JP2001323398A - 基板のめっき装置およびめっき方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 めっき処理及びそれに付帯する処理を単一の
ユニットで行うことができ、しかも基板の被めっき面と
アノードとの間に満たされるめっき液中に気泡が残らな
いようにする。 【解決手段】 被めっき面を上方に向けて基板を保持す
る基板保持部３６と、基板保持部で保持された基板と接
触して通電させるカソード電極８８と、基板の上方に配
置され下向きにアノード９８を備えた電極アーム部３０
と、基板保持部で保持された基板の被めっき面と該被め
っき面に近接させた電極アーム部３０のアノード９８と
の間の空間にめっき液を注入するめっき液注入手段とを
有し、めっき液注入手段は、アノード９８の一部に設け
た上下に貫通するめっき液注入孔、又はアノード外周部
に配置したノズルからアノードの下面側にめっき液が注
入されて基板の被めっき面の全面に広がるように構成さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板のめっき装置
及び方法に係り、特に半導体基板に形成された微細配線
パターン（窪み）に銅（Ｃｕ）等の金属を充填する等の
用途の基板のめっき装置及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体基板上に配線回路を形成するため
の材料としては、アルミニウムまたはアルミニウム合金
が一般に用いられているが、集積度の向上に伴い、より
伝導率の高い材料を配線材料に採用することが要求され
ている。このため、基板にめっき処理を施して、基板に
形成された配線パターンに銅またはその合金を充填する
方法が提案されている。

【０００３】これは、配線パターンに銅またはその合金
を充填する方法としては、ＣＶＤ（化学的蒸着）やスパ
ッタリング等各種の方法が知られているが、金属層の材
質が銅またはその合金である場合、即ち、銅配線を形成
する場合には、ＣＶＤではコストが高く、またスパッタ
リングでは高アスペクト（パターンの深さの比が幅に比
べて大きい）の場合に埋込みが不可能である等の短所を
有しており、めっきによる方法が最も有効だからであ
る。

【０００４】ここで、半導体基板上に銅めっきを施す方
法としては、カップ式やディップ式のようにめっき槽に
常時めっき液を張ってそこに基板を浸す方法と、めっき
槽に基板が供給された時にのみめっき液を張る方法、ま
た、電位差をかけていわゆる電解めっきを行う方法と、
電位差をかけない無電解めっきを行う方法など、種々の
方法がある。

【０００５】従来、この種の銅めっきを行うめっき装置
には、めっき工程を行うユニットの他に、めっきに付帯
する前処理工程を行うユニットや、めっき後の洗浄・乾
燥工程を行うユニット等の複数のユニットと、これらの
各ユニット間で基板の搬送を行う搬送ロボットが水平に
配置されて備えられていた。そして、基板は、これらの
各ユニット間を搬送されつつ、各ユニットで所定の処理
が施され、めっき処理後の次工程に順次送られるように
なっていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
めっき装置にあっては、めっき処理や前処理といった各
工程毎に別々のユニットが備えられ、各ユニットに基板
が搬送されて処理されるようになっていたため、装置と
してかなり複雑で制御が困難となるばかりでなく、大き
な占有面積を占め、しかも製造コストがかなり高価であ
るといった問題があった。

【０００７】また、電解めっきにあっては、基板（カソ
ード）の被めっき面とアノードとの間に満たされためっ
き液中に気泡が存在すると、絶縁体である気泡があたか
もアノードマスクとして機能して、その部分に対応する
位置に形成されるめっきの膜厚が薄くなったり、完全な
めっき欠けを生ずることがある。このため、均一で良質
なめっき被膜を得るためには、基板の被めっき面とアノ
ードとの間のめっき液に気泡が残らないようにする必要
がある。

【０００８】本発明は上記に鑑みて為されたもので、め
っき処理及びそれに付帯する処理を単一のユニットで行
うことができ、しかも基板の被めっき面とアノードとの
間に満たされるめっき液中に気泡が残らないようにした
基板のめっき装置及びめっき方法を提供することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、基板を保持する基板保持部と、該基板保持部で保持
された基板と接触して通電させるカソード電極と、前記
基板に近接して配置されたアノードと、前記基板保持部
で保持された基板の被めっき面と該被めっき面に近接さ
せたアノードとの間の空間にめっき液を注入するめっき
液注入手段とを有し、前記めっき液注入手段は、前記ア
ノードの一部またはアノード外周部に配置しためっき液
注入経路からアノードと基板の被めっき面の間にめっき
液が注入されて基板の被めっき面に拡がるように構成さ
れていることを特徴とする基板のめっき装置である。

【００１０】請求項２に記載の発明は、被めっき面を上
方に向けて基板を保持する基板保持部と、該基板保持部
で保持された基板の被めっき面のめっき液を保持するシ
ール材と該基板と接触して通電させるカソード電極とを
備えたカソード部と、該カソード部に近傍して水平垂直
動自在なアノードを備えた電極アーム部と、前記基板保
持部で保持された基板の被めっき面と該被めっき面に近
接させたアノードとの間の空間にめっき液を注入するめ
っき液注入手段とを有し、前記めっき液注入手段は、前
記アノードの一部に設けた貫通するめっき液注入孔又は
アノード外周部に配置したノズルからアノードと基板の
被めっき面の間にめっき液が注入されて基板の被めっき
面に拡がるように構成されていることを特徴とする請求
項１記載の基板のめっき装置である。

【００１１】これにより、基板保持部で基板を上向きに
保持した状態で、被めっき面と電極アーム部のアノード
との間にめっき液を満たしてめっき処理を行い、めっき
処理後に、被めっき面と電極アーム部のアノードとの間
のめっき液を抜くとともに、電極アーム部を上昇させて
被めっき面を開放させることで、基板保持部で基板を保
持したまま、めっき処理の前後にめっきに付帯した前処
理や洗浄・乾燥処理といった他の処理を行うことができ
る。しかも、基板の被めっき面とアノードの間にめっき
液を注入すると、基板の被めっき面の全面に拡がるめっ
き液の流れが生じ、このめっき液の流れに乗って基板の
被めっき面とアノードの間の空気が外方に押出され、か
つめっき液による空気の囲い込みが防止されて、基板の
被めっき面とアノードとの間に満たされるめっき液中に
気泡が残留することが防止される。

【００１２】請求項３に記載の発明は、前記めっき液注
入手段は、アノードの基板対向面と反対の面に該アノー
ドの直径方向に沿って配置されめっき液供給管に接続さ
れためっき液導入経路を有し、このめっき液導入経路の
アノード側の面に設けられためっき液導入孔に対向する
位置に前記めっき液注入孔が設けられていることを特徴
とする請求項１又は２記載の基板のめっき装置である。
これにより、基板の被めっき面とアノード間へのめっき
液の注入に伴って、めっき液導入管と直交する方向にめ
っき流れが生じる。

【００１３】請求項４に記載の発明は、前記めっき液注
入手段は、アノードの基板対向面と反対の面に十字状、
放射状又は円周状に配置されめっき液供給管に接続され
ためっき液導入経路を有し、このめっき液導入経路のア
ノード側の面に設けられためっき液導入孔に対向する位
置に前記めっき液注入孔が設けられていることを特徴と
する請求項１又は２記載の基板のめっき装置である。こ
れにより、基板の被めっき面とアノード間へのめっき液
の注入に伴って、めっき液導入管で区画された各象限内
を放射状に拡がるめっき流れが生じる。

