JP3836588B2

JP3836588B2 - ウエハのメッキ装置

Info

Publication number: JP3836588B2
Application number: JP33510397A
Authority: JP
Inventors: 潤一郎吉岡; 信利斎藤
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1997-11-19
Filing date: 1997-11-19
Publication date: 2006-10-25
Anticipated expiration: 2017-11-19
Also published as: JPH11152600A

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行なう際に印加する電場の調整が効果的に行なえるウエハのメッキ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ウエハの表面に電解メッキを施すウエハのメッキ装置は、図７に示すように、電解メッキ液１２０中に、ウエハ１００と、ウエハ１００表面に対向するように設置される平板状のアノード１１０とを浸漬し、ウエハ１００とアノード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、図８に示すようにウエハ１００の外周部ほど電位勾配が高く、従ってウエハ１００の中心部よりも外周部に向かうほどメッキの膜厚が厚くなる傾向にあった。
【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、このため従来はウエハ１００とアノード１１０間に遮蔽板を設置したり、アノード１１０の大きさを調整したりするなどの方法が取られていた。
【０００５】
しかしながらこれらの方法では電位分布の細かな調整が困難である。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、ウエハ上にメッキを行なう場合に印加する電位分布が細く調整できてウエハ表面に容易に均一な厚みのメッキを形成することができるウエハのメッキ装置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、ウエハと、ウエハから所定距離離間してウエハ面に対向するように設置されるアノードとを浸漬し、ウエハとアノード間に通電することでウエハ表面にメッキを行なうウエハのメッキ装置において、前記アノードのウエハに対向する側の表面に、前記ウエハと同心円状にその中心部よりも外周部の方が遮蔽効果が大きくなるようにその中心部から外周部にわたる各部分を遮蔽効果の異なる構造に形成した誘電体を取り付けたことを特徴とする。
また本発明は、前記ウエハとアノードと誘電体は、何れもほぼ同一寸法の円板状に形成されていることを特徴とする。
また本発明は、前記誘電体は板状であって、その厚みが中心部ほど薄く、外周部に向かうほど厚くなるように構成されていることを特徴とする。
また本発明は、前記誘電体は、その厚みが中心部ほど薄く、外周部に向かうほど厚くなるように同心円状に階段状にその厚みを異ならせて構成されていることを特徴とする。
また本発明は、前記誘電体は、その厚みが中心部ほど薄く、同心円状に外周部に向かうほど厚くなるようにその表面に球面状の凹部を設けて構成されていることを特徴とする。
また本発明は、前記誘電体は、メッシュ状の板又はパンチングプレートであって、その開口の大きさが中心部ほど大きく、外周部に向かうほど小さくなるように構成されていることを特徴とする。
【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は本発明の一実施形態に用いるメッキ装置の全体概略図である。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、さらにアノード３０のウエハ１００に対向する側の表面に誘電体４０を取り付けて構成されている。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】
アノード３０は前記ウエハ１００と略同一寸法の円板状に形成されている。
【００１２】
ここで図２は誘電体４０を示す図であり、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は側断面図である。同図に示すように誘電体４０は前記ウエハ１００と略同一寸法の円板状に形成されており、且つ該誘電体４０はその厚みが中心部ほど薄く、外周部に向かうほど厚くなるように同心円状に階段状にその厚みを異ならせて構成されている。
【００１３】
この誘電体４０の材質としては塩化ビニールを用いているが、それ以外の誘電体材料、例えば耐熱塩化ビニル，ポリプロピレン，ポリエーテルサルフォン，ポリエーテルエーテルケトン，ポリカーボネート，ポリエチレン，ポリスチレン，ポリフッ化ビニリデン、フッ素樹脂等、種々のものを使用してもよい。
【００１４】
次にこのメッキ装置の動作を説明すると、まずポンプ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はメッキ槽１０内にその下部から供給されて、オーバーフロー槽１３にオーバーフローし循環する。
【００１５】
このとき同時にウエハ１００とアノード３０間に通電を行なってウエハ１００表面にメッキを行なう。
【００１６】
ここで図３はメッキ時におけるウエハ１００とアノード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、本実施形態においては、アノード３０表面に取り付けた誘電体４０の厚みを、中心部ほど薄く外周部に向かうほど厚くなるように同心円状に階段状に異ならせたので、即ちウエハ１００と同心円状にその中心部よりも外周部の方が遮蔽効果が大きくなるようにその厚みを異ならせたので、電位が高くなりやすいウエハ１００外周部から電位が低くなりやすいウエハ１００中心部への均等な電位分配ができた。従ってウエハ１００各部のメッキ膜厚を細かく調整できて均一化することができた。
【００１７】
図４，図５，図６は何れも本発明に用いる他の構造の誘電体４０−２，３，４を示す図であり、それぞれ図（ａ）は平面図、図（ｂ）は側断面図である。
【００１８】
即ち図４，図５，図６に示す誘電体４０−２，３，４もウエハ１００と略同一寸法の円板状に形成されている。
【００１９】
そして図４に示す誘電体４０−２の場合は誘電体材料からなる円板であってその厚みが中心部ほど薄く、同心円状に外周部に向かうほど厚くなるようにその表面に球面状の凹部４１を設けて構成されている。
【００２０】
また図５に示す誘電体４０−３の場合は誘電体材料からなる円板に多数の円形の開口４３を設けていわゆるパンチングプレートにしているが、その際開口４３の大きさを中心部ほど大きく、同心円状に外周部に向かうほど小さくなるように構成している。
【００２１】
また図６に示す誘電体４０−４の場合は誘電体材料からなる線材をメッシュ状の板に編んで構成されており、その際メッシュの開口４５の大きさを中心部ほど大きく、同心円状に外周部に向かうほど小さくなるように形成している。
【００２２】
これら誘電体４０−２，３，４の場合も前記誘電体４０と同様に、対向するウエハ１００と同心円状にその中心部よりも外周部の方が遮蔽効果が大きくなるように部分によって遮蔽効果が異なる構造に形成されているので、ウエハ１００各部の電位を均等にでき、ウエハ１００各部のメッキ膜厚を細かく調整できて均一化することができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明によれば、アノードの表面に、部分によって遮蔽効果が異なる構造の誘電体を設置したので、中心部から外周部にわたって誘電体による遮蔽効果を徐々に変えることができ、電場を細かく調整してウエハ全面にわたって電位分布を均一にすることができ、結果としてメッキ膜厚を均一にすることができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に用いるウエハのメッキ装置の全体概略図である。
【図２】誘電体４０を示す図であり、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は側断面図である。
【図３】ウエハ１００とアノード３０周辺の電場の状態を示す等電位線図である。
【図４】他の構造の誘電体４０−２を示す図であり、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は側断面図である。
【図５】他の構造の誘電体４０−３を示す図であり、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は側断面図である。
【図６】他の構造の誘電体４０−４を示す図であり、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は側断面図である。
【図７】従来のウエハのメッキ装置の全体概略図である。
【図８】ウエハ１００とアノード１１０周辺の電場の状態を示す等電位線図である。
【符号の説明】
１０メッキ槽
２０電解メッキ液
３０アノード
４０誘電体
４０−２誘電体
４０−３誘電体
４０−４誘電体
４３開口
４５開口
１００ウエハ

