JP6899041B1 - めっき装置及びめっき液の撹拌方法 - Google Patents

Abstract

パドルを用いることなく、めっき液を撹拌させることができる技術を提供する。めっき装置１０００は、基板ホルダ３０に配置されて、基板ホルダが回転した場合に基板ホルダとともに回転するホルダーカバー５０を備え、ホルダーカバーは、めっき液に浸漬されるとともに基板の被めっき面よりも下方に位置する下面を有し、ホルダーカバーの下面には、ホルダーカバーの回転方向に対して交差する方向に延在する少なくとも一つのカバー溝が設けられている。

Description

本発明は、めっき装置及びめっき液の撹拌方法に関する。

従来、基板にめっき処理を施すことが可能なめっき装置として、いわゆるカップ式のめっき装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなめっき装置は、めっき液を貯留するとともに、内部にアノードが配置されためっき槽と、カソードとしての基板を保持する基板ホルダと、基板ホルダを回転させる回転機構と、を備えている。

また、従来、めっき槽のめっき液を撹拌して、基板表面に形成されたビアに十分な金属イオンを供給するために、基板の表面と平行に往復運動することでめっき液を攪拌するパドルをめっき槽に配置する技術が知られている（例えば、特許文献２、特許文献３参照）。

特開２００８−１９４９６号公報 特開２００９−１５５７２６号公報 米国特許第７３９０３８３号明細書

上述した特許文献１に例示されるようなカップ式のめっき装置において、例えば特許文献２や特許文献３に例示されるようなパドルをめっき槽に配置することが考えられる。しかしながら、この場合、パドルの往復運動方向の両端付近において、パドルの移動速度が遅くなることがあり、この場合、基板に形成されるめっき皮膜の均一性が低下するおそれがある。あるいは、パドルが瞬間的な停止をした場合に、基板上に電場の影が形成されるおそれがあり、この場合にも、めっき皮膜の均一性が低下するおそれがある。

また、上述したようなパドルをめっき槽に配置した場合、めっき装置が大型化する可能性もある。

本発明は、上記のことを鑑みてなされたものであり、パドルを用いることなく、めっき液を撹拌させることができる技術を提供することを目的の一つとする。

（態様１）
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係るめっき装置は、めっき液を貯留するとともに、内部にアノードが配置されためっき槽と、前記アノードよりも上方に配置されて、カソードとしての基板を保持する基板ホルダと、前記基板ホルダを回転させる回転機構と、前記基板ホルダに配置されて、前記基板ホルダが回転した場合に前記基板ホルダとともに回転するホルダーカバーと、を備え、前記ホルダーカバーは、前記めっき液に浸漬されるとともに前記基板の被めっき面よりも下方に位置する下面を有し、前記ホルダーカバーの前記下面には、前記ホルダーカバーの回転方向に対して交差する方向に延在する少なくとも一つのカバー溝が設けられている。

この態様によれば、基板ホルダが回転することでホルダーカバーが回転した場合に、カバー溝が設けられたホルダーカバーの下面によって、めっき液を撹拌させることができる。これにより、パドルを用いることなく、めっき液を撹拌させることができる。この結果、パドルを用いることに伴うめっき皮膜の均一性の低下やめっき装置の大型化を抑制することができる。

（態様２）
上記態様１において、前記ホルダーカバーは、下面視で、リング形状を有していてもよい。

（態様３）
上記態様１又は２は、前記めっき槽の前記内部における前記基板よりも下方且つ前記アノードよりも上方の箇所に配置されて、前記基板よりも下方側から前記基板に向けて流動する前記めっき液に乱流を発生させる乱流発生部材をさらに備えていてもよい。

この態様によれば、乱流発生部材がめっき液に乱流を発生させることで、めっき液を効果的に撹拌させることができる。

（態様４）
上記態様３において、前記乱流発生部材は、前記乱流発生部材の下端と前記乱流発生部材の上端とを連通して、前記基板に向かう前記めっき液が流動する内部流路を有し、前記内部流路は、前記乱流発生部材の下面視で、アルキメデスの螺旋形状を有していてもよい。

この態様によれば、基板ホルダの回転時に、アノードと基板との間の電場がホルダーカバーによって阻害されることをできるだけ抑制しつつ、めっき液を撹拌させることができる。

（態様５）
上記態様４において、前記内部流路には、前記内部流路を流動する前記めっき液に乱流を発生させる突起が設けられていてもよい。

この態様によれば、内部流路に突起が設けられていない場合に比較して、内流流路を流動するめっき液に乱流を効果的に発生させることができる。これにより、めっき液をより効果的に撹拌させることができる。

（態様６）
上記態様４又は５において、前記乱流発生部材は、前記基板にめっき処理を施すめっき処理時に、前記乱流発生部材の前記上端が、前記基板の前記被めっき面との間に隙間を有しつつ前記ホルダーカバーの前記下面よりも上方に位置するように構成されていてもよい。

この態様によれば、例えば、乱流発生部材の上端がホルダーカバーの下面よりも下方に位置する場合に比較して、隙間の間隔を小さくして、この隙間を流動するめっき液の流速を効果的に上昇させることができる。この結果、めっき液を効果的に撹拌させることができる。

（態様７）
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係るめっき液の撹拌方法は、上記態様１〜６のいずれか１態様に係るめっき装置の前記めっき液の撹拌方法であって、前記基板にめっき処理を施すめっき処理時に、前記ホルダーカバーの前記下面が前記めっき液に浸漬された状態で前記回転機構によって前記基板ホルダを回転させることを含む。

