JP3639105B2 - Wafer plating method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はウエハ表面にメッキを均一に形成することができるウエハのメッキ方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、ウエハ表面に電解メッキを施すウエハのメッキ装置は、図4に示すように、電解メッキ液120中に、ウエハ100と、ウエハ100表面に平行に対向するように設置される平板状のアノード電極110とを浸漬し、ウエハ100とアノード電極110間に通電することでウエハ100表面にメッキを行なうように構成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこのメッキ装置においてはその構造上、ウエハ100にメッキを行なうために電界を印加した場合、ウエハ100の外周部周辺の電位勾配と、中心部周辺の電位勾配に相違が生じ、このためウエハ100の各部におけるメッキの膜厚が不均一になってしまう恐れがあった。
【0004】
これを避けてウエハ100表面に均一にメッキを施すためには、ウエハ100表面近傍の各部の電位ができるだけ均一になるように調整する必要があるが、このため従来はこの電場調整法として、アノード電極の大きさを調整したり、アノード電極110とウエハ100の間に誘電体の遮蔽板を入れるなどの方法を用いていた。
【0005】
しかしながらこれらの方法では調整できる電場の範囲が狭く、ウエハ100表面において自由に電場を調整することができなかった。特にウエハ100の径が大きくなればなるほどその中心部と外周部の電位の差が大きくなるので、ウエハ100表面全体の広い範囲にわたって電位分布を均一にしてメッキを均一に形成することは困難になる。
【0006】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、ウエハ面上の広い範囲にわたって各部の電場を調整でき、これによってウエハ表面に均一な膜厚のメッキを形成することができるウエハのメッキ方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため本発明は、電解メッキ液中に、ウエハを浸漬すると共にウエハから所定距離離間してウエハと平行にアノード電極を浸漬して設置し、該電解メッキ液中でウエハとアノード電極間に通電する電流の電流値を一定に維持しながらアノード電極をウエハに最も近づけた位置から最も離れた位置まで徐々にウエハから遠ざけていく間にウエハ表面へのメッキを完了させることとした。
また本発明は、アノード電極の形状をウエハの形状と略相似形に形成した。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は本発明に用いるメッキ装置を示す全体概略図である。同図に示すようにこのメッキ装置は、メッキ槽10の電解メッキ液20中に、ウエハ100とアノード電極30とを両者の対向面が平行になるように所定距離離間して浸漬して構成されている。以下各構成部品について説明する。
【0009】
メッキ槽10はその外周にオーバーフロー槽13を設け、メッキ槽10とオーバーフロー槽13間をポンプ15,恒温ユニット17,フィルター19を取り付けた配管21で接続して構成されている。
【0010】
ウエハ100は略円板状であって、その外周をウエハ保持部材101で保持することでその一方の表面を電解メッキ液20中に露出せしめるように構成されている。
【0011】
一方アノード電極30はその外形形状が前記ウエハ100の外形形状と相似形となるように、即ちウエハ100と略同一寸法形状の円板状(この実施形態ではアノード電極30の外形寸法の方が少し小さい)に形成されている。
【0012】
そしてこのアノード電極30は、所定の駆動手段40によって、電解メッキ液20中で、ウエハ100の面に対して垂直方向に移動できるように構成されている。その際、ウエハ100の中心軸とアノード電極30の中心軸は一致している。
【0013】
次にこのメッキ装置の動作を説明する。まずアノード電極30をウエハ100に最も近づけた位置(点線で示す)にセットしておき、ポンプ15を駆動することで恒温ユニット17とフィルター19を通った電解メッキ液20をメッキ槽10内にその下部から供給して、オーバーフロー槽13にオーバーフローし循環する。
【0014】
そしてウエハ100とアノード電極30間に通電を行なってウエハ100表面にメッキを始める。
【0015】
ここで図2はメッキ当初においてアノード電極30がウエハ100に接近しているときのウエハ100とアノード電極30周辺の電場の状態を示す等電位線図である。同図に示すようにアノード電極30がウエハ100に接近している際はウエハ100の外周部よりも中心部の方が電位勾配が高くなる。従ってこの状態ではウエハ100の中心部の方が外周部よりもメッキがより厚く形成されていく。
【0016】
そしてアノード電極30を駆動手段40によって徐々にウエハ100から引き離しながらメッキを継続して行い、アノード電極30がウエハ100から最も離れた位置(図1の実線の位置)に到達した際にそのメッキが完了するようにする。
【0017】
ここで図3はアノード電極30がウエハ100から離れた所定位置にあるときのウエハ100とアノード電極30周辺の電場の状態を示す等電位線図である。同図に示すようにアノード電極30がウエハ100から離れるとウエハ100の中心部に比べて外周部の方が徐々に電位勾配が高くなっていく。アノード電極30をさらに図3の位置から図1の実線の位置までウエハ100から離していけば、さらにウエハ100の中心部に比べて外周部の方が電位勾配が高くなっていく。従ってアノード電極30がウエハ100から離れるに従ってウエハ100の外周部の方が中心部よりもメッキがより厚く形成されていくようになる。
【0018】
このように最初ウエハ100の中心部のメッキをより厚く形成し、徐々に外周部のメッキの方をより厚く形成するようにアノード電極30を移動するので、全体としてウエハ100全面に形成されるメッキの膜厚は均一化される。
【0019】
なおこの実施形態においては、アノード電極30をウエハ100から引き離すに従って、つまりメッキ時間の経過と共に、その電圧を下げていくように制御している。何故ならウエハ100にメッキを形成していくと、メッキ膜厚が厚くなることによってメッキ形成当初よりも徐々に通電時の抵抗値が減少していく。このため電圧値を一定にしておくと徐々に流れる電流値が上昇していく。
【0020】
一方メッキ膜厚は、流れる電流値と時間の積によって容易に求めることができるので、電流値は一定にしておきたい(そうすると時間の管理だけでメッキ膜厚を制御できるから)。さらに電流値が変化することで電流密度が変化すると、形成されるメッキ自体の特性(膜の表面状態や密度等)が変化する。そこでこの実施形態においては、電流値を一定にするために上述のように電圧値を変化するように制御しているのである。
【0021】
上記実施形態においてアノード電極30をウエハ100に接近した位置から離れるように移動したのは以下の理由による。
【0022】
