JP6659467B2 - めっき装置、基板ホルダ、めっき装置の制御方法、及び、めっき装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを格納した記憶媒体 - Google Patents
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Description
また、出願人は、基板ホルダに基板を保持する際のシール部材の変形状態(押し付け状況)の基板上でのばらつきが、めっき処理中のシール部材のシール性に影響を与えるとの知見を得ている。従って、そのような基板上でのシール部材の変形状態のばらつきを抑制することが望まれる。
前記弾性突出部にかかる荷重は、前記押圧部材が前記シールリングホルダを押圧した際に前記複数のロードセルによって計測されることが可能である。この場合、押圧部材に設けられた複数のロードセルによって弾性突出部(弾性シール部)にかかる荷重を計測するため、実質的に弾性突出部の全体に亘って変形状態を確認し、弾性シール部材によるシールの状態を正確に判断することができる。
であると判断された前記基板ホルダに保持された前記基板にめっき処理を実施する。
槽10は、この順に配置されている。なお、このめっき装置1の処理部170Bの構成は一例であり、めっき装置1の処理部170Bの構成は限定されず、他の構成を採用することが可能である。
コントローラが有するデータベースとの間でデータのやり取りをすることができる。ここで、メモリ175Bを構成する記憶媒体は、各種の設定データや後述するめっき処理プログラム等の各種のプログラムを格納している。また、メモリ175Bを構成する記憶媒体は、後述する基板シール部材66の変形状態の計測、計測結果に基づく判定処理、判定処理に基づく処理を制御、実行するプログラムを格納している。記憶媒体としては、コンピュータで読み取り可能なROMやRAMなどのメモリや、ハードディスク、CD−ROM、DVD−ROMやフレキシブルディスクなどのディスク状記憶媒体などの公知のものが使用され得る。
基板ホルダ11は、基板Wのめっき処理の際に、基板Wの端部(縁部、外周部)及び裏面をめっき液からシールし被めっき面を露出させて保持する。また、基板ホルダ11は、基板Wの被めっき面の周縁部と接触し、当該周縁部に対して外部電源から給電を与えるための接点(コンタクト)を備えても良い。基板ホルダ11は、めっき処理前にストッカ124に収納され、めっき処理時には基板ホルダ搬送装置140によりストッカ124、めっき処理部170Bの各処理槽の間を移動し、めっき処理後にストッカ124に再び収納される。めっき装置1においては、基板ホルダ11に保持された基板Wをめっき槽10のめっき液に垂直に浸漬し、めっき液をめっき槽10の下から注入しオーバーフローさせつつめっきが行われる。めっき槽10は、複数の区画(めっきセル50)を有することが好ましく、各めっきセル50では、1枚の基板Wを保持した1つの基板ホルダ11がめっき液に垂直に浸漬され、めっき処理される。各めっきセル50には、基板ホルダ11の挿入部、基板ホルダ11への通電部、アノード、パドル18、遮蔽板を備えていることが好ましい。アノードはアノードホルダに取り付けて使用し、基板Wと対向するアノードの露出面は基板Wと同心円状となっている。基板ホルダ11に保持された基板Wは、めっき処理部170Bの各処理槽内の処理流体で処理が行われる。
図2は、図1に示す基板ホルダ11の平面図である。図3は、図1に示す基板ホルダ11の右側側面図である。図4Aは、図2のA−A線拡大断面図である。図4Bは、図2のB−B線拡大断面図である。基板ホルダ11は、図2〜図4Bに示すように、例えば塩化ビニル製で矩形平板状の第1保持部材(固定保持部材)54と、この第1保持部材54にヒンジ56を介して開閉自在に取付けた第2保持部材(可動保持部材)58とを有している。なお、この例では、第2保持部材58を、ヒンジ56を介して開閉自在に構成した例を示しているが、例えば第2保持部材58を第1保持部材54に対峙した位置に配置し、
この第2保持部材58を第1保持部材54に向けて前進させて開閉するようにしてもよい。この第2保持部材58は、基部60とリング状のシールリングホルダ62とを有し、例えば塩化ビニル製で、後述する押えリング72との滑りを良くしている。シールリングホルダ62の第1保持部材54と対向する面には、基板ホルダ11で基板Wを保持した時、基板Wの外周部の基板シールライン64に沿って基板Wの外周部に圧接してここをシールする基板シール部材66が内方に突出して取付けられている。更に、シールリングホルダ62の第1保持部材54と対向する面には、基板シール部材66の外方位置で第1保持部材54の支持ベース80(後述)に圧接してここをシールするホルダシール部材68が取付けられている。基板Wを基板ホルダ11で保持した際、リング状のシールリングホルダ62の開口部から基板Wの被めっき面が露出されるようになっている。弾性シール(図示の例では、基板シール部材66)は、第2保持部材58(例えば、シールリングホルダ62)と基板Wの外周部との間をシールするように構成することができる。