JP6100049B2 - Plating equipment - Google Patents

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Description

本発明は、半導体ウェハ等の被めっき体(基板)の表面にめっきを行うめっき装置及びめっき方法に関し、特に半導体ウェハの表面に設けられた微細な配線用溝やホール、レジスト開口部にめっき膜を形成したり、半導体ウェハの表面にパッケージの電極等と電気的に接続するバンプ(突起状電極)を形成したりするのに好適なめっき装置に関する。   The present invention relates to a plating apparatus and a plating method for plating on the surface of an object to be plated (substrate) such as a semiconductor wafer, and in particular, a plating film on fine wiring grooves and holes provided on the surface of a semiconductor wafer and a resist opening. And a plating apparatus suitable for forming bumps (protruding electrodes) electrically connected to the electrodes of the package on the surface of the semiconductor wafer.

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パッケージの電極や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が、半導体チップのI/O数の増加、ピッチの微細化に伴い、微細化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ている。   In TAB (Tape Automated Bonding) and flip chip, protruding connection electrodes (bumps) in which gold, copper, solder, or nickel is laminated in a multilayer on a predetermined portion (electrode) on the surface of a semiconductor chip on which wiring is formed. ) And electrically connected to the electrode of the package and the TAB electrode through the bump. There are various bump forming methods such as electroplating, vapor deposition, printing, and ball bumping. However, as the number of I / O of semiconductor chips increases and the pitch becomes finer, the bumps can be made finer and the performance is improved. An electroplating method in which is relatively stable is often used.

電気めっき法によれば、高純度の金属膜(めっき膜)が容易に得られ、しかも金属膜の成膜速度が比較的速いばかりではなく、金属膜の厚みの制御も比較的容易に行うことができる。また、半導体ウェハ上への金属膜形成において、高密度実装、高性能化、及び高い歩留まりを追求するため、膜厚の面内均一性も厳しく要求されている。電気めっきによれば、めっき液の金属イオン供給速度分布や電位分布を均一にすることにより、膜厚の面内均一性に優れた金属膜を得ることができると期待されている。   According to the electroplating method, a high-purity metal film (plating film) can be easily obtained, and not only the deposition rate of the metal film is relatively high, but also the thickness of the metal film can be controlled relatively easily. Can do. Further, in the formation of a metal film on a semiconductor wafer, in-plane uniformity of film thickness is strictly required in order to pursue high-density mounting, high performance, and high yield. According to electroplating, it is expected that a metal film having excellent in-plane film thickness uniformity can be obtained by making the metal ion supply rate distribution and potential distribution of the plating solution uniform.

いわゆるディップ方式を採用しためっき装置として、内部にめっき液を保有するめっき槽を有し、めっき槽の内部に、基板ホルダに周縁部を水密的にシールして保持した基板(被めっき体)とアノードホルダに保持したアノードとを互いに対向させて垂直に配置し、アノードと基板との間に位置するように中央に中央孔が形成された誘電体からなる調整板(レギュレーションプレート)を配置し、更に調整板と基板との間にめっき液を攪拌するパドルが配置したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。   As a plating apparatus that employs a so-called dip method, a substrate (a body to be plated) having a plating tank holding a plating solution therein, and holding the periphery of the substrate holder in a watertight manner inside the plating tank; Arrange the adjustment plate (regulation plate) made of a dielectric with a central hole formed in the center so that the anode held by the anode holder is opposed to each other and vertically positioned between the anode and the substrate, Further, there is known one in which a paddle for stirring the plating solution is disposed between the adjustment plate and the substrate (see, for example, Patent Document 1).

特許文献1に記載のめっき装置によれば、めっき槽内にめっき液を収容して、アノード、基板及び調整板をめっき液中に浸漬させ、同時に、導線を介してアノードをめっき電源の陽極に、基板をめっき電源の陰極にそれぞれ接続し、アノードと基板との間に所定のめっき電圧を印加することにより、基板の表面に金属が析出して金属膜(めっき膜)が形成される。そして、めっき時に、調整板と基板との間に配置されたパドルによりめっき液を攪拌することにより、十分な量のイオンを基板に均一に供給して、より均一な膜厚の金属膜を形成するようにしている。   According to the plating apparatus described in Patent Document 1, the plating solution is accommodated in the plating tank, and the anode, the substrate, and the adjustment plate are immersed in the plating solution, and at the same time, the anode is used as the anode of the plating power source through the conductive wire. By connecting the substrate to the cathode of the plating power source and applying a predetermined plating voltage between the anode and the substrate, the metal is deposited on the surface of the substrate to form a metal film (plating film). During plating, the plating solution is stirred by a paddle placed between the adjustment plate and the substrate, so that a sufficient amount of ions are uniformly supplied to the substrate to form a metal film with a more uniform thickness. Like to do.

特許文献1に記載の発明では、アノードと該アノードとの対向する位置に配置される基板との間に、円筒体の内部にめっき液流路を有する調整板を配置し、この調整板でめっき槽内の電位分布を調節することで、基板の表面に形成される金属膜の膜厚分布を調節するようにしている。   In the invention described in Patent Document 1, an adjustment plate having a plating solution flow path is disposed inside a cylindrical body between an anode and a substrate disposed at a position facing the anode, and plating is performed using this adjustment plate. By adjusting the potential distribution in the tank, the thickness distribution of the metal film formed on the surface of the substrate is adjusted.

また、めっき槽内のめっき液中に浸漬させて配置される調整板と被めっき物(被めっき体)の距離を極力短くして、被めっき物の全面に亘る電位分布をより均一にすることで、より均一な膜厚の金属膜を形成するようにしためっき装置が提案されている(例えば、特許文献2参照)。   In addition, the distance between the adjustment plate placed in the plating solution in the plating tank and the object to be plated (the object to be plated) should be shortened as much as possible, and the potential distribution over the entire surface of the object to be plated should be made more uniform. Thus, there has been proposed a plating apparatus that forms a metal film having a more uniform thickness (see, for example, Patent Document 2).

近年、より高い装置の生産性を実現するため、所定の膜厚のめっき膜を成膜するのに要するめっき時間を、従来の2/3程度に短くすることが特に強く要求されている。あるめっき面積に対して、より短時間で所定の膜厚のめっきを行うためには、高い電流を流して高いめっき速度でめっきを行うこと、すなわち高電流密度でめっきを行うことが必要である。しかし、従来の一般的なめっき装置およびその運転方法で高電流密度の条件でめっきを行うと、めっき膜厚の面内均一性が悪化する傾向がある。めっき膜厚の面内均一性は、従来にも増して高いレベルであることが要求されている。このため、特許文献2に記載されているように、調整板と被めっき物の距離を短くすることは、高電流密度のめっき条件でめっきを行う時により重要となる。   In recent years, there has been a strong demand for shortening the plating time required to form a plating film having a predetermined film thickness to about 2/3 of the conventional one in order to realize higher device productivity. In order to perform plating with a predetermined film thickness in a shorter time on a certain plating area, it is necessary to apply a high current and perform plating at a high plating rate, that is, to perform plating at a high current density. . However, when plating is performed under conditions of high current density with a conventional general plating apparatus and its operation method, the in-plane uniformity of the plating film thickness tends to deteriorate. The in-plane uniformity of the plating film thickness is required to be higher than ever before. For this reason, as described in Patent Document 2, it is more important to reduce the distance between the adjustment plate and the object to be plated when plating is performed under plating conditions having a high current density.

高電流密度の条件でめっきを行う問題点として、発明者は、従来の一般的なめっき装置およびその運転方法で高電流密度の条件でめっきを行うと、めっきによって形成されるバンプは、先端形状が平坦でなく凸形の形状になる傾向にあることを見出した。現在開発が進められているWL−CSP(Wafer Level-Chip Size Package)では、めっきでバンプを形成した後、バンプを樹脂で被覆するようにしているが、バンプの先端が凸型の形状であると、バンプ全体を被覆するために余分に樹脂を盛らなければならず、コストアップにつながる。更に、樹脂を盛る際に表面を平滑にするため、スキージと呼ばれるへらで樹脂表面をならすようにしているが、部分的に凸型になり高くなったバンプがあると、へら(スキージ)で樹脂表面をならす際にバンプが倒されてしまうという問題もある。またバンプを樹脂で被覆した後、メカニカルポリシングにより樹脂とバンプを所定の厚さまで削るようにしていたが、この時も、余分に盛った分だけ多くの樹脂を削らなければならず、コストアップにつながる。   As a problem of performing plating under the condition of high current density, when the inventor performs plating under the condition of high current density with a conventional general plating apparatus and its operation method, the bump formed by plating has a tip shape. Have found that they tend to be convex rather than flat. In the WL-CSP (Wafer Level-Chip Size Package), which is currently under development, bumps are formed by plating, and then the bumps are covered with resin, but the tips of the bumps have a convex shape. In order to cover the entire bump, an extra resin must be deposited, which leads to an increase in cost. Furthermore, the surface of the resin is smoothed with a spatula called a squeegee in order to smooth the surface when the resin is piled up, but if there are bumps that are partially convex and raised, the resin with the spatula (squeegee) There is also a problem that bumps are knocked down when leveling the surface. Also, after the bumps were coated with resin, the resin and bumps were scraped to the specified thickness by mechanical polishing, but at this time, too much resin had to be scraped off as much as possible, increasing costs. Connected.

めっき液を攪拌する一対の攪拌棒を、一方を5cm/secから20cm/secで、他方を25cm/secから70cm/secで駆動させて、スルーホールを有するプリント配線板をめっきするめっき装置およびめっき方法が提案されている(例えば、特許文献3参照)。しかしながら、このような速度で一対の攪拌棒をそれぞれ動かしながらめっきを行っても、平坦な先端形状のバンプを形成することはできない。   A plating apparatus and a plating for plating a printed wiring board having a through hole by driving a pair of stirring rods for stirring a plating solution, one at 5 cm / sec to 20 cm / sec and the other at 25 cm / sec to 70 cm / sec A method has been proposed (see, for example, Patent Document 3). However, even if plating is performed while moving the pair of stirring rods at such a speed, a flat tip-shaped bump cannot be formed.

また、撹拌棒を単純に往復運動させる場合、その往復運動の折り返し点では撹拌棒が電場を遮ることがある。このような場合、撹拌棒の存在が基板表面内でのめっきの均一性に悪影響を与えるおそれがある。   When the stirring bar is simply reciprocated, the stirring bar may block the electric field at the turning point of the reciprocating movement. In such a case, the presence of the stirring rod may adversely affect the uniformity of plating within the substrate surface.

JP WO2004/009879号パンフレットJP WO2004 / 009879 pamphlet 特開2001−329400号公報JP 2001-329400 A 特開2006−41172号公報JP 2006-41172 A

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、半導体ウェハ等の被めっき体(基板)にめっきを行う場合に、高電流密度の条件であっても平坦な先端形状のバンプを形成したり、良好な面内均一性を有する金属膜を形成したりすることができるめっき装置を提供することを目的とする。
さらに本発明は、攪拌棒が電場を遮る問題を解決することができるめっき装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and when plating is performed on an object to be plated (substrate) such as a semiconductor wafer, a flat tip-shaped bump is formed even under a high current density condition. Another object of the present invention is to provide a plating apparatus capable of forming a metal film having good in-plane uniformity.
Furthermore, an object of this invention is to provide the plating apparatus which can solve the problem that a stirring rod interrupts | blocks an electric field.

本発明の一態様は、めっき液を保持するめっき槽と、前記めっき槽内のめっき液に浸漬させて配置されるアノードと、被めっき体を保持し前記アノードと対向する位置に該被めっき体を配置するホルダと、前記アノードと前記ホルダで保持した被めっき体との間に配置され、前記めっき槽内のめっき液を攪拌するパドルと、前記パドルを支持するパドル支持機構と、前記パドルを被めっき体と平行に往復運動させるパドル駆動部と、前記パドルの往復運動のストロークを変動させるストローク変動機構とを備え、前記パドル支持機構は、前記パドル駆動部に連結されたシャフトと、前記シャフトに取り付けられ、前記シャフトの軸方向に移動自在なパドル支持部材とを有し、前記ストローク変動機構は、前記シャフトに固定されたフランジと、前記パドル支持部材と前記フランジとの間に配置された弾性部材とを有することを特徴とするめっき装置である。
これにより、パドルの往復運動のストロークが変動するため、電場を局所的に遮ることのないようにパドルを往復運動させることができる。よって、めっきの面内均一性を改善することができる。
One aspect of the present invention includes a plating tank for holding a plating solution, an anode disposed by being immersed in the plating solution in the plating tank, and a body to be plated at a position that holds the body to be plated and faces the anode. A paddle disposed between the anode and the object to be plated held by the holder, the paddle for stirring the plating solution in the plating tank, a paddle support mechanism for supporting the paddle, and the paddle A paddle drive section that reciprocates in parallel with the object to be plated; and a stroke variation mechanism that varies the stroke of the reciprocating movement of the paddle. The paddle support mechanism includes a shaft coupled to the paddle drive section, and the shaft And a paddle support member that is movable in the axial direction of the shaft, and the stroke variation mechanism includes a flange fixed to the shaft, A plating apparatus characterized by having an arranged elastic member between the flange and the paddle support member.
Thereby, since the stroke of the reciprocating motion of the paddle fluctuates, the paddle can be reciprocated without locally blocking the electric field. Therefore, the in-plane uniformity of plating can be improved.

