JP2003226997A - 半導体ウェハー用のメッキ治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体ウェハーの表面に対して均一な厚みの
メッキ層を形成することができ、表面の外周部分の接点
部分の焼けの発生を防ぐ半導体ウェハー用メッキ治具を
提供する。 【解決手段】 半導体ウェハーＷを保持した状態でベー
ス７０に取り付けられて半導体ウェハーの表面９１に対
面する第１開口部を有し、表面９１上の外周部分１３０
に対して支持部材７４とベース７０を通じて通電するリ
ング状の通電リング部７８と、通電リング部７８をベー
ス７０に固定するために外枠７６に固定され、第１開口
部に対応する位置に第２開口部を有する押さえ部８４
と、半導体ウェハーの周囲の通電リング部へのメッキの
付着を防ぐシール部材８１，８２と、押さえ部８４とは
間隔を設けて押さえ部８４に固定され第２開口部に対応
する位置に第３開口部を有し第３開口部の大きさを変え
て表面９１に形成されるメッキ層の厚みを調整するのに
取り換え自在なメッキ厚調整部材９０を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェハーを
保持して半導体ウェハーの表面にメッキを施すための半
導体ウェハー用のメッキ治具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電気メッキに用いられるファラデーの法
則は、流した電流と析出量の関係をあわしただけで、メ
ッキ層がメッキ面（カソード面）に均一に分布している
とは限らない。均一性を左右する因子としては、カソー
ド（−）とアノード（＋）の幾何学的形状に左右される
第一次の電流分布（メッキすべきワークとアノードの形
状や大きさや配置やメッキ槽の形状）が重要となる。半
導体ウェハーの表面に対して銅メッキを施すためのメッ
キ装置には、図１６と図１７に示すような従来の通常使
用されているメッキ治具（ジグ：ｊｉｇ）１０００が用
いられている。図１６と図１７に示すメッキ治具１００
０は、引っ掛け部１００１と４つの通電部１００３を有
している。引っ掛け部１００１はメッキ装置のメッキ槽
に対してメッキ治具１０００を引っ掛けるための部分で
ある。通電部１００３はカソード電極としての役割を果
たし、４つの通電部１００３は図１７（Ａ）に示すよう
に半導体ウェハー１００５の外周部分１００７を保持し
て通電するための部分である。半導体ウェハー１００５
の通電面１００９は、図１７（Ａ）に示すように斜線部
分で示している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のメッ
キ治具では次のような問題がある。半導体ウェハー１０
０５の多分な通電面が露出していたため、通電面に析出
するメッキの量の変化により、正方形状の有効部分にお
けるメッキ層の厚みの不安定化が発生する。半導体ウェ
ハー１００５の表面の外周部分において、通電部１００
３の接触不良による接点部分の焼けが生じる。さらに４
つの通電部１００３による半導体ウェハー１００５の取
り付け位置の不安定さ（前後左右方向）からアノード電
極とカソード電極の極間距離の変動が起こり、メッキ層
の厚みの不安定が起こるという問題が発生する。そこで
本発明は上記課題を解消し、半導体ウェハーの表面に対
して均一な厚みのメッキ層を形成することができ、半導
体ウェハーの表面の外周部分において接点部分の焼けの
発生を防ぐことができる半導体ウェハー用のメッキ治具
を提供することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、アノ
ード電極に対面してメッキ槽内に配置されて、半導体ウ
ェハーを保持して前記半導体ウェハーの表面にメッキを
施すための半導体ウェハー用のメッキ治具であり、前記
半導体ウェハーの裏面を密着して前記半導体ウェハーを
保持する導電性のベースを支える導電性の支持部材と、
前記支持部材に固定されて前記ベースの周囲に配置され
る電気絶縁性を有する外枠と、前記ベースに前記半導体
ウェハーを保持した状態で前記ベースに取り付けられ
て、前記半導体ウェハーの前記表面に対面する第１開口
部を有し、前記半導体ウェハーの前記表面上の外周部分
に対して前記支持部材と前記ベースを通じて通電するた
めのリング状の通電リング部と、前記通電リング部を前
記ベースに対して固定するために前記外枠に対して固定
され、前記通電リング部の前記第１開口部に対応する位
置に第２開口部を有する押さえ部と、前記半導体ウェハ
ーの前記表面の前記外周部分において前記通電リング部
への付着を防ぐためのシール部材と、前記押さえ部とは
間隔を設けて前記押さえ部に対して固定され、前記押さ
え部の前記第２開口部に対応する位置に第３開口部を有
し、前記第３開口部の大きさを変えることで前記半導体
ウェハーの前記表面に形成されるメッキ層の厚みを調整
するために取り換え自在なメッキ厚調整部材と、を備え
ることを特徴とする半導体ウェハー用のメッキ治具であ
る。

