(57)【要約】  いわゆる電流線の回り込みの発生を防ぎ、意図しないめっきの成長を回避することでめっき湯治具の表裏両面に装着した２枚のウェハのめっき厚を均一にすることが可能なめっき装置を提供する。  本発明に係るめっき装置は、めっき処理の対象となる２枚のウェハ７をめっき用治具１０の表裏両面に装着し、装着された２枚のウェハ７のめっき処理の対象面にそれぞれ対向するアノード２０を備える。めっき液が貯留されているめっき槽３０の内壁に沿って設けられ、めっき用治具１０を挿入することが可能なガイド部３１と、ガイド部３１に設けられた膨張シール部材３２とを備え、膨張シール部材３２を膨張させてめっき槽３０に挿入されためっき用治具１０に押し当てることにより、２枚のウェハ７を分槽する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
めっき処理の対象となる２枚のウェハをめっき用治具の表裏両面に装着し、
装着された２枚のウェハのめっき処理の対象面にそれぞれ対向するアノードを備え、
めっき液が貯留されているめっき槽に、カソードとして機能するめっき用治具を浸漬させてめっき処理を実行するめっき装置であって、
前記めっき槽の内壁に沿って設けられ、前記めっき用治具を挿入することが可能なガイド部と、
該ガイド部に設けられた膨張シール部材と
を備え、該膨張シール部材を膨張させて前記めっき槽に挿入された前記めっき用治具に押し当てることにより、２枚のウェハを分槽することを特徴とするめっき装置。
【請求項２】
前記ガイド部は、前記めっき槽の内壁に沿ったシール用溝を有し、
前記膨張シール部材は、前記ガイド部の前記シール用溝に埋め込まれた状態で、前記めっき槽に挿入されためっき用治具と前記ガイド部との間に配置されることを特徴とする請求項１に記載のめっき装置。
【請求項３】
前記膨張シール部材は、断面形状がＵ字形状又はＯ字形状であり、膨張時に前記ガイド部の前記シール用溝の全域にわたって充填されることを特徴とする請求項２に記載のめっき装置。
【請求項４】
前記膨張シール部材は、耐薬液性を有する樹脂材で形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のめっき装置。
【請求項５】
前記ガイド部は、前記めっき用治具の厚みよりも大きい溝幅を有する挿入溝を備え、
前記めっき用治具は、前記ガイド部の前記挿入溝に沿って前記めっき槽に挿入されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のめっき装置。
【請求項６】
前記膨張シール部材は、前記ガイド部の前記挿入溝の一方側面に配置されており、
前記膨張シール部材が膨張した場合、前記めっき用治具は、一方を前記膨張シール部材に、他方を前記ガイド部の前記挿入溝の他方側面に、それぞれ押し付けられることを特徴とする請求項５に記載のめっき装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、いわゆる電流線の回り込みを防ぎ、意図しないめっきの成長を回避することでめっき用治具の表裏両面に装着した２枚のウェハのめっき厚を均一にすることが可能なめっき装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体を実装する基板として用いるウェハの表面には、回路形成のために銅めっきが施される。具体的には、めっき用治具にウェハを装着し、ウェハが装着されためっき用治具の全体をめっき槽内に貯留されている銅等を含むめっき液に浸漬することで、ウェハの表面をめっき処理する。【０００３】
めっき処理の効率を高めるために、表裏両面にウェハを装着するめっき用治具も多々開発されている。例えば特許文献１には、２枚のウェハのパターン印刷面をそれぞれ外側に向けて装着しためっき用治具を用いて、同時に２枚のウェハのめっき処理を行うことができるウェハのめっき用ラックが開示されている。同時に２枚のウェハのめっき処理を行うことで、全体のスループットを向上させることができる。【０００４】
また、特許文献２には、半導体ウェハのパターン印刷面の両面が露出し、しかも給電部がシールされている基板めっき用治具が開示されている。特許文献２では、同時に半導体ウェハの両面のめっき処理を行うことで、全体のスループットを向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０７−２４３０９７号公報
