(57)【要約】【課題】被めっき基板面上にめっきを行う場合に印加する電位分布を自由にきめ細く調整できる低コストで、しかも複雑な運転方法を必要とせず、被めっき基板面上に均一な膜厚のめっき膜を形成できるめっき方法及びめっき装置を提供する。【解決手段】めっき液１０を保有するめっき槽１１の該めっき液１０に浸漬させてアノード１４と被めっき基板Ｗを対向して配置すると共に、アノード１４と被めっき基板Ｗとの間に調整板２１を配置し、アノード１４と被めっき基板Ｗとの間に通電して被めっき基板Ｗにめっきを行うめっき装置において、調整板２１は誘電体材からなり、被めっき基板側面からアノード側面に貫通する多数の通孔２４から成る通孔群を有し、調整板２１の通孔群の分布状態を調整する通孔群分布調整手段を設けた。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
めっき液を保有するめっき槽の該めっき液に浸漬させてアノードと被めっき体を対向して配置すると共に、前記アノードと被めっき体との間に調整板を配置し、前記アノードと被めっき体との間に通電して被めっき体にめっきを行うめっき方法において、
前記調整板は誘電体材からなり、該調整板に前記被めっき体側面から前記アノード側面に貫通する多数の通孔からなる通孔群を有し、
前記調整板の通孔群の分布状態を調整し、前記アノードと被めっき体の間の電場分布を調整し、前記被めっき体のめっき膜厚を調整することを特徴とするめっき方法。
【請求項２】
めっき液を保有するめっき槽の該めっき液に浸漬させてアノードと被めっき体を対向して配置すると共に、前記アノードと被めっき体との間に調整板を配置し、前記アノードと被めっき体との間に通電して被めっき体にめっきを行うめっき装置において、
前記調整板は誘電体材からなり、前記被めっき体側面から前記アノード側面に貫通する多数の通孔から成る通孔群を有し、
前記調整板の通孔群の分布状態を調整する通孔群分布調整手段を設けたことを特徴とするめっき装置。
【請求項３】
請求項２に記載のめっき装置において、
前記通孔群分布調整手段は前記通孔群の通孔を開閉する孔開閉手段を有し、該孔開閉手段で通孔群の分布状態を調整する手段であることを特徴とするめっき装置。
【請求項４】
請求項３に記載のめっき装置において、
前記孔開閉手段は、前記孔を薄板又は挿入材で塞ぐように構成されていることを特徴とするめっき装置。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれか１項に記載のめっき装置において、前記アノードと被めっき体との間のめっき液を攪拌するめっき液攪拌手段を設けたことを特徴とするめっき装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体ウエハ等の被めっき基板の表面にめっきするめっき装置に関し、特に半導体ウエハの表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、半導体ウエハの表面にパッケージの電極等と電気的に接続するバンプ（突起状電極）を形成したりするのに好適なめっき方法及びめっき装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
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パッケージの電極やＴＡＢ電極と電気的に接続することが広く行われている。このバンプ形成方法としては、電気めっき法、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、ピッチの微細化に伴い、微細化可能で性能が比較的安定している電気めっき法が多く用いられている。
【０００３】
電気めっき法によれば、高純度の金属膜（めっき膜）が容易に得られ、しかも金属膜の成膜速度が比較的速いばかりではなく、金属膜の厚みの制御も比較的容易に行うことができる。また、半導体ウエハ上への金属膜形成においては、膜厚だけではなく、高密度実装、高性能化及び高い歩留まりを追求するには、膜厚の半導体ウエハ面内均一性も厳しく要求されている。電気めっきの膜厚分布は、めっき液の金属イオン供給速度分布や電位分布を均一にすることにより、優れた均一膜を得ることが期待されてきた。