【０００５】請求項１では、ベースは半導体ウェハーの
裏面を密着して半導体ウェハーを保持する導電性の部材
である。支持部材は、ベースを支える導電性の部材であ
る。外枠は、支持部材に固定されて、この外枠はベース
の周囲に配される電気絶縁性を有する部材である。通電
リング部は、半導体ウェハーをベースに保持した状態で
ベースに取り付けられて、半導体ウェハーの表面上の外
周部分に対して支持部材とベースを通じて通電するため
のリング状の電極である。この通電リング部は、半導体
ウェハーの表面に対面する第１開口部を有している。押
さえ部は、通電リング部をベースに対して固定するため
に外枠に対して固定され、通電リング部の第１開口部に
対応する位置に第２開口部を有している。シール部材
は、半導体ウェハーの表面の外周部分において前記通電
リング部へのメッキの付着を防ぐ。メッキ厚調整部材
は、押さえ部とは間隔を設けて押さえ部に対して固定さ
れ押さえ部の第２開口部に対応する位置に第３開口部を
有している。このメッキ厚調整部材は交換することで第
３開口部の大きさを変更して、半導体ウェハーの表面に
形成されるメッキ層の厚みを調整するための部材であ
る。

【０００６】これにより、半導体ウェハーの外周部分で
はリング状の通電リング部により全周に亘って通電する
ことができるので、従来生じていた通電部の接触不良等
による接点部分の焼け現象が生じない。通電リング部と
押さえ部は、半導体ウェハーの外周部分の全周に亘って
半導体ウェハーをベースに対して強制的に押さえ付ける
ことができる。このために仮に湾曲している半導体ウェ
ハーであっても、半導体ウェハーの表面を強制的に平坦
化することができる。この結果、メッキ治具と、このメ
ッキ治具に対面しているアノード電極との間の極間距離
の均等化と、半導体ウェハーの湾曲部の局部的な電位の
ばらつきの低減化を図ることができる。従って半導体ウ
ェハーの表面におけるメッキ層の厚みの均一化を図るこ
とができる。シール部材が半導体ウェハーの表面の外周
部分において通電リング部にメッキが付着するのを防ぐ
ので、通電リング部へのメッキ層の形成を防げる。しか
もシール部材は、半導体ウェハーの表面でのメッキ面積
を一定化する。

【０００７】通電リング部により、半導体ウェハーの表
面の外周部分の全周に亘って均等な電流の流れを半導体
ウェハーの外周部分の方向から作ることができる。この
ために半導体ウェハーの表面の外周部分側付近の厚み
が、半導体ウェハーの外周部分の残部の厚みとほぼ均一
に形成することができる。メッキ厚調整部材を変えるこ
とで半導体ウェハーの表面に形成されるメッキ厚の厚み
を調整できる。このことから、半導体ウェハーの外周部
分に流れる電流線、すなわちアノード電極からカソード
電極側のメッキ治具に流れる電流線を、メッキ厚調整部
材により適切に遮蔽して調整することにより、半導体ウ
ェハーの表面において均一な厚みのメッキ層を形成する
ことができる。半導体ウェハーの外周部分にはシール部
材が存在しているので、半導体ウェハーの表面の外周部
分や通電リング部には余分なメッキ層が形成されないの
で、アノード材料の使用量の削減を図ることができる。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１に記載の半導
体ウェハー用のメッキ治具において、前記シール部材
は、前記通電リング部の外側位置であり前記押さえ部と
前記外枠の間に配置される第１シールと、前記通電リン
グ部の内側位置であり前記押さえ部と前記半導体ウェハ
ーの前記表面との間に配置される第２シールを有し、前
記第１シールと前記第２シールの間には前記半導体ウェ
ハーの前記表面の前記外周部分が位置していて、前記外
周部分と前記通電リング部には前記第１シールと前記第
２シールによりメッキ液の浸入を防ぐ。請求項２では、
半導体ウェハーの表面の外周部分と通電リング部には、
第１シールと第２シールによりメッキ液の浸入を防ぐ。

【０００９】請求項３の発明は、請求項２に記載の半導
体ウェハー用のメッキ治具において、前記第１開口部と
前記第２開口部及び前記第３開口部は円形状であり、前
記第１シールと前記第２シールは、リング状である。

【００１０】請求項４の発明は、請求項１に記載の半導
体ウェハー用のメッキ治具において、前記押さえ部は、
前記外枠に対して着脱自在に固定される。

【００１１】請求項５の発明は、請求項４に記載の半導
体ウェハー用のメッキ治具において、前記メッキ厚調整
部材は、前記押さえ部に対して着脱自在に固定される。
請求項５では、間隔調整部が、メッキ厚調整部材と押さ
え部との間隔の大きさを調整可能である。

