WO2022144985A1 - めっき装置 - Google Patents

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WO2022144985A1
WO2022144985A1 PCT/JP2020/049154 JP2020049154W WO2022144985A1 WO 2022144985 A1 WO2022144985 A1 WO 2022144985A1 JP 2020049154 W JP2020049154 W JP 2020049154W WO 2022144985 A1 WO2022144985 A1 WO 2022144985A1
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plating
anode
substrate
plating apparatus
beam portion
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Inventor
良輔 樋渡
正 下山
泰之 増田
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株式会社荏原製作所
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
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    • C25D21/04—Removal of gases or vapours ; Gas or pressure control
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C25D17/002—Cell separation, e.g. membranes, diaphragms
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    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/08—Electroplating with moving electrolyte e.g. jet electroplating

Definitions

  • the present invention relates to a plating apparatus.
  • Such a plating apparatus includes a plating tank in which an anode is arranged, and a substrate holder which is arranged above the anode and holds a substrate as a cathode so that the surface to be plated of the substrate faces the anode. I have.
  • the anode a soluble anode that dissolves in the plating solution or an insoluble anode that does not dissolve in the plating solution has been used.
  • oxygen is generated by the reaction between the anode and the plating solution.
  • the plating solution may contain an additive for accelerating or suppressing the film formation rate of the plating film or improving the film quality of the plating film, and the additive is decomposed by reacting with this oxygen.
  • the additive particularly the accelerator, is altered by the reaction with the monovalent copper generated from the anode during non-electrolysis.
  • the additive may be added to the plating solution at any time so that the concentration of the additive in the plating solution is kept above a certain level.
  • the additive since the additive is expensive, it is desirable to suppress the decomposition of the additive as much as possible.
  • the space where the anode is arranged (anode region) and the space where the substrate and the cathode are arranged (cathode area) are partitioned by a diaphragm, and the additive in the plating solution reaches the anode. It has been proposed to suppress the decomposition of the additive (see, for example, Patent Document 2).
  • a diaphragm is arranged in a portion between an anode and a substrate inside a plating tank by applying a technique as exemplified in Patent Document 2. It is conceivable to do.
  • air bubbles in the plating solution may stay on the lower surface of the diaphragm.
  • the current between the substrate and the anode may be hindered due to the bubbles, and the plating quality of the substrate may deteriorate.
  • 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 suppressing the retention of air bubbles on the lower surface of the diaphragm.
  • a plating apparatus in which a plating solution is stored and a plating tank in which an anode is arranged and a substrate as a cathode are arranged above the anode.
  • a substrate holder that holds the surface to be plated of the substrate so as to face the anode, and a diaphragm that partitions the inside of the plating tank into an anode region in which the anode is arranged and a cathode region in which the substrate is arranged.
  • FIG. 9 shows schematically the beam part of the modification of the 2nd Embodiment.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of the plating apparatus of the present embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view showing the overall configuration of the plating apparatus 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 device. It includes 700 and a control module 800.
  • the load port 100 is a module for carrying in a substrate stored 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.
  • the 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 are arranged side by side in the vertical direction, but the number and arrangement of the spin rinse dryers 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 stored 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 board 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 will be described. 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 cross-sectional view showing the configuration of the plating module 400 of the first embodiment in the plating apparatus 1000.
  • the plating device 1000 according to the present embodiment is a cup-type plating device.
  • the plating module 400 of the plating apparatus 1000 includes a plating tank 10, a substrate holder 30, a rotation mechanism 40, an elevating mechanism 45, and a resistor 56.
  • the plating tank 10 is composed of a bottomed container having an opening at the top. Specifically, the plating tank 10 has a bottom portion 11 and an outer peripheral portion 12 (in other words, an outer peripheral side wall portion) extending upward from the outer peripheral edge of the bottom portion 11, and the upper portion of the outer peripheral portion 12. Is open.
  • the shape of the outer peripheral portion 12 of the plating tank 10 is not particularly limited, but the outer peripheral portion 12 according to the present embodiment has a cylindrical shape as an example.
  • the plating solution Ps is stored inside the plating tank 10.
  • the plating module 400 is provided with an overflow 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 portion 12 of the plating tank 10. Further may be provided.
  • an overflow 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 portion 12 of the plating tank 10. Further may be provided.
  • the plating solution Ps may be any solution containing ions of metal elements 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
  • the copper sulfate solution is used as an example of the plating liquid Ps.
  • the anode 50 is arranged inside the plating tank 10. Specifically, the anode 50 according to the present embodiment is arranged at the bottom 11 of the plating tank 10. Further, the anode 50 according to the present embodiment is arranged so as to extend in the horizontal direction.
  • the specific type of the anode 50 is not particularly limited, and may be an insoluble anode or a dissolved anode. In this embodiment, an insoluble anode is used as an example of the anode 50.
  • the specific type of the insoluble anode is not particularly limited, and platinum, iridium oxide, or the like can be used.
  • the substrate holder 30 holds the substrate Wf as a cathode so that the surface to be plated Wfa of the substrate Wf faces the anode 50. In other words, the substrate holder 30 holds the substrate Wf so that the surface to be plated Wfa of the substrate Wf faces downward.
  • a rotation mechanism 40 is connected to the board holder 30.
  • the rotation mechanism 40 is a mechanism for rotating the substrate holder 30.
  • an elevating mechanism 45 is connected to the rotation mechanism 40.
  • the elevating mechanism 45 is supported by a support column 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.
  • the substrate Wf and the anode 50 are electrically connected to an energizing device (not shown).
  • the energizing device is a device for passing a current between the substrate Wf and the anode 50 when the plating process is executed.
  • the resistor 56 is provided between the anode 50 and the substrate Wf, and is arranged so as to be parallel to the anode 50 and the substrate Wf.
  • the resistor 56 is connected to the entire peripheral portion 12 of the plating tank 10 in the circumferential direction, and has a disk-like shape when viewed from above.
  • the resistor 56 is composed of a porous member having a plurality of pores. Specifically, the plurality of holes are formed so as to communicate the region above the resistor 56 and the region below the resistor 56.
  • the specific material of the resistor 56 is not particularly limited, but in this modification, a resin such as polyetheretherketone is used as an example. Further, in the present embodiment, the resistor 56 is provided in the cathode region 16 described later, although not limited to the present invention.
  • the plating module 400 does not have to include the resistor 56.
  • 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. ..
