JP2020139206A - めっき装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電場の回り込みを防止または緩和するめっき装置を提供する。【解決手段】一実施形態によれば、基板ホルダに保持された基板にめっき処理を行うためのめっき装置が提供され、かかるめっき装置は、基板が保持された基板ホルダを受け入れ可能なめっき槽と、前記めっき槽の内側の壁面から前記めっき槽の内側に延び、且つ、前記めっき槽内で移動可能なブロック部材と、前記ブロック部材を、前記めっき槽内に配置された基板ホルダに向かって移動させるための移動機構と、を有する。【選択図】図５Ｂ

Description

本発明は、めっき装置に関する。

半導体デバイスや電子素子用基板の表面にＣｕ等の金属めっき膜を形成することが行われている。たとえば、基板ホルダにめっき対象である基板を保持し、めっき液を収容しためっき槽中に基板ホルダごと基板を浸漬させて電気めっきを行うことがある。基板ホルダは、基板のめっき面を露出するように基板を保持する。めっき液中において、基板の露出面に対応するようにアノードが配置され、基板とアノードとの間に電圧を付与して基板の露出面に電気めっき膜を形成することができる。

特開２００４−２７７８１５号公報

基板の両方の面にめっきを施すため表裏の両面に開口部が設けられている基板ホルダが存在する。たとえば、１枚の基板の表面および裏面の両方が露出するように基板を保持する基板ホルダや、２枚の基板を保持でき、それぞれの基板の片方の面が露出するように２枚の基板を保持する基板ホルダがある。

この様に表裏の両面に開口部が設けられている基板ホルダを使用してめっき処理を行う場合、基板ホルダとめっき槽との間に大きな隙間が存在することがある。基板ホルダとめっき槽との間に大きな隙間が存在すると、アノードから基板へ向かう電場に回り込みが発生し得る。たとえば、アノードから、該アノードに対向する基板ホルダに保持された基板の表面へ向かう電場の一部が、基板ホルダに保持された基板の裏面へ回り込むことがある。電場の回り込みが発生すると、基板に均一な厚さのめっき膜を形成することが困難になる。本開示は、電場の回り込みを防止または緩和するめっき装置を提供することを１つの目的としている。

一実施形態によれば、基板ホルダに保持された基板にめっき処理を行うためのめっき装置が提供され、かかるめっき装置は、基板が保持された基板ホルダを受け入れ可能なめっき槽と、前記めっき槽の内側の壁面から前記めっき槽の内側に延び、且つ、前記めっき槽内で移動可能なブロック部材と、前記ブロック部材を、前記めっき槽内に配置された基板ホルダに向かって移動させるための移動機構と、を有する。

めっき装置の一実施形態を示す模式図である。 一実施形態に係るめっき装置で使用される基板ホルダの一例を概略的に示す斜視図である。 図２に示される基板ホルダが分離された状態を示す図である。 図３Ａ中の領域３Ｂの部分を拡大して示す図である。 一実施形態による、基板が保持された基板ホルダをめっき槽に配置するときの様子を示す斜視図である。 一実施形態による、基板ホルダが配置された状態のめっき槽を示す図である。 図５Ａに示されるブロック機構付近を拡大して示す図である。 図５Ａ中の矢印５Ｃで示される方向から見た図である。 一実施形態による、基板ホルダが配置された状態のめっき槽を示す図である。 図６Ａに示されるブロック機構付近を拡大して示す図である。 図６Ａ中の矢印６Ｃで示される方向から見た図である。 一実施形態による、基板ホルダが配置された状態のめっき槽を示す図である。 図７Ａに示されるブロック機構付近を拡大して示す図である。 図７Ａ中の矢印７Ｃで示される方向から見た図である。 図７Ｂ中の矢印７ＤＥに沿って切り出した部分断面図であり、流体バネが膨張し、シールブロックが基板ホルダから離れた位置にある状態を示している。 図７Ｂ中の矢印７ＤＥに沿って切り出した部分断面図であり、流体バネが収縮し、シールブロックが基板ホルダに近づいた位置にある状態を示している。 一実施形態による、基板ホルダが配置された状態のめっき槽を示す図である。 一実施形態による、基板ホルダが配置された状態のめっき槽を示す図である。 図９Ａに示されるブロック機構付近を拡大して示す図である。 図９Ａ中の矢印９Ｃで示される方向から見た図である。

以下に、本発明に係るめっき装置の実施形態を添付図面とともに説明する。添付図面において、同一または類似の要素には同一または類似の参照符号が付され、各実施形態の説明において同一または類似の要素に関する重複する説明は省略することがある。また、各実施形態で示される特徴は、互いに矛盾しない限り他の実施形態にも適用可能である。なお、本明細書において「基板」には、半導体基板、ガラス基板、プリント回路基板だけでなく、磁気記録媒体、磁気記録センサ、ミラー、光学素子や微小機械素子、あるいは部分的に製作された集積回路を含む。

図１は、めっき装置の一実施形態を示す模式図である。図１に示すように、めっき装畳は、架台１０１と、めっき装置の運転を制御する制御部１０３と、基板Ｗ（図２参照）をロードおよびアンロードするロード/アンロード部１７０Ａと、基板ホルダ１１（図２参照）に基板Ｗをセットし、かつ基板ホルダ１１から基板Ｗを取り外す基板セット部（メカ室）１７０Ｂと、基板Ｗをめっきするプロセス部（前処理室、めっき室）１７０Ｃと、基板ホルダ１１を格納するホルダ格納部（ストッカ室）１７０Ｄと、めっきされた基板Ｗを洗浄および乾燥する洗浄部１７０Ｅとを備えている。本実施形態に係るめっき装置は、めっき液に電流を流すことで基板Ｗの表面および裏面の両面を金属でめっきする電解めっき装置である。また、本実施形態の処理対象となる基板Ｗは、たとえば半導体パッケージ基板等である。