【００１４】請求項５に記載の発明は、前記アノードと
基板の被めっき面の間に、めっき液含浸材が配置されて
いることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載
の基板のめっき装置である。銅めっきにあっては、スラ
イムの生成を抑制するため、含有量が０．０３〜０．０
５％のリンを含む銅（含リン銅）をアノードに使用する
ことが一般に行われており、このように、アノードに含
リン銅を使用すると、めっきの進行に伴ってアノードの
表面にブラックフィルムと呼ばれる黒膜が形成される。
このような場合に、めっき液含浸材にめっき液を含ませ
て、アノードの表面を湿潤させることで、ブラックフィ
ルムの基板の被めっき面への脱落を防止し、同時に基板
の被めっき面とアノードの間にめっき液を注入する際
に、空気を外部に抜きやすくすることができる。

【００１５】請求項６に記載の発明は、前記めっき液含
浸材は、硬質の多孔質体からなることを特徴とする請求
項５記載の基板のめっき装置である。これにより、めっ
き液含浸材の保持を容易に行うとともに、めっき液含浸
材の内部に複雑に入り込んで、薄い構造体にも関わら
ず、実効的には厚さ方向にかなり長い経路を辿るめっき
液を介して電気抵抗を高め、更に、アノードに設けため
っき液注入孔からめっき液含浸材に達しためっき液を該
めっき液の流れに沿って徐々に拡散させることで、基板
の被めっき面に設けられているシード層に与えるダメー
ジを軽減することができる。

【００１６】この多孔質体としては、例えば、アルミ
ナ，ＳｉＣ，ムライト，ジルコニア，チタニア，コージ
ライト等の多孔質セラミックス、またはポリプロピレン
やポリエチレン等の樹脂の焼結体、あるいはこれらの複
合材料が挙げられる。安定してめっき液を保持するた
め、親水性材料であることが好ましい。例えば、アルミ
ナ系セラミックスにあっては、ポア径３０〜２００μ
ｍ、気孔率２０〜９５％、厚み５〜２０ｍｍ、好ましく
は８〜１５ｍｍ程度のものが使用される。

【００１７】請求項７に記載の発明は、前記基板対向面
には、基板との相対的な回転によって、この間のめっき
液を放射状に外方に拡がらせる手段が備えられているこ
とを特徴とする請求項６記載の基板のめっき装置であ
る。これにより、めっき液含浸材と基板とを相対的に回
転させることで、めっき液含浸材と基板との間に入り込
んだ気泡をめっき液と共に強制的に外方に追い出し、同
時に、めっき液含浸材と基板との間へのめっき液の供給
を短時間で行うことができる。

【００１８】この手段としては、例えばめっき液含浸材
の下面に、外方に向け螺旋状や放射状等、任意の形状に
延びる複数の突起（羽根）や窪みを設けたり、めっき液
含浸材の下面自体を、中央が下方に膨出するテーバ或い
はラウンド形状とすること等が挙げられる。

【００１９】請求項８に記載の発明は、カソードと通電
させた基板の被めっき面の少なくとも一部にアノードを
近接させて配置して、被めっき面とアノードとの間にめ
っき液を注入するにあたり、基板の被めっき面とアノー
ドとの間を架橋するめっき液柱を形成し、該めっき液柱
を起点としてめっき液を注入することを特徴とする基板
のめっき方法である。

【００２０】請求項９に記載の発明は、前記アノードの
一部またはアノード外周部に配置しためっき液注入経路
から基板の被めっき面とアノードとの間にめっき液を注
入することを特徴とする請求項８記載の基板のめっき方
法である。

【００２１】請求項１０に記載の発明は、前記アノード
と基板の一方を水平に、他方を傾斜させて配置して、両
者が近接した端部側にめっき液柱を形成し、めっき液の
注入とアノードと基板とを平行にする操作を同時に行う
ことを特徴とする請求項９記載の基板のめっき方法であ
る。これにより、アノードと基板の傾斜角度が徐々に小
さくなるに従って、アノードと基板の被めっき面間のめ
っき液が一方向に展開するめっき液の流れが生じる。

【００２２】請求項１１に記載の発明は、前記被めっき
面とアノードとの間にめっき液含浸材を配置し、この部
材にめっき液を含ませることを特徴とする請求項８乃至
１０のいずれかに記載の基板のめっき方法である。

【００２３】請求項１２に記載の発明は、前記めっき液
含浸材は硬質の多孔質体からなり、めっき液含浸材と被
めっき面との間に該めっき液含浸材で拡散させためっき
液柱を形成することを特徴とする請求項１１記載の基板
のめっき方法である。これにより、めっき液が基板の被
めっき面に設けられているシード層に与えるダメージを
軽減することができる。

【００２４】請求項１３に記載の発明は、前記めっき液
含浸材と基板の被めっき面との間にめっき液柱を形成し
た後、めっき液含浸材と基板とを瞬時に近接させること
を特徴とする請求項１１又は１２記載の基板のめっき方
法である。これにより、めっき液含浸材と基板とを瞬時
に近接させることで、めっき液に外方への急激な流れを
生じさせて、このめっき液と共に気泡を外方に追い出
し、同時に、めっき液含浸材と基板との間へのめっき液
の供給を短時間で行うことができる。

【００２５】請求項１４に記載の発明は、カソードと通
電させた基板の被めっき面の少なくとも一部にアノード
を近接させて配置して、被めっき面とアノードとの間の
空間をめっき液で満たすにあたり、基板の被めっき面に
めっき液を張り、基板とアノードとを相対的に回転させ
ながら徐々に近づけることを特徴とする基板のめっき方
法である。これにより、基板とアノードとの間の気泡
を、両者が互いに近接するに従って、徐々に外方に移動
させて追い出すことができる。

【００２６】請求項１５に記載の発明は、前記アノード
の基板対向面には、保水性を有する多孔質体からなるめ
っき液含浸材が配置され、このめっき液含浸材の基板対
向面には、該めっき液含浸材と基板との相対的な回転に
よって、この間のめっき液を放射状に外方に拡がらせる
手段が備えられていることを特徴とする請求項１４記載
の基板のめっき方法である。これにより、基板とアノー
ドとの間の気泡をほぼ完全に追い出すことができる。

【００２７】請求項１６に記載の発明は、めっき処理時
に、基板とアノードとの間にめっき液を注入しつつ、こ
の注入しためっき液を基板とアノードとの間から吸引す
ることを特徴とする請求項８乃至１５のいずれかに記載
の基板のめっき方法である。これにより、基板とアノー
ドとの間に満たされためっき液をめっき処理中に循環さ
せ攪拌させることで、めっき液中の気泡を抜くことがで
きる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。この実施の形態の基板のめっき装
置は、半導体基板の表面に電解銅めっきを施して、銅層
からなる配線が形成された半導体装置を得るのに使用さ
れる。このめっき工程を図１を参照して説明する。

【００２９】半導体基板Ｗには、図１（ａ）に示すよう
に半導体素子が形成された半導体基板１上の導電層１ａ
の上にＳｉＯ_２からなる絶縁膜２が堆積され、リソグラ
フィ・エッチング技術によりコンタクトホール３と配線
用の溝４が形成され、その上にＴｉＮ等からなるバリア
層５、更にその上に電解めっきの給電層としてスパッタ
リング等により銅シード層７が形成されている。

【００３０】そして、図１（ｂ）に示すように、前記半
導体基板Ｗの表面に銅めっきを施すことで、半導体基板
１のコンタクトホール３及び溝４内に銅を充填させると
ともに、絶縁膜２上に銅層６を堆積させる。その後、化
学的機械的研磨（ＣＭＰ）により、絶縁膜２上の銅層６
を除去して、コンタクトホール３および配線用の溝４に
充填させた銅層６の表面と絶縁膜２の表面とをほぼ同一
平面にする。これにより、図１（ｃ）に示すように銅層
６からなる配線が形成される。

