JP2000087300A - 基板メッキ装置 - Google Patents
基板メッキ装置Info
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- JP2000087300A JP2000087300A JP10254395A JP25439598A JP2000087300A JP 2000087300 A JP2000087300 A JP 2000087300A JP 10254395 A JP10254395 A JP 10254395A JP 25439598 A JP25439598 A JP 25439598A JP 2000087300 A JP2000087300 A JP 2000087300A
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Abstract
で金属イオンの自動補給が可能な基板メッキ装置を提供
すること。 【解決手段】 メッキ液を収容したメッキ処理槽11内
に金属メッキを施す被メッキ基板(半導体ウエハ12)
と不溶解性の陽極電極13を対向して配置した構成の基
板メッキ装置において、メッキ処理槽11とは別に設け
られた循環槽又はダミー槽10内に溶解性の陽極電極1
7とダミー陰極電極16を対向して配置すると共に、該
陽極電極17とダミー陰極電極16の間にアニオン交換
膜18又はカチオン選択性交換膜を配置し隔離し、該陽
極電極17とダミー陰極電極16の間に電流を流すこと
によって陽極電極17から金属イオンを発生させ、該金
属イオンをメッキ処理槽11内に補充する。
Description
板に金属メッキ処理を施す基板メッキ装置に関するもの
である。
概略構成を示す図である。図4に示すように、従来の基
板メッキ装置はメッキ液Qを収容したメッキ処理槽10
1内に半導体ウエハ等の被メッキ基板102と陽極電極
103を対向して配置すると共に、該被メッキ基板10
2と陽極電極103の間に遮蔽板104を配置し、被メ
ッキ基板102と陽極電極103の間にメッキ電源10
6から所定の電圧を印加し、被メッキ基板102の表面
にメッキ膜を形成するように構成したものである。な
お、105はメッキ処理槽101の上端をオーバーフロ
ーしたメッキ液Qを回収するための捕集樋である。
装置において、陽極電極103に溶解性電極(含リン
銅)を用いた場合、陽極電極の定期的な交換に加え、表
面のブラックフィルムの管理、パーティクル対策等問題
が多い。このようなメッキ装置においては普通複数台の
メッキ処理槽101が設けられるので、陽極電極103
の管理にはより時間がかかる。
を不溶解性の材料製とすることによって、被メッキ基板
102の近傍におけるパーティクルの存在が抑制される
という利点を生じる反面、不溶解性の陽極電極を用いる
ことによってCu2+イオンの補給が新に必要となる。
Cu2+イオンを加えるには、酸化銅の粉末、又は、C
uSO4・5H2Oの粉末を補給するか、或いは、高濃度
のCuSO4・5H2O溶液を補給することが考えられ
る。粉末の補給は自動化に適さず、溶液の補給は総液量
が徐々に増加するので、定期的に排出する必要が生じ
る。
で、不溶解性の陽極電極を用いた基板メッキ装置であっ
てしかも、容易に金属イオンの自動補給が出来る基板メ
ッキ装置を提供することを目的とする。
請求項1に記載の発明は、メッキ液を収容したメッキ処
理槽内に金属メッキを施す被メッキ基板と不溶解性の陽
極電極を対向して配置した構成の基板メッキ装置におい
て、メッキ処理槽とは別に設けられた循環槽又はダミー
槽内に溶解性の陽極電極と陰極電極を対向して配置する
と共に、該陽極電極と陰極電極の間にアニオン交換膜又
はカチオン選択性交換膜を配置することによって両極を
隔離し、且つ該陽極電極と陰極電極の間に電流を流すこ
とによって金属イオンを連続的に発生し、該金属イオン
をメッキ処理槽内に補充する手段を設けたことを特徴と
する。
られた循環槽又はダミー槽内の溶解性の陽極電極から発
生する金属イオンをメッキ処理槽内に供給する機構を用
いることによって、金属イオンの自動補給が可能になる
と同時に、メッキ処理槽内の陽極電極の定期的な交換
や、表面のブラックフィルムの対策といった従来の溶解
性陽極電極に必然的に伴う厄介な作業をする必要性がな
くなる。
