JPH11163015A

JPH11163015A - メッキ装置

Info

Publication number: JPH11163015A
Application number: JP32311897A
Authority: JP
Inventors: Soichi Honma; 荘一本間; Takashi Okada; 岡田　　隆
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-11-25
Filing date: 1997-11-25
Publication date: 1999-06-18

Abstract

(57)【要約】【課題】ウエハの中央部分と周縁部分とでのメッキ膜
厚分布を少なくするようにして金属バンプの高さを均一
化したメッキ装置を提供する。【解決手段】すず、鉛及びアルカンスルホン酸、界面
活性剤を主成分とし添加剤を含有するメッキ液２２を収
納し、このメッキ液２２を循環ポンプ２８で循環させる
ようにしたメッキ槽２１内に、出入可能に設けた保持具
３４に保持されたウエハ３３を、それぞれの金属バンプ
を形成するメッキ面が対向するよう配置すると共に、両
メッキ面間にアノード支持部材３２を位置させ、さらに
このアノード支持部材３２に、ウエハ３３の両メッキ面
に対向するようウエハ３３の外形寸法よりも小さい平円
板状のはんだ板でなるアノ一ド板３１を支持させ、直流
電源５３によりウエハ３３とアノ一ド板３１に電流を流
してウエハ３３のメッキ面に共晶はんだメッキを行うよ
う構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ウエハ表面に例え
ば金属バンプを形成するためにメッキを行うメッキ装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知の通り、電子機器の高速・高密度化
に対応して半導体チップを基板に実装するための技術と
して、べアチップを用いる方法が最近多く開発されてい
る。そして、実装方法としては、具体的にワイヤボンデ
ィング法、ＴＡＢ法、フリップチップ法などがある。し
かし、ワイヤボンディング法は、半導体チップをフェイ
スアップにおき、半導体チップのパッドと基板上のパッ
ドを金などのボンディングワイヤによって接続する方法
であるが、このワイヤボンディング法では５０μｍピッ
チのように非常に小さいピッチでの接続を行うことは現
状では困難であり、高密度化には適していない。また、
ＴＡＢ法は、ポリイミドフィルム上に銅箔で配線を作
り、半導体チップの電極パッドと銅箔のリードをバンプ
を介して接続する方法である。この方怯はポリイミドフ
ィルム自身が高価であることと、微細接続に対してポリ
イミドフィルムの熱収縮などによって寸法精度が十分に
得られず、高密度化には適していない。

【０００３】それに対し、フリップチップ法は、半導体
チップ上のパッドに金属バンプを蒸着法、ディップ法、
メッキ法などによって形成し、形成した金属バンプと配
線基板表面の金属パッドとを位置合わせして接続する方
法である。このフリップチップ法は、ワイヤボンディン
グ法やＴＡＢ法に比べて半導体チップの全面を利用して
行えること、バンプによって接続を行うために非常に微
細なピッチの接合もできることなどから、高密度実装が
可能になり、電子機器の小型化が図れる。また半導体チ
ップの金属バンプと配線基板の金属パッドとが直接接続
されているために、ボンディングワイヤや銅箔リードの
ような余分な配線が不要になり、信号伝達遅延が低減で
きるので電子機器の高速化が図れることにある。

【０００４】このようなフリップチップ法は、例えば半
導体チップ上のアルミニウムパッド上に、銅、ニッケ
ル、クロム、チタンあるいはこれらの複合膜などでなる
バリアメタルを蒸着法もしくはスパッタ法などで形成
し、さらにアルミニウムパッド上に形成されたバリアメ
タルにはんだなどの金属を蒸着法、ディップ法あるいは
メッキ法などで金属バンプを形成する。続いて形成され
た金属バンプとこれを実装する配線基板上の対応するパ
ッドとを位置合わせし、半導体チップの金属バンプと配
線基板のパッドを加熱リフローして接続する方法であ
る。そして、このフリップチップ法に用いる金属バンプ
の形成方法のうち、メッキ法による形成方法は安価に形
成できるが、形成するために用いられる従来のメッキ装
置に次のようなものであった。

