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公開番号2024083778
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-24
出願番号2022197786
出願日2022-12-12
発明の名称リーク検出方法
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 20060101AFI20240617BHJP(電気分解または電気泳動方法;そのための装置)
要約【課題】めっき装置において基板ホルダのリーク検出を改善することにある。
【解決手段】めっき装置において基板ホルダのリークを検出するリーク検出方法であって、槽内に液体を満たした状態で、基板を保持する基板ホルダを前記槽に投入すること、
前記基板の外周部を密閉する前記基板ホルダの内部空間に気体を供給すること、前記基板ホルダの前記内部空間が前記気体で加圧された状態で前記基板ホルダの周囲の液体を撮像し、撮像した1又は複数の画像を解析して前記液体中の気泡の有無を判断することにより前記基板ホルダのリークを検出すること、を含むリーク検出方法。
【選択図】図2A
特許請求の範囲【請求項１】
めっき装置において基板ホルダのリークを検出するリーク検出方法であって、
槽内に液体を満たした状態で、基板を保持する基板ホルダを前記槽に投入すること、
前記基板の外周部を密閉する前記基板ホルダの内部空間に気体を供給すること、
前記基板ホルダの前記内部空間が前記気体で加圧された状態で前記基板ホルダの周囲の液体を撮像し、撮像した１又は複数の画像を解析して前記液体中の気泡の有無を判断することにより前記基板ホルダのリークを検出すること、
を含むリーク検出方法。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
請求項１に記載のリーク検出方法において、
前記基板は、めっき処理しないテスト用の基板である、リーク検出方法。
【請求項３】
請求項２に記載のリーク検出方法において、
スループットに影響しない期間において、前記テスト用の基板を用いて前記基板ホルダのリーク検出を実施する、リーク検出方法。
【請求項４】
請求項１に記載のリーク検出方法において、
前記基板ホルダの前記内部空間への気体の供給及び排出を制御して、前記内部空間内の圧力を変化させる、リーク検出方法。
【請求項５】
請求項１から４の何れかに記載のリーク検出方法において、
リークがない場合の基準画像を準備しておき、前記撮像した１又は複数の画像と前記基準画像とを比較し、異なる画素の割合が閾値を超える画像が所定数ある場合に、前記液体中に気泡があり、前記基板ホルダのリークがあると判断する、リーク検出方法。
【請求項６】
請求項１から４の何れかに記載のリーク検出方法において、
前記基板ホルダのリークを検出するプログラムに、前記基板ホルダのリーク無し、リーク有りと判断する複数の画像を教師データとして機械学習させ、前記撮像した１又は複数の画像を前記プログラムで解析することにより、前記基板ホルダのリークの有無を判断する、リーク検出方法。
【請求項７】
請求項１から４の何れかに記載のリーク検出方法において、
前記テスト用の基板を用いてリーク検出処理を実施した前記基板ホルダ、及び／又は、他の基板ホルダに対して、めっき処理される基板を用いてリーク検出を実施することを更に含む、リーク検出方法。
【請求項８】
請求項１から４の何れかに記載のリーク検出方法において、
前記基板ホルダの前記内部空間に気体を供給するときに、前記基板ホルダの前記内部空間の圧力を検出すること、
前記検出された圧力が所定の基準値に到達しない場合に、前記基板ホルダのリークを検出すること、
を更に含むリーク検出方法。
【請求項９】
請求項１から４の何れかに記載のリーク検出方法において、
前記基板ホルダの前記内部空間に気体を供給するときに、前記基板ホルダの前記内部空間の圧力の所定の時間内の増加分を検出すること、
前記増加分が所定の閾値に到達せず、且つ、前記液体中の気泡が検出されない場合に、前記基板ホルダの異常を検出すること、
を更に含むリーク検出方法。
【請求項１０】
請求項１から３の何れかに記載のリーク検出方法において、
前記基板ホルダを前記槽に投入した後に、前記基板ホルダの前記内部空間に気体を供給することを含む、リーク検出方法。
（【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】
本発明は、リーク検出方法及びリーク検出装置、特に、めっき装置において基板ホルダのリークを検出するリーク検出方法及びリーク検出装置に関する。また、本発明は、めっき装置、特に、基板ホルダのリークを検出する機能を有するめっき装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
