(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハーメッキを行なう際のウエハーの外周部と接触するシールディップを有したメッキ液の漏洩防止用シールパッキンと、
ウエハー外周部と接触して、メッキ電流を供給するための端子部を備えたカソード電極用のフレキシブルプリント基板と、
を備えたカソード電極付ウエハーメッキ用シールパッキンにおいて、
シールディップは、先端部がＲ形状とされているとともに、
フレキシブルプリント基板はシールパッキンと一体化されており、前記端子部がシールディップよりシールパッキン外周方向位置に、シールパッキンに埋設しないように設けられることを特徴とするカソード電極付ウエハーメッキ用シールパッキン。
【請求項２】
ウエハーメッキ用シールパッキンの鋳型中に、カソード電極となるフレキシブルプリント基板をウエハーへの電流供給用の端子部がシールパッキン内に埋設しないよう設置し、その鋳型中にシリコン樹脂を注入し、硬化させカソード電極とウエハーメッキ用シールパッキンとを一体化し、このシールパッキンに光を透過させ、内部に包含したバブルおよび異物を検出し、不良品を除去し良品選別を行なうものとした請求項1に記載のカソード電極付ウエハーメッキ用シールパッキンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ウエハーメッキ用シールパッキンおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ウエハーの製造工程の最終段階にバンプ形成が行なわれる。このバンプは、一般に、めっき液流を下方より吹き上げ、上方に配置したウエハー面に供給し、このウエハー自体をカソード分極して、ウエハー上の所定のバンプ形成位置にメッキ層として形成される。
【０００３】
このときウエハーとメッキ槽の一部を構成するウエハー部の隙間より、メッキ液が漏洩しないよう、ウエハーとメッキ槽の一部を構成するウエハー固定用フランジの間にシールパッキンを挟み込んで用いられ、このシールパッキンのウエハーと接触することとなるシールディップの先端部は方形のものを使用していた。
【０００４】
また、バンプメッキ時には、ウエハーとシールパッキン間に、ウエハーと接触し電流供給するカソード電極となるフレキシブルプリント基板を挟み込んで使用する。このフレキシブルプリント基板とシールパッキンは、それぞれ別個に独立のものであり、メッキ開始前のセットアップ時に、ウエハーとシールパッキン間に手作業でフレキシブルプリント基板を挟み込んで使用していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、シールパッキンがウエハーと接触することとなるシールディップの先端部形状を方形として使用すると、メッキが終了し、ウエハーを取り出す作業を行なうときに、一旦挟み込まれて加圧密着したウエハーとシールパッキンは強固に密着するため取りはずしにくく、無理に取り外すとシールパッキン成分がウエハー表面に残留することとなり、時にはウエハーが破壊することもあり、製品品質及び製品歩留りに深刻な影響を与えることがあった。
【０００６】
しかも、メッキ開始前のセットアップ時にウエハーとシールパッキン間にフレキシブルプリント基板を挟み込む作業は、ウエハーと確実な導通をとるため、その位置合わせに細心の注意を必要とし、作業効率を低下させる原因となっていた。
【０００７】
更に、シールパッキンは従来よりシリコン樹脂を用いて製造されてきたが、シリコン樹脂を硬化させる際に、特にバブルの残留が起こりやすく、この問題を解決する手法はいまだ明らかにされていない。そこで、発生したバブルを容易に検出し、不良製品を除去すべき手段を講じる必要が生じてくる。
【０００８】