【特許文献２】特開２００８−１８４６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、いずれの特許文献もめっき用治具とめっき装置のめっき槽の内壁（底面）との間に隙間が存在し、いわゆる電流線の回り込みが発生する。したがって、電流線が回り込むことにより片方の面に余計にめっき処理が施され、めっき厚を均一にすることが困難になると言う問題点があった。【０００７】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、いわゆる電流線の回り込みの発生を防ぎ、意図しないめっきの成長を回避することでめっき用治具の表裏両面に装着した２枚のウェハのめっき厚を均一にすることが可能なめっき装置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】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明に係るめっき装置は、めっき処理の対象となる２枚のウェハをめっき用治具の表裏両面に装着し、装着された２枚のウェハのめっき処理の対象面にそれぞれ対向するアノードを備え、めっき液が貯留されているめっき槽に、カソードとして機能するめっき用治具を浸漬させてめっき処理を実行するめっき装置であって、前記めっき槽の内壁に沿って設けられ、前記めっき用治具を挿入することが可能なガイド部と、該ガイド部に設けられた膨張シール部材とを備え、該膨張シール部材を膨張させて前記めっき槽に挿入された前記めっき用治具に押し当てることにより、２枚のウェハを分槽することを特徴とする。【０００９】
上記構成では、めっき処理の対象となる２枚のウェハをめっき用治具の表裏両面に装着し、装着された２枚のウェハのめっき処理の対象面にそれぞれ対向するアノードを備え、めっき液が貯留されているめっき槽に、カソードとして機能するめっき用治具を浸漬させてめっき処理を実行する場合であっても、めっき槽の内壁に沿って設けられ、めっき用治具を挿入することが可能なガイド部と、ガイド部に設けられた膨張シール部材とを備え、膨張シール部材を膨張させてめっき槽に挿入されためっき用治具に押し当てることにより、２枚のウェハを分槽するので、分割されためっき槽の一方のめっき液が他方へ流れ込むことがない。したがって、電流線の回り込みの発生を事前に回避することができるので、めっき用治具の表裏両面に装着された２枚のウェハのめっき厚が均一になるよう制御することが容易となる。【００１０】
また、本発明に係るめっき装置は、前記ガイド部は、前記めっき槽の内壁に沿ったシール用溝を有し、前記膨張シール部材は、前記ガイド部の前記シール用溝に埋め込まれた状態で、前記めっき槽に挿入されためっき用治具と前記ガイド部との間に配置されることが好ましい。【００１１】
上記構成では、ガイド部は、めっき槽の内壁に沿ったシール用溝を有し、膨張シール部材は、ガイド部のシール用溝に埋め込まれた状態で、めっき槽に挿入されためっき用治具とガイド部との間に配置されるので、めっき用治具及び膨張シール部材、ならびに膨張シール部材及びガイド部を同時にシールすることができ、液密にめっき槽を分割することが可能となる。【００１２】
また、本発明に係るめっき装置は、前記膨張シール部材は、断面形状がＵ字形状又はＯ字形状であり、膨張時に前記ガイド部の前記シール用溝の全域にわたって充填されることが好ましい。【００１３】
上記構成では、膨張シール部材の断面形状がＵ字形状又はＯ字形状であり、膨張時にガイド部のシール用溝の全域にわたって充填されるので、膨張シール部材をめっき槽に挿入されためっき用治具に押し当てることにより２枚のウェハを分槽するので、分割されためっき槽の一方のめっき液が他方へ流れ込むことがない。したがって、電流線の回り込みの発生を事前に回避することができるので、めっき用治具の表裏両面に装着された２枚のウェハのめっき厚が均一になるよう制御することが容易となる。【００１４】
また、本発明に係るめっき装置は、前記膨張シール部材は、耐薬液性を有する樹脂材で形成されていることが好ましい。【００１５】
上記構成では、膨張シール部材は、耐薬液性を有する樹脂材で形成されているので、めっき液により腐食等が発生せず、長期間にわたってガイド部の内面を液密に維持することが可能となる。【００１６】
また、本発明に係るめっき装置は、前記ガイド部は、前記めっき用治具の厚みよりも大きい溝幅を有する挿入溝を備え、前記めっき用治具は、前記ガイド部の前記挿入溝に沿って前記めっき槽に挿入されることが好ましい。【００１７】
上記構成では、ガイド部は、めっき用治具の厚みよりも大きい溝幅を有する挿入溝を備え、めっき用治具は、ガイド部の挿入溝に沿って前記めっき槽に挿入されるので、めっき槽へのめっき用治具の出し入れが容易となる。また、めっき用治具を挿入した後に膨張シール部材を膨張させれば、出し入れする際の膨張シール部材の摩耗を抑制できる。【００１８】
また、本発明に係るめっき装置は、前記膨張シール部材は、前記ガイド部の前記挿入溝の一方側面に配置されており、前記膨張シール部材が膨張した場合、前記めっき用治具は、一方を前記膨張シール部材に、他方を前記ガイド部の前記挿入溝の他方側面に、それぞれ押し付けられることが好ましい。【００１９】
