(57)【要約】      （修正有）【課題】めっきされる異なる密度のフィーチャを有する基板上での電気めっきを改善する方法および装置を提供する。【解決手段】本プロセスは、アノードを有するめっき浴を準備するステップと、カソードを構成する基板を、めっき浴内にアノードから離して浸漬するステップを含む。めっき浴内の基板とアノードの間には、基板表面に隣接させ基板表面から離した状態で、めっきする金属フィーチャに一致して異なるサイズの開口を有するスクリーニング部分を含んだ第２のカソードが配置される。該スクリーニング部分はめっきする高密度フィーチャ領域に隣接してより大きいサイズの開口を有し、めっきする低密度フィーチャ領域に隣接してより小さいサイズの開口を有する。本プロセスは、電流をめっき浴に流して基板とアノードの間、および第２のカソードとアノードの間に印加するステップと、基板上に異なる密度の金属フィーチャを電気めっきするステップを更に含む。【選択図】図１
2004190129.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板表面の密度が異なる金属フィーチャを電気めっきするためのプロセスであって、
内部にアノードを有する電気めっき浴を準備するステップと、
カソードを構成する基板を、前記アノードから離した状態で前記電気めっき浴に浸漬するステップと、
電気めっきする金属フィーチャに一致する異なるサイズの開口を有するスクリーニング部分を含んだ第２のカソードを、前記電気めっき浴内の前記基板と前記アノードの間にかつ前記基板の表面に隣接させ前記基板の表面から離した状態で配置するステップであって、前記第２のカソードのスクリーニング部分が、電気めっきする高密度フィーチャ領域に隣接してより大きいサイズの開口を有し、電気めっきする低密度フィーチャ領域に隣接してより小さいサイズの開口を有するものであるステップと、
電流を、前記電気めっき浴に通して前記基板と前記アノードの間および前記第２のカソードと前記アノードの間に印加し、前記基板の表面に異なる密度の金属フィーチャを電気めっきするステップと
を含むプロセス。
【請求項２】
前記第２のカソードがワイヤ・メッシュを含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
前記第２のカソードのスクリーニング部分がワイヤ・メッシュを含み、前記メッシュが、電気めっきする高密度フィーチャ領域に隣接してより大きいサイズの開口をワイヤ間に有し、電気めっきする低密度フィーチャ領域に隣接してより小さいサイズの開口をワイヤ間に有する、請求項１に記載のプロセス。
【請求項４】
電気めっきする金属フィーチャが、異なる間隔で配置された金属線を含み、電気めっきする高密度フィーチャ領域が、狭い間隔で配置された金属線を含み、電気めっきする低密度フィーチャ領域が、広い間隔で配置された金属線を含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項５】
電気めっきするフィーチャの平面図を得、前記フィーチャの平面図上で異なる領域を画定し、前記フィーチャの平面図上での異なる領域に対しめっきする領域の割合を計算することによって、電気めっきするフィーチャの密度を決定するステップをさらに含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項６】
前記フィーチャの平面図上での異なる領域に対しめっきする領域の割合を計算した結果に対応して異なるサイズの開口を有するメッシュを生成することによって、前記第２のカソードを構成するステップをさらに含む、請求項５に記載のプロセス。
【請求項７】
前記ワイヤ・メッシュが直径約０．００１〜０．０５インチ（約０．０２５〜１．３ｍｍ）のワイヤで作製される、請求項２に記載のプロセス。
【請求項８】
前記第２のカソードのスクリーニング部分の、より大きいサイズの開口が、電気めっきする高密度フィーチャ隣接領域に比べて縮小されたサイズのものである、請求項１に記載のプロセス。
【請求項９】
基板表面の異なる密度の金属フィーチャを電気めっきするためのプロセスで使用される第２のカソードのスクリーンを作製する方法であって、
表面に電気めっきする異なる密度の金属フィーチャのパターンを提供するステップと、
パターン上に所定サイズの異なる領域を特定するステップと、
前記特定した領域のそれぞれに関し、電気めっきする領域の割合を決定するステップと、
隣接領域に関し、存在する場合には電気めっきする領域の割合の差を決定するステップと、