そこで、本発明はこのような従来の技術に着目してなされたものである。即ち、一旦挟み込まれて加圧密着したウエハーとシールパッキンとの取りはずしを容易にし、ウエハーとカソード電極との確実な導通をとり、不良製品を除去する事の可能なシールパッキンの製造方法の提供を目的とするのである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、以下のような手段を使用する。まず、本願発明は、ウエハーメッキを行なう際にウエハーの外周部と接触するシールディップ部を備えたメッキ液の漏洩防止用シールパッキンについてであり、ウエハーとこのシールパッキンとが接触するシールディップの先端部にＲをつけたウエハーメッキ用シールパッキンである。即ち、ウエハーメッキ用シールパッキンのシールディップ先端部の横断面形状を方形からＲ形状へと変更することにより、メッキ液のシール能力は何ら損なうこと無く、一旦挟み込まれて加圧密着したウエハーとシールパッキンとの取りはずしが容易になるのである。ここで、先端部にＲをつけたとは、ウエハーの外周部と接触するシールディップ部の横断面形状が、いわゆる蒲鉾状または楔状の先端に丸みを付けた等の形状を表すものである。
【００１０】
このようにすれば、先端部にＲを持たせたシールディップを使用することで、先端部が方形のシールディップと異なるウエハーとの接触形態とすることによるのである。即ち、従来の先端形状が方形のシールディップ形状をもつウエハーメッキ用シールパッキンを使用すると、ウエハーとシールディップとの接触形態は面接触である。この場合の面接触の状態は、ウエハーとメッキ槽の一部を構成するウエハー固定治具の間にシールパッキンを挟み込んで加圧接触する前後において変わらない。これに対し、シールディップの先端形状をＲ形状とすると、加圧接触前のウエハーとシールパッキンとの接触形態は線接触に極めて近く、加圧接触中にはシールディップのＲ形状が押しつぶされて面接触の状態が作られる。しかし、メッキが終了しウエハーを取り外す際に、加圧状態が解除されると変形したシールディップの先端形状が本来のＲを持った形状に復元しようとする力が生じるため、ウエハーとシールディップが取り外し易くなるのである。
【００１１】
次に、ウエハーとカソード電極との確実な導通をとるためには、メッキ開始前のセットアップ時に、ウエハーとシールパッキン間にカソード電極となるフレキシブルプリント基板を挟み込む作業のバラツキを無くさなければならない。このため、ウエハーへのメッキ電流の供給に用いるカソード電極とウエハーメッキ用シールパッキンとを一体化してなる、本願発明のカソード電極付ウエハーメッキ用シールパッキンを用いるのである。このようにして、カソード電極とシールパッキンとを一体化させ、カソード電極となるフレキシブルプリント基板の配置を予め固定しておけば、シールパッキンの交換だけでカソード電極の取替えも同時に行なえ作業効率を上昇させるとともに、しかも挟み込み作業の手作業によるバラツキをも解消することが可能となるのである。
【００１２】
このカソード電極とシールパッキンとを一体化させる方法としては、ウエハーメッキ用シールパッキンの鋳型中に、カソード電極となるフレキシブルプリント基板をウエハーへの電流供給用の端子部がシールパッキン内に埋設しないよう設置し、その鋳型中にシリコン樹脂を注入し、硬化させたカソード電極とウエハーメッキ用シールパッキンとを一体化し、このシールパッキンに光を透過させ、内部に包含したバブルおよび異物を検出し、不良品を除去し良品選別を行なうことができ、このようにして本願発明のカソード電極付ウエハーメッキ用シールパッキンを製造することができる。ここでカソード電極となるフレキシブルプリント基板は、ウエハーと接触して端子部となる箇所にのみ、両面テープを使用して上部鋳型の内面の予め定めておいた所定位置に貼りつけ、残りのフレキシブルプリント基板部は鋳型外部に向かって引出し、下部鋳型を合わせ固定する。そして、鋳型内にシリコン樹脂を注入し、硬化させる。このとき、カソード電極となるフレキシブルプリント基板でシールパッキンと重なり合う部分のうち、両面テープで鋳型上部に貼りつけた端子部を除き、注入されたシリコン樹脂がフレキシブルプリント基板部の表裏に回り込み、シリコン樹脂に覆われシールパッキンに埋め込まれる。このようにして製造したカソード電極付ウエハーメッキ用シールパッキンは、鋳型から取り出した後に、端子部の上部鋳型との接着に使用した両面テープを除去して一応完成する。
【００１３】
また、上述の製造方法において、注入されるシリコン樹脂が端子部を被覆しないよう上部鋳型の所定の箇所にスリットを設け、フレキシブルプリント基板の端子部を差し込み、端子部の埋設を防止し、カソード電極付ウエハーメッキ用シールパッキンを製造することも可能である。この場合は、シリコン樹脂の注入圧力、注入量を厳密に制御し、フレキシブルプリント基板の端子部を挿入したスリットへのシリコン樹脂の侵入を防止する必要がある。
