JPH11279797A - 基板メッキ装置 - Google Patents
基板メッキ装置Info
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- JPH11279797A JPH11279797A JP8093398A JP8093398A JPH11279797A JP H11279797 A JPH11279797 A JP H11279797A JP 8093398 A JP8093398 A JP 8093398A JP 8093398 A JP8093398 A JP 8093398A JP H11279797 A JPH11279797 A JP H11279797A
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Abstract
発生を防止し、処理面内における電流密度と電解液の流
れを全体にわたって均一化することにより、メッキ層の
均一性を向上する。 【解決手段】 基板Wの処理面Wsを上方に向けてフェ
イスアップで保持する基板保持機構1と、処理面Wsに
対向して近接配置され、基板Wとほぼ同径でかつ電極を
構成する板状部材15と、処理面Wsと板状部材15と
の間に電解液を満たすように供給する供給口15aと、
電解液を基板Wの処理面Wsに供給した状態で、板状部
材15と基板保持機構1に給電する給電ブラシ13,3
1とを備える。フェイスアップにより気泡が容易に離脱
し、処理面Wsに近接して対向し、ほぼ同径の板状部材
15によって電流密度のバラツキが抑制できる。
Description
晶表示装置用のガラス基板(以下、単に基板と称する)
に対してメッキ処理を施す基板メッキ装置に係り、特
に、硫酸銅などの電解液を基板の処理面に供給した状態
で給電して電解メッキ処理を行う技術に関する。
例えば、図7に示すような構成のものが挙げられる。な
お、以下の説明では、硫酸銅を電解液とし、配線用の銅
をメッキするための装置を例に採って説明する。
状態(いわゆるフェイスダウン)で、電解液LQを貯留
している処理槽100の開口部101に保持される。開
口部101には、下向きに保持された基板Wの処理面W
sに給電するための上部電極103が配設されている。
処理槽100の上部と下部には、循環ポンプ105を介
して循環路107が連通接続されている。処理槽100
の底部には、上部から溢れて循環路107を流通してき
た電解液LQを基板Wの処理面Wsに向けて噴出するた
めの噴流ノズル109が配設されている。また、処理槽
100の底部には、下部電極111が配設されており、
電源ユニット113によって上部電極103が陰極に、
下部電極111が陽極になるように給電される。
ユニット113が上部/下部電極103,111に給電
している状態で循環ポンプ105を作動させ、噴流ノズ
ル109から電解液LQを噴射させて基板Wの処理面W
sに電解液LQを供給する。処理槽100の底部から上
部に向かい、基板Wの処理面Wsに供給された電解液L
Qは上部から排出され、循環路107を経て再び処理槽
100内に供給されるようになっている。この過程にお
いて、電解液LQに触れている基板Wの処理面Wsに銅
のメッキ層が形成されるようになっている。
子(例えば、MPUやメモリ)は、その動作速度の高速
化や多機能化のために年々高密度化してきているが、そ
の処理面Wsには深い溝(トレンチ構造)が形成されて
いることが多い。このような溝は、今後、その幅が0.
2μm程度で、その深さが1μm程度のアスペクト比が
『5』程度のものとなってゆくと思われる。
ている基板Wに対して、上述した装置でメッキ処理を施
すと、基板Wがフェイスダウンで保持されている関係
上、溝の空気が極めて抜けにくい。また、電気分解によ
って発生した気体(酸素)も極めて抜けにくくなってい
る。したがって、図8(a)に示すように、溝Tの内部
が気泡により塞がれることになって、電解液LQが溝T
の内部に充分に供給されなくなる。その結果、図8
(b)に示すように、メッキ層PLを溝Tの内部に形成
することができず、空隙V(以下、ボイドと称する)が
生じるという問題がある。このようなボイドVが生じる
と、例えば、配線を流れる電流に対して充分な断面積を
得ることができなかったり、コンタクトホールにおける
オーミックコンタクトを得ることができない。
1との距離は、図9に示すように、下部電極111とそ
の真上に位置する処理面Wsとの間が最短で、その他は
それよりも長くなる(図中に矢印で示す経路)。したが
って、下部電極111から真上に位置する処理面Wsま
では電流密度が大きく、その他はそれより電流密度が小
さくなって処理面Ws内における電流密度に偏りが生じ
