JP2015137374A - めっき装置およびめっき方法 - Google Patents

Abstract

【課題】めっき液と空気との接触を防止することができ、さらに基板表面をめっき液に均一に接触させることができるめっき装置を提供する。
【解決手段】めっき装置は、めっき液を内部に貯留するためのめっき槽２４と、基板Ｗを保持し、めっき槽２４内に基板Ｗを垂直姿勢で配置する基板ホルダ８と、基板ホルダ８に保持された基板Ｗに対向するようにめっき槽２４内に配置されたアノード３３と、基板Ｗとアノード３３との間に電圧を印加する電源３５と、めっき槽２４の上部開口部２３を閉じてめっき槽２４内に密閉空間５４を形成する蓋機構４６と、密閉空間５４内にパージガスを供給して該密閉空間５４をパージガスで満たすパージガス供給機構５６とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、ウェハ等の基板の表面をめっきするめっき装置およびめっき方法に関する。

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基板電極や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、電気めっき法、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。最近では、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気めっき法が多く用いられるようになってきている。

電気めっき法は、基板の表面（被めっき面）を下向きにして水平に置き、めっき液を下から噴き上げてめっきを施すカップ式と、めっき槽の中に基板を垂直に立て、めっき液をめっき槽の下から注入しオーバーフローさせつつ基板をめっき液中に浸漬させてめっきを施すディップ式に大別される。

基板のめっきに使用される金属の種類としては、例えばＮｉ（ニッケル）、Ｐｄ（パラジウム）、Ａｕ（金）、Ｃｏ（コバルト）、Ｃｕ（銅）、Ｓｎ（錫）などが挙げられる。近年、環境面からシアンを含まないＡｕめっき液の使用が強く求められている。

しかしながら、シアンを含まないＡｕめっき液の安定性は、シアンを含むＡｕめっき液の安定性よりも低い。特に、シアンを含まないＡｕめっき液は空気中の酸素によって酸化しやすく、その結果、めっき液の性質が劣化するといった問題がある。酸化しためっき液は交換しなければならず、その結果、コストが増大してしまう。

上述したカップ式のめっき装置は、基板をめっき槽内の所定位置に水平に配置した状態で、カバー部材によってめっき槽内に密閉空間を形成する。したがって、カップ式のめっき装置を使用することで、めっき液が空気と接触することを防ぐことができる。しかしながら、このカップ式のめっき装置は水平に配置された基板を回転させてめっき液を攪拌するため、基板の中心部分ではめっき液は攪拌されず、基板表面の膜厚の均一性に悪影響を与えることがある。

特開平１１−２９３４８７号公報 特開２０００−１６９９７０号公報 特開２００２−２５６４４５号公報

本発明は上述した問題点に鑑みてなされたもので、めっき液と空気との接触を防止することができ、さらに基板表面をめっき液に均一に接触させることができるめっき装置およびめっき方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、上部開口部を有し、めっき液を内部に貯留するためのめっき槽と、基板を保持し、前記めっき槽内に前記基板を垂直姿勢で配置する基板ホルダと、前記基板ホルダに保持された前記基板に対向するように前記めっき槽内に配置されたアノードと、前記基板と前記アノードとの間に電圧を印加する電源と、前記上部開口部を閉じて前記めっき槽内に密閉空間を形成する蓋機構と、前記密閉空間内にパージガスを供給して該密閉空間をパージガスで満たすパージガス供給機構とを備えたことを特徴とするめっき装置である。

本発明の他の態様は、基板を保持した基板ホルダを、めっき槽の上部開口部を通じて前記めっき槽内に運び、前記基板を垂直姿勢で前記めっき槽内のめっき液に浸漬させ、前記めっき槽の上部開口部を蓋で閉じて前記めっき槽内に密閉空間を形成し、前記密閉空間内にパージガスを供給して、前記密閉空間をパージガスで満たし、前記基板と、該基板に対向して配置されたアノードとの間に電圧を印加して前記基板をめっきすることを特徴とするめっき方法である。

本発明によれば、蓋機構によってめっき槽の上部開口部を閉じてめっき槽内に密閉空間を形成し、密閉空間にパージガスを供給することで、めっき槽内のめっき液の酸化を防止することができる。したがって、めっき液の劣化が防止され、めっき液の寿命を延ばすことができる。結果として、めっき液のコストを低減することができる。さらに、基板はめっき液中に垂直姿勢で置かれるので、めっき液中の気泡が基板表面上に留まらず、基板表面全体をめっき液に均一に接触させることができる。特に、めっき液をパドルで攪拌することにより、基板の表面全体にめっき液の均一な流れを形成することができる。

