KR20210006845A

KR20210006845A - 도금 장치

Info

Publication number: KR20210006845A
Application number: KR1020200075809A
Authority: KR
Inventors: 나오토 다카하시
Original assignee: 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
Priority date: 2019-07-09
Filing date: 2020-06-22
Publication date: 2021-01-19
Also published as: TW202111166A; US11591709B2; JP7256708B2; US20210010147A1; JP2021011624A

Abstract

도금막 두께의 균일성을 향상시킨다.
피도금 대상인 기판을 도금하기 위한 장치이며, 기판과의 사이에서 전류를 흘리기 위한 애노드와, 상기 기판이 상기 애노드와 대향하여 배치되었을 때에 상기 기판과 상기 애노드 사이에 위치하도록 배치된 시프 터널을 구비하고, 상기 시프 터널은, 상기 기판으로부터 이격되어 배치되고, 개구부를 갖는 본체와, 상기 본체 내 또는 상기 본체에 대해 마련된 복수의 보조 전극과, 상기 보조 전극을 도금액으로부터 보호하기 위한 이온 교환막을 구비하고, 상기 복수의 보조 전극은 상기 개구부의 주위를 따라 배치되고, 적어도 하나의 보조 전극은, 당해 보조 전극에 인가하는 전압을 다른 보조 전극과는 독립적으로 제어 가능하게 구성되어 있는, 장치.

Description

도금 장치{PLATING APPARATUS}

본 발명은, 도금 전류의 흐름을 제어하는 새로운 구성인 시프 터널, 및 시프 터널을 구비하는 도금 장치에 관한 것이다.

종래, 반도체 웨이퍼 등의 표면에 마련된 미세한 배선용 홈, 홀, 또는 레지스트 개구부에 배선을 형성하거나, 반도체 웨이퍼 등의 표면에 패키지의 전극 등과 전기적으로 접속하는 범프(돌기상 전극)를 형성하거나 하는 일이 행해지고 있다. 이러한 배선 및 범프를 형성하는 방법으로서, 예를 들어 전해 도금법, 증착법, 인쇄법, 볼 범프법 등이 알려져 있다. 근년의 반도체 칩의 I/O 수의 증가, 가는 피치화에 수반하여, 미세화가 가능하고 성능이 비교적 안정되어 있는 전해 도금법이 많이 사용되게 되었다.

이러한 전해 도금 장치에서는, 비용 대비 효과를 높이기 위해, 대형의 각형 기판을 도금하는 것이 행해지게 되었다. 일본 특허 공개 제2018-040045호 공보(특허문헌 1)에는, 이러한 각형 기판을 보유 지지하여 도금액에 침지하기 위한 기판 홀더의 구성이 기재되어 있다. 일본 특허 출원 제2018-079388호 명세서(특허문헌 2)에는, 도금용 기판 홀더에 있어서, 복수의 전기 접점을 각형 기판의 외주부에 접촉시켜 급전하는 구성이 기재되어 있다. 일본 특허 공개 제2017-043815호 공보(특허문헌 3)에는, 기판 홀더의 복수의 전기 접점으로부터 각형 기판의 외주부에 대해, 영역(변 중앙 영역, 변 중간 영역, 코너부 영역)에 따라서 다른 전류를 공급하는 도금 장치가 기재되어 있다. 일본 특허 공개 제2019-014955호 공보(특허문헌 4)에는, 도금조 내에 배치되는 레귤레이션 플레이트, 애노드 홀더, 및 기판 홀더의 개구부에 착탈 가능한 차폐 부재를 마련한 구성이 기재되어 있다.

일본 특허 공개 제2018-040045호 공보 일본 특허 출원 제2018-079388호 명세서 일본 특허 공개 제2017-043815호 공보 일본 특허 공개 제2019-014955호 공보

웨이퍼나 프린트 기판 등의 기판 도금에 있어서는, 전류의 흘러듬이나, 시드층의 부위에 의한 전기 저항의 영향으로부터 기판의 주연부에 전류가 집중되어, 막 두께가 높아지는 경향이 있다. 이 때문에, 전류가 흐르기 쉬운 부분에 차폐판 등을 배치함으로써, 전류의 흐름을 균일하게 하지만, 제품에 따라 기판 상의 레지스트 패턴이나 그 개구율, 시드층의 막 두께 등이 다른 경우, 최적의 차폐판의 형상이 각각 달라, 제품에 따라 매번 차폐판을 교환할 필요가 있다. 웨이퍼 등에 있어서는, 차폐판의 개구 사이즈를 자동으로 자유롭게 변경할 수 있는 것도 제안되어 있지만, 각형 기판 등, 보다 복잡한 형상인 경우에는, 차폐판의 개구를 변화시키기 위한 구동부의 설계가 복잡해지는 등의 과제가 있다. 또한, 도금 품질을 더욱 향상시키기 위해, 종래의 전기장의 컨트롤에 추가하여, 또는 이것을 대신하는 새로운 전기장의 컨트롤 수단을 검토하는 것도 유익하다.

또한, 각형(다각형) 기판 등의 외주측에 복수의 변을 갖는 기판의 경우, 급전 포인트 부근의 도금량이 증가할 뿐만 아니라, 변의 교점 부근이, 도금량이 증가 또는 감소하는 특이점으로 되기 쉬워, 이 부근에서 도금막 두께의 불균일이 발생하는 것을 알 수 있었다.

본 발명의 목적은, 상술한 과제의 적어도 일부를 해결하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 피도금 대상인 기판을 도금하기 위한 장치이며, 기판과의 사이에서 전류를 흘리기 위한 애노드와, 상기 기판이 상기 애노드와 대향하여 배치되었을 때에 상기 기판과 상기 애노드 사이에 위치하도록 배치된 시프 터널을 구비하고, 상기 시프 터널은, 상기 기판으로부터 이격되어 배치되고, 개구부를 갖는 본체와, 상기 본체 내 또는 상기 본체에 대해 마련된 복수의 보조 전극과, 상기 보조 전극을 도금액으로부터 보호하기 위한 이온 교환막을 구비하고, 상기 복수의 보조 전극은 상기 개구부의 주위를 따라 배치되고, 적어도 하나의 보조 전극은, 당해 보조 전극에 인가하는 전압을 다른 보조 전극과는 독립적으로 제어 가능하게 구성되어 있는, 장치가 제공된다.

도 1은 본 실시 형태에 관한 도금 장치의 전체 배치도다.
도 2는 도금조의 종단면의 모식도다.
도 3은 도 2의 파선 A-A를 따르는 선에 있어서의 단면도다.
도 4는 보조 전극을 수용하는 구성의 확대도다.
도 5는 전해질 용액을 교환하기 위한 교환 장치의 구성예다.
도 6은 시프 터널에 의한 도금 시의 전류의 제어를 설명하는 도면이다.
도 7은 도금 처리의 흐름도다.

이하, 보다 상세한 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 이하에서 설명하는 도면에 있어서, 동일 또는 상당하는 구성 요소에는, 동일한 부호를 붙여 중복된 설명을 생략한다.