ここで、弾性シールは、第2保持部材58(例えば、シールリングホルダ62)と脱着自在に設けられてもよく、あるいは、第2保持部材58の構成部品としてこれらを一体に構成してもよい。なお、本明細書において、基板Wのエッジ部とは、電気接点(後述の第1接点部材59)が接触し得る領域、又は基板ホルダ11によって基板Wが保持される際、弾性シールが接触する部分よりも基板Wの周縁部側となる領域をいう。例えば、本実施形態においては、弾性シールのリップ部(不図示)が当接する部分よりも外周側の領域をいい、基板Wの外周縁部から基板中心に向かって約5mmの範囲内、より好ましくは、約2mmの範囲内をいう。そして、基板Wの外周部とは、基板Wの外周縁部から、エッジ部だけでなく、基板Wのレジスト部の最外周領域にまでおよぶ領域のことをいう(例えば、基板Wの外周縁部から基板中心に向かって約8mmの範囲内とすることができる)。
材59に弾性的に接触するように構成されている。これにより、基板ホルダ11で基板Wを保持した時、第1接点部材59及び第2接点部材69を通して基板Wに給電される。
図5は、基板ホルダ11の支持面を検査する構成を説明する概略図である。本実施形態では、基板着脱部120に基板ホルダ11が搬送され、基板Wを搭載する前の段階で、基板ホルダ11の基板受け入れ面(略円板状の可動ベース82の支持面82a)に凹凸等の異常がないかを判定するための検査を行えるように、基板着脱部120の上部に、検査装置の構成としての光学センサ90(図5)が設置されている。光学センサは、例えば、赤、緑、青からなる光源を基板ホルダ11の上方から基板ホルダ11に照射し、その反射光を真上にあるカメラで撮影して、その色相情報を2次元画像として検出し、その画像から、表面上の凹凸の有無を判定するように構成できる。なお、図5では、図面の複雑化を避けるため、基板ホルダ11の支持ベース80及び可動ベース82のみを概略的に図示し、圧縮ばね86、クランパ84等の構成は図示省略している。
あるいは、基板支持面82aを検査する検査装置の別の構成例としては、図5における基板着脱部120の上部の位置に、光学センサ90に代えて、後述するような、磁場を利用して距離を検出するセンサあるいは電磁波を利用して距離を検出するセンサを設けてもよい。あるいは、光源からレーザ光等の光を被照射物に照射し、そこから反射される光をセンサで受光し、その間に要する時間がどの程度要したかの情報に基づいて、被照射物までの距離情報と、測定位置に関する情報とを関連付けることで、被測定面の平面高さに関する情報を得るようにしてもよい。
基板支持面82aの検査装置を備えためっき装置においては、以下の手順にてめっき処理がなされる。すなわち、基板ホルダ搬送装置140を用い、ストッカ124から基板脱着部120へと基板ホルダ11が搬送される。次いで、基板脱着部120の上に載置された基板ホルダ11の基板受け入れ面(略円板状の可動ベース82の支持面82a)に凹凸等の異常がないかを、上述した基板支持面82aの検査装置で判定する。検査した結果、異常がみつかった基板ホルダ11については、基板ホルダ搬送装置140を用いて速やかに基板脱着部120から移動させる。検査した結果、合格した基板ホルダ11については、基板脱着部120の上に載置させた状態で、基板Wがカセット100から基板搬送装置122により基板脱着部120へと搬送されて、基板Wが基板ホルダ11に装着される。基板ホルダの基板受け入れ面に凹凸等の異常がある場合には、基板ホルダ11からリークする原因の1つになることが発明者らの検討により判明してきた。上記で説明したように、基板ホルダの基板支持面を、基板を装着する前に検査することで、基板ホルダの基板受け入れ面に凹凸等の異常があることに起因した基板ホルダ11からのリークが生じることを防止することができる。
なお、本実施形態では、めっき装置における基板脱着部120が水平とされているが、縦置きとしてもよい。この場合であっても、上述したのと同様の構成の検査装置を用いて基板ホルダ11の基板受け入れ面を検査し、次いで、不合格となった基板ホルダ11から基板Wを取り出して基板ホルダ11を基板脱着部120から移動させ、合格した基板ホルダ11に基板Wを保持させるようにすることができる。
図6は、実施形態1に係るシール変形状態を計測する計測装置の構成を示す。同図では、基板着脱部120に載置された基板ホルダ11を示す。同図では、図面の複雑化を避け
理解を容易にするために、基板ホルダ11として、支持ベース80、可動ベース82、シールリングホルダ62、及び、基板シール部材66を簡略化して示し、圧縮ばね86、クランパ84等の構成は図示省略している。
れた「つぶし量」Δdのうち、最大値をΔdmax、最小値をΔdminiとすると、基板シール部材66によるシールが正常であるか否かを、「つぶし量」Δdに基づいて以下のように判定する。
の最小値Δdminiが0.19mm、最大値Δdmaxが0.49mmであり、|Δdmax−Δdmini|=0.3mmが所定の数値範囲Δdrange=0.2mmの範囲を超えている。この点でも、基板シール部材66によるシールが異常であると判定される。
