(57)【要約】【課題】多角形基板にめっきされる膜の面内均一性を向上させる。【解決手段】  アノードを保持するように構成されるアノードホルダと、多角形基板を保持するように構成される基板ホルダと、前記アノードホルダ及び前記基板ホルダを収容して、前記アノード及び前記基板をめっき液に浸漬するためのめっき槽と、前記アノードと前記基板との間に流れる電流を制御するための制御装置と、を有する。前記基板ホルダは、前記多角形基板の各辺に沿って配置される複数の給電部材を有する。前記制御装置は、前記複数の給電部材に少なくとも２つの異なる値の電流が同時に供給されるように、電流を制御し得るように構成される。【選択図】図２
2018090911.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アノードを保持するように構成されるアノードホルダと、
多角形基板を保持するように構成される基板ホルダと、
前記アノードホルダ及び前記基板ホルダを収容して、前記アノード及び前記基板をめっき液に浸漬するためのめっき槽と、
前記アノードと前記基板との間に流れる電流を制御するための制御装置と、を有し、
前記基板ホルダは、前記多角形基板の各辺に沿って配置される複数の給電部材を有し、
前記制御装置は、前記複数の給電部材に少なくとも２つの異なる値の電流が同時に供給されるように、電流を制御し得るように構成された、めっき装置。
【請求項２】
請求項１に記載されためっき装置において、
前記給電部材は、前記多角形基板の辺の中央部を含む辺中央領域に接触可能な第１給電部材と、前記辺中央領域に隣接する中間領域に接触可能な第２給電部材及び／又は前記中間領域よりも前記多角形基板の角部に近接する領域に接触可能な第３給電部材とを含み、
前記制御装置は、前記第１給電部材と、前記第２給電部材及び／又は前記第３給電部材とに、それぞれ異なる値の電流を供給するように、電流を制御し得るように構成された、めっき装置。
【請求項３】
請求項２に記載されためっき装置において、
前記制御装置は、前記第２給電部材に流れる電流の値が、前記第１給電部材に流れる電流の値よりも大きくなるように、前記電流を制御し得るように構成された、めっき装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載されためっき装置において、
前記制御装置は、めっき開始時に第１値の電流が前記第１給電部材に供給され、その後前記第１値よりも大きい第２値の電流が前記第１給電部材に供給されるように、前記電流を制御し得るように構成された、めっき装置。
【請求項５】
請求項４に記載されためっき装置において、
前記制御装置は、前記第１給電部材に流れる電流が、前記第１値から前記第２値に段階的に増加するように、前記電流を制御し得るように構成された、めっき装置。
【請求項６】
請求項４に記載されためっき装置において、
前記制御装置は、前記第１給電部材に流れる電流が、前記第１値から前記第２値に連続的に増加するように、前記電流を制御し得るように構成された、めっき装置。
【請求項７】
請求項２ないし６のいずれか一項に記載されためっき装置において、
前記制御装置は、前記第３給電部材に流れる電流の値が、前記第１給電部材に流れる電流の値よりも小さくなるように、前記電流を制御し得るように構成された、めっき装置。
【請求項８】
請求項２ないし７のいずれか一項に記載されためっき装置において、
前記第３給電部材は、前記多角形基板の辺の交点以外の領域に接触するように構成される、めっき装置。
【請求項９】
アノードと多角形基板との間に電流を流して前記多角形基板にめっきする方法であって、
前記多角形基板の各辺に沿って複数の給電部材を接触させる工程と、
前記アノードと、前記多角形基板と、をめっき液に浸漬する工程と、
前記複数の給電部材に、少なくとも２つの異なる値の電流を同時に供給する工程と、を有する、めっき方法。
【請求項１０】
請求項９に記載されためっき方法において、
前記複数の給電部材を接触させる工程は、
前記多角形基板の辺の中央部を含む辺中央領域に第１給電部材を接触させる工程と、
前記辺中央領域に隣接する中間領域に第２給電部材を接触させ、且つ／又は前記中間領域よりも前記多角形基板の角部に近接する領域に第３給電部材を接触させる工程と、を含み、
前記電流を供給する工程は、前記前記第１給電部材と、前記第２給電部材及び／又は前記第３給電部材とに、それぞれ異なる値の電流を供給する工程を含む、めっき方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載されためっき方法において、
前記電流を供給する工程は、前記前記第２給電部材に流れる電流の値が、前記第１給電部材に流れる電流の値よりも大きくなるように、前記第１給電部材及び前記第２給電部材に電流を供給する工程を含む、めっき方法。
【請求項１２】
請求項１０又は１１に記載されためっき方法において、
前記電流を供給する工程は、めっき開始時に第１値の電流を前記第１給電部材に供給し、その後前記第１値よりも大きい第２値の電流を前記第１給電部材に供給する工程を含む、めっき方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載されためっき方法において、
前記電流を供給する工程は、前記第１給電部材に流れる電流を、前記第１値から前記第２値に段階的に増加させる工程を含む、めっき方法。
【請求項１４】
請求項１２に記載されためっき方法において、
前記電流を供給する工程は、前記第１給電部材に流れる電流を、前記第１値から前記第２値に連続的に増加させる工程を含む、めっき方法。
【請求項１５】
請求項１０ないし１４のいずれか一項に記載されためっき方法において、
前記電流を供給する工程は、前記第３給電部材に流れる電流の値が、前記第１給電部材に流れる電流の値よりも小さくなるように、前記第１給電部材及び前記第３給電部材に電流を供給する工程を含む、めっき方法。
【請求項１６】
請求項１０ないし１５のいずれか一項に記載されためっき方法において、
前記多角形基板の前記角部領域に第３給電部材を接触させる工程は、前記第３給電部材を前記多角形基板の辺の交点以外の領域に接触させる工程を含む、めっき方法。
【請求項１７】
多角形基板を保持するための基板ホルダであって、
前記多角形基板を保持するための基板保持面と、
前記基板保持面に保持された前記多角形基板に給電するための複数の給電部材と、を有し、
前記給電部材は、前記多角形基板と接触可能に構成される接点部を有し、
前記接点部は、前記多角形基板の辺に沿うように、略直線状に整列される、基板ホルダ。
【請求項１８】
請求項１７に記載された基板ホルダにおいて、
前記給電部材に電流を供給するための電源と電気的に接続される外部接点部と、
前記外部接点部と、前記給電部材とを接続する接続ユニットと、を有し、
前記給電部材は、前記多角形基板の辺の中央部を含む辺中央領域に接触可能な第１給電部材と、前記辺中央領域に隣接する中間領域に接触可能な第２給電部材及び／又は前記中
間領域よりも前記多角形基板の角部に近接する領域に接触可能な第３給電部材を含み、
前記接続ユニットは、前記外部接点部から、前記第１給電部材と、前記第２給電部材及び／又は第３給電部材とにそれぞれ接続される、互いに電気的に独立した複数の接続ユニットを有する、基板ホルダ。
【請求項１９】
請求項１８に記載された基板ホルダにおいて、
前記外部接点部は、前記第１給電部材と前記接続ユニットを介して接続される複数の第１外部接点部と、前記第２給電部材と前記接続ユニットを介して接続される複数の第２外部接点部及び／又は前記第３給電部材と前記接続ユニットを介して接続される複数の第３外部接点部と、を有し、
前記接続ユニットは、
前記複数の第１外部接点部にそれぞれ接続される複数の第１接点配線と、前記複数の第１接点配線と接続される第１プレートと、前記第１プレートと前記第１給電部材とを電気的に接続する第１給電配線と、
前記複数の第２外部接点部にそれぞれ接続される複数の第２接点配線、前記複数の第２接点配線と接続される第２プレート、及び前記第２プレートと前記第２給電部材とを電気的に接続する第２給電配線、並びに／又は、前記複数の第３外部接点部にそれぞれ接続される複数の第３接点配線、前記複数の第３接点配線と接続される第３プレート、及び前記第３プレートと前記第３給電部材とを電気的に接続する第３給電配線と、を有する、基板ホルダ。
【請求項２０】
請求項１７ないし１９のいずれか一項に記載された基板ホルダにおいて、
前記第３給電部材は、前記多角形基板の辺の交点以外の領域に接触するように構成される、基板ホルダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、めっき装置、めっき方法、及び基板ホルダに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体ウェハ等の基板の表面に設けられた微細な配線用溝、ホール、又はレジスト開口部に配線を形成したり、基板の表面にパッケージの電極等と電気的に接続するバンプ（突起状電極）を形成したりすることが行われている。この配線及びバンプを形成する方法として、例えば、電解めっき法、蒸着法、印刷法、ボールバンプ法等が知られている。半導体チップのＩ／Ｏ数の増加、細ピッチ化に伴い、微細化が可能で性能が比較的安定している電解めっき法が多く用いられるようになってきている。
