JP2008045179A - めっき装置及びめっき方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板ホルダごと異なるめっき液に浸漬させて異なる金属めっきを順次行うにあたり、異なるめっき液の反応によって生じて基板ホルダの表面に付着した生成物を基板ホルダの表面から容易かつ確実に除去することができるようにしためっき装置及びめっき方法を提供する。
【解決手段】異なる種類のめっき液を保持する複数のめっき槽３４ａ，３４ｂと、基板を保持したまま、異なる種類のめっき液に基板を順次接触させる開閉自在な基板ホルダ１８と、基板を保持することなく開放させた状態で基板ホルダ１８を洗浄する基板ホルダ洗浄部２６を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、めっき装置及びめっき方法に係り、特に半導体ウェーハ等の基板の表面にパッケージの電極等と電気的に接続するバンプ（突起状電極）を形成するのに使用されるめっき装置及びめっき方法に関する。

例えば、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）やフリップチップにおいては、配線が形成された半導体チップの表面の所定箇所（電極）に金、銅、はんだ、或いはニッケル、更にはこれらを多層に積層した突起状接続電極（バンプ）を形成し、このバンプを介してパッケージの電極やＴＡＢ電極と電気的に接続することが広く行われている。このバンプの形成方法としては、電解めっき法、蒸着法、印刷法、ボールバンプ法といった種々の手法があるが、半導体チップのＩ／Ｏ数の増加、細ピッチ化に伴い、微細化が可能で性能が比較的安定している電解めっき法が多く用いられるようになってきている。

ここで、基板表面の所定箇所に、例えばＳｎ−Ａｇ合金からなるバンプを形成する時には、基板の表面をＡｇめっき液に接触させながら電解Ａｇめっきを行い、しかる後にＳｎめっき液に接触させながら電解Ｓｎめっきを行うことで、Ａｇめっき膜とＳｎめっき膜を順次形成し、リフロー(溶解)させて両金属を合金化させることが広く行われている。

この種のめっきに際して、周縁部をシールリング等のシール部材でシールして基板ホルダで保持した基板を、基板ホルダごと、めっき槽内の、例えばＡｇめっき液中に浸漬させながら電解Ａｇめっきを行い、しかる後、他のめっき槽内の、例えばＳｎめっき液中に浸漬させながら電解Ｓｎめっきを行うことが知られている（特許文献１参照）。
特開２００３−２７７９９５号公報

しかしながら、基板ホルダで保持した基板を、基板ホルダごと異なるめっき液に浸漬させて異なる金属めっきを順次行うと、化学反応によって金属の生成物が生じて基板ホルダの表面に付着することがある。例えば、Ａｇめっき液を使用したＡｇめっきを行い、Ａｇめっき後処理剤による後処理を行った後、Ｓｎめっき液を使用してＳｎめっきを行うと、黄色の沈殿物が生じる。これは、両めっきの間に、基板及び該基板を保持した基板ホルダの純水による洗浄を行っても、シール部材を中心とした洗浄しきれない部分にＡｇめっき液が残り、そこにＳｎめっき液が浸入して、Ａｇめっき液及びＡｇ後処理剤に含まれるよう素がＳｎめっき液に持ち込まれてよう化錫として沈殿するためである。

そして、このようにして生成された生成物が基板ホルダのシールリング等のシール部材に沈殿して付着すると、シール部材のシール性能が落ち、また基板ホルダの表面に付着したままめっき槽内に持ち込まれると、めっき槽内のめっき液の成分に影響を与えてしまう。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、基板ホルダごと異なるめっき液に浸漬させて異なる金属めっきを順次行うにあたり、異なるめっき液の反応によって生じて基板ホルダの表面に付着した生成物を基板ホルダの表面から容易かつ確実に除去することができるようにした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。

請求項１に記載の発明は、異なる種類のめっき液を保持する複数のめっき槽と、基板を保持したまま、前記異なる種類のめっき液に基板を順次接触させる開閉自在な基板ホルダと、基板を保持することなく開放させた状態で前記基板ホルダを洗浄する基板ホルダ洗浄部を有することを特徴とするめっき装置である。
このように、基板を保持することなく開放させた状態で基板ホルダを洗浄することで、例えばシール部材を中心として洗浄しきれない部分を生じさせることなく、基板ホルダの全域に亘る洗浄を行って、基板ホルダの表面に付着した生成物を容易かつ確実に除去することができる。

請求項２に記載の発明は、前記基板ホルダ洗浄部は、開放させた状態の基板ホルダの開放部に向けて洗浄液を供給する洗浄液供給部を有することを特徴とする請求項１記載のめっき装置である。
これにより、基板ホルダの開放部内に位置する、例えばシール部材等の洗浄し難い部分に向けて洗浄液を吹付けて、該部分を重点的に洗浄することができる。この洗浄液としては、（１）純水、（２）例えば硫酸、塩酸またはメタンスルホン酸等の付着物を溶解する酸性液体、または（３）界面活性剤を混入するか、または溶存酸素濃度を低くして液体が入り難いところに入り易いようにした濡れ性の良い液体が挙げられる。

請求項３に記載の発明は、前記基板ホルダ供給部は、前記洗浄液に超音波を照射する超音波発生器を有することを特徴とする請求項２記載のめっき装置である。
これにより、洗浄液粒子に微振動やキャビテーションを発生させて、洗浄効果を高めることができる。

