TW201329291A - 液量控制方法及液量控制裝置、半導體積體電路之製造方法、控制程式、可讀取記憶媒體 - Google Patents

Abstract

本發明之課題在於抑制因自鍍敷液水分蒸發而引起之鍍敷液之濃度及各種成分之狀態變化，而實現鍍敷速率及鍍敷膜厚之穩定化。本發明之液量控制裝置包括：超音波式加濕機9，其作為蒸氣壓控制機構控制鍍敷處理槽2內之位於處理液之液面上方之氣體中之鍍敷處理液之蒸氣壓；及電氣控制單元11，其以使鍍敷處理液之液面位置成為特定位置之方式控制作為蒸氣壓控制機構之超音波式加濕機9而調節處理液量。

Description

液量控制方法及液量控制裝置、半導體積體電路之製造方法、控制程式、可讀取記憶媒體

本發明係關於一種於電子器件之製造步驟等中進行需要精密之化學液管理之化學液處理之液量控制方法及液量控制裝置、使用該液量控制裝置實施鍍敷處理而製造半導體積體電路之半導體積體電路之製造方法、記述有用以使電腦執行該液量控制方法之各步驟之處理程序之控制程式、以及儲存有該控制程式之電腦可讀取之可讀取記憶媒體。

近年來，半導體裝置之製造中微細化不斷發展，即便於化學液處理及鍍敷處理中，亦需要處理條件之精密之管理。於利用化學液之處理時，例如於電解鍍敷之處理中，因蒸發而導致鍍敷液之水分減少，故而定期地進行液面監視，並直接將水或熱水補充至儲液槽中以使鍍敷槽內之鍍敷液始終維持固定之組成。又，即便於無電解鍍敷中，亦於鍍敷液之處理中檢測因水分蒸發而引起之鍍敷液中之水分減少，並根據鍍敷液濃度、pH值之測定值而直接將水或熱水、鍍敷補充劑、及pH值調整劑補充至處理槽內。

若將無電解鍍鎳處理設備作為一例進行說明，則鍍敷液之總量管理係利用液面感測器定期地監視，並於鍍敷液量減少之情形時，補充水或熱水直至達到規定量。又，伴隨因被鍍敷品之鍍敷處理而引起之金屬消耗、及被鍍敷品之取出而消耗之金屬補充劑亦與消耗量成比例地補充之補充劑之補充次數及補充量可任意地設定。

一般而言，大多數情況下鍍敷處理時對鍍敷液進行加熱，以高於常溫之溫度進行鍍敷，如專利文獻1所示，檢測因蒸發而引起之鍍敷液之水分之減少，並補充液體之水或熱水。

即，於專利文獻1中，設定鍍敷液槽內之鍍銅液之總量，例如藉由液面水平、液溫、或液面上之水蒸氣壓等準確地檢測因蒸發而引起之自鍍銅液之水分之減少變化，並以使鍍敷液槽內之鍍銅液之總量始終成為固定的方式隨時供給水。如此，先前之無電解鍍銅浴槽自動管理系統檢測自無電解鍍銅液之水分減少變化，並以使鍍敷液槽內之鍍銅液之總量始終成為固定的方式隨時供給水，從而精度佳地將鍍銅液之成分調整至管理極限值。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開平6-33251號公報

於專利文獻1所揭示之上述先前之鍍敷處理槽中，為了使鍍敷速率(plating rate)良好而提高液中溫度，由此鍍敷處理槽之水分蒸發。將液中鎳(Ni)濃度(g/l)相對於加熱時間之關係示於圖8，加熱時間越增加，則液中之水分越蒸發，從而液中鎳(Ni)濃度(g/l)升高。又，將鎳(Ni)膜厚(μm)相對於加熱時間之關係示於圖9，加熱時間越增加，則鎳(Ni)膜厚(μm)越升高。如此，由於鍍鎳(Ni)之處理方 法係以間接加熱方式於處理槽敞開之狀態下進行，故而水分自液面蒸發，從而鍍敷液中鎳(Ni)濃度升高，無法使鍍敷析出速率穩定化，從而於鍍敷膜厚產生不均。為了防止該情況而管理鍍敷處理槽之液面，並於液面降低特定量之情形時，直接將水或熱水補充至鍍敷處理槽內。

然而，至鍍敷處理槽之液中濃度或液中溫度於液內均勻地混合為止需要某種程度之時間，而引起液內中之鍍鎳(Ni)液濃度之變化，鍍敷速率變得不均勻，從而製品基板之具鍍敷層之周圍變得不均勻。又，雖進行將鍍敷處理槽密閉而抑制液體之蒸發，但無法控制水分蒸發本身。進而，亦會因化學液處理層之水分蒸發時之氣化熱而導致液溫度降低。

本發明係解決上述先前之問題者，其目的在於提供一種可抑制因自鍍敷液水分蒸發而引起之鍍敷液之濃度及各種成分之狀態變化，而實現鍍敷速率及鍍敷膜厚之穩定化之液量控制方法及液量控制裝置，使用該液量控制裝置實施鍍敷處理而製造半導體積體電路之半導體積體電路之製造方法，記述有用以使電腦執行該液量控制方法之各步驟之處理程序之控制程式，及儲存有該控制程式之電腦可讀取之可讀取記憶媒體。

本發明之液量控制方法係控制內部可密閉地構成之處理槽內之處理液之液量之液量控制方法，且包括：液量控制步驟，係液量控制機構以使該處理液之液面位置成為特定 位置之方式藉由蒸氣壓控制機構控制該處理槽內之位於處理液之液面上方之氣體中之該處理液之蒸氣壓而調節處理液量；藉此可達成上述目的。

