JP3836632B2 - めっき装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は被めっき基板のめっきを施すめっき装置に関し、特に半導体ウエハ等の表面に配線用の微細な溝や穴等が形成された被めっき基板に該溝や穴等を埋める金属めっきを施すのに好適なめっき装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体ウエハ等の表面に配線用の微細な溝や穴が形成された被めっき基板の該溝や穴等を埋めるために、銅めっき等の金属めっき装置を用い、金属めっきで該溝や穴等を埋める手法が採用されている。従来、この種のめっき装置として、フェースダウン方式の噴流めっき装置がある。図１は該フェースダウン方式の噴流めっき装置の構成を示す図である。
【０００３】
フェースダウン方式の噴流めっき装置１００は、図１に示すように、めっき槽１０１を具備すると共に、該めっき槽１０１の上部に半導体ウエハ等の被めっき基板１０２をそのめっき面を下向きにして保持する基板保持具１０３を具備し、めっき液貯留槽１０４内のめっき液Ｑ1をポンプ１０５により、フィルタ１０６及びめっき液供給管１０７を通して、めっき槽１０１の底部から噴出させ、被めっき基板１０２のめっき面に垂直にめっき液の噴流を当てている。
【０００４】
めっき槽１０１をオーバーフローしためっき液Ｑ1はめっき槽１０１の外側に配置されためっき液受樋１０８で回収され、めっき液貯留槽１０４に戻るようになっている。めっき電源１０９より、陽極電極１１０と陰極電極（被めっき基板１０２のめっき面）の間に所定の電圧を印加することにより、該陽極電極１１０と被めっき基板１０２のめっき面との間にめっき電流が流れ、被めっき基板１０２のめっき面にめっき膜が形成される。
【０００５】
上記従来構成のフェースダウン方式の噴流めっき装置１００は、めっき槽１０１の上部に配置した基板保持具１０３に支持ピンやカソードピンを設け、被めっき基板１０２をそのめっき面を下に向けて保持し、めっき槽１０１の上端と被めっき基板１０２の隙間からめっき液Ｑ1を流出させ、被めっき基板１０２にめっきを施している。
【０００６】
しかし、被めっき基板１０２のめっき面に給電するためのカソードピンはめっき液Ｑ1に触れるとカソードピン部にもめっき金属が析出し、被めっき基板を取り出す際にカソードピン近傍のめっき膜層を破壊する危険性がある。また、被めっき基板１０２が半導体ウエハであると、該半導体ウエハのめっき面に銅めっきを電解めっきする場合、銅はシリコン中に拡散しやすいため、半導体ウエハのめっき面にバリヤ層としてＴｉＮ、ＴａＮ等を成膜し、該バリヤ層又はその上に薄く成膜された銅層を陰極として電解めっきを行うが、半導体ウエハの裏面や側面にはバリヤ層を形成していないため、この部分に銅を含むめっき液が付着することを防止しなければならない。
【０００７】
このため、被めっき基板をめっき液に浸漬させる浸漬めっきなどでは、被めっき基板１０２である半導体ウエハを基板保持具１０３により保持し、半導体ウエハの表面の外周部をシール部材でシールし、半導体ウエハの外周部と裏面がめっき液で濡らされることがないようにし、基板保持具１０３と半導体ウエハとシール部材で形成されためっき液に触れない空間において、カソードピンと半導体ウエハ裏面に接触させている。
【０００８】
上記のような基板保持具１０３をフェースダウン方式の噴流めっき装置に使用する場合、基板保持具１０３の周囲が被めっき基板１０２のめっき面より下に出っ張るため、基板保持具１０３に保持された被めっき基板をめっき液面に接触させただけでは、半導体ウエハ表面に空気層ができてしまい、正常なめっき膜を形成できないという問題があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、フェースダウン方式の噴流めっき装置であって、しかもカソードピンへめっき膜が形成されることなく、被めっき基板の裏面や側面の金属汚染がなく、めっき面に気泡を残さないことにより、品質のよいめっき膜が形成できるめっき装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため請求項１に記載の発明は、被めっき基板のめっきを施すめっき面外周に当接するリング状のシール部材を有し、該被めっき基板のめっき面を露出させ、且つ該めっき面を下に向けて保持する基板保持具を具備し、めっき液の充満しためっき槽内で前記基板保持具に保持された被めっき基板の下方から該被めっき基板のめっき面に達するめっき液噴流を生成しながらめっきを行うめっき装置において、基板保持具に保持する被めっき基板のめっき面に残留する気泡を該基板保持具の外側に逃がす通気孔を、該保持する被めっき基板のめっき面より下に位置する部分に、内周面から外周面に貫通させて設けたことを特徴とする。
【００１１】
被めっき基板のめっき面に残る気泡を少なくするために、基板保持具の外周部の被めっき基板より下に位置する部分はできるだけ薄くすることが望ましいが、被めっき基板とシール部材を密着させ、被めっき基板とカソードピンを密着させるため、被めっき基板の裏面から押え板により抑えつける必要があり、この押え付け力を受けるために基板保持具の外周部の被めっき基板のめっき面より下に位置する部分を数ｍｍ以下に減少させることが難しい。このため、この部分に上記のように通気孔を設けることにより、基板保持具の下部外周部と被めっき基板のめっき面で囲まれた空間に残留する気泡はこの通気孔を通って外部に抜ける。
【００１２】
但し、基板保持具の外周部の被めっき基板のめっき面より下に位置する部分にはシール部材やカソードピンがあるため、通気孔を被めっき基板のめっき面と同じ高さに設けることはできない。従って、被めっき基板のめっき面の残留気泡を完全に除くことができないので、基板保持具及びウエハを回転させることにより、被めっき基板の中心から外部に向かう流れを強化し、この流れによって被めっき基板のめっき面に残留する気泡を流すことができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、被めっき基板のめっきを施すめっき面外周に当接するリング状のシール部材を有し、該被めっき基板のめっき面を露出させ、且つ該めっき面を下に向けて保持する基板保持具を具備し、めっき液の充満しためっき槽内で前記基板保持具に保持された被めっき基板の下方から該被めっき基板のめっき面に達するめっき液噴流を生成しながらめっきを行うめっき装置において、基板保持具に保持する被めっき基板のめっき面に残留する気泡を該基板保持具の外側に逃がす通気孔を、該保持する被めっき基板のめっき面より下に位置する部分に、内周面から前記めっき槽内のめっき液より上に位置する部分の外周面又は内周面に貫通させて設けたことを特徴とする。
