电镀用夹具的制作方法

本发明涉及能够容易地进行晶片的取放并且能够防止电镀液残留在内部的电镀用夹具。

背景技术：

对作为安装半导体的基板使用的晶片的表面例如实施镀铜。具体而言，在电镀用夹具安装晶片，将安装有晶片的电镀用夹具的整体浸渍于储存在电镀槽内的镀铜液，从而对晶片的表面进行电镀处理。

例如在专利文献1公开了一种能够在第一保持部件与第二保持部件之间保持半导体晶片的半导体晶片用电镀夹具。在专利文献1中，通过旋转圆环状的固定环而使突起部(卡止部)与倒L字形的爪(被卡止部)卡止，在该状态下使之浸渍于电镀槽中的电镀液，对半导体晶片进行电镀。

专利文献1：日本特开2007-169792号公报

然而，固定环呈圆环状，因此为了通过旋转使卡止部与被卡止部卡止而需要较大的力，存在难以顺利地进行拆装的问题点。另外，由于以圆环状进行连接，所以无法根据卡止部位来调节卡止时的压入量，存在可能在半导体晶片产生裂纹的问题点。

并且，固定环呈圆环状，因此电镀液滞留在固定环的内侧，电镀液的带出量变多。因此，还存在可能导致电镀处理费用增大的问题点。另外，在第二保持部件之上配置固定环，因此固定环的上表面与半导体晶片的电镀面的距离变大，电镀夹具的厚度变大，因此还存在电镀处理时可能无法充分搅拌电镀液的问题点。另外，圆环状的固定环设置在第二保持部件之上，因此还存在取出晶片时、若不卸下固定环以及第二保持部件双方则无法取出晶片的问题点。

技术实现要素：

本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种能够容易地进行晶片的取放并且电镀液难以残留在内部的电镀用夹具。

为了实现上述目的，本发明所涉及的电镀用夹具的特征在于，具备：保持基座，该保持基座具有保持基座主体和多个卡止部，所述保持基座主体与作为被电镀基材的晶片的一方的面抵接，多个所述卡止部与该保持基座主体独立，能够相对于上述晶片的面平行地移动；以及覆盖部件，该覆盖部件具有覆盖部件主体和多个被卡止部，所述覆盖部件主体与上述晶片的另一方的面的外缘抵接，多个所述被卡止部从该覆盖部件主体朝向外侧突出，使多个上述卡止部移动来卡止多个上述被卡止部，将上述晶片夹在上述保持基座以及上述覆盖部件之间进行保持。

在上述结构中，使多个卡止部移动来卡止多个被卡止部，由此将晶片夹在保持基座与覆盖部件之间进行保持，因此能够针对每个配置有多个被卡止部的位置微调至适当的高度，能够相对于晶片均匀地施加力，因而能够减少晶片的裂纹。另外，使通电时的接触电阻均匀，由此能够使电镀厚度均匀。

另外，本发明所涉及的电镀用夹具优选：上述保持基座还具有多个引导部件，该引导部件分别对上述卡止部的相对于上述晶片的面垂直的方向的动作进行约束。

在上述结构中，保持基座还具有多个引导部件，该引导部件分别对卡止部的相对于晶片的面垂直的方向的动作进行约束，因此能够适当地进行卡止部对被卡止部的卡止。

另外，本发明所涉及的电镀用夹具优选：在保持有上述晶片的状态下，在上述晶片的电镀的对象面沿着铅垂方向设置的情况下，多个上述卡止部配置在相对于通过上述晶片的上述电镀的对象面的中心的铅垂线对称的位置，在保持上述晶片的情况或者释放上述晶片的情况下，邻接的上述卡止部相互向相反方向移动。

在上述结构中，多个卡止部配置在相对于通过晶片的电镀的对象面的中心的铅垂线对称的位置，在保持晶片的情况或者释放晶片的情况下，使邻接的卡止部相互向相反方向移动。由此，使卡止部移动的力均匀地分散于多个卡止部，能够通过较小的力保持或释放晶片。另外，使邻接的卡止部相互向相反方向移动，因此能够增大邻接的被卡止部间的距离，能够确保足以进行晶片供给臂对晶片的取放的开口部。

