KR102650454B1 - Plating device and plating method - Google Patents
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Abstract
물리적·기계적인 구조에 구애되지 않고 전기장의 돌아 들어감을 방지 또는 완화하는 도금 장치 및 도금 방법을 제공한다. 일 실시 형태에 의하면, 기판을 보유 지지하도록 구성된 기판 홀더와, 상기 기판을 보유 지지한 상기 기판 홀더를 수용하도록 구성된 도금조이며, 상기 기판의 제1 면측의 제1 조와 상기 기판의 제2 면측의 제2 조를 구비하고, 상기 제1 조와 상기 제2 조는 갭을 사이에 두고 연통되는, 도금조와, 상기 도금조의 상기 제1 조에 배치된 제1 애노드 전극과, 상기 기판과 상기 제1 애노드 전극 사이에 도금 전류를 공급하도록 구성된 제1 전원과, 상기 갭의 상기 제1 조측에 배치된 보조 애노드 전극과, 상기 갭의 상기 제2 조측에 배치된 보조 캐소드 전극과, 상기 보조 애노드 전극과 상기 보조 캐소드 전극 사이에 보조 전류를 공급하도록 구성된 보조 전원을 구비하는 도금 장치가 제공된다.Provides a plating device and plating method that prevents or alleviates the return of electric fields regardless of physical or mechanical structure. According to one embodiment, it is a plating tank configured to accommodate a substrate holder configured to hold a substrate, and the substrate holder holding the substrate, the first tank on the first side of the substrate and the second tank on the second side of the substrate. A plating tank comprising two tanks, wherein the first tank and the second tank are in communication with each other through a gap, a first anode electrode disposed in the first tank of the plating tank, and between the substrate and the first anode electrode. A first power supply configured to supply a plating current, an auxiliary anode electrode disposed on the first jaw side of the gap, an auxiliary cathode electrode disposed on the second jaw side of the gap, the auxiliary anode electrode and the auxiliary cathode electrode A plating device is provided having an auxiliary power source configured to supply auxiliary current therebetween.
Description
본 발명은, 도금 장치 및 도금 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 도금막 두께를 균일화하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a plating apparatus and a plating method, and more specifically, to a technology for uniformizing the thickness of the plating film.
반도체 디바이스나 전자 소자용 기판의 표면에 Cu 등의 금속 도금막을 형성하는 것이 행해지고 있다. 예를 들어, 기판 홀더에 도금 대상인 기판을 보유 지지하고, 도금액을 수용한 도금조 중에 기판 홀더째 기판을 침지시켜 전기 도금을 행하는 경우가 있다. 기판 홀더는, 기판의 도금면이 노출되도록 기판을 보유 지지한다. 도금액 중에 있어서, 기판의 노출면에 대응하도록 애노드가 배치되고, 기판과 애노드 사이에 전압을 부여하여 기판의 노출면에 전기 도금막을 형성할 수 있다.Forming a metal plating film such as Cu on the surface of a semiconductor device or a substrate for electronic elements is performed. For example, there are cases where a substrate to be plated is held in a substrate holder, and electroplating is performed by immersing the substrate along with the substrate holder in a plating bath containing a plating solution. The substrate holder holds the substrate so that the plating surface of the substrate is exposed. In the plating solution, an anode is arranged to correspond to the exposed surface of the substrate, and a voltage is applied between the substrate and the anode to form an electroplating film on the exposed surface of the substrate.
기판의 양쪽의 면에 도금을 실시하기 위해 표리의 양면에 개구부가 마련되어 있는 기판 홀더가 존재한다. 예를 들어, 1매의 기판의 표면 및 이면의 양쪽이 노출되도록 기판을 보유 지지하는 기판 홀더가 있다.There is a substrate holder provided with openings on both front and back sides in order to perform plating on both sides of the substrate. For example, there is a substrate holder that holds a substrate so that both the front and back surfaces of one substrate are exposed.
이와 같이 표리의 양면에 개구부가 마련되어 있는 기판 홀더를 사용하여 도금 처리를 행하는 경우, 기판 홀더와 도금조 사이에 큰 간극이 존재하는 경우가 있다. 기판 홀더와 도금조 사이에 큰 간극이 존재하면, 애노드로부터 기판으로 향하는 전기장에 돌아 들어감이 발생할 수 있다. 예를 들어, 애노드로부터, 해당 애노드에 대향하는 기판 홀더에 보유 지지된 기판의 표면으로 향하는 전기장의 일부가, 기판 홀더에 보유 지지된 기판의 이면으로 돌아 들어가는 경우가 있다. 전기장의 돌아 들어감이 발생하면, 기판에 균일한 두께의 도금막을 형성하는 것이 곤란해진다. 특허문헌 1에는, 이러한 전기장의 돌아 들어감을, 물리적·기계적인 구조를 사용하여 차폐하도록 구성된 도금 장치가 개시되어 있다.In this way, when plating is performed using a substrate holder provided with openings on both front and back sides, a large gap may exist between the substrate holder and the plating tank. If there is a large gap between the substrate holder and the plating bath, a diversion may occur in the electric field from the anode to the substrate. For example, a portion of the electric field directed from the anode to the surface of the substrate held in the substrate holder facing the anode may return to the back side of the substrate held in the substrate holder. If the electric field rotates, it becomes difficult to form a plating film of uniform thickness on the substrate. Patent Document 1 discloses a plating device configured to shield such an electric field from entering using a physical and mechanical structure.
본 개시는, 물리적·기계적인 구조에 구애되지 않고 전기장의 돌아 들어감을 방지 또는 완화하는 도금 장치 및 도금 방법을 제공하는 것을 하나의 목적으로 하고 있다.One purpose of the present disclosure is to provide a plating device and a plating method that prevent or alleviate the intrusion of an electric field regardless of physical or mechanical structure.
일 실시 형태에 의하면, 기판을 보유 지지하도록 구성된 기판 홀더와, 상기 기판을 보유 지지한 상기 기판 홀더를 수용하도록 구성된 도금조이며, 상기 기판의 제1 면측의 제1 조와 상기 기판의 제2 면측의 제2 조를 구비하고, 상기 제1 조와 상기 제2 조는 갭을 사이에 두고 연통되는, 도금조와, 상기 도금조의 상기 제1 조에 배치된 제1 애노드 전극과, 상기 기판과 상기 제1 애노드 전극 사이에 도금 전류를 공급하도록 구성된 제1 전원과, 상기 갭의 상기 제1 조측에 배치된 보조 애노드 전극과, 상기 갭의 상기 제2 조측에 배치된 보조 캐소드 전극과, 상기 보조 애노드 전극과 상기 보조 캐소드 전극 사이에 보조 전류를 공급하도록 구성된 보조 전원을 구비하는 도금 장치가 제공된다.According to one embodiment, it is a plating tank configured to accommodate a substrate holder configured to hold a substrate, and the substrate holder holding the substrate, the first tank on the first side of the substrate and the second tank on the second side of the substrate. A plating tank comprising two tanks, wherein the first tank and the second tank are in communication with each other through a gap, a first anode electrode disposed in the first tank of the plating tank, and between the substrate and the first anode electrode. A first power supply configured to supply a plating current, an auxiliary anode electrode disposed on the first jaw side of the gap, an auxiliary cathode electrode disposed on the second jaw side of the gap, the auxiliary anode electrode and the auxiliary cathode electrode A plating device is provided having an auxiliary power source configured to supply auxiliary current therebetween.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 도금 장치의 전체 배치도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 하나의 도금조의 구성을 도시하는 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 하나의 도금조의 구성을 도시하는 모식도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 하나의 도금조의 구성을 도시하는 모식도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 도금조 내를 흐르는 도금 전류를 모식적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 도금조 내를 흐르는 도금 전류와 보조 전류를 모식적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 도금조의 등가 회로를 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 도금조의 등가 회로를 도시하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 도금조의 등가 회로를 도시하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 도금조의 등가 회로를 도시하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 도금조의 등가 회로를 도시하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 도금조의 등가 회로를 도시하는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 도금조에 있어서의, 격벽과 갭을 포함하는 부분의 일 구성예를 도시하는 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 도금조에 있어서의, 격벽과 갭을 포함하는 부분의 다른 구성예를 도시하는 도면이다.1 is an overall layout view of a plating apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic diagram showing the configuration of one plating tank according to one embodiment of the present invention.
Figure 3 is a schematic diagram showing the configuration of one plating tank according to one embodiment of the present invention.
Figure 4 is a schematic diagram showing the configuration of one plating tank according to one embodiment of the present invention.
Figure 5 is a diagram schematically showing a plating current flowing in a plating bath according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a diagram schematically showing the plating current and auxiliary current flowing in the plating bath according to one embodiment of the present invention.
Figure 7 is a diagram showing an equivalent circuit of a plating bath according to one embodiment of the present invention.
Figure 8 is a diagram showing an equivalent circuit of a plating bath according to one embodiment of the present invention.
Fig. 9 is a diagram showing an equivalent circuit of a plating bath according to one embodiment of the present invention.
Fig. 10 is a diagram showing an equivalent circuit of a plating bath according to one embodiment of the present invention.