又，較佳為本發明之液量控制方法中將位於處理液之液面上方之氣體的溫度設定為高於該處理液之溫度。

進而，較佳為本發明之液量控制方法中之液量控制步驟包括：液面測定步驟，液面測定機構基於來自液面感測器之處理槽內之處理液面之位置資料而測定液面位置；液面判定步驟，液面判定機構判定於該液面測定步驟中所測定之液面位置是否較上限基準值升高或較下限基準值下降；以及加濕控制步驟，加濕控制機構於在該液面判定步驟中判定出該液面位置較該上限基準值升高時，以控制上述蒸氣壓控制機構而使該處理槽內之蒸氣壓降低，促進水分自處理液表面蒸發，從而使該處理液中之水分減少之方式進行控制，又，於在該液面判定步驟中判定出該液面位置較該下限基準值下降時，控制該蒸氣壓控制機構而使該處理槽內之蒸氣壓升高，於處理液表面產生冷凝，藉此自液面整體補給水分。

進而，較佳為本發明之液量控制方法中之液量控制步驟包括：液面測定步驟，液面測定機構基於來自液面感測器之處理槽內之處理液面之位置資料而測定液面位置；液面判定步驟，液面判定機構判定於該液面測定步驟中所測定之液面位置是否較下限基準值下降；以及加濕控制步驟，加濕控制機構於在該液面判定步驟中判定出液面位置較該 下限基準值下降時，控制上述蒸氣壓控制機構而使處理槽內之蒸氣壓升高，於處理液表面產生冷凝，藉此自液面整體補給水分。

進而，較佳為本發明之液量控制方法進而包括：擋板開口判定步驟，擋板開口判定機構檢測設置於處理槽上之蓋體是否開口；且於在擋板開口判定步驟中該擋板開口判定機構檢測出該蓋體開口時，上述加濕控制機構以使上述處理槽內之蒸氣壓升高之方式控制上述蒸氣壓控制機構。

進而，較佳為本發明之液量控制方法中之處理液為鍍鎳(Ni)處理液、鍍銅(Cu)處理液、鍍銀(Ag)處理液及鍍金(Au)處理液中之任一者。

進而，較佳為本發明之液量控制方法中之氣體係選定不使上述處理液劣化之氣體，且對該氣體添加處理液溶劑之蒸氣而供給至上述處理槽內。

本發明之液量控制裝置係控制內部可密閉地構成之處理槽內之處理液之液量者，且包括：蒸氣壓控制機構，其控制該處理槽內之位於處理液之液面上方之氣體中之該處理液之蒸氣壓；及液量控制機構，其以使該處理液之液面位置成為特定位置之方式控制該蒸氣壓控制機構而調節處理液量；藉此可達成上述目的。

又，較佳為本發明之液量控制裝置進而包括：熱風供給機構，其對上述處理槽內供給使位於處理液之液面上方之氣體之溫度設定為高於該處理液之溫度之熱風。

進而，較佳為本發明之液量控制裝置中之液量控制機構 包括：液面測定機構，其基於來自液面感測器之處理槽內之處理液面之位置資料而測定液面位置；液面判定機構，其判定以該液面測定機構所測定之液面位置是否較上限基準值升高或較下限基準值下降；及加濕控制機構，其於該液面判定機構判定出該液面位置較該上限基準值升高時，以控制上述蒸氣壓控制機構而使處理槽內之蒸氣壓降低，促進水分自處理液表面蒸發，從而使該處理液中之水分減少之方式進行控制，又，於該液面判定機構判定出該液面位置較該下限基準值下降時，控制該蒸氣壓控制機構而使該處理槽內之蒸氣壓升高，於處理液表面產生冷凝，藉此自液面整體補給水分。

進而，較佳為本發明之液量控制裝置中之液量控制機構包括：液面測定機構，其基於來自液面感測器之處理槽內之處理液面之位置資料而測定液面位置；液面判定機構，其判定以該液面測定機構所測定之液面位置是否較下限基準值下降；及加濕控制機構，其於該液面判定機構判定出液面位置較該下限基準值下降時，控制上述蒸氣壓控制機構而使該處理槽內之蒸氣壓升高，於處理液表面產生冷凝，藉此自液面整體補給水分。

進而，較佳為本發明之液量控制裝置進而包括：擋板開口判定步驟，擋板開口判定機構檢測設置於處理槽上之蓋體是否開口；且於在擋板開口判定步驟中該擋板開口判定機構檢測出該蓋體開口時，上述加濕控制機構以使該處理槽內之蒸氣壓升高之方式控制上述蒸氣壓控制機構。

進而，較佳為本發明之液量控制裝置中之處理液為鍍鎳(Ni)處理液、鍍銅(Cu)處理液、鍍銀(Ag)處理液及鍍金(Au)處理液中之任一者。

進而，較佳為本發明之液量控制裝置中之氣體係選定不使上述處理液劣化之氣體，且對該氣體添加該處理液溶劑之蒸氣而供給至上述處理槽內。

本發明之半導體積體電路之製造方法係使用本發明之上述液量控制裝置，對形成有半導體積體電路之半導體晶圓基板之金屬焊墊層實施鍍敷處理，而於該半導體晶圓基板上製造半導體積體電路者，藉此可達成上述目的。

