JP2005008911A

JP2005008911A - Stirring method of plating solution and plating apparatus

Info

Publication number: JP2005008911A
Application number: JP2003171177A
Authority: JP
Inventors: Takashi Takemura; 隆竹村; Yoshitaka Mukoyama; 佳孝向山; Masaaki Kimura; 誠章木村; Nobutoshi Saito; 信利齋藤; Fumio Kuriyama; 文夫栗山
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 2003-06-16
Filing date: 2003-06-16
Publication date: 2005-01-13
Anticipated expiration: 2023-06-16
Also published as: JP4365143B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stirring method of a plating solution whereby a plating solution or a chemical solution is effectively stirred, even without increasing reciprocation speed of a paddle, the ruffle or scatter of the plating solution or the drug solution is inhibited and the treatment speed can be increased, and a plating apparatus. <P>SOLUTION: The paddle 34 which reciprocates parallel with a surface W1 to be plated of a substrate W and stirs the plating solution 12 is installed. A fin 41 made of an elastic body which bends along with the reciprocation of the paddle 34 is attached to the paddle 34. The flow of the plating solution 12 along the bent fin 41 enables the plating solution 12 to smoothly flow toward the surface W1 to be plated and vigorously stirs the plating solution 12 near the surface W1 to be plated. The flow of the plating solution 12 loses its direction at the entire surface W1 to be plated, and a plating film with a uniform thickness can be formed on the entire surface W1 to be plated. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体基板の表面にパッケージの電極等と電気的に接続するバンプ（突起状電極）を形成したりするのに使用されるめっき用処理液の撹拌方法及びめっき用処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ＴＡＢ（ＴａｐｅＡｕｔｏｍａｔｅｄＢｏｎｄｉｎｇ）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パッケージの電極や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】
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という利点を有しており、このため、めっき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。
【０００４】
図１５はいわゆるディップ方式を採用した従来の電解めっき装置の一例の概略構成図である。この電解めっき装置は、半導体ウェーハ等の基板Ｗを着脱自在に保持する基板ホルダ１０と、めっき液１２を収容するめっき槽１６と、めっき槽１６内のめっき液１２中において基板ホルダ１０で保持した基板Ｗと対面するように配置されるアノード（陽極電極）１４と、アノード１４と基板Ｗの被めっき面（表面）に設けた給電層（シード層）との間にめっき電圧を印加してめっき電流を流すめっき電源１８とを備えて構成されている。めっき槽１６の側方には、このめっき槽１６をオーバーフローしためっき液１２を収納するオーバーフロー槽２２が設けられている。またオーバーフロー槽２２とめっき槽１６とは循環ライン２４で結ばれており、この循環ライン２４には、循環ポンプ２６、恒温ユニット２８及びフィルタ３０が取り付けられている。そして循環ポンプ２６の駆動に伴ってめっき槽１６内に供給されためっき液１２は、めっき槽１６の内部を満たした後に、めっき槽１６からオーバーフローしてオーバーフロー槽２２に流れ込み、循環ポンプ２６に戻って循環される。
【０００５】
そしてこのめっき装置においては、循環ポンプ２６によってめっき液１２を循環させた状態で、めっき電源１８によってアノード１４と基板Ｗの被めっき面に設けた給電層との間にめっき電圧を印加することで、基板Ｗの被めっき面にめっき膜が形成されていく。
【０００６】
ところで従来のディップ方式を採用しためっき装置にあっては上述のように、めっき液１２がめっき槽１６の下部から供給され、めっき槽１６の内部を上方に向けて流れた後、めっき槽１６をオーバーフローして循環するので、めっき処理中にめっき液１２を基板Ｗの被めっき面に沿って被めっき面の全域に亘って均一に流すことがかなり困難であった。
【０００７】
この問題点を解決するため、めっき装置、特に上述のような電解めっきによるめっき装置においては、めっき槽１６内の基板ホルダ１０とアノード１４との間の位置にパドル型撹拌機構３１を設置している。パドル型撹拌機構３１は、めっき槽１６の上方で、めっき液１２の液面に水平且つ基板ホルダ１０に保持した基板Ｗの被めっき面に平行にパドルシャフト３２を配置し、このパドルシャフト３２に複数本（又は一本）のパドル（掻き混ぜ棒）３４をほぼ垂直下方に向けて取り付けて構成されている。
【０００８】
ここで図１６（ａ）は前記基板Ｗとパドル３４の設置位置関係を示す側面図、図１６（ｂ）乃至（ｌ）は各種パドル３４の横断面図（図１６（ａ）のＡ−Ａ断面であって、図の上方向が基板Ｗ側を向いている）である。同図（ｂ）乃至（ｌ）に示すようにパドル３４はその断面形状が丸や楕円、多角形又はそれらを組み合わせた形状に形成されている。そして、めっき処理中に、パドルシャフト３２を介してパドル３４を基板Ｗの被めっき面Ｗ１に対して平行（パドルシャフト３２の軸方向）に往復運動させることでめっき槽１６内のめっき液１２を撹拌し、基板Ｗの被めっき面Ｗ１に沿っためっき液１２の流れを被めっき面Ｗ１の全面でより均等にして（めっき液１２の流れの方向性をなくして）、基板Ｗの被めっき面Ｗ１の全面に亘ってより均一な膜厚のめっき膜を形成するようにしている。
【０００９】
また上記パドル３４を用いる方法の他に、図１５に示すめっき装置において、めっき槽１６の底面のめっき液の噴出口の位置を工夫することで、噴出口より噴出するめっき液１２の噴流自体によってめっき槽１６内のめっき液１２を撹拌し、基板Ｗの被めっき面Ｗ１に沿っためっき液１２の流れを被めっき面Ｗ１の全面でより均等にして（めっき液１２の流れの方向性をなくして）、基板Ｗの被めっき面Ｗ１の全面に亘ってより均一な膜厚のめっき膜を形成する方法も採られていた。
【００１０】
一方上記めっき装置において、基板Ｗのめっき膜の成膜速度を高速化するには、めっき槽１６内のめっき液１２を激しく撹拌する必要があるため、前記パドル３４の往復運動の速度や前記めっき液噴流速度を上げる必要があった。
【００１１】
しかしながら、パドル３４の往復運動速度を上げると、めっき槽１６内のめっき液１２が大きく波立ち、めっき液１２のミストを激しく飛散させめっき装置の周囲の他の機械器具を汚染且つ腐食させたり隣接して設置した他のめっき槽１６内に前記ミストが混入して他のめっき槽１６内のめっき液や薬液を汚染してしまうという問題があった。また、スロッシングという槽形状により定まる流体力学的共振点によりパドルの往復運動速度を上げるには自ずと限界があった。さらに撹拌の目的は、基板Ｗの被めっき面Ｗ１近傍のめっき液１２を大きく撹拌することにあるが、従来のパドル形状では、図１７に示すように、基板Ｗに平行にパドル３４を往復運動させた際、パドル３４の移動空間の液をほぼ往復運動方向に排除・移動させ、排除・移動した空間に周囲のめっき液１２を巻き込み、さらに排除・移動する際にパドル端よりパドル３４の形状に沿ってその一部が基板Ｗに当たるような漏れ流れと後流渦が生じる撹拌状態となっていた。そして本来基板Ｗ近傍のめっき液を撹拌するためには、基板Ｗ表面をめっき液１２が速い流速で流れるか若しくは基板Ｗ表面にめっき液１２が強く当たることが要求されるが、上記従来のパドル３４ではパドル３４の往復運動方向にめっき液１２が大きく揺動する割には、基板Ｗ近傍の撹拌度合いは概して大きいとは言えず、撹拌を十分に行うことは困難であった。
【００１２】
一方めっき液１２の噴流自体によってめっき槽１６内のめっき液１２の撹拌を激しく行う方法の場合は、循環ポンプ２６を大型化する必要が生じたり、めっき槽１６の深さ方向に撹拌ムラを生じ易くその問題を取り除くのは困難であった。
【００１３】
【特許文献１】
