JPH02292829A - めっき装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はめっき装置に関し、特に半導体ウェハ等のボン
ディング電極にめっきを施す等の用途に使用するめっき
装置に関する。

［従来の技術］ かかる用途に使用する従来装置の概略構成を第６図で説
明すると、架台９に支持せしめてめっき液を内封した循
環タンク７１が設けてあり、該循環タンク７１には三方
弁７２を介してポンブ７が接続してある。待機状態では
、三方弁７２と管路７３、７４を経てめっき液が循環せ
しめられている。

循環タンク７１の密閉された土壁中央には、タンク７１
に一体にめっきチャンバ４が設けてあり、該チャンバ４
は上方へ開口する筒体で、その筒底壁には周囲にアノー
ド電極４４を設けた噴流ノズル４１が形成され、筒側壁
には排出口４２が形成されている。

上記めっきチャンバ４の開口縁外周にはウェハＷの径よ
りもやや大きい径の周壁４９が形成されて、ウェハ保持
部となっており、上記開口縁内周部に設けたシール１７
とカソード電極１８上に外周下面を接してウェハＷが載
置される。

めっき処理をする場合には、上記ウェハＷを、押圧シリ
ンダ３１によつ゜ζ下方ノ＼移動する押圧板３３により
圧し、上記シール１７に密着せしめる．この後、上記ア
ノード電極４４とカソード電極１８間に電源８より直流
電圧を印加し、三方弁７２を切替えて、ポンブ７より吐
出するめつき液を、管路７５を経て噴流ノズル４１に送
って、めっきチャンバ４内へ噴出せしめる。めっき液は
上記噴流ノズル４１により正に帯電し、ウェハＷ下面の
被めっき面に至ってめっき層を形成し、その後排出口４
２より循環タンク７１内へ戻る。

なお、上記ウェハ保持部４９へのウェハＷの供給および
めっき処理後の取出しは、同じく架台９上に設けたロボ
ットアーム５４により行われる。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上記従来のめつき装置では、ウェハ保持部が
めつきチャンバと全く一体か、ボルト等により機械的に
結合されているため、異なる径のウェハに対して対応不
可能、ないし速やかな対応ができないという問題点があ
り、また、めっきチャンバ上で処理後のウェハを取出す
ため、下方より押し出すような取出し方法は不可能であ
り、シールに張り付いたウェハをロボットアームの爪等
により上方へ引き剥がず等によりウェハが破損するとい
う問題があった。

本発明はかかる課題を解決するもので、異なる径のウェ
ハに即座に対応することができて、生産効率の向上を実
現し、また、ウェハのハンドリングの自由度を増して、
その破損を生じないハンドリングを可能としためつき装
置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］ 本発明の構成を第１図で説明すると、めっき装置は、ウ
ェハＷを載置し、載置状態で上記ウェハＷ下面の被めっ
き面を露出せしめる開口１ａを形成したパレット１と、
該パレット１を弾性的に支持し、上方へ開口するめっき
チャンバ４の開口直上位置と、めっきチャンバ４より離
れた位置との間で移動するキャリア２と、キャリア２に
より上記めっきチャンバ４直上位置へ移送されたウェハ
Ｗを上方より押圧して、ウェハＷの下面外周をパレッド
開口１ａ縁に、パレット１の外周下面をめっきチャンバ
４の開口縁に、それぞれ液密的に圧接せしめる押圧手段
３とを具備している。

［作用コ 上記構造のめっき装置において、パレット１を介してキ
ャリア２に載置されたウェハＷは、キャリア２により、
めっきチャンバ４直上位置へ移動せしめられて、抑圧手
段３により下方へ押圧され、ウェハＷおよびパレット１
がそれぞれ液密的に圧接せしめられる。この状態で、め
っきチャンバ４内にめっき液を導入すると、パレット開
口１ａを経て上記チャンバ４内に露出している上記ウェ
ハＷの被めっき面にめっき層が形成される。

めっき処理終了後は、押圧手段３による押圧は解消され
、キャリア２はめつきチャンバ４より離れた位置へ移動
する。ウェハＷの取出しは、めっきチャンバ４の直上で
ないことにより、例えば下方より押し上げるような取出
しが可能であり、ウェハＷの破損が防止される。

また、キャリア２に載置されるパレット１を交換するこ
とにより、異なった径のウェハに即座に対応することが
でき、さらに、異なるパレット１を載置したキャリア２
を複数設けて、所望のキャリア２をめっきチャンバ４上
に移動せしめるようになせば、即応性がより向上する。

［実施例］ 第１図において、架台９上に設けたベース９１の左半部
には上方へ開口する循環タンク７１か設けてあり、該タ
ンク７１内のめつき液は、三方弁７２および管路７３、
７４を経てポンプ７により循環せしめられている。上記
循環タンク７１の開口はめっきチャンバ４により閉鎖さ
れており、該チャンバ４は中央が筒状に下方へ突出して
、突出端面には噴流ノズル４１が開口し、筒側壁の上部
には排出口４２が形成してある。なお、上記噴流ノズル
４１開口縁のめっきチャンバ４内壁にはアノード電極４
４が設けられ、これはチャンバ４外の電源８に接続して
ある。また、上記噴流ノズル４１には上記三方弁７２か
らの管路７５が至っている。

