KR20230065886A - 도금 장치 및 도금 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적의 하나는, 각종 기기의 이상의 검출 정밀도를 향상시키는 것, 및/또는, 이상 검출의 타이밍을 빠르게 하는 것에 있다. 기판을 도금하기 위한 도금 장치이며, 기판과 대향하도록 배치된 애노드와, 상기 기판과 상기 애노드의 사이에 배치된 개구를 갖는 전기장 조절 부재이며, 상기 개구의 치수를 변경하기 위한 개구 조절 부재를 갖는 전기장 조절 부재와, 상기 개구 조절 부재를 구동하는 모터와, 상기 모터의 전류값 또는 부하율을 취득하여, 상기 모터의 전류값 또는 부하율로부터 상기 모터의 부하율의 단위 시간당 변화량을 산출하고, 상기 모터의 부하율의 단위 시간당 변화량이 소정의 역치를 초과한 것을 검출한 경우에, 상기 전기장 조절 부재의 이상을 검출하는 제어 장치를 구비하는 도금 장치.

Description

도금 장치 및 도금 방법{APPARATUS FOR PLATING AND METHOD OF PLATING}

본원은, 도금 장치 및 도금 방법에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼나 프린트 기판 등의 기판의 표면에 배선이나 범프(돌기 형상 전극) 등을 형성하는 것이 행하여지고 있다. 이 배선 및 범프 등을 형성하는 방법으로서 전해 도금법이 알려져 있다. 전해 도금을 행하는 도금 장치에서는, 도금액 내에서 기판(웨이퍼)을 애노드에 대향해서 배치하고, 기판을 캐소드로 해서 애노드로부터 기판에 전류를 흘림으로써, 기판 표면에 금속의 도금막을 형성한다. 이러한 도금 장치에서는, 애노드로부터 기판에의 전기장을 조정하기 위해서, 애노드와 기판의 사이의 전기장을 조절하기 위한 애노드 마스크를 배치하는 경우가 있다. 애노드 마스크로서는, 예를 들어 일본 특허 제6538541호 명세서(특허문헌 1), 일본 특허 공개 제2019-56164호 공보(특허문헌 2)에 기재된 것이 있다. 이러한 애노드 마스크는, 애노드로부터의 전기장(전류)을 통과시키는 개구를 갖고, 개구의 치수를 조절하기 위한 블레이드 또는 베인 형상의 이동 부재를 갖는다. 블레이드 또는 베인은, 예를 들어 모터로부터의 동력에 의해 조정된다.

한편, 반도체 제조 장치에 있어서 애노드 마스크 등의 각종 기기의 고장을 검출하는 방법으로서는, 예를 들어, 일본 특허 제6860406호 명세서(특허문헌 3)에 기재된 것이 있다. 이 고장 검출 방법에서는, 복수의 고장 모델을 준비해 두고, 계측된 물리량의 특징량 벡터와, 복수의 고장 모델의 각 시점에서의 특징량 벡터를 비교하여, 양자의 괴리도가 최소로 되는 고장 모델을 결정하고, 결정된 고장 모델로부터 고장 예측 시간을 산출하고 있다.

일본 특허 제6538541호 명세서 일본 특허 공개 제2019-56164호 공보 일본 특허 제6860406호 명세서

고장 모델을 사용한 고장 검출 방법에서는, 장기간에 걸친 도금 장치의 운용에 있어서 각종 기기의 고장 징조를 고정밀도로 검출할 수 있지만, 고장의 징조가 없이 혹은 고장의 징조 직후에 기기의 이상 또는 파손이 발생하는 경우도 있다. 또한, 애노드 마스크의 동작 개시 시 등에 있어서, 정상 시와 이상 시의 전류의 괴리가 작아, 애노드 마스크의 이상 또는 파손을 검출하는 것이 어렵다는 문제가 있다. 애노드 마스크 파손을 알아차리지 못하고 파손된 상태에서 도금 처리를 계속하면, 프로세스에 이상이 있는 도금 처리를 행해버려, 결과적으로 웨이퍼 스크랩을 발생시킬 우려가 있다.

또한, 애노드 마스크가 파손되기 전에 장치를 동작 정지하여 파손을 방지하는 것이 어렵다는 문제가 있다. 예를 들어, 개구 직경을 변경 가능한 애노드 마스크를 구동하는 모터의 부하율을 역치와 비교해서 이상을 검출하는 경우, 실제 운용상, 애노드 마스크 파손의 오검지를 방지하기 위해서, 이상 검출의 역치를 약간 높게 설정하는 경우가 있다. 이 경우, 부하율이 상승하기 시작해서 역치를 초과할 때까지 타임 래그가 있다. 부하율이 역치를 초과하고 나서 장치의 동작 정지를 행해도 이미 늦어서, 애노드 마스크가 파손되어버리는 경우가 있다. 애노드 마스크가 파손되었을 경우, 복구 작업에 의해 다운 타임, 및 부품 교환 등의 비용이 발생해버릴 우려가 있다.

본 발명의 목적의 하나는, 각종 기기의 이상의 검출 정밀도를 향상시키는 것, 및/또는, 이상 검출의 타이밍을 빠르게 하는 것에 있다. 본 발명의 목적의 하나는, 전기장 조절 부재 등의 각종 기기에 이상이 있을 경우에, 기기의 동작 개시 시에 이상을 검출 가능하게 하는 것에 있다. 또한, 본 발명의 목적의 하나는, 전기장 조절 부재 등의 각종 기기가 파손되기 전에 이상을 검출하여, 기기의 동작을 정지시켜서, 파손을 미연에 방지하는 것에 있다.

본 발명의 일측면에 의하면, 기판을 도금하기 위한 도금 장치이며, 기판과 대향하도록 배치된 애노드와, 상기 기판과 상기 애노드 사이에 배치된 개구를 갖는 전기장 조절 부재이며, 상기 개구의 치수를 변경하기 위한 개구 조절 부재를 갖는 전기장 조절 부재와, 상기 개구 조절 부재를 구동하는 모터와, 상기 모터의 전류값 또는 부하율을 취득하여, 상기 모터의 전류값 또는 부하율로부터 상기 모터의 부하율의 단위 시간당 변화량을 산출하고, 상기 모터의 부하율의 단위 시간당 변화량이 소정의 역치를 초과한 것을 검출한 경우에, 상기 전기장 조절 부재의 이상을 검출하는 제어 장치를 구비하는 도금 장치가 제공된다.

도 1은 일 실시 형태에 관한 도금 장치의 전체 배치도이다.
도 2는 도금 모듈을 도시하는 개략 측단면도이다.
도 3은 애노드 마스크의 개략 정면도이다.
도 4는 애노드 마스크의 개략 정면도이다.
도 5는 이상 검출 제어에 관한 시스템 구성을 도시하는 개략도이다.
도 6a는 애노드 마스크의 동작 시의 모터 부하율의 시간 변화를 나타내는 그래프이다.
도 6b는 애노드 마스크의 동작 시의 모터 부하율의 시간 변화를 나타내는 그래프이다.
도 6c는 애노드 마스크의 동작 시의 모터 부하율의 시간 변화를 나타내는 그래프이다.
도 7은 일 실시 형태에 관한 이상 검출의 원리를 설명하는 설명도이다.
도 8은 일 실시 형태에 관한 이상 검출의 타이밍을 설명하는 설명도이다.
도 9는 일 실시 형태에 관한 이상 검출의 흐름도이다.
도 10은 일 실시 형태에 관한 이상 검출의 흐름도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다. 첨부 도면에 있어서, 동일하거나 또는 유사한 요소에는 동일하거나 또는 유사한 참조 부호가 부여되고, 각 실시 형태의 설명에 있어서 동일하거나 또는 유사한 요소에 관한 중복되는 설명은 생략하는 경우가 있다. 또한, 각 실시 형태에서 나타내지는 특징은, 서로 모순되지 않는 한 다른 실시 형태에도 적용 가능하다.

