TWI261631B - Electrolytic gold plating method and apparatus therefor - Google Patents

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TWI261631B
TWI261631B TW90129084A TW90129084A TWI261631B TW I261631 B TWI261631 B TW I261631B TW 90129084 A TW90129084 A TW 90129084A TW 90129084 A TW90129084 A TW 90129084A TW I261631 B TWI261631 B TW I261631B
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Taiwan
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gold plating
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TW90129084A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Kadota
Original Assignee
Hitachi Kyowa Eng Co Ltd
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1261631 A7 __B7 __ 五、發明説明(1 ) 發明背景 1 ·發明領域 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係關於一種新穎的電解鍍金方法,其中亞硫酸 金合成物之鍍金液的惡化程度係可加以測量及監視,且關 於一種用於該電解鍍金方法之設備。 2 ·習知技術 一種習知的電解鍍金方法係氰化鍍金方法,其中氰化 金合成物係用以作爲電鍍液的主要成份。由於氰化鍍金液 係極穩定,因此便不會發生異常的金屬化金的沉積。然而 ,由於氰化物係具有極強的毒性,因而在環境保護上會產 生問題,因此便有發展且實際應用非氰化物族群之電鍍方 法。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 近年來,具有亞硫酸金合成物爲主要成份之亞硫酸鍍 金液已被廣泛地使用。如上所述,由於亞硫酸鍍金液未具 有毒性,且對於環境保護亦已充份評估,因此便可以形成 一種無污染性之電解鍍金。然而,雖然亞硫酸鍍金液在環 境問題上已充份評估過,但該電鍍液之穩定性卻嫌不足, 因此在使用期間便有可能會產生金屬金之異常沉積。此一 理由係在於該亞硫酸金合成物的不穩定性。換言之,相較 於氰化金合成物,該亞硫酸金合成物之穩定性係極小的。 亞硫酸金合成物係會惡化及分解,而形成單價的自由金離 子,且金離子係會藉由不對稱的反應而形成金屬金。在初 始階段,該金屬金係以極小顆粒的型式存在,但由於凝結 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -4- 1261631 A7 B7_ 五、發明説明(2 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 作用,該金顆粒係會變大。接著,不論有無通電,該金屬 金便會異常地沉積在電鍍池內部之設備元件的表面上。使 用亞硫酸金合成物之鍍金液係揭露在日本特許公開專利申 請第9 一 5 9 7 9 2號、日本專利特許公開專利申請第 11 — 61480 號中。 當發生上述之金異常沉積狀況時,該電鍍液便必須由 電鍍設備中排除,以清潔設備的內部。然而,由於金係極 穩定的金屬,因此無法使用諸如一般酸液之作用劑來溶解 及移除之。因此,該電鍍設備便必須藉由進行清潔來回復 至初始狀態。這需要花費大量的時間及成本,且極不符合 經濟效益。 此外,在上述之專利文獻中,並未說明當使用該電鍍 液來進行鍍金時,該亞硫酸金合成物電鍍液的惡化情況。 發明摘要 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明之一目的係要提供一種電解鍍金方法,其係在 利用亞硫酸金合成物來進行鍍金的同時,連續或間歇性地 偵測一亞硫酸金合成物電鍍液之惡化程度,因此,其便可 以相當穩定地進行鍍金,並且可以避免無法進行電解鍍金 的情況,本發明亦提供電解鍍金設備。 