上記めっきチャンバ４の開口周縁上面にはシルリング４
３が配設され、該シールリング４３にはウェハＷを載置
した詳細を後述するパレット１が圧接して位置するとと
もに、該パレット１はキャリア２上に載置されている（
第２図）。

上記キャリア２は後述する機構によりベース９１の右半
部へ移動可能であり、第１図は、実際には一台のキャリ
ア２について、右移動端にある状悪も示してある。この
右移動端には詳細を後述するウェハ昇降機構５が設けて
ある。

以下、上記パレット１とキャリア２の詳細構造を説明す
る。

パレット１は、長方形状の基板１１（第３図）を有し、
基板１１の中心には一部を直線とした略円形の開口１２
が形成され、開口１２縁の上面は一定幅で座ぐって（第
４図）板状シール１３を面一に配設してある。上記開口
１２の形状は、ウェハＷに沿い、かつ、これよりもやや
小径となっており、ウェハＷを載置した状匹で、被めっ
き面たるウェハＷ下面が上記開口１２に露出する。

上記基板１１上には、開口１２を挟んで対向位置にクラ
ンプ機構１４が設けてあり、各クランプ機構１４は、先
端に把持板１４１を固定しコイルバネ１４２により突出
付勢されたシャフト１４３を有し、該シャフト１４３は
、直動軸受け１４６を設けたブラケット１４５により支
持されるとともに、シャフト後端大径部１４４がブラケ
ット１４５に当接して突出端に位置決めされている。

上記各クランプ機構１４より９０度離れた対向位置には
上記開口１２を挟んで、ボルト１５１と座金１５２より
なる受電接点１５が設けられ、これら受電接点１５から
は上記シール１３上を径方向へ延びて開口１２へ至るカ
ソード電極１６が設けてある。このカソード電極１６は
、ごく薄い（約５０μｍ）膜状で、シール表面に接着さ
れている。

キャリア２は、上記パレット１よりもやや大径の長方形
フレーム２１（第２図）を有し、該フレーム２１には一
対の対向辺に、それぞれシャフト２２が直動軸受けによ
って上下動自在に支持されている。上記シャフト２２は
コイルバネ２３により上端位置に付勢されるとともに、
その下端には板状の爪体２４が固定され、各シャフト２
２の爪体２４がフレーム２１内に突出し、上記パレット
１の側縁下面の段付部を受けている。

上記フレーム２１の対向する一辺の下面はブラケット２
５（第２図）を介して、ベース９１上を左右方向へ延び
るロッドレスシリンダ２６に連結され、他辺はベース９
１上に上記シリンダ２６と平行に配設したガイドシャフ
ト２７に摺動自在に連結してある。しかして、キャリア
２は上記シリンダ２６により、左端のめつきチャンバ４
直上位置と、右端のウェハ昇降機構５の直上位置との間
で移動せしめられる。

昇降機構５は、シリンダ５１（第１図）より延びて上下
動するピストンロツド５２の先端に円形の受け板５３を
固定したもので、キャリア２が右端位置に至った状態で
、パレット開口１ａの中心に一致し、上昇途中で上記パ
レット１に載置されたウェハＷを上方へ押し上げて取出
し、下降途中で上記ウェハＷをパレット上上に載置する
。なお、上昇した上記受け台５３へのウェハＷの供給、
これからのウェハＷの取出しは旋回作動するロボットア
ーム５４で行なう。また、受け台５３上のウェハＷの存
在は光電スイッチ５５により確認される。

上記めっきチャンバ４の直上位置には架台９に固定して
押圧機構３が設けてあり、押圧機′！ｆ４３は、シリン
ダ３１より延びて上下動するピストンロッド３２先端に
、厚肉円形（第２図〉の押圧板３３を設けたものであり
、上記抑圧板３３の上面に沿って設けた支持腕３４の両
端には、コイルバネ３５により下方へ付勢せしめて上下
動自在に棒状の給電接点３６が設けてある。これら給電
接点３６は、左端位置に至った上記パレット１の給電接
点１５に対向して位置し、それぞれ上記電源８に接続さ
れている。

なお、上記各シリンダ２６、３１、５１の作動端は、そ
れぞれ位置センサ２６ａ、２６ｂ、３１ａ、３ｌｂ、５
１ａ、５ｌｂにより検知される。

上記構造のめつき装置の作動を以下に説明する．右端位
置にあるキャリア２には爪体２４にパレット１が載置さ
れ、パレット上の各クランプ機構１４は、シャフト大径
部１４４が図略の引張り機構により引張られて後退する
。この状態で、上記パレット１の開口１ａ内を昇降機構
５の受け台５３が上昇して、ロボットアーム５４よりウ
ェハＷを受け、下降途中で上記ウェハＷの下面外周縁を
パレット１のシール１３上へ載置する。引張り機構は上
記シャフト大径部１４４の引張りを解消し、シャフト１
４３がコイルバネ１４２のばね力により進出せしめられ
て、把持板１４１がウェハＷを両側より固定する。ウェ
ハＷは外周の一部が直線となっているから、上記固定時
に把持板１４１に馴染むように回転し、正確に位置決め
される。

