(57)【要約】【課題】含リン銅からなる溶解性アノードの表面にブラックフィルムを安定に維持することで、溶解性アノードから脱落するブラックフィルムの量を極力低減できるようにする。【解決手段】電解銅めっき装置は、内部にめっき液を保持するめっき槽３８と、前記めっき槽３８の内部のめっき液に浸漬される含リン銅からなる溶解性アノード１３０と、基板Ｗを保持し、少なくとも基板Ｗの被めっき面を前記めっき槽３８の内部のめっき液に浸漬させつつ前記アノード１３０と対向する位置に基板Ｗを配置する基板ホルダ１８とを備える。含リン銅のリン濃度は、１８００〜２７００質量ｐｐｍであり、かつ銅の平均結晶粒径は、１５μｍ〜４５μｍである。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にめっき液を保持するめっき槽と、
前記めっき槽の内部のめっき液に浸漬される含リン銅からなる溶解性アノードと、
基板を保持し該基板を前記めっき槽の内部のめっき液に浸漬させつつ前記アノードと対向する位置に基板を配置する基板ホルダと、
基板を保持した前記基板ホルダを搬送する基板ホルダ搬送装置と、
前記アノードの周囲を包囲する網状のアノードバッグと、
開口部を有し、前記アノードと前記基板ホルダで保持された基板との間に配置されて電場を調整する調整板と、
前記調整板の開口部を閉塞するように配置され、金属イオンの透過を許容し添加剤の透過を阻止する隔膜とを有することを特徴とする電解銅めっき装置。
【請求項２】
前記含リン銅のリン濃度は、１８００〜２７００質量ｐｐｍであり、かつ銅の平均結晶粒径は、１５μｍ〜４５μｍであることを特徴とする請求項１に記載の電解銅めっき装置。
【請求項３】
前記含リン銅の銅の平均結晶粒径は、３０μｍ〜４０μｍであることを特徴とする請求項２に記載の電解銅めっき装置。
【請求項４】
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室と前記基板ホルダに保持された基板が配置されるカソード室に区分するシールドボックスを更に有し、
前記アノードバッグ及び前記隔膜は前記アノード室内に配置され、
前記シールドボックスは、前記調整板の開口部に対向する位置において、前記隔膜で閉塞される開口部を有することを特徴とする請求項１に記載の電解銅めっき装置。
【請求項５】
内部にめっき液を保持するめっき槽と、
前記めっき槽の内部のめっき液に浸漬される含リン銅からなる溶解性アノードと、
基板を保持し該基板を前記めっき槽の内部のめっき液に浸漬させつつ前記アノードと対向する位置に基板を配置する基板ホルダと、
基板を保持した前記基板ホルダを搬送する基板ホルダ搬送装置と、
前記アノードを包囲する網状の第１アノードバッグと、
前記第１アノードバッグを包囲し、該第１アノードバッグよりも目の細かい網状の第２アノードバッグと、
開口部を有し、前記アノードと前記基板ホルダに保持された基板との間に配置されて電場を調整する調整板とを有することを特徴とする電解銅めっき装置。
【請求項６】
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室と前記基板ホルダに保持された基板が配置されるカソード室に区分するシールドボックスを更に有し、
前記第１アノードバッグ及び前記第２アノードバッグは前記アノード室内に配置され、
前記シールドボックスは、前記調整板の開口部に対向する位置において、前記隔膜で閉塞される開口部を有することを特徴とする請求項５に記載の電解銅めっき装置。
【請求項７】
内部にめっき液を保持するめっき槽と、
前記めっき槽の内部のめっき液に浸漬される含リン銅からなる溶解性アノードと、
基板を保持し該基板を前記めっき槽の内部のめっき液に浸漬させつつ前記アノードと対向する位置に基板を配置する基板ホルダと、
基板を保持した前記基板ホルダを搬送する基板ホルダ搬送装置と、
開口部を有し、前記アノードと前記基板ホルダで保持された基板との間に配置されて電場を調整する調整板と、
前記調整板の開口部を閉塞するように配置され、金属イオンの透過を許容し添加剤の透過を阻止する隔膜と、
前記めっき槽の内部を、前記アノード及び前記隔膜が配置されるアノード室と前記基板ホルダに保持された基板が配置されるカソード室に区分し、前記調整板の開口部に対向する位置には前記隔膜で閉塞される開口部が設けられたシールドボックスと、
前記アノード室内のめっき液を該アノード室の底部から引抜いて排出するめっき液排出ラインとを有することを特徴とする電解銅めっき装置。
【請求項８】
前記隔膜は、カチオン交換膜または多孔性膜からなることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の電解銅めっき装置。
【請求項９】
前記アノード室内のめっき液内に気泡を形成するバブリング機構を更に有することを特徴とする請求項４乃至８のいずれか一項に記載の電解銅めっき装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解銅めっき装置に関し、特に半導体ウェーハ等の基板を基板ホルダで保持しつつめっき液中に浸漬させて基板表面に銅からなる接続用バンプや配線等を形成したり、スルーホール銅めっきに使用される電解銅めっき装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェーハ等の基板を基板ホルダで保持しつつめっき液中に浸漬させて基板表面に銅めっきを行う電解銅めっき装置のアノードとして、含リン銅からなる溶解性アノード（以下、含リン銅アノードという）が広く使用されている。このように、含リン銅アノードを使用した場合、ダミー基板と含リン銅アノードとの間に電圧を印加する空電解を行って、含リン銅アノードの表面にブラックフィルムと呼ばれる薄い皮膜を予め均一に生成してから、含リン銅アノードと基板との間に電圧を印加して基板表面に銅めっきを行うようにしている。これによって、１価の銅の生成が抑制されて、スラッジの形成が防止される。
【０００３】
含リン銅アノードを使用して銅めっきを行うと、銅めっきの進行中に含リン銅アノード表面からブラックフィルムが脱落してめっき液中に浮遊することがある。そして、めっき液中に浮遊しているブラックフィルムが基板に付着すると、基板にディフェクトが発生する要因となる。
【０００４】
このため、アノードカップとメンブレンでエンクロージャーを形成し、このエンクロージャーの中にアノードを配置することで、アノードから発生したパーティクルが基板に付着しないようにした装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
また、金属イオンの透過を許容し非イオン系の有機添加剤の透過を妨げる多層構造の多孔性透過バリアによりアノードチャンバとカソードチャンバを区分しためっき装置が提案されている（特許文献２参照）。また、アノード中のリン濃度が２００ｐｐｍ以上、平均結晶粒径が５０μｍ以上のアノードを使用し、かつ金属イオンの透過を許容し、０．０５μｍ以上のパーティクルの通過を妨げる膜でアノード室とカソード室とを分離しためっき装置が提案されている（特許文献３参照）。
【０００６】
更に、銅純度：９９．９９質量％以上、リン濃度：３００〜１０００ｐｐｍ、酸素含有量：１０ｐｐｍ以下の含リン銅鋳塊を初期温度６００〜９００℃で熱間鍛造してアノードを製造し、アノード中の平均結晶粒径を３０μｍ以下に制御することで、含リン銅アノードからブラックフィルムが脱落しないようにした技術や（特許文献４参照）、アノードを収容したアノードバッグ内をエアーまたは酸素でバブリングして、電解液中の酸素溶在量が５ｐｐｍ以上にすることで、アノード表面のブラックフィルムの成長及び脱落を防止する技術が提案されている（特許文献５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第６１２６７９８号明細書
