めっき装置
【課題】気泡の抜けが比較的よいディップ式を採用し、バンプ等の突起状電極に適しためっき膜を、装置全体のコンパクト化を図りつつ、自動的に形成できるようにする。
【解決手段】複数のめっき槽４１４ａ，４１４ｂ，４１４ｃを備え、基板の表面に異なるめっき槽で順次めっきを行うめっき装置において、基板と該基板が入れられためっき槽のアノードとの間で単一のめっき電源４１６から通電してめっきを行う。
【解決手段】複数のめっき槽４１４ａ，４１４ｂ，４１４ｃを備え、基板の表面に異なるめっき槽で順次めっきを行うめっき装置において、基板と該基板が入れられためっき槽のアノードとの間で単一のめっき電源４１６から通電してめっきを行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の被めっき面にめっきを施すめっき装置に関し、特にレジストをマスクとして、半導体ウェー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されるめっき装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）やフリップチップにおいては、配線が形成された半導体チップの表面の所定箇所（電極）に金、銅、はんだ、或いはニッケル、更にはこれらを多層に積層した突起状接続電極（バンプ）を形成し、このバンプを介して基板電極やＴＡＢ電極と電気的に接続することが広く行われている。このバンプの形成方法としては、電解めっき法、蒸着法、印刷法、ボールバンプ法といった種々の手法があるが、半導体チップのＩ／Ｏ数の増加、細ピッチ化に伴い、微細化が可能で性能が比較的安定している電解めっき法が多く用いられるようになってきている。
【０００３】
配線が形成された基板の所定位置に、電解めっき法によってバンプを形成する際には、レジストをマスクとして使用することが広く行われている。つまり、図１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。
【０００４】
ここで、電解めっき法は、半導体ウェーハ等の基板の被めっき面を下向き（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、めっきユニットのフットプリントが小さいばかりでなく、ウェー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。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、半導体ウェーハ等の基板に設けられたレジストの開口部の中にバンプ等のめっき膜を形成する場合、レジストは一般に濡れ性の悪い疎水性材料からなるため、めっき液がレジストの開口部内に浸入せず、図１（ａ）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がレジスト５０２の開口部５０２ａ内に残りやすくなってしまうという問題があり、めっき欠けやめっき抜け等のめっき欠陥の原因となっていた。
【０００６】
このめっき欠けやめっき抜けを防止するため、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、レジスト開口部へのめっき液の浸入を図ることも行われている。しかしながら、めっき液の表面張力が下がることによって、循環中にめっき液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込み量が増えて、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。
【０００７】
一方、従来のディップ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、半導体ウェーハ等の基板をその端面と裏面をシールし表面（被めっき面）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一般に困難であるといった問題があった。
【０００８】
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式を採用し、バンプ等の突起状電極に適しためっき膜を、装置全体のコンパクト化を図りつつ、自動的に形成できるようにしためっき装置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】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、複数のめっき槽を備え、基板の表面に異なるめっき槽で順次めっきを行うめっき装置において、基板と該基板が入れられためっき槽のアノードとの間で単一のめっき電源から通電してめっきを行うことを特徴とするめっき装置である。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、前記異なるめっき槽で異なる金属をめっきすることを特徴とする請求項１記載のめっき装置である。
請求項３に記載の発明は、基板がめっき槽に入れられたことを自動的に判別し、めっき電源を自動的に切換えて通電できるようにすることを特徴とする請求項１または２記載のめっき装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、めっき電源を節約でき、めっき電源の数が少なくてよいので、装置全体をコンパクトに構成できる。しかも、めっき電源に故障があった場合に、めっき前或いはめっき処置の状態でめっき作業を中断でき、これによって、基板をスクラップにすることなく、故障を修理した後のめっき電源を使用して再度めっきを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】基板上にバンプ（突起状電極）を形成する過程を工程順に示す断面図である。
【図２】めっき装置のめっき装置本体の全体配置図である。
【図３】基板ホルダの平面図である。
【図４】めっきユニットの拡大断面図である。
【図５】図２に示すめっき装置本体に各種装置を付属させためっき装置の全体構成を示す図である。
【図６】図５に示すめっき装置で一連のバンプめっき処理を行う時の基板保持部で基板ホルダから基板を取出すまでのブロック図である。
【図７】図５に示すめっき装置で一連のバンプめっき処理を行う時の基板保持部で基板ホルダから基板を取出した後のブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態におけるめっき装置の概略を示す全体配置図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図２は、めっき装置のめっき装置本体の全体配置図を示す。図２に示すように、このめっき装置本体１には、装置フレーム２内に位置して、半導体ウェーハ等の基板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洗浄し高速回転させて乾燥させる洗浄乾燥装置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、これらの中心位置には、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。
【００１４】
そして、装置フレーム２内には、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基板表面の親水性を良くする親水処理を施すプリウェット槽（プリウェット部）２６、例えば基板の表面に形成したシード層表面等のめっき下地面表面に存在する電気抵抗の大きい酸化膜を硫酸や塩酸などの処理液でエッチング除去してめっき下地表面を洗浄または活性化するプリソーク槽（プリソーク部）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及びめっき槽３４が順に配置されている。このめっき槽３４は、オーバーフロー槽３６の内部に複数のめっきユニット３８を収納して構成され、各めっきユニット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。
【００１５】
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。
また、基板を純水中に浸漬させるプリウェット槽２６でプリウェット部を構成した例を示しているが、スプレーにより基板表面に純水を噴き付けるプリウェット装置でプリウェット部を構成してもよい。このプリウェット槽２６は、ほぼ真空または常圧から減圧された環境にあるか、またはプリウェット槽２６内に供給される純水は、脱気装置により脱気されていることが好ましい。
【００１６】
更に、この例では、１つのプリウェット槽（プリウェット部）２６を備えた例を示しているが、プリウェット部として、例えば前述の脱気水によるディップ式を採用したものや、スプレー式を採用したもの等を複数種類備え、レシピでプリウェット部を任意に選択できるようにしてもよい。これにより、処理プロセスがプリウェット部の種類によって限定されることを防止して、多くの処理プロセスに対応できるようにすることができる。
【００１７】
プリソーク槽２８内に供給される処理液としては、硫酸や塩酸などの酸性薬液の他に、オゾン水、アルカリ性薬液、酸性脱脂剤、現像液を含む溶液、レジスト剥離液を含む溶液または電解水における還元水等が挙げられ、めっきの目的に合わせて任意に選択される。また、処理液として、オゾン水と酸性薬液を使用し、オゾン水で処理した後に酸性薬液で処理するようにしてもよく、更に、前記処理液として、酸性薬液または脱脂剤を使用し、該酸性薬液または脱脂剤中で基板をカソードとして電解するようにしてもよい。
【００１８】
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。
【００１９】
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４参照）を駆動するパドル駆動装置４６が配置されている。
【００２０】
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て、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。
【００２１】
前記基板ホルダ１８は、図３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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
そして、このようにして可動保持部材５８をロックした時、下動保持部材５８の固定保持部材５４側の表面に設けたシールパッキン（図示せず）が基板の表面に圧接して、ここを確実にシールし、同時に、固定保持部材５４に配置された外部電極（図示せず）と基板Ｗとが、シールパッキンでシールされた位置で電気的に接続するようになっている。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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、吊下げ支持したり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。
【００２９】
図４は、めっきユニット３８の断面を示す。同４に示すように、めっきユニット３８の内部には、所定の位置に基板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、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。
