JP2533142B2 - Plating equipment - Google Patents
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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、 ゴミ，気泡の被メッキ面への付着に対応可能とするこ
とを目的とし、 メッキ液を貯溜し、メッキが行われるメッキ槽と、該
メッキ槽より溢れた上記メッキ液をポンプにより該メッ
キ槽に再度給送して上記メッキ液を循環させる循環系と
よりなるメッキ装置において、上記ポンプを容積式ポン
プにより構成し、該容積式ポンプより吐出される上記メ
ッキ液の吐出圧力を変化させて、上記メッキ液を上記メ
ッキ槽に給送し、被メッキ体に対する上記メッキ液の圧
力を変化させるよう構成する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Outline] A plating apparatus for forming bumps and the like on a wafer by plating, in order to cope with adhesion of dust and air bubbles to a surface to be plated, a plating solution is stored, In a plating apparatus comprising a plating tank for plating and a circulation system for circulating the plating solution by re-feeding the plating solution overflowing from the plating tank to the plating tank by a pump, the pump is a positive displacement pump. And changing the discharge pressure of the plating liquid discharged from the positive displacement pump to supply the plating liquid to the plating bath and changing the pressure of the plating liquid to the object to be plated. .
本発明はメッキ装置に関する。 The present invention relates to a plating device.
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。In recent years, TAB type connection has been widely adopted. For this purpose, it is necessary to form fine and high-quality bumps on the wafer.
一般にバンプは第６図に示すように金メッキにより形
成される。Generally, the bumps are formed by gold plating as shown in FIG.
同図中（Ａ）は金メッキ前の状態であり、後述する被
メッキ体22を示す。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。In the figure, (A) is a state before gold plating, and shows an object 22 to be plated described later. 1 is a silicon wafer, 2 is an aluminum pad, 3 is a PSG layer, 4 is a barrier metal, 5 is a photoresist, and 6 is a window.
窓６に露出しているバリアメタル４の表面が被メッキ
面７である。この被メッキ面７に金が被着積層して金メ
ッキされる。The surface of the barrier metal 4 exposed in the window 6 is the surface 7 to be plated. Gold is deposited and laminated on the plated surface 7 and gold plated.
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８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。When the photoresist 5 is peeled off, the gold bumps 8 are formed as shown in FIG. The size of the gold bump 7
The size is 50 μm × 100 μm and the thickness is 30 μm.
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。The plating solution is a non-cyan type that does not attack the photoresist 5, such as sodium gold sulfite Na.
An aqueous solution of 3 (Au (SO 3 )) 2 is used.
この種の微細パターンの金メッキでは、被メッキ面７
に接触している部分の金メッキ液のイオン濃度が重要で
ある。イオン濃度が低下すると、電圧が増加し、メッキ
むらを起こし、形成された金バンプは形状が不揃いとな
ったり、内部もポーラスなものとなり易いからである。
このような金バンプでは、TAB接続の信頼性が低下して
しまう。In this type of fine pattern gold plating, the plated surface 7
The ion concentration of the gold plating solution in the part in contact with is important. This is because when the ion concentration decreases, the voltage increases, uneven plating occurs, and the formed gold bumps are likely to have a non-uniform shape or become porous inside.
With such a gold bump, the reliability of the TAB connection is reduced.
従って、上記の金メッキを行う装置においては、メッ
キ槽より溢れた金メッキ液をポンプによりメッキ槽内に
再び給送するメッキ液の循環を行なって、被メッキ面に
接触する金メッキ液を逐次交換する必要がある。Therefore, in the above-mentioned apparatus for performing gold plating, it is necessary to circulate the plating solution that feeds the gold plating solution overflowing from the plating tank back into the plating tank by the pump, and to successively replace the gold plating solution that contacts the surface to be plated. There is.
