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TW202536242A - 鍍覆方法 - Google Patents

鍍覆方法

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Publication number
TW202536242A
TW202536242A TW113109099A TW113109099A TW202536242A TW 202536242 A TW202536242 A TW 202536242A TW 113109099 A TW113109099 A TW 113109099A TW 113109099 A TW113109099 A TW 113109099A TW 202536242 A TW202536242 A TW 202536242A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
coating
substrate
aforementioned
density change
coating solution
Prior art date
Application number
TW113109099A
Other languages
English (en)
Inventor
安田慎吾
Original Assignee
日商荏原製作所股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商荏原製作所股份有限公司 filed Critical 日商荏原製作所股份有限公司
Priority to TW113109099A priority Critical patent/TW202536242A/zh
Publication of TW202536242A publication Critical patent/TW202536242A/zh

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  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

本發明提供一種可使凸塊之高度均勻化的技術。鍍覆方法包含:取得開口密度變化方向Dr2;使取得開口密度變化方向之基板Wf保持於基板固持器30;使保持於基板固持器之基板以與陽極相對之方式而浸泡於鍍覆液Ps的內部;執行使基板固持器旋轉並且藉由攪拌機構60攪拌鍍覆液,同時使電源80供給正方向電流之第一鍍覆處理;在開口密度變化方向與藉由攪拌機構攪拌之鍍覆液的流動方向Dr1不平行狀態下,並在使基板固持器之旋轉停止狀態下,執行藉由攪拌機構攪拌鍍覆液,同時使電源供給反電流脈衝之第二鍍覆處理;及再度執行前述第一鍍覆處理。

Description

鍍覆方法
本發明係關於一種鍍覆方法。
過去習知有對基板實施鍍覆之鍍覆方法(例如,參照專利文獻1, 2, 3)。此種鍍覆方法所使用之鍍覆裝置例如具備:貯存鍍覆液並且配置有陽極之鍍覆槽;以與陽極相對之方式保持作為陰極的基板之基板固持器;以在基板與陽極之間供給電流之方式而構成的電源;及以攪拌鍍覆液之方式而構成的攪拌機構(例如參照專利文獻1, 2)。
另外,專利文獻2,3中亦揭示有藉由鍍覆使金屬析出而在基板上形成凸塊之技術。此外,專利文獻2, 3中亦揭示有在使用含有促進鍍覆之促進劑的鍍覆液之鍍覆方法中,以在基板與陽極上供給正方向電流與反電流脈衝之方式來控制電源的技術。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特許第7079388號公報 [專利文獻2]日本特許第7357824號公報 [專利文獻3]日本特開2006-131926號公報
(發明所欲解決之問題)
近年來要求藉由鍍覆而形成於基板之凸塊的高度均勻化。關於這一點,過去之技術尚有改善的餘地。
本發明係鑑於上述情形,目的之一為提供一種可使凸塊之高度均勻化的技術。 (解決問題之手段) (樣態1)