る。その結果、処理面Wsの全体にわたってメッキ層を
均一に形成することができないという問題もある。
均一になる原因としては、上記の電流密度の他に、噴流
ノズル109により噴射される電解液LQの流れが不均
一であることも原因となっている。
たものであって、気体抜けを良好にすることによってボ
イドの発生を防止し、処理面内における電流密度を全体
にわたって均一化することにより、メッキ層の均一性を
向上することができる基板メッキ装置を提供することを
目的とする。
的を達成するために、次のような構成をとる。すなわ
ち、請求項1に記載の発明は、基板に対してメッキ処理
を施す基板メッキ装置であって、基板の処理面を上方に
向けて保持するとともに、基板の処理面に対して電気的
に接続する基板保持手段と、前記基板保持手段に保持さ
れた基板の処理面に対向して近接配置され、かつ基板と
ほぼ同等の大きさを有して電極を構成する板状部材と、
前記基板保持手段に保持された基板の処理面と前記板状
部材との間に少なくとも電解液を満たすように供給する
供給手段と、前記供給手段が電解液を基板の処理面と前
記板状部材との間に供給した状態で、前記板状部材から
前記基板保持手段へ向けて電流が流れるように給電する
給電手段と、を備えたことを特徴とするものである。
に記載の基板メッキ装置において、前記板状部材は、ほ
ぼ中央部に、電解液を基板の処理面と板状部材との間に
供給するための供給口を有することを特徴とするもので
ある。
または請求項2に記載の基板メッキ装置において、前記
基板保持手段および前記板状部材のうち少なくとも一方
を回転駆動する駆動手段をさらに備えたことを特徴とす
るものである。
に記載の基板メッキ装置において、前記駆動手段は、前
記基板保持手段のみを回転駆動するように構成されたこ
とを特徴とするものである。
に記載の基板メッキ装置において、前記駆動手段は、前
記板状部材のみを回転駆動するように構成されたことを
特徴とするものである。
に記載の基板メッキ装置において、前記駆動手段は、前
記基板保持手段および前記板状部材を回転駆動するよう
に構成されたことを特徴とするものである。
ないし請求項6のいずれかに記載の基板メッキ装置にお
いて、前記板状部材は、その直径が基板の処理面の直径
よりもやや小さく形成されたことを特徴とするものであ
る。
ないし請求項7のいずれかに記載の基板メッキ装置にお
いて、基板の処理面と前記板状部材との間に供給される
電解液に対して超音波振動を付与する超音波振動付与手
段をさらに備えたことを特徴とするものである。
に記載の基板メッキ装置において、前記超音波振動付与
手段は、前記供給手段に配設され、流通する電解液に対
して超音波振動を付与するように構成されたことを特徴
とするものである。
8に記載の基板メッキ装置において、前記超音波振動付
与手段は、前記板状部材に超音波振動を付与するように
構成されたことを特徴とするものである。
1ないし請求項10のいずれかに記載の基板メッキ装置
において、前記供給手段は、洗浄液供給源にも連通接続
されており、前記基板保持手段に保持された基板の処理
面と前記板状部材との間に洗浄液と電解液を選択的に供
給するように構成されたことを特徴とするものである。
1ないし請求項11のいずれかに記載の基板メッキ装置
において、前記基板保持手段の周囲に配置され、基板の
回転に伴って飛散した電解液を回収するための回収部材
と、前記回収部材によって回収された電解液を再び前記
供給手段に送るための循環路とをさらに備えたことを特
徴とするものである。
12に記載の基板メッキ装置において、前記循環路内を
流通する電解液の濃度を測定する濃度測定手段と、前記
循環路に配設され、電解液を貯留する電解液貯留タンク
と、前記濃度測定手段の測定結果に基づき、濃度が一定
となるように電解液の補充を制御する制御手段とをさら
に備えたことを特徴とするものである。
13に記載の基板メッキ装置において、前記濃度測定手
段の結果に基づき行われる電解液の補充は、前記電解液
貯留タンクに対して行われるように構成されたことを特
徴とするものである。
13に記載の基板メッキ装置において、前記濃度測定手
段の結果に基づき行われる電解液の補充は、前記循環路
に対して行われ、前記電解液貯留タンクより下流側の位
置に行われるように構成されたことを特徴とするもので
ある。
る。基板保持手段によって基板が保持され、その処理面
に対向する位置には基板とほぼ同じ大きさの板状部材が
近接配置され、基板の処理面と板状部材との間には供給
手段から電解液が満たされるように供給される。板状部
材と基板保持手段には給電手段によって給電される。基
板は処理面が上方に向くように保持されているので、処
理面に溝が形成されている場合であっても、溝内の気泡
