(57)【要約】本発明は、めっき工程中に基板を保持するためのめっき用チャック装置を開示する。基板は、切欠領域と、切欠領域に隣接するパターン領域とを有する。本発明に係るめっき用チャック装置は、基板の切欠領域を覆い、基板がめっきされるときに切欠領域の電界をシールドするように構成された、カバープレートを有する。
2020533792.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切欠領域と前記切欠領域に隣接するパターン領域とを有する基板を保持するための、めっき用チャック装置であって、
前記基板の前記切欠領域を覆い、前記基板がめっきされるときに前記切欠領域の電界をシールドするように構成された、カバープレートを備えている、めっき用チャック装置。
【請求項２】
前記カバープレートは、前記基板の前記切欠領域に隣接する前記パターン領域の一部を覆う、請求項１に記載のめっき用チャック装置。
【請求項３】
下壁と、前記下壁から上方に延びる側壁と、前記側壁の上部から外側に延びる上壁とを有するシールドをさらに備え、前記下壁は、水平方向に突出し、前記カバープレートを形成している、請求項１に記載のめっき用チャック装置。
【請求項４】
前記カバープレートに開口が設けられている、請求項３に記載のめっき用チャック装置。
【請求項５】
前記カバープレートに複数の穴が設けられている、請求項３に記載のめっき用チャック装置。
【請求項６】
下壁と外壁と内壁とを有するシールシェルをさらに備え、前記内壁は、湾曲し、リップシール部を形成し、前記内壁は、水平方向に突出し、前記カバープレートを形成している、請求項１に記載のめっき用チャック装置。
【請求項７】
前記カバープレートに開口が設けられている、請求項６に記載のめっき用チャック装置。
【請求項８】
前記カバープレートに複数の穴が設けられている、請求項６に記載のめっき用チャック装置。
【請求項９】
前記カバープレートの形状が、前記切欠領域の形状に応じて調整される、請求項１に記載のめっき用チャック装置。
【請求項１０】
前記カバープレートにおける前記基板の前記切欠領域からより離隔した一方の側面は、直線状又はアーク線状であり、前記カバープレートにおける前記基板の前記切欠領域により近接した他方の側面は、直線状、多角線状又はアーク線状である、請求項１に記載のめっき用チャック装置。
【請求項１１】
前記カバープレートは、前記基板の中心と前記基板の切欠きとを通る軸に対して、対称又は非対称である、請求項１に記載のめっき用チャック装置。
【請求項１２】
前記カバープレートと前記基板との間に間隙があり、前記間隙が前記カバープレートの変形量よりも大きく、前記カバープレートと前記基板との接触が回避される、請求項１に記載のめっき用チャック装置。
【請求項１３】
前記カバープレートの材料は、プラスチック、ゴム、又は、断熱材料で被覆された金属である、請求項１に記載のめっき用チャック装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、基板上に金属膜をめっきするためのめっき装置に関し、より詳細には、めっき工程中に基板を保持するためのめっき用チャック装置であって、基板の切欠領域の近傍におけるめっき膜を一様にできるめっき用チャック装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造の技術分野において、めっきは、基板上に金属膜を析出するのに一般的に用いられる方法である。特に、先進的な実装技術においては、チップ基板の接続部の形成に用いられる銅柱や半田バンプが、一般に電気めっきにより、基板に形成される。これは、電気めっきが、簡素な工程、低コスト、大量生産が容易である等の、利点を有するためである。
【０００３】
ウエハレベルパッケージの大量生産において、生産された基板は、その縁部に切欠領域を有する。切欠領域は、フォトレジストで覆われたままのため、導電性がなく、めっき工程においてめっきされない。切欠領域がめっきされないこと自体は問題ないが、切欠領域におけるめっき欠損により、切欠領域に隣接するパターン領域のめっき厚が大きくなり、切欠領域に隣接するパターン領域におけるめっき柱の高さが目標値よりも高くなってしまう。
【０００４】