  • a current flows between the anode 50 and the substrate Wf by the energizing device. As a result, a plating film is formed on the surface to be plated Wfa of the substrate Wf.
  • the plating module 400 includes a diaphragm 14 that vertically separates the inside of the plating tank 10.
  • the inside of the plating tank 10 is divided into a cathode region 16 and an anode region 18 by a diaphragm 14.
  • the diaphragm 14 is an ion exchange membrane such as a cation exchange membrane, or a neutral diaphragm.
  • the diaphragm 14 can allow cations to pass from the anode side to the cathode side during the plating process without allowing the additives in the plating solution Ps to pass through.
  • Yuasa Micron registered trademark manufactured by Yuasa Membrane Co., Ltd. can be mentioned.
  • the diaphragm 14 is arranged in the plating tank 10 by being supported by the support member 20.
  • the support member 20 is fixed to the outer peripheral portion (outer peripheral side wall portion) 12 of the plating tank 10 as an example.
  • the support member 20 may be fixed to the outer peripheral portion 12 of the plating tank 10 by a fastener such as a screw, or may be configured as a member integrated with the outer peripheral portion 12 of the plating tank 10.
  • the support member 20 can support the diaphragm 14 by various methods. As an example, the support member 20 may support the diaphragm 14 by sandwiching it in the vertical direction. Further, as an example, the diaphragm 14 may be fixed to the support member 20 by using a fastener such as an adhesive or a screw.
  • FIG. 4 is a schematic view showing the plating tank 10 and the support member 20 of the first embodiment from above vertically.
  • the support member 20 (plural beam portions 210) is hatched for easy understanding.
  • the beam portion 210 shows a projected shape in the vertical direction, and is shown including an upper surface portion 222 and a side surface portion 224, which will be described later.
  • the support member 20 has a plurality of beam portions 210 extending along the lower surface of the diaphragm 14 over the region between the anode 50 and the substrate Wf.
  • each of the plurality of beam portions 210 extends linearly from one end side to the multi-end side of the outer peripheral portion 12 of the plating tank 10 and is provided in parallel with each other. Further, in the example shown in FIG. 4, each of the plurality of beam portions 210 has the same width (length in the vertical direction in FIG. 4) Wb. Further, each of the plurality of beam portions 210 is arranged at equal intervals. In other words, the gap between the plurality of beam portions 210, that is, the width (length in the vertical direction) Ws of each unshielded region is the same.
  • the present invention is not limited to these examples, and among the plurality of beam portions 210, the beam portion 210 (first beam portion) near the center of the plating tank 10 (or the substrate Wf) has a first width Wb and is plated.
  • the beam portion 210 (second beam portion) far from the center of the tank 10 may have a second width Wb larger or smaller than the first width Wb.
  • the width Wb may be smaller as the beam portion 210 closer to the center of the plating tank 10 and the width Wb may be larger as the beam portion 210 farther from the center of the plating tank 10.
  • a region near the center of the plating tank 10 (or the substrate Wf) has a first width Ws and is plated.
  • the region far from the center of the tank 10 may have a second width Ws larger or smaller than the first width Ws.
  • the region closer to the center of the plating tank 10 may have a larger width Ws, and the beam portion farther from the center of the plating tank 10 may have a smaller width Ws.
  • the plurality of beam portions 210 are not limited to those extending linearly, and may have a wave shape or a curved surface shape as an example. Further, the plurality of beam portions 210 are not limited to being provided in parallel with each other, and as an example, they may extend radially and be connected to each other.
  • the area (that is, the shielding region) existing between the anode 50 and the substrate Wf of the plurality of beam portions 210 is 40% or less of the plated surface Wfa of the substrate Wf. This is based on the fact that if the shielding region is 40% or less of the surface to be plated Wfa of the substrate Wf, the influence of the current inhibition between the anode 50 and the substrate Wf by the support member 20 is considered to be small. It is more preferable that the shielding region of the plurality of beam portions 210 is 30% or less of the surface to be plated Wfa of the substrate Wf, and even more preferably 20% or less.
  • the plurality of beam portions 210 are not provided in the end region (upper end region and lower end region in FIG. 4) far from the center of the substrate Wf.
  • the present invention is not limited to these examples, and the plurality of beam portions 210 may be provided also in the end region.
  • the plating solution Ps in the anode region 18 may contain air bubbles Bu.
  • the bubbles Bu are bubbles Bu contained in the plating solution Ps when the plating solution Ps is supplied to the plating tank 10, or bubbles Bu generated from the anode 50 during the execution of the plating process. Or something like that. If the bubble Bu stays on the lower surface of the diaphragm 14, the bubble Bu inhibits the current between the anode 50 and the substrate Wf, and the plating quality of the substrate Wf may deteriorate. Therefore, in order to solve this problem, in the present embodiment, each of the plurality of beam portions 210 in the support member 20 guides bubbles from the region between the anode 50 and the substrate Wf to the outside. have.
  • FIG. 5 is a perspective view schematically showing the beam portion 210 of the first embodiment as viewed from below.
  • the diaphragm 14 is shown by hatching for easy understanding.
  • each of the beam portions 210 in the first embodiment has a guide groove that opens downward as a bubble guide path 220. That is, each of the plurality of beam portions 210 has an upper surface portion 222 that contacts the diaphragm 14, and a side surface portion 224 that extends downward from both ends of the upper surface portion 222 in the lateral direction, and has a side surface portion 224 and an upper surface portion.
  • the bubble guide path 220 is defined by the portion 222.
  • the side surface portion 224 is provided so as to be inclined with respect to the upper surface portion 222 so that the guide groove as the bubble guide path 220 expands downward.
  • the guide groove as the bubble guide path 220 is formed in a tapered shape that narrows toward the center side in the lateral direction of the beam portion 210.
  • bubbles can be suitably collected in the bubble guide path 220.
  • the present invention is not limited to these examples, and as an example, the side surface portion 224 may be provided along the vertical line. As shown in FIG.
  • the distance between the lower ends of the side surface portions 224 is the width Wb of the beam portion 210.
  • the distance between the lower ends of the side surface portions 224 in the adjacent beam portion 210 corresponds to the width Ws of the unshielded region. That is, the "shielded region” is the region where the diaphragm 14 is covered by the beam portion 210 when viewed from below, and the “non-shielded region” is the region where the diaphragm 14 is not covered by the beam portion 210 when viewed from below. It is an area.
  • FIG. 6 is a diagram schematically showing a longitudinal cross section of the beam portion 210 of the first embodiment.
