CN113748231A - 镀覆方法、镀覆装置、存储程序的非易失性存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及镀覆方法、镀覆装置、存储程序的非易失性存储介质。一种方法,是用于进行镀覆的方法,包括:准备第一面以及第二面具有不同的图案的基板的工序;镀覆工序,对上述基板的上述第一面以及上述第二面分别供给第一镀覆电流密度的电流以及第二镀覆电流密度的电流,以分别在上述第一面以及上述第二面形成镀覆膜;以及在上述第一面以及上述第二面的任意的面的镀覆先完成后,对上述镀覆先完成的面供给比在镀覆中供给到上述镀覆先完成的面的上述第一镀覆电流密度或上述第二镀覆电流密度小的电流密度的保护电流。
Description
技术领域
本发明涉及镀覆方法、镀覆装置、存储程序的非易失性存储介质。
背景技术
以往,进行在设置于半导体晶片等的表面的微细的布线用槽、孔、或者抗蚀层开口部形成布线,或者在半导体晶片等的表面形成与封装体的电极等电连接的凸块(突起状电极)。作为形成这样的布线以及凸块的方法,例如已知有电镀法、蒸镀法、印刷法、球凸块法等。伴随着近年来的半导体芯片的I/O数量的增加、窄间距化,大多使用可微细化且性能比较稳定的电镀法。
作为电镀装置,例如已知有日本特开2019-007075号公报(专利文献1)中所记载的进行两面镀覆的装置。在该镀覆装置中,能够从基板保持器的第一外部连接部以及第二外部连接部向基板的各面流入彼此不同的电流来镀覆各面。另外,在日本特开2016-74975号公报(专利文献2)中记载有在镀覆前或者镀覆结束后在阳极-基板间施加顺方向的第二电压,防止与镀覆时相反方向的电流流动,防止镀铜膜的溶解。
专利文献1:日本特开2019-007075号公报
专利文献2:日本特开2016-74975号公报
在专利文献1的镀覆装置中,在基板的一个面的镀覆完成之后,至另一个面的镀覆完成而提起基板的期间,会有先镀覆完成的一个面的镀覆膜因与镀覆液的接触而腐蚀的问题。专利文献2的镀覆装置不是以两面镀覆为对象的装置。另外,即使通过设置二极管来防止相反方向的电流流动,由于镀铜液为强酸,因此也有可能造成镀覆膜表面腐蚀而表面粗糙度增大。
发明内容
本发明的目的在于解决上述的课题的至少一部分。
根据本发明的一个方面,提供一种方法,是用于进行镀覆的方法,该方法:准备第一面以及第二面具有不同的图案的基板的工序;镀覆工序,对上述基板的上述第一面以及上述第二面分别供给第一镀覆电流密度的电流以及第二镀覆电流密度的电流,以分别在上述第一面以及上述第二面形成镀覆膜;以及在上述第一面以及上述第二面的任意的面的镀覆先完成后,对上述镀覆先完成的面供给比在镀覆中供给到上述镀覆先完成的面的上述第一镀覆电流密度或者上述第二镀覆电流密度小的电流密度的保护电流的工序。
附图说明
图1是本实施方式所涉及的镀覆装置的整体配置图。
图2是从侧方观察镀覆槽的示意图。
图3是表示按照开口率不同的每个基板测定保护电流的大小与表面粗糙度的关系的实验结果的图表。
图4是表示开口率与表面粗糙度成为最小的保护电流的大小的关系的图表。
图5A是表示成膜电流的电流使用范围中的测定电流值(实际电流值)相对于指示电流值的测定例的图表。
图5B是表示保护电流的电流使用范围中的测定电流值(实际电流值)相对于指示电流值的测定例的图表。
图6是表示每个电流范围的电流修正系数的设定值的例子的图。
图7是电流修正系数的数据库结构例。
图8是表示保护电流供给处理的时间图。
图9是表示保护电流供给处理的流程图。
图10A是表示使基板浸渍在镀覆液中后的镀覆膜表面状态(无保护电流的情况)的拍摄图像。
图10B是表示使基板浸渍在镀覆液中后的镀覆膜表面状态(最佳保护电流密度的情况)的拍摄图像。
图10C是表示使基板浸渍在镀覆液中后的镀覆膜表面状态(保护电流不足的情况)的拍摄图像。
图10D是表示使基板浸渍在镀覆液中后的镀覆膜表面状态(保护电流过多的情况)的拍摄图像。
图11是表示第二实施方式所涉及的整流器的连接例的简要结构图。
图12是表示第三实施方式所涉及的整流器的连接例的简要结构图。
具体实施方式
以下,参照附图对更详细的实施方式进行说明。在以下进行说明的附图中,对相同或者相当的构成要素标注相同的附图标记,并省略重复的说明。
(第一实施方式)
图1表示本实施方式所涉及的镀覆装置的整体配置图。参照图1,在镀覆装置1中具备:搭载收纳了半导体晶片等的基板的盒10的两台盒台12;将基板的定向平面(Orientation flat)、凹槽等的位置对准规定的方向的对准器14;对所载置的基板保持器18进行基板的装卸的基板装卸部20;以及使镀覆处理后的基板高速旋转而干燥的旋转干燥器16。在这些单元的大致中央配置有在这些单元之间输送基板的例如作为输送用机器人的基板输送装置22。基板可以是半导体晶片、印刷电路基板、液晶基板、MEMS等任意的基板。基板可以是圆形、方形(多边形)、其它任意的形状。在基板的表面形成有图案(凹凸)。所谓“图案”,是指用于形成布线的导通孔或沟槽、或者凸块、再布线、用于形成电极焊盘的抗蚀剂图案、绝缘膜的图案等。
