TWI463041B - 前處理方法及前處理裝置 - Google Patents

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Description

前處理方法及前處理裝置
本發明係關於一種在對半導體用晶圓或印刷電路板等之被電鍍物進行電鍍處理時之前處理，且特別有關於一種使被電鍍物的電鍍對象面在下方，一邊供給電鍍液往該電鍍對象面，一邊進行電鍍之電鍍處理的前處理技術。
近年來，對於半導體用之晶圓或印刷電路板等之電子基板等之電鍍對象物，進行種種電鍍處理。而且，對這種電鍍對象物進行電鍍處理之裝置之一，眾所周知有噴流式之電鍍裝置。此噴流式電鍍裝置，一般係沿著自底部可供給電鍍液之電鍍槽與該電鍍槽的開口，載置電鍍對象物的周緣，往朝向下方之電鍍對象物供給電鍍液，進行電鍍處理。
在此噴流式電鍍處理中，自下方噴流被供給之電鍍液，係沿著電鍍對象物的全表面流動，可對電鍍對象物全表面進行均勻的電鍍處理。而且，在此噴流式電鍍裝置中，可使載置於電鍍槽的開口之被電鍍物，依序更換以電鍍處理，所以，非常適合於小批量生產或自動化電鍍處理，而被廣泛利用(例如專利文獻1及專利文獻2)。
而且，近年來，在形成於晶圓表面之電路間之間 隙，或者，形成於印刷電路板之孔或配線回路間之間隙，進行有各種埋入電鍍處理。而且，該電路間之間隙或孔之細微化之進展係很醒目。對於這種微小的孔或凹槽等，當以噴流式之電鍍裝置進行埋入電鍍處理時，開始有如下之問題被指出。
在噴流式之電鍍處理中，使被電鍍物的電鍍對象面朝向下方，所以，當自下方供給電鍍液時，在該電鍍對象面集中有電鍍液中的氣體。而且，當氣泡進入孔或凹槽等時，該部分有無法確實進行埋入電鍍處理之問題。為去除這種氣泡之影響，而提案有事先親水處理被電鍍物的電鍍對象面，或者，添加提高電鍍液之親水性之添加劑，藉此，使孔或凹槽等之間隙不殘存氣泡。但是，在噴流式電鍍處理時，電鍍對象面係朝向下方，所以，欲對全部孔或凹槽進行充分之親水處理很困難，尤其，對於近年來之細微孔而言，欲完全去除存在於孔內部之氣泡係非常困難。
【先前技術文獻】 【專利文獻】
【專利文獻1】日本特開平8-74088號公報
【專利文獻2】日本特開2002-173794號公報
本發明係鑑於上述情事而被研發出者，其係提供一種當使被電鍍物的電鍍對象面朝向下方，以進行電鍍處理時，對於形成於該電鍍對象面上之微小的孔或凹槽，極力抑制氣泡等之影響，以可確實進行電鍍處理之電鍍處理的前處理方 法。
為解決上述課題，本發明係一種電鍍處理之前處理方法，供給電鍍液到使電鍍對象面在下方之被電鍍物上，使電鍍液接觸到電鍍對象面，以進行電鍍，其特徵在於：載置被電鍍物到前處理槽的上部，加熱被電鍍物，使前處理槽內減壓，以達成9hPa~40hPa，同時供給10℃~30℃之水到前處理槽內，以使在前處理槽內之氣體置換成氣化水，充滿水在前處理槽內，以使水接觸到電鍍對象面，之後，導入大氣到前處理槽內，使其成為大氣壓，並且使水附著在電鍍對象面。
在本發明中，在使被電鍍物的電鍍對象面朝向下方之狀態下，可使水確實附著在電鍍對象面的全表面，所以，在之後接觸電鍍液時，可極力抑制在電鍍對象面上之氣泡之影響。尤其，當依據本發明之前處理方法時，可事先使水進入微小的孔或凹槽等之間隙，可實現完全去除間隙內部的氣泡之狀態，所以，可對微小的孔或凹槽等確實進行埋入電鍍處理。
