JPS60439B2 - めっき装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はめつき装置にかかり、特に半導体装置の製造
において半導体素子の電極形成に用いられるめつき装置
に関する。

半導体装置の製造工程においてその半導体素子の電極を
導出するためのバンプを形成する工程がある。

この手段は基板の主面に絶縁層を介して被着形成された
金属層、例えば鋼管にマスクを施して選択的めつき被着
してバンプを形成するものである。しかし、上記バンプ
は半導体素子が配設される電気回路の高集積化につれて
小型化が要望され、その形状の高精度、下地金属層の保
護が問題にされる傾向にある。すなわち、上記バンプの
形状の精度の低下はめつき液中に微小気泡が存在するこ
とにより、めつき面に前記気泡が附着すればめつき通電
を妨げることになるので、たとえば第１図ａに上面図で
示すような予定されたバンプ１０形状に同図ｂに上面図
で示すような欠損部１０ａを有するバンプの形状となる
。また同図ｃにはバンプに生ずる上記欠損部を側面断面
図で示している。次に下地金属層に障害を生ずるのは、
バンプ近傍に附着するめつき液の侵入によることが明ら
かとなっている。これはめつき液中に溶存する酸素量が
多い程下地金属層の酸化が促進され、ついでエッチング
されやすい前記金属層がエッチングされることである。
次に、第２図に示されるめつき装置はめつき液中に空気
を捲き込みやすく、上記障害が多いものであった。すな
わち、第２図につき次に説明する。１はめつき液のタン
クで、このめつき装置各部の中で最も高所に設けられ、
この底部に接続しめつき糟２内のめつきヘッド３に接続
する送液管路４により、めつき液５はポテンシャル差に
よりめつきヘッドより噴流し、ここに配設されかつ電圧
が印加された半導体基板（特には下地金属層のマスクが
施されてない部位）にめつき液が接触し、めつきが施さ
れる。

めつきを終った液はめつきヘッド３の周緑により流下し
、一部滴下ないし乱流となって流下する。そしてめつき
糟とめつき液加熱タンク６とを接続する第１の還流管路
７により上記タンク６に流入する。ついで導管中に圧送
ポンプ８を有し上記タンク６とめつき液のタンク１とを
接続する第２の還流管路９によりめつき液加熱タンク６
からめつき液の夕ンク１にめつき液は送還され一巡する
。なお４ａは導管中にバルブ４ｂを備えた送液管路のバ
イパス管路で、めつきヘッド３のめつき液噴出量の調整
を目的とする。また、図においてめつき電流印加系統、
ならびに加熱装置はこの発明に直接関係ないため記載を
省略してある。上記従来のめつき装置においては次にあ
げる空気まき込みの機会がある。

【ａ｝ めつき液のタンクーからめつき糟２に至る送液
管路４にめつき液が進入する際。

｛ｂ）めつきヘッド３からオーバーフロ−しためつき液
がヘッドの周側部から滴下ないし乱流落下する際（第３
図に詳細を拡大断面図示）。

（ｃ｝ めつき槽２からめつき液加熱タンク６に至る第
１の還流管路にめつき液が進入する際。

｛ｄ｝ めつき液のタンク１、めつき糟２、めつき液加
熱タンク６の相互位置（高さ）が異なり、第２図に一点
鎖線Ａ，Ａ′で示す水平面がポンプ停止時におけるめつ
き液の液面であるにより、特にポンプ運転開始時に管路
内に残った空気をまきこみ気泡を発生する。

このため、めつき液中に熔存する酸素量を測定し、単位
をｐｐｍで表わすと１．６ｐｐｍに達し、従来の実績か
ら得ている実害の少ない液管理範囲の１．０ｐｐｍ以下
にすることは極めて困難である。

この発明は上記従来の欠点を改良するためのめつき装置
の構造を提供するものである。この発明にかかるめつき
装置はめつき液の循環時の空気まき込みによる微小気泡
の発生防止と、前記理由による溶存酸素量の低減をはか
る如く改良したことを特徴とする。

