[发明专利]电镀方法

说明书

本申请是2004年6月21日进入中国国家阶段的发明名称为“电镀装置”的、申请号为03801815.2的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及例如在基片(衬底)等被镀体的被镀面上进行电镀的电镀方法，尤其涉及如下电镀方法，即，在半导体晶片等的表面上所设置的微细布线用沟槽和孔、导通孔(via hole)、穿通孔(throughhole)和抗蚀剂开口部上形成镀膜，或者在半导体晶片表面上形成与封装的电极等进行电连接的凸起(突起状电极)。

背景技术

例如，TAB(Tape Automated Bonding：载带自动接合)和FC(FlipChip：倒装片法)中，广泛采用的方法是，在形成了布线的半导体芯片表面的规定部位(电极)上，形成了把金、铜、焊锡或无铅焊锡和镍、以及将它们重叠成多个层的突起状连接电极(凸起：bump)，通过该凸起而与封装的电极和TAB电极进行电连接。这种凸起的形成方法有：电镀法、蒸发淀积法、印刷法、球形凸起法等各种方法。随着半导体芯片的I/0数增加和间距微细化，大量采用能实现微细化且性能比较稳定的电镀法。

若采用电镀法，则容易获得高纯度金属膜(镀膜)，而且，不仅金属膜的成膜速度较快，而且金属膜的厚度也容易控制。

图37表示采用所谓倒装片方式的现有电镀装置的一例。该电镀装置具有电镀槽12和基片支架14，其中，电镀槽12的内部装有镀液10且上方敞开，基片支架14能支承基片W使其表面(被镀面)朝下(倒装)，装卸自如地上下移动自如。在电镀槽12的底部水平地布置了阳极16，在上部的周围设置了溢流槽18，并在电镀槽12的底部上连结了镀液供给喷咀20。

这样，借助基片支架14而保持水平状态的基片W，布置在对电镀槽12的上端敞开部分进行遮盖的位置上，在此状态下，从镀液供给喷咀20向电镀槽12的内部供给镀液10，使该镀液10从电镀槽12的上部溢流，使镀液10接触到由基片支架14保持的基片W的表面上，同时，通过导线22a把阳极16连接到电源24的阳极上；通过导线22b把基片W分别连接到电镀电源24的阴极上。于是，利用基片W和阳极16的电位差，使镀液10中的金属离子从基片W的表面接受电子，在基片W的表面上析出金属，形成金属膜。

若采用该电镀装置，则通过调节阳极16的大小、阳极16和基片W的极间距离和电位差、以及从镀液供给喷咀20中供给的镀液10的供给速度等，即可在一定程度上调节基片W表面上所形成的金属膜的厚度均匀性。

图38表示采用所谓浸渍(dip)方式的现有电镀装置的一例。该电镀装置具有镀槽12a和基片支架14a，其中，镀槽12a的内部装有镀液10，基片支架14a能支承基片W使其周缘部水密封，表面(被镀面)露出，装卸自如地上下自如移动。在电镀槽12的内部，阳极16a由阳极支架26支承，垂直布置，并且，由基片支架14a支承的基片W布置在与阳极16a相对置的位置上时，具有中央孔28a的由电介质构成的调整板28布置在该阳极16a和基片W之间。

这样，把该阳极16、基片W和调整板28浸渍到电镀槽12a内的镀液中，同时，通过导线22a把阳极16a连接到电镀电源24的阳极上，通过导线22b把基片W分别连接到电镀电源24的阴极上。于是和上述情况相同，在基片W的表面上析出金属，形成金属膜。

若采用该电镀装置，则在阳极16a以及与该阳极16a相对置的位置上布置的基片W之间，布置具有中央孔28a的调整板28，由该调整板28来调节电镀槽12a内的电位分布，即可在某种程度上调节基片W表面上形成的金属膜的厚度分布。

图39是表示采用所谓浸渍方式的现有电镀装置的一例的另一例。该电镀装置与图38所示的电镀装置的不同点是：没有调整板，具有环状的拟似阴极(拟似电极)30，在基片W的周围布置拟似阴极30，在此状态下用基片支架14a来支承基片W，并且在电镀处理时通过导线22c把拟似电极30连接到电镀电源24的阴极上。

若采用该电镀装置，则通过调节拟似阴极30的电位，即可改善在基片W表面上形成的金属膜的厚度均匀性。

另一方面，例如，当在半导体基片(晶片)表面上形成布线用和凸起等的金属膜(镀膜)时，要求在跨过整个基片而形成的金属膜的表面形状和膜厚均匀一致。在近几年的SOC(System On Chip)、WL-CSP(Wafer Level Chip Size Package)等高密度安装技术中，对高精度的均匀性的要求日益提高，用这些现有电镀装置，很难形成与高精度的均匀性相适应的金属膜。