(57)【要約】【課題】めっき液の流速ムラや電流密度のムラを解消して、めっき膜厚の均一性を高め、且つ高速にメッキすることが可能な信頼性の高い基板のめっき方法及びめっき装置を提供すること。【解決手段】めっき液Ｑ中に浸漬した基板Ｗの被めっき処理面Ｗ１を、上下方向に垂直に立てた状態で回転しながらめっきする。基板Ｗを保持する基板ホルダ６０に取り付けたシャフト６１をめっき槽１０の側壁から外部に突出する部分をめっき槽１０の側壁と非接触とすることで、接触によるパーティクルの発生やめっき液の結晶の発生を防止する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板をめっき液に浸漬することで基板の被めっき処理面を電解又は無電解めっき処理するめっき方法において、
めっき液中に浸漬した基板の被めっき処理面を上下方向に立てた状態で回転しながら電解又は無電解めっきすることを特徴とするめっき方法。
【請求項２】
基板をめっき槽のめっき液中に浸漬することで基板の被めっき処理面を電解又は無電解めっき処理するめっき方法において、
前記基板を保持する基板ホルダに取り付けたシャフトをめっき槽の側壁から外部に突出する部分をめっき槽の側壁と非接触とすることで、接触によるパーティクルの発生やめっき液の結晶の発生を防止することを特徴とするめっき方法。
【請求項３】
請求項２に記載のめっき方法であって、
めっき槽の側壁とシャフトの非接触によって生じる隙間から漏れ出ためっき液をめっき槽内に循環させることを特徴とするめっき方法。
【請求項４】
請求項２又は３に記載のめっき方法であって、
めっき槽からめっき液をオーバーフローさせると共にオーバーフローしためっき液をめっき槽に循環させることを特徴とするめっき方法。
【請求項５】
めっき槽のめっき液中に基板を浸漬することで基板の被めっき処理面の電解又は無電解めっきを行うめっき装置において、
めっき液中に浸漬した基板の被めっき処理面を上下方向に立てた状態で回転する回転駆動手段を具備することを特徴とするめっき装置。
【請求項６】
めっき槽のめっき液中に基板を浸漬することで基板の被めっき処理面の電解又は無電解めっきを行うめっき装置において、
めっき液中に浸漬した基板をその被めっき処理面を上下方向に立てた状態で保持する基板ホルダのシャフトをめっき槽の側壁からこの側壁と非接触状態で外部に突出したことを特徴とするめっき装置。
【請求項７】
請求項６に記載のめっき装置であって、
前記めっき槽の側壁とシャフトの隙間から漏れ出ためっき液をめっき槽内に循環するめっき液循環手段を設けたことを特徴とするめっき装置。
【請求項８】
請求項６に記載のめっき装置であって、
前記シャフトには、めっき槽の外部においてシャフト及び基板ホルダを回転駆動する回転駆動手段を取り付けたことを特徴とするめっき装置。
【請求項９】
請求項６に記載のめっき装置であって、
前記めっき槽にはシャフト引き上げ用の切り欠き溝を設けると共に、切り欠き溝に挿入したシャフトの上部を塞ぐ液流れ防止体を着脱自在に取り付けたことを特徴とするめっき装置。
【請求項１０】
請求項６に記載のめっき装置であって、
前記シャフトのめっき槽の側壁から外部に突出した部分には、めっき槽の側壁とシャフトの隙間から漏れためっき液のシャフトの回転による飛び散りを防止するめっき液飛び散り防止部材を設置したことを特徴とするめっき装置。
【請求項１１】
請求項６に記載のめっき装置であって、
前記基板ホルダの基板を保持する面がめっき液から引き上げられて水平となる位置まで、基板ホルダ及びシャフトを揺動する揺動手段を設けたことを特徴とするめっき装置。
【請求項１２】
めっき槽のめっき液中に基板を浸漬することで基板の被めっき処理面の電解又は無電解めっきを行うめっき装置において、
基板を保持した基板ホルダとこの基板ホルダに取り付けたシャフトとを揺動することで、基板ホルダに保持した基板をめっき液中に浸漬する基板めっき位置と、基板ホルダに保持した基板を前処理及び／又は後処理する基板処理位置とに移動する揺動手段を設けるとともに、前記基板処理位置に移動した基板ホルダ近傍に基板の前処理及び／又は後処理を行う基板処理装置を設置したことを特徴とするめっき装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載のめっき装置であって、
前記基板めっき位置は、基板の被めっき処理面を上下方向に立てた状態でめっき液中に浸漬する位置であり、
前記基板処理位置は、基板の被めっき処理面をめっき液から引き上げて水平とした位置であることを特徴とするめっき装置。
【請求項１４】
請求項１２又は１３に記載のめっき装置であって、