が離脱しやすく、電気分解によって発生した気体も自然
に上方に向かって離脱し、溝だけでなく処理面にもとど
まり難くなる。また、処理面に対向して近接配置され
た、基板とほぼ同じ大きさの板状部材が電極となってい
るため、電極から処理面までの距離を面内においてほぼ
均一にできる。
状部材のほぼ中央部にある供給口から電解液を供給する
ので、中心から周縁部に向かって電解液を円滑に流動さ
せることができる。
板保持手段および前記板状部材のうち少なくとも一方を
回転駆動することにより、処理面内における電流密度に
ばらつきがあっても、その影響を小さくすることができ
るとともに、中心側から周縁側に向かって遠心力によっ
て電解液を円滑に流動させることができる。
動手段により基板保持手段だけを回転駆動しても、処理
面内における電流密度のばらつきによる悪影響を抑制す
ることができるとともに、遠心力によって中心側から周
縁側に向かって電解液を円滑に流動させることができ
る。
動手段により板状部材のみを回転駆動しても、処理面内
における電流密度のばらつきによる悪影響を抑制するこ
とができるとともに、遠心力によって中心側から周縁側
に向かって電解液を円滑に流動させることができる。
動手段によって基板保持手段と板状部材を共に回転駆動
すると、遠心力によって中心側から周縁側に向かって電
解液を円滑に流動させることができる。なお、共に回転
とは同方向あるいは逆方向を含むものである。
とおりである。基板保持手段は、基板の周縁部を係止あ
るいは挟持するなどの手法により保持することになるの
で、給電手段によって基板保持手段に供給された電流
は、処理面の中心部側と板状部材の対向面との経路に流
れるよりも処理面の周縁部側と板状部材の対向面との経
路に流れやすい。したがって、処理面の周縁部側の電流
密度が大きくなって電流密度に偏りが生じ、処理面の周
縁部側にメッキ層が厚く形成され易いが(以下、このよ
うな現象を『端効果』と称する)、板状部材の直径を処
理面の直径よりやや小さくすることによって、処理面の
周縁部側からの距離を中心部側よりも長くとることがで
きて電流密度を小さくすることができ、周縁部側と中心
部側との電流密度のバランスをとって『端効果』を抑制
することができる。
解液に付与した超音波振動によって基板の処理面に付着
している気泡や電気分解により発生した気体を容易に処
理面から離脱させることができる。
ては、超音波振動付与手段を供給手段に取り付け、流通
する電解液に超音波振動を付与してもよく(請求項
9)、板状部材に超音波振動を付与する(請求項10)
ようにしてもよい。
供給手段から電解液を供給してメッキ処理を行った後、
供給手段から洗浄液を供給して洗浄処理を行うことがで
き、メッキ処理の後に必須の処理を基板を搬送すること
なく連続して行うことができる。
回収部材により飛散した電解液を回収し、再び循環路を
経て供給手段に送ることによって、電解液の利用効率を
高めることができる。
電解液貯留タンクから循環路に電解液を供給し、電解液
を循環させつつ多数の基板に対してメッキ処理を施すと
電解液の濃度が低下し、同じメッキ厚を得るために時間
がかかったり、同一時間だけメッキ処理を行うとメッキ
厚が薄くなる問題が生じる。そこで、制御手段が濃度測
定手段の測定結果に基づいて電解液の濃度が一定となる
ように電解液を補充するように制御するので、濃度変動
を抑制でき、上記のような不都合を回避することができ
る。
タンクに行うようにしてもよく(請求項14)、循環路
で、かつ電解液貯留タンクより下流側の位置に行うよう
にしてもよい(請求項15)。特に、電解液貯留タンク
の下流側に補充する場合には、濃度変動が生じた場合に
迅速に元に戻すことができる。
実施例を説明する。 <第1実施例>図1は、本実施例に係る基板メッキ装置
の概略構成を示すブロック図である。基板保持機構1
は、導電性の材料で形成されており、メッキ処理の対象
である半導体ウエハなどの基板Wを、メッキ処理が施さ
れる処理面Wsを上方に向けた状態(いわゆるフェイス
アップ)で保持するものである。ベース部材3は、基板
Wよりやや大径の部材であり、その上面周辺部に基板W
の周縁部を当接支持するための支持部5が複数個形成さ
れている。各支持部5は、その上部内側が基板Wの周縁
部の形状に合わせて形成されている。なお、基板保持機
構1は、本発明における基板保持手段に相当する。
方に突出した連結部7が形成されており、この部分に電
動モータ9の回転軸11が嵌入されて、電動モータ9に
連動連結されている。その連結部7には、外周面に摺動
する給電ブラシ13から給電されるようになっている。
なお、回転軸11は絶縁部11aによって上部と下部が
電気的に絶縁されており、給電ブラシ13からの給電が
電動モータ9に影響しないように構成されている。