特開平５−３３１６７９号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、パドルの往復運動の速度を上げなくても効果的にめっき液や薬液の撹拌が行え、めっき液や薬液の波立ちや飛散を抑えて処理速度を上げることができるめっき用処理液の撹拌方法及びめっき用処理装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項１にかかる発明は、めっき用処理液中に配置した被めっき体の被めっき面に対向する位置に設置したパドルを前記被めっき面に対して平行に往復運動することで前記処理液を撹拌するめっき用処理液の撹拌方法において、前記パドルに取り付けた弾性体からなるフィンを、パドルの往復運動の際に湾曲させることで湾曲したフィンに沿う処理液の流れを被めっき面近傍に向かう流れにすることを特徴とするめっき用処理液の撹拌方法である。
即ちフィンは弾性を有するので、パドルの往復運動の際に流体抵抗によってパドルの進行方向とは逆方向に湾曲する。言い換えればフィンはパドルの往復運動に連動して魚の尾ヒレ運動を行う。このため湾曲したフィンに沿うめっき液の流れは、めっき液を基板の被めっき面近傍にスムーズに向かわせる流れとなり、被めっき面近傍のめっき液を強く撹拌する。これによって基板の被めっき面に沿っためっき液の流れを被めっき面の全面でより均等にしてめっき液の流れの方向性をなくし、基板の被めっき面の全面に亘ってより均一な膜厚のめっき膜を形成できる。
【００１６】
本願の請求項２にかかる発明は、めっき用処理液中に配置した被めっき体の被めっき面に対向する位置に設置したパドルを前記被めっき面に対して平行に往復運動することで前記処理液を撹拌するめっき用処理液の撹拌方法において、前記パドルの往復運動方向を向く両側面を、被めっき面に対して垂直な方向から傾斜させ、パドルを往復運動した際に生じる処理液の流れをパドルの往復運動方向とこれに垂直な方向とに分散させ、分散した処理液の流れによって被めっき面近傍の処理液を撹拌することを特徴とするめっき用処理液の撹拌方法である。
即ちパドルは基板の被めっき面に対して傾斜しているので、パドルの往復運動に応じて生じるめっき液の流れはパドルの傾斜形状に沿った流れを形成し、つまりパドルの往復運動方向の成分とこれに垂直な方向の成分とに分散され、この垂直方向の成分によって基板に向かう成分と遠ざかる成分が生じて、パドルの往復運動方向のみならずその垂直方向にも流れを形成し、基板の被めっき面近傍のめっき液を強く撹拌する。これによって基板の被めっき面近傍のめっき液の撹拌を被めっき面の全面でより均等にしてめっき液の流れの方向性をなくし、基板の被めっき面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。
【００１７】
本願の請求項３にかかる発明は、めっき用処理液中に配置した被めっき体の被めっき面に対向する位置に設置したパドルを前記被めっき面に対して平行に往復運動することで前記処理液を撹拌するめっき用処理液の撹拌方法において、前記パドルの横断面形状をＬ字型又はＴ字型とすることで、パドルを往復運動した際に処理液の流れの一部を前記パドルの断面形状に沿って被めっき面に向かう流れにすることを特徴とするめっき用処理液の撹拌方法である。
即ちパドルに当たっためっき液の流れの一部は、パドルの形状に沿って向きを変えられ基板の被めっき面方向に向かう流れとなり、この流れによって基板の被めっき面近傍のめっき液を強く撹拌することができる。これによって基板の被めっき面近傍のめっき液の撹拌を被めっき面の全面でより均等にしてめっき液の流れの方向性をなくし、基板の被めっき面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。
【００１８】
本願の請求項４にかかる発明は、めっき用処理液中に配置した被めっき体の被めっき面に対向する位置に設置したパドルを前記被めっき面に対して平行に往復運動することで前記処理液を撹拌するめっき用処理液の撹拌方法において、前記パドルの横断面形状をＨ字型とし、且つパドルの被めっき面に対向する側の面にスリット又は細孔を設けておき、パドルを往復運動した際に処理液の流れの一部を前記パドルの断面形状に沿い且つ前記スリット又は細孔を通して被めっき面に向かう流れにすることを特徴とするめっき用処理液の撹拌方法である。
即ちパドルに当たっためっき液の流れの一部は、パドルの形状に沿って向きを変えられスリット若しくは細孔（細孔群）を通って基板の被めっき面方向に向かう流れとなり、この流れによって基板の被めっき面近傍のめっき液を強く撹拌することができる。これによって基板の被めっき面近傍のめっき液の撹拌を被めっき面の全面でより均等にしてめっき液の流れの方向性をなくし、基板の被めっき面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。
【００１９】
本願の請求項５にかかる発明は、めっき用処理液中に配置した被めっき体の被めっき面に対向する位置に、前記被めっき面に対して平行に往復運動することで前記処理液を撹拌するパドルを設置してなるめっき用処理装置において、前記パドルに、パドルの往復運動に伴って湾曲してその湾曲面に沿う処理液の流れを前記被めっき体の被めっき面近傍に向かう流れにする弾性体からなるフィンを取り付けたことを特徴とするめっき用処理装置である。
【００２０】
本願の請求項６にかかる発明は、めっき用処理液中に配置した被めっき体の被めっき面に対向する位置に、前記被めっき面に対して平行に往復運動することで前記処理液を撹拌するパドルを設置してなるめっき用処理装置において、前記パドルの往復運動方向を向く両側面を、前記被めっき体の被めっき面に対して垂直な方向から傾斜させて設置したことを特徴とするめっき用処理装置である。
【００２１】
本願の請求項７にかかる発明は、めっき用処理液中に配置した被めっき体の被めっき面に対向する位置に、前記被めっき面に対して平行に往復運動することで前記処理液を撹拌するパドルを設置してなるめっき用処理装置において、前記パドルの横断面形状をＬ字型又はＴ字型にしたことを特徴とするめっき用処理装置である。
【００２２】
本願の請求項８にかかる発明は、めっき用処理液中に配置した被めっき体の被めっき面に対向する位置に、前記被めっき面に対して平行に往復運動することで前記処理液を撹拌するパドルを設置してなるめっき用処理装置において、前記パドルの横断面形状をＨ字型にするとともに、平行な両側面の内の一方の側面を前記被めっき体の被めっき面に対向するように設置し、且つこの一方の側面にスリット又は細孔を設けたことを特徴とするめっき用処理装置である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明を用いて構成したディップ方式の電解めっき装置の一例の概略構成図である。この電解めっき装置も、前記図１５に示す電解めっき装置と同様に、半導体ウェーハ等の基板（被めっき体）Ｗを着脱自在に保持する基板ホルダ１０と、めっき液１２を収容するめっき槽１６と、めっき槽１６内のめっき液１２中において基板ホルダ１０で保持した基板Ｗと対面するように配置されるアノード（陽極電極）１４と、アノード１４と基板Ｗの被めっき面（表面）Ｗ１に設けた給電層（シード層）との間にめっき電圧を印加してめっき電流を流すめっき電源１８と、めっき槽１６の側部においてめっき槽１６をオーバーフローしためっき液１２を収納するオーバーフロー槽２２と、このオーバーフロー槽２２とめっき槽１６間を外部で連結する循環ライン２４に循環ポンプ２６と恒温ユニット２８とフィルタ３０とを取り付けてなるめっき液循環機構２３と、基板Ｗの被めっき面Ｗ１に対向する位置に設置されるパドル型撹拌機構３１とを具備して構成されている。
【００２４】
ここでパドル型撹拌機構３１は、めっき槽１６の上方においてめっき液１２の液面に水平且つ基板ホルダ１０に保持した基板Ｗの被めっき面Ｗ１に平行に設置されるパドルシャフト３２と、基板Ｗの被めっき面Ｗ１に対向してこれに平行に上下方向に向けて設置されその上部が前記パドルシャフト３２に取り付けられる一又は複数本の棒状のパドル３４と、パドルシャフト３２を軸方向（紙面手前奥方向）に向けて往復駆動することでパドル３４を基板Ｗの被めっき面Ｗ１に対して平行に往復運動させる図示しないパドル駆動装置（図１２のパドル駆動装置１４６，図１４のパドル駆動装置４３８参照）とを具備して構成されている。なおパドル３４が複数本の場合はパドルシャフト３２の駆動方向に向けて並列に配置されることとなる。
【００２５】
そしてこの実施の形態においては、パドル３４の基板Ｗ側の辺に上下方向に向かうフィン４１を取り付けている。ここで図２（ａ）は基板Ｗとパドル３４の配置位置関係を示す側面図、図２（ｂ）はその平面図である。また図２（ｃ），（ｄ）はパドル３４の動作説明図である。図２（ａ），（ｂ）に示すようにパドル３４は、四角柱状の硬質材からなるパドル本体４０の基板Ｗ側の辺４０１に、上下方向に向かう板状のフィン４１を取り付けて構成されている。フィン４１は所定の流体圧力によって変形して柔軟に撓む（湾曲する）ように、弾性材によって形成されている。
【００２６】
以上のように構成された電解めっき装置によって基板Ｗの被めっき面Ｗ１にめっきを行うには、図１に示す状態でまず循環ポンプ２６を駆動してめっき槽１６内にめっき液１２を供給し、めっき槽１６の内部を満たした後に、めっき槽１６からオーバーフローしてオーバーフロー槽２２に流し込み、循環ポンプ２６に戻って循環するようにしておく。
【００２７】
次にめっき電源１８によってアノード１４と基板Ｗの被めっき面Ｗ１に設けた給電層との間にめっき電圧を印加し、これによって基板Ｗの被めっき面Ｗ１にめっき膜を形成していく。
【００２８】
そしてこのとき同時にパドル型撹拌機構３１を駆動すれば、パドルシャフト３２を介してパドル３４が基板Ｗの被めっき面Ｗ１に対して平行（パドルシャフト３２の軸方向）に往復運動し、被めっき面Ｗ１近傍部分のめっき液１２を撹拌する。このときパドル本体４０に取り付けたフィン４１は、弾性を有するので、図２（ｃ），（ｄ）に示すように、パドル３４の往復運動の際に流体抵抗によってパドル３４の進行方向とは逆方向に湾曲し、言い換えればパドル３４の往復運動に連動して魚の尾ヒレ運動を行い、このため湾曲したフィン４１に沿うめっき液１２の流れが生じる。そしてこのフィン４１に沿うめっき液１２の流れは、めっき液１２を基板Ｗの被めっき面Ｗ１近傍にスムーズに向かわせる流れとなり、被めっき面Ｗ１近傍のめっき液１２をより強く撹拌することとなる。これによって基板Ｗの被めっき面Ｗ１に沿っためっき液１２の流れを被めっき面Ｗ１の全面でより均等にして（めっき液の流れの方向性をなくして）、基板Ｗの被めっき面Ｗ１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。ここで前記フィン４１を構成する弾性体の材質及び形状は、適用する処理液や往復運動速度により適宜定められる。
【００２９】