基板装卸部20具备能够沿着轨道50在水平方向上滑动的平板状的载置板52。基板输送装置22在将两个基板保持器18以水平状态并列地载置于载置板52的状态下,与一个基板保持器18进行基板的交接。然后,基板输送装置22使载置板52在水平方向上滑动,与另一个基板保持器18进行基板的交接。
另外,在镀覆装置1中配置有用于进行基板保持器18的保管以及暂时放置的暂存装置(stocker)24、用于使基板浸渍于纯水的预湿槽26、用于蚀刻除去形成于基板表面的种子层表面的氧化膜的预浸槽28、用于利用纯水等水洗基板表面的第一水洗槽30a、用于进行清洗后的基板的脱水的喷吹槽32、用于利用纯水等水洗基板表面的第二水洗槽30b、以及镀覆槽34。各单元的配置并不限定于图示的内容,能够采用其它的结构以及配置。
镀覆槽34具备溢流槽36、和收纳于其内部的多个镀覆室38。各镀覆室38将保持基板的基板保持器18收纳于内部,进行镀铜等镀覆处理。此外,在该例子中,对镀铜进行说明,但在镍、焊锡、银、金等的镀覆中也能够使用同样的镀覆装置1。另外,在溢流槽36的侧方配置有位于各镀覆室38的内部并驱动搅拌镀覆液的桨叶61(参照图2)的桨叶驱动装置46。
在镀覆装置1中具备将基板保持器18与基板W一起输送的基板保持器输送装置40。基板保持器输送装置40例如是线性马达方式,位于基板装卸部20以及上述各槽的侧方。基板保持器输送装置40具有第一传送装置42以及第二传送装置44。第一传送装置42在基板装卸部20与暂存装置24之间输送基板。第二传送装置44在与暂存装置24、预湿槽26、预浸槽28、水洗槽30a、30b、喷吹槽32以及镀覆槽34之间输送基板。此外,上述输送路径是一个例子,第一传送装置42以及第二传送装置44的各个也能够采用其它输送路径。另外,也可以不具备第二传送装置44而仅具备第一传送装置42。
控制装置120通过控制上述的镀覆装置的各部的动作来控制基板处理动作。控制装置120具有储存有各种设定数据以及各种程序的存储器120A、和执行存储器的程序的CPU120B。构成存储器的存储介质能够包含易失性的存储介质以及/或者非易失性存储介质。存储介质例如能够包含ROM、RAM、闪存、硬盘、CD-ROM、DVD-ROM、软盘等任意的存储介质的一个或者多个。存储器储存的程序例如包含控制基板的镀覆处理的程序、控制基板及基板保持器的输送控制的程序。另外,控制装置120构成为能够与统一控制镀覆装置及其它的相关装置的未图示的上位控制器通信,能够在与上位控制器所具有的数据库之间进行数据的交换。此外,控制装置120以及/或者其它的一个或多个控制部也可以合作或者单独地控制镀覆装置的各部的动作。控制装置120、控制装置39(后述)以及其它的一个或者多个控制部也可以由定序器以及/或者ASIC等硬件构成由程序实现的功能的至少一部分。
图2是从侧方观察镀覆槽的示意图。在该图中,为了便于说明,代表性地示出镀覆槽34的一个镀覆室38的部分,另外,省略示出溢流槽36。在镀覆室38中搬入保持基板W的基板保持器18,并浸渍于镀覆液Q。此处,基板保持器18是具有使基板W的两面S1、S2露出的开口部、且用于对基板W的两面S1、S2实施镀覆的两面镀覆用的基板保持器。在基板W的各面S1、S2中形成有在应形成镀覆膜的位置形成有开口的抗蚀剂图案。在以下的说明中,为了便于说明,有时将基板W的面S1称为表面,将面S2称为背面,但面S1、S2的任意一个都可以是表面,面S2可以为背面,面S1也可以为背面。基板保持器18具备与接触于基板W的面S1的种子层(镀覆基底)的触点电连接的外部连接端子18A、和与接触于基板W的面S2的种子层的触点电连接的外部连接端子18B。在本实施方式中,镀覆液Q是镀铜用的药液,例如是硫酸铜溶液。在其它例子中,镀覆液Q也能够设为用于对其它金属进行镀覆的药液。
在镀覆槽34中,在成为基板保持器18的两侧的位置配置有桨叶61、调整板63以及阳极65。桨叶61安装于桨叶轴62,并配置于由基板保持器18保持的基板W的附近。桨叶61通过桨叶驱动装置46使桨叶轴62往复移动而在基板W的面平行地进行往复移动来搅拌镀覆液Q。通过用桨叶62搅拌镀覆液Q,能够在基板W的表面均匀地供给充分的铜离子。阳极65保持于阳极保持器66而配置。此外,有时将具备阳极65以及阳极保持器的结构称为阳极单元64。调整板63是电场调整板的一个例子,配置于桨叶61与阳极65之间,调整基板W与阳极65之间的电场/电流的流动。
