JP4553632B2 - 基板めっき方法及び基板めっき装置 - Google Patents

Description

本発明は、基板の被めっき処理面にめっきを施す基板めっき方法及び基板めっき装置に関し、特に半導体ウエハ等の基板の被めっき処理面に設けられた微細な配線用溝やホール、レジスト開口部にめっき膜を形成したり、半導体ウエハの被めっき処理面に半導体チップと基板とを電気的に接続するバンプ（突起状電極）を形成する基板めっき方法及び基板めっき装置に関するものである。

従来、例えばＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）やフリップチップにおいては、配線が形成された半導体チップの表面の所定箇所（電極）に金、銅、はんだ、或いはニッケル、更にはこれらを多層に積層した突起状接続電極（バンプ）を形成し、このバンプを介して基板電極やＴＡＢ電極と電気的に接続することが広く行われている。このバンプの形成方法としては、電解めっき法、蒸着法、印刷法、ボールバンプ法といった種々の手法があるが、半導体チップのＩ／Ｏ数の増加、細ピッチ化に伴い、微細化が可能で性能が比較的安定している電解めっき法が多く用いられるようになってきている。

ここで電解めっき法は、半導体ウエハ等の基板の被めっき処理面を下向き（フェースダウン）にして水平に置き、めっき液を下から噴き上げてめっきを施す噴流式又はカップ式と、めっき槽の中に基板を垂直に立て、めっき液をめっき槽の下から注入しオーバーフローさせつつ基板をめっき液中に浸漬させてめっきを施すディップ式とに大別される。ディップ方式を採用した電解めっき法において基板を垂直に立ててめっきを行うのは、基板の被めっき処理面上に生じる気泡の除去が容易に行えるようにすることと、基板の被めっき処理面上にパーティクル等が付着しにくくするためである。基板を垂直に立ててめっきを行う電解めっき法によれば、高速めっきを行うときの激しい還元反応による気泡を容易に脱泡できるので、高速めっきに好適である。

図３は従来のディップ式の基板めっき装置の概略構成を示す図である。同図に示すようにめっき装置１００は、めっき槽１１０の外周を囲むようにオーバーフロー槽１１１を設け、めっき槽１１０の内部にアノードホルダ１１２に保持されたアノード１１３と基板ホルダ１１４に保持された基板Ｗとを対向して設置し、設置したアノード１１２と基板Ｗの間に中間マスク１１５とパドル１１６とを設置している。

めっき液循環手段１２０はリザーバタンク１２１、循環ポンプ１２２、恒温ユニット１２３及びフィルタ１２４を備えている。循環ポンプ１２２を起動するこによりリザーバタンク１２１内のめっき液Ｑは配管１２６、恒温ユニット１２３及びフィルタ１２４を通してめっき槽１１０の底部から供給し、めっき槽１１０の上端をオーバフローしためっき液Ｑをオーバーフロー槽１１１で受け、配管１２７を通してリザーバタンク１２１に戻している。オーバーフロー槽１１１内のめっき液Ｑの液位は配管１２５によってその最高液位位置よりも上昇しないようにしている。アノード１１３と基板Ｗ間に通電することにより、基板Ｗの被めっき処理面Ｗ１上に電解めっきを行う。このときめっき液Ｑ中に浸漬した基板Ｗの被めっき処理面Ｗ１が上下方向に立てた状態となっているので、めっきの品質に悪影響を与える気泡の抜けが良い。このため高速めっきを行うときの激しい還元反応による気泡の脱泡が容易に図れ、高速にめっきすることが可能で信頼性の高いめっきが行える。

また、上記従来のディップ方式を採用した電解めっき装置にあっては、半導体ウエハ等の基板Ｗをその外周端面と裏面をシールし表面（被めっき処理面）を露出させて着脱自在に保持する基板ホルダ１１４を備え、この基板ホルダ１１４を基板Ｗごとめっき液Ｑ中に浸漬して基板Ｗの被めっき処理面Ｗ１のめっきを行うようにしている。この基板ホルダ１１４の採用によって、基板Ｗはシール作業一回のみで基板ホルダ１１４に装着され、シールしたままの状態で異なるめっき液槽にて、多層材料のめっき作業が連続的に行なえる。基板Ｗの繰返しシール作業は不要のため、多層めっきに悩まされているその繰返しシールによる基板表面、特に基板表面の柔らかいレジストのシール跡によるめっき液のシール漏れ問題も発生することがない。
特開２００２−３６３７９７号公報 特開２００４−４３９３６号公報

