JP2004270014A - めっき装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】めっき槽からめっき液を排出するときにめっきが進行してめっき膜の表面に荒れが発生することを防止できるめっき装置を提供する。
【解決手段】被めっき材であるウェハ２１を固定する固定治具１３の開口部１９の断面形状をテーパー状にする。テーパー角θは例えは４５°とする。これにより、めっき槽１１からめっき液１２を排出するときに、開口部１９内のめっき液１２が開口部１９のテーパー面に沿って流れ落ち、開口部内に液溜まりが発生することが回避される。
【選択図】 図５
【解決手段】被めっき材であるウェハ２１を固定する固定治具１３の開口部１９の断面形状をテーパー状にする。テーパー角θは例えは４５°とする。これにより、めっき槽１１からめっき液１２を排出するときに、開口部１９内のめっき液１２が開口部１９のテーパー面に沿って流れ落ち、開口部内に液溜まりが発生することが回避される。
【選択図】 図５
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被めっき材に金属を電解めっきするめっき装置に関し、特に半導体ウェハ上に金属膜を形成するのに好適なめっき装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属薄膜を形成する方法には、スパッタ法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ）法及び電解めっき法等がある。これらのうち電解めっき法は、スパッタ法やＣＶＤ法等に比べて製造設備が安価であり、成膜速度が速いという利点がある。このため、電解めっき法は、磁気ヘッドの製造プロセス、半導体装置のダマシンプロセス及びプリント配線基板の配線形成プロセス等、多くの分野で使用されている。
【０００３】
図１は、半導体ウェハ上に金属をめっきする従来の電解めっき装置の一例を示す模式図である。めっき液７２を入れるめっき槽７１は、例えば塩化ビニル等の絶縁材により形成されている。めっき槽７１の一方の側壁には被めっき材であるウェハ８１を固定するための固定治具７３が配置されている。この固定治具７３も塩化ビニル等の絶縁材により形成されており、ウェハ８１よりも若干小さいサイズの開口部７９が設けられている。ウェハ８１は、ウェハ取り付け部７８に取り付けた状態で固定治具７３に外側から固定する。このようにしてウェハ８１を固定治具７３に固定すると、固定治具７３に設けられている給電点（端子）７５がウェハ８１の表面縁部に接触する。この給電点７５は電源装置８０の負極端子と電気的に接続される。
【０００４】
めっき槽７１内にはアノード電極７４が配置される。このアノード電極７４は電源装置８０の正極端子と電気的に接続される。また、めっき槽７１の底部にはドレインバルブ７６が設けられており、めっき槽７１内のめっき液７２はドレインバルブ７６を介して排出されるようになっている。
【０００５】
図２（ａ）〜（ｃ）は、従来のめっき方法を工程順に示す断面図である。
【０００６】
まず、図２（ａ）に示すように、ウェハ８１の上に金属をスパッタして導電性のシード層８２を形成する。
【０００７】
次に、図２（ｂ）に示すように、シード層８２上にフォトレジストを塗布してフォトレジスト膜８３を形成し、このフォトレジスト膜８３を露光及び現像処理して、シード層８２が露出する開口部８４を所定のパターンで形成する。
【０００８】
次に、図１に示すように、ウェハ８１をウェハ取り付け部７８に取り付け、ウェハ取り付け部７８を固定治具７３に固定する。これにより、固定治具７３に設けられている給電点７５がウェハ８１の表面のシード層８２に接触する。その後、めっき槽７１内にめっき液７２を入れ、電源装置８０からアノード電極７４及び給電点７５に給電する。そうすると、給電点７５に接触したシード層８２がカソードとなり、めっき液７２中の金属イオンがシード層８２上に析出して、図２（ｃ）に示すように、レジスト膜８３で覆われていない部分のシード層８２上に金属膜（めっき膜）８５が形成される。なお、良好なめっき膜を形成するためには、めっき液の液温や組成及び電流量の制御が重要である。
【０００９】
次いで、めっき槽７１からめっき液７２を排出した後、ウェハ８１を固定治具７３から取り外し、レジスト膜８３を除去する。このようにして、ウェハ８１上に所定のパターンの金属膜８５が形成される。
【００１０】
ところで、めっき装置では、めっき槽７１にめっき液７２を入れるときやめっき槽７１からめっき液７２を排出するときにもアノード電極７４及び給電点７５に給電している。これは、以下の理由にある。すなわち、シード層８２が給電点７５よりも電気的に卑な材料からなる場合、図３（ａ）に示すように、給電点７５がめっき液７２に触れるとシード層８２と給電点７５とにより局部電池（図中破線で示す部分）が形成され、シード層８２がめっき液７２に溶解してしまう。また、シード層８２が金属膜（めっき膜）８５よりも電気的に卑な材料からなる場合、図３（ｂ）に示すように、レジスト膜８３と金属膜８５との密着が不十分であるとシード層８２と金属膜８５とにより局部電池（図中破線で示す部分）が形成され、シード層８２がめっき液７２に溶解してしまう。このようにしてシード層８２が溶解すると、めっきプロセスの精度が低下するだけでなく、腐蝕の発生や信頼性の低下といった問題が発生する。
【００１１】
このような問題の発生を回避するために、めっき槽７１にめっき液７２を入れるときやめっき槽７１からめっき液７２を排出するときにも、アノード電極７４及び給電点７５に給電して、シード層８２の溶解を防止している。
【００１２】
【特許文献１】
特開２００２−８０９９６号公報（図８）
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のめっき装置によるめっき方法には、以下に示す問題点がある。すなわち、図４に示すように、めっき液７２を排出しているときにめっき液７２の液面の高さが固定治具７３の開口部７９の下端の位置よりも低くなると、固定治具７３とウェハ８１とにより形成される角部（図中矢印Ａで示す部分）にめっき液７２が残り、いわゆる液溜まりが発生する。前述したように、めっき液７２を排出している間もアノード電極７４及び給電点７５に給電を行っているので、わずかではあるものの、液溜まりの部分ではめっきが進行する。このとき、めっき液７２の温度や組成及び電流量が制御されているわけではないので、めっき膜の表面が粗く光沢がない状態となり、いわゆる荒れが発生した状態となる。
【００１４】
なお、特開２００２−８０９９６号公報には、めっき後の被処理物を回転させながら被処理物に洗浄液等を噴射する洗浄処理槽が設けられためっき装置が記載されている。しかし、この装置でも、上述したようにめっき液を排出するときに発生する荒れを防止することはできない。
【００１５】
以上から、本発明の目的は、めっき液の排出時にめっきが進行してめっき膜の表面に荒れが発生することを防止できるめっき装置を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上述した課題は、開口部を有する固定部材に被めっき材を固定し、前記固定部材の開口部を介してめっき液と被めっき材とを接触させて電解めっきを行うめっき装置において、前記固定部材の開口部が、前記被めっき材側の開口面積よりもその反対側の開口面積が大きいテーパー状に形成されていることを特徴とするめっき装置により解決する。
