(57)【要約】  【課題】ウエフアーのめっき膜の厚さを均一にする。  【解決手段】アノード電極３２と、前記アノード電極３２と対向するカソード電極１８を備えたウエフアーホルダー１０と、前記ウエフアーホルダー１０が装着されるカソードホルダー３と、該カソードホルダー３に設けられ、前記ウエフアーホルダー１０に保持されたウエフアーＷの外周部Ｗ１側に位置する第1カソード補助電極５と、を備えた電気めっき装置であって；前記第1カソード補助電極５の外側に間隔をおいて第2カソード補助電極６を設ける。  【選択図】  図１
2008025000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アノード電極と、前記アノード電極と対向するカソード電極を備えたウエフアーホルダーと、前記ウエフアーホルダーが装着されるカソードホルダーと、該カソードホルダーに設けられ、前記ウエフアーホルダーに保持されたウエフアーの外周部側に位置する第1カソード補助電極と、を備えた電気めっき装置であって；
前記第1カソード補助電極の外側に間隔をおいて第2カソード補助電極を設けたことを特徴とする電気めっき装置。
【請求項２】
前記カソード電極と前記第1カソード補助電極と前記第2カソード補助電極は、それぞれ独立の電源に接続されていることを特徴とする請求項1記載の電気めっき装置。
【請求項３】
前記第2カソード補助電極は、第1カソード補助電極と同心状に形成された円環状補助電極であることを特徴とする請求項１、又は、２記載の電気めっき装置。
【請求項４】
前記環状補助電極は、複数個に分割されており、分割された各円弧状電極片は互いに離間されていることを特徴とする請求項3記載の電気めっき装置。
【請求項５】
前記各円弧状電極片は、互いに独立した電源に接続されていることを特徴とする請求項4記載の電気めっき装置。
【請求項６】
前記請求項1記載の電気めっき装置を用いる電気めっき方法であって；
ウエフアーをウエフアーホルダーに保持する行程と、
前記ウエフアーホルダーをカソードホルダーに装着する行程と、
めっき液中に位置する前記各電極に給電するとともに、
第１カソード電極の電流量は、ウエフアーに接触している前記カソード電極の電流量と同等又はほぼ同等にし、又、第2カソード補助電極の電流量は、前記第1カソード電極の電流量よりも大きくする行程と、
を備えていることを特徴とする電気めっき方法。
【請求項７】
前記第２カソード補助電極が、複数に分割された円弧状電極片から構成され、前記各円弧状電極片には、互いに独立した電源からそれぞれ給電されることを特徴とする請求項6記載の電気めっき方法。
【請求項８】
前記各電極片には、それぞれ異なった電流量が供給されることを特徴とする請求項７記載の電気めっき方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子部品用の基板、IC用のウエフアー、薄膜磁気ヘッド用のウエフアーなどのめっきに用いられる、電気めっき方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ウエフアーのめっき面には、薄膜が付けられるが、この薄膜は、電気めっき装置により成膜されている。この電気めっき装置では、めっき膜を形成するめっき面（「フロントサイド」とも言う）に導電性の下地膜を設け、この下地膜を陰極としてめっき液中で電通させることにより、前記下地膜上にめっき膜を析出させている。
【０００３】
従来の電気めっき装置には、めっき槽の上部にアノード電極が設けられ、その下部側にはウエフアーホルダーが上下動可能に設けられている。この装置では、該ウエフアーホルダーにウエフアーを載置した後、該ウエフアーホルダーにカソードホルダーを挿着し、皿状に形成されたスプリングコンタクト式カソード電極をウエフアーのバックサイドに圧接している。
【０００４】
前記電気めっき装置では、ウエフアーの外周部に電流が集中するので、該外周部の膜厚が他の部分より厚くなる。そのため、該ウエフアーのめっき面全体に、均一な厚さのめっき膜を形成することができない。
【０００５】