【００１２】請求項６の発明は、請求項１に記載の半導
体ウェハー用のメッキ治具において、前記通電リング部
を前記ベースに対して所定角度回転させることで着脱自
在に固定するチャッキング部を有する。請求項６では、
通電リング部は、ベースに対して所定角度回転させるこ
とで、チャッキング部を用いて着脱可能に固定すること
ができる。

【００１３】請求項７の発明は、請求項６に記載の半導
体ウェハー用のメッキ治具において、前記チャッキング
部は、前記ベースに設けられたピンと、前記通電リング
部に形成されており前記通電リング部を回転することで
前記ピンをはめ込んで前記通電リング部を前記ピンに対
して着脱自在に固定するガイド溝部を有する。請求項７
では、通電リング部を回転することにより、チャッキン
グ部のピンが、通電リング部のガイド溝部に対してはま
り込むことにより、通電リング部とベースとの取り付け
を着脱可能に行える。

【００１４】請求項８の発明は、請求項１に記載の半導
体ウェハー用のメッキ治具において、前記半導体ウェハ
ーの前記表面に形成されるのは銅メッキである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。

【００１６】図１は、本発明のメッキ治具１０が装着さ
れているメッキ本槽１４を示している。図２は図１のメ
ッキ本槽１４を含むメッキ装置２０の全体構成を示して
いる。図１と図２に示すようにメッキ本槽１４の中に
は、アノード電極２４とカソード電極２６が対面するよ
うに配置されている。アノード電極２４とカソード電極
２６は電源１００に電気的に接続されている。カソード
電極２６の通電バー２７に対しては、メッキ治具１０が
着脱可能に吊り下げることができる構造になっている。
アノード電極２４とカソード電極２６側のメッキ治具１
０は、メッキ本槽１４の中のメッキ液に入る。カソード
電極２６及びメッキ治具１０は、揺動装置２８の動作に
よりＺ方向（上下方向）に所定ストローク分揺動するこ
とができる。メッキ本槽１４の中にはメッキ液３０が収
容される。このメッキ液３０は、メッキ対象物である半
導体ウェハーＷの表面の所定の範囲に対してたとえば銅
メッキを行うためのメッキ液である。図２に示すように
メッキ本槽１４は、オーバーフロー部分１４Ａを有して
おり、余分なメッキ液３０はオーバーフロー部分１４Ａ
を通じてパイプ３２からコントロールタンク３６に排出
される。

【００１７】図２のメッキ装置２０は、上述したメッキ
本槽１４の他に、撹拌用ポンプ３４、コントロールタン
ク３６、フィルタ用ポンプ３８、フィルタ４０を有して
いる。メッキ本槽１４はバルブ４２を介してコントロー
ルタンク３６の上部に接続されている。コントロールタ
ンク３６は、パイプ４２を介してメッキ本槽１４に接続
されている。パイプ４２の途中には撹拌用ポンプ３４が
設けられている。コントロールタンク３６とパイプ４２
の間には別のバルブ４４が設けられている。コントロー
ルタンク３６は、パイプ４６を有しており、パイプ４６
の始端部分４７と終端部分４９はコントロールタンク３
６に接続されている。パイプ４６の中間にはフィルタ用
ポンプ３８とフィルタ４０が配置されている。コントロ
ールタンク３６内のメッキ液３０は、ポンプ３８の作動
によりフィルタ４０を介して不純物が濾過した後に、コ
ントロールタンク３６内に戻される。撹拌用ポンプ３４
を作動することにより、コントロールタンク３６内のメ
ッキ液３０がメッキ本槽１４に供給される。

【００１８】コントロールタンク３６の中には、ヒータ
ー５０、ｐＨ計５２、レベル計５４、測温体５６および
ヒータ６０を有している。ヒーター５０とヒータ６０は
コントロールタンク３６内のメッキ液３０を加熱するた
めのヒーターである。測温体５６はコントロールタンク
３６内のメッキ液３０の温度を測定するセンサである。
ｐＨ計５２は、メッキ液３０のｐＨを計測する。レベル
計５４はコントロールタンク３６内のメッキ液３０の液
面レベルを測定する。

【００１９】次に、図３と図４および図５を参照しなが
ら、半導体ウェハー用のメッキ治具１０の構造例につい
て説明する。図３は半導体ウェハー用のメッキ治具１０
の分解斜視図であり、図４は半導体ウェハー用のメッキ
治具１０の断面を有する分解図である。図５は半導体ウ
ェハー用のメッキ治具１０の断面を有する組立構成図で
ある。図３と図４に示すように、概略的にはベース７０
を有する支持部材７４、外枠７６、通電リング部７８、
シール部材としての第１Ｏリング８１、第２Ｏリング８
２、押さえ部８４、メッキ厚調整部材９０を有してい
る。

