JPH0441699A - ウェハの鍍金方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ＩＣ（集積回路）を形成したウェハ上に、プ
リント基板へのボンデインク用接続部（ハンプ）を形成
するためのウェハの鍍金方法およびその装置に関する。

［従来の技術］ 集積回路の製造工程には、ウェハの表面上に形成したＩ
Ｃのり−ト部に、ボンディング用のハングを形成するバ
ンプ形成工程か含まれている。

このハング形成工程には、主として蒸着による方法と鍍
金を用いた方法とか用いられているか、本発明はこのう
ち後者を対象としている。

従来の鍍金法によるハンプ形成工程の概略を第３図（ａ
）〜（Ｃ）にもとづいて説明すると、最初に鍍金の共通
電極を兼ねた中間金属！！ｊ（例えば、＾１　／　Ｃｒ
　／　Ｃｕ　）をウェハ全面に蒸着し、ウェハＷの表面
および裏面にレジスト（半田付着防止［）１０１を形成
し、各ＩＣのり−ト部分１０２を露光することにより当
該部分のみレジスト１０１を除去する（同図（ａ））。

次いて、後述する鍍金処理を施して各ＩＣのリート部分
１０２にＣｕ鍍鍍金上１０３形成し、さらに。

Ｃｕ鍍金層の上に半田鍍金１’１Ｊ１０４を積層する（
同図（ｂ））。その後、レジスト１０１および不要の共
通電極層を除去するとともに、半田層鍍金１０４をリフ
ローしてハンプＶを形成していた（同図（Ｃ））。

鍍金処理は、第４図（ａ）に示すように、鍍金液の充填
された鍍金＃ａｌｌＯ内にウェハＷを並べて配置し、各
ウェハＷを負電極とするとともに、ウェハＷと対向して
正電極１１１を設けた構成により行なわれていた。

［発明か解決しようとする課題］ ところて、ＩＣのボンディング作業は自動的に行なわれ
るために、各集積回路の鍍金層は均一な厚さとなってい
ることか好ましい。

しかしながら、上述した従来の鍍金法ては、第４図（ｂ
）に示すように、ウェハＷの中央部に比べ縁部側の鍍金
層か厚くなってしまう欠点を有していた。その理論的な
原因として、電気力線Ｅか曲りによりウェハ端部へ集中
し、静電極１１１に生じたイオンが電気力線に沿って動
くことがあげられる。さらにまた、正電極Ｉｌｌに生じ
たイオンが対向するウェハＷの周囲にも放散されやすく
、隣接するウニへの縁部に入射することも考えられる。

そこで、ウェハＷの周囲に金属環を設け、正電極１１１
からのイオンを対向ウェハの縁部外へ分散させる方法も
採られていたか、そのようにしても上記欠点を十分に解
消てきなかった。

また、第５図に示すように、筒状の鍍金噴射ノズル１１
２を使用し、同ノズル１１２の一端開口部の近傍にウェ
ハＷを配置し、このウェハＷを負電極とするとともに、
同ノズル１１２の中空部内に正電極１１３を設け、同ノ
ズル１１２の他端からウェハＷの表面へと鍍金液１１４
を噴射することにより鍍金処理する方法も行なわれてい
た。この方法は、ウェハＷを一枚づつ装着して鍍金処理
する構成のため、多量のウェハを処理するには作業性か
悪く、しかも設備コストか極めて高価格となる欠点を有
していた。また、ウェハＷの中央部と縁部ての噴流圧や
噴流速度の均一化に難点かあり、均一な鍍金厚を得るの
は難しい、さらにウェハ上の各ＩＣの鍍金厚を測定する
と、−個のハンプ内ての鍍金厚か不均一てあり、しかも
鍍金液の噴射圧により鍍金１１４か横にはみ出して形成
され、第５図（ｂ）のような不規則な形状となる欠点か
あった。

本発明はこのような欠点を解決するためになされたもの
で、均一な厚さに鍍金層を形成てきるウェハの鍍金方法
と、簡易な構成て同方法を実施することかできるウェハ
の鍍金装置の提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明のウェハ鍍金方法は
、ウェハの正面形状とほぼ合致した開口面を一端に有す
る筒状体を用意し、この筒状体の一端部側に配置したウ
ェハを負電極、および前記筒状体の他端部を正電極とし
た状態て、鍍金液中に所定時間放置する方法としてあり
、好ましい態様として、ウェハの表面またはその周辺部
に鍍金液の噴流状態を形成してもよい。

本発明のウェハ鍍金装置は、ウェハの正面形状とほぼ合
致した開口面を一端に有する筒状体と、この筒状体の一
端部側に設けられたウェハ固定手段と、同手段に固定さ
れたウェハを負電極とする手段と、前記筒状体の他端部
側に設けられた正電極とを備えた構成としてあり、好ま
しい態様として、前記ウェハ固定手段に固定されるウェ
ハの表面またはその周辺部に鍍金液を噴出する手段を備
えた構成としてもよい。