図１に示すように、架台１０１は、複数の架台部材１０１ａ〜１０１ｈから構成されており、これら架台部材１０１ａ〜１０１ｈは連結可能に構成されている。ロード/アンロード部１７０Ａの構成要素は第１の架台部材１０１ａ上に配置されており、基板セット部１７０Ｂの構成要素は第２の架台部材１０１ｂ上に配置されており、プロセス部１７０Ｃの構成要素は第３の架台部材１０１ｃ〜第６の架台部材１０１ｆ上に配置されており、ホルダ格納部１７０Ｄの構成要素は第７の架台部材１０１ｇおよび第８の架台部材１０１ｈ上に配置されている。

ロード/アンロード部１７０Ａには、めっき前の基板Ｗを収納したカセット（図示しない）が搭載されるロードステージ１０５と、プロセス部１７０Ｃでめっきされた基板Ｗを受け取るカセット（図示しない）が搭載されるアンロードステージ１０７とが設けられている。さらに、ロード/アンロード部１７０Ａには、基板Ｗを搬送する搬送用ロボットからなる基板搬送装置１２２が配置されている。

基板搬送装置１２２はロードステージ１０５に搭載されたカセットにアクセスし、めっき前の基板Ｗをカセットから取り出し、基板Ｗを基板セット部１７０Ｂに渡すように構成されている。基板セット部１７０Ｂでは、めっき前の基板Ｗが基板ホルダ１１にセットされ、めっき後の基板Ｗが基板ホルダ１１から取り出される。

プロセス部１７０Ｃには、プリウェット槽１２６と、プリソーク槽１２８と、第１リンス槽１３０ａと、ブロー槽１３２と、第２リンス槽１３０ｂと、第１めっき槽１０ａと、第２めっき槽１０ｂと、第３リンス槽１３０ｃと、第３めっき槽１０ｃとが配置されている。これら槽１２６，１２８，１３０ａ，１３２，１３０ｂ，１０ａ，１０ｂ，１３０ｃ，１０ｃは、この順に配置されている。

プリウェット槽１２６では、前処理準備として、基板Ｗが純水に浸漬される。プリソーク槽１２８では、基板Ｗの表面に形成されたシード層などの導電層の表面の酸化膜が薬液によってエッチング除去される。第１リンス槽１３０ａでは、プリソーク後の基板Ｗが洗浄液（例えば、純水）で洗浄される。

第１めっき槽１０ａ、第２めっき槽１０ｂ、および第３めっき槽１０ｃの少なくとも１つのめっき槽１０では、基板Ｗの両面がめっきされる。なお、図１に示される実施形態においては、めっき槽１０は、３つであるが、他の実施形態として任意の数のめっき槽１０を備えるようにしてもよい。

第２リンス槽１３０ｂでは、第１めっき槽１０ａまたは第２めっき槽１０ｂでめっきされた基板Ｗが基板ホルダ１１とともに洗浄液（例えば、純水）で洗浄される。第３リンス槽１３０ｃでは、第３めっき槽１０ｃでめっきされた基板Ｗが基板ホルダ１１とともに洗浄液（例えば、純水）で洗浄される。ブロー槽１３２では、洗浄後の基板Ｗの液切りが行われる。

プリウェット槽１２６、プリソーク槽１２８、リンス槽１３０ａ〜１３０ｃ、およびめっき槽１０ａ〜１０ｃは、それらの内部に処理液（液体）を貯留できる処理槽である。これら処理槽は、処理液を貯留する複数の処理セルを備えているが、この実施形態に限定されず、これら処理槽は単一の処理セルを備えてもよい。また、これら処理槽の少なくとも一部が単一の処理セルを備えており、他の処理槽は複数の処理セルを備えてもよい。

めっき装置は、基板ホルダ１１を搬送する搬送機１４０をさらに備えている。搬送機１４０はめっき装置の構成要素の間を移動可能に構成されている。搬送機１４０は、基板セット部１７０Ｂからプロセス部１７０Ｃまで水平方向に延びる固定ベース１４２と、固定ベース１４２に沿って移動可能に構成された複数のトランスポータ１４１とを備えている。

これらトランスポータ１４１は、基板ホルダ１１を保持するための可動部（図示しない）をそれぞれ有しており、基板ホルダ１１を保持するように構成されている。トランスポータ１４１は、基板セット部１７０Ｂ、ホルダ格納部１７０Ｄ、およびプロセス部１７０Ｃとの間で基板ホルダ１１を搬送し、さらに基板ホルダ１１を基板Ｗとともに上下動させるように構成されている。トランスポータ１４１の移動機構として、例えばモータとラッ
クアンドピニオンとの組み合わせが挙げられる。なお、図１に示される実施形態では、３つのトランスポータが設けられているが、他の実施形態として任意の数のトランスポータを採用してもよい。

