KR102401521B1

KR102401521B1 - 도금 장치 및 도금 장치의 기포 제거 방법

Info

Publication number: KR102401521B1
Application number: KR1020217039572A
Authority: KR
Inventors: 가즈히토 츠지; 마사시 오부치; 마사시 시모야마
Original assignee: 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
Priority date: 2021-02-25
Filing date: 2021-02-25
Publication date: 2022-05-24
Also published as: CN115244228A; WO2022180727A1; JP6937972B1; JPWO2022180727A1; US20230295829A1; CN115244228B

Abstract

기판의 피도금면에 체류한 기포에 기인하여 기판의 도금 품질이 악화되는 것을 억제할 수 있는 기술을 제공한다.
도금 장치(1000)는, 도금액을 저류함과 함께, 내부에 애노드(11)가 배치된 도금조(10)와, 애노드보다 상방에 배치되어, 캐소드로서의 기판을 기판의 피도금면이 하방을 향하도록 보유 지지함과 함께, 기판의 피도금면의 외주연보다 하방으로 돌출된 링(31)을 갖는 기판 홀더(30)와, 기판 홀더를 회전시키는 회전 기구(40)와, 기판 홀더를 승강시키는 승강 기구(50)를 구비하고, 링의 하면의 일부에는, 하방측을 향해 돌출된 적어도 하나의 돌기(35)가 배치되어 있다.

Description

도금 장치 및 도금 장치의 기포 제거 방법

본 발명은, 도금 장치 및 도금 장치의 기포 제거 방법에 관한 것이다.

종래, 기판에 도금 처리를 실시하는 도금 장치로서, 이른바 컵식의 도금 장치가 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 이러한 도금 장치는, 도금액을 저류함과 함께 내부에 애노드가 배치된 도금조와, 애노드보다 상방에 배치되어, 캐소드로서의 기판을, 기판의 도금면이 하방을 향하도록 보유 지지하는 기판 홀더와, 기판 홀더를 회전시키는 회전 기구와, 기판 홀더를 승강시키는 승강 기구를 구비하고 있다. 또한, 이러한 도금 장치의 기판 홀더는, 기판의 피도금면의 외주연보다 하방으로 돌출된 링을 갖고 있다.

일본 특허 공개 제2008-19496호 공보

상술한 바와 같은, 컵식의 도금 장치에 있어서, 무언가의 원인에 의해, 도금조의 도금액에 기포가 발생하는 경우가 있다. 이 경우, 이 기포가, 기판의 피도금면에 체류할 우려가 있다. 특히, 기판 홀더에 상술한 바와 같은 링이 마련되어 있는 경우, 도금액의 기포가 링을 타고 넘는 것이 용이하지 않으므로, 기포가 기판의 피도금면에 체류할 가능성이 높아진다. 이와 같이, 기포가 기판의 피도금면에 체류한 경우, 이 체류한 기포에 기인하여 기판의 도금 품질이 악화될 우려가 있다.

본 발명은, 상기한 것에 비추어 이루어진 것이며, 기판의 피도금면에 체류한 기포에 기인하여 기판의 도금 품질이 악화되는 것을 억제할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적 중 하나로 한다.

(양태 1)

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 양태에 관한 도금 장치는, 도금액을 저류함과 함께, 내부에 애노드가 배치된 도금조와, 상기 애노드보다 상방에 배치되어, 캐소드로서의 기판을 상기 기판의 피도금면이 하방을 향하도록 보유 지지함과 함께, 상기 기판의 상기 피도금면의 외주연보다 하방으로 돌출된 링을 갖는 기판 홀더와, 상기 기판 홀더를 회전시키는 회전 기구와, 상기 기판 홀더를 승강시키는 승강 기구를 구비하고, 상기 링의 하면의 일부에는, 하방측을 향해 돌출된 적어도 하나의 돌기가 배치되어 있다.

이 양태에 의하면, 기판의 피도금면이 도금액에 침지된 상태에서 기판 홀더가 회전함으로써, 돌기에 의해 도금액을 기판 홀더의 회전 방향으로 압출할 수 있고, 이에 의해 기판의 피도금면의 중앙측으로부터 외주측을 향하는 강한 도금액의 흐름(액 흐름)을 발생시킬 수 있다. 이 강한 액 흐름에 의해, 기판의 피도금면에 존재하는 기포를, 링을 타고 넘게 하여 링의 외측으로 배출시킬 수 있다. 즉, 기판의 피도금면에 존재하는 기포를 피도금면으로부터 제거할 수 있다. 이에 의해, 기판의 피도금면에 체류한 기포에 기인하여 기판의 도금 품질이 악화되는 것을 억제할 수 있다.

(양태 2)

상기한 양태 1에 있어서, 상기 돌기는, 상기 링의 하면에 있어서의 내주측으로부터 외주측을 향해 연장되는 축선을 갖는 판 부재에 의해 구성되어 있어도 된다.

(양태 3)

상기한 양태 2에 있어서, 상기 돌기의 축선과 상기 링의 내주면의 접선이 이루는 각도이며, 상기 기판 홀더가 일방향으로 회전한 경우에 있어서의 상기 기판 홀더의 회전 방향에서 상기 축선의 측으로부터 상기 접선의 측을 향해 계측하였을 때의 상기 각도가 0° 이상 20° 미만인 경우는, 상기 회전 기구는 상기 기판 홀더를 100rpm 이상으로 회전시키고, 상기 각도가 20° 이상 60° 미만인 경우는, 상기 회전 기구는 상기 기판 홀더를 40rpm 이상으로 회전시키고, 상기 각도가 60° 이상 120° 이하인 경우는, 상기 회전 기구는 상기 기판 홀더를 25rpm 이상으로 회전시키고, 상기 각도가 120°보다 크고 160° 이하인 경우는, 상기 회전 기구는 상기 기판 홀더를 25rpm 이상으로 회전시키고, 상기 각도가 160°보다 크고 180° 이하인 경우는, 상기 회전 기구는 상기 기판 홀더를 100rpm 이상으로 회전시켜도 된다.

(양태 4)

상기한 양태 3에 있어서, 상기 각도는, 60° 이상 160° 이하여도 된다.

(양태 5)

상기한 양태 4에 있어서, 상기 회전 기구는 상기 기판 홀더를 30rpm 이상으로 회전시켜도 된다.

(양태 6)

상기한 양태 1 내지 5 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 돌기의 개수는 복수여도 된다. 이 양태에 의하면, 돌기의 개수가 하나인 경우와 비교하여 기판의 피도금면에 존재하는 기포를 효과적으로 제거할 수 있다.

(양태 7)

상기한 양태 3에 있어서, 상기 돌기의 개수는 복수이고, 복수의 상기 돌기는, 상기 기판 홀더가 정회전한 경우에 있어서의 상기 기판 홀더의 회전 방향에서 상기 축선의 측으로부터 상기 접선의 측을 향해 계측하였을 때의 상기 각도가 60° 이상 160° 이하인 제1 돌기와, 상기 기판 홀더가 역회전한 경우에 있어서의 상기 기판 홀더의 회전 방향에서 상기 축선의 측으로부터 상기 접선의 측을 향해 계측하였을 때의 상기 각도가 60° 이상 160° 이하인 제2 돌기를 포함하고, 상기 회전 기구는, 상기 기판의 상기 피도금면에 도금 처리를 실시하는 도금 처리 시에, 상기 기판 홀더를 정회전시키는 것 및 역회전시키는 것을, 각각 적어도 1회는 행하도록 구성되어 있어도 된다.

이 양태에 의하면, 도금 처리 시에 있어서 기판 홀더가 회전한 경우에(정회전 및 역회전한 경우에), 제1 돌기 및 제2 돌기 중 어느 한쪽은, 「돌기의 축선과 링의 내주면의 접선이 이루는 각도이며, 기판 홀더의 회전 방향에서 축선의 측으로부터 접선의 측을 향해 계측하였을 때의 각도」가 60° 이상 160° 이하로 된다.

(양태 8)

상기한 양태 1 내지 7 중 어느 한 양태는, 상기 도금조의 외주벽에 마련되어, 상기 도금조에 도금액을 공급하는 적어도 하나의 공급구와, 상기 공급구에 대향하도록 상기 도금조의 상기 외주벽에 마련되어, 상기 도금조의 도금액을 흡입하여 상기 도금조로부터 배출시키는 적어도 하나의 배출구를 더 구비하고, 상기 공급구 및 상기 배출구는, 상기 공급구로부터 공급된 도금액을 상기 배출구가 흡입함으로써, 상기 도금조에 있어서의 상기 기판의 상기 피도금면의 하방에, 상기 피도금면을 따르는 도금액의 전단류를 형성시키도록 구성되어 있어도 된다.

