JPH04107283A - 半導体製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 半導体製造装置、特に半導体基板等に金属のバンプ等を
形成する電気メッキ装置の構造に関し、複数の半導体基
板等に同時に厚さが均一なメッキを施すことが可能でし
かもコンパクトな電気メッキ装置を提供することを目的
とし、 ［１］メッキ槽とメッキ液循環手段とを有し、該メッキ
槽には仕切り板が配設されて複数のメッキ室が形成され
ており、順次隣接する二個の該メッキ室はこれらを仕切
る該仕切り板の交互に異なる一端部で連通し、総ての該
メッキ室が順次直列に連通して単一のメッキ液流路を形
成しており、該メッキ室の各々において一対の基板とア
ノードとを対向せしめ且つメッキ液を該メッキ液循環手
段により該メッキ液流路に沿って強制循環して複数の該
基板を同時に電気メッキするように構成する。

［２］前記の［ｌ］において、各基板及び各アノードを
仕切り板とメッキ槽側壁のいずれかにそれらの背面を接
触させて固定するように構成する。

［３１前記の［２コにおいて、基板を固定する部分は該
基板を嵌め込むことが可能な凹所を備えているように構
成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、半導体製造装置、特に半導体基板等に金属の
バンプ等を形成するための電気メッキ装置の構造に関す
る。

近年、半導体装置においては特に高実装密度用として金
属（ハンダ、金、銅等）のバンプを用いたボンディング
（フリップチップ方式、ＴＡＢ方式等）が普及して来た
。このバンプは通常電気メッキにより形成されるが、バ
ンプとしてかなりの高さ（即ちメッキ厚）を必要とする
関係でメッキに長時間を要する上、メッキ厚の均一性も
要求されるため、高精度でしかも生産性の高い電気メッ
キ装置が望まれている。

〔従来の技術〕

従来の半導体基板用電気メッキ装置の代表例を第２図及
び第３図を参照しながら説明する。

第２図は従来の電気メッキ装置（浸漬式）の模式断面図
である。図中、■は被メッキ物の基板（ウェーハ）、３
はメッキ液、２１はメッキ槽、２２はアノード、２３は
攪拌器である。メッキ液３を満たしたメッキ槽２１の中
に基板１とアノード２２とを対向させ、攪拌器２３でメ
ッキ液３を攪拌しながら基板ｌとアノード２２とに通電
してメッキするものである。

第３図は従来の電気メッキ装置（噴流式）の模式断面図
である。図中、■は被メッキ物の基板（ウェーハ）、３
はメッキ液、３１は内槽、３２は外槽、３３は補助槽、
３４は循環ポンプ、３５はカソード端子、３６はアノー
ド端子、３７はアノードである。

内槽３１の上端部に基板１を、中間部にメツシュ状のア
ノード３７を配し、下端部からメッキ液３を循環ポンプ
３４で噴き上げ、基板ｌとアノード３７とに通電してメ
ッキするものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

ホンディング用のバンプは先に述べたようにかなりの高
さ（即ちメッキ厚、例えば１００μｍ）を必要とする関
係でメッキ処理に長時間（例えば２時間）を要するため
、大量生産のためには多数のメッキ装置を設置するか、
又は多数のウェーハを同時に処理出来るメッキ装置を設
置しなければならない。一般的には後者の方が設置面積
、設備費用共に少なくて済むというメリットがあるが、
前述のようなような半導体基板用電気メッキ装置の場合
にはメッキ厚の均一性を維持する必要上、■他の基板に
対向しているカソードの影響を避けるために基板相互の
間隔を充分に取らなければならない、■メッキ面に接す
るメッキ液の濃度を常に一定に保つために基板枚数に等
しい台数の攪拌器又は循環ポンプを必要とする、等の理
由でコンパクトな多数個同時処理装置を得ることが困難
である、という問題があった。

本発明は、このような問題を解決して、複数の半導体基
板等に同時に厚さが均一なメッキを施すことが可能でし
かもコンパクトな電気メッキ装置を提供することを目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

この目的は、本発明によれば、［１］メッキ槽とメッキ
液循環手段とを有し、該メッキ槽には仕切り板が配設さ
れて複数のメッキ室が形成されており、順次隣接する二
個の該メッキ室はこれらを仕切る該仕切り板の交互に異
なる一端部で連通し、総ての該メッキ室が順次直列に連
通して単一のメッキ液流路を形成しており、該メッキ室
の各々において一対の基板とアノードとを対向せしめ且
つメッキ液を該メッキ液循環手段により該メッキ液るこ
とで、［２１前記の［１］において各基板及び各アノー
ドを仕切り板とメッキ槽側壁のいずれかにそれらの背面
を接触させて固定する構造とすることで、［３１前記の
［２］において基板を固定する部分は該基板を嵌め込む
ことが可能な凹所を備えているように構成することで、
達成される。

〔作用〕

本発明では、メッキ槽は仕切り板で複数のメッキ室に分
割され、各メッキ室でそれぞれ一枚の基板をメッキする
ため、他の基板に対向しているカソードの影響を受けて
メッキ厚の不均一を生ずることはない。従って複数の基
板を同時に処理出来るにもかかわらず、メッキ槽をコン
パクトなものにすることが出来る。更に、基板とアノー
ドをメッキ室の側面に密着させることもメッキ槽のコン
パクト化に寄与する。

又、各メッキ室はメッキ槽内部で直列に連通しているた
め、強制循環するメッキ液の流量はメッキ室−個の場合
と同等でよく、従って循環ポンプやバッファ用の補助槽
等のメッキ液循環手段を殆ど大きくする必要がない。

