TW202100811A - 鍍覆方法、用於鍍覆之不溶性陽極、及鍍覆裝置 - Google Patents

鍍覆方法、用於鍍覆之不溶性陽極、及鍍覆裝置 Download PDF

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Abstract

[課題]本發明提出在鍍覆具有用於形成貫穿電極之導孔（Via）或洞（Hole）的基板時，可抑制鍍覆液中之添加劑的消耗之鍍覆方法、不溶性陽極、及鍍覆裝置。 [解決手段]鍍覆方法包含：準備具有用於形成貫穿電極之導孔或洞的基板之步驟；準備以隔膜隔開配置不溶性陽極之陽極槽與配置前述基板之陰極槽的鍍覆液槽之步驟；及以在前述鍍覆液槽中鍍覆前述基板時之陽極電流密度為0.4ASD以上，且1.4ASD以下的方式電解鍍覆前述基板之步驟。

Description

鍍覆方法、用於鍍覆之不溶性陽極、及鍍覆裝置
本發明係關於一種鍍覆方法、用於鍍覆之不溶性陽極、及鍍覆裝置。
過去係進行在設於半導體晶圓等表面之微細配線用溝、孔、或抗蝕劑開口部形成配線，或是在半導體晶圓等之表面形成與封裝之電極等電性連接的凸塊（突起狀電極）。形成該配線及凸塊之方法，例如已知有電解鍍覆法、蒸鍍法、印刷法、球凸塊（Ball Bump）法等，不過隨著半導體晶片之I/O數增加、及間距微細化，多採用可微細化且性能比較穩定之電解鍍覆法。
用於電解鍍覆法之鍍覆裝置具有：保持半導體晶圓等基板的基板固持器；保持陽極之陽極固持器；及收容包含多種添加劑之鍍覆液的鍍覆液槽。該鍍覆裝置中，在半導體晶圓等基板之表面進行鍍覆處理時，係將基板固持器與陽極固持器在鍍覆液槽中相對配置。在該狀態下，藉由使基板與陽極通電，而在基板表面形成鍍覆膜。另外，添加劑具有促進或抑制鍍覆膜之成膜速度的效果，及使鍍覆膜之膜質提高的效果等。
過去，陽極係使用溶解於鍍覆液之溶解性陽極或不溶解於鍍覆液之不溶性陽極。使用不溶性陽極進行鍍覆處理時，藉由陽極與鍍覆液反應而產生氧。鍍覆液之添加劑與該氧反應而被分解。分解添加劑時，添加劑即喪失上述的效果，而有無法在基板表面獲得希望之膜的問題（例如，參照專利文獻1）。為了防止此種問題發生，只需以鍍覆液中之添加劑濃度保持在一定以上的方式隨時將添加劑追加於鍍覆液即可。但是，由於添加劑昂貴，因此應儘量抑制添加劑之分解。
此外，使導體基板多層積層時，用於使各層間導通之手段，已知有在基板內部形成上下貫穿之複數個由銅等金屬構成的貫穿電極之技術（例如，參照專利文獻2）。圖14係顯示具有貫穿電極之基板的製造之一例圖。首先，如圖14（A）所示，準備一基板W，該基板W在由矽等構成之基材110內部，例如藉由微影蝕刻技術形成在上方開口之複數個貫穿電極用凹部112。該貫穿電極用凹部112之直徑例如是1~100μm，特別是10~20μm，深度例如是70~150μm。而後，在基板W表面，以濺鍍等形成作為電解鍍覆之饋電層的由銅等構成之種層114。
其次，藉由在基板W表面實施電解銅鍍覆，而如圖14（B）所示，在基板W之貫穿電極用凹部112內部填充銅鍍覆膜116，並且使銅鍍覆膜116堆積於種層114的表面。
然後，如圖14（C）所示，藉由化學機械研磨（CMP）等除去基材110上剩餘之銅鍍覆膜116及種層114，另外，研磨除去基材110之背面側，直至填充於貫穿電極用凹部112中之銅鍍覆膜116的底面露出外部。藉此，內部具有上下貫穿之由銅（銅鍍覆膜116）構成的複數個貫穿電極118之基板W完成。
貫穿電極用凹部112的深度對直徑之比，即縱橫比一般來說是大的，通常，使藉由電解鍍覆而成膜於此種縱橫比大之貫穿電極用凹部112中的銅（鍍覆膜），不致產生空隙等瑕疵而完全填充於內部需要花費長時間。 (先前技術文獻) (專利文獻)
[專利文獻1]日本特開平7-11498號公報
（發明所欲解決之問題）
過去，為了抑制鍍覆液中之添加劑的消耗，而減少在陽極附近產生之氧量的方法，為增大陽極之表面積，並降低鍍覆液中之陽極電流密度。就此，鍍覆具有用於形成貫穿電極之縱橫比大的導孔或洞之基板時，是以不致產生空隙等瑕疵之方式減少鍍覆中的電流。但是，藉由本發明人之研究發現對此種形成貫穿電極之基板的鍍覆中，添加劑之消耗仍大。更具體而言，藉由本發明人之研究瞭解鍍覆中之陽極電流密度過小時，氧之產生減少，卻造成次氯酸的產生增加，藉由增加之次氯酸的影響而促進添加劑的分解。