図３（ａ）は本発明の第二の実施の形態にかかるパドル３４−２と基板Ｗとの配置位置関係を示す側面図、図３（ｂ）はその平面図である。また図３（ｃ），（ｄ）はパドル３４−２の動作説明図である。なおこのパドル３４−２は例えば前記図１に示す電解めっき装置のパドル３４に代えて設置するものであり、パドル３４−２の上部は図１に示すパドルシャフト３２に取り付けられる。図３（ａ），（ｂ）に示すようにこの実施の形態にかかるパドル３４−２は、略四角柱状の硬質材によって構成されており、パドル３４−２の基板Ｗ側の辺をその横断面が三角形状に突出する突出辺４２としている。そしてパドル３４−２は、図３（ｂ）に示すように、パドル３４−２の往復運動方向を向く両側面４４，４４を、基板Ｗの被めっき面Ｗ１に対して垂直な方向から所定角度θ（０°＜θ＜９０°）傾斜させて設置している。
【００３０】
そしてめっき開始の際にパドル３４−２を駆動して、パドル３４−２を基板Ｗの被めっき面Ｗ１に対して平行（パドルシャフト３２の軸方向）に往復運動させれば、パドル３４−２は基板Ｗの被めっき面Ｗ１に対して傾斜しているので、パドル３４−２の往復運動に応じて生じるめっき液１２の流れは、図３（ｃ），（ｄ）に示すように、パドル３４−２の傾斜形状に沿った流れを形成し、つまりパドル３４−２の往復運動方向の成分とこれに垂直な方向の成分とに分散され、この垂直方向の成分によって基板Ｗに向かう成分と遠ざかる成分が生じて、パドル３４−２の往復運動方向のみならずその垂直方向にも流れを形成し、基板Ｗの被めっき面Ｗ１近傍のめっき液１２を強く撹拌する。これによって基板Ｗの被めっき面Ｗ１近傍のめっき液１２の撹拌を被めっき面Ｗ１の全面でより均等にして（めっき液の流れの方向性をなくして）、基板Ｗの被めっき面Ｗ１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。ここで前記パドル３４−２の傾斜角度θは、適用する処理液や往復運動速度により適宜定められる。
【００３１】
上記実施の形態にかかるパドル３４−２は複数本並列に設置しても良い。その場合例えば、図４（ａ）に示すように二本一組で並列に基板Ｗ側に向かって内向きとなるように傾斜させて設置したり、図４（ｂ）に示すように二本一組で並列に基板Ｗ側に向かって外向きとなるように傾斜させて設置したり、図５（ａ）に示すように三本一組で並列に同一方向向きに傾斜させて設置したり、図５（ｂ）に示すように三本一組で並列に順番に逆方向向きに傾斜させて設置したり、図５（ｃ）に示すように三本一組で並列に中央のパドル３４−２を垂直で左右のパドル３４−２を内向きに傾斜させて設置したり、図５（ｄ）に示すように三本一組で並列に中央のパドル３４−２を垂直で左右のパドル３４−２を外向きに傾斜させて設置したり、図６（ａ）に示すように四本一組で並列に同一方向向きに傾斜させて設置したり、図６（ｂ），図６（ｃ）に示すように四本一組で並列に順番に逆方向向きに傾斜させて設置したり、図６（ｄ）に示すように四本一組で並列に中央の二本のパドル３４−２を垂直で左右のパドル３４−２を内向きに傾斜させて設置したり、図６（ｅ）に示すように四本一組で並列に左右二本ずつのパドル３４−２を内向きに傾斜させて設置したり、図７（ａ）に示すように五本一組で並列に同一方向向きに傾斜させて設置したり、図７（ｂ）に示すように五本一組で並列に中央のパドル３４−２を垂直で左右二本ずつのパドル３４−２を内向きに傾斜させて設置したり、図７（ｃ）に示すように五本一組で並列に中央のパドル３４−２を垂直で左右二本ずつのパドル３４−２をそれぞれ内向きと外向きに傾斜させて設置したり、図７（ｄ）に示すように五本一組で並列に中央のパドル３４−２を垂直で左右二本ずつのパドル３４−２を外向きに傾斜させて設置したり、図７（ｅ）に示すように五本一組で並列に中央のパドル３４−２を垂直で左右二本ずつのパドル３４−２をそれぞれ外向きと内向きに傾斜させて設置したりする。なおさらに多数本のパドル３４を設置しても良いことは言うまでもない。またパドル３４の横断面形状は種々の変形が可能であり、例えば図１６（ｂ）〜（ｌ）に示すような形状のものでも良い。
【００３２】
図８は本発明の第三の実施の形態にかかるパドル３４−３と基板Ｗとの配置位置関係を示す平面図である。なおこのパドル３４−３は例えば前記図１に示す電解めっき装置のパドル３４に代えて設置するものであり、パドル３４−３の上部は図１に示すパドルシャフト３２に取り付けられる。図８に示すようにこの実施の形態にかかるパドル３４−３は、その横断面形状がＬ字型の硬質材によって構成されている。
【００３３】
そしてめっき開始の際にパドル３４−３を駆動して、パドル３４−３を基板Ｗの被めっき面Ｗ１に対して平行（パドルシャフト３２の軸方向）に往復運動させれば、パドル３４−３に当たっためっき液１２の流れの一部は、パドル３４−３の形状（断面形状）に沿って向きを変えられ基板Ｗの被めっき面Ｗ１方向に向かう流れとなり、この流れによって基板Ｗの被めっき面Ｗ１近傍のめっき液１２を強く撹拌することができる。これによって基板Ｗの被めっき面Ｗ１近傍のめっき液１２の撹拌を被めっき面Ｗ１の全面でより均等にして（めっき液の流れの方向性をなくして）、基板Ｗの被めっき面Ｗ１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。
【００３４】
図９（ａ），（ｂ）は本発明の第四の実施の形態にかかるパドル３４−４と基板Ｗとの配置位置関係を示す平面図である。なおこのパドル３４−４は例えば前記図１に示す電解めっき装置のパドル３４に代えて設置するものであり、パドル３４−４の上部は図１に示すパドルシャフト３２に取り付けられる。図９（ａ），（ｂ）に示すようにこの実施の形態にかかるパドル３４−４は、その横断面形状がＴ字型の硬質材によって構成され、パドル３４−４の中央の突辺４３を基板Ｗの被めっき面Ｗ１に垂直に対向して設置している。
【００３５】
そしてめっき開始の際にパドル３４−４を駆動して、パドル３４−４を基板Ｗの被めっき面Ｗ１に対して平行（パドルシャフト３２の軸方向）に往復運動させれば、パドル３４−４に当たっためっき液１２の流れの一部は、パドル３４−４の形状（断面形状）に沿って向きを変えられ基板Ｗの被めっき面Ｗ１方向に向かう流れとなり、この流れによって基板Ｗの被めっき面Ｗ１近傍のめっき液１２を強く撹拌することができる。これによって基板Ｗの被めっき面Ｗ１近傍のめっき液１２の撹拌を被めっき面Ｗ１の全面でより均等にして（めっき液の流れの方向性をなくして）、基板Ｗの被めっき面Ｗ１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。
【００３６】
図１０（ａ）は本発明の第五の実施の形態にかかるパドル３４−５と基板Ｗとの配置位置関係を示す側面図、図１０（ｂ），（ｃ）は平面図である。なおこのパドル３４−５は例えば前記図１に示す電解めっき装置のパドル３４に代えて設置するものであり、パドル３４−５の上部は図１に示すパドルシャフト３２に取り付けられる。図１０（ａ）〜（ｃ）に示すようにこの実施の形態にかかるパドル３４−５は、その横断面形状がＨ字型の硬質材によって構成され、パドル３４−５の被めっき面Ｗ１に対向する側の面４５にスリット４６−１又は細孔（細孔群）４６−２を設けている。ここで図１１（ａ），（ｂ）はそれぞれ図１０に示すパドル３４−５を基板Ｗ側から見た側面図である。図１１（ａ）に示すようにパドル３４−５の面４５に形成されるスリット４６−１は、面４５の両側に縦方向に向かって直線状に一本ずつ設けられている。また図１１（ｂ）に示すようにパドル３４−５の面４５に形成される細孔群４６−２は、面４５の両側に縦方向に向かって直線状に一列ずつ設けられている。なおスリット４６−１や細孔群４６−２の形状、本数、面４５への設置位置等に種々の変更が可能であることは言うまでもない。
【００３７】
そしてめっき開始の際にパドル３４−５を駆動して、パドル３４−５を基板Ｗの被めっき面Ｗ１に対して平行（パドルシャフト３２の軸方向）に往復運動させれば、パドル３４−５に当たっためっき液１２の流れの一部は、パドル３４−５の形状（断面形状）に沿って向きを変えられスリット４６−１若しくは細孔群４６−２を通って基板Ｗの被めっき面Ｗ１方向に向かう流れとなり、この流れによって基板Ｗの被めっき面Ｗ１近傍のめっき液１２を強く撹拌することができる。これによって基板Ｗの被めっき面Ｗ１近傍のめっき液１２の撹拌を被めっき面Ｗ１の全面でより均等にして（めっき液の流れの方向性をなくして）、基板Ｗの被めっき面Ｗ１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。
【００３８】
以上の各実施の形態において説明したように、パドルの往復運動（平行移動運動）によってその往復運動方向に生じる流れの一部をその方向とは垂直な方向にも分散させ、基板に向かう流れを積極的に生じさせることにより、基板の被めっき面近傍のめっき液を強く撹拌すると同時に、めっき液全体の波立ち・揺動を往復運動方向にだけでなくその垂直方向にも分散させるため、全体的に見てめっき液の波立ち・揺動を低く抑えることができ、めっき液の撹拌効率が上がるためパドルの往復運動速度を低く抑えながらめっき速度を上げることができる。さらにめっき液撹拌時に発生するミストの飛散量を低減することができる。
【００３９】
なお上記各実施の形態では本発明を電解めっき装置に適用した場合について説明したが、アノード１４を省略することで無電解めっき装置にも適用することができる。
【００４０】
次に、前述の図１に示す電解めっき装置を使用してバンプを形成するようにした基板処理装置の平面配置図を図１２に示す。この基板処理装置には、半導体ウェーハ等の基板を収納したカセット１１０を搭載する２台のカセットテーブル１１２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１１４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１１６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（図１の基板ホルダ１０に相当する）１１８を載置して基板の該基板ホルダ１１８との着脱を行う基板着脱部１２０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１２２が配置されている。
【００４１】