본 명세서에서 「기판」에는, 반도체 기판, 유리 기판, 액정 기판, 프린트 회로 기판뿐만 아니라, 자기 기록 매체, 자기 기록 센서, 미러, 광학 소자, 미소 기계 소자, 혹은 부분적으로 제작된 집적 회로, 그외 임의의 피처리 대상물을 포함한다. 기판은, 다각형, 원형을 포함하는 임의의 형상의 것을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 「전방면」, 「후방면」, 「프론트」, 「백」, 「상」, 「하」, 「좌」, 「우」 등의 표현을 사용하는데, 이들은, 설명의 사정상, 예시 도면의 지면 상에서의 위치, 방향을 나타내는 것으로, 장치 사용 시 등의 실제 배치에서는 다른 경우가 있다.

(제1 실시 형태)

도 1은, 일 실시 형태에 관한 도금 장치의 전체 배치도이다. 도금 장치(100)는, 기판 홀더(11)(도 2)에 기판을 보유 지지한 상태에서 기판에 도금 처리를 실시하는 것이다. 도금 장치(100)는, 기판 홀더(11)에 기판을 로드하고, 또는 기판 홀더(11)로부터 기판을 언로드하는 로드/언로드 스테이션(110)과, 기판을 처리하는 처리 스테이션(120)과, 세정 스테이션(50a)으로 크게 나뉜다. 처리 스테이션(120)은, 기판의 전처리 및 후처리를 행하는 전처리·후처리 스테이션(120A)과, 기판에 도금 처리를 행하는 도금 스테이션(120B)을 포함한다.

로드/언로드 스테이션(110)은, 1개 또는 복수의 카세트 테이블(25)과, 기판 탈착 모듈(29)을 갖는다. 카세트 테이블(25)은, 기판을 수납한 카세트(25a)를 탑재한다. 기판 탈착 모듈(29)은, 기판을 기판 홀더(11)에 탈착하도록 구성된다. 또한, 기판 탈착 모듈(29)의 근방(예를 들어 하방)에는, 기판 홀더(11)를 수용하기 위한 스토커(30)가 마련된다. 세정 스테이션(50a)은, 도금 처리 후의 기판을 세정해서 건조시키는 세정 모듈(50)을 갖는다. 세정 모듈(50)은, 예를 들어 스핀 린스 드라이어이다.

카세트 테이블(25), 기판 착탈 모듈(29) 및 세정 스테이션(50a)으로 둘러싸이는 위치에는, 이들 유닛간에서 기판을 반송하는 반송 로봇(27)이 배치되어 있다. 반송 로봇(27)은, 주행 기구(28)에 의해 주행 가능하게 구성된다. 반송 로봇(27)은, 예를 들어 도금 전의 기판을 카세트(25a)로부터 취출해서 기판 착탈 모듈(29)에 반송하고, 도금 후의 기판을 기판 착탈 모듈(29)로부터 수취하여, 도금 후의 기판을 세정 모듈(50)에 반송하고, 세정 및 건조된 기판을 세정 모듈(50)로부터 취출해서 카세트(25a)에 수납하도록 구성된다.

전처리·후처리 스테이션(120A)에는, 프리웨트 모듈(32)과, 프리소크 모듈(33)과, 제1 린스 모듈(34)과, 블로우 모듈(35)과, 제2 린스 모듈(36)을 갖는다. 프리웨트 모듈(32)은, 도금 처리 전의 기판의 피도금면을 순수 또는 탈기수 등의 처리액으로 적심으로써, 기판 표면에 형성된 패턴 내부의 공기를 처리액으로 치환한다. 프리웨트 모듈(32)은, 도금 시에 패턴 내부의 처리액을 도금액으로 치환함으로써 패턴 내부에 도금액을 공급하기 쉽게 하는 프리웨트 처리를 실시하도록 구성된다. 프리소크 모듈(33)은, 예를 들어 도금 처리 전의 기판의 피도금면에 형성한 시드층 표면 등에 존재하는 전기 저항이 큰 산화막을 황산이나 염산 등의 처리액으로 에칭 제거해서 도금 하지 표면을 세정 또는 활성화하는 프리소크 처리를 실시하도록 구성된다. 제1 린스 모듈(34)에서는, 프리소크 후의 기판이 기판 홀더(11)와 함께 세정액(순수 등)으로 세정된다. 블로우 모듈(35)에서는, 세정 후의 기판의 액털기가 행하여진다. 제2 린스 모듈(36)에서는, 도금 후의 기판이 기판 홀더(11)와 함께 세정액으로 세정된다. 프리웨트 모듈(32), 프리소크 모듈(33), 제1 린스 모듈(34), 블로우 모듈(35), 제2 린스 모듈(36)은, 이 순으로 배치되어 있다. 또한, 이 구성은 일례이며, 상술한 구성에 한정되지 않고, 전처리·후처리 스테이션(120A)은 다른 구성을 채용하는 것이 가능하다.

도금 스테이션(120B)은, 도금조(39)와, 오버플로 조(38)를 갖는 도금 모듈(40)을 갖는다. 도금조(39)는, 복수의 도금 셀로 분할되어 있다. 각 도금 셀은, 내부에 하나의 기판을 수납하고, 내부에 유지한 도금액 내에 기판을 침지시켜서 기판 표면에 구리 도금 등의 도금을 행한다. 여기서, 도금액의 종류는 특별히 한정되지 않고, 용도에 따라서 다양한 도금액이 사용된다. 이 도금 스테이션(120B)의 구성은 일례이며, 도금 스테이션(120B)은, 다른 구성을 채용하는 것이 가능하다.

도금 장치(100)는, 이들 각 기기의 측방에 위치하여, 이들 각 기기의 사이에서 기판 홀더(11)를 기판과 함께 반송하는, 예를 들어 리니어 모터 방식을 채용한 반송 장치(37)를 갖는다. 이 반송 장치(37)는, 1개 또는 복수의 트랜스포터를 갖고, 1개 또는 복수의 트랜스포터에 의해, 기판 탈착 모듈(29), 스토커(30), 프리웨트 모듈(32), 프리소크 모듈(33), 제1 린스 모듈(34), 블로우 모듈(35), 제2 린스 모듈(36) 및 도금 모듈(40)과의 사이에서 기판 홀더(11)를 반송하도록 구성된다.

이상과 같이 구성되는 도금 장치(100)는, 상술한 각 부를 제어하도록 구성된 제어부로서의 제어 모듈(컨트롤러)(175)을 갖는다. 컨트롤러(175)는, 소정의 프로그램을 저장한 메모리(175B)와, 메모리(175B)의 프로그램을 실행하는 CPU(175A)를 갖는다. 메모리(175B)를 구성하는 기억 매체는, 각종 설정 데이터, 도금 장치(100)를 제어하는 프로그램을 포함하는 각종 프로그램 등을 저장하고 있다. 프로그램은, 예를 들어 반송 로봇(27)의 반송 제어, 기판 탈착 모듈(29)에서의 기판의 기판 홀더(11)에의 착탈 제어, 반송 장치(37)의 반송 제어, 각 처리 모듈에서의 처리의 제어, 도금 모듈에서의 도금 처리의 제어, 세정 스테이션(50a)의 제어를 실행하는 프로그램, 각종 기기의 이상을 검출하는 프로그램을 포함한다. 기억 매체는, 불휘발성 및/또는 휘발성 기억 매체를 포함하는 것이 가능하다. 기억 매체로서는, 예를 들어 컴퓨터로 판독 가능한 ROM, RAM, 플래시 메모리 등의 메모리나, 하드 디스크, CD-ROM, DVD-ROM이나 플렉시블 디스크 등의 디스크 형상 기억 매체 등의 공지된 것이 사용될 수 있다.