(제1 실시 형태)

도 1은, 본 실시 형태에 관한 도금 장치의 전체 배치도를 나타낸다. 도금 장치(1)는, 양면 도금, 편면 도금, 그리고 양면 및 편면 도금 중 어느 것에 사용되는 구성이어도 된다. 도 1을 참조하면, 이 도금 장치(1)에는, 반도체 웨이퍼 등의 기판을 수납한 카세트(10)를 탑재하는 2대의 카세트 테이블(12)과, 기판의 오리엔테이션 플랫이나 노치 등의 위치를 소정의 방향으로 맞추는 얼라이너(14)와, 적재된 기판 홀더(18)에 대해 기판의 착탈을 행하는 기판 착탈부(20)와, 도금 처리 후의 기판을 고속 회전시켜 건조시키는 스핀 드라이어(16) 또는 세정 기능도 갖는 스핀 린스 드라이어(16)가 구비되어 있다. 이들 유닛의 대략 중앙에는, 이들 유닛 사이에서 기판을 반송하는, 예를 들어 반송용 로봇인 기판 반송 장치(22)가 배치되어 있다. 기판은, 반도체 웨이퍼, 프린트 기판, 액정 기판, MEMS 등의 임의의 기판일 수 있다. 기판은, 원형, 각형(다각형), 기타 임의의 형상이어도 된다.

기판 착탈부(20)는, 레일(50)을 따라 수평 방향으로 슬라이드 가능한 평판형의 적재 플레이트(52)를 구비하고 있다. 기판 반송 장치(22)는, 2개의 기판 홀더(18)가 수평 상태로 병렬로 적재 플레이트(52)에 적재된 상태에서, 한쪽의 기판 홀더(18)와 기판의 전달을 행한다. 그 후, 기판 반송 장치(22)는, 적재 플레이트(52)를 수평 방향으로 슬라이드시켜, 다른 쪽 기판 홀더(18)와 기판의 전달을 행한다.

또한, 도금 장치(1)에는, 기판 홀더(18)의 보관 및 임시 배치를 행하기 위한 스토커(24), 기판을 순수에 침지시키기 위한 프리웨트조(26), 기판의 표면에 형성된 시드층 표면의 산화막을 에칭 제거하기 위한 프리소크조(28), 기판의 표면을 순수 등으로 수세하기 위한 제1 수세조(30a), 세정 후의 기판의 물기 제거를 행하기 위한 블로우조(32), 기판의 표면을 순수 등으로 수세하기 위한 제2 수세조(30b), 및 도금조(34)가 배치되어 있다. 각 유닛의 배치는 도시한 것에 한정되지 않고, 다른 구성 및 배치를 채용할 수 있다.

도금조(34)는, 오버플로우조(36)와, 이 내부에 수납된 복수의 도금 셀(38)을 구비하고 있다. 각 도금 셀(38)은, 기판을 보유 지지한 기판 홀더(18)를 내부에 수납하여, 구리 도금 등의 도금 처리를 행한다. 또한, 이 예에서는, 구리 도금에 대해 설명하지만, 니켈이나 땜납, 은, 금 등의 도금에 있어서도 마찬가지의 도금 장치(1)를 사용할 수 있다. 또한, 오버플로우조(36)의 측방에는, 각 도금 셀(38)의 내부에 위치하고 도금액을 교반하는 패들(도시 생략)을 구동하는 패들 구동 장치(46)가 배치되어 있다.

도금 장치(1)에는, 기판 홀더(18)를 기판(W)과 함께 반송하는 기판 홀더 반송 장치(40)가 구비되어 있다. 기판 홀더 반송 장치(40)는, 예를 들어 리니어 모터 방식이며, 기판 착탈부(20) 및 상기 각 조의 측방에 위치한다. 기판 홀더 반송 장치(40)는, 제1 트랜스포터(42) 및 제2 트랜스포터(44)를 갖고 있다. 제1 트랜스포터(42)는, 기판 착탈부(20)와 스토커(24) 사이에서 기판을 반송한다. 제2 트랜스포터(44)는, 스토커(24), 프리웨트조(26), 프리소크조(28), 수세조(30a, 30b), 블로우조(32) 및 도금조(34)와의 사이에서 기판을 반송한다. 또한, 상기 반송 경로는, 일례이며, 제1 트랜스포터(42) 및 제2 트랜스포터(44) 각각은, 다른 반송 경로를 채용하는 것도 가능하다. 또한, 제2 트랜스포터(44)를 구비하는 일 없이, 제1 트랜스포터(42)만을 구비하도록 해도 된다.

제어 장치(120)는, 상술한 도금 장치의 각 부의 동작을 제어함으로써, 기판 처리 동작을 제어한다. 제어 장치(120)는, 각종 설정 데이터 및 각종 프로그램을 저장한 메모리(120A)와, 메모리의 프로그램을 실행하는 CPU(120B)를 갖는다. 메모리를 구성하는 기억 매체는, 휘발성 기억 매체 및/또는 불휘발성 기억 매체를 포함할 수 있다. 기억 매체는, 예를 들어 ROM, RAM, 플래시 메모리, 하드 디스크, CD-ROM, DVD-ROM, 플렉시블 디스크 등의 임의의 기억 매체 중 하나 또는 복수를 포함할 수 있다. 메모리가 저장하는 프로그램은, 예를 들어 기판의 도금 처리를 제어하는 프로그램, 기판 및 기판 홀더의 반송 제어를 제어하는 프로그램을 포함한다. 또한, 제어 장치(120)는, 도금 장치 및 그 밖의 관련 장치를 통괄 제어하는 도시하지 않은 상위 컨트롤러와 통신 가능하게 구성되고, 상위 컨트롤러가 갖는 데이터베이스와의 사이에서 데이터의 교환을 할 수 있다. 또한, 제어 장치(120), 및/또는 다른 하나 또는 복수의 제어부가 협동 또는 단독으로, 도금 장치의 각 부의 동작을 제어하도록 해도 된다. 제어 장치(120) 및 다른 하나 또는 복수의 제어부 각각은, 메모리, CPU, 시퀀서, 및/또는 특정 용도용 집적 회로를 포함하는 것이 가능하다.

도 2는, 도금조의 종단면의 모식도다. 도 3은, 도 2의 파선 A-A를 따르는 선에 있어서의 단면도다. 동 도면에서는, 설명의 편의상, 도금조(34)의 하나의 도금 셀(38)의 부분을 대표적으로 나타내고, 또한 오버플로우조(36)를 생략하고 나타낸다. 부호 60은, 도금조(34)의 조벽(60)을 나타낸다. 도금 셀(38)에는, 기판(W)을 보유 지지하는 기판 홀더(18)가 반입되어, 도금액 Q1에 침지된다. 기판(W)의 피도금면에는, 도금막을 형성해야 할 위치에 개구가 형성된 레지스트 패턴이 형성되어 있다. 도금조(34)에는, 기판 홀더(18)의 기판(W)의 피도금면에 대향하여, 패들(도시 생략), 레귤레이션 플레이트(61), 및 애노드(62)가 이 순으로 배치되어 있다. 패들은, 기판 홀더(18)에 보유 지지된 기판(W)의 근방에 배치되고, 패들 구동 장치(46)에 의해 패들이 기판(W)의 면과 평행하게 왕복 운동됨으로써, 도금액 Q1을 교반한다. 애노드(62)는, 애노드 홀더(63)에 보유 지지되고, 전원(80)의 정극에 전기적으로 접속되어 있다. 전원(80)의 부극은, 기판 홀더(18) 내의 배선을 통해 기판(W)의 시드층과 전기적으로 접속된다. 레귤레이션 플레이트(61)는, 전기장 조정 플레이트의 일례이며, 기판 홀더(18)와 애노드(62) 사이에 배치되어, 기판(W)과 애노드(62) 사이의 전기장의 흐름을 조정한다. 이 예에서는, 기판(W)은, 각형(다각형) 기판의 일례인 사각형의 기판으로 한다.

