(57)【要約】【課題】  被めっき物のうち被めっき面以外の部位がめっきされてしまうのを確実に防止でき、性能、信頼性等を向上できるようにした電気めっき用治具を提供する。【解決手段】  第１，第２の絶縁板１０，２０、内側シール４０および外側シール５０で取り囲まれた空間部Ｓ内の空気を空気吸込み通路６０を通じてポンプＰで吸い込む。これにより空間部Ｓを負圧状態に保持し、内側シール４０全体を、ウエーハＷに対して均一な押付力（面圧）をもって当接させると共に、外側シール５０全体を第２の絶縁体２０に対して均一な押付力（面圧）をもって当接させる。【選択図】      図６
2006233296.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する第１の絶縁板と、被めっき物が前記開口部から外部に臨むように当該被めっき物を前記第１の絶縁板との間で挟持する第２の絶縁板と、前記開口部の周縁に位置して前記第１の絶縁板と前記被めっき物との間に介在して設けられた内側シールと、前記被めっき物を外側から取り囲むようにして前記第１の絶縁板と前記第２の絶縁板との間に介在して設けられ、前記被めっき物に通電を行う伝導体と、前記伝導体を外側から取り囲むようにして前記第１の絶縁板と前記第２の絶縁板との間に介在して設けられた外側シールとを備えた電気めっき用治具であって、
前記第１の絶縁板、前記第２の絶縁板、前記内側シールおよび前記外側シールで取り囲まれる空間部を負圧状態に保持するため、前記第１の絶縁板の内部および前記第２の絶縁板の内部のうち少なくともいずれか一方に形成された空気吸込み通路を備えてなることを特徴とする電気めっき用治具。
【請求項２】
前記空気吸込み通路には、当該通路をポンプに対して連通、遮断する開閉弁を設けてなることを特徴とする電気めっき用治具。
【請求項３】
前記第２の絶縁板には、前記被めっき物が嵌合する嵌合溝を形成し、前記嵌合溝の溝深さは前記被めっき物の厚さとほぼ同一寸法に設定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気めっき用治具。
【請求項４】
前記空間部を負圧状態に保持する前に予め前記第２の絶縁板を前記第１の絶縁板に仮止めしておくための仮止め手段を備えてなることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の電気めっき用治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばウエハ、ガラス基板およびセラミック基板等の表面にめっきおよび陽極酸化を施すための電気めっき用治具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、めっき技術は各方面の技術分野で応用されており、半導体の配線技術にも用いられている。半導体分野では、半導体の高集積化および高性能化を実現するために、半導体の配線ピッチを縮小することが求められており、最近採用されている配線技術の一つとして、層間絶縁膜を成膜後にドライエッチングプロセスを行うことによって配線溝を確保し、その配線溝にめっきにより配線材料を埋め込む方法がある。
【０００３】
このようなめっき技術を実現するためには、被めっき物に形成された溝にめっきを均一に析出させる必要がある。そこで、本出願人により、被めっき物の被めっき面に均一なめっき膜を形成することができる電気めっき用治具が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この電気めっき用治具は、図８に示すように、被めっき物であるウエハ１００の被めっき面１００Ａに電気を伝導させる陰極伝導体１０１と、ウエハ１００の表面側（被めっき面１００Ａ側）を覆い、陰極伝導体１０１を保持する第１の絶縁体１０２（以下、絶縁体１０２という）と、ウエハ１００の裏面側（被めっき面１００Ａの反対側）を覆い、ウエハ１００を保持する第２の絶縁体１０３（以下、裏蓋１０３という）とから構成される。
【０００５】
