JP3112700B2 - 半導体製造方法並びにその装置 - Google Patents
半導体製造方法並びにその装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造方法並びに
その装置、より詳細には、半導体ウェハーにバンプ電極
や配線を形成したり、化成処理を施す場合に好適する噴
流式のメッキ方法や化成方法並びにそれらに用いる装置
に関する。
その装置、より詳細には、半導体ウェハーにバンプ電極
や配線を形成したり、化成処理を施す場合に好適する噴
流式のメッキ方法や化成方法並びにそれらに用いる装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置を製造する場合、半導体ウェ
ハーに対し、メッキ処理を施したり、化成処理を施すこ
とがある。例えば、ＤＨＤ（Double Heatsink Diode)型
ダイオードを製造する場合や、ＴＡＢ（Tape Automated
Bounding ）型半導体装置を製造する場合、半導体ウェ
ハーに対し、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、半田等よりなる50〜60
μｍ程度のバンプ電極を形成している。また、Ａｕその
他の金属により、配線を形成している。そして、このよ
うなバンプ電極や配線を形成する場合、一般に噴流式の
メッキ装置が用いられている。具体的には、メッキ液を
底面の中央から導入し上方からオーバーフローさせる噴
流式のメッキ槽と；このメッキ槽内に配設された下部電
極と；メッキ槽の上部にメッキ槽の上端から若干突出す
るように配設され、半導体ウェハーをその被処理面を下
にして保持する複数の上部電極とを有し；半導体ウェハ
ーの被処理面にメッキ液を噴流させながら上下電極間に
電流を流して半導体ウェハーにメッキ処理を施すものが
ある。
ハーに対し、メッキ処理を施したり、化成処理を施すこ
とがある。例えば、ＤＨＤ（Double Heatsink Diode)型
ダイオードを製造する場合や、ＴＡＢ（Tape Automated
Bounding ）型半導体装置を製造する場合、半導体ウェ
ハーに対し、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、半田等よりなる50〜60
μｍ程度のバンプ電極を形成している。また、Ａｕその
他の金属により、配線を形成している。そして、このよ
うなバンプ電極や配線を形成する場合、一般に噴流式の
メッキ装置が用いられている。具体的には、メッキ液を
底面の中央から導入し上方からオーバーフローさせる噴
流式のメッキ槽と；このメッキ槽内に配設された下部電
極と；メッキ槽の上部にメッキ槽の上端から若干突出す
るように配設され、半導体ウェハーをその被処理面を下
にして保持する複数の上部電極とを有し；半導体ウェハ
ーの被処理面にメッキ液を噴流させながら上下電極間に
電流を流して半導体ウェハーにメッキ処理を施すものが
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のメッキ
装置にあっては、図10の如くメッキ液ａをメッキ槽ｂに
おける底面ｃの中央から導入し上方からオーバーフロー
させるため、この噴出口ｄと対面している半導体ウェハ
ーＷの中央部にメッキ液ａが当たって放射状に流れるの
で、半導体ウェハー中央部のメッキ層の成長が早くな
り、メッキ層の厚みが中央部と周辺では20％程度も異な
り、不均一になるという問題点がある。また、底面ｃの
中央から導入した場合にメッキ液ａが放射状に流れず
に、一方向に偏った流れを生じることがあり、その場合
には、メッキ処理の前半と後半で半導体ウエハーの向き
を反転させて、メッキ層の厚みの均一化を図って前述の
問題に対処していたが、これでもメッキ層の厚みが半導
体ウェハーＷの中央部と周辺では10％程度も異なり完全
に厚みを均一にすることが不可能であるとともに、その
作業に手間がかかるといった問題点がある。
装置にあっては、図10の如くメッキ液ａをメッキ槽ｂに
おける底面ｃの中央から導入し上方からオーバーフロー
させるため、この噴出口ｄと対面している半導体ウェハ
ーＷの中央部にメッキ液ａが当たって放射状に流れるの
で、半導体ウェハー中央部のメッキ層の成長が早くな
り、メッキ層の厚みが中央部と周辺では20％程度も異な
り、不均一になるという問題点がある。また、底面ｃの
中央から導入した場合にメッキ液ａが放射状に流れず
に、一方向に偏った流れを生じることがあり、その場合
には、メッキ処理の前半と後半で半導体ウエハーの向き
を反転させて、メッキ層の厚みの均一化を図って前述の
問題に対処していたが、これでもメッキ層の厚みが半導
体ウェハーＷの中央部と周辺では10％程度も異なり完全
