JPH0834211B2

JPH0834211B2 - めっき装置

Info

Publication number: JPH0834211B2
Application number: JP1113039A
Authority: JP
Inventors: 博竹中; 敦資坂井田
Original assignee: 日本電装株式会社
Priority date: 1989-05-02
Filing date: 1989-05-02
Publication date: 1996-03-29
Anticipated expiration: 2011-03-29
Also published as: JPH02292829A

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、特に半導体ウエハ等のボ
ンディング電極にめっきを施す等に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を介してポンプ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てて
いる。

循環タンク71の密閉された上壁中央には、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エハＷの径
よりもやや大きい径の周壁49が形成されて、ウエハ保持
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エハＷが載置さ
れる。

めっき処理をする場合には、上記ウエハＷを、押圧シ
リンダ31によって下方へ移動する押圧板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、ポンプ７より吐出するめっき
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、ウエハ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42より循環タンク71内
へ戻る。

なお、上記ウエハ保持部49へのウエハ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、上記従来のめっき装置では、ウエハ保持部
がめっ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、異なる径のウエハに対して対応
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エハを取出
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エハをロボットアームの爪
等により上方へ引き剥がす等によりウエハが破損すると
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
エ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、ウエ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っ
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、
ウエハＷを載置し、載置状態で上記ウエハ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、
めっき液を貯蔵し、露出した上記被めっき面にめっき液
を供給する手段41を内接しためっきチャンバ４と、上記
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エハＷ
を上方より押圧して、ウエハＷの下面外周をパレット開
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、上記めっきチャンバ４から離れた位置に設けられ、
上記キャリア２により移送されてきたパレット１の上記
開口1a内を下方より通過して、上記ウエハＷの下面内周
部を押し上げ、当該ウエハＷの上記パレット１の上方へ
離脱させるウエハ取出し手段５とを具備している。

［作用］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に載置されたウエハ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、押
圧手段３により下方へ押圧され、ウエハ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
ウエハ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はめっきチャンバ４より離れた位置へ移
動する。この時、押圧状態は解消されても、ウエハＷの
下面外周は往々にしてパレット１の開口1aに密着してい
る。ここにおいて、ウエハ取出し手段５は、キャリア２
により移送されてきたパレット１の上記開口1a内を下方
より通過して、上記ウエハＷの下面内周部を押し上げ、
当該ウエハＷを上記パレット１の上方へ離脱させる。こ
の取り出しは、ウエハＷの下面内周部を押し上げるもの
であるから、ウエハの外周縁を引き剥がして取り出すの
に比して、ウエハＷの破損を生じることがない。

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、異なった径のウエ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が設けてあり、該タン
ク71内のめっき液は、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44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ールリン
グ43が配設され、該シールリング43にはウエハ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、右移動端にある状態も示してある。この
右移動端には詳細を後述するウエハ取出し手段たるウエ
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、ウエハＷに沿い、かつ、これよりもやや小径となっ
ており、ウエハＷを載置した状態で、被めっき面たるウ
エハ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
上に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22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25
（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91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、左端のめっきチャンバ４直上位置と、右
端のウエハ昇降機構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
動するピストンロッド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に載置されたウエハＷを上方へ押し上げて取出し、下
降途中で上記ウエハＷをパレット１上に載置する。な
お、上昇した上記受け台53へのウエハＷの供給、これか
らのウエハ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上のウエハ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、押圧機構３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、上記押圧
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、31b、51a、51bにより検知
される。

上記構造のめっ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よりウエハ
Ｗを受け、下降途中で上記ウエハ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143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
ウエハＷを両側より固定する。ウエハ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はウエハＷの上面に当たり、該ウ
エハ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
下面はめっきチャンバ４のシールリング43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
っき面たるウエハ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、ポンプ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、ウエハ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、押圧板33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、
引張り機構により把持板141の間隔を拡げた後、昇降機
構５の受け台53が上昇して、ウエハＷ下面の内周部を押
し上げ、ウエハＷをパレット１上より取り出す。

本実施例によれば、ウエハ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、各ウエハ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、ウエウハ
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、ウエハ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によりウエハＷの内周部を下方
より押し上げて行うから、ウエ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エハＷ用のパレッ
ト１を予め設けておけば、ウエハＷ変更時の段取り時間
を短縮することができる。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が蒸着してある。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、上記導入間46は、モ
ータ48に連結されて作動するリンク484、485とギア48
1、482、483によりほぼ90度の間で往復自転せしめられ
る。

この状態で、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、本発明のめっき装置は、同一設備で異な
る径のウエ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、ウエハの取出しをめっきチャンバ上で行う必要
がないから、ウエ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、ウエ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図はめっ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 41……噴流ノズル（めっき液供給手段）５……昇降機構（ウエハ取出し手段）７……ポンプ８……電源Ｗ……ウエハ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ウエハを載置し、載置状態で上記ウエハ下
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、めっき液を貯蔵し、露出した上記被めっき面にめっき液
を供給する手段を内設しためっきチャンバと、上記パレットを弾性的に支持し、上方へ開口する上記め
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
されたウエハを上方より押圧して、ウエハの下面外周を
パレット開口縁に、パレットの外周下面をめっきチャン
バ開口縁に、それぞれ液密的に圧接せしめる押圧手段
と、上記めっきチャンバから離れた位置に設けられ、上記キ
ャリアにより移送されてきたパレットの上記開口内を下
方より通過して、上記ウエハの下面内周部を押し上げ、
当該ウエハを上記パレットの上方へ離脱させるウエハ取
出し手段とを具備するめっき装置。