即ち通常ウエハ100はウエハ保持部材101で保持される際にウエハ保持部材101に設けた図示しない通電ピンがウエハ100の外周に接触されることによって通電される。このため通電ピンに近いウエハ100の外周部分の方がウエハ100の中心部分よりも電気抵抗が小さく、このためもし両部分の電位勾配が同一だったとしても外周部の方により厚くメッキが形成されていく傾向にある。このためメッキ当初はまずアノード電極30をウエハ100に接近させておくことで前述のようにウエハ100中心部の方のメッキ膜厚を外周部のメッキ膜厚よりも厚く形成せしめ、これによって中心部の電気抵抗を外周部の電気抵抗よりも小さくするようにして通電ピンまでの抵抗値を均一化し、より効果的にウエハ100全面のメッキ膜厚の均一化を図るためである。
【0023】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明によれば以下のような優れた効果を有する。▲1▼電解メッキ液中でウエハとアノード電極の離間距離を変更しながらウエハとアノード電極間に通電することによってウエハ表面にメッキを行なうように構成したので、メッキ中にウエハ面上の広い範囲にわたって各部の電場を調整することができ、ウエハ表面に均一な膜厚のメッキを形成することができる。
【0024】
▲2▼アノード電極の形状をウエハの形状と略相似形に構成したので、電場の状態がウエハとアノード電極の中心部同士を結ぶ線に対して略対称となり、より均一なメッキ膜を得ることができる。
【0025】
▲3▼ウエハにメッキする際の電流値を一定にすると同時に、アノード電極を徐々にウエハから遠ざけながらメッキを行うこととしたので、さらに容易且つ効果的にウエハ全面のメッキ膜厚の均一化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に用いるメッキ装置を示す全体概略図である。
【図2】アノード電極30がウエハ100に接近したときのウエハ100とアノード電極30周辺の電場の状態を示す等電位線図である。
【図3】アノード電極30がウエハ100から離れた所定位置にあるときのウエハ100とアノード電極30周辺の電場の状態を示す等電位線図である。
【図4】従来のメッキ装置を示す全体概略図である。
【符号の説明】
10 メッキ槽
20 電解メッキ液
30 アノード電極
40 駆動手段
100 ウエハ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a wafer plating method capable of uniformly forming plating on a wafer surface.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as shown in FIG. 4, a wafer plating apparatus for performing electrolytic plating on a wafer surface includes a
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in this plating apparatus, when an electric field is applied to perform plating on the
[0004]
In order to avoid this and to uniformly plate the surface of the
[0005]
However, the range of the electric field that can be adjusted by these methods is narrow, and the electric field cannot be freely adjusted on the surface of the
[0006]
The present invention has been made in view of the above-described points, and an object of the present invention is to adjust the electric field of each part over a wide range on the wafer surface, thereby forming a wafer having a uniform film thickness on the wafer surface. It is to provide a plating method.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention immerses a wafer in an electrolytic plating solution and disposes an anode electrode in parallel with the wafer at a predetermined distance from the wafer. The plating on the wafer surface is completed while the anode electrode is gradually moved away from the wafer from the position closest to the wafer to the position farthest away from the wafer while maintaining the current value of the current flowing between the anode electrodes constant ; did.
In the present invention, the anode electrode has a shape substantially similar to that of the wafer.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall schematic view showing a plating apparatus used in the present invention. As shown in the figure, this plating apparatus is configured by immersing a
[0009]
The
[0010]
The
[0011]
On the other hand, the
[0012]
The
[0013]
Next, the operation of this plating apparatus will be described. First, the
[0014]
Then, energization is performed between the
[0015]
FIG. 2 is an equipotential diagram showing the state of the electric field around the
[0016]
Then, the plating is continued while the
[0017]