Fig. 11 is a diagram showing an equivalent circuit of a plating bath according to one embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram showing an equivalent circuit of a plating bath according to an embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a diagram showing an example of the configuration of a portion including a partition and a gap in a plating tank according to an embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a diagram showing another example of the configuration of a portion including a partition and a gap in a plating tank according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 이하에서 설명하는 도면에 있어서, 동일 또는 상당하는 구성 요소에는, 동일한 부호를 붙여 중복된 설명을 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings described below, identical or equivalent components are given the same reference numerals and redundant descriptions are omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 도금 장치(100)의 전체 배치도이다. 도금 장치(100)는, 기판 홀더(도시하지 않음)에 기판을 로드하거나, 또는 기판 홀더로부터 기판을 언로드하는 로드/언로드 모듈(110)과, 기판을 처리하는 처리 모듈(120)과, 세정 모듈(50a)로 크게 나뉜다. 처리 모듈(120)은 또한, 기판의 전처리 및 후처리를 행하는 전처리·후처리 모듈(120A)과, 기판에 도금 처리를 행하는 도금 처리 모듈(120B)을 포함한다.Figure 1 is an overall layout view of a plating apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. The plating apparatus 100 includes a load/unload module 110 that loads a substrate into a substrate holder (not shown) or unloads the substrate from the substrate holder, a processing module 120 that processes the substrate, and a cleaning module. It is broadly divided into (50a). The processing module 120 also includes a pre-treatment/post-processing module 120A that performs pre-processing and post-processing of the substrate, and a plating processing module 120B that performs a plating process on the substrate.
로드/언로드 모듈(110)은, 핸들링 스테이지(26)와, 기판 반송 장치(27)와, 픽싱 스테이션(29)을 갖는다. 일례로서, 본 실시 형태에서는, 로드/언로드 모듈(110)은, 처리 전의 기판을 취급하는 로드용의 핸들링 스테이지(26A)와, 처리 후의 기판을 취급하는 언로드용의 핸들링 스테이지(26B)의, 2개의 핸들링 스테이지(26)를 갖고 있다. 본 실시 형태에서는, 로드용의 핸들링 스테이지(26A)와, 언로드용의 핸들링 스테이지(26B)는, 구성은 동일하고, 서로 180° 방향이 다르게 배치되어 있다. 또한, 핸들링 스테이지(26)는 로드용, 언로드용의 핸들링 스테이지(26A, 26B)가 마련되는 것에 한정되지 않으며, 각각 로드용, 언로드용으로 구별되지 않고 사용되어도 된다. 또한, 본 실시 형태에서는, 로드/언로드 모듈(110)은 2개의 픽싱 스테이션(29)을 갖고 있다. 2개의 픽싱 스테이션(29)은, 동일한 기구이며, 비어 있는 쪽(기판을 취급하고 있지 않은 쪽)이 사용된다. 또한, 핸들링 스테이지(26)와 픽싱 스테이션(29)의 각각은, 도금 장치(100)에 있어서의 스페이스에 따라서, 1개 또는 3개 이상이 마련되어도 된다.The load/unload module 110 has a handling stage 26, a substrate transfer device 27, and a fixing station 29. As an example, in this embodiment, the load/unload module 110 consists of a handling stage 26A for loading that handles the substrate before processing, and a handling stage 26B for unloading that handles the substrate after processing. It has two handling stages (26). In this embodiment, the handling stage 26A for loading and the handling stage 26B for unloading have the same configuration and are arranged in 180° different directions. In addition, the handling stage 26 is not limited to providing handling stages 26A and 26B for loading and unloading, and may be used without distinction for loading and unloading, respectively. Additionally, in this embodiment, the load/unload module 110 has two fixing stations 29. The two fixing stations 29 are the same mechanism, and the empty side (the side that is not handling a substrate) is used. Additionally, one or three or more of the handling stage 26 and the fixing station 29 may be provided, depending on the space in the plating apparatus 100.
핸들링 스테이지(26)(로드용의 핸들링 스테이지(26A))에는, 로봇(24)을 통해 복수(일례로서 도 1에서는 3개)의 카세트 테이블(25)로부터 기판이 반송된다. 카세트 테이블(25)은, 기판이 수용되는 카세트(25a)를 구비한다. 카세트는 예를 들어 후프이다. 핸들링 스테이지(26)는, 적재된 기판의 위치 및 방향을 조정(얼라인먼트)하도록 구성된다. 핸들링 스테이지(26)와 픽싱 스테이션(29) 사이에는, 이들 사이에서 기판을 반송하는 기판 반송 장치(27)가 배치되어 있다. 기판 반송 장치(27)는, 핸들링 스테이지(26), 픽싱 스테이션(29), 및 세정 모듈(50a)의 사이에서, 기판을 반송하도록 구성되어 있다. 또한, 픽싱 스테이션(29)의 근방에는 기판 홀더를 수용하기 위한 스토커(30)가 마련된다.To the handling stage 26 (handling stage 26A for loading), a substrate is conveyed from a plurality of cassette tables 25 (three in FIG. 1 as an example) via a robot 24. The cassette table 25 is provided with a cassette 25a in which a substrate is accommodated. A cassette is a hoop, for example. The handling stage 26 is configured to adjust (align) the position and direction of the loaded substrate. A substrate transport device 27 is disposed between the handling stage 26 and the fixing station 29 to transport the substrate between them. The substrate transport device 27 is configured to transport the substrate between the handling stage 26, the fixing station 29, and the cleaning module 50a. Additionally, a stocker 30 is provided near the fixing station 29 to accommodate the substrate holder.
세정 모듈(50a)은, 도금 처리 후의 기판을 세정하여 건조시키는 세정 장치(50)를 갖는다. 기판 반송 장치(27)는, 도금 처리 후의 기판을 세정 장치(50)로 반송하고, 세정된 기판을 세정 장치(50)로부터 취출하도록 구성된다. 그리고 세정 후의 기판은, 기판 반송 장치(27)에 의해 핸들링 스테이지(26)(언로드용의 핸들링 스테이지(26B))에 전달되고, 로봇(24)을 통해 카세트(25a)로 복귀된다.The cleaning module 50a has a cleaning device 50 that cleans and dries the substrate after plating treatment. The substrate transport device 27 is configured to transport the substrate after plating treatment to the cleaning device 50 and take out the cleaned substrate from the cleaning device 50 . Then, the cleaned substrate is transferred to the handling stage 26 (handling stage 26B for unloading) by the substrate transport device 27, and returned to the cassette 25a via the robot 24.
전처리·후처리 모듈(120A)은, 프리웨트조(32)와, 프리소크조(33)과, 프리린스조(34)와, 블로우조(35)와, 린스조(36)를 갖는다. 프리웨트조(32)에서는, 기판이 순수에 침지된다. 프리소크조(33)에서는, 기판의 표면에 형성된 시드층 등의 도전층의 표면의 산화막이 에칭 제거된다. 프리린스조(34)에서는, 프리소크 후의 기판이 기판 홀더와 함께 세정액(순수 등)으로 세정된다. 블로우조(35)에서는, 세정 후의 기판의 액절이 행해진다. 린스조(36)에서는, 도금 후의 기판이 기판 홀더와 함께 세정액으로 세정된다. 또한, 이 도금 장치(100)의 전처리·후처리 모듈(120A)의 구성은 일례이며, 도금 장치(100)의 전처리·후처리 모듈(120A)의 구성은 한정되지 않고, 다른 구성을 채용하는 것이 가능하다.The pre-treatment/post-treatment module 120A has a pre-wet tank 32, a pre-soak tank 33, a pre-rinse tank 34, a blow tank 35, and a rinse tank 36. In the prewet bath 32, the substrate is immersed in pure water. In the pre-soak tank 33, the oxide film on the surface of the conductive layer such as the seed layer formed on the surface of the substrate is removed by etching. In the pre-rinse bath 34, the substrate after pre-soaking is cleaned with a cleaning liquid (pure water, etc.) together with the substrate holder. In the blow tank 35, liquid cutting of the cleaned substrate is performed. In the rinse tank 36, the substrate after plating is cleaned with a cleaning solution along with the substrate holder. In addition, the configuration of the pre-processing/post-processing module 120A of this plating apparatus 100 is an example, and the configuration of the pre-processing/post-processing module 120A of the plating apparatus 100 is not limited, and other configurations can be adopted. possible.
도금 처리 모듈(120B)은, 예를 들어 오버플로우조(38)의 내부에 복수의 도금조(39)를 수납하여 구성되어 있다. 각 도금조(39)는, 내부에 1개의 기판을 수납하고, 내부에 보유 지지한 도금액 중에 기판을 침지시켜 기판 표면에 구리 도금 등의 도금을 실시하도록 구성된다.The plating processing module 120B is configured by housing a plurality of plating tanks 39 inside an overflow tank 38, for example. Each plating tank 39 is configured to accommodate one substrate therein, and to perform plating, such as copper plating, on the surface of the substrate by immersing the substrate in the plating solution held inside.
