JPH04210492A - 電気メッキ方法とメッキ装置 - Google Patents

電気メッキ方法とメッキ装置

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JPH04210492A
JPH04210492A JP40151090A JP40151090A JPH04210492A JP H04210492 A JPH04210492 A JP H04210492A JP 40151090 A JP40151090 A JP 40151090A JP 40151090 A JP40151090 A JP 40151090A JP H04210492 A JPH04210492 A JP H04210492A
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JP
Japan
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plating
anode electrode
plating liquid
jet tank
liquid level
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Withdrawn
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JP40151090A
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English (en)
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Yoshimi Shirakawa
良美 白川
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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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】
[00011
【産業上の利用分野]本発明は電気メッキ作業時にアノ
ード電極から発生する気泡をメッキ槽内で除去すること
でメッキ厚の均一化とメッキネ良の削減を実現して生産
性の向上を図った電気メッキ方法とメッキ装置に関する
。 [0002]例えば半導体装置の製造プロセスでは半導
体ウェーハ(以下ウェーハとした)上のパターン形成し
た導体表面に各種の電気メッキ処理を施す工程がある。 そしてこの場合のメッキ方法にはウェーハをメッキ液に
浸漬する所謂浸漬法や円筒状のカップに設置したウェー
ハにメッキ液を噴流させる所謂噴流式電気メッキ方法等
が採られているが、メッキ時のウェーハ背面の処理が不
要であることや工程の自動化が容易である等の理由から
後者の方法で処理されることが多い。 [0003] 【従来の技術】図3は従来の電気メッキ方法とメッキ装
置を説明する概念図であり、図4は問題点を説明する図
である。 [0004]なお図では被メッキ物がウェーハであり、
該ウェーハ上のパターン形成された導体面に銅(Cu)
メッキを施す場合を例として説明する。また図では理解
し易くするために先ずメッキ装置の概略を説明する。 [0005]側断面図で示す図5で、半導体ウェーハ1
の片面(図面下面)にはパターン形成された導体層1a
と該導体層la上のメッキ所要領域のみが窓となるよう
にパターン形成したレジスト層1bが積層されている。 従って導体層1aが露出する図のA、 B、 C領域が
銅(Cu)メッキされる所要領域である。 [0006]またメッキ装置2は、有底円筒状で底面近
傍にメッキ液供給ポート3a’を具えたメッキ液噴流槽
3aと該メッキ液噴流槽3aの周囲に固定されているメ
ッキ液排出ポート3b′を具えた受皿3bとからなるメ
ッキ槽3と、該メッキ液噴流槽3aの内面積より多少率
さい大きさで該噴流槽3aの内部に底面と平行に配設し
た網状のアノード電極4、および該噴流槽3aの上部に
位置する開口側端辺近傍の周囲3か所以上の複数箇所に
該噴流槽3aと絶縁を保って貫通させて配設したカソー
ド電極5とで構成されている。 [0007]そしてこの場合の上記アノード電極4は上
記メッキ液噴流槽3aの周壁に該噴流槽3aと絶縁を保