【０００４】
図１７は、いわゆるフェースダウン方式を採用した従来のめっき装置の一構成例を示す図である。このめっき装置は、内部にめっき液１１０を保有する上方が開口しためっき槽１１１と、半導体ウエハ等の被めっき基板Ｗをその表面（被めっき面）を下向き（フェースダウン）にして着脱自在に保持する上下動自在な基板ホルダ１１２を有している。めっき槽１１１の底部には、アノード１１３が水平に配置され、上部の周囲には、オーバーフロー槽１１４が設けられ、更にめっき槽１１１の底部にめっき液供給ノズル１１５が設けられている。
【０００５】
基板ホルダ１１２で水平に保持した被めっき基板Ｗを、めっき槽１１１の上端開口部を塞ぐ位置に配置し、この状態で、めっき液供給ノズル１１５からめっき槽１１１の内部にめっき液１１０を供給し、このめっき液１１０をめっき槽１１１の上部からオーバーフローさせることで、基板ホルダ１１２で保持した被めっき基板Ｗの表面にめっき液１１０を接触させ、同時に、導線１１６を介してアノード１１３をめっき電源１１８の陽極に接続し、導線１１７を介して被めっき基板Ｗをめっき電源１１８の陰極に接続し、被めっき基板Ｗとアノード１１３の間に所定のめっき電圧を印加する。これにより被めっき基板Ｗとアノード１１３との電位差により、めっき液１１０中の金属イオンが被めっき基板Ｗの表面より電子を受取り、被めっき基板Ｗの表面に金属が析出して金属膜が形成される。
【０００６】
上記構成のめっき装置によれば、アノード１１３の大きさ、アノード１１３と被めっき基板Ｗとの極間距離及び電位差、めっき液供給ノズル１１５から供給されるめっき液１１０の供給速度などを調整することにより、被めっき基板Ｗの表面に形成される金属膜の膜厚の均一性をある程度調節することができる。
【０００７】
図１８は、いわゆるディップ方式を採用した従来のめっき装置の一構成例を示す図である。このめっき装置は、内部にめっき液を保有するめっき槽１２０を有し、該めっき槽１２０内に基板ホルダ１２１に周縁部を水密的にシールして保持した被めっき基板Ｗと、アノードホルダ１２４に保持されたアノード１２２とが互いに対向して垂直に配置されている。そしてアノード１２２と被めっき基板Ｗの間に位置するように中央に中央孔１２３ａが形成された誘電体からなる調整板（レギュレーションプレート）１２３が配置されている。
【０００８】
めっき槽１２０内にめっき液を収容し、アノード１２２、被めっき基板Ｗ及び調整板１２３をめっき液中に浸漬し、同時に導線１２５を介してアノード１２２をめっき電源１２７の陽極に接続し、導線１２６を介して被めっき基板Ｗをめっき電源１２７の陰極に接続し、アノード１２２と被めっき基板Ｗの間に所定のめっき電圧を印加することにより、前述と同様にして、被めっき基板Ｗの表面に金属が析出して金属膜が形成される。
【０００９】
上記構成のめっき装置によれば、アノード１２２と該アノード１２２との対向する位置に配置される被めっき基板Ｗとの間に、中央孔１２３ａを有する調整板１２３を配置し、この調整板１２３でめっき槽１２０内の電位分布を調節することで、被めっき基板Ｗの表面に形成される金属膜の膜厚分布をある程度調節することができる。
【００１０】
図１９は、いわゆるディップ方式を採用した従来のめっき装置の他の構成例を示す図である。このめっき装置が図１８に示すめっき装置と異なる点は、アノード１２２と被めっき基板Ｗの間に調整板１２３を備えることなく、リング状の擬似陰極１３０を備え、被めっき基板Ｗの周囲に該擬似陰極１３０を配置した状態で、被めっき基板Ｗを基板ホルダ１２１に保持し、更に、めっき処理に際し、導線１３１を介して、擬似陰極１３０をめっき電源１２７の陰極に接続するようにした点にある。このめっき装置によれば、擬似陰極１３０の電位を調節することで、被めっき基板Ｗの表面に形成される金属膜の膜厚の均一性を改善することができる。なお、図１９において、図１８と同一符号を付した部分は同一又は相当部分を示す。
