CN115997049A - 基板支架、镀覆装置、镀覆方法以及存储介质 - Google Patents

基板支架、镀覆装置、镀覆方法以及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明抑制或防止镀覆液侵入基板支架的被密封的空间，并且早期发现镀覆液侵入了的情况。一种基板支架，用于保持基板，并使基板与镀覆液接触来进行镀覆，其中，上述基板支架具备：内部空间，其在通过上述基板支架保持了上述基板的状态下，以相对于上述基板支架的外部进行了密封的状态收容上述基板的外周部；第1通路，其使上述基板支架的外部与上述内部空间连通，而向上述内部空间导入液体；以及检测器，其配置于上述内部空间，用于在向上述内部空间导入了上述液体的状态下，监视在镀覆中流入上述液体的电流或上述液体的电阻，由此检测镀覆液向上述内部空间的泄漏。

Description

基板支架、镀覆装置、镀覆方法以及存储介质
技术领域
本发明涉及基板支架、镀覆装置、镀覆方法以及存储使计算机执行镀覆装置的控制方法的程序的存储介质。
背景技术
在电解镀覆中，若因某些不良情况(基板的凹凸、密封老化等)而产生镀覆液向基板支架内的泄漏，则存在晶种层因侵入了支架内部的镀覆液而腐蚀及/或溶解，从而产生导通不良，由此镀覆的均匀性降低的情况。
在美国专利第7727366号说明书(专利文献1)以及美国专利第8168057号说明书(专利文献2)中，记载了利用流体对基板的密封件的一侧进行加压，来防止流体从密封件的相反侧侵入。在日本特开2020－117763号公报(专利文献3)以及日本特开2020－117765号公报(专利文献4)中，记载了向密封收容基板的外周部的内部空间注入液体，来防止镀覆液向内部空间的侵入，由此防止镀覆向基板的外周部以及接触部件的析出。
专利文献1：美国专利第7727366号说明书
专利文献2：美国专利第8168057号说明书
专利文献3：日本特开2020－117763号公报
专利文献4：日本特开2020－117765号公报
即使采取上述专利文献所记载的技术那样的对策，也因基板的凹凸、密封老化的程度，存在镀覆液侵入内部空间的可能性，但在上述专利文献中，并未记载任何在镀覆液侵入到内部空间的情况下的有效对策。
发明内容
本发明的目的之一在于，抑制或防止镀覆液侵入基板支架的被密封的空间，且早期发现镀覆液侵入了的情况。另外，本发明的目的之一在于，即使在镀覆液侵入到基板支架的被密封的空间的情况下，也防止镀覆膜厚的均匀性降低。
根据1个实施方式，提供一种基板支架，其用于保持基板，并使基板与镀覆液接触来进行镀覆，其中，上述基板支架具备：内部空间，该内部空间在通过上述基板支架保持了上述基板的状态下，以相对于上述基板支架的外部进行了密封的状态收容上述基板的外周部；第1通路，该第1通路使上述基板支架的外部与上述内部空间连通，而向上述内部空间导入液体；以及检测器，该检测器配置于上述内部空间，用于在向上述内部空间导入了上述液体的状态下，监视在镀覆中流入上述液体的电流或上述液体的电阻，由此检测镀覆液向上述内部空间的泄漏。
根据1个实施方式，基板支架能够具备：接触件，该接触件配置于上述内部空间，与形成于上述基板的表面的晶种层接触，而向上述基板流入镀覆电流；以及溶解性的电极，该溶解性的电极相对于上述接触件向高电位侧偏置。
附图说明
图1是1个实施方式的镀覆装置的整体配置图。
图2是表示镀覆模块的简图。
图3是从内侧观察基板支架的前面板的简图。
图4是从内侧观察基板支架的背面板的简图。
图5是预湿模块中的基板支架的简图。
图6A是放大了镀覆槽中的基板支架的内部空间的剖面的简图。
图6B是放大了镀覆槽中的基板支架的内部空间的剖面的简图。
图6C是放大了镀覆槽中的比较例的基板支架的内部空间的剖面的简图。
图7是说明溶解氧浓度导致的晶种层的溶解的说明图。
图8A是说明分流电流导致的晶种层的溶解的说明图。
图8B是说明分流电流的等效电路图。
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。在附图中，存在对相同或类似的要素标注相同或类似的参照附图标记，并在各实施方式的说明中省略与相同或类似的要素有关的重复的说明的情况。另外，只要彼此不矛盾，则在各实施方式中示出的特征也能够应用于其他实施方式。
在本说明书中，“基板”不仅包括半导体基板、玻璃基板、液晶基板、印刷电路基板，还包括磁性记录介质、磁性记录传感器、反射镜、光学元件、微小机械元件或者局部被制作的集成电路、其他任意的被处理对象物。基板包括包含多边形、圆形在内的任意形状的基板。另外，在本说明书中，虽然使用“前表面”、“后表面”、“前”、“背”、“上”、“下”、“左”、“右”等的表达方式，但它们是为了方便说明而表示例示的附图的纸面上的位置、方向，存在与装置使用时等的实际配置不同的情况。
图1是1个实施方式的镀覆装置的整体配置图。镀覆装置100在基板支架200(图2)保持了基板的状态下对基板实施镀覆处理。镀覆装置100大体区分为向基板支架200装载基板或从基板支架200卸载基板的装载/卸载站110、对基板进行处理的处理站120和清洗站50a。在处理站120配置有进行基板的前处理及后处理的前处理、后处理模块120A、和对基板进行镀覆处理的镀覆模块120B。