【００１７】
本発明においては、被めっき材を固定する固定部材の開口部がテーパー状に形成されている。このため、めっき槽からめっき液を排出するときに、めっき液が開口部のテーパー面に沿って流れ落ちるので、開口部内に液溜まりが発生することが回避される。従って、液溜まりによりめっきされることがなく、めっき膜の表面の荒れが防止され、良好なめっき膜が得られる。
【００１８】
上述した課題は、開口部を有する固定部材に被めっき材を固定し、前記固定部材の開口部を介してめっき液と被めっき材とを接触させて電解めっきを行うめっき装置において、前記開口部の壁面に、前記開口部の縁に沿って延びる溝が形成されていることを特徴とするめっき装置により解決する。
【００１９】
本発明においては、開口部の壁面に開口部の縁に沿って延びる溝が形成されている。このため、めっき槽からめっき液を排出するときに、めっき液が溝に沿って効率よく下方に流れて、開口部内にめっき液の液溜まりが発生することが回避される。この場合に、開口部の下端部に排出溝を設けて、開口部の下部に集まるめっき液を排出溝を介して開口部の外に排出することが好ましい。これにより、開口部内にめっき液の液溜まりが発生することをより確実に防止することができる。
【００２０】
上述した課題は、開口部を有する固定部材に被めっき材を固定し、前記固定部材の開口部を介してめっき液と被めっき材とを接触させて電解めっきを行うめっき装置において、前記開口部の壁面に、めっき液が浸透可能な浸透性部材が配置されていることを特徴とするめっき装置により解決する。
【００２１】
本発明においては、開口部の壁面にガラス繊維又はカーボン繊維等により形成された浸透性部材が配置されている。このため、めっき槽からめっき液を排出するときに、毛細管現象により被めっき材の表面のめっき液が浸透性部材内に浸透し、更に重力により開口部の下側に移動する。これにより、開口部内にめっき液の液溜まりが発生することが回避される。この場合も、開口部の下端部に排出溝を設けて、開口部の下部に集まるめっき液を排出溝を介して開口部の外に排出することが好ましい。
【００２２】
上述した課題は、開口部を有する固定部材に被めっき材を固定し、前記固定部材の開口部を介してめっき液と被めっき材とを接触させて電解めっきを行うめっき装置において、前記開口部の壁面に、ガス又は液体を噴射する噴射口が設けられていることを特徴とするめっき装置により解決する。
【００２３】
本発明においては、開口部の壁面にガスを噴射する噴射口が設けられている。めっき槽からめっき液を排出するときに、この噴射口から清浄空気又は窒素ガス等を噴射して開口部内に残っためっき液を飛散させる。あるいは、本発明においては、開口部の壁面に液体を噴射する噴射口が設けられている。めっき槽からめっき液を排出するときに、この噴射口から純水等を噴射して開口部内に残っためっき液を洗い流す。これにより、開口部内に液溜まりが発生することが回避され、荒れのない良好なめっき膜が得られる。
【００２４】
上記実施の形態は、開口部を有する固定部材に被めっき材を固定し、前記固定部材の開口部を介してめっき液と被めっき材とを接触させて電解めっきを行うめっき装置において、前記固定部材がフッ素樹脂又はそれと同等以上の撥水性を有する樹脂により形成されていることを特徴とするめっき装置により解決する。
【００２５】
本発明においては、被めっき材を固定する固定部材が、フッ素樹脂又はそれと同等以上の撥水性を有する樹脂により形成されている。このため、めっき槽からめっき液を排出するときにめっき液が開口部の壁面に沿って流れ落ちやすく、開口部内に液溜まりが発生することが回避される。従って、液溜まりによりめっきされることがなく、めっき膜の表面の荒れが防止され、良好なめっき膜が得られる。なお、開口部の断面形状をテーパー状とすることにより、開口部内からのめっき液の排出をより効率的に行うことができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。
【００２７】
（第１の実施の形態）
図５は、本発明の第１の実施の形態のめっき装置を示す模式図である。
【００２８】
めっき液１２を入れるめっき槽１１は、例えば塩化ビニル等の絶縁物で形成されている。めっき槽１１の一方の側壁には、被めっき材であるウェハ２１を固定するための固定治具１３が配置されている。この固定治具１３も、塩化ビニル等の絶縁物で形成されている。
【００２９】
固定治具１３には円形の開口部１９が設けられている。この開口部１９の断面形状はテーパー状であり、めっき槽１１の内側における開口径がめっき槽１１の外側（被めっき材側）における開口径よりも大きくなっている。なお、開口部１９のテーパー角θは３０°以上とすることが好ましい。本実施の形態では、開口部１９のテーパー角を４５°としている。
【００３０】
ウェハ２１はウェハ取り付け部１８に取り付けた状態で固定治具１３に外側から固定する。このようにしてウェハ２１を固定治具１３に取り付けると、固定治具１３に設けられている給電点１５がウェハ２１の表面縁部に接触する。この給電点１５は白金等の金属からなり、電源装置２０の負極端子に電気的に接続される。
【００３１】
めっき槽１１内にはアノード電極１４が配置される。このアノード電極１４は電源装置２０の正極端子と電気的に接続される。また、めっき槽１１の底部にはドレインバルブ１６が設けられており、めっき槽１１内のめっき液１２はドレインバルブ１６を介して排出されるようになっている。
【００３２】
図６（ａ）〜（ｃ）及び図７は、上述しためっき装置を使用しためっき方法を示す断面図である。
【００３３】
まず、図６（ａ）に示すように、ウェハ２１の上側全面に金属をスパッタして導電性のシード層２２を形成する。
【００３４】
次に、図６（ｂ）に示すように、シード層２２上にフォトレジストを塗布してフォトレジスト膜２３を形成し、このフォトレジスト膜２３を露光及び現像処理して、シード層２２が露出する開口部２４を所定のパターンで形成する。
【００３５】
次に、図５に示すように、ウェハ２１をウェハ取り付け部１８に取り付け、ウェハ取り付け部１８を固定治具１３に固定する。これにより、固定治具１３に設けられている給電点１５がウェハ２１の表面のシード層２２に接触する。その後、めっき槽１１内にめっき液１２を入れ、電源装置２０からアノード電極１４と給電点１５とに給電する。そうすると、給電点１５に接触したシード層２２がカソードとなり、めっき液１２中の金属イオンがシード層２２上に析出して、図６（ｃ）に示すように、レジスト膜２３で覆われていない部分のシード層２２上に金属膜（めっき膜）２５が形成される。
【００３６】
次いで、図７に示すように、ドレインバルブ１６を開いてめっき槽１１からめっき液１２を排出する。このとき、アノード電極１４及び給電点１５には所定の電圧を印加しておく。本実施の形態では、固定治具１３の開口部１９がテーパー状に形成されているので、めっき液１２の排出にともなって開口部１９内の液がテーパー面に沿って流れ落ち、開口部１９内に液溜まりが発生することが防止される。
【００３７】
その後、ウェハ２１を固定治具１３から取り外し、レジスト膜２３を除去する。このようにして、ウェハ２１上に所定のパターンの金属膜２５が形成される。
【００３８】
上述の如く、本実施の形態では、固定治具１３の開口部１９の断面形状がテーパー状であるので、めっき液１２を排出するときに開口部１９内のめっき液がテーパー面に沿って流れ落ち、液溜まりの発生が回避される。従って、めっき膜の表面の荒れが回避され、良好なめっき膜が得られる。
