WO2000014308A1 - Substrate plating device - Google Patents

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WO2000014308A1
WO2000014308A1 PCT/JP1999/004861 JP9904861W WO0014308A1 WO 2000014308 A1 WO2000014308 A1 WO 2000014308A1 JP 9904861 W JP9904861 W JP 9904861W WO 0014308 A1 WO0014308 A1 WO 0014308A1
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substrate
tank
anode electrode
anode
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Akihisa Hongo
Naoaki Ogure
Hiroyuki Ueyama
Junitsu Yamakawa
Mizuki Nagai
Kenichi Suzuki
Atsushi Chono
Satoshi Sendai
Koji Mishima
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Ebara Corp
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    • C25D7/12—Semiconductors
    • C25D7/123—Semiconductors first coated with a seed layer or a conductive layer

Definitions

  • the present invention relates to a substrate mounting apparatus for performing metal plating on a substrate such as a semiconductor wafer.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional substrate mounting apparatus of this type.
  • a substrate 102 such as a semiconductor wafer and an anode electrode 103 face each other.
  • a shielding plate 104 is arranged between the substrate to be covered 102 and the anode electrode 103, and a power supply is provided between the substrate to be covered 102 and the anode electrode 103.
  • a predetermined voltage is applied from 106 to form a plating film on the surface of the substrate 102 to be plated.
  • 105 is a collection gutter for collecting the plating solution Q overflowing the upper end of the plating bath 101.
  • the anode electrode in the plating tank is made of an insoluble material, so that the presence of particles near the coated substrate 102 is reduced. While this has the advantage of reducing Cu, the use of an insoluble anode electrode requires a new supply of Cu 2+ ions.
  • C u 2 + ions were added To the powder of copper oxide, or, C u S 0 4 ⁇ 5 H 2 ⁇ if powder replenishing, or a high concentration of C u S_rei_4 '5 H 2 0 It is conceivable to replenish the solution. Powder replenishment is not suitable for automation, and replenishment of the solution requires periodic discharge as the total volume gradually increases.
  • the cathode (the substrate to be coated 102) and the anode electrode are required. What is necessary is just to make the primary current distribution between 103 and 103 uniform. In order to make the primary current distribution uniform, the distance between the cathode (coated substrate 102) and the anode electrode 103 should be increased. 0 1, It is necessary to enlarge the plating equipment, which is against the downsizing of the plating equipment.
  • the electrolytic plating is copper plating
  • phosphorous-containing copper is often used for the soluble anode electrode
  • the black on the surface of the anode electrode is often used. Film management is difficult, and particle contamination from the black film is also a major problem.
  • the present invention has been made in view of the above points, and is an apparatus for mounting a substrate using an insoluble anode electrode, and easily and automatically supplies metal ions. It is an object of the present invention to provide a substrate mounting apparatus capable of performing the following.
  • Another object of the present invention is to provide a substrate mounting apparatus which can make the primary current distribution between the cathode and the anode uniform and can reduce the size of the mounting apparatus.
  • a first aspect of the present invention has a structure in which an insoluble anode electrode and an insoluble anode electrode which are to be plated with a metal are placed in a plating treatment tank containing a plating solution.
  • a soluble anode electrode and a cathode electrode are arranged to face each other in a circulation tank or a dummy tank provided separately from the plating treatment tank, and an anion is exchanged between the anode electrode and the cathode electrode.
  • the metal ion generated from the soluble anode electrode in the circulation tank or dummy tank provided separately from the plating tank is used to supply metal ions to the plating tank.
  • automatic replenishment there is no need to perform the troublesome work that is necessary for conventional soluble anodes, such as regular replacement of anodes in plating baths and countermeasures against black film on the surface. .
  • a second aspect of the present invention is a substrate mounting apparatus having a configuration in which an anode electrode and a substrate to be plated for plating in a plating tank containing a plating solution are arranged to face each other.
  • a deposition tank is divided into a substrate side region and an anode electrode side region covered with the ion exchange membrane or the porous neutral diaphragm.
  • the ion exchange membrane as a cation exchange membrane that transmits only ions dissolved from the anode electrode, impurities dissolved from the anode electrode can be blocked by the cation exchange membrane. Particles in the plating solution in the side region can be reduced as much as possible.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional substrate mounting apparatus of this type.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a substrate mounting apparatus according to the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing another configuration example of the circulation tank or the dummy tank of the substrate mounting apparatus according to the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating another configuration example of the substrate mounting apparatus of FIG. 4.
  • FIG. 5 is a diagram showing another configuration example of the substrate mounting apparatus of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the effect of disposing a cation exchange membrane or a porous neutral diaphragm between a cathode and an anode of the substrate mounting apparatus.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a specific configuration example of the plating tank of the substrate plating apparatus of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing another specific configuration example of the plating tank of the substrate plating apparatus of the present invention.
  • FIG. 9 is a view showing still another example of the configuration of the plating tank of the plating apparatus according to the present invention.
  • FIG. 10 is an enlarged view of a portion B in FIG.
  • FIG. 11 is a view showing still another configuration example of the plating tank of the plating apparatus according to the present invention.
  • FIG. 12 is a view showing the overall configuration of the plating apparatus according to the present invention
  • FIG. 12A is a plan view thereof
  • FIG. 12B is a side view thereof.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the substrate mounting apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • This substrate mounting apparatus is equipped with one circulation tank or dummy tank 10 and multiple (three in the figure) plating processing tanks 11.
  • a semiconductor wafer 12 to be subjected to Cu plating and an insoluble anode electrode 13 are arranged to face each other, and the semiconductor wafer 12 and the insoluble anode electrode 1 3 And the power supply 15 is connected.
  • a dummy cathode 16 and a soluble anode (made of copper) 17 are arranged opposite to each other in the circulation tank or dummy tank 10, and an anion exchange membrane 18 is arranged between them. 0 is divided (isolated) into the dummy cathode electrode side and the anode electrode side.
  • a power supply (DC) 19 is connected between the dummy cathode electrode 16 and the soluble anode electrode 17.
  • the circulation tank or the dummy tank 10 is provided with a conductivity meter 21 for measuring the conductivity of the liquid in the circulation tank or the dummy tank 10.
  • the sulfuric acid source (H 2 S 0 is supplied between the dummy cathode electrode 16 and the anode electrode 17 of the circulation tank or dummy tank 10 by applying a DC voltage of a predetermined voltage value from the power supply 19 to the anode electrode. Cations C 11 2 is released into the liquid in the anode electrode side 1-7.
  • the negative pole electrode side S_rei_4 2 - with anions and H 2 gas is generated in the H 2 gas is released to the outside.
  • the S 0 — is supplied to the anode electrode side through the anion exchange membrane 18, but Cu 2 + ions do not pass through the anion exchange membrane 18.
  • the aqueous solution containing the mixed and contained Cu 2+ ions and S 0 ions is supplied as plating liquid to each of the plating tanks 11, 11, 11 through pumps 22 through on-off valves 23, 23, 23. .
  • the overflow solution in each of the plating tanks 11, 11, and 11 is collected in the collecting troughs 14, 14, and 14, and separated by the anion exchange membrane 18 in the circulation tank or dummy tank 10. Return to the anode electrode side.
  • ell cations are replenished from the anode electrode 17 and supplied again to each of the plating baths 11, 11, and 11.
  • Cu 2 + ions consumed by performing Cu plating in each of the plating tanks 11, 11, and 11 are supplied.
  • the total of the current values II 2 and I 3 flowing between the respective semiconductor wafers 12 and the anode electrodes 13 of the plating baths 11, 11, and 11 are represented by a circulation bath or By making the current value between the anode electrode 17 and the dummy cathode electrode 16 in the tank 10 equal to the current value I (I ⁇ I! + Iz + Is).
  • I current value between the anode electrode 17 and the dummy cathode electrode 16 in the tank 10
  • To the plating tanks 11, 11, 11 It is possible to supply in accordance with the consumption of Cu 2+ ion plating, and to replace the anode electrode of the plating tanks 11, 11, and 11 regularly and generate black film on the surface. Troublesome measures, such as prevention of pollution caused by conventional methods, are not required.
  • reference numeral 24 denotes a pump for drainage.
  • FIG. 3 is a diagram showing another configuration example of the circulation tank or the dummy tank 10 of the substrate mounting apparatus according to the present invention.
  • the main circulation tank or dummy tank 10 is the circulation tank or The difference from the ⁇ dummy tank 10 is that between the Dummy-cathode electrode 16 and the soluble anode electrode 17, ions can be transmitted instead of anion-exchange membrane 18 but not Cu 2 + ions. This is the point that the cathon selective exchange membrane 25 is disposed.
  • a DC voltage of a predetermined voltage value is applied from the power supply 19 between the dummy cathode electrode 16 and the soluble anode electrode 17 of the circulation tank or the dummy tank 10 and Cu discharged from the anode electrode 17 is discharged.
  • FIG. 4 is a diagram showing another configuration example of the substrate mounting apparatus according to the present invention.
  • the substrate mounting equipment is provided with one circulation tank or dummy tank 10 corresponding to one plating tank 11 and anion exchange membrane 18 or cation selection of circulation tank or dummy tank 10
  • the solution on the anode electrode side separated by the exchange membrane 25 is supplied as plating solution to the plating tank 11 and the plating solution overflows from the plating tank 11.
  • the tank 10 is configured to return to the anode electrode side.
  • the semiconductor wafer 12 serving as the cathode electrode of the plating bath 11 is connected to the circulating bath or the anode electrode 17 of the dummy bath 10 and the anode electrode 13 of the plating bath 11 is connected to the circulating bath or dummy.
  • the dummy cathode electrode 16 of the tank 10 is connected.
  • the power supply 26 is connected to the connection line 27 connecting the semiconductor wafer 12 and the anode electrode 17 or the connection line 28 connecting the insoluble anode electrode 13 and the dummy cathode electrode 16. .
  • the same current I flowing through the semiconductor wafer 12 and the anode electrode 13 in the plating bath 11 is circulated.
  • Ring tank or dummy tank 1 becomes to be flow between the anode electrode 1 7 and the dummy cathode electrodes 1 6 0, the plating tank 1 1 C is consumed by u 2 + ions in an amount equal C u 2 + The ions will be supplied from the circulation tank or the dummy tank 10.
  • the ion-selective electrode provided between the dummy cathode electrode 16 and the soluble anode electrode 17 of the circulation tank or the dummy tank 10 was used.
  • the liquid contact area of the exchange membrane is determined by the transfer rate of each ion (H + , Cu 2 S 0, etc.) in the solution, according to the Electroplating Study Group, “Plating Textbook” (Nikkan Kogyo Shimbun), p. However, it is needless to say that it is necessary to adjust each case in consideration of the following differences.
  • the upper value indicates the moving speed ⁇ m / s when a voltage of 1 V is applied at a distance of 1 cm between the electrodes.
  • the soluble anode electrode 17 arranged in the circulation tank or the dummy tank 10 is made of copper, and Cu 2T ions are generated from the anode electrode 17.
  • the case where copper plating is performed is shown in Fig. 12 as an example, but the plating performed in the plating bath 11 is not limited to copper plating, and other metal plating may be used.
  • the soluble anode 17 of the tank 10 may be a metal anode that releases the metal cation.
  • the substrate to be coated is not limited to a semiconductor wafer, and any substrate can be applied as long as the substrate can be processed.
  • the total value of the current flowing between the coated substrate in the plating bath and the insoluble anode electrode should be equal to the current flowing between the anode and cathode electrodes in the circulation bath or dummy bath. Therefore, the management of the soluble anode electrode only needs to be performed for the anode electrode of one circulation tank or dummy tank.
  • the current flowing between the cathode electrode and the anode electrode of the plating tank is same as the current flowing between the anode electrode and the cathode electrode of the circulation tank or the dummy tank, the current is consumed in the plating tank. It can supply the same amount of metal ions as metal ions.
  • FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of a substrate mounting apparatus according to a second embodiment of the present invention. As shown in the drawing, this substrate mounting apparatus has a cation exchange membrane 108 disposed between a cathode (coated substrate 102) and an anode electrode 103.
  • the primary current distribution between the substrate to be coated 102 and the anode electrode 103 needs to be improved.
  • the primary current distribution may be made uniform by increasing the distance between the covering substrate 102 and the anode electrode 103.
  • a large plating tank 101 is required as described above.
  • the inside of the cation exchange membrane 108 is attached to the inside of the plating tank 101, and is divided into two regions, a region where the substrate 102 is disposed and a region where the anode electrode 103 is disposed.
