KR20220098340A

KR20220098340A - 도금 장치

Info

Publication number: KR20220098340A
Application number: KR1020227009431A
Authority: KR
Inventors: 료스케 히와타시; 마사시 시모야마; 야스유키 마스다
Original assignee: 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
Priority date: 2020-12-28
Filing date: 2020-12-28
Publication date: 2022-07-12
Also published as: WO2022144985A1; KR102449487B1; CN114867892B; JPWO2022144985A1; JP6951609B1; US20230167574A1; CN114867892A

Abstract

전기장 차폐판의 하면에 기포가 체류되는 것을 억제할 수 있는 기술을 제공한다. 도금 장치는, 도금액이 저류됨과 함께, 애노드가 배치된 도금조와, 상기 애노드보다도 상방에 배치되고, 캐소드로서의 기판을, 상기 기판의 피도금면이 상기 애노드에 대향하도록 보유 지지하는 기판 홀더와, 상기 도금조의 내부를, 상기 애노드가 배치되는 애노드 영역과 상기 기판이 배치되는 캐소드 영역으로 칸막이하는 격막과, 상기 격막의 하면에 접촉해서 당해 격막을 지지하는 지지 부재이며, 상기 격막의 하면을 따라 상기 애노드와 상기 기판 사이의 영역에 걸쳐 연장되는 복수의 빔 부분을 갖고, 당해 빔 부분이 상기 애노드와 상기 기판 사이의 영역으로부터 외부로 기포를 안내하기 위한 기포 안내로를 갖는 지지 부재를 구비한다.

Description

도금 장치

본 발명은, 도금 장치에 관한 것이다.

종래, 기판에 도금 처리를 실시하는 도금 장치로서, 소위 컵식의 도금 장치가 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 이와 같은 도금 장치는, 애노드가 배치된 도금조와, 애노드보다도 상방에 배치되어, 캐소드로서의 기판을, 기판의 피도금면이 애노드에 대향하도록 보유 지지하는 기판 홀더를 구비하고 있다.

또한, 종래, 애노드로서, 도금액에 용해되는 용해성 애노드 또는 도금액에 용해되지 않는 불용성 애노드가 사용되고 있다. 불용성 애노드를 사용하여 도금 처리를 행한 경우, 애노드와 도금액의 반응에 의해 산소가 발생한다. 도금액에는 도금막의 성막 속도를 촉진 또는 억제하거나 도금막의 막질을 향상시키거나 하기 위한 첨가제가 포함되는 경우가 있지만, 첨가제는 이 산소와 반응하여 분해된다. 또한, 용해성 애노드로서 예를 들어 인 함유 구리를 사용한 경우, 비전해 시에 애노드로부터 발생하는 1가 구리와의 반응에 의해, 첨가제, 특히 촉진제의 변질이 발생하는 경우도 알려져 있다. 이것을 방지하기 위해서는, 도금액 중의 첨가제의 농도가 일정 이상으로 유지되도록 첨가제를 도금액에 수시로 추가하면 된다. 그러나, 첨가제는 고가이므로, 가능한 한 첨가제의 분해를 억제하는 것이 바람직하다.

이 때문에, 도금액 조 내에 있어서, 애노드가 배치되는 공간(애노드 영역)과, 기판 및 캐소드가 배치되는 공간(캐소드 영역)을, 격막으로 칸막이하고, 도금액 중의 첨가제가 애노드로 도달되는 것을 억제하여 첨가제의 분해를 억제하는 것이 제안되고 있다(예를 들어, 특허문헌 2 참조).

일본 특허 공개 제2008-19496호 공보 일본 특허 공개 제2019-218618호 공보

특허문헌 1에 예시된 바와 같은 종래의 컵식의 도금 장치에 있어서, 특허문헌 2에 예시된 바와 같은 기술을 적용하여, 도금조의 내부에 있어서의 애노드와 기판 사이의 부분에 격막을 배치하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 이와 같은 도금 장치의 경우, 도금액 중의 기포가 격막의 하면에 체류될 우려가 있다. 이와 같이 기포가 격막의 하면에 체류된 경우, 이 기포에 기인하여 기판과 애노드의 전류가 저해되어, 기판의 도금 품질이 악화될 우려가 있다.

본 발명은, 상기한 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 격막의 하면에 기포가 체류되는 것을 억제할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적의 하나로 한다.

일 실시 형태에 의하면, 도금 장치가 제안되고, 이러한 도금 장치는, 도금액이 저류됨과 함께, 애노드가 배치된 도금조와, 상기 애노드보다도 상방에 배치되어, 캐소드로서의 기판을, 상기 기판의 피도금면이 상기 애노드에 대향하도록 보유 지지하는 기판 홀더와, 상기 도금조의 내부를, 상기 애노드가 배치되는 애노드 영역과 상기 기판이 배치되는 캐소드 영역으로 칸막이하는 격막과, 상기 격막의 하면에 접촉해서 당해 격막을 지지하는 지지 부재이며, 상기 격막의 하면을 따라 상기 애노드와 상기 기판 사이의 영역에 걸쳐 연장되는 복수의 빔 부분을 갖고, 당해 빔 부분이 상기 애노드와 상기 기판 사이의 영역으로부터 외부로 기포를 안내하기 위한 기포 안내로를 갖는 지지 부재를 구비한다. 이러한 도금 장치에 의하면, 격막의 하면에 기포가 체류되는 것을 억제할 수 있다.