【００１１】
例えば、半導体ウエハを被めっき基板Ｗとして説明すれば、被めっき基板の表面に配線用やバンプなどの金属膜（めっき膜）を形成するにあたって、被めっき基板Ｗの全面に亘る金属膜の膜厚の均一性が厳しく要求されるが、上記従来のめっき装置では、このような要求を満たす金属膜を形成することがかなり困難であった。例えば、図１７に示す構成のめっき装置で被めっき基板Ｗにめっきを行うと、めっき液１１０の流れの影響を強く受けた金属膜が形成され、このめっき液の流れが速いと、図２０（ａ）のように金属イオンの供給が十分な被めっき基板Ｗの中央部の方が周辺部よりも金属膜Ｐの膜厚が厚くなる傾向が生じる。これを防止するため、めっき液１１０の流れを非常に遅くすると、図２０（ｂ）に示すように、被めっき基板Ｗの周縁部の方が中央部より金属膜Ｐの膜厚が厚くなる傾向が生じる。
【００１２】
また、図１８に示すめっき装置で被めっき基板Ｗにめっきを行うと、中央に中央孔１２３ａを有する調整板１２３により電位分布を改善して、被めっき基板Ｗの全面に亘る金属膜の膜厚分布の均一性をある程度改善できるものの、図２０（ｃ）に示すように、被めっき基板Ｗの中央部及び周辺部で金属膜Ｐの膜厚が厚くなる。即ち、波打ったような膜厚分布を有する金属膜Ｐが形成される傾向が生じる。
【００１３】
また、被めっき基板Ｗの上下、或いは左右の領域において金属膜Ｐの膜厚が大きく異なることは生産現場ではよくある。偏った波のような膜厚分布を有する金属膜Ｐが形成される傾向も良く見られる。更に図１９に示すめっき装置でめっきを行った場合には、擬似電極１３０の電圧の調整が困難であるばかりでなく、擬似電極１３０の表面に付着した金属膜を除去する必要が生じ、この操作がかなり煩雑となってしまう。
【００１４】
従来のめっき装置は、それぞれの構成の特徴により、それぞれ異なるめっき膜厚分布を示し、良好でかつ均一なめっき膜を得ることが難しかった。その理由は、第一に装置の集積化によりめっき槽ができる限り小さくされているため、槽内の電場境界効果による電場の不均一性があるためである。調整板を用いてその不均一性をある程度緩和させることはできるが、めっき槽内の被めっき基板を保持する基板ホルダなどの固定機構、めっき液の攪拌機構、陰極である被めっき基板の導通接点の状況、被めっき基板下地の抵抗、被めっき基板の開口エリア及びパターンの分布等の諸因子によって引き起した電場の不均一性が多様である。
【００１５】
第二に陰極である被めっき基板の表面において、深いレジストパターンのホールには、各ホール内に流れている電解質の金属イオン分布が不均一になり易いと考えられる。攪拌することによって槽内電解質の流れが限られている槽内空間内で多数の渦流となり、槽内のめっき液の不均一性の改善が見られるが、被めっき基板のパターン近辺の局所的場所をみると、金属イオンの分布はレジスト材料、パターンの形状、めっき条件、渦流大きさと分布によって依然不均一であることがわかる。つまり、金属イオンの均一な分布は両電極間の電場強度の分布だけに依存することではなく、レジストパターンと攪拌条件などにも依存している。
【００１６】
生産ラインにおいては、様々の影響因子が条件毎に変動しているにもかかわらず、従来のめっき装置では、殆ど対称性を持つ調整板或いは擬似陰極などの固定的なものを用いて対応を講じているが、被めっき基板の多様性の傾向にある生産状況の変化に対応することが困難であった。また、生産状況の解析から装置の改造製作、プロセスチューニングを完成するまで、長い時間又は高いコストを必要とする。
【００１７】
また、半導体デバイス製造産業において、半導体ウエハ面上のめっき皮膜の膜厚均一性βの評価は、
β＝（Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ）／（Ｔｍａｘ＋Ｔｍｉｎ）                    （１）
但し、Ｔｍａｘはめっき皮膜の最大厚み、Ｔｍｉｎはめっき皮膜の最小厚みである。式（１）を用いて行うのが普通なので、半導体ウエハ表面の均一性は個別の異常値に大きく影響されることとなっている。対称性を有する調整板などをベースに、半導体ウエハ生産のプロセスチューニングに応じて、具体的な局所的、非対称的な対策も必要である。