この態様によれば、パドルを用いることなく、めっき液を撹拌させることができる。これにより、パドルを用いることに伴うめっき皮膜の均一性の低下やめっき装置の大型化を抑制することができる。

実施形態に係るめっき装置の全体構成を示す斜視図である。 実施形態に係るめっき装置の全体構成を示す平面図である。 実施形態に係るめっき装置のめっきモジュールの構成を説明するための模式図である。 実施形態に係る基板がめっき液に浸漬された状態における基板の周辺構成の模式図である。 実施形態に係るホルダーカバーの模式的下面図である。 実施形態に係る乱流発生部材の模式的下面図である。 実施形態に係る乱流発生部材の周辺におけるめっき液の流動の様子を示す模式的断面図である。 図８（Ａ）は実施形態の変形例１に係るホルダーカバーの模式的下面図である。図８（Ｂ）は実施形態の変形例２に係るホルダーカバーの模式的下面図である。 図９（Ａ）は実施形態の変形例３に係る乱流発生部材の模式的断面図である。図９（Ｂ）は実施形態の変形例４に係る乱流発生部材の模式的断面図である。 図１０（Ａ）は実施形態の変形例５に係る乱流発生部材の模式的断面図である。図１０（Ｂ）は実施形態の変形例６に係る乱流発生部材の模式的断面図である。 図１１（Ａ）は実施形態の変形例７に係る乱流発生部材の模式的断面図である。図１１（Ｂ）は実施形態の変形例８に係る乱流発生部材の模式的断面図である。 実施形態の変形例９に係る乱流発生部材の模式的断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施形態や実施形態の変形例では、同一又は対応する構成について、同一の符号を付して説明を適宜省略する場合がある。また、図面は、物の特徴の理解を容易にするために模式的に図示されており、各構成要素の寸法比率等は実際のものと同じであるとは限らない。また、いくつかの図面には、参考用として、Ｘ−Ｙ−Ｚの直交座標が図示されている。この直交座標のうち、Ｚ方向は上方に相当し、−Ｚ方向は下方（重力が作用する方向）に相当する。

図１は、本実施形態のめっき装置１０００の全体構成を示す斜視図である。図２は、本実施形態のめっき装置１０００の全体構成を示す平面図である。図１及び図２に示すように、めっき装置１０００は、ロードポート１００、搬送ロボット１１０、アライナ１２０、プリウェットモジュール２００、プリソークモジュール３００、めっきモジュール４００、洗浄モジュール５００、スピンリンスドライヤ６００、搬送装置７００、及び、制御モジュール８００を備える。

ロードポート１００は、めっき装置１０００に図示していないＦＯＵＰなどのカセットに収容された基板を搬入したり、めっき装置１０００からカセットに基板を搬出するためのモジュールである。本実施形態では４台のロードポート１００が水平方向に並べて配置されているが、ロードポート１００の数及び配置は任意である。搬送ロボット１１０は、基板を搬送するためのロボットであり、ロードポート１００、アライナ１２０、及び搬送装置７００の間で基板を受け渡すように構成される。搬送ロボット１１０及び搬送装置７００は、搬送ロボット１１０と搬送装置７００との間で基板を受け渡す際には、仮置き台（図示せず）を介して基板の受け渡しを行うことができる。

アライナ１２０は、基板の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ためのモジュールである。本実施形態では２台のアライナ１２０が水平方向に並べて配置されているが、アライナ１２０の数及び配置は任意である。プリウェットモジュール２００は、めっき処理前の基板の被めっき面を純水または脱気水などの処理液で濡らすことで、基板表面に形成されたパターン内部の空気を処理液に置換する。プリウェットモジュール２００は、めっき時にパターン内部の処理液をめっき液に置換することでパターン内部にめっき液を供給しやすくするプリウェット処理を施すように構成される。本実施形態では２台のプリウェットモジュール２００が上下方向に並べて配置されているが、プリウェットモジュール２００の数及び配置は任意である。

プリソークモジュール３００は、例えばめっき処理前の基板の被めっき面に形成したシード層表面等に存在する電気抵抗の大きい酸化膜を硫酸や塩酸等の処理液でエッチング除去してめっき下地表面を洗浄または活性化するプリソーク処理を施すように構成される。本実施形態では２台のプリソークモジュール３００が上下方向に並べて配置されているが、プリソークモジュール３００の数及び配置は任意である。めっきモジュール４００は、基板にめっき処理を施す。本実施形態では、上下方向に３台かつ水平方向に４台並べて配置された１２台のめっきモジュール４００のセットが２つあり、合計２４台のめっきモジュール４００が設けられているが、めっきモジュール４００の数及び配置は任意である。

洗浄モジュール５００は、めっき処理後の基板に残るめっき液等を除去するために基板に洗浄処理を施すように構成される。本実施形態では２台の洗浄モジュール５００が上下方向に並べて配置されているが、洗浄モジュール５００の数及び配置は任意である。スピンリンスドライヤ６００は、洗浄処理後の基板を高速回転させて乾燥させるためのモジュールである。本実施形態では２台のスピンリンスドライヤ６００が上下方向に並べて配置されているが、スピンリンスドライヤ６００の数及び配置は任意である。搬送装置７００は、めっき装置１０００内の複数のモジュール間で基板を搬送するための装置である。制御モジュール８００は、めっき装置１０００の複数のモジュールを制御するように構成され、例えばオペレータとの間の入出力インターフェースを備える一般的なコンピュータまたは専用コンピュータから構成することができる。

