JP7175187B2

JP7175187B2 - めっき方法

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Description

本発明は、基板のめっきに使用される基板ホルダのシール状態を検査する漏れ検査方法および漏れ検査装置に関する。また、本発明は、そのような漏れ検査方法および漏れ検査装置を含むめっき方法およびめっき装置に関する。

めっき装置の一例である電解めっき装置は、基板ホルダで保持された基板（例えばウェーハ）をめっき液に浸漬させ、基板とアノードとの間に電圧を印加することで、基板の表面に導電膜を析出させる。基板のめっき中は、基板ホルダは、めっき液に浸漬されるため、基板の外周部に接触する電気接点にめっき液が接触しないよう、基板の外周部を確実にシールする必要がある。

シール状態が不完全な場合、基板の外周部にめっき液が浸入し、電気接点を腐食させて通電を妨げることがある。そこで、基板の外周部をシール部材でシールした後、基板のめっき処理を行う前に、シール部材によって形成された空間内に流体の漏れが生じるか否かを検査する漏れ検査が提案されている（例えば特許文献１）。

特開２０１６－１３５９２３号公報

上記空間内に流体の漏れが生じた場合は、基板ホルダに対して適切な処置を施す必要がある。例えば、シール部材の破損が原因で漏れが発生した場合には、シール部材を交換する必要があり、シール部材に付着した異物が原因で漏れが発生した場合には、シール部材を洗浄する必要がある。このように、漏れの程度に基づいて、基板ホルダに対して適切な処置を施すことが必要である。

また、最近では、めっき処理のスループット向上に対する要請が高まりつつある。上述した漏れ検査は、基板めっきの前に実行されるので、めっき液と電気接点との接触に起因しためっき不良を未然に防ぐことが可能である。しかしながら、漏れ検査にはある程度の時間がかかり、スループットの低下につながる。

そこで、本発明は、基板のめっき条件に応じた漏れ検査を実施することでスループットを向上させることができるめっき方法を提供する。

一態様では、基板のめっきに使用される基板ホルダの漏れ検査方法であって、前記基板ホルダのシールによって形成される内部空間を真空排気しながら、該内部空間の圧力を測定し、該圧力が所定の第１検査時間内に第１の圧力しきい値に達したことを検出する第１検査を実施し、前記真空排気された内部空間およびマスター容器の両方を封止し、前記内部空間および前記マスター容器が連通した状態で、該封止された内部空間の圧力を測定し、所定の第２検査時間内における該封止された内部空間の圧力が第２の圧力しきい値を超えて上昇しないことを検出する第２検査を実施し、前記封止された内部空間の圧力と、前記マスター容器内の真空圧力との圧力差を測定し、所定の第３検査時間内における前記圧力差の上昇幅が圧力差しきい値以下に維持されていることを検出する第３検査を実施する、方法が提供される。

一態様では、前記第１検査は、前記内部空間の圧力が前記所定の第１検査時間内に前記第１の圧力しきい値に達しなかった場合に、アラーム信号を生成する工程を含む。
一態様では、前記第２検査は、前記所定の第２検査時間内における前記封止された内部空間の圧力が前記第２の圧力しきい値を超えて上昇した場合に、アラーム信号を生成する工程を含む。
一態様では、前記第３検査は、前記所定の第３検査時間内における前記圧力差の上昇幅が前記圧力差しきい値を超えた場合に、アラーム信号を生成する工程を含む。

一態様では、基板ホルダを用いて基板をめっきする方法であって、前記基板のめっき条件に基づいて、簡易漏れ検査、複合漏れ検査、および精密漏れ検査のうちから選択された１つを前記基板ホルダに対して実施し、その後、前記基板ホルダを用いて前記基板をめっきし、前記簡易漏れ検査は、前記基板ホルダのシールによって形成される内部空間を真空排気しながら、該内部空間の圧力を測定し、該圧力が所定の第１検査時間内に第１の圧力しきい値に達したことを検出する第１検査であり、前記複合漏れ検査は、前記第１検査と第２検査の組み合わせであって、前記第２検査は、前記真空排気された内部空間を封止し、該封止された内部空間の圧力を測定し、所定の第２検査時間内における該封止された内部空間の圧力が第２の圧力しきい値を超えて上昇しないことを検出する検査であり、前記精密漏れ検査は、前記第１検査、前記第２検査、および第３検査の組み合わせであって、前記第３検査は、前記封止された内部空間の圧力と、マスター容器内の真空圧力との圧力差を測定し、所定の第３検査時間内における前記圧力差の上昇幅が圧力差しきい値以下に維持されていることを検出する検査であり、めっきされる前記基板のシード層の膜厚が予め定められた基準膜厚より大きいときは、前記簡易漏れ検査または前記複合漏れ検査を実施し、めっきされる前記基板のシード層の膜厚が前記予め定められた基準膜厚以下のときは、前記精密漏れ検査を実施する、方法が提供される。

