JP3400278B2 - 半導体製造装置及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造装置及
び半導体装置の製造方法に係り、より詳細には、半導体
基板の表面に、電気メッキにより微細なバンプ電極又は
回路配線等を高精度にかつ均一に形成する半導体製造装
置及び半導体装置の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体装置は高集積化の傾向にあ
り、半導体実装技術も高密度化が求められている。この
半導体実装技術としては、ワイヤーボンディング技術、
ＴＡＢ技術、及びフリップチップ実装技術などが挙げら
れるが、これらの中で最も高密度な実装が可能であるこ
とから、フリップチップ実装技術が、コンピュータ機器
等の半導体装置を高密度に実装するのに広く用いられて
いる。

【０００３】図１４に、フリップチップ実装技術によ
り、基板に実装された半導体チップを示す。

【０００４】フリップチップ実装技術は、図１４に示す
ように、バンプ電極１０１が形成された半導体チップ１
００等の電子部品を、バンプ電極１０１が回路配線基板
１０２上の端子電極１０３上に位置するように配置し、
これを加熱することにより半導体チップ１００を回路配
線基板１０２に実装するものである。

【０００５】この技術は、米国特許第３，４０１，１２
６号及び米国特許第３，４２９，０４０号公報に開示さ
れており、そこでは、バンプ電極の形成を蒸着法を用い
て行なうことが記載されている。

【０００６】蒸着法を用いたバンプの形成方法は、次の
通りである。

【０００７】図１５（ａ）に示すように、半導体ウェハ
１０４の一表面には、パッシベーション膜１０５、及び
ボンディングパッド１０６が形成され、ボンディングパ
ッド１０６の上には、バリアメタルとなるＡｕ／Ｃｕ／
Ｃｒ層１０７が形成されている。

【０００８】まず、バンプ電極を形成するにあたり、モ
リブデンからなるメタルマスク１０８を用いて、このＡ
ｕ／Ｃｕ／Ｃｒ層１０７上に、錫と鉛を別々に順次蒸着
して半田材料層１０９を形成する。このとき、半田材料
層１０９は、Ａｕ／Ｃｕ／Ｃｒ層１０７よりも大きな寸
法で形成する。

【０００９】次に、ウェットバックにより、錫と鉛とを
溶融して半田合金を形成し、図１５（ｂ）に示すバンプ
電極１０１を形成する。

【００１０】この方法は、錫と鉛とを別々に堆積してい
るので、それぞれの堆積層の厚さを制御することによ
り、半田合金の組成を高精度に制御することができると
いう利点を有している。

【００１１】しかし、この方法は、バッチ処理で行なわ
れること、及び半田材料層を蒸着により形成しているた
めにその形成速度が遅いことから、大量生産には必ずし
も有効ではなかった。そのため、バンプの形成方法とし
ては、大量生産が可能で、低コストでバンプ電極を形成
することが可能な、電気メッキ法が多く用いられてい
る。

【００１２】この電気メッキ法は、半田材料層の堆積速
度が蒸着法に比べて高いため、バンプ電極の高さを高く
して素子の接続信頼性を高めるのに極めて効果的であ
る。しかし、その反面、均一な高さのバンプ電極の形成
が難しく、不均一な高さのバンプ電極が電子部品に形成
された場合、回路配線基板へのフリップチップ実装の際
に、接続不良等が生じるという問題がある。

【００１３】この問題を解決するために、これまでに多
くの方法が提案されている。たとえば、特開昭５３−３
７５４３号及び特開昭５７−７３９５３号公報には、電
気メッキ処理の進行に伴うバンプ電極の表面積の増大に
応じて、図１６（ａ）に示すように、印加電流を増大さ
せて、バンプ電極表面への電流密度を一定に保つ方法が
記載されている。また、特開昭６１−１８９６５５号及
び特開昭５７−７１１５０号公報等には、図１６（ｂ）
に示すようなパルス電流を用いたメッキ法が記載されて
いる。

【００１４】特開平２−５８２２９号及び特開平２−１
７４２３２号公報には、平坦化基板を用いてバンプ電極
の高さを均一にする方法が記載されているが、この方法
は、工程が完了するまでの時間が長くなるため、有効な
方法ではなかった。

【００１５】また、電気メッキ法によりバンプ電極を形
成するための装置についても、多くの提案がなされてい
る。例えば、特開昭５９−４１８３０号及び特開平１−
１１０７５１号公報では、噴流式電気メッキ装置が提案
されている。特開昭６３−１２７５５４号、特開昭６３
−２７２０４４号及び特開昭６３−２７２０５７号公報
等には、この噴流式電気メッキ装置を用いて高さの均一
なバンプ電極を形成する方法が記載されている。

【００１６】これらの方法で得られるバンプの高さの分
布をさらに均一化するために、特開平２−１９４１９４
号及び特開平１−６１０３７号公報には、カソードメタ
ルに多点電極を用いることや環状電極を用いることが記
載されている。

【００１７】また、噴流式電気メッキ装置の処理容器と
半導体ウェハとの位置関係を最適化する方法も提案され
ている。特開昭５３−１９１４７号公報には、図１７に
示すように、基板支持手段１１６により処理容器１１１
内で半導体ウェハ１１７の最適な位置が保たれるように
設計された半導体製造装置１１９が記載されている。さ
らに、特開昭５６−１５２９９１号では、図１８に示す
ように、処理容器１２１にサイドピン１２３を設けて、
半導体ウェハ１２７の支持及び位置決めを行なうことが
記載されている。

【００１８】これらの方法により、バンプ電極の高さを
ある程度まで均一化することが可能となったが、５イン
チ以上の径を有する大口径のウェハに対しては、バンプ
電極の高さを±１０％程度までにしか均一化することが
できない。したがって、バンプ電極を形成した電子部品
を回路配線基板にフリップチップ実装技術で実装する際
に、接続不良等の不具合が生じてしまう。

【００１９】このように、大口径のウェハで生ずるバン
プ電極の高さの不均一性は、処理容器内でのメッキ液の
対流により生ずる半導体ウェハ表面近傍でのメッキ液の
不均一な流れが、径の小さな半導体ウェハには殆ど影響
を与えないのに対し、大口径のウェハには大きく影響を
与えるためである。この不均一な流れについては、第９
２回表面技術協会講演予稿集第４０頁乃至第４１頁（１
９９５年１０月）で、詳細に記述されている。

【００２０】図１９（ａ）に、上述の処理容器内でのメ
ッキ液の不均一な流れを示す。

【００２１】この図で、メッキ液は、半導体ウェハ１３
７の中央部へ向けて、及び処理容器１３１の側壁に沿っ
て噴流される。半導体ウェハ１３７の中央部へ向けて噴
流されたメッキ液流は、半導体ウェハ１３７の表面に到
達した後、半導体ウェハ１３７の外周方向へと向きを変
える。一方、処理容器１３１の側壁に沿って噴流された
メッキ液は、一部は排出部１３９から処理容器１３１の
外部へと排出され、残りは半導体ウェハ１３７の表面に
沿って、その中央部へ向けて逆流する。