従来の微細パターン金メッキ装置は、メッキ液を循環
させるポンプとしては、ポンプ室内の羽根車をモータに
よりマグネットを介して回転させるマグネットポンプ循
環させるポンプとして、第７図に示すマグネットポンプ
10を使用している。The conventional fine pattern gold plating apparatus uses a magnet pump shown in FIG. 7 as a pump for circulating the plating solution and a magnet pump for rotating an impeller in a pump chamber through a magnet by a motor.
You are using 10.
このマグネットポンプ10は、ポンプ室11内に羽根車12
を設け、外部にモータ13を設け、羽根車12とモータ13と
をマグネット14,15により磁気的に連結した構成であ
る。モータ13により羽根車12が回転され、メッキ液がポ
ンプ室11より吐出されてメッキ槽に送り込まれる。This magnet pump 10 has an impeller 12 inside a pump chamber 11.
Is provided, the motor 13 is provided outside, and the impeller 12 and the motor 13 are magnetically coupled by the magnets 14 and 15. The impeller 12 is rotated by the motor 13, and the plating solution is discharged from the pump chamber 11 and sent into the plating tank.
メッキ槽内に送り込まれる金メッキ液の圧力は、第８
図中、線Ｉで示すように略一定である。The pressure of the gold plating solution sent into the plating tank is 8
In the figure, it is substantially constant as indicated by line I.
これにより、シリコンウェハ１に作用する金メッキ液
の圧力（流れ）も、第９図中矢印16で示すように略一定
である。As a result, the pressure (flow) of the gold plating solution acting on the silicon wafer 1 is also substantially constant as indicated by the arrow 16 in FIG.
一方、被メッキ面７の部分は窪み９となっており、こ
ゝに第９図に示すように、金メッキ液中に含まれる微細
ゴミ17や気泡18が入り込んで付着し易い。On the other hand, a portion of the surface 7 to be plated has a recess 9, and as shown in FIG. 9, fine dust 17 and bubbles 18 contained in the gold plating solution easily enter and adhere to the surface.
シリコンウェハ１に当たるメッキ液の流速は一定であ
るため、上記窪み内のゴミ17、気泡18を窪み外に流し去
る作用は弱く、ゴミ17、気泡18が窪み９内に残留し易
い。Since the flow velocity of the plating solution that hits the silicon wafer 1 is constant, the action of removing the dust 17 and the bubbles 18 in the recess from the recess is weak, and the dust 17 and the bubbles 18 easily remain in the recess 9.
これにより、第６図（Ｂ）に示すように、ゴミ17、気
泡18が金バンプ８の内部に取り込まれ、良質の金バンプ
を形成することができず、TAB接続の信頼性も低下して
しまうという問題点があった。As a result, as shown in FIG. 6 (B), dust 17 and bubbles 18 are taken into the inside of the gold bump 8, a good quality gold bump cannot be formed, and the reliability of the TAB connection is reduced. There was a problem that it would end up.
本発明は、ゴミ、気泡の被メッキ面への付着に対応可
能であるメッキ装置を提供することを目的とする。It is an object of the present invention to provide a plating apparatus that can deal with dust and bubbles on the surface to be plated.
本発明は、メッキ液を貯溜し、メッキが行われるメッ
キ槽と、該メッキ槽より溢れた上記メッキ液をポンプに
より該メッキ槽に再度給送して上記メッキ液を循環させ
る循環系とよりなるメッキ装置において、上記ポンプを
容積式ポンプにより構成し、該容積式ポンプより吐出さ
れる上記メッキ液の吐出圧力を変化させて、上記メッキ
液を上記メッキ槽に給送し、被メッキ体に対する上記メ
ッキ液の圧力を変化させるように構成したものである。The present invention comprises a plating tank for storing a plating solution and performing plating, and a circulation system for circulating the plating solution by re-feeding the plating solution overflowing from the plating tank to the plating tank. In the plating apparatus, the pump is constituted by a positive displacement pump, the discharge pressure of the plating liquid discharged from the positive displacement pump is changed, the plating liquid is fed to the plating tank, and the above-mentioned material for the object to be plated is changed. The pressure of the plating solution is changed.