도금 장치(100)는 전처리·후처리 모듈(120A)과 도금 처리 모듈(120B)의 측방에 위치하여 기판 홀더를 기판과 함께 반송하는, 예를 들어 리니어 모터 방식을 채용한 트랜스포터(37)를 갖는다. 이 트랜스포터(37)는, 픽싱 스테이션(29), 스토커(30), 프리웨트조(32), 프리소크조(33), 프리린스조(34), 블로우조(35), 린스조(36), 및 도금조(39)의 사이에서 기판 홀더를 반송하도록 구성된다.The plating device 100 is located on the side of the pre-treatment/post-processing module 120A and the plating processing module 120B and includes a transporter 37 employing, for example, a linear motor method to transport the substrate holder together with the substrate. have This transporter 37 includes a fixing station 29, a stocker 30, a pre-wet tank 32, a pre-soak tank 33, a pre-rinse tank 34, a blow tank 35, and a rinse tank 36. ), and is configured to transport the substrate holder between the plating tank 39.
이 도금 장치(100)에 의한 일련의 도금 처리의 일례를 설명한다. 먼저, 카세트 테이블(25)에 탑재된 카세트(25a)로부터, 로봇(24)에 의해 기판을 1개 취출하고, 핸들링 스테이지(26)(로드용의 핸들링 스테이지(26A))로 기판을 반송한다. 핸들링 스테이지(26)는, 반송된 기판의 위치 및 방향을 소정의 위치 및 방향에 맞춘다. 이 핸들링 스테이지(26)에서 위치 및 방향을 맞춘 기판을 기판 반송 장치(27)에 의해 픽싱 스테이션(29)까지 반송한다.An example of a series of plating processes using this plating apparatus 100 will be described. First, one substrate is taken out from the cassette 25a mounted on the cassette table 25 by the robot 24, and the substrate is transported to the handling stage 26 (handling stage 26A for loading). The handling stage 26 adjusts the position and direction of the transported substrate to a predetermined position and direction. The substrate whose position and orientation are adjusted on this handling stage 26 is transported to the fixing station 29 by the substrate transport device 27 .
한편, 스토커(30) 내에 수용되어 있던 기판 홀더가, 트랜스포터(37)에 의해 픽싱 스테이션(29)까지 반송되고, 픽싱 스테이션(29) 상에 수평하게 적재된다. 그리고 이 상태의 기판 홀더 상에, 기판 반송 장치(27)에 의해 반송되어 온 기판이 적재되고, 기판과 기판 홀더가 접속된다.Meanwhile, the substrate holder accommodated in the stocker 30 is transported to the fixing station 29 by the transporter 37 and is placed horizontally on the fixing station 29. Then, the substrate transported by the substrate transport device 27 is placed on the substrate holder in this state, and the substrate and the substrate holder are connected.
다음으로, 기판을 보유 지지한 기판 홀더를 트랜스포터(37)로 파지하여, 프리웨트조(32)에 수납한다. 다음으로, 프리웨트조(32)에서 처리된 기판을 보유 지지한 기판 홀더를, 트랜스포터(37)에 의해 프리소크조(33)로 반송하고, 프리소크조(33)에서 기판 상의 산화막을 에칭한다. 계속해서, 이 기판을 보유 지지한 기판 홀더를, 프리린스조(34)로 반송하고, 이 프리린스조(34)에 수납된 순수로 기판의 표면을 수세한다.Next, the substrate holder holding the substrate is held by the transporter 37 and stored in the prewet tank 32. Next, the substrate holder holding the substrate processed in the prewet tank 32 is transported to the presoak tank 33 by the transporter 37, and the oxide film on the substrate is etched in the presoak tank 33. do. Subsequently, the substrate holder holding this substrate is transferred to the pre-rinse tank 34, and the surface of the substrate is washed with pure water stored in the pre-rinse tank 34.
수세가 종료된 기판을 보유 지지한 기판 홀더는, 트랜스포터(37)에 의해, 프리린스조(34)로부터 도금 처리 모듈(120B)로 반송되고, 도금액을 채운 도금조(39)에 수납된다. 트랜스포터(37)는, 상기한 수순을 순차 반복하여 행하여, 기판을 보유 지지한 기판 홀더를 순차 도금 처리 모듈(120B)의 각각의 도금조(39)에 수납한다.The substrate holder holding the washed substrate is transported from the pre-rinse tank 34 to the plating processing module 120B by the transporter 37 and stored in the plating tank 39 filled with the plating solution. The transporter 37 sequentially repeats the above-mentioned procedure to store the substrate holder holding the substrate in each plating tank 39 of the sequential plating processing module 120B.
각각의 도금조(39)에서는, 도금조(39) 내의 애노드(도시하지 않음)와 기판 사이에 도금 전압을 인가함으로써, 기판의 표면에 도금을 행한다.In each plating bath 39, plating is performed on the surface of the substrate by applying a plating voltage between the anode (not shown) in the plating bath 39 and the substrate.
도금이 종료된 후, 도금 후의 기판을 보유 지지한 기판 홀더를 트랜스포터(37)로 파지하여, 린스조(36)까지 반송하고, 린스조(36)에 수용된 순수에 침지시켜 기판의 표면을 순수 세정한다. 다음으로, 기판 홀더를, 트랜스포터(37)에 의해 블로우조(35)로 반송하고, 에어의 분사 등에 의해 기판 홀더에 부착된 수적을 제거한다. 그 후, 기판 홀더를, 트랜스포터(37)에 의해 픽싱 스테이션(29)으로 반송한다.After plating is completed, the substrate holder holding the plated substrate is held by the transporter 37, transported to the rinse tank 36, and immersed in pure water contained in the rinse tank 36 to purify the surface of the substrate. Wash. Next, the substrate holder is transported to the blow tank 35 by the transporter 37, and water droplets adhering to the substrate holder are removed by blowing air or the like. Thereafter, the substrate holder is transported to the fixing station 29 by the transporter 37.
픽싱 스테이션(29)에서는, 기판 반송 장치(27)에 의해 기판 홀더로부터 처리 후의 기판이 취출되어, 세정 모듈(50a)의 세정 장치(50)로 반송된다. 세정 장치(50)는, 도금 처리 후의 기판을 세정하여 건조시킨다. 건조된 기판은, 기판 반송 장치(27)에 의해 핸들링 스테이지(26)(언로드용의 핸들링 스테이지(26B))에 전달되고, 로봇(24)을 통해 카세트(25a)로 복귀된다.At the fixing station 29, the processed substrate is taken out from the substrate holder by the substrate transport device 27 and transported to the cleaning device 50 of the cleaning module 50a. The cleaning device 50 cleans and dries the substrate after plating treatment. The dried substrate is delivered to the handling stage 26 (handling stage 26B for unloading) by the substrate transport device 27, and returned to the cassette 25a via the robot 24.
도 2 내지 도 4는 도금 처리 모듈(120B)에 있어서의 하나의 도금조(39)의 구성을 도시하는 모식도이다. 도 3은 도금조(39)를 도 2 중의 AA면에서 절단하여 화살표 A 방향으로부터 본 모습을 도시하고, 도 4는 도금조(39)를 도 2 중의 BB면에서 절단하여 화살표 B 방향으로부터 본 모습을 도시하고 있다. 도금 처리 모듈(120B)에 있어서의 각 도금조(39)는, 도 2 내지 도 4에 도시되어 있는 것과 동일한 구성을 갖고 있다.2 to 4 are schematic diagrams showing the configuration of one plating tank 39 in the plating processing module 120B. FIG. 3 shows a view of the plating tank 39 cut from the plane AA in FIG. 2 and viewed from the direction of arrow A, and FIG. 4 shows a view of the plating tank 39 cut from the plane BB of FIG. 2 and viewed from the direction of arrow B. It shows. Each plating tank 39 in the plating processing module 120B has the same configuration as that shown in FIGS. 2 to 4.