【０００５】以下、従来のメッキ装置を図８乃至図１３
を参照して説明する。図８は第１の従来例の概略の構成
図であり、図９は第１の従来例によるメッキ膜厚分布を
示す図であり、図１０は第２の従来例の概略の構成図で
あり、図１１は第２の従来例によるメッキ膜厚分布を示
す図であり、図１２は第３の従来例の概略の構成図であ
り、図１３は第３の従来例によるメッキ膜厚分布を示す
図である。

【０００６】先ず、図８及び図９に示す噴流式メッキ装
置の第１の従来例において、１はメッキ液２が収納され
たメッキ槽であり、３は蓋４によりカップ状の支持部材
５の上部に水平支持されたウエハ、６はメッキ液２が流
通する流通孔７が形成されウエハ３の下方に支持部材５
内部に水平支持されたウエハ３より大形に形成された平
板状のアノード板である。また、８は温度を調節するよ
うにしてメッキ液２をメッキ槽１内に循環させる循環ポ
ンプで、この循環ポンプ８によりメッキ液２はメッキ槽
１底部の流入口９から支持部材５内方側に流入し、アノ
ード板６の下面側から上面側に流通孔７を介して流通
し、さらにウエハ３の下方面に向けて流れ、支持部材５
の外方側からメッキ槽１底部の流出口１０から循環ポン
プ８へと戻るように循環する。そして、１１はメッキ液
２中のアノード板６とウエハ３の間に直流電圧を引加す
る直流電源であり、１２はウエハ３の外周部に露出した
バリアメタルに直接コンタクトし電気的に接続するコン
タクトピンである。

【０００７】そして、このように構成された装置では、
これを用いてウエハ３のメッキ面に略１００μｍ角で露
出する多数のパッド部分のバリアメタルに、メッキによ
るはんだバンプの形成を行うと、コンタクトピン１２の
コンタクト部分にメッキ金属であるはんだが析出した
り、メッキ液２の噴流速度、圧力がウエハ３の中央部分
で高く、外周部分で低くなり、例えば６インチのウエハ
３にメッキを行った場合のメッキ膜厚分布を図９に示す
ように、中心部分で厚く、周縁部分で薄くなる状況にあ
った。このため、形成された金属バンプの高さが不均一
で、フリップチップ実装を行った際の歩留は低いものと
であった。また、このような噴流式メッキ装置の場合、
ウエハ３を支持部材５の上部に１枚づつ水平に取り付け
支持してメッキするため、手間が掛かり、また多数枚を
一度にメッキしようとする時には、装置が非常に大きな
ものとなり設置には広いスペースを必要とする。

【０００８】次に、図１０及び図１１に示す直行アノ一
ド方式メッキ装置の第２の従来例において、１３はメッ
キ液２が収納されたメッキ槽であり、底部に形成された
流入口９と流出口１０の間にはメッキ液２を循環させる
ように循環ポンプ８が接続されており、流入口９の上方
には流通孔７が形成された中底板１４が設けられてい
る。また中底板１４上には、複数のウエハ３が１枚づつ
保持具１５によりメッキ面が垂直になるように保持さ
れ、メッキ槽１３内に所定間隔を設けて配列されるよう
になっている。さらに中底板１４上には、所定間隔を設
けて配列されたウエハ３の各間隔部分の両側方に所定距
離をおくようにして棒状のアノード部材１６が立設され
ており、アノード部材１６とウエハ３の間には直流電源
１１により直流電圧が引加されるようになっている。な
お、ウエハ３は、外周部に露出したバリアメタルが、保
持具１５の図示しないコンタクト部位に保持具１５に保
持されることによって電気的に接続するようになってい
る。

【０００９】そして、このように構成された装置では、
これを用いてウエハ３のメッキ面に略１００μｍ角で露
出する多数のパッド部分のバリアメタルに、メッキによ
るはんだバンプの形成を行うと、メッキ膜厚はアノ一ド
部材１６に近い部分で電流値が高くなるにしたがい増加
し、例えば６インチのウエハ３にメッキを行った場合の
メッキ膜厚分布を図１１に示すように、メッキ膜厚が中
心部分で薄く、周縁部分で厚くなる状況にあった。この
ため、形成された金属バンプの高さが不均一で、フリッ
プチップ実装を行った際の歩留は低いものとであった。
そして、特にメッキ開口部分の寸法が大きくなっている
エリアバンプを形成しようとした場合にはその傾向が顕
著であった。

