CN110629273A - 电镀装置以及电镀方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提高电镀于多边形基板的膜的面内均匀性。阳极支架(13)保持阳极(12)。基板支架(30)保持多边形基板(Wf)。电镀槽(14)收容阳极支架(13)以及基板支架(30)。阳极(12)以及基板(Wf)在电镀槽(14)内，浸泡于电镀液。控制装置(17)控制在阳极(12)与基板(Wf)之间流动的电流。基板支架(30)具有沿着多边形基板(Wf)的各边配置的供电部件，具有多个包含至少一条边的边的组，在各组间至少一条边不同。控制装置(17)可以按照每个组控制对供电部件供给的电流。

Description

电镀装置以及电镀方法
技术领域
本发明涉及电镀装置以及电镀方法。
背景技术
以往，进行在设置于半导体晶片等基板的表面的微小的布线用槽、孔或者抗蚀剂开口部形成布线，或在基板的表面形成与封装的电极等电连接的凸块(突起状电极)的处理。作为形成该布线以及凸块的方法，例如，已知有电解电镀法、蒸镀法、印刷法、球形凸块法等。随着半导体晶片的I/O数量的增加、窄间距化，多数使用能够微细化且性能相对稳定的电解电镀法。
在利用电解电镀法形成布线或者凸块的情况下，在设置于基板上的布线用槽、孔、或者抗蚀剂开口部的阻挡金属的表面形成电阻较低的种子层(供电层)。在该种子层的表面生长电镀膜。
一般而言，待电镀的基板在其周边部具有电接点。因此，在基板的中央部，流动与电镀液的电阻值和从基板的中央部到电接点的种子层的电阻值的合成电阻对应的电流。另一方面，在基板的周边部(电接点附近)，流动与电镀液的电阻值几乎对应的电流。即，在基板的中央部，由于从基板的中央部到电接点的种子层的电阻值，电流难以流动。该电流集中在基板的周边部的现象被称为终端效应。
此外，作为利用电解电镀法进行电镀的基板的形状，已知有圆形的基板、四边形的基板(例如，参照专利文献1以及专利文献2)。
在圆形基板中，从圆形基板的中央部到基板的周边部的距离与相邻的电接点间的距离，在基板的整周上都相同。因此，在对圆形基板进行电镀时的终端效应遍及基板的整周几乎相同地产生。因此，在对圆形基板进行电镀的情况下，基板的中心部的电镀速度降低，且基板的中心部的电镀膜的膜厚比基板的周边部的电镀膜薄。以往，为了抑制由终端效应引起的膜厚的面内均匀性的降低，进行对在圆形基板的周边部均衡地配置的电接点供给电流，并且例如使用专利文献3所公开的调节板，进行调节对圆形基板施加的电场，即电活性离子的平流的处理。
专利文献1：日本特开平09－125294号公报
专利文献2：日本特公平03－029876号公报
专利文献3：日本特开2005－029863号公报
除了以上的针对圆形基板的电镀以外，针对角型(面板)基板的(重新)布线、贯通孔等的电镀的必要性正在提高。作为针对角形基板的电镀方法，进行在仅与基板的特定的两边对应的位置设置供电用的电极并仅从两边供电的方法、以及在与四边全部对应的位置设置供电用的电极并从四边供电的方法。
与针对圆形基板的电镀不同，在角型基板中存在距离中心的距离比其它基板的部分较远的角部。以往，已知有在与四边全部对应的位置设置供电用的电极并供电的情况下，电场最容易集中于角部分。由于电场最集中于角部，所以角部的膜厚容易升高，而更难确保面内均匀性。作为针对该问题的解决方案，使用中间掩模、阳极掩模来部分屏蔽电镀液中的电场分布，来抑制角部、端部的膜厚增加的方法。
作为针对该问题的其它解决方案，具有在仅与基板的特定的两边对应的位置设置供电用的电极，并仅从两边供电的方法。在该情况下，能够抑制角部的膜厚。但是，作为新的问题，从角部(边的两端部)向边的中央部稍微进入内侧的基板的边的附近部分的膜厚过低。
在使用中间掩模、阳极掩模的情况下，能够抑制角部的膜厚。但是与从两边供电的情况相同，从基板的边上的角部向边的中央部稍微进入内侧的部分的膜厚过低。即，该问题无论供电的边的数量(从两边供电、从四边供电)如何都产生。另外，在想要控制角部的膜厚的情况下，一般而言在通过调整(缩小)中间掩模的开口尺寸，来调整角部的膜厚的情况下，开口尺寸变更的结果，基板的边附近的膜厚降低。该趋势部取决于供电的边的数量。由于这样的理由，很难确保角型基板中的面内均匀性。
发明内容
本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的之一在于提高电镀于多边形基板的膜的面内均匀性。
为了解决上述课题，在第一方式中，采用电镀装置的结构，具有：阳极支架，构成为保持阳极；基板支架，构成为保持多边形基板；电镀槽，用于收容上述阳极支架和上述多边形基板支架，并将上述阳极和上述多边形基板浸泡于电镀液；以及控制装置，用于控制在上述阳极与上述多边形基板之间流动的电流，上述基板支架具有供电部件，上述供电部件沿着上述多边形基板的各边配置，具有多个包含至少一个上述边的上述边的组，在上述各组间至少一个上述边不同，上述控制装置构成为在电镀中能够对每个上述组控制向上述供电部件供给的电流。
在本实施方式中，具有多个包含至少一个上述边的上述边的组，在各上述组间至少一个上述边不同，上述控制装置由于能够对上述每个组控制对上述供电部件供给的电流，所以能够提高电镀于多边形基板的膜的面内均匀性。
以往，只有仅由两条边构成的一个组、或者仅由四条边构成的一个组，并对一个组进行电流的控制。在本实施方式中，具有多个边的组，可以对每个组进行控制。与如以往那样，仅从特定的两条边供电、仅从四条边整体供电不同，在本实施方式中，也能够选择包含一个以上的边的任意的组，并且与其它组独立地控制所选择出的组。