って固定されているアノード電極端子4aに固定されて
いる。 また上記複数のカソード電極5のメッキ液噴流槽りa内
部に位置する端部は上方に曲げられた後先鋭化されてい
るが、その先鋭化された先端は上記噴流槽3aの開口側
端辺すなわちメッキ液面と一致する高さで且つ上記ウェ
ーハ1の少なくともメッキする導体層1aの存在領域内
に位置するように配置されている。 [0008]このことは、上記ウェーハ1の導体層1a
形成面側を該カソード電極5と対面させた状態で該電極
5上に押圧して載置すると、該電極5の先端がレジスト
層1bを突き破ってもしくは直接所要の導体層1aと接
触すると共に該ウェーハ1の導体層1aが上記メッキ液
噴流槽3aの開口側端辺すなわちメッキ液面と一致する
ことを意味する。 [0009]従って被メッキ物としてのウェーハ1を上
記方法でカソード電極5に載置しメッキ液供給ポート3
a′からメッキ液噴流槽3aに硫酸鋼メッキ液を注入す
ると、網状のアノード電極4を通過する該メッキ液が上
記ウェーハ1の導体層1aの面に噴流となってぶつかる
と同時に該メッキ液噴流槽3aから溢れ出して受皿3b
のメッキ液排出ボート3b′から流出されることとなる
。 [00101そこでウェーハ1が5インチ程度の場合、
例えばメッキ液を4リットル/分程度で供給すると共に
上記アノード電極端子4aとカソード電極5の間に1〜
2ポルト程度の電位差を付与することで、該ウェーハ1
上の導体層1aに所定の銅(Cu)メッキ処理を施すこ
とができる。 [00111問題点を説明する図4は、気泡の流れ状態
と気泡のウェーハへの付着状態を示す図である。一般に
電気メッキ処理ではメッキ液に含まれる水分が電気分解
されて酸素(02)を主体とした微細な気泡が電極から
発生するが、該気泡の発生は電極の材質に左右されるこ
とが知られている。 [0012]例えば電極にはメッキ液への溶解を避ける
ためにチタンや白金の如く化学的に安定した材料を使用
することが多いが、かかる材料はイオン化傾向が低いた
めに電極に構成したときに気泡が発生し易い。 [0013]そしてこの場合の気泡atはメッキ液の上
述した流れにのってメッキ液噴流槽3a内を上昇しウェ
ーハ1の周辺を通った後受皿3bのメッキ液排出ポート
3b’からメッキ液と共に排出されるが、その一部は図
示a2のようにウェーハ1の表面に付着する。 [0014]従って、該ウェーハ1に付着する気泡a2
は該ウェーハ1の中心部より周辺部の方が多くなると同
時に付着した気泡が互いに結合して図のa3のように大
きい気泡に成長することがあるが、このように気泡が付
着した領域はメッキされることがない。 [0015]そのため所要領域内のメッキ厚さにバラツ
キが生ずると共にウェーハ周辺部のメッキ形成が妨害さ
れることになり、結果的にウェーハ周辺部が中心部より
もメッキ厚さが薄くなる傾向にある。 [00163更に気泡が導体パターン内の一箇所に留ま
ったときにはその部分のメッキ厚さの減少比が大きくな
り、極端な場合にはメッキされないことになる。 [00171
【発明が解決しようとした課題]従来のメッキ方法とメ
ッキ装置では、被メッキ物の周辺部のメッキ厚さが中心
部よりも薄くなり易く、また同一領域内でもメッキ厚さ
にバラツキが生じ易いと言う問題があった。 [0018] 【課題を解決するための手段】上記課題は、メッキ液噴
流槽のメッキ液面を規制する上側開口近傍で該メッキ液
面に接触させて配置した被メッキ物のカソード電極に繋
がる導体に、該メッキ液噴流槽の下側に配設したアノー
ド電極を浸漬するメッキ液を噴流させて該導体に所要の
メッキ処理を施す電気メッキ方法であって、該アノード
電極から発生する気泡を上記メッキ液面の余白領域に誘
導し該余白領域から散逸させた状態でメッキ処理を行う
ことによって達成される。 [00191また、メッキ液噴流槽のメッキ液面を規湘
する上側開口近傍で該メッキ液面に接触させて配置した
被メッキ物のカソード電極に繋がる導体に、該メッキ沼
噴流槽の下側に配設したアノード電極を浸漬するメッキ
液を噴流させ、該導体に所要のメッキ処理を施すメッキ
装置であって、アノード電極の上部近傍に、該アノード
tiから発生する気泡を捕捉して上記メッキ液面の余白
領域に誘導し該余白領域から散逸させるガス捕集具が具
えられて構成されているメッキ装置によって達成される
。 [00201
【作用]電極から発生する気泡を該電極の近傍で除去で
