JP2024087223A - めっき処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ウェハ表面のシード層に対して良好なめっき膜を形成すること。
【解決手段】めっき処理装置は、基板保持部と、第１電極と、第２電極と、めっき液供給ノズルと、移動機構と、電圧印加部とを有する。基板保持部は、基板を傾斜させた姿勢で保持する。第１電極は、基板の表面に電気的に接続される。第２電極は、基板の表面に対向して配置される。めっき液供給ノズルは、基板の表面にめっき液を供給する。移動機構は、基板の表面に対して基板の傾斜方向に第１電極、第２電極およびめっき液供給ノズルを相対的に移動させる。電圧印加部は、基板の表面において傾斜方向の下側へ流下するめっき液に対して第１電極および第２電極から電圧を印加する。
【選択図】図２

Description

本開示は、めっき処理装置に関する。

従来、基板である半導体ウェハ（以下、ウェハと呼称する。）を基板保持機構で保持し、めっき液槽に収容されためっき液にウェハの表面を浸漬させて、ウェハの表面にめっき膜を形成する方法が知られている。

特開２００２－２２０６９４号公報

本開示は、ウェハ表面のシード層に対して良好なめっき膜を形成することができる技術を提供する。

本開示の一態様によるめっき処理装置は、基板保持部と、第１電極と、第２電極と、めっき液供給ノズルと、移動機構と、電圧印加部とを有する。基板保持部は、基板を傾斜させた姿勢で保持する。第１電極は、基板の表面に電気的に接続される。第２電極は、基板の表面に対向して配置される。めっき液供給ノズルは、基板の表面にめっき液を供給する。移動機構は、基板の表面に対して基板の傾斜方向に第１電極、第２電極およびめっき液供給ノズルを相対的に移動させる。電圧印加部は、基板の表面において傾斜方向の下側へ流下するめっき液に対して第１電極および第２電極から電圧を印加する。

本開示によれば、ウェハ表面のシード層に対して良好なめっき膜を形成することができる。

図１は、実施形態に係るめっき処理装置の模式平面図である。 図２は、実施形態に係るめっき処理装置の模式側面図である。 図３Ａは、実施形態に係る基板保持処理の概要を示す図である。 図３Ｂは、実施形態に係る基板保持処理の概要を示す図である。 図３Ｃは、実施形態に係る基板保持処理の概要を示す図である。 図３Ｄは、実施形態に係る基板保持処理の概要を示す図である。 図３Ｅは、実施形態に係る基板保持処理の概要を示す図である。 図４Ａは、実施形態に係るめっき液供給処理、洗浄液供給処理および電圧印加処理の概要を示す図である。 図４Ｂは、実施形態に係るめっき液供給処理、洗浄液供給処理および電圧印加処理の概要を示す図である。 図４Ｃは、実施形態に係るめっき液供給処理、洗浄液供給処理および電圧印加処理の概要を示す図である。 図５Ａは、実施形態に係る基板搬出処理の概要を示す図である。 図５Ｂは、実施形態に係る基板搬出処理の概要を示す図である。 図５Ｃは、実施形態に係る基板搬出処理の概要を示す図である。 図５Ｄは、実施形態に係る基板搬出処理の概要を示す図である。 図５Ｅは、実施形態に係る基板搬出処理の概要を示す図である。 図６は、実施形態の変形例１に係るめっき処理装置のアノード電極および電圧印加部の構成を示す図である。 図７は、実施形態の変形例２に係るめっき処理装置の模式平面図である。

以下に、本開示によるめっき処理装置を実施するための形態（以下、「実施形態」と記載する）について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態により本開示が限定されるものではない。

また、以下に示す実施形態では、「一定」、「直交」、「垂直」あるいは「平行」といった表現が用いられる場合があるが、これらの表現は、厳密に「一定」、「直交」、「垂直」あるいは「平行」であることを要しない。すなわち、上記した各表現は、例えば製造精度、設置精度などのずれを許容するものとする。

また、以下参照する各図面では、説明を分かりやすくするために、互いに直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする直交座標系を示す場合がある。

従来、基板である半導体ウェハ（以下、ウェハと呼称する。）を基板保持機構で保持し、ウェハの表面をめっき液槽に収容されためっき液に浸漬させて、ウェハの表面にめっき膜を形成する方法が知られている。

しかしながら、従来の技術では、ウェハ表面に形成されたシード層とめっき液との接触時間が長くなり、めっき液の腐食性によってウェハ表面のシード層の腐食が促進される可能性があった。これにより、ウェハ表面のシード層に対して良好なめっき膜を形成することが困難となる可能性があった。