도 1은 실시 형태에 따른 도금 장치의 전체 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는 실시 형태에 따른 도금 장치의 전체 구성을 나타내는 평면도이다.
도 3은 도금 장치에 있어서의 제1 실시 형태의 도금 모듈의 구성을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 4는 제1 실시 형태의 도금조와 지지 부재를 연직 상방에서 나타내는 모식도이다.
도 5는 제1 실시 형태의 빔 부분을 모식적으로 나타내는 하방에서 본 사시도이다.
도 6은 제1 실시 형태의 빔 부분의 길이 방향 단면을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 도금 장치에 있어서의 제2 실시 형태의 도금 모듈(400A)의 구성을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 8은 제2 실시 형태의 도금조와 지지 부재를 연직 상방에서 나타내는 모식도이다.
도 9는 제2 실시 형태의 빔 부분을 모식적으로 나타내는 하방에서 본 사시도이다.
도 10은 제2 실시 형태의 변형예의 빔 부분을 모식적으로 나타내는 도 9에 대응하는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이하의 실시 형태나 실시 형태의 변형예에서는, 동일하거나 또는 대응하는 구성에 대하여 동일한 부호를 부여해서 설명을 적절히 생략하는 경우가 있다. 또한, 도면은, 실시 형태의 특징의 이해를 돕기 위해서 모식적으로 도시되어 있으며, 각 구성 요소의 치수 비율 등은 실제의 것과 동일하다고는 할 수 없다.

<도금 장치의 전체 구성>

도 1은, 본 실시 형태의 도금 장치의 전체 구성을 나타내는 사시도이다. 도 2는, 본 실시 형태의 도금 장치의 전체 구성을 나타내는 평면도이다. 도 1, 2에 도시한 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 수납된 기판을 반입하거나, 도금 장치(1000)로부터 카세트로 기판을 반출하기 위한 모듈이다. 본 실시 형태에서는 4대의 로드 포트(100)가 수평 방향으로 나란히 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 사이에 기판을 수수하도록 구성된다. 반송 로봇(110) 및 반송 장치(700)는, 반송 로봇(110)과 반송 장치(700)의 사이에서 기판을 수수할 때에는, 도시하지 않은 임시 배치대를 통해 기판의 수수를 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 나란히 배치되어 있지만, 얼라이너(120)의 수 및 배치는 임의이다. 프리웨트 모듈(200)은, 도금 처리 전의 기판 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 나란히 배치되어 있지만, 프리웨트 모듈(200)의 수 및 배치는 임의이다.

프리소크 모듈(300)은, 예를 들어 도금 처리 전의 기판 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 나란히 배치되어 있지만, 프리소크 모듈(300)의 수 및 배치는 임의이다. 도금 모듈(400)은, 기판에 도금 처리를 실시한다. 본 실시 형태에서는, 상하 방향으로 3대 또는 수평 방향으로 4대 나란히 배치된 12대의 도금 모듈(400)의 세트가 2개 있고, 합계 24대의 도금 모듈(400)이 마련되어 있지만, 도금 모듈(400)의 수 및 배치는 임의이다.

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

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

반송 장치(700)는, 반송 로봇(110)으로부터 수취한 기판을 프리웨트 모듈(200)로 반송한다. 프리웨트 모듈(200)은, 기판에 프리웨트 처리를 실시한다. 반송 장치(700)는, 프리웨트 처리가 실시된 기판을 프리소크 모듈(300)로 반송한다. 프리소크 모듈(300)은, 기판에 프리소크 처리를 실시한다. 반송 장치(700)는, 프리소크 처리가 실시된 기판을 도금 모듈(400)로 반송한다. 도금 모듈(4050)은, 기판에 도금 처리를 실시한다.

반송 장치(700)는, 도금 처리가 실시된 기판을 세정 모듈(500)로 반송한다. 세정 모듈(500)은, 기판에 세정 처리를 실시한다. 반송 장치(700)는, 세정 처리가 실시된 기판을 스핀 린스 드라이어(600)로 반송한다. 스핀 린스 드라이어(600)는, 기판에 건조 처리를 실시한다. 반송 장치(700)는, 건조 처리가 실시된 기판을 반송 로봇(110)으로 수수한다. 반송 로봇(110)은, 반송 장치(700)로부터 수취한 기판을 로드 포트(100)의 카세트로 반송한다. 마지막으로, 로드 포트(100)로부터 기판을 수납한 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.

<도금 모듈>

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

<제1 실시 형태>

도 3은, 도금 장치(1000)에 있어서의 제1 실시 형태의 도금 모듈(400)의 구성을 나타내는 모식적 단면도이다. 본 실시 형태에 따른 도금 장치(1000)는, 컵식의 도금 장치이다. 도금 장치(1000)의 도금 모듈(400)은, 도금조(10)와, 기판 홀더(30)와, 회전 기구(40)와, 승강 기구(45)와, 저항체(56)를 구비하고 있다.