に厚みを均一にすることが不可能であるとともに、その
作業に手間がかかるといった問題点がある。
【０００４】そこで、本発明は、半導体ウェハーを均一
な厚みでメッキ処理を施したり、同様に化成処理等を行
うことができる半導体製造方法並びにその装置を提供す
ることを目的としている。
な厚みでメッキ処理を施したり、同様に化成処理等を行
うことができる半導体製造方法並びにその装置を提供す
ることを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の半導体製造方法は、上方を開放した処理槽
の上方に半導体ウェハーをその被処理面を下にして保持
し、処理槽内の複数箇所より処理液を供給することによ
り処理槽の上方からオーバーフローさせながら、処理槽
内に配設された下部電極と上部電極間に電流を流して半
導体ウェハーにメッキ、化成等の処理を施するのに、複
数箇所より供給される処理液の流量や供給時間を調整し
うる制御手段を設けたことを特徴とするものである。
に、本発明の半導体製造方法は、上方を開放した処理槽
の上方に半導体ウェハーをその被処理面を下にして保持
し、処理槽内の複数箇所より処理液を供給することによ
り処理槽の上方からオーバーフローさせながら、処理槽
内に配設された下部電極と上部電極間に電流を流して半
導体ウェハーにメッキ、化成等の処理を施するのに、複
数箇所より供給される処理液の流量や供給時間を調整し
うる制御手段を設けたことを特徴とするものである。
【０００６】また、同じく上記目的を達成するために、
本発明の半導体製造装置は、上方を開放した処理槽の上
方に半導体ウェハーをその被処理面を下にして保持し、
半導体ウェハーの被処理面に処理液を噴流させながら上
下電極間に電流を流して半導体ウェハーにメッキ、化成
等の処理を施す半導体製造装置において、処理槽内の複
数箇所に処理液を供給する供給口を設け、この複数箇所
より供給される処理液の流量や供給時間を調整しうる制
御手段を設けたことを特徴とするものである。
本発明の半導体製造装置は、上方を開放した処理槽の上
方に半導体ウェハーをその被処理面を下にして保持し、
半導体ウェハーの被処理面に処理液を噴流させながら上
下電極間に電流を流して半導体ウェハーにメッキ、化成
等の処理を施す半導体製造装置において、処理槽内の複
数箇所に処理液を供給する供給口を設け、この複数箇所
より供給される処理液の流量や供給時間を調整しうる制
御手段を設けたことを特徴とするものである。
【０００７】更に、後述する効果により、複数箇所より
供給される処理液の流量や供給時間を調整しうる制御手
段を設けるのが望ましく、特に処理槽の底面に等間隔に
複数の供給口を設け、制御手段としてそれぞれの供給口
への供給の途中に流量調整弁を設けることにより流量を
調整可能とするとともにそれぞれの供給口より間欠的に
処理液を供給するのが好ましい。
供給される処理液の流量や供給時間を調整しうる制御手
段を設けるのが望ましく、特に処理槽の底面に等間隔に
複数の供給口を設け、制御手段としてそれぞれの供給口
への供給の途中に流量調整弁を設けることにより流量を
調整可能とするとともにそれぞれの供給口より間欠的に
処理液を供給するのが好ましい。
【０００８】
【作用】以上の如く本発明の半導体製造装置によれば、
上方を開放した処理槽の上方に半導体ウェハーをその被
処理面を下にして保持し、例えば流量調整弁の一つを開
いて処理槽の底面又は側面に設けた供給口から一定時間
処理液を供給し、次に開いた流量調整弁を閉じて他の流
量調整弁を開いて供給口から一定時間処理液を供給し、
また同様に他の供給口から一定時間処理液を供給するこ
とにより、間欠的に半導体ウェハーの被処理面に処理液
が送りこまれ、処理槽の上端からオーバーフローするこ
とにより、処理液により半導体ウェハーの被処理面をメ
ッキ処理又は化成処理される。そして、オーバーフロー
した処理液は容器で受け、ポンプ及びフィルターを介し
て、再び処理槽内の供給口から導入されるのである。
上方を開放した処理槽の上方に半導体ウェハーをその被
処理面を下にして保持し、例えば流量調整弁の一つを開
いて処理槽の底面又は側面に設けた供給口から一定時間
処理液を供給し、次に開いた流量調整弁を閉じて他の流
量調整弁を開いて供給口から一定時間処理液を供給し、
また同様に他の供給口から一定時間処理液を供給するこ
とにより、間欠的に半導体ウェハーの被処理面に処理液
が送りこまれ、処理槽の上端からオーバーフローするこ
とにより、処理液により半導体ウェハーの被処理面をメ
ッキ処理又は化成処理される。そして、オーバーフロー
した処理液は容器で受け、ポンプ及びフィルターを介し
て、再び処理槽内の供給口から導入されるのである。
【０００９】