隣接領域間の、電気めっきする領域の割合の差に基づいて、電気めっきする金属フィーチャの異なる密度を特定するステップと、
電気めっきする高密度フィーチャ領域に隣接してより大きいサイズの開口を有し、電気めっきする低密度フィーチャ領域に隣接してより小さいサイズの開口を有する第２のカソードのスクリーンを形成するステップと
を含む方法。
【請求項１０】
前記第２のカソードがワイヤ・メッシュを含み、前記第２のカソードのスクリーンの開口が、ワイヤ・メッシュのワイヤ間の隙間を構成する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記第２のカソードのスクリーンがワイヤ・メッシュを構成し、電気めっきする高密度フィーチャ領域に隣接してより大きいサイズの開口を前記メッシュのワイヤ間に形成し、かつ電気めっきする低密度フィーチャ領域に隣接してより小さいサイズの開口を前記メッシュのワイヤ間に形成するステップを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
電気めっきするパターン上の金属フィーチャが、異なる間隔で配置された金属線を含み、電気めっきする高密度フィーチャ領域が、狭い間隔で配置された金属線を含み、電気めっきする低密度フィーチャ領域が、広い間隔で配置された金属線を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記ワイヤ・メッシュが直径約０．００１〜０．０５インチ（約０．０２５〜１．３ｍｍ）のワイヤで作製される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記第２のカソードのスクリーンの、より大きいサイズの開口が、電気めっきする高密度フィーチャ隣接領域に比べて縮小されたサイズのものである、請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
基板表面の異なる密度の金属フィーチャを電気めっきするための装置であって、
内部にアノードを有する電気めっき浴と、
前記電気めっき浴に浸漬され前記アノードから離して配置されるカソードを構成する、めっきされる基板と、
前記電気めっき浴の前記基板と前記アノードの間で、前記基板表面に隣接し前記基板表面から離れるよう配置された、電気めっきする金属フィーチャに一致する異なるサイズの開口を有するスクリーニング部分を含む第２のカソードであって、前記第２のカソードのスクリーニング部分が、電気めっきする高密度フィーチャ領域に隣接してより大きいサイズの開口を有し、電気めっきする低密度フィーチャ領域に隣接してより小さいサイズの開口を有するものである第２のカソードと、
電流を前記電気めっき浴に流して前記基板と前記アノードの間に印加するための第１の電源と、
電流を前記電気めっき浴に流して前記第２のカソードと前記アノードの間に印加するための第２の電源と
を含む装置。
【請求項１６】
前記第２のカソードのスクリーニング部分がワイヤ・メッシュを構成する、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記第２のカソードのスクリーニング部分がワイヤ・メッシュを構成し、前記メッシュが、電気めっきする高密度フィーチャ領域に隣接してより大きいサイズの開口を前記ワイヤ間に有し、かつ電気めっきする低密度フィーチャ領域に隣接してより小さいサイズの開口を前記ワイヤ間に有する、請求項１５に記載の装置。
【請求項１８】
電気めっきする金属フィーチャが、異なる間隔で配置された金属線を含み、電気めっきする高密度フィーチャ領域が、狭い間隔で配置された金属線を含み、電気めっきする低密度フィーチャ領域が、広い間隔で配置された金属線を含む、請求項１５に記載の装置。
【請求項１９】
前記ワイヤ・メッシュが直径約０．００１〜０．０５インチ（約０．０２５〜１．３ｍｍ）のワイヤで作製される、請求項１６に記載の装置。
【請求項２０】