  • the plated substrate 1 of a substrate plated apparatus shown in FIG. 5 0 2 and distance L 2 the distance between the anode 1 0 3, the order of the substrate plated equipment without configuration of a conventional cation exchange membrane 1 0 8 Assuming that the distance between the substrate 102 and the anode electrode 103 is the distance L i,
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the effect of disposing the cation exchange membrane 108 between the cathode 102 and the anode 103.
  • FIG. Now, assuming that the surface of the anode 103 has a step as shown in the figure, the distance between the cathode 102 and the anode 103 is 1! Ii a current density of parts, distance i 2 current density for one second portion, when the specific resistance of the plating solution Q and transmission resistance R of the cation exchange membrane 1 0 8
  • the current density ratio i 2 / i should be close to 1.
  • the current density ratio i 2 / i! In place of increasing the distance 1 2 of cathode 1 0 2 and the anode 1 0 3 in order close to 1, the role cation exchange membrane 1 0 8 of the electrical resistance of the dark liquid cathode 1 0 3 If it is placed between the positive electrode 102, the distance 1 2 between the negative electrode 102 and the positive electrode 103 increases. The same effect can be obtained. In other words, by disposing the cation exchange membrane 1 ⁇ 8 between the cathode 102 and the anode 103, the same effect as that obtained by increasing the distance can be obtained despite the reduced distance between the electrodes. Thus, the size of the substrate mounting device can be reduced.
  • the substrate plating apparatus is a Cu plating apparatus for forming a Cu plating film on the substrate 102
  • the anode electrode 103 is a soluble anode electrode
  • the plating solution is sulfuric acid.
  • the cation exchange membrane 108 is a cation exchange membrane that allows only the Cu ions dissolved from the soluble anode electrode 103 to pass therethrough, the cation exchange membrane is dissolved from the anode electrode 103. This makes it possible to block the generated impurities with the cation exchange membrane 108, and it is possible to minimize the number of particles in the plating solution in the region on the substrate 102 side.
  • the cation exchange membrane 108 was arranged between the coated substrate 102 and the anode electrode 103, but the cation exchange membrane 108 was replaced with a fine particle removing action.
  • a similar effect can be obtained with a porous neutral membrane having the following.
  • the cation exchange membrane has a property of selectively permeating and separating ions by electric energy, and a commercially available cation exchange membrane can be used.
  • a commercially available cation exchange membrane can be used.
  • the porous neutral diaphragm an extremely small porous membrane made of a synthetic resin and having a uniform pore size is used.
  • a polyester non-woven fabric is used as an aggregate manufactured by urea ionics Co., Ltd., and the material of the film is polyvinylidene fluoride + titanium oxide “YUMICRON”.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a specific configuration example of the plating tank of the substrate plating apparatus of the present invention.
  • a plating tank 41 is provided with a plating tank body 45 and a side plate 46.
  • a recess 44 for storing the plating liquid is formed in the plating tank body 45, and a lower end of the side plate 46 is hinged by a hinge mechanism (not shown).
  • the opening of the recessed portion 4 4 can be opened and closed.
  • a soluble anode electrode 47 is provided on the side of the bottom plate 45 of the plating bath body 45, on the side plate 46 of the a.
  • semiconductor wafers and the like are provided on the surface of the plating plate body 45 of the side plate 46.
  • the plating substrate 48 to be plated is mounted.
  • the packing 50 comes in contact with the surface of the covering substrate 48 attached to the side plate 46, and the concave portion 4 of the plating tank body 45 is formed. 4 is a sealed space.
  • the cover With the side plate 46 closed in the recess 44 of the plating tank body 4 5, the cover is placed between the substrate 48 and the soluble anode electrode 47, that is, the space of the recess 44.
  • a cation exchange membrane or a porous neutral diaphragm 49 is provided so as to separate (separate) into the substrate side region 44-1 and the anode electrode side region 44-12.
  • plating solution inlets and outlets 51 and 52 communicating with the upper and lower portions of the anode electrode side region 4 4 and 2 are provided, and the plating solution inlets and outlets 51 and 52 are respectively connected through filters 53 and 54.
  • On-off valves 55, 56 are provided.
  • Numeral 5 6 is connected to a pipe 57 connected to the gap 42 a of the upper header 42 and a pipe 58 connected to the gap 43 a of the lower header 43. That is, the plating solution entering the plating tank body 45 and the substrate side area 44-1, and the anode electrode side area 441-2 are separated outside the plating tank body 45, and the plating liquid coming out is attached. It merges outside the tank body 45. In addition, the plating solution flowing into and out of the anode electrode side regions 44 and 42 flows through the filters 53 and 54. In FIG. 7, 59 and 60 are check valves, respectively.
  • the plating liquid Q from the pipe 58 is supplied to the plating substrate side region 44-1 through the gap 43a of the lower header 43, and the on-off valve is provided. It is also supplied to the anode electrode side area 4 4-2 through 5 6 and the filter 5 4.
  • the plating solution Q flows through the covered substrate side region 44-1 and the anode electrode side region 44-2 as shown by the arrow A, and the plating solution Q of the covered substrate side region 44-1-1 is Flows out to the pipe 57 through the gap 4 2a of the upper head 4 2 and passes through the anode electrode side area 4 4 ⁇ 2 plating liquid Q plating liquid outlet 21, fill filter 5 3, and on-off valve 5 5 Then, it joins with the plating liquid Q from the substrate side area 44-1 flowing through the pipe 57.
  • the particles are generated in the mounting liquid in the anode electrode side region 441-2 by the black film adhered to the surface of the anode electrode 47, and the particles are generated.
  • the plating liquid Q flowing out from the anode electrode side area 4 4-1 2 is covered through the filter 5 3 and the on-off valve 5 5 so that the plating liquid Q does not mix with the plating area 4 4 It is configured so that it flows out of the attached substrate side region 44-1 and joins the plating solution Q and the outside of the plating tank body 45.
  • the plating liquid Q in the substrate-to-be-coated region 441-1 is discharged.
  • the on-off valves 55 and 56 are closed to drain the plating liquid Q in the anode electrode side region 441-2.
  • the covered substrate 48 can be taken out without being taken out.
  • the plating liquid Q flows from the lower side to the upper side of the plating tank body 45 in the plating substrate side region 44 and the anode electrode side region 441-2.
  • the flow direction of the plating liquid Q may be reversed from the upper side to the lower side, or may be alternately flowed from the upper side to the lower side and from the lower side to the upper side.
  • a predetermined voltage is applied between the positive electrode 8 and the positive electrode 47.
  • the cation exchange membrane 49 is disposed between the substrate 48 and the positive electrode 47 as described above, As described above, this is equivalent to an increase in the electric resistance of the plating solution Q between the substrate to be plated 48 and the anode electrode 47, and the distance between the substrate to be plated 48 and the anode electrode 47 is small. In both cases, the primary current distribution between the coated substrate 48 and the anode electrode 47 can be made uniform, and a coated film having a uniform film thickness can be formed on the surface of the coated substrate 48.
  • the cation exchange membrane 49 transmits only Cu ions dissolved from the soluble anode electrode 47. Therefore, impurities dissolved from the anode electrode 47 can be blocked by the cation exchange membrane 49, and particles in the plating solution Q on the substrate 48 to be covered are reduced as much as possible. It becomes possible.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing another specific configuration example of the plating tank of the substrate plating apparatus of the present invention.
  • the plating tank 41 shown in FIG. 8 is different from the plating tank 41 shown in FIG. 7 in that an insoluble anode electrode is used as the anode electrode 6 3, and the anode electrode 6 3 and the substrate A membrane 61 made of a porous neutral membrane or an anodic ion-exchange membrane is placed in between, and the plating tank 41 is covered and divided into a substrate side area 4 4 1 and an anode electrode side area 4 4-2. It is.
  • the diaphragm 61 is provided between the anode electrode 63 and the covering substrate 48 in contact with a plate 62 also serving as a current shielding plate for making the primary current distribution uniform.
  • the plating solution circulating in the substrate-side region 441-1 and the anode electrode-side region 44-2 are circulated. / 18
  • the lubricating solution is circulated by separate circulation pumps as described above.
  • the porous neutral diaphragm is formed between the insoluble anode electrode 63 and the substrate 48 to be coated.
  • the membrane 61 made of an anodic ion exchange membrane is arranged. Fresh plating liquid does not come into contact with the surface of the anode electrode 63, so that additives are not decomposed and the life of the plating solution Q is long. Become.
  • the plating liquid in the substrate-side region 441-1 and the anode electrode-side region 44-2 flow through the anode electrode-side region 44-2 by being circulated by separate circulation pumps.
  • the plating solution flows out of the anode electrode 63 together with the gas 2 separately from the plating solution flowing on the surface of the substrate 48 to be covered.
  • an ion exchange membrane or porous neutral diaphragm is placed between the substrate and the anode electrode, it is equivalent to an increase in the electrical resistance of the plating liquid between the substrate and the anode electrode. . Therefore, even if the distance between the substrate and the anode electrode is small, the primary current distribution between the substrate and the anode electrode can be made uniform, and a uniform plating film can be formed on the surface of the substrate. it can. Therefore, the size of the substrate mounting apparatus can be reduced.
  • the anode electrode is a soluble anode electrode
  • the ion exchange membrane is a positive ion exchange membrane that transmits only ions dissolved from the soluble anode electrode. It becomes possible to block with a cation exchange membrane. Therefore, it is possible to minimize particles in the plating solution on the substrate to be covered.
  • an on-off valve is provided at the entrance and the exit of the anode electrode side area separated by the ion exchange membrane or the porous neutral diaphragm, and the plating solution in the anode electrode side area is provided.
  • 0/14308 lg It is configured such that it flows out of the substrate side area through the on-off valve and merges with the deposition liquid, that is, the plating liquid in the anode electrode side area and the plating liquid in the substrate side area are deposited. Since it is configured to merge outside the deposition tank, particles released into the plating liquid by the black film attached to the anode electrode do not mix with the plating liquid in the substrate side area.
  • the plating solution in the area on the substrate side and the plating solution in the area on the anode electrode side are circulated by separate circulation means, so that the plating solution flowing in the area on the anode electrode side is covered by the plating solution flowing on the area on the substrate side. Apart from the liquid, it is released to the outside together with the ⁇ 2 gas from the anode electrode surface.
  • FIG. 9 is a view showing still another example of the configuration of the plating tank of the plating apparatus according to the present invention.
  • a substrate holder 111 for holding a substrate 113 such as a semiconductor wafer, is accommodated in a main body 110 of the main plating tank 110.
  • the substrate holder 1 1 2 comprises a substrate holder 1 1 2-1 and a shaft 1 1 2-2, and the shaft 1 1 2-2 comprises a cylindrical guide member 1 1 4.
  • the inner wall is rotatably supported via bearings 115 and 115.
  • the guide member 1 14 and the substrate holder 1 1 12 are fixed to each other by a predetermined stroke up and down by a cylinder 1 16 provided on the top of the tank body 1 1 1. You can move up and down.
  • the substrate holder 112 can be rotated in the direction of arrow A via the shaft part 112-2 by a motor 118 provided above the inside of the guide member 114. ing. Further, a space C for accommodating a substrate holding member 117 composed of a substrate holding part 117-1 and a shaft part 117-2 is provided inside the substrate holder 112.
  • the holding member 1 17 can be moved up and down by a predetermined stroke by a cylinder 1 19 provided in an upper portion of the shaft section 1 1 2-2 of the substrate holder 1 1 2.
  • FIG. 10 is an enlarged view of a portion B in FIG.
  • the plating liquid Q flows below the substrate holding portion 1 1 2—1 of the plating tank body 1 1 1, that is, below the plating surface of the substrate 1 1 3 exposed on the opening 1 1 2-1 a.
  • a liquid chamber 120 is provided.
  • a plating liquid supply header 1 21 is provided on one side of the plating tank body 1 1 1, and the plating liquid supply header 1 2 1 communicates with the plating liquid chamber 1 2 0.
  • a liquid inlet 1 2 2 is provided.
  • a plating liquid outlet 1 2 3 through which the plating liquid Q flows out is provided on the opposite side of the plating liquid supply 1 2 1 from the plating tank main body 1 1 1. Outflow from 1 2 3 (Melting liquid chamber 1 2 0 (Overflow from 00/1 308)
  • a collecting trough 124 for collecting the plating liquid Q is provided.
  • the collecting liquid Q collected by the collecting trough 1 2 4 returns to the plating liquid tank 1 2 5.
  • the plating solution Q in the plating solution tank 1 2 5 is sent to the plating solution supply by the pump 1 2 6 to the soda 1 2 1, and the plating bath body 1 1 1 is inserted from the plating solution inlet 1 2 2
  • the plating solution flows into the plating solution chamber 120 and flows parallel to the plating solution while contacting the plating surface of the substrate 1 13 in the plating solution chamber 120.