そこで、この問題を解決するため、円環状のカソード補助電極、又は、複数個に分割した円環状のカソード補助電極が用いられている。
この補助電極は、カソードホルダーに、ウエフアーの外周部側を囲むように設けられ、該カソード補助電極に給電することにより該ウエフアーの外周部に電流が集中しないようにするものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記カソード補助電極を設けている場合には、該補助電極に供給する電流量(電流値)を調整することにより、ある程度ウエフアー全体に流れる電流量を均一化することが可能である。しかし、前記ウエフアーの外周部には、どうしても電流が集中しやすく、均一な電流が流れにくいので、該外周部は他の部分と膜厚が異なってしまう。そのため、前記ウエフアーの外周部を捨てなければならないので、製品であるウエフアーの歩留まりが悪くなってしまう。又、複数個に分割した円環状のカソード補助電極では、各分割電極片のつなぎ目（絶縁間隙）に対応するウエフアーの外周部分に、ハイスポットと呼ばれる膜厚部が発生するので、増々めっき膜の膜厚が不均一になってしまう。
【０００７】
この発明は、前記事情に鑑み、被めっき物、例えば、ウエフアー、のめっき膜の厚さを均一にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、アノード電極と、前記アノード電極と対向するカソード電極を備えたウエフアーホルダーと、前記ウエフアーホルダーが装着されるカソードホルダーと、該カソードホルダーに設けられ、前記ウエフアーホルダーに保持されたウエフアーの外周部側に位置する第1カソード補助電極と、を備えた電気めっき装置であって；
前記第1カソード補助電極の外側に間隔をおいて第2カソード補助電極を設けたことを特徴とする。
【０００９】
この発明の前記カソード電極と前記第1カソード補助電極と前記第2カソード補助電極は、それぞれ独立の電源に接続されていることを特徴とする。この発明の前記第2カソード補助電極は、第1カソード補助電極と同心状に形成された環状補助電極であることを特徴とする。この発明の前記環状補助電極は、複数個に分割されており、分割された各円弧状電極片は互いに離間されていることを特徴とする。この発明の前記各円弧状電極片は、互いに独立した電源に接続されていることを特徴とする。
【００１０】
この発明は、アノード電極と、カソード電極を備えたウエフアーホルダーと、前記ウエフアーホルダーが装着されるカソードホルダーと、該カソードホルダーに設けられ、前記ウエフアーホルダーに保持されたウエフアーの外周部側に位置する第1カソード補助電極と、前記第1カソード補助電極の外側に間隔をおいて第2カソード補助電極とを備えた、電気めっき装置を用いる電気めっき方法であって；
ウエフアーをウエフアーホルダーに保持する行程と、前記ウエフアーホルダーをカソードホルダーに装着する行程と、めっき液中に位置する前記各電極に給電するとともに、第１カソード電極の電流量はウエフアーに接触している前記カソード電極の電流量と同等又はほぼ同等にし、又、第2カソード補助電極の電流量は前記第1カソード電極よりも大きくする行程と、を備えていることを特徴とする。
【００１１】
この発明の前記第２カソード補助電極が、複数に分割された円弧状電極片から構成され、前記各円弧状電極片には、互いに独立した電源からそれぞれ給電されることを特徴とする。この発明の前記各電極片には、それぞれ異なった電流量が供給されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明は、第１カソード補助電極の外側に間隔をおいて第２カソード補助電極を設けたので、前記第１カソード補助電極が従来のカソード補助電極の役割をする。即ち、均一にめっきしにくいウエフアーの外周部は、前記第１カソード補助電極の外周部となる。そのため、ウエフアーと第１カソード補助電極には、該カソード補助電極の外周部を除いて、均一な膜厚のめっき膜を形成することができるので、従来例に比べ、大幅に製品の歩留まり良くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
