JP6709727B2

JP6709727B2 - 電解めっき装置

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Publication number: JP6709727B2
Application number: JP2016242365A
Authority: JP
Inventors: 岳彦檜垣; 淳平藤方
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 2016-12-14
Filing date: 2016-12-14
Publication date: 2020-06-17
Anticipated expiration: 2036-12-14
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Description

本発明は、ウェーハなどの基板とアノードとの間に電圧を印加することにより基板をめっきする電解めっき装置に関する。

半導体デバイスの製造では、ウェーハなどの基板に金属（例えば銅）を堆積させるために、電解めっき装置が使用されている。電解めっき装置は、一般に、めっきすべき基板を保持した基板ホルダをめっき槽内のめっき液中に浸漬させ、アノードと基板との間に電圧を印加することにより、基板をめっきするように構成される。電源の負極に接続された配線には給電端子が接続され、基板ホルダは、この給電端子に電気的に接続される外部電気接点を有している。さらに、基板ホルダは、基板の導電層（例えばシード層）に接触する内部電気接点を有している。

基板が基板ホルダに保持されると、内部電気接点は基板の導電層に接触し、これによって基板は基板ホルダに電気的に接続される。さらに、基板ホルダがめっき槽に置かれると、基板ホルダの外部電気接点は給電端子に接触し、基板ホルダは電源の負極に電気的に接続される。基板は、基板ホルダを介して電源の負極に電気的に接続されるので、電源はアノードと基板との間に電圧を印加することができる。

特開２０１５−１９３９３５号公報

しかしながら、上述した各電気接点は、薄い金属板から構成されており、給電端子または基板に接触しやすいように短冊状となっている。このため、電気接点に過度な力が加わると、変形したり、場合によっては破損することがある。また、基板ホルダを繰り返し使用すると、電気接点が疲労により破損するおそれもある。さらに、導電性を高めるために、電気接点の金属板は金でめっきされており、高価なものとなっていた。

そこで、本発明は、電源と基板との電気的接続を、物理的な接触なく確立することができる電解めっき装置を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明の一態様は、めっき液を保持可能なめっき槽と、前記めっき槽内に配置されたアノードと、基板に接触可能な電気接点を有する基板ホルダと、前記アノードに接続された電源と、前記電源に接続されたワイヤレス送電器と、前記基板ホルダに取り付けられ、かつ前記電気接点に電気的に接続されたワイヤレス受電器とを備えたことを特徴とする電解めっき装置である。

本発明の好ましい態様は、前記ワイヤレス送電器は、前記めっき槽の外に配置されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記ワイヤレス送電器は、送電コイルを備えており、前記送電コイルは、前記めっき槽内に配置されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記基板ホルダには窪みが形成されており、前記送電コイルは前記窪み内に位置していることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記基板ホルダは、前記基板を挟むための第１保持部材および第２保持部材を備えており、前記第２保持部材には、前記基板の被めっき面を露出させるための開口部が形成されており、前記ワイヤレス受電器は、前記第２保持部材内に配置されていることを特徴とする。

本発明の好ましい態様は、前記ワイヤレス送電器は少なくとも１つの送電コイルを備え、前記ワイヤレス受電器は少なくとも１つの受電コイルを備えていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記ワイヤレス送電器は複数の送電コイルを備え、前記ワイヤレス受電器は複数の受電コイルを備えていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記送電コイルおよび前記受電コイルは鉛直姿勢で配置されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記送電コイルおよび前記受電コイルは水平姿勢で配置されていることを特徴とする。

