JP7146663B2 - 基板ホルダ及びめっき装置 - Google Patents

Description

本発明は、基板ホルダ及びめっき装置に関する。

従来、半導体ウェハ等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、半導体ウェハ等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。このような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。

電解めっき法に用いるめっき装置では、半導体ウェハ等の基板の端面及び裏面をシールし、表面（被めっき面）を露出させて保持する基板ホルダを使用する場合がある。本めっき装置において基板表面にめっき処理を行うときは、基板を保持した基板ホルダをめっき液中に浸漬させる。

基板ホルダは、特開２０１２－６２５７０（特許文献１）に記載されているように、基板に接触するコンタクトと称される電気接点を有する。基板には、例えば、Ｃｕからなるシード層が設けられており、基板ホルダの電気接点（コンタクト）がシード層に接触し、電気接点からシード層にめっき電流が供給されるようになっている。電気接点の配置される空間はシールにより密閉され、電気接点とめっき液は接触しないようにしている。

特開２０１２－６２５７０号公報

出願人は、基板のめっき処理後に基板を基板ホルダから取り外す際に、基板ホルダのシール際に存在する洗浄水等の水が、わずかに基板ホルダのシール空間に入り込み、電気接点と接触する場合があることを発見した。電気接点としては、例えばＳＵＳにＡｕめっきを施したものが知られている。シール空間に洗浄水が侵入した基板ホルダをその後の処理に使用し、電気接点のＡｕ層と基板のＣｕシード層との接触部位において水が介在すると、ＣｕとＡｕの標準電極電位の差により電位の低いＣｕが腐食され（異種金属間腐食）、シード層上に酸化銅が生じる問題がある。酸化銅が生じると、電気接点とシード層との間の接触抵抗が増大する問題がある。また、Ｃｕシード層上の酸化銅が基板ホルダの電気接点に付着すると、電気接点の電気抵抗が大きくなり、その基板ホルダを用いて後続の別の基板を処理する際にも、シード層と電気接点との間の接触抵抗が増大する問題がある。

上述した問題は、基板ホルダの電気接点の寿命に影響を及ぼす可能性がある。また、シード層及び／又は電気接点の劣化によりめっきの均一性に影響を及ぼす可能性がある。

本発明の目的は、上述した課題の少なくとも一部を解決することである。

本発明の一側面によれば、基板を保持してめっき処理するための基板ホルダであって、
前記基板の少なくとも外周部を密閉するためのシール部と、 前記基板が保持された際
に、前記シール部で密閉されたシール空間内に配置され、前記基板の導電層に接触する電気接点と、を備え、 前記電気接点は、 ステンレスの基体と、 前記基体上に形成されたＡｕ層と、 前記Ａｕ層上に形成されたＲｈ層と、を備える、基板ホルダが提供される。

本実施形態に係る基板ホルダを備えためっき装置の全体配置図である。 本実施形態に係る基板ホルダの斜視図である。 基板保持前の基板ホルダの電気接点近傍を示す断面図である。 基板保持後の基板ホルダの電気接点近傍を示す断面図である。 電気接点の構造を模式的に示す断面図である。 電解研磨後の電気接点の接触表面を撮影した写真である。 電解研磨後の電気接点の接触表面を撮影した写真である。 電解研磨なしの電気接点の接触表面を撮影した写真である。 コンタクトマークを撮影した写真である。 電気接点とシード層との接触による腐食を説明する説明図である。 電気接点とシード層との接触によるキズの発生を説明する説明図である。 シード層にキズがある場合の電気接点への腐食物質の付着を説明する説明図である。 基板保持後の基板ホルダのシール空間内に侵入した水を示す説明図である。

以下、より詳細な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、同一また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、本実施形態に係る基板ホルダを備えためっき装置の全体配置図を示す。図１に示すように、このめっき装置１には、半導体ウェハ等の基板を収納したカセット１０を搭載する２台のカセットテーブル１２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１４と、載置された基板ホルダ１８に対して基板の着脱を行う基板着脱部２０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ドライヤ１６と、が備えられている。これらのユニットの略中央には、これらのユニット間で基板を搬送する、例えば搬送用ロボットである基板搬送装置２２が配置されている。基板は、半導体ウェハ、プリント基板、液晶基板、ＭＥＭＳ等の任意の基板であり得る。基板は、円形、角形、その他任意の形状であってよい。以下の説明では、被研磨部材を単に基板又はウェハと称する。