に記載の基板メッキ装置において、メッキ処理槽は複数
台設置され、該メッキ処理槽の被メッキ基板と不溶解性
の陽極電極の間に流れる電流値の総計は循環槽又はダミ
ー槽の陽極電極と陰極電極の間に流れる電流値と等しく
することを特徴とする。
板と不溶解性の陽極電極の間に流れる電流値の総計を循
環槽又はダミー槽の陽極電極と陰極電極の間に流れる電
流値と等しくすることにより、溶解性の陽極電極が複数
個あるにも拘らず、その管理は1台の循環槽又はダミー
槽の陽極電極の管理をするだけでよいことになる。
に記載の基板メッキ装置において、メッキ処理槽の陽極
電極と循環槽又はダミー槽の陰極電極、メッキ処理槽の
陰極電極である被処理基板と循環槽又はダミー槽の陽極
電極をそれぞれ接続し、該メッキ処理槽の陰極電極と陽
極電極の間と該循環槽又はダミー槽の陽極電極と陰極電
極の間に流れる電流値を同一値にすることを特徴とす
る。
陽極電極の間と該循環槽又はダミー槽の陽極電極と陰極
電極の間に流れる電流値を同一値にすることにより、メ
ッキ処理槽で消費される金属イオンと同量の金属イオン
を自動的に補給できる。
面に基づいて説明する。図1は本発明に係る基板メッキ
装置の構成例を示す図である。本基板メッキ装置は1台
の循環槽又はダミー槽10と複数台(図では3台)のメ
ッキ処理槽11を具備する。メッキ処理槽11内にはC
uメッキを施す半導体ウエハ12と不溶解性の陽極電極
13とが対向して配置され、半導体ウエハ12と不溶解
性の陽極電極13との間にはメッキ電源15が接続され
ている。
極16と溶解性の陽極電極(銅製)17が対向して配置
され、その間にアニオン交換膜18が配置され、循環槽
又はダミー槽10をダミー陰極電極側と陽極電極側に区
分(隔離)している。ダミー陰極電極16と溶解性の陽
極電極17の間には電源(直流)19が接続される。ま
た、循環槽又はダミー槽10にはその内部の液の導電率
を測定する導電率計21が設けられ、液の導電率が一定
になるように硫酸源20から硫酸(H2SO4)が供給さ
れる。
16と陽極電極17の間に電源19から所定の電圧値の
直流電圧を印加することにより、陽極電極17からCu
2+の陽イオンが陽極電極側の液中に放出される。一
方、陰極電極側ではSO4 2−の陰イオンとH2ガスが発
生すると共に、H2ガスは外部に放出される。該SO4
2−はアニオン交換膜18を通して陽極電極側に供給さ
れるが、Cu2+イオンはアニオン交換膜18を通過し
ない。該Cu2+イオンとSO4 2−イオンが混合・含有
した水溶液がメッキ液としてポンプ22により開閉弁2
3、23、23を通して、メッキ処理槽11、11、1
1のそれぞれに供給される。
をオーバーフローしたメッキ液は捕集樋14、14、1
4で回収され、循環槽又はダミー槽10のアニオン交換
膜18で区分された陽極電極側に戻る。ここで、陽極電
極17からCu2+の陽イオンが補充され、再びメッキ
処理槽11、11、11のそれぞれに供給される。即
ち、メッキ処理槽11、11、11のそれぞれでCuメ
ッキ処理を行うことによって消費された分のCu2+イ
オンが補給される。
理槽11、11、11のそれぞれの半導体ウエハ12と
陽極電極13の間に流れる電流値I1、I2、I3の総計
は循環槽又はダミー槽10の陽極電極17とダミー陰極
電極16の間に流れる電流値Iと等しくする(I=I1
+I2+I3)ことにより、メッキ処理槽11、11、1
1へのCu2+イオンのメッキに伴う消費分に対応した
補給が可能となると同時に、メッキ処理槽11、11、
11の陽極電極の定期的な交換や、表面のブラックフィ
ルムの発生に起因した汚染防止といった従来法につきも
のの厄介な対策・作業の必要がなくなる。なお、図1に
おいて、24は排液用のポンプである。
槽又はダミー槽10の他の構成例を示す図である。本循
環槽又はダミー槽10が図1の循環槽又はダミー槽10
と異なる点は、ダミー陰極電極16と溶解性の陽極電極
17の間にアニオン交換膜18に替えてH+イオンは透
過するがCu2+イオンを透過しないカチオン選択性交
換膜25が配置されている点である。
電極16と溶解性の陽極電極17の間に電源19から所
定電圧値の直流電圧を印加し、陽極電極17から放出さ
れたCu2+イオンの混入する液をメッキ液として、ポ
ンプ22により、図1のメッキ処理槽11、11、11
へ開閉弁23、23、23を通して供給し、メッキ処理