FIG. 3 is an equipotential diagram showing the state of the electric field around the
[0018]
In this manner, the plating at the center of the
[0019]
In this embodiment, the voltage is controlled to decrease as the
[0020]
On the other hand, since the plating film thickness can be easily obtained by the product of the flowing current value and time, the current value should be kept constant (because the plating film thickness can be controlled only by managing the time). Further, when the current density is changed by changing the current value, the characteristics of the formed plating itself (film surface state, density, etc.) change. Therefore, in this embodiment, the voltage value is controlled to change as described above in order to keep the current value constant.
[0021]
The reason why the
[0022]
That is, normally, when the
[0023]
【The invention's effect】
As described in detail above, the present invention has the following excellent effects. (1) Since the surface of the wafer is plated by energizing between the wafer and the anode electrode while changing the distance between the wafer and the anode electrode in the electrolytic plating solution, a wide range on the wafer surface during plating. Thus, the electric field of each part can be adjusted, and plating with a uniform film thickness can be formed on the wafer surface.
[0024]
(2) Since the shape of the anode electrode is substantially similar to the shape of the wafer, the state of the electric field is substantially symmetric with respect to the line connecting the central portions of the wafer and the anode electrode, and a more uniform plating film is obtained. Can do.
[0025]
(3) Since the current value when plating on the wafer is made constant and the anode electrode is gradually moved away from the wafer, the plating film thickness can be more easily and effectively made uniform over the entire wafer surface. I can plan.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall schematic view showing a plating apparatus used in the present invention.
FIG. 2 is an equipotential diagram showing a state of an electric field around the
3 is an equipotential diagram showing the state of the electric field around the
FIG. 4 is an overall schematic view showing a conventional plating apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02639598A JP3639105B2 (en) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | Wafer plating method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP02639598A JP3639105B2 (en) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | Wafer plating method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH11209889A JPH11209889A (en) | 1999-08-03 |
JP3639105B2 true JP3639105B2 (en) | 2005-04-20 |
Family
ID=12192369
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP02639598A Expired - Lifetime JP3639105B2 (en) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | Wafer plating method |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3639105B2 (en) |
-
1998
- 1998-01-23 JP JP02639598A patent/JP3639105B2/en not_active Expired - Lifetime
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JPH11209889A (en) | 1999-08-03 |
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