在面S1侧的阳极单元64和基板保持器18连接有整流器71。整流器71是包含用于将交流电流转换为直流电流的整流电路或电源电路的设备(电源装置),输出与所设定的电流值对应的直流电流。基板保持器18的外部连接端子18A经由布线71B与整流器71的负极(低电位侧)连接。在面S1侧,阳极65经由配置于阳极保持器66内的布线等与来自整流器71的正极(高电位侧)的布线71A电连接。在面S1侧,整流器71形成通过阳极65、镀覆液Q、基板W的面S1的电流环,整流器71能够供给通过阳极65、镀覆液Q、基板W的面S1的镀覆电流(成膜电流)以及/或者保护电流(后述)。
在面S2侧的阳极单元64和基板保持器18连接有整流器72。整流器72是包含用于将交流电流转换为直流电流的整流电路或者电源电路的装置(电源装置),输出与所设定的电流值对应的直流电流。基板保持器18的外部连接端子18B经由布线72B与整流器72的负极(低电位侧)连接。在面S2侧,阳极65经由配置于阳极保持器66内的布线等与来自整流器72的高电位侧的布线72A电连接。在面S2侧,整流器72形成通过阳极65、镀覆液Q、基板W的面S2的电流环,整流器72能够供给通过阳极65、镀覆液Q、基板W的面S2的镀覆电流(成膜电流)以及保护电流(后述)。
整流器71、72由控制装置39控制。控制装置39通过来自控制装置120的指示以及/或者与控制装置120合作,能够进行整流器71、72的控制。
此外,在已知先镀覆完成的面在镀覆槽34中的方向的情况下,与先镀覆完成的面连接的整流器71或者72具有供给保护电流的功能即可。整流器71、72可以构成为单独的装置,也可以构成为单一的装置。在其它例子中,整流器71、72也可以置换成包含将直流电压转换为规定电压范围的直流电压的电源电路,并输出与所设定的电流值对应的直流电流的设备(电源装置)。
(保护电流)
在基板W的面S1以及S2具有不同的图案(不同的形状、不同的深度)的情况下,在面S1和面S2中镀覆完成时刻有时不同。例如,在面S1和面S2的图案不同的情况下,各面的目标镀覆膜厚不同,进而优选以不同的镀覆电流(密度)以及镀覆时间来镀覆各面。在这样的情况下,先镀覆完成的面(例如面S1)是在停止对该面的镀覆电流(成膜电流)的状态下,直到另一面(例如面S2)中的镀覆完成且从镀覆液提起基板W为止的期间,在镀覆液中等待。在该等待期间中,面S1的镀覆膜表面被具有强酸性的镀覆液(硫酸铜溶液等)腐蚀,镀覆膜表面的表面粗糙度有可能变大。另一方面,为了防止腐蚀,也考虑以两面的镀覆同时结束的方式选择镀覆电流(密度)以及镀覆时间这样的方法,但该情况下难以成为最适合各面中的镀覆的处理条件。因此,在本实施方式中,对于先镀覆完成的面,在其镀覆完成后,为了保护镀覆膜,进行使与镀覆中的成膜电流相同方向的微小的保护电流(图8的Ip)流动的控制。通过该保护电流,抑制在镀覆膜上析出追加的金属,并抑制镀覆膜的金属在镀覆液中溶出。
(保护电流密度的设定例)
保护电流Ip设为在从先镀覆完成的面S1/S2的镀覆完成时(成膜电流停止时)到基板提起时的等待期间,能够抑制先镀覆完成的面S1/S2的镀覆膜的腐蚀,且抑制在该面S1/S2进一步析出金属(追加镀覆)的电流值。在一个例子中,保护电流Ip设为与在面S1/S2的镀覆中(成膜中)流动的电流I1相同方向且电流I1的1/100左右或者1/100以下的大小的电流。
在成膜电流停止后,在镀覆液中等待的基板W的面S1中的镀覆膜表面的表面粗糙度受到该面S1的开口率(形成镀覆膜的面积相对于从基板保持器露出的基板面积的比例)的大小的影响,因此需要根据开口率的大小来决定保护电流的大小。以下,参照图3以及图4,对根据开口率的大小来决定保护电流的大小的方法的例子进行说明。
图3是表示按照开口率不同的每个基板,测定保护电流的大小与表面粗糙度的关系的实验结果的图表。在该例子中,使保护电流流动,同时使形成了镀覆膜的基板在镀覆液中浸渍规定时间后提起,测定镀覆膜的表面粗糙度Ra(算术平均粗糙度)。图4是表示开口率与表面粗糙度成为最小的保护电流的大小的关系的图表。
在图3中,横轴表示保护电流密度(保护电流的大小),纵轴表示表面粗糙度Ra。以圆形的测定点以及虚线表示的曲线是以开口率OP=20%形成镀覆膜的面中的测定结果。以四边形的测定点以及实线连结的曲线是对形成了以开口率OP=100%形成的镀覆膜的面的测定结果。根据图3,在OP=20%的镀覆膜中,保护电流密度约为0.0255A/dm2时表面粗糙度Ra成为最小,在以OP=100%形成的镀覆膜中,保护电流密度约为0.015A/dm2时表面粗糙度成为最小。对于其它开口率OP的值,也同样地测定表面粗糙度,求出表面粗糙度成为最小的保护电流密度。
图4是基于这些测定结果,针对各开口率OP图示出镀覆膜的表面粗糙度Ra成为最小的保护电流密度的大小的图。根据该图可知,为了使表面粗糙度Ra最小化,需要开口率OP越小越增大保护电流密度,需要开口率OP越大越减小保护电流密度。预先通过实验求出图4的曲线所示那样的表示表面粗糙度Ra成为最小的开口率与保护电流密度的大小的关系的关系式或者数据表,并事先存储于存储器等,从而能够进行与多种基板规格对应的保护电流的大小的设定。此外,不限于表面粗糙度Ra成为最小的保护电流的大小,也可以以表面粗糙度Ra在允许范围的方式决定保护电流的大小。