  • the plating solution outlet 1 2 3 From the collection gutters 1 2 4 That is, the plating solution Q circulates between the plating solution chamber 120 of the plating tank body 111 and the plating solution tank 125.
  • the plating liquid level LQ of the plating liquid chamber 1 2 0 is slightly higher than the plating surface level L w of the plating substrate 1 1 3 by ⁇ L, and the plating surface of the plating substrate 1 1 3 Is in contact with the mounting liquid Q.
  • the plating solution inlet 1 2 2 and the plating solution outlet 1 2 3 are arranged outside the outer diameter of the substrate 1 1 3 facing each other with the substrate 1 1 3 sandwiched therebetween.
  • the plating liquid Q flowing in the liquid chamber 120 flows in parallel while contacting the plating surface of the substrate 113 to be plated.
  • the step 1 1 2—1 b of the substrate holder 1 1 2—1 of the substrate holder 1 1 2 is covered with an electrical contact 1 30 that is electrically connected to the conductive section of the substrate 1 13 (
  • the electrical contact 130 is connected to a cathode of an external plating power supply (not shown) via a brush 127.
  • An anode electrode 128 is provided at the bottom of the plating liquid chamber 120 of the plating tank body 111 so as to face the substrate 113 to be coated. It is connected to the positive pole of the power supply.
  • a carry-in / out slit 129 for covering the substrate 113 with a substrate carrying-in / out jig such as a robot arm.
  • Main plating tank 1 1 10 Introduce plating liquid or conductive liquid Q 'through ion exchange membrane or porous neutral diaphragm 1 3 4 below plating liquid inlet 1 2 2 Anode chamber 1 3 1 And an anode electrode 128 is provided at the bottom of the anode chamber 131.
  • the plating liquid or the conductive liquid Q 'in the liquid tank 1 3 3 is introduced into the anode chamber 13 1 by the pump 13 2, and the plating liquid or the conductive liquid flows out of the anode chamber 13 1 Q 'returns to the liquid tank 1 3 3. That is, the plating liquid or the conductive liquid Q ′ in the liquid tank 13 3 circulates between the anode chamber 13 1 and the liquid tank 13 3.
  • the cylinder 116 when performing plating, first, the cylinder 116 is operated, and the substrate holder 112 is held in a predetermined amount together with the guide member 114 (the substrate holder 112 is held in the substrate holder 1121-2).
  • the mounted substrate 1 13 is moved up to the position corresponding to the loading / unloading slit 1 29), and the cylinder 1 19 is actuated to move the substrate pressing member 1 17 by a predetermined amount (the substrate pressing section).
  • 1 1 7—1 rises to the position where it reaches the top of the loading / unloading slit 1 29).
  • the covered substrate 1 13 is loaded into the space C of the substrate holder 1 12 with a substrate loading / unloading jig such as a robot arm, and the covered substrate 1 13 is facing downward. Place on the step 1 1 2—1 b so that In this state, operate the cylinder 1 19 to lower it until the lower surface of the board holding section 1 17-1 comes into contact with the upper surface of the board 113, and the board holding section 1 17-1 and the step section Cover the substrate 1 1 3 between 1 1 2—1 b.
  • a substrate loading / unloading jig such as a robot arm
  • the plating liquid Q is supplied to the chamber 120 from the plating liquid tank 125 through the pump 126 as described above, and circulates.In this state, the anode electrode 128 and the above electrical contacts When a predetermined voltage is applied from the plating power supply during 130, a plating current flows from the anode electrode 1 28 to the plating substrate 113, and plating is applied to the plating surface of the plating substrate 113 A film is formed.
  • the motor 118 is operated, and the substrate holder 112 and the covering substrate 113 are rotated at a low speed (1-1 Orpm).
  • the flow of the plating liquid Q flowing in the plating liquid chamber 120 (parallel to the plating surface of the substrate 1 13
  • the flow rate of the plating solution is not adversely affected (without disturbing the uniform relative speed between the plating surface and the plating solution), and the thickness of the plating film generated on the upstream and downstream sides of the plating solution flow is reduced.
  • the difference can be eliminated, and a plating film having a uniform film thickness can be formed on the mounting surface of the substrate 113 to be coated.
  • the cylinder 1 16 When the plating is completed, the cylinder 1 16 is activated, the substrate holder 1 1 2 and the substrate 1 1 3 are raised, and the lower surface of the substrate holder 1 1 2-1 is above the plating solution level L Q Then, the motor 118 is rotated at high speed and centrifugal force is used to shake off the plating solution adhering to the adhered surface of the substrate and the lower surface of the substrate holder 112-1. After the plating solution has been shaken off, the covered substrate 1 13 is raised to the position of the loading / unloading slit 1 29.
  • the cylinder 1 19 is actuated and the substrate presser 1 1 7-1 is raised, the substrate 1 1 3 covered is released and the step 1 1 2-of the substrate holder 1 1 2-1 is released.
  • a substrate loading / unloading jig such as a robot arm is allowed to enter the space C of the substrate holder 112 from the loading / unloading slit 1229, and the covered substrate 113 is pulled up to the outside. Take it out.
  • Plating tank 110 is attached as above, and ions are placed below liquid inlet 1 22
  • An anode chamber 13 1 is provided through an exchange membrane or a porous neutral membrane 13 4, and a plating solution or a conductive liquid Q ′ is flowed, so that an insoluble electrode can be used as the anode electrode 1 28.
  • the oxidative decomposition of the additive can be prevented on the surface of the anode electrode 128, and the generated oxygen gas is blocked by the ion-exchange membrane or the porous neutral membrane 134, and the plated substrate 113 is attached. Faceless. This prevents abnormal consumption of the additive in the plating liquid Q, and prevents the generation of fine holes / grooves and plating defects on the surface of the substrate to be covered by oxygen gas.
  • the flow of the plating liquid Q in the plating liquid chamber 120 becomes parallel to the plating surface of the substrate 113 to be plated.
  • the plating tank 110 can be made smaller in the depth direction as compared with a plating-down type plating tank in which the coating liquid jet is applied vertically to the substrate. Therefore, it is possible to arrange a plurality of plating tanks 110 in an overlapping manner.
  • a flat plating solution chamber is provided below the plating surface of the substrate to be plated, and a plating solution inlet for flowing the plating solution into the plating solution chamber and the plating solution flows out from the plating solution chamber.
  • the plating solution flowing through the plating solution chamber is disposed on the outside of the plating substrate so that the plating solution flows out of the plating substrate. Flow parallel while contacting the plating surface, so that the relative speed between the plating surface and the plating solution is uniform over the entire surface of the plating substrate, and the additives in the plating solution are uniformly adsorbed As a result, the embedding property of the plated substrate into the fine holes and grooves is improved, and plating with a uniform film thickness can be performed.
  • anode chamber is provided below the plating liquid introduction chamber via an ion exchange membrane or a porous neutral diaphragm, and the plating liquid or another conductive liquid is caused to flow through the anode chamber, whereby an anode electrode surface is formed. Oxidative decomposition of the additives in the plating solution is prevented, and abnormal consumption of additives in the plating solution is prevented, and the generated oxygen gas is blocked by the ion exchange membrane or porous neutral diaphragm. Since it does not reach the attached substrate, it is possible to prevent the formation of defects due to small holes / grooves on the surface of the attached substrate.
  • the covered substrate rotating mechanism by providing the covered substrate rotating mechanism, the covered substrate can be rotated at a low speed with the attached surface facing downward during plating. A plated film having a uniform film thickness can be formed.
  • the plating substrate is pulled up from the plating liquid level and rotated at high speed, so that the plating liquid adheres in the plating tank and can be shaken off, so that the plating liquid is applied to the outside of the plating tank. Less contamination.
  • the substrate to be coated is rotated at a low speed of 1 to 10 rpm while the substrate is being plated, it does not adversely affect the flow of the plating liquid flowing through the plating liquid chamber and has a uniform film thickness.
  • a plating film can be formed.
  • the planar arrangement of the entire plating apparatus can be reduced, and the installation space can be saved.
  • FIG. 11 is a diagram showing still another configuration example of the plating tank of the plating apparatus according to the present invention.
  • the upper part from the substrate holder 112 is the same as that of FIG.
  • a flat plating solution chamber 1 2 is located below the substrate holder 1 1 2 — 1 of the plating tank body 1 1 1, that is, below the mounting surface of the substrate 1 1 3 exposed to the opening 1 1 2 — la. 0, and flattened through a perforated plate 1 21 with many holes 1 2 1 a formed below the plating solution chamber 120
  • a tanning liquid introduction chamber 1 2 2 is provided.
  • a collecting trough 123 is provided outside the plating liquid chamber 120 to collect the liquid Q that overflows the plating liquid chamber 120.
  • the collecting liquid Q collected by the collecting trough 1 2 3 returns to the plating liquid tank 1 2 5.
  • the plating solution Q in the plating solution tank 125 is introduced horizontally from both sides of the plating solution chamber 120 by the pump 126.
  • the plating solution Q introduced from both sides of the plating solution chamber 120 flows into the plating solution chamber 20 as a vertical jet through the holes 121 a of the perforated plate 121.
  • the distance between the perforated plate 1 2 1 and the covering substrate 1 1 3 is 5 to 15 mm, and the liquid Q jet keeps vertically rising after passing through the hole 12 la of the perforated plate 1 2 1 As it is, it comes into contact with the surface of the substrate 113 as a uniform jet.
  • the plating solution Q overflows the plating solution chamber 120, and the dripping solution Q is collected by the collecting gutter 123 and flows into the plating solution tank 125. That is, the plating solution Q circulates between the plating solution chamber 120 of the plating tank body 111 and the plating solution tank 125.
  • Main plating tank 1 110 Introduce plating liquid or conductive liquid Q 'below ion-exchange membrane or porous neutral diaphragm 130 below plating liquid introduction chamber 1 22 Anode chamber 1 3 1 And an anode electrode 128 is provided at the bottom of the anode chamber 131.
  • the plating liquid or conductive liquid Q ′ in the liquid tank 1 3 3 is introduced into the anode chamber 13 1 by the pump 13 2, and the plating liquid or the conductive liquid Q, flowing out of the anode chamber 13 1 is Liquor punk 1 3 3 That is, the plating liquid or the conductive liquid Q ′ in the liquid tank 13 3 circulates between the anode chamber 13 1 and the liquid tank 13 3.
  • the plating chamber 110 is provided with an anode chamber 13 1 below the liquid introduction chamber 1 22 via the ion exchange membrane or porous neutral membrane 130 as shown above. / 14308
  • the generated oxygen gas is blocked by the ion exchange membrane or the porous neutral membrane 130 and does not reach the surface of the substrate 113 to be covered. This prevents abnormal consumption of the additive in the plating liquid Q, and prevents the generation of fine holes / grooves and plating defects on the surface of the substrate to be covered by oxygen gas.
  • a plating solution chamber formed between a substrate to be plated and a perforated plate disposed below and opposed to the substrate at a predetermined interval;
  • a flat plating solution introduction chamber formed below the plate is provided, and the plating solution is poured into the plating solution introduction chamber from the horizontal direction, and the plating solution is perpendicular to the plating surface of the substrate to be plated through the perforations of the perforated plate. Therefore, by setting the distance between the perforated plate and the substrate to be covered to an appropriate value, it is possible to extend the rising distance of the plating solution and eliminate the need for rectification. A small flat configuration can be achieved.
  • an anode chamber is provided below the plating solution introduction chamber via an ion exchange membrane or a porous neutral diaphragm, and a plating solution or another conductive liquid is caused to flow through the anode chamber, so that an anode electrode surface is formed.
  • the additive in the plating solution is prevented from being oxidized and decomposed by oxidation.
  • the additive in the plating solution is prevented from being abnormally consumed, and the generated oxygen gas is blocked by the ion-exchange membrane or the porous neutral diaphragm, and is applied to the substrate. Since it does not reach, it is possible to prevent the formation of a plating defect in a fine hole / groove on the surface of the substrate to be plated.
  • a plating substrate rotating mechanism is provided, and by rotating the plating substrate with the plating surface facing down during plating, the plating surface can be uniformly contacted with the plating solution and a uniform film thickness can be obtained. A plating film can be formed. Also, After the plating is completed, the plating substrate is pulled up from the plating liquid level and rotated at a high speed so that the plating liquid adhering in the plating tank can be shaken off, and the outside of the plating tank is contaminated with the plating liquid. Is reduced.