전술한 바와 같이, 기판(W)을 보유 지지한 기판 홀더(30)는, 트랜스포터(37)(도 1 참조)에 의해 반송되어, 도금조(39)에 수용된다. 도금조(39)에 있어서, 기판(W) 및 기판 홀더(30)는 도금액(전해액)(Q) 중에 침지된다. 도 3 및 도 4에 도시하는 수평한 선 QS는 도금액(Q)의 액면을 나타내고 있다. 도금조(39)의 내벽 및 내측 저부에는, 기판(W)의 면과 평행하게, 또한 기판(W) 및 기판 홀더(30)와 동일 평면을 이루도록 격벽(39a)이 마련되어 있다. 격벽(39a)은, 기판(W) 및 기판 홀더(30)와 일체로 되어, 도금조(39)의 내측을 2개의 부분, 즉 제1 조(39-1)와 제2 조(39-2)로 구획한다.As described above, the substrate holder 30 holding the substrate W is transported by the transporter 37 (see FIG. 1) and accommodated in the plating tank 39. In the plating bath 39, the substrate W and the substrate holder 30 are immersed in a plating solution (electrolyte solution) Q. The horizontal line QS shown in FIGS. 3 and 4 represents the liquid level of the plating liquid Q. On the inner wall and inner bottom of the plating tank 39, a partition 39a is provided so as to be parallel to the surface of the substrate W and on the same plane as the substrate W and the substrate holder 30. The partition 39a is integrated with the substrate W and the substrate holder 30, dividing the inside of the plating tank 39 into two parts, namely, the first tank 39-1 and the second tank 39-2. ) is divided into
격벽(39a)의 한쪽의 단부는, 도금조(39)의 내벽 및 내측 저부에 연결되어 있다(예를 들어, 격벽(39a)과 도금조(39)의 내벽 및 내측 저부는 간극 없이 연결되어 있음). 한편, 격벽(39a)의 반대측의 단부와 기판 홀더(30)의 외주 사이에는, 갭(GP)이 존재한다. 예를 들어, 기판 홀더(30)는 격벽(39a)과 접촉하지 않도록 도시하지 않은 지지 기구에 의해 지지 또는 현가되고, 그것에 의해 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같은, 기판 홀더(30)의 외주 전체에 걸치는 갭(GP)이 형성되는 것이어도 된다. 혹은, 격벽(39a)은 그 일부가 기판 홀더(30)와 접촉하는 형상을 가져도 되고, 그 경우에는, 기판 홀더(30)의 외주에 부분적으로 갭(GP)이 형성된다.One end of the partition 39a is connected to the inner wall and inner bottom of the plating tank 39 (for example, the partition 39a and the inner wall and inner bottom of the plating tank 39 are connected without a gap). ). On the other hand, a gap GP exists between the opposite end of the partition 39a and the outer periphery of the substrate holder 30. For example, the substrate holder 30 is supported or suspended by a support mechanism not shown so as not to contact the partition wall 39a, thereby extending the outer periphery of the substrate holder 30 as shown in FIGS. 3 and 4. An overall gap (GP) may be formed. Alternatively, the partition 39a may have a shape in which part of it is in contact with the substrate holder 30, and in that case, a gap GP is partially formed on the outer periphery of the substrate holder 30.
도금조(39) 내의 기판 홀더(30)와 격벽(39a) 사이에 이러한 갭(GP)이 존재함으로써, 도금조(39)의 제1 조(39-1)와 제2 조(39-2)는 서로 완전히는 격리되어 있지 않다. 바꾸어 말하면, 도금조(39)의 제1 조(39-1)는, 갭(GP)을 사이에 두고 제2 조(39-2)와 연통되어 있고, 이에 의해 도금액(Q) 및 도금액(Q)에 포함되는 이온이, 갭(GP)을 통해 제1 조(39-1)와 제2 조(39-2)의 사이를 이동할 수 있도록 되어 있다.Due to the existence of this gap GP between the substrate holder 30 and the partition wall 39a in the plating tank 39, the first tank 39-1 and the second tank 39-2 of the plating tank 39 are not completely isolated from each other. In other words, the first tank (39-1) of the plating tank 39 is connected to the second tank (39-2) across the gap GP, and thereby the plating liquid Q and the plating liquid Q ) is able to move between the first group (39-1) and the second group (39-2) through the gap (GP).
도금조(39)의 제1 조(39-1)에는, 도시하지 않은 애노드 홀더에 보유 지지된 제1 애노드 전극(221)이 배치된다. 제1 애노드 전극(221)은, 제1 전원(231)의 정극에 전기적으로 접속되고, 제1 전원(231)의 부극은, 기판(W)의 제1 조(39-1)측을 향한 면(이하, 제1 면(W1)이라고 기재함)에 전기적으로 접속된다. 기판(W)의 제1 면(W1)에는, 시드층 등의 도전성 재료가 형성되어 있어도 된다. 제1 전원(231)은 제1 애노드 전극(221)과 기판(W)의 제1 면(W1)의 사이에 도금 전류를 공급하도록 구성된다.In the first tank 39-1 of the plating tank 39, a first anode electrode 221 held by an anode holder (not shown) is disposed. The first anode electrode 221 is electrically connected to the positive electrode of the first power source 231, and the negative electrode of the first power source 231 is the surface of the substrate W facing the first set 39-1 side. It is electrically connected to (hereinafter referred to as first surface W1). A conductive material such as a seed layer may be formed on the first surface W1 of the substrate W. The first power source 231 is configured to supply plating current between the first anode electrode 221 and the first surface W1 of the substrate W.
마찬가지로, 도금조(39)의 제2 조(39-2)에는, 도시하지 않은 애노드 홀더에 보유 지지된 제2 애노드 전극(222)이 배치된다. 제2 애노드 전극(222)은 제2 전원(232)의 정극에 전기적으로 접속되고, 제2 전원(232)의 부극은, 기판(W)의 제2 조(39-2)측을 향한 면(이하, 제2 면(W2)이라고 기재함)에 전기적으로 접속된다. 기판(W)의 제2 면(W2)에는, 시드층 등의 도전성 재료가 형성되어 있어도 된다. 제2 전원(232)은 제2 애노드 전극(222)과 기판(W)의 제2 면(W2)의 사이에 도금 전류를 공급하도록 구성된다.Similarly, the second anode electrode 222 held by an anode holder (not shown) is disposed in the second tank 39-2 of the plating tank 39. The second anode electrode 222 is electrically connected to the positive electrode of the second power source 232, and the negative electrode of the second power source 232 is the surface of the substrate W facing the second set (39-2) ( It is electrically connected to the second surface (hereinafter referred to as W2). A conductive material such as a seed layer may be formed on the second surface W2 of the substrate W. The second power source 232 is configured to supply plating current between the second anode electrode 222 and the second surface W2 of the substrate W.
도 5는 도금조(39)의 제1 조(39-1) 및 제2 조(39-2)에 있어서 도금액(Q) 중을 흐르는 도금 전류를 모식적으로 도시한 도면이다. 제1 조(39-1)에 있어서, 제1 애노드 전극(221)으로부터 기판(W)의 제1 면(W1)을 향해 화살표 IQ1로 나타내는 바와 같이 도금 전류가 흐르고, 또한 제2 조(39-2)에 있어서, 제2 애노드 전극(222)으로부터 기판(W)의 제2 면(W2)을 향해 화살표 IQ2로 나타내는 바와 같이 도금 전류가 흐른다. 여기서, 기판(W)의 제1 면(W1)과 제2 면(W2)이 기판 내부에서 도통되어 있는(예를 들어, 기판(W)의 제1 면(W1)과 제2 면(W2)이 비아에 의해 접속되어 있는) 경우에는, 전류가 기판 홀더(30)와 도금조(39)의 격벽(39a)의 사이의 갭(GP)을 통해 흐르는 전류 경로가, 도금조(39) 내에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 조(39-1)에 있어서의 도금액(Q) 중의 전류 밀도가 제2 조(39-2)에 있어서의 도금액(Q) 중의 전류 밀도보다 크면, 도 5에 화살표 IQ12로 나타내는 바와 같이, 제1 조(39-1)측으로부터 갭(GP)을 통해 제2 조(39-2)측으로 돌아 들어가는 전류가 발생한다. 전류 밀도의 대소 관계가 반대이면 도 5와는 반대로 제2 조(39-2)로부터 제1 조(39-1)로 전류가 누출되게 되지만, 이하에서는 도 5와 같은 상황을 상정하여 설명을 행한다.FIG. 5 is a diagram schematically showing the plating current flowing in the plating liquid Q in the first tank 39-1 and the second tank 39-2 of the plating tank 39. In Article 1 (39-1), a plating current flows from the first anode electrode 221 toward the first surface W1 of the substrate W as indicated by arrow IQ1, and also as shown in Article 2 (39-1). In 2), a plating current flows from the second anode electrode 222 toward the second surface W2 of the substrate W as indicated by arrow IQ2. Here, the first side (W1) and the second side (W2) of the substrate (W) are electrically connected inside the substrate (for example, the first side (W1) and the second side (W2) of the substrate (W) In this case (connected by this via), a current path through which the current flows through the gap GP between the substrate holder 30 and the partition wall 39a of the plating tank 39 is formed in the plating tank 39. It can be. For example, if the current density in the plating solution (Q) in Article 1 (39-1) is greater than the current density in the plating solution (Q) in Article 2 (39-2), arrow IQ12 in FIG. 5 As shown, a current flowing back from the first tank (39-1) side to the second tank (39-2) side through the gap GP is generated. If the magnitude relationship of the current density is reversed, the current will leak from the second tank (39-2) to the first tank (39-1), contrary to FIG. 5. However, the description below assumes the same situation as in FIG. 5.
