(57)【要約】【課題】ウェハを確実に支持することができるとともに、ウェハの割れを防止することができるめっき用治具を提供する。【解決手段】本発明に係るめっき用治具１０は、ウェハ側給電電極３１を含むウェハを載置可能な第１の主面を有するステージ部材１１と、ステージ部材１１に重ね合わせた場合に第１の主面の少なくとも一部と対向する第２の主面を有し、ウェハをステージ部材１１と共に挟持可能な蓋部材１２と、ステージ部材１１と蓋部材１２とを重ね合わせた場合、ウェハ側給電電極３１と導通可能に設けられた接続電極３５とを有する。接続電極３５は、弾力性を有する緩衝部材３２と、ステージ部材１１と蓋部材１２とを重ね合わせた場合、ウェハ側給電電極３１と接触する緩衝部材３２の接触面上に設けられる導電膜３４とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハ側給電電極を含むウェハを載置可能な第１の主面を有するステージ部材と、
該ステージ部材に重ね合わせた場合に前記第１の主面の少なくとも一部と対向する第２の主面を有し、前記ウェハを前記ステージ部材と共に挟持可能な蓋部材と、
前記ステージ部材と前記蓋部材とを重ね合わせた場合、前記ウェハ側給電電極と導通可能に設けられた接続電極と
を有するめっき用治具において、
前記接続電極は、
弾力性を有する緩衝部材と、
前記ステージ部材と前記蓋部材とを重ね合わせた場合、前記ウェハ側給電電極と接触する前記緩衝部材の接触面上に設けられる導電膜と
を備えることを特徴とするめっき用治具。
【請求項２】
前記ステージ部材と前記蓋部材とを重ね合わせた場合、前記接続電極と導通可能な治具側給電電極を有し、
該治具側給電電極は、前記ステージ部材と前記蓋部材とが離れるように付勢する付勢部を備えることを特徴とする請求項１に記載のめっき用治具。
【請求項３】
前記治具側給電電極は、前記ステージ部材と前記蓋部材とを重ね合わせた場合、前記接続電極と接触する一端と、前記ステージ部材に支持される他端とを有し、
前記治具側給電電極の一端側と前記ステージ部材との間に、前記ステージ部材と前記蓋部材とが離れるように付勢する付勢部を備えることを特徴とする請求項２に記載のめっき用治具。
【請求項４】
前記蓋部材は、前記ステージ部材と重ね合わせた場合、前記ウェハの一部を露出する、中央部に形成された開口部を備え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用治具。
【請求項５】
前記緩衝部材より前記開口部側に配置され、前記開口部の周縁部分の全周に沿って設けられるパッキンを備えることを特徴とする請求項４に記載のめっき用治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェハの割れを抑制するとともに、電気抵抗値が安定してめっき厚のばらつきを抑制することが可能なめっき用治具に関する。
【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銅めっき等の金属めっきが施される。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】
例えば特許文献１には、めっきを形成する電流を導通し、板状（板ばね状）の接続電極を備えるめっき治具が開示されている。板ばね状の接続電極は基板載置部の３箇所に設けられており、めっき処理の対象となるウェハを確実に保持することができる。
【０００４】
特許文献２には、給電ピンの先端部をウェハの表側に当接させ、裏側には当接板が重ねられているウェハめっき用治具が開示されている。保持片は、ウェハの径方向にスライド自在な半円弧状であり、ウェハを載置した後内径側へスライドさせることによりウェハを確実に保持することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１７４７７０号公報
【特許文献２】特開２００６−０１６６５１号公報
【特許文献３】特開２００９−１１７７３０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、上述した特許文献１及び２に示すように、ウェハの外周部分に設けられているウェハ側給電電極を接続電極で押さえ、パッキンを介して蓋部材をねじ、クランパ等で固定しているので、ウェハは直接板ばねで押しつけられている。したがって、ウェハに割れが生じるおそれがあるという問題点があった。また、板ばねの接触抵抗により、めっき厚のばらつきが大きくなるという問題点もあった。