  • the coated substrate is rotated, and the viscous force of the plating solution is used to discharge the substrate in the circumferential direction. Due to the effect of the plating solution, the pressure becomes lower at the center of the substrate and the upward flow from the center of the perforated plate increases, so that a uniform vertical component velocity can be obtained over the entire surface of the substrate. Will be. Accordingly, it is not necessary to increase the approach distance of the upward flow in the depth direction as in the conventional case, so that the depth dimension of the plating tank can be reduced.
  • the planar arrangement of the entire plating apparatus can be reduced, and the installation space can be saved.
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of the overall configuration of a plating apparatus using the above-described plating tank 110 according to the present invention.
  • FIG. 12A shows a plan configuration
  • FIG. 12B shows a side configuration.
  • the plating device 140 has a load section 141, an unload section 144, a washing / drying tank 144, a load stage 144, a coarse water washing tank 144, and a plating stage. It is configured to include a 146, a pretreatment tank 147, a first robot 148, and a second robot 149.
  • a plating tank 110 having the structure shown in FIG. 2 is arranged in two layers. That is, a total of four plating tanks 10 are arranged in the entire plating apparatus. This is feasible because the plating tank 110 can have a smaller depth dimension than the conventional plating tank 100 shown in FIG.
  • the covered substrates 1 13 housed in the cassette placed on the loading section 141 are taken one by one by the first robot. And transferred to the loading stage 144.
  • the substrate 1 13 transferred to the loading stage 144 is transferred to the pretreatment tank 147 by the second robot 149 and subjected to the pretreatment in the pretreatment tank 147.
  • the pre-processed substrate 113 is transferred to the plating tank 110 of the plating stage 146 by the second robot 149 and subjected to the plating process.
  • the covered substrate 1 13 having been subjected to the plating process is transferred to the coarse water washing tank 1 45 by the second robot 1 49 and subjected to the coarse water cleaning process.
  • the plating bath 110 has a plating solution chamber 120 in which the plating solution Q flows parallel to the plating surface below the plating surface of the substrate 113 to be plated. Since the configuration is provided, the depth of the plating tank 110 can be reduced, and even if multiple plating tanks 110 (two in the figure) are stacked, the conventional plating solution jet can be covered. Since it is possible to make the depth of one plating tank of the face-down type that is vertically applied to the substrate, the installation space is reduced as a whole of the plating equipment. In other words, in a plating apparatus having four plating tanks, if a conventional plating tank is used, only one plating tank can be placed on each plating stage 146. When the layout area of 6 is as shown in Fig. 12, it is doubled.
  • the plating apparatus is not limited to electrolytic plating, and may be electroless plating.
  • the plating solution Q other copper sulfate plated solution to conduct copper plated, plated solution to perform other metals plated can be used c Industrial applicability
  • the present invention can be used for forming a fine wiring layer on a semiconductor wafer and the like, and thus can be used for the semiconductor industry and the like.

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Description

明 細 書 基板めつき装置 技術分野
本発明は半導体ウェハ等の基板に金属めつき処理を施す基板めつき装 置に関する。 背景技術
図 1は、 従来のこの種の基板めつき装置の概略構成を示す図である。 図 1に示すように、 従来の基板めつき装置はめつき液 Qを収容しためつ き処理槽 1 0 1内に半導体ウェハ等の被めつき基板 1 0 2と陽極電極 1 0 3を対向して配置すると共に、 該被めつき基板 1 0 2と陽極電極 1 0 3の間に遮蔽板 1 0 4を配置し、 被めつき基板 1 0 2と陽極電極 1 0 3 の間にめつき電源 1 0 6から所定の電圧を印加し、 被めつき基板 1 0 2 の表面にめつき膜を形成するように構成したものである。 なお、 1 0 5 はめつき処理槽 1 0 1の上端をオーバーフローしためっき液 Qを回収す るための捕集樋である。
上記構成の基板めつき装置において、 陽極電極 1 0 3に溶解性電極 (含リン銅） を用いた場合、 陽極電極の定期的な交換に加え、 表面のブ ラックフィルムの管理、 パーティクル対策等問題が多い。 このようなめ つき装置においては普通複数台のめつき処理槽 1 0 1が設けられるので、 陽極電極 1 0 3の管理にはより時間がかかる。
そこで、 先ず、 めっき処理槽内の陽極電極を不溶解性の材料製とする ことによって、 被めつき基板 1 0 2の近傍におけるパーティクルの存在 が抑制されるという利点を生じる反面、 不溶解性の陽極電極を用いるこ とによって C u 2 +イオンの補給が新に必要となる。 C u 2 +イオンを加え るには、 酸化銅の粉末、 又は、 C u S 0 4 · 5 H 2〇の粉末を補給するか, 或いは、 高濃度の C u S〇4 ' 5 H 2 0溶液を補給することが考えられる, 粉末の補給は自動化に適さず、 溶液の補給は総液量が徐々に増加するの で、 定期的に排出する必要が生じる。
上記構成のめつき装置において、 被めつき基板 1 0 2の表面に形成さ れるめっき膜の膜厚の均一性を向上させるためには、 陰極 （被めつき基 板 1 0 2 ) と陽極電極 1 0 3 との間の一次電流分布が均一になるように すれば良い。 この一次電流分布を均一にするには、 陰極 （被めつき基板 1 0 2 ) と陽極電極 1 0 3 との間の距離を大き くすればよいが、 該距離 を大きくするにはめつき槽 1 0 1、 ひいてはめっき装置を大きくする必 要があり、 めっき装置の小型化に反することになる。
また、 電解めつきが例えば銅めつきである場合、 溶解性の陽極電極に は含リ ン銅が使われることが多く、 このような溶解性の陽極電極を用い た場合、 陽極電極表面のブラックフィルムの管理が難しく、 該ブラック フィルムから生じるパーティ クル汚染も大きな問題となる。
陽極電極を不溶解性にするとこの問題は無くなるが、 めつき液への C uイオンの補充方法が問題となり、 また該添加剤を分解してしまい、 該 分解した添加剤が半導体ウェハ等の被めつき基板に付着するという問題 がある。 発明の開示
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、 不溶解性の陽極電極を 用いた基板めつき装置であって、 しかも、 容易に金属イオンの自動補給 が出来る基板めつき装置を提供することを目的とする。
また、 本発明の他の目的は、 陰極と陽極との間の一次電流分布を均一 にでき、 且つめつき装置を小型化できる基板めつき装置を提供すること にある。
また、 本発明の更に他の目的は、 溶解陽電極を使用したとしてもブラ ックフィルムのパーティ クル化によ り被めつき基板が汚染されないめつ き装置を提供することにある。
上記課題を解決するため本発明の第 1の態様は、 めっき液を収容した めつき処理槽内に金属めつきを施す被めつき基板と不溶解性の陽極電極 を対向して配置した構成の基板めつき装置において、 めつき処理槽とは 別に設けられた循環槽又はダミー槽内に溶解性の陽極電極と陰極電極を 対向して配置すると共に、 該陽極電極と陰極電極の間にァニオン交換膜 又はカチオン選択性交換膜を配置することによって両極を隔離し、 且つ 該陽極電極と陰極電極の間に電流を流すことによって金属イオンを連続 的に発生し、 該金属イオンをめつき処理槽内に補充する手段を設けたこ とを特徴とする。
上記のように、 めつき処理槽とは別に設けられた循環槽又はダミー槽 内の溶解性の陽極電極から発生する金属イオンをめつき処理槽内に供給 する機構を用いることによって、 金属ィオンの自動補給が可能になると 同時に、 めっき処理槽内の陽極電極の定期的な交換や、 表面のブラック フィルムの対策といった従来の溶解性陽極電極に必然的に伴う厄介な作 業をする必要性がなくなる。