【００２０】まず図３と図４のベース７０と支持部材７
４について説明する。ベース７０は支持部材７４に対し
て一体的に設けられている。ベース７０と支持部材７４
は、導電性を有する材料、たとえばカソード電極として
作用する銅メッキ用の部材である銅材により作られてい
る。ベース７０は、半導体ウェハーＷの円板状の形状に
応じた円板状の部材である。ベース７０の外周面７０Ａ
には、たとえば９０°毎に半径方向に突出するようにし
てピン７０Ｂが設けられている。このピン７０Ｂは、導
電性を有する材料、たとえば銅以外の材料であるＳＵＳ
（ステンレス鋼）により作られている。半導体ウェハー
Ｗの裏面９０は、ベース７０の載置面７０Ｃに対して密
着して載せることができる。半導体ウェハーＷの表面９
１はメッキを行うメッキ面に相当する。

【００２１】図３に示すように、支持部材７４は、２本
の板材７４Ａ，７４Ａと、たとえば正方形状の板材７４
Ｂを溶接により組み付けて構成したものである。ベース
７０は円板状に加工されており、このベース７０は支持
部材７４の平板状の部材７４Ｂに対してたとえばネジ止
めして固定している。ベース７０の４つのピン７０Ｂ
は、後で説明する通電リング部７８を着脱可能に固定す
るためのものである。しかもこのピン７０Ｂは、ベース
７０から通電リング部７８を介して半導体ウェハーＷの
表面９１に対して通電を行う通電端子の機能も兼ねてい
る。ベース７０の直径は半導体ウェハーＷの直径と同じ
である。

【００２２】次に、図３と図４の外枠７６について説明
する。この外枠７６は、支持部材７４の平板状の部材７
４Ｂに対して固定されて、円板状のベース７０の周囲に
配置される電気絶縁性を有する部材である。このため
に、外枠７６はたとえば正方形状の部材ではあるが、そ
の中には、外枠開口部１１０を有している。この外枠開
口部１１０は円形状の開口部であり、その内径はベース
７０の外径よりも大きく設定されている。４つのピン７
０Ｂは、この外枠開口部１１０の中に位置している。外
枠７６は、電気絶縁性を有する部材である、たとえばＰ
ＶＣ（塩化ビニール）により作られている。外枠７６の
四隅にはメネジ７６Ｄが設けられている。外枠７６の厚
みは図４に示すようにベース７０の軸方向の厚みに比べ
てやや大きく設定されている。図６と図７に示すように
支持部材７４の板状の部材７４Ａは、引っ掛け部１８１
を有しており、この引っ掛け部１８１によりメッキ治具
１０は図１に示すようにカソード電極２６の通電板２７
に対して着脱可能に引っ掛けて取り付けることができ
る。

【００２３】次に、図３と図４の通電リング部７８につ
いて説明する。通電リング部７８は、ベース７０の上に
半導体ウェハーＷを保持した状態でベース７０のピン７
０Ｂに対して着脱可能に取り付けられる。通電リング部
７８は、ベース７０と半導体ウェハーＷの直径よりはや
や大きい直径を有しており、図４に示すように第１開口
部１１４を有している。この第１開口部１１４の内径は
半導体ウェハーＷの直径よりは小さく設定されている。
通電リング部７８は、半導体ウェハーＷの表面９１に対
する通電の役割と、上述したように半導体ウェハーＷを
ベース７０に対して固定する役割を有している。通電リ
ング部７８は、導電性を有している材料、たとえばＳＵ
Ｓ３１６（ステンレス鋼）により作ることができる。

【００２４】図４の通電リング部７８は、リング状の周
囲部分７９を有しており、この周囲部分の断面形状はほ
ぼＬ字形である。周囲部分７９のたとえば４箇所にはス
リット９９が形成されている。このスリット９９は、た
とえばＪ字形のスリットであり、各スリット９９にはベ
ース７０のピン７０Ｂがはめ込まれて、Ｅ方向にピン７
０Ｂを案内することで、通電リング部７８をベース７０
に対して固定することができる。すなわち通電リング部
７８は、ベース７０に被せるように配置してしかも所定
角度回転することにより、ベース７０のピン７０Ｂがス
リット９９に沿ってＥ方向に案内される。これによっ
て、ベース７０に対して通電リング部７８が着脱可能に
固定されるとともに、通電リング部７８は半導体ウェハ
ーＷがベース７０に対して固定できる。このスリット９
９は、ベース７０のピン７０Ｂを案内するためのガイド
溝部に相当する。このスリット９９とピン７０Ｂは、通
電リング部７８のチャッキング部である。

