CN118103553A - 镀覆装置及镀覆方法 - Google Patents

Abstract

在基板上以均匀的高度形成多个凸块。提供一种用于在基板上形成凸块的镀覆装置。镀覆装置具备：基板支架，其构成为保持上述基板；镀覆槽，其构成为将镀覆液与上述基板支架一起进行收容；阳极，其以与保持于上述基板支架的上述基板对置的方式配置于上述镀覆槽内；电源，其构成为在上述基板与上述阳极之间供给电流；以及控制部，上述控制部构成为使具有如下期间的电流从上述电源输出：供给用于使金属从上述镀覆液析出在上述基板上的正向电流的第一期间、供给向与上述正向电流相反的方向流动的至少一个逆电流脉冲的第二期间以及在从上述逆电流脉冲向上述正向电流转变的中途停止电流供给的第三期间。

Description

镀覆装置及镀覆方法

技术领域

本发明涉及镀覆装置及镀覆方法。特别地，本发明涉及用于在基板上形成凸块的镀覆装置及镀覆方法。

背景技术

在半导体设备、电子元件用基板的表面形成Cu等的金属镀覆膜。例如，往往在基板支架保持作为镀覆对象的基板，使基板支架与基板浸渍在收容了镀覆液的镀覆槽中来进行电镀。基板支架以将基板的镀覆面露出的方式保持基板。在镀覆液中，以与基板的露出面对应的方式配置阳极，在基板与阳极之间施加电压，能够在基板的露出面形成电镀膜。

例如，在基板的表面配置有具有多个开口的光致抗蚀剂层。通过对这样的带光致抗蚀剂层的基板进行镀覆，能够在开口的部分形成凸块。

专利文献1：日本特开2006-131926号公报

专利文献2：日本特开2011-026708号公报

要求在基板上以均匀的高度形成多个凸块。

专利文献1中公开了通过交替供给正电流的脉冲和负电流的脉冲来进行镀覆而形成凸块，但没有公开以均匀的高度形成多个凸块的方法。专利文献2中公开了使用正电压的脉冲和逆电压的脉冲来在基板上形成凸块。另外，在正电压和负电压之间设置有电压为零的期间(图16～18)。然而，由于控制电压而不是电流，因此实际上在镀覆液中流动的电流随着时间、即随着镀覆膜的生长而发生变化，因此无法稳定地产生本发明的后述的作用(参照图9说明的促进剂分子的脱附)。另外，即使施加电压为零，也存在电流在镀覆液中流动的情况，因此仍然无法充分产生本发明的后述的作用(参照图9说明的形成促进剂分子的密度差)。

发明内容

根据一个实施方式，提供一种镀覆装置，其用于在基板上形成凸块，其中，具备：基板支架，其构成为保持上述基板；镀覆槽，其构成为将镀覆液与上述基板支架一起进行收容；阳极，其以与保持于上述基板支架的上述基板对置的方式配置于上述镀覆槽内；电源，其构成为向上述基板与上述阳极之间供给电流；以及控制部，上述控制部构成为使具有如下期间的电流从上述电源输出：供给用于使金属从上述镀覆液析出在上述基板上的正向电流的第一期间、供给向与上述正向电流相反的方向流动的至少一个逆电流脉冲的第二期间以及在从上述逆电流脉冲向上述正向电流转变的中途停止电流供给的第三期间。

另外，根据一个实施方式，提供一种镀覆方法，其用于在基板上形成凸块，其中，包括向配置于镀覆槽内的上述基板与阳极之间供给具有如下期间的电流：供给用于使金属从上述镀覆槽内的镀覆液析出在上述基板上的正向电流的第一期间、供给向与上述正向电流相反的方向流动的至少一个逆电流脉冲的第二期间以及在从上述逆电流脉冲向上述正向电流转变的中途停止电流供给的第三期间。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的镀覆装置的整体配置图。

