JP2007070720A - 電解処理装置及び電解処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板Wを保持する基板保持部と、基板Wと接触して基板の表面に通電させる第1の電極88と、基板保持部で保持した基板Wの表面に対面する位置に配置される第2の電極98と、基板保持部で保持した基板Wと第2の電極98との間に配置される圧力損失が500kPa以上または見掛気孔率が19%以下の多孔質構造体110と、基板保持部で保持した基板Wと第2の電極98との間に電解液を注入する電解液注入部104と、第1の電極88と第2の電極98との間に電圧を印加する電源114を有する。
【選択図】 図11
Description
R1:電源206とアノード202との間の電源線抵抗及び各種接触抵抗
R2:アノード202における分極抵抗
R3:めっき液204の抵抗
R4:カソード200における分極抵抗
R5:導電層の抵抗(シート抵抗)
R6:カソード200と電源206との間の電源線抵抗及び各種接触抵抗
これにより、基板の表面に、膜厚のばらつきが1.2%程度以上の、より面内均一性の高い膜厚のめっき膜を形成することができる。多孔質構造体の圧力損失は、1500kPa以上であることが更に好ましい。
このように、多孔質構造体自体の抵抗率を高めることで、めっき電流に対して常に再現性のある安定した電圧の下でめっきを行うことができる。多孔質構造体の抵抗率は、1.0×106Ω・cm以上であることが好ましい。
請求項8に記載の発明は、電解処理が、Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,Ga,Ru,Rh,Pd,Ag,Cd,In,Sn,Sb,Os,Ir,Pt,Au,Hg,Tl,PbまたはBi、またはこれらの合金の電解めっき、または電解エッチングであることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の電解処理装置である。
請求項11に記載の発明は、前記多孔質構造体の圧力損失を500kPa以上に調整するに際し、該圧力損失を1000kPa以上に調整することを特徴とする請求項9記載の電解処理方法である。
請求項14に記載の発明は、前記多孔質構造体は、炭化ケイ素、表面を酸化処理した炭化ケイ素、アルミナまたはプラスチック、またはそれらの組合せからなることを特徴とする請求項9乃至13のいずれかに記載の電解処理方法である。
電極アーム部30は、図示しないサーボモータからなる上下動モータとボールねじを介して上下動し、旋回モータを介して、めっき液トレー22と基板処理部20との間を電極ヘッド28が移動するように旋回(揺動)する。
なお、この実施の形態において、電極部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よい。
ここで、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)で構成されているが、不溶解の不溶性アノードを使用するようにしてもよい。
電気抵抗率=(A1−A0)×S/L (Ω・cm) (式1)
ここに、A0:めっき液のみの時の電流・電圧力線の傾き(Ω)
A1:多孔質構造体を設置した時の電流・電圧曲線の傾き(Ω)
S :シールドリングの開口部面積(cm2)
L :多孔質構造体の厚さ(cm)
これによっても、内部をめっき液(電解液)で満たした状態での上下両面間における多孔質抵抗体110の全体の電気抵抗値A(Ω)を、基板Wの表面に形成されたシード層7のシート抵抗値B(Ω/□)を無視できるよう、該シート抵抗値Bに対して充分に大きくし、基板表面における電場の状態を基板の全面に亘ってより均一にして、基板の表面に、膜厚の面内均一性のより高いめっき膜を形成することができる。これは、以下の理由による。
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、表面(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から一方の電解めっき装置12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、そのハンドが基板ステージ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、前記基板搬出入口を通って退去させる。
上記の例では、銅めっきを行う電解銅めっき装置に適用した例を示しているが、銅の他に、Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Zn,Ga,Ru,Rh,Pd,Ag,Cd,In,Sn,Sb,Os,Ir,Pt,Au,Hg,Tl,PbまたはBi、またはこれらの合金の電解めっきに適用するようにしてもよい。
10 ロード・アンロード部
12 電解めっき装置(電解処理装置)
16 めっき液タンク
18 めっき液供給設備
20 基板処理部
28 電極ヘッド
30 電極アーム部
36 基板保持部
38 電極部
68 基板ステージ
70 支持腕
76 チャック爪
80 押圧棒
88 カソード(第1の電極)
90 シール材
94 電極ホルダ
98 アノード(第2の電極)
102 めっき液供給管
104 めっき液注入部
106 めっき液排出管
110 多孔質構造体
112 シールドリング
114 電源
130 めっき液吸引部
136 めっき液供給ライン
140 めっき液排出ライン
142 めっき液循環系
144 補助循環系路
146 脱気装置
Claims (15)
- 基板を保持する基板保持部と、
基板と接触して基板の表面に通電させる第1の電極と、