在本实施方式中，由于也能够独立地控制多个组的每一个，所以例如，在基板为长方形的情况下，能够最先对仅包含作为长边的两条边的组供电，之后，对仅包含作为短边的两条边的组供电。由此，能够改善从基板的边上的角部向边的中央部稍微进入内侧的部分的膜厚降低的上述的问题。
在方式2中，采用方式1所记载的电镀装置的结构，上述组中的任意的2个组没有共用地包含的上述边。
在方式3中，采用方式1所记载的电镀装置的结构，其特征在于，上述边的个数为偶数，在对偶数个上述边标注连续的编号以便相邻的上述边的上述编号连续时，有包含标注有奇数编号的上述边的上述组和包含标注有偶数编号的上述边的上述组。
在方式4中，采用方式1所记载的电镀装置的结构，多个上述组中的一个上述组包含多个上述边，与一个上述组不同的至少一个其它上述组仅包含一个上述组所包含的多个上述边中的部分边。
在方式5中，采用方式1～4中任一项所记载的电镀装置的结构，包含配置电镀开始时通过上述控制装置供给上述电流的上述供电部件的上述边的上述组，与包含配置之后在电镀中通过上述控制装置供给上述电流的上述供电部件的上述边的上述组不同。
在方式6中，采用方式1～5中任一项所记载的电镀装置的结构，上述控制装置构成为能够控制上述电流以使得电镀开始时的电流值与之后电镀中的电流值不同。
在方式7中，采用方式6记载的电镀装置的结构，其特征在于，上述控制装置构成为能够控制对上述供电部件供给的上述电流，以使得关于上述各边，供给上述电流的上述供电部件的在配置有上述供电部件的上述边方向的长度的总和除以配置有上述供电部件的上述边的长度所得的比，在上述之后电镀中与上述电镀开始时不同。
在方式8中，采用方式6或7所记载的电镀装置的结构，其特征在于，上述电镀装置具备设置于上述阳极支架与上述基板支架之间的电场屏蔽掩模，上述电场屏蔽掩模具有沿着上述多边形基板的外形的多边形开口，上述电镀开始时的上述多边形开口与上述之后电镀中的上述多边形开口的形状和尺寸中的至少一个不同。作为电场屏蔽掩模，具有阳极掩模、中间掩模、或者阴极掩模。中间掩模也被称为调节板。在电场屏蔽掩模为中间掩模的情况下，存在中间掩模具有主体部和壁部，主体部具有沿着多边形基板的外形的多边形开口，壁部从多边形开口的边缘向基板支架侧突出的情况。
在方式9中，采用电镀方法的构成是在阳极与多边形基板之间流动电流来对上述多边形基板进行电镀的方法，具有：使供电部件与上述多边形基板的各边接触的工序；使上述阳极和上述多边形基板浸泡于电镀液的工序；以及控制对上述供电部件供给的电流的工序，具有多个包含至少一个上述边的上述边的组，在上述各组间至少一个上述边不同，在控制上述电流的工序中，对每个上述组控制在电镀中对上述供电部件供给的电流。
在方式10中，采用电镀装置的构成具有：阳极支架，构成为保持阳极；基板支架，构成为保持多边形基板；电镀槽，用于收容上述阳极支架和上述基板支架，将上述阳极和上述多边形基板浸泡于电镀液；以及控制装置，用于控制在上述阳极与上述多边形基板之间流动的电流，上述基板支架具有供电部件，上述供电部件沿着上述多边形基板的各边配置，上述控制装置构成为在电镀中，使电流独立地流入沿着上述多边形基板的第一边配置的第一供电部件和沿着与上述第一边不同的第二边配置的第二供电部件。
在方式11中，采用权利要求10所记载的电镀装置的结构，上述多边形基板是矩形基板，上述第一供电部件沿着上述矩形基板的对置的2条边配置，上述第二供电部件沿着与配置上述第一供电部件的上述对置的2条边正交的另外2条边配置。
方式12中，采用权利要求10或11所记载的电镀装置的结构，上述控制装置构成为在电镀中使电流流入上述第一供电部件，在经过规定时间之后使电流流入上述第二供电部件。
在方式13中，采用权利要求12所记载的电镀装置的结构，上述控制装置在使电流流入上述第二供电部件的期间，停止针对上述第一供电部件的电流的供给。
在方式14中，采用权利要求12所记载的电镀装置的结构，上述控制装置在使电流流入上述第二供电部件的期间，继续向上述第一供电部件的电流供给。
在方式15中，采用权利要求10～14中任一项所述的电镀装置的结构，上述控制装置在电镀中使对上述第一供电部件和上述第二供电部件的至少一方供给的电流增加。
在方式16中，采用权利要求10～15中任一项所述的电镀装置的结构，上述第一供电部件与上述第一边相接触的部位的长度相对于上述第一边的长度的比率，与上述第二供电部件与上述第二边相接触的部位的长度相对于上述第二边的长度之比不同。
在方式17中，采用电镀方法的构成在阳极与多边形基板之间流动电流来对上述多边形基板进行电镀的方法，具有：使供电部件与上述多边形基板的各边接触的工序；以及使上述阳极和上述多边形基板浸泡于电镀液的工序，在电镀中，使电流独立地流入沿着上述多边形基板的第一边配置的第一供电部件和沿着与上述第一边不同的第二边配置的第二供电部件。
在方式18中，采用权利要求17所记载的电镀方法的构成，使电流流入上述第一供电部件，在经过规定时间之后使电流流入上述第二供电部件。
在方式19中，采用方式18所记载的电镀方法的构成，还具有配置电场屏蔽掩模的工序，上述电场屏蔽掩模具有开口部，以部分屏蔽上述阳极与上述多边形基板之间的电场，在通过上述电场屏蔽掩模屏蔽沿着上述第一边的上述多边形基板的区域的状态下使电流流入上述第一供电部件，在经过规定时间之后使上述开口部的形状变化，在通过上述电场屏蔽掩模屏蔽了沿着上述第二边的上述多边形基板的区域的状态下使电流流入上述第二供电部件。