前記シャフトには、このシャフト及び基板ホルダを回転する回転駆動手段が取り付けられていることを特徴とするめっき装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板の被めっき処理面にめっきを施すめっき方法及びめっき装置、特に半導体ウエハ等の被めっき処理面に設けられた微細な配線用溝やホール、レジスト開口部にめっき膜を形成したり、半導体ウエハの被めっき処理面に半導体チップと基板とを電気的に接続するバンプ（突起状電極）を形成するめっき方法及びめっき装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばＴＡＢ（Ｔａｐｅ    Ａｕｔｏｍａｔｅｄ    Ｂｏｎｄｉｎｇ）やフリップチップにおいては、配線が形成された半導体チップの表面の所定箇所（電極）に金、銅、はんだ、或いはニッケル、更にはこれらを多層に積層した突起状接続電極（バンプ）を形成し、このバンプを介して基板電極やＴＡＢ電極と電気的に接続することが広く行われている。このバンプの形成方法としては、電解めっき法、蒸着法、印刷法、ボールバンプ法といった種々の手法があるが、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】
ここで電解めっき法は、半導体ウエハ等の基板の被めっき処理面を下向き（フェースダウン）にして水平に置き、めっき液を下から噴き上げてめっきを施す噴流式又はカップ式と、めっき槽の中に基板を垂直に立て、めっき液をめっき槽の下から注入しオーバーフローさせつつ基板をめっき液中に浸漬させてめっきを施すディップ式とに大別される。ディップ方式を採用した電解めっき法において基板を垂直に立ててめっきを行うのは、基板の被めっき処理面上に生じる気泡の除去が容易に行えるようにすることと、基板の被めっき処理面上にパーティクル等が付着しにくくするためである。基板を垂直に立ててめっきを行う電解めっき法によれば、高速めっきを行うときの激しい還元反応による気泡を容易に脱泡できるので、高速めっきに好適である。
【０００４】
ところで上記従来のディップ方式を採用した電解めっき装置にあっては、半導体ウエハ等の基板をその外周端面と裏面をシールし表面（被めっき処理面）を露出させて着脱自在に保持する基板ホルダを備え、この基板ホルダを基板ごとめっき液中に浸漬して基板の被めっき処理面のめっきを行うようにしている。
【０００５】
しかしながら上記従来のディップ方式を採用した電解めっき法にあっては、基板をめっき槽のめっき液中に垂直に立てた状態のまま浸漬して、めっき液をめっき槽の下部から上方向に向けて流すので、注入しためっき液は常に基板の被めっき処理面の下部から上部に向けて供給されることとなり、このため基板の被めっき処理面の上部と下部とでめっき液の流速ムラが生じ、基板の被めっき処理面の上部と下部とでめっきの条件が微妙に異なり、基板の被めっき処理面の場所に応じてめっきの膜厚に微妙な違いが生じてしまうという問題点があった。また電流密度のムラもめっきの不均一性の原因となっていた。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−３６３７９７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、めっきの不均一性の原因となるめっき液の流速ムラや電流密度のムラを解消させて、めっき膜厚の均一性を高め、且つ高速にメッキすることが可能な信頼性の高い基板のめっき方法及びめっき装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項１に記載の発明は、基板をめっき液に浸漬することで基板の被めっき処理面を電解又は無電解めっき処理するめっき方法において、めっき液中に浸漬した基板の被めっき処理面を上下方向に立てた状態で回転しながら電解又は無電解めっきすることを特徴とするめっき方法である。基板の被めっき処理面を上下方向に立てた状態でめっきを行うので、被めっき処理面上に付着する気泡を即座に排除でき、高速めっきを行うときの激しい還元反応による気泡を容易に脱泡でき、めっきの高速化が図れる。同時に、基板を回転しながらめっきするのでめっき欠け、めっき抜けがなく、めっき被膜の均一性が図れ、高品質のめっき被膜が得られる。
【０００９】
本願の請求項２に記載の発明は、基板をめっき槽のめっき液中に浸漬することで基板の被めっき処理面を電解又は無電解めっき処理するめっき方法において、前記基板を保持する基板ホルダに取り付けたシャフトをめっき槽の側壁から外部に突出する部分をめっき槽の側壁と非接触とすることで、接触によるパーティクルの発生やめっき液の結晶の発生を防止することを特徴とするめっき方法である。
シャフトとめっき槽の側壁とが非接触なので、シール構造が不要になってその構造を簡単にでき、まためっき槽の側壁とシャフトの隙間にめっき液を流すことでめっき液の結晶が生じず、さらに摺動部分がなくなるのでパーティクルが生じず、めっき液の汚染が防止できる。
【００１０】
