KR20020077811A - 화학적 처리장치와 도금처리장치 및 화학적 처리방법 - Google Patents
화학적 처리장치와 도금처리장치 및 화학적 처리방법 Download PDFInfo
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Abstract
소정 압력과 유속으로 내부에서 처리액(도금액)을 유통시키는 폐쇄형 처리 컵을 사용하는 화학적 처리장치(도금처리장치) 및 화학적 처리방법(도금처리방법)에 있어서, 피처리 부재에서의 기포의 체류를 방지하여, 기포의 체류에 의한 처리결함의 발생을 적게 한다. 폐쇄형 처리 컵에 처리액(도금액)을 공급하는 펌프에 의해서, 폐쇄형 처리 컵 내를 유통하는 처리액(도금액)의 압력과 유속의 적어도 한쪽을 주기적으로 변화시킨다. 또한, 폐쇄형 처리 컵 내를 유통하는 처리액(도금액)의 유통방향을 주기적으로 변화시킨다. 반도체장치의 제조방법 및 프린트 기판의 제조방법에 있어서는, 블라인드 홀의 개방된 개구가 유통하는 처리액(도금액)에 접하도록 하여, 반도체 웨이퍼, 프린트 기판이 폐쇄형 처리 컵 내에 배치되어, 기포의 체류를 없앰으로써, 제조 수율의 향상 또는 제품의 성능향상을 꾀할 수 있다.
Description
본 발명은, 폐쇄형 처리 컵을 사용하여 피처리 부재에 화학적 처리, 도금처리를 하는 화학적 처리장치, 도금처리장치 및 화학적 처리방법, 도금처리방법, 찌꺼기 제거처리방법 및 그것을 사용한 반도체장치의 제조방법 및 프린트 기판의 제조방법에 관한 것이다.
예를 들면, 반도체장치는 실리콘 등의 IV족, 또는 갈륨비소 등의 III-V족 화합물로 이루어진 반도체 기판을 사용하여 구성되지만, 완성된 반도체장치에 있어서 이면측의 접지전극에 전기적으로 접속하도록 반도체 기판을 관통하는 비아 홀이 형성되고, 이 비아 홀의 내표면을 포함한 표면에 금(Au)등을 도금하는 경우가 많다. 이 반도체장치의 제조공정에서는, 다수의 반도체장치로 분리되기 전의 반도체 웨이퍼에 대하여 도금처리를 하는 도금공정이 포함되어 있고, 이 도금공정에서는 반도체 웨이퍼는, 다수의 반도체장치의 각각의 반도체 기판이 되는 부분에, 각각 비아 홀을 갖고 있고, 이 반도체 웨이퍼는 각 비아 홀의 한쪽의 개구가 막힌 상태, 즉 각 비아 홀이 블라인드 홀로 상태에서 각 비아 홀의 내표면을 포함하는 표면에 도금층이 형성된다.
또한, 이러한 비아 홀을 가진 반도체장치의 제조공정에서는, 비아 홀이, 예를 들면, 반응성 이온 에칭 등으로 형성되지만, 이 반응성 이온 에칭으로 형성된 비아 홀의 내표면에는, 반응성 이온 에칭 중에 생성하는 탄소, 염소 등을 포함하는 유기 폴리머 등의 찌꺼기가 잔존하기 때문에, 이 찌꺼기를 제거하는 찌꺼기 제거공정이 포함된다. 또한, 이 찌꺼기를 제거한 비아 홀의 내표면에 도금층을 형성하기 전에, 비아 홀의 내표면에 전원 공급층을 무전해 도금법에 의해 형성하는 무전해 도금공정이 포함된다.
또한, 다층 프린트 기판에서는, 프린트 기판을 관통하는 스루홀이 형성되고, 이 스루홀의 내표면을 포함하는 표면에 구리(Cu)등의 도금층이 형성되어, 이 도금층이 다층 프린트 기판의 층간 접속에 사용된다. 이 프린트 기판의 스루홀도 한쪽의 개구가 막힌 상태, 즉 블라인드 홀의 상태에서 도금층을 형성하는 도금처리가 행하여지는 경우도 있다.
이 프린트 기판의 블라인드 홀에 도금층을 형성하는 경우에, 블라인드 홀의 내표면에 도금층을 무전해 도금법에 의해 형성하는 무전해 도금공정이 포함된다.
이들의 도금처리에는, 일반적으로, 폐쇄형 도금 처리 컵을 갖는 도금처리장치가 사용된다. 이 폐쇄형 도금 처리 컵은, 폐쇄된 내부의 처리실에 소정 압력과 유속으로 도금액을 유통시키면서, 반도체 웨이퍼, 프린트 기판 등에 전해도금처리를 하는 것이다. 반도체 웨이퍼, 프린트 기판 등의 피도금 부재는, 그 각 비아 홀, 스루홀의 개방된 개구가 위를 향하는 페이스 업 방식으로, 더구나 그 개방된 개구가 유통하는 도금액에 접하도록 하고, 폐쇄형 도금 처리 컵 내에 배치되어, 도금액의 전기분해에 근거하여, 각 블라인드 홀의 내표면을 포함하는 표면에 도금층이 형성된다.
또한, 상기 반도체장치의 비아 홀에 대한 찌꺼기 제거처리공정, 무전해 도금공정 및 프린트 기판에 대한 무전해 도금공정에서도, 일반적으로 폐쇄형 처리 컵을 갖는 처리장치가 사용된다. 이 폐쇄형 처리 컵은, 폐쇄된 내부의 처리실에 소정 압력과 유속으로 처리액을 유통시키면서, 반도체 웨이퍼의 비아 홀에 대한 찌꺼기 제거처리 및 무전해 도금처리를 하고, 또한 프린트 기판의 스루홀에 대한 무전해 도금처리를 한 것이다. 이 처리들에 있어서, 반도체 웨이퍼 및 프린트 기판은, 그 각 비아 홀, 스루홀의 개방된 개구가 위를 향하는 페이스 업 방식으로, 더구나, 그 개방된 개구가 유통하는 처리액에 접하도록 하고, 폐쇄형 처리 컵 내에 배치되어, 처리액과의 접촉에 근거하여 각 블라인드 홀의 내표면을 포함하는 표면의 찌꺼기 제거처리 및 무전해 도금층의 형성이 행하여진다.
이러한 블라인드 홀의 내표면을 포함하는 표면에 대한 찌꺼기 제거처리, 무전해 도금처리, 도금층을 형성하는 전해 도금처리에 있어서, 블라인드 홀내에 발생하는 기포가 문제가 된다. 페이스 업 방식은, 블라인드 홀내에서의 기포의 발생을 적게 하는 데 효과가 있지만, 이 페이스 업 방식을 채용하여도 아직 기포 문제를 해소할 수 없다. 특히, 블라인드 홀의 애스펙트비가 커져 구멍 지름과 비교하여 구멍의 깊이가 커지면, 블라인드 홀내에서의 기포의 발생을 회피할 수 없고, 이 기포가 처리 중 동일 장소에 체류하면, 그 장소에는 처리액 및 도금액이 접촉하지 않아, 찌꺼기 제거, 무전해 도금층, 전해 도금층에 결함부가 발생해버린다. 이 찌꺼기 제거의 결함은, 찌꺼기를 남긴 후에 형성하는 무전해 도금층, 전해 도금층에 결함을 가져오는 결과가 되고, 또한 무전해 도금층, 전해 도금 결함부는, 도금층의 절단 또는 전기저항의 증대를 가져와서 제조 수율의 저하, 또는 완성된 반도체장치, 프린트 기판의 성능을 저하시키는 원인이 된다.
본 발명은, 이러한 찌꺼기 제거처리, 무전해 도금층, 전해 도금층 등의 결함부의 발생을 억제할 수 있는 개량된 화학적 처리장치 및 화학적 처리방법, 찌꺼기 제거처리방법을 제안한다.
또한, 본 발명은, 이러한 도금 결함부의 발생을 억제할 수 있는 개량된 도금처리장치 및 도금처리방법을 제안한다.
또한, 본 발명은, 이러한 결함부의 발생을 억제할 수 있는 개량된 반도체장치의 제조방법 및 프린트 기판의 제조방법을 제안한다.
도 1은 본 발명에 의한 화학적 처리장치(도금처리장치)의 실시예 1의 전체 구성도,
도 2는 실시예 1의 폐쇄형 처리 컵(폐쇄형 도금 처리 컵)의 구성을 나타낸 단면도,
도 3은 실시예 1의 폐쇄형 처리 컵(폐쇄형 도금 처리 컵)의 일부를 확대하여 나타낸 단면도,
도 4는 실시예 1을 사용한 화학적 처리(도금처리)법을 나타낸 단면도,
도 5는 본 발명에 의한 화학적 처리방법(도금처리방법)의 실시예 2를 공정 순서로 나타낸 단면도,
도 6은 본 발명에 의한 화학적 처리장치(도금처리장치)의 실시예 3의 전체 구성도,
도 7은 본 발명에 의한 화학적 처리장치(도금처리장치)의 실시예 4의 전체 구성도,
도 8은 본 발명에 의한 화학적 처리장치(도금처리장치)의 실시예 5의 전체구성도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10 : 폐쇄형 처리 컵(폐쇄형 도금 처리 컵)
10a, 10b, 20a, 20b : 처리액 유통구(도금액 유통구)
20 : 액 저장 탱크30 : 펌프장치
31, 32 : 펌프30a, 31a, 32a : 토출구
30b, 31b, 32b : 흡입구40 : 처리액 순환로(도금액 순환로)
41, 42, 43 : 파이프44 : 유량 조리개 밸브
45, 46 : 유량제어밸브50 : 피처리 부재(피도금 부재)
51 : 반도체 웨이퍼52 : 비아 홀
53 : 블라인드 홀60 : 처리액(도금액)
110 : 상부 컵120 : 하부 컵
130 : 처리실
본 발명에 의한 화학적 처리장치는, 소정 압력과 유속으로 내부에서 처리액을 유통하면서 피처리 부재에 화학적 처리를 하는 폐쇄형 처리 컵과, 상기 처리액을 저장하는 액 저장 탱크와, 상기 액 저장 탱크로부터 상기 처리액을 상기 폐쇄형 처리 컵에 공급하는 펌프를 구비하고, 상기 펌프가 상기 폐쇄형 처리 컵내의 처리액의 압력과 유속의 적어도 한쪽을 주기적으로 변화시키도록 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 화학적 처리장치는, 상기 펌프가 맥동식 펌프로 구성되고, 이 맥동식 펌프는 상기 폐쇄형 처리 컵내를 유통하는 처리액의 압력과 유속의 적어도 한쪽을 주기적으로 변화시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 화학적 처리장치는, 상기 맥동식 펌프가 벨로우즈(bellows) 펌프로 구성되고, 이 벨로우즈 펌프는 벨로우즈를 주기적으로 맥동시켜 상기 처리액을 상기 폐쇄형 처리 컵에 공급하여, 상기 폐쇄형 처리 컵내를 유통하는 처리액의 압력과 유속의 적어도 한쪽을 주기적으로 변화시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 화학적 처리장치는, 상기 맥동식 펌프가 다이어프램 펌프로 구성되고, 이 다이어프램 펌프는, 다이어프램을 주기적으로 맥동시켜 상기 처리액을 상기 폐쇄형 처리 컵에 공급하고, 상기 폐쇄형 처리 컵내를 유통하는 처리액의 압력과 유속의 적어도 한쪽을 주기적으로 변화시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 화학적 처리장치는, 상기 폐쇄형 처리 컵에 대한 처리액의 공급로와, 상기 폐쇄형 처리 컵에 대한 처리액의 배출로와, 상기 처리액의 배출로에 설치된 유량 조리개 밸브를 더 구비한 것이다.