본 실시 형태에 따른 도금조(10)는, 상방에 개구를 갖는 바닥이 있는 용기에 의해 구성되어 있다. 구체적으로는, 도금조(10)는, 저부(11)와, 이 저부(11)의 외주연으로부터 상방으로 연장되는 외주부(12)(다시 말해, 외주 측벽부)를 갖고 있으며, 이 외주부(12)의 상부가 개구되어 있다. 또한, 도금조(10)의 외주부(12)의 형상은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 본 실시 형태에 따른 외주부(12)는, 일례로서 원통 형상을 갖고 있다. 도금조(10)의 내부에는, 도금액 Ps가 저류되어 있다. 또한, 도금 모듈(400)에는, 도금조(10)의 외주부(12)의 상단을 넘은 도금액 Ps(즉, 도금조(10)로부터 오버플로한 도금액 Ps)를 일시적으로 저류하기 위해서 마련된 오버플로 조가 더 마련되어도 된다.

도금액 Ps로서는, 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 있으며, 도금액 Ps의 일례로서, 황산구리 용액을 사용하고 있다.

도금조(10)의 내부에는, 애노드(50)가 배치되어 있다. 구체적으로는, 본 실시 형태에 따른 애노드(50)는, 도금조(10)의 저부(11)에 배치되어 있다. 또한, 본 실시 형태에 따른 애노드(50)는, 수평 방향으로 연장되도록 배치되어 있다.

애노드(50)의 구체적인 종류는 특별히 한정되는 것이 아니라, 불용해 애노드여도 되며, 용해 애노드여도 된다. 본 실시 형태에서는, 애노드(50)의 일례로서, 불용해 애노드를 사용하고 있다. 이 불용해 애노드의 구체적인 종류는 특별히 한정되는 것은 아니며, 백금이나 산화이리듐 등을 사용할 수 있다.

기판 홀더(30)는, 캐소드로서의 기판 Wf를, 기판 Wf의 피도금면 Wfa가 애노드(50)에 대향하도록 보유 지지한다. 다시 말해, 기판 홀더(30)는, 기판 Wf의 피도금면 Wfa가 하방을 향하도록, 기판 Wf를 보유 지지한다. 기판 홀더(30)에는, 회전 기구(40)가 접속되어 있다. 회전 기구(40)는, 기판 홀더(30)를 회전시키기 위한 기구이다. 또한, 회전 기구(40)에는, 승강 기구(45)가 접속되어 있다. 승강 기구(45)는, 연직 방향으로 연장하는 지주(46)에 의해 지지되어 있다. 승강 기구(45)는, 기판 홀더(30) 및 회전 기구(40)를 연직 방향으로 승강시키기 위한 기구이다. 또한, 기판 Wf 및 애노드(50)는, 통전 장치(도시생략)와 전기적으로 접속되어 있다. 통전 장치는, 도금 처리의 실행 시에, 기판 Wf와 애노드(50)의 사이에 전류를 흐르게 하기 위한 장치이다.

저항체(56)는, 애노드(50)와 기판 Wf의 사이에 마련되고, 애노드(50) 및 기판 Wf에 평행해지도록 배치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 저항체(56)는, 도금조(10)의 외주부(12)의 둘레 방향 전체에 접속하고 있으며, 상면에서 보아 원판형의 형상을 갖고 있다. 저항체(56)는, 복수의 구멍을 갖는 다공질의 부재에 의해 구성되어 있다. 구체적으로는, 복수의 구멍은, 저항체(56)보다도 상방측의 영역과 저항체(56)보다도 하방측의 영역을 연통하도록 형성되어 있다. 또한, 저항체(56)의 구체적인 재질은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 본 변형예에 있어서는, 일례로서, 폴리에테르에테르케톤 등의 수지를 사용하고 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 한정하는 것은 아니지만, 저항체(56)는, 후술하는 캐소드 영역(16)에 마련되어 있다. 또한, 도금 모듈(400)은, 저항체(56)를 구비하지 않아도 된다.

도금 처리를 실행할 때에는, 우선, 회전 기구(40)가 기판 홀더(30)를 회전시킴과 함께, 승강 기구(45)가 기판 홀더(30)를 하방으로 이동시켜서, 기판 Wf를 도금조(10)의 도금액 Ps에 침지시킨다. 이어서, 통전 장치에 의해, 애노드(50)와 기판 Wf의 사이에 전류가 흐른다. 이에 의해, 기판 Wf의 피도금면 Wfa에, 도금 피막이 형성된다.

또한, 도금 모듈(400)은, 도금조(10)의 내부를 상하 방향으로 이격하는 격막(14)을 구비한다. 도금조(10)의 내부는 격막(14)에 의해 캐소드 영역(16)과 애노드 영역(18)으로 칸막이된다. 격막(14)은, 예를 들어 양이온 교환막과 같은 이온 교환막, 또는 중성 격막이다. 격막(14)은, 도금액 Ps 중의 첨가제를 통과시키지 않고, 도금 처리 시에 애노드측으로부터 캐소드측으로 양이온을 통과시킬 수 있다. 격막(14)의 구체적인 일례로서, (주)유아사 멤브레인 제조의 유미크론(등록상표)을 들 수 있다.