【特許文献２】米国特許第６５２７９２０号明細書
【特許文献３】米国特許第６８２１４０７号明細書
【特許文献４】特開２０１２−５７１８６号公報
【特許文献５】特開２０１１−４６９７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、含リン銅アノードの表面にブラックフィルムを該アノードの表面から脱落しないように強固に生成することは一般に困難である。しかも含リン銅アノードから脱落したブラックフィルムが基板に付着しないようにするためには、かなり複雑な構成を採用する必要がある。特に、ブラックフィルムが基板に付着することを完全に防ぐためには、さらに複雑な構造が必要となる。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みて為されてもので、含リン銅からなる溶解性アノードの表面上にブラックフィルムを安定に維持することで、溶解性アノードから脱落するブラックフィルムの量を極力低減できるようにした電解銅めっき装置を提供することを第１の目的とする。
また、たとえ含リン銅からなる溶解性アノードからブラックフィルムが脱落したとしても、この脱落したブラックフィルムが基板に付着してしまうことを、比較的簡単な構成で、より確実に阻止できるようにした電解銅めっき装置を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様に係る電解銅めっき装置は、内部にめっき液を保持するめっき槽と、前記めっき槽の内部のめっき液に浸漬される含リン銅からなる溶解性アノードと、基板を保持し該基板を前記めっき槽の内部のめっき液に浸漬させつつ前記アノードと対向する位置に基板を配置する基板ホルダと、基板を保持した前記基板ホルダを搬送する基板ホルダ搬送装置と、前記アノードの周囲を包囲する網状のアノードバッグと、開口部を有し、前記アノードと前記基板ホルダで保持された基板との間に配置されて電場を調整する調整板と、前記調整板の開口部を閉塞するように配置され、金属イオンの透過を許容し添加剤の透過を阻止する隔膜とを有することを特徴とする。
【００１１】
これにより、たとえ含リン銅からなる溶解性アノード（含リン銅アノード）からブラックフィルムが剥がれて、ブラックフィルムがめっき液中に浮遊しても、このブラックフィルムの基板に向けた移動をアノードバッグと隔膜で二重にブロックして、基板の表面にブラックフィルムが付着することをほぼ完全に阻止することができる。
【００１２】
本発明の好ましい態様は、前記含リン銅のリン濃度は、１８００〜２７００質量ｐｐｍであり、かつ銅の平均結晶粒径は、１５μｍ〜４５μｍであることを特徴とする。
【００１３】
このように、リン濃度が１８００〜２７００ｐｐｍ、好ましく、２０００〜２７００ｐｐｍの含リン銅を素材とした溶解性アノード（以下、含リン銅アノードという）をアノードに使用することで、含リン銅アノードの表面の表面に、ブラックフィルムが均一な膜厚で強固に剥がれ難く生成されることが実験により確かめられている。
【００１４】
本発明の更に他の態様に係る電解銅めっき装置は、内部にめっき液を保持するめっき槽と、前記めっき槽の内部のめっき液に浸漬される含リン銅からなる溶解性アノードと、基板を保持し該基板を前記めっき槽の内部のめっき液に浸漬させつつ前記アノードと対向する位置に基板を配置する基板ホルダと、基板を保持した前記基板ホルダを搬送する基板ホルダ搬送装置と、前記アノードを包囲する網状の第１アノードバッグと、前記第１アノードバッグを包囲し、該第１アノードバッグよりも目の細かい網状の第２アノードバッグと、開口部を有し、前記アノードと前記基板ホルダに保持された基板との間に配置されて電場を調整する調整板とを有する。
【００１５】
これにより、たとえ含リン銅からなる溶解性アノード（含リン銅アノード）からブラックフィルムが剥がれて、ブラックフィルムがめっき液中に浮遊しても、このブラックフィルムの基板に向けた移動を第１アノードバッグと第２アノードバッグで二重にブロックして、基板の表面にブラックフィルムが付着することをほぼ完全に阻止することができる。
【００１６】
本発明の更に他の態様に係る電解銅めっき装置は、内部にめっき液を保持するめっき槽と、前記めっき槽の内部のめっき液に浸漬される含リン銅からなる溶解性アノードと、基板を保持し該基板を前記めっき槽の内部のめっき液に浸漬させつつ前記アノードと対向する位置に基板を配置する基板ホルダと、基板を保持した前記基板ホルダを搬送する基板ホルダ搬送装置と、開口部を有し、前記アノードと前記基板ホルダで保持された基板との間に配置されて電場を調整する調整板と、前記調整板の開口部を閉塞するように配置され、金属イオンの透過を許容し添加剤の透過を阻止する隔膜と、前記めっき槽の内部を、前記アノード及び前記隔膜が配置されるアノード室と前記基板ホルダに保持された基板が配置されるカソード室に区分し、前記調整板の開口部に対向する位置には前記隔膜で閉塞される開口部が設けられたシールドボックスと、前記アノード室内のめっき液を該アノード室の底部から引抜いて排出するめっき液排出ラインとを有する。
【００１７】
これにより、たとえ含リン銅からなる溶解性アノード（含リン銅アノード）からブラックフィルムが剥がれて、ブラックフィルムがめっき液中に浮遊しても、このブラックフィルムが浮遊するめっき液をアノード室の底部から引抜いて排出し、更にめっき液中に浮遊するブラックフィルムがアノード室からカソード室に移動することを隔膜で阻止することで、基板の表面にブラックフィルムが付着することをほぼ完全に阻止することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、リン濃度が１８００〜２７００ｐｐｍ、好ましく、２０００〜２７００ｐｐｍの含リン銅を素材とした溶解性アノード（以下、含リン銅アノードという）をアノードに使用することで、含リン銅アノードの表面の表面に、ブラックフィルムを均一な膜厚で強固に剥がれ難く生成することができる。
また、比較的簡単な構成で、たとえ含リン銅からなる溶解性アノード（含リン銅アノード）からブラックフィルムが剥がれても、基板の表面にブラックフィルムが付着することをほぼ完全に阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態の電解銅めっき装置の全体配置図である。
【図２】図１に示す基板ホルダの概略を示す斜視図である。
【図３】図１に示す基板ホルダの平面図である。
【図４】図１に示す基板ホルダの右側面図である。
【図５】図４のＡ部拡大図である。
【図６】図１に示す電解銅めっき装置に備えられている銅めっきユニットを示す縦断面図である。
【図７】図６に示す銅めっきユニットの攪拌パドル（攪拌具）を示す平面図である。
【図８】図７のＡ−Ａ線断面図である。
【図９】銅めっきユニットの他の例を示す縦断面図である。
【図１０】銅めっきユニットの更に他の例を示す縦断面図である。
【図１１】銅めっきユニットの更に他の例を示す縦断面図である。
【図１２】銅めっきユニットの更に他の例を示す縦断面図である。
【図１３】銅めっきユニットの更に他の例を示す縦断面図である。
【図１４】銅めっきユニットの更に他の例を示す縦断面図である。
