JPH044399B2 - - Google Patents
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- JPH044399B2 JPH044399B2 JP63037352A JP3735288A JPH044399B2 JP H044399 B2 JPH044399 B2 JP H044399B2 JP 63037352 A JP63037352 A JP 63037352A JP 3735288 A JP3735288 A JP 3735288A JP H044399 B2 JPH044399 B2 JP H044399B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated
- C25D7/12—Semiconductors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D17/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
- C25D17/001—Apparatus specially adapted for electrolytic coating of wafers, e.g. semiconductors or solar cells
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、特に平滑材を含む電解液容器と活性
炭濾過器を有している電気めつき装置に関する。
この装置は半導体ウエハに微細構造の厚い金属析
出部を生じさせるのに使用される。
炭濾過器を有している電気めつき装置に関する。
この装置は半導体ウエハに微細構造の厚い金属析
出部を生じさせるのに使用される。
集積回路を構成するためのマイクロパツク技術
では、チツプ構成素子上に隆起部を電気めつきす
ることが必要であり、これはチツプの表面から約
18μｍ突出している。平面図ではこの隆起部は一
般に正方形を有するが、側縁部は140μｍ、100μ
ｍ及びそれ以下の長さを有する。この場合隆起部
の中央部分には接続パツドまで最高8μｍのくぼ
みが予め設けられるにもかかわらず、隆起部の表
面はほとんど平坦でなければならない。
では、チツプ構成素子上に隆起部を電気めつきす
ることが必要であり、これはチツプの表面から約
18μｍ突出している。平面図ではこの隆起部は一
般に正方形を有するが、側縁部は140μｍ、100μ
ｍ及びそれ以下の長さを有する。この場合隆起部
の中央部分には接続パツドまで最高8μｍのくぼ
みが予め設けられるにもかかわらず、隆起部の表
面はほとんど平坦でなければならない。
公知の電気めつき装置ではそのマクロ均一電着
性のために、例えば100mmの半導体ウエハの表面
にわたつて狭い縁部範囲を除き、±1.0μｍの隆起
高さで均一性を得ることは不可能である。均一電
着性を決定するフアクタとしては、第一に一次電
流分布を決定する装置全体の幾何学的特性を挙げ
ることができる。これには陽極、陰極及び電解液
容器の幾何学的形状並びに電解液容器内における
電極の配置及びその槽壁からの距離が関係してい
る。
性のために、例えば100mmの半導体ウエハの表面
にわたつて狭い縁部範囲を除き、±1.0μｍの隆起
高さで均一性を得ることは不可能である。均一電
着性を決定するフアクタとしては、第一に一次電
流分布を決定する装置全体の幾何学的特性を挙げ
ることができる。これには陽極、陰極及び電解液
容器の幾何学的形状並びに電解液容器内における
電極の配置及びその槽壁からの距離が関係してい
る。
更に半導体ウエハに微細構造の厚い金属析出部
を生ぜしめるための電気めつき装置は、数か月以
上にわたつて再生可能の均一で良好な金属析出を
保証する必要がある。更にまた良好な金属析出を
妨げる分解生成物が集積するのを阻止しなければ
ならない。
を生ぜしめるための電気めつき装置は、数か月以
上にわたつて再生可能の均一で良好な金属析出を
保証する必要がある。更にまた良好な金属析出を
妨げる分解生成物が集積するのを阻止しなければ
ならない。
本発明は、上記のような苛酷な要件を満たす冒
頭に記載した電気めつき装置を提案することをそ
の根本課題とする。これに対し公知の総ての電気