本發明之控制程式係記述有用以使電腦執行本發明之上述液量控制方法之各步驟的處理程序者，藉此可達成上述目的。

本發明之可讀取記憶媒體係儲存有本發明之上述控制程式之電腦可讀取者，藉此可達成上述目的。

根據上述構成，以下對本發明之作用進行說明。

本發明係一種控制內部可密閉地構成之處理槽內之處理液之液量之液量控制方法，且包括：液量控制步驟，液量控制機構係藉由蒸氣壓控制機構以使該處理液之液面位置成為特定位置之方式控制該處理槽內之位於處理液之液面上方之氣體中之該處理液之蒸氣壓而調節處理液量。該液量控制步驟包括：液面測定步驟，液面測定機構基於來自液面感測器之處理槽內之處理液面之位置資料而測定液面位置；液面判定步驟，液面判定機構判定於該液面測定步 驟中所測定之液面位置是否較上限基準值升高或較下限基準值下降；以及加濕控制步驟，加濕控制機構於在該液面判定步驟中判定出該液面位置較該上限基準值升高時，以控制上述蒸氣壓控制機構而使該處理槽內之蒸氣壓降低，促進水分自處理液表面蒸發，從而使該處理液中之水分減少之方式進行控制，又，於在該液面判定步驟中判定出該液面位置較該下限基準值下降時，控制該蒸氣壓控制機構而使該處理槽內之蒸氣壓升高，於處理液表面產生冷凝，藉此自液面整體補給水分。

藉此，由於無需如先前般直接補充水或熱水，而是藉由水蒸氣補充水分，故而可精度佳地控制鍍敷液量。藉此，可抑制因自鍍敷液水分蒸發而引起之鍍敷液之濃度及各種成分之狀態變化，從而實現鍍敷速率及鍍敷膜厚之穩定化。

藉此，根據本發明，由於無需如先前般直接補充水或熱水，而是藉由水蒸氣補充水分，故而可精度佳地控制鍍敷液量。藉此，可抑制因自鍍敷液水分蒸發而引起之鍍敷液之濃度及各種成分之狀態變化，從而實現鍍敷速率及鍍敷膜厚之穩定化。

以下，一面參照圖式一面對本發明之液量控制方法及液量控制裝置、使用該液量控制裝置而實施鍍敷處理之半導體積體電路之製造方法、記述有用以使電腦執行該液量控 制方法之各步驟之處理程序之控制程式、及儲存有該控制程式之電腦可讀取之可讀取記憶媒體之實施形態1進行詳細說明。再者，各圖中之構成構件之各自之厚度及長度等，就圖式製作之觀點而言，並非限定於圖示之構成者。

(實施形態1)

圖1係本發明之實施形態1之無電解鍍鎳(Ni)處理裝置之主要部分構成圖。

於圖1中，本實施形態1之無電解鍍鎳(Ni)處理裝置1包括：鍍敷處理槽2，其作為貯存鍍敷處理液之處理槽；熱水熱交換機3，其可將鍍敷處理槽2內之鍍敷處理液之溫度設定為特定溫度，例如設定為攝氏80度；擋板4，其安裝於可使鍍敷處理槽2內部密閉之蓋體4a上，且用以使內部開口；溫度計5，其測定鍍敷處理槽2內之鍍敷處理液之溫度；濕度感測器6，其檢測鍍敷處理槽2內之鍍敷處理液面上方之濕度；液面感測器7，其檢測鍍敷處理槽2內之鍍敷處理液面之位置；熱風機8，其作為產生熱風之熱風供給機構；超音波式加濕機9，其作為蒸氣壓控制機構能夠以與藉由熱風機8吹送之熱風混合之方式將高溫蒸氣供給至鍍敷處理槽2內；鍍敷補充劑供給單元10，其可對鍍敷處理槽2內之鍍敷處理液供給鍍敷補充劑；及電氣控制單元11，其根據來自檢測該等鍍敷液處理槽2內之處理液之溫度之溫度計5及液面感測器7的資料而驅動控制熱風機8及超音波式加濕機9中之至少超音波式加濕機9；且將特定量之鍍敷處理液投入至鍍敷處理槽2內，於鍍敷處理液以pH 值調整溶液調節為規定之pH值之後，該鍍敷處理液藉由熱水熱交換機3加熱至例如攝氏80度之適當溫度後被加以利用。

位於該鍍敷處理液之液面上方之氣體之溫度係設定為高於鍍敷處理液之溫度。藉由熱風機8而吹送之氣體係選定不使處理液劣化之空氣或氮氣等氣體，並對該氣體添加處理液溶劑之蒸氣而供給至鍍敷處理槽2內。再者，超音波式加濕機9之使用係作為1例，並不限定於此。

藉由上述構成對其動作進行說明。

圖2係用以說明使用圖1之無電解鍍鎳(Ni)處理裝置1進行鍍鎳(Ni)處理之情形時之基板之流程的模式圖。

首先，如圖2所示，將鍍鎳(Ni)對象之半導體晶圓基板浸入至蝕刻液中而蝕刻除去金屬焊墊層、例如鋁焊墊層之表面之後，對鋁焊墊層之表面鍍鋅(Zn-1)，並以硝酸水(HNO₃)將鍍鋅暫時除去，再次對鋁焊墊層之表面鍍鋅(Zn-2)，其後進行鍍鎳(Ni)處理，最後進行水洗處理。如此，於進行鍍鋅(Zn-1)後，將其除去並再次進行鍍鋅(Zn-2)，藉此可使鍍鋅之粒子微細化。藉此，可實施鍍鎳(Ni)之密著性較佳之鍍鋅(Zn-2)作為鍍鎳(Ni)之底層。再者，除鍍鎳(Ni)以外，本發明亦可適用於鍍銅(Cu)、鍍金(Au)、或鍍銀(Ag)。因此，處理液亦可為鍍鎳(Ni)處理液、鍍銅(Cu)處理液、鍍銀(Ag)處理液及鍍金(Au)處理液中之任一者，但此處作為其一例係使用鍍鎳(Ni)處理液而進行鍍鎳(Ni)處理。