컨트롤러(175)는, 도금 장치(100) 및 그 밖의 관련 장치를 통괄 제어하는 도시하지 않은 상위 컨트롤러와 통신 가능하게 구성되어, 상위 컨트롤러가 갖는 데이터베이스와의 사이에서 데이터의 교환을 할 수 있다. 컨트롤러(175)의 일부 또는 전부의 기능은, ASIC 등의 하드웨어로 구성할 수 있다. 컨트롤러(175)의 일부 또는 전부의 기능은, PLC, 시퀀서 등으로 구성해도 된다. 컨트롤러(175)의 일부 또는 전부는, 도금 장치(100)의 하우징의 내부 및/또는 외부에 배치할 수 있다. 컨트롤러(175)의 일부 또는 전부는, 유선 및/또는 무선에 의해 도금 장치(100)의 각 부와 통신 가능하게 접속된다.

(도금 모듈)

도 2는, 도금 모듈(40)을 도시하는 개략 측단면도이다. 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 도금 장치(100)는, 애노드(21)를 보유 지지하도록 구성된 애노드 홀더(20)와, 기판(W)을 보유 지지하도록 구성된 기판 홀더(11)와, 애노드 홀더(20)와 기판 홀더(11)를 내부에 수용하는 도금조(39)를 갖는다. 여기에서는, 1개의 도금 셀에 대응하는 구성만을 도시하고 있다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 도금조(39)는, 첨가제를 포함하는 도금액(Q)을 수용한다. 오버플로 조(38)는, 도금조(39)로부터 오버플로한 도금액(Q)을 받아서 배출한다. 도금조(39)와 오버플로 조(38)는, 칸막이벽(55)으로 칸막이되어 있다.

애노드(21)를 보유 지지한 애노드 홀더(20)와 기판(W)을 보유 지지한 기판 홀더(11)는, 도금조(39) 내의 도금액(Q)에 침지되어, 애노드(21)와 기판(W)의 피도금면(W1)이 대략 평행해지도록 대향해서 마련된다. 애노드(21)와 기판(W)은, 도금조(39)의 도금액(Q)에 침지된 상태에서, 도금 전원(59)에 의해 전압이 인가된다. 이에 의해, 금속 이온이 기판(W)의 피도금면(W1)에서 환원되어, 피도금면(W1)에 도금막이 형성된다.

도금조(39)는, 조 내부에 도금액(Q)을 공급하기 위한 도금액 공급구(56)를 갖는다. 오버플로 조(38)는, 도금조(39)로부터 오버플로한 도금액(Q)을 배출하기 위한 도금액 배출구(57)를 갖는다. 도금액 공급구(56)는 도금조(39)의 저부에 배치되고, 도금액 배출구(57)는 오버플로 조(38)의 저부에 배치된다.

도금액(Q)이 도금액 공급구(56)로부터 도금조(39)에 공급되면, 도금액(Q)은 도금조(39)로부터 넘쳐흘러, 칸막이벽(55)을 넘어서 오버플로 조(38)에 유입된다. 오버플로 조(38)에 유입된 도금액(Q)은 도금액 배출구(57)로부터 배출되어, 도금액 순환 장치(58)가 갖는 필터 등에서 불순물이 제거된다. 불순물이 제거된 도금액(Q)은, 도금액 순환 장치(58)에 의해 도금액 공급구(56)를 통해서 도금조(39)에 공급된다.

애노드 홀더(20)는, 애노드(21)와 기판(W) 사이의 전기장을 조절하기 위한 애노드 마스크(250)를 갖는다. 애노드 마스크(250)는, 예를 들어 유전체 재료를 포함하는 대략 판상의 부재이며, 애노드 홀더(20)의 전방면에 마련된다. 여기서, 애노드 홀더(20)의 전방면이란, 기판 홀더(11)에 대향하는 측의 면을 말한다. 즉, 애노드 마스크(250)는, 애노드(21)와 기판 홀더(11) 사이에 배치된다. 애노드 마스크(250)는, 애노드(21)와 기판(W) 사이에 흐르는 전류(전기장)가 통과하는 개구(250a)를 대략 중앙부에 갖는다. 개구(250a)의 직경은, 애노드(21)의 직경보다도 작은 것이 바람직하다. 후술하는 바와 같이, 애노드 마스크(250)는, 개구(250a)의 직경을 조절 가능하게 구성된다.

애노드 마스크(250)는, 애노드 마스크(250)를 애노드 홀더(20)에 일체로 설치하기 위한 애노드 마스크 설치부(250b)를, 그 외주에 갖는다. 또한, 애노드 마스크(250)의 위치는, 애노드 홀더(20)와 기판 홀더(11) 사이이면 되지만, 애노드 홀더(20)와 기판 홀더(11)의 중간 위치보다도 애노드 홀더(20)에 가까운 위치인 것이 바람직하다. 또한, 예를 들어 애노드 마스크(250)는, 애노드 홀더(20)에 설치되지 않고 애노드 홀더(20)의 전방면에 배치해도 된다. 단, 본 실시 형태와 같이 애노드 마스크(250)가 애노드 홀더(20)에 설치되는 경우는, 애노드 홀더(20)에 대한 애노드 마스크(250)의 상대 위치가 고정되므로, 애노드(21)의 위치와 개구(250a)의 위치가 어긋나는 것을 방지할 수 있다.

애노드 홀더(20)에 보유 지지되는 애노드(21)는, 불용성 애노드인 것이 바람직하다. 애노드(21)가 불용성 애노드일 경우는, 도금 처리가 진행되어도 애노드(21)는 용해하지 않아, 애노드(21)의 형상이 변화하지 않는다. 이 때문에, 애노드 마스크(250)와 애노드(21)의 표면의 위치 관계(거리)가 변화하지 않으므로, 애노드 마스크(250)와 애노드(21)의 표면의 위치 관계가 변화함으로써 애노드(21)와 기판(W)의 사이의 전기장이 변화하는 것을 방지할 수 있다.

도금 장치(10)는, 또한, 애노드(21)와 기판(W) 사이의 전류를 조정하기 위한 레귤레이션 플레이트(중간 마스크)(60)를 갖는다. 레귤레이션 플레이트(60)는, 예를 들어 유전체 재료를 포함하는 대략 판상의 부재이며, 애노드 마스크(250)와 기판 홀더(11)(기판(W)) 사이에 배치된다. 레귤레이션 플레이트(60)는, 애노드(21)와 기판(W) 사이에 흐르는 전류(전기장)가 통과하는 개구(60a)를 갖는다. 개구(60a)의 직경은, 기판(W)의 직경보다 작은 것이 바람직하다. 후술하는 바와 같이, 레귤레이션 플레이트(60)는, 개구(60a)의 직경을 조절 가능하게 구성된다.

레귤레이션 플레이트(60)는, 애노드 홀더(20)와 기판 홀더(11)의 중간 위치보다도 기판 홀더(11)에 가까운 위치에 있는 것이 바람직하다. 레귤레이션 플레이트(60)가 기판 홀더(11)에 가까운 위치에 배치될수록, 레귤레이션 플레이트(60)의 개구(60a)의 직경을 조절함으로써, 기판(W)의 주연부의 막 두께를 보다 정확하게 제어할 수 있다.

레귤레이션 플레이트(60)와 기판 홀더(11) 사이에는, 기판(W)의 피도금면(W1) 근방의 도금액(Q)을 교반하기 위한 패들(18)이 마련된다. 패들(18)은, 대략 막대 형상의 부재이며, 연직 방향을 향하도록 도금조(39) 내에 마련된다. 패들(18)의 일단부는, 패들 구동 장치(19)에 고정된다. 패들(18)은, 패들 구동 장치(19)에 의해 기판(W)의 피도금면(W1)을 따라 수평 이동되고, 이에 의해 도금액(Q)이 교반된다.

