(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
めっき槽本体と該めっき槽本体の開口部を開閉する側板とを具備し、該側板に被めっき基板を保持した状態で、前記めっき槽本体の開口を閉じ、該めっき槽本体と該側板の間に形成された空間にめっき液を導入し、前記被めっき基板のめっき面上にめっきを施す基板のめっき方法であって、
前記めっき液を前記被めっき基板のめっき面に平行に流すと共に、該めっき液の流れ方向を逆転させることを特徴とする基板のめっき方法。
【請求項２】
請求項１に記載の基板のめっき方法において、
前記被めっき基板のめっき終了後、前記めっき槽本体と前記側板の間に形成された空間からめっき液を排出し、排出後の該空間に洗浄液を導入して洗浄することを特徴とする基板のめっき方法。
【請求項３】
請求項２に記載の基板のめっき方法において、
前記洗浄後、前記洗浄液が排出された前記めっき槽本体と前記側板の間に形成された空間に乾燥気体を導入して乾燥させることを特徴とする基板のめっき方法。
【請求項４】
密閉されためっき槽の中に被めっき基板を収容し、該めっき槽内にめっき液を導入して前記被めっき基板のめっき面上にめっきを施す基板のめっき装置であって、
前記めっき槽はめっき槽本体と該めっき槽本体の開口部を開閉する側板とを具備し、
前記側板には前記基板を保持する保持機構が設けられると共に、該めっき槽本体の開閉部にはパッキンを設け、
前記めっき槽本体の開口部を前記側板で閉じた状態で該側板に装着された被めっき基板の周縁面が前記パッキンに当接し、該めっき槽本体と該被めっき基板の間に前記めっき液を前記被めっき基板のめっき面に対して平行に流すめっき液流路を形成し、
前記めっき液流路を流れる前記被めっき基板のめっき面に対する平行なめっき液の流方向を逆転させるめっき液流制御手段を設けたことを特徴とする基板のめっき装置。
【請求項５】
請求項４に記載の基板のめっき装置において、
前記被めっき基板のめっき面が、鉛直面に対して傾いた姿勢で保持されるように構成されていることを特徴とする基板のめっき装置。
【請求項６】
請求項４に記載の基板のめっき装置において、
前記被めっき基板のめっき面を鉛直から３０°の範囲で上を向くように傾斜させる手段を設け、該被めっき基板をこの範囲で傾斜させた状態でめっきを行うことを特徴とする基板めっき装置。
【請求項７】
請求項４乃至６のいずれか１項に記載の基板のめっき装置において、
前記めっき槽には被めっき基板の装着を検出するセンサを設けたことを特徴とする基板のめっき装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体ウエハ等の被めっき基板のめっき面にめっき膜を形成する基板のめっき方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のめっき装置として図１１に示す構成のものがある。このめっき装置はめっき槽１０１の外側に外槽１０２を配置した構成である。該めっき装置において、治具１０３に装着された被めっき基板１０４のめっき面を下向きにし、めっき槽１０１の下側から被めっき基板１０４のめっき面に向かって、めっき液１０５を流しめっきを行う。めっき槽１０１をオーバーフローしためっき液１０５はポンプ１０６により、恒温ユニット１０７、フィルタ１０８を通って、めっき槽１０１に送られ、循環するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成のめっき装置では、被めっき基板１０４のめっき面が下向きであるため、該めっき面の微細な穴や溝にめっき液を入れるには不利であり、特に穴径や溝幅が超微細になればなる程穴や溝中の気泡が逃げにくくなり、めっき液１０５が入り込みにくいという問題がある。更に、めっき液１０５の流れが被めっき基板１０４のめっき面に対して垂直方向の流れであるため、被めっき基板１０４の中央と外周ではめっき膜の厚さが異なり、めっき膜の膜厚が均一にならないという問題がある。この傾向が被めっき基板の径が大きくなれば大きくなる程顕著になるという問題があった。
【０００４】
被めっき基板１０４のめっき面の穴の気泡が逃げ易くするため、図１２に示すように、被めっき基板１０４のめっき面を上向きにしためっき装置もあるが、この方式では、めっき槽１１０の壁面等に堆積するパーティクルが被めっき基板１０４のめっき面に付着しやすいという問題がある。なお、図１２において、１１１は被めっき基板１０４を装着する治具、１１２はシール部である。
