JP3888905B2

JP3888905B2 - めっき装置

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Publication number: JP3888905B2
Application number: JP2002027053A
Authority: JP
Inventors: 保廣溝畑
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-02-04
Filing date: 2002-02-04
Publication date: 2007-03-07
Anticipated expiration: 2022-02-04
Also published as: JP2003226998A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、処理対象物にめっき処理を施すための複数のめっきカップを備えためっき装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の製造工程において、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）の一方表面にめっき処理を施すことがある。処理対象物であるウエハにめっき処理をするためのめっき装置は、めっき液を収容してウエハの一方表面にめっき液を接触させるためのめっきカップと、大量のめっき液を収容するための収容槽と、めっきカップと収容槽との間でめっき液を循環させるためのポンプとを含んでいる。枚葉式のめっき装置においては、複数のウエハを並行して処理できるように、複数のめっきカップが備えられている。ポンプの数は、めっきカップの数よりも少なく、複数のめっきカップが１つのポンプを共有するようになっている。
【０００３】
めっき液は、めっき処理に伴う添加剤の消耗、循環中の特定の成分の酸化、および水分の蒸発などのよって徐々に変質する。めっき液が大きく変質すると、めっき処理に悪影響を及ぼす。このため、適当な期間ごとにめっき液の組成を分析して不足成分を補うなどの処置が施される。この処置を施してから次に処置を施すまでの間のめっき液の変質を少なくするために、通常、めっき液の総量が多くされる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、めっき液の総量を多くするためには、収容槽の容積を大きくしなければならない。このため、めっき装置の設置面積が大きくなってしまう。
また、複数のめっきカップにより１つのポンプが共有されているので、１つのポンプを共有する複数のめっきカップに供給されるめっき液の流量が等しくならなかった。さらに、複数のめっきカップのうち任意のめっきカップに所定流量のめっき液を供給してめっき処理を行うことができなかった。
【０００５】
そこで、この発明の目的は、設置面積が小さいめっき装置を提供することである。
この発明の他の目的は、複数のめっきカップにほぼ等しい流量でめっき液を供給することができるめっき装置を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、複数のめっきカップのうち、任意のめっきカップに所定流量のめっき液を供給してめっき処理を行うことができるめっき装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記の課題を解決するための請求項１記載の発明は、横方向かつ平面視において直線状に配列された複数のめっきカップ（１３ａ〜１３ｄ）と、平面視において上記複数のめっきカップの配列領域に沿って延びる細長い長方形の形状を有しており、平面視において上記複数のめっきカップの配列領域内で、上記複数のめっきカップの下方に配置された収容槽（１２）と、上記収容槽から上記めっきカップへめっき液を送液するための送液配管（１５，１６）と、この送液配管を介して上記収容槽内のめっき液を上記めっきカップへ汲み上げるポンプ（Ｐ１，Ｐ２）と、上記複数のめっきカップ、上記収容槽、上記送液配管および上記ポンプが内部に配置されたハウジング（１１）とを備え、平面視において上記ハウジングの一側方に、処理対象物（Ｗ）を搬送するための搬送スペース（４）が確保されており、平面視において上記ハウジングに対して上記搬送スペースとは反対側に、上記めっき装置の保守をするための保守スペース（７）が確保されており、上記ハウジング内で、平面視において、上記収容槽は、上記搬送スペース側に配置されており、上記送液配管および上記ポンプは、上記収容槽の上記保守スペース側の側壁に沿って配置されていることを特徴とするめっき装置である。
【０００７】
なお、括弧内の英数字は後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
ポンプは送液配管に介装されたものとすることができる。ポンプにより、収容槽からめっきカップへとめっき液を送液（揚液）し、めっきカップから溢れ出ためっき液が収容槽に戻るように構成することができる。これにより、めっき液を循環させながらめっきカップで処理対象物にめっき処理を施すことができる。
【０００８】
収容槽の上端が、めっきカップの下端と近接している場合、収容槽に充分な量のめっき液を満たしておけば、めっきカップと収容槽内におけるめっき液の液面との高さの差は小さくなる。このため、めっきカップから溢れ出ためっき液が収容槽に流れ落ちる際の落差は小さく、めっき液への空気（泡）の混入を少なくすることができる。これにより、めっき液の特定成分の酸化を防ぐことができる。めっきカップが適当な高さに配されており、収容槽の高さが充分高く構成されていれば、平面視における面積が小さく構成されていても、収容槽は充分大きな容積を有することができる。したがって、大量のめっき液を収容槽に収容し循環して使用することができるので、めっき処理時におけるめっき液の劣化を遅くすることができる。