在本發明之前處理方法中，於使電鍍對象面朝向下方地載置在前處理槽上部之狀態下，減壓前處理槽內部，使其成為相當於飽和水蒸氣壓9hPa~40hPa之壓力。而且，在進行此減壓作業之同時，供給10℃~30℃之水到前處理槽內。如此一來，存在於前處理槽內的空間之氣體，成為以飽和水蒸氣充滿之狀態。亦即，前處理槽內之氣體，成為被置換成氣化水之狀態。而且，在前處理槽內的空間以飽和水蒸氣充滿之狀態下，以水充滿前處理槽內，使水接觸電鍍對象面的全表面。藉此，進行使水接觸電鍍對象面的全表面之親水處理。又，前處 理槽內的氣體成為被置換成氣化水之狀態，藉此，在如微小的孔或凹槽之間隙中之空間中，充滿氣化水，可完全去除在間隙之氣體(亦即，如氣泡之氣體)。
本發明中之前處理槽內之減壓係達到9hPa~40hPa，其係對應水溫10℃~30℃中之飽和水蒸氣壓者。又，本發明之前處理方法中，加熱載置於前處理槽上之被電鍍物，係為了當減壓前處理槽內時，防止水結露而附著在電鍍對象面上，此加熱溫度最好比供給到被電鍍物的電鍍對象面上之水的溫度還要高5℃左右，具體說來，最好加熱電鍍對象面到15℃~35℃。
在本發明之前處理方法中，供給到前處理槽之水，最好使用脫氣水。因為當係脫氣水時，可確實防止氣泡附著在電鍍對象面上。
本發明之前處理方法，係可藉前處理裝置實現，前述前處理裝置具有：處理槽，設有用於載置使電鍍對象面朝下之被電鍍物之載置部，設有水之供給、排出機構與減壓機構；以及蓋部，設有用於加熱載置之被電鍍物之加熱機構，用於按壓固定被電鍍物到載置部。
當依據本發明時，在使被電鍍物的電鍍對象面朝向下方以進行電鍍處理時，極力抑制氣泡等對於形成於該電鍍對象面上之微小的孔或凹槽之影響，以可確實進行電鍍處理。
100‧‧‧前處理裝置
110‧‧‧前處理槽
111‧‧‧密封墊
112‧‧‧載置部
113‧‧‧供給管
114‧‧‧排水管
115‧‧‧減壓用配管
116‧‧‧捕捉槽
120‧‧‧蓋部
121‧‧‧下壓部
122‧‧‧加熱器
V1，V2，V3，V4，V5，V6‧‧‧自動控制閥(閥體)
W‧‧‧被電鍍物
第1圖係前處理裝置之示意剖面圖。
第2圖係實驗基板之剖面觀察照片。
第3圖係實驗基板之剖面觀察照片。
參照圖面以說明本發明之實施形態。第1圖係表示關於本發明之前處理裝置之示意剖面圖。
本實施形態中之前處理裝置100，具有前處理槽110及蓋部120，在前處理槽110內部設有被電鍍物W的載置部112，載置部112配置有密封墊111。載置部112及密封墊111，係可載置被電鍍物的電鍍對象面的周緣。又，在蓋部120設有晶圓下壓部121及加熱器122。
在前處理槽110的底部設有水之供給管113，此水之供給管113連接有排水管114。又，在前處理槽110設有用於調整槽內壓力之減壓用配管115。而且，在這些配管分別配置有自動控制閥V1~V6。閥體V6的外側連接有真空幫浦P，相反側之閥體V5的外側做成開放口，可導入大氣到槽內。在減壓用配管115與排水管114的中途，配置有捕捉槽116。此捕捉槽116係當供給水到槽內時，於事先打開閥體V4，藉由水開始流入捕捉槽116來判斷槽內被水充滿。
接著，說明第1圖所示之前處理裝置之動作。卸下蓋部120，使被電鍍物W的電鍍對象面朝下地往載置部112的密封墊111移動，以載置被電鍍物W。而且，藉蓋部120安裝被電鍍物W，以按壓固定被電鍍物W到載置部112。被電鍍物W的電鍍對象面的周緣，藉密封墊111被液密固定。之後， 藉加熱器122加熱被電鍍物W到35℃。