装载/卸载站110具有1个或多个盒工作台25和基板装卸模块29。盒工作台25搭载收纳了基板的盒25a。基板装卸模块29构成为将基板装卸于基板支架200。另外，在基板装卸模块29的附近(例如下方)设置有用于收容基板支架200的暂存盒30。清洗站50a具有清洗镀覆处理后的基板并使其干燥的清洗模块50。清洗模块50例如是旋干机。
在被盒工作台25、基板装卸模块29以及清洗站50a包围的位置配置有在这些单元之间搬送基板的搬送机器人27。搬送机器人27构成为能够通过行驶机构28行驶。搬送机器人27例如构成为将镀覆前的基板从盒25a取出并搬送至基板装卸模块29，从基板装卸模块29接收镀覆后的基板，并将镀覆后的基板搬送至清洗模块50，从清洗模块50取出被清洗及干燥了的基板，将其收纳于盒25a。
前处理、后处理模块120A具有预湿模块32、预浸模块33、第1冲洗模块34、送风模块35以及第2冲洗模块36。预湿模块32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，由此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32构成为实施在镀覆时将图案内部的处理液置换成镀覆液由此容易向图案内部供给镀覆液的预湿处理。预浸模块33例如构成为实施利用硫酸、盐酸等处理液将形成于镀覆处理前的基板的被镀覆面的晶种层表面等所存在的电阻较大的氧化膜蚀刻除去而对镀覆基底表面进行清洗或使其活性化的预浸处理。在第1冲洗模块34中，预浸后的基板与基板支架200一起被清洗液(纯水等)清洗。在送风模块35中，进行清洗后的基板的除液。在第2冲洗模块36中，镀覆后的基板与基板支架200一起被清洗液清洗。预湿模块32、预浸模块33、第1冲洗模块34、送风模块35、第2冲洗模块36依次配置。此外，该结构是一个例子，不限定于上述结构，前处理、后处理模块120A能够采用其他结构。
镀覆模块120B具有多个镀覆槽(镀覆室)39和溢流槽38。各镀覆槽39在内部收纳1个基板，通过使基板浸渍于在内部保持的镀覆液中，而在基板表面进行铜镀覆等的镀覆。这里，镀覆液的种类不特别限定，能够根据用途使用各种镀覆液。该镀覆模块120B的结构是一个例子，镀覆模块120B能够采用其他结构。
镀覆装置100具有例如采用了线性马达方式的搬送装置37，该搬送装置37位于上述各设备的侧方，在上述各设备之间将基板支架200与基板一起进行搬送。该搬送装置37构成为在基板装卸模块29、暂存盒30、预湿模块32、预浸模块33、第1冲洗模块34、送风模块35、第2冲洗模块36以及镀覆模块120B之间搬送基板支架200。
如以上那样构成的镀覆装置100具有作为控制部的控制模块(控制器)175，其构成为控制上述各部。控制器175具有储存了规定程序的存储器175B和执行存储器175B的程序的CPU175A。构成存储器175B的存储介质储存了各种设定数据、包含控制镀覆装置100的程序在内的各种程序等。程序例如包括执行搬送机器人27的搬送控制、基板装卸模块29中的基板向基板支架200的装卸控制、搬送装置37的搬送控制、各处理模块中的处理的控制、各镀覆槽39中的镀覆处理的控制、清洗站50a的控制的程序。存储介质能够包括非易失性及/或易失性的存储介质。作为存储介质，例如能够使用由计算机可读取的ROM、RAM、闪存等存储器、硬盘、CD－ROM、DVD－ROM、软盘等盘状存储介质等的公知存储介质。
控制器175构成为能够与对镀覆装置100及其他相关装置进行统一控制的未图示的上位控制器进行通信，能够在与上位控制器所具有的数据库之间进行数据的交换。控制器175的一部分或全部功能能够由ASIC等硬件构成。控制器175的一部分或全部功能也可以由定序器构成。控制器175的一部分或全部能够配置在镀覆装置100的壳体的内部及/或外部。控制器175的一部分或全部通过有线及/或无线与镀覆装置100的各部能够通信地连接。
(镀覆模块)
图2是表示镀覆模块120B的简图。如该图所示，镀覆模块120B具备在内部保持镀覆液的镀覆槽39、在镀覆槽39内与基板支架200对置配置的阳极40、和保持阳极40的阳极支架60。基板支架200构成为将晶圆等基板W保持为装卸自如，且使基板W浸渍于镀覆槽39内的镀覆液Q中。本实施方式的镀覆装置100是通过使电流流入镀覆液Q而利用金属对基板W的表面进行镀覆的电解镀覆装置。作为阳极40，能够使用由包覆了不溶解于镀覆液的例如氧化铱或铂的钛构成的不溶性阳极。作为阳极40，也可以使用溶解性阳极。作为溶解性阳极，例如能够使用由含磷铜构成的溶解性阳极。基板W例如是半导体基板、玻璃基板、树脂基板或其他任意的被处理对象物。镀覆在基板W的表面的金属例如是铜(Cu)、镍(Ni)、锡(Sn)、Sn－Ag合金或钴(Co)。镀覆液Q是包含要镀覆的金属在内的酸性溶液，例如在镀覆铜时，是硫酸铜溶液。
阳极40以及基板W以沿铅垂方向延伸的方式配置，且以在镀覆液中相互对置的方式配置。但是，在其他实施方式中，能够采用阳极40以及基板W以沿水平方向延伸的方式配置的结构(杯式)。阳极40经由阳极支架60与电源90的正极连接，基板W经由基板支架200与电源90的负极连接。若在阳极40与基板W之间施加电压，则电流流入基板W，从而在镀覆液的存在下在基板W的表面形成金属膜。