如此，可對形成有半導體積體電路之半導體晶圓基板之金屬焊墊層實施鍍鎳(Ni)處理，而於半導體晶圓基板上製造半導體積體電路。

於該鍍鎳(Ni)處理中，電氣控制單元11控制熱風機8而將空氣加熱至高於液溫(例如攝氏80度)之溫度，使其流過鍍敷處理液表面上部，並且控制超音波式加濕器9而對鍍敷處理槽2內加濕，藉此可調節鍍敷處理槽2內之蒸氣壓(濕度)。電氣控制單元11將熱風器8之空氣溫度以攝氏90度控制於固定溫度，並控制超音波式加濕機9而於50~100%之濕度調節範圍內進行調節。又，藉由熱水熱交換機3將鍍敷處理液溫度例如固定於攝氏80度。藉由其等而進行鍍敷處理液量之管理。

該液面感測器7監視鍍敷處理液之液面位置，電氣控制單元11在基於來自液面感測器7之液面位置資料而檢測出鍍敷處理液量較基準值降低之情形時，控制超音波式加濕機9而使鍍敷處理槽2內之蒸氣壓升高，於鍍敷處理液表面產生冷凝，藉此自液面整體對鍍敷液補給水分。

液面感測器7監視鍍敷處理液之液面位置，電氣控制單元11在基於來自液面感測器7之液面位置資料而檢測出鍍敷處理液量較基準值升高之情形時，反之控制超音波式加濕機9而使鍍敷處理槽2內之蒸氣壓降低，促進水分自鍍敷處理液表面蒸發，從而使鍍敷處理液中之水分減少。

於被鍍敷品(例如半導體晶圓基板)之搬送時等擋板4之開閉時蒸氣會被明顯地放出至外部，故而電氣控制單元11 控制熱風機8及超音波式加濕機9而使鍍敷處理槽2內之蒸氣壓升高，從而抑制鍍敷處理槽2內之較大之濕度變化。

鍍敷處理槽2係設置有蓋體4a而使內部可密閉從而抑制水分之蒸發之構造。首先，於鍍敷處理槽2內之液體上部，流動較液體之溫度(液溫)高之溫度之氣體。該氣體較理想的是選定空氣或氮氣等不使鍍敷處理液劣化者。其次，對氣體添加處理液溶劑之蒸氣，並以如上方式適當調節該鍍敷處理槽2內之蒸氣壓。

如圖3所示，若使氣體之蒸氣壓與對應於鍍敷處理液之溫度例如攝氏80度之蒸氣壓一致，則鍍敷處理槽2內之鍍敷處理液之液表面成為冷凝與蒸發之平衡狀態，從而蒸發得以抑制而不會產生液表面之降低。

於使鍍敷處理槽2內之鍍敷處理液之液量增加之情形時，藉由使液體上部之氣體中之蒸氣壓高於液體之飽和水蒸氣壓，而使氣體中之蒸氣於鍍敷處理液之表面冷凝而增加液量。又，於使鍍敷處理槽2內之鍍敷處理液之液量減少之情形時，藉由使液體上部之氣體中之蒸氣壓小於液體之飽和水蒸氣壓，而使液體中之水分蒸發而進入氣體中，從而鍍敷處理液之液量減少。

圖4係表示如先前般未管理鍍敷液量之情形時之鍍敷膜厚相對於加熱時間之變化的圖，圖5係表示如本實施形態1般進行鍍敷液量之管理之情形時之鍍敷膜厚變化相對於加熱時間之圖。

由於並未如先前般利用水或熱水直接補充鍍敷處理液， 而是以水蒸氣作為水分補給，故而鍍敷處理液之液中濃度及液中溫度不較大地變化便可均勻地管理，例如可大幅度地抑制鍍鎳(Ni)液濃度之變化，與圖4所示之先前之鍍敷膜厚相對於加熱時間之關係相比，如圖5所示之本實施形態1之鍍敷膜厚相對於加熱時間之關係般，鍍敷速率變得均勻，製品基板之具鍍敷層之周圍均勻化，從而使鍍敷膜厚穩定化。總而言之，圖5與圖4相比鍍敷膜厚之變化量明顯較小。

如上所述，檢測鍍敷處理槽2內之因水分蒸發而引起之自鍍鎳(Ni)液之水分的減少，並隨時供給對應於該減少之量之水蒸氣，而始終使鍍敷液槽內之鍍鎳(Ni)液之總量固定，從而可提高鍍鎳(Ni)液濃度之均勻性。藉此，可精度佳地將鍍鎳(Ni)液之成分調整至管理極限值。如此，藉由使用正確管理之鍍鎳(Ni)液，可獲得良好品質之被鍍敷製品。

此處，對本實施形態1之無電解鍍鎳(Ni)處理裝置1中之下述之液量控制裝置20更詳細地進行說明。

圖6係表示本實施形態1之液量控制裝置20之概略構成例的方塊圖。

於圖6中，本實施形態1之液量控制裝置20係由電腦系統構成，其包括：操作部12，其係使各種指令之輸入成為可能之鍵盤、滑鼠、及畫面輸入裝置等；顯示部13，其可根據各種輸入指令而於顯示畫面上顯示初始畫面、選擇引導畫面及處理結果畫面等各種圖像；CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)14(中央運算處理裝置)，其作為進行整體之控制之控制機構；RAM(Random Access Memory，隨機存取記憶體)15，其作為於CPU14之啟動時作為工作記憶體(work memory)而發揮作用之暫時記憶機構；及ROM(Read-Only Memory，唯讀記憶體)16，其作為電腦可讀取之可讀取記錄媒體(記憶機構)而記錄有用以使CPU14動作之控制程式及用於此之各種資料等。再者，CPU14亦可設置於電氣控制單元11內，但亦可設置於與電氣控制單元11連接之外部電腦系統中。

