特許 7399365 めっき装置およびめっき装置の動作方法

(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】2023-12-07

(45)【発行日】2023-12-15

(54)【発明の名称】めっき装置およびめっき装置の動作方法

(51)【国際特許分類】

   C25D 21/10 20060101AFI20231208BHJP

   C25D 7/12 20060101ALI20231208BHJP

   C25D 17/08 20060101ALI20231208BHJP

【ＦＩ】

C25D21/10 301

C25D7/12

C25D17/08 S

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2023548659

(86)(22)【出願日】2022-12-20

(86)【国際出願番号】 JP2022046758

【審査請求日】2023-08-10

【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

(72)【発明者】

【氏名】樋渡 良輔

(72)【発明者】

【氏名】富田 正輝

(72)【発明者】

【氏名】増田 泰之

(72)【発明者】

【氏名】下山 正

【審査官】池田 安希子

(56)【参考文献】

【文献】特表２００７－５２７９４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００９－５１７５４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第７０７９３８８（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特表２００７－５０９２４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第７０６９４４２（ＪＰ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ２５Ｄ ９／００ － ９／１２

Ｃ２５Ｄ １３／００ － ２１／２２

Ｃ２５Ｄ ７／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

めっき液を収容するように構成されためっき槽と、
被めっき面を下方に向けた基板を保持するように構成された基板ホルダと、
前記めっき槽内に配置されたアノードと、
前記基板と前記アノードとの間に配置された抵抗体と、
前記基板と前記抵抗体との間に配置された攪拌部材と、
前記攪拌部材を前記基板の前記被めっき面に沿って往復運動させるように構成された駆動機構と、
を含み、
前記駆動機構は、前記抵抗体に付着した気泡を除去するための泡抜き処理時において、前記基板および前記基板ホルダが前記めっき槽に収容されためっき液に浸漬されていない状態で、第１の位置を中心に前記攪拌部材を往復運動させる第１の気泡除去動作と、前記第１の位置とは異なる第２の位置を中心に前記攪拌部材を往復運動させる第２の気泡除去動作と、を実行するように構成される、
めっき装置。

【請求項2】

前記駆動機構は、前記基板の前記被めっき面に対するめっき処理時において、前記被めっき面の中心を通る基準位置を中心に前記攪拌部材を往復運動させる攪拌動作を実行するように構成される、
請求項１に記載のめっき装置。

【請求項3】

前記駆動機構は、前記攪拌動作時に、標準ストロークで前記攪拌部材を往復運動させ、前記第１の気泡除去動作時および前記第２の気泡除去動作時に、前記標準ストロークよりも短い気泡除去用ストロークで前記攪拌部材を往復運動させるように構成される、
請求項２に記載のめっき装置。

【請求項4】

前記攪拌部材の往復運動の範囲内に配置された遮蔽部材と、
前記遮蔽部材を、前記抵抗体と前記基板との間の遮蔽位置と、前記抵抗体と前記基板との間から離れた退避位置と、の間で移動可能な遮蔽機構と、をさらに含み、
前記攪拌部材は、前記遮蔽部材と対向する部分に前記遮蔽部材の形状に対応した切り欠きを有し、
前記駆動機構は、前記抵抗体に付着した気泡を除去するための泡抜き処理時において、前記抵抗体の中心を通る基準位置を中心に前記攪拌部材を往復運動させる基準気泡除去動作と、前記基準位置より前記遮蔽部材に近づいた位置を中心に前記攪拌部材を往復運動させる周縁気泡除去動作と、を実行するように構成される、
請求項１に記載のめっき装置。

【請求項5】

前記駆動機構は、前記基板の前記被めっき面に対するめっき処理時において、前記遮蔽部材が前記遮蔽位置にある場合に、第１のストロークで前記攪拌部材を往復運動させる基準攪拌動作と、前記遮蔽部材が前記退避位置にある場合に、前記第１のストロークよりも長い第２のストロークで前記攪拌部材を往復運動させる拡張攪拌動作と、を実行するように構成される、
請求項４に記載のめっき装置。

【請求項6】

前記第２のストロークは、前記攪拌部材の往復運動の範囲を前記第１のストロークよりも前記遮蔽部材側に長くしたストロークである、
請求項５に記載のめっき装置。

【請求項7】

抵抗体が内部に配置されためっき槽にめっき液を供給する供給ステップと、
前記めっき槽内の前記抵抗体の上方に配置された攪拌部材を第１の位置を中心に往復運動させることによって前記抵抗体に付着した気泡を除去する第１の気泡除去ステップと、
前記攪拌部材を前記第１の位置とは異なる第２の位置を中心に往復運動させることによって前記抵抗体に付着した気泡を除去する第２の気泡除去ステップと、
を含み、
前記第１の気泡除去ステップおよび前記第２の気泡除去ステップは、めっき対象である基板がめっき液に浸漬されていない状態で行われる、
めっき装置の動作方法。

【請求項8】

被めっき面を下方に向けた基板を前記めっき槽内のめっき液に浸漬させる浸漬ステップと、
前記基板の前記被めっき面にめっきを形成するめっきステップと、
前記めっきステップの実行中に、前記被めっき面の中心を通る基準位置を中心に前記攪拌部材を往復運動させる攪拌ステップと、
をさらに含む、
請求項７に記載のめっき装置の動作方法。

【請求項9】

前記攪拌ステップは、標準ストロークで前記攪拌部材を往復運動させ、
前記第１の気泡除去ステップおよび前記第２の気泡除去ステップは、前記標準ストロークよりも短い気泡除去用ストロークで前記攪拌部材を往復運動させる、
請求項８に記載のめっき装置の動作方法。

