JP2624200B2 - 噴流式電解メッキ装置及びメッキ方法 - Google Patents
噴流式電解メッキ装置及びメッキ方法Info
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Description
キを行う為の噴流式電解メッキ装置及びメッキ方法に関
する。
すように、下部にメッキ液導入口とメッシュ状のアノー
ド電極3が設けられたカップ槽5Aと、このカップ槽5
Aの底部より循環用のポンプ9によりメッキ液8をアノ
ード電極3を通して噴流させ、カップ槽5Aの上部に近
接してチャック22を有するカソード電極2により処理
すべき面を下にして半導体ウェハ(以下単にウェハとい
う)を保持し、メッキ用電源4によりアノード電極3及
びカソード電極2間に電圧を印加してウェハ1の下面に
電解メッキを行うように構成されている。
たように、カップ槽5Aの下部よりポンプ9によりメッ
キ液8を噴流させる為、カップ槽5Aの中央部でメッキ
液8の流速が速く外周部に乱流やよどみが発生しやす
い。その為ウェハ1の外周部が厚くメッキされ、図6に
示すように、メッキ膜厚がウェハ面内でバラツク傾向が
あった。
(b)に示すように、中心部に開口部24を有するドー
ナツ状の流速制御板23を各ウェハのサイズや製品の変
化に対して複数枚用意したり、図9のように、複数の孔
31を有する遮へい板30を用いて電流分布の変化を均
一化し、メッキ膜厚分布の均一性向上を目的とした噴流
式電解メッキ装置が、例えば特開平4−165094号
公報に提案されている。
電解メッキ装置のうち図8に示した制御板23を用いる
ものは、各ウェハサイズ等の変化に対して開口部24の
大きさの異なる制御板23をそのつど交換して対応して
きたが、制御板の交換に手間がかかることや、各ウェハ
サイズの変化に対応して最適な流速分布を得られるよう
な制御板サイズの適正化(条件出し)に時間がかかるこ
と、又、メッキ処理中における制御板サイズの変更が出
来ないという問題がある。又図9に示した遮へい板30
を用いるものも、ウェハのサイズの異なるものに対応で
きないという欠点がある。
ハサイズの変化に対応し、ウェハの処理面に対して適正
な流速分布が容易に得られ、メッキ膜厚分布を均一にで
きる噴流式電解メッキ装置及びメッキ方法を提供するこ
とにある。
メッキ装置は、下部よりポンプによりメッキ液を噴流さ
せる為のメッキ液導入口を有するカップ槽と、このカッ
プ槽内の下部に水平に設けられたメッシュ状のアノード
電極と、前記カップ槽の上部に設けられ被メッキ物のメ
ッキ処理面を下向にして保持する可動可能なカソード電
極とを有する噴流式電解メッキ装置において、前記アノ
ード電極の上部に設けられかつ前記カップ槽の側壁の一
部を貫通して水平方向に移動可能に設けられ前記カップ
槽内の周辺部に噴流する前記メッキ液の流れを制御する
複数枚の制御板と、この制御板を移動させる為の移動手
段とを設けたことを特徴とするものである。
部よりメッシュ状のアノード電極を通してメッキ液を噴
流させ、前記カップ槽の上部にメッキ処理面を下にして
カソード電極により保持された被メッキ物にメッキを施
すメッキ方法において、前記アノード電極上に水平方向
に移動可能な複数枚の制御板を設け、この制御板を水平
方向に移動させて前記カップ槽内の周辺部に噴流する前
記メッキ液の流れを制御しながら前記被メッキ物にメッ
キを施すことを特徴とするものである。
て説明する。図1は本発明の第1の実施例の噴流式電解
メッキ装置の構成図である。
プ9によりメッキ槽6内のメッキ液8を噴流させる為の
メッキ液導入口を有するカップ槽5と、このカップ槽5
内の下部に水平に設けられたメッシュ状のアノード電極
3と、カップ槽5の上部に設けられウェハ1のメッキ処
理面を下方にして保持しチャック22に接続された可動
可能なカソード電極2と、アノード電極3の上部に設け
られ、かつカップ槽5の側壁の一部を貫通して水平方向
に移動可能に設けられカップ槽5内の周辺部に噴流する
メッキ液8の流れを制御する4枚の制御板16(16
A,16B)と、この制御板16を移動させる為の、入
力設定部21,制御回路20,モータドライブ回路1
9,DCモータ14,リードスクリュ13,デジタルマ
イクロメータ15等からなる移動手段と、メッキ用電源
4とから主に構成されている。
したメッキ液8を回収し、液温調整されたメッキ液8を
再びカッフ層5内に供給するものであり、温調計17と
ヒータ7とを有し、温調計17はメッキ槽6内のメッキ
液8の液温を測温抵抗体18により測定し、制御信号を
ヒータ7に出力する。
力とし、メッキ液8を加熱し、液温を適温に調整する。
温調されたメッキ液8は循環用のポンプ9によりカップ
槽5内へ送られる。そして、オーバーフローしたメッキ