基板着脱部２０は、レール５０に沿って水平方向にスライド可能な平板状の載置プレート５２を備えている。基板搬送装置２２は、２個の基板ホルダ１８が水平状態で並列に載置プレート５２に載置された状態で、一方の基板ホルダ１８と基板の受渡しを行う。その後、基板搬送装置２２は、載置プレート５２を水平方向にスライドさせて、他方の基板ホルダ１８と基板の受渡しを行う。

また、めっき装置１には、基板ホルダ１８の保管及び仮置きを行うためのストッカ２４、基板を純水に浸漬させるためのプリウェット槽２６、基板の表面に形成したシード層表面の酸化膜をエッチング除去するためのプリソーク槽２８、基板の表面を純水で水洗するための第１の水洗槽３０ａ、洗浄後の基板の水切りを行うためのブロー槽３２、第２の水洗槽３０ｂ、及びめっき槽３４が配置されている。

めっき槽３４は、オーバーフロー槽３６と、この内部に収納された複数のめっきユニット３８とを備えている。各めっきユニット３８は、基板を保持した基板ホルダ１８を内部
に収納して、銅めっき等のめっき処理を行う。なお、この例では、銅めっきについて説明するが、ニッケルやはんだ、銀、金等のめっきにおいても同様のめっき装置１を用いることができる。また、オーバーフロー槽３６の側方には、各めっきユニット３８の内部に位置しめっき液を攪拌するパドル（図示せず）を駆動するパドル駆動装置４６が配置されている。

さらに、めっき装置１には、基板ホルダ１８を基板とともに搬送する基板ホルダ搬送装置４０が備えられている。基板ホルダ搬送装置４０は、例えばリニアモータ方式であり、基板着脱部２０及び上記各槽の側方に位置する。基板ホルダ搬送装置４０は、基板着脱部２０とストッカ２４との間で基板を搬送する第１のトランスポータ４２と、ストッカ２４、プリウェット槽２６、プリソーク槽２８、水洗槽３０ａ，３０ｂ、ブロー槽３２及びめっき槽３４との間で基板を搬送する第２のトランスポータ４４と、を有している。なお、上記搬送経路は、一例であり、第１のトランスポータ４２及び第２のトランスポータ４４の各々は、他の搬送経路を採用することも可能である。また、第２のトランスポータ４４を備えることなく、第１のトランスポータ４２のみを備えるようにしてもよい。

（基板ホルダ）
図２は、図１に示しためっき装置１で使用される本実施形態に係る基板ホルダ１８の斜視図を示す。基板ホルダ１８は、図２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られた第２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。基板ホルダ１８の第１保持部材５４の略中央部には基板を保持するための保持面８０が設けられている。また、第１保持部材５４の保持面８０の外側には、保持面８０の円周に沿って、内方に突出する突出部を有する逆Ｌ字状のクランパ７４が等間隔に設けられている。

基板ホルダ１８の第１保持部材５４の端部には、基板ホルダ１８を搬送したり吊下げ支持したりする際の支持部となる一対の略Ｔ字状のハンド８２が連結されている。図１に示したストッカ２４内において、ストッカ２４の周壁上面にハンド８２を引っ掛けることで、基板ホルダ１８が垂直に吊下げ支持される。また、この吊下げ支持された基板ホルダ１８のハンド８２を基板ホルダ搬送装置４０の第１のトランスポータ４２又は第２のトランスポータ４４で把持して基板ホルダ１８が搬送される。なお、プリウェット槽２６、プリソーク槽２８、水洗槽３０ａ，３０ｂ、ブロー槽３２及びめっき槽３４内においても、基板ホルダ１８は、ハンド８２を介してそれらの周壁に吊下げ支持される。

また、ハンド８２には、外部の電力供給部に接続するための図示しない外部接点が設けられている。この外部接点は、複数の配線を介して保持面８０の外周に設けられた複数の導電体８８（図３Ａ、図３Ｂ参照）と電気的に接続されている。