請求項４に記載の発明は、基板ホルダで基板を保持し、基板ホルダで保持した基板を異なる種類のめっき液に順次接触させて異なる金属めっきを行い、前記基板ホルダを開放させて基板の保持を解き、基板を保持することなく開放させた状態で前記基板ホルダを洗浄することを特徴とするめっき方法である。
これにより、１枚の基板に対する複数の金属めっきを行った後、基板の保持を解いて基板ホルダの全域を洗浄し、この洗浄後の基板ホルダで次の基板を保持して該基板に対する複数の金属めっきを行うことで、基板に対する複数の金属めっきを継続して行うことができる。

請求項５に記載の発明は、前記基板ホルダの洗浄を、浸漬洗浄、スプレー洗浄または超音波洗浄のいずれかで行うことを特徴とする請求項４記載のめっき方法である。

本発明によれば、複数の金属の積層めっきプロセスにおいて、基板ホルダに付着した生成物を容易かつ確実に除去することで、めっき膜の品質を一定に維持しながら、めっきプロセスの稼働率を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、この例では、基板表面の所定箇所に、多層のＳｎ−ＡｇめっきによるＳｎ−Ａｇ合金からなるバンプを形成するようにしている。多層めっきによるバンプとしては、このＳｎ−Ａｇの他に、Ｎｉ−Ｃｕ−はんだ、Ｃｕ−Ａｕ−はんだ、Ｃｕ−Ｎｉ−はんだ、Ｃｕ−Ｎｉ−Ａｕ、Ｃｕ−Ｓｎ、Ｃｕ−Ｐｄ、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｐｄ−Ａｕ、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｐｄ、Ｎｉ−はんだ、Ｎｉ−Ａｕ等が挙げられる。

図１は、本発明の実施の形態のめっき装置を示す。図１に示すように、このめっき装置には、半導体ウェーハ等の基板を収納したカセット１０を搭載する２台のカセットテーブル１２と、基板のオリフラやノッチなどの位置を所定の方向に合わせるアライナ１４と、めっき処理後の基板を高速回転させて乾燥させるスピンドライヤ１６が同一円周方向に沿って備えられている。更に、この円周の接線方向に沿った位置には、基板ホルダ１８を載置して基板の該基板ホルダ１８との着脱を行う基板着脱部２０が設けられ、この中心位置には、これらの間で基板を搬送する搬送用ロボットからなる基板搬送装置２２が配置されている。

そして、基板着脱部２０側から順に、基板ホルダ１８の保管及び一時仮置きを行うストッカ２４、開放させた状態で基板ホルダ１８を洗浄する基板ホルダ洗浄部２６、基板を純水に浸漬させて濡らすことで表面の親水性を良くするプリウェット槽２８、基板の表面にめっき前処理を行う前処理槽３０、基板および基板ホルダ１８に付着した前処理液を洗浄する前処理液水洗槽３２、内部に第１の金属めっき液を入れ電解めっきを行って基板の表面に第１金属めっき膜を形成する第１めっき槽３４ａ、基板及び基板ホルダ１８に付着した第１金属めっき液を洗浄する第１めっき液水洗槽３６ａ、基板の表面を純水で水洗し水切り（ブロー処理）を行うブロー槽３８、基板及び基板ホルダ１８に付着した第２金属めっき液を洗浄する第２めっき液水洗槽３６ｂ、及び内部に第２金属めっき液を入れ電解めっきを行って基板の第１金属膜の表面に第２金属めっき膜を形成する第２めっき槽３４ｂが順に配置されている。

前処理槽３０内は、基板の最表面の材質に合わせたエッチング用の酸が供給される。この酸は、銅下地では硫酸等、Ｐｄ下地ではメタンスルホン酸等、Ｎｉ下地では塩酸等である。前処理液水洗槽３２は、この内部に純水を供給し、純水内に基板を保持した基板ホルダ１８を浸漬させて、基板及び該基板を保持した基板ホルダ１８を純水で洗浄するように構成されている。前処理液水洗槽３２には、洗浄後の基板を保持した基板ホルダ１８を引き上げながら基板ホルダ１８に向けて空気を吹付けることで、基板及び基板ホルダ１８に付着した純水を除去するブロー機構が備えられている。この例では、多数の第２めっき槽３４ｂを備えることで、稼働率を向上させるようにしている。

更に、これらの各機器の側方に位置して、これらの各機器の間で基板ホルダ１８を基板とともに搬送する、例えばリニアモータ方式を採用した基板ホルダ搬送装置４０が備えられている。この基板ホルダ搬送装置４０は、基板着脱部２０、ストッカ２４、基板ホルダ洗浄部２６、プリウェット槽２８、前処理槽３０、前処理液水洗槽３２、第１めっき槽３４ａ、第１めっき液水洗槽３６ａ、ブロー槽３８、第２めっき液水洗槽３６ｂ、及び第２めっき槽３４ｂとの間で基板を搬送する第１のトランスポータ４２と第２のトランスポータ４４を有している。なお、第２のトランスポータ４４を備えることなく、第１のトランスポータ４２のみを備えるようにしてもよい。

また、この基板ホルダ搬送装置４０の各めっき槽３４ａ，３４ｂを挟んだ反対側には、各めっき槽３４ａ，３４ｂの内部に位置してめっき液を攪拌する掻き混ぜ棒としてのパドル（図示せず）を駆動するパドル駆動装置４６が配置されている。