為了達成上述目的,本發明一個樣態之鍍覆方法係包含:取得設於基板之光阻層的開口密度變化之方向的開口密度變化方向;使取得前述開口密度變化方向之前述基板保持於基板固持器;使保持於前述基板固持器之前述基板,以與前述陽極相對之方式而浸泡於貯存含有促進鍍覆之促進劑的鍍覆液,並且配置有陽極之鍍覆槽的前述鍍覆液之內部;執行第一鍍覆處理,其係使前述基板固持器旋轉,並且藉由攪拌機構攪拌前述鍍覆液,同時使以在前述基板與前述陽極之間供給電流的方式而構成之電源供給用於從前述鍍覆液析出金屬至前述基板的正方向電流;在前述開口密度變化方向與藉由前述攪拌機構所攪拌之前述鍍覆液的流動方向不平行狀態下,並在使前述基板固持器之旋轉停止狀態下執行第二鍍覆處理,其係藉由前述攪拌機構攪拌前述鍍覆液,同時使前述電源供給在與前述正方向電流相反方向脈衝狀流動之電流的反電流脈衝;及再度執行前述第一鍍覆處理。
採用該樣態時,可使藉由析出至基板之金屬而形成的凸塊之高度均勻化。 (樣態2)
上述樣態1於前述第二鍍覆處理中,前述開口密度變化方向亦可對藉由前述攪拌機構所攪拌之前述鍍覆液的流動方向垂直。 (樣態3)
上述樣態1或樣態2中,前述攪拌機構亦可包含槳葉,其係以藉由往返移動來攪拌前述鍍覆槽之前述鍍覆液的方式而構成,在前述第二鍍覆處理中藉由前述攪拌機構所攪拌之前述鍍覆液的流動方向為使用前述槳葉往返移動之方向。
以下,參照圖式說明本發明之實施形態。另外,圖式是為了容易瞭解構成元件之特徵而模式性圖示,各構成元件之尺寸比率等未必與實際相同。此外,一些圖式上圖示有X-Y-Z正交座標供參考。該正交座標中,Z方向相當於上方,-Z方向相當於下方(重力作用之方向)。
圖1係示出本實施形態之鍍覆裝置1000的整體構成的立體圖。圖2係示出本實施形態之鍍覆裝置1000的整體構成的俯視圖。如圖1及圖2所示,鍍覆裝置1000係具備:載入埠100、搬送機器人110、對準器120、預濕模組200、預浸模組300、鍍覆模組400、洗淨模組500、旋乾機600、搬送裝置700、及控制模組800。
載入埠100係用以將被收容在未圖示的FOUP等匣盒的基板搬入至鍍覆裝置1000、或將基板由鍍覆裝置1000搬出至匣盒的模組。在本實施形態中係以水平方向排列配置4台載入埠100,惟載入埠100的數量及配置為任意。搬送機器人110係用以搬送基板的機器人,構成為在載入埠100、對準器120、預濕模組200及旋乾機600之間收授基板。搬送機器人110及搬送裝置700係當在搬送機器人110與搬送裝置700之間收授基板時,係可透過暫置台(圖未示)來進行基板的收授。
對準器120係用以將基板的定向平面或凹口等的位置對合在預定的方向的模組。在本實施形態中係以水平方向排列配置2台對準器120,惟對準器120的數量及配置為任意。預濕模組200係以純水或脫氣水等處理液將鍍覆處理前的基板的被鍍覆面弄濕,藉此將形成在基板表面的圖案內部的空氣置換成處理液。預濕模組200係構成為施行藉由在鍍覆時將圖案內部的處理液置換成鍍覆液,以對圖案內部容易供給鍍覆液的預濕處理。在本實施形態中係以上下方向排列配置2台預濕模組200,惟預濕模組200的數量及配置為任意。
預浸模組300係構成為施行例如將形成在鍍覆處理前的基板的被鍍覆面的晶種層表面等所存在的電阻大的氧化膜,以硫酸或鹽酸等處理液蝕刻去除而將鍍覆基底表面進行洗淨或活性化的預浸處理。在本實施形態中係以上下方向排列配置2台預浸模組300,惟預浸模組300的數量及配置為任意。鍍覆模組400係對基板施行鍍覆處理。在本實施形態中,係以上下方向排列配置3台且以水平方向排列配置4台的12台鍍覆模組400的集合有2個,設有合計24台鍍覆模組400,惟鍍覆模組400的數量及配置為任意。
洗淨模組500係構成為對基板施行洗淨處理,俾以去除殘留在鍍覆處理後的基板的鍍覆液等。在本實施形態中係以上下方向排列配置2台洗淨模組500,惟洗淨模組500的數量及配置為任意。旋乾機600係用以使洗淨處理後的基板高速旋轉而乾燥的模組。在本實施形態中係以上下方向排列配置2台旋乾機600,惟旋乾機600的數量及配置為任意。搬送裝置700係用以在鍍覆裝置1000內的複數模組間搬送基板的裝置。控制模組800係構成為控制鍍覆裝置1000的複數模組,可由具備例如與操作員之間的輸出入介面的一般電腦或專用電腦所構成。
以下說明藉由鍍覆裝置1000所為之一連串鍍覆處理之一例。首先,被收容在匣盒的基板被搬入至載入埠100。接著,搬送機器人110係由載入埠100的匣盒取出基板,且將基板搬送至對準器120。對準器120係將基板的定向平面或凹口等的位置對合在預定的方向。搬送機器人110係將以對準器120將方向對合後的基板對搬送裝置700進行收授。