【０００３】
電解めっき法で配線又はバンプを形成する場合、基板上の配線用溝、ホール、又はレジスト開口部に設けられるバリアメタルの表面に電気抵抗の低いシード層（給電層）が形成される。このシード層の表面において、めっき膜が成長する。
【０００４】
一般的に、めっきされる基板は、その周縁部に電気接点を有する。このため、基板の中央部には、めっき液の電気抵抗値と基板の中央部から電気接点までのシード層の電気抵抗値との合成抵抗に対応する電流が流れる。一方で、基板の周縁部（電気接点近傍）には、めっき液の電気抵抗値にほぼ対応する電流が流れる。即ち、基板の中央部には、基板の中央部から電気接点までのシード層の電気抵抗値の分だけ、電流が流れにくい。この、基板の周縁部に電流が集中する現象はターミナルエフェクトと呼ばれる。
【０００５】
なお、電解めっき法でめっきされる基板の形状としては、円形の基板や、四角形の基板が知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００６】
円形基板においては、円形基板の中央部から基板の周縁部までの距離が、基板の全周に渡って同一である。このため、円形基板にめっきするときのターミナルエフェクトは、基板の全周囲に渡ってほぼ同様に生じる。したがって、円形基板にめっきをした場合は、基板の中心部におけるめっき速度が低下し、基板の中心部におけるめっき膜の膜厚が基板の周縁部におけるめっき膜よりも薄くなる。従来は、ターミナルエフェクトによる膜厚の面内均一性の低下を抑制するために、円形基板の周縁部から均等に電流を供給しつつ、例えば特許文献３に開示されているような調整板を用いて、円形基板に加わる電場を調節することが行われていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０９−１２５２９４号公報
【特許文献２】特公平０３−０２９８７６号公報
【特許文献３】特開２００５−０２９８６３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、多角形基板においては、多角形基板の中央部から多角形基板の周縁部までの距離が、位置によって異なる。即ち、多角形基板の辺の中央部（頂点間の中央部）は、基板の中心部からの距離が比較的短く、多角形基板の頂点付近は、基板の中心部との距離が比較的長くなる。このため、多角形基板にめっきするときのターミナルエフェクトは、基板の全周囲に渡って不均一に生じる。
【０００９】
本発明者らは、多角形基板へのめっき方法及び装置を検討するにあたり、電解めっきの進展に伴う多角形基板上の電流密度分布の変化を検討した。図２１Ａないし図２１Ｄは、多角形基板の一例である四角形基板にめっきをしたときの、めっきの進展に伴う電流密度分布の変化を示す概略図である。図２１Ａは、めっき初期の四角形基板の電流密度分布を示す。図２１Ａに示すように、四角形基板Ｓ１の中心部Ｃ１では、ターミナルエフェクトにより電気抵抗値が周縁部に比べて高いので、電流密度が最も小さい。図２１Ａに示す段階では、四角形基板Ｓ１の辺中央領域Ａ１は四角形基板Ｓ１の中心部Ｃ１からの距離が比較的短いので、辺中央領域Ａ１における電気抵抗値が相対的に低くなる。このため、辺中央領域Ａ１に、電場が比較的集中し電流密度が高くなる。一方で、四角形基板Ｓ１の頂点付近の角部領域Ａ２及び辺中央領域Ａ１と角部領域Ａ２との間に位置する中間領域Ａ３では、辺中央領域Ａ１に比べて中心部Ｃ１からの距離が長いので、辺中央領域Ａ１に比べて電気抵抗値が高くなる。このため、図２１Ａに示す段階では、角部領域Ａ２及び中間領域Ａ３には、辺中央領域Ａ１ほど電場が集中していない。
【００１０】
めっきが進むと、図２１Ｂに示すように、中心部Ｃ１からの距離が比較的長い角部Ａ２へも電場が集中し始める。一方で、辺中央領域Ａ１及び中間領域Ａ３における電流密度は、図２１Ａに示した辺中央領域Ａ１及び中間領域Ａ３における電流密度に比べて、小さくなっている。これらは、めっきが進み、膜厚が大きくなるにつれて、ターミナルエフェクトの影響が徐々に小さくなっているからである。
【００１１】
さらにめっきが進み、膜厚が大きくなることにより、図２１Ｃに示すように、辺中央領域Ａ１の電場の集中が緩和されている。このため、辺中央領域Ａ１の電流密度と中間領域Ａ３の電流密度との差は、図２１Ａ及び図２１Ｂに比べて小さくなっている。一方で、角部領域Ａ２へ電場の集中は、めっきが進んでもあまり変化がない。
【００１２】
さらにめっきが進むと、図２１Ｄに示すように、辺中央領域Ａ１の電流密度と中間領域Ａ３の電流密度との差は、ほとんどなくなる。一方で、角部領域Ａ２には引き続き電場集中が起きている。
【００１３】
図２１Ａないし２１Ｄに関連して説明したように、四角形基板Ｓ１の辺中央領域Ａ１では、めっきの初期段階では電場が集中し、めっきが進むにつれて電流密度が小さくなる。これに対して、四角形基板Ｓ１の中間領域Ａ３では、めっきの初期段階においては辺中央領域Ａ１よりも電流密度は小さく、めっきが進むにつれて辺中央領域Ａ１との差が小さくなっていく。したがって、辺中央領域Ａ１は、中間領域Ａ３よりもめっきの膜厚が大きくなる傾向がある。
【００１４】
一方で、四角形基板Ｓ１の角部領域Ａ２には、めっき初期段階では電場の集中は多少小さいが、めっきの初期段階から終了時まで一貫して電場が集中し続ける。このため、角部領域Ａ２は、辺中央領域Ａ１及び中間領域Ａ３に比べて膜厚が大きくなる傾向がある。
【００１５】
以上のように、多角形基板におけるターミナルエフェクトは、基板の周縁部の位置によって異なるので、基板の周縁部において電流密度分布の不均一が生じる。このため、円形基板に比べて、多角形基板にめっきされる膜の面内均一性が悪いという課題を本発明者らは見出した。
【００１６】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、多角形基板にめっきされる膜の面内均一性を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の一形態によれば、めっき装置が提供される。このめっき装置は、アノードを保持するように構成されるアノードホルダと、多角形基板を保持するように構成される基板ホルダと、前記アノードホルダ及び前記基板ホルダを収容して、前記アノード及び前記基板をめっき液に浸漬するためのめっき槽と、前記アノードと前記基板との間に流れる電流を制御するための制御装置と、を有する。前記基板ホルダは、前記多角形基板の各辺に沿って配置される複数の給電部材を有する。前記制御装置は、前記複数の給電部材に少なくとも２つの異なる値の電流が同時に供給されるように、電流を制御し得るように構成される。
【００１８】
上記めっき装置の一形態において、前記給電部材は、前記多角形基板の辺の中央部を含む辺中央領域に接触可能な第１給電部材と、前記辺中央領域に隣接する中間領域に接触可能な第２給電部材及び／又は前記中間領域よりも前記多角形基板の角部に近接する領域に接触可能な第３給電部材とを含み、前記制御装置は、前記第１給電部材と、前記第２給電部材及び／又は前記第３給電部材とに、それぞれ異なる値の電流を供給するように、電流を制御し得るように構成される。
【００１９】
上記めっき装置の一形態において、前記制御装置は、前記第２給電部材に流れる電流の値が、前記第１給電部材に流れる電流の値よりも大きくなるように、前記電流を制御し得るように構成される。
【００２０】
上記めっき装置の一形態において、前記制御装置は、めっき開始時に第１値の電流が前記第１給電部材に供給され、その後前記第１値よりも大きい第２値の電流が前記第１給電部材に供給されるように、前記電流を制御し得るように構成される。
【００２１】
上記めっき装置の一形態において、前記制御装置は、前記第１給電部材に流れる電流が、前記第１値から前記第２値に段階的に増加するように、前記電流を制御し得るように構成される。
【００２２】
上記めっき装置の一形態において、前記制御装置は、前記第１給電部材に流れる電流が、前記第１値から前記第２値に連続的に増加するように、前記電流を制御し得るように構成される。
【００２３】
上記めっき装置の一形態において、前記制御装置は、前記第３給電部材に流れる電流の値が、前記第１給電部材に流れる電流の値よりも小さくなるように、前記電流を制御し得るように構成される。
【００２４】
上記めっき装置の一形態において、前記第３給電部材は、前記多角形基板の辺の交点以外の領域に接触するように構成される。
【００２５】