めつき装置は、少なくとも平坦な下地を前提とし
ている。
頭に記載した電気めつき装置を提案することをそ
の根本課題とする。これに対し公知の総ての電気
めつき装置は、少なくとも平坦な下地を前提とし
ている。
この課題は本発明によれば、陽極、陰極及び環
状隔壁を備えた電気めつき室が電解液容器中に吊
り下げられており、電気めつき室が、電気接続部
及び取り付け具並びに電気的に接続された環状隔
膜を有する交換可能のウエハ保持器中の半導体ウ
エハを、電気めつきすべきウエハ表面を覆うこと
なく収容し、更にまた平滑化効果を同調させた活
性炭濾過装置が設置されていることによつて解決
される。
状隔壁を備えた電気めつき室が電解液容器中に吊
り下げられており、電気めつき室が、電気接続部
及び取り付け具並びに電気的に接続された環状隔
膜を有する交換可能のウエハ保持器中の半導体ウ
エハを、電気めつきすべきウエハ表面を覆うこと
なく収容し、更にまた平滑化効果を同調させた活
性炭濾過装置が設置されていることによつて解決
される。
本発明に基づく電気めつき装置により、ほとん
ど平坦な表面を有する隆起部を製造することがで
き、また半導体ウエハの全域にわたつて均一な厚
さの金属析出部を得ることが可能となる。更にこ
の装置は数か月以上にわたつて再生可能な均一で
良好に金属析出することも保証する。
ど平坦な表面を有する隆起部を製造することがで
き、また半導体ウエハの全域にわたつて均一な厚
さの金属析出部を得ることが可能となる。更にこ
の装置は数か月以上にわたつて再生可能な均一で
良好に金属析出することも保証する。
本発明を以下図面に基づき詳述する。
第１図で断面図として示された電解液容器１の
中には１つの電気めつき室２が吊り下げられてい
る。しかし電解液容器１は複数個の電気めつき室
を収容することもできる。絶縁された陽極導線は
符号３を、ウエハ保持器は４をまた陽極は５を付
されている。電解液容器１の外部には回転式連続
空気濾過器６、活性炭導入タンク７及び活性炭フ
イルタ直結電動ポンプ８が配設されている。電流
供給は電流／電圧安定装置９を介して行われる。
中には１つの電気めつき室２が吊り下げられてい
る。しかし電解液容器１は複数個の電気めつき室
を収容することもできる。絶縁された陽極導線は
符号３を、ウエハ保持器は４をまた陽極は５を付
されている。電解液容器１の外部には回転式連続
空気濾過器６、活性炭導入タンク７及び活性炭フ
イルタ直結電動ポンプ８が配設されている。電流
供給は電流／電圧安定装置９を介して行われる。
第２図では電気めつき室２は上部が開放されて
おり、また一部が切断されたジヤケツトが示され
ている。隔膜は１０で示され、これは第１図にお
いても破線で表されている。陽極とウエハ保持器
との空間には遮蔽隔壁又は多孔性円板（ダイヤフ
ラム）が例えば均一な析出並びに濾過のために挿
入されていてもよい。
おり、また一部が切断されたジヤケツトが示され
ている。隔膜は１０で示され、これは第１図にお
いても破線で表されている。陽極とウエハ保持器
との空間には遮蔽隔壁又は多孔性円板（ダイヤフ
ラム）が例えば均一な析出並びに濾過のために挿
入されていてもよい。
メタルメツシユ陽極１１は中央部にカロツタ状
部分１２を有する。室のジヤケツトには陰極高さ
位置に電解液交換用の孔１３が設けられている。
部分１２を有する。室のジヤケツトには陰極高さ
位置に電解液交換用の孔１３が設けられている。
第２図に示した電気めつき室の上方閉鎖部材と
してはウエハ保持器４を利用するが、その本体は
第３図ａ，ｂに１４で示されている。ウエハ保持
器にはウエハ１５が２個の接触ピン１６で保持さ
れている。陰極接続部は１７で、また環状隔膜は
１８で示されている。
してはウエハ保持器４を利用するが、その本体は
第３図ａ，ｂに１４で示されている。ウエハ保持
器にはウエハ１５が２個の接触ピン１６で保持さ
れている。陰極接続部は１７で、また環状隔膜は
１８で示されている。
第１図には電気めつき装置の主要な構成部材、
すなわち電気めつき室２、不純物を除去するため
の回転式連続空気濾過器６及びいつでも接続可能
の活性炭濾過器７，８が示されている。電気めつ
き室２はプラスチツク管からなる。良好な電流分
布（マクロ拡散）を得るために陽極面はプラスチ
ツク管の下方開口と一致してはめ込まれている。
半導体ウエハ１５及び電気めつき環状隔膜１８を