預濕模組200係對基板施行預濕處理。搬送裝置700係將由搬送機器人110所收取到的基板搬送至預濕模組200。搬送裝置700係將已施行預濕處理的基板搬送至預浸模組300。預浸模組300係對基板施行預浸處理。搬送裝置700係將已施行預浸處理的基板搬送至鍍覆模組400。鍍覆模組400係對基板施行鍍覆處理。
搬送裝置700係將已施行鍍覆處理的基板搬送至洗淨模組500。洗淨模組500係對基板施行洗淨處理。搬送裝置700係將已施行洗淨處理的基板搬送至旋乾機600。旋乾機600係對基板施行乾燥處理。搬送機器人110係由旋乾機600收取基板,將已施行乾燥處理的基板搬送至載入埠100的匣盒。最後由載入埠100搬出收容有基板的匣盒。
另外,圖1及圖2所說明之鍍覆裝置1000的構成不過是一例,鍍覆裝置1000之構成並非限定於圖1及圖2之構成。
接著說明鍍覆模組400。另外,由於本實施形態之鍍覆裝置1000具有的複數個鍍覆模組400具有同樣之構成,因此就1個鍍覆模組400作說明。
圖3係顯示鍍覆裝置1000中之鍍覆模組400的構成之示意圖。具體而言,圖3模式性圖示在將基板Wf浸泡於鍍覆液Ps前之狀態下的鍍覆模組400。圖4係顯示基板Wf浸泡於鍍覆液Ps之狀態的示意圖。
例示於圖3及圖4之鍍覆裝置1000的一例為在將基板Wf之面方向形成水平方向狀態下浸泡於鍍覆液Ps類型的鍍覆裝置(所謂杯式鍍覆裝置)。但是,鍍覆裝置1000之構成並非限定於此,例如,亦可係在將基板Wf之面方向形成非水平方向(一例為對地面垂直方向)狀態下浸泡於鍍覆液Ps類型的鍍覆裝置。
例示於圖3及圖4之鍍覆裝置1000的鍍覆模組400具備:鍍覆槽10、溢流槽20、基板固持器30、及作為攪拌機構60之一例的槳葉70。此外,鍍覆模組400如圖3所例示,具備檢測器類130。此外,鍍覆模組400如圖4所例示,具備:電源80、及鍍覆液流動機構90。
本實施形態之鍍覆槽10係由上方具有開口的有底的容器所構成。具體而言,鍍覆槽10具有:底壁10a;及從該底壁10a之外周緣向上方延伸的外周壁10b;該外周壁10b之上部開口。另外,鍍覆槽10之外周壁10b的形狀並非特別限定,不過本實施形態之外周壁10b的一例為具有圓筒形狀。在鍍覆槽10之內部貯存有鍍覆液Ps。
鍍覆液Ps係含有構成鍍膜之金屬元素的離子之溶液即可,其具體例並非特別限定。本實施形態中,鍍覆處理之一例為使用銅鍍覆處理,鍍覆液Ps之一例為使用硫酸銅溶液。此外,鍍覆液Ps中亦可含有指定之添加劑。
該鍍覆液Ps中所含之添加劑例如可使用促進鍍覆之促進劑(具體而言,係促進鍍膜之生成的促進劑)。該促進劑例如可使用SPS(雙(3-磺丙基)二硫醚)等。
在鍍覆槽10之內部配置有陽極11。陽極11之具體種類並非特別限定,亦可係不溶解陽極,亦可係溶解陽極。本實施形態之陽極11的一例為使用不溶解陽極。該不溶解陽極之具體種類無特別限定,可使用鉑及氧化銥等。
如圖3及圖4所例示,亦可在鍍覆槽10之內部,且比陽極11上方配置離子電阻元件12。具體而言,如圖4之局部放大圖所例示,離子電阻元件12藉由具有複數個孔12a(細孔)之多孔質的板構件而構成。孔12a係以連通離子電阻元件12之上面與下面的方式來設置。
該離子電阻元件12係為了使形成於陽極11與作為陰極的基板Wf之間的電場均勻化而設。如本實施形態藉由在鍍覆槽10中配置離子電阻元件12,可輕易使形成於基板Wf之鍍膜(鍍覆層)的膜厚均勻化。
如圖3及圖4所例示,在鍍覆槽10之內部,亦可在陽極11上方且離子電阻元件12下方的位置配置膜16。此時,鍍覆槽10之內部藉由膜16劃分成膜16下方之陽極室17a;與膜16上方之陰極室17b。陽極11配置於陽極室17a,而離子電阻元件12及基板Wf配置於陰極室17b。膜16係允許鍍覆液Ps中所含之金屬離子的離子種類通過膜16,且抑制鍍覆液Ps中所含之非離子型的鍍覆添加劑通過膜16之方式而構成。此種膜16例如可使用離子交換膜。
如圖4所例示,鍍覆液流動機構90係以使鍍覆槽10之鍍覆液Ps流動的方式而構成。本實施形態之鍍覆液流動機構90的一例為具備:第一流動機構91a與第二流動機構91b。
