JP2005240108A5 - - Google Patents

Description

本発明の好ましい一態様において、前記プリウェット部は、基板を純水中に浸漬させるプリウェット槽、またはスプレーにより基板表面に純水を噴き付けるプリウェット装置からなる。
前記プリウェット部は、ほぼ真空または常圧から減圧された環境下であることが好ましい。
前記純水は、脱気装置により脱気されていることが好ましい。

前記プリウェット部は、異なる種類のものが複数備えられていてもよい。
このように、プリウェット部として、例えば前述の脱気水によるディップ式を採用したものや、スプレー式を採用したもの等を複数種類備え、レシピで任意にプリウェット部を選択できるようにすることで、処理プロセスがプリウェット部の種類によって限定されることを防止して、多くの処理プロセスに対応できるようにすることができる。

前記処理液は、好ましくはオゾン水、酸性薬液、アルカリ性薬液、酸性脱脂剤、現像液を含む溶液、レジスト剥離液を含む溶液または電解水における還元水である。
例えば、硫酸や塩酸などの処理液（酸性薬液）に基板表面を接触させることで、シード層表面等のめっき下地表面に存在する電気抵抗の大きい酸化膜等をエッチングして、清浄な金属面を露出させることができる。なお、処理液として、オゾン水と酸性薬液を使用し、オゾン水で処理した後に酸性薬液で処理するようにしてもよい。
前記処理液は、酸性薬液または脱脂剤で、該酸性薬液または脱脂剤中で基板をカソードとして電解することが好ましい。

前記めっき槽には、アノードの重量を測定するアノード重量測定部が備えられていることが好ましい。
これにより、例えば従来一般に行われている通電量などからアノードの重量を間接的に推定する方式に比べ、アノードの消耗量を正確に把握して、アノードの交換時期を正確に判定することができる。しかも、めっき中でもアノードの重量を測定して、連続運転中にあってもアノードの交換時期を正確に予測して、計画的にめっき装置を運転することができる。
前記アノード重量測定部は、例えばロードセルからなる。

前記めっき槽は、空電解を行う時とめっきを行う時で、単一の電源を切換えて使用することが好ましい。
めっき液の交換時などに空電解用として使用する電源（空電解用電源）は、めっき処理中には働かず、使われない時間が長くて不経済である。このため、空電解を行う時とめっきを行う時で、単一の電源を切換えて使用することで、空電解専用の電源を不要となして、めっき電源を節約することができる。
前記空電解を終了した後、めっきを行うように電源を自動的に切換えるようにしてもよい。

前記めっき槽に供給するめっき液の成分を管理するめっき液管理装置を更に有することが好ましい。
これにより、従来、人手に頼っていためっき液成分の分析及びめっき液の各成分の不足分投入を、めっき液管理装置により自動的に行ってめっき液の各成分を所定の範囲に納めることができ、管理されためっき液でめっき処理を行うことで、基板上に形成されるめっき膜の性能（成分）、外観及び膜厚均一性を良好に保つことができる。めっき液管理装置は、装置フレーム内または装置フレーム外に設置される。

本発明の好ましい一態様において、前記めっき液管理装置は、めっき液の成分構成を分析及び／または予測し、フィードバック制御及び／またはフィードフォワード制御によりめっき液成分内の不足分を追加補給する。
例えば、めっき槽からめっき液をサンプル抽出して分析し、その分析結果によるフィードバック制御、またはめっき処理時間やめっきした基板数等の外乱を予測してのフィードフォワード制御、または両者の併用により、めっき液において所定量から不足する成分を追加補給することで、めっき液の各成分を所定の範囲に維持することができる。

コンピュータの通信ネットワークにより情報を伝達する通信装置を更に有することが好ましい。
これにより、例えばめっき結果等の情報を、コンピュータの通信ネットワークを通じて必要な機械等に伝達して該機械等を制御することで、一連のめっき処理の全自動化を図ることができる。通信装置は、装置フレーム内または装置フレーム外に設置される。