［作用］ 本発明のウェハ鍍金方法およびその装置はそれぞれ上述
した構成としたので、ウェハの表面形状とほぼ合致した
開口面を一端に有する筒状体により電気力線を閉じこめ
直線的に延出させるのて、正電極に生したイオンをウェ
ハの正面へと導くことかでき１周囲へ分散したりウェハ
端部へ集中することが大幅に緩和され、ウェハの正面全
体にわたりほぼ均一な厚さの鍍金か形成される。

また、ウニへ表面とほぼ平行に鍍金液の噴流状態を形成
することにより、バンプ１０４のＩＣチップ内における
配列の仕方に起因する鍍金イオンの供給速度の差を解消
させるのて、ウェハ上の各ＩＣ内の鍍金層も均一な厚さ
で所要の形状に形成される。

［実施例］ 以下１本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は本発明のウェハ鍍金装置に係る実施例の全体構
成を示す一部切欠斜視図、第２図（ａ）は同装置の断面
正面図、同図（ｂ）は同じく断面側面図である。

第１図において、１は本実施例に係るウェハ鍍金装置の
ユニット（以下、鍍金ユニットと称する）であり、鍍金
槽２内に多数個差べて設置されている。各鍍金ユニット
１は、第２図（ａ）。

（ｂ）に示すごとく筐体３内に納められており、筒状体
４、およびこの筒状体４の一端近傍にウェハ取付は板（
ウェハ取付は手段）５を備えている。筐体３の上端縁に
は、鍍金液流入用の切欠部３ａか設けられている。

筒状体４は、プラスチック等の絶縁材判て形成されてあ
り、一端の開口面４ａは、ウェハＷの正面形状とほぼ合
致する形状に形成しである。ところで、ウェハＷには、
位置決め用のオリフラか形成されているため、正確な正
面形状は円形とならないか、筒状体４の開口面形状は円
形としてもこの程度は許容範囲である。また、後述する
ようにウェハＷ上への噴流の必要上、ウェハＷと開口面
４ｂとの間に隙間ｄを必要とするため、電気力線か外側
へ流れる。したかって、筒状体の開口面直径はウェハの
直径より若干小さい方か好ましいか、ある程度の寸法の
大小は許容され得る。実験の結果、筒状体４の開口面形
状を円形とし、５インチのウェハＷに対して同開口面の
直径を９，０Ｃ１１〜１２．５ｃｍ、４インチのウェハ
Ｗに対して同開口面の直径を７．０Ｃ１１％１０．０Ｃ
■の範囲ては、十分に本発明の効果を得ることかてきた
。筒状体４の開口面以外の中空部形状は任意てよいか、
好ましくは一端から他端にかけて開口面形状と同一の形
状とした方かよい、また、筒状体４の長さは任意てよい
か、好ましくは５インチのウェハＷに対して５〜１５ｃ
ｍ程度、４インチのウェハＷに対しても５〜１５ｃ閤程
度に設定する。

筒状体４の他端部には板状の正電極６か設けてあり、電
源７と接続しである。正電極６には、中空部４ｂ内ての
鍍金液の流れを形成するための透孔８か穿設しである。

電源７の出力は、公知のウェハ鍍金技術を参考にして適
宜調整すればよい。

ウェハ取付は板５は、側面にウェハＷを密着固定し、筒
状体４の開口面４ａ近傍に同ウェハＷを配置する部材で
ある。ここて、ウェハＷと開口面４ａとの間には隙間の
ない状態か最も好ましいか、後述するようにウェハＷの
表面の周辺部に鍍金液を噴出する必要上、所要の隙間ｄ
を確保しなければならない。実験の結果、４インチ、５
インチ双方ともにウェハＷに対して隙間ｄか２〇−以内
てあれば、本発明の効果を得ることかてきた。

また、ウェハ取付は板５に固定されたウェハＷは、負電
極９としである。

第１図、第２図（ａ）、（ｂ）において、１０はウェハ
Ｗ表面の問辺部に鍍金液を噴出する手段としての鍍金噴
出パイプてあつ、上記隙間ｄの下方に設置されている。

鍍金噴出パイプ１０には多数のノズルｌｏａか設けられ
ており、それらのノズルｌＯａをウェハＷの表面に向け
た状態としである。この鍍金噴出パイプｌＯは、第１図
に示すように、配管１１を介して流量計１２ないし循環
ポンプ１３に接続されている。循環ポンプ１３は、吸入
管１４を通して鍍金槽２内の鍍金液を吸入し、配管１１
を通して各鍍金ユニットｌの鍍金噴出バイブ１０内に供
給する。