本発明の一形態によれば、アノードと多角形基板との間に電流を流して前記多角形基板にめっきする方法が提供される。この方法は、前記多角形基板の各辺に沿って複数の給電部材を接触させる工程と、前記アノードと、前記多角形基板と、をめっき液に浸漬する工程と、前記複数の給電部材に、少なくとも２つの異なる値の電流を同時に供給する工程と、を有する。
【００２６】
上記めっき方法の一形態において、前記複数の給電部材を接触させる工程は、前記多角形基板の辺の中央部を含む辺中央領域に第１給電部材を接触させる工程と、前記辺中央領域に隣接する中間領域に第２給電部材を接触させ、且つ／又は前記中間領域よりも前記多角形基板の角部に近接する領域に第３給電部材を接触させる工程と、を含み、前記電流を供給する工程は、前記前記第１給電部材と、前記第２給電部材及び／又は前記第３給電部
材とに、それぞれ異なる値の電流を供給する工程を含む。
【００２７】
上記めっき方法の一形態において、前記電流を供給する工程は、前記前記第２給電部材に流れる電流の値が、前記第１給電部材に流れる電流の値よりも大きくなるように、前記第１給電部材及び前記第２給電部材に電流を供給する工程を含む。
【００２８】
上記めっき方法の一形態において、前記電流を供給する工程は、めっき開始時に第１値の電流を前記第１給電部材に供給し、その後前記第１値よりも大きい第２値の電流を前記第１給電部材に供給する工程を含む。
【００２９】
上記めっき方法の一形態において、前記電流を供給する工程は、前記第１給電部材に流れる電流を、前記第１値から前記第２値に段階的に増加させる工程を含む。
【００３０】
上記めっき方法の一形態において、前記電流を供給する工程は、前記第１給電部材に流れる電流を、前記第１値から前記第２値に連続的に増加させる工程を含む。
【００３１】
上記めっき方法の一形態において、前記電流を供給する工程は、前記第３給電部材に流れる電流の値が、前記第１給電部材に流れる電流の値よりも小さくなるように、前記第１給電部材及び前記第３給電部材に電流を供給する工程を含む。
【００３２】
上記めっき方法の一形態において、前記多角形基板の前記角部領域に第３給電部材を接触させる工程は、前記第３給電部材を前記多角形基板の辺の交点以外の領域に接触させる工程を含む。
【００３３】
本発明の一形態によれば、多角形基板を保持するための基板ホルダが提供される。基板ホルダは、前記多角形基板を保持するための基板保持面と、前記基板保持面に保持された前記多角形基板に給電するための複数の給電部材と、を有し、前記給電部材は、前記多角形基板と接触可能に構成される接点部を有し、前記接点部は、前記多角形基板の辺に沿うように、略直線状に整列される。
【００３４】
上記基板ホルダの一形態において、基板ホルダは、前記給電部材に電流を供給するための電源と電気的に接続される外部接点部と、前記外部接点部と、前記給電部材とを接続する接続ユニットと、を有し、前記給電部材は、前記多角形基板の辺の中央部を含む辺中央領域に接触可能な第１給電部材と、前記辺中央領域に隣接する中間領域に接触可能な第２給電部材及び／又は前記中間領域よりも前記多角形基板の角部に近接する領域に接触可能な第３給電部材を含み、前記接続ユニットは、前記外部接点部から、前記第１給電部材と、前記第２給電部材及び／又は第３給電部材とにそれぞれ接続される、互いに電気的に独立した複数の接続ユニットを有する。
【００３５】
上記基板ホルダの一形態において、前記外部接点部は、前記第１給電部材と前記接続ユニットを介して接続される複数の第１外部接点部と、前記第２給電部材と前記接続ユニットを介して接続される複数の第２外部接点部及び／又は前記第３給電部材と前記接続ユニットを介して接続される複数の第３外部接点部と、を有し、前記接続ユニットは、前記複数の第１外部接点部にそれぞれ接続される複数の第１接点配線と、前記複数の第１接点配線と接続される第１プレートと、前記第１プレートと前記第１給電部材とを電気的に接続する第１給電配線と、前記複数の第２外部接点部にそれぞれ接続される複数の第２接点配線、前記複数の第２接点配線と接続される第２プレート、及び前記第２プレートと前記第２給電部材とを電気的に接続する第２給電配線、並びに／又は、前記複数の第３外部接点部にそれぞれ接続される複数の第３接点配線、前記複数の第３接点配線と接続される第３プレート、及び前記第３プレートと前記第３給電部材とを電気的に接続する第３給電配線
と、を有する。
【００３６】
上記基板ホルダの一形態において、前記第３給電部材は、前記多角形基板の辺の交点以外の領域に接触するように構成される。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、多角形基板にめっきされる膜の面内均一性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施形態の電解めっき装置の全体配置図である。
【図２】めっき装置に備えられているめっきユニットの概略側断面図（縦断面図）である。
【図３】めっきユニットで使用される本実施形態に係る基板ホルダの斜視図である。
【図４】基板ホルダの保持面を示す平面図である。
【図５】第２保持部材の裏面側の正面図である。
【図６】基板ホルダに設けられる外部接点部の正面図である。
【図７】保持面の内部に設けられるプレートを示す平面図である。
【図８】基板ホルダの別の実施形態を示す斜視図である。
【図９】基板と給電部材との位置関係を示す概略図である。
【図１０】回路Ａ、回路Ｂ、及び回路Ｃに流れる電流のレシピ例を示すグラフである。
【図１１】回路Ａ、回路Ｂ、及び回路Ｃに流れる電流のレシピ例を示すグラフである。
【図１２】回路Ａ、回路Ｂ、及び回路Ｃに流れる電流のレシピ例を示すグラフである。
【図１３】回路Ａ、回路Ｂ、及び回路Ｃに流れる電流のレシピ例を示すグラフである。
【図１４】回路Ａ、回路Ｂ、及び回路Ｃに流れる電流のレシピ例を示すグラフである。
【図１５】基板と給電部材との位置関係を示す概略図である。
【図１６】回路Ａ及び回路Ｃに流れる電流のレシピ例を示すグラフである。
【図１７】回路Ａ及び回路Ｃに流れる電流のレシピ例を示すグラフである。
【図１８】回路Ａ及び回路Ｃに流れる電流のレシピ例を示すグラフである。
【図１９】回路Ａ及び回路Ｃに流れる電流のレシピ例を示すグラフである。
【図２０】回路Ａ及び回路Ｃに流れる電流のレシピ例を示すグラフである。
【図２１Ａ】多角形基板の一例である四角形基板にめっきをしたときの、めっきの進展に伴う電流密度分布の変化を示す概略図である。
【図２１Ｂ】多角形基板の一例である四角形基板にめっきをしたときの、めっきの進展に伴う電流密度分布の変化を示す概略図である。
【図２１Ｃ】多角形基板の一例である四角形基板にめっきをしたときの、めっきの進展に伴う電流密度分布の変化を示す概略図である。
【図２１Ｄ】多角形基板の一例である四角形基板にめっきをしたときの、めっきの進展に伴う電流密度分布の変化を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
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、同一の又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。
【００４０】
図１は、本発明の実施形態におけるめっき装置の全体配置図を示す。図１に示すように
、このめっき装置は、半導体ウェハ等の基板を収納したカセット１００を搭載する２台のカセットテーブル１０２と、基板のオリフラ（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とを有する。スピンリンスドライヤ１０６の近くには、基板ホルダ３０を載置して基板の着脱を行う基板着脱部１２０が設けられている。これらのユニット１００，１０４，１０６，１２０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１２２が配置されている。
【００４１】
基板着脱部１２０、基板ホルダ３０の保管及び一時仮置きを行うストッカ１２４、基板を純水に浸漬させるプリウェット槽１２６、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１２８、プリソーク後の基板を基板ホルダ３０と共に洗浄液（純水等）で洗浄する第１洗浄槽１３０ａ、洗浄後の基板の液切りを行うブロー槽１３２、めっき後の基板を基板ホルダ３０と共に洗浄液で洗浄する第２洗浄槽１３０ｂ、及びめっきユニット１０は、この順に配置されている。
【００４２】
このめっきユニット１０は、オーバーフロー槽１３６の内部に複数のめっき槽１４を収納して構成されている。各めっき槽１４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。
【００４３】