【００１０】次に、図１２及び図１３に示す対向アノ一
ド方式メッキ装置の第３の従来例において、１７はメッ
キ液２が収納されたメッキ槽であり、底部に形成された
流入口９と流出口１０の間にはメッキ液２を循環させる
ように循環ポンプ８が接続されていて、流入口９の上方
には流通孔７が形成された中底板１８が設けられてお
り、流入口９と流出口１０との間は底部に立設された仕
切り板１９によって仕切られている。また中底板１８上
には、複数のウエハ３が１枚づつ保持具１５によりメッ
キ面が垂直になるように保持され、メッキ槽１７内に所
定間隔を設けて配列されるようになっている。さらに中
底板１８上には、所定間隔を設けて配列されたウエハ３
の隣接するもの同士の間に、ウエハ３と同寸法の平板状
のアノード板２０がメッキ面に所定距離をおいて対向す
るように設けられている。そして、アノード板２０とウ
エハ３の間には直流電源１１により直流電圧が引加され
るようになっている。なお、ウエハ３は、外周部に露出
したバリアメタルが、保持具１５の図示しないコンタク
ト部位に保持具１５に保持されることによって電気的に
接続するようになっている。また中底板１８の流通孔７
は、アノード板２０とウエハ３のメッキ面の間にメッキ
液２が通流するように形成されている。

【００１１】そして、このように構成された装置では、
これを用いてウエハ３のメッキ面に略１００μｍ角で露
出する多数のパッド部分のバリアメタルに、メッキによ
るはんだバンプの形成を行うと、例えばウエハ３が６イ
ンチである場合には、メッキ膜厚分布が図１３に示すよ
うにメッキ膜厚が中心部分で薄く、周縁部分で厚くなる
状況にあり、特に保持具１５のコンタクト部位がコンタ
クトしているウエハ３の露出バリアメタル近傍でのメッ
キ膜厚が厚くなってしまうものであった。この傾向は、
バリアメタルの膜厚が１μｍ以下の薄膜である場合には
シート抵抗が高くなり、メッキ膜厚分布の悪化が顕著の
もので、メッキ膜厚分布は±２０％以上となっていた。
このため、形成された金属バンプの高さが不均一で、フ
リップチップ実装を行った際の歩留は低いものとであっ
た。さらに、複数枚のウエハ３をメッキする場合には、
メッキ面に対して所定距離を確保するようにしてウエハ
３と同数のアノード板２０を設けなければならず、多数
枚を一度にメッキしようとすると自ずと装置が大きくな
り、広いスペースが必要であった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記のような状況に鑑
みて本発明はなされたもので、その目的とするところは
ウエハの中央部分と周縁部分とでのメッキ膜厚分布を少
なくし、形成される金属バンプの高さを均一化してフリ
ップチップ実装の際の歩留が向上するようにすると共
に、多数のウエハを多くの手間を掛けることなくメッキ
することができ、また装置の設置に広いスペースを必要
としないメッキ装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明のメッキ装置は、
アノ一ド板にウエハを対向するように配置して該ウエハ
の対向面にメッキを行うメッキ装置において、アノ一ド
板の外形寸法が、ウエハの外形寸法よりも小さくなるよ
うに形成されていることを特徴とするものであり、ま
た、アノ一ド板にウエハを対向するように配置して該ウ
エハの対向面にメッキを行うメッキ装置において、アノ
一ド板の外形寸法が、ウエハよりも小さいかもしくは同
じであり、かつ該ウエハに対向する面が凸状に形成され
ていることを特徴とするものであり、さらに、アノ一ド
板の凸状面が、中心部で最大厚さとなるよう部分球面状
となっていることを特徴とするものであり、あるいはさ
らに、アノ一ド板の凸状面が、中心部で最大厚さとなる
よう略円錐面状となっていることを特徴とするものであ
り、あるいはさらに、アノ一ド板の凸状面が、中心部分
にウエハに平行な面を有する略円錐台面状となっている
ことを特徴とするものであり、さらに、アノ一ド板とウ
エハの対向面間に、メッキ液を撹拌する撹拌部材を設け
たことを特徴とするものであり、さらに、アノ一ド板と
ウエハの対向面間をメッキ液が下方から吹き上げるよう
に流れるように構成されていることを特徴とするもので
ある。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００１５】先ず第１の実施形態を図１乃至図４により
説明する。図１は概略の構成図であり、図２は保持具を
示す図で、図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）は縦断面
図、図２（ｃ）は拡大して示す要部の断面図であり、図
３はメッキ膜厚分布を示す図であり、図４はウエハのパ
ッド部分を示す部分断面図で、図４（ａ）はメッキ前の
部分断面図、図４（ｂ）はメッキ後の部分断面図であ
る。