【００２２】この状態で電極１３４をアノード、半導体
ウェハ１３７をカソードとして電圧を印加すると、電気
メッキ液中の陽イオンが半導体ウェハ１３７の被メッキ
処理面近傍に移動してメッキ液拡散層が形成されるが、
半導体ウェハ１３７の表面近傍では、中央部から外周部
へ向かう流れとその逆の流れが生じているため、メッキ
液拡散層の濃度の高い部分と低い部分とが形成され、半
導体ウェハ１３７の近傍でのメッキ液拡散層濃度が不均
一化されるのである。

【００２３】したがって、メッキ装置の設計により１次
電流密度を向上させても、半導体ウェハ１３７の近傍で
のメッキ液拡散層濃度が不均一であるため、２次電流密
度分布が不均一になり、バンプ電極の高さを均一にする
ことができないのである。

【００２４】図１９（ｂ）に、図１９（ａ）で破線で示
した部分を拡大して示す。

【００２５】この図に示されるように、上述のメッキ液
の不均一な流れにより、半導体ウェハ１３７の表面に設
けられた隣接するレジスト１３５間に、局所的に気泡１
３６が取り込まれる。そのため、この気泡１３６が付着
した半導体ウェハ１３７の表面にメッキ膜を析出させる
ことができず、バンプ電極の高さの均一性がさらに低下
し、接続信頼性が低下するという問題が生じていた。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
噴流式電気メッキ装置では、大口径の半導体ウェハに対
して均一な高さでバンプ電極を形成することができず、
さらに、半導体ウェハ表面への気泡の付着によりメッキ
膜の析出が妨げられ、メッキされない部分が生じるとい
う問題を有していた。

【００２７】本発明は、大口径の基板に対しても、微細
なバンプ電極又は回路配線等のメッキ膜を高精度にかつ
均一に形成することを可能とする半導体製造装置及び半
導体装置の製造方法を提供することを目的とする。

【００２８】

【課題を解決するための手段】本発明は、電気メッキ液
を収容し、電気メッキ液を上方に噴出する噴流口を底部
に有する処理容器と、基板の被メッキ処理面が前記メッ
キ液の液面と接触するように基板を支持する基板支持手
段と、前記噴流口と前記基板との間に配置されたアノー
ドと、前記アノードと前記基板との間に配置され、前記
基板の径よりも小さい径の開口部を有し、前記基板の径
よりも大きい外径を有する液流制御板と、前記アノード
と、カソードとして作用する前記基板とを介して、それ
らの間の電気メッキ液に電流を流す手段と、を具備する
ことを特徴とする半導体製造装置を提供する。

【００２９】本発明は、上記半導体製造装置において、
前記液流制御板が、イオン透過性であり、かつ膜抵抗値
が０．００１Ｖ／Ａ〜０．０５Ｖ／Ａの材料で構成され
ることを特徴とする。

【００３０】本発明は、上記半導体製造装置において、
前記液流制御板の外径が前記処理容器の内径以上であ
り、前記液流制御板に設けられた開口部の径Ｒ₁と、前
記液流制御板の外径Ｒ₂とが、不等式Ｒ₁＜０．８Ｒ₂を
満たす関係にあることを特徴とする。

【００３１】本発明は、上記半導体製造装置において、
前記液流制御板に設けられた開口部の径が、前記噴流口
の開口径よりも小さいことを特徴とする。

【００３２】本発明は、上記半導体製造装置において、
前記処理容器の側壁には、前記電気メッキ液の液面を一
定に保持するためのメッキ液排出部が、液面とほぼ同一
のレベルに設けられていることを特徴とする。

【００３３】本発明は、上記半導体製造装置において、
前記液流制御板の外径が前記処理容器の内径以上であ
り、前記メッキ液排出部が、前記電気メッキ液制御板に
より、上部排出部と下部排出部とに上下に分割され、前
記下部排出部の前記電気メッキ液の液面に垂直な方向の
開口幅が、前記上部排出部の前記電気メッキ液の液面に
垂直な方向の開口幅に比べて相対的に短いことを特徴と
する。

【００３４】本発明は、上記半導体製造装置において、
前記基板の被メッキ処理面にレジストパターンが形成さ
れており、前記アノードが、前記レジストパターンのレ
ジスト間隔の最小値未満の径の孔を有する板状の電極で
あり、前記孔の総数が、前記レジストパターンにより前
記被メッキ処理面に形成される被レジスト被覆部の総数
以上であり、前記アノードが、前記噴流口から噴流され
る電気メッキ液が全て前記孔を通過するように配置され
ていることを特徴とする。

【００３５】また、本発明は、基板を、その被メッキ処
理面が処理容器に収容された電気メッキ液の液面と接触
する位置に支持する工程と、前記処理容器内に設けられ
た噴流口から、前記電気メッキ液を前記基板表面に向け
て噴出する工程と、前記噴出された電気メッキ液の前記
基板表面近傍での流れを、前記噴流口と前記基板との間
に配置され、前記基板の径に比べて小さい径の開口部を
有し、外径が前記基板の径に比べて大きい液流制御板に
より、前記開口部を通して前記基板の中央部から外周へ
向く方向に制御する工程と、前記噴流口と前記基板との
間に設置されたアノードと、カソードとして作用する前
記基板とを介して、それらの間の電気メッキ液に電流を
流して、前記基板の被メッキ処理面にメッキ被膜を形成
する工程と、を具備することを特徴とする半導体装置の
製造方法を提供する。

【００３６】以下、本発明の半導体製造装置について、
より詳細に説明する。

【００３７】本発明で用いられる被メッキ処理基板は、
Ｓｉ、ＧａＡｓ等の単結晶からなる半導体ウェハであ
る。通常、この基板の被メッキ処理面には、電気メッキ
処理により、バンプ電極や回路配線等のメッキ層を形成
するために、下地電極等の導電膜が設けられている。

【００３８】本発明でメッキ処理に用いられる電気メッ
キ液は、硫酸銅メッキ液及び有機酸半田メッキ液等の一
般的に用いられる電気メッキ液である。これらを用いて
電気メッキ処理を行なうことにより、基板の被メッキ処
理面に設けられた導電膜上に、バンプ電極や、多層配線
を形成するための配線金属等として用いられる、銅や半
田等からなるメッキ膜が形成される。

【００３９】本発明で用いられる処理容器は、少なくと
もその内面が、フッ素樹脂類、ポリオレフィン類、ポリ
アミド類、ポリエステル類、ポリエーテル類及び塩化ビ
ニル類等のように、電気メッキ液に対して安定な材料で
形成される。この処理容器は、例えば内側が円筒形であ
り、基板の径よりも大きな内径を有している。

【００４０】この処理容器内で基板に電気メッキ処理を
行なう場合、基板の被メッキ処理面が電気メッキ液の液
面と同一のレベルに位置するように、基板を基板支持手
段により支持する必要がある。基板支持手段としては、
サイドピン等を挙げることができるが、電極を用いて基
板を支持してもよい。