図１９Ａ及び図１９Ｂは、切欠領域の２つの典型的な例を示す。特に、図１９Ａは、アーチ状の切欠領域５１３１と、切欠領域５１３１に隣接するパターン領域５１３２とを有する、基板５１３を示す。図１９Ｂは、実質的に矩形状の切欠領域７１３１と、切欠領域７１３１に隣接するパターン領域７１３２とを有する、基板７１３を示す。めっき工程中、切欠領域５１３１，７１３１がめっきされないため、パターン領域５１３２，７１３２の電場が大きくなり、パターン領域５１３２，７１３２におけるめっき量が、基板５１３，７１３の他のパターン領域におけるめっき量よりも多くなる。これにより、パターン領域５１３２，７１３２におけるめっき柱の高さが、工程要件の範囲外となってしまう。図２０Ａに示されているように、図２０Ａは、切欠領域に隣接するパターン領域におけるめっきが過剰になる理由の基本理念を示す。切欠領域２０３１は導電性がないため、めっき工程中、切欠領域２０３１に対応する仮想陽極２００１からの電力線が、切欠領域２０３１に隣接するパターン領域２０３２に伝達される。これにより、パターン領域２０３２に過剰なめっきが施されてしまう。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の目的は、めっき工程中に基板を保持するためのめっき用チャック装置を提供することである。基板は、切欠領域と、切欠領域に隣接するパターン領域とを有する。本発明に係るめっき用チャック装置は、基板の切欠領域を覆い、基板がめっきされるときに切欠領域の電界をシールドするように構成された、カバープレートを有する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、めっき工程において、基板の切欠領域を覆うカバープレートを利用して、切欠領域に対応する仮想陽極からの電力線をシールドし、切欠領域に隣接するパターン領域への作用を抑制する。これにより、切欠領域に隣接するパターン領域におけるめっき膜の厚みを小さくし、基板上のめっき膜を一様にできる。好ましくは、カバープレートは、切欠領域に隣接するパターン領域の一部も覆うことで、切欠領域に隣接するパターン領域の電界を弱め、切欠領域に隣接するパターン領域におけるめっき膜の厚みを小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明に係る基板を保持するための装置を示す斜視図である。
【図２】基板を保持する当該装置の上面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図４】図３で囲まれた部分Ｄの部分拡大図である。
【図５】図４で囲まれた部分Ｈの部分拡大図である。
【図６】当該装置のチャックカップ、コンタクトリング及びシールシェルを示す展開図である。
【図７】当該装置のシールシェルを示す斜視図である。
【図８】シールシェルの上面図である。
【図９】図８のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図１０】図９で囲まれた部分Ｆの部分拡大図である。
【図１１】当該装置のコンタクトリングの断面図である。
【図１２】図１１で囲まれた部分Ｇの部分拡大図である。
【図１３】本発明の別の実施形態における、押圧プレート及び導電リングを示す斜視図である。
【図１４】押圧プレート及び導電リングを示す上面図である。
【図１５】図１４のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【図１６】図１５で囲まれた部分Ｊの部分拡大図である。
【図１７ａ−１７ｆ】様々な形状の基板を示す図である。
【図１８】疎水性の基本理念を示す図である。
【図１９Ａ−１９Ｂ】切欠領域の２つの典型的な例を示す図である。
【図２０Ａ】切欠領域に隣接するパターン領域におけるめっきが過剰になる理由の基本理念を示す図である。
【図２０Ｂ】本発明の基本理念を示す図である。
【図２１】効果の対比図である。
【図２２】本発明の例示的な実施形態に係るめっき用チャック装置の下面図である。
【図２３】めっき用チャック装置の断面図である。
【図２４】図２３の部分拡大図である。
【図２５】めっき用チャック装置のシールドを示す斜視図である。
【図２６】本発明の別の実施形態におけるシールドの斜視図である。
【図２７】本発明の別の実施形態におけるシールシェルの斜視図である。
【図２８】図２７に示されているシールシェルの断面図である。
【図２９】図２８の部分拡大図である。
【図３０】本発明の別の実施形態におけるシールシェルの斜視図である。
【図３１】図３０に示されているシールシェルの断面図である。
【図３２】図３１の部分拡大図である。
【図３３Ａ−３３Ｈ】本発明におけるカバープレートの様々な形状を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明は、基板がめっき用電解液への浸漬等の処理を施されるときに、基板を保持するための装置を提供する。基板の表面上に金属膜をめっきするため、基板を電解液に浸漬する際、基板の表面の縁部と基板の裏面とを、電解液に接触しないよう保護する必要がある。そのため、本発明に係る装置は、従来技術とは異なり、シールシェルを利用して、基板がめっき用電解液に浸漬されるときに、電解液が基板の表面の縁部と基板の裏面とに到達するのを防止し、かつ、シールシェルを交換可能としている。