基板着脱部２０は、レール５０に沿って横方向にスライド自在な平板状の載置プレート５２を備えており、この載置プレート５２に２個の基板ホルダ１８を水平状態で並列に載置して、この一方の基板ホルダ１８と基板搬送装置２２との間で基板の受渡しを行った後、載置プレート５２を横方向にスライドさせて、他方の基板ホルダ１８と基板搬送装置２２との間で基板Ｗの受渡しを行うようになっている。

基板ホルダ１８は、図２乃至図５に示すように、例えば塩化ビニル製で矩形平板状の固定保持部材５４と、この固定保持部材５４にヒンジ５６を介して開閉自在に取付けた可動保持部材５８とを有している。この例では、可動保持部材５８を、ヒンジ５６を介して開閉自在に構成しているが、例えば、図１０に示すように、可動保持部材５８を固定保持部材５４に対峙した位置に配置し、この可動保持部材５８を固定保持部材５４に向けて前進させて開閉するようにしてもよい。複数の金属の化合物からなる生成物が極力付着しないように、固定保持部材５４及び可動保持部材５８を撥水性材料で作製するようにしてもよい。

この可動保持部材５８は、基部５８ａと、この例ではリング状の支持部５８ｂとを有し、例えば塩化ビニル製で、下記の押えリング６２との滑りを良くしており、その支持部５８ｂの固定保持部材５４側表面に、リング状で一方のリップ部を長くした横断面略コ字状のシール部材（シールリング）６０が固定保持部材５４側に開口して取付けられている。このシール部材６０は、複数の金属の化合物からなる生成物が極力付着しないよう、その表面粗さを極力小さくすることが好ましい。

可動保持部材５８の固定保持部材５４と反対側には、押えリング６２が回転自在に支承され、この押えリング６２の外周面にスライドプレート６４が取付けられている。この押えリング６２は、酸化性環境に対して耐食性に優れ、十分な剛性を有する、例えばチタンから構成されている。

スライドプレート６４の外側方に位置して、固定保持部材５４には、内方に突出する突出部を有する逆Ｌ字状のクランパ７０が円周方向に沿って等間隔で立設されている。そして、スライドプレート６４の表面及び該表面を覆うように位置するクランパ７０の内方突出部の下面は、回転方向に沿って互いに逆方向に傾斜するテーパ面となっている。更に、押えリング６２の表面の円周方向に沿った複数箇所（例えば４カ所）には、例えば押えリング６２にねじ込んだ回転ピンからなる突起７３が設けられ、この突起７３を回転機構で引っ掛けて押えリング６２をスライドプレート６４と一体に回転させるようになっている。

これにより、可動保持部材５８を開いた状態で、固定保持部材５４の中央部に基板Ｗを挿入し、ヒンジ５６を介して可動保持部材５８を閉じた後、押えリング６２を時計回りに回転させて、スライドプレート６４をクランパ７０の突出部の内部に滑り込ませることで、固定保持部材５４と可動保持部材５８とをテーパ面を介して互いに締付けてロックし、押えリング６２を反時計回りに回転させて逆Ｌ字状のクランパ７０の突出部からスライドプレート６４を引き抜くことで、このロックを解くようになっている。そして、このようにして可動保持部材５８をロックした時、シール部材６０の内周面側の短いリップ部６０ａが基板Ｗの表面に、外周面側の長いリップ部６０ｂが固定保持部材５４の表面にそれぞれ圧接し、シール部材６０を均一に押圧して、ここを確実にシールする。

固定保持部材５４の中央部には、基板Ｗの大きさに合わせてリング状に突出し、表面を基板Ｗの周縁部に当接させて該基板Ｗを支持する支持面８０となる突条部８２が設けられており、この突条部８２の円周方向に沿った所定位置に凹部８４が設けられている。

そして、図２及び図５に示すように、この各凹部８４内に、下記のハンド９８に設けた外部接点から延びる複数の配線にそれぞれ接続した複数（図示では８個）の導電体（電気接点）８８が配置されて、固定保持部材５４の支持面８０上に基板Ｗを載置した際、この導電体８８の端部が基板Ｗの側方で固定保持部材５４の表面にばね性を有した状態で露出するようになっている。

一方、シール部材６０の一対のリップ部６０ａ，６０ｂで挟まれた内部には、支持体９０が取付けられ、この支持体９０の導電体８８に対向した位置に、電気接点９２の脚部９２ａが固着されている。この電気接点９２は、板ばね形状に形成されている。つまり、この電気接点９２は、内方に板ばね状に突出する接点端部９２ｂを有しており、この接点端部９２ｂにおいて、その弾性力によるばね性を有して容易に屈曲するようになっている。

そして、可動保持部材５８をロックして固定保持部材５４と可動保持部材５８で基板Ｗを保持した時、図５（ｂ）に示すように、シール部材６０でシールされた位置、すなわちシール部材６０の一対のリップ部６０ａ，６０ｂで挟まれた領域で、導電体８８の露出部が電気接点９２の脚部９２ａの下面に導電体８８の露出部の弾性力を介して弾性的に接触して電気的に接続され、基板Ｗが電気接点９２の接点端部９２ｂの先端に該接点端部９２ｂの弾性力を介して弾性的に接触する。これによって、基板Ｗをシール部材６０でシールして基板ホルダ１８で保持した状態で、電気接点９２を介して基板Ｗに給電が行えるようになっている。

