JP2000273698A - Cathode electrode for wafer plating - Google Patents
Cathode electrode for wafer platingInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はウェーハめっき用カ
ソード電極に関するものである。The present invention relates to a cathode electrode for plating a wafer.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、半導体用のウェーハにバンプめっ
き等を施す装置として、カップ式めっき装置が知られて
いる（実開平２−１２２０６７号公報や特開平５−３２
０９７８号公報参照）。このカップ式めっき装置は、め
っき電流を供給するためのウェーハめっき用カソード電
極がカップ状のめっき槽開口に配置されており、そのカ
ソード電極にウェーハの縁端部が接触するようにウェー
ハを載置するようになっている。そして、めっき槽の下
方からめっき液を上昇流で供給するとともにウェーハの
被めっき面にめっき液を接触させながらめっき処理を行
うようになっている。このカップ式めっき装置は、載置
するウェーハを順次取り替えることで同一のめっき処理
を連続的に施すことができるため、めっき処理工程を自
動化する場合や小ロット生産の場合などに好適なものと
して、広く利用されている。2. Description of the Related Art Conventionally, as an apparatus for performing bump plating or the like on a semiconductor wafer, a cup-type plating apparatus has been known (Japanese Utility Model Laid-Open No. 2-120667 and Japanese Patent Laid-Open No. 5-32).
No. 0978). In this cup-type plating apparatus, a cathode electrode for wafer plating for supplying a plating current is arranged at an opening of a cup-shaped plating tank, and the wafer is placed so that the edge of the wafer contacts the cathode electrode. It is supposed to. Then, the plating process is performed while supplying the plating solution from below the plating tank in an ascending flow and bringing the plating solution into contact with the surface to be plated of the wafer. Since this cup-type plating apparatus can continuously perform the same plating process by sequentially replacing the wafers to be mounted, it is suitable for automating the plating process or for small lot production, etc. Widely used.
【０００３】このカップ式めっき装置におけるカソード
電極は、電気伝導性、耐食性、加工性等を考慮してＡｕ
などの耐食性のある導電性金属が用いられ、そして、そ
の使用形態としては、均一なめっき電流の供給を考慮し
て、ウェーハの縁端部全周に接触できるよう、リング状
にＡｕ材を成形したものが用いられるている。The cathode electrode in this cup type plating apparatus is made of Au in consideration of electric conductivity, corrosion resistance, workability, and the like.
A conductive metal such as a corrosion-resistant metal is used, and as a form of use, in consideration of the supply of a uniform plating current, the Au material is formed in a ring shape so as to be able to contact the entire periphery of the wafer edge. What was done is used.
【０００４】しかしながら、このカップ式めっき装置を
用いて、順次ウェーハを取り替えながら連続的にめっき
処理する場合、めっき処理されたウェーハを取り外す
と、ウェーハと接触するカソード電極にめっき液の付着
現象が生じる。そのため、次に新たなウェーハを載置す
る場合、新たなウェーハの縁端部は、カソード電極に付
着しためっき液と接する状態となる。However, when using this cup-type plating apparatus to perform continuous plating while sequentially replacing wafers, when the plated wafer is removed, a plating solution adheres to the cathode electrode in contact with the wafer. . Therefore, when a new wafer is placed next, the edge of the new wafer comes into contact with the plating solution attached to the cathode electrode.
【０００５】このようなめっき液の付着現象は、ウェー
ハのめっき処理を不均一なものとする原因として指摘さ
れていた。特に、ウェーハの被めっき面に予めＣｕ等の
金属を被覆しているウェーハ、即ち、シード金属付きウ
ェーハをめっき処理する場合、このカソード電極に付着
しためっき液が、均一なめっき処理の実現を阻害する大
きな要因となっていた。シード金属付きウェーハはシー
ド金属にめっき電流を供給し、そのシード金属表面上に
めっき処理するものである。しかし、カソード電極に付
着しためっき液が存在すると、ウェーハを載置した際に
そのシード金属を溶解してしまい、供給されるめっき電
流が不均一となり、めっき処理の均一性を低下させるの
である。[0005] Such adhesion of the plating solution has been pointed out as a cause of non-uniform plating of a wafer. In particular, when plating a wafer to be plated with a metal such as Cu on the surface to be plated in advance, ie, a wafer with a seed metal, the plating solution attached to the cathode electrode hinders the realization of a uniform plating process. Had become a major factor. The seeded metal wafer supplies a plating current to the seed metal, and performs plating on the surface of the seed metal. However, if a plating solution adhered to the cathode electrode is present, the seed metal is dissolved when the wafer is mounted, and the supplied plating current becomes non-uniform, thereby reducing the uniformity of the plating process.