めっき装置１０００による一連のめっき処理の一例を説明する。まず、ロードポート１００にカセットに収容された基板が搬入される。続いて、搬送ロボット１１０は、ロードポート１００のカセットから基板を取り出し、アライナ１２０に基板を搬送する。アライナ１２０は、基板の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。搬送ロボット１１０は、アライナ１２０で方向を合わせた基板を搬送装置７００へ受け渡す。

搬送装置７００は、搬送ロボット１１０から受け取った基板をプリウェットモジュール２００へ搬送する。プリウェットモジュール２００は、基板にプリウェット処理を施す。搬送装置７００は、プリウェット処理が施された基板をプリソークモジュール３００へ搬送する。プリソークモジュール３００は、基板にプリソーク処理を施す。搬送装置７００は、プリソーク処理が施された基板をめっきモジュール４００へ搬送する。めっきモジュール４００は、基板にめっき処理を施す。

搬送装置７００は、めっき処理が施された基板を洗浄モジュール５００へ搬送する。洗浄モジュール５００は、基板に洗浄処理を施す。搬送装置７００は、洗浄処理が施された基板をスピンリンスドライヤ６００へ搬送する。スピンリンスドライヤ６００は、基板に乾燥処理を施す。搬送装置７００は、乾燥処理が施された基板を搬送ロボット１１０へ受け渡す。搬送ロボット１１０は、搬送装置７００から受け取った基板をロードポート１００のカセットへ搬送する。最後に、ロードポート１００から基板を収容したカセットが搬出される。

なお、図１や図２で説明しためっき装置１０００の構成は、一例に過ぎず、めっき装置１０００の構成は、図１や図２の構成に限定されるものではない。

続いて、めっきモジュール４００について説明する。なお、本実施形態に係るめっき装置１０００が有する複数のめっきモジュール４００は同様の構成を有しているので、１つのめっきモジュール４００について説明する。

図３は、本実施形態に係るめっき装置１０００のめっきモジュール４００の構成を説明するための模式図である。本実施形態に係るめっき装置１０００は、カップ式のめっき装置である。本実施形態に係るめっき装置１０００のめっきモジュール４００は、主として、めっき槽１０と、オーバーフロー槽２０と、基板ホルダ３０と、回転機構４０と、昇降機構４５と、ホルダーカバー５０と、乱流発生部材６０とを備えている。なお、図３において、めっき槽１０、オーバーフロー槽２０及び基板ホルダ３０は、断面が模式的に図示されている。

本実施形態に係るめっき槽１０は、上方に開口を有する有底の容器によって構成されている。具体的には、めっき槽１０は、底壁部１０ａと、この底壁部１０ａの外周縁から上方に延在する外周壁部１０ｂとを有しており、この外周壁部１０ｂの上部が開口している。なお、めっき槽１０の外周壁部１０ｂの形状は特に限定されるものではないが、本実施形態に係る外周壁部１０ｂは、一例として円筒形状を有している。

めっき槽１０の内部には、めっき液Ｐｓが貯留されている。めっき液Ｐｓとしては、めっき皮膜を構成する金属元素のイオンを含む溶液であればよく、その具体例は特に限定されるものではない。本実施形態においては、めっき処理の一例として、銅めっき処理を用いており、めっき液Ｐｓの一例として、硫酸銅溶液を用いている。また、本実施形態において、めっき液Ｐｓには所定の添加剤が含まれている。但し、この構成に限定されるものではなく、めっき液Ｐｓは添加剤を含んでいない構成とすることもできる。

めっき槽１０の内部には、アノード１１が配置されている。アノード１１の具体的な種類は特に限定されるものではなく、溶解アノードや不溶解アノードを用いることができる。本実施形態においては、アノード１１として不溶解アノードを用いている。この不溶解アノードの具体的な種類は特に限定されるものではなく、白金や酸化イリジウム等を用いることができる。

めっき槽１０の内部において、アノード１１よりも上方には、隔膜１２が配置されている。具体的には、隔膜１２は、アノード１１と基板Ｗｆ（カソード）との間の箇所に配置されている。本実施形態に係る隔膜１２は、一例として、保持部材１０ｄを介して、めっき槽１０の外周壁部１０ｂに接続されている。また、本実施形態に係る隔膜１２は、隔膜１２の面方向が水平方向になるように配置されている。

めっき槽１０の内部は、隔膜１２によって上下方向に２分割されている。隔膜１２よりも下方側に区画された領域をアノード室１３と称する。隔膜１２よりも上方側の領域を、カソード室１４と称する。前述したアノード１１は、アノード室１３に配置されている。

隔膜１２は、金属イオンの通過を許容しつつ、めっき液Ｐｓに含まれる添加剤の通過を抑制する膜によって構成されている。すなわち、本実施形態において、カソード室１４のめっき液Ｐｓは添加剤を含んでいるが、アノード室１３のめっき液Ｐｓは添加剤を含んでいない。但し、この構成に限定されるものではなく、例えば、アノード室１３のめっき液Ｐｓも添加剤を含んでいてもよい。しかしながら、この場合においても、アノード室１３の添加剤の濃度は、カソード室１４の添加剤の濃度よりも低くなっている。隔膜１２の具体的な種類は、特に限定されるものではなく、公知の隔膜を用いることができる。この隔膜１２の具体例を挙げると、例えば、電解隔膜を用いることができ、この電解隔膜の具体例として、例えば、株式会社ユアサメンブレンシステム製のめっき用電解隔膜を用いたり、イオン交換膜等を用いたりすることができる。