ステップS10では、基板Wを基板着脱部120の基板ホルダ11の支持面82aに載置した後、基板ホルダ11を閉じ、図示しない押圧部材によって基板ホルダ11を下方に向かって押圧する。
ステップS11では、押圧部材の押圧によって基板ホルダ11が基板Wを押し付けながら、又は押し付けた後に基板ホルダ11をロックし、基板ホルダロック状態で、基板Wの外周部の全周に亘って距離センサ装置91を走査し、第1のセンサ91a及び第2のセンサ91bによって、シールリングホルダ62の上面の距離da及び基板Wの上面の距離dbを計測し、それらの距離の差分d=db−daを初期値d0から減算して、「つぶし量」Δd=d0−dを算出する。または、押圧部材によって基板ホルダ11及び基板Wを押し付けながら、又は押し付けた後に基板ホルダ11をロックした後、基板ホルダロック状態で、複数の距離センサ装置91の第1のセンサ91a及び第2のセンサ91bによって、基板Wの複数の箇所(例えば16箇所)において、シールリングホルダ62の上面の距離da及び基板Wの上面の距離dbを計測し、各位置におけるそれらの距離の差分d=db−daを初期値d0から減算して、「つぶし量」Δd=d0−dを算出する。
ステップS12では、基板Wの外周部の全周に亘って計測されたつぶし量Δdが、所定の最小許容値Δdlow以上であり、かつ、所定の数値範囲Δdrange内にあるか否かを判定する。または、複数の箇所に設置された複数の距離センサ装置91で計測された「つぶし量」Δd(例えば、16点における「つぶし量」)が、所定の最小許容値Δdlow以上であり、かつ、所定の数値範囲Δdrange内にあるか否かを判定する。「つぶし量」Δdが、所定の最小許容値Δdlow以上であり、かつ、所定の数値範囲Δdrange内にある場合には、基板シール部材66によるシールが正常であると判定し、ステップS13に移行し、めっき処理を実施する。一方、「つぶし量」Δdが、所定の最小許容値Δdlow未満であるか、又は、所定の数値範囲Δdrangeを超えている場合には、基板シール部材66によるシールが異常であると判定し、ステップS14に移行し、シールリングホルダ62の押し付けを停止して、エラーを出す。また、当該基板ホルダ11から基板Wを取り出して基板Wをカセット100に戻すとともに、当該基板ホルダ11を不使用にする。
の厚みが変化しても、基板ホルダ11に基板Wを保持する際のシールの状態を良好に維持することができ、めっき液の漏れや基板Wの破損等を防止できる。また、基板Wの全周に亘って計測したつぶし量が所定の数値範囲内にあることを確認してめっき処理を実施するため、シール部材の場所による変形状態のばらつきに起因するシール性の不良を防止できる。また、基板Wの全周に亘って計測したつぶし量が所定の数値範囲内にあるため、めっき槽において、アノード電極との間の距離を基板Wの全周に亘って均一にする(ばらつきを所定の数値範囲内にする)ことができ、また、基板Wの全周に亘ってめっき液の流れを均一にできる。
図9は、実施形態2に係るシール変形状態を計測する計測装置の構成を示す。同図では、基板着脱部120に載置された基板ホルダ11及び押圧部材92を示している。また、同図では、図面の複雑化を避け理解を容易にするために、基板ホルダ11として、支持ベース80、可動ベース82、シールリングホルダ62、及び、基板シール部材66を簡略化して示し、圧縮ばね86、クランパ84等の構成は図示省略している。
ロードセル93は、圧縮力の荷重を感知し、電気信号に変換する変換器または圧力センサであり、例えばひずみゲージ式等を採用することができる。ロードセル93は、押圧部材92がシールリングホルダ62の上面に押し付けられた際に、各ロードセル93の位置において、押圧部材92がシールリングホルダ62を押し付ける荷重(基板シール部材66にかかる荷重)を検出する。
して設定されている。
一方、荷重p(pmax〜pmini)が、所定の最大許容値phighを超え(phigh<p)ているか、又は、所定の数値範囲prangeを超えている(|pmax−pmini|>prange)場合には、基板シール部材66によるシールが異常であると判定する。あるいは、荷重p(pmax〜pmini)が、所定の最小許容値plowを下回っているか(p<plow)、又は、所定の数値範囲prangeを超えている(|pmax−pmini|>prange)場合には、基板シール部材66によるシールが異常であると判定する。
基板シール部材66によるシールが正常であると判定した基板ホルダ11に保持された基板Wに対して、めっき処理を実施する。基板シール部材66によるシールが異常であると判定した場合には、シールリングホルダ62の押し付けを停止して、エラーを出す。また、当該基板ホルダ11から基板Wを取り出してカセット100に戻すとともに、当該基板ホルダ11を不使用にする。所定の最大許容値phigh、所定の最小許容値plow、所定の数値範囲prangeは、基板シール部材66によるシールが正常である条件として予め実験等によって設定される。