【図１５】銅めっきユニットの更に他の例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。なお、以下の各例において、同一または相当する要素には同一符号を付して重複した説明を省略する。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態における電解銅めっき装置の全体配置図を示す。図１に示すように、この電解銅めっき装置には、半導体ウェーハ等の基板を収納したカセット１０を搭載する２台のカセットテーブル１２と、基板のオリフラやノッチなどの位置を所定の方向に合わせるアライナ１４と、めっき処理後の基板を高速回転させて乾燥させるスピンリンスドライヤ１６が備えられている。スピンリンスドライヤ１６の近くには、基板ホルダ１８を載置して基板の該基板ホルダ１８への着脱を行う基板着脱部２０が設けられている。これらのユニット１０，１４，１６，２０の中央には、これらのユニット間で基板を搬送する搬送用ロボットからなる基板搬送装置２２が配置されている。
【００２２】
上記基板着脱部２０、基板ホルダ１８の保管及び一時仮置きを行うストッカ２４、基板を純水に浸漬させるプリウェット槽２６、基板の表面に形成したシード層等の導電層の表面の酸化膜をエッチング除去するプリソーク槽２８、プリソーク後の基板を基板ホルダ１８と共に洗浄液（純水等）で洗浄する第１洗浄槽３０ａ、洗浄後の基板の液切りを行うブロー槽３２、めっき後の基板を基板ホルダ１８と共に洗浄液で洗浄する第２洗浄槽３０ｂ、及び銅めっきユニット３４は、この順に配置されている。この銅めっきユニット３４は、オーバーフロー槽３６の内部に複数のめっき槽３８を収納して構成されている。各めっき槽３８は、内部に１個の基板を収納し、内部に保持しためっき液中に基板を浸漬させて基板表面に銅めっき等のめっきを施すようになっている。
【００２３】
これらの各機器の側方に位置して、これらの各機器の間で基板ホルダ１８を基板とともに搬送する、例えばリニアモータ方式を採用した基板ホルダ搬送装置４０が備えられている。この基板ホルダ搬送装置４０は、基板着脱部２０、ストッカ２４、プリウェット槽２６、プリソーク槽２８、第１洗浄槽３０ａ、及びブロー槽３２との間で基板を搬送する第１トランスポータ４２と、第１洗浄槽３０ａ、第２洗浄槽３０ｂ、ブロー槽３２、及び銅めっきユニット３４との間で基板を搬送する第２トランスポータ４４を有している。第２トランスポータ４４を備えることなく、第１トランスポータ４２のみを備えるようにしてもよい。
【００２４】
この基板ホルダ搬送装置４０のオーバーフロー槽３６を挟んだ反対側には、各めっき槽３８の内部に位置して該めっき槽３８内のめっき液を攪拌する掻き混ぜ棒としての攪拌パドル２３２（図６参照）を駆動するパドル駆動装置４６が配置されている。
【００２５】
基板着脱部２０は、レール５０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５２を備えている。この載置プレート５２に２個の基板ホルダ１８を水平状態で並列に載置して、この一方の基板ホルダ１８と基板搬送装置２２との間で基板の受渡しを行った後、載置プレート５２を横方向にスライドさせて、他方の基板ホルダ１８と基板搬送装置２２との間で基板の受渡しを行うようになっている。
【００２６】
基板ホルダ１８は、図２乃至図５に示すように、例えば塩化ビニル製で矩形平板状の第１保持部材（固定保持部材）５４と、この第１保持部材５４にヒンジ５６を介して開閉自在に取付けた第２保持部材（可動保持部材）５８とを有している。なお、他の構成例として、第２保持部材５８を第１保持部材５４に対峙した位置に配置し、この第２保持部材５８を第１保持部材５４に向けて前進させ、また第１保持部材５４から離間させることによって第２保持部材５８を開閉するようにしてもよい。
【００２７】
第２保持部材５８は、基部６０と、リング状のシールホルダ６２とを有している。シールホルダ６２は例えば塩化ビニル製であり、下記の押えリング６４との滑りを良くしている。シールホルダ６２の上部には、基板ホルダ１８で基板Ｗを保持した時、基板Ｗの表面外周部に圧接して第２保持部材５８と基板Ｗとの隙間をシールする基板側シール部材６６が内方に突出して取付けられている。更に、シールホルダ６２の第１保持部材５４と対向する面には、基板側シール部材６６の外方位置で第１保持部材５４に圧接して第１保持部材５４と第２保持部材５８との隙間をシールするホルダ側シール部材６８が取付けられている。
【００２８】
図５に示すように、基板側シール部材６６は、シールホルダ６２と第１固定リング７０ａとの間に挟持されてシールホルダ６２に取付けられている。第１固定リング７０ａは、シールホルダ６２にボルト等の締結具６９ａを介して取付けられる。ホルダ側シール部材６８は、シールホルダ６２と第２固定リング７０ｂとの間に挟持されてシールホルダ６２に取付けられている。第２固定リング７０ｂは、シールホルダ６２にボルト等の締結具６９ｂを介して取付けられる。
【００２９】
シールホルダ６２の外周部には、段部が設けられ、この段部に、押えリング６４がスペーサ６５を介して回転自在に装着されている。なお、押えリング６４は、第１固定リング７０ａの外周部により、脱出不能に装着されている。この押えリング６４は、酸やアルカリに対して耐食性に優れ、十分な剛性を有する材料から構成される。例えば、押えリング６４はチタンから構成される。スペーサ６５は、押えリング６４がスムーズに回転できるように、摩擦係数の低い材料、例えばＰＴＦＥで構成されている。
【００３０】
押えリング６４の外側方には、複数のクランパ７４が押えリング６４の円周方向に沿って等間隔で配置されている。これらクランパ７４は第１保持部材５４に固定されている。各クランパ７４は、内方に突出する突出部を有する逆Ｌ字状の形状を有している。押えリング６４の外周面には、外方に突出する複数の突起部６４ｂが設けられている。これら突起部６４ｂは、クランパ７４の位置に対応する位置に配置されている。クランパ７４の内方突出部の下面及び押えリング６４の突起部６４ｂの上面は、押えリング６４の回転方向に沿って互いに逆方向に傾斜するテーパ面となっている。押えリング６４の円周方向に沿った複数箇所（例えば３箇所）には、上方に突出する凸部６４ａが設けられている。これにより、回転ピン（図示せず）を回転させて凸部６４ａを横から押し回すことにより、押えリング６４を回転させることができる。
【００３１】
第２保持部材５８を開いた状態で、第１保持部材５４の中央部に基板Ｗを挿入し、ヒンジ５６を介して第２保持部材５８を閉じる。押えリング６４を時計回りに回転させて、押えリング６４の突起部６４ｂをクランパ７４の内方突出部の内部に滑り込ませることで、押えリング６４とクランパ７４にそれそれぞれ設けたテーパ面を介して、第１保持部材５４と第２保持部材５８とを互いに締付けて第２保持部材５８をロックする。また、押えリング６４を反時計回りに回転させて押えリング６４の突起部６４ｂをクランパ７４から外すことで、第２保持部材５８のロックを解くようになっている。第２保持部材５８をロックした時、基板側シール部材６６の下方突出部は基板ホルダ１８で保持した基板Ｗの表面外周部に圧接される。基板側シール部材６６は均一に基板Ｗに押圧され、これによって基板Ｗの表面外周部と第２保持部材５８との隙間をシールする。同じように、第２保持部材５８をロックした時、ホルダ側シール部材６８の下方突出部は第１保持部材５４の表面に圧接される。ホルダ側シール部材６８は均一に第１保持部材５４に押圧され、これによって第１保持部材５４と第２保持部材５８との間の隙間をシールする。
【００３２】
第１保持部材５４の上面には、基板Ｗの大きさにほぼ等しいリング状の突条部８２が形成されている。この突条部８２は、基板Ｗの周縁部に当接して該基板Ｗを支持する環状の支持面８０を有している。この突条部８２の円周方向に沿った所定位置に凹部８４が設けられている。
【００３３】