【０００６】そのため、このようなカソード電極に付着
するめっき液は、ウェーハ交換の度に、人的或いは機械
的に拭き取る作業を行うことで対応しているが、このめ
っき液の拭き取り作業はめっき処理工程を非常に煩雑に
するもである。For this reason, the plating solution adhering to such a cathode electrode is dealt with by manually or mechanically wiping the wafer every time the wafer is exchanged. This makes the process very complicated.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、カ
ップ式めっき装置を用いてウェーハを順次取り替えてめ
っき処理する場合でも、カソード電極に付着するめっき
液の除去作業を特に行うことなく、均一なめっき処理が
可能となるウェーハめっき用カソード電極を提供するこ
とを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention provides a method for removing a plating solution adhering to a cathode electrode even when a wafer is sequentially replaced by a cup-type plating apparatus without performing a plating operation. It is an object of the present invention to provide a cathode electrode for wafer plating capable of performing various plating processes.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに、本発明では、ウェーハの縁端部と接触しめっき電
流を供給するためのウェーハめっき用カソード電極にお
いて、カソード電極は、多孔質材により形成されるとと
もにめっき電流を供給するための金属が該多孔質材表面
に被覆されているものとした。本発明のウェーハめっき
用カソード電極によれば、カソード電極に付着するめっ
き液が多孔質材の内に浸透してしまうので、カソード電
極表面、即ち、ウェーハの縁端部と接触することになる
部分に、めっき液の付着した状態を生じさせず、シード
金属付きウェーハを使用してもシード金属を溶解される
ことが防止できるAccording to the present invention, there is provided a cathode for wafer plating for supplying a plating current by contacting an edge of a wafer, the cathode comprising a porous material. And a metal for supplying a plating current is coated on the surface of the porous material. According to the cathode electrode for wafer plating of the present invention, since the plating solution adhering to the cathode electrode permeates into the porous material, the surface of the cathode electrode, that is, the portion that comes into contact with the edge of the wafer. In addition, it is possible to prevent the seed metal from being dissolved even when a wafer with a seed metal is used without causing a state in which a plating solution is attached.
【０００９】本発明におけるカソード電極の多孔質材に
被覆する金属は、耐食性、導電性、及び多孔質材との密
着性等を考慮して、Ｔｉ、ＴｉＮ、Ａｕ、Ｐｔ等を用い
ることができる。そして、多孔質材への被覆は、物理的
蒸着方法、例えば、スパッタリング法などにより行えば
よいが、その際の金属の被覆状態としては、被覆される
金属によってウェーハの縁端部にめっき電流が均一に供
給でき、且つ、多孔質材の内部へ、めっき液を浸透する
ことができる程度に被覆されていることが必要となる。In the present invention, the metal to be coated on the porous material of the cathode electrode may be Ti, TiN, Au, Pt, or the like in consideration of corrosion resistance, conductivity, adhesion to the porous material, and the like. . The coating of the porous material may be performed by a physical vapor deposition method, for example, a sputtering method. In this case, the coating state of the metal is such that a plating current is applied to the edge of the wafer by the metal to be coated. It is necessary that the coating material be uniformly coated and coated to such an extent that the plating solution can penetrate into the porous material.
【００１０】そして、本発明によるウェーハめっき用カ
ソード電極では、多孔質材は、多孔質材内部に負圧を与
えることができる吸引手段を備え、カソード電極に付着
するめっき液を多孔質材内部を通して吸引できるように
されたのものとすることが好ましい。このようにする
と、カソード電極に付着するめっき液は多孔質材の内部
を通して強制的に吸引除去されることになるため、ウェ
ーハの縁端部と接触するカソード電極表面は、めっき液
の付着していない状態を常に実現しておくことができ
る。[0010] In the cathode electrode for wafer plating according to the present invention, the porous material includes suction means capable of applying a negative pressure to the inside of the porous material, and the plating solution adhering to the cathode electrode is passed through the inside of the porous material. It is preferable to be one that can be sucked. In this case, the plating solution adhering to the cathode electrode is forcibly sucked and removed through the inside of the porous material, so that the surface of the cathode electrode in contact with the edge of the wafer has the plating solution adhering thereto. The absence state can always be realized.