ステップS20では、基板着脱部120の基板ホルダ11の支持面82aに基板Wを載置し、基板ホルダ11を閉じて基板Wを挟持した後、モータ駆動機構94を駆動して押圧部材92によってシールリングホルダ62及び基板シール部材66を基板Wに押し付ける。
ステップS21では、基板Wをロックする前に、押圧部材92によってシールリングホルダ62及び基板シール部材66を基板Wに押し付けた状態で、各ロードセル93によって荷重pを計測する。
ステップS22では、各ロードセル93で計測された荷重pが、所定の最大許容値phigh以下であり、かつ、所定の数値範囲prange内にあるか否かを判定する。荷重pが、所定の最大許容値phigh以下であり、かつ、所定の数値範囲prange内にある場合には、基板シール部材66によるシールが正常であると判定し、ステップS23に移行し、めっき処理を実施する。一方、荷重pが、所定の最大許容値phighを超えているか、又は、所定の数値範囲prangeを超えている場合には、基板シール部材66によるシールが異常であると判定し、ステップS24に移行し、シールリングホルダ62の押し付けを停止して、エラーを出す。また、当該基板ホルダ11から基板Wを取り出してカセット100に戻すとともに、当該基板ホルダ11を不使用にする。
あるいは、各ロードセル93で計測された荷重pが、所定の最小許容値plow以上であり、かつ、所定の数値範囲prange内にある場合に、基板シール部材66によるシ
ールが正常であると判定して、ステップS23に移行し、めっき処理を実施してもよい。さらに、荷重pが、所定の最小許容値plowを下回っているか、又は、所定の数値範囲prangeを超えている場合には、基板シール部材66によるシールが異常であると判定し、ステップS24に移行し、シールリングホルダ62の押し付けを停止して、エラーを出し、当該基板ホルダ11を不使用にすることでもよい。
上記では、ロードセル93によって荷重を計測する場合を説明したが、これに代えて、モータ駆動機構94のモータ94aの負荷率に基づいてシールの正常、異常を判断するようにしてもよい。負荷率の計測機能を有するモータ94aを使用してもよいし、モータ94aの電流を検出して負荷率を計算してもよい。また、この場合には、ロードセル93を省略することができる。
ステップS20、S23、S24は、図10の場合と同様である。
ステップS25では、モータ94aの負荷率Eを計測する。
ステップS26では、負荷率Eが所定の最小許容値Elowと所定の最大許容値Ehighとの間の範囲内にあるか否かを判断する。負荷率Eが最小許容値Elow以上かつ最大許容値Ehigh以下である場合には、基板シール部材66によるシールが正常であると判定し、ステップS23に移行し、めっき処理を実施する。一方、負荷率Eが、最小許容値Elow未満または最大許容値Ehigh超の場合には、基板シール部材66によるシールが異常であると判定し、ステップS24に移行し、シールリングホルダ62の押し付けを停止して、エラーを出す。また、当該基板ホルダ11から基板Wを取り出してカセット100に戻すとともに、当該基板ホルダ11を不使用にする。所定の最小許容値Elow、所定の最大許容値Ehighは、基板シール部材66によるシールが正常である条件として予め実験等によって設定される。
ロードセル93で計測した荷重及びモータ94aの負荷率の両方に基づいてシールの正
常、異常を判断するようにしてもよい。
図12は、実施形態2の第2の変形例に係る計測及び判定処理のフローチャートである。
ステップS20、S23、S24は、図10の場合と同様である。
ステップS27では、各ロードセル93によって荷重pを計測するとともに、モータ94aの負荷率Eを計測する。
ステップS28では、各ロードセル93の荷重pが、所定の最大許容値phigh以下であり、かつ、所定の数値範囲prange内にあるか否かを判定するとともに、負荷率Eが所定の最小許容値Elow以上かつ所定の最大許容値Ehigh以下であるか否か判断する。荷重pが、最大許容値phigh以下であり、かつ、数値範囲prange内にあり、さらに、負荷率Eが最小許容値Elow以上かつ最大許容値Ehigh以下である場合には、基板シール部材66によるシールが正常であると判定し、ステップS23に移行し、めっき処理を実施する。一方、荷重p及び負荷率Eの少なくとも一方が、上記条件を満たさない場合には、基板シール部材66によるシールが異常であると判定し、ステップS24に移行し、シールリングホルダ62の押し付けを停止して、エラーを出す。また、当該基板ホルダ11から基板Wを取り出してカセット100に戻すとともに、当該基板ホルダ11を不使用にする。
あるいは、各ロードセル93で計測された荷重pが、所定の最小許容値plow以上であり、かつ、所定の数値範囲prange内にあるか否かを判定するとともに、負荷率Eが所定の最小許容値Elow以上かつ所定の最大許容値Ehigh以下であるか否か判断することでもよい。荷重pが、所定の最小許容値plow以上であり、かつ、数値範囲prange内にあり、さらに、負荷率Eが最小許容値Elow以上かつ最大許容値Ehigh以下である場合には、基板シール部材66によるシールが正常であると判定し、ステップS23に移行し、めっき処理を実施する。一方、荷重p及び負荷率Eの少なくとも一方が、上記条件を満たさない場合には、基板シール部材66によるシールが異常であると判定し、ステップS24に移行し、シールリングホルダ62の押し付けを停止して、エラーを出し、当該基板ホルダ11を不使用にすることでもよい。