此外，為了調整陽極電流密度以抑制添加劑之消耗，而變更陽極之表面積時，若單純地變更陽極的表面積，可能會有損形成於基板之鍍覆的均勻性。
本發明係鑑於上述問題者，目的之一為提出在鍍覆具有用於形成貫穿電極之導孔或洞的基板時，可抑制鍍覆液中之添加劑的消耗之鍍覆方法、不溶性陽極、及鍍覆裝置。 （解決問題之手段）
本發明一個實施形態提出一種鍍覆方法，前述鍍覆方法係包含以下步驟：準備具有用於形成貫穿電極之導孔或洞的基板；準備以隔膜隔開配置不溶性陽極之陽極槽與配置前述基板之陰極槽的鍍覆液槽；及以在前述鍍覆液槽中鍍覆前述基板時之陽極電流密度為0.4ASD（A/cm2 ）以上，且1.4ASD以下的方式電解鍍覆前述基板。採用該鍍覆方法時，可抑制鍍覆中產生氧及次氯酸，並可抑制鍍覆液中之添加劑的消耗。
本發明另一個實施形態提出一種用於鍍覆之不溶性陽極，其係配置於鍍覆液槽中而使用於鍍覆，前述不溶性陽極具備：饋電點，其係連接於電源；環狀之環電極，其係將前述饋電點作為中心；及連接電極，其係連接前述饋電點與前述環電極。採用該用於鍍覆之不溶性陽極時，可抑制鍍覆中產生氧及次氯酸，並可抑制鍍覆液中之添加劑的消耗，並且可使形成於基板之鍍覆的面內均勻性提高。
以下，配合附圖說明本發明之鍍覆方法、用於鍍覆之不溶性陽極、及鍍覆裝置的實施形態。在附圖上，對相同或類似之元件註記相同或類似的參照符號，並在各種實施形態之說明時，省略相同或類似元件的重複說明。此外，各種實施形態顯示之特徵只要彼此不矛盾，亦可適用於其他實施形態。 （第一種實施形態）
圖1係顯示第一種實施形態之鍍覆裝置的概略圖。如圖1所示，鍍覆裝置具備：在內部保持鍍覆液之鍍覆液槽50；配置於鍍覆液槽50中之陽極40；保持陽極40之陽極固持器60；及基板固持器18。基板固持器18係以裝卸自如地保持晶圓等基板W，且使基板W浸漬於鍍覆液槽50中之鍍覆液的方式構成。本實施形態之鍍覆裝置係藉由電流流入鍍覆液，而以金屬鍍覆基板W表面之電解鍍覆裝置。陽極40使用不溶解於鍍覆液之例如由被覆氧化銥或鉑之鈦構成的不溶性陽極。
基板W例如係半導體基板、玻璃基板、或是樹脂基板。鍍覆於基板W表面之金屬例如係銅（Cu）、鎳（Ni）、錫（Sn）、錫-銀合金、或鈷（Co）。
陽極40及基板W以在鉛直方向延伸之方式，換言之，陽極40及基板W之板面係以朝向水平方向的方式配置，且在鍍覆液中以彼此相對的方式配置。陽極40經由陽極固持器60連接於電源90之正極，基板W經由基板固持器18連接於電源90之負極。在陽極40與基板W之間施加電壓時，電流流入基板W，在鍍覆液存在下於基板W表面形成金屬膜。
鍍覆液槽50具備：將基板W及陽極40配置於內部之鍍覆液貯存槽52；及鄰接於鍍覆液貯存槽52之溢流槽54。鍍覆液貯存槽52中之鍍覆液溢出鍍覆液貯存槽52的側壁而流入溢流槽54。
在溢流槽54之底部連接鍍覆液循環管線58a的一端，鍍覆液循環管線58a之另一端連接於鍍覆液貯存槽52的底部。鍍覆液循環管線58a中安裝有循環泵浦58b、恆溫單元58c、及過濾器58d。鍍覆液從鍍覆液貯存槽52之側壁溢流而流入溢流槽54，進一步從溢流槽54通過鍍覆液循環管線58a而返回鍍覆液貯存槽52。因此，鍍覆液係通過鍍覆液循環管線58a而在鍍覆液貯存槽52與溢流槽54之間循環。
鍍覆裝置進一步具有：調整基板W上之電位分布的調整板（Regulation Plate）14、及攪拌鍍覆液貯存槽52中之鍍覆液的槳葉16。調整板14具有配置於槳葉16與陽極40之間，用於限制鍍覆液中之電場的開口14a。槳葉16配置在保持於鍍覆液貯存槽52中之基板固持器18的基板W之表面附近。槳葉16例如由鈦（Ti）或樹脂構成。槳葉16藉由與基板W之表面平行地往返運動，從而攪拌鍍覆液，以便在基板W之鍍覆中將充分之金屬離子均勻地供給至基板W表面。
圖2係陽極固持器60之俯視圖。圖3係在圖2所示之3-3剖面的陽極固持器60之側剖面圖。圖4係已拆卸固持器基座護蓋63狀態下之陽極固持器60的分解立體圖，圖5係已拆卸固持器基座護蓋63狀態下之陽極固持器60的俯視圖。另外，圖5中權宜顯示握持部64-2透明狀態之陽極固持器60。此外，圖4及圖5中，權宜顯示拆卸了陽極40之狀態的陽極固持器60。此外，本說明書中，「上」及「下」是指陽極固持器60鉛直地收容於鍍覆液槽50狀態下的上方向及下方向。同樣地，本說明書中，「前面」是指陽極固持器60與基板固持器18相對之側的面，「背面」是指與前面相反側之面。