또한, 본 발명에 의한 화학적 처리장치는, 소정 압력과 유속으로 내부에서 처리액을 유통하면서 피처리 부재에 화학적 처리를 하는 폐쇄형 처리 컵과, 상기 처리액을 저장하는 액 저장 탱크와, 상기 액 저장 탱크로부터 상기 처리액을 상기 폐쇄형 처리 컵에 공급하는 펌프장치를 구비하고, 상기 폐쇄형 처리 컵내의 처리액의 유통방향이 주기적으로 변화하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 화학적 처리장치는, 상기 폐쇄형 처리 컵은 제 1 및 제 2 처리액 유통구를 갖고, 상기 펌프장치는 제 1 및 제 2 펌프를 가지며, 이 제 1 펌프는 상기 폐쇄형 처리 컵내에서 처리액을 상기 제 1 처리액 유통구로부터 상기 제 2 처리액 유통구로 유통시키고, 또한 제 2 펌프는 상기 폐쇄형 처리 컵내에서 처리액을 상기 제 2 처리액 유통구로부터 상기 제 1 처리액 유통구로 유통시키도록 구성되어 있다.
또한, 본 발명에 의한 화학적 처리장치는, 상기 폐쇄형 처리 컵의 제 1, 제 2 처리액 유통구에 각각 이어져 통하는 제 1, 제 2 처리액 유통로와, 이 처리액 유통로들의 각각에 설치된 제 1, 제 2 유량제어밸브를 구비하고, 상기 폐쇄형 처리컵내에서 상기 처리액이 상기 제 1 처리액 유통구로부터 상기 제 2 처리액 유통구로 유통하는 경우에는, 상기 제 2 처리액 유통구에 이어져 통하는 상기 제 2 처리액 유통로에 설치된 상기 제 2 유량제어밸브가 유량 조리개 밸브로 되고, 또한 상기 처리액이 상기 제 2 처리액 유통구로부터 상기 제 1 처리액 유통구로 유통하는 경우에는, 상기 제 1 처리액 유통구에 이어져 통하는 상기 제 1 처리액 유통로에 설치된 상기 제 1 유량제어밸브가 유량 조리개 밸브로 된다.
또한, 본 발명에 의한 화학적 처리장치는, 상기 피처리 부재가 한쪽의 개구가 개방되고 다른 쪽의 개구가 막힌 복수의 블라인드 홀을 갖고, 각 블라인드 홀의 개방된 개구가 유통하는 처리액에 접하도록 하여 상기 피처리 부재를 상기 폐쇄형 처리 컵 내에 배치하고, 각 블라인드 홀의 내표면을 포함하는 표면에 화학적 처리가 행해진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 화학적 처리장치는, 상기 피처리 부재가 반도체 웨이퍼이고, 이 반도체 웨이퍼는 한쪽의 개구가 개방되고 다른 쪽의 개구가 막힌 복수의 비아 홀을 갖고, 각 비아 홀의 개방된 개구가 유통하는 처리액에 접하도록 하여 상기 폐쇄형 처리 컵내에 배치되고, 각 비아 홀의 내표면을 포함하는 표면에 화학적 처리가 행해진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 화학적 처리장치는, 상기 피처리 부재가 프린트 기판으로, 이 프린트 기판은 한쪽의 개구가 개방되고 다른 쪽의 개구가 막힌 복수의 스루홀을 갖고, 각 스루홀의 개방된 개구가 유통하는 처리액에 접하도록 하여 상기폐쇄형 처리 컵내에 배치되고, 각 스루홀의 내표면을 포함하는 표면에 화학적 처리가 행해진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 도금처리장치는, 소정 압력과 유속으로 내부에서 도금액을 유통하면서 피도금 부재를 도금처리하는 폐쇄형 도금 처리 컵과, 상기 도금액을 저장하는 액 저장 탱크와, 상기 액 저장 탱크로부터 상기 도금액을 상기 폐쇄형 도금 처리 컵에 공급하는 펌프를 구비하고, 상기 펌프가 상기 폐쇄형 도금 처리 컵내의 도금액의 압력과 유속의 적어도 한쪽을 주기적으로 변화시키도록 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 도금처리장치는, 상기 펌프가 맥동식 펌프로 구성되고, 이 맥동식 펌프는 상기 폐쇄형 도금 처리 컵내를 유통하는 도금액의 압력과 유속의 적어도 한쪽을 주기적으로 변화시킨 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 도금처리장치는, 상기 맥동식 펌프가 벨로우즈 펌프로 구성되고, 이 벨로우즈 펌프는 벨로우즈를 주기적으로 맥동시켜 상기 도금액을 상기 폐쇄형 도금 처리 컵에 공급하고, 상기 폐쇄형 도금 처리 컵내를 유통하는 도금액의 압력과 유속의 적어도 한쪽을 주기적으로 변화시킨 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 도금처리장치는, 상기 맥동식 펌프가 다이어프램 펌프로 구성되고, 이 다이어프램 펌프는, 다이어프램을 주기적으로 맥동시켜 상기 도금액을 상기 폐쇄형 도금 처리 컵에 공급하고, 상기 폐쇄형 도금 처리 컵내를 유통하는 도금액의 압력과 유속의 적어도 한쪽을 주기적으로 변화시킨 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 도금처리장치는, 상기 폐쇄형 도금 처리 컵에 대한 도금액의 공급로와, 상기 폐쇄형 도금처리 컵에 대한 도금액의 배출로와, 상기 도금액의 배출로에 설치된 유량 조리개 밸브를 더 구비한 것이다.
또한, 본 발명에 의한 도금처리장치는, 소정 압력과 유속으로 내부에서 도금액을 유통하면서 피도금 부재를 도금처리 하는 폐쇄형 도금 처리 컵과, 상기 도금액을 저장하는 액 저장 탱크와, 상기 액 저장 탱크로부터 상기 도금액을 상기 폐쇄형 도금 처리 컵에 공급하는 펌프장치를 구비하고, 상기 폐쇄형 도금 처리 컵내의 도금액의 유통방향이 주기적으로 변화하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 도금처리장치는, 상기 폐쇄형 도금 처리 컵은 제 1, 제 2 도금액 유통구를 갖고, 상기 펌프장치는 제 1, 제 2 펌프를 가지며, 이 제 1 펌프는 상기 폐쇄형 도금 처리 컵내에서 도금액을 상기 제 1 도금액 유통구로부터 상기 제 2 도금액 유통구로 유통시키고, 또한 제 2 펌프는 상기 폐쇄형 도금 처리 컵내에서 도금액을 상기 제 2 도금액 유통구로부터 상기 제 1 도금액 유통구로 유통시키도록 구성된 것이다.
또한, 본 발명에 의한 도금처리장치는, 상기 폐쇄형 도금 처리 컵의 제 1, 제 2 도금액 유통구에 각각 이어져 통하는 제 1, 제 2 도금액 유통로와, 이 도금액 유통로들의 각각에 설치된 제 1, 제 2 유량제어밸브를 구비하고, 상기 폐쇄형 도금 처리 컵내에서, 상기 도금액이 상기 제 1 도금액 유통구로부터 상기 제 2 도금액 유통구로 유통하는 경우에는, 상기 제 2 도금액 유통구에 이어져 통하는 상기 제 2 도금액 유통로에 설치된 상기 제 2 유량제어밸브가 유량 조리개 밸브로 되고, 또한상기 도금액이 상기 제 2 도금액 유통구로부터 상기 제 1 도금액 유통구로 유통하는 경우에는, 상기 제 1 도금액 유통구에 이어져 통하는 상기 제 1 도금액 유통로에 설치된 상기 제 1 유량제어밸브가 유량 조리개 밸브로 된 것이다.
또한, 본 발명에 의한 도금처리장치는, 상기 피도금 부재가 한쪽의 개구가 개방되고 다른 쪽의 개구가 막힌 복수의 블라인드 홀을 갖고, 각 블라인드 홀의 개방된 개구가 유통하는 도금액에 접하도록 하여 상기 피도금 부재를 상기 폐쇄형 도금 처리 컵내에 배치하고, 각 블라인드 홀의 내표면을 포함하는 표면에 도금이 행해진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 도금처리장치는, 상기 피도금 부재가 반도체 웨이퍼 로, 이 반도체 웨이퍼는 한쪽의 개구가 개방되고 다른 쪽의 개구가 막힌 복수의 비아 홀을 갖고, 각 비아 홀의 개방된 개구가 유통하는 도금액에 접하도록 하여 상기 폐쇄형 도금 처리 컵내에 배치되고, 각 비아 홀의 내표면을 포함하는 표면에 도금이 행해진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 도금처리장치는, 상기 피도금 부재가 프린트 기판으로, 이 프린트 기판은 한쪽의 개구가 개방되고 다른 쪽의 개구가 막힌 복수의 스루홀을 갖고, 각 스루홀의 개방된 개구가 유통하는 도금액에 접하도록 하여 상기 폐쇄형 도금 처리 컵내에 배치되고, 각 스루홀의 내표면을 포함하는 표면에 도금이 행해진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 화학적 처리방법은, 한쪽의 개구가 개방되고 다른 쪽의 개구가 막힌 복수의 블라인드 홀을 갖는 피처리 부재에 대하여, 상기 각 블라인드 홀의 내표면을 포함하는 표면에 화학적 처리를 하는 화학적 처리방법에 있어서, 폐쇄형 처리 컵내에 처리액을 소정 압력과 유속으로 유통시키는 것, 상기 각 블라인드 홀의 개방된 한쪽의 개구가 처리액에 접하도록 하여 상기 폐쇄형 처리 컵내에 상기 피처리 부재를 배치하는 것, 및 상기 폐쇄형 처리 컵내를 유통하는 처리액의 압력과 유속의 적어도 한쪽을 주기적으로 변화시키는 것을 포함한다.
또한, 본 발명에 의한 화학적 처리방법은, 한쪽의 개구가 개방되고 다른 쪽의 개구가 막힌 복수의 블라인드 홀을 갖는 피처리 부재에 대하여, 상기 각 블라인드 홀의 내표면을 포함하는 표면에 화학적 처리를 하는 화학적 처리방법에 있어서, 폐쇄형 처리 컵내에 처리액을 소정 압력과 유속으로 유통시키는 것, 상기 각 블라인드 홀의 개방된 한쪽의 개구가 처리액에 접하도록 하여 상기 폐쇄형 처리 컵내에 상기 피처리 부재를 배치하는 것, 및 상기 폐쇄형 처리 컵내를 유통하는 처리액의 유통방향을 주기적으로 바꾸는 것을 포함한다.
또한, 본 발명에 의한 반도체장치의 제조방법은, 반도체 기판을 관통하는 비아 홀을 갖는 반도체장치의 제조방법에 있어서, 상기 비아 홀의 내표면을 포함하는 표면에 화학적 처리를 하는 화학적 처리공정을 갖고, 이 화학적 처리공정이, 폐쇄형 처리 컵내에 처리액을 소정 압력과 유속으로 유통시키는 것, 상기 각 비아 홀의 한쪽의 개구를 개방하고 다른 쪽의 개구를 막은 상태에서 그 개방된 개구가 처리액에 접하도록 하여 상기 폐쇄형 처리 컵내에 상기 반도체 기판을 포함한 반도체 웨이퍼를 배치하는 것, 및 상기 폐쇄형 처리 컵내를 유통하는 처리액의 압력과 유속의 적어도 한쪽을 주기적으로 변화시키는 것을 포함한다.