격막(14)은, 지지 부재(20)에 의해 지지됨으로써 도금조(10) 내에 배치된다. 지지 부재(20)는, 일례로서 도금조(10)의 외주부(외주 측벽부)(12)에 고정된다. 또한, 지지 부재(20)는, 비스 등의 체결구에 의해 도금조(10)의 외주부(12)에 고정되는 것으로 해도 되고, 도금조(810)의 외주부(12)와 일체의 부재로서 구성되어도 된다. 또한, 지지 부재(20)는, 격막(14)을 다양한 방법으로 지지할 수 있다. 일례로서, 지지 부재(20)는, 격막(14)을 상하 방향으로 끼워 넣어 지지해도 된다. 또한, 일례로서, 격막(14)은, 접착제 또는 비스 등의 체결구를 사용하여 지지 부재(20)에 고정되어도 된다.

도 4는, 제1 실시 형태의 도금조(10)와 지지 부재(20)를 연직 상방에서 나타내는 모식도이다. 또한 도 4에서는, 이해를 돕기 위해서, 지지 부재(20)(복수의 빔 부분(210))에 해칭을 부여하고 있다. 또한, 도 4에 있어서, 빔 부분(210)은, 상하 방향에 있어서의 투영 형상을 나타내고 있으며, 후술하는 상면부(222)와 측면부(224)를 포함해 도시되어 있다. 지지 부재(20)는, 격막(14)의 하면을 따라 애노드(50)와 기판 Wf 사이의 영역에 걸쳐 연장되는 복수의 빔 부분(210)을 갖는다. 이하, 상방에서 보아, 애노드(50)와 기판 Wf 사이의 영역에 있어서, 지지 부재(20)(빔 부분(210))가 존재하는 영역을 「차폐 영역」이라고도 하고, 지지 부재(20)(빔 부분(210))가 존재하지 않는 영역을 「비차폐 영역」이라고도 한다. 도 4에 도시한 예에서는, 복수의 빔 부분(210)의 각각은, 도금조(10)의 외주부(12)의 일단측으로부터 다단측으로 직선 형상으로 연장되고, 서로 평행하게 마련되어 있다. 또한, 도 4에 도시한 예에서는, 복수의 빔 부분(210)의 각각은, 동일한 폭(도 4 중, 상하 방향의 길이) Wb를 갖는다. 또한, 복수의 빔 부분(210)의 각각은, 균등한 간격으로 배치되어 있다. 다시 말해, 복수의 빔 부분(210)끼리의 간극, 즉 각 비차폐 영역의 폭(상하 방향의 길이) Ws는 동일해져 있다.

단, 이러한 예에 한정되지 않고, 복수의 빔 부분(210) 중, 도금조(10)(또는 기판 Wf)의 중앙에 가까운 빔 부분(210)(제1 빔 부분)은 제1 폭 Wb를 갖고, 도금조(10)의 중앙에서 먼 빔 부분(210)(제2 빔 부분)은 제1 폭 Wb보다 크거나 또는 작은 제2 폭 Wb를 가져도 된다. 일례로서, 복수의 빔 부분(210) 중, 도금조(10)의 중앙에 가까운 빔 부분(210)일수록 폭 Wb가 작고, 도금조(10)의 중앙에서 먼 빔 부분(210)일수록 폭 Wb가 커도 된다.

또한, 빔 부분(210)끼리의 간극, 즉 복수의 비차폐 영역 중, 도금조(10)(또는 기판 Wf)의 중앙에 가까운 영역(제1 비차폐 영역)은 제1 폭 Ws를 갖고, 도금조(10)의 중앙에서 먼 영역(제2 비차폐 영역)은 제1 폭 Ws보다 크거나 또는 작은 제2 폭 Ws를 가져도 된다. 일례로서, 복수의 비차폐 영역 중, 도금조(10)의 중앙에 가까운 영역일수록 폭 Ws가 크고, 도금조(10)의 중앙에서 먼 빔 부분일수록 폭 Ws가 작아도 된다.

또한, 복수의 빔 부분(210)은, 직선 형상으로 연장되는 것에 한정되지 않고, 일례로서, 파 형상이거나, 곡면 형상이어도 된다. 또한, 복수의 빔 부분(210)은, 서로 평행하게 마련되는 것에 한정되지 않고, 일례로서, 방사상으로 연장되어 서로 접속되어도 된다.

또한, 복수의 빔 부분(210)은, 애노드(50)와 기판 Wf의 사이에 존재하는 면적(즉, 차폐 영역)이, 기판 Wf의 피도금면 Wfa의 40퍼센트 이하인 것이 바람직하다. 이것은, 차폐 영역이, 기판 Wf의 피도금면 Wfa의 40퍼센트 이하이면 지지 부재(20)에 의한 애노드(50)와 기판 Wf의 전류의 저해 영향이 작다고 생각되는 것에 기초한다. 또한, 복수의 빔 부분(210)은, 차폐 영역이 기판 Wf의 피도금면 Wfa의 30퍼센트 이하이면 보다 바람직하고, 20퍼센트 이하이면 보다 더 바람직하다.

또한, 본 실시 형태에서는, 복수의 빔 부분(210)은, 기판 Wf의 중앙에서 먼 단부 영역(도 4에서는, 상단 영역 및 하단 영역)에는 마련되어 있지 않다. 단, 이러한 예에 한정되지 않고, 복수의 빔 부분(210)은, 단부 영역에 있어서도 마련되어도 된다.