【００１４】
ここで使用する鋳型には、金属材質の鋳型の使用も可能であるが、アクリル製の鋳型を使用することが好ましい。アクリルは透明であることから、製造中のシリコン樹脂の硬化中の状況、フレキシブルプリント基板のシリコン樹脂中への埋め込み状況等を外部より目視で確認することが可能だからである。特に、上部鋳型に設けたスリットに端子部を挿入してカソード電極付ウエハーメッキ用シールパッキンを製造する場合は、スリットへのシリコン樹脂の侵入の有無を確認するのに有用である。
【００１５】
製造の最終段階は、ウエハーメッキ用シールパッキンに光を透過させて、内部に包含したバブルおよび異物を検出し、不良品を除去し良品選別を行なうのである。シールパッキンがバブルおよび異物を包含する場合は、メッキ液のシール能力に悪影響を与えることがあるからである。これはウエハーメッキ用シールパッキンに対し、光を一方向から照射し、その逆方向からウエハーメッキ用シールパッキンを透過する光の強弱を観察する。このとき、測定に使う装置はウエハーメッキ用シールパッキンの形状に会わせて光が透過するように設計がされる。即ち、余分な部分はマスクを掛けることにより、光を透過させないようにするのである。
【００１６】
このようにして、シールパッキンからの透過光を観察することにより、ウエハーメッキ用シールパッキンの内部にバブルが存在する箇所の透過光は強く明るく観察され、異物が存在する箇所の透過光は弱く黒く観察されるため、不良品検出が可能となるのである。しかも、アクリル製の透明鋳型を使用する場合には、鋳型から取り外すことなく、本品質管理方法によるバブル検査が可能となるのである。この不良品を除去し良品を選別することで、初めて使用可能なカソード電極付ウエハーメッキ用シールパッキンが得られるのである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明のうち最良と思われる実施の形態について図面を用いて説明する。ここで図１に示すように、ウエハーのメッキ槽１の概略図を示しており、本発明に係るシールパッキン２は、ウエハー３とメッキ槽１の一部を構成する下側フランジ４との間に挟み込んで用いている。
【００１８】
本発明に係るシールパッキン２は、図２に示した形状のものであり、ウエハー３のサイズに応じて作成するものである。更に、図３（ａ）には図２のＡ−Ａ’で切断したときのシールパッキン２の断面形状を示している。また、図３（ｂ）には図３（ａ）に示す領域を拡大図示している。これらの図より明らかなようにシールパッキン２には先端部にＲのついたシールディップ５と位置合わせ用ノッチ６が設けられていることが分かる。
【００１９】
このシールパッキン２の先端部にＲのついたシールディップ５は、ウエハーとメッキ槽の一部を構成するウエハー固定用の下側フランジ４との間にこのシールパッキン２を挟み込んで上部フランジ７をボルト締めすることで加圧接触する状態になり、加圧前の図４（ａ）に示す状態から、加圧後の図４（ｂ）に示すように先端部にＲのついたシールディップ５の形状が変化する。
【００２０】
図２および図３より明らかな本発明に係るシールパッキン２は、図５、図６、図７及び図８に示す透明のアクリル製の鋳型を使用して、シリコン樹脂を鋳こむことにより製造するダイキャスティング法で製造した。具体的には、図５及び図５のＡ−Ａ’での切断形状を示した図６から把握できる上部鋳型８には先端部にＲのついたシールディップ形成部９が設けられ、図７及び図７のＡ−Ａ’での切断形状を示した図８から把握できる下部鋳型１１には位置合わせ用ノッチ形成部１２が設けられ、この両鋳型をボルト締めで締着し、上部鋳型７に設けられた注入孔１０より、シリコン樹脂を鋳こむことで製造したのである。
【００２１】
このとき、カソード電極付ウエハーメッキ用シールパッキン１３として製造するため、図５及び図６に示す上部鋳型８と図７及び図８に示す下部鋳型１１とをボルト締めで締着する前に、カソード電極となるフレキシブルプリント基板１４のウエハー３と接触することとなる端子部１５を、予め上部鋳型８内面の所定の箇所に両面テープで貼りつけておいた。この結果、図９に示すように、シールパッキン２とフレキシブルプリント基板１４とが一体化したカソード電極付ウエハーメッキ用シールパッキン１３が得られた。