液8はメッキ槽6へもどる。メッキ液8が循環する配管
には流量計11が装備され、メッキ液の噴流流量を制御
している。そしてこの配管にはフィルタ10も取り付け
られており、メッキ液中のダストやレジスト等を取り除
くように構成されている。カップ槽5内のアノード電極
3はウェハ1を支持するカソード電極2と対向してお
り、アノード電極3とカソード電極2には、メッキ用電
源4により電圧が印加される。
板16は、図2に示すように、半円状に形成されX方向
に平行移動する2枚の制御板16AとY方向に平行移動
する2枚の制御板16Bとから構成され、各制御板の半
円形の中央部にはL字型のアーム23が接続されてい
る。この制御板16及びアーム23は、テフロンや石英
等の非金属材料から作られており、Oリング12を介し
てカップ槽5の側壁の一部を貫通して設けられ、DCモ
ータ14とデジタルマイクロメータ15とにより水平方
向に移動可能となっている。DCモータ14は、入力設
定部21に入力された条件により、プログラム等が記憶
された制御回路20とこの制御回路20の出力信号によ
り動作するモータドライブ回路19により自動的に動作
し、制御板16を移動させる。X方向及びY方向の4枚
の制御板16A,16Bを移動させることにより、これ
ら制御板に囲まれて形成される領域(以下制御板内領域
という)の幅(図2においては正方形の一辺)を、例え
ばメッキするウェハの大きさにより100mmから50
mm程度に迄小さくできるように構成されている。
に、半円状の板の弦の中央部を円弧にしてもよい。この
場合、X方向制御板16CとY方向制御板16Dで形成
される制御板内領域は、ウェハの形状に似た円形に近い
ものとなる。
図3のフローチャートを併用して説明する。まずステッ
プ1(S1)として、入力設定部21にメッキ条件を入
力する。メッキ条件としては、例えばトータルメッキ時
間t(500sec),メッキ電流値(0〜100m
A),メッキ液温(30〜60℃),ウェハの大きさ,
第1の制御板内領域の幅W1 (100mm)とその時の
メッキ時間t1 (250sec),第2の制御板内領域
の幅W2 (60mm)とその時のメッキ時間t2(25
0sec)等である。
後、チャック22が下降しウェハ1を吸着する。次でウ
ェハ1の吸着状態を比較・判定する。この判定の結果、
ウェハ1が設定圧力(40mmHg)以上と判定された
場合、S3へ進み、ポンプ9により、メッキ槽6内のメ
ッキ液をカップ槽5内へ噴流させる。そしてカソード電
極2とアノード電極3にメッキ電源4より電流が印加さ
れ、電解メッキが開始されると同時に、S4でトータル
メッキ時間t(500sec)とメッキ時間t1 +t2
のトータル時間を比較・判定する。この比較・判定の結
果、t<(t1+t2 )と判定された場合、S5にて制
御回路20,モータードライブ回路19の指示によりD
Cモータ14にて制御板16(16A,16B)を駆動
させ、制御板内領域の幅をW1 とし、同時に、S6にて
メッキ時間t1 の設定値(250sec)をカウントし
比較・判定をする。
にて、再び制御板16(16A,16B)を、駆動させ
制御板内領域の幅をW2 とすると同時に、メッキ時間t
2 の設定値(250sec)をカウントし比較・判定を
する。S8でメッキ時間t2が完了すると、S4のトー
タルメッキ時間tとの比較・判定により、トータルメッ
キ時間tが完了すると、S10にてポンプ9を停止さ
せ、噴流OFF,メッキ電源4の電極印加OFF、メッ
キタイマ停止後、終了ブザーにてメッキ作業の完了を警
告し、次にS11にてリセットスイッチONにより、ブ
ザー停止,チャック吸着OFF,チャック上昇にてウェ
ハ1を取り出してメッキ処理を完了とする。
2回(W1 とW2 )変えてメッキした場合について説明
したが、3回以上任意に変えてもよい。
1 (250sec)の電解メッキを行うことにより、図
5の曲線S6(W1 ,t1 )のように、最初はウェハ外
周部が厚くメッキされ、次にS8にて、t2 (250s
ec)の電解メッキを行うことにより、図5の曲線S7
(W2 ,t2 )のように、ウェハ中心部が厚くメッキさ
れる。
ルメッキ時間内に少なくとも2種類以上のプロセス条件
(制御板内領域)にてウェハ1の処理面に当たるメッキ
液8の流速を制御することにより、図5の曲線S4のよ
うに、均一なメッキ膜厚を得ることが可能である。メッ
キの膜厚はメッキ時間で制御できる為,1.5μm程度
のメッキ膜を得る為には、t1 =t2 =125secに
設定すればよい。又本実施例によれば、サイズの異なる
ウェハにメッキする場合においても、従来のように制御
板を交換する必要がない為作業性を向上させることがで
きる。
可能な4枚の制御板を用いた場合について説明したが、