图2是本发明的一个实施方式的镀覆模块的简要侧剖视图。

图3是表示使用本发明的一个实施方式的镀覆装置而形成的凸块的示意图。

图4是表示在本发明的一个实施方式的镀覆装置中从电源输出的镀覆电流的时间波形的图表。

图5是表示与图4不同的镀覆电流的时间波形的图表。

图6是表示为了形成多个凸块而使用的光致抗蚀剂层的开口图案的示意图。

图7是使用图6的光致抗蚀剂层形成多个凸块时的凸块高度BH的测定例。

图8是表示各种改变镀覆电流的条件而形成凸块时的各条件下的凸块高度偏差ΔBH的图表。

图9是对多个凸块的高度的均匀性提高的原理进行说明的概念图。

图10是将使镀覆液的搅拌在第二期间T2停止的情况和不使其停止的情况下的凸块高度偏差ΔBH进行比较的图表。

图11是表示在本发明的一个实施方式的镀覆装置中从电源输出的镀覆电流的时间波形的图表。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。在以下说明的附图中，对相同或相当的构成要素标注同一附图标记并省略重复的说明。

图1是本发明的一个实施方式的镀覆装置10的整体配置图。如图1所示，镀覆装置10具有2台盒工作台102、使基板的定位平面、凹口等的位置对准规定的方向的对准器104、以及使镀覆处理后的基板高速旋转而使其干燥的旋干机106。盒工作台102搭载收纳了半导体晶圆等基板的盒100。在旋干机106的附近设置有装载/卸载站120，该装载/卸载站120载置基板支架30而进行基板的装卸。在这些单元100、104、106、120的中央配置有输送机器人122，该输送机器人122在这些单元之间输送基板。

装载/卸载站120具备平板状的载置板152，该载置板152沿着导轨150横向自由滑动。2个基板支架30在水平状态下并列载置于该载置板152，在一个基板支架30与输送机器人122之间进行了基板的交接后，载置板152横向滑动，在另一个基板支架30与输送机器人122之间进行基板的交接。

镀覆装置10进一步具有储料器124、预湿模块126、预浸模块128、第一冲洗模块130a、吹气模块132、第二冲洗模块130b及镀覆模块110。在储料器124中，进行基板支架30的保管及临时放置。在预湿模块126中，基板被浸渍在纯水中。在预浸模块128中，蚀刻去除在基板的表面形成的晶种层等导电层的表面的氧化膜。在第一冲洗模块130a中，预浸后的基板与基板支架30一起被清洗液(纯水等)清洗。在吹气模块132中，进行清洗后的基板的除液。在第二冲洗模块130b中，镀覆后的基板与基板支架30一起被清洗液清洗。装载/卸载站120、储料器124、预湿模块126、预浸模块128、第一冲洗模块130a、吹气模块132、第二冲洗模块130b及镀覆模块110被依次配置。

镀覆模块110例如构成为在溢流槽136的内部收纳多个镀覆槽114。在图1的例子中，镀覆模块110具有8个镀覆槽114。各镀覆槽114构成为在内部收纳1个基板，使基板浸渍在保持于内部的镀覆液中来对基板表面实施镀铜等镀覆。

镀覆装置10例如具有采用了线性马达方式的输送装置140，该输送装置140位于上述各设备的侧方，在上述各设备之间将基板支架30与基板一起输送。该输送装置140具有第一输送装置142和第二输送装置144。第一输送装置142构成为在装载/卸载站120、储料器124、预湿模块126、预浸模块128、第一冲洗模块130a及吹气模块132之间输送基板。第二输送装置144构成为在第一冲洗模块130a、第二冲洗模块130b、吹气模块132及镀覆模块110之间输送基板。镀覆装置10也可以仅具备第一输送装置142，而不具备第二输送装置144。

在溢流槽136的两侧配置有桨叶驱动部160及桨叶从动部162，该桨叶驱动部160及桨叶从动部162驱动位于各镀覆槽114的内部并搅拌镀覆槽114内的镀覆液的作为搅拌棒的桨叶。

对该镀覆装置10进行的一系列的镀覆处理的一个例子进行说明。首先，由输送机器人122从搭载于盒工作台102的盒100中取出一个基板，并将基板输送至对准器104。对准器104使定位平面、凹口等的位置对准规定的方向。由输送机器人122将由该对准器104对准了方向的基板输送至装载/卸载站120。

在装载/卸载站120中，由输送装置140的第一输送装置142同时把持2台收容于储料器124内的基板支架30，并输送至装载/卸载站120。然后，将2台基板支架30同时水平载置于装载/卸载站120的载置板152上。在该状态下，输送机器人122将基板输送至各个基板支架30，并由基板支架30保持输送来的基板。