一態様では、前記第１検査は、前記内部空間の圧力が前記所定の第１検査時間内に前記第１の圧力しきい値に達しなかった場合に、アラーム信号を生成する工程を含む。
一態様では、前記第２検査は、前記所定の第２検査時間内における前記封止された内部空間の圧力が前記第２の圧力しきい値を超えて上昇した場合に、アラーム信号を生成する工程を含む。
一態様では、前記第３検査は、前記所定の第３検査時間内における前記圧力差の上昇幅が前記圧力差しきい値を超えた場合に、アラーム信号を生成する工程を含む。
一態様では、基板ホルダを用いて基板をめっきする方法であって、前記基板のめっき条件に基づいて、簡易漏れ検査、複合漏れ検査、および精密漏れ検査のうちから選択された１つを前記基板ホルダに対して実施し、その後、前記基板ホルダを用いて前記基板をめっきし、前記簡易漏れ検査は、前記基板ホルダのシールによって形成される内部空間を真空排気しながら、該内部空間の圧力を測定し、該圧力が所定の第１検査時間内に第１の圧力しきい値に達したことを検出する第１検査であり、前記複合漏れ検査は、前記第１検査と第２検査の組み合わせであって、前記第２検査は、前記真空排気された内部空間を封止し、該封止された内部空間の圧力を測定し、所定の第２検査時間内における該封止された内部空間の圧力が第２の圧力しきい値を超えて上昇しないことを検出する検査であり、前記精密漏れ検査は、前記第１検査、前記第２検査、および第３検査の組み合わせであって、前記第３検査は、前記封止された内部空間の圧力と、マスター容器内の真空圧力との圧力差を測定し、所定の第３検査時間内における前記圧力差の上昇幅が圧力差しきい値以下に維持されていることを検出する検査であり、めっきされる前記基板のめっき時間が予め定められた基準めっき時間より短いときは、前記簡易漏れ検査または前記複合漏れ検査を実施し、めっきされる前記基板のめっき時間が前記予め定められた基準めっき時間以上のときは、前記精密漏れ検査を実施する、方法が提供される。

一態様では、基板のめっきに使用される基板ホルダの漏れ検査装置であって、前記基板ホルダのシールによって形成される内部空間に連通する真空ラインと、前記真空ラインに接続された第１開閉弁と、前記真空ラインに接続された第２開閉弁と、前記第１開閉弁および前記第２開閉弁の動作を制御する動作制御部と、前記内部空間の圧力を測定する圧力測定器と、前記真空ラインに連通するマスター容器と、前記内部空間の圧力と前記マスター容器内の圧力との圧力差を測定する差圧計とを備え、前記圧力測定器は、前記真空ラインの基板ホルダ側端部と、前記第２開閉弁との間を延びる前記真空ラインに接続されており、前記マスター容器は、前記第１開閉弁と前記第２開閉弁との間を延びる前記真空ラインに連結されており、前記圧力測定器、前記第２開閉弁、および前記第１開閉弁は、前記圧力測定器、前記第２開閉弁、前記第１開閉弁の順に前記真空ラインに沿って直列に配列されており、前記動作制御部は、前記第１開閉弁および前記第２開閉弁を開くことによって前記内部空間に真空圧力を形成しながら、前記内部空間の圧力が所定の第１検査時間内に第１の圧力しきい値に達したことを検出し、前記第１開閉弁を閉じることによって、真空圧力が形成された前記内部空間およびマスター容器の両方を封止し、前記内部空間および前記マスター容器が連通した状態で、所定の第２検査時間内における該封止された内部空間の圧力が第２の圧力しきい値を超えて上昇しないことを検出するように構成されている、漏れ検査装置が提供される。

一態様では、前記動作制御部は、前記内部空間の圧力が前記所定の第１検査時間内に前記第１の圧力しきい値に達しなかった場合に、アラーム信号を生成するように構成されている。
一態様では、前記動作制御部は、前記所定の第２検査時間内における前記封止された内部空間の圧力が前記第２の圧力しきい値を超えて上昇した場合に、アラーム信号を生成するように構成されている。
一態様では、前記動作制御部は、前記第２開閉弁を閉じることによって前記内部空間と前記マスター容器との連通を遮断し、所定の第３検査時間内における該封止された内部空間の圧力と、前記マスター容器内の真空圧力との圧力差の上昇幅が圧力差しきい値以下に維持されていることを検出するように構成されている。
一態様では、前記動作制御部は、前記所定の第３検査時間内における前記圧力差の上昇幅が前記圧力差しきい値を超えた場合に、アラーム信号を生成するように構成されている。

一態様では、めっき液を内部に保持するめっき槽と、前記めっき槽内に配置されたアノードと、基板を着脱自在に保持して、前記基板を前記めっき槽内のめっき液に浸漬させる基板ホルダと、前記アノードと前記基板ホルダに保持された前記基板との間に電圧を印加するめっき電源と、上記漏れ検査装置を備えためっき装置が提供される。

一参考例では、前記動作制御部は、前記第１開閉弁および前記第２開閉弁を開くことによって前記内部空間に真空圧力を形成しながら、前記内部空間の圧力が所定の第１検査時間内に第１の圧力しきい値に達したことを検出するステップを前記動作制御部に実行させる第１検査プログラムを備えている。
一参考例では、前記第１検査プログラムは、前記内部空間の圧力が前記所定の第１検査時間内に前記第１の圧力しきい値に達しなかった場合に、アラーム信号を生成するステップを前記動作制御部に実行させるプログラムを含む。
一参考例では、前記動作制御部は、前記第１開閉弁を閉じることによって真空圧力が形成された前記内部空間を封止するステップと、所定の第２検査時間内における該封止された内部空間の圧力が第２の圧力しきい値を超えて上昇しないことを検出するステップを前記動作制御部に実行させる第２検査プログラムを備えている。
一参考例では、前記第２検査プログラムは、前記所定の第２検査時間内における前記封止された内部空間の圧力が前記第２の圧力しきい値を超えて上昇した場合に、アラーム信号を生成するステップを前記動作制御部に実行させるプログラムを含む。
一参考例では、前記動作制御部は、前記第２開閉弁を閉じることによって前記内部空間と前記マスター容器との連通を遮断するステップと、所定の第３検査時間内における該封止された内部空間の圧力と、前記マスター容器内の真空圧力との圧力差の上昇幅が圧力差しきい値以下に維持されていることを検出するステップを前記動作制御部に実行させる第３検査プログラムを備えている。
一参考例では、前記第３検査プログラムは、前記所定の第３検査時間内における前記圧力差の上昇幅が前記圧力差しきい値を超えた場合に、アラーム信号を生成するステップを前記動作制御部に実行させるプログラムを含む。

