JP6399973B2 - めっき装置の調整方法及び測定装置 - Google Patents

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Description

本発明は、めっき装置の調整方法及び測定装置に関する。
従来、半導体ウェハ等の基板の表面に設けられた微細な配線用溝、ホール、又はレジスト開口部に配線を形成したり、基板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)を形成したりすることが行われている。この配線及びバンプを形成する方法として、例えば、電解めっき法、蒸着法、印刷法、ボールバンプ法等が知られている。近年の半導体チップのI/O数の増加、細ピッチ化に伴い、微細化が可能で性能が比較的安定している電解めっき法が多く用いられるようになってきている。
電解めっきを行うめっき装置においては、一般的に、めっき液を収納するめっき槽内にアノードと基板とが対向配置され、アノードと基板とに電圧が印加される。これにより、基板表面にめっき膜が形成される。また、アノードと基板との間の電場が通過する開口部を有し、この電場を調節するためのレギュレーションプレートがアノードと基板との間に配置されることもある(例えば、特許文献1参照)。また、このレギュレーションプレートと基板との間に、めっき液を撹拌するためのパドルを設けることも知られている(例えば、特許文献1参照)。
めっき装置において基板にめっき膜を均一に形成するためには、基板の中心と、アノードの中心と、レギュレーションプレートの開口部の中心が同一直線上にあること、及び基板、アノード、及びレギュレーションプレートが互いに平行であることが望ましい。
めっき槽には強酸のめっき液が収容されるので、めっき槽は、耐薬品性を有する樹脂で構成される。同様に、強酸のめっき液内に浸漬される基板ホルダ、アノードホルダ、及びレギュレーションプレートは、耐薬品性を有する樹脂で構成される。樹脂の機械加工精度は、一般的には金属の加工精度より劣る。このため、めっき槽、基板ホルダ、アノードホルダ、及びレギュレーションプレートの寸法精度が比較的悪く、これらを適切に整列させることが困難であった。このような状態で基板にめっきをしても、所望の面内均一性を有する膜を形成することができない。
従来は、基板ホルダ、アノードホルダ、及びレギュレーションプレートを適切に整列させるために、めっき槽に基板ホルダ、アノードホルダ、及びレギュレーションプレートを配置して、基板に実際にめっき膜を形成していた。具体的には、このめっき膜の膜厚分布に基づいて、めっき槽内の基板ホルダ、アノードホルダ、レギュレーションプレート、及びパドルの位置調整量を予測し、基板ホルダ、アノードホルダ、レギュレーションプレート、及びパドルの位置を調節していた。
特開2009−155726号公報
しかしながら、上記従来の方法で各部材の位置を調節する場合、基板に実際に膜を形成し、その後膜厚測定を行う必要があるので、めっき装置をセットアップするのに多大な時間を要していた。また、膜を形成した基板は製品にはならないので、セットアップ用の基
板のコストが余分にかかるという問題もある。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、めっき処理を実施することなく、基板ホルダ、アノードホルダ、レギュレーションプレート、及び/又はパドルの位置調整量を取得することのできるめっき装置の調整方法及び測定装置を提供することである。
本発明の一形態によれば、基板ホルダと、アノードホルダと、電場調整プレートと、を保持可能に構成されためっき槽を有するめっき装置の調整方法が提供される。このめっき装置の調整方法は、前記めっき槽の前記基板ホルダが設置される位置に第1治具を設置する工程と、前記めっき槽の前記アノードホルダ又は前記電場調整プレートが設置される位置に第2治具を設置する工程と、前記第1治具及び前記第2治具の一方が備えるセンサを用いて前記めっき槽に設置された前記第1治具と前記第2治具との位置関係を測定する工程と、前記測定された位置関係に基づいて前記基板ホルダ、前記アノードホルダ、又は前記電場調整プレートの設置位置を調整する工程と、を有する。
上記めっき装置の調整方法の一形態において、前記第1治具及び前記第2治具の一方が備える前記センサは、位置測定用センサを含み、前記第1治具及び前記第2治具の他方は、位置測定用部材を有し、前記位置関係を測定する工程は、前記第2治具と対向する前記第1治具の面の面内方向における、基準位置から前記位置測定用部材までの距離を前記位置測定用センサが測定する工程を含み、前記設置位置を調整する工程は、測定された前記距離に基づいて、前記基板ホルダ、前記アノードホルダ、又は前記電場調整プレートの、前記面内方向における設置位置を調整する工程を含む。
上記めっき装置の調整方法の一形態において、前記位置測定用部材は、対向する前記第1治具又は前記第2治具に向かって突出する位置測定用ピンであり、前記位置測定用センサは、基準位置から前記位置測定用ピンまでの前記基板ホルダの面内方向における距離を数値表示可能に構成される。
上記めっき装置の調整方法の一形態において、前記めっき槽に設置されていない前記第1治具と前記第2治具とを所望の位置関係に配置する工程と、前記第1治具と前記第2治具とが前記所望の位置関係に配置された状態において、前記位置測定用センサで前記位置測定用部材の前記基準位置を測定する工程と、を有する。
上記めっき装置の調整方法の一形態において、前記第1治具及び前記第2治具の一方が備える前記センサは、少なくとも3つの距離測定用センサを含み、前記第1治具及び前記第2治具の他方は、距離測定用部材を有し、前記位置関係を測定する工程は、前記距離測定用センサから前記距離測定用部材までの距離を前記距離測定用センサが測定する工程を含み、前記設置位置を調整する工程は、測定された前記距離に基づいて、前記基板ホルダ、前記アノードホルダ、又は前記電場調整プレートの、傾き又は前記基板ホルダの法線方向の位置を調整する工程を含む。
上記めっき装置の調整方法の一形態において、前記距離測定用部材は、対向する前記第1治具又は前記第2治具に向かって突出する距離測定用ピンであり、前記距離測定用センサは、前記距離測定用センサから前記距離測定用ピンまでの距離を数値表示可能に構成される。
上記めっき装置の調整方法の一形態において、前記めっき槽に設置されていない前記第1治具と前記第2治具とを所望の位置関係に配置する工程と、前記第1治具と前記第2治
具とが前記所望の位置関係に配置された状態において、前記距離測定用センサで前記距離測定用部材までの距離を測定する工程と、を有する。
上記めっき装置の調整方法の一形態において、前記第1治具及び前記第2治具は、それぞれ、少なくとも2つの角度測定用基準位置を有し、前記位置関係を測定する工程は、前記第1治具に形成された前記角度測定用基準位置と、前記第2治具に形成された前記角度測定用基準位置との、前記基板ホルダの法線方向回りの回転角度のずれの有無を検知する工程を含み、前記設置位置を調整する工程は、測定された前記回転角度のずれに基づいて、前記基板ホルダ、前記アノードホルダ、又は前記電場調整プレートの、前記回転角度を調整する工程を含む。
上記めっき装置の調整方法の一形態において、前記第1治具及び前記第2治具は、それぞれ、角度測定用孔を前記角度測定用基準位置に有し、前記位置関係を測定する工程は、前記第1治具に形成された前記角度測定用孔と、前記第2治具に形成された前記角度測定用孔に、角度測定用ピンを挿入することで、前記回転角度のずれの有無を検知する工程を含む。
上記めっき装置の調整方法の一形態において、前記めっき槽に設置されていない前記第1治具と前記第2治具とを所望の位置関係に配置する工程と、前記第1治具と前記第2治具とが前記所望の位置関係に配置された状態において、前記第1治具に形成された前記角度測定用孔と前記第2治具に形成された前記角度測定用孔との位置を合わせる工程を有する。
上記めっき装置の調整方法の一形態において、前記めっき装置は、前記アノードホルダと前記基板ホルダとの間に設けられるパドルを有し、上記調整方法は、前記めっき槽に設置された前記第1治具と前記パドルとの位置関係を測定する工程と、前記測定された位置関係に基づいて前記基板ホルダ又は前記パドルの設置位置を調整する工程と、を有する。
本発明の他の一形態によれば、基板ホルダと、アノードホルダと、を保持可能に構成されためっき槽を有するめっき装置の調整方法が提供される。このめっき装置の調整方法は、前記めっき槽の前記基板ホルダが設置される位置に第1治具を設置する工程と、前記めっき槽の前記アノードホルダが設置される位置に第2治具を設置する工程と、前記第1治具と前記第2治具との位置関係を測定する工程と、前記測定された位置関係に基づいて前記基板ホルダ又は前記アノードホルダの設置位置を調整する工程と、を有する。