接下来，由输送装置140的第一输送装置142同时把持2台保持了基板的基板支架30，并收纳于预湿模块126。接下来，由第一输送装置142将保持了由预湿模块126处理后的基板的基板支架30输送至预浸模块128，由预浸模块128蚀刻基板上的氧化膜。接着，将保持了该基板的基板支架30输送至第一冲洗模块130a，并利用收纳于该第一冲洗模块130a的纯水对基板的表面进行水洗。

保持了水洗结束后的基板的基板支架30被第二输送装置144从第一冲洗模块130a输送至镀覆模块110，并收纳于充满了镀覆液的镀覆槽114。第二输送装置144依次反复进行上述的步骤，将保持了基板的基板支架30依次收纳于镀覆模块110的各个镀覆槽114。

在各个镀覆槽114中，向镀覆槽114内的阳极(未图示)与基板之间供给镀覆电流，同时通过桨叶驱动部160及桨叶从动部162使桨叶与基板的表面平行地往复移动，由此对基板的表面进行镀覆。

在镀覆结束后，由第二输送装置144同时把持2台保持了镀覆后的基板的基板支架30，并输送至第二冲洗模块130b，使其浸渍在收容于第二冲洗模块130b的纯水中来对基板的表面进行纯水清洗。接下来，通过第二输送装置144将基板支架30输送至吹气模块132，通过空气的吹送等去除附着于基板支架30的水滴。之后，通过第一输送装置142将基板支架30输送至装载/卸载站120。

在装载/卸载站120中，由输送机器人122从基板支架30取出处理后的基板，并输送至旋干机106。旋干机106通过高速旋转使镀覆处理后的基板高速旋转来使其干燥。干燥后的基板通过输送机器人122返回到盒100中。

图2是上述的镀覆模块110的简要侧剖视图。如图示那样，镀覆模块110具有：阳极支架220，构成为保持阳极221；基板支架30，构成为保持基板W；镀覆槽114，收容含有添加剂的镀覆液Q；以及溢流槽136，接收从镀覆槽114溢出的镀覆液Q并将其排出。镀覆槽114和溢流槽136被分隔壁255隔开。阳极支架220和基板支架30收容于镀覆槽114的内部。如上述那样，保持了基板W的基板支架30被第二输送装置144(参照图1)输送，并收容于镀覆槽114。

此外，在图2中仅绘制了一个镀覆槽114，但如上述那样，镀覆模块110可以具备多个与图2所示的结构相同结构的镀覆槽114。

阳极221经由设置于阳极支架220的电气端子223与电源270的正端子271电连接。基板W经由与基板W的周缘部接触的电气接点242及设置于基板支架30的电气端子243与电源270的负端子272电连接。电源270构成为，向连接于正端子271的阳极221与连接于负端子272的基板W之间供给镀覆电流，并且测量正端子271与负端子272之间的施加电压。

另外，电源270连接于用于控制电源270的动作的控制用控制器260，控制用控制器260连接于计算机265。计算机265提供镀覆装置10的操作人员用的用户界面。镀覆装置10的操作人员能够经由计算机265输入与镀覆处理相关的各种设定信息。设定信息例如包括电源270输出的镀覆电流的设定值。控制用控制器260根据由操作人员输入的镀覆电流的设定值使电源270动作。控制用控制器260还向计算机265提供基于在电源270中测量出的端子271、272之间的施加电压的信息的状态信息。镀覆装置10的操作人员能够经由计算机265接收该状态信息。控制用控制器260也可以构成为，控制镀覆模块110中的电源270以外的各部、或者镀覆装置10中的镀覆模块110以外的各单元的动作，并且将与这些动作相关的各种状态信息提供给计算机265。

保持了阳极221的阳极支架220和保持了基板W的基板支架30被浸渍在镀覆槽114内的镀覆液Q中，并以阳极221与基板W的被镀覆面W1大致平行的方式对置配置。阳极221和基板W在被浸渍在镀覆槽114的镀覆液Q中的状态下被从电源270供给镀覆电流。由此，镀覆液Q中的金属离子在基板W的被镀覆面W1被还原，在被镀覆面W1形成膜。