【０００９】
収容槽は、平面視においてめっきカップが配列されている領域に、少なくとも一部が重なり合うように配置されているので、めっきカップのための設置面積と収容槽のための設置面積は一部で共通している。したがって、このようなめっき装置の設置面積は小さい。
収容槽は、平面視において、めっきカップが配列されている領域にほぼ全体が重なり合うように構成されていることが好ましい。この場合、めっき装置の設置面積のうち収容槽のためだけに必要な部分はほとんどない。したがって、このようなめっき装置は設置面積が小さい。
【００１１】
収容槽を平面視において細長い長方形の形状とすることにより、平面視において直線状に配されためっきカップの分布領域と重なるように収容槽を配置することができる。
搬送スペースに搬送ロボットを配し、この搬送ロボットにより処理対象物を搬送することとしてもよい。めっき装置において収容槽を搬送スペース側に配し、ポンプや必要により取り付けられるフィルタなどの消耗部品、および点検の必要性が高い部品などを保守スペース側に配することができる。これにより、消耗部品の交換その他のメンテナンスが容易になる。
【００１２】
請求項２記載の発明は、上記ポンプの数が上記めっきカップの数より少なく、上記送液配管が、上記収容槽に連通接続され上記ポンプが介装された主配管（９，１０）と、この主配管から第１分岐点（Ａ１，Ａ２）で分岐して上記複数のめっきカップのうちの少なくとも２つのめっきカップにそれぞれ連通接続された複数の分配配管（２８ａ〜２８ｄ）とを含み、上記主配管から分岐した上記複数の分配配管は、めっき液に対して流体力学的に等価な流路を形成していることを特徴とする請求項１記載のめっき装置である。
【００１３】
ポンプは、１つであってもよく複数であってもよい。たとえば、めっき装置が４つのめっきカップを備えている場合、１つのポンプで４つのめっきカップのそれぞれにめっき液を汲み上げるように構成してもよく、２つのポンプでそれぞれ２つずつのめっきカップにめっき液を汲み上げるように構成してもよい。
たとえば、１つの主配管から２つの分配配管が分岐している場合、これら２つの分配配管が第１分岐点を含む鉛直な面に対して対称な形状とすることにより、それぞれの分配配管が有する流路を、めっき液に対して互いに流体力学的に等価なものとすることができる。このような流路を有する分配配管に主配管からめっき液を流すと、めっき液は第１分岐点でそれぞれの分配配管に等しく分配され、それぞれの分配配管にはほぼ同じ流量のめっき液が流れる。これにより、各々の分配配管を通じてめっきカップに供給されるめっき液の流量をほぼ等しくすることができる。
【００１４】
請求項３記載の発明は、上記分配配管上の第２分岐点（Ｂ１〜Ｂ４）から分岐して延び、上記収容槽に連通接続されたバイパス配管（１７ａ〜１７ｄ）と、上記分配配管において、上記第２分岐点と上記めっきカップとの間の流路を開閉する供給流路開閉手段（２０ａ〜２０ｄ）と、上記バイパス配管の流路を開閉するバイパス流路開閉手段（２１ａ〜２１ｄ）とをさらに備えたことを特徴とする請求項２記載のめっき装置である。
請求項４記載の発明は、横方向かつ平面視において直線状または環状に配列された複数のめっきカップ（１３ａ〜１３ｄ）と、平面視において上記複数のめっきカップの配列領域に沿って延びる細長い長方形の形状または環状の形状を有しており、平面視において上記複数のめっきカップの配列領域と少なくとも一部が重なり合うように上記複数のめっきカップの下方に配置された収容槽（１２）と、上記収容槽から上記めっきカップへめっき液を送液するための送液配管（１５，１６）と、この送液配管を介して上記収容槽内のめっき液を上記めっきカップへ汲み上げるポンプ（Ｐ１，Ｐ２）とを備え、上記ポンプの数が上記めっきカップの数より少なく、上記送液配管が、上記収容槽に連通接続され上記ポンプが介装された主配管（９，１０）と、この主配管から第１分岐点（Ａ１，Ａ２）で分岐して上記複数のめっきカップのうちの少なくとも２つのめっきカップにそれぞれ連通接続された複数の分配配管（２８ａ〜２８ｄ）とを含み、上記主配管から分岐した上記複数の分配配管は、めっき液に対して流体力学的に等価な流路を形成しており、上記分配配管上の第２分岐点（Ｂ１〜Ｂ４）から分岐して延び、上記収容槽に連通接続されたバイパス配管（１７ａ〜１７ｄ）と、上記分配配管において、上記第２分岐点と上記めっきカップとの間の流路を開閉する供給流路開閉手段（２０ａ〜２０ｄ）と、上記バイパス配管の流路を開閉するバイパス流路開閉手段（２１ａ〜２１ｄ）とをさらに備えたことを特徴とするめっき装置である。
請求項５記載の発明は、上記複数のめっきカップが平面視において直線状に配列されており、上記収容槽が平面視において細長いほぼ長方形の形状を有しており、平面視において上記収容槽の一側方に、処理対象物を搬送するための搬送スペースが確保されており、平面視において上記収容槽に対して上記搬送スペースとは反対側に、上記めっき装置の保守をするための保守スペースが確保されていることを特徴とする請求項４記載のめっき装置である。