本発明の他の一形態によれば、基板ホルダと、アノードホルダと、電場調整プレートとがめっき槽に配置される位置を測定する測定装置が提供される。この測定装置は、前記めっき槽の前記基板ホルダが設置される位置に設置される第1治具と、前記めっき槽の前記アノードホルダ又は前記電場調整プレートが設置される位置に設置される第2治具と、を有し、前記第1治具及び前記第2治具の一方は、センサを備え、前記センサは、前記第1治具と前記第2治具との位置関係を測定するように構成される。
上記調整装置の一形態において、前記第1治具及び前記第2治具の一方が備える前記センサは、位置測定用センサを含み、前記第1治具及び前記第2治具の他方は、位置測定用部材を有し、前記位置測定用センサは、前記第2治具と対向する前記第1治具の面における、基準位置から前記位置測定用部材までの距離を測定するように構成される。
上記調整装置の一形態において、前記位置測定用部材は、前記第1治具又は前記第2治具に向かって突出する位置測定用ピンであり、前記位置測定用センサは、基準位置から前記位置測定用ピンまでの前記基板ホルダの面内方向における距離を数値表示可能に構成さ
れる。
上記調整装置の一形態において、前記第1治具及び前記第2治具の一方が備える前記センサは、少なくとも3つの距離測定用センサを含み、前記第1治具及び前記第2治具の他方は、距離測定用部材を有し、前記距離測定用センサは、前記距離測定用センサから前記距離測定用部材までの距離を測定するように構成される。
上記調整装置の一形態において、前記距離測定用部材は、前記第1治具又は前記第2治具に向かって突出する距離測定用ピンであり、前記距離測定用センサは、前記距離測定用センサから前記距離測定用ピンまでの距離を数値表示可能に構成される。
上記調整装置の一形態において、測定装置は、前記第1治具と前記第2治具との距離を保持するように構成される距離保持部材と、前記第1治具及び前記第2治具の側面に当接するように構成される基準プレートと、を有し、前記距離保持部材及び前記基準プレートにより、前記第1治具と前記第2治具との距離及び側面位置が保持された状態で、前記センサが、前記第1治具と前記第2治具との位置関係を測定する。
上記調整装置の一形態において、前記第1治具及び前記第2治具は、それぞれ、少なくとも2つの角度測定用孔を有し、前記第1治具の前記角度測定用孔の位置と、前記第2治具の前記角度測定用孔の位置が合わせられた状態で、それぞれの前記角度測定用孔にピンが挿入される。
上記調整装置の一形態において、前記めっき装置は、前記アノードホルダと前記基板ホルダとの間に設けられるパドルを有し、前記センサは、前記第1治具又は前記第2治具と前記パドルとの位置関係を測定するように構成される。
本発明の他の一形態によれば、めっき装置が提供される。このめっき装置は、基板ホルダと、前記基板ホルダに対向するアノードホルダと、前記基板ホルダと前記アノードホルダとの間に配置される電場調整プレートとを収容可能に構成されためっき槽と、前記めっき槽の前記基板ホルダが設置される位置に設置される第1治具及び前記めっき槽の前記アノードホルダ又は前記電場調整プレートが設置される位置に設置される第2治具のいずれか一方に備えられたセンサにより測定された、前記第1治具と前記第2治具との位置関係を示すデータを記録し、当該データと過去に記録されたデータとの比較値を算出するように構成されるデータ処理装置と、を備える。
本発明によれば、めっき処理を実施することなく、基板ホルダ、アノードホルダ、レギュレーションプレート、及び/又はパドルの位置調整量を取得することのできるめっき装置の調整方法及び測定装置を提供することができる。ひいては、めっき装置のセットアップに要する時間を短縮することができ、且つコストも低減することができる。
本実施形態に係るめっき装置の調整方法により調整されるめっき装置を示す概略側断面図である。 基板ホルダ治具の斜視図である。 プレート治具の斜視図である。 アノードホルダ治具の斜視図である。 所望の位置関係を有するように配置された基板ホルダ治具とプレート治具とを示す斜視図である。 図5に示した第1レーザセンサ、第2レーザセンサ、及び中心ピンの拡大図である。 第1投光部が放射するレーザと中心ピンを示す概略図である。 第1投光部が放射するレーザと中心ピンを示す概略図である。 図5に示した外周ピン、距離センサ、孔、及び孔の拡大図である。 めっき槽に設置された基板ホルダ治具、プレート治具、及びアノードホルダ治具を示す斜視図である。 めっき槽に収容された状態の基板ホルダ治具とプレート治具とを示す斜視図である。 めっき槽に収容された状態の基板ホルダ治具とアノードホルダ治具とを示す斜視図である。 めっき槽に収容された状態の基板ホルダ治具とパドルとを示す斜視図である。 第1レーザセンサ及び第2レーザセンサ並びに距離センサで取得したデータに基づいてめっき装置を調整する方法を示すフロー図である。 第1レーザセンサ及び第2レーザセンサ、距離センサ、並びに他の距離センサが設けられたプレート治具を示す斜視図である。 第1レーザセンサ及び第2レーザセンサ、距離センサ、並びに他の距離センサが設けられたアノードホルダ治具を示す斜視図である。 中心ピン及び外周ピンが設けられた基板ホルダ治具を示す斜視図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下で説明する図面において、同一の又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
図1は、本実施形態に係るめっき装置の調整方法により調整されるめっき装置を示す概略側断面図である。図1に示すように、めっき装置100は、めっき液を収容するめっき槽101と、めっき槽101から溢れるめっき液を受けるオーバーフロー槽102とを有する。また、めっき装置100は、基板Wfを保持する基板ホルダ103と、アノード104を保持するアノードホルダ105と、アノード104から基板Wfに印加される電場を調整するためのレギュレーションプレート106(電場調整プレートの一例に相当する)と、を有する。
レギュレーションプレート106は、電場を通過させる開口部106aを有する。基板Wfとアノード104は、互いに対向するようにめっき槽101内に配置される。また、レギュレーションプレート106は、基板Wfとアノード104との間に開口部106aが位置するように、めっき槽101内に配置される。基板Wfとレギュレーションプレート106との間には、めっき液を撹拌するためのパドル107が設けられる。
基板ホルダ103、アノードホルダ105、レギュレーションプレート106、及びパドル107は、めっき槽101に吊り下げられる。めっき槽101は、基板ホルダ103と、アノードホルダ105と、レギュレーションプレート106の下端部の動きを制限するための下端制限部108を有する。下端制限部108は、アノードホルダ105の下端部が挿入されるスリット108aと、レギュレーションプレート106の下端部が挿入されるスリット108bと、基板ホルダ103の下端部が挿入されるスリット108cを有する。スリット108a,108b,108cは、アノードホルダ105、レギュレーションプレート106、及び基板ホルダ103の下端部を完全に固定しないように、それぞれの厚みよりも広く形成される。
めっき槽101は、レギュレーションプレート106の開口部106a以外の電場が通過し得る経路を遮断するための仕切板109を有する。仕切板109は、開口部106aよりも径の大きい開口部を有する。レギュレーションプレート106は、その側面が仕切
板109の側面に密着するように、めっき槽101に配置される。アノード104から基板Wfに印加される電場は、レギュレーションプレート106の開口部106aと仕切板109の開口部のみを通過する。
また、めっき装置100は、後述する基板ホルダ治具10(図2参照)、プレート治具30(図15参照)、又はアノードホルダ治具50(図16参照)に設けられる第1レーザセンサ14、第2レーザセンサ15、距離センサ16a,16b,16c,16d、及び距離センサ17a,17bと通信可能に接続されるデータ処理装置110を有する。データ処理装置110は、第1レーザセンサ14、第2レーザセンサ15、距離センサ16a,16b,16c,16d、及び距離センサ17a,17bにより取得された測定データを記録可能に構成される。
以下で説明する本実施形態に係るめっき装置の調整方法は、図1に示した基板ホルダ103、アノードホルダ105、レギュレーションプレート106、及び/又はパドル107の位置を調整する方法である。具体的には、上記調整方法によれば、基板Wfの中心と、アノード104の中心と、レギュレーションプレート106の開口部106aの中心とが同一直線上に位置し、且つ基板Wf、アノード104、及びレギュレーションプレート106が互いに平行になるように、それぞれを調整する。なお、図1に示しためっき装置は、基板ホルダ103、アノードホルダ105、及びレギュレーションプレート106を鉛直方向にめっき槽101に配置する構成を有している。しかしながら、本実施形態に係るめっき装置の調整方法では、基板ホルダ103、アノードホルダ105、及びレギュレーションプレート106が水平方向にめっき槽101に配置されるめっき装置も調整することができる。