【００３１】図２は、本発明の実施の形態の基板のめっ
き装置の全体を示す平面図で、図２に示すように、この
めっき装置には、同一設備内に位置して、内部に複数の
基板Ｗを収納する２基のロード・アンロード部１０と、
めっき処理及びその付帯処理を行う２基のめっきユニッ
ト１２と、ロード・アンロード部１０とめっきユニット
１２との間で基板Ｗの受渡しを行う搬送ロボット１４
と、めっき液タンク１６を有するめっき液供給設備１８
が備えられている。

【００３２】前記めっきユニット１２には、図３に示す
ように、めっき処理及びその付帯処理を行う基板処理部
２０が備えられ、この基板処理部２０に隣接して、めっ
き液を溜めるめっき液トレー２２が配置されている。ま
た、回転軸２４を中心に揺動する揺動アーム２６の先端
に保持されて前記基板処理部２０とめっき液トレー２２
との間を揺動する円板状の電極部２８を有する電極アー
ム部３０が備えられている。更に、基板処理部２０の側
方に位置して、プレコート・回収アーム３２と、純水や
イオン水等の薬液、更には気体等を基板に向けて噴射す
る固定ノズル３４が配置されている。この実施の形態に
あっては、３個の固定ノズル３４が備えられ、その内の
１個を純水の供給用に用いている。

【００３３】前記基板処理部２０には、図４及び図５に
示すように、被めっき面を上向きにして基板Ｗを保持す
る基板保持部３６と、この基板保持部３６の上方に該基
板保持部３６の周縁部を囲繞するように配置されたカソ
ード部３８が備えられている。更に、基板保持部３６の
周囲を囲繞して処理中に用いる各種薬液の飛散を防止す
る有底略円筒状のカップ４０が、エアシリンダ４２を介
して上下動自在に配置されている。

【００３４】ここで、前記基板保持部３６は、エアシリ
ンダ４４によって、下方の基板受渡し位置Ａと、上方の
めっき位置Ｂと、これらの中間の前処理・洗浄位置Ｃと
の間を昇降し、回転モータ４６及びベルト４８を介し
て、任意の加速度及び回転速度で前記カソード部３８と
一体に回転するように構成されている。この基板受渡し
位置Ａに対向して、めっきユニット１２のフレーム側面
の搬送ロボット１４側には、図７に示すように、基板搬
出入口５０が設けられ、また基板保持部３６がめっき位
置Ｂまで上昇した時に、基板保持部３６で保持された基
板Ｗの周縁部に下記のカソード部３８のシール材９０と
カソード電極８８が当接するようになっている。一方、
前記カップ４０は、その上端が前記基板搬出入口５０の
下方に位置し、図５に仮想線で示すように、上昇した時
に前記基板搬出入口５０を塞いでカソード部３８の上方
に達するようになっている。

【００３５】前記めっき液トレー２２は、めっきを実施
していない時に、電極アーム部３０の下記のめっき液含
浸材１１０及びアノード９８をめっき液で湿潤させるた
めのもので、図６に示すように、このめっき液含浸材１
１０が収容できる大きさに設定され、図示しないめっき
液供給口とめっき液排水口を有している。また、フォト
センサがめっき液トレー２２に取り付けられており、め
っき液トレー２２内のめっき液の満水、即ちオーバーフ
ローと排水の検出が可能になっている。めっき液トレー
２２の底板は着脱が可能であり、めっき液トレー２２の
周辺には、図示しない局所排気口が設置されている。

【００３６】前記電極アーム部３０は、図８及び図９に
示すように、上下動モータ５４と図示しないボールねじ
を介して上下動し、旋回モータ５６を介して、前記めっ
き液トレー２２と基板処理部２０との間を旋回（揺動）
するようになっている。

【００３７】また、プレコート・回収アーム３２は、図
１０に示すように、上下方向に延びる支持軸５８の上端
に連結されて、ロータリアクチュエータ６０を介して旋
回（揺動）し、エアシリンダ６２（図７参照）を介して
上下動するよう構成されている。このプレコート・回収
アーム３２には、その自由端側にプレコート液吐出用の
プレコートノズル６４が、基端側にめっき液回収用のめ
っき液回収ノズル６６がそれぞれ保持されている。そし
て、プレコートノズル６４は、例えばエアシリンダによ
って駆動するシリンジに接続されて、プレコート液がプ
レコートノズル６４から間欠的に吐出され、また、めっ
き液回収ノズル６６は、例えばシリンダポンプまたはア
スピレータに接続されて、基板上のめっき液がめっき液
回収ノズル６６から吸引されるようになっている。

【００３８】前記基板保持部３６は、図１１乃至図１３
に示すように、円板状のステージ６８を備え、このステ
ージ６８の周縁部の円周方向に沿った６カ所に、上面に
段差部を有する台座７２を備え基板Ｗを水平に載置して
保持する支持腕７０が立設されている。この支持腕７０
の内の一つは、爪を有しておらず、この爪を有さない支
持腕７０に対向する支持腕７０の上端には、基板Ｗの端
面に当接し回動して基板Ｗを前記爪を有さない支持腕７
０の台座７２の段差部に押付ける押付け片７４が回動自
在に支承されている。また、他の４個の支持腕７０の上
端には、回動して基板Ｗをこの上方から下方に押付ける
チャック爪７６が回動自在に支承されている。

【００３９】ここで、前記押付け片７４及びチャック爪
７６の下端は、コイルばね７８を介して下方に付勢した
押圧棒８０の上端に連結されて、この押圧棒８０の下動
に伴って押付け片７４及びチャック爪７６が内方に回動
して閉じるようになっており、ステージ６８の下方には
前記押圧棒８０に下面に当接してこれを上方に押上げる
支持板８２が配置されている。

【００４０】これにより、基板保持部３６が図５に示す
基板受渡し位置Ａに位置する時、押圧棒８０は支持板８
２に当接し上方に押上げられて、押付け片７４及びチャ
ック爪７６が外方に回動して開き、ステージ６８を上昇
させると、押圧棒８０がコイルばね７８の弾性力で下降
して、押付け片７４及びチャック爪７６が内方に回転し
て閉じるようになっている。

【００４１】前記カソード部３８は、図１４及び図１５
に示すように、前記支持板８２（図５及び図１３等参
照）の周縁部に立設した支柱８４の上端に固着した環状
の枠体８６と、この枠体８６の下面に内方に突出させて
取付けた、この例では６分割されたカソード電極８８
と、このカソード電極８８の上方を覆うように前記枠体
８６の上面に取付けた環状のシール材９０とを有してい
る。このシール材９０は、その内周縁部が内方に向け下
方に傾斜し、かつ徐々に薄肉となって、内周端部が下方
に垂下するように構成されている。

【００４２】これにより、図５に示すように、基板保持
部３６がめっき位置Ｂまで上昇した時に、この基板保持
部３６で保持した基板Ｗの周縁部にカソード電極８８が
押付けられて通電し、同時にシール材９０の内周端部が
基板Ｗの周縁部上面に圧接し、ここを水密的にシールし
て、基板の上面（被めっき面）に供給されためっき液が
基板Ｗの端部から染み出すのを防止するとともに、めっ
き液がカソード電極８８を汚染することを防止するよう
になっている。

【００４３】なお、この実施の形態において、カソード
部３８は、上下動不能で基板保持部３６と一体に回転す
るようになっているが、上下動自在で、下降した時にシ
ール材９０が基板Ｗの被めっき面に圧接するように構成
しても良い。