如圖2至圖4所示，本實施形態之陽極固持器60具備：具有收容陽極40之內部空間61的概略矩形狀之固持器基座62；形成於固持器基座62之上部的一對握持部64-1、64-2；及同樣形成於固持器基座62之上部的一對手臂部70-1、70-2。此外，陽極固持器60具有：局部覆蓋固持器基座62之前面的固持器基座護蓋63；以覆蓋內部空間61之方式設於固持器基座護蓋63之前面的隔膜66；及設於隔膜66之前面的外緣遮罩67。另外，本實施形態之陽極固持器60的內部空間61相當於「陽極槽」，外部空間相當於「陰極槽」。
如圖2及圖5所示，固持器基座62具有從其下部之外表面延伸至內部空間61，並連通於內部空間61之孔71。此外，固持器基座62具有在其上部的握持部64-1、64-2間用於排出內部空間61之空氣的空氣排出口81。將固持器基座62浸漬於鍍覆液時，鍍覆液從孔71流入內部空間61，並且內部空間61之空氣從空氣排出口81排出。此外，陽極40使用不溶性陽極時，在鍍覆處理中從陽極40產生之氧亦通過空氣排出口81排出。空氣排出口81藉由不致妨礙空氣排出之方式所形成的蓋83而封閉。
此外，如圖3所示，在固持器基座護蓋（基體）63之概略中央部形成有直徑比陽極40之直徑大的環狀之開口63a。固持器基座護蓋63與固持器基座62一起形成內部空間61。隔膜66設於開口63a之前面，而將內部空間61閉鎖。在隔膜66之外周緣部的前方安裝隔膜壓板68，在隔膜壓板68之前方設置外緣遮罩67。此外，在固持器基座護蓋63之前面，沿著開口63a設置例如由O形環等構成之環狀的第一密封構件84。藉由隔膜壓板68將隔膜66按壓於第一密封構件84而密閉開口63a。亦即，第一密封構件84可密閉隔膜66與內部空間61之間。藉此，經由隔膜66而隔開內部空間61與外部空間。
隔膜66例如係如陽離子交換膜之離子交換膜，或是中性隔膜。隔膜66不使鍍覆液中之添加劑通過，在鍍覆處理時可使陽離子從陽極側向陰極側通過。隔膜66之具體的一例如為Yuasa Membrane公司製之Yumicron（註冊商標）。
外緣遮罩67係在中央部具有環狀開口之板狀構件，且裝卸自如地安裝於隔膜壓板68的前面。設置外緣遮罩67是為了在鍍覆處理時控制陽極40表面之電場。外緣遮罩67之孔徑亦可為比陽極40之外徑大者，亦可為比陽極40之外形小者。此外，陽極固持器60亦可不具外緣遮罩67。
固持器基座護蓋63對固持器基座62藉由螺絲結合或熔敷等而固定，來密合固持器基座護蓋63與固持器基座62之結合部。另外，固持器基座護蓋63與固持器基座62亦可一體形成。
如圖2、圖4及圖5所示，握持部64-1、64-2經由形成於固持器基座62之上部的連結部62-1、62-2而與固持器基座62連結。握持部64-1、64-2從連結部62-1、62-2延伸於固持器基座62之中央方向而形成。握持部64-1、64-2在將陽極固持器60搬送至鍍覆液槽50時，藉由無圖示之夾盤握持。
在從連結部62-1、62-2延伸於外側方向之手臂部70-1的下部設有用於對陽極40施加電壓之電極端子82。電極端子82在將陽極固持器60收容於鍍覆液槽時，與電源90之正極連接。此外，陽極固持器60具有從電極端子82延伸至內部空間61之概略中央部的饋電構件89。饋電構件89係概略板狀之導電構件，且與電極端子82電性連接。
如圖3所示，在饋電構件89之前面，藉由例如螺絲等構成之固定構件88而固定陽極40。藉此，可經由電極端子82及饋電構件89，而藉由電源90對陽極40施加電壓。
在固持器基座62之概略中央部，亦即在對應於固定構件88之位置形成有用於更換陽極40的環狀開口部62a。開口部62a連通於內部空間61之背面側，並藉由蓋86覆蓋。在固持器基座62之背面側，沿著開口部62a設有例如由O形環等構成之環狀的第二密封構件85。藉由該第二密封構件85密閉開口部62a與蓋86之間。
蓋86於更換陽極40時拆卸。具體而言，例如陽極40已經過耐用年數時，由作業人員拆卸蓋86，並經由開口部62a拆卸固定構件88。作業人員從隔膜壓板68拆卸外緣遮罩67，並從內部空間61取出陽極40。繼續，將另外之陽極40收容於內部空間61，並經由開口部62a而藉由固定構件88將陽極40固定於饋電構件89的前面。最後，藉由蓋86密封開口部62a，再將外緣遮罩67安裝於隔膜壓板68。