基板ホルダ１１の構成について、図２および図３を参照して説明する。図２は、一実施形態に係るめっき装置で使用される基板ホルダの一例を概略的に示す斜視図である。図３Ａは、図２に示される基板ホルダが分離された状態を示す図である。図３Ｂは、図３Ａ中の領域３Ｂの部分を拡大して示す図である。図２に示すように、基板ホルダ１１は、基板Ｗが保持される本体部１１０と、本体部１１０の上端に設けられたアーム部１１２とを備えている。本体部１１０は第１部材１１０ａと第２部材１１０ｂとから構成されている。基板ホルダ１１は、第１部材１１０ａおよび第２部材１１０ｂによって基板Ｗを挟持することにより基板Ｗを保持する。第１部材１１０ａおよび第２部材１１０ｂはそれぞれ開口部を画定し、基板Ｗの表面および裏面のそれぞれの被めっき面が露出するように保持される。換言すれば、第１部材１１０ａおよび第２部材１１０ｂは、基板Ｗの外周部だけを両側から挟むことで基板Ｗを保持する。基板ホルダ１１は、アーム部１１２がトランスポータ１４１に保持された状態で搬送される。図示される基板ホルダ１１は、円形の基板Ｗを保持するためのものであるが、これに限定されるものではなく、四角形の基板を保持するものとしてもよい。その場合、第１部材１１０ａおよび第２部材１１０ｂに形成される開口部も基板Ｗの形状に応じて四角形となる。あるいは、基板Ｗを六角形等の多角形やその他の形状を備える基板とすることもできる。この場合、第１部材１１０ａおよび第２部材１１０ｂに形成される開口部も基板Ｗの形状に応じて多角形等となる。

図３Ａ、３Ｂに示されるように、本体部１１０は、基板Ｗの周縁部に接触するように構成された電気接点１１６を備えている。電気接点１１６は、基板Ｗの周縁部の全体に接触するように構成されている。たとえば、図示のように円形の基板Ｗを保持する基板ホルダ１１の場合は、電気接点１１６は、円形の基板Ｗの周縁部に接触するように、円形のリング形状である。他の実施形態として、四角形の基板Ｗを保持する基板ホルダ１１の場合は、電気接点１１６は、四角形の基板Ｗの周縁部に接触するように四角のリング形状である。なお、図３Ａ、３Ｂにおいては第２部材１１０ｂに設けられた電気接点１１６ｂが示されているが、第１部材１１０ａにも同様に電気接点１１６ａが設けられている。

図３Ａ、３Ｂに示されるように、本体部１１０において、電気接点１１６の内側には、内側シールリング１１８が配置されている。また、電気接点１１６の外側には、外側シールリング１２０が配置されている。なお、図３Ａ、３Ｂにおいては第２部材１１０ｂに設けられた内側シールリング１１８ｂおよび外側シールリング１２０ｂが示されているが、第１部材１１０ａにも同様に内側シールリング１１８ａおよび外側シールリング１２０ａが設けられている。

基板Ｗを基板ホルダ１１に保持すると、電気接点１１６が基板Ｗの周縁部に接触し、また、内側シールリング１１８が電気接点１１６の内側で基板Ｗに接触する。また、基板Ｗを基板ホルダ１１に保持すると、外側シールリング１２０は、基板Ｗまたは基板ホルダ１１の構造物に接触する。そのため、基板ホルダ１１の電気接点１１６の部分は、シールされ、めっき処理中にめっき液が浸入することがない。

基板ホルダ１１に保持された基板Ｗを各処理槽内の処理液に浸漬するとき、アーム部１１２は各処理槽のアーム受け部材（図示しない）の上に配置される。本実施形態では、めっき槽１０ａ〜１０ｃは電解めっき槽であるため、アーム部１１２に設けられた給電接点（コネクタ部）１１４がめっき槽１０のアーム受け部材に設けられた電気接点に接触すると、外部電源から基板Ｗの表面および裏面に電流が供給される。図２に示される基板ホルダ１１において、給電接点１１４はアーム部１１２に２つ設けられており、一方の給電接
点１１４ａは基板Ｗの表面に電流を供給するためのものであり、他方の給電接点１１４ｂは、基板Ｗの裏面に電流を供給するためのものである。図示の実施形態による基板ホルダ１１においては、基板Ｗの表面および裏面のそれぞれに独立して電流を供給することができる。そのため、基板Ｗの表面および裏面に異なる大きさの電流を供給することができる。基板Ｗの表面および裏面に同一の大きさの電流を供給してもよい。

めっきされた基板Ｗは、基板ホルダ１１とともにトランスポータ１４１によって基板セット部１７０Ｂに搬送され、基板セット部１７０Ｂにおいて基板ホルダ１１から取り出される。この基板Ｗは、基板搬送装置１２２によって洗浄部１７０Ｅまで搬送され、洗浄部１７０Ｅで洗浄および乾燥される。その後、基板Ｗは、基板搬送装置１２２によってアンロードステージ１０７に搭載されたカセットに戻される。

図４は一実施形態による、基板Ｗが保持された基板ホルダ１１をめっき槽１０に配置するときの様子を示す斜視図である。図４に示されるように、めっき槽１０内には、２つのアノード３１ａ、３１ｂが配置されている。アノード３１ａ、３１ｂは、めっき対象である基板Ｗと同様の形状とすることができ、基板Ｗが円形であればアノード３１ａ、３１ｂも円形とし、基板Ｗが四角形であればアノード３１ａ、３１ｂも四角形とすることができる。また、アノード３１ａ、３１ｂは、それぞれアノードホルダ３０ａ、３０ｂに保持されている。アノード３１ａ、３１ｂおよびアノードホルダ３０ａ、３０ｂは任意の構造とすることができ、例えば公知の任意のものとすることができる。