【実施例】本発明の詳細を更に図示した実施例により説
明する。図１から図３に示す半導体製造装置は、本発明
の代表的実施例である。半導体製造装置Ａは、処理槽
１、下部電極２、上部電極３、包囲手段４、制御手段５
で構成されている。特に、半導体製造装置Ａの大きな特
徴は、処理槽１内の複数箇所より処理液を供給する点に
ある。
明する。図１から図３に示す半導体製造装置は、本発明
の代表的実施例である。半導体製造装置Ａは、処理槽
１、下部電極２、上部電極３、包囲手段４、制御手段５
で構成されている。特に、半導体製造装置Ａの大きな特
徴は、処理槽１内の複数箇所より処理液を供給する点に
ある。
【００１０】まず、処理槽１は、図３の如くポリプロピ
レン等の樹脂よりなる上方を開放したものである。下部
電極２は、図３の如く前記処理槽１内に配設されている
メッシュ状のものであり、即ち陽極である。上部電極３
は、図３の如く処理槽１の上部に処理槽１の上端より数
mm程度突出するように配設され、半導体ウェハーＷをそ
の被処理面を下にして保持する陰極ピンである。尚、特
に図示しないが、図示した上部電極３の代わりに、半導
体ウェハーＷの被処理面の背面より電流を流す離面電極
を採用することもできる。
レン等の樹脂よりなる上方を開放したものである。下部
電極２は、図３の如く前記処理槽１内に配設されている
メッシュ状のものであり、即ち陽極である。上部電極３
は、図３の如く処理槽１の上部に処理槽１の上端より数
mm程度突出するように配設され、半導体ウェハーＷをそ
の被処理面を下にして保持する陰極ピンである。尚、特
に図示しないが、図示した上部電極３の代わりに、半導
体ウェハーＷの被処理面の背面より電流を流す離面電極
を採用することもできる。
【００１１】包囲手段４は、図２に示す如く処理槽１の
上端に等間隔に設けており、前記上部電極である陰極ピ
ン３の周囲を絶縁性の流体で包囲するものである。この
包囲手段４は、図４に示す如く陰極ピン３を貫通させた
セラミック等よりなるブッシング６の穴６ａの径を、陰
極ピン３より若干大きく形成するとともに、陰極ピン３
の中途部に、図５に示すように、ブッシンク６の内径と
ほぼ等しい外径の偏平部７ａ、７ｂを設け、下端に雄ネ
ジ７ｃを有する。このため、陰極ピン３をブッシング６
の中心に保持することができるとともに、図７に示すよ
うに、陰極ピン３とブッシング６との間に隙間、即ち流
体流出路８が形成されている。また、陰極ピン３への給
電導体９、10に沿って、流体導入路11ａ、11ｂを有す
る。この流体導入路11ａ、11ｂは、例えば断面が円形の
縦孔12、横孔13の中に、これとほぼ同一径を有し、一部
に切削加工による小断面積部９ａ、10ａを有するステン
レス等よりなる給電導体９、10を挿通することによって
形成することができる。給電導体９及び陰極ピン３は、
それぞれ下端に形成された雄ネジを、給電導体10の上面
両端に形成した雌ネジに螺合し、電気的及び機械的に接
続固定されている。図４中、14ａ〜14ｄはそれぞれＯリ
ングである。尚、この包囲手段４に用いる絶縁性の流体
は、特に窒素ガスが好ましいが、他にも空気等の気体、
純水等の液体を用いることもできる。また、図２及び図
３に示す15は、処理槽１の上面に設け、陰極ピン３より
も外方位置に突出する半導体ウェハーＷの位置決めピン
である。
上端に等間隔に設けており、前記上部電極である陰極ピ
ン３の周囲を絶縁性の流体で包囲するものである。この
包囲手段４は、図４に示す如く陰極ピン３を貫通させた
セラミック等よりなるブッシング６の穴６ａの径を、陰
極ピン３より若干大きく形成するとともに、陰極ピン３
の中途部に、図５に示すように、ブッシンク６の内径と
ほぼ等しい外径の偏平部７ａ、７ｂを設け、下端に雄ネ
ジ７ｃを有する。このため、陰極ピン３をブッシング６
の中心に保持することができるとともに、図７に示すよ
うに、陰極ピン３とブッシング６との間に隙間、即ち流
体流出路８が形成されている。また、陰極ピン３への給
電導体９、10に沿って、流体導入路11ａ、11ｂを有す
る。この流体導入路11ａ、11ｂは、例えば断面が円形の
縦孔12、横孔13の中に、これとほぼ同一径を有し、一部
に切削加工による小断面積部９ａ、10ａを有するステン
レス等よりなる給電導体９、10を挿通することによって
形成することができる。給電導体９及び陰極ピン３は、
それぞれ下端に形成された雄ネジを、給電導体10の上面
両端に形成した雌ネジに螺合し、電気的及び機械的に接
続固定されている。図４中、14ａ〜14ｄはそれぞれＯリ
ングである。尚、この包囲手段４に用いる絶縁性の流体
は、特に窒素ガスが好ましいが、他にも空気等の気体、
純水等の液体を用いることもできる。また、図２及び図
３に示す15は、処理槽１の上面に設け、陰極ピン３より