このように、電気接点９２を板ばね形状に形成し、この電気接点９２自体の弾性力を介して電気接点９２の接点端部９２ｂの先端が基板Ｗに接触するようにすることで、接点不良を減少させ、しかも、電気接点９２が基板Ｗのより外周部で該基板Ｗと接触するようにして、基板Ｗのパターン形成領域として有効に利用できる面積を広めることができる。
なお、導電体８８の表面の、少なくとも電気接点９２との当接面に、例えば金または白金めっきを施して被覆することが好ましい。

また、図６に示すように、固定保持部材５４の突条部８２の一部には、尖塔状のテーパ面を有するテーパ部８２ａが設けられ、また、支持体９０の内周面の該テーパ部８２ａと対向する位置には、該テーパ部８２ａのテーパ面と逆テーパ面で、固定保持部材５４と可動保持部材５８とで基板Ｗを保持した時に互いに係合して両者５４，５８の中心に対する位置決めを行うテーパ部９０ａが設けられている。つまり、図６（ｂ）に示すように、固定保持部材５４と可動保持部材５８とで基板Ｗを保持する際に、テーパ部８２ａ，９０ａが互いに案内となって、可動保持部材５８の固定保持部材５４に対する（またはその逆の）位置決めが行われるようになっている。

このように、固定保持部材５４の突条部８２と可動保持部材５８の支持体９０に互いに係合するテーパ部８２ａ，９０ａを設けることにより、固定保持部材５４と可動保持部材５８が離れた位置では両者５４，５８の位置合わせが正確でなくとも、基板Ｗを固定保持部材５４と可動保持部材５８で保持する過程で、互いに係合するテーパ部８２ａ，９０ａを介して、両者５４，５８の中心に対する位置決めを自動的に行うことができる。

ここで、可動保持部材５８の支持体９０に設けられたテーパ部９０ａは、固定保持部材５４と可動保持部材５８で基板Ｗを保持する時に、固定保持部材５４の突条部８２の支持面８０上に支持された基板Ｗの外周端面を案内して基板Ｗの位置決めを行うように構成されている。つまり、図６（ｂ）に示すように、基板Ｗの外周部が突条部８２の支持面８０から外方に突出した時に、この基板Ｗの外周端面がテーパ部９０ａに接触し、これによって、基板Ｗの基板ホルダ、ひいてはシール部材６０に対する位置決め（センタリング）が行われるようになっている。

これにより、前述のようにして、基板Ｗを固定保持部材５４と可動保持部材５８で保持する過程で、両者５４，５８の中心に対する位置決めを行い、可動保持部材５８の支持体９０に設けられたテーパ部９０ａを介して、基板Ｗの基板ホルダに対する位置決め（センタリング）を同時に行うことができる。

シール部材６０は、前述のように、固定保持部材５４と可動保持部材５８で基板Ｗを保持した時に該基板Ｗの周縁部と固定保持部材５４の表面にそれぞれ接触するリップ部６０ａ，６０ｂを有しており、このリップ部６０ａ，６０ｂの間に装着した支持体９０に一体的に保持されている。つまり、シール部材６０は、リップ部６０ａ，６０ｂを繋ぐ平坦部を可動保持部材５８の支持部５８ｂと支持体９０で挟み、この可動保持部材５８の支持部５８ｂと支持体９０とをボルト９１（図６参照）で締付けることで固定されている。更に、可動保持部材５８の支持部５８ｂとシール部材６０の上面との間にシール材９３が介装されて、ここを確実にシールするように構成されている。

このように、シール部材６０を支持体９０に一体的に保持することで、めっき終了後、可動保持部材５８を移動させ基板Ｗの保持を解いて、基板Ｗを基板ホルダ１８から取出す際に、シール部材６０のリップ部（シール部）６０ａが基板Ｗに付着して可動保持部材５８の支持部５８ｂから捲れてしまうことを防止して、シール部材６０と基板Ｗとの剥離性を向上させることができる。

基板着脱時における可動保持部材５８の開閉は、図示しないシリンダと可動保持部材５８の自重によって行われる。つまり、固定保持部材５４には通孔５４ａが設けられ、載置プレート５２の上に基板ホルダ１８を載置した時に該通孔５４ａに対向する位置にシリンダが設けられている。これにより、シリンダロッドを伸展させ、通孔５４ａを通じて押圧棒で可動保持部材５８の基部５８ａを上方に押上げることで可動保持部材５８を開き、シリンダロッドを収縮させることで、可動保持部材５８をその自重で閉じるようになっている。

この例にあっては、押えリング６２を回転させることにより、可動保持部材５８のロック・アンロックを行うようになっているが、このロック・アンロック機構は、天井側に設けられている。つまり、このロック・アンロック機構は、載置プレート５２の上に基板ホルダ１８を載置した時、この中央側に位置する基板ホルダ１８の押えリング６２の各突起７３に対応する位置に位置させた把持部材を有し、載置プレート５２を上昇させ、突起７３を把持部材で把持した状態で把持部材を押えリング６２の軸芯周りに回転させることで、押えリング６２を回転させるように構成されている。このロック・アンロック機構は、１個備えられ、載置プレート５２の上に載置した２個の基板ホルダ１８の一方をロック（またはアンロック）した後、載置プレート５２を横方向にスライドさせて、他方の基板ホルダ１８をロック（またはアンロック）するようになっている。