本願の請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のめっき方法であって、めっき槽の側壁とシャフトの非接触によって生じる隙間から漏れ出ためっき液をめっき槽内に循環させることを特徴とするめっき方法である。これによってめっき槽の側壁とシャフトの隙間から漏れ出ためっき液を循環でき、有効に利用できる。
【００１１】
本願の請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載のめっき方法であって、めっき槽からめっき液をオーバーフローさせると共にオーバーフローしためっき液をめっき槽に循環させることを特徴とするめっき方法である。めっき液をオーバーフローすることで、大量のめっき液を基板の被めっき処理面に供給でき、めっきの高速化が図れる。
【００１２】
本願の請求項５に記載の発明は、めっき槽のめっき液中に基板を浸漬することで基板の被めっき処理面の電解又は無電解めっきを行うめっき装置において、めっき液中に浸漬した基板の被めっき処理面を上下方向に立てた状態で回転する回転駆動手段を具備することを特徴とするめっき装置である。基板の被めっき処理面を上下方向に立てた状態でめっきを行うので、被めっき処理面上に付着する気泡を即座に排除でき、高速めっきを行うときの激しい還元反応による気泡を容易に脱泡でき、めっきの高速化が図れる。同時に、基板を回転する回転駆動手段を設けたので、基板を回転しながらめっきすることができ、めっき欠け、めっき抜けがなく、めっき被膜の均一性が図れ、高品質のめっき被膜が得られる。
【００１３】
本願の請求項６に記載の発明は、めっき槽のめっき液中に基板を浸漬することで基板の被めっき処理面の電解又は無電解めっきを行うめっき装置において、めっき液中に浸漬した基板をその被めっき処理面を上下方向に立てた状態で保持する基板ホルダのシャフトをめっき槽の側壁からこの側壁と非接触状態で外部に突出したことを特徴とするめっき装置である。シャフトとめっき槽の側壁とが非接触なので、シール構造が不要になってその構造を簡単にでき、まためっき槽の側壁とシャフトの非接触によって生じる隙間からめっき液が漏れ出ることでめっき液の流れが生じてこの部分にめっき液の結晶が生じず、さらに摺動部分がなくなるのでパーティクルが生じず、めっき液の汚染が防止できる。
【００１４】
本願の請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のめっき装置であって、前記めっき槽の側壁とシャフトの隙間から漏れ出ためっき液をめっき槽内に循環するめっき液循環手段を設けたことを特徴とするめっき装置である。これによってめっき槽の側壁とシャフトの隙間から漏れ出ためっき液を循環でき、有効に利用できる。
【００１５】
本願の請求項８に記載の発明は、請求項６に記載のめっき装置であって、前記シャフトには、めっき槽の外部においてシャフト及び基板ホルダを回転駆動する回転駆動手段を取り付けたことを特徴とするめっき装置である。これによってめっき液中に浸漬する基板ホルダ及び基板を容易に回転できる。
【００１６】
本願の請求項９に記載の発明は、請求項６に記載のめっき装置であって、前記めっき槽にはシャフト引き上げ用の切り欠き溝を設けると共に、切り欠き溝に挿入したシャフトの上部を塞ぐ液流れ防止体を着脱自在に取り付けたことを特徴とするめっき装置である。これによってシャフトのめっき槽への着脱が容易に行える。
【００１７】
本願の請求項１０に記載の発明は、請求項６に記載のめっき装置であって、前記シャフトのめっき槽の側壁から外部に突出した部分には、めっき槽の側壁とシャフトの隙間から漏れためっき液のシャフトの回転による飛び散りを防止するめっき液飛び散り防止部材を設置したことを特徴とするめっき装置である。これによってめっき液の飛び散りが効果的に防止できる。
【００１８】
本願の請求項１１に記載の発明は、請求項６に記載のめっき装置であって、前記基板ホルダの基板を保持する面がめっき液から引き上げられて水平となる位置まで、基板ホルダ及びシャフトを揺動する揺動手段を設けたことを特徴とするめっき装置である。これによって基板ホルダへの基板の着脱と、基板を装着した基板ホルダのめっき槽内ヘの挿入とが何れも容易に行える。
【００１９】
本願の請求項１２に記載の発明は、めっき槽のめっき液中に基板を浸漬することで基板の被めっき処理面の電解又は無電解めっきを行うめっき装置において、基板を保持した基板ホルダとこの基板ホルダに取り付けたシャフトとを揺動することで、基板ホルダに保持した基板をめっき液中に浸漬する基板めっき位置と、基板ホルダに保持した基板を前処理及び／又は後処理する基板処理位置とに移動する揺動手段を設けるとともに、前記基板処理位置に移動した基板ホルダ近傍に基板の前処理及び／又は後処理を行う基板処理装置を設置したことを特徴とするめっき装置である。これによって基板を基板ホルダに保持したまま、めっき処理と前処理及び／又は後処理を行うことができ、めっき装置と前処理装置及び／又は後処理装置を別々に設ける必要がなく、装置の小型化が図れるばかりか、コストダウンが図れる。