槽11、11、11からオーバーフローしたメッキ液を
循環槽又はダミー槽10の陽極電極側に戻すようにする
点は図示は省略するが、図1と同一である。
構成例を示す図である。基板メッキ装置は1台のメッキ
処理槽11に対応して、1台の循環槽又はダミー槽10
を設け、循環槽又はダミー槽10のアニオン交換膜18
又はカチオン選択性交換膜25で区分された陽極電極側
の液をメッキ液としてメッキ処理槽11に供給すると共
に、メッキ処理槽11からオーバーフローしたメッキ液
を循環槽又はダミー槽10の陽極電極側に戻すように構
成している。
半導体ウエハ12と循環槽又はダミー槽10の陽極電極
17を接続し、メッキ処理槽11の陽極電極13と循環
槽又はダミー槽10のダミー陰極電極16を接続してい
る。そして半導体ウエハ12と陽極電極17を接続した
接続線27又は不溶解性の陽極電極13とダミー陰極電
極16を接続した接続線28に電源26を挿入接続して
いる。
とにより、メッキ処理槽11の半導体ウエハ12と陽極
電極13に流れる電流Iと同一の電流が循環槽又はダミ
ー槽10の陽極電極17とダミー陰極電極16の間にも
流れることになり、メッキ処理槽11で消費されたCu
2+イオンと等量のCu2+イオンが循環槽又はダミー槽
10から供給されることになる。
キ装置において、循環槽又はダミー槽10のダミー陰極
電極16と溶解性の陽極電極17の間に配置されるイオ
ン選択性の交換膜の接液面積は、それぞれのイオン(H
+、Cu2+、SO4 2−等)の液中移動速度が電気鍍金
研究会編、「めっき教本」(日刊工業新聞社)、P5に
よって、下記のように相異なることを考慮して、各場合
毎に調整する必要があることは言うまでもない。
を加えたときの移動速度μm/sを示す。
ー槽10に配置する溶解性の陽極電極17を銅製とし、
陽極電極17からCu2+イオンを発生し、メッキ処理
槽11で半導体ウエハ12に銅メッキ処理を行う場合を
例に示したが、メッキ処理槽11で行うメッキは銅メッ
キに限らず、他の金属メッキ処理でもよく、その場合は
循環槽又はダミー槽10の溶解性の陽極電極17はその
金属陽イオンを放出する金属製の陽極電極であればよ
い。
されるものではなく、メッキ処理できる基板であれば、
どのような基板でも適用できる。
明によれば、下記のような優れた効果が得られる。
理槽とは別に設けられた循環槽又はダミー槽内の溶解性
の陽極電極から発生する金属イオンをメッキ処理槽内に
補給することにより、金属イオンの自動補給が可能とな
ると同時に、メッキ処理槽の陽極電極の定期的な交換
や、表面のブラックフィルム対策が不要となる。
理槽の被メッキ基板と不溶解性の陽極電極の間に流れる
電流値の総計を循環槽又はダミー槽の陽極電極と陰極電
極の間に流れる電流値と等しくすることにより、溶解性
の陽極電極の管理は1台の循環槽又はダミー槽の陽極電
極について行なうだけでよい。
槽の陰極電極と陽極電極の間に流れる電流を該循環槽又
はダミー槽の陽極電極と陰極電極の間に流れる電流と同
一にすることによって、メッキ処理槽で消費される金属
イオンと同量の金属イオンを補給できる。
である。
ー槽の他の構成例を示す図である。
す図である。
す図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 メッキ液を収容したメッキ処理槽内に金
属メッキを施す被メッキ基板と不溶解性の陽極電極を対
向して配置した構成の基板メッキ装置において、 前記メッキ処理槽とは別に設けられた循環槽又はダミー
槽内に溶解性の陽極電極と陰極電極を対向して配置する
と共に、該陽極電極と陰極電極の間にアニオン交換膜又
はカチオン選択性交換膜を配置し隔離し、該陽極電極と
陰極電極の間に電流を流すことで金属イオンを発生さ
せ、該金属イオンを前記メッキ処理槽内に補充する手段
を設けたことを特徴とする基板メッキ装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の基板メッキ装置におい
て、 前記メッキ処理槽は複数台設置され、該メッキ処理槽の
被メッキ基板と不溶解性の陽極電極の間に流れる電流値
の総計は前記循環槽又はダミー槽の陽極電極と陰極電極
の間に流れる電流値と等しくすることを特徴とする基板
メッキ装置。 - 【請求項3】 請求項1に記載の基板メッキ装置におい