そして、基板着脱部１２０側から順に、基板ホルダ１１８の保管及び一時仮置きを行うストッカ１２４、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１２６、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１２８、基板の表面を純水で水洗する第１の水洗槽１３０ａ、洗浄後の基板の水切りを行うブロー槽１３２、第２の水洗槽１３０ｂ及びめっきユニット（電解めっき装置）１３４が順に配置されている。このめっきユニット１３４は、前述の図１に示すオーバーフロー槽２２の内部に複数のめっき槽１６を収納して構成され、各めっき槽１６は、内部に１個の基板を収納して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。
【００４２】
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１１８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）１４０が備えられている。この基板ホルダ搬送装置１４０は、基板着脱部１２０とストッカ１２４との間で基板を搬送する第１のトランスポータ１４２と、ストッカ１２４、プリウェット槽１２６、プリソーク槽１２８、水洗槽１３０ａ，１３０ｂ、ブロー槽１３２及びめっきユニット１３４との間で基板を搬送する第２のトランスポータ１４４を有している。この例では、第１のトランスポータ１４２は水洗槽１３０ａまで移動可能で、第２のトランスポータ１４４との分担（移動）範囲を変えることができるようになっている。なお、第２のトランスポータ１４４を備えることなく、第１のトランスポータ１４２のみを備えるようにしてもよい。
また、この基板ホルダ搬送装置１４０のオーバーフロー槽２２を挟んだ反対側には、各めっき槽１６の内部に位置してめっき液１２を撹拌する掻き混ぜ棒としてのパドル３４（図１参照）を駆動するパドル駆動装置１４６が配置されている。
【００４３】
前記基板着脱部１２０は、レール１５０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１５２を備えており、この載置プレート１５２に２個の基板ホルダ１１８を水平状態で並列に載置して、この一方の基板ホルダ１１８と基板搬送装置１２２との間で基板の受渡しを行った後、載置プレート１５２を横方向にスライドさせて、他方の基板ホルダ１１８と基板搬送装置１２２との間で基板の受渡しを行うようになっている。
【００４４】
このように構成した基板処理装置による一連のバンプめっき処理を説明する。先ず、図１３（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を全面に塗付した後、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）を上にした状態でカセット１１０に収容し、このカセット１１０をカセットテーブル１１２に搭載する。
【００４５】
このカセットテーブル１１２に搭載したカセット１１０から、基板搬送装置１２２で基板を１枚取出し、アライナ１１４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１１４で方向を合わせた基板を基板搬送装置１２２で基板着脱部１２０まで搬送する。
【００４６】
基板着脱部１２０においては、ストッカ１２４内に収容されていた基板ホルダ１１８を基板ホルダ搬送装置１４０のトランスポータ１４２の把持機構（図示せず）で２基同時に把持し上昇させた後、基板着脱部１２０まで搬送し、９０°回転させて基板ホルダ１１８を水平な状態とする。しかる後、２基の基板ホルダ１１８を下降させ、基板着脱部１２０の載置プレート１５２の上に同時に載置する。この時、シリンダ（図示せず）を作動させて基板ホルダ１１８を開いた状態にしておく。
この状態で、中央側に位置する基板ホルダ１１８に基板搬送装置１２２で搬送した基板を挿入し基板ホルダ１１８を閉じて基板を装着し、次に、載置プレート１５２を横方向にスライドさせ、同様にして、他方の基板ホルダ１１８に基板を装着し、しかる後、載置プレート１５２を元の位置に戻す。
【００４７】
次に、基板を装着した基板ホルダ１１８を基板ホルダ搬送装置１４０のトランスポータ１４２の把持機構で２基同時に把持し、上昇させた後、ストッカ１２４まで搬送し、９０°回転させて基板ホルダ１１８を垂直な状態となし、しかる後、下降させ、これによって、２基の基板ホルダ１１８をストッカ１２４に吊下げ保持（仮置き）する。
これらの基板搬送装置１２２、基板着脱部１２０及び基板ホルダ搬送装置１４０のトランスポータ１４２においては、前記作業を順次繰り返して、ストッカ１２４内に収容された基板ホルダ１１８に順次基板を装着し、ストッカ１２４の所定の位置に順次吊り下げ保持（仮置き）する。
【００４８】
一方、基板ホルダ搬送装置１４０の他方のトランスポータ１４４にあっては、基板を装着しストッカ１２４に仮置きした基板ホルダ１１８をこの把持機構（図示せず）で２基同時に把持し、上昇させた後、プリウェット槽１２６まで搬送し、しかる後、下降させ、これによって、２基の基板ホルダ１１８をプリウェット槽１２６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。
【００４９】
次に、この基板を装着した基板ホルダ１１８を、前記と同様にして、プリソーク槽１２８に搬送し、プリソーク槽１２８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１１８を、前記と同様にして、水洗槽１３０ａに搬送し、この水洗槽１３０ａに入れた純水で基板の表面を水洗する。
【００５０】
水洗が終了した基板を装着した基板ホルダ１１８を、前記と同様にしてめっきユニット１３４に搬送し、めっき槽１６に吊り下げ保持する。基板ホルダ搬送装置１４０のトランスポータ１４４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１１８を順次めっきユニット１３４のめっき槽１６に搬送して所定の位置に吊下げ保持する。この時、めっき槽１６の内部は、めっき液で満たされているが、基板ホルダ１１８の吊下げ保持が完了した後にめっき液を満たすようにしてもよい。
【００５１】
全ての基板ホルダ１１８の吊下げ保持が完了した後、アノード１４と基板Ｗ（図１参照）との間にめっき電圧を印加するとともに、パドル駆動装置１４６によりパドル３４（図１及び図２参照）を基板Ｗの表面と平行に往復移動させて、基板の表面に均一にめっきを施す。この時、基板ホルダ１１８はめっき槽１６の上部で吊り下げられて固定され、めっき電源からシード層５００（図１３参照）に給電される。
【００５２】
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１１８を基板ホルダ搬送装置１４０のトランスポータ１４４の把持機構で２基同時に把持してめっきユニット１３４のめっき槽１６から引き上げて停止させる。
【００５３】
そして、前述と同様にして、基板ホルダ１１８を水洗槽１３０ｂまで搬送し、この水洗槽１３０ｂ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１１８を、前記と同様にして、ブロー槽１３２に搬送し、ここで、エアーの吹き付けによって基板ホルダ１１８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１１８を、前記と同様にして、ストッカ１２４の所定の位置に戻して吊下げ保持する。
基板ホルダ搬送装置１４０のトランスポータ１４４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１１８を順次ストッカ１２４の所定の位置に戻して吊下げ保持する。
【００５４】
一方、基板ホルダ搬送装置１４０の他方のトランスポータ１４２にあっては、めっき処理後の基板を装着しストッカ１２４に戻した基板ホルダ１１８をこの把持機構で２基同時に把持し、前記と同様にして、基板着脱部１２０の載置プレート１５２の上に載置する。
そして、中央側に位置する基板ホルダ１１８を開き、基板ホルダ１１８内のめっき処理後の基板を基板搬送装置１２２で取出して、スピンドライヤ１１６に運び、リンスの後、このスピンドライヤ１１６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１２２でカセット１１０に戻す。そして、一方の基板ホルダ１１８に装着した基板をカセット１１０に戻した後、或いはこれと並行して、載置プレート１５２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１１８に装着した基板をリンスしスピンドライしてカセット１１０に戻す。
【００５５】
載置プレート１５２を元の状態に戻した後、基板を取出した基板ホルダ１１８を基板ホルダ搬送装置１４０のトランスポータ１４２の把持機構で２基同時に把持し、前記と同様にして、これをストッカ１２４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１２４に戻した基板ホルダ１１８を基板ホルダ搬送装置１４０のトランスポータ１４２の把持機構で２基同時に把持し、前記と同様にして、基板着脱部１２０の載置プレート１５２の上に載置して、前記と同様な作業を繰り返す。
【００５６】
そして、めっき処理後の基板を装着しストッカ１２４に戻した基板ホルダ１１８から全ての基板を取出し、スピンドライしてカセット１１０に戻して作業を完了する。これにより、図１３（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。
【００５７】
そして、前述のようにしてスピンドライした基板Ｗを、例えば温度が５０〜６０℃のアセトン等の溶剤に浸漬させて、図１３（ｃ）に示すように、基板Ｗ上のレジスト５０２を剥離除去し、更に図１３（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。次に、この基板Ｗに形成しためっき膜５０４をリフローさせることで、図１３（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。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。
【００５８】