容積式ポンプは、被メッキ体に作用するメッキ液の流
れに衝撃力圧力を持たせる。The positive displacement pump imparts impact force pressure to the flow of the plating solution acting on the object to be plated.
衝撃的圧力を有するメッキ液の流れが、被メッキ体に
付着したゴミ，気泡を被メッキ体より剥離させて流し去
る。The flow of the plating solution having an impulsive pressure causes dust and bubbles adhering to the object to be plated to be separated from the object to be plated and flowed away.
第１図は本発明のメッキ装置の一実施例を示す。 FIG. 1 shows an embodiment of the plating apparatus of the present invention.
図中、20はメッキ槽、21はメッキ液である亜硫酸金ナ
トリウム溶液である。22は被メッキ体であり、メッキ槽
20内に貯溜された溶液21の液面に接触するように水平に
支持されている。23はアノードである。In the figure, 20 is a plating tank, and 21 is a sodium gold sulfite solution which is a plating solution. 22 is the object to be plated, the plating tank
It is horizontally supported so as to come into contact with the liquid surface of the solution 21 stored in 20. 23 is an anode.
24は循環系であり、メッキ槽20より溢れた溶液21を溜
める槽25と、容積式ポンプの一種であるダイヤフラムポ
ンプ26と、槽25とポンプ26の吸入口27とを連続する配管
28と、ポンプ25の吐出口29とメッキ槽20とを連結する配
管30とよりなる。24 is a circulation system, a tank 25 for storing the solution 21 overflowing from the plating tank 20, a diaphragm pump 26 which is a kind of positive displacement pump, and a pipe which connects the tank 25 and the suction port 27 of the pump 26 to each other.
28, and a pipe 30 that connects the discharge port 29 of the pump 25 and the plating tank 20.
金メッキはポンプ26を駆動させた状態で行なわれる。 Gold plating is performed with the pump 26 driven.
ポンプ26は、左右一対の室が夫々ダイヤフラム31,32
により溶液室33,34と空気室35,36とに仕切られ、ダイヤ
フラム31,32がセンターロッド37により連結された構造
である。圧縮空気を空気室35,36に供給することによ
り、ダイヤフラム31,32が連動して動き、溶液室33,34の
うちの一方が溶液を吸引し、他方が溶液を吐出する。In the pump 26, the pair of left and right chambers are diaphragms 31 and 32, respectively.
It is divided into solution chambers 33 and 34 and air chambers 35 and 36 by means of, and diaphragms 31 and 32 are connected by a center rod 37. By supplying the compressed air to the air chambers 35 and 36, the diaphragms 31 and 32 move in conjunction with each other, so that one of the solution chambers 33 and 34 sucks the solution and the other discharges the solution.
溶液は溶液室33,34より交互に吐出され、ポンプ26よ
り吐出される溶液21の圧力は第２図中線IIで示す如く短
い周期で繰り返し変動する。The solution is alternately discharged from the solution chambers 33 and 34, and the pressure of the solution 21 discharged from the pump 26 repeatedly fluctuates in a short cycle as shown by a line II in FIG.
配管30はメッキ槽20の底面20aの中央に接続してあ
り、メッキ槽20内おいて溶液21は矢印37で示すように周
期的に噴き上げられる。The pipe 30 is connected to the center of the bottom surface 20a of the plating tank 20, and the solution 21 is periodically sprayed in the plating tank 20 as indicated by an arrow 37.
この溶液21の流れが第３図に示すように支持されてい
る前記の被メッキ体22の下面に作用する。The flow of the solution 21 acts on the lower surface of the object 22 to be plated, which is supported as shown in FIG.
これにより、被メッキ面７に接触している溶液が逐次
交換され、この溶液のイオン濃度の低下がが防止され、
金メッキは順調に進行する。As a result, the solution in contact with the surface 7 to be plated is sequentially replaced, and the decrease in the ion concentration of this solution is prevented,
Gold plating proceeds smoothly.