本發明之特徵係在於一種電解鍍金方法,其係利用一 亞硫酸鍍金液而在一基板主體的表面上進行電解鍍金,該 方法包含以下之步驟:偵測該電鍍液之惡化程度;以及進 行該電鍍。最好,該電鍍液之惡化程度的偵測係在開始進 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -5- 1261631 A7 B7_ 五、發明説明(3 ) 行電鍍之前來進行,或者係在電鍍期間連續或間歇性地進 行。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 針對一惡化程度之偵測,其最好係照射光線至電鍍液 ,然後測量特定吸收波長之光強度,且最好係針對3 1 0 奈米之特定吸收波長的光強度。最好係進行以下至少一種 偵測:在電鍍液之金膠質之量値、電鍍液之P Η値、在電 鍍液中之亞硫酸金合成物之亞硫酸、以及在電鍍液中之硫 酸的濃度。 此外,本發明之特徵係在於一種電解鍍金方法,其包 含根據測量至少一電鍍液之金膠質之量値、電鍍液之Ρ Η 値、在電鍍液中之亞硫酸金合成物之亞硫酸、以及在電鍍 液中之硫酸的濃度,而進行以下至少一步驟:添加電鍍液 、調整ρ Η値,調整亞硫酸濃度以及調整硫酸濃度。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明之特徵係關於一種電解鍍金設備,其係使用一 亞硫酸鍍金液而在一基板主體的表面上進行電解鍍金,其 包含一偵測裝置,用以偵測該電鍍液之惡化程度,且亦關 於一種種電解鍍金設備,其包含一監視裝置,以顯示電鍍 液之惡化程度。最好,電鍍液之惡化程度的偵測係在開始 進行電鍍之前來進行,或者係在電鍍期間持續或間歇性地 進行。 最好,該偵測裝置係包含至少一用以照射光線至該電 鍍液且在照射之後測量光強度之裝置、用以測量該電鍍液 ρ Η値之裝置、用以測量在電鍍液中之亞硫酸金合成物之 亞硫酸的裝置以及用以測量該電鍍液之硫酸的裝置。最好 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) -6 - 1261631 A7 B7 五、發明説明(4 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ,該用以測量光強度之裝置係一吸收計,且該用以測量 p Η値之裝置係一種使用玻璃電極之p Η計,且該用以測 量在合成物中之亞硫酸之裝置係一種自動滴定計或一液體 色譜儀。 .換言之,本案發明人對於亞硫酸鍍金液有深入的硏究 ,且發現電鍍液之吸收特性、電鍍液之ρ Η値、在電鍍液 中之亞硫酸濃度以及硫酸濃度,係會隨著電鍍液之惡化程 度而改變。當電鍍液持續惡化時,電鍍液之特定波長的吸 收強度係會增加,且在合成物中之亞硫酸的濃度及ρ Η値 係會減少,且硫酸的濃度係會增加。因此,這些都可用以 作爲偵測電鍍液惡化程度之用。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此外,本發明之特徵係在於一種電解鍍金設備,其包 含一自動添加溶液供應裝置,其係可根據至少一該電鍍液 之金膠質的量値、電鍍液之ρ Η値、在電鍍液中之亞硫酸 金合成物中之亞硫酸濃度以及電鍍液中之硫酸濃度之測量 値,而添加電鍍液;一自動ρ Η値調整裝置,其係用以調 整Ρ Η値;以及一自動水供應裝置,其係針對被蒸發的水 而供應水。 本發明對於電解鍍金係相當具有功效,其可以形成使 用在半導體裝置中之導線端子及引線。 圖式之簡單說明 圖1係一圖表,其中顯示一特定吸收波長之吸收性隨 著亞硫酸鍍金液之電鍍時間而變化的情況。 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) -7- 1261631 A7 B7 五、發明説明(5 ) 圖2係一圖表,其中顯示亞硫酸之濃度隨著亞硫酸金 合成物電鍍液之空氣氧化而變化的情況。 圖3係一方塊圖,其中顯示依照本發明之垂直固定型 電解鍍金設備的詳細結構。 圖4係一截面視圖,其中顯示依照本發明之電鍍設備 的一個實施例。 圖5係一詳細視圖,其中顯示電鍍池之圓形開口部分 的細部結構。 