【００１５】
上記のように、通気孔を被めっき基板のめっき面より下に位置する部分の内周面からめっき液面より上に位置する部分の外周面又は内周面に貫通する孔とすることにより、被めっき基板のめっき面に残留する気泡は該通気孔を通って抜けやすくなる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、被めっき基板のめっきを施すめっき面外周に当接するリング状のシール部材を有し、該被めっき基板のめっき面を露出させ、且つ該めっき面を下に向けて保持する基板保持具を具備し、めっき液の充満しためっき槽内で基板保持具に保持された被めっき基板の下方から該被めっき基板のめっき面に達するめっき液噴流を生成しながらめっきを行うめっき装置において、基板保持具に保持する被めっき基板のめっき面に残留する気泡を該基板保持具の外側に逃がす通気孔を、該保持する被めっき基板のめっき面より下に位置する部分に、内周面から下面の外周部に貫通させて設けたことを特徴とする。
【００１７】
上記のように、通気孔は基板保持具の被めっき基板のめっき面より下に位置する部分の内周面から下面の外周部に貫通する孔とすることにより、基板保持具の下側の流速が大きく静圧が低い時、基板保持具の下面外周部の内側との静圧差により被めっき基板のめっき面に残留する気泡は該通気孔を通って抜ける。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図２は本発明に係るめっき装置の構成例を示す図である。本めっき装置１０はめっき槽１１を具備する。該めっき槽１１は略円筒形断面で、底部は中央が低いテーパー状になっており、最も低い中央点の周囲にめっき液Ｑ1をめっき槽１１の外部に流出させるための流出孔１２が設けられている。めっき槽１１の中央部にはめっき液Ｑ1を上方に向けて噴出するめっき液噴出管１３がめっき槽１１の内部にまで突き出ている。
【００１９】
ポンプ１５により、めっき液貯留槽１４からフィルタ１６を通ってめっき液噴出管１３から噴射されためっき液Ｑ1は、めっき槽１１の上縁部からオーバーフローし、めっき槽１１の外側に設けためっき液受樋１７で回収され、該めっき液受樋１７からめっき液貯留槽１４に流入する。また、めっき液噴出管１３から噴出されためっき液Ｑ1の一部は、流出孔１２を通ってめっき槽１１の外部に流出し、フィルタ又はセパレータ１８によってブラックフィルムの剥離片や陽極電極板１９への付着物、堆積物を除去した後、めっき液貯留槽１４に流入する。図２では流出孔１２からめっき液貯留槽１４の間はめっき液Ｑ1の重力によって流下させているが、流出孔１２からフィルタ又はセパレータ１８の間にポンプを設けてもよい。なお、２０は流量調整バルブである。
【００２０】
めっき槽１１のめっき液Ｑ1中の下部には陽極電極板１９を該めっき槽１１の中心軸に直角に配設する。この陽極電極板１９には溶解性の電極板を用い、銅めっきの場合には含リン銅を用いる。図２では陽極電極板１９は円板状で中央に開口が形成され、めっき液噴出管１３をその開口内部を通して配置し、該陽極電極板１９の周囲を流れるめっき液流れを該陽極電極板１９の下方にある流出孔１２を通してめっき槽１１の外部に流しているが、図３に示すように、陽極電極板１９に複数の貫通孔を設け、該貫通孔を通っためっき液Ｑ1を流出孔１２からめっき槽１１の外部に流出させてもよい。なお、図３のめっき装置ではめっき液噴出管１３はめっき槽１１の下部外周部から、上部中央に向けてめっき液を噴出させている。
【００２１】
また、図４に示すように、陽極電極板１９を貫通しためっき液を集合部から流出孔１２を通してめっき槽１１の外部に流出させることも可能である。陽極電極板１９は被めっき基板２１のめっき面と略同じ程度の大きさがあれば、被めっき基板２１に対向した平面とするが、陽極電極板１９が被めっき基板２１のめっき面に比べて大幅に小さく、且つ被めっき基板２１のめっき面と陽極電極板１９の間隔が小さい場合には、図３に示すように球面状とすることがよい。
【００２２】
被めっき基板２１が半導体ウエハである場合において、被めっき基板２１を保持する基板保持具２２について図５及び図６に基づいて説明する。半導体ウエハの表面に銅を電解めっきする場合、銅は上記のようにシリコン中へ拡散しやすいため、半導体ウエハのめっき面にバリヤ層として、Ｔｉ、Ｔａ、ＴｉＮ、ＴａＮ等の金属又はその化合物を成膜し、該バリヤ層又はその上に薄く成膜された銅層を陰極として電解めっきを行う。
【００２３】
被めっき基板２１のめっき面に給電するためのカソード電極ピン２９はめっき液Ｑ1に触れると該カソード電極ピン２９にもめっき金属が析出し、被めっき基板２１を基板保持具２２から取り出す際カソード電極ピン２９の近傍のめっき膜を破壊する危険性が高い。そのため図５に示すように、被めっき基板２１を基板保持具２２に保持させ、被めっき基板２１の表面外周部にめっき液Ｑ1が浸入しないようにシール部材２３でシールし、カソード電極ピン２９を基板保持具２２と被めっき基板２１とシール部材２３で形成されためっき液Ｑ1に触れない空間において、被めっき基板２１の表面に接触させている。
【００２４】
基板保持具２２は、内部に被めっき基板２１を収容できる基板保持ケース２４を具備している。該基板保持ケース２４は被めっき基板の径よりやや大きい径の円筒状で、その下端面は被めっき基板２１より若干小さい径の開口が形成され、上端面は閉じられた構造である。そして該基板保持ケース２４の上面の中央に回転軸２５が取り付けられ、側面には被めっき基板２１を出し入れするためのスリット状の基板出入開口２６が形成されている。また、基板保持ケース２４は絶縁材からなり、その内部には被めっき基板２１の径と略同じ径の円板状の基板押え板２７を具備している。
【００２５】
基板押え板２７は絶縁材からなり、その上面の中央には該基板押え板２７を上下動させる上下動軸２８が取り付けられている。該上下動軸２８は基板保持ケース２４の上面に取り付けた回転軸２５の中央部を貫通して上方に伸びている。基板保持ケース２４の下面の開口の周囲には、リング状のシール部材２３が設けられ、該シール部材２３は被めっき基板２１の表面（下面）に密着することにより、めっき液が基板保持ケース２４内に浸入し、被めっき基板２１の裏面及び外周面にめっき液が触れないようにしている。このシール部材２３の外側で且つ基板保持ケース２４の下面内側に複数又はリング状のカソード電極ピン２９が設けられ、該カソード電極ピン２９が被めっき基板２１の表面外周部に当接するようになっている。
【００２６】