次に、上述した実施例装置を用いた本発明のウェハ鍍金
方法に係る実施例を説明する。

鍍金槽２内の鍍金液は、図示しない温調、ろ過槽との間
をゆっくりと循環している。鍍金ユニット１の筐体３内
へは、切欠部３ａから鍍金液か流入する。

筒状体４の開口面４ａの近傍にはあらかじめウェハＷの
固定しであるウェハ取付は板５を設置し、かつウェハＷ
を負電極９に接続する。そして、筒状体４の他端に設け
た正電極６から負電極９に向けて一定の電流密度で所定
時間電流を流す。ここで、正電極６に流すべき積算電流
量（＝電流量ｘ時間（ａｍＰ−Ｈ））は、具体的な装置
に応して実験的に最良の値を設定する。

上述の状態においては、正電極６にイオンが発生し、こ
のイオンか筒状体４の中空部４ａを通りウェハＷへと泳
動して、ウェハＷの表面に鍍金処理かなされる。ここで
、筒状体４はウェハＷの正面形状にほぼ合致した開口面
を有しており、当該開口面４ａの近傍にウェハＷを固定
しであるので、イオンは放散することなくウェハＷの表
面へと進み、均一な厚さの鍍金層を形成する。

また、鍍金処理の最中、鍍金噴出バイブｌＯから鍍金液
を噴出し、ウェハＷと筒状体４の開口面４ａとの隙間ｄ
を通してウェハＷの表面周辺部に、鍍金液の噴流状態を
形成させる。ここで、噴流状態とは、ウェハＷの表面に
接する鍍金液か常時流れている状態をいう、このような
噴流状態を形成した結果、ハンプ１０４のＩＣチップ内
における配列の仕方に起因する鍍金イオンの供給速度の
差を消滅させたので、ウニへＷ上の各集積回路内の鍍金
層も均一な厚さで形成され、しかも余分な鍍金の付着や
はみ出しもなく所要の形状に鍍金層か形成される。

なお、本発明は上述した一実施例に限定されるものでは
ない。

例えば、本発明のウェハ鍍金装置をユニ・ント化するこ
となく、直接鍍金槽内に設置してもよし１゜また、ウェ
ハ全体として鍍金層の縁部と中心部の厚みの差を解消す
ることのみを目的とし、各ＩＣの個々的な鍍金層の厚さ
精度を考慮しなくてよし１場合には、ウェハ表面の周辺
部に鍍金液の噴流状態を形成しなくともよい。この場合
にはウニＡを筒状体の開口面にはめ込み、隙間ｄをなく
することかてきる。

［発明の効果コ 以上説明したように１本発明のウェハ鍍金方法によれば
、ウェハ全体にわたり均一な厚さの鍍金層を形成するこ
とかてき、さらに、ウエノ＼表面の周辺部に鍍金液の噴
流状態を形成すれば、ウエノ１上の各ＩＣ内の鍍金層も
均一な厚さて所要の形状に形成てきる効果かある。

また１本発明のウェハ鍍金装置によれば、簡単な構成て
低コストな設備て上記ウェハ鍍金方法を実施することか
てきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のウェハ鍍金装置に係る実施例の全体構
成を示す一部切欠斜視図、第２図（ａ）は同装置の断面
正面図、同図＜ｂ）は同じく断面側面図、第３図（ａ）
、（ｂ）、（ｃ）は鍍金による集積回路のハンプ形成工
程を示す断面図、第４図（ａ）、（ｂ）および第５図（
ａ）、（ｂ）はそれぞれ従来例を示す図である。 ｌ　鍍金ユニット　　　２　鍍金槽 ３、筐体　　　　　　　４：筒状体 ４ａ　Ｈ口面　　　　　５　ウェハ取付は板６、正電極
　　　　　　９．負電極 ｌＯ４鍍金噴出バイブ　１２　流量計 １３、＠環ポンプ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ウェハの正面形状とほぼ合致した開口面を一端に
   有する筒状体を用意し、この筒状体の一端部側に配置し
   たウェハを負電極、および前記筒状体の他端部を正電極
   とした状態で、鍍金液中に所定時間放置することを特徴
   としたウェハの鍍金方法。
2. （２）請求項１記載のウェハの鍍金方法において、ウェ
   ハの表面またはその周辺部にほぼ平行に鍍金液の噴流状
   態を形成することを特徴としたウェハの鍍金方法。
3. （３）鍍金液中に設けられ、ウェハの表面に鍍金層を形
   成するためのウェハの鍍金装置であって、 ウェハの正面形状とほぼ合致した開口面を一端に有する
   筒状体と、この筒状体の一端部側に設けられたウェハ固
   定手段と、同手段に固定されたウェハを負電極とする手
   段と、前記筒状体の他端部側に設けられた正電極とを備
   えたことを特徴とするウェハの鍍金装置。
4. （４）請求項３記載のウェハの鍍金装置において、 前記ウェハ固定手段に固定されるウェハの表面またはそ
   の周辺部に鍍金液を噴出する手段を備えたことを特徴と
   するウェハの鍍金装置。