また、実施形態1及び実施形態2の構成を組み合わせてもよい。つまり、図10、図11、図12のフローチャートの処理において、実施形態1の距離センサ装置91による距離の計測(つぶし量Δdまたは圧縮時のd=db−da)を組み合わせてもよい。この場合、距離の計測結果も含め、全ての条件を満たす場合に、基板シール部材66によるシールが正常と判断し、少なくとも1つの条件が満たされない場合に、基板シール部材66によるシールが異常と判断するようにしてもよい。
いて、負荷率Eの条件充足の成否に加えて、図8のステップS12の「つぶし量」Δdの条件充足の成否を判断する。負荷率E及び「つぶし量」Δdの両方が条件を満たす場合に、シールが正常と判断し、それ以外の場合にシールが異常と判断する。この場合、モータの負荷率E及び「つぶし量」Δdの両方に基づいて、基板シール部材66によるシールが正常であるか否かを判定するため、より精度の高い判定を行うことができる。
図13は、実施形態3に係るシール変形状態の計測装置の構成を示す。同図では、基板着脱部120に載置された基板ホルダ11及び押圧部材92を示している。また、同図では、図面の複雑化を避け理解を容易にするために、基板ホルダ11として、支持ベース80、可動ベース82、シールリングホルダ62、及び、基板シール部材66を簡略化して示し、圧縮ばね86、クランパ84等の構成は図示省略している。なお、図13には、ロードセル93を図示しているが、後述する変形例においてロードセル93を使用する場合以外には省略可能である。本実施形態に係る押圧部材は、基板ホルダ11をロックする際にシールリングホルダ62を所定の位置まで押し下げることが可能なものであればよく、実施形態2の押圧部材92に限定されない。
値をfmax、最小値をfminiとすると、基板シール部材66によるシールが正常であるか否かを、押圧力fに基づいて以下のように判定する。
あるいは、計測された押圧力f(fmax〜fmini)が、所定の最小許容値flow以上であり、かつ、所定の数値範囲frange内(|fmax−fmini|≦frange)にある場合に、基板シール部材66によるシールが正常であると判定することでもよい。一方、押圧力f(fmax〜fmini)が、所定の最小許容値flowを下回る(f<flow)か、又は、所定の数値範囲frangeを超えている場合には、基板シール部材66によるシールが異常であると判定することでもよい。基板シール部材66によるシールが異常であると判定した場合には、エラーを出し、当該基板ホルダ11から基板Wを取り出してカセット100に戻すとともに、当該基板ホルダ11を不使用にする。
所定の最大許容値fhigh、最小許容値flow、所定の数値範囲frangeは、基板シール部材66によるシールが正常である条件として予め実験等によって設定される。
ステップS30では、基板Wを基板着脱部120の基板ホルダ11の支持面82aに載置し、基板ホルダ11を閉じた後、モータ駆動機構94を駆動して押圧部材92を所定の位置(押えリング72の突起部72aの上面がクランパ84の下面より低い設定位置)まで下方に移動させ、押圧部材92によってシールリングホルダ62及び基板シール部材66を基板Wに押し付ける。この状態で、シールリングホルダ62を回転し、押えリング72の突起部72aがクランパ84の内方突出部84aの位置に整合するようにし、押圧部材92を上昇させて押圧を解除する。これにより、基板ホルダ11がロックされ、基板Wが基板ホルダ11によってクランプされる。その後、押圧部材92は上方に退避される。
ステップS31では、基板Wが基板ホルダ11にクランプされた状態で、各圧力センサ95によって押圧力fを計測する。なお、シールリングホルダ62を押圧部材92で押し付けながら押圧力fを計測する場合には、押圧部材92を上昇させて押圧を解除する前の段階で、各圧力センサ95によって押圧力fを計測する。
ステップS32では、各圧力センサ95により計測される押圧力f(fmax〜fmini)が、所定の最大許容値fhigh以下であり、かつ、所定の数値範囲frange内にあるか否かを判定する。押圧力fが、所定の最大許容値fhigh以下であり、かつ、所定の数値範囲frange内にある場合には、基板シール部材66によるシールが正常であると判定し、ステップS33に移行し、めっき処理を実施する。一方、押圧力fが、所定の最大許容値fhighを超えているか、又は、所定の数値範囲frangeを超えている場合には、基板シール部材66によるシールが異常であると判定し、ステップS34に移行し、エラーを出す。また、当該基板ホルダ11から基板Wを取り出してカセット100に戻すとともに、当該基板ホルダ11を不使用にする。なお、シールリングホル