具体而言,通过事先将表示表面粗糙度Ra成为最小的开口率与保护电流密度的大小的关系的关系式或者表存储于控制装置39以及/或者120的存储器等,根据以配方等所设定的开口率OP、或者基于从上位通信或用户界面接受的基板信息或图案形状的图像识别而得到的开口率OP,从上述关系式或者表决定保护电流密度,从而能够自动地设定与保护电流密度对应的保护电流的大小。
(电流控制)
已知各整流器具有固有的机械误差,在控制装置39以及/或者120中,使用式(1)的关系式来修正输出到整流器的设定电流值,将修正后的设定电流值作为指示电流值对整流器进行输出。
(指示电流值)=a×(设定电流值)+b (1)
此处,a、b是电流修正系数。
另外,在从共用的整流器输出成膜电流(镀覆中)和保护电流(镀覆后)的情况下,成膜电流和保护电流的设定电流值较大不同,因此有时难以在来自相同的整流器的输出下确保精度,有可能产生成膜时的镀覆膜厚的偏差以及/或者防止由镀覆液造成的腐蚀保护时的保护电流不足(产生腐蚀)或者保护电流过多(由追加镀覆造成的镀覆膜厚异常、均匀性变差)。因此,优选针对成膜电流的电流使用范围(图5A)和保护电流的电流使用范围(图5B)分别设定电流修正系数a、b。
图5A是表示成膜电流的电流使用范围中的测定电流值(实际电流值)相对于指示电流值的测定例的图表。图5B是表示保护电流的电流使用范围中的测定电流值(实际电流值)相对于指示电流值的测定例的图表。图6是表示每个电流范围的电流修正系数的设定值的例子的图。根据图5A以及图5B所示的测定结果,能够求出测定电流值(实际电流值)与指示电流值的关系。由于设定电流值是与所希望的测定电流值对应而决定的值,因此在图5A以及图5B所示的测定结果中,将测定电流值置换为设定电流值,计算设定电流值与指示电流值的关系,由此,能够计算式(1)的修正系数a、b。根据图5A以及图5B所示的测定结果,如图6所示那样计算电流修正系数a、b。若使用所计算出的修正系数来表示式(1)则如下。
<成膜电流使用范围>
(指示电流值)=0.9998×(设定电流值)-0.0345 (2)
<保护电流使用范围>
(指示电流值)=0.9971×(设定电流值)-0.0105 (3)
也就是说,控制装置39或者120通过上述式(2)、(3)将以配方等所设定的设定电流值修正为指示电流值后,将指示电流值输出到整流器,从而从整流器输出与所希望的设定电流值对应的实际电流值。
图7是电流修正系数的数据库结构例。如图7所示,按照每个整流器针对成膜电流以及保护电流的各电流使用范围预先通过实验求出电流修正系数a、b,并将上述关系式事先存储于控制装置39以及/或者120的存储器等。而且,控制装置120以及/或者39使用与整流器以及电流使用范围相应的关系式(式(2)、式(3)),将设定电流值修正为指示电流值,并输出到对应的整流器。由此,在使用共用的整流器输出成膜电流以及保护电流的情况下,能够输出与电流使用范围相应的适当的指示电流值,能够高精度地控制实际电流值。
(控制流程)
图8是保护电流供给处理的时间图。图9是表示保护电流供给处理的流程图。该处理由控制装置39以及/或者120被执行。此外,控制装置39、控制装置120以及/或者其它的一个或者多个控制部也可以合作或者单独执行该处理。在图8中,上层的图表表示流入面S1的电流,下层的图表表示流入面S2的电流。在各图表中,横轴是时刻,纵轴表示电流。
在步骤S11中,对浸渍于镀覆槽34的镀覆液中的基板W开始基板W的两面S1、S2的镀覆(图8的时刻t1)。此时,控制装置39以及/或者120将使用预先设定的电流修正系数a、b(式(2)、图7)修正了设定电流值的指示电流值输出到各电源装置71、72,并从各电源装置71、72分别输出成膜电流I1、I2。此外,在图8中,为了便于说明,以恒定值显示成膜电流I1、I2,但实际上根据配方的设定,成膜电流的值有时随时间而变化。
在步骤S12中,判定一个面(在该例子中,面S1)的镀覆是否完成。如果任何一面的镀覆都没有完成,则继续对两面S1、S2的镀覆。在判定为一个面S1的镀覆完成的情况下(图8的时刻t2),移至步骤S13。例如基于以配方所设定的镀覆时间的经过来判定镀覆的完成。
在步骤S13中,开始从整流器71对镀覆完成后的面S1输出如上述那样设定的保护电流Ip(图8的上层,时刻t2)。此时,控制装置39以及/或者120使用从上位通信获取或者以配方所设定的开口率OP、开口率与保护电流的关系式或者表(图4)来决定保护电流密度,求出与所决定的保护电流密度对应的保护电流值Ip,将该保护电流值Ip作为设定电流值并使用上述的电流修正系数a、b(式(3)、图7)来计算指示电流值,向对应的整流器71输出指示电流值。另外,为了得到充分的平滑面,在镀覆完成后的保护电流输出中,也继续通过面S1侧的桨叶61的镀覆液Q的搅拌。此外,在面S2的镀覆先完成的情况下,与上述同样地从整流器72对面S2输出保护电流。面S2侧的保护电流值也能够与面S1侧同样地获取。面S1、S2的哪一面的镀覆先完成能够基于配方的数据来判断。