이 양태에 의하면, 기판의 피도금면이 도금액에 침지된 경우에, 기판의 피도금면의 중앙에 발생한 기포를 전단류에 의해 피도금면의 외주측을 향해 이동시키는 것을 용이하게 할 수 있다. 이에 의해, 이 외주측으로 이동한 기포를 돌기에 의해 링의 외측으로 효과적으로 배출시킬 수 있다.

(양태 9)

상기한 양태 1 내지 7 중 어느 한 양태는, 상기 기판의 상기 피도금면이 도금액에 침지되기 전에 있어서, 상기 도금조의 중앙의 도금액의 액면이 상방으로 솟아오르도록 상기 도금조의 도금액을 유동시키는 유동 기구를 더 구비하고, 상기 승강 기구는, 상기 도금조의 중앙의 도금액의 액면이 상방으로 솟아오른 상태에서 상기 기판 홀더를 하강시킴으로써, 상기 기판의 상기 피도금면의 중앙을 상기 피도금면의 외주연보다 먼저 도금액에 접액시켜도 된다.

이 양태에 의하면, 기판의 피도금면의 도금액으로의 접액 시에 있어서, 피도금면의 중앙을 먼저 접액시킴으로써, 피도금면의 중앙에 존재하는 기포를 피도금면의 외주측으로 빠져나가게 하면서 피도금면을 도금액에 침지시킬 수 있다. 이 결과, 이 외주측으로 이동한 기포를 돌기에 의해 링의 외측으로 효과적으로 배출시킬 수 있다.

(양태 10)

상기한 양태 1 내지 7 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 도금 장치는, 상기 기판의 상기 피도금면이 상기 도금조의 도금액의 수평한 액면에 대해 경사진 상태로 접액하도록 구성되어 있어도 된다.

이 양태에 의하면, 기판의 피도금면의 도금액으로의 접액 시에 있어서, 피도금면에 존재하는 기포를, 부력을 이용하여, 피도금면을 따라 비스듬히 상방으로 이동시키면서 피도금면을 도금액에 침지시킬 수 있다. 이에 의해, 피도금면의 외주측으로 기포를 효과적으로 이동시킬 수 있다. 이 결과, 이 외주측으로 이동한 기포를 돌기에 의해 링의 외측으로 효과적으로 배출시킬 수 있다.

(양태 11)

상기한 양태 1 내지 7 중 어느 한 양태는, 상기 도금조에 있어서의 상기 애노드보다 상방 또한 상기 기판보다 하방에 배치되어, 수평 방향으로 왕복 이동함으로써 상기 도금조의 도금액을 교반하는 패들을 더 구비하고 있어도 된다.

이 양태에 의하면, 패들에 의해 도금액이 교반됨으로써, 기판의 피도금면에 존재하는 기포를 피도금면의 외주측으로 효과적으로 이동시킬 수 있다. 이에 의해, 이 외주측으로 이동한 기포를 돌기에 의해 링의 외측으로 효과적으로 배출시킬 수 있다.

(양태 12)

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 양태에 관한 도금 장치의 기포 제거 방법은, 도금액을 저류함과 함께, 내부에 애노드가 배치된 도금조와, 상기 애노드보다 상방에 배치되어, 캐소드로서의 기판을 상기 기판의 피도금면이 하방을 향하도록 보유 지지함과 함께, 상기 기판의 상기 피도금면의 외주연보다 하방으로 돌출된 링을 갖는 기판 홀더를 구비하는 도금 장치의 기포 제거 방법이며, 상기 링의 하면의 일부에는, 하방측을 향해 돌출된 적어도 하나의 돌기가 배치되고, 상기 기포 제거 방법은, 상기 기판의 상기 피도금면을 도금액에 침지시킨 상태에서 상기 기판 홀더를 회전시키는 것을 포함한다.

이 양태에 의하면, 기판의 피도금면에 체류한 기포에 기인하여 기판의 도금 품질이 악화되는 것을 억제할 수 있다.

도 1은 실시 형태에 관한 도금 장치의 전체 구성을 도시하는 사시도이다.
도 2는 실시 형태에 관한 도금 장치의 전체 구성을 도시하는 평면도이다.
도 3은 실시 형태에 관한 도금 장치에 있어서의 도금 모듈의 구성을 도시하는 모식도이다.
도 4는 실시 형태에 관한 기판이 도금액에 침지된 모습을 도시하는 모식적 단면도이다.
도 5는 실시 형태에 관한 기판 홀더의 모식적 하면도이다.
도 6의 (A)는 실시 형태의 변형예 1에 관한 도금 장치의 기판 홀더의 돌기의 근방 부분의 모식적 하면도이다. 도 6의 (B)는 실시 형태의 변형예 2에 관한 도금 장치의 기판 홀더의 돌기의 근방 부분의 모식적 하면도이다.
도 7은 실시 형태의 변형예 3에 관한 도금 장치의 기판 홀더의 모식적 하면도이다.
도 8은 실시 형태의 변형예 4에 관한 도금 장치의 기판 홀더의 모식적 하면도이다.
도 9는 실시 형태의 변형예 5에 관한 도금 장치의 도금조의 주변 구성의 모식적 단면도이다.
도 10은 도 9의 B1-B1선 단면의 모식도이다.
도 11은 실시 형태의 변형예 6에 관한 도금 장치를 설명하기 위한 모식도이다.
도 12는 실시 형태의 변형예 7에 관한 도금 장치를 설명하기 위한 모식도이다.
도 13은 실시 형태의 변형예 8에 관한 도금 장치를 설명하기 위한 모식도이다.
도 14는 실시 형태의 변형예 9에 관한 도금 장치를 설명하기 위한 모식도이다.
도 15는 실시 형태의 변형예 9에 관한 패들의 모식적 평면도이다.

(실시 형태)

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이하의 실시 형태나 후술하는 실시 형태의 변형예에서는, 동일하거나 또는 대응하는 구성에 대해 동일한 부호를 붙여 설명을 적절하게 생략하는 경우가 있다. 또한 도면은, 구성 요소의 특징의 이해를 용이하게 하기 위해 모식적으로 도시되어 있으며, 각 구성 요소의 치수 비율 등은 실제의 것과 동일한 것만은 아니다. 또한, 몇 개의 도면에는, 참고용으로서 X-Y-Z의 직교 좌표가 도시되어 있다. 이 직교 좌표 중, Z 방향은 상방에 상당하고, -Z 방향은 하방(중력이 작용하는 방향)에 상당한다.

도 1은 본 실시 형태의 도금 장치(1000)의 전체 구성을 도시하는 사시도이다. 도 2는 본 실시 형태의 도금 장치(1000)의 전체 구성을 도시하는 평면도이다. 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 도금 장치(1000)는, 로드 포트(100), 반송 로봇(110), 얼라이너(120), 프리웨트 모듈(200), 프리소크 모듈(300), 도금 모듈(400), 세정 모듈(500), 스핀 린스 드라이어(600), 반송 장치(700), 및 제어 모듈(800)을 구비한다.

로드 포트(100)는, 도금 장치(1000)에 도시하지 않은 FOUP 등의 카세트에 수용된 기판을 반입하거나, 도금 장치(1000)로부터 카세트에 기판을 반출하기 위한 모듈이다. 본 실시 형태에서는 4대의 로드 포트(100)가 수평 방향으로 배열되어 배치되어 있지만, 로드 포트(100)의 수 및 배치는 임의이다. 반송 로봇(110)은 기판을 반송하기 위한 로봇이며, 로드 포트(100), 얼라이너(120), 및 반송 장치(700)의 사이에서 기판을 전달하도록 구성된다. 반송 로봇(110) 및 반송 장치(700)는, 반송 로봇(110)과 반송 장치(700) 사이에서 기판을 전달할 때에는, 가배치대(도시하지 않음)를 통해 기판의 전달을 행할 수 있다.

얼라이너(120)는, 기판의 오리엔테이션 플랫이나 노치 등의 위치를 소정의 방향에 맞추기 위한 모듈이다. 본 실시 형태에서는 2대의 얼라이너(120)가 수평 방향으로 배열되어 배치되어 있지만, 얼라이너(120)의 수 및 배치는 임의이다. 프리웨트 모듈(200)은, 도금 처리 전의 기판의 피도금면을 순수 또는 탈기수 등의 처리액으로 적심으로써, 기판 표면에 형성된 패턴 내부의 공기를 처리액으로 치환한다. 프리웨트 모듈(200)은, 도금 시에 패턴 내부의 처리액을 도금액으로 치환함으로써 패턴 내부에 도금액을 공급하기 쉽게 하는 프리웨트 처리를 실시하도록 구성된다. 본 실시 형태에서는 2대의 프리웨트 모듈(200)이 상하 방향으로 배열되어 배치되어 있지만, 프리웨트 모듈(200)의 수 및 배치는 임의이다.