  • the guide groove as the bubble guide path 220 has an inclined surface that is convex downward toward the center side of the plating tank 10. That is, as shown in FIG. 6, the upper surface portion 222 of the beam portion 210 is inclined upward from the center of the plating tank 10 toward the outside. As a result, as shown by the white circle and the thick arrow in FIG. 6, the bubble Bu that has entered the bubble guide path 220 can be guided toward the outside of the plating tank 10.
  • the upper surface portion 222 of the beam portion 210 is inclined linearly, but the present invention is not limited to these examples, and the upper surface portion 222 may be inclined in a curved surface shape as an example.
  • the plating module 400 of the first embodiment includes a connection flow path 15 for connecting the bubble guide path 220 in the beam portion 210 and the outside of the plating tank 10 in the anode region 18.
  • the connection flow path 15 penetrates the outer peripheral portion 12 of the plating tank 10 and extends along the outer peripheral surface of the outer peripheral portion 12 to the upper end of the plating tank 10.
  • the bubble Bu existing in the anode region 18 is replaced with the anode 50 by the support member 20 (bubble guide path 220) and the substrate. It can be effectively released to the outside from between Wf.
  • the bubble Bu existing in the anode region 18 is collected by the bubble guide path 220 of the support member 20 and guided to the connection flow path 15, and is discharged from the connection flow path 15 to the outside of the plating tank 10. ..
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the plating module 400A of the second embodiment in the plating apparatus 1000.
  • the plating module 400A of the second embodiment is different from the plating module 400 of the first embodiment in the support member 20A for supporting the diaphragm 14 and its peripheral configuration, and is the same as the plating module 400 of the first embodiment in other respects. be.
  • the same components as those of the plating module 400 of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
  • the diaphragm 14 is arranged in the plating tank 10 by the support member 20A.
  • the support member 20A is fixed to the outer peripheral portion 12 of the plating tank 10 as an example, similarly to the support member 20 of the first embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic view showing the plating tank 10 and the support member 20A of the second embodiment from above vertically.
  • the support member 20A (plural beam portions 210A) is hatched for easy understanding. Further, in FIG. 8, the beam portion 210A shows a projected shape in the vertical direction.
  • the support member 20A like the support member 20 of the first embodiment, has a plurality of beam portions 210A extending along the lower surface of the diaphragm 14 over the region between the anode 50 and the substrate Wf. It should be noted that the plurality of beam portions 210A of the second embodiment are not limited to the examples shown in FIG. 8 and the like as described for the plurality of beam portions 210 in the first embodiment.
  • FIG. 9 is a perspective view schematically showing the beam portion 210A of the second embodiment as viewed from below.
  • the diaphragm 14 is shown by hatching for easy understanding.
  • each of the beam portions 210A in the second embodiment is formed of a hollow member, and a bubble guide path 220A is defined inside the hollow member.
  • each beam portion 210A has a rectangular cross section, and has an upper surface portion 222A, a side surface portion 224A, and a lower surface portion 226A that come into contact with the lower surface of the diaphragm 14.
  • a plurality of openings 216A connecting the inside of the beam portion 210A (that is, the bubble guide path 220A) and the outside of the beam portion 210A (that is, the anode region 18 of the plating tank 10) are formed in the lower surface portion 226A. ing.
  • each of the plurality of openings 216A has a perfect circular shape, but the present invention is not limited to these examples, and as an example, it may have an elliptical shape or a polygonal shape. Further, in the example shown in FIG.
  • the plurality of openings 216A are formed on the lower surface portion 226A of the beam portion 210A, but instead of or in addition to this, the plurality of openings 216A may be formed on the side surface portion 224A of the beam portion 210A. good.
  • the plating module 400A of the second embodiment includes a circulation flow path 15A connecting the bubble guide path 220A in the beam portion 210A and the outside of the plating tank 10.
  • the circulation flow path 15A passes through the outside of the plating tank 10 and is reconnected into the plating tank 10 at a position lower than the support member 20A.
  • the bubble guide path 220A in the plurality of beam portions 210A is connected to one circulation flow path 15A.
  • the circulation flow path 15A is provided with a pump 60 that sucks the plating solution Ps so that the plating solution Ps flows through the bubble guide path 220A.
  • the pump 60 corresponds to an example of the “flow generation mechanism”, and various known pumps can be adopted.
  • the plating module 400A replaces or in addition to the pump 60 that sucks the plating solution Ps in the bubble guide path 220A, and by pressure-feeding the plating solution Ps into the plating tank 10, the plating solution Ps becomes the bubble guide path. Other mechanisms may be provided to allow the flow from 220 to the outside.
  • the circulation flow path 15A is provided with a gas-liquid separator 62 for removing air bubbles Bu contained in the plating solution Ps flowing through the circulation flow path 15A. As the gas-liquid separator 62, various known mechanisms can be adopted.
  • the plating solution Ps in the bubble guide path 220A flows to the outside of the plating tank 10 (see the thick dotted arrow in FIG. 7), passes through the gas-liquid separator 62, and is returned to the plating tank 10 again. (See the alternate long and short dash line in FIG. 7). Thereby, the bubble Bu existing in the anode region 18 can be sucked into the bubble guide path 220A through the plurality of openings 216A of the beam portion 210A. Then, the bubble Bu that has entered the bubble guide path 220A flows to the outside of the plating tank 10 together with the plating liquid Ps, and is separated from the plating liquid Ps in the gas-liquid separator 62.
  • the bubble Bu existing in the anode region 18 can be discharged to the outside of the plating tank 10 (see the thick arrow in FIG. 7). Therefore, it is possible to suppress the accumulation of air bubbles Bu on the lower surface of the diaphragm 14, and it is possible to suppress the deterioration of the plating quality of the substrate Wf.
  • FIG. 10 is a diagram corresponding to FIG. 9, which schematically shows the beam portion 210B of the modified example of the second embodiment.
  • the plurality of beam portions 210B have a circular cross section, are formed hollow, and the bubble guide path 220B is defined inside. That is, the plurality of beam portions 210B are cylindrical.
  • a plurality of openings 216B are formed on the sides of the plurality of beam portions 210B. It should be noted that the plurality of openings 216B may be formed below or in addition to or in addition to the sides. Even in such an example, it has the same function and effect as the above-mentioned plurality of beam portions 210A.
  • the bubble guide path 220A and 220B may have an inclined surface formed on the upper surface thereof.
