JP2014051696A - カップ式めっき装置、カップ式めっき装置キット及びこれらを用いるめっき方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】めっきカップ槽11の上端側にノズル部材12を着脱自在に形成し、このノズル部材12を形状の異なる他のノズル部材に交換可能に形成したカップ式めっき装置により、上記課題は解決される。
【選択図】図1
Description
(2)前記めっきカップの底壁を貫通して該底壁に液密に取り付けた噴流スリーブと、
(3)前記めっきカップ内に配設された金属メッシュ板からなるアノード電極と、
(4)ウエハ載置溝を有し、前記めっきカップと軸心を一致させて前記ノズル部材の上方に所定間隔離れて配設される短軸円筒状のウエハ搭載リングと、
(5)前記ウエハ載置溝に沿って、前記ウエハ搭載リング内方に突設されたカソード電極と、
(6)前記ウエハ搭載リングの上方に配設され、前記ウエハ搭載リングに搭載されるウエハを押止するウエハ押さえと、
(7)前記めっきカップの上部開口端に、前記めっきカップと軸心を一致させて着脱自在に固定される円筒状のノズル部材と、
を有するカップ式めっき装置。
前記ノズル部材とは形状が異なる1以上のノズル部材と、
から構成されるカップ式めっき装置キット。
本発明のカップ式めっき装置(以下、「本めっき装置」ともいう)は、めっきカップとノズル部材とから構成されるめっきカップ槽と、噴流スリーブと、アノード電極と、ウエハ搭載リングと、カソード電極と、ウエハ押さえと、を含んで構成される。
本発明において、めっきカップは、下端が閉塞して上端が開放された有底円筒状の形状を有する。めっきカップの円筒部の内容積は、例えば一般的な8インチウェハを用いる場合においては、通常300〜1000mL程度である。めっきカップの円筒の直径と高さとの比は、通常1:0.5〜2である。
噴流スリーブは、めっきカップの底壁を貫通して該底壁と液密に取り付けられている。噴流スリーブは、めっきカップの下端側からめっきカップ槽内にめっき液を供給する役割を有する。めっき液は、送液ポンプを介してめっき液貯留槽からめっきカップ槽内に供給される。めっき液の供給速度は送液ポンプの流量によって制御される。めっきカップ槽内のめっき液は、めっきカップ槽の上端部から溢流して、めっき液貯留槽に回収される。
アノード電極は、めっきカップと軸心を一致させてめっきカップ内に固定される円盤状の金属メッシュ板である。アノード電極は、カソード電極(後述)との間に電圧を印加してめっきカップ槽内に電界を形成する役割を有する。アノード電極は、めっきカップの底壁と略平行に設けられている。アノード電極の大きさは、めっきカップの円筒部分の断面積と略同一である。具体的には、アノード電極の円盤の直径は、めっきカップの円筒部分の直径の85〜100%であることが好ましい。金属メッシュの線径及び目開きは特に制限されないが、一般的に線径1〜1.5mm、目開き3〜7mmであれば、めっきカップ槽内におけるめっき液の流れを大きく妨げることはない。
ノズル部材は、めっきカップの上部開口端に、めっきカップと軸心を一致させて固定される円筒状の部材である。ノズル部材は、めっきカップとともにめっきカップ槽を構成する。また、ウエハ搭載リング(後述)とともにめっき液流出口の一部を形成する。即ち、噴流スリーブからめっきカップ槽内に供給されためっき液は、このノズル部材上端とウエハ搭載リング下端との間隙を通ってめっきカップ槽外に排出される。なお、めっきカップとノズル部材との接合面は液密に接合されている。
ウエハ搭載リングは、ウエハ載置溝を有し、めっきカップと軸心を一致させてノズル部材の上方に所定間隔離れて配設される短軸円筒状の部材である。ウエハ搭載リングは、中央部に円形の開口が形成されている。中央部の開口は、載置されるウエハよりも小さい。
カソード電極は、ウエハ搭載リングのウエハ載置溝に沿って、ウエハ搭載リングの内方に突設して配設される。カソード電極は、前記シール部材の外側に配設されている。ウエハ載置溝にウエハが載置されると、カソード電極は、該ウエハ外周部に形成された導電部位と接触する。したがって、アノード電極とカソード電極との間に電圧が印加されると、前記アノード電極と、カソード電極と導通されているウエハとの間に電界が形成される。
