JP3350564B2 - めっき装置及びめっき方法 - Google Patents
めっき装置及びめっき方法Info
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Description
方法に係り、特に大口径半導体ウエハのバンプ電極形成
のめっき装置及びめっき方法に関するものである。
例えば、特公昭56−5318号公報、実開昭64−1
0072号公報に開示されるものがあった。
電極めっき装置の構成図であり、図9(a)はその半導
体ウエハのバンプ電極めっきシステムの概略図、図9
(b)はその半導体ウエハのバンプ電極めっき装置の断
面図、図9(c)はその半導体ウエハのバンプ電極めっ
き装置のめっき槽の平面図である。
3より高い位置にあり、それらの底部が管6によって互
に連通している。容器4の底部及びめっき液貯溜槽5の
樋部7はそれぞれ管8もしくは9によってタンク1に接
続し、タンク1とめっき液貯溜槽5は管10によりポン
プ2を介して接続されている。
るためその軸線は垂直に設けられ、下部が管部11にな
っており、この管部11の下端は管6に連通する共通の
導管12に接続されている。なお、16は押え、17は
ノズル、18は弾性材、19は板ばね、20は空気管、
21は空気通路である。
ッシュ状の陽極13が設けられ、めっき槽3は通常は円
形であってその頂部には等間隔に離れた複数個の突出部
14が一体に設けられている。これら突出部14の内周
面には同一高さの段部15があり、そこに被めっき物で
ある半導体ウエハ30がセットされる。
き物である半導体ウエハ30のサイズ(口径)に合致し
たものである。また、半導体ウエハを真空チャックする
チャックサイズも口径に合致したものである。
流ノズルは、めっき槽に1個載置された構造である。め
っき槽内に噴流吐出しためっき液の流量は、固定であ
り、また、めっき液面の確認は、めっき槽の蓋を取っ
て、目視確認をする。更に、従来装置は、めっき液温度
調節はめっき液タンクにおいて行うものが主流であっ
た。
た従来のめっき装置では、半導体ウエハの口径が異なる
場合、めっき槽のカップをその口径に合致したものと交
換しないと、めっき装置は被めっき物である半導体ウエ
ハに合致せず、使用できなかった。
めっき処理しようとしても、めっき液を吐出する噴流ノ
ズルが1個のために、半導体ウエハに噴流するめっき液
量は、時に半導体ウエハ口径が大きくなると、バラツキ
を持って半導体ウエハに接していた。更に、その半導体
ウエハは、バネまたは真空チャックで固定され、めっき
槽との位置関係も固定であった。また、めっき速度に効
くめっき液の温度調節は、めっき液タンクで行われ、循
環し、噴流ノズルより半導体ウエハに達しているが、配
管系にて温度損失があった。
口径により、カップを交換する手間が掛かり、めっき装
置全体に20〜25セットが装備されていると、その手
間は数時間に及ぶ。
半導体ウエハに接する量のバラツキは、めっき速度のバ
ラツキとなり、半導体ウエハに形成しようとするバンプ
電極の高さ、大きさのバラツキ、及び形状の不良を引き
起こす原因となる。
下、及び半導体ウエハ面内での温度バラツキは、同様な
不良を引き起こす原因となる。
ハのチップ良品率の低下が著しく、また、めっき形状不
良のチップを選別したりするのにも手間が掛かる。更
に、不良チップが全て選別できるとは限らず、この選別
ミスが組立不具合の発生を招く恐れがあった。
めに、半導体ウエハの口径の大小にかかわらず、めっき
槽(カップ)の交換を行わなくてすみ、めっき液が被め
っき物である半導体ウエハに均一に噴流し接するととも
に、めっき液温度のバラツキを補正し、しかも半導体ウ
エハを回転させるようにし、生産性を向上させるととも
に、半導体ウエハのめっき形状不良を抑え、チップ良品
率を向上させることができるめっき装置及びめっき方法
を提供することを目的とする。
成するために、めっき槽と、該めっき槽にめっき液を循
環させる噴流ノズルと、半導体ウエハを保持するチャッ
ク部とを有するめっき装置において、前記チャック部は
複数の吸引部により構成された吸着手段を具備し、前記
噴流ノズルは内部が複数に分割され、該分割されたノズ
ル毎に前記めっき液の噴流を制御する装置を具備するよ
うにしたものである。
液を循環させる噴流ノズルと、半導体ウエハを保持する
チャック部とを有するめっき装置を用いためっき方法に
おいて、半導体ウエハのサイズにかかわりなく半導体ウ
エハの一方の面側を吸着保持し、前記噴流ノズルは内部
が複数に分割され、この分割されたノズル毎に前記めっ
き液の噴流を制御して、前記吸着保持された半導体ウエ
ハの一方の面側にめっき液を供給するようにしたもので
ある。
に置かれた噴流ノズルは長方形であり、その内部を分割
し、それぞれに陽極電極を設け、該分割された各ノズル
の流入口にめっき液導管が接続され、該めっき液導管に
