CN115135815B - 镀覆处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够抑制因通常滞留于膜的下表面的气泡导致基板的镀覆品质恶化的技术。镀覆处理方法包括如下步骤:将阳极液向位于膜(40)的下方且比第一区域(R1)靠上方的位置的第二区域(R2)引导,由此使第二区域的阳极液所含的气泡的浓度比第一区域的阳极液所含的气泡的浓度低;从第一区域排出阳极液;从第二区域排出阳极液;向配置有基板(Wf)的阴极室(12)供给阴极液;以及使电流在基板(Wf)与阳极(13)之间流通而对基板电镀金属。
Description
技术领域
本发明涉及镀覆处理方法。
背景技术
以往,作为对基板实施镀覆处理的镀覆装置,公知有所谓的杯式镀覆装置(例如,参照专利文献1、专利文献2)。这种镀覆装置具备:镀覆槽,其存积镀覆液,并且配置有阳极;以及基板保持架,其配置于比阳极靠上方,将作为阴极的基板保持为该基板的镀覆面与阳极对置。
另外,这种镀覆装置在比阳极靠上方且比基板靠下方的部位具有膜,该膜构成为允许镀覆液所含的离子种类(包含金属离子的离子种类)通过,且抑制镀覆液所含的非离子系的镀覆添加剂通过。该膜对在比该膜靠下方配置有上述阳极的阳极室进行划分。
专利文献1:日本特开2008-19496号公报
专利文献2:美国专利第9068272号说明书
在上述那种杯式镀覆装置中,存在因某些原因而在阳极室产生气泡的情况。这样,当在阳极室产生气泡而该气泡通常滞留于膜的下表面的情况下,存在因该气泡导致基板的镀覆品质恶化的担忧。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的,目的之一在于提供一种能够抑制因通常滞留于膜的下表面的气泡导致基板的镀覆品质恶化的技术。
(方式1)
为了实现上述目的,本发明的一个方式的镀覆处理方法使镀覆装置对基板电镀金属,该镀覆处理方法包括如下步骤:向阳极室的第一区域供给阳极液,上述阳极室通过膜而与阴极室分离并且配置有阳极,允许包含金属离子的离子种类通过上述膜,抑制非离子性的镀覆添加剂通过上述膜;将阳极液向位于上述膜的下方且比上述第一区域靠上方的第二区域引导,由此使上述第二区域的阳极液所含的气泡的浓度比上述第一区域的阳极液所含的气泡的浓度低;从上述第一区域排出阳极液;从上述第二区域排出阳极液;向配置有上述基板的上述阴极室供给阴极液;以及使电流在上述基板与上述阳极之间流通而对上述基板电镀金属。
根据该方式,由于位于膜的下方且比第一区域靠上方的第二区域的阳极液所含的气泡的浓度比第一区域的阳极液所含的气泡的浓度低,所以能够抑制气泡通常滞留于膜的下表面。其结果,能够抑制因通常滞留于膜的下表面的气泡导致基板的镀覆品质恶化。
(方式2)
在上述方式1的基础上,上述第二区域也可以是比第二膜靠上方且比上述膜靠下方的区域,上述第二膜配置于比上述膜靠下方,上述第一区域是比上述第二膜靠下方的区域。
(方式3)
在上述方式2的基础上,上述第二膜也可以具有相对于水平方向倾斜的倾斜部位。
根据该方式,能够使在阳极室产生的气泡利用浮力沿着第二膜的倾斜部位的下表面移动而移动至第二膜的倾斜部位的外缘。
(方式4)
在上述方式3的基础上,上述倾斜部位也可以以随着从上述阳极室的中央侧朝向上述阳极室的外缘侧而位于上方的方式倾斜。
(方式5)
在上述方式2~4中任一方式的基础上,上述第二膜的下表面也可以比上述膜的下表面平滑。
根据该方式,能够使气泡沿着第二膜的倾斜部位的下表面有效地移动。
附图说明
图1是表示实施方式的镀覆装置的整体结构的立体图。
图2是表示实施方式的镀覆装置的整体结构的俯视图。
图3是示意性地表示实施方式的镀覆模块的结构的图。
图4是图3的A1部分的放大图。
图5是实施方式的第二膜的示意性的仰视图。
图6是实施方式的支承部件的示意性的仰视图。
图7是图3的A2部分的示意性的放大图。
图8是用于对实施方式的镀覆处理方法进行说明的流程图的一个例子。
图9是用于对实施方式的变形例1的支承部件的结构进行说明的图。