ウエハ押さえは、ウエハ搭載リングのウエハ載置溝に載置されたウエハを押止して固定する役割を有する。ウエハ押さえは、ウエハ搭載リングの上方に配設され、めっきカップの軸心方向に可動のシリンダー機構等によって移動させられる。
次に、図1を参照して本めっき装置の動作について説明する。
アノードマスクリングは、円盤の中央部に円形の開口を有するリングである。このアノードマスクリングは、ノズル部材又はめっきカップの内壁に嵌合し、かつ前記ノズル部材又は前記めっきカップの内壁の任意の位置に固定することができる。このアノードマスクリングは、アノード電極とウエハ(カソード)との間に形成される電界を制御する役割を有する。アノードマスクリングは、両極間に形成される電界を部分的に遮蔽する役割を有する。即ち、アノードマスクリングは、ウエハの外縁部近傍における電流密度を低下させる。これにより、ウエハの外縁部周辺に厚いめっき皮膜が形成されることが抑制される。
本発明のカップ式めっき装置は、膜厚の厚いめっき皮膜を均一な厚さで形成することができるため、バンプ電極の形成に好適に用いられる。
〔めっき皮膜の膜厚の測定方法〕
蛍光X線膜厚計(SII製 SFT3200)を用いてウエハ(直径150mm、厚さ625μm)に形成されためっき皮膜の膜厚を測定した。めっき皮膜の膜厚は以下の9箇所、
・ウエハの中心部を1箇所(図7(a)において符号P1で表される)
・ウエハよりも直径が2cm小さいウエハとの同心円と、該同心円の中心で直交する2本の直線と、の交点である4箇所(図7(a)において符号P6、P7、P8、P9で表される)
・ウエハよりも直径が4.5cm小さいウエハとの同心円と、該同心円の中心で直交する2本の直線と、の交点である4箇所(図7(a)において符号P2、P3、P4、P5で表される)
で測定した。
図1に記載の構造を有するカップ式めっき装置のめっきカップ槽(直径20cm、高さ10cm)を用いて、金めっき液(金濃度:15g/L)を循環させてウエハ上に金皮膜を形成した。このめっきカップ槽には、めっきカップと同一の内径を有し、ノズル部材の上端から下端までの長さが20mmであるノズル部材が装着されている。めっき時間は14分、めっき液の流量は14L/分、めっき液の温度は52℃、電流値461.58mA、電圧値4.14Vとした。形成されためっき皮膜の膜厚は表1に記載した。
ノズル部材を変更した他は、実施例1と同様の条件で金皮膜を形成した。ノズル部材は、めっきカップの内径よりも5.4mm大きい内径を有し、ノズル部材の上端から下端までの長さが18mmであるノズル部材を使用した。形成されためっき皮膜の膜厚は表1に記載した。
〔めっき皮膜の膜厚の測定方法〕
蛍光X線膜厚計(SII製 SFT3200)を用いてウエハに形成されためっき皮膜の膜厚を測定した。めっき皮膜の膜厚は以下の5箇所、
・ウエハの中心部を1箇所(図7(b)において符号Cで表される)
・ウエハよりも直径が2cm小さいウエハとの同心円と、該同心円の中心で直交する2本の直線と、の交点である4箇所(図7(b)において符号T、R、B、Lで表される)
で測定した。
図3に記載の構造を有するカップ式めっき装置のめっきカップ(直径20cm、高さ10cm)内に、アノードマスクリング(開口径16cm、厚さ1cm)を、ウエハ(直径200mm、厚さ625μm)の下端から10mmの位置に固定し、金めっき液(金濃度:15g/L)を循環させてウエハ上に金皮膜を形成した。めっき時間は30分、めっき液の流量は20L/分、めっき液の温度は60℃、電流密度は0.2A/dm2とした。形成されためっき皮膜の膜厚は表2に記載した。
実施例3とはそれぞれ異なる配線パターンを有するウエハに、実施例3と同様の条件でそれぞれめっき処理を行った。形成されためっき皮膜の膜厚は表2に記載した。
比較例1−3は、アノードマスクリングを用いない他は、それぞれ実施例3−5と同様にめっき処理を行った。形成されためっき皮膜の膜厚は表2に記載した。