も外方位置に突出する半導体ウェハーＷの位置決めピン
である。
【００１２】制御手段５は、処理槽１内の複数箇所より
供給されるメッキ液等の処理液16の流量や供給時間を調
整するものである。即ち、図例の制御手段５は、図２及
び図３に示すように処理槽１の底面に、等間隔に複数の
供給口17・・を設け、この供給口17との取合管18を設
け、図１の如くそれぞれの供給口17・・への供給の途中
に流量調整弁19・・を設け、この流量調整弁19・・によ
り処理槽１内に供給される処理液16の流量や供給時間を
調整するようにしたものである。尚、処理槽１に設ける
供給口17は、２個以上であればよく、また供給口17を設
ける場所も処理槽１の底面又は側面であってもよい。特
に、処理槽１の側面に供給口17を設ける場合には、処理
液が処理槽１内の斜め上方に供給されるように供給口17
を位置させ、処理液を渦流で供給することもできる。ま
た、特に図示しないが、処理槽１に供給口17を設ける代
わり、処理槽１内に供給管を配管し、この供給管口より
処理液を供給することにより、処理槽１内の複数箇所よ
り供給することも可能である。
供給されるメッキ液等の処理液16の流量や供給時間を調
整するものである。即ち、図例の制御手段５は、図２及
び図３に示すように処理槽１の底面に、等間隔に複数の
供給口17・・を設け、この供給口17との取合管18を設
け、図１の如くそれぞれの供給口17・・への供給の途中
に流量調整弁19・・を設け、この流量調整弁19・・によ
り処理槽１内に供給される処理液16の流量や供給時間を
調整するようにしたものである。尚、処理槽１に設ける
供給口17は、２個以上であればよく、また供給口17を設
ける場所も処理槽１の底面又は側面であってもよい。特
に、処理槽１の側面に供給口17を設ける場合には、処理
液が処理槽１内の斜め上方に供給されるように供給口17
を位置させ、処理液を渦流で供給することもできる。ま
た、特に図示しないが、処理槽１に供給口17を設ける代
わり、処理槽１内に供給管を配管し、この供給管口より
処理液を供給することにより、処理槽１内の複数箇所よ
り供給することも可能である。
【００１３】次に、流量調整弁19は、バタフライ弁、ボ
ール弁等のさまざまな公知の弁を用いることができるの
であるが、特に図例の流量調整弁19は、図８に示すよう
に計装空気によって作動するいわゆるピンチバルブを用
いている。即ち、処理槽１の取合管18に接続するテフロ
ンチューブ20の途中にこの流量調整弁19を設け、図８の
如く導入管21より1.5 〜2.0kg/ｃｍ2 の計装空気22を供
給することにより弁本体23内を加圧して、この弁本体23
内に設けられたシリコンチューブ23ａを圧縮することに
より、処理液の流量を調整したり、閉じることができる
のである。
ール弁等のさまざまな公知の弁を用いることができるの
であるが、特に図例の流量調整弁19は、図８に示すよう
に計装空気によって作動するいわゆるピンチバルブを用
いている。即ち、処理槽１の取合管18に接続するテフロ
ンチューブ20の途中にこの流量調整弁19を設け、図８の
如く導入管21より1.5 〜2.0kg/ｃｍ2 の計装空気22を供
給することにより弁本体23内を加圧して、この弁本体23
内に設けられたシリコンチューブ23ａを圧縮することに
より、処理液の流量を調整したり、閉じることができる
のである。
【００１４】そして、半導体製造装置Ａ全体は、図１に
示すように処理槽１の上方に設けた上部電極３に半導体
ウェハーＷをその被処理面を下にして保持し、処理槽１
の下方の複数箇所から処理液が導入され、処理槽１の上
端からオーバーフローさせることにより、半導体ウェハ
ーＷの被処理面をメッキ処理又は化成処理し、オーバー
フローした処理液は容器24で受け、ポンプ25及びフィル
ター26を介して、再び処理槽１の供給口17・・から導入
されるのである。
示すように処理槽１の上方に設けた上部電極３に半導体
ウェハーＷをその被処理面を下にして保持し、処理槽１
の下方の複数箇所から処理液が導入され、処理槽１の上
端からオーバーフローさせることにより、半導体ウェハ
ーＷの被処理面をメッキ処理又は化成処理し、オーバー
フローした処理液は容器24で受け、ポンプ25及びフィル
ター26を介して、再び処理槽１の供給口17・・から導入
されるのである。
【００１５】而して、本発明の代表的実施例の半導体製
造装置Ａによれば、図１に示すように処理槽１の上方に
設けた上部電極３に半導体ウェハーＷをその被処理面を
下にして保持し、流体導入口27から、流体例えば窒素ガ
ス28を導入すると、窒素ガス28は、流体導入路11ａ、11
ｂ及び陰極ピン３とブッシング６との間の流体流出路８
を通って、陰極ピン３の周囲から流出される。そして、
図１及び図９のように流量調整弁19ａを開いて処理槽１