図１４は、バンプ等を形成するようにした、他の基板処理装置の平面配置図である。図１４に示すように、この基板処理装置には、半導体ウェーハ等の基板を収納したカセットを搭載する２台のカセット台４１０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４１２と、めっき処理後の基板をリンスし高速回転させて乾燥させるリンサドライヤ４１４が備えられている。そして、２台のカセット台４１０とアライナ４１２及びリンサドライヤ４１４との間に、これらの間で基板の受渡しを行う走行自在な第１搬送ロボット４１６が配置されている。この第１搬送ロボット４１６は、例えば真空吸着、又は落とし込みタイプのハンドを備え、基板を水平状態で受渡すようになっている。
【００５９】
更に、この例では、合計４台のめっきユニット（電解めっき装置）４２０が直列に配置されて備えられている。これらの各めっきユニット４２０は、互いに隣接した位置に配置されためっき槽４２２（図１のめっき槽１６に相当する）及び水洗槽４２４とを有しており、このめっき槽４２２及び水洗槽４２４の上方に、鉛直状態で基板を着脱自在に保持する基板ホルダ４２６（図１の基板ホルダ１０に相当する）が、上下動機構部４２８を介して上下動自在で、かつ左右動機構部４３０を介して左右動自在に配置されている。そして、これらのめっきユニット４２０の前面側に位置して、アライナ４１２、リンサドライヤ４１４と各めっきユニット４２０の基板ホルダ４２６との間で基板の受渡しを行う走行自在な第２搬送ロボット４３２が配置されている。この第２搬送ロボット４３２は、例えばメカチャック方式で基板を保持し、基板を水平状態と鉛直状態の間で９０°反転させる反転機構４３４を有するハンドを備え、アライナ４１２、リンサドライヤ４１４との間では、基板を水平状態にして、基板ホルダ４２６との間では、基板を鉛直状態にして、基板を受渡すようになっている。
【００６０】
各めっき槽４２２の内部には、めっき槽４２２内の所定の位置に基板ホルダ４２６で保持した基板を配置した時に、この基板の表面と対面する位置に位置して、アノード４３６（図１のアノード１４に相当する）が配置されている。更に、この基板とアノード４３６との間に位置して、パドル駆動装置４３８の駆動に伴って、基板と平行に往復動してめっき液の流れを均一にするパドル４４０（図１のパドル３４に相当する）と、基板の大きさに見合った中央孔を有し基板の周辺部の電位を下げてめっき膜の膜厚を均等化する調整板４４２が配置されている。
【００６１】
次に、このように構成した基板処理装置による一連のめっき処理を、バンプ処理を例にして説明する。先ず、図１３（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を全面に塗付した後、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Ｗをその表面（被めっき処理面）を上にした状態でカセットに収容し、このカセットをカセット台４１０に搭載する。
【００６２】
そして、このカセット台４１０に搭載したカセットから、第１搬送ロボット４１６で基板Ｗを１枚取出し、アライナ４１２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４１２で方向を合わせた基板Ｗを第２搬送ロボット４３２でアライナ４１２から取出し、反転機構４３４を介して、基板Ｗを水平状態から鉛直状態に９０°反転させ、この反転させた基板Ｗを、いずれか１つのめっきユニット４２０の基板ホルダ４２６に受渡す。
【００６３】
なお、この例にあっては、基板Ｗの受渡しを、水洗槽４２４の上方で行う。つまり、上下動機構部４２８により上昇させ、左右動機構部４３０により水洗槽４２４側に位置させておいた基板ホルダ４２６で、第２搬送ロボット４３２から基板Ｗを受取って鉛直状態で保持する。
【００６４】
基板Ｗを鉛直状態で保持した基板ホルダ４２６を、左右動機構部４３０により、めっき槽４２２側に移動させる。一方、めっき槽４２２にあっては、この内部にめっき液を満たしておく。この状態で、上下動機構部４２８を介して、基板Ｗを保持した基板ホルダ４２６を下降させて、この基板ホルダ４２６で保持した基板Ｗをめっき槽４２２内のめっき液中に浸漬させ、アノード４３６と基板Ｗとの間にめっき電圧を印加するとともに、パドル駆動装置４３８によりパドル４４０を基板Ｗの表面と平行に往復移動させることで、基板Ｗの表面に均一にめっきを施す。
めっきが終了した後、めっき電圧の印加、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Ｗを保持した基板ホルダ４２６を、上下動機構部４２８を介して上昇させて、めっき槽４２２から引き上げる。
【００６５】
このめっき処理後、基板Ｗを鉛直状態で保持した基板ホルダ４２６を、左右動機構部４３０により、水洗槽４２４側に移動させる。そして、上下動機構部４２８を介して、基板Ｗを保持した基板ホルダ４２６を水洗槽４２４の内部まで一旦下降させ、これを引き上げながら噴射ノズル（図示せず）から基板ホルダ４２６に向けて純水を噴射するか、または水洗槽４２４の内部に純水を満たしておき、この純水内に基板Ｗを保持した基板ホルダ４２６を入れた後、水洗槽４２４内の純水を急速に引き抜くことで、基板Ｗや基板ホルダ４２６に付着しためっき液を純水で洗い流す。なお、両者を組合せてもよいことは勿論である。
【００６６】
そして、第２搬送ロボット４３２は、水洗槽４２４の上方で、この洗浄後の基板Ｗを基板ホルダ４２６から鉛直状態で受取り、この受取った基板Ｗを鉛直状態から水平状態に９０°反転させ、この反転後の基板Ｗをリンサドライヤ４１４に搬送して載置する。
このリンサドライヤ４１４でリンス及び高速回転によるスピンドライ（水切り）を行った基板Ｗをカセット台４１０に搭載したカセットに戻して作業を完了する。これにより、図１３（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。
【００６７】
以上本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や構造や材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。例えば上記各実施の形態では被めっき体として半導体ウェーハ等の基板を用いたが、基板以外の各種被めっき体に本発明を適用しても良い。また上記実施の形態ではめっき液１２に基板Ｗを浸漬する例について説明したが、本発明は基板Ｗをめっきの前処理液や後処理液に浸漬して基板Ｗの被めっき面Ｗ１に前処理又は後処理を行う場合等に用いても良く、要はめっき用処理液（めっきの際に用いる各種処理液であって、めっき液、めっき前処理液、めっき後処理液等を含む概念）中に被めっき体の被めっき面を浸漬して処理するめっき用処理装置であれば適用できる。
【００６８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明によれば、パドルの往復運動の速度を上げることなく撹拌効率を上げ、処理液の波立ち・飛散を抑えて、処理液による被めっき体の処理速度を速めることができるばかりか、処理液撹拌時に発生するミストの飛散量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明を用いて構成したディップ方式の電解めっき装置の一例の概略構成図である。
【図２】図２（ａ）は基板Ｗとパドル３４の配置位置関係を示す側面図、図２（ｂ）はその平面図、図２（ｃ），（ｄ）はパドル３４の動作説明図である。
【図３】図３（ａ）は本発明の第二の実施の形態にかかるパドル３４−２と基板Ｗとの配置位置関係を示す側面図、図３（ｂ）はその平面図、図３（ｃ），（ｄ）はパドル３４−２の動作説明図である。
【図４】図４（ａ），（ｂ）は複数のパドル３４−２の設置例を示す図である。
【図５】図５（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は複数のパドル３４−２の設置例を示す図である。
【図６】図６（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）は複数のパドル３４−２の設置例を示す図である。
【図７】図７（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）は複数のパドル３４−２の設置例を示す図である。
【図８】本発明の第三の実施の形態にかかるパドル３４−３と基板Ｗとの配置位置関係及び動作を示す平面図である。
【図９】図９（ａ），（ｂ）は本発明の第四の実施の形態にかかるパドル３４−４と基板Ｗとの配置位置関係及び動作を示す平面図である。
【図１０】図１０（ａ）は本発明の第五の実施の形態にかかるパドル３４−５と基板Ｗとの配置位置関係を示す側面図、図１０（ｂ），（ｃ）は平面図である。
【図１１】図１１（ａ），（ｂ）はそれぞれ図１０に示すパドル３４−５を基板Ｗ側から見た側面図である。
【図１２】図１に示す電解めっき装置を使用した基板処理装置の平面配置図である。
【図１３】基板処理装置による一連のバンプめっき処理の説明図である。
【図１４】電解めっき装置を備えた他の基板処理装置の平面配置図である。
【図１５】ディップ方式を採用した従来の電解めっき装置の一例の概略構成図である。
【図１６】図１６（ａ）は基板Ｗとパドル３４の設置位置関係を示す側面図、図１６（ｂ）乃至（ｌ）は各種パドル３４の横断面図である。
【図１７】従来のパドル３４による撹拌状態を示す図である。
【符号の説明】
Ｗ基板（被めっき体）
Ｗ１被めっき面
１０，１１８，４２６基板ホルダ
１２めっき液（めっき用処理液）
１４，４３６アノード
１６，４２２めっき槽
１８めっき電源
２２オーバーフロー槽
２３めっき液循環機構
２４循環ライン
２６循環ポンプ
２８恒温ユニット
３０フィルタ
３１パドル型撹拌機構
３２パドルシャフト
３４，４４０パドル
４０パドル本体
４１フィン
３４−２パドル
４２突出辺
４４両側面
３４−３パドル
３４−４パドル
４３突辺
３４−５パドル
４５面
４６−１スリット
４６−２細孔（細孔群）
１４６，４３８パドル駆動装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for stirring a plating processing solution and a plating processing apparatus used for forming, for example, bumps (protruding electrodes) that are electrically connected to package electrodes and the like on the surface of a semiconductor substrate. It is.
