【手続補正書】
【提出日】平成22年11月29日(2010.11.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
めっき液を保持するめっき槽と、
前記めっき槽内のめっき液に浸漬させて配置されるアノードと、
被めっき体を保持し前記アノードと対向する位置に配置するホルダと、
電場の拡がりを制限するための開口を有する調整板と、
前記調整板を着脱自在に保持して前記アノードと前記ホルダに保持されて前記アノードと対向する位置に配置される被めっき体との間に配置する調整板ホルダとを有することを特徴とするめっき装置。
【請求項２】
前記調整板ホルダは、前記めっき槽に固定された固定ホルダと該固定ホルダにヒンジを介して回転自在に連結された可動ホルダとを有し、被めっき体を前記固定ホルダと前記可動ホルダとの間に挟持して固定するように構成されていることを特徴とする請求項１記載のめっき装置。
【請求項３】
前記可動ホルダと前記めっき槽との間から電場が漏れるのを防止する電場遮蔽部材を備えていることを特徴とする請求項２記載のめっき装置。
【請求項４】
前記ホルダで保持した被めっき体と前記アノードとの間に配置され、被めっき体に平行に往復動してめっき液を攪拌するパドルを備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のめっき装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】めっき装置
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、半導体ウェハ等の被めっき体（基板）の表面にめっきを行うめっき装置に関し、特に半導体ウェ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、半導体ウェ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装置に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、半導体ウェハ等の被めっき体（基板）にめっきを行う場合に、高電流密度の条件であっても平坦な先端形状のバンプを形成したり、良好な面内均一性を有する金属膜を形成したりすることができるめっき装置を提供することを目的とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
請求項１に記載の発明は、めっき液を保持するめっき槽と、前記めっき槽内のめっき液に浸漬させて配置されるアノードと、被めっき体を保持し前記アノードと対向する位置に配置するホルダと、電場の拡がりを制限するための開口を有する調整板と、前記調整板を着脱自在に保持して前記アノードと前記ホルダに保持されて前記アノードと対向する位置に配置される被めっき体との間に配置する調整板ホルダとを有することを特徴とするめっき装置である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
請求項２に記載の発明は、前記調整板ホルダは、前記めっき槽に固定された固定ホルダと該固定ホルダにヒンジを介して回転自在に連結された可動ホルダとを有し、被めっき体を前記固定ホルダと前記可動ホルダとの間に挟持して固定するように構成されていることを特徴とする請求項１記載のめっき装置である。
請求項３に記載の発明は、前記可動ホルダと前記めっき槽との間から電場が漏れるのを防止する電場遮蔽部材を備えていることを特徴とする請求項２記載のめっき装置である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
請求項４に記載の発明は、前記ホルダで保持した被めっき体と前記アノードとの間に配置され、被めっき体に平行に往復動してめっき液を攪拌するパドルを備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のめっき装置である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
前記調整板は、好ましくは、前記被めっき体の外形に沿った内径を有する筒状部と、該筒状部の前記アノード側端部の外周に接続されて前記アノードと前記被めっき体との間に形成される電場を遮断するフランジ部を有する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
このように、アノードと被めっき体との間に調整板を配置して、被めっき体の全面に亘る電位分布をより均一にすることで、高電流密度のめっき条件でも、被めっき体に形成される金属膜（めっき膜）の面内均一性を高めることができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