本発明の一参考例は、めっき液を保持可能なめっき槽と、前記めっき槽内に配置されたアノードと、前記めっき槽内に配置された基板ホルダと、前記めっき槽の外部に配置された金属板と、前記アノードおよび前記金属板に接続された電源を備えたことを特徴とする電解めっき装置である。
本発明の一参考例は、めっき液を保持可能なめっき槽と、前記めっき槽内に配置されたアノードと、前記めっき槽内に配置された基板ホルダと、前記基板ホルダ内に配置された金属板と、前記アノードおよび前記金属板に接続された電源を備えたことを特徴とする電解めっき装置である。
本発明の他の態様は、めっき液を保持可能なめっき槽と、前記めっき槽内に配置されたアノードと、前記めっき槽内に配置された基板ホルダと、直流電圧を高周波電圧に変換するＤＣ−ＲＦ変換器と、前記ＤＣ−ＲＦ変換器に接続された電源と、前記電源に接続されたワイヤレス送電器を備え、前記ＤＣ−ＲＦ変換器は、前記アノードに接続されていることを特徴とする電解めっき装置である。
本発明の他の態様は、めっき液を保持可能なめっき槽と、前記めっき槽内に配置されたアノードと、前記めっき槽内に配置された基板ホルダと、直流電圧を高周波電圧に変換するＤＣ−ＲＦ変換器と、前記ＤＣ−ＲＦ変換器に接続された電源と、前記電源に接続されたワイヤレス送電器を備え、前記ＤＣ−ＲＦ変換器は、前記アノードに接続されており、前記ワイヤレス送電器は複数の送電コイルを備えていることを特徴とする電解めっき装置である。

本発明によれば、めっき槽側のワイヤレス送電器と、基板ホルダ側のワイヤレス受電器によって電源と基板との電気的接続が確立される。よって、電気接点の数を少なくすることができる。

ウェーハなどの基板をめっきするための電解めっき装置の一実施形態を示す模式図である。基板ホルダに配置された受電コイルを示す図である。電解めっき装置の一実施形態を示す模式図である。電解めっき装置の一実施形態を示す模式図である。電解めっき装置の一実施形態を示す模式図である。図５に示す基板ホルダの断面図である。図５に示すめっき槽の断面図である。電解めっき装置の一実施形態を示す模式図である。電解めっき装置の一実施形態を示す模式図である。基板ホルダに配置された受電コイルを示す図である。電解めっき装置の一実施形態を示す模式図である。電解めっき装置の一実施形態を示す模式図である。電解めっき装置の一実施形態を示す模式図である。電解めっき装置の一実施形態を示す模式図である。電解めっき装置の一実施形態を示す模式図である。電解めっき装置の一実施形態を示す模式図である。電解めっき装置の一実施形態を示す模式図である。

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。
図１は、ウェーハなどの基板をめっきするための電解めっき装置の一実施形態を示す模式図である。図１に示すように、電解めっき装置は、めっき液を内部に保持可能なめっき槽１と、めっき槽１内に配置されたアノード５と、基板Ｗに接触可能な電気接点２１，２２を有する基板ホルダ７を備えている。めっき液中には、金属源となる金属イオンと、めっきの促進剤、抑制剤、レベラーなどの添加剤が含まれる。本実施形態では、アノード５および基板ホルダ７は鉛直姿勢でめっき槽１内に配置され、基板ホルダ７に保持された基板Ｗはめっき液中に浸漬される。本実施形態では、基板Ｗは円形である。一実施形態では、基板Ｗは四角形であってもよい。

ウェーハなどの基板Ｗは、その表面が露出した状態で基板ホルダ７に保持される。基板ホルダ７は、トランスポータ（図示せず）によってめっき槽１に搬送され、図１に示すように、めっき槽１内に鉛直姿勢で配置される。基板ホルダ７に保持された基板Ｗと、アノード５は、めっき槽１内で互いに対向している。

基板Ｗの被めっき面は、シード層などの導電層から構成されている。基板ホルダ７は、基板Ｗを挟むことができる第１保持部材１１および第２保持部材１２を有している。基板Ｗは第１保持部材１１に支持され、第２保持部材１２によって第１保持部材１１に押し付けられる。第２保持部材１２には、基板Ｗの被めっき面を露出させるための開口部１２ａが形成されている。基板Ｗが第１保持部材１１および第２保持部材１２によって保持されるとき、基板Ｗの被めっき面は開口部１２ａを通じて露出する。よって、被めっき面はめっき槽１内のめっき液に接触することができる。