镀覆模块120B进一步具备与镀覆槽39邻接的溢流槽38。镀覆槽39内的镀覆液越过镀覆槽39的侧壁而流入溢流槽38内。在溢流槽38的底部连接有镀覆液的循环管线58a的一端，循环管线58a的另一端与镀覆槽39的底部连接。在循环管线58a安装有循环泵58b、恒温单元58c以及过滤器58d。镀覆液Q在镀覆槽39的侧壁溢出而流入溢流槽38，进一步从溢流槽38通过循环管线58a返回至镀覆槽39。这样，镀覆液Q通过循环管线58a在镀覆槽39与溢流槽38之间循环。
镀覆装置100进一步具备对基板W上的电位分布进行调整的调整板(RegulationPlate)14、和对镀覆槽39内的镀覆液进行搅拌的桨叶16。调整板14配置在桨叶16与阳极40之间，具有用于对镀覆液中的电场进行限制的开口14a。桨叶16配置在镀覆槽39内的被基板支架200保持的基板W的表面附近。桨叶16例如由钛(Ti)或树脂构成。桨叶16通过与基板W的表面平行地进行往复运动，而搅拌镀覆液Q，以便在基板W的镀覆中将充分的金属离子均匀地供给至基板W的表面。
此外，上述结构是一个例子，镀覆装置100、镀覆模块120B等的结构能够采用其他结构。
图3是从内侧观察基板支架的前面板的简图。图4是从内侧观察基板支架的背面板的简图。基板支架200具备前面板210以及背面板220，通过前面板210和背面板220夹着基板W对其进行保持。
前面板210具备：保持体211、多个接触件213、汇流条214和夹持机构217。多个接触件213、汇流条214、夹持机构217设置于保持体211的内侧面。保持体211具有供基板W的被镀覆面露出的开口211A。在保持体211的一端侧安装有手柄212。多个接触件213沿着开口211A的外周设置。接触件213是用于与基板W的晶种层接触而使镀覆电流流入基板的电接点。汇流条214将接触件213与设置于手柄212的外部连接端子218之间电连接。汇流条214是用于将接触件213经由外部连接端子218与电源90连接的布线。在开口211A的周围且在接触件213的内侧设置有与基板W接触而对基板W与基板支架200之间进行密封的内侧密封件215。另外，在汇流条214的外侧设置有与背面板220接触而对基板支架200进行密封的外侧密封件216。夹持机构217设置于外侧密封件216的外侧，与背面板220的夹持机构227协作，而使前面板210与背面板220相互卡合。
背面板220具备保持体22、和设置于保持体221的外周部的夹持机构227。保持体221具有开口221A。其中，开口部221A也可以如图2所示那样被省略。在保持体221的一端侧安装有手柄222。手柄222与前面板210的手柄212卡合，而作为一体的手柄发挥功能。将该手柄的两端挂在各模块的处理槽的壁的边缘而悬吊设置基板支架200。在保持体221且在与前面板210的内侧密封件215对应的位置设置有内侧密封件225。在保持体221上，用虚线示出了与前面板210的外侧密封件216对应的位置。在通过前面板210以及背面板220夹着基板W对其进行了保持时，内侧密封件215、225与外侧密封件216形成基板支架200的被密闭的内部空间(密封空间)240(图3、图4、图6A、图6B)。内部空间240在图3中对应于内侧密封件215与外侧密封件216之间的部分，在图4中对应于内侧密封件225与虚线之间的部分。
如图3所示，在前面板210的内侧密封件215与外侧密封件216之间设置有用于检测镀覆液的泄漏的检测器230。检测器230是设置于多个接触件213的附近的导电体或电极。导电体或电极可以是一体的，也可以由多个片构成。检测器230通过用点线表示的布线与外部连接端子219连接。外部连接端子219与外部连接端子218电绝缘。在由多个片构成导电体或电极，并通过单独的布线将各片连接时，能够特定产生了镀覆液的泄漏的部位。
如图4及图5所示，在背面板220设置有将基板支架200的内部空间240与基板支架200的外部连通的导入通路231以及排出通路232。如图5所示，在导入通路231及排出通路232分别设置有用于控制各通路的导通以及遮断的阀231A及阀232A。阀231A及阀232A例如能够为电磁阀，可以为开闭阀，也可以为能够控制流量的流量控制阀。阀231A及阀232A由控制器175控制。阀231A及阀232A能够设置于基板支架400的保持体220的内部或表面。导入通路231以及排出通路232的一部分或全部能够作为在基板支架400的保持体220的内部形成的通路及/或在保持体220的表面配置的配管而设置。
图5是预湿模块中的基板支架的简图。预湿模块300具备处理槽301、循环管线302、设置于循环管线302的泵303以及脱气模块304。脱气模块304是将液体中的空气除去(脱气)或用惰性气体置换的装置。在图5中，表示通过真空泵对脱气模块进行减压而除去液体中的空气的例子。另一方面，如果取代真空泵的减压而使惰性气体在脱气模块中流通，则能够将液体中的空气置换成惰性气体。在该例中，在处理槽301中存积有纯水(例如DIW)。在本实施方式中，在处理槽301中存积有通过脱气模块304进行脱气或惰性气体置换而得到的纯水。处理槽301内的纯水被泵303输送至脱气模块304，在通过脱气模块304进行了脱气或惰性气体置换之后，以返回至处理槽301的方式进行循环，从而在处理槽301内存积有脱气水。这里，脱气水是指被除去了空气的水或水中的气体被惰性气体置换后的水。此外，在处理槽301中设置有未图示的供给口及排出口，通过供给口及排出口来适当地更换处理槽301内的纯水。通过脱气、惰性气体置换等来降低纯水中的溶解氧浓度。
