めっき装置及び方法
【課題】気泡の抜けが比較的よいディップ方式を採用し、広い占有面積を占めることなく、バンプ等の突起状電極に適した金属めっき膜を自動的に形成できるようにする。
【解決手段】配線が形成された基板の上に突起状電極を形成するめっき装置であって、基板カセットを置くカセットテーブル１２と、基板に対して濡れ性を良くするためのプリウェット処理を施すプリウェット槽２６と、該プリウェット槽でプリウェット処理を施した基板にめっきを施すめっき槽３４と、めっきされた基板を洗浄する洗浄装置３０ｂと、洗浄された基板を乾燥させる乾燥装置３２と、めっき液の成分を分析し、この分析結果に基づいてめっき液に成分を追加するめっき液管理装置と、基板を搬送する基板搬送装置４０とを備えた。
【解決手段】配線が形成された基板の上に突起状電極を形成するめっき装置であって、基板カセットを置くカセットテーブル１２と、基板に対して濡れ性を良くするためのプリウェット処理を施すプリウェット槽２６と、該プリウェット槽でプリウェット処理を施した基板にめっきを施すめっき槽３４と、めっきされた基板を洗浄する洗浄装置３０ｂと、洗浄された基板を乾燥させる乾燥装置３２と、めっき液の成分を分析し、この分析結果に基づいてめっき液に成分を追加するめっき液管理装置と、基板を搬送する基板搬送装置４０とを備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の被めっき処理面にめっきを施すめっき装置及び方法に関し、特に半導体ウェハ等の表面に設けられた微細な配線用溝やプラグ、レジスト開口部にめっき膜を形成したり、半導体ウェハの表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）を形成するのに使用して好適なめっき装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３０は、従来の一般的な半導体基板に銅等のめっきを行うめっき装置の概略構成を示す。図３０に示すように、従来の基板めっき装置は、めっき液Ｑを収容し、半導体ウェハ等の基板Ｗと陽極電極４１２とを互いに対面するように配置するめっき槽４１１を備えている。そして、基板Ｗと陽極電極４１２との間にめっき電源４１３を接続し、所定の電圧を印加することで、陽極電極４１２である銅板等からイオン化した電流を形成して基板Ｗの表面（被めっき処理面）にめっき膜を形成するように構成されている。即ち、基板Ｗは、基板ホルダ４１４に着脱自在に保持され、例えば含リン銅からなる陽極電極４１２との間にめっき電流が流れ、銅がイオン化してめっき電流により運ばれ、基板Ｗの表面に付着することによりめっき膜が形成される。めっき槽４１１の壁面４１５をオーバーフローしためっき液Ｑは捕集槽４１６に回収され、ポンプ４２０、温度調整槽４２１、フィルタ４２２及び流量計４２３等からなるめっき液循環系を介して再びめっき槽４１１に注入される。
【０００３】
半導体のウェハ等の基板に設けられた微細な配線溝やプラグ、または濡れ性の悪いレジストの開口部の中にめっき膜を形成する場合、めっき液や前処理液がこの微細な配線溝やプラグ、レジストの開口部内に浸入せず、これら配線溝やプラグ、レジストの開口部内に気泡が残ってしまうという問題があり、めっき欠け、めっきぬけの原因となっていた。
【０００４】
従来、このめっき欠け、めっきぬけを防止するため、めっき液に界面活性剤を加えてめっき液の表面張力を下げることによって、被めっき基板の微細な配線溝やプラグ、レジストの開口部へのめっき液の浸入を図っていた。しかしながら、表面張力が下がることによってめっき液循環中に気泡が発生し易いという問題がある。また、めっき液に新たな界面活性剤を加えることによって、めっき析出に異常が起き、めっき膜への有機物の取り込みが増え、めっき膜の特性に悪影響を与える恐れがあるなどの問題があった。
【０００５】
一方、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。
【０００６】
ここで、電解めっき法は、半導体ウェ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またはカップ式と、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に大別される。ディップ方式を採用した電解めっき法は、めっきの品質に悪影響を与える泡の抜けが良く、フットプリントが小さいばかりでなく、ウェハサイズの変更に容易に対応できるといった利点を有している。このため、埋込み穴の寸法が比較的大きく、めっきにかなりの時間を要するバンプめっきに適していると考えられる。
【０００７】
つまり、配線が形成された基板の所定位置にバンプを形成する際には、図２９Ａに示すように、基板Ｗの表面に給電層としてのシード層５００を成膜し、このシード層５００の表面に、例えば高さＨが２０〜１２０μｍのレジスト５０２を全面に塗布した後、このレジスト５０２の所定の位置に、例えば直径Ｄが２０〜２００μｍ程度の開口部５０２ａを設け、この状態で基板Ｗの表面にめっきを施すことで、開口部５０２ａ内にめっき膜５０４を成長させてバンプ５０６を形成するようにしている（図２９Ｂ〜図２９Ｅ参照）。しかし、フェースダウン方式を採用した電解めっき法で基板Ｗにバンプ５０６を形成すると、特にレジスト５０２が疎水性の場合、図２９Ａに仮想線で示すように、めっき液中に気泡５０８ができて、この気泡５０８が開口部５０２ａ内に残りやすくなってしまう。
【０００８】
一方、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、気泡が抜けやすくできる反面、半導体ウェハ等の基板をその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させて基板の表面にめっきを施すようにしている。このため、基板のロードからめっき処理、更にはめっき後のアンロードまでを完全に自動化することが困難であるばかりでなく、めっき装置としてかなり広い占有面積を占めてしまうといった問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記に鑑みて為されたもので、気泡の抜けが比較的よいディップ方式を採用し、広い占有面積を占めることなく、バンプ等の突起状電極に適した金属めっき膜を自動的に形成できるようにしためっき装置及びめっき方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の突起状電極形成用めっき装置の第１の実施形態は、配線が形成された基板の上に突起状電極を形成するめっき装置であって、基板カセットを置くカセットテーブルと、基板に対して濡れ性を良くするためのプリウェット処理を施すプリウェット槽と、該プリウェット槽でプリウェット処理を施した基板にめっきを施すめっき槽と、めっきされた基板を洗浄する洗浄装置と、洗浄された基板を乾燥させる乾燥装置と、めっき液の成分を分析し、この分析結果に基づいてめっき液に成分を追加するめっき液管理装置と、基板を搬送する基板搬送装置とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の突起状電極形成用めっき装置の第２の実施形態は、配線が形成された基板の上に突起状電極を形成するめっき装置であって、基板カセットを置くカセットテーブルと、基板に対してプリソーク処理を施すプリソーク槽と、該プリソーク槽でプリソーク処理を施した基板にめっきを施すめっき槽と、めっきされた基板を洗浄する洗浄装置と、洗浄された基板を乾燥させる乾燥装置と、めっき液の成分を分析し、この分析結果に基づいてめっき液に成分を追加するめっき液管理装置と、基板を搬送する基板搬送装置とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の突起状電極形成用めっき装置の第３の実施形態は、少なくとも２種類以上の金属をめっきして基板の上に突起状電極を形成するめっき装置であって、前記各金属のめっきを個別に施す複数のめっき槽と、基板を搬送する基板搬送装置とを備え、前記複数のめっき槽は、前記基板搬送装置の基板搬送経路に沿って配置されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の突起状電極形成用のめっき方法の第１の実施形態は、配線が形成された基板の上に突起状電極を形成するにあたり、カセットから取出した基板を基板ホルダで保持する工程と、この基板ホルダで保持した基板にプリウェット処理を施す工程と、このプリウェット後の基板を基板ホルダごとめっき液中に浸漬させて基板の表面にめっきを施す工程と、このめっき後の基板を基板ホルダごと洗浄し乾燥する工程と、この洗浄・乾燥後の基板を基板ホルダから取出して基板のみを乾燥する工程とを有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の突起状電極形成用のめっき方法の第２の実施形態は、配線が形成された基板の上に突起状電極を形成するにあたり、カセットから取出した基板を基板ホルダで保持する工程と、この基板ホルダで保持した基板にプリソーク処理を施す工程と、このプリソーク後の基板を基板ホルダごとめっき液中に浸漬させて基板の表面にめっきを施す工程と、このめっき後の基板を基板ホルダごと洗浄し乾燥する工程と、この洗浄・乾燥後の基板を基板ホルダから取出して基板のみを乾燥する工程とを有することを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態のめっき装置を図１乃至図２８を参照して説明する。図１は、めっき装置の構成例を示す。図１に示すように、このめっき装置は、めっき電源３１３に接続された陰極（基板Ｗ）と陽極電極（アノード）３１２との間に、隔膜としての陽イオン交換膜３１８を配置している。ここで、陽イオン交換膜（隔膜）３１８はめっき槽３１１の内部を基板Ｗの配置領域Ｔ１と陽極電極３１２の配置領域Ｔ２の２領域に区分している。このめっき装置は、基板Ｗの表面（被めっき処理面）にＣｕめっき膜を形成するＣｕめっき装置であり、陽極電極３１２を溶解性の陽極電極とし、めっき液を硫酸銅溶液としている。基板Ｗは、基板ホルダ３１４に裏面側を水密的にシールした状態で着脱自在に保持されて、めっき液Ｑ中に浸漬される。
【００１６】
陽イオン交換膜３１８は、溶解性の陽極電極３１２より溶解したＣｕイオンのみを透過するので、陽極電極３１２から溶解してくる不純物を陽イオン交換膜３１８で遮断することが可能となる。これにより、陽イオン交換膜３１８で区分された基板Ｗ側領域Ｔ１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。
なお、上記例では基板Ｗと陽極電極３１２との間に陽イオン交換膜３１８を配置した例を示しているが、この陽イオン交換膜３１８に換えて微粒子除去作用を有する多孔質中性隔膜を使用しても、同様な作用効果が得られる。
【００１７】
上記陽イオン交換膜３１８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。この陽イオン交換膜３１８としては、例えば、株式会社旭硝子製の商品名「セレミオン」等が挙げられる。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が用いられる。例えば、ユアサアイオ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ニリデン＋酸化チタンの商品名「ＹＵＭＩＣＲＯＮ」が挙げられる。
【００１８】
めっき槽３１１の基板Ｗ側には、めっき槽３１１の壁部３１５をオーバーフローしためっき液Ｑを捕集槽３１６に集め、これを真空ポンプ３２０により温度調整槽３２１、濾過フィルタ３２２、脱気ユニット（脱気装置）３２８、溶存酸素濃度測定装置３４０、流量計３２３を介してめっき槽３１１の基板Ｗ側の領域Ｔ１に循環させる第１のめっき液循環系Ｃ１が備えられている。ここで温度調整ユニット３２１は、めっき液Ｑの温度を所定の温度に一定に保つことで、めっき膜の成長速度を安定化させる。濾過フィルタ３２２は、めっき液Ｑ中のパーティクルを除去し、これにより、めっき槽３１１内に注入されるめっき液Ｑからパーティクルを除去する。
【００１９】
脱気ユニット３２８は、めっき液循環流路Ｃ１に沿って流れるめっき液Ｑ中から溶存気体を除去する脱気装置である。脱気ユニット３２８は、めっき液Ｑの流路に対して液体を透過せず気体のみを透過する隔膜を介して液中に存在する酸素、空気、炭酸ガスなどの各種溶存気体を除去する真空ポンプ３２９を備えている。即ち、真空ポンプ３２９で脱気ユニット３２８中の隔膜を通してめっき液中の溶存気体を脱気する。めっき液循環流路Ｃ１には、めっき液循環流路Ｃ１に沿って流れるめっき液中の溶存酸素濃度を計測しモニタする溶存酸素濃度測定装置３４０が配置されている。そして、この計測結果に基づいて、図示しない制御装置により真空ポンプ３２９の回転速度を制御すること等により脱気ユニット３２８の減圧側の圧力を調整することができる。このような方法で、めっき液中の溶存気体濃度を任意に調整することが可能である。溶存酸素濃度としては、４ｍｇ／ｌから１μｇ／ｌ程度に制御することが好ましい。これにより、めっき液中の溶存する気泡をほぼゼロとすることができ、良好なめっき膜の形成を行うことができる。
【００２０】
流量計３２３は、めっき液循環系Ｃ１に沿って流れるめっき液Ｑの循環流量を計測し、図示しない制御装置にこの信号を伝達する。制御装置では、真空ポンプ３２０の速度を制御すること等によりめっき液循環系Ｃ１を循環するめっき液Ｑの量を所定の一定値に保ち、これによりめっき槽３１１において安定しためっきが行われる。
【００２１】
めっき槽３１１の陽イオン交換膜（隔膜）３１８の陽極電極３１２側には、めっき槽３１１をオーバーフローしためっき液Ｑをポンプ３２０で温度調整槽３２１、濾過フィルタ３２２、流量計３２３を通してめっき槽３１１の陽極電極側の領域Ｔ２に循環させる第２のめっき液循環系Ｃ２が備えられている。ここで第２のめっき液循環系Ｃ２に沿って流れるめっき液Ｑの流量は、流量計３２３で計測される。そして、図示しない制御装置で真空ポンプ３２０の速度を制御する等の方法により、循環流量を一定に保つように制御される。
【００２２】
図２は、他のめっき装置を示す。このめっき装置においては、陽イオン交換膜（隔膜）３１８の陽極電極側に備えた第２のめっき液循環系Ｃ２にも脱気ユニット（脱気装置）３２８および溶存酸素濃度測定装置３４０を配置している。これにより、めっき槽３１１の陽イオン交換膜３１８を隔てた基板Ｗ（陰極）側の領域Ｔ１と陽極電極３１２側の領域Ｔ２の両方でそれぞれめっき液Ｑを循環させつつ脱気を行っている。従って、図１に示すめっき装置に対して、更にめっき液中の気泡量を低減することが可能となる。
【００２３】
なお、図示はしないが、陽イオン交換膜（隔膜）３１８の陽極電極３１２側に備えためっき液循環系Ｃ２にのみ脱気ユニット（脱気装置）３２８を配置し、基板Ｗ側に備えためっき液循環系Ｃ１は、脱気ユニット（脱気装置）３２８を省略してもよい。これによっても、めっき液中の銅イオンは陽極電極３１２側から基板Ｗ側に電流により運ばれるので、溶存気体量の極めて少ないめっき液を基板側に供給することができる。
【００２４】
上記のように、めっき槽３１１のめっき液循環系Ｃ１及び／またはＣ２に脱気ユニット３２８を設けることにより、めっき槽３１１をオーバーフローして捕集槽３１６に集まっためっき液には気泡が混入するが、脱気ユニット３２８を通ることにより該気泡は除去される。その結果、めっき液Ｑ中の溶存酸素および各種の溶存気体が除去され、該溶存気体によるめっき液の液反応が防止され、めっき液の副反応や劣化を抑えた安定なめっき環境を得ることができる。
【００２５】
上記めっき装置は、陽イオン交換膜（隔膜）３１８で分離されためっき液循環系統Ｃ１，Ｃ２の少なくとも一方に脱気ユニット（脱気装置）３２８を備え、脱気後あるいは脱気しながらめっきするようにしたもので、最適なめっき条件を提供できる。従って、陽極側および陰極側どちらにも気泡が発生せず、気泡によるめっき欠けがなく且つ効率の良いめっきが可能である。
【００２６】
まためっき液循環系Ｃ１，Ｃ２に溶存酸素濃度測定装置３４０を備え、めっき液中の溶存気体を管理するようにすることで、めっき槽のめっき液の溶存気体を低く管理することができ、基板の表面（被めっき処理面）に気泡ができにくく安定しためっきを行うことができる。
【００２７】
図３Ａは、本発明の第１の実施の形態のめっき装置の全体配置図を示す。図３Ａに示すように、このめっき装置には、半導体ウェハ等の基板Ｗを収納したカセット１０を搭載する２台のカセットテーブル１２と、基板のオリフラやノッチなどの位置を所定の方向に合わせるアライナ１４と、めっき処理後の基板を高速回転させて乾燥させるスピンドライヤ１６が同一円周方向に沿って備えられている。更に、この円周の接線方向に沿った位置には、基板ホルダ１８を載置して基板の該基板ホルダ１８との着脱を行う基板着脱部２０が設けられ、この中心位置には、これらの間で基板を搬送する搬送用ロボットからなる基板搬送装置２２が配置されている。
【００２８】
なお、図３Ｂに示すように、基板搬送装置に２２の周囲に位置して、基板Ｗの表面に塗布したレジスト５０２（図２９Ａ〜図２９Ｅ参照）を剥離して除去するレジスト剥離部６００、めっき後に不要となったシード層５００（図２９Ａ〜図２９Ｅ参照）を除去するシード層除去部６０２、めっき後の基板Ｗに熱処理を施す熱処理部６０４を設けるようにしてもよい。また、この熱処理部６０４の代わりに、図３Ｃに示すように、めっき膜５０４（図２９Ｂ〜図２９Ｄ参照）をリフローさせるリフロー部６０６と、リフロー後にアニールを施すアニール部６０８を設けるようにしてもよい。
【００２９】
そして、基板着脱部２０側から順に、基板ホルダ１８の保管及び一時仮置きを行うストッカ２４、基板を純水に浸漬させて濡らすことで表面の親水性を良くするプリウェット槽２６、基板の表面に形成したシード層表面の電気抵抗の大きい酸化膜を硫酸や塩酸などの薬液でエッチング除去するプリソーク槽２８、基板の表面を純水で水洗する第１の水洗槽３０ａ、洗浄後の基板の水切りを行うブロー槽３２、第２の水洗槽３０ｂ及び銅めっき槽３４が順に配置されている。この銅めっき槽３４は、オーバーフロー槽３６の内部に複数の銅めっきユニット３８を収納して構成され、各銅めっきユニット３８は、内部に１個の基板を収納して銅めっきを施すようになっている。なお、この例では、銅めっきについて説明するが、ニッケルやはんだ、更には金めっきにおいても同様であることは勿論である。
【００３０】
更に、これらの各機器の側方に位置して、これらの各機器の間で基板ホルダ１８を基板Ｗとともに搬送する基板ホルダ搬送装置（基板搬送装置）４０が備えられている。この基板ホルダ搬送装置４０は、基板着脱部２０とストッカ２４との間で基板を搬送する第１のトランスポータ４２と、ストッカ２４、プリウェット槽２６、プリソーク槽２８、水洗槽３０ａ，３０ｂ、ブロー槽３２及び銅めっき槽３４との間で基板を搬送する第２のトランスポータ４４を有している。
【００３１】
また、この基板ホルダ搬送装置４０のオーバーフロー槽３６を挟んだ反対側には、各銅めっきユニット３８の内部に位置してめっき液を攪拌する掻き混ぜ棒としてのパドル２０２（図２０及び図２１等参照）を駆動するパドル駆動装置４６が配置されている。
【００３２】
前記基板着脱部２０は、レール５０に沿って横方向にスライド自在な平板状の載置プレート５２を備えており、この載置プレート５２に２個の基板ホルダ１８を水平状態で並列に載置し、この一方の基板ホルダ１８と基板搬送装置２２との間で基板の受渡しを行った後、載置プレート５２を横方向にスライドさせて、他方の基板ホルダ１８と基板搬送装置２２との間で基板Ｗの受渡しを行うようになっている。
【００３３】