第２保持部材５８は、ヒンジ５６に固定された基部６１と、基部６１に固定されたリング状のシールホルダ６２と、を備えている。第２保持部材５８のシールホルダ６２には、シールホルダ６２を第１保持部材５４に押し付けて固定するための押えリング６４が回転自在に装着されている。押さえリング６４は、その外周部において外方に突出する複数の突条部６４ａを有している。突条部６４ａの上面とクランパ７４の内方突出部の下面は、回転方向に沿って互いに逆方向に傾斜するテーパ面を有する。

基板を保持するときは、まず、第２保持部材５８を開いた状態で、第１保持部材５４の保持面８０に基板Ｗを載置し、ヒンジ５６を介して第２保持部材５８を閉じる。続いて、
押えリング６４を時計回りに回転させて、押えリング６４の突条部６４ａをクランパ７４の内方突出部の内部（下側）に滑り込ませる。これにより、押えリング６４とクランパ７４にそれぞれ設けられたテーパ面を介して、第１保持部材５４と第２保持部材５８とが互いに締付けられてロックされ、基板が保持される。基板の保持を解除するときは、第１保持部材５４と第２保持部材５８とがロックされた状態において、押えリング６４を反時計回りに回転させる。これにより、押えリング６４の突起部６４ａが逆Ｌ字状のクランパ７４から外されて、基板の保持が解除される。

図３Ａ及び図３Ｂは、図２に示した基板ホルダ１８の電気接点近傍を示す断面図であり、図３Ａは基板保持前の状態を示し、図３Ｂは基板保持後の状態を示す。図３Ａに示すように、第１保持部材５４の保持面８０には基板Ｗが支持されており、保持面８０と第１保持部材５４との間には、ハンド８２に設けられた外部接点から延びる複数の配線に接続された複数の（図示では１つの）導電体８８が配置されている。導電体８８は、第１保持部材５４の保持面８０上に基板Ｗを載置した際、この導電体８８の端部が基板Ｗの側方で第１保持部材５４の表面にばね特性を有した状態で露出するように基板Ｗの円周外側に複数配置されている。基板Ｗの表面には、基板ホルダ１８から給電を受ける導電層としてのシード層１０１（図７Ａ等参照）が形成されており、シード層１０１は基板Ｗの外周部において露出している。

シールホルダ６２の、第１保持部材５４と対向する面（図中下面）には、基板ホルダ１８で基板Ｗを保持したときに基板Ｗの表面外周部及び第１保持部材５４に圧接されるシール部材６０が取付けられている。シール部材６０は、基板Ｗの表面をシールするリップ部６０ａ（基板シール部）と、第１保持部材５４の表面をシールするリップ部６０ｂ（ホルダシール部）とを有する。基板ホルダ１８は、基板Ｗを保持した状態で、リップ部６０ａ（基板シール部）とリップ部６０ｂ（ホルダシール部）とによりシール（密閉）されたシール空間を有する。

シール部材６０の一対のリップ部６０ａ，６０ｂで挟まれたシール空間の内部には、支持体９０が取付けられる。支持体９０には、導電体８８から給電可能に構成された電気接点（コンタクト）９２が、例えばねじ等で固定されている。支持体９０は、基板Ｗの円周に沿って複数配置されている。

電気接点９２は、保持面８０の内側へ向かって延びる電気接点端部９２ａと、支持体９０の導電体８８に対向した位置（図中下面）に、導電体８８から給電可能に構成された脚部９２ｂと、を有する。電気接点端部９２ａの基板Ｗと接触する部分は、基板Ｗのシード１０１層（図７Ａ等）上に配置される。この電気接点９２の電気接点端部９２ａは、基板Ｗの中心方向に板ばね状に突出するように形成されている。なお、図３Ａ、図３Ｂでは、電気接点９２の電気接点端部９２ａが上方に凸の形状である例を示すが、これは一例であり、図４に示すように、電気接点９２の電気接点端部９２ａが下方に凸の形状であってもよく、直線状の形状、その他の形状であってもよい。

図２に示した第１保持部材５４と第２保持部材５８とがロックされると、図３Ｂに示すように、シール部材６０の内周面側のリップ部６０ａが基板Ｗの表面に、外周面側のリップ部６０ｂが第１保持部材５４の表面にそれぞれ押圧される。これにより、リップ部６０ａ及びリップ部６０ｂ間が確実にシールされるとともに、基板Ｗが保持される。なお、以下の説明において、リップ部６０ａ及びリップ部６０ｂ間でシールされた空間をシール空間と称する場合がある。

