JPH0453960B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は半導体等のウエハーのメツキ装置、特
に合金メツキする際に組成の均一性に優れたメツ
キを施し得る装置に関する。 従来、半導体素子表面の電極形成、素子裏面へ
のろう材層形成にメツキ技術が適用されている。
このようなメツキ処理はウエハーの段階で施すの
が一般的で、通常ウエハーを水平に保持し、ウエ
ハー下方からメツキ液を噴射する噴流式メツキ装
置が用いられている。 ところが、このようなメツキ装置により半田メ
ツキを施すとメツキされた半田層の組成が半径方
向で変化する現象があり、ウエハーの直径が大き
くなるに従い、この傾向は顕著になつている。こ
の原因は、ウエハー中心部に噴射されたメツキ液
がウエハーに沿つて周縁部に向つて流れる際の流
速が変化するため、電流分布が均一にならず、こ
のため半田を構成する金属成分の電着がウエハー
面上で変化するからであろうと考えられている。 この場合、半田層の組成変化が僅かであれば、
さして問題とはならないが、同一のウエハー内で
半田組成のばらつきが大きいと、融点がばらつく
結果、これを半導体チツプに切離してダイボンド
する際、同一の温度条件での融着の度合がばらつ
き、接合の信頼性を低下させる原因となる。 本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、
合金メツキにおいてウエハー全面に亘り極めて均
一な組成のメツキ層を形成し得るメツキ装置を提
供することを目的とするものである。 この目的を達成するため、本発明は槽内中央部
又は槽内側壁に陽極を配置したメツキ槽と、駆動
手段により回転される回転軸に連結され、上記陽
極から離間して、かつ陽極と相対してウエハーを
保持するためのウエハー保持具とを具備し、前記
回転軸を回転させながら陽極と保持具間に所要の
電圧を印加してウエハー上にメツキを施すように
したものである。 以下本発明の一実施例を図面により詳細に説明
する。 第１図は本発明メツキ装置の一実施例を示す概
略断面図である。図に示すように、メツキ槽１の
中央部には陽極２が配置され、この陽極２を挾ん
でウエハー保持具３が、図では２個、陽極２と同
心に配置された回転軸４に取付けられている。こ
のウエハー保持具３の拡大図を第２図に示す。即
ち、この保持具３はウエハー５を背面及び下部で
支持する部材３ａと、ウエハー５の上部を部材３
ａに押し付けて容易に脱落しないようにするため
の押え板３ｂ及び上記回転軸４への連結杆３ｃか
ら成つている。なお、ウエハー５の正面にのみメ
ツキを施すためウエハー５の背面は樹脂コーテイ
ング層６が設けてある。またウエハー保持具３自
体にメツキが施されるのを防止するため、支持部
材３ａ、連結杆３ｃは絶縁材料で構成され、給電
線７を介して給電端子となる押え板３ｂは金属製
であるが、正面及び側面を絶縁材で被覆してあ
る。 一方、回転軸４には、それぞれ保持具３に給電
するための集電部８が設けてあり、この集電部８
に接触子９が摺動可能に取付けられている。 そして、上記メツキ槽１に所要のメツキ液を入
れ、図示しない駆動手段により回転軸４を回転さ
せながら陽極２と接触子９の間に所要の電圧を印
加すればウエハー５上にメツキが施される。 なお、本装置の場合、陽極２とウエハー５の距
離はあまり近過ぎると陽極２とウエハー５間の電
流分布が不均一になる恐れがある。このため、極
間距離を10cm以上とするのが好ましい。また電流
分布を均一にするには陽極２の形状を一様な丸棒
状にせず、角棒状、ネツト状或は縦に複数個に分
割された形状にするのが好ましい。また、電極２
は回転軸４を中心とする円周上に配置するよう槽
内側壁側に設けても良い。この場合、陽極２は円
筒状にする必要はなく、むしろ複数個に分割して
配置するのがコスト的でもあるし、電流分布を均
一化する上でも好ましい。そしてウエハー保持具
３は当然ウエハー５が回転中においてもその正面
が常にこの陽極２に相対するような向きにされな
ければならない。 このようにすると、ウエハー保持具３の回転に
より相対的にメツキ液がウエハー５の表面を一方
向に、一様に流れ、その流速はウエハー５上で均
一になるため電流分布が一様となり、均一な組成
の合金電着が可能となる。 次に、本発明装置の有効性を証するための実施
例を次に示す。 実施例 直径30cm、高さ20cmの円筒型メツキ槽をアクリ
ル樹脂で作り、白金をメツキしたチタン板を直径
３cm、長さ10cmの円筒状にして槽中央部に配置し
た。一方、不銹鋼の丸棒を回転軸に用い、集電部
を除いて、これにPVCを被覆し、軸下端に第２
図に示すようなウエハー保持具をPVC製連結杆
を介して、２個吊り下げた。このウエハー保持具
に、直径75mmの背面にフオトレジストを塗布した
Siウエハーを保持し、Sn−Pb合金メツキを施し
た。なお、メツキ浴組成を第１表に、またメツキ
条件を第２表に示す。

【表】

【表】 次に、メツキされたウエハーを取出し、メツキ
層の組成をウエハー中心から５mm毎に螢光Ｘ線で
調べた。その結果からSn−Pb合金中のPb濃度を
計算し、これを第３図に示した。その結果、極め
て均一な合金組成が維持されることが分る。な
お、比較のため従来の噴流式メツキ装置によりメ
ツキした場合の合金組成の例を第４図に示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明メツキ装置の一実施例を示す概
略断面図、第２図はそのウエハー保持具の拡大図
で、Ａは正面図、Ｂは側面図、第３図は本発明装
置によるSn−Pb合金中のPb濃度特性を示す図、
第４図は従来の噴流式メツキ装置によるSn−Pb
合金中のPb濃度特性を示す図である。 １……メツキ槽、２……陽極、３……ウエハー
保持具、３ａ……支持部材、３ｂ……押え板、３
ｃ……連結杆、４……回転軸、５……ウエハー、
６……樹脂コーテイング層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 駆動手段により回転される回転軸と、該回転
   軸の下方に設けられかつ該回転軸と同心又は回転
   軸を中心とする円周上に陽極を配置してメツキ液
   を入れたメツキ槽と、前記回転軸に連結され、前
   記陽極から離間してかつ該陽極とその正面が常に
   相対するようウエハーを保持するウエハー保持具
   と、からなることを特徴とするメツキ装置。