附图说明
图1是实施方式的电解电镀装置的整体配置图。
图2是电镀装置所具备的电镀单元的示意性侧剖视图(纵剖视图)。
图3是在电镀单元中使用的基板支架的示意性主视图。
图4是基板支架的示意性侧面图。
图5是前板主体的后视图。
图6是放大表示接近连接器的一侧的面部的角部附近的后视图。
图7是表示本申请的实施方式的图。
图8是表示本申请的实施方式的图。
图9是对触头施加的电流的图。
图10是表示对触头施加的电流的图。
图11是表示对触头施加的电流的图。
图12是表示对触头施加的电流的图。
图13是表示本申请的实施方式的图。
图14是表示本申请的实施方式的图。
图15是表示本申请的实施方式的图。
图16是表示本申请的实施方式的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外，在以下的各实施方式中，有对于相同或者相当的部件标注相同附图标记并省略重复的说明的情况。另外，在各实施方式中示出的特征只要相互不矛盾也能够应用于其他实施方式。
图1是表示实施方式中的电镀装置的整体配置图。如图1所示，该电镀装置具有安装收纳有半导体晶片等基板的盒100的2台盒工作台102、使基板的定向平面(Orientationflat)、凹口等的位置对准规定的方向的对准器104、以及使电镀处理后的基板高速旋转对其进行干燥的旋转冲洗干燥器106。在旋转冲洗干燥器106的附近，设置有载置基板支架30进行基板的装卸的基板装卸部120。在这些单元100、104、106、120的中央，配置有由在这些单元间搬运基板的搬运用机器人构成的基板搬运装置122。
依次配置有进行基板装卸部120、基板支架30的保管以及临时载置的储料器124、使基板浸泡于纯水的预湿槽126、蚀刻除去形成于基板的表面的种子层等导电层的表面的氧化膜的预浸槽128、利用清洗液(纯水等)对预浸泡后的基板连同基板支架30一起进行清洗的第一清洗槽130a、进行清洗后的基板的脱液的鼓风槽132、利用清洗液对电镀后的基板连同基板支架30一起清洗的第二清洗槽130b、以及电镀单元10。
该电镀单元10在溢流槽136的内部收容多个电镀槽14而构成。各电镀槽14在内部收纳一个基板，并使基板浸泡于内部所保持的电镀液中在基板表面实施镀铜等电镀。
电镀装置具有基板支架搬运装置140，该基板支架搬运装置140位于这些各设备的侧方，在这些各设备间连同基板一起搬运基板支架30，例如采用直线电机方式。该基板支架搬运装置140具有在基板装卸部120、储料器124、预湿槽126、预浸槽128、第一清洗槽130a、以及鼓风槽132之间搬运基板的第一输送器142、以及在第一清洗槽130a、第二清洗槽130b、鼓风槽132、以及电镀单元10之间搬运基板的第二输送器144。电镀装置也可以不具备第二输送器144，而仅具备第一输送器142。
在该基板支架搬运装置140的夹持有溢流槽136的相反侧，配置有搅拌器驱动装置146，该搅拌器驱动装置146驱动位于各电镀槽14的内部作为搅拌电镀槽14内的电镀液的搅拌棒的搅拌器16(参照图2)。
基板装卸部120具备沿着导轨150在横向上自由滑动的平板状的载置板152。2个基板支架30以水平状态并列载置于该载置板152，在一个基板支架30与基板搬运装置122之间进行了基板的传送之后，使载置板152沿横向滑动，在另一个基板支架30与基板搬运装置122之间进行基板的传送。
图2是图1所示的电镀装置所具备的电镀单元的示意性侧剖视图(纵剖视图)。如图2所示，电镀单元10具有电镀液、基板支架30、以及构成为收容阳极支架13的电镀槽14、溢流槽(未图示)。基板支架30构成为保持多边形的基板Wf，阳极支架13构成为保持具有金属表面的阳极12。多边形的基板Wf与阳极12经由电镀电源15电连接，通过在基板Wf与阳极12之间流动电流而在基板Wf的表面形成电镀膜。
阳极支架13具有用于调整阳极12与基板Wf之间的电场的阳极掩模18。阳极掩模18例如是由电介质材料构成的大致板状的部件，设置于阳极支架13的前面。在这里，所谓的阳极支架13的前面，是指与基板支架30对置的一侧的面。即，阳极掩模18配置于阳极12与基板支架30之间。阳极掩模18在大致中央部具有供在阳极12与基板Wf之间流动的电流通过的多边形开口(第二多边形开口)18a。
电镀单元10具有用于调整基板Wf与阳极12之间的电场的调节板(调整板)20、以及用于搅拌电镀液的搅拌器16。调节板20配置于基板支架30与阳极12之间。具体而言，调节板20的下端部被插入设置于电镀槽14的床面的一对凸部件28间，调节板20相对于电镀槽14固定。另外，调节板20也可以具有在上端附近向外侧突出的臂(未图示)，在图1所示的储料器124内，通过将臂钩在储料器124的周壁上表面而被悬挂支承。搅拌器16配置于基板支架30与调节板20之间。
调节板20例如由作为电介质的氯乙烯形成。调节板20具有在大致中央部具有多边形开口21的板状的主体部22、以及从主体部22向基板支架30侧突出的壁部23。多边形开口21为沿着基板Wf的外形的形状，优选为比基板Wf的外形稍小的形状，在图2所示的例子中为四边形。壁部23从主体部22中的多边形开口21的边缘，沿着相对于主体部22的板面垂直的方向(在图2中，为左右方向)突出。
在调节板20被收容于电镀槽14的状态下，若对基板Wf和阳极12施加电压，则来自阳极12的电流通过多边形开口21流入基板Wf。换言之，调节板20屏蔽形成于阳极12与基板Wf之间的电场的一部分。另外，可抑制通过多边形开口21的电流被引导至壁部23并扩散至基板Wf的外侧。在这里，存在在多边形的基板Wf的角部附近电流不会相对集中，而在基板Wf的边的中央部附近电流相对集中的趋势。