接続されるとともに、めっき液を噴流させる複数台の循
環ポンプを配置する。
プ電極めっき装置は、めっき槽に設けた噴流ノズルは長
方形であり、大口径又は小口径半導体ウエハをセットで
きるため、従来のように、導体ウエハのサイズに応じて
めっき槽(カップ)の交換の手間がかからない。
面検出装置を設け、前記循環ポンプ及びめっき液ドレイ
ン量調整弁を制御するように構成したので、めっき液は
常に被めっき物である半導体ウエハに均一に接すること
ができる。
れぞれ温度センサを備え、それらの温度センサから得ら
れる温度を比較し、その温度差により噴流を制御する装
置を設けるようにしたので、めっき液の温度を測温し、
各噴流ノズルから噴流するめっき液の温度差にみあっ
て、噴流を制御することにより、半導体ウエハに析出す
るめっき量は、半導体ウエハ面内において均一となり、
めっきの高さ、大きさのバラツキがなくなる。
かわらず、吸着可能とした2系統の吸引部により構成さ
れた真空チャックを備えるようにしたので、簡単な構成
で、容易に半導体ウエハの大口径、小口径の両方の処理
ができる。
持する真空チャックを設け、該蓋部を回転又は水平移動
させる機構を設けようにしたので、真空チャックに吸引
された半導体ウエハは、連続あるいは間欠的に回転、又
は水平方向に移動させることができ、めっき中に発生す
る気泡を振り切ることができ、気泡が妨げとなって発生
するめっきの形状不良をなくすことができる。
がら詳細に説明する。
ウエハのバンプ電極めっき装置の縦断面(図2のY−Y
線に沿った断面)図である。
ル、33は陽極電極、34はめっき液導管群、35はめ
っき液ドレイン管、36はめっき液タンク、37はめっ
き液、38は温調器、39は真空チャック部、40は被
めっき物である半導体ウエハ、41は陰極電極、42は
めっき槽蓋部、43は駆動用モータ、44はカップリン
グ部、45は循環噴流用ポンプ群、46は制御盤、47
はめっき電源部、48は真空ポンプ、49は液面検出
器、50はめっき液ドレイン量調整弁、51はめっき液
フィルタである。
ウエハのバンプ電極めっき装置のめっき槽及び噴流ノズ
ルを示す上面図であり、大口径半導体ウエハ40a、小
口径半導体ウエハ40bが、真空チャック部39に吸着
されて、めっき槽31上に配置された図である。
ウエハのバンプ電極めっき装置のめっき槽の断面(図2
のX−X線に沿った断面)図であり、34はめっき液導
管群であり、各めっき液導管34a,34b,34cは
複数個設けた循環噴流用ポンプ数と同数設けられてい
る。
ウエハのバンプ電極めっき装置のめっき槽の蓋部の断面
図であり、43は駆動用モータ、43aは歯車、43b
は軸受ボール、52は回転軸、53は真空吸引系カップ
リング、54は陰極電源系カップリング、55は外部端
子群(53aは配管系の端子、54aは電源系の端
子)、56は蓋駆動用シリンダ、57は緩衝材である。
置で、半導体ウエハ40をめっきする場合は、この半導
体ウエハ40の被めっき面の裏が、めっき槽の蓋駆動用
シリンダ56を動作させて、開けた蓋の真空チャック部
39に吸着するようにセットする。この時、尖った陰極
電極41を半導体ウエハ40の表面に移動させて、押し
込んで、ホトレジストを破り、導通が得られる。陰極電
極41が導通したか否かを確認後、蓋駆動用シリンダ5
6を動作させて、めっき槽31の蓋を閉め、図1に示す
めっき電源部47と循環噴流用ポンプ群45の駆動電源
をONにする。
循環作用によりめっき液導管群34を通って、半導体ウ
エハ40に向かって噴流する状態で流れる。また、陽極
電極33と陰極電極41を介して、被めっき物である半
導体ウエハ40との間に電源が印加されると電気めっき
が始まる。
示すように、被めっき物である半導体ウエハ40は、大
口径半導体ウエハ40aの場合(例えば、6インチ、あ
るいは8インチ)、及び小口径半導体ウエハ40bの場
合(例えば、4インチ)と、めっき槽(カップ)31を
交換することなく、真空チャック部39にセットするこ
とができ、陰極電極41の導通は、半導体ウエハ40表
面のホトレジストに尖った電極を食い込ませるので、そ
の状態が容易に確認できる。
及び噴流ノズル32は長方形であり、大口径半導体ウエ
ハにおいても、めっき液の噴流は半導体ウエハ40面内
に均一に接する。また、長方形の噴流ノズル32を複数
に分割し、それぞれに陽極電極33が設けられているの
で、陰極電極41を介して半導体ウエハ40との間に印
加される電源は、半導体ウエハ40の外周においても均
一であり、被めっき面上の全域でのめっき析出速度がバ
ラツキを持つことはない。
の分割数と同数の複数個を有している。この循環噴流用
ポンプによる噴流液面は、常に液面検出器49によって
検出されて、循環噴流用ポンプ群45により制御され
る。また、同様に、めっき液ドレイン量調整弁50を制
御して、噴流液面は半導体ウエハ40に均一に接する。