主要元件對照表 1 電鍍池 2 採樣管 3 吸收計 5 貯槽 6 管體 7 真空泵 8 控制用個人電腦 9 採樣管 10 吸量管 11 採樣管 1 2 自動滴定計 1 3 吸量管 14 管體 1 5 吸量管 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210 X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -8- 1261631 A7 B7 五、發明説明(6 ) 16 管體 17 管體 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 18 管體 19 排放貯槽 2 3 電鍍電源 2 5 陽極板 3 1 電鍍池 32 基板平台 3 3 圓形開口部分 3 4 基板 3 5 基板台 36 主體部分 37 轉動軸桿 3 8 托架 3 9 軸承 40 電鍍液攪拌機構 4 2 空間 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 4 開口 4 5 陰極 46 電鍍液注入管 4 7 電鍍液 4 8 隔板 49 電鍍液排放管 50 動力傳動帶 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -9- 1261631 A7 B7 五、發明説明(7 ) 5 1 馬達 5 2 導軌 5 3 馬達 5 4 滾珠螺桿 5 7 密封機構 5 8 漸細導引部 5 9 廢棄液體 6 0 襯墊 6 1 螺栓 較佳實施例之說明 (實施例1 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一種市面上可購得之亞硫酸鍍金液係作爲鍍金液,且 一種將在下文中說明之電鍍設備係用以作爲電解鍍金設備 。所使用之待電鍍基質主體係一種6吋矽晶圓,且在該晶 圓上係具有金連續薄膜,其係藉由在表面上濺鍍而形成, 且在進行鍍金的同時,在液體溫度爲6 5 °C且電流密度爲 1 0 m A / c m 2的條件下,該電鍍液係藉由將空氣吹入 至電鍍液中來加以攪拌。在電鍍期間,電鍍液係在任意時 間採樣五次,以測量光吸收光譜。 圖1係一圖表,其中顯示吸收性與波長之間的關係。 線段(1 )係顯示新的亞硫酸鍍金液之吸收光譜,而線段 (2 ) 、( 3 ) 、( 4 )及(5 )則係顯示隨著電鍍時間 的經過而依序形成的吸收光譜。在圖式中所顯示之特定吸 本纸張尺度適用中.國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -10- 1261631 A7 B7 一 ___ -- - - - ---___ - --- - - 五、發明説明(8 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 收波長3 1 0奈米之吸收強度,係會隨著電鍍持續進行而 變得愈來愈大,且在電鍍時間超過一定時間之後,便可以 觀察到金的異常沉積。由此結果可知,鍍金液的惡化係可 以藉由測量特定吸收光譜之吸收強度而被偵測出來。 (實施例2 ) 在使用市面上可購得之亞硫酸鍍金液作爲鍍金液,且 在液體溫度爲6 5 °C,同時將空氣吹入至電鍍液的條件下 ’測量亞硫酸鍍金液由於氧化而惡化的狀況。亞硫酸係一 種在氧化後並不穩定的材料,且依照方程式(1 ),亞硫 酸金合成物在氧化後亦會分解。
Au(S〇3)23+〇2 —Au(I) + 2S〇42· (1) 因此,便會形成單價金。此外,該單價金離子係會藉 由方程式(2 )所示之非對稱性反應而變成非解離金以及 三價金。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3Au(I)^2Au(0) + Au(III) (2) 此處所產生的非解離金係金屬金,其係會造成異常沉 積。因此,考慮亞硫酸由於方程式(1 )所示之氧化而在 量値上的變化,本案發明人係在空氣吹入鍍金液的同時, 於任意的時間來採樣該電鍍液,並且測量亞硫酸在樣本中 本紙張尺度適用中·國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -11 - 1261631 A7 _ B7__ 五、發明説明(9 ) 的濃度。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖2係一圖表,其中顯示亞硫酸濃度隨著時間的變化 。在此,全部亞硫酸係表示由碘滴定法所測量的亞硫酸濃 度,而自由亞硫酸係表示由一種利用陽離子交換樹脂之離 子排除液層析法所測得之濃度,且在合成物中之亞硫酸便 可以藉由全部亞硫酸減去自由亞硫酸而得到。可以瞭解的 是,全部亞硫酸以及自由亞硫酸之濃度,係會隨著時間經 過而減少。此外,在合成物中之亞硫酸的濃度亦會相應於 全部亞硫酸之減少而成比例地於一定的範圍內減少。