第一流動機構91a係用於使陽極室17a之鍍覆液Ps流動的機構。第二流動機構91b係用於使陰極室17b之鍍覆液Ps流動的機構。第一流動機構91a經由配管92a而與陽極室17a連通。第二流動機構91b經由配管92b而與陰極室17b連通。另外,第一流動機構91a及第二流動機構91b分別具備用於壓送鍍覆液Ps之泵浦等。
參照圖3及圖4,在鍍覆槽10中設有用於在鍍覆槽10中供給鍍覆液Ps之供給口。具體而言,係在本實施形態之鍍覆槽10的外周壁10b設有:用於在陽極室17a中供給鍍覆液Ps之第一供給口13a;及用於在陰極室17b中供給鍍覆液Ps之第二供給口13b。從第一排出口14a排出之鍍覆液Ps藉由第一流動機構91a壓送,而再度從第一供給口13a供給至陽極室17a。
溢流槽20藉由配置於鍍覆槽10外側之有底容器而構成。溢流槽20係為了暫時性貯存超越鍍覆槽10之外周壁10b的上端之鍍覆液Ps(亦即,從鍍覆槽10溢流之鍍覆液Ps)而設。貯存於溢流槽20之鍍覆液Ps從第二排出口14b排出後,藉由第二流動機構91b壓送而再度從第二供給口13b供給至陰極室17b。
基板固持器30係以基板Wf之被鍍覆面Wfa與陽極11相對的方式保持作為陰極之基板Wf。本實施形態中,基板Wf的被鍍覆面Wfa具體而言係設於朝向基板Wf下方側之面(下面)。
基板固持器30連接至旋轉機構40。旋轉機構40係用於使基板固持器30旋轉之機構。圖3所例示之「R1」係基板固持器30的旋轉方向之一例。旋轉機構40可使用習知之旋轉馬達等。傾斜機構45係用於使旋轉機構40及基板固持器30傾斜的機構。升降機構50藉由在上下方向延伸之支軸51而支撐。升降機構50係用於使基板固持器30、旋轉機構40及傾斜機構45在上下方向升降的機構。升降機構50可使用直動式之致動器等習知的升降機構。
控制模組800備有微電腦,該微電腦具備:處理器801;及作為永久性記憶媒體之記憶裝置802等。控制模組800依據記憶於記憶裝置802之程式的指令,藉由處理器801工作來控制鍍覆模組400的動作。
參照圖3,檢測器類130檢測用於控制模組800之各種控制的各種資訊,並將該檢測結果傳送至控制模組800。檢測器類130例如包含:檢測陽極11與基板Wf之間的電流值(A)之電流檢測器;及檢測陽極11與基板Wf之間的電壓值(V)之電壓檢測器。
此外,檢測器類130包含用於檢測槳葉70之移動速度(rpm,或m/sec)的速度檢測器。此外,檢測器類130包含用於檢測基板固持器30之旋轉速度(rpm)的旋轉速度檢測器。此外,檢測器類130包含用於檢測鍍覆槽10之鍍覆液Ps的流速(m/sec)之流速檢測器。具體而言,該流速檢測器包含:檢測陽極室17a中之鍍覆液Ps的流速之流速檢測器;與檢測陰極室17b中之鍍覆液Ps的流速之流速檢測器。
此外,檢測器類130具備用於檢測基板固持器30之旋轉角度的角度檢測器。控制模組800藉由取得該角度檢測器之檢測結果,可取得基板固持器30之旋轉角度(旋轉位置),藉此,亦可取得保持於基板固持器30之基板Wf的旋轉角度(旋轉位置)。
如圖4所例示,電源80係以與基板Wf及陽極11電性連接,而在基板Wf與陽極11之間供給電流的方式而構成。電源80之動作由控制模組800控制。
本實施形態之控制模組800係以在對基板Wf實施鍍覆之「鍍覆處理時」中,供給用於使金屬從鍍覆液Ps析出至基板Wf的「正方向電流」;與在與正方向電流相反方向脈衝狀流動之電流的「反電流脈衝」之方式來控制電源80。
圖5係槳葉70之俯視示意圖。參照圖3、圖4及圖5,槳葉70係配置於基板Wf與陽極11之間(具體而言,本實施形態之一例為基板Wf與離子電阻元件12之間)。槳葉70被藉由接受控制模組800之指示的驅動裝置77而驅動。藉由驅動槳葉70來攪拌鍍覆槽10之鍍覆液Ps。
本實施形態之槳葉70的一例為在與基板Wf平行之「第一方向(本實施形態的一例為X方向);及與第一方向相反之「第二方向(本實施形態的一例為-X方向)」交互驅動。亦即,本實施形態之槳葉70的一例為在X軸方向往返移動。
如圖5所例示,本實施形態之槳葉70的一例為具有複數個在對槳葉70之第一方向及第二方向垂直的方向(Y軸方向)延伸之攪拌構件71a。在鄰接的攪拌構件71a之間設有間隙。複數個攪拌構件71a之一端連結至連結構件72a,另一端連結至連結構件72b。
但是,槳葉70之構成並非限定於此,例如可使用例示於專利文獻1之各種習知的槳葉。