次に、第３図に示すように、例えばレジスト残留溶解
物であるゴミ17、気泡18が窪み９内に侵入して被メッキ
面７に付着した場合の、ゴミ17,気泡18の排除動作につ
いて説明する。Next, as shown in FIG. 3, for example, the removal operation of the dust 17 and the bubbles 18 when the dust 17 and the bubbles 18 which are the resist residual dissolved substances enter the recess 9 and adhere to the surface 7 to be plated. explain.
溶液12の窪み９内の流れは、矢印38で示すように強い
流れと弱い流れとが交互に繰り返す形となり、弱い流れ
より強い流れとなるときに付着しているゴミ17,気泡18
に衝撃力を作用させる。この衝撃力により、ゴミ17,気
泡18が被メッキ面７より剥離され、押し流されて、第４
図に示すように、窪み９外に直ちに排除される。The flow of the solution 12 in the depression 9 is such that a strong flow and a weak flow are alternately repeated as shown by an arrow 38, and dust 17 and bubbles 18 attached when the flow becomes stronger than the weak flow.
Apply impact force to. Due to this impact force, dust 17 and bubbles 18 are separated from the surface 7 to be plated and washed away, and the fourth
Immediately removed outside the recess 9 as shown.
この結果、被メッキ面７はゴミ及び気泡18が付着残留
していないクリーンな状態とされ、ゴミ気泡の取り込み
の無い、第５図に示す良質の金バンプ40が形成される。As a result, the surface 7 to be plated is brought into a clean state in which dust and bubbles 18 do not remain, and the gold bumps 40 of good quality shown in FIG.
この金バンプ40に対するTAB接続は高信頼性を有す
る。The TAB connection to the gold bump 40 has high reliability.
上記のダイヤフラムポンプ26の代わりに、ベローズポ
ンプを使用してもよく、同様の効果が得られる。A bellows pump may be used instead of the diaphragm pump 26, and the same effect can be obtained.
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で
きる。Further, the present invention is not limited to the formation of the gold bumps described above, but can be applied to the case of forming a fine wiring pattern of gold, for example.
以上説明した様に、本発明によれば、循環系のポンプ
に容積式のポンプを用いてメッキ槽に給送するメッキ液
の圧力を変化させ、被メッキ体に接触するメッキ液の圧
力が変化するように構成してあるため、被メッキ面に対
するメッキ液の流れの強さが変化し、よって、相対的な
流れの方向も変化（強い流れから弱い流れに変化すると
きには、流れが引き戻されるようになる）するため、窪
みに入り込んだ気泡やゴミを除去することが可能とな
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、ゴミ，気泡のとり込みのない良質の金
メッキによる微細パターンを形成出来る。As described above, according to the present invention, the pressure of the plating liquid fed to the plating tank is changed by using the positive displacement pump as the circulation system pump, and the pressure of the plating liquid contacting the object to be plated is changed. Since the flow of the plating solution to the surface to be plated changes, the direction of the relative flow also changes (when the flow changes from a strong flow to a weak flow, the flow is pulled back). Therefore, it is possible to remove bubbles and dust that have entered the depression. Therefore, when the present invention is applied to a fine pattern gold plating apparatus, it is possible to form a fine pattern of good quality gold plating without taking in dust and air bubbles.