めっき装置は、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３０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１４０を有する。この基板ホルダ搬送装置１４０は、基板着脱部１２０、ストッカ１２４、プリウェット槽１２６、プリソーク槽１２８、第１洗浄槽１３０ａ、及びブロー槽１３２との間で基板を搬送する第１トランスポータ１４２と、第１洗浄槽１３０ａ、第２洗浄槽１３０ｂ、ブロー槽１３２、及びめっきユニット１０との間で基板を搬送する第２トランスポータ１４４を有している。めっき装置は、第２トランスポータ１４４を備えることなく、第１トランスポータ１４２のみを備えるようにしてもよい。
【００４４】
この基板ホルダ搬送装置１４０のオーバーフロー槽１３６を挟んだ反対側には、各めっき槽１４の内部に位置してめっき槽１４内のめっき液を攪拌する掻き混ぜ棒としてのパドル１６（図２参照）を駆動するパドル駆動装置１４６が配置されている。
【００４５】
基板着脱部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３０は、この載置プレート１５２に水平状態で並列に載置され、一方の基板ホルダ３０と基板搬送装置１２２との間で基板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３０と基板搬送装置１２２との間で基板の受渡しが行われる。
【００４６】
図２は、図１に示すめっき装置に備えられているめっきユニットの概略側断面図（縦断面図）である。図２に示すように、めっきユニット１０は、めっき液、基板ホルダ３０、及びアノードホルダ１３を収容するように構成されためっき槽１４と、オーバーフロー槽（不図示）とを有する。基板ホルダ３０は、多角形の基板Ｗｆを保持するように構成され、アノードホルダ１３は、金属表面を有するアノード１２を保持するように構成される。
【００４７】
めっきユニット１０は、さらに、複数（本実施形態では３つ）の電源１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃと、電源１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃをそれぞれ独立制御するための制御装置１７と、を有する。電源１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃは、それぞれアノード１２と基板Ｗｆとに電気的に接続され、アノード１２と基板Ｗｆとの間に電流を流すように構成される。制御装置１７は、電源１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃを制御することにより、基板ホルダ３０に設けられる後述する第１給電部材４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃにそれぞれ異なる値の電流が供給されるよ
うに、電流を制御する。
【００４８】
めっきユニット１０は、基板Ｗｆとアノード１２との間の電場を調整するための調整板２０と、めっき液を撹拌するためのパドル１６と、を有する。調整板２０は、基板ホルダ３０とアノード１２との間に配置される。具体的には、調整板２０の下端部が、めっき槽１４の床面に設けられた一対の凸部材２４間に挿入されて、調整板２０がめっき槽１４に対して固定される。パドル１６は、基板ホルダ３０と調整板２０との間に配置される。
【００４９】
調整板２０は、略中央部に基板Ｗｆの形状に対応する開口２１を有する。調整板２０がめっき槽１４に収容された状態で、基板Ｗｆとアノード１２に電圧が印加されると、アノード１２からの電流が、開口２１を通過して、基板Ｗｆに流れる。言い換えれば、調整板２０は、アノード１２と基板Ｗｆとの間に形成される電場の一部を遮蔽する。
【００５０】
図３は図２に示しためっきユニット１０で使用される本実施形態に係る基板ホルダ３０の斜視図であり、図４は、基板ホルダ３０の保持面を示す平面図である。基板ホルダ３０は、図３に示すように、例えば塩化ビニル製で平板状の第１保持部材３１と、この第１保持部材３１に取付けられた第２保持部材３２とを有する。第２保持部材３２は、基板Ｗｆを第１保持部材３１に押さえつけるように、第１保持部材３１に着脱可能に取り付けられる。
【００５１】
基板ホルダ３０の第１保持部材３１の略中央部には、基板Ｗｆ（図示の例では四角形）を載置して保持するための保持面３４（基板保持面の一例に相当する）が設けられている（図４参照）。即ち、図３に示す第２保持部材３２を第１保持部材３１から取り外し、基板Ｗｆを取り外すと、保持面３４が第１保持部材３１の一部として現れる。第１保持部材３１の保持面３４の周りには、内方に突出する突出部を有する逆Ｌ字状のクランパ３３が円周状に等間隔に設けられている。
【００５２】
基板ホルダ３０の第１保持部材３１の端部には、基板ホルダ３０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Ｌ字状のアーム３５が連結されている。例えば、図１に示したストッカ１２４内において、ストッカ１２４の周壁上面にアーム３５を引っ掛けることで、基板ホルダ３０が垂直に吊下げ支持される。また、この吊下げ支持された基板ホルダ３０のアーム３５を基板ホルダ搬送装置１４０の第１トランスポータ１４２又は第２トランスポータ１４４で把持して基板ホルダ３０が搬送される。なお、プリウェット槽１２６、プリソーク槽１２８、洗浄槽１３０ａ，１３０ｂ、ブロー槽１３２及びめっき槽１３４内においても、基板ホルダ３０は、アーム３５を介してそれらの周壁に吊下げ支持される。
【００５３】
また、アーム３５の一方には、図１に示した電源１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃと電気的に接続される外部接点部３７が設けられている。この外部接点部３７は、後述する複数の接続ユニットを介して保持面３４の外周に設けられた複数の導電体３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃ（図４参照）と電気的に接続されている。
【００５４】
第２保持部材３２は、基板Ｗｆが露出される略四角形の開口４０を有するシールホルダ３２ａを有する。シールホルダ３２ａの外周部には、シールホルダ３２ａを第１保持部材５４に押し付けて固定するための押えリング３２ｂが回転自在に装着されている。押えリング３２ｂは、その外周部において外方に突出する複数の突条部３９を有する。突条部３９の上面とクランパ３３の内方突出部の下面は、回転方向に沿って互いに逆方向に傾斜するテーパ面を有する。
【００５５】
基板を保持するときは、まず、第２保持部材３２を取り外した状態で、第１保持部材３
１の保持面３４（図４参照）に基板Ｗｆを載置し、第２保持部材３２を第１保持部材３１に装着する。続いて、押えリング３２ｂを時計回りに回転させて、押えリング３２ｂの突条部３９をクランパ３３の内方突出部の内部（下側）に滑り込ませる。これにより、突条部３９とクランパ３３にそれぞれ設けられたテーパ面を介して、第１保持部材３１と第２保持部材３２とが互いに締付けられてロックされ、基板Ｗｆが保持される。基板Ｗｆの保持を解除するときは、第１保持部材３１と第２保持部材３２とがロックされた状態において、押えリング３２ｂを反時計回りに回転させる。これにより、押えリング３２ｂの突条部３９が逆Ｌ字状のクランパ３３から外されて、基板Ｗｆの保持が解除される。
【００５６】
次に、図３に示した第２保持部材３２について詳細に説明する。図５は、第２保持部材３２の裏面側の正面図である。ここで、裏面側とは、図３に示される第２保持部材３２の面を表面側としたときの裏面側を意味する。図５に示すように、第２保持部材３２は、開口４０の周囲に沿って配置される複数の給電部材４１を有する。第２保持部材３２が第１保持部材３１に装着されたとき、開口４０は基板Ｗｆの各辺と略一致するように配置されるので、このとき、給電部材４１は基板Ｗｆの各辺に沿って、基板Ｗｆ上に配置されることになる。
【００５７】
給電部材４１は、基板Ｗｆの辺の中央部を含む辺中央領域に接触可能な第１給電部材４１Ａと、辺中央領域に隣接する中間領域に接触可能な第２給電部材４１Ｂと、中間領域よりも基板Ｗｆの角部に近接した角部領域に接触可能な第３給電部材４１Ｃを含む。第１給電部材４１Ａは、図４に示した導電体３８Ａと接触するように構成される第１脚部４２Ａと、基板Ｗｆの辺中央領域に接触するように構成される第１接点部４３Ａとを有する。第２給電部材４１Ｂは、図４に示した導電体３８Ｂと接触するように構成される第２脚部４２Ｂと、基板Ｗｆの中間領域に接触するように構成される第２接点部４３Ｂとを有する。第３給電部材４１Ｃは、図４に示した導電体３８Ｃと接触するように構成される第３脚部４２Ｃと、基板Ｗｆの角部領域に接触するように構成される第３接点部４３Ｃとを有する。本実施形態に係る基板ホルダ３０は、多角形の基板Ｗｆを保持するように構成されるので、第１接点部４３Ａと、第２接点部４３Ｂと、第３接点部４３Ｃは、基板Ｗｆの各辺に沿って略直線状に整列される。