シール部材６０でシールされたシール空間、即ちシール部材６０の一対のリップ部６０ａ，６０ｂで挟まれたシール空間において、導電体８８が電気接点９２の脚部９３ｂに電
気的に接続され、且つ電気接点端部９２ａが基板Ｗのシード層１０１に接触する。これにより、基板Ｗをシール部材６０によるシール空間でシールしつつ基板ホルダ１８で保持した状態で、電気接点９２を介して基板Ｗに給電することができる。

（電気接点）
図４は、電気接点の構造を模式的に示す断面図である。図４に示すように、基板ホルダ１８の電気接点（コンタクト）９２は、基体９３と、基体９３上に形成された第１層９４と、第１層９４上に形成された第２層９５とを備えている。第１層９４及び第２層９５の少なくとも一方は、めっき層であり、例えば、電解めっきによる電解めっき層とすることができる。基体９３は、例えば、ステンレス（ＳＵＳ）から形成される。第１層９４は、例えば、金（Ａｕ）から形成され、例えば、電解めっきにより基体９３上にＡｕめっき層として形成される。第１層９４は、単層のめっき層でもよいし、複数回のめっきが施された複数層のめっき層であってもよい。第１層９４は、良好な電気導電性を有し、基体９３及び第２層９５との密着性が良好な物質であれば、Ａｕ以外の物質であってもよい。第２層９５は、例えば、ロジウム（Ｒｈ）から形成され、例えば、電解めっきにより第１層９４上にＲｈめっき層として形成される。第２層９５は、単層のめっき層でもよいし、複数回のめっきが施された複数層のめっき層であってもよい。基体９３、第１層９４、第２層９５として、ステンレス、Ａｕ層、Ｒｈ層を採用した場合、Ａｕ層は、Ｒｈめっきの下地層として機能し、Ｒｈ層９５の基体９３への密着性を向上させる。

従来の電気接点は、例えば、ＳＵＳの基体にＡｕめっき層が施されたものが使用されている。一方、めっき処理の対象となる基板のシード層としては、銅（Ｃｕ）に限定されるものではないが、Ｃｕの層が使用される場合が多い。この場合、基板ホルダに基板を保持した際に、電気接点のＡｕめっき層がＣｕシード層に接触することになる。ところで、基板Ｗのめっき処理後に基板Ｗを基板ホルダ１８から取り外す際に、基板ホルダ１８のシール際に存在する洗浄水等の水が、わずかに基板ホルダ１８のシール空間に入り込む場合がある。シール空間に水が浸入すると、水が電気接点に直接付着したり、水蒸気となり電気接点に再付着したり、その他の経路で基板シード層と基板ホルダの電気接点との間に水が介在する可能性がある。表１に示すように、ＡｕとＣｕの標準電極電位の差が大きいため、電気接点のＡｕ層とＣｕシード層との間に水が介在すると、図７Ａに示すように、ＣｕとＡｕの標準電極電位の差により電位の低いＣｕが腐食され（異種金属間腐食）、シード層１０１表面のＣｕが酸化銅１０１ａに変化し、シード層１０１が劣化する可能性がある。この結果、シード層１０１表面の接触抵抗を増加させるおそれがある。また、腐食物質（酸化銅等）が電気接点９２’に付着し、電気接点９２’の接触抵抗を増加させ、電気接点の寿命に影響を与えるおそれがある。さらに、シード層の劣化及び／電気接点の劣化がめっきの均一性に影響を与えるおそれがある。