由此 可知,藉由測量電鍍液中之全部亞硫酸之濃度或自由亞硫 酸之濃度,便可以偵測出鍍金液的惡化程度。 (實施例3 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖3係一方塊圖,其中顯示依照本發明之具有一監視 器之垂直容器型電解鍍金設備。該電鍍液係由一電鍍池1 經由採樣管2而導入至一吸收計3。該設備係設計成一貯 槽5之內部可以經由一管體6而處在負壓狀態下’這係由 於啓動一真空泵7來將欲傳送之電鍍液由電鍍池1抽吸至 吸收計3所造成,以避免該電鍍液直接與該泵相接觸。該 吸收計3係一種用以測量電鍍液3 1 0奈米之特定吸收波 長的吸收強度的儀器,且藉由將數據輸入至一控制用個人 電腦8,便可以測量出電鍍液的惡化程度。其中一結果已 顯示在實施例1中。 此外,在上述操作的同時’利用一吸量管1 〇而由電 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公爱) -12- 1261631 Α7 Β7 五、發明説明(10 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 鍍池1中經由一採樣管9來採樣一定量的電鍍液,其中該 吸量管1 0中之溶液係可經由一採樣管1 1而傳送至自動 滴定計1 2。該自動滴定計1 2係接收採樣之電鍍液,然 後藉由一吸量管1 3經由一管體1 4而將碘溶液吸量至該 自動滴定計1 2 ,接著,藉由一吸量管1 5經由一管體 1 6來將醋酸-醋酸鈉緩衝溶液吸量至自動滴定計1 2。 之後,在自動滴定計1 2中,便可以開始進行鍍金液中之 亞硫酸濃度的測量,且在完全測量之後,藉由將數據輸入 至控制用個人電腦8中,該鍍金液的惡化程度便可以測量 出來。已完成測量之溶液便可經由一管體1 7而排放至貯 槽5,這係藉由啓動真空泵7而經由管體6來使該貯槽5 的內部形成負壓狀態而達成。貯存在貯槽5中之廢棄溶液 等等,係可以在貯槽5之真空狀態被打破之後,經由一管 體1 8而排放至一排放貯槽1 9中。藉由自動滴定計1 2 之碘滴定法來測量亞硫酸濃度的方法,係依照J I S之 K 0 1 0 1規範來進行。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此外,在上述操作的同時,亦利用一 p Η計2 1來測 量鍍金液之Ρ Η値,其係藉由將一 ρ Η値測量玻璃電極插 入至鍍金池1之鍍金液中而測量出來。所測得之數値係輸 入至控制用個人電腦8,以測量該電鍍液之惡化程度。 上述之電鍍設備係包含一陽極,其係垂直插置在電鍍 池中;一待電鍍物體係垂直配置成與該陽極相對;一開口 部分,其係設置在電鍍池之一側邊表面部位上;一基板平 台,其係以真空吸力來固定該待電鍍物體,該基板平台係 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS ) Α4規格(21〇Χ:297公釐) -13- 1261631 A7 B7 五、發明説明(11 ) 以阻塞該開口部分的狀態而可拆卸式地連接至電鍍池;以 及一推進器,其係用以將基板平台推入至開口部分或將基 板平台由開口部分來加以解除,其中該待電鍍物體係放置 在電鍍池中,以與電鍍池中之電鍍液相接觸。 依照本發明,藉由交叉監視由於亞硫酸合成物之氧化 所造成之溶液惡化以及由於金離子之不對稱反應所造成之 金沉積,其便可以進行高精確度的惡化程度監視。此外, 藉由此監視,電鍍液之更換時機亦可以適當地判斷出來。 再者,由於不需要針對異常沉積來清潔該設備,因此電鍍 設備的實用性可大爲增進。此外,藉由測量整體的電流値 以及金的濃度,亦可以適當地設定出供應水的時機。 另,本發明之電鍍設備係包含一連接至電鍍池之電鍍 貯槽,以將電鍍液容置在電鍍池中,且該貯槽所具有的容 量係足以充滿該電鍍池,使得電鍍液之液面可以到達高於 上述開口部分之上方端部;且該電鍍設備係包含一電鍍液 攪拌機構,其係配置在一靠近電鍍池之開口部位的位置; 且上述之開口部位係形成在構成該電鍍池之一可拆卸式側 邊板體上;加壓裝置係可轉動且移動該基板平台;該基板 平台係可以由一平台主體上拆卸下來,且一待電鍍物體真 空固定部係安裝在該平台主體上,並且可以由該平台主體 上拆卸下來’其中該真空固定部係可藉由真空吸力來固定 一待電鍍物體;該基板平台係具有一基板平台推進動力部 ’且一球狀軸承係配置在該基板平台推進動力部;且當基 板平台係推抵在開口部分時,該球狀軸承係可轉動而緊密 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -14- 1261631 A7 B7 五、發明説明(12 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 地連結該基板平台其緊抵於該開口部分之一密封部分,而 當該待電鍍物體固定在該基板平台上時,該球狀軸承便固 定不動。 