上記構成では、膨張シール部材は、ガイド部の挿入溝の一方側面に配置されており、膨張シール部材が膨張した場合、めっき用治具は、一方を膨張シール部材に、他方をガイド部の挿入溝の他方側面に、それぞれ押し付けられるので、膨張シール部材の形状に依存することなく、確実にガイド部の内面を液密にすることができ、分割されためっき槽の一方のめっき液が他方へ流れ込むことがない。したがって、電流線の回り込みの発生を事前に回避することができるので、めっき用治具の表裏両面に装着された２枚のウェハのめっき厚が均一になるよう制御することが容易となる。また、めっき用治具を完全に固定することができるので、めっき液の撹拌、循環等によりめっき用治具が動くことがなく、めっき異常が生じにくく、２枚のウェハのめっき厚の不均衡を防止することが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
上記構成によれば、めっき処理の対象となる２枚のウェハをめっき用治具の表裏両面に装着し、装着された２枚のウェハのめっき処理の対象面にそれぞれ対向するアノードを備え、めっき液が貯留されているめっき槽に、カソードとして機能するめっき用治具を浸漬させてめっき処理を実行する場合であっても、めっき槽の内壁に沿って設けられ、めっき用治具を挿入することが可能なガイド部と、ガイド部に設けられた膨張シール部材とを備え、膨張シール部材を膨張させてめっき槽に挿入されためっき用治具に押し当てることにより、２枚のウェハを分槽するので、分割されためっき槽の一方のめっき液が他方へ流れ込むことがない。したがって、電流線の回り込みの発生を事前に回避することができるので、めっき用治具の表裏両面に装着された２枚のウェハのめっき厚が均一になるよう制御することが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態に係るめっき装置の概要を説明するための模式図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るめっき装置のめっき用治具の使用状態を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るめっき装置のめっき槽の一つを上から見た平面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るめっき装置のめっき槽の、図３のガイド部近傍Ｄを上から見た部分拡大平面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るめっき装置の膨張シール部材の構成を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るめっき装置の膨張シール部材の図５のＡ−Ａ矢視図である。
【図７】従来のめっき装置での電流線の回り込みを説明するためのめっき装置の部分模式図である。
【図８】本発明の実施の形態に係るめっき装置のめっき用治具を装着した状態を示す模式図である。
【図９】本発明の実施の形態に係るめっき装置のめっき用治具を装着した状態を示す部分模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るめっき装置の概要を説明するための模式図である。図１に示すように、本実施の形態に係るめっき装置１は、めっき槽３０にめっき液４０が貯留されている。
【００２３】
めっき槽３０の中央部分において、めっき処理の対象となるウェハ７（図２参照）を表裏両面に保持しためっき用治具１０を、めっき液４０が貯留されているめっき槽３０に出し入れする。めっき用治具１０に保持されているウェハ７のめっき処理の対象面に対向する位置にはアノード（陽極電極）２０が設置されている。直流電源５０の陽極はアノード２０に、カソードとして機能する負極はめっき用治具１０に、それぞれ接続されている。直流電流を供給することにより、表裏両面に保持されているウェハ７の表面にめっき膜が生成される。
【００２４】
図２は、本発明の実施の形態に係るめっき装置１のめっき用治具１０の使用状態を示す斜視図である。図２に示すように、本実施の形態に係るめっき装置１のめっき用治具１０は、把持部１１が図示しない搬送ユニットに把持され、めっき槽３０の直上まで移動される。そして、めっき用治具１０を矢印方向に下降させて、めっき処理の対象となるウェハ７を両面に保持した保持ベース１２をめっき槽３０内部に貯留されているめっき液４０へ浸漬させることにより、２枚のウェハ７表面へのめっき処理を実行する。
【００２５】
めっき槽３０は、めっき装置１に複数設けられる。図３は、本発明の実施の形態に係るめっき装置１のめっき槽３０の一つを上から見た平面図である。図３では、分かりやすくするために、めっき用治具１０を挿入していない状態を示している。