そこで、本実施形態では、電気接点９２の接触層である外層を、Ｃｕとの標準電極電位の差が小さいＲｈ層（第２層９５）とした。表１から分かるように、ＣｕとＡｕの標準電極電位の差（Ｃｕ^２＋、Ａｕ^＋の場合）は、１．８３－０．３４０＝１．４９Ｖであり、
ＣｕとＲｈの標準電極電位の差は、０．７５８－０．３４０＝０．４１８Ｖであり、標準電極電位の差は三分の１以下となる。このように、ＲｈとＣｕの標準電極電位の差は、ＡｕとＣｕの標準電極電位の差よりもかなり小さいので、仮に、Ｒｈ層とＣｕ層との間に水が介在したとしても、Ａｕ層とＣｕ層との間の場合と比較して、Ｃｕが腐食される可能性を大幅に低減することができる。この結果、シード層１０１の腐食、及び、電気接点９２への腐食物質（酸化銅）の付着を抑制ないし防止することができる。また、電気接点９２への酸化銅の付着を抑制ないし防止できることにより、電気接点９２の接触抵抗が増大することを効果的に抑制することができる。以上の結果、シード層の劣化を抑制ないし防止するとともに、電気接点の寿命を延長することができる。電気接点の寿命を延長できることにより、電気接点の交換時期ひいては基板ホルダの交換時期を延長することができる。また、シード層及び／又は電気接点の劣化がめっきの均一性に悪影響を与えることを抑制ないし防止することができる。特に、基板ホルダは複数の基板に対して繰り返し使用されるため、基板ホルダの電気接点の劣化を抑制できることは、めっきの均一性を維持するのに有利である。

また、図３Ａから図３Ｂ、並びに図７Ｂに示すように、基板ホルダ１８の構造上、基板ホルダ１８の第１保持部材５４と第２保持部材５８とが閉じて基板Ｗを保持する際に、電気接点９２の電気接点端部９２ａは、基板Ｗのシード層１０１上を径方向外方に若干スライドしつつシード層１０１上に接触する。このとき、電気接点９２’とシード層１０１の摩擦により、図７Ｂに示すように、シード層１０１上にコンタクトマークと呼ばれるキズ１０２を生じさせることがある。また、電気接点９２’とシード層１０１の摩擦により、電気接点９２’に腐食物質（酸化銅等）が付着し易いという問題がある。図６は、Ｃｕ板表面上で電気接点がスライドした場合のコンタクトマークを撮影した写真である。このようなキズ１０２が生じると、シード層１０１のキズ１０２の部分での表面積が増大し、シード層１０１表面が更に酸化され易くなる。つまり、電気接点が若干スライドする際に、摩擦によりキズを生じてシード層が腐食され易くなること、並びに、摩擦により電気接点に腐食物質が付着し易くなることの両方の要因により、図７Ｃに示すように、電気接点に付着する腐食物質が増大する可能性がある。

そこで、出願人は、電気接点の表面粗さに着目し、電気接点の接触表面の表面粗さを低減した構成を採用することにより、電気接点がシード層上をスライドした際のキズの発生及び／又は電気接点への腐食物質の付着を抑制することを見出した。本実施形態では、電気接点９２の接触表面であるＲｈ層９５の表面を電解研磨することにより、Ｒｈ層９５の表面粗さＳａを０．１μｍ以下とする。ここで、表面粗さＳａは、表面の平均面に対して、各点の高さの差の絶対値の平均を算出した値で定義される。電解研磨は、研磨対象を陽極として対極となる陰極との間に電解液を介して直流電流を流すことで研磨する研磨方法である。なお、Ｒｈ層９５は、バフ研磨後に電解研磨するようにしてもよい。

図５Ａ～Ｃは、Ｒｈ層の表面を撮影したＳＥＭ写真（倍率１０００倍）である。図５Ａは、電解研磨を３分間施したＲｈ層の表面の写真である。図５Ｂは、電解研磨を６分間施したＲｈ層の表面の写真である。図５Ｃは、比較例として電解研磨なしのＲｈ層の表面の写真である。電解研磨を３分間施したＲｈ層の表面は、表面粗さ０．０９２μｍであり、電解研磨を６分間施したＲｈ層の表面は、表面粗さ０．０９６μｍであり、何れの場合も表面粗さ０．１μｍ以下が達成されている。これは、電解研磨なしのＲｈ層の表面粗さ０．１４８μｍの約３分の２であり、電解研磨により表面粗さを顕著に低減できることが分かる。このように、電気接点９２のＲｈ層９５の表面粗さを０．１μｍ以下とすることにより、シード層１０１の表面にキズ１０２を生じさせることを効果的に抑制することができる。これにより、キズ１０２に起因するシード層１０１の表面の腐食促進を抑制ないし防止することができる。また、Ｒｈ層９５の表面粗さが小さく滑らかであるため、電気接点９２への酸化銅１０１ａの付着を抑制ないし防止することができる。電気接点９２への
酸化銅の付着を抑制ないし防止できることにより、電気接点９２の接触抵抗が増大することを効果的に抑制することができる。この結果、シード層の劣化を更に抑制ないし防止するとともに、電気接点の寿命を更に延長することができる。また、電気接点の交換時期ひいては基板ホルダの交換時期を更に延長することができる。また、シード層及び／又は電気接点の劣化がめっきの均一性に悪影響を与えることを更に抑制ないし防止することができる。特に、基板ホルダは複数の基板に対して繰り返し使用されるため、基板ホルダの電気接点の劣化を抑制できることは、めっきの均一性を維持するのに有利である。