本実施形態に係るめっき装置の調整方法では、基板ホルダ103の形を模した基板ホルダ治具(第1治具の一例に相当する)と、アノードホルダ105の形を模したアノードホルダ治具(第2治具の一例に相当する)と、レギュレーションプレート106の形を模したプレート治具(第2治具の一例に相当する)とを使用する。まず、各治具の詳細の構成について説明する。
図2は、基板ホルダ治具10の斜視図である。基板ホルダ治具10の方向を説明するために、図2にはX、Y、Z軸が付記されている。以下で方向を説明する際は、このX,Y,Z軸を用いることがある。なお、X軸は、図1に示しためっき装置における鉛直方向に一致する。Z軸は、図1に示しためっき装置における基板Wfの面の法線方向に一致する。また、X−Y平面内の方向は、基板Wfの面内方向に一致する。
基板ホルダ治具10は、図1に示しためっき槽101の基板ホルダ103が設置される位置に設置される。このため、基板ホルダ治具10は、略T字状の一対の吊下部12a,12bを有する。この吊下部12a,12bが、図1に示しためっき槽101の開口部の縁に引っ掛けられる。また、基板ホルダ治具10は、吊下部12a,12bと一体に形成された板状部13を有する。基板ホルダ治具10は、吊下部12a,12bと板状部13とにより、全体として基板ホルダ103に類似した形状をなしている。
基板ホルダ治具10は、基板Wfを備えた基板ホルダ103と略同一の重量を有するように構成される。これにより、基板ホルダ103と略同一の条件で、基板ホルダ治具10を図1に示しためっき槽101に吊下げることができる。また、基板ホルダ治具10は、アルミニウム又はステンレス鋼などの金属から形成される。
基板ホルダ治具10は、第1レーザセンサ14(センサ及び位置測定用センサの一例に相当する)と、第2レーザセンサ15(センサ及び位置測定用センサの一例に相当する)
とを有する。第1レーザセンサ14及び第2レーザセンサ15は、板状部13のアノードホルダ治具又はプレート治具に対向する面に設けられる。第1レーザセンサ14は、所定幅のレーザを放出する第1投光部14aと、第1投光部14aからのレーザを受光する第1受光部14bとから構成される。第1投光部14aは、図中X軸負方向に向かってレーザを放出可能に配置される。第1レーザセンサ14は、第1投光部14aと第1受光部14bとの間に存在する物体によりレーザが幅方向にどの程度の長さ遮断されるかを測定することができる。したがって、第1レーザセンサ14は、第1投光部14aと第1受光部14bとの間に存在する物体の図中Y軸方向の位置を測定することができる。
第2レーザセンサ15は、所定幅のレーザを放出する第2投光部15aと、第2投光部15aからのレーザを受光する第2受光部15bとから構成される。第2投光部15aは、図中Y軸正方向に向かってレーザを放出可能に配置される。第2レーザセンサ15は、第2投光部15aと第2受光部15bとの間に存在する物体によりレーザが幅方向にどの程度の長さ遮断されるかを検知することができる。したがって、第2レーザセンサ15は、第2投光部15aと第2受光部15bとの間に存在する物体の図中X軸方向の位置を測定することができる。
第1投光部14aが放出するレーザと、第2投光部15aが放出するレーザとは、互いに直交する。この直交部分が基板ホルダ103に保持される基板Wfの略中心部に対応するように、第1レーザセンサ14及び第2レーザセンサ15が基板ホルダ治具10に設けられる。したがって、第1レーザセンサ14及び第2レーザセンサ15は、第1投光部14aと第1受光部14bとの間であって、且つ第2投光部15aと第2受光部15bとの間に位置する物体の、基板ホルダ治具10の面内方向における位置を測定することができる。
基板ホルダ治具10は、さらに4つの距離センサ16a,16b,16c,16d(センサ及び距離測定用センサの一例に相当する)を有する。距離センサ16a,16b,16c,16dは、それぞれ、基板ホルダ治具10に対向するアノードホルダ治具又はプレート治具との距離を測定することができる。
距離センサ16b,16dは、基板ホルダ治具10の板状部13の、上下のそれぞれの位置に設けられる。距離センサ16b,16dがアノードホルダ治具又はプレート治具との距離をそれぞれ測定することにより、基板ホルダ治具10に対するアノードホルダ治具又はプレート治具の距離及びY軸回りの傾きを測定することができる。
距離センサ16a,16cは、基板ホルダ治具10の板状部13の、左右のそれぞれの位置に設けられる。距離センサ16a,16cがアノードホルダ治具又はプレート治具との距離をそれぞれ測定することにより、基板ホルダ治具10に対するアノードホルダ治具又はプレート治具の距離及びX軸回りの傾きを測定することができる。
なお、本実施形態では、基板ホルダ治具10が4つの距離センサ16a,16b,16c,16dを有しているが、これに限られない。基板ホルダ治具10に対するアノードホルダ治具又はプレート治具の傾き及び距離を測定するためには、少なくとも3つの距離センサを有していればよい。少なくとも3つの距離センサが必要である理由は、数学的に、一直線上にない3点の位置によって一意の平面が決定されるためである。そのため、この少なくとも3つの距離センサは一直線上に配置されない。
基板ホルダ治具10は、さらに2つの距離センサ17a,17bを有する。距離センサ17a,17bは、基板ホルダ治具10に対向するパドル107(図1参照)との距離を測定することができる。距離センサ17a,17bは、基板ホルダ治具10の板状部13
の上下のそれぞれの位置に設けられる。したがって、距離センサ17a,17bが、パドル107との距離をそれぞれ測定することにより、基板ホルダ治具10に対するパドル107の距離及びY軸回りの傾きを測定することができる。
基板ホルダ治具10は、3つの円筒部材18を有する。3つの円筒部材18は、基板ホルダ治具10の板状部13の所定の位置(角度測定用基準位置の一例に相当する)にそれぞれ設けられる。各円筒部材18は、基板ホルダ治具10の法線方向(Z軸方向)に開口する孔18a(角度測定用孔の一例に相当する)を備える。孔18aの直径は、後述するピン37(図3参照)の直径よりもわずかに大きくなるように設計される。なお、円筒部材18は、その位置を所定の範囲内で調整できるように、基板ホルダ治具10に取り付けられる。
第1レーザセンサ14、第2レーザセンサ15、距離センサ16a,16b,16c,16d、及び距離センサ17a,17bは、図示しない配線を介して、又は無線により、図1に示したデータ処理装置110と通信可能に接続される。第1レーザセンサ14、第2レーザセンサ15、距離センサ16a,16b,16c,16d、及び距離センサ17a,17bにより取得された測定データが、データ処理装置110に送信される。
図3は、プレート治具30の斜視図である。プレート治具30の方向を説明するために、図3にはX、Y、Z軸が付記されている。以下で方向を説明する際は、このX,Y,Z軸を用いることがある。なお、図3のX、Y、Z軸は、図2に示したX、Y、Z軸と一致する。
プレート治具30は、図1に示しためっき槽101のレギュレーションプレート106が設置される位置に設置される。このため、プレート治具30は、一対の吊下部32a,32bを有する。この吊下部32a,32bが、図1に示しためっき槽101の開口部の縁に引っ掛けられる。また、プレート治具30は、吊下部32a,32bと一体に形成された板状部33を有する。プレート治具30は、吊下部32a,32bと板状部33とにより、全体としてレギュレーションプレート106に類似した形状をなしている。
プレート治具30は、レギュレーションプレート106と略同一の重量を有するように構成される。これにより、レギュレーションプレート106と略同一の条件で、プレート治具30を図1に示しためっき槽101に吊下げることができる。また、プレート治具30は、例えば、アルミニウム又はステンレス鋼などの金属から形成される。
プレート治具30は、板状部33の略中央部に中心ピン34(位置測定用部材及び位置測定用ピンの一例に相当する)を有する。中心ピン34は、板状部33に対して着脱可能に構成される。中心ピン34は、板状部33の基板ホルダ治具10(図2)に対向する面に設けられる。したがって、基板ホルダ治具10とプレート治具30とが、図1に示しためっき槽101に収容されたときに、中心ピン34は、基板ホルダ治具10に向かって突出する。中心ピン34の長さは、基板ホルダ治具10とプレート治具30とが図1に示しためっき槽101に収容されたときに、基板ホルダ治具10の第1投光部14aが放出するレーザの一部及び第2投光部15aが放出するレーザの一部を中心ピン34が遮ることのできる長さに設計される。中心ピン34は、例えば、アルミニウム又はステンレス鋼などの金属から形成される。
プレート治具30は、さらに4つの外周ピン35a,35b,35c,35d(距離測定用部材及び距離測定用ピンの一例に相当する)を有する。外周ピン35a,35b,35c,35dは、板状部33に対して着脱可能に構成される。外周ピン35b,35dは、板状部33の上下のそれぞれの位置に設けられる。具体的には、外周ピン35b,35