在步骤S14中,判定之后镀覆完成的另一个面(在该例子中,面S2)的镀覆是否完成。如果面S2的镀覆没有完成,则继续对面S1的保护电流的输出以及通过面S1侧的桨叶的搅拌。此外,在之后镀覆完成的另一个面为面S1的情况下,判定面S1的镀覆是否完成,如果没有完成,则继续对面S2的保护电流的输出以及通过面S2侧的桨叶的搅拌。另一方面,在判定为之后镀覆完成的另一个面的镀覆完成的情况下(图8的时刻t3),移至步骤S15。
在步骤S15中,停止对先镀覆完成的面S1的保护电流的输出(图8的上层,时刻t3),停止通过面S1侧的桨叶的搅拌。此外,在先镀覆完成的面为面S2的情况下,停止对面S2的保护电流的输出,停止通过面S2侧的桨叶的搅拌。然后,从镀覆槽34提起基板W。
(实施例)
图10A至图10D是在具有抗蚀剂图案的基板上以成膜电流5ASD实施5μm镀铜之后,在镀覆液中浸渍1小时而拍摄镀覆膜表面状态的图像。图10A是在镀覆液浸渍中未流过保护电流情况下的拍摄图像,从该拍摄图像可知镀覆膜300被腐蚀。图10B是在镀覆液浸渍中流过适当的电流密度的保护电流情况下的拍摄图像,从该拍摄图像可知防止镀覆膜300的腐蚀。图10C是在镀覆液浸渍中流过过少的保护电流情况下的拍摄图像,从该拍摄图像可知镀覆膜300被腐蚀。图10D是在镀覆液浸渍中流过过多的保护电流情况下的拍摄图像,从该拍摄图像可知在镀覆膜300上析出金属(进行追加的镀覆)。根据这些结果可知,通过在镀覆液中等待的基板面上流过适当的保护电流,能够防止追加的镀覆并防止镀覆膜的腐蚀。
此外,在将先镀覆完成的面在镀覆槽内始终朝向相同的方向的情况下,也可以省略与输出在之后镀覆完成的面的一侧的整流器71或72中的保护电流相关的功能。
(第二实施方式)
图11是表示第二实施方式所涉及的整流器的连接例的简要结构图。在上述实施方式中,使用共用的整流器71(整流器72)进行对面S1(面S2)的成膜电流以及保护电流的供给,但如图11所示,也可以与用于供给成膜电流的整流器71、72分开地分别设置用于供给保护电流的整流器73、74。该情况下,在整流器71的正极与阳极65之间的布线71A的中途设置作为切换装置的开关81,在整流器73的正极与阳极65之间的布线73A的中途设置作为切换装置的开关83。另外,在整流器72的正极与阳极65之间的布线72A的中途设置作为切换装置的开关82,在整流器74的正极与阳极65之间的布线74A的中途设置作为切换装置的开关84。开关81~84可以分别是机械式的开关,也可以是半导体开关。
在向面S1、S2供给成膜电流的情况下,打开开关83、84,闭合开关S81、82,分别连接整流器71、72与面S1、S2侧的阳极65,从面S1、S2侧的阳极65经由镀覆液分别向面S1、S2供给成膜电流。在面S1的镀覆先完成的情况下,打开开关81,闭合开关83,将整流器73和面S1侧的阳极65连接,从面S1侧的阳极65经由镀覆液向面S1供给保护电流。在面S2的镀覆先完成的情况下,打开开关82,闭合开关84,连接整流器74与面S2侧的阳极65,从面S2侧的阳极65经由镀覆液向面S2供给保护电流。其它的结构与上述实施方式同样,因此省略说明。此外,在将先镀覆完成的面在镀覆槽内始终朝向相同的方向的情况下,也可以省略在之后镀覆完成的面的一侧的保护电流用的整流器73或74及相关的结构(切换装置等)。
根据本实施方式,由于与成膜电流用的整流器分开地设置保护电流用的整流器,因此使用保护电流用的独立的整流器,进行与保护电流的使用范围相应的高精度的保护电流的输出控制是容易的。
(第三实施方式)
图12是表示第三实施方式所涉及的整流器的连接例的简要结构图。在本实施方式中,构成为能够从单一的保护电流用的整流器73(74)切换至面S1侧及面S2侧而输出。由此,省略图11中的保护电流用的整流器73、74的一方。在图12中,示出省略整流器74,从整流器73切换至面S1侧及面S2侧而输出的情况。在本实施方式中,用布线73C连接整流器73的正极与面S2侧的阳极65,在布线73C的中途设置作为切换装置的开关83A。开关83A可以是机械式的开关,也可以是半导体开关。
在向面S1、S2供给成膜电流的情况下,打开开关83、83A,闭合开关S81、82,分别连接整流器71、72与面S1、S2侧的阳极65,从面S1、S2侧的阳极65经由镀覆液分别向面S1、S2供给成膜电流。在面S1的镀覆先完成的情况下,打开开关81,在打开开关83A的状态下闭合开关83,将整流器73和面S1侧的阳极65连接,从面S1侧的阳极65经由镀覆液向面S1供给保护电流。在面S2的镀覆先完成的情况下,打开开关82,并在闭合开关83的状态下闭合开关83A,连接整流器73与面S2侧的阳极65,从面S2侧的阳极65经由镀覆液向面S2供给保护电流。