進而，如上所述，本實施形態1之液量控制裝置20包括溫度計5、濕度感測器6、液面感測器7、熱風機8、及超音波式加濕機9。

CPU14包括：液面測定機構141，其除基於來自操作部12之輸入指令以外，還基於自ROM16內讀出至RAM15內之控制程式及用於此之各種資料，並基於來自液面感測器7之液面位置資料而測定液面位置；溫度測定機構142，其基於來自溫度計5之溫度資料而測定鍍敷處理液之溫度；濕度測定機構143，其基於來自濕度感測器6之濕度資料而測定當前之濕度；液面判定機構144，其判定以液面測定機構141所測定之基於液面感測器7之液面位置是否較上限基準值升高或較下限基準值下降；加濕控制機構145，其於液面判定機構144判定為液面位置較上限基準值升高之情形時，以控制超音波式加濕機9而使鍍敷處理槽2內之蒸氣壓降低，促進水分自鍍敷處理液表面蒸發，從而使鍍敷 處理液中之水分減少之方式進行控制，又，於液面判定機構144判定為液面位置較下限基準值下降之情形時，控制超音波式加濕機9而使鍍敷處理槽2內之蒸氣壓升高，於鍍敷處理液表面產生冷凝，藉此自液面整體對鍍敷液補給水分；及擋板開口判定機構146，其檢測蓋體4a之擋板4是否開口；且於擋板開口判定機構檢測到蓋體4a開口時，加濕控制機構145以增強熱風機8及超音波式加濕機9之驅動之方式進行控制，以使鍍敷處理槽2內之蒸氣壓升高。

ROM16可包含硬碟、光碟、磁碟及IC(integrated circuit，積體電路)記憶體等可讀取記錄媒體(記憶機構)。該控制程式及用於此之各種資料可自攜帶自由之光碟、磁碟及IC記憶體等下載至ROM16中，可自電腦之硬碟下載至ROM16中，亦可經由無線或有線、網際網路等下載至ROM16中。將記述有用以使電腦執行下述之圖7之液量控制方法之處理程序的控制程式儲存於電腦可讀取之可讀取記憶媒體中，而藉由電腦(CPU14)進行液量控制。

圖7係用以說明圖6之液量控制裝置20之動作之流程圖。

如圖7所示，首先，於步驟S1中測定液面。液面測定機構141基於來自液面感測器7之液面位置資料而測定鍍敷處理槽2內之鍍敷處理液之液面位置。

其次，於步驟S2中測定液溫。溫度測定機構142基於來自溫度計5之溫度資料而測定鍍敷處理槽2內之鍍敷處理液之溫度。

繼而，於步驟S3中判定液溫是否為特定範圍內。若液溫 為特定範圍內(YES，是)，則轉移至下一步處理，又，若液溫脫離特定範圍內(NO，否)，則於步驟S4中進行鳴警報音、或者使用顯示畫面或顯示燈等顯示警報之警報處理，並於特定時間後之步驟S5中停止處理液量控制裝置20之處理動作。再者，藉由熱水熱交換機3將鍍敷處理液溫度以例如攝氏80度管理為固定。因此，可於步驟S3中判定液溫是否為包含例如攝氏80度之更廣之特定範圍內。

若液溫為特定範圍內(YES)，則於步驟S6中濕度測定機構143基於來自濕度感測器6之濕度資料而測定鍍敷處理槽2內之當前之濕度。

其後，於步驟S7中判定鍍敷處理槽2內之濕度是否與規定值一致。若鍍敷處理槽2內之濕度為特定範圍內(YES)，則轉移至下一步處理，又，若鍍敷處理槽2內之濕度脫離特定範圍內(NO)，則於步驟S8中進行鳴警報音、或者利用顯示畫面或顯示燈等顯示警報之警報處理，並於特定時間後之步驟S9中停止處理液量控制裝置20之處理動作。

其次，於步驟S10中判定液面是否變化。液面判定機構144判定以液面測定機構141所測定之基於液面感測器7之液面位置是否較上限基準值升高或較下限基準值下降。

繼而，於在步驟S11中液面判定機構144判定出鍍敷處理液之液面位置較下限基準值下降之情形時，加濕控制機構145藉由加濕升高控制超音波式加濕機9而使鍍敷處理槽2內之蒸氣壓升高，於鍍敷處理液表面產生冷凝，從而自液面整體對鍍敷處理液補給水分。藉此，使鍍敷處理液之液 面升高。

又，於在步驟S12中液面判定機構144判定出鍍敷處理液之液面位置較上限基準值升高之情形時，加濕控制機構145加濕下降控制超音波式加濕機9而使鍍敷處理槽2內之蒸氣壓降低，促進水分自鍍敷處理液表面蒸發而使鍍敷處理液中之水分減少。從而使鍍敷處理液之液面下降。

又，於在步驟S13中液面判定機構144判定出鍍敷處理液之液面位置位於上限基準值與下限基準值之間之情形時，保持現狀而不進行處理。

其次，於步驟S14中擋板開口判定機構146檢測擋板4是否開口。於擋板開口判定機構146判定出擋板4開口之情形時(YES)，於步驟S15中提高熱風機8之驅動輸出，並且加濕升高控制超音波式加濕機9而使鍍敷處理槽2內之蒸氣壓升高，從而抑制鍍敷處理槽2內之較大之濕度及溫度變化。