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。具体而言,首先,对在本实施方式的镀覆处理方法中使用的镀覆装置1000的一个例子进行说明,接下来,对本实施方式的镀覆处理方法进行说明。此外,附图是为了容易理解特征而示意性地图示的,各构成要素的尺寸比率等不限于与实际的相同。另外,在几个附图中,作为参考用,图示了X-Y-Z的正交坐标。该正交坐标中的、Z方向相当于上方,-Z方向相当于下方(重力作用的方向)。
图1是表示本实施方式的镀覆装置1000的整体结构的立体图。图2是表示本实施方式的镀覆装置1000的整体结构的俯视图。如图1及图2所示,镀覆装置1000具备装载口100、输送机器人110、对准器120、预湿模块200、预浸模块300、镀覆模块400、清洗模块500、自旋冲洗干燥器600、输送装置700以及控制模块800。
装载口100是用于将收容于未图示的FOUP等盒的基板搬入镀覆装置1000,或从镀覆装置1000向盒搬出基板的模块。在本实施方式中,4台装载口100沿水平方向并列配置,但装载口100的数量及配置是任意的。输送机器人110是用于输送基板的机器人,构成为在装载口100、对准器120以及输送装置700之间交接基板。输送机器人110及输送装置700能够在输送机器人110与输送装置700之间交接基板时,经由暂置台(未图示)进行基板的交接。
对准器120是用于使基板的定向平面、凹槽等的位置对准规定方向的模块。在本实施方式中,2台对准器120沿水平方向并列配置,但对准器120的数量及配置是任意的。预湿模块200通过利用纯水或脱气水等处理液使镀覆处理前的基板的被镀覆面湿润,将形成于基板表面的图案内部的空气置换成处理液。预湿模块200构成为实施预湿处理,该预湿处理通过在镀覆时将图案内部的处理液置换成镀覆液,而容易向图案内部供给镀覆液。在本实施方式中,2台预湿模块200沿上下方向并列配置,但预湿模块200的数量及配置是任意的。
预浸模块300构成为实施预浸处理,该预浸处理例如利用硫酸、盐酸等处理液对在形成于镀覆处理前的基板的被镀覆面的种层表面等存在的电阻大的氧化膜进行蚀刻除去,而对镀覆基底表面进行清洗或活化。在本实施方式中,2台预浸模块300沿上下方向并列配置,但预浸模块300的数量及配置是任意的。镀覆模块400对基板实施镀覆处理。在本实施方式中,存在两组在上下方向并列配置有3台且在水平方向并列配置有4台的12台镀覆模块400的组件,合计设置有24台镀覆模块400,但镀覆模块400的数量及配置是任意的。
清洗模块500构成为为了除去残留在镀覆处理后的基板上的镀覆液等而对基板实施清洗处理。在本实施方式中,2台清洗模块500沿上下方向并列配置,但清洗模块500的数量及配置是任意的。自旋冲洗干燥器600是用于使清洗处理后的基板高速旋转而使其干燥的模块。在本实施方式中,2台自旋冲洗干燥器600沿上下方向并列配置,但自旋冲洗干燥器600的数量及配置是任意的。输送装置700是用于在镀覆装置1000内的多个模块之间输送基板的装置。控制模块800构成为控制镀覆装置1000的多个模块,例如能够由具备与操作人员之间的输入输出接口的通常的计算机或专用计算机构成。
对镀覆装置1000进行的一系列的镀覆处理的一个例子进行说明。首先,将收容于盒的基板搬入装载口100。接着,输送机器人110从装载口100的盒取出基板,并将基板输送至对准器120。对准器120使基板的定向平面、凹槽等的位置对准规定方向。输送机器人110将由对准器120对准了方向的基板交接给输送装置700。
输送装置700将从输送机器人110接收到的基板向预湿模块200输送。预湿模块200对基板实施预湿处理。输送装置700将实施了预湿处理的基板向预浸模块300输送。预浸模块300对基板实施预浸处理。输送装置700将实施了预浸处理的基板向镀覆模块400输送。镀覆模块400对基板实施镀覆处理。