그런데, 특히 애노드 영역(18)의 도금액 Ps에, 기포 Bu가 포함되는 경우가 있다. 구체적으로는, 이 기포 Bu는, 도금조(10)에 도금액 Ps를 공급할 때에 도금액 Ps에 포함된 기포 Bu이거나, 혹은 도금 처리의 실행 중에 애노드(50)로부터 발생한 기포 Bu이기도 하다. 가령, 이 기포 Bu가 격막(14)의 하면에 체류한 경우, 기포 Bu에 의해 애노드(50)와 기판 Wf의 전류가 저해되어, 기판 Wf의 도금 품질이 악화될 우려가 있다. 그래서, 이 문제를 해결하기 위해서, 본 실시 형태에서는, 지지 부재(20)에 있어서의 복수의 빔 부분(210)의 각각은, 애노드(50)와 기판 Wf 사이의 영역으로부터 외부로 기포를 안내하기 위한 기포 안내로를 갖고 있다.

도 5는, 제1 실시 형태의 빔 부분(210)을 모식적으로 나타내는 하방에서 본 사시도이다. 또한 도 5에서는, 이해를 돕기 위하여, 격막(14)을 해칭으로 나타내고 있다. 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 실시 형태에 있어서의 빔 부분(210)의 각각은, 기포 안내로(220)로서, 하방으로 개구되는 안내 홈을 갖고 있다. 즉, 복수의 빔 부분(210)의 각각은, 격막(14)에 접촉하는 상면부(222)와, 상면부(222)의 짧은 쪽 방향의 양단으로부터 하방으로 연장되는 측면부(224)를 갖고 있으며, 측면부(224)와 상면부(222)에 의해 기포 안내로(220)가 획정되어 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 기포 안내로(220)로서의 안내 홈이 하방을 향해 넓어지도록, 측면부(224)는 상면부(222)에 대해 경사져서 마련되어 있다. 다시 말해, 기포 안내로(220)로서의 안내 홈은, 빔 부분(210)에 있어서의 짧은 쪽 방향의 중심측을 향해 좁아지는 테이퍼 형상으로 형성되어 있다. 이에 의해, 기포를 기포 안내로(220) 내에 적합하게 포집할 수 있다. 단, 이러한 예에 한정되지 않고, 일례로서, 측면부(224)는, 연직을 따라 마련되어도 된다. 또한, 도 5에 도시한 바와 같이, 빔 부분(210)에 있어서의 측면부(224)가 상면부(222)로부터 외측을 향해 경사져 있는 바와 같은 경우에는, 측면부(224)의 하단끼리의 거리가 빔 부분(210)의 폭 Wb에 해당되고, 인접하는 빔 부분(210)에 있어서의 측면부(224)의 하단끼리의 거리가 비차폐 영역의 폭 Ws에 해당된다. 즉, 「차폐 영역」은, 아래에서부터 보았을 때 격막(14)이 빔 부분(210)으로 덮이는 영역이며, 「비차폐 영역」은, 아래에서부터 보았을 때 격막(14)이 빔 부분(210)으로 덮이지 않는 영역이다.

도 6은, 제1 실시 형태의 빔 부분(210)의 길이 방향 단면을 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 기포 안내로(220)로서의 안내 홈은, 도금조(10)의 중심측을 향해 하방으로 볼록해지는 경사면을 갖는다. 즉, 특히 도 6에 도시한 바와 같이, 빔 부분(210)에 있어서의 상면부(222)는, 도금조(10)의 중심으로부터 외측을 향해 상방으로 경사져 있다. 이에 의해, 도 6 중, 흰색 동그라미 및 굵은선 화살표로 나타낸 바와 같이, 기포 안내로(220)에 들어간 기포 Bu를 도금조(10)의 외측을 향해 안내할 수 있다. 또한, 도 5 및 도 6에 도시한 예에서는, 빔 부분(210)에 있어서의 상면부(222)는, 직선 형상으로 경사져 있지만, 이러한 예에 한정되지 않고, 일례로서 곡면 형상으로 경사져 있어도 된다.

다시 도 3 및 도 4를 참조하여, 제1 실시 형태의 도금 모듈(400)은, 애노드 영역(18)에 있어서, 빔 부분(210)에 있어서의 기포 안내로(220)와 도금조(10)의 외부를 접속하는 접속 유로(15)를 구비하고 있다. 도 3에 도시한 예에서는, 접속 유로(15)는, 도금조(10)의 외주부(12)를 관통하고, 외주부(12)의 외주면을 따라 도금조(10)의 상단까지 연장되어 있다.

이러한 구성에 의해, 본 실시 형태에 있어서의 도금 모듈(400)에서는, 도 3 중의 굵은선 화살표 등으로 나타낸 바와 같이, 애노드 영역(18)에 존재하는 기포 Bu를, 지지 부재(20)(기포 안내로(220))에 의해, 애노드(50)와 기판 Wf의 사이로부터 외부로 효과적으로 내보낼 수 있다. 구체적으로는, 애노드 영역(18)에 존재하는 기포 Bu는, 지지 부재(20)의 기포 안내로(220)에 포집되어 접속 유로(15)로 안내되고, 접속 유로(15)로부터 도금조(10)의 외부로 배출된다. 이에 의해, 격막(14)의 하면에 기포 Bu가 체류되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 기판 Wf의 도금 품질이 악화되는 것을 억제할 수 있다.