【０００５】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、ウエハのめっき面の微細穴の気泡が逃げやすく、被めっき基板のめっき面に均一な膜厚のめっき膜が形成でき、且つめっき槽内にパーティクル等が堆積しにくい基板のめっき方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、めっき槽本体と該めっき槽本体の開口部を開閉する側板とを具備し、該側板に被めっき基板を保持した状態で、めっき槽本体の開口を閉じ、該めっき槽本体と該側板の間に形成された空間にめっき液を導入し、被めっき基板のめっき面上にめっきを施す基板のめっき方法であって、めっき液を被めっき基板のめっき面に平行に流すと共に、該めっき液の流れ方向を逆転させることを特徴とする。
【０００７】
上記のようにめっき液の流れを被めっき基板のめっき面に対して平行な流れとなるから、被めっき基板の大きさに左右されることなく、膜厚の均一なめっき膜を被めっき基板のめっき面に形成できる。また、めっき槽本体内のめっき液の流れ方向を逆転させることにより、被めっき基板のめっき面に形成されるめっき膜の膜厚が更に均一となる。また、これにより被めっき基板のめっき面の微細穴へのめっき液の出入りが促進され、微細穴の壁面にも膜厚の均一なめっき膜を形成することが可能となる。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の基板のめっき方法において、被めっき基板のめっき終了後、めっき槽本体と側板の間に形成された空間からめっき液を排出し、排出後の該空間に洗浄液を導入して洗浄することを特徴とする。
【０００９】
上記のようにめっき槽本体と側板の間に形成された空間を洗浄するので、例えばめっき液としてＣｕＳＯ4液を用いた場合でも、めっき液が乾くことにより硫酸銅の結晶の生成されることなく、これがパーティクルとして悪影響を除去できる。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の基板のめっき方法において、洗浄後、洗浄液が排出されためっき槽本体と側板の間に形成された空間に乾燥気体を導入して乾燥させることを特徴とする。
【００１１】
上記のようにめっき槽本体と側板の間に形成された空間を洗浄後に乾燥気体を導入して乾燥させるので、装置内の汚染が軽減され、且つ被めっき基板の表面が乾燥されるため、パーティクルが付着しにくくなる。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明は、密閉されためっき槽の中に被めっき基板を収容し、該めっき槽内にめっき液を導入して前記被めっき基板のめっき面上にめっきを施す基板のめっき装置であって、めっき槽はめっき槽本体と該めっき槽本体の開口部を開閉する側板とを具備し、側板には基板を保持する保持機構が設けられると共に、該めっき槽本体の開閉部にはパッキンを設け、めっき槽本体の開口部を側板で閉じた状態で該側板に装着された被めっき基板の周縁面がパッキンに当接し、該めっき槽本体と該被めっき基板の間にめっき液を被めっき基板のめっき面に対して平行に流すめっき液流路を形成し、めっき液流路を流れる被めっき基板のめっき面に対する平行なめっき液の流方向を逆転させるめっき液流制御手段を設けたことを特徴とする。
【００１３】
上記のようにめっき槽本体と該被めっき基板の間にめっき液を被めっき基板のめっき面に対して平行に流すめっき液流路を形成することにより、被めっき基板のめっき面にその大きさに左右されることなく、膜厚の均一なめっき膜を形成することが可能となる。また、めっき液流制御手段を設け、めっき液流路を流れる被めっき基板のめっき面に対する平行なめっき液の流方向を逆転させることにより、被めっき基板のめっき面に形成されるめっき膜の膜厚が更に均一となる。また、これにより被めっき基板のめっき面の微細穴へのめっき液の出入りが促進され、微細穴の壁面にも膜厚の均一なめっき膜を形成することが可能となる。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の基板のめっき装置において、
前記被めっき基板のめっき面が、鉛直面に対して傾いた姿勢で保持されるように構成されていることを特徴とする。
【００１５】
上記のように被めっき基板のめっき面が、鉛直面に対して傾いた姿勢で保持されるので、パーティクルがめっき面に付着することがない。
【００１６】