또한, 본 발명에 의한 반도체장치의 제조방법은, 반도체 기판을 관통하는 비아 홀을 갖는 반도체장치의 제조방법에 있어서, 상기 비아 홀의 내표면을 포함하는 표면에 화학적 처리를 하는 화학적 처리공정을 갖고, 이 화학적 처리공정이, 폐쇄형 처리 컵 내에 처리액을 소정 압력과 유속으로 유통시키는 것, 상기 각 비아 홀 한쪽의 개구를 개방하고 다른 쪽의 개구를 막은 상태에서 그 개방된 개구가 처리액에 접하도록 하여 상기 폐쇄형 처리 컵내에 상기 반도체 기판을 포함한 반도체 웨이퍼를 배치하는 것, 및 상기 폐쇄형 처리 컵내를 유통하는 처리액의 유통방향을 주기적으로 변화시키는 것을 포함한다.
또한, 본 발명에 의한 프린트 기판의 제조방법은, 기판을 관통하는 스루홀을 갖는 프린트 기판의 제조방법에 있어서, 상기 스루홀의 내표면을 포함하는 표면에 화학적 처리를 하는 화학적 처리공정을 갖고, 이 화학적 처리공정이, 폐쇄형 처리 컵내에 처리액을 소정 압력과 유속으로 유통시키는 것, 상기 각 스루홀 한쪽의 개구를 개방하고 다른 쪽의 개구를 막은 상태에서 그 개방된 개구가 처리액에 접하도록 하여 상기 폐쇄형 처리 컵내에 상기 기판을 배치하는 것, 및 상기 폐쇄형 처리 컵내를 유통하는 처리액의 압력과 유속의 적어도 한쪽을 주기적으로 변화시키는 것을 포함한다.
또한, 본 발명에 의한 프린트 기판의 제조방법은, 기판을 관통하는 스루홀을 갖는 프린트 기판의 제조방법에 있어서, 상기 스루홀의 내표면을 포함하는 표면에 화학적 처리를 하는 화학적 처리공정을 갖고, 이 화학적 처리공정이, 폐쇄형 처리 컵내에 처리액을 소정 압력과 유속으로 유통시키는 것, 상기 각 스루홀 한쪽의 개구를 개방하고 다른 쪽의 개구를 막은 상태에서 그 개방된 개구가 처리액에 접하도록 하여 상기 폐쇄형 처리 컵내에 상기 기판을 배치하는 것, 및 상기 폐쇄형 처리 컵내를 유통하는 처리액의 유통방향을 주기적으로 변화시키는 것을 포함한다.
또한, 본 발명에 의한 도금처리방법은, 한쪽의 개구가 개방되고 다른 쪽의 개구가 막힌 복수의 블라인드 홀을 갖는 피도금 부재에 대하여, 상기 각 블라인드홀의 내표면을 포함하는 표면에 도금을 하는 도금처리방법에 있어서, 폐쇄형 도금처리 컵내에 도금액을 소정 압력과 유속으로 유통시키는 것, 상기 각 블라인드 홀의 개방된 한쪽의 개구가 도금액에 접하도록 하여 상기 폐쇄형 도금 처리 컵내에 상기 피도금 부재를 배치하는 것, 및 상기 폐쇄형 도금 처리 컵내를 유통하는 도금액의 압력과 유속의 적어도 한쪽을 주기적으로 변화시키는 것을 포함한다.
또한, 본 발명에 의한 도금처리방법은, 한쪽의 개구가 개방되고 다른 쪽의 개구가 막힌 복수의 블라인드 홀을 갖는 피도금 부재에 대하여, 상기 각 블라인드 홀의 내표면을 포함하는 표면을 도금하는 도금처리방법에 있어서, 폐쇄형 도금 처리 컵내에 도금액을 소정 압력과 유속으로 유통시키는 것, 상기 각 블라인드 홀의 개방된 한쪽의 개구가 도금액에 접하도록 하여 상기 폐쇄형 도금 처리 컵내에 상기 피도금 부재를 배치하는 것, 및 상기 폐쇄형 도금 처리 컵내를 유통하는 도금액의 유통방향을 주기적으로 바꾸는 것을 포함한다.
또한, 본 발명에 의한 반도체장치의 제조방법은, 반도체 기판을 관통하는 비아 홀을 갖는 반도체장치의 제조방법에 있어서, 상기 비아 홀의 내표면을 포함하는 표면을 도금처리 하는 도금공정을 갖고, 이 도금공정이, 폐쇄형 도금 처리 컵내에도금액을 소정 압력과 유속으로 유통시키는 것, 상기 각 비아 홀 한쪽의 개구를 개방하고 다른 쪽의 개구를 막은 상태에서 그 개방된 개구가 도금액에 접하도록 하여 상기 폐쇄형 도금 처리 컵내에 상기 반도체 기판을 포함한 반도체 웨이퍼를 배치하는 것, 및 상기 폐쇄형 도금 처리 컵내를 유통하는 도금액의 압력과 유속의 적어도 한쪽을 주기적으로 변화시키는 것을 포함한다.
또한, 본 발명에 의한 반도체장치의 제조방법은, 반도체 기판을 관통하는 비아 홀을 갖는 반도체장치의 제조방법에 있어서, 상기 비아 홀의 내표면을 포함하는 표면에 도금처리를 하는 도금공정을 갖고, 이 도금공정이, 폐쇄형 도금 처리 컵내에 도금액을 소정 압력과 유속으로 유통시키는 것, 상기 각 비아 홀 한쪽의 개구를 개방하고 다른 쪽의 개구를 막은 상태에서 그 개방된 개구가 도금액에 접하도록 하여 상기 폐쇄형 도금 처리 컵내에 상기 반도체 기판을 포함한 반도체 웨이퍼를 배치하는 것, 및 상기 폐쇄형 도금 처리 컵내를 유통하는 도금액의 유통방향을 주기적으로 변화시키는 것을 포함한다.
또한, 본 발명에 의한 프린트 기판의 제조방법은, 기판을 관통하는 스루홀을 갖는 프린트 기판의 제조방법에 있어서, 상기 스루홀의 내표면을 포함하는 표면을 도금처리 하는 도금공정을 갖고, 이 도금공정이, 폐쇄형 도금 처리 컵내에 도금액을 소정 압력과 유속으로 유통시키는 것, 상기 각 스루홀 한쪽의 개구를 개방하고 다른 쪽의 개구를 막은 상태에서 그 개방된 개구가 도금액에 접하도록 하여 상기 폐쇄형 도금 처리 컵내에 상기 기판을 배치하는 것, 및 상기 폐쇄형 도금 처리 컵내를 유통하는 도금액의 압력과 유속의 적어도 한쪽을 주기적으로 변화시키는 것을포함한다.
또한, 본 발명에 의한 프린트 기판의 제조방법은, 기판을 관통하는 스루홀을 갖는 프린트 기판의 제조방법에 있어서, 상기 스루홀의 내표면을 포함하는 표면을 도금처리 하는 도금공정을 갖고, 이 도금공정이, 폐쇄형 도금 처리 컵내에 도금액을 소정 압력과 유속으로 유통시키는 것, 상기 각 스루홀 한쪽의 개구를 개방하고 다른 쪽의 개구를 막은 상태에서 그 개방된 개구가 도금액에 접하도록 하여 상기 폐쇄형 도금 처리 컵내에 상기 기판을 배치하는 것, 및 상기 폐쇄형 도금 처리 컵내를 유통하는 도금액의 유통방향을 주기적으로 변화시키는 것을 포함한다.
또한, 본 발명에 의한 찌꺼기 제거처리방법은, 한쪽의 개구가 개방되고 다른 쪽의 개구가 막힌 복수의 블라인드 홀을 갖는 피처리 부재에 대하여, 상기 각 블라인드 홀의 내표면을 포함하는 표면을 찌꺼기 제거처리 하는 찌꺼기 제거처리방법에 있어서, 폐쇄형 처리 컵내에 처리액을 소정 압력과 유속으로 유통시키는 것, 상기 각 블라인드 홀의 개방된 한쪽의 개구가 처리액에 접하도록 하여 상기 폐쇄형 처리 컵내에 상기 피처리 부재를 배치하는 것, 및 상기 폐쇄형 처리 컵내를 유통하는 처리액의 압력과 유속의 적어도 한쪽을 주기적으로 변화시키는 것을 포함한다.
또한, 본 발명에 의한 찌꺼기 제거처리방법은, 한쪽의 개구가 개방되고 다른 쪽의 개구가 막힌 복수의 블라인드 홀을 갖는 피처리 부재에 대하여, 상기 각 블라인드 홀의 내표면을 포함하는 표면을 찌꺼기 제거처리 하는 찌꺼기 제거처리방법에 있어서, 폐쇄형 처리 컵내에 처리액을 소정 압력과 유속으로 유통시키는 것, 상기 각 블라인드 홀의 개방된 한쪽의 개구가 처리액에 접하도록 하여 상기 폐쇄형처리 컵내에 상기 피처리 부재를 배치하는 것, 및 상기 폐쇄형 처리 컵내를 유통하는 처리액의 유통방향을 주기적으로 바꾸는 것을 포함한다.
또한, 본 발명에 의한 반도체장치의 제조방법은, 반도체 기판을 관통하는 비아 홀을 갖는 반도체장치의 제조방법에 있어서, 상기 비아 홀의 내표면을 포함하는 표면을 찌꺼기 제거처리 하는 찌꺼기 제거처리공정을 갖고, 이 찌꺼기 제거처리공정이, 폐쇄형 처리 컵내에 처리액을 소정 압력과 유속으로 유통시키는 것, 상기 각 비아 홀 한쪽의 개구를 개방하고 다른 쪽의 개구를 막은 상태에서 그 개방된 개구가 처리액에 접하도록 하여 상기 폐쇄형 처리 컵내에 상기 반도체 기판을 포함한 반도체 웨이퍼를 배치하는 것, 및 상기 폐쇄형 처리 컵내를 유통하는 처리액의 압력과 유속의 적어도 한쪽을 주기적으로 변화시키는 것을 포함한다.
또한, 본 발명에 의한 반도체장치의 제조방법은, 반도체 기판을 관통하는 비아 홀을 갖는 반도체장치의 제조방법에 있어서, 상기 비아 홀의 내표면을 포함하는 표면을 찌꺼기 제거처리를 하는 찌꺼기 제거처리공정을 갖고, 이 찌꺼기 제거처리공정이, 폐쇄형 처리 컵내에 처리액을 소정 압력과 유속으로 유통시키는 것, 상기 각 비아 홀 한쪽의 개구를 개방하고 다른 쪽의 개구를 막은 상태에서 그 개방된 개구가 처리액에 접하도록 하여 상기 폐쇄형 처리 컵내에 상기 반도체 기판을 포함한 반도체 웨이퍼를 배치하는 것, 및 상기 폐쇄형 처리 컵내를 유통하는 처리액의 유통방향을 주기적으로 변화시키는 것을 포함한다.
[발명의 실시예]
(실시예 1)
도 1은 본 발명에 의한 도금처리장치의 실시예 1을 나타낸 전체 구성도이다. 이 도금처리장치는, 폐쇄형 도금 처리 컵(10)과, 도금액을 저장하는 액 저장 탱크(20)와, 도금액을 폐쇄형 도금 처리 컵(10)에 공급하는 펌프장치(30)와, 이들을 포함한 도금액 순환로(40)를 갖는다.