【０００９】
図１〜図６を参照すると、本発明に係る基板を保持するための装置１００が示されている。装置１００は、チャックカップ１０１と、チャックプレート１０２とを有する。チャックカップ１０１は、カップ状の基部１０１１を有する。基部１０１１は、貫通した受容空間１０１２を画定している。基部１０１１は、下面と、外面と、内面とを有する。基部１０１１の内面は、基板１１３の負荷に対して有利になるよう、傾斜している。基部１０１１の上端は、外側に延び、鍔１０１３を形成している。基部１０１１の下端の内面は、上方に向かって斜めに突出し、基板１１３が受容空間１０１２に配置されたときに基板１１３を支持するための支持部１０１４を形成している。基部１０１１の下端に、溝１０１５が形成されている。チャックカップ１０１は、金属又は炭素繊維（ステンレス鋼、チタン、タンタル、アルミニウム合金等）からなる。
【００１０】
チャックプレート１０２は、ユニバーサルシャフト１０５を介して、鉛直駆動装置１０３に接続されている。鉛直駆動装置１０３は、チャックプレート１０２を上下に駆動させる。基板１１３が受容空間１０１２に配置されて支持部１０１４に支持されると、鉛直駆動装置１０３がチャックプレート１０２を下方に駆動させ、基板１１３の裏面を押圧する。これにより、基板１１３がチャックカップ１０１及びチャックプレート１０２によってチャックされる。基板１１３の表面は、処理のため露出されている。処理完了後、鉛直駆動装置１０３がチャックプレート１０２を上方に駆動させ、チャックプレート１０２が基板１１３の裏面から離隔する。その後、基板１１３が受容空間１０１２から取り出される。鉛直駆動装置１０３は、シリンダ又はモータであってよい。基板１１３の裏面に接触するチャックプレート１０２には、複数の細穴１０２１が設けられている。チャックプレート１０２が基板１１３の裏面から離隔するとき、複数の細穴１０２１から、チャックプレート１０２と基板１１３の裏面との間の空間に、空気が容易に入り込む。これにより、基板１１３をチャックプレート１０２から取り外し易くなる。基板１１３をチャックプレート１０２から取り外し易くするため、さらに、ユニバーサルシャフト１０５内に設けられたガス管１０７を介して、基板１１３の裏面に窒素ガスを供給してもよい。チャックプレート１０２は、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエチレン・テレフタレート（ＰＥＴ）等からなる。
【００１１】
基板１１３をチャックするためチャックプレート１０２が下方に駆動されたときの衝撃を和らげるため、チャックプレート１０２とチャックカップ１０１との間に、Ｏリング１０８が設けられている。また、Ｏリング１０８は、基板１１３が電解液に浸漬されるときに、電解液が受容空間１０１２に入り込むのを防止する。様々な工程要件を満たすよう、装置１００は、角度制御駆動装置１０４と、回転駆動装置１０６とを有する。角度制御駆動装置１０４は、チャックプレート１０２及びチャックカップ１０１が処理のため基板１１３を固定するときに、チャックプレート１０２及びチャックカップ１０１を駆動させ、斜めに傾ける。回転駆動装置１０６は、チャックプレート１０２及びチャックカップ１０１が処理のため基板１１３を固定するときに、チャックプレート１０２及びチャックカップ１０１を駆動させ、回転させる。
【００１２】
図７〜図１０を参照すると、装置１００のシールシェル１１１が示されている。シールシェル１１１は、下壁１１１１と、外壁１１１２と、内壁１１１４とを有する。外壁１１１２の先端は、突出部１１１３を有する。内壁１１１４は、湾曲し、リップシール部１１１５を形成している。内壁１１１４におけるリップシール部１１１５に接続する先端は、水平方向に突出し、固定部１１１６を形成している。シールシェル１１１は、チャックカップ１０１を包み込んでいる。特に、図４及び図５を参照すると、シールシェル１１１の下壁１１１１は、チャックカップ１０１の基部１０１１の下面を包み込んでいる。シールシェル１１１の外壁１１１２は、チャックカップ１０１の基部１０１１の外面を包み込んでいる。リップシール部１１１５は、チャックカップ１０１の支持部１０１４を包み込んでいる。シールシェル１１１の固定部１１１６は、チャックカップ１０１の溝１０１５に配置されている。シールシェル１１１とチャックカップ１０１とを互いに固定するため、チャックカップ１０１の鍔１０１３の下部に、固定リング１０９が設けられている。