输送装置700将实施了镀覆处理的基板向清洗模块500输送。清洗模块500对基板实施清洗处理。输送装置700将实施了清洗处理的基板向自旋冲洗干燥器600输送。自旋冲洗干燥器600对基板实施干燥处理。输送装置700将实施了干燥处理的基板向输送机器人110交接。输送机器人110将从输送装置700接收到的基板向装载口100的盒输送。最后,将收容有基板的盒从装载口100搬出。
此外,在图1、图2中说明的镀覆装置1000的结构只不过是一个例子,镀覆装置1000的结构不限定于图1、图2的结构。
接着,对镀覆模块400进行说明。此外,本实施方式的镀覆装置1000所具有的多个镀覆模块400具有相同的结构,因此对1个镀覆模块400进行说明。
图3是示意地表示本实施方式的镀覆装置1000中的1个镀覆模块400的结构的示意图。本实施方式的镀覆装置1000是杯式的镀覆装置。本实施方式的镀覆装置1000的镀覆模块400具备:镀覆槽10、基板保持架20、旋转机构30以及升降机构35。此外,在图3中,示意性地图示了一部分部件的剖面。
如图3所示,本实施方式的镀覆槽10由在上方具有开口的有底的容器构成。具体而言,镀覆槽10具有底壁10a、和从该底壁10a的外缘向上方延伸的外周壁10b,该外周壁10b的上部开口。此外,镀覆槽10的外周壁10b的形状不特别限定,但作为一个例子,本实施方式的外周壁10b具有圆筒形状。在镀覆槽10的内部存积有镀覆液Ps。另外,在镀覆槽10的外周壁10b的外周侧设置有用于暂时存积从镀覆槽10溢流出的镀覆液Ps的溢流槽10c。
作为镀覆液Ps,只要是包含构成镀覆皮膜的金属元素的离子的溶液即可,其具体例没有特别限定。在本实施方式中,作为镀覆处理的一个例子,使用镀铜处理,作为镀覆液Ps的一个例子,使用了硫酸铜溶液。
另外,在本实施方式中,在镀覆液Ps包含非离子系的镀覆添加剂。该非离子系的镀覆添加剂是指在镀覆液Ps中不显示离子性的添加剂。
在镀覆槽10的内部配置有阳极13。本实施方式的阳极13配置为沿水平方向延伸。阳极13的具体种类不被特别限定,可以为不溶解阳极,也可以为溶解阳极。在本实施方式中,作为阳极13的一个例子,使用不溶解阳极。该不溶解阳极的具体种类没有特别限定,能够使用铂、氧化铱等。
在镀覆槽10的内部的比阳极13靠上方且比基板Wf靠下方(在本实施方式中,进一步比离子电阻体14靠下方)的部位配置有第一膜40。第一膜40将镀覆槽10的内部在上下方向一分为二。将在比第一膜40靠下方划分出的区域称为阳极室11。将在比第一膜40靠上方划分出的区域称为阴极室12。上述阳极13配置于阳极室11。
第一膜40是构成为允许包含镀覆液Ps所含的金属离子在内的离子种类通过第一膜40,并且抑制镀覆液Ps所含的非离子系的镀覆添加剂通过第一膜40的膜。具体而言,第一膜40具有多个孔(称为微细孔)。该多个微细孔的平均的直径是纳米尺寸(即、1nm以上999nm以下的尺寸)。由此,允许包含金属离子的离子种类(其是纳米尺寸)通过第一膜40的微细孔,另一方面,抑制非离子系的镀覆添加剂(其比纳米尺寸大)通过第一膜40的微细孔。作为这种第一膜40,例如能够使用离子交换膜。若列举第一膜40的具体的产品名称,则例如能够举出Chemours公司制的Nafion膜等。
此外,图3例示的第一膜40沿水平方向延伸,但不限定于该结构。若列举其他例子,则第一膜40也可以以相对于水平方向倾斜的方式延伸。
如本实施方式那样,在镀覆槽10的内部配置第一膜40,由此能够抑制阴极室12的镀覆液Ps所含的镀覆添加剂向阳极室11移动。由此,能够实现阴极室12的镀覆液Ps所含的镀覆添加剂的消耗量的减少。
基板保持架20将作为阴极的基板Wf保持为基板Wf的被镀覆面(下表面)与阳极13对置。基板保持架20与旋转机构30连接。旋转机构30是用于使基板保持架20旋转的机构。旋转机构30与升降机构35连接。升降机构35被沿上下方向延伸的支柱36支承。升降机构35是用于使基板保持架20及旋转机构30升降的机构。此外,基板Wf及阳极13与通电装置(未图示)电连接。通电装置是用于在执行镀覆处理时使电流在基板Wf与阳极13之间流通的装置。
镀覆模块400的被控制部(旋转机构30、升降机构35、通电装置等)的动作由控制模块800控制。此外,控制模块800具备处理器和存储了程序的存储介质。处理器基于程序的指示执行各种控制处理。