請求項６記載の発明は、横方向に配列された複数のめっきカップと、平面視において上記複数のめっきカップの配列領域と少なくとも一部が重なり合うように上記複数のめっきカップの下方に配置された収容槽と、上記収容槽から上記めっきカップへめっき液を送液するための送液配管と、この送液配管を介して上記収容槽内のめっき液を上記めっきカップへ汲み上げるポンプとを備え、上記ポンプの数が上記めっきカップの数より少なく、上記送液配管が、上記収容槽に連通接続され上記ポンプが介装された主配管と、この主配管から第１分岐点で分岐して上記複数のめっきカップのうちの少なくとも２つのめっきカップにそれぞれ連通接続された複数の分配配管とを含み、上記主配管から分岐した上記複数の分配配管は、めっき液に対して流体力学的に等価な流路を形成しており、上記分配配管上の第２分岐点から分岐して延び、上記収容槽に連通接続されたバイパス配管と、上記分配配管において、上記第２分岐点と上記めっきカップとの間の流路を開閉する供給流路開閉手段と、上記バイパス配管の流路を開閉するバイパス流路開閉手段とをさらに備えたことを特徴とするめっき装置である。
請求項６記載のめっき装置において、複数のめっきカップは、たとえば、環状に配列されていてもよい。この場合、収容槽も平面視において環状に構成することができる。
【００１５】
供給流路開閉手段は、たとえば、分配配管において第２分岐点とめっきカップとの間の部分に介装されたストップバルブであってもよく、バイパス流路開閉手段は、たとえば、バイパス配管に介装されたストップバルブであってもよい。また、供給流路開閉手段およびバイパス流路開閉手段は、第２分岐点に配された三方バルブであってもよい。
バイパス流路開閉手段を開放すると、収容槽から送液配管の一部およびバイパス配管を通って収容槽へと戻る流路が形成される。１つの分配配管に関して供給流路開閉手段およびバイパス流路開閉手段のうちの一方を開放し他方を閉じることにより、この分配配管を流れるめっき液を、めっきカップまたは収容槽へと導くことができる。
【００１６】
この発明によれば、供給流路開閉手段およびバイパス流路開閉手段の各々を開放しまたは閉じることにより、ポンプを共有する複数のめっきカップのうち、一部のめっきカップのみにめっき液を供給することができる。このとき、めっき液を供給しないめっきカップに関連したバイパス配管からは、収容槽へとめっき液が戻される。このように、ポンプを共有する複数のめっきカップのうちの一部のめっきカップにのみめっき液を供給する場合であっても、主配管を流れるめっき液は第１分岐点ですべての分配配管に分配される。これにより、ポンプを共有するすべてのめっきカップにめっき液が供給されているときと、これらの一部にのみめっき液が供給されているときとで、１つのめっきカップに供給されるめっき液の流量はほぼ同じになる。
【００１７】
分配配管の第２分岐点とめっきカップとの間の部分に供給流量調整バルブを介装し、めっき液の流量を微調整するようにしてもよい。この場合、供給流路開閉手段と供給流量調整バルブとは、流路の開閉およびめっき液の流量の調整を行うことができる同一のバルブであってもよい。以上のような構成により、複数のめっきカップが１つのポンプを共有している場合でも、個々のめっきカップがそれぞれポンプを有している場合と同様の動作をさせることができる。
【００１８】
ポンプ（主配管）を共有するすべての分配配管から、バイパス配管を介して収容槽へめっき液が戻されるようにすることも可能である。この場合、めっき液は空気と接触する機会の多いめっきカップを介さずに循環される。めっき液へ純水または添加剤を補充した後に、このよう方法によりめっき液を循環させてめっき液を攪拌することで、めっき液の酸化を少なくすることができる。
請求項７記載のように、請求項６記載のめっき装置において、上記複数のめっきカップは、平面視において直線状に配列されていてもよい。この場合、請求項８記載のように、上記収容槽は、平面視において細長いほぼ長方形の形状を有していてもよく、この場合、平面視において上記収容槽の一側方に、処理対象物を搬送するための搬送スペースが確保されていてもよく、この場合、平面視において上記収容槽に対して上記搬送スペースとは反対側に、上記めっき装置の保守をするための保守スペースが確保されていてもよい。
請求項９記載の発明は、上記バイパス配管に介装され、上記バイパス配管を流れるめっき液の流量を調整するバイパス流量調整バルブ（２１ａ〜２１ｄ）をさらに備えたことを特徴とする請求項３ないし８のいずれかに記載のめっき装置である。
【００１９】
バイパス流路開閉手段とバイパス流量調整バルブとは、流路の開閉およびめっき液の流量の調整を行うことができる同一のバルブであってもよい。
この発明によれば、予めバイパス流量調整バルブを調整することにより、ポンプを共有するすべてのめっきカップにめっき液を供給する場合と、これらのめっきカップのうちの一部にのみめっき液を供給する場合とで、個々のめっきカップに供給されるめっき液の流量が同じになるようにすることができる。これにより、供給流路開閉手段およびバイパス流路開閉手段による流路の開閉だけで、所望のめっきカップにのみめっき液を供給して運用することができる。すなわち、ポンプを共有する複数のめっきカップのうち、めっき液を供給するめっきカップの組み合わせを変更した場合、流量調整をしなくても各めっきカップには所定の流量のめっき液が供給される。
【００２０】
請求項１０記載の発明は、上記分配配管が、上記収容槽の側壁の１つに沿って配されていることを特徴とする請求項２ないし９のいずれかに記載のめっき装置である。
このような構成により、めっき装置を小さくすることができ、めっき装置の設置面積を小さくすることができる。
請求項１１記載の発明は、上記めっきカップ近傍から延設された排気配管（２３ａ〜２３ｄ，２４）をさらに備えたことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載のめっき装置である。
【００２１】