前記基板上に積層したマスク用のレジストをめっき後に剥離して除去するレジスト剥離装置を更に有することが好ましい。
レジスト剥離装置は、装置フレーム内または装置フレーム外に設置される。このレジスト剥離装置として、基板を基板ホルダで保持したまま、レジストの剥離を行えるようにしたものを使用することが連続的に作業を行う上で好ましい。また、またレジスト剥離後の基板を基板カセットに戻すようにしてもよい。

基板の表面に形成され、めっき後に不要となったシード層を除去するシード層除去装置を更に有することが好ましい。
シード層除去装置は、装置フレーム内または装置フレーム外に設置される。このシード層除去装置として、基板を基板ホルダで保持したまま、シード層の除去を行えるようにしたものを使用することが連続的に作業を行う上で好ましい。また、またシード層除去後の基板を基板カセットに戻すようにしてもよい。

基板の表面に形成されためっき膜をアニールするアニール装置を更に有することが好ましい。
アニール装置は、装置フレーム内または装置フレーム外に設置される。
基板の表面に形成されためっき膜をリフローするリフロー装置を更に有することが好ましい。
リフロー装置は、装置フレーム内または装置フレーム外に設置される。

めっき後の基板表面に中和処理を施す中和処理装置を更に有することが好ましい。
基板にめっき処理を施した後では、洗浄後にもめっき基本液に含まれる酸またはアルカリ成分が残存する恐れがあり、そのままでは、めっき後のレジスト剥離やシード層除去などの工程に悪影響を及ぼす恐れがある。本発明によれば、めっき基本液と逆特性の弱酸または弱アルカリからなる中和処理液でめっき処理され洗浄された基板に中和処理を施し、しかる後、水洗により基板を洗浄することで、めっき後の工程に酸またはアルカリによる悪影響を及ぼす恐れをなくすことができる。中和処理液としては、例えば、弱アルカリ液としてリン酸３ナトリウム（第３リン酸ソーダ）が挙げられる。中和処理装置は、例えば中和処理槽からなり、装置フレーム内または装置フレーム外に設置される。

基板の表面に形成されためっき膜の外観を検査する外観検査装置を更に有することが好ましい。
めっき液や基板などの異常や装置異常などの諸要因により、めっき処理により基板上に形成されためっき膜に外観不良が生じる恐れがあり、外観不良が生じた場合に、めっき装置を停止させることなく、被めっき基板にめっき処理を行い続けることと、不良基板を増加させることにつながる。本発明によれば、めっき膜の外観検査を行い、この検査結果により、操作者に外観不良が発生したことを知らせ、めっき装置を一時停止させるとともに、外観不良が発生した基板を基板処理データに記録することで、外観不良基板の増加を抑え、かつ外観不良が発生した基板を記録により除外することができる。外観検査装置は、装置フレーム内または装置フレーム外に設置される。
前記外観検査装置は、接触または非接触でめっき膜の外観を検査する。

基板の表面に形成されためっき膜の膜厚を測定する膜厚測定装置を更に有することが好ましい。
基板上に施すめっきのパターンや装置、めっき液、基板の状態等の影響により、基板上に形成されるめっき膜の膜厚にばらつきが生じ、場合によっては、めっき膜の膜厚の面内均一性が仕様外となる恐れもある。続けて装置を稼動し次から次へと基板にめっき処理を続ければ、不良基板の増大を招く恐れもある。また、例え仕様内であっても、めっき形状により、その後の工程において研磨を必要とし、必要研磨量を設定する必要が生じる。本発明によれば、基板上に形成されためっき膜の膜厚の面内分布を測定し、この測定結果を基に、基板の良、不良を判断し、不良基板を記録するとともに、記録される不良発生率により装置を一時停止させて操作者に異常を知らしめる。これにより、めっき膜厚の面内均一性の不良な基板を除外し、良好のものについては、例えば後工程に研磨がある場合に、そのめっき膜厚分布を基にして研磨による研磨量を設定することができる。膜厚測定装置は、装置フレーム内または装置フレーム外に設置される。
前記膜厚測定装置は、接触または非接触で膜厚を測定する。