阳极支架220具有阳极遮罩225，该阳极遮罩225用于调节阳极221与基板W之间的电场。阳极遮罩225例如是由电介质材料构成的大致板状的部件，设置于阳极支架220的前表面(与基板支架30对置的一侧的面)。即，阳极遮罩225配置于阳极221与基板支架30之间。阳极遮罩225在大致中央部具有第一开口225a，该第一开口225a供在阳极221与基板W之间流动的电流通过。开口225a的直径优选小于阳极221的直径。阳极遮罩225也可以构成为能够调节开口225a的直径。

镀覆模块110进一步具有调节板230，该调节板230用于调节阳极221与基板W之间的电场。调节板230例如是由电介质材料构成的大致板状的部件，配置于阳极遮罩225与基板支架30(基板W)之间。调节板230具有第二开口230a，该第二开口230a供在阳极221与基板W之间流动的电流通过。开口230a的直径优选小于基板W的直径。调节板230也可以构成为能够调节开口230a的直径。

在调节板230与基板支架30之间设置有桨叶235，该桨叶235用于搅拌基板W的被镀覆面W1附近的镀覆液Q。桨叶235是大致棒状的部件，以朝向铅垂方向的方式设置于镀覆槽114内。桨叶235的一端固定于桨叶驱动装置236。桨叶驱动装置236的动作由控制用控制器260控制，桨叶235通过桨叶驱动装置236沿着基板W的被镀覆面W1水平移动。由此镀覆液Q被搅拌。

镀覆槽114具有镀覆液供给口256，该镀覆液供给口256用于向槽内部供给镀覆液Q。溢流槽136具有镀覆液排出口257，该镀覆液排出口257用于排出从镀覆槽114溢出的镀覆液Q。镀覆液供给口256配置于镀覆槽114的底部，镀覆液排出口257配置于溢流槽136的底部。

若镀覆液Q从镀覆液供给口256被供给至镀覆槽114，则镀覆液Q从镀覆槽114溢出，越过分隔壁255而流入溢流槽136中。流入到溢流槽136中的镀覆液Q从镀覆液排出口257被排出，通过镀覆液循环装置258所具有的过滤器等去除杂质。被去除了杂质的镀覆液Q通过镀覆液循环装置258经由镀覆液供给口256被供给至镀覆槽114。

图3是表示通过使用本发明的一个实施方式的镀覆装置10在基板W的表面进行镀覆而形成于基板W上的凸块的示意图。在基板W的整个表面预先形成有金属的薄晶种层301，在镀覆中经由该晶种层301对基板W的表面进行供电。在晶种层301上形成光致抗蚀剂层302，光致抗蚀剂层302在应该形成凸块的部分具有开口302a。像这样形成了光致抗蚀剂层302的基板W保持于基板支架30，并被浸渍在镀覆槽114内的镀覆液Q中来进行镀覆。在镀覆中，基板W的表面中的光致抗蚀剂层302的开口302a以外的部分被光致抗蚀剂层302从镀覆液Q遮蔽。由此，镀覆膜仅在光致抗蚀剂层302的开口302a的底面生长，从而在基板W上形成凸块303。此外，在镀覆处理后光致抗蚀剂层302被去除(参照图3右)。

使用具有规定的开口图案的光致抗蚀剂层302，在基板W上形成多个这样的凸块303。根据开口的大小(即开口直径)、开口的密度(即每单位面积的开口的数量)，即使是同一基板W，有时形成于各开口的凸块303的高度(膜厚)也产生偏差。因此，要求在基板W上以均匀的高度形成多个凸块303。

图4是表示在本发明的一个实施方式的镀覆装置10中从电源270被输出并在阳极221与基板W之间流过的镀覆电流的时间波形的图表。如图4所示，电源270在第一期间T1输出正向电流。“正向”是指电流在镀覆液Q中从阳极221朝向基板W流动的方向。因此，在第一期间T1，镀覆液Q中的金属离子在基板W的被镀覆面W1被还原，由此金属在被镀覆面W1析出(即形成镀覆膜)。第一期间T1的长度可以是占进行镀覆处理的总时间中的大部分的长度的时间，以便镀覆膜实际生长。换言之，与第一期间T1的长度相比，后述的第二期间T2和第三期间T3的长度之和可以是能够忽略的程度。正向电流的大小例如可以是遍及整个第一期间T1为恒定的电流值I1。或者，正向电流的电流值I1也可以被控制为随着时间发生变化。

