JPH0831460B2 - メッキ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 ウエハ上にバンプ等をメッキにより形成するメッキ装
置に関し、 メッキ槽内のメッキ液を気泡の無い状態とすることを
目的とし、 メッキ液を循環させる循環系と、メッキ槽とよりなる
メッキ装置において、一方側が前記メッキ液に、他方側
が外気と接している撥水性を有するメンブレン膜を有
し、前記メッキ液に含まれている気泡を除去する気泡除
去装置を備えてなり、気泡を含まないメッキ液が上記メ
ッキ槽に送り込まれるように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明はメッキ装置に関する。

近年TAB方式の接続が多く採用されつつある。このた
めには、ウエハ上に微細で且つ良質のバンプが形成され
ている必要がある。

一般にバンプは第４図に示すように金メッキにより形
成される。

同図中（Ａ）は金メッキ前の状態である。１はシリコ
ンウエハ、２はアルミニウム製パッド、３はPSG層、４
はバリアメタル、５はフォトレジスト、６は窓である。

窓６に露出しているバリアメタル４に金が被着積層し
て金メッキされる。

フォトレジスト５を剥離させると、同図（Ｂ）に示す
ように金バンプ７が形成される。金バンプ７のサイズは
50μｍ×100μｍで厚さが30μｍと微細である。

メッキ液としてはフォトレジスト５へのアタックの少
ないノンシアン系のもの、例えば亜硫酸金ナトリウムNa
₃（Au（SO₃））_２の水溶液を使用している。

〔従来の技術〕

従来の微細パターン金メッキ装置は、メッキ液をポン
プにより循環させる構成としてある。メッキ液をポンプ
により循環させる理由は、ウェハに接触するメッキ液の
流れを均一に保ちつゝウェハと接触するメッキ液を交換
するためであり、メッキ液のポンプによる循環は良質の
金バンプを形成する上では不可欠である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、メッキ液をポンプにより循環させる過程で
メッキ液中に微小な気泡が生じてしまう。

従来のメッキ装置では、この気泡に対する対策がとら
れていず、この気泡が前記のシリコンウェハ１のバリア
メタル４に付着することが起こりうる。

気泡の付着が起こると、極部的にメッキが停止し、第
４図（Ｂ）に示すように、金バンプは内部に単８を有し
たり、表面に凹部９を有したりするものとなってしま
い、良質の金バンプを形成することが困難であるという
問題点があった。

金バンプがこのようなものであると、これに対するTA
B接続も信頼性が低くなってしまう。

本発明はメッキ槽内のメッキ液を気泡の無い状態とす
ることのできるメッキ装置を提供することを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、メッキ液を循環させる循環系と、メッキ槽
とよりなるメッキ装置において、一方側が前記メッキ液
に、他方側が外気と接している撥水性を有するメンブレ
ン膜を有し、前記メッキ液に含まれている気泡を除去す
る気泡除去装置を備える構成としたものである。

〔作用〕

撥水性のメンブレン膜は、メッキ液にかかる圧力（ポ
ンプの吐出圧力）によって気泡のみを透過させて、外気
側に気泡を除去するように作用する。

〔実施例〕

第１図は本発明のメッキ装置の一実施例を示す。

図中、10はメッキ槽、11はメッキ液である亜硫酸金ナ
トリウム溶液である。12は液メッキ体であり、具体的に
は第４図（Ａ）に示す構造である。13はアノードであ
る。

14は循環系であり、配管15,16と、ポンプ17とよりな
り、上記溶液11が矢印Ａで示すように循環される。

18は本発明の要部をなす気泡除去装置であり、上記循
環系14の終端の部位、即ちメッキ槽10の底面の入口の近
傍に設けてある。

次に上記気泡除去装置18の構成及び動作について第２
図を参照して説明する。

20はハウジング、21は入口側配管、22は出口側配管で
ある。

23は気泡分離器であり、上記ハウジング20内に設けて
ある。この気泡分離器23は撥水性を有するPTFE（ポリテ
トラフルオロエチレン）製のメンブレン膜24を、その表
面積が大となるようにジャバラ状に形成したものであ
る。25は気泡出口であり、気泡分離器23の内部は大気と
連通している。