本発明によれば、３段階で漏れ検査を実施することにより、より細かく漏れの程度を判別することができる。さらに本発明によれば、基板のめっき条件に基づいて選択された漏れ検査を実施することで、スループットを向上させることができる。

めっき装置の一例である電解めっき装置の一実施形態を示す縦断正面図である。基板ホルダを示す模式正面図である。基板ホルダを示す模式断面図である。基板ホルダが開いた状態を示す模式断面図である。基板ホルダのシールのシール状態を検査するための漏れ検査装置の一実施形態を示す模式図である。基板ホルダの漏れ検査方法の一実施形態を説明するフローチャートである。基板ホルダの漏れ検査方法の一実施形態を説明するフローチャートである。ステップ２における漏れ検査装置の状態を示す模式図である。ステップ６における漏れ検査装置の状態を示す模式図である。ステップ１０における漏れ検査装置の状態を示す模式図である。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、めっき装置の一例である電解めっき装置の一実施形態を示す縦断正面図である。図１に示すように、電解めっき装置はめっき槽１０を備えている。めっき槽１０の内部には、めっき液が保持される。めっき槽１０に隣接して、めっき槽１０の縁から溢れ出ためっき液を受け止めるオーバーフロー槽１２が設けられている。

オーバーフロー槽１２の底部には、ポンプ１４が設けられためっき液循環ライン１６の一端が接続され、めっき液循環ライン１６の他端は、めっき槽１０の底部に接続されている。オーバーフロー槽１２内に溜まっためっき液は、ポンプ１４の駆動に伴ってめっき液循環ライン１６を通ってめっき槽１０内に戻される。めっき液循環ライン１６には、ポンプ１４の下流側に位置して、めっき液の温度を調節する温調ユニット２０と、めっき液内の異物を除去するフィルタ２２が介装されている。

電解めっき装置は、ウェーハなどの基板（被めっき体）Ｗを着脱自在に保持して、基板Ｗを鉛直状態でめっき槽１０内のめっき液に浸漬させる基板ホルダ２４を備えている。さらに、電解めっき装置は、めっき槽１０内に配置されたアノード２６と、このアノード２６を保持するアノードホルダ２８と、めっき電源３０とを備えている。基板Ｗを保持した基板ホルダ２４がめっき槽１０に設置されると、基板Ｗとアノード２６とはめっき槽１０内で互いに向き合う。基板Ｗの表面（被めっき面）には、あらかじめ導電層（例えばシード層）が形成されている。アノード２６はめっき電源３０の正極に電気的に接続されており、基板Ｗの導電層は基板ホルダ２４を介してめっき電源３０の負極に接続されている。めっき電源３０がアノード２６と基板Ｗとの間に電圧を印加すると、基板Ｗはめっき液の存在下でめっきされ、基板Ｗの表面に金属（例えば銅）が析出する。

基板ホルダ２４とアノード２６との間には、基板Ｗの表面と平行に往復運動してめっき液を攪拌するパドル３２が配置されている。めっき液をパドル３２で攪拌することで、十分な金属イオンを基板Ｗの表面に均一に供給することができる。更に、パドル３２とアノード２６との間には、基板Ｗの全面に亘る電位分布をより均一にするための誘電体からなる調整板（レギュレーションプレート）３４が配置されている。

図２は、基板ホルダ２４を示す模式正面図であり、図３は、基板ホルダ２４を示す模式断面図である。基板ホルダ２４は、ウェーハなどの基板Ｗを電解めっきするための電解めっき装置に使用される。基板ホルダ２４は、基板Ｗを保持する第１保持部材３８および第２保持部材４０を有している。第２保持部材４０は、連結機構４１によって第１保持部材３８に固定される。

連結機構４１は、第１保持部材３８に固定された複数の第１連結部材４２と、第２保持部材４０に固定された複数の第２連結部材４３とを備えている。複数の第２連結部材４３は、第２保持部材４０の外面に取り付けられている。第１連結部材４２と第２連結部材４３は互いに係合可能に構成される。第１連結部材４２と第２連結部材４３を互いに係合させると、第２保持部材４０は第１保持部材３８に固定される（基板ホルダ２４が閉じる）。第１連結部材４２と第２連結部材４３との係合を解除すると、第２保持部材４０は第１保持部材３８から離れる（基板ホルダ２４が開く）ことが可能となる。図４は、基板ホルダ２４が開いた状態を示す模式断面図である。

第１保持部材３８は、基板Ｗの裏側の面を支持する基板支持面３８ａを有している。基板Ｗは基板支持面３８ａ上に載置される。第２保持部材４０は、基板Ｗの表側の面よりも小さい開口部４０ａを有している。本実施形態では、開口部４０ａは円形であり、開口部４０ａの直径は、基板Ｗの直径よりも小さい。基板Ｗを基板ホルダ２４で保持した時に、基板Ｗの表側の面はこの開口部４０ａから露出する。基板Ｗの表側の面は、めっきされる面である。