在设置于第一期间T1的中途的第二期间T2，电源270输出与上述的正向电流相反方向的电流。电流在第二期间T2之间持续符号与I1不同的电流值I2。第二期间T2的长度是与第一期间T1相比极短的长度的时间。因此，第二期间T2的电流是脉冲状，以下，在本说明书中将其称为“逆电流脉冲”。例如，第二期间T2的长度、即逆电流脉冲的脉冲宽度可以是0.1秒～数秒左右。在第二期间T2，与第一期间T1的金属离子的还原反应相反地，在第一期间T1形成于被镀覆面W1的镀覆膜的一部分的金属再次溶解在镀覆液Q中，并且在还原反应中附着于镀覆膜的最表面的促进剂(镀覆液Q所包含的添加剂之一)从镀覆膜表面脱附。详细内容后文叙述。

此外，逆电流脉冲的电流值I2优选设定为充分进行促进剂的脱附那样的值。另外，在将电流值I2设定为与电流值I1相等的情况下，也可以使用以单一极性输出的电源和能够使该电源的输出的极性反转的极性反转开关的组合，来代替如上述那样以正负两个极性输出的电源270。

另外，在接着第二期间T2的第三期间T3，电源270停止电流输出。即，在第三期间T3，电流在镀覆液Q中既不向正向流动也不向反向流动。与第二期间T2同样地，第三期间T3的长度是与第一期间T1相比极短的长度的时间，例如可以是0.1秒～数秒左右。详细内容仍然后文叙述，但在第三期间T3，从镀覆膜表面脱附的促进剂在镀覆液Q内进行扩散。

在第三期间T3之后，电源270再次输出正向电流(电流值I1)。正向电流持续到规定的镀覆处理时间结束为止，例如持续到所形成的镀覆膜的膜厚达到规定的目标膜厚为止。

像这样，在图4所示的实施方式中，电源270在输出正向电流的第一期间T1的中途供给一个逆电流脉冲，在该逆电流脉冲之后不久的短时间的期间停止电流。整个第一期间T1的逆电流脉冲(以及接下来的电流停止)的时间位置没有特别地限定，但从形成于基板W上的多个凸块303的高度的均匀化的观点出发，逆电流脉冲优选在进行镀覆处理的整个期间的前半部分开始(理由后文叙述)。

图5是表示与图4不同的镀覆电流的时间波形的图表。图5左侧的图表示出了遍及进行镀覆处理的整个期间(期间T1)持续供给正向电流。图5右侧的图表示出了在镀覆处理期间T1中供给一个逆电流脉冲(期间T2)，但不进行电流停止。

接下来，对与形成于基板W上的多个凸块303的高度的均匀性相关的实验结果进行说明。图6是表示在该实验中为了形成多个凸块303而使用的光致抗蚀剂层302的开口图案的示意图。在图6所示的开口图案中，在图案区域P1中，开口直径(参照图3)小的开口302a高密度地配置，在图案区域P2中，开口直径/>小的开口302a低密度地(即稀疏地)配置，在图案区域P3中，开口直径/>大的开口302a高密度地配置，在图案区域P4中，开口直径/>大的开口302a低密度地配置。

图7是使用图6所示的光致抗蚀剂层302在基板W上形成了多个凸块303时的、测定出各图案区域的凸块303的高度BH(参照图3)的一个例子的图表。在图7中，与各图案区域P1、P2、P3、P4对应的各个凸块高度BH表示测定该图案区域所包含的多个凸块303的高度并将它们平均后的值。图7左侧的图表表示如图5左侧的图表那样遍及镀覆处理的整个期间供给正向电流，而形成了凸块303的情况下的测定结果，图7右侧的图表表示如图5右侧的图表那样在镀覆处理期间中供给一个逆电流脉冲，而形成了凸块303的情况下的测定结果。

如图7所示，可以看出，形成于基板W上的凸块303的高度BH即使在同一基板内也针对每个图案区域而不同，在整个图案区域之中，图案区域P1的凸块高度BH最低，图案区域P4的凸块高度BH最高。这是因为，开口302a的直径φ越小，并且开口302a的配置密度越高，金属离子越不易被向开口302a中充分补充，由此镀覆膜的形成率更低。这里，如图7中记述那样，将基板内的凸块高度BH的最大值与最小值之差定义为凸块高度偏差ΔBH。根据图7可知，在镀覆处理期间中供给了逆电流脉冲的情况(图7右侧的图表)与未供给逆电流脉冲的情况(图7左侧的图表)相比，凸块高度偏差ΔBH小。