排気配管によりめっきカップ近傍のミストやガスなどを排気することができる。
請求項１２記載の発明は、上記排気配管が上記収容槽の側壁の１つに沿って配されていることを特徴とする請求項１１記載のめっき装置である。
このような構成により、めっき装置を小さくすることができ、めっき装置の設置面積を小さくすることができる。
【００２２】
請求項１３記載の発明は、上記収容槽が透明部材で構成されていることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれかに記載のめっき装置である。
この発明によれば、収容槽の内部を目視により観察することができるので、たとえば、めっき液に混入した異物等を容易に発見することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下では、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るめっき装置の全体の構成を示す図解的な平面図である。
このめっき装置は、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）Ｗに対して、めっき処理を施した後洗浄処理を施すためのものであり、未処理のウエハＷおよび処理後のウエハＷを収納するためのカセットＣが所定方向に沿って複数個配列されるカセット載置部１と、ウエハＷに対して銅めっきを施すめっき部２と、ウエハＷに対して洗浄を施す洗浄部３とを備えている。めっき部２は、互いに独立してウエハＷにめっき処理を施すことができる４つのめっき処理部２ａ〜２ｄを含んでいる。洗浄部３は、互いに独立してウエハＷに洗浄処理を施すことができる４つの洗浄処理部３ａ〜３ｄを含んでいる。
【００２４】
めっき部２と洗浄部３との間には直線状に延びた搬送スペース４が設けられており、搬送スペース４には、この搬送スペース４に沿って往復移動可能な主搬送ロボット５が設けられている。また、カセット載置部１の近傍には、カセットＣの整列方向に沿って移動可能なインデクサロボット６が設けられており、このインデクサロボット６は主搬送ロボット５との間でウエハＷの受け渡しを行うことができる。
【００２５】
めっき部２に対して搬送スペース４とは反対側に、保守スペース７が確保されており、作業者は保守スペース７からめっき部２の保守を行うことができるようになっている。同様に、洗浄部３に対して搬送スペース４とは反対側に、保守スペース８が確保されており、作業者は保守スペース８から洗浄部３の保守を行うことができるようになっている。
未処理のウエハＷは、インデクサロボット６によってカセットＣから取り出されて、主搬送ロボット５に受け渡される。主搬送ロボット５は、めっき処理部２ａ〜２ｄのいずれかに未処理のウエハＷを搬入する。めっき処理が施された後のウエハＷは、回転されて処理面が乾燥しない程度にめっき液が振り切られ、主搬送ロボット５により、洗浄処理部３ａ〜３ｄのいずれかに搬入され、余分な銅膜のエッチングや洗浄処理が施される。そしてウエハＷは、主搬送ロボット５によって搬出され、インデクサロボット６に受け渡された後、カセット載置部１に載置されたカセットＣに収容される。
【００２６】
図２は、めっき部２の内部の構成を示す図解的な平面図であり、図３は、その図解的な正面図であり、図４は、その図解的な側面図である。
めっき部２は、搬送スペース４に沿って延びたほぼ直方体のハウジング１１の中に、大量のめっき液を収容可能な収容槽１２、収容槽１２の上方に配されウエハＷの一方表面にめっきするためのめっきカップ１３ａ〜１３ｄ、めっきカップ１３ａ〜１３ｄの上方にそれぞれ配され主搬送ロボット５から渡されたウエハＷを保持および回転するウエハ保持回転機構１４ａ〜１４ｄ（図２では図示を省略）を備えている。
【００２７】
収容槽１２は、搬送スペース４に沿う方向に沿って延びたほぼ直方体の形状を有している。収容槽１２の厚さ（搬送スペース４に沿う方向に直交する方向の長さ）は、およそ１００ｍｍでありめっきカップ１３ａ〜１３ｄの直径より小さい。収容槽１２の高さは、およそ１０００ｍｍであり、収容槽１２の幅（搬送スペース４に沿う方向の長さ）はおよそ１６００ｍｍである。したがって、収容槽１２の容積はおよそ１６０リッターとなるが、この容積は本装置のように４つのめっきカップ１３ａ〜１３ｄを有するめっき装置が必要とする量（１００〜２００リッター）のめっき液に対して充分な大きさである。収容槽１２は、透明な材料（透明部材）で構成されており、ハウジング１１内の搬送スペース４側に配置されている。
【００２８】
めっきカップ１３ａ〜１３ｄは、床から１．４〜１．６ｍの高さに、ほぼ水平な面に沿って、搬送スペース４に沿う方向に直線状に配列されている。すなわち、収容槽１２の上端は、めっきカップ１３ａ〜１３ｄの下端に近接している。収容槽１２は、平面視においてほぼめっきカップ１３ａ〜１３ｄの配列領域内にある。
めっきカップ１３ａ〜１３ｄの上方には、それぞれ対応するウエハ保持回転機構１４ａ〜１４ｄが配されている。ウエハ保持回転機構１４ａ〜１４ｄは、それぞれ昇降機構２５ａ〜２５ｄに結合されており、ウエハ保持回転機構１４ａ〜１４ｄに保持されたウエハＷを、めっきカップ１３ａ〜１３ｄの上方で昇降することができるようになっている。めっきカップ１３ａ〜１３ｄおよびウエハ保持回転部１４ａ〜１４ｄは、それぞれめっき処理部２ａ〜２ｄを構成している。
【００２９】