其後，於步驟S16中判定處理是否結束，若處理尚未結束，則返回至步驟S1之處理，反覆進行上述步驟S1~S16之處理直至處理結束。

作為鍍敷液面降低之情形之原因，除來自鍍敷處理槽2之蒸氣洩漏及排氣以外，於取出半導體晶圓基板等被鍍敷物時，因附著有鍍敷處理液而取出從而導致鍍敷處理液減少。又反之，作為鍍敷液面升高之情形之原因，藉由因鍍敷處理而消耗之金屬成分等之補充液之補充而使液量增加。又，亦有於上一步驟中附著於被鍍敷物之水分之帶入 之情況。

藉此，本實施形態1之液量控制方法係控制內部可密閉地構成之鍍敷處理槽2內之鍍敷處理液之液量的液量控制方法，且包括：液量控制步驟，液量控制機構以使鍍敷處理液之液面位置成為特定位置之方式控制作為蒸氣壓控制機構之超音波式加濕機9，而控制鍍敷處理槽2內之位於鍍敷處理液之液面上方之氣體中之鍍敷處理液的蒸氣壓，從而調節鍍敷處理液量。

該液量控制步驟包括：液面測定步驟，液面測定機構141基於來自液面感測器7之鍍敷處理槽2內之處理液面之位置資料而測定液面位置；液面判定步驟，液面判定機構144判定於液面測定步驟中所測定之液面位置是否較上限基準值升高或較下限基準值下降；加濕控制步驟，加濕控制機構145於在液面判定步驟中判定出液面位置較上限基準值升高時，以控制作為蒸氣壓控制機構之超音波式加濕機9而使鍍敷處理槽2內之蒸氣壓降低，促進水分自鍍敷處理液表面蒸發，從而使鍍敷處理液中之水分減少之方式進行控制，又，於在液面判定步驟中判定出液面位置較下限基準值下降時，控制作為蒸氣壓控制機構之超音波式加濕機9而使鍍敷處理槽2內之蒸氣壓升高，於處理液表面產生冷凝，藉此自液面整體補給水分；以及擋板開口判定步驟，擋板開口判定機構146檢測設置於鍍敷處理槽2上之蓋體4a是否開口；且於在擋板開口判定步驟中擋板開口判定機構146檢測出蓋體4a開口時，加濕控制機構145以使鍍敷 處理槽2內之蒸氣壓升高之方式控制作為蒸氣壓控制機構之超音波式加濕機9。

並非如先前般對鍍敷處理槽2直接補充水或熱水，而是藉由水蒸氣補充水分，故而可精度佳地控制鍍敷液量。再者，雖將鍍敷處理液作為一例進行了說明，但作為本發明，溶劑並不限定於水，當然可適用於有機溶劑等產生蒸發、冷凝之液體。

如以上所述，根據本實施形態1，控制內部可密閉地構成之鍍敷處理槽2內之鍍敷處理液之液量的液量控制裝置20包括：超音波式加濕機9，其作為蒸氣壓控制機構控制鍍敷處理槽2內之位於處理液之液面上方之氣體中之鍍敷處理液之蒸氣壓；及電氣控制單元11，其以使鍍敷處理液之液面位置成為特定位置之方式控制作為蒸氣壓控制機構之超音波式加濕機9而調節處理液量。該電氣控制單元11包括：液面測定機構141，其基於來自液面感測器7之鍍敷處理槽2內之處理液面之位置資料而測定液面位置；液面判定機構144，其判定以液面測定機構141所測定之液面位置是否較上限基準值升高或較下限基準值下降；及加濕控制機構145，其於液面判定機構144判定液面位置較上限基準值升高時，以控制作為蒸氣壓控制機構之超音波式加濕機9而使鍍敷處理槽2內之蒸氣壓降低，促進水分自處理液表面蒸發，從而使鍍敷處理液中之水分減少之方式進行控制，又，於液面判定機構144判定液面位置較下限基準值下降時，控制作為蒸氣壓控制機構之超音波式加濕機9而 使鍍敷處理槽2內之蒸氣壓升高，於鍍敷處理液表面產生冷凝，藉此自液面整體補給水分。

藉此，可調節鍍敷處理液之蒸發量，並可藉由調節蒸氣壓而產生冷凝，從而控制液量。藉由將液量保持於固定，而使溶質之金屬成分濃度於鍍敷處理槽2內保持穩定，亦可抑制因氣化熱而引起之液溫降低，可使鍍敷液處理槽2內之溶質濃度及溫度分佈均勻化，從而可成為更加均勻之鍍敷膜厚。

再者，於本實施形態1中，對如下情形進行了說明，即包括：液面判定步驟，係液面判定機構144判定於液面測定步驟中所測定之液面位置是否較上限基準值升高或較下限基準值下降；及加濕控制步驟，係加濕控制機構145於在液面判定步驟中判定液面位置較上限基準值升高時，以控制作為蒸氣壓控制機構之超音波式加濕機9而使鍍敷處理槽2內之蒸氣壓降低，促進水分自鍍敷處理液表面蒸發，從而使鍍敷處理液中之水分減少之方式進行控制，又，於在液面判定步驟中判定液面位置較下限基準值下降時，控制作為蒸氣壓控制機構之超音波式加濕機9而使鍍敷處理槽2內之蒸氣壓升高，於處理液表面產生冷凝，藉此自液面整體補給水分；但並不限定於此，亦可為如下情形，即包括：液面判定步驟，係液面判定機構144判定於液面測定步驟中所測定之液面位置是否較下限基準值下降；及加濕控制步驟，係加濕控制機構145於在液面判定步驟中判定液面位置較下限基準值下降時，控制作為蒸氣 壓控制機構之超音波式加濕機9而使鍍敷處理槽2內之蒸氣壓升高，並於鍍敷處理液表面產生冷凝，藉此自液面整體補給水分。