また、請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の基板のめっき装置において、
前記被めっき基板のめっき面を鉛直から３０°の範囲で上を向くように傾斜させる手段を設け、該被めっき基板をこの範囲で傾斜させた状態でめっきを行うことを特徴とする。
【００１７】
上記のように被めっき基板面を鉛直から３０°の範囲で上を向くように傾斜させる手段を設け、被めっき基板をこの範囲で傾斜させた状態でめっきを行うことにより、被めっき基板のめっき面の微細穴の気泡が容易に抜け、微細な穴や溝の内部までめっき液が流れ込み、その内壁面にもめっき膜が形成できる。また、パーティクルの被めっき基板のめっき面への付着もない。
【００１８】
また、請求項７に記載の発明は、請求項４乃至６のいずれか１項に記載の基板のめっき装置において、
前記めっき槽には被めっき基板の装着を検出するセンサを設けたことを特徴とする。
【００１９】
上記のように被めっき基板の装着を検出するセンサを設けることにより、センサは被めっき基板が装着しないとき、めっき槽にめっき液を供給しないようにすることにより、被めっき基板が装着されていない状態でめっき液が供給されることにより発生するめっき液漏れ等の事故を防止することができる。
【００２０】
また、請求項４乃至７のいずれか１項に記載の基板のめっき装置において、めっき槽本体には被めっき基板と対向し略中央部に電場調整用穴が形成された遮蔽板と陽極電極とが配置されており、該陽極電極を該遮蔽板の電場調整用穴に嵌合挿入し、該遮蔽板の面と該陽極電極の面が略同一の面で連続するように構成されたことを特徴とする。これにより、遮蔽板の面と陽極電極の面とウエハ面の間を流れるめっき液の流れに乱れが少なく、より均一なめっきが可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図３は本発明の概念を説明するための図である。図３（ａ）に示すように、密閉されためっき槽（図示せず）内にめっき治具１に装着された半導体ウエハ等のめっきを施す被めっき基板２のめっき面を鉛直に設置し、めっき液３を下方から上方へ向かって、該めっき面に対して平行に流す。このように、密閉されためっき槽内でめっき液３が被めっき基板２のめっき面に平行に流れることで、めっきムラがなく、均一なめっき膜を形成できる。そして被めっき基板２を略鉛直方向に立てた状態とすることで、被めっき基板２のめっき面にめっき中にパーティクルが付着するという問題が防止される。
【００２２】
なお、パーティクル付着の防止は、図３（ｂ）に示すように被めっき基板２を鉛直方向から傾けた状態としても達成できる。この効果は図３（ｂ）においては被めっき基板２のめっき面が上向きの場合を示しているが、被めっき基板２のめっき面が下向きとなるように傾けた場合でも同様であることは勿論である。
【００２３】
更に、図３（ｂ）に示すように被めっき基板２を鉛直面から傾斜させ、めっき面が上を向くようにすることにより、図３（ｃ）に示すように、被めっき基板２の穴２ａの気泡４が抜け易くなる。従って、図３（ｃ）に示すように、被めっき基板２のめっき面を鉛直面から上向きに傾けることで、パーティクルが被めっき基板のめっき面に付着せず、更に、めっき液３を被めっき基板２のめっき面に平行に流すことで、被めっき基板２の大きさに左右されることなく、被めっき基板２のめっき面に均一な膜厚のめっき膜を形成することができる。
【００２４】
また、このめっき槽の特徴としては、密閉した空間内で、被めっき基板２のめっき面に平行にめっき液を流すものであるので、めっき液の圧力、流れ方向及び流速度を任意に調整することが可能となる。これにより、微細な被めっき基板のめっき面に形成された溝や孔に、緻密にめっき膜を形成することができる。
【００２５】
図１は本発明のめっき装置の構成例を示す図である。図２はめっき槽の正断面（図１のＢ−Ｂ断面）を示す。本めっき装置１０はめっき槽１１と、上下に上部ヘッダ１２、下部ヘッダ１３と、ポンプ１４、恒温ユニット１５、フィルタ１６を具備する構成である。めっき槽１１は開口部を有する断面コ字状のめっき槽本体１７と平板状の側板１８からなり、該側板１８には被めっき基板１９を装着し、該側板１８をめっき槽本体１７の開部口に密着させて固定することにより、パッキン２０が被めっき基板１９の周縁部に密着して固定される。また、めっき槽本体１７は平板状の陽極電極２１が設けられている。被めっき基板１９と陽極電極２１は平行に配置されている。なお、図１において、めっき槽１１は図２のＡ−Ａ断面を示す。