有するウエハ保持器４，１４はその上部開口を覆
つている。
すなわち電気めつき室２、不純物を除去するため
の回転式連続空気濾過器６及びいつでも接続可能
の活性炭濾過器７，８が示されている。電気めつ
き室２はプラスチツク管からなる。良好な電流分
布（マクロ拡散）を得るために陽極面はプラスチ
ツク管の下方開口と一致してはめ込まれている。
半導体ウエハ１５及び電気めつき環状隔膜１８を
有するウエハ保持器４，１４はその上部開口を覆
つている。
環状隔膜１８は必要に応じて絶縁ラツカで被覆
し、こうすることによりマクロ拡散を最高に利用
することができる。特に銅析出用に設計された電
気めつき室の場合、不溶性のチタン−メタルメツ
シユの陽極５は良好な電流分布を保持するため例
えば第１図に示した形を有する。必要な可溶性陽
極はメタルメツシユ陽極中に銅の顆粒又はパレツ
トの形で充填されている。
し、こうすることによりマクロ拡散を最高に利用
することができる。特に銅析出用に設計された電
気めつき室の場合、不溶性のチタン−メタルメツ
シユの陽極５は良好な電流分布を保持するため例
えば第１図に示した形を有する。必要な可溶性陽
極はメタルメツシユ陽極中に銅の顆粒又はパレツ
トの形で充填されている。
金属析出の際に妨げとなる不純物を除去するた
め、電解液は絶えず回転式連続空気濾過器６とし
てのキヤンドルフイルタ（メツシユ間隔≦10μ
ｍ）によりポンプで搬送される。これにより矢印
方向への電解液の必要な移動が保証される。しか
し良好な金属析出にとつてより重要なことは分解
生成物を除去することである。
め、電解液は絶えず回転式連続空気濾過器６とし
てのキヤンドルフイルタ（メツシユ間隔≦10μ
ｍ）によりポンプで搬送される。これにより矢印
方向への電解液の必要な移動が保証される。しか
し良好な金属析出にとつてより重要なことは分解
生成物を除去することである。
このため本発明では特別な活性炭濾過器７，８
が使用される。特別な活性炭濾過器とは、この濾
過を活性炭を含浸させた紙又はキヤンドルフイル
タ（これは特に低分子構成成分を吸着する）の使
用下に行うものである。毎日最適な時間に活性炭
を濾過処理することにより分解生成物及び平滑材
が除去される。湿潤剤は活性炭濾過器を正しく選
択した場合槽中に残存する。活性炭濾過器の表面
に対して毎日沈澱する分解生成物及び平滑材の割
合を正確に選択することが最適化にとつて有用で
ある。すなわち例えば１リツトルの電解液を12回
1dm2のフイルタ面にポンプで通過させる必要が
ある。
が使用される。特別な活性炭濾過器とは、この濾
過を活性炭を含浸させた紙又はキヤンドルフイル
タ（これは特に低分子構成成分を吸着する）の使
用下に行うものである。毎日最適な時間に活性炭
を濾過処理することにより分解生成物及び平滑材
が除去される。湿潤剤は活性炭濾過器を正しく選
択した場合槽中に残存する。活性炭濾過器の表面
に対して毎日沈澱する分解生成物及び平滑材の割
合を正確に選択することが最適化にとつて有用で
ある。すなわち例えば１リツトルの電解液を12回
1dm2のフイルタ面にポンプで通過させる必要が
ある。
作業開始前に作業日ごとにまず活性炭での濾過
を行い、分解生成物を平滑材と共に除去する。活
性炭濾過後分解生成物及び使用された平滑材を洗
浄除去した電解液に約0.1〜0.5ml／の平滑材を
新たに添加することは、金属析出の質にとつて特
に重要である。新たに添加された平滑材は約一日
にわたつて極めて強力に作用する。その後平滑作
用は著しく低下する。前述のくぼみは隆起部表面
に再び凹面の形（〜4μｍ）で形成される。
を行い、分解生成物を平滑材と共に除去する。活
性炭濾過後分解生成物及び使用された平滑材を洗
浄除去した電解液に約0.1〜0.5ml／の平滑材を
新たに添加することは、金属析出の質にとつて特
に重要である。新たに添加された平滑材は約一日
にわたつて極めて強力に作用する。その後平滑作
用は著しく低下する。前述のくぼみは隆起部表面
に再び凹面の形（〜4μｍ）で形成される。
特殊な活性炭濾過を行うことなく更に平滑材を
添加してももはや強い平滑作用は起こらず、析出
特性は完全に変化し、従つて平滑に逆行する効果
が生ずる。
添加してももはや強い平滑作用は起こらず、析出
特性は完全に変化し、従つて平滑に逆行する効果
が生ずる。