[0002]
[Prior art]
For example, in TAB (Tape Automated Bonding) and flip chip, gold, copper, solder, or nickel is formed on the surface of the semiconductor chip on which the wiring is formed, and a protruding connection in which these are laminated in multiple layers An electrode (bump) is formed and electrically connected to a package electrode or a TAB electrode through the bump. There are various bump forming methods such as electroplating, vapor deposition, printing, and ball bump. However, miniaturization is possible as the number of I / Os in the semiconductor chip increases and the pitch decreases. Many electrolytic plating methods with relatively stable performance are being used.
[0003]
Here, the electrolytic plating method includes a jet type or cup type in which a surface to be plated of a substrate such as a semiconductor wafer is placed face down, and the plating solution is sprayed from below to perform plating, and in a plating tank. The dip type is roughly classified into a dip type in which the substrate is set up vertically and a plating solution is poured from the bottom of the plating tank to cause overflow. The electrolytic plating method using the dip method has the advantages of good bubble removal that adversely affects the quality of plating and a small footprint. It is considered suitable for bump plating that requires a long time.
[0004]
FIG. 15 is a schematic configuration diagram of an example of a conventional electrolytic plating apparatus employing a so-called dip method. This electrolytic plating apparatus is held by a substrate holder 10 in a substrate holder 10 that detachably holds a substrate W such as a semiconductor wafer, a plating tank 16 that contains a plating solution 12, and a plating solution 12 in the plating vessel 16. Plating is performed by applying a plating voltage between the anode (anode electrode) 14 disposed so as to face the substrate W, and the power supply layer (seed layer) provided on the plating surface (front surface) of the anode 14 and the substrate W. And a plating power source 18 through which a current flows. On the side of the plating tank 16, an overflow tank 22 for storing the plating solution 12 overflowing from the plating tank 16 is provided. The overflow tank 22 and the plating tank 16 are connected by a circulation line 24, and a circulation pump 26, a constant temperature unit 28, and a filter 30 are attached to the circulation line 24. The plating solution 12 supplied into the plating tank 16 as the circulation pump 26 is driven fills the inside of the plating tank 16, overflows from the plating tank 16, flows into the overflow tank 22, and returns to the circulation pump 26. Circulated.
[0005]
In this plating apparatus, a plating voltage is applied between the anode 14 and the power supply layer provided on the surface to be plated of the substrate W by the plating power source 18 in a state where the plating solution 12 is circulated by the circulation pump 26. A plating film is formed on the surface of the substrate W to be plated.
[0006]
By the way, in the plating apparatus adopting the conventional dip method, as described above, the plating solution 12 is supplied from the lower part of the plating tank 16 and flows upward in the plating tank 16. Since it overflows and circulates, it is quite difficult to uniformly flow the plating solution 12 along the surface to be plated of the substrate W over the entire surface to be plated during the plating process.
[0007]
In order to solve this problem, in a plating apparatus, in particular, a plating apparatus using electrolytic plating as described above, a paddle type stirring mechanism 31 is installed at a position between the substrate holder 10 and the anode 14 in the plating tank 16. Yes. The paddle type stirring mechanism 31 has a paddle shaft 32 disposed above the plating tank 16, parallel to the surface of the plating solution 12 and parallel to the surface to be plated of the substrate W held on the substrate holder 10. A plurality of (or one) paddles (stirring rods) 34 are attached so as to be directed substantially vertically downward.
[0008]
Here, FIG. 16A is a side view showing the installation position relationship between the substrate W and the paddle 34, and FIGS. 16B to 16L are cross-sectional views of various paddles 34 (AA in FIG. 16A). It is a cross section, and the upward direction of the drawing faces the substrate W side). As shown in FIGS. 5B to 5L, the paddle 34 has a cross-sectional shape that is round, elliptical, polygonal, or a combination thereof. During the plating process, the paddle 34 is reciprocated in parallel (in the axial direction of the paddle shaft 32) with respect to the surface W1 of the substrate W via the paddle shaft 32, whereby the plating solution 12 in the plating tank 16 is moved. Stirring and making the flow of the plating solution 12 along the surface to be plated W1 of the substrate W more uniform over the entire surface of the surface to be plated W1 (removing the direction of the flow of the plating solution 12), A plating film having a more uniform film thickness is formed over the entire surface of W1.
[0009]
In addition to the method using the paddle 34, in the plating apparatus shown in FIG. 15, by devising the position of the plating solution jet outlet on the bottom surface of the plating tank 16, the plating solution 12 jetted from the jet outlet itself is used. The plating solution 12 in the plating tank 16 is agitated so that the flow of the plating solution 12 along the surface to be plated W1 of the substrate W is made more uniform over the entire surface to be plated W1 (the flow direction of the plating solution 12 is eliminated). In addition, a method of forming a plating film having a more uniform film thickness over the entire surface to be plated W1 of the substrate W has also been adopted.
[0010]
On the other hand, in the above plating apparatus, in order to increase the deposition rate of the plating film on the substrate W, the plating solution 12 in the plating tank 16 needs to be vigorously stirred. It was necessary to increase the liquid jet velocity.
[0011]
However, when the reciprocating speed of the paddle 34 is increased, the plating solution 12 in the plating tank 16 is greatly waved, and the mist of the plating solution 12 is violently scattered to contaminate and corrode other machinery and equipment around the plating apparatus. There is a problem that the mist is mixed in the other plating tank 16 installed and contaminates the plating solution or chemical in the other plating tank 16. In addition, there is a limit to increase the reciprocating speed of the paddle by the hydrodynamic resonance point determined by the tank shape called sloshing. Further, the purpose of stirring is to greatly stir the plating solution 12 in the vicinity of the surface to be plated W1 of the substrate W. However, in the conventional paddle shape, the paddle 34 is reciprocated parallel to the substrate W as shown in FIG. In this case, the liquid in the moving space of the paddle 34 is removed / moved in a substantially reciprocating direction, and the surrounding plating solution 12 is entrained in the removed / moved space. In this state, a leakage flow and a wake vortex are generated so that a part of the substrate W hits the substrate W. Originally, in order to stir the plating solution in the vicinity of the substrate W, it is required that the plating solution 12 flows at a high flow velocity on the surface of the substrate W or the plating solution 12 strikes the surface of the substrate W strongly. In 34, the degree of stirring in the vicinity of the substrate W is generally not large although the plating solution 12 greatly swings in the reciprocating direction of the paddle 34, and it is difficult to sufficiently perform stirring.
[0012]
On the other hand, in the case where the plating solution 12 in the plating tank 16 is vigorously stirred by the jet of the plating solution 12 itself, it is necessary to increase the size of the circulation pump 26 or cause uneven stirring in the depth direction of the plating tank 16. It was easy to remove the problem easily.
[0013]
[Patent Document 1]
JP-A-5-331679
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above points, and its purpose is to effectively agitate the plating solution and the chemical solution without increasing the reciprocating speed of the paddle, and to prevent the plating solution and the chemical solution from ripples and splashes. An object of the present invention is to provide a plating treatment liquid stirring method and a plating treatment apparatus capable of suppressing the treatment speed and increasing the treatment speed.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In the invention according to claim 1 of the present application, the treatment is performed by reciprocating a paddle disposed at a position facing the surface to be plated of the object to be plated disposed in the plating treatment solution in parallel with the surface to be plated. In the stirring method of the plating processing liquid for stirring the liquid, the flow of the processing liquid along the curved fin is curved in the vicinity of the surface to be plated by bending the fin made of an elastic body attached to the paddle when the paddle is reciprocated. This is a method of stirring the plating solution, characterized in that the flow is directed toward the surface.
That is, since the fin has elasticity, it is bent in the direction opposite to the traveling direction of the paddle due to fluid resistance during the reciprocating motion of the paddle. In other words, the fin performs a fin movement of the fish in conjunction with the reciprocating movement of the paddle. Therefore, the flow of the plating solution along the curved fin is a flow that smoothly directs the plating solution to the vicinity of the surface to be plated of the substrate, and the plating solution in the vicinity of the surface to be plated is strongly stirred. As a result, the flow of the plating solution along the surface to be plated of the substrate is made more uniform over the entire surface of the surface to be plated to eliminate the direction of the flow of the plating solution, and the film thickness is more uniform over the entire surface of the substrate to be plated. The plating film can be formed.
[0016]
In the invention according to claim 2 of the present application, the treatment is performed by reciprocating a paddle disposed at a position facing the surface to be plated of the object to be plated disposed in the plating treatment solution in parallel with the surface to be plated. In the stirring method of the plating processing liquid for stirring the liquid, the flow of the processing liquid generated when the paddle is reciprocated by inclining both side surfaces facing the reciprocating direction of the paddle from a direction perpendicular to the surface to be plated. Is dispersed in the reciprocating motion direction of the paddle and in a direction perpendicular thereto, and the treatment liquid in the vicinity of the surface to be plated is agitated by the flow of the dispersed treatment liquid.