【００１６】図１乃至図４において、２１はメッキ液２
２が収納されたメッキ槽であり、メッキ槽２１内は底部
に立設された槽側壁より低い仕切り板２３によって２つ
の区域に仕切られており、片方の区域の底部にはメッキ
液２２の流入口２４が形成されており、他方の区域の底
部にはメッキ液２２の流出口２５が形成されている。さ
らに片方の区域には槽側壁と仕切り板２３の両下部間
に、底部との間に流入口２４の上方に臨むようにしてマ
ニホールド部分を形成する中底板２６が設けられてい
る。そして中底板２６には流通孔２７が形成されてい
て、メッキ液２２が流通孔２７を介して中底板２６の下
方側のマニホールド部分から上方側に流通するようにな
っている。なお、メッキ液２２は、例えば共晶はんだメ
ッキを行う場合には、すず：１２ｇ／ｌ、鉛：８ｇ／ｌ
及びアルカンスルホン酸１００ｇ／ｌ、界面活性剤を主
成分とする添加剤を含有する溶液によって構成される。

【００１７】一方、メッキ槽２１外には温度調節器（図
示せず）を備えた循環ポンプ２８が配設されていて、循
環ポンプ２８の流出側に接続された流路管２９の先端部
が流入口２４に接続されており、流入側に接続された流
路管３０の先端部が流出口２５に接続されている。そし
て循環ポンプ２８を作動させることによって、例えばメ
ッキ浴温度が２０゜Ｃとなるよう所定温度に調節された
メッキ液２２が循環ポンプ２８から送り出され、流路管
２９を通り槽内に流入し、また槽内のメッキ液２２が流
出口２５から流路管３０を通り循環ポンプ２８に戻るよ
うになっている。

【００１８】また、３１は直径４インチの平円板状に形
成されたはんだ板（すず：６３％、鉛：３７％）により
なるアノード板で、これは中底板２６の上面に立設され
た略平板状に形成されたアノード支持部材３２の両面
に、アノード板面が垂直となるように取り付けられてい
る。さらに、３３は直径６インチで厚さ６２５μｍのウ
エハで、保持具３４によりメッキ面が垂直になるように
保持された状態で、両方のアノード板３１に２３ｍｍの
所定間隔を設けてそれぞれ対向するように設けられてい
る。また保持具３４は、メッキ槽２１の側壁内面に設け
られた図示しないガイド部材によって側部が支持され、
上下方向に抜き差し可能となっていて、これによりウエ
ハ３３の槽内への出し入れができるようになっている。

【００１９】また、ウエハ３３は、例えば１Ｏｍｍ×１
０ｍｍの正方形状の半導体チップがシリコン基板３５に
多数形成されていて、各半導体チップには周辺部分に１
００μｍ角のアルミニウムパッド３６が２００μｍのピ
ッチで多数形成されている。さらに、ウエハ３３には、
シリコン基板３５の片面に、アルミニウムパッド３６部
分にコンタクト開口３７を形成するようにして全面を覆
うパッシベーション膜３８が設けられ、パッシベーショ
ン膜３８の上およびコンタクト開口３７内のアルミニウ
ムパッド３６上に、膜厚０．１μｍのチタン膜、膜厚
０．３μｍのニッケル膜、膜厚０．０５μｍのパラジュ
ーム膜をスパッタ装置や電子ビーム蒸着装置などを用い
て順次形成してなる膜厚０．４５μｍのバリアメタル３
９が設けられ、またバリアメタル３９上に、膜厚５０μ
ｍ程度に塗布されたレジスト４０が塗布され、さらにレ
ジスト４０に、アルミニウムパッド３６の直上方に略１
００μｍ角で、バリアメタル３９が内底部に露出するバ
ンプ形成開口４１がフォトリソグラフィ技術により形成
されるようにして、メッキ面が形成されている。またさ
らに、ウエハ３３は、メッキ面の最外周部に縁に沿って
略等間隔でバリアメタル３９が露出する８か所のコンタ
クト部４２が設けられ、ウエハ３３全体に略均等に電流
が流れるようになっている。