本発明のめっき装置によれば、半導体ウェハ等の被めっき体(基板)にめっきを行う場合に、高電流密度の条件であっても、平坦な先端形状のバンプを形成したり、良好な面内均一性を有する金属膜を形成したりすることができる。   According to the plating apparatus of the present invention, when a plating target (substrate) such as a semiconductor wafer is plated, a flat tip-shaped bump can be formed even under high current density conditions, or a good surface can be formed. A metal film having internal uniformity can be formed.

本発明の実施形態のめっき装置を示す縦断正面図である。It is a vertical front view which shows the plating apparatus of embodiment of this invention. 図1に示すめっき装置のパドルを示す平面図である。It is a top view which shows the paddle of the plating apparatus shown in FIG. 図2のA−A断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. それぞれ異なるパドルの変形例を示す図3相当図である。FIG. 4 is a view corresponding to FIG. 3 showing a modified example of a different paddle. 図1に示すめっき装置のパドル駆動機構をめっき槽と共に示す概略図である。It is the schematic which shows the paddle drive mechanism of the plating apparatus shown in FIG. 1 with a plating tank. パドルの駆動機構の変形例である。It is a modification of the drive mechanism of a paddle. 図7(a)は図6のVII―VII線断面図であり、図7(b)は図7(a)の変形例である。7A is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG. 6, and FIG. 7B is a modification of FIG. 7A. パドルのストロークエンドにおけるパドルの関係を示す平面図である。It is a top view which shows the relationship of the paddle in the stroke end of a paddle. 図1に示すめっき装置の調整板を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the adjustment plate of the plating apparatus shown in FIG. 調整板の他の例を示す側面図である。It is a side view which shows the other example of an adjustment board. 図1に示すめっき装置の基板ホルダとめっき槽のホルダ支持部との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the board | substrate holder of the plating apparatus shown in FIG. 1, and the holder support part of a plating tank. 図1に示すめっき装置のホルダアームの周辺を拡大して示す斜視図である。It is a perspective view which expands and shows the periphery of the holder arm of the plating apparatus shown in FIG. ホルダアームとホルダ支持部が接触した状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which the holder arm and the holder support part contacted. 図13の右側面図である。FIG. 14 is a right side view of FIG. 13. アーム支持部の他の例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the other example of an arm support part. 図1に示すめっき装置の分離板を示す平面図である。It is a top view which shows the separation plate of the plating apparatus shown in FIG. 分離板の他の例を示す平面図である。It is a top view which shows the other example of a separation plate. 図1に示すめっき装置における分離板のめっき槽側板への設置状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the installation state to the plating tank side plate of the separation plate in the plating apparatus shown in FIG. 図1に示すめっき装置における分離板、遮蔽板及びめっき槽の底部の関係を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the relationship between the separation plate in the plating apparatus shown in FIG. 1, a shielding board, and the bottom part of a plating tank. 分離板、遮蔽板及びめっき槽の底部の他の関係を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the other relationship of a separation plate, a shielding board, and the bottom part of a plating tank. 図1に示すめっき装置における調整板のフランジ部と分離板との関係を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the relationship between the flange part of the adjustment plate in the plating apparatus shown in FIG. 1, and a separating plate. 調整板を基板との距離が調整可能なように取付けるようにして例の要部を示すめっき槽の上方から見た図である。It is the figure seen from the upper part of the plating tank which shows the principal part of an example, attaching an adjustment board so that the distance with a board | substrate can be adjusted. バンプ形成における銅めっき処理工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the copper-plating process process in bump formation. 電流密度を8ASD、パドル攪拌移動速度の絶対値の平均を20cm/secとしてめっきを行ってバンプを形成した場合におけるバンプの形状を示す図である。It is a figure which shows the shape of a bump at the time of forming a bump by plating by setting the current density to 8 ASD and the average absolute value of the paddle stirring moving speed to 20 cm / sec. 電流密度を8ASD、パドル攪拌移動速度の絶対値の平均を83cm/secとしてめっきを行ってバンプを形成した場合におけるバンプの形状を示す図である。It is a figure which shows the shape of a bump at the time of forming a bump by plating with a current density of 8 ASD and an average absolute value of the paddle stirring moving speed of 83 cm / sec. パドル攪拌移動速度の絶対値の平均を40cm/secに設定し、厚さ2mmのパドルを使用しためっきを行ってバンプを形成した場合におけるバンプの顕微鏡写真である。It is the microscope picture of a bump | vamp at the time of setting the average of the absolute value of a paddle stirring moving speed to 40 cm / sec, and forming a bump by plating using a paddle with a thickness of 2 mm. パドル攪拌移動速度の絶対値の平均を40cm/secに設定し、厚さ4mmのパドルを使用しためっきを行ってバンプを形成した場合におけるバンプの顕微鏡写真である。It is the microscope picture of a bump | vamp at the time of setting the average of the absolute value of a paddle stirring moving speed to 40 cm / sec, and forming a bump by plating using a paddle with a thickness of 4 mm. パドル攪拌移動速度の絶対値の平均を67cm/secに設定し、厚さ4mmのパドルを使用しためっきを行ってバンプを形成した場合におけるバンプの顕微鏡写真である。It is the microscope picture of a bump at the time of setting the average of the absolute value of a paddle stirring moving speed to 67 cm / sec, and forming a bump by plating using a paddle with a thickness of 4 mm. パドル攪拌移動速度の絶対値の平均を83cm/secに設定し、厚さ4mmのパドルを使用しためっきを行ってバンプを形成した場合におけるバンプの顕微鏡写真である。It is the microscope picture of a bump at the time of setting the average of the absolute value of a paddle stirring moving speed to 83 cm / sec, and forming a bump by plating using a paddle with a thickness of 4 mm. パドル攪拌移動速度の絶対値の平均を83cm/secに設定し、厚さ3mmのパドルを使用しためっきを行ってバンプを形成した場合におけるバンプの顕微鏡写真である。It is the microscope picture of a bump | vamp at the time of setting the average of the absolute value of a paddle stirring moving speed to 83 cm / sec, and forming a bump by plating using a paddle with a thickness of 3 mm. 分離板の下に遮蔽板を設置しないめっき槽を使用しためっきを行ってバンプを形成した場合におけるバンプ高さの分布を示す図である。It is a figure which shows distribution of bump height at the time of plating using the plating tank which does not install a shielding board under a separating plate, and forming a bump. 分離板の下に遮蔽板を設置しためっき槽を使用しためっきを行ってバンプを形成した場合におけるバンプ高さの分布を示す図である。It is a figure which shows distribution of bump height at the time of performing plating using the plating tank which installed the shielding board under the separation plate, and forming a bump. パドル攪拌移動速度の絶対値の平均を20cm/secに設定し、厚さ5mmの平板で、中央部に1つの開口を有する調整板を用い、基板との距離を35mmとしてバンプを形成した場合におけるバンプ高さの面内均一性を示すグラフである。When the average absolute value of the paddle stirring movement speed is set to 20 cm / sec, a 5 mm thick flat plate with an adjustment plate having one opening at the center, and a bump is formed with a distance of 35 mm from the substrate It is a graph which shows the in-plane uniformity of bump height. パドル攪拌移動速度の絶対値の平均を83cm/secに設定し、図9に示す調整板を用い、基板との距離を15mmとしてバンプを形成した場合におけるバンプ高さの面内均一性を示すグラフである。Graph showing the in-plane uniformity of the bump height when the average absolute value of the paddle stirring moving speed is set to 83 cm / sec, the bump is formed using the adjustment plate shown in FIG. It is. 図33及び図34におけるX軸及びY軸の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the X-axis and Y-axis in FIG.33 and FIG.34. 本発明の他の実施形態のめっき装置を示す縦断正面図である。It is a vertical front view which shows the plating apparatus of other embodiment of this invention. パドルの他の駆動機構をめっき槽と共に示す平面図である。It is a top view which shows the other drive mechanism of a paddle with a plating tank. 図37の縦断正面図である。It is a vertical front view of FIG. 調整板移動機構を備えた他の調整板と他のめっき槽を示す縦断側面図である。It is a vertical side view which shows the other adjustment board provided with the adjustment board moving mechanism, and another plating tank. 図39のB−B線断面図である。FIG. 40 is a sectional view taken along line BB in FIG. 39. 他の調整板移動機構を備えた調整板とめっき槽の要部を示す図である。It is a figure which shows the principal part of the adjustment plate provided with the other adjustment plate movement mechanism, and a plating tank. 更に他の調整板を示す正面図である。It is a front view which shows another adjustment board. 図42の平面図である。FIG. 43 is a plan view of FIG. 42. 本発明の更に他の実施形態のめっき装置の要部を示す縦断正面図である。It is a vertical front view which shows the principal part of the plating apparatus of further another embodiment of this invention. 図44に示すめっき装置に使用されているアノードホルダと位置決め保持部を示す正面図である。It is a front view which shows the anode holder and positioning holding | maintenance part which are used for the plating apparatus shown in FIG. 更に他の調整板を示す正面図である。It is a front view which shows another adjustment board. 図46のC−C線断面図である。It is the CC sectional view taken on the line of FIG.

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。なお、以下の例では、被めっき体としての基板の表面に銅めっきを行うようにした例を示す。下記の各実施形態において、同一または相当する部材には同一符号を付して、重複した説明を省略する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following example, an example in which copper plating is performed on the surface of a substrate as an object to be plated is shown. In the following embodiments, the same or corresponding members are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図1は、本発明の実施形態のめっき装置を示す縦断正面図である。図1に示すように、めっき装置は、内部にめっき液Qを保持するめっき槽10を有し、めっき槽10の上方外周には、めっき槽10の縁から溢れ出ためっき液Qを受け止めるオーバーフロー槽12が備えられている。オーバーフロー槽12の底部には、ポンプ14を備えためっき液供給路16の一端が接続され、めっき液供給路16の他端は、めっき槽10の底部に設けられためっき液供給口18に接続されている。これにより、オーバーフロー槽12内に溜まっためっき液Qは、ポンプ14の駆動に伴ってめっき槽10内に還流される。めっき液供給路16には、ポンプ14の下流側に位置して、めっき液Qの温度を調節する恒温ユニット20と、めっき液内の異物をフィルタリングして除去するフィルタ22が介装されている。   FIG. 1 is a longitudinal front view showing a plating apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the plating apparatus includes a plating tank 10 that holds a plating solution Q therein, and an overflow that catches the plating solution Q that overflows from the edge of the plating tank 10 on the upper outer periphery of the plating tank 10. A tank 12 is provided. One end of a plating solution supply path 16 provided with a pump 14 is connected to the bottom of the overflow tank 12, and the other end of the plating solution supply path 16 is connected to a plating solution supply port 18 provided at the bottom of the plating tank 10. Has been. As a result, the plating solution Q accumulated in the overflow tank 12 is refluxed into the plating tank 10 as the pump 14 is driven. A constant temperature unit 20 that adjusts the temperature of the plating solution Q and a filter 22 that filters and removes foreign matter in the plating solution are disposed in the plating solution supply path 16 on the downstream side of the pump 14. .

めっき装置には、基板(被めっき体)Wを着脱自在に保持して、基板Wを鉛直状態でめっき槽10内のめっき液Qに浸漬させる基板ホルダ24が備えられている。めっき槽10内の基板ホルダ24で保持してめっき液Q中に浸漬させた基板Wに対向する位置には、アノード26がアノードホルダ28に保持されてめっき液Q中に浸漬されて配置されている。アノード26として、この例では、含リン銅が使用されている。基板Wとアノード26は、めっき電源30を介して電気的に接続され、基板Wとアノード26との間に電流を流すことにより基板Wの表面にめっき膜(銅膜)が形成される。   The plating apparatus includes a substrate holder 24 that detachably holds a substrate (to-be-plated body) W and immerses the substrate W in a plating solution Q in the plating tank 10 in a vertical state. At a position facing the substrate W held by the substrate holder 24 in the plating tank 10 and immersed in the plating solution Q, the anode 26 is held by the anode holder 28 and immersed in the plating solution Q. Yes. In this example, phosphorous copper is used as the anode 26. The substrate W and the anode 26 are electrically connected via a plating power source 30, and a plating film (copper film) is formed on the surface of the substrate W by passing a current between the substrate W and the anode 26.

基板ホルダ24で保持してめっき液Q中に浸漬させて配置した基板Wとアノード26との間には、基板Wの表面と平行に往復運動してめっき液Qを攪拌するパドル32が配置されている。このように、めっき液Qをパドル32で攪拌することで、十分な銅イオンを基板Wの表面に均一に供給することができる。パドル32と基板Wとの距離は、好ましくは5mm〜11mmである。更に、パドル32とアノード26との間には、基板Wの全面に亘る電位分布をより均一にするための誘電体からなる調整板(レギュレーションプレート)34が配置されている。   A paddle 32 that reciprocates in parallel with the surface of the substrate W to stir the plating solution Q is disposed between the substrate W held by the substrate holder 24 and immersed in the plating solution Q and the anode 26. ing. In this way, sufficient copper ions can be supplied uniformly to the surface of the substrate W by stirring the plating solution Q with the paddle 32. The distance between the paddle 32 and the substrate W is preferably 5 mm to 11 mm. Furthermore, an adjustment plate (regulation plate) 34 made of a dielectric material is provided between the paddle 32 and the anode 26 to make the potential distribution over the entire surface of the substrate W more uniform.