空吸着している真空チャック部39は、駆動用モータ4
3により歯車43aを介して、回転軸52を軸として長
方形の噴流ノズル32に対向して回転する。連続あるい
は間欠的に回転させることにより、半導体ウエハ40の
表面に付着するめっき析出の妨害となる気泡を振り切っ
て、常にめっき中は気泡が付着しない状態を保つように
する。
噴流液面が接する。半導体ウエハ40が、連続あるいは
間欠的に回転することにより、気泡が除かれ、めっきの
高さ、大きさ及び形状不良を減らすことができるととも
に、チップ良品率を向上させることができる。また、め
っき形状不良のチップ混在による組立工程での組立不良
も減少する。
後、外観検査を全チップ、全バンプ電極に対して行わな
くても済むことになるので、外観検査も省けることにな
る。
ウエハのバンプ電極めっき装置のシステム概略図であ
る。
は、同一符号を付しその説明を省略する。以下、図6、
図7、図8も同様である。
す第1の実施例の構造と異なる点は、第2の実施例にお
いて、複数の噴流ノズル32内方に温度センサ104を
有することである。その温度センサ104はめっき液の
温度をそれぞれに検知し、噴流するめっき液の温度差に
より、噴流を制御しようとするものである。
ハのバンプ電極めっき装置は、噴流用調整弁101、め
っき液流切換弁102、停止弁103、温度センサ10
4、制御器105、温度センサ情報系106、弁調整用
情報系107、ポンプ回転調整系108を具備し、バン
プ電極めっきの析出速度に影響を及ぼすめっき液温度
が、各噴流ノズル32で検知でき、その温度情報は、温
度センサ情報系106を介して、制御器105に達す
る。この制御器105では温度差により、弁調整用情報
系107で噴流用調整弁101を調整し、噴流ノズル3
2より噴流するめっき液が被めっき物の半導体ウエハ4
0に接する量を変化させる。
ポンプ回転調整系108を介して、循環噴流用ポンプ群
45のそれぞれのポンプの回転数調整を行い、半導体ウ
エハ40に接するめっき液の温度差が面内で均一でない
としても、めっき液の噴流量及びポンプ回転にみあった
噴流速度によって、半導体ウエハ40のめっき析出速度
が、半導体ウエハ40の面内、または複数枚セットした
場合でも、バラツキを最小限として、バンプ電極めっき
の高さ及び大きさのバラツキを無くし、チップ良品率を
向上させる。
ウエハのバンプ電極めっき装置の噴流ノズル部を表す断
面図、図7はその半導体ウエハのバンプ電極めっき装置
のめっき装置の蓋部を表す平面図である。
閉用シリンダ、62はリンク、62bは偏心プーリー、
63はモータ、64は摺動レールである。
ことにより、蓋部60は半導体ウエハ40を吸着した状
態で水平方向に移動させることができる。
ウエハのバンプ電極めっき装置の真空チャック部の拡大
図である。
半導体ウエハを容易に吸着可能とする2系統の吸引部よ
り合成された真空チャックの一実施例である。
バンプの切換により、大口径半導体ウエハ(1枚の場
合)又は小口径半導体ウエハ(2枚の場合)の吸着がで
きる。
のではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能で
あり、それらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
よれば、次のような効果を奏することができる。
流ノズルは長方形であり、大口径又は小口径半導体ウエ
ハをセットできるため、従来のように、半導体ウエハの
サイズに応じてめっき槽(カップ)の交換を行う必要が
ないので、その分手間がかからない。
液の噴流液面を検出する液面検出器を設け、循環噴流用
ポンプ及びめっき液ドレイン量調整弁を制御するように
構成したので、めっき液は常に被めっき物である半導体
ウエハに均一に接することができる。
れぞれ温度センサを備え、それらの温度センサから得ら
れる温度を比較し、その温度差により噴流を制御する装
置を設けるようにしたので、めっき液の温度を測温し、
各噴流ノズルから噴流するめっき液の温度差にみあっ
て、噴流を制御することにより、半導体ウエハに析出す
るめっき量は、半導体ウエハ面内において均一となり、
めっきの高さ、大きさのバラツキがなくなる。
径にかかわらず、吸着可能とした2系統の吸引部により
構成された真空チャックを備えるようにしたので、簡単
な構成で、容易に半導体ウエハの大口径、小口径の両方
の処理ができる。
ハを保持する真空チャックを設け、該蓋部を回転又は水
平移動させる機構を設けるようにしたので、真空チャッ
クに吸引された半導体ウエハは、連続あるいは間欠的に
回転、又は水平方向に移動させることができ、めっき中
に発生する気泡を振り切ることができ、気泡が妨げとな
って発生するめっきの形状不良をなくすことができる。
組立工程での組立不良も減少する。
後、外観検査を全チップ、全バンプ電極に対して行わな
くても済むことになるので、外観検査の手間を省くこと