【００１８】
【特許文献１】
特開平１１−１５２６００号公報
【特許文献２】
特開平１１−１９３４９７号公報
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、半導体ウエハ等の被めっき基板面上にめっきを行う場合に印加する電位分布を自由にきめ細く調整できる低コストで、しかも複雑な運転方法を必要とせず、被めっき基板面上に均一な膜厚のめっき膜を形成できるめっき方法及びめっき装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、めっき液を保有するめっき槽の該めっき液に浸漬させてアノードと被めっき体を対向して配置すると共に、アノードと被めっき体との間に調整板を配置し、アノードと被めっき体との間に通電して被めっき体にめっきを行うめっき方法において、調整板は誘電体材からなり、該調整板に被めっき体側面からアノード側面に貫通する多数の通孔からなる通孔群を有し、調整板の通孔群の分布状態を調整し、アノードと被めっき体の間の電場分布を調整し、被めっき体のめっき膜厚を調整することを特徴とする。
【００２１】
上記調整板の通孔群の分布状態を調整することにより、この通孔内を電場が漏れ、漏れた電場が均一に拡がるように分布状態を調整することができ、被めっき体に形成される金属膜の面内均一性をより高めることができる。また、調整板の通孔群の分布状態を調整することにより、多数の通孔を通過するめっき液の流れを抑制し、このめっき液の流れにより影響を受けて、被めっき体に形成される金属膜の膜厚に不均一が生じることを防止することができる。また、被めっき体面内において、めっきのテストバンプの高さ分布の結果から、調整板上の通孔群の分布をそれに応じて自由に変え、バンプのより高い均一性が得られるように簡単に調整することができる。
【００２２】
請求項２に記載の発明は、めっき液を保有するめっき槽の該めっき液に浸漬させてアノードと被めっき体を対向して配置すると共に、アノードと被めっき体との間に調整板を配置し、アノードと被めっき体との間に通電して被めっき体にめっきを行うめっき装置において、調整板は誘電体材からなり、被めっき体側面からアノード側面に貫通する多数の通孔から成る通孔群を有し、調整板の通孔群の分布状態を調整する通孔群分布調整手段を設けたことを特徴とする。
【００２３】
上記のように通孔群分布調整手段を設けたことにより、請求項１に記載の発明と同様、被めっき体に形成される金属膜の面内均一性をより高めること、めっき液の流れにより影響を受けて被めっき体に形成される金属膜の膜厚に不均一が生じることを防止すること、めっきのテストバンプの高さ分布の結果からバンプのより高い均一性が得られるように簡単に調整することができる。また、これらは生産現場でめっき装置の実運転に先立って予め調整板の通孔群の分布状態を調整して行うことができ、被めっき体に均一な膜厚のめっき膜を形成することが容易になる。
【００２４】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のめっき装置において、通孔群分布調整手段は通孔群の通孔を開閉する孔開閉手段を有し、該孔開閉手段で通孔群の分布状態を調整する手段であることを特徴とする。
【００２５】
上記のように調整板の通孔群を多数の通孔の組み合わせで形成するので、生産性を向上させることができる。この場合、細孔の径は一般的には１〜６０ｍｍであり、好ましくは２〜１０ｍｍ程度である。その細孔間のスペースは一般的には２〜５０ｍｍであり、好ましくは２〜１０ｍｍである。また、孔開閉手段で通孔を開閉して通孔群の分布状態を調整するので、調整板を替えることなく、通孔群の分布状態の調整が可能となる。
【００２６】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のめっき装置において、孔開閉手段は、孔を薄板又は挿入材で塞ぐように構成されていることを特徴とする。
