特許 7090834 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】

(24)【登録日】2022-06-17

(45)【発行日】2022-06-27

(54)【発明の名称】めっき装置

(51)【国際特許分類】

   C25D 17/10 20060101AFI20220620BHJP

【ＦＩ】

C25D17/10 C

C25D17/10 A

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2022515042

(86)(22)【出願日】2021-09-28

(86)【国際出願番号】 JP2021035586

【審査請求日】2022-03-07

【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】100163061

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 祐樹

(72)【発明者】

【氏名】中濱 重之

(72)【発明者】

【氏名】長井 瑞樹

【審査官】國方 康伸

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０２１／００１０１４７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】韓国公開特許第１０－２００７－００４１２２７（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ２５Ｄ １３／００－２１／２２

(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、
カソードとしての基板であって複数の辺を有する角形の基板を当該基板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における前記アノードと前記基板との間に配置されて、前記アノードと前記基板との間を流れる電流が通過可能な孔を有する中間マスクと、
補助アノードと、を備え、
前記中間マスクの前記孔は、前記基板の前記複数の辺にそれぞれ対応する複数の辺を有する角形の孔であり、
前記補助アノードは、前記基板と前記中間マスクとの間に、前記中間マスクの前記孔の少なくとも１つの辺に対応するように配置され、且つ、前記中間マスクの当該孔の当該辺の延在方向に延在し、
前記補助アノードにおける、当該補助アノードの延在方向の両方の端部から中央に向かう端部近傍領域は、ゼロよりも大きい電気伝導率を有するとともに前記めっき液の電気伝導率よりも低い電気伝導率を有する抵抗体によって被覆され、当該補助アノードの前記端部近傍領域よりも前記中央の側の領域は、前記抵抗体によって被覆されておらず、当該補助アノードの表面が露出している、めっき装置。

【請求項2】

前記抵抗体の電気伝導率は、前記抵抗体が被覆されている前記補助アノードの延在方向で中央側から端部側に向かうに従って低くなっている、請求項１に記載のめっき装置。

【請求項3】

前記抵抗体は、複数の孔を有し、
前記抵抗体における前記孔の密度が前記中央側から前記端部側に向かうに従って低くなることで、前記抵抗体の電気伝導率が前記中央側から前記端部側に向かうに従って低くなっている、請求項１又は２に記載のめっき装置。

【請求項4】

前記補助アノードの前記端部近傍領域の当該補助アノードの延在方向の長さは、当該補助アノードの全長の１０％以下の長さである、請求項１～３のいずれか１項に記載のめっき装置。

【請求項5】

前記補助アノードを内部に収容する収容部を備え、
前記収容部には、前記基板の方を向くように開口した開口が設けられ、
前記開口は、前記めっき液に含まれる金属イオンが通過することは許容する一方で前記補助アノードの表面から発生した酸素が通過することは抑制する隔膜によって閉塞されている、請求項１～４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、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、カソードとしての基板をこの基板がアノードに対向するように保持する基板ホルダと、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配置された補助アノード（補助電極）と、を備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、この特許文献１に例示されためっき装置で用いられている基板は、複数の辺を有する角形の基板であり、且つ、基板の各々の辺から電気が給電される。そして、補助アノードは、基板の辺の延在方向に延在している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２１－１１６２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述したような従来のめっき装置の場合、補助アノードの端部近傍領域から基板の辺の端部近傍領域（すなわち、角形の基板の「コーナー部」）に供給される電流の量が多くなり過ぎるおそれがある。この場合、基板のコーナー部の膜厚が基板の他の部位の膜厚に比較して増加して、基板の膜厚の面内均一性が悪化するおそれがある。

【0005】

そこで、上記の問題に対処するために、補助アノードの端部近傍領域を、電流遮蔽マスクで被覆することが考えられる。具体的には、この電流遮蔽マスクは絶縁体によって構成されており、電流を遮蔽する性質を有している。しかしながら、このような電流遮蔽マスクを用いた場合、今度は、基板のコーナー部に供給される電流の量が少なくなり過ぎてしまうおそれがある。この場合、基板のコーナー部の膜厚が基板の他の部位の膜厚に比較して減少してしまい、基板の膜厚の面内均一性を十分に図ることは困難になってしまう。

【0006】

以上のように、従来のめっき装置は、基板の膜厚の面内均一性を図るという観点において、改善の余地があった。

【0007】

本発明は、上記のことを鑑みてなされたものであり、基板の膜厚の面内均一性を図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】