とほぼ同じ大きさでそれとほぼ平行に、導電性材料(例
えば、電解液が硫酸銅メッキ液の場合には銅、白金、チ
タン、あるいはこれらの合金など)で形成された板状部
材15が配設されている。この板状部材15の下面周辺
部には、基板保持機構1の支持部5と同形状の押圧部1
7が複数個配設されている。但し、押圧部17は絶縁性
の上部17aと、導電性の下部17bによって構成さ
れ、下部17bの下部内側は基板Wの周縁部の形状に合
わせて形成されている。なお、板状部材15の下面と、
支持部5に支持された基板Wの処理面Wsとの間隔d
は、電解液を少なくして処理可能であることや電解液の
液密が保持しやすいことなどの理由から近接するように
狭く設定する方が良いが、その具体的な値は、例えば、
0.5〜5mm程度である。
形成された連結部19は、絶縁部21を介して電動モー
タ23の回転軸25に連動連結されている。板状部材1
5の下面中心部には供給口15aが形成されており、電
動モータ23の上方に貫通した回転軸25に取り付けら
れた加振部27を経て供給される電解液(例えば、硫酸
銅メッキ液)を、基板保持機構1に保持された基板Wに
対して供給するようになっている。加振部27は、超音
波振動子27aを内蔵しており、高周波を供給する超音
波振動用電源29によって超音波振動子27aを振動さ
せ、電解液に超音波振動を付与する。また、板状部材1
5には、その連結部19から給電ブラシ31を介して給
電されるようになっている。なお、加振部27は、本発
明の超音波振動付与手段に相当する。
れ電源ユニット33に接続されており、給電ブラシ13
に負極側が、給電ブラシ31に正極側が接続されてい
る。したがって、基板Wの処理面Wsは、給電ブラシ1
3と、連結部7と、ベース部材3と、支持部5と、押圧
部17の下部17bを介して陰極となり、処理面Wsに
対向している板状部材15は、給電ブラシ31と、連結
部19とを介して陽極となる。なお、給電ブラシ13,
31と電源ユニット33が本発明の給電手段に相当す
る。
から供給され、遠心力によって周囲に飛散した電解液を
受け止めて回収するための回収部材となるスプラッシュ
ガード35が配設されている。このスプラッシュガード
35は、基板保持機構1に対して昇降するように構成さ
れている。
7は、電解液を送り出す循環ポンプ39と、電解液中の
パーティクルなどを除去するフィルタ41と、電解液の
濃度を検出する濃度センサ43(濃度測定手段)と、濃
度調整のための補充液を注入するためのミキシングバル
ブ45と、開閉操作弁47とを介して循環路49により
加振部27の供給路27b(供給手段)に連通してい
る。電解液は、開閉操作弁47を開放するとともに循環
ポンプ39を作動することによって、電解液貯留タンク
37から供給路27bに供給され、加振部27で超音波
振動が付与されて処理面Wsに供給されるようになって
いる。また、スプラッシュガード35と電解液貯留タン
ク37とは、開閉操作弁51を介して連通しており、飛
散した電解液を回収するようになっている。さらに、ス
プラッシュガード35には、開閉操作弁53を介してド
レインにも連通している。これらの開閉操作弁51,5
3の開閉操作により、スプラッシュガード35に受け止
めた液体を回収したり、廃棄したりするようになってい
る。なお、これらの開閉操作弁51,53の開閉動作
は、後述する制御部55によって制御される。
制御部55に与えられる。制御部55は、循環路49を
流通している電解液の濃度を一定に保持するように補充
部57を制御する。補充部57は、補充液(例えば、硫
酸銅メッキ液の場合には硫酸銅)を貯留している補充液
供給源59と、制御部55の制御により補充液を送り出
すポンプ61と、補充液中のパーティクルなどを除去す
るためのフィルタ63とから構成されている。フィルタ
63を流通した補充液は、ミキシングバルブ45によっ
て循環路49を流通している電解液に注入される。この
ように濃度センサ43の濃度信号に基づいて補充液が循
環路49に直接補充されるので、基板Wへ供給する電解
液の濃度をほぼ一定にすることができる。なお、電解液
を送り出す方式として、ポンプ61を用いることなく、
補充液供給源59の内部を加圧して供給する方式を採用
してもよい。
環路49には、開閉操作弁65が取り付けられている。
この開閉操作弁65には、洗浄液(例えば、純水)を供
給するための洗浄液供給源67が連通接続されている。
したがって、開閉操作弁47,65の開閉操作によっ
て、電解液または洗浄液を選択的に供給することができ
るように構成されている。
ータ9,23と、超音波振動用電源29と、電源ユニッ
ト33と、開閉操作弁47,51,53,65と、循環
ポンプ39と、ポンプ61と、スプラッシュガード35