収容槽１２とめっきカップ１３ａ〜１３ｄとは、送液配管１５，１６によって連通接続されている。ハウジング１１内の底部近傍で保守スペース７側には、送液配管１５，１６にそれぞれ介装され収容槽１２内のめっき液をめっきカップ１３ａ〜１３ｄへと送液（揚液）するためのポンプＰ１，Ｐ２が配置されている。送液配管１５，１６は、収容槽１２の保守スペース７側の側面下部に連通接続され上方に延びる主配管９，１０と、主配管９，１０からそれぞれ第１分岐点Ａ１，Ａ２で分岐してめっきカップ１３ａ，１３ｂおよびめっきカップ１３ｃ，１３ｄにそれぞれ連通接続された分配配管２８ａ，２８ｂおよび分配配管２８ｃ，２８ｄとを含んでいる。ポンプＰ１，Ｐ２は、それぞれ主配管９，１０に介装されている。
【００３０】
主配管９，１０には、ポンプＰ１，Ｐ２の下流側にそれぞれパーティクル除去フィルタ１８，１９が介装されている。パーティクル除去フィルタ１８，１９は、めっき液中のパーティクル（異物）および泡を除去することができる。主配管９および第１分岐点Ａ１は、搬送スペース４に沿う方向に関して、めっきカップ１３ａとめっきカップ１３ｂとのほぼ中間に配されている。同様に、主配管１０および第１分岐点Ａ２は、搬送スペース４に沿う方向に関して、めっきカップ１３ｃとめっきカップ１３ｄとのほぼ中間に配されている。
【００３１】
分配配管２８ａ，２８ｂは、第１分岐点Ａ１から搬送スペース４に沿う方向に互いに逆向きに延びており、それぞれめっきカップ１３ａ，１３ｂの中央部下方で屈曲して上方に向かって延びている。同様に、分配配管２８ｃ，２８ｄは、第１分岐点Ａ２から搬送スペース４に沿う方向に互いに逆向きに延びており、それぞれめっきカップ１３ｃ，１３ｄの中央部下方で屈曲して上方に向かって延びている。
【００３２】
分配配管２８ａ，２８ｂの上記屈曲部は、それぞれ第２分岐点Ｂ１，Ｂ２となっており、第２分岐点Ｂ１，Ｂ２からはバイパス配管１７ａ，１７ｂが分岐している。分配配管２８ｃ，２８ｄの上記屈曲部は、それぞれ第２分岐点Ｂ３，Ｂ４となっており、第２分岐点Ｂ３，Ｂ４からはバイパス配管１７ｃ，１７ｄが分岐している。バイパス配管１７ａ〜１７ｄは下方に向かって延び、収容槽１２の高さ方向中央部よりやや高い位置に連通接続されている。
【００３３】
分配配管２８ａ〜２８ｄおよびバイパス配管１７ａ〜１７ｄは、収容槽１２の保守スペース７側の側壁に沿って収容槽１２に近接して配されている。これにより、収容槽１２とめっきカップ１３ａ〜１３ｄとは短い距離で連通接続されている。
分配配管２８ａ〜２８ｄの第２分岐点Ｂ１〜Ｂ４とめっきカップ１３ａ〜１３ｄとの間の部分には、それぞれ供給バルブ２０ａ〜２０ｄが介装されている。供給バルブ２０ａ〜２０ｄにより、分配配管２８ａ〜２８ｄを流れるめっき液の流路の開閉および流量調整をすることができる。供給バルブ２０ａ〜２０ｄのそれぞれは、すべて等しい能力を有するもので、同一の条件下では同じ開度に開いたときに同じ流量のめっき液が流れる。供給バルブ２０ａ〜２０ｄは、たとえば、エア弁とすることができる。
【００３４】
バイパス配管１７ａ〜１７ｄには、それぞれバイパスバルブ２１ａ〜２１ｄが介装されている。バイパスバルブ２１ａ〜２１ｄにより、バイパス配管１７ａ〜１７ｄを流れるめっき液の流路の開閉および流量調整をすることができる。バイパスバルブ２１ａ〜２１ｄのそれぞれは、すべて等しい能力を有するもので、同一の条件下では同じ開度に開いたときに同じ流量のめっき液が流れる。バイパスバルブ２１ａ〜２１ｄは、たとえば、エア弁とすることができる。
【００３５】
分配配管２８ａおよびバイパス配管１７ａと、分配配管２８ｂおよびバイパス配管１７ｂとは、第１分岐点Ａ１を通り搬送スペース４に沿う方向に垂直な鉛直面に関して対称な形状を有している。また、供給バルブ２０ａと供給バルブ２０ｂとは、それぞれ分配配管２８ａおよび分配配管２８ｂにおいて、第１分岐点Ａ１を通り搬送スペース４に沿う方向に垂直な鉛直面に関して対称な位置に取り付けられている。バイパスバルブ２１ａとバイパスバルブ２１ｂとは、それぞれバイパス配管１７ａおよびバイパス配管１７ｂにおいて、第１分岐点Ａ１を通り搬送スペース４に沿う方向に垂直な面に関して対称な位置に取り付けられている。したがって、分配配管２８ａおよびバイパス配管１７ａと、分配配管２８ｂおよびバイパス配管１７ｂとは、めっき液に対して流体力学的に等価な流路を形成している。
【００３６】
同様に、分配配管２８ｃおよびバイパス配管１７ｃと、分配配管２８ｄおよびバイパス配管１７ｄとは、第２分岐点Ａ２を通り搬送スペース４に沿う方向に垂直な鉛直面に関して対称な形状を有している。また、供給バルブ２０ｃと供給バルブ２０ｄとは、それぞれ分配配管２８ｃおよび分配配管２８ｄにおいて、第２分岐点Ａ２を通り搬送スペース４に沿う方向に垂直な鉛直面に関して対称な位置に取り付けられている。バイパスバルブ２１ｃとバイパスバルブ２１ｄとは、それぞれバイパス配管１７ｃおよびバイパス配管１７ｄにおいて、第２分岐点Ａ２を通り搬送スペース４に沿う方向に垂直な鉛直面に関して対称な位置に取り付けられている。したがって、分配配管２８ｃおよびバイパス配管１７ｃと、分配配管２８ｄおよびバイパス配管１７ｄｂとは、めっき液に対して流体力学的に等価な流路を形成している。
【００３７】
めっきカップ１３ａ〜１３ｄからは、それぞれ還流配管２２ａ〜２２ｄおよび排気配管２３ａ〜２３ｄが下方に延びている。還流配管２２ａ〜２２ｄは、収容槽１２内の上部に延設されている。還流配管２２ａ〜２２ｄの下端は、収容槽１２の搬送スペース４側の内側壁に向けられており、還流配管２２ａ〜２２ｄの下端から吐出されためっき液は、収容槽１２の内側壁を伝って収容槽１２内に流れ落ちるようにされている。収容槽１２の保守スペース７側には、収容槽１２の側面に取り付けられた固定具２９を介して、搬送スペース４に沿う方向に延びる共通排気配管２４が配設されている。排気配管２３ａ〜２３ｄは、共通排気配管２４に連通接続されている。
【００３８】