레귤레이션 플레이트(61)는, 보조 전극을 구비하는 시프 터널이며, 개구부(75)를 갖는 본체(71)와, 본체(71)에 배치되는 보조 전극(시프 전극)(72(72A 내지 C))을 구비하고 있다. 이 예에서는, 개구부(75)는, 기판(W)의 외형 치수(또는 기판 홀더로부터 도금액 중에 노출되는 기판의 노출 부분의 치수)와 대략 일치하는 치수를 갖는다. 다른 예에서는, 개구부(75)는, 기판(W)의 외형 치수(또는 기판 홀더로부터 도금액 중에 노출되는 기판의 노출 부분의 치수)보다 작은 치수를 가져도 되고, 기판(W)의 외형 치수(또는 기판 홀더로부터 도금액 중에 노출되는 기판의 노출 부분의 치수)보다 큰 치수를 가져도 된다. 보조 전극(72(72A 내지 C))은, 개구부(75)를 둘러싸도록 마련되어 있다. 본체(71)는, 전기장을 차폐 가능한 재료(예를 들어, 유전체) 및/또는 구조로 형성되어 있다. 이 예에서는, 본체(71)는, 내부 공간(710)을 갖는 중공 구조이며, 보조 전극(72)은, 본체(71)의 내부 공간(710)에 배치되고, 본체(71) 내의 배선(74) 및 다른 배선을 통해, 보조 전극용 전원(81)의 부극에 전기적으로 접속된다. 또한, 보조 전극용 전원(81)의 정극은, 애노드 홀더(63) 내의 배선을 통해, 애노드(62)에 전기적으로 접속되어 있다. 따라서, 보조 전극(72)에는, 애노드(62)의 전위를 기준으로 하여, 저전위측, 즉, 기판(W)과 동일한 측의 전위가 인가되고, 보조 전극(72)이 보조 캐소드로서 기능한다. 보조 전극(72)에 기판(W)과 동일한 측의 전위를 인가함으로써, 애노드(62)로부터 기판(W)을 향하는 전류의 일부를 보조 전극(72)에 흘려, 개구부(75)를 통과하는 전류의 흐름을 제어할 수 있다.

본 실시 형태에서는, 보조 전극(72)은, 복수의 보조 전극(즉, 2개의 보조 전극(72A), 2개의 보조 전극(72B), 및 4개의 보조 전극(72C))으로 분할되어 있다. 바꾸어 말하면, 보조 전극(72)은, 복수의 보조 전극을 포함한다. 다른 예에서는, 보조 전극(72)은, 분할되지 않고 연속된 구성으로 되어도 되고, 도 3의 구성과는 다르게 분할되어도 된다. 보조 전극(72A)은, 개구부(75)의 상변 및 하변(기판(W)의 상변 및 하변에 대응)을 따라 배치되어 있다. 보조 전극(72B)은, 개구부(75)의 좌변 및 우변(기판(W)의 좌변 및 우변)을 따라 배치되어 있다. 또한, 상, 하, 좌, 우는, 도 3에 있어서의 방향으로 한다. 보조 전극(72C)은, 개구부(75)의 각 코너부(기판(W)의 각 코너부에 대응, 개구부 또는 기판의 각 변의 교점 부근)에 각각 배치되어 있다. 즉, 보조 전극(72C)은, 기판(W)의 각 코너부에 대해 배치되고, 기판(W)의 각 코너부에 겹치도록 배치된다. 또한, 단순히, 보조 전극(72C)을 기판(W)의 각 코너부에 대해 배치한다고 언급하는 경우가 있다. 도 3의 예에서는, 보조 전극(72C)은, 개구부(75)의 코너부의 정점에 대향하고, 개구부(75)의 인접하는 2개의 변에 대해 기울어져 배치되어 있다. 예를 들어, 보조 전극(72C)은, 개구부(75)의 인접하는 2개의 변의 각 변에 대해 45도의 기울기로 배치할 수 있다. 보조 전극(72C)의 기울기는, 실제의 도금막의 균일성이 향상되는 기울기를 실험 등에 의해 결정할 수 있다.

보조 전극(72A) 각각은, 본체(71) 내의 배선(74A) 및 다른 배선을 통해, 보조 전극용 전원(81A)의 부극에 전기적으로 접속되어 있다. 보조 전극(72B) 각각은, 본체(71) 내의 배선(74B) 및 다른 배선을 통해, 보조 전극용 전원(81B)의 부극에 전기적으로 접속되어 있다. 보조 전극(72C) 각각은, 본체(71) 내의 배선(74C) 및 다른 배선을 통해, 보조 전극용 전원(81C)의 부극에 전기적으로 접속되어 있다. 각 전원(81A 내지 C)의 정극은, 애노드 홀더(63) 내의 배선을 통해, 애노드(62)에 전기적으로 접속된다. 이에 의해, 각 보조 전극(72A 내지 C) 각각에, 애노드(62)를 기준으로 하여 기판(W)측의 전위가 인가된다. 또한, 보조 전극(72A), 보조 전극(72B), 보조 전극(72C)에 인가되는 전압은, 각각 전원(81A), 전원(81B), 전원(81C)에 의해 독립적으로 제어할 수 있다. 즉, 하나 또는 복수의 보조 전극과, 다른 하나 또는 복수의 보조 전극에 인가하는 전압은, 각각 독립적으로 제어할 수 있다. 일례에서는, 각 보조 전극(보조 전극(72A) 각각, 보조 전극(72B) 각각, 보조 전극(72C) 각각)을 각각 제각기의 배선으로 제각기의 전원에 접속함으로써, 하나하나의 보조 전극에 인가하는 전압을, 각각 독립적으로 제어해도 된다. 또한, 도 3의 구성예 이외의 조합으로 보조 전극을 조합해도 된다.

도 4는, 레귤레이션 플레이트(61)에 있어서의 보조 전극을 수용하는 구성의 확대도다. 동 도면에 도시하는 바와 같이, 본체(71)의 내부 공간(710)은, 전해질 용액 Q2로 채워지고, 보조 전극(72)이 전해질 용액 Q2로 둘러싸여 있다. 또한, 본체(71)에는, 개구부(75)에 면하는 벽에 슬릿상 또는 임의의 형상의 개구 또는 통로(71A)가 마련되어 있고, 이 통로(71A)를 폐색하도록 이온 교환막(73)이 마련되어 있다. 통로(71A) 및 이온 교환막(73)은, 개구부(75)의 전체 둘레에 걸쳐 연속적 또는 이산적으로 마련되어도 되고, 개구부(75)의 둘레의 일부에 마련되어도 된다. 또한, 통로(71A) 및 이온 교환막(73)은, 개구부(75)에 면하는 벽 대신에 또는 추가하여, 애노드(62)에 면하는 본체(71)의 벽, 및/또는 기판 홀더(18)에 면하는 벽, 및/또는 개구부(75)와 반대측의 벽(외주벽)에 마련해도 된다.