【００５８】
第１給電部材４１Ａ、第２給電部材４１Ｂ、及び第３給電部材４１Ｃには、図１に示した電源１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃから、図３に示した外部接点部３７、後述する複数の接続ユニット、図４に示した複数の導電体３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃを介して、電流が供給される。第１給電部材４１Ａ、第２給電部材４１Ｂ、及び第３給電部材４１Ｃに供給された電流は、第１接点部４３Ａ、第２接点部４３Ｂ、及び第３接点部４３Ｃから基板Ｗｆにそれぞれ供給される。
【００５９】
第３給電部材４１Ｃは、基板Ｗｆの角部領域に接触するように構成される一方で、基板Ｗｆの角（辺の交点）上には接触しない。より好ましくは、第３給電部材４１Ｃは、基板Ｗｆの角（辺の交点）近傍には接触しないように配置される。ここで、基板Ｗｆの角近傍とは、図２１Ａないし図２１Ｄに示した電場が集中しやすい領域をいい、例えば、角（辺の交点）から一辺の長さの２０％の長さ以内の範囲となる領域をいう。具体的には、例えば、基板Ｗｆの角（辺の交点）から約１．５ｃｍの範囲というときもあれば、約１．０ｃｍの範囲をいうときもある。図２１Ａないし図２１Ｄに関連して説明したように、多角形基板Ｗｆの角部近傍は、電場が集中する傾向がある。このため、本実施形態の基板ホルダ３０では、第３給電部材４１Ｃが、基板Ｗｆの角以外の領域に接触するように構成することで、電場が集中しやすい領域に電流が流れにくくすることができる。好ましくは、基板Ｗｆの角から、基板Ｗｆの一辺の長さの２０％に相当する長さ以内の範囲については、基板Ｗｆと給電部材４１とが接触しないような領域を設けるとよい。ここで、給電部材４１が基板Ｗｆと接触しない領域を、角から２０％を超えた領域とする場合、即ち、給電部材
４１と基板Ｗｆとの接触部の角からの距離があまりに大きくなるときは、角部付近の電場集中が緩和されるため角部付近のめっき膜厚集中は低減される。一方で、この場合、辺中央領域のめっき膜厚は増加してしまうため、めっき膜厚の均一性が確保できなくなるおそれが生じてしまう。
【００６０】
次に、図３に示した外部接点部３７について詳細に説明する。図６は、基板ホルダ３０に設けられる外部接点部３７の正面図である。図６においては、基板ホルダ３０のアーム３５付近が拡大されており、アーム３５が透過して示されている。基板ホルダ３０の外部接点部３７は、一対の第１外部接点部３７Ａ，３７Ａと、一対の第２外部接点部３７Ｂ，３７Ｂと、一対の第３外部接点部３７Ｃ，３７Ｃと、一対の第４外部接点部３７Ｄ，３７Ｄと、を有する。図６においては、それぞれの外部接点部３７のうち、一方のみが示されている。第１外部接点部３７Ａと、第２外部接点部３７Ｂと、第３外部接点部３７Ｃと、第４外部接点部３７Ｄは、互いに電気的に独立しており、それぞれ異なる電流を流すことができる。
【００６１】
基板ホルダ３０は、第１外部接点部３７Ａ，３７Ａのそれぞれに接続される一対の第１接点配線４５Ａ，４５Ａと、第２外部接点部３７Ｂ，３７Ｂのそれぞれに接続される一対の第２接点配線４５Ｂ，４５Ｂと、第３外部接点部３７Ｃ，３７Ｃのそれぞれに接続される一対の第３接点配線４５Ｃ，４５Ｃと、第４外部接点部３７Ｄ，３７Ｄのそれぞれに接続される一対の第４接点配線４５Ｄ，４５Ｄと、を有する。図６においては、それぞれの接点配線のうち、一方のみが示されている。第１接点配線４５Ａと、第２接点配線４５Ｂと、第３接点配線４５Ｃと、第４接点配線４５Ｄとは、互いに電気的に独立しており、それぞれ異なる電流を流すことができる。
【００６２】
図７は、図４に示した保持面３４の内部に設けられるプレートを示す平面図である。基板ホルダ３０は、一対の第１接点配線４５Ａに接続される第１プレート４６Ａと、一対の第２接点配線４５Ｂに接続される第２プレート４６Ｂと、一対の第３接点配線４５Ｃに接続される第３プレート４６Ｃと、一対の第４接点配線４５Ｄに接続される第４プレート４６Ｄと、を有する。第１プレート４６Ａと、第２プレート４６Ｂと、第３プレート４６Ｃと、第４プレート４６Ｄとは、互いに電気的に独立しており、それぞれ異なる電流を流すことができる。
【００６３】
第１プレート４６Ａには、図４に示した導電体３８Ａを介して第１プレート４６Ａと第１給電部材４１Ａとを電気的に接続する、第１給電配線４７Ａが接続される。第２プレート４６Ｂには、図４に示した導電体３８Ｂを介して第２プレート４６Ｂと第２給電部材４１Ｂとを電気的に接続する、第２給電配線４７Ｂが接続される。第３プレート４６Ｃには、図４に示した導電体３８Ｃを介して第３プレート４６Ｃと第３給電部材４１Ｃとを電気的に接続する、第３給電配線４７Ｃが接続される。第４プレート４６Ｄには、第４給電配線４７Ｄが接続される。本実施形態においては、第４外部接点部３７Ｄ，３７Ｄと、第４接点配線４５Ｄ、４５Ｄと、第４プレート４６Ｄと、第４給電配線４７Ｄとは、予備の電流供給手段であり、基板に電流を供給するように構成されていない。必要に応じて、第４給電配線４７Ｄを、給電部材４１のいずれかに接続することもできる。第１給電配線４７Ａと、第２給電配線４７Ｂと、第３給電配線４７Ｃと、第４給電配線４７Ｄとは、互いに電気的に独立しており、それぞれ異なる電流を流すことができる。
【００６４】
図６及び図７に示した、第１接点配線４５Ａ、第１プレート４６Ａ、及び第１給電配線４７Ａは、第１外部接点部３７Ａと第１給電部材４１Ａとを電気的に接続する第１接続ユニットを構成する。また、第２接点配線４５Ｂ、第２プレート４６Ｂ、及び第２給電配線４７Ｂは、第２外部接点部３７Ｂと第２給電部材４１Ｂとを電気的に接続する第２接続ユニットを構成する。同様に、第３接点配線４５Ｃ、第３プレート４６Ｃ、及び第３給電配
線４７Ｃは、第３外部接点部３７Ｃと第３給電部材４１Ｃとを電気的に接続する第３接続ユニットを構成する。各接続ユニットは、互いに電気的に独立しており、それぞれ異なる電流を流すことができる。
【００６５】
図７に示したように、第１プレート４６Ａには、２つの第１接点配線４５Ａが接続される。これにより、２つの第１外部接点部３７Ａ，３７Ａ間に電気抵抗の差があった場合でも、２つの第１接点配線４５Ａからの電流が１つの第１プレート４６Ａに流れることにより、その電気抵抗の差に起因する２つの第１接点配線４５Ａの電流値の差を解消することができる。第２プレート４６Ｂ、第３プレート４６Ｃ、及び第４プレート４６Ｄも、同様の効果を有する。
【００６６】
図７に示す実施形態では、第１給電配線４７Ａと、第２給電配線４７Ｂと、第３給電配線４７Ｃと、第４給電配線４７Ｄは、それぞれ１本のみが図示されている。しかしながら、これに限らず、給電部材４１の数に応じて、適宜配線の数を増加させたり、配線を分岐させたりすることもできる。
【００６７】
以上で説明したように、本実施形態に係る基板ホルダ３０は、第１接点部４３Ａと、第２接点部４３Ｂと、第３接点部４３Ｃは、基板Ｗｆの辺に沿って略直線状に整列されるので、多角形の基板Ｗｆを保持し、基板Ｗｆに電流を供給することができる。
【００６８】
また、基板ホルダ３０は、外部接点部３７から、第１接続ユニット、第２接続ユニット、及び第３接続ユニットを介して、第１給電部材４１Ａ、第２給電部材４１Ｂ、及び第３給電部材４１Ｃにそれぞれ異なる値の電流を供給することができる。このため、後述するように、基板Ｗｆの周縁部に生じる不均一なターミナルエフェクトに応じて、基板Ｗｆの辺中央領域、中間領域、及び角部領域に異なる値の電流を流すことができ、基板Ｗｆに形成される膜厚の面内均一性を向上させることができる。
【００６９】
なお、基板ホルダ３０は、一対の第１外部接点部３７Ａ，３７Ａと、一対の第２外部接点部３７Ｂ，３７Ｂと、一対の第３外部接点部３７Ｃ，３７Ｃと、一対の第４外部接点部３７Ｄ，３７Ｄと、を有するものとしているが、これには限られない。例えば、それぞれの外部接点部３７は、一つずつ設けられてもよい。また、基板ホルダ３０は、第１外部接点部３７Ａ、第２外部接点部３７Ｂと、第３外部接点部３７Ｃと、第４外部接点部３７Ｄとのうち、少なくとも一つの任意の外部接点部のみを有するように構成されてもよい。同様に、基板ホルダ３０は、第１接続ユニット、第２接続ユニット、及び第３接続ユニットのうち、少なくとも一つの任意の接続ユニットを有するように構成されてもよい。
【００７０】
図８は、基板ホルダ３０の別の実施形態を示す斜視図である。図示の基板ホルダ３０は、図３に示した基板ホルダ３０に比べて、保持される基板Ｗｆの向きが異なる。図示のように、この基板ホルダ３０は、基板ホルダ３０が図２に示しためっき槽１４に吊り下げられた状態で基板Ｗｆの角が鉛直下方に位置するように、基板Ｗｆを保持する。これにより、基板ホルダ３０がめっき槽１４から引き上げられたときに、基板Ｗｆ等に付着しためっき液が略四角形の開口４０の縁に沿って下方に移動し、開口４０の下方の角部からめっき液を速やかに液切りすることができる。したがって、基板ホルダ３０をめっき槽１４から引き上げて次工程に搬出する際には、めっき槽１４上で速やかにめっき液を液切りできるので、液だれ等の問題が生じることを防止することができる。