しかしながら上記従来のディップ方式を採用した電解めっき法にあっては、基板Ｗに電気供給、基板Ｗの非めっき部へのめっき液の漏れ防止、及び安全搬送などを確保するために、基板ホルダ１１４は、かなり複雑な構造となり、基板Ｗにめっきを行なう際、ホルダ１１４はめっき槽１１０内のめっき液Ｑ中に垂直に立てた状態のまま浸漬されていて、搬送する時めっき槽１１０からめっき液Ｑの持出し量が多い。そのため、持ち出されるめっき槽１１０内のめっき液の消耗、劣化および持ち込まれた次の異なるめっき液槽の汚染、そしてそれを防止するための洗浄プロセスに大量の純水を使用するなどの問題があり、めっき液寿命、大量生産の安定性、すなわちめっき製品の信頼性が損われる。また、生産ラインとして多数に並べるめっき槽の大きさが装置の巨大化した一因となる問題点がある。

本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、めっき装置の小型化、高性能化を目指して、基板ホルダのシール構造を単純化させることと、めっき液の持出しによるめっき液の劣化を軽減させることによって、信頼性の高い基板のめっき方法及びめっき装置を提供することにある。

上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、基板の被めっき処理面を電解又は無電解めっき処理する基板めっき方法であって、板状の基板ホルダに前記基板を保持し、該基板ホルダをめっき液が収容されためっき槽の側壁外側面に前記基板の外周近傍にシール材を介在させ、或いは多孔材を介在させ、或いは側壁外側面との間に微細な間隙を設けて上下方向に配置して取付け、該基板ホルダに保持された基板の被めっき処理面に前記めっき槽の側壁に該被めっき処理面に対向して設けた開口を通して前記めっき液を接触させてめっき処理すると共に、前記基板ホルダをめっき槽の側壁外側面に取付け、取外しする際に、、前記めっき槽の側壁に設けられた開口を該めっき槽の内側壁側から堰板により閉塞することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の基板めっき方法において、前記多孔材の多孔、或いは前記めっき槽側璧外側面と前記基板ホルダの間の微細な間隙を調整して該多孔或いは該間隙から前記基板ホルダ周辺に漏れ出るめっき液の前記基板の被めっき処理面での液量分布を精密に調整することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の基板めっき方法において、前記めっき処理を行なっている間、前記多孔材の多孔、或いは前記めっき槽側壁外側面と前記基板ホルダの間の微細な間隙から前記基板ホルダ周辺に漏れ出るめっき液を前記めっき槽に戻すことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、基板の被めっき処理面を電解又は無電解めっき処理する基板めっき装置であって、前記基板を保持する板状の基板ホルダを具備し、前記基板を保持した該基板ホルダをめっき液が収容されためっき槽の側壁外側面に前記基板の外周近傍にシール材を介在させ、或いは多孔材を介在させ、或いは側壁外側面との間に微細な間隙を設けて上下方向に配置して取付けると共に、前記めっき槽の側壁に前記基板ホルダに保持された基板の被めっき処理面に対向して開口を設けると共に、前記基板ホルダをめっき槽の側壁外側面に取付け、取外しする際に、前記めっき槽の側壁に設けられた開口を閉塞する堰板を該めっき槽の内側壁に取付けることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の基板めっき装置において、前記多孔材の多孔、或いは前記めっき槽側壁外側面と前記基板ホルダの間の微細な間隙を調整して該多孔或いは該間隙から前記基板ホルダ周辺に漏れ出るめっき液の前記基板の被めっき処理面での液量分布を精密に調整することを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のめっき装置において、前記めっき処理を行っている間、前記多孔材の多孔、或いは前記めっき槽側壁外側面と前記基板ホルダの間の微細な間隙から前記基板ホルダ周辺に漏れ出るめっき液を前記めっき槽内に戻すめっき液循環手段を設けたことを特徴とする。