ダ62を押圧部材92で押し付けながら押圧力fを計測する場合には、エラーを出すとともに、シールリングホルダ62の押し付けを停止する。
あるいは、各圧力センサ95により計測される押圧力f(fmax〜fmini)が、所定の最小許容値flow以上であり、かつ、所定の数値範囲frange内(|fmax−fmini|≦frange)にある場合に、基板シール部材66によるシールが正常であると判定し、ステップS33に移行し、めっき処理を実施することでもよい。一方、押圧力f(fmax〜fmini)が、所定の最小許容値flowを下回る(f<flow)か、又は、所定の数値範囲frangeを超えている場合には、基板シール部材66によるシールが異常であると判定し、ステップS34に移行することでもよい。基板シール部材66によるシールが異常であると判定した場合には、エラーを出し、当該基板ホルダ11から基板Wを取り出してカセット100に戻すとともに、当該基板ホルダ11を不使用にする。
さらに、実施形態3に係る装置では、めっき処理中にも基板ホルダ11の圧力センサ95によって押圧力fの計測値を監視するため、めっき処理中にシール状態が不良となった基板ホルダ11及び基板Wを除外することができ、めっき処理の信頼性を更に向上できる。
実施形態1〜3の2つ以上の構成を組み合わせて、図14のステップS31及びS32において、距離センサ装置91で計測した「つぶし量」Δdと、ロードセル93で計測し
た荷重p、モータの負荷率E、及び圧力センサ95で計測した押圧力fのうち、2以上を組み合わせて、シールの正常、異常を判断するようにしてもよい。
例えば、図14のステップS31において、距離センサ装置91で「つぶし量」Δd(又はd=db−da)を計測するとともに、圧力センサ95で押圧力fを計測し、ステップ32において、「つぶし量」Δd(又はd=db−da)及び押圧力fの両方が上述した条件を満たす場合に、基板シール部材66によるシールが正常であると判定し、それ以外の場合は、基板シール部材66によるシールが異常であると判定するようにしてもよい。
また、図14のステップS31において、ロードセル93での荷重p及び/又はモータの負荷率Eを計測するとともに、圧力センサ95で押圧力fを計測し、ステップ32において、荷重p(及び/又は負荷率E)及び押圧力fのすべてが上述した条件を満たす場合に、基板シール部材66によるシールが正常であると判定し、それ以外の場合は、基板シール部材66によるシールが異常であると判定するようにしてもよい。
また、図14のステップS31において、距離センサ装置91で「つぶし量」Δd(又はd=db−da)を計測し、ロードセル93での荷重p及び/又はモータの負荷率Eを計測するとともに、圧力センサ95で押圧力fを計測し、ステップ32において、「つぶし量」Δd(又はd=db−da)、荷重p(及び/又は負荷率E)及び押圧力fのすべてが上述した条件を満たす場合に、基板シール部材66によるシールが正常であると判定し、それ以外の場合は、基板シール部材66によるシールが異常であると判定するようにしてもよい。
また、図5を参照して説明した基板支持面82aの検査を経て合格した基板ホルダ11について、上述した図10〜14のシール検査の処理を行うようにすることでもよい。基板支持面82aの平坦性について合格し、かつ、シール検査についても合格した基板ホルダ11を使用することによって、シールのリークを防止する効果に加えて、凹凸(ごみがある場合も含む)がある基板支持面82aを備えた基板ホルダをめっき処理に使用する可能性を低減させる効果が加わって、めっき膜の均一性をより確保しやすく、かつ、より確実に、リークによる不具合を防止できる。
して、正常なカップに保持された基板についてのみ、めっき処理を行うようにすることで、カップ式の電解めっき装置においても、シール部材のリークを事前に検知して、めっき処理の不良をより確実に未然に防ぐようにすることができる。あるいは、別の変形例としては、基板ホルダを縦置きに設置した状態で、基板ホルダに存在する基板保持面の凹凸の検査を行い、次いで、縦置きにされた基板ホルダの基板支持面に基板を保持させる際に、基板ホルダの弾性シール部材のシールの状態を上記と同様の検査装置で検査するように構成することもできる。
10 めっき槽
11 基板ホルダ
18 パドル
19 パドル駆動装置
49 配線
50 セル
54 第1保持部材(固定保持部材)
56 ヒンジ
58 第2保持部材(可動保持部材)
59 第1接点部材
59a 接点
60 基部
62 シールリングホルダ
62a 段部
64 基板シールライン
66 基板シール部材
66a 突条部
66b 下方突出部
68 ホルダシール部材
68a 下方突出部
68a 下方突出部
69 第2接点部材
69a 接点
70 固定リング
72 押えリング
72a 突起部
74 スペーサ
80 支持ベース
80a 突起
82 可動ベース
82a 支持面
82b 凹部
82d 切欠き部
84 クランパ
84a 内方突出部
86 圧縮ばね
88 厚み吸収機構
90 光学センサ
91 距離センサ装置
91a 第1のセンサ
91b 第2のセンサ