dは、基板ホルダ治具10の距離センサ16b,16dにより検知され得る位置に配置される。外周ピン35a,35cは、板状部33の左右のそれぞれの位置に設けられる。具体的には、外周ピン35a,35cは、基板ホルダ治具10の距離センサ16a,16cにより検知され得る位置に配置される。即ち、基板ホルダ治具10の距離センサ16a,16b,16c,16dにより、距離センサ16a,16b,16c,16dから外周ピン35a,35b,35c,35dまでの距離が測定される。
なお、本実施形態では、プレート治具30が4つの外周ピン35a,35b,35c,35dを有しているが、これに限られない。基板ホルダ治具10に対するプレート治具30の傾き及び距離を測定するためには、少なくとも3つの外周ピンを有していればよい。
プレート治具30は、さらに3つの孔36(角度測定用孔の一例に相当する)を有する。3つの孔36は、プレート治具30の板状部33の所定の位置(角度測定用基準位置の一例に相当する)にそれぞれ設けられる。孔36の直径は、ピン37の直径よりもわずかに大きくなるように設計される。
図4は、アノードホルダ治具50の斜視図である。アノードホルダ治具50の方向を説明するために、図4にはX、Y、Z軸が付記されている。以下で方向を説明する際は、このX,Y,Z軸を用いることがある。なお、図4のX、Y、Z軸は、図2及び図3に示したX、Y、Z軸と一致する。
アノードホルダ治具50は、図1に示しためっき槽101のアノードホルダ105が設置される位置に設置される。このため、アノードホルダ治具50は、一対の吊下部52a,52bを有する。この吊下部52a,52bが、図1に示しためっき槽101の開口部の縁に引っ掛けられる。また、アノードホルダ治具50は、吊下部52a,52bと一体に形成された板状部53を有する。アノードホルダ治具50は、吊下部52a,52bと板状部53とにより、全体としてアノードホルダ105に類似した形状をなしている。
アノードホルダ治具50は、アノードホルダ105と略同一の重量を有するように構成される。これにより、アノードホルダ105と略同一の条件で、アノードホルダ治具50を図1に示しためっき槽101に吊下げることができる。また、アノードホルダ治具50は、例えば、アルミニウム又はステンレス鋼などの金属から形成される。
アノードホルダ治具50は、板状部53の略中央部に中心ピン54(位置測定用部材及び位置測定用ピンの一例に相当する)を有する。中心ピン54は、板状部53に対して着脱可能に構成される。中心ピン54は、板状部53の基板ホルダ治具10(図2)に対向する面に設けられる。したがって、基板ホルダ治具10とアノードホルダ治具50とが図1に示しためっき槽101に収容されたときに、中心ピン54は基板ホルダ治具10に向かって突出する。中心ピン54の長さは、基板ホルダ治具10とアノードホルダ治具50とが図1に示しためっき槽101に収容されたときに、基板ホルダ治具10の第1投光部14aが放出するレーザの一部及び第2投光部15aが放出するレーザの一部を中心ピン54が遮ることのできる長さに設計される。中心ピン54は、例えば、アルミニウム又はステンレス鋼などの金属から形成される。
アノードホルダ治具50は、3つの円筒部材56を有する。3つの円筒部材56は、アノードホルダ治具50の板状部53の所定の位置(角度測定用基準位置の一例に相当する)にそれぞれ設けられる。各円筒部材56は、アノードホルダ治具50の法線方向(Z軸方向)に開口する孔56a(角度測定用孔の一例に相当する)を備える。孔56aの直径は、図2に示したピン37の直径よりもわずかに大きくなるように設計される。なお、円筒部材56は、その位置を所定の範囲内で調整できるように、アノードホルダ治具50に
取り付けられる。
続いて、図2ないし図4に示した各治具を使用した本実施形態に係るめっき装置の調整方法について説明する。まず、基板ホルダ治具10と、プレート治具30又はアノードホルダ治具50との位置関係を所望の位置関係を有するように配置する。この状態で、基板ホルダ治具10の第1レーザセンサ14及び第2レーザセンサ15並びに距離センサ16a,16b,16c,16dで、基板ホルダ治具10に対するプレート治具30又はアノードホルダ治具50の位置(基準位置)を測定する。このとき、第1レーザセンサ14及び第2レーザセンサ15並びに距離センサ16a,16b,16c,16dにより得られた基準位置の測定データは、図1に示したデータ処理装置110に記録される。なお、本明細書における「位置関係」とは、基板ホルダ治具10、プレート治具30、及びアノードホルダ治具50のうちのいずれか2つの治具間の面内方向の位置、傾き(平行度)、又は距離の関係をいう。
本実施形態に係るめっき装置の調整方法では、基板ホルダ治具10とプレート治具30とがこの所望の位置関係で図1に示しためっき槽101に収容されるように、基板ホルダ103の設置位置とレギュレーションプレート106の設置位置とが調整される。これらの設置位置に基板ホルダ103とレギュレーションプレート106を設置したときに、基板Wfの中心とレギュレーションプレート106の開口部106aとの中心が略同一直線上になり、且つ基板Wfとレギュレーションプレート106とが所定の距離離れて、互いに略平行になるように、上記所望の位置関係が決められる。
同様に、本実施形態に係るめっき装置の調整方法では、基板ホルダ治具10とアノードホルダ治具50とがこの所望の位置関係で図1に示しためっき槽101に収容されるように、基板ホルダ103の設置位置とアノードホルダ105の設置位置とが調整される。これらの設置位置に基板ホルダ103とアノードホルダ105が設置されたとき、基板Wfの中心とアノード104の中心が略同一直線上になり、且つ基板Wfとアノード104とが所定の距離離れて、互いに略平行になるように、上記所望の位置関係が決められる。
<基準位置の測定>
図5は、所望の位置関係を有するように配置された基板ホルダ治具10とプレート治具30とを示す斜視図である。図5におけるX、Y、Z軸は、図2ないし4に示したX、Y、Z軸と一致する。図示のように、基板ホルダ治具10は、水平に配置される。基板ホルダ治具10の上面には、複数の略直方体のブロック61(距離保持部材の一例に相当する)が配置される。ブロック61の上面に、プレート治具30が水平に配置される。ブロック61は、基板ホルダ治具10とプレート治具30との距離を一定に保持する。これにより、基板ホルダ治具10とプレート治具30とが互いに略平行に位置する。
基板ホルダ治具10の側面には、複数の基準プレート62が取り付けられる。本実施形態では、2つの基準プレート62が互いに直交する方向を向くように、基板ホルダ治具10の側面に取り付けられる。プレート治具30は、その側面が基準プレート62に当接するように、ブロック61の上面に配置される。したがって、プレート治具30は、その側面位置が基板ホルダ治具10の側面位置と一致するように、ブロック61の上面に配置される。
基板ホルダ治具10、プレート治具30、ブロック61、及び基準プレート62は、ブロック61及び基準プレート62により基板ホルダ治具10とプレート治具30との距離及び側面位置が保持された状態が所望の位置関係となるように、設計されている。
図6は、図5に示した第1レーザセンサ14、第2レーザセンサ15、及び中心ピン3
4の拡大図である。図示のように、プレート治具30の中心ピン34の先端が、第1レーザセンサ14の第1投光部14aと第1受光部14bの間であり且つ第2レーザセンサ15の第2投光部15aと第2受光部15bの間に位置する。
図7及び図8は、第1投光部14aが放射するレーザと中心ピン34を示す概略図である。図7に示すように、第1投光部14aから放射されたレーザ63は、中心ピン34により幅W2を有する一部が遮断され、幅W1を有する残部が第1受光部14bに入射する。第1レーザセンサ14は、幅W1の値を数値表示可能に構成される。図5に示した基板ホルダ治具10とプレート治具30との位置関係において、第1受光部14bは、例えば、上記幅W1を有するレーザ63の残部を受光する。ここで、第1レーザセンサ14は、上記幅W1の値をゼロ較正してもよい。これにより、図7に示した中心ピン34の位置が基準位置となる。この基準位置の値(ゼロ較正した場合はゼロ)は、図1に示したデータ処理装置110に記録される。
第1投光部14a及び第1受光部14bに対する中心ピン34の位置が変化した場合、図8に示すように、中心ピン34は、幅W2とは異なる幅W2´を有するレーザ63の一部を遮断する。したがって、第1受光部14bは、幅W1´を有するレーザ63の残部を受光する。この幅W1´の値は、図1に示したデータ処理装置110に記録される。データ処理装置110は、基準位置として既に記録されている測定データ(幅W1の値)と、新たに取得した測定データ(幅W1´の値)との比較値を算出する。具体的には、この比較値はW1´−W1となる。図7に示した状態で第1レーザセンサ14がゼロ較正した場合、受光したレーザの幅の変化量(W1´−W1)は、幅W1´の値であり、データ処理装置110は、この比較値を表示することができる。このようにして、第1レーザセンサ14は、基準位置に対する中心ピン34のY軸方向(図5参照)の移動量を測定することができる。言い換えれば、第1レーザセンサ14は、基準位置から中心ピン34までのY軸方向の距離を測定することができる。