另外,槳葉70至少在攪拌鍍覆液Ps時配置於鍍覆槽10的內部即可,不需要總是配置於鍍覆槽10的內部。例如,亦可為在停止驅動槳葉70,不須藉由槳葉70攪拌鍍覆液Ps情況下,將槳葉70不配置於鍍覆槽10內部的構成。
另外,所謂「槳葉70之移動速度係N(rpm)」,具體而言,是指槳葉70往返1次的動作在1分鐘內進行N次(亦即,槳葉70從指定位置出發,例如移動至第一方向後移動至第二方向,再移動至第一方向而返回指定位置)。槳葉70之移動速度愈快,藉由槳葉70攪拌鍍覆液Ps之強度愈強。亦即,槳葉70之移動速度係「鍍覆液Ps之攪拌強度」的一例。
圖6(A)係用於說明基板Wf之表面構成的示意圖。具體而言,圖6(A)中剖面示意圖顯示藉由鍍覆處理而在基板Wf上形成有凸塊143的情形。另外,凸塊143具體而言係藉由析出至基板Wf之金屬(例如銅(Cu))而形成。
如圖6(A)所例示,在本實施形態之基板Wf的整個表面,一例為預先設有金屬之薄晶種層140。在鍍覆處理時,經由該晶種層140對基板Wf表面饋電。並在晶種層140中與基板Wf之側相反側的面設有光阻層141。光阻層141在須形成凸塊143之部分具有開口142。另外,例示於圖6(A)之「φ」係光阻層141之開口142的直徑(μm),「BH」係凸塊143之高度(μm)。
圖6(B)係顯示光阻層141之開口圖案的一例之模式圖。圖6(B)之No1及No2圖示開口142之直徑φ相對小的情況(一例為30μm)之例,No3及No4圖示開口142之直徑φ相對大的情況(一例為75μm)之例。比較No1與No2時,No1配置開口142之密度比No2高。比較No3與No4時,No3配置開口142之密度比No4高。
設有上述之光阻層141的基板Wf被基板固持器30保持,並浸泡於鍍覆槽10之鍍覆液Ps中進行鍍覆處理。在執行鍍覆處理中,基板Wf表面上之光阻層141的開口142以外之部分藉由光阻層141遮蔽鍍覆液Ps。藉此,僅在光阻層141之開口142的部分生長鍍膜,因而在基板Wf上形成凸塊143。另外,鍍覆處理後亦可除去光阻層141。
圖7(A)及圖7(B)係用於說明從本實施形態之電源80輸出而供給至陽極11與基板Wf的電流之時間波形的一例圖。如圖7(A)及圖7(B)所例示,電源80接受控制模組800之指示在第一期間T1供給正方向電流。「正方向」係電流在鍍覆液Ps中從陽極11朝向基板Wf流動的方向。因此,第一期間T1係藉由鍍覆液Ps中之金屬離子還原到基板Wf的被鍍覆面Wfa上,並在被鍍覆面Wfa上析出金屬(凸塊143)而形成鍍膜。
第一期間T1之長度亦可係以鍍膜實質地成長的方式,進行鍍覆處理的全部時間中佔據大部分長度的時間。換言之,與第一期間T1之長度比較,後述之第二期間T2與第三期間T3的長度之和亦可係可忽略的程度。正方向電流之大小例如在整個第一期間T1亦可係一定的電流值。或是,正方向電流之電流值亦可被控制成隨時間變化。
在設於第一期間T1中途的第二期間T2,電源80接受控制模組800之指示供給與上述正方向電流相反方向的電流,亦即供給反電流脈衝。例如,第二期間T2之長度,亦即反電流脈衝之脈寬亦可係0.1秒~數秒程度。在第二期間T2與在第一期間T1金屬離子之還原反應相反,在第一期間T1形成於基板Wf之鍍膜的一部分金屬再度溶解於鍍覆液Ps,並且在還原反應中附著在鍍膜最外層表面的促進劑(鍍覆液Ps中所含之1種添加劑)從鍍膜表面脫離。另外,反電流脈衝之電流值應設定成促進劑可充分進行脫離的值。
如圖7(B)所例示,電源80亦可在第二期間T2之後的第三期間T3停止供給電流。亦即,在第三期間T3,電流在鍍覆液Ps中既不在正方向也不在反方向流動。與第二期間T2同樣地,第三期間T3之長度係遠比第一期間T1之長度短的時間,例如亦可係0.1秒~數秒程度。在第三期間T3,從鍍膜表面脫離之促進劑在鍍覆液Ps中進行擴散。
第二期間T2或第三期間T3之後,電源80再度供給正方向電流。正方向電流持續至指定之鍍覆處理時間結束,例如所形成之鍍膜的膜厚到達指定之目標膜厚。
圖8係顯示在具有圖6(B)所例示之光阻層141的基板Wf上形成複數個凸塊143時,量測各圖案區域之凸塊143的高度(BH)之一例的曲線圖。圖8之縱軸上顯示分別對應於圖6(B)之各圖案區域P1、P2、P3、P4的凸塊143之高度(BH),具體而言,顯示該圖案區域中包含之複數個凸塊143的高度之平均值。