尚、メッキ室側面の基板嵌め込み用凹所は、基板の重量
を支えて固定を容易にすると共に、基板の位置決めを容
易にしている。

〔実施例〕

本発明に基づく電気メッキ装置の一実施例を第１図を参
照しながら説明する。

第１図は本発明の実施例の電気メッキ装置の模式図であ
り、（ａ）は平面断面図、（ｂ）は部分斜視図である。

図中、１は被メッキ物の基板（ウェーハ）、２はアノー
ド、３はメッキ液である。１１はメッキ槽、１２は仕切
り板、１２Ａは凹所、１２ｂはカソードピン、１２ｃは
保持ピン、１３はメッキ液循環手段であり、補助槽１３
ａ、循環ポンプ１３ｂ等からなっている。

メッキ槽１１はこの例では三枚の仕切り板１２により四
個のメッキ室１１Ａ、　１１Ｂ、　ｔｉｃ、　１１Ｄに
分割されている。但し、仕切り板１２の一端はメッキ槽
１１の側壁との間に空隙を有しているため、隣接する二
個のメッキ室（１１Ａと１１Ｂ、　　１１Ｂと１１Ｃ，
１１ｃとＬＩＤ）は総て連通している。しかも、その空
隙は仕切り板１２が複数の場合にはその左端と右端、交
互にあるため、メッキ室１１Ａ、　１１Ｂ、　１１ｃ、
　１１Ｄが直列に連通して一本のメッキ液流路を形成し
ている。このメッキ液流路の一端は補助槽１３ａに、他
端は循環ポンプ１３ｂに連通している。

基板１とアノード２はそれぞれメッキ室の対向する側壁
（仕切り板１２又はメッキ槽１１の側壁）にその背面を
密着させて固定するが、頻繁に着脱する基板ｌを密着さ
せる部分には、形状がその基板ｌと略一致しくやや大き
い）、深さがその基板ｌの厚さと略等しい窪み（凹所１
２Ａ）が設けられている。メッキ時には基板ｌをこの凹
所１２Ａに嵌め込み、仕切り板１２に取り付けられたカ
ソードピン１２ｂて基板ｌと電気的に接続し、更にこの
カソードピン１２ｂと仕切り板１２に取り付けられた保
持ピン１２ｃとて基板１を密着させる。アノード２とし
ては、基板１と直径の略等しいＰｔ／Ｔｉの板又はメツ
シュを用いた。

本実施例の電気メッキ装置は四個のメッキ室を持ち、４
インチ径のウェーハ四枚を同時にメッキ出来るから、従
来の４インチ径のウェーハを一枚ずつ処理する装置の四
倍の処理能力を持つにもかかわらず、その大きさは従来
の装置（噴流式）の二倍程度となった。この装置の補助
槽の容量と循環ポンプの能力はいずれも従来の装置と同
等のものを一式だけ使用している。この装置により、従
来と同等の流量（５β／分）でメッキ液を循環して四枚
のウェーハを同時にメッキし、いずれも従来装置による
場合と同等の品質（メッキ厚の均一性）を得た。

本発明は以上の実施例に限定されることなく、更に種々
変形して実施出来る。例えば、メッキ槽１１の側壁に凹
所１２Ａを設けて基板ｌを嵌め込むように構成してもよ
い。又、本発明は半導体基板へのバンプ形成以外の用途
の電気メッキ装置に対しても有効である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、複数の半導体基
板等に同時に厚さが均一なメッキを施すことが可能でし
かもコンパクトな、電気メッキ装置を提供することが出
来、半導体装置等製造の合理化に寄与するところ大であ
る。

３はメッキ液、 １１はメッキ槽、 １１Ａ、１１Ｂ、・・・はメッキ室、 １２は仕切り板、 １２Ａは凹所、 １３はメッキ液循環手段、 である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の電気メッキ装置の模式図、 第２図は従来の電気メッキ装置（浸漬式）の模式断面図
、 第３図は従来の電気メッキ装置（噴流式）の模式断面図
、である。 図中、１は基板、 ２はアノード、 （ａ目り伯ビｆ１面記 不発８月ｎ実Ａ４發＋’ｊｎ＠気メンへ装置ｔ９更べ斥
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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］メッキ槽（１１）とメッキ液循環手段（１３）と
   を有し、 該メッキ槽（１１）にはその底面に垂直に仕切り板（１
   ２）が配設されて複数のメッキ室（１１Ａ、１１Ｂ、・
   ・・）が形成されており、 順次隣接する二個の該メッキ室（１１Ａ／１１Ｂ、１１
   Ｂ／１１Ｃ、・・・）はこれらを仕切る該仕切り板（１
   ２）の交互に異なる一方の端部で連通し、総ての該メッ
   キ室（１１Ａ、１１Ｂ、・・・）が順次直列に連通して
   単一のメッキ液流路を形成しており、 該メッキ室（１１Ａ、１１Ｂ、・・・）の各々において
   一対の基板（１）とアノード（２）とを対向せしめ、且
   つメッキ液（３）を該メッキ液循環手段（１３）により
   該メッキ液流路に沿って強制循環して複数の該基板（１
   ）を同時に電気メッキすることを特徴とする半導体製造
   装置。 ［２］前記の各基板（１）及び各アノード（２）を前記
   の仕切り板（１２）とメッキ槽（１１）側壁のいずれか
   にそれらの背面を接触させて固定する構造であることを
   特徴とする請求項１記載の半導体製造装置。 ［３］前記の基板（１）を固定する部分の前記仕切り板
   （１２）又はメッキ槽（１１）側壁は該基板（１）を嵌
   め込むことが可能な凹所（１２Ａ）を備えていることを
   特徴とする請求項２記載の半導体製造装置。