【００４１】本発明で用いられるアノードは、噴流口と
液流制御板との間に設けられる。また、カソードとして
作用する基板の被メッキ処理面には、下地電極等の導電
部が形成される。これらの電極間に電圧を印加すること
により、電気メッキ液中の陽イオンが基板の被メッキ処
理面近傍に移動してメッキ液拡散層を形成する。このメ
ッキ液拡散層中の陽イオンがカソードの被メッキ処理面
上の導電部で還元されることにより、基板の導電部上に
メッキ膜が形成される。

【００４２】アノードの材料は、用いる電気メッキ液の
種類に応じて選択されることが好ましい。例えば、電気
メッキ液として、硫酸銅メッキ液を用いる場合は、燐の
含有量が０．０３〜０．０８重量％の銅板をアノードと
して用い、有機半田メッキ液を用いる場合は、メッキ液
中の錫と鉛の含有比に合わせた高純度半田板をアノード
として用いると、アノードによるメッキ膜への不純物の
混入や、形成されるメッキ膜の組成のずれを防ぐことが
できる。

【００４３】アノードは、噴流口から噴流される電気メ
ッキ液の流れを妨げないように、孔が設けられたメッシ
ュ構造の板状の電極であることが好ましい。アノード
が、噴流口から噴流される電気メッキ液が全てこれらの
孔を通過するように配置されると、アノードはバッフル
の役割を果たし、電気メッキ液の撹拌が生じる。したが
って、処理容器中のメッキ液のイオンの濃度が均一化さ
れる。また、この孔の径が、レジストパターンの間隔の
最小値未満であり、孔の総数が、前記レジストパターン
により前記被メッキ処理面に形成される被レジスト被覆
部の総数以上である場合、メッキ液をさらに十分に撹拌
することができる。

【００４４】本発明の半導体製造装置は、基板とアノー
ドとの間に、外径が基板の径よりも大きく、中央に基板
の径よりも小さい径の開口部を有する液流制御板が配置
されている。この液流制御板により、基板の被メッキ処
理面近傍での電気メッキ液流の乱れが防止され、均一な
濃度のメッキ液拡散層が形成され、それによって、均一
な厚さのメッキ膜が形成される。

【００４５】液流制御板は、その開口部の中心が、基板
とほぼ同心になるように配置される。

【００４６】次に、以上のように構成される半導体製造
装置の作用について説明する。

【００４７】本発明の半導体製造装置において、噴流口
から基板の被メッキ処理面に向けて電気メッキ液が噴流
され、その一部は基板に向かって流れ、また、残りの一
部は処理容器の内壁に沿って流れる。本発明の半導体製
造装置では、噴流口と基板との間に液流制御板が設けら
れているので、基板に向かって流れる電気メッキ液の一
部は、その開口部を通過して、基板と液流制御板との間
を基板の外周方向に向かって流れ、処理容器の側壁の液
面近傍に設けられる排出部から排出される。

【００４８】このように、液流制御板に遮られる電気メ
ッキ液及び処理容器の内壁に沿って流れる電気メッキ液
は、ほとんどが排出部から排出されるため、基板と液流
制御板との間を基板の中心方向に向かって流れることは
殆どない。

【００４９】即ち、電気メッキ液の流れが、液流制御板
の開口部を通して基板の中央部から外周方向に向かうよ
うに制御されるため、基板の被メッキ処理面近傍での電
気メッキ液流の乱れは殆ど生じない。したがって、基板
の被メッキ処理面近傍に形成されるメッキ液拡散層の濃
度を均一にすることができ、大口径の半導体ウェハに対
しても、微細なバンプ電極又は回路配線を高精度にかつ
均一に形成することができる。

【００５０】また、液流制御板の外径が処理容器の内径
以上である場合、基板と液流制御板との間での、電気メ
ッキ液の逆流は全く生じなくなる。さらに、液流制御板
に設けられた開口部の径Ｒ₁と、液流制御板の外径Ｒ₂と
が、不等式Ｒ₁＜０．８Ｒ₂を満たす関係にある場合、電
気メッキ液の対流により生ずる開口部近傍での電気メッ
キ液流の乱れが少なくなり好ましい。Ｒ₁とＲ₂とは、よ
り好ましくはＲ₁＜０．７５Ｒ₂であり、さらに好ましく
はＲ₁＜０．５Ｒ₂である。

【００５１】また、この液流制御板は、基板面の近傍に
設置することが好ましい。液流制御板と基板面との距離
は、好ましくは１ｍｍ〜１２ｍｍであり、より好ましく
は２ｍｍ〜５ｍｍである。この距離が１ｍｍ未満の場
合、液流制御板と基板面との間を通過する電気メッキ液
の流量が少なくなり、１２ｍｍを超えると、基板の被メ
ッキ処理面近傍での電気メッキ液流の乱れを良好に防ぐ
ことが困難になる。

【００５２】上記液流制御板は、ポリプロピレン、フッ
素樹脂類、及び塩化ビニル等で構成することができる。
また、ケイソウ土と呼ばれるパーライト、炭素系セルロ
ース、石綿等のように、イオン透過性であり、かつ膜抵
抗値が０．００１Ｖ／Ａ〜０．０５Ｖ／Ａの材料で構成
してもよい。このような材料を用いると、電気メッキ液
の流れが、液流制御板の開口部から基板の外周方向に制
御されるだけではなく、電気メッキ液中のイオンが液流
制御板を透過することができるので、電圧印加時に形成
される電気力線が液流制御板の開口部に集中せずに、均
一化されて、メッキ膜の膜厚をさらに均一にすることが
できる。この膜抵抗値が０．００１Ｖ／Ａ未満の場合
は、電気メッキ液の流れを十分に制御することができ
ず、０．０５Ｖ／Ａを超える場合は、電気力線を均一化
する効果を得ることができない。

【００５３】また、噴流口は、電気メッキ液の処理容器
内での停滞を防ぐために、処理容器の下方に、例えば処
理容器の底部に設けられることが好ましく、メッキ液
が、基板の被メッキ処理面に対して垂直に及びその中央
部に噴出されるように、処理容器底部の中央に設けられ
ることが好ましい。

【００５４】噴流口の開口径は、液流制御板に設けられ
た開口部の径よりも大きいことが好ましい。噴流口の開
口径が開口部の径よりも大きい場合、開口部近傍での電
気メッキ液流の乱れをより少なくすることができる。

【００５５】処理容器内の電気メッキ液を排出する排出
部は、電気メッキ液の液面を基板の被メッキ処理面の位
置に保つために、基板の被メッキ処理面近傍に設けられ
る。また、この排出部は、基板よりも外側で、液流制御
板よりも高い位置に設けられる必要がある。これによ
り、基板の被メッキ処理面に噴流された電気メッキ液
が、液流制御板の開口部から基板の外周方向に流され、
処理容器外部に排出されるため、基板の被メッキ処理面
近傍での電気メッキ液流の乱れが生じない。