パドル32は、図2及び図3に示すように、板厚tが3mm〜5mmの一定の厚みを有する矩形板状部材で構成され、内部に複数の長穴32aを平行に設けることで、鉛直方向に延びる複数の格子部32bを有するように構成されている。パドル32の材質は、例えばチタンにテフロン(登録商標)コートを施したものである。パドル32の垂直方向の長さL及び長穴32aの長さ方向の寸法Lは、基板Wの垂直方向の寸法よりも十分に大きくなるように設定されている。また、パドル32の横方向の長さHは、パドル32の往復運動の振幅(ストロークSt)と合わせた長さが基板Wの横方向の寸法よりも十分に大きくなるように設定されている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the paddle 32 is configured by a rectangular plate member having a constant thickness t of 3 mm to 5 mm, and a plurality of elongated holes 32 a are provided in parallel inside, thereby vertically It is configured to have a plurality of lattice portions 32b extending in the direction. The paddle 32 is made of, for example, titanium with a Teflon (registered trademark) coat. Dimension L 2 in the length direction of the vertical length L 1 and the elongated hole 32a of the paddle 32 is set to be sufficiently larger than the vertical dimension of the substrate W. The lateral length H of the paddle 32 is set so that the length combined with the amplitude (stroke St) of the reciprocating motion of the paddle 32 is sufficiently larger than the lateral dimension of the substrate W.

長穴32aの幅及び数は、長穴32aと長穴32aの間の格子部32bが効率良くめっき液を攪拌し、長穴32aをめっき液が効率良く通り抜けるように、格子部32bが必要な剛性を有する範囲で格子部32bが可能な限り細くなるように決めることが好ましい。また、パドル32の往復運動の両端付近でパドル32の移動速度が遅くなる、あるいは瞬間的な停止をする際に、基板W上に電場の影(電場の影響が及ばない、もしくは電場の影響が少ない箇所)を形成する影響を少なくするためにも、パドル32の格子部32bを細くすることは重要である。   The width and number of the long holes 32a are required so that the lattice portion 32b between the long holes 32a and the long holes 32a can efficiently stir the plating solution and the plating solution can efficiently pass through the long holes 32a. It is preferable to determine the lattice portion 32b to be as thin as possible within a range having rigidity. In addition, when the moving speed of the paddle 32 becomes slow near the both ends of the reciprocating motion of the paddle 32, or when the paddle 32 stops instantaneously, the shadow of the electric field on the substrate W (the influence of the electric field is not exerted or is affected). In order to reduce the influence of forming a small number of locations, it is important to make the lattice portion 32b of the paddle 32 thinner.

この例では、図3に示すように、各格子部32bの横断面が長方形になるように長穴32aを垂直に開けている。図4(a)に示すように、格子部32bの横断面の四隅に面取りを施してもよく、また図4(b)に示すように、格子部32bの横断面が平行四辺形になるように格子部32bに角度を付けても良い。   In this example, as shown in FIG. 3, the long holes 32a are formed vertically so that the cross section of each lattice portion 32b is rectangular. As shown in FIG. 4A, the corners of the cross section of the lattice portion 32b may be chamfered, and as shown in FIG. 4B, the cross section of the lattice portion 32b becomes a parallelogram. In addition, the lattice portion 32b may be angled.

パドル32の厚さ(板厚)tは、基板Wに調整板34を近づけることができるように、3mm〜5mmとすることが好ましく、この例では4mmに設定されている。パドル32の厚さ(板厚)tを1mmまたは2mmにすると、十分な強度を有しないことが確かめられている。また、パドル32の厚さを均一にすることで、めっき液の液はねやめっき液の大幅な液ゆれを防ぐことができる。   The thickness (plate thickness) t of the paddle 32 is preferably 3 mm to 5 mm so that the adjustment plate 34 can be brought close to the substrate W, and is set to 4 mm in this example. It has been confirmed that when the thickness (plate thickness) t of the paddle 32 is 1 mm or 2 mm, the paddle 32 does not have sufficient strength. Further, by making the paddle 32 uniform in thickness, it is possible to prevent the plating solution from splashing and the plating solution from drastically shaking.

図5は、パドル32の駆動機構をめっき槽10と共に示す。パドル32は、パドル32の上端に固着したクランプ36によって、水平方向に延びるシャフト38に固定され、シャフト38は、シャフト保持部40に保持されつつ左右に摺動できるようになっている。シャフト38の端部は、パドル32を左右に直進往復運動させるパドル駆動部42に連結され、パドル駆動部42は、モータ44の回転をクランク機構(図示せず)によりシャフト38の直進往復運動に変換する。この例では、パドル駆動部42のモータ44の回転速度を制御することにより、パドル32の移動速度を制御する制御部46が備えられている。なお、パドル駆動部の機構は、クランク機構だけでなく、ボールねじによりサーボモータの回転をシャフトの直進往復運動に変換するようにしたものや、リニアモータによってシャフトを直進往復運動させるようにしたものでも良い。   FIG. 5 shows the drive mechanism of the paddle 32 together with the plating tank 10. The paddle 32 is fixed to a horizontally extending shaft 38 by a clamp 36 fixed to the upper end of the paddle 32, and the shaft 38 can be slid left and right while being held by a shaft holding portion 40. The end of the shaft 38 is connected to a paddle drive unit 42 that reciprocates the paddle 32 in the left and right directions. The paddle drive unit 42 converts the rotation of the motor 44 into a reciprocating motion of the shaft 38 by a crank mechanism (not shown). Convert. In this example, a control unit 46 that controls the moving speed of the paddle 32 by controlling the rotational speed of the motor 44 of the paddle driving unit 42 is provided. The paddle drive mechanism is not only a crank mechanism, but also a ball screw that converts the rotation of the servo motor into a linear reciprocating motion of the shaft, or a linear motor that reciprocates the shaft linearly. But it ’s okay.

この例では、図8に示すように、パドル32がストロークSt移動した左右のストロークエンドにおいて、パドル32の格子部32bの位置が互いに重ならないようにしている。これにより、パドル32が基板W上に電場の影を形成する影響を少なくできる。   In this example, as shown in FIG. 8, the positions of the lattice portions 32b of the paddle 32 do not overlap each other at the left and right stroke ends where the paddle 32 has moved by the stroke St. Thereby, the influence that the paddle 32 forms the shadow of the electric field on the substrate W can be reduced.

図6は、パドル32の駆動機構の変形例を示す図である。図6に示す駆動機構が図5と異なる点は、パドル32をシャフト38に固定せず、パドル32がシャフト38に対してその軸方向に移動可能となっている点である。   FIG. 6 is a view showing a modification of the drive mechanism of the paddle 32. The driving mechanism shown in FIG. 6 is different from that shown in FIG. 5 in that the paddle 32 is not fixed to the shaft 38 and the paddle 32 can move in the axial direction with respect to the shaft 38.

図6に示すように、シャフト38には、パドル支持部材360が取り付けられている。シャフト38はパドル支持部材360を貫通して延びており、パドル支持部材360は、シャフト38に対してその軸方向に移動可能(摺動自在)となっている。パドル32はパドル支持部材360に固定されており、パドル32とパドル支持部材360は一体に移動可能となっている。パドル支持部材360を挟むように一対のフランジ370,370がシャフト38に固定されている。パドル支持部材360と一方のフランジ370との間、およびパドル支持部材360と他方のフランジ370との間には、弾性部材390,390がそれぞれ配置されている。このような配置により、パドル支持部材360は、弾性部材390,390によってシャフト38の軸方向に弾性的に支持される。弾性部材390としてはスプリングを用いることができる。   As shown in FIG. 6, a paddle support member 360 is attached to the shaft 38. The shaft 38 extends through the paddle support member 360, and the paddle support member 360 is movable (slidable) in the axial direction with respect to the shaft 38. The paddle 32 is fixed to the paddle support member 360, and the paddle 32 and the paddle support member 360 can move together. A pair of flanges 370 and 370 are fixed to the shaft 38 so as to sandwich the paddle support member 360. Elastic members 390 and 390 are disposed between the paddle support member 360 and one flange 370 and between the paddle support member 360 and the other flange 370, respectively. With such an arrangement, the paddle support member 360 is elastically supported in the axial direction of the shaft 38 by the elastic members 390 and 390. A spring can be used as the elastic member 390.

シャフト保持部40はめっき槽10に固定されているのに対し、フランジ370,370はシャフト38と共に直進往復運動する。各弾性部材390の端部は、パドル支持部材360および/またはフランジ370に固定されていてもよく、または固定されていなくてもよい。パドル32およびパドル支持部材360は、直進往復運動するフランジ370から弾性部材390を介して力を受けて水平方向に直進往復運動する。パドル32が往復運動すると、パドル32の慣性により弾性部材390が圧縮される。   While the shaft holding part 40 is fixed to the plating tank 10, the flanges 370 and 370 reciprocate linearly with the shaft 38. The end of each elastic member 390 may or may not be fixed to the paddle support member 360 and / or the flange 370. The paddle 32 and the paddle support member 360 receive a force from the flange 370 that reciprocates in a straight line through the elastic member 390 and reciprocate in the horizontal direction. When the paddle 32 reciprocates, the elastic member 390 is compressed by the inertia of the paddle 32.

図5に示した例では、パドル32の往復運動の折り返し点が常に同じ位置となり、折り返し点でのパドル32の格子部32b(図4(a)および図4(b)参照)が空間を占める割合が他の位置に比べて高まる。このため、パドル32の折り返し点における格子部32bが電場を遮って基板上に影を作り、めっきの面内均一性に影響を与える可能性がある。すなわち、パドル32の折り返し点において、格子部32bが局所的に電場を遮り、この格子部32bに対向する基板表面の膜厚が薄くなる。このパドル32がめっきの面内均一性に影響を与える度合いは、高電流密度条件になるとより顕著である。   In the example shown in FIG. 5, the folding point of the reciprocating motion of the paddle 32 is always the same position, and the lattice portion 32b of the paddle 32 at the folding point (see FIGS. 4A and 4B) occupies the space. The percentage increases compared to other positions. For this reason, the lattice part 32b at the turning point of the paddle 32 may block the electric field and create a shadow on the substrate, which may affect the in-plane uniformity of plating. That is, at the turning point of the paddle 32, the lattice portion 32b locally blocks the electric field, and the thickness of the substrate surface facing the lattice portion 32b becomes thin. The degree to which the paddle 32 affects the in-plane uniformity of plating is more conspicuous under high current density conditions.

それに対して図6に示した例では、弾性部材390,390の弾性力とめっき液Qの抵抗はパドル32に複雑に作用し、その結果、パドル32の往復運動の折り返し点は常に同じ位置とはならず、わずかに変動する。このようなパドル32のストロークの変動によって、パドル32の折り返し点での電場の遮蔽の影響を緩和することができる。弾性部材390の弾性係数および大きさは適宜選択される。弾性部材390をスプリングではなく空気袋とし、さらに空気袋の内圧を変化させるようにしてもよい。シャフト38自身が弾性的に伸縮するものを用いても良い。以上の構成により、シャフト38を単に往復運動させる単純なパドル駆動部42を用いながら、パドル32のストロークを複雑に変動させることができる。図6の例においては、シャフト38およびパドル支持部材360はパドル支持機構396を構成し、フランジ370および弾性部材390はストローク変動機構392を構成する。   On the other hand, in the example shown in FIG. 6, the elastic force of the elastic members 390 and 390 and the resistance of the plating solution Q act on the paddle 32 in a complicated manner. As a result, the turning point of the reciprocating motion of the paddle 32 is always the same position. Does not fluctuate slightly. By such a variation in the stroke of the paddle 32, the influence of shielding the electric field at the turning point of the paddle 32 can be mitigated. The elastic coefficient and size of the elastic member 390 are appropriately selected. The elastic member 390 may be an air bag instead of a spring, and the internal pressure of the air bag may be changed. A shaft that itself elastically expands and contracts may be used. With the above configuration, the stroke of the paddle 32 can be varied in a complex manner while using the simple paddle drive unit 42 that simply reciprocates the shaft 38. In the example of FIG. 6, the shaft 38 and the paddle support member 360 constitute a paddle support mechanism 396, and the flange 370 and the elastic member 390 constitute a stroke variation mechanism 392.

図6に記載のパドル32の駆動機構において、シャフト38を丸棒形状とし、パドル支持部材360として円形ベアリングを使用した場合には、パドル32を鉛直姿勢に維持することができず、パドル32はめっき液Qの抵抗を受けて鉛直方向に対して傾いてしまうことがある。そこで、図7(a)に示すように、シャフト38の断面形状を矩形状とし、パドル支持部材360はシャフト38が貫通する矩形断面の貫通孔を有することが好ましい。また、図7(b)に示すように、シャフト38の断面形状を円形状とし、パドル支持部材360の前側および裏側に振れ止め部材400を配置してもよい。振れ止め部材400をパドル支持部材360に近接して配置することにより、パドル32を鉛直方向に維持することができる。   In the drive mechanism of the paddle 32 shown in FIG. 6, when the shaft 38 has a round bar shape and a circular bearing is used as the paddle support member 360, the paddle 32 cannot be maintained in a vertical posture. The resistance of the plating solution Q may cause a tilt with respect to the vertical direction. Therefore, as shown in FIG. 7A, it is preferable that the cross-sectional shape of the shaft 38 is rectangular, and the paddle support member 360 has a through-hole having a rectangular cross section through which the shaft 38 passes. Further, as shown in FIG. 7B, the shaft 38 may have a circular cross-sectional shape, and the steadying member 400 may be disposed on the front side and the back side of the paddle support member 360. By arranging the steady rest member 400 close to the paddle support member 360, the paddle 32 can be maintained in the vertical direction.