另外，本发明所涉及的电镀用夹具优选：在保持有上述晶片的状态下，在上述晶片的电镀的对象面沿着铅垂方向设置的情况下，上述卡止部以及上述被卡止部配置在通过上述晶片的上述电镀的对象面的中心的铅垂线上以外的位置，通过上述电镀的对象面的中心的铅垂线上处于开口状态。

在上述结构中，在保持有晶片的状态下，在晶片的电镀的对象面沿着铅垂方向设置的情况下，卡止部以及被卡止部配置在通过晶片的电镀的对象面的中心的铅垂线上以外的位置，通过电镀的对象面的中心的铅垂线上处于开口状态，因此电镀液难以残留在内部，能够将电镀液的带出量抑制为最小限度。

另外，本发明所涉及的电镀用夹具优选：上述保持基座分别具备限制多个上述卡止部的移动的多个止挡件，多个上述卡止部与上述止挡件抵接，由此配置在通过上述晶片的上述电镀的对象面的中心的铅垂线上以外的位置。

在上述结构中，多个卡止部在保持晶片的情况下与一个止挡件抵接，在释放晶片的情况下与邻接的其他止挡件抵接，因此能够可靠地形成开口状态，电镀液难以残留在内部，能够将电镀液的带出量抑制为最小限度。

另外，本发明所涉及的电镀用夹具优选：将相对于上述晶片的面平行的上述保持基座主体的一方的面作为基准面，上述卡止部设置在比上述被卡止部高的位置，上述卡止部的底面或上述被卡止部的上表面倾斜，上述被卡止部夹在上述保持基座主体与上述卡止部之间而被卡止。

在上述结构中，将相对于晶片的面平行的保持基座主体的一方的面作为基准面，卡止部设置在比被卡止部高的位置，卡止部的底面或被卡止部的上表面倾斜，被卡止部夹在保持基座主体与卡止部之间而被卡止。由此，能够通过使卡止部移动来可靠地卡止被卡止部，能够可靠地保持晶片。

另外，本发明所涉及的电镀用夹具优选：将相对于上述晶片的面平行的上述保持基座主体的一方的面作为基准面，上述卡止部的上表面设置在上述覆盖部件主体的上表面的高度以下的位置。

在上述结构中，卡止部设置在覆盖部件主体的上表面的高度以下的位置，由此能够使设置在电镀槽内的搅拌桨接近晶片的电镀的对象面，能够充分地搅拌电镀的对象面附近的电镀液。

根据上述结构，通过使多个卡止部移动来卡止多个被卡止部，将晶片夹在保持基座与覆盖部件之间进行保持，因此能够针对每个配置有多个被卡止部的位置微调至适当的高度，使通电时的接触电阻均匀，由此能够使电镀厚度均匀。