폐쇄형 도금 처리 컵(10)에는, 그 내부의 처리실에 이어져 통하는 한 쌍의 도금액 유통구(10a, 10b)가 부설되고, 도금액 유통구(10a)가 도금액 공급구를, 도금액 유통구(10b)가 도금액 배출구를 구성한다. 액 저장 탱크(20)는, 도금액 유통구(20a, 20b)를 갖고, 펌프장치(30)는 도금액의 토출구(30a)와 흡입구(30b)를 갖고 있다. 펌프장치(30)의 토출구(30a)는, 파이프 41에 의해서 폐쇄형 도금 처리 컵(10)의 도금액 공급구(10a)에 접속되고, 이 파이프 41은 폐쇄형 도금 처리 컵(10)에 대한 도금액 공급로를 구성한다. 폐쇄형 도금액 처리 컵(10)의 도금액 배출구(10b)는 파이프 42에 의해서 액 저장 탱크(20)의 유통구(20a)에 접속되고, 이 파이프 42는 폐쇄형 도금 처리 컵(10)에 대한 도금액 배출로를 구성한다. 액 저장 탱크(20)의 유통구(20b)는 파이프 43에 의해 펌프장치(30)의 흡입구(30b)에 접속되어 있다. 액 저장 탱크(20)에는 도금액(60)이 저장되어 있다.
폐쇄형 도금 처리 컵(10)의 구체예가 도 2에 도시되어 있다. 이 폐쇄형 도금 처리 컵(10)은, 상부 컵(110)과 하부 컵(120)을 갖고, 이 컵들(110, 120)에 의해서 폐쇄된 처리실(130)이 구성된다. 상부 컵(110)은 하부가 개방된 용기로, 그 상부 중앙에는 도금액 유통구(10a)가 부설되고, 또한, 그 양측에는 도금액 유통구(10b)가 부설되어 있다. 도금액 유통구(10a)는 도금액 공급구로, 그 하부에는 도금액 분출부(111)가 배치되어 있다. 이 도금액 분출부(111)는, 하부를 개방한 통형 부재로 구성되고, 그 개방단에는, 다수의 도금액 분출 구멍(112)을 갖는 도금액 분출판(113)이 설치되어 있고, 이 도금액 분출판(113)에는, 메쉬 애노드전극(114)이 부설되어 있다. 상부 컵(110)의 하부에는, 컵내의 도금액을 회수 또는 세정물을 배출하는 드레인 배관(115)이 설치된다. 도금액 분출부(111)의 하단은 간격 d를 통해 피도금 부재(50)의 상표면에 대향해두고, 그 간격 d를 바꿈으로써, 컵(10) 내의 액압을 바꿀 수 있다.
하부 컵(120)은, 판형으로 구성되고, 상부 컵(110)의 저부를 막도록 상부 컵(110)과 조합된다. 하부 컵(120)의 중앙에는, 피도금 부재(50)를 얹어 놓는 오목부(121)가 형성되어 있다. 이 피도금 부재(50)는, 예를 들면 반도체 웨이퍼, 프린트 기판이다. 이 피도금 부재(50)의 외주부의 상면과 상부 컵(110)의 저면과의 사이에는, 링 형상의 밀봉부재(122)가 배치되고, 처리실(130)에서 도금액이 누출하지 않도록 처리실(130)을 밀봉하고 있다. 또한, 이 밀봉부재(122)의 외주에는, 동일 링 형상의 보조 밀봉부재(123)가 배치되고, 이 보조 밀봉부재(123)는 상부 컵(110)의 저면과 하부 컵(120)의 사이에 끼워진다.
링 형상의 밀봉부재(122)에는, 도 3에 확대하여 도시한 것처럼, 캐소드 콘택(124)이 부설되어 있다. 이 캐소드 콘택(124)은, 링 형상의 밀봉부재(122)의 복수의 부분에 밀봉부재(122)를 관통하도록 부설된 바늘 또는 와이어로, 피도금 부재(50)에 점접촉하여, 그것에 캐소드전위를 공급한다. 이때, 도금을 위한 직류전원은 미도시되었지만, 그 정극은 메쉬 애노드전극(114)에 접속되고, 그 부극이 캐소드 콘택(124)에 접속되어 있다. 상부 컵(110)의 저부에는, 가스 또는 순수한 물 분출에 의한 밀봉부재(122)의 릴리스(release, 116)가 설치되고, 가스 또는 순수한 물 등의 공급원에 이어져 통한다.
도 4는 실시예 1을 사용하여 피도금 부재(50)에 도금처리를 하는 도금처리방법의 도금층 형성공정을 나타낸다. 또한, 이 도 4는 반도체장치의 제조방법에서의 도금공정을 나타낸다. 이 도금공정에서, 피도금 부재(50)는, 예를 들면 반도체 웨이퍼로, 예를 들면 실리콘, 갈륨비소 등으로 구성된 반도체 기판(51)을 갖는다. 이 반도체 기판(51)은, 다수의 반도체 기판부분을 포함하고 있지만, 도 4에는 2개의 반도체 기판부분(51A, 51B)이 가상선으로 분리하여 도시되어 있다. 이들의 반도체 기판부분(51A, 51B)은, 완성된 반도체장치에 있어서는, 가상선의 위치에서 개개로 분리되어 칩이라고 불리는 각 반도체장치의 반도체 기판이 된다. 도금액은 부호60으로 도시되어 있다.
반도체 웨이퍼(50)는, 각각의 반도체 기판부분(51A, 51B)에 비아 홀(52)이 되는 블라인드 홀(53)을 포함하고 있다. 이 각 블라인드 홀(53)은, 하단이 막히고, 상단의 개구가 개방된 상태에서 도금처리가 된다. 반도체 웨이퍼(50)는, 각 블라인드 홀(53)의 상단의 개방된 개구가 위를 향하고, 유통하는 도금액(60)과 접하도록 하여, 폐쇄형 도금 처리 컵(10)의 처리실(130)에 배치된다. 이 각 블라인드 홀(53)의 상단의 개방된 개구가 위를 향하도록 배치하는 방식은, 페이스 업 방식이라고 한다.
이 페이스 업 방식은, 각 블라인드 홀(53)의 개방된 개구를 아래로 향하는 페이스 다운 방식과 비교하여, 도금처리 중 각 블라인드 홀(53)내에서의 기포 발생을 적게 하는 데 유효하다. 페이스 다운 방식에서는, 각 블라인드 홀(53)의 막힌 개구가 위를 향하기 때문에, 블라인드 홀(53)내에 기포가 포착되어 체류할 위험이 높다.
반도체 웨이퍼(50)의 각 블라인드 홀(53)의 내표면(53a)을 포함하는 상면에는, 얇은 전원 공급층(54)이 미리 형성되어 있고, 이 전원 공급층(54)에 캐소드 콘택(124)으로부터의 캐소드전위가 공급된다. 그 결과, 도금층(70)은 이 전원 공급층(54) 위에 형성된다. 이때, 반도체 웨이퍼(50)는, 도금처리가 완료된 후, 그 저부가 예를 들면 연마에 의해서 제거되고, 각 비아 홀(52)이 관통구멍이 되는 상태까지 얇게 된다. 이때, 도 5와 같이, 얇게 한 후에 비아 홀을 형성하는 경우에는, 비아 홀의 형성 전에 연마 등에 의해 반도체 웨이퍼가 얇게 된다.
페이스 업 방식의 도금처리장치에 있어서도, 블라인드 홀(53)내에 기포(61)가 발생하여 체류하는 경우가 있다. 반도체 웨이퍼(50)에서, 높은 애스펙트비를 가진 비아 홀을 형성하는데는 블라인드 홀(53)의 폭이 작고, 그 깊이가 커지므로, 기포(61)가 발생하고, 이것이 동일 장소에 체류할 위험이 늘어난다. 도 4a는 좌측의 블라인드 홀(53)에 기포(61)가 발생하여 이것이 도금처리 중 체류하면, 도 4b의 도금 결함부(71)가 발생하는 것을 나타낸 것이다.
이때, 갈륨비소로 이루어진 반도체 웨이퍼(50)에 대하여, 금(Au) 도금층(70)을 형성하는 경우, 도금액(60)으로서는, 아황산계 도금액 또는 시안계 도금액이 사용된다. 아황산계 도금액은, 예를 들면, 아황산금나트륨 및 아황산나트륨을 주성분으로 한 것이고, 시안계 도금액은, 예를 들면, 시안화금나트륨을 주성분으로 한 것이다. 이 도금액(60)의 도금처리중 온도는, 40 내지 70℃, 예를 들면 50℃, 또는 65℃가 추장값이다. 도금액(60)의 예를 들면, 65℃에서의 동점도(dynamic viscosity)는, 예를 들면 0.6 내지 0.8 평방 밀리미터/초이다.
폐쇄형 도금 처리 컵(10)은, 그 내부의 처리실(130)에서, 도금액에 소정 압력과 유속을 공급하는데 유효하고, 이 폐쇄형 도금 처리 컵(10) 사용에 의해서 블라인드 홀(53)에서의 기포(61)의 발생과 체류를 적게 할 수 있다. 본 발명에 의한 도금처리장치에서는, 폐쇄형 도금 처리 컵(10) 내부의 처리실(130)에서의 도금액의 압력은, 예를 들면 1000 파스칼 이상의 높은 압력으로 한다. 이 높은 압력은, 블라인드 홀(53)에서의 기포(61)의 발생과 체류를 적게 하는 데 유효하다.
본 발명의 실시예 1에 있어서, 폐쇄형 도금 처리 컵(10)의 처리실(130)에 도금액을 공급하는 펌프장치(30)로서, 맥동식 펌프가 사용된다. 이 맥동식 펌프(30)로서는, 구체적으로는, 벨로우즈 펌프 또는 다이어프램 펌프가 사용된다. 벨로우즈 펌프는, 그 벨로우즈의 맥동에 의해서 도금액을 폐쇄형 도금 처리 컵의 처리실(130)에 눌러 넣음으로써, 처리실(130)에서의 도금액의 압력 및 유속은 그 맥동 주기에 따라 주기적으로 변동한다. 또한, 다이어프램 펌프라도, 다이어프램의 맥동에 따라 마찬가지로 처리실(130)에서의 도금액의 압력 및 유속이 주기적으로 변동한다. 이들의 벨로우즈 펌프 또는 다이어프램 펌프에서는, 처리실(130)에서의 도금액의 압력은 펄스형으로 맥동주기로 변화된다.
이 펌프장치(30)에 맥동식 펌프를 사용하여 처리실(130)에서의 도금액의 압력, 유속을 주기적으로 변화시키는 도금처리장치 및 도금처리방법은, 블라인드 홀(53)내에서의 기포(61)의 발생을 적게 하여 그 체류를 적게 하는 데 유효하다. 특히, 기포(61)의 체류란, 발생한 기포(61)가 도금처리 중 같은 장소에 멈추는 것을 의미하지만, 맥동식 펌프(30)에 의한 처리실(130)의 도금액의 압력과 유속의 주기적인 변화는, 발생된 기포(61)를 발생한 장소에서 배출하여 같은 장소에 체류하는 것을 방지하는 데 효과가 있다. 반도체장치의 제조방법에서는, 도금결함을 적게 할 수 있고, 이 도금결함의 감소에 의해서 이 도금공정을 거쳐 제조되는 반도체장치의 제조 수율을 향상하고, 또는 반도체장치의 성능 향상을 꾀할 수 있다.
구체적으로는, 펌프(30)로서, 벨로우즈 펌프를 사용하여 그 토출구(30a)에서의 도금액 압력을 0.12메가 파스칼(MPa)로 하고, 도금액을 13리터/분의 유속으로 유통시키는 것으로 하여, 벨로우즈 펌프의 맥동주기를 68쇼트/분으로 한 것에서, 기포(61)의 체류에 의한 도금결함을 완전히 해소할 수 있었다. 이때, 처리실(130)에서의 도금액의 압력은, 도 2에서의 간격 거리 d, 즉 도금액 분출부(111)의 하단과 피도금 부재(50)와의 간격 거리에도 의존하기 때문에, 이 거리 d를 5 내지 6 밀리미터로 설정하였다.