【００２６】
図４は、本発明の実施の形態に係るめっき装置１のめっき槽３０の、図３のガイド部３１近傍Ｄを上から見た部分拡大平面図である。図４に示すように、めっき用治具１０の形状に合わせて、挿入することが可能なガイド部３１を、めっき槽３０の内壁（内側面及び内底面）に沿って備えている。
【００２７】
図３及び図４に示すように、めっき槽３０の内壁に沿って、めっき用治具１０を挿入することが可能なガイド部３１が設けてある。ガイド部３１には、めっき槽３０の内壁に沿ったシール用溝３１ａが設けられている。シール用溝３１ａには、後述する膨張シール部材３２が設けられている。めっき槽３０の内側面におけるガイド部３１は断面形状がＵ字形状であり、めっき用治具１０を挿入することが可能な挿入溝３１ｂを有する。めっき用治具１０は、挿入溝３１ｂに沿ってめっき槽３０に挿入される。挿入溝３１ｂの溝幅は、めっき用治具１０の保持ベース１２の厚みよりも大きい。
【００２８】
ガイド部３１のシール用溝３１ａには、膨張シール部材３２が埋め込まれた状態となっている。これにより、めっき槽３０に挿入されためっき用治具１０とガイド部３１との間に膨張シール部材３２が配置される。めっき用治具１０とガイド部３１との間に設けられた膨張シール部材３２を膨張させて、めっき槽３０に挿入されためっき用治具１０に押し当てることにより、２枚のウェハ７を分槽することができる。
【００２９】
これにより、膨張シール部材３２がガイド部３１のシール用溝３１ａの全域にわたって充填されることで、めっき用治具１０で２分割されためっき槽３０の一方のめっき液が他方へ流れ込むことを抑制することができる。したがって、電流線の回り込みの発生を事前に回避することができ、めっき用治具１０の表裏両面に装着された２枚のウェハ７のめっき厚が均一になるよう制御しやすくなる。
【００３０】
図５は、本発明の実施の形態に係るめっき装置１の膨張シール部材３２の構成を示す斜視図である。図５に示すように、本実施の形態に係るめっき装置１の膨張シール部材３２は、めっき槽３０の内壁に沿って形成されているガイド部３１の形状に合わせて、Ｕ字形状に形成されている。
【００３１】
そして、膨張シール部材３２は、断面形状もＵ字形状に形成されており、Ｕ字形状の開口側から内部へ流体（例えば圧縮空気）を注入することが可能な圧空口３５を備えている。図６は、本発明の実施の形態に係るめっき装置１の膨張シール部材３２の図５のＡ−Ａ矢視図である。
【００３２】
圧空口３５から圧縮空気が注入された場合、膨張シール部材３２が図６に示す矢印Ｓ方向及び矢印Ｆ方向に膨張する。矢印Ｓ方向への膨張により、ガイド部３１に設けられた膨張シール部材３２とガイド部３１とがシールされる。矢印Ｆ方向への膨張により、膨張シール部材３２とめっき用治具１０とがシールされる。その結果、めっき用治具１０とめっき槽３０と膨張シール部材３２との間を液密状態とすることができる。なお、本実施の形態で用いる膨張シール部材３２は、矢印Ｓ方向よりも矢印Ｆ方向への膨張量が大きくなるように設計されている。
【００３３】
膨張シール部材３２は、耐薬品性を有する素材で形成されていることが好ましい。例えばシリコン系ゴム、あるいはフッ素系ゴム等で形成されることにより、めっき液４０により腐食等が発生せず、長期間にわたってガイド部３１のシール用溝３１ａを液密に維持することが可能となる。
【００３４】
図７は、従来のめっき装置１での電流線の回り込みを説明するためのめっき装置１の部分模式図である。図７に示すように、両面にウェハ７を装着しためっき用治具１０を、ガイド部３１に沿って挿入する。従来は、めっき用治具１０とガイド部３１の内壁との間に隙間が必ず存在する。
【００３５】
したがって、電流線７１の回り込みが発生し、めっき槽３０の一方のめっき液が他方へと流れ込む流路（隙間）が存在するので、電流線７１の回り込みによって他方へ流れ込んだめっき液で他方のウェハ７の面のめっき厚が厚みを増す等、両面に装着された２枚のウェハ７のめっき厚が均一になるよう制御することが困難になる。
【００３６】
それに対して、図８は、本発明の実施の形態に係るめっき装置１のめっき用治具１０を装着した状態を示す模式図である。図８に示すように、めっき槽３０の内壁に沿って、めっき用治具１０を挿入することが可能なガイド部３１が設けてあり、ガイド部３１のシール用溝３１ａに配置された膨張シール部材３２をＵ字形状に設けてある。
【００３７】
めっき用治具１０は、表裏両面にめっき処理の対象となるウェハ７を装着した状態で、めっき槽３０の底面に達するまで、ガイド部３１に沿って挿入される。めっき用治具１０が底面に到達した状態ではめっき液４０の液面８１は、ウェハ７の最上点よりも高い位置となる。
【００３８】