めっき装置１で使用される基板ホルダ１８では、めっき処理後に水洗槽等で洗浄した基板ホルダ１８から基板Ｗを取り外す際に、シール部材６０と基板Ｗ及び第１保持部材５４との間の接触部の近傍（シール際）に付着していた水がシール空間内に侵入し、その水が直接、電気接点９２に付着する場合がある。また、図８に示すように、基板ホルダ１８から基板Ｗを取り外す際に、シール空間内に侵入した水１０３が電気接点９２に接触しない状態で止まる場合がある。このような場合であっても、後続の基板を基板ホルダ１８に保持した状態でめっきユニット３８に搬入されると、高温のめっき浴温度（例えば４０℃以上）により、シール空間内の水１０３が蒸発し、水滴として電気接点９２に再付着するおそれがある。また、高温の環境下では、シード層及びシード層からの腐食物質（酸化銅、異物等）の酸化が進行しやすい。また、基板ホルダがめっき装置における洗浄、乾燥、めっきを含む一連の処理に繰り返し使用される環境下では、基板及び基板ホルダの周囲温度が上昇及び下降を繰り返し、シード層及び腐食物質が膨張及び収縮を繰り返して、腐食物質がシード層から離れ易くなり、電気接点に付着し易くなるとも予測される。このように、めっき装置１で使用される基板ホルダ１８の電気接点９２は、一般的な電気接点と比較して、多湿かつ高温の環境下で使用されるため、電気接点９２及びシード層１０１の腐食抑制をより確実に行うことが必要とされる。そこで、本実施形態では、電気接点９２の接触表面である第２層９５をシード層材料（例えば、Ｃｕ）の標準電極電位に近いＲｈ層とするとともに、接触表面であるＲｈ層を電解研磨により表面粗さ０．１μｍ以下の電解研磨面とすることにより、シード層１０１の腐食及びキズ、電気接点９２への酸化銅の付着を効果的に抑制するものとした。これにより、シード層の劣化を抑制ないし防止するとともに、電気接点の寿命を延長することができる。電気接点の寿命を延長できることにより、電気接点の交換時期ひいては基板ホルダの交換時期を延長することができる。また、シード層及び／又は電気接点の劣化がめっきの均一性に悪影響を与えることを抑制ないし防止することができる。特に、基板ホルダは複数の基板に対して繰り返し使用されるため、基板ホルダの電気接点の劣化を抑制できることは、めっきの均一性を維持するのに有利である。

（他の実施形態）
上記では、片面めっきの基板ホルダについて説明したが、上記実施形態は、両面めっき用の基板ホルダにも適用可能である。また、円形、角形、その他任意の形状の基板の基板ホルダに適用可能である。

上記実施形態から少なくとも以下の技術的思想が把握される。
第１形態によれば、 基板を保持してめっき処理するための基板ホルダであって、 前記基板の少なくとも外周部を密閉するためのシール部と、 前記基板が保持された際に、前記シール部で密閉されたシール空間内に配置され、前記基板の導電層に接触する電気接点と、を備え、 前記電気接点は、 ステンレスの基体と、 前記基体上に形成されたＡｕ層と、 前記Ａｕ層上に形成されたＲｈ層と、を備える、基板ホルダが提供される。基板の導電層は、例えば、シード層である。