【０００７】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、ウェハを確実に支持することができるとともに、ウェハの割れを防止することができる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】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明に係るめっき用治具は、ウェハ側給電電極を含むウェハを載置可能な第１の主面を有するステージ部材と、該ステージ部材に重ね合わせた場合に前記第１の主面の少なくとも一部と対向する第２の主面を有し、前記ウェハを前記ステージ部材と共に挟持可能な蓋部材と、前記ステージ部材と前記蓋部材とを重ね合わせた場合、前記ウェハ側給電電極と導通可能に設けられた接続電極とを有するめっき用治具において、前記接続電極は、弾力性を有する緩衝部材と、前記ステージ部材と前記蓋部材とを重ね合わせた場合、前記ウェハ側給電電極と接触する前記緩衝部材の接触面上に設けられる導電膜とを備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係るめっき用治具は、前記ステージ部材と前記蓋部材とを重ね合わせた場合、前記接続電極と導通可能な治具側給電電極を有し、該治具側給電電極は、前記ステージ部材と前記蓋部材とが離れるように付勢する付勢部を備えることが好ましい。
【００１０】
また、本発明に係るめっき用治具は、前記治具側給電電極は、前記ステージ部材と前記蓋部材とを重ね合わせた場合、前記接続電極と接触する一端と、前記ステージ部材に支持される他端とを有し、前記治具側給電電極の一端側と前記ステージ部材との間に、前記ステージ部材と前記蓋部材とが離れるように付勢する付勢部を備えることが好ましい。
【００１１】
また、本発明に係るめっき用治具は、前記蓋部材は、前記ステージ部材と重ね合わせた場合、前記ウェハの一部を露出する、中央部に形成された開口部を備えることが好ましい。
【００１２】
また、本発明に係るめっき用治具は、前記緩衝部材より前記開口部側に配置され、前記開口部の周縁部分の全周に沿って設けられるパッキンを備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
上記構成によれば、接続電極が、導電膜と、導電膜と蓋部材との間の緩衝部材とで構成されているので、ウェハ本体を堅固に固定した場合であっても比較的柔らかい素材である導電膜と緩衝部材とを介して押し付けられることから、ウェハ本体に割れが生じる可能性を低減することができる。また、ウェハ側給電電極と接続電極とが面接触するので、電気抵抗値が安定し、形成されるめっき厚のばらつきが減少する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係るめっき用治具を用いる、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用治具の構成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用治具の、蓋部材が開いた状態での図２のＡ−Ａ部分断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るめっき用治具の、蓋部材を閉じた状態での図２のＡ−Ａ部分断面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るめっき用治具の、付勢部材を設けた場合の、蓋部材を閉じた状態での図２のＡ−Ａ部分断面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るめっき用治具の、蓋部材を閉じた状態での他の図２のＡ−Ａ部分断面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係るめっき用治具の、付勢部として樹脂部材（付勢部材）を設けた場合の、蓋部材を閉じた状態での他の図２のＡ−Ａ部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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用治具を用いる、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用治具１０を用いる、めっき装置１は、めっき槽３０にめっき液４０が貯留（保持）されている。