(실시예 2)
이 실시예 2는 본 발명에 의한 도금처리방법이 공정순서로 도시된다. 이 도금처리방법에서는, 실시예 1에 나타낸 도금처리장치가 사용된다.
또한, 이 실시예 2는, 반도체장치의 제조방법에서의 도금공정을 나타내고 있다. 이 실시예 2에서는, 각 블라인드 홀(53)의 일단을 덮개부재로 부분적으로 덮은 반도체 웨이퍼(50A)가 사용된다. 도 5a 내지 도 5d는, 이 실시예 2에 있어서 이러한 블라인드 홀(53)을 가진 반도체 웨이퍼(50A)의 도금준비공정에서 도금처리공정까지의 공정을 나타낸다.
도 5a는 준비의 제 1 공정으로, 예를 들면 갈륨비소로 이루어진 30 내지 150 미크론미터 두께의 반도체 기판(51)의 하표면, 즉 이면의 소정부분에 금(Au) 등으로 이루어진 덮개부재(55)를 접합하여 형성한 상태이다. 덮개부재(55)는, 각 비아 홀(52)을 형성하는 위치에 부착된다. 도 5b는 준비의 제 2 공정으로, 반도체 기판(51)의 상표면에 레지스트막(56)을 형성한 상태를 나타낸다. 이 레지스트막(56)에는, 각 비아 홀을 형성하는 위치에 개구(56a)가 형성되고, 이 상태에서 에칭처리를 하여 비아 홀(52)이 형성된다. 이 각 비아 홀(52)은, 반도체 기판(51)을 관통하도록 형성되지만, 그 하단의 개구는 덮개부재(55)에 의해서 막히어 블라인드 홀(53)을 구성한다. 도 5c는, 준비의 제 3 공정으로, 레지스트막(56)은 제거되고, 블라인드 홀(53)의 내표면(53a)을 포함하는 반도체 기판(51)의 상표면에 얇은 전원 공급층(54)이 형성된다. 이 전원 공급층(54)은, 예를 들면 니켈(Ni)/금(Au), 티타늄(Ti)/금(Au) 또는 크롬(Cr)/금(Au)의 박층이고, 스퍼터법 또는 무전해 도금법에 의해서 형성된다.
도 5d는 도금공정을 나타낸다. 예를 들면, 금(Au)으로 이루어진 도금층(70)이, 폐쇄형 도금 처리 컵(10)의 처리실(130)에서 형성된다. 이 도금공정에서, 반도체 기판(51)은, 블라인드 홀(53)의 개방된 개구가 위를 향하여 처리실(130)내에서 유통하는 도금액과 접한 상태에서 도금처리된다. 펌프장치(30)에는, 맥동식 펌프가 사용되고, 처리실(130)에서의 도금액의 압력과 유속이 그 맥동주기로 변동시켜져 기포(61)의 체류가 해소된다.
프린트 기판의 제조방법도 도 5와 마찬가지다. 프린트 기판은 절연판으로 구성되고, 그 한 쌍의 주 표면에는, 소정의 회로패턴이 구리층 등으로 형성되고, 아울러 소정부분에는, 절연판을 관통하도록 스루홀이 형성된다. 이 스루홀이 블라인드 홀로 된 상태에서, 도 5d와 마찬가지로 하여 도금처리가 행하여져, 스루홀의 내표면의 도금층이 양 주표면의 소정의 회로 패턴을 서로 전기적으로 접속하는 결과가 된다. 프린트 기판은, 복수의 스루홀의 한쪽의 개구를 개방하고, 다른 쪽의 개구를 막은 도 5c와 같은 블라인드 홀의 상태에서, 그 한쪽의 개방된 개구가 도금액에 접촉하도록 하여, 폐쇄형 도금 컵(10)의 처리실(130)에 상향으로 배치되고, 도금처리된다. 펌프(30)의 맥동이, 블라인드 홀내에 체류하는 기포를 효과적으로 배출하여 도금결함을 적게 한다. 이 도금결함을 적게 하는 방법에 의해서, 프린트 기판의 제조 수율이 향상하거나 또는 프린트 기판의 성능 향상을 꾀할 수 있다.
(실시예 3)
도 6은 본 발명에 의한 도금처리장치의 실시예 3의 전체 구성도이다. 이 실시예 3의 도금장치는, 본 발명의 도금처리방법에 사용되고, 본 발명에 의한 반도체장치의 제조방법, 프린트 기판의 제조방법에서도 그 도금공정으로 사용된다. 이 실시예 3에서는, 도 1에 나타낸 실시예 1의 도금처리장치를 더욱 개량할 수 있다. 도 1과 동일 부분은 동일 부호로 도시하고 있다. 이 실시예 3에서는, 폐쇄형 도금 처리 컵(10)의 도금액 유통구(10b), 즉 도금액 배출구에 유량 조리개 밸브(44)가 설치된다.
유량 조리개 밸브(44)는, 폐쇄형 도금 처리 컵(10)의 도금액 배출구(10b)에서의 도금액의 유량을 제한하고, 폐쇄형 도금 처리 컵(10)의 처리실(130)의 내압을 높게 한다. 이 유량 조리개 밸브(44)에 의해서, 처리실(130)에서의 도금액 압력을 높게 조정하는 것이 용이해져, 에어트랩에 의한 도금 결함부의 발생을 해소하는 데 효과가 있다. 이 유량 조리개 밸브(44)는, 도금액 배출구(10b)에 한하지 않고, 그것과 액 저장 탱크(20)를 접속하는 파이프(42)에 설치할 수도 있다. 단, 도금액 배출구(10b)에 가까울수록 그 효과는 크다.
(실시예 4)
도 7은 본 발명에 의한 도금처리장치의 실시예 4의 전체 구성도이다. 이 실시예 4의 도금장치는, 본 발명의 도금처리방법에 사용되고, 또한 본 발명에 의한 반도체장치의 제조방법, 프린트 기판의 제조방법에서도 그 도금공정으로 사용된다. 이 실시예 4에서는, 폐쇄형 도금 처리 컵(10)에 도금액을 공급하는 펌프장치(30)로서, 2개의 펌프(31, 32)가 사용된다. 펌프(31, 32)는 모두 비맥동식 펌프로, 구체적으로는 마그넷 펌프라고 불리는 것으로서, 모터와 같은 원리로 회전자를 회전시켜, 도금액에 압력을 가하여 연속적으로 토출하는 것이다. 도금액은 맥동식과는 달리, 연속적으로 토출구(31a, 32a)로부터 토출된다. 이때, 부호 31b, 32b는 펌프 31, 32의 흡입구이다.
펌프(31, 32)는, 폐쇄형 도금 처리 컵(10)의 처리실(130)에 대하여 서로 역방향으로 도금액을 공급하도록 접속된다. 펌프 31의 토출구 31a는 파이프 41에 의해서 도금액 유통구 10a에 접속되고, 또한 펌프 32의 토출구 32a는 파이프 42에 의해서 도금액 유통구 10b에 접속된다. 결과적으로, 처리실(130)에서, 펌프 31은 그 구동시에 도금액 유통구 10a에서 10b로 향하는 화살표 A의 방향에 도금액을 유통시키고, 또한 펌프 32는 그 구동시에 도금액 유통구 10b에서 10a로 향하는 화살표 B의 방향에 도금액을 유통시킨다.
펌프 31, 32는, 교대로 간헐적으로 구동된다. 펌프 31이 구동될 때에는 펌프 32는 중지되고, 펌프 32가 구동될 때에는 펌프 31은 중지된다. 그 결과로서, 처리실(130)에서의 도금액의 유통방향은 주기적으로 역전한다. 이 유통방향의 역전은, 처리실(130)에서, 피도금 부재(50)의 블라인드 홀(53)에 접하여 유통하는 도금액의 압력과 유속을 역전시키고, 블라인드 홀(53)에 있어서의 기포의 발생과 체류를 해소하는 데 효과가 있다. 이 처리실(130)에서의 도금액의 유통방향의 전환은, 도금액의 한쪽의 유통방향을 플러스로 하였을 때, 그 도금액의 압력과 유속을 플러스로부터 마이너스까지 크게 변화시키기 때문에, 블라인드 홀(53)로부터 기포를 배출하는 데 유효하다.
(실시예 5)
도 8은 본 발명에 의한 도금처리장치의 실시예 5의 전체 구성도이다. 이 실시예 5의 도금장치도, 본 발명의 도금처리방법에 사용되고, 또한 본 발명에 의한 반도체장치의 제조방법, 프린트 기판의 제조방법에서도 그 도금공정으로 사용된다. 이 실시예 5에서는, 도 7에 나타낸 도금처리장치를 더욱 개량할 수 있다. 도 7의 실시예 4와 동일한 부분은 동일한 부호로 도시한다. 이 실시예 5에서는, 폐쇄형 도금 처리 컵(10)의 도금액 유통구(10a, 10b)에 각각 유량제어밸브(45, 46)가 설치된다. 이 유량제어밸브들(45, 46)은, 예를 들면, 전자제어밸브에 있어서, 전기적으로 유량을 제어할 수 있고, 펌프(31, 32)의 교대 구동에 동기하여 그 유량이 제어된다.
펌프(31)가 구동될 때에는, 유통구(10b)에 설치된 유량제어밸브(46)가 유량 조리개 밸브로 되고, 처리실(130)로부터 도금액을 배출하는 도금액 유통구(10b)의 압력을 높게 한다. 반대로, 펌프(32)가 구동될 때에는, 유통구(10a)에 설치된 유량제어밸브(45)가 유량 조리개 밸브로 되고, 처리실(130)로부터 도금액을 배출하는 도금액 유통구(10a)의 압력을 높게 한다. 이 유량제어밸브(45, 46)에 의해 처리실 (130)에서 도금액을 보다 높은 압력으로 조정하는 것이 용이해져, 그 도금액의 유통방향의 전환과 동시에, 블라인드 홀(53)로부터 효과적으로 기포를 배출한다.
(실시예 6)
이 실시예 6은 반도체장치의 비아 홀의 내표면을 포함하는 표면에 남는 찌꺼기를 제거하는 찌꺼기 제거처리, 반도체장치의 비아 홀의 내표면에 무전해 도금층을 형성하는 무전해 도금처리 및 프린트 기판의 스루홀의 내표면에 무전해 도금층을 형성하는 무전해 도금처리에 사용되는 화학적 처리장치이다. 이 실시예 6의 화학적 처리장치는, 기본적으로는 실시예 1에 나타낸 도금처리장치와 유사하여, 도 1 내지 도 3을 원용하여 상위점을 중심으로 설명한다.
이 실시예 6의 화학적 처리장치는, 도 1 내지 도 3에 나타낸 도금처리장치에서, 간단하게는 도금액(60)이 찌꺼기 제거처리액, 무전해 도금처리액으로 변경되고, 또한 피도금 부재(50)가 피처리 부재로 된다. 이에 따라, 10a, 10b, 20a, 20b는 처리액 유통구가 되고, 40은 처리액 순환로가 된다. 이 피처리 부재(50)는, 예를 들면 반도체 웨이퍼, 프린트 기판이다. 또한, 폐쇄형 도금 처리 컵(10)은, 폐쇄형 처리 컵이 되지만, 그 구성은 도 1 내지 도 3에 나타낸 것과 거의 동일하다. 단, 이 실시예 6에서는, 그 찌꺼기 제거처리와 무전해 도금처리도 전원공급이 불필요하기 때문에, 링 형상의 밀봉부재(122)가 제거되고, 처리실(130)은 보조 밀봉부재(123)만으로 밀봉된다. 밀봉부재(122)의 제거에 따라 캐소드 콘택(124)도 제거되고, 또 메쉬 애노드전극(114)도 제거되거나, 또는 메쉬 애노드전극에 대한 직류전압을 공급하지도 않는다. 그 외의 구성은, 도 1 내지 도 3과 동일하다.