在调节板20安装有隔膜24以便关闭多边形开口21。隔膜24由使金属离子通过而不使添加剂通过的阳离子交换膜或者多孔性膜构成。作为这样的多孔性膜的例子，可举出YUASA公司制成的Yumicron(商标名称)。隔膜24通过具有与多边形开口21对应的开口的框状的固定板25固定于调节板20。隔膜24以及固定板25也可以从背面(阳极12侧的面)安装于调节板20。另外，也可以在调节板20与隔膜24和/或固定板25的接触面设置与多边形开口21的形状相应的框状的密封体。
此外，这里对调节板20进行了说明。但是，也可以代替调节板20的壁部23、或在调节板20的壁部23的基础上，对于安装于阳极支架13的阳极掩模18，具有与调节板20的壁部23相同的壁部。换句话说，阳极掩模18也可以具备具有沿着多边形的基板Wf的外形的多边形开口18a的阳极掩模主体部、以及从阳极掩模主体部的多边形开口18a的边缘向基板支架30侧突出的阳极掩模壁部。阳极掩模18中的多边形开口18a、以及阳极掩模壁部可以是与调节板20中的多边形开口21以及壁部23相同的尺寸，也可以是不同的尺寸。
接着，对基板支架30进行说明。图3是在图2所示的电镀单元10中使用的基板支架30的示意性主视图，图4是基板支架30的示意性侧面图。基板支架30具备前板300和后板400。在这些前板300与后板400之间保持基板Wf。在本实施例中，基板支架30在将基板Wf的单面露出的状态下保持基板Wf。
前板300具备前板主体310和臂部330。臂部330具有一对基座331，通过在图1所示的各处理槽的周壁上表面设置基座331，垂直地悬挂支承基板支架30。另外，在臂部330设置连接器332，该连接器332构成为在电镀槽14的周壁上表面设置有基座331时，与设置于电镀槽14的电接点接触。由此，基板支架30与外部电源电连接，对基板支架30所保持的多边形的基板Wf施加电压/电流。
前板主体310大体为矩形，具有布线缓冲部311和面部312，并具有前面301和背面302。前板主体310通过安装部320在2处安装于臂部330。在前板主体310，设置有开口部303，基板S的被电镀面从开口部303露出。在本实施方式中，开口部303形成为与多边形的基板Wf的形状对应的形状。
后板400大体为矩形，覆盖基板Wf的背面。后板400通过夹具340将基板Wf以夹在与前板主体310(更详细而言，为面部312)的背面302之间的状态固定。夹具340构成为绕与前板主体310的面301、302平行的旋转轴341旋转。但是，夹具340并不限于这样的例子，也可以构成为沿与面301、302垂直的方向往复运动来夹紧后板400等。
图5是前板主体的后视图，图6是放大表示接近连接器的一侧的面部的角部附近的后视图。前板主体310的背面302具有18个接触区域C1－C18。接触区域C1－C5配置于面部312中的右边。接触区域C6－C9配置于面部312中的下边。接触区域C10－C14配置于面部312的左边。接触区域C15－C18配置于面部312的上边。
如图6所示，在各接触区域C1－C18，包含用于对基板Wf供电的触头370(供电部件)。触头370沿着前面板300的开口部303的各边来配置。换句话说，触头370沿着多边形的基板Wf的各边来配置。分别经由电缆L1－L18，从外部对各接触区域C1－C18的触头370供电。
此外，在以下的说明中，在无需区分各电缆的情况下，有将电缆L1－L18集中统称为电缆L的情况。另外，也有将任意的电缆作为电缆L来参照的情况。另外，在无需区分各接触区域的情况下，有将接触区域C1－C18集中统称为接触区域C的情况。另外，也有将任意的接触区域作为接触区域C来参照的情况。
电缆L1－L18的第一端部与设置于臂部330的一端的连接器332连接，更为详细而言，在连接器332中与独立的接点或每多根共用的接点(省略图示)电连接。电缆L1－L18能够经由连接器332的各接点与外部的电源(电源电路、电源装置等)电连接。
电缆L1－L7在同一平面内排列并被导入电缆通路365内，沿着开口部303的连接器332侧的边配置。电缆彼此在面部312的厚度方向上不重叠。因此，能够抑制面部312以及前面板300的厚度。
各接触区域中的电缆L与触头370的电连接以如下的方式进行。若以电缆L1为例，则电缆L1的前端部(第二端部)除去电缆L1的包覆层，露出芯线(导电线)。电缆L1的前端部在触头C1的附近被导入密封支架363的布线槽内，并在接触区域C1内，通过4处螺钉(紧固部件)511与触头370一起被按压。换句话说，螺钉(紧固部件)511与密封支架363连同触头370一起夹持电缆L1的芯线。其结果，电缆L1与触头370电连接。若基板支架30保持基板Wf，则触头370接触基板Wf，从外部的电源经由电缆L1、触头370对基板Wf进行供电。其它的接触区域C2－C18也同样地构成，从18个位置的触头370对基板Wf进行供电。
如以上说明的那样，本实施方式的基板支架30在多边形的基板Wf的各边设置有触头370，从设置于各边的触头370对基板Wf进行供电。由此，在基板Wf的表面形成电镀膜。
以上，对四边形的基板Wf进行了说明，但并不限于此，在三角形、或者五边形以上的基板Wf上，也以能够相同的工序进行电镀。即使在这样的情况下，在阳极掩模18以及调节板20上，按照基板Wf的形状形成三角形、或者五边形以上的多边形开口即可。另外，沿着多边形基板的各边配置供电部件即可。