프리소크 모듈(300)은, 예를 들어 도금 처리 전의 기판의 피도금면에 형성한 시드층 표면 등에 존재하는 전기 저항이 큰 산화막을 황산이나 염산 등의 처리액으로 에칭 제거하여 도금 하지 표면을 세정 또는 활성화하는 프리소크 처리를 실시하도록 구성된다. 본 실시 형태에서는 2대의 프리소크 모듈(300)이 상하 방향으로 배열되어 배치되어 있지만, 프리소크 모듈(300)의 수 및 배치는 임의이다. 도금 모듈(400)은 기판에 도금 처리를 실시한다. 본 실시 형태에서는, 상하 방향으로 3대이면서 수평 방향으로 4대 배열되어 배치된 12대의 도금 모듈(400)의 세트가 2개 있어, 합계 24대의 도금 모듈(400)이 마련되어 있지만, 도금 모듈(400)의 수 및 배치는 임의이다.

세정 모듈(500)은, 도금 처리 후의 기판에 남은 도금액 등을 제거하기 위해 기판에 세정 처리를 실시하도록 구성된다. 본 실시 형태에서는 2대의 세정 모듈(500)이 상하 방향으로 배열되어 배치되어 있지만, 세정 모듈(500)의 수 및 배치는 임의이다. 스핀 린스 드라이어(600)는, 세정 처리 후의 기판을 고속 회전시켜 건조시키기 위한 모듈이다. 본 실시 형태에서는 2대의 스핀 린스 드라이어(600)가 상하 방향으로 배열되어 배치되어 있지만, 스핀 린스 드라이어(600)의 수 및 배치는 임의이다. 반송 장치(700)는, 도금 장치(1000) 내의 복수의 모듈 사이에서 기판을 반송하기 위한 장치이다. 제어 모듈(800)은, 도금 장치(1000)의 복수의 모듈을 제어하도록 구성되며, 예를 들어 오퍼레이터와의 사이의 입출력 인터페이스를 구비하는 일반적인 컴퓨터 또는 전용 컴퓨터로 구성할 수 있다.

도금 장치(1000)에 의한 일련의 도금 처리의 일례를 설명한다. 먼저, 로드 포트(100)에 카세트에 수용된 기판이 반입된다. 계속해서, 반송 로봇(110)은, 로드 포트(100)의 카세트로부터 기판을 취출하여, 얼라이너(120)에 기판을 반송한다. 얼라이너(120)는, 기판의 오리엔테이션 플랫이나 노치 등의 위치를 소정의 방향에 맞춘다. 반송 로봇(110)은, 얼라이너(120)에서 방향을 맞춘 기판을 반송 장치(700)에 전달한다.

반송 장치(700)는, 반송 로봇(110)으로부터 수취한 기판을 프리웨트 모듈(200)에 반송한다. 프리웨트 모듈(200)은 기판에 프리웨트 처리를 실시한다. 반송 장치(700)는, 프리웨트 처리가 실시된 기판을 프리소크 모듈(300)에 반송한다. 프리소크 모듈(300)은 기판에 프리소크 처리를 실시한다. 반송 장치(700)는, 프리소크 처리가 실시된 기판을 도금 모듈(400)에 반송한다. 도금 모듈(400)은 기판에 도금 처리를 실시한다.

반송 장치(700)는, 도금 처리가 실시된 기판을 세정 모듈(500)에 반송한다. 세정 모듈(500)은 기판에 세정 처리를 실시한다. 반송 장치(700)는, 세정 처리가 실시된 기판을 스핀 린스 드라이어(600)에 반송한다. 스핀 린스 드라이어(600)는 기판에 건조 처리를 실시한다. 반송 장치(700)는, 건조 처리가 실시된 기판을 반송 로봇(110)에 전달한다. 반송 로봇(110)은, 반송 장치(700)로부터 수취한 기판을 로드 포트(100)의 카세트에 반송한다. 마지막으로, 로드 포트(100)로부터 기판을 수용한 카세트가 반출된다.

또한, 도 1이나 도 2에서 설명한 도금 장치(1000)의 구성은 일례에 불과하며, 도금 장치(1000)의 구성은 도 1이나 도 2의 구성에 한정되는 것은 아니다.

계속해서, 도금 모듈(400)에 대해 설명한다. 또한, 본 실시 형태에 관한 도금 장치(1000)가 갖는 복수의 도금 모듈(400)은 마찬가지의 구성을 갖고 있으므로, 하나의 도금 모듈(400)에 대해 설명한다.

도 3은 본 실시 형태에 관한 도금 장치(1000)에 있어서의 도금 모듈(400)의 구성을 도시하는 모식도이다. 본 실시 형태에 관한 도금 장치(1000)는 컵식의 도금 장치이다. 본 실시 형태에 관한 도금 장치(1000)의 도금 모듈(400)은, 도금조(10)와, 오버플로조(20)와, 기판 홀더(30)와, 회전 기구(40)와, 경사 기구(45)와, 승강 기구(50)를 구비하고 있다. 또한, 도 3에 있어서, 일부의 부재(도금조(10), 오버플로조(20), 기판 홀더(30) 등)는 그 단면이 모식적으로 도시되어 있다.

본 실시 형태에 관한 도금조(10)는, 상방에 개구를 갖는 바닥이 있는 용기에 의해 구성되어 있다. 구체적으로는, 도금조(10)는, 저벽(10a)과, 이 저벽(10a)의 외주연으로부터 상방으로 연장되는 외주벽(10b)을 갖고 있고, 이 외주벽(10b)의 상부가 개구되어 있다. 또한, 도금조(10)의 외주벽(10b)의 형상은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 본 실시 형태에 관한 외주벽(10b)은, 일례로서 원통 형상을 갖고 있다. 도금조(10)의 내부에는, 도금액(Ps)이 저류되어 있다.

도금액(Ps)으로서는, 도금 피막을 구성하는 금속 원소의 이온을 포함하는 용액이면 되며, 그 구체예는 특별히 한정되는 것은 아니다. 본 실시 형태에 있어서는, 도금 처리의 일례로서 구리 도금 처리를 사용하고 있고, 도금액(Ps)의 일례로서 황산구리 용액을 사용하고 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 도금액(Ps)에는 소정의 첨가제가 포함되어 있다. 단, 이 구성에 한정되는 것은 아니며, 도금액(Ps)은 첨가제를 포함하고 있지 않은 구성으로 할 수도 있다.

도금조(10)에는, 도금조(10)에 도금액(Ps)을 공급하기 위한 도금액 공급구(도시하지 않음)가 마련되어 있다. 본 실시 형태에 관한 도금액 공급구는, 도금조(10)의 저벽(10a)에 배치되어 있고, 상방을 향해 도금액(Ps)을 공급하고 있다. 또한, 도 3에 도시되어 있는 「F1」은, 도금액 공급구로부터 공급된 도금액(Ps)의 유동 방향의 일례를 나타내고 있다.

도금조(10)의 내부에는 애노드(11)가 배치되어 있다. 구체적으로는, 본 실시 형태에 관한 애노드(11)는, 일례로서 도금조(10)의 저벽(10a)에 배치되어 있다. 애노드(11)의 구체적인 종류는 특별히 한정되는 것은 아니며, 불용해 애노드여도 되고, 용해 애노드여도 된다. 본 실시 형태에서는, 애노드(11)의 일례로서, 불용해 애노드를 사용하고 있다. 이 불용해 애노드의 구체적인 종류는 특별히 한정되는 것은 아니며, 백금이나 산화이리듐 등을 사용할 수 있다. 또한, 기판(Wf) 및 애노드(11)는, 통전 장치(도시하지 않음)와 전기적으로 접속되어 있다. 이 통전 장치는, 도금 처리의 실행 시에, 기판(Wf)과 애노드(11) 사이에 전기를 흐르게 하기 위한 장치이다.

도금조(10)의 내부에 있어서, 애노드(11)보다 상방에는 저항체(12)가 배치되어 있다. 구체적으로는, 저항체(12)는, 복수의 구멍(세공)을 갖는 다공질의 판 부재에 의해 구성되어 있다. 저항체(12)는, 애노드(11)와 기판(Wf) 사이에 형성되는 전기장의 균일화를 도모하기 위해 마련되어 있는 부재이다. 이와 같이, 도금조(10)에 저항체(12)가 배치되어 있음으로써, 기판(Wf)에 형성되는 도금 피막(도금층)의 막 두께의 균일화를 용이하게 도모할 수 있다. 또한, 저항체(12)는 본 실시 형태에 필수적인 부재는 아니며, 도금 장치(1000)는 저항체(12)를 구비하고 있지 않은 구성으로 할 수도 있다.

오버플로조(20)는, 도금조(10)의 외측에 배치된, 바닥이 있는 용기에 의해 구성되어 있다. 오버플로조(20)는, 도금조(10)의 외주벽(10b)의 상단을 넘은 도금액(Ps)(즉, 도금조(10)로부터 오버플로한 도금액(Ps))을 일시적으로 저류하기 위해 마련되어 있다. 오버플로조(20)에 일시적으로 저류된 도금액(Ps)은, 오버플로조(20)용의 배출구(도시하지 않음)로부터 배출된 후에, 오버플로조(20)용의 리저버 탱크(도시하지 않음)에 일시적으로 저류된다. 이 리저버 탱크에 저류된 도금액(Ps)은, 그 후, 펌프(도시하지 않음)에 의해 압송되어, 도금액 공급구로부터 다시 도금조(10)로 순환된다.