基板ホルダ１８の第１保持部材５４の端部には、基板ホルダ１８を搬送したり、吊下げ支持したりする際の支持部となる一対のホルダハンガ９０が外方に突出して設けられている。更に、両側のホルダハンガ９０の間にはハンドレバー９２が延びている。基板ホルダ搬送装置４０は、基板ホルダ１８のハンドレバー９２を挟むことによって基板ホルダ１８を保持するように構成されている。ストッカ２４内においては、この周壁上面にホルダハンガ９０を引っ掛けることで、基板ホルダ１８を垂直に吊下げ保持する。さらに、この吊下げられた基板ホルダ１８のホルダハンガ９０を第１トランスポータ４２で把持して基板ホルダ１８を搬送するようになっている。なお、プリウェット槽２６、プリソーク槽２８、洗浄槽３０ａ，３０ｂ、ブロー槽３２、及び銅めっきユニット３４内においても、基板ホルダ１８は、ホルダハンガ９０を介してそれらの周壁に吊下げ保持される。
【００３４】
図３に示すように、凹部８４内には複数（図示では１２個）の導電体（電気接点）８６がそれぞれ配置されている。これら導電体８６は、ホルダハンガ９０に設けられた接続端子９１から延びる複数の配線にそれぞれ接続されている。この導電体８６自体は基板Ｗと接触することなく、導電体８６の端部が基板Ｗの外周端部よりも外側に位置しており、第１保持部材５４の支持面８０上に基板Ｗを載置した際、図５に示す電気接点８８の下部に弾性的に接触するようになっている。
【００３５】
導電体８６に電気的に接続される電気接点８８は、ボルト等の締結具８９を介して第２保持部材５８のシールホルダ６２に固着されている。この電気接点８８は、板ばね形状に形成されている。電気接点８８は、基板側シール部材６６の外方に位置した、内方に板ばね状に突出する接点部を有している。電気接点８８はこの接点部において、その弾性力によるばね性を有して容易に屈曲するようになっている。第１保持部材５４と第２保持部材５８で基板Ｗを保持した時に、電気接点８８の接点部が、第１保持部材５４の支持面８０上に支持された基板Ｗの外周面に弾性的に接触するように構成されている。
【００３６】
第２保持部材５８の開閉は、図示しないエアシリンダと第２保持部材５８の自重によって行われる。つまり、第１保持部材５４には通孔５４ａが設けられ、載置プレート５２の上に基板ホルダ１８を載置した時に該通孔５４ａに対向する位置にエアシリンダが設けられている。ピストンロッドを伸展させ、通孔５４ａを通じて押圧棒で第２保持部材５８のシールホルダ６２を上方に押上げることで第２保持部材５８を開き、ピストンロッドを収縮させることで、第２保持部材５８をその自重で閉じるようになっている。
【００３７】
基板ホルダ１８の第１保持部材５４の端部には、基板ホルダ１８を搬送したり、吊下げ支持したりする際の支持部となる一対の略Ｔ字状のホルダハンガ９０が連接されている。そして、ストッカ２４内においては、この周壁上面にホルダハンガ９０の突出端部を引っ掛けることで、これを垂直に吊下げ保持し、この吊下げ保持した基板ホルダ１８のホルダハンガ９０を第１トランスポータ４２で把持して基板ホルダ１８を搬送するようになっている。なお、プリウェット槽２６、プリソーク槽２８、洗浄槽３０ａ，３０ｂ、ブロー槽３２及び銅めっきユニット３４内においても、基板ホルダ１８は、ホルダハンガ９０を介してそれらの周壁に吊下げ保持される。
【００３８】
図６は、図１に示す電解銅めっき装置に備えられている銅めっきユニット３４の縦断面図である。図６に示すように、めっき槽３８は、その内部に一定量のめっき液を保持するように構成されている。このめっき槽３８内には底板１００が配置され、これによって、めっき槽３８の内部は、上方の基板処理室と下方のめっき液分散室１０４に区画されている。上方の基板処理室の内部は、下記のアノード室１１０とカソード室１１２とに区分される。更に、底板１００には、下方に垂下してめっき液の流れを規制する遮蔽板１０６が取付けられている。
【００３９】
基板処理室の内部には、シールドボックス１０８が配置され、これによって、基板処理室の内部は、シールドボックス１０８の内部のアノード室１１０と外部のカソード室１１２に区分されている。底板１００には、カソード室１１２とめっき液分散室１０４とを連通する第１めっき液流通口１００ａが形成されている。さらに、底板１００にはアノード室１１０の下方に位置する第２めっき液流通口１００ｂが形成されている。シールドボックス１０８の底部には、第２めっき液流口１００ｂに対応する位置において、めっき液流通口１０８ａが形成されている。めっき液分散室１０４は、第２めっき液流通口１００ｂ及びめっき液流通口１０８ａを通じてアノード室１１０に連通している。
【００４０】
基板Ｗが基板ホルダ１８に保持されると、基板Ｗの周縁部はシール部材６６，６８で水密的にシールされつつ、基板Ｗの表面（被めっき面）は露出した状態となる。基板ホルダ１８で保持された基板Ｗは、カソード室１１２内のめっき液中に浸漬されて鉛直に配置される。
【００４１】
めっき液として、この例では、硫酸、硫酸銅及びハロゲンイオンの他に、ＳＰＳ（ビス（３−スルホプロピル）ジスルファイド）からなるめっき促進剤、ＰＥＧ（ポリエチレングリコール）からなる抑制剤、及びＰＥＩ（ポリエチレンイミン）からなるレベラ（平滑化剤）の有機添加物を含んだ、酸性の硫酸銅めっき液が使用されている。ハロゲンイオンとしては塩素が好ましく用いられる。
【００４２】
めっき槽３８の外周には、めっき槽３８の縁から溢れ出ためっき液を受け止めるオーバーフロー槽３６が設けられている。オーバーフロー槽３６の底部には、ポンプ１２０を備えた循環ライン１２２の一端が接続され、循環ライン１２２の他端は、めっき液分散室１０４の底部に接続されている。オーバーフロー槽３６内に溜まっためっき液は、ポンプ１２０の駆動に伴って、めっき槽３８のめっき液分散室１０４に導入される。遮蔽板１０６の下端とめっき液分散室１０４の底面との間には隙間が設けられている。従って、循環ライン１２２から流出しためっき液の流れは、遮蔽板１０６によってアノード室１１０に向かう流れと、カソード室１１２に向かう流れに分けられる。めっき液は、底板１００の第１めっき液流通口１００ａを通過してカソード室１１２内に、底板１００の第２めっき液流通口１００ｂ及びシールドボックス１０８のめっき液流通口１０８ａを通過してアノード室１１０内に流入する。
【００４３】
カソード室１１２内に流入しためっき液は、めっき槽３８の縁から溢れ出てオーバーフロー槽３６に流れ込む。また、アノード室１１０内に流入しためっき液も、シールドボックス１０８の上部側面に設けた開口部（図示せず）を通ってシールドボックス１０８から溢れ出て、オーバーフロー槽３６に流れ込む。この際、アノード室１１０内のめっき液は実質的に、カソード室１１２に直接流れ込むことはない。
【００４４】
循環ライン１２２には、ポンプ１２０の下流側に位置して、めっき液の温度を所定の温度（例えば２５℃）に調節する恒温ユニット１２４と、めっき液内の異物（例えば０．１μｍ以上の異物）を除去するフィルタ１２６が介装されている。めっき槽３８の底部には、ドレンライン１２８が接続されている。
【００４５】
アノード室１１０の内部には、基板Ｗとほぼ同じ大きさの円板状の含リン銅からなる溶解性アノード（以下、含リン銅アノードという）１３０がアノードホルダ１３２に保持されて垂直に設置されている。この含リン銅アノード１３０は、めっき槽３８内にめっき液を満たした時にアノード室１１０内のめっき液中に浸漬される。基板ホルダ１８に保持された基板Ｗは、カソード室１１２内のめっき液中に浸漬される。基板Ｗは、含リン銅アノード１３０に対面するようにカソード室１１２内に配置される。
【００４６】
この含リン銅アノード１３０として、この例では、銅純度：９９．６９質量％で、リン濃度：２６６０質量ｐｐｍ（以下、単にｐｐｍで示す）の素材（含リン銅）が使用されている。含リン銅アノード１３０のリン濃度は、１８００〜２７００ｐｐｍであり、好ましくは２０００〜２７００ｐｐｍである。この例の含リン銅アノード１３０の硫黄濃度は５０ｐｐｍで、ニッケル濃度は１００ｐｐｍである。また、含リン銅アノード１３０の銅の平均結晶粒径は、この例では３５μｍであり、好ましくは１５μｍ〜４５μｍであり、さらに好ましくは３０μｍ〜４０μｍである。