本実施形態のように、めっき装置１０００が隔膜１２を備えることによって、アノード側での反応によってめっき液Ｐｓに含まれる添加剤の成分が分解又は反応することを抑制することができ、これにより、この添加剤の成分の分解又は反応によってめっきに悪影響を及ぼす成分が生成されることを抑制することができる。

めっき槽１０には、アノード室１３にめっき液Ｐｓを供給するためのアノード用供給口１５が設けられている。また、めっき槽１０には、アノード室１３のめっき液Ｐｓをアノード室１３から排出するためのアノード用排出口１６が設けられている。アノード用排出口１６から排出されためっき液Ｐｓは、その後、アノード用のリザーバータンク（図示せず）に一時的に貯留された後に、アノード用供給口１５からアノード室１３に再び供給される。

めっき槽１０には、カソード室１４にめっき液Ｐｓを供給するためのカソード用供給口１７が設けられている。具体的には、本実施形態に係るめっき槽１０の外周壁部１０ｂにおけるカソード室１４に対応する部分の一部には、めっき槽１０の中心側に突出した突出部１０ｃが設けられており、この突出部１０ｃにカソード用供給口１７が設けられている。

オーバーフロー槽２０は、めっき槽１０の外側に配置された、有底の容器によって構成されている。オーバーフロー槽２０は、めっき槽１０の外周壁部１０ｂの上端を超えためっき液Ｐｓ（すなわち、めっき槽１０からオーバーフローしためっき液Ｐｓ）を一時的に貯留するために設けられた槽である。カソード用供給口１７からカソード室１４に供給されためっき液Ｐｓは、オーバーフロー槽２０に流入した後に、オーバーフロー槽２０用の排出口（図示せず）から排出されて、カソード用のリザーバータンク（図示せず）に一時的に貯留される。その後、めっき液Ｐｓは、カソード用供給口１７からカソード室１４に再び供給される。

本実施形態において、めっき槽１０の内部におけるアノード１１よりも上方には、多孔質の抵抗体１８が配置されている。具体的には、抵抗体１８は、カソード室１４に設けられている。また、本実施形態に係る抵抗体１８は、突出部１０ｃの上端近傍箇所に設けられている。抵抗体１８は、複数の孔（細孔）を有する多孔性の板部材によって構成されている。抵抗体１８よりも下方側のめっき液Ｐｓは、抵抗体１８を通過して、抵抗体１８よりも上方側に流動することができるように構成されている。この抵抗体１８は、アノード１１と基板Ｗｆとの間に形成される電場の均一化を図るために設けられている部材である。このように、めっき装置１０００が抵抗体１８を有することで、基板Ｗｆの被めっき面Ｗｆａに形成されるめっき皮膜（めっき層）の膜厚の均一化（すなわち、めっき皮膜の均一性）を効果的に図ることができる。

但し、上述した抵抗体１８は本実施形態において必須の構成ではなく、めっき装置１０００は抵抗体１８を備えていない構成とすることもできる。

また、本実施形態において、アノード室１３には、アノードマスク１９が配置されている。本実施形態に係るアノードマスク１９は、隔膜１２の下面にアノードマスク１９の上面が接触するように配置されている。但し、アノードマスク１９の配置箇所は、アノード室１３であればよく、図３に示す箇所に限定されるものではない。他の例を挙げると、アノードマスク１９は、隔膜１２との間に空間を有するように、隔膜１２よりも下方側の箇所に配置されていてもよい。アノードマスク１９は、アノード１１と基板Ｗｆとの間を流れる電気が通過する開口部１９ａを有している。このように、めっき装置１０００がアノードマスク１９を備えることで、基板Ｗｆのめっき皮膜の面内均一性を向上させることができる。

基板ホルダ３０は、カソードとしての基板Ｗｆを保持するための部材である。基板Ｗｆはアノード１１よりも上方に配置されている。基板ホルダ３０は、基板Ｗｆの被めっき面Ｗｆａが下方を向くように、基板Ｗｆを保持している。具体的には、本実施形態に係る基板ホルダ３０は、第１保持部材３１と、第２保持部材３２とを有している。第１保持部材３１は、基板Ｗｆの上面を保持している。第２保持部材３２は、基板Ｗｆの被めっき面Ｗｆａの外周縁部を保持している。基板ホルダ３０は、第１保持部材３１と第２保持部材３２とによって基板Ｗｆを挟持するように、基板Ｗｆを保持している。

回転機構４０は、基板ホルダ３０を回転させるための機構である。具体的には、回転機構４０は、基板ホルダ３０に接続されており、制御モジュール８００の指令を受けて、少なくとも、基板Ｗｆにめっき処理を施すめっき処理時に、基板ホルダ３０を回転させる。回転機構４０としては、回転モータ等の公知の機構を用いることができる。なお、図３に図示されている「Ｒ」は、回転機構４０による基板ホルダ３０の回転方向の一例である。回転機構４０は、昇降機構４５に接続されている。昇降機構４５は、上下方向に延在する支軸４６によって支持されている。昇降機構４５は、基板ホルダ３０及び回転機構４０を上下方向に昇降させるための機構である。昇降機構４５としては、直動式のアクチュエータ等の公知の昇降機構を用いることができる。

めっき処理時においては、回転機構４０が基板ホルダ３０を回転させるとともに、昇降機構４５が基板ホルダ３０を下方に移動させて、基板Ｗｆをめっき槽１０のめっき液Ｐｓに浸漬させる。なお、このとき、後述するホルダーカバー５０の下面５０ａも、めっき液Ｐｓに浸漬される。次いで、通電装置によって、アノード１１と基板Ｗｆとの間に電気が流れる。これにより、基板Ｗｆの被めっき面Ｗｆａに、めっき皮膜が形成される。