기판 홀더(30)는, 애노드(11)보다 상방(본 실시 형태에서는, 저항체(12)보다 더욱 상방)에 배치되어 있다. 기판 홀더(30)는, 캐소드로서의 기판(Wf)을, 기판(Wf)의 피도금면(Wfa)이 하방을 향하도록 보유 지지하고 있다.

도 3의 특히 A1 부분의 확대도를 참조하여, 본 실시 형태에 관한 기판 홀더(30)는 기판(Wf)의 피도금면(Wfa)의 외주연보다 하방으로 돌출되도록 마련된 링(31)(링상의 부재)을 갖고 있다(이 링(31)의 하면시는, 후술하는 도 5를 참조). 또한, 도 3의 A1 부분 확대도에 도시되어 있는 「h1」은, 링(31)의 높이(돌출 높이)를 나타내고 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 링(31)의 하면(31a)은, 실질적으로 평면(수평 방향으로 연장되는 평면)이지만, 이 구성에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 링(31)의 하면(31a)은 수평 방향에 대해 경사져 있어도 된다.

기판 홀더(30)(링(31)도 포함함)의 재질은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 본 실시 형태에서는 일례로서 폴리염화비닐(PVC)을 사용하고 있다. 또한, 기판 홀더(30)와 기판(Wf) 사이에는, 도금액(Ps)이 기판 홀더(30)와 기판(Wf) 사이의 간극으로 침입하는 것을 억제하기 위한 시일 부재(도시하지 않음)가 배치되어 있어도 된다. 즉, 이 경우, 기판 홀더(30)는 시일 부재를 통해 기판(Wf)을 보유 지지하게 된다. 이 시일 부재의 재질로서는, 불소 고무(FKM) 등을 사용할 수 있다.

기판 홀더(30)는, 회전 기구(40)에 접속되어 있다. 회전 기구(40)는, 기판 홀더(30)를 회전시키기 위한 기구이다. 구체적으로는, 본 실시 형태에 관한 회전 기구(40)는, 기판 홀더(30)를 정회전 방향(R1)으로 회전시키도록 구성되어 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 기판 홀더(30)의 회전 방향 중 정회전 방향(R1)은, 일례로서 기판 홀더(30)를 상방으로부터 시인한 상면시(또는 평면시)에서, 시계 방향이다. 회전 기구(40)의 구체적인 종류는 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 공지의 회전 모터 등을 사용할 수 있다.

경사 기구(45)는, 기판 홀더(30)를 수평면에 대해 경사시키기 위한 기구이다. 구체적으로는, 본 실시 형태에 관한 경사 기구(45)는, 회전 기구(40)를 경사시킴으로써 기판 홀더(30)를 경사시키고 있다. 이러한 경사 기구(45)로서는, 예를 들어 피스톤·실린더 등의 공지의 경사 기구를 사용할 수 있다. 승강 기구(50)는, 상하 방향으로 연장되는 지지축(51)에 의해 지지되어 있다. 승강 기구(50)는, 기판 홀더(30), 회전 기구(40), 및 경사 기구(45)를 상하 방향으로 승강시키기 위한 기구이다. 승강 기구(50)로서는, 직동식의 액추에이터 등의 공지의 승강 기구를 사용할 수 있다.

도금 모듈(400)의 동작은, 제어 모듈(800)이 제어한다. 이 제어 모듈(800)은 마이크로컴퓨터를 구비하고 있고, 이 마이크로컴퓨터는 프로세서로서의 CPU(Central Processing Unit)나, 비일시적인 기억 매체로서의 기억 장치 등을 구비하고 있다. 제어 모듈(800)은, 기억 장치에 기억된 프로그램의 지령에 기초하여 프로세서로서의 CPU가 작동함으로써 도금 모듈(400)의 피제어부(예를 들어 회전 기구(40), 경사 기구(45), 승강 기구(50) 등)의 동작을 제어한다.

도 4는 기판(Wf)이 도금액(Ps)에 침지된 모습을 도시하는 모식적 단면도이다. 기판(Wf)의 피도금면(Wfa)에 도금 처리를 실시하는 「도금 처리 시」에 있어서, 회전 기구(40)가 기판 홀더(30)를 회전시킴과 함께, 승강 기구(50)가 기판 홀더(30)를 하방으로 이동시켜, 기판(Wf)을 도금조(10)의 도금액(Ps)에 침지시킨다. 또한, 기판 홀더(30)는 기판(Wf)의 피도금면(Wfa)이 도금액(Ps)에 접액하기 전부터 회전하고 있어도 되고, 혹은 도금액(Ps)에 접액한 후에 회전해도 된다. 이어서, 통전 장치에 의해, 애노드(11)와 기판(Wf) 사이에 전기가 흐른다. 이에 의해, 기판(Wf)의 피도금면(Wfa)에 도금 피막이 형성된다. 또한, 도금 처리 시에 있어서, 경사 기구(45)는 필요에 따라서 기판 홀더(30)를 경사시켜도 된다.

그런데 본 실시 형태와 같은 컵식의 도금 장치(1000)에 있어서, 무언가의 원인에 의해, 도금조(10)의 도금액(Ps)에 기포(Bu: 이 부호는 후술하는 도 5에 예시되어 있음)가 발생하는 경우가 있다. 구체적으로는, 본 실시 형태와 같이, 애노드(11)로서 불용해 애노드를 사용하는 경우, 도금 처리의 실행 시(통전 시)에, 도금액(Ps)에는 이하의 반응식에 기초하여 산소(O₂)가 발생한다. 이 경우, 이 발생한 산소가 기포가 될 수 있다.

2H₂O→O₂+4H⁺+4e^-

또한, 가령, 애노드(11)로서 용해 애노드를 사용하는 경우에는, 상기와 같은 반응식은 발생하지 않지만, 예를 들어 도금조(10)에 도금액(Ps)을 처음 도입할 때, 공기가 도금액(Ps)과 함께 도금조(10)에 유입될 우려가 있다. 따라서, 애노드(11)로서 용해 애노드를 사용하는 경우에 있어서도, 도금조(10)의 도금액(Ps)에 기포가 발생할 가능성이 있다.

상술한 바와 같이, 도금조(10)의 도금액(Ps)에 기포가 발생한 경우에 있어서, 가령, 이 기포가 기판(Wf)의 피도금면(Wfa)에 체류한 경우, 이 체류한 기포가 전기장을 차단할 우려가 있다. 이 경우, 기판(Wf)의 도금 품질이 악화될 우려가 있다. 그래서 본 실시 형태에서는, 이 문제에 대처하기 위해 이하에 설명하는 기술을 사용하고 있다.

도 5는 기판 홀더(30)를 하방으로부터 시인한 모습을 도시하는 모식적 하면도이다. 도 5 및 전술한 도 3의 특히 A1 부분 확대도를 참조하여, 본 실시 형태에 관한 링(31)의 하면(31a)의 일부에는, 하방측을 향해 돌출된 적어도 하나의 돌기(35)가 배치되어 있다. 돌기(35)의 개수는 하나여도 되고, 복수여도 되지만, 일례로서 본 실시 형태에 관한 돌기(35)의 개수는 하나이다.

돌기(35)는, 기판(Wf)의 피도금면(Wfa)이 도금액(Ps)에 침지된 상태에서 회전 기구(40)가 기판 홀더(30)를 회전시킨 경우에, 돌기(35)가 도금액(Ps)을 기판 홀더(30)의 회전 방향으로 압출하도록 구성되어 있다.

구체적으로는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 돌기(35)는, 링(31)의 하면(31a)에 있어서의 내주측으로부터 외주측을 향해 연장되는 축선(AL1)을 갖는 판 부재에 의해 구성되어 있다. 이 구성에 의하면, 돌기(35)에 의해 도금액(Ps)을 기판 홀더(30)의 회전 방향으로 효과적으로 압출할 수 있다.

또한, 돌기(35)의 구체적인 형상은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 본 실시 형태에 관한 돌기(35)는, 일례로서 하면에서 보아, 축선(AL1)의 방향을 길이 방향으로 하는 직사각형의 형상을 갖고 있다.