ができる。
ンプ電極めっき装置の縦断面図である。
ンプ電極めっき装置のめっき槽及び噴流ノズルを示す上
面図である。
ンプ電極めっき装置のめっき槽の断面図である。
ンプ電極めっき装置のめっき槽の蓋部の断面図である。
ンプ電極めっき装置のシステム概略図である。
ンプ電極めっき装置の噴流ノズル部を表す断面図であ
る。
ンプ電極めっき装置の蓋部を表す平面図である。
ンプ電極めっき装置の真空チャック部の拡大図である。
構成図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 めっき槽と、該めっき槽にめっき液を循
環させる噴流ノズルと、半導体ウエハを保持するチャッ
ク部とを有するめっき装置において、 前記チャック部は複数の吸引部により構成された吸着手
段を具備し、前記噴流ノズルは内部が複数に分割され、
該分割されたノズル毎に前記めっき液の噴流を制御する
装置を具備することを特徴とするめっき装置。 - 【請求項2】 前記めっき槽内の噴流液面を検出する噴
流液面検出装置を有し、該噴流液面検出装置の検出結果
に基づいて前記めっき液の噴流を制御することを特徴と
する請求項1記載のめっき装置。 - 【請求項3】 前記複数に分割された噴流ノズルのそれ
ぞれの内部に温度センサを有し、該温度センサの検出温
度に基づいて前記めっき液の噴流を制御することを特徴
とする請求項1記載のめっき装置。 - 【請求項4】 駆動用モータにより歯車を介して、回転
軸を軸として長方形の噴流ノズルに対向して半導体ウエ
ハを回転する機構を具備することを特徴とする請求項1
記載のめっき装置。 - 【請求項5】 めっき槽と、該めっき槽にめっき液を循
環させる噴流ノズルと、半導体ウエハを保持するチャッ
ク部とを有するめっき装置を用いためっき方法におい
て、 半導体ウエハのサイズにかかわりなく半導体ウエハの一
方の面側を吸着保持し、前記噴流ノズルは内部が複数に
分割され、該分割されたノズル毎に前記めっき液の噴流
を制御して、前記吸着保持された半導体ウエハの一方の
面側にめっき液を供給することを特徴とするめっき方
法。 - 【請求項6】 前記めっき槽内の噴流液面を噴流液面検
出装置で検出し、該噴流液面検出装置の検出結果に基づ
いて前記めっき液の噴流を制御することを特徴とする請
求項5記載のめっき方法。 - 【請求項7】 前記複数に分割された噴流ノズルのそれ
ぞれの内部に設けられる温度センサの検出温度に基づい
て前記めっき液の噴流を制御することを特徴とする請求
項5記載のめっき方法。 - 【請求項8】 長方形の噴流ノズルに対向して半導体ウ
エハを回転することを特徴とする請求項5記載のめっき
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00902593A JP3350564B2 (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | めっき装置及びめっき方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00902593A JP3350564B2 (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | めっき装置及びめっき方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH06224202A JPH06224202A (ja) | 1994-08-12 |
JP3350564B2 true JP3350564B2 (ja) | 2002-11-25 |
Family
ID=11709123
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP00902593A Expired - Fee Related JP3350564B2 (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | めっき装置及びめっき方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP3364485B2 (ja) * | 2001-03-07 | 2003-01-08 | 株式会社半導体先端テクノロジーズ | めっき装置、及び半導体装置の製造方法 |
TW202246583A (zh) * | 2017-07-10 | 2022-12-01 | 美商應用材料股份有限公司 | 具有減少的夾帶空氣的電鍍系統 |
-
1993
- 1993-01-22 JP JP00902593A patent/JP3350564B2/ja not_active Expired - Fee Related
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