본 실시 형태에 관한 도금 장치(100)는, 상기와 같은 전류의 돌아 들어감을 저감 또는 방지하기 위해, 도금조(39) 내에 보조 애노드 전극(241)과 보조 캐소드 전극(242)을 구비하고 있다. 보조 애노드 전극(241)은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 갭(GP)의 근방이며, 격벽(39a)의 제1 조(39-1)측의 표면에 마련되어 있다. 또한, 보조 캐소드 전극(242)은 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 갭(GP)의 근방이며, 격벽(39a)의 제2 조(39-2)측의 표면에 마련되어 있다. 보조 애노드 전극(241) 및 보조 캐소드 전극(242)은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 기판 홀더(30)와 격벽(39a)의 사이에 형성된 갭(GP)의 전체 둘레를 따르도록 배치되는 것이어도 된다. 그러나 이러한 배치는 필수는 아니며, 보조 애노드 전극(241)과 보조 캐소드 전극(242) 중 한쪽 또는 양쪽은, 예를 들어 갭(GP)의 일부분만을 따라 배치되어도 되고, 혹은 갭(GP)을 따라 복수로 분할하여 배치되어도 된다.The plating apparatus 100 according to the present embodiment is provided with an auxiliary anode electrode 241 and an auxiliary cathode electrode 242 in the plating tank 39 in order to reduce or prevent the current flow as described above. As shown in FIGS. 2 and 3, the auxiliary anode electrode 241 is near the gap GP and is provided on the surface of the partition 39a on the first tank 39-1 side. In addition, as shown in FIGS. 2 and 4, the auxiliary cathode electrode 242 is near the gap GP and is provided on the surface of the partition 39a on the second tank 39-2 side. As shown in FIGS. 3 and 4, the auxiliary anode electrode 241 and the auxiliary cathode electrode 242 are aligned along the entire circumference of the gap GP formed between the substrate holder 30 and the partition wall 39a. It may be arranged. However, this arrangement is not essential, and one or both of the auxiliary anode electrode 241 and the auxiliary cathode electrode 242 may be disposed, for example, only along a portion of the gap GP, or may be disposed along the gap GP. It may be divided and placed.
보조 애노드 전극(241)은, 보조 전원(243)의 정극에 전기적으로 접속되고, 보조 캐소드 전극(242)은 보조 전원(243)의 부극에 전기적으로 접속된다. 보조 전원(243)은 갭(GP)을 사이에 두고 보조 애노드 전극(241)과 보조 캐소드 전극(242)의 사이에 보조 전류를 공급하도록 구성된다. 도 6은 도금조(39) 내를 흐르는 도금 전류(도 5 참조)와 보조 전류를 모식적으로 도시한 도면이며, 이 도면에 도시된 바와 같이, 보조 전류는, 기판 홀더(30)와 격벽(39a) 사이의 갭(GP) 부분에 있어서, 제1 조(39-1)측으로부터 제2 조(39-2)측을 향해 흐른다(화살표 IQ3). 또한 보조 전류는, 갭(GP)의 외측에서는, 보조 애노드 전극(241)으로부터 기판(W)의 제1 면(W1)을 향해(화살표 IQ31), 및 제2 애노드 전극(222)으로부터 보조 캐소드 전극(242)을 향해서도(화살표 IQ32) 흐른다. 이 보조 전류의 성분 IQ31 및 IQ32의 방향은 도금 전류의 돌아 들어감 성분 IQ12의 방향과 반대 방향이므로, 양자가 서로 약화시키거나 또는 서로 상쇄시킴으로써, 제1 조(39-1)로부터 제2 조(39-2)로의 순 전류의 흐름(즉 도금 전류의 돌아 들어감)을 저감 또는 방지할 수 있다. 이하, 도금조(39)의 제1 조(39-1)로부터 제2 조(39-2)로 갭(GP)을 통해 돌아 들어가는 도금 전류를 없애는 것이 가능한 최적의 보조 전류의 크기에 대해 설명한다.The auxiliary anode electrode 241 is electrically connected to the positive electrode of the auxiliary power source 243, and the auxiliary cathode electrode 242 is electrically connected to the negative electrode of the auxiliary power source 243. The auxiliary power source 243 is configured to supply auxiliary current between the auxiliary anode electrode 241 and the auxiliary cathode electrode 242 across the gap GP. Figure 6 is a diagram schematically showing the plating current (see Figure 5) and the auxiliary current flowing in the plating tank 39. As shown in this figure, the auxiliary current flows through the substrate holder 30 and the partition ( In the gap (GP) between 39a), it flows from the 1st set (39-1) side to the 2nd set (39-2) side (arrow IQ3). Additionally, outside the gap GP, the auxiliary current flows from the auxiliary anode electrode 241 toward the first surface W1 of the substrate W (arrow IQ31), and from the second anode electrode 222 to the auxiliary cathode electrode. It also flows towards (242) (arrow IQ32). Since the direction of the components IQ31 and IQ32 of this auxiliary current is opposite to the direction of the return component IQ12 of the plating current, the two weaken or cancel each other, so that Articles 1 (39-1) to 2 (39) -2) The flow of net current (i.e., the return of plating current) can be reduced or prevented. Hereinafter, the optimal size of the auxiliary current that can eliminate the plating current returning through the gap GP from the first tank 39-1 to the second tank 39-2 of the plating tank 39 will be described. .
도 7 및 도 8은 본 실시 형태에 관한 도금 장치(100)에 있어서의 도금조(39)의 등가 회로를 도시하는 도면이다. 이 등가 회로는, 도 2에 도시된 각 요소가 전기적으로 어떻게 서로 접속되어 있는지의 관계를 나타낸다. 이 중 도 7은, 설명 및 이해의 편의를 위해, 보조 전류에 관여하는 일부의 요소를 생략하고 그린 등가 회로이고, 한편 도 8은 보조 전류에 관여하는 요소를 포함한 완전한 등가 회로이다.7 and 8 are diagrams showing an equivalent circuit of the plating tank 39 in the plating apparatus 100 according to the present embodiment. This equivalent circuit represents the relationship of how each element shown in FIG. 2 is electrically connected to each other. Among these, Figure 7 is an equivalent circuit drawn with some elements involved in the auxiliary current omitted for convenience of explanation and understanding, while Figure 8 is a complete equivalent circuit including elements involved in the auxiliary current.
도 7을 참조하여, 제1 애노드 전극(221)에 있어서의 분극 저항을 RA1, 제1 애노드 전극(221)과 기판(W)의 제1 면(W1) 사이에 있어서의 도금액(Q)의 저항을 RE1, 기판(W)의 제1 면(W1)(즉 캐소드)에 있어서의 분극 저항을 RC1, 기판(W)의 제1 면(W1)의(예를 들어 시드층의) 저항을 RS1, 갭(GP)의 제1 조(39-1)측 개구로부터 제2 조(39-2)측 개구까지의 도금액(Q)의 저항을 RIC, 기판(W)의 제1 면(W1)과 제2 면(W2)을 연결하는(예를 들어 비아의) 내부 접속 저항을 RIS, 제2 애노드 전극(222)에 있어서의 분극 저항을 RA2, 제2 애노드 전극(222)과 기판(W)의 제2 면(W2) 사이에 있어서의 도금액(Q)의 저항을 RE2, 기판(W)의 제2 면(W2)(즉 캐소드)에 있어서의 분극 저항을 RC2, 기판(W)의 제2 면(W2)의(예를 들어 시드층의) 저항을 RS2로 둔다. 또한, 제1 전원(231)으로부터의 출력 전류를 I1, I1 중 기판(W)의 제1 면(W1)으로 흐르는 전류를 I1-1, I1 중 갭(GP)을 통해 제2 조(39-2)측으로 흐르는 전류를 I1-2, 제2 전원(232)으로부터의 출력 전류를 I2, I2 중 기판(W)의 제2 면(W2)으로 흐르는 전류를 I2-1, I2 중 갭(GP)을 통해 제1 조(39-1)측으로 흐르는 전류를 I2-2로 한다. 단 I1＝I1-1+I1-2, I2＝I2-1+I2-2이다.Referring to FIG. 7, the polarization resistance at the first anode electrode 221 is R A1 , and the polarization resistance of the plating solution Q between the first anode electrode 221 and the first surface W1 of the substrate W is The resistance is R E1 , the polarization resistance on the first side W1 (i.e. the cathode) of the substrate W is R C1 , and the resistance of the first side W1 of the substrate W (e.g. the seed layer) is R S1 , the resistance of the plating solution (Q) from the opening on the first tank (39-1) side of the gap (GP) to the opening on the second tank (39-2) side is R IC , the first side of the substrate (W) The internal connection resistance connecting (W1) and the second surface W2 (e.g., of the via) is R IS , the polarization resistance in the second anode electrode 222 is R A2 , and the polarization resistance of the second anode electrode 222 is R IS . The resistance of the plating liquid Q between and the second surface W2 of the substrate W is R E2 , the polarization resistance on the second surface W2 (i.e. cathode) of the substrate W is R C2 , The resistance of the second surface W2 of the substrate W (for example, of the seed layer) is set to R S2 . In addition, the output current from the first power source 231 is connected to the current flowing to the first surface W1 of the substrate W among I 1 and I 1 to the second through the gap GP among I 1-1 and I 1 . The current flowing to the tank 39-2 side is I 1-2 , the output current from the second power source 232 is I 2 , and the current flowing to the second side W2 of the substrate W is I 2-. Among 1 and I 2 , the current flowing toward Article 1 (39-1) through the gap (GP) is I 2-2 . However, I 1 = I 1-1 +I 1-2 and I 2 = I 2-1 +I 2-2 .
이때, 도 7 중에 도시하는 폐회로 C에 있어서, 키르히호프의 법칙으로부터 다음 식이 성립된다.At this time, in the closed circuit C shown in Fig. 7, the following equation is established from Kirchhoff's law.