【００２５】次に、図３と図４のシール部材としての第
１Ｏリング８１と第２Ｏリング８２について説明する。
第１Ｏリング８１は第１シールに相当し、第２Ｏリング
８２は第２シールに相当する。第１Ｏリング８１と第２
Ｏリング８２は、弾性変形可能な材質、たとえばゴムに
より作られており、一例としてバイトンゴムを採用する
ことができる。第１Ｏリング８１は第２Ｏリング８２よ
りは直径が小さいものであり、双方のＯリングは断面円
形状もしくは楕円形状を有している。

【００２６】図４と図５に示すように、第１Ｏリング８
１は押さえ部８４の溝１２０にはめ込まれ、第２Ｏリン
グ８２は押さえ部８４の溝１２４にはめ込まれて位置さ
れる。通電リング部７８の周囲部分７９は押さえ部８４
の溝１２６にはめ込まれるようになっている。これによ
り、図５のＡ部分に示すように半導体ウェハーＷの表面
９１の図４に示す外周部分１３０の領域は、第１Ｏリン
グ８１と第２Ｏリング８２、押さえ部８４、外枠７６、
ベース７０及び平板７４Ｂにより、メッキ液が浸入して
こないようにするためのシール領域を形成する。第１Ｏ
リング８１は図４に示す押さえ部８４の溝１２０と半導
体ウェハーＷの表面９１の間に密着して配置され、第２
Ｏリング８２は図４に示す押さえ部８４の溝１２４と図
５に示す外枠７６の上面７６Ｃの間に密着する。

【００２７】この半導体ウェハーＷは図８（Ａ）に斜視
図で示しており、図８（Ｂ）は半導体ウェハーＷの表面
９１とこの表面９１の外周部分１３０および残部１３１
を示している。外周部分１３０は、表面９１の外周に沿
って斜線で示しており、残部１３１は外周部分１３０を
除いた表面９１の円形状の部分である。このように図４
に示す第１Ｏリング８１と第２Ｏリング８２は、半導体
ウェハーＷの外周部分１３０と通電リング部７８および
ピン７０Ｂとスリット９９に対してメッキの付着を防止
し、これらの余分な部分へのメッキの析出を抑えること
ができる。つまり図８（Ｂ）に示す半導体ウェハーＷの
表面９１におけるメッキを行うべき範囲は残部１３１で
あり、図４に示す第１Ｏリング８１と第２Ｏリング８２
がこの外周部分１３０と残部１３１を分けて、特に第１
Ｏリング８１がメッキすべきメッキ範囲である残部１３
１を形成してメッキ面積を一定化できる。また第１Ｏリ
ング８１と第２Ｏリング８２は、押さえ部８４を外枠７
６に対して固定ボルト１４０を用いて固定する際に弾性
変形することにより、押さえ部８４が外枠７６に対して
固定する作業を簡単に行える。また、シール部はピン７
０Ｂとスリット９９から成るチャッキング部へのメッキ
の付着を防ぐので、ピンとスリットの係合とその取りは
ずし作業が容易に行える。

【００２８】次に、図３と図４の押さえ部８４について
説明する。この押さえ部８４の内面側には、上述したよ
うに溝１２０，１２４および１２６が円周方向に沿って
形成されている。押さえ部８４は、電気絶縁性を有する
材料、たとえばＰＶＣにより作られており、上述したＯ
リングの保持用のホルダーの役割と、通電リング部７８
の蓋の役割を果たす。図４のように、押さえ部８４の中
央には第２開口部１５０を有している。この第２開口部
１５０の内径は、第１開口部１１４の内径に比べて小さ
く設定されている。第１開口部１１４と第２開口部１５
０は、半導体ウェハーＷのメッキ面に相当する表面９１
に対面している。

【００２９】次に、図３と図４のメッキ厚調整部材９０
について説明する。メッキ厚調整部材９０は、電気絶縁
性を有する材料、たとえばＰＶＣにより作られており、
半導体ウェハーＷの表面９１に対して形成されるメッキ
層の厚みを制御する機能を有している。このメッキ厚調
整部材９０は、たとえば厚みが２ｍｍ程度のリング状部
材１６６と４本のサポート１６８を有している。リング
状部材１６６の中央には第３開口部１６９が形成されて
おり、この第３開口部１６９は、第２開口部１５０と第
１開口部１１４に対面している。第３開口部１６９の内
径は第２開口部１５０の内径より小さく設定されてい
る。