基板ホルダ２４は、シール４５を備えている。具体的には、基板ホルダ２４の第２保持部材４０は、無端状の第１シール４８および無端状の第２シール４７を有しており、シール４５は、第１シール４８および第２シール４７から構成されている。第１シール４８および第２シール４７はＯリングなどのシール部材でもよい。一実施形態では、第１シール４８および第２シール４７を含む第２保持部材４０自体がシール機能を有する材料から構成されてもよく、第１シール４８と第２シール４７は第２保持部材４０と一体であってもよい。本実施形態では、第１シール４８および第２シール４７は環状であり、同心状に配置されている。第２シール４７は第１シール４８の半径方向外側に配置されている。第２シール４７の大きさ（直径）は、第１シール４８の大きさ（直径）よりも大きい。基板の被めっき面が下向きの状態で、基板ホルダをめっき槽に水平に配置するフェースダウンタイプのめっき装置では、第２シール４７は省略してもよい。

基板Ｗの裏側の面が基板支持面３８ａに支持された状態で、第２保持部材４０を第１保持部材３８に連結機構４１で固定すると、第１シール４８は基板Ｗの表側の面（めっきされる面）の外周部に押し付けられ、第２シール４７は第１保持部材３８に押し付けられる。第１シール４８は、第２保持部材４０と基板Ｗの表側の面との間の隙間を封止し、第２シール４７は、第１保持部材３８と第２保持部材４０との間の隙間を封止する。その結果、基板ホルダ２４内には内部空間Ｒが形成される。

上記内部空間Ｒは、シール４５により形成される。具体的には、内部空間Ｒは、第１保持部材３８と、第２保持部材４０と、第１シール４８と、第２シール４７と、基板Ｗとにより形成される。基板ホルダ２４は、この内部空間Ｒ内に配置された複数の第１電気接点５４と、複数の第２電気接点５０とを有している。第１電気接点５４は、第１保持部材３８に固定されており、第２電気接点５０は、第２保持部材４０に固定されている。基板Ｗが基板ホルダ２４に保持されたときに、第２電気接点５０の一端は、基板Ｗの周縁部に接触するように配置されており、基板ホルダ２４が閉じているとき、第２電気接点５０の他端は、第１電気接点５４の一端に接触するように配置されている。複数の第１電気接点５４の他端は、第１保持部材３８内を延びる複数の電線（図示せず）にそれぞれ接続されている。基板ホルダ２４が図１に示すめっき槽１０に設置されたとき、第１電気接点５４は、上記電線を介して図１に示すめっき電源３０に電気的に接続される。

第１保持部材３８の内部には、内部通路５５が形成されており、第１保持部材３８の外面には外側に開口する吸引ポート５７が設けられている。内部通路５５の一端は、吸引ポート５７に繋がっており、他端は内部空間Ｒに繋がっている。内部空間Ｒは、内部通路５５を通じて吸引ポート５７に連通している。

図５は、基板ホルダ２４のシール４５のシール状態を検査するための漏れ検査装置１００の一実施形態を示す模式図である。シール４５のシール状態の検査は、負圧の内部空間Ｒ内にシール４５を通じて空気が漏れる（侵入する）か否かを検査することによって行われる。この漏れ検査は、基板ホルダ２４が基板Ｗ、あるいはダミー基板（ダミーウェーハ）を保持している状態で行われる。シール４５がそのシール機能を正しく発揮していないと、内部空間Ｒ内に空気が侵入し、その結果内部空間Ｒの圧力が変化する。上記漏れ検査は、内部空間Ｒの圧力変化を検出することによって行われる。本実施形態では、漏れ検査装置１００は、上述しためっき装置の外に設けられている。一実施形態では、漏れ検査装置１００は、上述しためっき装置に備えられていてもよい。

図５に示すように、漏れ検査装置１００は、真空ポンプ等の真空源１１２から延びる真空ライン１１４と、内部空間Ｒの圧力を制御する圧力調整弁１１５と、内部空間Ｒの圧力を測定する圧力測定器１１７と、真空ライン１１４に連通するマスター容器１２０と、内部空間Ｒの圧力とマスター容器１２０内の圧力との圧力差を測定する差圧計１２６とを備えている。マスター容器１２０は、漏れが生じないことが保証された容器である。圧力調整弁１１５および圧力測定器１１７は真空ライン１１４に接続されている。真空ライン１１４には第１開閉弁１２８および第２開閉弁１２９がさらに接続されている。真空源１１２の例として、工場の真空ラインや、真空ポンプ（エジェクターなど）が挙げられる。

真空ライン１１４の一端（真空源側端部）は真空源１１２に接続されており、他端（基板ホルダ側端部）はシールリング１０４を備えた吸引継手１０６に接続されている。吸引継手１０６は、連結板１１０を介してエアシリンダ等のアクチュエータ１０８に連結されている。アクチュエータ１０８は、吸引継手１０６のシールリング１０４を、基板ホルダ２４の吸引ポート５７に押し付けて、吸引継手１０６を基板ホルダ２４に接続することができる。吸引継手１０６を基板ホルダ２４に接続すると、真空ライン１１４は、吸引継手１０６、吸引ポート５７、および内部通路５５を通じて内部空間Ｒに連通する。漏れ検査装置１００は、動作制御部１０９をさらに備えており、アクチュエータ１０８は動作制御部１０９からの指示に従って動作する。

圧力測定器１１７は、真空ライン１１４の基板ホルダ側端部と、第２開閉弁１２９との間を延びる真空ライン１１４に接続されている。圧力測定器１１７、第２開閉弁１２９、第１開閉弁１２８、および圧力調整弁１１５は、基板ホルダ側端部から圧力測定器１１７、第２開閉弁１２９、第１開閉弁１２８、圧力調整弁１１５の順に真空ライン１１４に沿って直列に配列されている。

マスター容器１２０は、第１開閉弁１２８と、第２開閉弁１２９との間を延びる真空ライン１１４に連結されている。具体的には、マスター容器１２０は、第１開閉弁１２８と第２開閉弁１２９との間を延びる真空ライン１１４に接続されたマスター容器吸引ライン１３１の端部に接続されている。マスター容器１２０は、マスター容器吸引ライン１３１を通じて真空ライン１１４に連通している。