【００３０】
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。
また、この例では、パドル２０２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。
【００３１】
アノード２００は、アノードホルダ２０６に保持され、アノードホルダ２０６は、その上端において、めっきユニット３８の周壁上面に吊下げ支持されている。そして、めっきユニット３８の周壁上面のアノードホルダ２０６の仮想線で示された吊下げ部２１２には、アノード重量測定部としてのロードセル２０８が取付けられ、このロードセル２０８によって、アノード２００の重量がアノードホルダ２０６と共に測定されるようになっている。
このように、ロードセル２０８を介してアノード２００の重量を直接的に測定することにより、例えば従来一般に行われている通電量などからアノードの重量を間接的に推定する方式に比べ、アノード２００の消耗量を正確に把握して、アノード２００の交換時期を正確に判定することができる。しかも、めっき中でもアノード２００の重量を測定して、連続運転中にあってもアノード２００の交換時期を正確に予測して、計画的にめっき装置を運転することができる。
【００３２】
また、アノード２００を陽極に、基板ホルダ１８を介して該基板ホルダ１８で保持した基板Ｗのシード層５００（図１参照）を陰極にそれぞれ接続して給電する電源２１０が備えられている。この電源２１０は、めっき槽３４内に備えられた図示しない空電解用のアノードとカソードとの間に通電して、例えばめっき液の交換時に空電解を行う空電解用電源を兼用するようになっている。つまり、この電源２１０は、前述のように、アノード２００と基板Ｗのシード層５００との間に通電してめっきを行い、空電解用のアノードとカソードとの間に切換えて通電することで、空電解を行うようになっている。
【００３３】
めっき液の交換時などに空電解用として使用する電源（空電解用電源）は、めっき処理中には働かず、使われない時間が長くて不経済である。このため、空電解を行う時とめっきを行う時で、単一の電源２１０を切換えて使用することで、空電解専用の電源を不要となして、めっき電源を節約することができる。
この電源２１０は、空電解を終了した後、自動的にめっきを行うように切換わるようになっていることが、電源の切換えを行う手間を省く上で好ましい。
【００３４】
図５は、図２に示すめっき装置本体１に、各種装置を付属させためっき装置の全体構成を示す。なお、図５には、以下の各種装置が、めっき装置本体１の装置フレーム２の外部に設置されているように図示されているが、実際には、これらの各種装置は、めっき装置本体１の装置フレーム２の内部に設置されている。これらの各種装置の一部または全部をめっき装置本体１の装置フレーム２の外部に設置してもよいことは勿論である。
【００３５】
めっき装置本体１の装置フレーム２の内部には、基板表面に塗布したレジスト５０２（図１参照、以下同じ）にアッシング処理を施すアッシング装置３００が設置されている。このアッシング装置３００は、プラズマ、紫外線や遠紫外線などの高エネルギ光または電磁波をレジスト５０２に向けて照射し、高エネルギのイオン、光子または電子をレジスト５０２に衝突させること、および、前記高エネルギのイオン、光子または電子によって発生した活性ガスにより、レジスト５０２を構成する有機物から、水素の引抜きや主鎖、側鎖の切断等を行うことで、レジスト５０２の表面のアッシング処理を行うようになっている。
【００３６】
レジストをマスクとして基板表面にめっきを施すと、レジストによってめっき処理表面が疎水性を有し、めっき液と良好に接触せずにめっき欠けなどのめっき欠陥を生じることが多い。この例のように、めっき前に基板表面に塗布したレジスト５０２にアッシング処理を施してレジスト５０２の表面を疎水性から親水性に改質することで、めっき処理表面をめっき処理液に良好に接触しやすいものとすることができる。また、アッシング後の基板表面に、前述のように、プリウェット槽２６で親水処理を施すことで、レジスト５０２に形成された開口部５０２ａ（図１参照、以下同じ）内のガスを水に置換し、めっき処理液が水と置換するようすることができる。これらによって、めっき欠けなどのめっき欠陥の発生を防止することができる。
【００３７】
めっき装置本体１の装置フレーム２の内部には、めっき槽３４に供給するめっき液の成分を管理するめっき液管理装置３０２が設置されている。このめっき液管理装置３０２は、は、めっき槽３４からめっき液をサンプル抽出して分析し、その分析結果によるフィードバック制御、またはめっき処理時間やめっきした基板数等の外乱を予測してのフィードフォワード制御、または両者の併用により、めっき液において所定量から不足する成分を追加補給することで、めっき液の各成分を所定の範囲に維持するようになっている。
【００３８】
このように、めっき液管理装置３０２を備えることで、従来、人手に頼っていためっき液成分の分析及びめっき液の各成分の不足分投入を、めっき液管理装置３０２により自動的に行って、めっき槽３４に供給されるめっき液の各成分を所定の範囲に納めることができる。このように、管理されためっき液によるめっき処理を行うことで、基板上に形成されるめっき膜の性能（成分）、外観及び膜厚均一性を良好に保つことができる。
【００３９】
めっき装置本体１の装置フレーム２の内部には、コンピュータの通信ネットワークにより情報を伝達する通信装置３０４が設置されている。この通信装置３０４は、めっき装置本体１の各機器（装置）、前述のアッシング装置３００及びめっき液管理装置３０２、更には下記の各装置を繋ぐ通信ネットワークを通じて、例えばめっき結果等の情報を必要な機械等に伝達するようになっている。このように、通信装置３０４を通じて必要な情報を交互に伝達し、この情報を基に機械等を制御することで、一連のめっき処理の全自動化を図ることができる。
【００４０】
めっき装置本体１の装置フレーム２の内部には、前記基板上に積層したマスク用のレジスト５０２を、例えば温度が５０〜６０℃のアセトン等の溶剤に浸漬させてめっき後に剥離して除去するレジスト剥離装置３０６、基板の表面に形成され、めっき後に不要となったシード層５００（図１参照、以下同じ）を除去するシード層除去装置３０８、基板の表面に形成されためっき膜５０４（図１参照、以下同じ）をアニールするアニール装置３１０及び基板の表面に形成されためっき膜５０４をリフローするリフロー装置３１２が設置されている。
【００４１】
この例では、アニール装置３１０とリフロー装置３１２を備え、リフロー装置３１２でめっき膜５０４をリフローさせることで、表面張力で丸くなったバンプ５０６（図１参照、以下同じ）を形成するか、またはアニール装置３１０で、例えば、１００℃以上の温度でめっき膜５０４をアニールして、バンプ５０６内の残留応力を除去するようにしている。熱処理装置により、リフローとアニールを同時、または個別に行うようにしてもよい。
【００４２】
なお、レジスト剥離装置３０６やシード層除去装置３０８として、基板を基板ホルダで保持したまま、レジストの剥離やシード層の除去を行えるようにしたものを使用することが連続的に作業を行う上で好ましい。また、またレジスト剥離後またはシード層除去後の基板を基板カセットに戻すようにしてもよい。
【００４３】
めっき装置本体１の装置フレーム２の内部には、めっき直後の基板表面に中和処理を施す中和処理槽からなる中和処理装置３１４が設置されている。この中和処理装置（中和処理槽）３１４は、めっき処理され水洗により洗浄された基板を、めっき基本液と逆特性の弱酸または弱アルカリからなる中和処理液中に浸漬させることで、基板に中和処理を施すようになっている。
【００４４】
基板にめっき処理を施した後では、洗浄後にもめっき基本液に含まれる酸またはアルカリ成分が残存する恐れがあるが、この例によれば、めっき直後の基板に中和処理を施すことで、めっき後のレジスト剥離やシード層除去などの工程に酸またはアルカリによる悪影響を及ぼす恐れをなくすことができる。中和処理液としては、例えば、弱アルカリ液としてリン酸３ナトリウム（第３リン酸ソーダ）が挙げられる。
【００４５】
めっき装置本体１の装置フレーム２の内部には、基板の表面に形成されためっき膜５０４の外観を、例えば接触または非接触で検査する外観検査装置３１６が設置されている。この外観検査装置３１６でめっき膜５０４の外観検査を行い、この検査結果により、前述の通信装置３０４を通して、操作者に外観不良が発生したことを知らせ、めっき装置を一時停止させるとともに、外観不良が発生した基板を基板処理データに記録する。これにより、外観不良基板の増加を抑え、かつ外観不良が発生した基板を記録により除外することができる。
【００４６】
めっき液や基板などの異常や装置異常などの諸要因により、めっき処理により基板上に形成されためっき膜５０４に外観不良が生じる恐れがあり、外観不良が生じた場合に、めっき装置を停止させることなく、被めっき基板にめっき処理を行い続けることと、不良基板を増加させることにつながる。この例によれば、このような弊害を防止することができる。
【００４７】
めっき装置本体１の装置フレーム２の内部には、基板の表面に形成されためっき膜５０４の膜厚を、例えば接触または非接触で測定する膜厚測定装置３１８が設置されている。この膜厚測定装置３１８により、基板上に形成されためっき膜５０４の膜厚の面内分布を測定し、この測定結果を基に、基板の良、不良を判断し、不良基板を記録するとともに、前述の通信装置３０４を通して、記録される不良発生率により装置を一時停止させて操作者に異常を知らしめる。
【００４８】
基板上に施すめっきのパターンや装置、めっき液、基板の状態等の影響により、基板上に形成されるめっき膜の膜厚にばらつきが生じ、場合によっては、めっき膜の膜厚の面内均一性が仕様外となる恐れもある。続けて装置を稼動し次から次へと基板にめっき処理を続ければ、不良基板の増大を招く恐れもある。また、例え仕様内であっても、めっき形状により、その後の工程において研磨を必要とし、必要研磨量を設定する必要が生じる。この例によれば、めっき膜５０４の膜厚を膜厚測定装置３１８で測定することで、めっき膜厚の面内均一性の不良な基板を除外し、良好のものについては、そのめっき膜厚分布を基にして、下記の研磨装置３２２によるめっき膜の研磨量を設定することができる。
【００４９】
めっき装置本体１の装置フレーム２の内部には、めっき膜５０４が形成される領域の実面積を、例えば基板に通電することで、めっき前に測定するめっき面積測定装置３２０が設置されている。めっきの電解条件を設定するには、めっき面積が必要不可欠な情報であるが、めっき面積が不明であったり、大まかでしか判らない場合がある。このような場合に、めっき膜５０４が形成される実面積（めっき面積）をめっき前に測定することで、めっき電解条件によって定まる電流値を正確に設定でき、設定されためっき時間で正確に所定の膜厚のめっき膜を得ることができる。特に、基板に枚葉式でめっきを施す場合、電流密度と時間を設定するのみで、めっき面積が各々異なるを基板に所定の膜厚のめっきを施すことが可能となり、レシピ設定を大幅に容易なものとすることができる。
【００５０】
めっき面積測定装置として、めっき前に基板の表面を光学的に走査してめっき面積を測定するようにしたものを使用してもよい。例えば、周縁部をシールして基板ホルダで着脱自在に保持されて、被めっき面が外部に露出している基板にあっては、基板の表面を光学的に走査（スキャン）することで、めっき面積を容易かつ敏速に測定することができる。
【００５１】