Claims

電解メッキ液中に、ウエハと、ウエハから所定距離離間してウエハ面に対向するように設置されるアノードとを浸漬し、ウエハとアノード間に通電することでウエハ表面にメッキを行なうウエハのメッキ装置において、
前記アノードのウエハに対向する側の表面に、前記ウエハと同心円状にその中心部よりも外周部の方が遮蔽効果が大きくなるようにその中心部から外周部にわたる各部分を遮蔽効果の異なる構造に形成した誘電体を取り付けたことを特徴とするウエハのメッキ装置。
前記ウエハとアノードと誘電体は、何れもほぼ同一寸法の円板状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のウエハのメッキ装置。
前記誘電体は板状であって、その厚みが中心部ほど薄く、外周部に向かうほど厚くなるように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のウエハのメッキ装置。
前記誘電体は、その厚みが中心部ほど薄く、外周部に向かうほど厚くなるように同心円状に階段状にその厚みを異ならせて構成されていることを特徴とする請求項３に記載のウエハのメッキ装置。
前記誘電体は、その厚みが中心部ほど薄く、同心円状に外周部に向かうほど厚くなるようにその表面に球面状の凹部を設けて構成されていることを特徴とする請求項３に記載のウエハのメッキ装置。
前記誘電体は、メッシュ状の板又はパンチングプレートであって、その開口の大きさが中心部ほど大きく、外周部に向かうほど小さくなるように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のウエハのメッキ装置。