の昇降機構(図示省略)と、板状部材15の移動機構
(図示省略)とを統括制御するようになっている。
ように構成されている基板メッキ装置の動作について説
明する。なお、説明の都合上、初期状態では開閉操作弁
47,51,53,65が閉止されているものとする。
機構(図示省略)を制御し、板状部材15を基板保持機
構1の側方に移動して、基板保持機構1の上方に、基板
搬送アーム(図示省略)が進入できるようにしておく
(図2(a))。
アームを制御して、基板Wの処理面Wsが上方に向くよ
うに基板Wを支持部5に載置する(図2(b))。
板状部材15の移動機構(図示省略)を制御して、板状
部材15を基板保持機構1の直上に移動し、板状部材1
5の押圧部17が基板Wの周縁部を押圧するように板状
部材15を下降する(図2(c))。そして、スプラッ
シュガード35を上昇させて、基板保持機構1の周囲を
囲う。
し、洗浄液(例えば、純水)を供給口15aから供給し
て前洗浄処理を行う。なお、このとき超音波振動を付与
するようにしてもよい。一定時間前洗浄処理を施した
後、開閉操作弁53,65を閉止する。
ともに循環ポンプ39を作動させ、電解液貯留タンク3
7の電解液LQを循環路49に送り出す。さらに、超音
波振動用電源29をオン状態として供給路27bに供給
される電解液LQに超音波振動を付与し、超音波振動が
付与された電解液LQを供給口15aから基板Wの処理
面Wsに供給する。基板Wは処理面Wsが上方に向くよ
うにフェイスアップで保持されているので、処理面Ws
に溝が形成されていたとしても気泡は自然に離脱し、よ
り離脱しにくい構造の部分に気泡が付着していても超音
波振動を付与している関係上、このような気泡も処理面
Wsから容易に離脱し、処理面Wsの表面全体を完全に
電解液LQで覆うことができる。処理面Wsに供給され
た電解液LQは、処理面Wsと板状部材15との間隔d
を満たしつつ複数個の押圧部17の間を通って周囲に漏
れ出る。また、漏れ出た電解液LQは、スプラッシュガ
ード35によって受け止められるとともに電解液貯留タ
ンク37に回収され、再び循環路49を経て供給される
ので、利用効率を高めることができる。なお、電解液L
Qが漏れ出る速度を遅くして間隔dの液密を高めるため
に、各押圧部材17の間に抵抗となる部材を配設するよ
うにしてもよい。
解液LQによって完全に満たされた時点で、制御部55
は電動モータ9,23をそれぞれ同じ回転数(例えば、
数十rpm程度の低速度)で駆動するともに、電源ユニ
ット33をオン状態にする(図2(d))。これにより
処理面Wsは陰極に、板状部材15は陽極になり、間隔
dを満たしている電解液LQが電気分解され、例えば、
電解液LQが硫酸銅メッキ液である場合には処理面Ws
に銅が析出してメッキ処理が施される。この過程で、電
気分解によって発生した気体も上方に向かって自然に離
脱し、溝だけでなく処理面Wsにも気泡がとどまり難く
することができる。したがって、気体が良好に抜け、図
8(b)に示したようなボイドVの発生を防止すること
ができる。また、供給口15aから間隔dに供給された
電解液LQは、遠心力によって中心部から周縁部に流動
するので、電解液LQを中心部から周縁部に向かって円
滑に流すことができる。したがって、電解液LQの流動
ムラに起因するメッキ層のムラを防止できる。
れ、処理面Wsとほぼ同じ大きさの板状部材15を電極
としているため、電極から処理面Wsまでの距離(間隔
d)を面内においてほぼ均一にできる。したがって、電
流密度を処理面Wsの全体にわたってほぼ均一にするこ
とができ、メッキ層の均一性を向上することができる。
き補充液供給源59から補充液が循環路49に注入され
て電解液LQの濃度が調整されるので、電解液LQの濃
度を一定化でき、長期間にわたって安定した処理が可能
である。また、その補充箇所は、電解液貯留タンク37
よりも下流側であるため濃度変動が生じた場合に迅速に
元に戻すことができ、より安定した処理が可能である。
した状態を一定時間(例えば、5,6分間)保持した
後、洗浄処理に移る。具体的には、超音波振動用電源2
9と電源ユニット33をオフ状態とし、循環ポンプ39
を停止し、開閉操作弁47,51を閉止する。そして、
開閉操作弁53,65を開放し、洗浄液(例えば、純
水)を供給口15aから供給して後洗浄処理を行う。な
お、このとき超音波振動を付与するようにしてもよい。
一定時間後洗浄処理を施した後、開閉操作弁53,65
を閉止し、電動モータ9を高速回転させて基板Wを液切
り乾燥する。以上の一連の処理によって基板Wに対する
メッキ処理が完了する。
に応じてドレインへ分離回収することもできる。
略構成を示すブロック図である。なお、上述した第1実
