(57)【要約】【課題】径が１５０〜３００μｍ程度と比較的大きなスルーホールであっても、より短時間で、内部にボイドのない金属膜をスルーホール内部に確実に埋込むことができる電気めっき方法を提供する。【解決手段】スルーホールの内部に均一な厚さの金属膜を形成することでスルーホールの径を実質的に小さくする第１段めっき、順方向電流と逆方向電流を交互に繰返すＰＲパルス電流であって、順方向電流値を第１段めっきで金属析出に使用されるめっき電流の電流値よりも小さくしたＰＲパルス電流を使用して、スルーホールの内部に形成される金属膜でスルーホールの中央部を閉塞させる第２段めっき、及び第２段めっきに使用されるＰＲパルスの順方向電流値と同じかそれよりも金属析出に使用されるめっき電流の電流値を上げて、金属膜のスルーホール内への埋込みを完了させる第３段めっきを連続して行う。【選択図】図２０
2014053594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スルーホールを有する基板をめっき液中に浸漬させ、
基板の表面と該表面と対向する位置にめっき液中に配置されるアノードとの間、及び基板の裏面と該裏面と対向する位置にめっき液中に配置されるアノードとの間にめっき電流を供給して、第１段めっき、第２段めっき、及び第３段めっきを連続して行うスルーホールの電気めっき方法であって、
前記第１段めっきは、スルーホールの内部に均一な厚さの金属膜を形成することでスルーホールの径を小さくするめっきであり、
前記第２段めっきは、金属析出に使用される順方向電流と金属溶解に使用される逆方向電流を交互に繰返すＰＲパルス電流であって、順方向電流値を前記第１段めっきで金属析出に使用されるめっき電流の電流値よりも小さくしたＰＲパルス電流を使用して、スルーホールの内部に形成される金属膜でスルーホールの中央部を閉塞させるめっきであり、
前記第３段めっきは、前記第２段めっきに使用されるＰＲパルスの順方向電流値と同じかそれよりもめっき電流の値を上げて、金属膜のスルーホール内への埋込みを完了させるめっきであることを特徴とするスルーホールの電気めっき方法。
【請求項２】
前記第１段めっきは、金属析出に使用される順方向電流と金属溶解に使用される逆方向電流を交互に繰返すＰＲパルス電流を使用して行われることを特徴とする請求項１に記載のスルーホールの電気めっき方法。
【請求項３】
前記第２段めっきに使用されるＰＲパルス電流の逆方向電流持続時間は、前記第１段めっきに使用されるＰＲパルス電流の逆方向電流持続時間よりも長いことを特徴とする請求項２に記載のスルーホールの電気めっき方法。
【請求項４】
前記第３段めっきは、金属析出に使用される順方向電流と金属溶解に使用される逆方向電流を交互に繰返すＰＲパルス電流であって、順方向電流値が前記第２段めっきに使用されるＰＲパルス電流の順方向電流値と同じかそれよりも大きいＰＲパルス電流を使用して行われることを特徴とする請求項１に記載のスルーホールの電気めっき方法。
【請求項５】
前記第２段めっきに使用されるＰＲパルス電流の順方向電流持続時間の逆方向電流持続時間に対する比は、７５よりも大きく、１２０よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載のスルーホールの電気めっき方法。
【請求項６】
前記第２段めっきに使用されるＰＲめっき電流の逆方向電流持続時間は、０．５ｍsecより長く、１０ｍsecより短いことを特徴とする請求項１に記載のスルーホールの電気めっき方法。
【請求項７】
前記スルーホールの直径が３０μｍ〜１００μｍの範囲内にある場合は、前記第２段めっきは、逆方向電流値の順方向電流値に対する比が１５よりも大きく、５０よりも小さいＰＲパルス電流を使用して行われることを特徴とする請求項１に記載のスルーホールの電気めっき方法。
【請求項８】
前記第３段めっきは、金属析出に使用される順方向電流と金属溶解に使用される逆方向電流を交互に繰返すＰＲパルス電流であって、逆方向電流値の順方向電流値に対する比が４よりも大きく、１５よりも小さいＰＲパルス電流を使用して行われることを特徴とする請求項１に記載のスルーホールの電気めっき方法。
【請求項９】
前記第３段めっきは、金属析出に使用される順方向電流と金属溶解に使用される逆方向電流を交互に繰返すＰＲパルス電流であって、逆方向電流値の順方向電流値に対する比が１５よりも大きく、５０よりも小さいＰＲパルス電流を使用して行われることを特徴とする請求項１に記載のスルーホールの電気めっき方法。
【請求項１０】
前記第３段めっきに使用されるＰＲパルス電流の逆方向電流値は、前記第２段めっきで使用されるＰＲパルス電流の逆方向電流値よりも小さいことを請求項９に記載のスルーホールの電気めっき方法。
【請求項１１】
基板の表面と該表面と対向する位置に配置されるアノードとの間、及び基板の裏面と該裏面と対向する位置に配置されるアノードとの間にパドルをそれぞれ配置し、前記パドルを１．３ｍ/sec以上２．６ｍ／sec以下の最大線速度で往復運動させてめっき液を攪拌することを特徴とする請求項１に記載にスルーホールの電気めっき方法。
【請求項１２】
めっき液を内部に保持するめっき槽と、
スルーホールを有する基板を該基板の表裏両面を露出させて保持し前記めっき槽内のめっき液に浸漬させる基板ホルダと、
前記めっき液中に浸漬された前記基板の表裏両面にそれぞれ対向して配置される一対のアノードと、
めっき電流の流れる方向及び電流値を変更可能で、基板の表面と該表面に対向して配置される一方のアノード、及び基板の裏面と該裏面に対向して配置される他方のアノードと間にめっき電流を供給するめっき電源と、
前記めっき電源を制御する制御部を有し、
前記制御部は、
スルーホールの内部に均一な厚さの金属膜を形成することでスルーホールの径を実質的に小さくする第１段めっき、
金属析出に使用される順方向電流と金属溶解に使用される逆方向電流を交互に繰返すＰＲパルス電流であって、順方向電流値を前記第１段めっきで金属析出に使用されるめっき電流の電流値よりも小さくしたＰＲパルス電流を使用して、スルーホールの内部に形成される金属膜でスルーホールの中央部を閉塞させる第２段めっき、及び