【００２０】一方、ウエハ３３を保持する保持具３４
は、平板状の保持具本体４３と、保持具本体４３の前面
側に設けられるカバー４４とを備えて構成されている。
そして保持具本体４３は、前面側にウエハ３３の外形形
状に合わせて削設された凹部４５と保持具抜き差し用の
取手４６とを有するものであり、カバー４４は、保持具
本体４３の前面側に取着することにより、凹部４５に保
持したウエハ３３が脱落しないようにすると共にコンタ
クト部４２での電気的接続を可能にするものである。ま
たカバー４４は、凹部４５に対応してウエハ３３の外形
形状より小さい相似形状の開口部４７が形成されてお
り、保持具本体４３に取着した際に凹部４５の全周にわ
たって幅３ｍｍの庇部４８が形成されるようになってい
る。さらに庇部４８には、凹部４５側にコンタクト部４
２の露出面をシールするシリコンゴム等でなるシール部
材４９が全周にわたり貼付されており、また８か所のコ
ンタクト部４２に対応して８個のコンタクト電極５０が
設けられている。そして各コンタクト電極５０はカバー
４４内に埋め込まれた接続線５１により外部接続端子５
２に接続されている。

【００２１】また、５３は直流電源であり、これにはア
ノード板３１が配線５４を介し、ウエハ３３が接続線５
１および外部接続端子５２、配線５５を介して接続さ
れ、両者間に直流電圧が引加されるようになっている。
また、５６はメッキ液２２を撹拌するための撹拌機構
で、メッキ槽２１の蓋５７上に支持された駆動部５８
と、駆動部５８に接続された伝達部材５９と、伝達部材
５９に上端部分が固定され対向するアノード板３１とウ
エハ３３の間に設けられた撹拌棒６０とを備えて構成さ
れている。そして撹拌棒６０は、駆動部５８によってア
ノード板３１とウエハ３３の間を板面に平行な方向に往
復動し、メッキ液２２を撹拌するようになっている。な
お、アノード支持部材３２およびアノード支持部材３２
に対向配置された保持具３４については、図１に示した
ものだけでなく、例えば紙面に直交する方向に複数設け
るなどしてメッキ槽２１内に多数配置し、同時に多数枚
のウエハ３３へのメッキが行えるようになっている。

【００２２】このように構成されているもので、循環ポ
ンプ２８により液温度が２０゜Ｃとなるように温度調節
をしながらメッキ液２２を循環させ、同時に撹拌機構５
６で穏やかに撹拌しながら、アノード板３１とウエハ３
３の間に電流密度が１Ａ／ｄｍ²となるように流してウ
エハ３３のメッキ面にはんだメッキを行い、バンプ形成
開口４１の内底部に露出するバリアメタル３９上に、は
んだでなる金属バンプ６１を形成した。この際、メッキ
液２２は実線矢印で示すように、循環ポンプ２８からメ
ッキ槽２１に送り出された後、メッキ槽２１の下部のマ
ニホールド部分から流通孔２７を貫通して流れ、アノー
ド板３１とウエハ３３の間を上方に向かって流れる。そ
の後、仕切り板２３をオーバーフローして仕切り板２３
によって仕切られた他方の区域に流れ込み、底部の流出
口２５から循環ポンプ２８に戻るように流れる。