【請求項10】

前記攪拌部材の往復運動の範囲内に遮蔽部材が配置され、前記攪拌部材の前記遮蔽部材と対向する部分に前記遮蔽部材の形状に対応した切り欠きが形成されている場合において、
前記第１の気泡除去ステップは、前記抵抗体の中心を通る基準位置を中心に前記攪拌部材を往復運動させる基準気泡除去ステップを含み、
前記第２の気泡除去ステップは、前記基準位置より前記遮蔽部材に近づいた位置を中心
に前記攪拌部材を往復運動させる周縁気泡除去ステップを含む、
請求項７に記載のめっき装置の動作方法。

【請求項11】

さらに、被めっき面を下方に向けた基板を前記めっき槽内のめっき液に浸漬させる浸漬ステップと、
前記基板の前記被めっき面にめっきを形成するめっきステップと、を有し、
前記めっきステップの実行中に、前記遮蔽部材を、前記抵抗体と前記基板との間の遮蔽位置と、前記抵抗体と前記基板との間から離れた退避位置と、の間で移動させる遮蔽ステップと、
前記遮蔽部材が前記遮蔽位置にある場合に、第１のストロークで前記攪拌部材を往復運動させる基準攪拌ステップと、
前記遮蔽部材が前記退避位置にある場合に、前記第１のストロークよりも長い第２のストロークで前記攪拌部材を往復運動させる拡張攪拌ステップと、をさらに含む、
請求項１０に記載のめっき装置の動作方法。

【請求項12】

前記第２のストロークは、前記攪拌部材の往復運動の範囲を前記第１のストロークよりも前記遮蔽部材側に長くしたストロークである、
請求項１１に記載のめっき装置の動作方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、めっき装置およびめっき装置の動作方法に関する。

【背景技術】

【0002】

めっき装置の一例としてカップ式の電解めっき装置が知られている。カップ式の電解めっき装置は、被めっき面を下方に向けた基板（例えば半導体ウェハ）をめっき液に浸漬させ、基板とアノードとの間に電圧を印加することによって、基板の被めっき面に導電膜を析出させる。

【0003】

例えば特許文献１に開示されているように、カップ式の電解めっき装置では、基板とアノードとの間に抵抗体を配置することが知られている。また、カップ式の電解めっき装置では、基板と抵抗体との間に攪拌部材を配置し、攪拌部材を基板の被めっき面に沿って往復運動させることにより、めっき液を攪拌することが知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許７１３５２３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来技術のめっき装置は、抵抗体の全体で効率よく気泡を除去することについて考慮されていない。

【0006】

すなわち、めっき装置では、めっき槽にめっき液を充填したときなどに抵抗体に気泡が付着する場合がある。この点、攪拌部材は、本来、めっき処理の際にめっき液を攪拌することによって、基板の被めっき面に対するめっき液中の金属イオンを均一化するために用いられるものであるが、抵抗体に付着した気泡を除去するために用いることも考えられる。

【0007】

しかしながら、めっき処理の際に用いられる標準的なストローク（例えば攪拌部材の周縁部が抵抗体の周縁部にちょうど重なるようなストローク）で攪拌部材を往復運動させると、抵抗体の周縁部に付着した気泡が除去されないおそれがある。この点、攪拌部材をさらに長いストロークで往復運動させることも考えられるが、この場合、ストロークが長いので気泡を除去するための十分な乱流が生じず、その結果、抵抗体に除去されない気泡が残ったり、気泡を除去するまでに長時間を要したりするおそれがある。

【0008】

そこで、本願は、抵抗体の全体で効率よく気泡を除去することを１つの目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

一実施形態によれば、めっき液を収容するように構成されためっき槽と、被めっき面を下方に向けた基板を保持するように構成された基板ホルダと、前記めっき槽内に配置されたアノードと、前記基板と前記アノードとの間に配置された抵抗体と、前記基板と前記抵抗体との間に配置された攪拌部材と、前記攪拌部材を前記基板の前記被めっき面に沿って往復運動させるように構成された駆動機構と、を含み、前記駆動機構は、前記抵抗体に付着した気泡を除去するための泡抜き処理時において、第１の位置を中心に前記攪拌部材を往復運動させる第１の気泡除去動作と、前記第１の位置とは異なる第２の位置を中心に前記攪拌部材を往復運動させる第２の気泡除去動作と、を実行するように構成される、めっき装置が開示される。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】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】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3】図３は、本実施形態のめっきモジュールの構成を概略的に示す縦断面図である。

【図4】図４は、一実施形態の攪拌部材を模式的に示す平面図である。

【図5A】図５Ａは、基準位置を中心に攪拌部材を往復運動させて気泡除去動作を実行している状態を模式的に示す平面図である。

【図5B】図５Ｂは、抵抗体の周縁に近い位置を中心に攪拌部材を往復運動させて気泡除去動作を実行している状態を模式的に示す平面図である。

【図5C】図５Ｃは、抵抗体の周縁に近い位置を中心に攪拌部材を往復運動させて気泡除去動作を実行している状態を模式的に示す平面図である。

【図6】図６は、基準位置を中心に攪拌部材を往復運動させて攪拌動作を実行している状態を模式的に示す平面図である。

【図7】図７は、めっき装置の動作方法のフローチャートである。

【図8】図８は、本実施形態のめっきモジュールの構成を概略的に示す縦断面図である。

【図9A】図９Ａは、基準位置を中心に攪拌部材を往復運動させて気泡除去動作を実行している状態を模式的に示す平面図である。

【図9B】図９Ｂは、基準位置より遮蔽部材に近づいた位置を中心に攪拌部材を往復運動させて気泡除去動作を実行している状態を模式的に示す平面図である。

【図10A】図１０Ａは、第１のストロークで攪拌部材を往復運動させて攪拌動作を実行している状態を模式的に示す平面図である。

【図10B】図１０Ｂは、第２のストロークで攪拌部材を往復運動させて攪拌動作を実行している状態を模式的に示す平面図である。

【図11】図１１は、めっき装置の動作方法のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下で説明する図面において、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。