이상 설명한 바와 같은 본 실시 형태에 따르면, 기판(Wf)의 피도금면(Wfa)이 도금액(Ps)에 침지된 상태에서 기판 홀더(30)가 회전함으로써, 돌기(35)에 의해 도금액(Ps)을 기판 홀더(30)의 회전 방향으로 압출할 수 있고, 이에 의해 기판(Wf)의 피도금면(Wfa)의 중앙측으로부터 외주측을 향하는 강한 도금액(Ps)의 흐름(액 흐름)을 발생시킬 수 있다. 이 강한 액 흐름에 의해, 기판(Wf)의 피도금면(Wfa)에 존재하는 기포(Bu)를, 링(31)을 타고 넘게 하여 링(31)의 외측으로 배출시킬 수 있다(또한, 도 5의 「F2」는 기포의 유동 방향의 일례를 나타내는 선이다). 즉, 기판(Wf)의 피도금면(Wfa)에 존재하는 기포를 피도금면(Wfa)으로부터 제거할 수 있다. 이에 의해, 기판(Wf)의 피도금면(Wfa)에 체류한 기포에 기인하여 기판(Wf)의 도금 품질이 악화되는 것을 억제할 수 있다.

(실시예)

상술한 도금 장치(1000)에 대해, 「기판 홀더(30)의 회전수」 및 「돌기(35)의 축선(AL1)과 링(31)의 내주면(31b)의 접선(TL)이 이루는 각도 θ」를 변화시켰을 때에 있어서의, 기판(Wf)의 피도금면(Wfa)으로부터의 기포의 제거 정도를 실험으로 확인하였다. 또한, 이 축선(AL1)과 접선(TL)이 이루는 「각도 θ」는, 구체적으로는 「기판 홀더(30)가 일방향으로 회전한 경우(본 실시 형태에서는 정회전한 경우)에 있어서의 기판 홀더(30)의 회전 방향에서 축선(AL1)의 측으로부터 접선(TL)의 측을 향해 계측하였을 때의 각도 θ」이다. 이 실험 결과에 대해 이하에 설명한다.

실험에서 사용한 도금 장치(1000)는, 도 3 내지 도 5에 예시한 도금 장치(1000)이며, 구체적으로는 링(31)의 높이(h1)가 2.5㎜, 돌기(35)의 높이(h2)가 5㎜, 링(31)의 내주면(31b)과 돌기(35)의 수평 방향의 거리(d)가 0.5㎜인 것을 사용하였다. 기판 홀더(30)에 보유 지지된 기판(Wf)을 도금조(10)의 도금액(Ps)에 침지시켜, 기판(Wf)의 피도금면(Wfa)에 0.1ml의 기포를 체류시키고, 이어서 회전 기구(40)에 의해 기판 홀더(30)를 정회전 방향으로, 표 1에 기재된 회전수(매분당의 회전수: rpm)로 회전시켰다. 이때의 기판(Wf)의 피도금면(Wfa)으로부터의 기포의 제거 정도를 눈으로 보고 측정하였다.

이 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 표 1에 나타내는 기판 홀더(30)의 회전수는 저속(10rpm) 내지 고속(100rpm)의 범위인데, 이것은 도금 장치(1000)의 통상의 사용 시에 상정되는 회전수의 범위이다. 또한, 기판 홀더(30)의 회전수가 100rpm보다 큰 경우는, 회전수가 100rpm인 경우와 마찬가지의 결과가 얻어졌다. 따라서, 회전수가 100rpm보다 큰 경우의 측정 결과의 제시는 생략하고 있다.

표 1에 있어서, D, C, B, A의 순으로, 기판(Wf)의 피도금면(Wfa)으로부터의 기포의 제거 정도가 높아진다. 바꾸어 말하면, 기판(Wf)의 피도금면(Wfa)으로부터 기포를 제거하는 데 요하는 시간이 D, C, B, A의 순으로 짧아진다. 또한, 「A」는, 링(31)의 내주면(31b)보다 내측에 존재하는 기포가 돌기(35)의 위치에 온 경우에, 확실하게 기포를 링(31)의 외측으로 배출시킬 수 있다고 하는 기포 제거 정도이다. 「B」는, 링(31)의 내측에 존재하는 기포를 링(31)의 외측으로 배출시킬 때까지 요하는 시간이 「A」보다 더 걸리고, 「C」는 「B」보다도 이 시간이 더 걸리고, 「D」는 「C」보다도 이 시간이 더 걸린다.

표 1로부터, 각도 θ가 0° 이상 180° 이하의 범위 내의 어느 경우라도, 도금 장치(1000)의 통상의 사용 시에 상정되는 기판 홀더(30)의 회전수의 범위 내(저속 내지 고속의 범위 내)에 있어서, 적어도 「D」 이상의 평가가 얻어져 있음을 알 수 있다. 즉, 기판 홀더(30)의 링(31)의 하면(31a)에 돌기(35)를 마련하고, 이 기판 홀더(30)를 회전시킴으로써, 기판(Wf)의 피도금면(Wfa)에 존재하는 기포를 피도금면(Wfa)으로부터 제거할 수 있음을 알 수 있다.

단, 「D」의 평가보다 「C」 이상의 평가의 쪽이, 기포 제거 효과가 높은 점에서 바람직하다. 이 「C」 이상의 평가가 얻어지는 「각도 θ 및 회전수」의 조합은 이하와 같다.

즉, 각도 θ가 0° 이상 20° 미만인 경우는, 기판 홀더(30)가 100rpm 이상으로 회전하면, 「C」 이상의 평가가 얻어지는 점에서 바람직하다. 마찬가지로, 각도 θ가 20° 이상 60° 미만인 경우는, 기판 홀더(30)가 40rpm 이상으로 회전하는 것이 바람직하고, 각도 θ가 60° 이상 120° 이하인 경우는, 기판 홀더(30)가 25rpm 이상으로 회전하는 것이 바람직하고, 각도 θ가 120°보다 크고 160° 이하인 경우는 기판 홀더(30)가 25rpm 이상으로 회전하는 것이 바람직하고, 각도 θ가 160°보다 크고 180° 이하인 경우는 기판 홀더(30)가 100rpm 이상으로 회전하는 것이 바람직하다.

또한, 표 1로부터, 각도 θ가 60° 이상 160° 이하의 범위인 경우의 쪽이, 각도 θ가 60° 미만인 경우나 각도 θ가 160°보다 큰 경우와 비교하여 「C」 이상의 평가가 얻어지는 기판 홀더(30)의 회전수의 범위가 넓어지는 것을 알 수 있다. 즉, 각도 θ가 60° 이상 160° 이하의 범위인 경우, 각도 θ가 60° 미만인 경우나 각도 θ가 160°보다 큰 경우와 비교하여 기판 홀더(30)의 회전수의 넓은 범위에서, 높은 기포 제거 효과를 얻을 수 있다.

또한, 표 1로부터, 각도 θ가 60° 이상 160° 이하의 범위 중, 각도 θ가 120°보다 크고 160° 이하인 경우의 쪽이, 각도 θ가 60° 이상 120° 이하인 경우와 비교하여 「A」의 평가가 얻어지는 기판 홀더(30)의 회전수의 범위가 넓어지는 것을 알 수 있다. 즉, 각도 θ가 120°보다 크고 160° 이하인 경우, 기판 홀더(30)의 회전수의 넓은 범위에서, 가장 높은 기포 제거 효과를 얻을 수 있다.

또한, 전술한 도 5의 돌기(35)의 각도 θ는, 60° 이상 160° 이하의 범위로 되어 있고, 구체적으로는 120°보다 크고 160° 이하인 범위로 되어 있다.

또한, 표 1로부터, 각도 θ가 60° 이상 160° 이하의 범위인 경우, 기판 홀더(30)의 회전수가 30rpm 이상인 경우의 쪽이, 30rpm 미만인 경우와 비교하여 기포의 제거 효과가 높은 것을 알 수 있다. 즉, 각도 θ가 60° 이상 160° 이하의 범위인 경우, 기판 홀더(30)의 회전수는 30rpm 이상인 것이 바람직하다.

또한, 본 실시 형태에 관한 도금 장치의 기포 제거 방법은, 상술한 도금 장치(1000)에 의해 실현되어 있다. 따라서, 중복된 설명을 생략하기 위해, 이 기포 제거 방법의 상세한 설명은 생략한다.

(실시 형태의 변형예 1)

상술한 실시 형태에 있어서, 돌기(35)는 하면에서 보아 직사각형의 형상을 갖고 있지만, 돌기(35)의 형상은 이것에 한정되는 것은 아니다. 도 6의 (A)는 실시 형태의 변형예 1에 관한 도금 장치(1000A)의 기판 홀더(30A)의 돌기(35A)의 근방 부분(A2 부분)의 모식적 하면도이다. 본 변형예에 관한 돌기(35A)는, 하면에서 보아 삼각형의 형상을 갖고 있다. 구체적으로는, 본 변형예에 관한 돌기(35A)는, 축선(AL1) 방향으로 링(31)의 내주측의 방향에 정점을 갖고, 이 정점으로부터 링(31)의 외주측의 방향을 향함에 따라 폭이 커지는 삼각형의 형상을 갖고 있다. 본 변형예에 있어서도, 전술한 실시 형태와 마찬가지의 작용 효과를 발휘할 수 있다.

