电镀装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术的电镀装置，在对半导体晶片等被电镀体（基板）进行电镀的情况下，即使在高电流密度的条件下也能形成前端形状平坦的凸起或形成具有良好的面内均匀性的金属膜。该电镀装置具有：电镀槽（10），其保持电镀液（Q）；阳极（26），其被浸泡配置在所述电镀槽内的电镀液中；保持架（24），其保持被电镀体（W）且配置在与阳极对置的位置；搅拌闸板（32），其配置在阳极与由保持架保持的被电镀体之间并以与该被电镀体平行地往复移动的方式来搅拌电镀液；控制部，其对驱动搅拌闸板的搅拌闸板驱动部进行控制，控制部对搅拌闸板驱动部进行控制，以使搅拌闸板的移动速度的绝对值的平均值为70～100cm/sec。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
电镀装置
本技术涉及对半导体晶片等被电镀体(基板)的表面进行电镀的电镀装置，特别是涉及适合在设置于半导体晶片的表面的微小的布线用槽、孔、保护膜开口部形成电镀膜、或在半导体晶片的表面形成与封装的电极等电连接的凸起(突起状电极)的电镀装置。
技术介绍
例如，在TAB (Tape Automated Bonding卷带自动结合)、倒装芯片中广泛采用如下方式，即在形成有布线的半导体芯片的表面的规定位置(电极)形成有将金、铜、锡焊、或镍、进而将它们层叠多层而成的突起状连接电极(凸起)，经由该凸起，与封装的电极、TAB电极进行电连接。作为该凸起形成方法，有电镀法、蒸镀法、印刷法、凸点法之类的各种方法，但随着半导体芯片的I/O数的增加、间距的微小化，而大多使用能够微小化且性能比较稳定的电镀法。根据电镀法，不仅容易获得高纯度的金属膜(电镀膜)，而且金属膜的成膜速度也比较快，从而金属膜厚度的控制也能够比较容易地进行。另外，在半导体晶片上形成金属膜的过程中，为了追求高密度安装、高性能化以及高成品率，膜厚的面内均匀性也要求严格。根据电镀，通过使电镀液的金属离子供给速度分布、电位分布均匀，从而期待能够获得膜厚的面内均匀性优异的金属膜。作为采用所谓的浸泡方式的电镀装置，公知有如下结构:在内部具有保持电镀液的电镀槽，在电镀槽的内部配置调整板(调整盘)，该调整板以使在基板保持架水密地密封保持周缘部的基板(被电镀体)、与保持于阳极保持架的阳极相互对置的方式垂直地配置，并以位于阳极与基板之间的方式由在中央形成有中央孔的电介质构成，此外在调整板与基板之间配置有搅拌电镀液的 搅拌闸板(例如，参照专利文献I)。根据专利文献I所记载的电镀装置，在电镀槽内收容电镀液，使阳极、基板以及调整板浸泡于电镀液中，同时，经由导线将阳极与电镀电源的阳极连接，将基板与电镀电源的阴极连接，通过对阳极与基板之间施加规定的电镀电压，由此在基板的表面析出金属，从而形成金属膜(电镀膜)。并且，在电镀时，利用在调整板与基板之间配置的搅拌闸板对电镀液进行搅拌，从而将足够量的离子均匀地向基板供给，以便形成膜厚更为均匀的金属膜。在专利文献I所记载的技术中，在阳极与配置在与该阳极对置的位置的基板之间配置有调整板，该调整板在圆筒体的内部具有电镀液流路，利用该调整板来调节电镀槽内的电位分布，由此对形成于基板表面的金属膜的膜厚分布进行调节。另外，提出有如下的电镀装置，即，通过尽量缩短浸泡配置于电镀槽内的电镀液中的调整板与被电镀物(被电镀体)的距离，使遍布被电镀物的整个面的电位分布更均匀，从而形成膜厚更均匀的金属膜(例如，参照专利文献2)。近年来，为了实现装置更高的生产率，而特别强烈要求将形成规定膜厚的电镀膜所需的电镀时间缩短为现有的2/3左右。为了在更短的时间内对某电镀面积进行规定膜厚的电镀，需要使较高的电流流动从而以较高的电镀速度进行电镀，即，以高电流密度进行电镀。但是，若采用以往的一般的电镀装置及其运转方法在高电流密度的条件下进行电镀，则存在电镀膜厚的面内均匀性恶化的倾向。电镀膜厚的面内均匀性要求达到比以往更高的水平。因此如专利文献2所记载的那样，缩短调整板与被电镀物的距离，在以高电流密度的电镀条件下进行电镀时更为重要。作为在高电流密度的条件下进行电镀的问题，专利技术人发现若采用以往的一般的电镀装置及其运转方法在高电流密度的条件下进行电镀，则存在通过电镀而形成的凸起的前端形状不平坦而是成为凸形的形状的倾向。目前在正在推进开发的WL-CSP (WaferLevel-Chip Size Package晶圆级芯片尺寸封装)中，在通过电镀形成凸起后,利用树脂对凸起进行覆盖，但若凸起的前端为凸型的形状，则为了覆盖凸起整体而必须多堆放树脂，从而导致成本升高。