前記第２段めっきに使用されるＰＲパルスの順方向電流値と同じかそれよりも金属析出に使用されるめっき電流の電流値を上げて、金属膜のスルーホール内への埋込みを完了させる第３段めっきを順次行うように前記めっき電源を制御することを特徴とするスルーホールの電気めっき装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上下方向に貫通するスルーホールを内部に有する基板の表裏両面にめっきを同時に行って、スルーホールの内部に銅等の金属（金属膜）を埋込むのに使用されるスルーホールの電気めっき方法及び電気めっき装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェハ等の基板を多層に積層させる際に各層間を導通させる手段として、基板の内部に上下方向に貫通する複数の金属からなる貫通電極（スルービア）を形成する技術が知られている。この貫通電極は、上下方向に貫通するスルーホールを内部に有する基板の表裏両面にめっきを同時に行って、スルーホール内に金属膜を充填することで一般に形成される。
【０００３】
図１（ａ）に示すように、上下方向に貫通するスルーホール１００ａを形成した基材１００の該スルーホール１００ａの内周面を含む全表面を、Ｔｉ等からなるバリア層１０２及び給電層としてのシード層１０４で順次覆った基板Ｗを用意する。そして、基板Ｗの表裏両面を同時にめっきして、図１（ｂ）に示すように、スルーホール１００ａの深さ方向（すなわち長手方向）におけるその中央部で最も盛り上がった銅等からなる金属膜１０６を形成し、図１（ｃ）に示すように、この金属膜１０６を成長させて、スルーホール１００ａの中央部でスルーホール１００ａの壁面から成長した金属膜１０６の先端部を互いに接合させる。これによって、スルーホール１００ａの中央部を金属膜１０６で閉塞させ、閉塞部の上下に凹部１０８を形成する。そして、めっきを継続することで、図１（ｄ）に示すように、閉塞部の上下に形成された凹部１０８内に金属膜１０６を更に成長させて凹部１０８内に金属膜１０６を埋込む。これによって、基板Ｗの内部に、例えば銅等の金属膜１０６からなる貫通電極（スルービア）を形成する（日本国特開２００５−９３９３４号公報参照）。
【０００４】
基板のスルーホールの内部に金属（金属膜）を充填する電気めっき方法として、カソードとしての基板とアノードと間に、基板をカソードとした順方向電流と該順方向電流と電流の流れる方向を逆とした逆方向電流とを有するＰＲパルス電流を供給することで、スルーホールの中央部を完全またはほぼ完全に金属で埋めるようにすることが提案されている（日本国特開２００６−１８８７４５号公報参照）。
【０００５】
また、プリント配線基板等の銅めっきに際して、ウィスカー（ひげ状結晶）の発生を抑制するため、カソードとアノードとの間に印加する直流電源電圧の極性を正負反転可能としためっき方法が提案されている。この方法によれば、被めっき物をカソードとする通常の正電解（順方向パルス電流）と、被めっき物をアノードとする逆電解（逆電パルス電流）とを、交互に切り替えながらめっき処理が行われる（日本国特表２００８−５１３９８５号公報参照）。めっき処理中は、逆電パルス電流の継続時間に対する順方向パルス電流の継続時間の比、あるいは逆電パルス電流の電流密度に対する順方向パルス電流の電流密度の比を変化させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−９３９３４号公報
【特許文献２】特開２００６−１８８７４５号公報
【特許文献３】特表２００８−５１３９８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図１（ａ）に示すスルーホール１００ａの直径ｄが１００μｍ〜１５０μｍ程度の場合、従来の電気めっきによって、スルーホールの内部に金属膜を効率的に埋込むことができる。しかし、図１（ａ）に示すスルーホール１００ａの直径ｄが１５０μｍ〜３００μｍ程度と、スルーホールの径が比較的大きくなると、スルーホールの深さ方向（すなわち長手方向）におけるその中央部を金属膜で閉塞させるまで、つまり図１（ｃ）に示すように、スルーホール１００ａの中央部で、スルーホール１００ａの壁面から成長した金属膜１０６の先端部が互いに接合するまでにかなりの時間を要する。しかも、図１（ｄ）に示すように、凹部１０８内に金属膜１０６を更に成長させて凹部１０８内に金属膜１０６を埋込む時に、金属膜１０６の内部にボイド（空隙）が生じる場合がある。また、スルーホール１００ａの直径ｄが３０μｍから１００μｍと比較的小さい場合、スルーホールの中央部を閉塞させる前にその開口部が金属膜１０６で閉塞され、金属膜１０６の内部にボイドが生じることがある。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、たとえ直径１５０μｍ〜３００μｍ程度と径が比較的大きなスルーホールであっても、より短時間で、内部にボイドのない金属膜をスルーホールの内部に確実に埋込むことができるようにしたスルーホールの電気めっき方法及び電気めっき装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、スルーホールの直径が３０μｍ〜１００μｍと比較的小さい場合も、パルス電流の条件を制御することで内部にボイドのない金属膜をスルーホールの内部に確実に埋込むことができるようにしたスルーホールの電気めっき方法及び電気めっき装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様は、スルーホールを有する基板をめっき液中に浸漬させ、基板の表面と該表面と対向する位置にめっき液中に配置されるアノードとの間、及び基板の裏面と該裏面と対向する位置にめっき液中に配置されるアノードとの間にめっき電流を供給して、第１段めっき、第２段めっき、及び第３段めっきを連続して行うスルーホールの電気めっき方法であって、前記第１段めっきは、スルーホールの内部に均一な厚さの金属膜を形成することでスルーホールの径を小さくするめっきであり、前記第２段めっきは、金属析出に使用される順方向電流と金属溶解に使用される逆方向電流を交互に繰返すＰＲパルス電流であって、順方向電流値を前記第１段めっきで金属析出に使用されるめっき電流の電流値よりも小さくしたＰＲパルス電流を使用して、スルーホールの内部に形成される金属膜でスルーホールの中央部を閉塞させるめっきであり、前記第３段めっきは、前記第２段めっきに使用されるＰＲパルスの順方向電流値と同じかそれよりもめっき電流の値を上げて、金属膜のスルーホール内への埋込みを完了させるめっきであることを特徴とするスルーホールの電気めっき方法である。
【００１０】
このように、第１段めっきによってスルーホールの内部に形成される金属膜でスルーホールの径を実質的に小さくしてから、第２段めっきによってスルーホールの内部に形成される金属膜でスルーホールの中央部を閉塞させることで、たとえ径が比較的大きなスルーホールであっても、スルーホールの中央部を金属膜で閉塞させるのに要する時間をより短くすることができる。そして、第３段めっきによって、内部にボイドのない金属膜のスルーホール内への埋込みを完了させることができる。