根据本实施方式,在无论基板W的面S1、S2的哪一面先镀覆完成的情况下,都能够从单一的保护电流用的整流器73对先镀覆完成的面输出保护电流。换言之,无论先镀覆完成的面在镀覆槽内配置在哪个方向,都能够从单一的保护电流用的整流器73对先镀覆完成的面输出保护电流。因而,不必按照各个面准备保护电流用的整流器,而能够向任意的面输出保护电流。由此,在使用保护电流用的单独的整流器的情况下,抑制追加的结构,并且能够对任意的面输出保护电流。
(其它实施方式)
(1)在上述实施方式中,说明了在两面镀覆时,对先镀覆完成的面输出保护电流的例子,但也可以在两面镀覆以及单面镀覆的任意一种镀覆中,在镀覆前、由于装置故障(传送装置的故障等)而基板持续浸渍于镀覆液的状况(非镀覆时)下,通过桨叶搅拌镀覆液,并且向基板的两面或者单面输出保护电流,从而抑制基板面的腐蚀,维持基板上的镀覆膜的表面粗糙度以及平滑性。
(2)在上述实施方式中,对镀铜进行了说明,但也能够应用于其它的镀覆。
(3)在上述实施方式中,列举两面镀覆的例子进行了说明,但也可以将上述结构应用于单面镀覆。
根据上述实施方式至少掌握以下的方式。
根据第一方式,提供一种方法,是用于进行镀覆的方法,该方法包括:准备第一面以及第二面具有不同的图案的基板的工序;镀覆工序,对上述基板的上述第一面以及上述第二面分别供给第一镀覆电流密度的电流以及第二镀覆电流密度的电流,以分别在上述第一面以及上述第二面形成镀覆膜;以及在上述第一面以及上述第二面的任意的面的镀覆先完成后,对上述镀覆先完成的面供给比在镀覆中供给到上述镀覆先完成的面的上述第一镀覆电流密度或上述第二镀覆电流密度小的电流密度的保护电流的工序。所谓“图案”,是指用于形成布线的导通孔或沟槽、或者凸块、再布线、用于形成电极焊盘的抗蚀剂图案、绝缘膜等。保护电流是以抑制镀覆先完成的面中的镀覆材料的腐蚀以及进一步析出金属(追加的镀覆)为目的的电流,保护电流的电流(密度)值被设定为能够实现该目的的范围并且与成膜电流(密度)的值相比微小的电流(密度)值。镀覆的完成时刻是作为对象的被镀覆面的成膜期间结束的时刻,换言之,是在作为对象的被镀覆面需要停止进一步的镀覆的时刻。
根据该方式,在镀覆基板的两面的情况下,能够抑制先镀覆完成的基板的面在直到另一个面的镀覆完成为止的期间中被镀覆液腐蚀,并能够抑制基板的面的表面粗糙度变大。另外,由于抑制先镀覆完成的基板的面中的镀覆材料的腐蚀以及进一步析出金属,因此能够抑制先镀覆完成的基板的面的表面粗糙度变大,并能够维持镀覆品质。也就是说,在基板的各面中的镀覆完成时刻不同的情况下,也能够抑制先镀覆完成的基板的被镀覆面中的腐蚀以及追加镀覆,并维持镀覆膜的品质。
根据第二方式,在第一方式的方法中,应对上述第一面以及上述第二面镀覆的镀覆膜厚相互不同。
根据该方式,由于各面的镀覆膜厚不同,在任意面中先镀覆完成的情况下,能够抑制先镀覆完成的基板的面被镀覆液腐蚀以及追加镀覆。
根据第三方式,在第一或第二方式的方法中,根据上述镀覆先完成的面的开口率来变更上述保护电流的电流密度。
保护电流的腐蚀抑制效果以及/或者追加镀覆抑制效果根据被镀覆面的开口率而变化。因此,通过根据开口率将保护电流变更为更适当的大小,以使得镀覆膜表面的表面粗糙度最小化或减少,从而能够更可靠地维持镀覆品质。由此,能够根据基板规格供给更适当的保护电流,使镀覆膜的表面粗糙度最小化或减少。
根据第四方式,在第一至第三方式的任意一个方式的方法中,从共用的电源装置供给对上述镀覆先完成的上述第一面或上述第二面的上述第一镀覆电流密度或上述第二镀覆电流密度的电流、以及对上述镀覆先完成的上述第一面或上述第二面的上述保护电流,并分别以不同的电流修正系数修正针对上述共用的电源装置的对上述第一面或上述第二面的电流的设定电流值、以及上述保护电流的设定电流值。
在镀覆中供给的镀覆电流(成膜电流)和镀覆完成后供给的保护电流的设定电流值较大不同。因而,在通过相同的电源装置供给成膜电流和保护电流的情况下,有可能输出电流的精度不充分。该情况下,有可能产生成膜时的镀覆膜厚的偏差、由镀覆液造成的腐蚀时的保护电流不足(产生腐蚀)、保护电流过多(由追加镀覆造成的镀覆膜厚异常以及/或者均匀性变差)。因此,在成膜电流以及保护电流的各个电流使用范围中,以各个电流修正系数修正指示电流值,从而能够输出所希望的实际电流值。由此,能够从相同的电源装置输出更高精度的成膜电流以及保护电流。另外,由于从相同的电源装置输出成膜电流以及保护电流,因此不需要另外设置保护电流用的电源装置,因此能够减少设置空间以及/或者成本。
根据第五方式,在第一至第三方式中的任意一个方式的方法中,从第一电源装置供给对镀覆先完成的上述第一面或上述第二面的上述第一镀覆电流密度或上述第二镀覆电流密度的电流,从第二电源装置供给对镀覆先完成的上述第一面或上述第二面的上述保护电流。