この発明の第１実施の形態を図１〜図４により説明する。
めっき槽１の底部１ａには、嵌合穴３ａを有するカソードホルダー３が設けられている。この嵌合穴３ａの上端には、円環状の第１カソード補助電極５が設けられている。
前記補助電極５の内周部５ａは、前記嵌合穴３ａ内に突出しており、該内周部５ａは、ウエフアーホルダー１０が嵌合穴３ａに挿入された時の、ウエフアー押さえとしても機能する。
【００１４】
前記第１カソード電極５の外側には、間隔ｗ0をおいて第２カソード補助電極６が設けられている。この電極６は、前記補助電極５と同心状に形成された円環状電極であり、その電源４９は前記補助電極５の電源３１と別個独立に設けられている。この補助電極６は、前記補助電極５よりも幅（内径と外形の差）が広いが、この幅や形状等は必要に応じて適宜選択される。
【００１５】
前記カソードホルダー３の下方には、ウエフアーホルダー１０が設けられている。このウエフアーホルダー１０の上面中央部には、円形状のパッド収納凹部１２が設けられ、その外方には円環状の電極収納凹部１４が設けられている。
【００１６】
前記パッド収納凹部１２には、吸着パッド、例えば、ゴム製の真空パッド、１６が固定されている。前記電極収納凹部１４には、スプリングコンタクト式カソード電極１８が固定されている。
【００１７】
ウエフアーホルダー１０には、前記吸着パッド１６に連通する吸引通路２２が設けられ、該吸引通路２２は真空ライン２４に連結されている。又、前記ウエフアーホルダー１０には、カソードウエフアー電極２６が設けられ、該カソードウエフアー電極２６は、カソードウエフアー電源２８に連結されている。ウエフアーホルダー１０には、上下動手段、例えば、昇降シリンダー３０が連結されている。
【００１８】
図において、３２はめっき槽１内に配設されているアノード電極（プラス電極）、３４はめっき槽１内を摺動するパドル、３６はパドル摺動アーム、３８はオーバーフローしためっき液を溜めて循環タンク（図示省略）に戻すオーバーフロー部、４０はめっき液循環供給部４２に前記循環タンクからのめっき液を供給するめっき供給管、４４は磁石、４６は循環タンクへの戻り、４７は自動弁、をそれぞれ示す。
【００１９】
次に、本実施の形態の作動について説明する。
被めっき物、例えば、IC用のウエフアーＷをウエフアーホルダー１０に載置した後、図示しない吸引駆動装置を始動させると、真空ライン２４，吸引通路２２を介して真空引きが行われ、前記吸着パッド１６はウエフアーＷに吸着するので、該ウエフアーＷは確実に固定され保持される。
【００２０】
この状態で、昇降シリンダー３０を駆動させ、図３に示す様に、ウエフアーホルダー１０をカソードホルダー３の嵌合穴３ａに挿入し、ウエフアーＷのフロントサイドを第１カソード補助電極５に押し付ける。
【００２１】
そうすると、吸着パッド１７は変形し、その上端面はウエフアーホルダー１０の上面と面一となり、又、前記カソード電極１８の先端はたわんで、ウエフアーホルダー１０の上面位置まで降下し、該ウエフアーＷのバックサイドを押圧する。
【００２２】
前記状態において、めっき槽１にめっき液Ｍを充填し、各電極５，６、１８，３２に給電を行う。この時、第１カソード補助電極５の電流の値（「電流量」という）は、カソード電極２６の電流量と同一、又は、ほぼ同一（例えば、７００ミリアンペア）にし、第２カソード補助電極６の電流量は、第１カソード補助電極５の電流量よりも大きくする（例えば、９８０ミリアンペア）。
【００２３】
この様にすることにより、アノード電極３２からウエフアーＷ、第１及び第２カソード補助電極５，６に流れる電流量は、第２カソード補助電極６側が大きくなるので、めっき液Ｍ中の金属の陽イオンが第２カソード補助電極６側に多く引かれながら、めっき膜が形成される。
【００２４】
この時、前記第２カソード補助電極５は、従来例のカソード補助電極の役割をする。即ち、均一にめっきしにくいウエフアーＷの外周部Ｗ１は、実質的に前記第１カソード補助電極５の外周部５ｂに代えられることになるので、ウエフアーＷのめっき面と第１カソード補助電極５の上面には、該第１カソード補助電極５の外周部５ｂを除いて、略均一な膜厚ｔのめっき膜Ｆが形成される。従って、ウエフアーＷのめっき部分は、すべて製品として使用できるので、従来例に比べ、大幅に製品の歩留まりが向上する。