【００５６】この排出部の他に、さらに別の排出部を設
けてもよい。別の排出部を、液流制御板より下で、処理
容器の内壁近傍に設けることにより、噴流口から処理容
器の内壁沿いに噴流された電気メッキ液が、液流制御板
により処理容器内で対流を生じることなく、処理容器外
に排出される。これにより、液流制御板の開口部を通過
する電気メッキ液流が、対流の影響をさらに受けなくな
るため、基板の被メッキ処理面近傍での電気メッキ液流
の乱れがさらに生じなくなり、好ましい。

【００５７】液流制御板より下に設けられる排出部の、
電気メッキ液の液面面に垂直な方向の開口幅は、液流制
御板より上に設けられる排出部の、液面に垂直な方向の
開口幅よりも短いことが好ましい。この場合、噴流され
る電気メッキ液の大部分が液流制御板の開口部を通過す
るので、基板の被メッキ処理面近傍での電気メッキ液流
の流量の低下によるメッキ液拡散層濃度の不均一化が生
じることがなく、均一なメッキ膜を得ることができる。
上方の開口部の幅は、１ｍｍ〜１２ｍｍであることが好
ましく、下方の開口部の幅は、１ｍｍ〜８ｍｍであるこ
とが好ましい。

【００５８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００５９】図１に、本発明の一実施形態に係る半導体
製造装置としてのメッキ装置の一断面図を示す。

【００６０】この図で、処理容器１の底部には、上方に
向けて電気メッキ液を噴流するための噴流口２が設けら
れている。この噴流口２の上には、配線１１が接続され
た多孔質のアノード４が設置されており、噴流口２から
噴流される電気メッキ液は、全てアノード４の孔を通過
する。アノード４の上方には、外径が処理容器１の内径
と等しい液流制御板３が設置されており、この液流制御
板３の中央部には開口部５が設けられている。

【００６１】液流制御板３の上方には、液流制御板３と
所定の間隔を隔てて、被処理体である基板７が配置され
ており、基板７は、導電性材料からなる基板支持手段６
により支持される。このとき、基板７の被メッキ処理面
には、第２の電極である導電膜及びレジストパターンが
形成されており（図示せず）、基板支持手段６と導電膜
とが接するように配置される。

【００６２】また、処理容器１の上部には、電気メッキ
液の液面が、基板７の被メッキ処理面の位置になるよう
に高さが調節された排出部９が設けられており、これに
より処理容器１中の電気メッキ液の液面の高さは一定に
保たれる。この排出部９は、通常、処理容器１の側壁に
液面に平行に溝状に設けられる。したがって、電気メッ
キ液はこの溝状の排出部９の全方位から均一に排出され
る。

【００６３】さらに、基板支持手段６及び配線１１を電
源８に接続するカソードピン１４及びアノードピン１３
が設けられ、これらにより半導体製造装置１０が構成さ
れている。

【００６４】図２に、この半導体製造装置の上面図を、
電源を省略して示す。

【００６５】この図に示されるように、基板支持手段６
及び配線１１は、処理容器１の外周部に、所定の間隔で
交互に配置される。したがって、基板７及びアノード４
での電圧降下は生じにくい。また、基板７は多方向から
支持されるため、基板７の傾きは殆ど生じない。

【００６６】次に、以上のように構成される本発明の一
実施形態に係る半導体製造装置を用いたメッキ処理工程
について、図１を参照しながら説明する。

【００６７】まず、基板７を処理容器１の上部に基板支
持手段６を用いて支持する。次に、噴流口２から、電気
メッキ液を噴流して処理容器１内を電気メッキ液で満た
す。このとき、基板７の被メッキ処理面近傍を通過する
電気メッキ液は、液流制御板３により、液流制御板３の
開口部５から基板７の外周部方向へと流れが制御され
る。この電気メッキ液は、さらに外側に向かって流れ、
排出部９から排出されて、電気メッキ液の液面は常に一
定に保たれる。

【００６８】この状態を保ち、カソードピン１４と基板
支持手段６とを、及びアノードピン１３と配線１１とを
接続することにより、アノード４と基板７との間に電圧
が印加され、電気メッキ液中の陽イオンは、基板７の被
メッキ処理面近傍に移動して電気メッキ液拡散層を形成
する。この電気メッキ液拡散層は、上述のように被メッ
キ処理面近傍を通過する電気メッキ液の流れが制御され
ているため、均一な濃度で形成される。

【００６９】さらに、所定の電流の印加を続けることに
より、基板７の被メッキ処理面に形成された導電膜上
で、電気メッキ液拡散層中の陽イオンが還元されて、メ
ッキ層が形成される。

【００７０】図１に示す半導体製造装置１０では、噴流
口２から噴流される電気メッキ液の一部は、処理容器１
の側壁沿いに流れ、液流制御板３によりその向きが変え
られる。また、噴流口２から噴流される電気メッキ液の
一部は、液流制御板３の開口部５を通過し、基板７の被
メッキ処理面を経由して、排出部９から処理容器１の外
に排出される。

【００７１】したがって、基板７と液流制御板３との間
では、電気メッキ液は開口部５から排出部９へと流れ、
逆流が生じないため、基板７の表面への気泡の付着が防
止され、均一な濃度のメッキ液拡散層が形成される。

【００７２】図３に、液流制御板の下側周縁部近傍の処
理容器の側壁に排出部を設けた半導体製造装置の断面図
を示す。

【００７３】この図に示される半導体製造装置２０は、
図１で示した半導体製造装置１０とほぼ同様の構成であ
るが、液流制御板３の外径が処理容器１の内径よりも大
きく、液流制御板３の下側にも排出部２１が設けられて
いる点で異なっている。

【００７４】このような構成では、図１で示した半導体
製造装置１０と同様に、噴流口２から噴流される電気メ
ッキ液の一部は、液流制御板３の開口部５を通過し、基
板７の被メッキ処理面を経由して、排出部９から処理容
器１の外へと排出される。一方、それ以外の電気メッキ
液は、液流制御板３の下方の排出部２１から排出される
ため、被メッキ処理面近傍での電気メッキ液流の乱れを
生じることがなく、さらに、電気メッキ液の処理容器１
内での停滞も生じないため、さらに基板７の表面への気
泡の付着が防止され、均一な濃度のメッキ液拡散層を形
成することができる。

【００７５】以上説明した半導体製造装置では、電気メ
ッキ液の噴流速度を上昇させることにより、電気メッキ
液の局所的な停滞をさらに防止することができるので、
メッキ液拡散層の濃度をより均一化することができる。
また、基板の設置が容易であるため、シリコンウェハや
ガリウムひ素ウェハのような非常に脆い半導体ウェハに
電気メッキを行なう際にも、基板を破損することがな
い。さらに、基板の被メッキ処理面全体を、電気メッキ
液に接触させるため、電気メッキすることができる基板
の面積を広くすることができる。