差圧計１２６は、第１差圧検査ライン１３２を通じてマスター容器１２０に接続されており、かつ第２差圧検査ライン１３３を通じて、圧力測定器１１７と第２開閉弁１２９との間を延びる真空ライン１１４に接続されている。これにより、吸引継手１０６を基板ホルダ２４に接続したときに、差圧計１２６は、内部空間Ｒの圧力とマスター容器１２０内の圧力との圧力差を測定可能となる。

圧力測定器１１７、第１開閉弁１２８、第２開閉弁１２９、差圧計１２６、および圧力調整弁１１５は、動作制御部１０９に電気的に接続されている。動作制御部１０９は、第１開閉弁１２８および第２開閉弁１２９を開閉するように構成されており、第１開閉弁１２８および第２開閉弁１２９の動作は、動作制御部１０９によって制御される。

動作制御部１０９は、所定の設定圧力値を圧力調整弁１１５に送信し、圧力調整弁１１５は、上記設定圧力値に従って、内部空間Ｒの圧力を制御するように構成されている。このような圧力調整弁１１５の例として、電空レギュレータが挙げられる。圧力測定器１１７は、内部空間Ｒの圧力の測定値を動作制御部１０９に送信するように構成されており、差圧計１２６は、内部空間Ｒの圧力とマスター容器１２０内の圧力との圧力差の測定値を動作制御部１０９に送信するように構成されている。

一実施形態では、圧力調整弁１１５は、手動式減圧弁であってもよく、第１開閉弁１２８および第２開閉弁１２９は、手動で開閉される手動弁であってもよい。

動作制御部１０９は、専用のコンピュータまたは汎用のコンピュータから構成されている。動作制御部１０９は、その内部に記憶装置１０９ａと、演算装置１０９ｂを備えている。演算装置１０９ｂは、記憶装置１０９ａに格納されているプログラムに従って演算を行うＣＰＵ（中央処理装置）またはＧＰＵ（グラフィックプロセッシングユニット）などを含む。記憶装置１０９ａは、演算装置１０９ｂがアクセス可能な主記憶装置（例えばランダムアクセスメモリ）と、データおよびプログラムを格納する補助記憶装置（例えば、ハードディスクドライブまたはソリッドステートドライブ）を備えている。

動作制御部１０９は、第１開閉弁１２８および第２開閉弁１２９を開くことによって内部空間Ｒに真空圧力を形成しながら、内部空間Ｒの圧力が所定の第１検査時間内に第１の圧力しきい値に達したことを検出するステップを動作制御部１０９に実行させる第１検査プログラムを有する。動作制御部１０９は、第１開閉弁１２８を閉じることによって真空圧力が形成された内部空間Ｒを封止するステップと、所定の第２検査時間内における封止された内部空間Ｒの圧力が第２の圧力しきい値を超えて上昇しないことを検出するステップを動作制御部１０９に実行させる第２検査プログラムをさらに有する。動作制御部１０９は、第２開閉弁１２９を閉じることによって内部空間Ｒとマスター容器１２０との連通を遮断するステップと、所定の第３検査時間内における封止された内部空間Ｒの圧力と、マスター容器１２０内の真空圧力との圧力差の上昇幅が圧力差しきい値以下に維持されていることを検出するステップを動作制御部１０９に実行させる第３検査プログラムをさらに有する。

第１検査プログラムは、内部空間Ｒの圧力が所定の第１検査時間内に第１の圧力しきい値に達しなかった場合に、アラーム信号を生成するステップを動作制御部１０９に実行させるプログラムを含む。第２検査プログラムは、所定の第２検査時間内における封止された内部空間Ｒの圧力が第２の圧力しきい値を超えて上昇した場合に、アラーム信号を生成するステップを動作制御部１０９に実行させるプログラムを含む。第３検査プログラムは、所定の第３検査時間内における上記圧力差の上昇幅が圧力差しきい値を超えた場合に、アラーム信号を生成するステップを動作制御部１０９に実行させるプログラムを含んでいる。

基板ホルダ２４の漏れ検査方法の一実施形態について、図６および図７に示すフローチャートに沿って説明する。
ステップ１では、漏れ検査装置１００を基板ホルダ２４に接続する。具体的には、動作制御部１０９は、アクチュエータ１０８を作動させ、吸引継手１０６のシールリング１０４を、基板ホルダ２４の吸引ポート５７に押し付けて、吸引継手１０６を基板ホルダ２４に接続する。これにより、真空ライン１１４は、内部空間Ｒに連通する。

ステップ２～５では、基板ホルダ２４の内部空間Ｒを真空排気しながら、内部空間Ｒの圧力を測定し、上記内部空間Ｒの圧力が所定の第１検査時間内に第１の圧力しきい値に達したことを検出する第１検査を実施する。具体的には、動作制御部１０９は、第１検査プログラムに従って動作し、第１開閉弁１２８および第２開閉弁１２９を開くことによって内部空間Ｒに真空圧力を形成しながら、上記内部空間Ｒの圧力が所定の第１検査時間内に第１の圧力しきい値に達したことを検出する。

ステップ２～５における漏れ検査装置１００の具体的な動作は以下の通りである。ステップ２では、圧力調整弁１１５の圧力を設定し、第１開閉弁１２８および第２開閉弁１２９を開く。具体的には、動作制御部１０９は、設定圧力値を圧力調整弁１１５に送信し、第１開閉弁１２８および第２開閉弁１２９を開く。図８は、ステップ２における漏れ検査装置１００の状態を示す模式図である。図８において、白で描かれている弁は開いている状態を示している。圧力調整弁１１５は、上記設定圧力値に従って、内部空間Ｒおよびマスター容器１２０内の圧力を制御する。これにより、内部空間Ｒおよびマスター容器１２０内が真空排気される。