圖8左方之曲線圖顯示包含整個鍍覆處理期間供給正方向電流,而形成凸塊143時之量測結果,圖8右方之曲線圖顯示在鍍覆處理期間內供給1次反電流脈衝,而形成凸塊143時之量測結果。
從圖8瞭解,全部圖案區域中,在圖案區域P1之凸塊143的高度(BH)最低,在圖案區域P4之凸塊143的高度(BH)最高。此因開口142之直徑φ愈小,或開口142之配置密度愈高,導致對開口142中充分補充金屬離子愈困難,且鍍膜之形成率更低。此處,將凸塊143之高度(BH)的最大值與最小值之差定義為「凸塊高度偏差(ΔBH)」。
從圖8瞭解在鍍覆處理期間內供給反電流脈衝時(圖8右方之曲線圖),比不供給反電流脈衝時(圖8左方之曲線圖)凸塊高度偏差(ΔBH)小。因此藉由供給反電流脈衝,可謀求凸塊143之高度的均勻化。
圖10係用於說明設於基板Wf之光阻層141的開口密度變化之方向的「開口密度變化方向(Dr2)」之模式俯視圖。一例為圖10中包含:光阻層141之開口142的開口密度比指定值低之「區域Ar1(亦即,開口密度「疏散」的區域)」;及開口密度比區域Ar1之開口密度高的「區域Ar2(亦即,開口密度「密集」的區域)」。此時,開口密度變化方向(Dr2)係從區域Ar1朝向區域Ar2的方向(或是從區域Ar2朝向區域Ar1之方向)。
此處,藉由發明人之研究而瞭解,供給反電流脈衝時,凸塊143之高度均勻化程度依「開口密度變化方向(Dr2)」、與攪拌時鍍覆液Ps之流動方向(Dr1)形成的角度(α1)而變化(詳情參照後述圖11中說明之實驗結果的記載)。因此,本實施形態係為了有效謀求凸塊143之高度的均勻化,而執行以下圖9所說明的鍍覆方法。
圖9係用於說明本實施形態之鍍覆方法的流程圖之一例。首先,使用者(作業者)取得設於基板Wf之光阻層141的開口密度變化之方向的「開口密度變化方向(Dr2)」(步驟S10)。
另外,使用者要取得開口密度變化方向(Dr2)時,例如,基板Wf之規格書等中記載有關於開口密度的資訊情況下,亦可依據該規格書等而取得開口密度變化方向(Dr2)。或是,使用者亦可藉由目視或使用顯微鏡等觀察基板Wf,來取得(亦即,量測)開口密度變化方向(Dr2)。
在步驟S10之後,使用者或是控制模組800使取得了開口密度變化方向(Dr2)之基板Wf保持於基板固持器30(步驟S20)。
另外,基板Wf例如係以設於基板Wf之定向平面朝向基板固持器30的指定方向之方式而保持於基板固持器30。亦即,基板Wf係以可掌握基板Wf之方位(定向平面之方向)的樣態而保持於基板固持器30。因而,控制模組800在基板固持器30上保持有基板Wf的狀態下,可掌握基板Wf之開口密度變化方向(Dr2)是朝向哪個方向。
接著,控制模組800使保持於基板固持器30之基板Wf以與陽極11相對的方式而浸泡於鍍覆槽10之鍍覆液Ps的內部(步驟S30)。
接著,控制模組800執行第一鍍覆處理(步驟S40)。具體而言,在步驟S40中,控制模組800藉由攪拌機構60(一例為槳葉70)攪拌鍍覆液Ps,及使旋轉機構40執行基板固持器30之旋轉,同時使電源80在指定時間供給正方向電流。藉此,在基板Wf上形成鍍膜(具體而言係凸塊143)。
接著,控制模組800執行第二鍍覆處理(步驟S50)。具體而言,在步驟S50中,控制模組800在開口密度變化方向(Dr2)與藉由攪拌機構60攪拌之鍍覆液Ps的流動方向(Dr1)不平行狀態下,並在使基板固持器30之旋轉停止的狀態下,藉由攪拌機構60攪拌鍍覆液Ps,同時使電源80供給反電流脈衝。
另外,所謂「開口密度變化方向(Dr2)」與「鍍覆液Ps之流動方向(Dr1)」不平行,換言之是指「開口密度變化方向(Dr2)」與「鍍覆液Ps之流動方向(Dr1)」既非相同方向且也非相反方向。
具體而言,參照圖10,本實施形態之控制模組800係以開口密度變化方向(Dr2)與鍍覆液Ps之流動方向(Dr1)形成的角度(α1)為比0度大且比180度小之角度使基板固持器30的旋轉停止。
圖10中,一例為係以開口密度變化方向(Dr2)與鍍覆液Ps之流動方向(Dr1)形成垂直(α1為90度)的方式停止基板固持器30之旋轉。控制模組800如此在使基板固持器30之旋轉停止的狀態下,藉由攪拌機構60攪拌鍍覆液Ps,同時使電源80供給反電流脈衝。
另外,本實施例中,「藉由攪拌機構60所攪拌之鍍覆液Ps的流動方向(Dr1)」,具體而言與「槳葉70往返移動之方向(Dr1)」一致。因此,亦可使用「槳葉70往返移動之方向(Dr1)」作為「藉由攪拌機構60所攪拌之鍍覆液Ps的流動方向(Dr1)」。