  • the bubble guide paths 220A and 220B may have an inclined surface that is vertically upward as it is closer to the pump 60.
  • the plating module 400 of the first embodiment described above may be provided with a pump 60 so that the plating solution flows to the outside through the bubble guide path 220. In such a case, the upper surface portion 222 of the plurality of beam portions 210 does not have to have an inclined surface.
  • Form 1 According to Form 1, a plating apparatus is proposed, in which a plating solution is stored and a plating tank in which an anode is arranged and an anode are arranged above the anode as a cathode.
  • the beam portion comprises a support member having a bubble guide path for guiding bubbles outward from the region between the anode and the substrate. According to the first embodiment, it is possible to prevent bubbles from staying on the lower surface of the diaphragm.
  • the beam portion has a guide groove that opens downward as the bubble guide path.
  • the guide groove has an inclined surface that becomes convex downward toward the center side of the plating tank. According to the third form, the bubbles can be suitably collected by the guide groove.
  • the guide groove is formed in a tapered shape narrowing toward the center side in the lateral direction in the beam portion, according to claim 2 or 3. The plating equipment described.
  • the beam portion is formed in a hollow shape in which the bubble guide path is defined inside, and a plurality of the beam portions connecting the bubble guide path and the anode region are connected. Has an opening.
  • Form 6 According to Form 6, at least a part of the plurality of openings is formed below the beam portion in Form 5.
  • Form 7 According to Form 7, in Form 5 or 6, at least a part of the plurality of openings is formed on the side of the beam portion.
  • Form 8 According to Form 8, a flow generation mechanism for sucking or pumping the plating liquid so that the plating liquid flows to the outside through the bubble guide path is further provided in the first to seventh forms.
  • Form 9 According to Form 9, in FIGS. 1 to 8, the area of the support member located between the plated region of the substrate and the anode is the plated region of the substrate when viewed from above. It is less than 40% in. According to the ninth embodiment, the influence of the current inhibition between the anode and the substrate by the support member can be reduced.
  • each of the plurality of beam portions extends linearly and parallel to each other when viewed from above.
  • Form 11 According to Form 11, in Forms 1 to 10, the beam portion has a rectangular cross section.
  • Form 12 According to Form 12, in Forms 1 to 10, the beam portion is cylindrical.
  • Form 13 According to Form 13, in the first to twelfth forms, a rotation mechanism for rotating the substrate holder is further provided.
  • Form 14 According to Form 14, in Forms 1 to 13, a porous resistor disposed between the anode and the substrate inside the plating tank is further provided, and the diaphragm and the support member are further provided. Is arranged below the resistor.

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Abstract

電場遮蔽板の下面に気泡が滞留することを抑制することができる技術を提供する。　めっき装置は、めっき液が貯留されるとともに、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、前記基板の被めっき面が前記アノードに対向するように保持する基板ホルダと、前記めっき槽の内部を、前記アノードが配置されるアノード領域と前記基板が配置されるカソード領域とに仕切る隔膜と、前記隔膜の下面に接触して当該隔膜を支持する支持部材であって、前記隔膜の下面に沿って前記アノードと前記基板との間の領域にわたって延びる複数のビーム部分を有し、当該ビーム部分が前記アノードと前記基板との間の領域から外部に気泡を案内するための気泡案内路を有する、支持部材と、を備える。