이 실시예 6의 화학적 처리장치에 있어서, 펌프장치(30)로서 맥동식 펌프가 실시예 1과 마찬가지로 사용되고, 예를 들면 벨로우즈 펌프 또는 다이어프램 펌프가 사용된다. 처리액(60)은, 이 펌프에 의해서 폐쇄형 처리 컵(10)의 처리실(130)에 보내지지만, 맥동식 펌프의 사용에 의해 그 압력은 펄스적으로 주기적으로 변화되고, 그 유속도 그에 따라 주기적으로 변화된다. 처리액(60)의 압력, 유속은 실시예 1에서 설명한 것과 동일하다. 이 처리액(60)의 압력, 유속의 주기적 변화에 의해 찌꺼기 제거처리 및 무전해 도금법에 있어서, 기포가 피처리 부재, 예를 들면 반도체 웨이퍼의 비아 홀, 프린트 기판의 스루홀에 있는 위치에 체류하는 것을 방지하여, 그 기포의 체류에 의한 찌꺼기 제거, 무전해 도금의 처리 결함의 발생을 해소할 수 있는 것은 실시예 1에서 설명한 대로이다.
(실시예 7)
실시예 6에서 설명한 화학적 처리장치에 의한 찌꺼기 제거처리의 방법을 실시예 7로서 설명한다. 이 찌꺼기 제거처리는, 도 5에 나타낸 반도체장치의 제조방법 안에서 실시된다. 구체적으로는, 도 5b의 에칭공정 후에 실시된다.
도 5b의 에칭공정은, 예를 들면 플라즈마에칭, RIE에 의해 갈륨비소 등의 반도체 기판(51)에 비아 홀(52)을 형성하지만, 이 에칭공정이 종료한 단계에서는, 비아 홀(52)의 내표면에 탄소, 염소 등의 찌꺼기가 남아 있다. 실시예 7의 찌꺼기 제거처리는, 이 찌꺼기를 제거한다. 이때, 이 찌꺼기 제거처리는, 레지스트막(56)을 제거한 후, 덮개부재(55)를 형성하기 전에 행해지지만, 레지스트막(56)의 제거 후에 덮개부재(55)를 형성한 블라인드 홀(53)에 대하여 실시하도록 할 수도 있다. 다음은 이 실시예 7의 실례에 관해서 설명한다.
실례 1.
실시예 7의 실례 1에서는, 처리액(60)으로서, 동경응화 주식회사 제조의 S710 레지스트 박리제가 사용된다. 이 처리액(60)은,올트지클롤벤젠(orthodichlorobenzene), 페놀(phenol), 알킬벤젠술폰산(alkyl benzene sulfonate)을 포함한 것이다. 이 처리액(60)을 상기 실시예 6의 마지막 문단에서 설명한 동일 벨로우즈 펌프로, 동일 압력, 유속을 갖고서 처리실(130)에 유통시켜, 처리실(130)에 페이스 업 형태로 배치한 반도체 기판(51)의 찌꺼기를 제거하였다. 처리실(130) 에서의 액 온도는 100∼120℃, 처리시간은 10분으로 하였다. 그 결과, 기포의 체류에 의한 찌꺼기 제거의 결함은 발견되지 않았다.
실례 2.
실시예 7의 실례 2에서는, 처리액(60)으로서, 미국의 EKC사 제조의 EKC265 레지스트 박리제를 사용하였다. 이 처리액은 에탄올아민(ethanolamine)을 주성분으로 하는 처리액이다. 처리실(130)에 있어서의 액 온도는 약 85℃, 처리시간은 10분으로 하였다. 그 밖의 조건을 실례 1과 동일하게 하여 찌꺼기를 제거하였다. 결과로서, 기포의 체류에 의한 찌꺼기 제거의 결함은 발견되지 않았다.
(실시예 8)
실시예 6에서 설명한 화학적 처리장치에 의한 반도체장치의 무전해 도금처리의 방법을 실시예 8로서 설명한다. 이 무전해 도금처리는, 도 5에 나타낸 반도체장치의 제조방법 중에서 실시된다. 구체적으로는, 도 5c의 전원 공급층(54)을 형성하는 공정에서 실시된다.
구체적으로는, 비아 홀(52)을 덮개부재(55)에 의해 블라인드 홀(53)로 한 상태에서 전원 공급층(54)을 형성하는 공정으로 실시된다. 반도체 기판(51)은, 페이스 업 형태로 처리실(130)에 설치되고, 처리액(60)은 상기 실시예 6의 마지막 문단에서 설명한 벨로우즈 펌프로, 동일 압력, 유속을 갖고 처리실(130)에 유통시켜 무전해 도금처리가 행하여진다. 이 실시예 8의 반도체장치에 대한 무전해 도금처리는, 상세하게는, 팔라듐 활성화공정, 무전해 도금공정, 및 치환 금 도금공정의 3개의 공정을 이 순서로 실시하여 행해진다.
팔라듐 활성화공정은, 도금처리를 해야 할 반도체 기판(51)의 표면에 팔라듐촉매를 부여하는 공정으로, 실시예 6에서 설명한 화학적 처리장치는 사용할 필요가 없다. 구체적으로는, 폐쇄형 처리 컵(10)과는 별도의 소정의 용기속에 염화 팔라듐(PdCl2)을 주성분으로 하는 팔라듐 활성화 액을 넣고, 이 액속에 반도체 기판(51)을 침지한다.
다음의 무전해 도금공정은, 예를 들면, 니켈-인(Ni-P)을 무전해로 도금하는 공정이다. 구체적으로는, 황산니켈(NiSO4)과 차아인산염(NaH2PO4)의 혼합액을 60∼90℃로 가열하고, 이 액 속에 팔라듐 활성화처리를 완료한 반도체 기판(51)을 침지하고, Ni-P 도금층을 0.2∼0.5㎛의 두께로 형성한다. 이 무전해 도금공정에서는, 수소가스가 발생하여 비아 홀(52)내의 처리액은 교반되기 때문에, 액을 맥동시킬 필요는 없고, 폐쇄형 처리 컵(10)과는 별도의 용기로 실시된다.
마지막의 치환 금 도금공정은, 실시예 6에서 설명한 화학적 처리장치를 사용하여 실시된다. 이 치환 금 도금공정은 Ni-P 도금층의 표면을 금으로 치환하는 것으로, 이 치환 금 도금에 관해서 다음 실례를 설명한다.
실례 1.
(1) 처리액
금속 공급제: 시안화금칼륨(수 그램/리터)
안정제: 킬레이트제, 착화제(수십 그램/리터)
첨가제: 미량
pH: 6-7
처리실(130)의 액 온도: 80-90℃
(2) 도금처리시간: 5-10분
(3) 치환된 금 도금 두께: 0.1㎛
(4) 처리액의 맥동
상기 실시예 6의 마지막 문단에서 설명한 벨로우즈 펌프에 의해 이 문단에서 설명한 동일 압력, 유속으로 하였다.
(5) 도금결함: 없음.
실례 2.
(1) 처리액
금속 공급제: 아황산금(수 그램/리터)
안정제: 킬레이트제, 착화제(수십 그램/리터)
첨가제: 미량
pH: 7-8
처리실(130)의 액 온도: 50-70℃
(2) 도금처리시간: 5-10분
(3) 치환된 금 도금 두께: 0.1㎛
(4) 처리액의 맥동
상기 실시예 6의 마지막 문단에서 설명한 벨로우즈 펌프에 의해 동 문단에서 설명한 동일 압력, 유속으로 하였다.
(5) 도금결함: 없음
모든 실례에서도 처리액의 맥동에 의해 블라인드 홀에 기포의 체류가 발생하지도 않았기 때문에 도금결함이 발생하지 않았다고 생각된다.
(실시예 9)
실시예 9는, 프린트 기판에 대한 무전해 도금처리방법이다. 이 프린트 기판에 대한 무전해 도금처리는, 프린트 기판에 스루홀을 형성하여, 각 스루홀의 한쪽의 개구가 폐쇄되고 블라인드 홀로 된 단계에서, 스루홀의 내표면에 무전해 도금층을 형성하기 위해서 실시된다.
이 프린트 기판에 대한 무전해 도금처리는, 상세하게는, 산성탈지공정, 산 활성화공정, 소프트에칭공정, 산 활성화공정, 팔라듐 활성화공정, 산 중화공정, 무전해 도금공정, 치환 금 도금공정 및 두꺼운 금 도금공정의 순서로 행해진다. 산성탈지공정은, 스루홀 내표면의 탈지처리공정, 산 활성화공정은 스루홀 내표면을 산활성화 처리하는 공정, 소프트에칭공정은 스루홀 내표면을 에칭액으로 거칠게 하는 처리공정, 팔라듐 활성화공정은 실시예 7에서 설명한 것과 마찬가지로 스루홀 내표면에 팔라듐 촉매를 부여하는 공정, 산 중화처리는 팔라듐 활성화 후의 산을 중화하는 공정, 또한 무전해 도금공정은 실시예 7에서 설명한 것과 마찬가지로 스루홀 내표면에 Ni-P 도금층을 무전해 도금법으로 형성하는 공정이고, 모두 실시예 6에서 설명한 화학적 처리장치에 의하지 않고서 실시된다.
치환 금 도금공정 및 두꺼운 금 도금공정은, 모두 실시예 6에 의한 화학적 처리장치를 사용하여 실시된다. 치환 금 도금공정은, 실시예 8에서 설명한 것처럼 실시된다. 두꺼운 금 도금공정은, 치환 금 도금공정에서 금을 도금한 후에 그 위에 보다 두껍게 금을 도금하는 공정이다. 이 두꺼운 금 도금공정에 관해서 다음에 실례를 나타내어 설명한다.
실례 1.
(1) 처리액
금속 공급제: 시안화금칼륨(수 그램/리터)
안정제: 킬레이트제, 착화제(수십 그램/리터)
환원제: 수 그램/리터
첨가제: 미량
pH: 6-7
처리실(130)의 액 온도: 약 70℃
(2) 도금처리시간: 60분
(3) 형성된 금 도금두께: 약 0.7㎛
(4) 처리액의 맥동
상기 실시예 6의 마지막 문단에서 설명한 벨로우즈 펌프에 의해 동 문단에서 설명한 것과 같은 압력 및 유속으로 하였다.
(5) 도금결함: 없음
실례 2.
(1) 처리액
금속 공급제: 아황산금(수 그램/리터)
안정제: 킬레이트제, 착화제(수십 그램/리터)
환원제: 수 그램/리터
첨가제: 미량
pH: 7-8
처리실(130)의 액 온도: 약 70℃
(2) 도금처리시간: 60분
(3) 형성된 금 도금두께: 0.7㎛
(4) 처리액의 맥동
상기 실시예 6의 마지막 문단에서 설명한 벨로우즈 펌프에 의해 동 문단에서 설명한 것과 같은 압력 및 유속으로 하였다.
(5) 도금결함: 없음
모든 실례에서도, 처리액의 맥동에 의해 블라인드 홀에도 기포의 체류가 발생하지 않았기 때문에 도금결함이 발생하지 않았다고 생각된다.