めっき装置本体１の装置フレーム２の内部には、基板に形成されためっき膜５０４（図１参照）の表面を、例えば化学的機械的研磨（ＣＭＰ）または機械的研磨（ＭＰ）により研磨して膜厚を調整する研磨装置３２２が設置されている。
【００５２】
めっき装置本体１の装置フレーム２の内部には、めっき槽３４に薬液を供給し回収する薬液供給回収装置３２４が設置されている。このように、薬液供給回収装置３２４により、薬液をめっき装置本体１内のめっき槽３４に供給し該めっき槽３４から回収することにより、取扱いによっては、強腐食性や有毒性などの装置のみならず人体にも悪影響を及ぼす薬液を、人手を極力介することなく安全に労少なく取り扱うことができる。
【００５３】
薬液供給回収装置３２４は、交換可能に取付けた薬液容器からめっき槽３４に薬液を供給し、該薬液容器内に薬液を回収するよう構成されている。つまり、薬液容器として、市販の薬液タンクまたはボトルを使用し、市販の薬液タンクまたはボトルを交換可能に取付けることで、市販の薬液タンクまたはボトルからめっき槽３４に薬液を直接供給し、まためっき槽３４から市販の薬液タンクまたはボトルに薬液を直接回収するようになっている。そして、薬液供給時には、薬液タンクまたはボトルが空になった時に、前述の通信装置３０４を通して、操作者に薬液タンクまたはボトルに薬液の補充もしくは充填された薬液タンクまたはボトルへの交換のシグナルを発して薬液の供給を一時停止し、薬液タンクまたはボトルの状態が補充や交換により満液になり次第薬液の供給を再開する。薬液回収時には、薬液タンクまたはボトルが満液になった時に、前述の通信装置３０４を通して、操作者に空の薬液タンクまたはボトルへの交換もしくは薬液タンクまたはボトルからの薬液の排出を促すシグナルを発して薬液の回収を一時停止し、薬液タンクまたはボトルの状態が交換もしくが排出により空になり次第、薬液の回収を再開する。
【００５４】
めっき装置本体１の装置フレーム２の内部には、例えば活性炭フィルタによりめっき液成分中に含まれる有機物成分を除去してめっき液を再生するめっき液再生装置３２６が設置されている。そして、交換可能な活性炭フィルタを有するめっき液再生装置３２６とめっき槽３４をめっき液が通過するめっき液循環系（図示せず）を形成し、めっき液再生装置３２６内の活性炭フィルタにめっき液をめっき液循環系により通すことで、めっき液成分中のめっき液添加剤である有機物を除去し、めっき槽３４内に添加剤成分（有機物成分）を除いためっき液を戻すようになっている。
【００５５】
このように、めっき処理の課程で、例えばめっき液成分内の有機物である添加剤や界面活性剤等の成分比率が過剰になって所定のめっき液成分構成から外れためっき液や、添加剤や界面活性剤が消費分解され、めっき液中に老廃物として滞留しているめっき液を、全交換することなく、めっき液再生装置３２６で再生することで、新液に交換する費用および作業を大幅に省くことができる。特に、前述のめっき液管理装置３０２と併用することで、めっき液を新液同様に再生することができる。
【００５６】
めっき装置本体１の装置フレーム２の内部には、例えば吸収液による湿式処理、吸収剤による乾式処理または冷却による凝縮液化処理によって、めっき装置内から発生したガスやミストから有害物を除去し、無害化したガスをダクトにより装置外に排出する排気処理装置３２８が設置されている。
【００５７】
めっき装置内で発生するガスやミストは、一般に他の機器や設備に有害である。また、めっき装置からの排気ダクトは、一般に設備の集合排気ダクトに接続されて合流され、そのため未処理の排気が他装置からの排気と反応し設備側や他装置に悪影響を及ぼす恐れがある。この例によれば、排気処理装置３２８で有害ガスおよびミストを除去した排気を設備集合ダクトに導くことで、設備および他装置に悪影響を及ぼす恐れをなくし、設備側の除害負荷を低減することができる。
【００５８】
なお、図示しないが、例えば、酸系めっき液を使用しためっきと、シアン系めっき液を使用しためっきを行う場合にあっては、酸系めっき液とシアン系めっき液とを仕切りで仕切った各部屋に設けためっき槽にそれぞれ保持し、この仕切りで仕切った各部屋に酸系排気口とシアン系排気口を別々に設けて、酸系めっき液に使用しためっきによって発生する酸とシアン系めっき液を使用しためっきによって発生するシアンと別々に排気するようにすることが好ましい。
【００５９】
酸系めっき液を使用しためっきと、シアン系めっき液を使用しためっきを同じめっき装置で行うと、液やガスが混合してシアンガスが発生する危険性があり、これを避けるため、従来、これらのめっきは、一般に別々のめっき装置で行われていた。この例によれば、酸系めっき液に使用しためっきによって発生する酸とシアン系めっき液を使用しためっきによって発生するシアンと別々に排気して、液やガスが混合してシアンガスが発生することを防止することで、酸系めっき液を使用しためっきと、シアン系めっき液を使用しためっきを同じめっき装置で連続して行うことができる。
前記シアン系めっき液としては、例えば金めっき液または銀めっき液が挙げられる。
【００６０】
めっき装置本体１の装置フレーム２の内部には、めっき処理工程において使用されて排出される排水を再生処理し、再生後の一部もしくは全てを再びめっき処理工程に再利用し、その他の残りを設備外に排水する排水再生処理装置３３０が設置されている。
【００６１】
めっき処理工程における洗浄工程では、多量の洗浄水を必要とし、多量の高度に清浄な洗浄水と使用した排水の処理を設備に求めることは、既設設備に多大な負荷をかけることになる。この例によれば、めっき装置で使用した処理水の再生処理による完全または部分的なクローズドシステムを構築し、これによって、設備に要求する高度に清浄な洗浄水量を減少させ、排水処理能力を低減させることができる。
【００６２】
めっき装置本体１の装置フレーム２の内部には、電解処理部、イオン交換処理部、活性炭処理部及び凝集沈殿処理部のうちの少なくとも１つを有し、めっき液中に混入した金属不純物や有機不純物、または生成した分解生成物を除去する薬液調整装置３３２が設置されている。
めっき処理工程において使用するめっき液にあっては、析出膜の評価特性を一定に保つため、めっき液中に混入した不純物や分解生成物の蓄積の程度により、定期的にめっき液を更新する必要があり、老化しためっき液は、金めっきなどの特定金属の場合を除き廃棄処分され、コスト及び環境面から負荷がかかる。この例によれば、老化しためっき液中に含まれる不純物や分解生成物を、薬液調整装置３３２でめっき液から除去することで、めっき液の更新周期を延ばし、コスト及び環境面の負荷を軽減することができる。
【００６３】
次に、図６及び図７を更に参照して、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１（ａ）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。
【００６４】
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（ロード）、アライナ１４に載せて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。このアライナ１４で方向を合わせた基板をアッシング装置３００に搬送し、基板表面のレジスト５０２にアッシングによる親水化処理を施す。しかる後、アッシング後の基板を基板搬送装置２２で基板着脱部２０まで搬送する。
【００６５】
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で２基同時に把持して基板着脱部２０まで搬送し、９０゜回転させて水平な状態とする。しかる後、基板ホルダ１８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。
【００６６】
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。
【００６７】
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（図示せず）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。
【００６８】
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で２基同時に把持し、上昇させた後、ストッカ２４まで搬送し、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、下降させて、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。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下げ保持（仮置き）する。
【００６９】
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。
【００７０】
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２基同時に把持し、上昇させた後、プリウェット槽２６まで搬送して下降させ、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液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。また、前述のように、複数種類のプリウェット部を備え、前記親水処理を、２種類以上のプリウェット部で連続して行うようにしてもよく、これにより、より多くの処理プロセスに対応できるようにすることができる。
【００７１】
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。
【００７２】
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処理液に基板を浸漬させてシード層５００の表面に存在する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前処理を行う。そして、この前処理後の基板をめっき面積測定装置３２０に搬送し、例えばシード層５００に通電することによって、めっき膜５０４が形成される領域の実面積を測定する。そして、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。
【００７３】
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めっき槽３４に搬送し、めっきユニット３８に吊下げ保持する。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を順次めっき槽３４のめっきユニット３８に搬送して所定の位置に吊下げ保持する。全ての基板ホルダ１８の吊下げ保持が完了した後、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と基板のシード層５００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、めっきユニット３８の上部でハンド７６により吊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５００に給電される。
【００７４】