ここで、ウエハ１００の被めっき面１００Ａ以外の陰極部は、絶縁体１０２に嵌着される第１のＯリング１０４と、裏蓋１０３に嵌着される第２のＯリング１０５とによりめっき液から遮断され、被めっき面１００Ａ以外の陰極部がめっきされるのを防止している。
【特許文献１】特開２００３−３０１２９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に記載の電気めっき用治具においては、裏蓋１０３を絶縁体１０２に対して前記複数のねじ（図示せず）を用いて締結することにより、第１のＯリング１０４をその周方向で裏蓋１０３に対して均一な押付力をもって当接させると共に、第２のＯリング１０５をその周方向で絶縁体１０２に対して均一な押付力をもって当接させるようにしている。
【０００７】
しかし、複数のねじによる締付力を互いに均等に設定することは難しく、これら複数のねじによる締付力にばらつきが生じてしまうのが実状である。そして、このように、ねじによる締付力にばらつきが生じると、裏蓋１０３が絶縁体１０２に対してゆがんだ状態で締結され、第１，第２のＯリング１０４，１０５による押圧力（締代）に周方向でばらつきが生じ、第１，第２のＯリング１０４，１０５のシール性能が低下してしまう。この結果、ウエハ１００のめっき時において、めっき液が第１のＯリング１０４または第２のＯリング１０５を介して被めっき面１００Ａ以外の部位に浸入し、この部位がめっきされてしまうという問題がある。
また、近年のウエハ１００の大型化に伴って電気めっき用治具についても大型化して製作する必要がある。しかし、このように電気めっき用治具を大型化すると、前記ねじの本数も増加するため、ねじによる締結力のばらつきも増大し、第１，第２のＯリング１０４，１０５のシール性能が一層低下してしまい、被めっき面１００Ａ以外の部位がさらにめっきされ易くなるという問題もある。
【０００８】
このような背景に鑑みて本発明がなされたのであり、本発明は、被めっき物のうち被めっき面以外の部位がめっきされてしまうのを確実に防止でき、性能、信頼性等を向上できるようにした電気めっき用治具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記した課題を解決するため、請求項１に記載の本発明の電気めっき用治具は、開口部を有する第１の絶縁板と、被めっき物が前記開口部から外部に臨むように当該被めっき物を前記第１の絶縁板との間で挟持する第２の絶縁板と、前記開口部の周縁に位置して前記第１の絶縁板と前記被めっき物との間に介在して設けられた内側シールと、前記被めっき物を外側から取り囲むようにして前記第１の絶縁板と前記第２の絶縁板との間に介在して設けられ、前記被めっき物に電気を伝導させる伝導体と、前記伝導体を外側から取り囲むようにして前記第１の絶縁板と前記第２の絶縁板との間に介在して設けられた外側シールとを備えた電気めっき用治具であって、前記第１の絶縁板、前記第２の絶縁板、前記内側シールおよび前記外側シールで取り囲まれる空間部を負圧状態に保持するため、前記第１の絶縁板の内部および前記第２の絶縁板の内部のうちいずれか一方に形成された空気吸込み通路を備えてなることを特徴としている。
【００１０】
このような構成により、空気吸込み通路にポンプを装着することにより、第１の絶縁板、第２の絶縁板、内側シールおよび外側シールで取り囲まれる空間部内の空気をポンプで吸込んで前記空間部を負圧状態に保持することができる。この結果、内側シール全体を、被めっき物に対して均一な押付力をもって当接させることができると共に、外側シール全体を第１の絶縁体または第２の絶縁体に対して均一な押付力をもって当接させることができる。このため、内側シールおよび外側シールのシール性能を高く維持することができ、前記空間部内にめっき液が浸入して被めっき物の被めっき面以外の部位がめっきされる不具合を解消することができる。なお、本発明では、被めっき物を電源の陰極に接続して、被めっき物の表面にめっきを施すようにしてもよいし、被めっき物を電源の陽極に接続して、この被めっき物の表面に酸化物の皮膜である陽極皮膜を形成するようにしてもよい。
【００１１】