（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、カソードとしての基板であって複数の辺を有する角形の基板を当該基板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における前記アノードと前記基板との間に配置されて、前記アノードと前記基板との間を流れる電流が通過可能な孔を有する中間マスクと、補助アノードと、を備え、前記中間マスクの前記孔は、前記基板の前記複数の辺にそれぞれ対応する複数の辺を有する角形の孔であり、前記補助アノードは、前記基板と前記中間マスクとの間に、前記中間マスクの前記孔の少なくとも１つの辺に対応するように配置され、且つ、前記中間マスクの当該孔の当該辺の延在方向に延在し、前記補助アノードにおける、当該補助アノードの延在方向の両方の端部から中央に向かう端部近傍領域は、ゼロよりも大きい電気伝導率を有するとともに前記めっき液の電気伝導率よりも低い電気伝導率を有する抵抗体によって被覆され、当該補助アノードの前記端部近傍領域よりも前記中央の側の領域は、前記抵抗体によって被覆されておらず、当該補助アノードの表面が露出している。

【0009】

この態様によれば、補助アノードの端部近傍領域が上記のような抵抗体で被覆されているので、補助アノードの端部近傍領域から基板の辺の端部近傍領域（すなわち、角形の基板の「コーナー部」）に向かって流れる電流の量を減少させることができる。これにより、基板のコーナー部の膜厚が基板の他の部位の膜厚に比較して増加することを抑制することができる。また、抵抗体は、絶縁体によって構成された電流遮蔽マスクに比較して電気伝導率が高いので、例えば補助アノードの端部近傍領域が電流遮蔽マスクによって被覆される場合のように、基板のコーナー部の膜厚が基板の他の部位の膜厚に比較して減少することも抑制することができる。したがって、この態様によれば、基板の膜厚の面内均一性を図ることができる。

【0010】

（態様２）
上記の態様１において、前記抵抗体の電気伝導率は、前記抵抗体が被覆されている前記補助アノードの延在方向で中央側から端部側に向かうに従って低くなっていてもよい。

【0011】

この態様によれば、基板の膜厚の面内均一性を効果的に図ることができる。

【0012】

（態様３）
上記の態様１又は２において、前記抵抗体は、複数の孔を有し、前記抵抗体における前記孔の密度が前記中央側から前記端部側に向かうに従って低くなることで、前記抵抗体の電気伝導率が前記中央側から前記端部側に向かうに従って低くなっていてもよい。

【0013】

抵抗体の孔の密度を調整することは容易であるので、この態様によれば、抵抗体の電気伝導率を中央側から端部側に向かうに従って低くすることが容易にできる。

【0014】

（態様４）
上記の態様１～３のいずれか１態様によれば、前記補助アノードの前記端部近傍領域の当該補助アノードの延在方向の長さは、当該補助アノードの全長の１０％以下の長さであってもよい。

【0015】

（態様５）
上記の態様１～４のいずれか１態様において、前記補助アノードを内部に収容する収容部を備え、前記収容部には、前記基板の方を向くように開口した開口が設けられ、前記開口は、前記めっき液に含まれる金属イオンが通過することは許容する一方で前記補助アノードの表面から発生した酸素が通過することは抑制する隔膜によって閉塞されていてもよい。

【0016】

この態様によれば、仮に補助アノードの表面から酸素が発生した場合であっても、この発生した酸素が収容部の外側のめっき液に侵入することを抑制することができる。これにより、この収容部の外側のめっき液に侵入した酸素に起因して、基板のめっき品質が悪化することを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】実施形態に係るめっき装置の全体配置図である。

【図2】実施形態に係るめっき装置における１つのめっき槽の周辺構成を示す模式的な断面図である。

【図3】実施形態に係る基板の模式的な正面図である。

【図4】実施形態に係るコンタクト部材の構成を説明するための模式図である。

【図5】実施形態に係る複数の補助アノードの模式的な正面図である。

【図6】実施形態に係る１つの補助アノードを拡大して示す模式図である。

【図7】実施形態に係る中間マスクの周辺構成の模式的な斜視図である。

【図8】実施例に係るめっき装置の実験結果を示す図である。

【図9】比較例１に係るめっき装置の実験結果を示す図である。

【図10】比較例２に係るめっき装置の実験結果を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

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、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。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。

【0019】

図１は、本実施形態に係るめっき装置１の全体配置図である。図１に例示するように、本実施形態に係るめっき装置１は、２台のカセットテーブル１０２と、基板Ｗｆ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アライナ１０４と、めっき処理後の基板Ｗｆを高速回転させて乾燥させるスピンリンスドライヤ１０６とを備える。カセットテーブル１０２は、半導体ウェハ等の基板Ｗｆを収納したカセット１００を搭載する。スピンリンスドライヤ１０６の近くには、基板ホルダ２０を載置して基板Ｗｆの着脱を行うロード／アンロードステーション１２０が設けられている。搬送ロボット１２２は、カセット１００、アライナ１０４、スピンリンスドライヤ１０６、及び、ロード／アンロードステーション１２０の間で基板Ｗｆを搬送するためのロボットである。