이온 교환막(73)은, 양이온 교환막, 바이폴라막, 1가 양이온 선택 투과성 양이온 교환막, 음이온 교환막 중 하나 또는 복수를 사용할 수 있다.

이 구성에서는, 보조 전극(72)이 전해질 용액 Q2로 둘러싸이고, 전해질 용액 Q2와 도금액 Q1이 이온 교환막(73)에 의해 격리되기 때문에, 도금액 중의 금속 이온(예를 들어, 황산구리 중의 구리 이온)이 본체(71)의 내부 공간(710)으로 들어가는 것이 억제되어, 보조 전극(72)에 금속이 석출되는 것을 억제할 수 있다. 즉, 보조 전극(72)을 이온 교환막(73)에 의해 도금액 Q1과 격리시킴으로써, 보조 전극(72)을 보호할 수 있다. 이에 의해, 보조 전극(72)의 메인터넌스(보조 전극 상에 석출된 도금막의 제거, 보조 전극의 교환 등)의 빈도를 저감시킬 수 있다.

도 5는, 전해질 용액을 교환하기 위한 교환 장치의 구성예이다. 또한, 동 도면에서는, 도금 셀(38) 내에서 레귤레이션 플레이트(61)를 안내 및 지지하기 위한 레귤레이션 플레이트 가이드(79)(도 2 등에서는 생략)도 도시되어 있다. 이 교환 장치(예를 들어, 액체 공급 장치)는, 저류조(91)와, 저류조(91)로부터 전해질 용액 Q2를 레귤레이션 플레이트(61)의 내부 공간(710)에 공급하기 위한 공급 유로(92)와, 레귤레이션 플레이트(61)의 내부 공간(710)으로부터 전해질 용액 Q2를 배출하기 위한 배출 유로(95)를 구비하고 있다. 공급 유로(92)에는, 저류조(91)의 전해질 용액 Q2를 레귤레이션 플레이트(61)로 보내기 위한 펌프(93)와, 공급하는 전해질 용액 Q2 중의 금속 이온의 농도를 측정하기 위한 농도계(94)가 마련되어 있다. 저류조(91)는, 도시하지 않은 전해질 용액 Q2의 공급원에 접속된 공급 유로(96)로부터, 전해질 용액 Q2의 공급을 받는다. 공급 유로(96)에는, 공급 유로(96)를 개폐하는 밸브(97)가 마련되어 있다. 저류조(91)에는, 배출 유로(98)가 접속되어 있고, 배출 유로(98)를 통해 전해질 용액 Q2가 배출된다. 배출 유로(98)에는, 배출 유로(98)를 개폐하는 밸브(99)가 마련되어 있다. 저류조(91)는, 공급 유로(96)로부터 전해질 용액 Q2의 공급을 받아, 전해질 용액 Q2를 저류한다. 또한, 저류조(91)는, 적절하게, 배출 유로(98)로부터 전해질 용액 Q2를 배출한다. 제어 장치(120)는, 농도계(94)에 의해 측정되는 전해질 용액 Q2 중의 금속 이온의 농도의 값에 기초하여, 밸브(97 및 99)의 개폐를 제어하여, 저류조(91) 및 공급 유로(92) 내의 전해질 용액 Q2 중의 금속 이온 농도를 제어한다. 또한, 농도계(94) 대신에 또는 추가하여, 내부 공간(710)에 농도계를 배치하여, 내부 공간(710) 내의 전해질 용액 Q2 중의 금속 이온 농도를 측정하도록 해도 된다.

레귤레이션 플레이트(61)의 본체(71)의 상부에는, 저류조(91)로부터의 공급 유로(92)에 접속되는 포트(77)와, 저류조(91)에 대한 배출 유로(95)에 접속되는 포트(78)가 마련되어 있다. 포트(77, 78)는, 본체(71)의 내부(내부 공간(710))와 외부를 연락하기 위한 개구 또는 통로이며, 예를 들어 공급 유로(92) 및/또는 배출 유로(95)에 접속하기 위한 커넥터 등을 갖는다. 포트(78)에는, 본체(71)의 내부 공간(710)에 배치된 공급관(76)이 접속되어 있다. 공급관(76)은, 본체(71)의 내부 공간(710)의 상부로부터 저부를 향해 하방으로 연장되어, 저부에서 개구되도록 구성되어 있다. 이 구성에서는, 본체(71)의 내부 공간(710)에서 저부로부터 전해질 용액 Q2를 공급하고, 내부 공간(710)을 하방으로부터 상방을 향해 전해질 용액 Q2로 채우고, 내부 공간(710)으로부터 넘치는 전해질 용액 Q2를, 배출 유로(95)를 통해 저류조(91)로 배출한다. 이와 같이 하여, 본체(71)의 내부 공간(710) 내가 전해질 용액 Q2로 채워진다.

상기 구성의 교환 장치에 의하면, 저류조(91)로부터 레귤레이션 플레이트(61)의 본체(71) 내에 전해질 용액 Q2를 공급하여, 본체(71) 내를 전해질 용액 Q2로 채우고, 보조 전극(72)을 전해질 용액 Q2로 둘러쌈과 함께, 본체(71) 내로부터 넘치는 전해질 용액 Q2를, 배출 유로(95)를 통해 저류조(91)로 복귀시킨다. 이에 의해, 보조 전극(72)을 둘러싸는 전해질 용액 Q2 중의 금속 이온 농도의 증가를 억제하여, 금속 이온 농도를 낮은 상태로 유지할 수 있음과 함께, 보조 전극(72)에 있어서 전극 반응에 의해 생성되는 수소 가스를 레귤레이션 플레이트(61) 외부로 배출할 수 있다. 또한, 저류조(91)의 전해질 용액 Q2를 배출하고, 새로운 전해질 용액 Q2를 저류조(91)에 공급함으로써, 저류조(91) 내의 전해질 용액 Q2를 항상 신선한 상태로 유지함(저류조(91) 내의 전해질 용액 Q2 중의 금속 이온 농도의 상승을 억제함)으로써, 보조 전극(72)을 둘러싸는 전해질 용액 Q2 중의 금속 이온 농도의 증가를 더욱 억제할 수 있다.

도 6은, 시프 터널에 의한 도금 시의 전류의 제어를 설명하는 도면이다. 상기 실시 형태에 따르면, 동 도면에 도시하는 바와 같이, 애노드(62)로부터 기판(W)측으로 흐르는 전기장(전류)을 레귤레이션 플레이트(61)의 개구부(75)에서 제어하는 것 외에도, 일부의 전기장(전류)을 보조 전극(72)에 흘림으로써, 기판(W)에 흘리는 도금 전류(성막 전류)를 제어할 수 있다. 이에 의해, 레귤레이션 플레이트(61)의 개구부(75)보다 더욱 내측까지 전기장을 제어하여 전류를 제어하는 것이 가능해진다. 또한, 보조 전극(72C)(도 3 참조)은, 기판의 코너부에 대응하는 위치에 배치되어 있으므로, 기판의 코너부에 흐르는 도금 전류를 억제(또는 증대)하여, 코너부에 있어서의 도금막의 막 두께를 억제(또는 증대)할 수 있다. 또한, 기판의 각 변의 영역(예를 들어, 중앙 영역, 중앙 영역과 코너부 사이의 중간 영역)에 따라서 도금막 두께에 변동이 있는 경우에는, 각 변을 따라 배치되는 보조 전극(72A 및/또는 72B)을 각 영역에 대응하여 분할하고, 각 영역의 보조 전극마다 전압을 제어하도록 해도 된다.