在固持器基座62之背面安裝有重物87。藉此，將陽極固持器60浸漬於鍍覆液時，可防止陽極固持器60藉由浮力而浮在水面上。
如圖5所示，陽極固持器60進一步具備：可密封孔71而構成之閥門91；以關閉閥門91之方式用於對閥門91施力的彈簧96；用於將彈簧96之施加力傳達至閥門91的軸桿93；操作閥門91之開閉的操作部之推桿95；及用於將施加於推桿95之力傳達至軸桿93的中間構件94。
閥門91以可從固持器基座62之內部側密封孔71的方式配置於固持器基座62的內部。軸桿93沿著上下方向配置於固持器基座62的內部。軸桿93之一端連結於閥門91，另一端連結於彈簧96。藉此，軸桿93將彈簧96之施加力傳達至閥門91，閥門91以從固持器基座62之內部側密封孔71的方式對閥門91施力。
因此，藉由陽極固持器60具備密封孔71之閥門91，將陽極固持器60浸漬於鍍覆液，並在內部空間61中充滿鍍覆液後可密封孔71。藉此，即使在陽極40附近產生氧、次氯酸、或一價銅，因為隔開外部空間與內部空間61，所以可抑制分解添加劑之進行。另外，鍍覆裝置亦可在鍍覆液貯存槽52中倒入基礎液之狀態下於鍍覆液貯存槽52中配置陽極固持器60，並在陽極固持器60之內部空間61中充滿基礎液並密封後，在鍍覆液貯存槽52中倒入含添加劑之液體，來準備外部空間中之鍍覆液。如此，因為陽極固持器60之內部空間61中不含添加劑，所以可在陽極40附近更加抑制添加劑之消耗。不過，不限於此種例，亦可在鍍覆液貯存槽52中倒入含添加劑之鍍覆液的狀態下，在鍍覆液貯存槽52中配置陽極固持器60，並在陽極固持器60之內部空間61中充滿含添加劑之鍍覆液來密封。
其次，參照圖6說明本實施形態之鍍覆方法。另外，以下之說明為了方便說明是各步驟依序說明，不過鍍覆方法不限於依圖6及以下說明之順序來執行步驟者。換言之，各步驟只要不發生矛盾，亦可變換順序來執行。
本實施形態之鍍覆方法，係首先準備具有用於形成貫穿電極之導孔或洞的基板W（S10）。一例如圖14（A）所示，準備一基板W，該基板W在由矽等構成之基材110內部，例如藉由微影蝕刻技術形成在上方開口之複數個貫穿電極用凹部112。該貫穿電極用凹部112之直徑例如係1~100μm，特別宜為5~20μm，深度例如係70~150μm。不過，基板W中亦可取代貫穿電極用凹部（導孔），或是除此之外，還形成上下貫穿之洞。
繼續，準備鍍覆液槽（S20）。本實施形態係準備上述鍍覆裝置中之鍍覆液槽50。鍍覆液槽50藉由隔膜66而隔開內部空間61（配置陽極40之陽極槽）、與外部空間（配置基板W之陰極槽）。
其次，設計及準備陽極40（S30）。具體而言，係以在鍍覆液槽50中鍍覆基板W時陽極40的電流密度（以下，稱「陽極電流密度」）為0.4ASD（A/cm2 ）以上，且1.4ASD以下之方式，設計其尺寸及形狀來準備陽極40。這是依據本發明人之研究發現當陽極電流密度係0.4ASD以上，且1.4ASD以下時，可特別抑制鍍覆液中之添加劑的消耗。換言之，鍍覆時之陽極電流密度大時（例如超過1.4ASD時），在陽極40附近產生之氧增多，鍍覆液中之添加劑的消耗變大。另外，鍍覆時之陽極電流密度過小時（例如未達0.4ASD時），在陽極40附近產生之次氯酸增多，鍍覆液中之添加劑的消耗變大。而鍍覆時之陽極電流密度為0.4ASD以上，且1.4ASD以下時，可適於抑制鍍覆液中之添加劑的消耗。因而，S30之處理係依據鍍覆處理之基板W等，以鍍覆處理中之陽極電流密度成為0.4ASD以上，且1.4ASD以下的方式來設計準備陽極40。就此，陽極40之設計宜以陽極電流密度為0.4ASD以上，特別是0.5ASD以上、或0.6ASD以上之方式設計。此外，陽極40之設計宜以陽極電流密度為1.4ASD以下，特別是1.3ASD以下、1.2ASD以下、1.1ASD以下、或1.0ASD以下之方式設計。
設計陽極40之具體一例為，首先，依基板W之面積及形狀決定鍍覆時之電流量（或陰極電流密度）。就此，本實施形態係在基板W中形成有貫穿電極用凹部112，並以不致產生空隙等瑕疵之方式設定比較小的電流量。就鍍覆時電流量之設定，採用習知之方法即可，因為不屬於本發明之核心所以省略詳細之說明。而後，依據所設定之電流量，以陽極電流密度成為希望之電流密度的方式，藉由決定陽極40之尺寸及形狀來設計陽極40。就用於滿足此種電流密度之陽極40的適合形狀於後述。