【００４７】
銅の結晶粒径は、小さいのみならず、均一であることが望ましい。結晶粒界が大きいと、結晶粒界の選択的または優先的な溶解進行により、部分的な結晶粒の脱落が発生することがある。一方、結晶粒界が小さすぎると、均一な結晶組織を作ることが難しい。このような観点から、含リン銅アノード１３０の銅の平均結晶粒径は、１５μｍ〜４５μｍであることが好ましく、さらに好ましくは３０μｍ〜４０μｍである。
【００４８】
このように、リン濃度が１８００〜２７００ｐｐｍ、好ましくは２０００〜２７００ｐｐｍの含リン銅を素材とした含リン銅アノード１３０を使用することで、含リン銅アノード１３０の表面に、ブラックフィルムが均一な膜厚で強固に剥がれ難く生成されることが実験により確かめられている。
【００４９】
実験では、上記成分を有する含リン銅アノード１３０を使用し、めっき液として添加剤の異なる２種類のめっき液（第１めっき液及び第２めっき液）を使用した。陰極電流密度２ＡＳＤ（Ａ／ｃｍ２）で１時間の空電解を行ってアノード表面にブラックフィルムを生成し、陰極電流密度３ＡＳＤで２時間のめっきを行った。その後、アノード表面に生成されたブラックフィルムに対して、３０ｃｍの距離から垂直にシャワーリンス（３．５Ｌ／ｍｉｎ）行った。このシャワーリンス中、１０秒ごとにブラックフィルムを写真に撮って、ブラックフィルムの状態を調べた。結果として、めっき液の種類に拘わらず、９０秒のリンスでも下地（アノード）が露出せず、ブラックフィルムの下地（アノード）からの剥がれはなかった。
【００５０】
これに対して、リン濃度が４００〜５００ｐｐｍの含リン銅アノードを使用し、前述と同様にして比較実験を行った。この比較実験の結果、第１めっき液の場合では３０秒のリンス後に、第２めっき液の場合では２０秒のリンス後にそれぞれ下地（アノード）が露出し、ブラックフィルムの下地（アノード）からの剥がれが起こっていた。さらに、リン濃度が４００〜６００ｐｐｍの含リン銅アノードを使用し、前述と同様にして比較実験を行った。この比較実験の結果、第１めっき液の場合では１０秒のリンス後に、第２めっき液の場合では２０秒のリンス後にそれぞれ下地（アノード）が露出し、ブラックフィルムの下地（アノード）からの剥がれが起こっていた。
【００５１】
めっき槽３８の内部には、めっき槽３８内の電位分布を調整する調整板（レギュレーションプレート）１３４が配置されている。この調整板１３４は、含リン銅アノード１３０とめっき槽３８内に配置される基板ホルダ１８との間に位置している。調整板１３４は、この例では、筒状部１３６と矩形状のフランジ部１３８からなり、筒状部１３６の内周面で開口部１３４ａが形成されている。調整板１３４の材質として、誘電体である塩化ビニルが用いられる。開口部１３４ａの大きさ、つまり筒状部１３６の内周面の直径は、電場の拡がりを十分制限できるように設定されている。筒状部１３６は、その軸心に沿った所定長さを有している。
【００５２】
シールドボックス１０８は、調整板１３４の筒状部１３６に対応する位置に開口部１０８ｂを有している。調整板１３４のフランジ部１３８は、アノード室１１０内に位置しており、調整板１３４の筒状部１３６は開口部１０８ｂ内に嵌合されている。筒状部１３６のアノード側端部はアノード室１１０内に位置している。このアノード側端部には、隔膜１４２が環状の固定板１４０によって固定されている。隔膜１４２は、筒状部１３６の内周面、すなわち調整板１３４の開口部１３４ａ全体を覆うように配置されている。この隔膜１４２は、金属イオンを通して添加剤を通さないカチオン交換膜または多孔性膜から構成されている。このような多孔性膜の例として、（株）ユアサメンブレン製のユミクロン（商標名）が挙げられる。
【００５３】
フランジ部１３８とシールドボックス１０８の内周面との隙間、フランジ部１３８と隔膜１４２との隙間、及び固定板１４０と隔膜１４２との隙間は、それぞれシール部材（図示せず）によってシールされている。
【００５４】
アノード室１１０内には、含リン銅アノード１３０を包囲する網状の通水性を有するアノードバッグ１４４がめっき槽３８に固定されて配置されている。このアノードバッグ１４４として、例えば糸と糸との間隔が４０μｍ〜５０μｍで、硫酸銅めっき液の通液量が２０ｍＬ／ｃｍ２／ｓｅｃのポリプロピレン製のメッシュ、糸と糸との間隔が１０μｍ〜１５μｍで、硫酸銅めっき液の通水量が１．２５ｍＬ／ｃｍ２／ｓｅｃのポリプロピレン製のメッシュ、または糸と糸との間隔が１μｍで、硫酸銅めっき液の通水量が０．６ｍＬ／ｃｍ２／ｓｅｃのポリプロピレン製のメッシュが使用される。アノードバッグ１４４の上端は、アノード室１１０内のめっき液をオーバーフローさせる開口部よりも高い位置まで延伸している。
【００５５】
本実施形態によれば、含リン銅アノード１３０の周囲を網状で通水性を有するアノードバッグ１４４で覆い、更に、調整板１３４の開口部１３４ａのアノード側端部全体を隔膜１４２で覆うようにしている。このような構成により、たとえ含リン銅アノード１３０からブラックフィルムが剥がれても、ブラックフィルムがカソード室１１２内に入り込むことがない。したがって、ブラックフィルムが基板Ｗの表面に付着してしまうことをほぼ完全に阻止することができる。
【００５６】
つまり、含リン銅アノード１３０からブラックフィルムが剥がれると、このブラックフィルムは、アノード室１１０内のめっき液中に浮遊するが、このブラックフィルムのカソード室１１２への移動をアノードバッグ１４４と隔膜１４２で二重にブロックすることができる。浮遊したブラックフィルムを含むアノード室１１０内のめっき液は、オーバーフロー槽３６を経てフィルタ１２６に移送され、フィルタ１２６でブラックフィルムを含む混入物が除去される。その後、めっき液は再びカソード室１１２およびアノード室１１０へ流れ込む。
【００５７】
更に、この例では、アノードバッグ１４４内のめっき液にエアーまたは不活性ガス（例えばＮ２ガス）等の気体を供給してめっき液中に気泡を形成するバブリング機構１５０が備えられている。このバブリング機構１５０は、上面に多数の噴出口を有するバブリング配管１５２と、このバブリング配管１５２に連通する気体供給ライン１５４とを有している。バブリング配管１５２は、含リン銅アノード１３０の表面に沿って水平に延び、アノードバッグ１４４内に配置されている。気体供給ライン１５４には、その内部を通過する気体から異物を除去するフィルタ１５６が設けられている。
【００５８】
このバブリング機構１５０は、必要に応じて設けられる。バブリング機構１５０によって、アノードバッグ１４４内の含リン銅アノード１３０の表面上に存在するめっき液中にエアーまたは不活性ガス（例えばＮ２ガス）等の気体を供給して気泡を形成することで、含リン銅アノード１３０からブラックフィルムがより剥がれ難くすることができる。
【００５９】
めっき槽３８のカソード室１１２の内部には、基板ホルダ１８と調整板１３４との間のめっき液を攪拌する攪拌具としての攪拌パドル２３２が配置されている。攪拌パドル２３２は、めっき槽３８内に配置される基板ホルダ１８と調整板１３４との間に位置しており、鉛直方向に延びている。基板Ｗのめっき中、攪拌パドル２３２は、基板Ｗと平行に往復運動してめっき液を攪拌することで、十分な銅イオンを基板Ｗの表面に均一に供給することができる。
【００６０】