【００１６】
めっき槽３０には、陽極電極２０が設置されており、めっき処理の対象となるウェハ本体７を固定しためっき用治具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。直流電源５０の陽極は陽極電極２０に、負極はめっき用治具１０に、それぞれ接続されており、直流電流を供給することにより、ウェハ本体７の表面にめっき膜を生成する。
【００１７】
図２は、本発明の実施の形態に係るめっき用治具１０の構成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用治具１０は、板状であり、合成樹脂等の電気絶縁材料で形成されたウェハ支持部材（ステージ部材）１１と、ヒンジ機構１４を介して、ウェハ支持部材１１に開閉自在な蓋部材１２とで構成されている。
【００１８】
ウェハ支持部材１１には、めっき処理の対象となるウェハが収容される、該ウェハとほぼ同一形状であるウェハ収容凹部が形成されており、ウェハ収容凹部の外周部分に、複数個（図２では３個）の治具側給電電極１７が設けられている。蓋部材１２をウェハ支持部材１１に重ね合わせたとき、あるいは蓋部材１２を閉じたときにウェハ本体７の一部がめっき液４０と接触できるように、蓋部材１２には中央部にウェハ本体７の外径より小さい内径を有する開口部１２ａが形成されている。開口部１２ａは蓋部材１２を貫通している孔である。なお、蓋部材１２の中央部に設けられた開口部１２ａの代わりに、ウェハ本体７と対向する底面を有する凹部で構成されていても良い。この場合、めっき液を移送する蓋部材１２に設けられた溝又は孔が、凹部に接続される。
【００１９】
蓋部材１２を閉じた状態で蓋部材１２によりウェハ本体７を押し付けて支持する場合、ウェハ本体７に割れが生じるおそれがある。そこで、本実施の形態では、ウェハ本体７を支持し、導通可能に設けられた接続電極３５に緩衝部材を備えることによりウェハ本体７の割れを防止している。
【００２０】
図３は、本発明の実施の形態に係るめっき用治具１０の、蓋部材１２が開いた状態での図２のＡ−Ａ部分断面図である。図３に示すように、ウェハ支持部材１１の第１の主面（上面）には、ウェハ本体７が載置されている。ウェハ本体７の底面には、めっきを形成する直流電流を供給するためのウェハ本体７の外径より大きな外径を有する導電体からなるウェハ側給電電極３１が接続されている。ウェハ本体７とウェハ側給電電極３１とによりウェハが形成されている。また、治具側給電電極１７は、ウェハ支持部材１１側から蓋部材１２側へ付勢することができるように、銅板、ステンレス板等からなる板ばねによって、ウェハ支持部材１１に形成されている。
【００２１】
一方、蓋部材１２のウェハ側である第２の主面（下面）には接続電極３５が設けられている。接続電極３５は、緩衝部材３２と、緩衝部材３２の下面に貼付された金属箔（導電膜）３４とで構成されている。緩衝部材３２としては、ウレタン系樹脂等、蓋部材１２の下面の法線方向に変形することが可能な素材であれば特に限定されるものではない。また、金属箔３４の代わりに金属テープを貼付しても良い。なお、金属箔３４と配線とを接続して、めっきを形成する電流を導通させることもできる。
【００２２】
蓋部材１２と金属箔３４との間に、圧接された部材の形状に応じて変形することが可能な弾力性を有する緩衝部材３２を設けることにより、蓋部材１２により接続電極３５をウェハ本体７に押し付けて支持する場合にウェハ本体７に割れが生じる可能性を低減することができる。
【００２３】
なお、緩衝部材３２より開口部１２ａ側に配置され、開口部１２ａの周縁部分の全周に沿って設けられる、樹脂からなる封止用パッキン３３を備えることが好ましい。本実施の形態に係るめっき用治具１０をめっき浴させる場合に、めっき液４０が蓋部材１２に設けた開口部１２ａの近傍の隙間からめっき用治具１０の内部に浸入するのを防止するためである。