前記基板保持部で保持した基板の表面に対面する位置に配置される第2の電極と、
前記基板保持部で保持した基板と前記第2の電極との間に配置される圧力損失が500kPa以上の多孔質構造体と、
前記基板保持部で保持した基板と前記第2の電極との間に電解液を注入する電解液注入部と、
前記第1の電極と前記第2の電極との間に電圧を印加する電源を有することを特徴とする電解処理装置。 - 前記多孔質構造体は、圧力損失が1000kPa以上であることを特徴とする請求項1記載の電解処理装置。
- 基板を保持する基板保持部と、
基板と接触して基板の表面に通電させる第1の電極と、
前記基板保持部で保持した基板の表面に対面する位置に配置される第2の電極と、
前記基板保持部で保持した基板と前記第2の電極との間に配置される見掛気孔率が19%以下の多孔質構造体と、
前記基板保持部で保持した基板と前記第2の電極との間に電解液を注入する電解液注入部と、
前記第1の電極と前記第2の電極との間に電圧を印加する電源を有することを特徴とする電解処理装置。 - 前記多孔質構造体の見掛気孔率は、15%以下であることを特徴とする請求項3記載の電解処理装置。
- 基板を保持する基板保持部と、
基板と接触して基板の表面に通電させる第1の電極と、
前記基板保持部で保持した基板の表面に対面する位置に配置される第2の電極と、
前記基板保持部で保持した基板と前記第2の電極との間に配置され、内部を電解液で満たした状態での上下両面間における全体の電気抵抗値が基板表面の導電層のシート抵抗値に対して0.02倍以上の多孔質構造体と、
前記基板保持部で保持した基板と前記第2の電極との間に電解液を注入する電解液注入部と、
前記第1の電極と前記第2の電極との間に電圧を印加する電源を有することを特徴とする電解処理装置。 - 前記多孔質構造体は、抵抗率が1.0×105Ω・cm以上であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の電解処理装置。
- 前記多孔質構造体は、炭化ケイ素、表面を酸化処理した炭化ケイ素、アルミナまたはプラスチックのいずれか一つ、またはそれらの組合せからなることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の電解処理装置。
- 電解処理が、Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,Ga,Ru,Rh,Pd,Ag,Cd,In,Sn,Sb,Os,Ir,Pt,Au,Hg,Tl,PbまたはBi、またはこれらの合金の電解めっき、または電解エッチングであることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の電解処理装置。
- 第1の電極に接触させた基板の表面と該基板の表面に対面する位置に配置させた第2の電極との間に電解液を満たし、
前記電解液中に、見掛気孔率を19%以下に調整するか、圧力損出を500kPa以上に調整するか、または比重及び吸水率の少なくとも一方を調整した多孔質構造体を配置し、
前記第1の電極と前記第2の電極との間に電圧を印加することを特徴とする電解処理方法。 - 前記多孔質構造体の見掛気孔率を19%以下に調整するに際し、該見掛気孔率を15%以下に調整することを特徴とする請求項9記載の電解処理方法。
- 前記多孔質構造体の圧力損失を500kPa以上に調整するに際し、該圧力損失を1000kPa以上に調整することを特徴とする請求項9記載の電解処理方法。
- 第1の電極に接触させた基板の表面と該基板の表面に対面する位置に配置させた第2の電極との間に電解液を満たし、
前記電解液中に、見掛気孔率を19%以下に調整するか、または内部を電解液で満たした状態での上下両面間における全体の電気抵抗値が基板表面の導電層のシート抵抗値に対して0.02倍以上となるように調整するか、または比重及び吸水率の少なくとも一方を調整した多孔質構造体を配置し、
前記第1の電極と前記第2の電極との間に電圧を印加することを特徴とする電解処理方法。 - 前記多孔質構造体は、抵抗率が1.0×105Ω・cm以上であることを特徴とする請求項9乃至12のいずれかに記載の電解処理方法。
- 前記多孔質構造体は、炭化ケイ素、表面を酸化処理した炭化ケイ素、アルミナまたはプラスチック、またはそれらの組合せからなることを特徴とする請求項9乃至13のいずれかに記載の電解処理方法。
- 電解処理が、Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,Ga,Ru,Rh,Pd,Ag,Cd,In,Sn,Sb,Os,Ir,Pt,Au,Hg,Tl,PbまたはBi、またはこれらの合金の電解めっき、または電解エッチングであることを特徴とする請求項9乃至14のいずれかに記載の電解処理方法。
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JP2003013297A (ja) * | 2001-06-27 | 2003-01-15 | Ebara Corp | 電解めっき装置 |
JP2005139558A (ja) * | 2005-02-14 | 2005-06-02 | Ebara Corp | 基板めっき装置 |
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- 2006-01-13 JP JP2006006077A patent/JP2007070720A/ja active Pending
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