电镀装置及电镀方法
【技术领域】
[0001]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】
[0002]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链法。
[0003]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。
[0004]—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。
[0005]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。
[0006]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I)。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:日本特开2005-029863号公报
[0010]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。
[0011]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。
[0012]另外，在处理基板的电镀液的电阻值较大的情况下，与处理基板的电镀液的电阻值较小的情况相比，终端效应的影响较小。具体而言，在设电镀液的电阻值为R1，从基板的中央部到电接点为止的籽晶层的电阻值为R2的情况下，在基板中央部流动与合成电阻值(R1+R2)对应的电流。另一方面，在基板周缘部(电接点附近)流动大致与电镀液的电阻值Rl对应的电流。因此，若电阻值Rl变大，则电阻值R2对于在基板中央部流动的电流的影响变小，终端效应的影响变小。
[0013]如上所述，终端效应的影响根据基板的特征及处理基板的条件等而不同。因此，在单一的电镀装置中对终端效应的影响不同的多个基板进行电镀的情况下，为了抑制终端效应引起的膜厚的面内均匀性的降低，需要结合各基板的特征及处理基板的条件等来调节施加到基板的电场。然而，为了由如专利文献I所述的阳极调整板来结合基板的特征及处理基板的条件等而调节电场，必须准备多个符合基板的特征及处理基板的条件等的阳极调整板。
[0014]另外，即使准备多个阳极调整板，在每次处理特征及处理条件不同的基板时，将阳极调整板从电镀槽取出，设置其他的阳极调整板等较为费工夫。
【发明内容】
[0015]本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的之一在于提供一种电镀装置及电镀方法，对于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而引起的面内均匀性的降低。
[0016]另外，本发明的另一个目的在于提供一种电镀装置及电镀方法，对于抗蚀剂开口率不同的多个基板，能够抑制因终端效应的影响而引起的面内均匀性的降低。
[0017]另外，本发明的另一个目的在于提供一种电镀装置及电镀方法，对于籽晶层的厚度不同的多个基板，能够抑制因终端效应的影响而引起的面内均匀性的降低。
[0018]另外，本发明的另一个目的在于提供一种电镀装置及电镀方法，对于分别使用不同电镀液进行处理的多个基板，能够抑制因终端效应的影响而引起的面内均匀性的降低。
[0019]本发明是为了达成上述目的至少一个而完成的，能够例如由以下方式实现。
[0020]本发明的第I方式是一种电镀装置，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所述阳极支架相对配置，且保持基板；阳极罩，该阳极罩一体地安装于所述阳极支架，且具有使在所述阳极与所述基板之间流动的电流通过的第I开口 ；以及调整板，该调整板设置于所述阳极罩和所述基板支架之间，且具有使在所述阳极与所述基板之间流动的电流通过的第2开口，所述阳极罩具有调节所述第I开口的直径的第I调节机构。
[0021]根据第I方式的电镀装置，能够分别对第I基板与第2基板调节阳极罩的第I开口的直径。由此，在第I基板与第2基板的特征或处理条件相互不同的情况下，能够抑制因终端效应的影响而引起的面内均匀性的降低。具体而言，在终端效应的影响表现显著的条件下电镀第2基板时，通过使第I开口的直径变小，能够使电场在基板中央部集中，使基板中央部的I旲厚变厚。
[0022]根据本发明的第2方式，在第I方式中，所述调整板具有调节所述第2开口的直径的第2调节机构。调整板配置于比阳极罩更靠近基板支架的位置。若将调整板的第2开口的直径做小，则能够抑制在基板周缘部的成膜速度。因此，通过调节调整板的第2开口的直径，能够使基板W的面内均匀性提高。
[0023]根据本发明的第3方式，在第2方式中，所述第2调节机构为沿所述第2开口设置的弹性体，通过在所述弹性体的内部注入流体或从所述弹性体的内部排出所述流体来调节所述第2开口的直径。根据第3方式，能够不使用机械结构而由简单的结构来调节第2开口的直径。
[0024]本发明的第4方式是一种电镀方法，具有如下工序:将阳极支架配置到电镀槽内的工序，该阳极支架一体地具备阳极罩，该阳极罩具有使在阳极与基板之间流动的电流通过的第I开口 ；将保持第I基板的基板支架配置到电镀槽内的工序；将调整板配置到所述阳极罩与所述基板之间的工序，该调整板具有使在所述阳极与所述基板之间流动的电流通过的第2开口 ；将所述第I开口的直径调节为第I直径来电镀所述第I基板的工序；将保持第2基板的基板支架配置到电镀槽内的工序；以及将所述第I开口的直径调节为比所述第I直径小的第2直径来电镀所述第2基板的工序。
[0025]根据第4方式，能够分别对第I基板与第2基板调节阳极罩的第I开口的直径。由此，在第I基板与第2基板的特征或处理条件相互不同的情况下，能够抑制因终端效应的影响而引起的面内均匀性的降低。具体而言，在终端效应的影响表现显著的条件下电镀第2基板时，通过使第I开口的直径变小，能够使电场在基板中央部集中，使基板中央部的膜厚变厚。
[0026]根据本发明的第5方式，在第4方式中，所述第I基板及所述第2基板被抗蚀剂局部覆盖，所述第2基板的抗蚀剂开口率比所述第I基板的抗蚀剂开口率低。即，根据第5方式，能够在阳极罩的第I开口的直径被调节为第2直径的状态下电镀具有相对低的抗蚀剂开口率的第2基板。由此，能够使即使电镀进行下去终端效应的影响也难以变化(仍然较大)的第2基板的基板中央部的膜厚变厚。因此，能够抑制因终端效应的影响而引起的面内均匀性的降低。
[0027]根据本发明的第6方式，在第4方式中，所述第2基板所具有的籽晶层比所述第I基板所具有的籽晶层薄。即，根据第4方式，能够在阳极罩的第I开口的直径被调节为相对小的第2直径的状态下电镀具有相对薄的籽晶层的第2基板。由此，能够使终端效应的影响表现相对显著的第2基板的基板中央部的膜厚变厚。因此，能够抑制因终端效应的影响而引起的面内均匀性的降低。
[0028]根据本发明的第7方式，在第4方式中，电镀所述第2基板的工序是使用电镀液进行电镀的工序，该电镀液比在电镀所述第I基板的工序中使用的电镀液的电阻低。即，根据第7方式，能够在阳极罩的第I开口的直径被调节为相对小的第2直径的状态下电镀使