본 발명에 있어서, 애노드 홀더(63)와 기판 홀더(18) 사이에, 복수의 시프 터널을 설치해도 된다. 시프 터널과 기판 홀더(18) 사이의 거리가 가까운 경우, 기판 에지 부분의 도금막 두께 분포를 제어 가능하고, 시프 터널과 기판 홀더 사이의 거리가 먼 경우에는, 기판 전체의 막 두께 분포를 제어할 수 있다. 따라서, 예를 들어 제1 시프 터널을 기판 홀더(18) 근방에 설치하고, 제2 시프 터널을 애노드 홀더(63) 근방에 설치하여, 각각 독립적으로 전류를 제어함으로써, 보다 엄밀하게 도금막 두께 분포를 제어할 수 있다.

보조 전극(72)에 인가하는 전압 또는 전류는, 도금 시간과 함께 변화시켜도 되고, 일정해도 된다. 전기 도금 시, 시드층의 막 두께가 얇아 전기 저항이 높은 경우, 캐소드 전극(급전 전극) 근방의 기판 단부의 도금 석출 레이트가 높고, 기판 중앙의 도금 석출 레이트가 낮아지는 경향이 있지만, 도금하는 기판 상에 형성된 레지스트 패턴의 개구율이 충분히 높은 경우에는, 도금 석출에 수반하여, 기판 상의 도전층의 저항이 저하되기 때문에, 도금 시간과 함께 기판 단부의 도금 석출 레이트는 저하되고, 기판 중앙부의 도금 석출 레이트가 상승한다. 그래서 레지스트 패턴의 개구율이 충분히 높은 경우에는, 기판 단부의 도금 석출 레이트가 높은, 도금 개시 시에는, 보조 전극(72)에 인가하는 전압을 높게 하고, 도금 시간에 수반하여 인가하는 전압을 낮게 제어함으로써, 도금막의 석출 레이트를 균일화할 수 있다. 이 경우, 목표의 도금막 두께가 변화된 경우라도, 양호한 도금막 두께의 면내 균일성을 얻을 수 있다.

도 7은, 도금 처리의 흐름도다. 이 처리는, 제어 장치(120)에 의해 실행된다. 또한, 제어 장치(120), 및/또는 다른 하나 또는 복수의 제어부가 협동 또는 단독으로, 이 처리를 실행하도록 해도 된다.

S11에서는, 레시피에서 설정되는 정보에 기초하여, 기판에 흘리는 도금 전류 및 각 보조 전극(72A 내지 C)에 인가하는 전압(또는 각 보조 전극(72A 내지 C)에 흘리는 전류), 도금 시간 등을 설정한다. 도금 전류, 및 보조 전극의 전류 또는 전압, 도금 시간 등은, 프로세스에 따라서 미리 실험 등에 의해 구해 둔다.

도금 전류, 및 보조 전극의 전류 또는 전압, 도금 시간 등은 기계 학습에 의해 결정해도 된다. 예를 들어, 이하와 같이 구한다. 하나 또는 복수의 초기 조건의 피도금 대상(기판)에 대해, 프로세스 조건 및/또는 사용 도금액을 변경하여 도금을 행하는 실험을 반복하고, 도금 후의 기판의 도금막을 막 두께 측정기 등으로 측정하여, 도금 결과의 데이터를 수집한다. 여기서, 피도금 대상의 초기 조건은, 예를 들어 피도금 대상의 디바이스 구조 패턴, 시드층(재질, 제작 프로세스, 두께 등)이다. 프로세스 조건은, 프로세스 개시 시로부터의 기판 상의 각 급전 포인트 및 각 보조 전극의 전압 및 또는 전류값 변화(제어값), 그리고 도금 시간이다. 사용 도금액을 특정하는 데이터는, 예를 들어 도금 재료와 그 함유율, 액 저항, 첨가제(억제제, 촉진제, 레벨러 등)의 농도이다. 도금 결과는, 예를 들어 도금면 내 복수 포인트에 있어서의 요철 형상 측정값이다.

상기 실험 결과의 수집과 병행하여, 수시로, 도금 결과, 프로세스 조건, 피도금 대상의 초기 조건, 사용 도금액의 데이터를 교사 데이터로 하여, 도금면 각 부의 도금막 두께를 균일하게 하는 조건을, AI 등에 의한 기계 학습으로 학습하고, 프로세스 조건을 설정하여, 후속 레시피에 반영한다. 이상과 같은 기계 학습에 의해, 도금막 두께를 균일하게 하는 프로세스 조건(레시피)을 결정한다.

도 7의 흐름도로 돌아가, S12에서는, S11에서 설정된 도금 전류, 및 보조 전극의 전류 또는 전압, 도금 시간 등의 조건에서, 기판(W)을 도금한다.

S13에서는, 도금 후의 기판(W)의 도금막을 막 두께 측정기 등으로 측정하여, 도금 결과(예를 들어, 도금면 내 복수 포인트에 있어서의 요철 형상 측정값)의 데이터를 취득한다. 이 측정은, 기판으로부터 레지스트를 박리한 후에 행해도 되고, 레지스트의 유무에 관계없이 도금막 두께를 측정할 수 있는 측정기를 사용하는 경우에는, 레지스트 박리 전에 실시해도 된다.

S14에서는, 상술한 레시피 결정 시의 처리와 마찬가지로 하여, 금회의 도금에서 사용한 프로세스 조건, 초기 조건, 사용 도금액, 및 도금 결과를, AI 등에 의한 기계 학습으로 학습시켜, 금회의 도금 결과를 고려한 프로세스 조건(도금막 두께를 균일하게 하는 프로세스 조건)을 결정한다. 이에 의해, 프로세스 조건의 적합화(면내 균일성 향상, 도금 시간 단축)를 계속 행하여, 도금 품질의 개선을 계속 행할 수 있다.

또한, S14의 처리는, 도금 장치에 부가한 에지 컴퓨터로 실시하고, 각 데이터를 FAB 내 Fog 시스템에 수집하여, 필요 데이터를 클라우드에 송신하도록 구성해도 된다. 이들 네트워크를 통한 시스템을 구축함으로써, 종래의 단일 도금 장치뿐만 아니라, FAB 내의 복수의 도금 장치 사이에서 데이터 공유 및 보완을 즉시 반영하는 것이 가능해진다. 또한, 클라우드 경유로 FAB간의 데이터 공유도 가능해져, 복수의 FAB에 설치된 복수의 도금 장치에 적합한 레시피를 전개 가능해진다. 또한, 기계 학습은, FAB 내 Fog 시스템, 또는 클라우드 상의 다른 하나 또는 복수의 컴퓨터로 실행해도 되고, 에지 컴퓨터, FAB 내 Fog 시스템, 및 클라우드 상의 다른 하나 또는 복수의 컴퓨터 중 하나 또는 복수에서 분담하여 행하도록 해도 된다.