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。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、中和処理装置（中和処理槽）３１４に搬送し、この内部の中和処理液に基板を浸漬させて中和処理し、この中和処理後の基板及び基板ホルダ１８を水洗する。しかる後、基板を装着した基板ホルダ１８をブロー槽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及び基板に付着した水滴を除去し乾燥させる。そして、この乾燥後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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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で取出して洗浄乾燥装置１６に運び、この洗浄乾燥装置１６で基板を洗浄し、更に高速回転させてスピンドライ（乾燥）させる。そして、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に装着した基板を洗浄し乾燥させる。
【００７８】
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。これにより、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から全ての基板を順次取出して洗浄し乾燥させる。これにより、図１（ｂ）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。
【００７９】
次に、洗浄し乾燥させた基板を外観検査装置３１６に搬送し、ここで基板の表面に形成されためっき膜５０４の外観を検査する。そして、この外観検査後の基板をレジスト剥離装置３０６に搬送し、ここで、例えば温度が５０〜６０℃のアセトン等の溶剤に基板を浸漬させて、図１（ｃ）に示すように、基板上のレジスト５０２を剥離除去する。しかる後、このレジスト５０２を除去した基板を洗浄し乾燥させる。
【００８０】
この洗浄後の基板を、膜厚測定装置３１８に搬送し、ここでめっき膜５０４の膜厚分布を測定し、この膜厚測定後の基板をシード層除去装置３０８に搬送し、ここで、図１（ｄ）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。しかる後、この不要となったシード層５００を除去した基板を洗浄し乾燥させる。
【００８１】
次に、この基板Ｗを、例えば拡散炉からなるリフロー装置３１２に搬送し、めっき膜５０４をリフローさせることで、図１（ｅ）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。または、この基板Ｗをアニール装置３１０に搬送し、例えば、１００℃以上の温度でアニールして、バンプ５０６内の残留応力を除去する。しかる後、このリフローまたはアニール後の基板を洗浄し乾燥させる。
【００８２】
そして、この洗浄後の基板を研磨装置３２２に搬送し、ここでバンプ５０６（めっき膜５０４）の表面を研磨して、この膜厚を調整し、この研磨後の基板を洗浄し乾燥させる。しかる後、この基板をカセット１０に戻して（アンロード）、一連の作業を完了する。
【００８３】
なお、この例では、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た場合、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。
【００８４】
なお、多層めっきによるバンプとしては、Ｎｉ−Ｃｕ−はんだ、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等がある。ここで、このはんだは、高融点はんだと共晶はんだのどちらでもよい。また、Ｓｎ−Ａｇの多層めっきによるバンプ、またはＳｎ−Ａｇ−Ｃｕの多層めっきによりバンプを形成し、前述のように、リフローを施してこれらの合金化を図ることもできる。これにより、従来のＳｎ−Ｐｂはんだとは異なり、Ｐｂフリーとして、鉛による環境問題を解消することができる。
【００８５】
以上説明したように、こ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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。このことは、下記の例においても同様である。
【００８８】
図８は、本発明の実施の形態におけるめっき装置の概略を示す全体配置図である。図８に示すように、このめっき装置は、内部に基板を収納したカセット４００を搬入及び搬出するロード・アンロード部４０２、めっき処理する基板のサイズにそれぞれ対応した複数種類の治具（基板ホルダ）をストックする治具ストッカ部４０４、治具や基板を該基板を保持した治具ごと搬送する搬送部４０６、及びめっき装置本体４０８から主に構成されている。
【００８９】
ロード・アンロード部４０２の内部に搬入したカセット４００を載置するカセット載置部には、ここに載置されたカセット４００の内部に収容されている基板のサイズを判断するセンサ４１０が備えられている。また、ロード・アンロード部４０２の内部の治具ストッカ部４０４側の側部には、カセット４００内に収容されて搬送ロボット（図示せず）で搬送された基板を治具に脱着させる基板着脱部４１２が設けられている。
【００９０】
治具ストッカ部４０４の内部には、例えば図３に示すのとほぼ同様な構成の基板ホルダからなり、外形形状は同じであるが、例えば直径２００ｍｍのウェーハを着脱自在に保持するようにした治具や、直径３００ｍｍのウェーハを着脱自在に保持するようにした治具等、めっき処理する基板のサイズにそれぞれ対応した複数種類の治具（基板ホルダ）がストックされている。
【００９１】
めっき装置本体４０８の内部には、異なる種類のめっきを行う複数種類のめっき槽、この例では、銅めっきを行う銅めっき槽４１４ａと、ニッケルめっきを行うニッケルめっき槽４１４ｂと、金めっきを行う金めっき槽４１４ｃが収容されている。そして、基板は、搬送部４０６により、これらのめっき槽４１４ａ〜４１４ｃに順次搬送され、これらのめっきが順次行われて、基板の上に、Ｃｕ−Ｎｉ−Ａｕの多層めっきからなるバンプが形成されるようになっている。
なお、これは一例であり、めっき槽はこれらに限定されないことは勿論である。
【００９２】
更に、この例では、めっき装置本体４０８に単一のめっき電源４１６が備えられ、切換え器４１８を介して電源を切換えて、基板と該基板が入れられためっき槽のアノードとの間で単一のめっき電源４０８から通電することで、銅めっき槽４１４ａ、ニッケルめっき槽４１４ｂ及び金めっき槽４１４ｃにより順次めっきが行われるようになっている。
このように単一のめっき電源４０８を使用することで、めっき電源を節約でき、めっき電源の数が少なくてよいので、装置全体をコンパクトに構成できる。しかも、めっき電源に故障があった場合に、めっき前或いはめっき処置の状態でめっき作業を中断でき、これによって、基板をスクラップにすることなく、故障を修理した後のめっき電源を使用して再度めっきを行うことができる。
【００９３】
次に、このめっき装置によるめっき処理について説明する。先ず、図１（ａ）に示すように、表面にシード層５００を成膜し、このシード層５００の表面にレジスト５０２を全面に塗布した後、このレジスト５０２の所定の位置に、開口部５０２ａを設けた基板を収容したカセット４００をロード・アンロード部４０２内に搬入し、このロード・アンロード部４０２のカセット載置部に載置する。この時、カセット載置部に設置されているセンサ４１０は、このカセット４００に収容されている基板のサイズを判断して、この信号を制御部（図示せず）に送る。
【００９４】
制御部は、搬送部４０６に信号を送り、搬送部４０６は、ロード・アンロード部４０２に搬入されたカセット４００に収容されている基板のサイズに適した治具を選択して治具ストッカ部４０４から取出して基板脱着部４１２に搬送する。そして、この基板脱着部４１２で、搬送ロボット（図示せず）でカセット４００から取出して基板脱着部４１２に搬送した基板を治具で保持する。
【００９５】
搬送部４０６は、基板を該基板を保持した治具ごと把持し、基板の表面に前処理等の必要な処理を施した後、先ず銅めっき槽４１４ａに搬送し、この銅めっき槽４１４ａ内のめっき液に浸漬させる。これによって、シード層５００の表面に銅めっき膜を形成する。次に、基板を該基板を保持した治具ごとニッケルめっき槽４１４ｂに搬送し、このニッケルめっき槽４１４ｂ内のめっき液に浸漬させて、銅めっき膜の表面にニッケルめっき膜を形成する。更に金めっき槽４１４ｃに搬送し、この金めっき槽４１４Ｃ内のめっき液に浸漬させて、ニッケルめっき膜の表面に金めっき膜を形成する。これによって、Ｃｕ−Ｎｉ−Ａｕ合金めっきからなるバンプを形成し、このバンプを形成した基板を基板脱着部４１２からカセット４００に戻す。なお、これらの処理の間に、または処理後に、洗浄等の必要な処理を施すことは前述の例と同様である。
【００９６】
めっき装置は、めっきを行う基板のサイズに合わせた専用装置とすると、複数サイズに対応するためには、複数サイズに個々に対応しためっき装置が必要となり、その分、クリーンルーム内の設置場所や電源などのユーティリティが必要となる。この例によれば、１台のめっき装置で複数サイズの基板をめっきすることができ、これによって、高価なクリーンルームの省スペース化、省エネルギー化及び低コストを図りつつ、マルチサイズの基板のめっきを行うことができる。
【符号の説明】
【００９７】
１ めっき装置本体
２ 装置フレーム
１０ カセット
１２ カセットテーブル
１４ アライナ
１６ 洗浄乾燥装置
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（プリウェット部）
２８ プリソーク槽（プリソーク部）
３０ａ，３０ｂ 水洗槽
３２ ブロー槽
３４ めっき槽
３６ オーバーフロー槽
３８ めっきユニット
４０ 基板ホルダ搬送装置
４６ パドル駆動装置
５４ 固定保持部材
５６ ヒンジ
５８ 可動保持部材
６２ リング
２００ アノード
２０２ パドル
２０４ レギュレーションプレート
２０４ａ 中央孔
２０６ アノードホルダ
２０８ ロードセル（アノード重量測定部）
２１０ 電源
２１２ アノードホルダ吊下げ部
３００ アッシング装置
３０２ めっき液管理装置
３０４ 通信装置
３０６ レジスト剥離装置
３０８ シード層除去装置
３１０ アニール装置
３１２ リフロー装置
３１４ 中和処理装置
３１６ 外観検査装置
３１８ 膜厚測定装置
３２０ 面積測定装置
３２２ 研磨装置
３２４ 薬液供給回収装置
３２６ めっき液再生装置
３２８ 排気処理装置
３３０ 排水再生処理装置
３３２ 薬液調整装置
４０２ ロード・アンロード部
４０４ 治具ストッカ部
４０６ 搬送部
４０８ めっき装置本体
４１０ センサ
４１２ 基板脱着部
４１４ａ，４１４ｂ，４１４ｃ めっき槽
４１６ めっき電源
５００ シード層
５０２ レジスト
５０２ａ 開口部
５０４ めっき膜
５０６ バンプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の被めっき面にめっきを施すめっき装置に関し、特にレジストをマスクとして、半導体ウェー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されるめっき装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）やフリップチップにおいては、配線が形成された半導体チップの表面の所定箇所（電極）に金、銅、はんだ、或いはニッケル、更にはこれらを多層に積層した突起状接続電極（バンプ）を形成し、このバンプを介して基板電極やＴＡＢ電極と電気的に接続することが広く行われている。このバンプの形成方法としては、電解めっき法、蒸着法、印刷法、ボールバンプ法といった種々の手法があるが、半導体チップのＩ／Ｏ数の増加、細ピッチ化に伴い、微細化が可能で性能が比較的安定している電解めっき法が多く用いられるようになってきている。