이어서, 도 2에 도시한 애노드 마스크(250)에 대해서 상세하게 설명한다. 도 3 및 도 4는 애노드 마스크(250)의 개략 정면도이다. 도 3은, 개구(250a)의 직경이 비교적 클 때의 애노드 마스크(250)를 도시한다. 도 4는, 개구(250a)의 직경이 비교적 작을 때의 애노드 마스크(250)를 도시한다. 여기서, 애노드 마스크(250)의 개구(250a)가 작을수록, 애노드(21)로부터 기판(W)에 흐르는 전류가, 기판(W)의 피도금면(W1)의 중앙부에 집중된다. 따라서, 개구(250a)를 작게 하면, 기판(W)의 피도금면(W1)의 중앙부의 막 두께가 증대하는 경향이 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 애노드 마스크(250)는, 대략 환상의 테두리부(260)를 갖는다. 도 3에 도시하는 애노드 마스크(250)의 개구(250a)의 직경의 크기는 최대로 되어 있다. 이 경우의 개구(250a)의 직경은, 테두리부(260)의 내경과 일치한다.

도 4에 도시하는 바와 같이, 애노드 마스크(250)는, 개구(250a)를 조절 가능하게 구성되는 복수의 애퍼처 블레이드(270)(개구 조절 부재)를 갖는다. 애퍼처 블레이드(270)는, 협동해서 개구(250a)를 획정한다. 애퍼처 블레이드(270) 각각은, 카메라의 조리개 기구와 마찬가지의 구조에 의해, 개구(250a)의 직경을 확대 또는 축소시킨다(개구(250a)의 치수를 조절한다). 도 4에 도시하는 애노드 마스크(250)의 개구(250a)는, 애퍼처 블레이드(270)에 의해 비원 형상(예를 들어 다각 형상)으로 형성된다. 이 경우의 개구(250a)의 직경은, 다각형의 대향하는 변의 최단 거리, 또는 내접하는 원의 직경을 말한다. 혹은, 개구(250a)의 직경은, 개구 면적과 등가의 면적을 갖는 원의 직경으로 정의할 수도 있다. 또한, 애노드(21)와, 애퍼처 블레이드(270)의 애노드(21)와 대향하는 면의 거리는, 예를 들어 0mm 이상 8mm 이하이다.

애퍼처 블레이드(270) 각각은, 모터(251)(도 5 참조)로부터의 구동력을 이용해서 구동하도록 구성되어 있다. 애퍼처 블레이드(270)를 사용한 조절 기구는, 비교적 광범위하게 개구(250a)를 가변으로 할 수 있는 특징이 있다. 또한, 기판이 원형일 경우에는, 애노드 마스크(250)의 개구(250a)는 원형인 것이 바람직하다. 그러나, 비교적 광범위하게 직경이 가변인 개구(250a)에 있어서, 개구(250a)의 최소 직경부터 최대 직경에 이르는 모든 범위에서 완전한 원형을 유지하는 것은 기구적인 곤란을 수반한다. 일반적으로, 애노드(21)와 기판(W) 사이를 흐르는 전류가 통과하는 개구가 완전한 원형이 아닐 경우, 전기장의 방위각 분포가 불균등해져, 기판(W)의 주연부에 형성되는 도금막 두께 분포에 개구의 형상이 전사될 가능성이 있다. 그러나, 애노드 마스크(250)는 애노드 홀더(20)에 일체적으로 설치되어 있기 때문에, 기판과의 거리를 충분히 취할 수 있어, 개구가 완전한 원형이 아닌 경우에도, 도금막 두께 분포에 미치는 영향을 최소한으로 억제할 수 있다.

도 5는, 이상 검출 제어에 관한 시스템 구성을 도시하는 개략도이다. 동도면에서, 장치 컨트롤러(176) 및 조작 화면 컴퓨터(177)는, 제어 모듈(175)에 포함되는 구성의 일례이다. 조작 화면 컴퓨터(177)는, 각종 기기의 설정 파라미터, 도금 장치에서의 처리의 레시피 등을 장치 컨트롤러(176)에 입력하기 위한 컴퓨터이며, 예를 들어 모니터 등의 표시 장치, 키보드, 마우스와 같은 입력 장치를 구비한다. 조작 화면 컴퓨터(177)는, 장치 컨트롤러(176)에 대하여, 후술하는 모터(251)의 부하율의 단위 시간당 변화량(부하율 변화율)의 역치를 설정한다. 또한, 조작 화면 컴퓨터(177)는, 장치 컨트롤러(176)로부터 애노드 마스크(250)의 이상을 통지하는 알람 통지를 수신한다.

장치 컨트롤러(176)는, 조작 화면 컴퓨터(177)에 의해 설정된 각종 기기의 설정 파라미터, 레시피, 프로그램 등에 기초하여 도금 장치의 각 부를 제어하는 것이며, 예를 들어 PLC, 시퀀서 등으로 구성된다. 또한, 장치 컨트롤러(176)는, 제어 모듈(175)의 구성으로서 상술한 임의의 구성을 취할 수 있다. 장치 컨트롤러(176)는, 레시피에 기초하여, 애노드 마스크(250)의 개구 직경(개구 치수)이 레시피 설정값으로 되도록 애퍼처 블레이드(270)를 구동(이동)시키는 제어 신호를 구동 회로(252)에 출력한다. 또한, 장치 컨트롤러(176)는, 모터(251)로부터 모터 전류 또는 모터 부하율의 검출값(피드백 신호)을 수취하고, 또는, 모터(251)에 접속된 전류계로부터 모터 전류의 검출값(피드백 신호)을 수취하여, 애노드 마스크(250)의 이상 검출 처리를 실행하도록 구성되어 있다.

본 실시 형태에서는, 도 5에 도시한 바와 같이, 애노드 마스크(250)는, 모터(251)의 동력에 의해 애퍼처 블레이드(270)가 구동(이동)된다. 모터(251)는, 애노드 마스크(250)의 내부에 내장되어도 되고, 애노드 마스크(250)의 외부에 마련되어도 된다. 모터(251)는, 감속기(도시 생략)를 통해서 애노드 마스크(250)의 애퍼처 블레이드(270)에 접속되어도 된다. 모터(251)는, 내장된 전류계 및/또는 검출 회로(253A)에서 검출된 모터 전류 및/또는 모터 부하율을 출력하는 것을 채용할 수 있다. 검출 회로는, 모터 전류의 검출값에 기초하여 모터 부하율을 산출/검출하는 부하율 검출 회로이다. 모터(251)에서 검출된 모터 전류 및/또는 모터 부하율은, 장치 컨트롤러(176)에 출력된다. 또한, 모터(251)에 접속된 별도의 전류계 및/또는 검출 회로(253B)에 의해 모터(251)의 모터 전류 및/또는 모터 부하율을 검출하여, 장치 컨트롤러(176)에 출력하도록 해도 된다. 전류계 및/또는 검출 회로(253A), 전류계 및/또는 검출 회로(253B)의 양쪽을 마련해도 되고, 한쪽을 마련해도 된다. 이상 검출 제어에 있어서, 전류계 및/또는 검출 회로(253A), 전류계 및/또는 검출 회로(253B)로부터의 양쪽의 출력을 사용해도 되고, 한쪽의 출력을 사용해도 된다.

모터(251)는, 구동 회로(252)로부터 공급되는 전력(전류)에 의해 구동된다. 구동 회로(252)는, 도시하지 않은 전원으로부터 전력의 공급을 받아, 컨트롤러(175)로부터의 제어 신호에 기초하여 모터(251)를 구동하기 위한 전류를 생성하여, 모터(251)에 공급한다. 구동 회로(252)는, 스위칭 회로, DC/DC 컨버터 등으로 구성할 수 있다.