【００１１】
本発明の好ましい一態様において、前記第１段めっきは、金属析出に使用される順方向電流と金属溶解に使用される逆方向電流を交互に繰返すＰＲパルス電流を使用して行われる。
このように、ＰＲパルス電流を使用して第１段めっきを行うことで、金属析出速度が等しい直流電流を使用して第１段めっきを行った場合と比較して、スルーホールの開口部を含むスルーホールの内部、および基板フィールド部に、より均一な膜厚の金属膜を形成することができる。
【００１２】
本発明の好ましい一態様において、前記第２段めっきに使用されるＰＲパルス電流の逆方向電流持続時間は、前記第１段めっきに使用されるＰＲパルス電流の逆方向電流持続時間よりも長い。
これによって、第２段めっきで形成される金属膜の内部にボイドが発生することを防止できる。
【００１３】
本発明の好ましい一態様において、前記第３段めっきは、金属析出に使用される順方向電流と金属溶解に使用される逆方向電流を交互に繰返すＰＲパルス電流であって、順方向電流値が前記第２段めっきに使用されるＰＲパルス電流の順方向電流値と同じかそれよりも大きいＰＲパルス電流を使用して行われる。
【００１４】
本発明の好ましい一態様において、前記第２段めっきに使用されるＰＲパルス電流の順方向電流持続時間の逆方向電流持続時間に対する比は、７５よりも大きく、１２０よりも小さい。
【００１５】
本発明の好ましい一態様において、前記第２段めっきに使用されるＰＲめっき電流の逆方向電流持続時間は、０．５ｍsecより長く、１０ｍsecより短い。
本発明の好ましい一態様において、前記スルーホールの直径が３０μｍ〜１００μｍの範囲内にある場合は、前記第２段めっきは、逆方向電流値の順方向電流値に対する比が１５よりも大きく、５０よりも小さいＰＲパルス電流を使用して行われる。
【００１６】
本発明の好ましい一態様において、前記第３段めっきは、金属析出に使用される順方向電流と金属溶解に使用される逆方向電流を交互に繰返すＰＲパルス電流であって、逆方向電流値の順方向電流値に対する比が４よりも大きく、１５よりも小さいＰＲパルス電流を使用して行われる。
本発明の好ましい一態様において、前記第３段めっきは、金属析出に使用される順方向電流と金属溶解に使用される逆方向電流を交互に繰返すＰＲパルス電流であって、逆方向電流値の順方向電流値に対する比が１５よりも大きく、５０よりも小さいＰＲパルス電流を使用して行われる。
本発明の好ましい一態様において、前記第３段めっきに使用されるＰＲパルス電流の逆方向電流値は、前記第２段めっきで使用されるＰＲパルス電流の逆方向電流値よりも小さい。
【００１７】
本発明の好ましい一態様において、基板の表面と該表面と対向する位置に配置されるアノードとの間、及び基板の裏面と該裏面と対向する位置に配置されるアノードとの間にパドルをそれぞれ配置し、前記パドルを１．３ｍ/sec以上２．６ｍ／sec以下の最大線速度で往復運動させてめっき液を攪拌する。
【００１８】
本発明の他の態様は、めっき液を内部に保持するめっき槽と、スルーホールを有する基板を該基板の表裏両面を露出させて保持し前記めっき槽内のめっき液に浸漬させる基板ホルダと、前記めっき液中に浸漬された前記基板の表裏両面にそれぞれ対向して配置される一対のアノードと、めっき電流の流れる方向及び電流値を変更可能で、基板の表面と該表面に対向して配置される一方のアノード、及び基板の裏面と該裏面に対向して配置される他方のアノードと間にめっき電流を供給するめっき電源と、前記めっき電源を制御する制御部を有し、前記制御部は、スルーホールの内部に均一な厚さの金属膜を形成することでスルーホールの径を実質的に小さくする第１段めっき、金属析出に使用される順方向電流と金属溶解に使用される逆方向電流を交互に繰返すＰＲパルス電流であって、順方向電流値を前記第１段めっきで金属析出に使用されるめっき電流の電流値よりも小さくしたＰＲパルス電流を使用して、スルーホールの内部に形成される金属膜でスルーホールの中央部を閉塞させる第２段めっき、及び前記第２段めっきに使用されるＰＲパルスの順方向電流値と同じかそれよりも金属析出に使用されるめっき電流の電流値を上げて、金属膜のスルーホール内への埋込みを完了させる第３段めっきを順次行うように前記めっき電源を制御することを特徴とするスルーホールの電気めっき装置である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の電気めっき方法によれば、スルーホールの径が大きくても、比較的短時間で、内部にボイドのない金属膜をスルーホールの内部に確実に埋込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】基板のスルーホール内に金属膜を埋込んで貫通電極（スルービア）を形成する工程を工程順に示す図である。
【図２】本発明の実施形態の電気めっき装置の概要を示す縦断正面図である。
【図３】図２に示す電気めっき装置の基板ホルダを示す正面図である。
【図４】図２に示す電気めっき装置の基板ホルダを示す平面図である。
【図５】図２に示す電気めっき装置の基板ホルダを示す底面図である。
【図６】図３のＫ−Ｋ断面矢視図である。
【図７】図６のＡ矢視図である。
【図８】図６のＢ矢視図である。
【図９】図６のＣ矢視図である。
【図１０】図７のＤ−Ｄ断面矢視図である。
【図１１】図７のＥ−Ｅ断面矢視図である。
【図１２】図３のＦ−Ｆ断面矢視図である。
【図１３】図７のＧ−Ｇ断面矢視図である。
【図１４】図８のＨ−Ｈ断面矢視図である。
【図１５】図２に示す電気めっき装置の不溶性アノードを保持したアノードホルダを示す正面図である。
【図１６】図２に示す電気めっき装置の不溶性アノードを保持したアノードホルダを示す断面図である。
【図１７】第１段めっきに使用されるＰＲパルス電流を示す図である。
【図１８】第２段めっきに使用されるＰＲパルス電流を示す図である。
【図１９】第３段めっきに使用されるＰＲパルス電流を示す図である。
【図２０】基板の表裏両面に、第１段めっき、第２段めっき、及び第３段めっきを連続して行うことで、スルーホールの内部に金属膜を段階的に埋込む状態を示す図である。
【図２１】逆方向電流に鈍り（なまり）が生じたＰＲパルス電流を示す図である。