そこで、ウェハ表面のシード層に対して良好なめっき膜を形成することができる技術が期待されている。

＜めっき処理装置＞
最初に、図１を参照しながら、実施形態に係るめっき処理装置１の概略構成について説明する。図１は、実施形態に係るめっき処理装置１の模式平面図である。図２は、実施形態に係るめっき処理装置１の模式側面図である。なお、図２では、移動機構２５の一部を省略して示している。

図１および図２に示すめっき処理装置１では、被処理基板としての半導体ウェハＷ（以下、「ウェハＷ」と呼称する。）に対してめっき処理を行う。めっき処理装置１は、基板保持部１０と、めっき処理部２０と、電圧印加部３０と、支持部材４０を備える。

基板保持部１０は、ウェハＷを傾斜させた姿勢で保持する。基板保持部１０は、保持部１１と、支柱部材１２とを有する。

保持部１１は、ウェハＷを水平面（たとえば、ＸＹ平面）に対して傾斜させた姿勢で保持する。ウェハＷは、基板処理が行われる表面Ｗａを上方に向けた状態で保持部１１に保持される。保持部１１は、ウェハＷを傾斜方向Ｄ１に傾斜させた姿勢で保持する。ここで、傾斜方向Ｄ１とは、水平面（たとえば、ＸＹ平面）対して傾斜する所定の軸に沿う方向を指す。また、かかる軸に沿って相対的に高い側が傾斜方向Ｄ１の上側であり、かかる軸に沿って相対機に低い側が傾斜方向Ｄ１の下側である。

保持部１１は、真空ポンプなどの吸気装置（図示せず）に接続され、かかる吸気装置の吸気によって発生する負圧を利用してウェハＷの裏面を吸着することによってウェハＷを水平面に対して傾斜させた姿勢で保持する。保持部１１としては、たとえばポーラスチャックや静電チャックなどを用いることができる。

保持部１１は、ウェハＷよりも小径の吸着領域を有する。これにより、後述する支持部材４０によってウェハＷの外周を支持することができる。

支柱部材１２は、鉛直方向（たとえば、Ｚ軸方向）に延在して保持部１１を支持する。

基板保持部１０には、また、シリンダなどの昇降駆動部（図示せず）が設けられており、保持部１１および支柱部材１２を鉛直方向（たとえば、Ｚ軸方向）に移動させることができる。

なお、基板保持部１０は、ウェハＷを水平面（たとえば、ＸＹ平面）に対して傾斜させた姿勢と水平面（たとえば、ＸＹ平面）に平行な姿勢とに切り替え可能に構成されてもよい。たとえば、基板保持部１０は、めっき処理を開始するタイミングにおいて、保持部１１を水平方向から傾斜方向Ｄ１に傾斜させることにより、保持部１１上のウェハＷを水平面（たとえば、ＸＹ平面）に対して傾斜させた姿勢とすることができる。

基板保持部１０の上方には、めっき処理部２０が設けられる。めっき処理部２０は、カソード電極２１（第１電極の一例）と、アノード電極２２（第２電極の一例）と、めっき液供給ノズル２３と、洗浄液供給ノズル２４と、移動機構２５とを有する。

カソード電極２１は、導電性材料で構成され、移動機構２５の後述する第１支持部２５ｄによって上方から支持される。そして、めっき処理を行う際に、かかるカソード電極２１がウェハＷの表面Ｗａに形成されるシード層（図示せず）と接触する。カソード電極２１は、ウェハＷの傾斜方向Ｄ１と交差する方向（たとえば、図１のＹ軸方向）に延在しており、ウェハＷの直径と同程度の長さを有する。めっき処理を行う際に、カソード電極２１は、ウェハＷの傾斜方向Ｄ１と交差する方向における表面Ｗａの全域に跨って、ウェハＷのシード層と接触する。

さらに、このカソード電極２１は、後述する電圧印加部３０に接続されており、接触するウェハＷのシード層に所定の電圧を印加することができる。

カソード電極２１は、アーム部２１ａと、端子部２１ｂとを有する。アーム部２１ａは、第１支持部２５ｄの下面に接続される。アーム部２１ａは、可撓性を有している。アーム部２１ａは、カソード電極２１とウェハＷのシード層との接触に伴いウェハＷの表面Ｗａからカソード電極２１に力が作用する際に、かかる力を逃がす方向に撓むことができる。

端子部２１ｂは、アーム部２１ａの先端に設けられ、ウェハＷの表面Ｗａに形成されるシード層（図示せず）と接触する。端子部２１ｂは、ウェハＷの表面Ｗａとの接触に伴いウェハＷの表面Ｗａから受ける力を回転する方向に回転する回転体である。なお、端子部２１ｂは、回転しなくてもよい。