【００２０】
本願の請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載のめっき装置であって、前記基板めっき位置は、基板の被めっき処理面を上下方向に立てた状態でめっき液中に浸漬する位置であり、前記基板処理位置は、基板の被めっき処理面をめっき液から引き上げて水平とした位置であることを特徴とするめっき装置である。
【００２１】
本願の請求項１４に記載の発明は、請求項１２又は１３に記載のめっき装置であって、前記シャフトには、このシャフト及び基板ホルダを回転する回転駆動手段が取り付けられていることを特徴とするめっき装置である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の一実施の形態にかかるめっき装置１の概略構成図である。同図に示すようにめっき装置１は、めっき槽１０の外周を囲むようにオーバーフロー槽２０を設けるとともに、めっき槽１０の内部にアノードホルダ３０に保持されたアノード３１と基板ホルダ６０に保持された基板Ｗとを対向して設置し、設置したアノード３１と基板Ｗの間に中間マスク４０とパドル５０とを設置し、一方オーバーフロー槽２０の外部には基板ホルダ６０に取り付けたシャフト６１を回転駆動する回転駆動手段７０と、めっき槽１０内にめっき液Ｑを循環するめっき液循環手段８０とを設置して構成されている。以下各構成部分について説明する。
【００２３】
めっき槽１０は上面が開放された箱形形状に形成され、めっき槽１０に溜めためっき液Ｑがめっき槽１０の上端辺よりオーバーフローするように構成されている。
【００２４】
アノード３１は円板状であってめっき液Ｑ中で上下方向に立てた状態となるようにアノードホルダ３０に保持されている。また中間マスク４０は基板Ｗの大きさに見合った中央孔４１を設けることで、基板Ｗの周辺部の電位を下げ、めっき膜の膜厚を基板Ｗの各部において均等化するようにしている。アノード３１と基板Ｗ間には電解めっきに必要な電流が流される。
【００２５】
パドル（掻き混ぜ棒）５０は基板Ｗの被めっき処理面Ｗ１に対して平行に往復移動（図１では紙面手前奥方向に平行移動）することで、基板Ｗの被めっき処理面に沿っためっき液Ｑの流れを被めっき処理面の全面でより均等にして被めっき処理面全体に亘ってより均一な膜厚のめっき膜を形成するものである。
【００２６】
基板ホルダ６０に保持された基板Ｗの外部に露出する被めっき処理面Ｗ１は、めっき液Ｑ中で上下方向（垂直方向）に立てた状態となるように設置されている。基板ホルダ６０の基板Ｗを保持した面の反対側の面からはシャフト６１が突出し、めっき槽１０の側壁とオーバーフロー槽２０の側壁とを貫通してその外部に突出し、カップリング６３によって回転駆動手段７０の回転軸７１に連結されている。シャフト６１がめっき槽１０の側壁を貫通する部分には、側壁の上端辺からシャフト６１を貫通する部分に至る切り欠き溝１１が設けられ、また切り欠き溝１１の外側面には切り欠き溝１１に挿入したシャフト６１の上部を塞ぐ液流れ防止体１５が上下方向に向けて着脱自在に取り付けられている。ここで図２（ａ）は切り欠き溝１１の部分をめっき槽１０の外側から見た要部側面図（図３の矢印Ａ方向から見た図、但しめっき液飛び散り防止部材６５の記載は省略）、図２（ｂ）は図２（ａ）の平面図、図２（ｃ）は液流れ防止体１５を取り外した状態を示す要部側面図である。同図に示すように切り欠き溝１１はシャフト６１の直径よりも少し大きい幅に形成され、また切り欠き溝１１の下端部分はシャフト６１の直径よりも少し大きい内径の半円形状とされ、これによってシャフト６１を切り欠き溝１１の内周辺に接触することなく上方向に引き上げることができるように構成されている。また切り欠き溝１１の両側には、上下方向に伸びるガイド溝１４，１４が設けられ、液流れ防止体１５の両側辺をガイドしながら上下動できるようにしている。液流れ防止体１５は矩形状の平板で構成され、その下辺中央にはシャフト６１の直径よりも少し大きい内径の半円形の凹部１７が設けられている。そして図２（ａ）に示すようにシャフト６１を切り欠き溝１１に挿入して液流れ防止体１５を取り付ければ、切り欠き溝１１の下端辺部分と凹部１７とによって形成される円形の開口内をシャフト６１が貫通した状態となるが、その際シャフト６１の周囲には円形の隙間１００が形成されてめっき槽１０の側壁及び液流れ防止体１５とシャフト６１とは非接触状態となる。
【００２７】