【図２２】スルーホールの開口部が金属膜で閉塞して金属膜の内部にボイドが生じた状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。なお、以下の例では、スルーホールの内部に銅からなる金属膜（銅膜）を埋込むようにしているが、スルーホールの内部に埋込まれる金属膜は、銅膜に限定されないことは勿論である。
【００２２】
図２は、本発明の実施形態の電気めっき装置の概要を示す縦断正面図である。図２に示すように、電気めっき装置５０は、めっき槽５１を具備し、このめっき槽５１内のめっき液Ｑ中には、プリント基板等の基板Ｗを保持した基板ホルダ１０が吊下げて配置されている。このように基板ホルダ１０をめっき液Ｑに浸漬した状態のめっき液Ｑの液面レベルＬは、図２のＬレベルとなる。基板ホルダ１０に保持された基板Ｗの両露出面（表裏両面）に対向するように、一対の不溶性アノード５２がアノードホルダ５８に保持されて配置している。不溶性アノード５２は、下記の基板ホルダ１０の第１保持部材１１の穴１１ａ及び第２保持部材１２の穴１２ａと相似形の円形状且つ略同じ大きさに設定されている。
【００２３】
基板Ｗと各不溶性アノード５２との間には、絶縁材からなる調節板６０がそれぞれ配置されている。各調節板６０の中央部には、下記の基板ホルダ１０の第１保持部材１１の穴１１ａ及び第２保持部材１２の穴１２ａと相似形の円形状で且つ略同じ大きさに設定された穴が形成されている。この各調節板６０に設けられる穴は、基板Ｗの被めっき面よりも小さい方が望ましい。各不溶性アノード５２には、めっき電流の流れる方向及び電流値を変更可能なめっき電源５３から延びる導線６１ａが接続され、めっき電源５３から延びる導線６１ｂは、下記の基板ホルダ１０の端子板２７，２８に接続されている。この導線６１ｂは、互いに同じ長さで基板ホルダ１０の端子板２７，２８に接続されることが望ましい。めっき電源５３は、該めっき電源５３を制御する制御部５９に接続されている。
【００２４】
基板ホルダ１０で保持されてめっき槽５１内に配置される基板Ｗと各調整板６０との間には、基板Ｗと平行に往復動してめっき液Ｑを攪拌するパドル６２が配置されている。めっき槽５１の外側には、めっき槽５１からオーバーフローしためっき液Ｑを収容するための外槽５７が設けられている。めっき槽５１から外槽５７に流れ込んだめっき液Ｑは、めっき液循環ポンプ５４により、恒温ユニット５５及びフィルタ５６を通してめっき槽５１の下部から該めっき槽５１内に戻される。このように、めっき液Ｑは、めっき槽５１、外槽５７、恒温ユニット５５、及びフィルタ５６をこの順に循環する。
【００２５】
図３は基板ホルダ１０の正面図、図４は基板ホルダ１０の平面図、図５は基板ホルダ１０の底面図、図６は図３のＫ−Ｋ断面矢視図、図７は図６のＡ矢視図、図８は図６のＢ矢視図、図９は図６のＣ矢視図、図１０は図７のＤ−Ｄ断面矢視図、図１１は図７のＥ−Ｅ断面矢視図、図１２は図３のＦ−Ｆ断面矢視図、図１３は図７のＧ−Ｇ断面矢視図、図１４は図８のＨ−Ｈ断面矢視図である。
【００２６】
基板ホルダ１０は、板状の第１保持部材１１と第２保持部材１２を具備し、両保持部材１１，１２は、下端をヒンジ機構１３で回転自在に連結されている。ヒンジ機構１３は、第２保持部材１２に固定された樹脂材（例えば、ＨＴＰＶＣ）からなる２本のフック１３−１を具備する。各フック１３−１は、ステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ３０３）からなるフックピン１３−２によって第１保持部材１１の下端部に回動自在に支持されている。第１保持部材１１は、樹脂材（例えば、ＨＴＰＶＣ）からなり、略５角形の形状を有する。第１保持部材１１の中央部には、開口として穴１１ａが設けられている。第１保持部材１１の上部にはＴ字状の樹脂材（例えば、ＨＴＰＶＣ）からなるハンガー１４が一体的に取付けられている。第２保持部材１２は、樹脂材（例えば、ＨＴＰＶＣ）からなり略５角形状で中央部に開口として穴１２ａが設けられている。
【００２７】
第１保持部材１１と第２保持部材１２は、ヒンジ機構１３を介して閉じた状態（重ね合わせた状態）で、左右のクランプ１５，１６で保持されるようになっている。左右のクランプ１５，１６は、それぞれ樹脂材（例えば、ＨＴＰＶＣ）からなり、第１保持部材１１と第２保持部材１２を重ね合わせた状態でその両側辺が嵌挿される溝１５ａ，１６ａを有し、その下端が第１保持部材１１の両側下端にピン１７，１８で回動自在に支持されている。
【００２８】
第１保持部材１１の第２保持部材１２に対向する面の穴１１ａの周囲には、図７に示すようにシールリング１９が取付けられている。第２保持部材１２の第１保持部材１１に対向する面の穴１２ａの周囲には、図９に示すようにシールリング２０が取付けられている。シールリング１９，２０はゴム材（例えば、シリコンゴム）からなる。また、第２保持部材１２の第１保持部材１１に対向する面のシールリング２０の外側にはＯリング２９が取付けられている。
【００２９】
シールリング１９，２０は、それぞれ断面が矩形状で、その内周側に突起部１９ａ，２０ａを有する。第１保持部材１１と第２保持部材１２との間に基板Ｗを介在させて重ね合わせた状態で、突起部１９ａと突起部２０ａが基板Ｗの表面を押圧して密接し、穴１１ａ，１２ａの半径方向外側に位置する突起部１９ａ，２０ａ及びＯリング２９で囲まれた領域をめっき液の浸入しない水密状態の領域とする。第１保持部材１１の第２保持部材１２に対向する面には、図７及び図１０に示すように、シールリング１９を突出して、基板Ｗを位置決めするための計８本の基板ガイドピン２１が穴１１ａの周囲に立設されている。
【００３０】
第１保持部材１１の表面には、図７、図１１及び図１２に示すように、導電プレート２２が計６個設けられている。これら導電プレート２２は穴１１ａの周囲に配列されている。この６個の導電プレート２２内の３個は、導電ピン２３を介して、図１１に示すように、基板Ｗの一方面（例えば表面）のシード層１０４（図１（ａ）乃至図１（ｄ）参照）に導通する。導電プレート２２内の他の残り３個は、導電ピン２３を介して、図１２に示すように、基板Ｗの一方面（例えば裏面）のシード層１０４（図１（ａ）乃至図１（ｄ）参照）に導通する。
【００３１】
上記６個の導電プレート２２の内、基板Ｗの一方面（例えば表面）のシード層に導通する３つの導電プレート２２は、配線溝２５内を通る絶縁被覆線２６を介して、ハンガー１４の一方の端子板２７に設けられた電極端子２７ａ，２７ｂ，２７ｃ（図４参照）に接続されている。基板Ｗの他方面（例えば裏面）の導電部に導通する他方の３つの導電プレート２２は、配線溝２５内の絶縁被覆線２６を介して、ハンガー１４の他方の端子板２８に設けられた電極端子２８ａ，２８ｂ，２８ｃ（図４参照）に接続される。ここで、各導電プレート２２を各電極端子２７ａ〜２７ｃ，２８ａ〜２８ｃに接続する絶縁被膜線２６の長さは、同じ長さであることが望ましい。図７及び図１３において、符号３０は樹脂材（例えば、ＰＶＣ）からなる配線押えである。