【００３０】４本のサポート１６８は、リング状部材１
６６に対して一体的に形成されており、サポート１６８
には固定ボルト１４０が挿入され、この固定ボルト１４
０を回すことによりメッキ厚調整部材９０を押さえ部８
４に対してねじ込んで固定することができる。この固定
ボルト１４０をはずすことで、別のメッキ厚調整部材９
０を取り替えることができる。別のメッキ厚調整部材９
０の第３開口部の大きさは、図示のメッキ厚調整部材９
０の第３開口部１６９の大きさとは異なる。このように
メッキ厚調整部材を別のものと交換して、第３開口部の
大きさを適切に変えることで、半導体ウェハーＷの表面
９１の外周部分１３０、すなわちカソードの通電部分の
付近への電流線をカバー（おおって）して、表面９１の
残部１３１に形成されるメッキ層の厚みを調整すること
ができる。すなわち図１に示すアノード電極２４からカ
ソード電極であるメッキ治具１０側の通電リング部７８
に到達する電流線を遮蔽しながら調整することにより、
半導体ウェハーＷの残部１３１に形成されるメッキ層の
厚みを調整することができる。またメッキ治具１０が図
１のメッキ本槽１４内において取り付けられる位置が多
少ずれた場合においても、すなわちメッキ治具１０がＸ
方向に位置ずれした場合においても、メッキ厚調整部材
９０を適切に変えれば、半導体ウェハーＷの残部１３１
に形成されるメッキ層の厚みを調整することができる。

【００３１】このようなアノード電極からカソード電極
側への電流線の遮蔽を行う場合には、固定ボルト１４０
を外してリング状部材１６６の交換を行う。そして別の
リング状部材１６６を再び押さえ部８４に対して固定ボ
ルト１４０に取り付ける。この新たなリング状部材１６
６の第３開口部１６９の直径はその前に取り付けたリン
グ状部材１６６の第３開口部１６９の内径に比べて変更
されている。押さえ部８４は外枠７６に対して固定ボル
ト１３９により着脱可能に取り付けられるのであるが、
この固定ボルト１３９も、固定ボルト１４０と同様に電
気絶縁性を有する材料、たとえばＰＶＣにより作られて
いる。

【００３２】次に、上述したメッキ治具１０の使用方法
について説明する。図４に示す半導体ウェハーＷの裏面
９０がベース７０の搭載面７０Ｃに搭載される。そして
通電リング部７８のスリット９９に対してベース７０の
ピン７０Ｂをはめ込んでＥ方向に通電リング部７８を回
転する。これによって、通電リング部７８はベース７０
に対してピン７０Ｂを用いて固定されるとともに、半導
体ウェハーＷが通電リング部７８とベース７０の間に保
持される。図５に示すように押さえ部８４が通電リング
部７８の上からさらに取り付けられることにより、第１
Ｏリング８１と第２Ｏリング８２が半導体ウェハーＷの
外周部分１３０と通電リング部７８をシールする。この
場合には固定ボルト１３９が押さえ部８４を外枠７６に
対して固定する。

【００３３】固定ボルト１４０を用いてメッキ厚調整部
材９０が押さえ部８４に対して固定される。このように
して図５に示す状態で各構成要素が組み立てられる。次
に、組み立てられたメッキ治具１０は図１に示すように
メッキ本槽１４の中に挿入されるとともに通電バー２７
に対して着脱可能に引っ掛けられて取り付けられる。

【００３４】図１に示す電源１００からの通電によりア
ノード電極２４側からカソード電極側のメッキ治具１０
に対して電流線が供給される。これによって、銅のメッ
キ層が半導体ウェハーＷの図４に示す表面９１の残部１
３１に対して形成される。この場合に、表面９１の外周
部分１３０と通電リング部７８はシール部材としての第
１Ｏリング８１と第２Ｏリング８２によりメッキ液から
完全にシールされているので、図９（Ｂ）に示すように
外周部分１３０と通電リング部７８およびピン７０Ｂと
スリット９９には銅のメッキ層Ｍが形成されることはな
い。これに対して、従来では図９（Ａ）に示すように外
周部分１３０には残部１３１以上の厚みのメッキ層Ｍ１
が形成されてしまうという欠点がある。

【００３５】本発明の実施の形態において、銅のメッキ
層Ｍが残部１３１に形成されている様子を図８（Ｃ）に
示す。これによれば外周部分１３０にはメッキ層Ｍは形
成されない。半導体ウェハーの外周部分ではリング状の
通電リング部により全周に亘って通電することができる
ので、従来生じていた通電部の接触不良等による接点部
分の焼け現象が生じない。通電リング部と押さえ部は、
半導体ウェハーの外周部分の全周に亘って半導体ウェハ
ーをベースに対して強制的に押さえ付けることができ
る。このために仮に湾曲している半導体ウェハーであっ
ても、半導体ウェハーの表面を強制的に平坦化すること
ができる。この結果、メッキ治具と、このメッキ治具に
対面しているアノード電極との間の極間距離の均等化
と、半導体ウェハーの湾曲部の局部的な電位のばらつき
の低減化を図ることができる。従って半導体ウェハーの
表面におけるメッキ層の厚みの均一化を図ることができ
る。シール部材が半導体ウェハーの表面の外周部分にお
いて通電リング部にメッキが付着するのを防ぐので、通
電リング部へのメッキ層の形成を防げる。しかもシール
部材は、半導体ウェハーの表面でのメッキ面積を一定化
する。