第１図は本発明のメッキ装置の一実施例を示す図、 第２図はダイヤフラムポンプによりメッキ槽内へ給送さ
れる金メッキ液の圧力を示す図、 第３図は溶液が被メッキ体に作用する様子を示す図、 第４図はゴミ，気泡が排除される様子を示す図、 第５図は本発明装置により形成された金バンプを示す
図、 第６図は金メッキによる金バンプの形成を説明する図、 第７図はマグネットポンプの構造を示す図、 第８図はマグネットポンプによりメッキ槽内へ給送され
る金メッキ液の圧力を示す図、 第９図は金メッキ液がウェハに作用する様子を示す図で
ある。 図において、 １はシリコンウェハ、 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、 ７は被メッキ面、 ９は窪み、 17はゴミ、 18は気泡、 20はメッキ槽、 21は亜硫酸金ナトリウム溶液、 22は被メッキ体、 23はアノード、 24は循環系、 25は槽、 26はダイヤフラムポンプ、 27は吸入口、 29は吐出口、 31,32はダイヤフラム、 35,36は空気室、 38は被メッキ体に作用する溶液を示す矢印、 40は良質の金バンプ を示す。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a plating apparatus of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the pressure of a gold plating solution fed into a plating tank by a diaphragm pump, and FIG. 3 is a solution to be plated. FIG. 4 is a diagram showing how it operates, FIG. 4 is a diagram showing how dust and air bubbles are removed, FIG. 5 is a diagram showing gold bumps formed by the device of the present invention, and FIG. 6 is formation of gold bumps by gold plating. FIG. 7 is a diagram showing the structure of a magnet pump, FIG. 8 is a diagram showing the pressure of the gold plating liquid fed into the plating tank by the magnet pump, and FIG. 9 is a diagram showing the gold plating liquid acting on the wafer. It is a figure which shows a mode that it does. In the figure, 1 is a silicon wafer, 2 is an aluminum pad, 3 is a PSG layer, 4 is a barrier metal, 5 is a photoresist, 6 is a window, 7 is a plated surface, 9 is a depression, 17 is dust, and 18 is a bubble. , 20 is a plating tank, 21 is a sodium gold sulfite solution, 22 is an object to be plated, 23 is an anode, 24 is a circulation system, 25 is a tank, 26 is a diaphragm pump, 27 is an inlet, 29 is an outlet, 31,32 Is a diaphragm, 35 and 36 are air chambers, 38 is an arrow indicating a solution that acts on the object to be plated, and 40 is a good-quality gold bump.
フロントページの続き (72)発明者 長谷川 斉 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62−133097（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−205384（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−74338（ＪＰ，Ｕ)Front page continuation (72) Inventor Hitoshi Hasegawa 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa, Fujitsu Limited (72) Inventor Kunihiko Wada 1015, Kamedotachu, Nakahara-ku, Kawasaki, Kanagawa (56) Reference (56) Reference References JP 62-133097 (JP, A) JP 61-205384 (JP, A) Actual development JP 62-74338 (JP, U)
Claims (1)
るメッキ槽（20）と、該メッキ槽（20）より溢れた上記
メッキ液（21）をポンプにより該メッキ槽（20）に再度
給送して上記メッキ液（21）を循環させる循環系（24）
とよりなるメッキ装置において、 上記ポンプを容積式ポンプ（26）により構成し、該容積
式ポンプ（26）より吐出される上記メッキ液（21）の吐
出圧力を変化させて、上記メッキ液（21）を上記メッキ
槽（20）に給送し、被メッキ体（22）に対する上記メッ
キ液（21）の圧力を変化させることを特徴とするメッキ
装置。1. A plating tank (20) in which a plating solution (21) is stored and plated, and the plating solution (21) overflowing from the plating tank (20) is pumped into the plating tank (20). Circulation system (24) for re-feeding and circulating the plating solution (21)
In the plating apparatus including the above, the pump is configured by a positive displacement pump (26), and the discharge pressure of the plating liquid (21) discharged from the positive displacement pump (26) is changed to change the plating liquid (21). ) Is fed to the plating tank (20) to change the pressure of the plating liquid (21) against the object to be plated (22).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62286622A JP2533142B2 (en) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | Plating equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62286622A JP2533142B2 (en) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | Plating equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01128548A JPH01128548A (en) | 1989-05-22 |
| JP2533142B2 true JP2533142B2 (en) | 1996-09-11 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62286622A Expired - Fee Related JP2533142B2 (en) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | Plating equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2693947B2 (en) * | 1985-03-08 | 1997-12-24 | 旭サナック 株式会社 | Fluid pumping device with diaphragm pump |
| JPS6274338U (en) * | 1985-10-29 | 1987-05-13 | ||
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-
1987
- 1987-11-13 JP JP62286622A patent/JP2533142B2/en not_active Expired - Fee Related
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