第２保持部材１２は、基板Ｗの被めっき面のエッジ部に接触する第１シール突起１４と、第１保持部材１１に接触する第２シール突起１５とを有している。第１シール突起１４および第２シール突起１５は、無端形状を有している。基板Ｗが第１保持部材１１と第２保持部材１２とによって保持されるとき、第１シール突起１４は基板Ｗの被めっき面のエッジ部に押し付けられ、第２シール突起１５は第１保持部材１１に押し付けられる。第２保持部材１２と基板Ｗとの間の隙間は、第１シール突起１４によってシールされ、第１保持部材１１と第２保持部材１２との間の隙間は、第２シール突起１５によってシールされる。その結果、基板ホルダ７の内部には密閉空間が形成される。

基板ホルダ７は、上記密閉空間内に配置された複数の第１電気接点２１および複数の第２電気接点２２を有している。これら第１電気接点２１および第２電気接点２２は、基板Ｗの外縁部に沿って等間隔に配列されている。第１電気接点２１は第１保持部材１１に固定され、第２電気接点２２は第２保持部材１２に固定されている。基板Ｗが第１保持部材１１と第２保持部材１２とによって保持されるとき、複数の第２電気接点２２は複数の第１電気接点２１にそれぞれ接触し、かつ基板Ｗの被めっき面に接触する。これによって、基板Ｗの被めっき面を構成する導電層（例えばシード層）は、第１電気接点２１および第２電気接点２２と電気的に接続される。

電解めっき装置は、直流電源２５と、直流電源２５に接続されたワイヤレス送電器４１と、基板ホルダ７に取り付けられたワイヤレス受電器５１とをさらに備えている。アノード５は直流電源２５の正極に配線２６を介して電気的に接続されており、ワイヤレス送電器４１は直流電源２５の負極に配線４６を介して電気的に接続されている。ワイヤレス送電器４１およびワイヤレス受電器５１は、ワイヤレス送電器４１からワイヤレス受電器５１に非接触で電力を送ることができるワイヤレス給電システムである。本実施形態では、ワイヤレス送電器４１はめっき槽１に取り付けられ、ワイヤレス受電器５１は基板ホルダ７内に組み込まれている。

ワイヤレス送電器４１は、ＤＣ−ＲＦドライバ４３と、送電コイル４４とを備えている。本実施形態では、ＤＣ−ＲＦドライバ４３および送電コイル４４は、めっき槽１の外に配置されている。送電コイル４４はめっき槽１の側壁１ａの外面に固定されている。ＤＣ−ＲＦドライバ４３は、直流電源２５の負極に配線４６によって電気的に接続され、さらに送電コイル４４に配線４７によって電気的に接続されている。ＤＣ−ＲＦドライバ４３は、直流電源２５から印加される直流電圧を高周波電圧に変換し、この高周波電圧を送電コイル４４に印加するように構成されている。

ワイヤレス受電器５１は、ＲＦ−ＤＣ整流器５３と、受電コイル５４とを備えている。本実施形態では、ＲＦ−ＤＣ整流器５３および受電コイル５４は、基板ホルダ７の第１保持部材１１内に配置されている。ＲＦ−ＤＣ整流器５３は、基板ホルダ７の第１電気接点２１に配線５６によって電気的に接続され、さらに受電コイル５４に配線５７によって電気的に接続されている。ＲＦ−ＤＣ整流器５３は、受電コイル５４が発生した高周波電圧を直流電圧に変換し、この直流電圧を第１電気接点２１に印加するように構成されている。

図２は、基板ホルダ７に配置された受電コイル５４を示す図である。図２に示すように、受電コイル５４は１つの円環状コイルである。受電コイル５４は、他の形状を有してもよい。例えば、基板Ｗが四角形であれば、受電コイル５４も四角形を有してもよい。受電コイル５４は、基板ホルダ７によって完全に覆われており、めっき液が受電コイル５４に接触しないようになっている。受電コイル５４のサイズは、基板Ｗのサイズと同じか、あるいは異なってもよい。送電コイル４４のサイズは、受電コイル５４と同じか、あるいは異なってもよい。

送電コイル４４および受電コイル５４は、隙間を介して互いに向き合っている。送電コイル４４および受電コイル５４は同心状に配置されている。本実施形態では、送電コイル４４および受電コイル５４は、鉛直姿勢である。送電コイル４４および受電コイル５４は、互いに物理的に非接触であるが、以下に説明するように送電コイル４４に高周波電圧を印加すると、受電コイル５４に高周波電圧が誘起される。めっき槽１外に配置された送電コイル４４と、めっき槽１内に配置された受電コイル５４との距離は、受電コイル５４が基板Ｗのめっきに有効な電力を発生することができる距離とされる。