使閥體V1、V2、V3、V4、V5為關閉狀態，使V6為打開狀態，以驅動真空幫浦P。槽內之減壓係將23.8torr(31.7hPa，水溫25℃時之飽和水蒸氣壓)當作目標地調整真空幫浦P，一邊進行減壓，一邊使水之供給管113的閥體V1為打開狀態，供給25℃之水直到在槽內底部積存若干水。此供給之水係使用脫氣處理過之純水。當使槽內減壓時，被電鍍物成為被加熱到35℃之狀態，所以，在該電鍍對象面不產生結露。
而且，如果藉槽內被減壓到23.8torr，槽內空間成為被氣化水(飽和水蒸氣)充滿之狀態時，使水之供給管113的閥體V1再度打開，供給純水直到槽內被純水充滿。此時之供給方法，有慢慢供給純水，使得水平的水面慢慢往電鍍對象面上升。藉供給這種純水，使得氣泡等之氣體不殘存在電鍍對象面。
當以純水充滿槽內時，藉事先使閥體V4為打開狀態，供給純水直到純水流入捕捉槽116。在槽內充滿純水，成為純水接觸到電鍍對象面之狀態後，停止純水之供給及真空幫浦P，而使閥體V6為關閉狀態，使閥體V5為打開狀態，導入大氣到槽內，以使槽內回復到大氣壓。而且，使閥體V2、V3為打開狀態，排出槽內之純水，卸下蓋部120，在使電鍍對象面朝下之狀態下，取出被電鍍物W。之後，載置電鍍對象面朝下之狀態之被電鍍物W在噴流式電鍍裝置，進行既定之電鍍處理。
接著，說明使用本發明之前處理裝置，以進行基 板之埋孔電鍍處理之結果。被電鍍物係使用形成有ψ20μm，深100μm之複數盲孔之實驗基板。又，此盲孔之埋孔電鍍處理，係使用銅電鍍液(製品名：Microfab Cu520/日本電子電鍍工程股份有限公司製造)。
關於本發明之前處理裝置之效果，係藉製作在進行實驗基板之前處理後，進行埋孔電鍍處理時，與無前處理而進行埋孔電鍍處理時之實驗基板，觀察實驗基板的剖面，確認孔內之埋孔電鍍之狀態以進行之。第2圖及第3圖係表示其剖面觀察照片。
第2圖係有前處理之實驗基板，第3圖係無前處理之實驗基板。由第2圖可知：其係銅電鍍完全埋入孔內之狀態。相對於此，第3圖之情形係確認到在孔的底部側沒有做銅電鍍處理(第3圖之孔內之看起來像黑色之部分)。
【產業上之利用可能性】
當依據本發明時，對於形成在電鍍對象物上之微小的孔或凹槽，可使被電鍍物的電鍍對象面朝向下方以進行電鍍處理，所以，非常適合於小批量生產或自動化電鍍處理。
100‧‧‧前處理裝置
110‧‧‧前處理槽
111‧‧‧密封墊
112‧‧‧載置部
113‧‧‧供給管
114‧‧‧排水管
115‧‧‧減壓用配管
116‧‧‧捕捉槽
120‧‧‧蓋部
121‧‧‧下壓部
122‧‧‧加熱器
P‧‧‧真空幫浦
V1，V2，V3，V4，V5，V6‧‧‧自動控制閥(閥體)
W‧‧‧被電鍍物

Claims (2)

  1. 一種電鍍處理之前處理方法，供給電鍍液到使電鍍對象面在下方之被電鍍物上，使電鍍液接觸到電鍍對象面，以進行電鍍，其特徵在於：載置被電鍍物到前處理槽的上部，加熱被電鍍物，使前處理槽內減壓，以達成9hPa~40hPa，同時供給10℃~30℃之水到前處理槽內，以使在前處理槽內之氣體置換成氣化水，充滿水在前處理槽內，以使水接觸到電鍍對象面，之後，導入大氣到前處理槽內使其成為大氣壓，使水附著在電鍍對象面。
  2. 一種前處理裝置，具有：前處理槽，設有用於載置使電鍍對象面在下方之被電鍍物之載置部，設有水之供給、排出機構及減壓機構；以及蓋部，設有用於加熱載置後之被電鍍物之加熱機構，用於按壓固定被電鍍物到載置部。
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