【００３９】
以下、上述した方法によって実際にウェハ上にめっき膜を形成し、その表面状態を調べた結果について説明する。
【００４０】
まず、シリコンウェハを用意し、スパッタ法により、このシリコンウェハの上にシード層として厚さが１００ｎｍのＦｅＮｉ膜を形成した。そして、このＦｅＮｉ膜の上にフォトレジストを塗布してフォトレジスト膜を形成した後、露光及び現像処理を施してフォトレジスト膜に所定のパターンで開口部を形成した。
【００４１】
次に、シリコンウェハを図５に示すめっき装置の固定治具１３に固定した。固定治具１３の開口部１９のテーパー角θは４５°である。
【００４２】
このめっき装置を使用して、シリコンウェハの上に厚さが約２μｍになるまでＦｅＮｉ膜をめっきした。その後、ドレインバルブ１６を開いてめっき液１２を排出した。このとき、固定治具１３の開口部１９内には液溜まりが発生しなかった。その後、固定治具１３からシリコンウェハを取り外し、レジスト膜を除去した。そして、シリコンウェハの表面のめっきの状態を調べた。その結果、良好なめっき膜が得られていることが確認でき、めっき膜の表面に荒れは見られなかった。
【００４３】
（第２の実施の形態）
図８は本発明の第２の実施の形態のめっき装置を示す模式図、図９は同じくそのめっき装置の固定治具に設けられた開口部を示す斜視図である。本実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は固定治具の開口部の断面形状が異なることにあり、その他の構造は基本的に第１の実施の形態と同様であるので、図８において図５と同一物には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。
【００４４】
本実施の形態においては、被めっき材であるウェハ２１を固定する固定治具２３に略円筒状の開口部２９が設けられており、開口部２９の壁面には円周方向に延びる複数のリング状の溝２９ａが設けられている。また、開口部２９の下端部には、溝２９ａからめっき液を排出するためのＶ字状の排出溝２９ｂが設けられている。
【００４５】
本実施の形態では、めっき槽１１からめっき液１２を排出するときに、開口部２９内に残っためっき液１２が溝２９ａを伝って下方に移動し、更に排出溝２９ｂから下方に流れ落ちる。従って、第１の実施の形態と同様に、固定治具２３とウェハ２１とにより形成される角部にめっき液の液溜まりが発生することがなく、めっき膜の表面の荒れが回避され、良好なめっき膜が得られる。
【００４６】
なお、本実施の形態では開口部２９の壁面に複数のリング状の溝２９ａが形成されている場合について説明したが、溝の形状はこれに限定されるものではなく、例えば開口部２９の壁面に網目状の溝を形成してもよい。
【００４７】
（第３の実施の形態）
図１０は本発明の第３の実施の形態のめっき装置を示す模式図である。本実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は固定治具の断面形状が異なることにあり、その他の構造は基本的に第１の実施の形態と同様であるので、図１０において図５と同一物には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。
【００４８】
本実施の形態においては、固定治具３１に略円筒状の開口部３２が形成されており、開口部３２の壁面にはガラス繊維からなる浸透性部材３２ａが設けられている。また、開口部３２の下部には、浸透性部材３２ａに浸透しためっき液を排出するための排出溝３２ｂが設けられている。
【００４９】
本実施の形態では、めっき槽１１からめっき液１２を排出するときに、ウェハ２１の表面のめっき液１２が毛細管現象により浸透性部材３２ａに吸収され、重力により浸透性部材３２ａの下部に移動する。そして、浸透性部材３２ａの下部に溜まっためっき液１２は排出溝３２ｂから下方に流れ落ちる。従って、第１の実施の形態と同様に、固定治具２３とウェハ２１とにより形成される角部にめっき液の液溜まりが発生することがなく、めっき膜の表面の荒れが回避され、良好なめっき膜が得られる。
【００５０】
なお、本実施の形態では浸透性部材３２ａとしてガラス繊維を使用した場合について説明したが、浸透性部材３２ａとしてカーボン繊維等のガラス繊維以外の繊維質からなる部材又は多孔質な部材を使用してもよい。
【００５１】
（第４の実施の形態）
図１１は本発明の第４の実施の形態のめっき装置を示す模式図である。本実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は固定治具の断面形状が異なることにあり、その他の構造は基本的に第１の実施の形態と同様であるので、図１１において図５と同一物には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。
【００５２】
本実施の形態においては、固定治具４１に略円筒状の開口部４２が設けられており、開口部４２の壁面には清浄空気を噴射する複数の噴射口４３が設けられている。なお、清浄空気は外部の清浄空気供給源から配管を通って噴射口４３に供給される。
【００５３】
本実施の形態では、めっき槽１１からめっき液１２を排出するときに、めっき液１２の液面が開口部４２の下端よりも下になると清浄空気を噴射口４３から噴射する。これにより、開口部４２内に残っためっき液が飛散するので、固定治具４１とウェハ２１とにより形成される角部にめっき液の液溜まりが発生することがない。従って、めっき膜の表面の荒れが回避され、良好なめっき膜が得られる。
【００５４】
なお、本実施の形態では噴射口４３から清浄空気を噴射するものとしたが、窒素ガス（Ｎ２ ）又はその他のガスを噴射するようにしてもよい。
【００５５】
（第５の実施の形態）
図１２は本発明の第５の実施の形態のめっき装置を示す模式図である。本実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は固定治具の断面形状が異なることにあり、その他の構造は基本的に第１の実施の形態と同様であるので、図１２において図５と同一物には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。
【００５６】
本実施の形態においては、固定治具５１に略円筒状の開口部５２が設けられており、開口部５２の壁面には純水を噴射する複数の噴射口５３が設けられている。なお、純水は、外部の純水供給源から配管を通って噴射口５３に供給される。
【００５７】
本実施の形態では、めっき槽１１からめっき液１２を排出するときに、めっき液１２の液面が開口部５２の下端よりも下になると純水を噴射口５３から噴射させる。これにより、開口部５２内に残っためっき液を除去することができるので、固定治具５１とウェハ２１とにより形成される角部にめっき液の液溜まりが発生することがない。従って、めっき膜の表面の荒れが回避され、良好なめっき膜が得られる。
【００５８】
なお、本実施の形態では噴射口５３から純水を噴射するものとしたが、その他の洗浄液を噴射するようにしてもよい。
【００５９】
（第６の実施の形態）
図１３は本発明の第６の実施の形態のめっき装置を示す模式図である。本実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は固定治具の断面形状が異なることにあり、その他の構造は基本的に第１の実施の形態と同様であるので、図１３において図５と同一物には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。