도 6a 내지 도 6c는, 애노드 마스크의 동작 시의 모터 부하율의 시간 변화를 나타내는 그래프이다. 도 6a는, 정상 시의 애노드 마스크의 동작 시의 모터 부하율 곡선(C0)을 나타낸다. 도 6b는, 모터 부하율의 역치에 의해 애노드 마스크의 이상을 검출 가능한 경우의 모터 부하율 곡선(C1, C2)을 나타낸다. 도 6c는, 모터 부하율의 역치에 의해 애노드 마스크의 이상을 검출할 수 없는 경우의 모터 부하율 곡선(C3, C4)의 시간 변화를 나타낸다.

모터 부하율은, 정격 전류값에 대한 모터 전류값의 비율로서 정의되며, 이하의 수학식으로 표현된다.

모터 부하율=모터 전류값[A]/정격 전류값[A]×100[％]

모터 부하율의 변화율(모터 부하율 변화율이라고도 칭함)은, 단위 시간당 모터 부하율의 변화량이며, 도 6a 내지 도 6c의 모터 부하율 곡선의 기울기에 대응한다.

모터 부하율의 역치(부하율 역치라고도 칭함)(TR)는, 모터 부하율에 기초하여 애노드 마스크(250)의 이상을 검출하기 위한 역치로서 설정되는 것이며, 모터 부하율이 부하율 역치(TR)를 초과하는 경우에, 애노드 마스크(250)의 이상을 검출하는 것이다. 애노드 마스크(250)의 이상에는, 애퍼처 블레이드(270)(개구 조절 부재), 모터(251), 구동 회로(252), 기타 애노드 마스크(250)의 동작에 관련하는 부분의 이상을 포함한다.

도 6a에 도시하는 바와 같이, 애노드 마스크(250)가 정상일 경우에는, 모터 부하율은, 모터 전류의 공급이 개시되면 상승하여(애노드 마스크(250)의 동작 개시 시), 일정 값에 포화해서 변화하지 않는 기간을 거친 후(애노드 마스크(250)의 동작 도중), 동작을 종료한다(애노드 마스크(250)의 동작 종료 시). 그 동안에, 모터 부하율은, 곡선(C0)으로 나타내는 바와 같이, 부하율 역치(TR)를 초과하지 않는다. 여기서, 애노드 마스크(250)의 「동작 개시 시」는, 모터(251)에 전류의 공급이 개시되어, 모터 부하율이 상승해서 포화할 때까지의 기간으로 한다(도 6a 내지 도 6c에서 모터 부하율이 직선적으로 상승하는 기간). 애노드 마스크(250)의 「동작 도중」은, 모터 부하율이 포화한 후의 기간으로 한다. 또한, 동작 개시 시의 모터 부하율은, 반드시 직선적으로 상승하지 않아도 되며, 다른 변화의 형상을 취할 수 있다. 동작 도중의 모터 부하율은, 반드시 일정 값으로 될 필요는 없으며, 다른 변화의 형상을 취할 수 있다. 동작 종료 시의 모터 부하율은, 반드시 직선적으로 감소하지 않아도 되며, 다른 변화의 형상을 취할 수 있다.

도 6b 중의 모터 부하율 곡선(C1)으로 나타내는 바와 같이, 애노드 마스크 동작 개시 시에, 모터 부하율에 부하율 역치(TR)를 초과하는 변화가 있을 경우에는, 모터 부하율에 기초하여 애노드 마스크(250)의 이상을 검출하는 것이 가능하다. 또한, 도 6b 중의 모터 부하율 곡선(C2)으로 나타내는 바와 같이, 애노드 마스크 동작 도중에, 모터 부하율에 부하율 역치(TR)를 초과하는 변화가 있을 경우에는, 애노드 마스크(250)의 이상을 검출하는 것이 가능하다.

한편, 도 6c 중의 모터 부하율 곡선(C3)으로 나타내는 바와 같이, 애노드 마스크 동작 개시 시에, 애노드 마스크(250)에 이상이 발생했다고 해도, 모터 부하율이 부하율 역치(TR)를 초과하지 않을 경우에는, 애노드 마스크(250)의 이상을 검출할 수 없다. 또한, 도 6c 중의 모터 부하율 곡선(C4)으로 나타내는 바와 같이, 애노드 마스크 동작 도중에, 애노드 마스크(250)에 이상이 발생했다고 해도, 모터 부하율이 부하율 역치(TR)를 초과하지 않을 경우에는, 애노드 마스크(250)의 이상을 검출할 수 없다. 실제 운용상, 애노드 마스크 파손의 오검지를 방지하기 위해서, 이상 검출의 역치를 약간 높게 설정하는 경우가 있어, 애노드 마스크(250)에 이상이 있어도, 부하율 역치(TR)를 초과하는 모터 부하율의 변화가 검출되지 않는 경우가 있다. 특히, 애노드 마스크의 동작 개시 시는, 모터 전류, 모터 부하율의 값이 작기 때문에, 애노드 마스크에 이상이 있어도, 부하율 역치(TR)를 초과하지 않는 경우가 있어, 이상의 검출이 곤란하다.

도 7은, 일 실시 형태에 관한 이상 검출의 원리를 설명하는 설명도이다. 이 도면은, 도 6c의 모터 부하율 곡선(C3)의 동작 개시 시 부근을 확대해서 나타내는 것이다. 도 7에 도시하는 바와 같이, 애노드 마스크 동작 개시 시에, 모터 부하율 곡선(C3)이 정상 시의 모터 부하율 곡선(C0)으로부터 괴리되는 변화를 나타냈다고 해도, 모터 부하율 곡선(C3)이 부하율 역치(TR)를 초과하지 않으면, 애노드 마스크의 이상을 검출할 수 없다. 그래서, 본 실시 형태에서는, 모터 부하율의 단위 시간당 변화량(모터 부하율 변화율)을 검출하여, 모터 부하율 변화율의 역치(부하율 변화율 역치라고도 칭함)(TRR)와 비교함으로써, 애노드 마스크의 이상을 검출한다.

예를 들어, 도 7에서, 정상 시의 모터 부하율 곡선(C0)에서는, 동작 개시 시의 500msec 동안에 모터 부하율이 0％에서 20％로 변화하고 있기 때문에, 20[％]/500[msec]=0.04[％/msec]가 되므로, 부하율 변화율 역치(TRR)를 0.04[％/msec]로 한다. 한편, 모터 부하율 곡선(C3)에서는, 시각 150msec부터 250msec의 100msec의 동안에, 모터 부하율이 6％에서 16％로 10％ 상승하고 있으므로, 10[％]/100[msec]=0.10[％/msec]이 된다. 따라서, 모터 부하율 곡선(C3)의 시각 150msec부터 250msec에서의 모터 부하율 변화율 0.10[％/msec]이, 모터 부하율 변화율의 역치 0.04[％/msec]를 초과하기 때문에, 애노드 마스크(250)의 이상을 검출하는 것이 가능하게 된다. 또한, 부하율 변화율 역치(TRR)는, 정상 시의 모터 부하율 곡선(C0)에 기초하는 부하율 변화율에, 이상의 오검지를 방지하기 위해서 소정의 허용도를 더하여 설정해도 된다(부하율 변화율 역치(TRR)>정상 시의 모터 부하율 곡선(C0)에 기초하는 부하율 변화율). 또한, 도 7에서는, 검출 원리의 이해를 용이하게 하기 위해서, 설명의 편의상, 500msec 동안, 100msec 동안의 부하율의 변화량으로부터 부하율 변화율을 구한 예를 들고 있지만, 부하율 변화율을 검출하기 위한 검출 시간(샘플링 시간)은, 검출기 및 연산 회로의 성능 범위에서 임의로 설정할 수 있으며, 실제 제어에서는 수msec 정도로 할 수 있다.