【0012】

＜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。

【0013】

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、プリウェットモジュール２００およびスピンリンスドライヤ６００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。

【0014】

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。

【0015】

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。

【0016】

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。

【0017】

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プリウェットモジュール２００へ受け渡す。

【0018】

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。

【0019】

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。搬送ロボット１１０は、スピンリンスドライヤ６００から基板を受け取り、乾燥処理を施し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。

【0020】

＜めっきモジュールの構成＞
次に、めっきモジュール４００の構成を説明する。本実施形態における２４台のめっきモジュール４００は同一の構成であるので、１台のめっきモジュール４００のみを説明する。

【0021】

図３は、本実施形態のめっきモジュール４００の構成を概略的に示す縦断面図である。図３に示すように、めっきモジュール４００は、めっき液を収容するためのめっき槽４１０を備える。めっきモジュール４００は、めっき槽４１０の内部を上下方向に隔てるメンブレン４２０を備える。めっき槽４１０の内部はメンブレン４２０によってカソード領域４２２とアノード領域４２４に仕切られる。カソード領域４２２とアノード領域４２４にはそれぞれめっき液が充填される。アノード領域４２４のめっき槽４１０の底面にはアノード４３０が設けられる。アノード４３０は、円板形状の基板Ｗｆと概略等しい大きさを有する円板形状の部材である。

【0022】

また、めっきモジュール４００は、被めっき面Ｗｆ－ａを下方に向けた状態で基板Ｗｆを保持するための基板ホルダ４４０を備える。基板ホルダ４４０は、図示していない電源から基板Ｗｆの外縁部に給電するための給電接点を備える。めっきモジュール４００は、基板ホルダ４４０を昇降させるための昇降機構４４２を備える。昇降機構４４２は、例えばモータなどの公知の機構によって実現することができる。

【0023】

また、めっきモジュール４００は、被めっき面Ｗｆ－ａの中央を垂直に伸びる仮想的な回転軸周りに基板Ｗｆが回転するように基板ホルダ４４０を回転させるための回転機構４４６を備える。回転機構４４６は、例えばモータなどの公知の機構によって実現することができる。めっきモジュール４００は、昇降機構４４２を用いて基板Ｗｆをカソード領域４２２のめっき液に浸漬し、回転機構４４６を用いて基板Ｗｆを回転させながらアノード４３０と基板Ｗｆとの間に電圧を印加することによって、基板Ｗｆの被めっき面Ｗｆ－ａにめっき処理を施すように構成される。

【0024】

めっきモジュール４００は、基板Ｗｆとアノード４３０との間に配置された抵抗体４５０を備える。抵抗体４５０は、メンブレン４２０に対向してカソード領域４２２に配置されている。抵抗体４５０は、一実施形態では、アノード４３０側と基板Ｗｆ側とを貫通する複数の貫通孔が形成された板状部材（パンチングプレート）によって構成される。しかしながら、抵抗体４５０の形状は任意である。また、抵抗体４５０は、パンチングプレートに限定されず、例えばセラミック材料に多数の細孔が形成された多孔質体によって構成することができる。抵抗体４５０は、アノード４３０と基板Ｗｆとの間の抵抗体として作用する。抵抗体４５０を配置することによって、アノード４３０と基板Ｗｆとの間の抵抗値が大きくなるため電場が広がりにくくなり、その結果、基板Ｗｆの被めっき面Ｗｆ－ａに形成されるめっき膜厚の分布の均一性を向上させることができる。

【0025】

また、めっきモジュール４００は、基板ホルダ４４０に保持された基板Ｗｆと抵抗体４５０との間に配置された攪拌部材（パドル）４８０と、攪拌部材４８０をめっき液内で攪拌させるための駆動機構４８２と、を備える。駆動機構４８２は、例えばモータおよびリニアガイドなどの公知の機構によって実現することができる。駆動機構４８２は、基板Ｗｆの被めっき面Ｗｆ－ａに沿って攪拌部材４８０を往復運動させることにより、基板Ｗｆの被めっき面の近傍のめっき液を攪拌するように構成される。

【0026】

図４は、一実施形態の攪拌部材を模式的に示す平面図である。図４に示すように、攪拌部材４８０は、矩形の基端部４８０Ａと、基端部４８０Ａに連結された概略楕円形の攪拌部４８０Ｂと、攪拌部４８０Ｂに連結された矩形の先端部４８０Ｃと、を有する板状部材によって構成される。攪拌部４８０Ｂにはハニカム状の多数の穴が形成される。基端部４８０Ａは、攪拌部材４８０の往復運動方向に伸びるパドルシャフト４８４に支持される。駆動機構４８２は、パドルシャフト４８４に沿って攪拌部材４８０を往復運動させるように構成される。なお、攪拌部材４８０は、ハニカム状の穴が形成されていなくてもよく、例えば格子状に配置された複数の棒状部材を有する板部材によって構成することができる。