(실시 형태의 변형예 2)

도 6의 (B)는 실시 형태의 변형예 2에 관한 도금 장치(1000B)의 기판 홀더(30B)의 돌기(35B)의 근방 부분(A2 부분)의 모식적 하면도이다. 본 변형예에 관한 돌기(35B)는, 하면에서 보아 마름모형(또는 평행사변형)의 형상을 갖고 있다. 구체적으로는, 본 변형예에 관한 돌기(35B)는, 축선(AL1) 방향의 길이가 축선(AL1)에 수직인 방향의 길이보다 긴 마름모형(또는 평행사변형)의 형상을 갖고 있다. 본 변형예에 있어서도, 전술한 실시 형태와 마찬가지의 작용 효과를 발휘할 수 있다.

또한, 도 6의 (A)나 도 6의 (B)는 돌기(35)의 다른 형상의 일례에 불과하며, 돌기(35)의 다른 형상은 이들에 한정되는 것은 아니다.

(실시 형태의 변형예 3)

도 7은 실시 형태의 변형예 3에 관한 도금 장치(1000C)의 기판 홀더(30C)의 모식적 하면도이다. 또한, 도 7은 전술한 도 5와 마찬가지의 개소를 모식적으로 도시하고 있다. 본 변형예에 관한 기판 홀더(30C)는, 돌기(35)를 복수 갖고 있는 점에서, 전술한 도 5의 기판 홀더(30)와 다르다.

구체적으로는, 본 변형예에 관한 복수의 돌기(35)는, 링(31)의 하면(31a)에 등간격으로 4개 배치되어 있다. 보다 구체적으로는, 복수의 돌기(35)는, 링(31)의 하면(31a)의 주위 방향으로 45°의 간격으로 배열되어 있다. 또한, 본 변형예에 있어서, 각각의 돌기(35)의 각도 θ는, 도 5의 경우와 마찬가지로, 60° 이상 160° 이하의 범위로 되어 있고, 구체적으로는 120°보다 크고 160° 이하인 범위로 되어 있다.

또한, 복수의 돌기(35)의 개수는 상술한 바와 같은 4개에 한정되는 것은 아니며, 4개보다 적어도 되고, 많아도 된다. 또한, 각각의 돌기(35)의 형상은, 도 7에 예시하는 직사각형에 한정되는 것은 아니며, 직사각형 이외의 형상(예를 들어, 변형예 1이나 변형예 2에서 예시한 바와 같은 형상)이어도 된다.

본 변형예에 의하면 돌기(35)의 개수가 복수이므로, 돌기(35)의 개수가 하나인 경우와 비교하여 기판(Wf)의 피도금면(Wfa)에 존재하는 기포와 돌기(35)의 위치가 맞는 빈도를 증가시킬 수 있다. 이에 의해, 피도금면(Wfa)에 존재하는 기포를 효과적으로 링(31)의 외측으로 배출시켜, 효과적으로 제거할 수 있다.

(실시 형태의 변형예 4)

도 8은 실시 형태의 변형예 4에 관한 도금 장치(1000D)의 기판 홀더(30D)의 모식적 하면도이다. 본 변형예에 관한 기판 홀더(30D)는, 복수의 돌기로서, 제1 돌기(36) 및 제2 돌기(37)를 갖는 점에서, 도 5의 기판 홀더(30)와 다르다.

제1 돌기(36)는, 전술한 도 5의 돌기(35)와 마찬가지의 구성을 갖고 있다. 즉, 제1 돌기(36)는 「축선(AL1)과 접선(TL)이 이루는 각이며, 기판 홀더(30D)가 정회전한 경우에 있어서의 기판 홀더(30D)의 회전 방향에서 축선(AL1)의 측으로부터 접선(TL)의 측을 향해 계측하였을 때의 각도 θ」가 60° 이상 160° 이하로 되도록 구성된 돌기이다. 구체적으로는, 본 변형예에 관한 제1 돌기(36)의 「각도 θ」는, 120°보다 크고 160° 이하인 범위로 되어 있다.

한편, 제2 돌기(37)는 「축선(AL1)과 접선(TL)이 이루는 각이며, 기판 홀더(30D)가 역회전한 경우에 있어서의 기판 홀더(30D)의 회전 방향에서 축선(AL1)의 측으로부터 접선(TL)의 측을 향해 계측하였을 때의 각도 θ2」가 60° 이상 160° 이하로 되도록 구성된 돌기이다. 구체적으로는, 본 변형예에 관한 제2 돌기(37)의 「각도 θ2」는, 120°보다 크고 160° 이하인 범위로 되어 있다.

본 변형예에 관한 회전 기구(40)는, 도금 처리 시에, 기판 홀더(30D)를 정회전(R1)시키는 것, 및 역회전(-R1)시키는 것을, 각각 적어도 1회는 행한다. 구체적으로는, 회전 기구(40)는 도금 처리 시에, 기판 홀더(30D)를 소정 시간 동안 정회전시킨 후에 역회전시켜도 되고, 기판 홀더(30D)를 소정 시간 동안 역회전시킨 후에 정회전시켜도 되고, 기판 홀더(30D)의 정회전 및 역회전(또는, 역회전 및 정회전)을 복수회 반복해도 된다.

본 변형예에 의하면, 도금 처리 시에 있어서 기판 홀더(30D)가 회전한 경우에(정회전 및 역회전한 경우에), 제1 돌기(36) 및 제2 돌기(37) 중 어느 한쪽은 「축선(AL1)과 접선(TL)이 이루는 각이며, 기판 홀더(30D)의 회전 방향에서 축선(AL1)의 측으로부터 접선(TL)의 측을 향해 계측하였을 때의 각도」가 60° 이상 160° 이하로 된다. 구체적으로는, 도금 처리 시에 있어서 기판 홀더(30D)가 정회전한 경우에는, 제1 돌기(36)의 「각도 θ」가 60° 이상 160° 이하로 되고, 한편 기판 홀더(30D)가 역회전한 경우에는, 제2 돌기(37)의 「각도 θ2」가 60° 이상 160° 이하로 된다. 이에 의해, 도금 처리 시에 있어서 기판 홀더(30D)가 회전한 경우에, 링(31)에 배치된 돌기의 각도가 60° 이상 160° 이하로 되지 않는 경우(즉, 이 돌기의 각도가 60° 미만, 또는 160°보다 큰 경우)와 비교하여 기판 홀더(30)의 회전수의 넓은 범위에서, 높은 기포 제거 효과를 얻을 수 있다.

(실시 형태의 변형예 5)

도 9는 실시 형태의 변형예 5에 관한 도금 장치(1000E)의 도금조(10)의 주변 구성의 모식적 단면도이다. 도 10은 도 9의 B1-B1선 단면을 모식적으로 도시하는 도면이다. 본 변형예에 관한 도금 장치(1000E)는, 적어도 하나의 공급구(60)와, 적어도 하나의 배출구(61)를 더 구비하고 있는 점에서, 전술한 실시 형태에 관한 도금 장치(1000)(도 3)와 다르다. 구체적으로는, 본 변형예에 관한 도금 장치(1000E)는, 공급구(60) 및 배출구(61)를 각각 복수 구비하고 있다.

공급구(60)는, 도금조(10)의 외주벽(10b)에 마련되어 있고, 도금조(10)에 도금액(Ps)을 공급하도록 구성되어 있다. 배출구(61)는, 공급구(60)에 대향하도록 도금조(10)의 외주벽(10b)에 마련되어 있다. 또한 배출구(61)는, 도금조(10)의 도금액(Ps)을 흡입하여 도금조(10)로부터 배출시키도록 구성되어 있다. 공급구(60) 및 배출구(61)는, 공급구(60)로부터 공급된 도금액(Ps)을 배출구(61)가 흡입함으로써, 도금조(10)에 있어서의 기판(Wf)의 피도금면(Wfa)의 하방에, 피도금면(Wfa)을 따르는 도금액(Ps)의 전단류(F3)를 형성시킨다.

구체적으로는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 본 변형예에 관한 공급구(60) 및 배출구(61)는, 도금조(10)의 내부에 있어서의 저항체(12)보다 상방의 개소에 배치되어 있다. 도 10에 도시하는 바와 같이, 본 변형예에 관한 공급구(60)는, 도금조(10)의 외주벽(10b)의 축선(AL2)(중심축을 나타내는 선)보다 한쪽 측의 전체 둘레에 걸쳐 배치되어 있다. 또한 배출구(61)는, 도금조(10)의 외주벽(10b)의 축선(AL2)보다 다른 쪽 측의 전체 둘레에 걸쳐 배치되어 있다. 바꾸어 말하면, 공급구(60)는 외주벽(10b)에 있어서의 반주 부분에 걸쳐 배치되어 있고, 배출구(61)는 외주벽(10b)에 있어서의 다른 반주 부분에 걸쳐 배치되어 있다.