【0020】

ロード／アンロードステーション１２０は、レール１５０に沿って横方向にスライド自在な平板状の載置プレート１５２を備えている。２個の基板ホルダ２０は、この載置プレート１５２に水平状態で並列に載置されている。一方の基板ホルダ２０と搬送ロボット１２２との間で基板Ｗｆの受渡しが行われた後、載置プレート１５２が横方向にスライドされ、他方の基板ホルダ２０と搬送ロボット１２２との間で基板Ｗｆの受渡しが行われる。

【0021】

また、めっき装置１は、ストッカ１２４と、プリウェットモジュール１２６と、プリソークモジュール１２８と、第１リンスモジュール１３０ａと、ブローモジュール１３２と、第２リンスモジュール１３０ｂと、めっきモジュール１１０と、搬送装置１４０と、制御モジュール１７０と、を備えている。ストッカ１２４では、基板ホルダ２０の保管及び一時仮置きが行われる。プリウェットモジュール１２６では、基板Ｗｆが純水に浸漬される。プリソークモジュール１２８では、基板Ｗｆの表面に形成したシード層等の導電層の表面の酸化膜がエッチング除去される。第１リンスモジュール１３０ａでは、プリソーク後の基板Ｗｆが基板ホルダ２０と共に洗浄液（純水等）で洗浄される。ブローモジュール１３２では、洗浄後の基板Ｗｆの液切りが行われる。第２リンスモジュール１３０ｂでは、めっき処理後の基板Ｗｆが基板ホルダ２０と共に洗浄液で洗浄される。

【0022】

めっきモジュール１１０は、例えば、オーバーフロー槽１３６の内部に複数のめっき槽１０を収納するように構成されている。各々のめっき槽１０は、内部に１つの基板Ｗｆを収納し、内部に保持しためっき液中に基板Ｗｆを浸漬させて基板Ｗｆの表面に銅めっき等を施すように構成されている。

【0023】

搬送装置１４０は、めっき装置１を構成する各機器の間で基板ホルダ２０を基板Ｗｆとともに搬送する、例えばリニアモータ方式を採用した搬送装置である。本実施形態に係る搬送装置１４０は、一例として、第１搬送装置１４２及び第２搬送装置１４４を有している。第１搬送装置１４２は、ロード／アンロードステーション１２０、ストッカ１２４、プリウェットモジュール１２６、プリソークモジュール１２８、第１リンスモジュール１３０ａ、及び、ブローモジュール１３２との間で基板Ｗｆを搬送する。第２搬送装置１４４は、第１リンスモジュール１３０ａ、第２リンスモジュール１３０ｂ、ブローモジュール１３２、及び、めっきモジュール１１０との間で基板Ｗｆを搬送する。なお、めっき装置１は、第２搬送装置１４４を備えずに、第１搬送装置１４２のみを備えるようにしてもよい。

【0024】

オーバーフロー槽１３６の両側には、各々のめっき槽１０の内部に位置してめっき槽１０内のめっき液を攪拌するパドルを駆動する、パドル駆動部１６０及びパドル従動部１６２が配置されている。

【0025】

制御モジュール１７０は、めっき装置１の動作を制御するように構成されている。具体的には、本実施形態に係る制御モジュール１７０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）１７１や、非一時的な記憶媒体としての記憶装置１７２、等を備えている。制御モジュール１７０は、記憶装置１７２に記憶されたプログラムの指令に従ってＣＰＵ１７１が作動することで、めっき装置１の被制御部を制御する。

【0026】

めっき装置１による一連のめっき処理の一例を説明する。まず、カセットテーブル１０２に搭載したカセット１００から、搬送ロボット１２２で基板Ｗｆを１つ取出し、アライナ１０４に基板Ｗｆを搬送する。アライナ１０４は、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。この所定の方向に位置が合わせられた基板Ｗｆを搬送ロボット１２２でロード／アンロードステーション１２０にまで搬送する。

【0027】

ロード／アンロードステーション１２０においては、ストッカ１２４内に収容されていた基板ホルダ２０を搬送装置１４０の第１搬送装置１４２で２基同時に把持して、ロード／アンロードステーション１２０にまで搬送する。そして、２基の基板ホルダ２０を、ロード／アンロードステーション１２０の載置プレート１５２の上に同時に水平に載置する。この状態で、それぞれの基板ホルダ２０に搬送ロボット１２２が基板Ｗｆを搬送し、搬送した基板Ｗｆを基板ホルダ２０で保持する。

【0028】

次に、基板Ｗｆを保持した基板ホルダ２０を搬送装置１４０の第１搬送装置１４２で２基同時に把持し、プリウェットモジュール１２６に収納する。次に、プリウェットモジュール１２６で処理された基板Ｗｆを保持した基板ホルダ２０を、第１搬送装置１４２でプリソークモジュール１２８に搬送し、プリソークモジュール１２８で基板Ｗｆ上の酸化膜をエッチングする。続いて、この基板Ｗｆを保持した基板ホルダ２０を、第１リンスモジュール１３０ａに搬送し、第１リンスモジュール１３０ａに収納された純水で基板Ｗｆの表面を水洗する。