【0027】

本実施形態では、攪拌部材４８０は、めっき液を攪拌することによって基板Ｗｆの被めっき面に対するめっき液中の金属イオンを均一化するために用いられる。これに加えて、攪拌部材４８０は、抵抗体４５０に付着した気泡を除去するために用いられる。すなわち、めっき装置１０００では、めっき槽４１０にめっき液を充填したときなどに抵抗体４５０に気泡が付着する場合がある。特に、抵抗体４５０の貫通孔に気泡が付着する場合がある。めっき槽４１０にめっき液を充填したとき以外でも、抵抗体４５０に気泡が付着する場合がある。そこで、攪拌部材４８０は、抵抗体４５０の近傍でめっき液を攪拌することによってめっき液の乱流を発生させて、この乱流によって抵抗体４５０に付着した気泡を除去するために用いられる。以下、本実施形態における気泡除去について説明する。

【0028】

図５Ａは、基準位置を中心に攪拌部材を往復運動させて気泡除去動作を実行している状態を模式的に示す平面図である。図５Ａおよび以下の図では、説明の便宜上、攪拌部材４８０の往復運動の一方の移動方向を＋、反対の移動方向を－とし、最も＋方向に移動した状態の攪拌部材４８０を実線で描き、最も－方向に移動した状態の攪拌部材４８０を破線で描いている。

【0029】

図５Ａに示すように、攪拌部材４８０は、往復運動方向における攪拌部４８０Ｂのサイズが、抵抗体４５０の同方向のサイズよりも小さくなるように構成される。駆動機構４８２は、抵抗体４５０に付着した気泡を除去するための泡抜き処理時において、第１の位置（本実施形態では抵抗体４５０の中心を通る基準位置）を中心に攪拌部材４８０を往復運動させる第１の気泡除去動作を実行するように構成される。

【0030】

より具体的には、駆動機構４８２は、第１の位置（±０ｍｍ）を中心に気泡除去用ストローク（βｍｍのストローク）で攪拌部材４８０を往復運動させる。ストロークとは、攪拌部材４８０の往復運動の中心を起点とする＋方向の移動距離と－方向の移動距離との合計の距離である。本実施形態において気泡除去用ストローク（βｍｍのストローク）は、第１の位置（±０ｍｍ）を中心に攪拌部材４８０を＋方向および－方向に最大限移動させたときに、攪拌部４８０Ｂの周縁部が抵抗体４５０の周縁部に重なるような標準ストローク（後述の図６におけるＹｍｍのストローク）よりも短いストロークである。

【0031】

図５Ｂは、抵抗体の周縁に近い位置を中心に攪拌部材を往復運動させて気泡除去動作を実行している状態を模式的に示す平面図である。図５Ｂに示すように、駆動機構４８２は、第１の位置とは異なる第２の位置（本実施形態では抵抗体４５０の中心を通る基準位置より＋方向にαｍｍずれた位置）を中心に攪拌部材４８０を往復運動させる第２の気泡除去動作を実行するように構成される。より具体的には、駆動機構４８２は、第２の位置（＋αｍｍ）を中心にβｍｍのストロークで攪拌部材４８０を往復運動させる。本実施形態における＋αｍｍは、攪拌部材４８０を＋方向に最大限移動させたときに攪拌部４８０Ｂの周縁部が抵抗体４５０の周縁部を越えるような長さである。

【0032】

図５Ｃは、抵抗体の周縁に近い位置を中心に攪拌部材を往復運動させて気泡除去動作を実行している状態を模式的に示す平面図である。図５Ｃに示すように、駆動機構４８２は、第１の位置および第２の位置とは異なる第３の位置（本実施形態では抵抗体４５０の中心を通る基準位置より－方向にαｍｍずれた位置）を中心に攪拌部材４８０を往復運動させる第３の気泡除去動作を実行するように構成される。より具体的には、駆動機構４８２は、第３の位置（－αｍｍ）を中心にβｍｍのストロークで攪拌部材４８０を往復運動させる。本実施形態における－αｍｍは、攪拌部材４８０を－方向に最大限移動させたときに攪拌部４８０Ｂの周縁部が抵抗体４５０の周縁部を越えるような長さである。

【0033】

本実施形態によれば、抵抗体４５０の全体で効率よく気泡を除去することができる。すなわち、第１の位置（±０ｍｍ）を中心に図６に示すＹｍｍのストロークで攪拌部材４８０を往復運動させると、抵抗体４５０の周縁部に付着した気泡が除去されないおそれがある。この点、攪拌部材４８０をＹｍｍよりもさらに長いストロークで往復運動させることも考えられるが、この場合、ストロークが長いので気泡を除去するための十分な乱流が生じず、その結果、抵抗体４５０に除去されない気泡が残ったり、気泡を除去するまでに長時間を要したりするおそれがある。

【0034】

これに対して、本実施形態では、第１の気泡除去動作によって主に抵抗体４５０の中央部に付着した気泡を除去することができる。また、第２の気泡除去動作によって主に抵抗体４５０の一方の周縁部に付着した気泡を除去することができる。また、第３の気泡除去動作によって主に抵抗体４５０の他方の周縁部に付着した気泡を除去することができる。言い換えれば、本実施形態によれば、複数の位置で泡抜き処理を行うことによって、それぞれの位置において重点的に気泡を除去することができるので、結果的に、抵抗体４５０の全体で効率よく気泡を除去することができる。特に、本実施形態では、Ｙｍｍよりも短いβｍｍのストロークで攪拌部材４８０を往復運動させる。これにより、それぞれの位置で気泡を除去するための十分な乱流を生じさせることができ、その結果、抵抗体４５０の全体で効率よく気泡を除去することができる。