【００６０】
本実施の形態においては、固定治具６１が撥水性の高いフッ素樹脂により形成されており、中央部に略円筒状の開口部６２が設けられている。なお、図１３では開口部６２の断面を円筒状としているが、第１の実施の形態で説明したように、開口部６２の断面形状をテーパー状としてもよい。
【００６１】
本実施の形態では、固定治具６１が撥水性の高いフッ素樹脂により形成されているので、めっき液１２を排出するときに開口部６２内のめっき液が開口部６２の壁面に沿って流れ落ち、液溜まりの発生が回避される。従って、めっき膜の表面の荒れが回避され、良好なめっき膜が得られる。
【００６２】
なお、本実施の形態では撥水性の高い樹脂としてフッ素樹脂を使用した場合について説明したが、フッ素樹脂と同程度以上の撥水性を有する他の樹脂を使用してもよい。また、固定治具６１全体をフッ素樹脂で形成するのではなく、開口部６２の周囲のみを撥水性の高いフッ素樹脂で形成し、他の部分を塩化ビニル等の撥水性が比較的低い樹脂により形成してもよい。
【００６３】
（付記１）開口部を有する固定部材に被めっき材を固定し、前記固定部材の開口部を介してめっき液と被めっき材とを接触させて電解めっきを行うめっき装置において、前記固定部材の開口部が、前記被めっき材側の開口面積よりもその反対側の開口面積が大きいテーパー状に形成されていることを特徴とするめっき装置。
【００６４】
（付記２）前記開口部のテーパー角が３０°以上であることを特徴とする付記１に記載のめっき装置。
【００６５】
（付記３）開口部を有する固定部材に被めっき材を固定し、前記固定部材の開口部を介してめっき液と被めっき材とを接触させて電解めっきを行うめっき装置において、前記開口部の壁面に、前記開口部の縁に沿って延びる溝が形成されていることを特徴とするめっき装置。
【００６６】
（付記４）前記開口部の下端部に、前記壁面の溝内のめっき液を排出する排出溝が設けられていることを特徴とする付記３に記載のめっき装置。
【００６７】
（付記５）開口部を有する固定部材に被めっき材を固定し、前記固定部材の開口部を介してめっき液と被めっき材とを接触させて電解めっきを行うめっき装置において、前記開口部の壁面に、めっき液が浸透可能な浸透性部材が配置されていることを特徴とするめっき装置。
【００６８】
（付記６）前記浸透性部材が、ガラス繊維及びカーボン繊維の少なくとも一方により形成されていることを特徴とする付記５に記載のめっき装置。
【００６９】
（付記７）開口部を有する固定部材に被めっき材を固定し、前記固定部材の開口部を介してめっき液と被めっき材とを接触させて電解めっきを行うめっき装置において、前記開口部の壁面に、ガス及び液体の少なくとも一方を噴射する噴射口が設けられていることを特徴とするめっき装置。
【００７０】
（付記８）前記噴射口から噴射されるガスが、清浄空気及び窒素ガスのいずれか一方であることを特徴とする付記７に記載のめっき装置。
【００７１】
（付記９）前記噴射口から噴射する液体が、純水であることを特徴とする付記７に記載のめっき装置。
【００７２】
（付記１０）開口部を有する固定部材に被めっき材を固定し、前記固定部材の開口部を介してめっき液と被めっき材とを接触させて電解めっきを行うめっき装置において、前記固定部材がフッ素樹脂又はそれと同等以上の撥水性を有する樹脂により形成されていることを特徴とするめっき装置。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、本願発明によれば、被めっき材を固定する固定治具に設けられた開口部の断面形状をテーパー状にしているので、めっき槽からめっき液を排出するときに開口部内にめっき液の液溜まりが発生せず、荒れ等のない良好なめっき膜が得られる。
【００７４】
本願の他の発明によれば、開口部の壁面に、開口部の縁に沿って延びる溝を形成しているので、めっき槽からめっき液を排出するときに溝に沿ってめっき液が下方に流れて、開口部の液溜まりの発生が抑制される。これにより、良好なめっき膜が得られる。
【００７５】
本願の更に他の発明によれば、開口部の壁面に浸透性部材が配置されているので、めっき槽からめっき液を排出するときに被めっき材の表面に付着しためっき液が浸透性部材に吸収されて、液溜まりの発生が抑制される。これにより、良好なめっき膜が得られる。
【００７６】
本願の更に他の発明によれば、開口部の壁面にガス又は液体を噴射する噴射口が設けられているので、めっき槽からめっき液を排出するときに、開口部内のめっき液を飛散させて、液溜まりの発生を防止することができる。あるいは、開口部内のめっき液を洗い流して、液溜まりの発生を防止することができる。これにより、良好なめっき膜が得られる。
【００７７】
本願の更に他の発明によれば、被めっき材を固定する固定治具がフッ素樹脂又はそれと同等以上の撥水性を有する樹脂により形成されているので、めっき槽からめっき液を排出するときに開口部内のめっき液が壁面に沿って流れて、開口部内に液溜まりが発生しにくい。これにより、良好なめっき膜が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、半導体ウェハ上に金属をめっきする従来の電解めっき装置の一例を示す模式図である。
【図２】図２（ａ）〜（ｃ）は、従来のめっき方法を工程順に示す断面図である。
【図３】図３（ａ），（ｂ）は、めっき槽にめっき液を入れるとき、及びめっき槽からめっき液を排出するときに、アノード電極及び給電点に給電している理由を示す模式図である。
【図４】図４は、従来のめっき装置の問題点を示す模式図である。
【図５】図５は、本発明の第１の実施の形態のめっき装置の構造を示す模式図である。
【図６】図６（ａ）〜（ｃ）は、第１の実施の形態のめっき装置を使用しためっき方法を示す断面図（その１）である。
【図７】図７は、第１の実施の形態のめっき装置を使用しためっき方法を示す断面図（その２）である。
【図８】図８は、本発明の第２の実施の形態のめっき装置を示す模式図である。
【図９】図９は、第２の実施の形態のめっき装置の固定治具に設けられた開口部を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、本発明の第３の実施の形態のめっき装置を示す模式図である。
【図１１】図１１は、本発明の第４の実施の形態のめっき装置を示す模式図である。
【図１２】図１２は、本発明の第５の実施の形態のめっき装置を示す模式図である。
【図１３】図１３は、本発明の第６の実施の形態のめっき装置を示す模式図である。
【符号の説明】
１１，７１…めっき槽、
１２，７２…めっき液、
１３，２３，３１，４１，５１，６１，７３…固定治具、
１４，７４…アノード電極、
１５，７５…給電点、
１６，７６…ドレインバルブ、
１８，７８…ウェハ取り付け部、
１９，２９，３２，４２，５２，６２，７９…開口部、
２０，８０…電源装置、
２１，８１…ウェハ、
２２，８２…シード層、
２３，８３…レジスト膜、
２５，８５…金属膜（めっき膜）、
２９ａ…開口部の壁面の溝、
３２ａ…浸透性部材、
３２ｂ…排出溝、
４３，５３…噴射口。
【発明の属する技術分野】
