JP4602895B2 - Plating equipment - Google Patents
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Description
この発明は、主として半導体基板(ウエハ)のメッキに好適なメッキ装置に関し、特にメッキ液管理槽内のメッキ液をメッキ液供給ポンプによりメッキ液供給管路を介してメッキ槽へ供給すると共に前記メッキ槽のメッキ液を再びメッキ液排出管路を介して前記メッキ液管理槽へ戻し、前記メッキ槽内でメッキ処理を行うメッキ装置に関する。 The present invention relates to a plating apparatus suitable mainly for plating of a semiconductor substrate (wafer), and in particular, supplies a plating solution in a plating solution management tank to a plating tank through a plating solution supply line by a plating solution supply pump and the plating. The present invention relates to a plating apparatus in which the plating solution in the tank is returned to the plating solution management tank again through the plating solution discharge pipe, and the plating process is performed in the plating tank.
図3を参照するに、従来では、電子回路基板の例えば半導体基板(ウエハ)上にメッキ装置101でメッキ膜を形成するために、電子回路基板あるいは電子回路基板を保持するメッキ治具をクランプしてメッキ処理を行うためのメッキ槽103内へ投入し、かつ搬送する電子回路基板の搬送装置が設けられている。
Referring to FIG. 3, conventionally, in order to form a plating film with a
また、メッキ装置101には、大量のメッキ液PLを貯留するメッキ液タンクで構成されるメッキ液管理槽105が備えられており、このメッキ液管理槽105のメッキ液PLがメッキ液供給ポンプとしての例えばマグネットポンプ107によりメッキ液供給管路109を経てメッキ槽103に供給され、かつ、前記メッキ槽103のメッキ液PLがメッキ液排出管路111を経てメッキ液管理槽105に戻って、再び循環する循環システムが備えられている。
The
より詳しくは、上記のメッキ槽103は、貯留槽としての役目をもつ第1メッキ槽113とメッキ処理槽としての役目をもつ第2メッキ槽115が隔壁117を介して隣接して備えられており、前記隔壁117には第1メッキ槽113のメッキ液PLを第2メッキ槽115へ流入せしめるためのメッキ液流路口119が設けられている。
More specifically, the
また、第2メッキ槽115には、第2メッキ槽115内のメッキ液PLの深さを一定に維持するためのオーバーフロー用管路121が設けられている。すなわち、オーバーフロー用管路121は、第2メッキ槽115内のメッキ液PLの深さを予め設定した位置よりオーバーフローするメッキ液PLを排出する管路であり、この管路の上端はオーバーフローしたメッキ液PLを排出するオーバーフロー排出口121Aとなっている。さらに、被メッキ処理体である例えばシリコンウェハを保持したメッキ治具が第2メッキ槽115に投入されるときに、邪魔にならない位置に第2メッキ槽115の側壁に沿って上下方向に配置されており、第2メッキ槽115の底部115Aに連通し、かつ、上記のオーバーフロー排出口121Aの高さは調節自在である。
Further, the
また、上記のメッキ液管理槽105は、メッキ槽103の外部に、しかもメッキ槽103より低い位置に設けられており、大量のメッキ液PLを貯留すると共に新しいメッキ液PLを補充したり分析したりしてメッキ液PLを良好な状態に管理するためのメッキ液タンクやメッキ液補充装置などの機器からなっている。
The plating
また、上記のメッキ槽103の第1メッキ槽113には、メッキ液管理槽105のメッキ液PLがマグネットポンプ107によりメッキ液供給管路109を経て第1メッキ槽113の底部113Aから供給されるように構成されている。一方、オーバーフロー用管路121を経て流出するメッキ液PLはオーバーフロー用管路121の下部からメッキ液排出管路111を経てメッキ液管理槽105に流入するように構成されている。
Further, the plating solution PL of the plating
なお、上記のメッキ装置101と同様に、メッキ液管理槽105内のメッキ液PLをマグネットポンプ107によりメッキ液供給管路109を介してメッキ槽103へ供給すると共に前記メッキ槽103のメッキ液PLを再びメッキ液排出管路111を介して前記メッキ液管理槽105へ戻す構造のメッキ装置は、例えば、特許文献1に示されている。
ところで、従来のメッキ装置101においては、第2メッキ槽115のメッキ液PLがオーバーフローしてオーバーフロー用管路121から排出され、メッキ液排出管路111を経てメッキ液管理槽105に戻る場合、メッキ液PLがオーバーフロー排出口121Aから乱流の状態で四方八方から流入する時にメッキ液PLにエア−が混ざり込んでオーバーフロー用管路121内に排出してしまうので、メッキ液PLにダメージを与えることになり、さらにはメッキ液PLとエア−が混ざり込んだ状態でメッキ液管理槽105へ戻るために、メッキ液管理槽105内のメッキ液PLに泡を発生させてしまうという問題点があった。
By the way, in the
この発明は上述の課題を解決するためになされたものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems.