【００３２】
上記構成の基板ホルダ１０において、第１保持部材１１と第２保持部材１２とを開いた状態で、第１保持部材１１に立設している８本の基板ガイドピン２１に囲まれた領域に基板Ｗを載置することにより、基板Ｗは、第１保持部材１１の所定位置に位置決めされる。そして第１保持部材１１と第２保持部材１２とをヒンジ機構１３を介して閉じ、更に左右クランプ１５，１６をそれぞれ回動させて、第１保持部材１１と第２保持部材１２の両辺を左右クランプ１５，１６の溝１５ａ，１６ａに嵌挿する。これにより、基板Ｗは、第１保持部材１１の所定位置に位置決めされた状態で第１保持部材１１と第２保持部材１２の間に保持される。
【００３３】
シールリング１９，２０の突起部１９ａ，２０ａとＯリング２９で囲まれた領域をめっき液の浸入しない水密状態に密閉すると同時に、基板Ｗの該突起部１９ａ，２０ａよりも外側の領域がこの密閉空間内に位置し、更に基板Ｗの両面の第１保持部材１１の穴１１ａと第２保持部材１２の穴１２ａに対応する部分が該穴１１ａ，１２ａに露出する。また、６個の導電プレート２２の内、基板Ｗの一方面の導電部に導通する導電プレート２２は、ハンガー１４の一方の端子板２７の電極端子２７ａ，２７ｂ，２７ｃに接続され、基板Ｗの他方面の導電部に導通する導電プレート２２は、ハンガー１４の他方の端子板２８に設けられた電極端子２８ａ，２８ｂ，２８ｃに接続される。
【００３４】
図１５は、図２に示す電気めっき装置５０の不溶性アノード５２を内部に保持したアノードホルダ５８を示す正面図で、図１６は、同じく断面図である。この例では、めっき液中の添加剤の影響でアノードの溶解が進んでしまうことを防止するため、例えばチタン素材上にイリジウム酸化物を被覆コートした不溶性アノード５２を使用している。
【００３５】
図１５及び図１６に示すように、アノーホルダ５８は、中央孔７０ａを有するホルダ本体７０と、ホルダ本体７０の裏面側に配置されて中央孔７０ａを閉塞する塞板７２と、ホルダ本体７０の中央孔７０ａの内部を配置され、表面に不溶性アノード５２を装着して該不溶性アノード５２を中央孔７０ａ内に位置させる円板状の支持板７４と、ホルダ本体７０の表面側に位置して、中央孔７０ａを包囲する位置に配置されるリング状のアノードマスク７６を有している。支持板７４の内部には、導電板７８が収容される通路７４ａが設けられている。導電板７８は、前記めっき電源５３から延びる導線６１ａに電気的に接続されている。導電板７８は、支持板７４の中央部に達し、この支持板７４の中央部で不溶性アノード５２に電気的に接続される。
【００３６】
ホルダ本体７０の中央孔７０ａ内に位置する不溶性アノード５２の表面を覆う位置にイオン交換膜または中性隔膜からなる隔膜８０が配置され、この隔膜８０は、その周縁部をホルダ本体７０とアノードマスク７６で挟持されて固定されている。アノードマスク７６は、ねじ８２によってホルダ本体７０に固定され、塞板７２も同様に、ねじによってホルダ本体７０に固定されている。
【００３７】
なお、上記のようなアノードホルダ５８をめっき液中に浸漬させると、めっき液が、液抜き孔７１を通じてホルダ本体７０の中央孔７０ａの内部の不溶性アノード５２及び支持板７４との隙間に入り込む。
【００３８】
不溶性アノード５２および隔膜８０を用いるのは以下の理由による。めっき液に添加する添加剤の中には１価銅の生成を促進する成分が含まれている。この１価銅は、他の添加剤を酸化分解するため、これら添加剤の機能は損なわれてしまう。このため、可溶性アノードは使用できない。また、不溶性アノードを使うと、アノード近傍に酸素ガスが発生し、酸素ガスの一部はめっき液中に溶解して溶存酸素濃度が上昇する。溶存酸素濃度が上昇すると、添加剤の酸化分解が生じやすい。このため、アノード近傍において添加剤の成分が酸化分解したとしても、基板近傍の添加剤の成分には影響が及ばないように、またアノード近傍で変性した添加剤が基板近傍に到達しないように、不溶性アノード５２の表面を覆う位置にイオン交換膜または中性隔膜からなる隔膜８０を配置することが望ましい。
【００３９】
さらに、アノード側の溶存酸素濃度が過度に上昇しないように、例えば散気管（図示せず）を用いてアノード近傍を空気または窒素などでバブリング（エアレーション）を行うことがさらに望ましい。
【００４０】
このように、アノードホルダ５８で保持された不溶性アノード５２の表面を隔膜８０で覆い、基板ホルダ１０で保持されてめっき槽５１内に配置される基板Ｗに隔膜８０が対面するように不溶性アノード５２を配置することで、例えばめっき液をバブリング（エアレーション）する時にアノード近傍に酸素ガスが発生し、この酸素ガスがめっき液に溶解してめっき液中の溶在酸素濃度が上昇してしまうことを防止することができる。
【００４１】
基板Ｗのめっきは上記めっき装置５０を用いて次のように行われる。２つの不溶性アノード５２がめっき液中に浸漬されている状態で、表裏両面をそれぞれ露出させて基板Ｗを保持した基板ホルダ１０を、基板Ｗの一方の面（表面）が一方の不溶性アノード５２に対向し、基板Ｗの他方の面（裏面）が他方の不溶性アノード５２に対向するように配置する。そして、基板Ｗの表面と該表面と対向する位置に配置される不溶性アノード５２との間、及び基板Ｗの裏面と該裏面と対向する位置に配置される不溶性アノード５２との間に、めっき電源５３から制御部５９で制御されためっき電流をそれぞれ供給することで、基板Ｗの表裏両面を同時にめっきする。このめっき時に、必要に応じて、基板Ｗと各調整板６０との間に配置したパドル６２を基板Ｗと平行に往復動させることで、めっき液Ｑを攪拌する。これによって、下記のように、基板Ｗの内部に形成したスルーホール１００ａの内部を含め基板Ｗの表面に、金属膜１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃを成長させる。
【００４２】