Description

めっき装置
　本発明は、めっき装置に関する。
　従来、基板にめっき処理を施すめっき装置として、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、アノードが配置されためっき槽と、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、基板の被めっき面がアノードに対向するように保持する基板ホルダと、を備えている。

　また、従来、アノードとして、めっき液に溶解する溶解性アノード又はめっき液に溶解しない不溶性アノードが用いられている。不溶性アノードを用いてめっき処理を行った場合、アノードとめっき液との反応により酸素が発生する。めっき液にはめっき膜の成膜速度を促進又は抑制したりめっき膜の膜質を向上させたりするための添加剤が含まれることがあるが、添加剤はこの酸素と反応して分解される。また、溶解性アノードとしてたとえば含リン銅を用いた場合、非電解時にアノードから発生する一価銅との反応により、添加剤、特に促進剤の変質が生じることも知られている。これを防止するためには、めっき液中の添加剤の濃度が一定以上に保たれるように添加剤をめっき液に随時追加すればよい。しかしながら、添加剤は高価であるので、できる限り添加剤の分解を抑制することが望ましい。
このため、めっき液槽内において、アノードが配置される空間（アノード領域）と、基板およびカソードが配置される空間（カソード領域）とを、隔膜で仕切り、めっき液中の添加剤がアノードへ到達することを抑制して添加剤の分解を抑制することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００８－１９４９６号公報 特開２０１９－２１８６１８号公報
　特許文献１に例示されるような従来のカップ式のめっき装置において、特許文献２に例示されるような技術を適用して、めっき槽の内部におけるアノードと基板との間の部分に隔膜を配置することが考えられる。しかしながら、このようなめっき装置の場合、めっき液中の気泡が隔膜の下面に滞留するおそれがある。このように気泡が隔膜の下面に滞留した場合、この気泡に起因して、基板とアノードとの電流が阻害されて、基板のめっき品質が悪化するおそれがある。
　本発明は、上記のことを鑑みてなされたものであり、隔膜の下面に気泡が滞留することを抑制す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。
　一実施形態によれば、めっき装置が提案され、かかるめっき装置は、めっき液が貯留されるとともに、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、前記基板の被めっき面が前記アノードに対向するように保持する基板ホルダと、前記めっき槽の内部を、前記アノードが配置されるアノード領域と前記基板が配置されるカソード領域とに仕切る隔膜と、前記隔膜の下面に接触して当該隔膜を支持する支持部材であって、前記隔膜の下面に沿って前記アノードと前記基板との間の領域にわたって延びる複数のビーム部分を有し、当該ビーム部分が前記アノードと前記基板との間の領域から外部に気泡を案内するための気泡案内路を有する、支持部材と、を備える。かかるめっき装置によれば、隔膜の下面に気泡が滞留することを抑制することができる。
実施形態に係るめっき装置の全体構成を示す斜視図である。 実施形態に係るめっき装置の全体構成を示す平面図である。 めっき装置における第１実施形態のめっきモジュールの構成を示す模式的断面図である。 第１実施形態のめっき槽と支持部材とを鉛直上方から示す模式図である。 第１実施形態のビーム部分を模式的に示す下方から見た斜視図である。 第１実施形態のビーム部分の長手方向断面を模式的に示す図である。 めっき装置における第２実施形態のめっきモジュール４００Ａの構成を示す模式的断面図である。 第２実施形態のめっき槽と支持部材とを鉛直上方から示す模式図である。 第２実施形態のビーム部分を模式的に示す下方から見た斜視図である。 第２実施形態の変形例のビーム部分を模式的に示す図９に対応する図である。
　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、実施形態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。
＜めっき装置の全体構成＞
　図１は、本実施形態のめっき装置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の全体構成を示す平面図である。図１、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、および、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納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の数およ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、および搬送装置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および搬送装置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、図示していない仮置き台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の数およ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の数およ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など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の数およ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の数およ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の数およ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の数およ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にカセットに収納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から基板を収納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。
＜めっきモジュール＞
　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。
＜第１実施形態＞
　図３は、めっき装置１０００における第１実施形態のめっきモジュール４００の構成を示す模式的断面図である。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。めっき装置１０００のめっきモジュール４００は、めっき槽１０と、基板ホルダ３０と、回転機構４０と、昇降機構４５と、抵抗体５６と、を備えている。
　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、底部１１と、この底部１１の外周縁から上方に延在する外周部１２（換言すると、外周側壁部）とを有しており、この外周部１２の上部が開口している。なお、めっき槽１０の外周部１２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部１２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。なお、めっきモジュール４００には、めっき槽１０の外周部１２の上端を越えためっき液Ｐｓ（つまり、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オーバーフロー槽がさらに設けられてもよい。