施例装置と同じ構成のものには同符号を付すことで詳細
な説明については省略する。
面周辺部に円柱状の支持ピン71が取り付けられてい
る。各支持ピン71は、偏心した鉛直向きの回転軸芯P
周りに回転可能に構成されており、軸芯Pから離れた外
周部には基板Wの周縁部を係止するための凹部71aが
形成されている。また、支持ピン71は、その凹部71
aの天井面だけが給電ブラシ13と導通するようになっ
ており、基板Wの処理面Wsだけに通電できるようにな
っている。
直径が基板Wの直径よりもやや小さく形成されており、
その連結部19が位置固定となっている。板状部材15
の上面には、加振部27が取り付けられているが、給電
の関係上、超音波振動子27aが絶縁体27bを介して
取り付けられている。また、電源ユニット33の正極側
が板状部材15の上面に直接的に接続されている。
部57は、その補充液の補充箇所が循環路49ではな
く、電解液貯留タンク37となっている。
例装置の動作について説明する。
(図示省略)を制御し、板状部材15を基板保持機構1
の側方に移動して、基板搬送アーム(図示省略)が進入
できるようにするとともに、凹部71aが側方に向くよ
うに支持ピン71を軸芯P周りで回転させて基板Wを受
け入れられる状態にする(図4(a))。
アームを制御して、基板Wの処理面Wsが上方に向くよ
うに支持した状態で基板搬送アームを進入させ、基板W
の周縁部と凹部71aが一致する高さにまで下降する。
そして、支持ピン71を軸芯P周りに回転させて基板W
の周縁部を複数カ所で係止するとともに、基板搬送アー
ムを退避させる(図4(b))。
御して、板状部材15を基板保持機構1の直上に移動
し、板状部材15の下面と処理面Wsとが近接する下降
する。具体的には、一定の距離(間隔d)になるように
板状部材15を下降する(図4(c))。そして、スプ
ラッシュガード35を上昇させて、基板保持機構1の周
囲を囲う。
し、洗浄液(例えば、純水)を供給口15aから供給し
て前洗浄処理を行う。なお、このとき超音波振動を付与
するようにしてもよい。一定時間前洗浄処理を施した
後、開閉操作弁53,65を閉止する。
し、超音波振動用電源29をオン状態として板状部材1
5に超音波振動を付与し、処理面Wsと板状部材15の
下面との間に供給された電解液LQに超音波振動を付与
する。基板Wは処理面Wsが上方に向くようにフェイス
アップで保持されているので、気泡は自然に離脱すると
ともに超音波振動の効果も相まって処理面Wsの表面全
体を完全に電解液LQで覆うことができる。処理面Ws
に供給された電解液LQは、複数個の支持ピン71の間
を通って周囲に流れ出る。また、流れ出た電解液LQ
は、スプラッシュガード25によって受け止められて回
収される。なお、電解液LQが漏れ出る速度を遅くして
間隔dの液密を高めるために、各支持ピン71の間に抵
抗となる部材を配設するようにしてもよい。
解液LQによって完全に満たされた時点で、制御部55
は電動モータ9を低速回転させるとともに、電源ユニッ
ト33をオン状態にする(図4(d))。これにより処
理面Wsは陰極に、板状部材15は陽極になり、処理面
Wsにメッキ処理が施される。この過程で、電気分解に
よって発生した気体も上方に向かって自然に離脱し、溝
だけでなく処理面Wsにも気泡がとどまり難くすること
ができることなどの効果は、上述した実施例と同様であ
るが、基板保持機構1だけを回転させればよいので上述
した第1実施例装置よりも簡易な構成とすることができ
る。また、このように板状部材15を回転させると、処
理面Wsとの間に電流密度の不均一のあったとしてもそ
の影響が及ぶことを抑制することができる。また、この
後の洗浄処理などの動作は上記実施例と同様である。
直径より大きい場合には、図5(a)に示すように基板
Wの処理面Wsの周縁部側にメッキ層PLが厚く形成さ
れる『端効果』が生じ易い。これは給電の関係上、電流
が処理面Wsの中心部側と板状部材15の対向面との経
路に流れるよりも処理面Wsの周縁部側と板状部材15
の対向面との経路へ流れやすいことから、周縁部側の電
流密度が高まって生じる。したがって、本実施例のよう
に板状部材15の直径を基板Wの直径よりもやや小さく
することにより、処理面Wsの中心部側と周縁部側との
電流密度のバランスをとることができ、『端効果』を抑
制して均一性良くメッキ層PLを形成することができる
(図5(b))。また、図5(b)に点線で示すよう
に、板状部材15の周縁部側における処理面Wsとの間
隔が中心部側よりも長くなるようにしても同様の効果を
得ることができる。
例の説明では、メッキ処理の間中、超音波振動を付与す
るようにしているが、メッキ層が付着しにくい処理面で
ある場合には、給電する直前まで超音波振動を付与し、