【００７６】図４に、本発明の他の実施形態に係る、電
気メッキ液を循環させるタイプの半導体製造装置を示
す。

【００７７】この図で、処理容器１は、メッキ液槽３１
内に配置され、処理容器１の外壁とメッキ液槽３１の内
壁とで、流路３２を形成している。この流路３２の下部
は、配管３３を経由してポンプ３６の入力側に接続され
ている。また、配管３３には、電気メッキ液を半導体製
造装置３０内に供給するための配管３４が接続されてお
り、ポンプ３６の出力側は、配管３５を経由して噴流口
２へと接続されている。

【００７８】上述のメッキ液槽３１、流路３２及び配管
３３、３４、３５の内壁は、通常、フッ素樹脂類、ポリ
オレフィン類、ポリアミド類、ポリエステル類、ポリエ
ーテル類及び塩化ビニル類等で構成されている。また、
ポンプ３６には、通常、耐蝕性に優れたマグネットポン
プ等が用いられ、ポンプ３６の回転数はインバータによ
り制御される。

【００７９】この半導体製造装置３０におけるメッキ液
の循環について、以下に説明する。

【００８０】まず、電気メッキ液は、配管３４から供給
され、配管３３を経由して、ポンプ３６に到達し、さら
に、配管３５を経由して処理容器１内に噴流される。処
理容器１が電気メッキ液で満たされると、過剰な電気メ
ッキ液は処理容器１の排出部９から排出され、流路３２
から配管３３を経由してポンプ３６へと戻る。この時点
で、配管３４からの電気メッキ液の供給が停止され、電
気メッキ液は、半導体製造装置３０内で循環される。

【００８１】

【実施例】以下、本発明の実施例を示し、本発明につい
てより具体的に説明する。

【００８２】一般的に、電気メッキ法では、形成される
メッキ膜の平均膜厚は、ファラデー法則とカソード面積
とから求められ、メッキ膜の膜厚分布は、基板面近傍で
の電流密度分布に依存する。したがって、メッキ膜の膜
厚分布を均一化するためには、この電流密度分布を均一
化する必要がある。

【００８３】電流密度分布は、前述のように、処理容器
内の幾何学的条件により決定される１次電流密度分布
と、分極現象、即ち基板の被メッキ処理面近傍への陽イ
オンの移動によるメッキ液拡散層の形成で生ずる２次電
流密度分布とからなる。形成されるメッキ膜の膜厚分布
は、主に１次電流密度分布に依存するが、微細部分での
膜厚分布は２次電流密度に依存する。

【００８４】図１１に、アノードとカソードの該略図を
示す。

【００８５】この図で、カソード７１の領域Ｓ₁ と領域
Ｓ₂ とでは、アノード７０との距離が異なっており、そ
れぞれの距離はＬ₁ 、Ｌ₂ （ｃｍ）で示され、ΔＬ＝Ｌ
₁ −Ｌ₂ と定義される。また、電極間の電気力線を参照
番号７２で示し、Ｓ₁ へ流れる電流密度、Ｓ₂ へ流れる
電流密度を、それぞれＩ₁ 、Ｉ₂ （Ａ／ｃｍ² ）とし、
ΔＩ＝Ｉ₁ −Ｉ₂ と定義した。

【００８６】これらの間には、以下の式で示される関係
が成立する。

【００８７】

【数１】

【００８８】ここで、Ｓ₁ 、Ｓ₂ での陰極過電圧を、そ
れぞれηｃ₁ 、ηｃ₂ （Ｖ）とし、Δηｃ＝ηｃ₁ −η
ｃ₂ とした。また、これら電極の間の電気メッキ液の比
抵抗を、ρ（Ωｃｍ^-1）で示した。

【００８９】この式で、左辺のＩ₁ ／Ｉ₂ は、電流密度
比を示しており、右辺の第２項が０に近づくほど、電流
密度比は１に近づく。したがって、均一な電流密度分布
を得るためには、右辺の第２項の分母を大きくすればよ
い。即ち、溶液の伝導度１／ρと陰分極曲線勾配Δηｃ
／ΔＩが大きく、電極間距離Ｌ₁ が大きい場合に、均一
な膜厚のメッキ膜を形成することができるのである。

【００９０】ここで、Ｌ₁ は１次電流密度分布と相関す
る値であり、１／ρとΔηｃ／ΔＩとは、２次電流密度
分布と相関する値である。したがって、２次電流密度分
布に依存する膜厚分布の均一性を評価するパラメータと
してκ＝（１／ρ）（Δηｃ／ΔＩ）を用いればよいこ
とがわかる。

【００９１】図１２に、ΔＬを変えて、上記式から求め
た電極間距離と電流密度比との関係を、グラフにして示
す。この図で、横軸は電極間距離を示しており、縦軸は
電流密度比を示している。

【００９２】なお、電気メッキ液として、以下の表１に
示す組成の銅メッキ液を用い、また、κ＝１．２７であ
った。

【００９３】

【表１】

【００９４】この図から明らかなように、電流密度比
は、電極間距離と反比例しており、ΔＬが小さいほど１
に近づいている。通常、基板の傾きは０．２ｍｍ程度に
制御できることから、電極間距離を３．５ｃｍ程度にす
れば、十分な電流密度比を得ることができることが分か
る。また、電極間距離が３．５ｃｍである場合、κが多
少変化しても、電流密度比は、０．９５〜１．０５の範
囲内で変動し、電気メッキ液の組成による影響が少ない
ことが明らかになった。

【００９５】電気メッキ液として、以下の表２に示す組
成の半田メッキ液を用いて、同様に、ΔＬを変えた場合
の、電極間距離と電流密度比との関係を調べた。

【００９６】

【表２】

【００９７】その結果、銅メッキ液を用いた場合と同様
に、電極間距離を３．５ｃｍ程度にすればよいことが明
らかとなった。

【００９８】（実施例１）図３に示した半導体製造装置
を用いて、半導体装置を製造した。

【００９９】即ち、開口径Ｒ₄ が１２０ｍｍの噴流口、
開口幅ｄ₁ が５ｍｍの上部排出部及び開口幅ｄ₂ が３ｍ
ｍの下部排出部が設けられ、内径Ｒ₃ が１９０ｍｍの処
理容器を用いた。アノードには、５０μｍの径の孔が１
５×１０⁵ 個形成された多孔質の電極を用いた。液流制
御板には、膜抵抗値が３×１０³ Ｖ／Ａであり、イオン
に対して非透過性で、ポリプロピレンからなる材料を用
い、外径Ｒ₂ は２００ｍｍ、開口部の径Ｒ₁ は１２０ｍ
ｍであった。

【０１００】この半導体製造装置に、電極間距離が３５
ｍｍとなるように、被メッキ処理面に導電膜及びレジス
トパターンにより２０μｍφの開口部が３０×１０⁵ 個
形成された８インチの半導体ウェハを設置し、表２に示
される組成の電気メッキ液を用いて、１２×１０³ ｍｌ
／分の流量で電気メッキ液を噴流した。