【００２７】
上記のように孔開閉手段は薄板又は挿入材で孔を塞ぐように構成されているから、例えば半導体デバイスの生産ラインの実情を反映できる調整板によって通孔群の分布状態を調整し、めっき体面上に均一な膜厚の良好なめっき膜を形成できる。
【００２８】
請求項５に記載の発明は、請求項２乃至４のいずれか１項に記載のめっき装置において、アノードと被めっき体との間のめっき液を攪拌するめっき液攪拌手段を設けたことを特徴とする。
【００２９】
上記のようにめっき液攪拌手段を設け、該めっき液攪拌手段でアノードと被めっき体との間のめっき液を攪拌することにより、十分な金属イオンを被めっき体に均一に供給でき、より均一な膜厚の金属めっき膜を形成することができる。また、めっき液攪拌手段として往復運動するパドル型攪拌機構を用いてめっき液を攪拌することにより、めっき液の流れに方向性をなくしながら十分な金属イオンを被めっき体に均一に供給することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図１及び図２は本発明に係るめっき装置の構成を示す図である。本めっき装置は図１及び図２に示すように、内部にめっき液１０を保持するめっき槽１１を具備し、該めっき槽１１内に基板ホルダ１２に装着された被めっき基板Ｗと、アノードホルダ１３に装着されたアノード１４が対向して配置されている。被めっき基板Ｗは円板状でその周縁部を水密的にシールし、且つ表面（被めっき面）を露出させて基板ホルダ１２に脱着自在に保持されている。また、基板ホルダ１２は上下動自在となっている。
【００３１】
めっき槽１１の両側方には、このめっき槽１１の溢流堰１５の上端をオーバーフローしためっき液１０を流すオーバーフロー槽１６が設けられ、該オーバーフロー槽１６とめっき槽１１とは循環配管１７で結ばれている。該循環配管１７には循環ポンプ１８、恒温ユニット１９及びフィルタ２０が直列に接続されている。循環ポンプ１８の駆動によりめっき槽１１内に供給されためっき液１０は、めっき槽１１の内部を満たし、しかる後、溢流堰１５からオーバーフローしてオーバーフロー槽１６内に流れ込み、循環ポンプ１８に戻って循環するように構成されている。
【００３２】
アノード１４の形状は、被めっき基板Ｗの形状に沿って円形で、該アノード１４と被めっき基板Ｗは、めっき槽１１内にめっき液１０を満たした時に、このめっき液１０中に浸漬されるようになっている。更に、アノード１４と基板ホルダ１２との間に位置して、めっき槽１１の内部をアノード側室１１ａと被めっき基板側室１１ｂに仕切り、めっき槽１１内に保持されるめっき液１０をアノード側と被めっき基板側に遮断する調整板２１が設置されている。
【００３３】
基板ホルダ１２と調整板２１との間には、下方に垂下する複数のパドル２２を備え、このパドル２２が被めっき基板側室１１ｂ内のめっき液１０内部に位置して、基板ホルダ１２で保持された被めっき基板Ｗと平行に往復動することで、被めっき基板側室１１ｂ内のめっき液１０を攪拌する攪拌機構２３が配置されている。
【００３４】
調整板２１は、例えば肉厚が０．５〜１０ｍｍ程度で、ＰＶＣ、ＰＰ、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ、ＨＴ−ＰＶＣ、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、その他の樹脂系材料からなる誘電体から構成されている。そして、この調整板２１の内部の所定の領域、即ち被めっき基板Ｗを基板ホルダ１２で保持してめっき槽１１内の所定のめっき位置に配置した時に、この被めっき基板Ｗの表面と対面する領域の略全域に亘り、かつ被めっき基板Ｗと相似形な円形領域内に、多数の通孔２４からなる通孔群２５が設けられている。
【００３５】
調整板２１はここでは、図３に詳細に示すように、通孔群２５は細いスリット状の通孔（細孔）２４を円形領域に均等に分布させて形成した構成である。この通孔２４の直径は、この例では２ｍｍに設定され、ここでは、合計６３３個も設けられている。この通孔２４の径は、一般的には、１〜６０ｍｍの範囲で任意に設定されるが、好ましくは２〜１０ｍｍ程度である。