前記第２のカソードのスクリーニング部分の、より大きいサイズの開口が、電気めっきする高密度フィーチャ隣接領域に比べて縮小されたサイズのものである、請求項１５に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板、例えば電子工学の分野で使用される微細なフィーチャに、金属を電気めっきするための方法および装置に関し、詳細には、フィーチャ密度が異なる領域全体にわたり、フィーチャの電気めっき厚の均一性を改善することに関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチチップ・モジュール（ＭＣＭ）の電気性能は、相互接続金属の膜厚分布、すなわち特定の相互接続フィーチャを形成する堆積金属の厚さに大きく影響される。回路パターン密度は、キャリア面に常に均一に分布するとは限らない。一部の領域、例えばワイヤやその他のフィーチャを比較的接近させて設けた領域では、回路パターンが非常に稠密になり、一方その他の領域、例えばワイヤやフィーチャを比較的遠くに離して設けた領域では、回路パターンは非常に孤立した状態になる。従来技術のメッキ用具およびプロセスを使用すると、めっき金属厚が著しく変動する可能性がある。結果的に得られた厚さが不均一な薄膜相互接続構造は、パラメトリック（parametric）測定の標準偏差が高いので、電気性能および製品歩留まりに深刻な影響を与える可能性がある。これらの事柄は、その他の電子工学の応用分野、例えばプリント回路板や磁気記録ヘッドに見られるものである。
【０００３】
アノードと、めっきする基板（製造工程にある）を構成するカソードとの間に電流を印加し、またアノードと、この基板を取り囲む２次カソード、すなわちシーフ・リングとの間に電流を印加するために、個別の電源を使用するパドルセルが使用されている。従来から、パドルセル内でのめっきは、基板とシーフの電流を調節することのみによって制御している。基板上の局所電流はほとんど制御されていない。均一性を実現する別の方法は、離れた各領域内にダミーパッドを生成することを含む。しかしこのようにすると、電気性能に関する問題がさらに生じる可能性がある。２０００年１０月３０日出願のKaja他の米国出願番号０９／６９９，９０９では別の手法を使用しており、基板上に配置されかつシーフ・プレートに電気接続された均一な間隔の網目状金属メッシュの使用について開示している。Kaja他の方法は、線（line）がごくわずかしかない基板をめっきするという意図される用途では十分機能したが、フィーチャ密度が異なる領域に関しては、厚さの均一性という問題は解決されなかった。
【特許文献１】米国出願番号０９／６９９，９０９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術の問題および欠点に留意すると、本発明の目的は、めっきする異なる密度のフィーチャを有する基板上での電気めっきを改善するための方法および装置を提供することである。
【０００５】
本発明の別の目的は、フィーチャ密度が異なる領域間の電気めっき厚の均一性を改善するための方法および装置を提供することである。
【０００６】
本発明のさらに別の目的は、均一なまたは意図的に不均一な厚さが意図的に得られるよう、広範囲のめっきパターンに関してめっき電流に局所的に影響を及ぼす方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
当業者に明らかにされる上記およびその他の目的および利点は本発明により達成され、本発明は、第１の態様において、基板表面の異なる密度の金属フィーチャを電気めっきするためのプロセスであって、内部にアノードを有する電気めっき浴を準備するステップと、カソードを構成する基板をアノードから離して電気めっき浴に浸漬するステップと、第２のカソードを、電気めっき浴内の基板とアノードの間にかつ基板表面に隣接し基板表面から離した状態で配置するステップとを含むプロセスを対象とするものである。第２のカソードは、電気めっきする金属フィーチャに一致した異なるサイズの開口（opening）を有するスクリーニング部分を含む。第２のカソードのスクリーニング部分は、電気めっきする高密度フィーチャ領域に隣接してより大きいサイズの開口を有し、電気めっきする低密度フィーチャ領域に隣接してより小さいサイズの開口を有する。このプロセスは、電気めっき浴に電流を通して基板とアノードの間、および第２のカソードとアノードの間に電流を印加するステップと、基板表面に異なる密度の金属フィーチャを電気めっきするステップをさらに含む。
【０００８】
このプロセスは、電気めっきするフィーチャの平面図（plane）を得、フィーチャの平面図上で異なる領域を画定し、フィーチャの平面図上の異なる領域に対しめっきする領域の割合（fraction）を計算することによって、電気めっきするフィーチャの密度を決定するステップをさらに含むことが好ましい。次いでこのプロセスは、フィーチャの平面図の異なる領域においてめっきされる領域の割合の計算結果に対応した、異なるサイズの開口を有するメッシュを生成することによって、第２のカソードを組み立てるステップをさらに含む。