【００３６】通電リング部により、半導体ウェハーの表
面の外周部分の全周に亘って均等な電流の流れを半導体
ウェハーの外周部分の方向から作ることができる。この
ために半導体ウェハーの表面の外周部分側付近の厚み
が、半導体ウェハーの外周部分の残部の厚みとほぼ均一
に形成することができる。メッキ厚調整部材を変えるこ
とで半導体ウェハーの表面に形成されるメッキ厚の厚み
を調整できる。このことから、半導体ウェハーの外周部
分に流れる電流線、すなわちアノード電極からカソード
電極側のメッキ治具に流れる電流線を、メッキ厚調整部
材により適切に遮蔽して調整することにより、半導体ウ
ェハーの表面において均一な厚みのメッキ層を形成する
ことができる。半導体ウェハーの外周部分にはシール部
材が存在しているので、半導体ウェハーの表面の外周部
分や通電リング部には余分なメッキ層が形成されないの
で、アノード材料の使用量の削減を図ることができる。

【００３７】図６と図７は、図３に示すメッキ治具１０
の正面図と側面図を示している。この図６と図７に示す
メッキ治具１０の形状は基本形である。支持部材７４の
板状の部材７４Ａには、図１に示す通電板２７に対して
引っ掛けるためのほぼＪ字形の引っ掛け部１８１が形成
されている。この引っ掛け部１８１には、取付ネジ１８
３が設けられている。この取付ネジ１８３を回すことに
より、メッキ治具１０は通電バー２７に対して固定する
ことができる。

【００３８】図１０と図１１は、本発明の別の実施の形
態のメッキ治具を示している。図１０と図１１に示すメ
ッキ治具１０は、支持部材７４の一方と他方の面側にそ
れぞれ図３に示すようなベース７０、通電リング部７
８、第１Ｏリングと第２Ｏリング８１，８２および押さ
え部８４とメッキ厚調整部材９０を備えている。このよ
うな構成にすれば、支持部材７４の一方側と他方側に合
計２枚の半導体ウェハーＷを装着してメッキ処理を行う
ことができる。

【００３９】図１２と図１３は、本発明のメッキ治具の
さらに別の実施の形態を示している。図１２と図１３の
メッキ治具１０では、図４に示す第１開口部１１４、第
２開口部１５０、そして第３開口部１６９の形状がそれ
ぞれ円形状ではなくたとえば正方形状になっている。各
開口部の形状は、円形や正方形に限らず他の多角形状で
あってもよい。

【００４０】図１４と図１５は、本発明のさらに別の実
施の形態を示している。図１４と図１５におけるメッキ
治具１０は、支持部材７４の板状の部材７４Ｂに対して
一方の面側にたとえば４つの半導体ウェハーＷを搭載で
きるようになっている。このように複数の半導体ウェハ
ーＷを搭載する構造を採用する場合に、４つに限らず２
つあるいは３つあるいは５つ以上の半導体ウェハーＷ
を、支持部材７４の一方の面もしくは一方の面と他方の
面のそれぞれに設けることができる。なお上述した実施
の形態の各構成要素および技術的要素は、他の実施の形
態の技術要素と組み合わせて実現することができる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
半導体ウェハーの表面に対して均一な厚みのメッキ層を
形成することができ、半導体ウェハーの表面の外周部分
において接点部分の焼けの発生を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のメッキ治具を備えるメッキ本槽を示す
斜視図。