固定リング１０９は、シールシェル１１１の突出部１１１３を押圧し、チャックカップ１０１の鍔１０１３の下部に複数のねじ１１０で固定されている。シールシェル１１１の厚みは、０．１〜２ｍｍ（好ましくは０．３〜１ｍｍ）である。湿式工程中、シールシェル１１１のリップシール部１１１５は、基板１１３の表面の縁部をシールし、基板１１３の表面の縁部及び基板１１３の裏面に化学溶液が到達しないようにする。したがって、湿式工程の完了後、基板１１３の表面の縁部及び基板１１３の裏面は乾いている。また、シールシェル１１１がチャックカップ１０１を包み込んでいるため、シールシェル１１１がチャックカップ１０１を保護し、チャックカップ１０１が化学溶液に接することが防止され、チャックカップ１０１が化学溶液によって腐食するのを回避できる。シールシェル１１１の保護により、装置１００により保持される基板１１３は、めっき等の工程において、化学溶液中に浸漬できる。化学溶液の液面レベルは、化学溶液が固定リング１０９及びねじ１１０を腐食させないよう、固定リング１０９よりも下側にある。
【００１３】
シールシェル１１１は、成形により形成される。シールシェル１１１の材料は、ゴム（フッ素ゴム、シリコンゴム、ニトリル・ブタジエン・ゴム等）である。シールシェル１１１の材料は、プラスチック（テフロン等）であってもよい。シールシェル１１１の材料は、柔軟で、かつ、ある程度の硬度を有する。当該材料の硬度は、硬度計での計測で２０〜７０（好ましくは４０〜６０）である。シールシェル１１１の材料は、疎水性で、かつ、材料表面粗さＲａが８μｍ未満である。図１８を参照すると、液滴３０１と基板３１３との接触角φが９０°よりも大きい場合、基板３１３は疎水性である。接触角φは、材料表面粗さに関連する。接触角φは、材料表面粗さが大きくなるほど、小さくなる。材料表面が粗すぎる（材料表面粗さが８μｍよりも大きい）と、シール効果が低下する。したがって、良好なシール効果を得るには、材料表面粗さが５μｍ未満であることが好ましい。
【００１４】
シールシェル１１１の内壁１１１４は、水平面に対して角度αだけ傾いている。角度αは、９０°よりも小さい。めっきのため基板１１３を電解液中に浸漬する必要があるとき、装置１００は、基板１１３を保持し、その後、ロード位置又はアンロード位置からプロセス位置へと移動する。基板１１３全体が、電解液中に浸漬される。めっき工程中、装置１００は回転し、その回転速度は３〜２００ｒｐｍである。基板１１３の浸漬工程中、シールシェル１１１の内壁１１１４に沿って、空気が押し出される。一方、めっき工程中、基板１１３の表面上で、水素ガスが生成され得る。当該水素ガスの気泡も、押し出される。さもなければ、空気又は気泡により、析出金属内にボイドが生じ得る。
【００１５】
基板１１３の表面に金属膜を電気めっきするのに装置１００が用いられる場合は、電流伝導のためにコンタクトリング１１２が設けられる。図１１及び図１２に示されているように、コンタクトリング１１２は、本体部１１２１と、複数の第１フィンガー部１１２２と、複数の第２フィンガー部１１２３とを有する。コンタクトリング１１２を取り付けるため、チャックカップ１０１の基部１０１１の下端が取り外し可能となっている。分かりやすく表現すると、チャックカップ１０１の基部１０１１の下端は、台座と称される。台座の下面には、複数の第１ねじ穴１０１６が設けられている。コンタクトリング１１２の本体部１１２１には、複数の第２ねじ穴１１２４が設けられている。コンタクトリング１１２の本体部１１２１とチャックカップ１０１の台座とチャックカップ１０１の基部１０１１とを互いに固定するため、複数のねじ１１４が第１ねじ穴１０１６及び第２ねじ穴１１２４を貫通している。複数の第１フィンガー部１１２２は、基板１１３の表面の縁部上のシード層と接触する。当該接点は、基板１１３の縁部からの距離が２ｍｍ未満である。電気めっき工程中、基板１１３は電源電極と接触し、コンタクトリング１１２を介して電流が流れる。チャックカップ１０１は、導通のため、導電材料からなる。複数の第２フィンガー部１１２３は、シールシェル１１１の固定部１１１６を押圧し、シールシェル１１１の固定部１１１６がチャックカップ１０１の溝１０１５内に固定されて、シールシェル１１１がチャックカップ１０１から脱離しないようにする。第１フィンガー部１１２２及び第２フィンガー部１１２３は、交互に設けられている。３００ｍｍの基板に対し、第１フィンガー部１１２２の数は２００以上必要である。第１フィンガー部１１２２の数が少なすぎると、基板１１３上における電流の分布が一様でなくなり、基板１１３上において析出速度にむらが生じてしまう。コンタクトリング１１２は、導電材料（銅、チタン、イリジウム、タンタル、金、銀、白金、これらの合金等）からなる。コンタクトリング１１２は、ステンレス鋼、チタン、タンタル、アルミニウム、及び、白金又は金で被覆された合金からなってもよい。コンタクトリング１１２は、その他、導電性の高い材料からなってよい。好ましくは、コンタクトリング１１２は、ステンレス鋼からなる。