【００２３】その結果、ウエハ３３のメッキ面に形成さ
れた金属バンプ６１の高さであるメッキ膜厚分布は図３
に示す通りで、直径４インチのアノード板３１を用いた
場合の膜厚０．４５μｍのバリアメタル３９へのはんだ
メッキの膜厚分布は±１０％以内の均一化されたものと
なった。そして、これによりフリップチップ実装の際の
歩留が向上するものとなった。これはアノ一ド板３１の
大きさがウエハ３３よりも小さいために、ウエハ３３外
周部における電気力線の集中が緩和され、ウエハ３３外
周部での膜厚増加が抑えられるからであると推定され
る。また、ウエハ３３はメッキ面の最外周部に略等間隔
で８か所のコンタクト部４２を設けて電気的な接続を行
っているので、ウエハ３３全体に電流が略均等に分配さ
れ電流の集中が減り、コンタクト部４２近傍における膜
厚の増加が抑制される。さらに、ウエハ３３は保持具３
４に保持され、コンタクト部４２がシール部材４９によ
ってシールされるので、コンタクト部４２にメッキ金属
であるはんだが析出することがない。なお、図３中でＸ
はウエハ３３のオリフラに平行な方向の分布であり、Ｙ
はオリフラに直行する方向の分布である。

【００２４】さらに、上記実施形態ではアノード板３１
の直径を４インチのものとしたが、直径３インチのアノ
ード板および直径５インチのアノード板についても、ア
ノード板をウエハ３３に２３ｍｍの所定間隔を設けるよ
うにして対向させ、他の条件も同様にしてはんだメッキ
をしたところ、同じく図３に示すように、直径４インチ
のアノード板３１よりもメッキ膜厚分布は若干悪くなる
が、±１０％以内の均一化されたもので十分実用可能な
ものであり、フリップチップ実装の際の歩留も向上する
ものであった。

【００２５】また、上記の装置においては、２枚のウエ
ハ３３を各々のメッキ面が相対すると共に垂直になるよ
うに保持し、さらに両方のウエハ３３の相対するメッキ
面の間に１つのアノード支持部材３２に背中合わせに２
枚のアノード板３１を設け、それぞれのアノード板３１
にウエハ３３を対向させる構成としているので、装置が
大きくなってしまうことが避けられ、設置に広いスペー
スを必要としない。またさらに、保持具３４にウエハ３
３を挟むように保持し、メッキ槽２１内に出し入れする
だけでよいため、多数のウエハ３３でも簡単な作業でメ
ッキすることができる。

【００２６】次に、第２の実施形態を図５により説明す
る。図５は概略の構成図である。なお、第１の実施形態
と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、第１の
実施形態と異なる本実施形態の構成について説明する。

【００２７】図５において、メッキ槽２１内にはメッキ
液２２が収納されており、メッキ液２２は、メッキ槽２
１外に配設された循環ポンプ２８により、所定のメッキ
浴温度となるように調節されながらメッキ槽２１内を循
環するように流れている。また、メッキ槽２１内には、
直径６インチのウエハ３３が、それぞれ保持具３４によ
りメッキ面が垂直になるよう保持された状態で、２枚の
ウエハ３３のメッキ面が所定距離をおいて対向するよう
設けられている。そして、２枚のウエハ３３のメッキ面
の間にはアノード支持部材３２が中底板２６の上面に立
設されており、このアノード支持部材３２の両面には、
アノード板６２が板面が垂直となると共に対応するウエ
ハ３３のメッキ面に対し２３ｍｍの所定間隔を設けてそ
れぞれ対向するように取り付けられている。

【００２８】また、アノード支持部材３２に取り付けら
れたアノード板６２は、直径が４インチであって、ウエ
ハ３３のメッキ面に対向する片面６３が、中心部で最大
厚さとなる部分球面状に形成されたウエハ３３方向に凸
形の片面を有する円板状のはんだ板（スズ：６３％、
鉛：３７％）によりなっている。なお、本実施形態にお
いても、図示しないが第１の実施形態と同様にメッキ液
２２を撹拌するための撹拌機構が設けられていて、メッ
キを行っている間、循環ポンプ２８によって温度調節さ
れ循環するメッキ液２２を穏やかに撹拌するようになっ
ている。

【００２９】そして、このように構成されたものでも、
上記の第１の実施形態と同じ条件でウエハ３３のメッキ
面にメッキを行い、メッキ面に形成された金属バンプの
高さであるメッキ膜厚の分布をチェックしたところ、第
１の実施形態と同様に±１０％以内の均一化されたもの
となっていて、同様の効果が得られた。またアノード板
６２の直径を、３インチからウエハ３３と同直径となる
６インチまで変えたところ、同じくメッキ膜厚分布を±
１０％以内とすることができ、ウエハ３３のメッキ面に
厚さが均一なメッキ膜、すなわち高さが均一な金属バン
プを得ることができ、同様の効果が得られた。