本発明に記載の発明によれば、基板を保持した基板ホルダをめっき槽の側壁外側面に基板の外周部にシール材を介在させ、或いは多孔材を介在させ、或いは側壁外側面との間に微細な間隙を設けて上下方向に配置して取付け、基板ホルダに保持された基板の被めっき処理面にめっき槽の側壁に該被めっき処理面に対向して設けた開口を通してめっき液を接触させてめっき処理するので、基板ホルダがめっき液に曝される面積が小さく、基板ホルダによるめっき液の持ち出し量が少ないことから、めっき液の消耗、劣化が少なく、めっき処理量の安定性が高められるめっき方法を提供できる。

本発明に記載の発明によれば、多孔材の多孔、或いはめっき槽側璧外側面と基板ホルダの間の微細な間隙を調整して該多孔或いは該間隙から基板ホルダ周辺に漏れ出るめっき液の基板の被めっき処理面での液量の分布を精密に調整するので、基板の被めっき処理面に均一なめっき膜を形成することができる。

本発明に記載の発明によれば、基板ホルダの取付け・取外しに際し、めっき槽の側壁に設けられた開口を閉塞する堰板を該めっき槽の内側壁に取付けるので、基板ホルダの取付け及び取外しを容易に行なうことができると共に、めっき槽内のめっき液レベルを保持することができる。

本発明に記載の発明によれば、めっき処理を行なっている間、多孔材の多孔、或いはめっき槽側璧外側面と基板ホルダの間の微細な間隙から基板ホルダ周辺に漏れ出るめっき液をめっき槽に戻すので、めっき中のめっき槽内のめっき液レベルを略一定に保持することが可能となる。

本発明に記載の発明によれば、基板を保持した基板ホルダをめっき槽の側壁外側面に基板の外周近傍にシール材を介在させ、或いは多孔材を介在させ、或いは側壁外側面との間に微細な間隙を設けて上下方向に配置して取付けると共に、めっき槽の側壁に基板ホルダに保持された基板の被めっき処理面に対向して開口を設けたので、基板ホルダがめっき液に曝される面積が小さく、基板ホルダによるめっき液の持ち出し量が少ないことから、めっき液の消耗、劣化が少なく、めっき液汚染の原因となるめっき槽の構成を改善でき、めっき処理量の安定性が高められるめっき装置を提供できる。また、基板を保持した基板ホルダをめっき槽の側壁外側面に取付ける構成であるので、めっき槽を小さくでき、めっき液の使用量も減らせる。また、基板を基板ホルダに保持したまま、めっき処理とめっきの前処理及び／又はめっき処理後の処理とを行なうことができるから、めっき装置と前処理装置及び／又は後処理装置を別々に設ける必要がなく、装置の小型化、コストダウンが図れる。

本発明に記載の発明によれば、多孔材の多孔、或いはめっき槽側璧外側面と基板ホルダの間の微細な間隙を調整して該多孔或いは該間隙から基板ホルダ周辺に漏れ出るめっき液の基板の被めっき処理面での液量の分布を精密に調整するので、基板の被めっき処理面に均一なめっき膜を形成することができる。

本発明に記載の発明によれば、基板ホルダの取付け・取外しに際し、めっき槽の側壁に設けられた開口を閉塞する堰板を該めっき槽の内側壁に取付けるので、基板ホルダの取付け及び取外しを容易に行なうことができると共に、めっき槽内のめっき液レベルを保持することができるから、めっき液の消耗が少なくて済む。

本発明に記載の発明によれば、めっき処理を行なっている間、多孔材の多孔、或いはめっき槽側璧外側面と基板ホルダの間の微細な間隙から基板ホルダ周辺に漏れ出るめっき液をめっき槽内に戻すめっき液循環手段を設けたので、めっき中のめっき槽内のめっき液レベルを略一定に保持することが可能となり、めっき液の消耗が少なくて済む。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態にかかるめっき装置１０の概略構成を示す図である。同図に示すようにめっき装置１０は、めっき槽１１の外周を囲むようにオーバーフロー槽１２を設けている。めっき槽１１の内部にアノードホルダ１３に保持されたアノード１４と基板ホルダ１５に保持された基板Ｗとを対向して設置し、設置したアノード１４と基板Ｗの間に中間マスク１６とパドル１７とを設置している。一方オーバーフロー槽１２の外部には基板ホルダ１５の取付け、取外しの際、めっき槽１１内のめっき液面を保持するため堰板１８と、めっき槽１１内にめっき液Ｑを循環するめっき液循環手段３０とを設置している。以下各構成部分について説明する。