【００１６】
図１７ａ〜図１７ｆに示されているように、基板１１３の形状は、円形、楕円形、三角形、正方形、長方形、八角形等であってよいことが理解されるであろう。また、これに対応して、チャックカップ１０１及びチャックプレート１０２は、基板１１３を収容するように設計される。
【００１７】
シールシェル１１１及びコンタクトリング１１２を組み立てる際は、先ず、チャックカップ１０１の基部１０１１から台座を取り外す。その後、シールシェル１１１のリップシール部１１１５がチャックカップ１０１の支持部１０１４を包み込み、シールシェル１１１の固定部１１１６がチャックカップ１０１の溝１０１５内に配置される。複数のねじを用い、コンタクトリング１１２の本体部１１２１を、チャックカップ１０１の台座に固定する。このとき、コンタクトリング１１２の複数の第２フィンガー部１１２３が、チャックカップ１０１の溝１０１５内にあるシールシェル１１１の固定部１１１６を押圧する。次に、チャックカップ１０１の第１ねじ穴１０１６とコンタクトリング１１２の第２ねじ穴１１２４とに複数のねじ１１４を貫通させ、チャックカップ１０１の基部１０１１に台座を固定する。次に、シールシェル１１１の下壁１１１１及び外壁１１１２が、それぞれ、チャックカップ１０１の基部１０１１の下面及び外面を包み込む。最後に、固定リング１０９が、複数のねじ１１０を介してチャックカップ１０１の鍔１０１３の下部に固定され、シールシェル１１１の突出部１１１３を押圧する。
【００１８】
装置１００を用いた電気めっき工程は、以下のステップを含む。
【００１９】
ステップ１：  装置１００がロード位置又はアンロード位置に移動する。
【００２０】
ステップ２：  鉛直駆動装置１０３がチャックプレート１０２を上方に駆動させる。
【００２１】
ステップ３：  基板１１３がシールシェル１１１のリップシール部１１１５上に配置され、基板１１３の表面が露出して下方を向く。
【００２２】
ステップ４：  鉛直駆動装置１０３がチャックプレート１０２を下方に駆動させ、基板１１３をチャックする。このとき、シールシェル１１１のリップシール部１１１５が、基板１１３の表面の縁部をシールし、コンタクトリング１１２の複数の第１フィンガー部１１２２が、基板１１３の表面の縁部上のシード層と接触する。
【００２３】
ステップ５：  角度制御駆動装置１０４がチャックプレート１０２及びチャックカップ１０１を駆動させ、斜めに傾ける。
【００２４】
ステップ６：  回転駆動装置１０６がチャックプレート１０２及びチャックカップ１０１を駆動させ、所定の回転速度で回転させる。また、この間に、装置１００がプロセス位置に移動する。プロセス位置は、基板１１３が電解液中に浸漬される位置である。
【００２５】
ステップ７：  角度制御駆動装置１０４がチャックプレート１０２及びチャックカップ１０１を駆動させ、回転させて、鉛直状態とする。
【００２６】
ステップ８：  基板１１３の表面に金属膜を電気めっきするため、電流を流す。
【００２７】
ステップ９：  電気めっき処理の完了後、装置１００がリンス位置に移動し、高速で回転する。これにより、基板１１３の表面から電解液が洗い流される。
【００２８】
ステップ１０：  装置１００がアンロード位置に移動し、基板１１３の裏面に窒素ガスが供給される。鉛直駆動装置１０３がチャックプレート１０２を上方に駆動させ、シールシェル１１１のリップシール部１１１５から基板１１３を取り出す。
【００２９】
以上に述べたように、本発明に係る装置１００は、チャックカップ１０１を包み込むシールシェル１１１を利用して、装置１００が基板１１３を保持するのに用いられて基板１１３がめっき用電解液に浸漬されるときに、シールシェル１１１が、基板１１３の表面の縁部と、基板１１３の裏面と、チャックカップ１０１内のコンタクトリング１１２とを保護し、基板１１３の表面の縁部と、基板１１３の裏面と、チャックカップ１０１内のコンタクトリング１１２とに電解液が接触するのを防止する。シールシェル１１１は柔軟であり、チャックカップ１０１はシールシェル１１１よりも硬度が高い材料からなる。シールシェル１１１がチャックカップ１０１を包み込むとき、チャックカップ１０１は変形しない。シールシェル１１１は、基板１１３のチャック後、基板１１３にダメージを与えることなく穏やかに基板１１３の表面をシールする。シールシェル１１１のシール効果は、非常に良好である。また、シールシェル１１１の厚みは大きく、シールシェル１１１の寿命は長い。装置１００が一定期間使用された後、コンタクトリング１１２及びシールシェル１１１を交換するだけでよく、装置１００の他の部品は交換する必要がないため、製造コストを低減できる。