在本实施方式中，将保持了基板W的基板支架200浸渍于处理槽301内的纯水(脱气水)中，开启导入通路231的阀231A，经由导入通路231将纯水导入基板支架200的内部空间240，而用纯水填满内部空间240。此外，也可以将保持了基板W的基板支架200浸渍于处理槽301内的纯水中，开启阀231A、阀232A，经由导入通路231将纯水导入基板支架200的内部空间240，经由排出通路232排出内部空间240内的空气，并且经由排出通路232排出已填满于内部空间240的纯水，而用纯水填满内部空间240。阀231A及/或阀232A也可以在基板支架200浸渍于纯水之前开启。在内部空间240被纯水填满之后，关闭阀231A及阀232A。
内部空间240优选以不残留空气的方式完全被纯水填满，但存在根据期望后述的作用效果达到何种程度而允许残留一些空气或气泡的情况。以下，通过形成内部空间240完全用纯水填满，来说明本实施方式。
此外，也可以进一步设置用于将内部空间240与未图示的减压装置(例如真空泵)连接的其他通路，在将内部空间240内减压之后，遮断该其他通路，并且开启阀231A，将纯水导入内部空间240。另外，也可以开启阀232A，而用纯水更可靠地填满内部空间240。另外，也可以不设置其他通路，而将减压装置与排出通路232连接，在将内部空间240内减压之后，关闭阀232A，并且开启阀231A，而将纯水导入内部空间240。
此外，也可以在镀覆后在冲洗工序(第2冲洗模块36)或送风工序(送风模块35)中，再次开启阀231A、阀232A，而排出基板支架200的内部空间240内的纯水。
图6A及图6B是放大了镀覆槽中的基板支架的内部空间的剖面的简图。图6C是放大了镀覆槽中的比较例的基板支架的内部空间的剖面的简图。如图6C所示，在比较例的基板支架200A中，内部空间240A是空洞，存在空气。由于内部空间240A是空洞，所以一旦产生镀覆液Q侵入内部空间240A内的泄漏，则内部空间240A的空气因镀覆液Q的液压而被压缩，从而存在大量的镀覆液Q向密封件内侵入的担忧。若镀覆液Q附着于内部空间240A内的晶种层401，则存在晶种层401因镀覆液中的溶解氧及/或镀覆电流的分流造成的电解腐蚀而溶解，从而电绝缘的担忧。
图7是说明溶解氧浓度导致的晶种层的溶解的说明图。若镀覆液Q侵入被空气填满的内部空间240A(图6C)，则镀覆液Q的原液不会被稀释，而附着在接触件213附近的露出的晶种层401上。另外，因镀覆液Q的侵入而被压缩了的内部空间240A内的空气(O2)溶解于镀覆液Q，因此在气液界面附近产生O2的浓度梯度，从而晶种层401因局部电池的作用而溶解。具体而言，如图7所示，空气中的氧O2溶入镀覆液Q中，从而在接近气—液界面且溶解氧浓度较高的部位，O2从晶种层401接收电子而成为OH－，另一方面，在远离气—液界面且溶解氧浓度更低的部位，Cu从晶种层401放出电子，成为Cu离子而溶出。因该反应，存在Cu从晶种层401溶出而晶种层401变薄，从而晶种层401的电阻增加，进而晶种层401电绝缘的担忧。这里，对铜镀覆的情况进行说明，但在其他金属的镀覆时，也可能产生相同的现象。
图8A是说明分流电流导致的晶种层的溶解的说明图。图8B是说明分流电流的等效电路图。在图中，Itotal是流入接触件的电流的总和，Icw是经由晶种层与接触件的接触部位而流动的电流，Ishunt是分流电流。Rcontact是接触件213与晶种层401之间的接触电阻，Rwafer是晶种层的电阻，Rdissolution是分流电流路径的晶种层侧的溶解部位处的电阻，Rdepositio是分流电流路径的接触件侧的析出部位处的电阻，Relectrolyte表示镀覆液的电阻。
在镀覆液Q侵入内部空间240A内的情况下，若晶种层401的电阻Rwafer及/或接触件213与晶种层401之间的接触电阻Rcontact较高，则通过镀覆液Q中的离子电导和晶种层401表面以及接触件213的表面处的氧化还原反应，产生从晶种层401经由镀覆液Q流入接触件213的短路电流(分流电流)Ishunt。如图8A所示，该分流电流在晶种层401的表面使Cu变成Cu 2+而在镀覆液Q中溶出，镀覆液Q中的Cu 2+通过在接触件213的表面成为Cu而流动。因此，若产生分流电流，则存在晶种层401的Cu溶解，而晶种层401变薄，从而晶种层401的电阻增加，进而晶种层401电绝缘的担忧。该分流电流在晶种层401的电阻值因上述局部电池作用而局部增大的情况下也产生。
因此，在比较例的基板支架200A的结构中，若镀覆液Q侵入内部空间240A，则存在晶种层401因上述的溶解氧浓度梯度带来的局部电池作用及/或分流电流而溶解，从而晶种层401电绝缘的担忧。
因此，在本实施方式中，采用将基板支架200的内部空间240用纯水(例如DIW)填满的结构(图5、图6A、图6B)，并设置了检测镀覆液向基板支架200的内部空间240内的泄漏的检测器230(图3、图6A、图6B)。检测器230例如能够形成检测经由内部空间240中的纯水流入与接触件213或汇流条214之间的电流的电极，即检测在内部空间240内的纯水中流动的电流(或纯水的电阻)的电极。