또한, 기판에 대한 급전 전극에 공급하는 도금 전류와, 보조 전극에 공급하는 전압 또는 전류 사이의 관계를, 함수 등으로 관련시킬 수 있는 경우 등에는, 보조 전극에 공급하는 전압 또는 전류를 도금 전류로 표현하는 것이 가능하고, 기계 학습의 파라미터를 저감시킬 수 있어, 기계 학습에 요하는 시간 및/또는 비용을 저감시킬 수 있다.

(다른 실시 형태)

(1) 상기 실시 형태에서는, 보조 전극을 상하 변, 좌우 변, 각 코너부의 8개의 전극으로 분할한 예를 설명하였지만, 보조 전극은 목적에 따라서 임의의 수 및 배치로 분할할 수 있다.

(2) 상기 실시 형태에서는, 보조 전극을 레귤레이션 플레이트의 본체 내(내부 공간(710))에 수용하는 구성으로 하였지만, 레귤레이션 플레이트의 본체의 외면 상에 하우징을 마련하여, 하우징 내에 보조 전극을 수용하도록 해도 된다. 하우징을 구획하는 면 중 하나는, 레귤레이션 플레이트의 본체의 벽 또는 외면으로 해도 된다. 하우징 내는, 상기와 마찬가지로 전해질 용액으로 채우고, 하우징에 마련되는 개구 또는 통로를 이온 교환막으로 폐쇄하도록 해도 된다. 또한, 레귤레이션 플레이트 이외의 구성에 대해, 보조 전극을 마련해도 된다.

(3) 상기 실시 형태에서는, 분할된 보조 전극을 본체 내의 공통의 공간에 수용하도록 구성하였지만, 일부 또는 각 보조 전극을 다른 보조 전극과 격벽 등에 의해 분리된 공간에 수용하고, 분리 또는 격리된 각 공간을 전해질 용액으로 채우도록 해도 된다. 이 경우도, 분리 또는 격리된 각 공간의 전해액을 교환하여, 금속 이온 농도의 증가를 억제하도록 해도 된다.

(4) 전원(81)의 정극을 보조 전극, 부극을 기판에 접속하여, 보조 전극을 보조 애노드로서 사용해도 된다. 일례에서는, 기판 상의 일부의 영역(예를 들어, 코너부)의 막 두께가 다른 영역과 비교하여 얇아지는 경우에, 기판의 당해 영역에 대응하는 위치의 보조 전극을 보조 애노드로 하여, 당해 영역의 도금막 두께를 증대시킬 수 있다.

(5) 상기 실시 형태는, 사각형 이외의 각형(다각형) 기판, 원형 기판, 그 밖의 임의의 형상의 기판에 적용 가능하다.

(6) 상기 실시 형태에 관한 보조 전극의 구성 및 전압의 제어는, 기판의 영역에 따른 급전 전류의 제어(예를 들어, 일본 특허 공개 제2017-043815호 공보(특허문헌 3)을 참조)와 함께 사용할 수 있다. 이 경우, 기판의 각 영역에 따른 도금 전류의 제어를 더욱 고정밀도로 행할 수 있고, 도금막 두께의 균일성을 더욱 향상시킬 수 있다. 일본 특허 공개 제2017-043815호 공보(특허문헌 3)의 명세서, 특허청구범위, 요약서를 포함하는 모든 개시 내용은, 참조에 의해 전체로서 본원에 포함된다.

(7) 레귤레이션 플레이트(시프 터널)(61)를 링형으로 하고, 레귤레이션 플레이트(61)와 도금 셀(38)의 조벽(60) 사이에 간극을 마련하여, 레귤레이션 플레이트(61)의 외측에 있어서도 애노드(62)로부터 기판(W)을 향하는 전기장(전류)이 흐르는 구성으로 해도 된다. 이 경우, 일부의 보조 전극(72)이 레귤레이션 플레이트(61)의 내측의 전기장의 흐름을 제어하고, 일부의 보조 전극(72)이 레귤레이션 플레이트(61)의 외측의 전기장의 흐름을 제어하도록, 각 보조 전극을 배치해도 된다. 또한, 모든 보조 전극(72)이 레귤레이션 플레이트(61)의 내측 및 외측의 전기장의 흐름을 제어하도록, 각 보조 전극을 배치해도 된다. 이 구성에서는, 레귤레이션 플레이트 내측의 개구부의 전기장의 흐름을 제어함과 함께, 시프 터널 외측의 전기장의 흐름도 제어할 수 있다. 이에 의해, 기판의 각 부에 대한 전기장(전류)의 흐름의 조정의 자유도를 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 모든 보조 전극(72)이 레귤레이션 플레이트(61)의 내측의 전기장의 흐름을 제어하도록, 각 보조 전극을 배치해도 된다.

상기 실시 형태로부터 적어도 이하의 형태가 파악된다.

제1 형태에 의하면, 피도금 대상인 기판을 도금하기 위한 장치이며, 기판과의 사이에서 전류를 흘리기 위한 애노드와, 상기 기판이 상기 애노드와 대향하여 배치되었을 때에 상기 기판과 상기 애노드 사이에 위치하도록 배치된 시프 터널을 구비하고, 상기 시프 터널은, 상기 기판으로부터 이격되어 배치되고, 개구부를 갖는 본체와, 상기 본체 내 또는 상기 본체에 대해 마련된 복수의 보조 전극과, 상기 보조 전극을 도금액으로부터 보호하기 위한 이온 교환막을 구비하고, 상기 복수의 보조 전극은 상기 개구부의 주위를 따라 배치되고, 적어도 하나의 보조 전극은, 당해 보조 전극에 인가하는 전압을 다른 보조 전극과는 독립적으로 제어 가능하게 구성되어 있는, 장치가 제공된다. 시프 터널은, 전기장 조정 마스크로서의 기능을 갖는다. 시프 터널은, 애노드로부터 기판면의 일부 또는 전부에 대한 전류를 제어(규제 또는 증대)하는 기능을 갖는다. 또한, 시프 터널의 개구부의 치수가, 기판의 외형 치수(또는 기판의 도금액 중으로의 노출 부분의 치수) 이하여도 된다. 바꾸어 말하면, 기판을 시프 터널에 겹쳤을 때, 기판의 외형(또는 기판의 노출 부분)이 시프 터널의 개구부를 포함하는 치수여도 된다. 또한, 이와는 반대의 치수의 관계여도 되고, 기판의 외형(또는 기판의 노출 부분)이 시프 터널의 개구부와 일치하는 치수여도 된다.