の底面に設けた供給口17ａから一定時間処理液を供給
し、次に流量調整弁19ａを閉じて流量調整弁19ｂを開い
て処理槽１の底面に設けた供給口17ｂから一定時間処理
液を供給し、また同様に供給口17ｃ、供給口17ｄから一
定時間処理液を供給することにより、間欠的に半導体ウ
ェハーＷの被処理面に処理液が送りこまれ、処理槽１の
上端からオーバーフローすることにより、処理液16によ
り半導体ウェハーＷの被処理面をメッキ処理又は化成処
理される。そして、オーバーフローした処理液は容器24
で受け、ポンプ25及びフィルター26を介して、再び処理
槽１内の供給口17・・から導入されるのである。
造装置Ａによれば、図１に示すように処理槽１の上方に
設けた上部電極３に半導体ウェハーＷをその被処理面を
下にして保持し、流体導入口27から、流体例えば窒素ガ
ス28を導入すると、窒素ガス28は、流体導入路11ａ、11
ｂ及び陰極ピン３とブッシング６との間の流体流出路８
を通って、陰極ピン３の周囲から流出される。そして、
図１及び図９のように流量調整弁19ａを開いて処理槽１
の底面に設けた供給口17ａから一定時間処理液を供給
し、次に流量調整弁19ａを閉じて流量調整弁19ｂを開い
て処理槽１の底面に設けた供給口17ｂから一定時間処理
液を供給し、また同様に供給口17ｃ、供給口17ｄから一
定時間処理液を供給することにより、間欠的に半導体ウ
ェハーＷの被処理面に処理液が送りこまれ、処理槽１の
上端からオーバーフローすることにより、処理液16によ
り半導体ウェハーＷの被処理面をメッキ処理又は化成処
理される。そして、オーバーフローした処理液は容器24
で受け、ポンプ25及びフィルター26を介して、再び処理
槽１内の供給口17・・から導入されるのである。
【００１６】更に、実験結果に基づいて詳しく説明す
る。
る。
【実験例】図１から図９に示す本発明の代表的実施であ
る半導体製造装置Ａを用いて、処理液16であるメッキ液
により半導体ウェハーＷをメッキ処理し、従来の半導体
製造装置を用いた場合に比べて、半導体ウェハーＷのメ
ッキの状態を比較する。 （条件） 処理槽１の寸法：内径120mm 、深さ60mm 取合管18の寸法：内径10mm メッキ液：Ａｕ（金） 電流波形：直流 電流密度：５ mA/cm2 電流：27.4 mA 流量：3.5 l/min メッキ時間：75分 処理液の温度：65℃ 半導体ウェハーＷの寸法：外径150mm 、Ｌ1 ＝25mm、Ｌ
2 ＝105mm （図９及び図10おける寸法） 目標のメッキの厚み：22μｍ
る半導体製造装置Ａを用いて、処理液16であるメッキ液
により半導体ウェハーＷをメッキ処理し、従来の半導体
製造装置を用いた場合に比べて、半導体ウェハーＷのメ
ッキの状態を比較する。 （条件） 処理槽１の寸法：内径120mm 、深さ60mm 取合管18の寸法：内径10mm メッキ液：Ａｕ（金） 電流波形：直流 電流密度：５ mA/cm2 電流：27.4 mA 流量：3.5 l/min メッキ時間：75分 処理液の温度：65℃ 半導体ウェハーＷの寸法：外径150mm 、Ｌ1 ＝25mm、Ｌ
2 ＝105mm （図９及び図10おける寸法） 目標のメッキの厚み：22μｍ
【００１７】（方法）図９のように流量調整弁19ａを開
いて処理槽１の底面に設けた供給口17ａから２分間メッ
キ液16を供給し、次に流量調整弁19ａを閉じて流量調整
弁19ｂを開いて処理槽１の底面に設けた供給口17ｂから
２分間メッキ液16を供給し、また同様に供給口17ｃ、供
給口17ｄから２分間メッキ液16を供給することにより、
半導体ウェハーＷの被処理面にメッキ液16が送りこま
れ、処理槽１の上端からオーバーフローすることによ
り、メッキ液16により半導体ウェハーＷの被処理面をメ
ッキ処理する。同様に、２分間ごとに間欠的に供給口17
ａ、17ｂ 17ｃ 17ｄを順に繰り返して開放してメッキ
液16を供給し、最後に１分間づつ同様に供給を行うこと
により、半導体ウェハーＷの被処理面をメッキ処理し
て、半導体ウェハーＷのそれぞれの箇所のメッキ層を厚
みを測定する。また、参考のため同様に半導体製造装置
Ａを用い、供給口17ｄのみを開放し、この供給口17ｄよ
り、メッキ液16を導入し、半導体ウェハーＷの被処理面
をメッキ処理して、半導体ウェハーＷのそれぞれの箇所
のメッキ層を厚みを測定する。従来の半導体製造装置を
用いた場合には、同じ条件で図10のように処理槽１の中
央に設けた１個の供給口17よりメッキ液ａを導入し、半
導体ウェハーＷの被処理面をメッキ処理して、半導体ウ
ェハーＷのそれぞれの箇所のメッキ層を厚みを測定す
る。
いて処理槽１の底面に設けた供給口17ａから２分間メッ
キ液16を供給し、次に流量調整弁19ａを閉じて流量調整