アノード電極２２は、導電性材料で構成され、移動機構２５の後述する第２支持部２５ｆによって支持される。アノード電極２２は、基板保持部１０に保持されるウェハＷに対向して配置される。

そして、めっき処理を行う際、アノード電極２２は、ウェハＷ上に供給されためっき液Ｌ１（図４Ａおよび図４Ｂ参照）と直接接触する。アノード電極２２は、ウェハＷの傾斜方向Ｄ１と交差する方向（たとえば、図１のＹ軸方向）に延在しており、ウェハＷの直径と同程度の長さを有する。めっき処理を行う際に、アノード電極２２は、ウェハＷの傾斜方向Ｄ１と交差する方向における表面Ｗａの全域に跨って、めっき液Ｌ１と接触する。アノード電極２２は、後述する電圧印加部３０に接続されており、接触するめっき液Ｌ１に所定の電圧を印加することができる。

また、アノード電極２２には、アノード電極２２を厚み方向に貫通する貫通孔２２ａが設けられる。貫通孔２２ａは、アノード電極２２の延在方向（ここでは、図１のＹ軸方向）に延びるように設けられる。貫通孔２２ａは、ウェハＷ上に供給されためっき液Ｌ１から気泡を除去する。貫通孔２２ａは、脱気孔の一例である。

なお、貫通孔２２ａの構造は図１の例に限られず、めっき液Ｌ１から気泡を除去可能な構造であれば、どのような構造であってもよい。たとえば、アノード電極２２の延在方向に複数の貫通孔２２ａが並んで配置されてもよい。

また、カソード電極２１とアノード電極２２とは、ウェハＷの半径よりも短い距離だけ離れて配置される。

めっき液供給ノズル２３は、ウェハＷの傾斜方向Ｄ１と交差する方向（たとえば、図１のＹ軸方向）に沿って直線状に延在するバーノズルである。めっき液供給ノズル２３は、ウェハＷの傾斜方向Ｄ１におけるアノード電極２２の一つの側面に設けられる。これにより、めっき液供給ノズル２３は、アノード電極２２と一体的に移動可能に構成される。

めっき液供給ノズル２３は、めっき液Ｌ１を貯留するめっき液供給源５２にめっき液供給路５１を介して接続される。そして、めっき液供給ノズル２３は、めっき液供給源５２から供給されるめっき液Ｌ１をウェハＷの表面Ｗａに供給する。たとえば、めっき膜としてＣｕ膜を形成する場合、めっき液Ｌ１には、銅イオンと硫酸イオンとが含まれるとよい。

また、たとえば、図２に示すように、アノード電極２２、めっき液供給ノズル２３およびカソード電極２１は、ウェハＷの傾斜方向Ｄ１の下側からこの順番で配置される。

洗浄液供給ノズル２４は、ウェハＷの傾斜方向Ｄ１と交差する方向（たとえば、図１のＹ軸方向）に沿って直線状に延在するバーノズルである。洗浄液供給ノズル２４は、めっき液供給ノズル２３とは反対側に位置するアノード電極２２の他の一つの側面に設けられる。これにより洗浄液供給ノズル２４は、アノード電極２２と一体的に移動可能に構成される。

洗浄液供給ノズル２４は、洗浄液Ｌ２（図４Ａおよび図４Ｂ参照）を貯留する洗浄液供給源６２に洗浄液供給路６１を介して接続される。そして、洗浄液供給ノズル２４は、洗浄液供給源６２から供給される洗浄液Ｌ２をウェハＷの表面Ｗａに供給する。洗浄液Ｌ２は、たとえば、純水である。

また、たとえば、図２に示すように、洗浄液供給ノズル２４は、ウェハＷの傾斜方向Ｄ１においてアノード電極２２よりも下側に配置される。

なお、洗浄液供給ノズル２４は、必要に応じて省略されてもよい。

移動機構２５は、ウェハＷの表面に対して傾斜方向Ｄ１にカソード電極２１、アノード電極２２、めっき液供給ノズル２３および洗浄液供給ノズル２４を相対的に移動させることができる。すなわち、カソード電極２１、アノード電極２２、めっき液供給ノズル２３および洗浄液供給ノズル２４は、基板保持部１０に保持されたウェハＷの表面に対して相対的に移動可能に構成される。

移動機構２５は、第１ガイドレール２５ａと、第２ガイドレール２５ｂと、第１移動部２５ｃと、第１支持部２５ｄと、第２移動部２５ｅと、第２支持部２５ｆとを有する。

第１ガイドレール２５ａおよび第２ガイドレール２５ｂは、傾斜方向Ｄ１と交差する方向（たとえば、図１のＹ軸方向）に並べられ、且つ、傾斜方向Ｄ１に沿って延在する。

第１ガイドレール２５ａおよび第２ガイドレール２５ｂは、傾斜方向Ｄ１と交差する方向（たとえば、図１のＹ軸方向）において、基板保持部１０を挟むように配置される。第１ガイドレール２５ａは、基板保持部１０のＹ軸正方向側に配置され、第２ガイドレール２５ｂは、基板保持部１０のＹ軸負方向側に配置される。