本発明は、被めっき材に金属を電解めっきするめっき装置に関し、特に半導体ウェハ上に金属膜を形成するのに好適なめっき装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属薄膜を形成する方法には、スパッタ法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ）法及び電解めっき法等がある。これらのうち電解めっき法は、スパッタ法やＣＶＤ法等に比べて製造設備が安価であり、成膜速度が速いという利点がある。このため、電解めっき法は、磁気ヘッドの製造プロセス、半導体装置のダマシンプロセス及びプリント配線基板の配線形成プロセス等、多くの分野で使用されている。
【０００３】
図１は、半導体ウェハ上に金属をめっきする従来の電解めっき装置の一例を示す模式図である。めっき液７２を入れるめっき槽７１は、例えば塩化ビニル等の絶縁材により形成されている。めっき槽７１の一方の側壁には被めっき材であるウェハ８１を固定するための固定治具７３が配置されている。この固定治具７３も塩化ビニル等の絶縁材により形成されており、ウェハ８１よりも若干小さいサイズの開口部７９が設けられている。ウェハ８１は、ウェハ取り付け部７８に取り付けた状態で固定治具７３に外側から固定する。このようにしてウェハ８１を固定治具７３に固定すると、固定治具７３に設けられている給電点（端子）７５がウェハ８１の表面縁部に接触する。この給電点７５は電源装置８０の負極端子と電気的に接続される。
【０００４】
めっき槽７１内にはアノード電極７４が配置される。このアノード電極７４は電源装置８０の正極端子と電気的に接続される。また、めっき槽７１の底部にはドレインバルブ７６が設けられており、めっき槽７１内のめっき液７２はドレインバルブ７６を介して排出されるようになっている。
【０００５】
図２（ａ）〜（ｃ）は、従来のめっき方法を工程順に示す断面図である。
【０００６】
まず、図２（ａ）に示すように、ウェハ８１の上に金属をスパッタして導電性のシード層８２を形成する。
【０００７】
次に、図２（ｂ）に示すように、シード層８２上にフォトレジストを塗布してフォトレジスト膜８３を形成し、このフォトレジスト膜８３を露光及び現像処理して、シード層８２が露出する開口部８４を所定のパターンで形成する。
【０００８】
次に、図１に示すように、ウェハ８１をウェハ取り付け部７８に取り付け、ウェハ取り付け部７８を固定治具７３に固定する。これにより、固定治具７３に設けられている給電点７５がウェハ８１の表面のシード層８２に接触する。その後、めっき槽７１内にめっき液７２を入れ、電源装置８０からアノード電極７４及び給電点７５に給電する。そうすると、給電点７５に接触したシード層８２がカソードとなり、めっき液７２中の金属イオンがシード層８２上に析出して、図２（ｃ）に示すように、レジスト膜８３で覆われていない部分のシード層８２上に金属膜（めっき膜）８５が形成される。なお、良好なめっき膜を形成するためには、めっき液の液温や組成及び電流量の制御が重要である。
【０００９】
次いで、めっき槽７１からめっき液７２を排出した後、ウェハ８１を固定治具７３から取り外し、レジスト膜８３を除去する。このようにして、ウェハ８１上に所定のパターンの金属膜８５が形成される。
【００１０】
ところで、めっき装置では、めっき槽７１にめっき液７２を入れるときやめっき槽７１からめっき液７２を排出するときにもアノード電極７４及び給電点７５に給電している。これは、以下の理由にある。すなわち、シード層８２が給電点７５よりも電気的に卑な材料からなる場合、図３（ａ）に示すように、給電点７５がめっき液７２に触れるとシード層８２と給電点７５とにより局部電池（図中破線で示す部分）が形成され、シード層８２がめっき液７２に溶解してしまう。また、シード層８２が金属膜（めっき膜）８５よりも電気的に卑な材料からなる場合、図３（ｂ）に示すように、レジスト膜８３と金属膜８５との密着が不十分であるとシード層８２と金属膜８５とにより局部電池（図中破線で示す部分）が形成され、シード層８２がめっき液７２に溶解してしまう。このようにしてシード層８２が溶解すると、めっきプロセスの精度が低下するだけでなく、腐蝕の発生や信頼性の低下といった問題が発生する。
【００１１】
このような問題の発生を回避するために、めっき槽７１にめっき液７２を入れるときやめっき槽７１からめっき液７２を排出するときにも、アノード電極７４及び給電点７５に給電して、シード層８２の溶解を防止している。
【００１２】
【特許文献１】
特開２００２−８０９９６号公報（図８）
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のめっき装置によるめっき方法には、以下に示す問題点がある。すなわち、図４に示すように、めっき液７２を排出しているときにめっき液７２の液面の高さが固定治具７３の開口部７９の下端の位置よりも低くなると、固定治具７３とウェハ８１とにより形成される角部（図中矢印Ａで示す部分）にめっき液７２が残り、いわゆる液溜まりが発生する。前述したように、めっき液７２を排出している間もアノード電極７４及び給電点７５に給電を行っているので、わずかではあるものの、液溜まりの部分ではめっきが進行する。このとき、めっき液７２の温度や組成及び電流量が制御されているわけではないので、めっき膜の表面が粗く光沢がない状態となり、いわゆる荒れが発生した状態となる。
【００１４】
なお、特開２００２−８０９９６号公報には、めっき後の被処理物を回転させながら被処理物に洗浄液等を噴射する洗浄処理槽が設けられためっき装置が記載されている。しかし、この装置でも、上述したようにめっき液を排出するときに発生する荒れを防止することはできない。
【００１５】
以上から、本発明の目的は、めっき液の排出時にめっきが進行してめっき膜の表面に荒れが発生することを防止できるめっき装置を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上述した課題は、開口部を有する固定部材に被めっき材を固定し、前記固定部材の開口部を介してめっき液と被めっき材とを接触させて電解めっきを行うめっき装置において、前記固定部材の開口部が、前記被めっき材側の開口面積よりもその反対側の開口面積が大きいテーパー状に形成されていることを特徴とするめっき装置により解決する。
【００１７】
本発明においては、被めっき材を固定する固定部材の開口部がテーパー状に形成されている。このため、めっき槽からめっき液を排出するときに、めっき液が開口部のテーパー面に沿って流れ落ちるので、開口部内に液溜まりが発生することが回避される。従って、液溜まりによりめっきされることがなく、めっき膜の表面の荒れが防止され、良好なめっき膜が得られる。
【００１８】
上述した課題は、開口部を有する固定部材に被めっき材を固定し、前記固定部材の開口部を介してめっき液と被めっき材とを接触させて電解めっきを行うめっき装置において、前記開口部の壁面に、前記開口部の縁に沿って延びる溝が形成されていることを特徴とするめっき装置により解決する。
【００１９】
本発明においては、開口部の壁面に開口部の縁に沿って延びる溝が形成されている。このため、めっき槽からめっき液を排出するときに、めっき液が溝に沿って効率よく下方に流れて、開口部内にめっき液の液溜まりが発生することが回避される。この場合に、開口部の下端部に排出溝を設けて、開口部の下部に集まるめっき液を排出溝を介して開口部の外に排出することが好ましい。これにより、開口部内にめっき液の液溜まりが発生することをより確実に防止することができる。
【００２０】