ここで、この例にあっては、パドル32を、絶対値の平均が70〜100cm/secとなるよう、従来よりも高速で往復運動させるようにしている。これは、発明者らが、電流密度を従来の5ASD(A/dm)に比べて高い8ASDにした場合に、パドルによる攪拌を従来よりも高速度で行うことにより、平坦な先端形状のバンプを形成することができることを実験により確かめた事実に基づく。つまり、平坦な先端形状のバンプを形成できるパドル攪拌移動速度の絶対値の平均は、70〜100cm/secである。この例においては、モータ44の回転運動をクランク機構によりパドル32の直進往復運動に変換しており、モータ44が1回転すると、パドル32は10cmの振幅(ストロークSt)で1往復する。この例では、モータ44を250rpmで回転させた場合に最も良好なバンプを形成できたため、パドル32の最適な攪拌移動速度の絶対値の平均は83cm/secである。 Here, in this example, the paddle 32 is reciprocated at a higher speed than in the past so that the average absolute value is 70 to 100 cm / sec. This is because when the current density is set to 8 ASD, which is higher than the conventional 5 ASD (A / dm 2 ), the agitation with the paddle is performed at a higher speed than the conventional, so that the bump with a flat tip shape is obtained. It is based on the fact that it was confirmed by experiment that it can be formed. That is, the average absolute value of the paddle stirring moving speed capable of forming a flat tip-shaped bump is 70 to 100 cm / sec. In this example, the rotational motion of the motor 44 is converted into the linear reciprocating motion of the paddle 32 by the crank mechanism. When the motor 44 makes one revolution, the paddle 32 reciprocates once with an amplitude (stroke St) of 10 cm. In this example, since the best bump was formed when the motor 44 was rotated at 250 rpm, the average absolute value of the optimum stirring movement speed of the paddle 32 was 83 cm / sec.

図1に示す調整板34の外形図を図9に示す。調整板34は、筒状部50と矩形状のフランジ部52からなり、材質として、誘電体である塩化ビニールを用いている。調整板34は、筒状部50の先端が基板側、フランジ部52がアノード側になるように、めっき槽10内に設置される。筒状部50は、電場の拡がりを十分制限できるような開口の大きさ、及び軸心に沿った長さを有している。この例において、筒状部50の軸心に沿った長さは20mmである。フランジ部52は、アノード26と基板Wとの間に形成される電場を遮蔽するように、めっき槽10内に設置される。図1において、調整板34の筒状部50と基板Wとの距離は、8mm〜25mmであることが好ましく、12mm〜18mmであることが更に好ましい。   An outline view of the adjusting plate 34 shown in FIG. 1 is shown in FIG. The adjustment plate 34 is composed of a cylindrical portion 50 and a rectangular flange portion 52, and the material is vinyl chloride which is a dielectric. The adjustment plate 34 is installed in the plating tank 10 such that the tip of the cylindrical portion 50 is on the substrate side and the flange portion 52 is on the anode side. The cylindrical part 50 has the size of the opening that can sufficiently limit the expansion of the electric field and the length along the axis. In this example, the length along the axial center of the cylindrical part 50 is 20 mm. The flange portion 52 is installed in the plating tank 10 so as to shield an electric field formed between the anode 26 and the substrate W. In FIG. 1, the distance between the cylindrical portion 50 of the adjustment plate 34 and the substrate W is preferably 8 mm to 25 mm, and more preferably 12 mm to 18 mm.

なお、この例では、図9に示すように、調整板34として、筒状部50の端部にフランジ部52を取付けたものを使用しているが、図10に示すように、アノード側にも筒状部50を延伸させて、筒状部50の一部50aがアノード側に突出するようにしてもよい。   In this example, as shown in FIG. 9, an adjustment plate 34 having a flange portion 52 attached to the end of the cylindrical portion 50 is used. However, as shown in FIG. Alternatively, the cylindrical part 50 may be extended so that a part 50a of the cylindrical part 50 protrudes to the anode side.

図1に示すように、基板Wは、基板ホルダ24によって保持される。基板ホルダ24は、例えば銅スパッタ膜などの下地導通膜付きの基板Wに該基板Wの周辺部から給電を与えるように構成されている。基板ホルダ24の導通接点は、多接点構造であり、接触幅の合計が、接点をとることが可能な基板上の周長に対して60%以上になるようにしている。また、接点は、各々の接点間が等距離に配列され等分配されている。   As shown in FIG. 1, the substrate W is held by the substrate holder 24. The substrate holder 24 is configured to supply power to the substrate W with a base conductive film such as a copper sputtered film from the periphery of the substrate W. The conductive contact of the substrate holder 24 has a multi-contact structure, and the total contact width is set to be 60% or more with respect to the peripheral length on the substrate where contact can be made. Further, the contacts are equally distributed between the contacts.

この例においては、パドル32を、例えば絶対値の平均が70〜100cm/secとなるように、高速で移動させるため、めっき液の流動により、基板ホルダ24が後ろ向きの圧力を受け、基板ホルダ24が揺れたり、基板ホルダ24が本来の角度よりも傾いた状態になるという問題が新たに生じる。基板ホルダ24が揺れたり傾いたりすると、電位の分布が均一でなくなり、めっき膜の均一性に影響が出てしまう。   In this example, in order to move the paddle 32 at a high speed so that the average of the absolute values becomes 70 to 100 cm / sec, for example, the substrate holder 24 receives a backward pressure by the flow of the plating solution, and the substrate holder 24 Or the substrate holder 24 is inclined more than the original angle. If the substrate holder 24 is shaken or tilted, the potential distribution is not uniform, and the uniformity of the plating film is affected.

基板ホルダ24は、図11に示すように、めっき槽10内に設置される際に、図示しないトランスポータにより、ホルダ把持部60を把持されて上方から吊るされ、めっき槽10に固定されたホルダ支持部62に、外方に突出するホルダアーム64が引っ掛けられて吊下げ保持される。   When the substrate holder 24 is installed in the plating tank 10 as shown in FIG. 11, the holder holder 60 is held by the transporter (not shown) and is suspended from above, and is fixed to the plating tank 10. A holder arm 64 protruding outward is hooked and held on the support portion 62.

図12は、ホルダアーム64の周辺拡大図、図13は、ホルダアーム64とホルダ支持部62が接触した状態を示す断面図、図14は、図13の右側面図である。図12乃至図14に示すように、ホルダアーム64のホルダ支持部62に対向する面には、アーム側接点66が設けられており、このアーム側接点66は、図示しない電気配線によって、基板Wに給電するカソード接点と電気的につながっている。またホルダ支持部62のホルダアーム64と対向する面には、支持部側接点68が設けられており、この支持部側接点68は、図示しない外部電源と電気的につながっている。そして、基板ホルダ24をめっき槽10に吊下げ支持した時に、アーム側接点66と支持部側接点68が接触して接点が閉じることにより、外部電源とカソード接点が電気的に導通され、カソード接点にカソード電圧を印加することができる。通常、アーム側接点66と支持部側接点68は、左右のホルダアーム64と左右のホルダ支持部62のどちらか一方に設置される。   12 is an enlarged view of the periphery of the holder arm 64, FIG. 13 is a cross-sectional view showing a state where the holder arm 64 and the holder support portion 62 are in contact, and FIG. 14 is a right side view of FIG. As shown in FIGS. 12 to 14, an arm-side contact 66 is provided on the surface of the holder arm 64 that faces the holder support portion 62, and the arm-side contact 66 is connected to the substrate W by electric wiring (not shown). It is electrically connected to the cathode contact that feeds power. A support portion side contact 68 is provided on the surface of the holder support portion 62 facing the holder arm 64, and the support portion side contact 68 is electrically connected to an external power source (not shown). When the substrate holder 24 is suspended and supported by the plating tank 10, the arm side contact 66 and the support portion side contact 68 come into contact with each other and the contact is closed, so that the external power source and the cathode contact are electrically connected, and the cathode contact. A cathode voltage can be applied to the capacitor. Normally, the arm side contact 66 and the support part side contact 68 are installed on either the left or right holder arm 64 or the left or right holder support part 62.

ホルダアーム64のホルダ支持部62に対向する面には、固定手段としてアーム側磁石70が設けられ、ホルダ支持部62のホルダアーム64と対向する面にも、固定手段としての支持部側磁石72が設けられている。磁石70,72としては、例えばネオジム磁石が用いられる。これにより、基板ホルダ24をめっき槽10に吊下げ支持した時に、アーム側磁石70と支持部側磁石72が互いに接触して引き合うことにより、ホルダ支持部62とホルダアーム64を介して、基板ホルダ24がより強固にめっき槽10に固定され、めっき液の流動により基板ホルダ24が揺れたり傾いたりすることを防ぐことができる。通常アーム側磁石70と支持部側磁石72はホルダアーム64とホルダ支持部62の左右両方に設置される。   An arm side magnet 70 is provided as a fixing means on the surface of the holder arm 64 facing the holder support portion 62, and a support portion side magnet 72 as a fixing means is also provided on the surface of the holder support portion 62 facing the holder arm 64. Is provided. As the magnets 70 and 72, for example, neodymium magnets are used. Thereby, when the substrate holder 24 is suspended and supported by the plating tank 10, the arm side magnet 70 and the support portion side magnet 72 are brought into contact with each other and attracted to each other, whereby the substrate holder is interposed via the holder support portion 62 and the holder arm 64. 24 is more firmly fixed to the plating tank 10, and it is possible to prevent the substrate holder 24 from being shaken or tilted by the flow of the plating solution. Usually, the arm side magnet 70 and the support part side magnet 72 are installed on both the left and right sides of the holder arm 64 and the holder support part 62.

なお、基板ホルダ24のめっき槽10に対する位置は、トランスポータの搬送によって決められるが、図15に示すように、ホルダ支持部62にチャンネル状で角部にテーパを有する開口部62aを設け、この開口部62aで基板ホルダ24のホルダアーム64をガイドするようにしても良い。このように、ホルダ支持部62に開口部(ガイド)62aを設けて基板ホルダ32のめっき槽10に対する位置決めしても、基板ホルダ24の位置決めや搬送のために、若干の寸法的“遊び”が必要である。その“遊び”の範囲内で、基板ホルダ24が揺れたり傾いたりすると、アーム側接点66と支持部側接点68の接触が離れたり断続的になる危険性があるが、接点66,68の近傍で、磁石70,72により、基板ホルダ24をめっき槽10に強固に支持することにより、アーム側接点66と支持部側接点68の接触を確実にすることができる。また接点66,68間の擦れによる接点66,68の磨耗も抑制することができ、接点66,68の耐久性が向上する。   The position of the substrate holder 24 with respect to the plating tank 10 is determined by the transport of the transporter. As shown in FIG. 15, the holder support 62 is provided with an opening 62a having a channel shape and a taper at the corner. The holder arm 64 of the substrate holder 24 may be guided by the opening 62a. Thus, even if the holder support portion 62 is provided with the opening (guide) 62a and the substrate holder 32 is positioned with respect to the plating tank 10, there is a slight dimensional "play" for positioning and transporting the substrate holder 24. is necessary. If the substrate holder 24 swings or tilts within the range of “play”, there is a risk that the contact between the arm side contact 66 and the support portion side contact 68 may be separated or intermittent, but in the vicinity of the contacts 66 and 68. Thus, by firmly supporting the substrate holder 24 on the plating tank 10 by the magnets 70 and 72, the contact between the arm side contact 66 and the support portion side contact 68 can be ensured. Further, wear of the contacts 66 and 68 due to rubbing between the contacts 66 and 68 can be suppressed, and durability of the contacts 66 and 68 is improved.

アーム側磁石70と支持部側磁石72は、片方が磁石ではなく磁性体材料であっても良い。また、磁石の表面を磁性材料でカバーして接触による損傷を防ぐようにしてもよい。更に、磁石の周囲を、磁石の表面が露出するように磁性材料で囲み、磁性材料の一部が磁石の表面よりも突出するようにして、磁力を強めるようにしても良い。   One of the arm-side magnet 70 and the support portion-side magnet 72 may be a magnetic material instead of a magnet. Further, the surface of the magnet may be covered with a magnetic material to prevent damage due to contact. Furthermore, the magnet may be surrounded by a magnetic material so that the surface of the magnet is exposed, and a part of the magnetic material may protrude beyond the surface of the magnet to increase the magnetic force.

図1に示すように、めっき槽10の底部には、分離板80と遮蔽板82が設置されている。めっき槽10の底に設けられためっき液供給口18から供給されためっき液Qが、基板Wの全面に均一な流れとなるように、めっき槽10の底には、めっき液が分散するように空間が設けられ、この空間に、内部に多数のめっき液通孔を有する分離板80が水平に配置され、これによって、めっき槽10の内部は、上方の基板処理室84と下方のめっき液分散室86に区画されている。   As shown in FIG. 1, a separation plate 80 and a shielding plate 82 are installed at the bottom of the plating tank 10. The plating solution is dispersed at the bottom of the plating bath 10 so that the plating solution Q supplied from the plating solution supply port 18 provided at the bottom of the plating bath 10 flows uniformly over the entire surface of the substrate W. In this space, a separating plate 80 having a large number of plating solution passage holes is disposed horizontally, whereby the interior of the plating tank 10 is divided into an upper substrate processing chamber 84 and a lower plating solution. It is divided into a dispersion chamber 86.