即，本發明之液量控制方法係控制內部可密閉地構成之鍍敷處理槽2內之鍍敷處理液之液量者，其包括：液量控制步驟，係液量控制機構以使鍍敷處理液之液面位置成為特定位置之方式控制作為蒸氣壓控制機構之超音波式加濕機9，而控制鍍敷處理槽2內之位於鍍敷處理液之液面上方之氣體中之鍍敷處理液的蒸氣壓，從而調節鍍敷處理液量。

該液量控制步驟可包括：液面測定步驟，係液面測定機構141基於來自液面感測器7之鍍敷處理槽2內之鍍敷處理液面之位置資料而測定液面位置；液面判定步驟，係液面判定機構144判定於液面測定步驟中所測定之液面位置是否較下限基準值下降；加濕控制步驟，係加濕控制機構145於在液面判定步驟中判定較下限基準值下降時，控制作為蒸氣壓控制機構之超音波式加濕機9而使鍍敷處理槽2內之蒸氣壓升高，於鍍敷處理液表面產生冷凝，藉此自液面整體補給水分；以及擋板開口判定步驟，係擋板開口判定機構146檢測設置於鍍敷處理槽2上之蓋體4a是否開口；且於在擋板開口判定步驟中擋板開口判定機構146檢測出蓋體4a開口時，加濕控制機構145以使鍍敷處理槽2內之蒸氣壓升高之方式控制作為蒸氣壓控制機構之超音波式加濕機9。於此情形時，亦有不包括擋板開口判定步驟之情 況。

如上所述，雖然使用本發明之較佳之實施形態1對本發明進行了例示，但本發明不應限定於該實施形態1進行解釋。當理解為本發明應僅根據技術方案之範圍而解釋其範圍。當理解為本領域技術人員可根據本發明之具體較佳之實施形態1之記載，並基於本發明之記載及技術常識而實施等價之範圍。當理解為對於本說明書中所引用之專利、專利申請案及文獻，與其內容本身具體記載於本說明書中同樣地，其內容應作為對本說明書之參考而援引。

[產業上之可利用性]

本發明於在電子器件之製造步驟等中進行需要精密之化學液管理之化學液處理之液量控制方法及液量控制裝置、使用該液量控制裝置實施鍍敷處理而製造半導體積體電路之半導體積體電路之製造方法、記述有用以使電腦執行該液量控制方法之各步驟之處理程序之控制程式、以及儲存有該控制程式之電腦可讀取之可讀取記憶媒體的領域中，並非如先前般直接補充水或熱水，而是藉由水蒸氣補充水分，故而可精度佳地控制鍍敷液量。藉此，可抑制因自鍍敷液水分蒸發而引起之鍍敷液之濃度及各種成分之狀態變化，從而實現鍍敷速率及鍍敷膜厚之穩定化。

1‧‧‧無電解鍍鎳(Ni)處理裝置

2‧‧‧鍍敷處理槽(處理槽)

3‧‧‧熱水熱交換機

4‧‧‧擋板

4a‧‧‧蓋體

5‧‧‧溫度計

6‧‧‧濕度感測器

7‧‧‧液面感測器

8‧‧‧熱風機

9‧‧‧超音波式加濕機

10‧‧‧鍍敷補充劑供給單元

11‧‧‧電氣控制單元

12‧‧‧操作部

13‧‧‧顯示部

14‧‧‧CPU(控制機構)

15‧‧‧RAM

16‧‧‧ROM(可讀取記錄媒體)

20‧‧‧液量控制裝置

141‧‧‧液面測定機構

142‧‧‧溫度測定機構

143‧‧‧濕度測定機構

144‧‧‧液面判定機構

145‧‧‧加濕控制機構

146‧‧‧擋板開口判定機構

圖1係本發明之實施形態1之無電解鍍鎳(Ni)處理裝置之主要部分構成圖。

圖2係用以說明使用圖1之無電解鍍鎳(Ni)處理裝置進行 鍍鎳(Ni)處理之情形時之基板之流程的模式圖。

圖3係表示氣體之蒸氣壓相對於鍍敷處理液之溫度之關係的圖。

圖4係表示如先前般未管理鍍敷液量之情形時之鍍敷膜厚相對於加熱時間之變化的圖。

圖5係表示如本實施形態1般進行鍍敷液量之管理之情形時之鍍敷膜厚變化相對於加熱時間的圖。

圖6係表示本實施形態1之液量控制裝置之概略構成例的方塊圖。

圖7係用以說明圖6之液量控制裝置之動作的流程圖。

圖8係表示液中鎳(Ni)濃度(g/l)相對於加熱時間之關係的圖。

圖9係表示鎳(Ni)膜厚(μm)相對於加熱時間之關係的圖。

1‧‧‧無電解鍍鎳(Ni)處理裝置

2‧‧‧鍍敷處理槽(處理槽)

3‧‧‧熱水熱交換機

4‧‧‧擋板

4a‧‧‧蓋體

5‧‧‧溫度計

6‧‧‧濕度感測器

7‧‧‧液面感測器

8‧‧‧熱風機

9‧‧‧超音波式加濕機

10‧‧‧鍍敷補充劑供給單元

11‧‧‧電氣控制單元

Claims (17)