上述した課題は、開口部を有する固定部材に被めっき材を固定し、前記固定部材の開口部を介してめっき液と被めっき材とを接触させて電解めっきを行うめっき装置において、前記開口部の壁面に、めっき液が浸透可能な浸透性部材が配置されていることを特徴とするめっき装置により解決する。
【００２１】
本発明においては、開口部の壁面にガラス繊維又はカーボン繊維等により形成された浸透性部材が配置されている。このため、めっき槽からめっき液を排出するときに、毛細管現象により被めっき材の表面のめっき液が浸透性部材内に浸透し、更に重力により開口部の下側に移動する。これにより、開口部内にめっき液の液溜まりが発生することが回避される。この場合も、開口部の下端部に排出溝を設けて、開口部の下部に集まるめっき液を排出溝を介して開口部の外に排出することが好ましい。
【００２２】
上述した課題は、開口部を有する固定部材に被めっき材を固定し、前記固定部材の開口部を介してめっき液と被めっき材とを接触させて電解めっきを行うめっき装置において、前記開口部の壁面に、ガス又は液体を噴射する噴射口が設けられていることを特徴とするめっき装置により解決する。
【００２３】
本発明においては、開口部の壁面にガスを噴射する噴射口が設けられている。めっき槽からめっき液を排出するときに、この噴射口から清浄空気又は窒素ガス等を噴射して開口部内に残っためっき液を飛散させる。あるいは、本発明においては、開口部の壁面に液体を噴射する噴射口が設けられている。めっき槽からめっき液を排出するときに、この噴射口から純水等を噴射して開口部内に残っためっき液を洗い流す。これにより、開口部内に液溜まりが発生することが回避され、荒れのない良好なめっき膜が得られる。
【００２４】
上記実施の形態は、開口部を有する固定部材に被めっき材を固定し、前記固定部材の開口部を介してめっき液と被めっき材とを接触させて電解めっきを行うめっき装置において、前記固定部材がフッ素樹脂又はそれと同等以上の撥水性を有する樹脂により形成されていることを特徴とするめっき装置により解決する。
【００２５】
本発明においては、被めっき材を固定する固定部材が、フッ素樹脂又はそれと同等以上の撥水性を有する樹脂により形成されている。このため、めっき槽からめっき液を排出するときにめっき液が開口部の壁面に沿って流れ落ちやすく、開口部内に液溜まりが発生することが回避される。従って、液溜まりによりめっきされることがなく、めっき膜の表面の荒れが防止され、良好なめっき膜が得られる。なお、開口部の断面形状をテーパー状とすることにより、開口部内からのめっき液の排出をより効率的に行うことができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。
【００２７】
（第１の実施の形態）
図５は、本発明の第１の実施の形態のめっき装置を示す模式図である。
【００２８】
めっき液１２を入れるめっき槽１１は、例えば塩化ビニル等の絶縁物で形成されている。めっき槽１１の一方の側壁には、被めっき材であるウェハ２１を固定するための固定治具１３が配置されている。この固定治具１３も、塩化ビニル等の絶縁物で形成されている。
【００２９】
固定治具１３には円形の開口部１９が設けられている。この開口部１９の断面形状はテーパー状であり、めっき槽１１の内側における開口径がめっき槽１１の外側（被めっき材側）における開口径よりも大きくなっている。なお、開口部１９のテーパー角θは３０°以上とすることが好ましい。本実施の形態では、開口部１９のテーパー角を４５°としている。
【００３０】
ウェハ２１はウェハ取り付け部１８に取り付けた状態で固定治具１３に外側から固定する。このようにしてウェハ２１を固定治具１３に取り付けると、固定治具１３に設けられている給電点１５がウェハ２１の表面縁部に接触する。この給電点１５は白金等の金属からなり、電源装置２０の負極端子に電気的に接続される。
【００３１】
めっき槽１１内にはアノード電極１４が配置される。このアノード電極１４は電源装置２０の正極端子と電気的に接続される。また、めっき槽１１の底部にはドレインバルブ１６が設けられており、めっき槽１１内のめっき液１２はドレインバルブ１６を介して排出されるようになっている。
【００３２】
図６（ａ）〜（ｃ）及び図７は、上述しためっき装置を使用しためっき方法を示す断面図である。
【００３３】
まず、図６（ａ）に示すように、ウェハ２１の上側全面に金属をスパッタして導電性のシード層２２を形成する。
【００３４】
次に、図６（ｂ）に示すように、シード層２２上にフォトレジストを塗布してフォトレジスト膜２３を形成し、このフォトレジスト膜２３を露光及び現像処理して、シード層２２が露出する開口部２４を所定のパターンで形成する。
【００３５】
次に、図５に示すように、ウェハ２１をウェハ取り付け部１８に取り付け、ウェハ取り付け部１８を固定治具１３に固定する。これにより、固定治具１３に設けられている給電点１５がウェハ２１の表面のシード層２２に接触する。その後、めっき槽１１内にめっき液１２を入れ、電源装置２０からアノード電極１４と給電点１５とに給電する。そうすると、給電点１５に接触したシード層２２がカソードとなり、めっき液１２中の金属イオンがシード層２２上に析出して、図６（ｃ）に示すように、レジスト膜２３で覆われていない部分のシード層２２上に金属膜（めっき膜）２５が形成される。
【００３６】
次いで、図７に示すように、ドレインバルブ１６を開いてめっき槽１１からめっき液１２を排出する。このとき、アノード電極１４及び給電点１５には所定の電圧を印加しておく。本実施の形態では、固定治具１３の開口部１９がテーパー状に形成されているので、めっき液１２の排出にともなって開口部１９内の液がテーパー面に沿って流れ落ち、開口部１９内に液溜まりが発生することが防止される。
【００３７】
その後、ウェハ２１を固定治具１３から取り外し、レジスト膜２３を除去する。このようにして、ウェハ２１上に所定のパターンの金属膜２５が形成される。
【００３８】
上述の如く、本実施の形態では、固定治具１３の開口部１９の断面形状がテーパー状であるので、めっき液１２を排出するときに開口部１９内のめっき液がテーパー面に沿って流れ落ち、液溜まりの発生が回避される。従って、めっき膜の表面の荒れが回避され、良好なめっき膜が得られる。
【００３９】
以下、上述した方法によって実際にウェハ上にめっき膜を形成し、その表面状態を調べた結果について説明する。
【００４０】
まず、シリコンウェハを用意し、スパッタ法により、このシリコンウェハの上にシード層として厚さが１００ｎｍのＦｅＮｉ膜を形成した。そして、このＦｅＮｉ膜の上にフォトレジストを塗布してフォトレジスト膜を形成した後、露光及び現像処理を施してフォトレジスト膜に所定のパターンで開口部を形成した。
【００４１】
次に、シリコンウェハを図５に示すめっき装置の固定治具１３に固定した。固定治具１３の開口部１９のテーパー角θは４５°である。
【００４２】
このめっき装置を使用して、シリコンウェハの上に厚さが約２μｍになるまでＦｅＮｉ膜をめっきした。その後、ドレインバルブ１６を開いてめっき液１２を排出した。このとき、固定治具１３の開口部１９内には液溜まりが発生しなかった。その後、固定治具１３からシリコンウェハを取り外し、レジスト膜を除去した。そして、シリコンウェハの表面のめっきの状態を調べた。その結果、良好なめっき膜が得られていることが確認でき、めっき膜の表面に荒れは見られなかった。
【００４３】
（第２の実施の形態）
