JP6488041B2 - めっき装置、めっき方法、及び基板ホルダ - Google Patents
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Description
材とに、それぞれ異なる値の電流を供給する工程を含む。
と、を有する。
、このめっき装置は、半導体ウェハ等の基板を収納したカセット100を搭載する2台のカセットテーブル102と、基板のオリフラ(オリエンテーションフラット)やノッチなどの位置を所定の方向に合わせるアライナ104と、めっき処理後の基板を高速回転させて乾燥させるスピンリンスドライヤ106とを有する。スピンリンスドライヤ106の近くには、基板ホルダ30を載置して基板の着脱を行う基板着脱部120が設けられている。これらのユニット100,104,106,120の中央には、これらのユニット間で基板を搬送する搬送用ロボットからなる基板搬送装置122が配置されている。
うに、電流を制御する。
1の保持面34(図4参照)に基板Wfを載置し、第2保持部材32を第1保持部材31に装着する。続いて、押えリング32bを時計回りに回転させて、押えリング32bの突条部39をクランパ33の内方突出部の内部(下側)に滑り込ませる。これにより、突条部39とクランパ33にそれぞれ設けられたテーパ面を介して、第1保持部材31と第2保持部材32とが互いに締付けられてロックされ、基板Wfが保持される。基板Wfの保持を解除するときは、第1保持部材31と第2保持部材32とがロックされた状態において、押えリング32bを反時計回りに回転させる。これにより、押えリング32bの突条部39が逆L字状のクランパ33から外されて、基板Wfの保持が解除される。
41と基板Wfとの接触部の角からの距離があまりに大きくなるときは、角部付近の電場集中が緩和されるため角部付近のめっき膜厚集中は低減される。一方で、この場合、辺中央領域のめっき膜厚は増加してしまうため、めっき膜厚の均一性が確保できなくなるおそれが生じてしまう。
線47Cは、第3外部接点部37Cと第3給電部材41Cとを電気的に接続する第3接続ユニットを構成する。各接続ユニットは、互いに電気的に独立しており、それぞれ異なる電流を流すことができる。
30を使用し、制御装置17が複数の給電部材41のうちの異なる給電部材に少なくとも2つの異なる値の電流を同時に供給するように構成される。これにより、多角形基板Wfの不均一なターミナルエフェクトに応じて、多角形基板Wfの周縁部に適切な値の電流を流すことができる。以下で説明する複数のプロセスとしては、例示的に、3つの異なる値の電流を基板Wfに同時に流すプロセス(図9ないし図14)と、2つの異なる値の電流を基板Wfに同時に流すプロセス(図15ないし図20)が説明される。しかしながら、これらの例に限らず、本発明のめっき装置は、4以上の異なる値の電流を基板Wfに同時に流すようにすることもできる。この場合は、電気接点に電流を流すための電源、外部接点部37、及び接続ユニット(接点配線、プレート、及び給電配線)の数が適宜調節され得る。このように、不均一なターミナルエフェクトに応じて、基板Wfに局所的に異なる値の電流を同時に流すことで、膜厚の面内均一性を向上させることができる。
。一方で、中間領域よりも電場が集中しやすい辺中央領域に接触する第1給電部材41A(回路A)に供給する電流の値を、回路Bに比べて小さくしている。言い換えれば、基板Wfの周縁部の中で最も電場が集中し難い中間領域に接触する第2給電部材41B(回路B)に供給する電流の値を、他の回路に比べて大きくしている。
たがって、めっき時間50%とは、めっきが完了するまでに要する時間のうち、半分の時間が経過した時点のことをいう。
ら50%までは約4A、めっき時間50%からは約8Aの電流が流れる。また、回路Bにはめっきプロセス全体にわたって約10Aの電流が、回路Cにはめっき時間50%までは0Aでめっき時間50%からは約1Aの電流が流れる。
段階から終了時まで、電場が集中し続ける。このため、角部領域A2は、辺中央領域A1に比べて膜厚が大きくなる傾向がある。
ルエフェクトの変化に応じて回路Aに流れる電流の値を多段階で増加させているので、回路Aに流れる電流の値が1段階で変化する図18の例に比べて、より膜厚の面内均一性を向上させることができる。
15A,15B,15C 電源
17 制御装置
30 基板ホルダ
34 保持面
37 外部接点部
37A 第1外部接点部
37B 第2外部接点部
37C 第3外部接点部
41 給電部材
41A 第1給電部材
41B 第2給電部材
41C 第3給電部材
43A 第1接点部
43B 第2接点部
43C 第3接点部
45A 第1接点配線
45B 第2接点配線
45C 第3接点配線
46A 第1プレート
46B 第2プレート
46C 第3プレート
47A 第1給電配線
47B 第2給電配線
47C 第3給電配線
A1 辺中央領域
A2 角部領域
A3 中間領域
Wf 多角形基板
Claims (18)
- アノードを保持するように構成されるアノードホルダと、
多角形基板を保持するように構成される基板ホルダと、
前記アノードホルダ及び前記基板ホルダを収容して、前記アノード及び前記基板をめっき液に浸漬するためのめっき槽と、
前記アノードと前記基板との間に流れる電流を制御するための制御装置と、を有し、
前記基板ホルダは、前記多角形基板の辺に沿って略直線状に配置される複数の給電部材を有し、
前記制御装置は、前記複数の給電部材に少なくとも2つの異なる値の電流が供給されるように、電流を制御し得るように構成された、めっき装置。 - 請求項1に記載されためっき装置において、