前記基板ホルダ１８は、図４乃至図６に示すように、矩形平板状の固定保持部材５４と、この固定保持部材５４にヒンジ５６を介して開閉自在に取付けたリング状の可動保持部材５８とを有している。そして、この可動保持部材５８の固定保持部材５４側の表面に、例えば塩ビ製で補強材として役割を果たすとともに、締付けリング６２との滑りを良くしたパッキンベース５９を介して、リング状で一方の足を長くした略コ字状のシールパッキン６０が固定保持部材５４側に開口して取付けられ、固定保持部材５４と反対側に、締付けリング６２が円周方向に沿った長穴６２ａとボルト６４介して回転自在で脱出不能に保持されている。
【００３４】
固定保持部材５４には、可動保持部材５８の周辺部に位置するように、逆Ｌ字状の爪６６が円周方向に沿って等間隔で立設されている。一方、締付けリング６２の外周面には、複数の突起部６８が等間隔で一体に成形されているとともに、これを回転させるためのやや長穴とした通孔６２ｂが図示では３カ所に設けられている。ここで、前記突起部６８の上面及び爪６６の下面は、回転方向に沿って互いに逆方向に傾斜するテーパ面となっている。
【００３５】
これにより、可動保持部材５８を開いた状態で、固定保持部材５４の中央部に基板Ｗを位置決めして挿入し、ヒンジ５６を介して可動保持部材５８を閉じた後、締付けリング６２を時計回りに回転させ、締付けリング６２の突起部６８を逆Ｌ字状の爪６６の内部に滑り込ませることで、固定保持部材５４と可動保持部材５８とを互いに締め付けてロックし、反時計回りに回転させて逆Ｌ字状の爪６６から締付けリング６２の突起部６８を引き抜くことで、このロックを解くようになっている。
【００３６】
そして、このようにして可動保持部材５８をロックした時、図６に示すように、シールパッキン６０の内周面側の短い足が基板Ｗの表面に、外周面側の長い足が固定保持部材５４の表面にそれぞれ圧接して、ここを確実にシールするようになっている。
【００３７】
また、図６に示すように、固定保持部材５４には、外部電極（図示せず）に接続した導電体（電気接点）７０が配置されて、この導電体７０の端部が基板Ｗの側方で固定保持部材５４の表面に露出するようになっている。一方、可動保持部材５８の該導電体７０の露出部に対向する位置には、シールパッキン６０の内部に位置して収納用凹部７１が設けられ、この収納用凹部７１内に横断面コ字状で下方に開口した金属接片７２がばね７４を介して固定保持部材５４側に付勢させて収納されている。
【００３８】
これにより、前述のようにして、可動保持部材５８をロックすると、シールパッキン６０でシールされた位置で、導電体７０の露出部が金属接片７２の外周側の一方の足と、この金属接片７２の内周側の他方の足と基板Ｗとがばね７４の弾性力を介して電気的に接続し、これによって、シールされた状態で基板Ｗに給電が行えるようになっている。
【００３９】
なお、導電体７０の表面の、少なくとも前記金属接片７２との当接面、及び該金属接片７２の導電体７０及び基板Ｗの当接面の少なくとも一方は、例えば金または白金めっきを施して、これらの各部を金属で被覆することが好ましい。また、これらを耐食性に優れたステンレス製としてもよい。
【００４０】
可動保持部材５８の開閉は、図示しないシリンダと可動保持部材５８の自重によって行われる。つまり、固定保持部材５４には通孔５４ａが設けられ、載置プレート５２のこの上に基板ホルダ１８を載置した時に該通孔５４ａに対向する位置にシリンダが設けられている。これにより、シリンダロッドを伸展させ通孔５４ａを通じて可動保持部材５８を上方に押上げることで可動保持部材５８を開き、シリンダロッドを収縮させることで、可動保持部材５８をその自重で閉じるようになっている。
【００４１】
この例にあっては、締付けリング６２を回転させることにより、可動保持部材５８のロック・アンロックを行うようになっているが、このロック・アンロック機構は、天井側に設けられている。つまり、このロック・アンロック機構は、載置プレート５２の上に基板ホルダ１８を載置した時、この中央側に位置する基板ホルダ１８の締付けリング６２の各通孔６２ｂに対応する位置に位置させたピンを有し、載置プレート５２を上昇させ、通孔６２ｂ内にピンを挿入した状態でピンを締付けリング６２の軸芯周りに回転させることで、締付けリング６２を回転させるように構成されている。このロック・アンロック機構は、１個備えられ、載置プレート５２の上に載置した２個の基板ホルダ１８の一方をロック（またはアンロック）した後、載置プレート５２を横方向にスライドさせて、他方の基板ホルダ１８をロック（またはアンロック）するようになっている。
【００４２】
また、基板ホルダ１８には、基板Ｗを装着した時の該基板Ｗと接点との接触状態を確認するセンサが備えられ、このセンサからの信号がコントローラ（図示せず）に入力されるようになっている。
【００４３】
基板ホルダ１８の固定保持部材５４の端部には、基板ホルダ１８を搬送したり、吊下げ支持する際の支持部となる一対の略Ｔ字状のハンド７６が連接されている。そして、ストッカ２４内においては、この周壁上面にハンド７６の突出端部を引っかけることで、これを垂直に吊下げ保持し、この吊下げ保持した基板ホルダ１８のハンド７６を基板ホルダ搬送装置４０のトランスポータ４２で把持して基板ホルダ１８を搬送するようになっている。なお、プリウェット槽２６、プリソーク槽２８、水洗槽３０ａ，３０ｂ、ブロー槽３２及び銅めっき槽３４内においても、基板ホルダ１８は、ハンド７６を介してそれらの周壁に吊下げ保持される。
【００４４】
図７及び図８は、基板ホルダ搬送装置４０の走行部であるリニアモータ部８０を示すもので、このリニアモータ部８０は、長尺状に延びるベース８２と、このベース８２に沿って走行する２台のスライダ８４，８６とから主に構成され、この各スライダ８４，８６の上面にトランスポータ４２，４４が搭載されている。また、ベース８２の側部には、ケーブルベアブラケット８８とケーブルベア受け９０が設けられ、このケーブルベアブラケット８８とケーブルベア受け９０に沿ってケーブルベア９２が延びるようになっている。
【００４５】
このように、トランスポータ４２，４４の移動方式としてリニアモータ方式を採用することで、長距離移動を可能にするとともに、トランスポータ４２，４４の長さを短く抑えて装置の全長をより短くし、更に長いボールネジなどの精度とメンテナンスを要する部品を削減することができる。
【００４６】
図９乃至図１２は、トランスポータ４２を示す。なお、トランスポータ４４も基本的に同じ構成であるので、ここでは説明を省略する。このトランスポータ４２は、トランスポータ本体１００と、このトランスポータ本体１００から横方向に突出するアーム部１０２と、アーム部１０２を昇降させるアーム部昇降機構１０４と、アーム部１０２を回転させるアーム部回転機構１０６と、アーム部１０２の内部に設けられて基板ホルダ１８のハンド７６を着脱自在に把持する把持機構１０８とから主に構成されている。
【００４７】
アーム部昇降機構１０４は、図９及び図１０に示すように、鉛直方向に延びる回転自在なボールねじ１１０と、このボールねじ１１０に螺合するナット１１２とを有し、このナット１１２にＬＭベース１１４が連結されている。そして、トランスポータ本体１００に固定した昇降用モータ１１６の駆動軸に固着した駆動プーリ１１８とボールねじ１１０の上端に固着した従動プーリ１２０との間にタイミングベルト１２２が掛け渡されている。これによって、昇降用モータ１１６の駆動に伴ってボールねじ１１０が回転し、このボールねじ１１０に螺合するナット１１２に連結したＬＭベース１１４がＬＭガイドに沿って上下に昇降するようになっている。
【００４８】
アーム部回転機構１０６は、図１０に仮想線で示すように、内部に回転軸１３０を回転自在に収納し取付け台１３２を介してＬＭベース１１４に固着したスリーブ１３４と、このスリーブ１３４の端部にモータベース１３６を介して取付けた回転用モータ１３８とを有している。そして、この回転用モータ１３８の駆動軸に固着した駆動プーリ１４０と回転軸１３０の端部に固着した従動プーリ１４２との間にタイミングベルト１４４が掛け渡されている。これによって、回転用モータ１３８の駆動に伴って回転軸１３０が回転するようになっている。そして、アーム部１０２は、この回転軸１３０にカップリング１４６を介して連結されて回転軸１３０と一体となって昇降し回転するようになっている。
【００４９】
アーム部１０２は、図１０の仮想線、図１１及び図１２に示すように、回転軸１３０に連結されて該回転軸１３０と一体に回転する一対の側板１５０，１５０を備え、この側板１５０，１５０間に把持機構１０８が配置されている。なお、この例では、２つの把持機構１０８が備えられているが、これらは同じ構成であるので、一方のみを説明する。
【００５０】
把持機構１０８は、端部を側板１５０，１５０間に幅方向自在に収納した固定ホルダ１５２と、この固定ホルダ１５２の内部を挿通させたガイドシャフト１５４と、このガイドシャフト１５４の一端（図１２における下端）に連結した可動ホルダ１５６とを有している。そして、固定ホルダ１５２は、一方の側板１５０に取付けた幅方向移動用シリンダ１５８にシリンダジョイント１６０を介して連結されている。一方、ガイドシャフト１５４の他端（図１２における上端）には、シャフトホルダ１６２が取付けられ、このシャフトホルダ１６２は、上下移動用シリンダ１６６にシリンダコネクタ１６４を介して連結されている。
【００５１】
これにより、幅方向移動用シリンダ１５８の作動に伴って、固定ホルダ１５２が可動ホルダ１５６と共に側板１５０，１５０間をその幅方向に移動し、上下移動用シリンダ１６６の作動に伴って、可動ホルダ１５６がガイドシャフト１５４にガイドされつつ上下に移動するようになっている。
【００５２】
この把持機構１０８でストッカ２４等に吊下げ保持した基板ホルダ１８のハンド７６を把持する時には、ハンド７６との干渉を防止しつつ可動ホルダ１５６をこの下方まで下げ、しかる後、幅方向移動用シリンダ１５８を作動させて、固定ホルダ１５２と可動ホルダ１５６をハンド７６を上下から挟む位置に位置させる。この状態で、上下移動用シリンダ１６６を作動させて、可動ホルダ１５６を固定ホルダ１５２と可動ホルダ１５６で狭持して把持する。そして、この逆の動作を行わせることで、この把持を解く。
【００５３】
なお、図４に示すように、基板ホルダ１８のハンド７６の一方には、凹部７６ａが設けられ、可動ホルダ１５６の該凹部７６ａに対応する位置には、この凹部７６ａに嵌合する突起１６８が設けられて、この把持を確実なものとすることができるように構成されている。
【００５４】
図１３乃至図１６は、４個の銅めっきユニット３８を２列に収納した銅めっき槽３４を示す。なお、図３Ａに示す８個の銅めっきユニット３８を２列に収容するようにした銅めっき槽３４も基本的には同じ構成である。銅めっきユニットをこれ以上増やしても同様である。
【００５５】
この銅めっき槽３４は、上方に開口した矩形ボックス状に形成されたオーバーフロー槽３６を備え、このオーバーフロー槽３６の周壁１７０の上端は、この内部に収納する各銅めっきユニット３８の周壁１７２の上端１８０よりも上方に突出するように構成されている。そして、この内部に銅めっきユニット３８を収納した時に、銅めっきユニット３８の周囲にめっき液流路１７４が形成され、このめっき液流路１７４にポンプ吸込口１７８が設けられている。これによって、銅めっきユニット３８をオーバーフローしためっき液は、めっき液流路１７４を流れてポンプ吸込口１７８から外部に排出されるようになっている。なお、このオーバーフロー槽３６には、各めっきユニット３８内のめっき液の液面を均一に調整する液面レベラが設けられている。
ここで、図１３及び図１５Ａに示すように、銅めっきユニット３８の内周面には、基板ホルダ１８の案内となる嵌合溝１８２が設けられている。
【００５６】
そして、前述のように、めっきユニット３８をオーバーフローしためっき液Ｑをオーバーフロー槽３６に集め、これを真空ポンプ３２０により温度調整槽３２１、濾過フィルタ３２２、脱気ユニット（脱気装置）３２８、溶存酸素濃度測定装置３４０、流量計３２３を介してめっきユニット３８の内部に戻すめっき液循環系Ｃ３が備えられている。脱気ユニット３２８は、めっき液Ｑの流路に対して液体を透過せず気体のみを透過する隔膜を介して液中に存在する酸素、空気、炭酸ガスなどの各種溶存気体を除去する真空ポンプ３２９を備えている。
【００５７】
更に、このめっき液循環系Ｃ３に分岐して、例えば全めっき液量の１／１０を取出してめっき液を分析し、この分析結果に基づいてめっき液に不足する成分を追加するめっき液管理装置６１０が備えられている。このめっき液管理装置６１０は、めっき液調整タンク６１２を備え、このめっき液調整タンク６１２内で不足する成分を追加するようになっており、このめっき液調整タンク６１２に温度コントローラ６１４や、サンプルを取出して分析するめっき液分析ユニット６１６が付設されている。そして、ポンプ６１８の駆動に伴って、めっき液調整タンク６１２からフィルタ６２０を通してめっき液がめっき液循環系Ｃ３に戻るようになっている。
【００５８】
なお、この例では、めっき処理時間やめっきした基板の数等の外乱を予測して不足する成分を添加するフィードフォワード制御と、めっき液を分析し、この分析結果に基づいてめっき液に不足する成分を追加するフィードバック制御とを併用している。フィードバック制御のみでもよいことは勿論である。
【００５９】
このめっき液管理装置６１０は、例えば、図３Ｄに示すように、カセットテーブル１２、基板脱着部２０、ストッカ２４、プリウェット槽２６、プリソーク槽２８、水洗槽３０ａ，３０ｂ及び銅めっき槽３４等を収納したハウジング６０９の内部に配置されているが、図３Ｅに示すように、ハウジング６０９の外部に配置するようにしてもよい。
【００６０】
プリウェット槽２６にあっても、図１５Ｂに示すように、プリウェットユニット２６ａをオーバーフローした純水をオーバーフロー槽２６ｂに集め、これを真空ポンプ３２０により温度調整槽３２１、濾過フィルタ３２２、脱気ユニット（脱気装置）３２８、流量計３２３を介してプリウェットユニット２６ａの内部に戻す純水循環系Ｃ４が備えられている。脱気ユニット３２８は、純水の流路に対して液体を透過せず気体のみを透過する隔膜を介して液中に存在する酸素、空気、炭酸ガスなどの各種溶存気体を除去する真空ポンプ３２９を備えている。また、純水循環系Ｃ４に純水を供給する純水タンク３３０が備えられている。
【００６１】
また、図１６に示すように、オーバーフロー槽３６のめっき液流路１７４の内部には、空電解用のカソード１８４とアノード１８６が配置されている。このアノード１８６は、例えばチタン製のバスケットからなり、内部に銅等のチップを入れるようになっている。これにより、オーバーフロー槽３６にめっきタンクとしての役割を果たさせて、銅めっきユニット３８間におけるめっき膜のむらをなくすとともに、空電解の電極面を大きくして、空電解の効率を上げ、更に、循環するめっき液の多くの部分が空電解部を通過するようにして、均一なめっき液状態を形成しやすくすることができる。
【００６２】
図１７は、銅めっきユニット３８の断面を示す。同１７に示すように、銅めっきユニット３８の内部には、この嵌合溝１８２（図１３及び図１５Ａ参照）に沿って基板Ｗを装着した基板ホルダ１８を配置した時、この基板Ｗの表面と対面する位置にアノード２００が配置され、このアノード２００と基板Ｗとの間にパドル（掻き混ぜ棒）２０２がほぼ垂直に配置されている。このパドル２０２は、下記に詳述するパドル駆動装置４６によって、基板Ｗと平行に往復移動できるようになっている。
【００６３】
このように、基板Ｗとアノード２００との間にパドル２０２を配置し、これを基板Ｗと平行に往復移動させることで、基板Ｗの表面に沿っためっき液の流れを該表面の全面でより均等にして、基板Ｗの全面に亘ってより均一な膜厚のめっき膜を形成することができる。
【００６４】
また、この例では、基板Ｗとアノード２００との間に、基板Ｗの大きさに見合った中央孔２０４ａを設けたレギュレーションプレート（マスク）２０４を配置している。これにより、基板Ｗの周辺部の電位をレギュレーションプレート２０４で下げて、めっき膜の膜厚をより均等化することができる。
【００６５】
図１８は、このめっき装置の銅めっき槽３４を配置した部分の断面を示し、図１９は、図１８におけるめっき液注入部の詳細を示す。図１８に示すように、銅めっきユニット３８の内部には、その下方にあるめっき液供給管２０６からめっき液が供給され、オーバーフロー槽３６をオーバーフローしためっき液は、下部のめっき液排出管２０８を通して排出される。
【００６６】
ここで、図１９に示すように、めっき液供給管２０６は、銅めっきユニット３８の底部で該銅めっきユニット３８の内部に開口しており、この開口端に整流板２１０が取付けられて、この整流板２１０を通してめっき液が銅めっきユニット３８内に注入される。このめっき液供給管２０６を囲繞する位置に排液管２１２の一端が銅めっきユニット３８に開口して取付けられ、この排液管２１２の他端にベント管２１４を介してめっき液排出管２０８が連結されている。これによって、めっき液供給管２０６の近傍のめっき液は、排液管２１２及びめっき液排出管２０８から排出されて、ここでのめっき液の滞留が防止されるようになっている。
【００６７】
図２０及び図２１は、パドル駆動装置４６を示す。なお、この例では、複数のパドル駆動装置４６が備えられ、図２０及び図２１は、２個のみを示しているが、全て同じ構成であるので、その内の１個のみを説明し、他は同一符号を付してその説明を省略する。
【００６８】
このパドル駆動装置４６には、パドル駆動用モータ２２０と、このモータ２２０の駆動軸に基端を連結したクランク２２２と、このクランク２２２の先端に取付けたカムフォロア２２４と、このカムフォロア２２４が摺動する溝カム２２６を有するスライダ２２８とを有している。そして、このスライダ２２８にパドルシャフト２３０が連結されて、このパドルシャフト２３０が銅めっき槽３４を横切るように配置されている。このパドルシャフト２３０の長さ方向に沿った所定箇所にパドル２０２が垂設され、その長さ方向に沿った往復移動のみを許容するようにシャフトガイド２３２で支持されている。
【００６９】
これにより、パドル駆動用モータ２２０の駆動に伴って、クランク２２２が回転し、このクランク２２２の回転運動がスライダ２２８及びカムフォロア２２４を介してパドルシャフト２３０の直線運動に変換され、このパドルシャフト２３０に垂設したパドル２０２が、前述のように、基板Ｗと平行に往復移動するようになっている。
【００７０】
なお、基板の径が異なる場合には、パドルシャフト２３０に対するパドル２０２の取付け位置を任意に調節することで、これに容易に対処することができる。また、パドル２０２はめっき処理中常に往復移動しているため、摩耗が発生し、機械的な摺動によりパーティクル発生の原因ともなっていたが、この例にあっては、パドル支持部の構造を改良することにより、耐久性を改善して、問題の発生を大幅に減少させることができる。
【００７１】
このように構成した本発明の実施の形態のめっき装置による一連のバンプめっき処理を説明する。先ず、図２９Ａに示すように、表面に給電層としてのシード層５００を成膜し、このシード層５００の表面に、例えば高さＨが２０〜１２０μｍのレジスト５０２を全面に塗布した後、このレジスト５０２の所定の位置に、例えば直径Ｄが２０〜２００μｍ程度の開口部５０２ａを設けた基板をその表面（被めっき処理面）を上した状態でカセット１０に収容し、このカセット１０をカセットテーブル１２に搭載する。
【００７２】
このカセットテーブル１２に搭載したカセット１０から、基板搬送装置２２で基板を１枚取出し、アライナ１４に載せてオリフラやノッチなどの位置を所定の方向に合わせる。このアライナ１４で方向を合わせた基板を基板搬送装置２２で基板着脱部２０まで搬送する。
【００７３】
基板着脱部２０においては、ストッカ２４内に収容されていた基板ホルダ１８を基板ホルダ搬送装置４０のトランスポータ４２の把持機構１０８で２基同時に把持し、アーム部昇降機構１０４を介してアーム部１０２を上昇させた後、基板着脱部２０まで搬送し、アーム部回転機構１０６を介してアーム部１０２を９０゜回転させて基板ホルダ１８を水平な状態とする。しかる後、アーム部昇降機構１０４を介してアーム部１０２を下降させ、これによって、２基の基板ホルダ１８を基板着脱部２０の載置プレート５２の上に同時に載置し、シリンダを作動させて基板ホルダ１８の可動保持部材５８を開いた状態にしておく。