めっき槽１１は上面が開放された箱形形状に形成され、めっき槽１１に溜めためっき液Ｑがめっき槽１１の上端辺よりオーバーフローするように構成されている。

アノード１４は円板状であってめっき液Ｑ中で上下方向に立てた状態となるようにアノードホルダ１３に保持されている。また中間マスク１６は基板Ｗの大きさに見合った中央孔１６ａを設けることで、基板Ｗの周辺部の電位を下げ、めっき膜の膜厚を基板Ｗの各部において均等化するようにしている。アノード１４と基板Ｗ間には電解めっきに必要な電流が流される。

パドル（掻き混ぜ棒）１７は基板Ｗの被めっき処理面Ｗ１に対して平行に往復移動（図１では紙面手前奥方向に平行移動）することで、基板Ｗの被めっき処理面に沿っためっき液Ｑの流れを該被めっき処理面Ｗ１の全面でより均等にし、基板Ｗの被めっき処理面全体に亘ってより均一な膜厚のめっき膜を形成するものである。

基板Ｗを保持する基板ホルダ１５をめっき槽１１の開口１９が形成された側壁側外面に設置し、基板ホルダ１５の背面はめっき液Ｑの中に差込まず、めっき液Ｑに濡れることがなく、基板Ｗの外部に露出する被めっき処理面Ｗ１だけが、めっき液Ｑに面して上下方向（垂直方向）に立てた状態となるように設置される。そのため、従来のめっき装置においてめっき液中に基板を保持した基板ホルダを挿入するのと比べると、本実施例では、基板ホルダ１５のめっき液Ｑに接する面の面積が小さいのでめっき液Ｑの持ち出し量が大幅に減少する。また、基板ホルダ１５はめっき槽１１の側壁に設置することによって、めっき槽１１のサイズを小さくすることができる。従って、めっき装置全体の大きさとめっき液Ｑの使用量も減少する。

基板ホルダ１５を開口１９が形成されためっき槽１１の側壁外側面に設置し、めっき槽１１の側壁外側にシールを介在させ、或いは側壁外側面との間に多孔材２０を介在させ、或いは側壁外側面との間に微少な間隙を設け設置している。基板ホルダ１５とめっき槽１１の側壁外側面の間に多孔材２０を設ける場合は、この多孔材２０はリング状で、側壁外側面の開口１９の外周部と基板ホルダ１５の間に介在し、図２（ａ）、（ｂ）に示すようにリング状部材に径方向（放射状）に多数の細孔２０ａを設けていて、その細孔の大きさと配布の状況によって、めっき液Ｑの基板ホルダ１５周辺からの漏れ出し液量の分布を精密に制御する。即ち、後述するように、基板Ｗの被めっき処理面でのめっき液の流量分布が均一になるように制御する。基板ホルダ１５と開口１９が形成されためっき槽１１の側壁との間に隙間を設けて設置した場合は、該隙間の調整によって、基板ホルダ１５の構造はより単純化される。

例えば、めっき液Ｑの深さに応じて、深ければ多孔材２０の細孔２０ａの径は小さくしたり、細孔２０ａの間隔を大きくしたりすることにって、上下方向（垂直方向）に立てた基板Ｗに対して、めっき液Ｑの流れはより均一となるように調整することができる。ここで図２（ａ）は多孔材２０の部分をめっき槽１１側から見た平面図で、図２（ｂ）はの側面図である。また、細孔２０ａに替え図２（ｃ）に示すようリング状部材に径方向（放射状）に多数の細溝２０ｂを設けてもよい。これらの細孔２０ａ或いは細溝２０ｂを有する多孔材２０が基板ホルダ１５と開口しためっき槽１１の間に挟まれる形で構成されている。また多孔材２０の厚みによって、アノード１４と基板Ｗとの極間距離の微調整ができる。