【０００９】
別の態様では、本発明は、基板表面の異なる密度の金属フィーチャを電気めっきするためのプロセスで使用される第２のカソードのスクリーンを作製する方法を対象とし、この方法は、表面に電気めっきする異なる密度の金属フィーチャのパターンまたは平面図を提供するステップと、パターン上に所定サイズの異なる領域を特定するステップと、特定した領域のそれぞれに関し、電気めっきする領域の割合を決定するステップとを含むものである。次いでこの方法は、隣接する領域に関して電気めっきする領域の割合に差がある場合にはその差を決定するステップと、隣接領域間での電気めっきする領域の割合の差に基づいて、電気めっきする金属フィーチャの異なる密度を特定するステップとを含む。この方法はその後、電気めっきする高密度フィーチャ領域に隣接してより大きいサイズの開口を有し、かつ電気めっきする低密度フィーチャ領域に隣接してより小さいサイズの開口を有する第２のカソードのスクリーンを形成するステップを含む。
【００１０】
さらに別の態様では、本発明は、基板表面の異なる密度の金属フィーチャを電気めっきするための装置を対象とし、この装置は、内部にアノードを有する電気めっき浴と、電気めっき浴に浸漬されアノードから離して配置されるカソードを構成する、めっきされる基板と、第２のカソードとを含むものである。第２のカソードは、電気めっきする金属フィーチャに一致した異なるサイズの開口を有するスクリーニング部分を含み、電気めっき浴内で基板とアノードの間に配置され、かつ基板表面に隣接し基板表面から離れるよう配置される。第２のカソードのスクリーニング部分は、電気めっきする高密度フィーチャ領域に隣接してより大きいサイズの開口を有し、電気めっきする低密度フィーチャ領域に隣接してより小さいサイズの開口を有する。この装置は、電流を電気めっき浴に流して基板とアノードの間に電流を印加するための第１の電源と、電流を電気めっき浴に流して第２のカソードとアノードの間に電流を印加する第２の電源をさらに含む。
【００１１】
第２のカソードはワイヤ・メッシュを含み、この第２のカソードのスクリーンの開口は、ワイヤ・メッシュのワイヤ間の隙間を構成することが好ましく、それによってメッシュは、電気めっきする高密度フィーチャ領域に隣接してワイヤ間により大きい開口を有し、電気めっきする低密度フィーチャ領域に隣接してワイヤ間により小さい開口を有するようになされている。ワイヤ・メッシュは、直径約０．００１〜０．０５インチ（約０．０２５〜１．３ｍｍ）のワイヤで作製することがより好ましい。
【００１２】
電気めっきする金属フィーチャは、異なる間隔で配置された金属線（metallicwire）を含み、電気めっきする高密度フィーチャ領域は、狭い間隔で配置された金属線を含み、電気めっきする低密度フィーチャ領域は、広い間隔で配置された金属線を含む。第２のカソードのスクリーニング部分におけるより大きいサイズの開口は、電気めっきする高密度フィーチャ隣接領域に比べてサイズが縮小されたものであることが好ましい。
【００１３】
新規であると考えられる本発明の特徴および本発明の要素の特性を、添付する特許請求の範囲で述べる。図は単なる例示を目的とし、一定の縮尺に合わせて描いたものではない。しかし本発明そのものは、その構成および動作方法の両方に関し、添付図面と合わせて解釈される下記の詳細な説明を参照することによって最も良く理解することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の好ましい実施形態について述べる際、本明細書では図面の図１〜５を参照するが、これらの図で同様の符号は本発明での同様の形状構成を指す。本発明の形状構成は、これらの図面において必ずしも一定の縮尺に合わせて描かれているわけではない。
【００１５】
様々なフィーチャ密度を有するめっき基板に関し、その電気試験合格率を向上させるため、本発明は、広範囲にわたるパターン密度に関し、電気めっき中の厚さの不均一性を最小限に抑える方法および装置を提供する。本発明は、めっき中に基板上面を覆う、好ましくは金属メッシュ・スクリーンで作製されたスクリーニング部分を有する２次カソードの使用を含む。メッシュ・スクリーンは、線が疎な領域のみ覆い、線が密な領域には開口を残す。めっき中、疎線領域での局所電流密度は、２次電源に電気接続しているメッシュ上でのめっきによって生成された過電位が原因となって、減少する。一方、密な領域での電流密度は、基板への全めっき電流が固定されるので増大する。スクリーニング部分の切取り部の形状およびメッシュに流れる電流を操作することによって、金属線の厚さの均一性を改善することができる。