第１移動部２５ｃは、第１ガイドレール２５ａ上に設けられる。第１移動部２５ｃは、たとえばモータ等の駆動部を有しており、第１ガイドレール２５ａに沿って移動する。

第１支持部２５ｄは、第１移動部２５ｃに接続され、カソード電極２１を上方から支持する。第１支持部２５ｄは、ウェハＷの傾斜方向Ｄ１と交差する方向（たとえば、図１のＹ軸方向）に延在する。

第２移動部２５ｅは、第２ガイドレール２５ｂ上に設けられる。第２移動部２５ｅは、たとえばモータ等の駆動部を有しており、第２ガイドレール２５ｂに沿って移動する。

第２支持部２５ｆは、第２移動部２５ｅに接続され、アノード電極２２を側方から支持する。

電圧印加部３０は、カソード電極２１と、アノード電極２２との間に所定の電圧を印加する。電圧印加部３０は、たとえば、負電圧印加部３１と、正電圧印加部３２とを有する。

負電圧印加部３１は、カソード電極２１に負電圧を印加する。負電圧印加部３１は、直流電源３１ａと、スイッチ３１ｂとを有し、カソード電極２１に接続される。具体的には、直流電源３１ａの負極側が、スイッチ３１ｂを介してカソード電極２１に接続されるとともに、直流電源３１ａの正極側が接地される。

そして、スイッチ３１ｂをオン状態に制御することにより、負電圧印加部３１は、カソード電極２１に所定の負電圧を印加することができる。

正電圧印加部３２は、アノード電極２２に正電圧を印加する。正電圧印加部３２は、直流電源３２ａと、スイッチ３２ｂとを有し、アノード電極２２に接続される。具体的には、直流電源３２ａの正極側が、スイッチ３２ｂを介してアノード電極２２に接続されるとともに、直流電源３２ａの負極側が接地される。

そして、スイッチ３２ｂをオン状態に制御することにより、正電圧印加部３２は、アノード電極２２に所定の正電圧を印加することができる。

なお、電圧印加部３０の構成は図１の例に限られず、カソード電極２１とアノード電極２２との間に所定の電圧を印加可能な構成であれば、どのような構成であってもよい。

支持部材４０は、傾斜しているウェハＷの外周を下方から支持する。支持部材４０の傾斜方向Ｄ１における下端部には、めっき液受け部４１が設けられる。めっき液受け部４１は、ウェハＷの外周から流下するめっき液Ｌ１や洗浄液Ｌ２を受ける。めっき液受け部４１には、めっき液Ｌ１や洗浄液Ｌ２をめっき処理装置１の外方に排出するための排出口（図示せず）が設けられる。

めっき処理装置１を制御する制御装置（図示せず）は、たとえばコンピュータであり、制御部（図示せず）と記憶部（図示せず）とを有する。制御部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力ポートなどを有するマイクロコンピュータや各種の回路を含む。

かかるマイクロコンピュータのＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、基板保持部１０やめっき処理部２０、電圧印加部３０などのめっき処理装置１における各部の制御を実現する。

なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置の記憶部にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。

記憶部は、たとえば、ＲＡＭ、フラッシュメモリ（Flash Memory）などの半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスクなどの記憶装置によって実現される。

＜めっき処理＞
つづいて、図３Ａ～図５Ｅを参照しながら、実施形態に係るめっき処理装置１で行うめっき処理について説明する。実施形態に係るめっき処理では、最初に、基板保持処理が行われる。図３Ａ～図３Ｅは、実施形態に係る基板保持処理の概要を示す図である。なお、図３Ａ～図３Ｅにおいては、基板保持部１０よりも低い位置に支持部材４０が位置しているが、その図示が省略されている。

まず、めっき処理装置１では、図３Ａに示すように、搬送アーム１００を用いて、ウェハＷを基板保持部１０に搬送する。搬送アーム１００には、ウェハＷの脱落を阻止するためのガード１００ａが設けられてもよい。

そして、制御部は、図３Ｂに示すように、昇降駆動部（図示せず）を用いて保持部１１を上昇させ、搬送アーム１００から保持部１１へウェハＷを受け渡す。そして、制御部は、保持部１１を動作させることにより、ウェハＷを基板保持部１０に保持する。このとき、基板保持部１０は、ウェハＷを傾斜させた姿勢で保持する。