(실시예 10)
실시예 10은, 프린트 기판의 스루홀에 대한 무전해 구리 도금방법이다. 이 프린트 기판에 대한 무전해 구리 도금처리는, 상세하게는, 산성 탈지공정, 산 활성화공정, 소프트에칭공정, 산 활성화공정, 팔라듐 활성화공정, 산 중화공정, 무전해 구리 도금공정의 순서로 행해진다. 산성 탈지공정은 스루홀 내표면의 탈지처리공정, 산 활성화공정은 스루홀 내표면을 산 활성화 처리하는 공정, 소프트에칭공정은 스루홀 내표면을 에칭액으로 거칠게 하는 처리공정, 팔라듐 활성화공정은 실시예 8에서 설명한 것과 마찬가지로 스루홀 내표면에 팔라듐 촉매를 부여하는 공정, 산 중화처리는 팔라듐 활성화 후의 산을 중화하는 공정으로, 이 모든 공정들도 실시예 6에서 설명한 화학적 처리장치에 의하지 않고서 실시된다.
무전해 구리 도금공정은, 스루홀 내표면에 Cu도금층을 무전해 도금법으로 형성하는 공정으로, 이 공정은 실시예 6에 의한 화학적 처리장치를 사용하여 실시된다. 이 무전해 구리 도금공정에 관해서 다음 실례를 나타내어 설명한다.
실례 1.
(1) 처리액
금속 공급제: 황산동(약 10그램/리터)
안정제: EDTA(약 30그램/리터)
환원제: 포름알데히드(수 밀리그램/리터)
첨가제: 2,2,디피리딜 등(수 ppm)
첨가제: 계면 활성제
pH: 약 12
처리실(130)의 액 온도: 70℃
(2) 도금처리속도: 1∼3미크론/시간
(3) 처리액의 맥동
상기 실시예 6의 마지막 문단에서 설명한 벨로우즈 펌프에 의해 동 문단에서 설명한 것과 같은 압력 및 유속으로 하였다.
(4) 도금결함: 없음
이 실례에서도 처리액의 맥동에 의해 블라인드 홀에도 기포의 체류가 발생하지 않았기 때문에, 도금결함이 발생하지 않았다고 생각된다.
다른 실시예.
반도체장치에 대한 찌꺼기 제거처리, 무전해 도금처리 및 프린트 기판에 대한 무전해 도금처리에 사용되는 화학적 처리장치로서, 도 6에 나타낸 실시예 3에 의한 도금처리장치, 도 7에 나타낸 실시예 4에 의한 도금처리장치 및 도 8에 나타낸 실시예 5에 의한 도금처리장치를 사용할 수 있다.
이 경우, 도 6, 도 7, 도 8에 나타낸 도금처리장치에 있어서, 간단하게는, 도금액(60)이 찌꺼기 제거처리액 및 무전해 도금처리액으로 변경되고, 또한 피도금 부재(50)가 피처리 부재로 된다. 이에 따라, 10a, 10b, 20a, 20b는 처리액 유통구가 되고, 40은 처리액 순환로가 된다. 이 피처리 부재(50)는, 반도체 웨이퍼, 프린트 기판이다. 또한, 폐쇄형 도금 처리 컵(10)은, 폐쇄형 처리컵이 되지만, 그 구성은 도 1 내지 도 3에 나타낸 것과 거의 동일하다. 단지, 이 실시예 6에서는, 그 찌꺼기 제거처리와 무전해 도금처리도, 전원공급이 불필요하기 때문에, 링 형상의 밀봉부재(122)가 제거되고, 처리실(130)은 보조 밀봉부재(123)만으로 밀봉된다. 밀봉부재(122)의 제거에 따라 캐소드 콘택(124)도 제거되고, 또한 메쉬 애노드전극(114)도 제거되거나, 또는 메쉬 애노드전극(114)에 대한 직류전압의 공급도 행해지지 않는다. 그 외의 구성은, 도 1 내지 도 3과 동일하다.
도 6의 도금처리장치에 근거하는 화학적 처리장치는, 유량 조리개 밸브(44)에 의해서 처리실(130)에서의 처리액 압력을 높게 조정하는 데 유효하고, 에어트랩에 의한 처리 결함부의 발생을 해소하는 데 효과가 있다. 또한, 도 7의 도금처리장치에 근거하는 화학적 처리장치는, 펌프 31 및 32가 교대로 간헐적으로 구동된 결과, 처리실(130)의 처리액의 유통방향이 주기적으로 역전하여, 블라인드 홀에 접하여 유통하는 처리액의 압력과 유속이 주기적으로 역전하고, 블라인드 홀에 있어서의 기포의 발생과 체류가 해소된다. 또한, 도 8에 나타낸 도금처리장치에 근거하는 화학적 처리장치는, 펌프 31이 구동될 때에는 유량제어밸브 46이, 또한 펌프 32가 구동될 때에는 유량제어밸브 45가 각각 유량 조리개 밸브로 되고, 각각 처리액을 배출하는 유통구 10b, 10a의 압력을 높게 한 결과, 처리실(130)에 있어서의 처리액의 압력을 조정하는 것이 용이해지고, 그 처리액의 유통방향의 전환과 동시에, 블라인드 홀로부터 효과적으로 기포를 배출할 수 있다.
지금까지의 설명에서 명백하듯이, 도 1 내지 도 3에 나타낸 도금장치 및 도 6, 도 7, 도 8에 나타낸 도금장치는, 모두 전해 도금 및 무전해 도금에 사용된다. 이 전해 도금 및 무전해 도금은, 함께 반도체장치의 제조방법 및 프린트 기판의 제조방법 내에서 실시된다. 무전해 도금에 사용되는 경우에는, 폐쇄형 처리 컵에 있어서의 전원공급기구는 불필요하여 제거할 수 있다. 또한, 도 1 내지 도 3에 나타낸 도금장치 및 도 6, 도 7, 도 8에 나타낸 도금장치는, 반도체장치의 제조공정에서, 찌꺼기 제거에도 사용된다. 이 찌꺼기 제거에서도 폐쇄형 처리 컵에 있어서의 전원공급기구는 불필요하여 제거할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 의한 화학적 처리장치는, 소정 압력과 유속으로 내부로 처리액을 유통하면서 피처리 부재를 화학적 처리 하는 폐쇄형 처리 컵을 구비하고, 폐쇄형 처리 컵에 처리액을 공급하는 펌프가 폐쇄형 처리 컵 내에 처리액의 압력과 유속의 적어도 한쪽을 주기적으로 변화시키도록 한 것으로, 피처리 부재에의 기포의 체류를 적게 하여, 기포의 체류에 의한 처리결함을 적게 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 펌프를 맥동식 펌프로 구성하거나, 이 맥동식 펌프를 벨로우즈 펌프, 다이어프램 펌프로 구성하고, 이 펌프가 그 맥동에 의해 처리액을 폐쇄형 처리 컵에 공급하고, 폐쇄형 처리 컵 내를 유통하는 처리액의 압력과 유속의 적어도 한쪽을 주기적으로 변화시키는 것으로는, 맥동식 펌프에 의해서 폐쇄형 처리 컵내를 유통하는 처리액의 압력과 유속의 적어도 한쪽을 효과적으로 변화시켜, 피처리 부재에의 기포의 체류를 적게 하여, 기포의 체류에 의한 처리결함을 적게 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 폐쇄형 처리 컵에 대한 처리액의 배출로에 유량 조리개 밸브를 구비한 것으로는, 폐쇄형 처리 컵 내의 처리액의 압력을 보다 높은 상태로 조정할 수 있고, 압력과 유속의 적어도 한쪽의 주기적인 변화와 동시에, 효과적으로 피처리 부재에의 기포의 체류를 적게 하여, 기포의 체류에 의한 처리결함을 적게 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 폐쇄형 처리 컵 내를 유통하는 처리액의 유통방향을 주기적으로 변화시킨 것으로는, 처리액의 유속을 방향도 포함시켜 보다 크게 변화시켜서 효과적으로 피처리 부재에의 기포의 체류를 적게 하여, 기포의 체류에 의한 처리결함을 적게 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 2개의 펌프를 사용하여 폐쇄형 처리 컵 내의 처리액의 유통방향을 주기적으로 변화시킨 것으로는, 효과적으로 처리액의 유통방향을 변화시킬 수 있고, 또한, 폐쇄형 처리 컵의 각 처리액 유통로에 유량제어밸브를 설치하여, 2개의 펌프의 전환동작에 따라 각각 처리액 배출로가 되는 측의 유량제어밸브를 유량 조리개 밸브로 하는 것으로는, 폐쇄형 처리 컵내의 처리액의 압력을 보다 높은 상태로 조정할 수 있고, 압력과 유속의 적어도 한쪽의 주기적인 변화와 동시에, 효과적으로 피처리 부재에의 기포의 체류를 적게 하여, 기포의 체류에 의한 처리결함을 적게 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 피처리 부재가 복수의 블라인드 홀을 갖고, 이 블라인드 홀의 개방된 개구가 처리액에 접하도록 하여 폐쇄형 처리 컵내에 배치하고, 블라인드 홀의 내표면을 포함하는 표면을 처리하는 것으로는, 블라인드 홀내에서의 기포의 체류를 효과적으로 방지하여, 기포의 체류에 의한 처리결함을 적게 할 수 있고, 또한, 비아 홀의 한쪽의 개구를 막은 반도체 웨이퍼, 또는 스루홀의 한쪽의 개구를 막은 프린트 기판에 대하여 동일하게 처리를 하는 것으로도, 마찬가지로 비아 홀, 스루홀내에서의 기포의 체류를 적게 하여, 기포의 체류에 의한 처리결함을 적게 할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 도금처리장치는, 전해 도금 및 무전해 도금에 사용되고, 소정 압력과 유속으로 내부에서 도금액을 유통하면서 피도금 부재를 도금처리 하는 폐쇄형 도금 처리 컵을 구비하고, 폐쇄형 도금 처리 컵에 도금액을 공급하는 펌프가 폐쇄형 도금 처리 컵내에 도금액의 압력과 유속의 적어도 한쪽을 주기적으로 변화시키도록 한 것으로, 피도금 부재에의 기포의 체류를 적게 하여, 기포의 체류에 의한 도금결함을 적게 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 펌프를 맥동식 펌프로 구성하거나 또는 이 맥동식 펌프를 벨로우즈 펌프, 다이어프램 펌프로 구성하고, 이 펌프가 그 맥동에 의해 도금액을 폐쇄형 도금 처리 컵에 도금액을 공급하여, 폐쇄형 도금 처리 컵내를 유통하는 도금액의 압력과 유속의 적어도 한쪽을 주기적으로 변화시키는 것으로는, 맥동식 펌프에 의해서 폐쇄형 도금 처리 컵내를 유통하는 도금액의 압력과 유속의 적어도 한쪽을 효과적으로 변화시켜, 피도금 부재에의 기포의 체류를 적게 하여, 기포의 체류에 의한 도금결함을 적게 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 폐쇄형 도금 처리 컵에 대한 도금액의 배출로에 유량 조리개 밸브를 구비한 것으로는, 폐쇄형 도금 처리 컵내의 도금액의 압력을 보다 높은 상태로 조정할 수 있고, 압력과 유속의 적어도 한쪽의 주기적인 변화와 동시에, 효과적으로 피도금 부재에의 기포의 체류를 적게 하여, 기포의 체류에 의한 도금결함을 적게 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 폐쇄형 도금 처리 컵내를 유통하는 도금액의 유통방향을 주기적으로 변화시키는 것으로는, 도금액의 유속과 방향도 포함시켜 보다 크게 변화시켜, 효과적으로 피도금 부재에의 기포의 체류를 적게 하여, 기포의 체류에 의한 도금결함을 적게 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 2개의 펌프를 사용하여 폐쇄형 도금 처리 컵내의 도금액의 유통방향을 주기적으로 변화시키는 것으로는, 효과적으로 도금액의 유통방향을 변화시킬 수 있고, 또한, 폐쇄형 도금 처리 컵의 각 도금액 유통로에 