此外，还存在如下问题，即:为了在堆放树脂时使表面平滑，而使用被称为刮板的刮刀来刮平树脂表面，但若存在局部呈凸型而增高的凸起，则在使用刮刀(刮板)来刮平树脂表面时，凸起会被弄倒。另外，在使用树脂覆盖凸起后，通过机械抛光将树脂和凸起削到规定的厚度，但此时也必须多削掉多堆积的量的树脂，从而导致成本升高。提出有如下电镀装置及电镀方法，S卩，驱动搅拌电镀液的一对搅拌棒，使一个搅拌棒以5cm/sec至20cm/sec,使另一搅拌棒以25cm/sec至70cm/sec,对具有通孔的印刷电路板进行电镀(例如，参照专利文献3)。然而，即使使一对搅拌棒分别一边以上述速度运动、一边进行电镀，也无法形成平坦的前端形状的凸起。专利文献I JP W02004/009879号公开文本专利文献2:日本特开2001-329400号公报专利文献3:日本特开2006-41172号公报
技术实现思路
本技术是鉴于上述问题而完成的，目的在于提供一种电镀装置，在对半导体晶片等被电镀体(基板)进行电镀的情况下，即使在高电流密度的条件下，也能够形成平坦的前端形状的凸起或形成具有良好的面内均匀性的金属膜。作为进一步的课题，目的在于提供一种解决下述问题的电镀装置，即:在使搅拌棒单纯地往复运动的情况下，搅拌棒在往复的折返位置遮蔽电场，因此影响电镀的面内均匀性。技术方案I所记载的技术的电镀装置的特征在于，具有:电镀槽，其保持电镀液；阳极，其被浸泡配置在所述电镀槽内的电镀液中；保持架，其保持被电镀体且配置在与所述阳极对置的位置；搅拌闸板，其配置在所述阳极和由所述保持架保持的被电镀体之间，并以与所述被电镀体平行地往复移动的方式来搅拌电镀液；搅拌闸板支承机构，其支承搅拌闸板；搅拌闸板驱动部，其驱动所述搅拌闸板，所述搅拌闸板支承机构具有供搅拌闸板往复移动的行程变动机构。由此，因为搅拌闸板的往复运动的行程可变，所以能够防止搅拌闸板成为电场的阴影而对电镀的面内均匀性产生影响。技术方案2所记载的技术的电镀装置的特征在于，所述行程变动机构具有弹性部件，该弹性部件配置在凸缘以及与所述搅拌闸板联动而移动的部件之间，其中所述凸缘设置于所述往复运动的轴。由此，因为搅拌闸板的往复运动的行程可变，所以能够防止搅拌闸板成为电场的阴影而对电镀的面内均匀性产生影响。根据本技术的电镀装置，在对半导体晶片等被电镀体(基板)进行电镀的情况下，即使在高电流密度的条件下，也能够形成前端形状平坦的凸起，或形成具有良好的面内均匀性的金属膜。【附图说明】图1是表示本技术的实施方式的电镀装置的纵剖主视图。[0021 ]图2是表示图1所示的电镀装置的搅拌闸板的俯视图。图3是图2的A-A剖视图。图4a是表示搅拌闸板的变形例的与图3相当的图。图4b是表示搅拌闸板的变形例的与图3相当的图。图5a是与电镀槽一同表示图1所示的电镀装置的搅拌闸板驱动机构的示意图。图5b是与电镀槽一同表示图1所示的电镀装置的搅拌闸板驱动机构与行程变动机构的示意图。图5c是图5b所示的搅拌闸板驱动机构的剖视图。图6是表示在搅拌闸板的行程终点上的搅拌闸板的关系的俯视图。图7是表示图1所示的电镀装置的调整板的立体图。图8是表示调整板的其他例的侧视图。图9是表示图1所示的电镀装置的基板保持架与电镀槽的保持架支承部之间的关系的图。图10是放大表示图1所示的电镀装置的保持臂的周边的立体图。图11是表示保持臂与保持架支承部接触的状态的剖视图。图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电镀装置，其特征在于，具有：电镀槽，其保持电镀液；阳极，其被浸泡配置在所述电镀槽内的电镀液中；保持架，其保持被电镀体且配置在与所述阳极对置的位置；搅拌闸板，其配置在所述阳极和由所述保持架保持的被电镀体之间，并以与所述被电镀体平行地往复移动的方式来搅拌电镀液；搅拌闸板支承机构，其支承搅拌闸板；以及搅拌闸板驱动部，其驱动所述搅拌闸板，所述搅拌闸板支承机构具有供搅拌闸板往复移动的行程变动机构。

【技术特征摘要】
1.一种电镀装置，其特征在于，具有: 电镀槽，其保持电镀液； 阳极，其被浸泡配置在所述电镀槽内的电镀液中； 保持架，其保持被电镀体且配置在与所述阳极对置的位置； 搅拌闸板，其配置在所述阳极和由所述保持架保持的被电镀体之间，并以与所述被电镀体平行地往复移动的方式来搅拌电镀液； 搅拌闸板支承机...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫川俊树，南吉夫，
申请(专利权)人：株式会社荏原制作所，
类型：实用新型
国别省市：