在阴极室12配置有离子电阻体14。具体而言,离子电阻体14设置于阴极室12的比第一膜40靠上方且比基板Wf靠下方的部位。离子电阻体14是作为相对于离子的移动的电阻发挥功能的部件,且是为了实现在阳极13与基板Wf之间形成的电场的均匀化而设置的部件。具体而言,离子电阻体14具有设置为贯通离子电阻体14的上表面与下表面的多个孔(细孔)。离子电阻体14的具体的材质不被特别限定,但在本实施方式中,作为一个例子,使用了聚醚醚酮等树脂。
镀覆模块400具有离子电阻体14,由此能够容易实现在基板Wf形成的镀覆皮膜(镀覆层)的膜厚的均匀化。此外,该离子电阻体14在本实施方式中不是必须的部件,镀覆模块400也能够成为不具备离子电阻体14的结构。
镀覆模块400具备用于向阳极室11供给镀覆液Ps的阳极用供给口15。图7是图3的A2部分的示意性的放大图。如图3及图7所示,镀覆模块400具备用于将镀覆液Ps从阳极室11的后述的第一区域R1向阳极室11的外部排出的第一阳极用排出口16a、和用于将镀覆液Ps从阳极室11的后述的第二区域R2向阳极室11的外部排出的第二阳极用排出口16b。作为一个例子,本实施方式的阳极用供给口15配置于镀覆槽10的底壁10a。作为一个例子,第一阳极用排出口16a、第二阳极用排出口16b配置于镀覆槽10的外周壁10b。
另外,镀覆模块400具备用于向阴极室12供给镀覆液Ps的阴极用供给口17、和用于将从阴极室12溢流而流入到溢流槽10c的镀覆液Ps从溢流槽10c排出的阴极用排出口18。本实施方式的阴极用供给口17设置于阴极室12的镀覆槽10的外周壁10b的部分(即,外周壁10b的壁面部分)。阴极用排出口18设置于溢流槽10c。
在对基板Wf实施镀覆处理时,首先,旋转机构30使基板保持架20旋转,并且升降机构35使基板保持架20向下方移动,而使基板Wf浸渍于镀覆槽10的镀覆液Ps(阴极室12的镀覆液Ps)。接下来,通过通电装置,使电流在阳极13与基板Wf之间流通。由此,在基板Wf的被镀覆面形成镀覆皮膜。
然而,在本实施方式那样的杯式的镀覆装置1000中,存在因某些原因而在阳极室11产生气泡Bu(该附图标记在后述的图7中记载)的情况。具体而言,在如本实施方式那样使用不溶解阳极作为阳极13的情况下,在执行镀覆处理时(在通电时),基于以下的反应式,在阳极室11产生氧(O2)。在该情况下,该产生的氧成为气泡Bu。
2H2O→O2+4H++4e-
另外,假如使用溶解阳极作为阳极13时,虽然不会产生上述那样的反应式,但例如在向阳极室11首先供给镀覆液Ps时,存在空气与镀覆液Ps一起流入阳极室11的担忧。因此,即使在使用溶解阳极作为阳极13的情况下,也存在在阳极室11产生气泡Bu的可能性。
在如上述那样在阳极室11产生了气泡Bu的情况下,假如该气泡Bu通常滞留于第一膜40、后述的第二膜50的下表面时,存在该气泡Bu隔断电场的担忧。在该情况下,存在基板Wf的镀覆品质恶化的担忧。因此,在本实施方式中,为了应对这种问题,使用了以下说明的技术。
图4是图3的A1部分的放大图。参照图3及图4,本实施方式的镀覆模块400具备第二膜50和支承部件60。图5是第二膜50的示意性的仰视图。
参照图3、图4及图5,第二膜50是构成为允许包含镀覆液Ps所含的金属离子在内的离子种类通过第二膜50,并且抑制气泡Bu通过第二膜50的膜。具体而言,第二膜50具有多个孔(称为微细孔)。该多个微细孔的平均的直径是纳米尺寸。由此,允许包含金属离子的离子种类通过第二膜50的微细孔,另一方面,抑制气泡Bu(其比纳米尺寸大)通过第二膜50的微细孔。
第二膜50优选使用与第一膜40不同种类的膜。例如,第二膜50能够成为材质、表面特性(疏水性、亲水性等)、表面粗糙度、微细孔的尺寸、密度等与第一膜40不同的膜。作为一个实施方式,作为第一膜40,能够使用抑制镀覆液Ps所可能包含的镀覆添加剂的移动的性能优异的膜,作为第二膜50,能够使用气泡Bu难以附着的气泡Bu的流动特性优异的膜。此外,该第二膜50的微细孔的平均直径的大小也可以比第一膜40的微细孔的平均直径大。