請求項２に記載の本発明の電気めっき用治具は、空気吸込み通路には、当該通路をポンプに対して連通、遮断する開閉弁を設けてなることを特徴としている。
【００１２】
このような構成により、第１の絶縁板、第２の絶縁板、内側シールおよび外側シールで取り囲まれる空間部内の空気をポンプで吸込むときには、開閉弁を開弁させることにより、前記空間部内の空気をポンプで吸い込むことができる。また、前記空間部内が負圧になった後には、開閉弁を閉弁させることにより、前記空間部内を負圧状態に保持することができ、ポンプを作動させ続ける必要がなくなる。
【００１３】
請求項３に記載の本発明の電気めっき用治具は、第２の絶縁板には、被めっき物が嵌合する嵌合溝を形成し、前記嵌合溝の溝深さは前記被めっき物の厚さとほぼ同一寸法に設定することを特徴としている。
【００１４】
このような構成により、被めっき物を第２の絶縁板に形成した嵌合溝に嵌合させることにより、被めっき物のうち第１の絶縁板と対向する表面と、第２の絶縁板のうち第１の絶縁板と対向する表面とを面一に保つことができる。従って、被めっき物に当接する内側シールの厚みと第２の絶縁板に当接する外側シールの厚みとを同一に設定することができ、これら内側シールおよび外側シールの製作を容易に行うことができる。
【００１５】
請求項４に記載の本発明の電気めっき用治具は、空間部を負圧状態に保持する前に予め第２の絶縁板を第１の絶縁板に仮止めしておくための仮止め手段を備えてなることを特徴としている。
【００１６】
このような構成により、第１の絶縁板、第２の絶縁板、内側シールおよび外側シールで取り囲まれる空間部内の空気をポンプで吸込むときには、予め第２の絶縁板を仮止め手段を用いて第１の絶縁板に仮止めしておき、この状態で前記空間部内の空気をポンプで吸い込むことができ、作業者がわざわざ手作業で第２の絶縁板を第１の絶縁板に押さえ付けておく手間を省くことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、第１の絶縁板、第２の絶縁板、内側シールおよび外側シールで取り囲まれる空間部内を負圧状態に保持することにより、内側シールのシール性能および外側シールのシール性能を高く維持することができ、これにより、被めっき物のうち被めっき面以外の部位がめっきされてしまうのを確実に防止でき、電気めっき用治具の性能、信頼性等を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、本発明の実施の形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本実施の形態に係る電気めっき用治具を正面からみた全体斜視図であり、図２は、本実施の形態に係る電気めっき用治具を背面からみた全体斜視図である。図３は、本実施の形態に係る第１の絶縁板、内側シール、外側シールおよび陰極伝導板を示す分解斜視図であり、図４は、本実施の形態に係る第１の絶縁板、第２の絶縁板およびウエーハを示す分解斜視図である。図５は、本実施の形態に係る電気めっき用治具を示す背面図であり、図６は、電気めっき用治具を図５中の矢示VI−VI方向からみた拡大断面図であり、図７は、本発明の変形例による電気めっき用治具を正面からみた全体斜視図である。
【００１９】
図１ないし図４に示すように、電気めっき用治具１は、第１の絶縁板１０、第２の絶縁板２０、伝導体である陰極伝導板３０、内側シール４０、外側シール５０および空気吸込み通路６０によって概ね構成されている。
【００２０】
第１の絶縁板１０は、例えばアクリル板等の絶縁物質を用いて略四角形状の平板体として形成され、図１および図２に示すように、表面１０Ａ、裏面１０Ｂおよび上下左右の側面１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆを有している。この第１の絶縁板１０には略四角形状をなした開口部１０Ｇが形成され、この開口部１０Ｇを介して後記するウエーハＷの被めっき面Ｗａが外部に露出するようになっている。また、この第１の絶縁板１０の裏面１０Ｂには、図３に示すように、開口部１０Ｇの周縁を取り囲むようにして略四角形状をなす内側シール取付凹溝１１が形成されている。さらに、第１の絶縁板１０の裏面１０Ｂには、内側シール取付凹溝１１を外側から取り囲むようにして略四角形状をなす外側シール取付凹溝１２が形成されている。