第1レーザセンサ14が中心ピン34のY軸方向の移動量を測定する原理と同様に、第2レーザセンサ15は、基準位置から中心ピン34までのX軸方向の距離を測定することができる。
以上のようにして、第1レーザセンサ14と第2レーザセンサ15により、基準位置から中心ピン34までのY軸方向及びX軸方向の距離を測定することができる。したがって、第1レーザセンサ14及び第2レーザセンサ15は、基準位置から中心ピン34までのX−Y平面(基板ホルダ治具10のプレート治具30又はアノードホルダ治具50と対向する面の面内方向に相当する)における距離を測定することができる。
図9は、図5に示した外周ピン35b、距離センサ16b、孔36、及び孔18aの拡大図である。図示のように、外周ピン35bは、距離センサ16bに近接する。距離センサ16bは、距離センサ16bから外周ピン35bまでの距離を測定することができる。図9には示されていない距離センサ16a,16c,16dは、それぞれ外周ピン35a,35c,35dまでの距離を測定することができる。図5に示される基板ホルダ治具10とプレート治具30とは略平行に位置するので、距離センサ16a,16b,16c,16dは、略同一の距離を測定する。この状態で、距離センサ16a,16b,16c,16dは、外周ピン35a,35b,35c,35dまでの距離をゼロ較正してもよい。この距離の値(ゼロ較正した場合はゼロ)は、図1に示したデータ処理装置110に記録される。外周ピン35a,35b,35c,35dの位置が変化した場合、距離センサ16a,16b,16c,16dが測定する距離が変化する。この変化した距離の値は、図1に示したデータ処理装置110に記録される。データ処理装置110は、基準位置として既に記録されている測定データ(ゼロ較正した場合はゼロ)と、変化した距離の値(新
たに取得した測定データ)との比較値を算出する。データ処理装置110は、この比較値を表示することができる。これにより、距離センサ16a,16b,16c,16dは、図5に示した状態からの外周ピン35a,35b,35c,35dの位置の変化量を測定することができる。
また、図9に示すように、ピン37がプレート治具30の孔36と基板ホルダ治具10の孔18aに貫通するように、基板ホルダ治具10上の円筒部材18の位置が調節される。即ち、図5に示した状態で、孔36と孔18aとが同軸上に位置するように、円筒部材18の位置が調整される。
図5ないし図9においては、基板ホルダ治具10に対するプレート治具30の基準位置の測定方法を説明した。これと同様の方法で、基板ホルダ治具10に対するアノードホルダ治具50の基準位置も測定することができる。具体的には、図5に示したプレート治具30に代えて、アノードホルダ治具50を、ブロック61上に配置する。このとき、アノードホルダ治具50の側面を、基準プレート62に当接させる。第1レーザセンサ14及び第2レーザセンサ15により、アノードホルダ治具50の中心ピン54の位置を測定する。このとき測定した値をゼロ較正してもよい。この測定された値が中心ピン54の基準位置となる。基準位置の値(ゼロ較正した場合はゼロ)は、図1に示したデータ処理装置110に記録される。また、アノードホルダ治具50の孔56aと、基板ホルダ治具10の孔18aにピン37が貫通することを確認する。なお、基板ホルダ治具10の孔18aの位置に対して、アノードホルダ治具50の孔56aの位置がずれている場合は、アノードホルダ治具50の円筒部材56の位置を調節して、孔18aと孔56aの位置を一致させる。
<位置関係の測定及びめっき装置の調節>
次に、図1に示しためっき槽101に設置された基板ホルダ治具10、プレート治具30、及びアノードホルダ治具50の互いの位置関係を測定する方法について説明する。図10は、めっき槽101に設置された基板ホルダ治具10、プレート治具30、及びアノードホルダ治具50を示す斜視図である。図10におけるX、Y、Z軸は、図2ないし5に示したX、Y、Z軸と一致する。図示のように、めっき槽101の開口部の縁には一対の台座114が設けられる。台座114上には、それぞれ、基板ホルダ支持部111と、プレート支持部112と、アノードホルダ支持部113とが取り付けられる。図10では、一対の基板ホルダ支持部111と一対のプレート支持部112は、一方のみ示される。基板ホルダ支持部111は、基板ホルダ103又は基板ホルダ治具10を支持するように構成される。プレート支持部112は、レギュレーションプレート106又はプレート治具30を支持するように構成される。アノードホルダ支持部113は、アノードホルダ105又はアノードホルダ治具50を支持するように構成される。
基板ホルダ103の設置位置である基板ホルダ支持部111の台座114に対する位置又は角度を調整することで、基板ホルダ103の設置位置を調整することができる。レギュレーションプレート106の設置位置であるプレート支持部112の台座114に対する位置又は角度を調整することで、レギュレーションプレート106の設置位置を調整することができる。同様に、アノードホルダ105の設置位置であるアノードホルダ支持部113の台座114に対する位置又は角度を調整することで、アノードホルダ105の設置位置を調整することができる。
図11は、めっき槽101に収容された状態の基板ホルダ治具10とプレート治具30とを示す斜視図である。図11においては、便宜上めっき槽101を図示していない。また、プレート治具30は、便宜上透過して示される。図示のように、プレート治具30の中心ピン34の先端が、第1レーザセンサ14の第1投光部14aと第1受光部14bの
間であり且つ第2レーザセンサ15の第2投光部15aと第2受光部15bの間に位置する。この状態で、第1レーザセンサ14及び第2レーザセンサ15により、X−Y平面における中心ピン34の基準位置からの距離が測定される。具体的には、図11に示した状態で第1レーザセンサ14及び第2レーザセンサ15により測定されたデータが、図1に示したデータ処理装置110に記録される。データ処理装置110は、この記録されたデータと、図5に示した状態で第1レーザセンサ14及び第2レーザセンサ15により測定されたデータとの比較値を算出する。この比較値は、中心ピン34の基準位置からの距離を示す。
第1レーザセンサ14及び第2レーザセンサ15により測定されたX−Y平面における中心ピン34の基準位置からの距離に基づいて、図10に示した基板ホルダ支持部111の位置及び/又はプレート支持部112の位置が調整される。即ち、X−Y平面における中心ピン34の位置が基準位置に対して、例えば−0.2mm以上0.2mm以下の範囲になるように、基板ホルダ支持部111の位置及び/又はプレート支持部112の位置が調整される。具体的には、例えば、台座114と基板ホルダ支持部111との間にスペーサを挿入することで、基板ホルダ支持部111の位置を高くする。また、例えば、基板ホルダ支持部111の台座114に対してY軸方向に移動させる。これにより、基板ホルダ103及び/又はプレート支持部112の、基板Wfの面内方向における設置位置を調整することができる。
また、図示のように、プレート治具30の外周ピン35a,35b,35c,35dが、基板ホルダ治具10の距離センサ16a,16b,16c,16dにそれぞれ近接して配置される。この状態で、距離センサ16a,16b,16c,16dにより、距離センサ16a,16b,16c,16dから外周ピン35a,35b,35c,35dまでの距離が測定される。具体的には、図11に示した状態で距離センサ16a,16b,16c,16dにより測定されたデータが、図1に示したデータ処理装置110に記録される。データ処理装置110は、この記録されたデータと、図5に示した状態で距離センサ16a,16b,16c,16dにより測定されたデータとの比較値(変化量)を算出する。
距離センサ16a,16b,16c,16dにより測定された上記距離に基づいて、図10に示した基板ホルダ支持部111及び/又はプレート支持部112の位置又は角度が調整される。具体的には、4つの距離センサ16a,16b,16c,16dによりそれぞれ測定された4つの数値間の差が、例えば0.3mm以下になるように、基板ホルダ支持部111及び/又はプレート支持部112の角度が調整される。これにより、基板ホルダ103とレギュレーションプレート106とが平行になるように、基板ホルダ支持部111及び/又はプレート支持部112が調整される。
また、距離センサ16a,16b,16c,16dによりそれぞれ測定された数値が、所望の数値になるように、基板ホルダ支持部111及び/又はプレート支持部112の水平方向の位置が調整される。具体的には、図1に示したデータ処理装置110が算出した比較値がゼロになるように、基板ホルダ支持部111及び/又はプレート支持部112の水平方向の位置が調整される。これにより、基板ホルダ103とレギュレーションプレート106との距離が所望の距離になるように、基板ホルダ支持部111及び/又はプレート支持部112が調整される。