一実施形態では、第２開閉弁１２９を閉じた状態で予めマスター容器１２０内だけを真空排気した後、第２開閉弁１２９を開くことによって、内部空間Ｒを真空排気してもよい。このようにすることにより、内部空間Ｒの圧力が所定の設定圧力値に到達する時間を短縮することができる。

圧力調整弁１１５が手動式減圧弁で、かつ第１開閉弁１２８および第２開閉弁１２９が手動弁である場合は、圧力調整弁１１５の制御圧力の設定および開閉弁１２８，１２９の開閉は、ユーザーが手動で行ってもよい。圧力調整弁１１５として手動式減圧弁を用いる場合、所望の設定圧力値より低い圧力を上記手動式減圧弁に設定してもよい。これにより、内部空間Ｒの圧力が所定の設定圧力値に到達する時間を短縮することができる。

ステップ３では、内部空間Ｒを真空排気しながら圧力測定器１１７によって内部空間Ｒの圧力を測定する。圧力測定器１１７は、上記圧力の測定値を動作制御部１０９に送信する。

ステップ４では、動作制御部１０９は、内部空間Ｒの圧力を所定の第１の圧力しきい値と比較し、上記圧力が所定の第１検査時間内に第１の圧力しきい値に達したか否かを判定する。内部空間Ｒ内への空気の漏れがない場合、内部空間Ｒの圧力は、第１の圧力しきい値に到達する。一方、内部空間Ｒ内への空気の漏れがある場合、上記圧力は第１の圧力しきい値には到達できない。第１の圧力しきい値は、大気圧よりも小さく、かつ圧力調整弁１１５の上記設定圧力値と同じか、それよりも大きい値である。

動作制御部１０９は、内部空間Ｒの圧力が所定の第１検査時間内に第１の圧力しきい値に達したことを検出した場合は、漏れなしと判断し、後述する第２検査を実施する。動作制御部１０９は、内部空間Ｒの圧力が所定の第１検査時間内に第１の圧力しきい値に達しなかったことを検出した場合は、アラーム信号を生成し（ステップ５）、ユーザーに基板ホルダ２４のメンテナンス等の措置を促す。

第１検査は、基板Ｗが基板ホルダ２４に正しく保持されていないなどの明らかなオペレーションミスや、部品の欠損等に起因した、比較的大きな漏れを検出することができる。

ステップ６～９では、真空排気された内部空間Ｒを封止し、封止された内部空間Ｒの圧力を測定し、所定の第２検査時間内における封止された内部空間Ｒの圧力が第２の圧力しきい値を超えて上昇しないことを検出する第２検査を実施する。具体的には、動作制御部１０９は、第２検査プログラムに従って動作し、第１開閉弁１２８を閉じることによって真空圧力が形成された内部空間Ｒを封止し、所定の第２検査時間内における封止された内部空間Ｒの圧力が第２の圧力しきい値を超えて上昇しないことを検出する。

ステップ６～９における漏れ検査装置１００の具体的な動作は以下の通りである。ステップ６では、動作制御部１０９は、第１開閉弁１２８を閉じる。図９は、ステップ６における漏れ検査装置１００の状態を示す模式図である。図９において、黒で描かれている弁は閉じられている状態を示し、白で描かれている弁は開いている状態を示している。第１開閉弁１２８を閉じると、内部空間Ｒおよびマスター容器１２０の両方が封止される。第１開閉弁１２８および第２開閉弁１２９が手動弁である場合は、ユーザーが手動で第１開閉弁１２８を閉じてもよい。

ステップ７では、圧力測定器１１７によって上記封止された内部空間Ｒの圧力を測定する。圧力測定器１１７は、上記圧力の測定値を動作制御部１０９に送信する。

ステップ８では、動作制御部１０９は、内部空間Ｒの圧力を所定の第２の圧力しきい値と比較し、上記圧力が所定の第２検査時間内に第２の圧力しきい値を超えて上昇したか否かを判定する。内部空間Ｒ内への空気の漏れがない場合、内部空間Ｒおよびマスター容器１２０内の圧力は上昇しない（すなわち変化しない）。一方、内部空間Ｒ内への空気の漏れがある場合、上記圧力は徐々に上昇する。

動作制御部１０９は、内部空間Ｒの圧力が所定の第２検査時間内に第２の圧力しきい値を超えて上昇しないことを検出した場合は、漏れなしと判断し、後述する第３検査を実施する。動作制御部１０９は、内部空間Ｒの圧力が所定の第２検査時間内に第２の圧力しきい値を超えて上昇したことを検出した場合は、アラーム信号を生成し（ステップ９）、ユーザーに基板ホルダ２４のメンテナンス等の措置を促す。本実施形態では、第２検査時間は第１検査時間よりも長い。本実施形態では、第２の圧力しきい値は、内部空間Ｒの圧力の最下点に所定の上昇幅を加えた相対値である。一実施形態では、第２の圧力しきい値は圧力の絶対値としてもよい。第２の圧力しきい値は、第１の圧力しきい値と同じでもよく、第１の圧力しきい値よりも大きくても小さくてもよい。一例として、設定圧力値が－５ｋＰａのとき、第２の圧力しきい値を－４ｋＰａとしてもよい。