【００４４】前記電極アーム部３０の電極部２８は、図
１６乃至図２０に示すように、揺動アーム２６の自由端
にボールベアリング９２を介して連結したハウジング９
４と、このハウジング９４の周囲を囲繞する中空の支持
枠９６と、前記ハウジング９４と支持枠９６で周縁部を
挟持して固定したアノード９８とを有し、このアノード
９８は、前記ハウジング９４の開口部を覆って、ハウジ
ング９４の内部に吸引室１００が形成されている。この
吸引室１００の内部には、めっき液供給設備１８（図２
参照）から延びるめっき液供給管１０２に接続され直径
方向に延びるめっき液導入管１０４がアノード９８の上
面に当接して配置され、更に、ハウジング９４には、吸
引室１００に連通するめっき液排出管１０６が接続され
ている。

【００４５】前記めっき液導入管１０４は、マニホール
ド構造とすると被めっき面に均一なめっき液を供給する
のに有効である。即ち、その長手方向に連続して延びる
めっき液導入路１０４ａと該導入路１０４ａに沿った所
定のピッチで、下方に連通する複数のめっき液導入孔１
０４ｂが設けられ、また、アノード９８の該めっき液導
入孔１０４ｂに対応する位置に、めっき液注入孔９８ａ
が設けられている。更に、アノード９８には、その全面
に亘って上下に連通する多数の通孔９８ｂが設けられて
いる。これにより、めっき液供給管１０２からめっき液
導入管１０４に導入されためっき液は、めっき液導入孔
１０４ｂ及びめっき液注入孔９８ａからアノード９８の
下方に達し、またアノード９８をめっき液中に浸した状
態で、めっき液排出管１０６を吸引することで、アノー
ド９８の下方のめっき液は、通孔９８ｂから吸引室１０
０を通過して該めっき液排出管１０６から排出されるよ
うになっている。

【００４６】ここで、前記アノード９８は、スライムの
生成を抑制するため、含有量が０．０３〜０．０５％の
リンを含む銅（含リン銅）で構成されている。このよう
に、アノード９８に含リン銅を使用すると、めっきの進
行に伴ってアノード９８の表面にブラックフィルムと呼
ばれる黒膜が形成される。このブラックフィルムは、リ
ンやＣｌを含むＣｕ^＋錯体で、Ｃｕ_２Ｃｌ_２・Ｃｕ_２Ｏ
・Ｃｕ_３Ｐ等で構成されるものである。このブラックフ
ィルムの形成により銅の不均化反応が抑制されるので、
ブラックフィルムをアノード９８の表面に安定して形成
することは、めっきを安定化させる上で重要であるが、
これが乾燥してアノード９８から脱落したり、酸化する
と、パーティクルの原因となるばかりでなく、めっきの
組成が変化してしまう。

【００４７】そこで、この実施の形態にあっては、アノ
ード９８の下面に該アノード９８の全面を覆う保水性材
料からなるめっき液含浸材１１０を取付け、このめっき
液含浸材１１０にめっき液を含ませて、アノード９８の
表面を湿潤させることで、ブラックフィルムの基板の被
めっき面への乾燥による脱落及び酸化を防止し、同時に
基板の被めっき面とアノード９８との間にめっき液を注
入する際に、空気を外部に抜きやすくしている。

【００４８】このめっき液含浸材１１０は、保水性と透
過性を有し、耐薬品性に優れたものである。特に、高濃
度の硫酸を含む酸性めっき液に対して耐久性があり、し
かも硫酸溶液中での不純物の溶出がめっき性能（成膜速
度、比抵抗、パターン埋込み性）に悪影響を及ぼさない
よう、例えばポリプロピレン製の繊維からなる織布で構
成されている。なお、めっき液含浸材１１０の材料とし
ては、ポリプロピレンの他にポリエチレン、ポリエステ
ル、ポリ塩化ビニル、テフロン（登録商標）、ポリビニ
ルアルコール、ポリウレタン及びこれらの誘導体が挙げ
られ、また織布の代わりに不織布またはスポンジ状の構
造体であっても良い。また、アルミナやＳｉＣからなる
ポーラスセラミックス、焼結ポリプロピレンなども有効
である。

【００４９】即ち、下端に頭部を有する多数の固定ピン
１１２を、この頭部をめっき液含浸材１１０の内部に上
方に脱出不能に収納し軸部をアノード９８の内部を貫通
させて配置し、この固定ピン１１２をＵ字状の板ばね１
１４を介して上方に付勢させることで、アノード９８の
下面にめっき液含浸材１１０を板ばね１１４の弾性力を
介して密着させて取付けている。このように構成するこ
とにより、めっきの進行に伴って、アノード９８の肉厚
が徐々に薄くなっても、アノード９８の下面にめっき液
含浸材１１０を確実に密着させることができる。従っ
て、アノード９８の下面とめっき液含浸材１１０との間
に空気が混入してめっき不良の原因となることが防止さ
れる。

【００５０】なお、アノードの上面側から、例えば径が
２ｍｍ程度の円柱状のＰＶＣ（塩ビ）またはＰＥＴ製の
ピンをアノードを貫通させて配置し、アノード下面に現
れた該ピンの先端面に接着剤を付けてめっき液含浸材と
接着固定するようにしても良い。含浸材がポーラスセラ
ミックスのように十分な剛性を有する場合は、含浸材を
固定するピンなどは必要なく、含浸材上にアノードを載
置するのみでも良い。

【００５１】そして、前記電極部２８は、基板保持部３
６がめっき位置Ｃ（図５参照）にある時に、基板保持部
３６で保持された基板Ｗとめっき液含浸材１１０との隙
間が、例えば０．５〜３ｍｍ程度となるまで下降し、こ
の状態で、めっき液供給管１０２からめっき液を供給し
て、めっき液含浸材１１０にめっき液を含ませながら、
基板Ｗの上面（被めっき面）とアノード９８との間をめ
っき液で満たし、これによって、基板Ｗの被めっき面に
めっきが施される。

【００５２】この時、図２１に示すように、アノード９
８のめっき液注入孔９８ａにおおよそ対応する位置で、
めっき液含浸材１１０の下面からめっき液が基板Ｗの上
面（被めっき面）に達し、これによって、めっき液含浸
材１１０と基板Ｗの被めっき面を架橋するめっき液柱１
２０が形成される。そして、めっき液の供給を継続する
ことで、このめっき液柱１２０は徐々に成長したり、互
いに繋がった後、図２２に示すように、めっき液導入管
１０４と直交する方向に進行して基板Ｗの被めっき面の
全面に拡がるめっき液Ｑの流れが生じる。

【００５３】これにより、このめっき液Ｑの流れに乗っ
て気泡Ｂが外方に押出され、しかもこのめっき液Ｑの流
れの前線Ｑ_１が略直線状になって、めっき液Ｑが空気を
囲い込むことがない。このため、めっき液含浸材１１０
と基板Ｗの被めっき面との間に満たされるめっき液中に
気泡が残ってしまうことが防止される。

【００５４】なお、図４に示すように、カソード部３８
を支持する支柱８４の外方にストッパ棒１１６が立設さ
れ、このストッパ棒１１６の上面に支持枠９６の周囲に
設けた突出部９６ａを当接させることで、電極部２８の
下降が規制されるようになっている。

【００５５】次に、前記実施の形態のめっき装置の動作
について説明する。先ず、ロード・アンロード部１０か
らめっき処理前の基板Ｗを搬送ロボット１４で取出し、
被めっき面を上向きにした状態で、フレームの側面に設
けられた基板搬出入口５０から一方のめっきユニット１
２の内部に搬送する。この時、基板保持部３６は、下方
の基板受渡し位置Ａにあり、搬送ロボット１４は、その
ハンドがステージ６８の真上に到達した後に、ハンドを
下降させることで、基板Ｗを支持腕７０上に載置する。
そして、搬送ロボット１４のハンドを前記基板搬出入口
５０を通って退去させる。