図８は本発明の第２の実施の形態のめっき装置を示す模式図、図９は同じくそのめっき装置の固定治具に設けられた開口部を示す斜視図である。本実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は固定治具の開口部の断面形状が異なることにあり、その他の構造は基本的に第１の実施の形態と同様であるので、図８において図５と同一物には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。
【００４４】
本実施の形態においては、被めっき材であるウェハ２１を固定する固定治具２３に略円筒状の開口部２９が設けられており、開口部２９の壁面には円周方向に延びる複数のリング状の溝２９ａが設けられている。また、開口部２９の下端部には、溝２９ａからめっき液を排出するためのＶ字状の排出溝２９ｂが設けられている。
【００４５】
本実施の形態では、めっき槽１１からめっき液１２を排出するときに、開口部２９内に残っためっき液１２が溝２９ａを伝って下方に移動し、更に排出溝２９ｂから下方に流れ落ちる。従って、第１の実施の形態と同様に、固定治具２３とウェハ２１とにより形成される角部にめっき液の液溜まりが発生することがなく、めっき膜の表面の荒れが回避され、良好なめっき膜が得られる。
【００４６】
なお、本実施の形態では開口部２９の壁面に複数のリング状の溝２９ａが形成されている場合について説明したが、溝の形状はこれに限定されるものではなく、例えば開口部２９の壁面に網目状の溝を形成してもよい。
【００４７】
（第３の実施の形態）
図１０は本発明の第３の実施の形態のめっき装置を示す模式図である。本実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は固定治具の断面形状が異なることにあり、その他の構造は基本的に第１の実施の形態と同様であるので、図１０において図５と同一物には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。
【００４８】
本実施の形態においては、固定治具３１に略円筒状の開口部３２が形成されており、開口部３２の壁面にはガラス繊維からなる浸透性部材３２ａが設けられている。また、開口部３２の下部には、浸透性部材３２ａに浸透しためっき液を排出するための排出溝３２ｂが設けられている。
【００４９】
本実施の形態では、めっき槽１１からめっき液１２を排出するときに、ウェハ２１の表面のめっき液１２が毛細管現象により浸透性部材３２ａに吸収され、重力により浸透性部材３２ａの下部に移動する。そして、浸透性部材３２ａの下部に溜まっためっき液１２は排出溝３２ｂから下方に流れ落ちる。従って、第１の実施の形態と同様に、固定治具２３とウェハ２１とにより形成される角部にめっき液の液溜まりが発生することがなく、めっき膜の表面の荒れが回避され、良好なめっき膜が得られる。
【００５０】
なお、本実施の形態では浸透性部材３２ａとしてガラス繊維を使用した場合について説明したが、浸透性部材３２ａとしてカーボン繊維等のガラス繊維以外の繊維質からなる部材又は多孔質な部材を使用してもよい。
【００５１】
（第４の実施の形態）
図１１は本発明の第４の実施の形態のめっき装置を示す模式図である。本実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は固定治具の断面形状が異なることにあり、その他の構造は基本的に第１の実施の形態と同様であるので、図１１において図５と同一物には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。
【００５２】
本実施の形態においては、固定治具４１に略円筒状の開口部４２が設けられており、開口部４２の壁面には清浄空気を噴射する複数の噴射口４３が設けられている。なお、清浄空気は外部の清浄空気供給源から配管を通って噴射口４３に供給される。
【００５３】
本実施の形態では、めっき槽１１からめっき液１２を排出するときに、めっき液１２の液面が開口部４２の下端よりも下になると清浄空気を噴射口４３から噴射する。これにより、開口部４２内に残っためっき液が飛散するので、固定治具４１とウェハ２１とにより形成される角部にめっき液の液溜まりが発生することがない。従って、めっき膜の表面の荒れが回避され、良好なめっき膜が得られる。
【００５４】
なお、本実施の形態では噴射口４３から清浄空気を噴射するものとしたが、窒素ガス（Ｎ２ ）又はその他のガスを噴射するようにしてもよい。
【００５５】
（第５の実施の形態）
図１２は本発明の第５の実施の形態のめっき装置を示す模式図である。本実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は固定治具の断面形状が異なることにあり、その他の構造は基本的に第１の実施の形態と同様であるので、図１２において図５と同一物には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。
【００５６】
本実施の形態においては、固定治具５１に略円筒状の開口部５２が設けられており、開口部５２の壁面には純水を噴射する複数の噴射口５３が設けられている。なお、純水は、外部の純水供給源から配管を通って噴射口５３に供給される。
【００５７】
本実施の形態では、めっき槽１１からめっき液１２を排出するときに、めっき液１２の液面が開口部５２の下端よりも下になると純水を噴射口５３から噴射させる。これにより、開口部５２内に残っためっき液を除去することができるので、固定治具５１とウェハ２１とにより形成される角部にめっき液の液溜まりが発生することがない。従って、めっき膜の表面の荒れが回避され、良好なめっき膜が得られる。
【００５８】
なお、本実施の形態では噴射口５３から純水を噴射するものとしたが、その他の洗浄液を噴射するようにしてもよい。
【００５９】
（第６の実施の形態）
図１３は本発明の第６の実施の形態のめっき装置を示す模式図である。本実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は固定治具の断面形状が異なることにあり、その他の構造は基本的に第１の実施の形態と同様であるので、図１３において図５と同一物には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。
【００６０】
本実施の形態においては、固定治具６１が撥水性の高いフッ素樹脂により形成されており、中央部に略円筒状の開口部６２が設けられている。なお、図１３では開口部６２の断面を円筒状としているが、第１の実施の形態で説明したように、開口部６２の断面形状をテーパー状としてもよい。
【００６１】
本実施の形態では、固定治具６１が撥水性の高いフッ素樹脂により形成されているので、めっき液１２を排出するときに開口部６２内のめっき液が開口部６２の壁面に沿って流れ落ち、液溜まりの発生が回避される。従って、めっき膜の表面の荒れが回避され、良好なめっき膜が得られる。
【００６２】
なお、本実施の形態では撥水性の高い樹脂としてフッ素樹脂を使用した場合について説明したが、フッ素樹脂と同程度以上の撥水性を有する他の樹脂を使用してもよい。また、固定治具６１全体をフッ素樹脂で形成するのではなく、開口部６２の周囲のみを撥水性の高いフッ素樹脂で形成し、他の部分を塩化ビニル等の撥水性が比較的低い樹脂により形成してもよい。
【００６３】
（付記１）開口部を有する固定部材に被めっき材を固定し、前記固定部材の開口部を介してめっき液と被めっき材とを接触させて電解めっきを行うめっき装置において、前記固定部材の開口部が、前記被めっき材側の開口面積よりもその反対側の開口面積が大きいテーパー状に形成されていることを特徴とするめっき装置。