めっきモジュール４００の動作は、制御モジュール８００によって制御される。制御モジュール８００は、マイクロコンピュータを備えており、このマイクロコンピュータは、プロセッサとしてのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）８０１や、非一時的な記憶媒体としての記憶部８０２、等を備えている。制御モジュール８００においては、記憶部８０２に記憶されたプログラムの指令に基づいてＣＰＵ８０１がめっきモジュール４００の動作を制御する。

なお、本実施形態においては、一つの制御モジュール８００が、めっきモジュール４００の被制御部を統合的に制御する制御装置として機能しているが、この構成に限定されるものではない。例えば、制御モジュール８００は、複数の制御装置を備え、この複数の制御装置が、それぞれ、めっきモジュール４００の各々の被制御部を個別に制御してもよい。

続いて、ホルダーカバー５０について説明する。図４は、基板Ｗｆがめっき液Ｐｓに浸漬された状態における基板Ｗｆの周辺構成の模式図である。なお、図４において、オーバーフロー槽２０の図示は省略されている。図５は、ホルダーカバー５０の模式的下面図である。なお、図５には、ホルダーカバー５０の一部（Ａ２部分）の模式的斜視図も併せて図示されている。図４及び図５を参照して、ホルダーカバー５０は、基板ホルダ３０に配置されている。ホルダーカバー５０は、基板ホルダ３０が回転した場合に基板ホルダ３０とともに回転するように構成されている。

具体的には、図４に示すように、本実施形態に係るホルダーカバー５０は、第２保持部材３２の少なくとも下面３２ａに接続されている。より具体的には、ホルダーカバー５０は、第２保持部材３２の下面３２ａ及び外周面３２ｂに接続されている。めっき処理時において、ホルダーカバー５０の少なくとも下面５０ａは、めっき液Ｐｓに浸漬される。また、ホルダーカバー５０の下面５０ａは、基板Ｗｆの被めっき面Ｗｆａよりも下方に位置している。

図４及び図５を参照して、本実施形態に係るホルダーカバー５０は、下面視で、ホルダーカバー５０の下面５０ａが基板Ｗｆの被めっき面Ｗｆａの周囲を囲むように、基板ホルダ３０の第２保持部材３２に配置されている。具体的には、本実施形態に係るホルダーカバー５０の下面５０ａは、中央部に開口部５３を有するリング形状を有している。

図５に示すように、ホルダーカバー５０の下面５０ａには、少なくとも一つのカバー溝５１が設けられている。具体的には、本実施形態に係るカバー溝５１は、一例として、複数設けられている。カバー溝５１は、ホルダーカバー５０の回転方向（又は周方向）に交差する方向に延在している。具体的には、本実施形態に係るカバー溝５１は、ホルダーカバー５０の径方向に向かって延在している。

本実施形態において、複数のカバー溝５１は、隣接するカバー溝５１との間に一定の間隔を有して、ホルダーカバー５０の下面５０ａの周方向に全体的に設けられている。また、本実施形態に係るカバー溝５１の溝壁部５２は、ストレート状の平面によって構成されている。

このカバー溝５１は、ホルダーカバー５０が回転した場合に、めっき液Ｐｓに遠心力を付与して、めっき槽１０の内側（中心側）から外側（外周側）に向かう流れを付与するために設けられたものである（このめっき液Ｐｓの流動の様子は後述する図７に例示されている）。すなわち、ホルダーカバー５０が回転した場合、ホルダーカバー５０のカバー溝５１に存在するめっき液Ｐｓは、遠心力が付与されることで、カバー溝５１を通過して外側に向かって流動する。これにより、めっき槽１０の径方向で内側から外側に向かうめっき液Ｐｓの流れが加速される。この結果、基板Ｗｆと抵抗体１８との間に存在するめっき液Ｐｓが撹拌される。

以上のように、本実施形態によれば、基板ホルダ３０の回転とともにホルダーカバー５０が回転した場合に、カバー溝５１が設けられたホルダーカバーの下面５０ａによって、めっき液Ｐｓを撹拌させることができる。これにより、パドルを用いることなく、めっき液Ｐｓを撹拌させることができる。この結果、パドルを用いることに伴うめっき皮膜の均一性の低下やめっき装置１０００の大型化を抑制することができる。

また、本実施形態によれば、パドルを抵抗体１８と基板Ｗｆとの間に配置する場合に比較して、抵抗体１８と基板Ｗｆとの間の距離を小さくすることができる。これにより、めっき皮膜の均一性を効果的に図ることができる。また、めっき装置１０００の大型化を効果的に抑制することができる。

続いて、乱流発生部材６０について説明する。図３及び図４を参照して、乱流発生部材６０は、めっき槽１０のめっき液Ｐｓの内部における基板Ｗｆよりも下方且つアノード１１よりも上方の箇所に配置されている。具体的には、本実施形態に係る乱流発生部材６０は、カソード室１４に配置されるとともに、接続部材７０を介して抵抗体１８の上面に接続されている。但し、接続部材７０による乱流発生部材６０の接続手法は、図４に示すものに限定されない。他の一例を挙げると、例えば、接続部材７０は、カソード室１４におけるめっき槽１０の外周壁部１０ｂの内周面と乱流発生部材６０の外周面とを接続するように構成されていてもよい。

