WO2022137277A1 - めっき装置及びめっき液の撹拌方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a plating apparatus and a method of stirring a plating solution.
- Such a plating apparatus includes a plating tank in which an anode is arranged, a substrate holder for holding a substrate as a cathode, and a rotation mechanism for rotating the substrate holder, while storing a plating solution.
- the plating equipment may become large.
- the present invention has been made in view of the above, and one of the objects of the present invention is to provide a technique capable of stirring a plating solution without using a paddle.
- the plating apparatus stores a plating solution, has a plating tank in which an anode is arranged inside, and a substrate as a cathode, which is arranged above the anode.
- the holder cover comprises a substrate holder for holding the substrate holder, a rotating mechanism for rotating the substrate holder, and a holder cover arranged on the substrate holder and rotating together with the substrate holder when the substrate holder is rotated. It has a lower surface that is immersed in the plating solution and is located below the surface to be plated of the substrate, and extends on the lower surface of the holder cover in a direction intersecting the rotation direction of the holder cover. At least one cover groove is provided.
- the plating solution when the holder cover is rotated by rotating the substrate holder, the plating solution can be agitated by the lower surface of the holder cover provided with the cover groove. This makes it possible to stir the plating solution without using a paddle. As a result, it is possible to suppress a decrease in the uniformity of the plating film and an increase in the size of the plating apparatus due to the use of the paddle.
- the holder cover may have a ring shape when viewed from the bottom.
- the turbulent flow generating member generates turbulent flow in the plating solution, so that the plating solution can be effectively agitated.
- the turbulent flow generating member has an internal flow path in which the lower end of the turbulent flow generating member and the upper end of the turbulent flow generating member communicate with each other and the plating solution flows toward the substrate.
- the internal flow path may have an Archimedes spiral shape in the bottom view of the turbulent flow generating member.
- the plating solution when the substrate holder is rotated, the plating solution can be agitated while suppressing the electric field between the anode and the substrate from being obstructed by the holder cover as much as possible.
- the internal flow path may be provided with a protrusion that causes turbulence in the plating solution flowing through the internal flow path.
- turbulence can be effectively generated in the plating solution flowing in the internal flow path as compared with the case where the internal flow path is not provided with the protrusion. This makes it possible to stir the plating solution more effectively.
- the turbulent flow generating member has a gap between the upper end of the turbulent flow generating member and the surface to be plated of the substrate during the plating process of plating the substrate.
- it may be configured to be located above the lower surface of the holder cover.
- the gap between the gaps is made smaller, and the flow velocity of the plating solution flowing through the gaps is effective. Can be raised. As a result, the plating solution can be effectively agitated.
- the method for stirring the plating solution according to one aspect of the present invention is the method for stirring the plating solution of the plating apparatus according to any one of the above aspects 1 to 6, and the substrate is plated. This includes rotating the substrate holder by the rotation mechanism in a state where the lower surface of the holder cover is immersed in the plating solution during the plating process for performing the treatment.
- the plating solution can be agitated without using a paddle.
- the plating solution can be agitated without using a paddle.
- FIG. 1 It is a perspective view which shows the whole structure of the plating apparatus which concerns on embodiment. It is a top view which shows the whole structure of the plating apparatus which concerns on embodiment. It is a schematic diagram for demonstrating the structure of the plating module of the plating apparatus which concerns on embodiment. It is a schematic diagram of the peripheral structure of the substrate in the state where the substrate which concerns on embodiment is immersed in a plating solution. It is a schematic bottom view of the holder cover which concerns on embodiment. It is a schematic bottom view of the turbulence generation member which concerns on embodiment. It is a schematic cross-sectional view which shows the state of the flow of the plating liquid around the turbulent flow generating member which concerns on embodiment. FIG.
- FIG. 8A is a schematic bottom view of the holder cover according to the first modification of the embodiment.
- FIG. 8B is a schematic bottom view of the holder cover according to the second modification of the embodiment.
- FIG. 9A is a schematic cross-sectional view of the turbulent flow generating member according to the third modification of the embodiment.
- FIG. 9B is a schematic cross-sectional view of the turbulent flow generating member according to the modified example 4 of the embodiment.
- FIG. 10A is a schematic cross-sectional view of the turbulent flow generating member according to the modified example 5 of the embodiment.
- FIG. 10B is a schematic cross-sectional view of the turbulent flow generating member according to the modified example 6 of the embodiment.
- FIG. 11A is a schematic cross-sectional view of the turbulent flow generating member according to the modified example 7 of the embodiment.
- FIG. 11B is a schematic cross-sectional view of the turbulent flow generating member according to the modified example 8 of the embodiment. It is a schematic cross-sectional view of the turbulence generation member which concerns on modification 9 of embodiment.
- FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of the plating apparatus 1000 of the present embodiment.
- FIG. 2 is a plan view showing the overall configuration of the plating apparatus 1000 of the present embodiment.
- the plating apparatus 1000 includes a load port 100, a transfer robot 110, an aligner 120, a pre-wet module 200, a pre-soak module 300, a plating module 400, a cleaning module 500, a spin rinse dryer 600, and a transfer.
- the device 700 and the control module 800 are provided.
- the load port 100 is a module for carrying in a substrate housed in a cassette such as FOUP (not shown in the plating apparatus 1000) or for carrying out the substrate from the plating apparatus 1000 to the cassette.
- a cassette such as FOUP (not shown in the plating apparatus 1000)
- four load ports 100 are arranged side by side in the horizontal direction, but the number and arrangement of the load ports 100 are arbitrary.
- the transport robot 110 is a robot for transporting the substrate, and is configured to transfer the substrate between the load port 100, the aligner 120, and the transport device 700. When the transfer robot 110 and the transfer device 700 transfer the substrate between the transfer robot 110 and the transfer device 700, the transfer robot 110 and the transfer device 700 can transfer the substrate via a temporary stand (not shown).
- the aligner 120 is a module for aligning the positions of the orientation flat and the notch of the substrate in a predetermined direction.
- the two aligners 120 are arranged side by side in the horizontal direction, but the number and arrangement of the aligners 120 are arbitrary.
- the pre-wet module 200 replaces the air inside the pattern formed on the surface of the substrate with the treatment liquid by wetting the surface to be plated of the substrate before the plating treatment with a treatment liquid such as pure water or degassed water.
- the pre-wet module 200 is configured to perform a pre-wet treatment that facilitates supply of the plating liquid to the inside of the pattern by replacing the treatment liquid inside the pattern with the plating liquid at the time of plating.
- the two pre-wet modules 200 are arranged side by side in the vertical direction, but the number and arrangement of the pre-wet modules 200 are arbitrary.
- the pre-soak module 300 cleans the surface of the plating base by, for example, etching and removing an oxide film having a large electric resistance existing on the surface of the seed layer formed on the surface to be plated of the substrate before the plating treatment with a treatment liquid such as sulfuric acid or hydrochloric acid. Alternatively, it is configured to be subjected to a pre-soak treatment that activates it.
- the two pre-soak modules 300 are arranged side by side in the vertical direction, but the number and arrangement of the pre-soak modules 300 are arbitrary.
- the plating module 400 applies a plating process to the substrate. In the present embodiment, there are two sets of 12 plating modules 400 arranged three in the vertical direction and four in the horizontal direction, and a total of 24 plating modules 400 are provided. However, the plating module 400 is provided. The number and arrangement of are arbitrary.
- the cleaning module 500 is configured to perform a cleaning process on the substrate in order to remove the plating solution and the like remaining on the substrate after the plating process.
- the two cleaning modules 500 are arranged side by side in the vertical direction, but the number and arrangement of the cleaning modules 500 are arbitrary.
- the spin rinse dryer 600 is a module for rotating the substrate after the cleaning treatment at high speed to dry it.
- two spin rinse dryers 600 are arranged side by side in the vertical direction, but the number and arrangement of the spin rinse dryers 600 are arbitrary.
- the transport device 700 is a device for transporting a substrate between a plurality of modules in the plating device 1000.
- the control module 800 is configured to control a plurality of modules of the plating apparatus 1000, and can be configured from a general computer or a dedicated computer having an input / output interface with an operator, for example.
- the substrate housed in the cassette is carried into the load port 100.
- the transfer robot 110 takes out the board from the cassette of the load port 100 and transfers the board to the aligner 120.
- the aligner 120 aligns the orientation flat, the notch, and the like of the substrate in a predetermined direction.
- the transfer robot 110 transfers the substrate oriented by the aligner 120 to the transfer device 700.
- the transfer device 700 transfers the substrate received from the transfer robot 110 to the pre-wet module 200.
- the pre-wet module 200 applies a pre-wet treatment to the substrate.
- the transport device 700 transports the pre-wet-treated substrate to the pre-soak module 300.
- the pre-soak module 300 applies a pre-soak treatment to the substrate.
- the transport device 700 transports the pre-soaked substrate to the plating module 400.
- the plating module 400 applies a plating process to the substrate.
- the transport device 700 transports the plated substrate to the cleaning module 500.
- the cleaning module 500 performs a cleaning process on the substrate.
- the transport device 700 transports the cleaned substrate to the spin rinse dryer 600. In the spin rinse dryer 600, the substrate is dried.
- the transfer device 700 transfers the dried substrate to the transfer robot 110.
- the transfer robot 110 transfers the board received from the transfer device 700 to the cassette of the load port 100. Finally, the cassette containing the substrate is carried out from the load port 100.
- the configuration of the plating apparatus 1000 described with reference to FIGS. 1 and 2 is only an example, and the configuration of the plating apparatus 1000 is not limited to the configuration of FIGS. 1 and 2.
- plating module 400 Since the plurality of plating modules 400 included in the plating apparatus 1000 according to the present embodiment have the same configuration, one plating module 400 will be described.
- FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the configuration of the plating module 400 of the plating apparatus 1000 according to the present embodiment.
- the plating device 1000 according to the present embodiment is a cup-type plating device.