【０１０１】さらに電極間に１Ａ／ｄｍ³ の定電流を印
加して、厚さ２０μｍのメッキ膜を形成した。

【０１０２】（比較例１）液流制御板が設けられていな
いこと以外は、実施例１で用いたのと同様の半導体製造
装置により、半導体装置を製造した。

【０１０３】これら半導体装置のメッキ膜の膜厚を測定
したところ、実施例１で得られた半導体装置のメッキ膜
は、±３％の範囲内で分布していたのに対し、比較例１
で得られた半導体装置のメッキ膜は、±１５％の範囲内
で分布していた。即ち、液流制御板を用いることによ
り、形成されるメッキ膜の膜厚を、均一化することがで
きる。

【０１０４】（比較例２）電気メッキ液の噴流速度を変
えて、比較例１と同様に半導体装置の製造を行ない、そ
れぞれのメッキ液拡散層の厚さを測定した。図１３に、
その結果を示す。

【０１０５】この図で、横軸は基板の中心からの距離を
示し、縦軸はメッキ液拡散層の厚さを示している。この
図から、噴流速度に関わらず、基板の中心からの距離が
８０ｍｍ程度の位置で、メッキ液拡散層の厚さが最大値
を示しており、特に噴流速度が最も遅い場合は、無限大
を示していることが分かる。実際には、陽イオンの還元
により濃度変化が生じ、微小な対流が発生するため、メ
ッキ液拡散層の厚さは無限大とはならないはずである
が、局部的にメッキ液拡散層の厚さが極めて厚くなって
いることは明白である。

【０１０６】また、噴流速度に応じて、メッキ液拡散層
の厚さが変化していることから、メッキ液拡散層の厚さ
のばらつきは、電気メッキ液の流れに影響されていると
考えられる。したがって、比較例１の半導体装置のメッ
キ膜の膜厚が不均一であるのは、電気メッキ液の流れが
不均一であるために、メッキ液拡散層の厚さがばらつい
ているためであると考えられる。

【０１０７】さらに、基板に付着した気泡の数を調べた
ところ、実施例１の基板に比べて、多数の気泡が見出さ
れた。

【０１０８】（実施例２）液流制御板に、膜抵抗値が
０．０１Ｖ／Ａであり、イオン透過性で、炭素系セルロ
ースからなる材料を用いたこと以外は、実施例１と同様
にして半導体装置を製造した。

【０１０９】実施例１と実施例２の半導体装置のメッキ
膜をそれぞれ比較したところ、実施例２の半導体装置の
メッキ膜の方が、膜厚のばらつきが少ないことが明らか
になった。

【０１１０】これは、以下の理由によると考えられる。
即ち、図５ａに示される、実施例１の半導体製造装置で
は、液流制御板３がイオンに対して非透過性であるため
に、電気力線１５は、液流制御板３の開口部５の近傍に
集中する。そのため、陽イオンの還元が開口部５の近傍
で多く生じる。それに対し、実施例２の半導体製造装置
では、液流制御板２３がイオン透過性であるので、図５
ｂに示されるように、電気力線１５は均一に分布する。
したがって、陽イオンの還元も均一に生じ、均一な膜厚
のメッキ膜が形成されるのである。

【０１１１】（実施例３）液流制御板に対して、上方の
開口幅ｄ₁ と下方の開口幅ｄ₂ との比を変えて、実施例
２と同様にして半導体装置を製造し、形成されたメッキ
膜の膜厚を測定した。

【０１１２】その結果を図６に示す。この図で、横軸は
開口幅ｄ₂ に対する開口幅ｄ₁ の比を示しており、縦軸
は膜厚分布を示している。

【０１１３】この図から、ｄ₁ ／ｄ₁ が１．０以下で
は、膜厚はほぼ１０％程度のばらつきで分布している
が、ｄ₁ ／ｄ₂ が１．０を超えると、メッキ膜の膜厚が
さらに均一化されていることが分かる。

【０１１４】（実施例４）液流制御板の開口部の径Ｒ₁
を変えて、実施例２と同様にして半導体装置を製造し、
形成されたメッキ膜の膜厚を測定した。

【０１１５】その結果を図７に示す。この図で、横軸は
液流制御板の外径Ｒ₂ に対する開口部の径Ｒ₁ の比を示
し、縦軸は膜厚分布を示している。また、液流制御板の
外径Ｒ₂ が処理容器の内径Ｒ₃ よりも小さい場合のデー
タを曲線５１で示し、液流制御板の外径Ｒ₂ が処理容器
の内径Ｒ₃ よりも大きい場合のデータを曲線５２で示し
た。

【０１１６】この図で、Ｒ₂ がＲ₃ 未満の場合は、液流
制御板の開口比Ｒ₁ ／Ｒ₂ を変えても、膜厚のばらつき
はほぼ１５％の範囲で分布しているが、Ｒ₂ がＲ₃ を超
える場合は、開口比Ｒ₁ ／Ｒ₂ の全ての領域で分布幅が
狭く、特に、Ｒ₁ ／Ｒ₂ を０．８未満に小さくすること
により、さらにメッキ膜の膜厚が均一化されるているこ
とが分かる。

【０１１７】（実施例５）噴流口の径Ｒ₄ を変えて、実
施例２と同様にして半導体装置を製造し、形成されたメ
ッキ膜の膜厚を測定した。

【０１１８】その結果を図８に示す。この図で、横軸は
液流制御板の外径Ｒ₂に対する液流制御板の開口部の径
Ｒ₁の比を示し、縦軸は膜厚分布を示している。また、
噴流口の開口径Ｒ₄が液流制御板の開口部の径Ｒ₁以下の
場合のデータを曲線５３で示し、噴流口の開口径Ｒ₄が
液流制御板の開口部の径Ｒ₁よりも大きい場合のデータ
を曲線５４で示した。

【０１１９】Ｒ₄ ≦Ｒ₁ の場合は、液流制御板の開口比
Ｒ₁ ／Ｒ₂ を変えても、膜厚のばらつきはほぼ一定であ
るが、Ｒ₄ ＞Ｒ₁ の場合は、開口比Ｒ₁ ／Ｒ₂ の全ての
領域で膜厚の分布幅が狭くなっていることが分かる。

【０１２０】（実施例６）アノードの孔の径及び数を変
えて、実施例２と同様にして半導体装置を製造し、形成
されたメッキ膜の膜厚を測定した。

【０１２１】その結果を図９に示す。この図で、横軸は
アノードの孔の径Ｒ₆ に対するレジストパターンの開口
径Ｒ₇ の比を示しており、縦軸は膜厚分布を示してい
る。また、アノードの孔の数Ｎ₆ がレジストパターンの
開口数Ｎ₇ 未満の場合のデータを曲線５５で示し、アノ
ードの孔の数Ｎ₆ がレジストパターンの開口数Ｎ₇ 以上
の場合のデータを曲線５６で示した。