【００２６】
陽極電極２１と被めっき基板１９の間には誘電体板からなる遮蔽板２２が配置され、該遮蔽板２２の中央部には被めっき基板１９のめっき面に対向して、穴２２ａが設けられている。なお、この穴２２ａは被めっき基板１９のめっき面の電場を調整する作用を奏する電場調整用の穴である。また、被めっき基板１９と遮蔽板２２の間は平行な隙間が形成され、該隙間をめっき液２３が流れることにより、めっき液２３の流れが被めっき基板１９のめっき面に対し平行に流れるようになっている。また、めっき液２３の流路の幅ｂと長さｃは被めっき基板１９の径ａより大きくなっている。また、めっき槽本体１７の上下部にはめっき液が通る多数の穴１７ａ及び穴１７ｂが設けられる。また、陽極電極２１と被めっき基板１９の間にはめっき電源（直流電源）２４から所定の電圧が印加されるようになっている。
【００２７】
上記構成のめっき装置１０において、めっき槽１１内にめっき液２３を正方向に流す時は、弁Ｖ1及び弁Ｖ4を「開」にすると共に、弁Ｖ2、弁Ｖ3、弁Ｖ5及びＶ6を「閉」にする。めっき循環槽２５内のめっき液２３はポンプ１４により、恒温ユニット１５、フィルタ１６、流量調整弁２６及び弁Ｖ1を経由して上部ヘッダ１２に送られ、めっき槽１１内を通過し、下部ヘッダ１３及び弁Ｖ4を経て再びめっき循環槽２５に戻る。めっき槽１１内ではめっき槽本体１７の上部の穴１７ａを通って、被めっき基板１９と遮蔽板２２の間の隙間を流れ、更にめっき槽本体１７の下部の穴１７ｂを通って流れる。また、めっき電源２４から所定の電圧を陽極電極２１と被めっき基板１９の間に印加する。
【００２８】
上記構成のめっき装置において、被めっき基板１９はめっき槽１１の側板１８に固定されているから、めっき槽１１を垂直又は傾斜させることにより、被めっき基板１９は傾斜することになる。傾斜させる角度としては、０〜３０°の範囲が好適であるが、これに限定されるものではない。従って、めっき面の微細な穴の気泡は容易に抜け、且つパーティクルの付着も無くなる。更に、めっき液２３が被めっき基板１９と遮蔽板２２の間の隙間を流れると、めっき液２３の流れは上記のように被めっき基板１９のめっき面に対して平行な流れとなるから、被めっき基板１９の大きさに左右されることなく、膜厚の均一なめっき膜を被めっき基板１９のめっき面に形成できる。また、めっき液の流路の幅ｂ及び長さｃは被めっき基板１９の径ａより大きく形成されているので、めっき液の流れも被めっき基板１９の全面で均一となり、膜厚の均一なめっき膜を被めっき基板１９のめっき面に形成できる。
【００２９】
また、上記構成のめっき装置において、めっき槽１１内のめっき液２３の流れを所定のタイミングで逆転させる。即ち、弁Ｖ2及び弁Ｖ3を「開」にすると共に、弁Ｖ1、弁Ｖ4、弁Ｖ5及び弁Ｖ6を「閉」にすることにより、めっき循環槽２５内のめっき液２３はポンプ１４により、恒温ユニット１５、フィルタ１６、流量調整弁２６及び弁Ｖ2を経由して下部ヘッダ１３に送られ、めっき槽１１内を通過し、上部ヘッダ１２及び弁Ｖ3を経て再びめっき循環槽２５に戻る。
【００３０】
上記のように、所定のタイミングでめっき槽１１内のめっき液２３の流れを逆転させることにより、被めっき基板１９のめっき面に形成されるめっき膜の膜厚は更に均一となる。また、これにより被めっき基板１９のめっき面の微細穴へのめっき液２３の出入りが促進され、微細穴の壁面にも膜厚の均一なめっき膜が形成できる。
【００３１】
また、上記構成のめっき装置１０において、めっき槽１１内の圧力を所定のタイミングで上下させる。即ち、めっき槽１１内のめっき液２３の流れが正方向に流れる時、「開」となっているめっき槽１１の出口側の弁Ｖ4をあるタイミングで「閉」とし、同時に「閉」となっている弁Ｖ6を「開」とする。弁Ｖ6のラインには流量調整弁２７があり、該流量調整弁２７は弁Ｖ4のラインよりも少流量に調整されている。このため弁Ｖ6のラインに切り換えると同時にラインの圧力が上昇する。
【００３２】
このように、弁Ｖ4とＶ6を所定のタイミングで開閉することにより、めっき液２３が正方向に流れている場合、めっき槽１１内の圧力を上下させることができる。また、弁Ｖ5のラインには流量調整弁２８があり、該流量調整弁２８は弁Ｖ3のラインよりも少流量に調整されているから、弁Ｖ3と弁Ｖ5を所定のタイミングで開閉することにより、めっき液２３が逆方向に流れている場合、めっき槽１１内の圧力を上下させることができる。このようにめっき槽１１内の圧力を上下させることにより、被めっき基板１９のめっき面の微細穴内の気泡が容易に抜けると共に、該微細穴へのめっき液の入り込みが良く、めっき面全面に均一な膜厚のめっき膜が形成できる。