【0035】

次に、基板Ｗｆの被めっき面に対するめっき処理時の攪拌動作について説明する。図６は、基準位置を中心に攪拌部材を往復運動させて攪拌動作を実行している状態を模式的に示す平面図である。図６に示すように、駆動機構４８２は、基板Ｗｆの被めっき面に対するめっき処理時において、被めっき面の中心を通る基準位置を中心に攪拌部材４８０を往復運動させる攪拌動作を実行するように構成される。

【0036】

より具体的には、駆動機構４８２は、基準位置（±０ｍｍ）を中心に標準ストローク（Ｙｍｍのストローク）で攪拌部材４８０を往復運動させる。本実施形態において標準ストローク（Ｙｍｍのストローク）は、基準位置（±０ｍｍ）を中心に攪拌部材４８０を＋方向および－方向に最大限移動させたときに攪拌部材４８０の攪拌部４８０Ｂの周縁部が抵抗体４５０の周縁部に重なるようなストロークである。

【0037】

本実施形態によれば、被めっき面の中心を通る基準位置を中心に攪拌部材４８０を往復運動させることによって、被めっき面に対するめっき液中の金属イオンを均一化することができるので、被めっき面に形成されるめっき膜厚の分布の均一性を向上させることができる。

【0038】

次に、本実施形態のめっき装置の動作方法について説明する。図７は、めっき装置の動作方法のフローチャートである。図７に示すように、めっき装置の動作方法は、めっき槽４１０にめっき液を供給する（供給ステップＳ１０２）。めっき槽４１０にめっき液を供給すると、めっき槽４１０内に配置された抵抗体４５０に気泡が付着する。

【0039】

続いて、めっき装置の動作方法は、攪拌部材４８０を第１の位置（抵抗体４５０の中心を通る基準位置）を中心にβｍｍのストロークで往復運動させることによって抵抗体４５０に付着した気泡を除去する（第１の気泡除去ステップＳ１０４）。続いて、めっき装置の動作方法は、攪拌部材を第２の位置（抵抗体４５０の中心を通る基準位置より＋方向にαｍｍずれた位置）を中心にβｍｍのストロークで往復運動させることによって抵抗体４５０に付着した気泡を除去する（第２の気泡除去ステップＳ１０６）。続いて、めっき装置の動作方法は、攪拌部材を第３の位置（抵抗体４５０の中心を通る基準位置より－方向にαｍｍずれた位置）を中心にβｍｍのストロークで往復運動させることによって抵抗体４５０に付着した気泡を除去する（第３の気泡除去ステップＳ１０８）。これにより、抵抗体４５０の全面で気泡が除去される。

【0040】

続いて、めっき装置の動作方法は、基板ホルダ４４０を下降させることによって、被めっき面を下方に向けた基板Ｗｆをめっき槽４１０内のめっき液に浸漬させる（浸漬ステップＳ１１０）。続いて、めっき装置の動作方法は、回転機構４４６を用いて基板Ｗｆを回転させながらアノード４３０と基板Ｗｆとの間に電圧を印加することによって、基板Ｗｆの被めっき面にめっきを形成する（めっきステップＳ１１２）。めっき装置の動作方法は、めっきステップＳ１１２の実行中に、被めっき面の中心を通る基準位置を中心に攪拌部材４８０をＹｍｍのストロークで往復運動させる（攪拌ステップＳ１１４）。これにより、被めっき面に対するめっき液中の金属イオンを均一化することができるので、被めっき面に形成されるめっき膜厚の分布の均一性を向上させることができる。なお、攪拌ステップＳ１１４は、めっきステップＳ１１２と同時に開始してもよいし、めっきステップＳ１１２の前に開始してもよい。

【0041】

続いて、めっき装置の動作方法は、めっき処理を終了するか否かを判定する（ステップＳ１１６）。めっき装置の動作方法は、例えば予め設定されためっき時間が経過していない場合には（ステップＳ１１６、Ｎｏ）、めっきステップＳ１１２に戻る。一方、めっき装置の動作方法は、例えば予め設定されためっき時間が経過した場合には（ステップＳ１１６、Ｙｅｓ）、めっき処理を終了する。

【0042】

図８は、本実施形態のめっきモジュールの構成を概略的に示す縦断面図である。図８に示す実施形態は、図３に示した実施形態と同様の構成を有し、さらに遮蔽部材４８１を備えているところが異なる。図３に示した実施形態と同様の構成については説明を省略する。

【0043】

図８に示すように、めっきモジュール４００は、基板Ｗｆと抵抗体４５０との間に配置され得る遮蔽部材４８１を備えている。遮蔽部材４８１は、アノード４３０と基板Ｗｆとの間に形成される電場を遮蔽するための部材である。遮蔽部材４８１は例えば板状に形成された遮蔽板であってもよい。また、めっきモジュール４００は、遮蔽部材４８１を移動させるための遮蔽機構４８５を備える。遮蔽機構４８５は、制御モジュール８００から入力される基板ホルダ４４０の回転角度に関する情報に基づく指令信号に応じて動作するように構成される。