- the plating module 400 of the plating apparatus 1000 according to the present embodiment mainly includes a plating tank 10, an overflow tank 20, a substrate holder 30, a rotation mechanism 40, an elevating mechanism 45, a holder cover 50, and a turbulent flow generating member. It is equipped with 60.
- FIG. 3 the cross sections of the plating tank 10, the overflow tank 20, and the substrate holder 30 are schematically shown.
- the plating tank 10 is composed of a bottomed container having an opening at the top. Specifically, the plating tank 10 has a bottom wall portion 10a and an outer peripheral wall portion 10b extending upward from the outer peripheral edge of the bottom wall portion 10a, and the upper portion of the outer peripheral wall portion 10b is open. is doing.
- the shape of the outer peripheral wall portion 10b of the plating tank 10 is not particularly limited, but the outer peripheral wall portion 10b according to the present embodiment has a cylindrical shape as an example.
- the plating solution Ps may be any solution containing ions of a metal element constituting the plating film, and specific examples thereof are not particularly limited.
- the copper plating treatment is used as an example of the plating treatment, and the copper sulfate solution is used as an example of the plating liquid Ps.
- the plating solution Ps contains a predetermined additive.
- the configuration is not limited to this, and the plating solution Ps may have a configuration that does not contain additives.
- the anode 11 is arranged inside the plating tank 10.
- the specific type of the anode 11 is not particularly limited, and a dissolved anode or an insoluble anode can be used.
- an insoluble anode is used as the anode 11.
- the specific type of the insoluble anode is not particularly limited, and platinum, iridium oxide, or the like can be used.
- the diaphragm 12 is arranged above the anode 11. Specifically, the diaphragm 12 is arranged at a position between the anode 11 and the substrate Wf (cathode). As an example, the diaphragm 12 according to the present embodiment is connected to the outer peripheral wall portion 10b of the plating tank 10 via the holding member 10d. Further, the diaphragm 12 according to the present embodiment is arranged so that the plane direction of the diaphragm 12 is the horizontal direction.
- the inside of the plating tank 10 is divided into two in the vertical direction by the diaphragm 12.
- the region defined below the diaphragm 12 is referred to as an anode chamber 13.
- the region above the diaphragm 12 is referred to as the cathode chamber 14.
- the anode 11 described above is arranged in the anode chamber 13.
- the diaphragm 12 is composed of a film that allows the passage of metal ions and suppresses the passage of additives contained in the plating solution Ps. That is, in the present embodiment, the plating solution Ps in the cathode chamber 14 contains an additive, but the plating solution Ps in the anode chamber 13 does not contain an additive. However, the configuration is not limited to this, and for example, the plating solution Ps in the anode chamber 13 may also contain an additive. However, even in this case, the concentration of the additive in the anode chamber 13 is lower than the concentration of the additive in the cathode chamber 14.
- the specific type of the diaphragm 12 is not particularly limited, and a known diaphragm can be used.
- an electrolytic diaphragm can be used, and as a specific example of the electrolytic diaphragm, for example, an electrolytic diaphragm for plating manufactured by Yuasa Membrane System Co., Ltd. may be used, an ion exchange membrane or the like may be used. It can be used.
- the plating apparatus 1000 when the plating apparatus 1000 is provided with the diaphragm 12, it is possible to suppress the decomposition or reaction of the additive components contained in the plating solution Ps due to the reaction on the anode side, whereby the reaction can be suppressed. It is possible to suppress the generation of components that adversely affect plating due to the decomposition or reaction of the components of this additive.
- the plating tank 10 is provided with an anode supply port 15 for supplying the plating solution Ps to the anode chamber 13. Further, the plating tank 10 is provided with an anode discharge port 16 for discharging the plating solution Ps of the anode chamber 13 from the anode chamber 13. The plating solution Ps discharged from the anode discharge port 16 is then temporarily stored in a reservoir tank for the anode (not shown), and then supplied again from the anode supply port 15 to the anode chamber 13.
- the plating tank 10 is provided with a cathode supply port 17 for supplying the plating solution Ps to the cathode chamber 14.
- a protruding portion 10c protruding toward the center of the plating tank 10 is provided in a part of the portion corresponding to the cathode chamber 14 in the outer peripheral wall portion 10b of the plating tank 10 according to the present embodiment.
- a cathode supply port 17 is provided in the protruding portion 10c.
- the overflow tank 20 is composed of a bottomed container arranged outside the plating tank 10.
- the overflow tank 20 is a tank provided for temporarily storing the plating liquid Ps (that is, the plating liquid Ps overflowing from the plating tank 10) beyond the upper end of the outer peripheral wall portion 10b of the plating tank 10.
- the plating solution Ps supplied from the cathode supply port 17 to the cathode chamber 14 flows into the overflow tank 20 and then is discharged from the overflow tank 20 discharge port (not shown), and is discharged from the cathode reservoir tank (Fig.). (Not shown) is temporarily stored. After that, the plating solution Ps is supplied again to the cathode chamber 14 from the cathode supply port 17.
- the porous resistor 18 is arranged above the anode 11 inside the plating tank 10. Specifically, the resistor 18 is provided in the cathode chamber 14. Further, the resistor 18 according to the present embodiment is provided near the upper end of the protruding portion 10c.
- the resistor 18 is composed of a porous plate member having a plurality of pores (pores).
- the plating solution Ps below the resistor 18 is configured to pass through the resistor 18 and flow upward above the resistor 18.
- the resistor 18 is a member provided for uniformizing the electric field formed between the anode 11 and the substrate Wf.
- the plating apparatus 1000 having the resistor 18 is effective in making the film thickness of the plating film (plating layer) formed on the surface to be plated Wfa of the substrate Wf uniform (that is, the uniformity of the plating film). Can be targeted.
- the above-mentioned resistor 18 is not an essential configuration in the present embodiment, and the plating apparatus 1000 may be configured not to include the resistor 18.
- the anode mask 19 is arranged in the anode chamber 13.
- the anode mask 19 according to the present embodiment is arranged so that the upper surface of the anode mask 19 comes into contact with the lower surface of the diaphragm 12.
- the location where the anode mask 19 is arranged may be any as long as it is the anode chamber 13, and is not limited to the location shown in FIG.
- the anode mask 19 may be arranged at a position below the diaphragm 12 so as to have a space between the anode mask 19 and the diaphragm 12.
- the anode mask 19 has an opening 19a through which electricity flowing between the anode 11 and the substrate Wf passes. As described above, when the plating apparatus 1000 is provided with the anode mask 19, the in-plane uniformity of the plating film of the substrate Wf can be improved.
- the substrate holder 30 is a member for holding the substrate Wf as a cathode.
- the substrate Wf is arranged above the anode 11.
- the substrate holder 30 holds the substrate Wf so that the surface to be plated Wfa of the substrate Wf faces downward.
- the substrate holder 30 according to the present embodiment has a first holding member 31 and a second holding member 32.
- the first holding member 31 holds the upper surface of the substrate Wf.
- the second holding member 32 holds the outer peripheral edge portion of the surface to be plated Wfa of the substrate Wf.
- the board holder 30 holds the board Wf so that the board Wf is sandwiched between the first holding member 31 and the second holding member 32.
- the rotation mechanism 40 is a mechanism for rotating the substrate holder 30. Specifically, the rotation mechanism 40 is connected to the substrate holder 30, and receives a command from the control module 800 to rotate the substrate holder 30 at least during the plating process of plating the substrate Wf.
- a known mechanism such as a rotation motor can be used. Note that "R" shown in FIG. 3 is an example of the rotation direction of the substrate holder 30 by the rotation mechanism 40.
- the rotation mechanism 40 is connected to the elevating mechanism 45.
- the elevating mechanism 45 is supported by a support shaft 46 extending in the vertical direction.
- the elevating mechanism 45 is a mechanism for elevating and lowering the substrate holder 30 and the rotation mechanism 40 in the vertical direction.
- a known elevating mechanism such as a linear acting actuator can be used.
- the rotation mechanism 40 rotates the substrate holder 30, and the elevating mechanism 45 moves the substrate holder 30 downward to immerse the substrate Wf in the plating solution Ps of the plating tank 10.
- the lower surface 50a of the holder cover 50 which will be described later, is also immersed in the plating solution Ps.
- the operation of the plating module 400 is controlled by the control module 800.
- the control module 800 includes a microcomputer, which includes a CPU (Central Processing Unit) 801 as a processor, a storage unit 802 as a non-temporary storage medium, and the like.
- the CPU 801 controls the operation of the plating module 400 based on the command of the program stored in the storage unit 802.
- one control module 800 functions as a control device that integrally controls the controlled unit of the plating module 400, but the configuration is not limited to this.
- the control module 800 includes a plurality of control devices, and each of the plurality of control devices may individually control each controlled unit of the plating module 400.
- FIG. 4 is a schematic diagram of the peripheral configuration of the substrate Wf in a state where the substrate Wf is immersed in the plating solution Ps.
- the overflow tank 20 is not shown.
- FIG. 5 is a schematic bottom view of the holder cover 50. Note that FIG. 5 also shows a schematic perspective view of a part (A2 portion) of the holder cover 50.
- the holder cover 50 is arranged on the substrate holder 30. The holder cover 50 is configured to rotate together with the substrate holder 30 when the substrate holder 30 rotates.
- the holder cover 50 is connected to at least the lower surface 32a of the second holding member 32. More specifically, the holder cover 50 is connected to the lower surface 32a and the outer peripheral surface 32b of the second holding member 32. At the time of the plating process, at least the lower surface 50a of the holder cover 50 is immersed in the plating solution Ps. Further, the lower surface 50a of the holder cover 50 is located below the surface to be plated Wfa of the substrate Wf.
- the lower surface 50a of the holder cover 50 surrounds the periphery of the plated surface Wfa of the substrate Wf in a bottom view. 2 Arranged in the holding member 32.
- the lower surface 50a of the holder cover 50 according to the present embodiment has a ring shape having an opening 53 in the central portion.