被めっき基板２１のめっき面の電位を均一にするためには、カソード電極ピン２９は被めっき基板２１の表面外周の全域に接触するようにピンを密に並べた形状又は被めっき基板２１と線接触するようにリング状板で構成し、内周部を被めっき基板２１側に折り曲げ弾性を持たせた構造とすることが好ましい。被めっき基板２１をそのめっき面を下にして、裏面をロボットハンド３０で吸着保持して、基板保持ケース２４のスリット状の基板出入開口２６を通して内部に移動された被めっき基板は上記シール部材２３及びカソード電極ピン２９に当接する。
【００２７】
基板保持具２２は回転軸２５に支持され、上下駆動機構（図示せず）により上部位置と下部位置の間を上下動するようになっている。そして上部位置では基板保持ケース２４と内部に保持された被めっき基板２１がめっき液に触れない位置まで上昇しており、この位置でめっき済の被めっき基板２１を取り出し、未処理の被めっき基板２１を基板保持ケース２４の内部に搭載するようになっている。また、基板保持具２２が下部位置にある時は、被めっき基板２１のめっき面はめっき液内に浸漬される。
【００２８】
被めっき基板の取り出しは、基板保持具２２をめっき液に触れない上記上部位置まで上昇させ、図６に示すように、基板押え板２７を上昇させた後、基板保持ケース２４の基板出入開口２６からロボットハンド３０を挿入し、被めっき基板２１の裏面を真空吸着して持ち上げ、被めっき基板２１を基板出入開口２６のスリット状部分２６ａを通過させて取り出す。この為、基板出入開口２６の中央部２６ｂはロボットハンド３０が通過するように大きく開口している。
【００２９】
被めっき基板２１を基板保持ケース２４内に挿入させ、保持させるには上記被めっき基板２１の取り出しと逆の動作で行う。この場合、基板保持ケース２４内で被めっき基板２１が所定の位置に配置されるように、基板保持ケース２４の下部内径は被めっき基板２１の外径と略同じで若干大きくしている。
【００３０】
めっき槽１１の下方からめっき液を噴流させながらめっきを行う噴流めっきでは、被めっき基板２１のめっき面を下にして、被めっき基板２１はめっき槽１１の上端より上に位置し、噴流によって盛り上がっためっき液面にめっき面を接触させる方法が一般的である。しかし、本発明の実施の形態例ではシール部材２３によって被めっき基板２１のめっき面以外をめっき液Ｑ1に接触させない基板保持具２２を用いているため、基板保持具２２と該基板保持具２２に保持させた被めっき基板２１をめっき液Ｑ1に浸漬させてめっきを行うことができる。
【００３１】
これにより被めっき基板２１のめっき面と陽極電極板１９との距離を自由に調整することができる。また、被めっき基板２１を基板保持具２２に保持させたままめっき槽１１の外部に移動し、被めっき基板２１及び基板保持具２２を水洗浄することも可能である。
【００３２】
めっき槽１１内部のめっき液Ｑ1の流れや陽極電極板１９と被めっき基板２１のめっき面との間の電界などは円周方向に必ずしも一様にならないため、めっきの均一性を向上させるため、被めっき基板２１をめっき槽１１内で回転させることが有効である。このため、基板保持具２２の基板保持ケース２４に取り付けた回転軸２５を回転させる回転駆動機構（図示せず）を設ける。この回転は、めっき時だけでなく、被めっき基板２１を基板保持具２２に装着後、めっき液Ｑ1に接触させる際の気泡除去、電解めっき終了後に基板保持具２２及び被めっき基板２１をめっき液面上に上昇させた後、回転させることによりめっき液切りにも有効である。
【００３３】
回転に限らず、被めっき基板２１のめっき面とめっき液Ｑ1の相対速度を増加する目的は、被めっき基板２１のめっき面近傍の濃度拡散層を薄くすることであり、薄くすることによりイオン供給量によりめっき速度が制限されるいうことが防止され、全面均一なめっき被膜が形成され、更に電流密度が大きく高速めっきが可能になる。
【００３４】
図２に示す構成のめっき装置では、被めっき基板２１を回転させる為、基板保持具２２の上方に延びた回転軸２５の上部をモータ等の回転駆動機構に連結し、被めっき基板２１を水平面内で回転できるようにしている。めっき中の回転は１０〜３００ｒｐｍの低速回転であるが、めっき終了後基板保持具２２及び被めっき基板２１がめっき液Ｑ1に接触しない位置まで上昇させてめっき液切りを行うには５００ｒｐｍ以上の回転（望ましくは１０００ｒｐｍ以上の回転）が必要になる。このため、回転駆動機構にはこれに合った制御機構が必要である。
【００３５】
また、図２に示す構成のめっき装置では、上記回転以外に、基板保持具２２の昇降のための保持具上下駆動機構、基板押え板２７の昇降のための押え板上下駆動機構（いずれも図示せず）を設けた。押え板上下駆動機構は下方向にはバネ力、上方向にはエアによって駆動するエアシリンダで、回転駆動機構によって支えられた枠内に収容され、エア配管はモータ中央を貫通してモータ上部でロータリージョイントにより外部に接続される。モータ及び押え板駆動機構は保持具上下駆動機構によって支えられた枠内に収容され、保持具上下駆動機構によって昇降される。
【００３６】
被めっき基板２１を基板保持具２２に装着後、めっき槽１１内のめっき液噴出管１３からのめっき液Ｑ1の噴射を開始し、基板保持具２２を５０〜３００ｒｐｍで回転させながら、中央の盛り上がっためっき液面に被めっき基板２１が接触するまで基板保持具２２を降下させ、めっき液面中央が被めっき基板２１に接触した状態から更にゆっくり基板保持具２２を降下させる。こうすることにより、被めっき基板２１の下面にめっき液Ｑ1が充填され、被めっき基板２１と基板保持具２２の基板保持ケース２４の下部との空間から空気が排出される。
【００３７】
この空気の排出を効率よく行うため、図７に示すように、基板保持ケース２４の下部で被めっき基板２１を押えている外周部の被めっき基板２１の下面より下に位置する部分の内側から外側に貫通する通気孔３１を複数設けている。これにより、被めっき基板をめっき槽１１に入れた時、基板保持具２２の基板保持ケース２４の下端外周部と被めっき基板２１によって形成された凹部にできる空気溜りの高さが、被めっき基板２１の下面から通気孔３１の開口上端までの高さに低減され、基板保持具２２がめっきを行う所定の位置に設置された後であっても、基板保持具２２の回転によって被めっき基板２１と基板保持ケース２４の下部とによって形成された空間から空気を容易に排出することができる。
【００３８】
図８は被めっき基板２１と基板保持ケース２４の下部との空間から空気を排出する上記通気孔３１の他の配置例を示す図である。図示するように、通気孔３１は基板保持ケース２４の被めっき基板２１の下面より下に位置する部分の内側から被めっき基板２１より上に位置する部分の外側に貫通している。この通気孔３１が外側に開口する位置は、めっきを行う時のめっき槽１１内のめっき液面より上の位置となるようにする。このように、通気孔３１がめっき液面より上の基板保持ケース２４の外側で開口することにより、被めっき基板２１と基板保持ケース２４の下部とによって形成された空間から空気を容易に排出することができる。なお、上記通気孔３１の開口はめっき液面より上であれば、基板保持ケース２４の上面又は内面に開口してもよい。