3枚以上であればよい。また制御板の形状も半円状に限
定されるものではなく、制御板により囲まれた領域が正
方形以上の多角形又は円形に近いものになるものであれ
ばよい。
プ槽内の上部に、水平方向に移動可能な複数の制御板を
設け、メッキ処理中にこの制御板を移動させることによ
りウェハの処理面に当たるメッキ液の流速を常に最適な
状態にできる為、メッキ膜厚の分布を均一にできるとい
う効果を有する。
置)の構成図。
ート。
図。
図。
図及び制御板の平面図。
ンバーの断面図。
Claims (5)
- 【請求項1】 下部よりポンプによりメッキ液を噴流さ
せる為のメッキ液導入口を有するカップ槽と、このカッ
プ槽内の下部に水平に設けられたメッシュ状のアノード
電極と、前記カップ槽の上部に設けられ被メッキ物のメ
ッキ処理面を下向にして保持する可動可能なカソード電
極とを有する噴流式電解メッキ装置において、前記アノ
ード電極の上部に設けられかつ前記カップ槽の側壁の一
部を貫通して水平方向に移動可能に設けられ前記カップ
槽内の周辺部に噴流する前記メッキ液の流れを制御する
複数枚の制御板と、この制御板を移動させる為の移動手
段とを設けたことを特徴とする噴流式電解メッキ装置。 - 【請求項2】 制御板は少くとも3枚用いられる請求項
1記載の噴流式電解メッキ装置。 - 【請求項3】 制御板は半円状に形成されている請求項
1記載の噴流式電解メッキ装置。 - 【請求項4】 半円状の制御板の弦の一部は円弧状に形
成されている請求項3記載の噴流式電解メッキ装置。 - 【請求項5】 カップ槽の下部よりメッシュ状のアノー
ド電極を通してメッキ液を噴流させ、前記カップ槽の上
部にメッキ処理面を下にしてカソード電極により保持さ
れた被メッキ物にメッキを施すメッキ方法において、前
記アノード電極上に水平方向に移動可能な複数枚の制御
板を設け、この制御板を水平方向に移動させて前記カッ
プ槽内の周辺部に噴流する前記メッキ液の流れを制御し
ながら前記被メッキ物にメッキを施すことを特徴とする
メッキ方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29439294A JP2624200B2 (ja) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | 噴流式電解メッキ装置及びメッキ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29439294A JP2624200B2 (ja) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | 噴流式電解メッキ装置及びメッキ方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08158094A JPH08158094A (ja) | 1996-06-18 |
JP2624200B2 true JP2624200B2 (ja) | 1997-06-25 |
Family
ID=17807146
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29439294A Expired - Fee Related JP2624200B2 (ja) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | 噴流式電解メッキ装置及びメッキ方法 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2624200B2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4766579B2 (ja) * | 1998-11-30 | 2011-09-07 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 電気化学堆積装置 |
JP4759834B2 (ja) * | 2001-04-25 | 2011-08-31 | 凸版印刷株式会社 | フィルムキャリア用電気めっき装置 |
JP2014051697A (ja) * | 2012-09-05 | 2014-03-20 | Mitomo Semicon Engineering Kk | カップ式めっき装置及びこれを用いるめっき方法 |
-
1994
- 1994-11-29 JP JP29439294A patent/JP2624200B2/ja not_active Expired - Fee Related
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