【００１１】また、本発明によるウェーハめっき用カソ
ード電極の多孔質材は、セラミックス、ガラス、カーボ
ン、プラスチックのいずれか１つの材質を使用すること
が好ましい。このような材質の多孔質材によってカソー
ド電極を形成しておけば、腐食性の強いめっき液に対し
ても、支障なく使用することが可能となる。Further, as the porous material of the cathode electrode for wafer plating according to the present invention, it is preferable to use any one of ceramics, glass, carbon and plastic. If the cathode electrode is formed of such a porous material, it can be used without difficulty even for a highly corrosive plating solution.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を説明
する。図１はカップ式めっき槽の概略断面図を示してい
る。カップ式めっき槽１上部開口には、ウェーハ２の被
めっき面３を下方にした状態で、ウェーハ２を載置する
ウエーハ支持部４が設けられている。このウェーハ支持
部４は、円盤状トップリング５により、ウェーハめっき
用のカソード電極６とめっき液漏洩防止用のシールパッ
キン７とを挟持状態で固定して形成されたものである。
そして、このカップ式めっき槽１には、底中央に設けら
れためっき液供給口８からウェーハ２の被めっき面３に
対して上昇流でめっき液が供給され、供給されるめっき
液はウェーハ２周辺に広がるように流動し、めっき液流
出口９から排出され循環するようになっている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below. FIG. 1 is a schematic sectional view of a cup-type plating tank. At the upper opening of the cup-type plating tank 1, a wafer support 4 for mounting the wafer 2 with the surface 3 to be plated of the wafer 2 facing down is provided. The wafer support portion 4 is formed by fixing a cathode electrode 6 for wafer plating and a seal packing 7 for preventing leakage of a plating solution by a disk-shaped top ring 5.
Then, a plating solution is supplied to the plating surface 1 of the wafer 2 from the plating solution supply port 8 provided at the center of the bottom in an ascending flow to the cup-type plating tank 1. It flows so as to spread to the periphery, and is discharged from the plating solution outlet 9 and circulated.
【００１３】本実施形態によるウェーハめっき用のカソ
ード電極６は、図２に示すように、リング状に形成され
ており、破線Ａ−Ａの断面を示す図３にあるように、厚
さ１ｍｍで、セラミック製の多孔質材１０の片側面に、
ＴｉＮ材１１をスパッタリングにより、多孔質材の細孔
をふさがない程度で、均一的に被覆したものである。図
３ではカソード電極６断面を模式的に示しているが、実
際のカソード電極６では、電極の片側面をＴｉＮ材１１
により、めっき電流が均一に供給できるよう全面的に且
つ均一的に被覆されており、さらに、カソード電極６表
面に付着しためっき液を多孔質材１０内部へ吸収できる
ようにされている。The cathode electrode 6 for wafer plating according to the present embodiment is formed in a ring shape as shown in FIG. 2, and has a thickness of 1 mm as shown in FIG. , On one side of the ceramic porous material 10,
The TiN material 11 is uniformly coated by sputtering so that the pores of the porous material are not blocked. FIG. 3 schematically shows the cross section of the cathode electrode 6, but in the actual cathode electrode 6, one side of the electrode is made of TiN material 11.
Thus, the plating current is uniformly and entirely coated so that the plating current can be supplied uniformly, and the plating solution attached to the surface of the cathode electrode 6 can be absorbed into the porous material 10.
【００１４】このウェーハめっき用のカソード電極６
は、被覆されたＴｉＮ材１１を上方にしてウェーハ支持
部４へ配置され、その上に載置するウエーハ２の縁端部
１２とＴｉＮ材１１とが接触しており、図示せぬ供給電
源と接続されたカソード電極６によりめっき電流がウェ
ーハ２へ供給される。円盤状トップリング５には、カソ
ード電極６の外周側に接するように、吸引口１３が複数
箇所設けられており、そして、この吸引口１３は図示せ
ぬアスピレーターと接続されている。これによって、ウ
ェーハ２を取り替えた際、図示せぬアスピレーターを起
動することによりカソード電極６の多孔質材内部を負圧
にし、カソード電極６表面に付着しためっき液が、多孔
質材内部を通して吸引口１３へ吸収されるようになって
いる。The cathode electrode 6 for this wafer plating
Is placed on the wafer support part 4 with the coated TiN material 11 facing upward, and the edge 12 of the wafer 2 placed thereon is in contact with the TiN material 11, and a power supply (not shown) A plating current is supplied to the wafer 2 by the connected cathode electrode 6. The disk-shaped top ring 5 is provided with a plurality of suction ports 13 so as to be in contact with the outer peripheral side of the cathode electrode 6, and the suction ports 13 are connected to an aspirator (not shown). Thus, when the wafer 2 is replaced, an aspirator (not shown) is activated to make the inside of the porous material of the cathode electrode 6 a negative pressure, and the plating solution adhered to the surface of the cathode electrode 6 passes through the inside of the porous material and the suction port 13 to be absorbed.