- At least one cover groove 51 is provided on the lower surface 50a of the holder cover 50.
- a plurality of cover grooves 51 according to the present embodiment are provided as an example.
- the cover groove 51 extends in a direction intersecting the rotation direction (or circumferential direction) of the holder cover 50.
- the cover groove 51 according to the present embodiment extends in the radial direction of the holder cover 50.
- the plurality of cover grooves 51 are provided as a whole in the circumferential direction of the lower surface 50a of the holder cover 50 with a certain distance from the adjacent cover grooves 51. Further, the groove wall portion 52 of the cover groove 51 according to the present embodiment is formed of a straight flat surface.
- the cover groove 51 is provided to apply centrifugal force to the plating solution Ps when the holder cover 50 rotates to provide a flow from the inside (center side) to the outside (outer circumference side) of the plating tank 10.
- the state of flow of this plating solution Ps is exemplified in FIG. 7 described later. That is, when the holder cover 50 rotates, the plating solution Ps existing in the cover groove 51 of the holder cover 50 passes through the cover groove 51 and flows outward by applying centrifugal force. As a result, the flow of the plating solution Ps from the inside to the outside in the radial direction of the plating tank 10 is accelerated. As a result, the plating solution Ps existing between the substrate Wf and the resistor 18 is agitated.
- the plating solution Ps can be agitated by the lower surface 50a of the holder cover provided with the cover groove 51. .. This makes it possible to stir the plating solution Ps without using a paddle. As a result, it is possible to suppress a decrease in the uniformity of the plating film and an increase in the size of the plating apparatus 1000 due to the use of the paddle.
- the distance between the resistor 18 and the substrate Wf can be reduced as compared with the case where the paddle is arranged between the resistor 18 and the substrate Wf.
- the uniformity of the plating film can be effectively achieved.
- the turbulent flow generating member 60 is arranged at a position below the substrate Wf and above the anode 11 inside the plating solution Ps of the plating tank 10.
- the turbulence generating member 60 according to the present embodiment is arranged in the cathode chamber 14 and is connected to the upper surface of the resistor 18 via the connecting member 70.
- the method of connecting the turbulent flow generating member 60 by the connecting member 70 is not limited to that shown in FIG.
- the connecting member 70 is configured to connect the inner peripheral surface of the outer peripheral wall portion 10b of the plating tank 10 in the cathode chamber 14 and the outer peripheral surface of the turbulent flow generating member 60. good.
- the turbulent flow generating member 60 passes through the resistor 18 from the lower side of the resistor 18 to the plating solution Ps (specifically, in the present embodiment, which flows from the lower side of the substrate Wf toward the substrate Wf). It is a member configured to generate a turbulent flow in the plating solution Ps) flowing toward the substrate Wf.
- the turbulence generating member 60 according to the present embodiment has the following configuration.
- FIG. 6 is a schematic bottom view of the turbulent flow generating member 60.
- FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing the flow of the plating solution Ps around the turbulent flow generating member 60. In FIG. 7, the overflow tank 20 is not shown.
- the turbulence generating member 60 according to the present embodiment has an internal flow path 61 through which the plating solution Ps flowing through the resistor 18 and toward the substrate Wf flows. There is.
- the internal flow path 61 has a lower end 60a of the turbulence generating member 60 (that is, a portion facing the anode 11 and the resistor 18) and an upper end 60b of the turbulence generating member 60. (That is, the portion facing the substrate Wf) is configured to communicate with the substrate Wf.
- the internal flow path 61 according to the present embodiment has an “Archimedean spiral shape” in the bottom view of the turbulent flow generating member 60. The internal flow path 61 having such an Archimedes spiral shape is configured so that the distance between adjacent internal flow paths 61 is equal.
- FIG. 6 shows a projection point P1 in which an arbitrary point on the surface to be plated Wfa of the substrate Wf is projected onto the turbulence generation member 60.
- the projection point P1 draws a circular locus C1 when the substrate Wf rotates.
- the internal flow path 61 has an Archimedes spiral shape as in the present embodiment, when the substrate Wf makes one rotation, the projection point P1 is located in the turbulence generation member 60 only at the portion from the projection point P2 to the projection point P3. It overlaps with a location other than the internal flow path 61.
- the plating solution Ps can be agitated while suppressing the electric field between the anode 11 and the substrate Wf from being obstructed by the holder cover 50 as much as possible. can.
- the upper end 60b of the turbulent flow generating member 60 is aligned with the surface to be plated Wfa of the substrate Wf during the plating process of plating the substrate Wf. It is configured to be located above the lower surface 50a of the holder cover 50 while having a gap 80 between them.
- the plating solution Ps that has passed through the resistor 18 flows through the internal flow path 61 of the turbulent flow generating member 60 and then flows toward the substrate Wf.
- the rotation of the holder cover 50 accelerates the flow from the inside (center side) to the outside (outer circumference side) of the plating tank 10. Therefore, the plating solution Ps after flowing through the internal flow path 61 of the turbulent flow generating member 60 flows through the gap 80 between the upper end 60b of the turbulent flow generating member 60 and the surface to be plated Wfa of the substrate Wf. , Flows vigorously from the inside to the outside in the radial direction of the plating tank 10 along the surface to be plated Wfa of the substrate Wf. After that, the plating solution Ps flows in a portion between the substrate holder 30 and the outer peripheral wall portion 10b of the plating tank 10, passes over the upper end of the outer peripheral wall portion 10b of the plating tank 10, and flows into the overflow tank 20.
- the turbulent flow generating member 60 As shown in FIG. 7, the turbulent flow generating member 60 according to the present embodiment generates turbulent flow in the plating solution Ps at the upper end 60b of the turbulent flow generating member 60. Specifically, the plating solution Ps flowing between the turbulent flow generating member 60 and the substrate Wf collides with the upper end 60b of the turbulent flow generating member 60, so that turbulent flow is generated in the plating solution Ps at the upper end 60b. ..
- the internal flow path 61 according to the present embodiment is provided with a protrusion 62 configured to generate turbulent flow in the plating solution Ps flowing in the internal flow path 61.
- the protrusion 62 according to the present embodiment is provided at the lower end of the flow path wall portion 60c (the flow path wall portion facing outward in the radial direction) in the internal flow path 61.
- the cross-sectional shape of the protrusion 62 is not particularly limited, but in the present embodiment, it is a rectangle as an example.
- the turbulent flow generating member 60 can generate turbulent flow in the plating solution Ps flowing toward the substrate Wf. As a result, the plating solution Ps can be effectively agitated.
- the plating solution flowing through the internal flow path 61 is compared with the case where the protrusion 62 is not provided in the internal flow path 61. Turbulence can be effectively generated in Ps. This makes it possible to stir the plating solution Ps more effectively.
- the protrusion 62 is provided not only on the flow path wall portion 60c but also on the flow path wall portion 60d (the flow path wall portion facing inward in the radial direction) on the side opposite to the flow path wall portion 60c. May be good. Alternatively, the protrusion 62 may not be provided on the flow path wall portion 60c, but may be provided only on the flow path wall portion 60d.
- the upper end 60b of the turbulent flow generating member 60 is located above the lower surface 50a of the holder cover 50 while having a gap 80 between the turbulent flow generating member 60 and the surface Wfa to be plated.
- the distance between the gaps 80 can be reduced as compared with the case where the upper end 60b of the turbulence generating member 60 is located below the lower surface 50a of the holder cover 50.
- the flow velocity of the plating solution Ps flowing through the gap 80 can be effectively increased, so that the plating solution Ps can be effectively agitated.
- the specific numerical value of the interval of the gap 80 is not particularly limited, but to give a preferable numerical example from the viewpoint of stirring the plating solution Ps, for example, 15 mm or less is preferable, 10 mm or less is more preferable, and 5 mm or less is preferable. Is even more preferable.
- the method of stirring the plating solution according to the present embodiment is realized by the above-mentioned plating apparatus 1000. That is, the method for stirring the plating solution according to the present embodiment is a rotation mechanism in which the lower surface 50a of the holder cover 50 is immersed in the plating solution Ps during the plating process in which the substrate Wf immersed in the plating solution Ps is plated. 40 includes rotating the substrate holder 30.
- the details of the method of stirring the plating solution are omitted because they overlap with the description of the plating apparatus 1000 described above. The same effect as that of the plating apparatus 1000 described above can be obtained by the method of stirring the plating solution according to the present embodiment.
- FIG. 8A is a schematic bottom view of the holder cover 50A according to the first modification of the embodiment.
- the holder cover 50A according to this modification is different from the holder cover 50 shown in FIG. 5 in that the groove wall portion 52A of the cover groove 51A has an arc shape in the bottom view. Also in this modification, the same action and effect as the holder cover 50 according to the above-described embodiment can be obtained.
- FIG. 8B is a schematic bottom view of the holder cover 50B according to the second modification of the embodiment.
- the holder cover 50B according to this modification is different from the holder cover 50A shown in FIG. 8A in that the cover groove 51A is provided only on a part of the lower surface 50a of the holder cover 50B.
- the cover groove 51A according to this modification is provided, for example, only on one side of the holder cover 50B with the center line L1 in the bottom view. Also in this modification, the same effect as that of the holder cover 50A according to the above-mentioned modification 1 can be obtained.
- the holder cover 50B according to this modification may have the cover groove 51 described above instead of the cover groove 51A.
- the holder cover according to the above-mentioned modified examples 1 and 2 is an example of the modified example of the holder cover 50, and the modified example of the holder cover 50 is not limited to the above-mentioned one.
- the cross-sectional shape of the turbulent flow generating member 60 is not limited to the configuration exemplified in FIG.
- a modified example of the turbulent flow generating member 60 will be described.
- FIG. 9A is a schematic cross-sectional view of the turbulent flow generating member 60A according to the third modification of the embodiment. Note that FIG. 9A schematically shows an enlarged cross section of a portion corresponding to the A1 portion of FIG. 4 for the turbulence generating member 60A according to the present modification (this will be described later in FIG. 9). The same applies to (B) to FIG. 12).