また、基板ホルダ１８には、基板Ｗを装着した時の該基板Ｗと接点との接触状態を確認するセンサが備えられ、このセンサからの信号がコントローラ（図示せず）に入力されるようになっている。

基板ホルダ１８の固定保持部材５４の端部には、基板ホルダ１８を搬送したり、吊下げ支持したりする際の支持部となる一対の略Ｔ字状のハンド９８が連接されている。そして、ストッカ２４内においては、この周壁上面にハンド９８の突出端部を引っ掛けることで、これを垂直に吊下げ保持し、この吊下げ保持した基板ホルダ１８のハンド９８を基板ホルダ搬送装置４０のトランスポータ４２で把持して基板ホルダ１８を搬送するようになっている。なお、基板ホルダ洗浄部２６、プリウェット槽２８、前処理槽３０、水洗槽３２，３６ａ，３６ｂ、めっき槽３４ａ，３４ｂ、及びブロー槽３８内においても、基板ホルダ１８は、ハンド９８を介してそれらの周壁に吊下げ保持される。

基板ホルダ洗浄部２６の詳細を図７及び図８に示す。図７及び図８に示すように、この基板ホルダ洗浄部２６は、上方に開放し、基板ホルダ１８のハンド９８を上端面に引っ掛けて基板ホルダ１８を吊下げ保持する矩形状の処理槽１００を有している。この処理槽１００の側部及び底部には、基板を保持することなく開放させた状態の基板ホルダ１８の固定保持部材５４と可動保持部材５８との間に向けて、側方及び下方から洗浄液をスプレーして供給する第１洗浄液供給部（洗浄液スプレーノズル）１０２及び第２洗浄液供給部（洗浄液スプレーノズル）１０４が備えられている。

つまり、図８に示すように、処理槽１００の該処理槽１００で基板ホルダ１８を吊下げ保持した時に固定保持部材５４の通孔５４ａに対向する位置には、内方に向けて水平移動自在な押出し棒１０８が備えられている。そして、この押出し棒１０８を内方に水平移動させ、通孔５４ａを通過させて可動保持部材５８に当接させた後、更に内方に水平移動させることで、ヒンジ５６を中心に可動保持部材５８を固定保持部材５４から離れる方向に回転させて、基板ホルダ１８を下方に向けて開放させるようになっている。

なお、図１０に示すように、基板ホルダ１８として、可動保持部材５８が固定保持部材５４の上部に設けたレール９９に沿って該固定保持部材５４と平行に移動するようにしたものを使用した場合には、押出し棒１０８を内方に水平移動させ、通孔５４ａを通過させて可動保持部材５８に当接させた後、更に内方に水平移動させることで、可動保持部材５８を固定保持部材５４から離れる方向に平行移動させて、基板ホルダ１８を開放させる。

これにより、処理槽１００内で基板ホルダ１８を開放させた状態で、可動保持部材５８と固定保持部材５４との間に向けて、洗浄液供給部１０２，１０４から洗浄液を供給（スプレー）することによって、例えば、シール部材６０の表面等の基板ホルダ１８で基板Ｗを保持していた時に洗浄液で洗浄できなかった箇所を洗浄することができる。

つまり、基板Ｗを保持したまま基板ホルダ１８を基板Ｗと共に第２めっき液水洗槽３６ｂで水洗すると、特に基板Ｗに圧接しているシール部材６０を中心として、洗浄しきれない部分が生じ、ここに付着した生成物を除去することが困難となるが、この例によれば、例えば１枚の基板に対するめっき処理が終わった後、基板の保持を解き、基板ホルダ洗浄部２６で基板ホルダ１８の全域に亘る洗浄を行って、基板ホルダ１８の表面に付着した生成物を容易かつ確実に除去し、このように、生成物を除去した基板ホルダ１８で次の基板に対するめっき処理を行うことができる。

この例では、処理槽１００の底部に、第２洗浄液供給部１０４を流れる洗浄液に超音波を照射し、洗浄液粒子に微振動やキャビテーションを発生させて、洗浄効果を高める超音波発生器１０６が備えられている。また、図示しないが、基板ホルダ洗浄部２６には、洗浄後に引き上げられる基板ホルダ１８に向けて空気を吹付けることで、基板ホルダ１８に付着した洗浄液を吹き飛ばして除去するブロー機構が備えられている。
超音波発生器で第１洗浄液供給部１０２を流れる洗浄液に超音波を照射するようにしてもよく、また第１洗浄液供給部１０２を処理槽１００の両側に設けるようにしてもよい。

なお、洗浄液としては、通常は純水が使用されるが、例えば硫酸、塩酸またはメタンスルホン酸等の付着物を溶解する酸性液体を使用してもよい。また、界面活性剤を混入するか、または溶存酸素濃度を低くして、液体が入り難いところに入り易いようにした濡れ性の良い液体を使用しても良い。

このように構成しためっき装置による一連のバンプめっきを説明する。先ず、図９（ａ）に示すように、表面に給電層としてのシード層５００を成膜し、このシード層５００の表面に、例えば高さＨが２０〜１２０μｍのレジスト５０２を全面に塗布した後、このレジスト５０２の所定の位置に、例えば直径Ｄが２０〜２００μｍ程度の開口部５０２ａを設けた基板をその表面（被めっき面）を上にした状態でカセット１０に収容し、このカセット１０をカセットテーブル１２に搭載する。