【００７４】
この状態で、中央側に位置する基板ホルダ１８に基板搬送装置２２で搬送した基板を挿入し、シリンダを逆作動させて可動保持部材５８を閉じ、しかる後、ロック・アンロック機構で可動保持部材５８をロックする。そして、一方の基板ホルダ１８への基板の装着が完了した後、載置プレート５２を横方向にスライドさせて、同様にして、他方の基板ホルダ１８に基板を装着し、しかる後、載置プレート５２を元の位置に戻す。
【００７５】
これにより、基板は、そのめっき処理を行う面を基板ホルダ１８の開口部から露出させた状態で、周囲をシールパッキン６０でめっき液が浸入しないようにシールされ、シールによってめっき液に触れない部分において複数の接点と電気的に導通するように固定される。ここで、接点からは基板ホルダ１８のハンド７６まで配線が繋がっており、ハンド７６の部分に電源を接続することにより基板のシード層５００に給電することができる。
【００７６】
次に、基板を装着した基板ホルダ１８を基板ホルダ搬送装置４０のトランスポータ４２の把持機構１０８で２基同時に把持し、アーム部昇降機構１０４を介してアーム部１０２を上昇させた後、ストッカ２４まで搬送し、アーム部回転機構１０６を介してアーム部１０２を９０゜回転させて基板ホルダ１８を垂直な状態となし、しかる後、アーム部昇降機構１０４を介してアーム部１０２を下降させ、これによって、２基の基板ホルダ１８をストッカ２４に吊下げ保持（仮置き）する。
【００７７】
これらの基板搬送装置２２、基板着脱部２０及び基板ホルダ搬送装置４０のトランスポータ４２においては、前記作業を順次繰り返して、ストッカ２４内に収容された基板ホルダ１８に順次基板を装着し、ストッカ２４の所定の位置に順次吊り下げ保持（仮置き）する。
なお、基板ホルダ１８に備えられていた基板と接点との接触状態を確認するセンサで、この接触状態が不良である判断とした時には、その信号をコントローラ（図示せず）に入力する。
【００７８】
一方、基板ホルダ搬送装置４０の他方のトランスポータ４４にあっては、基板を装着しストッカ２４に仮置きした基板ホルダ１８をこの把持機構１０８で２基同時に把持し、アーム部昇降機構１０４を介してアーム部１０２を上昇させた後、プリウェット槽２６まで搬送し、しかる後、アーム部昇降機構１０４を介してアーム部１０２を下降させ、これによって、２基の基板ホルダ１８をプリウェット槽２６内に入れた、例えば純水に浸漬させて基板の表面を濡らして表面の親水性を良くする。なお、基板の表面を濡らし穴の中の空気を水に置換して親水性をよくできるものであれば、純水に限らないことは勿論である。
【００７９】
なお、この時、基板ホルダ１８に備えられていた基板と接点との接触状態を確認するセンサで、この接触状態が不良であると判断した基板を収納した基板ホルダ１８は、ストッカ２４に仮置きしたままにしておく。これにより、基板ホルダ１８に基板を装着した時に該基板と接点との間に接触不良が生じても、装置を停止させることなく、めっき作業を継続することができる。この接触不良を生じた基板にはめっき処理が施されないが、この場合には、カセットを戻した後にめっき未処理の基板をカセットから排除することで、これに対処することができる。
【００８０】
次に、この基板を装着した基板ホルダ１８を、前記と同様にして、プリソーク槽２８に搬送し、プリソーク槽２８に入れた硫酸や塩酸などの薬液に基板を浸漬させてシード層表面の電気抵抗の大きい酸化膜をエッチングし、清浄な金属面を露出させる。更に、この基板を装着した基板ホルダ１８を、前記と同様にして、水洗槽３０ａに搬送し、この水洗槽３０ａに入れた純水で基板の表面を水洗する。
【００８１】
水洗が終了した基板を装着した基板ホルダ１８を、前記と同様にして、めっき液を満たした銅めっき槽３４に搬送し、銅めっきユニット３８に吊り下げ保持する。基板ホルダ搬送装置４０のトランスポータ４４は、上記作業を順次繰り返し行って、基板を装着した基板ホルダ１８を順次銅めっき槽３４の銅めっきユニット３８に搬送して所定の位置に吊下げ保持する。
【００８２】
全ての基板ホルダ１８の吊下げ保持が完了した後、めっき液供給管２０６からめっき液を供給し、オーバーフロー槽３６にめっき液をオーバーフローさせながら、アノード２００と基板との間にめっき電圧を印加し、同時にパドル駆動装置４６によりパドル２０２を基板の表面と平行に往復移動させることで、基板の表面にめっきを施す。この時、基板ホルダ１８は銅めっきユニット３８の上部でハンド７６により吊り下げられて固定され、めっき電源からハンド固定部、ハンド、接点を通してシード層に給電される。
【００８３】
また、めっき液は、銅めっきユニット３８の下部から銅めっきユニット３８内に流入し、銅めっきユニット３８の上部外周部からオーバーフローして、濃度調整、フィルタによる異物除去を行った後、再度銅めっきユニット３８下部から銅めっきユニット３８に流入する。この循環により、めっき液の濃度は常に一定に保たれる。なお、この時、空電解用のカソード１８４とアノード１８６との間に空電解用の電圧を印加することで、めっき液の状態をより均一にすることができる。
【００８４】
めっきが終了した後、めっき電源の印加、めっき液の供給及びパドル往復運動を停止し、めっき後の基板を装着した基板ホルダ１８を基板ホルダ搬送装置４０のトランスポータ４４の把持機構１０８で２基同時に把持し、前述と同様にして、水洗槽３０ｂまで搬送し、この水洗槽３０ｂに入れた純水に浸漬させて基板の表面を純水洗浄する。しかる後、この基板を装着した基板ホルダ１８を、前記と同様にして、ブロー槽３２に搬送し、ここで、エアの吹き付けによって基板ホルダ１８に付着した水滴を除去する。しかる後、この基板を装着した基板ホルダ１８を、前記と同様にして、ストッカ２４の所定の位置に戻して吊下げ保持する。
【００８５】
基板ホルダ搬送装置４０のトランスポータ４４は、上記作業を順次繰り返し、めっきが終了した基板を装着した基板ホルダ１８を順次ストッカ２４の所定の位置に戻して吊下げ保持する。
【００８６】
一方、基板ホルダ搬送装置４０の他方のトランスポータ４２にあっては、めっき処理後の基板を装着しストッカ２４に戻した基板ホルダ１８をこの把持機構１０８で２基同時に把持し、前記と同様にして、基板着脱部２０の載置プレート５２の上に載置する。この時、基板ホルダ１８に備えられていた基板と接点との接触状態を確認するセンサで、この接触状態が不良である判断とした基板を装着しストッカ２４に仮置きしたままの基板ホルダ１８も同時に搬送して載置プレート５２の上に載置する。
【００８７】
そして、中央側に位置する基板ホルダ１８の可動保持部材５８のロックをロック・アンロック機構を介して解き、シリンダを作動させて可動保持部材５８を開く。この状態で、基板ホルダ１８内のめっき処理後の基板を基板搬送装置２２で取出して、スピンドライヤ１６に運び、このスピンドライヤ１６の高速回転によってスピンドライ（水切り）した基板を基板搬送装置２２でカセット１０に戻す。
【００８８】
そして、一方の基板ホルダ１８に装着した基板をカセット１０に戻した後、或いはこれと並行して、載置プレート５２を横方向にスライドさせて、同様にして、他方の基板ホルダ１８に装着した基板をスピンドライしてカセット１０に戻す。
【００８９】
載置プレート５２を元の状態に戻した後、基板を取出した基板ホルダ１８を基板ホルダ搬送装置４０のトランスポータ４２の把持機構１０８で２基同時に把持し、前記と同様にして、これをストッカ２４の所定の場所に戻す。しかる後、めっき処理後の基板を装着しストッカ２４に戻した基板ホルダ１８を基板ホルダ搬送装置４０のトランスポータ４２の把持機構１０８で２基同時に把持し、前記と同様にして、基板着脱部２０の載置プレート５２の上に載置して、前記と同様な作業を繰り返す。
【００９０】
そして、めっき処理後の基板を装着しストッカ２４に戻した基板ホルダ１８から全ての基板を取出し、スピンドライしてカセット１０に戻して作業を完了する。これにより、図２９Ｂに示すように、レジスト５０２に設けた開口部５０２ａ内にめっき膜５０４を成長させた基板Ｗが得られる。
【００９１】
なお、図３Ｂに示すように、レジスト剥離部６００、シード層除去部６０２及び熱処理部６０４を備えためっき装置にあっては、前述のようにしてスピンドライした基板Ｗを、先ずレジスト剥離部６００に搬送し、例えば温度が５０〜６０℃のアセトン等の溶剤に浸漬させて、図２９Ｃに示すように、基板Ｗ上のレジスト５０２を剥離除去する。そして、このレジスト５０２を除去した基板Ｗをシード層除去部６０２に搬送し、図２９Ｄに示すように、めっき後の外部に露出する不要となったシード層５００を除去する。次に、この基板Ｗを、例えば拡散炉からなる熱処理部６０４に搬送し、めっき膜５０４をリフローさせることで、図２９Ｅに示すように、表面張力で丸くなったバンプ５０６を形成する。更に、この基板Ｗを、例えば、１００℃以上の温度でアニールし、バンプ５０６内の残留応力を除去する。なお、下記のように、多層めっきによるバンプにあっては、このようにアニールを施すことで、バンプ５０６の合金化を図る。そして、このアニール後の基板をカセット１０に戻して作業を完了する。
【００９２】
また、図３Ｃに示すように、前記熱処理部６０４の代わりにリフロー部６０６とアニール部６０８とを備えためっき装置にあっては、このリフロー部６０６でめっき膜５０４をリフローさせ、このリフロー後の基板をアニール部６０８に搬送してアニールする。
【００９３】
なお、この例では、基板着脱部２０と銅めっきユニット３８との間に基板ホルダ１８を縦置きで収納するストッカ２４を配置し、基板着脱部２０とストッカ２４との間での基板ホルダ１８の搬送を基板ホルダ搬送装置４０の第１のトランスポータ４２で、ストッカ２４と銅めっきユニット３８との間での基板ホルダ１８の搬送を第２のトランスポータ４４でそれぞれ行うことで、不使用時の基板ホルダ１８をストッカ２４に保管しておき、またストッカ２４を挟んだ前後における基板ホルダ１８の搬送をスムーズに行ってスループットを向上させるようにしている。１つのトランスポータで全ての搬送を行うようにしても良いことは勿論である。
【００９４】
また、基板搬送装置２２として、ドライハンドとウェットハンドを有するロボットを使用し、基板ホルダ１８からめっき後の基板を取出す時にのみウェットハンドを使用し、他はドライハンドを使用するようにしている。基板ホルダ１８のシールによって基板の裏面はめっき液に接触しないように保たれており、原則的にはウェットハンドとすることは必ずしも必要ではないが、このようにハンドを使い分けることで、リンス水の回り込みやシール不良によるめっき液汚染が生じ、この汚染が新しい基板の裏面を汚染することを防止することができる。
【００９５】
また、基板カセット１０にバーコードを付けたものを使用し、更に基板ホルダ１８のストッカ２４内の収納位置等の基板ホルダ１８の使用状態や、基板カセット１０と該カセット１０に収納した基板Ｗとの関係や、基板ホルダ１８から取出した基板Ｗと基板ホルダ１８との関係等を、例えばコントロールパネルから入力することで、基板カセット１０から取出しためっき処理前の基板をめっき処理後に元の位置に戻すとともに、基板Ｗの処理の状態や基板ホルダ１８の状態を監視することができる。なお、基板自体にバーコードを付けることで、基板自体をそのまま管理するようにしてもよい。
【００９６】
図２２Ａ及び図２３は、本発明の第２の実施の形態のめっき装置を示すもので、これは、異なる種類のめっきを行うめっき槽を備え、自由自在に工程に対応できるようにしたものである。
【００９７】
つまり、図２２Ａは、異なる種類のめっきを行うめっき槽を備えためっき処理部を示すもので、これは、ストッカ２４、仮置き台２４０、プリウェット槽２６、プリソーク槽２８、第１の水洗槽３０ａ、基板の表面にニッケルめっきを施す複数のニッケルめっきユニット２４２をオーバーフロー槽３６ａ内に収納したニッケルめっき槽２４４、第２の水洗槽３０ｂ、基板の表面に銅めっきを施す複数の銅めっきユニット３８をオーバーフロー槽３６内に収納した銅めっき槽３４、第３の水洗槽３０ｃ、ブロー槽３２、第４の水洗槽３０ｄ、基板の表面にはんだめっきを施す複数のはんだめっきユニット２４６をオーバーフロー槽３６ｂ内に収納したはんだめっき槽２４８とを有している。
【００９８】
なお、これらのニッケルめっきユニット２４２やはんだめっきユニット２４６の構成は、基本的に銅めっきユニット３８と同じであり、これらの各ユニットをオーバーフロー槽内に収容したニッケルめっき槽２４４やはんだめっき槽２４８の構成は、基本的に銅めっき槽３４と同じである。また、その他の構成は、第１の実施の形態と同様である。
【００９９】
この実施の形態によれば、基板を基板ホルダ１８に装着した状態で、この表面にニッケルめっき、銅めっき及びはんだめっきを順次に施して、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。
【０１００】
なお、この例では、４個のニッケルめっきユニット２４２、４個の銅めっきユニット３８及び１４個のはんだめっきユニット２４６（合計２２個のめっきめっきユニット）を備えた例を示しているが、例えば図２２Ｂに示すように、４個のニッケルめっきユニット２４２、４個の銅めっきユニット３８及び１８個のはんだめっきユニット２４６（合計２６個のめっきユニット）を備える等、これらの各めっきユニットの個数は、任意に変更できることは勿論であり、また、各めっきユニットでめっきする金属を任意に変更できることは勿論である。
【０１０１】
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。ここで、このはんだとしては、高融点はんだと共晶はんだのどちらでもよい。
【０１０２】
また、Ｓｎ−Ａｇの多層めっきによるバンプ、またはＳｎ−Ａｇ−Ｃｕの多層めっきによりバンプを形成し、前述のように、アニールを施してこれらの合金化を図ることもでる。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することができる。
【０１０３】
ここで、この実施の形態にあっては、基板ホルダ搬送装置４０側にこれと並行に局所排気ダクト２５０を設け、図２３に示すように、この局所排気ダクト２５０に連通する複数の排気ダクト孔２５２から吸引することで、局所排気ダクト２５０方向に向かう一方向の空気の流れを生じさせ、各めっき槽等の下方から天井に向かう一方向の空気の流れができるようにしている。このように、局所排気ダクト２５０方向に向かう一方向の空気の流れを生じさせ、この流れに各めっき槽から蒸発した蒸気を乗せることで、この蒸気による基板等の汚染を防止することができる。
【０１０４】
以上説明したように、この実施の形態のめっき装置によれば、基板を収納したカセットをカセットテーブルにセットして装置を始動することで、ディップ方式を採用した電解めっきを全自動で行って、基板の表面にバンプ等に適した金属めっき膜を自動的に形成することができる。
【０１０５】
なお、上記例は、基板ホルダで基板の周縁部及び裏面をシールして保持した状態で、基板を基板ホルダと共に搬送して各種の処理を施すようにした例を示しているが、例えばラック式の基板搬送装置に基板を収納して基板を搬送するようにしてもよい。この場合、例えば基板の裏面に熱酸化膜（Ｓｉ酸化膜）を付けたり、フィルムを粘着テープによって貼り付けることで、基板の裏面にめっきが付かないようにすることができる。
【０１０６】
また、上記例は、ディップ方式を採用した電解めっきを全自動で行って、バンプを形成するようにした例を示しているが、めっき液を下から噴き上げてめっきを施す噴流式またはカップ式の電解めっきを全自動で行って、バンプを形成するようにしてもよい。
【０１０７】
図２４は、本発明の第３の実施の形態のめっき装置のめっき処理部の要部配置図で、これは、例えば図２２Ａに示す水洗槽３０ｄの後段に、噴流式またはカップ式の複数のめっきユニット７００からなるめっき処理部を配置して、このめっきユニット７００によって、例えば銅めっき等のめっきを施すようにしたものである。
【０１０８】
図２５は、この図２４に示すめっきユニット７００を示すもので、このめっき装置７００は、めっき槽本体７０２を有し、このめっき槽本体７０２内に基板Ｗを保持するための基板保持部７０４が収容されている。この基板保持部７０４は、基板保持ケース７０６と回転軸７０８とを有し、この回転軸７０８は、円筒状のガイド部材７１０の内壁に軸受７１２，７１２を介して回転自在に支持されている。そして、ガイド部材７１０と基板保持部７０４は、めっき槽本体７０２の頂部に設けたシリンダ７１４により上下に所定ストロークで昇降できるようになっている。
【０１０９】
基板保持部７０４は、ガイド部材７１０の内部上方に設けたモータ７１５により、回転軸７０８を介して矢印Ａ方向に回転できるようになっている。基板保持部７０４の内部には、基板押え板７１６及び基板抑え軸７１８からなる基板押え部材７２０を収納する空間Ｃが設けられており、この基板押え部材７２０は、基板保持部７０４の回転軸７０８内の上部に設けられたシリンダ７２２により上下に所定ストロークで昇降できるようになっている。
【０１１０】
基板保持部７０４の基板保持ケース７０６の下部には、空間Ｃに連通する下部開口７０６ａが設けられ、この下部開口７０６ａの上部には、基板Ｗの縁部が載置される段部が形成されている。この段部に基板Ｗの縁部を載置し、基板Ｗの上面を基板押え部材７２０の基板押え板７１６で押圧することで、基板Ｗの縁部は、基板押え板７１６と段部の間に挟持される。そして、基板Ｗの下面（めっき面）は下部開口７０６ａに露出する。
【０１１１】
めっき槽本体７０２の基板保持部７０４の下方、即ち下部開口７０６ａに露出する基板Ｗのめっき面の下方にはめっき液室７２４が設けられ、めっき液Ｑは複数のめっき液噴射管７２６より中心に向かって噴射される。また、めっき液室７２４の外側には、このめっき液室７２４をオーバーフローしためっき液Ｑを捕集する捕集樋７２８が設けられている。
【０１１２】
捕集樋７２８で回収されためっき液Ｑは、めっき液貯留槽７３０に戻るようになっている。めっき液貯留槽７３０内のめっき液Ｑは、ポンプ７３２によりめっき液室７２４の外周方向から水平方向にこの内部に導入される。めっき液室７２４の外周方向からこの内部に導入されためっき液Ｑは、基板Ｗを回転させることで基板Ｗに対して均一な垂直方向の流れになって、基板Ｗのめっき面に当接する。めっき液室７２４をオーバーフローしためっき液Ｑは、捕集樋７２８で回収され、めっき液貯留槽７３０に流れ込む。即ち、めっき液Ｑは、めっき槽本体７０２のめっき液室７２４とめっき液貯留槽７３０との間を循環するようになっている。
【０１１３】
めっき液室７２４のめっき液面レベルＬＱは、基板Ｗのめっき液面レベルＬＷより若干ΔＬだけ高くなっており、基板Ｗのめっき面は、その全面でめっき液Ｑに接触するようになっている。
【０１１４】
基板保持ケース７０６の段部には、基板Ｗの導電部と電気的に導通する電気接点が設けられ、この電気接点はブラシを介して外部のめっき電源（図示せず）の陰極に接続されるようになっている。また、めっき槽本体７０２のめっき液室７２４の底部には、めっき電源（図示せず）の陽極に接続される陽極電極７３６が基板Ｗと対向して設けられている。基板保持ケース７０６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基板Ｗを出し入れする基板取出し開口７０６ｃが設けられている。
【０１１５】
この構成のめっき装置７００において、めっきを行うに際しては、先ずシリンダ７１４を動作させ、基板保持部７０４をガイド部材７１０ごと所定量上昇させるとともに、シリンダ７２２を作動させて、基板押え部材７２０を所定量（基板押え板７１６が基板取出し開口７０６ｃの上方に達する位置まで）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基板Ｗを基板保持部７０４の空間Ｃに搬入し、基板Ｗをそのめっき面が下向きになるように段部に載置する。この状態でシリンダ７２２を作動させて基板押え板７１６の下面が基板Ｗの上面に当接するまで下降させ、基板押え板７１６と段部との間に基板Ｗの縁部を挟持する。
【０１１６】