【００３０】
図１３〜図１６を参照すると、別の実施形態では、導電のための導電リング２０１と、シールシェル１１１を固定するための押圧プレート２０２とが設けられている。導電リング２０１と押圧プレート２０２との組立体の機能はコンタクトリング１１２の機能と同じであり、コンタクトリング１１２を導電リング２０１と押圧プレート２０２との組立体に置換できる。装置が無電解めっきに使用される場合、導電リング２０１を省略してよいことが理解される。導電リング２０１は、基板１１３の表面の縁部と接触する複数のフィンガー部２０１１を有する。押圧プレート２０２は、導電リング２０１のフィンガー部２０１１に対応した傾斜部２０２１を有する。シールシェル１１１を組み立てる際は、先ず、チャックカップ１０１の基部１０１１から台座を取り外す。その後、シールシェル１１１のリップシール部１１１５がチャックカップ１０１の支持部１０１４を包み込み、シールシェル１１１の固定部１１１６がチャックカップ１０１の溝１０１５内に配置される。第１ねじ群を用い、押圧プレート２０２をチャックカップ１０１の台座に固定する。このとき、押圧プレート２０２が、チャックカップ１０１の溝１０１５内にあるシールシェル１１１の固定部１１１６を押圧する。次に、第２ねじ群を用いてチャックカップ１０１の台座を固定し、押圧プレート２０２及び導電リング２０１をチャックカップ１０１の基部１０１１に固定する。次に、シールシェル１１１の下壁１１１１及び外壁１１１２が、それぞれ、チャックカップ１０１の基部１０１１の下面及び外面を包み込む。最後に、固定リング１０９が、複数のねじ１１０を介してチャックカップ１０１の鍔１０１３の下部に固定され、シールシェル１１１の突出部１１１３を押圧する。
【００３１】
図２０Ｂを参照すると、図２０Ｂは、本発明の基本理念を示している。基板の切欠領域の近傍におけるめっき膜を一様にするため、カバープレートは、基板の切欠領域を覆い、基板がめっきされるときに切欠領域の電界をシールドするように構成されている。図２０Ｂに示されているように、めっき工程中、カバープレート３０３３が基板の切欠領域３０３１を覆うように構成されているため、切欠領域３０３１に対応する仮想陽極３００１からの電力線がシールドされ、切欠領域３０３１に隣接するパターン領域３０３２への作用が抑制される。これにより、パターン領域３０３２におけるめっき膜の厚みを小さくでき、基板上におけるめっき膜を一様にできる。好ましくは、カバープレート３０３は、基板の切欠領域３０３１に隣接するパターン領域３０３２の一部も覆う。これにより、パターン領域３０３２の電界を弱め、パターン領域３０３２におけるめっき膜の厚みを小さくできる。図２１を参照すると、図２１は、効果の対比図を示す。図２１において、ライン１は、切欠領域を有さず、めっき工程において基板全体にめっきが施される、基板に対応するめっきデータである。めっき柱の高さは、切欠領域を有さない基板全体において、一様である。ライン２は、切欠領域を有するが、カバープレートを有さず、めっき工程中に切欠領域がカバープレートで覆われない、基板に対応するめっきデータである。めっき柱の高さは、切欠領域に隣接するパターン領域において、漸進的に大きくなっている。ライン３は、切欠領域及びカバープレートを有し、めっき工程中に切欠領域がカバープレートで覆われる、基板に対応するめっきデータである。めっき柱の高さは、切欠領域に隣接するパターン領域において、低減され、ライン１に近い。図２１から、カバープレートがある場合、カバープレートがない場合に比べて、めっき効果が明らかに良好になることが理解されるであろう。
【００３２】
図２２〜図２５を参照すると、本発明の例示的な実施形態に係るめっき用チャック装置が示されている。めっき用チャック装置２００は、装置１００と類似している。めっき用チャック装置２００と装置１００との主な相違点は、めっき用チャック装置２００がシールド２０４０を有する点である。めっき用チャック装置２００の構造において、装置１００と同様の部分については、説明を省略する。以下、シールド２０４０について説明する。
【００３３】
図２５に示されているように、シールド２０４０は、下壁２０４１と、下壁２０４１から上方に延びる側壁２０４２と、側壁２０４２の上部から外側に延びる上壁２０４３とを有する。下壁２０４１は、水平方向に突出し、カバープレート２０４４を形成している。本実施形態では、カバープレート２０４４に１つの開口２０４５が設けられている。開口２０４５は、細長い切り口である。開口２０４５は、下壁２０４１に隣接している。シールド２０４０は、プラスチック、ゴム、又は、断熱材料で被覆された金属からなる。
