[发明专利]电镀装置及电镀方法

说明书

本发明提供一种电镀装置及电镀方法，对特征及处理条件不同的多个基板，能够抑制因终端效应的影响引起的面内均匀性的降低。本发明的电镀装置具备：阳极支架，该阳极支架构成为保持阳极；基板支架，该基板支架构成为与阳极支架相对配置，且保持基板；阳极罩，该阳极罩设置于阳极支架的前表面，且具有使在阳极与基板之间流动的电流通过的第1开口。阳极罩构成为能够调节第1开口的直径。在电镀第1基板时，调节第1开口的直径为第1直径。在电镀第2基板时，调节第1开口的直径为比第1直径小的第2直径。

技术领域

本发明涉及一种在半导体晶片等基板进行电镀的电镀装置及电镀方法。

背景技术

在以往，进行在设置于半导体晶片等基板的表面的微细的布线用槽、孔或抗蚀剂开口部形成布线，或者进行在基板的表面形成与封装电极等电连接的凸点(凸起状电极)。作为形成该布线及凸点的方法例如已知有电镀法、蒸镀法、印刷法、滚动凸点法等。随着半导体芯片的I/O数量的增加、细间距化，越来越多地采用可微型化且性能较稳定的电解电镀法。

在由电镀法形成布线或凸点的情况下，在设置于基板上的布线用槽、孔或抗蚀剂开口部的障壁金属的表面形成电阻较低的籽晶层(供电层)。电镀膜在该籽晶层的表面成长。近年来，随着布线及凸点的微细化，使用膜厚更薄的籽晶层。当籽晶层的膜厚变薄，则籽晶层的电阻(薄层电阻)增加。

一般，被电镀的基板在其周缘部具有电接点。因此，在基板的中央部流动与合成电阻对应的电流，该合成电阻为电镀液的电阻值与从基板的中央部到电接点为止的籽晶层的电阻值的合成电阻。另一方面，在基板的周缘部(电接点附近)流动大致与电镀液的电阻值对应的电流。即，正因为从基板的中央部到电接点为止的籽晶层的电阻值，在基板的中央部电流难以流动。这种电流在基板的周缘部集中的现象称为终端效应。

在具有较薄膜厚的籽晶层的基板中，从基板的中央部到电接点为止的籽晶层的电阻值较大。因此，在对具有较薄膜厚的籽晶层的基板进行电镀的情况下，终端效应变得显著。其结果，基板的中央部的电镀速度降低，基板的中央部的电镀膜的膜厚比基板的周缘部的电镀膜薄，膜厚的面内均匀性降低。

为了抑制因终端效应引起的膜厚的面内均匀性的降低，需要调节施加在基板的电场。例如，已知一种电镀装置，在阳极的前表面设置用于调整阳极表面中的电位分布的阳极调整板(参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-029863号公报

然而，终端效应的影响根据基板的籽晶层的膜厚的大小而不同。具体而言，如上所述，籽晶层的膜厚较薄的情况下薄层电阻较大，因此终端效应的影响表现显著。另一方面，在籽晶层的膜厚较厚的情况下，薄层电阻较小，因此终端效应的影响相对变小。

另外，终端效应的影响不仅因籽晶层的膜厚的大小不同，还因其他要素而不同。例如，在基板的抗蚀剂开口率(在抗蚀剂外缘镶边的区域的面积中，未被抗蚀剂覆盖的部分(抗蚀剂的开口部分)的面积的比例)较高的情况下，形成于基板上的电镀膜的面积较大。因此，随着在基板上形成电镀膜，通过形成的电镀膜而在基板中央部电流也变得容易流动。换言之，通过在基板上形成电镀膜，从基板的中央部到电接点为止的电阻值变小，因此终端效应的影响渐渐变小。另一方面，在基板的抗蚀剂开口率较低的情况下，形成于基板上的电镀膜的面积相对较小。因此，在基板的抗蚀剂开口率较低的情况下，即使在基板上形成电镀膜，与基板的抗蚀剂开口率较高的情况相比，从基板的中央部到电接点为止的电阻值的变化较小，终端效应的影响仍然较大。