11・・・めっきカップ
11a・・・めっきカップの側壁
11b・・・めっきカップ上端部
12・・・ノズル部材
12a・・・ノズル部材の側壁
13・・・噴流スリーブ
15・・・アノード電極
17・・・ウエハ搭載リング
18・・・シール部材
19・・・カソード電極
21、121、221、321・・・アノードマスクリング
22、122・・・Oリング
23、70・・・ウエハ
25・・・めっき液流出口
27・・・ウエハ押さえ
29・・・ネジ
31・・・めっき液貯留槽
33・・・めっきカップカバー
35・・・駆動部
111、211、311・・・ノズル部材又はめっきカップの側壁
900・・・従来のカップ式めっき装置
911・・・めっきカップ槽
913・・・噴流スリーブ
915・・・アノード電極
917・・・ウエハ搭載リング
919・・・カソード電極
923・・・ウエハ
925・・・めっき液流出口
927・・・ウエハ押さえ
929・・・ネジ
931・・・めっき液貯留槽
933・・・めっきカップカバー
935・・・駆動部
Claims (3)
- (1)有底円筒状のめっきカップと、
(2)前記めっきカップの底壁を貫通して該底壁に液密に取り付けた噴流スリーブと、
(3)前記めっきカップ内に配設された金属メッシュ板からなるアノード電極と、
(4)ウエハ載置溝を有し、前記めっきカップと軸心を一致させて前記ノズル部材の上方に所定間隔離れて配設される短軸円筒状のウエハ搭載リングと、
(5)前記ウエハ載置溝に沿って、前記ウエハ搭載リング内方に突設されたカソード電極と、
(6)前記ウエハ搭載リングの上方に配設され、前記ウエハ搭載リングに搭載されるウエハを押止するウエハ押さえと、
(7)前記めっきカップの上部開口端に、前記めっきカップと軸心を一致させて着脱自在に固定される円筒状のノズル部材と、
を有するカップ式めっき装置。 - 請求項1に記載のカップ式めっき装置と、
前記ノズル部材とは形状が異なる1種類以上のノズル部材と、
から構成されるカップ式めっき装置キット。 - 請求項2に記載のカップ式めっき装置キットを構成するノズル部材から1のノズル部材を選択して請求項1に記載のカップ式めっき装置を構成し、これを用いてウエハ表面にめっき皮膜を形成するめっき方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2012195490A JP2014051696A (ja) | 2012-09-05 | 2012-09-05 | カップ式めっき装置、カップ式めっき装置キット及びこれらを用いるめっき方法 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022257640A1 (zh) * | 2021-06-11 | 2022-12-15 | 盛美半导体设备(上海)股份有限公司 | 电镀装置及电镀方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04280992A (ja) * | 1991-03-11 | 1992-10-06 | Electroplating Eng Of Japan Co | ウエーハ用メッキ装置 |
WO2006064711A1 (ja) * | 2004-12-16 | 2006-06-22 | Sharp Kabushiki Kaisha | めっき装置、めっき方法、半導体装置、及び半導体装置の製造方法 |
JP2007332435A (ja) * | 2006-06-16 | 2007-12-27 | Semicon Science:Kk | 自動金属皮膜形成装置及びウェーハへの金属皮膜の形成方法 |
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2012
- 2012-09-05 JP JP2012195490A patent/JP2014051696A/ja active Pending
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