또한, 본 변형예에 있어서, 인접하는 공급구(60)의 사이에는 격벽(62a)이 마련되어 있고, 인접하는 배출구(61)의 사이에도 격벽(62b)이 마련되어 있다. 또한, 복수의 공급구(60)의 상류측의 부분은 합류되어 있고, 이 합류된 부분을 합류구(63a)라 칭한다. 또한, 복수의 배출구(61)의 하류측의 부분은 합류되어 있고, 이 합류된 부분을 합류구(63b)라 칭한다. 단, 공급구(60) 및 배출구(61)의 구성은, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 복수의 공급구(60)의 상류측이 합류되어 있지 않은 구성으로 할 수도 있고, 복수의 배출구(61)의 하류측이 합류되어 있지 않은 구성으로 할 수도 있다.

또한, 공급구(60) 및 배출구(61)의 개수도, 전단류(F3)를 형성할 수 있는 것이면 복수에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도금 장치(1000E)는 공급구(60) 및 배출구(61)를 각각 하나만 구비하는 구성으로 할 수도 있다. 이 경우, 도 10에 있어서, 예를 들어 격벽(62a)이나 격벽(62b)을 구비하고 있지 않은 구성으로 하면 된다. 즉, 이 경우, 도 10에 있어서, 격벽(62a)이 없어짐으로써, 인접하는 공급구(60)가 접속되어 하나의 큰 공급구가 된다. 마찬가지로, 격벽(62b)이 없어짐으로써, 인접하는 배출구(61)가 접속되어 하나의 큰 배출구가 된다.

또한, 공급구(60)로부터의 도금액(Ps)의 공급 개시 시기, 및 배출구(61)로부터의 도금액(Ps)의 흡입 개시 시기는, 적어도 도금 처리의 실행 개시 시점에서 개시되어 있으면 되며, 그 구체적인 시기는 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 기판(Wf)이 도금액(Ps)에 접액되기 전부터 도금액(Ps)의 공급 및 흡입이 개시되어도 되고, 기판(Wf)이 도금액(Ps)에 침지된 후이며, 도금 처리가 개시될 때까지의 동안에 도금액(Ps)의 공급 및 흡입이 개시되어도 된다.

본 변형예에 의하면, 기판(Wf)의 피도금면(Wfa)이 도금액(Ps)에 침지된 경우에, 기판(Wf)의 피도금면(Wfa)의 중앙에 발생한 기포를 전단류(F3)에 의해 피도금면(Wfa)의 외주측을 향해 이동시키는 것을 용이하게 할 수 있다. 이에 의해, 이 외주측으로 이동한 기포를 돌기(35)에 의해 링(31)의 외측으로 효과적으로 배출시킬 수 있다.

또한, 본 변형예는, 전술한 변형예 1 내지 4 중 어느 것의 특징을 더 구비하고 있어도 된다.

(실시 형태의 변형예 6)

도 11은 실시 형태의 변형예 6에 관한 도금 장치(1000F)를 설명하기 위한 모식도이다. 본 변형예에 관한 도금 장치(1000F)는, 기판(Wf)의 피도금면(Wfa)이 도금액(Ps)에 침지되기 전에 있어서, 도금조(10)의 중앙의 도금액(Ps)의 액면이 상방으로 솟아오르도록, 도금조(10)의 도금액(Ps)을 유동시키도록 구성된 유동 기구(70)를 더 구비하고 있다. 그 밖의 구성은, 전술한 실시 형태에 관한 도금 장치(1000)와 마찬가지이다.

구체적으로는, 본 변형예에 관한 유동 기구(70)는, 도금조(10)의 저벽(10a)의 중앙에 배치되어, 상방을 향해 도금액(Ps)을 토출하는 토출구에 의해 구성되어 있다. 이 토출구가 상방을 향해 도금액(Ps)을 토출함으로써 도금조(10)의 중앙의 도금액(Ps)의 액면을 상방으로 솟아오르게 하는 것을 용이하게 할 수 있다.

본 변형예에 관한 승강 기구(50)는, 도금조(10)의 중앙의 도금액(Ps)의 액면이 상방으로 솟아오른 상태에서 기판 홀더(30)를 하강시킨다. 이에 의해, 기판(Wf)의 피도금면(Wfa)의 중앙을 피도금면(Wfa)의 외주연보다 먼저 도금액(Ps)에 접액시킬 수 있다.

또한, 본 변형예에 있어서, 기판 홀더(30)는 기판(Wf)의 피도금면(Wfa)이 도금액(Ps)에 접액하기 전부터 회전하고 있어도 되고, 피도금면(Wfa)이 도금액(Ps)에 접액한 후에 회전해도 된다.

본 변형예에 있어서, 도금조(10)에는 저항체(12)가 배치되어 있지만, 전술한 실시 형태와 마찬가지로, 도금조(10)에 저항체(12)가 배치되어 있지 않은 구성으로 할 수도 있다. 또한, 도금조(10)에 저항체(12)가 배치되어 있지 않은 경우의 쪽이, 이것이 배치되어 있는 경우와 비교하여 도금조(10)의 중앙의 도금액(Ps)의 액면을 상방으로 솟아오르게 하는 것을 용이하게 행할 수 있다.

본 변형예에 의하면, 기판(Wf)의 피도금면(Wfa)의 도금액(Ps)으로의 접액 시에 있어서, 피도금면(Wfa)의 중앙을 먼저 접액시킬 수 있으므로, 피도금면(Wfa)의 중앙에 존재하는 기포를 피도금면(Wfa)의 외주측으로 빠져나가게 하면서 피도금면(Wfa)을 도금액(Ps)에 침지시킬 수 있다. 이에 의해, 이 외주측으로 이동한 기포를 돌기(35)에 의해 링(31)의 외측으로 효과적으로 배출시킬 수 있다.

(실시 형태의 변형예 7)

도 12는 실시 형태의 변형예 7에 관한 도금 장치(1000G)를 설명하기 위한 모식도이다. 본 변형예에 관한 도금 장치(1000G)는, 기판(Wf)의 피도금면(Wfa)이 도금조(10)의 도금액(Ps)의 수평한 액면에 대해 경사진 상태로 접액하도록 구성되어 있는 점에서, 전술한 실시 형태에 관한 도금 장치(1000)와 다르다.

구체적으로는, 본 변형예에 관한 도금 장치(1000G)는, 경사 기구(45)에 의해 상술한 구성을 실현하고 있다. 보다 구체적으로는, 도금 장치(1000G)의 경사 기구(45)는, 기판(Wf)의 피도금면(Wfa)이 도금액(Ps)의 액면보다 상방에 위치하고 있는 상태에서, 기판 홀더(30)를 수평면에 대해 경사시킨다. 이어서, 이와 같이 기판 홀더(30)가 경사진 상태에서, 승강 기구(50)가 기판 홀더(30)를 하강시켜, 기판(Wf)의 피도금면(Wfa)을 도금액(Ps)에 침지시킨다.

또한, 본 변형예에 있어서, 기판 홀더(30)는, 기판(Wf)의 피도금면(Wfa)이 도금액(Ps)에 접액하기 전부터 회전하고 있어도 되고, 도금액(Ps)에 접액한 후에 회전해도 된다.

본 변형예에 의하면, 기판(Wf)의 피도금면(Wfa)의 도금액(Ps)으로의 접액 시에 있어서, 피도금면(Wfa)에 존재하는 기포를, 부력을 이용하여, 피도금면(Wfa)을 따라 비스듬히 상방으로 이동시키면서 피도금면(Wfa)을 도금액(Ps)에 침지시킬 수 있다. 이에 의해, 피도금면(Wfa)의 외주측으로 기포를 효과적으로 이동시킬 수 있다. 이 결과, 이 외주측으로 이동한 기포를 돌기(35)에 의해 링(31)의 외측으로 효과적으로 배출시킬 수 있다.

(실시 형태의 변형예 8)

도 13은 실시 형태의 변형예 8에 관한 도금 장치(1000H)를 설명하기 위한 모식도이다. 본 변형예에 관한 도금 장치(1000H)는, 도금 장치(1000H)가 미리 수평면에 대해 경사진 상태로 설치되어 있음으로써, 기판(Wf)의 피도금면(Wfa)이 도금조(10)의 도금액(Ps)의 수평한 액면에 대해 경사진 상태로 접액하도록 구성되어 있다. 즉, 본 변형예에 관한 도금 장치(1000H)의 적어도 기판 홀더(30) 및 도금조(10)는 수평면에 대해 미리 경사진 상태로 설치되어 있다. 이 점에서, 본 변형예는, 전술한 변형예 7에 관한 도금 장치(1000G)와 다르다. 또한, 본 변형예에 있어서, 도금 장치(1000H)는 경사 기구(45)를 구비하고 있지 않아도 된다.

본 변형예에 있어서도, 전술한 변형예 7에 관한 도금 장치(1000G)와 마찬가지의 작용 효과를 발휘할 수 있다.