【００３３】
めっき液２３としてＣｕＳＯ4液を用いた場合、めっき液２３が乾くと硫酸銅の結晶の生成が著しく、これがパーティクルとして悪影響を及ぼすという問題がある。そこで、上記構成のめっき装置に、めっき工程後にめっき槽１１からめっき液２３を排出し、代わりにめっき槽１１及び上下ヘッダ１２、１３の内部に水洗水を導入する手段を設け、めっき工程後、これらめっき槽１１及び上下ヘッダ１２、１３内に水洗水を流し込んで水洗するようにする。これにより、パーティクルの生成は防止され、パーティクルによる悪影響を除去できる。
【００３４】
更に、水洗水を排出後、Ｎ2ガスやドライ空気等の水切りのための気体をめっき槽１１に導入し、被めっき基板１９及びめっき槽１１内を乾燥させることで、装置内の汚染が軽減され、且つ被めっき基板１９の表面が乾燥されるため、パーティクルが付着しにくくなる。
【００３５】
なお、図１は本発明のめっき装置の一構成例であり、本発明はこれに限定されるものではなく、要は被めっき基板面を垂直又は傾斜させる構成であればよい。また、めっき液を前記被めっき基板表面に対して平行に流すことができ、且つめっき液流路の幅及び長さが被めっき基板の径より大きい構造とすればよい。
【００３６】
以下、本発明に係るめっき装置の具体的構成例を説明する。図４はめっき槽の具体的構成例を示す図で、図４（ａ）はめっき槽１１の側断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＢ部分の拡大図である。また、図５は側板１８の具体的構成例を示す平面図である。めっき槽１１の内部は省略するが、図１と略同様の構成であり、断面コ字状のめっき槽本体１７と平板状の側板１８からなる。該側板１８の上面には後に詳述する被めっき基板装着機構により、被めっき基板１９を装着できるようになっている。また、めっき槽本体１７の側板１８と対向する開口部にはブラケット３２を介在させて環状のパッキン２０がリング（座金）２９及びビス３１で固定されており、更に該リング２９の上面には等間隔で電極（接点板）３０がビス３１でリング２９と共締で固定されている。
【００３７】
側板１８に被めっき基板１９を装着し、ヒンジ機構（後に詳述）を介して該側板１８をめっき槽本体１７の開口部に当接させると、環状のパッキン２０の内縁部は被めっき基板１９の周縁面上に密着し、図１に示すような、遮蔽板２２、被めっき基板１９及びパッキン２０で囲まれためっき液２３が流れる空間が形成される。それと同時に陰極となる電極３０の先端が被めっき基板１９の導電部に当接する。なお、この状態で側板１８に装着された被めっき基板１９の面は垂直又は傾斜できるようになっている。傾斜の角度は０〜３０°の範囲で上を向くようにするのが好ましいが、これに限定されるものではない。また、側板１８の所定の位置には被めっき基板１９が側板１８に装着されたか否かを検出するセンサ３３が設けられている。
【００３８】
また、環状のパッキン２０は図４（ｂ）の点線で示すように、内周縁部がめっき槽本体１７の外側に漏斗状に突出（外側に傾斜して突出）しており、被めっき基板１９の周縁面がこの内周縁部先端に当接し押され実線の位置に変形するように構成されている。ここで、めっき槽１１内の内圧をＰ、ブラケット３２の内径をＤ1、パッキン２０の内径をＤ2とすると、Ｐ×（Ｄ12-D22）π／４の力が発生し、該力でパッキン２０を被めっき基板１９側に押し付け、パッキン２０のシール性が向上する。従って、めっき槽１１の内圧を外部圧（大気圧）より高くすることにより、パッキン２０に図４（ｂ）の矢印Ｆに示すような上記力が加わり、パッキン２０の内周縁部先端が被めっき基板１９の周縁面に強く押し付けられ、シール性が向上する。
【００３９】
また、図４及び図５に示すようにパッキン２０の外側（めっき液が接しない側）に電極３０があり、電極３０は被めっき基板１９の周縁面のパッキン２０の内周縁部先端が当接するシール個所より更に外側で被めっき基板１９と接触しているから、めっき液と接触することがなく、めっきが施されることがない。従って、電極３０からパーティクルの発生を防ぐことができる。また、同時に電極３０は安定した状態の導通を維持できる。
【００４０】