- the protrusion 62 faces not only the flow path wall portion 60c (the flow path wall portion facing outward in the radial direction) but also the flow path wall portion 60d (the flow path wall portion facing inward in the radial direction).
- a turbulent flow generation according to the embodiment shown in FIG. 4 is provided at a point provided on the flow path wall portion) and a point where these protrusions 62 are provided at the central portion in the vertical direction of the turbulent flow generating member 60. It is different from the member 60.
- the turbulent flow generating member 60A has a point that the portion of the flow path wall portion 60c between the protrusion 62 and the upper end 60b and the portion between the protrusion 62 and the lower end 60a have a curved surface shape, and the flow path wall portion.
- the point where the portion between the protrusion 62 and the upper end 60b and the portion between the protrusion 62 and the lower end 60a in 60d is an inclined surface inclined in the horizontal direction, and the shape where the tip of the protrusion 62 is sharpened. Also, it is different from the turbulent flow generating member 60 shown in FIG.
- turbulence can be effectively generated by the protrusion 62 of the flow path wall portion 60c and the protrusion 62 of the flow path wall portion 60d.
- FIG. 9B is a schematic cross-sectional view of the turbulent flow generating member 60B according to the modified example 4 of the embodiment.
- the turbulent flow generating member 60B according to this modification is mainly in that the portion of the flow path wall portion 60d between the protrusion 62 and the upper end 60b and the portion between the protrusion 62 and the lower end 60a have a curved surface shape.
- the turbulence generating member 60B is different from the turbulence generating member 60A shown in FIG. 9A in that the upper end 60b and the lower end 60a have a sharp shape.
- FIG. 10A is a schematic cross-sectional view of the turbulence generating member 60C according to the modified example 5 of the embodiment.
- the turbulent flow generating member 60C according to this modification has no protrusion 62 on the flow path wall portion 60d, and the flow path wall portion 60d is a flat surface extending in the vertical direction, and the flow path wall.
- the turbulence generating member mainly shown in FIG. 9B at the point where the portion between the protrusion 62 and the upper end 60b and the portion between the protrusion 62 and the lower end 60a in the portion 60c is an inclined surface. It is different from 60B.
- FIG. 10B is a schematic cross-sectional view of the turbulent flow generating member 60D according to the modified example 6 of the embodiment.
- the turbulent flow generating member 60D according to this modification is mainly in that the portion of the flow path wall portion 60d between the protrusion 62 and the upper end 60b and the portion between the protrusion 62 and the lower end 60a have a curved surface shape. , It is different from the turbulence generating member 60A shown in FIG. 9 (A). Also in this modification, the same effect as that of the turbulence generation member 60A according to the modification 3 can be obtained.
- FIG. 11A is a schematic cross-sectional view of the turbulent flow generating member 60E according to the modified example 7 of the embodiment.
- the turbulent flow generating member 60E according to this modification is a portion between a point where the protrusion 62 is provided in the central portion in the vertical direction of the flow path wall portion 60c and the protrusion 62 and the upper end 60b in the flow path wall portion 60c.
- a step 63 is provided at a portion between the protrusion 62 and the lower end 60a
- the turbulence generation member 60 is mainly different from that shown in FIG.
- turbulence can be effectively generated by the protrusion 62 of the flow path wall portion 60c.
- FIG. 11B is a schematic cross-sectional view of the turbulent flow generating member 60F according to the modified example 8 of the embodiment.
- the protrusion 62 of the flow path wall portion 60c is provided at the central portion in the vertical direction of the flow path wall portion 60d, and the base end portion (flow) of the protrusion 62.
- the boundary portion with the road wall portion 60c has a curved surface 64.
- the same effect as that of the turbulent flow generating member 60 can be obtained.
- FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of the turbulent flow generating member 60G according to the modified example 9 of the embodiment.
- the turbulence generating member 60G according to this modification does not have a protrusion 62 on the flow path wall portion 60c, and as a result, the flow path wall portion 60c is a flat flat surface, and the turbulence shown in FIG. 4 is formed. It is different from the flow generating member 60. Also in this modification, as described with reference to FIG. 7, the turbulent flow can be generated by the upper end 60b of the turbulent flow generating member 60G.
- the turbulent flow generating member according to the above-mentioned modified examples 3 to 9 is an example of the modified example of the turbulent flow generating member 60, and the modified example of the turbulent flow generating member 60 is limited to the above-mentioned one. is not.