なお、本実施形態では、図1に示したように、レギュレーションプレート106の側面が仕切板109の側面に密着するように、レギュレーションプレート106がめっき槽101に配置されている。このため、本実施形態では、プレート支持部112の水平方向の位置及び角度(傾き)は調整されない。この場合、プレート支持部112の水平方向の位
置及び角度は固定され、基板ホルダ支持部111の水平方向の位置及び角度が調整される。
図11に示されるように、ピン37がプレート治具30の孔36と基板ホルダ治具10の孔18aに挿入される。したがって、図11に示されるプレート治具30と基板ホルダ治具10のX−Y平面における回転角度(Z軸回りの回転角度)はずれていない。ピン37を、プレート治具30の3つの孔36と3つの基板ホルダ治具10の孔18aに挿入できない場合、基板ホルダ治具10とプレート治具30とのX−Y平面における回転角度がずれている。言い換えれば、ピン37をプレート治具30の3つの孔36と3つの基板ホルダ治具10の孔18aに挿入することにより、回転角度のずれの有無を検知することができる。
上記回転角度がずれている場合は、ピン37をプレート治具30の孔36と基板ホルダ治具10の孔18aに挿入することができるように、基板ホルダ支持部111及び/又はプレート支持部112の位置又は角度を調整する。具体的には、例えば、一対の基板ホルダ支持部111のうちの一方と台座114との間にスペーサを挿入することで、一方の基板ホルダ支持部111の位置を高くする。これにより、基板ホルダ103とレギュレーションプレート106とのX−Y平面における回転角度が調整される。
図11に示したように、基板ホルダ103の設置位置である基板ホルダ支持部111の位置と、レギュレーションプレート106の設置位置であるプレート支持部112の位置が調整される。続いて、基板ホルダ103の設置位置を基準として、アノードホルダ105の設置位置を調整する。
図12は、めっき槽101に収容された状態の基板ホルダ治具10とアノードホルダ治具50とを示す斜視図である。図12においては、便宜上めっき槽101を図示していない。また、アノードホルダ治具50は、便宜上透過して示される。図示のように、アノードホルダ治具50の中心ピン54の先端が、第1レーザセンサ14の第1投光部14aと第1受光部14bの間であり且つ第2レーザセンサ15の第2投光部15aと第2受光部15bの間に位置する。この状態で、第1レーザセンサ14及び第2レーザセンサ15により、X−Y平面における中心ピン54の基準位置からの距離が測定される。具体的には、図11に示した状態で第1レーザセンサ14及び第2レーザセンサ15により測定されたデータが、図1に示したデータ処理装置110に記録される。データ処理装置110は、この記録されたデータと、基板ホルダ治具10とアノードホルダ治具50とを所望の位置関係に固定した状態で第1レーザセンサ14及び第2レーザセンサ15により予め測定されたデータとの比較値を算出する。この比較値は、中心ピン34の基準位置からの距離を示す。
第1レーザセンサ14及び第2レーザセンサ15により測定されたX−Y平面における中心ピン54の基準位置からの距離に基づいて、図10に示した基板ホルダ支持部111の位置及び/又はアノードホルダ支持部113の位置が調整される。即ち、X−Y平面における中心ピン54の位置が基準位置に一致するように、基板ホルダ支持部111の位置及び/又はアノードホルダ支持部113の位置が調整される。具体的には、例えば、台座114とアノードホルダ支持部113との間にスペーサを挿入することで、アノードホルダ支持部113の位置を高くする。また、例えば、アノードホルダ支持部113を台座114に対してY軸方向に移動させる。これにより、基板ホルダ103及び/又はアノードホルダ支持部113の、基板Wfの面内方向における設置位置を調整することができる。なお、基板ホルダ支持部111の位置が、図11に示したようにプレート支持部112の位置に対して既に調整されている場合は、基板ホルダ支持部111の位置は変更せずに、アノードホルダ支持部113の位置を調整することが好ましい。
アノードホルダ治具50の孔56aと基板ホルダ治具10の孔18aにピン37(図10等参照)を挿入することで、アノードホルダ治具50と基板ホルダ治具10のX−Y平面における回転角度(Z軸回りの回転角度)のずれの有無を検知する。
上記回転角度がずれている場合は、ピン37(図10等参照)をアノードホルダ治具50の孔56aと基板ホルダ治具10の孔18aに挿入することができるように、基板ホルダ支持部111及び/又はアノードホルダ支持部113の位置又は角度を調整する。具体的には、例えば、一対のアノードホルダ支持部113のうちの一方と台座114との間にスペーサを挿入することで、一方のアノードホルダ支持部113の位置を高くする。これにより、基板ホルダ103とアノードホルダ支持部113とのX−Y平面における回転角度が調整される。なお、基板ホルダ支持部111の位置が、図11に示したようにプレート支持部112の位置に対して既に調整されている場合は、基板ホルダ支持部111の位置又は角度は変更せずに、アノードホルダ支持部113の位置又は角度を調整することが好ましい。
なお、図4に示したアノードホルダ治具50は、図3に示したプレート治具30の外周ピン35a,35b,35c,35dに相当する外周ピンを備えていない。この理由は、アノードホルダ105が基板ホルダ103に対してレギュレーションプレート106よりも遠くに配置されるので、アノードホルダ105の傾き(非平行度)が基板Wfに形成される膜の面内均一性に与える影響が比較的小さいからである。即ち、アノードホルダ105の多少の傾きにより基板Wfに形成される膜に与えられる影響は無視し得る。しかしながら、アノードホルダ治具50にも外周ピンを設けてもよい。この場合、図12に示した状態において、距離センサ16a,16b,16c,16dにより、距離センサ16a,16b,16c,16dから外周ピンまでの距離が測定される。この測定された距離に基づいて、基板ホルダ支持部111及び/又はアノードホルダ支持部113の位置又は角度が調整される。
図13は、めっき槽101に収容された状態の基板ホルダ治具10とパドル107とを示す斜視図である。図13においては、便宜上めっき槽101を図示していない。図示のように、パドル107は、鉛直方向に配列される複数の棒状部107aと、棒状部107aの下端部と結合する板状下部107bと、棒状部107aの上端部と結合する板状上部107cとを有する。パドル107は、例えばアルミニウム又はステンレス鋼などの金属から形成される。
一対の台座114間にはシャフト116が水平方向に延在する。シャフト116はその軸方向に揺動可能に構成される。パドル107は、2つのクランプ117によりシャフト116に固定される。シャフト116が軸方向に揺動することにより、パドル107も軸方向に揺動する。
図示のように、パドル107の板状上部107c及び板状下部107bが、基板ホルダ治具10の距離センサ17a,17bにそれぞれ近接して配置される。なお、図13において、距離センサ17aはパドル107の板状上部107cに隠れている。この状態で、距離センサ17a,17bにより、距離センサ17a,17bから板状上部107c及び板状下部107bまでの距離が測定される。
距離センサ17a,17bにより測定された上記距離に基づいて、基板ホルダ支持部111及び/又はパドル107の設置位置が調整される。具体的には、2つの距離センサ17a,17bによりそれぞれ測定された2つの数値間の差が、例えば0.3mm以下になるように、パドル107の角度が調整される。これにより、基板ホルダ103及びパドル
107のY軸回りの傾きが一致するように、基板ホルダ支持部111及び/又はパドル107が調整される。パドル107の角度を調整するときは、まず、クランプ117を解放させる。続いて、パドル107の角度を所望の角度にし、再度クランプ117でシャフト116を把持する。
以上で説明しためっき装置を調整する方法に関連して、第1レーザセンサ14及び第2レーザセンサ15並びに距離センサ16a,16b,16c,16dで取得したデータの処理に関して説明する。図14は、第1レーザセンサ14及び第2レーザセンサ15並びに距離センサ16a,16b,16c,16dで取得したデータに基づいてめっき装置を調整する方法を示すフロー図である。
まず、基板ホルダ治具10とプレート治具30とを所望の位置関係に配置する(ステップS141)。続いて、第1レーザセンサ14及び第2レーザセンサ15並びに距離センサ16a,16b,16c,16dにより、基板ホルダ治具10とプレート治具30との位置関係を測定し、測定したデータ(基準位置データ)を図1に示したデータ処理装置110に記録する(ステップS142)。
