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公開番号2023166684
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-11-22
出願番号2022077347
出願日2022-05-10
発明の名称めっき装置
出願人株式会社荏原製作所
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C25D 21/12 20060101AFI20231115BHJP(電気分解または電気泳動方法;そのための装置)
要約【課題】基板に形成されるめっき膜の均一性を向上させることができるめっき装置を提案する。
【解決手段】めっき装置は、基板ホルダに保持された基板とアノードとの間の領域内の第1位置に配置された第1電位センサと、前記基板ホルダに保持された基板と前記アノードとの間の領域外の第2位置に配置された第2電位センサと、前記第2位置と異なる位置であって前記基板ホルダに保持された基板と前記アノードとの間の領域外の第3位置に配置された第3電位センサと、を有する。めっき装置は、前記第1位置と前記第2位置との電位差である第1電位差と、前記第2位置と前記第3位置との電位差である第2電位差とを測定し、前記第1電位差と前記第2電位差との差に基づいて前記めっき膜の膜厚を測定する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
めっき槽と、
基板を保持するための基板ホルダと、
前記基板ホルダに保持された基板と対向するように前記めっき槽内に配置されたアノードと、
前記基板の被めっき面に形成されるめっき膜に関するパラメータを検出するためのセンサを有し、めっき処理中に前記センサの検出値に基づいて前記めっき膜の膜厚を測定する膜厚測定モジュールと、
を備え、
前記複数のセンサは、
前記基板ホルダに保持された基板と前記アノードとの間の領域内の第１位置に配置された第１電位センサと、
前記基板ホルダに保持された基板と前記アノードとの間の領域外の第２位置に配置された第２電位センサと、
前記第２位置と異なる位置であって前記基板ホルダに保持された基板と前記アノードとの間の領域外の第３位置に配置された第３電位センサと、を含み、
前記膜厚測定モジュールは、前記第１位置と前記第２位置との電位差である第１電位差と、前記第２位置と前記第３位置との電位差である第２電位差とを測定し、前記第１電位差と前記第２電位差との差に基づいて前記めっき膜の膜厚を測定する、
めっき装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記膜厚測定モジュールは、前記第１電位差と前記第２電位差との差に基づいてめっき処理中の前記基板内でのめっき電流の分布を推定するように構成される、請求項１に記載のめっき装置。
【請求項３】
前記膜厚測定モジュールは、推定した前記基板内でのめっき電流の分布に基づいて、前記基板内での前記めっき膜の膜厚分布を推定するように構成される、請求項２に記載のめっき装置。
【請求項４】
前記アノードと前記基板との間に配置された抵抗体を備え、
前記第１電位センサは、前記抵抗体と前記基板ホルダに保持された基板との間に配置される、
請求項１から３の何れか１項に記載のめっき装置。
【請求項５】
めっき処理中に、前記膜厚測定モジュールによって測定される前記めっき膜の膜厚に基づいて、めっき条件を調整するめっき条件調整モジュールを更に備える、請求項１から４の何れか１項に記載のめっき装置。
【請求項６】
前記基板の前記被めっき面と前記アノードとの間に介在する遮蔽位置と、前記基板の前記被めっき面と前記アノードとの間から退避した退避位置と、に移動可能な遮蔽体を更に備え、
前記めっき条件調整モジュールは、前記めっき条件の調整として、前記遮蔽体の位置を調整する、
請求項５に記載のめっき装置。
【請求項７】
前記アノードと前記基板との間に配置された抵抗体と、
前記基板と前記抵抗体との距離を変更可能な駆動機構と、を備え、
前記めっき条件調整モジュールは、前記めっき条件の調整として、前記基板と前記抵抗体との距離を変更する、
請求項５または６に記載のめっき装置。
【請求項８】
前記アノードの上方に設けられ、開口寸法を変更可能なアノードマスクを更に備え、
前記めっき条件調整モジュールは、前記めっき条件の調整として、前記アノードマスクの前記開口寸法を変更する、
請求項５から７の何れか１項に記載のめっき装置。
【請求項９】
前記基板ホルダを回転させる回転機構を更に備え、
前記膜厚測定モジュールは、前記回転機構による前記基板の回転を伴って、前記めっき膜の膜厚を測定するように構成される、
請求項１から９の何れか１項に記載のめっき装置。
【請求項１０】
前記第１電位センサは、前記基板の外周部から内周部にわたって複数設けられている、請求項１から９の何れか１項に記載のめっき装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本願は、めっき装置に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