図６及び図７はめっき槽１１の槽開閉機構の構成を示す図である。図において、３５は槽開閉部材であり、該槽開閉部材３５に側板１８がブラケット４２及びピン４３を介して支枢されている。また、槽開閉部材３５の下端はヒンジ機構３７でめっき槽１１のめっき槽本体１７の下端に支枢されている。３８は槽開閉用シリンダで、該槽開閉用シリンダ３８のピストン３８ａの先端が前記ピン４３に支枢されて、該槽開閉用シリンダ３８を作動させ、ピストン３８ａを前進後退させることにより、槽開閉部材３５はヒンジ機構３７を中心に回動し、該槽開閉部材３５に支枢された側板１８が回動し、めっき槽１１を開閉する。
【００４１】
めっき槽１１のめっき槽本体１７の上部には支持部材４１を介してロック用シリンダ３４が設けられ、該ロック用シリンダ３４のピストン３４ａにはロック部材３６が連結されている。槽開閉用シリンダ３８を作動させピストン３８ａを前進させると、槽開閉部材３５及び側板１８は回動し、側板１８がめっき槽本体１７に当接する位置に達したら、ロック用シリンダ３４を作動させることにより、図７に示すように、ロック部材３６が突出し、槽開閉部材３５の上端部に設けられたロック用突起部３９に係合し、槽開閉部材３５及び側板１８はロックされる。
【００４２】
４０は側板１８と槽開閉部材３５の間の遊びを調整するための調整用のヒンジ機構であり、該ヒンジ機構４０を介して側板１８と槽開閉部材３５は所定寸法の遊びを介して互いに結合されており、この遊びの間隔はナット４０ａで調整され、側板１８に装着された被めっき基板１９がパッキン２０に当接してからロックされるまでの間隔を調整している。
【００４３】
上記槽開閉部材３５を開いた状態、即ち側板１８を図６のＣの位置で、側板１８に被めっき基板１９を装着する。図８及び図９は被めっき基板装着機構の構成を示す図である。図示するように、被めっき基板装着機構は側板１８に固定された爪駆動用シリンダ４４を具備し、該爪駆動用シリンダ４４のピストン４４ａの先端には先端が側板１８の上部表面に突出する被めっき基板保持用爪４５が固定されている。また、側板１８の下部には被めっき基板保持用爪４６がその先端が該側板１８の下部表面にバネ等（図示せず）を介して突出自在に設けられている。
【００４４】
また、爪駆動用シリンダ４４の下端に固定したロッド５０にはバネ５１を介して部材４９が摺動自在に設けられ、該部材４９の一端にはローラー４７が回転自在に設けられ、他端には連結部材５２を介して前記被めっき基板保持用爪４６を押圧する爪押圧部材４８が連結されている。なお、爪押圧部材４８はピン５３を支点に回動自在に支枢されている。また、５４は前記ローラー４７が当接する当接部材である。
【００４５】
上記構成の被めっき基板装着機構において、図６の槽開閉用シリンダ３８を動作させて、側板１８を図９に示すように開くと、ローラー４７が当接部材５４に当接し、部材４９を押し上げる。これにより、爪押圧部材４８の端部が連結部材５２を介して引っ張られピン５３を中心に時計方向に回動する。これにより該爪押圧部材４８で、被めっき基板保持用爪４６を押す。これにより、該被めっき基板保持用爪４６が所定寸法だけ側板１８の表面に突出する。また、爪駆動用シリンダ４４を作動させることにより、被めっき基板保持用爪４５が所定寸法上方に移動する。この状態で被めっき基板保持用爪４６と被めっき基板保持用爪４５の間隔は被めっき基板１９の径より、所定量大きくなっている。
【００４６】
この状態で、図示しない、ロボットアーム先端に把持された被めっき基板１９を被めっき基板保持用爪４６と被めっき基板保持用爪４５の間の側板１８の上面に載置する。この被めっき基板１９が載置されたことは、センサ３３（図４参照）で検出する。爪駆動用シリンダ４４を作動させ、被めっき基板保持用爪４５を被めっき基板１９の側縁に当接するまで移動させ、被めっき基板１９を被めっき基板保持用爪４６と被めっき基板保持用爪４５で挟持する。これにより、被めっき基板１９は側板１８の上に装着される。
【００４７】
続いて、図６の槽開閉用シリンダ３８を作動させピストン３８ａを伸ばすことにより、槽開閉部材３５はヒンジ機構３７を中心に反時計方向に回動し、それに連動して側板１８も反時計方向に回動する。これによりローラー４７は当接部材５４から外れ、部材４９及び連結部材５２はバネ５１に押されて所定寸法下降する。これにより、爪押圧部材４８がピン５３を中心に反時計方向に回動し、被めっき基板保持用爪４６を開放する。これにより被めっき基板保持用爪４６は後退するが、その先端は被めっき基板１９の外縁部を支持できるだけ側板１８の上面より突出し、被めっき基板１９を支持する。
【００４８】