【００３６】
上記のように、調整板２１の内部に多数の通孔２４からなる通孔群２５を設け、めっき処理する際に、この各通孔２４内を通って電場が形成され、形成された電場が均一に広がるようにすることで、被めっき基板Ｗの表面（被めっき面）の全面に亘る電位分布をより均一にして、被めっき基板Ｗの表面に形成される金属膜の面内均一性をより高めることができる。また、めっき液１０がめっき槽１１内に設置した調整板２１の内部に設けた多数の通孔２４内を通過するのを抑制することで、このめっき液１０の流れ（めっき液の戻り）による影響を受けて、被めっき基板Ｗの表面に形成される金属膜の膜厚に不均一が生じることを防止することができる。
【００３７】
特に、この通孔２４内のめっき液１０の流通を抑制しつつ、電場の漏れを促進することができる。更に、調整板２１の被めっき基板Ｗの表面と対面する領域の略全域に亘り、かつ被めっき基板Ｗと相似形な円形領域に、多数の通孔２４からなる通孔群２５を形成することで、被めっき基板Ｗの表面の全ての方向に対して良好な膜厚均一性を有する金属膜を形成することができる。
【００３８】
この例によれば、先ず、前述のようにして、めっき槽１１の内部にめっき液１０を満たし、めっき液１０を循環させておく。この状態で、被めっき基板Ｗを保持した基板ホルダ１２を降下させて、被めっき基板Ｗをめっき槽１１内のめっき液１０に浸漬した所定の位置に配置する。この状態で、導線２６を介してアノード１４をめっき電源２８の陽極に、導線２７を介して被めっき基板Ｗをめっき電源２８の陰極にそれぞれ接続し、同時に攪拌機構２３を駆動してパドル２２を被めっき基板Ｗの表面に沿って往復動させて被めっき基板側室１１ｂ内のめっき液１０を攪拌し、これによって、被めっき基板Ｗの表面に金属を析出させて金属膜を形成する。
【００３９】
この時、前述のように、調整板２１の内部に設けた多数の通孔２４内を電場が漏れ、漏れた電場が均一に拡がるようにすることで、被めっき基板Ｗの表面（被めっき表面）の全面に亘る電位分布をより均一にして、図４に示すように、被めっき基板Ｗの表面に面内均一性をよく高めた金属膜Ｐを形成することができる。しかも、被めっき基板Ｗと調整板２１との間のめっき液１０をめっき処理中にパドル２２によって攪拌することで、めっき液１０の流れに方向性をなくしながら、十分な金属イオンを被めっき基板の表面に均一に供給して、より均一な膜厚の金属膜をより迅速に形成することができる。
【００４０】
ここで、上記調整板２１に重ね合せるように図５に示す構成の遮蔽板３０を配置する。遮蔽板３０はカメラの絞りのような機構を有し、その中央開孔３０ａの径がレバー３１を矢印Ａ、Ｂに示すように操作することにより、拡大、縮小するようになっている。この遮蔽板３０をその中央開孔３０ａが調整板２１の通孔群２５が設けられている円形領域と同心円状になるように配置する。これにより、レバー３１を操作して通孔群の分布状態（通孔群の面積）を調整することができる。
【００４１】
上記のように通孔群２５の分布状態を調整することにより、この通孔２４内を電場が漏れ、漏れた電場が均一に拡がるように分布状態を調整することができ、被めっき基板Ｗに形成される金属膜の面内均一性をより高めることができる。また、調整板２１の通孔群２５の分布状態を調整することにより、多数の通孔２４を通過するめっき液の流れを抑制し、このめっき液の流れにより影響を受けて、被めっき基板Ｗに形成される金属膜の膜厚に不均一が生じることを防止することができる。また、被めっき基板Ｗ面内において、めっきのテストバンプの高さ分布の結果から、調整板２１上の通孔群２５の分布をそれに応じて自由に変え、バンプのより高い均一性が得られるように調整することができる。
【００４２】
なお、上記例では通孔群２５の分布状態を調整するのに、カメラの絞りのような機構を有する遮蔽板３０を用い、その中央開孔３０ａの径を調整して通孔群２５の開閉する通孔２４の量を変化させているが、通孔群２５の分布状態の調整としてはこれに限定されるものではなく、図６に断面構成を示すように、通孔２４に塊状の挿入部材３２を挿入若しくは外すことによって構成してもよい。また、図７に示すように、薄板部３３に通孔２４に貫通させるネジ部３４を設け、ネジ部３４を通孔２４に貫通させ、ネジ部３４にナット３５を螺合させて薄板部３３で通孔２４を開閉するように構成してもよい。