이 형태에 의하면, 도금 장치에 있어서, 전기장 조정 마스크의 개구부보다도 더욱 내측까지 기판에 흐르는 전류를 제어하고자 하는 경우에, 전기장 조정 마스크를 시프 터널로서 구성하고, 보조 전극-애노드 사이에 일부 전류를 흘림으로써, 애노드로부터 기판면에 도달하는 전류를 변화시킬 수 있다. 이에 의해, 도금막 두께 분포의 조정 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 이 형태에 의하면, 기판의 특정 부위에 대응하는 보조 전극에 다른 보조 전극과는 독립적으로 전압을 공급할 수 있으므로, 기판 상의 부위에 따라서 전류를 제어(규제 또는 증가)할 수 있어, 기판의 사양에 따라서 막 두께의 균일성을 제어하는 것이 보다 용이해진다. 이에 의해, 다종 다양한 기판에 대해, 도금막 두께의 균일성을 향상시킬 수 있다. 제품에 따라 기판 상의 레지스트 패턴이나 그 개구율, 시드층의 막 두께 등이 다른 경우라도, 각 보조 전극에 인가하는 전압 또는 전류를 제어함으로써, 제품에 따라서, 도금 전류 및 도금막 두께의 제어를 행하는 것이 더욱 용이해진다. 예를 들어, 기판 외주에 있는 특정 부위(예를 들어, 다각형 기판의 코너부)에 전류가 집중되어, 도금막 두께가 높은 경우에는, 대응하는 위치의 보조 전극(특정 부위에 대응하는 위치 또는 특정 위치의 근방에 대응하는 위치의 보조 전극)만을 작동시키거나, 또는 대응하는 위치의 보조 전극을 다른 보조 전극보다 저전위측의 전위에서 작동시킴으로써, 막 두께 분포를 개선할 수 있다. 또한, 예를 들어 기판 외주에 있는 특정 부위(예를 들어, 다각형 기판의 코너부)에 흐르는 전류가 적어, 도금막 두께가 얇은 경우에는, 대응하는 위치의 보조 전극(특정 부위에 대응하는 위치 또는 특정 위치의 근방에 대응하는 위치의 보조 전극)만을 작동시키지 않고, 또는 대응하는 위치의 보조 전극을 다른 보조 전극보다 고전위측의 전위에서 작동시킴으로써, 막 두께 분포를 개선할 수도 있다. 즉, 하나 또는 복수의 보조 전극을 보조 캐소드 또는 보조 애노드로서 구성할 수 있고, 일부의 보조 전극을 보조 캐소드로 하고, 또한 다른 보조 전극을 보조 애노드로서 구성할 수 있다.

또한, 이 형태에 의하면, 시프 터널 본체의 개구부의 주위를 따라 보조 전극이 배치되므로, 기판 상의 임의의 부위에 대해 흐르는 전기장을 보조 전극에 의해 제어하기 쉬워, 기판에 흐르는 전류의 제어(규제 또는 증가)의 효과를 향상시킬 수 있다. 또한, 전기장 조정 마스크의 개구 치수를 변경하는 일 없이, 전기장 분포(전류 분포)를 제어할 수 있다. 또한, 전기장 조정 마스크의 개구 치수를 변경하기 위한 구동부 등의 구성을 생략할 수 있으므로, 기계적인 구성이 복잡화되는 것을 피할 수 있다.

또한, 보조 전극은, 이온 교환막(양이온 교환막, 바이폴라막, 1가 양이온 선택 투과성 양이온 교환막, 음이온 교환막 등)에 의해 도금액으로부터 보호되(격리되)므로, 보조 전극에 대한 도금 석출을 억제할 수 있다. 이에 의해, 보조 전극의 메인터넌스(보조 전극 상에 석출된 도금막의 제거, 보조 전극의 교환 등)의 빈도를 저감시킬 수 있다.

보조 전극은, 기판 홀더 또는 애노드로부터 이격되어 배치되므로, 보조 전극을 고정하는 구성이나 보조 전극을 보호하기 위한 구성을 배치하는 스페이스를 확보하기 쉬워, 보조 전극을 설치하기 위한 구성의 자유도를 향상시킬 수 있다. 또한, 시프 터널은, 레귤레이션 플레이트 등의 전기장 조정 플레이트에 보조 전극을 마련함으로써 구성하는 것도 가능하므로, 기존의 전기장 조정 플레이트의 치수에 대폭의 변경을 행하는 일 없이 구성 가능하다.

제2 형태에 의하면, 제1 형태의 장치에 있어서, 상기 보조 전극은, 상기 본체 내 또는 상기 본체에 대해 마련되는 하우징 내에 배치되고, 및 상기 본체 내 또는 상기 하우징 내에서 전해질 용액에 둘러싸여 있고, 상기 본체 또는 상기 하우징 내의 공간과 외부를 연락하는 통로에 상기 이온 교환막이 배치되어 있다. 하우징은, 본체 내에 마련되는 실(내부 공간을 둘러싸는 구조), 혹은 본체에 설치된 실(본체와는 다른 벽으로 둘러싸이는 구조)로 할 수 있다.

이 형태에 의하면, 보조 전극을 전해질 용액으로 둘러싸고, 전해질 용액을 이온 교환막에 의해 도금액으로부터 격리시키므로, 보조 전극에 도금액 중의 금속 이온이 접촉하는 것을 억제하여, 보조 전극에 대한 도금 석출을 억제할 수 있다.

제3 형태에 의하면, 제2 형태의 장치에 있어서, 상기 본체 또는 상기 하우징에 마련되고, 상기 전해질 용액을 교환하기 위한 구성을 추가로 구비한다.

이 형태에 의하면, 보조 전극을 둘러싸는 전해질 용액을 수시로 교환할 수 있으므로, 전해질 용액을 신선한 상태로 유지하여, 전해질 용액에 포함되는 금속 이온 농도를 더욱 억제할 수 있다. 또한, 보조 전극에 있어서 전극 반응에 의해 생성되는 수소 가스가 본체 또는 하우징 내에 축적되는 것을 억제할 수 있다.

제4 형태에 의하면, 제3 형태의 장치에 있어서, 상기 교환하기 위한 구성은, 상기 본체 또는 상기 하우징에 마련된, 전해질 용액 공급부 및/또는 전해질 용액 배출부이다.

전해질 용액 공급부 및/또는 전해질 용액 배출부를 각각 마련해도 되고, 단일의 포트를 전해질 용액 공급부 및 전해질 용액 배출부로서 사용하여, 전해질 용액의 공급 및 배출을 행하도록 해도 된다. 이 형태에 의하면, 본체 등에 마련된 전해질 용액 공급부 및/또는 전해질 용액 배출부를 통해, 새로운 전해질 용액을 공급 및/또는 오래된 전해질 용액을 배출할 수 있어, 보조 전극을 둘러싸는 전해질 용액을 신선한 상태로 유지하여, 전해질 용액에 포함되는 금속 이온 농도가 증가하는 것이 더욱 억제될 수 있다. 또한, 보조 전극에 있어서, 전극 반응에 의해 생성되는 수소 가스를 시프 터널 외부로 수시로 배출할 수 있다.

제5 형태에 의하면, 제1 내지 제4 형태 중 어느 장치에 있어서, 상기 보조 전극은, 상기 개구부에 인접하여 배치되어 있다.

이 형태에 의하면, 시프 터널 본체의 개구부의 근방에 보조 전극을 배치함으로써, 개구부를 흐르는 전류에 대해 보조 전극에 의한 전기장을 효율적으로 작용시키기 쉬워져, 기판에 흐르는 전류의 제어(규제 또는 증가)의 효과를 향상시킬 수 있다.

제6 형태에 의하면, 제1 내지 제5 형태 중 어느 장치에 있어서, 상기 기판은 다각형의 기판이며, 상기 복수의 보조 전극 중 적어도 하나는, 상기 기판의 코너부에 대응하는 위치에 배치되어 있다.