また、 本発明の第 2の態様は、 めっき液を収容しためっき槽内にめつ きを施す被めつき基板と陽極電極を対向して配置した構成の基板めつき 装置において、 被めつき基板と陽極電極との間にィオン交換膜又は多孔 質中性隔膜を配置し、 めつき槽を該イオン交換膜又は多孔質中性隔膜で 被めつき基板側領域と陽極電極側領域とに区分したことを特徴とする。 上記のように被めつき基板と陽極電極との間にィオン交換膜又は多孔 質中性隔膜を配置することにより、 該イオン交換膜又は多孔質中性隔膜 はめつき液の電気抵抗の増加役割を果たし、 被めつき基板と陽極電極の 間の距離を大きく したのと同じ効果が得られ、 被めつき基板と陽極電極 の間隔を小さ くできる。
また、 イオン交換膜を陽極電極より溶解したイオンのみを透過する陽 イオン交換膜とすることにより、 陽極電極から溶解してく る不純物を該 陽イオン交換膜で遮断することができ、 被めつき基板側領域のめつき液 中のパーティ クルを極力少なくすることが可能となる。 図面の簡単な説明
図 1は従来のこの種の基板めつき装置の概略構成を示す図である。 図 2は本発明に係る基板めつき装置の構成例を示す図である。
図 3は本発明に係る基板めつき装置の循環槽又はダミ一槽の他の構成 例を示す図である。
図 4の基板めつき装置の他の構成例を示す図である。
図 5は本発明の基板めつき装置の他の構成例を示す図である。
図 6は基板めつき装置の陰極と陽極の間に陽イオン交換膜又は多孔質 中性隔膜を配置した効果を説明するための図である。
図 7は本発明の基板めつき装置のめつき槽の具体的構成例を示す断面 図である。
図 8は本発明の基板めつき装置のめつき槽の他の具体的構成例を示す 断面図である。 図 9は本発明に係るめつき装置のめつき槽の更に他の構成例を示す図 である。
図 1 0は図 9の B部分の拡大図である。
図 1 1は本発明に係るめつき装置のめつき槽の更に他の構成例を示す 図である。
図 1 2は本発明に係るめつき装置の全体構成を示す図で、 図 1 2 Aは その平面図、 図 1 2 Bはその側面図である。 発明を実施するための最良の形態
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 2は本発 明の第 1の態様の基板めつき装置の構成例を示す図である。 本基板めつ き装置は 1台の循環槽又はダミー槽 1 0 と複数台 （図では 3台） のめつ き処理槽 1 1 を具備する。 めっき処理槽 1 1内には C uめっきを施す半 導体ウェハ 1 2 と不溶解性の陽極電極 1 3 とが対向して配置され、 半導 体ウェハ 1 2 と不溶解性の陽極電極 1 3 との間にはめつき電源 1 5が接 続されている。
循環槽又はダミー槽 1 0にはダミ一陰極電極 1 6 と溶解性の陽極電極 (銅製） 1 7が対向して配置され、 その間にァニオン交換膜 1 8が配置 され、 循環槽又はダミー槽 1 0をダミー陰極電極側と陽極電極側に区分 (隔離） している。 ダミー陰極電極 1 6 と溶解性の陽極電極 1 7の間に は電源 （直流） 1 9が接続される。 また、 循環槽又はダミー槽 1 0には その内部の液の導電率を測定する導電率計 2 1が設けられ、 液の導電率 が一定になるように硫酸源 2 0から硫酸 （ H 2 S 0 が供給される。 循環槽又はダミー槽 1 0のダミー陰極電極 1 6 と陽極電極 1 7の間に 電源 1 9から所定の電圧値の直流電圧を印加することにより、 陽極電極 1 7から C 112 の陽イオンが陽極電極側の液中に放出される。 一方、 陰 極電極側では S〇4 2—の陰イオンと H2ガスが発生すると共に、 H2ガスは 外部に放出される。 該 S 0 —はァニオン交換膜 1 8を通して陽極電極側 に供給されるが、 C u2 +ィオンはァニオン交換膜 1 8を通過しない。 該 C u2 +イオンと S 0 イオンが混合 · 含有した水溶液がめつき液として ポンプ 22により開閉弁 23、 23、 23を通して、 めつき処理槽 1 1、 1 1、 1 1のそれぞれに供給される。
めっき処理槽 1 1、 1 1、 1 1のそれぞれをオーバーフローしためつ き液は捕集樋 14、 14、 1 4で回収され、 循環槽又はダミー槽 1 0の ァニオン交換膜 1 8で区分された陽極電極側に戻る。 ここで、 陽極電極 1 7から ell の陽イオンが補充され、 再びめつき処理槽 1 1、 1 1、 1 1のそれぞれに供給される。 即ち、 めっき処理槽 1 1、 1 1、 1 1の それぞれで C uめつき処理を行うことによって消費された分の Cu2 +ィ オンが補給される。
上記構成のめっき装置において、 めっき処理槽 1 1、 1 1、 1 1のそ れそれの半導体ウェハ 1 2と陽極電極 1 3の間に流れる電流値 I I 2、 I 3の総計は循環槽又はダミー槽 1 0の陽極電極 1 7とダミー陰極電極 1 6の間に流れる電流値 I と等しくする （ I ^ I !+ I z+ I s) ことにより . めっき処理槽 1 1、 1 1、 1 1への C u 2 +イオンのめっきに伴う消費分 に対応した補給が可能となると同時に、 めっき処理槽 1 1、 1 1、 1 1 の陽極電極の定期的な交換や、 表面のブラックフィルムの発生に起因し た汚染防止といった従来法につきものの厄介な対策 · 作業の必要がなく なる。 なお、 図 1において、 24は排液用のポンプである。
図 3は本発明に係る基板めつき装置の循環槽又はダミー槽 1 0の他の 構成例を示す図である。 本循環槽又はダミー槽 1 0が図 2の循環槽又は γ ダミー槽 1 0 と異なる点は、 ダミ一陰極電極 1 6 と溶解性の陽極電極 1 7の間にァニオン交換膜 1 8に替えて イオンは透過するが C u 2 +ィォ ンを透過しないカチォン選択性交換膜 2 5が配置されている点である。 上記循環槽又はダミー槽 1 0のダミー陰極電極 1 6 と溶解性の陽極電 極 1 7の間に電源 1 9から所定電圧値の直流電圧を印加し、 陽極電極 1 7から放出された C u 2 +イオンの混入する液をめつき液として、 ポンプ 2 2により、 図 1のめつき処理槽 1 1、 1 1、 1 1へ開閉弁 2 3、 2 3、 2 3を通して供給し、 めつき処理槽 1 1、 1 1、 1 1からオーバ一フロ 一しためっき液を循環槽又はダミー槽 1 0の陽極電極側に戻すようにす る点は図示は省略するが、 図 2 と同一である。
図 4は本発明に係る基板めつき装置の他の構成例を示す図である。 基 板めつき装置は 1台のめっき処理槽 1 1に対応して、 1台の循環槽又は ダミー槽 1 0を設け、 循環槽又はダミー槽 1 0のァニオン交換膜 1 8又 はカチォン選択性交換膜 2 5で区分された陽極電極側の液をめつき液と してめつき処理槽 1 1に供給すると共に、 めっき処理槽 1 1からオーバ —フローしためつき液を循環槽又はダミ一槽 1 0の陽極電極側に戻すよ うに構成している。
また、 めつき処理槽 1 1の陰極電極となる半導体ウェハ 1 2 と循環槽 又はダミー槽 1 0の陽極電極 1 7を接続し、 めっき処理槽 1 1の陽極電 極 1 3 と循環槽又はダミー槽 1 0のダミー陰極電極 1 6を接続している。 そして半導体ウェハ 1 2 と陽極電極 1 7を接続した接続線 2 7又は不溶 解性の陽極電極 1 3とダミー陰極電極 1 6を接続した接続線 2 8に電源 2 6を揷入接続している。
基板めつき装置を上記のように構成することにより、 めっき処理槽 1 1の半導体ウェハ 1 2 と陽極電極 1 3に流れる電流 I と同一の電流が循 環槽又はダミー槽 1 0の陽極電極 1 7 とダミー陰極電極 1 6の間にも流 れることになり、 めっき処理槽 1 1で消費された C u2 +イオンと等量の C u2 +イオンが循環槽又はダミー槽 1 0から供給されることになる。 なお、 図 2乃至図 4に示す構成の基板めつき装置において、 循環槽又 はダミー槽 1 0のダミー陰極電極 1 6 と溶解性の陽極電極 1 7の間に配 置されるイオン選択性の交換膜の接液面積は、 それぞれのイオン （ H+、 C u 2 S 0 —等） の液中移動速度が電気鍍金研究会編、 「めっき教 本」 （日刊工業新聞社） 、 P 5によって、 下記のように相異なることを 考慮して、 各場合毎に調整する必要があることは言うまでもない。
イオンの移動速度 （水溶液， 1 8 °Cの場合）
カチオン選択性交換膜 H+ 3 1 . 5〃m/s
C u 2+ 2. 9 m/ s
ァニオン選択性交換膜 S 042— 5. 9 3〃m/s ここで上の値は電極間距離 1 c mのところに 1 Vの電圧を加えたとき の移動速度〃 m/ sを示す。
なお、 上記実施形態例では循環槽又はダミー槽 1 0に配置する溶解性 の陽極電極 1 7を銅製とし、 陽極電極 1 7から C u 2Tイオンを発生し、 めつき処理槽 1 1で半導体ウェハ 1 2に銅めつき処理を行う場合を例に 示したが、 めっき処理槽 1 1で行うめっきは銅めつきに限らず、 他の金 属めつき処理でもよく、 その場合は循環槽又はダミー槽 1 0の溶解性の 陽極電極 1 7はその金属陽イオンを放出する金属製の陽極電極であれば よい。
また、 被めつき基板も半導体ウェハに限定されるものではなく、 めつ き処理できる基板であれば、 どのような基板でも適用できる。
以上説明したように上記第 1の態様の発明によれば、 下記のような優 れた効果が得られる。
めっき処理槽とは別に設けられた循環槽又はダミー槽内の溶解性の陽 極電極から発生する金属イオンをめつき処理槽内に補給することにより. 金属イオンの自動補給が可能となると同時に、 めつき処理槽の陽極電極 の定期的な交換や、 表面のブラックフィルム対策が不要となる。
また、 めつき処理槽の被めつき基板と不溶解性の陽極電極の間に流れ る電流値の総計を循環槽又はダミー槽の陽極電極と陰極電極の間に流れ る電流値と等しくすることにより、 溶解性の陽極電極の管理は 1台の循 環槽又はダミー槽の陽極電極について行なうだけでよい。
また、 めっき処理槽の陰極電極と陽極電極の間に流れる電流を該循環 槽又はダミー槽の陽極電極と陰極電極の間に流れる電流と同一にするこ とによって、 めつき処理槽で消費される金属ィオンと同量の金属イオン を補給できる。
図 5は本発明の第 2の態様の基板めつき装置の概略構成を示す図であ る。 本基板めつき装置は図示するように陰極 （被めつき基板 1 0 2 ) と 陽極電極 1 0 3 との間に陽イオン交換膜 1 0 8を配置している。
上記のように、 被めつき基板 1 0 2の表面のめつき膜厚の均一性を向 上させるには、 被めつき基板 1 0 2 と陽極電極 1 0 3 との間の一次電流 分布が均一になるようにすれば良く、 この一次電流分布を均一にするに は、 被めつき基板 1 0 2 と陽極電極 1 0 3 との間の距離を大きくすれば よい。 しかしながら、 被めつき基板 1 0 2 と陽極電極 1 0 3 との間の距 離を大きくすれば、 上記のように大きいめっき槽 1 0 1 を必要とするの で、 ここでは被めつき基板 1 0 2 と陽極電極 1 0 3 との間に陽イオン交 換膜 1 0 8を配置することにより、 後に説明するように、 被めつき基板 1 0 2 と陽極電極 1 0 3の間の距離を大きく したのと等価になるように した。 なお、 陽イオン交換膜 1 0 8はめつき槽 1 0 1の内部を被めつき 基板 1 0 2の配置領域と陽極電極 1 0 3の配置領域の 2領域に区分して いる。
図 5に示す基板めつき装置の被めつき基板 1 0 2 と陽極電極 1 0 3の 間隔を間隔 L 2、 従来の陽イオン交換膜 1 0 8の無い構成の基板めつき装 置の被めつき基板 1 0 2 と陽極電極 1 0 3の間隔を間隔 L iとすると、 同 じく一次電流分布を均一にしても、
L i > L 2
となる。 即ち、 本発明の基板めつき装置では一次電流分布を均一にする のに従来例に比較し、 被めつき基板 1 0 2 と陽極電極 1 0 3の間の間隔 L 2を小さくできる。
図 6は陰極 1 0 2 と陽極 1 0 3の間に陽ィオン交換膜 1 0 8を配置し た効果を説明するための図である。 今、 陽極 1 0 3の面に図示するよう に段差があるとし、 陰極 1 0 2と陽極 1 0 3の間の距離が 1 ！の部分の電 流密度を i i、 距離が 1 2の部分の電流密度を i 2、 めっき液 Qの比抵抗を 陽イオン交換膜 1 0 8の透過電気抵抗 Rとすると
i 2 / i ! = ( 1 1 + R ) / ( 1 2 + R )
= { ( 1 2 + Δ 1 ) + R } / ( 1 + R ) = 1 + ( Δ 1 ) / ( 1 2 + R )
となる。