【００１６】
図１は、本発明の方法を実施する際に有用なめっき装置を示す。他の点に関しては従来通りであるめっきタンク３４には、基板上に電気めっきするフィーチャのタイプに合わせ、従来の組成のめっき溶液またはめっき浴２２が入っている。めっき浴には、アノード２８と、カソードとしての基板または製造工程にあるもの３０と、２次カソードとしてのシーフ・プレート３２が浸漬されている。アノード２８と基板３０との間には、電圧差を生成し、めっき浴に電流を通してアノードと基板の間に電流を印加するために、電源２４が接続されている。シーフ・プレート３２は基板３０を取り囲み、別個の電源２６によってアノード２８に接続されている。電源２６によってシーフ・プレート３２とアノード２８の間に電位が生成され、その結果、異なる電流値が印加される。電流がアノードと基板の間、およびアノードとシーフ・プレートの間を流れるにつれ、金属フィーチャは基板上でめっきされる。
【００１７】
本発明の方法によれば、電気めっき浴の基板とアノードの間に、２次カソードのスクリーニング部分４０が配置される。２次カソードのスクリーニング部分は、広範で多様な導電性材料から作製することができる。ワイヤ・メッシュを使用する場合、ワイヤはステンレス鋼や銅などを含むことがより好ましい。スクリーニング部分４０は基板３０の表面に隣接しかつその表面から離して配置され、また図２に見られるように、周囲を取り囲むメッシュ・パターン４１よりも大きいサイズの一連の開口４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、および４２ｅを有するワイヤ・メッシュを含むことが好ましい。以下にさらに述べるように、これらの開口４２ａ〜ｅは、低密度フィーチャを有するその他の領域に比べて高密度のめっきフィーチャを有する基板領域を覆うように、かつその領域に隣接するように形成される。開口のサイズは、密度が異なる領域間で様々に変えてよい。特定の開口のサイズは、メッシュ４１の開口を生成すべきか否か、またその開口をどこに生成すべきかを決定するために、隣接する領域間の密度差の勾配を使用するアルゴリズムによって、決定することが好ましい。
【００１８】
本発明により作製された２次カソードのスクリーニング部分４０の別の実施例を、図３に示す。ワイヤの間隔が比較的狭いワイヤ・メッシュ４１は、その内部に大きいサイズの開口４２ａ〜ｇが形成されている。これらの開口４２ａ〜ｇは、図１のめっき浴で使用される場合、電気めっきする基板の高密度領域上に配置される。メッシュ・ワイヤのサイズは、その直径が０．００１インチ（約０．０２５ｍｍ）から０．０５インチ（約１．３ｍｍ）に及んでよく、典型的な場合、開口として領域の約３５〜６８％を有する。その他のワイヤ・サイズおよび開口も同様に、めっきフィーチャに合わせて利用可能である。網目状メッシュの他、その他の種類のマスク、例えば孔あき金属シートも、２次カソードまたはメッシュ・シーフ用材料として使用することができる。
【００１９】
２次カソードのスクリーニング部分は、局所めっき電流をさらに制御することができる。メッシュの開口のサイズおよび数を決定する方法について、以下の実施例で述べる。局所電流は、その用途が求めるところに応じて均一性または「不均一性」が実現されるよう、変更することができる。特定の２次カソードの切取り部を決定するのに使用されるアルゴリズムは、基板上に電気めっきするフィーチャの種々の密度を考慮に入れる。電気めっきする線やワイヤなどのフィーチャを示す平面図またはチックレット（chicklet）では、まず、めっきパターンに合わせた所定サイズの反復同心パターン、例えば正方形（square）を重ね合わせることによって、チックレット上に領域または格子を画定することができる。反復パターンによって画定した各領域に関し、めっきする領域の割合またはパーセント、すなわち、めっきした領域を全面積で割った商として定義した値を計算することができる。平面図全体にわたり繰り返し行ったこれらの測定から、比較的稠密な領域および比較的孤立化しまたは非稠密な領域を特定することができる。次いで隣接する各領域間で、めっきする領域の変化の差またはパーセントを計算し、パターン密度変化の勾配を、例えば急な、緩やかな、非常に緩やかな、または任意のその他の相対的な表現として確立することができる。次いで２次カソードは、隣接する領域間でパターン密度が比較的急に変化することを示す勾配によって明らかにされたように、比較的稠密なめっき領域上にメッシュ開口を生成することによって作製することができる。