【００１５】[0015]
【発明の効果】以上説明したように本発明のウェーハめ
っき用カソード電極によれば、カップ式めっき装置を用
いてウェーハを順次取り替えてめっき処理する場合で
も、カソード電極に付着するめっき液の除去作業を特に
行うことなく、均一なめっき処理が可能となる。As described above, according to the cathode electrode for wafer plating of the present invention, even when the wafers are successively replaced using a cup-type plating apparatus and the plating treatment is performed, the plating solution adhering to the cathode electrode can be removed. , And a uniform plating process can be performed.
【図１】一実施形態によるカップ式めっき装置のめっき
槽断面概略図。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a plating tank of a cup-type plating apparatus according to an embodiment.
【図２】本実施形態におけるウェーハめっき用のカソー
ド電極の平面図。FIG. 2 is a plan view of a cathode electrode for wafer plating in the embodiment.
【図３】図２におけるＡ−Ａ線の断面図。FIG. 3 is a sectional view taken along line AA in FIG. 2;
１ カップ式めっき槽 ２ ウェーハ ３ 被めっき面 ４ ウエーハ支持部 ５ 円盤状トップリング ６ カソード電極 ７ シールパッキン ８ めっき液供給口 ９ めっき液流出口 １０ 多孔質材 １１ ＴｉＮ材 １２ 縁端部 １３ 吸引口 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cup-type plating tank 2 Wafer 3 Plated surface 4 Wafer support part 5 Disc-shaped top ring 6 Cathode electrode 7 Seal packing 8 Plating solution supply port 9 Plating solution outlet 10 Porous material 11 TiN material 12 Edge end 13 Suction port
Claims (3)
供給するためのウェーハめっき用カソード電極におい
て、 カソード電極は、多孔質材により形成されるとともにめ
っき電流を供給するための金属が該多孔質材表面に被覆
されていることを特徴とするウェーハめっき用カソード
電極。1. A cathode electrode for wafer plating for supplying a plating current by contacting an edge of a wafer, wherein the cathode electrode is formed of a porous material and a metal for supplying a plating current is formed of a porous material. A cathode electrode for wafer plating characterized by being coated on the surface of a material.
ることができる吸引手段を備え、カソード電極に付着す
るめっき液を多孔質材内部を通して吸引できるようにさ
れたのものである請求項１に記載のウェーハめっき用カ
ソード電極。2. The porous material is provided with a suction means capable of applying a negative pressure to the inside of the porous material, so that a plating solution adhering to the cathode electrode can be sucked through the inside of the porous material. 2. The cathode electrode for wafer plating according to 1.
ーボン、プラスチックのいずれか１つの材質を用いたも
のである請求項１又は請求項２に記載のウェーハめっき
用カソード電極。3. The cathode electrode for wafer plating according to claim 1, wherein the porous material is made of any one of ceramics, glass, carbon, and plastic.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11080442A JP2000273698A (en) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | Cathode electrode for wafer plating |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP11080442A JP2000273698A (en) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | Cathode electrode for wafer plating |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000273698A true JP2000273698A (en) | 2000-10-03 |
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ID=13718387
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|---|---|---|---|
| JP11080442A Pending JP2000273698A (en) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | Cathode electrode for wafer plating |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000273698A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100817762B1 (en) * | 2007-05-02 | 2008-03-31 | 주식회사 대성엔지니어링 | Automatic plating system for wafer |
| KR100817761B1 (en) * | 2007-05-02 | 2008-03-31 | 주식회사 대성엔지니어링 | Plating apparatus and removing apparatus of plating solution for automatic plating system for wafer |
| CN113186584A (en) * | 2021-04-27 | 2021-07-30 | 中国工程物理研究院核物理与化学研究所 | Small pipe outer wall electroplating device |
-
1999
- 1999-03-24 JP JP11080442A patent/JP2000273698A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100817762B1 (en) * | 2007-05-02 | 2008-03-31 | 주식회사 대성엔지니어링 | Automatic plating system for wafer |
| KR100817761B1 (en) * | 2007-05-02 | 2008-03-31 | 주식회사 대성엔지니어링 | Plating apparatus and removing apparatus of plating solution for automatic plating system for wafer |
| CN113186584A (en) * | 2021-04-27 | 2021-07-30 | 中国工程物理研究院核物理与化学研究所 | Small pipe outer wall electroplating device |
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