攪拌パドル２３２は、図７及び図８に示すように、板厚ｔが３ｍｍ〜５ｍｍの一定の厚みを有する矩形板状部材から構成されている。攪拌パドル２３２は、複数の長穴２３２ａを互いに平行に設けることで、鉛直方向に延びる複数の格子部２３２ｂを有するように構成されている。攪拌パドル２３２の材質は、例えばＰＶＣ、ＰＰまたはＰＴＦＥなどの樹脂、またはＳＵＳやチタンをフッ素樹脂などで被覆したものであり、少なくともめっき液と接触する部分を電気的絶縁状態にすることが望ましい。攪拌パドル２３２の垂直方向の長さＬ１及び長孔２３２ａの長手方向の寸法Ｌ２は、基板Ｗの垂直方向の寸法よりも十分に大きくなるように設定されている。また、攪拌パドル２３２の横方向の寸法Ｈは、攪拌パドル２３２の往復運動の振幅（ストローク）と攪拌パドル２３２の横方向の寸法Ｈとの合計が、基板Ｗの横方向の寸法よりも十分に大きくなるように設定されている。
【００６１】
長穴２３２ａの幅及び数は、長穴２３２ａと長孔２３２ａの間の格子部２３２ｂが効率良くめっき液を攪拌し、長穴２３２ａをめっき液が効率良く通り抜けるように、格子部２３２ｂが必要な剛性を有する範囲で格子部２３２ｂが可能な限り細くなるように決めることが好ましい。
【００６２】
銅めっきユニット３４には、めっき時に正極が導線を介して含リン銅アノード１３０に、負極が導線を介して基板Ｗの表面にそれぞれ接続されるめっき電源が備えられている。
【００６３】
次に、図１に示す電解銅めっき装置を使用して、基板Ｗの表面に電気銅めっきを行う一連の処理について説明する。
装置立上げ時に、ダミー基板と含リン銅アノード１３０との間に電圧を印加する空電解を行って、含リン銅アノード１３０の表面にブラックフィルムを生成しておく。この空電解では、前述のように、リン濃度が１８００〜２７００ｐｐｍ、好ましくは２０００〜２７００ｐｐｍ、かつ平均結晶粒径を１５μｍ〜４５μｍ、好ましくは３０μｍ〜４０μｍの含リン銅を素材とした含リン銅アノード１３０を使用することで、含リン銅アノード１３０の表面に、ブラックフィルムが均一な膜厚で強固に剥がれ難く生成される。
【００６４】
そして、カセットテーブル１２に搭載したカセット１０から、基板搬送装置２２により基板を１枚取出し、アライナ１４に載せてオリフラやノッチなどの位置を所定の方向に合わせる。このアライナ１４で方向を合わせた基板を基板搬送装置２２で基板着脱部２０まで搬送する。
【００６５】
ストッカ２４内に収容されていた基板ホルダ１８を第１トランスポータ４２で２基同時に把持して、基板着脱部２０まで搬送する。そして、基板ホルダ１８を水平な状態として下降させ、これによって、２基の基板ホルダ１８を基板着脱部２０の載置プレート５２の上に同時に載置し、２基のエアシリンダを作動させて２基の基板ホルダ１８の第２保持部材５８を開いた状態にしておく。
【００６６】
この状態で、中央側に位置する基板ホルダ１８に基板搬送装置２２で搬送した基板を挿入し、エアシリンダを逆作動させて第２保持部材５８を閉じる。その後、ロック・アンロック機構（図示せず）で第２保持部材５８をロックする。そして、一方の基板ホルダ１８への基板の装着が完了した後、載置プレート５２を横方向にスライドさせて、同様にして、他方の基板ホルダ１８に基板を装着する。その後、載置プレート５２を元の位置に戻す。
【００６７】
基板Ｗは、そのめっきされる面を基板ホルダ１８の開口部から露出させた状態で、基板ホルダ１８に固定される。基板ホルダ１８の内部空間にめっき液が浸入しないように、基板Ｗの外周部と第２保持部材５８との隙間は基板側シール部材６６でシールされ、第１保持部材５４と第２保持部材５８との隙間はホルダ側シール部材６８でシールされる。基板Ｗは、そのめっき液に触れない部分において複数の電気接点８８と電気的に導通する。電気接点８８からは基板ホルダ１８の接続端子９１まで配線が繋がっており、接続端子９１に電源を接続することにより基板のシード層等の導電層に給電することができる。基板着脱部２０は、基板ホルダ１８に保持された基板Ｗと電気接点８８との接触状態を確認するセンサを有している。このセンサは、基板Ｗと電気接点８８の接触状態が不良であると判断した時に、その信号をコントローラ（図示せず）に入力する。
【００６８】
基板を保持した基板ホルダ１８は、基板ホルダ搬送装置４０の第１トランスポータ４２により基板着脱部２０からプリウェット槽２６まで搬送される。第１トランスポータ４２は基板ホルダ１８を下降させ、これによって、基板を基板ホルダ１８ごとプリウェット槽２６内のプリウェット液に浸漬させる。
【００６９】
次に、基板を保持した基板ホルダ１８は、第１トランスポータ４２によりプリウェット槽２６からプリソーク槽２８に搬送される。プリソーク槽２８では基板表面の酸化膜がエッチングされ、清浄な金属面を露出させる。更に、この基板を保持した基板ホルダ１８は、第１トランスポータ４２により第１洗浄槽３０ａに搬送される。この第１洗浄槽３０ａでは、その内部に供給された洗浄液により基板及び基板ホルダ１８が洗浄される。洗浄液としては、純水、薬液などを使用することができる。
【００７０】
洗浄が終了した基板を保持した基板ホルダ１８は、基板ホルダ搬送装置４０の第２トランスポータ４４により、第１洗浄槽３０ａから銅めっきユニット３４に搬送される。基板ホルダ１８は、第２トランスポータ４４によりめっき槽３８内を下降し、めっき槽３８の上部に吊り下げられる。基板ホルダ搬送装置４０の第２トランスポータ４４は、上記作業を順次繰り返し行って、基板を装着した基板ホルダ１８を順次銅めっきユニット３４のめっき槽３８に搬送する。
【００７１】
全ての基板ホルダ１８の吊下げ保持が完了した後、めっき槽３８内のめっき液を循環させ、かつ、オーバーフローさせながら、めっき槽３８内の含リン銅アノード１３０と基板Ｗとの間にめっき電圧を印加することで、基板Ｗの表面に銅めっきを施す。基板ホルダ１８は、めっき槽３８の上部でホルダハンガ９０を介して吊り下げられて固定され、めっき電源から導電体８６及び電気接点８８を通して、シード層等の導電層に給電される。基板Ｗのめっき中は、パドル駆動装置４６により攪拌パドル２３２を基板の表面と平行に往復移動させ、更に必要に応じて、バブリング機構１５０でめっき液内に気泡を形成する。
【００７２】
この銅めっき時に、たとえ含リン銅アノード１３０の表面からブラックフィルムが剥がれ、このブラックフィルムがアノード室１１０内のめっき液中に浮遊しても、ブラックフィルムのカソード室１１２内への移動はアノードバッグ１４４と隔膜１４２で二重にブロックされ、これによって、基板Ｗの表面へのブラックフィルムの付着がほぼ完全に阻止される。
【００７３】
銅めっきが終了した後、めっき電圧の印加、めっき液の供給、パドル往復運動及びバブリングを停止し、基板Ｗを保持した基板ホルダ１８を第２トランスポータ４４で２基同時に把持し、前述と同様にして、第２洗浄槽３０ｂまで搬送し、基板Ｗの表面を基板ホルダ１８と共に洗浄液で洗浄する。
【００７４】
洗浄された基板を保持した基板ホルダ１８は、第２トランスポータ４４により第２洗浄槽３０ｂからブロー槽３２まで搬送される。ブロー槽３２では、エアまたは窒素ガスの吹き付けによって、基板ホルダ１８で保持した基板Ｗの表面に付着した液滴を除去し乾燥させる。
【００７５】
ブロー槽３２で乾燥された２基の基板ホルダ１８は、第１トランスポータ４２により基板着脱部２０に搬送され、基板着脱部２０の載置プレート５２の上に載置される。そして、中央側に位置する基板ホルダ１８の第２保持部材５８のロックは、ロック・アンロック機構によって解除され、エアシリンダを作動させて第２保持部材５８を開く。この状態で、基板搬送装置２２は、基板ホルダ１８から基板を取出して、スピンリンスドライヤ１６に運ぶ。基板はスピンリンスドライヤ１６の高速回転によってスピンドライ（水切り）され、その後、乾燥された基板は基板搬送装置２２によってカセット１０に戻される。
【００７６】
そして、一方の基板ホルダ１８に保持された基板がカセット１０に戻された後、或いはこれと並行して、載置プレート５２を横方向にスライドさせて、同様にして、他方の基板ホルダ１８に保持されていた基板がスピンドライされ、その後基板搬送装置２２によってカセット１０に戻される。