根据该方式,可以选择与成膜电流以及保护电流的电流范围对应的单独的电源装置,能够高精度地输出成膜电流以及保护电流。
根据第六方式,在第五方式的方法中,根据上述第一面以及上述第二面中的哪一面先镀覆完成,在上述基板的上述第一面与上述第二面之间切换来自上述第二电源装置的上述保护电流的供给目的地。
根据该方式,在根据基板的种类、工艺而先镀覆结束的面变化的情况下,在镀覆槽中放置基板的方向不明以及变更的情况下,也能够通过切换单一的电源装置的输出目的地,从单一的电源装置向先镀覆结束的面供给保护电流。因而,不需要按照每个面设置保护电流用的电源装置,能够抑制设置空间以及/或者成本。
根据第七方式,在第一至第六方式中的任意一个方式的方法中,在对上述镀覆先完成的面供给上述保护电流的工序中,通过与上述镀覆先完成的面对置地配置的桨叶来搅拌镀覆液。
根据该方式,通过桨叶的搅拌使镀覆液对流以及均匀化,使均匀的镀覆液与镀覆膜表面接触,从而能够维持镀覆膜表面的平滑性。
根据第八方式,在第一至第七方式中的任意一个方式的方法中,上述保护电流的电流密度为在镀覆中对上述镀覆先完成的面供给的上述第一镀覆电流密度或上述第二镀覆电流密度的1/100以下。
根据该方式,通过使保护电流(密度)为成膜电流(密度)的1/100以下,能够抑制先镀覆完成的面中的追加的析出,并且抑制镀覆膜表面的腐蚀。
根据第九方式,提供一种装置,是用于进行镀覆的装置,具备:镀覆槽,用于对基板进行镀覆;和控制装置,控制上述镀覆槽中的镀覆,上述控制装置构成为,对上述基板的第一面以及第二面分别供给第一镀覆电流密度的电流以及第二镀覆电流密度的电流,以分别在上述第一面以及上述第二面形成镀覆膜,在上述第一面以及上述第二面的任意的面的镀覆先完成后,对上述镀覆先完成的面供给比在镀覆中供给到上述镀覆先完成的面的上述第一镀覆电流密度或上述第二镀覆电流密度小的电流密度的保护电流。
根据该方式,起到与第一方式同样的作用效果。
根据第十方式,在第九方式的装置中,上述控制装置构成为根据镀覆先完成的面的开口率来变更上述保护电流的电流密度。
根据该方式,起到与第三方式同样的作用效果。
根据第十一方式,在第九或第十方式的装置中,还具备共用的电源装置,上述共用的电源装置供给对上述镀覆先完成的上述第一面或上述第二面的上述第一镀覆电流密度的电流或上述第二镀覆电流密度的电流、和对上述镀覆先完成的上述第一面或上述第二面的上述保护电流,上述控制装置分别以不同的电流修正系数修正针对上述共用的电源装置的对上述第一面或上述第二面的电流的设定电流值、以及上述保护电流的设定电流值。
根据该方式,起到与第四方式同样的作用效果。
根据第十二方式,在第九或第十方式的装置中,还具备:第一电源装置,用于供给对镀覆先完成的上述第一面或上述第二面的上述第一镀覆电流密度的电流或上述第二镀覆电流密度的电流;和第二电源装置,用于供给对镀覆先完成的上述第一面或上述第二面的上述保护电流。
根据该方式,起到与第五方式同样的作用效果。
根据第十三方式,在第十二方式的装置中,还具备切换装置,上述切换装置能够在上述基板的上述第一面与上述第二面之间切换来自上述第二电源装置的上述保护电流的供给目的地。
根据该方式,起到与第六方式同样的作用效果。
根据第十四方式,提供一种存储程序的非易失性存储介质,该程序使计算机进行动作以执行用于进行镀覆的装置的控制方法,该程序包括:对基板的第一面以及第二面分别供给第一镀覆电流密度的电流以及第二镀覆电流密度的电流,并且分别在上述第一面以及上述第二面形成镀覆膜;在上述第一面以及上述第二面的任意的面的镀覆先完成后,对上述镀覆先完成的面供给比在镀覆中供给到上述镀覆先完成的面的上述第一镀覆电流密度或上述第二镀覆电流密度小的电流密度的保护电流。
根据该方式,起到与第一方式同样的作用效果。
以上,基于几个例子对本发明的实施方式进行了说明,但上述的发明的实施方式是用于容易理解本发明的内容,而并不是限定本发明的内容。本发明可以不脱离其主旨地进行变更、改进,并且当然在本发明中也包含其等效物。另外,在能够解决上述的课题的至少一部分的范围、或者起到效果的至少一部分的范围内,能够进行权利要求书以及说明书中所记载的各构成要素的任意的组合、或者省略。
本申请主张基于2019年6月14日申请的日本专利申请号特愿2019-111339号的优先权。包含2019年6月14日申请的日本专利申请号特愿2019-111339号的说明书、权利要求书、附图以及摘要的所有公开内容通过参照整体纳入本申请。包含日本特开2019-007075号公报(专利文献1)、日本特开2016-74975号公报(专利文献2)的说明书、权利要求书、附图以及摘要的所有公开通过参照整体纳入本申请。
附图标记说明