【0029】

水洗が終了した基板Ｗｆを保持した基板ホルダ２０は、第２搬送装置１４４により、第１リンスモジュール１３０ａからめっきモジュール１１０に搬送され、めっき槽１０に収納される。第２搬送装置１４４は、上記の手順を順次繰り返し行って、基板Ｗｆを保持した基板ホルダ２０を順次めっきモジュール１１０の各々のめっき槽１０に収納する。

【0030】

各々のめっき槽１０では、めっき槽１０内のアノードと基板Ｗｆとの間にめっき電圧が印加されて、基板Ｗｆの表面にめっき処理が施される。このめっき処理時において、パドル駆動部１６０及びパドル従動部１６２によりパドルが駆動されることで、めっき槽１０のめっき液は撹拌されてもよい。但し、めっき装置１の構成はこれに限定されるものではなく、例えば、めっき装置１は、パドル、パドル駆動部１６０及びパドル従動部１６２を備えていない構成とすることもできる。

【0031】

めっき処理が施された後、めっき処理後の基板Ｗｆを保持した基板ホルダ２０を第２搬送装置１４４で２基同時に把持し、第２リンスモジュール１３０ｂまで搬送し、第２リンスモジュール１３０ｂに収容された純水に浸漬させて基板Ｗｆの表面を純水で洗浄する。次に、基板ホルダ２０を、第２搬送装置１４４によってブローモジュール１３２に搬送し、エアーの吹き付け等によって基板ホルダ２０に付着した水滴を除去する。その後、基板ホルダ２０を、第１搬送装置１４２によってロード／アンロードステーション１２０に搬送する。

【0032】

ロード／アンロードステーション１２０では、搬送ロボット１２２によって基板ホルダ２０から処理後の基板Ｗｆが取り出され、スピンリンスドライヤ１０６に搬送される。スピンリンスドライヤ１０６は、高速回転によってめっき処理後の基板Ｗｆを高速回転させて乾燥させる。乾燥した基板Ｗｆは、搬送ロボット１２２によりカセット１００に戻される。

【0033】

なお、上述した図１で説明しためっき装置１の構成は、一例に過ぎず、めっき装置１の構成は、図１の構成に限定されるものではない。

【0034】

続いて、めっき装置１におけるめっき槽１０の周辺構成の詳細について説明する。なお、本実施形態に係る複数のめっき槽１０の構成は同様であるので、１つのめっき槽１０の周辺構成について説明する。

【0035】

図２は、本実施形態に係るめっき装置１における１つのめっき槽１０の周辺構成を示す模式的な断面図である。なお、図２は、基板Ｗｆにめっき処理が施されている最中のめっき槽１０の周辺構成を模式的に図示している。図２に例示されているめっき装置１は、一例として、基板Ｗｆの面方向（面に沿った方向）を上下方向にして基板Ｗｆをめっき液Ｐｓに浸漬させるタイプのめっき装置（すなわち、ディップ式のめっき装置）である。

【0036】

但し、めっき装置１の具体例は、これに限定されるものではない。他の一例を挙げると、めっき装置１は、基板Ｗｆの面方向を水平方向にして基板Ｗｆをめっき液Ｐｓに浸漬させるタイプのめっき装置（すなわち、カップ式のめっき装置）であってもよい。

【0037】

図２に例示するように、本実施形態に係るめっき槽１０は、上部が開口した有底の容器によって構成されている。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。

【0038】

めっき装置１は、アノード３０と、アノードボックス４０と、隔膜５０と、アノードマスク４５と、を備えている。アノードボックス４０は、めっき槽１０の内部に配置されている。アノードボックス４０は、アノード３０を内部に収容するための部材（収容部材）である。本実施形態に係るアノード３０は、このアノードボックス４０の内部に配置されている。アノードボックス４０における基板Ｗｆに対向した部分には、開口４０ａが設けられている。隔膜５０は、この開口４０ａを閉塞するように設けられている。アノードボックス４０の内部には、めっき液Ｐｓが貯留されている。

【0039】

アノード３０は、電源（図示せず）の陽極（＋極）に、電気的に接続されている。アノード３０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３０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。

【0040】

隔膜５０は、めっき液Ｐｓに含まれる金属イオン（例えば硫酸銅中の銅イオン）が通過することは許容する一方でアノード３０の表面から発生した酸素が通過することは抑制する膜によって構成されている。このような隔膜５０としては、例えば中性隔膜を用いることができる。

【0041】

本実施形態によれば、上記のようにアノード３０がアノードボックス４０の内部に収容され、このアノードボックス４０の開口４０ａが隔膜５０によって閉塞されているので、めっき処理時において仮にアノード３０の表面から酸素が発生した場合であっても、この発生した酸素がアノードボックス４０の外側のめっき液Ｐｓに侵入することを抑制することができる。これにより、このアノードボックス４０の外側のめっき液Ｐｓに侵入した酸素に起因して、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。