That is, since the paddle is inclined with respect to the surface to be plated, the flow of the plating solution generated in accordance with the reciprocating motion of the paddle forms a flow along the inclined shape of the paddle, that is, the component in the reciprocating motion direction of the paddle. And the component in the direction perpendicular to this, the component in the vertical direction causes the component toward the substrate and the component away from the substrate, forming a flow not only in the reciprocating direction of the paddle but also in the vertical direction, Agitate the plating solution near the surface to be plated. As a result, the agitation of the plating solution in the vicinity of the surface to be plated of the substrate is made more uniform over the entire surface of the surface to be plated to eliminate the direction of the flow of the plating solution, and a more uniform film thickness can be obtained over the entire surface of the substrate to be plated. A plating film can be formed.
[0017]
In the invention according to claim 3 of the present application, the treatment is performed by reciprocating a paddle disposed at a position facing the surface to be plated of the object to be plated disposed in the plating treatment solution in parallel with the surface to be plated. In the stirring method of the plating processing liquid for stirring the liquid, the cross-sectional shape of the paddle is L-shaped or T-shaped so that a part of the flow of the processing liquid when the paddle is reciprocated It is the stirring method of the process liquid for plating characterized by making it the flow which goes to a to-be-plated surface along a cross-sectional shape.
That is, a part of the flow of the plating solution that hits the paddle is changed along the shape of the paddle and flows toward the surface of the substrate to be plated, and this flow strongly agitates the plating solution near the surface of the substrate to be plated. can do. As a result, the agitation of the plating solution in the vicinity of the surface to be plated of the substrate is made more uniform over the entire surface of the surface to be plated to eliminate the direction of the flow of the plating solution, and a more uniform film thickness can be obtained over the entire surface of the substrate to be plated. A plating film can be formed.
[0018]
In the invention according to claim 4 of the present application, the treatment is performed by reciprocating a paddle disposed in a position facing the surface to be plated of the object to be plated disposed in the plating treatment solution in parallel with the surface to be plated. In the method of stirring the plating processing solution for stirring the solution, the paddle has a H-shaped cross-sectional shape, and a slit or pore is provided on the surface of the paddle facing the surface to be plated, and the paddle is reciprocated. A method of stirring a processing solution for plating, characterized in that a part of the flow of the processing solution flows along the cross-sectional shape of the paddle and moves toward the surface to be plated through the slits or pores when moved.
That is, a part of the flow of the plating solution that hits the paddle is changed in direction along the shape of the paddle and flows toward the surface to be plated through the slits or pores (pore groups). The plating solution in the vicinity of the surface to be plated of the substrate can be vigorously stirred. As a result, the agitation of the plating solution in the vicinity of the surface to be plated of the substrate is made more uniform over the entire surface of the surface to be plated to eliminate the direction of the flow of the plating solution, and a more uniform film thickness can be obtained over the entire surface of the substrate to be plated. A plating film can be formed.
[0019]
The invention according to claim 5 of the present application stirs the processing liquid by reciprocating in parallel with the surface to be plated at a position facing the surface to be plated of the object to be plated disposed in the plating processing liquid. In the plating processing apparatus in which the paddle is installed, the flow of the processing liquid along the curved surface is curved with the reciprocating motion of the paddle, and the flow toward the vicinity of the surface to be plated of the object to be plated is changed. A plating processing apparatus, wherein a fin made of an elastic body is attached.
[0020]
The invention according to claim 6 of the present application stirs the processing solution by reciprocating in parallel with the surface to be plated at a position facing the surface to be plated of the object to be plated disposed in the processing solution for plating. In the plating processing apparatus in which the paddle to be installed is installed, both side surfaces facing the reciprocating motion direction of the paddle are installed by being inclined from a direction perpendicular to the surface to be plated of the object to be plated. It is a processing apparatus for plating.
[0021]
The invention according to claim 7 of the present application stirs the treatment liquid by reciprocating in parallel with the surface to be plated at a position facing the surface to be plated of the object to be plated disposed in the treatment liquid for plating. In the plating processing apparatus in which the paddle is installed, the paddle processing apparatus is characterized in that the cross-sectional shape of the paddle is L-shaped or T-shaped.
[0022]
The invention according to claim 8 of the present application stirs the treatment liquid by reciprocating in parallel with the surface to be plated, at a position facing the surface to be plated of the object to be plated disposed in the treatment liquid for plating. In the plating processing apparatus in which the paddle is installed, the cross-sectional shape of the paddle is H-shaped, and one of the parallel side surfaces faces the surface to be plated of the object to be plated. The plating processing apparatus is characterized in that a slit or a pore is provided on one of the side surfaces.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an example of a dip type electroplating apparatus constructed using the present invention. Similarly to the electrolytic plating apparatus shown in FIG. 15, this electrolytic plating apparatus also has a substrate holder 10 that detachably holds a substrate (substrate to be plated) W such as a semiconductor wafer, and a plating tank 16 that contains a plating solution 12. The anode (anode electrode) 14 is disposed in the plating solution 12 in the plating tank 16 so as to face the substrate W held by the substrate holder 10, and the anode 14 and the plating surface (surface) W 1 of the substrate W are provided. A plating power source 18 for applying a plating voltage between the power feeding layer (seed layer) and flowing a plating current; an overflow tank 22 for storing the plating solution 12 overflowing the plating tank 16 at the side of the plating tank 16; A circulation pump 26, a constant temperature unit 28, and a filter 30 are attached to a circulation line 24 that connects the overflow tank 22 and the plating tank 16 to the outside. And Rumekki liquid circulation mechanism 23, and is configured by including a paddle stirring mechanism 31 which is installed in a position facing the surface to be plated W1 of the substrate W.
[0024]
Here, the paddle type stirring mechanism 31 includes a paddle shaft 32 installed above the plating tank 16 and parallel to the surface W1 of the substrate W held on the substrate holder 10 and parallel to the surface of the plating solution 12, and the substrate W. One or a plurality of rod-shaped paddles 34 that are installed in the vertical direction parallel to and parallel to the surface W1 to be plated and attached to the paddle shaft 32, and the paddle shaft 32 in the axial direction (front of the page). A paddle drive device (not shown) (paddle drive device 146 in FIG. 12, paddle drive device 438 in FIG. 14) that reciprocates the paddle 34 in parallel with the surface W 1 of the substrate W by reciprocating toward the back direction. For example). If there are a plurality of paddles 34, they are arranged in parallel in the drive direction of the paddle shaft 32.
[0025]
In this embodiment, fins 41 extending in the vertical direction are attached to the side of the paddle 34 on the substrate W side. 2A is a side view showing the positional relationship between the substrate W and the paddle 34, and FIG. 2B is a plan view thereof. 2C and 2D are explanatory diagrams of the operation of the paddle 34. FIG. As shown in FIGS. 2A and 2B, the paddle 34 is configured by attaching plate-like fins 41 extending in the vertical direction to the side 401 on the substrate W side of the paddle main body 40 made of a quadrangular columnar hard material. ing. The fin 41 is formed of an elastic material so as to be deformed and flexibly bent (curved) by a predetermined fluid pressure.
[0026]
In order to perform plating on the surface to be plated W1 of the substrate W by the electrolytic plating apparatus configured as described above, the circulating pump 26 is first driven in the state shown in FIG. After filling the inside of the plating tank 16, it overflows from the plating tank 16, flows into the overflow tank 22, and returns to the circulation pump 26 for circulation.
[0027]
Next, a plating voltage is applied between the anode 14 and the power supply layer provided on the surface W1 to be plated of the substrate W by the plating power source 18, thereby forming a plating film on the surface W1 to be plated of the substrate W.
[0028]
At this time, if the paddle type stirring mechanism 31 is driven at the same time, the paddle 34 reciprocates in parallel (in the axial direction of the paddle shaft 32) with respect to the surface W1 of the substrate W via the paddle shaft 32. The plating solution 12 in the vicinity of W1 is stirred. At this time, the fins 41 attached to the paddle main body 40 have elasticity, and therefore, as shown in FIGS. In other words, the fish tail fin movement is performed in conjunction with the reciprocating movement of the paddle 34, so that the plating solution 12 flows along the curved fin 41. The flow of the plating solution 12 along the fins 41 is a flow that smoothly directs the plating solution 12 to the vicinity of the surface to be plated W1 of the substrate W, and stirs the plating solution 12 near the surface to be plated W1 more strongly. . As a result, the flow of the plating solution 12 along the surface to be plated W1 of the substrate W is made more uniform over the entire surface of the surface to be plated W1 (the direction of the flow of the plating solution is eliminated). A plating film having a more uniform film thickness can be formed over the entire surface. Here, the material and shape of the elastic body constituting the fin 41 are appropriately determined depending on the treatment liquid to be applied and the reciprocating speed.
[0029]
FIG. 3A is a side view showing the positional relationship between the paddle 34-2 and the substrate W according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a plan view thereof. FIGS. 3C and 3D are diagrams for explaining the operation of the paddle 34-2. The paddle 34-2 is installed instead of the paddle 34 of the electrolytic plating apparatus shown in FIG. 1, for example, and the upper part of the paddle 34-2 is attached to the paddle shaft 32 shown in FIG. As shown in FIGS. 3A and 3B, the paddle 34-2 according to this embodiment is made of a substantially quadrangular prism-shaped hard material, and crosses the side of the paddle 34-2 on the substrate W side. The surface is a protruding side 42 protruding in a triangular shape. As shown in FIG. 3B, the paddle 34-2 has both side surfaces 44, 44 facing the reciprocating direction of the paddle 34-2 at a predetermined angle from the direction perpendicular to the surface W1 of the substrate W. It is installed with an inclination of θ (0 ° <θ <90 °).