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Abstract
パドルを用いることなく、めっき液を撹拌させることができる技術を提供する。 めっき装置1000は、基板ホルダ30に配置されて、基板ホルダが回転した場合に基板ホルダとともに回転するホルダーカバー50を備え、ホルダーカバーは、めっき液に浸漬されるとともに基板の被めっき面よりも下方に位置する下面を有し、ホルダーカバーの下面には、ホルダーカバーの回転方向に対して交差する方向に延在する少なくとも一つのカバー溝が設けられている。
Description
本発明は、めっき装置及びめっき液の撹拌方法に関する。
従来、基板にめっき処理を施すことが可能なめっき装置として、いわゆるカップ式のめっき装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。このようなめっき装置は、めっき液を貯留するとともに、内部にアノードが配置されためっき槽と、カソードとしての基板を保持する基板ホルダと、基板ホルダを回転させる回転機構と、を備えている。
また、従来、めっき槽のめっき液を撹拌して、基板表面に形成されたビアに十分な金属イオンを供給するために、基板の表面と平行に往復運動することでめっき液を攪拌するパドルをめっき槽に配置する技術が知られている(例えば、特許文献2、特許文献3参照)。
上述した特許文献1に例示されるようなカップ式のめっき装置において、例えば特許文献2や特許文献3に例示されるようなパドルをめっき槽に配置することが考えられる。しかしながら、この場合、パドルの往復運動方向の両端付近において、パドルの移動速度が遅くなることがあり、この場合、基板に形成されるめっき皮膜の均一性が低下するおそれがある。あるいは、パドルが瞬間的な停止をした場合に、基板上に電場の影が形成されるおそれがあり、この場合にも、めっき皮膜の均一性が低下するおそれがある。
また、上述したようなパドルをめっき槽に配置した場合、めっき装置が大型化する可能性もある。
本発明は、上記のことを鑑みてなされたものであり、パドルを用いることなく、めっき液を撹拌させることができる技術を提供することを目的の一つとする。
(態様1)
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係るめっき装置は、めっき液を貯留するとともに、内部にアノードが配置されためっき槽と、前記アノードよりも上方に配置されて、カソードとしての基板を保持する基板ホルダと、前記基板ホルダを回転させる回転機構と、前記基板ホルダに配置されて、前記基板ホルダが回転した場合に前記基板ホルダとともに回転するホルダーカバーと、を備え、前記ホルダーカバーは、前記めっき液に浸漬されるとともに前記基板の被めっき面よりも下方に位置する下面を有し、前記ホルダーカバーの前記下面には、前記ホルダーカバーの回転方向に対して交差する方向に延在する少なくとも一つのカバー溝が設けられている。
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係るめっき装置は、めっき液を貯留するとともに、内部にアノードが配置されためっき槽と、前記アノードよりも上方に配置されて、カソードとしての基板を保持する基板ホルダと、前記基板ホルダを回転させる回転機構と、前記基板ホルダに配置されて、前記基板ホルダが回転した場合に前記基板ホルダとともに回転するホルダーカバーと、を備え、前記ホルダーカバーは、前記めっき液に浸漬されるとともに前記基板の被めっき面よりも下方に位置する下面を有し、前記ホルダーカバーの前記下面には、前記ホルダーカバーの回転方向に対して交差する方向に延在する少なくとも一つのカバー溝が設けられている。
この態様によれば、基板ホルダが回転することでホルダーカバーが回転した場合に、カバー溝が設けられたホルダーカバーの下面によって、めっき液を撹拌させることができる。これにより、パドルを用いることなく、めっき液を撹拌させることができる。この結果、パドルを用いることに伴うめっき皮膜の均一性の低下やめっき装置の大型化を抑制することができる。
(態様2)
上記態様1において、前記ホルダーカバーは、下面視で、リング形状を有していてもよい。
上記態様1において、前記ホルダーカバーは、下面視で、リング形状を有していてもよい。
(態様3)
上記態様1又は2は、前記めっき槽の前記内部における前記基板よりも下方且つ前記アノードよりも上方の箇所に配置されて、前記基板よりも下方側から前記基板に向けて流動する前記めっき液に乱流を発生させる乱流発生部材をさらに備えていてもよい。
上記態様1又は2は、前記めっき槽の前記内部における前記基板よりも下方且つ前記アノードよりも上方の箇所に配置されて、前記基板よりも下方側から前記基板に向けて流動する前記めっき液に乱流を発生させる乱流発生部材をさらに備えていてもよい。
この態様によれば、乱流発生部材がめっき液に乱流を発生させることで、めっき液を効果的に撹拌させることができる。
(態様4)
上記態様3において、前記乱流発生部材は、前記乱流発生部材の下端と前記乱流発生部材の上端とを連通して、前記基板に向かう前記めっき液が流動する内部流路を有し、前記内部流路は、前記乱流発生部材の下面視で、アルキメデスの螺旋形状を有していてもよい。
上記態様3において、前記乱流発生部材は、前記乱流発生部材の下端と前記乱流発生部材の上端とを連通して、前記基板に向かう前記めっき液が流動する内部流路を有し、前記内部流路は、前記乱流発生部材の下面視で、アルキメデスの螺旋形状を有していてもよい。
この態様によれば、基板ホルダの回転時に、アノードと基板との間の電場がホルダーカバーによって阻害されることをできるだけ抑制しつつ、めっき液を撹拌させることができる。
(態様5)
上記態様4において、前記内部流路には、前記内部流路を流動する前記めっき液に乱流を発生させる突起が設けられていてもよい。
上記態様4において、前記内部流路には、前記内部流路を流動する前記めっき液に乱流を発生させる突起が設けられていてもよい。
この態様によれば、内部流路に突起が設けられていない場合に比較して、内流流路を流動するめっき液に乱流を効果的に発生させることができる。これにより、めっき液をより効果的に撹拌させることができる。
(態様6)
上記態様4又は5において、前記乱流発生部材は、前記基板にめっき処理を施すめっき処理時に、前記乱流発生部材の前記上端が、前記基板の前記被めっき面との間に隙間を有しつつ前記ホルダーカバーの前記下面よりも上方に位置するように構成されていてもよい。
上記態様4又は5において、前記乱流発生部材は、前記基板にめっき処理を施すめっき処理時に、前記乱流発生部材の前記上端が、前記基板の前記被めっき面との間に隙間を有しつつ前記ホルダーカバーの前記下面よりも上方に位置するように構成されていてもよい。
この態様によれば、例えば、乱流発生部材の上端がホルダーカバーの下面よりも下方に位置する場合に比較して、隙間の間隔を小さくして、この隙間を流動するめっき液の流速を効果的に上昇させることができる。この結果、めっき液を効果的に撹拌させることができる。
(態様7)
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係るめっき液の撹拌方法は、上記態様1~6のいずれか1態様に係るめっき装置の前記めっき液の撹拌方法であって、前記基板にめっき処理を施すめっき処理時に、前記ホルダーカバーの前記下面が前記めっき液に浸漬された状態で前記回転機構によって前記基板ホルダを回転させることを含む。
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係るめっき液の撹拌方法は、上記態様1~6のいずれか1態様に係るめっき装置の前記めっき液の撹拌方法であって、前記基板にめっき処理を施すめっき処理時に、前記ホルダーカバーの前記下面が前記めっき液に浸漬された状態で前記回転機構によって前記基板ホルダを回転させることを含む。
この態様によれば、パドルを用いることなく、めっき液を撹拌させることができる。これにより、パドルを用いることに伴うめっき皮膜の均一性の低下やめっき装置の大型化を抑制することができる。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施形態や実施形態の変形例では、同一又は対応する構成について、同一の符号を付して説明を適宜省略する場合がある。また、図面は、物の特徴の理解を容易にするために模式的に図示されており、各構成要素の寸法比率等は実際のものと同じであるとは限らない。また、いくつかの図面には、参考用として、X-Y-Zの直交座標が図示されている。この直交座標のうち、Z方向は上方に相当し、-Z方向は下方(重力が作用する方向)に相当する。
図1は、本実施形態のめっき装置1000の全体構成を示す斜視図である。図2は、本実施形態のめっき装置1000の全体構成を示す平面図である。図1及び図2に示すように、めっき装置1000は、ロードポート100、搬送ロボット110、アライナ120、プリウェットモジュール200、プリソークモジュール300、めっきモジュール400、洗浄モジュール500、スピンリンスドライヤ600、搬送装置700、及び、制御モジュール800を備える。
ロードポート100は、めっき装置1000に図示していないFOUPなどのカセットに収容された基板を搬入したり、めっき装置1000からカセットに基板を搬出するためのモジュールである。本実施形態では4台のロードポート100が水平方向に並べて配置されているが、ロードポート100の数及び配置は任意である。搬送ロボット110は、基板を搬送するためのロボットであり、ロードポート100、アライナ120、及び搬送装置700の間で基板を受け渡すように構成される。搬送ロボット110及び搬送装置700は、搬送ロボット110と搬送装置700との間で基板を受け渡す際には、仮置き台(図示せず)を介して基板の受け渡しを行うことができる。
アライナ120は、基板のオリエンテーションフラットやノッチなどの位置を所定の方向に合わせるためのモジュールである。本実施形態では2台のアライナ120が水平方向に並べて配置されているが、アライナ120の数及び配置は任意である。プリウェットモジュール200は、めっき処理前の基板の被めっき面を純水または脱気水などの処理液で濡らすことで、基板表面に形成されたパターン内部の空気を処理液に置換する。プリウェットモジュール200は、めっき時にパターン内部の処理液をめっき液に置換することでパターン内部にめっき液を供給しやすくするプリウェット処理を施すように構成される。本実施形態では2台のプリウェットモジュール200が上下方向に並べて配置されているが、プリウェットモジュール200の数及び配置は任意である。
プリソークモジュール300は、例えばめっき処理前の基板の被めっき面に形成したシード層表面等に存在する電気抵抗の大きい酸化膜を硫酸や塩酸等の処理液でエッチング除去してめっき下地表面を洗浄または活性化するプリソーク処理を施すように構成される。本実施形態では2台のプリソークモジュール300が上下方向に並べて配置されているが、プリソークモジュール300の数及び配置は任意である。めっきモジュール400は、基板にめっき処理を施す。本実施形態では、上下方向に3台かつ水平方向に4台並べて配置された12台のめっきモジュール400のセットが2つあり、合計24台のめっきモジュール400が設けられているが、めっきモジュール400の数及び配置は任意である。