<제2 실시 형태>

도 7은, 도금 장치(1000)에 있어서의 제2 실시 형태의 도금 모듈(400A)의 구성을 나타내는 모식적 단면도이다. 제2 실시 형태의 도금 모듈(400A)은, 격막(14)을 지지하는 지지 부재(20A) 및 그 주변 구성이 제1 실시 형태의 도금 모듈(400)과 다르며, 그 밖의 점에 있어서는 제1 실시 형태의 도금 모듈(400)과 동일하다. 제2 실시 형태의 도금 모듈(400A)에 있어서, 제1 실시 형태의 도금 모듈(400)과 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명은 생략한다.

제2 실시 형태에 있어서도, 격막(14)은, 지지 부재(20A)에 의해 도금조(10) 내에 배치된다. 지지 부재(20A)는, 제1 실시 형태의 지지 부재(20)와 마찬가지로, 일례로서 도금조(10)의 외주부(12)에 고정된다. 도 8은, 제2 실시 형태의 도금조(10)와 지지 부재(20A)를 연직 상방에서 나타내는 모식도이다. 또한 도 8에서는, 이해를 돕기 위해서, 지지 부재(20A)(복수의 빔 부분(210A))에 해칭을 부여하고 있다. 또한, 도 8에 있어서, 빔 부분(210A)은, 상하 방향에 있어서의 투영 형상을 나타내고 있다. 지지 부재(20A)는, 제1 실시 형태의 지지 부재(20)와 마찬가지로, 격막(14)의 하면을 따라 애노드(50)와 기판 Wf 사이의 영역에 걸쳐 연장되는 복수의 빔 부분(210A)을 갖는다. 또한, 제1 실시 형태에 있어서 복수의 빔 부분(210)에 대하여 설명한 것과 마찬가지로, 제2 실시 형태의 복수의 빔 부분(210A)은, 도 8 등에 나타낸 예에 한정되는 것은 아니다.

도 9는, 제2 실시 형태의 빔 부분(210A)을 모식적으로 나타내는 하방에서 본 사시도이다. 또한 도 9에서는, 이해를 돕기 위하여, 격막(14)을 해칭으로 나타내고 있다. 도 9에 도시한 바와 같이, 제2 실시 형태에 있어서의 빔 부분(210A)의 각각은, 중공 부재로 형성되고, 그 내부에 기포 안내로(220A)가 획정되어 있다. 도 9에 도시한 예에서는, 각 빔 부분(210A)은, 직사각 형상의 횡단면을 갖고 있으며, 격막(14)의 하면에 접촉하는 상면부(222A)와, 측면부(224A)와, 하면부(226A)를 갖는다. 그리고, 하면부(226A)에는, 빔 부분(210A)의 내부(즉, 기포 안내로(220A))와, 빔 부분(210A)의 외부(즉, 도금조(10)의 애노드 영역(18))를 접속하는 복수의 개구(216A)가 형성되어 있다. 도 9에 도시한 예에서는, 복수의 개구(216A)의 각각은 진원형이지만, 이러한 예에 한정되지 않고, 일례로서, 타원 형상이어도 되고, 다각형 형상이어도 된다. 또한, 도 9에 도시한 예에서는, 복수의 개구(216A)는, 빔 부분(210A)의 하면부(226A)에 형성되어 있지만, 이것 대신에 또는 추가하여, 빔 부분(210A)의 측면부(224A)에 형성되어도 된다.

다시 도 7 및 도 8을 참조하여, 제2 실시 형태의 도금 모듈(400A)은, 빔 부분(210A)에 있어서의 기포 안내로(220A)와, 도금조(10)의 외부를 접속하는 순환 유로(15A)를 구비하고 있다. 도 7에 도시한 바와 같이, 제2 실시 형태에서는, 순환 유로(15A)는, 도금조(10)의 외부를 통해서, 지지 부재(20A)보다도 낮은 위치에 있어서, 다시 도금조(10) 내에 접속되어 있다. 또한, 도 8에서는, 일례로서, 복수의 빔 부분(210A)에 있어서의 기포 안내로(220A)가 하나의 순환 유로(15A)에 접속되어 있다. 순환 유로(15A)에는, 기포 안내로(220A)를 도금액 Ps가 흐르도록 도금액 Ps를 흡인하는 펌프(60)가 마련되어 있다. 펌프(60)는, 「흐름 생성 기구」의 일례에 해당되며, 공지된 다양한 펌프를 채용할 수 있다. 또한, 도금 모듈(400A)은, 기포 안내로(220A) 내의 도금액 Ps를 흡인하는 펌프(60) 대신에, 또는 추가하여, 도금조(10) 내에 도금액 Ps를 압송함으로써, 도금액 Ps가 기포 안내로(220)로부터 외부로 흐르도록 하는 다른 기구를 구비해도 된다. 또한, 순환 유로(15A)에는, 순환 유로(15A)를 흐르는 도금액 Ps에 포함되는 기포 Bu를 제거하기 위한 기액 분리기(62)가 마련되어 있다. 기액 분리기(62)는, 공지된 다양한 기구를 채용할 수 있다.