而後，將在S10準備之基板W、及在S30準備之陽極40配置於在S20準備的鍍覆液槽50中，並以0.4ASD以上，且1.4ASD以下之陽極電流密度進行電解鍍覆（S40）。鍍覆中之陽極電流密度宜為0.4ASD以上，特別宜為0.5ASD以上、或0.6ASD以上。此外，鍍覆中之電流密度宜為1.4ASD以下，特別宜為1.3ASD以下、1.2ASD以下、1.1ASD以下、或1.0ASD以下。因此，藉由將陽極電流密度設在指定範圍內，可抑制在陽極40附近產生氧及次氯酸，並可抑制鍍覆液中之添加劑的消耗。
其次，就本實施形態之陽極40的具體形狀一例作說明。圖7係顯示本實施形態之陽極的第1例之圖。圖7所示之陽極40A具有：經由陽極固持器60而連接於電源90之饋電點402；將饋電點作為中心之環狀的環電極410；及連接饋電點402與環電極410之連接電極404。
饋電點402連接於陽極固持器60之饋電構件89（參照圖4）。本實施形態之連接電極404與環電極410並非直接連接於陽極固持器60的饋電構件89，而係經由饋電點402連接。不過，不限於此種例，亦可連接電極404與環電極410之至少一部分直接連接於饋電構件89。饋電點402從前方（基板W側）觀看係圓形，且為了與饋電構件89安裝而形成有複數個孔。不過，饋電點402不限於此種形狀，只要構成可與電源90連接即可。
環電極410劃定陽極40A之外緣。環電極410之外徑宜比陽極固持器60之開口63a的直徑小。此外，環電極410之外形應係與基板W之外形大致相似形狀。例如，基板W係圓形時，環電極410應係圓環形狀，基板W是四角形時，環電極410應係以4邊形成之有四個角的框形狀。圖7所示之例的連接電極404係直線狀，且連接饋電點402與環電極410。連接電極404從饋電點402以各指定角度設置複數個，圖7所示之例係8支連接電極404以饋電點402為中心而放射狀設置。環電極410與連接電極404，這兩者的橫剖面亦即這兩者垂直於長度方向之平面，亦可具有概略相同之剖面形狀。例如，環電極410及連接電極404之各個橫剖面亦可皆為正方形，特別是1邊為1mm之正方形、1邊為2mm之正方形、或是1邊為3mm之正方形。不過，不限定於此種例，環電極410及連接電極404之橫剖面亦可係長方形、多角形、或圓形等。
藉由將陽極40形成此種形狀，在基板W上進行用於形成貫穿電極之鍍覆處理時，調整陽極電流密度可抑制消耗鍍覆液中之添加劑，並且可提高形成於基板W之鍍覆的面內均勻性。就此，為了使形成於基板W之鍍覆的面內均勻性提高，陽極40宜係將饋電點402作為中心之旋轉對稱形狀。
繼續，就陽極40之修改例作說明。圖8係顯示本實施形態之陽極的第2例之圖。圖8所示之陽極40B與圖7所示之陽極40A，兩者的環電極410不同，且兩者除了環電極410之外的形狀相同。陽極40B之環電極410具有：劃定陽極40B之外緣的第一環電極410a；及直徑比第一環電極410a小之第二環電極410b。第一環電極410a與第二環電極410b分別將饋電點402作為中心而同心地設置。第一環電極410a具有與圖7所示之陽極40A的環電極410相同構成，並經由連接電極404而連接於饋電點402。陽極40B係連接電極404之一端連接於饋電點402，另一端連接於第一環電極410a。此外，連接電極404在一端與另一端之間的中間部分連接於第二環電極410b。藉此，第二環電極410b經由連接電極404而連接於饋電點402。第一環電極410a及第二環電極410b分別與陽極40A之環電極410同樣地，亦可具有與連接電極404概略相同的橫剖面形狀。
圖9係顯示本實施形態之陽極的第3例之圖。圖9所示之陽極40C與圖7所示之陽極40A，兩者的環電極410不同，且兩者除了環電極410之外的形狀相同。陽極40C之環電極410為具有：劃定陽極40C之外緣的第一環電極410a；直徑比第一環電極410a小之第二環電極410b；及直徑比第二環電極410b小之第三環電極410c。第一至第三環電極410a~410c分別將饋電點402作為中心而同心地設置。第一環電極410a及第二環電極410b係與圖8所示之陽極40B的環電極同樣構成，並經由連接電極404而連接於饋電點402。陽極40C之連接電極404在中間部分與第二環電極410b及第三環電極410c連接。藉此，第二環電極410b及第三環電極410c經由連接電極404而連接於饋電點402。第一至第三環電極410a~410c分別與陽極40A之環電極410同樣地，亦可具有與連接電極404概略相同之橫剖面形狀。另外，陽極40如圖7至圖9所示，不限定於具備1個至3個環電極410者，亦可具有4個以上之環電極410。