【００２０】
第１の実施例では、表１および図４に、めっきするシングル・チップ・モジュール（ＳＣＭ）５０用の２次カソードの作製を示す。ＳＣＭ５０は１辺が２７ｍｍであり、ＳＣＭ上で実際に電気めっきされたフィーチャを示す。正方形の格子は、電気めっきするフィーチャの平面構成上に予め配置されており、めっきする領域の割合またはパーセントを各正方形ごとに決定した。例えば、ここに示す全体サイズが１辺２７ｍｍのＳＣＭでは、その正方形のサイズが０．５ｍｍである。より大きい基板、例えば全体サイズの１辺が１１０ｍｍ以上であるマルチ・チップ・モジュール（ＭＣＭ）やラージ・パネル（ＬＰ）では、格子サイズは１ｍｍでよい。図４のＳＣＭの、隣接する正方形同士のめっき密度の変化を比較した結果、１辺が１３ｍｍの同心状の正方形領域５２は、めっきする領域の密度が４１％である領域を特定し、平面図で最も稠密な領域に指定することが決定された。また、１辺が１７ｍｍである同心状の正方形領域５４は、めっきする領域の密度が３５％である正方形５２と５４の間の領域、すなわち正方形５２よりもわずかに密度が低い領域を特定することが決定された。最後に、正方形５４と正方形５６（１辺が２７ｍｍ）の間の領域はその密度が最も低く、めっきする領域の８％であり、孤立化領域に指定した。下記の表１は、これらの測定値、ならびに正方形５２および５４で囲まれた隣接する領域間での密度のパーセント変化を示す。
【００２１】
【表１】
2004190129.tif 000003
【００２２】
下記の表２は、図４のＳＣＭ５０に関し、めっきする領域の密度の相対的な差の特徴付けを示す。めっき密度の０〜１０％の変化は非常に緩やかであると見なし、密度の１０〜２５％の変化は緩やかであると見なし、２５％よりも大きい密度変化は急であると見なした。
【００２３】
【表２】
2004190129.tif 000004
【００２４】
正方形５４（１辺が１７ｍｍ）の境界に沿ったパターン密度の差が２７％という急な勾配であるので、メッシュの開口をその領域に隣接させて生成できることが決定された。実際のメッシュ開口は、急勾配を示す領域のサイズよりも開口のサイズを縮小することによって計算し、したがってメッシュは、稠密領域の縁に沿った部分を覆うことができ、その結果、めっきする間のフィーチャへの電気めっき溶液の対流のバランスをとることができた。例えば必要以上に実験を行うことなく当業者が容易に決定することができるように、最大５０％またはそれ以上のサイズの縮小を行うことができ、例えば約１０〜２０％、または２０〜５０％以下にすることができる。図４の実施形態では、メッシュ開口を、１７ｍｍサイズの正方形５４から約１５％、すなわち２．５ｍｍ縮小して、１４．５ｍｍのメッシュ開口にした。
【００２５】
本発明の２次カソードなしでめっきしたＳＣＭ上の最終的なめっき厚（マイクロメートル（μｍ））を、図４のＳＣＭ上の異なる領域に示す。比較として、本発明の２次カソードを使用してめっきした最終的なめっき厚を、図５のＳＣＭ５０上の異なる領域に示す。めっき厚の均一性は、図５のＳＣＭにおいて大きく改善している。
【００２６】
その他の試験でも、下記の表３に示すように、めっき密度が異なる基板でのめっき厚の均一性が、改善したことが示されており、この表では、メッシュなしでシーフ・リングを使用した基板めっきと、Kaja他の出願によるソリッド・メッシュ（solid mesh）を使用した基板めっきと、本発明による切取り部が作製されたメッシュを使用した基板めっきに関し、銅めっき厚の均一性を比較した結果を示している。
【００２７】
【表３】
2004190129.tif 000005
【００２８】
平均Ｃｕ厚の測定値は、従来の方法に比べ本発明の方法において、偏差が非常に小さいことを示す。その他のデータは、密領域と疎領域との平均厚さ分布が、ＭＣＭ上で２８％から４％に改善され、ＳＣＭ上では２５％から１２％に改善されたことを示している。
【００２９】
本発明により厚さ制御を劇的に改善することが可能になったので、ＳＣＭおよびＭＣＭモジュールの最終的なパラメトリック性能の極めて緊密な分布も得られるようになり、さらに歩留まりも増大した。メッシュなしでシーフ・リングを使用する従来技術の方法と本発明の方法に従ってめっきしたＭＣＭモジュールに関する電気測定の概要を、下記の表４に示す。
【００３０】
【表４】
2004190129.tif 000006
【００３１】
標準偏差に３５％の減少があるので、電気性能を改善することができる。この方法は、その他のＭＣＭおよびＳＣＭ製品においても同様に実証された。