　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。
　めっき槽１０の内部には、アノード５０が配置されている。具体的には、本実施形態に係るアノード５０は、めっき槽１０の底部１１に配置されている。また、本実施形態に係るアノード５０は、水平方向に延在するように配置されている。
　アノード５０の具体的な種類は特に限定されるものではなく、不溶解アノードであってもよく、溶解アノードであってもよい。本実施形態では、アノード５０の一例として、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。
　基板ホルダ３０は、カソードとしての基板Ｗｆを、基板Ｗｆの被めっき面Ｗｆａがアノード５０に対向するように保持する。換言すると、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を保持する。基板ホルダ３０には、回転機構４０が接続されている。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。また、回転機構４０には、昇降機構４５が接続されている。昇降機構４５は、鉛直方向に延在する支柱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を鉛直方向に昇降させるための機構である。なお、基板Ｗｆ及びアノード５０は、通電装置（図示せず）と電気的に接続されている。通電装置は、めっき処理の実行時に、基板Ｗｆとアノード５０との間に電流を流すための装置である。
　抵抗体５６は、アノード５０と基板Ｗｆとの間に設けられ、アノード５０および基板Ｗｆに平行になるように配置されている。本実施形態では、抵抗体５６は、めっき槽１０の外周部１２の周方向の全体に接続しており、上面視で円板状の形状を有している。抵抗体５６は、複数の孔を有する多孔質の部材によって構成されている。具体的には、複数の孔は、抵抗体５６よりも上方側の領域と抵抗体５６よりも下方側の領域とを連通するように形成されている。なお、抵抗体５６の具体的な材質は特に限定されるものではないが、本変形例においては、一例として、ポリエーテルエーテルケトン等の樹脂を用いている。また、本実施形態では、限定するものではないが、抵抗体５６は、後述するカソード領域１６に設けられている。なお、めっきモジュール４００は、抵抗体５６を備えなくてもよい。
　めっき処理を実行する際には、まず、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。次いで、通電装置によって、アノード５０と基板Ｗｆとの間に電流が流れる。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。

　また、めっきモジュール４００は、めっき槽１０の内部を上下方向に隔てる隔膜１４を備える。めっき槽１０の内部は隔膜１４によってカソード領域１６とアノード領域１８とに仕切られる。隔膜１４は、例えば陽イオン交換膜のようなイオン交換膜、又は中性隔膜である。隔膜１４は、めっき液Ｐｓ中の添加剤を通過させることなく、めっき処理時にアノード側からカソード側へ陽イオンを通過させることができる。隔膜１４の具体的な一例として、（株）ユアサメンブレン製のユミクロン（登録商標）が挙げられる。　
　隔膜１４は、支持部材２０によって支持されることによってめっき槽１０内に配置される。支持部材２０は、一例としてめっき槽１０の外周部（外周側壁部）１２に固定される。なお、支持部材２０は、ビスなどの締結具によってめっき槽１０の外周部１２に固定されるものとしてもよいし、めっき槽１０の外周部１２と一体の部材として構成されてもよい。なお、支持部材２０は、隔膜１４を種々の方法で支持することができる。一例として、支持部材２０は、隔膜１４を上下方向に挟み込んで支持してもよい。また、一例として、隔膜１４は、接着剤またはビスなどの締結具を用いて支持部材２０に固定されてもよい。
　図４は、第１実施形態のめっき槽１０と支持部材２０とを鉛直上方から示す模式図である。なお図４では、理解の容易のために、支持部材２０（複数のビーム部分２１０）にハッチングを付している。また、図４において、ビーム部分２１０は、上下方向における投影形状を示しており、後述する上面部２２２と側面部２２４とを含んで示されている。支持部材２０は、隔膜１４の下面に沿ってアノード５０と基板Ｗｆとの間の領域にわたって延びる複数のビーム部分２１０を有する。以下、上方から見て、アノード５０と基板Ｗｆとの間の領域において、支持部材２０（ビーム部分２１０）が存在する領域を「遮蔽領域」ともいい、支持部材２０（ビーム部分２１０）が存在しない領域を「非遮蔽領域」ともいう。図４に示す例では、複数のビーム部分２１０のそれぞれは、めっき槽１０の外周部１２の一端側から多端側に直線状に延び、互いに平行に設けられている。また、図４に示す例では、複数のビーム部分２１０のそれぞれは、同一の幅（図４中、上下方向の長さ）Ｗｂを有する。さらに、複数のビーム部分２１０のそれぞれは、均等な間隔で配置されている。換言すれば、複数のビーム部分２１０同士の隙間、つまり各非遮蔽領域の幅（上下方向の長さ）Ｗｓは同一となっている。
　ただし、こうした例に限定されず、複数のビーム部分２１０のうち、めっき槽１０（または基板Ｗｆ）の中央に近いビーム部分２１０（第１のビーム部分）は第１の幅Ｗｂを有し、めっき槽１０の中央から遠いビーム部分２１０（第２のビーム部分）は第１の幅Ｗｂより大きい又は小さい第２の幅Ｗｂを有してもよい。一例として、複数のビーム部分２１０のうち、めっき槽１０の中央に近いビーム部分２１０ほど幅Ｗｂが小さく、めっき槽１０の中央から遠いビーム部分２１０ほど幅Ｗｂが大きくてもよい。
　また、ビーム部分２１０同士の隙間、つまり複数の非遮蔽領域のうち、めっき槽１０（または基板Ｗｆ）の中央に近い領域（第１の非遮蔽領域）は第１の幅Ｗｓを有し、めっき槽１０の中央から遠い領域（第２の非遮蔽領域）は第１の幅Ｗｓより大きい又は小さい第２の幅Ｗｓを有してもよい。一例として、複数の非遮蔽領域のうち、めっき槽１０の中央に近い領域ほど幅Ｗｓが大きく、めっき槽１０の中央から遠いビーム部分ほど幅Ｗｓが小さくてもよい。
　さらに、複数のビーム部分２１０は、直線状に延びるものに限定されず、一例として、波形状であったり、曲面状であったりしてもよい。また、複数のビーム部分２１０は、互いに平行に設けられることに限定されず、一例として、放射状に延びて互いに接続されてもよい。
　また、複数のビーム部分２１０は、アノード５０と基板Ｗｆとの間に存在する面積（つまり、遮蔽領域）が、基板Ｗｆの被めっき面Ｗｆａの４０パーセント以下であることが好ましい。これは、遮蔽領域が、基板Ｗｆの被めっき面Ｗｆａの４０パーセント以下であれば、支持部材２０によるアノード５０と基板Ｗｆとの電流の阻害の影響が小さいと考えられることに基づく。なお、複数のビーム部分２１０は、遮蔽領域が基板Ｗｆの被めっき面Ｗｆａの３０パーセント以下であるとより好ましく、２０パーセント以下であるとさらにより好ましい。
　なお、本実施形態では、複数のビーム部分２１０は、基板Ｗｆの中央から遠い端部領域（図４では、上端領域および下端領域）には設けられていない。ただし、こうした例に限定されず、複数のビーム部分２１０は、端部領域においても設けられてもよい。
　ところで、特にアノード領域１８のめっき液Ｐｓに、気泡Ｂｕが含まれる場合がある。具体的には、この気泡Ｂｕは、めっき槽１０にめっき液Ｐｓを供給する際にめっき液Ｐｓに含まれた気泡Ｂｕであったり、あるいは、めっき処理の実行中にアノード５０から発生した気泡Ｂｕであったりする。仮に、この気泡Ｂｕが隔膜１４の下面に滞留した場合、気泡Ｂｕによってアノード５０と基板Ｗｆとの電流が阻害され、基板Ｗｆのめっき品質が悪化するおそれがある。そこで、この問題を解決するために、本実施形態では、支持部材２０における複数のビーム部分２１０のそれぞれは、アノード５０と基板Ｗｆとの間の領域から外部に気泡を案内するための気泡案内路を有している。