【００４３】
また、通孔群２５の各通孔２４を開閉する薄板部３３の平面構成は、各通孔２４を開閉するような形状としても良いし、図８に示すように中央部に開口３３ａを有するリング状とし、この開口３３ａの径が異なる複数の薄板部３３を用意し、その中から選択して所定領域の通孔２４を開閉するようにしてもよい。なお、通孔２４を開閉する部材には、調整板２１を構成する材料と同質の材料を用いると良い。また、通孔２４を開閉する手段は上記例に限定されるものではなく、例えばめっきに害を及ぼさないような材料であれば、例えば可撓性を有する材料を通孔２４に埋め込んで開閉してもよいし、又はテープ状の薄板を通孔２４の開口部に貼り付けて開閉してもよい。
【００４４】
上記のようにしてめっきを行い、めっき終了後、めっき電源２８を被めっき基板Ｗ及びアノード１４から切り離し、基板ホルダ１２を被めっき基板Ｗごと引き上げて、被めっき基板Ｗの水洗及びリンスなどの必要な処理を行った後、めっき後の被めっき基板Ｗを次工程に搬送する。
【００４５】
図９乃至図１１は図３に示す調整板（通孔群２５の直径２８０ｍｍ）を用いて被めっき基板Ｗとして直径３００ｍｍの半導体ウエハ上にめっきを行った場合のバンプの分布状態を示す図で、図９は通孔群の分布調整を行わない場合、図１０は図５に示す遮蔽板３０を用いて通孔群の分布調整を行った場合、図１１は図６及び図７に示すように塊状の挿入部材又は薄板部で通孔を開閉し通孔群の分布調整を行った場合を示す。図９（ｂ）、図１０（ｂ）、図１１（ｂ）から明らかなように、通孔群の分布調整を行うことにより、めっき膜の膜厚をより均一にすることができる。なお、図では図９（ａ）、図１０（ａ）、図１１（ａ）に示すように被めっき基板ＷをＸ軸方向、Ｙ軸方向にＡ〜Ｅに分割してダンプ高さ（ダンプ厚さ）を測定している。
【００４６】
なお、調整板２１の構成は図３に限定されるものではなく、被めっき基板Ｗの形状が円形の場合は、図１２又は図１３に示すような構成のものでもよく、また、被めっき基板Ｗが矩形状である場合は、図１４又は図１５又は図１６に示すような構成でもよい。通孔２４の形状としては径寸法の同じ円形、又は径寸法の異なる円形とし、これらを組み合わせて通孔群を形成してもよい。
【００４７】
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。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように各請求項に記載の発明によれば下記のような優れた効果が得られる。
【００４９】
請求項１に記載の発明によれば、調整板の通孔群の分布状態を調整することにより、この通孔内を電場が漏れ、漏れた電場が均一に拡がるように分布状態を調整することができ、被めっき体に形成される金属膜の面内均一性をより高めることができる。また、調整板の通孔群の分布状態を調整することにより、多数の通孔を通過するめっき液の流れを抑制し、このめっき液の流れにより影響を受けて、被めっき体に形成される金属膜の膜厚に不均一が生じることを防止することができる。また、被めっき体面内において、めっきのテストバンプの高さ分布の結果から、調整板上の通孔群の分布をそれに応じて自由に変え、バンプのより高い均一性が得られるように簡単に調整することができる。
【００５０】
請求項２に記載の発明によれば、通孔群分布調整手段を設けたことにより、請求項１に記載の発明と同様、被めっき体に形成される金属膜の面内均一性をより高めること、めっき液の流れにより影響を受けて被めっき体に形成される金属膜の膜厚に不均一が生じることを防止すること、めっきのテストバンプの高さ分布の結果からバンプのより高い均一性が得られるように簡単に調整することができる。また、これらは生産現場でめっき装置の実運転に先立って予め調整板の通孔群の分布状態を調整して行うことができ、被めっき体に均一な膜厚のめっき膜を形成することが容易になる。