단 VC1 및 VC2는 각각, 기판(W)의 제1 면(W1)과 제2 면(W2)에 있어서의 캐소드 반응(환원 반응)의 과전압이며, VC1>VC2의 관계가 있는 것으로 한다. 또한, 과전압이 작은 경우에는 과전압은 전류에 비례하므로, VC1＝RC1·(I1-1+I2-2), VC2＝RC2·(I2-1+I1-2)로 나타낼 수 있다.However, V C1 and V C2 are the overvoltages of the cathode reaction (reduction reaction) on the first surface W1 and the second surface W2 of the substrate W, respectively, and there is a relationship of V C1 > V C2 . do. Additionally, when the overvoltage is small, the overvoltage is proportional to the current, so V C1 = R C1 ·(I 1-1 +I 2-2 ), V C2 = R C2 ·(I 2-1 +I 1-2 ) It can be expressed.
다음으로 도 8에 도시되는 바와 같이, 보조 전원(243)으로부터 보조 애노드 전극(241)과 보조 캐소드 전극(242)을 통해 보조 전류 Iaux를 공급한다. Iaux 중, 보조 애노드 전극(241)으로부터 기판(W)의 제1 면(W1)으로 향하는 전류를 Iaux-1, 보조 애노드 전극(241)으로부터 갭(GP)을 통해 제2 조(39-2)로 흐르는 전류를 Iaux-2로 한다. 단 Iaux＝Iaux-1+Iaux-2이다. 이때, 제1 조(39-1)로부터 갭(GP)으로 흘러 들어가는 전류(및 갭(GP)으로부터 제2 조(39-2)로 흘러 나오는 전류)는, I1-2-I2-2-Iaux-1로 나타낼 수 있고, 이 전류가 제로이면, 제1 조(39-1)로부터 제2 조(39-2)로의 순 전류의 흐름은 발생하지 않게 된다. 즉, 갭(GP)을 사이에 두고 제1 조(39-1)측으로부터 제2 조(39-2)측으로 돌아 들어가는 도금 전류를, 보조 전류 Iaux를 사용하여 없앨 수 있는 조건은, 다음 식과 같이 된다.Next, as shown in FIG. 8, the auxiliary current I aux is supplied from the auxiliary power source 243 through the auxiliary anode electrode 241 and the auxiliary cathode electrode 242. Among I aux , the current directed from the auxiliary anode electrode 241 to the first side W1 of the substrate W is I aux-1 , from the auxiliary anode electrode 241 through the gap GP in Article 2 (39- The current flowing through 2) is set to I aux-2 . However, I aux = I aux-1 + I aux-2 . At this time, the current flowing from the first tank (39-1) to the gap (GP) (and the current flowing from the gap (GP) to the second tank (39-2)) is I 1-2 -I 2-2 It can be expressed as -I aux-1 , and if this current is zero, no net current flow from the first group (39-1) to the second group (39-2) occurs. In other words, the condition under which the plating current flowing back from the first tank (39-1) side to the second tank (39-2) side across the gap (GP) can be eliminated using the auxiliary current I aux is as follows: We become together.
상기한 조건이 충족될 때, 도 8의 등가 회로의 각 개소에 있어서의 전류는, 도 9에 도시한 등가 회로와 같이 표시된다. 상기한 식 (1)과 마찬가지로, 도 9의 폐회로 C에 있어서, 키르히호프의 법칙으로부터 다음 식이 얻어진다.When the above conditions are met, the current at each location of the equivalent circuit in FIG. 8 is displayed as in the equivalent circuit shown in FIG. 9. Similar to the above equation (1), in the closed circuit C of Fig. 9, the following equation is obtained from Kirchhoff's law.
따라서, 식 (3)이 충족되도록 보조 전류 Iaux를 설정함으로써, 즉, 기판(W)의 제1 면(W1)에 있어서의 과전압 VC1과 제2 면(W2)에 있어서의 과전압 VC2의 차를, 보조 애노드 전극(241)과 보조 캐소드 전극(242) 사이의 저항값 RIC로 나눈 값으로 보조 전류 Iaux를 설정함으로써, 도금 전류가 갭(GP)을 통해 제1 조(39-1)측으로부터 제2 조(39-2)측으로 돌아 들어가는 것을 방지할 수 있다. 바꾸어 말하면, 도금 전류의 돌아 들어감을 방지할 수 있는 보조 전류 Iaux의 최적값은, (VC1-VC2)/RIC로 표시된다. 식 (3)은 보조 전류 Iaux의 최적값을 나타내고 있지만, 보조 전류가 이 최적값으로부터 다소 어긋났다고 해도, 도금 전류의 돌아 들어감을 일정 정도 저감시키는 것은 가능하다.Therefore, by setting the auxiliary current I aux so that equation (3) is satisfied, that is, the overvoltage V C1 on the first side W1 of the substrate W and the overvoltage V C2 on the second side W2 By setting the auxiliary current I aux as the difference divided by the resistance value R IC between the auxiliary anode electrode 241 and the auxiliary cathode electrode 242, the plating current is passed through the gap GP according to Article 1 (39-1). It can be prevented from turning from the ) side to the Article 2 (39-2) side. In other words, the optimal value of the auxiliary current I aux that can prevent the plating current from returning is expressed as (V C1 -V C2 )/R IC . Equation (3) represents the optimal value of the auxiliary current I aux , but even if the auxiliary current deviates somewhat from this optimal value, it is possible to reduce the rotation of the plating current to a certain extent.
또한, 식 (3)에 있어서, 기판(W)의 제1 면(W1)에 있어서의 과전압 VC1과 제2 면(W2)에 있어서의 과전압 VC2의 값은, 각각 기판(W)의 제1 면(W1) 근방에 배치된 제1 참조 전극(전위 측정 프로브)과 기판(W)의 제2 면(W2) 근방에 배치된 제2 참조 전극(전위 측정 프로브)을 사용하여, 도금 전류를 흐르게 하지 않을 때의 평형 전위와 도금 전류를 흐르게 하였을 때의 반응 중의 전위를 측정하여, 그 전위의 차로부터 구할 수 있다. 과전압 VC1 및 VC2는, 미리 테스트용 기판에 대해 전위 측정을 행함으로써 구한 값을 그 후에도 영속적으로 사용하는 것으로 해도 되고, 혹은 실제의 제품용 기판에 대해 실시간으로 전위를 측정함으로써 시시각각의 과전압 VC1 및 VC2를 산출하고, 이것을 사용하여 보조 전류 Iaux를 실시간으로 조정하는 것이어도 된다.Additionally, in equation (3), the values of the overvoltage V C1 on the first surface W1 of the substrate W and the overvoltage V C2 on the second surface W2 are respectively the first surface W of the substrate W. Using a first reference electrode (potential measurement probe) disposed near the first side W1 and a second reference electrode (potential measurement probe) disposed near the second side W2 of the substrate W, a plating current is applied. The equilibrium potential when not flowing and the potential during reaction when the plating current is flowing can be measured and obtained from the difference between the potentials. For the overvoltage V C1 and V C2 , the values obtained by measuring the potential on the test board in advance may be permanently used, or the overvoltage V can be measured at every moment by measuring the potential in real time on the actual product board. You may calculate C1 and V C2 and use this to adjust the auxiliary current I aux in real time.
또한, 식 (3)에 있어서의 보조 애노드 전극(241)과 보조 캐소드 전극(242) 사이의 저항값 RIC는, 예를 들어 갭(GP)의 치수와 도금액(Q)의 도전율을 사용하여 산출하는 것이 가능하다.In addition, the resistance value R IC between the auxiliary anode electrode 241 and the auxiliary cathode electrode 242 in equation (3) is calculated using, for example, the size of the gap GP and the conductivity of the plating solution Q. It is possible.
과전압 VC1 및 VC2가 작은 경우에는, 과전압은 전류에 비례하므로, 식 (3)은 다음과 같이 변형할 수 있다. 단, Rp1, Rp2는 단위 면적당의 분극 저항이고, i1, i2는 전류 밀도이다.When the overvoltage V C1 and V C2 are small, the overvoltage is proportional to the current, so equation (3) can be modified as follows. However, R p1 and R p2 are polarization resistances per unit area, and i 1 and i 2 are current densities.
또한, 단위 면적당의 분극 저항 Rp1, Rp2가 동등한 경우에는, Rp＝Rp1＝Rp2로 두면, 식 (4')은 다음과 같이 된다.In addition, when the polarization resistances R p1 and R p2 per unit area are equal, if R p = R p1 = R p2 , equation (4') becomes as follows.
따라서, 식 (4) 또는 식 (5)를 사용함으로써, 전류 I1, I2 또는 전류 밀도 i1, i2의 측정값으로부터 보조 전류 Iaux의 최적값을 결정할 수 있다. 또한, 식 (4) 및 (5)에 있어서, 분극 저항 RC1, RC2, Rp의 값은, 예를 들어 미리 참조 전극을 사용한 측정에 의해 얻어진 IV 곡선으로부터 도출하는 것이 가능하다.Therefore, by using equation (4) or (5), the optimal value of the auxiliary current I aux can be determined from the measured values of the current I 1 , I 2 or the current density i 1 , i 2 . In addition, in equations (4) and (5), the values of polarization resistance R C1 , R C2 , and R p can be derived, for example, from an IV curve obtained in advance by measurement using a reference electrode.