【００２５】
次に、本発明の第２実施の形態を図５により説明するが、前記図１〜図４と同一図面符号は、その名称も機能も同一である。
この実施の形態と第１実施の形態との相違点は、第２カソード補助電極６が複数に分割されていることである。
【００２６】
即ち、円環状の第２カソード補助電極６は、分割された４個の円弧状電極片６ａ，６ｂ、６ｃ、６ｄから構成され、各電極片６ａ〜６ｄは同一形状に形成され、互いに間隙ｄをあけて配設されている。この間隔ｄは絶縁のためであり、この間隙ｄとして、例えば、３ｍｍが採用される。前記各電極片６ａ〜６ｄは、それぞれ別個独立の電源に接続されている。前記電極６の分割数、各補助電極片の形状、間隙ｄ、等は、必要に応じて適宜選択される。
【００２７】
この実施の形態では、前記実施の形態と同様に、第１カソード補助電極５の電流量をカソード電極の電流量と同一又は略同一にし、第２カソード補助電極６の電流量を前記第１カソード補助電極５の電流量よりも大きくする。
なお、第２カソード補助電極６の各電極片６ａ〜６ｄの電流量は、必要に応じてそれぞれ調節され、例えば、前記各電極片６ａ〜６ｄの電流量が全部異なるようにしたり、又は、前記電極片６ａ、６ｂの電流量を前記電極片６ｃ、６ｄの電流量よりも大きくしたりする。
【００２８】
この実施の形態では、各補助電極片６ａ〜６ｄの間隙ｄ（つなぎ目部）に電流が集中するので、第１カソード補助電極５の前記つなぎ目部に対応する部分に、ハイスポット５０と呼ばれる膜厚部が発生する。しかし、該ハイスポット５０が発生しても、第１カソード電極５は、製品ではないので、特に問題となることはない。
【００２９】
この発明の実施の形態は、上記に限定されるものではなく、例えば、次のようにしても良い。
（１）カソード電極、第１及び第２カソード補助電極に供給される荷電量を電流量で制御したが、電圧の値（電圧量)により制御することもできる。従って、本件発明の「電流量で制御する」には、「電圧の値（電圧値）で制御する」場合も含まれているものとする。
（２）第１カソード補助電極をウエフアーの外周部の上面に接するように設ける代わりに、前記ウエフアーの外周部の外側に、離間して配設しても良い。
（３）被めっき物として、ＩＣ用のウエフアーを用いたが、本件発明の対象とする被めっき物は、ＩＣ用ウエフアーのみならず、電子部品用の基板、薄膜磁気ヘッド用のウエフアー等にも及ぶが、ここでいう「ウエフアー」には、前記被めっき物が全て含まれている。
（４）ウエファーの上面側にアノード電極を設け、その下面側をカソード電極に当接させて該ウエファーの上面にめっき膜を形成する代わりに、該ウエファーの下面側にアノード電極を設け、その上面側をカソード電極に当接させて該ウエファーの下面にめっき膜を形成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施の形態を示す平面図である。
【図２】使用状態を示す正面図である。
【図３】図４の要部拡大縦断面図である。
【図４】電気めっき装置を示す縦断面図である。
【図５】第２実施の形態を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１    めっき槽
３    カソードホルダー
５    第１カソード補助電極
６    第２カソード補助電極
１０  ウエフアーホルダー
１８  スプリングコンタクト式カソード電極
２６  カソードウエフアー電極２６
３２  アノード電極
【図１】
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【図２】
2008025000.tif 000004
【図３】
2008025000.tif 000005
【図４】
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【図５】
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