図16に分離板80の平面図を示す。分離板80はめっき槽10の内側の形状とほぼ同じ形状で、全面に複数の小孔からなるめっき液通孔80aが設けられている。分離板80でめっき槽10を基板処理室84とめっき液分散室86に分け、分離板80にめっき液が流通する複数のめっき液通孔80aを設けることによって、めっき液Qが基板Wに向かって均一な流れを形成するようにしている。分離板80に設けた複数のめっき液通孔80aは、径が大きいと、電場がアノード26からめっき液分散室86を通って基板W側に漏れ、基板Wに形成するめっき膜の均一性に影響を与えるため、この例では、めっき液通孔80aの径をΦ2.5mmとしている。   FIG. 16 shows a plan view of the separation plate 80. The separation plate 80 has substantially the same shape as the inner side of the plating tank 10, and a plating solution passage hole 80 a composed of a plurality of small holes is provided on the entire surface. The plating tank 10 is divided into a substrate processing chamber 84 and a plating solution dispersion chamber 86 by the separation plate 80, and a plurality of plating solution passage holes 80 a through which the plating solution flows are provided in the separation plate 80, so that the plating solution Q faces the substrate W. A uniform flow. If the plurality of plating solution through holes 80 a provided in the separation plate 80 have a large diameter, the electric field leaks from the anode 26 to the substrate W side through the plating solution dispersion chamber 86, thereby improving the uniformity of the plating film formed on the substrate W. In order to influence, in this example, the diameter of the plating solution through hole 80a is set to Φ2.5 mm.

この例では、分離板80の全面にめっき液通孔80aを設けているが、分離板80の全面にめっき液通孔80aを設ける必要はなく、例えば図17に示すように、調整板34の配置位置Aを境に、基板側のみにめっき液通孔80aを分布させて設け、アノード26の配置位置Bを境に、反基板側(アノードの後方)のみにめっき液通孔80aを設けても良い。図17に示す分離板80を採用することにより、電場がアノード26からめっき液分散室86を通って基板W側に漏れるのをより効果的に防ぐとともに、アノード26の後方にもめっき液通孔80aを設けることで、特にめっき液Qをめっき槽10から排出した場合の液抜きを確実に行うことができる。   In this example, the plating solution passage hole 80a is provided on the entire surface of the separation plate 80, but it is not necessary to provide the plating solution passage hole 80a on the entire surface of the separation plate 80. For example, as shown in FIG. The plating solution passage holes 80a are distributed only on the substrate side with the arrangement position A as a boundary, and the plating solution passage holes 80a are provided only on the side opposite to the substrate (behind the anode) with the arrangement position B of the anode 26 as a boundary. Also good. By using the separation plate 80 shown in FIG. 17, it is possible to more effectively prevent the electric field from leaking from the anode 26 to the substrate W side through the plating solution dispersion chamber 86, and also to the rear of the anode 26. By providing 80a, it is possible to reliably remove the liquid when the plating liquid Q is discharged from the plating tank 10, in particular.

分離板80は、図18に示すように、めっき槽10の側板10aに設けた分離板支持部90の上に重ねるように水平に設置されるが、分離板80と分離板支持部90の間にパッキン92を設けることで、分離板80を分離板支持部90に密着させて設置することができる。   As shown in FIG. 18, the separation plate 80 is installed horizontally so as to overlap the separation plate support portion 90 provided on the side plate 10 a of the plating tank 10, but between the separation plate 80 and the separation plate support portion 90. By providing the packing 92, the separation plate 80 can be installed in close contact with the separation plate support 90.

分離板80を設けても、電場がアノード26からめっき液分散室86を通って基板W側に漏れ、基板W上に形成されるめっき膜の均一性に影響を与えることがある。そのため、この例では、分離板80の下面に鉛直方向下方に延出する遮蔽板82を取付けている。このように、遮蔽板82を設けることで、電場がアノード26からめっき液分散室86を通って基板W側に漏れるのをより効果的に防ぐとともに、めっき液Qがめっき槽10内のめっき液分散室86で分散して、めっき槽10内の基板処理室84への均一な流れが確保できるようになっている。すなわち、図19に示すように、遮蔽板82は、めっき液供給口18の直上方に位置して、めっき槽10の底との間に隙間Sが生じるように、分離板80の下面に取付けられる。電場の漏れを防ぐため、この隙間Sは、極力小さいことが好ましい。   Even if the separation plate 80 is provided, the electric field may leak from the anode 26 to the substrate W side through the plating solution dispersion chamber 86 and affect the uniformity of the plating film formed on the substrate W. Therefore, in this example, a shielding plate 82 extending downward in the vertical direction is attached to the lower surface of the separation plate 80. Thus, by providing the shielding plate 82, it is possible to more effectively prevent the electric field from leaking from the anode 26 to the substrate W side through the plating solution dispersion chamber 86, and the plating solution Q is contained in the plating bath 10. It is dispersed in the dispersion chamber 86 so that a uniform flow to the substrate processing chamber 84 in the plating tank 10 can be secured. That is, as shown in FIG. 19, the shielding plate 82 is attached to the lower surface of the separation plate 80 so that a gap S is formed between the shielding solution 82 and the bottom of the plating tank 10. It is done. In order to prevent electric field leakage, the gap S is preferably as small as possible.

なお、図20に示すように、遮蔽板82をめっき槽10の底に接触させ、遮蔽板82に半円状の開口部82aを設けて、めっき液の流路を確保するようにしてもよい。この例にあっても、電場の漏れを防ぐため、開口部82aは、極力小さいことが好ましい。遮蔽板82は、分離板80のめっき液通孔80aが存在しない下面、例えば分離板80の調整板34のフランジ部52の直下に対応する下面に配置される。
なお、この例では、遮蔽板82をめっき液供給口18の直上に設置しているが、必ずしもめっき液供給口18の直上にある必要はなく、また遮蔽板82が複数枚あっても良い。
In addition, as shown in FIG. 20, the shielding plate 82 may be brought into contact with the bottom of the plating tank 10, and a semicircular opening 82a may be provided in the shielding plate 82 to secure a plating solution flow path. . Even in this example, the opening 82a is preferably as small as possible in order to prevent leakage of the electric field. The shielding plate 82 is disposed on the lower surface of the separation plate 80 where the plating solution passage hole 80a does not exist, for example, the lower surface corresponding to the portion directly below the flange portion 52 of the adjustment plate 34 of the separation plate 80.
In this example, the shielding plate 82 is installed immediately above the plating solution supply port 18, but it is not always necessary to be directly above the plating solution supply port 18, and there may be a plurality of shielding plates 82.

図1に示すめっき装置において、めっき槽10内の基板W、アノード26、調整板34、パドル32の位置関係は、基板Wに形成されるめっき膜の均一性に影響を与える。この例では、基板Wの中心、アノード26の中心、及び調整板34の筒状部50の軸心がほぼ一直線に並ぶように基板W、アノード26及び調整板34が配置されている。アノード26と基板Wの極間距離は、この例では90mmであるが、アノード26は、極間距離60〜95mmの範囲で設置できる。調整板34の筒状部50の基板W側先端と基板Wとの距離は、この例では15mmであり、筒状部50の長さが20mmであるため、調整板34のフランジ部52と基板Wとの間の距離は35mmである。   In the plating apparatus shown in FIG. 1, the positional relationship among the substrate W, the anode 26, the adjustment plate 34, and the paddle 32 in the plating tank 10 affects the uniformity of the plating film formed on the substrate W. In this example, the substrate W, the anode 26, and the adjustment plate 34 are arranged so that the center of the substrate W, the center of the anode 26, and the axial center of the cylindrical portion 50 of the adjustment plate 34 are substantially aligned. The distance between the anode 26 and the substrate W is 90 mm in this example, but the anode 26 can be installed in the range of the distance between the electrodes of 60 to 95 mm. In this example, the distance between the tip of the cylindrical portion 50 of the adjustment plate 34 on the side of the substrate W and the substrate W is 15 mm, and the length of the cylindrical portion 50 is 20 mm. The distance from W is 35 mm.

調整板34のフランジ部52のアノード側下端には、分離板80とフランジ部52の隙間から電場が漏れるのを防ぐため、図21に示すように、例えばゴムシートからなり、下端が分離板80と弾性的に接触する電場遮蔽部材94が設置されている。これにより、分離板80とフランジ部52の隙間から電場が漏れるのを防ぐことができる。なお、フランジ部52の下端面を分離板80の上面に密着させることで、フランジ部52自身が電場遮蔽部材を兼ねるようにしてもよい。   In order to prevent an electric field from leaking from the gap between the separation plate 80 and the flange portion 52 at the lower end on the anode side of the flange portion 52 of the adjustment plate 34, for example, a rubber sheet is used as shown in FIG. An electric field shielding member 94 that is in elastic contact with is installed. Thereby, it is possible to prevent the electric field from leaking from the gap between the separation plate 80 and the flange portion 52. Note that the flange portion 52 itself may also serve as an electric field shielding member by bringing the lower end surface of the flange portion 52 into close contact with the upper surface of the separation plate 80.

調整板34を基板Wとの距離が調整可能なように取付けるようにしてもよい。つまり、図22に示すように、めっき槽10の側板10aに、所定のピッチで垂直方向に延びる複数のスリット部96aを有する調整板固定用スリット板96を設けて、調整板34のフランジ部52の側端部を調整板固定用スリット板96の任意のスリット部96aに挿入するようにしてもよい。この場合、調整板固定用スリット板96を、長穴96bと固定用ねじ98によって、めっき槽側板10aに取付けるようにすることで、めっき装置で処理する基板の種類に応じて、調整板34の基板Wとの距離を最適な位置に微調整することができる。   The adjustment plate 34 may be attached so that the distance from the substrate W can be adjusted. That is, as shown in FIG. 22, the adjustment plate fixing slit plate 96 having a plurality of slit portions 96 a extending in the vertical direction at a predetermined pitch is provided on the side plate 10 a of the plating tank 10, and the flange portion 52 of the adjustment plate 34. These side end portions may be inserted into an arbitrary slit portion 96 a of the adjustment plate fixing slit plate 96. In this case, the adjustment plate fixing slit plate 96 is attached to the plating tank side plate 10a by the long hole 96b and the fixing screw 98, so that the adjustment plate 34 can be adjusted according to the type of substrate to be processed by the plating apparatus. The distance from the substrate W can be finely adjusted to an optimum position.

また、フランジ部52の調整板固定用スリット板96近傍に、ゴムシールからなる電場遮蔽部材100を設けることが好ましく、これによって、電場がフランジ部52の外周の隙間を通ってアノード26から基板Wに向けて形成されるのを防ぐことができる。なお、この電場遮蔽部材100は、調整板固定用スリット板96のアノード側のみに設けるようにしてもよい。   In addition, it is preferable to provide an electric field shielding member 100 made of a rubber seal in the vicinity of the adjustment plate fixing slit plate 96 of the flange portion 52, whereby the electric field passes from the anode 26 to the substrate W through the gap on the outer periphery of the flange portion 52. It can be prevented from being formed. The electric field shielding member 100 may be provided only on the anode side of the adjustment plate fixing slit plate 96.

本発明のめっき装置において、基板上に形成するバンプの代表的な寸法は、バンプ径が150μmであり、目標めっき膜厚は、110μmである。このようなバンプを形成するため、めっき液として、硫酸銅濃度が150g/L以上のめっき液を使用することが望ましい。めっき液としては、例えば、下記の示すような組成のベース液に、有機添加剤のポリマー成分(抑制剤)、キャリアー成分(促進剤)、レベラー成分(抑制剤)を含有するものが挙げられる。   In the plating apparatus of the present invention, the typical dimensions of the bumps formed on the substrate are a bump diameter of 150 μm and a target plating film thickness of 110 μm. In order to form such a bump, it is desirable to use a plating solution having a copper sulfate concentration of 150 g / L or more as the plating solution. Examples of the plating solution include those containing a polymer component (inhibitor), a carrier component (accelerator), and a leveler component (inhibitor) of an organic additive in a base solution having the following composition.

ベース液の組成
硫酸銅五水塩(CuSO・5HO):200g/L
硫酸(HSO) :100g/L
塩素(Cl) :60mg/L
Base liquid composition Copper sulfate pentahydrate (CuSO 4 · 5H 2 O) : 200g / L
Sulfuric acid (H 2 SO 4 ): 100 g / L
Chlorine (Cl): 60 mg / L

従来の一般的なバンプ形成のためのめっきにおける電流密度は3〜5ASDであるが、本発明の実施形態のめっきにおける電流密度は、例えば8ASDである。ただし本発明の実施形態におけるめっき装置及びめっき方法は、14ASDまで適用可能である。以下の例における電流密度の条件は、断らない限り8ASDである。   The current density in plating for forming a conventional general bump is 3 to 5 ASD, but the current density in plating in the embodiment of the present invention is, for example, 8 ASD. However, the plating apparatus and the plating method in the embodiment of the present invention can be applied up to 14 ASD. The current density condition in the following examples is 8 ASD unless otherwise noted.

次に、バンプ形成における銅めっき処理工程を図23に示す。先ず、基板を純水に浸漬させて、例えば10分間の前水洗を行い、次に基板を5容積%(vol.%)の硫酸に浸漬させて、例えば1分間の前処理を行う。基板を純水で洗浄する水洗を、例えば30秒に亘って2回行う。そして、例えば、基板をめっき液に浸漬させた後、1分間は無通電状態を保持し、その後通電して、基板に対する銅めっき処理を行う。次に、基板を純水で水洗し、しかる後、例えば窒素ブローにより基板を乾燥させる。めっき処理工程後は、専用のレジスト剥離液でレジストを剥離し、しかる後、水洗、乾燥処理を行う。   Next, the copper plating process in bump formation is shown in FIG. First, the substrate is immersed in pure water and pre-washed for 10 minutes, for example, and then the substrate is immersed in 5% by volume (vol.%) Sulfuric acid and pre-treated for 1 minute, for example. The substrate is washed with pure water twice, for example, for 30 seconds. For example, after the substrate is immersed in the plating solution, the non-energized state is maintained for 1 minute, and then the substrate is energized to perform copper plating on the substrate. Next, the substrate is washed with pure water, and then the substrate is dried by, for example, nitrogen blowing. After the plating process, the resist is stripped with a dedicated resist stripping solution, and then washed with water and dried.