平面視において収容槽１２が存在する領域は、めっきカップ１３ａ〜１３ｄが存在する（配列されている）領域にほぼ含まれているので、このめっき装置（めっき部２）の設置面積のうち、収容槽１２のためだけに使われる部分はほとんどない。さらに、分配配管２８ａ〜２８ｄ、排気配管２３ａ〜２３ｄ、および共通排気配管２４は収容槽１２の側壁（側面）に沿って配されているので、このようなめっき装置（めっき部２）は設置面積が小さい。収容槽１２は、設置面積を小さくするために厚さが薄くされているが、代わりに高さが高くされているので、充分大きな容積が確保されている。これにより、大量のめっき液を用いてめっき処理を行うことができるので、めっき処理時におけるめっき液の劣化を遅くすることができる。
【００３９】
消耗品であるポンプＰ１，Ｐ２やパーティクル除去フィルタ１８，１９などは、すべて保守スペース７側に配されているので、部品の交換が容易である。また、送液配管１５，１６、バイパス配管１７ａ〜１７ｄ、供給バルブ２０ａ〜２０ｄおよびバイパスバルブ２１ａ〜２１ｄも、保守スペース７側に配されているので、これらのメンテナンスが容易である。収容槽１２は、搬送スペース４側に配されているが、通常収容槽１２はメンテナンスの必要がないので問題ない。
【００４０】
また、送液配管１５，１６、バイパス配管１７ａ〜１７ｄ、還流配管２２ａ〜２２ｄなどからめっき液が漏出した場合、収容槽１２が防護壁となって搬送スペース４側に、めっき液が流れないように（流れるめっき液の量を少なく）することができる。これにより、主搬送ロボット５などの搬送系が保護される。
収容槽１２は、透明な材料で構成されているので、作業者は保守スペース７から収容槽１２の内部を目視により観察することができる。これにより、たとえば、めっき液中に混入した異物等を容易に発見することができる。
【００４１】
図５は、めっきカップ１３ａ〜１３ｄおよびウエハ保持回転部１４ａ〜１４ｄの共通の構造を示す図解的な断面図である。
めっきカップ１３ａ〜１３ｄは、中央部に配された平面視において円形のめっき槽３２、めっき槽３２の周囲に配された第１回収槽３３、および第１回収槽３３の周囲に配された第２回収槽３４を含んでいる。めっき槽３２内の底面中央部には分配配管２８ａ〜２８ｄが連通接続されており、第１回収槽３３の底面には還流配管２２ａ〜２２ｄが連通接続されており、第２回収槽３４の底部には排気配管２３ａ〜２３ｄが連通接続されている。排気配管２３ａ〜２３ｄによりめっきカップ１３ａ〜１３ｄ近傍で発生したミストやガスなどを排気することができる。めっき槽３２内の底部近傍には、環状のアノード電極２６が配されている。アノード電極２６は、めっき電源２７に接続されている。
【００４２】
ウエハ保持回転部１４ａ〜１４ｄは、回転管３７、回転管３７の一方端に垂直に取り付けられた円板状の支持板３７ａ、支持板３７ａの周縁部から回転管３７側とは反対側に延びた複数の支柱３５、および支柱３５の先端に取り付けられた環状のカソードリング３１を備えている。カソードリング３１は内方に突出した当接部３１ａを有している。当接部３１ａの内径は、保持するウエハＷの径よりわずかに小さい。
【００４３】
回転管３７の内部には、サセプタ３６が配備されている。サセプタ３６は、支軸３６ｂおよび支軸３６ｂの下端に垂直に取り付けられた円板状の載置台３６ａを含んでおり、載置台３６ａは複数の支柱３５に取り囲まれるように配置されている。サセプタ３６は回転管３７の軸に沿って昇降可能になっている。これにより、載置台３６ａとカソードリング３１の当接部３１ａとで、ウエハＷの周縁部を挟持して保持することができる。
【００４４】
カソードリング３１は、めっき電源２７に接続されたカソード電極３１ｂを備えている。カソード電極３１ｂは、カソードリング３１から内方に突出しており、載置台３６ａと当接部３１ａとに挟持されたウエハＷの当接部３１ａ側に接触できるようになっている。
めっき処理時には、ポンプＰ１，Ｐ２が作動され、めっき液が収容槽１２からめっき槽３２へと送液されめっき槽３２から第１回収槽３３へと溢れて、還流配管２２ａ〜２２ｄを経て収容槽１２へ戻るように循環される。これにより、めっき槽３２にはめっき液が満たされた状態となる。めっき液の供給量は、好ましくは１つのめっきカップ１３ａ〜１３ｄあたり、５〜２０リッター／ｍｉｎとされる。そして、載置台３６ａとカソードリング３１とに挟持されたウエハＷを、下降させてめっき槽３２に満たされためっき液に接液して回転させ、カソード電極３１ｂとアノード電極２６との間に通電することにより、ウエハＷ下面に均一にめっきすることができる。この際、通常３分程度の時間をかけて１μｍ程度の膜が形成される。
【００４５】
収容槽１２内に充分な量のめっき液が収容されて液面が高くされていれば、めっきカップ１３ａ〜１３ｄと収容槽１２内のめっき液の液面との高さの差は少ない。したがって、めっき液がめっきカップ１３ａ〜１３ｄから還流配管２２ａ〜２２ｄを経て、収容槽１２に流れ落ちる際、落差が小さいのでめっき液に空気が混入し難い。これにより、めっき液の特定成分の酸化を防ぐことができる。
バイパスバルブ２１ａ，２１ｂを閉じ供給バルブ２０ａ，２０ｂを同一の所定開度で開放して、ポンプＰ１を作動させると、めっきカップ１３ａ，１３ｂにめっき液が供給される。この際、ポンプＰ１により、めっき液が主配管９内を上方に向けて送液されると、第１分岐点Ａ１においてめっき液はそれぞれ分配配管２８ａと分配配管２８ｂとに等しい流量で流れるように分配される。なぜなら、分配配管２８ａと分配配管２８ｂとは、流体力学的に等価な流路を有しているので、それぞれがめっき液に対して等しい抵抗を及ぼすからである。これにより、めっきカップ１３ａとめっきカップ１３ｂとに等しい流量でめっき液が供給される。