펌프(60)를 구동함으로써, 기포 안내로(220A) 내의 도금액 Ps가 도금조(10) 외부로 흐르고(도 7 중, 굵은선 화살표 참조), 기액 분리기(62)를 통해서 다시 도금조(10) 내로 되돌아간다(도 7 중, 일점쇄선 참조). 이에 의해, 애노드 영역(18)에 존재하는 기포 Bu를, 빔 부분(210A)의 복수의 개구(216A)를 통해서 기포 안내로(220A)에 흡인할 수 있다. 그리고, 기포 안내로(220A)에 들어간 기포 Bu는, 도금액 Ps와 함께 도금조(10) 외부로 흐르고, 기액 분리기(62)에 있어서 도금액 Ps로부터 분리된다. 이에 의해, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 애노드 영역(18)에 존재하는 기포 Bu를 도금조(10)의 외부로 배출할 수 있다(도 7 중, 굵은선 화살표 참조). 따라서, 격막(14)의 하면에 기포 Bu가 체류되는 것을 억제할 수 있어, 기판 Wf의 도금 품질이 악화되는 것을 억제할 수 있다.

<변형예>

도 10은, 제2 실시 형태의 변형예의 빔 부분(210B)을 모식적으로 나타내는 도 9에 대응하는 도면이다. 변형예로는, 복수의 빔 부분(210B)은, 원형의 횡단면을 갖고 있으며, 중공으로 형성되어 내부에 기포 안내로(220B)가 획정되어 있다. 즉, 복수의 빔 부분(210B)은, 원통 형상이다. 또한, 복수의 빔 부분(210B)의 측방에는, 복수의 개구(216B)가 형성되어 있다. 또한, 복수의 개구(216B)는, 측방 대신에 또는 추가하여, 하방 또는 임의의 장소에 형성되어도 된다. 이러한 예에 있어서도, 상기한 복수의 빔 부분(210A)과 마찬가지의 기능·효과를 갖는다.

또한, 제2 실시 형태의 빔 부분(210A, 210B)에 있어서도, 기포 안내로(220A, 220B)는, 그 상면에 경사면이 형성되어도 된다. 일례로서, 기포 안내로(220A, 220B)는, 펌프(60)에 가까울수록 연직 상방이 되는 경사면을 가져도 된다. 또한, 상기한 제1 실시 형태의 도금 모듈(400)은, 기포 안내로(220)를 통해서 도금액이 외부로 흐르도록 펌프(60)를 구비해도 된다. 이러한 경우, 복수의 빔 부분(210)의 상면부(222)는, 경사면을 갖지 않아도 된다.

본 발명은, 이하의 형태로서도 기재할 수 있다.

[형태 1]

형태 1에 의하면, 도금 장치가 제안되고, 상기 도금 장치는, 도금액이 저류됨과 함께, 애노드가 배치된 도금조와, 상기 애노드보다도 상방에 배치되어, 캐소드로서의 기판을, 상기 기판의 피도금면이 상기 애노드에 대향하도록 보유 지지하는 기판 홀더와, 상기 도금조의 내부를, 상기 애노드가 배치되는 애노드 영역과 상기 기판이 배치되는 캐소드 영역으로 칸막이하는 격막과, 상기 격막의 하면에 접촉해서 당해 격막을 지지하는 지지 부재이며, 상기 격막의 하면을 따라 상기 애노드와 상기 기판 사이의 영역에 걸쳐 연장되는 복수의 빔 부분을 갖고, 당해 빔 부분이 상기 애노드와 상기 기판 사이의 영역으로부터 외부로 기포를 안내하기 위한 기포 안내로를 갖는 지지 부재를 구비한다. 형태 1에 의하면, 격막의 하면에 기포가 체류되는 것을 억제할 수 있다.

[형태 2]

형태 2에 의하면, 형태 1에 있어서, 상기 빔 부분은, 상기 기포 안내로로서, 하방에 개구되는 안내 홈을 갖는다.

[형태 3]

형태 3에 의하면, 형태 2에 있어서, 상기 안내 홈은, 상기 도금조의 중심측을 향함에 따라서, 하방으로 볼록해지는 경사면을 갖는다. 형태 3에 의하면, 기포를 안내 홈으로 보다 적합하게 모을 수 있다.

[형태 4]

형태 4에 의하면, 형태 2 또는 3에 있어서, 상기 안내 홈은, 상기 빔 부분에 있어서의 짧은 쪽 방향의 중심측을 향해 좁아지는 테이퍼 형상으로 형성되어 있는, 청구항 2 또는 3에 기재된 도금 장치.

[형태 5]

형태 5에 의하면, 형태 1에 있어서, 상기 빔 부분은, 내부에 상기 기포 안내로가 획정되는 중공 형상으로 형성되어 있으며, 상기 기포 안내로와 상기 애노드 영역을 접속하는 복수의 개구를 갖는다.

[형태 6]

형태 6에 의하면, 형태 5에 있어서, 상기 복수의 개구의 적어도 일부는, 상기 빔 부분의 하방에 형성되어 있다.

[형태 7]

형태 7에 의하면, 형태 5 또는 6에 있어서, 상기 복수의 개구의 적어도 일부는, 상기 빔 부분의 측방에 형성되어 있다.

[형태 8]

형태 8에 의하면, 형태 1 내지 7에 있어서, 도금액이 상기 기포 안내로를 통해서 상기 외부로 흐르도록 도금액을 흡인 또는 압송하는 흐름 생성 기구를 더 구비한다.