【００３９】
図９は被めっき基板２１と基板保持ケース２４の下部との空間から空気を排出する上記通気孔３１の他の配置例を示す図である。図示するように、通気孔３１は基板保持ケース２４の被めっき基板２１の下面より下に位置する部分の内側から下面の外周部に貫通している。通気孔３１を上記のように配置することにより、図１０に示す構成のめっき装置のように、基板保持具２２の外周部の直下に、被めっき基板２１のめっき面より大きな仕切板３２が設けられた場合は、基板保持具２２の外周部の下側でめっき液Ｑ1の流速が上昇し、静圧が低下するから、この静圧の低下を利用して、被めっき基板２１の下面に捕えられた空気を外部に排出させることができる。
【００４０】
めっきを行う際は、めっき電源３３から配線３４、カソード電極ピン２９を通して、陽極電極板１９と被めっき基板２１の間に所定の電圧を印加して行う。
【００４１】
なお、上記本発明の実施の形態例では、被めっき基板２１に半導体ウエハを用いる例を説明したが、本発明のめっき装置でめっきの対象とする被めっき基板２１は半導体ウエハに限定されるものではなく、表面に微細な溝や穴等が形成された基板の該溝や穴等を埋める金属めっきを施すのに広く利用できることは当然であり、表面に微細な溝や穴等が形成されていない基板の表面めっきにも利用できる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の発明によれば、被めっき基板のめっき面以外にめっき液が触れないように、シール部材でシールし、下方からめっき面に達するめっき液噴流を生成しながらめっきを行うので、カソードピンにめっき膜が形成されることなく、被めっき基板の裏面や側面に金属汚染がない。また、基板保持具に保持する被めっき基板のめっき面に残留する気泡を該基板保持具の外側に逃がす通気孔を、該保持する被めっき基板のめっき面より下に位置する部分に、内周面から外周面に貫通させて設けたので、被めっき基板のめっき面に残留する気泡は、基板保持部の内周面から外周面に貫通させて設けた通気孔を通って抜けるので、めっき膜の均一性に優れ、シミの無い、高品質のめっきができるめっき装置を提供できるという優れた効果が得られる。
【００４３】
請求項２に記載の発明によれば、被めっき基板のめっき面以外にめっき液が触れないように、シール部材でシールし、下方からめっき面に達するめっき液噴流を生成しながらめっきを行うので、カソードピンにめっき膜が形成されることなく、被めっき基板の裏面や側面に請求項１に記載の発明と同様、金属汚染がない。また、基板保持具に保持する被めっき基板のめっき面に残留する気泡を該基板保持具の外側に逃がす通気孔を、該保持する被めっき基板のめっき面より下に位置する部分に、内周面から前記めっき槽内のめっき液より上に位置する部分の外周面又は内周面に貫通させて設けたので、被めっき基板のめっき面に残留する気泡は、基板保持部の内周面から前記めっき槽内のめっき液より上に位置する部分の外周面又は内周面に貫通させて設けた通気孔を通って効果的に抜けるので、めっき膜の均一性に優れ、シミの無い、高品質のめっきができる。
【００４４】
請求項３に記載の発明によれば、被めっき基板のめっき面以外にめっき液が触れないように、シール部材でシールし、下方からめっき面に達するめっき液噴流を生成しながらめっきを行うので、カソードピンにめっき膜が形成されることなく、被めっき基板の裏面や側面に請求項１に記載の発明と同様、金属汚染がない。また、基板保持具に保持する被めっき基板のめっき面に残留する気泡を該基板保持具の外側に逃がす通気孔を、該保持する被めっき基板のめっき面より下に位置する部分に、内周面から下面の外周部に貫通させて設けたので、基板保持具の下側の流速が大きく静圧が低い時、基板保持具の下面外周部の内側との静圧差により、被めっき基板のめっき面に残留する気泡は、通気孔を通って抜けるので、めっき膜の均一性に優れ、シミの無い、高品質のめっきができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のフェースダウン方式の噴流めっき装置の構成を示す図である。
【図２】本発明に係るめっき装置の構成例を示す図である。
【図３】本発明に係るめっき装置の構成例を示す図である。
【図４】本発明に係るめっき装置の構成例を示す図である。
【図５】本発明に係るめっき装置の基板保持具の構成を示す図である。
【図６】本発明に係るめっき装置の基板保持具の動作を説明するための図である。
【図７】本発明に係るめっき装置の基板保持具下部の通気孔の配置例を示す図である。
【図８】本発明に係るめっき装置の基板保持具下部の通気孔の配置例を示す図である。
【図９】本発明に係るめっき装置の基板保持具下部の通気孔の配置例を示す図である。
【図１０】本発明に係るめっき装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
１０ めっき装置
１１ めっき槽
１２ 流出孔
１３ めっき液噴出管
１４ めっき液貯留槽
１５ ポンプ
１６ フィルタ
１７ めっき液受樋
１８ フィルタ又はセパレータ
１９ 陽極電極板
２０ 流量調整バルブ
２１ 被めっき基板
２２ 基板保持具
２３ シール部材
２４ 基板保持ケース
２５ 回転軸
２６ 基板出入開口
２７ 基板押え板
２８ 上下動軸
２９ カソード電極ピン
３０ ロボットハンド
３１ 通気孔
３２ 仕切板
【発明の属する技術分野】
本発明は被めっき基板のめっきを施すめっき装置に関し、特に半導体ウエハ等の表面に配線用の微細な溝や穴等が形成された被めっき基板に該溝や穴等を埋める金属めっきを施すのに好適なめっき装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体ウエハ等の表面に配線用の微細な溝や穴が形成された被めっき基板の該溝や穴等を埋めるために、銅めっき等の金属めっき装置を用い、金属めっきで該溝や穴等を埋める手法が採用されている。従来、この種のめっき装置として、フェースダウン方式の噴流めっき装置がある。図１は該フェースダウン方式の噴流めっき装置の構成を示す図である。
【０００３】
フェースダウン方式の噴流めっき装置１００は、図１に示すように、めっき槽１０１を具備すると共に、該めっき槽１０１の上部に半導体ウエハ等の被めっき基板１０２をそのめっき面を下向きにして保持する基板保持具１０３を具備し、めっき液貯留槽１０４内のめっき液Ｑ1をポンプ１０５により、フィルタ１０６及びめっき液供給管１０７を通して、めっき槽１０１の底部から噴出させ、被めっき基板１０２のめっき面に垂直にめっき液の噴流を当てている。