【００４６】
同様に、バイパスバルブ２１ｃ，２１ｄを閉じ供給バルブ２０ｃ，２０ｄを同一の所定開度で開放して、ポンプＰ２を作動させると、めっきカップ１３ｃとめっきカップ１３ｄとに等しい流量でめっき液が供給される。
供給バルブ２０ｂおよびバイパスバルブ２１ａを閉じ、供給バルブ２０ａおよびバイパスバルブ２１ｂを開放して、ポンプＰ１を作動させると、分配配管２８ａからめっきカップ１３ａにめっき液が供給される。このとき、めっきカップ１３ａ，１３ｂの双方にめっき液を供給する場合と同様、めっき液は第１分岐点Ａ１で分配されて流れる。めっき液の一部はバイパス配管１７ｂから収容槽１２へ直接戻される。このため、めっきカップ１３ａ，１３ｂの双方にめっき液を供給した場合と、めっきカップ１３ａにのみめっき液を供給した場合とで、めっきカップ１３ａに供給されるめっき液の流量はほぼ等しい。
【００４７】
めっきカップ１３ａにのみめっき液を供給する場合において、予め供給バルブ２０ａおよびバイパスバルブ２１ｂの開度と、めっきカップ１３ａへ供給されるめっき液の流量との関係を調べておくことが可能である。これによりめっきカップ１３ａ，１３ｂの双方にめっき液を供給した場合と、めっきカップ１３ａにのみめっき液を供給した場合とで、めっき液の流量が等しくなるようにすることができる。
【００４８】
以上のことは、めっきカップ１３ｂ，１３ｃ，１３ｄのいずれか１つにめっき液を供給する場合でも同様である。このように、このめっき装置（めっき部２）は、各々のめっきカップ１３ａ〜１３ｄに対して、それぞれポンプＰ１（Ｐ２）が備えられているのと同様に使用することができる。すなわち、４つのめっきカップ１３ａ〜１３ｄのうち任意のものを選んで所定の流量でめっき液を供給して、めっき処理を行うことが可能である。
【００４９】
２つのめっきカップ１３ａ，１３ｂ（１３ｃ，１３ｄ）でポンプＰ１（Ｐ２）およびパーティクル除去フィルタ１８（１９）を共有することにより、コストダウンを図ることができるとともに、ハウジング１１内の空間に余裕をもたせることができる。
供給バルブ２０ａ，２０ｂ（２０ｃ，２０ｄ）を閉じ、バイパスバルブ２１ａ，２１ｂ（２１ｃ，２１ｄ）を開いて、ポンプＰ１（Ｐ２）を作動させて、めっき液を循環させることも可能である。この場合、めっき液は空気と接触する機会の多いめっきカップ１３ａ，１３ｂ（１３ｃ，１３ｄ）を介さずに循環される。めっき液へ純水または添加剤を補充した後、このよう方法によりめっき液を循環させ攪拌することで、めっき液の酸化を少なくすることができる。
【００５０】
本発明は、以上の実施形態に限定されるものではない。たとえば、めっきカップの数は４つに限定されるものではなく、任意の数（複数）に設定することができる。同じ主配管９，１０を共有する分配配管２８ａ〜２８ｄの流路が流体力学的に等価である限り、３つ以上の分配配管２８ａ〜２８ｄが１つの主配管９（１０）を共有していてもよい。めっきカップ１３ａ〜１３ｄは、環状に配されていてもよい。その場合、収容槽１２は、平面視において環状の形状を有するものとすることができる。
【００５１】
第２分岐点Ｂ１〜Ｂ４に三方バルブを配して、めっき液の流れを第１分岐点Ａ１，Ａ２からめっきカップ１３ａ〜１３ｄまたは収容槽１２へと切り換えるようにしてもよい。この場合、供給バルブ２０ａ〜２０ｄおよびバイパスバルブ２１ａ〜２１ｄは、流路の開閉はせずめっき液の流量調整のみをするものとすることができる。
めっき処理の処理対象物はウエハＷに限られるものではなく、めっきを施す様々な部材、部品等とすることができる。
【００５２】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るめっき装置の全体の構成を示す図解的な平面図である。
【図２】めっき部の内部の構成を示す図解的な平面図である。
【図３】めっき部の内部の構成を示す図解的な正面図である。
【図４】めっき部の内部の構成を示す図解的な側面図である。
【図５】めっきカップおよびウエハ保持回転部の共通の構造を示す図解的な断面図である。
【符号の説明】
４搬送スペース
７，８保守スペース
９，１０主配管
１２収容槽
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄめっきカップ
１５，１６送液配管
１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄバイパス配管
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ供給バルブ
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄバイパスバルブ
２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ排気配管
２４共通排気配管
２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ分配配管
Ａ１，Ａ２第１分岐点
Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４第２分岐点
Ｐ１，Ｐ２ポンプ
Ｗウエハ

Claims

横方向かつ平面視において直線状に配列された複数のめっきカップと、
平面視において上記複数のめっきカップの配列領域に沿って延びる細長い長方形の形状を有しており、平面視において上記複数のめっきカップの配列領域内で、上記複数のめっきカップの下方に配置された収容槽と、
上記収容槽から上記めっきカップへめっき液を送液するための送液配管と、