图8是示出了对镀覆电流的条件进行各种改变而在基板W形成了凸块303时的各条件下的凸块高度偏差ΔBH的图表。条件1的镀覆电流是图5左侧的图表所示的镀覆电流(即，遍及镀覆处理的整个期间供给正向电流)，条件2的镀覆电流是图5右侧的图表所示的镀覆电流(即，在镀覆处理期间中供给正向电流和一个逆电流脉冲)。与上述两个条件对应的凸块高度偏差ΔBH与已经在图7的图表中表示的凸块高度偏差ΔBH相同。

在图8中，条件3～6的各镀覆电流是图4所示的镀覆电流。即，在条件3～6中，在正向电流的中途进行一个逆电流脉冲的供给和接着该逆电流脉冲的短时间的电流停止，来形成凸块303。如图8所示，通过使用这样的镀覆电流来形成凸块303，能够进一步降低凸块高度偏差ΔBH，具体而言与使用条件2的镀覆电流的情况相比进一步降低。即，能够在基板W上以更加均匀的高度形成各种直径、配置密度的多个凸块303。

图9是对通过使用图4所示的镀覆电流而多个凸块303的高度的均匀性提高的原理进行说明的概念图。如上述那样，在基板W的被镀覆面中，在光致抗蚀剂层302的开口302a的直径大的场所以及开口302a的配置密度低的场所(例如图6的图案区域P4)，与不是这样的场所(例如图案区域P1)相比镀覆膜的形成率高。因此，在供给正向电流的第一期间T1中的供给逆电流脉冲的第二期间T2之前的期间，开口直径大和/或开口密度低的场所的镀覆膜厚比开口直径小和/或开口密度高的场所的镀覆膜厚厚(图9的阶段(A))。

这里，在镀覆液Q中，作为添加剂的一种，包含具有促进镀覆膜的生成的作用的促进剂(例如SPS(双(3-磺丙基)二硫化物)等)。这样的促进剂分子无论在哪里都以恒定的密度浓缩吸附于镀覆膜的表面，促进金属离子的还原反应。在供给逆电流脉冲的第二期间T2，促进剂分子从镀覆膜表面脱附，在开口302a的内部及其附近进行扩散。此时，由于促进剂分子原本以恒定密度浓缩吸附于镀覆膜的表面，因此从镀覆膜表面脱附的促进剂分子在各个开口302a的内部的局部浓度是恒定的(图9的阶段(B))。

但是，在开口密度高的场所中，在临近的开口302a也同样存在已脱附的促进剂分子，因此上述多个开口302a附近的促进剂分子的浓度梯度小。因此，这些促进剂分子中的离开开口302并扩散到较远的分子比较少，多数的促进剂分子滞留于开口302a附近。相对于此，在开口密度低的场所，来自临近的开口302a的影响小，因此多个开口302a附近的促进剂分子的浓度梯度大。因此，从镀覆膜脱附的促进剂分子的大部分向远处扩散，存留于开口302a附近的促进剂分子很少。其结果是，在电流不在镀覆液Q中流动的第三期间T3之间，在位于开口密度高的场所的开口302a的附近，与位于开口密度低的场所的开口302a的附近相比，促进剂分子的平均浓度变高。即，根据开口密度的不同，促进剂分子的平均浓度产生差异。另外，开口302a的大小的不同也制造出同样的促进剂分子的浓度差(若开口直径大，则促进剂分子易向开口302a的外部扩散，因此在直径大的开口302a的附近，促进剂分子的浓度变低)。

像这样，与形成镀覆膜的开口302a的构造(即直径及配置密度)相应地，开口302a附近的促进剂分子的浓度不同，因此在第三期间T3后再次供给正向电流时，再次吸附于开口302a内的镀覆膜表面的促进剂分子的量根据场所而不同。具体而言，在开口直径大和/或开口密度低的场所，促进剂分子的再吸附量相对少，在开口直径小和/或开口密度高的场所，促进剂分子的再吸附量相对多(图9的阶段(C))。