次に、制御部は、図３Ｃに示すように、基板保持部１０と干渉しない降下位置まで搬送アーム１００を降下させる。

次に、制御部は、図３Ｄに示すように、めっき処理装置１の外部に搬送アーム１００を退避させる。

次に、制御部は、図３Ｅに示すように、昇降駆動部（図示せず）を用いて保持部１１を支持部材４０の位置まで降下させる。これにより、傾斜しているウェハＷの外周が支持部材４０によって支持され、基板保持処理が終了する。

基板保持処理が終了すると、めっき処理装置１では、めっき液供給処理、洗浄液供給処理および電圧印加処理が行われる。図４Ａ～図４Ｃは、実施形態に係るめっき液供給処理、洗浄液供給処理および電圧印加処理の概要を示す図である。

具体的には、まず、制御部は、移動機構２５を用いてカソード電極２１、アノード電極２２、めっき液供給ノズル２３および洗浄液供給ノズル２４を基板保持部１０に保持されたウェハＷの位置まで移動させる。このとき、制御部は、ウェハＷの表面Ｗａにカソード電極２１が接触し且つウェハＷの表面Ｗａに対してアノード電極２２が対向するように、カソード電極２１、アノード電極２２、めっき液供給ノズル２３および洗浄液供給ノズル２４を移動させる。

次に、制御部は、図４Ａに示すように、移動機構２５を用いて、傾斜方向Ｄ１（図１参照）の下側から上側に向かってカソード電極２１、アノード電極２２、めっき液供給ノズル２３および洗浄液供給ノズル２４を移動させる。そして、制御部は、カソード電極２１、アノード電極２２、めっき液供給ノズル２３および洗浄液供給ノズル２４を移動させながら、めっき液供給ノズル２３からめっき液Ｌ１をウェハＷの表面Ｗａに供給する。これにより、実施形態では、ウェハＷの表面Ｗａにおいて傾斜方向Ｄ１（図１参照）の下側へめっき液Ｌ１を流下させることができる。

また、めっき液Ｌ１の供給と並行して、制御部は、洗浄液供給ノズル２４から洗浄液Ｌ２をウェハＷの表面Ｗａに供給する。これにより、実施形態では、傾斜方向Ｄ１（図１参照）において洗浄液供給ノズル２４よりも上流側にめっき液Ｌ１が局所的に存在する領域を形成することができる。

また、めっき液Ｌ１の供給と並行して、制御部は、電圧印加部３０のスイッチ３１ｂ、３２ｂをオフ状態からオン状態に変更する。

これにより、カソード電極２１に負電位が印加されるとともに、アノード電極２２に正電圧が印加される。このように、電圧印加処理によって、電圧印加部３０は、ウェハＷの表面Ｗａにおいて傾斜方向Ｄ１（図１参照）の下側へ流下するめっき液Ｌ１に対してカソード電極２１およびアノード電極２２から所定の電圧を印加する。

これにより、ウェハＷの表面Ｗａにおいて傾斜方向Ｄ１（図１参照）の下側へ流下するめっき液Ｌ１の内部に電界が形成され、ウェハＷの表面Ｗａ側に正の荷電粒子がである銅イオンが集積されることから、ウェハＷの表面Ｗａにめっき膜が形成される。

一方、実施形態に係る電圧印加処理では、ウェハＷの表面Ｗａに滞留するめっき液Ｌ１の量が少ないことから、ウェハＷの表面Ｗａのシード層とめっき液Ｌ１との接触時間が少なくなり、シード層が腐食することを抑制することができる。

そして、制御部は、ウェハＷの表面Ｗａに対してカソード電極２１、アノード電極２２、めっき液供給ノズル２３および洗浄液供給ノズル２４を移動させながら、上述のめっき液吐出処理、洗浄液吐出処理および電圧印加処理を継続する。これにより、実施形態に係るめっき処理装置１では、シード層の腐食を抑制しつつウェハＷの全面にめっき処理を施すことができる。

したがって、実施形態によれば、ウェハＷの表面Ｗａのシード層に対して良好なめっき膜を形成することができる。

また、実施形態では、アノード電極２２、めっき液供給ノズル２３およびカソード電極２１がウェハＷの傾斜方向Ｄ１の下側からこの順番で配置されることにより、カソード電極２１がめっき液Ｌ１に接触する可能性を低減することができる。

すなわち、実施形態では、めっき液Ｌ１によるカソード電極２１の溶解を抑制することができる。したがって、実施形態によれば、めっき処理を安定して実施することができる。

また、実施形態では、ウェハＷの表面Ｗａに洗浄液Ｌ２を供給する洗浄液供給ノズル２４が設けられることにより、ウェハＷの表面Ｗａにおけるめっき液Ｌ１の濃度を減少させることができる。