【0044】

具体的には、遮蔽機構４８５は、めっきの堆積速度を抑制したい基板Ｗｆの特定の部位の回転角度が所定範囲内にあるときは、図８において実線で示すように、遮蔽部材４８１を、抵抗体４５０と基板Ｗｆとの間の遮蔽位置に移動させるように構成される。一方、遮蔽機構４８５は、基板Ｗｆの特定の部位の回転角度が所定範囲外にあるときは、図８において破線で示すように、遮蔽部材４８１を、抵抗体４５０と基板Ｗｆとの間から離れた退避位置に移動させるように構成される。また、図８に示すように、遮蔽部材４８１は、攪拌部材４８０と同じ高さ位置に配置されている。

【0045】

したがって、攪拌部材４８０を往復運動させると、攪拌部材４８０と遮蔽部材４８１が干渉する。言い換えると、遮蔽部材４８１は、攪拌部材４８０の往復運動の範囲内に配置されている。そこで、本実施形態のめっきモジュール４００は、以下のようにして攪拌部材４８０と遮蔽部材４８１の干渉を防止している。

【0046】

図９Ａは、基準位置を中心に攪拌部材を往復運動させて気泡除去動作を実行している状態を模式的に示す平面図である。図９Ｂは、基準位置より遮蔽部材に近づいた位置を中心に攪拌部材を往復運動させて気泡除去動作を実行している状態を模式的に示す平面図である。

【0047】

図９Ａ、図９Ｂに示すように、攪拌部材４８０は、遮蔽部材４８１と対向する部分に遮蔽部材４８１の形状に対応した切り欠き４８０Ｄを有する。また、抵抗体４５０の気泡除去を行うときには、遮蔽部材４８１は退避位置にある。図９Ａに示すように、駆動機構４８２は、抵抗体４５０に付着した気泡を除去するための泡抜き処理時において、抵抗体４５０の中心を通る基準位置を中心に攪拌部材４８０を往復運動させる基準気泡除去動作を実行するように構成される。

【0048】

より具体的には、駆動機構４８２は、基準位置（±０ｍｍ）を中心に標準ストローク（Ｙｍｍのストローク）で攪拌部材４８０を往復運動させる。この場合、攪拌部材４８０は切り欠き４８０Ｄを有するので、抵抗体４５０の切り欠き４８０Ｄに対応する部分（抵抗体４５０の周縁部分）の気泡が除去されないおそれがある。

【0049】

そこで、駆動機構４８２は、図９Ｂに示すように、基準位置（±０ｍｍ）より遮蔽部材４８１に近づいた位置を中心に攪拌部材４８０を往復運動させる周縁気泡除去動作を実行するように構成される。より具体的には、駆動機構４８２は、基準位置（±０ｍｍ）より＋Ｘｍｍ遮蔽部材４８１に近づいた位置を中心にＹｍｍのストロークで攪拌部材４８０を往復運動させる。本実施形態における＋Ｘｍｍは、攪拌部材４８０の往復運動の移動方向における切り欠き４８０Ｄのサイズであるが、これに限定されず、攪拌部材４８０を＋方向に最大限移動させたときに切り欠き４８０Ｄが抵抗体４５０の周縁部を越えるような長さであればよい。

【0050】

本実施形態によれば、抵抗体４５０の全体で効率よく気泡を除去することができる。すなわち、遮蔽部材４８１との干渉を防止する目的で攪拌部材４８０に切り欠き４８０Ｄを形成した場合、図９Ａに示すように抵抗体４５０の切り欠き４８０Ｄに対応する部分（抵抗体４５０の周縁部分）の気泡が除去されないおそれがある。この点、攪拌部材４８０をさらに長いストロークで往復運動させることも考えられるが、この場合、ストロークが長いので気泡を除去するための十分な乱流が生じず、その結果、抵抗体４５０に除去されない気泡が残ったり、気泡を除去するまでに長時間を要したりするおそれがある。

【0051】

これに対して本実施形態では、抵抗体４５０の中心を通る基準位置、および基準位置より遮蔽部材４８１に近づいた位置のそれぞれで泡抜き処理を行うことによって、抵抗体４５０の切り欠き４８０Ｄに対応する部分の気泡も除去することができるので、結果的に、抵抗体４５０の全体で効率よく気泡を除去することができる。

【0052】

次に、基板Ｗｆの被めっき面に対するめっき処理時の攪拌動作について説明する。図１０Ａは、第１のストロークで攪拌部材を往復運動させて攪拌動作を実行している状態を模式的に示す平面図である。図１０Ｂは、第２のストロークで攪拌部材を往復運動させて攪拌動作を実行している状態を模式的に示す平面図である。

【0053】

図１０Ａに示すように、駆動機構４８２は、基板Ｗｆの被めっき面に対するめっき処理時において、遮蔽部材４８１が遮蔽位置にある場合に、第１のストロークで攪拌部材４８０を往復運動させる基準攪拌動作を実行するように構成される。

【0054】

より具体的には、駆動機構４８２は、基板Ｗｆの被めっき面の中心を通る基準位置（±０ｍｍ）を中心にＹｍｍのストロークで攪拌部材４８０を往復運動させる。また、図１０Ｂに示すように、駆動機構４８２は、遮蔽部材４８１が退避位置にある場合に、第１のストローク（Ｙｍｍ）よりも長い第２のストローク（Ｙ＋Ｘｍｍ）で攪拌部材４８０を往復運動させる拡張攪拌動作を実行するように構成される。これにより、攪拌部材４８０と遮蔽部材４８１の干渉を防止しつつ、被めっき面に対するめっき液中の金属イオンを均一化することができるので、被めっき面に形成されるめっき膜厚の分布の均一性を向上させることができる。なお、本実施形態では、第２のストロークは、攪拌部材４８０の往復運動の範囲を第１のストローク（Ｙｍｍ）よりも遮蔽部材４８１側にＸｍｍ長くしたストロークであるが、これに限定されない。