【００５６】搬送ロボット１４のハンドの退去が完了し
た後、カップ４０を上昇させ、同時に基板受渡し位置Ａ
にあった基板保持部３６を前処理・洗浄位置Ｃに上昇さ
せる。この時、この上昇に伴って、支持腕７０上に載置
された基板は、台座７２と押付け片７４で位置決めさ
れ、チャック爪７６で確実に把持される。

【００５７】一方、電極アーム部３０の電極部２８は、
この時点ではめっき液トレー２２上の通常位置にあっ
て、めっき液含浸材１１０あるいはアノード９８がめっ
き液トレー２２内に位置しており、この状態でカップ４
０の上昇と同時に、めっき液トレー２２及び電極部２８
にめっき液の供給を開始する。そして、基板のめっき工
程に移るまで、新しいめっき液を供給し、併せてめっき
液排出管１０６を通じた吸引を行って、めっき液含浸材
１１０に含まれるめっき液の交換と泡抜きを行う。な
お、カップ４０の上昇が完了すると、フレーム側面の基
板搬出入口５０はカップ４０で塞がれて閉じ、フレーム
内外の雰囲気が遮断状態となる。

【００５８】カップ４０が上昇するとプレコート処理に
移る。即ち、基板Ｗを受け取った基板保持部３６を回転
させ、待避位置にあったプレコート・回収アーム３２を
基板と対峙する位置へ移動させる。そして、基板保持部
３６の回転速度が設定値に到達したところで、プレコー
ト・回収アーム３２の先端に設けられたプレコートノズ
ル６４から、例えば界面活性剤からなるプレコート液を
基板の被めっき面に吐出する。この時、基板保持部３６
が回転しているため、プレコート液は基板Ｗの被めっき
面の全面に行き渡る。次に、プレコート・回収アーム３
２を待避位置へ戻し、基板保持部３６の回転速度を増し
て、遠心力により基板Ｗの被めっき面のプレコート液を
振り切って乾燥させる。

【００５９】プレコート完了後にめっき処理に移る。先
ず、基板保持部３６を、この回転を停止、若しくは回転
速度をめっき時速度まで低下させた状態で、めっきを施
すめっき位置Ｂまで上昇させる。すると、基板Ｗの周縁
部はカソード電極８８に接触して通電可能な状態とな
り、同時に基板Ｗの周縁部上面にシール材９０が圧接し
て、基板Ｗの周縁部が水密的にシールされる。

【００６０】一方、搬入された基板Ｗのプレコート処理
が完了したという信号に基づいて、電極アーム部３０を
めっき液トレー２２上方からめっきを施す位置の上方に
電極部２８が位置するように水平方向に旋回させ、この
位置に到達した後に、電極部２８をカソード部３８に向
かって下降させる。この時、めっき液含浸材１１０を基
板Ｗの被めっき面に接触することなく、０.５ｍｍ〜３
ｍｍ程度に近接した位置とする。電極部２８の下降が完
了した時点で、めっき電流を投入し、めっき液供給管１
０２からめっき液を電極部２８の内部に供給して、アノ
ード９８を貫通しためっき液注入孔９８ａよりめっき液
含浸材１１０にめっき液を供給する。

【００６１】すると、アノード９８のめっき液注入孔９
８ａに対応する位置で、めっき液含浸材１１０と基板Ｗ
の被めっき面を架橋するめっき液柱１２０が形成され、
めっき液の供給の継続に伴って、めっき液柱１２０は徐
々に成長し、互いに繋がった後、めっき液導入管１０４
と直交する方向に進行して基板Ｗの被めっき面の全面に
拡がる。これにより、このめっき液の流れに乗って気泡
が外方に押出され、しかも、めっき液が空気を囲い込む
ことがないため、めっき液含浸材１１０と基板Ｗの被め
っき面との間のめっき液中に気泡が残ってしまうことが
防止される。従って、めっき液含浸材１１０から染み出
した銅イオンを含むめっき液が、めっき液含浸材１１０
と基板Ｗの被めっき面との間の隙間に気泡を残すことな
く満たされ、基板の被めっき面に銅めっきが施される。
この時、基板保持部３６を低速で回転させても良い。

【００６２】なお、このめっき液注入時に、基板Ｗとア
ノード９８との間に一定電圧を負荷することが好まし
い。これにより、めっき液接触部に一定密度の電流を流
し、適切な電圧を選択することで、基板Ｗの銅シード層
をエッチングから保護することができる。

【００６３】また、めっき処理時に、めっき液注入孔９
８ａよりめっき液含浸材１１０にめっき液を供給してめ
っき液含浸材１１０と基板Ｗの被めっき面との間にめっ
き液を注入し、同時に、めっき液排出管１０６からめっ
き液を吸引排出するようにしても良い。これにより、基
板Ｗとアノード９８との間に満たされるめっき液をめっ
き処理中に循環させ攪拌させることで、めっき液中の気
泡を抜くことができる。めっき液の注入／吸引はめっき
初期のみではなく、めっき時間全般にわたり行ってもよ
い。

【００６４】めっき処理が完了すると、電極アーム部３
０を上昇させ旋回させてめっき液トレー２２上方へ戻
し、通常位置へ下降させる。次に、プレコート・回収ア
ーム３２を待避位置から基板Ｗに対峙する位置へ移動さ
せて下降させ、めっき液回収ノズル６６から基板Ｗ上の
めっきの残液を回収する。このめっき残液の回収が終了
した後、プレコート・回収アーム３２を待避位置へ戻
し、基板の被めっき面のリンスのために、純水用の固定
ノズル３４から基板Ｗの中央部に純水を吐出し、同時に
基板保持部３６をスピードを増して回転させて基板Ｗの
表面のめっき液を純水に置換する。このように、基板Ｗ
のリンスを行うことで、基板保持部３６をめっき位置Ｂ
から下降させる際に、めっき液が跳ねて、カソード部３
８のカソード電極８８が汚染されることが防止される。

【００６５】リンス終了後に水洗工程に入る。即ち、基
板保持部３６をめっき位置Ｂから前処理・洗浄位置Ｃへ
下降させ、純水用の固定ノズル３４から純水を供給しつ
つ基板保持部を３６及びカソード部３８を回転させて水
洗を実施する。この時、カソード部３８に直接供給した
純水、又は基板Ｗの面から飛散した純水によってシール
材９０及びカソード電極８８も基板と同時に洗浄するこ
とができる。

【００６６】水洗完了後にドライ工程に入る。即ち、固
定ノズル３４からの純水の供給を停止し、更に基板保持
部３６及びカソード部３８の回転スピードを増して、遠
心力により基板表面の純水を振り切って乾燥させる。併
せて、シール材９０及びカソード電極８８も乾燥させ
る。ドライ工程が完了すると基板保持部３６及びカソー
ド部３８の回転を停止させ、基板保持部３６を基板受渡
し位置Ａまで下降させる。すると、チャック爪７６によ
る基板Ｗの把持が解かれ、基板Ｗは、支持腕７０の上面
に載置された状態となる。これと同時に、カップ４０も
下降させる。

【００６７】以上でめっき処理及びそれに付帯する前処
理や洗浄・乾燥工程の全工程を終了し、搬送ロボット１
４は、そのハンドを基板搬出入口５０から基板Ｗの下方
に挿入し、そのまま上昇させることで、基板保持部３６
から処理後の基板Ｗを受取る。そして、搬送ロボット１
４は、この基板保持部３６から受取った処理後の基板Ｗ
をロード・アンロード部１０に戻す。