本発明の一実施形態に係るめっき装置を模式的に示す平面図である。 めっき装置を構成するめっき槽の側面図である。 めっき槽の正面図である。 図３に示すパージガス供給機構の変形例を示す水平断面図である。 基板ホルダを示す斜視図である。 図５に示す基板ホルダの平面図である。 図５に示す基板ホルダの右側面図である。 図７に示す記号Ａで囲まれた部分を示す拡大図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１乃至図８において、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。図１は、本発明の一実施形態に係るめっき装置を模式的に示す平面図である。図１に示すように、このめっき装置は、装置フレーム１と、ウェハ等の基板を収納したカセットを搭載する２台のロードポート２と、めっき装置の動作を制御する制御部３とを備えている。さらに、めっき装置は、基板のオリエンテーションフラットまたはノッチの位置を所定の方向に合わせるアライナ４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・リンス・ドライヤ（ＳＲＤ）６と、基板ホルダ８（図５乃至図８参照）が水平に載置されるテーブル１０と、基板を搬送する基板搬送ロボット１２とを備えている。これらアライナ４、スピン・リンス・ドライヤ６、テーブル１０、および基板搬送ロボット１２は、装置フレーム１内に配置されている。

テーブル１０の上方に位置して、テーブル１０上に載置された基板ホルダ８を開閉して基板の該基板ホルダ８への着脱を行う基板ホルダ開閉機構１４が配置されている。更に、テーブル１０の側方には、基板ホルダ８を起倒させる基板ホルダ起倒機構１６が配置されている。

装置フレーム１の内部には、基板ホルダ８の保管および一時仮置きを行う保管槽２０、基板ホルダ８で保持した基板を純水等の前処理液で前洗浄（前処理）する前洗浄槽２２、基板ホルダ８で保持した基板にめっきを行うめっき槽２４、めっき後の基板を基板ホルダ８と共にリンス液でリンスするリンス槽２６、およびリンス後の基板の水切りを行うブロー槽２８が配置されている。

保管槽２０は、複数の基板ホルダ８を鉛直に並列に保持するように構成されている。前洗浄槽２２は、内部に純水等の前処理液を保持する前洗浄セル２２ａを備えている。めっき装置は複数（この例では３個）のめっき槽２４を備えている。本実施形態では、これらめっき槽２４はシアンを含まないＡｕめっき液（以下、単にめっき液と呼ぶ）を貯留しているが、上記めっき液以外のめっき液を使用してもよい。これらめっき槽２４の一側方には、各めっき槽２４内のめっき液を攪拌するパドル３８（図２に示す）を駆動するパドルモータユニット３０が設けられている。これらめっき槽２４の他側方には、排気ダクト３２が設けられている。

リンス槽２６は、内部にリンス液を保持するリンスセル２６ａを備えている。ブロー槽２８は、窒素ガス（Ｎ_２ガス）やクリーンエアなどの気体を基板に吹き付けることで、基板の表面に残留した液滴を除去し、基板を乾燥するように構成されている。保管槽２０、前洗浄槽２２、めっき槽２４、リンス槽２６、およびブロー槽２８は、この順に直列に配列されている。

図１に示すように、保管槽２０、前洗浄槽２２、めっき槽２４、リンス槽２６、ブロー槽２８、および基板ホルダ起倒機構１６の間で基板ホルダ８を基板とともに搬送するトランスポータ４０が設けられている。このトランスポータ４０は、装置フレーム１に固定されて水平方向に延びる固定ベース４２と、固定ベース４２上を水平方向に移動可能に構成されたリフタ４３と、リフタ４３に連結されたアーム４４とを備えている。アーム４４は、基板ホルダ８を把持するグリッパ４５を有している。アーム４４とリフタ４３は一体に水平方向に移動し、アーム４４はリフタ４３によって上昇および下降される。リフタ４３を水平方向に移動させる駆動源としてはリニアモータまたはラック・アンド・ピニオンを採用することができる。

図２はめっき装置を構成するめっき槽２４の側面図であり、図３はめっき槽２４の正面図である。図２および図３では、めっき槽２４の縦断面が示されている。図３では図面を見やすくするため、パドル３８を含むいくつかの要素は図示されていない。図２に示すように、めっき装置は、めっき液を内部に貯留するためのめっき槽２４と、アノード３３と、このアノード３３を保持してめっき槽２４内のめっき液に浸漬させるアノードホルダ３４と、基板Ｗを着脱自在に保持し、かつ基板Ｗを垂直姿勢でめっき槽２４内のめっき液に浸漬させる基板ホルダ８を備えている。