従って、 一次電流分布を均一にするには、 電流密度比 i 2 / i を 1に 近づければよいことになる。 ここで、 電流密度比 i 2 / i ！を 1に近づけ るために陰極 1 0 2 と陽極 1 0 3の距離 1 2を大きく する代わりに、 めつ き液の電気抵抗の役割を果たす陽イオン交換膜 1 0 8を陰極 1 0 3 と陽 極 1 0 2の間に配置すれば、 陰極 1 0 2 と陽極 1 0 3の距離 1 2を大きく したのと同じ効果が得られる。 即ち、 陰極 1 0 2 と陽極 1 0 3の間に陽 イオン交換膜 1 ◦ 8を配置することにより、 電極間距離を小さく したに もかかわらず、 大きな距離にしたのと同等の効果が得られ、 ひいては基 板めつき装置を小さ くすることができる。
また、 図 5において、 基板めつき装置を被めつき基板 1 0 2に C uめ つき膜を形成する C uめっき装置とし、 陽極電極 1 0 3を溶解性の陽極 電極とし、 めっき液を硫酸銅溶液とした場合、 陽イオン交換膜 1 0 8を 溶解性の陽極電極 1 0 3より溶解した C uイオンのみを透過する陽ィォ ン交換膜とすれば、 陽極電極 1 0 3から溶解して く る不純物を陽イオン 交換膜 1 0 8で遮断することが可能となり、 被めつき基板 1 0 2側領域 のめつき液中のパ一ティ クルを極力少なく することが可能となる。 なお、 上記例では被めつき基板 1 0 2 と陽極電極 1 0 3 との間に陽ィ オン交換膜 1 0 8を配置したが、 該陽イオン交換膜 1 0 8に換えて微粒 子除去作用を有する多孔質中性隔膜でも同様な作用効果が得られる。 上記陽イオン交換膜は電気エネルギーにより、 イオンを選択的に透過 分離させる性質を有し、 市販のものを用いることができる。 例えば株式 会社旭硝子製の商品名 「セレミオン」 等がある。 また、 多孔質中性隔膜 としては、 合成樹脂からなる極めて小さく、 均一な孔径を有する多孔質 膜を用いる。 例えば、 ュアサアイォニクス株式会社製の骨材にポリエス テル不織布を用い、 膜材質がポリフッ化ビ二リデン +酸化チタンの商品 名 「Y U M I C R O N」 を用いる。
図 7は本発明の基板めつき装置のめつき槽の具体的構成例を示す断面 図である。 図示するように、 めっき槽 4 1はめつき槽本体 4 5 と側板 4 6を具備している。 めつき槽本体 4 5にはめつき液を収容する凹部 4 4 が形成され、 側板 4 6の下端はヒンジ機構 （図示せず） でめつき槽本体 4 5の凹部 4 4の開口を開閉できるようになつている。 めつき槽本体 4 5の底板 4 5 aの側板 4 6側の面には溶解性の陽極電極 4 7が設けられ. 側板 4 6のめつき槽本体 4 5側の面には半導体ウェハ等のめっきを施す 被めつき基板 4 8が装着されるようになっている。 また、 側板 4 6で凹 部 4 4の開口を閉じた状態で、 該側板 4 6に装着された被めつき基板 4 8の面にパッキン 5 0が当接し、 めっき槽本体 4 5の凹部 4 4を密閉空 間とする。
めっき槽本体 4 5の凹部 4 4には側板 4 6を閉じた状態で、 被めつき 基板 4 8 と溶解性の陽極電極 4 7 との間に位置するように、 即ち、 凹部 4 4の空間を被めつき基板側領域 4 4 ― 1 と陽極電極側領域 4 4一 2に 区分 （隔離） するように陽イオン交換膜又は多孔質中性隔膜 4 9が設け られている。 めつき槽本体 4 5の上下には上部へ 'ソダ 4 2 と下部へヅダ
4 3が設けられており、 上部ヘッダ 4 2の空隙 4 2 aと下部へッダ 4 3 の空隙 4 3 aは被めつき基板側領域 4 4 - 1に連通している。
また、 陽極電極側領域 4 4 — 2の上下部に連通するめつき液出入口 5 1、 5 2が設けられ、 該めっき液出入口 5 1、 5 2にはそれぞれフィル 夕 5 3、 5 4を介して開閉弁 5 5、 5 6が設けられ、 更に該開閉弁 5 5、
5 6はそれぞれ上部ヘッダ 4 2の空隙 4 2 aに接続された配管 5 7 と下 部へッダ 4 3の空隙 4 3 aに接続された配管 5 8に接続されている。 即 ち、 めっき槽本体 4 5の被めつき基板側領域 4 4 - 1 と陽極電極側領域 4 4一 2に入るめっき液はめつき槽本体 4 5の外側で分かれ、 出るめつ き液はめつき槽本体 4 5の外側で合流するようになっている。 また、 陽 極電極側領域 4 4一 2に出入るめっき液はフィルタ 5 3及び 5 4を通つ て流出入するようになっている。 なお、 図 7において、 5 9及び 6 0は それぞれ逆止弁である。 上記構成のめつき槽 4 1において、 配管 5 8からのめつき液 Qは下部 ヘッダ 4 3の空隙 4 3 aを通って被めつき基板側領域 4 4― 1に供給さ れると共に、 開閉弁 5 6及びフィル夕 5 4を通って陽極電極側領域 4 4 — 2にも供給される。 これによりめっき液 Qは被めつき基板側領域 4 4 - 1及び陽極電極側領域 4 4— 2を矢印 Aに示すように流れ、 被めつき 基板側領域 4 4一 1のめつき液 Qは上部へツダ 4 2の空隙 4 2 aを経て 配管 5 7に流出し、 陽極電極側領域 4 4— 2のめつき液 Qはめつき液出 入口 2 1、 フィル夕 5 3及び開閉弁 5 5を通して、 配管 5 7を流れる被 めっき基板側領域 4 4— 1からのめつき液 Qと合流する。
上記のような基板めつき装置において、 陽極電極 4 7の表面に付着し たブラックフィルムによ り陽極電極側領域 4 4一 2のめつき液中にパー テイ クルが生じるが、 このパーティ クルが被めつき基板側領域 4 4— 1 のめつき液 Qと一緒にならないように、 陽極電極側領域 4 4一 2から流 出するめつき液 Qはフィル夕 5 3及び開閉弁 5 5を通して被めつき基板 側領域 4 4 - 1から流出してめっき液 Qとめつき槽本体 4 5の外側で合 流するように構成している。
また、 被めつき基板 4 8をめつき槽 4 1から取り出す時は、 被めつき 基板側領域 4 4一 1のめつき液 Qは排出する。 一方で、 陽極電極側領域 4 4一 2のめつき液 Qは陽極電極 4 7の表面のブラックフィルムがホヮ ィ トフイルム化することを防ぐため、 排出することは好ましくない。 そ こで被めつき基板 4 8をめつき槽 4 1から取り出す時は、 開閉弁 5 5及 び 5 6を閉じることによ り、 陽極電極側領域 4 4一 2のめつき液 Qを排 出することなく、 被めつき基板 4 8を取り出すことが可能となる。
なお、 上記例ではめつき槽本体 4 5の被めつき基板側領域 4 4一 1及 び陽極電極側領域 4 4一 2にめつき液 Qを下方から上方に流す例を示し たが、 めつき液 Qの流れ方向は逆に上方から下方に流すようにしてもよ いし、 また上方から下方、 下方から上方に交互に流すようにしてもよい, また、 被めつき基板 4 8 と陽極電極 4 7 との間に所定の電圧を印加する < 上記のように被めつき基板 4 8 と陽極電極 4 7 との間に陽イオン交換 膜 4 9が配置されていることから、 上述のように被めつき基板 4 8 と陽 極電極 4 7の間のめつき液 Qの電気抵抗が増加したのと等価となり、 被 めっき基板 4 8 と陽極電極 4 7の間の距離が小さく とも、 被めつき基板 4 8 と陽極電極 4 7の間の一次電流分布を均一にすることができ、 被め つき基板 4 8の表面に均一の膜厚のめつき膜を形成できる。
また、 陽極電極 4 7を溶解性の電極 （銅板） とし、 めっき液 Qを硫酸 銅溶液とすれば、 陽ィオン交換膜 4 9は溶解性の陽極電極 4 7より溶解 した C uイオンのみを透過するので、 陽極電極 4 7から溶解してく る不 純物を陽イオン交換膜 4 9で遮断することが可能となり、 被めつき基板 4 8の側のめっき液 Q中のパーティ クルを極力少なくすることが可能と なる。
図 8は本発明の基板めつき装置のめつき槽の他の具体的構成例を示す 断面図である。 図 8に示すめっき槽 4 1が図 7に示すめっき槽 4 1 と異 なる点は、 陽極電極 6 3 として不溶解性の陽極電極を用い、 該陽極電極 6 3 と被めつき基板 4 8の間に多孔質中性隔膜又は陽極イオン交換膜か らなる隔膜 6 1 を配置し、 めっき槽 4 1 を被めつき基板側領域 4 4一 1 及び陽極電極側領域 4 4— 2に区分した点である。 また、 隔膜 6 1は陽 極電極 6 3 と被めつき基板 4 8の間に一次電流分布を均一にするための 電流遮蔽板を兼ねた板 6 2に接して設けられている。
上記構成のめっき槽 4 1において、 図示は省略するが、 被めつき基板 側領域 4 4一 1 を循環するめつき液と陽極電極側領域 4 4 - 2を循環す /1 8 るめつき液はそれぞれ別々の循環ポンプで循環させるように構成してい 上記のように、 不溶解性の陽極電極 6 3 と被めつき基板 4 8 との間に 多孔質中性隔膜又は陽極イオン交換膜からなる隔膜 6 1 を配置したので. 新鮮なめつき液が陽極電極 6 3の表面に接することがないので、 添加剤 が分解されることがなく、 めっき液 Qの寿命が長くなる。
また、 被めつき基板側領域 4 4一 1 と陽極電極側領域 4 4— 2のめつ き液はそれぞれ別々の循環ポンプで循環させることによ り、 陽極電極側 領域 4 4— 2を流れるめっき液は被めつき基板 4 8面を流れるめっき液 と別に、 陽極電極 6 3の面からでる〇 2ガスと一緒に外部に流出される。 以上説明したように本発明によれば、 下記のような優れた効果が得ら れる。
被めつき基板と陽極電極との間にイオン交換膜又は多孔質中性隔膜を 配置したので、 被めつき基板と陽極電極の間のめつき液の電気抵抗が増 加したのと等価となる。 従って、 被めつき基板と陽極電極の距離が小さ く とも、 被めつき基板と陽極電極の間の一次電流分布を均一にすること ができ、 被めつき基板の表面に均一のめっき膜が形成できる。 それ故、 基板めつき装置の小型化を図ることができる。
また、 陽極電極は溶解性の陽極電極であり、 イオン交換膜は該溶解性 の陽極電極よ り溶解したイオンのみを透過する陽ィォン交換膜としたの で、 陽極電極から溶解してく る不純物を陽イオン交換膜で遮断すること が可能となる。 従って、 被めつき基板側のめっき液中のパーティ クルを 極力少なくすることが可能となる。
また、 イオン交換膜又は多孔質中性隔膜により区分された陽極電極側 領域の入口及び出入口に開閉弁を設け、 該陽極電極側領域のめっき液が 0/14308 lg 該開閉弁を介して被めつき基板側領域から流出しためつき液と合流する ように構成、 即ち陽極電極側領域のめつき液と被めつき基板側領域のめ つき液がめつき槽の外側で合流するように構成するので、 陽極電極に付 着したブラックフィルムによりめつき液中に放出されたパーティ クルが 被めつき基板側領域のめつき液に混入することはない。
また、 イオン交換膜又は多孔質中性隔膜によ り区分された陽極電極側 領域のめっき液の出口にフィル夕を設けることで、 陽極電極に付着した ブラ ックフィルムによりめつき液中にパーティ クルが生じるが、 該パー ティ クルは該フィル夕により除去される。
また、 陽極電極と被めつき基板との間に多孔質中性隔膜又は陽極ィォ ン交換膜からなる隔膜を配置することで、 新鮮なめつき液が陽極電極表 面に接することなく、 分解した添加剤が被めつき基板側領域に浸入する ことがなくすることができ、 めつき液の寿命が長くなる。
また、 被めつき基板側領域と陽極電極側領域のめっき液はそれぞれ別 々の循環手段で循環させることによ り、 陽極電極側領域を流れるめっき 液は被めつき基板側領域を流れるめつき液と別に、 陽極電極の面からで る〇2ガスと一緒に外部に放出される。
図 9は本発明に係るめつき装置のめつき槽の更に他の構成例を示す図 である。 図示するように、 本めつき槽 1 1 0はめつき槽本体 1 1 1 内に 半導体ウェハ等の被めつき基板 1 1 3を保持するための基板保持体 1 1 2が収容されている。 該基板保持体 1 1 2は基板保持部 1 1 2— 1 とシ ャフ ト部 1 1 2— 2からなり、 該シャフ ト部 1 1 2— 2は円筒状のガイ ド部材 1 1 4の内壁に軸受 1 1 5、 1 1 5を介して回転自在に支持され ている。 そして該ガイ ド部材 1 1 4 と基板保持体 1 1 2はめつき槽本体 1 1 1の頂部に設けられたシリ ンダ 1 1 6によ り上下に所定ス トロ一ク で昇降できるようになつている。
また、 基板保持体 1 1 2はガイ ド部材 1 1 4の内部上方に設けられた モー夕 1 1 8 によ り、 シャフ 卜部 1 1 2— 2を介して矢印 A方向に回転 できるようになつている。 また、 基板保持体 1 1 2の内部には基板押え 部 1 1 7— 1及びシャフ ト部 1 1 7— 2からなる基板押え部材 1 1 7を 収納する空間 Cが設けられており、 該基板押え部材 1 1 7は基板保持体 1 1 2のシャフ ト部 1 1 2— 2内の上部に設けられたシリンダ 1 1 9に より上下に所定ス トロークで昇降できるようになつている。