図24及び図25は、パドルによるめっき液の攪拌の速度を変えた場合にめっきで形成されるバンプの形状の差を示す。電流密度は8ASDである。図24は、パドル攪拌移動速度の絶対値の平均が従来の一般的な速度である20cm/secでめっきを行った場合、図25は、パドル攪拌移動速度の絶対値の平均を約83cm/secとしてめっきを行った場合を示している。図24に示すように、高電流密度が8ASDと高い場合に、従来の一般的な低いパドル攪拌移動速度で形成されたバンプにあっては、その先端の凸部の高さhは30umであるが、図25に示すように、パドル攪拌移動速度の絶対値の平均を約83cm/secとするような高速のパドル攪拌移動速度で形成されたバンプにあっては、その先端の凸部の高さhが15umに抑えられていることが判る。 24 and 25 show the difference in the shape of bumps formed by plating when the stirring speed of the plating solution by the paddle is changed. The current density is 8 ASD. FIG. 24 shows the case where plating is performed at an average absolute value of the paddle stirring moving speed of 20 cm / sec, which is a conventional general speed. FIG. 25 shows the average absolute value of the paddle stirring moving speed of about 83 cm / sec. As shown in FIG. As shown in FIG. 24, when the high current density is as high as 8 ASD, in the conventional bump formed at a low paddle stirring moving speed, the height h 1 of the convex portion at the tip is 30 μm. However, as shown in FIG. 25, in the bump formed at a high paddle stirring moving speed such that the average absolute value of the paddle stirring moving speed is about 83 cm / sec, height h 2 it can be seen that is suppressed to 15um.

図26乃至図30は、基本的に、図1に示すめっき装置を使用し、パドル及びパドル攪拌移動速度を変えた条件で、基板(ウェハ)の表面にバンプを形成した時におけるバンプの顕微鏡写真を示す。図26は、パドル攪拌移動速度の絶対値の平均を40cm/secに設定し、厚さ2mmのパドルを使用してめっきを行った場合であり、基板全面に形成されたバンプに欠陥が認められる。図27は、パドル攪拌移動速度の絶対値の平均を40cm/secに設定し、厚さ4mmのパドルを使用してめっきを行った場合で、基板全面のバンプに欠陥があり、バンプの形状がいびつになっている。この図26及び図27から、パドル厚さを厚くしただけでは不十分であることが分かる。   26 to 30 are basically micrographs of bumps when bumps are formed on the surface of the substrate (wafer) using the plating apparatus shown in FIG. 1 and changing the paddle and paddle stirring moving speed. Indicates. FIG. 26 shows a case where the average absolute value of the paddle stirring moving speed is set to 40 cm / sec and plating is performed using a paddle having a thickness of 2 mm, and defects are recognized in the bumps formed on the entire surface of the substrate. . FIG. 27 shows the case where the average absolute value of the paddle stirring moving speed is set to 40 cm / sec and plating is performed using a paddle with a thickness of 4 mm. It is distorted. From FIG. 26 and FIG. 27, it can be seen that simply increasing the paddle thickness is not sufficient.

図28は、パドル攪拌移動速度の絶対値の平均を67cm/secに設定し、厚さ4mmのパドルを使用してめっきを行った場合で、基板全面に形成されたバンプに欠陥が認められる。図29は、パドル攪拌移動速度の絶対値の平均を83cm/secに設定し、厚さ4mmのパドルを使用してめっきを行った場合で、基板全面に欠陥のない良好なバンプが形成されていることが判る。これは、パドル攪拌移動速度が低い場合、高電流密度においては、銅イオンの供給が追いつかず、バンプの欠陥となり、パドル攪拌移動速度が速いと、銅イオンが十分に供給され、欠陥のないバンプを形成できると考えられる。なお、同じく高電流密度の条件で、パドル攪拌移動速度の絶対値の平均を83cm/secに設定し、厚み3mmのパドルを使用してめっきを行った場合、図30に示すように、基板全面においてバンプに欠陥は認められないが、パドルの厚みが4mmの場合に比べてバンプの角が丸くなっていることが分かる。   In FIG. 28, when the average absolute value of the paddle stirring moving speed is set to 67 cm / sec and plating is performed using a paddle having a thickness of 4 mm, defects are recognized in the bumps formed on the entire surface of the substrate. In FIG. 29, when the average absolute value of the paddle stirring moving speed is set to 83 cm / sec and plating is performed using a paddle having a thickness of 4 mm, good bumps without defects are formed on the entire surface of the substrate. I know that. This is because when the paddle stirring moving speed is low, the supply of copper ions cannot catch up at high current density, resulting in a defect of the bump. When the paddle stirring moving speed is high, the copper ion is sufficiently supplied and the bump without defect. Can be formed. Similarly, when plating was performed using a paddle with a thickness of 3 mm when the average absolute value of the paddle stirring movement speed was set to 83 cm / sec under the conditions of high current density, as shown in FIG. In FIG. 2, no defects are observed in the bumps, but it can be seen that the bump corners are rounded compared to the case where the paddle thickness is 4 mm.

図31及び図32は、めっき槽の分離板の下に遮蔽板を設置しないめっき槽を使用してめっきを行った場合(図31)と、めっき槽の分離板の下に遮蔽板を設置しためっき槽を使用してめっきを行った場合(図32)における、基板上に形成されるバンプ高さの分布示す。凡例の数値の単位は(μm)である。図31に示すように、遮蔽板がない場合は、基板のめっき槽底方向の基板エッジ近傍においてめっき膜厚が中心部に比べて厚くなっているが、図32に示すように、遮蔽板を入れることにより、めっき槽底方向の基板エッジ近傍においてめっき膜厚が中心部と同程度に抑えられていることが判る。   31 and 32, when plating was performed using a plating tank in which no shielding plate was installed under the separation plate of the plating tank (FIG. 31), a shielding plate was installed under the separation plate of the plating tank. The distribution of bump height formed on the substrate when plating is performed using a plating tank (FIG. 32) is shown. The unit of the numerical value of the legend is (μm). As shown in FIG. 31, when there is no shielding plate, the plating film thickness is thicker than the central portion in the vicinity of the substrate edge in the bottom direction of the plating tank of the substrate, but as shown in FIG. By inserting, it can be seen that the plating film thickness is suppressed to the same extent as the central portion in the vicinity of the substrate edge in the plating tank bottom direction.

図33及び図34は、パドル攪拌移動速度と、調整板の形状および調整板と基板の距離の双方を変えた場合に、基板上に形成されたバンプの高さの面内均一性を示すグラフである。図33及び図34において、図35に示すように、平面上で互いに直交する軸をX軸、Y軸としている。図33は、パドル攪拌移動速度の絶対値の平均を20cm/secに設定し、筒状部のない、厚さ5mmの平板で、中央部に1つの開口を有する調整板を用い、基板との距離を35mmとしてめっきを行った場合であり、バンプ(めっき膜)の高さは、W型の傾向になっていることが判る。図34は、パドル攪拌移動速度の絶対値の平均を83cm/secに設定し、図9に示す調整板を使用し、基板と筒状部の先端との距離を15mmとしてめっきを行った場合である。この場合、バンプ(めっき膜)の高さは、図33に比べ平坦になっており、面内の均一性が改善されていることが分かる。   33 and 34 are graphs showing the in-plane uniformity of the height of the bump formed on the substrate when both the paddle stirring moving speed, the shape of the adjustment plate, and the distance between the adjustment plate and the substrate are changed. It is. 33 and 34, as shown in FIG. 35, the axes orthogonal to each other on the plane are the X axis and the Y axis. FIG. 33 shows an average absolute value of the paddle stirring moving speed is set to 20 cm / sec, a flat plate having a thickness of 5 mm without a cylindrical portion, and an adjustment plate having one opening in the center portion. This is a case where the plating is performed at a distance of 35 mm, and it can be seen that the height of the bump (plating film) tends to be W-shaped. FIG. 34 shows the case where the average absolute value of the paddle stirring movement speed is set to 83 cm / sec, the adjustment plate shown in FIG. 9 is used, and the distance between the substrate and the tip of the cylindrical portion is 15 mm. is there. In this case, the height of the bump (plating film) is flat as compared with FIG. 33, and it can be seen that the in-plane uniformity is improved.

図36は、本発明の他の実施形態のめっき装置を示す。この例のめっき装置は、遮蔽板82として、分離板80の下面から下方に垂直に延びて下端面がめっき槽10の底壁に達するものが使用され、これによって、分離板80の下方に形成されるめっき液分離室86は、遮蔽板82によって、アノード側液分散室110とカソード側液分散室112に完全に分離されている。この遮蔽板82の下端面は、例えば溶接等によって、めっき槽10の底壁に固着されている。   FIG. 36 shows a plating apparatus according to another embodiment of the present invention. In the plating apparatus of this example, as the shielding plate 82, one that extends vertically downward from the lower surface of the separation plate 80 and has a lower end surface that reaches the bottom wall of the plating tank 10, is formed below the separation plate 80. The plating solution separation chamber 86 is completely separated into the anode side liquid dispersion chamber 110 and the cathode side liquid dispersion chamber 112 by the shielding plate 82. The lower end surface of the shielding plate 82 is fixed to the bottom wall of the plating tank 10 by, for example, welding.

めっき液供給路16には、恒温ユニット20とフィルタ22との間に位置して、元バルブ114及び流量計116が設置されている。めっき液供給路16は、フィルタ22の下流側で2つの分岐経路16a,16bに分岐し、この各分岐経路16a,16bは、アノード側液分離室110及びカソード側液分離室112にそれぞれ接続されている。各分岐経路16a,16bには、バルブ118a,118bがそれぞれ設置されている。   In the plating solution supply path 16, an original valve 114 and a flow meter 116 are installed between the constant temperature unit 20 and the filter 22. The plating solution supply path 16 is branched into two branch paths 16 a and 16 b on the downstream side of the filter 22, and each of the branch paths 16 a and 16 b is connected to the anode side liquid separation chamber 110 and the cathode side liquid separation chamber 112, respectively. ing. Valves 118a and 118b are installed in the branch paths 16a and 16b, respectively.

このように、めっき液分離室86を遮蔽板82によってアノード側液分散室110とカソード側液分散室112に完全に分離することで、アノード26から発生した電位線がめっき液分離室86内のめっき液を通してカソード(基板)側へ漏れることを確実に防止し、しかもめっき液供給路16を通して、アノード側液分散室110とカソード側液分散室112にめっき液を個別に供給することができる。   In this way, the plating solution separation chamber 86 is completely separated into the anode-side liquid dispersion chamber 110 and the cathode-side liquid dispersion chamber 112 by the shielding plate 82, so that the potential lines generated from the anode 26 are generated in the plating solution separation chamber 86. The plating solution can be reliably prevented from leaking to the cathode (substrate) side, and the plating solution can be individually supplied to the anode-side liquid dispersion chamber 110 and the cathode-side solution dispersion chamber 112 through the plating solution supply path 16.

図37及び図38は、パドル32の他の駆動機構をめっき槽10と共に示す。この例において、パドル32は、その上端部において、パドル押え120に取付けられている。パドル駆動部42から延びるシャフト38は、シャフト支持部40でそれぞれ支持される左右の端部シャフト38a,38bと、この端部シャフト38a,38bの間に位置する中間シャフト38cの3つの分割され、この中間シャフト38cがパドル押え120の内部を挿通して両端で外部に露出している。そして、中間シャフト38cの一端と端部シャフト38a、及び中間シャフト38cの他端と端部シャフト38bは、カップリング122a,122bでそれぞれ接続されている。この例では、カップリング122a、122bとして、ねじ式カップリングを使用しているが、例えばいわゆるクイックカップリング等、任意のカップリングを使用しても良い。   37 and 38 show another drive mechanism of the paddle 32 together with the plating tank 10. In this example, the paddle 32 is attached to the paddle presser 120 at its upper end. The shaft 38 extending from the paddle drive unit 42 is divided into three parts, that is, left and right end shafts 38a and 38b supported by the shaft support unit 40, and an intermediate shaft 38c positioned between the end shafts 38a and 38b. The intermediate shaft 38c is inserted through the inside of the paddle presser 120 and exposed to the outside at both ends. One end of the intermediate shaft 38c and the end shaft 38a, and the other end of the intermediate shaft 38c and the end shaft 38b are connected by couplings 122a and 122b, respectively. In this example, screw type couplings are used as the couplings 122a and 122b, but any couplings such as so-called quick couplings may be used.

これにより、例えばパドル32を交換する必要が生じた時に、シャフト保持部40をめっき装置から取外すことなく、カップリング122a,122bを介して、パドル32、パドル押え120及び中間シャフト38cを一式でめっき装置から取外ことができ、これによって、パドル32の交換を容易かつ迅速に行うことができる。しかも、パドル32をめっき装置に再度取付ける時にも、所定の位置に再現性よく取付けることができる。更に、調整板34をめっき装置から取外す際も、パドル32を一旦めっき装置から取外すことで、この調整板34の取外し及び再度取付け操作を容易に行うことができる。   Thus, for example, when it is necessary to replace the paddle 32, the paddle 32, the paddle presser 120, and the intermediate shaft 38c are plated as a set through the couplings 122a and 122b without removing the shaft holding portion 40 from the plating apparatus. The paddle 32 can be replaced easily and quickly. Moreover, when the paddle 32 is attached to the plating apparatus again, it can be attached to a predetermined position with good reproducibility. Further, when the adjustment plate 34 is removed from the plating apparatus, the adjustment plate 34 can be easily detached and reattached by once removing the paddle 32 from the plating apparatus.