本発明のめっき装置によれば、半導体ウエハ等の被めっき体（基板）にめっきを行う場合に、高電流密度の条件であっても、平坦な先端形状のバンプを形成することのでき、しかも良好な面内均一性を有する金属膜を形成することができる。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
図１は、めっき装置を示す縦断正面図である。図１に示すように、めっき装置は、内部にめっき液Ｑを保持するめっき槽１０を有し、めっき槽１０の上方外周には、めっき槽１０の縁から溢れ出ためっき液Ｑを受け止めるオーバーフロー槽１２が備えられている。オーバーフロー槽１２の底部には、ポンプ１４を備えためっき液供給路１６の一端が接続され、めっき液供給路１６の他端は、めっき槽１０の底部に設けられためっき液供給口１８に接続されている。これにより、オーバーフロー槽１２内に溜まっためっき液Ｑは、ポンプ１４の駆動に伴ってめっき槽１０内に還流される。めっき液供給路１６には、ポンプ１４の下流側に位置して、めっき液Ｑの温度を調節する恒温ユニット２０と、めっき液内の異物をフィルタリングして除去するフィルタ２２が介装されている。
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
従来の一般的なバンプ形成のためのめっきにおける電流密度は３〜５ＡＳＤであるが、この例のめっきにおける電流密度は、例えば８ＡＳＤである。ただしこの例におけるめっき装置及びめっき方法は、１４ＡＳＤまで適用可能である。以下の例における電流密度の条件は、断らない限り８ＡＳＤである。
【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
図３４は、他のめっき装置を示す。この例のめっき装置は、遮蔽板８２として、分離板８０の下面から下方に垂直に延びて下端面がめっき槽１０の底壁に達するものが使用され、これによって、分離板８０の下方に形成されるめっき液分離室８６は、遮蔽板８２によって、アノード側液分散室１１０とカソード側液分散室１１２に完全に分離されている。この遮蔽板８２の下端面は、例えば溶接等によって、めっき槽１０の底壁に固着されている。
【手続補正３１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８７】
このように、調整板移動機構１４２を介して、調整板１３４の基板Ｗに対する水平方向の位置を微調整したり、調整板移動機構１６０を介して、調整板１３４の基板Ｗに対する水平及び垂直方向の位置を微調整したりすることで、基板Ｗの表面に形成されるめっき膜の膜厚の面内均一性を向上させることができる。特に、調整板１３４は、基板Ｗに近接した位置に配置されるため、調整板１３４の基板Ｗに対する垂直または水平方向の位置を微調整することが、基板Ｗの表面に形成されるめっき膜の膜厚の面内均一性を向上させる上で重要となる。
【手続補正３２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９２】
図４２及び図４３は、更に他のめっき装置の要部を示す。この例の図１に示すめっき装置と異なる点は、図４３に示す、上部に幅広の把持部１８０を有するアノードホルダ２８を、前述の図３７等に示す、幅広の把持部１４０を有する調整板１３４をそれぞれ使用し、めっき槽１０の上端開口部に跨って設置される単一の位置決め保持部１８２上に、把持部１８０を介してアノードホルダ２８を、把持部１４０を介して調整板１３４を、ホルダアーム６４（図９参照）を介して基板ホルダ２４を、それぞれ設置するようにしている。つまり、アノードホルダ２８の把持部１８０、調整板１３４の把持部１４０及び基板ホルダ２４のホルダアーム６４は、同一部材である位置決め保持部１８２上に載置されて設置される。これにより、アノードホルダ２８で保持されるアノード２６、調整板１３４の筒状部１３６及び基板ホルダ２４で保持される基板Ｗの各中心軸を確実に一致させることができる。
【手続補正３３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９５】
図４６乃至図４８は、本発明の実施形態のめっき装置を示す。この例の図１に示すめっき装置と異なる点は、めっき槽１０の内周面の所定位置に、筒状部５０と矩形状のフランジ部５２からなる調整板３４を着脱自在に保持する調整板ホルダ２００を設けた点にある。この調整板ホルダ２００は、共に調整板３４のフランジ部５２よりやや大きな矩形枠状の固定ホルダ２０２と可動ホルダ２０４を有しており、固定ホルダ２０２の底部及び両側端部には、可動ホルダ２０４の方向に膨出した凸状部２０２ａが設けられている。この凸状部２０２ａの高さは、調整板３４のフランジ部５２の厚さとほぼ等しく設定されている。
【手続補正３４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０１】
【図１】めっき装置を示す縦断正面図である。