図１に戻ってシャフト６１のめっき槽１０の側壁から外部に突出している部分には、めっき液飛び散り防止部材６５が固定されている。図３はシャフト６１がめっき槽１０の側壁から外部に突出した部分近傍を示す要部拡大断面図である。同図においてめっき液飛び散り防止部材６５は略円板状の板体であり、その外周縁がめっき槽１０の側壁側に折り曲げられることで、前記隙間１００から漏れ出てくるめっき液Ｑがシャフト６１の回転による遠心力によって周囲に飛び散らないようにしている。
【００２８】
シャフト６１がオーバーフロー槽２０の側壁を貫通する部分にも、オーバーフロー槽２０の側壁の上端辺からシャフト６１を貫通する部分に至る切り欠き溝２１が設けられている。切り欠き溝２１はシャフト６１の直径よりも少し大きい幅に形成されており、これによってシャフト６１を切り欠き溝２１内に設置したときはもちろん、シャフト６１を上方向に引き上げる際もシャフト６１が切り欠き溝２１の内周辺に接触することのないように構成している。
【００２９】
オーバーフロー槽２０の外部に突出したシャフト６１の先端には、前述のようにカップリング６３によって回転駆動手段７０の回転軸７１がシャフト６１と一体に回転するように固定されている。回転駆動手段７０は電動機によって構成され、前記シャフト６１及び基板ホルダ６０を所定の回転数で回転駆動する。またこの回転駆動手段７０は軸ａ１を中心にして基板ホルダ６０及びシャフト６１を上方向に向かって揺動する揺動手段９５を具備している。即ち揺動手段９５は、回転駆動手段７０自体を中心（軸ａ１）にして図１に実線で示す位置、即ち基板ホルダ６０に保持した基板Ｗの被めっき処理面Ｗ１がめっき液Ｑ中で上下に垂直となる基板めっき位置から、図１に二点鎖線で示す位置、即ち基板ホルダ６０をめっき液Ｑから引き上げて基板Ｗが水平となる基板処理位置まで、基板ホルダ６０及びシャフト６１を揺動する。
【００３０】
なお基板処理位置まで移動した基板ホルダ６０の上部には洗浄装置（基板処理装置）２００が設置されている。洗浄装置２００は処理液供給手段（洗浄液供給手段）２０１の周囲に洗浄液の飛び散り防止用のカップ２０２を設置し、カップ２０２の外周下辺部にリング状の処理液収納凹部２０３を設け、処理液収納凹部２０３の所定位置にドレン管２０５を接続して構成されている。
【００３１】
めっき液循環手段８０はオーバーフロー槽２０の底面とリザーバタンク８５間を配管８１で接続し、またオーバーフロー槽２０のめっき液Ｑの最高水位位置とリザーバタンク８５間も配管８３で接続し、さらにめっき槽１０の底面とリザーバタンク８５間を配管８７で接続すると共にこの配管８７中に循環ポンプＰ及び恒温ユニット８９及びフィルタ９１を取り付けて構成されている。そして配管８１はオーバーフロー槽２０にオーバーフローしためっき液Ｑをリザーバタンク８５に回収し、配管８３はオーバーフロー槽２０内のめっき液Ｑの水位が最高水位よりも上昇しないようにし、配管８７は循環ポンプＰによってリザーバタンク８５内のめっき液Ｑをめっき槽１０の底面から供給する。
【００３２】
次に上記めっき装置１を用いて基板Ｗの被めっき処理面Ｗ１にめっき処理を行う工程を説明する。めっきの種類としては各種あり、例えば銅めっき、ニッケルめっき、はんだめっき、更には金めっき等においても同様に使用できる。まず図１に実線で示すように基板ホルダ６０とシャフト６１とをめっき槽１０内にセットする。このとき基板ホルダ６０に保持されている基板Ｗの被めっき処理面Ｗ１は、めっき槽１０内で上下方向に立てた状態となる。そして循環ポンプＰを駆動することでリザーバタンク８５内のめっき液Ｑが恒温ユニット８９でめっきに適した温度に調整され、さらにフィルタ９１でパーティクル等が除去された後にめっき槽１０に供給される。めっき槽１０内に供給されためっき液Ｑはめっき槽１０内を循環した後にめっき槽１０の上端辺からオーバーフローし、オーバーフロー槽２０に移動する。オーバーフロー槽２０内に溜まっためっき液Ｑは配管８１によってリザーバタンク８５に回収される。なおオーバーフロー槽２０内のめっき液Ｑの水位は配管８３によってその最高水位位置よりも上昇しないようにしている。
【００３３】
一方めっき槽１０内のめっき液Ｑの一部は、シャフト６１がメッキ槽１０の側壁から突出する部分に形成される隙間１００（図２（ａ）参照）からオーバーフロー槽２０に漏れる。
【００３４】