このカセットテーブル１２に搭載したカセット１０から、基板搬送装置２２で基板を１枚取出し、アライナ１４に載せてオリフラやノッチなどの位置を所定の方向に合わせる。このアライナ１４で方向を合わせた基板を基板搬送装置２２で基板着脱部２０まで搬送する。

基板着脱部２０においては、ストッカ２４内に収容されていた基板ホルダ１８を基板ホルダ搬送装置４０のトランスポータ４２で２基同時に把持して、基板着脱部２０まで搬送する。そして、基板ホルダ１８を水平な状態として下降させ、これによって、２基の基板ホルダ１８を基板着脱部２０の載置プレート５２の上に同時に載置し、シリンダを作動させて基板ホルダ１８の可動保持部材５８を開いた状態にしておく。

この状態で、中央側に位置する基板ホルダ１８に基板搬送装置２２で搬送した基板を挿入し、シリンダを逆作動させて可動保持部材５８を閉じ、しかる後、ロック・アンロック機構で可動保持部材５８をロックする。そして、一方の基板ホルダ１８への基板の装着が完了した後、載置プレート５２を横方向にスライドさせて、同様にして、他方の基板ホルダ１８に基板を装着し、しかる後、載置プレート５２を元の位置に戻す。

これにより、基板Ｗは、そのめっき処理を行う面を基板ホルダ１８の開口部から露出させた状態で、周囲をシール部材６０でめっき液が浸入しないようにシールされ、シールによってめっき液に触れない部分において複数の接点と電気的に導通するように固定される。ここで、接点からは基板ホルダ１８のハンド９８まで配線が繋がっており、ハンド９８の部分に電源を接続することにより基板のシード層５００に給電することができる。

次に、基板Ｗを装着した基板ホルダ１８を基板ホルダ搬送装置４０のトランスポータ４２で２基同時に把持し、ストッカ２４まで搬送する。そして、基板ホルダ１８を垂直な状態となして下降させ、これによって、２基の基板ホルダ１８をストッカ２４に吊下げ保持（仮置き）する。
これらの基板搬送装置２２、基板着脱部２０及び基板ホルダ搬送装置４０のトランスポータ４２においては、前記作業を順次繰り返して、ストッカ２４内に収容された基板ホルダ１８に順次基板を装着し、ストッカ２４の所定の位置に順次吊り下げ保持（仮置き）する。

一方、基板ホルダ搬送装置４０の他方のトランスポータ４４にあっては、基板を装着しストッカ２４に仮置きした基板ホルダ１８を２基同時に把持し、プリウェット槽２８まで搬送して下降させ、これによって、２基の基板ホルダ１８をプリウェット槽２８内に入れる。

次に、この基板を装着した基板ホルダ１８を、前記と同様にして、前処理槽３０に搬送し、前処理槽３０で、例えばシード層５００の表面の酸化膜をエッチングして、清浄な金属面を露出させる。更に、この基板を装着した基板ホルダ１８を、前処理液水洗槽３２に搬送し、基板の表面に付着した酸を洗浄する。そして、同様にして、基板ホルダ１８を内部に第１のめっき液を保持した第１めっき槽３４ａに搬送して吊下げ保持する。そして、第１めっき槽３４ａ内に第１のめっき液を供給しながら、第１めっき槽３４ａ内のアノード（図示せず）と基板Ｗとの間にめっき電圧を印加し、同時にパドル駆動装置４６によりパドルを基板の表面と平行に往復移動させることで、基板の表面に第１のめっきを施す。これによって、図９（ｂ）に示すように、シード層５００の露出表面に第１金属めっき膜５０４を形成する。この時、基板ホルダ１８は、第１めっき槽３４ａの上部でハンド９８により吊り下げられて固定され、めっき電源から導電体８８及び電気接点９２を通して、シード層５００に給電される。このことは、以下の第２のめっきにおいても同様である。

第１のめっきが終了した後、めっき電源の印加、めっき液の供給及びパドル往復運動を停止し、第１のめっき後の基板Ｗを装着した基板ホルダ１８を基板ホルダ搬送装置４０のトランスポータ４４で２基同時に把持し、第１めっき液水洗槽３６ａまで搬送し、例えば第１めっき液水洗槽３６ａ内に純水を供給して引抜く操作を、少なくとも２回繰り返すことで、基板Ｗを及び該基板Ｗを保持した基板ホルダ１８を水洗する。

水洗が終了した基板を装着した基板ホルダ１８を、前記と同様にして、内部に第２のめっき液を満たした第２めっき槽３４ｂに搬送し、第２めっき槽３４ｂに吊り下げ保持する。基板ホルダ搬送装置４０のトランスポータ４４は、必要に応じて、上記作業を順次繰り返し行って、基板を装着した基板ホルダ１８を順次第２めっき槽３４ｂに搬送して所定の位置に吊下げ保持する。

そして、第２めっき槽３４ｂ内に第２のめっき液を供給しながら、第２めっき槽３４ｂ内のアノード（図示せず）と基板Ｗとの間にめっき電圧を印加し、同時にパドル駆動装置４６によりパドルを基板の表面と平行に往復移動させることで、基板Ｗの表面に第２のめっきを施す。これによって、図９（ｃ）に示すように、第１金属めっき膜５０４の表面に第２金属めっき膜５０６を形成する。