【００７１】
次に、図２に示しためっきユニット１０において、基板Ｗｆにめっきをするプロセスについて説明する。図２１Ａないし図２１Ｄに関連して説明したように、多角形基板Ｗｆには、周縁部に沿って不均一なターミナルエフェクトが生じる。このため、本発明のめっき装置では、多角形基板の各辺に沿って配置される複数の給電部材４１を有する基板ホルダ
３０を使用し、制御装置１７が複数の給電部材４１のうちの異なる給電部材に少なくとも２つの異なる値の電流を同時に供給するように構成される。これにより、多角形基板Ｗｆの不均一なターミナルエフェクトに応じて、多角形基板Ｗｆの周縁部に適切な値の電流を流すことができる。以下で説明する複数のプロセスとしては、例示的に、３つの異なる値の電流を基板Ｗｆに同時に流すプロセス（図９ないし図１４）と、２つの異なる値の電流を基板Ｗｆに同時に流すプロセス（図１５ないし図２０）が説明される。しかしながら、これらの例に限らず、本発明のめっき装置は、４以上の異なる値の電流を基板Ｗｆに同時に流すようにすることもできる。この場合は、電気接点に電流を流すための電源、外部接点部３７、及び接続ユニット（接点配線、プレート、及び給電配線）の数が適宜調節され得る。このように、不均一なターミナルエフェクトに応じて、基板Ｗｆに局所的に異なる値の電流を同時に流すことで、膜厚の面内均一性を向上させることができる。
【００７２】
図９は、基板Ｗｆと給電部材４１との位置関係を示す概略図である。図９に示す例では、基板Ｗｆは四角形であり、その４辺に沿って給電部材４１が配置される。給電部材４１は、図５に関連して説明したように、基板Ｗｆの辺の中央部を含む辺中央領域に接触可能な第１給電部材４１Ａと、辺中央領域に隣接する中間領域に接触可能な第２給電部材４１Ｂと、中間領域よりも基板Ｗｆの角部に近接した角部領域に接触可能な第３給電部材４１Ｃを含む。
【００７３】
第１給電部材４１Ａは、図２に示した電源１５Ａと電気的に接続され、電源１５Ａにより電圧が印加される。ここで、第１給電部材４１Ａと電源１５Ａを含む回路を回路Ａという。第２給電部材４１Ｂは、図２に示した電源１５Ｂと電気的に接続され、電源１５Ｂにより電圧が印加される。ここで、第２給電部材４１Ｂと電源１５Ｂを含む回路を回路Ｂという。第３給電部材４１Ｃは、図２に示した電源１５Ｃと電気的に接続され、電源１５Ｃにより電圧が印加される。ここで、第３給電部材４１Ｃと電源１５Ｃを含む回路を回路Ｃという。
【００７４】
次に、電源１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃが、回路Ａ、回路Ｂ、及び回路Ｃに流す電流のレシピ例について説明する。図１０ないし図１４は、回路Ａ、回路Ｂ、及び回路Ｃに流れる電流のレシピ例を示すグラフである。各グラフにおいて、横軸はめっき時間（％）を示し、縦軸は１接点あたりの平均電流値（Ａ）を示す。なお、電源１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃは、図１０ないし図１４に示される電流が回路Ａ、回路Ｂ、及び回路Ｃに流れるように、図２に示した制御装置１７によって制御される。
【００７５】
図１０に示す例では、回路Ａには約８Ａ、回路Ｂには約１０Ａ、回路Ｃには約１Ａの定電流が、めっきプロセス全体にわたって流れる。即ち、回路Ａ、回路Ｂ、及び回路Ｃには、それぞれ異なる値の電流が流れるように、電源１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃが制御される。
【００７６】
図２１Ａないし図２１Ｃに関連して説明したように、基板Ｗｆの辺中央領域Ａ１には、ターミナルエフェクトにより、四角形基板Ｓ１の辺中央領域Ａ１では、めっきの初期段階では電場が集中し、めっきが進むにつれて電流密度が小さくなる。これに対して、四角形基板Ｓ１の中間領域Ａ３では、めっきの初期段階においては辺中央領域Ａ１よりも電流密度は小さく、めっきが進むにつれて辺中央領域Ａ１との差が小さくなっていく。したがって、辺中央領域Ａ１は、中間領域Ａ３よりもめっきの膜厚が大きくなる傾向がある。一方で、四角形基板Ｓ１の角部領域Ａ２には、めっきの初期段階から終了時まで、電場が集中し続ける。このため、角部領域Ａ２は、辺中央領域Ａ１及び中間領域Ａ３に比べて膜厚が大きくなる傾向がある。
【００７７】
このため、図１０に示す例では、最も膜厚が大きくなる傾向がある角部領域に接触する第３給電部材４１Ｃ（回路Ｃ）に供給する電流の値を、他の回路に比べて小さくしている
。一方で、中間領域よりも電場が集中しやすい辺中央領域に接触する第１給電部材４１Ａ（回路Ａ）に供給する電流の値を、回路Ｂに比べて小さくしている。言い換えれば、基板Ｗｆの周縁部の中で最も電場が集中し難い中間領域に接触する第２給電部材４１Ｂ（回路Ｂ）に供給する電流の値を、他の回路に比べて大きくしている。
【００７８】
図１０に示すように電源１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃを制御することにより、多角形基板Ｗｆのターミナルエフェクト及び／又はめっき槽構造に起因する電場の不均一により生じる膜厚の面内均一性の悪化を補償し、膜厚の面内均一性を向上させることができる。
【００７９】
図１１に示す例では、回路Ａにはめっき時間５０％までは約４Ａでめっき時間５０％からは約８Ａの電流が、回路Ｂにはめっきプロセス全体にわたって約１０Ａの電流が、回路Ｃにはめっき時間５０％までは約２Ａでめっき時間５０％からは約１Ａの電流が流れる。なお、図１１では、各回路の電流を切り替えるタイミングを、めっき時間５０％としているが、例えば、めっき時間４０％、あるいはめっき時間６０％といった他の数値を選択することもできる。ここで、「めっき時間」とは、（めっき時間）＝１００×（経過時間）/(めっきが完了するまでに要する時間)で計算される数値（単位：％）のことをいう。し
たがって、めっき時間５０％とは、めっきが完了するまでに要する時間のうち、半分の時間が経過した時点のことをいう。
【００８０】
図１１に示す例では、図１０に示す例に比べて、回路Ａ及び回路Ｃに流れる電流の値をめっき途中で変更している点が異なる。即ち、回路Ａに流れる電流の値を、めっき途中で段階的に増加させている。図２１Ａないし図２１Ｃに関連して説明したように、基板の辺中央領域Ａ１には、ターミナルエフェクトにより、四角形基板Ｓ１の辺中央領域Ａ１では、めっきの初期段階では電場が集中し、めっきが進むにつれて電流密度が小さくなる。このため、電場が集中するめっきの初期段階では、電流の値を比較的小さくし、電流密度が小さくなるめっきの途中段階で電流の値を比較的大きくしている。このように、ターミナルエフェクトに応じて電流値を変化させているので、定電流を流し続ける図１０の例に比べて、より膜厚の面内均一性を向上させることができる。
【００８１】
また、図１１に示す例では、回路Ｃに流れる電流の値を、めっき途中で減少させている。図２１Ａないし図２１Ｃに関連して説明したように、基板の角部領域Ａ２には、めっきの初期段階から終了時まで一貫して電場が集中し続けるが、めっき初期段階では電場の集中は多少小さい。このため、めっきの初期段階では、電流の値を比較的大きくし、電場の集中が大きくなるめっきの途中段階で電流の値を比較的小さくする。このように、ターミナルエフェクトの変化に応じて電流値を変化させているので、定電流を流し続ける図１０の例に比べて、より膜厚の面内均一性を向上させることができる。
【００８２】
図１２に示す例では、回路Ａにはめっき時間５０％までは約４Ａでめっき時間５０％からは約８Ａの電流が、回路Ｂにはめっきプロセス全体にわたって約１０Ａの電流が、回路Ｃにはめっき時間５０％までは０Ａでめっき時間５０％からは約１Ａの電流が流れる。
【００８３】
図１２に示す例では、図１１に示す例に比べて、めっき時間５０％までは回路Ｃに電流が流れない点が異なる。図２１Ａないし図２１Ｃに関連して説明したように、基板の角部領域Ａ２は、辺中央領域Ａ１及び中間領域Ａ３に比べて膜厚が大きくなる傾向がある。このため、図１２に示す例では、めっきプロセス中に回路Ｃに電流が流れない時間を設けることで、角部領域Ａ２の膜厚の増加を抑制することができる。なお、図１２では、回路の電流を切り替えるタイミングを、めっき時間５０％としているが、例えば、めっき時間４０％、あるいは、めっき時間６０％といった他の数値を選択することもできる。
【００８４】
図１３に示す例では、回路Ａにはめっき時間３０％までは約２Ａ、めっき時間３０％か