基板Ｗのめっきは次のようにして行われる。めっきすべき基板Ｗを保持した基板ホルダ７は、トランスポータ（図示せず）によってめっき槽１に搬送され、図１に示すように、めっき槽１内のめっき液中に浸漬される。アノード５および基板Ｗの被めっき面がめっき液に接触している状態で、直流電源２５はアノード５およびワイヤレス送電器４１に直流電圧を印加する。ＤＣ−ＲＦドライバ４３は、直流電源２５から印加される直流電圧を高周波電圧に変換し、この高周波電圧を送電コイル４４に印加する。送電コイル４４と受電コイル５４との間には電磁界が形成され、受電コイル５４には高周波電圧が誘起される。

ＲＦ−ＤＣ整流器５３は、受電コイル５４が発生した高周波電圧を直流電圧に変換し、この直流電圧を基板ホルダ７の第１電気接点２１に印加する。第１電気接点２１と第２電気接点２２は接触しており、第２電気接点２２は基板Ｗの被めっき面に接触している。したがって、基板Ｗには直流電圧が印加される。基板ホルダ７に保持された基板Ｗの露出面は、めっき液の存在下でめっきされる。基板Ｗのめっきが終了した後、基板ホルダ７は、トランスポータ（図示せず）によってめっき槽１から取り出され、次の工程に搬送される。

ワイヤレス送電器４１およびワイヤレス受電器５１としては、公知のワイヤレス給電システムを使用することができる。例えば、直流共鳴方式、電磁誘導方式、磁気共鳴方式、マイクロ波（電磁波）方式などの公知のワイヤレス給電システムを使用することができる。磁気共鳴方式は、給電側、受電側の双方で共振回路を用い、交流電流を用いた給電側からの電磁界に受電側を共鳴させる方式である。これにより、空間を隔てた受電側に電力を供給することができる。また、直流共鳴方式のワイヤレス給電システムは、給電側、受電側の双方で共振回路を用い、給電側の直流電圧から発生させた電磁界に受電側の共鳴を起こすことで、空間を隔てた受電側に電力を供給する方式である。

ワイヤレス送電器４１およびワイヤレス受電器５１は、直流電源２５と基板Ｗとの電気的接続を物理的接触なく確立することができる。よって、上述した本実施形態は、従来必要であった、給電端子と基板ホルダ７との電気接点をなくすことが可能である。結果として、基板ホルダ７を繰り返し使用した後であっても、所望の電圧を基板Ｗに印加することが可能となる。

図３は、電解めっき装置の一実施形態を示す模式図である。特に説明しない本実施形態の構成および動作は、図１に示す実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。図３に示すように、ワイヤレス受電器５１は、基板ホルダ７の第２保持部材１２内に配置されている。より具体的には、ＲＦ−ＤＣ整流器５３および受電コイル５４は、基板ホルダ７の第２保持部材１２内に配置されている。

本実施形態によれば、基板ホルダ７の第１保持部材１１と第２保持部材１２とを電気的に接続するための第１電気接点２１が不要である。よって、本実施形態では、第２電気接点２２を単に電気接点２２という。この電気接点２２は、ＲＦ−ＤＣ整流器５３に配線５６によって接続されている。受電コイル５４に誘起された高周波電圧は、ＲＦ−ＤＣ整流器５３によって直流電圧に変換され、直流電圧は配線５６および電気接点２２を介して基板Ｗに印加される。本実施形態によれば、第１電気接点２１が不要であるので、電気接点間の接触不良に起因するめっき不良が軽減できる。

図４は、電解めっき装置の一実施形態を示す模式図である。特に説明しない本実施形態の構成および動作は、図１に示す実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。図４に示すように、ワイヤレス送電器４１の送電コイル４４は、めっき槽１内に配置されている。より具体的には、送電コイル４４は、めっき槽１の側壁１ａの内面に固定されている。送電コイル４４は、シールカバー６０によって液密的に覆われており、めっき槽１内のめっき液が送電コイル４４に接触しないようになっている。シールカバー６０は、めっき槽１の側壁１ａの一部から構成してもよい。