この状態でシリンダ７１４を作動させ、基板保持部７０４をガイド部材７１０ごと基板Ｗのめっき面がめっき液室７２４のめっき液Ｑに接触するまで（めっき液面レベルＬＱより上記ΔＬだけ低い位置まで）下降させる。この時、モータ７１５を起動して、基板保持部７０４と基板Ｗを低速で回転させながら下降させる。めっき液室７２４にはめっき液Ｑが充満している。この状態で、陽極電極７３６と電気接点の間にめっき電源から所定の電圧を印加する。すると、陽極電極７３６から基板Ｗへとめっき電流が流れ、基板Ｗのめっき面にめっき膜が形成される。
【０１１７】
上記めっき中はモータ７１５を運転し、基板保持部７０４と基板Ｗを低速で回転させる。この時、めっき液室７２４内のめっき液Ｑの垂直噴流を乱すことなく、基板Ｗのめっき面に均一な膜厚のめっき膜を形成できるように回転速度を設定する。
【０１１８】
めっきが終了すると、シリンダ７１４を作動させて、基板保持部７０４と基板Ｗを上昇させる。そして、基板保持ケース７０６の下面がめっき液面レベルＬＱより上に達した時に、モータ７１５を高速で回転させ、遠心力で基板Ｗのめっき面及び基板保持ケース７０６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、シリンダ７２２を作動させ、基板押え板７１６を上昇させて基板Ｗを開放し、基板Ｗが基板保持ケース７０６の段部に載置された状態にする。この状態で、ロボットアーム等の基板搬送治具を基板取出し開口７０６ｃから基板保持部７０４の空間Ｃに侵入させ、基板Ｗをピックアップして外部に搬出する。
【０１１９】
なお、この例は、めっきユニット７００として、いわゆるフェースダウン方式を採用したものを使用した例を示しているが、図２６に示すように、いわゆるフェースアップ方式を採用したものを使用してもよい。
【０１２０】
即ち、図２６は、いわゆるフェースアップ方式を採用しためっきユニット８００の例を示すもので、これは、基板Ｗをその表面（被めっき面）を上向きにして保持する上下動自在な基板保持部８０２と、この基板保持部８０２の上方に配置された電極ヘッド８０４とを有している。この電極ヘッド８０４は、下方に開口したカップ状に形成され、この上面には、めっき液供給管に接続されるめっき液供給口８０６が設けられ、下部開口部には、例えば多孔質材料または内部に上下に貫通する多数の貫通孔を有する板体からなる陽極電極８０８が取付けられている。
【０１２１】
この電極ヘッド８０４の下方の位置して、電極ヘッド８０４の下部外周部を囲繞する位置に略円筒状で下方に従って小径となるシール材８１０が配置され、更に、このシール材８１０の外部に多数の電気接点８１２が配置されている。これによって、基板保持部８０２が基板Ｗを保持した状態で上昇すると、基板Ｗの周縁部がシール材８１０に当接して、このシール材８１０と基板Ｗによってめっき室８１４が区画形成され、同時に基板Ｗの周縁部がシール材８１０との当接部の外方で電気接点８１２に接触して、基板Ｗが陰極になるようになっている。
【０１２２】
この例によれば、基板保持部８０２で基板Ｗを保持して上昇させ、基板Ｗの上面の周縁部をシール材８１０に当接させることで、めっき室８１４を区画形成すると同時に基板Ｗを陰極となす。この状態で電極ヘッド８０４のめっき液供給口８０６からめっき液を電極ヘッド８０４の内部に供給し、更に陽極電極８０８を通してめっき室８１４の内部に導いて、このめっき室８１４内のめっき液に陽極電極８０８と陰極となる基板Ｗの表面を浸漬させる。この状態で陽極電極８０８と基板Ｗとの間にめっき電源から所定の電圧を印加することで、基板Ｗの表面にめっきを施すことができる。
【０１２３】
図２７は、本発明の第４の実施の形態のめっき装置のめっき処理部の要部配置図で、これは、例えば図２４に示す水洗槽３０ｄの後段に、開閉式の複数のめっきユニット９００を両側に配置してめっき処理部を構成し、中央の搬送経路９０２に沿って、例えばロボットからなる基板搬送装置９０４が走行するようにしたものである。この例にあっては、めっきユニット９００内の基板載置台９５０と基板搬送装置９０４との間で基板Ｗの受け渡しを行い、基板載置台９５０は、基板搬送装置９０４から基板Ｗを受け取って、この表面にめっきを施すようになっている。
【０１２４】
図２８は、この図２７に示すめっきユニット９００の一例を示すもので、これは、めっき槽本体９１１と側板９１２を具備している。めっき槽本体９１１と側板９１２は対向して配置され、めっき槽本体９１１の側板９１２に対向する面に凹部空間Ａが形成されている。また、側板９１２の下端は、ヒンジ機構でめっき槽本体９１１の凹部空間Ａを開閉できるようになっている。
【０１２５】
めっき槽本体９１１の底体９１１ａの凹部空間Ａの底面には、不溶解性の陽極電極板９１３が配置され、側板９１２のめっき槽本体９１１側の面には基板Ｗが装着されている。これにより、側板９１２でめっき槽本体９１１の凹部空間Ａを閉じた場合、陽極電極板９１３と基板Ｗは所定の間隔を設けて対向配置されることになる。また、めっき槽本体９１１には、多孔質の中性隔膜又は陽イオン交換膜９１４が陽極電極板９１３と基板Ｗの間に位置するように取付けられ、めっき槽本体９１１の凹部空間Ａを該多孔質の中性隔膜又は陽イオン交換膜９１４で陽極室９１５と陰極室９１６に隔離している。
【０１２６】
めっき槽本体９１１の上下には、上部ヘッダ９１８と下部ヘッダ９１９がそれぞれ設けられており、上部ヘッダ９１８の空隙９１８ａと下部ヘッダ９１９の空隙９１９ａはそれぞれ陰極室９１６に連通している。また、陽極室９１５の下部は、めっき槽本体９１１に設けられた陽極室液の入り口９１１ｂに連通し、上部は陽極室液のオーバーフロー口９１１ｃに連通している。また、めっき槽本体９１１の側部にはオ−バーフロー口９１１ｃに隣接してオーバーフロー室９２０が設けられている。
【０１２７】
めっき液タンク９２１に収容されためっき液は、ポンプ９２２で配管９２３を通して下部ヘッダ９１９の空隙９１９ａに供給され、該空隙９１９ａから陰極室９１６を満たし、更に上部ヘッダの空隙９１８ａ及び配管９２４を通ってめっき液タンク９２１に戻る。また、陽極液タンク９２５に収容されためっき液はポンプ９２６で配管９２７を通して陽極室９１５に供給され、該陽極室９１５を満たした後、オーバーフロー口９１１ｃからオーバーフローしてオーバーフロー室９２０に流れ込み、一時的に滞留した後、排出口９２０ａ及び配管９２８を通って陽極液タンク９２５に戻るようになっている。
ここで、陰極室９１６は密閉型に構成され、陽極室９１５はその上部が大気に開放された開放型となっている。
【０１２８】
めっき槽本体９１１の凹部空間Ａの外周縁部には、環状のパッキン９２９が設けられており、側板９１２で凹部空間Ａを閉じることにより、パッキン９２９は基板Ｗの外周表面に当接し、陰極室９１６を密閉空間とする。パッキン９２９の外側には外部陰極端子９３０が設けられ、側板９１２で凹部空間Ａを閉じた状態で外部陰極端子９３０の先端は基板Ｗの導電部に当接して、電気的に導通すると共に、パッキン９２９によりめっき液に接液しないようになっている。外部陰極端子９３０と陽極電極板９１３の間にはめっき電源９３１が接続されている。
【０１２９】
上記構成の基板めっきユニット９００において、陰極室９１６にめっき液を充満させ循環させると共に、陽極室９１５には他のめっき液を充満させオーバーフローさせながら循環させ、めっき電源９３１から不溶解性の陽極電極板９１３と陰極となる基板Ｗの間に電流を通電することにより、基板Ｗの表面にめっき膜が形成される。
【０１３０】
なお、この例では、陽極室９１５と陰極室９１６とに区画して、それぞれの室に個別にめっき液を導入するようにしているが、中性隔膜又は陽イオン交換膜を設けないで一つの室としてめっき液を導入するようにしてもよい。また、陽極電極板９１３として、溶解性の陽極電極板を用いることもできる。
【０１３１】
また、他の例としてめっきユニット９００内の基板載置台９５０を側板９１２を兼ねて用いることもできる。この場合、基板搬送装置９０４から基板Ｗを受け取った基板載置台９５０は、基板載置台９５０でめっき槽本体９１１の凹部空間Ａを閉じるように動くように配される以外は、上記の例と同様である。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】めっき装置の概略図である。
【図２】他のめっき装置の概略図である。
【図３Ａ】本発明の第１の実施の形態のめっき装置の全体配置図である。
【図３Ｂ】図３Ａの変形例を示す全体配置図である。
【図３Ｃ】図３Ａの他の変形例を示す全体配置図である。
【図３Ｄ】めっき液管理装置の配置例を示す配置図である。
【図３Ｅ】めっき液管理装置の他の配置例を示す配置図である。
【図４】基板ホルダの平面図である。
【図５】基板を基板ホルダの内部に装着してシールした状態を示す拡大断面図である。
【図６】同じく、基板に給電する状態を示す拡大断面図である。
【図７】基板ホルダ搬送装置のリニアモータ部（走行部）を示す平面図である。
【図８】図７の正面図である。
【図９】トランスポータの正面図である。
【図１０】トランスポータのアーム部回転機構を仮想線で示す平面図である。
【図１１】アーム部に備えられた把持機構の平面図である。
【図１２】同じく、縦断正面図である。
【図１３】銅めっき槽の平面図である。
【図１４】図１３の縦断正面図である。
【図１５Ａ】銅めっき槽の縦断側面図である。
【図１５Ｂ】プリウェット槽の縦断側面図である。
【図１６】銅めっき槽の拡大断面図である。
【図１７】銅めっきユニットの拡大断面図である。
【図１８】図３Ａにおける銅めっき槽配置部の断面図である。
【図１９】銅めっきユニットのめっき液注入孔付近の拡大断面図である。
【図２０】パドル駆動装置の平面図である。
【図２１】同じく、縦断正面図である。
【図２２Ａ】本発明の第２の実施の形態のめっき装置を示すめっき処理部の配置図である。
【図２２Ｂ】図２２Ａの変形例を示す配置図である。
【図２３】局所排気ダクト及び該排気ダクトに連通する排気ダクト孔を示す図である。
【図２４】本発明の第３の実施の形態のめっき装置を示すめっき処理部の配置図である。
【図２５】図２４に示すめっき装置に使用されるめっきユニットを示す断面図である。
【図２６】図２４に示すめっき装置に使用される他のめっきユニットを示す断面図である。
【図２７】本発明の第４の実施の形態のめっき装置を示すめっき処理部の配置図である。
【図２８】図２７に示すめっき装置に使用されるめっきユニットを示す断面図である。
【図２９Ａ】基板上にバンプ（突起状電極）を形成する過程におけるシード層の表面に塗布したジストに開口部を設けた状態を示す断面図である。
【図２９Ｂ】基板上にバンプ（突起状電極）を形成する過程における開口部内にめっき膜を成長させた状態を示す断面図である。
【図２９Ｃ】基板上にバンプ（突起状電極）を形成する過程におけるレジストを除去した状態を示す断面図である。
【図２９Ｄ】基板上にバンプ（突起状電極）を形成する過程における不要となったシード層を除去した状態を示す断面図である。
【図２９Ｅ】基板上にバンプ（突起状電極）を形成する過程におけるめっき膜をリフローさせた状態を示す断面図である。
【図３０】従来のめっき装置の概略図である。
【符号の説明】
【０１３３】
１０ カセット
１２ カセットテーブル
１４ アライナ
１６ スピンドライヤ
１８ 基板ホルダ
２０ 基板着脱部
２２ 基板搬送装置
２４ ストッカ
２６ プリウェット槽
２８ プリソーク槽
３０ａ〜３０ｄ 水洗槽
３２ ブロー槽
３４ 銅めっき槽
３６，３６ａ，３６ｂ オーバーフロー槽
３８ 銅めっきユニット
４０ 基板ホルダ搬送装置（基板搬送装置）
４２，４４ トランスポータ
４６ パドル駆動装置
５２ 載置プレート
５４ 固定保持部材
５６ ヒンジ
５８ 可動保持部材
６０ シールパッキン
６２ 締付けリング
６６ 爪
６８ 突起部
７０ 導電体
７１ 収納用凹部
７２ 金属接片
７４ ばね
７６ ハンド
８０ リニアモータ部
８２ ベース
８４，８６ スライダ
９２ ケーブルベア
１００ トランスポータ本体
１０２ アーム部
１０４ アーム部昇降機構
１０６ アーム部回転機構
１０８ 把持機構
１１０ ボールねじ
１１２ ナット
１１８，１４０ 駆動プーリ
１２０，１４２ 従動プーリ
１２２，１４４ タイミングベルト
１３０ 回転軸
１３２ 取付け台
１３４ スリーブ
１３８ 回転用モータ
１５０ 側板
１５２ 固定ホルダ
１５４ ガイドシャフト
１５６ 可動ホルダ
１５８ 幅方向移動用シリンダ
１６６ 上下移動用シリンダ
１７４，１７６ めっき液流路
１７８ ポンプ吸込口
１８２ 嵌合溝
１８４ 空電解用カソード
１８６ 空電解用アノード
２００ アノード
２０２ パドル
２０４ レギュレーションプレート
２０６ めっき液供給管
２０８ めっき液排出管
２１０ 整流板
２１２ 排液管
２２０ パドル駆動用モータ
２２２ クランク
２２４ カムフォロア
２２６ 溝カム
２２８ スライダ
２３０ パドルシャフト
２３２ シャフトガイド
２４２ ニッケルめっきユニット
２４４ ニッケルめっき槽
２４６ はんだめっきユニット
２４８ はんだめっき槽
２５０ 局所排気ダクト
２５２ 排気ダクト孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の被めっき処理面にめっきを施すめっき装置及び方法に関し、特に半導体ウェハ等の表面に設けられた微細な配線用溝やプラグ、レジスト開口部にめっき膜を形成したり、半導体ウェハの表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）を形成するのに使用して好適なめっき装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３０は、従来の一般的な半導体基板に銅等のめっきを行うめっき装置の概略構成を示す。図３０に示すように、従来の基板めっき装置は、めっき液Ｑを収容し、半導体ウェハ等の基板Ｗと陽極電極４１２とを互いに対面するように配置するめっき槽４１１を備えている。そして、基板Ｗと陽極電極４１２との間にめっき電源４１３を接続し、所定の電圧を印加することで、陽極電極４１２である銅板等からイオン化した電流を形成して基板Ｗの表面（被めっき処理面）にめっき膜を形成するように構成されている。即ち、基板Ｗは、基板ホルダ４１４に着脱自在に保持され、例えば含リン銅からなる陽極電極４１２との間にめっき電流が流れ、銅がイオン化してめっき電流により運ばれ、基板Ｗの表面に付着することによりめっき膜が形成される。めっき槽４１１の壁面４１５をオーバーフローしためっき液Ｑは捕集槽４１６に回収され、ポンプ４２０、温度調整槽４２１、フィルタ４２２及び流量計４２３等からなるめっき液循環系を介して再びめっき槽４１１に注入される。
【０００３】
半導体のウェハ等の基板に設けられた微細な配線溝やプラグ、または濡れ性の悪いレジストの開口部の中にめっき膜を形成する場合、めっき液や前処理液がこの微細な配線溝やプラグ、レジストの開口部内に浸入せず、これら配線溝やプラグ、レジストの開口部内に気泡が残ってしまうという問題があり、めっき欠け、めっきぬけの原因となっていた。
【０００４】
従来、このめっき欠け、めっきぬけを防止するため、めっき液に界面活性剤を加えてめっき液の表面張力を下げることによって、被めっき基板の微細な配線溝やプラグ、レジストの開口部へのめっき液の浸入を図っていた。しかしながら、表面張力が下がることによってめっき液循環中に気泡が発生し易いという問題がある。また、めっき液に新たな界面活性剤を加えることによって、めっき析出に異常が起き、めっき膜への有機物の取り込みが増え、めっき膜の特性に悪影響を与える恐れがあるなどの問題があった。
【０００５】
一方、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。
【０００６】
ここで、電解めっき法は、半導体ウェ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またはカップ式と、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に大別される。ディップ方式を採用した電解めっき法は、めっきの品質に悪影響を与える泡の抜けが良く、フットプリントが小さいばかりでなく、ウェハサイズの変更に容易に対応できるといった利点を有している。このため、埋込み穴の寸法が比較的大きく、めっきにかなりの時間を要するバンプめっきに適していると考えられる。
【０００７】
つまり、配線が形成された基板の所定位置にバンプを形成する際には、図２９Ａに示すように、基板Ｗの表面に給電層としてのシード層５００を成膜し、このシード層５００の表面に、例えば高さＨが２０〜１２０μｍのレジスト５０２を全面に塗布した後、このレジスト５０２の所定の位置に、例えば直径Ｄが２０〜２００μｍ程度の開口部５０２ａを設け、この状態で基板Ｗの表面にめっきを施すことで、開口部５０２ａ内にめっき膜５０４を成長させてバンプ５０６を形成するようにしている（図２９Ｂ〜図２９Ｅ参照）。しかし、フェースダウン方式を採用した電解めっき法で基板Ｗにバンプ５０６を形成すると、特にレジスト５０２が疎水性の場合、図２９Ａに仮想線で示すように、めっき液中に気泡５０８ができて、この気泡５０８が開口部５０２ａ内に残りやすくなってしまう。
【０００８】
一方、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、気泡が抜けやすくできる反面、半導体ウェハ等の基板をその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させて基板の表面にめっきを施すようにしている。このため、基板のロードからめっき処理、更にはめっき後のアンロードまでを完全に自動化することが困難であるばかりでなく、めっき装置としてかなり広い占有面積を占めてしまうといった問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記に鑑みて為されたもので、気泡の抜けが比較的よいディップ方式を採用し、広い占有面積を占めることなく、バンプ等の突起状電極に適した金属めっき膜を自動的に形成できるようにしためっき装置及びめっき方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の突起状電極形成用めっき装置の第１の実施形態は、配線が形成された基板の上に突起状電極を形成するめっき装置であって、基板カセットを置くカセットテーブルと、基板に対して濡れ性を良くするためのプリウェット処理を施すプリウェット槽と、該プリウェット槽でプリウェット処理を施した基板にめっきを施すめっき槽と、めっきされた基板を洗浄する洗浄装置と、洗浄された基板を乾燥させる乾燥装置と、めっき液の成分を分析し、この分析結果に基づいてめっき液に成分を追加するめっき液管理装置と、基板を搬送する基板搬送装置とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の突起状電極形成用めっき装置の第２の実施形態は、配線が形成された基板の上に突起状電極を形成するめっき装置であって、基板カセットを置くカセットテーブルと、基板に対してプリソーク処理を施すプリソーク槽と、該プリソーク槽でプリソーク処理を施した基板にめっきを施すめっき槽と、めっきされた基板を洗浄する洗浄装置と、洗浄された基板を乾燥させる乾燥装置と、めっき液の成分を分析し、この分析結果に基づいてめっき液に成分を追加するめっき液管理装置と、基板を搬送する基板搬送装置とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の突起状電極形成用めっき装置の第３の実施形態は、少なくとも２種類以上の金属をめっきして基板の上に突起状電極を形成するめっき装置であって、前記各金属のめっきを個別に施す複数のめっき槽と、基板を搬送する基板搬送装置とを備え、前記複数のめっき槽は、前記基板搬送装置の基板搬送経路に沿って配置されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の突起状電極形成用のめっき方法の第１の実施形態は、配線が形成された基板の上に突起状電極を形成するにあたり、カセットから取出した基板を基板ホルダで保持する工程と、この基板ホルダで保持した基板にプリウェット処理を施す工程と、このプリウェット後の基板を基板ホルダごとめっき液中に浸漬させて基板の表面にめっきを施す工程と、このめっき後の基板を基板ホルダごと洗浄し乾燥する工程と、この洗浄・乾燥後の基板を基板ホルダから取出して基板のみを乾燥する工程とを有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の突起状電極形成用のめっき方法の第２の実施形態は、配線が形成された基板の上に突起状電極を形成するにあたり、カセットから取出した基板を基板ホルダで保持する工程と、この基板ホルダで保持した基板にプリソーク処理を施す工程と、このプリソーク後の基板を基板ホルダごとめっき液中に浸漬させて基板の表面にめっきを施す工程と、このめっき後の基板を基板ホルダごと洗浄し乾燥する工程と、この洗浄・乾燥後の基板を基板ホルダから取出して基板のみを乾燥する工程とを有することを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態のめっき装置を図１乃至図２８を参照して説明する。図１は、めっき装置の構成例を示す。図１に示すように、このめっき装置は、めっき電源３１３に接続された陰極（基板Ｗ）と陽極電極（アノード）３１２との間に、隔膜としての陽イオン交換膜３１８を配置している。ここで、陽イオン交換膜（隔膜）３１８はめっき槽３１１の内部を基板Ｗの配置領域Ｔ１と陽極電極３１２の配置領域Ｔ２の２領域に区分している。このめっき装置は、基板Ｗの表面（被めっき処理面）にＣｕめっき膜を形成するＣｕめっき装置であり、陽極電極３１２を溶解性の陽極電極とし、めっき液を硫酸銅溶液としている。基板Ｗは、基板ホルダ３１４に裏面側を水密的にシールした状態で着脱自在に保持されて、めっき液Ｑ中に浸漬される。