在图6A的例子中，作为检测器230，采用作为牺牲阳极或牺牲电极发挥功能的溶解性的电极235A。在该图中，附图标记401表示在基板W的表面形成的晶种层，附图标记402表示在晶种层401的表面形成的抗蚀剂图案。在从抗蚀剂图案的开口露出的晶种层401上电场镀覆金属。基板支架200的接触件213与晶种层401接触而与晶种层401电导通。溶解性的电极能够使用与镀覆金属相同材料的导电体，例如，与溶解性阳极相同，能够使用由含磷铜构成的电极。在电极235A与接触件213(汇流条214)之间以电极235A成为比接触件213(汇流条214)高电位的方式通过直流电源装置236A施加直流电压。另外，在直流电源装置236A内或在来自直流电源装置236A的布线上设置电流检测器237A。在该状态下，控制器175监视在电极235A与接触件213(汇流条214)之间流动的电流或它们之间的电阻。在电极235A与接触件213(汇流条214)之间流动的电流相当于在内部空间240内的纯水中流动的电流。电极235A与接触件213(汇流条214)之间的电阻相当于内部空间240内的纯水的电阻。
向电极235A施加直流电压以及电流(电阻)的检测由控制器175控制。控制器175经由电流检测器237A取得流入电极235A的电流(流入内部空间240的纯水的电流)，并基于该电流检测镀覆液向内部空间240的泄漏。另外，控制器175取得流入电极235A的电流，并根据电极235A与接触件213(汇流条214)之间的电压和检测出的电流，计算纯水的电阻值，并基于电阻值检测泄漏。
在未产生镀覆液向内部空间240的泄漏的情况下，内部空间240内的纯水的电阻极高，因此电流不会流入电极235A与接触件213(汇流条214)之间(或仅有极为微弱的电流流动)。另一方面，若产生泄漏，则镀覆液混入纯水，从而纯水的电阻下降，进而电流流入电极235A与接触件213(汇流条214)之间(或者电流增加)。这样，能够通过电极235A检测镀覆液向内部空间240内的泄漏。另外，万一即使产生晶种层401可能腐蚀的量的镀覆液的泄漏，由于作为牺牲阳极发挥功能的电极235A相对于接触件213以及晶种层401向高电位被偏置，因此电极(牺牲阳极)235A也优先溶解，从而能够抑制或防止晶种层401的溶解。
根据本实施方式，基板支架200的内部空间240被纯水填满，因此与内部空间240为空洞的情况比较，能够降低内部空间240的内部与外部之间的压力差，从而能够抑制或防止镀覆液向内部空间240的泄漏。由此，能够抑制或防止镀覆液的泄漏导致的镀覆膜厚的均匀性降低。
根据本实施方式，即使产生镀覆液的泄漏，由于内部空间240内被纯水填满，因此镀覆液向内部空间240内的侵入也被限于扩散的部分，被抑制为极少量，因此能够抑制溶解氧浓度引起的局部电池作用及/或分流电流导致的晶种层401的溶解(腐蚀)。另外，由于侵入到内部空间240的镀覆液被纯水稀释，所以能够进一步抑制晶种层401的腐蚀。由此，能够抑制或防止镀覆膜厚的均匀性降低。
另外，根据本实施方式，由于内部空间240内被纯水填满且氧浓度低，所以能够抑制溶解氧引起的局部电池作用所导致的晶种层401的溶解。由此，能够抑制或防止镀覆膜厚的均匀性降低。
另外，根据本实施方式，万一即使产生可能腐蚀的量的镀覆液的泄漏，作为牺牲阳极发挥功能的电极235A也优先溶解，从而能够抑制或防止晶种层401的溶解。由此，能够抑制或防止镀覆液的泄漏导致的镀覆膜厚的均匀性降低。
另外，根据本实施方式，通过监视电极235A与接触件213(汇流条214)之间的电流(电阻)，能够早期检测出镀覆液向内部空间240的泄漏的有无。因此，即使产生了镀覆液的泄漏，也能够通过电极235A早期检测出镀覆液的泄漏，从而能够早期检测基板支架200的异常以及密封件的更换时期。因此，能够早期检测出镀覆液的泄漏，从而抑制或防止镀覆膜厚的均匀性降低。
此外，在图6A的例子中，也可以不进行基于电极235A的泄漏检测，而将电极235A仅作为牺牲阳极来使用。
在图6B的例子中，作为检测器230，采用不溶解性的电极235B。不溶解性的电极能够使用由包覆了不溶解于镀覆液的例如金或铂的不锈钢或钛构成的电极。在该情况下，使用与导电率测量或漏液检测相同的原理，通过交流电源装置236B向电极235B与接触件213(汇流条214)之间施加交流电压，测量在电极235B与接触件213(汇流条214)之间流动的交流电流(或作为电极235B与接触件213(汇流条214)之间的电阻的阻抗)，由此检测出镀覆液的泄漏。在电极235B与接触件213(汇流条214)之间流动的交流电流相当于在内部空间240内的纯水中流动的电流。电极235B与接触件213(汇流条214)之间的电阻(阻抗)相当于内部空间240的纯水的电阻(阻抗)。此外，在交流电源装置236B内或来自交流电源装置236B的布线上设置有电流检测器237B。在本说明书中，电阻包括阻抗或阻抗的电阻成分。
向电极235B施加交流电压以及检测电流(电阻)由控制器175控制。控制器175经由电流检测器237B取得流入电极235B的电流(流入内部空间240的纯水的电流)，并基于该电流检测镀覆液向内部空间240的泄漏。另外，控制器175取得流入电极235B的电流，并根据电极235B与接触件213(汇流条214)之间的电压和检测出的电流，计算纯水的电阻值，并基于电阻值检测泄漏。