ＤＣ−ＲＦドライバ４３は、上述の実施形態と同じように、めっき槽１の外に配置されている。ＤＣ−ＲＦドライバ４３と送電コイル４４とは配線４７により電気的に接続されている。本実施形態によれば、送電コイル４４と受電コイル５４との間の距離を短くすることができる。よって、伝送効率が向上され、基板Ｗのめっきに有効な電圧を確実に受電コイル５４に誘起させることができる。

図５は、電解めっき装置の一実施形態を示す模式図である。特に説明しない本実施形態の構成および動作は、図４に示す実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。図５に示すように、送電コイル４４の外径は、受電コイル５４の内径よりも小さく、送電コイル４４は受電コイル５４の半径方向内側に配置されている。本実施形態では、送電コイル４４および受電コイル５４は同一平面上であって、かつ同心状に配置されている。

図６は、図５に示す基板ホルダ７の断面図であり、図７は、図５に示すめっき槽１の断面図である。基板ホルダ７の第１保持部材１１の背面には窪み６３が形成されている。この窪み６３は、受電コイル５４の半径方向内側に位置している。窪み６３の大きさは、図７に示すシールカバー６０の大きさよりも大きく、シールカバー６０は窪み６３内に挿入可能となっている。シールカバー６０は送電コイル４４を完全に覆う形状を有しており、送電コイル４４はシールカバー６０内に配置されている。本実施形態では、シールカバー６０は円筒形であり、シールカバー６０の外径は、受電コイル５４の内径よりも小さい。図５は、送電コイル４４およびシールカバー６０が窪み６３の内部に位置している状態、すなわち送電コイル４４が受電コイル５４の内側に位置している状態を示している。

基板ホルダ７は次のようにしてめっき槽１内にセットされる。基板ホルダ７は、トランスポータ（図示せず）によってめっき槽１の上方位置まで搬送され、さらにめっき槽１内に下降される。次いで、送電コイル４４が受電コイル５４の内側に位置するまで、トランスポータは基板ホルダ７をワイヤレス送電器４１に向かって横方向に移動させ、送電コイル４４およびシールカバー６０を基板ホルダ７の窪み６３内に挿入する。基板ホルダ７をめっき槽１から取り出すときは、基板ホルダ７をワイヤレス送電器４１から離れる方向に横方向に移動させ、次いで、基板ホルダ７がめっき槽１から引き上げられる。

図８は、電解めっき装置の一実施形態を示す模式図である。特に説明しない本実施形態の構成および動作は、図７に示す実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。図８に示すように、本実施形態では、送電コイル４４の内径は、受電コイル５４の外径よりも大きく、送電コイル４４は受電コイル５４の半径方向外側に配置されている。基板ホルダ７の第１保持部材１１の背面には、環状の窪み６３が形成されている。この窪み６３は、受電コイル５４の半径方向外側に位置している。送電コイル４４およびシールカバー６０は、この窪み６３内に配置される。本実施形態でも、送電コイル４４および受電コイル５４は同一平面上であって、かつ同心状に配置される。

図４乃至図８に示す実施形態によれば、送電コイル４４および受電コイル５４の両方は、めっき槽１内に配置されるので、送電コイル４４と受電コイル５４との間の距離を短くすることができる。よって、伝送効率が向上され、基板Ｗのめっきに有効な電圧を確実に受電コイル５４に誘起させることができる。

図９は、電解めっき装置の一実施形態を示す模式図であり、図１０は基板ホルダ７に配置された受電コイル５４を示す図である。特に説明しない本実施形態の構成および動作は、図１に示す実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。本実施形態では、複数の送電コイル４４および複数の受電コイル５４が設けられている。送電コイル４４の数と受電コイル５４の数は同じである。送電コイル４４および受電コイル５４は、共通の中心線（想像線）の周りに等間隔に配置されており、送電コイル４４および受電コイル５４は互いに向き合っている。