図１に戻って、基板ホルダ１５がめっき槽１１の側壁外側に設置されていない時は堰板１８はめっき槽１１の内側壁に挿入することによって、めっき槽１１の側壁に形成された開口１９を閉塞（遮蔽）し、めっき槽１１内のめっき液Ｑの液レベルを保持することができる。また、基板ホルダ１５をめっき槽１１の側壁外側に設置する時は、堰板１８をめっき槽１１内側に挿入したまま、基板ホルダ１５がめっき槽１１の側壁外側に設置し、設置後に堰板１８をめっき槽１１の内側壁から外して、オーバーフロー槽１２の側壁に仮放置する。図１の位置Ａは、堰板１８をめっき液Ｑから引き上げてオーバーフロー槽１２の側壁に仮放置する位置を示す。基板Ｗのめっきが完了した際、堰板１８は再びめっき槽１１の内側壁（点線で示す位置Ｂ）に挿入し戻し、めっき液Ｑの液面レベルを保持したままで基板ホルダ１５を側壁外側面から外す。

めっき液循環手段３０はオーバーフロー槽１２の底面とリザーバタンク３１間を配管３２で接続し、またオーバーフロー槽１２のめっき液Ｑの最高水位位置とリザーバタンク３１間も配管３３で接続し、さらにめっき槽１１の底面とリザーバタンク３１間を配管３４で接続すると共に、この配管３４中に循環ポンプ３５及び恒温ユニット３６及びフィルタ３７を取り付けて構成している。そして配管３２はオーバーフロー槽１２にオーバーフローしためっき液Ｑをリザーバタンク３１に回収し、オーバーフロー槽１２内のめっき液Ｑの水位が最高水位よりも上昇しないようにし、循環ポンプ３５は配管３４を通してリザーバタンク３１内のめっき液Ｑをめっき槽１１の底面から供給する。

次に上記構成のめっき装置を用いて基板Ｗの被めっき処理面Ｗ１にめっき処理を行う工程を説明する。めっきの種類としては各種があり、例えば銅めっき、ニッケルめっき、はんだめっき、更には金めっき等においても同様に使用できる。先ず図１に示すように基板Ｗを保持した基板ホルダ１５をめっき槽１１の側壁外側にセットする。このとき基板ホルダ１５に保持されている基板Ｗは開口１９に対向して配置され、その被めっき処理面Ｗ１は、めっき槽１１の側壁外側面に上下方向に立てた状態となる。そして循環ポンプ３５を起動することでリザーバタンク３１内のめっき液Ｑが恒温ユニット３６でめっきに適した温度に調整され、さらにフィルタ３７でパーティクル等が除去された後にめっき槽１１に供給される。

めっき槽１１内に供給されためっき液Ｑはめっき槽１１内を循環した後にめっき槽１１の上端辺からオーバーフローし、オーバーフロー槽１２に移動する。オーバーフロー槽１２内に溜まっためっき液Ｑは配管３２によってリザーバタンク３１に回収される。なお、オーバーフロー槽１２内のめっき液Ｑの液位は配管３３によってその最高水位位置よりも上昇しないようになっている。

一方めっき槽１１内のめっき液Ｑの一部は、基板ホルダ１５とめっき槽１１の側壁の間に形成される隙間或いは多孔材２０（図２（ａ）参照）から多孔材２０に漏れる。

そしてパドル１７を基板Ｗの被めっき処理面Ｗ１に対して往復平行移動（図１の紙面手前奥方向に移動）することで基板Ｗの被めっき処理面Ｗ１に沿っためっき液Ｑの流れを被めっき処理面Ｗ１の全面でより均等にしながら、アノード１４と基板Ｗ間に通電し、これによって基板Ｗの被めっき処理面Ｗ１上に電解めっきを行う。このときめっき液Ｑ中に浸漬した基板Ｗの被めっき処理面Ｗ１が上下方向に立てた状態となっているので、めっきの品質に悪影響を与える気泡の抜けが良い。このため高速めっきを行うときの激しい還元反応による気泡の脱泡が容易に図れ、高速にめっきすることが可能で信頼性の高いめっきが行える。