在未产生镀覆液向内部空间240的泄漏的情况下，由于内部空间240内的纯水的电阻极高，所以电流不会流入电极235B与接触件213(汇流条214)之间(或是仅有极为微弱的电流流动)。若产生泄漏，则镀覆液混入纯水，纯水的电阻值下降，从而电流在电极235B与接触件213(汇流条214)之间流动(或电流增加)。这样，通过不溶解性的电极235B，能够检测镀覆液向内部空间240内的泄漏。
即使是图6B的例子的结构，除牺牲阳极的功能以外，也起到与图6A的例子的结构相同的作用效果。另外，在使用不溶解性的电极235B的情况下，容易维护基板支架200。在使用溶解性的电极(牺牲阳极)的情况下，在镀覆液泄漏时，从牺牲阳极溶出的Cu的一部分会析出到接触件，从而存在需要除去析出的Cu的维护的情况。另外，在牺牲阳极减少时，需要进行更换。另一方面，在使用不溶解性的电极235B的情况下，能够抑制或防止这种维护。此外，在镀覆液泄漏时，虽存在晶种层401溶解的担忧(接触件213与晶种层401之间的接触电阻较高的情况、在基板支架的内部空间有气泡残留的情况)，但能够通过电极235B(检测器230)早期检测出镀覆液的泄漏，因此通过基板支架的更换等，能够防止继续使用存在不良情况的基板支架，从而抑制或防止镀覆品质降低。
也可以将图6A及图6B的例子的结构组合。在该情况下，可以仅通过电极235B进行泄漏检测，也可以通过电极235A以及电极235B双方进行泄漏检测。在通过电极235A以及电极235B双方进行泄漏检测的情况下，能够提高泄漏检测的冗余性。
(其他实施方式)
(1)在上述实施方式中，以四边形的基板的基板支架为例进行了说明，但能够将上述实施方式应用于圆形、四边形以外的多边形及其他任意形状的基板的基板支架。
(2)在上述实施方式中，列举通过前面板以及背面板夹着基板对其进行保持的基板支架为例，但只要是具有密封了接触件而成的内部空间的基板支架，则能够将本发明应用于任意结构的基板支架。
(3)在上述实施方式中，以使基板支架浸渍于镀覆液中而在基板上进行镀覆的镀覆装置(所谓的浸渍式)为例进行了说明，但也可以将本发明应用于通过基板支架将基板保持为向下并使其与镀覆液接触而在基板上进行镀覆的镀覆装置(所谓的杯式)。
(4)在上述实施方式中，在预湿模块中，向基板支架的内部空间导入了纯水，但也可以设置用于向基板支架的内部空间导入纯水等液体的其他模块。
(5)导入内部空间的液体只要是不使在基板支架的内部空间露出的构成部件腐蚀的液体即可，也可以是水以外的液体。液体例如能够使用不含金属盐的液体(金属盐的浓度不足规定浓度(例如5g/L)的液体)。这种液体例如包括自来水、天然水、纯水。纯水例如包括脱离子水(DIW)、蒸馏水、精制水或RO水。
本发明也能够记载为以下的方式。
根据方式1，提供一种基板支架，其用于保持基板，并使基板与镀覆液接触来进行镀覆，其中，上述基板支架具备：内部空间，其在通过上述基板支架保持了上述基板的状态下，以相对于上述基板支架的外部进行了密封的状态收容上述基板的外周部；第1通路，其使上述基板支架的外部与上述内部空间连通，而向上述内部空间导入液体；以及检测器，其配置于上述内部空间，用于在向上述内部空间导入了上述液体的状态下，监视在镀覆中流入上述液体的电流或上述液体的电阻，由此检测镀覆液向上述内部空间的泄漏。液体例如能够形成水或不使在基板支架的内部空间露出的构成部件腐蚀的其他液体。液体例如能够使用在预湿工序中使用的纯水。
根据该方式，能够抑制或防止镀覆液的泄漏导致的基板的晶种层的腐蚀，从而抑制或防止镀覆膜厚的均匀性降低。由于基板支架的内部空间被液体填满，所以能够降低内部空间的内部与外部之间的压力差，从而抑制或防止镀覆液向内部空间的泄漏。另外，即使产生镀覆液侵入被密封的内部空间的泄漏，由于内部空间内被液体填满，所以镀覆液向内部空间内的侵入也被限于扩散到液体中的部分，被抑制为极少量，因此能够抑制基板的晶种层的腐蚀。另外，侵入到内部空间的镀覆液被液体稀释，因此能够进一步抑制基板的晶种层的腐蚀。另外，由于内部空间内的氧浓度低，所以能够抑制溶解氧引起的局部电池作用所导致的晶种层的腐蚀。
另外，即使产生了镀覆液的泄漏，也能够通过检测器早期检测镀覆液的泄漏。由此，能够早期检测基板支架的异常以及密封件的更换时期。因此，能够早期检测镀覆液的泄漏，从而抑制或防止镀覆膜厚的均匀性降低。
根据方式2，在方式1的基板支架中，具备：接触件，其配置于上述内部空间，与在上述基板的表面形成的晶种层接触，而使镀覆电流流入上述基板；以及溶解性的电极，其相对于上述接触件向高电位侧偏置。
根据该方式，万一即使产生晶种层可能腐蚀的量的镀覆液的泄漏，由于溶解性的电极相对于接触件及晶种层向高电位偏置，所以溶解性的电极作为牺牲阳极发挥功能，而优先溶解，从而能够抑制或防止晶种层的溶解。
根据方式3，在方式1的基板支架中，上述溶解性的电极作为上述检测器发挥功能，上述检测器构成为在向上述内部空间导入了上述液体的状态下，通过监视流入上述接触件或与上述接触件电导通的布线和上述电极之间的电流，能够检测镀覆液向上述内部空间的泄漏。
根据该方式，通过监视在牺牲阳极(溶解性的电极)与接触件等之间流动的电流，能够检测镀覆液的泄漏的有无，因此无需另外设置用于泄漏检测的电极。