めっき装置の一例としてカップ式の電解めっき装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。カップ式の電解めっき装置は、被めっき面を下方に向けて基板ホルダに保持された基板（例えば半導体ウェハ）をめっき液に浸漬させ、基板とアノードとの間に電圧を印加することによって、基板の表面に導電膜を析出させる。
【０００３】
めっき装置では、一般に、めっき処理を施す基板の目標とするめっき膜厚や実めっき面積に基づいて、めっき電流値およびめっき時間等のパラメータをめっき処理レシピとして使用者が予め設定し、設定された処理レシピに基づいてめっき処理が行われる（例えば、特許文献２参照）。そして、同一キャリアの複数のウェハに対して、同一の処理レシピでめっき処理が行われている。また、めっき処理後のめっき膜厚を測定する場合、一般にはキャリア内の全てのウェハのめっき処理が終了した後に、めっき装置からウェハの入ったキャリアごと別な膜厚測定装置へ搬送され、個別に膜厚およびウェハ面内のプロファイルが測定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００８－１９４９６号公報
特開２００２－１０５６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
めっき装置では、同一キャリアの基板に対して同一のプロセス条件でめっき処理を行っても、基板の寸法公差により、またはめっき槽内のめっき液の状態の変化などにより、基板ごとに形成されるめっき膜の膜厚にばらつきが生じるおそれがある。また、複数の基板ごとの平均膜厚が調整されても、同一の基板内において場所によってめっき膜厚にばらつきが生じる場合もある。
【０００６】
以上の実情に鑑みて、本願は、基板に形成されるめっき膜の均一性を向上させることができるめっき装置を提案することを１つの目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施形態によれば、めっき装置が提案され、かかるめっき装置は、めっき槽と、基板を保持するための基板ホルダと、前記基板ホルダに保持された基板と対向するように前記めっき槽内に配置されたアノードと、前記基板の被めっき面に形成されるめっき膜に関するパラメータを検出するためのセンサを有し、めっき処理中に前記センサの検出値に基づいて前記めっき膜の膜厚を測定する膜厚測定モジュールと、を備え、前記複数のセンサは、前記基板ホルダに保持された基板と前記アノードとの間の領域内の第１位置に配置された第１電位センサと、前記基板ホルダに保持された基板と前記アノードとの間の領域外の第２位置に配置された第２電位センサと、前記第２位置と異なる位置であって前記基板ホルダに保持された基板と前記アノードとの間の領域外の第３位置に配置された第３電位センサと、を含み、前記膜厚測定モジュールは、前記第１位置と前記第２位置との電位差である第１電位差と、前記第２位置と前記第３位置との電位差である第２電位差とを測定し、前記第１電位差と前記第２電位差との差に基づいて前記めっき膜の膜厚を測定する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、第１実施形態のめっき装置の全体構成を示す斜視図である。
図２は、第１実施形態のめっき装置の全体構成を示す平面図である。
図３は、第１実施形態のめっきモジュールの構成を概略的に示す縦断面図である。
図４は、図３中ＩＶ－ＩＶ方向から見たＩＶ－ＩＶ視図である。
図５は、第１実施形態の遮蔽体と基板とを下方から見た模式図である。
図６は、第１実施形態における制御モジュールによるめっき条件の調整の一例を示す図である。
図７は、第１実施形態の変形例のめっきモジュールの構成を概略的に示す縦断面図である。
図８は、第２実施形態のめっきモジュールの構成を概略的に示す縦断面図である。
図９は、本実施形態におけるめっき槽内での基板とセンサとを、基板Ｗｆの板面に垂直な方向から示す模式図である。
図１０は、変形例における、めっき槽内での基板とセンサとを示す模式図である。
図１１は、変形例における、めっき槽内での基板とセンサとを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下で説明する図面において、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００１０】
＜第１実施形態＞
＜めっき装置の全体構成＞
図１は、第１実施形態のめっき装置の全体構成を示す斜視図である。図２は、第１実施形態のめっき装置の全体構成を示す平面図である。本実施形態のめっき装置は、基板に対してめっき処理を施すために使用される。基板は、角形基板、円形基板を含む。図１、２に示すように、めっき装置１０００は、ロード／アンロードモジュール１００、搬送ロボット１１０、アライナ１２０、プリウェットモジュール２００、プリソークモジュール３００、めっきモジュール４００、洗浄モジュール５００、スピンリンスドライヤモジュール６００、搬送装置７００、および、制御モジュール８００を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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