【図２】図１に示すめっき装置のパドルを示す平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】それぞれ異なるパドルの変形例を示す図３相当図である。
【図５】図１に示すめっき装置のパドル駆動機構をめっき槽と共に示す概略図である。
【図６】パドルのストロークエンドにおけるパドルの関係を示す平面図である。
【図７】図１に示すめっき装置の調整板を示す斜視図である。
【図８】調整板の他の例を示す側面図である。
【図９】図１に示すめっき装置の基板ホルダとめっき槽のホルダ支持部との関係を示す図である。
【図１０】図１に示すめっき装置のホルダアームの周辺を拡大して示す斜視図である。
【図１１】ホルダアームとホルダ支持部が接触した状態を示す断面図である。
【図１２】図１１の右側面図である。
【図１３】アーム支持部の他の例を示す斜視図である。
【図１４】図１に示すめっき装置の分離板を示す平面図である。
【図１５】分離板の他の例を示す平面図である。
【図１６】図１に示すめっき装置における分離板のめっき槽側板への設置状態を示す断面図である。
【図１７】図１に示すめっき装置における分離板、遮蔽板及びめっき槽の底部の関係を示す斜視図である。
【図１８】分離板、遮蔽板及びめっき槽の底部の他の関係を示す斜視図である。
【図１９】図１に示すめっき装置における調整板のフランジ部と分離板との関係を示す断面図である。
【図２０】調整板を基板との距離が調整可能なように取付けるようにして例の要部を示すめっき槽の上方から見た図である。
【図２１】バンプ形成における銅めっき処理工程を示すフローチャートである。
【図２２】電流密度を８ＡＳＤ、パドル攪拌移動速度の絶対値の平均を２０ｃｍ／ｓｅｃとしてめっきを行ってバンプを形成した場合におけるバンプの形状を示す図である。
【図２３】電流密度を８ＡＳＤ、パドル攪拌移動速度の絶対値の平均を８３ｃｍ／ｓｅｃとしてめっきを行ってバンプを形成した場合におけるバンプの形状を示す図である。
【図２４】パドル攪拌移動速度の絶対値の平均を４０ｃｍ／ｓｅｃに設定し、厚さ２ｍｍのパドルを使用しためっきを行ってバンプを形成した場合におけるバンプの顕微鏡写真である。
【図２５】パドル攪拌移動速度の絶対値の平均を４０ｃｍ／ｓｅｃに設定し、厚さ４ｍｍのパドルを使用しためっきを行ってバンプを形成した場合におけるバンプの顕微鏡写真である。
【図２６】パドル攪拌移動速度の絶対値の平均を６７ｃｍ／ｓｅｃに設定し、厚さ４ｍｍのパドルを使用しためっきを行ってバンプを形成した場合におけるバンプの顕微鏡写真である。
【図２７】パドル攪拌移動速度の絶対値の平均を８３ｃｍ／ｓｅｃに設定し、厚さ４ｍｍのパドルを使用しためっきを行ってバンプを形成した場合におけるバンプの顕微鏡写真である。
【図２８】パドル攪拌移動速度の絶対値の平均を８３ｃｍ／ｓｅｃに設定し、厚さ３ｍｍのパドルを使用しためっきを行ってバンプを形成した場合におけるバンプの顕微鏡写真である。
【図２９】分離板の下に遮蔽板を設置しないめっき槽を使用しためっきを行ってバンプを形成した場合におけるバンプ高さの分布を示す図である。
【図３０】分離板の下に遮蔽板を設置しためっき槽を使用しためっきを行ってバンプを形成した場合におけるバンプ高さの分布を示す図である。
【図３１】パドル攪拌移動速度の絶対値の平均を２０ｃｍ／ｓｅｃに設定し、厚さ５ｍｍの平板で、中央部に１つの開口を有する調整板を用い、基板との距離を３５ｍｍとしてバンプを形成した場合におけるバンプ高さの面内均一性を示すグラフである。
【図３２】パドル攪拌移動速度の絶対値の平均を８３ｃｍ／ｓｅｃに設定し、図７に示す調整板を用い、基板との距離を１５ｍｍとしてバンプを形成した場合におけるバンプ高さの面内均一性を示すグラフである。
【図３３】図３１及び図３２におけるＸ軸及びＹ軸の関係を示す図である。
【図３４】他のめっき装置を示す縦断正面図である。
【図３５】パドルの他の駆動機構をめっき槽と共に示平面図である。
【図３６】図３５の縦断正面図である。
【図３７】調整板移動機構を備えた他の調整板と他のめっき槽を示す縦断側面図である。
【図３８】図３７のＢ−Ｂ線断面図である。
【図３９】他の調整板移動機構を備えた調整板とめっき槽の要部を示す図である。
【図４０】更に他の調整板を示す正面図である。
【図４１】図４０の平面図である。
【図４２】更に他のめっき装置の要部を示す縦断正面図である。
【図４３】図４２に示すめっき装置に使用されているアノードホルダと位置決め保持部を示す正面図である。
【図４４】更に他の調整板を示す正面図である。
【図４５】図４４のＣ−Ｃ線断面図である。
【図４６】本発明の実施形態のめっき装置を示す縦断正面図である。
【図４７】図４６に示すめっき装置の調整板ホルダを調整板と共に示す横断平面図である。
【図４８】図４６に示すめっき装置の調整板ホルダから調整板を引き抜く時の断面図である。