【0055】

次に、本実施形態のめっき装置の動作方法について説明する。図１１は、めっき装置の動作方法のフローチャートである。図１１に示すように、めっき装置の動作方法は、めっき槽４１０にめっき液を供給する（供給ステップＳ２０２）。めっき槽４１０にめっき液を供給すると、めっき槽４１０内に配置された抵抗体４５０に気泡が付着する。

【0056】

続いて、めっき装置の動作方法は、抵抗体４５０の中心を通る基準位置を中心にＹｍｍのストロークで攪拌部材４８０を往復運動させることによって抵抗体４５０に付着した気泡を除去する（基準気泡除去ステップＳ２０４）。続いて、めっき装置の動作方法は、抵抗体４５０の中心を通る基準位置よりＸｍｍ遮蔽部材４８１に近づいた位置を中心にＹｍｍのストロークで攪拌部材４８０を往復運動させることによって抵抗体４５０に付着した気泡を除去する（周縁気泡除去ステップＳ２０６）。これにより、抵抗体４５０の全面で気泡が除去される。

【0057】

続いて、めっき装置の動作方法は、基板ホルダ４４０を下降させることによって、被めっき面を下方に向けた基板Ｗｆをめっき槽４１０内のめっき液に浸漬させる（浸漬ステップＳ２０８）。続いて、めっき装置の動作方法は、回転機構４４６を用いて基板Ｗｆを回転させながらアノード４３０と基板Ｗｆとの間に電圧を印加することによって、基板Ｗｆの被めっき面にめっきを形成する（めっきステップＳ２１０）。めっき装置の動作方法は、めっきステップ２１０の実行中に、遮蔽部材４８１を、遮蔽位置と退避位置との間で移動させる（遮蔽ステップＳ２１２）。

【0058】

めっき装置の動作方法は、めっきステップＳ２１０の実行中に、遮蔽部材４８１が遮蔽位置にあるか否かを判定する（判定ステップＳ２１４）。めっき装置の動作方法は、遮蔽部材４８１が遮蔽位置にあると判定した場合に（判定ステップＳ２１４、Ｙｅｓ）、第１のストローク（Ｙｍｍ）で攪拌部材４８０を往復運動させる（基準攪拌ステップＳ２１６）。一方、めっき装置の動作方法は、遮蔽部材４８１が遮蔽位置にない（判定ステップＳ２１４、Ｎｏ）、つまり遮蔽部材４８１が退避位置にあると判定した場合に、第１のストロークよりも長い第２のストローク（Ｙ＋Ｘｍｍ）で攪拌部材４８０を往復運動させる（拡張攪拌ステップＳ２１８）。これにより、攪拌部材４８０と遮蔽部材４８１の干渉を防止しつつ、被めっき面に対するめっき液中の金属イオンを均一化することができるので、被めっき面に形成されるめっき膜厚の分布の均一性を向上させることができる。

【0059】

続いて、めっき装置の動作方法は、めっき処理を終了するか否かを判定する（ステップＳ２２０）。めっき装置の動作方法は、例えば予め設定されためっき時間が経過していない場合には（ステップＳ２２０、Ｎｏ）、めっきステップＳ２１０に戻る。一方、めっき装置の動作方法は、例えば予め設定されためっき時間が経過した場合には（ステップＳ２２０、Ｙｅｓ）、めっき処理を終了する。

【0060】

以上、いくつかの本発明の実施形態について説明してきたが、上記した発明の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、または、省略が可能である。

【0061】

本願は、一実施形態として、めっき液を収容するように構成されためっき槽と、被めっき面を下方に向けた基板を保持するように構成された基板ホルダと、前記めっき槽内に配置されたアノードと、前記基板と前記アノードとの間に配置された抵抗体と、前記基板と前記抵抗体との間に配置された攪拌部材と、前記攪拌部材を前記基板の前記被めっき面に沿って往復運動させるように構成された駆動機構と、を含み、前記駆動機構は、前記抵抗体に付着した気泡を除去するための泡抜き処理時において、第１の位置を中心に前記攪拌部材を往復運動させる第１の気泡除去動作と、前記第１の位置とは異なる第２の位置を中心に前記攪拌部材を往復運動させる第２の気泡除去動作と、を実行するように構成される、めっき装置を開示する。

【0062】

さらに、本願は、一実施形態として、前記駆動機構は、前記基板の前記被めっき面に対するめっき処理時において、前記被めっき面の中心を通る基準位置を中心に前記攪拌部材を往復運動させる攪拌動作を実行するように構成される、めっき装置を開示する。

【0063】

さらに、本願は、一実施形態として、前記駆動機構は、前記攪拌動作時に、標準ストロークで前記攪拌部材を往復運動させ、前記第１の気泡除去動作時および前記第２の気泡除去動作時に、前記標準ストロークよりも短い気泡除去用ストロークで前記攪拌部材を往復運動させるように構成される、めっき装置を開示する。

【0064】

さらに、本願は、一実施形態として、前記攪拌部材の往復運動の範囲内に配置された遮蔽部材と、前記遮蔽部材を、前記抵抗体と前記基板との間の遮蔽位置と、前記抵抗体と前記基板との間から離れた退避位置と、の間で移動可能な遮蔽機構と、をさらに含み、前記攪拌部材は、前記遮蔽部材と対向する部分に前記遮蔽部材の形状に対応した切り欠きを有し、前記駆動機構は、前記抵抗体に付着した気泡を除去するための泡抜き処理時において、前記抵抗体の中心を通る基準位置を中心に前記攪拌部材を往復運動させる基準気泡除去動作と、前記基準位置より前記遮蔽部材に近づいた位置を中心に前記攪拌部材を往復運動させる周縁気泡除去動作と、を実行するように構成される、めっき装置を開示する。