乱流発生部材６０は、基板Ｗｆよりも下方側から基板Ｗｆに向けて流動するめっき液Ｐｓ（具体的には、本実施形態では、抵抗体１８よりも下方側から抵抗体１８を通過して基板Ｗｆに向けて流動するめっき液Ｐｓ）に、乱流を発生させるように構成された部材である。具体的には、本実施形態に係る乱流発生部材６０は以下の構成を有している。

図６は、乱流発生部材６０の模式的下面図である。図７は、乱流発生部材６０の周辺におけるめっき液Ｐｓの流動の様子を示す模式的断面図である。なお、図７において、オーバーフロー槽２０の図示は省略されている。図４、図６及び図７を参照して、本実施形態に係る乱流発生部材６０は、抵抗体１８を通過して基板Ｗｆに向かうめっき液Ｐｓが流動する内部流路６１を有している。

本実施形態に係る内部流路６１は、図４に示すように、乱流発生部材６０の下端６０ａ（すなわち、アノード１１や抵抗体１８に対向する部位）と、乱流発生部材６０の上端６０ｂ（すなわち、基板Ｗｆに対向する部位）と、を連通するように構成されている。また、図６に示すように、本実施形態に係る内部流路６１は、乱流発生部材６０の下面視で、「アルキメデスの螺旋形状」を有している。なお、このようなアルキメデスの螺旋形状を有する内部流路６１は、隣接する内部流路６１同士の間隔が等しくなるように、構成されている。

図６には、基板Ｗｆの被めっき面Ｗｆａの任意の一点を乱流発生部材６０に投影した投影点Ｐ１が図示されている。この投影点Ｐ１は、基板Ｗｆが回転した場合に、円形状の軌跡Ｃ１を描く。本実施形態のように内部流路６１がアルキメデスの螺旋形状を有する場合、基板Ｗｆが１回転したとき、投影点Ｐ１は、投影点Ｐ２から投影点Ｐ３の部分においてのみ、乱流発生部材６０における内部流路６１以外の箇所と重なる。これにより、本実施形態によれば、基板ホルダ３０の回転時に、アノード１１と基板Ｗｆとの間の電場がホルダーカバー５０によって阻害されることをできるだけ抑制しつつ、めっき液Ｐｓを撹拌させることができる。

また、図４に示すように、本実施形態に係る乱流発生部材６０は、基板Ｗｆにめっき処理を施すめっき処理時に、乱流発生部材６０の上端６０ｂが基板Ｗｆの被めっき面Ｗｆａとの間に隙間８０を有しつつ、ホルダーカバー５０の下面５０ａよりも上方に位置するように構成されている。

図７に示すように、抵抗体１８を通過しためっき液Ｐｓは、乱流発生部材６０の内部流路６１を流動してから、基板Ｗｆに向かって流動する。前述したように、本実施形態によれば、ホルダーカバー５０が回転することで、めっき槽１０の内側（中心側）から外側（外周側）に向かう流れが加速されている。このため、乱流発生部材６０の内部流路６１を流動した後のめっき液Ｐｓは、乱流発生部材６０の上端６０ｂと基板Ｗｆの被めっき面Ｗｆａとの間の隙間８０を流動することで、基板Ｗｆの被めっき面Ｗｆａに沿ってめっき槽１０の径方向で内側から外側に向けて勢いよく流動する。その後、めっき液Ｐｓは、基板ホルダ３０とめっき槽１０の外周壁部１０ｂとの間の部分を流動し、めっき槽１０の外周壁部１０ｂの上端を越えてオーバーフロー槽２０に流入する。

図７に示すように、本実施形態に係る乱流発生部材６０は、乱流発生部材６０の上端６０ｂにおいて、めっき液Ｐｓに乱流を発生させる。具体的には、乱流発生部材６０と基板Ｗｆとの間を流動するめっき液Ｐｓが乱流発生部材６０の上端６０ｂに衝突することで、この上端６０ｂにおいてめっき液Ｐｓに乱流が発生する。

また、本実施形態に係る内部流路６１には、内部流路６１を流動するめっき液Ｐｓに乱流を発生させるように構成された突起６２が設けられている。具体的には、本実施形態に係る突起６２は、内部流路６１における流路壁部６０ｃ（径方向で外側を向いた流路壁部）の下端に設けられている。この突起６２の断面形状は特に限定されるものではないが、本実施形態では一例として、矩形である。内部流路６１を流動するめっき液Ｐｓの一部が突起６２に衝突することで、このめっき液Ｐｓに乱流が発生する。

このように、本実施形態によれば、乱流発生部材６０によって、基板Ｗｆに向けて流動するめっき液Ｐｓに乱流を発生させることができる。これにより、めっき液Ｐｓを効果的に撹拌させることができる。

また、本実施形態によれば、内部流路６１に突起６２が設けられているので、内部流路６１に突起６２が設けられていない場合に比較して、内部流路６１を流動するめっき液Ｐｓに乱流を効果的に発生させることができる。これにより、めっき液Ｐｓをより効果的に撹拌させることができる。

なお、突起６２は、流路壁部６０ｃのみならず、流路壁部６０ｃとは反対側の流路壁部６０ｄ（径方向で内側を向いた流路壁部）にも、設けられていてもよい。あるいは、突起６２は、流路壁部６０ｃには設けられておらず、流路壁部６０ｄにのみ設けられていてもよい。