电镀单元10还具有电源15和用于控制电源15的控制装置17。电源15构成为分别与阳极12和基板Wf电连接，使电流在阳极12与基板Wf之间流动。控制装置17能够通过控制电源15来控制电流，以对设置于基板支架30的各接触区域C分别供给不同的值的电流。
控制装置17构成为可以对每个边的组控制对供电部件370供给的电流。关于基板Wf的各边，具有多个包含至少一条边的边的组，在各组间至少一条边不同。为了对每个边的组进行控制，例如，在电源15内，将来自配置于面部312中的一条边(例如，右边)的接触区域C1－C5的5根电缆L接线为1根电缆。根据图7对使用该接线例的实施方式进行说明。
此外，与1根电缆接线的电缆L也可以不是来自配置于一条边(例如，右边)的接触区域C1－C5的5根电缆L全部，而仅为配置于中央部的接触区域C2－C4。在后述的图8的实施例中，使用该接线例的实施方式进行说明。在图8的实施例中，控制装置17能够独立地控制各个接触区域C。
图7表示三个不同的实施方式。在图7中，控制装置17构成为可以以配置在电镀开始时供给电流的触头370的边、和配置在之后供给电流的触头370的边至少部分不同的方式，控制对触头370供给的电流。在图7(a)中，在电镀开始时，仅对与长方形的基板Wf的2条长边206对应地配置在前板主体310上的触头370供给电流。之后，仅对与2条短边208对应地配置在前板主体310上的触头370供给电流。图7表示供给电流的触头370所接触的基板Wf上的区域226(对基板Wf供电的区域)。此外，在图7中，除去基板Wf的边的内部为成为电镀的对象的电镀区域210。另外，在图7中，右侧的图表示在电镀开始时被供电的边，左侧的图表示之后进行电镀的边。例如，在图7(a)的情况下，在电镀开始时供电的区域226处于长边206a、206b上，之后供电的区域226处于短边208a、208b上。
在图7(a)、(c)中，是将“多个组中的任意的2个组没有共用地包含的边”示为多个组为2个组的情况的实施方式。在图7(a)中，一个组由长边206a、206b构成，另一个组由短边208a、208b构成。若用其它的方式表达，则在图7(a)中，边的个数为偶数(四个)，对偶数个边标注连续的编号(在本图中为1～4)，以使得相邻的边的编号连续。而且，具有包含标注有奇数编号的边的组(由长边206a、206b构成的组)、以及包含标注有偶数编号的边的组(由短边208a、208b构成的组)。
在图7(c)中，一个组由短边208a、208b这2条边构成，另一个组由长边206a构成。在图7中，包含配置在电镀开始时通过控制装置17供给电流的供电部件370的边的组、与包含配置在之后通过控制装置17供给电流的供电部件370的边的组不同。
在图7(b)中，多个组中的一个组包含多个边，与一个组不同的至少一个其它组仅包含一个组所包含的多个边中的一部分边。具体而言，一个组由长边206a、206b这2个边构成，另一个组由长边206a、206b、以及短边208a、208b这4条边构成。
根据图7(a)的方式，具有以下的效果。如已叙述的那样，仅具有一个组，在从一个组所包含的固定的两条边、四条边供电的情况下，从图7(a)的基板Wf的边上的角部200向边的中央部202稍微进入内侧的中间部分204的附近的膜厚变得太低。根据图7(a)的方式，在对由2条长边206a、206b构成的组供电之后，对由2条短边208a、208b构成的组供电，所以能够减少中间部分204的附近的膜厚与角部200、中央部202的附近的膜厚之差。
在图7(b)中，在电镀开始时仅对与由长方形的基板Wf的2条长边206a、206b构成的组对应的配置在前板主体310上的触头370供给电流。之后，对由长边206a、206b和短边208a、208b构成的组对应的配置在前板主体310上的触头370供给电流。
在图7(c)中，在电镀开始时仅对与由长方形的基板Wf的2条短边208a、208b这2条边构成的组对应的配置在前板主体310上的触头370供给电流。之后，仅对与由一条长边206a构成的组对应的配置在前板主体310上的触头370供给电流。
采用图7(a)～图7(c)的方式的哪一种方式进行电镀由所希望的电镀模式、基板Wf的表面特性、已经进行的电镀的结果等来决定。对于供给电流的供电边，以往使用长边206或短边208中的固定的两边供电、或对全部的边固定地供电的四边供电。在本实施方式中，如图7所示，供电边并不限于两边、四边，能够任意地选择1～4边。另外，在使所选择的边在电镀中变化的情况下，在变化的前后能够选择的边是任意的。此外，在图7的实施例中，也可以不使用电场屏蔽掩模。
此外，在图7(a)～图7(c)的方式中，控制装置17构成为在电镀中，使电流在沿着矩形基板Wf的第一边206配置的第一供电部件和沿着与第一边206不同的第二边208配置的第二供电部件中独立地流动。在图7(a)、图7(c)的方式中，第一供电部件沿着矩形基板Wf的对置的2条边206配置，第二供电部件沿着与配置第一供电部件的对置的2条边206正交的另外2条边208配置。
接着，根据图8对其它实施方式进行说明。在对基板Wf进行电镀的技术中，已知有使电流值以多个阶段变化来施加电流的通常称为步进电流的电镀方法。即，已知有电镀开始时的电流值与之后的电流值不同的方法。在本实施方式中，除了步进电流以外，还切换在每个步骤供电的边、或边内的触头进行电镀。能够根据针对电镀的要求规格选择待供电的边、处于一条边内的待供电的触头、各步骤中的电流值、施加时间、步骤数，进行电镀。