めっき膜が形成される領域の実面積をめっき前に測定するめっき面積測定装置を更に有することが好ましい。
めっきの電解条件を設定するには、めっき面積が必要不可欠な情報であるが、めっき面積が不明であったり、大まかでしか判らない場合がある。本発明によれば、めっき膜が形成される領域の実面積（めっき面積）をめっき前に測定することで、めっき電解条件によって定まる電流値を正確に設定でき、設定されためっき時間で正確に所定の膜厚のめっき膜を得ることができる。特に、基板に枚葉式でめっきを施す場合、電流密度と時間を設定するのみで、めっき面積が各々異なるを基板に所定の膜厚のめっきを施すことが可能となり、レシピ設定を大幅に容易なものとすることができる。めっき面積測定装置は、装置フレーム内または装置フレーム外に設置される。

前記めっき面積測定装置は、例えばめっき前に基板に通電して前記実面積を測定する。
前記めっき面積測定装置は、めっき前に基板の表面を光学的に走査して前記実面積を測定してもよい。
例えば、周縁部をシールして基板ホルダで着脱自在に保持されて、被めっき面が外部に露出している基板にあっては、基板の表面を光学的に走査（スキャン）することで、めっき面積を測定することができる。

基板に形成されためっき膜の膜厚を研磨により調整する研磨装置を更に有することが好ましい。
研磨装置は、装置フレーム内または装置フレーム外に設置される。
前記研磨装置は、例えば化学的機械的研磨または機械的研磨によりめっき膜の研磨を行う。

めっき液中に混入した金属不純物や有機不純物、または生成した分解生成物を除去する薬液調整装置を更に有することが好ましい。
めっき処理工程において使用するめっき液にあっては、析出膜の評価特性を一定に保つため、めっき液中に混入した不純物や分解生成物の蓄積の程度により、定期的にめっき液を更新する必要があり、老化しためっき液は、金めっきなどの特定金属の場合を除き廃棄処分され、コスト及び環境面から負荷がかかる。本発明によれば、老化しためっき液中に含まれる不純物や分解生成物をめっき液から除去することで、めっき液の更新周期を延ばし、コスト及び環境面の負荷を軽減することができる。薬液調整装置は、装置フレーム内または装置フレーム外に設置される。
前記薬液調整装置は、電解処理部、イオン交換処理部、活性炭処理部及び凝集沈殿処理部のうちの少なくとも１つを有することが好ましい。

アノードを浸漬させためっき液に基板表面を接触させてめっき下地表面にめっき膜を成長させるめっき槽に薬液を供給し回収する薬液供給回収装置を有することが好ましい。
このように、薬液供給回収装置により、薬液をめっき装置内のめっき槽に供給しめっき槽から回収することにより、取扱いによっては、強腐食性や有毒性などの装置のみならず人体にも悪影響を及ぼす薬液を、人手を極力介することなく安全に労少なく取り扱うことができる。薬液供給回収装置は、装置フレーム内または装置フレーム外に設置される。

前記薬液供給回収装置は、例えば交換可能に取付けた薬液容器からめっき槽に薬液を供給し、該薬液容器内に薬液を回収するよう構成されている。
薬液容器として、市販の薬液タンクまたはボトルを使用し、市販の薬液タンクまたはボトルを交換可能に取付けることで、市販の薬液タンクまたはボトルからめっき槽に薬液を直接供給し、まためっき槽から市販の薬液タンクまたはボトルに薬液を直接回収することができる。薬液供給時には、薬液タンクまたはボトルが空になった時に、操作者に薬液タンクまたはボトルに薬液の補充もしくは充填された薬液タンクまたはボトルへの交換のシグナルを発して薬液の供給を一時停止し、薬液タンクまたはボトルの状態が補充や交換により満液になり次第薬液の供給を再開する。薬液回収時には、薬液タンクまたはボトルが満液になった時に、操作者に空の薬液タンクまたはボトルへの交換もしくは薬液タンクまたはボトルからの薬液の排出を促すシグナルを発して薬液の回収を一時停止し、薬液タンクまたはボトルの状態が交換もしくが排出により空になり次第、薬液の回収を再開する。