根据方式4，在方式1记载的基板支架中，具备接触件，该接触件配置在上述内部空间，与在上述基板的表面形成的晶种层接触，而使镀覆电流流入上述基板，上述检测器具有不溶解性的电极，上述检测器构成为在向上述内部空间导入了上述液体的状态下，通过在上述接触件或与上述接触件电导通的布线和上述不溶解性的电极之间施加交流电压，并监视流入上述不溶解性的电极的电流，能够检测镀覆液向上述内部空间的泄漏。
根据该方式，由于使用不溶解性的电极作为检测器，所以电极的金属不会析出至接触件等，容易维护基板支架。
根据方式5，在方式4的基板支架中，进一步具有相对于上述接触件向高电位侧偏置的溶解性的电极。
根据该方式，不仅具有方式1及4的作用效果，而且溶解性的电极优先于晶种层溶解，从而能够抑制或防止晶种层的溶解。
根据方式6，上述溶解性的电极作为上述检测器发挥功能，上述检测器构成为能够通过上述不溶解性的电极以及上述溶解性的电极双方来检测镀覆液向上述内部空间的泄漏。
根据该方式，由于能够通过溶解性的电极(牺牲阳极)以及不溶解性的电极双方检测镀覆液的泄漏，所以能够提高镀覆液的泄漏的检测精度。另外，即使在一方的电极产生了不良情况的情况下，也能够检测镀覆液的泄漏，所以能够更可靠地检测镀覆液的泄漏，从而能够提高泄漏检测的冗余性。
根据方式7，在方式3～6中任一方式的基板支架中，上述布线是汇流条。根据该方式，与使用多个电缆的情况比较，能够减少布线的设置空间，能够抑制布线的电阻。
根据方式8，在方式1～7中任一方式的基板支架中，进一步具备阀，该阀配置于上述第1通路，将上述基板支架的外部与上述内部空间之间导通或遮断。
根据该方式，由于能够通过阀的开闭将基板支架的内部空间与外部导通或遮断，所以能够在可靠地密闭了基板支架的内部空间的状态下进行基板的镀覆处理。
根据方式9，在方式1～8中任一方式的基板支架中，进一步具备第2通路，该第2通路将上述基板支架的外部与上述内部空间连通，而从上述内部空间排出空气及/或液体。
根据该方式，在从第1通路导入液体时，通过第2通路排出内部空间内的空气，由此能够高效地进行液体向内部空间的导入。另外，通过从第1通路导入液体并从第2通路排出填满了内部空间的液体，能够以气泡不残留的方式用液体填满内部空间。另外，也可以将第2通路与减压装置连接，并在减压的同时或在减压后从第1通路向内部空间导入液体。在该情况下，能够将液体迅速地导入减压了的内部空间。
根据方式10，在方式1～9中任一方式的基板支架中，进一步具备第3通路，该第3通路将上述基板支架的外部与上述内部空间连通，与对上述内部空间内进行减压的装置连接。
根据该方式，由于在减压的同时或在减压后从第1通路向内部空间导入液体，所以能够将液体迅速地导入内部空间。
根据方式11，在方式1～10中任一方式的基板支架中，上述液体是纯水或被脱气、惰性气体置换了的纯水。
根据该方式，通过将纯水导入内部空间，能够抑制内部空间内的导电体部件的腐蚀，并且能够抑制镀覆液的侵入。另外，如果将纯水或被脱气、惰性气体置换了的纯水导入内部空间，则能够降低内部空间内的氧浓度，从而在镀覆液侵入了时，能够抑制溶解氧浓度引起的局部电池作用所导致的晶种层的化学腐蚀。
根据方式12，提供一种镀覆装置，其具备：技术方案1～11中任一项所记载的基板支架；液体供给模块，其经由上述基板支架的上述第1通路向上述内部空间供给液体；镀覆模块，其接收上述基板支架，并使其与镀覆液接触而对上述基板进行镀覆；以及控制模块，其在向上述内部空间导入了液体的状态下，在镀覆中取得来自上述检测器的输出，判定镀覆液向上述内部空间的泄漏的有无。
根据该方式，能够提供起到上述作用效果的镀覆装置。
根据方式13，在方式12的镀覆装置中，上述液体供给模块是使上述基板的表面与纯水或被脱气、惰性气体置换了的纯水接触的预湿模块。
根据该方式，由于通过预湿模块向基板支架的内部空间导入液体，所以无需设置向内部空间导入液体的另外的模块，能够抑制装置的大型化及/或成本提高。
根据方式14，提供一种镀覆方法，其是用于对基板进行镀覆的方法，其中，包括如下步骤：向以相对于外部进行了密封的状态收容上述基板的外周部的上述基板支架的内部空间导入液体，在向上述内部空间导入了液体的状态下，通过监视流入上述液体的电流或上述液体的电阻，来检测镀覆液向上述内部空间的泄漏。根据该方式，起到与在方式1中叙述的作用效果相同的作用效果。
根据方式15，提供一种存储介质，其存储用于通过计算机执行镀覆装置的控制方法的程序，其中，上述存储介质存储包括如下步骤的程序：向以相对于外部进行了密封的状态收容上述基板的外周部的上述基板支架的内部空间导入液体，在向上述内部空间导入了液体的状态下，通过监视上述液体的电阻，来检测镀覆液向上述内部空间的泄漏。根据该方式，起到与在方式1中叙述的作用效果相同的作用效果。
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用于容易理解本发明，并不对本发明进行限定。本发明在不脱离其主旨的范围内能够变更、改进，且在本发明中当然包含其等效物。另外，在能够解决上述课题的至少一部分的范围内，或在起到效果的至少一部分的范围内，能够进行实施方式以及变形例的任意组合，能够进行权利要求书及说明书所记载的各构成要素的任意组合或省略。
附图标记说明
