特許 6951609 めっき装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6951609

(24)【登録日】2021年9月28日

(45)【発行日】2021年10月20日

(54)【発明の名称】めっき装置

(51)【国際特許分類】

   C25D 17/00 20060101AFI20211011BHJP

【ＦＩ】

   C25D17/00 H

【請求項の数】12

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2021-519676(P2021-519676)

(86)(22)【出願日】2020年12月28日

(86)【国際出願番号】JP2020049154

【審査請求日】2021年4月8日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000000239

【氏名又は名称】株式会社荏原製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100106208

【弁理士】

【氏名又は名称】宮前 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100146710

【弁理士】

【氏名又は名称】鐘ヶ江 幸男

(74)【代理人】

【識別番号】100186613

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邊 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100172041

【弁理士】

【氏名又は名称】小畑 統照

(72)【発明者】

【氏名】樋渡 良輔

(72)【発明者】

【氏名】下山 正

(72)【発明者】

【氏名】増田 泰之

【審査官】 萩原 周治

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／００７３４６９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００７−２９１４１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０３０９１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−００４０９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１６９７７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１７９８２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０６８５６１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２５Ｄ １７／００−２１／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項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、
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し、
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、
めっき装置。

【請求項2】

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１に記載のめっき装置。

【請求項3】

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、
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、
めっき装置。

【請求項4】

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３に記載のめっき装置。

【請求項5】

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２または３に記載のめっき装置。

【請求項6】

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５の何れか１項に記載のめっき装置。

【請求項7】

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、
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、
めっき装置。

【請求項8】

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７に記載のめっき装置。

【請求項9】

前記ビーム部分は、矩形状の横断面を有する、請求項７または８に記載のめっき装置。

【請求項10】

前記ビーム部分は、円筒状である、請求項７から９の何れか１項に記載のめっき装置。

【請求項11】

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１０の何れか１項に記載のめっき装置。

【請求項12】

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１１のいずれか１項に記載のめっき装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、めっき装置に関する。

【背景技術】

【0002】

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。

【0003】

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。

【0004】

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）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００８−１９４９６号公報

【特許文献2】特開２０１９−２１８６１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

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。

【0007】

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。

【課題を解決するための手段】

【0008】

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。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】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。

【図2】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。

【図3】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。

【図4】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。

【図5】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。

【図6】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。

【図7】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。

【図8】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。

【図9】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。

【図10】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。

【発明を実施するための形態】

【0010】

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。

【0011】

＜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。

【0012】

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。

【0013】

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。

【0014】

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。

【0015】

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。

【0016】

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。

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

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。

【0020】

＜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。

【0021】

＜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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

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。

【0040】

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。

【0041】

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。

【0042】

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。

【0043】

＜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。

【0044】

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。

【0045】

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。

【0046】

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。

【0047】

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。

【0048】

＜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。

【0049】

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。

【0050】

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。

【0051】

［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。

【0052】

［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。

【0053】

［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。

【0054】

［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。

【0055】

［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。

【0056】

［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。

【0057】

［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。

【0058】

［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。

【0059】

［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。

【0060】

［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。

【0061】

［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。

【0062】

［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。

【0063】

［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。

【0064】

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。

【符号の説明】

【0065】

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

【要約】

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。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】