【００２４】
図４は、本発明の実施の形態に係るめっき用治具１０の、ウェハ支持部材１１と蓋部材１２とを重ね合わせた状態、すなわち蓋部材１２を閉じた状態での図２のＡ−Ａ部分断面図である。図４に示すように、ウェハ支持部材１１の上面に載置されたウェハのウェハ側給電電極３１と、接続電極３５の金属箔３４とが接触するとともに、金属箔３４と治具側給電電極１７とが接触している。治具側給電電極１７は、金属箔３４に接触する一端側に、ウェハ支持部材１１と蓋部材１２とが離れるように付勢する付勢部を備えている。緩衝部材３２の復元力は、治具側給電電極１７の復元力より小さいことが好ましい。
【００２５】
板ばね状に形成され、接続電極３５に接触する治具側給電電極１７の一端側は、蓋部材１２側へ付勢されており、蓋部材１２の接続電極３５の金属箔３４と面接触することができる。一方、ウェハ側給電電極３１と治具側給電電極１７とも、緩衝部材３２を介して金属箔３４と面接触することができる。したがって、ウェハ側給電電極３１と治具側給電電極１７とは、金属箔３４を介して電気的に確実に接続することができる。
【００２６】
また、緩衝部材３２より開口部１２ａ側に配置され、開口部１２ａの周縁部分の全周に沿って設けられているパッキン３３は、蓋部材１２を閉じることによりウェハ本体７の上面に押しつけられる。弾性を有するパッキン３３により密閉されるので、開口部１２ａからめっき液４０がめっき用治具１０の内部へ浸入することを防ぐことができる。
【００２７】
接続電極３５は、弾力性を有する緩衝部材３２と緩衝部材３２に設けられた金属箔（導電膜）３４とで構成されている。ウェハの支持が、比較的柔らかい素材である金属箔（導電膜）３４と緩衝部材３２とからなる接続電極３５によって支持されているため、接続電極３５が変形しウェハと面接触する。面接触することにより応力が低減されるため、ウェハに割れが生じる可能性を低減することができる。また、ウェハ側給電電極３１と接続電極３５とが面接触するので、電気抵抗値が安定し、安定しためっき厚が得られる効果がある。
【００２８】
また、接続電極３５に接触する治具側給電電極１７の一端側の付勢力を高めるために、樹脂部材、圧縮バネ、板ばね等の付勢部を別途設けても良い。図５は、本発明の実施の形態に係るめっき用治具１０の、付勢部として樹脂部材（付勢部材）を設けた場合の、蓋部材１２を閉じた状態での図２のＡ−Ａ部分断面図である。
【００２９】
図５に示すように、ウェハ支持部材１１の上面に載置されたウェハ本体７のウェハ側給電電極３１と、接続電極３５の金属箔３４とが接触するとともに、治具側給電電極１７と金属箔３４とが接触している。
【００３０】
板ばね状に形成され、接続電極３５に接触する治具側給電電極１７の一端側は、蓋部材１２側へ付勢されるとともに、治具側給電電極１７の一端側とウェハ支持部材１１との間に、蓋部材１２側へ付勢する付勢部材５１、例えば圧縮バネを設けてある。付勢部材５１により、接続電極３５に接触する治具側給電電極１７の一端側は蓋部材１２側へと押し上げられ、より確実に蓋部材１２の接続電極３５の金属箔３４と面接触することができる。
【００３１】
一方、ウェハ側給電電極３１と治具側給電電極１７とも、緩衝部材３２を介して金属箔３４と面接触することができるので、ウェハ側給電電極３１と治具側給電電極１７とは、金属箔３４を介して電気的に確実に接続することができる。
【００３２】
なお、緩衝部材３２の外周部分の全周に沿って設けられているパッキン３３も、蓋部材１２によりウェハ本体７の上面に押しつけられるので、ウェハ本体７の上面からめっき液４０がめっき用治具１０の内部へ浸入することを防ぐことができる。
【００３３】
ここで、パッキン３３は、緩衝部材３２の内周部分だけでなく、蓋部材１２のウェハ本体７側の面全体に設けても良い。図６は、本発明の実施の形態に係るめっき用治具１０の、蓋部材１２を閉じた状態での他の図２のＡ−Ａ部分断面図である。
【００３４】
図６に示すように、ウェハ支持部材１１の上面に載置されたウェハ本体７のウェハ側給電電極３１と、接続電極３５の金属箔３４とが接触するとともに、治具側給電電極１７と接続電極３５の金属箔３４とが接触している。