上記のように側板１８がめっき槽本体１７の開口部を閉じ、環状のパッキン２０の内縁部が被めっき基板１９の周縁面部に密着し、遮蔽板２２、被めっき基板１９及びパッキン２０で囲まれためっき液２３が流れる空間が形成されると、図１のポンプ１４を起動し、めっき液２３を該空間に流してめっきを行うのであるが、被めっき基板１９が側板１８に装着されていないと、このめっき液２３を流す閉じられた空間が形成されないから、ポンプ１４を起動するとめっき液２３が外部に流出することになる。そこで、本実施形態例では、上記センサ３３の出力により、被めっき基板１９が装着されているか否を検出し、もし被めっき基板１９が装着されていない時は、警報を発する等を行い、少なくともポンプ１４に起動電源が投入されてもポンプ１４を起動しないようにする。これにより、被めっき基板１９が装着されていない状態でめっき槽１１内にめっき液２３が供給されてめっき槽１１の外に流れるという心配はなく、安全となる。
【００４９】
図１０は本発明のめっき装置のめっき槽の他の構成例を示す図である。同図において、図１と同一符号を付した部分は同一又は相当部分を示す。図示するように、本めっき槽１１はめっき槽本体１７に遮蔽板２２を嵌合挿入した構成とし、めっき槽本体１７の面と遮蔽板２２の面を同一面で連続させ、且つ遮蔽板２２の中央部に設けられた電場調整用の穴２２ａに陽極電極２１を嵌合挿入し遮蔽板２２の面と陽極電極２１の面を同一面で連続させた構成としている。そして側板１８、遮蔽板２２及び陽極電極２１と被めっき基板１９の間にめっき液を流す空間５６を形成するように構成している。なお、５５は遮蔽板２２の穴２２ａの内周面と陽極電極の外周面の間に介装されるＯリングである。
【００５０】
なお、図１０に示す構成のめっき槽１１において、図示は省略するがめっき槽本体１７の上下部に設けるめっき液が通る多数の穴１７ａ及び１７ｂは図１及び図２と同一である。また、めっき槽１１へめっき循環槽２５からめっき液を供給するめっき液の流路構成も図１に示す構成と同じである。
【００５１】
上記のように、めっき槽本体１７の面と遮蔽板２２の面及び陽極電極２１の面を同一面で連続した構成とすることにより、この面と被めっき基板１９の間の空間を流れるめっき液の流れの乱れが抑制され、被めっき基板１９の面により均一なめっき膜が形成できる。
【００５２】
また、本発明に係る基板のめっき方法及び装置でめっき処理を施す被めっき基板としては、半導体ウエハに限らず、めっき処理を施す必要のある種々の基板が考えられる。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、各請求項によれば下記のような優れた効果が得られる。
【００５４】
請求項１に記載の発明によれば、めっき液の流れを被めっき基板のめっき面に対して平行な流れとなるから、被めっき基板の大きさに左右されることなく、膜厚の均一なめっき膜を被めっき基板のめっき面に形成できる。また、めっき槽本体内のめっき液の流れ方向を逆転させることにより、被めっき基板のめっき面に形成されるめっき膜の膜厚が更に均一となる。また、これにより被めっき基板のめっき面の微細穴へのめっき液の出入りが促進され、微細穴の壁面にも膜厚の均一なめっき膜が形成することが可能となる。
【００５５】
また、請求項２に記載の発明によれば、めっき槽本体と側板の間に形成された空間を洗浄するので、例えばめっき液としてＣｕＳＯ4液を用いた場合でも、めっき液が乾くことにより硫酸銅の結晶の生成されることなく、これがパーティクルとして悪影響を除去できる。
【００５６】
また、請求項３に記載の発明によれば、めっき槽本体と側板の間に形成された空間を洗浄後に乾燥気体を導入して乾燥させるので、装置内の汚染が軽減され、且つ被めっき基板の表面が乾燥されるため、パーティクルが付着しにくくなる。
【００５７】
また、請求項４に記載の発明によれば、めっき槽本体と該被めっき基板の間にめっき液を被めっき基板のめっき面に対して平行に流すめっき液流路を形成することにより、被めっき基板のめっき面にその大きさに左右されることなく、膜厚の均一なめっき膜を形成することが可能となる。また、めっき液流制御手段を設け、めっき液流路を流れる被めっき基板のめっき面に対する平行なめっき液の流方向を逆転させることにより、被めっき基板のめっき面に形成されるめっき膜の膜厚が更に均一となる。また、これにより被めっき基板のめっき面の微細穴へのめっき液の出入りが促進され、微細穴の壁面にも膜厚の均一なめっき膜が形成することが可能となる。
【００５８】
また、請求項５に記載の発明によれば、被めっき基板のめっき面が、鉛直面に対して傾いた姿勢で保持されるので、パーティクルがめっき面に付着することがない。