【００６８】ここで、図２３（ａ）に示すように、めっ
き液導入管１０４として、放射状（十字状）に互いに直
交する方向に延びる翼部を有し、この各翼部の長さ方向
に沿った所定の位置にめっき液導入孔１０４ｂを有する
ものを、アノード（図示せず）として、このめっき液導
入孔１０４ｂに対応する位置にめっき液注入孔９８ａを
有するものをそれぞれ使用しても良い。この場合、前述
と同様に、アノードのめっき液注入孔９８ａにおおよそ
対応する位置で、めっき液含浸材１１０と基板Ｗの被め
っき面を架橋するめっき液柱が形成され、めっき液の供
給の継続に伴って、めっき液柱が徐々に成長した後、め
っき液導入管１０４で区画された各象限内を放射状に拡
がるめっき液Ｑの流れが生じて、めっき液Ｑが基板Ｗの
被めっき面の全面に拡がる。

【００６９】また、図２３（ｂ）に示すように、めっき
液導入管１０４を互いに連通させつつ同心円状に配置
し、所定の位置にめっき液導入孔１０４ｂを設けた場合
も同様のめっき液Ｑの流れが生じる。めっき液導入管１
０４のめっき液導入孔１０４ｂは、等径の孔を等ピッチ
で設けても良いが、ピッチと孔径を調整してめっき液の
吐出をコントロールすることも可能である。

【００７０】また、図２４及び図２５に示すように、ア
ノード９８の端部に１または複数のめっき液注入孔９８
ａを集中して設け、この各めっき液注入孔９８ａにめっ
き液を同時に導入するようにしても良い。この場合、前
述と同様に、アノード９８のめっき液注入孔９８ａにお
およそ対応する位置で、めっき液含浸材１１０と基板Ｗ
の被めっき面を架橋するめっき液柱１２０が形成され、
めっき液の供給の継続に伴って、めっき液柱が徐々に成
長した後、対面側の一方向に向かって流れるめっき液Ｑ
の流れが生じて、めっき液Ｑが基板Ｗの被めっき面の全
面に拡がる。

【００７１】更に、図２６及び図２７に示すように、基
板Ｗを水平に保持した状態で、アノード９８側を基板Ｗ
に対して傾斜させて配置し、このアノード９８の基板Ｗ
に近接した位置にめっき液注入孔９８ａを設け、このめ
っき液注入孔９８ａにめっき液を導入すると同時に、ア
ノード９８側を基板Ｗと水平となるように基板Ｗ側に徐
々に倒すようにしても良い。この場合、前述と同様に、
アノード９８のめっき液注入孔９８ａに対応する位置
で、めっき液含浸材１１０と基板Ｗの被めっき面を架橋
するめっき液柱１２０が形成され、アノード９８と基板
Ｗの傾斜角度が徐々に小さくなるに従って、アノード９
８と基板Ｗの被めっき面間のめっき液が一方向に展開す
るめっき液Ｑの流れが生じて、めっき液Ｑが基板Ｗの被
めっき面の全面に拡がる。

【００７２】なお、前記と逆に、アノード側を水平に、
基板をアノード側に対して傾斜させて配置しておき、め
っき液の注入と同時に基板をアノード側に平行となるよ
うに、徐々に倒すようにしても良い。

【００７３】図２８及び図２９は、本発明の更に他の実
施の形態におけるアノード９８とめっき液含浸材１１０
を示すものである。即ち、この例において、めっき液含
浸材１１０は、アルミナ，ＳｉＣ，ムライト，ジルコニ
ア，チタニア，コージライト等の多孔質セラミックスま
たはポリプロピレンやポリエチレン等の焼結体等の硬質
の多孔質体、あるいはこれらの複合材料で構成されてい
る。例えば、アルミナ系セラミックスにあっては、ポア
径３０〜２００μｍ、気孔率２０〜９５％、厚み５〜２
０ｍｍ、好ましくは８〜１５ｍｍ程度のものが使用され
る。

【００７４】そして、このめっき液含浸材１１０は、そ
の上部にフランジ部１１０ａが設けられ、このフランジ
部１１０ａをハウジング９４と支持枠９６（図１７及び
図１８参照）で挟持することで固定されており、このめ
っき液含浸材１１０の上面にアノード９８が載置保持さ
れている。なお、この実施の形態の場合、多孔質体又は
メッシュ状等、様々な形状のアノードを載置することが
可能である。

【００７５】このように、めっき液含浸材１１０を多孔
質体で構成することで、この内部に複雑に入り込んだめ
っき液を介してめっき液含浸材１１０の内部の電気抵抗
を増大させて、めっき膜厚の均一化を図るとともに、パ
ーティクルの発生を防止することができる。また、めっ
き液含浸材１１０の上にアノード９８を載置保持するこ
とで、めっきの進行に伴ってアノード９８の下面のめっ
き液含浸材１１０と接触している側が溶解しても、アノ
ード９８を固定するための治具を使用することなく、ア
ノード９８自体の自重でアノード９８の下面と基板Ｗと
の距離を一定に保ち、かつここに空気が混入して空気溜
まりが生じてしまうことを防止することができる。

【００７６】そして、この例では、アノード９８の上面
に、図２２に示すものと同様に直径方向に延びる十字状
の形状のめっき液導入管１０４が設置され、アノード９
８の該めっき液導入管１０４に設けられためっき液導入
孔１０４ｂに対向する位置にめっき液注入孔９８ａが設
けられている。また、アノード９８には、多数の通孔９
８ｂが設けられている。

【００７７】この実施の形態によれば、アノード９８の
めっき液注入孔９８ａにおおよそ対応する位置で、めっ
き液含浸材１１０の下面からめっき液が基板Ｗの上面
（被めっき面）に達し、めっき液含浸材１１０と基板Ｗ
の被めっき面を架橋するめっき液柱１２０が形成され
る。この時、めっき液は、めっき液含浸材１１０の内部
を流れる際に、その流れ方向に沿って僅かに拡散され、
これによって、めっき液が基板Ｗの到達した時のシード
層５（図１参照）に与えるダメージ、即ち局所的に噴流
を当てることによるシード層の現象を軽減して、後のめ
っき工程の膜厚均一性に寄与することができる。

【００７８】なお、図２９に仮想線で示すように、めっ
き液含浸材１１０の下面からめっき液が基板Ｗの上面
（被めっき面）に達するめっき液柱１２０が形成された
後、例えば基板Ｗを瞬時に上昇させて、めっき液含浸材
１１０と基板Ｗとを瞬時に近接させるようにしても良
い。また、基板のエッジに僅かに圧力をかけて凹状に湾
曲させた状態で、同じくめっき液柱１２０が形成された
後、圧力を開放して基板の形状を元に戻させることで、
めっき液含浸材１１０と基板Ｗとを瞬時に近接させるこ
とも可能である。

【００７９】これにより、例えばめっき液含浸材１１０
の厚さが厚い場合や密度が高い（気孔率が低い）場合
に、めっき液がめっき液含浸材１１０の内部を流れる際
の抵抗が大きくなり、これによって、所定量のめっき液
が出ずにめっき液柱１２０の結合が乱れ、この時に空気
を巻き込んでも、めっき液含浸材１１０と基板Ｗとを瞬
時に近接させることで、めっき液に外方への急激な流れ
を生じさせて、このめっき液と共に気泡を外方に追い出
し、同時に、めっき液含浸材１１０と基板Ｗとの間への
めっき液の供給を短時間で行うことができる。

【００８０】なお、無通電状態でのめっき液とシード層
５（図１参照）の接触はシード層５の減少を招き、通電
状態でも基板Ｗの表面にめっき液が短時間で拡がらない
と、めっき初期の膜厚にバラツキが生じ、これらはその
後のめっき膜厚の均一性を損なう原因となるが、このよ
うに、めっき液含浸材１１０と基板Ｗとの間へのめっき
液の供給を短時間で行うことで、これらの弊害を防止す
ることができる。