圖4係一截面視圖,其中顯示使用在上述實施例中之 電鍍設備。該電鍍設備係包含電鍍池3 1以及基板平台 32。該電鍍池3 1係形成盒狀,且由樹脂所製成,且在 其側邊表面部位上係具有圓形開口部分3 3。此外,該電 鍍池3 1內部係具有一隔板4 8,以將該電鍍池分隔成兩 個空間。一電鑛液排放管4 9係連接至其中一空間4 2, 且一電鍍液注入管4 6則係連接至另一空間。當圓形開口 部分3 3由基板3 4所密封時,該空間4 3便可充塡電鍍 液4 7,而使電鍍液流過該隔板4 8。該電鍍設備係包含 圖3所示之用以測量電鍍液惡化程度之裝置以及控制用個 人電腦8,但這些裝置在圖4中則未顯示出來。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一陰極電極4 5係配置在一靠近圓形開口部分3 3之 開口 4 4的位置上。此外,在電鍍池3 1中,其係提供有 一電鍍液攪拌機構4 0,該電鍍液攪拌機構4 0係包括一 電鍍液攪拌構件配置在基板3 4與陽極板2 5之間。藉由 配置此一電鍍控制機構,其便可以相當容易來控制電鍍薄 膜厚度分佈。 該基板平台3 2係藉由組合一基板台3 5及一轉動軸 桿3 7而形成,其中該基板台3 5係具有一用以固定基板 3 4之真空固定機構以及一用以作爲平台主體之主體部 3 6 ’而該轉動軸桿3 7則係由一軸承3 9可轉動式地支 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公菱 1 ' ' -15- 1261631 A7 B7_ 五、發明説明(13 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 撐,其中該軸承係包含在一托架3 8中,其係可利用一馬 達5 1而經由一動力傳輸帶5 0來將基板平台3 2由一水 平位置轉動至一垂直位置。此一操作亦可以的向操作。該 托架3 8係配置在一導軌5 2上,且藉由一馬達5 3且經 由一滾珠螺桿5 4來加以移動。該基板台3 5係可利用基 板平台推進動力部分而壓抵在圓形開口部上,以封閉該開 口 4 4,此將在稍後再加以說明之。 圓形開口部分3 3係可拆卸式地連結於電鍍池3 1之 側邊板體上。由於電鍍池3 1之圓形開口部分3 3以及作 爲基板平台3 4之待電鍍物體真空固定部之基板台3 5係 可以由電鍍池上拆卸下來,因此利用一單一設備便可以針 對數種具有不同尺寸之半導體基板(待電鍍物體)來進行 .電鍍處理。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 電鍍池3 1及基板平台3 4係成對地配置成一單一裝 置。因此,配置方式以及結構便可以對應於電鍍處理來變 換,且因此,便可以提供一種可擴充式全自動電鍍設備。 亦可將一半導體基板(待電鍍物體)由一匣體中全自動化 地取出,然後在完成一系列的電鍍處理之後,將其放回到 匣體中。 電鍍的進行係先將一位在電鍍池3 1外面之待電鍍物 體以真空吸力固定且水平定位,然後將真空吸住之待電鍍 物體垂直地固定在電鍍池之側邊表面上的開口部分,然後 再將電鍍液倒入至電鍍池中。藉由使待電鍍物體之一表面 與電鍍液相接觸,同時在電鍍池外面之大氣環境下以真空 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公" -16- 1261631 Α7 Β7 五、發明説明(14) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 吸力吸住其另一表面,如此便可以進行電鍍。待電鍍物體 係在大氣環境下放置在匣體中,且係在大氣環境下水平地 固定,並且在大氣環境下轉動及移動。 電鍍之進行係先將一半導體基板在大氣環境下由一基 板匣體中取出,然後將其水平地定位,然後在大氣環境下 來轉動及移動該基板平台,以將半導體基板垂直地設置成 與該垂直設置在電鍍池內部之陽極板體相對,並且使半導 體基板之一表面與電鍍液相接觸。 圖5係一詳細視圖,其中顯示電鍍池3 1之圓形開口 部分3 3。