92 押圧部材
93 ロードセル
94 モータ駆動機構
94a モータ
94b 回転直動変換機構
95 圧力センサ
96 走査装置
100 カセット
102 カセットテーブル
104 アライナ
106 スピンリンスドライヤ
120 基板着脱部
122 基板搬送装置
124 ストッカ
126 プリウェット槽
128 プリソーク槽
130a 第1洗浄槽
130b 第2洗浄槽
132 ブロー槽
140 基板ホルダ搬送装置
142 第1トランスポータ
144 第2トランスポータ
150 レール
152 載置プレート
170A ロード/アンロード部
170B めっき装置の処理部
175 コントローラ
175B メモリ
175C 制御部
Claims (24)
- 基板の被めっき面をシールする弾性突出部を有する基板ホルダを用いて基板をめっきするめっき装置であって、
前記基板が前記基板ホルダの前記弾性突出部と物理的に接触した際の、前記弾性突出部のつぶし量及び前記弾性突出部にかかる荷重の少なくとも一方を、前記基板の外周部の複数の箇所で計測することによって、前記弾性突出部の変形状態を計測するように構成された計測装置と、
前記基板の外周部の複数の箇所で計測された変形状態に基づいて、前記弾性突出部によるシールが正常か否か判定するように構成された制御装置と、
を備えるめっき装置。 - 請求項1のめっき装置において、
前記基板ホルダは、前記弾性突出部を保持し、または有するシールリングホルダを有し、
前記計測装置は、前記基板ホルダのシールリングホルダの上面までの距離と、前記基板の上面までの距離とを計測する距離センサ装置を備え、
前記つぶし量は、前記シールリングホルダの上面までの距離と前記基板の上面までの距離との差分から算出される、めっき装置。 - 請求項2に記載のめっき装置において、
前記制御装置は、前記つぶし量の値が、第1の値以上であり、かつ、第1の数値範囲内にあることである第1の条件を満たす場合に、前記弾性突出部によるシールが正常であるとして、前記基板ホルダに保持された前記基板にめっき処理を実施し、前記つぶし量の値が前記第1の条件を満たさない場合に、前記弾性突出部によるシールが異常であるとして、前記基板ホルダに保持された基板にめっき処理を実施しないように構成されている、めっき装置。 - 請求項3に記載のめっき装置において、前記制御装置は、前記つぶし量の値が前記第1の条件を満たさない場合に、前記基板ホルダから前記基板を取り外し、前記基板ホルダを不使用とするように構成されている、めっき装置。
- 請求項2乃至4の何れかに記載のめっき装置において、
前記距離センサ装置は、前記基板の外周部の全周に亘って走査するように構成され、
前記基板の外周部の全周に亘って前記つぶし量が算出される、めっき装置。 - 請求項2乃至4の何れかに記載のめっき装置において、
前記基板の外周部において複数の前記距離センサ装置が配置され、
前記複数の距離センサ装置の位置で前記つぶし量が算出される、めっき装置。 - 請求項1に記載のめっき装置において、
前記基板ホルダは、前記弾性突出部を保持し、または有するシールリングホルダを有し、
前記計測装置は、前記シールリングホルダを押圧する押圧部材を更に備え、前記押圧部材が複数のロードセルを有し、
前記弾性突出部にかかる荷重は、前記押圧部材が前記シールリングホルダを押圧した際に前記複数のロードセルによって計測される、めっき装置。 - 請求項7に記載のめっき装置において、
前記制御装置は、前記複数のロードセルで計測された前記荷重の値が、第2の値以下であり、かつ、第2の数値範囲内にあることである第2の条件を満たす場合に、前記弾性突出部によるシールが正常であるとして、前記基板にめっき処理を実施し、前記荷重の値が前記第2の条件を満たさない場合に、前記弾性突出部によるシールが異常であるとして、前記基板ホルダに保持された基板にめっき処理を実施しないように構成されている、めっき装置。 - 請求項8に記載のめっき装置において、前記制御装置は、前記荷重の値が前記第2の条件を満たさない場合に、前記基板ホルダから前記基板を取り外し、前記基板ホルダを不使用とするように構成されている、めっき装置。
- 請求項7に記載のめっき装置において、
前記押圧部材は、モータによって駆動され、
前記弾性突出部にかかる荷重として、前記複数のロードセルで計測された前記荷重の値に加えて、前記押圧部材が前記シールリングホルダを押圧して所定の位置まで下降したときの前記モータの負荷率によって計測される荷重を更に考慮する、めっき装置。 - 請求項10に記載のめっき装置において、
前記制御装置は、前記複数のロードセルで計測された前記荷重の値が、第2の値以下であり、かつ、第2の数値範囲内にあることである第2の条件、及び、前記モータの負荷率の計測値が、第3の値以上、かつ前記第3の値より大きい第4の値以下であることである第3の条件を満たす場合に、前記弾性突出部によるシールが正常であるとして、前記基板にめっき処理を実施し、前記第2の条件及び前記第3の条件の少なくとも一方を満たさない場合に、前記弾性突出部によるシールが異常であるとして、前記基板ホルダに保持された基板にめっき処理を実施しないように構成されている、めっき装置。 - 請求項11に記載のめっき装置において、前記制御装置は、前記第2の条件及び前記第3の条件の少なくとも一方を満たさない場合に、前記基板ホルダから前記基板を取り外し、前記基板ホルダを不使用とするように構成されている、めっき装置。