洗浄モジュール500は、めっき処理後の基板に残るめっき液等を除去するために基板に洗浄処理を施すように構成される。本実施形態では2台の洗浄モジュール500が上下方向に並べて配置されているが、洗浄モジュール500の数及び配置は任意である。スピンリンスドライヤ600は、洗浄処理後の基板を高速回転させて乾燥させるためのモジュールである。本実施形態では2台のスピンリンスドライヤ600が上下方向に並べて配置されているが、スピンリンスドライヤ600の数及び配置は任意である。搬送装置700は、めっき装置1000内の複数のモジュール間で基板を搬送するための装置である。制御モジュール800は、めっき装置1000の複数のモジュールを制御するように構成され、例えばオペレータとの間の入出力インターフェースを備える一般的なコンピュータまたは専用コンピュータから構成することができる。
めっき装置1000による一連のめっき処理の一例を説明する。まず、ロードポート100にカセットに収容された基板が搬入される。続いて、搬送ロボット110は、ロードポート100のカセットから基板を取り出し、アライナ120に基板を搬送する。アライナ120は、基板のオリエンテーションフラットやノッチなどの位置を所定の方向に合わせる。搬送ロボット110は、アライナ120で方向を合わせた基板を搬送装置700へ受け渡す。
搬送装置700は、搬送ロボット110から受け取った基板をプリウェットモジュール200へ搬送する。プリウェットモジュール200は、基板にプリウェット処理を施す。搬送装置700は、プリウェット処理が施された基板をプリソークモジュール300へ搬送する。プリソークモジュール300は、基板にプリソーク処理を施す。搬送装置700は、プリソーク処理が施された基板をめっきモジュール400へ搬送する。めっきモジュール400は、基板にめっき処理を施す。
搬送装置700は、めっき処理が施された基板を洗浄モジュール500へ搬送する。洗浄モジュール500は、基板に洗浄処理を施す。搬送装置700は、洗浄処理が施された基板をスピンリンスドライヤ600へ搬送する。スピンリンスドライヤ600は、基板に乾燥処理を施す。搬送装置700は、乾燥処理が施された基板を搬送ロボット110へ受け渡す。搬送ロボット110は、搬送装置700から受け取った基板をロードポート100のカセットへ搬送する。最後に、ロードポート100から基板を収容したカセットが搬出される。
なお、図1や図2で説明しためっき装置1000の構成は、一例に過ぎず、めっき装置1000の構成は、図1や図2の構成に限定されるものではない。
続いて、めっきモジュール400について説明する。なお、本実施形態に係るめっき装置1000が有する複数のめっきモジュール400は同様の構成を有しているので、1つのめっきモジュール400について説明する。
図3は、本実施形態に係るめっき装置1000のめっきモジュール400の構成を説明するための模式図である。本実施形態に係るめっき装置1000は、カップ式のめっき装置である。本実施形態に係るめっき装置1000のめっきモジュール400は、主として、めっき槽10と、オーバーフロー槽20と、基板ホルダ30と、回転機構40と、昇降機構45と、ホルダーカバー50と、乱流発生部材60とを備えている。なお、図3において、めっき槽10、オーバーフロー槽20及び基板ホルダ30は、断面が模式的に図示されている。
本実施形態に係るめっき槽10は、上方に開口を有する有底の容器によって構成されている。具体的には、めっき槽10は、底壁部10aと、この底壁部10aの外周縁から上方に延在する外周壁部10bとを有しており、この外周壁部10bの上部が開口している。なお、めっき槽10の外周壁部10bの形状は特に限定されるものではないが、本実施形態に係る外周壁部10bは、一例として円筒形状を有している。
めっき槽10の内部には、めっき液Psが貯留されている。めっき液Psとしては、めっき皮膜を構成する金属元素のイオンを含む溶液であればよく、その具体例は特に限定されるものではない。本実施形態においては、めっき処理の一例として、銅めっき処理を用いており、めっき液Psの一例として、硫酸銅溶液を用いている。また、本実施形態において、めっき液Psには所定の添加剤が含まれている。但し、この構成に限定されるものではなく、めっき液Psは添加剤を含んでいない構成とすることもできる。
めっき槽10の内部には、アノード11が配置されている。アノード11の具体的な種類は特に限定されるものではなく、溶解アノードや不溶解アノードを用いることができる。本実施形態においては、アノード11として不溶解アノードを用いている。この不溶解アノードの具体的な種類は特に限定されるものではなく、白金や酸化イリジウム等を用いることができる。
めっき槽10の内部において、アノード11よりも上方には、隔膜12が配置されている。具体的には、隔膜12は、アノード11と基板Wf(カソード)との間の箇所に配置されている。本実施形態に係る隔膜12は、一例として、保持部材10dを介して、めっき槽10の外周壁部10bに接続されている。また、本実施形態に係る隔膜12は、隔膜12の面方向が水平方向になるように配置されている。
めっき槽10の内部は、隔膜12によって上下方向に2分割されている。隔膜12よりも下方側に区画された領域をアノード室13と称する。隔膜12よりも上方側の領域を、カソード室14と称する。前述したアノード11は、アノード室13に配置されている。
隔膜12は、金属イオンの通過を許容しつつ、めっき液Psに含まれる添加剤の通過を抑制する膜によって構成されている。すなわち、本実施形態において、カソード室14のめっき液Psは添加剤を含んでいるが、アノード室13のめっき液Psは添加剤を含んでいない。但し、この構成に限定されるものではなく、例えば、アノード室13のめっき液Psも添加剤を含んでいてもよい。しかしながら、この場合においても、アノード室13の添加剤の濃度は、カソード室14の添加剤の濃度よりも低くなっている。隔膜12の具体的な種類は、特に限定されるものではなく、公知の隔膜を用いることができる。この隔膜12の具体例を挙げると、例えば、電解隔膜を用いることができ、この電解隔膜の具体例として、例えば、株式会社ユアサメンブレンシステム製のめっき用電解隔膜を用いたり、イオン交換膜等を用いたりすることができる。
本実施形態のように、めっき装置1000が隔膜12を備えることによって、アノード側での反応によってめっき液Psに含まれる添加剤の成分が分解又は反応することを抑制することができ、これにより、この添加剤の成分の分解又は反応によってめっきに悪影響を及ぼす成分が生成されることを抑制することができる。
めっき槽10には、アノード室13にめっき液Psを供給するためのアノード用供給口15が設けられている。また、めっき槽10には、アノード室13のめっき液Psをアノード室13から排出するためのアノード用排出口16が設けられている。アノード用排出口16から排出されためっき液Psは、その後、アノード用のリザーバータンク(図示せず)に一時的に貯留された後に、アノード用供給口15からアノード室13に再び供給される。
めっき槽10には、カソード室14にめっき液Psを供給するためのカソード用供給口17が設けられている。具体的には、本実施形態に係るめっき槽10の外周壁部10bにおけるカソード室14に対応する部分の一部には、めっき槽10の中心側に突出した突出部10cが設けられており、この突出部10cにカソード用供給口17が設けられている。
オーバーフロー槽20は、めっき槽10の外側に配置された、有底の容器によって構成されている。オーバーフロー槽20は、めっき槽10の外周壁部10bの上端を超えためっき液Ps(すなわち、めっき槽10からオーバーフローしためっき液Ps)を一時的に貯留するために設けられた槽である。カソード用供給口17からカソード室14に供給されためっき液Psは、オーバーフロー槽20に流入した後に、オーバーフロー槽20用の排出口(図示せず)から排出されて、カソード用のリザーバータンク(図示せず)に一時的に貯留される。その後、めっき液Psは、カソード用供給口17からカソード室14に再び供給される。
本実施形態において、めっき槽10の内部におけるアノード11よりも上方には、多孔質の抵抗体18が配置されている。具体的には、抵抗体18は、カソード室14に設けられている。また、本実施形態に係る抵抗体18は、突出部10cの上端近傍箇所に設けられている。抵抗体18は、複数の孔(細孔)を有する多孔性の板部材によって構成されている。抵抗体18よりも下方側のめっき液Psは、抵抗体18を通過して、抵抗体18よりも上方側に流動することができるように構成されている。この抵抗体18は、アノード11と基板Wfとの間に形成される電場の均一化を図るために設けられている部材である。このように、めっき装置1000が抵抗体18を有することで、基板Wfの被めっき面Wfaに形成されるめっき皮膜(めっき層)の膜厚の均一化(すなわち、めっき皮膜の均一性)を効果的に図ることができる。
但し、上述した抵抗体18は本実施形態において必須の構成ではなく、めっき装置1000は抵抗体18を備えていない構成とすることもできる。
また、本実施形態において、アノード室13には、アノードマスク19が配置されている。本実施形態に係るアノードマスク19は、隔膜12の下面にアノードマスク19の上面が接触するように配置されている。但し、アノードマスク19の配置箇所は、アノード室13であればよく、図3に示す箇所に限定されるものではない。他の例を挙げると、アノードマスク19は、隔膜12との間に空間を有するように、隔膜12よりも下方側の箇所に配置されていてもよい。アノードマスク19は、アノード11と基板Wfとの間を流れる電気が通過する開口部19aを有している。このように、めっき装置1000がアノードマスク19を備えることで、基板Wfのめっき皮膜の面内均一性を向上させることができる。
基板ホルダ30は、カソードとしての基板Wfを保持するための部材である。基板Wfはアノード11よりも上方に配置されている。基板ホルダ30は、基板Wfの被めっき面Wfaが下方を向くように、基板Wfを保持している。具体的には、本実施形態に係る基板ホルダ30は、第1保持部材31と、第2保持部材32とを有している。第1保持部材31は、基板Wfの上面を保持している。第2保持部材32は、基板Wfの被めっき面Wfaの外周縁部を保持している。基板ホルダ30は、第1保持部材31と第2保持部材32とによって基板Wfを挟持するように、基板Wfを保持している。
回転機構40は、基板ホルダ30を回転させるための機構である。具体的には、回転機構40は、基板ホルダ30に接続されており、制御モジュール800の指令を受けて、少なくとも、基板Wfにめっき処理を施すめっき処理時に、基板ホルダ30を回転させる。回転機構40としては、回転モータ等の公知の機構を用いることができる。なお、図3に図示されている「R」は、回転機構40による基板ホルダ30の回転方向の一例である。回転機構40は、昇降機構45に接続されている。昇降機構45は、上下方向に延在する支軸46によって支持されている。昇降機構45は、基板ホルダ30及び回転機構40を上下方向に昇降させるための機構である。昇降機構45としては、直動式のアクチュエータ等の公知の昇降機構を用いることができる。
めっき処理時においては、回転機構40が基板ホルダ30を回転させるとともに、昇降機構45が基板ホルダ30を下方に移動させて、基板Wfをめっき槽10のめっき液Psに浸漬させる。なお、このとき、後述するホルダーカバー50の下面50aも、めっき液Psに浸漬される。次いで、通電装置によって、アノード11と基板Wfとの間に電気が流れる。これにより、基板Wfの被めっき面Wfaに、めっき皮膜が形成される。
めっきモジュール400の動作は、制御モジュール800によって制御される。制御モジュール800は、マイクロコンピュータを備えており、このマイクロコンピュータは、プロセッサとしてのCPU(Central Processing Unit)801や、非一時的な記憶媒体としての記憶部802、等を備えている。制御モジュール800においては、記憶部802に記憶されたプログラムの指令に基づいてCPU801がめっきモジュール400の動作を制御する。