在各步骤中，通过控制装置17的控制选择供电的边。在电镀开始时，将长边206侧的两边作为供电边，进行电镀。之后，将短边208侧的两边作为供电边进行电镀。即，在图8中，边的个数为偶数(四个)，对偶数个边标注连续的编号(在本图中为1～4)，以使得相邻的边的编号连续。在本图中，如图示那样，例如顺时针标注(1)～(4)的编号。
此时，控制装置17构成为可以以对标注奇数编号的长边206的供电部件供给的电流与对标注偶数编号的短边208的供电部件供给的电流独立的方式控制上述电流。此时，电流值可以与最初的步骤相同，也可以不同。此外，为了抑制角部200的膜厚增加，通过中间掩模20、阳极掩模18来部分屏蔽阳极12与基板Wf之间的电场。
将此时的电流值的一个例子示于图9。图的横轴是时间(分)，纵轴是电流值(mA/cm<SUP>2</SUP>)。曲线图212表示对长边206的供电部件供给的电流亦即第一电流。曲线图214表示对短边208的供电部件供给的电流亦即第二电流。电镀开始时刻用“0”来表示。在电镀开始后，从某个时间(t1)开始对短边208施加电流。直到某一时间(t1)关闭对施加了电流的长边206施加的电流。在如图9所示施加电流的情况下，能够以一台电源15(整流器)进行电镀装置的运用。
作为电流值的施加模式，也能够进行以下的模式。在以下的图10～12中，与图9相同，图的横轴是时间(分)，纵轴是电流值(mA/cm<SUP>2</SUP>)，曲线图212表示对长边206的供电部件供给的电流亦即第一电流。另外，曲线图214表示对短边208的供电部件供给的电流亦即第二电流。图10是在四条边中一直流动电流，且电流值恒定，但在长边206与短边208中，电流值不同的图。在短边208中流动的电流值比在长边206中流动的电流值大。
图11在四条边中总是流动电流，并在长边206与短边208中，电流值不同，进一步，在长边206中流动的电流值是恒定的。在短边208中流动的电流值在某一时间(t1)之前，比在长边206中流动的电流值小，在某一时间(t1)后，比在长边206中流动的电流值大。
在某一时间(t1)之前电流值较小，且在某一时间(t1)后电流值较大的理由如下。在电镀开始之后，电镀膜较薄，电阻较大，在边的端部、中央部、中间部分间的电阻之差(偏差)也较大。在该状态下，若电流值较大，则电镀的膜厚的差别增大。因此，在电镀开始之后，在减小电流值，电镀的膜厚增大，电阻减小(偏差减小)时，增大电流值。
在图11所示的例子中，与图10所示的例子相比，在电镀中途变更流入触头370的电流的值的点不同。即，使在短边208中流动的电流的值，在电镀中途阶段性地增加。进一步对该理由进行说明。在基板Wf的边206的中央部202，根据终端效应，在电镀的初始阶段电场集中，随着电镀进行电流变小。因此，在电场集中的电镀的初始阶段，相对地减小电流的值。在中央部202的电流与其它部分相比相对地减小的电镀的中途阶段，相对地增大电流的值。这样，由于根据终端效应使电流值变化，所以与持续流动恒定电流的图10的例子相比，能够进一步提高膜厚的面内均匀性。
在图12中，在某一时间(t1)之前，仅在长边206中流动电流。在某一时间(t1)后，在四条边中流动电流，在长边206和短边208中，电流值不同。在某一时间(t1)后，在短边208中流动的电流值比在长边206中流动的电流值大。根据图11、12所示的电流的施加方法，与图10相比较，在基板Wf内种子膜厚具有各向异性等的情况下，存在使电镀的膜厚均匀化的效果提高的可能性。其结果，电镀的膜厚的控制方法的自由度提高。
在图9、图12中，控制装置17在电镀中，在第一供电部件中流动电流，在经过规定时间之后在第二供电部件中流动电流。在图9中，控制装置17在第二供电部件中流动电流的期间，停止向第一供电部件的电流供给。
在图12中，控制装置17在第二供电部件中流动电流的期间，继续针对第一供电部件的电流的供给。在图11中，控制装置17在电镀中，使对第一供电部件和第二供电部件的至少一方供给的电流增加。
在图13、图14、图15中，第一供电部件与第一边206接触的部位的长度218相对于第一边206的长度216的比率，与第二供电部件与第二边接触的部位的长度218相对于第二边的长度216之比不同。
图9～图12所示的电流能够应用于图7、图8，但图8所示的实施方式除了电流值的施加模式以外也具有特征。对此，通过图13进行说明。图13是图8(b)的放大图。在图13中，控制装置17构成为可以控制对触头370供给的电流，以使得关于各边，供给电流的触头370的在配置有触头370的边方向的部分的长度的总和218除以配置有触头370的边的宽度216(长度)所得的比与电镀开始时相比，在之后不同。
在图8(a)所示的最开始的第一阶段的电镀中，如已叙述的那样，代替抑制角部200的膜厚增加，接近长边侧端部的中间部分204的膜厚降低。在图8(b)所示的之后的第二阶段的电镀中，与第一阶段相比，供电部的长度的总和218与边的宽度216之比(供电部的长度的总和218÷边的宽度216)减小。由此，抑制针对角部200的膜厚增加，并且在膜厚不足部分亦即短边附近的中间部分204较厚地进行电镀。作为结果，能够对角型基板整体均匀地进行电镀。此外，对于步骤数、供电边的数量、电流值能够任意地组合。