【００３４】
組立時において、シールド２０４０の下壁２０４１は、シールシェル１１１の下壁１１１１にしっかりと密着し、シールシェル１１１の下壁１１１１の一部（下壁１１１１の２／３程度）を包み込む。シールド２０４０の側壁２０４２は、シールシェル１１１の外壁１１１２にしっかりと密着する。シールド２０４０の上壁２０４３は、チャックカップ１０１の鍔１０１３にしっかりと密着し、ねじ等の固定部材によってチャックカップ１０１の鍔１０１３に固定される。このように、シールド２０４０の上壁２０４３は、固定リング１０９の代わりにシールシェル１１１の突出部１１１３を押圧し、さらにはシールシェル１１１を固定する。したがって、本実施形態では、固定リング１０９を省略できる。シールド２０４０のカバープレート２０４４は、めっき用チャック装置２００により保持された基板２１３の切欠領域を覆うように構成されている。基板２１３とカバープレート２０４４との間には間隙があり、当該間隙はカバープレート２０４４の変形量よりも大きく、カバープレート２０４４と基板２１３との接触が回避される。上記間隙は、０．５〜８ｍｍ（好ましくは、４ｍｍ）である。
【００３５】
めっき中、シールド２０４０のカバープレート２０４４は、基板２１３の切欠領域を覆い、基板２１３の切欠領域に対応する仮想陽極からの電力線がシールドされるため、基板２１３の切欠領域に隣接するパターン領域への作用が抑制される。これにより、基板２１３の切欠領域に隣接するパターン領域におけるめっき膜の厚みを小さくでき、基板２１３上におけるめっき膜を一様にできる。好ましくは、シールド２０４０のカバープレート２０４４は、切欠領域に隣接するパターン領域の一部も覆う。これにより、パターン領域の電界を弱め、パターン領域におけるめっき膜の厚みを小さくできる。基板２１３とシールド２０４０のカバープレート２０４４との間の空間にある電解液は、シールド２０４０の開口２０４５を通って流れる。このようにして、電解液の流れが形成される。めっき用チャック装置２００が、基板２１３の切欠領域を覆うカバープレート２０４４を有するため、めっき工程中、カバープレート２０４４を有するシールド２０４０は、めっき用チャック装置２００と共に回転する。めっき用チャック装置２００は、基板２１３がめっきされる間、基板２１３を保持した状態で、一定速度又は不定速度で回転可能である。めっき効果に影響はない。
【００３６】
図２６を参照すると、本発明の別の実施形態に係るシールド２６４０が示されている。シールド２６４０は、下壁２６４１と、下壁２６４１から上方に延びる側壁２６４２と、側壁２６４２の上部から外側に延びる上壁２６４３とを有する。下壁２６４１は、水平方向に突出し、カバープレート２６４４を形成している。本実施形態では、カバープレート２６４４に複数の開口２６４５が設けられている。めっき中、シールド２６４０のカバープレート２６４４は、基板２１３の切欠領域を覆う。好ましくは、シールド２６４０のカバープレート２６４４は、基板の切欠領域に隣接するパターン領域の一部も覆う。基板とシールド２６４０のカバープレート２６４４との間の空間にある電解液は、シールド２６４０の複数の開口２６４５を通って流れる。このようにして、電解液の流れが形成される。シールド２６４０は、プラスチック、ゴム、又は、断熱材料で被覆された金属からなってよい。
【００３７】
本発明の別の実施形態を示す、図２７〜図２９を参照されたい。めっき用チャック装置のシールシェル２７１１が示されている。シールシェル２７１１は、下壁２７１１１と、外壁２７１１２と、内壁２７１１４とを有する。外壁２７１１２の先端は、突出部２７１１３を有する。内壁２７１１４は、湾曲し、リップシール部２７１１５を形成している。内壁２７１１４におけるリップシール部２７１１５に接続する先端は、水平方向に突出し、固定部２７１１６を形成している。内壁２７１１４は、水平方向に突出し、カバープレート２７１１７を形成している。本実施形態では、カバープレート２７１１７に１つの開口２７１１８が設けられている。開口２７１１８は、細長い切り口である。開口２７１１８は、内壁２７１１４に隣接している。別の方法により、カバープレート２７１１７を形成してもよい。所望の形状のカバープレート２７１１７が、接着剤等により、内壁２７１１４に水平方向に固定される。めっき中、カバープレート２７１１７は、基板の切欠領域を覆う。好ましくは、カバープレート２７１１７は、基板の切欠領域に隣接するパターン領域の一部も覆う。基板とカバープレート２７１１７との間の空間にある電解液は、開口２７１１８を通って流れる。このようにして、電解液の流れが形成される。