亦即,此時在步驟S50中,控制模組800在開口密度變化方向(Dr2)與槳葉70往返移動之方向(Dr1)不平行狀態下,且在使基板固持器30之旋轉停止的狀態下,藉由攪拌機構60攪拌鍍覆液Ps,同時使電源80供給反電流脈衝即可。
參照圖9,在步驟S50之後,控制模組800再度執行第一鍍覆處理(步驟S60)。
另外,控制模組800亦可反覆複數次執行圖9之步驟S40、步驟S50、及步驟S60。
圖11(A)及圖11(B)係用於說明凸塊143之高度均勻化程度依開口密度變化方向(Dr2)與攪拌時鍍覆液Ps的流動方向(Dr1)形成之角度(α1)而變化的圖。圖11(A)及圖11(B)之縱軸表示裸晶內均勻性(凸塊143之高度的最大值與最小值之差)。
具體而言,圖11(A)顯示使用凸塊143之開口率的變異程度相對大之基板Wf(裸晶內的開口率之差為8倍的基板Wf)來進行實驗的結果。此外,圖11(B)顯示使用凸塊143之開口率的變異程度相對小之基板Wf(裸晶內的開口率之差為3倍的基板Wf)來進行實驗的結果。
圖11(A)之樣本No1係僅執行第一鍍覆處理時(亦即,僅供給正方向電流時)的實驗結果。樣本No2係執行本實施形態之鍍覆方法(圖9)時的實驗結果。具體而言,在樣本No2中,於步驟S50的第二鍍覆處理中,係使用90度作為形成之角度(α1)。樣本No3係執行圖9之流程圖的步驟S10~步驟S60,不過在步驟S50的第二鍍覆處理中,係使用零度(或180度)作為形成之角度(α1)時的實驗結果。亦即,樣本No2係實施例,而樣本No1及樣本No3係比較例。
比較樣本No1與樣本No2及樣本No3時瞭解,在鍍覆處理時藉由供給反電流脈衝可降低裸晶內均勻性之值(亦即,能瞭解使凸塊143之高度的均勻化)。此外,比較樣本No2與樣本No3時瞭解,裸晶內均勻性之值依執行第二鍍覆處理時形成之角度(α1)的值而變化。
而後,比較樣本No2與樣本No3時瞭解,樣本No2的小晶片內均勻性之值比樣本No3低。因此可瞭解如樣本No2,在第二鍍覆處理時,在開口密度變化方向(Dr2)與攪拌時鍍覆液Ps之流動方向(Dr1)不平行狀態下使基板固持器30之旋轉停止,與如樣本No3,在開口密度變化方向(Dr2)與攪拌時鍍覆液Ps之流動方向(Dr1)平行狀態下使基板固持器30的旋轉停止時比較,可降低裸晶內均勻性之值。
此因,在第二鍍覆處理時,開口密度變化方向(Dr2)與攪拌時鍍覆液Ps之流動方向(Dr1)不平行時,相比其以外情況下,可在基板Wf之整個表面更均勻地攪拌存在於基板Wf表面(亦即鍍膜的表面)之鍍覆液Ps,由於可均勻且有效使促進劑從鍍膜表面脫離,故使裸晶內均勻性之值變小。
圖11(B)之樣本No4係僅執行第一鍍覆處理時(亦即,僅供給正方向電流時)的實驗結果。樣本No5係執行本實施形態之鍍覆方法(圖9)時的實驗結果。具體而言,在樣本No5中,於步驟S50之第二鍍覆處理中,係使用90度作為形成之角度(α1)。樣本No6係執行圖9之流程圖的步驟S10~步驟S60,不過在步驟S50之第二鍍覆處理中,係使用零度(或180度)作為形成之角度(α1)時的實驗結果。亦即,樣本No5係實施例,而樣本No4及樣本No6係比較例。
比較樣本No4與樣本No5及樣本No6時瞭解,在鍍覆處理時藉由供給反電流脈衝可降低裸晶內均勻性之值。此外,比較樣本No5與樣本No6時瞭解,裸晶內均勻性之值依執行第二鍍覆處理時形成之角度(α1)的值而變化。
而後,比較樣本No5與樣本No6時瞭解,如樣本No5,在第二鍍覆處理時,在開口密度變化方向(Dr2)與攪拌時鍍覆液Ps之流動方向(Dr1)不平行狀態下,使基板固持器30的旋轉停止,與如樣本No6,在開口密度變化方向(Dr2)與攪拌時鍍覆液Ps之流動方向(Dr1)平行狀態下使基板固持器30的旋轉停止時比較,可降低裸晶內均勻性之值。
如以上所述,瞭解裸晶內均勻性,亦即凸塊143之高度的均勻化程度會根據在執行第二鍍覆處理時形成之角度(α1)的值而變化。
另外,本實施形態在執行第二鍍覆處理時形成之角度(α1)的一例係使用90度,不過並非限定於此。形成之角度(α1)只要在比0度大,且比180度小的範圍即可,並無特別限定。關於形成之角度(α1),只要預先藉由實驗求出使凸塊143之高度均勻化的最佳值,作為形成該求出之值的角度(α1)來設定即可。