此外,若举出第二膜50的微细孔的平均直径的大小的一个例子,则能够举出从数十nm~数百nm的范围中选择出的值(若列举其中一个例子,则例如为从10nm~300nm的范围中选择出的值)。另外,从气泡Bu难以附着的点来看,优选第二膜50的表面粗糙度较小。另外,从气泡Bu难以附着的点来看,第二膜50的表面为亲水性时比为疏水性时更优选,(通常,气泡Bu为疏水性)。若列举第二膜50的具体的产品名称,则例如能够举出Yuasa MembraneSystems Co.,Ltd.制的“镀覆用电解隔膜”等。
本实施方式的镀覆模块400使用了第一膜40及第二膜50这两种离子透过性的膜。根据膜的种类,离子透过性、添加剂的透过性、气泡的附着性等各不相同,仅依靠1种膜,存在难以发挥镀覆模块400所希望的功能的情况。因此,在本实施方式的镀覆模块400中,使用性质不同的两种离子透过性的膜,由此能够实现镀覆模块400的整体功能的提高。另外,作为第二膜50,也能够使用比第一膜40的离子交换膜廉价的膜。
另外,第二膜50以不与第一膜40接触的方式配置于比第一膜40靠下方且比阳极13靠上方的部位。将阳极室11中的比第二膜50靠下方的区域称为“第一区域R1”。将比第二膜50靠上侧且比第一膜40靠下侧的区域(即,第一膜40与第二膜50之间的区域)称为“第二区域R2”。第二区域R2与第一膜40的下表面接触。第二区域R2由镀覆液Ps填满。另外,第二膜50被支承部件60支承。具体而言,本实施方式的第二膜50贴装于支承部件60的下表面。
参照图4及图5,在第二膜50设置有用于供第一区域R1的镀覆液Ps流入第二区域R2的开口51。第二膜50中的开口51的形成部位不被特别限定,但作为一个例子,本实施方式的开口51在从下表面观察时设置于第二膜50的中央。由此,本实施方式的第二膜50呈在中央具有开口51的环状。
此外,开口51的尺寸,即开口面积优选为将第二膜50在铅垂方向进行投影得到的投影面积(在本实施方式中,其与镀覆槽10的内部的水平方向的面积相等)的0.04%以上1.5%以下。后述的阳极室11的第一区域R1与第二区域R2通过第二膜50的开口51而流体连接。另外,开口51的个数不限定于1个,也可以为多个。
另外,第二膜50的大小被设定为在从上侧对本实施方式的阳极13及第二膜50进行视觉辨认时,阳极13的上表面被第二膜50覆盖。换言之,如图3所示,从阳极13的上表面的任意的点在阳极13的上表面的法线方向(在本实施方式中为铅垂方向)向上方引出假想线L1至第一膜40为止的情况下,该假想线L1通过第二膜50(具体而言,通过第二膜50的倾斜部位52或开口51)。因此,在本实施方式中,在阳极13的表面产生并上升的气泡Bu被第二膜50遮挡而不流入第二区域R2。
根据本实施方式,在比第一膜40靠下方具备第二膜50,通过该第二膜50,将阳极室11区分为第一区域R1与第二区域R2,因此能够抑制从阳极13产生的气泡Bu流入第二区域R2。因此,第二区域R2的镀覆液Ps所含的气泡Bu的浓度比第一区域R1的镀覆液Ps所含的气泡Bu的浓度低。具体而言,本实施方式的第二区域R2的镀覆液Ps实质上不含气泡Bu。
另外,如图4及图5例示的那样,第二膜50也可以具有倾斜部位52。该倾斜部位52相对于水平方向倾斜。另外,如图4及图5例示的那样,倾斜部位52也可以以随着从阳极室11的中央侧朝向阳极室11的外缘侧(即,外周侧)而位于上方的方式倾斜。作为一个例子,该倾斜部位52由配置为包围开口51的周围的曲面构成。具体而言,本实施方式的第二膜50呈使倾斜部位52为圆锥面(曲面)的圆锥台的外观形状。但是,这是第二膜50的形状的一个例子,第二膜50的形状不限定于图3~图5所例示的形状。
如上述那样,第二膜50具有倾斜部位52,由此即使在如图7例示的那样在阳极室11产生了气泡Bu的情况下,也能够使该气泡Bu利用浮力沿着第二膜50的倾斜部位52的下表面移动,而移动至第二膜50的外缘。由此,能够抑制在阳极室11产生的气泡Bu通常滞留于第一膜40及第二膜50的下表面。其结果,能够抑制通常滞留于第一膜40及第二膜50的下表面的气泡Bu而引起的基板Wf的镀覆品质恶化。