すなわち、実施形態では、めっき液Ｌ１によるシード層の腐食をより抑制することができる。したがって、実施形態によれば、ウェハＷの表面Ｗａのシード層に対してより良好なめっき膜を形成することができる。

また、実施形態では、洗浄液供給ノズル２４が傾斜方向Ｄ１においてアノード電極２２よりも下側に配置されることにより、傾斜方向Ｄ１においてアノード電極２２よりも下側に存在するめっき液Ｌ１の濃度を減少させることができる。

すなわち、実施形態では、めっき液Ｌ１によるシード層の腐食をより抑制することができる。したがって、実施形態によれば、ウェハＷの表面Ｗａのシード層に対してより良好なめっき膜を形成することができる。

また、実施形態では、カソード電極２１とアノード電極２２とは、ウェハＷの半径よりも短い距離だけ離れて配置されてもよい。これにより、めっき液Ｌ１の内部に電界を局所的に形成することができることから、ウェハＷの表面Ｗａにおける銅イオンの集積を促進することができる。

また、実施形態では、アノード電極２２に脱気孔である貫通孔２２ａを設けることにより、めっき液Ｌ１から気泡を効率よく除去することができる。これにより、めっき処理を安定して実施することができる。

また、実施形態では、移動機構２５の第１移動部２５ｃおよび第２移動部２５ｅが、カソード電極２１とアノード電極２２との間隔が一定となるように、傾斜方向Ｄ１の下側から上側に向かって移動してもよい。これにより、めっき液Ｌ１の内部に形成される電解を安定化しつつウェハＷの全面にめっき処理を施すことができることから、ウェハＷの全面において面内均一性が良好なめっき膜を形成することができる。

また、実施形態では、カソード電極２１の可撓性を有するアーム部２１ａの先端に端子部２１ｂを設けることにより、ウェハＷのシード層との接触に伴ってシード層に作用する圧力が緩和され、結果として、ウェハＷのシード層の損傷を抑制することができる。

また、実施形態では、端子部２１ｂが回転体であることにより、端子部２１ｂとウェハＷのシード層との接触に伴ってシード層に作用する圧力をより緩和することができ、結果として、ウェハＷのシード層の損傷をより抑制することができる。

また、実施形態では、傾斜しているウェハＷの外周を支持する支持部材４０を設けることにより、ウェハＷの撓みを抑制することができる。また、ウェハＷの外周からめっき液Ｌ１や洗浄液Ｌ２が飛散することを抑制することができる。

また、実施形態では、支持部材４０の傾斜方向Ｄ１における下端部にめっき液受け部４１を設けることにより、余剰なめっき液Ｌ１や洗浄液Ｌ２を回収することができる。

また、実施形態では、支持部材４０の傾斜方向Ｄ１と交差する方向（たとえば、図１のＹ軸方向）の両側部に、ウェハＷの外周から流下するめっき液Ｌ１を堰き止める壁部（図示せず）を設けてもよい。これにより、ウェハＷの外周からめっき液Ｌ１や洗浄液Ｌ２が飛散することをより抑制することができる。

ウェハＷの全面にめっき膜が形成されると、制御部は、図４Ｂに示すように、電圧印加部３０のスイッチ３１ｂ、３２ｂをオン状態からオフ状態に変更する。これにより、電圧印加処理が終了する。

次に、制御部は、図４Ｃに示すように、めっき液供給ノズル２３からのめっき液Ｌ１の供給および洗浄液供給ノズル２４からの洗浄液Ｌ２の供給を停止する。これにより、めっき液供給処理および洗浄液供給処理が終了する。

電圧印加処理、めっき液供給処理および洗浄液供給処理が終了すると、めっき処理装置１では、基板搬出処理が行われる。図５Ａ～図５Ｅは、実施形態に係る基板搬出処理の概要を示す図である。

具体的には、まず、制御部は、図５Ａに示すように、昇降駆動部（図示せず）を用いて保持部１１を支持部材４０よりも上方に設定された搬出位置まで上昇させる。これにより、ウェハＷが支持部材４０から離隔する。

次に、制御部は、図５Ｂに示すように、めっき処理装置１の内部に搬送アーム１００を侵入させるとともにウェハＷの下方まで移動させる。

次に、制御部は、図５Ｃに示すように、ウェハＷと接触する位置まで搬送アーム１００を上昇させる。

次に、制御部は、保持部１１の動作を停止して、基板保持部１０におけるウェハＷの保持を解除する。そして、制御部は、図５Ｄに示すように、昇降駆動部（図示せず）を用いて保持部１１を降下させ、基板保持部１０から搬送アーム１００へウェハＷを受け渡す。