図４に示されるように、基板Ｗが保持された基板ホルダ１１は、めっき槽１０中の２つのアノード３１ａ、３１ｂの間に配置される。基板ホルダ１１が、めっき槽１０に配置されると、基板Ｗの表面がアノード３１ａの方を向き、基板Ｗの裏面がアノード３１ｂの方を向く。なお、図４には示されないが、一実施形態において、基板ホルダ１１とアノードホルダ３０ａ、３０ｂとの間には、基板Ｗとアノード３１ａ、３１ｂとの間に形成される電場を制限または調整するための電場遮蔽プレートや、めっき槽１０中のめっき液を撹拌するためのパドルが配置されてもよい。

一実施形態において、図４に示されるように、めっき槽１０は、めっき槽１０から溢れためっき液を受け入れるための外槽１６を備える。なお、図４において、図示の明瞭化のために、めっき槽１０、外槽１６、およびアノードホルダ３１ａの一部は透明であるように示している。

図５Ａは、一実施形態による、基板ホルダ１１が配置された状態のめっき槽１０を示す図である。図５Ａに示されるように、めっき槽１０の内側側面に、めっき槽１０内の電場の回り込みを防止するためのブロック機構１５０を備える。図５Ｂは、図５Ａに示されるブロック機構１５０付近を拡大して示す図である。図５Ｃは、図５Ａ中の矢印５Ｃで示される方向から見た図である。

図示のように、ブロック機構１５０は、めっき槽１０の内側側面に配置されるガイド部材１５２を備える。図５Ａ、図５Ｂに示されるように、一実施形態によるガイド部材１５２は、めっき槽１０の側面において、開口している上端からめっき槽１０の底面がある下端まで延びる２つの対向する板状の部材とすることができる。図示のように、ブロック機構１５０は、ガイド部材１５２に支持されるシールブロック１５４を備える。一実施形態によるシールブロック１５４は、図示のようにガイド部材１５２の間に配置される板状の部材とすることができる。シールブロック１５４は、ガイド部材１５２に支持された状態において、めっき槽１０の内側に向かって移動可能に構成される。シールブロック１５４が、めっき槽１０の内側に向かって移動すると、基板ホルダ１１とシールブロック１５４との間の距離が小さくなる。

一実施形態において、図５Ｂに示されるように、シールブロック１５４の端部に流体バネ１５７が配置されている。流体バネ１５７は、２つのガイド部材１５２の間において、シールブロック１５４の高さ全体に渡って延びている。流体バネ１５７には、図示しない流体流路および流体源に接続されている。流体バネ１５７に流体が供給されると流体バネ１５７が膨張し、シールブロック１５４を基板ホルダ１１の側面の方に移動させる。また、流体バネ１５７から流体が排出されると流体バネ１５７が収縮し、シールブロック１５４を基板ホルダ１１の側面から引き離す方向に移動させる。たとえば、図５Ｂに示される実施形態において、流体バネ１５７の一端をシールブロック１５４の端部に接続することで、流体バネ１５７の膨張および収縮によりシールブロック１５４を上述のように移動させることができる。なお、「基板ホルダの側面」とは、基板ホルダに保持された基板の被めっき面に垂直な基板ホルダの面である。一実施形態において、流体バネ１５７は空気バネとすることができる。また、一実施形態において、流体バネ１５７に代えてカム機構などによりシールブロック１５４を移動させてもよい。なお、流体バネ１５７は、シールブロック１５４を上述のように移動させることができるように配置されていればよく、必ずしもシールブロック１５４の高さ全体に渡って延びている必要はない。たとえば、複数の流体バネ１５７を所定の間隔でシールブロック１５４の高さ方向に配置してもよい。

一実施形態において、図５Ｂに示されるように、シールブロック１５４は、めっき槽１０の内側方向の端面に、高さ方向に延びるシール１５６を備える。一実施形態において、シール１５６は、シールブロック１５４のめっき槽１０の内側方向の端面に高さ方向に形成された凹部に配置することができる。図５に示される実施形態においては、シールブロック１５４がめっき槽１０の内側方向に移動すると、シール１５６が基板ホルダ１１の側面に接触する。そのため、基板ホルダ１１の側面と、めっき槽１０の側面との間の隙間を無くすことができる。基板ホルダ１１の側面とめっき槽１０の側面との間の隙間が無くなると、基板Ｗの一方の面と対応するアノード３１ａ、３１ｂとの間の電場が、基板Ｗの反対側に回り込むことを防止することができる。なお、一実施形態として、基板ホルダ１１の側面に接触するシール１５６は無くてもよい。また、一実施形態として、シールブロック１５４は基板ホルダ１１の側面に接触しなくてもよい。シールブロック１５４の移動により、基板ホルダ１１とシールブロック１５４との間の距離が小さくなれば、基板ホルダ１１とシールブロック１５４との間の距離をゼロにしなくても電場の回り込みが小さくなるので、めっき膜を均一に形成することができる。本実施形態においては、シールブロック１５４は移動可能なので、基板ホルダ１１をめっき槽１０に配置するときはシールブロック１５４を退避させておくことができる。そのため、基板ホルダ１１をめっき槽１０に配置するときにシールブロック１５４が基板ホルダ１１の配置を邪魔することがない。一方で、基板ホルダ１１をめっき槽１０に配置した後に、シールブロック１５４を基板ホルダ１１に近づけて電場の回り込みを防止または緩和することができる。