【0042】

アノードマスク４５は、アノード３０と基板Ｗｆとの間に配置されている。また、本実施形態に係るアノードマスク４５は、アノードボックス４０の内部に配置されている。アノードマスク４５は、アノード３０と基板Ｗｆとの間を流れる電気が通過することが可能な孔４５ａを、アノードマスク４５の中央に有している。

【0043】

なお、アノードボックス４０、隔膜５０、及び、アノードマスク４５は、本実施形態に必須の構成というわけではない。めっき装置１は、これらの構成を備えていなくてもよい。

【0044】

基板ホルダ２０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。具体的には、基板ホルダ２０は、基板Ｗｆのめっき処理時において、基板Ｗｆの表面がアノード３０に対向するように、基板Ｗｆを保持する。より具体的には、本実施形態に係る基板ホルダ２０は、基板Ｗｆの面方向が上下方向になるように基板Ｗｆを保持している。めっき処理によって、基板Ｗｆの被めっき面（アノード３０に対向する面）に、めっき皮膜が形成される。

【0045】

図３は、基板Ｗｆの模式的な正面図である。具体的には、図３は、基板Ｗｆの被めっき面の法線方向から基板Ｗｆを視認した様子を図示している。本実施形態に係る基板Ｗｆは、複数の辺を有する角形の基板である。基板Ｗｆの辺の個数は特に限定されるものではなく、３つでもよく、４つでもよく、５つ以上でもよい。本実施形態に係る基板Ｗｆの辺の個数は、一例として４つである。すなわち、本実施形態に係る基板Ｗｆは、辺９０ａ、辺９０ｂ、辺９０ｃ、及び、辺９０ｄを有する、四角形の角形基板である。辺９０ａ及び辺９０ｂは互いに対向し、辺９０ｃ及び辺９０ｄは互いに対向している。

【0046】

また、一例として、本実施形態に係る基板Ｗｆの各々の辺の長さは、互いに等しい。すなわち、本実施形態に係る基板Ｗｆは、正面視で正方形の形状を有している。但し、基板Ｗｆの構成はこれに限定されるものではなく、例えば、基板Ｗｆの各々の辺の長さは互いに異なっていてもよい。

【0047】

また、本実施形態において、基板Ｗｆに給電される電気は、基板Ｗｆの各々の辺から供給される。具体的には、本実施形態に係る基板Ｗｆは、基板Ｗｆの各々の辺から、後述するコンタクト部材８０を介して、電気が給電される。但し、この構成に限定されるものではなく、例えば、基板Ｗｆに給電される電気は、基板Ｗｆの互いに向かい合う２辺から給電することも可能である。

【0048】

図４は、コンタクト部材８０の構成を説明するための模式図である。コンタクト部材８０は、基板ホルダ２０に配置されている。コンタクト部材８０は、電気配線としてのバスバー８２を介して、電源の陰極（－極）に、電気的に接続されている。図４のＡ１部分の拡大図を参照して、コンタクト部材８０は、複数のコンタクトピン８１を有している。このコンタクトピン８１が、基板Ｗｆの各々の辺（辺９０ａ～辺９０ｄ）に接触することで、基板Ｗｆの各々の辺に電気が給電される。

【0049】

図２を再び参照して、本実施形態に係るめっき装置１は、少なくとも１つの補助アノードを備えている。すなわち、めっき装置１は、１つの補助アノードを備えていてもよく、複数の補助アノードを備えていてもよい。本実施形態に係るめっき装置１は、一例として、複数の補助アノード（補助アノード６０ａ～６０ｄ）を備えている。複数の補助アノードは、めっき槽１０の内部におけるアノード３０と基板Ｗｆとの間の部分に配置されており、具体的には、基板Ｗｆと後述する中間マスク７０との間の部分に配置されている。また、本実施形態に係る補助アノードは、後述する収容部７１の内部に収容されている。複数の補助アノードは、アノード３０と同様に、電源の陽極に、電気的に接続されている。

【0050】

補助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、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、補助アノードの一例として、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。

【0051】

図５は、複数の補助アノードの模式的な正面図である。具体的には、図５は、基板Ｗｆの被めっき面の法線方向から複数の補助アノードを視認した様子を模式的に図示している。なお、図５には、参考用として、基板Ｗｆも二点鎖線で図示されている。補助アノードの個数は、基板Ｗｆの辺の個数と一致するとともに、後述する中間マスク７０の孔７０ａの辺の個数と一致している。

【0052】

具体的には、本実施形態に係る補助アノードの個数は、一例として４つである。すなわち、本実施形態に係る複数の補助アノードは、補助アノード６０ａ、補助アノード６０ｂ、補助アノード６０ｃ、及び、補助アノード６０ｄによって構成されている。各々の補助アノードは、図５に示すように、基板Ｗｆの被めっき面の法線方向から視認した場合に、基板Ｗｆの各辺の近傍に位置するように配置されている。