本発明は上述の図示した実施例に限定されるも
のではない。例えば平滑材単独の代わりに光沢剤
のみ又は平滑材と光沢剤とを使用することも可能
である。
のではない。例えば平滑材単独の代わりに光沢剤
のみ又は平滑材と光沢剤とを使用することも可能
である。
第１図は本発明による電気めつき装置の概略
図、第２図は電気めつき室の略示図、第３図ａは
ウエハ保持器を上方から、第３図ｂはこれを下方
から見た斜視図である。 １……電解液容器、２……電気めつき室、３…
…陽極導線、４……ウエハ容器保持器、５……陽
極、６……回転式連続空気濾過器、７……活性炭
導入タンク、８……フイルタ直結電動ポンプ、９
……電流／電圧安定装置、１０……隔膜、１１…
…メタルメツシユ陽極、１２……カロツタ状部
分、１３……室ジヤケツト孔、１４……ウエハ保
持器４の本体、１５……ウエハ、１６……接触ピ
ン、１７……陰極接続部、１８……環状隔膜。
図、第２図は電気めつき室の略示図、第３図ａは
ウエハ保持器を上方から、第３図ｂはこれを下方
から見た斜視図である。 １……電解液容器、２……電気めつき室、３…
…陽極導線、４……ウエハ容器保持器、５……陽
極、６……回転式連続空気濾過器、７……活性炭
導入タンク、８……フイルタ直結電動ポンプ、９
……電流／電圧安定装置、１０……隔膜、１１…
…メタルメツシユ陽極、１２……カロツタ状部
分、１３……室ジヤケツト孔、１４……ウエハ保
持器４の本体、１５……ウエハ、１６……接触ピ
ン、１７……陰極接続部、１８……環状隔膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 特に平滑材を含む電解液容器と活性炭濾過器
を有する電気めつき装置において、陽極５、陰極
１７及び環状隔膜１８を備えた電気めつき室２が
電解液容器１中に吊り下げられており、電気めつ
き室２が、電気接続部及び取り付け具並びに電気
的に接続された環状隔膜１８を有する交換可能の
ウエハ保持器４，１４中の半導体ウエハ１５を、
電気めつきすべきウエハ表面を覆うことなく収容
し、更にまた平滑化効果に同調させた活性炭濾過
器７，８が設置されていることを特徴とする電気
めつき装置。 ２ 電気めつき室２が電解液中に吊り下げられた
開口プラスチツク管からなり、その下方開口に管
の全開口面に拡がるカロツタ状の陽極５が設置さ
れており、またその上方開口が半導体ウエハ１５
を有するウエハ保持器４，１４により覆われてい
ることを特徴とする請求項１記載の電気めつき装
置。 ３ ウエハ保持器４，１４に２個の接触ピン１６
と表面積を変更できる電気めつき環状隔膜１８と
を備えていることを特徴とする請求項２記載の電
気めつき装置。 ４ 陽極５とウエハ保持器４，１４との間の空間
に付加的な遮蔽隔膜又は多孔性円板（ダイヤフラ
ム）が配設されていることを特徴とする請求項２
記載の電気めつき装置。 ５ 電気めつき環状隔膜１８が必要に応じて表面
積を縮小するために絶縁ラツカで被覆されている
ことを特徴とする請求項３記載の電気めつき装
置。 ６ 電気めつき環状隔膜１８がその表面積を拡大
するためウエハ保持器４，１４の表面から突出し
て形成されていることを特徴とする請求項３記載
の電気めつき装置。 ７ 陽極面５が不溶性チタン圧延金属陽極１１と
して格子状に形成され、また可溶性陽極がカロツ
タ状部分と接触して詰込まれていることを特徴と
する請求項２記載のフツ化物を含まない容器用の
電気めつき装置。 ８ 好適には容器の低分子量成分、すなわち残留
平滑材及び分解生成物を濾取し、また容器中の高
分子湿潤剤はそのまま放置する活性炭濾過器７，
８が使用されていることを特徴とする請求項１記
載の電気めつき装置。 ９ 平滑材の代わりに研磨剤ならびに平滑材と研
磨剤とが使用されていることを特徴とする請求項
８記載の電気めつき装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3705727 | 1987-02-23 | ||
| DE3705727.8 | 1987-02-23 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63216998A JPS63216998A (ja) | 1988-09-09 |
| JPH044399B2 true JPH044399B2 (ja) | 1992-01-28 |