ところで前述のように基板Ｗをめっき槽１１の側壁外側面に上下に立てた状態のままめっき液Ｑをめっき槽１１の下から上方向に向けて流すと、めっき液Ｑは常に基板Ｗの被めっき処理面Ｗ１の下部から上部に向けて供給されることとなるため、基板Ｗの被めっき処理面Ｗ１の各部において流速ムラが生じ、基板Ｗの被めっき処理面Ｗ１の上部と下部とでめっきの条件が微妙に異なって被めっき処理面Ｗ１の場所に応じてめっきの膜厚に微妙な違いが生じてしまう恐れがある（被めっき処理面Ｗ１の下部のめっき膜厚が上部のめっき膜厚よりも厚くなってしまう）。また基板Ｗの被めっき処理面Ｗ１の各部の電流密度（電場分布）にもムラが生じる場合があった。

しかしながら本実施の形態においては、基板Ｗのめっき時、パドル１７の攪拌作用に加え、めっき液が多孔材２０の細孔２０ａを通って基板Ｗの外周部から均一に漏れ出しているので、基板Ｗの被めっき処理面Ｗ１各部のめっきの条件が同一になりめっきの膜厚が均一になる。基板Ｗの外周部からの漏れ出すめっき液Ｑの速度と流量はめっきの種類、基板Ｗの大きさ、めっき液Ｑの特性等によって異なるが、一般に０〜５０００（ｍｌ）が好ましく、さらには０〜１５００（ｍｌ）が好ましく、さらには２０〜５００（ｍｌ）が好ましい。

ところで本実施の形態においては、めっき液Ｑは、基板ホルダ１５とめっき槽１１の側壁外側面の間に形成される微細な間隙あるいは多孔材２０の細孔２０ａからオーバーフロー槽１１に漏れるとすると、以下のような問題が生じる。即ちまず基板ホルダ１５とめっき槽１１の側壁の間に形成される隙間にめっき液Ｑが滞留することでめっき液Ｑの結晶が生じてしまう恐れがある。そこで本実施の形態においては、基板ホルダ１５とメッキ槽１１の側壁の間に多孔材２０を設けるのではなく、非接触として隙間を設けることで、シール構造を不要として（言い換えれば少量のめっき液Ｑを漏らすことで流体抵抗によってシールすることによって）その構造を簡単にし、また隙間にめっき液Ｑを流すことでめっき液Ｑの結晶が生じることを防止する。そしてこの隙間からめっき液Ｑが排出されるが、このめっき液Ｑはオーバーフロー槽１２に回収されてめっき液循環手段３０によってめっき槽１１に循環される。

またオーバーフロー槽１２の側壁には配管３３が設けられているが、オーバーフロー槽１２に溜まるめっき液Ｑは、配管３３の最高位置の開口部（オーバーフロー槽１２内のめっき液Ｑの最高水位）よりも上昇しないように構成されている。

以上のようにして基板Ｗのめっき処理が終了すれば、アノード１４と基板Ｗ間の通電を停止して電解めっきを終了した後、オーバーフロー槽１２の側壁に仮置きをしている堰板１８をめっき槽１１内に移動させ、めっき液Ｑを所定の水位を保持したまま、基板ホルダ１５取り外してを次の工程に移す。

また、各めっき装置でめっきする金属を任意に変更できることも言うまでもない。例えば各めっき装置でめっきする金属を変更することで、基板Ｗの表面にニッケルめっき、銅めっき、はんだめっきを順次施して、ニッケル−銅−はんだからなる多層めっきによるバンプ等を一連の操作で形成することができる。多層めっきによるバンプとしては、このＣｕ−Ｎｉ−はんだの他に、Ｃｕ−Ａｕ−はんだ、Ｃｕ−Ｎｉ−Ａｕ、Ｃｕ−Ｓｎ、Ｃｕ−Ｐｄ、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｐｄ−Ａｕ、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｐｄ、Ｎｉ−はんだ、Ｎｉ−Ａｕ等が挙げられる。はんだとしては高融点はんだと共晶はんだのどちらでもよい。またＳｎ−Ａｇの多層めっきによるバンプ、またはＳｎ−Ａｇ−Ｃｕの多層めっきによるバンプを形成し、アニールを施してこれらの合金化を図ることもできる。これにより従来のＳｎ−Ｐｂはんだとは異なり、Ｐｂフリーとして、鉛による環境問題を解消できる。