給電して電気分解が始まってからは超音波振動を付与し
ないようにしてもよい。また、電気分解によって発生し
た気体を効率よく離脱させるため、給電と超音波振動の
付与を交互に繰り返すようにしてもよい。
状部材15と基板保持機構1とを同時に回転させる構成
とし、第2実施例装置では基板保持機構1だけを回転さ
せるように構成したが、図6に示すように構成してもよ
い。
板状部材15を電動モータ23(駆動手段)によって回
転可能に取り付け、回転可能に構成されている基板保持
機構1を回転させることなく板状部材15だけを低速回
転させつつ電解液LQを処理面Wsに供給する。このよ
うに構成して、上部の板状部材15だけを回転させつつ
メッキ処理を施しても上述した実施例装置と同様の効果
を得ることができる。
互いに逆方向に回転させて、板状部材15と基板保持機
構1とを反対に回転させるようにしてもよい。
または板状部材15の少なくとも一方を回転駆動する構
成を採用しているが、いずれも回転させることなく静止
せさせた状態でメッキ処理を施すようにしてもよい。
中央部に形成した供給口15aから電解液を供給するよ
うに構成されているが、供給口15aを中心からずらし
た位置に形成してもよく、また複数個の供給口15aを
形成するようにしてもよい。さらに、板状部材15とは
別体の供給手段を配設して電解液を処理面Wsに供給す
るように構成してもよい。
1に記載の発明によれば、基板の処理面を上向きにして
保持するようにしたので、気泡が離脱しやすく、電気分
解によって発生した気体も上方に向かって自然に離脱
し、溝だけでなく処理面にも気泡がとどまり難くするこ
とができる。したがって、気体が良好に抜けてボイドの
発生を防止することができる。また、処理面に対向して
配置された板状部材を電極とし、電極から処理面までの
距離を面内においてほぼ均一にしているので、電流密度
を処理面の全体にわたってほぼ均一にすることができ
る。したがって、メッキ層の均一性を向上することがで
きる。
状部材のほぼ中央部にある供給口から電解液を供給する
ので、中心から周縁部に向かって電解液を円滑に流動さ
せることができるので、メッキ層の均一性をより向上す
ることができる。
理面内における電流密度にばらつきがあっても、その影
響を小さくすることができるとともに、遠心力によって
中心側から周縁側に向かって電解液を円滑に流動させる
ことができるので、メッキ層の均一性をより向上するこ
とができる。
板保持手段だけを回転駆動しても、電流密度のばらつき
による悪影響を抑制することができるとともに、電解液
を回転中心から周縁部に向かって円滑に流すことがで
き、メッキ層の均一性をより向上することができる。さ
らに、板状部材を回転させる必要がないため、構成を簡
単化することができる。
状部材のみを回転駆動しても、電流密度のばらつきによ
る悪影響を抑制することができるとともに、遠心力によ
って中心側から周縁側に向かって電解液を円滑に流動さ
せることができる。さらに、板状部材とともに基板保持
手段を回転させる必要がないため回転駆動時の制御を容
易に行うことができる。
板保持手段と板状部材を共に回転駆動することで、遠心
力によって電解液を回転中心から周縁部に向かって円滑
に流すことができる。したがって、メッキ層の均一性を
さらに向上することができる。
板の処理面における周縁部側と中心部側との電流密度の
バランスをとることができ、端効果を抑制してメッキ処
理を均一化することができる。
解液に付与した超音波振動によって基板の処理面に付着
している気泡や電気分解により発生した気体を容易に処
理面から離脱させることができる。
は、請求項9に記載の発明のように超音波振動付与手段
を供給手段に取り付け、流通する電解液に超音波振動を
付与してもよく、請求項10に記載の発明のように板状
部材に超音波振動を付与するようにしてもよい。
供給手段から洗浄液を供給できるように構成して洗浄処
理が可能なように構成することにより、メッキ処理の後
に必須の処理を基板を搬送することなく連続して行うこ
とができ、メッキ処理を効率よく行うことができる。
電解液の利用効率を高めることができ、メッキ処理のコ
ストを低減することができる。
制御手段が濃度測定手段の測定結果に基づいて電解液の
濃度を一定化するように電解液を補充するので、濃度変
動が抑制できて処理時間が変動したりメッキ厚が変動す
るような不都合を回避することができる。したがって、
長期間にわたって安定したメッキ処理を行うことができ
る。
に記載の発明のように電解液貯留タンクに行うようにし
てもよく、請求項15に記載の発明のように循環路で、
かつ電解液貯留タンクより下流側の位置に行うようにし
てもよい。特に、電解液貯留タンクの下流側に補充する