なお、本実施形態においては、一つの制御モジュール800が、めっきモジュール400の被制御部を統合的に制御する制御装置として機能しているが、この構成に限定されるものではない。例えば、制御モジュール800は、複数の制御装置を備え、この複数の制御装置が、それぞれ、めっきモジュール400の各々の被制御部を個別に制御してもよい。
続いて、ホルダーカバー50について説明する。図4は、基板Wfがめっき液Psに浸漬された状態における基板Wfの周辺構成の模式図である。なお、図4において、オーバーフロー槽20の図示は省略されている。図5は、ホルダーカバー50の模式的下面図である。なお、図5には、ホルダーカバー50の一部(A2部分)の模式的斜視図も併せて図示されている。図4及び図5を参照して、ホルダーカバー50は、基板ホルダ30に配置されている。ホルダーカバー50は、基板ホルダ30が回転した場合に基板ホルダ30とともに回転するように構成されている。
具体的には、図4に示すように、本実施形態に係るホルダーカバー50は、第2保持部材32の少なくとも下面32aに接続されている。より具体的には、ホルダーカバー50は、第2保持部材32の下面32a及び外周面32bに接続されている。めっき処理時において、ホルダーカバー50の少なくとも下面50aは、めっき液Psに浸漬される。また、ホルダーカバー50の下面50aは、基板Wfの被めっき面Wfaよりも下方に位置している。
図4及び図5を参照して、本実施形態に係るホルダーカバー50は、下面視で、ホルダーカバー50の下面50aが基板Wfの被めっき面Wfaの周囲を囲むように、基板ホルダ30の第2保持部材32に配置されている。具体的には、本実施形態に係るホルダーカバー50の下面50aは、中央部に開口部53を有するリング形状を有している。
図5に示すように、ホルダーカバー50の下面50aには、少なくとも一つのカバー溝51が設けられている。具体的には、本実施形態に係るカバー溝51は、一例として、複数設けられている。カバー溝51は、ホルダーカバー50の回転方向(又は周方向)に交差する方向に延在している。具体的には、本実施形態に係るカバー溝51は、ホルダーカバー50の径方向に向かって延在している。
本実施形態において、複数のカバー溝51は、隣接するカバー溝51との間に一定の間隔を有して、ホルダーカバー50の下面50aの周方向に全体的に設けられている。また、本実施形態に係るカバー溝51の溝壁部52は、ストレート状の平面によって構成されている。
このカバー溝51は、ホルダーカバー50が回転した場合に、めっき液Psに遠心力を付与して、めっき槽10の内側(中心側)から外側(外周側)に向かう流れを付与するために設けられたものである(このめっき液Psの流動の様子は後述する図7に例示されている)。すなわち、ホルダーカバー50が回転した場合、ホルダーカバー50のカバー溝51に存在するめっき液Psは、遠心力が付与されることで、カバー溝51を通過して外側に向かって流動する。これにより、めっき槽10の径方向で内側から外側に向かうめっき液Psの流れが加速される。この結果、基板Wfと抵抗体18との間に存在するめっき液Psが撹拌される。
以上のように、本実施形態によれば、基板ホルダ30の回転とともにホルダーカバー50が回転した場合に、カバー溝51が設けられたホルダーカバーの下面50aによって、めっき液Psを撹拌させることができる。これにより、パドルを用いることなく、めっき液Psを撹拌させることができる。この結果、パドルを用いることに伴うめっき皮膜の均一性の低下やめっき装置1000の大型化を抑制することができる。
また、本実施形態によれば、パドルを抵抗体18と基板Wfとの間に配置する場合に比較して、抵抗体18と基板Wfとの間の距離を小さくすることができる。これにより、めっき皮膜の均一性を効果的に図ることができる。また、めっき装置1000の大型化を効果的に抑制することができる。
続いて、乱流発生部材60について説明する。図3及び図4を参照して、乱流発生部材60は、めっき槽10のめっき液Psの内部における基板Wfよりも下方且つアノード11よりも上方の箇所に配置されている。具体的には、本実施形態に係る乱流発生部材60は、カソード室14に配置されるとともに、接続部材70を介して抵抗体18の上面に接続されている。但し、接続部材70による乱流発生部材60の接続手法は、図4に示すものに限定されない。他の一例を挙げると、例えば、接続部材70は、カソード室14におけるめっき槽10の外周壁部10bの内周面と乱流発生部材60の外周面とを接続するように構成されていてもよい。
乱流発生部材60は、基板Wfよりも下方側から基板Wfに向けて流動するめっき液Ps(具体的には、本実施形態では、抵抗体18よりも下方側から抵抗体18を通過して基板Wfに向けて流動するめっき液Ps)に、乱流を発生させるように構成された部材である。具体的には、本実施形態に係る乱流発生部材60は以下の構成を有している。
図6は、乱流発生部材60の模式的下面図である。図7は、乱流発生部材60の周辺におけるめっき液Psの流動の様子を示す模式的断面図である。なお、図7において、オーバーフロー槽20の図示は省略されている。図4、図6及び図7を参照して、本実施形態に係る乱流発生部材60は、抵抗体18を通過して基板Wfに向かうめっき液Psが流動する内部流路61を有している。
本実施形態に係る内部流路61は、図4に示すように、乱流発生部材60の下端60a(すなわち、アノード11や抵抗体18に対向する部位)と、乱流発生部材60の上端60b(すなわち、基板Wfに対向する部位)と、を連通するように構成されている。また、図6に示すように、本実施形態に係る内部流路61は、乱流発生部材60の下面視で、「アルキメデスの螺旋形状」を有している。なお、このようなアルキメデスの螺旋形状を有する内部流路61は、隣接する内部流路61同士の間隔が等しくなるように、構成されている。
図6には、基板Wfの被めっき面Wfaの任意の一点を乱流発生部材60に投影した投影点P1が図示されている。この投影点P1は、基板Wfが回転した場合に、円形状の軌跡C1を描く。本実施形態のように内部流路61がアルキメデスの螺旋形状を有する場合、基板Wfが1回転したとき、投影点P1は、投影点P2から投影点P3の部分においてのみ、乱流発生部材60における内部流路61以外の箇所と重なる。これにより、本実施形態によれば、基板ホルダ30の回転時に、アノード11と基板Wfとの間の電場がホルダーカバー50によって阻害されることをできるだけ抑制しつつ、めっき液Psを撹拌させることができる。
また、図4に示すように、本実施形態に係る乱流発生部材60は、基板Wfにめっき処理を施すめっき処理時に、乱流発生部材60の上端60bが基板Wfの被めっき面Wfaとの間に隙間80を有しつつ、ホルダーカバー50の下面50aよりも上方に位置するように構成されている。
図7に示すように、抵抗体18を通過しためっき液Psは、乱流発生部材60の内部流路61を流動してから、基板Wfに向かって流動する。前述したように、本実施形態によれば、ホルダーカバー50が回転することで、めっき槽10の内側(中心側)から外側(外周側)に向かう流れが加速されている。このため、乱流発生部材60の内部流路61を流動した後のめっき液Psは、乱流発生部材60の上端60bと基板Wfの被めっき面Wfaとの間の隙間80を流動することで、基板Wfの被めっき面Wfaに沿ってめっき槽10の径方向で内側から外側に向けて勢いよく流動する。その後、めっき液Psは、基板ホルダ30とめっき槽10の外周壁部10bとの間の部分を流動し、めっき槽10の外周壁部10bの上端を越えてオーバーフロー槽20に流入する。
図7に示すように、本実施形態に係る乱流発生部材60は、乱流発生部材60の上端60bにおいて、めっき液Psに乱流を発生させる。具体的には、乱流発生部材60と基板Wfとの間を流動するめっき液Psが乱流発生部材60の上端60bに衝突することで、この上端60bにおいてめっき液Psに乱流が発生する。
また、本実施形態に係る内部流路61には、内部流路61を流動するめっき液Psに乱流を発生させるように構成された突起62が設けられている。具体的には、本実施形態に係る突起62は、内部流路61における流路壁部60c(径方向で外側を向いた流路壁部)の下端に設けられている。この突起62の断面形状は特に限定されるものではないが、本実施形態では一例として、矩形である。内部流路61を流動するめっき液Psの一部が突起62に衝突することで、このめっき液Psに乱流が発生する。
このように、本実施形態によれば、乱流発生部材60によって、基板Wfに向けて流動するめっき液Psに乱流を発生させることができる。これにより、めっき液Psを効果的に撹拌させることができる。
また、本実施形態によれば、内部流路61に突起62が設けられているので、内部流路61に突起62が設けられていない場合に比較して、内部流路61を流動するめっき液Psに乱流を効果的に発生させることができる。これにより、めっき液Psをより効果的に撹拌させることができる。
なお、突起62は、流路壁部60cのみならず、流路壁部60cとは反対側の流路壁部60d(径方向で内側を向いた流路壁部)にも、設けられていてもよい。あるいは、突起62は、流路壁部60cには設けられておらず、流路壁部60dにのみ設けられていてもよい。
また、本実施形態によれば、乱流発生部材60の上端60bが被めっき面Wfaとの間に隙間80を有しつつホルダーカバー50の下面50aよりも上方に位置しているので、例えば、乱流発生部材60の上端60bがホルダーカバー50の下面50aよりも下方に位置する場合に比較して、隙間80の間隔(上下方向の距離)を小さくすることができる。これにより、この隙間80を流動するめっき液Psの流速を効果的に上昇させることができるので、めっき液Psを効果的に撹拌させることができる。
この隙間80の間隔の具体的な数値は特に限定されるものではないが、めっき液Psの撹拌の観点において好適な数値例を挙げると、例えば15mm以下が好ましく、10mm以下がより好ましく、5mm以下がさらに好ましい。
なお、本実施形態に係るめっき液の撹拌方法は、上述しためっき装置1000によって実現されている。すなわち、本実施形態に係るめっき液の撹拌方法は、めっき液Psに浸漬された基板Wfにめっき処理を施すめっき処理時に、ホルダーカバー50の下面50aがめっき液Psに浸漬された状態で回転機構40によって基板ホルダ30を回転させることを含んでいる。このめっき液の撹拌方法の詳細は、上述しためっき装置1000の説明と重複するため、省略する。本実施形態に係るめっき液の撹拌方法によっても、上述しためっき装置1000と同様の作用効果を奏することができる。
(変形例1)
ホルダーカバー50の構成は、前述した図5等で説明した構成に限定されるものではない。以下、ホルダーカバー50の変形例について説明する。図8(A)は、実施形態の変形例1に係るホルダーカバー50Aの模式的下面図である。本変形例に係るホルダーカバー50Aは、下面視で、カバー溝51Aの溝壁部52Aが円弧状になっている点において、図5に示すホルダーカバー50と異なっている。本変形例においても、前述した実施形態に係るホルダーカバー50と同様の作用効果を奏することができる。
ホルダーカバー50の構成は、前述した図5等で説明した構成に限定されるものではない。以下、ホルダーカバー50の変形例について説明する。図8(A)は、実施形態の変形例1に係るホルダーカバー50Aの模式的下面図である。本変形例に係るホルダーカバー50Aは、下面視で、カバー溝51Aの溝壁部52Aが円弧状になっている点において、図5に示すホルダーカバー50と異なっている。本変形例においても、前述した実施形態に係るホルダーカバー50と同様の作用効果を奏することができる。
(変形例2)
図8(B)は、実施形態の変形例2に係るホルダーカバー50Bの模式的下面図である。本変形例に係るホルダーカバー50Bは、カバー溝51Aがホルダーカバー50Bの下面50aの一部分にのみ設けられている点において、図8(A)に示すホルダーカバー50Aと異なっている。具体的には、本変形例に係るカバー溝51Aは、一例として、ホルダーカバー50Bの下面視でホルダーカバー50Bの中心線L1を挟んだ一方の側にのみ設けられている。本変形例においても、前述した変形例1に係るホルダーカバー50Aと同様の作用効果を奏することができる。