弁19ｂを開いて処理槽１の底面に設けた供給口17ｂから
２分間メッキ液16を供給し、また同様に供給口17ｃ、供
給口17ｄから２分間メッキ液16を供給することにより、
半導体ウェハーＷの被処理面にメッキ液16が送りこま
れ、処理槽１の上端からオーバーフローすることによ
り、メッキ液16により半導体ウェハーＷの被処理面をメ
ッキ処理する。同様に、２分間ごとに間欠的に供給口17
ａ、17ｂ 17ｃ 17ｄを順に繰り返して開放してメッキ
液16を供給し、最後に１分間づつ同様に供給を行うこと
により、半導体ウェハーＷの被処理面をメッキ処理し
て、半導体ウェハーＷのそれぞれの箇所のメッキ層を厚
みを測定する。また、参考のため同様に半導体製造装置
Ａを用い、供給口17ｄのみを開放し、この供給口17ｄよ
り、メッキ液16を導入し、半導体ウェハーＷの被処理面
をメッキ処理して、半導体ウェハーＷのそれぞれの箇所
のメッキ層を厚みを測定する。従来の半導体製造装置を
用いた場合には、同じ条件で図10のように処理槽１の中
央に設けた１個の供給口17よりメッキ液ａを導入し、半
導体ウェハーＷの被処理面をメッキ処理して、半導体ウ
ェハーＷのそれぞれの箇所のメッキ層を厚みを測定す
る。
【００１８】（結果）本発明の代表的実施である半導体
製造装置Ａを用いた場合の、半導体ウェハーＷにおける
それぞれの箇所のメッキ層の厚み（単位：μｍ）をまと
めたのが、表１である。
製造装置Ａを用いた場合の、半導体ウェハーＷにおける
それぞれの箇所のメッキ層の厚み（単位：μｍ）をまと
めたのが、表１である。
【００１９】
【表１】
【００２０】また、参考のため半導体製造装置Ａを用
い、供給口17ｄのみを開放し、この供給口17ｄより、メ
ッキ液16を導入し、半導体ウェハーＷの被処理面をメッ
キ処理した場合の半導体ウェハーＷにおけるそれぞれの
箇所のメッキ層の厚み（単位：μｍ）をまとめたのが、
表２である。
い、供給口17ｄのみを開放し、この供給口17ｄより、メ
ッキ液16を導入し、半導体ウェハーＷの被処理面をメッ
キ処理した場合の半導体ウェハーＷにおけるそれぞれの
箇所のメッキ層の厚み（単位：μｍ）をまとめたのが、
表２である。
【００２１】
【表２】
【００２２】従来のメッキ装置を用いた場合の半導体ウ
ェハーＷにおけるそれぞれの箇所のメッキ層の厚み（単
位：μｍ）をまとめたのが、表３である。
ェハーＷにおけるそれぞれの箇所のメッキ層の厚み（単
位：μｍ）をまとめたのが、表３である。
【００２３】
【表３】
【００２４】このように、従来のメッキ装置を用いた場
合には、表３に示すように半導体ウェハーＷの中央部
（Ｗ３、Ｗ２、Ｗ７、Ｗ８）のメッキ層が厚くなり、特
に噴出口ｄと対面するＷ３の箇所においては、メッキの
厚みが30.1μｍとなって最大となり、また目標のメッキ
の厚み22μｍに対してメッキ層の平均厚みは24.8μｍと
なる。そして、各測定点での厚みのバラツキの目安とな
る標準偏差の値は2.78となりメッキ層の厚みに大きなバ
ラツキが生じる。これに対して、半導体製造装置Ａを用
いれば、表１に示すように半導体ウェハーＷのメッキ層
の厚みのバラツキが少なくなり、特にバラツキの大きな
箇所（Ｗ４）でも、メッキの厚みが20.2μｍ程度であ
り、また目標のメッキの厚み22μｍに対してメッキ層の
平均厚みは21.9μｍとなる。そして、標準偏差の値も0.
86となり非常にメッキ層の厚みのバラツキが少なくな
る。また、参考のため供給口17ｄのみを開放し、この供
給口17ｄより、メッキ液を導入した場合には、表２に示
すように半導体ウェハーＷの外周部である特にＷ６の箇
所がメッキ層の厚みが厚くなり、また目標のメッキの厚
み22μｍに対して平均のメッキの厚みは23.1μｍとな
る。そして、標準偏差の値は3.03となり、従来のメッキ
装置を用いた場合よりもメッキ層の厚みのバラツキがよ
り大きくなる。このように、半導体製造装置Ａによれ
ば、非常に効果的に半導体ウェハーＷを均一な厚みでメ
ッキ処理を施すことができる。
合には、表３に示すように半導体ウェハーＷの中央部
（Ｗ３、Ｗ２、Ｗ７、Ｗ８）のメッキ層が厚くなり、特
に噴出口ｄと対面するＷ３の箇所においては、メッキの
厚みが30.1μｍとなって最大となり、また目標のメッキ
の厚み22μｍに対してメッキ層の平均厚みは24.8μｍと
なる。そして、各測定点での厚みのバラツキの目安とな
る標準偏差の値は2.78となりメッキ層の厚みに大きなバ
ラツキが生じる。これに対して、半導体製造装置Ａを用
いれば、表１に示すように半導体ウェハーＷのメッキ層
の厚みのバラツキが少なくなり、特にバラツキの大きな
箇所（Ｗ４）でも、メッキの厚みが20.2μｍ程度であ
り、また目標のメッキの厚み22μｍに対してメッキ層の
平均厚みは21.9μｍとなる。そして、標準偏差の値も0.