上記発明が解決しようとする課題を達成するために、この発明のメッキ装置は、メッキ液管理槽内のメッキ液をメッキ液供給ポンプによりメッキ液供給管路を介してメッキ槽へ供給すると共に前記メッキ槽のメッキ液を再びメッキ液排出管路を介して前記メッキ液管理槽へ戻し、前記メッキ槽内でメッキ処理を行うメッキ装置において、
前記メッキ槽内に、メッキ液の深さを予め設定した位置よりオーバーフローするメッキ液を排出するオーバーフロー排出口を備えたオーバーフロー用管路を前記メッキ液排出管路に連通して設け、前記オーバーフロー排出口がメッキ液面に対して傾斜する傾斜角を有しており、
前記メッキ液排出管路をメッキ液管理槽内に連通し、この連通したメッキ液排出管路の先端部にエア−抜き用穴部を設けたことを特徴とするものである。
In order to achieve the problem to be solved by the above invention, the plating apparatus of the present invention supplies the plating solution in the plating solution management tank to the plating tank via the plating solution supply line by the plating solution supply pump and In the plating apparatus that returns the plating solution in the plating tank to the plating solution management tank again through the plating solution discharge pipe, and performs the plating process in the plating tank,
In the plating tank, an overflow conduit having an overflow outlet for discharging the plating solution overflowing from a position where the plating solution depth is preset is provided in communication with the plating solution discharge conduit, and the overflow discharge is provided. The outlet has an inclination angle inclined with respect to the plating liquid surface ,
The plating solution discharge conduit is communicated with a plating solution management tank, and an air-bleeding hole is provided at the tip of the communicating plating solution discharge conduit .
また、この発明のメッキ装置は、前記メッキ装置において、前記オーバーフロー排出口の傾斜角が、5°〜85°であり、好ましくは30°〜45°であることが好ましい。 Moreover, the plating apparatus of this invention WHEREIN: In the said plating apparatus, it is preferable that the inclination | tilt angle of the said overflow discharge port is 5 degrees-85 degrees, Preferably it is 30 degrees-45 degrees.
以上のごとき課題を解決するための手段から理解されるように、この発明によれば、メッキ槽に設けたオーバーフロー用管路がメッキ液面に対して傾斜する傾斜角を有するオーバーフロー排出口を備えているので、オーバーフローしたメッキ液は傾斜したオーバーフロー排出口の下部側からオーバーフロー用管路へ流入するために、一方向からの流入となる。その結果、メッキ液がエア−をあまり巻き込まないでオーバーフロー用管路の一部の内壁面に沿って排出されるので、メッキ液へのエア−の混入を大幅に削減でき、メッキ液へのダメージやメッキ液管理槽内のメッキ液に泡を発生させてしまう事態を減少させることができる。 As can be understood from the means for solving the above problems, according to the present invention, the overflow pipe provided in the plating tank is provided with an overflow outlet having an inclination angle inclined with respect to the plating liquid surface. Therefore, since the overflowed plating solution flows into the overflow conduit from the lower side of the inclined overflow discharge port, it flows from one direction. As a result, the plating solution is discharged along a part of the inner wall surface of the overflow pipe without entraining air so much that the mixing of air into the plating solution can be greatly reduced and the plating solution is damaged. In addition, it is possible to reduce the occurrence of bubbles in the plating solution in the plating solution management tank.