【００３０】次に、第３の実施形態を図６により説明す
る。図６は概略の構成図である。なお、第１の実施形態
と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、第１の
実施形態と異なる本実施形態の構成について説明する。

【００３１】図６において、メッキ槽２１内にはメッキ
液２２が収納されており、メッキ液２２は、メッキ槽２
１外に配設された循環ポンプ２８により、所定のメッキ
浴温度となるように調節されながらメッキ槽２１内を循
環するように流れている。また、メッキ槽２１内には、
直径６インチのウエハ３３が、それぞれ保持具３４によ
りメッキ面が垂直になるよう保持された状態で、２枚の
ウエハ３３のメッキ面が所定距離をおいて対向するよう
設けられている。そして、２枚のウエハ３３のメッキ面
の間にはアノード支持部材３２が中底板２６の上面に立
設されており、このアノード支持部材３２の両面には、
アノード板６４が板面が垂直となると共に対応するウエ
ハ３３のメッキ面に対し２３ｍｍの所定間隔を設けてそ
れぞれ対向するように取り付けられている。

【００３２】また、アノード支持部材３２に取り付けら
れたアノード板６４は、直径が４インチであって、ウエ
ハ３３のメッキ面に対向する片面６５が、中心部で最大
厚さとなる略円錐面状に形成されたウエハ３３方向に凸
形の片面を有する円板状のはんだ板（スズ：６３％、
鉛：３７％）によりなっている。なお、本実施形態にお
いても、図示しないが第１の実施形態と同様にメッキ液
２２を撹拌するための撹拌機構が設けられていて、メッ
キを行っている間、循環ポンプ２８によって温度調節さ
れ循環するメッキ液２２を穏やかに撹拌するようになっ
ている。

【００３３】そして、このように構成されたものでも、
上記の第１の実施形態と同じ条件でウエハ３３のメッキ
面にメッキを行い、メッキ面に形成された金属バンプの
高さであるメッキ膜厚の分布をチェックしたところ、第
１の実施形態と同様に±１０％以内の均一化されたもの
となっていて、同様の効果が得られた。またアノード板
６４の直径を、３インチからウエハ３３と同直径となる
６インチまで変えたところ、同じくメッキ膜厚分布を±
１０％以内とすることができ、ウエハ３３のメッキ面に
厚さが均一なメッキ膜、すなわち高さが均一な金属バン
プを得ることができ、同様の効果が得られた。

【００３４】次に、第４の実施形態を図７により説明す
る。図７は概略の構成図である。なお、第１の実施形態
と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、第１の
実施形態と異なる本実施形態の構成について説明する。

【００３５】図７において、メッキ槽２１内にはメッキ
液２２が収納されており、メッキ液２２は、メッキ槽２
１外に配設された循環ポンプ２８により、所定のメッキ
浴温度となるように調節されながらメッキ槽２１内を循
環するように流れている。また、メッキ槽２１内には、
直径６インチのウエハ３３が、それぞれ保持具３４によ
りメッキ面が垂直になるよう保持された状態で、２枚の
ウエハ３３のメッキ面が所定距離をおいて対向するよう
設けられている。そして、２枚のウエハ３３のメッキ面
の間にはアノード支持部材３２が中底板２６の上面に立
設されており、このアノード支持部材３２の両面には、
アノード板６６が板面が垂直となると共に対応するウエ
ハ３３のメッキ面に対し２３ｍｍの所定間隔を設けてそ
れぞれ対向するように取り付けられている。

【００３６】また、アノード支持部材３２に取り付けら
れたアノード板６６は、直径が４インチであって、ウエ
ハ３３のメッキ面に対向する片面６７が、中心部分にウ
エハ３３のメッキ面に平行でかつ最大厚さとなる面部分
を有する略円錐台面状に形成されたウエハ３３方向に凸
形の片面を有する円板状のはんだ板（スズ：６３％、
鉛：３７％）によりなっている。なお、本実施形態にお
いても、図示しないが第１の実施形態と同様にメッキ液
２２を撹拌するための撹拌機構が設けられていて、メッ
キを行っている間、循環ポンプ２８によって温度調節さ
れ循環するメッキ液２２を穏やかに撹拌するようになっ
ている。