【０００３】
配線が形成された基板の所定位置に、電解めっき法によってバンプを形成する際には、レジストをマスクとして使用することが広く行われている。つまり、図１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。
【０００４】
ここで、電解めっき法は、半導体ウェーハ等の基板の被めっき面を下向き（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、めっきユニットのフットプリントが小さいばかりでなく、ウェー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。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、半導体ウェーハ等の基板に設けられたレジストの開口部の中にバンプ等のめっき膜を形成する場合、レジストは一般に濡れ性の悪い疎水性材料からなるため、めっき液がレジストの開口部内に浸入せず、図１（ａ）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がレジスト５０２の開口部５０２ａ内に残りやすくなってしまうという問題があり、めっき欠けやめっき抜け等のめっき欠陥の原因となっていた。
【０００６】
このめっき欠けやめっき抜けを防止するため、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、レジスト開口部へのめっき液の浸入を図ることも行われている。しかしながら、めっき液の表面張力が下がることによって、循環中にめっき液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込み量が増えて、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。
【０００７】
一方、従来のディップ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、半導体ウェーハ等の基板をその端面と裏面をシールし表面（被めっき面）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一般に困難であるといった問題があった。
【０００８】
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式を採用し、バンプ等の突起状電極に適しためっき膜を、装置全体のコンパクト化を図りつつ、自動的に形成できるようにしためっき装置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】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、複数のめっき槽を備え、基板の表面に異なるめっき槽で順次めっきを行うめっき装置において、基板と該基板が入れられためっき槽のアノードとの間で単一のめっき電源から通電してめっきを行うことを特徴とするめっき装置である。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、前記異なるめっき槽で異なる金属をめっきすることを特徴とする請求項１記載のめっき装置である。
請求項３に記載の発明は、基板がめっき槽に入れられたことを自動的に判別し、めっき電源を自動的に切換えて通電できるようにすることを特徴とする請求項１または２記載のめっき装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、めっき電源を節約でき、めっき電源の数が少なくてよいので、装置全体をコンパクトに構成できる。しかも、めっき電源に故障があった場合に、めっき前或いはめっき処置の状態でめっき作業を中断でき、これによって、基板をスクラップにすることなく、故障を修理した後のめっき電源を使用して再度めっきを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】基板上にバンプ（突起状電極）を形成する過程を工程順に示す断面図である。
【図２】めっき装置のめっき装置本体の全体配置図である。
【図３】基板ホルダの平面図である。
【図４】めっきユニットの拡大断面図である。
【図５】図２に示すめっき装置本体に各種装置を付属させためっき装置の全体構成を示す図である。
【図６】図５に示すめっき装置で一連のバンプめっき処理を行う時の基板保持部で基板ホルダから基板を取出すまでのブロック図である。
【図７】図５に示すめっき装置で一連のバンプめっき処理を行う時の基板保持部で基板ホルダから基板を取出した後のブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態におけるめっき装置の概略を示す全体配置図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図２は、めっき装置のめっき装置本体の全体配置図を示す。図２に示すように、このめっき装置本体１には、装置フレーム２内に位置して、半導体ウェーハ等の基板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洗浄し高速回転させて乾燥させる洗浄乾燥装置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、これらの中心位置には、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。
【００１４】
そして、装置フレーム２内には、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基板表面の親水性を良くする親水処理を施すプリウェット槽（プリウェット部）２６、例えば基板の表面に形成したシード層表面等のめっき下地面表面に存在する電気抵抗の大きい酸化膜を硫酸や塩酸などの処理液でエッチング除去してめっき下地表面を洗浄または活性化するプリソーク槽（プリソーク部）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及びめっき槽３４が順に配置されている。このめっき槽３４は、オーバーフロー槽３６の内部に複数のめっきユニット３８を収納して構成され、各めっきユニット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。
【００１５】
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。
また、基板を純水中に浸漬させるプリウェット槽２６でプリウェット部を構成した例を示しているが、スプレーにより基板表面に純水を噴き付けるプリウェット装置でプリウェット部を構成してもよい。このプリウェット槽２６は、ほぼ真空または常圧から減圧された環境にあるか、またはプリウェット槽２６内に供給される純水は、脱気装置により脱気されていることが好ましい。
【００１６】
更に、この例では、１つのプリウェット槽（プリウェット部）２６を備えた例を示しているが、プリウェット部として、例えば前述の脱気水によるディップ式を採用したものや、スプレー式を採用したもの等を複数種類備え、レシピでプリウェット部を任意に選択できるようにしてもよい。これにより、処理プロセスがプリウェット部の種類によって限定されることを防止して、多くの処理プロセスに対応できるようにすることができる。
【００１７】
プリソーク槽２８内に供給される処理液としては、硫酸や塩酸などの酸性薬液の他に、オゾン水、アルカリ性薬液、酸性脱脂剤、現像液を含む溶液、レジスト剥離液を含む溶液または電解水における還元水等が挙げられ、めっきの目的に合わせて任意に選択される。また、処理液として、オゾン水と酸性薬液を使用し、オゾン水で処理した後に酸性薬液で処理するようにしてもよく、更に、前記処理液として、酸性薬液または脱脂剤を使用し、該酸性薬液または脱脂剤中で基板をカソードとして電解するようにしてもよい。
【００１８】
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。
【００１９】
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４参照）を駆動するパドル駆動装置４６が配置されている。
【００２０】
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て、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。
【００２１】
前記基板ホルダ１８は、図３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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
そして、このようにして可動保持部材５８をロックした時、下動保持部材５８の固定保持部材５４側の表面に設けたシールパッキン（図示せず）が基板の表面に圧接して、ここを確実にシールし、同時に、固定保持部材５４に配置された外部電極（図示せず）と基板Ｗとが、シールパッキンでシールされた位置で電気的に接続するようになっている。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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、吊下げ支持したり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。
【００２９】
図４は、めっきユニット３８の断面を示す。同４に示すように、めっきユニット３８の内部には、所定の位置に基板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、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。
【００３０】
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。
また、この例では、パドル２０２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。
【００３１】
アノード２００は、アノードホルダ２０６に保持され、アノードホルダ２０６は、その上端において、めっきユニット３８の周壁上面に吊下げ支持されている。そして、めっきユニット３８の周壁上面のアノードホルダ２０６の仮想線で示された吊下げ部２１２には、アノード重量測定部としてのロードセル２０８が取付けられ、このロードセル２０８によって、アノード２００の重量がアノードホルダ２０６と共に測定されるようになっている。
このように、ロードセル２０８を介してアノード２００の重量を直接的に測定することにより、例えば従来一般に行われている通電量などからアノードの重量を間接的に推定する方式に比べ、アノード２００の消耗量を正確に把握して、アノード２００の交換時期を正確に判定することができる。しかも、めっき中でもアノード２００の重量を測定して、連続運転中にあってもアノード２００の交換時期を正確に予測して、計画的にめっき装置を運転することができる。
【００３２】