請求項14の発明の場合には、濃度変動が生じた場合に
迅速に元に戻すことができるので、より安定した処理が
可能である。
示すブロック図である。
示すブロック図である。
図である。
Claims (15)
- 【請求項1】 基板に対してメッキ処理を施す基板メッ
キ装置であって、 基板の処理面を上方に向けて保持するとともに、基板の
処理面に対して電気的に接続する基板保持手段と、 前記基板保持手段に保持された基板の処理面に対向して
近接配置され、かつ基板とほぼ同等の大きさを有して電
極を構成する板状部材と、 前記基板保持手段に保持された基板の処理面と前記板状
部材との間に少なくとも電解液を満たすように供給する
供給手段と、 前記供給手段が電解液を基板の処理面と前記板状部材と
の間に供給した状態で、前記板状部材から前記基板保持
手段へ向けて電流が流れるように給電する給電手段と、 を備えたことを特徴とする基板メッキ装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の基板メッキ装置におい
て、 前記板状部材は、ほぼ中央部に、電解液を基板の処理面
と板状部材との間に供給するための供給口を有すること
を特徴とする基板メッキ装置。 - 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の基板メ
ッキ装置において、 前記基板保持手段および前記板状部材のうち少なくとも
一方を回転駆動する駆動手段をさらに備えたことを特徴
とする基板メッキ装置。 - 【請求項4】 請求項3に記載の基板メッキ装置におい
て、 前記駆動手段は、前記基板保持手段のみを回転駆動する
ように構成されたことを特徴とする基板メッキ装置。 - 【請求項5】 請求項3に記載の基板メッキ装置におい
て、 前記駆動手段は、前記板状部材のみを回転駆動するよう
に構成されたことを特徴とする基板メッキ装置。 - 【請求項6】 請求項3のに記載の基板メッキ装置にお
いて、 前記駆動手段は、前記基板保持手段および前記板状部材
を回転駆動するように構成されたことを特徴とする基板
メッキ装置。 - 【請求項7】 請求項1ないし請求項6のいずれかに記
載の基板メッキ装置において、 前記板状部材は、その直径が基板の処理面の直径よりも
やや小さく形成されたことを特徴とする基板メッキ装
置。 - 【請求項8】 請求項1ないし請求項7のいずれかに記
載の基板メッキ装置において、 基板の処理面と前記板状部材との間に供給される電解液
に対して超音波振動を付与する超音波振動付与手段をさ
らに備えたことを特徴とする基板メッキ装置。 - 【請求項9】 請求項8に記載の基板メッキ装置におい
て、 前記超音波振動付与手段は、前記供給手段に配設され、
流通する電解液に対して超音波振動を付与するように構
成されたことを特徴とする基板メッキ装置。 - 【請求項10】 請求項8に記載の基板メッキ装置にお
いて、 前記超音波振動付与手段は、前記板状部材に超音波振動
を付与するように構成されたことを特徴とする基板メッ
キ装置。 - 【請求項11】 請求項1ないし請求項10のいずれか
に記載の基板メッキ装置において、 前記供給手段は、洗浄液供給源にも連通接続されてお
り、前記基板保持手段に保持された基板の処理面と前記
板状部材との間に洗浄液と電解液を選択的に供給するよ
うに構成されたことを特徴とする基板メッキ装置。 - 【請求項12】 請求項1ないし請求項11のいずれか
に記載の基板メッキ装置において、 前記基板保持手段の周囲に配置され、基板の回転に伴っ
て飛散した電解液を回収するための回収部材と、 前記回収部材によって回収された電解液を再び前記供給
手段に送るための循環路とをさらに備えたことを特徴と
する基板メッキ装置。 - 【請求項13】 請求項12に記載の基板メッキ装置に
おいて、 前記循環路内を流通する電解液の濃度を測定する濃度測
定手段と、 前記循環路に配設され、電解液を貯留する電解液貯留タ
ンクと、 前記濃度測定手段の測定結果に基づき、濃度が一定とな
るように電解液の補充を制御する制御手段とをさらに備
えたことを特徴とする基板メッキ装置。 - 【請求項14】 請求項13に記載の基板メッキ装置に
おいて、 前記濃度測定手段の結果に基づき行われる電解液の補充
は、前記電解液貯留タンクに対して行われるように構成
されたことを特徴とする基板メッキ装置。 - 【請求項15】 請求項13に記載の基板メッキ装置に
おいて、 前記濃度測定手段の結果に基づき行われる電解液の補充
は、前記循環路に対して行われ、前記電解液貯留タンク
より下流側の位置に行われるように構成されたことを特
徴とする基板メッキ装置。
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