この形態によれば、電気接点と基板の導電層との間の標準電極電位の差を低減することができる。これにより、シール空間内に何らかの原因で水が侵入して電気接点に水が付着
し、基板の導電層と電気接点との間に水が介在する場合にも、基板の導電層の腐食、電気接点への腐食物質の付着を抑制ないし防止し、基板の導電層及び／又は電気接点の接触抵抗の増加を抑制ないし防止することができる。この結果、基板の導電層の劣化を抑制ないし防止するとともに、電気接点の寿命を延長することができる。電気接点の寿命を延長できることにより、電気接点の交換時期ひいては基板ホルダの交換時期を延長することができる。また、導電層及び／又は電気接点の劣化がめっきの均一性に悪影響を与えることを抑制ないし防止することができる。特に、基板ホルダは複数の基板に対して繰り返し使用されるため、基板ホルダの電気接点の劣化を抑制できることは、めっきの均一性を維持するのに有利である。

基板ホルダの電気接点からめっき電流の供給を受ける基板の導電層は、Ｃｕから形成される場合が多いが、電気接点の接触表面である外層をＲｈ層とすることで、Ｒｈ層とＣｕ層との間の標準電極電位の差を低減し、Ｃｕ層の腐食を抑止ないし防止することができる。Ｒｈ層とＣｕ層間の標準電極電位の差は、従来のＡｕめっきの電気接点の場合のＡｕ層とＣｕ層間の標準電極電位の際と比較して、半分未満となるため、効果的にＣｕ層の腐食を抑制ないし防止することができる。

また、基体上にＡｕ層を介してＲｈ層を形成するため、Ａｕ層がＲｈ層の良好な下地となり、Ｒｈ層の基体への密着性を向上させることができ、電気接点の良好な導電性を確保することができる。

第２形態によれば、第１形態の基板ホルダにおいて、 前記Ｒｈ層の表面粗さが０．１μｍ以下である。

この形態によれば、電気接点の接触箇所（接触表面）の表面粗さが０．１μｍ以下と非常に小さく滑らかであるため、基板ホルダに基板を固定する際に、電気接点が基板の導電層上をスライドしたとしても、基板の導電層上にキズを生じにくい。このため、導電層上のキズに起因する導電層の腐食の促進を抑制ないし防止することができる。また、電気接点の接触箇所の表面粗さが小さく滑らかであるため、導電層上に腐食物質が生じたとしても、電気接点に付着することを抑制ないし防止することができる。これにより、シード層の劣化を更に抑制ないし防止するとともに、電気接点の寿命を更に延長することができる。また、電気接点の交換時期ひいては基板ホルダの交換時期を更に延長することができる。また、シード層及び／又は電気接点の劣化がめっきの均一性に悪影響を与えることを更に抑制ないし防止することができる。特に、基板ホルダは複数の基板に対して繰り返し使用されるため、基板ホルダの電気接点の劣化を抑制できることは、めっきの均一性を維持するのに有利である。

第３形態によれば、第２形態の基板ホルダにおいて、 前記Ｒｈ層の表面は、電解研磨により研磨された電解研磨面を有する。この形態によれば、電解研磨面により、表面粗さ０．１μｍ以下という滑らかな面を実現することができる。

第４形態によれば、第１乃至３形態の何れかの基板ホルダにおいて、前記電気接点は、めっき浴温度が４０℃以上のめっき処理において使用される。

基板取り外し時に基板ホルダのシール空間に侵入し電気接点まで到達していない水が存在する場合、その水がめっき処理中に周囲温度により蒸発し、電気接点に再度付着する場合がある。この形態によれば、そのような状況においても、基板の導電層の腐食、電気接点への腐食物質の付着を抑制ないし防止し、基板の導電層及び／又は電気接点の接触抵抗の増加を抑制ないし防止することができる。

第５形態によれば、第１乃至第４形態の基板ホルダにおいて、 前記Ｒｈ層は、電解めっき層である。この形態によれば、Ｒｈ層をめっき層とすることにより、密着性及び導電性が良好な電気接点を形成することができる。

第６形態によれば、第１乃至５形態の基板ホルダにおいて、 前記基板の前記導電層は、Ｃｕシード層であり、 前記電気接点は、前記基板のＣｕシード層に接触して使用される。

この形態では、基板の導電層がＣｕシード層であるため、電気接点の接触表面をＲｈ層とすることにより、基板導電層と電気接点との間の標準電極電位の差を小さくすることが可能である。これにより、基板の導電層の腐食、電気接点への腐食物質の付着を抑制ないし防止し、基板の導電層及び／又は電気接点の接触抵抗の増加を抑制ないし防止することができる。