以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や構造や材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。例えば上記実施の形態ではアノード１４を設置してアノード１４と基板Ｗの間に通電することで電解めっきする場合を説明したが、アノード１４と中間マスク１６を設置しない無電解めっきにも本発明を適用することができる。

また、上記実施の形態では液面レベル保持用堰板１８を上方向に引き抜く、オーバーフロー槽１２の側壁に仮置きする手段があり、それによって、基板ホルダ１５に保持される基板Ｗの被めっき処理面Ｗ１をめっき液に接触し、遮断されたアノードにも対面することによって電解めっきが行なえる。その遮断板の堰板１８がめっき槽１１の側壁外部に取付けられるようにしてもよい。

また上記実施の形態では基板Ｗを保持する基板ホルダ１５をめっき槽１１の側壁外側に取付け、多孔材２０を挟む構造は他の種々の構造でも良く、要はめっき液Ｑに浸漬した基板Ｗの被めっき処理面Ｗ１を上下方向に立てた状態であっても、液深さによる圧力差を考慮し、被めっき処理面Ｗ１に対してはめっき液Ｑの流れは均一になるように多孔材２０からめっき液Ｑが漏れ出すことができる構造であれば、どのような構造であっても良い。

図４は本発明にかかるめっき装置を備えた基板処理装置の全体構成を示す平面図である。図４に示すように、基板処理装置は、半導体ウエハ等の基板Ｗを収納するカセット４０を搭載する２台のカセットテーブル４１と基板のオリフラやノッチなどの位置を所定の方向に合わせるアライナ４２と、めっき処理後の基板を高速回転させて乾燥させるスピンドライヤ５７が同一円周方向に沿って備えられている、更に、この円周の接線方向に沿った位置には、基板ホルダ１５を載置して基板の該基板ホルダ１５との着脱を行なう基板着脱部４３が設けられ、この中心位置には、これらの間で基板を搬送する搬送用ロボットからなる基板搬送装置４４が配置されている。

そして、基板着脱部４３側から順に、基板ホルダ１５の保管及び一時仮置きを行なうストッカ４４、基板を純水に浸漬させて濡らすことで表面の親水性を良くするプリウェット槽４５、基板の表面に形成したシード層表面に電気抵抗の大きい酸化膜を硫酸や塩酸等の薬液でエッチング除去するブリソーク槽４６、基板の表面を純水で水洗する第１の水洗槽４７、洗浄後の基板の水切りを行うブロー槽４８、第２の水洗槽４９及び銅めっき槽５０が順に配置されている。この銅めっき槽５０はオーバーフロー槽５１（図１のオーバーフロー槽１２に相当）の内部に複数の銅めっきユニット５２（図１のめっき槽１２に相当）を収納して構成された、各銅めっきユニット５２は、内部に１個の基板を収納して銅めっきを施すようになっている。なお、この例では、銅めっきについて説明するが、ニッケルやはんだ、更には金めっきにおいて同様であることは勿論である。

更に、これらの各機器の側方に位置して、これらの各機器の間で基板ホルダ１５を基板Ｗと共に搬送する基板ホルダ搬送装置（基板搬送装置）５３が備えられている。この基板ホルダ搬送装置５３は、基板着脱部４３とストッカ４４との間で基板を搬送する第１のトランスポータ５４と、ストッカ４４、プリウエット槽４５、プリソーク槽４６、第１の水洗槽４７、第２の水槽４９、ブロー槽４８及び銅めっき槽５０との間で基板を搬送する第２のトランスポータ５５を有している。

また、この基板ホルダ搬送装置５３のオーバフロー槽５１を挟んで反対側には、各銅めっきユニット５２の内部に位置してめっき液を攪拌する掻き混ぜ棒としてのパドル１７（図１参照）を駆動するパドル駆動装置５６が配置されている。

本発明に係る基板めっき装置の概略構成例を示す図である。 多孔材の構成を示す図で、図２（ａ）は多孔材をめっき槽側から見た要部平面図、図２（ａ）、（ｂ）は側面図である。 従来のめっき装置の概略構成例を示す図である。 本発明に係る基板めっき装置の備えた基板処理装置の構成例を平面図である。