附图说明

图1是用于对使用本发明的实施方式所涉及的电镀用夹具的电镀装置的概要进行说明的示意图。

图2是示出本发明的实施方式所涉及的电镀用夹具的使用状态的立体图。

图3是使用本发明的实施方式所涉及的电镀用夹具的电镀装置的侧视图。

图4是示出本发明的实施方式所涉及的电镀用夹具的结构的立体图。

图5是示出本发明的实施方式所涉及的电镀用夹具的晶片搭载时的结构的立体图。

图6是示出本发明的实施方式所涉及的电镀用夹具的覆盖部件安装前的结构的立体图。

图7是示出本发明的实施方式所涉及的电镀用夹具的覆盖部件安装时的结构的立体图。

图8A是示出卡止本发明的实施方式所涉及的电镀用夹具的覆盖部件、保持晶片时的结构的立体图。

图8B是示出本发明的实施方式所涉及的电镀用夹具的局部剖视图。

图8C是示出本发明的实施方式所涉及的电镀用夹具的卡止部的底面与被卡止部的上表面的卡止状态的局部剖视图。

图9是示出本发明的实施方式所涉及的电镀用夹具的卡止部的配置例的示意图。

图10A是示出本发明的其他实施方式所涉及的电镀用夹具的卡止部对覆盖部件的卡止状态的局部俯视图。

图10B是示出本发明的其他实施方式所涉及的电镀用夹具的卡止部对覆盖部件的卡止状态的局部俯视图。

图11是示出本发明的其他实施方式所涉及的电镀用夹具的引导部件的结构的示意剖视图以及示意俯视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。图1是用于对使用本发明的实施方式所涉及的电镀用夹具的电镀装置的概要进行说明的示意图。如图1所示，使用本实施方式所涉及的电镀用夹具10的电镀装置1在电镀槽30储存电镀液40。

在电镀槽30设置有阳极电极20，相对于储存有电镀液40的电镀槽30取放电镀用夹具10，该电镀用夹具10保持有作为被电镀基材的晶片7。直流电源50的正极与阳极电极20连接，负极与电镀用夹具10连接，供给直流电流，由此在晶片7的表面生成电镀膜。

图2是示出本发明的实施方式所涉及的电镀用夹具10的使用状态的立体图。如图2所示，对于本实施方式所涉及的电镀用夹具10，把持部11把持于未图示的输送单元，被移动至电镀槽30的正上方。然后，使电镀用夹具10沿箭头方向下降，将保持晶片7的保持基座12向储存在电镀槽30内部的电镀液40浸渍，由此执行对晶片7表面的电镀处理。

电镀槽30在一个电镀装置1设置有多个。图3是使用本发明的实施方式所涉及的电镀用夹具10的电镀装置1的侧视图。如图3所示，电镀装置1设置有从多个从电镀槽30的上方取放保持有晶片7的电镀用夹具10的电镀槽30。

对于电镀装置1，电镀槽30从上部观察呈排列状地配置，与由多个电镀槽30构成的电镀槽组邻接地设置有用水洗掉电镀液的水洗槽31和未图示的干燥槽。在电镀处理时，将保持晶片7的电镀用夹具10浸渍于一个电镀槽30，通电规定时间，由此执行电镀处理。在执行过电镀处理之后，将电镀用夹具10提起并向水洗槽31移动。在水洗槽31对附着的电镀液进行水洗之后，使之向干燥槽移动，排除附着于表面的水滴。

图4是示出本发明的实施方式所涉及的电镀用夹具10的结构的立体图。如图4所示，本实施方式所涉及的电镀用夹具10由上述把持部11和保持基座12构成，所述保持基座12呈板状，由合成树脂等电气绝缘材料形成。在保持基座12设置有保持基座主体121和与保持基座主体121独立且能够移动的多个卡止部122。此外，卡止部122是卡止部件112(参照图8B)的一部分，是指实际与被卡止部132卡止的部分。

在图4的例子中，电镀用夹具10为了搭载圆板状的晶片7，在保持基座主体121的中央部分具备对应的形状的工作台123。多个卡止部122设置成包围工作台123。更具体而言，多个卡止部122设置在相比后述的覆盖部件13靠外侧的位置，在保持有晶片7的状态下，在晶片7的电镀的对象面T沿着铅垂方向设置的情况下，在相对于通过晶片7的电镀的对象面的中心的铅垂线对称的位置各配置有2个。

另外，在保持基座主体121设置有多个引导部件135，上述多个引导部件135与多个卡止部122分别对应。在保持基座主体121形成有圆环状的槽121a，卡止部122能够沿着槽121a相对于晶片7的面平行地移动。但是，卡止部122的厚度方向(相对于晶片7的面垂直的方向)的动作被引导部件135约束。在卡止部122的移动方向的前方设置有止挡件137，以使卡止部122不过度移动。