第７形態によれば、第１乃至６形態の何れかの基板ホルダにおいて、 前記基板ホルダは、前記基板を保持した状態で、めっき処理、洗浄処理に繰り返し使用される。

この形態によれば、基板取り外し時に基板ホルダのシール空間に水が侵入した場合にも、基板の導電層の腐食、電気接点への腐食物質の付着を抑制ないし防止しつつ、めっきの均一性を長期間に亘って継続することができる。

第８形態によれば、第１乃至７形態の何れかの基板ホルダと、 前記基板ホルダに保持された前記基板をめっき処理するためのめっき槽と、 前記基板ホルダに保持された前記基板を水洗するための水洗槽と、を備えるめっき装置が提供される。この形態によれば、上述した作用効果を奏する。

以上、いくつかの例に基づいて本発明の実施形態について説明してきたが、上記した発明の実施形態は、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、その均等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、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、または、省略が可能である。

１ めっき装置
１０ カセット
１２ カセットテーブル
１４ アライナ
１６ スピンドライヤ１６
１８ 基板ホルダ
２０ 基板着脱部
２２ 基板搬送装置
２４ ストッカ
２６ プリウェット槽
２８ プリソーク槽
３０ａ 第１の水洗槽
３０ｂ 第２の水洗槽
３２ ブロー槽３２
３４ めっき槽３４
３６ オーバーフロー槽
３８ めっきユニット
４０ 基板ホルダ搬送装置
４２ 第１のトランスポータ
４４ 第２のトランスポータ
４６ パドル駆動装置
５０ レール
５２ 載置プレート
５４ 第１保持部材
５６ ヒンジ
５８ 第２保持部材
６０ シール部材
６０ａ リップ部
６０ｂ リップ部
６１ 基部
６２ シールホルダ
６４ 押さえリング
６４ａ 突条部
７４ クランパ
８０ 保持面
８２ ハンド
８８ 導電体
９０ 支持体
９２ 電気接点
９２ａ 電気接点端部
９２ｂ 脚部
９２’ 電気接点
９３ 基体
９４ 第１層
９５ 第２層
１０１ シード層
１０１ａ 酸化銅
１０２ キズ
１０３ 水

Claims (8)

1. 基板を保持してめっき処理するための基板ホルダであって、
   前記基板の少なくとも外周部を密閉するためのシール部と、
   前記基板が保持された際に、前記シール部で密閉されたシール空間内に配置され、前記基板の導電層に接触する電気接点と、
   を備え、
   前記電気接点は、ステンレスの基体と、前記基体上に形成されたＡｕ層と、前記Ａｕ層上に形成されたＲｈ層と、を備える、
   基板ホルダ。
2. 請求項１に記載の基板ホルダにおいて、
   前記Ｒｈ層の表面の算術平均粗さＳａが０．１μｍ以下である、基板ホルダ。
3. 請求項２に記載の基板ホルダにおいて、
   前記Ｒｈ層の表面は、電解研磨により研磨された電解研磨面を有する、基板ホルダ。
4. 請求項１乃至３の何れかに記載の基板ホルダにおいて、
   前記電気接点は、めっき浴温度が４０℃以上のめっき処理において使用される、
   基板ホルダ。
5. 請求項１乃至４の何れかに記載の基板ホルダにおいて、
   前記Ｒｈ層は、電解めっき層である、基板ホルダ。
6. 請求項１乃至５の何れかに記載の基板ホルダにおいて、
   前記基板の前記導電層は、Ｃｕシード層であり、
   前記電気接点は、前記基板のＣｕシード層に接触して使用される、
   基板ホルダ。
7. 請求項１乃至６の何れかに記載の基板ホルダにおいて、
   前記基板ホルダは、前記基板を保持した状態で、めっき処理、洗浄処理に繰り返し使用される、基板ホルダ。
8. 請求項１乃至７の何れかに記載の基板ホルダと、
   前記基板ホルダに保持された前記基板をめっき処理するためのめっき槽と、
   前記基板ホルダに保持された前記基板を水洗するための水洗槽と、
   を備えるめっき装置。

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