此外,第二膜50的倾斜部位52的下表面优选比第一膜40的下表面平滑。换言之,第二膜50的倾斜部位52的下表面的表面粗糙度(Ra)优选比第一膜40的下表面的表面粗糙度(Ra)小。根据该结构,能够使气泡Bu沿着第二膜50的倾斜部位52的下表面有效地移动。由此,能够有效地抑制气泡Bu所导致的基板Wf的镀覆品质恶化。
此外,第二膜50的倾斜部位52的下表面相对于水平方向的倾斜角度越大,气泡Bu越难以附着于第二膜50,另一方面,存在第二膜50的铅垂方向(上下方向)的尺寸变大的倾向。在增大了第二膜50的铅垂方向的尺寸的情况下,为了将该第二膜50收容于镀覆槽10的内部,而需要增大阳极13与基板Wf的距离。在该情况下,存在形成于基板Wf的镀覆皮膜的膜厚的均匀性不佳的担忧。因此,优选考虑气泡Bu向第二膜50附着的困难度与第二膜50的铅垂方向的尺寸的平衡,来设定适当的倾斜角度。作为该适当的倾斜角度的一个例子,能够使用从1.5度以上、20度以下的范围中选择出的值。
另外,如图7所示,第一阳极用排出口16a也可以构成为将沿着第二膜50的倾斜部位52向倾斜部位52的外缘移动的气泡Bu与镀覆液Ps一起吸入并排出至阳极室11的外部(具体而言,为镀覆槽10的外部)。具体而言,在该情况下,第一阳极用排出口16a只要以其上游侧端部(上游侧开口部)位于第二膜50的倾斜部位52的外缘的附近的方式配置于镀覆槽10的外周壁10b即可。
作为一个例子,第一阳极用排出口16a能够设置为其上游侧端部(上游侧开口部)位于从第二膜50的倾斜部位52的下端至上端的范围内。但是,从能够将气泡Bu从第一阳极用排出口16a有效地排出这点来看,优选第一阳极用排出口16a的上游侧端部(上游侧开口部)位于与第二膜50的倾斜部位52的外缘即上端相同的高度。
根据本实施方式,能够使移动至第二膜50的倾斜部位52的外缘的气泡Bu经由第一阳极用排出口16a向阳极室11的外部排出,因此能够有效地抑制气泡Bu滞留于第二膜50的下表面。
此外,第一阳极用排出口16a的个数不限定于1个,也可以为多个。在该情况下,多个第一阳极用排出口16a也可以沿着第二膜50的倾斜部位52的外缘在该外缘的周向排列。
图6是支承部件60的示意性的仰视图。参照图3、图4及图6,支承部件60是构成为支承第二膜50的部件。本实施方式的支承部件60从上侧支承第二膜50。
具体而言,如图6所示,本实施方式的支承部件60具备第一部位61、第二部位64及第三部位67。
第一部位61从上侧支承第二膜50的倾斜部位52。具体而言,本实施方式的第一部位61通过在其下表面贴装第二膜50的倾斜部位52,而从上侧支承该倾斜部位52。另外,本实施方式的第一部位61与第二膜50的倾斜部位52同样地倾斜。另外,第一部位61设置为将第二部位64与第三部位67连结。
另外,第一部位61具有设置为贯通第一部位61的下表面与上表面的多个贯通孔。具体而言,作为一个例子,本实施方式的第一部位61构成为格子状。更具体而言,第一部位61具备沿第一方向(X轴的方向)延伸的多个第一片62、和沿与第一方向交叉的第二方向(在图6中,作为一个例子为Y轴的方向)延伸的多个第二片63。多个第一片62在与邻接的第一片62之间隔开间隔地沿第二方向排列,多个第二片63在与邻接的第二片63之间隔开间隔地沿第一方向排列。
但是,第一部位61的结构不限定于此。若列举其他一个例子,则第一部位61的多个第一片62也可以以将第二部位64与第三部位67连结的方式在第三部位67的径向以放射状延伸。另外,在该情况下,多个第二片63也可以以与以该放射状延伸的第一片62交叉的方式配置为同心圆状。
第二部位64配置为贯通第二膜50的开口51的内部。另外,第二部位64具有用于供第一区域R1的镀覆液Ps流入第二区域R2的通路孔66。具体而言,本实施方式的第二部位64具备沿上下方向延伸的筒状的侧壁65(参照图4、图6)。而且,通路孔66设置为在该侧壁65的内侧沿上下方向延伸。