Family
ID=6321559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63037352A Granted JPS63216998A (ja) | 1987-02-23 | 1988-02-19 | 電気めっき装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4906346A (ja) |
| EP (1) | EP0283681B1 (ja) |
| JP (1) | JPS63216998A (ja) |
| DE (1) | DE3870685D1 (ja) |
Families Citing this family (48)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6375741B2 (en) | 1991-03-06 | 2002-04-23 | Timothy J. Reardon | Semiconductor processing spray coating apparatus |
| US5312532A (en) * | 1993-01-15 | 1994-05-17 | International Business Machines Corporation | Multi-compartment eletroplating system |
| US6358388B1 (en) * | 1996-07-15 | 2002-03-19 | Semitool, Inc. | Plating system workpiece support having workpiece-engaging electrodes with distal contact-part and dielectric cover |
| US6156167A (en) * | 1997-11-13 | 2000-12-05 | Novellus Systems, Inc. | Clamshell apparatus for electrochemically treating semiconductor wafers |
| US6126798A (en) * | 1997-11-13 | 2000-10-03 | Novellus Systems, Inc. | Electroplating anode including membrane partition system and method of preventing passivation of same |
| US6159354A (en) * | 1997-11-13 | 2000-12-12 | Novellus Systems, Inc. | Electric potential shaping method for electroplating |
| US6179983B1 (en) | 1997-11-13 | 2001-01-30 | Novellus Systems, Inc. | Method and apparatus for treating surface including virtual anode |
| US6027631A (en) * | 1997-11-13 | 2000-02-22 | Novellus Systems, Inc. | Electroplating system with shields for varying thickness profile of deposited layer |
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| DE60016896D1 (de) | 1999-02-08 | 2005-01-27 | Defence Science & Tech Org | Mikroelektronischer sensor zur feststellung einer bindungsverschlechterung und zugehöriges herstellungsverfahren |
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