而且，如上述那样促进剂的脱附一样地产生(阶段(B))，因此若将从脱附到再次吸附的工序作为整体来看，则被再次吸附而存在于镀覆膜的表面的促进剂分子的密度(或者量)在配置于开口直径大和/或开口密度低的场所的开口302a中相对小，在配置于开口直径小和/或开口密度高的场所的开口302a中相对大(图9的阶段(D))。因此，在位于开口直径小和/或开口密度高的场所的镀覆膜表面，与开口直径大和/或开口密度低的场所相比，促进剂的作用变大，镀覆速率增加。由此，最初存在的镀覆膜依场所造成的膜厚差(参照阶段(A))被补偿，其结果是，与开口302a的构造的差异无关地，形成于开口302a内的镀覆膜(即凸块303)的膜厚被均匀化(图9的阶段(E))。

根据以上的说明可以理解，为了凸块303的高度的均匀化，使在脱附后被再次吸附的促进剂分子依场所产生密度差很重要。而且该密度差如上述那样起因于已脱附的促进剂分子在第二期间T2及第三期间T3从镀覆膜向远处扩散的程度根据场所(即开口302a的大小、配置密度)而不同。因此，在始终(也在第二、第三期间)进行桨叶235对镀覆液Q的搅拌的情况下，因搅拌导致促进剂分子的扩散一致化，从而导致被再次吸附的促进剂分子依场所产生的密度差被减弱。因此，为了进一步提高凸块303的高度的均匀性，优选在第三期间T3、或者在第二期间T2和第三期间T3双方，停止桨叶235对镀覆液Q的搅拌，或者减弱搅拌强度。

图10是示出了将使桨叶235对镀覆液Q的搅拌在第三期间T3停止的情况和不停止的情况下的凸块高度偏差ΔBH进行比较的图表。根据该图表可知，镀覆液Q的搅拌停止对凸块高度偏差ΔBH的降低具有较大的效果。

另外，如上述那样，通过产生促进剂分子的脱附和再次吸附，再次吸附后的镀覆速率具有与脱附前的镀覆速率相反的分布，但充分延长该再次吸附后的镀覆速率下的镀覆时间对使镀覆膜(凸块303)的膜厚变得均匀是有效的。因此，逆电流脉冲的供给及其接下来的电流的停止例如优选在进行镀覆处理的整个期间的前半部分开始。

在上述的图4所示的实施方式中，在第一期间T1的中途仅进行了一次逆电流脉冲的供给和电流的停止，但其次数也可以是多次。如上述那样，再次吸附于镀覆膜的表面的促进剂分子的密度根据场所而不同(图9的阶段(D))，但在第三期间T3后从供给正向电流起经过一段时间，则被再次吸附的促进剂分子的数量逐渐增加，从而存在于镀覆膜表面的促进剂分子的密度逐渐饱和，无论场所如何均变得一样。因此，通过进行多次逆电流脉冲的供给和电流的停止，从而促进剂分子的脱附和再次吸附被反复进行，每当再次吸附时，能够产生促进剂分子的密度差。其结果是，能够使镀覆膜(即凸块303)的膜厚更加均匀。

图11是表示进行多次逆电流脉冲的供给和电流的停止的实施方式的镀覆电流和与其对应的电源270的输出电压的时间波形的图表。在图4及图11的实施方式中，电源270由控制用控制器260控制，以便输出所设定的(例如恒定的)电流值I1及I2。因此，如图11所示，电源270的输出电压为了在逆电流脉冲和电流停止之后返回到与正向电流I1对应的电压V1，需要一定的上升时间。输出电压的这种时间变化起因于镀覆膜表面的添加剂(促进剂及抑制剂)的吸附状态改变，从而阴极的表面、即镀覆膜表面的电阻(极化电阻)发生变化。

具体地，如图11所示，输出电压通过逆电流脉冲的施加从V1向V0变化，之后在施加了正向电流I1之后不久暂时返回到V1(此外，该电压变化在图11的时间尺度下在极短的时间内产生，因此在图中用纵向的细线绘制)。在该时刻、即正向电流I1的施加之后不久，促进剂几乎不吸附于镀覆膜表面，从该状态开始促进剂的吸附逐渐进行。因此，电阻逐渐变小，由此，输出电压朝向V2变小。之后，在促进剂的基础上，抑制剂也开始吸附，抑制剂对镀覆膜形成的抑制作用变强。于是，输出电压以V2为极值从下降转为上升，朝向V1逐渐增大。在该过程中，促进剂也继续吸附·浓缩，不久促进剂与抑制剂的作用达到平衡状态，输出电压以V1稳定。即，促进剂的镀覆膜表面的蓄积量饱和为某个恒定量。