도 8은, 일 실시 형태에 관한 이상 검출의 타이밍을 설명하는 설명도이다. 동도면 중, 모터 부하율 곡선(C2)은, 동작 도중(모터 부하율 포화 시)에 있어서, 모터 부하율이 시각 260msec에서 상승하기 시작하여, 시각 267msec(시점 P2)에서 부하율 역치(TR)를 초과하는 경우를 나타낸다. 부하율 역치(TR)를 사용하는 종래의 이상 검출 방법에서는, 모터 부하율이 변화하기 시작하고 나서부터(정상 시의 값으로부터 괴리가 시작되고 나서부터), 애노드 마스크의 이상을 검출할 때까지 7msec의 시간을 요한다. 한편, 본 실시 형태에 관한 부하율 변화율 역치(TRR)를 사용하는 이상 검출 방법에 의하면, 시각 260msec에서 모터 부하율이 변화하기 시작하고 나서부터(정상 시의 값으로부터 괴리가 시작되고 나서부터) 수msec 후의 시점 P1에서 이상을 검출할 수 있다. 이 시간은, 모터 부하율 변화율을 검출하는 샘플링 주기, 또는 모터 부하율 변화율을 검출해서 역치(TRR)와 비교하는 이상 검출 제어 사이클의 시간에 따라서 정해진다. 따라서, 본 실시 형태에 관한 이상 검출 방법(부하율 변화율 역치(TRR)와 비교하는 방법)에 의하면, 종래의 이상 검출 방법(부하율 역치(TR)와 비교하는 방법)에 비해서, 보다 조기에 이상을 검출할 수 있어, 실제로 애노드 마스크가 파손되기 전에 애노드 마스크의 동작 정지를 행하는 것이 가능해진다.

본 실시 형태에 따르면, 종래 검출 방법(부하율 역치(TR))의 설정과는 달리, 부하율 상승 개시(부하율 괴리 개시)부터, 부하율 변화율이 부하율 변화율 역치(TRR)를 초과한 것을 검출할 때까지의 타임 래그가 적으므로, 보다 조기에 이상을 검출하는 것이 가능하게 되어, 애노드 마스크가 파손되기 전에 이상을 검출해서 애노드 마스크의 동작을 정지시키는 것이 가능하다.

도 9 및 도 10은, 일 실시 형태에 관한 이상 검출의 흐름도이다.

스텝 S10에서는, 도금 처리 예정인 기판마다, 복수의 도금 셀 중 사용할 도금 셀을 결정한다. 스텝 S11에서는, 사용 예정인 도금 셀의 애노드 마스크(250)의 개구 직경(개구 치수)을 변경하기 위해서, 애노드 마스크(250)의 동작을 개시한다(모터(251)에 의한 애퍼처 블레이드(270)의 구동을 개시함). 스텝 S12에서는, 애노드 마스크(250)를 구동하는 모터(251)의 모터 전류 또는 모터 부하율을 전류계 및/또는 검출 회로(253A)(전류계 및/또는 검출 회로(253B))로부터 취득하여, 단위 시간당 모터 부하율의 변화량인 모터 부하율 변화율을 산출한다(모터 부하율 변화율의 검출). 스텝 S13에서는, 검출된 모터 부하율 변화율이 부하율 변화율 역치(TRR)를 초과하는지 여부를 판정한다. 그 결과, 모터 부하율 변화율이 부하율 변화율 역치(TRR)를 초과하지 않았으면, 도 10의 스텝 S18로 진행한다. 한편, 모터 부하율 변화율이 부하율 변화율 역치(TRR)를 초과하였으면 알람을 발보하여(스텝 S14), 알람이 발생한 도금 셀에의 기판의 투입을 중지하고, 당해 도금 셀을 불사용/사용 불가로 해서, 당해 도금 셀에의 후속 기판의 투입을 금지한다(스텝 S15). 또한, 당해 도금 셀에서 처리 예정이었던 기판을 처리하기 위한 대체 도금 셀이 있는지 여부를 판정한다(스텝 S16). 대체 도금 셀이 있을 경우에는, 스텝 S10으로 돌아가서, 대체 도금 셀을, 당해 기판에 대하여 사용할 도금 셀로서 다시 결정하여, 스텝 S11 이후의 처리를 반복한다. 한편, 대체의 도금 셀이 없을 경우에는, 처리 속행 불가이기 때문에, 기판을 회수한다(스텝 S17).

스텝 S13에서, 검출된 모터 부하율 변화율이 부하율 변화율 역치(TRR)를 초과하지 않았을 경우에는, 기판을 도금 셀에 투입하고(스텝 S18), 기판의 도금 처리를 개시하여(스텝 S19), 도금 처리를 설정 시간 동안 실시한다(스텝 S20). 이어서, 스텝 S21에서, 애노드 마스크(250)의 개구 직경의 변경이 있는지 여부를 판정한다. 애노드 마스크(250)의 개구 직경의 변경이 없을 경우에는, 도금 처리를 완료시키고(스텝 S31), 기판을 취출한다(스텝 S32).

스텝 S21에서 애노드 마스크(250)의 개구 직경의 변경이 있다고 판정된 경우에는, 스텝 S22로 이행한다. 스텝 S22에서는, 애노드 마스크(250)의 개구 직경을 변경하기 위해서, 애노드 마스크(250)의 동작을 개시한다(모터(251)에 의한 애퍼처 블레이드(270)의 구동을 개시함). 스텝 S23에서는, 애노드 마스크(250)를 구동하는 모터(251)의 모터 전류 또는 모터 부하율을 취득하여, 단위 시간당 모터 부하율의 변화량인 모터 부하율 변화율을 산출한다(모터 부하율 변화율의 검출). 스텝 S24에서는, 모터 부하율 변화율이 부하율 변화율 역치(TRR)를 초과하는지 여부를 판정한다. 그 결과, 모터 부하율 변화율이 부하율 변화율 역치(TRR)를 초과하지 않았으면, 도금 처리를 설정 시간 동안 실시한다(스텝 S30). 그 후, 도금 처리를 완료시키고(스텝 S31), 기판을 취출한다(스텝 S32). 또한, 스텝 S30 후, 스텝 S21로 돌아가서, 다시, 애노드 마스크(250)의 개구 직경의 변경이 있는지 여부를 판정하도록 해도 된다.

스텝 S24에서, 모터 부하율 변화율이 부하율 변화율 역치(TRR)를 초과하였으면 알람을 발보하고(스텝 S25), 기판의 도금 처리를 설정 시간 동안 실시하여(스텝 S26), 도금 처리를 완료시키고(스텝 S27), 기판을 취출함(스텝 S28)과 함께, 알람이 발생한 도금 셀을 불사용/사용 불가로 해서, 당해 도금 셀에의 후속 기판의 투입을 금지한다(스텝 S29).

본 실시 형태에 따르면, 모터 부하율 변화율을 감시하여, 모터 부하율 변화율이 부하율 변화율 역치(TRR)를 초과한 경우에, 애노드 마스크(250)의 이상을 검출하기 때문에, 모터 전류값 및 모터 부하율이 작은 애노드 마스크의 동작 개시 시에도, 애노드 마스크의 이상을 검출할 수 있다.

본 실시 형태에 따르면, 모터 부하율이 부하율 역치(TR)에 도달하기 전이어도, 모터 부하율 변화율이 부하율 변화율 역치(TRR)를 초과한 것을 검출하는 것이 가능하여, 모터 부하율이 정상값으로부터 괴리가 시작되고 나서부터 이상을 검출할 때까지의 타임 래그를 대폭 저감할 수 있어, 보다 단시간에 애노드 마스크의 이상을 검출할 수 있다. 이에 의해, 실제로 애노드 마스크가 파손되기 전에 애노드 마스크의 동작을 정지시키는 것을 보다 확실하게 행할 수 있다.