また、アノード２００を陽極に、基板ホルダ１８を介して該基板ホルダ１８で保持した基板Ｗのシード層５００（図１参照）を陰極にそれぞれ接続して給電する電源２１０が備えられている。この電源２１０は、めっき槽３４内に備えられた図示しない空電解用のアノードとカソードとの間に通電して、例えばめっき液の交換時に空電解を行う空電解用電源を兼用するようになっている。つまり、この電源２１０は、前述のように、アノード２００と基板Ｗのシード層５００との間に通電してめっきを行い、空電解用のアノードとカソードとの間に切換えて通電することで、空電解を行うようになっている。
【００３３】
めっき液の交換時などに空電解用として使用する電源（空電解用電源）は、めっき処理中には働かず、使われない時間が長くて不経済である。このため、空電解を行う時とめっきを行う時で、単一の電源２１０を切換えて使用することで、空電解専用の電源を不要となして、めっき電源を節約することができる。
この電源２１０は、空電解を終了した後、自動的にめっきを行うように切換わるようになっていることが、電源の切換えを行う手間を省く上で好ましい。
【００３４】
図５は、図２に示すめっき装置本体１に、各種装置を付属させためっき装置の全体構成を示す。なお、図５には、以下の各種装置が、めっき装置本体１の装置フレーム２の外部に設置されているように図示されているが、実際には、これらの各種装置は、めっき装置本体１の装置フレーム２の内部に設置されている。これらの各種装置の一部または全部をめっき装置本体１の装置フレーム２の外部に設置してもよいことは勿論である。
【００３５】
めっき装置本体１の装置フレーム２の内部には、基板表面に塗布したレジスト５０２（図１参照、以下同じ）にアッシング処理を施すアッシング装置３００が設置されている。このアッシング装置３００は、プラズマ、紫外線や遠紫外線などの高エネルギ光または電磁波をレジスト５０２に向けて照射し、高エネルギのイオン、光子または電子をレジスト５０２に衝突させること、および、前記高エネルギのイオン、光子または電子によって発生した活性ガスにより、レジスト５０２を構成する有機物から、水素の引抜きや主鎖、側鎖の切断等を行うことで、レジスト５０２の表面のアッシング処理を行うようになっている。
【００３６】
レジストをマスクとして基板表面にめっきを施すと、レジストによってめっき処理表面が疎水性を有し、めっき液と良好に接触せずにめっき欠けなどのめっき欠陥を生じることが多い。この例のように、めっき前に基板表面に塗布したレジスト５０２にアッシング処理を施してレジスト５０２の表面を疎水性から親水性に改質することで、めっき処理表面をめっき処理液に良好に接触しやすいものとすることができる。また、アッシング後の基板表面に、前述のように、プリウェット槽２６で親水処理を施すことで、レジスト５０２に形成された開口部５０２ａ（図１参照、以下同じ）内のガスを水に置換し、めっき処理液が水と置換するようすることができる。これらによって、めっき欠けなどのめっき欠陥の発生を防止することができる。
【００３７】
めっき装置本体１の装置フレーム２の内部には、めっき槽３４に供給するめっき液の成分を管理するめっき液管理装置３０２が設置されている。このめっき液管理装置３０２は、は、めっき槽３４からめっき液をサンプル抽出して分析し、その分析結果によるフィードバック制御、またはめっき処理時間やめっきした基板数等の外乱を予測してのフィードフォワード制御、または両者の併用により、めっき液において所定量から不足する成分を追加補給することで、めっき液の各成分を所定の範囲に維持するようになっている。
【００３８】
このように、めっき液管理装置３０２を備えることで、従来、人手に頼っていためっき液成分の分析及びめっき液の各成分の不足分投入を、めっき液管理装置３０２により自動的に行って、めっき槽３４に供給されるめっき液の各成分を所定の範囲に納めることができる。このように、管理されためっき液によるめっき処理を行うことで、基板上に形成されるめっき膜の性能（成分）、外観及び膜厚均一性を良好に保つことができる。
【００３９】
めっき装置本体１の装置フレーム２の内部には、コンピュータの通信ネットワークにより情報を伝達する通信装置３０４が設置されている。この通信装置３０４は、めっき装置本体１の各機器（装置）、前述のアッシング装置３００及びめっき液管理装置３０２、更には下記の各装置を繋ぐ通信ネットワークを通じて、例えばめっき結果等の情報を必要な機械等に伝達するようになっている。このように、通信装置３０４を通じて必要な情報を交互に伝達し、この情報を基に機械等を制御することで、一連のめっき処理の全自動化を図ることができる。
【００４０】
めっき装置本体１の装置フレーム２の内部には、前記基板上に積層したマスク用のレジスト５０２を、例えば温度が５０〜６０℃のアセトン等の溶剤に浸漬させてめっき後に剥離して除去するレジスト剥離装置３０６、基板の表面に形成され、めっき後に不要となったシード層５００（図１参照、以下同じ）を除去するシード層除去装置３０８、基板の表面に形成されためっき膜５０４（図１参照、以下同じ）をアニールするアニール装置３１０及び基板の表面に形成されためっき膜５０４をリフローするリフロー装置３１２が設置されている。
【００４１】
この例では、アニール装置３１０とリフロー装置３１２を備え、リフロー装置３１２でめっき膜５０４をリフローさせることで、表面張力で丸くなったバンプ５０６（図１参照、以下同じ）を形成するか、またはアニール装置３１０で、例えば、１００℃以上の温度でめっき膜５０４をアニールして、バンプ５０６内の残留応力を除去するようにしている。熱処理装置により、リフローとアニールを同時、または個別に行うようにしてもよい。
【００４２】
なお、レジスト剥離装置３０６やシード層除去装置３０８として、基板を基板ホルダで保持したまま、レジストの剥離やシード層の除去を行えるようにしたものを使用することが連続的に作業を行う上で好ましい。また、またレジスト剥離後またはシード層除去後の基板を基板カセットに戻すようにしてもよい。
【００４３】
めっき装置本体１の装置フレーム２の内部には、めっき直後の基板表面に中和処理を施す中和処理槽からなる中和処理装置３１４が設置されている。この中和処理装置（中和処理槽）３１４は、めっき処理され水洗により洗浄された基板を、めっき基本液と逆特性の弱酸または弱アルカリからなる中和処理液中に浸漬させることで、基板に中和処理を施すようになっている。
【００４４】
基板にめっき処理を施した後では、洗浄後にもめっき基本液に含まれる酸またはアルカリ成分が残存する恐れがあるが、この例によれば、めっき直後の基板に中和処理を施すことで、めっき後のレジスト剥離やシード層除去などの工程に酸またはアルカリによる悪影響を及ぼす恐れをなくすことができる。中和処理液としては、例えば、弱アルカリ液としてリン酸３ナトリウム（第３リン酸ソーダ）が挙げられる。
【００４５】
めっき装置本体１の装置フレーム２の内部には、基板の表面に形成されためっき膜５０４の外観を、例えば接触または非接触で検査する外観検査装置３１６が設置されている。この外観検査装置３１６でめっき膜５０４の外観検査を行い、この検査結果により、前述の通信装置３０４を通して、操作者に外観不良が発生したことを知らせ、めっき装置を一時停止させるとともに、外観不良が発生した基板を基板処理データに記録する。これにより、外観不良基板の増加を抑え、かつ外観不良が発生した基板を記録により除外することができる。
【００４６】
めっき液や基板などの異常や装置異常などの諸要因により、めっき処理により基板上に形成されためっき膜５０４に外観不良が生じる恐れがあり、外観不良が生じた場合に、めっき装置を停止させることなく、被めっき基板にめっき処理を行い続けることと、不良基板を増加させることにつながる。この例によれば、このような弊害を防止することができる。
【００４７】
めっき装置本体１の装置フレーム２の内部には、基板の表面に形成されためっき膜５０４の膜厚を、例えば接触または非接触で測定する膜厚測定装置３１８が設置されている。この膜厚測定装置３１８により、基板上に形成されためっき膜５０４の膜厚の面内分布を測定し、この測定結果を基に、基板の良、不良を判断し、不良基板を記録するとともに、前述の通信装置３０４を通して、記録される不良発生率により装置を一時停止させて操作者に異常を知らしめる。
【００４８】
基板上に施すめっきのパターンや装置、めっき液、基板の状態等の影響により、基板上に形成されるめっき膜の膜厚にばらつきが生じ、場合によっては、めっき膜の膜厚の面内均一性が仕様外となる恐れもある。続けて装置を稼動し次から次へと基板にめっき処理を続ければ、不良基板の増大を招く恐れもある。また、例え仕様内であっても、めっき形状により、その後の工程において研磨を必要とし、必要研磨量を設定する必要が生じる。この例によれば、めっき膜５０４の膜厚を膜厚測定装置３１８で測定することで、めっき膜厚の面内均一性の不良な基板を除外し、良好のものについては、そのめっき膜厚分布を基にして、下記の研磨装置３２２によるめっき膜の研磨量を設定することができる。
【００４９】
めっき装置本体１の装置フレーム２の内部には、めっき膜５０４が形成される領域の実面積を、例えば基板に通電することで、めっき前に測定するめっき面積測定装置３２０が設置されている。めっきの電解条件を設定するには、めっき面積が必要不可欠な情報であるが、めっき面積が不明であったり、大まかでしか判らない場合がある。このような場合に、めっき膜５０４が形成される実面積（めっき面積）をめっき前に測定することで、めっき電解条件によって定まる電流値を正確に設定でき、設定されためっき時間で正確に所定の膜厚のめっき膜を得ることができる。特に、基板に枚葉式でめっきを施す場合、電流密度と時間を設定するのみで、めっき面積が各々異なるを基板に所定の膜厚のめっきを施すことが可能となり、レシピ設定を大幅に容易なものとすることができる。
【００５０】
めっき面積測定装置として、めっき前に基板の表面を光学的に走査してめっき面積を測定するようにしたものを使用してもよい。例えば、周縁部をシールして基板ホルダで着脱自在に保持されて、被めっき面が外部に露出している基板にあっては、基板の表面を光学的に走査（スキャン）することで、めっき面積を容易かつ敏速に測定することができる。
【００５１】
めっき装置本体１の装置フレーム２の内部には、基板に形成されためっき膜５０４（図１参照）の表面を、例えば化学的機械的研磨（ＣＭＰ）または機械的研磨（ＭＰ）により研磨して膜厚を調整する研磨装置３２２が設置されている。
【００５２】
めっき装置本体１の装置フレーム２の内部には、めっき槽３４に薬液を供給し回収する薬液供給回収装置３２４が設置されている。このように、薬液供給回収装置３２４により、薬液をめっき装置本体１内のめっき槽３４に供給し該めっき槽３４から回収することにより、取扱いによっては、強腐食性や有毒性などの装置のみならず人体にも悪影響を及ぼす薬液を、人手を極力介することなく安全に労少なく取り扱うことができる。
【００５３】
薬液供給回収装置３２４は、交換可能に取付けた薬液容器からめっき槽３４に薬液を供給し、該薬液容器内に薬液を回収するよう構成されている。つまり、薬液容器として、市販の薬液タンクまたはボトルを使用し、市販の薬液タンクまたはボトルを交換可能に取付けることで、市販の薬液タンクまたはボトルからめっき槽３４に薬液を直接供給し、まためっき槽３４から市販の薬液タンクまたはボトルに薬液を直接回収するようになっている。そして、薬液供給時には、薬液タンクまたはボトルが空になった時に、前述の通信装置３０４を通して、操作者に薬液タンクまたはボトルに薬液の補充もしくは充填された薬液タンクまたはボトルへの交換のシグナルを発して薬液の供給を一時停止し、薬液タンクまたはボトルの状態が補充や交換により満液になり次第薬液の供給を再開する。薬液回収時には、薬液タンクまたはボトルが満液になった時に、前述の通信装置３０４を通して、操作者に空の薬液タンクまたはボトルへの交換もしくは薬液タンクまたはボトルからの薬液の排出を促すシグナルを発して薬液の回収を一時停止し、薬液タンクまたはボトルの状態が交換もしくが排出により空になり次第、薬液の回収を再開する。