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1を参照するに、この実施の形態に係るメッキ装置1には、メッキ槽としての例えば銅メッキ処理を行うための銅メッキ槽3が備えられており、純水、硫酸銅などを主成分とする大量のメッキ液PLを貯留するメッキ液タンクで構成されるメッキ液管理槽5から、前記メッキ液PLがメッキ液供給ポンプとしての例えばマグネットポンプ7によりメッキ液供給管路9を経て銅メッキ槽3に供給され、かつ、前記銅メッキ槽3のメッキ液PLがメッキ液排出管路11を経てメッキ液管理槽5に戻って、再び循環する循環システムが備えられている。
Referring to FIG. 1, a plating apparatus 1 according to this embodiment includes a copper plating tank 3 for performing, for example, copper plating as a plating tank, and is mainly composed of pure water, copper sulfate, or the like. From the plating
また、このメッキ装置1は、種々の被メッキ処理体にメッキ処理を行うためのメッキ装置に適用されるのであるが、この実施の形態では、例えばセミアディティブ法により、半導体ウェハ(以下、単に「シリコンウェハ」という)やプリント配線基板等の電子回路基板の表面に配線パターンを形成する際に用いられるものである。 The plating apparatus 1 is applied to a plating apparatus for performing plating on various objects to be plated. In this embodiment, a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as “ It is used when forming a wiring pattern on the surface of an electronic circuit board such as a “silicon wafer” or a printed wiring board.
一般的に、セミアディティブ法は、例えば、Siなどのベース基板の表面に銅などの導電性物質でなるシード層が形成され、このシード層にレジスト層が塗布された後、このレジスト層を露光及び現像して配線パターンのレジスト溝を形成する。次いで、電気メッキなどのメッキ装置により、前記レジスト溝内には、銅などの導電性物質が析出される。その後、レジスト層が除去され、かつ、配線パターンに無関係なシード層の部分がエッチングされて、微細な配線パターンを有した電子回路基板が製造される。 Generally, in the semi-additive method, for example, a seed layer made of a conductive material such as copper is formed on the surface of a base substrate such as Si, and after the resist layer is applied to the seed layer, the resist layer is exposed. Then, development is performed to form a resist groove of the wiring pattern. Next, a conductive material such as copper is deposited in the resist groove by a plating apparatus such as electroplating. Thereafter, the resist layer is removed, and the portion of the seed layer unrelated to the wiring pattern is etched to manufacture an electronic circuit board having a fine wiring pattern.
なお、この実施の形態のメッキ装置1では、メッキすべき電子回路基板としての例えばシリコンウェハを銅メッキするものである。 In the plating apparatus 1 of this embodiment, for example, a silicon wafer as an electronic circuit board to be plated is plated with copper.