86となり非常にメッキ層の厚みのバラツキが少なくな
る。また、参考のため供給口17ｄのみを開放し、この供
給口17ｄより、メッキ液を導入した場合には、表２に示
すように半導体ウェハーＷの外周部である特にＷ６の箇
所がメッキ層の厚みが厚くなり、また目標のメッキの厚
み22μｍに対して平均のメッキの厚みは23.1μｍとな
る。そして、標準偏差の値は3.03となり、従来のメッキ
装置を用いた場合よりもメッキ層の厚みのバラツキがよ
り大きくなる。このように、半導体製造装置Ａによれ
ば、非常に効果的に半導体ウェハーＷを均一な厚みでメ
ッキ処理を施すことができる。
【００２５】更に、半導体製造装置Ａによれば、図１に
示すように処理槽１の上方に設けた上部電極３に半導体
ウェハーＷをその被処理面を下にして保持し、流体導入
口27から、流体例えば窒素ガス28を導入すると、窒素ガ
ス28は、流体導入路11ａ、11ｂ及び陰極ピン３とブッシ
ング６との間との間の流体流出路８を通って、陰極ピン
３の周囲から流出される。このため、陰極ピン３の周囲
は窒素ガス28に包囲されるため、陰極ピン３が処理液16
に接触しなくなり、応じて陰極ピン３に半導体ウェハー
Ｗをバイパスする電流が流れなくなり、この結果、陰極
ピン３に不所望の金属が析出付着することがなく、陰極
ピン３と半導体ウェハーＷが析出金属によって接続一体
化することがなくなり、陰極ピン３から半導体ウェハー
Ｗが取れなくなるといったことがなくなる。また、陰極
ピン３にバイパス電流が流れなくなるので、メッキ条件
の設定が、非常に容易になる。更に、陰極ピン３に不所
望の金属が析出しないので、その除去作業も不要であ
り、装置の稼働率が向上する。更にまた、陰極ピン３の
先端を半導体ウェハーＷに食い込ませる必要がないの
で、半導体ウェハーＷを破損することもない。尚、窒素
ガス28は、必ずしも常に流し続ける必要はなく、その表
面張力よって、陰極ピン３の周囲に、単に泡状に付着し
ていてもよい。
示すように処理槽１の上方に設けた上部電極３に半導体
ウェハーＷをその被処理面を下にして保持し、流体導入
口27から、流体例えば窒素ガス28を導入すると、窒素ガ
ス28は、流体導入路11ａ、11ｂ及び陰極ピン３とブッシ
ング６との間との間の流体流出路８を通って、陰極ピン
３の周囲から流出される。このため、陰極ピン３の周囲
は窒素ガス28に包囲されるため、陰極ピン３が処理液16
に接触しなくなり、応じて陰極ピン３に半導体ウェハー
Ｗをバイパスする電流が流れなくなり、この結果、陰極
ピン３に不所望の金属が析出付着することがなく、陰極
ピン３と半導体ウェハーＷが析出金属によって接続一体
化することがなくなり、陰極ピン３から半導体ウェハー
Ｗが取れなくなるといったことがなくなる。また、陰極
ピン３にバイパス電流が流れなくなるので、メッキ条件
の設定が、非常に容易になる。更に、陰極ピン３に不所
望の金属が析出しないので、その除去作業も不要であ
り、装置の稼働率が向上する。更にまた、陰極ピン３の
先端を半導体ウェハーＷに食い込ませる必要がないの
で、半導体ウェハーＷを破損することもない。尚、窒素
ガス28は、必ずしも常に流し続ける必要はなく、その表
面張力よって、陰極ピン３の周囲に、単に泡状に付着し
ていてもよい。
【００２６】
【発明の効果】本発明の半導体製造方法並びにその装置
によれば、半導体ウェハーをその被処理面を下にして処
理槽の上方に保持し、処理槽内の複数箇所より処理液を
供給して半導体ウェハーの被処理面に処理液が送りこま
れ、処理槽の上端からオーバーフローすることにより、
処理液により半導体ウェハーの被処理面をメッキ処理又
は化成処理されるので、半導体ウェハーの一箇所に、処
理液が集中的に送り込まれることなく、半導体ウェハー
全体が均一なメッキ処理或いは化成処理が施される。具
体的には、半導体ウェハーにメッキ処理を施した場合、
半導体ウェハーの中央部と周辺でのメッキ層の厚みのバ
ラツキを５％以内にすることができる。特に、複数箇所
より供給される処理液の流量や供給時間を調整すること
により、処理槽内の複数箇所より供給される処理液の流
量や供給時間をさまざまな条件に応じて調整することが
できるので、より半導体ウェハー全体を均一なメッキ処
理或いは化成処理を施することができる。 更に、処理槽
の底面に等間隔に複数の供給口を設け、制御手段として
それぞれの供給口への供給の途中に流量調整弁を設ける
ことにより流量を調整可能とするとともにそれぞれの供
給口より間欠的に処理液を供給し、処理槽の底面に設け
た供給口より処理液を半導体ウェハーの被処理面に直接
供給することができ、またそれぞれの供給口より間欠的
に処理液を供給するため、すべての供給口より一度に処
理液を供給する場合に比べて処理液の流れの乱れ、方
向、偏りを制御することができるので、より半導体ウェ
ハー全体を均一なメッキ処理或いは化成処理を施するこ
とができる。
によれば、半導体ウェハーをその被処理面を下にして処
理槽の上方に保持し、処理槽内の複数箇所より処理液を
供給して半導体ウェハーの被処理面に処理液が送りこま
れ、処理槽の上端からオーバーフローすることにより、
処理液により半導体ウェハーの被処理面をメッキ処理又
は化成処理されるので、半導体ウェハーの一箇所に、処
理液が集中的に送り込まれることなく、半導体ウェハー
全体が均一なメッキ処理或いは化成処理が施される。具
体的には、半導体ウェハーにメッキ処理を施した場合、
半導体ウェハーの中央部と周辺でのメッキ層の厚みのバ
ラツキを５％以内にすることができる。特に、複数箇所
より供給される処理液の流量や供給時間を調整すること
により、処理槽内の複数箇所より供給される処理液の流
量や供給時間をさまざまな条件に応じて調整することが
できるので、より半導体ウェハー全体を均一なメッキ処
理或いは化成処理を施することができる。 更に、処理槽
の底面に等間隔に複数の供給口を設け、制御手段として
それぞれの供給口への供給の途中に流量調整弁を設ける
ことにより流量を調整可能とするとともにそれぞれの供
給口より間欠的に処理液を供給し、処理槽の底面に設け
た供給口より処理液を半導体ウェハーの被処理面に直接
供給することができ、またそれぞれの供給口より間欠的
に処理液を供給するため、すべての供給口より一度に処