前記給電部材は、前記多角形基板の辺の中央部を含む辺中央領域に接触可能な第1給電部材と、前記辺中央領域に隣接する中間領域に接触可能な第2給電部材又は前記中間領域よりも前記多角形基板の角部に近接する領域に接触可能な第3給電部材とを含み、
前記制御装置は、前記第1給電部材と、前記第2給電部材又は前記第3給電部材とに、それぞれ異なる値の電流を供給するように、電流を制御し得るように構成された、めっき装置。 - 請求項1に記載されためっき装置において、
前記給電部材は、前記多角形基板の辺の中央部を含む辺中央領域に接触可能な第1給電部材と、前記辺中央領域に隣接する中間領域に接触可能な第2給電部材及び前記中間領域よりも前記多角形基板の角部に近接する領域に接触可能な第3給電部材とを含み、
前記制御装置は、前記第1給電部材と、前記第2給電部材と、前記第3給電部材とに、それぞれ異なる値の電流を供給するように、電流を制御し得るように構成された、めっき装置。 - 請求項2又は3に記載されためっき装置において、
前記制御装置は、前記第2給電部材に流れる電流の値が、前記第1給電部材に流れる電流の値よりも大きくなるように、前記電流を制御し得るように構成された、めっき装置。 - 請求項2から4のいずれか一項に記載されためっき装置において、
前記制御装置は、めっき開始時に第1値の電流が前記第1給電部材に供給され、その後前記第1値よりも大きい第2値の電流が前記第1給電部材に供給されるように、前記電流を制御し得るように構成された、めっき装置。 - 請求項5に記載されためっき装置において、
前記制御装置は、前記第1給電部材に流れる電流が、前記第1値から前記第2値に段階的に増加するように、前記電流を制御し得るように構成された、めっき装置。 - 請求項5に記載されためっき装置において、
前記制御装置は、前記第1給電部材に流れる電流が、前記第1値から前記第2値に連続的に増加するように、前記電流を制御し得るように構成された、めっき装置。 - 請求項2から7のいずれか一項に記載されためっき装置において、
前記制御装置は、前記第3給電部材に流れる電流の値が、前記第1給電部材に流れる電流の値よりも小さくなるように、前記電流を制御し得るように構成された、めっき装置。 - 請求項2から8のいずれか一項に記載されためっき装置において、
前記第3給電部材は、前記多角形基板の辺の交点以外の領域に接触するように構成される、めっき装置。 - アノードと多角形基板との間に電流を流して前記多角形基板にめっきする方法であって、
前記多角形基板の辺に略直線状に沿って複数の給電部材を接触させる工程と、
前記アノードと、前記多角形基板と、をめっき液に浸漬する工程と、
前記複数の給電部材に、少なくとも2つの異なる値の電流を供給する工程と、を有する、めっき方法。 - 請求項10に記載されためっき方法において、
前記複数の給電部材を接触させる工程は、
前記多角形基板の辺の中央部を含む辺中央領域に第1給電部材を接触させる工程と、
前記辺中央領域に隣接する中間領域に第2給電部材を接触させ、又は前記中間領域よりも前記多角形基板の角部に近接する領域に第3給電部材を接触させる工程と、を含み、
前記電流を供給する工程は、前記第1給電部材と、前記第2給電部材又は前記第3給電部材とに、それぞれ異なる値の電流を供給する工程を含む、めっき方法。 - 請求項10に記載されためっき方法において、
前記複数の給電部材を接触させる工程は、
前記多角形基板の辺の中央部を含む辺中央領域に第1給電部材を接触させる工程と、
前記辺中央領域に隣接する中間領域に第2給電部材を接触させ、且つ前記中間領域よりも前記多角形基板の角部に近接する領域に第3給電部材を接触させる工程と、を含み、
前記電流を供給する工程は、前記第1給電部材と、前記第2給電部材と、前記第3給電部材とに、それぞれ異なる値の電流を供給する工程を含む、めっき方法。 - 請求項11又は12に記載されためっき方法において、
前記電流を供給する工程は、前記第2給電部材に流れる電流の値が、前記第1給電部材に流れる電流の値よりも大きくなるように、前記第1給電部材及び前記第2給電部材に電流を供給する工程を含む、めっき方法。 - 請求項11から13のいずれか一項に記載されためっき方法において、
前記電流を供給する工程は、めっき開始時に第1値の電流を前記第1給電部材に供給し、その後前記第1値よりも大きい第2値の電流を前記第1給電部材に供給する工程を含む、めっき方法。 - 請求項14に記載されためっき方法において、
前記電流を供給する工程は、前記第1給電部材に流れる電流を、前記第1値から前記第2値に段階的に増加させる工程を含む、めっき方法。 - 請求項14に記載されためっき方法において、
前記電流を供給する工程は、前記第1給電部材に流れる電流を、前記第1値から前記第2値に連続的に増加させる工程を含む、めっき方法。 - 請求項11から16のいずれか一項に記載されためっき方法において、
前記電流を供給する工程は、前記第3給電部材に流れる電流の値が、前記第1給電部材に流れる電流の値よりも小さくなるように、前記第1給電部材及び前記第3給電部材に電流を供給する工程を含む、めっき方法。 - 請求項11から17のいずれか一項に記載されためっき方法において、
前記多角形基板の前記角部領域に第3給電部材を接触させる工程は、前記第3給電部材を前記多角形基板の辺の交点以外の領域に接触させる工程を含む、めっき方法。
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