そしてパドル５０を基板Ｗの被めっき処理面Ｗ１に対して往復平行移動（図１の紙面手前奥方向に移動）することで基板Ｗの被めっき処理面Ｗ１に沿っためっき液Ｑの流れを被めっき処理面Ｗ１の全面でより均等にしながら、回転駆動手段７０によって基板ホルダ６０及び基板Ｗを回転（例えば５０回転／分）し、同時にアノード３１と基板Ｗ間に通電し、これによって基板Ｗの被めっき処理面Ｗ１上に電解めっきを行う。このときめっき液Ｑ中に浸漬した基板Ｗの被めっき処理面Ｗ１が上下方向に立てた状態となっているので、めっきの品質に悪影響を与える気泡の抜けが良い。このため高速めっきを行うときの激しい還元反応による気泡の脱泡が容易に図れ、高速にめっきすることが可能で信頼性の高いめっきが行える。ところで前述のように基板Ｗをめっき槽１０の中に上下に立てた状態のままめっき液Ｑをめっき槽１０の下から上方向に向けて流すと、めっき液Ｑは常に基板Ｗの被めっき処理面Ｗ１の下部から上部に向けて供給されることとなるため、基板Ｗの被めっき処理面Ｗ１の各部において流速ムラが生じ、基板Ｗの被めっき処理面Ｗ１の上部と下部とでめっきの条件が微妙に異なって被めっき処理面Ｗ１の場所に応じてめっきの膜厚に微妙な違いが生じてしまう恐れがある（被めっき処理面Ｗ１の下部のめっき膜厚が上部のめっき膜厚よりも厚くなってしまう）。また基板Ｗの被めっき処理面Ｗ１の各部の電流密度（電場分布）にもムラが生じる場合があった。しかしながら本実施の形態においては、基板Ｗのめっき時に基板Ｗを回転するので、基板Ｗの被めっき処理面Ｗ１の上部と下部が順次入れ替わり、これによって基板Ｗの被めっき処理面Ｗ１各部のめっきの条件（めっき液の流速と電流密度）が同一になりめっきの膜厚が均一になる。基板Ｗの回転速度はめっきの種類、基板Ｗの大きさ、めっき液Ｑの特性等によって異なるが、一般に０〜５００（回転／分）が好ましく、さらには０〜２００（回転／分）が好ましく、さらには０〜１００（回転／分）が好ましい。
【００３５】
ところで本実施の形態においては、シャフト６１がめっき槽１０の側壁を貫通して外部に突出しているが、もしこのめっき槽１０の側壁のシャフト６１が外部に突出する部分をシールしてめっき槽１０内のめっき液Ｑの漏れを防止したとすると、以下のような問題が生じる。即ちまずシャフト６１は回転するのでシールが困難であり、シール構造が複雑になってしまう。また例えシールしたとしても、シール部分に生じる狭い隙間にめっき液Ｑが滞留することでめっき液Ｑの結晶が生じてしまう。さらにシャフト６１が回転することでシール部分との摺動によるパーティクルが発生し、めっき液Ｑを汚染する恐れがある。そこで本実施の形態においては、シャフト６１がめっき槽１０の側壁を貫通する部分を非接触として隙間１００を設けることで、シール構造を不要として（言い換えれば少量のめっき液Ｑを漏らすことで流体抵抗によってシールすることによって）その構造を簡単にし、また隙間１００にめっき液Ｑを流すことでめっき液Ｑの結晶が生じることを防止し、さらに摺動部分がなくなるのでパーティクルが生じずめっき液Ｑの汚染を防止するようにしたのである。そしてこの隙間１００からめっき液Ｑが排出されるが、このめっき液Ｑはオーバーフロー槽２０に回収されてめっき液循環手段８０によってめっき槽１０に循環される。隙間１００から排出されためっき液Ｑはシャフト６１が回転することで周囲に飛び散ろうとするが、シャフト６１にはめっき液飛び散り防止部材６５が固定されているので、めっき液Ｑの飛び散りは防止される。
【００３６】
またオーバーフロー槽２０の側壁には切り欠き溝２１が設けられているが、オーバーフロー槽２０に溜まるめっき液Ｑは、配管８３を接続した位置（めっき液Ｑの最高水位）よりも上昇しないように構成されているので、前記切り欠き溝２１に至ることはない。またシャフト６１はオーバーフロー槽２０の側壁にも触れないので、この部分でパーティクルが生じてめっき液Ｑを汚染することもない。
【００３７】
以上のようにして基板Ｗのめっき処理が終了すれば、アノード３１と基板Ｗ間の通電を停止して電解めっきを終了した後、めっき槽１０内のめっき液Ｑを所定の低い水位となるまで抜き、液流れ防止体１５を図示しない駆動機構によって上方向に引き抜き、揺動手段９５を駆動して基板ホルダ６０及びシャフト６１を上方向に揺動し、基板ホルダ６０を図１に二点鎖線で示す基板処理位置に移動する。前記移動の際、シャフト６１はシャフト６１の直径よりも大きい幅寸法の切り欠き溝１１，２１内を通過するのでこれらに触れることはなく、パーティクルは生じない。
【００３８】
基板処理位置に移動した基板ホルダ６０の上部からは、二点鎖線で示すように洗浄装置２００が下降し、基板ホルダ６０の周囲をカップ２０２で覆い、この状態で基板ホルダ６０を回転しながら処理液供給手段２０１から基板Ｗの被めっき処理面Ｗ１に洗浄液（例えば純水）を噴射・供給して洗浄する。被めっき処理面Ｗ１を洗浄した後の洗浄液は、カップ２０２外周の処理液収納凹部２０３からドレン管２０５を介して排水される。洗浄が終了すれば洗浄装置２００は上昇し、下記する基板搬送ロボット３１３が基板ホルダ６０に保持した基板Ｗを取り出し、次の未処理の基板Ｗを基板ホルダ６０に装着する。そして回転駆動手段７０を中心にして基板ホルダ６０及びシャフト６１を下方向に揺動して基板ホルダ６０を図１に実線で示す基板めっき位置に移動し、液流れ防止体１５を図示しない駆動機構によって装着した後に前記と同様の工程でめっき処理を行っていく。
【００３９】