(다른 실시 형태)

(1) 상기에서는, 원형의 기판에 사용되는 애노드 마스크의 개구 직경을 조절하는 경우에 대해서 설명했지만, 특허문헌 2에 기재된 각형 기판용 애노드 마스크와 같이 개구가 사각형일 경우에는, 개구의 적어도 일방향(세로 방향 또는 가로 방향)의 길이를 변경하도록 개구의 치수를 조절해도 된다. 본 명세서에서는, 개구의 치수를 조절한다는 것은, 개구의 직경을 조절하는 것을 포함하는 것으로 한다.

(2) 상기에서는, 애노드 마스크의 이상 검출에 대해서 설명했지만, 모터로 구동하는 다른 장치의 이상 검출에도 적용 가능하다. 예를 들어, 레귤레이션 플레이트(중간 마스크) 등의 다른 전기장 조절 부재의 개구 치수를 모터에 의해 조절할 경우, 그러한 전기장 조절 장치의 이상 검출에 상기 실시 형태를 사용할 수 있다. 또한, 모터에 의해 구동되는 임의의 기기의 이상 검출에 상기 실시 형태를 사용할 수 있다.

본 발명은, 이하의 형태로서도 기재할 수 있다.

[1] 일 형태에 의하면, 기판을 도금하기 위한 도금 장치이며, 기판과 대향하도록 배치된 애노드와, 상기 기판과 상기 애노드의 사이에 배치된 개구를 갖는 전기장 조절 부재이며, 상기 개구의 치수를 변경하기 위한 개구 조절 부재를 갖는 전기장 조절 부재와, 상기 개구 조절 부재를 구동하는 모터와, 상기 모터의 전류값 또는 부하율을 취득하여, 상기 모터의 전류값 또는 부하율로부터 상기 모터의 부하율의 단위 시간당 변화량을 산출하고, 상기 모터의 부하율의 단위 시간당 변화량이 소정의 역치를 초과한 것을 검출한 경우에, 상기 전기장 조절 부재의 이상을 검출하는 제어 장치를 구비하는 도금 장치가 제공된다.

이 형태에 의하면, 모터 부하율 변화율을 감시하여, 모터 부하율 변화율이 부하율 변화율 역치를 초과한 경우에, 전기장 조절 부재의 이상을 검출하기 때문에, 모터 전류값 및 모터 부하율이 작은 경우(동작 개시 시 등)에도, 전기장 조절 부재의 이상을 보다 고정밀도로 검출할 수 있다.

이 형태에 의하면, 모터 부하율이 모터 부하율 역치를 초과하기 전이어도, 모터 부하율의 단위 시간당 변화량이 부하율 변화율 역치를 초과하는 것을 검출하는 것이 가능하여, 모터 부하율이 정상값으로부터 괴리가 시작되고 나서부터 이상을 검출할 때까지의 타임 래그를 대폭 저감할 수 있어, 보다 단시간에 전기장 조절 부재의 이상을 검출할 수 있다. 이에 의해, 전기장 조절 부재가 파손되기 전에 이상을 검출해서 전기장 조절 부재를 정지시키는 것이 보다 용이해진다.

[2] 일 형태에 의하면, 상기 제어 장치는, 상기 모터의 전류가 상승하기 시작해서 포화할 때까지의 상기 개구 조절 부재의 동작 개시 시에 있어서, 상기 전기장 조절 부재의 이상을 검출한다.

이 형태에 의하면, 모터 전류값 및 모터 부하율이 작은 전기장 조절 부재의 동작 개시 시에, 전기장 조절 부재의 이상을 보다 고정밀도로 검출할 수 있다.

[3] 일 형태에 의하면, 상기 제어 장치는, 상기 개구의 치수를 변경하기 위한 부재의 동작 개시 시의 후의 동작 도중에 있어서, 상기 모터의 부하율이 소정의 역치를 초과하기 전에, 상기 모터의 전류값으로부터 상기 모터의 부하율의 단위 시간당 변화량이 소정의 역치를 초과하는 것을 검출하여, 상기 전기장 조절 부재의 이상을 검출한다.

이 형태에 의하면, 모터 부하율이 모터 부하율 역치를 초과하기 전에, 모터 부하율의 단위 시간당 변화량이 역치를 초과하는 것을 검출하여, 이상을 검출할 수 있으므로, 전기장 조절 부재가 파손되기 전에 이상을 검출해서 전기장 조절 부재를 정지시키는 것이 보다 용이해진다.

[4] 일 형태에 의하면, 상기 애노드 및 상기 전기장 조절 부재를 갖는 도금 셀을 복수 구비하고, 상기 제어 장치는, 기판을 도금 처리하는 도금 셀을 결정하고, 결정된 도금 셀에 있어서 상기 기판의 투입 전에 상기 전기장 조절 부재의 상기 개구 조절 부재의 구동을 개시하고, 상기 모터의 부하율의 단위 시간당 변화량이 소정의 역치를 초과한 것을 검출한 경우에, 당해 도금 셀에의 상기 기판의 투입을 중지한다.

이 형태에 의하면, 도금 셀에 기판을 투입하기 전에, 전기장 조절 부재의 이상을 고정밀도로 검출하여, 이상이 검출된 경우에, 당해 도금 셀에의 상기 기판의 투입을 중지할 수 있다. 이 때문에, 당해 도금 셀에서 기판에 도금 처리하는 것을 방지할 수 있어, 기판의 폐기를 억제 또는 방지할 수 있다. 또한, 당해 도금 셀에의 투입이 중지된 기판은, 다른 도금 셀에 투입해서 도금 처리할 수 있다.

[5] 일 형태에 의하면, 상기 제어 장치는, 상기 도금 셀에의 투입이 중지된 상기 기판을 투입 가능한 다른 도금 셀이 있는지 여부를 결정하고, 상기 기판을 투입 가능한 다른 도금 셀이 있을 경우에는, 당해 다른 도금 셀에 상기 기판을 투입한다.

이 형태에 의하면, 도금 셀에의 투입이 중지된 기판을 다른 도금 셀에 투입해서 도금 처리할 수 있어, 스루풋의 저하를 억제할 수 있다.

[6] 일 형태에 의하면, 상기 제어 장치는, 1매의 기판에 대한 도금 처리에 대하여, 상기 전기장 조절 부재의 상기 개구의 치수 변경을 복수회 실시하고, 상기 전기장 조절 부재의 상기 개구의 치수 변경을 실시할 때마다, 상기 모터의 부하율의 단위 시간당 변화량에 기초하는 상기 전기장 조절 부재의 이상을 검출하는 처리를 실시한다.

이 형태에 의하면, 전기장 조절 부재의 치수 조절을 실시할 때마다 전기장 조절 부재의 이상 검출 처리를 실시하므로, 전기장 조절 부재의 이상을 보다 고정밀도이면서 또한 보다 조기에 검출할 수 있다.

[7] 일 형태에 의하면, 상기 제어 장치는, 상기 기판의 도금 처리를 개시 후에, 상기 전기장 조절 부재의 상기 개구의 치수 변경을 실시하고, 상기 전기장 조절 부재의 이상을 검출한 경우에, 상기 기판에 대한 도금 처리를 더 계속하고, 그 후, 당해 도금 셀을 불사용으로 한다.

이 형태에 의하면, 전기장 조절 부재의 이상을 검출한 경우에도, 기판이 이상 없이 도금되는 경우도 있기 때문에, 도금 처리 개시 후에 전기장 조절 부재의 이상을 검출한 경우에는, 당해 기판에의 도금 처리를 계속해서 도금을 완료시킴으로써, 기판의 스크랩을 가능한 한 억제할 수 있다.