【００６４】
（付記２）前記開口部のテーパー角が３０°以上であることを特徴とする付記１に記載のめっき装置。
【００６５】
（付記３）開口部を有する固定部材に被めっき材を固定し、前記固定部材の開口部を介してめっき液と被めっき材とを接触させて電解めっきを行うめっき装置において、前記開口部の壁面に、前記開口部の縁に沿って延びる溝が形成されていることを特徴とするめっき装置。
【００６６】
（付記４）前記開口部の下端部に、前記壁面の溝内のめっき液を排出する排出溝が設けられていることを特徴とする付記３に記載のめっき装置。
【００６７】
（付記５）開口部を有する固定部材に被めっき材を固定し、前記固定部材の開口部を介してめっき液と被めっき材とを接触させて電解めっきを行うめっき装置において、前記開口部の壁面に、めっき液が浸透可能な浸透性部材が配置されていることを特徴とするめっき装置。
【００６８】
（付記６）前記浸透性部材が、ガラス繊維及びカーボン繊維の少なくとも一方により形成されていることを特徴とする付記５に記載のめっき装置。
【００６９】
（付記７）開口部を有する固定部材に被めっき材を固定し、前記固定部材の開口部を介してめっき液と被めっき材とを接触させて電解めっきを行うめっき装置において、前記開口部の壁面に、ガス及び液体の少なくとも一方を噴射する噴射口が設けられていることを特徴とするめっき装置。
【００７０】
（付記８）前記噴射口から噴射されるガスが、清浄空気及び窒素ガスのいずれか一方であることを特徴とする付記７に記載のめっき装置。
【００７１】
（付記９）前記噴射口から噴射する液体が、純水であることを特徴とする付記７に記載のめっき装置。
【００７２】
（付記１０）開口部を有する固定部材に被めっき材を固定し、前記固定部材の開口部を介してめっき液と被めっき材とを接触させて電解めっきを行うめっき装置において、前記固定部材がフッ素樹脂又はそれと同等以上の撥水性を有する樹脂により形成されていることを特徴とするめっき装置。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、本願発明によれば、被めっき材を固定する固定治具に設けられた開口部の断面形状をテーパー状にしているので、めっき槽からめっき液を排出するときに開口部内にめっき液の液溜まりが発生せず、荒れ等のない良好なめっき膜が得られる。
【００７４】
本願の他の発明によれば、開口部の壁面に、開口部の縁に沿って延びる溝を形成しているので、めっき槽からめっき液を排出するときに溝に沿ってめっき液が下方に流れて、開口部の液溜まりの発生が抑制される。これにより、良好なめっき膜が得られる。
【００７５】
本願の更に他の発明によれば、開口部の壁面に浸透性部材が配置されているので、めっき槽からめっき液を排出するときに被めっき材の表面に付着しためっき液が浸透性部材に吸収されて、液溜まりの発生が抑制される。これにより、良好なめっき膜が得られる。
【００７６】
本願の更に他の発明によれば、開口部の壁面にガス又は液体を噴射する噴射口が設けられているので、めっき槽からめっき液を排出するときに、開口部内のめっき液を飛散させて、液溜まりの発生を防止することができる。あるいは、開口部内のめっき液を洗い流して、液溜まりの発生を防止することができる。これにより、良好なめっき膜が得られる。
【００７７】
本願の更に他の発明によれば、被めっき材を固定する固定治具がフッ素樹脂又はそれと同等以上の撥水性を有する樹脂により形成されているので、めっき槽からめっき液を排出するときに開口部内のめっき液が壁面に沿って流れて、開口部内に液溜まりが発生しにくい。これにより、良好なめっき膜が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、半導体ウェハ上に金属をめっきする従来の電解めっき装置の一例を示す模式図である。
【図２】図２（ａ）〜（ｃ）は、従来のめっき方法を工程順に示す断面図である。
【図３】図３（ａ），（ｂ）は、めっき槽にめっき液を入れるとき、及びめっき槽からめっき液を排出するときに、アノード電極及び給電点に給電している理由を示す模式図である。
【図４】図４は、従来のめっき装置の問題点を示す模式図である。
【図５】図５は、本発明の第１の実施の形態のめっき装置の構造を示す模式図である。
【図６】図６（ａ）〜（ｃ）は、第１の実施の形態のめっき装置を使用しためっき方法を示す断面図（その１）である。
【図７】図７は、第１の実施の形態のめっき装置を使用しためっき方法を示す断面図（その２）である。
【図８】図８は、本発明の第２の実施の形態のめっき装置を示す模式図である。
【図９】図９は、第２の実施の形態のめっき装置の固定治具に設けられた開口部を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、本発明の第３の実施の形態のめっき装置を示す模式図である。
【図１１】図１１は、本発明の第４の実施の形態のめっき装置を示す模式図である。
【図１２】図１２は、本発明の第５の実施の形態のめっき装置を示す模式図である。
【図１３】図１３は、本発明の第６の実施の形態のめっき装置を示す模式図である。
【符号の説明】
１１，７１…めっき槽、
１２，７２…めっき液、
１３，２３，３１，４１，５１，６１，７３…固定治具、
１４，７４…アノード電極、
１５，７５…給電点、
１６，７６…ドレインバルブ、
１８，７８…ウェハ取り付け部、
１９，２９，３２，４２，５２，６２，７９…開口部、
２０，８０…電源装置、
２１，８１…ウェハ、
２２，８２…シード層、
２３，８３…レジスト膜、
２５，８５…金属膜（めっき膜）、
２９ａ…開口部の壁面の溝、
３２ａ…浸透性部材、
３２ｂ…排出溝、
４３，５３…噴射口。
Claims (5)
- 開口部を有する固定部材に被めっき材を固定し、前記固定部材の開口部を介してめっき液と被めっき材とを接触させて電解めっきを行うめっき装置において、
前記固定部材の開口部が、前記被めっき材側の開口面積よりもその反対側の開口面積が大きいテーパー状に形成されていることを特徴とするめっき装置。 - 開口部を有する固定部材に被めっき材を固定し、前記固定部材の開口部を介してめっき液と被めっき材とを接触させて電解めっきを行うめっき装置において、
前記開口部の壁面に、前記開口部の縁に沿って延びる溝が形成されていることを特徴とするめっき装置。 - 開口部を有する固定部材に被めっき材を固定し、前記固定部材の開口部を介してめっき液と被めっき材とを接触させて電解めっきを行うめっき装置において、
前記開口部の壁面に、めっき液が浸透可能な浸透性部材が配置されていることを特徴とするめっき装置。 - 開口部を有する固定部材に被めっき材を固定し、前記固定部材の開口部を介してめっき液と被めっき材とを接触させて電解めっきを行うめっき装置において、
前記開口部の壁面に、ガス及び液体の少なくとも一方を噴射する噴射口が設けられていることを特徴とするめっき装置。 - 開口部を有する固定部材に被めっき材を固定し、前記固定部材の開口部を介してめっき液と被めっき材とを接触させて電解めっきを行うめっき装置において、
前記固定部材がフッ素樹脂又はそれと同等以上の撥水性を有する樹脂により形成されていることを特徴とするめっき装置。
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