図３に示すように、めっき槽２４は、基板ホルダ８に保持された基板Ｗを収容する内槽２５と、内槽２５に隣接して配置されたオーバーフロー槽２７とを備えている。内槽２５内のめっき液は内槽２５の越流堰６１をオーバーフローしてオーバーフロー槽２７内に流入するようになっている。アノード３３および基板Ｗは、内槽２５内に鉛直に置かれ、互いに平行に、すなわち互いに対向して配置される。

さらに、めっき装置は、図２に示すように、基板Ｗ上の電位分布を調整するための開口３９ａを有する調整板（レギュレーションプレート）３９と、内槽２５内のめっき液を攪拌するパドル３８とを備えている。調整板３９は、アノード３３と基板Ｗとの間に配置されている。パドル３８は、内槽２５内の基板ホルダ８に保持された基板Ｗの表面近傍に配置されている。パドル３８は鉛直方向に延びており、基板Ｗと平行に往復運動することでめっき液を攪拌する。基板Ｗのめっき中にパドル３８がめっき液を攪拌することで、十分な金属イオンを基板Ｗの表面に均一に供給することができる。

基板ホルダ８に保持された基板Ｗは、内槽２５内のめっき液中に浸漬される。アノードホルダ３４に保持されたアノード３３は、めっき液中に浸漬された基板Ｗに対向する位置に配置されている。アノード３３はアノードホルダ３４を介して電源３５の正極に接続され、基板Ｗは基板ホルダ８を介して電源３５の負極に接続される。アノード３３と基板Ｗとの間に電圧を印加することで、基板Ｗの表面に金属膜が形成される。

図３に示すように、オーバーフロー槽２７の底部には、めっき液を循環させるめっき液循環ライン２９の一端が接続され、めっき液循環ライン２９の他端は内槽２５の底部に接続されている。めっき液循環ライン２９には、めっき液を移送するポンプ３１、めっき液の温度を調整する温度調整器３６、めっき液循環ライン２９内のめっき液中の気体を除去する気体除去装置４１、およびめっき液内の異物を除去するフィルタ３７が取り付けられている。めっき液は、内槽２５の越流堰６１をオーバーフローしてオーバーフロー槽２７に流入し、さらにオーバーフロー槽２７から内槽２５にめっき液循環ライン２９を通って戻される。このように、めっき液は、内槽２５とオーバーフロー槽２７との間を循環する。

基板Ｗを保持した基板ホルダ８は、トランスポータ４０によってめっき槽２４に搬送され、めっき槽２４の内槽２５内の所定位置にセットされる。めっき槽２４は上部開口部２３を有しており、基板ホルダ８のめっき槽２４への搬入およびめっき槽２４からの搬出はこの上部開口部２３を通じて行われる。このように、めっき槽２４は基板ホルダ８の搬入および搬出を可能とするための上部開口部２３を有しているため、めっき槽２４内のめっき液は空気と接触してしまう。また、めっき液は、内槽２５の越流堰６１をオーバーフローするときに空気と接触してしまう。

そこで、本実施形態に係るめっき装置は、めっき槽２４の上部開口部２３を開閉する蓋機構４６と、めっき槽２４内にパージガス（例えば、窒素ガスなどの不活性ガス）を供給するパージガス供給機構５６とを備えている。図３に示すように、蓋機構４６はめっき槽２４の上端に設けられている。蓋機構４６は、上部開口部２３を開閉する蓋４７，４８と、これら蓋４７，４８を開閉可能に支持する支持部材４９，５０と、蓋４７，４８を駆動するアクチュエータ５１，５２とを備えている。

本実施形態では、支持部材４９，５０はヒンジから構成されており、蓋４７，４８は観音開き構造を有している。すなわち、蓋４７，４８は、支持部材４９，５０を中心として回転可能にそれぞれ支持部材４９，５０によって支持されている。アクチュエータ５１，５２は、図３の矢印で示すように蓋４７，４８を回転させることで、上部開口部２３を開閉するように構成されている。アクチュエータ５１，５２としては、モータまたはエアシリンダなどを使用することができる。アクチュエータ５１，５２が蓋４７，４８を移動（回転）させてめっき槽２４の上部開口部２３を閉じると、めっき槽２４内には密閉空間５４が形成される。本実施形態では、トランスポータ４０は、蓋４７，４８が開かれた状態でも基板ホルダ８を搬送することができる。

パージガス供給機構５６は、めっき槽２４内の密閉空間５４にパージガスを供給して、密閉空間５４をパージガスで満たすように構成されている。パージガス供給機構５６は、めっき槽２４内の密閉空間５４にパージガスを供給するためのパージガス供給ポート５７と、パージガス源５８から供給されるパージガスをパージガス供給ポート５７に移送するためのパージガス移送ライン６０とを備えている。パージガス供給ポート５７は、内槽２５の越流堰６１をオーバーフローしてオーバーフロー槽２７に流入するめっき液に向かってパージガスを噴出するようにオーバーフロー槽２７の側板２７ａに固定されている。