【００２２】
そして、カソード電極付ウエハーメッキ用シールパッキン１３を、図１１に概念的に示したように光を透過させ、内部に包含したバブル及び異物を検出した。ここでは、カソード電極付ウエハーメッキ用シールパッキン１３のみに光源１８からの光が透過するようにするため、カソード電極付ウエハーメッキ用シールパッキン１３の外周に外周部光シールド１６を設け、カソード電極付ウエハーメッキ用シールパッキン１３の中抜け部を中抜け部光シールド１７で遮蔽した。その後、目視で光源１８の反対位置の視点１９から観察した。この結果、内部に包含したバブル及び異物を明瞭に確認して不良品選別を行うことができた。
【００２３】
本発明に係るシールパッキン２の先端部にＲのついたシールディップ５とした効果を確認するため、シールパッキンのシールディップの先端形状が方形である従来品との比較を、メッキ後のウエハー３との密着性（取り外し容易性）の観点から比較し、以下の表に示した。図４に示した先端部にＲのついたシールディップ５を備えたシールパッキン２の使用状況に対応して、図１２に従来品である先端部が方形のシールディップ２０を備えたシールパッキン２を使用した場合の加圧前を図１２（ａ）に、加圧後を図１２（ｂ）に示した。
【００２４】
【表１】
0003821258.tif 000002
【００２５】
この結果から分かる通り、シールパッキン２とウエハー３の取り外しが、従来品に比べ非常に良好であり、メッキ液のシール漏れもなくシール能力に何等問題はなかった。また、カソード電極付ウエハーメッキ用シールパッキン１３を使用した場合は、従来のウエハーとシールパッキン間に手作業でカソード電極となるフレキシブルプリント基板を挟み込んで使用する場合のメッキ開始のセットアップ時間に比べ、約８０％の時間短縮が可能となった。
【００２６】
【発明の効果】
本発明に係るウエハーメッキ用シールパッキン及びその製造方法並びにその品質管理方法を用いることにより、メッキ終了後に加圧密着したウエハーとシールパッキンとの取りはずしを容易にし、ウエハーとカソード電極との確実な導通をとることのできるウエハーメッキ用シールパッキンの製造方法および不良品を選別し品質管理を行う技術の提供が行えることとなる、ウエハーのバンプメッキの工程管理を簡略化し、トータル製造コストを削減することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】 メッキ槽断面概念図である。
【図２】 ウエハーメッキ用シールパッキンの平面図である。
【図３】ウエハーメッキ用シールパッキンの断面図である。
【図４】先端部にＲのついたシールディップの加圧変形の様相を示した図である。
【図５】ウエハーメッキ用シールパッキンの製造に用いる上部鋳型の概念図である。
【図６】ウエハーメッキ用シールパッキンの製造に用いる上部鋳型断面の概略図である。
【図７】ウエハーメッキ用シールパッキンの製造に用いる下部鋳型の概略図である。
【図８】ウエハーメッキ用シールパッキンの製造に用いる下部鋳型断面の概略図である。
【図９】カソード電極付ウエハーメッキ用シールパッキンの概略図である。
【図１０】カソード電極付ウエハーメッキ用シールパッキン断面の概略図である。
【図１１】不良品選別方法の概念図である。
【図１２】方形シールディップの加圧変形の様相を示した図である。
【符号の説明】
１ メッキ槽
２ シールパッキン
３ ウエハー
４ 下側フランジ
５ 先端部にＲのついたシールディップ
６ 位置合わせ用ノッチ
７ 上側フランジ
８ 上部鋳型
９ 先端部にＲのついたシールディップ形成部
１０ 注入孔
１１ 下部鋳型
１２ 位置合わせ用ノッチ形成部
１３ カソード電極付ウエハーメッキ用シールパッキン
１４ フレキシブルプリント基板
１５ 端子部
１６ 外周部光シールド
１７ 中抜き部光シールド
１８ 光源
１９ 視点
２０ 先端部が方形のシールディップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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