ＤＣ−ＲＦドライバ４３は１つであるが、ＲＦ−ＤＣ整流器５３は複数設けられている。ＲＦ−ＤＣ整流器５３の数は、受電コイル５４の数と同じである。送電コイル４４の数、受電コイル５４の数、およびＲＦ−ＤＣ整流器５３の数は、第１電気接点２１の数（すなわち第２電気接点２２の数）と同じである。受電コイル５４およびＲＦ−ＤＣ整流器５３は、基板ホルダ７の第１保持部材１１に配置されている。図３に示す実施形態のように、受電コイル５４およびＲＦ−ＤＣ整流器５３は、基板ホルダ７の第２保持部材１２に配置されてもよい。複数の受電コイル５４は、複数のＲＦ−ＤＣ整流器５３に複数の配線５７によってそれぞれ接続されており、複数のＲＦ−ＤＣ整流器５３は複数の第１電気接点２１に複数の配線５６によってそれぞれ接続されている。

本実施形態においても、複数の送電コイル４４と、対応する複数の受電コイル５４との間には電磁界が形成され、受電コイル５４には高周波電圧が誘起される。ＲＦ−ＤＣ整流器５３は、受電コイル５４が発生した高周波電圧を直流電圧に変換し、この直流電圧を基板ホルダ７の第１電気接点２１に印加する。第１電気接点２１と第２電気接点２２は接触しており、第２電気接点２２は基板Ｗの被めっき面に接触している。したがって、基板Ｗには直流電圧が印加される。

本実施形態によれば、複数の送電コイル４４および複数の受電コイル５４が使用されるので、電気接点２１，２２への電流値の均一化が達成され、ひいては均一な膜を基板Ｗ上に形成することができる。

図１１は、電解めっき装置の一実施形態を示す模式図である。特に説明しない本実施形態の構成および動作は、図１に示す実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。本実施形態では、基板ホルダ７は水平にめっき槽１に配置される。このようなめっき装置は、基板Ｗの被めっき面が下方を向くフェースダウンタイプと呼ばれる。このフェースダウンタイプのめっき装置では、第２保持部材１２のサイズを上方に大きくすることによって、第２シール突起１５を省略してもよい。

図１１に示すように、アノード５は、めっき槽１の底部の近傍に配置されている。アノード５は、アノードホルダ６６に保持された状態で、めっき槽１内に水平に配置されている。アノードホルダ６６の上端はめっき槽１の上端に固定されており、アノードホルダ６６の下端はアノード５に接続されている。本実施形態では、複数のアノードホルダ６６が設けられているが、１つのアノードホルダ６６のみを設けてもよい。直流電源２５の正極は、アノードホルダ６６内を延びる配線２６を通じてアノード５に電気的に接続されている。

本実施形態では、送電コイル４４および受電コイル５４は、基板Ｗと同様に水平に配置されている。送電コイル４４および受電コイル５４は、隙間を介して互いに向き合っている。本実施形態でも、送電コイル４４および受電コイル５４は同心状に配置されている。受電コイル５４およびＲＦ−ＤＣ整流器５３は、基板ホルダ７の第１保持部材１１に配置されている。図３に示す実施形態のように、受電コイル５４およびＲＦ−ＤＣ整流器５３は、基板ホルダ７の第２保持部材１２に配置されてもよい。

送電コイル４４は、めっき槽１内に設置された基板ホルダ７の直上に配置されており、図示しない移動機構によって支持されている。基板ホルダ７をめっき槽１に設置するとき、および基板ホルダ７をめっき槽１から取り出すときは、送電コイル４４は上記移動機構によってめっき槽１から離れる方向に移動され、基板Ｗをめっきするときは、送電コイル４４が上記移動機構によって基板ホルダ７の上方位置に移動される。

図１２は、電解めっき装置の一実施形態を示す模式図である。特に説明しない本実施形態の構成および動作は、図１１に示す実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。本実施形態では、送電コイル４４は、めっき槽１の周囲に配置されている。より具体的には、送電コイル４４は、めっき槽１内に設置された基板ホルダ７の周りに配置される。送電コイル４４および受電コイル５４は同一平面上であって、かつ同心状に配置される。本実施形態では、送電コイル４４を移動させるための上記移動機構は不要である。