【００１６】
陽イオン交換膜３１８は、溶解性の陽極電極３１２より溶解したＣｕイオンのみを透過するので、陽極電極３１２から溶解してくる不純物を陽イオン交換膜３１８で遮断することが可能となる。これにより、陽イオン交換膜３１８で区分された基板Ｗ側領域Ｔ１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。
なお、上記例では基板Ｗと陽極電極３１２との間に陽イオン交換膜３１８を配置した例を示しているが、この陽イオン交換膜３１８に換えて微粒子除去作用を有する多孔質中性隔膜を使用しても、同様な作用効果が得られる。
【００１７】
上記陽イオン交換膜３１８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。この陽イオン交換膜３１８としては、例えば、株式会社旭硝子製の商品名「セレミオン」等が挙げられる。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が用いられる。例えば、ユアサアイオ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ニリデン＋酸化チタンの商品名「ＹＵＭＩＣＲＯＮ」が挙げられる。
【００１８】
めっき槽３１１の基板Ｗ側には、めっき槽３１１の壁部３１５をオーバーフローしためっき液Ｑを捕集槽３１６に集め、これを真空ポンプ３２０により温度調整槽３２１、濾過フィルタ３２２、脱気ユニット（脱気装置）３２８、溶存酸素濃度測定装置３４０、流量計３２３を介してめっき槽３１１の基板Ｗ側の領域Ｔ１に循環させる第１のめっき液循環系Ｃ１が備えられている。ここで温度調整ユニット３２１は、めっき液Ｑの温度を所定の温度に一定に保つことで、めっき膜の成長速度を安定化させる。濾過フィルタ３２２は、めっき液Ｑ中のパーティクルを除去し、これにより、めっき槽３１１内に注入されるめっき液Ｑからパーティクルを除去する。
【００１９】
脱気ユニット３２８は、めっき液循環流路Ｃ１に沿って流れるめっき液Ｑ中から溶存気体を除去する脱気装置である。脱気ユニット３２８は、めっき液Ｑの流路に対して液体を透過せず気体のみを透過する隔膜を介して液中に存在する酸素、空気、炭酸ガスなどの各種溶存気体を除去する真空ポンプ３２９を備えている。即ち、真空ポンプ３２９で脱気ユニット３２８中の隔膜を通してめっき液中の溶存気体を脱気する。めっき液循環流路Ｃ１には、めっき液循環流路Ｃ１に沿って流れるめっき液中の溶存酸素濃度を計測しモニタする溶存酸素濃度測定装置３４０が配置されている。そして、この計測結果に基づいて、図示しない制御装置により真空ポンプ３２９の回転速度を制御すること等により脱気ユニット３２８の減圧側の圧力を調整することができる。このような方法で、めっき液中の溶存気体濃度を任意に調整することが可能である。溶存酸素濃度としては、４ｍｇ／ｌから１μｇ／ｌ程度に制御することが好ましい。これにより、めっき液中の溶存する気泡をほぼゼロとすることができ、良好なめっき膜の形成を行うことができる。
【００２０】
流量計３２３は、めっき液循環系Ｃ１に沿って流れるめっき液Ｑの循環流量を計測し、図示しない制御装置にこの信号を伝達する。制御装置では、真空ポンプ３２０の速度を制御すること等によりめっき液循環系Ｃ１を循環するめっき液Ｑの量を所定の一定値に保ち、これによりめっき槽３１１において安定しためっきが行われる。
【００２１】
めっき槽３１１の陽イオン交換膜（隔膜）３１８の陽極電極３１２側には、めっき槽３１１をオーバーフローしためっき液Ｑをポンプ３２０で温度調整槽３２１、濾過フィルタ３２２、流量計３２３を通してめっき槽３１１の陽極電極側の領域Ｔ２に循環させる第２のめっき液循環系Ｃ２が備えられている。ここで第２のめっき液循環系Ｃ２に沿って流れるめっき液Ｑの流量は、流量計３２３で計測される。そして、図示しない制御装置で真空ポンプ３２０の速度を制御する等の方法により、循環流量を一定に保つように制御される。
【００２２】
図２は、他のめっき装置を示す。このめっき装置においては、陽イオン交換膜（隔膜）３１８の陽極電極側に備えた第２のめっき液循環系Ｃ２にも脱気ユニット（脱気装置）３２８および溶存酸素濃度測定装置３４０を配置している。これにより、めっき槽３１１の陽イオン交換膜３１８を隔てた基板Ｗ（陰極）側の領域Ｔ１と陽極電極３１２側の領域Ｔ２の両方でそれぞれめっき液Ｑを循環させつつ脱気を行っている。従って、図１に示すめっき装置に対して、更にめっき液中の気泡量を低減することが可能となる。
【００２３】
なお、図示はしないが、陽イオン交換膜（隔膜）３１８の陽極電極３１２側に備えためっき液循環系Ｃ２にのみ脱気ユニット（脱気装置）３２８を配置し、基板Ｗ側に備えためっき液循環系Ｃ１は、脱気ユニット（脱気装置）３２８を省略してもよい。これによっても、めっき液中の銅イオンは陽極電極３１２側から基板Ｗ側に電流により運ばれるので、溶存気体量の極めて少ないめっき液を基板側に供給することができる。
【００２４】
上記のように、めっき槽３１１のめっき液循環系Ｃ１及び／またはＣ２に脱気ユニット３２８を設けることにより、めっき槽３１１をオーバーフローして捕集槽３１６に集まっためっき液には気泡が混入するが、脱気ユニット３２８を通ることにより該気泡は除去される。その結果、めっき液Ｑ中の溶存酸素および各種の溶存気体が除去され、該溶存気体によるめっき液の液反応が防止され、めっき液の副反応や劣化を抑えた安定なめっき環境を得ることができる。
【００２５】
上記めっき装置は、陽イオン交換膜（隔膜）３１８で分離されためっき液循環系統Ｃ１，Ｃ２の少なくとも一方に脱気ユニット（脱気装置）３２８を備え、脱気後あるいは脱気しながらめっきするようにしたもので、最適なめっき条件を提供できる。従って、陽極側および陰極側どちらにも気泡が発生せず、気泡によるめっき欠けがなく且つ効率の良いめっきが可能である。
【００２６】
まためっき液循環系Ｃ１，Ｃ２に溶存酸素濃度測定装置３４０を備え、めっき液中の溶存気体を管理するようにすることで、めっき槽のめっき液の溶存気体を低く管理することができ、基板の表面（被めっき処理面）に気泡ができにくく安定しためっきを行うことができる。
【００２７】
図３Ａは、本発明の第１の実施の形態のめっき装置の全体配置図を示す。図３Ａに示すように、このめっき装置には、半導体ウェハ等の基板Ｗを収納したカセット１０を搭載する２台のカセットテーブル１２と、基板のオリフラやノッチなどの位置を所定の方向に合わせるアライナ１４と、めっき処理後の基板を高速回転させて乾燥させるスピンドライヤ１６が同一円周方向に沿って備えられている。更に、この円周の接線方向に沿った位置には、基板ホルダ１８を載置して基板の該基板ホルダ１８との着脱を行う基板着脱部２０が設けられ、この中心位置には、これらの間で基板を搬送する搬送用ロボットからなる基板搬送装置２２が配置されている。
【００２８】
なお、図３Ｂに示すように、基板搬送装置に２２の周囲に位置して、基板Ｗの表面に塗布したレジスト５０２（図２９Ａ〜図２９Ｅ参照）を剥離して除去するレジスト剥離部６００、めっき後に不要となったシード層５００（図２９Ａ〜図２９Ｅ参照）を除去するシード層除去部６０２、めっき後の基板Ｗに熱処理を施す熱処理部６０４を設けるようにしてもよい。また、この熱処理部６０４の代わりに、図３Ｃに示すように、めっき膜５０４（図２９Ｂ〜図２９Ｄ参照）をリフローさせるリフロー部６０６と、リフロー後にアニールを施すアニール部６０８を設けるようにしてもよい。
【００２９】
そして、基板着脱部２０側から順に、基板ホルダ１８の保管及び一時仮置きを行うストッカ２４、基板を純水に浸漬させて濡らすことで表面の親水性を良くするプリウェット槽２６、基板の表面に形成したシード層表面の電気抵抗の大きい酸化膜を硫酸や塩酸などの薬液でエッチング除去するプリソーク槽２８、基板の表面を純水で水洗する第１の水洗槽３０ａ、洗浄後の基板の水切りを行うブロー槽３２、第２の水洗槽３０ｂ及び銅めっき槽３４が順に配置されている。この銅めっき槽３４は、オーバーフロー槽３６の内部に複数の銅めっきユニット３８を収納して構成され、各銅めっきユニット３８は、内部に１個の基板を収納して銅めっきを施すようになっている。なお、この例では、銅めっきについて説明するが、ニッケルやはんだ、更には金めっきにおいても同様であることは勿論である。
【００３０】
更に、これらの各機器の側方に位置して、これらの各機器の間で基板ホルダ１８を基板Ｗとともに搬送する基板ホルダ搬送装置（基板搬送装置）４０が備えられている。この基板ホルダ搬送装置４０は、基板着脱部２０とストッカ２４との間で基板を搬送する第１のトランスポータ４２と、ストッカ２４、プリウェット槽２６、プリソーク槽２８、水洗槽３０ａ，３０ｂ、ブロー槽３２及び銅めっき槽３４との間で基板を搬送する第２のトランスポータ４４を有している。
【００３１】
また、この基板ホルダ搬送装置４０のオーバーフロー槽３６を挟んだ反対側には、各銅めっきユニット３８の内部に位置してめっき液を攪拌する掻き混ぜ棒としてのパドル２０２（図２０及び図２１等参照）を駆動するパドル駆動装置４６が配置されている。
【００３２】
前記基板着脱部２０は、レール５０に沿って横方向にスライド自在な平板状の載置プレート５２を備えており、この載置プレート５２に２個の基板ホルダ１８を水平状態で並列に載置し、この一方の基板ホルダ１８と基板搬送装置２２との間で基板の受渡しを行った後、載置プレート５２を横方向にスライドさせて、他方の基板ホルダ１８と基板搬送装置２２との間で基板Ｗの受渡しを行うようになっている。
【００３３】
前記基板ホルダ１８は、図４乃至図６に示すように、矩形平板状の固定保持部材５４と、この固定保持部材５４にヒンジ５６を介して開閉自在に取付けたリング状の可動保持部材５８とを有している。そして、この可動保持部材５８の固定保持部材５４側の表面に、例えば塩ビ製で補強材として役割を果たすとともに、締付けリング６２との滑りを良くしたパッキンベース５９を介して、リング状で一方の足を長くした略コ字状のシールパッキン６０が固定保持部材５４側に開口して取付けられ、固定保持部材５４と反対側に、締付けリング６２が円周方向に沿った長穴６２ａとボルト６４介して回転自在で脱出不能に保持されている。
【００３４】
固定保持部材５４には、可動保持部材５８の周辺部に位置するように、逆Ｌ字状の爪６６が円周方向に沿って等間隔で立設されている。一方、締付けリング６２の外周面には、複数の突起部６８が等間隔で一体に成形されているとともに、これを回転させるためのやや長穴とした通孔６２ｂが図示では３カ所に設けられている。ここで、前記突起部６８の上面及び爪６６の下面は、回転方向に沿って互いに逆方向に傾斜するテーパ面となっている。
【００３５】
これにより、可動保持部材５８を開いた状態で、固定保持部材５４の中央部に基板Ｗを位置決めして挿入し、ヒンジ５６を介して可動保持部材５８を閉じた後、締付けリング６２を時計回りに回転させ、締付けリング６２の突起部６８を逆Ｌ字状の爪６６の内部に滑り込ませることで、固定保持部材５４と可動保持部材５８とを互いに締め付けてロックし、反時計回りに回転させて逆Ｌ字状の爪６６から締付けリング６２の突起部６８を引き抜くことで、このロックを解くようになっている。
【００３６】
そして、このようにして可動保持部材５８をロックした時、図６に示すように、シールパッキン６０の内周面側の短い足が基板Ｗの表面に、外周面側の長い足が固定保持部材５４の表面にそれぞれ圧接して、ここを確実にシールするようになっている。
【００３７】
また、図６に示すように、固定保持部材５４には、外部電極（図示せず）に接続した導電体（電気接点）７０が配置されて、この導電体７０の端部が基板Ｗの側方で固定保持部材５４の表面に露出するようになっている。一方、可動保持部材５８の該導電体７０の露出部に対向する位置には、シールパッキン６０の内部に位置して収納用凹部７１が設けられ、この収納用凹部７１内に横断面コ字状で下方に開口した金属接片７２がばね７４を介して固定保持部材５４側に付勢させて収納されている。
【００３８】
これにより、前述のようにして、可動保持部材５８をロックすると、シールパッキン６０でシールされた位置で、導電体７０の露出部が金属接片７２の外周側の一方の足と、この金属接片７２の内周側の他方の足と基板Ｗとがばね７４の弾性力を介して電気的に接続し、これによって、シールされた状態で基板Ｗに給電が行えるようになっている。
【００３９】
なお、導電体７０の表面の、少なくとも前記金属接片７２との当接面、及び該金属接片７２の導電体７０及び基板Ｗの当接面の少なくとも一方は、例えば金または白金めっきを施して、これらの各部を金属で被覆することが好ましい。また、これらを耐食性に優れたステンレス製としてもよい。
【００４０】
可動保持部材５８の開閉は、図示しないシリンダと可動保持部材５８の自重によって行われる。つまり、固定保持部材５４には通孔５４ａが設けられ、載置プレート５２のこの上に基板ホルダ１８を載置した時に該通孔５４ａに対向する位置にシリンダが設けられている。これにより、シリンダロッドを伸展させ通孔５４ａを通じて可動保持部材５８を上方に押上げることで可動保持部材５８を開き、シリンダロッドを収縮させることで、可動保持部材５８をその自重で閉じるようになっている。
【００４１】
この例にあっては、締付けリング６２を回転させることにより、可動保持部材５８のロック・アンロックを行うようになっているが、このロック・アンロック機構は、天井側に設けられている。つまり、このロック・アンロック機構は、載置プレート５２の上に基板ホルダ１８を載置した時、この中央側に位置する基板ホルダ１８の締付けリング６２の各通孔６２ｂに対応する位置に位置させたピンを有し、載置プレート５２を上昇させ、通孔６２ｂ内にピンを挿入した状態でピンを締付けリング６２の軸芯周りに回転させることで、締付けリング６２を回転させるように構成されている。このロック・アンロック機構は、１個備えられ、載置プレート５２の上に載置した２個の基板ホルダ１８の一方をロック（またはアンロック）した後、載置プレート５２を横方向にスライドさせて、他方の基板ホルダ１８をロック（またはアンロック）するようになっている。
【００４２】
また、基板ホルダ１８には、基板Ｗを装着した時の該基板Ｗと接点との接触状態を確認するセンサが備えられ、このセンサからの信号がコントローラ（図示せず）に入力されるようになっている。
【００４３】
基板ホルダ１８の固定保持部材５４の端部には、基板ホルダ１８を搬送したり、吊下げ支持する際の支持部となる一対の略Ｔ字状のハンド７６が連接されている。そして、ストッカ２４内においては、この周壁上面にハンド７６の突出端部を引っかけることで、これを垂直に吊下げ保持し、この吊下げ保持した基板ホルダ１８のハンド７６を基板ホルダ搬送装置４０のトランスポータ４２で把持して基板ホルダ１８を搬送するようになっている。なお、プリウェット槽２６、プリソーク槽２８、水洗槽３０ａ，３０ｂ、ブロー槽３２及び銅めっき槽３４内においても、基板ホルダ１８は、ハンド７６を介してそれらの周壁に吊下げ保持される。
【００４４】
図７及び図８は、基板ホルダ搬送装置４０の走行部であるリニアモータ部８０を示すもので、このリニアモータ部８０は、長尺状に延びるベース８２と、このベース８２に沿って走行する２台のスライダ８４，８６とから主に構成され、この各スライダ８４，８６の上面にトランスポータ４２，４４が搭載されている。また、ベース８２の側部には、ケーブルベアブラケット８８とケーブルベア受け９０が設けられ、このケーブルベアブラケット８８とケーブルベア受け９０に沿ってケーブルベア９２が延びるようになっている。
【００４５】
このように、トランスポータ４２，４４の移動方式としてリニアモータ方式を採用することで、長距離移動を可能にするとともに、トランスポータ４２，４４の長さを短く抑えて装置の全長をより短くし、更に長いボールネジなどの精度とメンテナンスを要する部品を削減することができる。
【００４６】
図９乃至図１２は、トランスポータ４２を示す。なお、トランスポータ４４も基本的に同じ構成であるので、ここでは説明を省略する。このトランスポータ４２は、トランスポータ本体１００と、このトランスポータ本体１００から横方向に突出するアーム部１０２と、アーム部１０２を昇降させるアーム部昇降機構１０４と、アーム部１０２を回転させるアーム部回転機構１０６と、アーム部１０２の内部に設けられて基板ホルダ１８のハンド７６を着脱自在に把持する把持機構１０８とから主に構成されている。
【００４７】
アーム部昇降機構１０４は、図９及び図１０に示すように、鉛直方向に延びる回転自在なボールねじ１１０と、このボールねじ１１０に螺合するナット１１２とを有し、このナット１１２にＬＭベース１１４が連結されている。そして、トランスポータ本体１００に固定した昇降用モータ１１６の駆動軸に固着した駆動プーリ１１８とボールねじ１１０の上端に固着した従動プーリ１２０との間にタイミングベルト１２２が掛け渡されている。これによって、昇降用モータ１１６の駆動に伴ってボールねじ１１０が回転し、このボールねじ１１０に螺合するナット１１２に連結したＬＭベース１１４がＬＭガイドに沿って上下に昇降するようになっている。
【００４８】
アーム部回転機構１０６は、図１０に仮想線で示すように、内部に回転軸１３０を回転自在に収納し取付け台１３２を介してＬＭベース１１４に固着したスリーブ１３４と、このスリーブ１３４の端部にモータベース１３６を介して取付けた回転用モータ１３８とを有している。そして、この回転用モータ１３８の駆動軸に固着した駆動プーリ１４０と回転軸１３０の端部に固着した従動プーリ１４２との間にタイミングベルト１４４が掛け渡されている。これによって、回転用モータ１３８の駆動に伴って回転軸１３０が回転するようになっている。そして、アーム部１０２は、この回転軸１３０にカップリング１４６を介して連結されて回転軸１３０と一体となって昇降し回転するようになっている。
【００４９】
アーム部１０２は、図１０の仮想線、図１１及び図１２に示すように、回転軸１３０に連結されて該回転軸１３０と一体に回転する一対の側板１５０，１５０を備え、この側板１５０，１５０間に把持機構１０８が配置されている。なお、この例では、２つの把持機構１０８が備えられているが、これらは同じ構成であるので、一方のみを説明する。