一実施形態において、めっき槽１０は、底面に底シール部１６０を備える。底シール部１６０は、基板ホルダ１１がめっき槽１０に配置された状態で、基板ホルダ１１の底面が底シール部１６０に接触または近接するように構成される。底シール部１６０は、一例として、めっき槽１０の底面に形成された凹部または凸部とすることができる。底シール部１６０が凹部として形成される場合、基板ホルダ１１がめっき槽１０に配置されたときに、基板ホルダ１１の底面が底シール部１６０の凹部に嵌るように構成される。底シール部１６０が凸部として形成される場合、基板ホルダ１１がめっき槽１０に配置されたときに、基板ホルダ１１の底面が底シール部１６０の凸部に接触するように構成される。また、一実施形態として、底シール部１６０と基板ホルダ１１の底面とは、接触しなくてもよい。なお、一実施形態において、底シール部１６０は無くてもよい。基板ホルダ１１に配置された基板と基板ホルダ１１の底面との間の距離が大きい場合、基板ホルダ１１の下側を通って電場が基板ホルダ１１の反対側に回り込み反対側の基板のめっき処理に与える影響
は小さくなる。

図６Ａは、一実施形態による、基板ホルダ１１が配置された状態のめっき槽１０を示す図である。図６Ａに示されるように、めっき槽１０の内側側面に、めっき槽１０内の電場の回り込みを防止するためのブロック機構１５０を備える。図６Ｂは、図６Ａに示されるブロック機構１５０付近を拡大して示す図である。図６Ｃは、図６Ａ中の矢印６Ｃで示される方向から見た図である。

図６に示される実施形態において、ブロック機構１５０は、めっき槽１０の内側側面に配置されるガイド部材１５２を備える。図６Ａ、図６Ｂに示されるように、一実施形態によるガイド部材１５２は、めっき槽１０の側面において、開口している上端からめっき槽１０の底面がある下端まで延びる２つの対向する板状の部材とすることができる。図示のように、ブロック機構１５０は、ガイド部材１５２に支持されるシールブロック１５４を備える。一実施形態によるシールブロック１５４は、図示のようにガイド部材１５２の間に配置される板状の部材とすることができる。シールブロック１５４は、ガイド部材１５２に支持された状態において、めっき槽１０の内側に向かって移動可能に構成される。一実施形態において、図６Ｃに示されるように、めっき槽１０は、底面に底シール部１６０を備える。底シール部１６０は、基板ホルダ１１がめっき槽１０に配置された状態で、基板ホルダ１１の底面が底シール部１６０に接触するように構成される。底シール部１６０は、一例として、めっき槽１０の底面に形成された凹部または凸部とすることができる。図６Ｃに示されるように、ガイド部材１５２は、底シール部１６０からのヒンジ１６２またはピンにより支持されている。あるいは、ガイド部材１５２は、底シール部１６０でなく、めっき槽１０の底面付近の構造物にヒンジ１６２により支持するように構成してもよい。ガイド部材１５２は、ガイド部材１５２に支持されながら、ヒンジ１６２を中心に回転移動することが可能である。図６Ｃに示されるように、ヒンジ１６２は、シールブロック１５４の下端付近に配置されており、また、シールブロック１５４が基板ホルダ１１に保持された基板Ｗの平面に平行な方向に回転移動可能である。そのため、ヒンジ１６２を中心にシールブロック１５４が回転移動すると、基板ホルダ１１とシールブロック１５４との間の距離が小さくなる。

一実施形態において、図６Ｂに示されように、シールブロック１５４の端部に流体バネ１５７が配置されている。図６に示される実施形態において、流体バネ１５７は２つのガイド部材１５２の間において、シールブロック１５４の上端付近に設けられている。流体バネ１５７には、図示しない流体流路および流体源に接続されている。流体バネ１５７に流体が供給されると流体バネ１５７が膨張し、ヒンジ１６２を中心にシールブロック１５４を基板ホルダ１１の側面の方に回転移動させる。また、流体バネ１５７から流体が排出されると流体バネ１５７が収縮し、ヒンジ１６２を中心にシールブロック１５４を基板ホルダ１１の側面から引き離す方向に回転移動させる。一実施形態において、流体バネ１５７は空気バネとすることができる。また、一実施形態において、流体バネ１５７に代えてカム機構などによりシールブロック１５４を移動させてもよい。

一実施形態において、図６Ｂに示されるように、シールブロック１５４は、めっき槽１０の内側方向の端面に、高さ方向に延びるシール１５６を備える。一実施形態において、シール１５６は、シールブロック１５４のめっき槽１０の内側方向の端面に高さ方向に形成された凹部に配置することができる。図６に示される実施形態においては、シールブロック１５４がめっき槽１０の内側方向に移動すると、シール１５６が基板ホルダ１１の側面に接触する。そのため、基板ホルダ１１の側面と、めっき槽１０の側面との間の隙間を無くすことができる。基板ホルダ１１の側面とめっき槽１０の側面との間の隙間が無くなると、基板Ｗの一方の面と対応するアノード３１ａ、３１ｂとの間の電場が、基板Ｗの反対側に回り込むことを防止することができる。なお、一実施形態として、基板ホルダ１１
の側面に接触するシール１５６は無くてもよい。また、一実施形態として、シールブロック１５４は基板ホルダ１１の側面に接触しなくてもよい。シールブロック１５４の移動により、基板ホルダ１１とシールブロック１５４との間の距離が小さくなれば、基板ホルダ１１とシールブロック１５４との間の距離をゼロにしなくても電場の回り込みが小さくなるので、めっき膜を均一に形成することができる。

図７Ａは、一実施形態による、基板ホルダ１１が配置された状態のめっき槽１０を示す図である。図７Ａに示されるように、めっき槽１０の内側側面に、めっき槽１０内の電場の回り込みを防止するためのブロック機構１５０を備える。図７Ｂは、図７Ａに示されるブロック機構１５０付近を拡大して示す図である。図７Ｃは、図７Ａ中の矢印７Ｃで示される方向から見た図である。