1…镀覆装置;12…盒台;14…对准器;16…旋转干燥器;20…基板装卸部;22…基板输送装置;24…暂存装置;26…预湿槽;28…预浸槽;30a…第一水洗槽;30b…第二水洗槽;32…喷吹槽;34…镀覆槽;38…镀覆室;36…溢流槽;18…基板保持器;18A、18B…外部连接电极;34…镀覆槽;38…镀覆室;61…桨叶;62…桨叶轴;63…调整板;64…阳极单元;65…阳极;66…阳极保持器;71、72、73、74…整流器(电源装置);81、82、83、83a、84…开关。
Claims (14)
1.一种方法,是用于进行镀覆的方法,包括:
准备第一面以及第二面具有不同的图案的基板的工序;
镀覆工序,对上述基板的上述第一面以及上述第二面分别供给第一镀覆电流密度的电流以及第二镀覆电流密度的电流,以分别在上述第一面以及上述第二面形成镀覆膜;以及
在上述第一面以及上述第二面的任意的面的镀覆先完成后,对上述镀覆先完成的面供给比在镀覆中供给到上述镀覆先完成的面的上述第一镀覆电流密度或上述第二镀覆电流密度小的电流密度的保护电流的工序。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,
应对上述第一面以及上述第二面镀覆的镀覆膜厚相互不同。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,
根据上述镀覆先完成的面的开口率来变更上述保护电流的电流密度。
4.根据权利要求1~3中任意一项所述的方法,其中,
从共用的电源装置供给对上述镀覆先完成的上述第一面或上述第二面的上述第一镀覆电流密度的电流或上述第二镀覆电流密度的电流、以及对上述镀覆先完成的上述第一面或上述第二面的上述保护电流,
分别以不同的电流修正系数修正针对上述共用的电源装置的对上述第一面或上述第二面的电流的设定电流值、以及上述保护电流的设定电流值。
5.根据权利要求1~3中任意一项所述的方法,其中,
从第一电源装置供给对镀覆先完成的上述第一面或上述第二面的上述第一镀覆电流密度的电流或上述第二镀覆电流密度的电流,从第二电源装置供给对镀覆先完成的上述第一面或上述第二面的上述保护电流。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,
根据上述第一面以及上述第二面中的哪一面先镀覆完成,在上述基板的上述第一面与上述第二面之间切换来自上述第二电源装置的上述保护电流的供给目的地。
7.根据权利要求1~6中任意一项所述的方法,其中,
在供给上述保护电流的工序中,通过与上述镀覆先完成的面对置地配置的桨叶来搅拌镀覆液。
8.根据权利要求1~7中任意一项所述的方法,其中,
上述保护电流的电流密度为在镀覆中对上述镀覆先完成的面供给的上述第一镀覆电流密度或上述第二镀覆电流密度的1/100以下。
9.一种装置,是用于进行镀覆的装置,具备:
镀覆槽,用于对基板进行镀覆;以及
控制装置,控制上述镀覆槽中的镀覆,
上述控制装置构成为,对上述基板的第一面以及第二面分别供给第一镀覆电流密度的电流以及第二镀覆电流密度的电流,以分别在上述第一面以及上述第二面形成镀覆膜,
上述控制装置构成为,在上述第一面以及上述第二面的任意的面的镀覆先完成后,对上述镀覆先完成的面供给比在镀覆中供给到上述镀覆先完成的面的上述第一镀覆电流密度或上述第二镀覆电流密度小的电流密度的保护电流。
10.根据权利要求9所述的装置,其中,
上述控制装置构成为根据镀覆先完成的面的开口率来变更上述保护电流的电流密度。
11.根据权利要求9或10所述的装置,其中,
还具备共用的电源装置,上述共用的电源装置供给对上述镀覆先完成的上述第一面或上述第二面的上述第一镀覆电流密度的电流或上述第二镀覆电流密度的电流、以及对上述镀覆先完成的上述第一面或上述第二面的上述保护电流,
上述控制装置分别以不同的电流修正系数修正针对上述共用的电源装置的对上述第一面或上述第二面的电流的设定电流值、以及上述保护电流的设定电流值。
12.根据权利要求9或10所述的装置,其中,
还具备:
第一电源装置,用于供给对镀覆先完成的上述第一面或上述第二面的上述第一镀覆电流密度的电流或上述第二镀覆电流密度的电流;以及
第二电源装置,用于供给对镀覆先完成的上述第一面或上述第二面的上述保护电流。
13.根据权利要求12所述的装置,其中,
还具备切换装置,上述切换装置能够在上述基板的上述第一面与上述第二面之间切换来自上述第二电源装置的上述保护电流的供给目的地。
14.一种存储程序的非易失性存储介质,该程序使计算机进行动作以执行用于进行镀覆的装置的控制方法,该程序包括:
对基板的第一面以及第二面分别供给第一镀覆电流密度的电流以及第二镀覆电流密度的电流,并且分别在上述第一面以及上述第二面形成镀覆膜;以及
在上述第一面以及上述第二面的任意的面的镀覆先完成后,对上述镀覆先完成的面供给比在镀覆中供给到上述镀覆先完成的面的上述第一镀覆电流密度或上述第二镀覆电流密度小的电流密度的保护电流。
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