【００５４】
めっき装置本体１の装置フレーム２の内部には、例えば活性炭フィルタによりめっき液成分中に含まれる有機物成分を除去してめっき液を再生するめっき液再生装置３２６が設置されている。そして、交換可能な活性炭フィルタを有するめっき液再生装置３２６とめっき槽３４をめっき液が通過するめっき液循環系（図示せず）を形成し、めっき液再生装置３２６内の活性炭フィルタにめっき液をめっき液循環系により通すことで、めっき液成分中のめっき液添加剤である有機物を除去し、めっき槽３４内に添加剤成分（有機物成分）を除いためっき液を戻すようになっている。
【００５５】
このように、めっき処理の課程で、例えばめっき液成分内の有機物である添加剤や界面活性剤等の成分比率が過剰になって所定のめっき液成分構成から外れためっき液や、添加剤や界面活性剤が消費分解され、めっき液中に老廃物として滞留しているめっき液を、全交換することなく、めっき液再生装置３２６で再生することで、新液に交換する費用および作業を大幅に省くことができる。特に、前述のめっき液管理装置３０２と併用することで、めっき液を新液同様に再生することができる。
【００５６】
めっき装置本体１の装置フレーム２の内部には、例えば吸収液による湿式処理、吸収剤による乾式処理または冷却による凝縮液化処理によって、めっき装置内から発生したガスやミストから有害物を除去し、無害化したガスをダクトにより装置外に排出する排気処理装置３２８が設置されている。
【００５７】
めっき装置内で発生するガスやミストは、一般に他の機器や設備に有害である。また、めっき装置からの排気ダクトは、一般に設備の集合排気ダクトに接続されて合流され、そのため未処理の排気が他装置からの排気と反応し設備側や他装置に悪影響を及ぼす恐れがある。この例によれば、排気処理装置３２８で有害ガスおよびミストを除去した排気を設備集合ダクトに導くことで、設備および他装置に悪影響を及ぼす恐れをなくし、設備側の除害負荷を低減することができる。
【００５８】
なお、図示しないが、例えば、酸系めっき液を使用しためっきと、シアン系めっき液を使用しためっきを行う場合にあっては、酸系めっき液とシアン系めっき液とを仕切りで仕切った各部屋に設けためっき槽にそれぞれ保持し、この仕切りで仕切った各部屋に酸系排気口とシアン系排気口を別々に設けて、酸系めっき液に使用しためっきによって発生する酸とシアン系めっき液を使用しためっきによって発生するシアンと別々に排気するようにすることが好ましい。
【００５９】
酸系めっき液を使用しためっきと、シアン系めっき液を使用しためっきを同じめっき装置で行うと、液やガスが混合してシアンガスが発生する危険性があり、これを避けるため、従来、これらのめっきは、一般に別々のめっき装置で行われていた。この例によれば、酸系めっき液に使用しためっきによって発生する酸とシアン系めっき液を使用しためっきによって発生するシアンと別々に排気して、液やガスが混合してシアンガスが発生することを防止することで、酸系めっき液を使用しためっきと、シアン系めっき液を使用しためっきを同じめっき装置で連続して行うことができる。
前記シアン系めっき液としては、例えば金めっき液または銀めっき液が挙げられる。
【００６０】
めっき装置本体１の装置フレーム２の内部には、めっき処理工程において使用されて排出される排水を再生処理し、再生後の一部もしくは全てを再びめっき処理工程に再利用し、その他の残りを設備外に排水する排水再生処理装置３３０が設置されている。
【００６１】
めっき処理工程における洗浄工程では、多量の洗浄水を必要とし、多量の高度に清浄な洗浄水と使用した排水の処理を設備に求めることは、既設設備に多大な負荷をかけることになる。この例によれば、めっき装置で使用した処理水の再生処理による完全または部分的なクローズドシステムを構築し、これによって、設備に要求する高度に清浄な洗浄水量を減少させ、排水処理能力を低減させることができる。
【００６２】
めっき装置本体１の装置フレーム２の内部には、電解処理部、イオン交換処理部、活性炭処理部及び凝集沈殿処理部のうちの少なくとも１つを有し、めっき液中に混入した金属不純物や有機不純物、または生成した分解生成物を除去する薬液調整装置３３２が設置されている。
めっき処理工程において使用するめっき液にあっては、析出膜の評価特性を一定に保つため、めっき液中に混入した不純物や分解生成物の蓄積の程度により、定期的にめっき液を更新する必要があり、老化しためっき液は、金めっきなどの特定金属の場合を除き廃棄処分され、コスト及び環境面から負荷がかかる。この例によれば、老化しためっき液中に含まれる不純物や分解生成物を、薬液調整装置３３２でめっき液から除去することで、めっき液の更新周期を延ばし、コスト及び環境面の負荷を軽減することができる。
【００６３】
次に、図６及び図７を更に参照して、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１（ａ）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。
【００６４】
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（ロード）、アライナ１４に載せて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。このアライナ１４で方向を合わせた基板をアッシング装置３００に搬送し、基板表面のレジスト５０２にアッシングによる親水化処理を施す。しかる後、アッシング後の基板を基板搬送装置２２で基板着脱部２０まで搬送する。
【００６５】
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で２基同時に把持して基板着脱部２０まで搬送し、９０゜回転させて水平な状態とする。しかる後、基板ホルダ１８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。
【００６６】
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。
【００６７】
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（図示せず）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。
【００６８】
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で２基同時に把持し、上昇させた後、ストッカ２４まで搬送し、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、下降させて、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。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下げ保持（仮置き）する。
【００６９】
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。
【００７０】
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２基同時に把持し、上昇させた後、プリウェット槽２６まで搬送して下降させ、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液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。また、前述のように、複数種類のプリウェット部を備え、前記親水処理を、２種類以上のプリウェット部で連続して行うようにしてもよく、これにより、より多くの処理プロセスに対応できるようにすることができる。
【００７１】
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。
【００７２】
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処理液に基板を浸漬させてシード層５００の表面に存在する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前処理を行う。そして、この前処理後の基板をめっき面積測定装置３２０に搬送し、例えばシード層５００に通電することによって、めっき膜５０４が形成される領域の実面積を測定する。そして、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。
【００７３】
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めっき槽３４に搬送し、めっきユニット３８に吊下げ保持する。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を順次めっき槽３４のめっきユニット３８に搬送して所定の位置に吊下げ保持する。全ての基板ホルダ１８の吊下げ保持が完了した後、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と基板のシード層５００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、めっきユニット３８の上部でハンド７６により吊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５００に給電される。
【００７４】
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。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、中和処理装置（中和処理槽）３１４に搬送し、この内部の中和処理液に基板を浸漬させて中和処理し、この中和処理後の基板及び基板ホルダ１８を水洗する。しかる後、基板を装着した基板ホルダ１８をブロー槽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及び基板に付着した水滴を除去し乾燥させる。そして、この乾燥後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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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で取出して洗浄乾燥装置１６に運び、この洗浄乾燥装置１６で基板を洗浄し、更に高速回転させてスピンドライ（乾燥）させる。そして、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に装着した基板を洗浄し乾燥させる。
【００７８】
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。これにより、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から全ての基板を順次取出して洗浄し乾燥させる。これにより、図１（ｂ）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。
【００７９】