在工作台123，沿着与电镀用夹具10向电镀槽30的移动方向相同的方向设置有2条臂避让槽124。晶片7借助沿着臂避让槽124移动的晶片供给臂(未图示)搭载在工作台123上。

图5是示出本发明的实施方式所涉及的电镀用夹具10的晶片7搭载时的结构的立体图。如图5所示，圆板状的晶片7搭载于对应的形状的工作台123的正上方。如上所述，晶片7借助晶片供给臂搭载在工作台123上。

接下来，使用覆盖部件13按压晶片7。图6是示出本发明的实施方式所涉及的电镀用夹具10的覆盖部件13安装前的结构的立体图。如图6所示，从与晶片7搭载在工作台123上的一侧的面相反的一侧覆盖框状的覆盖部件13，由此按压晶片7。覆盖部件13由覆盖部件主体131与多个被卡止部132构成，所述覆盖部件主体131与晶片7的电镀的对象面T的外缘抵接并按压晶片7，所述被卡止部132从覆盖部件主体131朝向外侧突出。在覆盖部件13的内缘部131a与晶片7之间可以设置有密封部件(未图示)。

图7是示出本发明的实施方式所涉及的电镀用夹具10的覆盖部件13安装时的结构的立体图。如图7所示，将覆盖部件13配置于多个卡止部122的内侧，使覆盖部件13的内缘部131a与晶片7的电镀的对象面T的外缘抵接，由此使晶片7与工作台123紧贴。在覆盖覆盖部件13的情况下，覆盖成使得被卡止部132不与卡止部122重叠。具体而言，覆盖成使得被卡止部132进入卡止部122的凹部125。另外，覆盖部件13被未图示的定位销等限制位置，以便卡止时不相对于保持基座主体121旋转滑动。

在覆盖覆盖部件13的时刻，将保持基座主体121的一方的面(相对于晶片7的面平行的面)作为基准面，与被卡止部132接触的卡止部122的底面位于比被卡止部132的上表面高的位置。由此，卡止部122能够移动(旋转移动)以便覆盖被卡止部132。

而且，通过旋转移动卡止部122使被卡止部132与卡止部122卡止的卡止动作来将晶片7的外缘与覆盖部件13的内缘部131a之间密封。图8A是卡止本发明的实施方式所涉及的电镀用夹具10的覆盖部件13、保持晶片7时的结构的立体图，图8B是本发明的实施方式所涉及的电镀用夹具10的局部剖视图。如图8A以及图8B所示，通过移动(旋转)多个卡止部122将卡止部122覆盖在被卡止部132之上，能够卡止被卡止部132。由此，能够将晶片7夹在保持基座12与覆盖部件13之间进行保持。

如以上那样，根据本实施方式，移动多个卡止部122来卡止多个被卡止部132，由此将晶片7夹在保持基座12与覆盖部件13之间进行保持，因此能够针对每个配置有多个被卡止部132的位置微调至适当的高度，使通电时的接触电阻均匀，由此能够使电镀厚度均匀。

此外，优选卡止部122的底面b或被卡止部132的上表面u倾斜。这是因为：通过移动卡止部122能够改变卡止部122的底面b与被卡止部132的上表面u的接触程度，能够更坚固地卡止覆盖部件13的被卡止部132，从而能够更可靠地保持晶片7。

图8C是示出本发明的实施方式所涉及的电镀用夹具10的卡止部122的底面与被卡止部132的上表面的卡止状态的局部剖视图。在图8C的例子中，示出卡止部122的底面倾斜成在与卡止部122的移动方向相反的方向上逐渐变低的情况。

在该情况下，如图8C的(a)所示，卡止部122从底面的高度高的一方向被卡止部132接近。然后，如图8C的(b)所示，被卡止部132的上表面与卡止部122的底面接触，由此限制卡止部122的移动，并且通过用力压入，卡止部122的底面与被卡止部132的上表面的摩擦力增大，能够可靠地卡止被卡止部132。