図７に示される実施形態において、ブロック機構１５０は、めっき槽１０の内側側面に配置されるガイド部材１５２を備える。図７に示されるように、一実施形態によるガイド部材１５２は、めっき槽１０の側面において、開口している上端からめっき槽１０の底面がある下端まで延びる板状の部材とすることができる。図示のように、ブロック機構１５０は、ガイド部材１５２に支持されるシールブロック１５４を備える。一実施形態によるシールブロック１５４は、図示のようにガイド部材１５２の一方の面に配置される板状の部材とすることができる。シールブロック１５４は、ガイド部材１５２に支持された状態において、めっき槽１０内で基板ホルダ１１に配置された基板Ｗの表面に垂直な方向に移動可能に構成される。一実施形態において、図７Ｃに示されるように、めっき槽１０は、底面に底シール部１６０を備える。底シール部１６０は、図５、６とともに説明した底シール部１６０と同様のものとすることができる。

一実施形態において、図７Ｂに示されるように、ガイド部材１５２のシールブロック１５４側の面に流体バネ１５７が配置されている。流体バネ１５７は、ガイド部材１５２の高さ全体に渡って延びている。また、流体バネ１５７は、図７Ｂに示されるように、ガイド部材１５２のシールブロック１５４側の面に形成された凹部内に配置されている。流体バネ１５７には、図示しない流体流路および流体源に接続されている。流体バネ１５７に流体が供給されると流体バネ１５７が膨張し、シールブロック１５４を基板ホルダ１１の表面から離れる方に移動させる。また、流体バネ１５７から流体が排出されると流体バネ１５７が収縮し、シールブロック１５４を基板ホルダ１１の表面に向かって移動させる。なお、「基板ホルダの表面」とは、基板ホルダに保持された基板の被めっき面に平行な基板ホルダの面である。一実施形態において、流体バネ１５７は空気バネとすることができる。また、一実施形態において、流体バネ１５７に代えてカム機構などによりシールブロック１５４を移動させてもよい。なお、流体バネ１５７は、シールブロック１５４を上述のように移動させることができるように配置されていればよく、必ずしもシールブロック１５４の高さ全体に渡って延びている必要はない。たとえば、複数の流体バネ１５７を所定の間隔でシールブロック１５４の高さ方向に配置してもよい。

また、一実施形態において、図７Ｂに示されるように、ガイド部材１５２およびシールブロック１５４は、連結ピン１５５により連結されている。図７に示される実施形態において、連結ピン１５５は、ガイド部材１５２の高さ方向に複数配置されている。図７Ｄおよび図７Ｅは、図７Ｂ中の矢印７ＤＥに沿って切り出した部分断面図である。図７Ｄ、７Ｅに示されるように、連結ピン１５５は、軸部１５５ａ、および軸部１５５ａの両端部に位置する頭部１５５ｂ、１５５ｃを備える。軸部１５５ａは円柱形状の部材である。頭部１５５ｂ、１５５ｃは、軸部１５５ａよりも半径が大きな円板形状または円柱形状の部材である。図７Ｄ，７Ｅに示されるように、一方の頭部１５５ｂは、シールブロック１５４の基板ホルダ１１の反対側の面に配置され、軸部１５５ａは、シールブロック１５４を貫通して、ガイド部材１５２に形成された凹部１５３に延びる。反対側の頭部１５５ｃは、
ガイド部材１５２に形成された凹部１５３に配置されている。図７Ｄ、７Ｅに示されるように、ガイド部材１５２の凹部１５３内において、軸部１５５ａを囲うようにバネ１５９、たとえばコイルバネが配置されている。バネ１５９は、連結ピン１５５を、凹部１５３の内側に引き込む方向に付勢するように配置されている。

流体バネ１５７に流体が供給されると流体バネ１５７が膨張し、バネ１５９の付勢力を克服してシールブロック１５４を基板ホルダ１１から離れる方に移動させる。一方、流体バネ１５７から流体が排出されると流体バネ１５７が収縮し、バネ１５９の付勢力によりシールブロック１５４を基板ホルダ１１の側面に向かって移動させる。図７Ｄは、流体バネ１５７が膨張し、シールブロック１５４が基板ホルダ１１から離れた位置にある状態を示している。図７Ｅは、流体バネ１５７が収縮し、シールブロック１５４が基板ホルダ１１に近づいた位置にある状態を示している。なお、一実施形態において、上述のガイド部材１５２、流体バネ１５７、連結ピン１５５、およびバネ１５９をシールブロック１５４の反対側の面に配置することで、流体バネ１５７が膨張したときに、シールブロック１５４を基板ホルダ１１の方に近づけるように構成してもよい。また、図７に示される実施形態において、連結ピン１５５、およびバネ１５９を用いずに、流体バネ１５７の膨張および収縮によりシールブロック１５４を上述のように移動させるように構成してもよい。さらに、図７に示される実施形態において、流体バネ１５７の膨張および収縮による作用に加えて、連結ピン１５５およびバネ１５９の作用によりシールブロック１５４を上述のように移動させるように構成してもよい。また、上述の連結ピン１５５およびバネ１５９と同様の構成を図５、６の実施形態に適用してもよい。