パージガスは、パージガス移送ライン６０を通じてパージガス供給ポート５７に送られ、さらにパージガス供給ポート５７からめっき槽２４内に供給される。パージガスとして、安全性とコスト低減の観点から窒素ガス（Ｎ_２ガス）を使用することが好ましい。密閉空間５４をパージガスで満たすことでめっき槽２４のめっき液が空気と接触することを防止することができる。結果として、めっき液の酸化を防止することができ、めっき液のコストを低減することができる。

図３に示すように、オーバーフロー槽２７内のめっき液の液面は内槽２５内のめっき液の液面よりも低い位置にある。窒素ガスは空気よりも軽いため、パージガスとして窒素ガスを使用する場合、パージガス供給ポート５７を内槽２５内のめっき液の液面よりも下方であって、かつオーバーフロー槽２７内のめっき液の液面よりも上方に配置することが望ましい。このような配置により、上昇するパージガスをオーバーフローするめっき液に接触させることができる。さらに、内槽２５のめっき液の液面およびオーバーフロー槽２７のめっき液の液面が空気と接触することを効果的に防ぐことができる。

パージガス供給ポート５７は内槽２５の越流堰６１に対して垂直に延びているが、図４に示すように、パージガス供給ポート５７は越流堰６１と平行に延びてもよい。いずれの配置でもオーバーフローするめっき液にパージガスを直接吹き付けることができる。内槽２５内のめっき液がオーバーフローしてオーバーフロー槽２７に流れ込むとき、めっき液がめっき槽２４内の空気に接触してめっき液の酸化が進行しやすい。そこで、特にこのオーバーフローするめっき液にパージガスを直接吹き付けることでめっき液の酸化を防止することができる。

パージガス供給機構５６は、パージガス供給ポート５７を通じてめっき槽２４に供給するパージガスの流量を調整する流量調整弁６２をさらに備えている。流量調整弁６２はパージガス移送ライン６０に設けられている。めっき槽２４内に形成された密閉空間５４から空気を速やかに排除するために、蓋機構４６がめっき槽２４の上部開口部２３を閉じた後、パージガス供給機構５６は、基板Ｗのめっき時に供給されるパージガスの流量よりも高い流量でパージガスを供給してもよい。密閉空間５４がパージガスで満たされた後は、パージガス供給機構５６は、パージガスの流量を基板Ｗのめっき時の流量と同等にまで下げる。

基板Ｗをめっきしていないときは、パージガスの供給を停止してもよい。パージガスの供給を停止しても、密閉空間５４はパージガスで満たされているため、めっき液の酸化を防止することができる。めっき液の酸化をより確実に防ぐためには、基板Ｗをめっきしていないときもパージガスを供給してもよいが、コスト低減の観点からパージガスの供給を停止してもよい。

蓋機構４６によってめっき槽２４の上部開口部２３が閉じられ、密閉空間５４がパージガスで満たされた後に、パドル３８によるめっき液の攪拌を開始することが好ましい。密閉空間５４内には空気は存在しないので、パドル３８がめっき液を攪拌しても、空気とめっき液とが混合されることはない。

基板ホルダ８は、基板Ｗが垂直姿勢で（すなわち鉛直に）めっき液中に置かれるようにめっき槽２４にセットされる。パドル３８によりめっき液を攪拌しているときにめっき液中に気泡が発生しても、直立した基板Ｗの表面上に気泡はとどまらず、気泡は速やかにめっき液中を上昇して液面上で消滅する。したがって、基板Ｗの表面全体にめっき液を均一に接触させることができる。

パージガス供給機構５６は内槽２５内のめっき液中にガスを供給するバブリングポート６５（図３参照）をさらに備えてもよい。バブリングポート６５は内槽２５の底部に接続されている。上述したパージガスとして不活性ガスが使用される場合、この不活性ガスをバブリングポート６５を通じて内槽２５内のめっき液中に供給してもよい。この場合は、バブリングポート６５はパージガス移送ライン６０を介してパージガス源５８に接続される。具体的には、パージガス移送ライン６０は２つの分岐ライン６０ａ，６０ｂに分岐しており、これら分岐ライン６０ａ，６０ｂはパージガス供給ポート５７およびバブリングポート６５にそれぞれ接続されている。パージガス源５８から送られる不活性ガスは、パージガス移送ライン６０およびバブリングポート６５を通じて内槽２５内のめっき液中に供給され、めっき液中に不活性ガスの気泡を形成する。この例では、パージガス移送ライン６０は不活性ガス移送ラインとしても機能する。