めっき液成分中に含まれる有機物成分を除去してめっき液を再生するめっき液再生装置を有することが好ましい。
これにより、めっき処理の課程で、例えばめっき液成分内の有機物である添加剤や界面活性剤等の成分比率が過剰になって所定のめっき液成分構成から外れためっき液や、添加剤や界面活性剤が消費分解され、めっき液中に老廃物として滞留しているめっき液を、全交換することなく、めっき液再生装置で再生して、新液に交換する費用および作業を大幅に省くことができる。特に、めっき液管理装置と併用することで、めっき液を新液同様に再生することができる。めっき液再生装置は、装置フレーム内または装置フレーム外に設置される。

前記めっき液再生装置は、例えば活性炭フィルタによりめっき液成分中に含まれる有機物成分を除去する。
例えば、交換可能な活性炭フィルタを有するめっき液再生装置とめっき装置内のめっき槽をめっき液が通過するめっき液循環系を形成し、めっき液再生装置内の活性炭フィルタにめっき液をめっき液循環系により通すことで、めっき液成分中のめっき液添加剤である有機物やその有機物が分解した老廃物を除去し、めっき槽内に添加剤成分（有機物成分）を除いためっき液を戻すことができる。

めっき装置内から発生したガスやミストから有害物を除去し、無害化したガスをダクトにより装置外に排出する排気処理装置を有することが好ましい。
めっき装置内で発生するガスやミストは、一般に他の機器や設備に有害である。また、めっき装置からの排気ダクトは、一般に設備の集合排気ダクトに接続されて合流されるが、そのため未処理の排気が他装置からの排気と反応し設備側や他装置に悪影響を及ぼす恐れがある。本発明によれば、排気処理装置で有害ガスおよびミストを除去した排気を設備集合ダクトに導くことで、設備および他装置に悪影響を及ぼす恐れをなくし、設備側の除害負荷を低減することができる。排気処理装置は、装置フレーム内または装置フレーム外に設置される。

前記排気処理装置は、例えば吸収液による湿式処理、吸収剤による乾式処理または冷却による凝縮液化処理によってガスやミストから有害物を除去する。

前記排気処理装置は、好ましくは酸系めっき液を使用しためっきによって発生する酸を排出する酸排気口とシアン系めっき液を使用しためっきによって発生するシアンを排出するシアン排気口を個別に有する。
例えば、酸系めっき液を使用しためっきと、シアン系めっき液を使用しためっきにあっては、これらのめっきを同じめっき装置で行うと、液やガスが混合してシアンガスが発生する危険性があり、これを避けるため、一般に別々のめっき装置で行われていた。本発明によれば、酸系めっき液とシアン系めっき液とを仕切りで仕切った各部屋に設けためっき槽にそれぞれ保持し、この仕切りで仕切った各部屋に排気口を別々に設けて、液やガスが混合してシアンガスが発生することを防止することで、酸系めっき液を使用しためっきと、シアン系めっき液を使用しためっきを同じめっき装置で連続して行うことができる。
前記シアン系めっき液は、例えば金めっき液または銀めっき液である。

本発明の好ましい一態様において、めっき装置は、めっき処理工程において使用されて排出される排水を再生処理し、再生後の一部もしくは全てを再びめっき処理工程に再利用し、その他の残りを設備外に排水する排水再生処理装置を有する。
めっき処理工程における洗浄工程では、多量の洗浄水を必要とし、多量の高度に清浄な洗浄水と使用した排水の処理を設備に求めることは、既設設備に多大な負荷をかけることになる。本発明によれば、めっき装置で使用した処理水の再生処理による完全または部分的なクローズドシステムを構築し、これによって、設備が要求する高度に清浄な洗浄水量を減少させ、排水処理能力を低減させることができる。排水再生処理装置は、装置フレーム内または装置フレーム外に設置される。

前記排水再生処理装置は、好ましくは精密ろ過、紫外線照射、イオン交換処理、限外ろ過及び逆浸透の少なくとも一つにより排水を再生処理する。
これにより、めっき装置で使用した洗浄水の一部もしくは全てを、排水再生処理装置内のタンクに貯めて再生処理し、その一部もしくは全てを再度めっき処理の洗浄水として使用し、その他残りを設備または廃液タンクに排水することができる。