【００２１】
第２の絶縁板２０は、第１の絶縁板１０と同様に例えばアクリル板等の絶縁物質を用いて略四角形状の平板体として形成されている。また、第２の絶縁板２０は、図２に示すように、仮止め手段である複数の仮止め用のねじ２１，２１，…を用いて第１の絶縁板１０の裏面１０Ｂ側に仮止めされるようになっている。
【００２２】
ここで、第２の絶縁板２０は、後記するように第１，第２の絶縁板１０，２０、内側シール４０および外側シール５０で取り囲まれた空間部Ｓが負圧状態に保持されることにより、第１の絶縁板１０の裏面側に押し付けられて取り付けられるものである。そして、第２の絶縁板２０は、電極板である被めっき物となる略四角形状のウエーハＷが第１の絶縁板１０の開口部１０Ｇから外部に臨むように、このウエーハＷを第１の絶縁板１０との間で挟持している。
【００２３】
また、第２の絶縁板２０のうち第１の絶縁板１０と対向する表面には、図４に示すように、略四角形状の枠部２０Ａが一体形成されている。そして、第２の絶縁板２０に形成された枠部２０Ａの内側は、ウエーハＷが嵌合する略四角形状の凹溝である嵌合溝２０Ｂとなり、この嵌合溝２０Ｂの溝深さは、図６に示すように、ウエーハＷの厚さとほぼ同一寸法（例えば０．５〜２ｍｍ程度）に設定されている。このため、ウエーハＷを第２の絶縁板２０の嵌合溝２０Ｂ内に嵌合した状態では、ウエーハＷの表面と第２の絶縁板２０の枠部２０Ａの表面（突出面）とがほぼ面一になっている。
【００２４】
陰極伝導板３０は、図４ないし図６に示すように、例えば、銅板やステンレス薄板等の導電性物質を用いて形成され、第１の絶縁板１０と第２の絶縁板２０との間に介在して設けられている。そして、この陰極伝導板３０は、ウエーハＷを外側から取り囲むようにして配置された略四角形状の枠板部３０Ａと、枠板部３０Ａから内側へとウエーハＷの周縁に向けて突出した複数の突出板部３０Ｂ，３０Ｂ，…と、各突出板部３０Ｂの先端に突設されてウエーハＷの表面に接触した半球状の突起部３０Ｃ，３０Ｃ，…とにより構成されている。また、この陰極伝導板３０は、枠板部３０Ａが内側シール取付凹溝１１と外側シール取付凹溝１２との間の位置で第１の絶縁板１０の裏面１０Ｂに固定されている。
【００２５】
そして、陰極伝導板３０は一対の電源接続部３１，３１を介して電源（図示せず）の陰極に接続されている。ここで、電源接続部３１は、図３および図４に示すように、第１の絶縁板１０の側面１０Ｃから第１の絶縁板１０の内部を下向きに延びた金属棒３１Ａと、金属棒３１Ａの先端に設けられて陰極伝導板３０の枠板部３０Ａの表面に電気的に接触した金属板３１Ｂとにより構成されている。このため、陰極伝導板３０は、電源接続部３１の金属棒３１Ａが前記電源の陰極に接続されることにより、ウエーハＷに電気を伝導させるようになっている。なお、符号「３２」は、電源接続部３１の金属棒３１Ａと第１の絶縁板１０との間をシールするためのシール部材で、このシール部材３２は、めっき液が金属棒３１Ａと第１の絶縁板１０との間を通じて第１，第２の絶縁板１０，２０、内側シール４０および外側シール５０で取り囲まれた空間部Ｓ内に漏洩するのを遮断するものである。
【００２６】
内側シール４０は、図３および図６に示すように、第１の絶縁板１０の開口部１０Ｇの周縁に位置して第１の絶縁板１０とウエーハＷとの間に介在して設けられている。この内側シール４０は図３に示すように樹脂材料等を用いることにより横断面が略長方形状をなした枠板体として形成され、内側シール取付凹溝１１内に嵌着されている。そして、内側シール４０はウエーハＷの表面に締代をもって当接することにより、ウエーハＷの周面Ｗｂ、特に周面Ｗｂと陰極伝導板３０の突起部３０Ｃとの接触部にめっき液が浸入するのを遮断するものである。
【００２７】