【０１２２】Ｎ₆ ≦Ｎ₇ の場合、膜厚のばらつきはほぼ
一定であるが、Ｎ₆ ＞≦Ｎ₇ の場合は、レジストパター
ンの開口径に対するアノードの孔の径の比を、１未満に
することにより、さらにメッキ膜の膜厚が均一化される
ことが分かる。

【０１２３】（実施例７）上部排出部の開口幅ｄ₁ と下
部排出部の開口幅ｄ₂ との比ｄ₁ ／ｄ₂ を１．５、液流
制御板の開口比Ｒ₁ ／Ｒ₂ を０．５、及び噴流口の開口
径Ｒ₄ と液流制御板の開口部の径Ｒ₁ との比Ｒ₄ ／Ｒ₁
を１．３とし、さらにアノードとして、５０μｍの径の
孔が１．５×１０⁵ 個設けられた電極を用いて、実施例
２と同様にして半導体装置を製造した。

【０１２４】上記実施例７及び比較例１で製造された半
導体装置のそれぞれについて、形成されたメッキ膜の膜
厚を測定した。その結果を図１０に示す。

【０１２５】この図で、横軸は基板の中心からの距離を
示しており、縦軸は膜厚分布を示している。また、実施
例７及び比較例１で製造された半導体装置のデータをそ
れぞれ、曲線５７及び曲線５８で示した。

【０１２６】このグラフから明らかなように、実施例７
で形成されたメッキ膜は、比較例１で形成されたメッキ
膜に比べて、均一な膜厚を有している。これは、実施例
７の半導体製造装置では、液流制御板によりメッキ液の
流れが良好に制御されているため、メッキ液拡散層が均
一に形成され、さらに均一な密度の電気力線が形成され
たためである。

【０１２７】以上示したように、本発明の半導体製造装
置及び半導体装置の製造方法によると、従来にない極め
て均一な膜厚のメッキ膜を形成することができる。

【０１２８】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではない。即ち、上記実施例では、１枚の基板を１
つの処理容器でメッキ処理する独立１枚構成型について
示したが、複数の基板を複数の処理容器で同時にメッキ
処理するマルチタイプ構造や、電気メッキ工程の前後に
処理装置を備えたインライン型であってもよく、また、
形成されるメッキ膜もバンプ電極に限定されるものでは
なく、多層配線を形成するための配線金属等であっても
よく、種々に変形することが可能である。

【０１２９】

【発明の効果】本発明によると、噴流口から噴流される
メッキ液の流れが、液流制御板により制御されるため、
基板の被処理面近傍に均一な濃度のメッキ液拡散層が形
成されるので、大口径の基板に対しても、均一な厚さで
メッキ膜を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る半導体製造装置を示
す断面図。

【図２】本発明の一実施形態に係る半導体製造装置を示
す上面図。

【図３】本発明の一実施形態に係る半導体製造装置を示
す断面図。

【図４】本発明の一実施形態に係る半導体製造装置を示
す断面図。

【図５】本発明の実施例に係る半導体製造装置における
電気力線を示す図。

【図６】本発明の一実施例に係る半導体製造装置により
製造された半導体装置の膜厚分布を示すグラフ。

【図７】本発明の一実施例に係る半導体製造装置により
製造された半導体装置の膜厚分布を示すグラフ。

【図８】本発明の一実施例に係る半導体製造装置により
製造された半導体装置の膜厚分布を示すグラフ。

【図９】本発明の一実施例に係る半導体製造装置により
製造された半導体装置の膜厚分布を示すグラフ。

【図１０】本発明の一実施例に係る半導体製造装置によ
り製造された半導体装置の膜厚分布を示すグラフ。

【図１１】電気メッキ法を説明するための該略図。

【図１２】電極間距離と電流密度比の関係をシュミレー
ションしたグラフ。

【図１３】従来の半導体製造装置により形成されるメッ
キ液拡散層の厚さを示すグラフ。

【図１４】フリップチップ実装技術を説明するための
図。

【図１５】蒸着法によるバンプ電極の形成方法を説明す
るための図。

【図１６】従来の電気メッキ法によるバンプ電極の形成
における、電流の印加方法を示すグラフ。

【図１７】従来の噴流式の半導体製造装置を示す断面
図。

【図１８】従来の噴流式の半導体製造装置を示す断面
図。

【図１９】従来の噴流式の半導体製造装置を示す断面
図。

【符号の説明】

１…処理容器 ２…噴流口 ３…液流制御板 ４…アノード ５…開口部 ６…基板支持手段 ７…基板 ８…電源 ９…排出部 １０…半導体製造装置 １１…配線 １２…レジスト １３…アノードピン １４…カソードピン １５…電気力線 ２０…半導体製造装置 ２１…排出部 ２３…液流制御板 ３０…半導体製造装置 ３１…メッキ液槽 ３２…流路 ３３〜３５…配管 ３６…ポンプ ５１〜５８…曲線 ７０…アノード ７１…カソード ７２…電気力線 １００…半導体チップ １０１…バンプ電極 １０２…回路配線基板 １０３…端子電極 １０４…半導体ウェハ １０５…パッシベーション膜 １０６…ボンディングパッド １０７…Ａｕ／Ｃｕ／Ｃｒ層 １０８…メタルマスク １０９…半田材料層 １１０…ソルダーレジスト １１１…処理容器 １１２…噴流口 １１３…配管 １１４…アノード板 １１５…レジスト １１６…基板支持手段 １１７…半導体ウェハ １１８…メッキ液の流れ １１９…半導体製造装置 １２１…処理容器 １２２…メッキ液の流れ １２３…サイドピン １２４…アノード板 １２５…半導体製造装置 １２６…基板支持手段 １２７…半導体ウェハ １２８…電源 １２９…排出部 １３１…処理容器 １３２…噴流口 １３３…メッキ液の流れ １３４…アノード板 １３５…レジスト １３６…気泡 １３７…半導体ウェハ １３９…排出部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−31834（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−97856（ＪＰ，Ｕ) 実開 平６−37354（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/60 C25D 5/08 C25D 17/14