이 형태에 의하면, 다각형 기판의 특정 부위(예를 들어 코너부)에 전류가 집중되어, 도금막 두께가 높은 경우에는, 대응하는 위치의 보조 전극(특정 부위에 대응하는 위치 또는 특정 위치의 근방에 대응하는 위치의 보조 전극)만을 작동시키거나, 또는 대응하는 위치의 보조 전극을 다른 보조 전극보다도 저전위측의 전위에서 작동시킴으로써, 막 두께 분포를 개선할 수 있다. 또한, 기판 외주에 있는 특정 부위(예를 들어 다각형 기판의 코너부)에 흐르는 전류가 적어, 도금막 두께가 얇은 경우에는, 대응하는 위치의 보조 전극(특정 부위에 대응하는 위치 또는 특정 위치의 근방에 대응하는 위치의 보조 전극)만을 작동시키지 않거나, 또는 대응하는 위치의 보조 전극을 다른 보조 전극보다도 고전위측의 전위에서 작동시킴으로써, 막 두께 분포를 개선할 수도 있다. 이 결과, 다각형 기판의 코너부에 있어서도 도금막 두께를 양호하게 제어하는 것이 가능해진다.

제7 형태에 의하면, 제1 내지 제6 형태 중 어느 장치에 있어서, 상기 본체는, 유전체로 형성되고, 또한 상기 개구부의 외측의 전기장의 흐름을 차단하도록 구성된다.

이 형태에 의하면, 유전체의 본체에 의해, 개구부 이외를 통과하는 전기장의 흐름을 효과적으로 차단할 수 있다.

제8 형태에 의하면, 제1 내지 제7 형태 중 어느 장치에 있어서, 상기 시프 터널은 링형이며, 적어도 하나의 보조 전극은, 상기 시프 터널의 내측 및/또는 외측의 전기장의 흐름을 제어한다.

이 형태에 의하면, 일부 또는 모든 보조 전극에 의해 시프 터널 내측의 개구부의 전기장의 흐름을 제어할 수 있고, 그리고/혹은 일부 또는 모든 보조 전극에 의해 시프 터널 외측의 전기장의 흐름을 제어할 수 있다. 이에 의해, 기판의 각 부에 대한 전기장(전류)의 흐름의 조정의 자유도를 더욱 향상시킬 수 있다.

이상, 몇 가지의 예에 기초하여 본 발명의 실시 형태에 대해 설명해 왔지만, 상기한 발명의 실시 형태는, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 것이지, 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 본 발명은, 그 취지를 일탈하는 일 없이, 변경, 개량될 수 있는 동시에, 본 발명에는, 그 균등물이 포함되는 것은 물론이다. 또한, 상술한 과제의 적어도 일부를 해결할 수 있는 범위, 또는 효과의 적어도 일부를 발휘하는 범위에서, 특허청구범위 및 명세서에 기재된 각 구성 요소의 임의의 조합, 또는 생략이 가능하다.

본원은 2019년 7월 9일 출원한 일본 특허 출원번호 특원2019-127501호에 기초한 우선권을 주장한다. 2019년 7월 9일 출원한 일본 특허 출원번호 특원2019-127501호의 명세서, 특허청구범위, 도면 및 요약서를 포함한 모든 개시 내용은 참조에 의해 전체로서 본원에 포함된다. 일본 특허 공개 제2018-040045호 공보(특허문헌 1), 일본 특허 출원 제2018-079388호 명세서(특허문헌 2), 일본 특허 공개 제2017-043815호 공보(특허문헌 3), 및 일본 특허 공개 제2019-014955호 공보(특허문헌 4)의 명세서, 특허청구범위, 도면 및 요약서를 포함한 모든 개시는 참조에 의해 전체로서 본원에 포함된다.

1: 도금 장치
12: 카세트 테이블
14: 얼라이너
16: 스핀 드라이어
20: 기판 착탈부
22: 기판 반송 장치
24: 스토커
26: 프리웨트조
28: 프리소크조
30a: 제1 수세조
30b: 제2 수세조
32: 블로우조
38: 도금 셀
36: 오버플로우조
18: 기판 홀더
61: 레귤레이션 플레이트
62: 애노드
63: 애노드 홀더
71: 본체
71A: 통로
710: 내부 공간
72: 보조 전극
72A: 보조 전극
72B: 보조 전극
72C: 보조 전극
73: 이온 교환막
74A: 배선
74B: 배선
74C: 배선
75: 개구부
76: 공급관
77: 포트
78: 포트
79: 레귤레이션 플레이트 가이드
80: 전원
81: 전원
81A: 전원
81B: 전원
81C: 전원
91: 저류조
92: 공급 유로
93: 펌프
94: 농도계
95: 배출 유로
96: 공급 유로
97: 밸브
98: 배출 유로
99: 밸브
120: 제어 장치
120A: 메모리
120B: CPU

Claims

피도금 대상인 기판을 도금하기 위한 장치이며,
기판과의 사이에서 전류를 흘리기 위한 애노드와,
상기 기판이 상기 애노드와 대향하여 배치되었을 때에 상기 기판과 상기 애노드 사이에 위치하도록 배치된 시프 터널을
구비하고,
상기 시프 터널은,
상기 기판으로부터 이격되어 배치되고, 개구부를 갖는 본체와,
상기 본체 내 또는 상기 본체에 대해 마련된 복수의 보조 전극과,
상기 보조 전극을 도금액으로부터 보호하기 위한 이온 교환막을
구비하고,
상기 복수의 보조 전극은 상기 개구부의 주위를 따라 배치되고, 적어도 하나의 보조 전극은, 당해 보조 전극에 인가하는 전압을 다른 보조 전극과는 독립적으로 제어 가능하게 구성되어 있는, 장치.
제1항에 있어서,
상기 보조 전극은, 상기 본체 내 또는 상기 본체에 대해 마련되는 하우징 내에 배치되고, 및 상기 본체 내 또는 상기 하우징 내에서 전해질 용액에 둘러싸여 있고,
상기 본체 또는 상기 하우징 내의 공간과 외부를 연락하는 통로에 상기 이온 교환막이 배치되어 있는, 장치.
제2항에 있어서,
상기 본체 또는 상기 하우징에 마련되고, 상기 전해질 용액을 교환하기 위한 구성을 추가로 구비하는, 장치.
제3항에 있어서,
상기 교환하기 위한 구성은, 상기 본체 또는 상기 하우징에 마련된, 전해질 용액 공급부 및/또는 전해질 용액 배출부인, 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보조 전극은, 상기 개구부에 인접하여 배치되어 있는, 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기판은 다각형의 기판이며,
상기 복수의 보조 전극 중 적어도 하나는, 상기 기판의 코너부에 대응하는 위치에 배치되어 있는, 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 본체는, 유전체로 형성되고, 또한 상기 개구부의 외측의 전기장의 흐름을 차단하도록 구성되는, 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 시프 터널은 링형이며, 적어도 하나의 보조 전극은, 상기 시프 터널의 내측 및/또는 외측의 전기장의 흐름을 제어하는, 장치.
제5항에 기재된 장치에 있어서,
상기 기판은 다각형의 기판이며,
상기 복수의 보조 전극 중 적어도 하나는, 상기 기판의 코너부에 대응하는 위치에 배치되어 있는, 장치.