【００５０】
把持機構１０８は、端部を側板１５０，１５０間に幅方向自在に収納した固定ホルダ１５２と、この固定ホルダ１５２の内部を挿通させたガイドシャフト１５４と、このガイドシャフト１５４の一端（図１２における下端）に連結した可動ホルダ１５６とを有している。そして、固定ホルダ１５２は、一方の側板１５０に取付けた幅方向移動用シリンダ１５８にシリンダジョイント１６０を介して連結されている。一方、ガイドシャフト１５４の他端（図１２における上端）には、シャフトホルダ１６２が取付けられ、このシャフトホルダ１６２は、上下移動用シリンダ１６６にシリンダコネクタ１６４を介して連結されている。
【００５１】
これにより、幅方向移動用シリンダ１５８の作動に伴って、固定ホルダ１５２が可動ホルダ１５６と共に側板１５０，１５０間をその幅方向に移動し、上下移動用シリンダ１６６の作動に伴って、可動ホルダ１５６がガイドシャフト１５４にガイドされつつ上下に移動するようになっている。
【００５２】
この把持機構１０８でストッカ２４等に吊下げ保持した基板ホルダ１８のハンド７６を把持する時には、ハンド７６との干渉を防止しつつ可動ホルダ１５６をこの下方まで下げ、しかる後、幅方向移動用シリンダ１５８を作動させて、固定ホルダ１５２と可動ホルダ１５６をハンド７６を上下から挟む位置に位置させる。この状態で、上下移動用シリンダ１６６を作動させて、可動ホルダ１５６を固定ホルダ１５２と可動ホルダ１５６で狭持して把持する。そして、この逆の動作を行わせることで、この把持を解く。
【００５３】
なお、図４に示すように、基板ホルダ１８のハンド７６の一方には、凹部７６ａが設けられ、可動ホルダ１５６の該凹部７６ａに対応する位置には、この凹部７６ａに嵌合する突起１６８が設けられて、この把持を確実なものとすることができるように構成されている。
【００５４】
図１３乃至図１６は、４個の銅めっきユニット３８を２列に収納した銅めっき槽３４を示す。なお、図３Ａに示す８個の銅めっきユニット３８を２列に収容するようにした銅めっき槽３４も基本的には同じ構成である。銅めっきユニットをこれ以上増やしても同様である。
【００５５】
この銅めっき槽３４は、上方に開口した矩形ボックス状に形成されたオーバーフロー槽３６を備え、このオーバーフロー槽３６の周壁１７０の上端は、この内部に収納する各銅めっきユニット３８の周壁１７２の上端１８０よりも上方に突出するように構成されている。そして、この内部に銅めっきユニット３８を収納した時に、銅めっきユニット３８の周囲にめっき液流路１７４が形成され、このめっき液流路１７４にポンプ吸込口１７８が設けられている。これによって、銅めっきユニット３８をオーバーフローしためっき液は、めっき液流路１７４を流れてポンプ吸込口１７８から外部に排出されるようになっている。なお、このオーバーフロー槽３６には、各めっきユニット３８内のめっき液の液面を均一に調整する液面レベラが設けられている。
ここで、図１３及び図１５Ａに示すように、銅めっきユニット３８の内周面には、基板ホルダ１８の案内となる嵌合溝１８２が設けられている。
【００５６】
そして、前述のように、めっきユニット３８をオーバーフローしためっき液Ｑをオーバーフロー槽３６に集め、これを真空ポンプ３２０により温度調整槽３２１、濾過フィルタ３２２、脱気ユニット（脱気装置）３２８、溶存酸素濃度測定装置３４０、流量計３２３を介してめっきユニット３８の内部に戻すめっき液循環系Ｃ３が備えられている。脱気ユニット３２８は、めっき液Ｑの流路に対して液体を透過せず気体のみを透過する隔膜を介して液中に存在する酸素、空気、炭酸ガスなどの各種溶存気体を除去する真空ポンプ３２９を備えている。
【００５７】
更に、このめっき液循環系Ｃ３に分岐して、例えば全めっき液量の１／１０を取出してめっき液を分析し、この分析結果に基づいてめっき液に不足する成分を追加するめっき液管理装置６１０が備えられている。このめっき液管理装置６１０は、めっき液調整タンク６１２を備え、このめっき液調整タンク６１２内で不足する成分を追加するようになっており、このめっき液調整タンク６１２に温度コントローラ６１４や、サンプルを取出して分析するめっき液分析ユニット６１６が付設されている。そして、ポンプ６１８の駆動に伴って、めっき液調整タンク６１２からフィルタ６２０を通してめっき液がめっき液循環系Ｃ３に戻るようになっている。
【００５８】
なお、この例では、めっき処理時間やめっきした基板の数等の外乱を予測して不足する成分を添加するフィードフォワード制御と、めっき液を分析し、この分析結果に基づいてめっき液に不足する成分を追加するフィードバック制御とを併用している。フィードバック制御のみでもよいことは勿論である。
【００５９】
このめっき液管理装置６１０は、例えば、図３Ｄに示すように、カセットテーブル１２、基板脱着部２０、ストッカ２４、プリウェット槽２６、プリソーク槽２８、水洗槽３０ａ，３０ｂ及び銅めっき槽３４等を収納したハウジング６０９の内部に配置されているが、図３Ｅに示すように、ハウジング６０９の外部に配置するようにしてもよい。
【００６０】
プリウェット槽２６にあっても、図１５Ｂに示すように、プリウェットユニット２６ａをオーバーフローした純水をオーバーフロー槽２６ｂに集め、これを真空ポンプ３２０により温度調整槽３２１、濾過フィルタ３２２、脱気ユニット（脱気装置）３２８、流量計３２３を介してプリウェットユニット２６ａの内部に戻す純水循環系Ｃ４が備えられている。脱気ユニット３２８は、純水の流路に対して液体を透過せず気体のみを透過する隔膜を介して液中に存在する酸素、空気、炭酸ガスなどの各種溶存気体を除去する真空ポンプ３２９を備えている。また、純水循環系Ｃ４に純水を供給する純水タンク３３０が備えられている。
【００６１】
また、図１６に示すように、オーバーフロー槽３６のめっき液流路１７４の内部には、空電解用のカソード１８４とアノード１８６が配置されている。このアノード１８６は、例えばチタン製のバスケットからなり、内部に銅等のチップを入れるようになっている。これにより、オーバーフロー槽３６にめっきタンクとしての役割を果たさせて、銅めっきユニット３８間におけるめっき膜のむらをなくすとともに、空電解の電極面を大きくして、空電解の効率を上げ、更に、循環するめっき液の多くの部分が空電解部を通過するようにして、均一なめっき液状態を形成しやすくすることができる。
【００６２】
図１７は、銅めっきユニット３８の断面を示す。同１７に示すように、銅めっきユニット３８の内部には、この嵌合溝１８２（図１３及び図１５Ａ参照）に沿って基板Ｗを装着した基板ホルダ１８を配置した時、この基板Ｗの表面と対面する位置にアノード２００が配置され、このアノード２００と基板Ｗとの間にパドル（掻き混ぜ棒）２０２がほぼ垂直に配置されている。このパドル２０２は、下記に詳述するパドル駆動装置４６によって、基板Ｗと平行に往復移動できるようになっている。
【００６３】
このように、基板Ｗとアノード２００との間にパドル２０２を配置し、これを基板Ｗと平行に往復移動させることで、基板Ｗの表面に沿っためっき液の流れを該表面の全面でより均等にして、基板Ｗの全面に亘ってより均一な膜厚のめっき膜を形成することができる。
【００６４】
また、この例では、基板Ｗとアノード２００との間に、基板Ｗの大きさに見合った中央孔２０４ａを設けたレギュレーションプレート（マスク）２０４を配置している。これにより、基板Ｗの周辺部の電位をレギュレーションプレート２０４で下げて、めっき膜の膜厚をより均等化することができる。
【００６５】
図１８は、このめっき装置の銅めっき槽３４を配置した部分の断面を示し、図１９は、図１８におけるめっき液注入部の詳細を示す。図１８に示すように、銅めっきユニット３８の内部には、その下方にあるめっき液供給管２０６からめっき液が供給され、オーバーフロー槽３６をオーバーフローしためっき液は、下部のめっき液排出管２０８を通して排出される。
【００６６】
ここで、図１９に示すように、めっき液供給管２０６は、銅めっきユニット３８の底部で該銅めっきユニット３８の内部に開口しており、この開口端に整流板２１０が取付けられて、この整流板２１０を通してめっき液が銅めっきユニット３８内に注入される。このめっき液供給管２０６を囲繞する位置に排液管２１２の一端が銅めっきユニット３８に開口して取付けられ、この排液管２１２の他端にベント管２１４を介してめっき液排出管２０８が連結されている。これによって、めっき液供給管２０６の近傍のめっき液は、排液管２１２及びめっき液排出管２０８から排出されて、ここでのめっき液の滞留が防止されるようになっている。
【００６７】
図２０及び図２１は、パドル駆動装置４６を示す。なお、この例では、複数のパドル駆動装置４６が備えられ、図２０及び図２１は、２個のみを示しているが、全て同じ構成であるので、その内の１個のみを説明し、他は同一符号を付してその説明を省略する。
【００６８】
このパドル駆動装置４６には、パドル駆動用モータ２２０と、このモータ２２０の駆動軸に基端を連結したクランク２２２と、このクランク２２２の先端に取付けたカムフォロア２２４と、このカムフォロア２２４が摺動する溝カム２２６を有するスライダ２２８とを有している。そして、このスライダ２２８にパドルシャフト２３０が連結されて、このパドルシャフト２３０が銅めっき槽３４を横切るように配置されている。このパドルシャフト２３０の長さ方向に沿った所定箇所にパドル２０２が垂設され、その長さ方向に沿った往復移動のみを許容するようにシャフトガイド２３２で支持されている。
【００６９】
これにより、パドル駆動用モータ２２０の駆動に伴って、クランク２２２が回転し、このクランク２２２の回転運動がスライダ２２８及びカムフォロア２２４を介してパドルシャフト２３０の直線運動に変換され、このパドルシャフト２３０に垂設したパドル２０２が、前述のように、基板Ｗと平行に往復移動するようになっている。
【００７０】
なお、基板の径が異なる場合には、パドルシャフト２３０に対するパドル２０２の取付け位置を任意に調節することで、これに容易に対処することができる。また、パドル２０２はめっき処理中常に往復移動しているため、摩耗が発生し、機械的な摺動によりパーティクル発生の原因ともなっていたが、この例にあっては、パドル支持部の構造を改良することにより、耐久性を改善して、問題の発生を大幅に減少させることができる。
【００７１】
このように構成した本発明の実施の形態のめっき装置による一連のバンプめっき処理を説明する。先ず、図２９Ａに示すように、表面に給電層としてのシード層５００を成膜し、このシード層５００の表面に、例えば高さＨが２０〜１２０μｍのレジスト５０２を全面に塗布した後、このレジスト５０２の所定の位置に、例えば直径Ｄが２０〜２００μｍ程度の開口部５０２ａを設けた基板をその表面（被めっき処理面）を上した状態でカセット１０に収容し、このカセット１０をカセットテーブル１２に搭載する。
【００７２】
このカセットテーブル１２に搭載したカセット１０から、基板搬送装置２２で基板を１枚取出し、アライナ１４に載せてオリフラやノッチなどの位置を所定の方向に合わせる。このアライナ１４で方向を合わせた基板を基板搬送装置２２で基板着脱部２０まで搬送する。
【００７３】
基板着脱部２０においては、ストッカ２４内に収容されていた基板ホルダ１８を基板ホルダ搬送装置４０のトランスポータ４２の把持機構１０８で２基同時に把持し、アーム部昇降機構１０４を介してアーム部１０２を上昇させた後、基板着脱部２０まで搬送し、アーム部回転機構１０６を介してアーム部１０２を９０゜回転させて基板ホルダ１８を水平な状態とする。しかる後、アーム部昇降機構１０４を介してアーム部１０２を下降させ、これによって、２基の基板ホルダ１８を基板着脱部２０の載置プレート５２の上に同時に載置し、シリンダを作動させて基板ホルダ１８の可動保持部材５８を開いた状態にしておく。
【００７４】
この状態で、中央側に位置する基板ホルダ１８に基板搬送装置２２で搬送した基板を挿入し、シリンダを逆作動させて可動保持部材５８を閉じ、しかる後、ロック・アンロック機構で可動保持部材５８をロックする。そして、一方の基板ホルダ１８への基板の装着が完了した後、載置プレート５２を横方向にスライドさせて、同様にして、他方の基板ホルダ１８に基板を装着し、しかる後、載置プレート５２を元の位置に戻す。
【００７５】
これにより、基板は、そのめっき処理を行う面を基板ホルダ１８の開口部から露出させた状態で、周囲をシールパッキン６０でめっき液が浸入しないようにシールされ、シールによってめっき液に触れない部分において複数の接点と電気的に導通するように固定される。ここで、接点からは基板ホルダ１８のハンド７６まで配線が繋がっており、ハンド７６の部分に電源を接続することにより基板のシード層５００に給電することができる。
【００７６】
次に、基板を装着した基板ホルダ１８を基板ホルダ搬送装置４０のトランスポータ４２の把持機構１０８で２基同時に把持し、アーム部昇降機構１０４を介してアーム部１０２を上昇させた後、ストッカ２４まで搬送し、アーム部回転機構１０６を介してアーム部１０２を９０゜回転させて基板ホルダ１８を垂直な状態となし、しかる後、アーム部昇降機構１０４を介してアーム部１０２を下降させ、これによって、２基の基板ホルダ１８をストッカ２４に吊下げ保持（仮置き）する。
【００７７】
これらの基板搬送装置２２、基板着脱部２０及び基板ホルダ搬送装置４０のトランスポータ４２においては、前記作業を順次繰り返して、ストッカ２４内に収容された基板ホルダ１８に順次基板を装着し、ストッカ２４の所定の位置に順次吊り下げ保持（仮置き）する。
なお、基板ホルダ１８に備えられていた基板と接点との接触状態を確認するセンサで、この接触状態が不良である判断とした時には、その信号をコントローラ（図示せず）に入力する。
【００７８】
一方、基板ホルダ搬送装置４０の他方のトランスポータ４４にあっては、基板を装着しストッカ２４に仮置きした基板ホルダ１８をこの把持機構１０８で２基同時に把持し、アーム部昇降機構１０４を介してアーム部１０２を上昇させた後、プリウェット槽２６まで搬送し、しかる後、アーム部昇降機構１０４を介してアーム部１０２を下降させ、これによって、２基の基板ホルダ１８をプリウェット槽２６内に入れた、例えば純水に浸漬させて基板の表面を濡らして表面の親水性を良くする。なお、基板の表面を濡らし穴の中の空気を水に置換して親水性をよくできるものであれば、純水に限らないことは勿論である。
【００７９】
なお、この時、基板ホルダ１８に備えられていた基板と接点との接触状態を確認するセンサで、この接触状態が不良であると判断した基板を収納した基板ホルダ１８は、ストッカ２４に仮置きしたままにしておく。これにより、基板ホルダ１８に基板を装着した時に該基板と接点との間に接触不良が生じても、装置を停止させることなく、めっき作業を継続することができる。この接触不良を生じた基板にはめっき処理が施されないが、この場合には、カセットを戻した後にめっき未処理の基板をカセットから排除することで、これに対処することができる。
【００８０】
次に、この基板を装着した基板ホルダ１８を、前記と同様にして、プリソーク槽２８に搬送し、プリソーク槽２８に入れた硫酸や塩酸などの薬液に基板を浸漬させてシード層表面の電気抵抗の大きい酸化膜をエッチングし、清浄な金属面を露出させる。更に、この基板を装着した基板ホルダ１８を、前記と同様にして、水洗槽３０ａに搬送し、この水洗槽３０ａに入れた純水で基板の表面を水洗する。
【００８１】
水洗が終了した基板を装着した基板ホルダ１８を、前記と同様にして、めっき液を満たした銅めっき槽３４に搬送し、銅めっきユニット３８に吊り下げ保持する。基板ホルダ搬送装置４０のトランスポータ４４は、上記作業を順次繰り返し行って、基板を装着した基板ホルダ１８を順次銅めっき槽３４の銅めっきユニット３８に搬送して所定の位置に吊下げ保持する。
【００８２】
全ての基板ホルダ１８の吊下げ保持が完了した後、めっき液供給管２０６からめっき液を供給し、オーバーフロー槽３６にめっき液をオーバーフローさせながら、アノード２００と基板との間にめっき電圧を印加し、同時にパドル駆動装置４６によりパドル２０２を基板の表面と平行に往復移動させることで、基板の表面にめっきを施す。この時、基板ホルダ１８は銅めっきユニット３８の上部でハンド７６により吊り下げられて固定され、めっき電源からハンド固定部、ハンド、接点を通してシード層に給電される。
【００８３】
また、めっき液は、銅めっきユニット３８の下部から銅めっきユニット３８内に流入し、銅めっきユニット３８の上部外周部からオーバーフローして、濃度調整、フィルタによる異物除去を行った後、再度銅めっきユニット３８下部から銅めっきユニット３８に流入する。この循環により、めっき液の濃度は常に一定に保たれる。なお、この時、空電解用のカソード１８４とアノード１８６との間に空電解用の電圧を印加することで、めっき液の状態をより均一にすることができる。
【００８４】
めっきが終了した後、めっき電源の印加、めっき液の供給及びパドル往復運動を停止し、めっき後の基板を装着した基板ホルダ１８を基板ホルダ搬送装置４０のトランスポータ４４の把持機構１０８で２基同時に把持し、前述と同様にして、水洗槽３０ｂまで搬送し、この水洗槽３０ｂに入れた純水に浸漬させて基板の表面を純水洗浄する。しかる後、この基板を装着した基板ホルダ１８を、前記と同様にして、ブロー槽３２に搬送し、ここで、エアの吹き付けによって基板ホルダ１８に付着した水滴を除去する。しかる後、この基板を装着した基板ホルダ１８を、前記と同様にして、ストッカ２４の所定の位置に戻して吊下げ保持する。
【００８５】
基板ホルダ搬送装置４０のトランスポータ４４は、上記作業を順次繰り返し、めっきが終了した基板を装着した基板ホルダ１８を順次ストッカ２４の所定の位置に戻して吊下げ保持する。
【００８６】
一方、基板ホルダ搬送装置４０の他方のトランスポータ４２にあっては、めっき処理後の基板を装着しストッカ２４に戻した基板ホルダ１８をこの把持機構１０８で２基同時に把持し、前記と同様にして、基板着脱部２０の載置プレート５２の上に載置する。この時、基板ホルダ１８に備えられていた基板と接点との接触状態を確認するセンサで、この接触状態が不良である判断とした基板を装着しストッカ２４に仮置きしたままの基板ホルダ１８も同時に搬送して載置プレート５２の上に載置する。
【００８７】
そして、中央側に位置する基板ホルダ１８の可動保持部材５８のロックをロック・アンロック機構を介して解き、シリンダを作動させて可動保持部材５８を開く。この状態で、基板ホルダ１８内のめっき処理後の基板を基板搬送装置２２で取出して、スピンドライヤ１６に運び、このスピンドライヤ１６の高速回転によってスピンドライ（水切り）した基板を基板搬送装置２２でカセット１０に戻す。
【００８８】
そして、一方の基板ホルダ１８に装着した基板をカセット１０に戻した後、或いはこれと並行して、載置プレート５２を横方向にスライドさせて、同様にして、他方の基板ホルダ１８に装着した基板をスピンドライしてカセット１０に戻す。
【００８９】
載置プレート５２を元の状態に戻した後、基板を取出した基板ホルダ１８を基板ホルダ搬送装置４０のトランスポータ４２の把持機構１０８で２基同時に把持し、前記と同様にして、これをストッカ２４の所定の場所に戻す。しかる後、めっき処理後の基板を装着しストッカ２４に戻した基板ホルダ１８を基板ホルダ搬送装置４０のトランスポータ４２の把持機構１０８で２基同時に把持し、前記と同様にして、基板着脱部２０の載置プレート５２の上に載置して、前記と同様な作業を繰り返す。
【００９０】
そして、めっき処理後の基板を装着しストッカ２４に戻した基板ホルダ１８から全ての基板を取出し、スピンドライしてカセット１０に戻して作業を完了する。これにより、図２９Ｂに示すように、レジスト５０２に設けた開口部５０２ａ内にめっき膜５０４を成長させた基板Ｗが得られる。
【００９１】