32…预湿模块；100…镀覆装置；120B…镀覆模块；175…控制器；200…基板支架；210…前面板；211…保持体；211A…开口；212…手柄；213…接触件；214…汇流条；215…内侧密封件；216…外侧密封件；217…夹持机构；218…外部连接端子；219…外部连接端子；220…背面板；221…保持体；222…手柄；225…内侧密封件；227…夹持机构；230…检测器；231…导入通路；231A…阀；232…排出通路；232A…阀；235A…电极(牺牲阳极)；235B…电极；236A…直流电源装置；236B…交流电源装置；240…内部空间；300…预湿模块；301…处理槽；302…循环管线；303…泵；304…脱气模块；401…晶种层；402…抗蚀剂图案。

Claims (15)

1.一种基板支架，其用于保持基板，并使基板与镀覆液接触来进行镀覆，
所述基板支架的特征在于，具备：
内部空间，所述内部空间在通过所述基板支架保持了所述基板的状态下，以相对于所述基板支架的外部进行了密封的状态收容所述基板的外周部；
第1通路，所述第1通路使所述基板支架的外部与所述内部空间连通，而向所述内部空间导入液体；以及
检测器，所述检测器配置于所述内部空间，用于在向所述内部空间导入了所述液体的状态下，监视在镀覆中流入所述液体的电流或所述液体的电阻，由此检测镀覆液向所述内部空间的泄漏。
2.根据权利要求1所述的基板支架，其特征在于，具备：
接触件，所述接触件配置于所述内部空间，与形成于所述基板的表面的晶种层接触，而向所述基板流入镀覆电流；以及
溶解性的电极，所述溶解性的电极相对于所述接触件向高电位侧偏置。
3.根据权利要求1所述的基板支架，其特征在于，
所述溶解性的电极作为所述检测器发挥功能，
所述检测器构成为在向所述内部空间导入了所述液体的状态下，通过监视流入所述接触件或与所述接触件电导通的布线和所述电极之间的电流，能够检测镀覆液向所述内部空间的泄漏。
4.根据权利要求1所述的基板支架，其特征在于，
具备接触件，所述接触件配置于所述内部空间，与形成于所述基板的表面的晶种层接触，而向所述基板流入镀覆电流，
所述检测器具有不溶解性的电极，
所述检测器构成为在向所述内部空间导入了所述液体的状态下，通过在所述接触件或与所述接触件电导通的布线和所述不溶解性的电极之间施加交流电压，并监视流入所述不溶解性的电极的电流，从而能够检测镀覆液向所述内部空间的泄漏。
5.根据权利要求4所述的基板支架，其特征在于，
进一步具备相对于所述接触件向高电位侧偏置的溶解性的电极。
6.根据权利要求5所述的基板支架，其特征在于，
所述溶解性的电极作为所述检测器发挥功能，
所述检测器构成为能够通过所述不溶解性的电极以及所述溶解性的电极双方来检测镀覆液向所述内部空间的泄漏。
7.根据权利要求3～6中任一项所述的基板支架，其特征在于，
所述布线是汇流条。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的基板支架，其特征在于，
进一步具备阀，所述阀配置于所述第1通路，将所述基板支架的外部与所述内部空间之间导通或遮断。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的基板支架，其特征在于，
进一步具备第2通路，所述第2通路将所述基板支架的外部与所述内部空间连通，而从所述内部空间排出空气及/或液体。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的基板支架，其特征在于，
进一步具备第3通路，所述第3通路将所述基板支架的外部与所述内部空间连通，与对所述内部空间内进行减压的装置连接。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的基板支架，其特征在于，
所述液体是纯水或被脱气、惰性气体置换了的纯水。
12.一种镀覆装置，其特征在于，具备：
权利要求1～11中任一项所述的基板支架；
液体供给模块，所述液体供给模块经由所述基板支架的所述第1通路向所述内部空间供给液体；
镀覆模块，所述镀覆模块接收所述基板支架，并使其与镀覆液接触而对所述基板进行镀覆；以及
控制模块，所述控制模块在向所述内部空间导入了液体的状态下，在镀覆中取得来自所述检测器的输出，判定镀覆液向所述内部空间的泄漏的有无。
13.根据权利要求12所述的镀覆装置，其特征在于，
所述液体供给模块是使所述基板的表面与纯水或被脱气、惰性气体置换了的纯水接触的预湿模块。
14.一种方法，其是用于对基板进行镀覆的方法，
所述方法的特征在于，包括如下步骤：
向以相对于外部进行了密封的状态收容所述基板的外周部的所述基板支架的内部空间导入液体，
在向所述内部空间导入了液体的状态下，通过监视流入所述液体的电流或所述液体的电阻，来检测镀覆液向所述内部空间的泄漏。
15.一种存储介质，其存储用于通过计算机执行镀覆装置的控制方法的程序，
所述存储介质的特征在于，
存储包括如下步骤的程序：
向以相对于外部进行了密封的状态收容所述基板的外周部的所述基板支架的内部空间导入液体，
在向所述内部空间导入了液体的状态下，通过监视流入所述液体的电流或所述液体的电阻，来检测镀覆液向所述内部空间的泄漏。
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