きれば被メッキ物に付着する気泡をなくすことができる
。 [00211本発明ではアノード電極の上方または近傍
にガス捕集部を設けて該電極から発生する気泡をメッキ
槽の外に除去するようにしている。従って全面にわたっ
て厚さが均一で且つ不良等の発生することがないメッキ
処理を容易に行うことができる。 [0022] 【実施例】図1は本発明になるメッキ方法とメッキ装置
を説明する図であり、図2は他のメッキ装置構成例を示
す図である。 [0023]なお図では被メッキ物が図3と等しいウェ
ーハ1である場合としており、図3と同じ対象物には同
一記号を付して表わしている。また図では理解し易くす
るためメッキ装置の構成を先に説明する。 [00241図3同様の側断面図で示す図1で、メッキ
装置11は図3で説明したメッキ装置2のアノード電極
4の上方近傍に化学的に安定したテフロン樹脂からなる
ガス捕集具12を固定して配設したものである。 [0025]特にこの場合のガス捕集具12は、アノー
ド電極4をほぼカバーする大きさを持つ円形キャップ状
で上面が片側に傾斜して形成さねている本体12aと該
上面の最上位位置に形成されている上方に延びる煙突状
パイプ12bとで構成されており、メッキ液噴流槽3a
の内壁近傍を該内壁に沿って上方に延びる該パイプ12
bの上端開口部は該メッキ液噴流槽3aの開口側端辺す
なわちメッキ液面近傍に位置するように構成されている
【0026】そこで図3で説明した如くウェーハ1をメ
ッキ液噴流槽3aの上部所定位置にセツティングした後
、メッキ液供給ボーh3a’からメッキ液噴流槽3aに
硫酸鋼メッキ液を注入しながらアノード電極端子4aと
カソード電極5の間に所定の電位差を印加すると、網状
のアノード電極4を透過したメッキ液は上記ガス捕集具
12の周囲を回って該噴流槽3a内を上昇するので図3
で説明したように上記ウェーハ1のA、 B、 Cで示
す所定領域にメッキ処理を施すことができる。 [0027]一方アノード電極4から発生する気泡は上
記ガス捕集具12によって煙突状パイプ1゜2bの部分
に集められた後肢パイプ1−2bの開口から大気中に散
逸する。従って気泡のウェーハ1への付着をなくすこと
ができるので、該ウェーハ上所要領域全域にわたって均
一な厚さのメッキ処理を施すことができる。 [0028]他の構成例を示す図2は、図3におけるメ
ッキ装置2の円板形網状のアノード電極4を外径がメッ
キ液噴流槽3aの内径より僅かに小さい円筒形のアノー
ド電極15に置き換えると共に、該アノード電極15の
上方にウェーハ1の径より大きく該噴流槽3aの内径よ
り小さい円筒形で片側開口部1.6aのみが内側に向か
うテーパでせばめられているテフロン(登録商標)樹脂
からなるガス捕集具16をメッキ液噴流槽3aと同芯に
絶縁配設してメッキ装置17を構成したものである。 [0029]そしてこの場合のガス捕集具16は、せば
められた側の開口部1.6aが上記アノード電極15側
を向くようにその周囲複数箇所に設けられている突起1
6bで上記メッキ液噴流槽3aの内壁に固定されている
が、他方の開口部はメッキ液噴流槽3aの開口側端辺す
なわちメッキ液面近傍に位置するように構成されている
。 [00301そこで図3で説明した如く、ウェーハ1を
メッキ液噴流槽3aの上部所定位置にセツティングした
後メッキ液供給ポート3a′からメッキ液噴流槽3aに
硫酸鋼メッキ液を注入しながらアノード電極端子4aと
カソード電極5の間に所定の電位差を印加することで上
記ウェーハ1のA、 B、 Cで示す所定領域にメッキ
処理が施せることは図3の場合と同様である。 [00311一方円筒形のアノード電極15から発生す
る気泡はそのまま上昇して上記ガス捕集具16の内側に
せばめられた開口部16aのテーパ部分で捕捉されて該
ガス捕集具16の外面とメッキ液噴流槽3aの内壁間の
隙間を上昇した後上面の開口から大気中に散逸する。 [0032]従って気泡のウェーハlへの付着をなくす
ことができるので、図1と同様にウェーハ上の所要領域
全域に均一な厚さのメッキ処理を施すことができる。 [0033]
【発明の効果】上述の如く本発明により、電気メッキ作
業時に@極から発生する気泡をメッキ槽内で除去してメ
ッキ厚の均一化とメッキネ良の削減を実現し生産性の向
上を図った電気メッキ方法とメッキ装置を提供すること
ができる。 [0034]なお本発明の説明では有底円筒状のメッキ