この送液配管を介して上記収容槽内のめっき液を上記めっきカップへ汲み上げるポンプと、
上記複数のめっきカップ、上記収容槽、上記送液配管および上記ポンプが内部に配置されたハウジングとを備え、
平面視において上記ハウジングの一側方に、処理対象物を搬送するための搬送スペースが確保されており、平面視において上記ハウジングに対して上記搬送スペースとは反対側に、上記めっき装置の保守をするための保守スペースが確保されており、
上記ハウジング内で、平面視において、上記収容槽は、上記搬送スペース側に配置されており、上記送液配管および上記ポンプは、上記収容槽の上記保守スペース側の側壁に沿って配置されていることを特徴とするめっき装置。
上記ポンプの数が上記めっきカップの数より少なく、
上記送液配管が、上記収容槽に連通接続され上記ポンプが介装された主配管と、この主配管から第１分岐点で分岐して上記複数のめっきカップのうちの少なくとも２つのめっきカップにそれぞれ連通接続された複数の分配配管とを含み、上記主配管から分岐した上記複数の分配配管は、めっき液に対して流体力学的に等価な流路を形成していることを特徴とする請求項１記載のめっき装置。
上記分配配管上の第２分岐点から分岐して延び、上記収容槽に連通接続されたバイパス配管と、
上記分配配管において、上記第２分岐点と上記めっきカップとの間の流路を開閉する供給流路開閉手段と、
上記バイパス配管の流路を開閉するバイパス流路開閉手段とをさらに備えたことを特徴とする請求項２記載のめっき装置。
横方向かつ平面視において直線状または環状に配列された複数のめっきカップと、
平面視において上記複数のめっきカップの配列領域に沿って延びる細長い長方形の形状または環状の形状を有しており、平面視において上記複数のめっきカップの配列領域と少なくとも一部が重なり合うように上記複数のめっきカップの下方に配置された収容槽と、
上記収容槽から上記めっきカップへめっき液を送液するための送液配管と、
この送液配管を介して上記収容槽内のめっき液を上記めっきカップへ汲み上げるポンプとを備え、
上記ポンプの数が上記めっきカップの数より少なく、
上記送液配管が、上記収容槽に連通接続され上記ポンプが介装された主配管と、この主配管から第１分岐点で分岐して上記複数のめっきカップのうちの少なくとも２つのめっきカップにそれぞれ連通接続された複数の分配配管とを含み、上記主配管から分岐した上記複数の分配配管は、めっき液に対して流体力学的に等価な流路を形成しており、
上記分配配管上の第２分岐点から分岐して延び、上記収容槽に連通接続されたバイパス配管と、
上記分配配管において、上記第２分岐点と上記めっきカップとの間の流路を開閉する供給流路開閉手段と、
上記バイパス配管の流路を開閉するバイパス流路開閉手段とをさらに備えたことを特徴とするめっき装置。
上記複数のめっきカップが平面視において直線状に配列されており、
上記収容槽が平面視において細長いほぼ長方形の形状を有しており、平面視において上記収容槽の一側方に、処理対象物を搬送するための搬送スペースが確保されており、平面視において上記収容槽に対して上記搬送スペースとは反対側に、上記めっき装置の保守をするための保守スペースが確保されていることを特徴とする請求項４記載のめっき装置。
横方向に配列された複数のめっきカップと、
平面視において上記複数のめっきカップの配列領域と少なくとも一部が重なり合うように上記複数のめっきカップの下方に配置された収容槽と、
上記収容槽から上記めっきカップへめっき液を送液するための送液配管と、
この送液配管を介して上記収容槽内のめっき液を上記めっきカップへ汲み上げるポンプとを備え、
上記ポンプの数が上記めっきカップの数より少なく、
上記送液配管が、上記収容槽に連通接続され上記ポンプが介装された主配管と、この主配管から第１分岐点で分岐して上記複数のめっきカップのうちの少なくとも２つのめっきカップにそれぞれ連通接続された複数の分配配管とを含み、上記主配管から分岐した上記複数の分配配管は、めっき液に対して流体力学的に等価な流路を形成しており、
上記分配配管上の第２分岐点から分岐して延び、上記収容槽に連通接続されたバイパス配管と、
上記分配配管において、上記第２分岐点と上記めっきカップとの間の流路を開閉する供給流路開閉手段と、
上記バイパス配管の流路を開閉するバイパス流路開閉手段とをさらに備えたことを特徴とするめっき装置。
上記複数のめっきカップが平面視において直線状に配列されていることを特徴とする請求項６記載のめっき装置。
上記収容槽が平面視において細長いほぼ長方形の形状を有しており、平面視において上記収容槽の一側方に、処理対象物を搬送するための搬送スペースが確保されており、平面視において上記収容槽に対して上記搬送スペースとは反対側に、上記めっき装置の保守をするための保守スペースが確保されていることを特徴とする請求項７記載のめっき装置。
上記バイパス配管に介装され、上記バイパス配管を流れるめっき液の流量を調整するバイパス流量調整バルブをさらに備えたことを特徴とする請求項３ないし８のいずれかに記載のめっき装置。
上記分配配管が、上記収容槽の側壁の１つに沿って配されていることを特徴とする請求項２ないし９のいずれかに記載のめっき装置。
上記めっきカップ近傍から延設された排気配管をさらに備えたことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載のめっき装置。
上記排気配管が上記収容槽の側壁の１つに沿って配されていることを特徴とする請求項１１記載のめっき装置。
上記収容槽が透明部材で構成されていることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれかに記載のめっき装置。