圖10係顯示本實施形態之陽極的第4例之圖。圖10所示之陽極40D與圖7所示之陽極40A的連接電極404不同，除了連接電極404之外的形狀相同。陽極40D之連接電極404設有在上下方向與左右方向延伸而連接饋電點402與環電極410的電極。換言之，圖7所示之陽極40A係設置從饋電點402在8個方向放射狀配置的連接電極404者，而圖10所示之陽極40D係設有從饋電點402在4個方向放射狀配置的連接電極404。另外，陽極40如圖7及圖10所示，不限定於具有在8個方向或4個方向放射狀配置之連接電極404者，亦可具有任意數量之連接電極404。此外，陽極40不論連接電極404數量為何，亦可具有2個以上之環電極410。
圖11係顯示本實施形態之陽極的第5例之圖。圖11所示之陽極40E與圖7所示之陽極40A的連接電極404不同，除了連接電極404之外的形狀相同。上述圖7所示之陽極40A的連接電極404為具有直線狀之複數個電極者，而圖11所示之陽極40E的複數個連接電極404係分別成為曲線狀。另外，此種情況下，亦宜以陽極40E係將饋電點402作為中心而旋轉對稱的形狀之方式形成連接電極404。另外，圖8至圖10所示之例中，連接電極404亦可形成曲線狀。
圖12係顯示本實施形態之陽極的第6例之圖。圖12所示之陽極40F除了在饋電點402安裝有護蓋420之外，與圖7所示之陽極40A相同。護蓋420係以使形成於基板W之鍍覆的均勻性提高之方式覆蓋饋電點402的前面（與基板W相對之面）。護蓋420例如可由PVC（聚氯乙烯）、PP（聚丙烯）等絕緣性高之樹脂形成。圖12所示之例係護蓋420具有：直徑比饋電點402大之圓形狀的板狀部421；及從板狀部421突出於後方之嵌合部422。板狀部421是為了控制陽極表面之電場而設，為了提高形成於基板W之鍍覆的均勻性，最好藉由模擬或實驗等來決定尺寸。此外，嵌合部422是為了安裝護蓋420與饋電點402而設。嵌合部422之內周面成為與饋電點402之外周側面對應的形狀，此外，嵌合部422具有對應於從饋電點402伸出之連接電極404的複數個凹部。藉由如此構成，護蓋420可從前方使嵌合部422嵌合而安裝於饋電點402。不過，不限定於此種例，護蓋420亦可使用螺絲等緊固具或黏合劑等而安裝於饋電點402。藉由設置覆蓋饋電點402之前方的護蓋420，可謀求提高形成於基板W之鍍覆的均勻性。另外，護蓋420亦可對圖8至圖11所示之陽極40B~E而安裝。 （第二種實施形態）
圖13係顯示第二種實施形態之鍍覆裝置的概略圖。第二種實施形態之鍍覆裝置與第一種實施形態的鍍覆裝置不同之處為隔膜66並非安裝於陽極固持器60，而係安裝於調整板14之開口14a。以下之說明省略與第一種實施形態重複的說明。
第二種實施形態之鍍覆裝置係在鍍覆液貯存槽52中配置屏蔽盒160，藉此，鍍覆液貯存槽52之內部區分成屏蔽盒160之內部的陽極槽170、及外部的陰極槽172。圖13所示之例係將保持陽極40之陽極固持器60與調整板14配置於陽極槽170的內部，並將槳葉16與基板固持器18（陰極）配置於陰極槽172之內部。
屏蔽盒160在對應於調整板14之開口14a的位置具有開口160a。此外，劃定調整板14之開口14a的筒狀部嵌合於屏蔽盒160之開口160a中。藉由如此構成，陽極槽170與陰極槽172通過調整板14之開口14a而連通。而第二種實施形態係在調整板14之開口14a安裝隔膜66，藉由隔膜66隔開陽極槽170與陰極槽172。另外，隔膜66亦可為從調整板14之陽極槽170側安裝者，亦可為從陰極槽172側安裝者。此外，隔膜66亦可以任何方法安裝於調整板14，一例為藉由環狀之隔膜壓板68而安裝於調整板14。
第二種實施形態之鍍覆裝置係構成在陰極槽172中之鍍覆液從鍍覆液貯存槽52之側壁溢流而流入溢流槽54中。另外，在陽極槽170中之鍍覆液不溢流。此外，在陽極槽170中連接有設置了開閉閥186之液體排出管線190。藉由此種液體排出管線190，例如在更換隔膜66時，可排出陽極槽170中之鍍覆液（基礎液）。