また、本実施形態によれば、乱流発生部材６０の上端６０ｂが被めっき面Ｗｆａとの間に隙間８０を有しつつホルダーカバー５０の下面５０ａよりも上方に位置しているので、例えば、乱流発生部材６０の上端６０ｂがホルダーカバー５０の下面５０ａよりも下方に位置する場合に比較して、隙間８０の間隔（上下方向の距離）を小さくすることができる。これにより、この隙間８０を流動するめっき液Ｐｓの流速を効果的に上昇させることができるので、めっき液Ｐｓを効果的に撹拌させることができる。

この隙間８０の間隔の具体的な数値は特に限定されるものではないが、めっき液Ｐｓの撹拌の観点において好適な数値例を挙げると、例えば１５ｍｍ以下が好ましく、１０ｍｍ以下がより好ましく、５ｍｍ以下がさらに好ましい。

なお、本実施形態に係るめっき液の撹拌方法は、上述しためっき装置１０００によって実現されている。すなわち、本実施形態に係るめっき液の撹拌方法は、めっき液Ｐｓに浸漬された基板Ｗｆにめっき処理を施すめっき処理時に、ホルダーカバー５０の下面５０ａがめっき液Ｐｓに浸漬された状態で回転機構４０によって基板ホルダ３０を回転させることを含んでいる。このめっき液の撹拌方法の詳細は、上述しためっき装置１０００の説明と重複するため、省略する。本実施形態に係るめっき液の撹拌方法によっても、上述しためっき装置１０００と同様の作用効果を奏することができる。

（変形例１）
ホルダーカバー５０の構成は、前述した図５等で説明した構成に限定されるものではない。以下、ホルダーカバー５０の変形例について説明する。図８（Ａ）は、実施形態の変形例１に係るホルダーカバー５０Ａの模式的下面図である。本変形例に係るホルダーカバー５０Ａは、下面視で、カバー溝５１Ａの溝壁部５２Ａが円弧状になっている点において、図５に示すホルダーカバー５０と異なっている。本変形例においても、前述した実施形態に係るホルダーカバー５０と同様の作用効果を奏することができる。

（変形例２）
図８（Ｂ）は、実施形態の変形例２に係るホルダーカバー５０Ｂの模式的下面図である。本変形例に係るホルダーカバー５０Ｂは、カバー溝５１Ａがホルダーカバー５０Ｂの下面５０ａの一部分にのみ設けられている点において、図８（Ａ）に示すホルダーカバー５０Ａと異なっている。具体的には、本変形例に係るカバー溝５１Ａは、一例として、ホルダーカバー５０Ｂの下面視でホルダーカバー５０Ｂの中心線Ｌ１を挟んだ一方の側にのみ設けられている。本変形例においても、前述した変形例１に係るホルダーカバー５０Ａと同様の作用効果を奏することができる。

なお、本変形例に係るホルダーカバー５０Ｂは、カバー溝５１Ａに代えて、前述したカバー溝５１を有していてもよい。また、上述した変形例１及び変形例２に係るホルダーカバーは、ホルダーカバー５０の変形例の一例であり、ホルダーカバー５０の変形例は、上述したものに限定されるものではない。

（変形例３）
上述した実施形態において、乱流発生部材６０の断面形状は、図４等で例示した構成に限定されるものではない。以下、乱流発生部材６０の変形例について説明する。

図９（Ａ）は、実施形態の変形例３に係る乱流発生部材６０Ａの模式的断面図である。なお、この図９（Ａ）は、本変形例に係る乱流発生部材６０Ａについて、図４のＡ１部分に相当する箇所の拡大断面を模式的に図示している（これは、後述する図９（Ｂ）〜図１２も同様である）。

本変形例に係る乱流発生部材６０Ａは、突起６２が流路壁部６０ｃ（径方向で外側を向いた流路壁部）のみならず、流路壁部６０ｄ（径方向で内側を向いた流路壁部）にも設けられている点と、これらの突起６２が乱流発生部材６０の上下方向の中央部に設けられている点とにおいて、図４に示す実施形態に係る乱流発生部材６０と異なっている。

また、乱流発生部材６０Ａは、流路壁部６０ｃにおける突起６２と上端６０ｂとの間の部分、及び、突起６２と下端６０ａとの間の部分が曲面形状を有する点と、流路壁部６０ｄにおける突起６２と上端６０ｂとの間の部分、及び、突起６２と下端６０ａとの間の部分が水平方向に対して傾斜した傾斜面になっている点と、突起６２の先端が尖った形状を有する点と、においても、図４に示す乱流発生部材６０と異なっている。

本変形例によれば、流路壁部６０ｃの突起６２と流路壁部６０ｄの突起６２とによって、乱流を効果的に発生させることができる。

（変形例４）
図９（Ｂ）は、実施形態の変形例４に係る乱流発生部材６０Ｂの模式的断面図である。本変形例に係る乱流発生部材６０Ｂは、流路壁部６０ｄにおける突起６２と上端６０ｂとの間の部分、及び、突起６２と下端６０ａとの間の部分が曲面形状を有する点において、主として、図９（Ａ）に示す乱流発生部材６０Ａと異なっている。また、乱流発生部材６０Ｂは、上端６０ｂ及び下端６０ａが尖った形状を有する点においても、図９（Ａ）に示す乱流発生部材６０Ａと異なっている。

本変形例においても、変形例３に係る乱流発生部材６０Ａと同様の作用効果を奏することができる。

（変形例５）
図１０（Ａ）は、実施形態の変形例５に係る乱流発生部材６０Ｃの模式的断面図である。本変形例に係る乱流発生部材６０Ｃは、流路壁部６０ｄに突起６２が設けられておらず、流路壁部６０ｄが上下方向に延在する平面になっている点と、流路壁部６０ｃにおける突起６２と上端６０ｂとの間の部分、及び、突起６２と下端６０ａとの間の部分が傾斜面になっている点とにおいて、主として、図９（Ｂ）に示す乱流発生部材６０Ｂと異なっている。