基板保持体 1 2の基板保持部 1 1 2— 1の下方には空間 Cに連通する 開口 1 1 2 — 1 aが設けられ、 該開口 1 1 2 — 1 aの上部には、 図 1 0 に示すように被めつき基板 1 1 3の縁部が載置される段部 1 1 2— 1 b が形成されている。 該段部 1 1 2— 1 bに被めつき基板 1 1 3の縁部を 載置し、 被めつき基板 1 1 3の上面を基板押え部材 1 1 7の基板押え部 1 1 7— 1で押圧することにより、 被めつき基板 1 1 3の縁部は基板押 え部 1 1 7— 1 と段部 1 1 2— ： L bの間に挟持される。 そして被めつき 基板 1 1 3の下面 （めっき面） は開口 1 1 2— 1 aに露出する。 なお、 図 1 0は図 9の B部分の拡大図である。
めっき槽本体 1 1 1の基板保持部 1 1 2— 1の下方、 即ち開口 1 1 2 - 1 aに露出する被めつき基板 1 1 3のめつき面の下方にはめつき液 Q が流れるめつき液室 1 2 0が設けられている。 また、 めつき槽本体 1 1 1の 1側部にはめつき液供給へッダ 1 2 1が設けられ、 該めつき液供給 ヘッダ 1 2 1 には前記めつき液室 1 2 0に連通するめつき液流入口 1 2 2が設けられいる。 また、 めっき槽本体 1 1 1の上記めつき液供給へヅ ダ 1 2 1の反対側にはめつき液 Qが流出するめつき液流出口 1 2 3が設 けられ、 更に該めつき液流出口 1 2 3から流出する （めつき液室 1 2 0 00/1 308 からオーバーフローする） めつき液 Qを捕集する捕集樋 1 2 4が設けら れている。
捕集樋 1 2 4で回収されためつき液 Qはめつき液タンク 1 2 5に戻る ようになつている。 めっき液タンク 1 2 5内のめっき液 Qはポンプ 1 2 6によりめつき液供給へ 'ソ ダ 1 2 1に送られ、 該めつき液流入口 1 2 2 からめつき槽本体 1 1 1のめつき液室 1 2 0に流れ込み、 該めつき液室 1 2 0内を被めつき基板 1 1 3のめつき面に接触しながら該めつき面と 平行に流れ、 めっき液流出口 1 2 3から捕集樋 1 2 4に流れ込むように なっている。 即ち、 めっき液 Qはめつき槽本体 1 1 1のめつき液室 1 2 0 とめつき液タンク 1 2 5の間を循環するようになっている。
めつき液室 1 2 0のめつき液面レベル L Qは被めつき基板 1 1 3のめつ き面レベル L wより若干△ Lだけ高くなっており、 被めつき基板 1 1 3の めっき面の全面はめつき液 Qに接触している。 めつき液流入口 1 2 2 と めっき液流出口 1 2 3は被めつき基板 1 1 3の外径より外側に、 被めつ き基板 1 1 3を挟んで対向して配置され、 めつき液室 1 2 0を流れるめ つき液 Qは被めつき基板 1 1 3のめつき面に接触しながら平行に流れる。 基板保持体 1 1 2の基板保持部 1 1 2— 1の段部 1 1 2— 1 bは被め つき基板 1 1 3の導電部と電気的に導通する電気接点 1 3 0が設けられ (図 1 0参照） 、 該電気接点 1 3 0はブラシ 1 2 7を介して外部のめつ き電源 （図示せず） の陰極に接続されるようになっている。 また、 めつ き槽本体 1 1 1のめつき液室 1 2 0の底部には被めつき基板 1 1 3 と対 向して陽極電極 1 2 8が設けられ、 該陽極電極 1 2 8はめつき電源の陽 極に接続されるようになっている。 めっき槽本体 1 1 1の壁面の所定位 置には例えばロボッ トアーム等の基板搬出入治具で被めつき基板 1 1 3 を出し入れする搬出入ス リ ッ ト 1 2 9が設けられている。 本めつき槽 1 1 0はめつき液流入口 1 2 2の下方にイオン交換膜又は 多孔性中性隔膜 1 3 4を介してめつき液又は導電性液体 Q ' を導入する 陽極室 1 3 1 を設け、 該陽極室 1 3 1の底部に陽極電極 1 2 8を設けて いる。 液夕ンク 1 3 3内のめつき液又は導電性液体 Q ' はポンプ 1 3 2 によ り、 陽極室 1 3 1に導入され、 陽極室 1 3 1内から流出するめつき 液又は導電性液体 Q ' は液夕ンク 1 3 3に戻るようになつている。 即ち、 液タンク 1 3 3内のめつき液又は導電性液体 Q ' は陽極室 1 3 1 と液夕 ンク 1 3 3の間を循環するようになっている。
上記構成のめっき装置において、 めっきを行うに際しては、 先ずシリ ンダ 1 1 6を作動させ、 基板保持体 1 1 2をガイ ド部材 1 1 4ごと所定 量 （基板保持部 1 1 2— 1 に保持された被めつき基板 1 1 3が搬出入ス リ ッ ト 1 2 9に対応する位置まで） 上昇させるとともに、 シリンダ 1 1 9を作動させて基板押え部材 1 1 7を所定量 （基板押え部 1 1 7— 1が 搬出入スリ ッ ト 1 2 9の上部に達する位置まで） 上昇させる。 この状態 でロボッ トアーム等の基板搬出入治具で被めつき基板 1 1 3を基板保持 体 1 1 2の空間 Cに搬入し、 該被めつき基板 1 1 3をそのめつき面が下 向きになるように段部 1 1 2— 1 bに載置する。 この状態でシリ ンダ 1 1 9を作動させて基板押え部 1 1 7— 1の下面が被めつき基板 1 1 3の 上面に当接するまで下降させ、 基板押え部 1 1 7— 1 と段部 1 1 2— 1 bの間に被めつき基板 1 1 3の縁部を挟持する。
この状態でシリンダ 1 1 6を作動させ、 基板保持体 1 1 2をガイ ド部 材 1 1 4ごと被めつき基板 1 1 3のめつき面がめっき液室 1 2 0を流れ るめつき液に接触するまで （めつき面レベル ょり上記△ Lだけ低い位 置まで） 下降させる。 この時、 モ一夕 1 1 8を起動し、 基板保持体 1 1 2 と被めつき基板 1 1 3を低速で回転させながら下降させる。 めっき液 室 1 2 0には上記のようにめつき液タンク 1 2 5からポンプ 1 2 6を介 してめつき液 Qが供給され循環しており、 この状態で陽極電極 1 2 8 と 上記電気接点 1 3 0の間にめつき電源から所定の電圧を印加すると陽極 電極 1 2 8から被めつき基板 1 1 3へとめつき電流が流れ、 被めつき基 板 1 1 3のめつき面にめっき膜が形成される。
上記めつき中はモー夕 1 1 8を運転し、 基板保持体 1 1 2 と被めつき 基板 1 1 3を低速 （ 1〜 1 O r p m ) で回転させる。 被めつき基板 1 1 3をこの低速回転で回転させることによ り、 めつき液室 1 2 0内を流れ るめつき液 Qの流れ （被めつき基板 1 1 3のめつき面に対する平行な流 れ） に悪影響を与えることなく （めっき面とめっき液との均一な相対速 度を乱すことなく） 、 且つめつき液流れの上流側と下流側とで発生する めつき膜厚さの差を解消し、 被めつき基板 1 1 3のめつき面に均一な膜 厚のめっき膜を形成することができる。
めつきが終了するとシリ ンダ 1 1 6を作動させ、 基板保持体 1 1 2 と 被めつき基板 1 1 3を上昇させ、 基板保持部 1 1 2— 1の下面がめっき 液レベル L Qより上になったら、 モータ 1 1 8を高速で回転させ、 遠心力 で被めつき基板のめつき面及び基板保持部 1 1 2— 1の下面に付着した めっき液を振り切る。 めっき液を振り切ったら、 被めつき基板 1 1 3を 搬出入スリ ッ ト 1 2 9の位置まで上昇させる。 ここでシリ ンダ 1 1 9を 作動させて、 基板押え部 1 1 7— 1 を上昇させると被めつき基板 1 1 3 は解放され、 基板保持部 1 1 2— 1の段部 1 1 2— 1 bに載置された状 態となる。 この状態でロボッ トアーム等の基板搬出入治具を搬出入スリ ヅ ト 1 2 9から、 基板保持体 1 1 2の空間 Cに侵入させ、 被めつき基板 1 1 3をビックアップして外部に搬出する。
めっき槽 1 1 0を上記のようにめつき液流入口 1 2 2の下方にイオン 交換膜又は多孔性中性隔膜 1 3 4を介して陽極室 1 3 1 を設け、 めっき 液又は導電性液体 Q ' を流すことにより、 陽極電極 1 2 8に不溶解性電 極を用いても陽極電極 1 2 8の表面で添加剤の酸化分解を防止すること ができると共に、 発生する酸素ガスはイオン交換膜又は多孔性中性隔膜 1 3 4により阻止され被めっき基板 1 1 3のめつき面に達しない。 これ によりめつき液 Q中の添加剤の異常消耗を防ぎ、 酸素ガスにより被めつ き基板のめつき面の微細な孔ゃ溝及び表面にめつき欠陥が発生すること を防止できる。
めつき装置を上記構成にすることにより、 めつき液室 1 2 0のめつき 液 Qの流れは被めつき基板 1 1 3のめつき面に対して平行な流れとなる から、 従来のめつき液噴流を被めつき基板に垂直に当てるフエ一スダウ ン方式のめっき槽に比較して、 めっき槽 1 1 0の深さ方向の寸法を小さ くできる。 従って、 めっき槽 1 1 0を複数台重ねて配置することが可能 となる。
以上説明したように、 被めつき基板のめっき面の下方に偏平なめっき 液室を設けると共に、 該めっき液室にめっき液を流入させるめっき液流 入口と該めつき液室からめつき液を流出させるめっき液流出口を被めつ き基板の外径より外側に該被めつき基板を挟んで対向して配置すること により、 該めつき液室を流れるめつき液は被めつき基板のめつき面に接 触しながら平行に流れるので、 被めつき基板のめつき面の全面に亘つて めっき面とめつき液との相対速度が均一となり、 めつき液中の添加剤が 一様に吸着され、 被めつき基板の微細な孔ゃ溝へのめつきの埋め込み性 が改善されると共に、 均一な膜厚のめっきができる。 また、 めっき液の 流れを被めつき基板の下方にめつき面と平行な流れとするので、 めっき 槽の深さ寸法を小さくできる。 また、 めつき液導入室の下方にィオン交換膜又は多孔性中性隔膜を介 して陽極室を設け、 該陽極室にめつき液又は別の導電性液を流すことに より、 陽極電極表面でのめつき液中の添加剤の酸化分解が防止されめつ き液中の添加剤の異常消耗を防ぐと共に、 発生した酸素ガスはイオン交 換膜又は多孔性中性隔膜で阻止され被めつき基板に達することがないか ら、 被めつき基板の表面の微細な孔ゃ溝にめつき欠陥ができることを防 止できる。
また、 被めつき基板回転機構を設けることにより、 めっき中に被めつ き基板をそのめつき面を下向きにした状態で低速回転させることができ- 均一な膜厚のめっき膜を形成できる。 また、 めっき終了後、 被めつき基 板をめつき液面から引き上げ、 高速回転させることによ り、 めっき槽内 で付着しためつき液を振り切ることができ、 めっき液でめっき槽の外部 が汚染されることが少なくなる。
また、 被めつき基板をめつき中、 1〜 1 0 r p mの低速回転で回転さ せるので、 めつき液室を流れるめつき液の流れに悪影響を与えることな く、 且つ均一な膜厚のめっき膜を形成することができる。
また、 めつきステージに複数台のめつき槽を重ねて配置することによ り、 めっき装置全体の平面配置構成を小さくでき、 設置スペースの省ス ペース化を図ることができる。
図 1 1は本発明に係るめつき装置のめっき槽の更に他の構成例を示す 図である。 図 1 1において、 基板保持体 1 1 2から上部は図 9 と同一で あるのでその説明は省略する。 めっき槽本体 1 1 1の基板保持部 1 1 2 — 1の下方、 即ち開口 1 1 2— l aに露出する被めつき基板 1 1 3のめ つき面の下方には偏平なめっき液室 1 2 0が設けられ、 めっき液室 1 2 0の下方に多数の孔 1 2 1 aが形成された多孔板 1 2 1 を介して、 偏平 なめつき液導入室 1 2 2が設けられている。 また、 めつき液室 1 2 0の 外側には該めつき液室 1 2 0をオーバ一フローしためつき液 Qを捕集す る捕集樋 1 2 3が設けられている。
捕集樋 1 2 3で回収されためつき液 Qはめつき液タンク 1 2 5に戻る ようになつている。 めっき液タンク 1 2 5内のめっき液 Qはポンプ 1 2 6により、 めっき液室 1 2 0の両側から水平方向に導入される。 めっき 液室 1 2 0の両側から導入されためつき液 Qは多孔板 1 2 1の孔 1 2 1 aを通って、 垂直噴流となってめつき液室 2 0に流れ込む。 多孔板 1 2 1 と被めつき基板 1 1 3の間隔は 5〜 1 5 m mとなっており、 該多孔板 1 2 1の孔 1 2 l aを通っためつき液 Qの噴流は垂直上昇を維持したま ま均一な噴流として被めつき基板 1 1 3のめつき面に当接する。 めっき 液室 1 2 0をオーバ一フローしためつき液 Qは捕集樋 1 2 3で回収され, めっき液タンク 1 2 5に流れ込む。 即ち、 めっき液 Qはめつき槽本体 1 1 1のめつき液室 1 2 0 とめつき液タンク 1 2 5の間を循環するように なっている。