이상의 설명에서는, 제1 전원(231)으로부터 전류 I1이 출력되고, 제2 전원(232)으로부터 전류 I2가 출력되는 것으로 하였지만, 제2 전원(232)으로부터의 출력 전류는 제로여도 된다(즉 I2＝I2-1＝I2-2＝0). 예를 들어, 제2 전원(232)의 출력이 단순히 정지되어도 되고, 혹은 제2 전원(232) 및 제2 애노드 전극(222) 자체가 도금조(39)로부터 생략되어도 된다. 본 실시 형태에 관한 도금 장치(100)는 이와 같이 기판(W)의 편면(제1 면(W1))에만 도금 처리를 행하는 경우에도 적용할 수 있다.In the above description, current I 1 is output from the first power source 231 and current I 2 is output from the second power source 232, but the output current from the second power source 232 may be zero (i.e. I 2 ＝I 2-1 ＝I 2-2 ＝0). For example, the output of the second power source 232 may simply be stopped, or the second power source 232 and the second anode electrode 222 themselves may be omitted from the plating bath 39. The plating apparatus 100 according to the present embodiment can be applied even when plating is performed on only one side (first side W1) of the substrate W in this way.
도 10 내지 도 12는 제2 전원(232)으로부터의 출력 전류가 제로인 경우의 도금조(39)의 등가 회로를 도시하는 도면이며, 각각 전술한 도 7 내지 도 9에 대응하고 있다. 이 경우, 상기한 식 (1) (2) (3) (4) (5)는 각각 다음 식 (6) (7) (8) (9) (10)과 같이 된다.FIGS. 10 to 12 are diagrams showing equivalent circuits of the plating bath 39 when the output current from the second power source 232 is zero, and correspond to the above-described FIGS. 7 to 9, respectively. In this case, the above equations (1) (2) (3) (4) (5) become the following equations (6) (7) (8) (9) (10), respectively.
따라서, 제2 전원(232)으로부터의 출력 전류가 제로인 경우에는, 상기한 식 (8), (9), 또는 (10)에 따라서 보조 전류 Iaux를 설정함으로써, 도금 전류가 갭(GP)을 통해 제1 조(39-1)측으로부터 제2 조(39-2)측으로 돌아 들어가는 것을 방지할 수 있다.Therefore, when the output current from the second power source 232 is zero, by setting the auxiliary current I aux according to the above equation (8), (9), or (10), the plating current closes the gap GP. Through this, it is possible to prevent it from returning from the Article 1 (39-1) side to the Article 2 (39-2) side.
도 13은 본 실시 형태에 관한 도금 장치(100)의 도금조(39)에 있어서의, 격벽(39a)과 갭(GP)을 포함하는 부분의 일 구성예를 도시하는 도면이다. 도 13의 예에 있어서, 보조 애노드 전극(241)과 보조 캐소드 전극(242)은 격벽(39a)의 오목부에 수용하여 배치되고, 버스 바(245)에 고정되어 있다. 격벽(39a)의 오목부에는 격막(246)이 구비되고, 이 격막(246)에 의해, 보조 애노드 전극(241) 및 보조 캐소드 전극(242)이 수용되어 있는 오목부의 내측과, 도금조(39)의 제1 조(39-1) 및 제2 조(39-2)가 칸막이되어 있다. 격막(246)은 특정 이온만을 선택적으로 투과시키는 기능을 가진 막이다.FIG. 13 is a diagram showing an example of the configuration of a portion including the partition 39a and the gap GP in the plating tank 39 of the plating apparatus 100 according to the present embodiment. In the example of FIG. 13 , the auxiliary anode electrode 241 and the auxiliary cathode electrode 242 are accommodated in a concave portion of the partition 39a and are fixed to the bus bar 245 . The recessed part of the partition 39a is provided with a diaphragm 246, and the diaphragm 246 allows the inside of the recessed part in which the auxiliary anode electrode 241 and the auxiliary cathode electrode 242 are accommodated, and the plating tank 39 ), Article 1 (39-1) and Article 2 (39-2) are separated. The diaphragm 246 is a membrane that has the function of selectively transmitting only specific ions.
격막(246)에 의해 보조 애노드 전극(241) 및 보조 캐소드 전극(242)이 제1 조(39-1) 및 제2 조(39-2)로부터 격리되어 있음으로써, 보조 애노드 전극(241) 및 보조 캐소드 전극(242)이 용해성의 전극인 경우에는, 전극으로부터 용출된 금속 이온 또는 미립자가 제1 조(39-1) 및 제2 조(39-2)로 확산되는 것을 억제할 수 있다. 보조 애노드 전극(241)이 불용해성의 전극인 경우에는, 보조 애노드 전극(241)에서 발생한 활성 산소가 제1 조(39-1)로 확산되는 것을 억제할 수 있다.The auxiliary anode electrode 241 and the auxiliary cathode electrode 242 are isolated from the first tank 39-1 and the second tank 39-2 by the diaphragm 246, so that the auxiliary anode electrode 241 and When the auxiliary cathode electrode 242 is a soluble electrode, diffusion of metal ions or fine particles eluted from the electrode into the first tank 39-1 and the second tank 39-2 can be suppressed. When the auxiliary anode electrode 241 is an insoluble electrode, diffusion of active oxygen generated in the auxiliary anode electrode 241 into the first tank 39-1 can be suppressed.
오목부의 내측을 채우는 액체는, 도금액(Q)과는 다른 전해액이어도 된다. 이 경우, 보조 캐소드 전극(242)으로의 금속의 석출을 억제 또는 방지할 수 있다. 또한 도금액(Q)에 첨가제가 포함되어 있는 경우에는, 첨가제가 보조 애노드 전극(241) 또는 보조 캐소드 전극(242)측으로 이동하여 전극 표면에서 분해되는 것을 억제할 수 있다.The liquid filling the inside of the concave portion may be an electrolyte solution different from the plating solution Q. In this case, precipitation of metal onto the auxiliary cathode electrode 242 can be suppressed or prevented. Additionally, when the plating solution Q contains an additive, the additive can be prevented from moving toward the auxiliary anode electrode 241 or the auxiliary cathode electrode 242 and decomposing on the electrode surface.
도 14는 본 실시 형태에 관한 도금 장치(100)의 도금조(39)에 있어서의, 격벽(39a)과 갭(GP)을 포함하는 부분의 다른 구성예를 도시하는 도면이다. 도 14의 예에 있어서, 기판 홀더(30)는 격벽(39a)과 대향하는 면에 볼록부를 갖는 형상으로 구성되고, 도금조(39)의 격벽(39a)은 기판 홀더(30)와 대향하는 면에 오목부를 갖는 형상으로 구성되어 있다. 기판 홀더(30)와 격벽(39a) 사이의 갭(GP)은, 기판 홀더(30)의 볼록부와 격벽(39a)의 오목부가 조합됨으로써, 도금조(39)의 제1 조(39-1)와 제2 조(39-2) 사이에 굴곡된 통로를 형성하고 있다.FIG. 14 is a diagram showing another example of the configuration of the portion including the partition 39a and the gap GP in the plating tank 39 of the plating apparatus 100 according to the present embodiment. In the example of FIG. 14 , the substrate holder 30 is configured in a shape having a convex portion on the surface facing the partition 39a, and the partition 39a of the plating bath 39 has a surface facing the substrate holder 30. It is composed of a shape with a concave portion. The gap GP between the substrate holder 30 and the partition wall 39a is formed by combining the convex part of the substrate holder 30 and the concave part of the partition wall 39a, so that the first group (39-1) of the plating tank 39 ) and Article 2 (39-2), forming a curved passage.
이 굴곡된 통로에 의해, 제1 조(39-1)와 제2 조(39-2) 사이의 이온의 이동 거리가 길어지기 때문에, 갭(GP) 내의 도금액(Q)의 저항값 RIC가 증대된다. 여기서 상술한 식 (3) 내지 (5) 및 (8) 내지 (10)에 의하면, 도금 전류의 돌아 들어감을 방지할 수 있는 보조 전류 Iaux의 최적값은 RIC에 반비례하므로, 갭(GP)을 이러한 굴곡된 통로의 구조로 함으로써, 보조 전류 Iaux의 최적값을 작게 할 수 있어, 도금 전류의 돌아 들어감을 방지하는 데 필요한 전력을 저감할 수 있다.Because the movement distance of ions between the first tank 39-1 and the second tank 39-2 becomes longer due to this curved passage, the resistance value R IC of the plating liquid Q in the gap GP is It increases. According to the above-mentioned equations (3) to (5) and (8) to (10), the optimal value of the auxiliary current I aux that can prevent the plating current from returning is inversely proportional to R IC , so the gap (GP) By having such a curved path structure, the optimal value of the auxiliary current I aux can be reduced, and the power required to prevent the plating current from returning can be reduced.