【0053】

また、各々の補助アノードは、中間マスク７０の後述する孔７０ａの各々の辺に対応するように配置されるとともに、この孔７０ａの辺の延在方向に延在している（孔７０ａの辺については、後述する図７を参照）。具体的には、補助アノード６０ａは、孔７０ａの辺７２ａに対応し、且つ、辺７２ａの延在方向（Ｙ方向）に延在している。補助アノード６０ｂは、孔７０ａの辺７２ｂに対応し、且つ、辺７２ｂの延在方向（Ｙ方向）に延在している。補助アノード６０ｃは、孔７０ａの辺７２ｃに対応し、且つ、辺７２ｃの延在方向（Ｚ方向）に延在している。補助アノード６０ｄは、孔７０ａの辺７２ｄに対応し、且つ、辺７２ｄの延在方向（Ｚ方向）に延在している。

【0054】

また、本実施形態に係る各々の補助アノードは、基板Ｗｆの各々の辺に対応するように配置されるとともに、基板Ｗｆの各々の辺の延在方向にも延在している。具体的には、補助アノード６０ａは基板Ｗｆの辺９０ａに対応し、且つ、辺９０ａの延在方向（Ｙ方向）に延在している。補助アノード６０ｂは辺９０ｂに対応し、且つ、辺９０ｂの延在方向（Ｙ方向）に延在している。補助アノード６０ｃは辺９０ｃに対応し、且つ、辺９０ｃの延在方向（Ｚ方向）に延在している。補助アノード６０ｄは辺９０ｄに対応し、且つ、辺９０ｄの延在方向（Ｚ方向）に延在している。

【0055】

複数の補助アノードへの給電は、同時に行ってもよく、個別に行ってもよい。また、複数の補助アノードのうち、互いに向かい合い且つ互いに平行に延在した一対の補助アノード毎に、給電してもよい。また、上述したように、本実施形態に係る補助アノードは、基板Ｗｆの各々の辺に対応するように配置されているが、この構成に限定されるものではない。補助アノードは、基板Ｗｆの１辺のみや向かい合う２辺のみに対応するように、配置されていてもよい。

【0056】

図２を再び参照して、めっき装置１は、中間マスク７０と、隔膜５１とを備えている。図７は、中間マスク７０の周辺構成の模式的な斜視図である。図２及び図７を参照して、中間マスク７０は、アノード３０と基板Ｗｆとの間に配置されている。具体的には、本実施形態に係る中間マスク７０は、アノードボックス４０と基板Ｗｆとの間に配置されている。中間マスク７０は、アノード３０と基板Ｗｆとの間を流れる電気が通過可能な孔７０ａを、中間マスク７０の中央に有している。

【0057】

中間マスク７０の孔７０ａは、角形の孔であり、基板Ｗｆの複数の辺にそれぞれ対応する複数の辺（辺７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄ）を有している。具体的には、辺７２ａは、基板Ｗｆの辺９０ａに対応し、辺７２ｂは基板Ｗｆの辺９０ｂに対応し、辺７２ｃは基板Ｗｆの辺９０ｃに対応し、辺７２ｄは基板Ｗｆの辺９０ｄに対応している。また、辺７２ａは辺９０ａの延在方向に延在し、辺７２ｂは辺９０ｂの延在方向に延在し、辺７２ｃは辺９０ｃの延在方向に延在し、辺７２ｄは辺９０ｄの延在方向に延在している。

【0058】

本実施形態に係る中間マスク７０の基板Ｗｆに対向する面には、補助アノード６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄを収容するための収容部７１が設けられている。収容部７１は、基板Ｗｆの方を向くように開口した開口７１ａを有している。

【0059】

隔膜５１は、収容部７１の開口７１ａを閉塞している。収容部７１の内部には、めっき液Ｐｓが貯留されている。隔膜５１としては、前述した隔膜５０と同様のものを用いることができる。すなわち、本実施形態に係る隔膜５１は、めっき液Ｐｓに含まれる金属イオン（例えば硫酸銅中の銅イオン）が通過することは許容する一方で補助アノードの表面から発生した酸素が通過することは抑制する膜によって構成されている。このような隔膜５１としては、例えば中性隔膜を用いることができる。

【0060】

本実施形態によれば、上記のように補助アノードが収容部７１に収容され、この収容部７１の開口７１ａが隔膜５１によって閉塞されているので、めっき処理時において仮に補助アノードの表面から酸素が発生した場合であっても、この発生した酸素が収容部７１の外側のめっき液Ｐｓに侵入することを抑制することができる。これにより、この収容部７１の外側のめっき液Ｐｓに侵入した酸素に起因して、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。