ら５０％までは約４Ａ、めっき時間５０％からは約８Ａの電流が流れる。また、回路Ｂにはめっきプロセス全体にわたって約１０Ａの電流が、回路Ｃにはめっき時間５０％までは０Ａでめっき時間５０％からは約１Ａの電流が流れる。
【００８５】
図１３に示す例では、図１２に示す例に比べて、めっきプロセスが進むにつれて、回路Ａに流れる電流の値が多段階で増加する点が異なる。図２１Ａないし図２１Ｃに関連して説明したように、辺中央領域Ａ１におけるターミナルエフェクトは徐々に変化する。即ち、辺中央領域Ａ１の電場は、徐々に変化する。このため、図１３に示す例では、ターミナルエフェクトの変化に応じて回路Ａに流れる電流の値を多段階で増加させているので、回路Ａに流れる電流の値が１段階で変化する図１２の例に比べて、より膜厚の面内均一性を向上させることができる。なお、図１３では、回路Ａに約８Ａの電流が流れるように電流を切り替えるタイミングを、めっき時間５０％としているが、例えば、めっき時間４０％、あるいは、めっき時間６０％といった他の数値を選択することもできる。
【００８６】
回路Ａの電流の値を多段階で変化させるのと同様に、必要に応じて回路Ｂ及び回路Ｃの電流の値も多段階で変化させてもよい。また、回路Ａ、回路Ｂ、及び回路Ｃの電流の値を、多段階ではなく、一次関数のように連続的に変化させてもよい。また、図１４に示す例のように、パルス電流を回路Ａ、回路Ｂ、及び回路Ｃの電流に流してもよい。
【００８７】
以上、四角形の基板Ｗｆにめっきをするプロセスについて説明したが、これに限らず、三角形、又は五角形以上の基板Ｗｆにも、同様のプロセスでめっきをすることができる。
【００８８】
次に、基板Ｗｆにめっきをする他のプロセスについて説明する。図１５は、基板Ｗｆと給電部材４１との位置関係を示す概略図である。図１５に示す例では、基板Ｗｆは六角形であり、その６辺に沿って給電部材４１が配置される。
【００８９】
図１５に示す給電部材４１は、基板Ｗｆの辺の中央部を含む辺中央領域に接触可能な第１給電部材４１Ａと、基板Ｗｆの角部に近接した角部領域に接触可能な第３給電部材４１Ｃを含む。即ち、図５に示した辺中央領域に隣接する中間領域に接触可能な第２給電部材４１Ｂに対応する給電部材が存在しない。
【００９０】
第１給電部材４１Ａは、図２に示した電源１５Ａと電気的に接続され、電源１５Ａにより電圧が印加される。ここで、第１給電部材４１Ａと電源１５Ａを含む回路を回路Ａという。第３給電部材４１Ｃは、図２に示した電源１５Ｃと電気的に接続され、電源１５Ｃにより電圧が印加される。ここで、第３給電部材４１Ｃと電源１５Ｃを含む回路を回路Ｃという。
【００９１】
次に、電源１５Ａ，１５Ｃが、回路Ａ及び回路Ｃに流す電流のレシピ例について説明する。図１６ないし図２０は、回路Ａ及び回路Ｃに流れる電流のレシピ例を示すグラフである。各グラフにおいて、横軸はめっき時間（％）を示し、縦軸は電流レシピ（Ａ）を示す。なお、電源１５Ａ，１５Ｃは、図１６ないし図２０に示される電流が回路Ａ及び回路Ｃに流れるように、図２に示した制御装置１７によって制御される。
【００９２】
図１６に示す例では、回路Ａには約８Ａ、回路Ｃには約１Ａの定電流が、めっきプロセス全体にわたって流れる。即ち、回路Ａ及び回路Ｃには、それぞれ異なる値の電流が流れるように、電源１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃが制御される。
【００９３】
図２１Ａないし図２１Ｃに関連して説明したように、四角形基板Ｓ１の辺中央領域Ａ１では、ターミナルエフェクトによりめっきの初期段階で電場が集中し、めっきが進むにつれて電流密度が小さくなる。一方で、四角形基板Ｓ１の角部領域Ａ２には、めっきの初期
段階から終了時まで、電場が集中し続ける。このため、角部領域Ａ２は、辺中央領域Ａ１に比べて膜厚が大きくなる傾向がある。
【００９４】
このため、図１６に示す例では、最も膜厚が大きくなる傾向がある角部領域に接触する第３給電部材４１Ｃ（回路Ｃ）に供給する電流の値を、回路Ａに比べて小さくしている。
【００９５】
図１６に示すように電源１５Ａ，１５Ｃを制御することにより、多角形基板Ｗｆのターミナルエフェクト及びめっき槽構造に起因する電場の不均一により生じる膜厚の面内均一性の悪化を補償し、膜厚の面内均一性を向上させることができる。
【００９６】
図１７に示す例では、回路Ａにはめっき時間５０％までは約４Ａでめっき時間５０％からは約８Ａの電流が、回路Ｃにはめっき時間５０％までは約２Ａでめっき時間５０％からは約１Ａの電流が流れる。
【００９７】
図１７に示す例では、図１６に示す例に比べて、回路Ａ及び回路Ｃに流れる電流の値をめっき途中で変更している点が異なる。即ち、回路Ａに流れる電流の値を、めっき途中で段階的に増加させている。図２１Ａないし図２１Ｃに関連して説明したように、四角形基板Ｓ１の辺中央領域Ａ１では、ターミナルエフェクトによりめっきの初期段階で電場が集中し、めっきが進むにつれて電流密度が小さくなる。このため、電場が集中するめっきの初期段階では、電流の値を比較的小さくし、電流密度が小さくなるめっきの途中段階で電流の値を比較的大きくしている。ターミナルエフェクトに応じて電流値を変化させているので、定電流を流し続ける図１６の例に比べて、より膜厚の面内均一性を向上させることができる。
【００９８】
また、図１７に示す例では、回路Ｃに流れる電流の値を、めっき途中で減少させている。図２１Ａないし図２１Ｃに関連して説明したように、基板の角部領域Ａ２には、めっきの初期段階から終了時まで一貫して電場が集中し続けるが、めっき初期段階では電場の集中は多少小さい。このため、めっきの初期段階では、電流の値を比較的大きくし、電場の集中が大きくなるめっきの途中段階で電流の値を比較的小さくする。ターミナルエフェクトの変化に応じて電流値を変化させているので、定電流を流し続ける図１６の例に比べて、より膜厚の面内均一性を向上させることができる。
【００９９】
図１８に示す例では、回路Ａにはめっき時間５０％までは約４Ａでめっき時間５０％からは約８Ａの電流が、回路Ｃにはめっき時間５０％までは０Ａでめっき時間５０％からは約１Ａの電流が流れる。
【０１００】
図１８に示す例では、図１７に示す例に比べて、めっき時間５０％までは回路Ｃに電流が流れない点が異なる。図２１Ａないし図２１Ｃに関連して説明したように、基板の角部領域Ａ２は、辺中央領域Ａ１及び中間領域Ａ３に比べて膜厚が大きくなる傾向がある。このため、図１８に示す例では、めっきプロセス中に回路Ｃに電流が流れない時間を設けることで、角部領域Ａ２の膜厚の増加を抑制することができる。
【０１０１】
図１９に示す例では、回路Ａにはめっき時間３０％までは約２Ａ、めっき時間３０％から５０％までは約４Ａ、めっき時間５０％からは約８Ａの電流が流れる。また、回路Ｃにはめっき時間５０％までは０Ａでめっき時間５０％からは約１Ａの電流が流れる。
【０１０２】
図１９に示す例では、図１８に示す例に比べて、めっきプロセスが進むにつれて、回路Ａに流れる電流の値が多段階で増加する点が異なる。図２１Ａないし図２１Ｃに関連して説明したように、辺中央領域Ａ１におけるターミナルエフェクトは徐々に変化する。即ち、辺中央領域Ａ１の電場は、徐々に変化する。このため、図１９に示す例では、ターミナ
ルエフェクトの変化に応じて回路Ａに流れる電流の値を多段階で増加させているので、回路Ａに流れる電流の値が１段階で変化する図１８の例に比べて、より膜厚の面内均一性を向上させることができる。
【０１０３】
回路Ａの電流の値を多段階で変化させるのと同様に、必要に応じて回路Ｃの電流の値も多段階で変化させてもよい。また、回路Ａ及び回路Ｃの電流の値を、多段階ではなく、一次関数のように連続的に変化させてもよい。また、図２０に示す例のように、パルス電流を回路Ａ及び回路Ｃの電流に流してもよい。
【０１０４】
図１５ないし図２０に示した例では、基板ホルダ３０が、第１給電部材４１Ａと第３給電部材４１Ｃとを有するものとして説明されている。しかしながら、基板ホルダ３０は、第１給電部材４１Ａと第２給電部材４１Ｂを備えるように構成されていてもよい。この場合の回路Ａ及び回路Ｂに流れる電流は、図１０ないし図１４に示した回路Ａ及び回路Ｂに流れる電流と同様とすることができる。
【０１０５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上述した発明の実施の形態は、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もちろんである。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、特許請求の範囲及び明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、又は省略が可能である。
【符号の説明】
【０１０６】
１０  めっきユニット
１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ  電源
１７  制御装置
３０  基板ホルダ
３４  保持面