また、基板ホルダ治具10とアノードホルダ治具50とを所望の位置関係に配置する(ステップS143)。続いて、第1レーザセンサ14及び第2レーザセンサ15により、基板ホルダ治具10とアノードホルダ治具50との位置関係を測定し、測定したデータ(基準位置データ)を図1に示したデータ処理装置110に記録する(ステップS144)。なお、アノードホルダ治具50が外周ピンを備えている場合は、距離センサ16a,16b,16c,16dにより、基板ホルダ治具10とアノードホルダ治具50との位置関係を測定し、測定したデータ(基準位置データ)を図1に示したデータ処理装置110に記録する。
基板ホルダ治具10及びプレート治具30を、図1に示しためっき槽101に収容する(ステップS145)。この状態で、第1レーザセンサ14及び第2レーザセンサ15並びに距離センサ16a,16b,16c,16dにより、基板ホルダ治具10とプレート治具30との位置関係を測定し、測定したデータを図1に示したデータ処理装置110に記録する(ステップS146)。データ処理装置110は、このデータとステップS142で記録した基準位置データとの比較値を算出する(ステップS147)。この比較値は、基板ホルダ治具10とプレート治具30との所望の位置関係に対するずれを示す。
上記比較値に基づいて、図10に示した基板ホルダ支持部111の位置及び/又はプレート支持部112の位置が調整される(ステップS148)。これにより、基板ホルダ103及び/又はプレート支持部112の基板Wfの面内方向における設置位置を調整することができる。また、基板ホルダ103とレギュレーションプレート106とが平行になるように、基板ホルダ支持部111及び/又はプレート支持部112が調整される。
続いて、基板ホルダ治具10及びアノードホルダ治具50を、図1に示しためっき槽101に収容する(ステップS149)。この状態で、第1レーザセンサ14及び第2レーザセンサ15により、基板ホルダ治具10とアノードホルダ治具50との位置関係を測定し、測定したデータを図1に示したデータ処理装置110に記録する(ステップS150)。なお、アノードホルダ治具50が外周ピンを備えている場合は、距離センサ16a,16b,16c,16dにより、基板ホルダ治具10とアノードホルダ治具50との位置関係を測定し、測定したデータ(基準位置データ)を図1に示したデータ処理装置110に記録する。
データ処理装置110は、このデータとステップS144で記録した基準位置データと
の比較値を算出する(ステップS151)。この比較値は、基板ホルダ治具10とアノードホルダ治具50との所望の位置関係に対するずれを示す。
上記比較値に基づいて、図10に示した基板ホルダ支持部111の位置及び/又はアノードホルダ支持部113の位置が調整される。(ステップS152)。これにより、基板ホルダ103及び/又はアノードホルダ支持部113の、基板Wfの面内方向における設置位置を調整することができる。また、アノードホルダ治具50が外周ピンを備えている場合は、基板ホルダ103とアノードホルダ105とが平行になるように、基板ホルダ支持部111及び/又はアノードホルダ支持部113が調整される。
以上で説明したように、基板ホルダ治具10と、プレート治具30と、アノードホルダ治具50を使用して、基板ホルダ103、レギュレーションプレート106、アノードホルダ105、及びパドル107の設置位置を調整することができる。これらの設置位置を調整することにより、基板Wfの中心と、アノード104の中心と、レギュレーションプレート106の開口部106aの中心とが略同一直線上に位置し、且つ基板Wf、アノード104、及びレギュレーションプレート106が互いに略平行になるように、それぞれをめっき槽101に設置することができる。ひいては、基板Wfに形成される膜の面内均一性を向上させることができる。
また、複数のめっき装置に対して、同一の基板ホルダ治具10と、プレート治具30と、アノードホルダ治具50を使用して、基板ホルダ103、レギュレーションプレート106、アノードホルダ105、及びパドル107の設置位置を調整することができる。この場合、各めっき装置において基板Wfに形成される膜の面内均一性のバラつきを低減させることができる。
また、従来のように、基板に形成されためっき膜の膜厚分布に基づいて、基板ホルダ103、アノードホルダ105、レギュレーションプレート106、及びパドル107の位置を調節する場合、十分な性能を発揮できるようになるまで多大な調整時間を要していた。しかしながら、本実施形態の調整方法によれば、この調整時間を大幅に低減することができる。たとえば、従来では調整時間に120日以上要していたのに対して、本実施形態の調整方法によれば調整時間を5日程度に短縮することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、上述した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲及び明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、又は省略が可能である。
本実施形態では、基板ホルダ治具10に第1レーザセンサ14及び第2レーザセンサ15、距離センサ16a,16b,16c,16d、並びに距離センサ17a,17bが設けられているが、これに限られない。即ち、これらのセンサはプレート治具30又はアノードホルダ治具50に設けられてもよい。この場合、基板ホルダ治具10には中心ピン及び/又は外周ピンが設けられる。
図15は、第1レーザセンサ14及び第2レーザセンサ15、距離センサ16a,16b,16c,16d、並びに距離センサ17a,17bが設けられたプレート治具30を示す斜視図である。図示のように、プレート治具30にこれらのセンサを設ける場合は、これらのセンサが基板ホルダ治具10に設けられる位置に対応する位置に各センサが配置される。一方で、図3に示したプレート治具30に設けられていた中心ピン34及び外周
ピン35a,35b,35c,35dは取り外される。なお、図15における各センサは、簡略化されて図示されている。
図16は、第1レーザセンサ14及び第2レーザセンサ15、距離センサ16a,16b,16c,16d、並びに距離センサ17a,17bが設けられたアノードホルダ治具50を示す斜視図である。図示のように、アノードホルダ治具50にこれらのセンサを設ける場合は、これらのセンサが基板ホルダ治具10に設けられる位置に対応する位置に各センサが配置される。一方で、図4に示したアノードホルダ治具50に設けられていた中心ピン54は取り外される。なお、図示のアノードホルダ治具50では、距離センサ16b及び距離センサ17aをアノードホルダ治具50に取り付けるために、板状部53の形状が図3から変更されている。また、図16における各センサは、簡略化されて図示されている。
図17は、中心ピン34及び外周ピン35a,35b,35c,35dが設けられた基板ホルダ治具10を示す斜視図である。図示のように、基板ホルダ治具10にこれらのピンを設ける場合は、これらのピンがプレート治具30に設けられる位置に対応する位置に各ピンが配置される。一方で、図2に示した基板ホルダ治具10に設けられていた第1レーザセンサ14及び第2レーザセンサ15、距離センサ16a,16b,16c,16d、並びに距離センサ17a,17bは取り外される。
10 基板ホルダ治具
14 第1レーザセンサ
15 第2レーザセンサ
16a,16b,16c,16d,17a,17b 距離センサ
18a 孔
30 プレート治具
34 中心ピン
35a,35b,35c,35d 外周ピン
36 孔
37 ピン
50 アノードホルダ治具
54 中心ピン
56a 孔
61 ブロック
62 基準プレート
100 めっき装置
101 めっき槽
103 基板ホルダ
105 アノードホルダ
106 レギュレーションプレート
107 パドル
111 基板ホルダ支持部
112 プレート支持部
113 アノードホルダ支持部

Claims (21)

  1. 基板ホルダと、アノードホルダと、電場調整プレートと、を保持可能に構成されためっき槽を有するめっき装置の調整方法であって、
    前記めっき槽の前記基板ホルダが設置される位置に第1治具を設置する工程と、
    前記めっき槽の前記アノードホルダが設置される位置と前記電場調整プレートが設置される位置のいずれか一方の位置に第2治具を設置する工程と、
    前記第1治具及び前記第2治具の一方が備えるセンサを用いて前記めっき槽に設置された前記第1治具と前記第2治具との位置関係を測定する工程と、
    前記測定された位置関係に基づいて前記基板ホルダ、前記アノードホルダ、又は前記電場調整プレートの設置位置を調整する工程と、を有する、めっき装置の調整方法。
  2. 請求項1に記載されためっき装置の調整方法において、
    前記第1治具及び前記第2治具の一方が備える前記センサは、位置測定用センサを含み、
    前記第1治具及び前記第2治具の他方は、位置測定用部材を有し、
    前記位置関係を測定する工程は、前記第2治具と対向する前記第1治具の面の面内方向における、基準位置から前記位置測定用部材までの距離を前記位置測定用センサが測定する工程を含み、