第２検査では、漏れ検査装置１００は、第１シール４８の変形等に起因した、比較的小さな漏れを検出することができる。

ステップ１０～１３では、封止された内部空間Ｒの圧力と、マスター容器１２０内の真空圧力との圧力差を測定し、所定の第３検査時間内における上記圧力差の上昇幅が圧力差しきい値以下に維持されていることを検出する第３検査を実施する。具体的には、動作制御部１０９は、第３検査プログラムに従って動作し、第２開閉弁１２９を閉じることによって内部空間Ｒとマスター容器１２０との連通を遮断し、所定の第３検査時間内における封止された内部空間Ｒの圧力と、マスター容器１２０内の真空圧力との圧力差の上昇幅が圧力差しきい値以下に維持されていることを検出する。

ステップ１０～１３の漏れ検査装置１００の具体的な動作は以下の通りである。ステップ１０では、動作制御部１０９は、第２開閉弁１２９を閉じる。図１０は、ステップ１０における漏れ検査装置１００の状態を示す模式図である。図１０において、黒で描かれている弁は閉じられている状態を示している。第１開閉弁１２８および第２開閉弁１２９の両方が閉じられた状態にあるとき、真空圧力が形成された内部空間Ｒと、同じく真空圧力が形成されたマスター容器１２０内とは分離して封止される。第１開閉弁１２８および第２開閉弁１２９が手動弁である場合は、ユーザーが手動で第２開閉弁１２９を閉じてもよい。

ステップ１１では、差圧計１２６は、上記封止された内部空間Ｒの圧力と、上記封止されたマスター容器１２０内の圧力との圧力差を測定する。差圧計１２６は、上記圧力差の測定値を動作制御部１０９に送信する。

ステップ１２では、動作制御部１０９は、上記圧力差を所定の圧力差しきい値と比較し、上記圧力差の上昇幅が所定の第３検査時間内において圧力差しきい値以下に維持されているか否かを判定する。内部空間Ｒ内への空気の漏れがない場合、上記圧力差の上昇幅は圧力差しきい値以下に維持される。一方、内部空間Ｒ内への空気の漏れがある場合、上記圧力差は圧力差しきい値を超えて上昇する。

動作制御部１０９は、所定の第３検査時間内における上記圧力差の上昇幅が圧力差しきい値以下に維持されていることを検出した場合は、漏れなしと判断し、漏れ検査を終了する。漏れ検査終了後、図１に示すめっき装置は、上記検査を終了した基板ホルダ２４を用いて基板Ｗをめっきする。動作制御部１０９は、所定の第３検査時間内における上記圧力差の上昇幅が圧力差しきい値を超えたことを検出した場合は、アラーム信号を生成し（ステップ１３）、ユーザーに基板ホルダ２４のメンテナンス等の措置を促す。

第３検査では、漏れ検査装置１００は、基板Ｗと第１シール４８の間に小さな異物が挟まったこと等に起因した、微小な漏れを検出することができる。上述のように、封止された内部空間Ｒの真空圧力と、封止されたマスター容器１２０内の真空圧力の圧力差を測定することで、圧力測定器１１７を使用して内部空間Ｒの圧力変化を直接測定する方法に比較して、内部空間Ｒの微小な圧力変化をより正確に検出することができる。

一実施形態では、基板Ｗのめっき条件に基づいて、上記第１検査のみを実施する簡易漏れ検査と、上記第１検査と上記第２検査を実施する複合漏れ検査と、上記第１検査、上記第２検査、および上記第３検査を実施する精密漏れ検査のうちのいずれかを選択して実施してもよい。漏れ検査終了後、図１に示すめっき装置は上記検査を終了した基板ホルダ２４を用いて基板Ｗをめっきする。

上記基板Ｗのめっき条件として、めっきされる基板のシード層の膜厚や、めっきされる基板のめっき時間等が挙げられる。例えば、上記シード層の膜厚が大きい場合は、微小な漏れを許容してもよい。上記めっき時間が短い場合も同様に、微小な漏れを許容してもよい。したがって、シード層の膜厚が大きい場合、またはめっき時間が短い場合は、簡易漏れ検査または複合漏れ検査が選択される。一方、シード層の膜厚が小さい場合、またはめっき時間が長い場合は、微小な漏れも許容されないので、精密漏れ検査が選択される。

めっき液などの液体が内部空間Ｒ内に侵入すると、電気接点５０，５４やシード層の腐食が起こる可能性がある。上記腐食が生じると、めっきされる基板に供給される電流が不均一になり、めっき膜の厚さの均一性に影響を与える。シード層の膜厚が小さい場合は、シード層の膜厚が大きい場合と比べて、上記腐食がめっき膜の厚さの均一性に与える影響が大きくなる。よって、シード層の膜厚が大きい場合は微小な漏れを許容してもよい。一方、シード層の膜厚が小さい場合は、めっき膜の厚さの均一性が悪化する可能性が高いため、微小な漏れも許容されない。

本実施形態では、めっきされる基板のシード層の膜厚が予め定められた基準膜厚より大きい場合、またはめっきされる基板のめっき時間が予め定められた基準めっき時間より短い場合は、精密漏れ検査を実施せず、簡易漏れ検査、または複合漏れ検査のうちのいずれかを実施する。簡易漏れ検査、または複合漏れ検査のうちのいずれかを実施することにより、検査時間を短縮し、スループットを向上させることができる。

めっきされる基板のシード層の膜厚が小さい場合は、めっき液によって上記基板のシード層が浸食されると短時間で通電が妨げられる状態に至るため、微小な漏れも許容できない。上記基板のめっき時間が長い場合も同様に、基板ホルダ２４が長時間めっき液に浸漬されるため微小な漏れも許容できない。したがって、めっきされる基板のシード層の膜厚が予め定められた基準膜厚以下のとき、またはめっきされる基板のめっき時間が予め定められた基準めっき時間以上のときは、精密漏れ検査を実施する。