[8] 일 형태에 의하면, 상기 전기장 조절 부재는, 상기 기판과 상기 애노드의 사이에서, 상기 기판보다도 상기 애노드에 가까운 위치에 배치된 애노드 마스크이다.

이 형태에 의하면, 애노드 마스크에 관해서, 상술한 작용 효과를 발휘할 수 있다.

[9] 일 형태에 의하면, 기판을 도금하기 위한 방법이며, 상기 기판과 애노드의 사이에 배치된 개구를 갖는 전기장 조절 부재의 상기 개구의 치수를 변경하기 위한 개구 조절 부재를 모터에 의해 구동하는 것, 상기 모터의 전류값 또는 부하율을 취득하여, 상기 모터의 전류값 또는 부하율로부터 상기 모터의 부하율의 단위 시간당 변화량을 산출하고, 상기 모터의 부하율의 단위 시간당 변화량이 소정의 역치를 초과한 것을 검출한 경우에, 상기 전기장 조절 부재의 이상을 검출하는 것을 포함하는 방법이 제공된다.

[10] 일 형태에 의하면, 도금 장치의 전기장 조절 부재의 이상 검출 방법을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 저장한 기억 매체이며, 상기 기판과 애노드의 사이에 배치된 개구를 갖는 전기장 조절 부재의 상기 개구의 치수를 변경하기 위한 개구 조절 부재를 모터에 의해 구동하는 것, 상기 모터의 전류값 또는 부하율을 취득하여, 상기 모터의 전류값 또는 부하율로부터 상기 모터의 부하율의 단위 시간당 변화량을 산출하고, 상기 모터의 부하율의 단위 시간당 변화량이 소정의 역치를 초과한 것을 검출한 경우에, 상기 전기장 조절 부재의 이상을 검출하는 것을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 저장한 기억 매체가 제공된다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명해 왔지만, 상기한 발명의 실시 형태는, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 것이며, 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, 실시 형태 및 변형예의 임의의 조합이 가능하고, 특허 청구 범위 및 명세서에 기재된 각 구성 요소의 임의의 조합, 또는 생략이 가능하다.

11: 기판 홀더
20: 애노드 마스크
21: 애노드
38: 오버플로 조
39: 도금조(도금 셀)
40: 도금 모듈
50: 세정 모듈
60: 레귤레이션 플레이트
60a: 개구
110: 로드/언로드 스테이션
120: 처리 스테이션
120A: 전처리·후처리 스테이션
120B: 도금 스테이션
175: 제어 모듈
175A: CPU
175B: 메모리
176: 장치 컨트롤러
177: 조작 화면 컴퓨터
250: 애노드 마스크
250a: 개구
250b: 애노드 마스크 설치부
251: 모터
252: 구동 회로
253A, 253B: 전류계 및/또는 검출 회로
260: 테두리부
270: 애퍼처 블레이드

Claims (10)

1. 기판을 도금하기 위한 도금 장치이며,
   기판과 대향하도록 배치된 애노드와,
   상기 기판과 상기 애노드의 사이에 배치된 개구를 갖는 전기장 조절 부재이며, 상기 개구의 치수를 변경하기 위한 개구 조절 부재를 갖는 전기장 조절 부재와,
   상기 개구 조절 부재를 구동하는 모터와,
   상기 모터의 전류값 또는 부하율을 취득하여, 상기 모터의 전류값 또는 부하율로부터 상기 모터의 부하율의 단위 시간당 변화량을 산출하고, 상기 모터의 부하율의 단위 시간당 변화량이 소정의 역치를 초과한 것을 검출한 경우에, 상기 전기장 조절 부재의 이상을 검출하는 제어 장치
   를 구비하는 도금 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어 장치는, 상기 모터의 전류가 상승하기 시작해서 포화할 때까지의 상기 개구 조절 부재의 동작 개시 시에 있어서, 상기 전기장 조절 부재의 이상을 검출하는, 도금 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제어 장치는, 상기 개구의 치수를 변경하기 위한 개구 조절 부재의 동작 개시 시의 후의 동작 도중에 있어서, 상기 모터의 부하율이 소정의 역치를 초과하기 전에, 상기 모터의 전류값으로부터 상기 모터의 부하율의 단위 시간당 변화량이 소정의 역치를 초과하는 것을 검출하여, 상기 전기장 조절 부재의 이상을 검출하는, 도금 장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 애노드 및 상기 전기장 조절 부재를 갖는 도금 셀을 복수 구비하고,
   상기 제어 장치는, 기판을 도금 처리하는 도금 셀을 결정하고, 결정된 도금 셀에 있어서 상기 기판의 투입 전에 상기 전기장 조절 부재의 상기 개구 조절 부재의 구동을 개시하고, 상기 모터의 부하율의 단위 시간당 변화량이 소정의 역치를 초과한 것을 검출한 경우에, 당해 도금 셀에의 상기 기판의 투입을 중지하는, 도금 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 제어 장치는, 상기 도금 셀에의 투입이 중지된 상기 기판을 투입 가능한 다른 도금 셀이 있는지 여부를 결정하고, 상기 기판을 투입 가능한 다른 도금 셀이 있을 경우에는, 당해 다른 도금 셀에 상기 기판을 투입하는, 도금 장치.
6. 제4항에 있어서, 상기 제어 장치는,
   1매의 기판에 대한 도금 처리에 대하여, 상기 전기장 조절 부재의 상기 개구의 치수 변경을 복수회 실시하고,
   상기 전기장 조절 부재의 상기 개구의 치수 변경을 실시할 때마다, 상기 모터의 부하율의 단위 시간당 변화량에 기초하는 상기 전기장 조절 부재의 이상을 검출하는 처리를 실시하는, 도금 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 제어 장치는,
   상기 기판의 도금 처리를 개시 후에, 상기 전기장 조절 부재의 상기 개구의 치수 변경을 실시하고, 상기 전기장 조절 부재의 이상을 검출한 경우에, 상기 기판에 대한 도금 처리를 더 계속하고, 그 후, 당해 도금 셀을 불사용으로 하는, 도금 장치.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전기장 조절 부재는, 상기 기판과 상기 애노드의 사이에 있어서, 상기 기판보다도 상기 애노드에 가까운 위치에 배치된 애노드 마스크인, 도금 장치.
9. 기판을 도금하기 위한 방법이며,
   상기 기판과 애노드의 사이에 배치된 개구를 갖는 전기장 조절 부재의 상기 개구의 치수를 변경하기 위한 개구 조절 부재를 모터에 의해 구동하는 것,
   상기 모터의 전류값 또는 부하율을 취득하여, 상기 모터의 전류값 또는 부하율로부터 상기 모터의 부하율의 단위 시간당 변화량을 산출하고, 상기 모터의 부하율의 단위 시간당 변화량이 소정의 역치를 초과한 것을 검출한 경우에, 상기 전기장 조절 부재의 이상을 검출하는 것
   을 포함하는 방법.
10. 도금 장치의 전기장 조절 부재의 이상 검출 방법을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 저장한 기억 매체이며,
    기판과 애노드의 사이에 배치된 개구를 갖는 전기장 조절 부재의 상기 개구의 치수를 변경하기 위한 개구 조절 부재를 모터에 의해 구동하는 것,
    상기 모터의 전류값 또는 부하율을 취득하여, 상기 모터의 전류값 또는 부하율로부터 상기 모터의 부하율의 단위 시간당 변화량을 산출하고, 상기 모터의 부하율의 단위 시간당 변화량이 소정의 역치를 초과한 것을 검출한 경우에, 상기 전기장 조절 부재의 이상을 검출하는 것
    을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 저장한 기억 매체.

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