外側シール５０は図３および図６に示すように、陰極伝導板３０を外側から取り囲むようにして第１の絶縁板１０と第２の絶縁板２０との間に介在して設けられている。この外側シール５０についても、内側シール４０と同様に、樹脂材料等を用いることにより横断面が略長方形状をなした枠板体として形成され、外側シール取付凹溝１２内に嵌着されている。そして、外側シール５０は、第２の絶縁板２０の枠部２０Ａの表面に締代をもって当接することにより、ウエーハＷの周面Ｗｂ等にめっき液が浸入するのを内側シール４０と共に遮断するものである。
【００２８】
空気吸込み通路６０は、図２および図６に示すように、第１の絶縁板１０の内部を上下方向に延び、その一端側（上端側）はねじ穴６０Ａとなって第１の絶縁板１０の側面１０Ｃに開口している。また、空気吸込み通路６０の他端側（下端側）は、略Ｌ字状に屈曲して第１，第２の絶縁板１０，２０、内側シール４０および外側シール５０で取り囲まれた空間部Ｓ内に開口する開口端６０Ｂとなっている。そして、空気吸込み通路６０のねじ穴６０Ａには、当該通路６０をポンプＰに対して接続するための継手６１が螺着されている。この継手６１には空気吸込み通路６０をポンプＰに対して連通、遮断する開閉弁（図示せず）が内蔵されると共に、この開閉弁を作動させるためのレバー６２が設けられている。そして、ポンプＰを作動させてレバー６２により開閉弁を開弁したときには、空間部Ｓ内の空気が空気吸込み通路６０を通じてポンプＰにより吸い込まれ、空間部Ｓ内が負圧状態に保持される。
【００２９】
なお、図６において符号「７０」はウエーハＷの裏面を覆うように第２の絶縁板２０の嵌合溝２０Ｂ内に嵌合して設けられたゴムシートで、このゴムシート７０は、ウエーハＷを内側シール４０に向けて押圧し、ウエーハＷと内側シール４０との間のシール性能を高めるものである。また、図１ないし図５において符号「８０」はフックを示し、このフック８０は、ウエーハＷをめっきする際に、電気めっき用治具１をめっき液が入った水槽の縁に引っ掛けて、ウエーハＷをめっき液に漬けた状態に保持するものである。
【００３０】
このように構成される本実施の形態では、第１，第２の絶縁板１０，２０、内側シール４０および外側シール５０で取り囲まれた空間部Ｓ内の空気を空気吸込み通路６０を通じてポンプＰで吸い込むようにしたから、このポンプＰにより空間部Ｓを負圧状態に保持することができる。この結果、内側シール４０全体を、ウエーハＷに対して均一な押付力（面圧）をもって当接させることができると共に、外側シール５０全体を第２の絶縁体２０に対して均一な押付力（面圧）をもって当接させることができる。
【００３１】
このため、内側シール４０のシール性能および外側シール５０のシール性能を高く維持でき、空間部Ｓ内にめっき液が浸入してウエーハＷの被めっき面Ｗａ以外の部位（例えば周面Ｗｂ）がめっきされたり、ウエーハＷと陰極伝導板３０の突起部３０Ｃとの間がめっきされて両者がくっつくような不具合を解消することができる。従って、ウエーハＷのうち被めっき面Ｗａのみを確実にめっきすることができ、電気めっき用治具１の性能、信頼性等を向上することができる。また、ウエハ１００の大型化に伴って電気めっき用治具１を大型化して製作しても、空間部Ｓ内を負圧にできるから、内側シール４０全体を、ウエーハＷに対して均一な押付力（面圧）をもって当接させることができると共に、外側シール５０全体を第２の絶縁体２０に対して均一な押付力（面圧）をもって当接させることができ、これによって電気めっき用治具１の性能、信頼性等を一層高めることができる。
【００３２】
また、本実施の形態では、ポンプＰを空気吸込み通路６０に接続するための継手６１に開閉弁を内蔵する構成としたので、空間部Ｓ内の空気をポンプＰで吸い込むときには、まず、レバー６２で開閉弁を開弁し、ポンプＰを空気吸込み通路６０と連通させることにより、空間部Ｓを負圧状態に保持する。そして、空間部Ｓ内が負圧になった後には、開閉弁をレバー６２で閉弁させ、ポンプＰと空気吸込み通路６０との間を遮断することにより、空間部Ｓ内に空気が侵入することがなくなる。これにより、ポンプＰを作動させ続けなくても、開閉弁により空間部Ｓ内を負圧状態に保持し続けることができ、ポンプＰを作動させるための燃費の軽減を図ることができる。