【００３８】
本発明の別の実施形態を示す、図３０〜図３２を参照されたい。めっき用チャック装置のシールシェル３０１１が示されている。シールシェル３０１１は、下壁３０１１１と、外壁３０１１２と、内壁３０１１４とを有する。外壁３０１１２の先端は、突出部３０１１３を有する。内壁３０１１４は、湾曲し、リップシール部３０１１５を形成している。内壁３０１１４におけるリップシール部３０１１５に接続する先端は、水平方向に突出し、固定部３０１１６を形成している。内壁３０１１４は、水平方向に突出し、カバープレート３０１１７を形成している。本実施形態では、カバープレート３０１１７に複数の開口３０１１８が設けられている。めっき中、カバープレート３０１１７は、基板の切欠領域を覆う。好ましくは、カバープレート３０１１７は、基板の切欠領域に隣接するパターン領域の一部も覆う。基板とカバープレート３０１１７との間の空間にある電解液は、複数の開口３０１１８を通って流れる。このようにして、電解液の流れが形成される。
【００３９】
図３３Ａ〜図３３Ｈを参照すると、カバープレートの様々な形状が示されている。これらの図では、黒い部分がカバープレートを示す。これらの図から、カバープレートが、基板の中心と基板の切欠きとを通る軸に対して、対称又は非対称であってよいことが理解されるであろう。カバープレートにおける基板の切欠領域からより離隔した一方の側面は、直線状又はアーク線状であり、カバープレートにおける基板の切欠領域により近接した他方の側面は、直線状、多角線状又はアーク線状であってよい。カバープレートの形状は、切欠領域の形状に応じて調整される。
【００４０】
本発明に係るめっき用チャック装置は、基板の切欠領域を覆うカバープレートを有するため、めっき工程中、カバープレートはめっき用チャック装置と共に回転する。めっき用チャック装置は、基板がめっきされる間、基板を保持した状態で、一定速度又は不定速度で回転可能である。めっき効果に影響はない。
【００４１】
本発明に関する上述の説明は、例示及びの説明の目的で提示されたものである。網羅的であること、又は、上記の正確な形態に本発明を限定することは、意図されていない。上述した教示の観点から、多くの修正および変更が可能であることは、明らかである。当業者にとって明らかな修正および変更は、特許請求の範囲において定義される本発明の範囲に含まれる。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７ａ】
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【図１７ｂ】
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【図１７ｃ】
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【図１７ｄ】
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【図１７ｅ】
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【図１７ｆ】
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【図１８】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３Ａ】
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【図３３Ｂ】
2020533792.tif 000043
【図３３Ｃ】
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【図３３Ｄ】
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【図３３Ｅ】
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【図３３Ｆ】
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【図３３Ｇ】
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【図３３Ｈ】
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【国際調査報告】
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