作为实现图8所示的实施方式的具体的方法，触头370的长度的总和相当于图8所示的总和218。根据图14、图15对触头370的长度的具体例进行说明。如已叙述的那样，在一条边，具有几个触头370。对于各接触，能够独立地选择是否供电。如图14(a)、图15(a)所示，在电镀开始时，对处于2条长边206的触头370的全部供电。之后，如图14(b)、图15(b)所示，对2条短边208供电并进行电镀。此时不将短边208的全部的触头370用于供电。
在图14(b)中，仅对全体四个触头370a、370b、370c、370d中的内侧的2个触头370b、370c供电。在图15(b)中，仅对全体四个触头370a、370b、370c、370d中的内侧的2个触头370a、370d供电。
短边208上的触头370分别具有长度224。图14、图15的短边208上的被供电的2个触头370的长度224的总和相当于图8的短边208上的总和218。对于长边206也相同。其结果，与图8的例子相同，与电镀开始时相比较，在之后的电镀中，边的长度A与供电长度B之比B/A减小。由此，可抑制针对角部的膜厚增加，并且在膜厚不足部分亦即短边附近的中间部分204较厚地电镀。作为结果，能够对角型基板整体均匀地进行电镀。
此外，并不限于图14、图15的例子，能够任意地改变供电的触头的组合。供电的触头的组合例如考虑以下的点来决定。根据基板Wf，存在不会在基板Wf的全部存在均匀的电镀用抗蚀剂图案，而是电镀用抗蚀剂图案部分不同的基板Wf。如以往的方法那样，在通过单一步骤，对基板Wf均匀地施加电流的方法中，存在无法应对电镀用抗蚀剂图案的部分差异，即，不能涂覆均匀的膜的可能性。通过仅对电镀用抗蚀剂图案不同的区域附近的边(触头)施加不同步骤，不同的电流值来进行电镀，能够解决上述的问题。与电镀用抗蚀剂图案的部分差异对应地、采用按照每个边改变电流值、按每个触头改变电流值的任意的方法。
接下来，根据图16，对其它的实施方式进行说明。在本实施方式中，电镀装置具备设置于阳极支架13与基板支架30之间的调节板20。调节板20如已叙述的那样具有主体部22和壁部23，其中，该主体部22具有沿着多边形的基板Wf的外形的多边形开口21，该壁部23从多边形开口21的边缘向基板支架30侧突出。电镀开始时的多边形开口21与之后的多边形开口21的形状、尺寸中的至少一个不同。本实施方式与图7的实施方式组合来实施。
在长方形型的角型基板中，对两个阶段的电流步骤、开口的尺寸可变的电场屏蔽掩模(阳极掩模、中间掩模、或者阴极掩模)进行组合。在图16中，是电场屏蔽掩模是调节板20的情况。一般而言，在被供电的边的附近，存在电镀的膜厚容易升高的趋势。优选根据被供电的边来调整调节板20的开口。在各电流步骤中，能够通过控制装置17的控制选择进行供电的边。作为1个例子，如图7(a)所示以两个阶段进行电镀。
根据图7(a)，在电镀开始时，多边形开口21a为纵长，之后，多边形开口21a为横长。图16(a)所示的多边形开口21的短边208方向的长度亦即开口直径220比图16(b)所示的多边形开口21的短边208方向的长度亦即开口直径222短。
在电镀开始时，对任意地选择出的边(在图7(a)的情况下为长边206)供电来进行电镀。之后，对与电镀开始时不同的边(在图7(a)的情况下为短边208)供电。进一步，以不同的电流值进行电镀。此时，作为可变掩模的调节板20的开口直径也从图16(a)所示的开口直径220变化为图16(b)所示的开口直径222来进行电镀。作为结果，能够对基板Wf整体均匀地进行电镀。
在图16中，在通过电场屏蔽掩模20屏蔽了沿着第一边206的基板Wf的区域的状态下使电流流入上述第一供电部件，在经过规定时间之后改变开口21的形状，在通过电场屏蔽掩模20屏蔽了沿着第二边208的基板的区域的状态下使电流流入上述第二供电部件。
作为将开口直径220变为开口直径222的机构，具有通过手动，从电镀槽的外部进行改变的机构、或者改变开口直径的驱动机构(闸门等)、通过驱动驱动机构的驱动部(马达等)和控制驱动部的控制装置17自动地改变的机构。
此外，在以往的角型的基板支架30中，为了对供电方法，切换仅从2条边供电的方法和从4条边供电的方法，需要对基板支架30进行分解，并取下(或安装)触头370。需要为此的维护作业。另外，为了在维护作业中不终端电镀作业，需要多个支架。作为该问题的对策，触头370附于基板Wf的整周上，通过控制装置17的控制进行触头370的开/关的切换，并将进行供电的边设为两边或者四边等。
根据该对策，不进行维护作业就能够切换进行供电的边，而减少维护工时、支架数。另外，也能够根据基板Wf的种类改变进行供电的边的数量进行电镀，电镀方法的自由度提高。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但上述的发明的实施方式是为了容易理解本发明的内容，并不对本发明进行限定。本发明当然可以不脱离其主旨地进行变更、改进，并且其等价物包含于本发明。另外，能够在能够解决上述课题的至少一部分的范围、或者起到效果的至少一部分的范围内，进行权利要求书以及说明书所记载的各构成要素的任意的组合、或者省略。
附图标记说明
12…阳极；13…阳极支架；14…槽；17…控制装置；18…阳极掩模；20…中间掩模；20…调节板；21…多边形开口；30…基板支架；200…角部；202…中央部；204…中间部分；206…边；206…长边；208…短边；370…供电部件；370…触头。

Claims (19)

1.一种电镀装置，具有：
阳极支架，构成为保持阳极；
基板支架，构成为保持多边形基板；