【００７７】
図９は、図１に示す電解銅めっき装置に備えられる他の銅めっきユニット３４ａを示す縦断面図である。この例の銅めっきユニット３４ａが図６に示す銅めっきユニット３４と異なる点は、以下の通りである。すなわち、この例の銅めっきユニット３４ａの調整板１３４には、隔膜１４２が設けられていない。その代わり、アノード室１１０内に配置される含リン銅アノード１３０は、アノードホルダ１３２に取付けた網状の通水性を有する第１アノードバッグ１６２で包囲され、この第１アノードバッグ１６２は、めっき槽３８に固定した網状の通水性を有する第２アノードバッグ１６４で包囲されている。そして、第１アノードバッグ１６２と第２アノードバッグ１６４との間に位置して、バブリング機構１５０のバブリング配管１５２が、アノードホルダ１３２の表面に沿って、水平に配置されている。
【００７８】
この第１アノードバッグ１６２として、例えば糸と糸との間隔が２０μｍのポリプロピレン製のメッシュが使用され、第２アノードバッグ１６４として、第１アノードバッグ１６２よりも目が細かい、例えば糸と糸との間隔が１μｍのポリプロピレン製のメッシュが使用されている。第１アノードバッグ１６２は、含リン銅アノード１３０の交換時にアノードホルダ１３２と共にめっき槽３８から引き抜かれて交換される。
【００７９】
この例によれば、含リン銅アノード１３０の表面から脱落してアノード室１１０内のめっき液中に浮遊する比較的大きなブラックフィルムは、第１アノードバッグ１６２を通過することが阻止される。この第１アノードバッグ１６２を通過した比較的小さなブラックフィルムは、第２アノードバッグ１６４を通過することが阻止される。このようにして、めっき液中に浮遊するブラックフィルムがアノード室１１０からカソード室１１２内に入り込むことがほぼ完全に防止される。
【００８０】
図１０は、更に他の銅めっきユニット３４ｂを示す縦断面図である。この例の銅めっきユニット３４ｂが図６に示す銅めっきユニット３４と異なる点は、以下の通りである。すなわち、この例の銅めっきユニット３４ｂには、アノードバッグ１４４が備えられていない。その代わり、めっき槽３８のめっき液分散室１０４とシールドボックス１０８の内部とを連通する底板１００の第２めっき液供給口１００ｂとシールドボックス１０８のめっき液流通口１０８ａにプレフィルタ１７０が配置されている。更に底板１００及びシールドボックス１０８の底部には、アノード室１１０内のめっき液を排出するめっき液排出口１７２が設けられている。このめっき液排出口１７２には、内部に開閉弁１７４を介装しためっき液排出ライン１７６の一端が接続され、めっき液排出ライン１７６の他端は、ポンプ１２０の上流側で循環ライン１２２に接続されている。そして、シールドボックス１０８の底部の近傍には、バブリング機構１５０のバブリング配管１５２が、アノードホルダ１３２の裏面に沿って水平に配置されている。
【００８１】
この例によれば、アノード室１１０内には、プレフィルタ１７０で異物を除去されためっき液がアノード室１１０内に流入する。ブラックフィルムは、含リン銅アノード１３０の表面から脱落してアノード室１１０内のめっき液に浮遊するが、ブラックフィルムはその自重によって徐々に沈む。このブラックフィルムを多量に含むアノード室１１０内のめっき液は、めっき液排出ライン１７６を通して、アノード室１１０の底部から排出される。
【００８２】
循環ライン１２２は、フィルタ１２６の下流側において、第１分岐ライン２００Ａと第２分岐ライン２００Ｂとに分岐される。第１分岐ライン２００Ａはアノード室１１０まで延びており、第２分岐ライン２００Ｂはめっき液分散室１０４の内部まで延びている。第１分岐ライン２００Ａにはプレフィルタ１７０が設けられており、第１分岐ライン２００Ａを流れるめっき液中の異物はプレフィルタ１７０によって除去される。第２分岐ライン２００Ｂを通過しためっき液は、めっき液分散室１０４内に放出される。
【００８３】
ブラックフィルムを含むめっき液は、ポンプ１２０の上流側で循環ライン１２２に合流し、ポンプ１２０によって恒温ユニット１２４及びフィルタ１２６に送られる。ブラックフィルムは、フィルタ１２６によってめっき液から除去される。さらに、アノード室１１０からめっき液を排出するためのめっき液排出ライン１７６は、カソード室１１２まで延びる第２分岐ライン２００Ｂから分離しているので、ブラックフィルムがカソード室１１２に入り込むことをほぼ完全に防止することができる。
【００８４】
アノード室１１０内のブラックフィルムが自重によって沈んでも、プレフィルタ１７０はブラックフィルムがめっき液分散室１０４に侵入することを防止することができる。したがって、ブラックフィルムがめっき液分散室１０４を経てカソード室１１２に入り込むことはない。
【００８５】
図１０に示す例においても、図６の例と同様に、シールドボックス１０８の上部側面に開口部を設けて、アノード室１１０内のめっき液がオーバーフロー槽３６に流れ込むようにしてもよい。あるいは、アノード室１１０内のめっき液をオーバーフローさせなくてもよい。この場合、図１０に示すように、第１分岐ライン２００Ａには開閉弁２１０が設けられる。この開閉弁２１０は、プレフィルタ１７０の上流側に配置されている。アノード室１１０内のめっき液量が一定範囲に維持されるように、開閉弁２１０と開閉弁１７４およびポンプ１２０の送液量が制御される。
【００８６】
上述した実施形態によれば、アノード室１１０内のめっき液に含まれるブラックフィルムの量を削減して、めっき液中に浮遊するブラックフィルムがカソード室１１２内に入り込むことを阻止することができる。プレフィルタ１７０として、めっき液の適切な通液性を確保するため、隔膜１４２よりも目の粗いものが使用されている。なお、プレフィルタ１７０の代わりに逆流防止弁を使用して、アノード室１１０内のめっき液がめっき液分散室１０４内に逆流するのを防止するようにしても良い。
【００８７】
図１１は、更に他の銅めっきユニット３４ｃを示す縦断面図である。この例の銅めっきユニット３４ｃが図１０に示す銅めっきユニット３４ｂと異なる点は、めっき液排出口１７２から延びるめっき液排出ライン１７６は循環ライン１２２に接続されずに、めっき液排出ライン１７６内を流れるめっき液を廃液するようにした点にある。これにより、めっき液中にブラックフィルムが徐々に増加したり、フィルタ１２６，１７０が目詰まりを起こしたりすることを防止することができる。あるいは、フィルタ１２６で捕捉できない小さな異物がカソード室１１２に入り込むことを防ぐことができる。
【００８８】
図１２は、更に他の銅めっきユニット３４ｄを示す。この例の銅めっきユニット３４ｄが図６に示す銅めっきユニット３４と異なる点は、以下の通りである。すなわち、この例の銅めっきユニット３４ｄには、アノードバッグ１４４が備えられていない。また底板１００には第２めっき液供給口１００ｂが設けられておらず、シールドボックス１０８にはめっき液流通口１０８ａが設けられていない。その代わり、フィルタ１２６の下流側で循環ライン１２２から分岐し、内部に開閉弁１８０を介装しためっき液供給ライン１８２が備えられ、このめっき液供給ライン１８２はアノード室１１０に接続されている。アノード室１１０には、純水供給ライン１８４と、アノード室１１０の底部から上方に延び、内部に開閉弁１８６とポンプ１８８を設置しためっき液排出ライン１９０が接続されている。更に、アノード室１１０のめっき液の液面を検出する液面センサ１９２が備えられている。そして、シールドボックス１０８の底部に位置して、バブリング機構１５０のバブリング配管１５２が、アノードホルダ１３２の裏面に沿って水平に配置されている。
【００８９】