【００３２】
本発明のプロセスは、様々な産業上のめっきの適用例、例えばプリント回路板／積層板や、ハイパー・ボール・グリッド・アレイ（ＢＧＡ）めっき、サーフェス・ラミナー・サーキット（ＳＬＣ）、電鋳マスク、および薄膜誘導磁気記録ヘッドを電気めっきするのに使用することができる。
【００３３】
本発明を、特定の好ましい実施形態に関して詳細に述べてきたが、これまで述べてきた事項に照らして数多くの代替例、修正例、変形例が当業者に理解されることが明らかである。したがって上記特許請求の範囲は、任意のそのような代替例、修正例、および変形例が、本発明の真の範囲および精神に包含されるものとする。
【００３４】
まとめとして、本発明の構成に関して以下の事項を開示する。
【００３５】
（１）基板表面の密度が異なる金属フィーチャを電気めっきするためのプロセスであって、
内部にアノードを有する電気めっき浴を準備するステップと、
カソードを構成する基板を、前記アノードから離した状態で前記電気めっき浴に浸漬するステップと、
電気めっきする金属フィーチャに一致する異なるサイズの開口を有するスクリーニング部分を含んだ第２のカソードを、前記電気めっき浴内の前記基板と前記アノードの間にかつ前記基板の表面に隣接させ前記基板の表面から離した状態で配置するステップであって、前記第２のカソードのスクリーニング部分が、電気めっきする高密度フィーチャ領域に隣接してより大きいサイズの開口を有し、電気めっきする低密度フィーチャ領域に隣接してより小さいサイズの開口を有するものであるステップと、
電流を、前記電気めっき浴に通して前記基板と前記アノードの間および前記第２のカソードと前記アノードの間に印加し、前記基板の表面に異なる密度の金属フィーチャを電気めっきするステップと
を含むプロセス。
（２）前記第２のカソードがワイヤ・メッシュを含む、上記（１）に記載のプロセス。
（３）前記第２のカソードのスクリーニング部分がワイヤ・メッシュを含み、前記メッシュが、電気めっきする高密度フィーチャ領域に隣接してより大きいサイズの開口をワイヤ間に有し、電気めっきする低密度フィーチャ領域に隣接してより小さいサイズの開口をワイヤ間に有する、上記（１）に記載のプロセス。
（４）電気めっきする金属フィーチャが、異なる間隔で配置された金属線を含み、電気めっきする高密度フィーチャ領域が、狭い間隔で配置された金属線を含み、電気めっきする低密度フィーチャ領域が、広い間隔で配置された金属線を含む、上記（１）に記載のプロセス。
（５）電気めっきするフィーチャの平面図を得、前記フィーチャの平面図上で異なる領域を画定し、前記フィーチャの平面図上での異なる領域に対しめっきする領域の割合を計算することによって、電気めっきするフィーチャの密度を決定するステップをさらに含む、上記（１）に記載のプロセス。
（６）前記フィーチャの平面図上での異なる領域に対しめっきする領域の割合を計算した結果に対応して異なるサイズの開口を有するメッシュを生成することによって、前記第２のカソードを構成するステップをさらに含む、上記（５）に記載のプロセス。
（７）前記ワイヤ・メッシュが直径約０．００１〜０．０５インチ（約０．０２５〜１．３ｍｍ）のワイヤで作製される、上記（２）に記載のプロセス。
（８）前記第２のカソードのスクリーニング部分の、より大きいサイズの開口が、電気めっきする高密度フィーチャ隣接領域に比べて縮小されたサイズのものである、上記（１）に記載のプロセス。
（９）基板表面の異なる密度の金属フィーチャを電気めっきするためのプロセスで使用される第２のカソードのスクリーンを作製する方法であって、
表面に電気めっきする異なる密度の金属フィーチャのパターンを提供するステップと、
パターン上に所定サイズの異なる領域を特定するステップと、
前記特定した領域のそれぞれに関し、電気めっきする領域の割合を決定するステップと、
隣接領域に関し、存在する場合には電気めっきする領域の割合の差を決定するステップと、
隣接領域間の、電気めっきする領域の割合の差に基づいて、電気めっきする金属フィーチャの異なる密度を特定するステップと、
電気めっきする高密度フィーチャ領域に隣接してより大きいサイズの開口を有し、電気めっきする低密度フィーチャ領域に隣接してより小さいサイズの開口を有する第２のカソードのスクリーンを形成するステップと
を含む方法。
（１０）前記第２のカソードがワイヤ・メッシュを含み、前記第２のカソードのスクリーンの開口が、ワイヤ・メッシュのワイヤ間の隙間を構成する、上記（９）に記載の方法。