电镀槽，用于收容上述阳极支架和上述多边形基板支架，并将上述阳极和上述多边形基板浸泡于电镀液；以及
控制装置，用于控制在上述阳极与上述多边形基板之间流动的电流，
上述基板支架具有供电部件，上述供电部件沿着上述多边形基板的各边配置，
具有多个包含至少一个上述边的上述边的组，在各上述组之间至少一个上述边不同，
上述控制装置构成为在电镀中能够对每个上述组控制向上述供电部件供给的电流。
2.根据权利要求1所述的电镀装置，其特征在于，
上述组中的任意的2个组没有共用地包含的上述边。
3.根据权利要求2所述的电镀装置，其特征在于，
上述边的个数为偶数，
在对偶数个上述边标注连续的编号以便相邻的上述边的上述编号连续时，具有包含标注有奇数编号的上述边的上述组和包含标注有偶数编号的上述边的上述组。
4.根据权利要求1所述的电镀装置，其特征在于，
多个上述组中的一个上述组包含多个上述边，与一个上述组不同的至少一个其它上述组仅包含一个上述组所包含的多个上述边中的部分边。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的电镀装置，其特征在于，
包含配置电镀开始时通过上述控制装置供给上述电流的上述供电部件的上述边的上述组与包含配置之后在电镀中通过上述控制装置供给上述电流的上述供电部件的上述边的上述组不同。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的电镀装置，其特征在于，
上述控制装置构成为能够控制上述电流以使得电镀开始时的电流值与之后电镀中的电流值不同。
7.根据权利要求6所述的电镀装置，其特征在于，
上述控制装置构成为能够控制对上述供电部件供给的上述电流，以使得关于上述各边，供给上述电流的上述供电部件的在配置有上述供电部件的上述边方向的长度的总和除以配置有上述供电部件的上述边的长度所得的比，在上述之后电镀中与上述电镀开始时不同。
8.根据权利要求6或7所述的电镀装置，其特征在于，
上述电镀装置具备设置于上述阳极支架与上述基板支架之间的电场屏蔽掩模，
上述电场屏蔽掩模具有沿着上述多边形基板的外形的多边形开口，
上述电镀开始时的上述多边形开口与上述之后电镀中的上述多边形开口的形状和尺寸中的至少一个不同。
9.一种电镀方法，是在阳极与多边形基板之间通电流来对上述多边形基板进行电镀的方法，具有：
使供电部件与上述多边形基板的各边接触的工序；
使上述阳极和上述多边形基板浸泡于电镀液的工序；以及
控制对上述供电部件供给的电流的工序，
具有多个包含至少一个上述边的上述边的组，在各上述组间至少一个上述边不同，
在控制上述电流的工序中，对每个上述组控制在电镀中对上述供电部件供给的电流。
10.一种电镀装置，具有：
阳极支架，构成为保持阳极；
基板支架，构成为保持多边形基板；
电镀槽，用于收容上述阳极支架和上述基板支架，将上述阳极和上述多边形基板浸泡于电镀液；以及
控制装置，用于控制在上述阳极与上述多边形基板之间流动的电流，
上述基板支架具有供电部件，上述供电部件沿着上述多边形基板的各边配置，
上述控制装置构成为在电镀中使电流独立地流入沿着上述多边形基板的第一边配置的第一供电部件和沿着与上述第一边不同的第二边配置的第二供电部件。
11.根据权利要求10所述的电镀装置，其特征在于，
上述多边形基板是矩形基板，
上述第一供电部件沿着上述矩形基板的对置的2条边配置，
上述第二供电部件沿着与配置上述第一供电部件的上述对置的2条边正交的另外2条边配置。
12.根据权利要求10或11所述的电镀装置，其特征在于，
上述控制装置构成为在电镀中使电流流入上述第一供电部件，在经过规定时间之后使电流流入上述第二供电部件。
13.根据权利要求12所述的电镀装置，其特征在于，
上述控制装置在使电流流入上述第二供电部件的期间，停止向上述第一供电部件的电流供给。
14.根据权利要求12所述的电镀装置，其特征在于，
上述控制装置在使电流流入上述第二供电部件的期间，继续向上述第一供电部件的电流供给。
15.根据权利要求10～14中任一项所述的电镀装置，其特征在于，
上述控制装置在电镀中使对上述第一供电部件和上述第二供电部件的至少一方供给的电流增加。
16.根据权利要求10～15中任一项所述的电镀装置，其特征在于，
上述第一供电部件与上述第一边相接触的部位的长度相对于上述第一边的长度的比率，与上述第二供电部件与上述第二边相接触的部位的长度相对于上述第二边的长度之比不同。
17.一种电镀方法，是在阳极与多边形基板之间通电流来对上述多边形基板进行电镀的方法，具有：
使供电部件与上述多边形基板的各边接触的工序；以及
使上述阳极和上述多边形基板浸泡于电镀液的工序，
在电镀中，使电流独立地流入沿着上述多边形基板的第一边配置的第一供电部件和沿着与上述第一边不同的第二边配置的第二供电部件。
18.根据权利要求17所述的电镀方法，其特征在于，
使电流流入上述第一供电部件，在经过规定时间之后使电流流入上述第二供电部件。
19.根据权利要求18所述的电镀方法，其特征在于，
还具有配置电场屏蔽掩模的工序，上述电场屏蔽掩模具有开口部以便部分屏蔽上述阳极与上述多边形基板之间的电场，
在通过上述电场屏蔽掩模屏蔽了沿着上述第一边的上述多边形基板的区域的状态下使电流流入上述第一供电部件，在经过规定时间之后使上述开口部的形状变化，在通过上述电场屏蔽掩模屏蔽了沿着上述第二边的上述多边形基板的区域的状态下使电流流入上述第二供电部件。
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