【０００４】
めっき槽１０１をオーバーフローしためっき液Ｑ1はめっき槽１０１の外側に配置されためっき液受樋１０８で回収され、めっき液貯留槽１０４に戻るようになっている。めっき電源１０９より、陽極電極１１０と陰極電極（被めっき基板１０２のめっき面）の間に所定の電圧を印加することにより、該陽極電極１１０と被めっき基板１０２のめっき面との間にめっき電流が流れ、被めっき基板１０２のめっき面にめっき膜が形成される。
【０００５】
上記従来構成のフェースダウン方式の噴流めっき装置１００は、めっき槽１０１の上部に配置した基板保持具１０３に支持ピンやカソードピンを設け、被めっき基板１０２をそのめっき面を下に向けて保持し、めっき槽１０１の上端と被めっき基板１０２の隙間からめっき液Ｑ1を流出させ、被めっき基板１０２にめっきを施している。
【０００６】
しかし、被めっき基板１０２のめっき面に給電するためのカソードピンはめっき液Ｑ1に触れるとカソードピン部にもめっき金属が析出し、被めっき基板を取り出す際にカソードピン近傍のめっき膜層を破壊する危険性がある。また、被めっき基板１０２が半導体ウエハであると、該半導体ウエハのめっき面に銅めっきを電解めっきする場合、銅はシリコン中に拡散しやすいため、半導体ウエハのめっき面にバリヤ層としてＴｉＮ、ＴａＮ等を成膜し、該バリヤ層又はその上に薄く成膜された銅層を陰極として電解めっきを行うが、半導体ウエハの裏面や側面にはバリヤ層を形成していないため、この部分に銅を含むめっき液が付着することを防止しなければならない。
【０００７】
このため、被めっき基板をめっき液に浸漬させる浸漬めっきなどでは、被めっき基板１０２である半導体ウエハを基板保持具１０３により保持し、半導体ウエハの表面の外周部をシール部材でシールし、半導体ウエハの外周部と裏面がめっき液で濡らされることがないようにし、基板保持具１０３と半導体ウエハとシール部材で形成されためっき液に触れない空間において、カソードピンと半導体ウエハ裏面に接触させている。
【０００８】
上記のような基板保持具１０３をフェースダウン方式の噴流めっき装置に使用する場合、基板保持具１０３の周囲が被めっき基板１０２のめっき面より下に出っ張るため、基板保持具１０３に保持された被めっき基板をめっき液面に接触させただけでは、半導体ウエハ表面に空気層ができてしまい、正常なめっき膜を形成できないという問題があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、フェースダウン方式の噴流めっき装置であって、しかもカソードピンへめっき膜が形成されることなく、被めっき基板の裏面や側面の金属汚染がなく、めっき面に気泡を残さないことにより、品質のよいめっき膜が形成できるめっき装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため請求項１に記載の発明は、被めっき基板のめっきを施すめっき面外周に当接するリング状のシール部材を有し、該被めっき基板のめっき面を露出させ、且つ該めっき面を下に向けて保持する基板保持具を具備し、めっき液の充満しためっき槽内で前記基板保持具に保持された被めっき基板の下方から該被めっき基板のめっき面に達するめっき液噴流を生成しながらめっきを行うめっき装置において、基板保持具に保持する被めっき基板のめっき面に残留する気泡を該基板保持具の外側に逃がす通気孔を、該保持する被めっき基板のめっき面より下に位置する部分に、内周面から外周面に貫通させて設けたことを特徴とする。
【００１１】
被めっき基板のめっき面に残る気泡を少なくするために、基板保持具の外周部の被めっき基板より下に位置する部分はできるだけ薄くすることが望ましいが、被めっき基板とシール部材を密着させ、被めっき基板とカソードピンを密着させるため、被めっき基板の裏面から押え板により抑えつける必要があり、この押え付け力を受けるために基板保持具の外周部の被めっき基板のめっき面より下に位置する部分を数ｍｍ以下に減少させることが難しい。このため、この部分に上記のように通気孔を設けることにより、基板保持具の下部外周部と被めっき基板のめっき面で囲まれた空間に残留する気泡はこの通気孔を通って外部に抜ける。
【００１２】
但し、基板保持具の外周部の被めっき基板のめっき面より下に位置する部分にはシール部材やカソードピンがあるため、通気孔を被めっき基板のめっき面と同じ高さに設けることはできない。従って、被めっき基板のめっき面の残留気泡を完全に除くことができないので、基板保持具及びウエハを回転させることにより、被めっき基板の中心から外部に向かう流れを強化し、この流れによって被めっき基板のめっき面に残留する気泡を流すことができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、被めっき基板のめっきを施すめっき面外周に当接するリング状のシール部材を有し、該被めっき基板のめっき面を露出させ、且つ該めっき面を下に向けて保持する基板保持具を具備し、めっき液の充満しためっき槽内で前記基板保持具に保持された被めっき基板の下方から該被めっき基板のめっき面に達するめっき液噴流を生成しながらめっきを行うめっき装置において、基板保持具に保持する被めっき基板のめっき面に残留する気泡を該基板保持具の外側に逃がす通気孔を、該保持する被めっき基板のめっき面より下に位置する部分に、内周面から前記めっき槽内のめっき液より上に位置する部分の外周面又は内周面に貫通させて設けたことを特徴とする。
【００１５】
上記のように、通気孔を被めっき基板のめっき面より下に位置する部分の内周面からめっき液面より上に位置する部分の外周面又は内周面に貫通する孔とすることにより、被めっき基板のめっき面に残留する気泡は該通気孔を通って抜けやすくなる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、被めっき基板のめっきを施すめっき面外周に当接するリング状のシール部材を有し、該被めっき基板のめっき面を露出させ、且つ該めっき面を下に向けて保持する基板保持具を具備し、めっき液の充満しためっき槽内で基板保持具に保持された被めっき基板の下方から該被めっき基板のめっき面に達するめっき液噴流を生成しながらめっきを行うめっき装置において、基板保持具に保持する被めっき基板のめっき面に残留する気泡を該基板保持具の外側に逃がす通気孔を、該保持する被めっき基板のめっき面より下に位置する部分に、内周面から下面の外周部に貫通させて設けたことを特徴とする。
【００１７】