バブリングポート６５を設ける場合、内槽２５内に供給される不活性ガスの流量を調整する流量調整弁６３をパージガス移送ライン６０に設けてもよい。この場合、パージガス供給ポート５７およびバブリングポート６５に送られる不活性ガスの流量を流量調整弁６２，６３がそれぞれ独立に調整できるように、流量調整弁６２は分岐ライン６０ａに、流量調整弁６３は分岐ライン６０ｂに設けられる。

めっき液中に供給された不活性ガスは、めっき液中の溶存酸素を除去することができるので、めっき液の酸化をより効果的に防止することができる。つまり、めっき槽２４の密閉空間５４に供給されるパージガスおよびめっき槽２４内のめっき液中に供給される不活性ガスの相乗効果により、めっき液の酸化をより効果的に防止することができる。さらに、めっき液中に形成された不活性ガスの気泡は、めっき液を攪拌することもできる。この場合でも、直立した基板Ｗの表面上に気泡はとどまらず、気泡は速やかにめっき液中を上昇して液面上で消滅する。したがって、基板Ｗの表面全体にめっき液を均一に接触させることができる。

次に、基板ホルダ８について、図５乃至図８を参照して説明する。基板ホルダ８は、図５乃至図８に示すように、矩形平板状の第１保持部材７０と、この第１保持部材７０にヒンジ７１を介して開閉自在に取付けられた第２保持部材７２とを有している。他の構成例として、第２保持部材７２を第１保持部材７０に対峙した位置に配置し、この第２保持部材７２を第１保持部材７０に向けて前進させ、また第１保持部材７０から離間させることによって第２保持部材７２を開閉するようにしてもよい。

第１保持部材７０は例えば塩化ビニル製である。第２保持部材７２は、基部７３と、リング状のシールホルダ７４とを有している。シールホルダ７４は例えば塩化ビニル製であり、下記の押えリング７５との滑りを良くしている。シールホルダ７４の上部には環状の基板側シール部材７６（図７および図８参照）が内方に突出して取付けられている。この基板側シール部材７６は、基板ホルダ８が基板Ｗを保持した時、基板Ｗの表面外周部に圧接して第２保持部材７２と基板Ｗとの隙間をシールするように構成されている。シールホルダ７４の第１保持部材７０と対向する面には、環状のホルダ側シール部材７８（図７および図８参照）が取付けられている。このホルダ側シール部材７８は、基板ホルダ８が基板Ｗを保持した時、第１保持部材７０に圧接して第１保持部材７０と第２保持部材７２との隙間をシールするように構成されている。ホルダ側シール部材７８は、基板側シール部材７６の外側に位置している。

図８に示すように、基板側シール部材７６は、シールホルダ７４と第１固定リング７９ａとの間に挟持されてシールホルダ７４に取付けられている。第１固定リング７９ａは、シールホルダ７４にねじ等の締結具８０ａを介して取付けられる。ホルダ側シール部材７８は、シールホルダ７４と第２固定リング７９ｂとの間に挟持されてシールホルダ７４に取付けられている。第２固定リング７９ｂは、シールホルダ７４にねじ等の締結具８０ｂを介して取付けられる。

シールホルダ７４の外周部には段部が設けられており、この段部には押えリング７５がスペーサ８１を介して回転自在に装着されている。押えリング７５は、第１固定リング７９ａの外周部によって脱出不能に装着されている。この押えリング７５は、酸やアルカリに対して耐食性に優れ、十分な剛性を有する材料から構成される。例えば、押えリング７５はチタンから構成される。スペーサ８１は、押えリング７５がスムーズに回転できるように、摩擦係数の低い材料、例えばＰＴＦＥで構成されている。

押えリング７５の外側には、複数のクランパ８２が押えリング７５の円周方向に沿って等間隔で配置されている。これらクランパ８２は第１保持部材７０に固定されている。各クランパ８２は、内方に突出する突出部を有する逆Ｌ字状の形状を有している。押えリング７５の外周面には、外方に突出する複数の突起部７５ｂが設けられている。これら突起部７５ｂは、クランパ８２の位置に対応する位置に配置されている。クランパ８２の内方突出部の下面および押えリング７５の突起部７５ｂの上面は、押えリング７５の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。押えリング７５の円周方向に沿った複数箇所（例えば３箇所）には、上方に突出する凸部７５ａが設けられている。これにより、回転ピン（図示せず）を回転させて凸部７５ａを横から押し回すことにより、押えリング７５を回転させることができる。