在電鍍池3 1之側邊表面上的圓形開口部分 3 3係具有陰極電極4 5,以傳導由一電鍍電源2 3所供 應之電流,且具有一密封機構5 7,其係用以在基板3 4 與電鍍池3 1之間形成密封。此外,圓形開口部分3 3係 具有一漸細的導引部分5 8,使得當基板台5被推進至圓 形部分時,其可以抑制位移,並且亦具有一廢棄液體孔口 5 9,其係用以將滲漏到外面之小量電鍍液集中至一固定 部位。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此外,由於圓形開口部分3 3係具有一襯墊6 0且以 螺栓6 1固定至電鍍池3 1,因此該陰極電極4 5以及密 封機構5 7便可以藉由移除該圓形開口部分3 3,而很容 易地依照更換時程來進行更換。此外,由於僅需要更換該 圓形開口部分3 3而不需要更換電鍍池3 1之主體,該電 鍍設備便可以針對具有不同直徑之基板來進行處理。本發 明之電鍍設備係具有如下的功效。 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS ) A4規格(210Χ297公釐) ~ -17- 1261631 A7 _ B7____ 五、發明説明(15 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 )由於抑制餘留在電鍍表面上之氣泡,以及藉由調 整及垂直設置待電鍍物體而將一黑膜由陽極板上分離及脫 落,因此便可以得到高品質的電鍍薄膜表面。 2 )由於在待電鍍物體與垂直設置且相對於待電鍍物 體之陽極板之間係設置有電鍍程序調整機構,因此便可以 很容易地控制電鍍薄膜厚度分佈。 3 )藉由利用基板平台而使待電鍍物體可以加壓且擠 入至電鍍池之側邊表面上之開口部分而將待電鍍物體加以 固定,因此便可以不需要使用在習知浸入式設備中用以固 定待電鍍物體之固定器,如此便可以很容易地設計出全自 動化設備。 4 )由於位在電鍍池之側邊板體上之開口部分以及基 .板平台之待電鍍物體真空固定部分係可拆卸的,因此,其 便能以一單一電鍍設備來進行具有不同直徑之複數種半導 體基板(待電鍍物體)的電鍍操作。 5 )由於電鍍池及基板平台係成對地配置在一裝置中 ,因此便可以提供一種可擴充式全自動電鍍設備。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在增進電鍍操作之產能輸出率上,在連接前後電鍍程 序的方便性,以及電鍍薄膜之品質改良上,本發明係具有 相當大的功效,且由於一半導體基板(待電鍍物體)係可 以自動地由一匣體取出,而在完成一系列電鍍程序之後可 以放回到該匣體,因此其亦可以節省設備安裝的空間。 本發明亦可以同樣地應用在一垂直固定式電鍍設備。 本發明可以在一電解鍍金中形成均勻的薄膜,以構成 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210'乂297公釐) " -18- 1261631 A7 __B7 ___ 五、發明説明(16 ) 使用在一半導體裝置中之導線端子及引線,並且在連續形 成的電鍍薄膜上不會產生不均勻的電鍍薄膜。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) (實施例4 ) 除了實施例3以外,此一實施例尙包含一吸收計,其 係可以在電鍍液上照射光線,且在照射之後測量光的強度 ;一 p Η計,其係用以測量電鍍液之p Η値;一濃度測量 裝置,其係由一自動滴定計或一液體層析計所構成,以測 量在電鍍液中之至少一亞硫酸或硫酸之濃度;一自動添加 溶液供應裝置,其係根據上述之儀器所測得之電鍍液之金 膠質的量値、電鍍液之ρ Η値、在電鍍液中之亞硫酸金合 成物中之亞硫酸濃度以及電鍍液中之硫酸濃度之至少一測 量値,來添加該電鍍液;一自動ρ Η値調整裝置,其係用 以調整ρ Η値;以及一自動供應水裝置,其係針對被蒸發 的水來供應水。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明亦可以在一電解鍍金中形成均勻的薄膜,以構 成使用在一半導體裝置中之導線端子及引線,並且在連續 形成的電鍍薄膜上不會產生不均勻的電鍍薄膜。 依照本發明,由於在進行鍍金的同時,一亞硫酸金合 成物電鍍液之惡化程度係被連續或間歇性地偵測,因此, 其便可以相當穩定地進行鍍金,並且可以避免無法進行電 解鍍金的情況。 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) -19-

Claims (1)