(실시 형태의 변형예 9)

도 14는 실시 형태의 변형예 9에 관한 도금 장치(1000I)를 설명하기 위한 모식도이다. 본 변형예에 관한 도금 장치(1000I)는, 패들(80)을 더 구비하고 있는 점에서, 전술한 실시 형태에 관한 도금 장치(1000)와 다르다.

패들(80)은, 애노드(11)보다 상방 또한 기판(Wf)보다 하방에 배치되어 있다. 구체적으로는, 본 변형예에 관한 도금조(10)에 있어서 애노드(11)보다 상방에는 저항체(12)가 배치되어 있으므로, 패들(80)은 저항체(12)보다 상방 또한 기판(Wf)보다 하방에 배치되어 있다. 패들(80)은 패들 구동 장치(도시하지 않음)에 의해 구동됨으로써 수평 방향으로 왕복 이동한다. 이에 의해, 도금조(10)의 도금액(Ps)이 교반된다. 또한, 도시되어 있는 「mv」는 패들(80)의 이동 방향의 일례를 나타내는 부호이다.

도 15는 패들(80)을 상방으로부터 시인한 모습을 도시하는 모식적 평면도이다. 본 변형예에 관한 패들(80)은, 패들(80)의 왕복 이동 방향에 대해 수직인 방향으로 연장되는 복수의 교반 부재(81)와, 복수의 교반 부재(81)의 연장 방향에서 일방측의 단부를 연결하는 연결 부재(82a)와, 복수의 교반 부재(81)의 연장 방향에서 타방측의 단부를 연결하는 연결 부재(82b)를 구비하고 있다. 패들(80)이 왕복 이동한 경우, 패들(80)의 특히 교반 부재(81)가 도금액(Ps)을 교반한다.

또한, 패들(80)의 왕복 이동의 개시 시기는, 적어도 도금 처리 시에 왕복 이동을 개시하고 있으면 되며, 그 구체적인 시기는 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 패들(80)은 기판(Wf)이 도금액(Ps)에 접액하기 전부터 왕복 이동을 개시하고 있어도 된다. 혹은, 패들(80)은 기판(Wf)이 도금액(Ps)에 접액한 후이며, 도금 처리가 개시되기 전(기판(Wf)으로의 통전이 개시되기 전)에, 왕복 이동을 개시해도 된다.

본 변형예에 의하면, 패들(80)에 의해 도금액(Ps)이 교반됨으로써, 기판(Wf)의 피도금면(Wfa)에 존재하는 기포를 피도금면(Wfa)의 외주측으로 효과적으로 이동시킬 수 있다. 이에 의해, 이 외주측으로 이동한 기포를 돌기(35)에 의해 링(31)의 외측으로 효과적으로 배출시킬 수 있다.

이상, 본 발명의 실시 형태나 변형예에 대해 상세하게 설명하였지만, 본 발명은 이러한 특정한 실시 형태나 변형예에 한정되는 것은 아니며, 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 요지의 범위 내에서, 더한층의 다양한 변형·변경이 가능하다.

10: 도금조
11: 애노드
30: 기판 홀더
31: 링
31a: 하면
31b: 내주면
35: 돌기
36: 제1 돌기
37: 제2 돌기
40: 회전 기구
45: 경사 기구
50: 승강 기구
60: 공급구
61: 배출구
70: 유동 기구
80: 패들
1000: 도금 장치
Wf: 기판
Wfa: 피도금면
Ps: 도금액
Bu: 기포
TL: 접선
AL1: 축선
θ, θ2: 각도
F3: 전단류

Claims

도금액을 저류함과 함께, 내부에 애노드가 배치된 도금조와,
상기 애노드보다 상방에 배치되어, 캐소드로서의 기판을 상기 기판의 피도금면이 하방을 향하도록 보유 지지함과 함께, 상기 기판의 상기 피도금면의 외주연보다 하방으로 돌출된 링을 갖는 기판 홀더와,
상기 기판 홀더를 회전시키는 회전 기구와,
상기 기판 홀더를 승강시키는 승강 기구를 구비하고,
상기 링의 하면의 일부에는, 하방측을 향해 돌출된 적어도 하나의 돌기가 배치되어 있고,
상기 돌기는, 상기 링의 하면에 있어서의 내주측으로부터 외주측을 향해 연장되는 축선을 갖는 판 부재에 의해 구성되고,
상기 돌기의 축선과 상기 링의 내주면의 접선이 이루는 각도이며, 상기 기판 홀더가 일방향으로 회전한 경우에 있어서의 상기 기판 홀더의 회전 방향에서 상기 축선의 측으로부터 상기 접선의 측을 향하여 계측하였을 때의 상기 각도가 120°보다 크고 160° 이하인, 도금 장치.
제1항에 있어서, 상기 회전 기구는 상기 기판 홀더를 25rpm 이상으로 회전시키는, 도금 장치.
제2항에 있어서,
상기 회전 기구는 상기 기판 홀더를 30rpm 이상으로 회전시키는, 도금 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 돌기의 개수는 복수인, 도금 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 돌기의 개수는 복수이고,
복수의 상기 돌기는, 상기 기판 홀더가 정회전한 경우에 있어서의 상기 기판 홀더의 회전 방향에서 상기 축선의 측으로부터 상기 접선의 측을 향해 계측하였을 때의 상기 각도가 120°보다 크고 160° 이하인 제1 돌기와, 상기 기판 홀더가 역회전한 경우에 있어서의 상기 기판 홀더의 회전 방향에서 상기 축선의 측으로부터 상기 접선의 측을 향해 계측하였을 때의 상기 각도가 120°보다 크고 160° 이하인 제2 돌기를 포함하고,
상기 회전 기구는, 상기 기판의 상기 피도금면에 도금 처리를 실시하는 도금 처리 시에, 상기 기판 홀더를 정회전시키는 것 및 역회전시키는 것을, 각각 적어도 1회는 행하도록 구성되어 있는, 도금 장치.
제1항에 있어서,
상기 도금조의 외주벽에 마련되어, 상기 도금조에 도금액을 공급하는 적어도 하나의 공급구와,
상기 공급구에 대향하도록 상기 도금조의 상기 외주벽에 마련되어, 상기 도금조의 도금액을 흡입하여 상기 도금조로부터 배출시키는 적어도 하나의 배출구를 더 구비하고,
상기 공급구 및 상기 배출구는, 상기 공급구로부터 공급된 도금액을 상기 배출구가 흡입함으로써, 상기 도금조에 있어서의 상기 기판의 상기 피도금면의 하방에, 상기 피도금면을 따르는 도금액의 전단류를 형성시키도록 구성되어 있는, 도금 장치.
제1항에 있어서,
상기 기판의 상기 피도금면이 도금액에 침지되기 전에 있어서, 상기 도금조의 중앙의 도금액의 액면이 상방으로 솟아오르도록 상기 도금조의 도금액을 유동시키는 유동 기구를 더 구비하고,
상기 승강 기구는, 상기 도금조의 중앙의 도금액의 액면이 상방으로 솟아오른 상태에서 상기 기판 홀더를 하강시킴으로써, 상기 기판의 상기 피도금면의 중앙을 상기 피도금면의 외주연보다 먼저 도금액에 접액시키는, 도금 장치.
제1항에 있어서,
상기 도금 장치는, 상기 기판의 상기 피도금면이 상기 도금조의 도금액의 수평한 액면에 대해 경사진 상태로 접액하도록 구성되어 있는, 도금 장치.
제1항에 있어서,
상기 도금조에 있어서의 상기 애노드보다 상방 또한 상기 기판보다 하방에 배치되어, 수평 방향으로 왕복 이동함으로써 상기 도금조의 도금액을 교반하는 패들을 더 구비하는, 도금 장치.
도금액을 저류함과 함께, 내부에 애노드가 배치된 도금조와, 상기 애노드보다 상방에 배치되어, 캐소드로서의 기판을 상기 기판의 피도금면이 하방을 향하도록 보유 지지함과 함께, 상기 기판의 상기 피도금면의 외주연보다 하방으로 돌출된 링을 갖는 기판 홀더를 구비하는 도금 장치의 기포 제거 방법이며,
상기 링의 하면의 일부에는, 하방측을 향해 돌출된 적어도 하나의 돌기가 배치되고,
상기 돌기는, 상기 링의 하면에 있어서의 내주측으로부터 외주측을 향해 연장되는 축선을 갖는 판 부재에 의해 구성되고,
상기 돌기의 축선과 상기 링의 내주면의 접선이 이루는 각도이며, 상기 기판 홀더가 일방향으로 회전한 경우에 있어서의 상기 기판 홀더의 회전 방향에서 상기 축선의 측으로부터 상기 접선의 측을 향하여 계측하였을 때의 상기 각도가 120°보다 크고 160° 이하이며,
상기 기포 제거 방법은, 상기 기판의 상기 피도금면을 도금액에 침지시킨 상태에서 상기 기판 홀더를 회전시키는 것을 포함하는, 도금 장치의 기포 제거 방법.
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