这里，促进剂的蓄积量饱和是指存在于镀覆膜表面的促进剂分子的密度无论场所如何均相同，因此根据与上述的图9相关的说明可理解，若在达到了这样的饱和或接近其的状态时进行促进剂的脱附，则之后再次吸附促进剂分子时依场所产生的密度差最大。因此，如图11的实施方式那样，在施加多个逆电流脉冲时，优选在电源270的输出电压V返回到充分接近原来的电压V1的值(例如原来的电压V1的90％)之后施加下一逆电流脉冲。

以上，基于几个例子对本发明的实施方式进行了说明，但上述发明的实施方式用于容易理解本发明，并不限定本发明。本发明能够不脱离其主旨地进行变更、改进，并且本发明中当然包含其均等物。另外，在能够解决上述课题的至少一部分的范围内、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及说明书中所记载的各构成要素的任意的组合或省略。

Claims (10)

1.一种镀覆装置，其用于在基板上形成凸块，所述镀覆装置的特征在于，具备：

基板支架，所述基板支架构成为保持所述基板；

镀覆槽，所述镀覆槽构成为将镀覆液与所述基板支架一起进行收容；

阳极，所述阳极以与保持于所述基板支架的所述基板对置的方式配置于所述镀覆槽内；

电源，所述电源构成为向所述基板与所述阳极之间供给电流；以及

控制部，

所述控制部构成为使具有如下期间的电流从所述电源输出：供给用于使金属从所述镀覆液析出在所述基板上的正向电流的第一期间、供给向与所述正向电流相反的方向流动的至少一个逆电流脉冲的第二期间以及在从所述逆电流脉冲向所述正向电流转变的中途停止电流供给的第三期间。

2.根据权利要求1所述的镀覆装置，其特征在于，

进一步具备用于搅拌所述镀覆槽内的所述镀覆液的桨叶，

所述控制部进一步构成为至少在所述第三期间之间，使所述桨叶的搅拌强度减弱或者使搅拌停止。

3.根据权利要求2所述的镀覆装置，其特征在于，

所述控制部构成为在所述第二期间及所述第三期间之间，使所述桨叶的搅拌强度减弱或者使搅拌停止。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的镀覆装置，其特征在于，

所述控制部构成为使具有多个所述第二期间和所述第三期间的组的电流从所述电源输出。

5.根据权利要求4所述的镀覆装置，其特征在于，

所述控制部构成为在所述第一期间的所述电源的输出电压成为所述第一期间的所述电源稳定后的输出电压的90％以上之后，供给所述逆电流脉冲。

6.根据权利要求1所述的镀覆装置，其特征在于，

所述基板具有金属晶种层、和在应该形成的凸块以外的部分将所述金属晶种层从所述镀覆液遮蔽的遮蔽膜。

7.根据权利要求6所述的镀覆装置，其特征在于，

所述遮蔽膜具有与直径不同的多个凸块对应的图案。

8.根据权利要求6所述的镀覆装置，其特征在于，

所述遮蔽膜具有将应该形成的多个凸块以不同的密度配置的图案。

9.一种镀覆方法，其用于在基板上形成凸块，所述镀覆方法的特征在于，包括：

向配置于镀覆槽内的所述基板与阳极之间供给具有如下期间的电流：供给用于使金属从所述镀覆槽内的镀覆液析出在所述基板上的正向电流的第一期间、供给向与所述正向电流相反的方向流动的至少一个逆电流脉冲的第二期间以及在从所述逆电流脉冲向所述正向电流转变的中途停止电流供给的第三期间。

10.根据权利要求9所述的镀覆方法，其特征在于，进一步包括：

在所述第一期间以第一强度搅拌所述镀覆液，在所述第二期间和所述第三期间中的至少所述第二期间，以比所述第一强度弱的第二强度搅拌所述镀覆液、或者停止搅拌。