本変形例によれば、流路壁部６０ｃの突起６２によって、乱流を効果的に発生させることができる。

（変形例６）
図１０（Ｂ）は、実施形態の変形例６に係る乱流発生部材６０Ｄの模式的断面図である。本変形例に係る乱流発生部材６０Ｄは、流路壁部６０ｄにおける突起６２と上端６０ｂとの間の部分、及び、突起６２と下端６０ａとの間の部分が曲面形状を有する点において、主として、図９（Ａ）に示す乱流発生部材６０Ａと異なっている。本変形例においても、変形例３に係る乱流発生部材６０Ａと同様の作用効果を奏することができる。

（変形例７）
図１１（Ａ）は、実施形態の変形例７に係る乱流発生部材６０Ｅの模式的断面図である。本変形例に係る乱流発生部材６０Ｅは、突起６２が流路壁部６０ｃにおける上下方向の中央部に設けられている点と、流路壁部６０ｃにおける突起６２と上端６０ｂとの間の部分、及び、突起６２と下端６０ａとの間の部分に、それぞれ段差６３が設けられている点と、において、主として、図４に示す乱流発生部材６０と異なっている。本変形例においても、流路壁部６０ｃの突起６２によって、乱流を効果的に発生させることができる。

（変形例８）
図１１（Ｂ）は、実施形態の変形例８に係る乱流発生部材６０Ｆの模式的断面図である。本変形例に係る乱流発生部材６０Ｆは、流路壁部６０ｃの突起６２が、流路壁部６０ｄの上下方向の中央部に設けられている点と、この突起６２の基端部（流路壁部６０ｃとの境界部）が曲面６４になっている点とにおいて、主として、図４に示す乱流発生部材６０と異なっている。本変形例においても、乱流発生部材６０と同様の作用効果を奏することができる。

（変形例９）
図１２は、実施形態の変形例９に係る乱流発生部材６０Ｇの模式的断面図である。本変形例に係る乱流発生部材６０Ｇは、流路壁部６０ｃに突起６２を備えておらず、この結果、流路壁部６０ｃが平坦な平面になっている点において、図４に示す乱流発生部材６０と異なっている。本変形例においても、図７で説明したように、乱流発生部材６０Ｇの上端６０ｂによって、乱流を発生させることができる。

なお、上述した変形例３〜変形例９に係る乱流発生部材は、乱流発生部材６０の変形例の一例であり、乱流発生部材６０の変形例は、上述したものに限定されるものではない。

以上、本発明の実施形態や変形例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態や変形例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、さらなる種々の変形・変更が可能である。

１０ めっき槽
１１ アノード
１８ 抵抗体
３０ 基板ホルダ
４０ 回転機構
５０ ホルダーカバー
５０ａ 下面
５１ カバー溝
６０ 乱流発生部材
６０ａ 下端
６０ｂ 上端
６１ 内部流路
６０ｃ，６０ｄ 流路壁部
６２ 突起
８０ 隙間
Ｗｆ 基板
Ｗｆａ 被めっき面
Ｐｓ めっき液

Claims (7)

1. めっき液を貯留するとともに、内部にアノードが配置されためっき槽と、
   前記アノードよりも上方に配置されて、カソードとしての基板を保持する基板ホルダと、
   前記基板ホルダを回転させる回転機構と、
   前記基板ホルダに配置されて、前記基板ホルダが回転した場合に前記基板ホルダとともに回転するホルダーカバーと、を備え、
   前記ホルダーカバーは、前記めっき液に浸漬されるとともに前記基板の被めっき面よりも下方に位置する下面を有し、
   前記ホルダーカバーの前記下面には、前記ホルダーカバーの回転方向に対して交差する方向に延在する少なくとも一つのカバー溝が設けられている、めっき装置。
2. 前記ホルダーカバーは、下面視で、リング形状を有する、請求項１に記載のめっき装置。
3. 前記めっき槽の前記内部における前記基板よりも下方且つ前記アノードよりも上方の箇所に配置されて、前記基板よりも下方側から前記基板に向けて流動する前記めっき液に乱流を発生させる乱流発生部材をさらに備える、請求項１又は２に記載のめっき装置。
4. 前記乱流発生部材は、前記乱流発生部材の下端と前記乱流発生部材の上端とを連通して、前記基板に向かう前記めっき液が流動する内部流路を有し、
   前記内部流路は、前記乱流発生部材の下面視で、アルキメデスの螺旋形状を有している、請求項３に記載のめっき装置。
5. 前記内部流路には、前記内部流路を流動する前記めっき液に乱流を発生させる突起が設けられている、請求項４に記載のめっき装置。
6. 前記乱流発生部材は、前記基板にめっき処理を施すめっき処理時に、前記乱流発生部材の前記上端が、前記基板の前記被めっき面との間に隙間を有しつつ前記ホルダーカバーの前記下面よりも上方に位置するように構成されている、請求項４又は５に記載のめっき装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のめっき装置の前記めっき液の撹拌方法であって、
   前記基板にめっき処理を施すめっき処理時に、前記ホルダーカバーの前記下面が前記めっき液に浸漬された状態で前記回転機構によって前記基板ホルダを回転させることを含む、めっき液の撹拌方法。

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