　図５は、第１実施形態のビーム部分２１０を模式的に示す下方から見た斜視図である。なお図５では、理解の容易のため、隔膜１４をハッチングにて示している。図５に示すように、第１実施形態におけるビーム部分２１０のそれぞれは、気泡案内路２２０として、下方に開口する案内溝を有している。つまり、複数のビーム部分２１０のそれぞれは、隔膜１４に接触する上面部２２２と、上面部２２２の短手方向の両端から下方に延びる側面部２２４と、を有しており、側面部２２４と上面部２２２とによって気泡案内路２２０が画定されている。
　また、本実施形態では、気泡案内路２２０としての案内溝が下方に向かって広がるように、側面部２２４は上面部２２２に対して傾斜して設けられている。換言すれば、気泡案内路２２０としての案内溝は、ビーム部分２１０における短手方向の中心側に向けて狭くなるテーパ状に形成されている。これにより、気泡を気泡案内路２２０内に好適に捕集することができる。ただし、こうした例に限定されず、一例として、側面部２２４は、鉛直に沿って設けられてもよい。なお、図５に示すように、ビーム部分２１０における側面部２２４が上面部２２２から外側に向かって傾斜しているような場合には、側面部２２４の下端同士の距離がビーム部分２１０の幅Ｗｂに当たり、隣接するビーム部分２１０における側面部２２４の下端同士の距離が非遮蔽領域の幅Ｗｓに当たる。つまり、「遮蔽領域」は、下から見たときに隔膜１４がビーム部分２１０に覆われる領域であり、「非遮蔽領域」は、下から見たときに隔膜１４がビーム部分２１０に覆われない領域である。
　図６は、第１実施形態のビーム部分２１０の長手方向断面を模式的に示す図である。図５および図６に示すように、本実施形態では、気泡案内路２２０としての案内溝は、めっき槽１０の中心側に向けて下方に凸となる傾斜面を有する。つまり、特に図６に示すように、ビーム部分２１０における上面部２２２は、めっき槽１０の中心から外側に向けて上方に傾斜している。これにより、図６中、白丸および太線矢印に示すように、気泡案内路２２０に入った気泡Ｂｕをめっき槽１０の外側に向けて案内することができる。なお、図５及び図６に示す例では、ビーム部分２１０における上面部２２２は、直線状に傾斜しているが、こうした例に限定されず、一例として曲面状に傾斜していてもよい。
　再び図３および図４を参照し、第１実施形態のめっきモジュール４００は、アノード領域１８において、ビーム部分２１０における気泡案内路２２０とめっき槽１０の外部とを接続する接続流路１５を備えている。図３に示す例では、接続流路１５は、めっき槽１０の外周部１２を貫通し、外周部１２の外周面に沿ってめっき槽１０の上端まで延在している。
　こうした構成により、本実施形態におけるめっきモジュール４００では、図３中の太線矢印などで示すように、アノード領域１８に存在する気泡Ｂｕを、支持部材２０（気泡案内路２２０）によって、アノード５０と基板Ｗｆとの間から外部に効果的に逃がすことができる。具体的には、アノード領域１８に存在する気泡Ｂｕは、支持部材２０の気泡案内路２２０に捕集されて接続流路１５に案内され、接続流路１５からめっき槽１０の外部に排出される。これにより、隔膜１４の下面に気泡Ｂｕが滞留することを抑制することができる。よって、基板Ｗｆのめっき品質が悪化することを抑制することができる。
＜第２実施形態＞
　図７は、めっき装置１０００における第２実施形態のめっきモジュール４００Ａの構成を示す模式的断面図である。第２実施形態のめっきモジュール４００Ａは、隔膜１４を支持する支持部材２０Ａおよびその周辺構成が第１実施形態のめっきモジュール４００と異なり、他の点においては第１実施形態のめっきモジュール４００と同一である。第２実施形態のめっきモジュール４００Ａにおいて、第１実施形態のめっきモジュール４００と同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
　第２実施形態においても、隔膜１４は、支持部材２０Ａによってめっき槽１０内に配置される。支持部材２０Ａは、第１実施形態の支持部材２０と同様に、一例としてめっき槽１０の外周部１２に固定される。図８は、第２実施形態のめっき槽１０と支持部材２０Ａとを鉛直上方から示す模式図である。なお図８では、理解の容易のために、支持部材２０Ａ（複数のビーム部分２１０Ａ）にハッチングを付している。また、図８において、ビーム部分２１０Ａは、上下方向における投影形状を示している。支持部材２０Ａは、第１実施形態の支持部材２０と同様に、隔膜１４の下面に沿ってアノード５０と基板Ｗｆとの間の領域にわたって延びる複数のビーム部分２１０Ａを有する。なお、第１実施形態において複数のビーム部分２１０について説明したのと同様に、第２実施形態の複数のビーム部分２１０Ａは、図８等に示される例に限定されるものではない。
　図９は、第２実施形態のビーム部分２１０Ａを模式的に示す下方から見た斜視図である。なお図９では、理解の容易のため、隔膜１４をハッチングにて示している。図９に示すように、第２実施形態におけるビーム部分２１０Ａのそれぞれは、中空部材で形成され、その内部に気泡案内路２２０Ａが画定されている。図９に示す例では、各ビーム部分２１０Ａは、矩形状の横断面を有しており、隔膜１４の下面に接触する上面部２２２Ａと、側面部２２４Ａと、下面部２２６Ａと、を有する。そして、下面部２２６Ａには、ビーム部分２１０Ａの内部（つまり、気泡案内路２２０Ａ）と、ビーム部分２１０Ａの外部（つまり、めっき槽１０のアノード領域１８）とを接続する複数の開口２１６Ａが形成されている。図９に示す例では、複数の開口２１６Ａのそれぞれは真円状であるが、こうした例に限定されず、一例として、楕円形状であってもよいし、多角形形状であってもよい。また、図９に示す例では、複数の開口２１６Ａは、ビーム部分２１０Ａの下面部２２６Ａに形成されているが、これに代えて、または加えて、ビーム部分２１０Ａの側面部２２４Ａに形成されてもよい。
　再び図７および図８を参照し、第２実施形態のめっきモジュール４００Ａは、ビーム部分２１０Ａにおける気泡案内路２２０Ａと、めっき槽１０の外部とを接続する循環流路１５Ａを備えている。図７に示すように、第２実施形態では、循環流路１５Ａは、めっき槽１０の外部を通って、支持部材２０Ａよりも低い位置において、再びめっき槽１０内に接続されている。なお、図８では、一例として、複数のビーム部分２１０Ａにおける気泡案内路２２０Ａが１つの循環流路１５Ａに接続されている。循環流路１５Ａには、気泡案内路２２０Ａをめっき液Ｐｓが流れるようにめっき液Ｐｓを吸引するポンプ６０が設けられている。ポンプ６０は、「流れ生成機構」の一例に当たり、公知の種々のポンプを採用することができる。なお、めっきモジュール４００Ａは、気泡案内路２２０Ａ内のめっき液Ｐｓを吸引するポンプ６０に代えて、または加えて、めっき槽１０内にめっき液Ｐｓを圧送することにより、めっき液Ｐｓが気泡案内路２２０から外部に流れるようにする他の機構を備えてもよい。また、循環流路１５Ａには、循環流路１５Ａを流れるめっき液Ｐｓに含まれる気泡Ｂｕを除去するための気液分離器６２が設けられている。気液分離器６２は、公知の種々の機構を採用することができる。
　ポンプ６０を駆動することにより、気泡案内路２２０Ａ内のめっき液Ｐｓがめっき槽１０外部に流れ（図７中、太線矢印参照）、気液分離器６２を通って再びめっき槽１０内に戻される（図７中、一点鎖線参照）。これにより、アノード領域１８に存在する気泡Ｂｕを、ビーム部分２１０Ａの複数の開口２１６Ａを通じて気泡案内路２２０Ａに吸引することができる。そして、気泡案内路２２０Ａに入った気泡Ｂｕは、めっき液Ｐｓと共にめっき槽１０外部に流れ、気液分離器６２においてめっき液Ｐｓから分離される。これにより、第１実施形態と同様に、アノード領域１８に存在する気泡Ｂｕをめっき槽１０の外部に排出することができる（図７中、太線矢印参照）。よって、隔膜１４の下面に気泡Ｂｕが滞留することを抑制することができ、基板Ｗｆのめっき品質が悪化することを抑制できる。