理液を供給する場合に比べて処理液の流れの乱れ、方
向、偏りを制御することができるので、より半導体ウェ
ハー全体を均一なメッキ処理或いは化成処理を施するこ
とができる。
【図１】本発明の代表的実施例の半導体製造方法の原理
図
図
【図２】本発明の代表的実施例の半導体製造装置の平面
図
図
【図３】同じく一部を断面で示した正面図
【図４】流体導入路の断面図
【図５】上部電極の一例の斜視図
【図６】上部電極を絶縁性の流体で包囲する手段を示す
断面図
断面図
【図７】同じく包囲手段の平面図
【図８】流量調整弁の一例を示す一部断面図
【図９】本発明の代表的実施例の半導体製造装置を用い
た場合の半導体ウェハーへの処理液の供給状態を示す説
明図
た場合の半導体ウェハーへの処理液の供給状態を示す説
明図
【図10】従来の半導体製造装置を用いた場合の半導体ウ
ェハーへの処理液の供給状態を示す説明図
ェハーへの処理液の供給状態を示す説明図
Ａ 半導体製造装置 Ｗ 半導体ウェハー １ 処理槽 ２ 下部電極 ３ 上部電極 ４ 包囲手段 ５ 制御手段 ６ ブッシング ７ 偏平部 ８ 流体流出路 ９ 給電導体 10 給電導体 11 流体導入路 12 縦孔 13 横孔 14 Ｏリング 15 位置決めピン 16 処理液 17 供給口 18 取合管 19 流量調整弁 20 テフロンチューブ 21 導入管 22 弁本体 23 シリコンチューブ 24 容器 25 ポンプ 26 フィルター 27 流体導入口 28 窒素ガス
Claims (4)
- 【請求項１】 上方を開放した処理槽の上方に半導体ウ
ェハーをその被処理面を下にして保持し、処理槽内の複
数箇所より処理液を供給することにより処理槽の上方か
らオーバーフローさせながら、処理槽内に配設された下
部電極と上部電極間に電流を流して半導体ウェハーにメ
ッキ、化成等の処理を施すのに、複数箇所より供給され
る処理液の流量や供給時間を調整しうる制御手段を設け
たことを特徴とする半導体製造方法。 - 【請求項２】 処理槽の底面に等間隔に複数の供給口を
設け、制御手段としてそれぞれの供給口への供給の途中
に流量調整弁を設けることにより流量を調整可能とする
とともにそれぞれの供給口より間欠的に処理液を供給す
る請求項１記載の半導体製造方法。 - 【請求項３】 上方を開放した処理槽の上方に半導体ウ
ェハーをその被処理面を下にして保持し、半導体ウェハ
ーの被処理面に処理液を噴流させながら上下電極間に電
流を流して半導体ウェハーにメッキ、化成等の処理を施
す半導体製造装置において、 処理槽内の複数箇所に処理
液を供給する供給口を設け、この複数箇所より供給され
る処理液の流量や供給時間を調整しうる制御手段を設け
たことを特徴とする半導体製造装置。 - 【請求項４】 処理槽の底面に等間隔に複数の供給口を
設け、制御手段としてそれぞれの供給口への供給の途中
に流量調整弁を設けることにより流量を調整可能とする
とともにそれぞれの供給口より間欠的に処理液を供給す
る請求項３記載の半導体製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03133502A JP3112700B2 (ja) | 1991-05-08 | 1991-05-08 | 半導体製造方法並びにその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03133502A JP3112700B2 (ja) | 1991-05-08 | 1991-05-08 | 半導体製造方法並びにその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0673598A JPH0673598A (ja) | 1994-03-15 |
| JP3112700B2 true JP3112700B2 (ja) | 2000-11-27 |
Family
ID=15106271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03133502A Expired - Lifetime JP3112700B2 (ja) | 1991-05-08 | 1991-05-08 | 半導体製造方法並びにその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3112700B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3778239B2 (ja) * | 1998-01-30 | 2006-05-24 | 株式会社荏原製作所 | めっき装置及びそれを用いた基板の加工方法 |
| EP1055020A2 (en) * | 1998-02-12 | 2000-11-29 | ACM Research, Inc. | Plating apparatus and method |
| DE19859466C2 (de) * | 1998-12-22 | 2002-04-25 | Steag Micro Tech Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Behandeln von Substraten |
| JP4997837B2 (ja) * | 2006-06-12 | 2012-08-08 | 日産自動車株式会社 | 半導体素子の接合方法および半導体装置 |
| KR20230027215A (ko) * | 2021-01-08 | 2023-02-27 | 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 | 기판 홀더, 도금 장치, 도금 방법 및 기억 매체 |
-
1991
- 1991-05-08 JP JP03133502A patent/JP3112700B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0673598A (ja) | 1994-03-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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