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気メッキ液を収容し、電気メッキ液を
   上方に噴出する噴流口を底部に有する処理容器と、 基板の被メッキ処理面が前記メッキ液の液面と接触する
   ように基板を支持する基板支持手段と、 前記噴流口と前記基板との間に配置されたアノードと、 前記アノードと前記基板との間に配置され、中央に前記
   基板の径よりも小さい径の開口部を有し、前記基板の径
   よりも大きい外径を有する液流制御板と、 前記アノードと、カソードとして作用する前記基板とを
   介して、それらの間の電気メッキ液に電流を流す手段
   と、 を具備し、前記液流制御板はその開口部の中心が前記基
   板に対してほぼ同心になるように及び前記基板の前記被
   メッキ処理面との距離が１ｍｍ〜１２ｍｍとなるように
   配置されたことを特徴とする半導体製造装置。
2. 【請求項２】 電気メッキ液を収容し、電気メッキ液を
   上方に噴出する噴流口を底部に有する処理容器と、 基板の被メッキ処理面が前記メッキ液の液面と接触する
   ように基板を支持する基板支持手段と、 前記噴流口と前記基板との間に配置されたアノードと、 前記アノードと前記基板との間に配置され、中央に前記
   基板の径よりも小さい径の開口部を有し、前記基板の径
   よりも大きい外径を有する液流制御板と、 前記アノードと、カソードとして作用する前記基板とを
   介して、それらの間の電気メッキ液に電流を流す手段
   と、 を具備し、前記液流制御板はその開口部の中心が前記基
   板に対してほぼ同心になるように配置され、前記液流制
   御板が、イオン透過性であり、かつ膜抵抗値が０．００
   １Ｖ／Ａ〜０．０５Ｖ／Ａの材料で構成されることを特
   徴とする半導体製造装置。
3. 【請求項３】 電気メッキ液を収容し、電気メッキ液を
   上方に噴出する噴流口を底部に有する処理容器と、 基板の被メッキ処理面が前記メッキ液の液面と接触する
   ように基板を支持する基板支持手段と、 前記噴流口と前記基板との間に配置されたアノードと、 前記アノードと前記基板との間に配置され、中央に前記
   基板の径よりも小さい径の開口部を有し、前記基板の径
   よりも大きい外径を有する液流制御板と、 前記アノードと、カソードとして作用する前記基板とを
   介して、それらの間の電気メッキ液に電流を流す手段
   と、 を具備し、前記液流制御板はその開口部の中心が前記基
   板に対してほぼ同心になるように配置され、 前記噴流口の開口径は前記処理容器の内径よりも小さ
   く、 前記液流制御板に設けられた開口部の径が、前記噴
   流口の開口径よりも小さいことを特徴とする半導体製造
   装置。
4. 【請求項４】 電気メッキ液を収容し、電気メッキ液を
   上方に噴出する噴流口を底部に有する処理容器と、 基板の被メッキ処理面が前記メッキ液の液面と接触する
   ように基板を支持する基板支持手段と、 前記噴流口と前記基板との間に配置されたアノードと、 前記アノードと前記基板との間に配置され、中央に前記
   基板の径よりも小さい径の開口部を有し、前記基板の径
   よりも大きい外径を有する液流制御板と、 前記アノードと、カソードとして作用する前記基板とを
   介して、それらの間の電気メッキ液に電流を流す手段
   と、 を具備し、前記液流制御板はその開口部の中心が前記基
   板に対してほぼ同心になるように配置され、 前記処理容器の側壁には、前記電気メッキ液の液面を一
   定に保持するためのメッキ液排出部が、液面とほぼ同一
   のレベルに設けられ、 前記液流制御板はその上面が前記メッキ液排出部の下端
   とほぼ等しい高さになるように位置している ことを特徴
   とする半導体製造装置。
5. 【請求項５】 電気メッキ液を収容し、電気メッキ液を
   上方に噴出する噴流口を底部に有する処理容器と、 基板の被メッキ処理面が前記メッキ液の液面と接触する
   ように基板を支持する基板支持手段と、 前記噴流口と前記基板との間に配置されたアノードと、 前記アノードと前記基板との間に配置され、中央に前記
   基板の径よりも小さい径の開口部を有し、前記基板の径
   よりも大きい外径を有する液流制御板と、 前記アノードと、カソードとして作用する前記基板とを
   介して、それらの間の電気メッキ液に電流を流す手段
   と、 を具備し、前記液流制御板はその開口部の中心が前記基
   板に対してほぼ同心になるように配置され、 前記処理容器の側壁には、前記電気メッキ液の液面を一
   定に保持するためのメッキ液排出部が、液面とほぼ同一
   のレベルに設けられ、 前記液流制御板の外径が前記処理容器の内径以上であ
   り、 前記メッキ液排出部が、前記電気メッキ液制御板によ
   り、上部排出部と下部排出部とに上下に分割され、 前記下部排出部の前記電気メッキ液の液面に垂直な方向
   の開口幅が、前記上部排出部の前記電気メッキ液の液面
   に垂直な方向の開口幅に比べて相対的に短いことを特徴
   とする半導体製造装置。
6. 【請求項６】 電気メッキ液を収容し、電気メッキ液を
   上方に噴出する噴流口を底部に有する処理容器と、 基板の被メッキ処理面が前記メッキ液の液面と接触する
   ように基板を支持する基板支持手段と、 前記噴流口と前記基板との間に配置されたアノードと、 前記アノードと前記基板との間に配置され、中央に前記
   基板の径よりも小さい径の開口部を有し、前記基板の径
   よりも大きい外径を有する液流制御板と、 前記アノードと、カソードとして作用する前記基板とを
   介して、それらの間の電気メッキ液に電流を流す手段
   と、 を具備し、前記液流制御板はその開口部の中心が前記基
   板に対してほぼ同心になるように配置され、 前記基板の被メッキ処理面にレジストパターンが形成さ
   れており、 前記アノードが、前記レジストパターンのレジスト間隔
   の最小値未満の径の孔を有する板状の電極であり、 前記孔の総数が、前記レジストパターンにより前記被メ
   ッキ処理面に形成される被レジスト被覆部の総数以上で
   あり、 前記アノードが、前記噴流口から噴流される電気メッキ
   液が全て前記孔を通過するように配置されていることを
   特徴とする半導体製造装置。
7. 【請求項７】 前記液流制御板の外径が前記処理容器の
   内径以上であり、 前記液流制御板に設けられた開口部の径Ｒ₁と、前記液
   流制御板の外径Ｒ ₂ とが、不等式Ｒ₁＜０．８Ｒ₂を満た
   す関係にあることを特徴とする請求項１乃至請求項６の
   何れか１項に記載の半導体製造装置。
8. 【請求項８】 基板を、その被メッキ処理面が処理容器
   に収容された電気メッキ液の液面と接触する位置に支持
   する工程と、 前記処理容器内に設けられた噴流口から、前記電気メッ
   キ液を前記基板表面に向けて噴出する工程と、 前記噴出された電気メッキ液の前記基板表面近傍での流
   れを、前記噴流口と前記基板との間に配置され、中央に
   前記基板の径に比べて小さい径の開口部を有し、外径が
   前記基板の径に比べて大きい液流制御板により、前記開
   口部を通して前記基板の中央部から外周へ向く方向に制
   御する工程と、 前記噴流口と前記基板との間に設置されたアノードと、
   カソードとして作用する前記基板とを介して、それらの
   間の電気メッキ液に電流を流して、前記基板の被メッキ
   処理面にメッキ被膜を形成する工程と、 を具備し、前記液流制御板をその開口部の中心が前記基
   板に対してほぼ同心になるように及び前記基板の前記被
   メッキ処理面との距離が１ｍｍ〜１２ｍｍとなるように
   配置することを特徴とする半導体装置の製造方法。