図１２に示す例では、アノード室１１０内のめっき液はオーバーフローせず、ある一定量が溜められた状態になっている。液面センサ１９２により検出されるめっき液の液面（すなわち、アノード１１０内のめっき液の量）が所定の範囲内に維持されるように、開閉弁１８０および開閉弁１８６の動作、および純水供給ライン１８４からの純水供給量が制御される。
【００９０】
この例によれば、液面センサ１９２を介して、アノード室１１０のめっき液の液面が一定の範囲内に保たれた状態で、循環ライン１２２から分岐しためっき液供給ライン１８２を通して、アノード室１１０内へのめっき液の供給が行われ、純水供給ライン１８４を通して、アノード室１１０内のめっき液に純水が供給される。そして、アノード室１１０内のめっき液は、めっき液排出ライン１９０を通して、その底部から外部に排出される。
【００９１】
この例にあっても、アノード室１１０内のめっき液に浮遊するブラックフィルムは、その自重によって下方に徐々に沈み込む。このブラックフィルムを多量に含むアノード室１１０内のめっき液は、めっき液排出ライン１９０を通して、アノード室１１０から排出される。これによって、アノード室１１０内のめっき液に含まれるブラックフィルムの量を削減することができ、めっき液中に浮遊するブラックフィルムがカソード室１１２内に入り込むことをほぼ完全に阻止することができる。
【００９２】
図１３は、更に他の銅めっきユニット３４ｅを示す縦断面図である。この例の銅めっきユニット３４ｅが図１２に示す銅めっきユニット３４ｄと異なる点は、めっき液排出ライン１９０をアノード室１１０の底部に接続し、めっき液がその自重によって、めっき液排出ライン１９０内を流れて外部に排出されるようにした点にある。このめっき液排出ライン１９０には、開閉弁１９４が設けられている。これによって、装置の簡素化を図ることができる。
【００９３】
図１４は、更に他の銅めっきユニット３４ｆを示す縦断面図である。この例の銅めっきユニット３４ｆが図６に示す銅めっきユニット３４と異なる点は、二重のアノードバッグ１６２，１６４で含リン銅アノード１３０が包囲されている点と、オーバーフロー槽３６内のめっき液はカソード室１１２内に戻されるが、アノード室１１０には戻されない点である。さらに、この銅めっきユニット３４ｆにはバブリング機構１５０は設けられていない。
【００９４】
２つの網状のアノードバッグは、目の粗い第１アノードバッグ１６２と、第１アノードバッグ１６２よりも目の細かい第２アノードバッグ１６４から構成されている。第２アノードバッグ１６４は第１アノードバッグ１６２を囲むように配置されている。これらアノードバッグ１６２，１６４は、通水性を有するポリプロピレン製のメッシュから構成されている。このような二重のアノードバッグ１６２，１６４は、比較的大きなブラックフィルムと比較的小さなブラックフィルムを２段階で捕捉し、隔膜１４２の目詰りを防止することができる。
【００９５】
アノード室１１０は、めっき液を溜めるのみであり、基本的にめっき液はオーバーフローしない。アノード室１１０を構成するシールドボックス１０８の側壁には、リリーフシュート２４０が設けられている。このリリーフシュート２４０は、アノード室１１０の上部に連通し、アノード室１１０からオーバーフロー槽３６に延びている。万が一、めっき液がアノード室１１０をオーバーフローしても、めっき液は、リリーフシュート２４０を通ってオーバーフロー槽３６に流れ込む。したがって、アノード室１１０から流出しためっき液がカソード室１１２に直接入り込むことがない。
【００９６】
アノード室１１０には、純水供給ライン１８４と、アノード室１１０の底部から下方に延びるめっき液排出ライン１９０が接続されている。このめっき液排出ライン１９０にはドレイン弁２４１が設けられている。ドレイン弁２４１を開くと、アノード室１１０内のめっき液がめっき液排出ライン１９０を通じて排出される。めっき液排出ライン１９０を流れるめっき液は、回収されることなくそのまま廃液される。
【００９７】
アノード室１１０内のめっき液に浮遊するブラックフィルムは、その自重によって下方に徐々に沈み込む。このブラックフィルムを多量に含むアノード室１１０内のめっき液は、その自重によってめっき液排出ライン１９０を通して、アノード室１１０から排出される。これによって、アノード室１１０内のめっき液に含まれるブラックフィルムの量を削減することができ、めっき液中に浮遊するブラックフィルムがカソード室１１２内に入り込むことを防止することができる。
【００９８】
アノード室１１０の上部には、めっき液供給ライン２４４が接続されている。このめっき液供給ライン２４４は、基板のめっき中にめっき液をアノード室１１０に供給するためのものではなく、めっき処理を行うために最初にアノード室１１０にめっき液を供給する、いわゆる建浴のためにのみ使用されるものである。めっき液供給ライン２４４には、第１の供給弁２４６と、この第１の供給弁２４６の下流側に位置する第２の供給弁２４７が設けられている。循環ライン１２２は、第１の供給弁２４６と第２の供給弁２４７との間にある分岐点２４９においてめっき液供給ライン２４４に接続されており、めっき液供給ライン２４４を流れるめっき液の一部は、循環ライン１２２に流入するようになっている。通常は、第１の供給弁２４６と第２の供給弁２４７は閉じられている。建浴時にのみ第１の供給弁２４６と第２の供給弁２４７が開かれ、めっき液はめっき液供給ライン２４４を通ってアノード室１１０に供給されるとともに、循環ライン１２２を通ってカソード室１１２に供給される。
【００９９】
図１５は、更に他の銅めっきユニット３４ｇを示す縦断面図である。この例の銅めっきユニット３４ｇが図１４に示す銅めっきユニット３４ｆと異なる点は、めっき液供給ライン２４４はアノード室１１０には接続されておらず、循環ライン１２２にのみ接続されている点と、循環ライン１２２とめっき液排出ライン１９０とを接続する接続ライン２５０が設けられている点である。接続ライン２５０には第２の供給弁２４７が設けられている。通常は、第１の供給弁２４６と第２の供給弁２４７は閉じられている。建浴時にのみ第１の供給弁２４６と第２の供給弁２４７が開かれ、めっき液はめっき液排出ライン１９０および循環ライン１２２を通ってアノード室１１０およびカソード室１１２内に供給される。
【０１００】
これまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことはいうまでもない。
【符号の説明】
【０１０１】
１８  基板ホルダ
２０  基板着脱部
２４  ストッカ
２６  プリウェット槽
２８  プリソーク槽
３０ａ，３０ｂ  洗浄槽
３２  ブロー槽
３４  銅めっきユニット
３６  オーバーフロー槽
３８  めっき槽
４０  基板ホルダ搬送装置
５４  第１保持部材（固定保持部材）
５８  第２保持部材（可動保持部材）
６２  シールホルダ
６６  基板側シール部材
６８  ホルダ側シール部材
７４  クランパ
１００  底板
１０４  めっき液分散室
１０８  シールドボックス
１０８ｂ  開口部
１１０  アノード室
１１２  カソード室
１２２  循環ライン
１３０  含リン銅アノード
１３４  調整板
１３４ａ  開口部
１３６  筒状部
１４２  隔膜
１４４，１６２，１６４  アノードバッグ
１５０  バブリング機構
１７０  プレフィルタ
１７２  めっき液排出口
１７６，１９０  めっき液排出ライン
１８２  めっき液供給ライン
１８４  純水供給ライン
１９２  液面センサ
２３２  攪拌パドル
２４０  リリーフシュート
２４４  めっき液供給ライン
２４６  第１の供給弁
２４７  第２の供給弁
２５０  接続ライン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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