ロッドレスシリンダ２６によりキャリア２が左方へ移動
せしめられ、めっきチャンバ４の直上位置へ至る。

ここで、押圧機構３のロッド３１が下降し、下降途中で
給電接点３６がパレット１上の受電接点１５に当接導通
する。下降した押圧板３３はウェハＷの上面に当たり、
該ウェハＷおよびシール１３を介してパレット基板１１
を、爪体２４の支持力に抗して押し下げる。これにより
、基板１１の下面はめつきチャンバ４のシールリング４
３に密着して、開口１ａが上記チャンバ４の開口に一致
し、同時に、被めっき面たるウェハＷ下面がシール１３
に密着して、シール１３上のカソード電極１６に導通す
る。

三方弁７２が作動し、ボンプ７より吐出されるめっき液
を管路７５を経て噴流ノズル４１に供給すると、めっき
液はアノード電極４４より正電荷を受けてめっきチャン
バ４内に噴出し、ウェハＷの下面に至ってめっき層を形
成する。

めっき処理終了後、押圧板３３を上昇せしめると給電接
点３６と受電接点１５は分離遮断され、また、抑圧板３
３の上昇に伴って、パレット１は爪板２４により上方へ
引き上げられる。キャリア２は再び右端へ戻し移動せし
められ、引張り機横により把持板１４１の間隔を拡げた
後、昇降機構５の受け台５３が上昇して、ウェハＷ下面
の内周部を押し上げ、ウェハＷをパレット１上より取り
出す。

本実施例によれば、ウェハＷの形が変更された場合には
、パレット１を取り替えることにより即座に対応するこ
とができ、各ウェハＷに対して専用設備を設ける必要が
ないから、設備費が大幅に低減され、また、ウェハＷの
変更に対処する段取り時間も大幅に低減できる。

そして、ウェハＷの取出しを、めっきチャンバ４より離
れた位置で昇降機構５により下方より押し上げて行うか
ら、ウェハ破損を効果的に防止することができる。

また、定期的な点検を必要とするカソード電極１６をパ
レット１に設けたから、電極保守の際に装置全体を停止
せしめる必要がない。

上記実施例では、キャリア２を一台としたが、キャリア
２を複数台設けて順次めっきチャンバ４上へ移動するよ
うになし、それぞれに径の異なるウェハＷ用のパレット
１を予め設けておけば、ウェハＷ変更時の段取り時間を
短縮することかてきる。この場合には、パレット１は必
ずしもキャリア２と容易に分離される構造とする必要は
ない。

めっきチャンバの構造は、第５図に示す如きものでも良
い。図において、めっきチャンバ４内には下方よりめっ
き液の導入管４６が挿入され、導入管４６の先端には多
孔ノズル４５が装着してある。上記チャンバ４の液密性
は、導入管４６を挿通する貫通穴周縁と導入管４６先端
間を結ぶベローズ４７により確保されており、上記導入
管４６は、モータ４８に連結されて作動するリンク４８
４、４８５とギア４８１、４８２，４８３によりほぼ９
０度の間で往復自転せしめられる。

この状悪で、上記導入管４６内に供給されためっき液は
、導入管４６内に設けたアノード電極４４の通孔を通っ
て上方の多孔ノズル４５に至り、シャワー状に噴出せし
められる。

［発明の効果］ 以上の如く、本発明のめつき装置は、同一設備で異なる
径のウェハに対応できるとともに、その対応も速やかに
なすことが可能であり、設備コストの低減と、作業効率
の大幅向上を実現するものである。

また、ウェハの取出しをめっきチャンバ上で行う必要が
ないから、ウェハを下方より押上げるような取出し方法
が可能であり、これにより、ウェハの破損を有効に防止
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示し、第１図
は装置の要部断面全体側面図、第２図は装置要部の破断
斜視図、第３図はパレットの平面図、第４図は第３図の
ＩＶ　−　ＩＶ線断面図、第５図はめつきチャンバの他
の例を示す破断斜視図、第６図は従来装置の要部断面全
体側面図である。 １・・・パレット １ａ・・・開口 ２・・・キャリア ３・・・押圧機構（押圧手段） ４・・・めっきチャンバ ５・・・昇降機構 ７・・・ポンプ ８・・・電源 Ｗ・・・ウェハ 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ウェハを載置し、載置状態で上記ウェハ下面の被めっき
   面を露出せしめる開口を形成したパレットと、該パレッ
   トを弾性的に支持し、上方へ開口するめっきチャンバの
   開口直上位置と、めっきチャンバより離れた位置との間
   で移動するキャリアと、上記キャリアにより上記めっき
   チャンバ直上位置へ移送されたウェハを上方より押圧し
   て、ウェハの下面外周をパレット開口縁に、パレットの
   外周下面をめつきチャンバ開口縁に、それぞれ液密的に
   圧接せしめる押圧手段とを具備するめつき装置。