図１３は、電解めっき装置の一実施形態を示す模式図である。特に説明しない本実施形態の構成および動作は、図１２に示す実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。本実施形態は、基板ホルダ７は水平にめっき槽１に配置される点で図１２に示す実施形態と同じであるが、ワイヤレス受電器５１は、基板ホルダ７の第２保持部材１２内に配置されている点で異なっている。ワイヤレス受電器５１および基板ホルダ７の構成は図３に示す実施形態と同じである。すなわち、ＲＦ−ＤＣ整流器５３および受電コイル５４は、基板ホルダ７の第２保持部材１２内に配置されている。本実施形態によれば、基板ホルダ７の第１保持部材１１と第２保持部材１２とを電気的に接続するための第１電気接点２１が不要である。

図１４は、電解めっき装置の一実施形態を示す模式図である。特に説明しない本実施形態の構成および動作は、図１に示す実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。本実施形態では、ワイヤレス送電器４１およびワイヤレス受電器５１に代えて、金属板７０が設けられている。金属板７０は、めっき槽１の外に配置されており、基板ホルダ７と基板Ｗは、アノード５と金属板７０との間に配置されている。本実施形態では、金属板７０は、めっき槽１の側壁１ａの外面に固定されている。金属板７０は、配線７１を通じて直流電源２５の負極に電気的に接続されている。金属板７０は鉛直姿勢で配置されており、基板Ｗと同じか、または基板Ｗよりも大きなサイズを有している。金属板７０は、例えば、銅から構成されている。本実施形態の電解めっき装置は、上述した実施形態におけるワイヤレス送電器４１およびワイヤレス受電器５１に相当する装置を備えていない。

基板Ｗの被めっき面は、シード層などの導電層７４から構成されている。直流電源２５がアノード５および金属板７０に直流電圧を印加すると、金属板７０と導電層７４はキャパシタとして機能し、導電層７４には直流電圧が誘起される。結果として、直流電源２５と基板Ｗとは物理的接触がない状態で電気的に接続される。本実施形態によれば、基板Ｗと直流電源２５とを電気的に接続するための電気接点を基板ホルダ７に設けることが不要となる。本実施形態では、基板Ｗに接する電気接点が不要であるので、第１シール突起１４および第２シール突起１５を省略してもよい。また、本実施形態は、直流電源２５の電圧の正負を切り替えながら基板をめっきするＰＲめっきに適用可能である。

図１５は、電解めっき装置の一実施形態を示す模式図である。特に説明しない本実施形態の構成および動作は、図１４に示す実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。本実施形態では、金属板７０は基板ホルダ７の内部に配置されている。より具体的には、金属板７０は、基板ホルダ７の第１保持部材１１の内部に配置されている。金属板７０は、第１保持部材１１によって液密的に完全に覆われている。本実施形態でも、直流電源２５と基板Ｗとを物理的接触がない状態で電気的に接続することができるので、電気接点を不要とすることができる。

図１６は、電解めっき装置の一実施形態を示す模式図である。特に説明しない本実施形態の構成および動作は、図１に示す実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。本実施形態は、高周波電流をカソード側のコイルに通電することで導電材に高周波の渦電流が発生する現象を利用して基板をめっきする方法である。ＤＣ−ＲＦドライバ４３および送電コイル４４は、めっき槽１の外に配置されており、送電コイル４４はめっき槽１の側壁１ａの外面に固定されている。ＤＣ−ＲＦドライバ４３は、直流電源２５の負極に配線４６によって電気的に接続され、さらに送電コイル４４に配線４７によって電気的に接続されている。直流電源２５の正極は、ＤＣ−ＲＦ変換器７５に配線２６を通じて接続され、さらにＤＣ−ＲＦ変換器７５は配線２６を通じてアノード５に接続されている。ＤＣ−ＲＦ変換器７５は、直流電源２５から印加される直流電圧を高周波電圧に変換し、この高周波電圧をアノード５に印加するように構成されている。

ＤＣ−ＲＦドライバ４３が高周波電圧を送電コイル４４に印加すると、送電コイル４４は高周波磁界を発生し、基板Ｗのシード層などの導電層７４に渦電流が発生する。渦電流によって導電層７４に発生する電圧は、直流電源２５の出力電圧によって変えることができる。本実施形態では、基板Ｗに接する電気接点が不要であるので、第１シール突起１４および第２シール突起１５を省略してもよい。