第２のめっきが終了した後、めっき電源の印加、めっき液の供給及びパドル往復運動を停止し、めっき後の基板Ｗを装着した基板ホルダ１８を基板ホルダ搬送装置４０のトランスポータ４４で２基同時に把持し、前述と同様にして、第２めっき液水洗槽３６ｂまで搬送し、前述と同様にして、基板Ｗ及び該基板Ｗを保持した基板ホルダ１８を純水洗浄する。その後、基板ホルダ１８をブロー槽３８に搬送し、基板ホルダ１８に向けて空気を吹付けて、基板Ｗ及び該基板Ｗを保持した基板ホルダ１８に付着した水滴を除去する。

次に、トランスポータ４２で基板ホルダ１８を把持し、前記と同様にして、基板着脱部２０の載置プレート５２の上に載置する。
そして、中央側に位置する基板ホルダ１８の可動保持部材５８のロックを、ロック・アンロック機構を介して解き、シリンダを作動させて可動保持部材５８を開く。そして、基板ホルダ１８内のめっき処理後の基板Ｗを基板搬送装置２２で取出して、スピンドライヤ１６に運び、このスピンドライヤ１６の高速回転によってスピンドライ（水切り）した基板を基板搬送装置２２でカセット１０に戻す。

そして、一方の基板ホルダ１８に装着した基板をカセット１０に戻した後、或いはこれと並行して、載置プレート５２を横方向にスライドさせて、同様にして、他方の基板ホルダ１８に装着した基板をスピンドライしてカセット１０に戻す。

載置プレート５２を元の状態に戻した後、基板を取出した基板ホルダ１８を、開放した状態のまま、つまり、可動保持部材５８を固定保持部材５４に対してフリーな状態にしたまま、基板ホルダ搬送装置４０のトランスポータ４２で２基同時に把持し、前記と同様にして、これをストッカ２４の所定の場所に戻す。しかる後、めっき処理後の基板を装着しストッカ２４に戻した基板ホルダ１８を基板ホルダ搬送装置４０で２基同時に把持し、前記と同様にして、基板着脱部２０の載置プレート５２の上に載置して、前記と同様な作業を繰り返す。

そして、めっき処理後の基板を装着しストッカ２４に戻した基板ホルダ１８から全ての基板を取出し、スピンドライしてカセット１０に戻して作業を完了する。これにより、図９（ｃ）に示すように、レジスト５０２に設けた開口部５０２ａ内に第１金属めっき膜５０４及び第２金属めっき膜５０６を順次形成した基板Ｗが得られる。

次に、前述のようにしてスピンドライした基板Ｗを、例えば温度が５０〜６０℃のアセトン等の溶剤に浸漬させて、図９（ｄ）に示すように、基板Ｗ上のレジスト５０２を剥離除去する。そして、図９（ｅ）に示すように、めっき後の外部に露出する不要となったシード層５００を除去する。次に、この基板Ｗを、例えば拡散炉からなる熱処理部（図示せず）に搬送し、第１金属めっき膜５０４及び第２金属めっき膜５０６をリフロー（溶融）させることで、図９（ｆ）に示すように、第１めっき金属と第２めっき金属の合金からなるバンプ５０８を形成する。更に、この基板Ｗを、例えば、１００℃以上の温度でアニールし、バンプ５０８内の残留応力を除去する。

一方、基板Ｗに対するめっきを行った後、基板を保持することなく開放した状態でストッカ２４内に収容した基板ホルダ１８にあっては、該基板ホルダ１８を基板ホルダ搬送装置４０のトランスポータ４４で２基同時に把持して基板ホルダ洗浄部２６まで搬送する。そして、基板ホルダ１８を基板ホルダ洗浄部２６で吊下げ保持する。次に、図８に示すように、押出し棒１０８を水平移動させて基板ホルダ１８の下方を開放させ、可動保持部材５８と固定保持部材５４との間に向けて、洗浄液供給部１０２，１０４から洗浄液を供給（スプレー）することによって、例えば、シール部材６０の表面等の基板ホルダ１８で基板Ｗを保持していた時に洗浄液で洗浄できなかった箇所を洗浄する。

このようにして、基板ホルダ１８を洗浄した後、基板ホルダ洗浄部２６で、基板ホルダ１８を基板ホルダ搬送装置４０のトランスポータ４４で２基同時に把持して引き上げながら、基板ホルダ１８に向けて空気を吹付けて、基板ホルダ１８に表面に付着した洗浄液を除去する。そして、トランスポータ４４で把持した基板ホルダ１８をストッカ２４に搬送して吊下げ保持する。

ここで、第１のめっき液をＡｇめっき液、第２のめっき液をＳｎめっき液とし、Ａｇめっき液にＡｇめっき後処理剤が必要な場合を述べる。
基板ホルダ１８に保持した基板ＷにＡｇめっきを行い、Ａｇめっき後処理剤による後処理を行った後、Ｓｎめっきを連続して行うと、Ａｇめっき液またはＡｇめっき後処理剤中に存在するよう素とＳｎめっき液中の錫が反応してよう化錫が生じて基板ホルダ１８に付着する。

本発明によれば、基板ホルダ洗浄部２６にて基板ホルダ１８を洗浄することにより、基板ホルダ１８に付着したよう化錫（付着物）を容易かつ確実に除去し、このよう化錫（付着物）を完全に除去した基板ホルダ１８を使用して、次に基板に対するめっきを行うことができる。