一実施形態において、図７Ｂに示されるように、シールブロック１５４は、めっき槽１０の内側方向の端部において基板ホルダ１１の方に向くシール１５６を備える。シール１５６は、シールブロック１５４の上端から下端まで高さ方向に延びる。一実施形態において、シール１５６は、シールブロック１５４の高さ方向に形成された凹部に配置することができる。図７に示される実施形態においては、シールブロック１５４が基板ホルダ１１の方向に移動すると、シール１５６が基板ホルダ１１の端部付近の表面に接触する。そのため、基板ホルダ１１の表面とめっき槽１０の側面との間の隙間を無くすことができる。基板ホルダ１１の端部付近の表面とめっき槽１０の側面との間の隙間が無くなると、基板Ｗの一方の面と対応するアノード３１ａ、３１ｂとの間の電場が、基板Ｗの反対側に回り込むことを防止することができる。なお、一実施形態として、基板ホルダ１１の表面に接触するシール１５６は無くてもよい。また、一実施形態として、シールブロック１５４は基板ホルダ１１の表面に接触しなくてもよい。シールブロック１５４の移動により、基板ホルダ１１とシールブロック１５４との間の距離が小さくなれば、基板ホルダ１１とシールブロック１５４との間の距離をゼロにしなくても電場の回り込みが小さくなるので、めっき膜を均一に形成することができる。

図８は、一実施形態による、基板ホルダ１１が配置された状態のめっき槽１０を示す図である。図８は、図６Ｃおよび図７Ｃと同様の方向から見た図である。図８に示される実施形態において、シールブロック１５４は、図７に示される実施形態と同様にガイド部材１５２に支持される。ただし、図８に示される実施形態においては、シールブロック１５４は、略Ｕ字状の板状の部材であり、めっき槽１０の両方の側部および底部に沿って延びる。また、図８に示される実施形態において、シールブロック１５４は、基板ホルダ１１の方に向くシール１５６を備える。シール１５６は、Ｕ字状のシールブロック１５４に沿って設けられる。図８に示される実施形態においては、シールブロック１５４の形状以外は、図７の実施形態と同様の構成とすることができる。図８に示される実施形態においては、シールブロック１５４が基板ホルダ１１の方向に移動すると、シール１５６が基板ホルダ１１の側面端部付近の表面および底部付近の表面に接触する。そのため、基板ホルダ１１の表面とめっき槽１０の側面および底面との間の隙間を無くすことができる。基板ホ
ルダ１１の端部付近の表面および底部付近の表面とめっき槽１０の側面および底面との間の隙間が無くなると、基板Ｗの一方の面と対応するアノード３１ａ、３１ｂとの間の電場が、基板Ｗの反対側に回り込むことを防止することができる。なお、一実施形態として、基板ホルダ１１の表面に接触するシール１５６は無くてもよい。また、一実施形態として、シールブロック１５４は基板ホルダ１１の表面に接触しなくてもよい。シールブロック１５４の移動により、基板ホルダ１１とシールブロック１５４との間の距離が小さくなれば、基板ホルダ１１とシールブロック１５４との間の距離をゼロにしなくても電場の回り込みが小さくなるので、めっき膜を均一に形成することができる。

図９Ａは、一実施形態による、基板ホルダ１１が配置された状態のめっき槽１０を示す図である。図９Ａに示されるように、めっき槽１０の内側側面に、めっき槽１０内の電場の回り込みを防止するためのブロック機構１５０を備える。図９Ｂは、図９Ａに示されるブロック機構１５０付近を拡大して示す図である。図９Ｃは、図９Ａ中の矢印９Ｃで示される方向から見た図である。

図９に示される実施形態において、ブロック機構１５０は、めっき槽１０の内側側面に配置されるガイド部材１５２を備える。図９に示されるように、一実施形態によるガイド部材１５２は、めっき槽１０の側面において、開口している上端からめっき槽１０の底面がある下端まで延びる板状の部材とすることができる。図示のように、ブロック機構１５０は、ガイド部材１５２に支持されるシールブロック１５４を備える。図９に示される実施形態においては、図８に示されるシールブロック１５４が、ガイド部材１５２の両方の面に配置されている。シールブロック１５４のそれぞれは、ガイド部材１５２に支持された状態において、めっき槽１０内で基板ホルダ１１に配置された基板Ｗの表面に垂直な方向に移動可能に構成される。シールブロック１５４の移動機構は、たとえば上述した流体バネ１５７やカム機構とすることができる。また、図９には図示しないが、図９に示される実施形態は、図７とともに説明した連結ピン１５５およびバネ１５９を備えてもよい。

図９に示される実施形態においては、シールブロック１５４は、略Ｕ字状の板状の部材であり、めっき槽１０の両方の側部および底部に沿って延びる。また、図９Ｂに示されるように、シールブロック１５４は、基板ホルダ１１の方に向くシール１５６を備える。シール１５６は、Ｕ字状のシールブロック１５４に沿って設けられる。図９に示される実施形態においては、シールブロック１５４が基板ホルダ１１の方向に移動すると、シール１５６が基板ホルダ１１の側面端部付近の表面および底部付近の表面に接触する。そのため、基板ホルダ１１の表面とめっき槽１０の側面および底面との間の隙間を無くすことができる。基板ホルダ１１の端部付近の表面および底部付近の表面とめっき槽１０の側面および底面との間の隙間が無くなると、基板Ｗの一方の面と対応するアノード３１ａ、３１ｂとの間の電場が、基板Ｗの反対側に回り込むことを防止することができる。図９の実施形態においては、シールブロック１５４は、基板ホルダ１１の両方の面に配置されている。そのため、電場の回り込みをさらに防止することができる。また、基板ホルダ１１に対してシールブロック１５４が両側に配置されるので、めっき処理を行うときの電場や液の流れの対称性が増すので、有利である。なお、一実施形態として、基板ホルダ１１の表面に接触するシール１５６は無くてもよい。また、一実施形態として、シールブロック１５４は基板ホルダ１１の表面に接触しなくてもよい。シールブロック１５４の移動により、基板ホルダ１１とシールブロック１５４との間の距離が小さくなれば、基板ホルダ１１とシールブロック１５４との間の距離をゼロにしなくても電場の回り込みが小さくなるので、めっき膜を均一に形成することができる。なお、図９に示される実施形態においては、シールブロック１５４は、略Ｕ字状の部材であるが、他の実施形態として、たとえば図７とともに説明した板状のシールブロック１５４を基板ホルダ１１の両側に配置してもよい。この場合、めっき槽１０は底シール部１６０を備えてもよい。