て、 前記メッキ処理槽の陽極電極と前記循環槽又はダミー槽
の陰極電極、前記メッキ処理槽の陰極電極である被処理
基板と前記循環槽又はダミー槽の陽極電極をそれぞれ接
続し、該メッキ処理槽の陰極電極と陽極電極の間と該循
環槽又はダミー槽の陽極電極と陰極電極の間に流れる電
流値を同一値にすることを特徴とする基板メッキ装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10254395A JP2000087300A (ja) | 1998-09-08 | 1998-09-08 | 基板メッキ装置 |
EP99943206A EP1029954A4 (en) | 1998-09-08 | 1999-09-08 | DEVICE FOR PLACING SUBSTRATES |
KR1020007003701A KR100683268B1 (ko) | 1998-09-08 | 1999-09-08 | 기판도금장치 |
US09/530,805 US6365017B1 (en) | 1998-09-08 | 1999-09-08 | Substrate plating device |
PCT/JP1999/004861 WO2000014308A1 (fr) | 1998-09-08 | 1999-09-08 | Dispositif de plaquage de substrats |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10254395A JP2000087300A (ja) | 1998-09-08 | 1998-09-08 | 基板メッキ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000087300A true JP2000087300A (ja) | 2000-03-28 |
Family
ID=17264389
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10254395A Pending JP2000087300A (ja) | 1998-09-08 | 1998-09-08 | 基板メッキ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000087300A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6767437B2 (en) | 2000-05-22 | 2004-07-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electroplating apparatus and electroplating method |
KR100877923B1 (ko) * | 2001-06-07 | 2009-01-12 | 롬 앤드 하스 일렉트로닉 머트어리얼즈, 엘.엘.씨 | 전해 구리 도금법 |
CN113825861A (zh) * | 2019-05-17 | 2021-12-21 | 株式会社荏原制作所 | 镀覆方法、镀覆用的不溶性阳极和镀覆装置 |
-
1998
- 1998-09-08 JP JP10254395A patent/JP2000087300A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6767437B2 (en) | 2000-05-22 | 2004-07-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electroplating apparatus and electroplating method |
KR100877923B1 (ko) * | 2001-06-07 | 2009-01-12 | 롬 앤드 하스 일렉트로닉 머트어리얼즈, 엘.엘.씨 | 전해 구리 도금법 |
CN113825861A (zh) * | 2019-05-17 | 2021-12-21 | 株式会社荏原制作所 | 镀覆方法、镀覆用的不溶性阳极和镀覆装置 |
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