また、上記の銅メッキ槽3は、メッキ処理槽としての役目をもつメッキ槽13とこのメッキ槽13からのメッキ液PLのオーバーフローを受ける役目をもつオーバーフロー槽15が隔壁17を介して隣接して備えられており、前記隔壁17にはメッキ槽13のメッキ液PLをオーバーフロー槽15へ流入せしめるためのメッキ液流路口19が設けられている。また、オーバーフロー槽15には、オーバーフロー槽15内のメッキ液PLの深さを一定に維持するためのオーバーフロー用管路21が設けられている。すなわち、オーバーフロー用管路21は、オーバーフロー槽15内のメッキ液PLの深さを予め設定した位置よりオーバーフローするメッキ液PLを排出する管路であり、この管路の上端はオーバーフローしたメッキ液PLを排出するオーバーフロー排出口21Aとなっている。さらに、被メッキ処理体である例えばシリコンウェハを保持したメッキ治具がオーバーフロー槽15に投入されるときに、邪魔にならない位置でオーバーフロー槽15の側壁に沿って上下方向に配置されており、オーバーフロー槽15の底部15Aに連通し、かつ、上記のオーバーフロー排出口21Aの高さは調節自在である。
The copper plating tank 3 includes a
また、上記のオーバーフロー排出口21Aは、図2により詳細に示されているように、メッキ液PLの水面に対して傾斜する傾斜角θを有している。この傾斜角θはメッキ液PLの流速にもよるが、5°未満および85°越えではエア−混入防止に効果を果たして折らず、5°〜85°の範囲で適用可能であり、30°〜45°であれば、それ程鋭角ではないのでメッキ液面から突出する部分が小さくなり、オーバーフロー排出口21Aの製作時の切断が容易であるなどの理由から好ましい。
Further, the
また、前述したメッキ液管理槽5は、銅メッキ槽3の外部に、しかも、銅メッキ槽3より低い位置に設けられており、大量のメッキ液PLを貯留すると共に新しいメッキ液PLを補充したり分析したりしてメッキ液PLを良好な状態に管理するためのメッキ液タンクやメッキ液補充装置などの機器からなっている。
The plating
また、上記の銅メッキ槽3のメッキ槽13には、メッキ液管理槽5のメッキ液PLがマグネットポンプ7によりメッキ液供給管路9を経てメッキ槽13の底部13Aから供給されるように構成されている。一方、オーバーフロー用管路21を経て流出するメッキ液PLはオーバーフロー用管路21の下部からメッキ液排出管路11を経てメッキ液管理槽5に流入するように構成されている。
The
また、メッキ液排出管路11はメッキ液管理槽5の内部に連通されており、この連通されたメッキ液排出管路11の端部には、図1に示されているようにエア−抜き用穴部23Aを備えたエア−抜き用分岐管23(チーズ配管)が設けられている。すなわち、メッキ液排出管路11に分岐されたエア−抜き用分岐管23の先端部のエア−抜き用穴部23Aはメッキ液管理槽5の内部のメッキ液PLの水面から上方のエア−層へ突出している。
Further, the plating
次に、上記構成の作用を説明する。 Next, the operation of the above configuration will be described.
マグネットポンプ7が運転されることにより、メッキ液管理槽5のメッキ液PLがメッキ液供給管路9を経てメッキ槽13の底部13Aから供給される。前記メッキ槽13に貯留したメッキ液PLは、隔壁17のメッキ液流路口19から溢れてオーバーフロー槽15内へ流入する。
By operating the magnet pump 7, the plating solution PL in the plating
次いで、上記のオーバーフロー槽15内のメッキ液PLはオーバーフロー用管路21のオーバーフロー排出口21Aから溢れると、オーバーフロー用管路21を経て排出されるので、オーバーフロー槽15のメッキ液PLの深さは常時一定に保たれることになる。なお、オーバーフロー槽15のメッキ液PLの深さは、オーバーフロー用管路21の高さを調整することにより自在に調整される。
Next, when the plating liquid PL in the
また、上記のオーバーフロー用管路21がメッキ液PLの水面に対して傾斜する傾斜角θを有するオーバーフロー排出口21Aを備えているので、図2に示されているように、オーバーフローしたメッキ液PLは傾斜したオーバーフロー排出口21Aの下部側からオーバーフロー用管路21へ流入するために、一方向からの流入となる。その結果、メッキ液PLがエア−をあまり巻き込まないでオーバーフロー用管路21の一部の内壁面に沿って排出される。
Further, since the
たとえ、エア−がメッキ液PLに混ざり込んでも、オーバーフロー用管路21内では図2に示されているようにメッキ液PLが流れていない側の空間からエア−が上昇してオーバーフロー排出口21Aから放出される。すなわち、オーバーフロー用管路21内で気液分離を行うことができる。したがって、メッキ液PLへのエア−の混入を大幅に削減でき、メッキ液PLへのダメージやメッキ液管理槽5内のメッキ液PLに泡を発生させてしまう事態を減少させることができる。
Even if air is mixed into the plating solution PL, the air rises from the space where the plating solution PL does not flow in the