そして、制御部は、図５Ｅに示すように、搬送アーム１００を用いて、ウェハＷをめっき処理装置１の外部に搬出する。これにより、基板搬出処理が終了し、実施形態に係るめき処理が完了する。

＜各種変形例＞
つづいて、実施形態の各種変形例について、図６および図７を参照しながら説明する。なお、以下の各種変形例において、実施形態と同一の部位には同一の符号を付することにより重複する説明を省略する。

図６は、実施形態の変形例１に係るめっき処理装置１のアノード電極２２および電圧印加部３０の構成を示す図である。

図６に示すように、変形例１では、アノード電極２２は、ウェハＷの傾斜方向Ｄ１と交差する方向Ｄ２に沿って複数の領域２２＿１～２２＿５に分割される。複数の領域２２＿１～２２＿５は、互いに電気的に独立している。

また、電圧印加部３０は、複数の領域２２＿１～２２＿５のそれぞれについて、印加する電圧を個別に調整する。電圧印加部３０の正電圧印加部３２は、直流電源３２ａと、スイッチ３２ｂと、複数の個別端子３３＿１～３３＿５とを有し、複数の個別端子３３＿１～３３＿５を介して複数の領域２２＿１～２２＿５にそれぞれ接続される。具体的には、直流電源３２ａの正極側が、スイッチ３２ｂおよび複数の個別端子３３＿１～３３＿５を介して複数の領域２２＿１～２２＿５に接続されるとともに、直流電源３２ａの負極側が接地される。

また、複数の領域２２＿１～２２＿５には、複数の可変抵抗器３４＿１～３４＿５がそれぞれ設けられる。

そして、スイッチ３２ｂをオン状態に制御するとともに、複数の可変抵抗器３４＿１～３４＿５の各々の抵抗値を個別に制御することにより、正電圧印加部３２は、複数の領域２２＿１～２２＿５のそれぞれについて、印加する正電圧を個別に調整することができる。

これにより、変形例１では、ウェハＷの傾斜方向Ｄ１と交差する方向Ｄ２の各領域でめっき膜の膜厚を適宜調整しながらめっき処理を行うことができる。したがって、変形例１によれば、面内均一性が良好なめっき膜を形成することができる。

図７は、実施形態の変形例２に係るめっき処理装置１の模式平面図である。図７に示すように、変形例２では、カソード電極２１の構造および個数が実施形態と異なる。具体的には、変形例２では、カソード電極２１は、ウェハＷの傾斜方向Ｄ１と交差する方向（たとえば、図７のＹ軸方向）において、ウェハＷの外周のみに接触可能な幅を有する。また、２つのカソード電極２１がＹ軸方向に沿って移動可能に第１支持部２５ｄに設けられる。

これにより、２つのカソード電極２１をウェハＷの表面Ｗａに対して傾斜方向Ｄ１に移動させながらめっき処理を行う際に、たとえば図７の破線で示すように、ウェハＷの外周のみに２つのカソード電極２１を接触させることができる。したがって、変形例２によれば、ウェハＷの外周以外の領域において、ウェハＷのシード層の損傷を抑制することができる。

上述したきたように、実施形態に係るめっき処理装置は、基板保持部（たとえば、基板保持部１０）と、第１電極（たとえば、カソード電極２１）と、第２電極（たとえば、アノード電極２２）と、めっき液供給ノズル（たとえば、めっき液供給ノズル２３）と、移動機構（たとえば、移動機構２５）と、電圧印加部（たとえば、電圧印加部３０）とを有する。基板保持部は、基板（たとえば、ウェハＷ）を傾斜させた姿勢で保持する。第１電極は、基板の表面（たとえば、表面Ｗａ）に電気的に接続される。第２電極は、基板の表面に対向して配置される。めっき液供給ノズルは、基板の表面にめっき液を供給する。移動機構は、基板の表面に対して基板の傾斜方向（たとえば、傾斜方向Ｄ１）に第１電極、第２電極およびめっき液供給ノズルを相対的に移動させる。電圧印加部は、基板の表面において傾斜方向の下側へ流下するめっき液に対して第１電極および第２電極から電圧を印加する。これにより、ウェハ表面のシード層に対して良好なめっき膜を形成することができる。

今回開示された実施形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。実に、上記した実施形態は多様な形態で具現され得る。また、上記の実施形態は、添付の請求の範囲およびその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。