そして、圧空口３５に繋がる圧空用継手３６から圧縮空気を注入することにより、膨張シール部材３２を膨張させる。これにより、膨張シール部材３２をめっき用治具１０に密着させるとともに、めっき用治具１０をガイド部３１に押し付け、めっき用治具１０をガイド部３１に密着させる。その結果、一方のめっき液４０が他方へと流れ込む流路（隙間）が断たれ、電流線の回り込みの発生を事前に回避することができるので、めっき用治具１０の表裏両面に装着された２枚のウェハ７のめっき厚が均一になるよう制御することが容易となる。
【００３９】
また、膨張シール部材３２は、ガイド部３１の挿入溝３１ｂの一方側面に配置されていても良い。図９は、本発明の実施の形態に係るめっき装置１のめっき用治具１０を装着した状態を示す部分模式図である。図９（ａ）は、ガイド部３１の挿入溝３１ｂの一方側面３１ｂ１に配置された膨張シール部材３２が膨張する前の状態を、図９（ｂ）は、ガイド部３１の挿入溝３１ｂの一方側面３１ｂ１に配置された膨張シール部材３２が膨張した状態を、それぞれ示している。
【００４０】
図９（ａ）に示すように、膨張シール部材３２が膨張する前の状態では、めっき槽３０の内壁に沿ってめっき用治具１０を挿入することが可能に設けてあるガイド部３１とめっき用治具１０との間には隙間９１が存在する。そこで、図９（ｂ）に示すように、膨張シール部材３２を膨張させた場合、めっき用治具１０は、一方が膨張シール部材３２に、他方がガイド部３１の挿入溝３１ｂの他方側面３１ｂ２に、それぞれ押し付けられる。
【００４１】
したがって、膨張シール部材３２の膨張方向において隙間（流路）９１を断つことができるので、一方のめっき液４０が他方へ流れ込むことがない。したがって、電流線の回り込みの発生を事前に回避することができるので、めっき用治具１０の表裏両面に装着された２枚のウェハ７のめっき厚が均一になるよう制御することが容易となる。
【００４２】
また、めっき用治具１０を完全に固定することができるので、めっき液の撹拌、循環等によりめっき用治具１０が動くことがなく、めっき異常が生じにくく、２枚のウェハ７のめっき厚の不均衡を防止することが可能となる。
【００４３】
以上のように本実施の形態によれば、めっき処理の対象となる２枚のウェハをめっき用治具の表裏両面に装着し、２枚のウェハのめっき処理の対象面にそれぞれ対向するアノードを備え、めっき液が貯留されているめっき槽に、カソードとして機能するめっき用治具を浸漬させてめっき処理を実行する場合であっても、めっき槽の内壁に沿って設けられ、めっき用治具を挿入することが可能なガイド部の内面に配置された膨張シール部材を膨張させてめっき槽に挿入されためっき用治具に押し当てることにより、２枚のウェハを分槽するので、分割されためっき槽の一方のめっき液が他方へ流れ込むことがない。したがって、電流線の回り込みの発生を事前に回避することができるので、めっき用治具の表裏両面に装着された２枚のウェハのめっき厚が均一になるよう制御することが容易となる。
【００４４】
また、めっき用治具をめっき槽に挿入した後、膨張シール部材によって初めてめっき槽を２つに分割するので、それ以外の時間はめっき槽を１つの槽として扱うことができる。そのため、分割されるそれぞれのめっき槽内のめっき液の濃度や組成が同じ状態になるように容易に管理することができる。
【００４５】
その他、上述した実施の形態は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することができることは言うまでもない。例えば膨張シール部材３２の断面形状はＵ字形状に限定されるものではなく、Ｏ字形状等、膨張時にガイド部３１のシール用溝３１ａの全域にわたって充填することができる断面形状であれば特に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４６】
１  めっき装置
７  ウェハ
１０  めっき用治具
２０  アノード（陽極電極）
３０  めっき槽
３１  ガイド部
３１ａ  シール用溝
３１ｂ  挿入溝
３２  膨張シール部材
７１  電流線
【図１】
2015198955.tif 000003
【図２】
2015198955.tif 000004
【図３】
2015198955.tif 000005
【図４】
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【図５】
2015198955.tif 000007
【図６】
2015198955.tif 000008
【図７】
2015198955.tif 000009
【図８】
2015198955.tif 000010
【図９】
2015198955.tif 000011
【国際調査報告】
2015198955.tif 000012
2015198955.tif 000013