【0061】

図６は、複数の補助アノードのうち１つの補助アノード（具体的には補助アノード６０ａ）を拡大して示す模式図である。図５及び図６に示すように、各々の補助アノードにおける、補助アノードの延在方向の両方の端部から中央に向かう領域（「端部近傍領域Ｒ１」と称する）は、抵抗体６５によって被覆されている。一方、各々の補助アノードにおける端部近傍領域Ｒ１よりも中央の側の領域（「非端部領域Ｒ２」と称する）は、抵抗体６５によって被覆されておらず、補助アノードの表面が露出している。すなわち、各々の補助アノードは、抵抗体６５によって被覆された領域（端部近傍領域Ｒ１）と、抵抗体６５によって被覆されていない領域（非端部領域Ｒ２）とを有している。

【0062】

なお、本実施形態において、補助アノードにおける端部近傍領域Ｒ１の長さ（補助アノードの延在方向で測定した場合の長さ）は、一例として、補助アノードの全長Ｄ１の１０％以下の長さになっている。また、本実施形態において、補助アノードの中央よりも一方の側の端部近傍領域Ｒ１の長さと、他方の側の端部近傍領域Ｒ１の長さは、同じ値であるが、これに限定されるものではない。補助アノードの中央よりも一方の側の端部近傍領域Ｒ１の長さと、他方の側の端部近傍領域Ｒ１の長さは、互いに異なっていてもよい。

【0063】

また、抵抗体６５は、補助アノードの端部近傍領域Ｒ１のうち、補助アノードの延在方向に延在する外周側面（例えば、図６では、Ｙ方向に延在する外周側面）のみならず、補助アノードの延在方向の端面（例えば、図６では補助アノード６０ａのＹ方向及び－Ｙ方向を向いた端面）も被覆している。

【0064】

抵抗体６５は、ゼロよりも大きい電気伝導率を有するとともに、めっき液Ｐｓの電気伝導率よりも低い電気伝導率を有している。

【0065】

また、図６のＢ１部分の拡大図やＢ２部分の拡大図を参照して、本実施形態に係る抵抗体６５は、この抵抗体６５が被覆されている補助アノードの延在方向で中央側から端部側に向かうに従って、抵抗体６５の電気伝導率が低くなるように構成されている。

【0066】

上述した構成の具体例として、本実施形態に係る抵抗体６５は、複数の孔６６を有する部材（すなわち、「多孔質部材」）によって構成されている。具体的には、本実施形態に係る抵抗体６５は、複数の孔６６を有する絶縁体からなる多孔質部材によって構成されている。なお、複数の孔６６は、絶縁体を貫通するように設けられている。この絶縁体としては、例えば、ポリエーテルエーテルケトンやポリ塩化ビニル等の樹脂を用いることができる。電気は、この抵抗体６５の孔６６を通過して流れることができる。これにより、抵抗体６５はゼロよりも大きい電気伝導率を有している。

【0067】

そして、抵抗体６５は、抵抗体６５における孔６６の密度（抵抗体６５の単位体積当たりにおける、孔６６の体積）が、補助アノードの延在方向で中央側から端部側に向かうに従って、低くなるように構成されている。抵抗体６５の孔６６の密度を調整することは容易であるので、この構成によれば、抵抗体６５の電気伝導率を中央側から端部側に向かうに従って低くすることが容易にできる。

【0068】

以上説明したような本実施形態によれば、補助アノードの延在方向の端部近傍領域Ｒ１が上述した抵抗体６５によって被覆されているので、補助アノードの端部近傍領域Ｒ１から基板Ｗｆの辺の端部近傍領域（すなわち、角形の基板Ｗｆの「コーナー部９１」）に向かって流れる電流の量を減少させることができる。これにより、基板Ｗｆのコーナー部９１の膜厚が基板Ｗｆの他の部位の膜厚に比較して増加することを抑制することができる。また、抵抗体６５は、電流遮蔽マスクに比較して電気伝導率が高いので、補助アノードの端部近傍領域Ｒ１が電流遮蔽マスクによって被覆される場合のように、基板Ｗｆのコーナー部９１の膜厚が基板Ｗｆの他の部位の膜厚に比較して減少することも抑制することができる。したがって、この態様によれば、基板Ｗｆの膜厚の面内均一性を図ることができる。

【0069】

また、本実施形態によれば、抵抗体６５の電気伝導率が、この抵抗体６５が被覆されている補助アノードの延在方向で中央側から端部側に向かうに従って低くなっているので、基板Ｗｆの膜厚の面内均一性を効果的に図ることができる。

【0070】

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。

【実施例】

【0071】

以下、本発明の実施例について、比較例とともに説明する。但し、本発明は以下に説明する実施例に限定されるものではない。

【0072】

図８は、実施例に係るめっき装置１の実験結果を示す図である。図９は、比較例１に係るめっき装置の実験結果を示す図である。図１０は、比較例２に係るめっき装置の実験結果を示す図である。図８、図９、及び、図１０の横軸は、基板Ｗｆの辺の中央からの距離（ｍｍ）を示し、縦軸は、基板Ｗｆのめっき皮膜の膜厚（μｍ）を示している。なお、膜厚の測定箇所は、前述した図３で「Ｅ１」で示した箇所（辺９０ａの近傍箇所）である。