１ めっき処理装置
１０ 基板保持部
１１ 保持部
１２ 支柱部材
２０ めっき処理部
２１ カソード電極
２１ａ アーム部
２１ｂ 端子部
２２ アノード電極
２２＿１～２２＿５ 領域
２２ａ 貫通孔
２３ めっき液供給ノズル
２４ 洗浄液供給ノズル
２５ 移動機構
２５ａ 第１ガイドレール
２５ｂ 第２ガイドレール
２５ｃ 第１移動部
２５ｄ 第１支持部
２５ｅ 第２移動部
２５ｆ 第２支持部
３０ 電圧印加部
３１ 負電圧印加部
３１ａ 直流電源
３１ｂ スイッチ
３２ 正電圧印加部
３２ａ 直流電源
３２ｂ スイッチ
３３＿１～３３＿５ 個別端子
３４＿１～３４＿５ 可変抵抗器
４０ 支持部材
５１ めっき液供給路
５２ めっき液供給源
６１ 洗浄液供給路
６２ 洗浄液供給源
１００ 搬送アーム
１００ａ ガード
Ｄ１ 傾斜方向
Ｌ１ めっき液
Ｌ２ 洗浄液
Ｗ ウェハ
Ｗａ 表面

Claims (14)

1. 基板を傾斜させた姿勢で保持する基板保持部と、
   前記基板の表面に電気的に接続される第１電極と、
   前記基板の表面に対向して配置される第２電極と、
   前記基板の表面にめっき液を供給するめっき液供給ノズルと、
   前記基板の表面に対して前記基板の傾斜方向に前記第１電極、前記第２電極および前記めっき液供給ノズルを相対的に移動させる移動機構と、
   前記基板の表面において前記傾斜方向の下側へ流下する前記めっき液に対して前記第１電極および前記第２電極から電圧を印加する電圧印加部と
   を有する、めっき処理装置。
2. 前記第２電極、前記めっき液供給ノズルおよび前記第１電極は、前記傾斜方向の下側からこの順番で配置される、請求項１に記載のめっき処理装置。
3. 前記基板の表面に洗浄液を供給する洗浄液供給ノズルをさらに有する、請求項１に記載のめっき処理装置。
4. 前記移動機構は、前記基板の表面に対して前記傾斜方向に前記第１電極、前記第２電極、前記めっき液供給ノズルおよび前記洗浄液供給ノズルを相対的に移動させ、
   前記洗浄液供給ノズルは、前記傾斜方向において前記第２電極よりも下側に配置される、請求項３に記載のめっき処理装置。
5. 前記第１電極と前記第２電極とは、前記基板の半径よりも短い距離だけ離れて配置される、請求項１に記載のめっき処理装置。
6. 前記第２電極は、前記めっき液から気泡を除去する脱気孔を有する、請求項１に記載のめっき処理装置。
7. 前記第２電極は、前記傾斜方向と交差する方向に沿って複数の領域に分割され、
   前記電圧印加部は、前記複数の領域のそれぞれについて、印加する電圧を個別に調整する、請求項１に記載のめっき処理装置。
8. 前記移動機構は、
   前記傾斜方向と交差する方向に並べられ且つ前記傾斜方向に沿って延在する一対のガイドレールと、
   前記一対のガイドレールのうち一方のガイドレールに沿って移動する第１移動部と、
   前記第１移動部に接続され、前記第１電極を支持する第１支持部と、
   前記一対のガイドレールのうち他方のガイドレールに沿って移動する第２移動部と、
   前記第２移動部に接続され、前記第２電極を支持する第２支持部と
   を有し、
   前記第１移動部および前記第２移動部は、
   前記第１電極と前記第２電極との間隔が一定となるように、前記傾斜方向の下側から上側に向かって移動する、請求項１に記載のめっき処理装置。
9. 前記第１電極は、
   前記第１支持部に接続されたアーム部と、
   前記アーム部の先端に設けられ、前記基板の表面に接触する端子部と
   を有し、
   前記アーム部は、可撓性を有する、請求項８に記載のめっき処理装置。
10. 前記端子部は、前記基板の表面との接触に伴い前記基板の表面から受ける力を緩和する方向に回転する回転体である、請求項９に記載のめっき処理装置。
11. 傾斜している前記基板の外周を支持する支持部材をさらに有する、請求項１に記載のめっき処理装置。
12. 前記支持部材は、前記傾斜方向における下端部に、前記基板の外周から流下する前記めっき液を受けるめっき液受け部を有する、請求項１１に記載のめっき処理装置。
13. 前記支持部材は、前記傾斜方向と交差する方向の両側部に、前記基板の外周から流下する前記めっき液を堰き止める壁部を有する、請求項１１に記載のめっき処理装置。
14. 前記基板保持部は、前記基板を水平面に対して傾斜させた姿勢と前記水平面に平行な姿勢とに切り替え可能に構成される、請求項１に記載のめっき処理装置。

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