めっき液Ｑとして、硫酸銅および硫酸の基本液と塩素とからなる一般的な銅めっき液が使用される。銅めっき液に添加される添加剤として、イオン化合物の促進剤、アリルエーテル系高分子からなる抑制剤、及び窒素化合物系高分子からなるレベラーが使用される。硫酸銅濃度は、例えば２００〜２４５ｇ/Ｌ、硫酸濃度は、例えば５０〜１２０ｇ/Ｌ、塩素濃度は、例えば４０〜１００ｍｇ/Ｌである。添加剤として使用される促進剤濃度は、例えば０．５〜１．５ｍＬ/Ｌ、抑制剤濃度は、例えば１．０〜５．０ｍＬ/Ｌ、レベラー濃度は、例えば１．０〜３．０ｍＬ/Ｌである。また、場合によってはパルス電流用の添加剤を追加で用いる場合もある。市販されている添加剤は、その特性および添加剤液中の成分濃度もさまざまであり、上記に記載された範囲に限定されないことは勿論である。この例では、３種類の添加剤を添加しためっき液を使用しているが、促進剤とレベラーの２種類の添加剤を添加しためっき液を使用してもよい。また、パルス電流用の添加剤を用いる場合は、４種類の添加剤を添加しためっき液を使用してもよい。
【００４３】
本発明の電気めっき方法は、図２に示す電気めっき装置を使用する。基板Ｗの表面と該表面に対向する不溶性アノード５２との間、及び基板Ｗの裏面と該裏面と対向する不溶性アノード５２との間に、めっき電源５３から制御部５９で制御されためっき電流をそれぞれ供給することで、基板Ｗの表裏両面を同時にめっきする。このめっきを、第１段めっき、第２段めっき及び第３段めっきの３つのステップに分けて連続して行う。以下、第１段めっき、第２段めっき、及び第３段めっきについて説明する。
【００４４】
なお、以下の例では、めっき電流として、基板Ｗをカソードとし、不溶性アノード５２をアノードとする金属（銅）析出用の順方向電流と、基板Ｗをアノードとし、不溶性アノード５２をカソードとする金属（銅）溶解用の逆方向電流を交互に繰返すＰＲパルス電流を用いて、第１段めっき、第２段めっき、及び第３段めっきを行っている。そして、基板Ｗの裏面と該裏面と対向する位置に配置される不溶性アノード５２との間に供給されるめっき電流（ＰＲパルス電流）の波形を、基板Ｗの表面と該表面と対向する位置に配置される不溶性アノード５２との間に供給されるめっき電流（ＰＲパルス電流）の波形に同期させるようにしている。ただし、必ずしも波形を同期させる必要はなく、例えば９０°または１８０°だけ波形をずらすようにしてもよい。
【００４５】
図１７は、第１段めっきで使用されるＰＲパルス電流を示し、図１８は、第２段めっきで使用されるＰＲパルス電流を示し、図１９は、第３段めっきで使用されるＰＲパルス電流を示す。図２０（ａ）乃至図２０（ｃ）は、上下方向に貫通するスルーホール１００ａを形成した基材１００の該スルーホール１００ａの内周面を含む全表面を、Ｔｉ等からなるバリア層１０２及び給電層としてのシード層１０４で順次覆った基板Ｗの表裏両面に、第１段めっき、第２段めっき及び第３段めっきを連続して行うことで、スルーホール１００ａの内部に金属膜１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃを段階的に埋込む状態を示している。この第１段めっき、第２段めっき及び第３段めっきによって、基板Ｗのフィールド部にも、金属膜１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃが形成される。
【００４６】
基板Ｗに形成されるスルーホール１００ａの直径ｄは、例えば１７５μｍであり、基板Ｗの厚さは、例えば３００μｍである。めっき液として、例えば硫酸銅５水和物濃度２００ｇ/Ｌ、硫酸濃度５０ｇ/Ｌ、及び塩素濃度４０ｍｇ/Ｌの基本液に、促進剤濃度１ｍＬ/Ｌ、抑制剤濃度５ｍＬ/Ｌ、及びレベラー濃度１０ｍＬ/Ｌの添加物を添加した銅めっき液が使用される。
【００４７】
図１７に示すように、第１段めっきでは、電流値Ｉon1の順方向電流と電流値Ｉrev1の逆方向電流を交互に繰返すＰＲパルス電流が使用される。順方向電流値Ｉon1は、順方向電流持続時間θon1に亘って持続され、逆方向電流値Ｉrev1は、逆方向電流持続時間θrev1に亘って持続される。この第１段めっきでは、ＰＲパルス電流の順方向電流値Ｉon1を下記の第２段めっきに使用されるＰＲパルス電流の順方向電流値Ｉon2よりも大きく（Ｉon1＞Ｉon2）することにより、スローイングパワー（スルーホール内部の金属膜厚／フィールド部の金属膜厚）が小さい金属膜を形成するコンフォーマルなめっきを行う。このように、ＰＲパルス電流の順方向電流値Ｉon1を順方向電流値Ｉon2よりも大きくすることで、スローイングパワーが小さくなる。例えばスローイングパワーを１（スルーホール内部の金属膜厚／フィールド部の金属膜厚＝１）にしたコンフォーマルなめっきを行うことができる。コンフォーマルなめっきとは、被めっき面のどの箇所においても金属膜が均一な膜厚で形成されるめっきのことをいう。
【００４８】
つまり、図２０（ａ）に示すように、スルーホール１００ａ内のシード層１０４を含むシード層１０４の全表面に、均等な膜厚の金属膜１０６ａを形成する。スルーホール１００ａ内のシード層１０４の表面に形成された金属膜１０６ａは、スルーホールの実質的な径ｄ１を小さくし、例えば５μｍ〜１０μｍにする。このように、第１段めっきで、スルーホール１００ａの深さ方向（すなわち長手方向）におけるその中央部を閉塞させることなく、スルーホール１００ａ内のシード層１０４を含むシード層１０４の全表面に均等な厚さの金属膜１０６ａを形成する。この結果、スルーホール１００ａの径を実質的に小さくして、金属膜のスルーホール１００ａ内の埋込み時間を短縮することができる。
【００４９】
ＰＲパルス電流を使用して第１段めっきを行うことで、金属析出速度が等しい直流電流を使用して第１段めっきを行った場合と比較して、スルーホール１００ａの開口部を含めたスルーホール１００ａの内部に、より均一な膜厚の金属膜１０６ａを形成することができる。つまり、直流電流を用いて第１段めっきを行うと、スルーホールの中央部に比べて開口部に選択的に金属膜が厚く形成され、めっき後に、スルーホールの中央部よりも開口部の径が小さくなってしまう。その結果、スルーホールの内部に金属膜を埋込むのに好ましくない形状となる。ただし、直流電流でも電流密度を小さくすることで、被めっき面に対して均一な膜厚のめっきを行うことが出来るので、その場合は直流電流を用いてもよい。
【００５０】
ＰＲパルス電流を用いて第１段めっきを行う場合、順方向電流値（電流密度）Ｉon1の大きさによっては、スルーホールの開口部よりも内部の膜厚を厚くすることもできる。
【００５１】