なお、図３Ｂに示すように、レジスト剥離部６００、シード層除去部６０２及び熱処理部６０４を備えためっき装置にあっては、前述のようにしてスピンドライした基板Ｗを、先ずレジスト剥離部６００に搬送し、例えば温度が５０〜６０℃のアセトン等の溶剤に浸漬させて、図２９Ｃに示すように、基板Ｗ上のレジスト５０２を剥離除去する。そして、このレジスト５０２を除去した基板Ｗをシード層除去部６０２に搬送し、図２９Ｄに示すように、めっき後の外部に露出する不要となったシード層５００を除去する。次に、この基板Ｗを、例えば拡散炉からなる熱処理部６０４に搬送し、めっき膜５０４をリフローさせることで、図２９Ｅに示すように、表面張力で丸くなったバンプ５０６を形成する。更に、この基板Ｗを、例えば、１００℃以上の温度でアニールし、バンプ５０６内の残留応力を除去する。なお、下記のように、多層めっきによるバンプにあっては、このようにアニールを施すことで、バンプ５０６の合金化を図る。そして、このアニール後の基板をカセット１０に戻して作業を完了する。
【００９２】
また、図３Ｃに示すように、前記熱処理部６０４の代わりにリフロー部６０６とアニール部６０８とを備えためっき装置にあっては、このリフロー部６０６でめっき膜５０４をリフローさせ、このリフロー後の基板をアニール部６０８に搬送してアニールする。
【００９３】
なお、この例では、基板着脱部２０と銅めっきユニット３８との間に基板ホルダ１８を縦置きで収納するストッカ２４を配置し、基板着脱部２０とストッカ２４との間での基板ホルダ１８の搬送を基板ホルダ搬送装置４０の第１のトランスポータ４２で、ストッカ２４と銅めっきユニット３８との間での基板ホルダ１８の搬送を第２のトランスポータ４４でそれぞれ行うことで、不使用時の基板ホルダ１８をストッカ２４に保管しておき、またストッカ２４を挟んだ前後における基板ホルダ１８の搬送をスムーズに行ってスループットを向上させるようにしている。１つのトランスポータで全ての搬送を行うようにしても良いことは勿論である。
【００９４】
また、基板搬送装置２２として、ドライハンドとウェットハンドを有するロボットを使用し、基板ホルダ１８からめっき後の基板を取出す時にのみウェットハンドを使用し、他はドライハンドを使用するようにしている。基板ホルダ１８のシールによって基板の裏面はめっき液に接触しないように保たれており、原則的にはウェットハンドとすることは必ずしも必要ではないが、このようにハンドを使い分けることで、リンス水の回り込みやシール不良によるめっき液汚染が生じ、この汚染が新しい基板の裏面を汚染することを防止することができる。
【００９５】
また、基板カセット１０にバーコードを付けたものを使用し、更に基板ホルダ１８のストッカ２４内の収納位置等の基板ホルダ１８の使用状態や、基板カセット１０と該カセット１０に収納した基板Ｗとの関係や、基板ホルダ１８から取出した基板Ｗと基板ホルダ１８との関係等を、例えばコントロールパネルから入力することで、基板カセット１０から取出しためっき処理前の基板をめっき処理後に元の位置に戻すとともに、基板Ｗの処理の状態や基板ホルダ１８の状態を監視することができる。なお、基板自体にバーコードを付けることで、基板自体をそのまま管理するようにしてもよい。
【００９６】
図２２Ａ及び図２３は、本発明の第２の実施の形態のめっき装置を示すもので、これは、異なる種類のめっきを行うめっき槽を備え、自由自在に工程に対応できるようにしたものである。
【００９７】
つまり、図２２Ａは、異なる種類のめっきを行うめっき槽を備えためっき処理部を示すもので、これは、ストッカ２４、仮置き台２４０、プリウェット槽２６、プリソーク槽２８、第１の水洗槽３０ａ、基板の表面にニッケルめっきを施す複数のニッケルめっきユニット２４２をオーバーフロー槽３６ａ内に収納したニッケルめっき槽２４４、第２の水洗槽３０ｂ、基板の表面に銅めっきを施す複数の銅めっきユニット３８をオーバーフロー槽３６内に収納した銅めっき槽３４、第３の水洗槽３０ｃ、ブロー槽３２、第４の水洗槽３０ｄ、基板の表面にはんだめっきを施す複数のはんだめっきユニット２４６をオーバーフロー槽３６ｂ内に収納したはんだめっき槽２４８とを有している。
【００９８】
なお、これらのニッケルめっきユニット２４２やはんだめっきユニット２４６の構成は、基本的に銅めっきユニット３８と同じであり、これらの各ユニットをオーバーフロー槽内に収容したニッケルめっき槽２４４やはんだめっき槽２４８の構成は、基本的に銅めっき槽３４と同じである。また、その他の構成は、第１の実施の形態と同様である。
【００９９】
この実施の形態によれば、基板を基板ホルダ１８に装着した状態で、この表面にニッケルめっき、銅めっき及びはんだめっきを順次に施して、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。
【０１００】
なお、この例では、４個のニッケルめっきユニット２４２、４個の銅めっきユニット３８及び１４個のはんだめっきユニット２４６（合計２２個のめっきめっきユニット）を備えた例を示しているが、例えば図２２Ｂに示すように、４個のニッケルめっきユニット２４２、４個の銅めっきユニット３８及び１８個のはんだめっきユニット２４６（合計２６個のめっきユニット）を備える等、これらの各めっきユニットの個数は、任意に変更できることは勿論であり、また、各めっきユニットでめっきする金属を任意に変更できることは勿論である。
【０１０１】
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。ここで、このはんだとしては、高融点はんだと共晶はんだのどちらでもよい。
【０１０２】
また、Ｓｎ−Ａｇの多層めっきによるバンプ、またはＳｎ−Ａｇ−Ｃｕの多層めっきによりバンプを形成し、前述のように、アニールを施してこれらの合金化を図ることもでる。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することができる。
【０１０３】
ここで、この実施の形態にあっては、基板ホルダ搬送装置４０側にこれと並行に局所排気ダクト２５０を設け、図２３に示すように、この局所排気ダクト２５０に連通する複数の排気ダクト孔２５２から吸引することで、局所排気ダクト２５０方向に向かう一方向の空気の流れを生じさせ、各めっき槽等の下方から天井に向かう一方向の空気の流れができるようにしている。このように、局所排気ダクト２５０方向に向かう一方向の空気の流れを生じさせ、この流れに各めっき槽から蒸発した蒸気を乗せることで、この蒸気による基板等の汚染を防止することができる。
【０１０４】
以上説明したように、この実施の形態のめっき装置によれば、基板を収納したカセットをカセットテーブルにセットして装置を始動することで、ディップ方式を採用した電解めっきを全自動で行って、基板の表面にバンプ等に適した金属めっき膜を自動的に形成することができる。
【０１０５】
なお、上記例は、基板ホルダで基板の周縁部及び裏面をシールして保持した状態で、基板を基板ホルダと共に搬送して各種の処理を施すようにした例を示しているが、例えばラック式の基板搬送装置に基板を収納して基板を搬送するようにしてもよい。この場合、例えば基板の裏面に熱酸化膜（Ｓｉ酸化膜）を付けたり、フィルムを粘着テープによって貼り付けることで、基板の裏面にめっきが付かないようにすることができる。
【０１０６】
また、上記例は、ディップ方式を採用した電解めっきを全自動で行って、バンプを形成するようにした例を示しているが、めっき液を下から噴き上げてめっきを施す噴流式またはカップ式の電解めっきを全自動で行って、バンプを形成するようにしてもよい。
【０１０７】
図２４は、本発明の第３の実施の形態のめっき装置のめっき処理部の要部配置図で、これは、例えば図２２Ａに示す水洗槽３０ｄの後段に、噴流式またはカップ式の複数のめっきユニット７００からなるめっき処理部を配置して、このめっきユニット７００によって、例えば銅めっき等のめっきを施すようにしたものである。
【０１０８】
図２５は、この図２４に示すめっきユニット７００を示すもので、このめっき装置７００は、めっき槽本体７０２を有し、このめっき槽本体７０２内に基板Ｗを保持するための基板保持部７０４が収容されている。この基板保持部７０４は、基板保持ケース７０６と回転軸７０８とを有し、この回転軸７０８は、円筒状のガイド部材７１０の内壁に軸受７１２，７１２を介して回転自在に支持されている。そして、ガイド部材７１０と基板保持部７０４は、めっき槽本体７０２の頂部に設けたシリンダ７１４により上下に所定ストロークで昇降できるようになっている。
【０１０９】
基板保持部７０４は、ガイド部材７１０の内部上方に設けたモータ７１５により、回転軸７０８を介して矢印Ａ方向に回転できるようになっている。基板保持部７０４の内部には、基板押え板７１６及び基板抑え軸７１８からなる基板押え部材７２０を収納する空間Ｃが設けられており、この基板押え部材７２０は、基板保持部７０４の回転軸７０８内の上部に設けられたシリンダ７２２により上下に所定ストロークで昇降できるようになっている。
【０１１０】
基板保持部７０４の基板保持ケース７０６の下部には、空間Ｃに連通する下部開口７０６ａが設けられ、この下部開口７０６ａの上部には、基板Ｗの縁部が載置される段部が形成されている。この段部に基板Ｗの縁部を載置し、基板Ｗの上面を基板押え部材７２０の基板押え板７１６で押圧することで、基板Ｗの縁部は、基板押え板７１６と段部の間に挟持される。そして、基板Ｗの下面（めっき面）は下部開口７０６ａに露出する。
【０１１１】
めっき槽本体７０２の基板保持部７０４の下方、即ち下部開口７０６ａに露出する基板Ｗのめっき面の下方にはめっき液室７２４が設けられ、めっき液Ｑは複数のめっき液噴射管７２６より中心に向かって噴射される。また、めっき液室７２４の外側には、このめっき液室７２４をオーバーフローしためっき液Ｑを捕集する捕集樋７２８が設けられている。
【０１１２】
捕集樋７２８で回収されためっき液Ｑは、めっき液貯留槽７３０に戻るようになっている。めっき液貯留槽７３０内のめっき液Ｑは、ポンプ７３２によりめっき液室７２４の外周方向から水平方向にこの内部に導入される。めっき液室７２４の外周方向からこの内部に導入されためっき液Ｑは、基板Ｗを回転させることで基板Ｗに対して均一な垂直方向の流れになって、基板Ｗのめっき面に当接する。めっき液室７２４をオーバーフローしためっき液Ｑは、捕集樋７２８で回収され、めっき液貯留槽７３０に流れ込む。即ち、めっき液Ｑは、めっき槽本体７０２のめっき液室７２４とめっき液貯留槽７３０との間を循環するようになっている。
【０１１３】
めっき液室７２４のめっき液面レベルＬＱは、基板Ｗのめっき液面レベルＬＷより若干ΔＬだけ高くなっており、基板Ｗのめっき面は、その全面でめっき液Ｑに接触するようになっている。
【０１１４】
基板保持ケース７０６の段部には、基板Ｗの導電部と電気的に導通する電気接点が設けられ、この電気接点はブラシを介して外部のめっき電源（図示せず）の陰極に接続されるようになっている。また、めっき槽本体７０２のめっき液室７２４の底部には、めっき電源（図示せず）の陽極に接続される陽極電極７３６が基板Ｗと対向して設けられている。基板保持ケース７０６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基板Ｗを出し入れする基板取出し開口７０６ｃが設けられている。
【０１１５】
この構成のめっき装置７００において、めっきを行うに際しては、先ずシリンダ７１４を動作させ、基板保持部７０４をガイド部材７１０ごと所定量上昇させるとともに、シリンダ７２２を作動させて、基板押え部材７２０を所定量（基板押え板７１６が基板取出し開口７０６ｃの上方に達する位置まで）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基板Ｗを基板保持部７０４の空間Ｃに搬入し、基板Ｗをそのめっき面が下向きになるように段部に載置する。この状態でシリンダ７２２を作動させて基板押え板７１６の下面が基板Ｗの上面に当接するまで下降させ、基板押え板７１６と段部との間に基板Ｗの縁部を挟持する。
【０１１６】
この状態でシリンダ７１４を作動させ、基板保持部７０４をガイド部材７１０ごと基板Ｗのめっき面がめっき液室７２４のめっき液Ｑに接触するまで（めっき液面レベルＬＱより上記ΔＬだけ低い位置まで）下降させる。この時、モータ７１５を起動して、基板保持部７０４と基板Ｗを低速で回転させながら下降させる。めっき液室７２４にはめっき液Ｑが充満している。この状態で、陽極電極７３６と電気接点の間にめっき電源から所定の電圧を印加する。すると、陽極電極７３６から基板Ｗへとめっき電流が流れ、基板Ｗのめっき面にめっき膜が形成される。
【０１１７】
上記めっき中はモータ７１５を運転し、基板保持部７０４と基板Ｗを低速で回転させる。この時、めっき液室７２４内のめっき液Ｑの垂直噴流を乱すことなく、基板Ｗのめっき面に均一な膜厚のめっき膜を形成できるように回転速度を設定する。
【０１１８】
めっきが終了すると、シリンダ７１４を作動させて、基板保持部７０４と基板Ｗを上昇させる。そして、基板保持ケース７０６の下面がめっき液面レベルＬＱより上に達した時に、モータ７１５を高速で回転させ、遠心力で基板Ｗのめっき面及び基板保持ケース７０６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、シリンダ７２２を作動させ、基板押え板７１６を上昇させて基板Ｗを開放し、基板Ｗが基板保持ケース７０６の段部に載置された状態にする。この状態で、ロボットアーム等の基板搬送治具を基板取出し開口７０６ｃから基板保持部７０４の空間Ｃに侵入させ、基板Ｗをピックアップして外部に搬出する。
【０１１９】
なお、この例は、めっきユニット７００として、いわゆるフェースダウン方式を採用したものを使用した例を示しているが、図２６に示すように、いわゆるフェースアップ方式を採用したものを使用してもよい。
【０１２０】
即ち、図２６は、いわゆるフェースアップ方式を採用しためっきユニット８００の例を示すもので、これは、基板Ｗをその表面（被めっき面）を上向きにして保持する上下動自在な基板保持部８０２と、この基板保持部８０２の上方に配置された電極ヘッド８０４とを有している。この電極ヘッド８０４は、下方に開口したカップ状に形成され、この上面には、めっき液供給管に接続されるめっき液供給口８０６が設けられ、下部開口部には、例えば多孔質材料または内部に上下に貫通する多数の貫通孔を有する板体からなる陽極電極８０８が取付けられている。
【０１２１】
この電極ヘッド８０４の下方の位置して、電極ヘッド８０４の下部外周部を囲繞する位置に略円筒状で下方に従って小径となるシール材８１０が配置され、更に、このシール材８１０の外部に多数の電気接点８１２が配置されている。これによって、基板保持部８０２が基板Ｗを保持した状態で上昇すると、基板Ｗの周縁部がシール材８１０に当接して、このシール材８１０と基板Ｗによってめっき室８１４が区画形成され、同時に基板Ｗの周縁部がシール材８１０との当接部の外方で電気接点８１２に接触して、基板Ｗが陰極になるようになっている。
【０１２２】
この例によれば、基板保持部８０２で基板Ｗを保持して上昇させ、基板Ｗの上面の周縁部をシール材８１０に当接させることで、めっき室８１４を区画形成すると同時に基板Ｗを陰極となす。この状態で電極ヘッド８０４のめっき液供給口８０６からめっき液を電極ヘッド８０４の内部に供給し、更に陽極電極８０８を通してめっき室８１４の内部に導いて、このめっき室８１４内のめっき液に陽極電極８０８と陰極となる基板Ｗの表面を浸漬させる。この状態で陽極電極８０８と基板Ｗとの間にめっき電源から所定の電圧を印加することで、基板Ｗの表面にめっきを施すことができる。
【０１２３】
図２７は、本発明の第４の実施の形態のめっき装置のめっき処理部の要部配置図で、これは、例えば図２４に示す水洗槽３０ｄの後段に、開閉式の複数のめっきユニット９００を両側に配置してめっき処理部を構成し、中央の搬送経路９０２に沿って、例えばロボットからなる基板搬送装置９０４が走行するようにしたものである。この例にあっては、めっきユニット９００内の基板載置台９５０と基板搬送装置９０４との間で基板Ｗの受け渡しを行い、基板載置台９５０は、基板搬送装置９０４から基板Ｗを受け取って、この表面にめっきを施すようになっている。
【０１２４】
図２８は、この図２７に示すめっきユニット９００の一例を示すもので、これは、めっき槽本体９１１と側板９１２を具備している。めっき槽本体９１１と側板９１２は対向して配置され、めっき槽本体９１１の側板９１２に対向する面に凹部空間Ａが形成されている。また、側板９１２の下端は、ヒンジ機構でめっき槽本体９１１の凹部空間Ａを開閉できるようになっている。
【０１２５】
めっき槽本体９１１の底体９１１ａの凹部空間Ａの底面には、不溶解性の陽極電極板９１３が配置され、側板９１２のめっき槽本体９１１側の面には基板Ｗが装着されている。これにより、側板９１２でめっき槽本体９１１の凹部空間Ａを閉じた場合、陽極電極板９１３と基板Ｗは所定の間隔を設けて対向配置されることになる。また、めっき槽本体９１１には、多孔質の中性隔膜又は陽イオン交換膜９１４が陽極電極板９１３と基板Ｗの間に位置するように取付けられ、めっき槽本体９１１の凹部空間Ａを該多孔質の中性隔膜又は陽イオン交換膜９１４で陽極室９１５と陰極室９１６に隔離している。
【０１２６】
めっき槽本体９１１の上下には、上部ヘッダ９１８と下部ヘッダ９１９がそれぞれ設けられており、上部ヘッダ９１８の空隙９１８ａと下部ヘッダ９１９の空隙９１９ａはそれぞれ陰極室９１６に連通している。また、陽極室９１５の下部は、めっき槽本体９１１に設けられた陽極室液の入り口９１１ｂに連通し、上部は陽極室液のオーバーフロー口９１１ｃに連通している。また、めっき槽本体９１１の側部にはオ−バーフロー口９１１ｃに隣接してオーバーフロー室９２０が設けられている。
【０１２７】
めっき液タンク９２１に収容されためっき液は、ポンプ９２２で配管９２３を通して下部ヘッダ９１９の空隙９１９ａに供給され、該空隙９１９ａから陰極室９１６を満たし、更に上部ヘッダの空隙９１８ａ及び配管９２４を通ってめっき液タンク９２１に戻る。また、陽極液タンク９２５に収容されためっき液はポンプ９２６で配管９２７を通して陽極室９１５に供給され、該陽極室９１５を満たした後、オーバーフロー口９１１ｃからオーバーフローしてオーバーフロー室９２０に流れ込み、一時的に滞留した後、排出口９２０ａ及び配管９２８を通って陽極液タンク９２５に戻るようになっている。
ここで、陰極室９１６は密閉型に構成され、陽極室９１５はその上部が大気に開放された開放型となっている。
【０１２８】
めっき槽本体９１１の凹部空間Ａの外周縁部には、環状のパッキン９２９が設けられており、側板９１２で凹部空間Ａを閉じることにより、パッキン９２９は基板Ｗの外周表面に当接し、陰極室９１６を密閉空間とする。パッキン９２９の外側には外部陰極端子９３０が設けられ、側板９１２で凹部空間Ａを閉じた状態で外部陰極端子９３０の先端は基板Ｗの導電部に当接して、電気的に導通すると共に、パッキン９２９によりめっき液に接液しないようになっている。外部陰極端子９３０と陽極電極板９１３の間にはめっき電源９３１が接続されている。
【０１２９】
上記構成の基板めっきユニット９００において、陰極室９１６にめっき液を充満させ循環させると共に、陽極室９１５には他のめっき液を充満させオーバーフローさせながら循環させ、めっき電源９３１から不溶解性の陽極電極板９１３と陰極となる基板Ｗの間に電流を通電することにより、基板Ｗの表面にめっき膜が形成される。
【０１３０】
なお、この例では、陽極室９１５と陰極室９１６とに区画して、それぞれの室に個別にめっき液を導入するようにしているが、中性隔膜又は陽イオン交換膜を設けないで一つの室としてめっき液を導入するようにしてもよい。また、陽極電極板９１３として、溶解性の陽極電極板を用いることもできる。
【０１３１】
また、他の例としてめっきユニット９００内の基板載置台９５０を側板９１２を兼ねて用いることもできる。この場合、基板搬送装置９０４から基板Ｗを受け取った基板載置台９５０は、基板載置台９５０でめっき槽本体９１１の凹部空間Ａを閉じるように動くように配される以外は、上記の例と同様である。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】めっき装置の概略図である。
【図２】他のめっき装置の概略図である。
【図３Ａ】本発明の第１の実施の形態のめっき装置の全体配置図である。
【図３Ｂ】図３Ａの変形例を示す全体配置図である。