    前記設置位置を調整する工程は、測定された前記距離に基づいて、前記基板ホルダ、前記アノードホルダ、又は前記電場調整プレートの、前記面内方向における設置位置を調整する工程を含む、めっき装置の調整方法。
  3. 請求項2に記載されためっき装置の調整方法において、
    前記位置測定用部材は、対向する前記第1治具又は前記第2治具に向かって突出する位置測定用ピンであり、
    前記位置測定用センサは、基準位置から前記位置測定用ピンまでの前記基板ホルダの面内方向における距離を数値表示可能に構成される、めっき装置の調整方法。
  4. 請求項2又は3に記載されためっき装置の調整方法において、
    前記めっき槽に設置されていない前記第1治具と前記第2治具とを所望の位置関係に配置する工程と、
    前記第1治具と前記第2治具とが前記所望の位置関係に配置された状態において、前記位置測定用センサで前記位置測定用部材の前記基準位置を測定する工程と、を有する、めっき装置の調整方法。
  5. 請求項1ないし4のいずれか一項に記載されためっき装置の調整方法において、
    前記第1治具及び前記第2治具の一方が備える前記センサは、少なくとも3つの距離測定用センサを含み、
    前記第1治具及び前記第2治具の他方は、距離測定用部材を有し、
    前記位置関係を測定する工程は、前記距離測定用センサから前記距離測定用部材までの距離を前記距離測定用センサが測定する工程を含み、
    前記設置位置を調整する工程は、測定された前記距離に基づいて、前記基板ホルダ、前記アノードホルダ、又は前記電場調整プレートの、傾き又は前記基板ホルダの法線方向の位置を調整する工程を含む、めっき装置の調整方法。
  6. 請求項5に記載されためっき装置の調整方法において、
    前記距離測定用部材は、対向する前記第1治具又は前記第2治具に向かって突出する距離測定用ピンであり、
    前記距離測定用センサは、前記距離測定用センサから前記距離測定用ピンまでの距離を数値表示可能に構成される、めっき装置の調整方法。
  7. 請求項5又は6に記載されためっき装置の調整方法において、
    前記めっき槽に設置されていない前記第1治具と前記第2治具とを所望の位置関係に配置する工程と、
    前記第1治具と前記第2治具とが前記所望の位置関係に配置された状態において、前記距離測定用センサで前記距離測定用部材までの距離を測定する工程と、を有する、めっき装置の調整方法。
  8. 請求項1ないし7のいずれか一項に記載されためっき装置の調整方法において、
    前記第1治具及び前記第2治具は、それぞれ、少なくとも2つの角度測定用基準位置を有し、
    前記位置関係を測定する工程は、前記第1治具に形成された前記角度測定用基準位置と、前記第2治具に形成された前記角度測定用基準位置との、前記基板ホルダの法線方向回りの回転角度のずれの有無を検知する工程を含み、
    前記設置位置を調整する工程は、測定された前記回転角度のずれに基づいて、前記基板ホルダ、前記アノードホルダ、又は前記電場調整プレートの、前記回転角度を調整する工程を含む、めっき装置の調整方法。
  9. 請求項8に記載されためっき装置の調整方法において、
    前記第1治具及び前記第2治具は、それぞれ、角度測定用孔を前記角度測定用基準位置に有し、
    前記位置関係を測定する工程は、前記第1治具に形成された前記角度測定用孔と、前記第2治具に形成された前記角度測定用孔に、角度測定用ピンを挿入することで、前記回転角度のずれの有無を検知する工程を含む、めっき装置の調整方法。
  10. 請求項9に記載されためっき装置の調整方法において、
    前記めっき槽に設置されていない前記第1治具と前記第2治具とを所望の位置関係に配
    置する工程と、
    前記第1治具と前記第2治具とが前記所望の位置関係に配置された状態において、前記第1治具に形成された前記角度測定用孔と前記第2治具に形成された前記角度測定用孔との位置を合わせる工程を有する、めっき装置の調整方法。
  11. 請求項1ないし10のいずれか一項に記載されためっき装置の調整方法において、
    前記めっき装置は、前記アノードホルダと前記基板ホルダとの間に設けられるパドルを有し、
    前記めっき槽に設置された前記第1治具と前記パドルとの位置関係を測定する工程と、
    前記測定された位置関係に基づいて前記基板ホルダ又は前記パドルの設置位置を調整する工程と、を有する、めっき装置の調整方法。
  12. 基板ホルダと、アノードホルダと、を保持可能に構成されためっき槽を有するめっき装置の調整方法であって、
    前記めっき槽の前記基板ホルダが設置される位置に第1治具を設置する工程と、
    前記めっき槽の前記アノードホルダが設置される位置に第2治具を設置する工程と、
    前記第1治具と前記第2治具との位置関係を測定する工程と、
    前記測定された位置関係に基づいて前記基板ホルダ又は前記アノードホルダの設置位置を調整する工程と、を有する、めっき装置の調整方法。
  13. 基板ホルダと、アノードホルダと、電場調整プレートとがめっき槽に配置される位置を測定する測定装置であって、
    前記めっき槽の前記基板ホルダが設置される位置に設置される第1治具と、
    前記めっき槽の前記アノードホルダが設置される位置と前記電場調整プレートが設置される位置のいずれか一方の位置に設置される第2治具と、を有し、
    前記第1治具及び前記第2治具の一方は、センサを備え、
    前記センサは、前記第1治具と前記第2治具との位置関係を測定するように構成される、測定装置。
  14. 請求項13に記載された測定装置において、
    前記第1治具及び前記第2治具の一方が備える前記センサは、位置測定用センサを含み、
    前記第1治具及び前記第2治具の他方は、位置測定用部材を有し、
    前記位置測定用センサは、前記第2治具と対向する前記第1治具の面における、基準位置から前記位置測定用部材までの距離を測定するように構成される、測定装置。
  15. 請求項14に記載された測定装置において、
    前記位置測定用部材は、前記第1治具又は前記第2治具に向かって突出する位置測定用ピンであり、
    前記位置測定用センサは、基準位置から前記位置測定用ピンまでの前記基板ホルダの面内方向における距離を数値表示可能に構成される、測定装置。
  16. 請求項13ないし15のいずれか一項に記載された測定装置において、
    前記第1治具及び前記第2治具の一方が備える前記センサは、少なくとも3つの距離測定用センサを含み、
    前記第1治具及び前記第2治具の他方は、距離測定用部材を有し、
    前記距離測定用センサは、前記距離測定用センサから前記距離測定用部材までの距離を測定するように構成される、測定装置。
  17. 請求項16に記載された測定装置において、
    前記距離測定用部材は、前記第1治具又は前記第2治具に向かって突出する距離測定用ピンであり、
    前記距離測定用センサは、前記距離測定用センサから前記距離測定用ピンまでの距離を数値表示可能に構成される、測定装置。
  18. 請求項13ないし17のいずれか一項に記載された測定装置において、
    前記第1治具と前記第2治具との距離を保持するように構成される距離保持部材と、
    前記第1治具及び前記第2治具の側面に当接するように構成される基準プレートと、を有し、
    前記距離保持部材及び前記基準プレートにより、前記第1治具と前記第2治具との距離及び側面位置が保持された状態で、前記センサが、前記第1治具と前記第2治具との位置関係を測定する、測定装置。
  19. 請求項13ないし18のいずれか一項に記載された測定装置において、
    前記第1治具及び前記第2治具は、それぞれ、少なくとも2つの角度測定用孔を有し、
    前記第1治具の前記角度測定用孔の位置と、前記第2治具の前記角度測定用孔の位置が合わせられた状態で、それぞれの前記角度測定用孔にピンが挿入される、測定装置。
  20. 請求項13ないし19のいずれか一項に記載された測定装置において、
    前記めっき装置は、前記アノードホルダと前記基板ホルダとの間に設けられるパドルを有し、
    前記センサは、前記第1治具又は前記第2治具と前記パドルとの位置関係を測定するように構成される、測定装置。
  21. 基板ホルダと、前記基板ホルダに対向するアノードホルダと、前記基板ホルダと前記アノードホルダとの間に配置される電場調整プレートとを収容可能に構成されためっき槽と、
    前記めっき槽の前記基板ホルダが設置される位置に設置される第1治具及び前記めっき槽の前記アノードホルダが設置される位置と前記電場調整プレートが設置される位置のいずれか一方の位置に設置される第2治具のいずれか一方に備えられたセンサにより測定された、前記第1治具と前記第2治具との位置関係を示すデータを記録し、当該データと過去に記録されたデータとの比較値を算出するように構成されるデータ処理装置と、を備えた、めっき装置。
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