３７  外部接点部
３７Ａ  第１外部接点部
３７Ｂ  第２外部接点部
３７Ｃ  第３外部接点部
４１  給電部材
４１Ａ  第１給電部材
４１Ｂ  第２給電部材
４１Ｃ  第３給電部材
４３Ａ  第１接点部
４３Ｂ  第２接点部
４３Ｃ  第３接点部
４５Ａ  第１接点配線
４５Ｂ  第２接点配線
４５Ｃ  第３接点配線
４６Ａ  第１プレート
４６Ｂ  第２プレート
４６Ｃ  第３プレート
４７Ａ  第１給電配線
４７Ｂ  第２給電配線
４７Ｃ  第３給電配線
Ａ１  辺中央領域
Ａ２  角部領域
Ａ３  中間領域
Ｗｆ  多角形基板
【図１】
2018090911.tif 000003
【図２】
2018090911.tif 000004
【図３】
2018090911.tif 000005
【図４】
2018090911.tif 000006
【図５】
2018090911.tif 000007
【図６】
2018090911.tif 000008
【図７】
2018090911.tif 000009
【図８】
2018090911.tif 000010
【図９】
2018090911.tif 000011
【図１０】
2018090911.tif 000012
【図１１】
2018090911.tif 000013
【図１２】
2018090911.tif 000014
【図１３】
2018090911.tif 000015
【図１４】
2018090911.tif 000016
【図１５】
2018090911.tif 000017
【図１６】
2018090911.tif 000018
【図１７】
2018090911.tif 000019
【図１８】
2018090911.tif 000020
【図１９】
2018090911.tif 000021
【図２０】
2018090911.tif 000022
【図２１Ａ】
2018090911.tif 000023
【図２１Ｂ】
2018090911.tif 000024
【図２１Ｃ】
2018090911.tif 000025
【図２１Ｄ】
2018090911.tif 000026
【手続補正書】
【提出日】平成30年3月26日(2018.3.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アノードを保持するように構成されるアノードホルダと、
多角形基板を保持するように構成される基板ホルダと、
前記アノードホルダ及び前記基板ホルダを収容して、前記アノード及び前記基板をめっき液に浸漬するためのめっき槽と、
前記アノードと前記基板との間に流れる電流を制御するための制御装置と、を有し、
前記基板ホルダは、前記多角形基板の辺に沿って略直線状に配置される複数の給電部材を有し、
前記制御装置は、前記複数の給電部材に少なくとも２つの異なる値の電流が供給されるように、電流を制御し得るように構成された、めっき装置。
【請求項２】
請求項１に記載されためっき装置において、
前記給電部材は、前記多角形基板の辺の中央部を含む辺中央領域に接触可能な第１給電部材と、前記辺中央領域に隣接する中間領域に接触可能な第２給電部材又は前記中間領域よりも前記多角形基板の角部に近接する領域に接触可能な第３給電部材とを含み、
前記制御装置は、前記第１給電部材と、前記第２給電部材又は前記第３給電部材とに、それぞれ異なる値の電流を供給するように、電流を制御し得るように構成された、めっき装置。
【請求項３】
請求項１に記載されためっき装置において、
前記給電部材は、前記多角形基板の辺の中央部を含む辺中央領域に接触可能な第１給電部材と、前記辺中央領域に隣接する中間領域に接触可能な第２給電部材及び前記中間領域よりも前記多角形基板の角部に近接する領域に接触可能な第３給電部材とを含み、
前記制御装置は、前記第１給電部材と、前記第２給電部材と、前記第３給電部材とに、それぞれ異なる値の電流を供給するように、電流を制御し得るように構成された、めっき装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載されためっき装置において、
前記制御装置は、前記第２給電部材に流れる電流の値が、前記第１給電部材に流れる電流の値よりも大きくなるように、前記電流を制御し得るように構成された、めっき装置。
【請求項５】
請求項２から４のいずれか一項に記載されためっき装置において、
前記制御装置は、めっき開始時に第１値の電流が前記第１給電部材に供給され、その後前記第１値よりも大きい第２値の電流が前記第１給電部材に供給されるように、前記電流を制御し得るように構成された、めっき装置。
【請求項６】
請求項５に記載されためっき装置において、
前記制御装置は、前記第１給電部材に流れる電流が、前記第１値から前記第２値に段階的に増加するように、前記電流を制御し得るように構成された、めっき装置。
【請求項７】
請求項５に記載されためっき装置において、
前記制御装置は、前記第１給電部材に流れる電流が、前記第１値から前記第２値に連続的に増加するように、前記電流を制御し得るように構成された、めっき装置。
【請求項８】
請求項２から７のいずれか一項に記載されためっき装置において、
前記制御装置は、前記第３給電部材に流れる電流の値が、前記第１給電部材に流れる電流の値よりも小さくなるように、前記電流を制御し得るように構成された、めっき装置。
【請求項９】
請求項２から８のいずれか一項に記載されためっき装置において、
前記第３給電部材は、前記多角形基板の辺の交点以外の領域に接触するように構成される、めっき装置。
【請求項１０】
アノードと多角形基板との間に電流を流して前記多角形基板にめっきする方法であって、
前記多角形基板の辺に略直線状に沿って複数の給電部材を接触させる工程と、
前記アノードと、前記多角形基板と、をめっき液に浸漬する工程と、
前記複数の給電部材に、少なくとも２つの異なる値の電流を供給する工程と、を有する、めっき方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載されためっき方法において、
前記複数の給電部材を接触させる工程は、
前記多角形基板の辺の中央部を含む辺中央領域に第１給電部材を接触させる工程と、
前記辺中央領域に隣接する中間領域に第２給電部材を接触させ、又は前記中間領域よりも前記多角形基板の角部に近接する領域に第３給電部材を接触させる工程と、を含み、
前記電流を供給する工程は、前記第１給電部材と、前記第２給電部材又は前記第３給電部材とに、それぞれ異なる値の電流を供給する工程を含む、めっき方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載されためっき方法において、
前記複数の給電部材を接触させる工程は、
前記多角形基板の辺の中央部を含む辺中央領域に第１給電部材を接触させる工程と、
前記辺中央領域に隣接する中間領域に第２給電部材を接触させ、且つ前記中間領域よりも前記多角形基板の角部に近接する領域に第３給電部材を接触させる工程と、を含み、
前記電流を供給する工程は、前記第１給電部材と、前記第２給電部材と、前記第３給電部材とに、それぞれ異なる値の電流を供給する工程を含む、めっき方法。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載されためっき方法において、
前記電流を供給する工程は、前記第２給電部材に流れる電流の値が、前記第１給電部材に流れる電流の値よりも大きくなるように、前記第１給電部材及び前記第２給電部材に電流を供給する工程を含む、めっき方法。
【請求項１４】
請求項１１から１３のいずれか一項に記載されためっき方法において、
前記電流を供給する工程は、めっき開始時に第１値の電流を前記第１給電部材に供給し、その後前記第１値よりも大きい第２値の電流を前記第１給電部材に供給する工程を含む、めっき方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載されためっき方法において、
前記電流を供給する工程は、前記第１給電部材に流れる電流を、前記第１値から前記第２値に段階的に増加させる工程を含む、めっき方法。
【請求項１６】
請求項１４に記載されためっき方法において、
前記電流を供給する工程は、前記第１給電部材に流れる電流を、前記第１値から前記第２値に連続的に増加させる工程を含む、めっき方法。
【請求項１７】
請求項１１から１６のいずれか一項に記載されためっき方法において、
前記電流を供給する工程は、前記第３給電部材に流れる電流の値が、前記第１給電部材に流れる電流の値よりも小さくなるように、前記第１給電部材及び前記第３給電部材に電流を供給する工程を含む、めっき方法。
【請求項１８】
請求項１１から１７のいずれか一項に記載されためっき方法において、
前記多角形基板の前記角部領域に第３給電部材を接触させる工程は、前記第３給電部材を前記多角形基板の辺の交点以外の領域に接触させる工程を含む、めっき方法。