図39は、調整板移動機構を備えた他の調整板と他のめっき槽を示す。この例のめっき槽10は、内槽130と該内槽130の周囲を包囲する外槽132とを有している。調整板134は、筒状部136を有する矩形平板状の本体部138の上部に該本体部138より幅広の把持部140を一体に連接して構成されている。この例では、把持部140を介して、調整板移動機構142で調整板134の基板Wと平行な左右(水平)方向の位置決めを行う。   FIG. 39 shows another adjustment plate provided with an adjustment plate moving mechanism and another plating tank. The plating tank 10 in this example includes an inner tank 130 and an outer tank 132 that surrounds the inner tank 130. The adjustment plate 134 is configured by integrally connecting a grip portion 140 wider than the main body portion 138 to an upper portion of a rectangular flat plate main body portion 138 having a cylindrical portion 136. In this example, the adjustment plate moving mechanism 142 performs positioning in the left / right (horizontal) direction parallel to the substrate W of the adjustment plate 134 via the grip portion 140.

調整板移動機構142は、めっき槽10の上端開口部に跨って設置される調整板支持部144と、この調整板支持部144の外周端部に立設した一対のブラケット146と、この各ブラケット146に設けた雌ねじに螺合して水平方向に移動する左右押付けボルト148と、各ブラケット146に設けたばか穴を貫通して水平に延びる左右固定ボルト150を有している。左右押付けボルト148及び左右固定ボルト150は、調整板支持部144に調整板134の把持部140を載置して調整板134を所定位置に設置した時に、把持部140の外周端面に対向する位置に配置される。そして、把持部140の外周端面の左右固定ボルト150と対向する位置には該左右固定ボルト150と螺合する雌ねじが形成され、左右押付けボルト148は、把持部140の外周端面に当接し該左右押付けボルト148の締付けに伴って調整板134を内方に押付けるようになっている。   The adjustment plate moving mechanism 142 includes an adjustment plate support portion 144 installed across the upper end opening of the plating tank 10, a pair of brackets 146 erected at the outer peripheral end of the adjustment plate support portion 144, and the brackets The left and right pressing bolts 148 that move in the horizontal direction by being screwed into the female screw provided at 146, and the left and right fixing bolts 150 that extend horizontally through the hollow holes provided in each bracket 146. The left and right pressing bolts 148 and the left and right fixing bolts 150 are opposed to the outer peripheral end surface of the gripping portion 140 when the gripping portion 140 of the adjustment plate 134 is placed on the adjustment plate support portion 144 and the adjustment plate 134 is installed at a predetermined position. Placed in. A female screw that is screwed to the left and right fixing bolt 150 is formed at a position facing the left and right fixing bolts 150 on the outer peripheral end surface of the gripping portion 140, and the left and right pressing bolts 148 abut against the outer peripheral end surface of the gripping portion 140 and As the pressing bolt 148 is tightened, the adjustment plate 134 is pressed inward.

これにより、調整板支持部142に調整板134の把持部140を載置して調整板134を所定位置に設置した後、左右押付けボルト148を用いて、調整板134の基板Wと平行な左右方向の調整を行い、左右固定ボルト150で調整板134を固定することができる。左右押付けボルト148及び左右固定ボルト150を用いて調整板134を位置決めする位置は、把持部140でなくてもよく、調整板134の他の部分でも良い。なお、所定のピッチを有する左右押付けボルト148の回転数を管理することで、調整板134の左右(水平)方向の移動量を容易に調整することができる。左右固定ボルト150は、左右押付けボルト148が把持部140の外周端面に当接せずに調整板134を押付けていない状態で、使えば引きボルトとして作用する。   Thus, after the gripping portion 140 of the adjustment plate 134 is placed on the adjustment plate support portion 142 and the adjustment plate 134 is installed at a predetermined position, the left and right pressing bolts 148 are used to adjust the left and right sides parallel to the substrate W of the adjustment plate 134. The adjustment plate 134 can be fixed with the left and right fixing bolts 150 by adjusting the direction. The position for positioning the adjustment plate 134 using the left and right pressing bolts 148 and the left and right fixing bolts 150 may not be the grip portion 140 but may be another portion of the adjustment plate 134. In addition, by managing the rotation speed of the left and right pressing bolts 148 having a predetermined pitch, the amount of movement of the adjustment plate 134 in the left and right (horizontal) direction can be easily adjusted. The left and right fixing bolts 150 act as pulling bolts when used in a state where the left and right pressing bolts 148 are not in contact with the outer peripheral end face of the gripping part 140 and are not pressing the adjusting plate 134.

調整板134を基板Wと平行な左右方向に移動させるため、調整板134の本体部138の外周端面とめっき槽10の内槽130の内周面との間に隙間が設けられている。この例では、内槽130の調整板134の本体部138の外周端面と対向する位置に、内方に開放したチャンネル状の凹部152aを有する案内部152を設け、この案内部152の凹部152a内に調整板134の本体部138の外周端部を差し込むようにしている。これにより、調整板134と基板Wとの距離を一定にした状態で、案内部152を案内として、調整板134を基板Wと平行に左右(水平)方向に移動させることができる。しかも、案内部152の凹部152a内に調整板134の本体部138の外周端部を差し込むことで、調整板134の外周から電場が漏れるのを防ぐことができる。   In order to move the adjustment plate 134 in the left-right direction parallel to the substrate W, a gap is provided between the outer peripheral end surface of the main body 138 of the adjustment plate 134 and the inner peripheral surface of the inner tank 130 of the plating tank 10. In this example, a guide portion 152 having a channel-shaped recess 152 a that is opened inward is provided at a position facing the outer peripheral end surface of the main body 138 of the adjustment plate 134 of the inner tank 130. The outer peripheral end of the main body 138 of the adjustment plate 134 is inserted into the main body 138. Accordingly, the adjustment plate 134 can be moved in the left-right (horizontal) direction in parallel with the substrate W with the guide portion 152 as a guide in a state where the distance between the adjustment plate 134 and the substrate W is constant. In addition, it is possible to prevent the electric field from leaking from the outer periphery of the adjustment plate 134 by inserting the outer peripheral end portion of the main body 138 of the adjustment plate 134 into the recess 152 a of the guide portion 152.

案内部152の凹部152aの底部と調整板134の本体部138の外周端面との間には、図40に示すように、移動隙間tが設けられている。この移動隙間tは、例えば1〜5mmで、好ましくは1〜2mmである。施工の都合上、案内部152と内槽130の内周面との間には、一般に隙間tが存在する。この例では、この隙間tから電位線が漏れることを防ぐ為、シール押え154及び固定ボルト156を用いて、例えばゴムシールからなる電場遮蔽部材158を該電場遮蔽部材158の自由端を内槽130の内周面に圧接させて案内部152に固定している。この例では、電場遮蔽部材158を案内部152のアノード側に設置しているが、案内部152のカソード(基板)側に設置しても良く、また案内部152の両側に設置しても良い。 Between the bottom of the recess 152a of the guide portion 152 and the outer peripheral end surface of the body portion 138 of the adjusting plate 134, as shown in FIG. 40, the mobile clearance t 1 is provided. This movement clearance t 1 is, for example, a 1 to 5 mm, preferably 1 to 2 mm. For the convenience of construction, a gap t 2 generally exists between the guide portion 152 and the inner peripheral surface of the inner tank 130. In this example, the gap t 2 to prevent the potential line leaks from the seal retainer 154 and using the fixing bolts 156, for example, the electric field shielding member 158 inner tank 130 to the free end of the electric-field shield member 158 made of rubber seal The guide part 152 is fixed in pressure contact with the inner peripheral surface. In this example, the electric field shielding member 158 is installed on the anode side of the guide unit 152, but it may be installed on the cathode (substrate) side of the guide unit 152 or on both sides of the guide unit 152. .

なお、上記の例では、調整板移動機構142によって、調整板134を基板Wと並行に左右方向に移動させるようにしているが、調整板134を基板Wと並行に左右及び上下(鉛直)方向に移動させるようにしてよい。図41は、調整板134を基板Wと並行に左右及び上下方向に移動させるようにした調整板移動機構160を示す。この調整板移動機構160の図39に示す調整板移動機構142と異なる点は、調整板の把持部140の外方への突出部に上下に貫通しヘリサート加工を施した雌ねじを設け、この雌ねじに上下押付けボルト162を螺合させて、この上下押付けボルト162の下端面を調整板支持部144の上端面に当接させ、更に把持部140の外方への突出端部にめっき槽10の幅方向に延びる長穴を設け、この長穴内に上下固定用ボルト164を挿通させ、この上下固定ボルト164の下部を調整板支持部144に設けた雌ねじに螺合させた点にある。この例では、左右固定ボルトを省略している。   In the above example, the adjustment plate moving mechanism 142 moves the adjustment plate 134 in the left-right direction in parallel with the substrate W. However, the adjustment plate 134 moves in the left-right and vertical (vertical) directions in parallel with the substrate W. You may make it move to. FIG. 41 shows an adjustment plate moving mechanism 160 that moves the adjustment plate 134 in the left and right and up and down directions in parallel with the substrate W. The adjustment plate moving mechanism 160 is different from the adjustment plate moving mechanism 142 shown in FIG. 39 in that a female screw that penetrates up and down and is subjected to a helicate process is provided in the outward projecting portion of the holding portion 140 of the adjustment plate. The upper and lower pressing bolts 162 are screwed to each other, the lower end surface of the upper and lower pressing bolts 162 is brought into contact with the upper end surface of the adjustment plate support portion 144, and further, the plating tank 10 is formed at the projecting end portion of the gripping portion 140 outward. A long hole extending in the width direction is provided, and a vertical fixing bolt 164 is inserted into the long hole, and a lower portion of the vertical fixing bolt 164 is screwed into a female screw provided on the adjustment plate support portion 144. In this example, the left and right fixing bolts are omitted.

この例によれば、上下押付けボルト162を締付ける方向に回転させると、上下押付けボルト162の先端が調整板支持部144の上端面に当接し該上端面を押す反力で調整板134が上方に移動する。逆に、上下押付けボルト162を緩める方向に回すと調整板134は下方に移動する。調整板134の基板Wに対する上下及び左右方向が決まったら、上下固定ボルト164の下部を調整板支持部144に設けた雌ねじに螺合させて調整板134を固定する。   According to this example, when the vertical pressing bolt 162 is rotated in the tightening direction, the tip of the vertical pressing bolt 162 comes into contact with the upper end surface of the adjustment plate support 144 and the adjustment plate 134 is moved upward by the reaction force pressing the upper end surface. Moving. Conversely, when the up-down pressing bolt 162 is turned in the loosening direction, the adjustment plate 134 moves downward. When the vertical and horizontal directions of the adjustment plate 134 with respect to the substrate W are determined, the lower portion of the vertical fixing bolt 164 is screwed into a female screw provided on the adjustment plate support 144 to fix the adjustment plate 134.

なお、押付けボルト148,162の代りに、エアシリンダやサーボモータ等を使用しても良い。また、図39に示す調整板移動機構142と図41に示す調整板移動機構160を組合わせて、調整板134の上下及び左右方向の位置を調整できる構造にしても良い。その場合、ブラケット146に左右固定ボルト150が通る上下方向に延びる長穴を設けることで、調整板134の位置が上下方向にずれても左右固定ボルト150で調整板134を固定することができる。図41に示す調整板移動機構160において、左右押えボルト148を省略して、調整板134の基板Wに対する上下(鉛直)方向の位置決めのみを行うようにしてもよい。   Instead of the pressing bolts 148 and 162, an air cylinder, a servo motor, or the like may be used. Also, the adjustment plate moving mechanism 142 shown in FIG. 39 and the adjustment plate moving mechanism 160 shown in FIG. 41 may be combined so that the vertical and horizontal positions of the adjustment plate 134 can be adjusted. In that case, by providing a long hole extending in the vertical direction through which the left and right fixing bolt 150 passes in the bracket 146, the adjusting plate 134 can be fixed by the left and right fixing bolt 150 even if the position of the adjusting plate 134 is shifted in the vertical direction. In the adjustment plate moving mechanism 160 shown in FIG. 41, the left and right presser bolts 148 may be omitted, and only the vertical (vertical) direction positioning of the adjustment plate 134 with respect to the substrate W may be performed.

このように、調整板移動機構148を介して、調整板134の基板Wに対する水平方向の位置を微調整したり、調整板移動機構160を介して、調整板134の基板Wに対する水平及び垂直方向の位置を微調整したりすることで、基板Wの表面に形成されるめっき膜の膜厚の面内均一性を向上させることができる。特に、調整板134は、基板Wに近接した位置に配置されるため、調整板134の基板Wに対する垂直または水平方向の位置を微調整することが、基板Wの表面に形成されるめっき膜の膜厚の面内均一性を向上させる上で重要となる。   As described above, the horizontal position of the adjustment plate 134 relative to the substrate W is finely adjusted via the adjustment plate moving mechanism 148, and the horizontal and vertical directions of the adjustment plate 134 relative to the substrate W are determined via the adjustment plate moving mechanism 160. By finely adjusting the position, the in-plane uniformity of the film thickness of the plating film formed on the surface of the substrate W can be improved. In particular, since the adjustment plate 134 is disposed at a position close to the substrate W, fine adjustment of the position of the adjustment plate 134 in the vertical or horizontal direction with respect to the substrate W can be performed by the plating film formed on the surface of the substrate W. This is important for improving the in-plane uniformity of the film thickness.