第２保持部材７２を開いた状態で、第１保持部材７０の中央部に基板Ｗが挿入され、ヒンジ７１を介して第２保持部材７２が閉じられる。押えリング７５を時計回りに回転させて、押えリング７５の突起部７５ｂをクランパ８２の内方突出部の内部に滑り込ませることで、押えリング７５とクランパ８２にそれぞれ設けたテーパ面を介して、第１保持部材７０と第２保持部材７２とを互いに締付けて第２保持部材７２をロックする。また、押えリング７５を反時計回りに回転させて押えリング７５の突起部７５ｂをクランパ８２から外すことで、第２保持部材７２のロックを解くようになっている。

第２保持部材７２をロックした時、基板側シール部材７６の下方突出部は基板Ｗの表面外周部に圧接される。シール部材７６は均一に基板Ｗに押圧され、これによって基板Ｗの表面外周部と第２保持部材７２との隙間をシールする。同じように、第２保持部材７２をロックした時、ホルダ側シール部材７８の下方突出部は第１保持部材７０の表面に圧接される。シール部材７８は均一に第１保持部材７０に押圧され、これによって第１保持部材７０と第２保持部材７２との間の隙間をシールする。

図６に示すように、第１保持部材７０の端部には、一対のホルダハンガ８３が外方に突出して設けられている。このホルダハンガ８３は、内側ハンガ部８４と外側ハンガ部８５から構成される。両側の内側ハンガ部８４の間にはハンドレバー８６が延びている。前洗浄槽２２、めっき槽２４、リンス槽２６、およびブロー槽２８内では、基板ホルダ８は、ホルダハンガ８３の内側ハンガ部８４または外側ハンガ部８５を介してそれらの周壁に吊下げられる。

第１保持部材７０の表面には、基板Ｗの大きさにほぼ等しいリング状の突条部８７が形成されている。この突条部８７は、基板Ｗの周縁部に当接して該基板Ｗを支持する環状の支持面８８を有している。この突条部８７の円周方向に沿った所定位置に凹部８９が設けられている。

図６に示すように、凹部８９内には複数（図示では１２個）の導電体（電気接点）９０がそれぞれ配置されている。これら導電体９０は、ホルダハンガ８３の内側ハンガ部８４に設けられた接続端子９１から延びる複数の配線にそれぞれ接続されている。第１保持部材７０の支持面８８上に基板Ｗを載置した際、この導電体９０の端部が基板Ｗの側方で飛び出して、図８に示す電気接点９２の下部に弾性的に接触するようになっている。

導電体９０に電気的に接続される電気接点９２は、ねじ等の締結具９３を介して第２保持部材７２のシールホルダ７４に固着されている。この電気接点９２は、板ばね形状に形成されている。電気接点９２は、基板側シール部材７６の外方に位置した、内方に板ばね状に突出する接点部を有している。電気接点９２はこの接点部において、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。第１保持部材７０と第２保持部材７２で基板Ｗを保持した時に、電気接点９２の接点部が、第１保持部材７０の支持面８８上に支持された基板Ｗの外周面に弾性的に接触するように構成されている。

第２保持部材７２の開閉は、図示しないエアシリンダと第２保持部材７２の自重によって行われる。つまり、第１保持部材７０には通孔７０ａが設けられ、テーブル１０の上に基板ホルダ８を載置した時に通孔７０ａに対向する位置にエアシリンダ（図示せず）が設けられている。このエアシリンダのピストンロッドにより、通孔７０ａを通じて第２保持部材７２のシールホルダ７４を上方に押し上げることで第２保持部材７２を開き、ピストンロッドを収縮させることで、第２保持部材７２をその自重で閉じるようになっている。

次に、上記のように構成されためっき装置による処理動作を説明する。まず、トランスポータ４０のアーム４４により、保管槽２０から鉛直姿勢の基板ホルダ８を取り出す。基板ホルダ８を把持したアーム４４は、水平方向に移動して、基板ホルダ起倒機構１６に基板ホルダ８を渡す。基板ホルダ起倒機構１６は、基板ホルダ８を鉛直姿勢から水平姿勢に転換し、テーブル１０の上に載置する。そして、基板ホルダ開閉機構１４によりテーブル１０に載置された基板ホルダ８を開く。

基板搬送ロボット１２は、ロードポート２に搭載されたカセットから基板Ｗを１枚取り出し、アライナ４に載せる。アライナ４はオリエンテーションフラットまたはノッチの位置を所定の方向に合わせる。基板搬送ロボット１２は、基板Ｗをアライナ４から取り出し、テーブル１０上に載置された基板ホルダ８に挿入する。この状態で、基板ホルダ開閉機構１４により基板ホルダ８を閉じ、基板ホルダ８をロックする。