なお、第１めっき液を除去する後処理剤を用いる場合には、第１めっき槽３４ａと第１めっき液水洗槽３６ａとの間に、第１めっき後処理槽及び第１めっき後処理剤水洗槽を設け、第１めっき槽３４ａで第１めっきを行った基板を保持した基板ホルダ１８を第１めっき後処理槽に搬送し、ここで後処理剤によるめっき後処理を施す。次に、基板ホルダ１８を第１めっき後処理剤水洗槽に搬送し、ここで、基板及び基板ホルダ１８に付着した後処理剤を洗浄し、しかる後、基板ホルダ１８を第１めっき液水洗槽３６ａに搬送する。

上記の例では、基板ホルダ洗浄部２６として、いわゆるスプレー洗浄方式を採用しているが、基板を保持することなく開放させた状態の基板ホルダを純水等の洗浄液中に浸漬させて洗浄する、いわゆる浸漬タイプのものを使用しても良い。

また、ストッカ２４に純水等の洗浄液を供給、保持及び排出する機構を設けて、ストッカ２４が基板ホルダ洗浄部としての役割を兼用するようにしてもよい。この場合、基板を保持することなく開放させた状態で基板ホルダ１８をストッカ２４で保管して、ストッカ２４内に純水等の洗浄液を供給し、保持した後、排出する操作を、例えば２回以上繰り返すことで、基板ホルダ１８を確実に洗浄することができる。
この場合、ストッカ２４として、図８に示す押出し棒１０８を有するものを使用し、基板ホルダ１８を開放させることが好ましい。

更に、前処理液水洗槽３２、第１めっき液水洗槽３６ａ、または第２めっき液水洗槽３６ｂの少なくとも一つに基板ホルダ洗浄部としての役割を兼用させて、この前処理液水洗槽３２、第１めっき液水洗槽３６ａ、または第２めっき液水洗槽３６ｂの少なくとも一つで、好ましくは開放させた状態で基板ホルダ１８を洗浄するようにしても良い。

本発明の実施の形態のめっき装置の全体配置図である。 図１に示すめっき装置の基板ホルダの一部を省略した平面図である。 図１に示すめっき装置の基板ホルダの縦断正面図である。 図１に示すめっき装置の基板ホルダの右側面図である。 図１に示す基板ホルダにおける導電体と電気接点を示す断面図で、（ａ）は基板保持前、（ｂ）は基板保持後の状態を示す。 図１に示す基板ホルダにおける固定保持部材と可動保持部材のテーパ部を示す断面図で、（ａ）は基板保持前、（ｂ）は基板保持後の状態を示す。 図１に示すめっき装置の基板ホルダ洗浄部の概要を、下方を開放させて保持した基板ホルダとともに示す縦断正面図である。 図１に示すめっき装置の基板ホルダ洗浄部の概要を、下方を開放させて保持した基板ホルダとともに示す縦断側面図である。 基板上にバンプ（突起状電極）を形成する過程を工程順に示す断面図である。 図１に示すめっき装置の基板ホルダ洗浄部の概要を、開放させて保持した他の基板ホルダとともに示す縦断側面図である。

符号の説明

１０ カセット
１２ カセットテーブル
１６ スピンドライヤ
１８ 基板ホルダ
２０ 基板着脱部
２２ 基板搬送装置
２４ ストッカ
２６ 基板ホルダ洗浄部
２８ プリウェット槽
３０ 前処理槽
３２ 前処理液水洗槽
３４ａ，３４ｂ めっき槽
３６ａ，３６ｂ めっき液水洗槽
３８ ブロー槽
４０ 基板ホルダ搬送装置
４２，４４ トランスポータ
５２ 載置プレート
５４ 固定保持部材
５６ ヒンジ
５８ 可動保持部材
６０ シール部材
６０ａ リップ部
６０ｂ リップ部
７０ クランパ
８８ 導電体
９０ 支持体
９２ 電気接点
９２ｂ 接点端部
９８ ハンド
１００ 処理槽
１０２，１０４ 洗浄液供給部
１０６ 超音波発生器
１０８ 押出し棒
５００ シード層
５０２ レジスト
５０４ 第１金属めっき膜
５０６ 第２金属めっき膜
５０８ バンプ

Claims (5)

1. 異なる種類のめっき液を保持する複数のめっき槽と、
   基板を保持したまま、前記異なる種類のめっき液に基板を順次接触させる開閉自在な基板ホルダと、
   基板を保持することなく開放させた状態で前記基板ホルダを洗浄する基板ホルダ洗浄部を有することを特徴とするめっき装置。
2. 前記基板ホルダ洗浄部は、開放させた状態の基板ホルダの開放部に向けて洗浄液を供給する洗浄液供給部を有することを特徴とする請求項１記載のめっき装置。
3. 前記基板ホルダ供給部は、前記洗浄液に超音波を照射する超音波発生器を有することを特徴とする請求項２記載のめっき装置。
4. 基板ホルダで基板を保持し、
   基板ホルダで保持した基板を異なる種類のめっき液に順次接触させて異なる金属めっきを行い、
   前記基板ホルダを開放させて基板の保持を解き、
   基板を保持することなく開放させた状態で前記基板ホルダを洗浄することを特徴とするめっき方法。
5. 前記基板ホルダの洗浄を、浸漬洗浄、スプレー洗浄または超音波洗浄のいずれかで行うことを特徴とする請求項４記載のめっき方法。

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