符号の説明

１０ めっき装置
１１ めっき槽
１２ オーバーフロー槽
１３ アノードホルダ
１４ アノード
１５ 基板ホルダ
１６ 中間マスク
１６ａ 中央孔
１７ パドル
１８ 堰板
１９ 開口
２０ 多孔材
２０ａ 細孔
２０ｂ 細溝
３０ めっき液循環手段
３１ リザーバタンク
３２ 配管
３３ 配管
３４ 配管
３５ 循環ポンプ
３６ 恒温ユニット
３７ フィルタ
４０ カセット
４１ カセットテーブル
４２ アライナ
４３ 基板着脱部
４４ ストッカ
４５ プリウエット槽
４６ ブリソーク槽
４７ 第１の水洗槽
４８ ブロー槽
４９ 第２の水洗槽
５０ 銅めっき槽
５１ オーバーフロー槽
５２ 銅めっきユニット
５３ 基板ホルダ搬送装置
５４ 第１のトランスポータ
５５ 第２のトランスポータ
５６ パドル駆動装置
５７ スピンドライヤ

Claims (6)

1. 基板の被めっき処理面を電解又は無電解めっき処理する基板めっき方法であって、
   板状の基板ホルダに前記基板を保持し、該基板ホルダをめっき液が収容されためっき槽の側壁外側面に前記基板の外周近傍にシール材を介在させ、或いは多孔材を介在させ、或いは側壁外側面との間に微細な間隙を設けて上下方向に配置して取付け、該基板ホルダに保持された基板の被めっき処理面に前記めっき槽の側壁に該被めっき処理面に対向して設けた開口を通して前記めっき液を接触させてめっき処理すると共に、
   前記基板ホルダをめっき槽の側壁外側面に取付け、取外しする際に、、前記めっき槽の側壁に設けられた開口を該めっき槽の内側壁側から堰板により閉塞することを特徴とする基板めっき方法。
2. 請求項１に記載の基板めっき方法において、
   前記多孔材の多孔、或いは前記めっき槽側壁外側面と前記基板ホルダの間の微細な間隙を調整して該多孔或いは該間隙から前記基板ホルダ周辺に漏れ出るめっき液の前記基板の被めっき処理面での液量分布を精密に調整することを特徴とする基板めっき方法。
3. 請求項２に記載のめっき方法において、
   前記めっき処理を行なっている間、前記多孔材の多孔、或いは前記めっき槽側壁外側面と前記基板ホルダの間の微細な間隙から前記基板ホルダ周辺に漏れ出るめっき液を前記めっき槽に戻すことを特徴とする基板めっき方法。
4. 基板の被めっき処理面を電解又は無電解めっき処理する基板めっき装置であって、
   前記基板を保持する板状の基板ホルダを具備し、前記基板を保持した該基板ホルダをめっき液が収容されためっき槽の側壁外側面に前記基板の外周近傍にシール材を介在させ、或いは多孔材を介在させ、或いは側壁外側面との間に微細な間隙を設けて上下方向に配置して取付けると共に、前記めっき槽の側壁に前記基板ホルダに保持された基板の被めっき処理面に対向して開口を設けると共に、
   前記基板ホルダをめっき槽の側壁外側面に取付け、取外しする際に、、前記めっき槽の側壁に設けられた開口を閉塞する堰板を該めっき槽の内側壁に取付けることを特徴とする基板めっき装置。
5. 請求項４に記載の基板めっき装置において、
   前記多孔材の多孔、或いは前記めっき槽側壁外側面と前記基板ホルダの間の微細な間隙を調整して該多孔或いは該間隙から前記基板ホルダ周辺に漏れ出るめっき液の前記基板の被めっき処理面での液量分布を精密に調整することを特徴とする基板めっき装置。
6. 請求項５に記載のめっき装置において、
   前記めっき処理を行っている間、前記多孔材の多孔、或いは前記めっき槽側壁外側面と前記基板ホルダの間の微細な間隙から前記基板ホルダ周辺に漏れ出るめっき液を前記めっき槽内に戻すめっき液循環手段を設けたことを特徴とする基板めっき装置。

Images