第三部位67与第一部位61的外缘连接,并且与镀覆槽10的外周壁10b连接。具体而言,本实施方式的第三部位67具有环状的外观形状。第三部位67是相当于用于将支承部件60连接于镀覆槽10的外周壁10b的凸缘部分的部位。在第三部位67也可以设置有用于供螺栓等紧固部件贯通的孔。
此外,上述的镀覆装置1000只要至少具备以下结构即可。即,镀覆装置1000具备:镀覆槽10,其存积镀覆液Ps,并且配置有阳极13;基板保持架20,其配置于比阳极13靠上方,将作为阴极的基板Wf保持为该基板Wf与上述阳极13对置;第一膜40,其配置于比阳极13靠上方且比基板Wf靠下方的部位,将镀覆槽10的内部分离成阳极室11和比阳极室11靠上方的阴极室12;以及第二膜50,其以不与第一膜40接触的方式配置于比第一膜40靠下方且比阳极13靠上方的部位,在第二膜50设置有开口51,该开口51用于供比第二膜50靠下方的第一区域R1的镀覆液Ps流入比第二膜50靠上方且比第一膜40靠下方的第二区域R2。
接着,对本实施方式的镀覆处理方法的详细进行说明。图8是用于对本实施方式的镀覆处理方法进行说明的流程图的一个例子。镀覆处理方法包括步骤S10、步骤S20、步骤S30、步骤S40、步骤S50及步骤S60。
在步骤S10中,向阳极室11供给镀覆液Ps(存在将向该阳极室11供给的镀覆液Ps称为“阳极液”的情况)。在上述的镀覆模块400中,具体而言,从阳极用供给口15向阳极室11的第一区域R1供给镀覆液。
如上所述,阳极室11通过第一膜40与阴极室12进行划分。因此,包含金属离子的离子种类能够通过第一膜40并在阳极室11与阴极室12之间移动,另一方面,能够抑制非离子性的镀覆添加剂通过第一膜40并移动。
在步骤S20中,将供给至阳极室11的镀覆液Ps的一部分向第二区域R2引导。在上述的镀覆模块400中,在步骤S10中,镀覆液Ps首先被供给至阳极室11的第一区域R1。在步骤S20中,使被供给至阳极室11的第一区域R1的镀覆液Ps的一部分通过第二膜50的开口51向第二区域R2移动。
如上所述,通过第二膜50抑制了第一区域R1的气泡Bu流入第二区域R2,因此能够使第二区域的阳极液所含的气泡Bu的浓度比第一区域R1的阳极液所含的气泡Bu的浓度小。
此外,步骤S20也可以说是防止存在于第一区域R1的阳极液所含的气泡Bu进入第二区域R2的步骤。具体而言,使存在于第一区域R1的阳极液所含的气泡Bu以远离第一区域R1与第二区域R2的流体连接场所亦即开口51的方式移动,由此能够抑制存在于第一区域R1的阳极液所含的气泡Bu进入第二区域R2。
在步骤S30中,从阳极室11的第一区域R1排出阳极液。通过从阳极室11的第一区域R1排出阳极液,能够除去第一区域R1的阳极液所含的气泡Bu。在使用上述的镀覆模块400的情况下,从第一阳极用排出口16a排出阳极液,由此能够高效地除去阳极液所含的气泡Bu。
在步骤S40中,从阳极室11的第二区域R2排出阳极液。在使用上述的镀覆模块400的情况下,通过第二阳极用排出口16b从第二区域R2排出阳极液。此外,如上所述,在第二区域R2几乎不含气泡Bu,因此从除去气泡Bu的观点来看,不需要从第二区域R2排出阳极液。因此,步骤S40也可以省略。
此外,从阳极室11的第一区域R1及第二区域R2排出的阳极液也可以在实施了除去气泡Bu等的处理之后再次供给至阳极室11(步骤S10)。这样的话,能够在执行镀覆处理的过程中使阳极液循环。在上述的镀覆模块400中,能够设置暂时存积从第一阳极用排出口16a及第二阳极用排出口16b排出的阳极液的储液罐。能够在储液罐中进行阳极液的气泡Bu的除去、阳极液的成分的调整。
在步骤S50中,向配置有基板Wf的阴极室12供给镀覆液Ps(存在将供给至该阴极室12的镀覆液Ps称为“阴极液”的情况)。具体而言,通过阴极用供给口17将阴极液供给至阴极室12。
此外,从阴极室12溢流而暂时存积于溢流槽10c的阴极液也可以在从阴极用排出口18排出并暂时存积于阴极室12用的储液罐之后,再次从阴极用供给口17供给至阴极室12。在该情况下,在对基板Wf执行镀覆处理的过程中,阴极液也进行循环。