次にこの発明を一実施例のめつき装置につき図面を参照
して詳細に説明する。

第４図は一実施例のめつき装置の概要を断面図によって
示し、さらにめつきヘッド部のみを第５図に拡大して断
面図示した。まず、第４図において、１１はめつき液の
タンクで、めつき液５を所定の温度に昇温するための加
熱手段１１ａのスチーム、またはカートリッジヒータ（
電熱）等を内装する。１２はめつき檀で図示のように前
記めつき液タンクに並んで設けられている。

そして前記めつき液タンク１１と前諦めつき糟１２との
間は、図中一点鎖線Ｂ，Ｂ′で示されているところの装
置運転時、静止時を通じ装置内で最も低くなる液面位よ
りも下に設けられた送液管路１３によって接続されると
同時に導管中に圧送ポンプ１４を備える。前読めつき糟
１２内にはめつき液を噴出し被めつき体（半導体基板）
２０‘こ接触させるようになるめつきヘッド１５を内装
する。さらに第５図にも示される如く、前記めつきヘッ
ド１５にはその局側面にめつきヘッドスカウト部１５８
が設けられ、噴流しためつき液を沿面流下せしめる煩斜
面に形成されている。次に、１６は前記めつきヘッドス
カウト部を流下しためつき液を前記めつき液タンク１１
に送還せしめる還流管路で、前記送液管路１３と同様に
装置運転時、静止時を通じ装置内で最も低くなる液面位
より下に設けられ、ともに常時めつき液が充満されてい
る。なお、送液管路１３、還流管路１６ともに導管中に
バルブを有するバイパス管雛１３ａ，１６ａが併設され
ている。また被めつき体に印加するめつき電流供与手段
は第６図に示すように、（十）のめつき電極はめつき液
中に設けられたメッシュ３０に、（一）のめつき電極は
被めつき体（半導体基板）２０に保護膜、例えばレジス
ト膜を突き破って接続し通電される。上述の如くなるた
め、この発明にかかるめつき装置はめつき液の滴下ない
し乱流流下、液の管路内における撹乱を防止するので、
めつき液が空気を捲き込まず、微小気泡によるバンプの
形状不良をなくし、液中溶存酸素量を低減するのでバン
プ周辺のめつき液浸み込みをなくする利点と、半導体基
板のめつき不要面は液に浸潰されず、窒素ガス等による
ブローを行なうための保護膜を要せず、半導体基板の主
面のレジスト膜を部分的に剥離することも要せず、均一
なめつき厚が得られる利点などにより、形成される半導
体素子の品質の向上、製造に顕著な利点がある。上記液
中溶存酸素量は従来の装置においては１．６ｐｐｍであ
ったのに対し０．６ｐｐｍ以下に得られるという顕著な
効果を示した。なお、この発明は実施例に限定されるこ
となく、広く電子部品の製造に適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は半導体素子のバンプ部を示し図ａ，ｂは上面図
、図ｃは断面図、第２図はめつき装置の側面断面図、第
３図は第２図の一部を拡大して示す断面図、第４図はこ
の発明の一実施例のめつき装置の側面断面図、第５図は
第４図の一部を拡大して示す断面図、第６図はめつきヘ
ッド部分を示す断面図である。 なお、図中同一符号は同一または相当部分をそれぞれ示
すものとする。１１…・・・めつき液タンク、１１ａ…
…加熱手段、１２・・・・・・めつき糟、１３・・・・
・・送液管路、１５・・・…めつきヘッド、１５ａ……
めつきヘッドスカウト部、１６・・・・・・還流管路、
１４……圧送ポンプ。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ めつき槽と、前記めつき槽に途中にめつき液の圧送
   ポンプを有する送液管路で接続し加熱手段を備えためつ
   き液タンクと、前記送液管路に接続し前記めつき槽内に
   設けられためつきヘツドと、前記めつきヘツドから噴流
   するめつき液を沿面流下させるようにめつきヘツドの周
   側面に設けられためつきヘツドスカウト部と、前記めつ
   きヘツドスカウト部を流下しためつき液を前記タンクに
   送還させる還流管路とを具備し、前記送液管路と還流管
   路とはいずれも装置運転時と静止時を通じ装置内で最も
   低くなるめつき液の液面以下にあるめつき装置。