上記のように、通気孔は基板保持具の被めっき基板のめっき面より下に位置する部分の内周面から下面の外周部に貫通する孔とすることにより、基板保持具の下側の流速が大きく静圧が低い時、基板保持具の下面外周部の内側との静圧差により被めっき基板のめっき面に残留する気泡は該通気孔を通って抜ける。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図２は本発明に係るめっき装置の構成例を示す図である。本めっき装置１０はめっき槽１１を具備する。該めっき槽１１は略円筒形断面で、底部は中央が低いテーパー状になっており、最も低い中央点の周囲にめっき液Ｑ1をめっき槽１１の外部に流出させるための流出孔１２が設けられている。めっき槽１１の中央部にはめっき液Ｑ1を上方に向けて噴出するめっき液噴出管１３がめっき槽１１の内部にまで突き出ている。
【００１９】
ポンプ１５により、めっき液貯留槽１４からフィルタ１６を通ってめっき液噴出管１３から噴射されためっき液Ｑ1は、めっき槽１１の上縁部からオーバーフローし、めっき槽１１の外側に設けためっき液受樋１７で回収され、該めっき液受樋１７からめっき液貯留槽１４に流入する。また、めっき液噴出管１３から噴出されためっき液Ｑ1の一部は、流出孔１２を通ってめっき槽１１の外部に流出し、フィルタ又はセパレータ１８によってブラックフィルムの剥離片や陽極電極板１９への付着物、堆積物を除去した後、めっき液貯留槽１４に流入する。図２では流出孔１２からめっき液貯留槽１４の間はめっき液Ｑ1の重力によって流下させているが、流出孔１２からフィルタ又はセパレータ１８の間にポンプを設けてもよい。なお、２０は流量調整バルブである。
【００２０】
めっき槽１１のめっき液Ｑ1中の下部には陽極電極板１９を該めっき槽１１の中心軸に直角に配設する。この陽極電極板１９には溶解性の電極板を用い、銅めっきの場合には含リン銅を用いる。図２では陽極電極板１９は円板状で中央に開口が形成され、めっき液噴出管１３をその開口内部を通して配置し、該陽極電極板１９の周囲を流れるめっき液流れを該陽極電極板１９の下方にある流出孔１２を通してめっき槽１１の外部に流しているが、図３に示すように、陽極電極板１９に複数の貫通孔を設け、該貫通孔を通っためっき液Ｑ1を流出孔１２からめっき槽１１の外部に流出させてもよい。なお、図３のめっき装置ではめっき液噴出管１３はめっき槽１１の下部外周部から、上部中央に向けてめっき液を噴出させている。
【００２１】
また、図４に示すように、陽極電極板１９を貫通しためっき液を集合部から流出孔１２を通してめっき槽１１の外部に流出させることも可能である。陽極電極板１９は被めっき基板２１のめっき面と略同じ程度の大きさがあれば、被めっき基板２１に対向した平面とするが、陽極電極板１９が被めっき基板２１のめっき面に比べて大幅に小さく、且つ被めっき基板２１のめっき面と陽極電極板１９の間隔が小さい場合には、図３に示すように球面状とすることがよい。
【００２２】
被めっき基板２１が半導体ウエハである場合において、被めっき基板２１を保持する基板保持具２２について図５及び図６に基づいて説明する。半導体ウエハの表面に銅を電解めっきする場合、銅は上記のようにシリコン中へ拡散しやすいため、半導体ウエハのめっき面にバリヤ層として、Ｔｉ、Ｔａ、ＴｉＮ、ＴａＮ等の金属又はその化合物を成膜し、該バリヤ層又はその上に薄く成膜された銅層を陰極として電解めっきを行う。
【００２３】
被めっき基板２１のめっき面に給電するためのカソード電極ピン２９はめっき液Ｑ1に触れると該カソード電極ピン２９にもめっき金属が析出し、被めっき基板２１を基板保持具２２から取り出す際カソード電極ピン２９の近傍のめっき膜を破壊する危険性が高い。そのため図５に示すように、被めっき基板２１を基板保持具２２に保持させ、被めっき基板２１の表面外周部にめっき液Ｑ1が浸入しないようにシール部材２３でシールし、カソード電極ピン２９を基板保持具２２と被めっき基板２１とシール部材２３で形成されためっき液Ｑ1に触れない空間において、被めっき基板２１の表面に接触させている。
【００２４】
基板保持具２２は、内部に被めっき基板２１を収容できる基板保持ケース２４を具備している。該基板保持ケース２４は被めっき基板の径よりやや大きい径の円筒状で、その下端面は被めっき基板２１より若干小さい径の開口が形成され、上端面は閉じられた構造である。そして該基板保持ケース２４の上面の中央に回転軸２５が取り付けられ、側面には被めっき基板２１を出し入れするためのスリット状の基板出入開口２６が形成されている。また、基板保持ケース２４は絶縁材からなり、その内部には被めっき基板２１の径と略同じ径の円板状の基板押え板２７を具備している。
【００２５】
基板押え板２７は絶縁材からなり、その上面の中央には該基板押え板２７を上下動させる上下動軸２８が取り付けられている。該上下動軸２８は基板保持ケース２４の上面に取り付けた回転軸２５の中央部を貫通して上方に伸びている。基板保持ケース２４の下面の開口の周囲には、リング状のシール部材２３が設けられ、該シール部材２３は被めっき基板２１の表面（下面）に密着することにより、めっき液が基板保持ケース２４内に浸入し、被めっき基板２１の裏面及び外周面にめっき液が触れないようにしている。このシール部材２３の外側で且つ基板保持ケース２４の下面内側に複数又はリング状のカソード電極ピン２９が設けられ、該カソード電極ピン２９が被めっき基板２１の表面外周部に当接するようになっている。
【００２６】
被めっき基板２１のめっき面の電位を均一にするためには、カソード電極ピン２９は被めっき基板２１の表面外周の全域に接触するようにピンを密に並べた形状又は被めっき基板２１と線接触するようにリング状板で構成し、内周部を被めっき基板２１側に折り曲げ弾性を持たせた構造とすることが好ましい。被めっき基板２１をそのめっき面を下にして、裏面をロボットハンド３０で吸着保持して、基板保持ケース２４のスリット状の基板出入開口２６を通して内部に移動された被めっき基板は上記シール部材２３及びカソード電極ピン２９に当接する。
【００２７】
基板保持具２２は回転軸２５に支持され、上下駆動機構（図示せず）により上部位置と下部位置の間を上下動するようになっている。そして上部位置では基板保持ケース２４と内部に保持された被めっき基板２１がめっき液に触れない位置まで上昇しており、この位置でめっき済の被めっき基板２１を取り出し、未処理の被めっき基板２１を基板保持ケース２４の内部に搭載するようになっている。また、基板保持具２２が下部位置にある時は、被めっき基板２１のめっき面はめっき液内に浸漬される。
【００２８】