ところで上記めっき装置１において、処理液供給手段２０１が供給する薬液を前処理用の薬液とすれば、洗浄装置２００を基板の前処理装置に変更できる。また処理液供給手段２０１が供給する処理液を、洗浄液やそれ以外の薬液の複数種類とすれば、一台の処理液供給手段２０１によって複数種類の処理を行うことができる。例えば未処理の基板Ｗの被めっき処理面Ｗ１に対してまずこのめっき装置１の基板処理位置において前処理を行い、次に基板めっき位置においてめっき処理を行い、再び基板処理位置において洗浄処理などの後処理を行うことができる。つまり洗浄装置２００は前処理や後処理を行う基板処理装置として構成できる。
【００４０】
図４は前記めっき装置１を備えためっき処理機構３００の概略平面図である。同図に示すようにめっき処理機構３００は、基板搬送装置３１０の左右両側に三台ずつ全部で六台のめっき装置１を設置するとともに、基板搬送装置３１０の一端近傍に、基板Ｗを収納したカセットを搭載する三台のカセットテーブル３３０と、基板Ｗのオリフラやノッチ等の位置を所定の方向に合わせるアライナ３５０と、めっき処理後の基板Ｗを高速回転させて乾燥させるスピンドライヤ３７０とを設置して構成されている。基板搬送装置３１０はレール３１１上を基板搬送ロボット３１３が移動するように構成されており、基板搬送ロボット３１３はアーム３１５によって基板Ｗを前記各種装置間に移動する。
【００４１】
このように構成されためっき処理機構３００による一連の電解めっき処理を説明すると、まずカセットテーブル３３０に搭載したカセットから基板搬送ロボット３１３によって基板Ｗを一枚取り出し、アライナ３５０に載せてオリフラやノッチ等の位置を所定の方向に合わせる。次にアライナ３５０で方向を合わせた基板Ｗを基板搬送ロボット３１３によってめっき処理が終了している何れかのめっき装置１に搬送する。そして基板Ｗを搬送されためっき装置１は前述の方法で基板Ｗのめっき処理（前処理や洗浄処理等を含む）を行う。次にめっき装置１において前処理とめっき処理と洗浄処理とが終了した基板Ｗは、基板搬送ロボット３１３によってスピンドライヤ３７０に搬送されてスピンドライヤ３７０の高速回転によってスピンドライ（水切り）された後、基板搬送ロボット３１３によってカセットテーブル３３０のカセットに収納される。なお上記めっき装置１やその他の装置の台数や配置位置を任意に変更できることは言うまでもない。
【００４２】
また各めっき装置１でめっきする金属を任意に変更できることも言うまでもない。例えば各めっき装置１でめっきする金属を変更することで、基板Ｗの表面にニッケルめっき、銅めっき、はんだめっきを順次施して、ニッケル−銅−はんだからなる多層めっきによるバンプ等を一連の操作で形成することができる。多層めっきによるバンプとしては、このＮｉ−Ｃｕ−はんだの他に、Ｃｕ−Ａｕ−はんだ、Ｃｕ−Ｎｉ−はんだ、Ｃｕ−Ｎｉ−Ａｕ、Ｃｕ−Ｓｎ、Ｃｕ−Ｐｄ、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｐｄ−Ａｕ、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｐｄ、Ｎｉ−はんだ、Ｎｉ−Ａｕ等が挙げられる。はんだとしては高融点はんだと共晶はんだのどちらでもよい。またＳｎ−Ａｇの多層めっきによるバンプ、またはＳｎ−Ａｇ−Ｃｕの多層めっきによるバンプを形成し、アニールを施してこれらの合金化を図ることもできる。これにより従来のＳｎ−Ｐｂはんだとは異なり、Ｐｂフリーとして、α線による環境問題を解消できる。
【００４３】
図５は本発明の他の実施の形態にかかるめっき装置１−２の概略構成図である。同図において前記図１に示すめっき装置１と同一部分には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。このめっき装置１−２において前記めっき装置１と相違する点は、アノード３１−２として不溶解性のメッシュ状のものを用い、配管８７のめっき槽１０側の端部をアノード３１−２の背面側に配置し、配管８７の複数に枝分れしたそれぞれの末端にノズル８８を取り付け、循環ポンプＰによってめっき槽１０内に供給されためっき液Ｑをアノード３１−２の背面側からアノード３１−２に向けて噴射するように構成した点である。このように構成すれば、めっき槽１０の下面からめっき液Ｑを供給する場合に比べて、基板Ｗの被めっき処理面Ｗ１に対してより均一にめっき液Ｑを供給することができ、基板Ｗを回転することによる作用と合わせて、さらに基板Ｗの被めっき処理面Ｗ１におけるめっき膜厚の面内均一性を高めることができる。
【００４４】
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。例えば上記実施の形態ではアノード３１を設置してアノード３１と基板Ｗの間に通電することで電解めっきする場合を説明したが、アノード３１と中間マスク４０を設置しない無電解めっきにも本発明を適用することができる。