[형태 9]

형태 9에 의하면, 형태 1 내지 8에 있어서, 상기 지지 부재는, 상방에서 보아, 상기 기판의 피도금 영역과 상기 애노드의 사이에 존재하는 면적이 상기 기판의 상기 피도금 영역에 있어서의 40퍼센트 이하이다. 형태 9에 의하면, 지지 부재에 의한 애노드와 기판의 전류의 저해의 영향을 적게 할 수 있다.

[형태 10]

형태 10에 의하면, 형태 1 내지 9에 있어서, 상기 복수의 빔 부분의 각각은, 상방에서 보아 직선 형상으로 서로 평행하게 연장된다.

[형태 11]

형태 11에 의하면, 형태 1 내지 10에 있어서, 상기 빔 부분은, 직사각 형상의 횡단면을 갖는다.

[형태 12]

형태 12에 의하면, 형태 1 내지 10에 있어서, 상기 빔 부분(16)은, 원통 형상이다.

[형태 13]

형태 13에 의하면, 형태 1 내지 12에 있어서, 상기 기판 홀더를 회전시키기 위한 회전 기구를 더 구비한다.

[형태 14]

형태 14에 의하면, 형태 1 내지 13에 있어서, 상기 도금조의 내부에 있어서 상기 애노드와 상기 기판의 사이에 배치된, 다공질의 저항체를 더 구비하고, 상기 격막과 상기 지지 부재는, 상기 저항체보다도 하방측에 배치되어 있다.

이상, 본 발명의 실시 형태나 변형예에 대하여 상세히 설명하였지만, 본 발명은 이러한 특정한 실시 형태나 변형예에 한정되는 것이 아니라, 청구범위에 기재된 본 발명의 요지 범위 내에 있어서, 더한층의 다양한 변형·변경·생략·부가가 가능하다.

10: 도금조
11: 저부
12: 외주부
14: 격막
16: 캐소드 영역
18: 애노드 영역
20, 20A, 20B: 지지 부재
210, 210A, 210B: 빔 부분
216A, 216B: 개구
220, 220A, 220B: 기포 안내로
30: 기판 홀더
40: 회전 기구
50: 애노드
56: 저항체
60: 펌프
62: 기액 분리기
1000: 도금 장치
Wf: 기판
Wfa: 피도금면
Ps: 도금액
Bu: 기포

Claims

도금액이 저류됨과 함께, 애노드가 배치된 도금조와,
상기 애노드보다도 상방에 배치되어, 캐소드로서의 기판을, 상기 기판의 피도금면이 상기 애노드에 대향하도록 보유 지지하는 기판 홀더와,
상기 도금조의 내부를, 상기 애노드가 배치되는 애노드 영역과 상기 기판이 배치되는 캐소드 영역으로 칸막이하는 격막과,
상기 격막의 하면에 접촉해서 당해 격막을 지지하는 지지 부재이며, 상기 격막의 하면을 따라 상기 애노드와 상기 기판 사이의 영역에 걸쳐 연장되는 복수의 빔 부분을 갖고, 당해 빔 부분이 상기 애노드와 상기 기판 사이의 영역으로부터 외부로 기포를 안내하기 위한 기포 안내로를 갖는 지지 부재를
구비하는, 도금 장치.
제1항에 있어서,
상기 빔 부분은, 상기 기포 안내로로서, 하방에 개구되는 안내 홈을 갖는, 도금 장치.
제2항에 있어서,
상기 안내 홈은, 상기 도금조의 중심측을 향함에 따라서, 하방으로 볼록해지는 경사면을 갖는, 도금 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 안내 홈은, 상기 빔 부분에 있어서의 짧은 쪽 방향의 중심측을 향해 좁아지는 테이퍼 형상으로 형성되어 있는, 도금 장치.
제1항에 있어서,
상기 빔 부분은, 내부에 상기 기포 안내로가 획정되는 중공 형상으로 형성되어 있으며, 상기 기포 안내로와 상기 애노드 영역을 접속하는 복수의 개구를 갖는, 도금 장치.
제5항에 있어서,
상기 복수의 개구의 적어도 일부는, 상기 빔 부분의 하방에 형성되어 있는, 도금 장치.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 복수의 개구의 적어도 일부는, 상기 빔 부분의 측방에 형성되어 있는, 도금 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
도금액이 상기 기포 안내로를 통해서 상기 외부로 흐르도록 도금액을 흡인 또는 압송하는 흐름 생성 기구를 더 구비하는, 도금 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지지 부재는, 상방에서 보아, 상기 기판의 피도금 영역과 상기 애노드의 사이에 존재하는 면적이 상기 기판의 상기 피도금 영역에 있어서의 40퍼센트 이하인, 도금 장치.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 빔 부분의 각각은, 상방에서 보아 직선 형상으로 서로 평행하게 연장되는, 도금 장치.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 빔 부분은 직사각 형상의 횡단면을 갖는, 도금 장치.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 빔 부분은 원통 형상인, 도금 장치.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기판 홀더를 회전시키기 위한 회전 기구를 더 구비하는, 도금 장치.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도금조의 내부에 있어서 상기 애노드와 상기 기판의 사이에 배치된, 다공질의 저항체를 더 구비하고,
상기 격막과 상기 지지 부재는, 상기 저항체보다도 하방측에 배치되어 있는, 도금 장치.