1261631 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 · 一種電解鍍金方法,係以亞硫酸鑛金液,在基體表面 進行電解鍍金的電解鍍金方法,其特徵是將光照射在前述 電鍍液,該照射後測定透過特定吸收波長的吸收強度,同 時’測定上述電鍍液的pH値、亞硫酸濃度及硫酸濃度之至 少之一,根據該吸收強度和前述電鍍液中的金膠質量的關 係’算出前述電鑛液的劣化度,依據算出的該數値,來進 行調整前述pH値、亞硫酸濃度及硫酸濃度之至少之一,同 時’上述特定吸收波長爲由於上述金膠質量之變化而導致 吸收強度變化之波長。 2·如申請專利範圍第1項所述之電解鑛金方法,其中, 前述特定吸收波長爲310nm。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 · —種電解鍍金裝置,係在有亞硫酸電鍍液之鍍金槽 中,基體表面上,施以電解鍍金,其特徵包含根據將光照 射在前述電鍍液,於照射後測定透過特定吸收波長的吸收 強度之吸收強度測定機構,及測定上述電鍍液的pH値之 pH測定機構,測定亞硫酸濃度之亞硫酸濃度測定機構,及 測定硫酸濃度之硫酸濃度測定機構之至少之一,和根據前 述吸收強度和前述電鍍液中的金膠質量的關係,算出前述 電鍍液的劣化度的算出機構,和根據算出的數値,進行前 述pH値、亞硫酸濃度及硫酸濃度之至少其中之一調整的調 整機構,上述特定吸收波長爲由於上述金膠質量之變化, 而導致吸收強度變化之波長。 4.如申請專利範圍第3項所述之電解鑛金裝置,其中, 上述吸收強度測定機構是吸光度計。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -20- 1261631 b C8 D8 六、申請專利範圍 5.如申請專利範圍第3項所述之電解鍍金裝置,其中, 上述pH測定機構是使甩玻璃電極之PH計。 6·如申請專利範圍第3項所述之電解鍍金裝置,其中, 上述之亞硫酸濃度測定機構及硫酸濃度測定·機構是自動滴 定裝置或液體色譜儀。 7·如申請專利範圍第3項所述之電解鍍金裝置,其中包 含一監視裝置,用以顯示經由測定前述吸收強度機構、pH 値測定機構、亞硫酸濃度測定機構及硫酸濃度測定機構的 至少一個的測定値的表示裝置。 8·如申請專利範圍第3項所述之電解鍍金裝置,其中上 述吸光度計、p Η測定機構、和測定前述亞硫酸及硫酸的至 少其中之一的濃度的自動滴定裝置或是液體色譜儀所成的 濃度測定裝置個別經由配管和和前述鍍金槽連接,和具備 基於前述吸光度計,pH測定機構及濃度測定裝置的至少一 個所測定之値表示前述電鍍液之良否的電腦。 9. 如申請專利範圍第3項所述之電解鍍金裝置,其中包 含:根據測定前述吸收強度、和pH値、亞硫酸濃度及硫酸 濃度的至少一個所得之的値,進行前述電鍍液的補充的補 充液自動補給裝置;進行pH値的調整的pH自動調整裝置 及補給蒸發的水分之自動水分補給裝置之至少一個。 10. 如申請專利範圍第3項所述之電解鍍金裝置,其中 包含一電鍍槽,具有垂直設置於前述電鍍槽內之陽極板, 和對向於著陽極板設置之被鍍物,和設於前述電鍍槽的側 面部之開口部;一基板平台,在阻塞該開口部之狀態下’ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -21 - 1261631 ns8 C8 D8六、申請專利範圍 可裝卸連接至上述電鍍槽,以真空力固持被鍍物;和將該 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 裝 壓 推 之 β, 咅 □ 開 述 前 離 脫 及 壓 推 台 平 板 基 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇Χ:297公釐) 126 廳1: 第90129084號專利申請案 中文圖式修正頁 民國94年.10月21日修正 742958 圖1 亞硫酸之遭 度 克 / 升 特定波長 310nm 吸收性
200 300 400 500 600 700 800 900: 波長(nm) γ> 〇ς>〇〇 · ·»» TsXvV 〇<〇 自由亞硫酸 备 全部亞硫酸 <0 〇 〇〇· ◊ ΟΛ 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 2^ 260 280 時間(小時)
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