【００４５】
また上記実施の形態ではめっきの際に基板ホルダ６０及びシャフト６１を回転駆動したが、場合によっては基板ホルダ６０及びシャフト６１を静止した状態のままめっき処理しても良い。この場合、もしめっき槽１０の側壁とオーバーフロー槽２０の側壁とにシャフト６１の軸受を設けても、シャフト６１が回転しないので回転の摺動によるパーティクルは発生しないが、シャフト６１をめっき槽１０の側壁から着脱する際にはパーティクルが発生する恐れがあり、これを防止するためにシャフト６１がめっき槽１０の側壁とオーバーフロー槽２０の側壁とを貫通する部分を非接触とすることは効果的である。
【００４６】
また上記実施の形態では基板ホルダ６０に保持した基板Ｗをめっき槽１０内に設置したりめっき槽１０から取り外したりするため、基板ホルダ６０及びシャフト６１を揺動する揺動手段９５を設けたが、揺動手段９５を設けずに、カップリング６３の部分を切り離すことができるように構成することで、基板ホルダ６０及びシャフト６１の部分だけをカップリング６３の部分から切り離して、めっき槽１０から取り出したり、めっき槽１０に装着したりするように構成しても良い。
【００４７】
また上記実施の形態では液流れ防止体１５を上方向に引き抜くことでシャフト６１を挿入した切り欠き溝１１の上部の空間を開閉したが、液流れ防止体１５を水平方向に移動することでシャフト６１を挿入した切り欠き溝１１の上部の空間を開閉しても良い。
【００４８】
また上記実施の形態では基板Ｗを保持する基板ホルダ６０に取り付けたシャフト６１をめっき槽１０の側壁から外部に突出し、突出したシャフト６１に回転駆動手段７０を取り付けることで基板Ｗを回転したが、基板Ｗを回転する構造は他の種々の構造でも良く、要はめっき液Ｑに浸漬した基板Ｗの被めっき処理面Ｗ１を上下方向に立てた状態で回転することができる構造であれば、どのような構造の回転駆動手段であっても良い。
【００４９】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明によれば、めっきの不均一性の原因となるめっき液の流速ムラや電流密度のムラを解消でき、めっき膜厚の均一性が高められ、且つ高速にめっきすることが可能になる。
【００５０】
また本発明によれば、基板を保持する基板ホルダに取り付けたシャフトをめっき槽の側壁から外部に突出する構造であっても、パーティクルの発生を確実に防止することができる。
【００５１】
また本発明によれば、基板を基板ホルダに保持したまま、めっき処理とめっきの前処理及び／又はめっきの後処理とを行うことができ、めっき装置と前処理装置及び／又は後処理装置を別々に設ける必要がなく、装置の小型化が図れるばかりか、コストダウンが図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態にかかるめっき装置１の概略構成図である。
【図２】図２（ａ）は切り欠き溝１１の部分をめっき槽１０の外側から見た要部側面図、図２（ｂ）は図２（ａ）の平面図、図２（ｃ）は液流れ防止体１５を取り外した状態を示す要部側面図である。
【図３】シャフト６１がめっき槽１０の側壁から外部に突出した部分近傍を示す要部拡大断面図である。
【図４】めっき装置１を備えためっき処理機構３００の概略平面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態にかかるめっき装置１−２の概略構成図である。
【符号の説明】
１  めっき装置
Ｗ  基板
Ｗ１  被めっき処理面
Ｑ  めっき液
１０  めっき槽
１１  切り欠き溝
１４  ガイド溝
１５  液流れ防止体
１７  凹部
２０  オーバーフロー槽
３０  アノードホルダ
３１  アノード
４０  中間マスク
４１  中央孔
５０  パドル
６０  基板ホルダ
６１  シャフト
６３  カップリング
６５  めっき液飛び散り防止部材
７０  回転駆動手段
８０  めっき液循環手段
８１，８３，８７  配管
８５  リザーバタンク
Ｐ  循環ポンプ
８９  恒温ユニット
９１  フィルタ
９５  揺動手段
１００  隙間
２００  洗浄装置（基板処理装置）
２０１  処理液供給手段
２０２  カップ
２０３  処理液収納凹部
２０５  ドレン管
３００  めっき処理機構
３１０  基板搬送装置
３１１  レール
３１３  基板搬送ロボット
３１５  アーム
３３０  カセットテーブル
３５０  アライナ
３７０  スピンドライヤ
１−２  めっき装置
３１−２  アノード
８８  ノズル
【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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