이상, 몇 가지의 예에 기초하여 본 발명의 실시 형태에 대해 설명해 왔지만, 상기한 발명의 실시 형태는, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 것이고, 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 본 발명은 그 취지를 일탈하지 않고, 변경, 개량될 수 있음과 함께, 본 발명에는, 그 균등물이 포함되는 것은 물론이다. 또한, 상술한 과제의 적어도 일부를 해결할 수 있는 범위, 또는 효과의 적어도 일부를 발휘하는 범위에 있어서, 청구 범위 및 명세서에 기재된 각 구성 요소의 임의의 조합, 또는 생략이 가능하다.Above, embodiments of the present invention have been described based on several examples. However, the above-described embodiments of the invention are intended to facilitate understanding of the present invention and do not limit the present invention. The present invention can be changed and improved without departing from its spirit, and it goes without saying that equivalents thereof are included in the present invention. In addition, in the range that can solve at least part of the above-mentioned problem or achieve at least part of the effect, any combination or omission of each component described in the claims and specification is possible.
Claims (11)
상기 기판을 보유 지지한 상기 기판 홀더를 수용하도록 구성된 도금조이며, 상기 기판의 제1 면측의 제1 조와 상기 기판의 제2 면측의 제2 조를 구비하고, 상기 제1 조와 상기 제2 조는 갭을 사이에 두고 연통되는, 도금조와,
상기 도금조의 상기 제1 조에 배치된 제1 애노드 전극과,
상기 기판과 상기 제1 애노드 전극 사이에 도금 전류를 공급하도록 구성된 제1 전원과,
상기 갭의 상기 제1 조측에 배치된 보조 애노드 전극과,
상기 갭의 상기 제2 조측에 배치된 보조 캐소드 전극과,
상기 보조 애노드 전극과 상기 보조 캐소드 전극 사이에 직류의 보조 전류를 공급하도록 구성된 보조 전원
을 구비하는 도금 장치.a substrate holder configured to hold and support a substrate;
A plating tank configured to accommodate the substrate holder holding the substrate, comprising a first tank on a first side of the substrate and a second tank on a second side of the substrate, the first tank and the second tank having a gap. A plating tank connected between them,
a first anode electrode disposed in the first bath of the plating bath;
a first power source configured to supply a plating current between the substrate and the first anode electrode;
an auxiliary anode electrode disposed on the first jaw side of the gap;
an auxiliary cathode electrode disposed on the second jaw side of the gap;
An auxiliary power supply configured to supply auxiliary direct current between the auxiliary anode electrode and the auxiliary cathode electrode.
A plating device comprising:
상기 보조 전류는, 상기 기판의 상기 제1 면에 있어서의 과전압을, 상기 보조 애노드 전극과 상기 보조 캐소드 전극 사이의 전해액의 저항값으로 나눈 전류값으로 설정되는, 도금 장치.According to paragraph 1,
The auxiliary current is set to a current value obtained by dividing the overvoltage on the first surface of the substrate by the resistance value of the electrolyte between the auxiliary anode electrode and the auxiliary cathode electrode.
상기 도금조의 상기 제2 조에 배치된 제2 애노드 전극과,
상기 기판과 상기 제2 애노드 전극 사이에 도금 전류를 공급하도록 구성된 제2 전원이며, 상기 제2 전원으로부터의 전류는, 상기 기판의 상기 제2 면에 있어서의 과전압이 상기 기판의 상기 제1 면에 있어서의 과전압보다 작아지도록 설정되는, 제2 전원
을 더 구비하는, 도금 장치.According to paragraph 1,
a second anode electrode disposed in the second bath of the plating bath;
A second power supply configured to supply a plating current between the substrate and the second anode electrode, wherein the current from the second power supply is such that an overvoltage on the second side of the substrate is applied to the first side of the substrate. A second power supply set to be less than the overvoltage in
A plating device further comprising:
상기 보조 전류는, 상기 기판의 상기 제1 면에 있어서의 과전압과 상기 기판의 상기 제2 면에 있어서의 과전압의 차를, 상기 보조 애노드 전극과 상기 보조 캐소드 전극 사이의 전해액의 저항값으로 나눈 전류값으로 설정되는, 도금 장치.According to paragraph 3,
The auxiliary current is a current obtained by dividing the difference between the overvoltage on the first side of the substrate and the overvoltage on the second side of the substrate by the resistance value of the electrolyte between the auxiliary anode electrode and the auxiliary cathode electrode. Plating device, set to a value.
상기 기판의 상기 제1 면 근방에 배치된, 상기 기판의 상기 제1 면에 있어서의 과전압을 계측하기 위한 제1 참조 전극과,
상기 기판의 상기 제2 면 근방에 배치된, 상기 기판의 상기 제2 면에 있어서의 과전압을 계측하기 위한 제2 참조 전극
을 더 구비하고, 상기 보조 전류는, 상기 제1 참조 전극을 사용하여 계측된 과전압과 상기 제2 참조 전극을 사용하여 계측된 과전압에 기초하여 제어되는,
도금 장치.According to paragraph 4,
a first reference electrode disposed near the first surface of the substrate for measuring an overvoltage on the first surface of the substrate;
A second reference electrode disposed near the second side of the substrate, for measuring overvoltage on the second side of the substrate.
Further comprising, wherein the auxiliary current is controlled based on the overvoltage measured using the first reference electrode and the overvoltage measured using the second reference electrode.
Plating device.
상기 보조 전류는, 상기 제1 전원으로부터 공급되는 전류의 측정값과 상기 제2 전원으로부터 공급되는 전류의 측정값에 기초하여 제어되는, 도금 장치.According to paragraph 4,
The auxiliary current is controlled based on a measured value of the current supplied from the first power source and a measured value of the current supplied from the second power source.
상기 보조 전류는, 상기 기판의 상기 제1 면에 있어서의 전류 밀도와 상기 기판의 상기 제2 면에 있어서의 전류 밀도의 차에 기초하여 제어되는, 도금 장치.According to clause 6,
The plating apparatus wherein the auxiliary current is controlled based on the difference between the current density on the first side of the substrate and the current density on the second side of the substrate.
상기 보조 애노드 전극과 상기 도금조의 상기 제1 조의 사이 및 상기 보조 캐소드 전극과 상기 도금조의 상기 제2 조의 사이에, 이온을 선택적으로 투과시키도록 구성된 격막을 구비하는, 도금 장치.According to any one of claims 1 to 7,
A plating apparatus comprising a diaphragm configured to selectively transmit ions between the auxiliary anode electrode and the first tank of the plating bath and between the auxiliary cathode electrode and the second tank of the plating bath.
상기 갭은, 굴곡된 통로에 의해 상기 제1 조와 상기 제2 조를 연통하는, 도금 장치.According to any one of claims 1 to 7,
The gap is a plating device that communicates the first tank and the second tank through a curved passage.
상기 기판은 상기 제1 면과 상기 제2 면이 도통한 기판인, 도금 장치.According to any one of claims 1 to 7,
The plating device is a substrate in which the first surface and the second surface are electrically connected.
상기 도금 장치는,
상기 기판을 보유 지지하도록 구성된 기판 홀더와,
상기 기판을 보유 지지한 상기 기판 홀더를 수용하도록 구성된 도금조이며, 상기 기판의 제1 면측의 제1 조와 상기 기판의 제2 면측의 제2 조를 구비하고, 상기 제1 조와 상기 제2 조는 갭을 사이에 두고 연통되는, 도금조
를 구비하고, 상기 방법은,
상기 도금조의 상기 제1 조에 배치된 제1 애노드 전극과 상기 기판 사이에, 제1 전원으로부터 도금 전류를 공급하는 것, 및
상기 갭의 상기 제1 조측에 배치된 보조 애노드 전극과 상기 갭의 상기 제2 조측에 배치된 보조 캐소드 전극 사이에, 보조 전원으로부터 직류의 보조 전류를 공급하는 것
을 포함하는, 방법.A method for plating a substrate in a plating device,
The plating device is,
a substrate holder configured to hold and support the substrate;
A plating tank configured to accommodate the substrate holder holding the substrate, comprising a first tank on a first side of the substrate and a second tank on a second side of the substrate, the first tank and the second tank having a gap. A plating tank that communicates across
Provided, the method is,
supplying a plating current from a first power source between the substrate and a first anode electrode disposed in the first tank of the plating bath, and
Supplying a direct auxiliary current from an auxiliary power source between an auxiliary anode electrode disposed on the first jaw side of the gap and an auxiliary cathode electrode disposed on the second jaw side of the gap.
Method, including.
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| KR20070041227A (en) * | 2005-10-14 | 2007-04-18 | 삼성코닝 주식회사 | Jig for electroplating and electroplating equipments comprising the same |
| JP2007308783A (en) * | 2006-05-22 | 2007-11-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Apparatus and method for electroplating |
| JP4977046B2 (en) * | 2008-01-21 | 2012-07-18 | Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 | Edge overcoat prevention device and electroplating material manufacturing method using the same |
| JP2009249659A (en) * | 2008-04-02 | 2009-10-29 | Nippon Mektron Ltd | Electroplating device and electroplating method |
| JP2015086444A (en) * | 2013-10-31 | 2015-05-07 | 凸版印刷株式会社 | Electrolytic plating apparatus |
| KR101866675B1 (en) * | 2014-06-27 | 2018-06-11 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | Plating device |
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Patent Citations (1)
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