【００３３】
また、第２の絶縁板２０の嵌合溝２０Ｂの溝深さをウエーハＷの厚さとほぼ同一寸法に設定したので、ウエーハＷの表面と第２の絶縁板２０の枠部２０Ａの表面とを面一に保つことができる。従って、ウエーハＷに当接する内側シール４０の厚みと第２の絶縁板２０に当接する外側シール５０の厚みとを同一に設定することができ、これら内側シール４０および外側シール５０の製作を容易に行うことができる。
【００３４】
さらに、空間部Ｓ内を負圧状態に保持する前に予め第２の絶縁板２０を複数の仮止め用のねじ２１，２１，…を用いて第１の絶縁板１０の裏面１０Ｂ側に仮止めする構成としたので、空間部Ｓ内の空気をポンプＰで吸込むときには、第２の絶縁板２０を第１の絶縁板１０に予め仮止めしておき、この状態で空間部Ｓ内の空気をポンプＰで吸い込むことができ、作業者がわざわざ手作業で第２の絶縁板２０を第１の絶縁板１０に押さえ付けておく手間を省くことができ、作業性を向上することができる。
【００３５】
なお、本実施の形態では、第１の絶縁板１０を第２の絶縁板２０に仮止めするための仮止め手段を複数のねじを用いて構成する場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、図７に示す変形例のように、略コ字状に形成された絶縁板挟持部材９０を第１の絶縁板１０の表面１０Ａに形成された嵌合溝９１に嵌合させ、この状態で絶縁板挟持部材９０の内側に突設された突部９０Ａを嵌合溝９１に連続して設けられたスライド溝９２に沿って上下方向（図７中に示す矢示Ａ方向）にスライドさせることにより、第１の絶縁板１０を第２の絶縁板２０に仮止めするようにしてもよい。ここで、スライド溝９２は、その溝深さが矢示Ａ方向に向かうに従って徐々に大きくなるように形成され、これにより絶縁板挟持部材９０は、突部９０Ａがスライド溝９２の奥部９２Ａに突き当たるまでスライドして固定される。
また、本実施の形態では、電源接続部３１を２個設ける場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えば電源接続部３１を３個以上設けてもよいし、１個でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施の形態に係る電気めっき用治具を正面からみた全体斜視図であり、
【図２】実施の形態に係る電気めっき用治具を背面からみた全体斜視図である。
【図３】実施の形態に係る第１の絶縁板、内側シール、外側シールおよび陰極伝導板を示す分解斜視図である。
【図４】実施の形態に係る第１の絶縁板、第２の絶縁板およびウエーハを示す分解斜視図である。
【図５】実施の形態に係る電気めっき用治具を示す背面図である。
【図６】電気めっき用治具を図５中の矢示VI−VI方向からみた拡大断面図である。
【図７】本発明の変形例による電気めっき用治具を正面からみた全体斜視図である。
【図８】従来技術による電気めっき用治具を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００３７】
１      電気めっき用治具
１０    第１の絶縁板
１０Ｇ  開口部
２０    第２の絶縁板
２１    ねじ（仮止め手段）
３０    陰極伝導板（伝導体）
４０    内側シール
５０    外側シール
６０    空気吸込み通路
９０    絶縁板挟持部材（仮止め手段）
Ｗ      ウエーハ
Ｗａ    被めっき面
Ｗｂ    周面
Ｓ      空間部
【図１】
2006233296.tif 000003
【図２】
2006233296.tif 000004
【図３】
2006233296.tif 000005
【図４】
2006233296.tif 000006
【図５】
2006233296.tif 000007
【図６】
2006233296.tif 000008
【図７】
2006233296.tif 000009
【図８】
2006233296.tif 000010