【００５１】
請求項３に記載の発明によれば、調整板の通孔群を多数の通孔の組み合わせで形成するので、生産性を向上させることができる。また、孔開閉手段で通孔を開閉して通孔群の分布状態を調整するので、調整板を替えることなく、通孔群の分布状態の調整が可能となる。
【００５２】
請求項４に記載の発明によれば、孔開閉手段は薄板又は挿入材で孔を塞ぐように構成されているから、例えば半導体デバイスの生産ラインの実情を反映できる調整板によって通孔群の分布状態を調整し、めっき体面上に均一な膜厚の良好なめっき膜を形成できる。
【００５３】
請求項５に記載の発明によれば、液攪拌手段を設け、該めっき液攪拌手段でアノードと被めっき体との間のめっき液を攪拌することにより、十分な金属イオンを被めっき体に均一に供給でき、より均一な膜厚の金属めっき膜を形成することができる。また、めっき液攪拌手段として往復運動するパドル型攪拌機構を用いてめっき液を攪拌することにより、めっき液の流れに方向性をなくしながら十分な金属イオンを被めっき体に均一に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るめっき装置の構成例を示す図である。
【図２】本発明に係るめっき装置の構成例を示す図である。
【図３】本発明に係るめっき装置の調整板の構成例を示す図である。
【図４】被めっき基板とその上に形成されるめっき膜の関係を示す図である。
【図５】本発明に係るめっき装置の遮蔽板の構成例を示す図である。
【図６】本発明に係るめっき装置の遮蔽板の通孔の開閉構成例を示す図である。
【図７】本発明に係るめっき装置の遮蔽板の通孔の開閉構成例を示す図である。
【図８】本発明に係るめっき装置の遮蔽板の構成例を示す図である。
【図９】本発明に係るめっき装置によるめっき膜の膜厚測定例を示す図である。
【図１０】本発明に係るめっき装置によるめっき膜の膜厚測定例を示す図である。
【図１１】本発明に係るめっき装置によるめっき膜の膜厚測定例を示す図である。
【図１２】本発明に係るめっき装置の調整板の構成例を示す図である。
【図１３】本発明に係るめっき装置の調整板の構成例を示す図である。
【図１４】本発明に係るめっき装置の調整板の構成例を示す図である。
【図１５】本発明に係るめっき装置の調整板の構成例を示す図である。
【図１６】本発明に係るめっき装置の調整板の構成例を示す図である。
【図１７】従来のめっき装置の構成例を示す図である。
【図１８】従来のめっき装置の構成例を示す図である。
【図１９】従来のめっき装置の調整板の構成例を示す図である。
【図２０】被めっき基板とその上に形成されるめっき膜の関係を示す図である。
【符号の説明】
１０            めっき液
１１            めっき槽
１２            基板ホルダ
１３            アノードホルダ
１４            アノード
１５            溢流堰
１６            オーバーフロー槽
１７            循環配管
１８            循環ポンプ
１９            恒温ユニット
２０            フィルタ
２１            調整板
２２            パドル
２３            攪拌機構
２４            通孔
２５            通孔群
２６            導線
２７            導線
２８            めっき電源
３０            遮蔽板
３１            レバー
３２            挿入部材
３３            薄板部
３４            ネジ部
３５            ナット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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