- 請求項1に記載のめっき装置において、
前記めっき装置が前記基板ホルダを備え、
前記基板ホルダは、前記基板が接触する面に複数の圧力センサを有し、
前記弾性突出部にかかる荷重は、前記基板が前記基板ホルダにクランプされた際に、前記複数の圧力センサによって計測される、めっき装置。 - 請求項13に記載のめっき装置において、
前記制御装置は、前記複数の圧力センサで計測された前記荷重の値が、第5の値以下であり、かつ、第4の数値範囲内にあることである第4の条件を満たす場合に、前記弾性突出部によるシールが正常であるとして、前記基板にめっき処理を実施し、前記荷重の値が前記第4の条件を満たさない場合に、前記弾性突出部によるシールが異常であるとして、前記基板ホルダに保持された基板にめっき処理を実施しないように構成されている、めっき装置。 - 請求項14に記載のめっき装置において、前記制御装置は、前記荷重の値が前記第4の条件を満たさない場合に、前記基板ホルダから前記基板を取り外し、前記基板ホルダを不使用とするように構成されている、めっき装置。
- 請求項14又は15に記載のめっき装置において、
前記制御装置は、前記めっき処理中においても、前記弾性突出部にかかる荷重を前記複数の圧力センサによって計測し、前記荷重の値が前記第4の条件を満たすか否かを判定するように構成されている、めっき装置。 - 請求項16に記載のめっき装置において、前記制御装置は、前記めっき処理中に前記荷重の値が前記第4の条件を満たさなかった場合に、めっき処理後に前記基板ホルダを不使用とするように構成されている、めっき装置。
- 請求項1乃至17の何れかに記載のめっき装置において、
前記基板ホルダは、支持ベースと、前記支持ベースに対して移動可能に配置される可動ベースとを有し、前記可動ベースに前記基板が接触する、めっき装置。 - 請求項1乃至15の何れかに記載のめっき装置において、
前記基板を前記基板ホルダに着脱するための基板着脱部を更に備え、
前記基板着脱部において前記弾性突出部の変形状態が計測される、めっき装置。 - 基板ホルダであって、
基板が接触する支持面を有する第1保持部材と、 前記第1保持部材とともに前記基板の外周部を挟持して前記基板を着脱自在に保持する第2保持部材と、
前記第1保持部材及び前記第2保持部材で前記基板を挟持した際に、前記第2保持部材と前記基板の外周部との間をシールする弾性突出部と、
前記基板の外周部に対応する複数の箇所で前記第1保持部材の前記支持面に配置されまたは埋め込まれており、前記第2保持部材及び前記弾性突出部が前記基板を押圧する押圧力を、前記基板の外周部に対応する複数の箇所で検出する少なくとも1つの圧力センサと、
を備える基板ホルダ。 - 請求項20に記載の基板ホルダにおいて、
前記少なくとも1つの圧力センサは、前記支持面において等間隔に離間された複数の圧力センサを含む、基板ホルダ。 - 請求項20又は21に記載の基板ホルダにおいて、
前記第1保持部材は、支持ベースと、前記支持ベースに対して移動可能に配置される可動ベースとを有し、前記支持面は前記可動ベースに設けられている、基板ホルダ。 - 基板の被めっき面をシールする弾性突出部を有する基板ホルダを用いて基板をめっきするめっき装置の制御方法であって、
前記基板が前記基板ホルダの前記弾性突出部と物理的に接触した際の、前記弾性突出部のつぶし量及び前記弾性突出部にかかる荷重の少なくとも一方を、前記基板の外周部に対応する複数の箇所で計測することによって、前記弾性突出部の変形状態を計測し、
前記基板の外周部の複数の箇所で計測された変形状態に基づいて、前記弾性突出部によるシールが正常か否か判定し、及び
前記弾性突出部によるシールが正常であると判断された前記基板ホルダに保持された前記基板にめっき処理を実施する、
ことを含むめっき装置の制御方法。 - 基板の被めっき面をシールする弾性突出部を有する基板ホルダを用いて基板をめっき処理するめっき装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを格納した記憶媒体であって、
前記基板が前記基板ホルダの前記弾性突出部と物理的に接触した際の、前記弾性突出部のつぶし量及び前記弾性突出部にかかる荷重の少なくとも一方を、前記基板の外周部に対応する複数の箇所で計測することによって、前記弾性突出部の変形状態を計測すること、
前記基板の外周部の複数の箇所で計測された変形状態に基づいて前記弾性突出部によるシールが正常か否か判定すること、
前記弾性突出部によるシールが正常であると判断された前記基板ホルダに保持された前記基板にめっき処理を実施すること、をコンピュータに実行させるためのプログラムを格納した記憶媒体。
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