図１８に示すように、第２段めっきでは、電流値Ｉon2の順方向電流と電流値Ｉrev2の逆方向電流を交互に繰返すＰＲパルス電流が使用される。順方向電流値Ｉon2は、順方向電流持続時間θon2に亘って持続され、逆方向電流値Ｉrev2は、逆方向電流持続時間θrev2に亘って持続される。この第２段めっきでは、ＰＲパルスめっきの順方向電流値Ｉon2は第１段めっきに使用されるＰＲパルスめっきの順方向電流値Ｉon1よりも小さい（Ｉon2＜Ｉon1）。このようにスローイングパワーを上げた第２段めっきを行うことにより、基板Ｗのフィールド部よりもスルーホール１００ａの内部に形成される金属膜の膜厚が厚くなる。特に、スルーホール１００ａの直径が小さい場合（φ３０μｍ〜φ１００μｍ）は、順方向電流値Ｉon2が大きいと、スルーホール１００ａの開口部が閉塞することが多い。そのために順方向電流値Ｉon2は十分小さくするとともに、逆方向電流値Ｉrev2の順方向電流値Ｉon2に対する比（Ｉrev2／Ｉon2）を１５よりも大きく、５０よりも小さくすることが好ましい。
【００５２】
このように、スローイングパワーを上げた第２段めっきを行うことによって、図２０（ｂ）に示すように、第１段めっきで形成された金属膜１０６ａの表面に、スルーホール１００ａの中央部で盛り上がった金属膜１０６ｂを成長させて、スルーホール１００ａの中央部を金属膜１０６ｂで閉塞させる。
【００５３】
このように、第１段めっき（均一な膜厚の金属膜１０６ａをスルーホール１００ａ内に形成するコンフォーマルめっき）を行って、スルーホール１００ａの実質的な径を小さくし、その後、スローイングパワーを上げた第２段めっきを行って、スルーホール１００ａの中央部を金属膜１０６ｂで閉塞させる。本実施形態によれば、最初からスローイングパワーを上げためっきを行って、スルーホール１００ａの中央部を金属膜で閉塞させる場合に比べて、より短時間で、スルーホール１００ａの中央部を金属膜で閉塞させることができる。
【００５４】
図１９に示すように、第３段めっきでは、電流値Ｉon3の順方向電流と電流値Ｉrev3の逆方向電流を交互に繰返すＰＲパルス電流が使用される。順方向電流値Ｉon3は、順方向電流持続時間θon3に亘って持続され、逆方向電流値Ｉrev3は、逆方向電流持続時間θrev3に亘って持続される。この第３段めっきでは、第３段めっきで形成される金属膜１０６ｃの内部にボイドが生じない範囲で、ＰＲパルス電流の順方向電流値Ｉon3を第２段めっきに使用されるＰＲパルス電流の順方向電流値Ｉon2と同じかそれよりも大きく（Ｉon3≧Ｉon2）する。また、スルーホール１００ａの直径が小さい場合（φ３０μｍ〜φ１００μｍ）は、第３段めっきでは、順方向電流値Ｉon3を第２段めっきの順方向電流値Ｉon2と同じとした状態で、逆方向電流値Ｉrev3を第２段めっきの逆方向電流値Ｉrev2よりも小さく（Ｉrev3＜Ｉrev2）する。
【００５５】
この第３段めっきでは、図２０（ｃ）に示すように、第２段めっきで形成された金属膜１０６ｂの表面に、ボトムアップにより金属膜１０６ｃを成長させ、この成長させた金属膜１０６ｃでスルーホール１００ａの内部を完全に埋め、これによって、スルーホール１００ａの埋込みを完了させる。なお、この第３段めっきでは、ＰＲパルス電流の代わりに直流電流を使用してもよい。
【００５６】
この例では、第１段めっきに使用されるＰＲパルス電流の順方向電流値Ｉon1と逆方向電流値Ｉrev1の比を常に一定にしている。この比をめっきの進行に従って変更してもよい。この順方向電流値の逆方向電流値に対する比を変更する態様は、第２段めっきに使用されるＰＲパルス電流、第３段めっきに使用されるＰＲパルス電流にあっても同様に適用できる。
【００５７】
第２段めっきで使用されるＰＲパルス電流の逆方向電流持続時間θrev2を第１段めっきに使用されるＰＲパルス電流の逆方向電流持続時間θrev1より長くする（θrev2＞θrev1）ことが好ましい。このような時間設定によって、第２段めっきで形成される金属膜１０６ｂの内部にボイドが発生することを防止できる。これは次の理由による。電気接点を介して基板Ｗの表面と裏面に個別に給電すると、電源や配線の影響で、例えば第２段めっきに使用されるＰＲパルス電流の逆方向電流に、図２１に示すように、鈍り（なまり）Ａが生じることがある。このようなＰＲパルス電流の逆方向電流に鈍り（なまり）Ａが生じると、基板Ｗの表面と裏面に供給されるＰＲパルス電流の波形（の形状）に差が生じる。その結果、基板Ｗの表面側と裏面側で金属膜の成長に差が生じて、金属膜の内部にボイドが生じ易くなる。
【００５８】
そこで、このようなボイドの形成を防ぐために、第２段めっきで使用されるＰＲパルス電流の逆方向電流持続時間θrev2を第１段めっきに使用されるＰＲパルス電流の逆方向電流持続時間θrev1よりも大きくする（θrev2＞θrev1）ことで、ＰＲパルス電流に波形の鈍りが生じても、この鈍りの影響を相対的に小さくして、金属膜の内部にボイドが発生することを防ぐことができる。
【００５９】
第２段めっきに使用されるＰＲパルス電流の逆方向電流持続時間θrev2が長すぎるとスローイングパワーが上がらず、スルーホール１００ａの深さ方向（長手方向）におけるその中央部が第２段めっきで形成される金属膜１０６ｂで閉塞される前に、スルーホール１００ａの開口部の金属膜厚が厚くなる。その結果、図２２に示すように、スルーホール１００ａの開口部が金属膜１０６ｂで閉塞して金属膜１０６ｂの内部にボイドＶが生じてしまう。
【００６０】
このため、第２段めっきに使用されるＰＲパルス電流の逆方向電流持続時間θrev2は、０．５ｍsecよりも長く、１０ｍsecよりも短い（０．５ｍsec＜θrev2＜１０ｍsec）ことが望ましい。特に、スルーホール１００ａの直径が大きい場合（φ１５０μｍ〜φ３００μｍ）は、逆方向電流持続時間θrev2は、３ｍsecよりも長く、５ｍsecよりも短い（３ｍsec＜θrev2＜５ｍsec）ことが好ましい。スルーホール１００ａの直径が小さい場合（φ３０μｍ〜φ１００μｍ）は、逆方向電流持続時間θrev2は、０．５ｍsecよりも長く、３ｍsecよりも短い（０．５ｍsec＜θrev2＜３ｍsec）ことが好ましい。なお、スルーホール１００ａの中央部を金属膜１０６ｂで閉塞させるまでは、基板Ｗの表面と裏面に供給されるＰＲパルス電流の波形（の形状）に差があっても、めっきによる金属膜１０６ｂの成長はそれ程大きな影響を受けない。
【００６１】
第２段めっきに使用されるＰＲパルス電流の順方向電流持続時間θon2の逆方向電流持続時間θrev2に対する比（θon2／θrev2）が７５以下である（θon2／θrev2≦７５）と、基板Ｗのフィールド部の凸部に形成される金属膜が過度に成長する。その結果、基板Ｗのフィールド部の凹凸が強調されて、基板Ｗのフィールド部における金属膜の局所的な膜厚均一性が悪化する。一方、第２段めっきに使用されるＰＲパルス電流の順方向電流持続時間θon2の逆方向電流持続時間θrev2に対する比（θon2／θrev2）が１２０以上である（θon2／θrev2≧１２０）と、第２段めっきで形成される金属膜１０６ｂの内部にボイドが生じ易くなる。