被めっき基板の取り出しは、基板保持具２２をめっき液に触れない上記上部位置まで上昇させ、図６に示すように、基板押え板２７を上昇させた後、基板保持ケース２４の基板出入開口２６からロボットハンド３０を挿入し、被めっき基板２１の裏面を真空吸着して持ち上げ、被めっき基板２１を基板出入開口２６のスリット状部分２６ａを通過させて取り出す。この為、基板出入開口２６の中央部２６ｂはロボットハンド３０が通過するように大きく開口している。
【００２９】
被めっき基板２１を基板保持ケース２４内に挿入させ、保持させるには上記被めっき基板２１の取り出しと逆の動作で行う。この場合、基板保持ケース２４内で被めっき基板２１が所定の位置に配置されるように、基板保持ケース２４の下部内径は被めっき基板２１の外径と略同じで若干大きくしている。
【００３０】
めっき槽１１の下方からめっき液を噴流させながらめっきを行う噴流めっきでは、被めっき基板２１のめっき面を下にして、被めっき基板２１はめっき槽１１の上端より上に位置し、噴流によって盛り上がっためっき液面にめっき面を接触させる方法が一般的である。しかし、本発明の実施の形態例ではシール部材２３によって被めっき基板２１のめっき面以外をめっき液Ｑ1に接触させない基板保持具２２を用いているため、基板保持具２２と該基板保持具２２に保持させた被めっき基板２１をめっき液Ｑ1に浸漬させてめっきを行うことができる。
【００３１】
これにより被めっき基板２１のめっき面と陽極電極板１９との距離を自由に調整することができる。また、被めっき基板２１を基板保持具２２に保持させたままめっき槽１１の外部に移動し、被めっき基板２１及び基板保持具２２を水洗浄することも可能である。
【００３２】
めっき槽１１内部のめっき液Ｑ1の流れや陽極電極板１９と被めっき基板２１のめっき面との間の電界などは円周方向に必ずしも一様にならないため、めっきの均一性を向上させるため、被めっき基板２１をめっき槽１１内で回転させることが有効である。このため、基板保持具２２の基板保持ケース２４に取り付けた回転軸２５を回転させる回転駆動機構（図示せず）を設ける。この回転は、めっき時だけでなく、被めっき基板２１を基板保持具２２に装着後、めっき液Ｑ1に接触させる際の気泡除去、電解めっき終了後に基板保持具２２及び被めっき基板２１をめっき液面上に上昇させた後、回転させることによりめっき液切りにも有効である。
【００３３】
回転に限らず、被めっき基板２１のめっき面とめっき液Ｑ1の相対速度を増加する目的は、被めっき基板２１のめっき面近傍の濃度拡散層を薄くすることであり、薄くすることによりイオン供給量によりめっき速度が制限されるいうことが防止され、全面均一なめっき被膜が形成され、更に電流密度が大きく高速めっきが可能になる。
【００３４】
図２に示す構成のめっき装置では、被めっき基板２１を回転させる為、基板保持具２２の上方に延びた回転軸２５の上部をモータ等の回転駆動機構に連結し、被めっき基板２１を水平面内で回転できるようにしている。めっき中の回転は１０〜３００ｒｐｍの低速回転であるが、めっき終了後基板保持具２２及び被めっき基板２１がめっき液Ｑ1に接触しない位置まで上昇させてめっき液切りを行うには５００ｒｐｍ以上の回転（望ましくは１０００ｒｐｍ以上の回転）が必要になる。このため、回転駆動機構にはこれに合った制御機構が必要である。
【００３５】
また、図２に示す構成のめっき装置では、上記回転以外に、基板保持具２２の昇降のための保持具上下駆動機構、基板押え板２７の昇降のための押え板上下駆動機構（いずれも図示せず）を設けた。押え板上下駆動機構は下方向にはバネ力、上方向にはエアによって駆動するエアシリンダで、回転駆動機構によって支えられた枠内に収容され、エア配管はモータ中央を貫通してモータ上部でロータリージョイントにより外部に接続される。モータ及び押え板駆動機構は保持具上下駆動機構によって支えられた枠内に収容され、保持具上下駆動機構によって昇降される。
【００３６】
被めっき基板２１を基板保持具２２に装着後、めっき槽１１内のめっき液噴出管１３からのめっき液Ｑ1の噴射を開始し、基板保持具２２を５０〜３００ｒｐｍで回転させながら、中央の盛り上がっためっき液面に被めっき基板２１が接触するまで基板保持具２２を降下させ、めっき液面中央が被めっき基板２１に接触した状態から更にゆっくり基板保持具２２を降下させる。こうすることにより、被めっき基板２１の下面にめっき液Ｑ1が充填され、被めっき基板２１と基板保持具２２の基板保持ケース２４の下部との空間から空気が排出される。
【００３７】
この空気の排出を効率よく行うため、図７に示すように、基板保持ケース２４の下部で被めっき基板２１を押えている外周部の被めっき基板２１の下面より下に位置する部分の内側から外側に貫通する通気孔３１を複数設けている。これにより、被めっき基板をめっき槽１１に入れた時、基板保持具２２の基板保持ケース２４の下端外周部と被めっき基板２１によって形成された凹部にできる空気溜りの高さが、被めっき基板２１の下面から通気孔３１の開口上端までの高さに低減され、基板保持具２２がめっきを行う所定の位置に設置された後であっても、基板保持具２２の回転によって被めっき基板２１と基板保持ケース２４の下部とによって形成された空間から空気を容易に排出することができる。
【００３８】
図８は被めっき基板２１と基板保持ケース２４の下部との空間から空気を排出する上記通気孔３１の他の配置例を示す図である。図示するように、通気孔３１は基板保持ケース２４の被めっき基板２１の下面より下に位置する部分の内側から被めっき基板２１より上に位置する部分の外側に貫通している。この通気孔３１が外側に開口する位置は、めっきを行う時のめっき槽１１内のめっき液面より上の位置となるようにする。このように、通気孔３１がめっき液面より上の基板保持ケース２４の外側で開口することにより、被めっき基板２１と基板保持ケース２４の下部とによって形成された空間から空気を容易に排出することができる。なお、上記通気孔３１の開口はめっき液面より上であれば、基板保持ケース２４の上面又は内面に開口してもよい。
【００３９】
図９は被めっき基板２１と基板保持ケース２４の下部との空間から空気を排出する上記通気孔３１の他の配置例を示す図である。図示するように、通気孔３１は基板保持ケース２４の被めっき基板２１の下面より下に位置する部分の内側から下面の外周部に貫通している。通気孔３１を上記のように配置することにより、図１０に示す構成のめっき装置のように、基板保持具２２の外周部の直下に、被めっき基板２１のめっき面より大きな仕切板３２が設けられた場合は、基板保持具２２の外周部の下側でめっき液Ｑ1の流速が上昇し、静圧が低下するから、この静圧の低下を利用して、被めっき基板２１の下面に捕えられた空気を外部に排出させることができる。
【００４０】
めっきを行う際は、めっき電源３３から配線３４、カソード電極ピン２９を通して、陽極電極板１９と被めっき基板２１の間に所定の電圧を印加して行う。