此外，第二種實施形態之鍍覆裝置係鍍覆液循環管線58a連接有基礎液供給管線158。該基礎液供給管線158並非為了在基板W鍍覆中將鍍覆液供給至鍍覆液貯存槽52者，而係僅為了進行鍍覆處理，最初在鍍覆液貯存槽52中供給基礎液之所謂鍍覆池準備工作而使用者。在基礎液供給管線158中設有第一供給閥151。此外，第二種實施形態之鍍覆裝置設有連接鍍覆液循環管線58a與液體排出管線190之連接管線192。連接管線192中設有第二供給閥152。再者，第二種實施形態之鍍覆裝置中設有用於對陰極槽172供給添加劑之添加劑供給管線159。添加劑供給管線159中設有第三供給閥153。通常第一至第三供給閥151~153是關閉著。
採用此種第二種實施形態之鍍覆裝置時，僅在鍍覆池準備工作時打開第一供給閥151與第二供給閥152，將來自基礎液供給管線158之基礎液通過液體排出管線190及鍍覆液循環管線58a而供給至陽極槽170及陰極槽172中。而後，藉由打開第三供給閥153，僅在陰極槽172中供給添加劑。藉由如此構成，因為陽極槽170中不含添加劑，所以可抑制在陽極40附近消耗添加劑。
以上說明之第二種實施形態的鍍覆裝置中，鍍覆液貯存槽52係藉由屏蔽盒160與調整板14而區分成陽極槽170與陰極槽172。而後，在調整板14之開口14a設有隔膜66。如此構成時，仍與第一種實施形態之鍍覆裝置同樣地，在鍍覆用於形成貫穿電極之基板W時，藉由以0.4ASD以上，且1.4ASD以下之陽極電流密度鍍覆基板W，可抑制鍍覆處理中產生氧及次氯酸，並可抑制鍍覆液中之添加劑的消耗。
以上說明之本實施形態亦可作為以下之形態而記載。 [形態1]形態1提出一種鍍覆方法，前述鍍覆方法係包含以下步驟：準備具有用於形成貫穿電極之導孔或洞的基板；準備以隔膜隔開配置不溶性陽極之陽極槽與配置前述基板之陰極槽的鍍覆液槽；及以在前述鍍覆液槽中鍍覆前述基板時之陽極電流密度為0.4ASD以上，且1.4ASD以下的方式電解鍍覆前述基板。採用該鍍覆方法時，可抑制鍍覆中產生氧及次氯酸，並可抑制鍍覆液中之添加劑的消耗。
[形態2]形態2如形態1，其中前述不溶性陽極具有：饋電點，其係連接於電源；環狀之環電極，其係將前述饋電點作為中心；及連接電極，其係連接前述饋電點與前述環電極。採用形態2時，可提高形成於基板之鍍覆的面內均勻性。
[形態3]形態3如形態2，其中前述環電極具有：第一直徑之第一環電極；及比前述第一直徑小之第二直徑的第二環電極。 [形態4]形態4如形態2或3，其中前述連接電極係直線性連接前述饋電點與前述環電極。 [形態5]形態5如形態2至4，其中前述不溶性陽極係將前述饋電點作為中心之旋轉對稱的形狀。
[形態6]形態6如形態2至5，其中在前述不溶性陽極之前述饋電點上安裝有護蓋，該護蓋係覆蓋前述饋電點上的面對前述基板之部位。採用形態6時，可藉由護蓋控制陽極表面之電場，可謀求提高形成於基板之鍍覆的面內均勻性。
[形態7]形態7如形態2至6，其中前述不溶性陽極保持於陽極固持器，前述陽極固持器具有朝向前述基板開口之開口部，前述不溶性陽極之前述環電極的尺寸比前述開口部之尺寸小。
[形態8]形態8如形態1至7，其中前述隔膜係離子交換膜或中性隔膜。
[形態9]形態9提出一種用於鍍覆之不溶性陽極，其係配置於鍍覆液槽中而使用於鍍覆，前述陽極具備：饋電點，其係連接於電源；環狀之環電極，其係將前述饋電點作為中心；及連接電極，其係連接前述饋電點與前述環電極。採用形態9時，可抑制鍍覆中產生氧及次氯酸，並可抑制鍍覆液中之添加劑的消耗，並且可使形成於基板之鍍覆的面內均勻性提高。
[形態10]形態10提出一種鍍覆裝置，係具備：鍍覆液槽，其係可收容鍍覆液；形態9記載之用於鍍覆之不溶性陽極；及隔膜，其係將前述鍍覆液槽隔開成配置前述不溶性陽極之陽極槽與配置基板之陰極槽。採用形態10時，具備形態9之用於鍍覆的陽極，可達到與形態9同樣之效果。
以上，係依據若干例子說明本發明之實施形態，不過上述發明之實施形態係為了容易理解本發明者，而並非限定本發明者。本發明在不脫離其旨趣範圍內可變更、改良，並且本發明中當然包含其等效物。此外，在可解決上述問題之至少一部分的範圍，或是可達到效果之至少一部分的範圍內，申請專利範圍及說明書記載之各元件可任意組合或省略。
本申請案依據2019年5月17日申請之日本發明專利申請編號第2019-93404號而主張優先權。包含日本發明專利申請編號第2019-93404號之說明書、申請專利範圍、圖式及摘要的全部揭示內容以參照之方式整個援用於本申請案。包含日本特開平7-11498號公報（專利文獻1）之說明書、申請專利範圍、圖式及摘要的全部揭示內容以參照之方式整個援用於本申請案。