次に、基板ホルダ起倒機構１６は、基板ホルダ８を水平姿勢から鉛直姿勢に転換する。アーム４４のグリッパ４５は、この起立した状態の基板ホルダ８を把持し、この状態でアーム４４は前洗浄槽２２の上方位置まで基板ホルダ８を水平方向に移動させる。さらに、トランスポータ４０のリフタ４３は、基板ホルダ８とともにアーム４４を下降させて、前洗浄槽２２内の所定の位置に基板ホルダ８をセットする。この状態で、基板Ｗの前洗浄が行われる。基板Ｗの前洗浄が終了した後、アーム４４のグリッパ４５は基板ホルダ８を把持し、リフタ４３がアーム４４を上昇させることで基板ホルダ８を前洗浄槽２２から引き上げる。

次に、アーム４４はめっき槽２４の上方位置まで水平方向に基板ホルダ８を移動させる。蓋機構４６の蓋４７，４８が開かれ、その後、トランスポータ４０のリフタ４３は、基板ホルダ８とともにアーム４４を下降させて、めっき槽２４の上部開口部２３を通じて基板ホルダ８をめっき槽２４に運び入れ、そして、基板Ｗが縦向きの姿勢となるように基板ホルダ８を内槽２５内の所定の位置にセットする。

基板ホルダ８のセットが完了した後、蓋機構４６によってめっき槽２４の上部開口部２３が閉じられ、めっき槽２４内に密閉空間５４が形成される。パージガス供給機構５６は、基板Ｗのめっき時に供給される流量よりも高い流量のパージガスを密閉空間５４に供給し、密閉空間５４内の空気を速やかに排除する。密閉空間５４がパージガスで満たされた後、パージガス供給機構５６は、パージガスの流量を基板Ｗのめっき時の流量と同等にまで低下させる。パージガスの流量コントロールは、流量調整弁６２によって行われる。

その後、パドル３８が内槽２５内のめっき液を攪拌しながら、アノード３３と基板Ｗとの間に電圧を印加して基板Ｗをめっきする。基板Ｗのめっき終了後、パドル３８によるめっき液の攪拌が停止され、パージガスの供給が停止される。蓋機構４６の蓋４７，４８が開かれると、アーム４４のグリッパ４５は基板ホルダ８を把持し、リフタ４３がアーム４４を上昇させることで基板ホルダ８を上部開口部２３を通じて内槽２５から引き上げる。

アーム４４は、リンス槽２６の上方位置まで水平方向に基板ホルダ８を移動させる。さらに、トランスポータ４０のリフタ４３は、基板ホルダ８とともにアーム４４を下降させて、リンス槽２６内の所定の位置に基板ホルダ８をセットする。この状態で、基板Ｗのめっき後のリンスが行われる。リンスが終了した後、アーム４４のグリッパ４５は基板ホルダ８を把持し、リフタ４３がアーム４４を上昇させることで基板ホルダ８をリンス槽２６から引き上げる。

アーム４４は、ブロー槽２８の上方位置まで水平方向に基板ホルダ８を移動させる。さらに、トランスポータ４０のリフタ４３は、基板ホルダ８とともにアーム４４を下降させて、ブロー槽２８内の所定の位置に基板ホルダ８をセットする。ブロー槽２８は、窒素ガスやクリーンエアなどの気体の吹き付けによって、基板ホルダ８で保持した基板Ｗの表面に付着した液滴を除去し乾燥させる。ブロー処理が終了した後、アーム４４のグリッパ４５は基板ホルダ８を把持し、リフタ４３がアーム４４を上昇させることで基板ホルダ８をブロー槽２８から引き上げる。

アーム４４は、水平方向に移動して、基板ホルダ８を基板ホルダ起倒機構１６に渡す。基板ホルダ起倒機構１６は、前述と同様にして、基板ホルダ８をテーブル１０の上に水平に載置し、基板ホルダ開閉機構１４により基板ホルダ８を開く。基板搬送ロボット１２は、基板ホルダ８から処理後の基板Ｗを取り出し、この基板Ｗをスピン・リンス・ドライヤ６に搬送する。スピン・リンス・ドライヤ６は基板Ｗを高速で回転させることで基板Ｗを乾燥させる。基板搬送ロボット１２は、乾燥された基板Ｗをスピン・リンス・ドライヤ６から取り出し、ロードポート２のカセットに戻す。これによって、１枚の基板に対する処理が終了する。

これまで本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術思想の範囲内において、種々の異なる形態で実施されてよいことは勿論である。