【００５９】
また、請求項６に記載の発明によれば、被めっき基板面を鉛直から３０°の範囲で上を向くように傾斜させる手段を設け、被めっき基板をこの範囲で傾斜させた状態でめっきを行うことにより、被めっき基板のめっき面の微細穴の気泡が容易に抜け、微細な穴や溝の内部までめっき液が流れ込み、その内壁面にもめっき膜が形成できる。また、パーティクルの被めっき基板のめっき面への付着もない。
【００６０】
また、請求項７に記載の発明によれば、被めっき基板の装着を検出するセンサを設けることにより、センサは被めっき基板が装着しないとき、めっき槽にめっき液を供給しないようにすることにより、被めっき基板が装着されていない状態でめっき液が供給されることにより発生するめっき液漏れ等の事故を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のめっき装置の構成例を示す図である。
【図２】  本発明のめっき装置のめっき槽の正断面（図１のＢ−Ｂ断面）を示す図である。
【図３】  図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明の概念を説明するための図である。
【図４】  本発明のめっき装置のめっき槽の構成例を示す図で、図４（ａ）はめっき槽の側断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＢ部分の拡大図である。
【図５】  本発明のめっき装置のめっき槽の側板の構成例を示す平面図である。
【図６】  本発明のめっき装置のめっき槽の槽開閉機構の構成を示す図である。
【図７】  本発明のめっき装置のめっき槽の槽開閉機構の構成を示す図である。
【図８】  本発明のめっき装置の被めっき基板装着機構の構成を示す図である。
【図９】  本発明のめっき装置の被めっき基板装着機構の構成を示す図である。
【図１０】  本発明のめっき装置のめっき槽の他の構成例を示す図である。
【図１１】  従来のめっき装置の構成例を示す図である。
【図１２】  従来のめっき装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
１            めっき治具
２            被めっき基板
３            めっき液
４            気泡
１０          めっき装置
１１          めっき槽
１２          上部ヘッダ
１３          下部ヘッダ
１４          ポンプ
１５          恒温ユニット
１６          フィルタ
１７          めっき槽本体
１８          側板
１９          被めっき基板
２０          パッキン
２１          陽極電極
２２          遮蔽板
２３          めっき液
２４          めっき電源
２５          めっき循環槽
２６          流量調整弁
２７          流量調整弁
２８          流量調整弁
２９          リング（座金）
３０          電極（接点板）
３１          ビス
３２          ブラケット
３３          センサ
３４          ロック用シリンダ
３５          槽開閉部材
３６          ロック部材
３７          ヒンジ機構
３８          槽開閉用シリンダ
３９          ロック用突起部
４０          ヒンジ機構
４１          支持部材
４２          ブラケット
４３          ピン
４４          爪駆動用シリンダ
４５          被めっき基板保持用爪
４６          被めっき基板保持用爪
４７          ローラー
４８          爪押圧部材
４９          部材
５０          ロッド
５１          バネ
５２          連結部材
５３          ピン
５４          当接部材
５５          Ｏリング
５６          空間
【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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