【００３５】
板ばね状に形成され、接続電極３５に接触する治具側給電電極１７の一端側は、蓋部材１２側へ付勢されており、蓋部材１２の接続電極３５の金属箔３４と面接触することができる。
【００３６】
一方、ウェハ側給電電極３１と治具側給電電極１７とも、緩衝部材３２を介して金属箔３４と面接触することができるので、ウェハ側給電電極３１と治具側給電電極１７とは、金属箔３４を介して電気的に確実に接続することができる。
【００３７】
また、蓋部材１２の全面に亘って設けられているパッキン３３も、緩衝部材３２の外周部分においては蓋部材１２によりウェハ本体７の上面に押しつけられる。したがって、ウェハ本体７の上面側だけでなく、蓋部材１２側の隙間からもめっき液４０がめっき用治具１０の内部へ浸入することを防ぐことができる。
【００３８】
また、接続電極３５に接触する治具側給電電極１７の一端側の付勢力を高めるために、圧縮バネ等の付勢部材５１を別途設けても良い。図７は、本発明の実施の形態に係るめっき用治具１０の、付勢部材５１を設けた場合の、蓋部材１２を閉じた状態での他の図２のＡ−Ａ部分断面図である。
【００３９】
図７に示すように、ウェハ支持部材１１の上面に載置されたウェハ本体７のウェハ側給電電極３１と、接続電極３５の金属箔３４とが接触するとともに、治具側給電電極１７と接続電極３５の金属箔３４とが接触している。
【００４０】
板ばね状に形成され、接続電極３５に接触する治具側給電電極１７の一端側は、蓋部材１２側へ付勢されるとともに、治具側給電電極１７の一端側とウェハ支持部材１１との間に、蓋部材１２側へ付勢する付勢部材５１、例えば圧縮バネを設けてある。付勢部材５１により、接続電極３５に接触する治具側給電電極１７の一端側は蓋部材１２側へと押し上げられ、より確実に蓋部材１２の接続電極３５の金属箔３４と面接触することができる。
【００４１】
一方、ウェハ側給電電極３１と治具側給電電極１７とも、緩衝部材３２を介して金属箔３４と面接触することができるので、ウェハ側給電電極３１と治具側給電電極１７とは、金属箔３４を介して電気的に確実に接続することができる。
【００４２】
さらに、蓋部材１２の全面に亘って設けられているパッキン３３は、緩衝部材３２の開口部１２ａに突起部が設けられ、蓋部材１２を閉じることによりウェハ本体７の上面に押しつけられる。したがって、ウェハ本体７の上面側だけでなく、蓋部材１２とパッキン３３との間からめっき液４０がめっき用治具１０の内部へ浸入することを防ぐことができる。
【００４３】
以上のように本実施の形態によれば、接続電極３５が、金属箔３４と、金属箔３４と蓋部材１２との間の緩衝部材３２とで構成されているので、ウェハ本体７を堅固に固定した場合であっても比較的柔らかい素材である金属箔３４と緩衝部材３２とを介して押し付けられることから、ウェハ本体７に割れが生じる可能性を低減することができる。また、ウェハ側給電電極３１と接続電極３５とが面接触するので、電気抵抗値が安定し、形成されるめっき厚のばらつきが減少する。
【００４４】
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。例えば蓋部材１２は、ヒンジ機構１４を介してウェハを支持するようにしているが、これに限定されるものではなく、例えばウェハ支持部材１１と蓋部材１２とをネジ止めすることにより、ウェハを支持するものであっても良い。
【符号の説明】
【００４５】
１  めっき装置
７  ウェハ本体
１０  めっき用治具
１１  ウェハ支持部材（ステージ部材）
１２  蓋部材
１７  治具側給電電極
２０  陽極電極
３０  めっき槽
３１  ウェハ側給電電極  
３２  緩衝部材
３３  パッキン
３４  金属箔（導電膜）
３５  接続電極
４０  めっき液
５１  付勢部材
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2016000851.tif 000007
【図７】
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【図２】
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