＜変形例＞
　図１０は、第２実施形態の変形例のビーム部分２１０Ｂを模式的に示す図９に対応する図である。変形例では、複数のビーム部分２１０Ｂは、円形の横断面を有しており、中空に形成されて内部に気泡案内路２２０Ｂが画定されている。つまり、複数のビーム部分２１０Ｂは、円筒状である。また、複数のビーム部分２１０Ｂの側方には、複数の開口２１６Ｂが形成されている。なお、複数の開口２１６Ｂは、側方に代えて、または加えて、下方または任意の場所に形成されてもよい。こうした例においても、上記した複数のビーム部分２１０Ａと同様の機能・効果を有する。
　なお、第２実施形態のビーム部分２１０Ａ，２１０Ｂにおいても、気泡案内路２２０Ａ，２２０Ｂは、その上面に傾斜面が形成されてもよい。一例として、気泡案内路２２０Ａ，２２０Ｂは、ポンプ６０に近いほど鉛直上方となる傾斜面を有してもよい。また、上記した第１実施形態のめっきモジュール４００は、気泡案内路２２０を通じてめっき液が外部に流れるようにポンプ６０を備えてもよい。こうした場合、複数のビーム部分２１０の上面部２２２は、傾斜面を有しなくてもよい。

　本発明は、以下の形態としても記載することができる。［形態１］形態１によれば、めっき装置が提案され、前記めっき装置は、めっき液が貯留されるとともに、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、前記基板の被めっき面が前記アノードに対向するように保持する基板ホルダと、前記めっき槽の内部を、前記アノードが配置されるアノード領域と前記基板が配置されるカソード領域とに仕切る隔膜と、前記隔膜の下面に接触して当該隔膜を支持する支持部材であって、前記隔膜の下面に沿って前記アノードと前記基板との間の領域にわたって延びる複数のビーム部分を有し、当該ビーム部分が前記アノードと前記基板との間の領域から外部に気泡を案内するための気泡案内路を有する、支持部材と、を備える。形態１によれば、隔膜の下面に気泡が滞留することを抑制することができる。
［形態２］形態２によれば、形態１において、前記ビーム部分は、前記気泡案内路として、下方に開口する案内溝を有する。
［形態３］形態３によれば、形態２において、前記案内溝は、前記めっき槽の中心側に向かうにつれて、下方に凸となる傾斜面を有する。形態３によれば、気泡を案内溝により好適に集めることができる。
［形態４］形態４によれば、形態２又は３において、前記案内溝は、前記ビーム部分における短手方向の中心側に向けて狭くなるテーパ状に形成されている、請求項２又は３に記載のめっき装置。
［形態５］形態５によれば、形態１において、前記ビーム部分は、内部に前記気泡案内路が画定される中空状に形成されており、前記気泡案内路と前記アノード領域とを接続する複数の開口を有する。
［形態６］形態６によれば、形態５において、前記複数の開口の少なくとも一部は、前記ビーム部分の下方に形成されている。
［形態７］形態７によれば、形態５または６において、前記複数の開口の少なくとも一部は、前記ビーム部分の側方に形成されている。
［形態８］形態８によれば、形態１から７において、めっき液が前記気泡案内路を通じて前記外部に流れるようにめっき液を吸引または圧送する流れ生成機構を更に備える。
［形態９］形態９によれば、形態１から８において、前記支持部材は、上方から見て、前記基板の被めっき領域と前記アノードとの間に存在する面積が前記基板の前記被めっき領域における４０パーセント以下である。形態９によれば、支持部材によるアノードと基板との電流の阻害の影響を少なくすることができる。
［形態１０］形態１０によれば、形態１から９において、前記複数のビーム部分のそれぞれは、上方から見て直線状で互いに平行に延びる。
［形態１１］形態１１によれば、形態１から１０において、前記ビーム部分は、矩形状の横断面を有する。
［形態１２］形態１２によれば、形態１から１０において、前記ビーム部分は、円筒状である。
［形態１３］形態１３によれば、形態１から１２において、前記基板ホルダを回転させるための回転機構をさらに備える。
［形態１４］形態１４によれば、形態１から１３において、前記めっき槽の内部において前記アノードと前記基板との間に配置された、多孔質の抵抗体をさらに備え、前記隔膜と前記支持部材とは、前記抵抗体よりも下方側に配置されている。
　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・省略・付加が可能である。
　１０　めっき槽
　１１　底部
　１２　外周部
　１４　隔膜
　　１６　カソード領域
　　１８　アノード領域
　２０，２０Ａ，２０Ｂ　支持部材
　２１０，２１０Ａ，２１０Ｂ　ビーム部分
　２１６Ａ，２１６Ｂ　開口
　２２０，２２０Ａ，２２０Ｂ　気泡案内路
　３０　基板ホルダ
　４０　回転機構
　５０　アノード
　５６　抵抗体
　　６０…ポンプ
　　６２…気液分離器
　１０００　めっき装置
　Ｗｆ　基板
　Ｗｆａ　被めっき面
　Ｐｓ　めっき液
　Ｂｕ　気泡
 

Claims (14)

  1. 　めっき液が貯留されるとともに、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、前記基板の被めっき面が前記アノードに対向するように保持する基板ホルダと、
    　前記めっき槽の内部を、前記アノードが配置されるアノード領域と前記基板が配置されるカソード領域とに仕切る隔膜と、
    　前記隔膜の下面に接触して当該隔膜を支持する支持部材であって、前記隔膜の下面に沿って前記アノードと前記基板との間の領域にわたって延びる複数のビーム部分を有し、当該ビーム部分が前記アノードと前記基板との間の領域から外部に気泡を案内するための気泡案内路を有する、支持部材と、
    　を備えるめっき装置。
  2. 　前記ビーム部分は、前記気泡案内路として、下方に開口する案内溝を有する、請求項１に記載のめっき装置。
  3. 　前記案内溝は、前記めっき槽の中心側に向かうにつれて、下方に凸となる傾斜面を有する、請求項２に記載のめっき装置。
  4. 　前記案内溝は、前記ビーム部分における短手方向の中心側に向けて狭くなるテーパ状に形成されている、請求項２又は３に記載のめっき装置。
  5. 　前記ビーム部分は、内部に前記気泡案内路が画定される中空状に形成されており、前記気泡案内路と前記アノード領域とを接続する複数の開口を有する、請求項１に記載のめっき装置。
  6. 　前記複数の開口の少なくとも一部は、前記ビーム部分の下方に形成されている、請求項５に記載のめっき装置。
  7. 　前記複数の開口の少なくとも一部は、前記ビーム部分の側方に形成されている、請求項５または６に記載のめっき装置。
  8. 　めっき液が前記気泡案内路を通じて前記外部に流れるようにめっき液を吸引または圧送する流れ生成機構を更に備える、請求項１から７の何れか１項に記載のめっき装置。
  9. 　前記支持部材は、上方から見て、前記基板の被めっき領域と前記アノードとの間に存在する面積が前記基板の前記被めっき領域における４０パーセント以下である、請求項１から８の何れか１項に記載のめっき装置。
  10. 　前記複数のビーム部分のそれぞれは、上方から見て直線状で互いに平行に延びる、請求項１から９の何れか１項に記載のめっき装置。
  11. 　前記ビーム部分は、矩形状の横断面を有する、請求項１から１０の何れか１項に記載のめっき装置。
  12. 　前記ビーム部分は、円筒状である、請求項１から１０の何れか１項に記載のめっき装置。
  13. 　前記基板ホルダを回転させるための回転機構をさらに備える、請求項１から１２の何れか１項に記載のめっき装置。
  14. 　前記めっき槽の内部において前記アノードと前記基板との間に配置された、多孔質の抵抗体をさらに備え、
    　前記隔膜と前記支持部材とは、前記抵抗体よりも下方側に配置されている、請求項１から１３のいずれか１項に記載のめっき装置。
     
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