１ 装置フレーム
２ ロードポート
３ 制御部
４ アライナ
６ スピン・リンス・ドライヤ（ＳＲＤ）
８ 基板ホルダ
１０ テーブル
１２ 基板搬送ロボット
１４ 基板ホルダ開閉機構
１６ 基板ホルダ起倒機構
２０ 保管槽
２２ 前洗浄槽
２３ 上部開口部
２４ めっき槽
２５ 内槽
２６ リンス槽
２７ オーバーフロー槽
２７ａ 側板
２８ ブロー槽
２９ めっき液循環ライン
３１ ポンプ
３３ アノード
３４ アノードホルダ
３５ 電源
３６ 温度調整器
３７ フィルタ
３８ パドル
３９ 調整板
４０ トランスポータ
４１ 気体除去装置
４２ 固定ベース
４３ リフタ
４４ アーム
４５ グリッパ
４６ 蓋機構
４７，４８ 蓋
４９，５０ 支持部材
５１，５２ アクチュエータ
５４ 密閉空間
５６ パージガス供給機構
５７ パージガス供給ポート
５８ パージガス源
６０ パージガス移送ライン
６０ａ，６０ｂ 分岐ライン
６１ 越流堰
６２，６３ 流量調整弁
６５ バブリングポート
６６ ガス供給源
６７ ガス供給ライン
７０ 第１保持部材
７２ 第２保持部材
７４ シールホルダ
７６ 基板側シール部材
７８ ホルダ側シール部材
８２ クランパ
８３ ホルダハンガ
８４ 内側ハンガ部
８５ 外側ハンガ部
８６ ハンドレバー
９０ 導電体
９１ 接続端子

Claims (12)

1. 上部開口部を有し、めっき液を内部に貯留するためのめっき槽と、
   基板を保持し、前記めっき槽内に前記基板を垂直姿勢で配置する基板ホルダと、
   前記基板ホルダに保持された前記基板に対向するように前記めっき槽内に配置されたアノードと、
   前記基板と前記アノードとの間に電圧を印加する電源と、
   前記上部開口部を閉じて前記めっき槽内に密閉空間を形成する蓋機構と、
   前記密閉空間内にパージガスを供給して該密閉空間をパージガスで満たすパージガス供給機構とを備えたことを特徴とするめっき装置。
2. 前記めっき槽は、前記基板ホルダに保持された前記基板を収容する内槽と、該内槽をオーバーフローしためっき液を受けるオーバーフロー槽とを備え、
   前記パージガス供給機構は、前記オーバーフロー槽に接続されたパージガス供給ポートを備えていることを特徴とする請求項１に記載のめっき装置。
3. 前記パージガス供給ポートは、前記内槽内のめっき液の液面よりも下方であって、かつ前記オーバーフロー槽内のめっき液の液面よりも上方に位置していることを特徴とする請求項２に記載のめっき装置。
4. 前記パージガス供給ポートは、前記内槽をオーバーフローして前記オーバーフロー槽に流入するめっき液に向かって前記パージガスを噴出するように配置されていることを特徴とする請求項２または３に記載のめっき装置。
5. 前記パージガス供給機構は、前記基板のめっき中にパージガスを前記密閉空間内に供給することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のめっき装置。
6. 前記蓋機構が前記上部開口部を閉じた後、前記パージガス供給機構は、前記基板のめっき時に供給される流量よりも高い流量でパージガスを前記密閉空間内に供給して前記密閉空間内をパージガスで満たすことを特徴とする請求項５に記載のめっき装置。
7. 前記めっき槽内のめっき液を攪拌するパドルをさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のめっき装置。
8. 基板を保持した基板ホルダを、めっき槽の上部開口部を通じて前記めっき槽内に運び、
   前記基板を垂直姿勢で前記めっき槽内のめっき液に浸漬させ、
   前記めっき槽の上部開口部を蓋で閉じて前記めっき槽内に密閉空間を形成し、
   前記密閉空間内にパージガスを供給して、前記密閉空間をパージガスで満たし、
   前記基板と、該基板に対向して配置されたアノードとの間に電圧を印加して前記基板をめっきすることを特徴とするめっき方法。
9. 前記めっき槽を構成する内槽とオーバーフロー槽との間で前記めっき液を循環させながら、前記内槽をオーバーフローして前記オーバーフロー槽に流入する前記めっき液に向かって前記パージガスを噴出させることを特徴とする請求項８に記載のめっき方法。
10. 前記基板のめっき中に、前記密閉空間にパージガスを供給することを特徴とする請求項８または９に記載のめっき方法。
11. 前記めっき槽の上部開口部を蓋で閉じた後に前記密閉空間をパージガスで満たすときのパージガスの流量は、前記基板のめっき時に前記密閉空間に供給されるパージガスの流量よりも高いことを特徴とする請求項１０に記載のめっき方法。
12. 前記めっき液を攪拌しながら前記基板と前記アノードとの間に電圧を印加して前記基板をめっきすることを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか一項に記載のめっき方法。

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