次に、洗浄し乾燥させた基板を外観検査装置３１６に搬送し、ここで基板の表面に形成されためっき膜５０４の外観を検査する。そして、この外観検査後の基板をレジスト剥離装置３０６に搬送し、ここで、例えば温度が５０〜６０℃のアセトン等の溶剤に基板を浸漬させて、図１（ｃ）に示すように、基板上のレジスト５０２を剥離除去する。しかる後、このレジスト５０２を除去した基板を洗浄し乾燥させる。
【００８０】
この洗浄後の基板を、膜厚測定装置３１８に搬送し、ここでめっき膜５０４の膜厚分布を測定し、この膜厚測定後の基板をシード層除去装置３０８に搬送し、ここで、図１（ｄ）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。しかる後、この不要となったシード層５００を除去した基板を洗浄し乾燥させる。
【００８１】
次に、この基板Ｗを、例えば拡散炉からなるリフロー装置３１２に搬送し、めっき膜５０４をリフローさせることで、図１（ｅ）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。または、この基板Ｗをアニール装置３１０に搬送し、例えば、１００℃以上の温度でアニールして、バンプ５０６内の残留応力を除去する。しかる後、このリフローまたはアニール後の基板を洗浄し乾燥させる。
【００８２】
そして、この洗浄後の基板を研磨装置３２２に搬送し、ここでバンプ５０６（めっき膜５０４）の表面を研磨して、この膜厚を調整し、この研磨後の基板を洗浄し乾燥させる。しかる後、この基板をカセット１０に戻して（アンロード）、一連の作業を完了する。
【００８３】
なお、この例では、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た場合、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。
【００８４】
なお、多層めっきによるバンプとしては、Ｎｉ−Ｃｕ−はんだ、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等がある。ここで、このはんだは、高融点はんだと共晶はんだのどちらでもよい。また、Ｓｎ−Ａｇの多層めっきによるバンプ、またはＳｎ−Ａｇ−Ｃｕの多層めっきによりバンプを形成し、前述のように、リフローを施してこれらの合金化を図ることもできる。これにより、従来のＳｎ−Ｐｂはんだとは異なり、Ｐｂフリーとして、鉛による環境問題を解消することができる。
【００８５】
以上説明したように、こ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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。このことは、下記の例においても同様である。
【００８８】
図８は、本発明の実施の形態におけるめっき装置の概略を示す全体配置図である。図８に示すように、このめっき装置は、内部に基板を収納したカセット４００を搬入及び搬出するロード・アンロード部４０２、めっき処理する基板のサイズにそれぞれ対応した複数種類の治具（基板ホルダ）をストックする治具ストッカ部４０４、治具や基板を該基板を保持した治具ごと搬送する搬送部４０６、及びめっき装置本体４０８から主に構成されている。
【００８９】
ロード・アンロード部４０２の内部に搬入したカセット４００を載置するカセット載置部には、ここに載置されたカセット４００の内部に収容されている基板のサイズを判断するセンサ４１０が備えられている。また、ロード・アンロード部４０２の内部の治具ストッカ部４０４側の側部には、カセット４００内に収容されて搬送ロボット（図示せず）で搬送された基板を治具に脱着させる基板着脱部４１２が設けられている。
【００９０】
治具ストッカ部４０４の内部には、例えば図３に示すのとほぼ同様な構成の基板ホルダからなり、外形形状は同じであるが、例えば直径２００ｍｍのウェーハを着脱自在に保持するようにした治具や、直径３００ｍｍのウェーハを着脱自在に保持するようにした治具等、めっき処理する基板のサイズにそれぞれ対応した複数種類の治具（基板ホルダ）がストックされている。
【００９１】
めっき装置本体４０８の内部には、異なる種類のめっきを行う複数種類のめっき槽、この例では、銅めっきを行う銅めっき槽４１４ａと、ニッケルめっきを行うニッケルめっき槽４１４ｂと、金めっきを行う金めっき槽４１４ｃが収容されている。そして、基板は、搬送部４０６により、これらのめっき槽４１４ａ〜４１４ｃに順次搬送され、これらのめっきが順次行われて、基板の上に、Ｃｕ−Ｎｉ−Ａｕの多層めっきからなるバンプが形成されるようになっている。
なお、これは一例であり、めっき槽はこれらに限定されないことは勿論である。
【００９２】
更に、この例では、めっき装置本体４０８に単一のめっき電源４１６が備えられ、切換え器４１８を介して電源を切換えて、基板と該基板が入れられためっき槽のアノードとの間で単一のめっき電源４０８から通電することで、銅めっき槽４１４ａ、ニッケルめっき槽４１４ｂ及び金めっき槽４１４ｃにより順次めっきが行われるようになっている。
このように単一のめっき電源４０８を使用することで、めっき電源を節約でき、めっき電源の数が少なくてよいので、装置全体をコンパクトに構成できる。しかも、めっき電源に故障があった場合に、めっき前或いはめっき処置の状態でめっき作業を中断でき、これによって、基板をスクラップにすることなく、故障を修理した後のめっき電源を使用して再度めっきを行うことができる。
【００９３】
次に、このめっき装置によるめっき処理について説明する。先ず、図１（ａ）に示すように、表面にシード層５００を成膜し、このシード層５００の表面にレジスト５０２を全面に塗布した後、このレジスト５０２の所定の位置に、開口部５０２ａを設けた基板を収容したカセット４００をロード・アンロード部４０２内に搬入し、このロード・アンロード部４０２のカセット載置部に載置する。この時、カセット載置部に設置されているセンサ４１０は、このカセット４００に収容されている基板のサイズを判断して、この信号を制御部（図示せず）に送る。
【００９４】
制御部は、搬送部４０６に信号を送り、搬送部４０６は、ロード・アンロード部４０２に搬入されたカセット４００に収容されている基板のサイズに適した治具を選択して治具ストッカ部４０４から取出して基板脱着部４１２に搬送する。そして、この基板脱着部４１２で、搬送ロボット（図示せず）でカセット４００から取出して基板脱着部４１２に搬送した基板を治具で保持する。
【００９５】
搬送部４０６は、基板を該基板を保持した治具ごと把持し、基板の表面に前処理等の必要な処理を施した後、先ず銅めっき槽４１４ａに搬送し、この銅めっき槽４１４ａ内のめっき液に浸漬させる。これによって、シード層５００の表面に銅めっき膜を形成する。次に、基板を該基板を保持した治具ごとニッケルめっき槽４１４ｂに搬送し、このニッケルめっき槽４１４ｂ内のめっき液に浸漬させて、銅めっき膜の表面にニッケルめっき膜を形成する。更に金めっき槽４１４ｃに搬送し、この金めっき槽４１４Ｃ内のめっき液に浸漬させて、ニッケルめっき膜の表面に金めっき膜を形成する。これによって、Ｃｕ−Ｎｉ−Ａｕ合金めっきからなるバンプを形成し、このバンプを形成した基板を基板脱着部４１２からカセット４００に戻す。なお、これらの処理の間に、または処理後に、洗浄等の必要な処理を施すことは前述の例と同様である。
【００９６】
めっき装置は、めっきを行う基板のサイズに合わせた専用装置とすると、複数サイズに対応するためには、複数サイズに個々に対応しためっき装置が必要となり、その分、クリーンルーム内の設置場所や電源などのユーティリティが必要となる。この例によれば、１台のめっき装置で複数サイズの基板をめっきすることができ、これによって、高価なクリーンルームの省スペース化、省エネルギー化及び低コストを図りつつ、マルチサイズの基板のめっきを行うことができる。
【符号の説明】
【００９７】
１ めっき装置本体
２ 装置フレーム
１０ カセット
１２ カセットテーブル
１４ アライナ
１６ 洗浄乾燥装置
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（プリウェット部）
２８ プリソーク槽（プリソーク部）
３０ａ，３０ｂ 水洗槽
３２ ブロー槽
３４ めっき槽
３６ オーバーフロー槽
３８ めっきユニット
４０ 基板ホルダ搬送装置
４６ パドル駆動装置
５４ 固定保持部材
５６ ヒンジ
５８ 可動保持部材
６２ リング
２００ アノード
２０２ パドル
２０４ レギュレーションプレート
２０４ａ 中央孔
２０６ アノードホルダ
２０８ ロードセル（アノード重量測定部）
２１０ 電源
２１２ アノードホルダ吊下げ部
３００ アッシング装置
３０２ めっき液管理装置
３０４ 通信装置
３０６ レジスト剥離装置
３０８ シード層除去装置
３１０ アニール装置
３１２ リフロー装置
３１４ 中和処理装置
３１６ 外観検査装置
３１８ 膜厚測定装置
３２０ 面積測定装置
３２２ 研磨装置
３２４ 薬液供給回収装置
３２６ めっき液再生装置
３２８ 排気処理装置
３３０ 排水再生処理装置
３３２ 薬液調整装置
４０２ ロード・アンロード部
４０４ 治具ストッカ部
４０６ 搬送部
４０８ めっき装置本体
４１０ センサ
４１２ 基板脱着部
４１４ａ，４１４ｂ，４１４ｃ めっき槽
４１６ めっき電源
５００ シード層
５０２ レジスト
５０２ａ 開口部
５０４ めっき膜
５０６ バンプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のめっき槽を備え、基板の表面に異なるめっき槽で順次めっきを行うめっき装置において、
基板と該基板が入れられためっき槽のアノードとの間で単一のめっき電源から通電してめっきを行うことを特徴とするめっき装置。
【請求項２】
前記異なるめっき槽で異なる金属をめっきすることを特徴とする請求項１記載のめっき装置。
【請求項３】
基板がめっき槽に入れられたことを自動的に判別し、めっき電源を自動的に切換えて通電できるようにすることを特徴とする請求項１または２記載のめっき装置。
【請求項１】
複数のめっき槽を備え、基板の表面に異なるめっき槽で順次めっきを行うめっき装置において、
基板と該基板が入れられためっき槽のアノードとの間で単一のめっき電源から通電してめっきを行うことを特徴とするめっき装置。
【請求項２】
前記異なるめっき槽で異なる金属をめっきすることを特徴とする請求項１記載のめっき装置。
【請求項３】
基板がめっき槽に入れられたことを自動的に判別し、めっき電源を自動的に切換えて通電できるようにすることを特徴とする請求項１または２記載のめっき装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−８４２３５（Ｐ２０１０−８４２３５Ａ）
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８０８６（Ｐ２０１０−８０８６）
【出願日】平成２２年１月１８日（２０１０．１．１８）
【分割の表示】特願２００４−５１８４９（Ｐ２００４−５１８４９）の分割
【原出願日】平成１６年２月２６日（２００４．２．２６）
【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２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月１８日（２０１０．１．１８）
【分割の表示】特願２００４−５１８４９（Ｐ２００４−５１８４９）の分割
【原出願日】平成１６年２月２６日（２００４．２．２６）
【出願人】（００００００２３９）株式会社荏原製作所 (1,477)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]