本開示によるめっき装置の特徴は、円形の基板Ｗだけでなく、四角形の基板に対するめっき装置にも適用可能である。四角形の基板のめっきの場合、大きく分けて基板の４辺に給電する場合と、２辺に給電する場合がある。例えば２辺に給電する場合には、給電しない辺の近傍に関しては、めっきの均一性に対する電場の回り込みの影響がさほど大きくない場合もある。本開示の実施形態としては、基板Ｗの周囲のめっき液が存在する領域の全てにシールブロック１５４を設けてもよいし、電場の回り込みの影響が大きい領域に局所的にシールブロック１５４を設けてもよい。

以上、いくつかの例に基づいて本発明の実施形態について説明してきたが、上記した発明の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明には、その均等物が含まれることはもちろんである。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、または、省略が可能である。

上述の実施形態から少なくとも以下の技術的思想が把握される。
［形態１］形態１によれば、基板ホルダに保持された基板にめっき処理を行うためのめっき装置であって、基板が保持された基板ホルダを受け入れ可能なめっき槽と、前記めっき槽の内側の壁面から前記めっき槽の内側に延び、且つ、前記めっき槽内で移動可能なブロック部材と、前記ブロック部材を、前記めっき槽内に配置された基板ホルダに向かって移動させるための移動機構と、を有する。

［形態２］形態２によれば、形態１によるめっき装置において、前記移動機構は、前記ブロック部材を、前記めっき槽内に配置された基板ホルダの側面に向かって移動させるように構成される。

［形態３］形態３によれば、形態１によるめっき装置において、前記移動機構は、前記ブロック部材を、前記めっき槽内に配置された基板ホルダの前面に向かって移動させるように構成される。

［形態４］形態４によれば、形態１によるめっき装置において、前記移動機構は、前記ブロック部材を、前記めっき槽内に配置された基板ホルダの裏面に向かって移動させるように構成される。

［形態５］形態５によれば、形態１から形態４のいずれか１つの形態のめっき装置において、前記ブロック部材は、前記めっき槽内に配置された基板ホルダに接触可能なシール部材を有する。

［形態６］形態６によれば、形態１から形態５のいずれか１つの形態のめっき装置において、前記ブロック部材は、前記めっき槽の高さ方向に延びる。

［形態７］形態７によれば、形態１から形態５のいずれか１つの形態のめっき装置において、前記ブロック部材は、前記めっき槽の内側の側面および底面に沿って延びる。

［形態８］形態８によれば、形態１から形態７のいずれか１つの形態のめっき装置において、前記移動機構は、流体バネを備える。

［形態９］形態９によれば、形態１から形態７のいずれか１つの形態のめっき装置において、前記移動機構は、カム要素を備える。

１０…めっき槽
１１…基板ホルダ
１６…外槽
１１０…本体部
１１２…アーム部
１１４…給電接点
１１６…電気接点
１１８…内側シールリング
１２０…外側シールリング
１５０…ブロック機構
１５２…ガイド部材
１５３…凹部
１５４…シールブロック
１５５…連結ピン
１５６…シール
１５７…流体バネ
１５９…バネ
１６０…底シール部
１６２…ヒンジ
Ｗ…基板

Claims (9)

1. 基板ホルダに保持された基板にめっき処理を行うためのめっき装置であって、
   基板が保持された基板ホルダを受け入れ可能なめっき槽と、
   前記めっき槽の内側の壁面から前記めっき槽の内側に延び、且つ、前記めっき槽内で移動可能なブロック部材と、
   前記ブロック部材を、前記めっき槽内に配置された基板ホルダに向かって移動させるための移動機構と、を有する、
   めっき装置。
2. 請求項１に記載のめっき装置であって、
   前記移動機構は、前記ブロック部材を、前記めっき槽内に配置された基板ホルダの側面に向かって移動させるように構成される、
   めっき装置。
3. 請求項１に記載のめっき装置であって、
   前記移動機構は、前記ブロック部材を、前記めっき槽内に配置された基板ホルダの前面に向かって移動させるように構成される、
   めっき装置。
4. 請求項１に記載のめっき装置であって、
   前記移動機構は、前記ブロック部材を、前記めっき槽内に配置された基板ホルダの裏面に向かって移動させるように構成される、
   めっき装置。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載のめっき装置であって、
   前記ブロック部材は、前記めっき槽内に配置された基板ホルダに接触可能なシール部材を有する、
   めっき装置。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載のめっき装置であって、
   前記ブロック部材は、前記めっき槽の高さ方向に延びる、
   めっき装置。
7. 請求項１から５のいずれか一項に記載のめっき装置であって、
   前記ブロック部材は、前記めっき槽の内側の側面および底面に沿って延びる、
   めっき装置。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載のめっき装置であって、
   前記移動機構は、流体バネを備える、
   めっき装置。
9. 請求項１から７のいずれか一項に記載のめっき装置であって、
   前記移動機構は、カム要素を備える、
   めっき装置。
   
   

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