【0065】

さらに、本願は、一実施形態として、前記駆動機構は、前記基板の前記被めっき面に対するめっき処理時において、前記遮蔽部材が前記遮蔽位置にある場合に、第１のストロークで前記攪拌部材を往復運動させる基準攪拌動作と、前記遮蔽部材が前記退避位置にある場合に、前記第１のストロークよりも長い第２のストロークで前記攪拌部材を往復運動させる拡張攪拌動作と、を実行するように構成される、めっき装置を開示する。

【0066】

さらに、本願は、一実施形態として、前記第２のストロークは、前記攪拌部材の往復運動の範囲を前記第１のストロークよりも前記遮蔽部材側に長くしたストロークである、めっき装置を開示する。

【0067】

さらに、本願は、一実施形態として、抵抗体が内部に配置されためっき槽にめっき液を供給する供給ステップと、前記めっき槽内の前記抵抗体の上方に配置された攪拌部材を第１の位置を中心に往復運動させることによって前記抵抗体に付着した気泡を除去する第１の気泡除去ステップと、前記攪拌部材を前記第１の位置とは異なる第２の位置を中心に往復運動させることによって前記抵抗体に付着した気泡を除去する第２の気泡除去ステップと、を含む、めっき装置の動作方法を開示する。

【0068】

さらに、本願は、一実施形態として、被めっき面を下方に向けた基板を前記めっき槽内のめっき液に浸漬させる浸漬ステップと、前記基板の前記被めっき面にめっきを形成するめっきステップと、前記めっきステップの実行中に、前記被めっき面の中心を通る基準位置を中心に前記攪拌部材を往復運動させる攪拌ステップと、をさらに含む、めっき装置の動作方法を開示する。

【0069】

さらに、本願は、一実施形態として、前記攪拌ステップは、標準ストロークで前記攪拌部材を往復運動させ、前記第１の気泡除去ステップおよび前記第２の気泡除去ステップは、前記標準ストロークよりも短い気泡除去用ストロークで前記攪拌部材を往復運動させる、めっき装置の動作方法を開示する。

【0070】

さらに、本願は、一実施形態として、前記攪拌部材の往復運動の範囲内に遮蔽部材が配置され、前記攪拌部材の前記遮蔽部材と対向する部分に前記遮蔽部材の形状に対応した切り欠きが形成されている場合において、前記第１の気泡除去ステップは、前記抵抗体の中心を通る基準位置を中心に前記攪拌部材を往復運動させる基準気泡除去ステップを含み、前記第２の気泡除去ステップは、前記基準位置より前記遮蔽部材に近づいた位置を中心に前記攪拌部材を往復運動させる周縁気泡除去ステップを含む、めっき装置の動作方法を開示する。

【0071】

さらに、本願は、一実施形態として、前記めっきステップの実行中に、前記遮蔽部材を、前記抵抗体と前記基板との間の遮蔽位置と、前記抵抗体と前記基板との間から離れた退避位置と、の間で移動させる遮蔽ステップと、前記遮蔽部材が前記遮蔽位置にある場合に、第１のストロークで前記攪拌部材を往復運動させる基準攪拌ステップと、前記遮蔽部材が前記退避位置にある場合に、前記第１のストロークよりも長い第２のストロークで前記攪拌部材を往復運動させる拡張攪拌ステップと、をさらに含む、めっき装置の動作方法を開示する。

【0072】

さらに、本願は、一実施形態として、前記第２のストロークは、前記攪拌部材の往復運動の範囲を前記第１のストロークよりも前記遮蔽部材側に長くしたストロークである、めっき装置の動作方法を開示する。

【符号の説明】

【0073】

４００ めっきモジュール
４１０ めっき槽
４３０ アノード
４４０ 基板ホルダ
４５０ 抵抗体
４８０ 攪拌部材（パドル）
４８０Ａ 基端部
４８０Ｂ 攪拌部
４８０Ｃ 先端部
４８０Ｄ 切り欠き
４８１ 遮蔽部材
４８２ 駆動機構
４８４ パドルシャフト
４８５ 遮蔽機構
１０００ めっき装置
Ｗｆ 基板
Ｗｆ－ａ 被めっき面

【要約】

抵抗体の全体で効率よく気泡を除去する。
めっき液を収容するように構成されためっき槽４１０と、被めっき面を下方に向けた基板Ｗｆを保持するように構成された基板ホルダ４４０と、めっき槽４１０内に配置されたアノード４３０と、基板Ｗｆとアノード４３０との間に配置された抵抗体４５０と、基板Ｗｆと抵抗体４５０との間に配置された攪拌部材４８０と、攪拌部材４８０を基板Ｗｆの被めっき面に沿って往復運動させるように構成された駆動機構４８２と、を含み、駆動機構４８２は、抵抗体４５０に付着した気泡を除去するための泡抜き処理時において、第１の位置を中心に攪拌部材４８０を往復運動させる第１の気泡除去動作と、第１の位置とは異なる第２の位置を中心に攪拌部材４８０を往復運動させる第２の気泡除去動作と、を実行するように構成される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10A】

【図10B】

【図11】