【００６２】
このため、第２段めっきで形成される金属膜１０６ｂで、内部にボイドが発生させることなく、スルーホール１００ａの中央部を閉塞させるために、第２段めっきに使用されるＰＲパルス電流の順方向電流持続時間θon2の逆方向電流持続時間θrev2に対する比（θon2／θrev2）は７５よりも大きく、１２０よりも小さい（７５＜θon2／θrev2＜１２０））ことが好ましく、７５よりも大きく９０よりも小さい（７５＜θon2／θrev2＜９０）ことが特に好ましい。
【００６３】
第３段めっきでは、第２段めっきで形成した金属膜１０６ｂによって、中央部が閉塞されたスルーホール１００ａを金属膜１０６ｃで完全に埋めて、スルーホール１００ａの埋込みを完了させる必要がある。この第３めっき時に、ＰＲパルス電流の順方向電流値Ｉon3を、金属膜１０６ｃの内部にボイドが発生する値の近くまで上げることで、金属膜の埋込み完了までに要する時間を短縮することができる。しかし、ＰＲパルス電流の順方向電流値Ｉon3が大きくなるほど、ボトムアップ成長が進まない。
【００６４】
つまり、順方向電流値Ｉon3が同じであっても、逆方向電流値Ｉrev3を大きくすることで、金属膜１０６ｂの表面からボトムアップで金属膜１０６ｃを成長させて、金属膜の埋込み完了までの時間を短縮できる。しかし、第３段めっきに使用されるＰＲパルスの逆方向電流値Ｉrev3の順方向電流値Ｉon3に対する比（Ｉrev3／Ｉon3）の値が４以下である（Ｉrev3／Ｉon3≦４）と、ボトムアップ成長が進まず、最終的に金属膜の内部にボイドが発生することがある。一方、逆方向電流値Ｉrev3の順方向電流値Ｉon3に対する比（Ｉrev3／Ｉon3）の値が５０以上である（Ｉrev3／Ｉon3≧５０）と、この逆方向電流値Ｉrev3が大きくなるため、電圧が大きくなって添加剤が大きく変質してしまう。
【００６５】
このため、スルーホール１００ａの直径が大きい場合（φ１５０μｍ〜φ３００μｍ）は、第３段めっきのめっき電流として、逆方向電流値Ｉrev3の順方向電流値Ｉon3に対する比（Ｉrev3／Ｉon3）を、４よりも大きく、１５よりも小さい値（４＜Ｉrev3／Ｉon3＜１５）に制御することが望ましく、８よりも大きく１２よりも小さい値（８＜Ｉrev3／Ｉon3＜１２）に制御することが特に望ましい。スルーホール１００ａの直径が小さい場合（φ３０μｍ〜φ１００μｍ）は、逆方向電流値Ｉrev3の順方向電流値Ｉon3に対する比（Ｉrev3／Ｉon3）を、１５よりも大きく５０よりも小さい値（１５＜Ｉrev3／Ｉon3＜５０）に制御することが望ましい。
【００６６】
めっき液に添加されるレベラーは、基板のフィールド部よりもスルーホールの内部の金属析出速度を上げるために使用される。パドル６２がめっき液をより強く攪拌するほど、レベラーは金属析出を抑制する特性を有する。このため、めっき時のめっき液の攪拌は重要である。つまり、基板のフィールド部の金属析出を抑制するために、めっき液をより強く攪拌する必要がある。めっき液の攪拌が強いほど、基板のフィールド部での金属析出が抑制され、その一方で、基板のスルーホール内部の金属析出が進行する。
【００６７】
この例では、基板Ｗと各調整板６０との間に配置したパドル６２を基板Ｗと平行に往復動させてめっき液Ｑを攪拌する。パドル６２の線速度は、基板Ｗの中央を通るときに最大となる。このときのパドル６２の線速度の最大値は、１．３ｍ/sec以上、２．６ｍ/sec以下であることが好ましく、２．０〜２．２ｍ/secであることが特に好ましい。基板Ｗからパドル６２までの距離は、５ｍｍ以上１１ｍｍ以下であることが好ましい。また、例えば第１段めっき時のパドルの線速度をＰ１、第２段めっき時のパドルの線速度をＰ２、第３段めっき時のパドルの線速度をＰ３としたとき、Ｐ１＜Ｐ２≦Ｐ３の関係となるように、第１段めっき、第２段めっき、第３段めっきでパドルの線速度を変化させることが好ましい。
【００６８】
めっき液の攪拌方法としては、パドルを使用する方法の他に、基板の表面及び裏面に向けてめっき液を高速で吹き付けたり、基板の表面及び裏面の近くでプロペラを高速で回転させたりする方法が挙げられる。
【００６９】
なお、スルーホールは、プリント基板に形成されているものばかりでなく、シリコンウェーハ（シリコン基板）に形成されているものでもよい。また、基板は、通常１５０〜５００μｍ程度の厚さからなるが、それ以外の厚さの基板であってもよい。スルーホールの穴径（直径）は、通常、１００〜３００μｍであるが、それ以外の穴径でもよい。スルーホールの断面形状は、通常、ストレートであるが、中央が細い、あるいは中央が太いテーパ状の形状であってもよい。特に、中央の径が開口部の径よりも小さいテーパ状のスルーホールは、スルーホールの中央部が金属膜で閉塞されるまでの時間が短くて済み、埋込み完了に必要なめっき時間を短くすることができる。
【００７０】
ＰＲパルス電流の逆方向電流を基板に流すとき、配線や基板ホルダやめっき槽の構造に起因した静電容量があるために、その静電容量分の解消に電荷が使用され、基板表面の金属を溶解させるに至らない場合がある。そのために、アノードとカソード（基板）との間の電圧を測定しながらめっきを行い、逆方向電流が基板表面の金属溶解に寄与できるまで、逆方向電流の持続時間を長くするよう制御することが好ましい。
【００７１】
以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお、直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や構造や材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。
【符号の説明】
【００７２】
１０  基板ホルダ
１１，１２  保持部材
１９，２０  シールリング
５０  電気めっき装置
５１  めっき槽
５２  不溶性アノード
５３  めっき電源
５８  アノードホルダ
５９  制御部
６２  攪拌パドル
７６  アノードマスク
８０  隔膜
１００ａ  スルーホール
１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ  金属膜
【図１】
2014053594.tif 000003
【図２】
2014053594.tif 000004
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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