本発明の好ましい一態様において、めっき装置は、ロード・アンロード部内に投入したカセットから該カセット内に収納した基板のサイズを判断するセンサと、基板のサイズに対応した複数種類の治具をストックする治具ストッカ部とを備え、前記センサからの信号で基板のサイズに対応した治具を選択し該治具で基板を保持し搬送して処理する。
めっき装置は、めっきを行う基板のサイズに合わせた専用装置とすると、複数サイズに対応するためには、複数サイズに個々に対応しためっき装置が必要となり、その分、クリーンルーム内の設置場所や電源などのユーティリティが必要となる。この例によれば、１台のめっき装置で複数サイズの基板をめっきすることができ、これによって、高価なクリーンルームの省スペース化、省エネルギー化及び低コストを図りつつ、マルチサイズの基板のめっきを行うことができる。

本発明の好ましい一態様において、めっき装置は、複数のめっき槽を備え、基板の表面に異なるめっき槽で順次めっきを行うめっき装置において、基板と該基板が入れられためっき槽のアノードとの間で単一のめっき電源から通電してめっきを行う。
これにより、めっき電源を節約でき、めっき電源の数が少なくてよいので、装置全体をコンパクトに構成できる。しかも、めっき電源に故障があった場合に、めっき前或いはめっき処置の状態でめっき作業を中断でき、これによって、基板をスクラップにすることなく、故障を修理した後のめっき電源を使用して再度めっきを行うことができる。

前記異なるめっき槽で異なる金属をめっきするようにしてもよい。
基板がめっき槽に入れられたことを自動的に判別し、めっき電源を自動的に切換えて通電できるようにしてもよい。

請求項３に記載の発明は、配線が形成された基板表面の所定の位置に、レジストをマスクとしてめっき膜を形成するにあたり、基板表面に塗布したレジストをアッシングし、前記アッシング後の基板表面に親水処理を施し、前記親水処理後の基板のめっき下地表面を洗浄または活性化し、アノードを浸漬させためっき液に基板表面を接触させてめっき下地表面にめっき膜を成長させることを特徴とするめっき方法である。

請求項４に記載の発明は、前記親水処理を、２種類以上連続して行うことを特徴とする請求項３記載のめっき方法である。
前記基板上に積層したマスク用のレジストをめっき後に剥離して除去するようにしてもよい。
基板の表面に予め形成され、めっき後に不要となったシード層を除去するようにしてもよい。
基板の表面に形成されためっき膜をアニールするようにしてもよい。

基板の表面に形成されためっき膜をリフローするようにしてもよい。
めっき後の基板表面に中和処理を施すようにしてもよい。
基板の表面に形成されためっき膜の外観を検査するようにしてもよい。

基板の表面に形成されためっき膜の膜厚を測定するようにしてもよい。
めっき膜が形成される実面積をめっき前に測定するようにしてもよい。
基板の表面に形成されためっき膜の膜厚を研磨により調整するようにしてもよい。

Claims (4)

1. 配線が形成された基板表面の所定の位置に、レジストをマスクとしてめっき膜を形成するめっき装置において、
   基板表面に塗布したレジストにアッシング処理を施すアッシング装置と、
   前記アッシング後の基板表面に親水処理を施すプリウェット部と、
   前記親水処理後の基板表面を処理液に接触させてめっき下地表面を洗浄または活性化するプリソーク部と、
   アノードを浸漬させためっき液に基板表面を接触させてめっき下地表面にめっき膜を成長させるめっき槽を有することを特徴とするめっき装置。
2. 前記アッシング装置は、プラズマ、光または電磁波照射によりレジストにアッシングを施すことを特徴とする請求項１記載のめっき装置。
3. 配線が形成された基板表面の所定の位置に、レジストをマスクとしてめっき膜を形成するにあたり、
   基板表面に塗布したレジストをアッシングし、
   前記アッシング後の基板表面に親水処理を施し、
   前記親水処理後の基板のめっき下地表面を洗浄または活性化し、
   アノードを浸漬させためっき液に基板表面を接触させてめっき下地表面にめっき膜を成長させることを特徴とするめっき方法。
4. 前記親水処理を、２種類以上連続して行うことを特徴とする請求項３記載のめっき方法。