上述した実施形態によれば、３段階で漏れ検査を実施することにより、より細かく漏れの程度を判別することができる。また、基板のめっき条件に基づいて選択された漏れ検査を実施することで、スループットを向上させることができる。

今まで説明した各実施形態における基板Ｗは、ウェーハなどの円形の基板であるが、本発明は四角形の基板にも適用することができる。四角形の基板を保持するための基板ホルダ２４の各構成部材は、その基板の形状に適合する形状を有する。例えば、上述した開口部４０ａは、四角形の基板全体のサイズよりも小さい四角形の開口部とされる。第２シール４７、第１シール４８などの各種シール要素も、四角形の基板の形状に適合する形状とされる。その他の各構成部材の形状も、上述した技術思想から逸脱しない範囲内で適宜変更される。

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。

１０めっき槽
１２オーバーフロー槽
１４ポンプ
１６めっき液循環ライン
２０温調ユニット
２２フィルタ
２４基板ホルダ
２６アノード
２８アノードホルダ
３０めっき電源
３２パドル
３４調整板（レギュレーションプレート）
３８第１保持部材
３８ａ基板支持面
４０第２保持部材
４０ａ開口部
４１連結機構
４２第１連結部材
４３第２連結部材
４５シール
４７第２シール
４８第１シール
５０第２電気接点
５４第１電気接点
５５内部通路
５７吸引ポート
１００漏れ検査装置
１０４シールリング
１０６吸引継手
１０８アクチュエータ
１０９動作制御部
１０９ａ記憶装置
１０９ｂ演算装置
１１０連結板
１１２真空源
１１４真空ライン
１１５圧力調整弁
１１７圧力測定器
１２０マスター容器
１２６差圧計
１２８第１開閉弁
１２９第２開閉弁
１３１マスター容器吸引ライン
１３２第１差圧検査ライン
１３３第２差圧検査ライン

Claims

基板ホルダを用いて基板をめっきする方法であって、
前記基板のめっき条件に基づいて、簡易漏れ検査、複合漏れ検査、および精密漏れ検査のうちから選択された１つを前記基板ホルダに対して実施し、その後、
前記基板ホルダを用いて前記基板をめっきし、
前記簡易漏れ検査は、前記基板ホルダのシールによって形成される内部空間を真空排気しながら、該内部空間の圧力を測定し、該圧力が所定の第１検査時間内に第１の圧力しきい値に達したことを検出する第１検査であり、
前記複合漏れ検査は、前記第１検査と第２検査の組み合わせであって、前記第２検査は、前記真空排気された内部空間を封止し、該封止された内部空間の圧力を測定し、所定の第２検査時間内における該封止された内部空間の圧力が第２の圧力しきい値を超えて上昇しないことを検出する検査であり、
前記精密漏れ検査は、前記第１検査、前記第２検査、および第３検査の組み合わせであって、前記第３検査は、前記封止された内部空間の圧力と、マスター容器内の真空圧力との圧力差を測定し、所定の第３検査時間内における前記圧力差の上昇幅が圧力差しきい値以下に維持されていることを検出する検査であり、
めっきされる前記基板のシード層の膜厚が予め定められた基準膜厚より大きいときは、前記簡易漏れ検査または前記複合漏れ検査を実施し、めっきされる前記基板のシード層の膜厚が前記予め定められた基準膜厚以下のときは、前記精密漏れ検査を実施する、方法。
基板ホルダを用いて基板をめっきする方法であって、
前記基板のめっき条件に基づいて、簡易漏れ検査、複合漏れ検査、および精密漏れ検査のうちから選択された１つを前記基板ホルダに対して実施し、その後、
前記基板ホルダを用いて前記基板をめっきし、
前記簡易漏れ検査は、前記基板ホルダのシールによって形成される内部空間を真空排気しながら、該内部空間の圧力を測定し、該圧力が所定の第１検査時間内に第１の圧力しきい値に達したことを検出する第１検査であり、
前記複合漏れ検査は、前記第１検査と第２検査の組み合わせであって、前記第２検査は、前記真空排気された内部空間を封止し、該封止された内部空間の圧力を測定し、所定の第２検査時間内における該封止された内部空間の圧力が第２の圧力しきい値を超えて上昇しないことを検出する検査であり、
前記精密漏れ検査は、前記第１検査、前記第２検査、および第３検査の組み合わせであって、前記第３検査は、前記封止された内部空間の圧力と、マスター容器内の真空圧力との圧力差を測定し、所定の第３検査時間内における前記圧力差の上昇幅が圧力差しきい値以下に維持されていることを検出する検査であり、
めっきされる前記基板のめっき時間が予め定められた基準めっき時間より短いときは、前記簡易漏れ検査または前記複合漏れ検査を実施し、めっきされる前記基板のめっき時間が前記予め定められた基準めっき時間以上のときは、前記精密漏れ検査を実施する、方法。
前記第１検査は、前記内部空間の圧力が前記所定の第１検査時間内に前記第１の圧力しきい値に達しなかった場合に、アラーム信号を生成する工程を含む、請求項１または２に記載の方法。
前記第２検査は、前記所定の第２検査時間内における前記封止された内部空間の圧力が前記第２の圧力しきい値を超えて上昇した場合に、アラーム信号を生成する工程を含む、請求項１または２に記載の方法。
前記第３検査は、前記所定の第３検査時間内における前記圧力差の上昇幅が前記圧力差しきい値を超えた場合に、アラーム信号を生成する工程を含む、請求項１または２に記載の方法。