【００３７】そして、このように構成されたものでも、
上記の第１の実施形態と同じ条件でウエハ３３のメッキ
面にメッキを行い、メッキ面に形成された金属バンプの
高さであるメッキ膜厚の分布をチェックしたところ、第
１の実施形態と同様に±１０％以内の均一化されたもの
となっていて、同様の効果が得られた。またアノード板
６６の直径を、３インチからウエハ３３と同直径となる
６インチまで変えたところ、同じくメッキ膜厚分布を±
１０％以内とすることができ、ウエハ３３のメッキ面に
厚さが均一なメッキ膜、すなわち高さが均一な金属バン
プを得ることができ、同様の効果が得られた。

【００３８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、メッキ面を薄い膜厚のバリアメタルによって
形成したウエハの中央部分と周縁部分とにおいてメッキ
膜厚分布を少なくすることができ、これにより形成され
る金属バンプの高さも均一化したものとなり、フリップ
チップ実装の際の歩留が向上する。また２枚のウエハを
メッキ槽内に出入可能に形成した保持具によりメッキ面
が垂直にかつ対向するよう支持するものであるから、多
数のウエハを多くの手間を掛けることなくメッキするこ
とができ、装置の設置に広いスペースを必要としない等
の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示す概略の構成図で
ある。

【図２】本発明の第１の実施形態に係る保持具を示す図
で、図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）は縦断面図、図２
（ｃ）は拡大して示す要部の断面図である。

【図３】本発明の第１の実施形態によるメッキ膜厚分布
を示す図である。

【図４】本発明の第１の実施形態によってメッキされた
ウエハのパッド部分を示す部分断面図で、図４（ａ）は
メッキ前の部分断面図、図４（ｂ）はメッキ後の部分断
面図である。

【図５】本発明の第２の実施形態を示す概略の構成図で
ある。

【図６】本発明の第３の実施形態を示す概略の構成図で
ある。

【図７】本発明の第４の実施形態を示す概略の構成図で
ある。

【図８】第１の従来例の概略の構成図である。

【図９】第１の従来例によるメッキ膜厚分布を示す図で
ある。

【図１０】第２の従来例の概略の構成図である。

【図１１】第２の従来例によるメッキ膜厚分布を示す図
である。

【図１２】第３の従来例の概略の構成図である。

【図１３】第３の従来例によるメッキ膜厚分布を示す図
である。

【符号の説明】

２１…メッキ槽２２…メッキ液２８…循環ポンプ３１，６２，６４，６６…アノ一ド板３２…アノード支持部材３３…ウエハ３４…保持具５３…直流電源５６…撹拌機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０１Ｌ 21/92 ６０４Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アノ一ド板にウエハを対向するように配
置して該ウエハの対向面にメッキを行うメッキ装置にお
いて、前記アノ一ド板の外形寸法が、前記ウエハの外形
寸法よりも小さくなるように形成されていることを特徴
とするメッキ装置。
【請求項２】アノ一ド板にウエハを対向するように配
置して該ウエハの対向面にメッキを行うメッキ装置にお
いて、前記アノ一ド板の外形寸法が、前記ウエハよりも
小さいかもしくは同じであり、かつ該ウエハに対向する
面が凸状に形成されていることを特徴とするメッキ装
置。
【請求項３】アノ一ド板の凸状面が、中心部で最大厚
さとなるよう部分球面状となっていることを特徴とする
請求項２記載のメッキ装置。
【請求項４】アノ一ド板の凸状面が、中心部で最大厚
さとなるよう略円錐面状となっていることを特徴とする
請求項２記載のメッキ装置。
【請求項５】アノ一ド板の凸状面が、中心部分にウエ
ハに平行な面を有する略円錐台面状となっていることを
特徴とする請求項２記載のメッキ装置。
【請求項６】アノ一ド板とウエハの対向面間に、メッ
キ液を撹拌する撹拌部材を設けたことを特徴とする請求
項１あるいは請求項２記載のメッキ装置。
【請求項７】アノ一ド板とウエハの対向面間をメッキ
液が下方から吹き上げるように流れるように構成されて
いることを特徴とする請求項１あるいは請求項２記載の
メッキ装置。