유량제어밸브를 설치하여, 2개의 펌프의 전환동작에 따라 각각 도금액 배출로가 되는 측의 유량제어밸브를 유량 조리개 밸브로 한 것으로는, 폐쇄형 도금 처리 컵내의 도금액의 압력을 보다 높은 상태로 조정할 수 있고, 압력과 유속의 적어도 한쪽의 주기적인 변화와 동시에, 효과적으로 피도금 부재에의 기포의 체류를 적게 하여, 기포의 체류에 의한 도금결함을 적게 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 피도금 부재가 복수의 블라인드 홀을 갖고, 이 블라인드 홀의 개방된 개구가 도금액에 접하도록 하여 폐쇄형 도금 처리 컵내에 배치하고, 블라인드 홀의 내표면을 포함하는 표면에 도금층을 형성하는 것으로는, 블라인드 홀내에서의 기포의 체류를 효과적으로 방지하여, 기포의 체류에 의한 도금결함을 적게 할 수 있고, 또한, 비아 홀의 한쪽의 개구를 막은 반도체 웨이퍼, 또는 스루홀의 한쪽의 개구를막은 프린트 기판에 대하여 동일하게 도금층을 형성하는 것으로도, 마찬가지로 비아 홀 및 스루홀내에서의 기포의 체류를 적게 하여, 기포의 체류에 의한 도금결함을 적게 할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 화학적 처리방법은, 복수의 블라인드 홀을 갖는 피처리 부재에 대하여 화학적 처리를 하는 방법에 있어서, 각 블라인드 홀의 개방된 한쪽의 개구가 유통하는 처리액에 접하도록 하여 폐쇄형 처리 컵내에 배치하는 것, 이 폐쇄형 처리 컵내의 처리액의 압력과 유속의 적어도 한쪽을 주기적으로 변화시키는 것을 포함하고 있고, 피처리 부재에의 기포의 체류를 적게 하여, 기포의 체류에 의한 처리결함을 적게 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 폐쇄형 처리 컵내의 처리액의 유통방향을 주기적으로 바꾸는 것을 포함한 화학적 처리방법에서는, 처리액의 유속과 방향도 포함시켜 보다 크게 변화시켜, 효과적으로 피처리 부재에의 기포의 체류를 적게 하여, 기포의 체류에 의한 처리결함을 적게 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의한 반도체장치의 제조방법은, 복수의 비아 홀의 내표면을 포함하는 표면을 화학처리하는 처리공정을 포함하고, 이 처리공정이, 각 비아 홀의 개방된 한쪽의 개구가 유통하는 처리액에 접하도록 하여 폐쇄형 처리 컵내에 배치하는 것, 이 폐쇄형 처리 컵내의 처리액의 압력과 유속의 적어도 한쪽을 주기적으로 변화시키는 것을 포함하고 있고, 블라인드 홀에의 기포의 체류를 적게 하여, 기포의 체류에 의한 처리결함을 적게 할 수 있고, 또한, 폐쇄형 처리 컵내의 처리액의 유통방향을 주기적으로 바꾸는 것을 포함하는 방법에서는, 처리액의 유속과 방향도 포함시켜 보다 크게 변화시켜, 효과적으로 블라인드 홀에의 기포의 체류를 적게 하여, 기포의 체류에 의한 처리결함을 적게 할 수 있고, 아울러 반도체장치의 성능의 향상 또는 제조 수율의 향상을 꾀할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 프린트 기판의 제조방법은, 복수의 스루홀의 내표면을 포함하는 표면을 화학적 처리하는 처리공정을 포함하고, 이 처리공정이, 각 스루홀의 개방된 한쪽의 개구가 유통하는 처리액에 접하도록 하여 폐쇄형 처리 컵내에 배치하는 것, 이 폐쇄형 처리 컵내의 처리액의 압력과 유속이 적어도 한쪽을 주기적으로 변화시키는 것을 포함하고 있고, 스루홀에의 기포의 체류를 적게 하여, 기포의 체류에 의한 처리결함을 적게 할 수 있고, 또한 폐쇄형 처리 컵내의 처리액의 유통방향을 주기적으로 바꾸는 것을 포함하는 방법에서는, 처리액의 유속과 방향도 포함시켜 보다 크게 변화시켜, 효과적으로 스루홀에의 기포의 체류를 적게 하여, 기포의 체류에 의한 처리결함을 적게 할 수 있고, 아울러 프린트 기판의 성능의 향상 또는 제조 수율의 향상을 꾀할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 도금처리방법은, 전해 도금 및 무전해 도금에 사용되어, 복수의 블라인드 홀을 갖는 피도금 부재에 대하여 도금을 하는 방법에 있어서, 각 블라인드 홀의 개방된 한쪽의 개구가 유통하는 도금액에 접하도록 하여 폐쇄형 도금 처리 컵내에 배치하는 것, 이 폐쇄형 도금 처리 컵내의 도금액의 압력과 유속의 적어도 한쪽을 주기적으로 변화시키는 것을 포함하고 있고, 피도금 부재에의 기포의 체류를 적게 하여, 기포의 체류에 의한 도금결함을 적게 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 폐쇄형 도금 처리 컵내의 도금액의 유통방향을 주기적으로 바꾸는 것을 포함한 도금처리방법에서는, 도금액의 유속과 방향도 포함시켜 보다 크게 변화시켜, 효과적으로 피도금 부재에의 기포의 체류를 적게 하여, 기포의 체류에 의한 도금결함을 적게 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의한 반도체장치의 제조방법은, 복수의 비아 홀의 내표면을 포함하는 표면에 도금층을 형성하는 도금공정을 포함하고, 이 도금공정이, 각 비아 홀의 개방된 한쪽의 개구가 유통하는 도금액에 접하도록 하여 폐쇄형 도금 처리 컵내에 배치하는 것, 이 폐쇄형 도금 처리 컵내의 도금액의 압력과 유속의 적어도 한쪽을 주기적으로 변화시키는 것을 포함하고 있고, 피도금 부재에의 기포의 체류를 적게 하여, 기포의 체류에 의한 도금결함을 적게 할 수 있고, 또한, 폐쇄형 도금 처리 컵내의 도금액의 유통방향을 주기적으로 바꾸는 것을 포함하는 도금방법에서는, 도금액의 유속과 방향도 포함시켜 보다 크게 변화시켜, 효과적으로 피도금 부재에의 기포의 체류를 적게 하여, 기포의 체류에 의한 도금결함을 적게 할 수 있고, 아울러 반도체장치의 성능의 향상 또는 제조 수율의 향상을 꾀할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 프린트 기판의 제조방법은, 복수의 스루홀의 내표면을 포함하는 표면에 도금층을 형성하는 도금공정을 포함하고, 이 도금공정이, 각 스루홀의 개방된 한쪽의 개구가 유통하는 도금액에 접하도록 하여 폐쇄형 도금 처리 컵내에 배치하는 것, 이 폐쇄형 도금 처리 컵내의 도금액의 압력과 유속의 적어도 한쪽을 주기적으로 변화시키는 것을 포함하고 있고, 피도금 부재에의 기포의 체류를 적게 하여, 기포의 체류에 의한 도금결함을 적게 할 수 있고, 또한, 폐쇄형 도금처리 컵내의 도금액의 유통방향을 주기적으로 바꾸는 것을 포함하는 도금방법에서는, 도금액의 유속과 방향도 포함시켜 보다 크게 변화시켜, 효과적으로 피도금 부재에의 기포의 체류를 적게 하여, 기포의 체류에 의한 도금결함을 적게 할 수 있고, 아울러 프린트 기판의 성능의 향상 또는 제조 수율의 향상을 꾀할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 찌꺼기 제거처리방법은, 복수의 블라인드 홀을 갖는 피처리 부재에 대하여 찌꺼기 제거를 하는 방법에 있어서, 각 블라인드 홀의 개방된 한쪽의 개구가 유통하는 처리액에 접하도록 하여 폐쇄형 처리 컵내에 배치하는 것, 이 폐쇄형 처리 컵내의 처리액의 압력과 유속의 적어도 한쪽을 주기적으로 변화시키는 것을 포함하고 있고, 피처리 부재에의 기포의 체류를 적게 하여, 기포의 체류에 의한 처리결함을 적게 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 폐쇄형 처리 컵내의 처리액의 유통방향을 주기적으로 바꾸는 것을 포함한 찌꺼기 제거처리방법에서는, 처리액의 유속과 방향도 포함시켜 보다 크게 변화시켜, 효과적으로 피처리 부재에의 기포의 체류를 적게 하여, 기포의 체류에 의한 처리결함을 적게 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의한 반도체장치의 제조방법은, 복수의 비아 홀의 내표면을 포함하는 표면에 찌꺼기 제거처리를 하는 찌꺼기 제거처리공정을 포함하고, 이 찌꺼기 제거처리공정이, 각 비아 홀의 개방된 한쪽의 개구가 유통하는 처리액에 접하도록 하여 폐쇄형 처리 컵내에 배치하는 것, 이 폐쇄형 처리 컵내의 처리액의 압력과 유속의 적어도 한쪽을 주기적으로 변화시키는 것을 포함하고 있고, 비아 홀에의 기포의 체류를 적게 하여, 기포의 체류에 의한 찌꺼기 제거 결함을 적게 할 수 있고, 또한, 폐쇄형 처리 컵내의 처리액의 유통방향을 주기적으로 바꾸는 것을 포함하는 찌꺼기 제거처리방법에서는, 처리액의 유속과 방향도 포함시켜 보다 크게 변화시켜, 효과적으로 비아 홀에의 기포의 체류를 적게 하여, 기포의 체류에 의한 찌꺼기 제거결함을 적게 할 수 있고, 아울러 반도체장치의 성능의 향상 또는 제조 수율의 향상을 꾀할 수 있다.
Claims (3)
- 소정 압력과 유속으로 내부에서 처리액을 유통하면서 피처리 부재를 화학적 처리를 하는 폐쇄형 처리 컵과, 상기 처리액을 저장하는 액 저장 탱크와, 상기 액 저장 탱크로부터 상기 처리액을 상기 폐쇄형 처리 컵에 공급하는 펌프를 구비하고, 상기 펌프가 상기 폐쇄형 처리 컵내의 처리액의 압력과 유속의 적어도 한쪽을 주기적으로 변화시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 화학적 처리장치.
- 소정 압력과 유속으로 내부에서 도금액을 유통하면서 피도금 부재를 도금처리를 하는 폐쇄형 도금 처리 컵과, 상기 도금액을 저장하는 액 저장 탱크와, 상기 액 저장 탱크로부터 상기 도금액을 상기 폐쇄형 도금 처리 컵에 공급하는 펌프를 구비하고, 상기 펌프가 상기 폐쇄형 도금 처리 컵내의 도금액의 압력과 유속의 적어도 한쪽을 주기적으로 변화시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 도금처리장치.
- 한쪽의 개구가 개방되고 다른 쪽의 개구가 막힌 복수의 블라인드 홀을 갖는 피처리 부재에 대하여, 상기 각 블라인드 홀의 내표면을 포함하는 표면을 화학적 처리를 하는 화학적 처리방법에 있어서,폐쇄형 처리 컵내에 처리액을 소정 압력과 유속으로 유통시키는 것, 상기 각블라인드 홀의 개방된 한쪽의 개구가 처리액에 접하도록 하여 상기 폐쇄형 처리 컵내에 상기 피처리 부재를 배치하는 것 및 상기 폐쇄형 처리 컵내를 유통하는 처리액의 압력과 유속의 적어도 한쪽을 주기적으로 변화시키는 것을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 화학적 처리방법.
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