在步骤S60中,使电流在基板Wf与阳极13之间流通,对基板Wf电镀金属。通过以上的工序,对基板Wf的下表面实施镀覆处理。
此外,上述的步骤S10至步骤S60不限定执行顺序,也可以以任意的顺序执行。作为一个例子,在镀覆处理中,上述的步骤S10至步骤S60全部被同时执行。另外,在执行镀覆处理的过程中,也可以在任意的时机中断一部分的步骤,或恢复已中断的处理的一部分。
根据以上那样的本实施方式的镀覆处理方法,第二区域R2的阳极液所含的气泡Bu的浓度比第一区域R1的阳极液所含的气泡Bu的浓度低,因此能够抑制气泡Bu通常滞留于第一膜40的下表面。其结果,能够抑制通常滞留于第一膜40的下表面的气泡Bu所导致的基板Wf的镀覆品质恶化。
此外,在上述的实施方式中,只要能够在阳极室11设置第一区域R1与第二区域R2,则使用于镀覆处理方法的镀覆装置不限定于上述镀覆装置1000。
(变形例1)
图9是用于对实施方式的变形例1的支承部件60A的结构进行说明的图。具体而言,针对本变形例的支承部件60A,图9示意性地示出了与图4相同的部位(A1部分)。此外,图9的一部分还一并图示了支承部件60A的一部分(A3部分)的示意性的立体图。本变形例的支承部件60A在取代第二部位64而具备第二部位64A这点与上述的支承部件60不同。
第二部位64A在第二部位64A的侧壁65的一部分设置有用于供镀覆液Ps流入通路孔66的流入口66a这点、和第二部位64A的下端(侧壁65的下端)被关闭部件68关闭这点与上述第二部位64不同。
在本变形例中,镀覆液Ps从设置于第二部位64A的侧壁65的流入口66a流入第二部位64A的通路孔66。接下来,镀覆液Ps通过该通路孔66流入第二区域R2。
此外,流入口66a的个数不被特别限定,可以为1个,也可以为多个。作为一个例子,本变形例的流入口66a在侧壁65的一部分设置有多个。
即使在本变形例中,也能够起到与上述实施方式相同的作用效果。
以上,对本发明的实施方式、变形例进行了详述,但本发明不限定于该特定的实施方式、变形例,在权利要求书所记载的本发明的主旨的范围内,能够进行进一步的各种变形、变更。
附图标记说明
10…镀覆槽;10a…底壁;10b…外周壁;11…阳极室;12…阴极室;13…阳极;16a…第一阳极用排出口;16b…第二阳极用排出口;20…基板保持架;40…第一膜(“膜”);50…第二膜(“第二膜”);51…开口;52…倾斜部位;60…支承部件;400…镀覆模块;1000…镀覆装置;Wf…基板;Ps…镀覆液(“阳极液”或“阴极液”);Bu…气泡;R1…第一区域;R2…第二区域。
Claims (4)
1.一种镀覆处理方法,其对基板电镀金属,所述镀覆处理方法的特征在于,包括如下步骤:
向阳极室的第一区域供给阳极液,所述阳极室通过膜而与阴极室分离并且配置有阳极,允许包含金属离子的离子种类通过所述膜,另一方面,抑制非离子性的镀覆添加剂通过所述膜;
将被供给至所述第一区域的阳极液的一部分向位于所述膜的下方且比所述第一区域靠上方的位置的第二区域引导,由此使所述第二区域的阳极液所含的气泡的浓度比所述第一区域的阳极液所含的气泡的浓度低,其中,所述第二区域是比第二膜靠上方且比所述膜靠下方的区域,所述第二膜配置于比所述膜靠下方,所述第一区域是比所述第二膜靠下方的区域,所述第二膜是构成为允许包含镀覆液所含的金属离子在内的离子种类通过第二膜,并且抑制气泡通过第二膜的膜;
从所述第一区域排出阳极液;
从所述第二区域排出阳极液;
向配置有所述基板的所述阴极室供给阴极液;以及
使电流在所述基板与所述阳极之间流通而对所述基板电镀金属。
2.根据权利要求1所述的镀覆处理方法,其特征在于,
所述第二膜具有相对于水平方向倾斜的倾斜部位。
3.根据权利要求2所述的镀覆处理方法,其特征在于,
所述倾斜部位以随着从所述阳极室的中央侧朝向所述阳极室的外缘侧而位于上方的方式倾斜。
4.根据权利要求1所述的镀覆处理方法,其特征在于,
所述第二膜的下表面比所述膜的下表面平滑。
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