図42及び図43は、調整板の更に他の例を示すもので、これは、図39に示す調整板134に以下の構成を付加している。つまり、調整板134の本体部136のアノード側表面には、補助調整板170を取付けるための補助調整板取付け部が設けられている。この補助調整板取付け部は、補助調整板170の周囲の側部及び下端隅部に対応する位置に固定された、断面鉤状の各一対の側部フック172aと底部フック172bから構成されている。これにより、調整板134の側部フック172a及び底部フック172bからなる補助調整板取付け部に助調整板170を差し込むことで、補助調整板170を調整板134に対する所定の位置に設置できるようになっている。   42 and 43 show still another example of the adjustment plate, which adds the following configuration to the adjustment plate 134 shown in FIG. That is, an auxiliary adjustment plate attachment portion for attaching the auxiliary adjustment plate 170 is provided on the anode side surface of the main body 136 of the adjustment plate 134. The auxiliary adjusting plate mounting portion is composed of a pair of side hooks 172a and bottom hooks 172b each having a hook shape in cross section, which are fixed at positions corresponding to the peripheral side and lower end corners of the auxiliary adjusting plate 170. . Accordingly, the auxiliary adjustment plate 170 can be installed at a predetermined position with respect to the adjustment plate 134 by inserting the auxiliary adjustment plate 170 into the auxiliary adjustment plate mounting portion including the side hook 172a and the bottom hook 172b of the adjustment plate 134. ing.

この例では、調整板134として、8インチウェハ用開口部134aを有する調整板(8インチウェハ用調整板)を使用し、補助調整板170として、6インチウェハ用開口部170aを有する調整板(6インチウェハ用調整板)を使用している。これにより、基板Wを8インチウェハから6インチウェハに変更した時、調整板自体を交換することなく、補助調整板(6インチウェハ用調整板)170を調整板(8インチウェハ用調整板)134に設置するだけで対処できる。補助調整板170の上部には、把持用の開口部170bが設けられている。   In this example, an adjustment plate (8-inch wafer adjustment plate) having an 8-inch wafer opening 134a is used as the adjustment plate 134, and an adjustment plate (6-inch wafer opening 170a) is used as the auxiliary adjustment plate 170. 6 inch wafer adjustment plate) is used. As a result, when the substrate W is changed from an 8-inch wafer to a 6-inch wafer, the auxiliary adjustment plate (6-inch wafer adjustment plate) 170 is adjusted to the adjustment plate (8-inch wafer adjustment plate) without replacing the adjustment plate itself. This can be dealt with just by installing it at 134. A grip opening 170 b is provided on the auxiliary adjustment plate 170.

調整板134と補助調整板170の水平方向重なり寸法t,t及び鉛直方向下部重なる寸法tは、一般には5mm以上で、10mm以上であることが好ましい。これにより、調整板134に補助調整板170を設置した時に、アノード26から発生した電位線が補助調整板170の開口部170aを通ることなく、補助調整板170の外側から調整板134と補助調整板170との間の隙間を通って、調整板134の開口部134aから抜けてしまうことを防止することができる。 The horizontal dimension t 3 , t 4 and the vertical dimension t 5 of the adjustment plate 134 and the auxiliary adjustment plate 170 are generally 5 mm or more and preferably 10 mm or more. Thereby, when the auxiliary adjustment plate 170 is installed on the adjustment plate 134, the potential line generated from the anode 26 does not pass through the opening 170a of the auxiliary adjustment plate 170, and the adjustment plate 134 and the auxiliary adjustment are made from the outside of the auxiliary adjustment plate 170. It is possible to prevent the adjustment plate 134 from coming off from the opening 134a through the gap between the plate 170 and the plate 170.

なお、上記の例では8インチ用調整板と6インチウェハ用調整板を組合せる例を示したが、任意の2つの調整板(第1の調整板と第2の調整板)を組合せることができる構造とすることにより、通常は第1の調整板のみを使用してめっきを行い、基板(被めっき体)の種類に応じて電場分布を微調整する必要が生じた際に、第1の調整板に第2の調整板を組合せて使用するといった運転ができるようになる。   In the above example, an example in which an 8-inch adjustment plate and a 6-inch wafer adjustment plate are combined has been shown. However, any two adjustment plates (first adjustment plate and second adjustment plate) may be combined. By adopting a structure that can be used, plating is usually performed using only the first adjustment plate, and when the electric field distribution needs to be finely adjusted according to the type of the substrate (substrate to be plated), the first The operation of using the second adjustment plate in combination with the adjustment plate can be performed.

図44及び図45は、本発明の更に他の実施形態のめっき装置の要部を示す。この例の図1に示すめっき装置と異なる点は、図45に示す、上部に幅広の把持部180を有するアノードホルダ28を、前述の図39等に示す、幅広の把持部140を有する調整板134をそれぞれ使用し、めっき槽10の上端開口部に跨って設置される単一の位置決め保持部182上に、把持部180を介してアノードホルダ28を、把持部140を介して調整板134を、ホルダアーム64(図11参照)を介して基板ホルダ24を、それぞれ設置するようにしている。つまり、アノードホルダ28の把持部180、調整板134の把持部140及び基板ホルダ24のホルダアーム64は、同一部材である位置決め保持部182上に載置されて設置される。これにより、アノードホルダ28で保持されるアノード26、調整板134の筒状部136及び基板ホルダ24で保持される基板Wの各中心軸を確実に一致させることができる。   44 and 45 show a main part of a plating apparatus according to still another embodiment of the present invention. 1 differs from the plating apparatus shown in FIG. 1 in this example in that the anode holder 28 having a wide holding portion 180 in the upper portion shown in FIG. 45 and the adjusting plate having the wide holding portion 140 shown in FIG. 134, the anode holder 28 is disposed via the gripping portion 180 and the adjustment plate 134 is disposed via the gripping portion 140 on the single positioning holding portion 182 installed across the upper end opening of the plating tank 10. The substrate holders 24 are respectively installed via the holder arms 64 (see FIG. 11). That is, the gripping portion 180 of the anode holder 28, the gripping portion 140 of the adjustment plate 134, and the holder arm 64 of the substrate holder 24 are placed and placed on the positioning holding portion 182 that is the same member. Accordingly, the central axes of the anode 26 held by the anode holder 28, the cylindrical portion 136 of the adjustment plate 134, and the substrate W held by the substrate holder 24 can be reliably aligned.

この例では、アノードホルダ28の把持部180、調整板134の把持部140及び基板ホルダ24のホルダアーム64が同一部材である位置決め保持部182上に載置されるようにしているが、アノードホルダ28、調整板134、基板ホルダ24の他の部分が位置決め保持部182上にそれぞれ載置されるようにしてもよい。要するに、同一部材である位置決め保持部182を基準として、アノードホルダ28、調整板134及び基板ホルダ24の垂直方向の位置決めがなされるようになっていれば良い。   In this example, the gripping portion 180 of the anode holder 28, the gripping portion 140 of the adjustment plate 134, and the holder arm 64 of the substrate holder 24 are placed on the positioning holding portion 182 that is the same member. 28, the adjustment plate 134, and other portions of the substrate holder 24 may be placed on the positioning holding portion 182, respectively. In short, the anode holder 28, the adjustment plate 134, and the substrate holder 24 may be positioned in the vertical direction with reference to the positioning holding portion 182 that is the same member.

図46及び図47に調整板の更に他の例を示す。この例は、図9等に示す調整板134に以下の構成を付加している。つまり。調整板134のアノード側の本体部138の表面には、固定板184及び固定ボルト186を介して、隔壁188が中央の開口部134a全体を覆うように固定されている。この隔膜188は、金属イオンを通して添加剤を通さない陽イオン交換体、または機能膜(中性ろ過膜)から構成されている、このように、調整板134の開口部134aを隔壁188で覆うことで、アノード26の表面でめっき液に含まれる添加剤が分解され消耗するのを抑えることができる。   46 and 47 show still another example of the adjustment plate. In this example, the following configuration is added to the adjustment plate 134 shown in FIG. In other words. A partition 188 is fixed to the surface of the main body 138 on the anode side of the adjustment plate 134 through a fixing plate 184 and a fixing bolt 186 so as to cover the entire central opening 134a. The diaphragm 188 is composed of a cation exchanger that does not allow additives to pass through metal ions, or a functional membrane (neutral filtration membrane). Thus, the opening 134a of the adjusting plate 134 is covered with the partition 188. Thus, it is possible to prevent the additive contained in the plating solution from being decomposed and consumed on the surface of the anode 26.

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。   Although the embodiment of the present invention has been described so far, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that the present invention may be implemented in various different forms within the scope of the technical idea.

10 めっき槽
12 オーバーフロー槽
18 めっき液供給口
20 恒温ユニット
22 フィルタ
24 基板ホルダ
26 アノード
28 アノードホルダ
32 パドル
32a 長穴
32b 格子部
34 調整板
42 パドル駆動部
44 モータ
46 制御部
50 筒状部
52 フランジ部
60 ホルダ把持部
62 ホルダ支持部
64 ホルダアーム
66 アーム側接点
68 支持部側接点
70 アーム側磁石
72 支持部側磁石
80 分離板
80a めっき液通孔
82 遮蔽板
84 基板処理室
86 めっき液分散室
90 分離板支持部
94 電場遮蔽部材(ゴムシート)
96 調整板固定用スリット板
100 電場遮蔽部材(ゴムシート)
110 アノード側液分離室
112 カソード側液分離室
120 パドル押え
122a,122b カップリング
134 調整板
136 筒状部
138 本体部
140 把持部
142 調整板移動機構
144 調整板支持部
146 ブラケット
148 左右押付けボルト
150 左右固定ボルト
152 案内部
158 電場遮蔽部材(ゴムシート)
160 調整板移動機構
162 上下押付けボルト
164 上下固定ボルト
170 補助調整板
172a 側部フック(補助調整板取付け部)
172b 底部フック(補助調整板取付け部)
180 把持部
182 位置決め保持部
188 隔壁
360 パドル支持部材
370 フランジ
390 弾性部材
392 ストローク変動機構
396 パドル支持機構
400 振れ止め部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Plating tank 12 Overflow tank 18 Plating solution supply port 20 Constant temperature unit 22 Filter 24 Substrate holder 26 Anode 28 Anode holder 32 Paddle 32a Long hole 32b Lattice part 34 Adjustment plate 42 Paddle drive part 44 Motor 46 Control part 50 Cylindrical part 52 Flange Part 60 holder grip part 62 holder support part 64 holder arm 66 arm side contact 68 support part side contact 70 arm side magnet 72 support part side magnet 80 separation plate 80a plating solution through hole 82 shielding plate 84 substrate processing chamber 86 plating solution dispersion chamber 90 Separator support part 94 Electric field shielding member (rubber sheet)
96 Adjustment plate fixing slit plate 100 Electric field shielding member (rubber sheet)
110 Anode-side liquid separation chamber 112 Cathode-side liquid separation chamber 120 Paddle holders 122 a and 122 b Coupling 134 Adjustment plate 136 Cylindrical portion 138 Main body portion 140 Holding portion 142 Adjustment plate moving mechanism 144 Adjustment plate support portion 146 Bracket 148 Left and right pressing bolt 150 Left and right fixing bolt 152 Guide portion 158 Electric field shielding member (rubber sheet)
160 Adjustment plate moving mechanism 162 Up / down pressing bolt 164 Up / down fixing bolt 170 Auxiliary adjustment plate 172a Side hook (auxiliary adjustment plate mounting portion)
172b Bottom hook (auxiliary adjustment plate mounting part)
180 Grasping part 182 Positioning holding part 188 Partition 360 Paddle support member 370 Flange 390 Elastic member 392 Stroke variation mechanism 396 Paddle support mechanism 400 Stabilization member

Claims (1)

めっき液を保持するめっき槽と、
前記めっき槽内のめっき液に浸漬させて配置されるアノードと、
被めっき体を保持し前記アノードと対向する位置に該被めっき体を配置するホルダと、
前記アノードと前記ホルダで保持した被めっき体との間に配置され、前記めっき槽内のめっき液を攪拌するパドルと、
前記パドルを支持するパドル支持機構と、
前記パドルを被めっき体と平行に往復運動させるパドル駆動部と、
前記パドルの往復運動のストロークを変動させるストローク変動機構とを備え
前記パドル支持機構は、前記パドル駆動部に連結されたシャフトと、前記シャフトに取り付けられ、前記シャフトの軸方向に移動自在なパドル支持部材とを有し、
前記ストローク変動機構は、前記シャフトに固定されたフランジと、前記パドル支持部材と前記フランジとの間に配置された弾性部材とを有することを特徴とするめっき装置。
A plating tank for holding a plating solution;
An anode disposed by being immersed in a plating solution in the plating tank;
A holder for holding the object to be plated and disposing the object to be plated at a position facing the anode;
A paddle disposed between the anode and the object to be plated held by the holder, and stirring the plating solution in the plating tank;
A paddle support mechanism for supporting the paddle;
A paddle drive section for reciprocating the paddle in parallel with the object to be plated;
A stroke variation mechanism that varies the stroke of the reciprocating motion of the paddle ,
The paddle support mechanism includes a shaft coupled to the paddle drive unit, and a paddle support member attached to the shaft and movable in the axial direction of the shaft,
The said stroke fluctuation | variation mechanism has a flange fixed to the said shaft, and the elastic member arrange | positioned between the said paddle support member and the said flange, The plating apparatus characterized by the above-mentioned.
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