本めつき槽 1 1 0はめつき液導入室 1 2 2の下方にイオン交換膜又は 多孔性中性隔膜 1 3 0を介してめつき液又は導電性液体 Q ' を導入する 陽極室 1 3 1 を設け、 該陽極室 1 3 1の底部に陽極電極 1 2 8を設けて いる。 液タンク 1 3 3内のめつき液又は導電性液体 Q ' はポンプ 1 3 2 により、 陽極室 1 3 1に導入され、 陽極室 1 3 1内から流出するめつき 液又は導電性液体 Q， は液夕ンク 1 3 3に戻るようになつている。 即ち、 液タンク 1 3 3内のめつき液又は導電性液体 Q ' は陽極室 1 3 1 と液夕 ンク 1 3 3の間を循環するようになっている。
めっき槽 1 1 0に上記のようにめつき液導入室 1 2 2の下方にイオン 交換膜又は多孔性中性隔膜 1 3 0を介して陽極室 1 3 1 を設け、 めっき /14308 24 液又は導電性液体 Q ' を流すことにより、 陽極電極 1 2 8に不溶解性電 極を用いても陽極電極 1 2 8の表面で添加剤の酸化分解を防止すること ができると共に、 発生する酸素ガスはイオン交換膜又は多孔性中性隔膜 1 3 0によ り阻止され被めつき基板 1 1 3のめつき面に達しない。 これ によりめつき液 Q中の添加剤の異常消耗を防ぎ、 酸素ガスにより被めつ き基板のめつき面の微細な孔ゃ溝及び表面にめつき欠陥が発生すること を防止できる。
以上説明したようにこのめつき装置によれば、 被めつき基板とその下 方に所定の間隔を設けて対向して配置された多孔板との間に形成された めっき液室と、 該多孔板の下方に形成された偏平なめつき液導入室を具 備し、 めっき液を該めっき液導入室に水平方向より流し込み、 多孔板の 多孔を通して被めつき基板のめつき面に垂直なめつき液の流れを形成す るので、 この多孔板と被めつき基板の距離を適性に設定することにより、 めっき液の上昇距離を長く して、 整流をする必要がなく、 めっき槽を深 さ寸法の小さい偏平構成とすることが可能となる。
そして、 めっき液導入室の下方にイオン交換膜又は多孔性中性隔膜を 介して陽極室を設け、 該陽極室にめつき液又は別の導電性液を流すこと によ り、 陽極電極表面でのめつき液中の添加剤の酸化分解が防止されめ つき液中の添加剤の異常消耗を防ぐ と共に、 発生した酸素ガスはイオン 交換膜又は多孔性中性隔膜で阻止され被めつき基板に達することがない から、 被めつき基板の表面の微細な孔ゃ溝にめつき欠陥ができることを 防止できる。
また、 被めつき基板回転機構を設け、 めっき中に被めつき基板をその めっき面を下向きにした状態で回転させることにより、 めっき面は均一 にめつき液に接触でき、 均一な膜厚のめっき膜を形成できる。 また、 め つき終了後、 被めつき基板をめつき液面から引き上げ、 高速回転させる ことにより、 めっき槽内で付着しためっき液を振り切ることができ、 め つき液でめつき槽の外部が汚染されることが少なくなる。
また、 被めつき基板と多孔板との距離を 5〜 1 5 m mとすることによ り、 被めつき基板が回転することで、 めっき液の粘性力で基板の円周方 向に排力されるめつき液の影響で被めつき基板の中央部ほど圧力が低く なり、 多孔板の中央部からの上昇流が増えることで、 被めつき基板全面 に均一な垂直成分の速度が得られることになる。 従って、 従来のように 深さ方向の上昇流の助走距離を大きく とる必要がないから、 めっき槽の 深さ寸法を小さ くできる。
また、 めっきステージに複数台のめっき槽を重ねて配置することによ り、 めっき装置全体の平面配置構成を小さくでき、 設置スペースの省ス ペース化を図ることができる。
図 1 2は本発明に係る上記構成のめつき槽 1 1 0を用いためっき装置 の全体構成例を示す図で、 図 1 2 Aは平面構成を、 図 1 2 Bは側面構成 をそれぞれ示す。 図 1 2に示すように、 めつき装置 1 4 0はロード部 1 4 1、 アンロー ド部 1 4 2、 洗浄乾燥槽 1 4 3、 ロードステージ 1 4 4、 粗水洗槽 1 4 5、 めっきステージ 1 4 6、 前処理槽 1 4 7、 第 1 ロボッ ト 1 4 8及び第 2ロボッ ト 1 4 9を具備する構成である。 各めつきステ —ジ 1 4 6には図 2に示す構成のめつき槽 1 1 0を 2層重ねに配置して いる。 即ち、 めつき装置全体として、 計 4台のめっき槽 1 0が配置され ている。 これはめつき槽 1 1 0が図 1に示す従来のめつき槽 1 0 0に比 較して深さ寸法を小さ くすることができるから、 実現可能となる。
上記構成のめっき装置 1 4 0において、 ロー ド部 1 4 1に載置された カセッ トに収納された被めつき基板 1 1 3は第 1 ロボッ トで 1枚ずつ取 り出され、 ロー ドステージ 1 4 4に移送される。 ロー ドステージ 1 4 4 に移送された被めつき基板 1 1 3は第 2ロボッ ト 1 4 9により、 前処理 槽 1 4 7に移送され、 該前処理槽 1 4 7で前処理を施される。 前処理の 施された被めつ き基板 1 1 3は第 2 ロボヅ ト 1 4 9でめつきステージ 1 4 6のめつき槽 1 1 0に移送され、 めつき処理が施される。 めつき処理 の終了した被めつき基板 1 1 3は第 2ロボヅ ト 1 4 9で粗水洗槽 1 4 5 に移送され、 粗水洗浄処理が施される。 該粗水洗浄処理が終了した被め つき基板 1 1 3は更に第 1 ロボッ ト 1 4 8で洗浄乾燥槽 1 4 3に移送さ れ、 洗浄処理され乾燥された後、 アンロード部 1 4 2に移送される。 上記のように、 本発明に係るめつき槽 1 1 0は被めつき基板 1 1 3の めっき面の下方にめつき液 Qが該めっき面に対して平行に流れるめっき 液室 1 2 0を設ける構成としたので、 めっき槽 1 1 0の深さ寸法が小さ くでき、 めっき槽 1 1 0を複数台 （図では 2台） 重ねて配置しても、 従 来のめっき液噴流を被めつき基板に垂直に当てるフェースダウン方式の めっき槽の 1台分の深さ寸法にすることが可能であるから、 めっき装置 全体として設置スペースが小さくなる。 即ち、 4台のめっき槽を配置す るめつき装置では、 従来のめっき槽を用いると、 各めつきステージ 1 4 6に 1台のめつき槽しか配置することができないから、 めっきステージ 1 4 6の配置面積が図 1 2の場合は 2倍となる。
なお、 上記実施形態例では電解めつきの例を説明したが、 本発明に係 るめつき装置は電解めつきに限定されるものではなく、 無電解めつきで も良いことは当然である。 また、 めっき液 Qとしては、 銅めつきを行う 硫酸銅めつき液の他、 他の金属めつきを行うめつき液も使用可能である c 産業上の利用の可能性
本発明は、 半導体ウェハ上の微細配線層の形成等に利用できるので、 半導体産業等に利用可能である。

Claims

請求の範囲
1 . めつき液を収容しためつき処理槽内に金属めつきを施す被めつき基 板と不溶解性の陽極電極を対向して配置した構成の基板めつき装置にお いて、 前記めつき処理槽とは別に設けられた循環槽又はダミー槽内に溶 解性の陽極電極と陰極電極を対向して配置すると共に、 該陽極電極と陰 極電極の間にァニオン交換膜又はカチオン選択性交換膜を配置し隔離し、 該陽極電極と陰極電極の間に電流を流すことで金属イオンを発生させ、 該金属イオンを前記めつき処理槽内に補充する手段を設けたことを特徴 とする基板めつき装置。
2 . 請求項 1に記載の基板めつき装置において、 前記めつき処理槽は複 数台設置され、 該めっき処理槽の被めつき基板と不溶解性の陽極電極の 間に流れる電流値の総計は前記循環槽又はダミー槽の陽極電極と陰極電 極の間に流れる電流値と等しくすることを特徴とする基板めつき装置。
3 . 請求項 1に記載の基板めつき装置において、 前記めつき処理槽の陽 極電極と前記循環槽又はダミー槽の陰極電極、 前記めつき処理槽の陰極 電極である被処理基板と前記循環槽又はダミー槽の陽極電極をそれぞれ 接続し、 該めっき処理槽の陰極電極と陽極電極の間と該循環槽又はダミ ー槽の陽極電極と陰極電極の間に流れる電流値を同一値にすることを特 徴とする基板めつき装置。
4 . めつき液を収容しためつき槽内にめっきを施す被めつき基板と陽極 電極を対向して配置した構成の基板めつき装置において、 前記被めつき 基板と陽極電極との間にイオン交換膜又は多孔質中性隔膜を配置し、 前 記めつき槽を該イオン交換膜又は多孔質中性隔膜で被めつき基板側領域 と陽極電極側領域とに区分したことを特徴とする基板めつき装置。
5 . 請求項 4に記載の基板めつき装置において、 前記陽極電極は溶解性 の陽極電極であり、 前記イオン交換膜は該溶解性の陽極電極より溶解し たイオンのみを透過する陽イオン交換膜としたことを特徴とする基板め つき装置。
6 . 請求項 4に記載の基板めつき装置において、 前記イ オン交換膜又は 多孔質中性隔膜により区分された前記陽極電極側領域のめつき液の出入 口に開閉弁を設け、 該陽極電極側領域のめつき液が該開閉弁を介して前 記被めつき基板側領域から流出しためつき液と合流するように構成した ことを特徴とする基板めつき装置。
7 . 請求項 6に記載の基板めつき装置において、 前記イオン交換膜又は 多孔質中性隔膜により区分された前記陽極電極側領域のめつき液の出口 にフ ィル夕を設けたことを特徴とする基板めつき装置。
8 . めっき液を収容しためっき槽内にめっきを施す被めつき基板と陽極 電極を対向して配置した構成の基板めつき装置において、 前記陽極電極 を不溶解性の陽極電極とし、 該陽極電極と被めつき基板との間に多孔質 中性隔膜又は陽極イオン交換膜からなる隔膜を配置し、 該多孔質中性隔 膜又は陽極イオン交換膜で前記めつき槽を被めつき基板側領域と陽極電 極側領域とに区分したことを特徴とする基板めつき装置。
9 . 請求項 8に記載の基板めつき装置において、 前記多孔質中性隔膜又 は陽極イオン交換膜は前記陽極電極と被めつき基板の間の一次電流分布 を補正する遮蔽板を兼ねた板に接していることを特徴とする基板めつき 装置。
1 0 . 請求項 8に記載の基板めつき装置において、 前記隔膜で区分され た前記被めつき基板側領域と陽極電極側領域のめっき液はそれぞれ別々 の循環手段で循環させることを特徴とする基板めつき装置。
1 1 . 請求項 4に記載の基板めつき装置において、 前記めつき槽は、 前 記被めつき基板のめっき面を下向きにして配置し、 該被めっき基板のめ つき面の下方に偏平なめっき液室を設けると共に、 該めつき液室にめつ き液を流入させるめつき液流入口と該めっき液室からめっき液を流出さ せるめつき液流出口を前記被めつき基板の外径より外側に該被めつき基 板を挟んで対向して配置し、 該めつき液室を流れるめつき液が前記被め つき基板のめつき面に接触しながら平行に流れるように構成されていて、 前記めつき槽は、 前記めつき液室の下方にイオン交換膜又は多孔性中性 隔膜を介して偏平な陽極室を設けると共に、 該陽極室の底部に前記被め つき基板と対向する陽極電極を配置し、 該陽極室に前記めつき液又は別 の導電性液を流すように構成されていることを特徴とする基板めつき装
1 2 . 請求項 1 1に記載の基板めつき装置において、 前記めつき槽は、 前記被めつき基板を該めつき槽内で前記めつき面を下向きにした状態で 回転させる被めつき基板回転機構を具備することを特徴とする基板めつ き装置。
1 3 . 請求項 1 1に記載の基板めつき装置において、 前記めつき中、 被 めつき基板を 1〜 1 0 r p mの回転速度で回転させることを特徴とする 基板めつき装置。
1 4 . 請求項 1 1に記載の基板めつき装置において、 前記めつき槽を複 数台重ねて配置しためっきステージを具備することを特徴とする基板め つき装置。
1 5 . 請求項 4に記載の基板めつき装置において、 前記めつき槽は、 め つき面を下向きにして配置した前記被めつき基板とその下方に所定の間 隔を設けて対向して配置された多孔板との間に形成されためつき液室と、 該多孔板の下方に形成された偏平なめつき液導入室を具備し、 めっき液 を該めつき液導入室に水平方向より流し込み、 前記多孔板の多孔を通し て前記被めつき基板のめつき面に垂直なめつき液の流れを形成して前記 めっき液室に導く ように構成されていて、 前記めつき槽は、 前記めつき 液導入室の下方にイオン交換膜又は多孔性中性隔膜を介して偏平な陽極 室を設けると共に、 該陽極室の底部に被めつき基板と対向する陽極電極 を配置し、 該陽極室に前記めつき液又は別の導電性液を流すように構成 されていることを特徴とする基板めつき装置。
1 6 . 請求項 1 5に記載の基板めつき装置において、 前記めつき槽は、 前記被めつき基板をめつき槽内に前記めつき面を下向きにした状態で回 転させる被めつき基板回転機構を具備することを特徴とする基板めつき 装置。
1 7. 請求項 1 5に記載の基板めつき装置において、 前記被めつき基板 と前記多孔板との距離が 5〜 1 5 mmであることを特徴とする基板めつ
1 8. 請求項 1 5に記載の基板めつき装置において、 前記めつき槽を複 数台重ねて配置しためつきステージを具備することを特徴とする基板め つき装置。
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