在研究形成之角度(α1)與凸塊143的高度均勻化之關連性時,發現形成之角度(α1)的值愈接近90度,凸塊143之高度愈均勻化的傾向。因此,從使凸塊143之高度均勻化的觀點,形成之角度(α1)較佳為從40度以上,135度以下之範圍選出的值,較佳為從80度以上,100度以下之範圍選出的值,最佳為90度。
採用如以上說明之本實施形態時,可使凸塊143之高度的均勻化。
以上,詳述了本發明之實施形態及變化例,不過本發明並非限定於該特定之實施形態及變化例,在記載於申請專利範圍之本發明的範圍內可進一步作各種變化及變更。
10:鍍覆槽 10a:底壁 10b:外周壁 11:陽極 12:離子電阻元件 12a:孔 13a:第一供給口 13b:第二供給口 14a:第一排出口 14b:第二排出口 16:膜 17a:陽極室 17b:陰極室 20:溢流槽 30:基板固持器 40:旋轉機構 45:傾斜機構 50:升降機構 51:支軸 60:攪拌機構 70:槳葉 71a:攪拌構件 72a:連結構件 72b:連結構件 77:驅動裝置 80:電源 90:鍍覆液流動機構 91a:第一流動機構 91b:第二流動機構 92a:配管 92b:配管 100:載入埠 110:搬送機器人 120:對準器 130:檢測器類 140:晶種層 141:光阻層 142:開口 143:凸塊 200:預濕模組 300:預浸模組 400:鍍覆模組 500:洗淨模組 600:旋乾機 700:搬送裝置 800:控制模組 801:處理器 802:記憶裝置 1000:鍍覆裝置 Ar1,Ar2:區域 BH:高度 Dr1:鍍覆液流動方向 Dr2:開口密度變化方向 P1,P2,P3,P4:圖案區域 Ps:鍍覆液 S10~S60:步驟 T1:第一期間 T2:第二期間 T3:第三期間 Wf:基板 Wfa:被鍍覆面 α1:角度 φ:直徑
圖1係顯示實施形態之鍍覆裝置的整體構成之立體圖。 圖2係顯示實施形態之鍍覆裝置的整體構成之俯視圖。 圖3係顯示實施形態之鍍覆模組的構成之示意圖。 圖4係顯示將實施形態之基板浸泡於鍍覆液的狀態之示意圖。 圖5係實施形態之槳葉的示例性俯視圖。 圖6(A)係用於說明實施形態之基板的表面構成之模式圖。圖6(B)係顯示實施形態之光阻層的開口圖案之一例的示意圖。 圖7(A)及圖7(B)係用於說明從實施形態之電源供給至陽極與基板的電流之時間波形的一例圖。 圖8係顯示在具有圖6(B)中例示之光阻層的基板上形成複數個凸塊時,量測各圖案區域之凸塊高度的一例曲線圖。 圖9係用於說明實施形態之鍍覆方法的流程圖之一例。 圖10係用於說明實施形態之基板的開口密度變化方向之示例性俯視圖。 圖11(A)及圖11(B)係用於說明凸塊高度均勻化程度依基板之開口密度變化方向與攪拌時鍍覆液的流動方向所形成之角而變化的圖。
S10~S60:步驟

Claims (3)

  1. 一種鍍覆方法,係包含: 取得設於基板之光阻層的開口密度變化之方向的開口密度變化方向; 使取得前述開口密度變化方向之前述基板保持於基板固持器; 使保持於前述基板固持器之前述基板,以與前述陽極相對之方式而浸泡於貯存含有促進鍍覆之促進劑的鍍覆液,並且配置有陽極之鍍覆槽的前述鍍覆液之內部; 執行第一鍍覆處理,其係使前述基板固持器旋轉,並且藉由攪拌機構攪拌前述鍍覆液,同時使以在前述基板與前述陽極之間供給電流的方式而構成之電源供給用於從前述鍍覆液析出金屬至前述基板的正方向電流; 在前述開口密度變化方向與藉由前述攪拌機構所攪拌之前述鍍覆液的流動方向不平行狀態下,並在使前述基板固持器之旋轉停止狀態下執行第二鍍覆處理,其係藉由前述攪拌機構攪拌前述鍍覆液,同時使前述電源供給在與前述正方向電流相反方向脈衝狀流動之電流的反電流脈衝;及 再度執行前述第一鍍覆處理。
  2. 如請求項1之鍍覆方法,其中於前述第二鍍覆處理中,前述開口密度變化方向係對藉由前述攪拌機構所攪拌之前述鍍覆液的流動方向垂直。
  3. 如請求項1之鍍覆方法,其中前述攪拌機構包含槳葉,其係以藉由往返移動來攪拌前述鍍覆槽之前述鍍覆液的方式而構成, 在前述第二鍍覆處理中藉由前述攪拌機構所攪拌之前述鍍覆液的流動方向為使用前述槳葉往返移動之方向。
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