【図３Ｃ】図３Ａの他の変形例を示す全体配置図である。
【図３Ｄ】めっき液管理装置の配置例を示す配置図である。
【図３Ｅ】めっき液管理装置の他の配置例を示す配置図である。
【図４】基板ホルダの平面図である。
【図５】基板を基板ホルダの内部に装着してシールした状態を示す拡大断面図である。
【図６】同じく、基板に給電する状態を示す拡大断面図である。
【図７】基板ホルダ搬送装置のリニアモータ部（走行部）を示す平面図である。
【図８】図７の正面図である。
【図９】トランスポータの正面図である。
【図１０】トランスポータのアーム部回転機構を仮想線で示す平面図である。
【図１１】アーム部に備えられた把持機構の平面図である。
【図１２】同じく、縦断正面図である。
【図１３】銅めっき槽の平面図である。
【図１４】図１３の縦断正面図である。
【図１５Ａ】銅めっき槽の縦断側面図である。
【図１５Ｂ】プリウェット槽の縦断側面図である。
【図１６】銅めっき槽の拡大断面図である。
【図１７】銅めっきユニットの拡大断面図である。
【図１８】図３Ａにおける銅めっき槽配置部の断面図である。
【図１９】銅めっきユニットのめっき液注入孔付近の拡大断面図である。
【図２０】パドル駆動装置の平面図である。
【図２１】同じく、縦断正面図である。
【図２２Ａ】本発明の第２の実施の形態のめっき装置を示すめっき処理部の配置図である。
【図２２Ｂ】図２２Ａの変形例を示す配置図である。
【図２３】局所排気ダクト及び該排気ダクトに連通する排気ダクト孔を示す図である。
【図２４】本発明の第３の実施の形態のめっき装置を示すめっき処理部の配置図である。
【図２５】図２４に示すめっき装置に使用されるめっきユニットを示す断面図である。
【図２６】図２４に示すめっき装置に使用される他のめっきユニットを示す断面図である。
【図２７】本発明の第４の実施の形態のめっき装置を示すめっき処理部の配置図である。
【図２８】図２７に示すめっき装置に使用されるめっきユニットを示す断面図である。
【図２９Ａ】基板上にバンプ（突起状電極）を形成する過程におけるシード層の表面に塗布したジストに開口部を設けた状態を示す断面図である。
【図２９Ｂ】基板上にバンプ（突起状電極）を形成する過程における開口部内にめっき膜を成長させた状態を示す断面図である。
【図２９Ｃ】基板上にバンプ（突起状電極）を形成する過程におけるレジストを除去した状態を示す断面図である。
【図２９Ｄ】基板上にバンプ（突起状電極）を形成する過程における不要となったシード層を除去した状態を示す断面図である。
【図２９Ｅ】基板上にバンプ（突起状電極）を形成する過程におけるめっき膜をリフローさせた状態を示す断面図である。
【図３０】従来のめっき装置の概略図である。
【符号の説明】
【０１３３】
１０ カセット
１２ カセットテーブル
１４ アライナ
１６ スピンドライヤ
１８ 基板ホルダ
２０ 基板着脱部
２２ 基板搬送装置
２４ ストッカ
２６ プリウェット槽
２８ プリソーク槽
３０ａ〜３０ｄ 水洗槽
３２ ブロー槽
３４ 銅めっき槽
３６，３６ａ，３６ｂ オーバーフロー槽
３８ 銅めっきユニット
４０ 基板ホルダ搬送装置（基板搬送装置）
４２，４４ トランスポータ
４６ パドル駆動装置
５２ 載置プレート
５４ 固定保持部材
５６ ヒンジ
５８ 可動保持部材
６０ シールパッキン
６２ 締付けリング
６６ 爪
６８ 突起部
７０ 導電体
７１ 収納用凹部
７２ 金属接片
７４ ばね
７６ ハンド
８０ リニアモータ部
８２ ベース
８４，８６ スライダ
９２ ケーブルベア
１００ トランスポータ本体
１０２ アーム部
１０４ アーム部昇降機構
１０６ アーム部回転機構
１０８ 把持機構
１１０ ボールねじ
１１２ ナット
１１８，１４０ 駆動プーリ
１２０，１４２ 従動プーリ
１２２，１４４ タイミングベルト
１３０ 回転軸
１３２ 取付け台
１３４ スリーブ
１３８ 回転用モータ
１５０ 側板
１５２ 固定ホルダ
１５４ ガイドシャフト
１５６ 可動ホルダ
１５８ 幅方向移動用シリンダ
１６６ 上下移動用シリンダ
１７４，１７６ めっき液流路
１７８ ポンプ吸込口
１８２ 嵌合溝
１８４ 空電解用カソード
１８６ 空電解用アノード
２００ アノード
２０２ パドル
２０４ レギュレーションプレート
２０６ めっき液供給管
２０８ めっき液排出管
２１０ 整流板
２１２ 排液管
２２０ パドル駆動用モータ
２２２ クランク
２２４ カムフォロア
２２６ 溝カム
２２８ スライダ
２３０ パドルシャフト
２３２ シャフトガイド
２４２ ニッケルめっきユニット
２４４ ニッケルめっき槽
２４６ はんだめっきユニット
２４８ はんだめっき槽
２５０ 局所排気ダクト
２５２ 排気ダクト孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線が形成された基板の上に突起状電極を形成するめっき装置であって、
基板カセットを置くカセットテーブルと、
基板に対して濡れ性を良くするためのプリウェット処理を施すプリウェット槽と、
該プリウェット槽でプリウェット処理を施した基板にめっきを施すめっき槽と、
めっきされた基板を洗浄する洗浄装置と、
洗浄された基板を乾燥させる乾燥装置と、
めっき液の成分を分析し、この分析結果に基づいてめっき液に成分を追加するめっき液管理装置と、
基板を搬送する基板搬送装置とを備えたことを特徴とする突起状電極形成用めっき装置。
【請求項２】
配線が形成された基板の上に突起状電極を形成するめっき装置であって、
基板カセットを置くカセットテーブルと、
基板に対してプリソーク処理を施すプリソーク槽と、
該プリソーク槽でプリソーク処理を施した基板にめっきを施すめっき槽と、
めっきされた基板を洗浄する洗浄装置と、
洗浄された基板を乾燥させる乾燥装置と、
めっき液の成分を分析し、この分析結果に基づいてめっき液に成分を追加するめっき液管理装置と、
基板を搬送する基板搬送装置とを備えたことを特徴とする突起状電極形成用めっき装置。
【請求項３】
少なくとも２種類以上の金属をめっきして基板の上に突起状電極を形成するめっき装置であって、
前記各金属のめっきを個別に施す複数のめっき槽と、
基板を搬送する基板搬送装置とを備え、
前記複数のめっき槽は、前記基板搬送装置の基板搬送経路に沿って配置されていることを特徴とする突起状電極形成用めっき装置。
【請求項４】
前記基板は、基板ホルダに保持されて、プリウェット、めっき、洗浄及び乾燥処理が施されるようにしたことを特徴とする請求項１記載の突起状電極形成用めっき装置。
【請求項５】
前記基板は、基板ホルダに保持されて、プリソーク、めっき、洗浄及び乾燥処理が施されるようにしたことを特徴とする請求項２記載の突起状電極形成用めっき装置。
【請求項６】
前記基板は、基板ホルダに保持された状態で２種類以上の金属のめっき処理を施されるようにしたことを特徴とする請求項３記載の突起状電極形成用めっき装置。
【請求項７】
前記基板ホルダから取出しためっき後の基板を乾燥させる乾燥装置を更に有することを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記載の突起状電極形成用めっき装置。
【請求項８】
前記めっき液管理装置は、フィードフォワード制御とフィードバック制御によってめっき液に成分の追加を行うことを特徴とする請求項１または２記載の突起状電極形成用めっき装置。
【請求項９】
前記基板搬送装置の少なくとも一部は、リニアモータ方式で移動して基板を搬送するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の突起状電極形成用めっき装置。
【請求項１０】
前記めっき槽は、基板を垂直乃至垂直に対してやや傾斜させた状態で基板にめっきを施すように構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の突起状電極形成用めっき装置。
【請求項１１】
前記めっき槽内を該めっき槽内に保持された基板とほぼ平行にめっき液が流れるようにしたことを特徴とする請求項１０記載の突起状電極形成用めっき装置。
【請求項１２】
前記めっき槽は、内部に１枚の基板を収納してめっきを施すようにした複数のめっきユニットをオーバーフロー槽内に収納して構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の突起状電極形成用めっき装置。
【請求項１３】
基板に通電して該基板をカソードとなす導電体及び金属接点をステンレス製とするか、またはこれらの部材の少なくとも他の部材との当接面を金または白金で被覆したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の突起状電極形成用めっき装置。
【請求項１４】
前記めっき槽の内部には、カソードとなる基板と該基板と対面するアノードとの間に位置して、レギュレーションプレートが配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の突起状電極形成用めっき装置。
【請求項１５】
基板と基板に通電して該基板をカソードとなす電気接点との接触状態を確認するセンサを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の突起状電極形成用めっき装置。
【請求項１６】
前記めっき槽内のめっき液を脱気する脱気装置を更に有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の突起状電極形成用めっき装置。
【請求項１７】
前記めっき後の基板をアニールするアニール部を更に有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の突起状電極形成用めっき装置。
【請求項１８】
基板の上に積層したマスク用のレジストを剥離して除去するレジスト剥離部を更に有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の突起状電極形成用めっき装置。
【請求項１９】
基板の表面に形成し、めっき後に不要となったシード層を除去するシード層除去部を更に有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の突起状電極形成用めっき装置。
【請求項２０】
配線が形成された基板の上に突起状電極を形成するにあたり、
カセットから取出した基板を基板ホルダで保持する工程と、
この基板ホルダで保持した基板にプリウェット処理を施す工程と、
このプリウェット後の基板を基板ホルダごとめっき液中に浸漬させて基板の表面にめっきを施す工程と、
このめっき後の基板を基板ホルダごと洗浄し乾燥する工程と、
この洗浄・乾燥後の基板を基板ホルダから取出して基板のみを乾燥する工程とを有することを特徴とするめっき方法。
【請求項２１】
配線が形成された基板の上に突起状電極を形成するにあたり、
カセットから取出した基板を基板ホルダで保持する工程と、
この基板ホルダで保持した基板にプリソーク処理を施す工程と、
このプリソーク後の基板を基板ホルダごとめっき液中に浸漬させて基板の表面にめっきを施す工程と、
このめっき後の基板を基板ホルダごと洗浄し乾燥する工程と、
この洗浄・乾燥後の基板を基板ホルダから取出して基板のみを乾燥する工程とを有することを特徴とするめっき方法。
【請求項１】
配線が形成された基板の上に突起状電極を形成するめっき装置であって、
基板カセットを置くカセットテーブルと、
基板に対して濡れ性を良くするためのプリウェット処理を施すプリウェット槽と、
該プリウェット槽でプリウェット処理を施した基板にめっきを施すめっき槽と、
めっきされた基板を洗浄する洗浄装置と、
洗浄された基板を乾燥させる乾燥装置と、
めっき液の成分を分析し、この分析結果に基づいてめっき液に成分を追加するめっき液管理装置と、
基板を搬送する基板搬送装置とを備えたことを特徴とする突起状電極形成用めっき装置。
【請求項２】
配線が形成された基板の上に突起状電極を形成するめっき装置であって、
基板カセットを置くカセットテーブルと、
基板に対してプリソーク処理を施すプリソーク槽と、
該プリソーク槽でプリソーク処理を施した基板にめっきを施すめっき槽と、
めっきされた基板を洗浄する洗浄装置と、
洗浄された基板を乾燥させる乾燥装置と、
めっき液の成分を分析し、この分析結果に基づいてめっき液に成分を追加するめっき液管理装置と、
基板を搬送する基板搬送装置とを備えたことを特徴とする突起状電極形成用めっき装置。
【請求項３】
少なくとも２種類以上の金属をめっきして基板の上に突起状電極を形成するめっき装置であって、
前記各金属のめっきを個別に施す複数のめっき槽と、
基板を搬送する基板搬送装置とを備え、
前記複数のめっき槽は、前記基板搬送装置の基板搬送経路に沿って配置されていることを特徴とする突起状電極形成用めっき装置。
【請求項４】
前記基板は、基板ホルダに保持されて、プリウェット、めっき、洗浄及び乾燥処理が施されるようにしたことを特徴とする請求項１記載の突起状電極形成用めっき装置。
【請求項５】
前記基板は、基板ホルダに保持されて、プリソーク、めっき、洗浄及び乾燥処理が施されるようにしたことを特徴とする請求項２記載の突起状電極形成用めっき装置。
【請求項６】
前記基板は、基板ホルダに保持された状態で２種類以上の金属のめっき処理を施されるようにしたことを特徴とする請求項３記載の突起状電極形成用めっき装置。
【請求項７】
前記基板ホルダから取出しためっき後の基板を乾燥させる乾燥装置を更に有することを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記載の突起状電極形成用めっき装置。
【請求項８】
前記めっき液管理装置は、フィードフォワード制御とフィードバック制御によってめっき液に成分の追加を行うことを特徴とする請求項１または２記載の突起状電極形成用めっき装置。
【請求項９】
前記基板搬送装置の少なくとも一部は、リニアモータ方式で移動して基板を搬送するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の突起状電極形成用めっき装置。
【請求項１０】
前記めっき槽は、基板を垂直乃至垂直に対してやや傾斜させた状態で基板にめっきを施すように構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の突起状電極形成用めっき装置。
【請求項１１】
前記めっき槽内を該めっき槽内に保持された基板とほぼ平行にめっき液が流れるようにしたことを特徴とする請求項１０記載の突起状電極形成用めっき装置。
【請求項１２】
前記めっき槽は、内部に１枚の基板を収納してめっきを施すようにした複数のめっきユニットをオーバーフロー槽内に収納して構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の突起状電極形成用めっき装置。
【請求項１３】
基板に通電して該基板をカソードとなす導電体及び金属接点をステンレス製とするか、またはこれらの部材の少なくとも他の部材との当接面を金または白金で被覆したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の突起状電極形成用めっき装置。
【請求項１４】
前記めっき槽の内部には、カソードとなる基板と該基板と対面するアノードとの間に位置して、レギュレーションプレートが配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の突起状電極形成用めっき装置。
【請求項１５】
基板と基板に通電して該基板をカソードとなす電気接点との接触状態を確認するセンサを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の突起状電極形成用めっき装置。
【請求項１６】
前記めっき槽内のめっき液を脱気する脱気装置を更に有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の突起状電極形成用めっき装置。
【請求項１７】
前記めっき後の基板をアニールするアニール部を更に有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の突起状電極形成用めっき装置。
【請求項１８】
基板の上に積層したマスク用のレジストを剥離して除去するレジスト剥離部を更に有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の突起状電極形成用めっき装置。
【請求項１９】
基板の表面に形成し、めっき後に不要となったシード層を除去するシード層除去部を更に有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の突起状電極形成用めっき装置。
【請求項２０】
配線が形成された基板の上に突起状電極を形成するにあたり、
カセットから取出した基板を基板ホルダで保持する工程と、
この基板ホルダで保持した基板にプリウェット処理を施す工程と、
このプリウェット後の基板を基板ホルダごとめっき液中に浸漬させて基板の表面にめっきを施す工程と、
このめっき後の基板を基板ホルダごと洗浄し乾燥する工程と、
この洗浄・乾燥後の基板を基板ホルダから取出して基板のみを乾燥する工程とを有することを特徴とするめっき方法。
【請求項２１】
配線が形成された基板の上に突起状電極を形成するにあたり、
カセットから取出した基板を基板ホルダで保持する工程と、
この基板ホルダで保持した基板にプリソーク処理を施す工程と、
このプリソーク後の基板を基板ホルダごとめっき液中に浸漬させて基板の表面にめっきを施す工程と、
このめっき後の基板を基板ホルダごと洗浄し乾燥する工程と、
この洗浄・乾燥後の基板を基板ホルダから取出して基板のみを乾燥する工程とを有することを特徴とするめっき方法。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図３Ｅ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５Ａ】
【図１５Ｂ】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２Ａ】
【図２２Ｂ】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９Ａ】
【図２９Ｂ】
【図２９Ｃ】
【図２９Ｄ】
【図２９Ｅ】
【図３０】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図３Ｅ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５Ａ】
【図１５Ｂ】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２Ａ】
【図２２Ｂ】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９Ａ】
【図２９Ｂ】
【図２９Ｃ】
【図２９Ｄ】
【図２９Ｅ】
【図３０】
【公開番号】特開２００７−１３８３０４（Ｐ２００７−１３８３０４Ａ）
【公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２５７４７（Ｐ２００７−２５７４７）
【出願日】平成１９年２月５日（２００７．２．５）
【分割の表示】特願２００１−５６７８２７（Ｐ２００１−５６７８２７）の分割
【原出願日】平成１３年３月１６日（２００１．３．１６）
【出願人】（００００００２３９）株式会社荏原製作所 (1,477)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月５日（２００７．２．５）
【分割の表示】特願２００１−５６７８２７（Ｐ２００１−５６７８２７）の分割
【原出願日】平成１３年３月１６日（２００１．３．１６）
【出願人】（００００００２３９）株式会社荏原製作所 (1,477)
【Ｆターム（参考）】
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