ウェハなどの基板をめっきする電解めっき装置では、基板を着脱可能に保持する基板ホルダが使用される。基板ホルダに保持された基板は、めっき液中に浸漬される。アノードと基板との間の電圧が印加されると、電流はめっき液を通ってアノードから基板に流れ、めっき液の存在下で基板の表面がめっきされる。電解めっきに使用される基板ホルダは、基板の被めっき面（例えば、シード層）に接触する電気接点を有している。基板のめっき中、基板ホルダはめっき液中に浸漬されるため、めっき液が電気接点に接触しないように、基板ホルダはめっき液の浸入を防ぐシール機能を有している。基板ホルダが基板を保持すると、基板ホルダの内部には密閉空間が形成され、電気接点はこの密閉空間内に配置される。電解めっきにおいて、何らかの不具合（基板の凹凸、基板ホルダのシールの劣化等）によって、基板ホルダ内（密閉空間）へのめっき液のリークが発生すると、基板ホルダ内部へ侵入しためっき液により、シード層が腐食及び／又は溶解し、導通不良が発生することにより、めっきの均一性が低下する場合がある。
【０００３】
半導体製造装置（例えば、角形基板のめっき装置）で使用されている基板ホルダは、基板ホルダと基板との間に隙間が生じると基板ホルダ内部に薬液が進入してしまい（リーク）、給電部の短絡や、残液によるプロセス性能への影響が発生する。現状のリーク検出方法として、Fixing機構（基板着脱機構）内における差圧式によるリーク検出方法（特許文献１）、プリウェットモジュール及びブローモジュールにおける導通確認によるリーク検出方法（特許文献２）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第６７４６４７４号明細書
特許第７０９７５２２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
差圧式によるリーク検出方法、及び導通確認によるリーク検出方法の何れの場合も、検出精度または調整手段が難しい課題があり、別の方式も検討する必要がある。導通方式では、リークを精密に検出するための閾値（電流値又は抵抗値）の調整を厳密に行う必要があり、閾値の調整が困難な場合がある。また、検出部（例えば、検出電極）の設置個所により、リーク検出が困難な場合がある。基板着脱機構における差圧検出方法は、微小なリークの検出に適しておらず、現状、比較的低い精度のリーク検出となっている。また、何れの場合も、一度基板を基板ホルダに装着し、搬送してからでないとリークの有無を検出できないため、めっき処理をしなくても基板が基板ホルダに接触し被液してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、上述した課題の少なくとも一部を解決することである。本発明の目的の１つは、めっき装置において基板ホルダのリーク検出を改善することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面によれば、めっき装置において基板ホルダのリークを検出するリーク検出方法であって、槽内に液体を満たした状態で、基板を保持する基板ホルダを前記槽に投入すること、前記基板の外周部を密閉する前記基板ホルダの内部空間に気体を供給すること、前記基板ホルダの前記内部空間が前記気体で加圧された状態で前記基板ホルダの周囲の液体を撮像し、撮像した１又は複数の画像を解析して前記液体中の気泡の有無を判断することにより前記基板ホルダのリークを検出すること、を含むリーク検出方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
一実施形態に係る基板処理装置の全体配置図である。
リーク検出装置の構成例を示す側面図である。
リーク検出装置の構成例を示す正面図である。
基板処理装置の制御構成を説明する説明図である。
リーク検出処理のフローチャートである。
基板ホルダへの減圧用のポンプの接続構成例。
基板ホルダへの減圧用のポンプの接続構成例。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、同一または相当する部材には同一符号を付して重複した説明を省略する。また、本明細書において「上」、「下」、「左」、「右」等の表現を用いるが、これらは、説明の都合上、例示の図面の紙面上における位置、方向を示すものであり、装置使用時等の実際の配置では異なる場合がある。
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置の全体配置図である。この例では、基板処理装置として、電解めっき装置であるめっき装置１００を例に挙げて説明する。ここでは、いわゆる縦型の電解めっき装置を例に挙げて説明するが、本発明は、任意のめっき装置（いわゆる横型の電解めっき装置、無電解めっき装置等）を含む任意の基板処理装置に適用可能である。
（【００１１】以降は省略されています）

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