図8(B)は、実施形態の変形例2に係るホルダーカバー50Bの模式的下面図である。本変形例に係るホルダーカバー50Bは、カバー溝51Aがホルダーカバー50Bの下面50aの一部分にのみ設けられている点において、図8(A)に示すホルダーカバー50Aと異なっている。具体的には、本変形例に係るカバー溝51Aは、一例として、ホルダーカバー50Bの下面視でホルダーカバー50Bの中心線L1を挟んだ一方の側にのみ設けられている。本変形例においても、前述した変形例1に係るホルダーカバー50Aと同様の作用効果を奏することができる。
なお、本変形例に係るホルダーカバー50Bは、カバー溝51Aに代えて、前述したカバー溝51を有していてもよい。また、上述した変形例1及び変形例2に係るホルダーカバーは、ホルダーカバー50の変形例の一例であり、ホルダーカバー50の変形例は、上述したものに限定されるものではない。
(変形例3)
上述した実施形態において、乱流発生部材60の断面形状は、図4等で例示した構成に限定されるものではない。以下、乱流発生部材60の変形例について説明する。
上述した実施形態において、乱流発生部材60の断面形状は、図4等で例示した構成に限定されるものではない。以下、乱流発生部材60の変形例について説明する。
図9(A)は、実施形態の変形例3に係る乱流発生部材60Aの模式的断面図である。なお、この図9(A)は、本変形例に係る乱流発生部材60Aについて、図4のA1部分に相当する箇所の拡大断面を模式的に図示している(これは、後述する図9(B)~図12も同様である)。
本変形例に係る乱流発生部材60Aは、突起62が流路壁部60c(径方向で外側を向いた流路壁部)のみならず、流路壁部60d(径方向で内側を向いた流路壁部)にも設けられている点と、これらの突起62が乱流発生部材60の上下方向の中央部に設けられている点とにおいて、図4に示す実施形態に係る乱流発生部材60と異なっている。
また、乱流発生部材60Aは、流路壁部60cにおける突起62と上端60bとの間の部分、及び、突起62と下端60aとの間の部分が曲面形状を有する点と、流路壁部60dにおける突起62と上端60bとの間の部分、及び、突起62と下端60aとの間の部分が水平方向に対して傾斜した傾斜面になっている点と、突起62の先端が尖った形状を有する点と、においても、図4に示す乱流発生部材60と異なっている。
本変形例によれば、流路壁部60cの突起62と流路壁部60dの突起62とによって、乱流を効果的に発生させることができる。
(変形例4)
図9(B)は、実施形態の変形例4に係る乱流発生部材60Bの模式的断面図である。本変形例に係る乱流発生部材60Bは、流路壁部60dにおける突起62と上端60bとの間の部分、及び、突起62と下端60aとの間の部分が曲面形状を有する点において、主として、図9(A)に示す乱流発生部材60Aと異なっている。また、乱流発生部材60Bは、上端60b及び下端60aが尖った形状を有する点においても、図9(A)に示す乱流発生部材60Aと異なっている。
図9(B)は、実施形態の変形例4に係る乱流発生部材60Bの模式的断面図である。本変形例に係る乱流発生部材60Bは、流路壁部60dにおける突起62と上端60bとの間の部分、及び、突起62と下端60aとの間の部分が曲面形状を有する点において、主として、図9(A)に示す乱流発生部材60Aと異なっている。また、乱流発生部材60Bは、上端60b及び下端60aが尖った形状を有する点においても、図9(A)に示す乱流発生部材60Aと異なっている。
本変形例においても、変形例3に係る乱流発生部材60Aと同様の作用効果を奏することができる。
(変形例5)
図10(A)は、実施形態の変形例5に係る乱流発生部材60Cの模式的断面図である。本変形例に係る乱流発生部材60Cは、流路壁部60dに突起62が設けられておらず、流路壁部60dが上下方向に延在する平面になっている点と、流路壁部60cにおける突起62と上端60bとの間の部分、及び、突起62と下端60aとの間の部分が傾斜面になっている点とにおいて、主として、図9(B)に示す乱流発生部材60Bと異なっている。
図10(A)は、実施形態の変形例5に係る乱流発生部材60Cの模式的断面図である。本変形例に係る乱流発生部材60Cは、流路壁部60dに突起62が設けられておらず、流路壁部60dが上下方向に延在する平面になっている点と、流路壁部60cにおける突起62と上端60bとの間の部分、及び、突起62と下端60aとの間の部分が傾斜面になっている点とにおいて、主として、図9(B)に示す乱流発生部材60Bと異なっている。
本変形例によれば、流路壁部60cの突起62によって、乱流を効果的に発生させることができる。
(変形例6)
図10(B)は、実施形態の変形例6に係る乱流発生部材60Dの模式的断面図である。本変形例に係る乱流発生部材60Dは、流路壁部60dにおける突起62と上端60bとの間の部分、及び、突起62と下端60aとの間の部分が曲面形状を有する点において、主として、図9(A)に示す乱流発生部材60Aと異なっている。本変形例においても、変形例3に係る乱流発生部材60Aと同様の作用効果を奏することができる。
図10(B)は、実施形態の変形例6に係る乱流発生部材60Dの模式的断面図である。本変形例に係る乱流発生部材60Dは、流路壁部60dにおける突起62と上端60bとの間の部分、及び、突起62と下端60aとの間の部分が曲面形状を有する点において、主として、図9(A)に示す乱流発生部材60Aと異なっている。本変形例においても、変形例3に係る乱流発生部材60Aと同様の作用効果を奏することができる。
(変形例7)
図11(A)は、実施形態の変形例7に係る乱流発生部材60Eの模式的断面図である。本変形例に係る乱流発生部材60Eは、突起62が流路壁部60cにおける上下方向の中央部に設けられている点と、流路壁部60cにおける突起62と上端60bとの間の部分、及び、突起62と下端60aとの間の部分に、それぞれ段差63が設けられている点と、において、主として、図4に示す乱流発生部材60と異なっている。本変形例においても、流路壁部60cの突起62によって、乱流を効果的に発生させることができる。
図11(A)は、実施形態の変形例7に係る乱流発生部材60Eの模式的断面図である。本変形例に係る乱流発生部材60Eは、突起62が流路壁部60cにおける上下方向の中央部に設けられている点と、流路壁部60cにおける突起62と上端60bとの間の部分、及び、突起62と下端60aとの間の部分に、それぞれ段差63が設けられている点と、において、主として、図4に示す乱流発生部材60と異なっている。本変形例においても、流路壁部60cの突起62によって、乱流を効果的に発生させることができる。
(変形例8)
図11(B)は、実施形態の変形例8に係る乱流発生部材60Fの模式的断面図である。本変形例に係る乱流発生部材60Fは、流路壁部60cの突起62が、流路壁部60dの上下方向の中央部に設けられている点と、この突起62の基端部(流路壁部60cとの境界部)が曲面64になっている点とにおいて、主として、図4に示す乱流発生部材60と異なっている。本変形例においても、乱流発生部材60と同様の作用効果を奏することができる。
図11(B)は、実施形態の変形例8に係る乱流発生部材60Fの模式的断面図である。本変形例に係る乱流発生部材60Fは、流路壁部60cの突起62が、流路壁部60dの上下方向の中央部に設けられている点と、この突起62の基端部(流路壁部60cとの境界部)が曲面64になっている点とにおいて、主として、図4に示す乱流発生部材60と異なっている。本変形例においても、乱流発生部材60と同様の作用効果を奏することができる。
(変形例9)
図12は、実施形態の変形例9に係る乱流発生部材60Gの模式的断面図である。本変形例に係る乱流発生部材60Gは、流路壁部60cに突起62を備えておらず、この結果、流路壁部60cが平坦な平面になっている点において、図4に示す乱流発生部材60と異なっている。本変形例においても、図7で説明したように、乱流発生部材60Gの上端60bによって、乱流を発生させることができる。
図12は、実施形態の変形例9に係る乱流発生部材60Gの模式的断面図である。本変形例に係る乱流発生部材60Gは、流路壁部60cに突起62を備えておらず、この結果、流路壁部60cが平坦な平面になっている点において、図4に示す乱流発生部材60と異なっている。本変形例においても、図7で説明したように、乱流発生部材60Gの上端60bによって、乱流を発生させることができる。
なお、上述した変形例3~変形例9に係る乱流発生部材は、乱流発生部材60の変形例の一例であり、乱流発生部材60の変形例は、上述したものに限定されるものではない。
以上、本発明の実施形態や変形例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態や変形例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、さらなる種々の変形・変更が可能である。
10 めっき槽
11 アノード
18 抵抗体
30 基板ホルダ
40 回転機構
50 ホルダーカバー
50a 下面
51 カバー溝
60 乱流発生部材
60a 下端
60b 上端
61 内部流路
60c,60d 流路壁部
62 突起
80 隙間
Wf 基板
Wfa 被めっき面
Ps めっき液
11 アノード
18 抵抗体
30 基板ホルダ
40 回転機構
50 ホルダーカバー
50a 下面
51 カバー溝
60 乱流発生部材
60a 下端
60b 上端
61 内部流路
60c,60d 流路壁部
62 突起
80 隙間
Wf 基板
Wfa 被めっき面
Ps めっき液
Claims (7)
- めっき液を貯留するとともに、内部にアノードが配置されためっき槽と、
前記アノードよりも上方に配置されて、カソードとしての基板を保持する基板ホルダと、
前記基板ホルダを回転させる回転機構と、
前記基板ホルダに配置されて、前記基板ホルダが回転した場合に前記基板ホルダとともに回転するホルダーカバーと、を備え、
前記ホルダーカバーは、前記めっき液に浸漬されるとともに前記基板の被めっき面よりも下方に位置する下面を有し、
前記ホルダーカバーの前記下面には、前記ホルダーカバーの回転方向に対して交差する方向に延在する少なくとも一つのカバー溝が設けられている、めっき装置。 - 前記ホルダーカバーは、下面視で、リング形状を有する、請求項1に記載のめっき装置。
- 前記めっき槽の前記内部における前記基板よりも下方且つ前記アノードよりも上方の箇所に配置されて、前記基板よりも下方側から前記基板に向けて流動する前記めっき液に乱流を発生させる乱流発生部材をさらに備える、請求項1又は2に記載のめっき装置。
- 前記乱流発生部材は、前記乱流発生部材の下端と前記乱流発生部材の上端とを連通して、前記基板に向かう前記めっき液が流動する内部流路を有し、
前記内部流路は、前記乱流発生部材の下面視で、アルキメデスの螺旋形状を有している、請求項3に記載のめっき装置。 - 前記内部流路には、前記内部流路を流動する前記めっき液に乱流を発生させる突起が設けられている、請求項4に記載のめっき装置。
- 前記乱流発生部材は、前記基板にめっき処理を施すめっき処理時に、前記乱流発生部材の前記上端が、前記基板の前記被めっき面との間に隙間を有しつつ前記ホルダーカバーの前記下面よりも上方に位置するように構成されている、請求項4又は5に記載のめっき装置。
- 請求項1~6のいずれか1項に記載のめっき装置の前記めっき液の撹拌方法であって、
前記基板にめっき処理を施すめっき処理時に、前記ホルダーカバーの前記下面が前記めっき液に浸漬された状態で前記回転機構によって前記基板ホルダを回転させることを含む、めっき液の撹拌方法。
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