14:調整板 14a:開口 16:槳葉 18:基板固持器 40,40A~40F:陽極(不溶性陽極) 50:鍍覆液槽 52:鍍覆液貯存槽 54:溢流槽 58a:鍍覆液循環管線 58b:循環泵浦 58c:恆溫單元 58d:過濾器 60:陽極固持器 61:內部空間 62:固持器基座 62-1,62-2:連結部 62a:開口部 63:固持器基座護蓋 63a:開口 64-1,64-2:握持部 66:隔膜 67:外緣遮罩 68:隔膜壓板 70-1,70-2:手臂部 71:孔 81:空氣排出口 82:電極端子 83:蓋 84:第一密封構件 85:第二密封構件 86:蓋 87:重物 88:固定構件 89:饋電構件 90:電源 91:閥門 93:軸桿 94:中間構件 95:推桿 96:彈簧 110:基材 112:貫穿電極用凹部 114:種層 116:銅鍍覆膜 151~153:第一至第三供給閥 158:基礎液供給管線 159:添加劑供給管線 160:屏蔽盒 160a:開口 170:陽極槽 172:陰極槽 186:開閉閥 190:液體排出管線 192:連接管線 402:饋電點 404:連接電極 410:環電極 410a:第一環電極 410b:第二環電極 410c:第三環電極 420:護蓋 421:板狀部 422:嵌合部 W:基板
圖1係顯示第一種實施形態之鍍覆裝置的概略圖。 圖2係本實施形態之陽極固持器的俯視圖。 圖3係在圖2所示之3-3剖面的陽極固持器60之側剖面圖。 圖4係拆卸固持器基座護蓋狀態下之陽極固持器的分解立體圖。 圖5係拆卸固持器基座護蓋狀態下之陽極固持器的俯視圖。 圖6係顯示本實施形態之鍍覆方法的一例之流程圖。 圖7係顯示本實施形態之陽極的第1例之圖。 圖8係顯示本實施形態之陽極的第2例之圖。 圖9係顯示本實施形態之陽極的第3例之圖。 圖10係顯示本實施形態之陽極的第4例之圖。 圖11係顯示本實施形態之陽極的第5例之圖。 圖12係顯示本實施形態之陽極的第6例之圖。 圖13係顯示第二種實施形態之鍍覆裝置的概略圖。 圖14係顯示具有貫穿電極之基板的製造之一例圖。
S10、S20、S30、S40:步驟

Claims (10)

  1. 一種鍍覆方法，係包含以下步驟： 準備具有用於形成貫穿電極之導孔(Via)或洞(hole)的基板； 準備以隔膜隔開配置不溶性陽極之陽極槽與配置前述基板之陰極槽的鍍覆液槽；及 以在前述鍍覆液槽中鍍覆前述基板時之陽極電流密度為0.4ASD以上，且1.4ASD以下的方式電解鍍覆前述基板。
  2. 如請求項1所述之鍍覆方法，其中前述不溶性陽極具有： 饋電點，其係連接於電源； 環狀之環電極，其係將前述饋電點作為中心；及 連接電極，其係連接前述饋電點與前述環電極。
  3. 如請求項2所述之鍍覆方法，其中前述環電極具有：第一直徑之第一環電極；及比前述第一直徑小之第二直徑的第二環電極。
  4. 如請求項2所述之鍍覆方法，其中前述連接電極係直線性連接前述饋電點與前述環電極。
  5. 如請求項2所述之鍍覆方法，其中前述不溶性陽極係將前述饋電點作為中心之旋轉對稱的形狀。
  6. 如請求項2所述之鍍覆方法，其中在前述不溶性陽極之前述饋電點上安裝有護蓋，該護蓋係覆蓋前述饋電點上的面對前述基板之部位。
  7. 如請求項2所述之鍍覆方法，其中前述不溶性陽極保持於陽極固持器， 前述陽極固持器具有朝向前述基板開口之開口部， 前述不溶性陽極之前述環電極的尺寸比前述開口部之尺寸小。
  8. 如請求項1至7中任一項所述之鍍覆方法，其中前述隔膜係離子交換膜或中性隔膜。
  9. 一種用於鍍覆之不溶性陽極，其係配置於鍍覆液槽中而使用於鍍覆的用於鍍覆之不溶性陽極，且具備： 饋電點，其係連接於電源； 環狀之環電極，其係將前述饋電點作為中心；及 連接電極，其係連接前述饋電點與前述環電極。
  10. 一種鍍覆裝置，係具備： 鍍覆液槽，其係可收容鍍覆液； 請求項9所述之用於鍍覆之不溶性陽極；及 隔膜，其係將前述鍍覆液槽隔開成配置前述不溶性陽極之陽極槽與配置基板之陰極槽。
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