【図２】図１のメッキ本槽を含むメッキ装置の構造例を
示す図。

【図３】本発明の半導体ウェハー用のメッキ治具の好ま
しい実施の形態を示す分解斜視図。

【図４】本発明のメッキ治具の好ましい実施の形態を示
す断面を有する分解側面図。

【図５】図４のメッキ治具の断面を有する組立図。

【図６】図３のメッキ治具の正面図。

【図７】図３のメッキ治具の側面図。

【図８】半導体ウェハーの外周部分と残部等を示す図。

【図９】本発明の実施の形態と比較例におけるメッキ層
の形成例を示す図。

【図１０】本発明のメッキ治具の別の実施の形態を示す
正面図。

【図１１】図１０の実施の形態の側面図。

【図１２】本発明のメッキ治具のさらに別の実施の形態
を示す正面図。

【図１３】図１２の実施の形態のメッキ治具の側面図。

【図１４】本発明のメッキ治具のさらに別の実施の形態
を示す正面図。

【図１５】図１４のメッキ治具の側面図。

【図１６】従来のメッキ治具の斜視図。

【図１７】従来のメッキ治具に半導体ウェハーが装着さ
れた状態を示す図。

【符号の説明】

１０・・・メッキ治具、１４・・・メッキ本槽、２４・
・・アノード電極、２６・・・カソード電極、７０・・
・ベース、７０Ｂ・・・ピン（チャッキング部）、７４
・・・支持部材、７６・・・外枠、７８・・・通電リン
グ部、８１・・・第１Ｏリング（シール部材）、８２・
・・第２Ｏリング（シール部材）、８４・・・押さえ
部、９０・・・メッキ厚調整部材、９１・・・半導体ウ
ェハーの表面、９９・・・スリット（チャッキング
部）、１３０・・・半導体ウェハーの表面の外周部分、
１３１・・・半導体ウェハーの表面の残部、Ｗ・・・半
導体ウェハー

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アノード電極に対面してメッキ槽内に配
   置されて、半導体ウェハーを保持して前記半導体ウェハ
   ーの表面にメッキを施すための半導体ウェハー用のメッ
   キ治具であり、 前記半導体ウェハーの裏面を密着して前記半導体ウェハ
   ーを保持する導電性のベースを支える導電性の支持部材
   と、 前記支持部材に固定されて前記ベースの周囲に配置され
   る電気絶縁性を有する外枠と、 前記ベースに前記半導体ウェハーを保持した状態で前記
   ベースに取り付けられて、前記半導体ウェハーの前記表
   面に対面する第１開口部を有し、前記半導体ウェハーの
   前記表面上の外周部分に対して前記支持部材と前記ベー
   スを通じて通電するためのリング状の通電リング部と、 前記通電リング部を前記ベースに対して固定するために
   前記外枠に対して固定され、前記通電リング部の前記第
   １開口部に対応する位置に第２開口部を有する押さえ部
   と、 前記半導体ウェハーの前記表面の前記外周部分において
   前記通電リング部へのメッキの付着を防ぐためのシール
   部材と、 前記押さえ部とは間隔を設けて前記押さえ部に対して固
   定され、前記押さえ部の前記第２開口部に対応する位置
   に第３開口部を有し、前記第３開口部の大きさを変えて
   前記半導体ウェハーの前記表面に形成されるメッキ層の
   厚みを調整するために取り換え自在なメッキ厚調整部材
   と、 を備えることを特徴とする半導体ウェハー用のメッキ治
   具。
2. 【請求項２】 前記シール部材は、前記通電リング部の
   外側位置であり前記押さえ部と前記外枠の間に配置され
   る第１シールと、前記通電リング部の内側位置であり前
   記押さえ部と前記半導体ウェハーの前記表面との間に配
   置される第２シールを有し、前記第１シールと前記第２
   シールの間には前記半導体ウェハーの前記表面の前記外
   周部分が位置していて、前記外周部分と前記通電リング
   部には前記第１シールと前記第２シールによりメッキ液
   の浸入を防ぐ請求項１に記載の半導体ウェハー用のメッ
   キ治具。
3. 【請求項３】 前記第１開口部と前記第２開口部及び前
   記第３開口部は円形状であり、前記第１シールと前記第
   ２シールは、リング状である請求項２に記載の半導体ウ
   ェハー用のメッキ治具。
4. 【請求項４】 前記押さえ部は、前記外枠に対して着脱
   自在に固定される請求項１に記載の半導体ウェハー用の
   メッキ治具。
5. 【請求項５】 前記メッキ厚調整部材は、前記押さえ部
   に対して着脱自在に固定される請求項４に記載の半導体
   ウェハー用のメッキ治具。
6. 【請求項６】 前記通電リング部を前記ベースに対して
   所定角度回転させることで着脱自在に固定するチャッキ
   ング部を有する請求項１に記載の半導体ウェハー用のメ
   ッキ治具。
7. 【請求項７】 前記チャッキング部は、前記ベースに設
   けられたピンと、前記通電リング部に形成されており前
   記通電リング部を回転することで前記ピンをはめ込んで
   前記通電リング部を前記ピンに対して着脱自在に固定す
   るガイド溝部を有する請求項６に記載の半導体ウェハー
   用のメッキ治具。
8. 【請求項８】 前記半導体ウェハーの前記表面に形成さ
   れるのは銅メッキである請求項１に記載の半導体ウェハ
   ー用のメッキ治具。