【００８１】また、図２８に示すように、めっき処理の
最中に、めっき液注入孔９８ａよりめっき液含浸材１１
０にめっき液を供給してめっき液含浸材１１０と基板Ｗ
の被めっき面との間にめっき液を注入し、同時に、通孔
９８ｂを経由して、めっき液排出管１０６からこの注入
されためっき液と同量のめっき液を吸引排出するするこ
ともできる。このように、めっき処理中にめっき液を攪
拌することにより、液張りを行う際に抜くことができな
かった気泡や、液張り後のめっき処理中に発生した気泡
をも除去することが可能となる。また、本めっき装置で
は、基板Ｗの被めっき面とアノード９８との間隔が狭
く、使用するめっき液が少量で済む反面、めっき液中の
添加剤やイオンが限られた量となるため、短時間で効率
的なめっきを行うためには、それらの添加剤等をめっき
液中に均一に分布する必要がある。この点、この実施の
形態によれば、めっき処置中にめっき液が攪拌されるた
め、添加剤やイオンを均一に分布させた状態でのめっき
が可能となる。なお、図３０に示すように、アノード９
８の上面に、めっき液導入管１０４とほぼ同様な構成の
添加剤導入路１０５ａと添加剤導入口１０５ｂとを有す
る添加剤導入管１０５を更に設け、またアノード９８の
該添加剤導入口１０５ｂに対向する位置に添加剤注入孔
９８ｃを設けて、めっき処理中に添加剤注入孔９８ｃか
らレベラやキャリア等の添加剤やイオンを含む液（めっ
き液）を断続または連続的に供給し、これによって、め
っきによって消費された添加剤やイオンを補給するよう
にしても良い。この場合、添加剤は微量であるので、通
孔９８ｂからめっき液を排出する必要はない。また、め
っき途中で添加剤成分比を変化させることで、ライン・
アンド・スペース部（配線部）とフラット部の膜厚段差
を小さくし、後工程のＣＭＰ特性を向上させることも可
能である。

【００８２】図３１及び図３２は、めっき液含浸材１１
０を硬質の多孔質体で構成した本発明のそれぞれ異なる
他の実施の形態を示すもので、これは、めっき液含浸材
１１０の下面に、めっき液含浸材１１０と基板Ｗの相対
的な回転によって、この間のめっき液を放射状に外方に
拡がらせる手段を備えたものであり、その他の構成は、
図２８及び図２９に示す実施の形態と同様である。

【００８３】即ち、図３１は、めっき液含浸材１１０の
下面に、外方に向け回転方向に沿って湾曲する複数の螺
旋状の突起（羽根）１１０ｂを設けたものであり、図３
２は、めっき液含浸材１１０の下面自体を、例えば１／
１００程度のテーパを有する中央が下方に膨出するテー
バ面１１０ｃとしたものである。

【００８４】これら実施の形態にあっては、めっき液含
浸材１１０と基板Ｗの被めっき面を架橋するめっき液柱
１２０が形成された後、例えば基板Ｗを回転させて、め
っき液含浸材１１０と基板Ｗとを相対的に回転させるの
であり、これにより、この回転に伴って、めっき液含浸
材１１０と基板Ｗとの間のめっき液を攪拌しつつ放射状
に外方に拡がらせることで、めっき液含浸材１１０と基
板Ｗとの間に入り込んだ気泡Ｂをめっき液と共に強制的
に外方に追い出し、同時に、めっき液含浸材１１０と基
板Ｗとの間へのめっき液の供給を短時間で行うことがで
きる。

【００８５】特に、図３１に示すように、めっき液含浸
材１１０の下面に、めっき液の拡がりを助長する整流作
用と回転に伴う攪拌作用を有する突起１１０ｂを設ける
ことで、めっき液中の限られた添加剤やイオンを基板Ｗ
の表面に均一に分布させることができる。なお、図３１
に示す螺旋状の突起１１０ｂの代わりに、外方に放射状
に拡がる突起を設けたり、これらの突起の代わりに、窪
み（溝）を設けても良く、また図３２に示すテーパ面１
１０ｃの代わりに円弧状のラウンド形状にしても良い。

【００８６】更に、図３３に示すように、周縁部をシー
ル材９０で水密的にシールした基板Ｗの被めっき面の上
方に予めめっき液を張り、例えば、図３２に示す下面を
テーパ面１１０ｃとしためっき液含浸材１１０を回転さ
せながら下降させることで、めっき液含浸材１１０と基
板Ｗとを相対的に回転させながら徐々に近づけて、めっ
き液含浸材１１０と基板Ｗとの間をめっき液で満たすよ
うにしても良い。これにより、めっき液含浸材１１０と
基板Ｗとの間の気泡Ｂを、両者が互いに近接するに従っ
て、徐々に外方に移動させて確実に追い出して、めっき
液含浸材１１０と基板Ｗとの間を気泡のないめっき液で
満たすことができる。なお、前記各実施の形態にあって
は、基板を上向きに保持した例を示しているが、基板と
アノードとの上下関係はこれに限定されるものではない
ことは勿論である。

【００８７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
基板保持部で基板を上向きに保持した状態で、めっき処
理とめっき処理に付帯した前処理や洗浄・乾燥処理とい
った他の処理をめっき処理に前後して行うことができ
る。従って、装置として簡素化を図るとともに、小さな
占有面積で済むめっき装置を安価に提供できる。しか
も、基板の被めっき面とアノードとの間を気泡を残すこ
となくめっき液で満たすことができるので、被めっき面
に均一で良質なめっき被膜を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基板めっき装置によってめっきを行う
工程の一例を示す断面図である。

【図２】本発明の実施の形態の基板めっき装置の全体を
示す平面図である。

【図３】めっきユニットを示す平面図である。

【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。

【図５】基板保持部及びカソード部の拡大断面図であ
る。

【図６】図３の正面図である。

【図７】図３の右側面図である。

【図８】図３の背面図である。

【図９】図３の左側面図である。

【図１０】プレコート・回収アームを示す正面図であ
る。

【図１１】基板保持部の平面図である。

【図１２】図１１のＢ−Ｂ線断面図である。

【図１３】図１１のＣ−Ｃ線断面図である。

【図１４】カソード部の平面図である。

【図１５】図１４のＤ−Ｄ線断面図である。

【図１６】電極アームの平面図である。

【図１７】図１６の縦断正面図である。

【図１８】図１６のＥ−Ｅ線断面図である。

【図１９】図１８の一部を拡大して示す拡大図である。

【図２０】電極アームの電極部のハウジングを除いた状
態の平面図である。

【図２１】基板の被めっき面とアノードとの間にめっき
液を注入した初期の段階を模式的に示す断面図である。

【図２２】同じく、めっき液が基板の被めっき面の全面
に拡がって行く状態を模式的に示す平面図である。

【図２３】本発明の第２の実施の形態を示す図２２相当
図である。

【図２４】本発明の第３の実施の形態を示す図２１相当
図である。

【図２５】同じく、図２２相当図である。

【図２６】本発明の第４の実施の形態を示す図２１相当
図である。

【図２７】同じく、図２２相当図である。

【図２８】本発明の第５の実施の形態の要部を示す斜視
図である。

【図２９】同じく、縦断正面図である。

【図３０】本発明の第５の実施の形態の変形例の要部を
示す斜視図である。

【図３１】本発明の第６の実施の形態におけるめっき液
含浸材を示す正面図（ａ）、及び底面図（ｂ）である。

【図３２】本発明の第７の実施の形態におけるめっき液
含浸材を示す正面図（ａ）、及び底面図（ｂ）である。

【図３３】図３２に示す実施の形態の他の使用例を示す
正面図である。

【符号の説明】

１０ ロード・アンロード部 １２ めっきユニット １４ 搬送ロボット ２０ 基板処理部 ２２ めっき液トレー ２６ 揺動アーム ２８ 電極部 ３０ 電極アーム部 ３２ プレコート・回収アーム ３４ 固定ノズル ３６ 基板保持部 ３８ カソード部 ４０ カップ ５０ 基板搬出入口 ５８ 支持軸 ６４ プレコートノズル ６６ めっき液回収ノズル ６８ ステージ ７０ 支持腕 ７２ 位置決め板 ７４ 押付け片 ７６ チャック爪 ７８ コイルばね ８０ 押圧棒 ８２ 支持板 ８４ 支柱 ８６ 枠体 ８８ カソード電極 ９０ シール材 ９２ ボールベアリング ９４ ハウジング ９８ アノード ９８ａ めっき液注入孔 ９８ｂ 通孔 １００ 吸引室 １０２ めっき液供給管 １０４ めっき液導入管 １０４ｂ めっき液導入孔 １０６ めっき液排出管 １１０ めっき液含浸材 １１０ａ フランジ部 １１０ｂ 突起 １１０ｃ テーパ面 １１２ 固定ピン １２０ めっき液柱