噴流槽を使用した場合について行っているが、角形等値
の形状のメッキ噴流槽でも同等の効果を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1.】  本発明になるメッキ方法とメッキ装置を
説明する図である。
【図2】 他のメッキ装置構成例を示す図である。
【図3】 従来の電気メッキ方法とメッキ装置を説明す
る概念図である。
【図4】 問題点を説明する図である。
【符号の説明】
1  半導体ウェーハ        2  メッキ装
置 3a   メッキ液噴流槽        3a’  
メッキ液供給ポート 4  アノード電極         4a  アノー
ド電極端子 5  カソード電極 11   メッキ装置          12ガス捕
集具12a  本体            12b 
 煙突状パイプ 15   アノード電極         16ガス捕
集具16a  片側開口部          16b
  突起17   メッキ装置
【図1】

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】メッキ液噴流槽(3a)のメッキ液面を規
    制する上側開口近傍で該メッキ液面に接触させて配置し
    た被メッキ物(1)のカソード電極(5)に繋がる導体
    に、該メッキ液噴流槽(3a)の下側に配設したアノー
    ド電極(4)を浸漬するメッキ液を噴流させて該導体に
    所要のメッキ処理を施す電気メッキ方法であって、該ア
    ノード電極(4)から発生する気泡を上記メッキ液面の
    余白領域に誘導し該余白領域から散逸させた状態でメッ
    キ処理を行うことを特徴とした電気メッキ方法。
  2. 【請求項2】メッキ液噴流槽(3a)のメッキ液面を規
    制する上側開口近傍で該メッキ液面に接触させて配置し
    た被メッキ物(1)のカソード電極(5)に繋がる導体
    に、該メッキ液噴流槽の下側に配設したアノード電極(
    4)を浸漬するメッキ液を噴流させ、該導体に所要のメ
    ッキ処理を施すメッキ装置であって、アノード電極(4
    )の上部近傍に、該アノード電極(4)から発生する気
    泡を捕捉して上記メッキ液面の余白領域に誘導し該余白
    領域から散逸させるガス捕集具(12)が具えられて構
    成されていることを特徴としたメッキ装置。
  3. 【請求項3】前記のアノード電極(4)がメッキ液噴流
    槽(3a)を上下で遮断する方向に配設された網状に形
    成され、該アノード電極(4)から発生する気泡を捕捉
    してメッキ液面の余白領域から散逸させるガス捕集具(
    12)が該アノード電極(4)をほぼカバーする大きさ
    を持つキャップ状で片側に傾斜した上面を持つ本体(1
    2a)と該本体(12a)の最上位位置に設けたメッキ
    液面近傍まで延びる煙突状パイプ(12b)とで構成さ
    れていることを特徴とした請求項2記載のメッキ装置。
  4. 【請求項4】請求項2記載のアノード電極(4)がメッ
    キ液噴流槽(3a)の内壁面近傍で該内壁面に沿う筒状
    に形成され、該筒状のアノード電極(15)から発生す
    る気泡を捕捉してメッキ液面の余白領域から散逸させる
    ガス捕集具(16)が該アノード電極(16)側の開口
    が少なくとも該アノード電極(16)の存在領域よりも
    小さく他端側の開口が上記メッキ液噴流槽(3a)の内
    壁より内側で且つ上記メッキ液面の余白領域に位置する
    ような大きさを持つ筒状に形成されて構成されているこ
    とを特徴とした請求項2記載のメッキ装置。
JP40151090A 1990-12-12 1990-12-12 電気メッキ方法とメッキ装置 Withdrawn JPH04210492A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7165843B1 (ja) * 2022-03-31 2022-11-04 株式会社荏原製作所 めっき装置及びめっき方法
TWI808710B (zh) * 2022-04-06 2023-07-11 日商荏原製作所股份有限公司 鍍覆裝置及鍍覆方法

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