【0073】

図８の測定に用いためっき装置１の基板Ｗｆは、図３等で説明した角形の基板Ｗｆ（具体的には、正面視で正方形の基板）である。この基板Ｗｆの各辺の長さは６００ｍｍである。また、測定で用いた補助アノードの延在方向の全長Ｄ１は５１０ｍｍであり、補助アノードの端部近傍領域Ｒ１の長さは３０ｍｍであり、補助アノードの非端部領域Ｒ２の長さは４５０ｍｍである。

【0074】

但し、図８の測定に用いた抵抗体６５は、図６で説明したような、電気伝導率が補助アノードの延在方向に変化したものではなく、電気伝導率が補助アノードの延在方向で中央側から端部側に向かって一様なものを用いた。このようなめっき装置１を用いて、基板Ｗｆにめっき処理を施して、基板Ｗｆの膜厚を測定した。

【0075】

一方、図９に示す比較例１に係るめっき装置は、補助アノードに抵抗体６５や電流遮蔽マスクが配置されていない点において、実施例に係るめっき装置１と異なっている。図１０に示す比較例２に係るめっき装置は、抵抗体６５の代わりに、電流遮蔽マスクが補助アノードに配置されている点において、実施例に係るめっき装置１と異なっている。この電流遮蔽マスクは、絶縁体によって構成されている。この絶縁体としては、ポリエーテルエーテルケトンを用いた。

【0076】

図９のＣ１部分やＣ２部分から分かるように、比較例１に係るめっき装置の場合、基板の辺の端部近傍領域（すなわち、「コーナー部」）の膜厚が基板の辺の中央部の膜厚に比較して、増加している。これは、各々の補助アノードの端部近傍領域から基板のコーナー部に供給される電流の量が多くなり過ぎてしまい、この結果、基板のコーナー部の膜厚が基板の他の部位の膜厚に比較して増加したものと考えられる。

【0077】

一方、図１０の比較例２に係るめっき装置の場合、図１０のＣ１部分やＣ２部分から分かるように、基板のコーナー部の膜厚が基板の辺の中央部の膜厚に比較して減少している。これは、電流遮蔽マスクによって、補助アノードの端部近傍領域から基板のコーナー部に向かって流れる電流が遮蔽されたことに起因するものと考えられる。

【0078】

また、図１０のＣ３部分やＣ４部分から分かるように、比較例２に係るめっき装置の場合、基板におけるコーナー部よりも中央側部分の端部近傍領域（中央からの距離が－２００ｍｍ又は２００ｍｍの近傍領域）において、膜厚が増加していることが分かる。これは、電流遮蔽マスクによって遮蔽された電流がこの部分に集中したことに起因するものと考えられる。なお、この比較例２に係るめっき装置を用いた基板Ｗｆの膜厚の面内均一度は、「Ｒａｎｇｅ／２Ａｖｅ（すなわち、（膜厚の最大値－最小値）／（膜厚の平均値×２））」で測定した場合で７％である。

【0079】

これに対して、図８に示す本実施例によれば、比較例１のようなＣ１部分及びＣ２部分における膜厚増加が認められず、また、比較例２のようなＣ１部分及びＣ２部分における膜厚低下も認められない。さらに、比較例２のような、Ｃ３部分及びＣ４部分における膜厚増加も認められない。この結果、本実施例によれば、基板Ｗｆの辺の中央からコーナー部９１にかけて、一様な膜厚が得られていることが分かる。なお、本実施例に係るめっき装置１を用いた基板Ｗｆの膜厚の面内均一度は、「Ｒａｎｇｅ／２Ａｖｅ」で測定した場合で２％である。このように、本実施例によれば、基板Ｗｆの膜厚の面内均一性を図ることができる。

【符号の説明】

【0080】

１ めっき装置
１０ めっき槽
２０ 基板ホルダ
３０ アノード
５１ 隔膜
６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄ 補助アノード
６５ 抵抗体
６６ 孔
７０ 中間マスク
７０ａ 孔
７１ 収容部
７１ａ 開口
７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄ 辺
Ｐｓ めっき液
Ｗｆ 基板
９０ａ，９０ｂ，９０ｃ，９０ｄ 基板の辺

【要約】

基板の膜厚の面内均一性を図ることができる技術を提供する。
めっき装置１は、補助アノード６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄを備え、補助アノードの延在方向の端部近傍領域は、ゼロよりも大きい電気伝導率を有するとともにめっき液の電気伝導率よりも低い電気伝導率を有する抵抗体６５によって被覆され、補助アノードの端部近傍領域よりも中央の側の領域は、抵抗体によって被覆されておらず、補助アノードの表面が露出している。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】