【００４１】
なお、上記本発明の実施の形態例では、被めっき基板２１に半導体ウエハを用いる例を説明したが、本発明のめっき装置でめっきの対象とする被めっき基板２１は半導体ウエハに限定されるものではなく、表面に微細な溝や穴等が形成された基板の該溝や穴等を埋める金属めっきを施すのに広く利用できることは当然であり、表面に微細な溝や穴等が形成されていない基板の表面めっきにも利用できる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の発明によれば、被めっき基板のめっき面以外にめっき液が触れないように、シール部材でシールし、下方からめっき面に達するめっき液噴流を生成しながらめっきを行うので、カソードピンにめっき膜が形成されることなく、被めっき基板の裏面や側面に金属汚染がない。また、基板保持具に保持する被めっき基板のめっき面に残留する気泡を該基板保持具の外側に逃がす通気孔を、該保持する被めっき基板のめっき面より下に位置する部分に、内周面から外周面に貫通させて設けたので、被めっき基板のめっき面に残留する気泡は、基板保持部の内周面から外周面に貫通させて設けた通気孔を通って抜けるので、めっき膜の均一性に優れ、シミの無い、高品質のめっきができるめっき装置を提供できるという優れた効果が得られる。
【００４３】
請求項２に記載の発明によれば、被めっき基板のめっき面以外にめっき液が触れないように、シール部材でシールし、下方からめっき面に達するめっき液噴流を生成しながらめっきを行うので、カソードピンにめっき膜が形成されることなく、被めっき基板の裏面や側面に請求項１に記載の発明と同様、金属汚染がない。また、基板保持具に保持する被めっき基板のめっき面に残留する気泡を該基板保持具の外側に逃がす通気孔を、該保持する被めっき基板のめっき面より下に位置する部分に、内周面から前記めっき槽内のめっき液より上に位置する部分の外周面又は内周面に貫通させて設けたので、被めっき基板のめっき面に残留する気泡は、基板保持部の内周面から前記めっき槽内のめっき液より上に位置する部分の外周面又は内周面に貫通させて設けた通気孔を通って効果的に抜けるので、めっき膜の均一性に優れ、シミの無い、高品質のめっきができる。
【００４４】
請求項３に記載の発明によれば、被めっき基板のめっき面以外にめっき液が触れないように、シール部材でシールし、下方からめっき面に達するめっき液噴流を生成しながらめっきを行うので、カソードピンにめっき膜が形成されることなく、被めっき基板の裏面や側面に請求項１に記載の発明と同様、金属汚染がない。また、基板保持具に保持する被めっき基板のめっき面に残留する気泡を該基板保持具の外側に逃がす通気孔を、該保持する被めっき基板のめっき面より下に位置する部分に、内周面から下面の外周部に貫通させて設けたので、基板保持具の下側の流速が大きく静圧が低い時、基板保持具の下面外周部の内側との静圧差により、被めっき基板のめっき面に残留する気泡は、通気孔を通って抜けるので、めっき膜の均一性に優れ、シミの無い、高品質のめっきができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のフェースダウン方式の噴流めっき装置の構成を示す図である。
【図２】本発明に係るめっき装置の構成例を示す図である。
【図３】本発明に係るめっき装置の構成例を示す図である。
【図４】本発明に係るめっき装置の構成例を示す図である。
【図５】本発明に係るめっき装置の基板保持具の構成を示す図である。
【図６】本発明に係るめっき装置の基板保持具の動作を説明するための図である。
【図７】本発明に係るめっき装置の基板保持具下部の通気孔の配置例を示す図である。
【図８】本発明に係るめっき装置の基板保持具下部の通気孔の配置例を示す図である。
【図９】本発明に係るめっき装置の基板保持具下部の通気孔の配置例を示す図である。
【図１０】本発明に係るめっき装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
１０ めっき装置
１１ めっき槽
１２ 流出孔
１３ めっき液噴出管
１４ めっき液貯留槽
１５ ポンプ
１６ フィルタ
１７ めっき液受樋
１８ フィルタ又はセパレータ
１９ 陽極電極板
２０ 流量調整バルブ
２１ 被めっき基板
２２ 基板保持具
２３ シール部材
２４ 基板保持ケース
２５ 回転軸
２６ 基板出入開口
２７ 基板押え板
２８ 上下動軸
２９ カソード電極ピン
３０ ロボットハンド
３１ 通気孔
３２ 仕切板
Claims (3)
- 被めっき基板のめっきを施すめっき面外周に当接するリング状のシール部材を有し、該被めっき基板のめっき面を露出させ、且つ該めっき面を下に向けて保持する基板保持具を具備し、
めっき液の充満しためっき槽内で前記基板保持具に保持された被めっき基板の下方から該被めっき基板のめっき面に達するめっき液噴流を生成しながらめっきを行うめっき装置において、
前記基板保持具に保持する被めっき基板のめっき面に残留する気泡を該基板保持具の外側に逃がす通気孔を、該保持する被めっき基板のめっき面より下に位置する部分に、内周面から外周面に貫通させて設けたことを特徴とするめっき装置。 - 被めっき基板のめっきを施すめっき面外周に当接するリング状のシール部材を有し、該被めっき基板のめっき面を露出させ、且つ該めっき面を下に向けて保持する基板保持具を具備し、
めっき液の充満しためっき槽内で前記基板保持具に保持された被めっき基板の下方から該被めっき基板のめっき面に達するめっき液噴流を生成しながらめっきを行うめっき装置において、
前記基板保持具に保持する被めっき基板のめっき面に残留する気泡を該基板保持具の外側に逃がす通気孔を、該保持する被めっき基板のめっき面より下に位置する部分に、内周面から前記めっき槽内のめっき液より上に位置する部分の外周面又は内周面に貫通させて設けたことを特徴とするめっき装置。 - 被めっき基板のめっきを施すめっき面外周に当接するリング状のシール部材を有し、該被めっき基板のめっき面を露出させ、且つ該めっき面を下に向けて保持する基板保持具を具備し、
めっき液の充満しためっき槽内で前記基板保持具に保持された被めっき基板の下方から該被めっき基板のめっき面に達するめっき液噴流を生成しながらめっきを行うめっき装置において、
前記基板保持具に保持する被めっき基板のめっき面に残留する気泡を該基板保持具の外側に逃がす通気孔を、該保持する被めっき基板のめっき面より下に位置する部分に、内周面から下面の外周部に貫通させて設けたことを特徴とするめっき装置。
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