另外，在保持晶片7或释放晶片7的情况下，使邻接的卡止部122如图8A的箭头所示那样相互向相反方向移动。由此，与利用一个旋转部件进行卡止的情况相比，移动(旋转)的力分散于多个卡止部122，因此作为整体，能够通过较小的力保持或释放晶片7。另外，使邻接的卡止部122相互向相反方向移动，因而能够增大邻接的被卡止部132间的距离。因此，例如能够容易地确保足以进行未图示的晶片供给臂对晶片7的取放的开口部M(参照图4)。

在本实施方式中，在保持有晶片7的状态下，在晶片7的电镀的对象面沿着铅垂方向设置的情况下，卡止部122以及被卡止部132配置在通过晶片7的电镀的对象面的中心的铅垂线上以外的位置，通过电镀的对象面的中心的铅垂线上为开口状态。图9是示出本发明的实施方式所涉及的电镀用夹具10的卡止部122的配置例的示意图。

如图9所示，在通过搭载晶片7的工作台123的中心O的中心线(通过晶片7的电镀的对象面的中心的铅垂线)91上未配置卡止部122。而且，在相对于中心线91线对称的位置配置卡止部122。通过像这样配置，能够可靠地保持晶片7，并且在保持基座12的下方向的中心线91上未配置卡止部122，因此电镀液难以残留在内部。

并且，保持基座主体121分别具备限制多个卡止部122的移动的多个止挡件137。多个卡止部122与止挡件137抵接，由此配置在通过晶片7的电镀的对象面的中心的铅垂线上以外的位置。具体而言，多个卡止部122在保持晶片7的情况下与一个止挡件137抵接，在释放晶片7的情况下与邻接的其他止挡件137抵接。由此，能够可靠地形成开口状态，电镀液40难以残留在内部，能够将电镀液40的带出量抑制为最小限度。

另外，优选将保持基座主体121的一方的面作为基准面S，卡止部122的上表面u2设置在覆盖部件主体131的上表面u1的高度以下的位置(高度)。通过将卡止部122设置在覆盖部件主体131的上表面的高度以下的位置，能够使设置在电镀槽30内的搅拌桨尽量接近晶片7的电镀的对象面T，能够充分地搅拌电镀的对象面T附近的电镀液40。因此，能够使电镀厚度的分布更均匀。另外，能够减薄电镀用夹具10本身的厚度，因此还能够缩小电镀槽30。

图10A以及图10B是示出本发明的其他实施方式所涉及的电镀用夹具10的卡止部122对覆盖部件13的卡止状态的局部俯视图，图11是示出本发明的其他实施方式所涉及的电镀用夹具10的引导部件135的结构的示意剖视图以及示意俯视图。如图10A以及图10B所示，在卡止部122形成有圆弧状的狭缝126。另外，如图11(a)所示，在卡止部122的狭缝126中插入带头的引导销130，引导销130固定于保持基座主体121。而且，如图11(b)所示，卡止部122在旋转方向上移动，引导销130与狭缝126内的端部抵接，由此限制卡止部122的动作。

由此，例如在保持有晶片7的状态下，在晶片7的电镀的对象面沿着铅垂方向设置的情况下，卡止部122以及被卡止部132不会移动至通过晶片7的电镀的对象面的中心的铅垂线上的位置，因此电镀液难以残留在内部，能够将电镀液的带出量限制为最小限度。

但是，引导部件135并不限定于由插入至设置在保持基座主体121的销孔127的引导销130与狭缝126构成的情况，只要是能够限制能够移动的卡止部122的移动的结构即可，并不特别限定。

除此之外，上述实施方式当然能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行变更。例如卡止部122以及被卡止部132的配置并不限定于上述实施例，只要配置多个以便能够可靠地保持晶片7即可。因此，对于个数也不特别限定。

其中，附图标记说明如下：

1：电镀装置；7：晶片；10：电镀用夹具；12：保持基座；13：覆盖部件；121：保持基座主体；122：卡止部；131：覆盖部件主体；132：被卡止部；135：引导部件；137：止挡件。