（１１）前記第２のカソードのスクリーンがワイヤ・メッシュを構成し、電気めっきする高密度フィーチャ領域に隣接してより大きいサイズの開口を前記メッシュのワイヤ間に形成し、かつ電気めっきする低密度フィーチャ領域に隣接してより小さいサイズの開口を前記メッシュのワイヤ間に形成するステップを含む、上記（９）に記載の方法。
（１２）電気めっきするパターン上の金属フィーチャが、異なる間隔で配置された金属線を含み、電気めっきする高密度フィーチャ領域が、狭い間隔で配置された金属線を含み、電気めっきする低密度フィーチャ領域が、広い間隔で配置された金属線を含む、上記（９）に記載の方法。
（１３）前記ワイヤ・メッシュが直径約０．００１〜０．０５インチ（約０．０２５〜１．３ｍｍ）のワイヤで作製される、上記（１０）に記載の方法。
（１４）前記第２のカソードのスクリーンの、より大きいサイズの開口が、電気めっきする高密度フィーチャ隣接領域に比べて縮小されたサイズのものである、上記（９）に記載の方法。
（１５）基板表面の異なる密度の金属フィーチャを電気めっきするための装置であって、
内部にアノードを有する電気めっき浴と、
前記電気めっき浴に浸漬され前記アノードから離して配置されるカソードを構成する、めっきされる基板と、
前記電気めっき浴の前記基板と前記アノードの間で、前記基板表面に隣接し前記基板表面から離れるよう配置された、電気めっきする金属フィーチャに一致する異なるサイズの開口を有するスクリーニング部分を含む第２のカソードであって、前記第２のカソードのスクリーニング部分が、電気めっきする高密度フィーチャ領域に隣接してより大きいサイズの開口を有し、電気めっきする低密度フィーチャ領域に隣接してより小さいサイズの開口を有するものである第２のカソードと、
電流を前記電気めっき浴に流して前記基板と前記アノードの間に印加するための第１の電源と、
電流を前記電気めっき浴に流して前記第２のカソードと前記アノードの間に印加するための第２の電源と
を含む装置。
（１６）前記第２のカソードのスクリーニング部分がワイヤ・メッシュを構成する、上記（１５）に記載の装置。
（１７）前記第２のカソードのスクリーニング部分がワイヤ・メッシュを構成し、前記メッシュが、電気めっきする高密度フィーチャ領域に隣接してより大きいサイズの開口を前記ワイヤ間に有し、かつ電気めっきする低密度フィーチャ領域に隣接してより小さいサイズの開口を前記ワイヤ間に有する、上記（１５）に記載の装置。
（１８）電気めっきする金属フィーチャが、異なる間隔で配置された金属線を含み、電気めっきする高密度フィーチャ領域が、狭い間隔で配置された金属線を含み、電気めっきする低密度フィーチャ領域が、広い間隔で配置された金属線を含む、上記（１５）に記載の装置。
（１９）前記ワイヤ・メッシュが直径約０．００１〜０．０５インチ（約０．０２５〜１．３ｍｍ）のワイヤで作製される、上記（１６）に記載の装置。
（２０）前記第２のカソードのスクリーニング部分の、より大きいサイズの開口が、電気めっきする高密度フィーチャ隣接領域に比べて縮小されたサイズのものである、上記（１５）に記載の装置。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】基板のフィーチャ密度に合わせて切取り部が作製されたワイヤ・メッシュを含む、本発明の２次カソードの好ましいスクリーニング部分を用いた電気めっき浴を示す側面断面図である。
【図２】図１の基板および２次カソードのワイヤ・メッシュを示す正面図である。
【図３】本発明による切取り部を備えた別の２次カソードのワイヤ・メッシュを示す正面図である。
【図４】基板上に電気めっきするＳＣＭフィーチャの配置と、本発明によりフィーチャの密度を決定するための特定領域を示す平面図であって、本発明の２次カソードを使用しない場合のめっき厚も示す図である。
【図５】基板上に電気めっきするＳＣＭフィーチャの配置を示す平面図であって、本発明の２次カソードを使用した後のめっき厚を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
２２  めっき浴
２４  電源
２６  電源
２８  アノード
３０  基板
３２  シーフ・プレート
３４  めっきタンク
４０  スクリーニング部分
【図１】
2004190129.tif 000007
【図２】
2004190129.tif 000008
【図３】
2004190129.tif 000009
【図４】
2004190129.tif 000010
【図５】
2004190129.tif 000011