1. 一種液量控制方法，其係控制內部可密閉地構成之處理槽內之處理液之液量者，且包括：液量控制步驟，係液量控制機構以使該處理液之液面位置成為特定位置之方式藉由蒸氣壓控制機構控制該處理槽內之位於處理液之液面上方之氣體中之該處理液之蒸氣壓而調節處理液量。
2. 如請求項1之液量控制方法，其中將位於上述處理液之液面上方之氣體之溫度設定為高於該處理液之溫度。
3. 如請求項1之液量控制方法，其中上述液量控制步驟包括：液面測定步驟，係液面測定機構基於來自液面感測器之處理槽內之處理液面之位置資料而測定液面位置；液面判定步驟，係液面判定機構判定於該液面測定步驟中所測定之液面位置是否較上限基準值升高或較下限基準值下降；以及加濕控制步驟，係加濕控制機構於在該液面判定步驟中判定該液面位置較該上限基準值升高時，以控制上述蒸氣壓控制機構使該處理槽內之蒸氣壓降低，促進水分自處理液表面蒸發，從而使該處理液中之水分減少之方式進行控制，又，於在該液面判定步驟中判定該液面位置較該下限基準值下降時，控制該蒸氣壓控制機構使該處理槽內之蒸氣壓升高，於處理液表面產生冷凝，藉此自液面整體補給水分。
4. 如請求項1之液量控制方法，其中上述液量控制步驟包括：液面測定步驟，係液面測定機構基於來自液面感測器之處理槽內之處理液面之位置資料而測定液面位置；液面判定步驟，係液面判定機構判定於該液面測定步驟中所測定之液面位置是否較下限基準值下降；以及加濕控制步驟，係加濕控制機構於在該液面判定步驟中判定出液面位置較該下限基準值下降時，控制上述蒸氣壓控制機構使處理槽內之蒸氣壓升高，於處理液表面產生冷凝，藉此自液面整體補給水分。
5. 如請求項3或4之液量控制方法，其中進而包括擋板開口判定機構檢測設置於上述處理槽上之蓋體是否開口之擋板開口判定步驟，且於在擋板開口判定步驟中該擋板開口判定機構檢測出該蓋體開口時，上述加濕控制機構以使上述處理槽內之蒸氣壓升高之方式控制上述蒸氣壓控制機構。
6. 如請求項1之液量控制方法，其中上述處理液為鍍鎳(Ni)處理液、鍍銅(Cu)處理液、鍍銀(Ag)處理液及鍍金(Au)處理液中之任一者。
7. 如請求項1或2之液量控制方法，其中上述氣體係選定不使上述處理液劣化之氣體，且對該氣體添加處理液溶劑之蒸氣而供給至上述處理槽內。
8. 一種液量控制裝置，其係控制內部可密閉地構成之處理槽內之處理液之液量者，且包括： 蒸氣壓控制機構，其控制該處理槽內之位於處理液之液面上方之氣體中之該處理液之蒸氣壓；及液量控制機構，其以使該處理液之液面位置成為特定位置之方式控制該蒸氣壓控制機構而調節處理液量。
9. 如請求項8之液量控制裝置，其中進而包括：熱風供給機構，其對上述處理槽內供給使位於上述處理液之液面上方之氣體之溫度設定為高於該處理液之溫度之熱風。
10. 如請求項8之液量控制裝置，其中上述液量控制機構包括：液面測定機構，其基於來自液面感測器之處理槽內之處理液面之位置資料而測定液面位置；液面判定機構，其判定以該液面測定機構所測定之液面位置是否較上限基準值升高或較下限基準值下降；及加濕控制機構，其於該液面判定機構判定出該液面位置較該上限基準值升高時，以控制上述蒸氣壓控制機構使處理槽內之蒸氣壓降低，促進水分自處理液表面蒸發，從而使該處理液中之水分減少之方式進行控制，又，於該液面判定機構判定出該液面位置較該下限基準值下降時，控制該蒸氣壓控制機構使該處理槽內之蒸氣壓升高，於處理液表面產生冷凝，藉此自液面整體補給水分。
11. 如請求項8之液量控制裝置，其中上述液量控制機構包括：液面測定機構，其基於來自液面感測器之處理槽內之 處理液面之位置資料而測定液面位置；液面判定機構，其判定以該液面測定機構所測定之液面位置是否較下限基準值下降；及加濕控制機構，其於該液面判定機構判定出液面位置較該下限基準值下降時，控制上述蒸氣壓控制機構使該處理槽內之蒸氣壓升高，於處理液表面產生冷凝，藉此自液面整體補給水分。
12. 如請求項10或11之液量控制裝置，其中進而包括擋板開口判定機構檢測設置於上述處理槽上之蓋體是否開口之擋板開口判定步驟，且於在擋板開口判定步驟中該擋板開口判定機構檢測出該蓋體開口時，上述加濕控制機構以使該處理槽內之蒸氣壓升高之方式控制上述蒸氣壓控制機構。
13. 如請求項8之液量控制裝置，其中上述處理液為鍍鎳(Ni)處理液、鍍銅(Cu)處理液、鍍銀(Ag)處理液及鍍金(Au)處理液中之任一者。
14. 如請求項8或9之液量控制裝置，其中上述氣體係選定不使上述處理液劣化之氣體，且對該氣體添加該處理液溶劑之蒸氣而供給至上述處理槽內。
15. 一種半導體積體電路之製造方法，其係使用如請求項8至11及13中任一項之液量控制裝置，對形成有半導體積體電路之半導體晶圓基板之金屬焊墊層實施鍍敷處理，而於該半導體晶圓基板上製造半導體積體電路。
16. 一種控制程式，其係記述有用以使電腦執行如請求項1 至4及6中任一項之液量控制方法之各步驟之處理程序。
17. 一種可讀取記憶媒體，其係可由電腦讀取，且儲存有如請求項16之控制程式。