図１７は、電解めっき装置の一実施形態を示す模式図である。特に説明しない本実施形態の構成および動作は、図１６に示す実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。本実施形態に係る電解めっき装置は、複数のＤＣ−ＲＦドライバ４３と、複数の送電コイル４４とを備えている。複数の送電コイル４４は、複数のＤＣ−ＲＦドライバ４３に配線４７によってそれぞれ電気的に接続されている。この実施形態においても、ＤＣ−ＲＦドライバ４３が高周波電圧を送電コイル４４に印加すると、送電コイル４４は高周波磁界を発生し、基板Ｗのシード層などの導電層７４に渦電流が発生する。よって、本実施形態では、基板Ｗに接する電気接点が不要である。

上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。

１めっき槽
５アノード
７基板ホルダ
１１第１保持部材
１２第２保持部材
１２ａ開口部
１４第１シール突起
１５第２シール突起
２１第１電気接点
２２第２電気接点
２５直流電源
２６配線
４１ワイヤレス送電器
４３ＤＣ−ＲＦドライバ
４４送電コイル
４６配線
４７配線
５１ワイヤレス受電器
５３ＲＦ−ＤＣ整流器
５４受電コイル
５６配線
５７配線
６０シールカバー
６３窪み
７０金属板
７１配線
７４導電層
７５ＤＣ−ＲＦ変換器
Ｗ基板

Claims

めっき液を保持可能なめっき槽と、
前記めっき槽内に配置されたアノードと、
基板に接触可能な電気接点を有する基板ホルダと、
前記アノードに接続された電源と、
前記電源に接続されたワイヤレス送電器と、
前記基板ホルダに取り付けられ、かつ前記電気接点に電気的に接続されたワイヤレス受電器とを備えたことを特徴とする電解めっき装置。
前記ワイヤレス送電器は、前記めっき槽の外に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電解めっき装置。
前記ワイヤレス送電器は、送電コイルを備えており、
前記送電コイルは、前記めっき槽内に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電解めっき装置。
前記基板ホルダには窪みが形成されており、前記送電コイルは前記窪み内に位置していることを特徴とする請求項３に記載の電解めっき装置。
前記基板ホルダは、前記基板を挟むための第１保持部材および第２保持部材を備えており、
前記第２保持部材には、前記基板の被めっき面を露出させるための開口部が形成されており、
前記ワイヤレス受電器は、前記第２保持部材内に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電解めっき装置。
前記ワイヤレス送電器は少なくとも１つの送電コイルを備え、前記ワイヤレス受電器は少なくとも１つの受電コイルを備えていることを特徴とする請求項１に記載の電解めっき装置。
前記ワイヤレス送電器は複数の送電コイルを備え、前記ワイヤレス受電器は複数の受電コイルを備えていることを特徴とする請求項６に記載の電解めっき装置。
前記送電コイルおよび前記受電コイルは鉛直姿勢で配置されていることを特徴とする請求項６に記載の電解めっき装置。
前記送電コイルおよび前記受電コイルは水平姿勢で配置されていることを特徴とする請求項６に記載の電解めっき装置。
めっき液を保持可能なめっき槽と、
前記めっき槽内に配置されたアノードと、
前記めっき槽内に配置された基板ホルダと、
直流電圧を高周波電圧に変換するＤＣ−ＲＦ変換器と、
前記ＤＣ−ＲＦ変換器に接続された電源と、
前記電源に接続されたワイヤレス送電器を備え、
前記ＤＣ−ＲＦ変換器は、前記アノードに接続されていることを特徴とする電解めっき装置。
めっき液を保持可能なめっき槽と、
前記めっき槽内に配置されたアノードと、
前記めっき槽内に配置された基板ホルダと、
直流電圧を高周波電圧に変換するＤＣ−ＲＦ変換器と、
前記ＤＣ−ＲＦ変換器に接続された電源と、
前記電源に接続されたワイヤレス送電器を備え、
前記ＤＣ−ＲＦ変換器は、前記アノードに接続されており、
前記ワイヤレス送電器は複数の送電コイルを備えていることを特徴とする電解めっき装置。