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２５Ｄ 21/00 Ｃ２５Ｄ 21/00 Ｂ 21/04 21/04 Ｈ０１Ｌ 21/288 Ｈ０１Ｌ 21/288 Ｅ 21/3205 Ｈ０５Ｋ 3/18 Ｇ Ｈ０５Ｋ 3/18 Ｎ Ｈ０１Ｌ 21/88 Ｂ Ｒ (72)発明者 三島 浩二 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 井上 裕章 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 国沢 淳次 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 中村 憲二 神奈川県藤沢市善行坂１−１−６ 荏原ユ ージライト株式会社内 (72)発明者 木村 憲雄 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 松田 哲朗 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 金子 尚史 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 辻村 学 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 森田 敏行 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 Ｆターム(参考） 4K024 AA09 AB01 AB02 AB15 BA11 BB12 BC06 CB02 CB06 CB09 CB13 CB15 CB17 CB18 CB26 GA16 4M104 AA01 BB30 CC01 DD16 DD37 DD52 DD75 FF18 FF22 GG00 HH00 HH16 5E343 AA02 AA11 AA22 BB24 BB71 DD25 DD44 DD48 DD49 DD50 FF16 FF18 FF20 GG11 5F033 HH11 HH33 JJ11 JJ33 PP15 PP27 QQ09 QQ38 QQ48 RR04 XX00 XX33 XX34

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を保持する基板保持部と、 該基板保持部で保持された基板と接触して通電させるカ
   ソード電極と、 前記基板に近接して配置されたアノードと、 前記基板保持部で保持された基板の被めっき面と該被め
   っき面に近接させたアノードとの間の空間にめっき液を
   注入するめっき液注入手段とを有し、 前記めっき液注入手段は、前記アノードの一部またはア
   ノード外周部に配置しためっき液注入経路からアノード
   と基板の被めっき面の間にめっき液が注入されて基板の
   被めっき面に拡がるように構成されていることを特徴と
   する基板のめっき装置。
2. 【請求項２】 被めっき面を上方に向けて基板を保持す
   る基板保持部と、 該基板保持部で保持された基板の被めっき面のめっき液
   を保持するシール材と該基板と接触して通電させるカソ
   ード電極とを備えたカソード部と、 該カソード部に近傍して水平垂直動自在なアノードを備
   えた電極アーム部と、 前記基板保持部で保持された基板の被めっき面と該被め
   っき面に近接させたアノードとの間の空間にめっき液を
   注入するめっき液注入手段とを有し、 前記めっき液注入手段は、前記アノードの一部に設けた
   貫通するめっき液注入孔又はアノード外周部に配置した
   ノズルからアノードと基板の被めっき面の間にめっき液
   が注入されて基板の被めっき面に拡がるように構成され
   ていることを特徴とする請求項１記載の基板のめっき装
   置。
3. 【請求項３】 前記めっき液注入手段は、アノードの基
   板対向面と反対の面に該アノードの直径方向に沿って配
   置されめっき液供給管に接続されためっき液導入経路を
   有し、このめっき液導入経路のアノード側の面に設けら
   れためっき液導入孔に対向する位置に前記めっき液注入
   孔が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記
   載の基板のめっき装置。
4. 【請求項４】 前記めっき液注入手段は、アノードの基
   板対向面と反対の面に十字状、放射状又は円周状に配置
   されめっき液供給管に接続されためっき液導入経路を有
   し、このめっき液導入経路のアノード側の面に設けられ
   ためっき液導入孔に対向する位置に前記めっき液注入孔
   が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載
   の基板のめっき装置。
5. 【請求項５】 前記アノードと基板の被めっき面の間
   に、めっき液含浸材が配置されていることを特徴とする
   請求項１乃至４のいずれかに記載の基板のめっき装置。
6. 【請求項６】 前記めっき液含浸材は、硬質の多孔質体
   からなることを特徴とする請求項５記載の基板のめっき
   装置。
7. 【請求項７】 基板対向面には、基板との相対的な回転
   によって、この間のめっき液を放射状に外方に拡がらせ
   る手段が備えられていることを特徴とする請求項１又は
   ２に記載の基板のめっき装置。
8. 【請求項８】 カソードと通電させた基板の被めっき面
   の少なくとも一部にアノードを近接させて配置して、被
   めっき面とアノードとの間にめっき液を注入するにあた
   り、 基板の被めっき面とアノードとの間を架橋するめっき液
   柱を形成し、該めっき液柱を起点としてめっき液を注入
   することを特徴とする基板のめっき方法。
9. 【請求項９】 前記アノードの一部またはアノード外周
   部に配置しためっき液注入経路から基板の被めっき面と
   アノードとの間にめっき液を注入することを特徴とする
   請求項８記載の基板のめっき方法。
10. 【請求項１０】 前記アノードと基板の一方を水平に、
    他方を傾斜させて配置して、両者が近接した端部側にめ
    っき液柱を形成し、めっき液の注入とアノードと基板と
    を平行にする操作を同時に行うことを特徴とする請求項
    ９記載の基板のめっき方法。
11. 【請求項１１】 前記被めっき面とアノードとの間にめ
    っき液含浸材を配置し、この部材にめっき液を含ませる
    ことを特徴とする請求項８乃至１０のいずれかに記載の
    基板のめっき方法。
12. 【請求項１２】 前記めっき液含浸材は硬質の多孔質体
    からなり、めっき液含浸材と被めっき面との間に該めっ
    き液含浸材で拡散させためっき液柱を形成することを特
    徴とする請求項１１記載の基板のめっき方法。
13. 【請求項１３】 前記めっき液含浸材と基板の被めっき
    面との間にめっき液柱を形成した後、めっき液含浸材と
    基板とを瞬時に近接させることを特徴とする請求項１１
    又は１２記載の基板のめっき方法。
14. 【請求項１４】 カソードと通電させた基板の被めっき
    面の少なくとも一部にアノードを近接させて配置して、
    被めっき面とアノードとの間の空間をめっき液で満たす
    にあたり、 基板の被めっき面にめっき液を張り、 基板とアノードとを相対的に回転させながら徐々に近づ
    けることを特徴とする基板のめっき方法。
15. 【請求項１５】 前記アノードの基板対向面には、保水
    性を有する多孔質体からなるめっき液含浸材が配置さ
    れ、このめっき液含浸材の基板対向面には、該めっき液
    含浸材と基板との相対的な回転によって、この間のめっ
    き液を放射状に外方に拡がらせる手段が備えられている
    ことを特徴とする請求項１４記載の基板のめっき方法。
16. 【請求項１６】 めっき処理時に、基板とアノードとの
    間にめっき液を注入しつつ、この注入しためっき液を基
    板とアノードとの間から吸引することを特徴とする請求
    項８乃至１５のいずれかに記載の基板のめっき方法。