また、オーバーフロー用管路21へ流入したメッキ液PLは、オーバーフロー用管路21の下部に連通したメッキ液排出管路11を経てメッキ液管理槽5に戻る。このとき、メッキ液管理槽5内に連通したメッキ液排出管路11には、エア−抜き用穴部23Aを備えたエア−抜き用分岐管23が設けられているので、たとえ、オーバーフロー用管路21内で気液分離が十分に行われなかったとしても、メッキ液PLがメッキ液排出管路11の端部からメッキ液管理槽5へ排出される前に、メッキ液排出管路11内のエア−がエア−抜き用分岐管23のエア−抜き用穴部23Aからメッキ液管理槽5の内部のエア−層へ放出されることになる。
The plating solution PL that has flowed into the
したがって、メッキ液排出管路11の端部からメッキ液管理槽5へ排出されるメッキ液PLには混じっているエア−が少なくなるので、メッキ液管理槽5の内部での泡の発生を大幅に減少させることができる。
Accordingly, since the air mixed in the plating solution PL discharged from the end of the plating
メッキ液管理槽5に戻ったメッキ液PLは、再び、メッキ液管理槽5内で良好な状態に管理され、メッキ液管理槽5内のメッキ液PLが再び銅メッキ液槽5へ供給されて、上述したように循環されることになる。
The plating solution PL returned to the plating
上記のように正常に管理されたメッキ液PLが銅メッキ液槽5に供給されて常時良好なメッキ液PLの状態となり、この銅メッキ液槽5においてメッキ治具内のウェハの銅メッキ処理が行われるのである。
The plating solution PL normally managed as described above is supplied to the copper
1 メッキ装置
3 銅メッキ槽(メッキ槽)
5 メッキ液管理槽
7 マグネットポンプ(メッキ液供給ポンプ)
9 メッキ液供給管路
11 メッキ液排出管路
13 メッキ槽
13A 底部(第1メッキ槽の)
15 オーバーフロー槽
15A 底部(オーバーフロー槽の)
17 隔壁
19 メッキ液流路口
21 オーバーフロー用管路
21A オーバーフロー排出口
23 エア−抜き用分岐管(チーズ配管)
23A エア−抜き用穴部
PL メッキ液
1 Plating equipment 3 Copper plating tank (plating tank)
5 Plating solution management tank 7 Magnet pump (plating solution supply pump)
9 Plating
15
17
23A Air vent hole PL Plating solution
Claims (2)
前記メッキ槽内に、メッキ液の深さを予め設定した位置よりオーバーフローするメッキ液を排出するオーバーフロー排出口を備えたオーバーフロー用管路を前記メッキ液排出管路に連通して設け、前記オーバーフロー排出口がメッキ液面に対して傾斜する傾斜角を有しており、
前記メッキ液排出管路をメッキ液管理槽内に連通し、この連通したメッキ液排出管路の先端部にエア−抜き用穴部を設けたことを特徴とするメッキ装置。 The plating solution in the plating solution management tank is supplied to the plating tank through a plating solution supply line by a plating solution supply pump, and the plating solution in the plating tank is again supplied to the plating solution management tank through a plating solution discharge line. In the plating apparatus for performing the plating process in the plating tank,
In the plating tank, an overflow conduit having an overflow outlet for discharging the plating solution overflowing from a position where the plating solution depth is preset is provided in communication with the plating solution discharge conduit, and the overflow discharge is provided. The outlet has an inclination angle inclined with respect to the plating liquid surface ,
A plating apparatus characterized in that the plating solution discharge pipe is communicated with a plating solution management tank, and an air vent hole is provided at the tip of the communicating plating solution discharge pipe .
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