このメンブレン膜24には、0.2μｍ程度の微小な孔26
が多数形成してある。このメンブレン膜24は撥水性であ
り、上記微小孔26があっても、溶液11は所定以上加圧し
ないと通過しない。このときの圧力P₁は微小孔26の径が
大きい程低く、小さい程高くなる。

一方、気泡は、微小孔26を通過するときに圧力損失が
殆どないため、気泡は微小孔26を容易に通過しうる。

こゝでメンブレン膜４としては、上記圧力P₁がポンプ
17の吐出圧力P₂より大であるものを使用している。具体
的には、径が0.2μｍの微小孔26のものを使用してお
り、上記圧力P₁は4.5kg/cm²である。

メッキ時に溶液11が循環する経路のうち、例えば、溶
液11がメッキ槽10より溢れて周囲の受け槽10aに流れ込
む個所及びポンプ17の個所で気泡30が生ずる。

ポンプ17より送り出される溶液11中には多くの気泡30
が含まれている。この溶液11はハウジング20内にその上
方より送れ込まれ、矢印Ｂで示すように、気泡分離器23
の周囲に沿ってハウジング20内を下方に流れる。

気泡分離器23の周面、即ちメンブレン槽24に接触して
いる溶液11中の気泡30が矢印Ｃで示すように微小孔26を
通って気泡分離器23内に入り込み、気泡出口25より大気
中に逃がされる。即ち、溶液11より気泡30が分離されて
除去される。

これにより、メッキ槽10内には気泡を含まない溶液11
が送り込まれ、メッキ槽10内には気泡を含まない溶液11
が貯溜される。

従って、気泡が原因である巣又は表面の凹みの無い、
第３図に示す良質の金バンプ31が形成される。

本発明者は第１図のメッキ装置を使用して実験した結
果、巣および凹みの無い金バンプ31を形成出来ることを
確認した。

また、金バンプ31に対するTAB接続も従来に比べて高
い信頼性を有するものとなる。

また、本発明は、上記の金バンプの形成に限らず、例
えば金の微細な配線パターンを形成する場合にも適用出
来る。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によれば、撥水性のメンブ
レン膜を用い、メッキ液にかかる圧力（ポンプの吐出圧
力）の作用によって気泡のみが撥水性のメンブレン膜を
透過し、外気側に気泡を除去する構成であるため、微細
な気泡まで除去できるとともに、除去しか気泡を循環系
の外部に排出することが出来る。このため、本発明を微
細パターン金メッキ装置に適用した場合には、気泡の付
着が原因である巣や凹部のない良質の金メッキによる微
細パターンを形成出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のメッキ装置の一実施例を示す図、 第２図は第１図中気泡除去装置の構成を示す図、 第３図は第１図の装置により形成された金バンプを示す
図、 第４図（Ａ），（Ｂ）は夫々金メッキによる金バンプの
形成を説明する図である。 図において、 10はメッキ槽、 11は亜硫酸金ナトリウム溶液、 12は被メッキ体、 14は循環系、 17はポンプ、 18は気泡除去装置、 20はハウジング、 23は気泡分離器、 24はPTFE製のメンブレン膜、 25は気泡出口、 26は微小孔 30は気泡、 31は良質の金バンプ を示す。

フロントページの続き (72)発明者 藤江 信夫 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 和田 邦彦 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−127499（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−30844（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】メッキ液（11）を循環させる循環系（14）
   と、メッキ槽（10）とよりなるメッキ装置において、 一方側が前記メッキ液に、他方側が外気と接している撥
   水性を有するメンブレン膜（24）を有し、前記メッキ液
   に含まれている気泡（30）を除去する気泡除去装置（1
   8）を備えることを特徴とするメッキ装置。