[0030]
When the paddle 34-2 is driven at the start of plating, and the paddle 34-2 is reciprocated in parallel with the surface W1 of the substrate W (in the axial direction of the paddle shaft 32), the paddle 34-2 is obtained. Is inclined with respect to the surface to be plated W1 of the substrate W, the flow of the plating solution 12 generated in accordance with the reciprocating motion of the paddle 34-2 is shown in FIGS. 3 (c) and 3 (d). 3-2 is formed into a flow along the inclined shape of 34-2, that is, the paddle 34-2 is dispersed into a component in the reciprocating direction and a component in a direction perpendicular thereto, and the component toward the substrate W by the component in the vertical direction A component that moves away is generated, and a flow is formed not only in the reciprocating direction of the paddle 34-2 but also in the vertical direction thereof, and the plating solution 12 in the vicinity of the surface W1 of the substrate W is vigorously stirred. As a result, stirring of the plating solution 12 in the vicinity of the surface to be plated W1 of the substrate W is made more uniform over the entire surface of the surface to be plated W1 (the direction of the flow of the plating solution is eliminated), and the entire surface of the surface to be plated W1 of the substrate W is obtained. A plating film having a more uniform film thickness can be formed over the entire area. Here, the inclination angle θ of the paddle 34-2 is appropriately determined depending on the processing liquid to be applied and the reciprocating speed.
[0031]
A plurality of paddles 34-2 according to the above embodiment may be installed in parallel. In that case, for example, as shown in FIG. 4 (a), two pairs are installed in parallel so as to be inclined inward toward the substrate W side, or as shown in FIG. 4 (b). In one set, it is installed in an inclined manner so that it faces outward toward the substrate W side, or in a set of three, it is installed in an inclined direction in the same direction in parallel as shown in FIG. 5 (a). As shown in FIG. 5 (b), a set of three pieces are installed in parallel and inclined in the reverse direction in turn, or as shown in FIG. 5 (c), a central paddle 34 is arranged in parallel with a set of three pieces. -2 is installed vertically and the left and right paddles 34-2 are inclined inward, or the center paddle 34-2 is arranged vertically in parallel as shown in FIG. 34-2 is installed to be inclined outward, or installed in a set of four in parallel in the same direction as shown in FIG. 6 (a). 6 (b) and 6 (c), a set of four can be installed in parallel and inclined in the reverse direction in order, or a set of four as shown in FIG. 6 (d). Two center paddles 34-2 are installed in parallel with the left and right paddles 34-2 tilted inward, or two pairs of left and right pads in parallel as shown in FIG. 6 (e). Each paddle 34-2 is installed to be inclined inward, or as shown in FIG. 7 (a), a set of five are installed to be inclined in the same direction in parallel, as shown in FIG. 7 (b). As shown in FIG. 7 (c), the center paddle 34-2 is vertically arranged in parallel, and the left and right two paddles 34-2 are inclined inward as shown in FIG. In one set, the central paddle 34-2 is installed in a vertical manner with two left and right paddles 34-2 being inclined inward and outward, respectively, as shown in FIG. As shown in Fig. 7 (e), a central paddle 34-2 is installed in parallel with a set of five so that the left and right two paddles 34-2 are inclined outward. In one set, the central paddle 34-2 is vertically installed and the two left and right paddles 34-2 are inclined inward and outward, respectively. Needless to say, a larger number of paddles 34 may be provided. The cross-sectional shape of the paddle 34 can be variously modified. For example, the paddle 34 may have a shape as shown in FIGS.
[0032]
FIG. 8 is a plan view showing the positional relationship between the paddle 34-3 and the substrate W according to the third embodiment of the present invention. The paddle 34-3 is installed instead of the paddle 34 of the electrolytic plating apparatus shown in FIG. 1, for example, and the upper part of the paddle 34-3 is attached to the paddle shaft 32 shown in FIG. As shown in FIG. 8, the paddle 34-3 according to this embodiment is formed of a hard material having an L-shaped cross section.
[0033]
When the paddle 34-3 is driven at the start of plating and the paddle 34-3 is reciprocated parallel to the surface W1 of the substrate W (in the axial direction of the paddle shaft 32), the paddle 34-3 is moved. A part of the flow of the plating solution 12 that hits the substrate is changed in the shape (cross-sectional shape) of the paddle 34-3 and is directed toward the surface to be plated W1 of the substrate W. The plating solution 12 in the vicinity of the plating surface W1 can be vigorously stirred. As a result, stirring of the plating solution 12 in the vicinity of the surface to be plated W1 of the substrate W is made more uniform over the entire surface of the surface to be plated W1 (the direction of the flow of the plating solution is eliminated), and the entire surface of the surface to be plated W1 of the substrate W is obtained. A plating film having a more uniform film thickness can be formed over the entire area.
[0034]
FIGS. 9A and 9B are plan views showing the positional relationship between the paddle 34-4 and the substrate W according to the fourth embodiment of the present invention. The paddle 34-4 is installed in place of the paddle 34 of the electrolytic plating apparatus shown in FIG. 1, for example, and the upper portion of the paddle 34-4 is attached to the paddle shaft 32 shown in FIG. As shown in FIGS. 9A and 9B, the paddle 34-4 according to this embodiment is formed of a hard material having a T-shaped cross section, and the projection 43 at the center of the paddle 34-4. Is placed perpendicularly to the surface to be plated W1 of the substrate W.
[0035]
Then, when the paddle 34-4 is driven at the start of plating and the paddle 34-4 is reciprocated parallel to the surface W1 of the substrate W (in the axial direction of the paddle shaft 32), the paddle 34-4 is moved. A part of the flow of the plating solution 12 that hits the plate is changed in the direction along the shape (cross-sectional shape) of the paddle 34-4 and is directed toward the surface to be plated W1 of the substrate W. The plating solution 12 in the vicinity of the plating surface W1 can be vigorously stirred. As a result, stirring of the plating solution 12 in the vicinity of the surface to be plated W1 of the substrate W is made more uniform over the entire surface of the surface to be plated W1 (the direction of the flow of the plating solution is eliminated), and the entire surface of the surface to be plated W1 of the substrate W is obtained. A plating film having a more uniform film thickness can be formed over the entire area.
[0036]
FIG. 10A is a side view showing the positional relationship between the paddle 34-5 and the substrate W according to the fifth embodiment of the present invention, and FIGS. 10B and 10C are plan views. The paddle 34-5 is installed instead of the paddle 34 of the electrolytic plating apparatus shown in FIG. 1, for example, and the upper part of the paddle 34-5 is attached to the paddle shaft 32 shown in FIG. As shown in FIGS. 10A to 10C, the paddle 34-5 according to this embodiment is formed of a hard material having an H-shaped cross section, and is formed on the surface to be plated W1 of the paddle 34-5. A slit 46-1 or a pore (pore group) 46-2 is provided on the surface 45 on the opposite side. Here, FIGS. 11A and 11B are side views of the paddle 34-5 shown in FIG. As shown in FIG. 11A, the slits 46-1 formed on the surface 45 of the paddle 34-5 are provided on the both sides of the surface 45 one by one in a straight line in the vertical direction. As shown in FIG. 11B, the pore groups 46-2 formed in the surface 45 of the paddle 34-5 are provided in a line in a straight line on both sides of the surface 45 in the vertical direction. Needless to say, various changes can be made to the shape and number of the slits 46-1 and the pore groups 46-2, the positions of the slits 46-1 and the holes 45, etc.
[0037]
When the paddle 34-5 is driven at the start of plating and the paddle 34-5 is reciprocated parallel to the surface W1 of the substrate W (in the axial direction of the paddle shaft 32), the paddle 34-5 is moved. A part of the flow of the plating solution 12 that hits the substrate is changed in direction along the shape (cross-sectional shape) of the paddle 34-5 and passes through the slit 46-1 or the pore group 46-2 to be plated. The flow is directed in the W1 direction, and the plating solution 12 in the vicinity of the plating surface W1 of the substrate W can be vigorously stirred by this flow. As a result, stirring of the plating solution 12 in the vicinity of the surface to be plated W1 of the substrate W is made more uniform over the entire surface of the surface to be plated W1 (the direction of the flow of the plating solution is eliminated), and the entire surface of the surface to be plated W1 of the substrate W is obtained. A plating film having a more uniform film thickness can be formed over the entire area.
[0038]
As described in the above embodiments, a part of the flow generated in the reciprocating motion direction by the reciprocating motion (parallel motion) of the paddle is also dispersed in the direction perpendicular to the direction, and the flow toward the substrate is By vigorously generating it, the plating solution in the vicinity of the surface to be plated is strongly agitated, and at the same time, the entire plating solution is dispersed not only in the reciprocating direction but also in its vertical direction. As a result, the undulation and oscillation of the plating solution can be kept low, and the stirring efficiency of the plating solution can be increased, so that the plating speed can be increased while keeping the reciprocating speed of the paddle low. Furthermore, the amount of mist scattered when the plating solution is stirred can be reduced.
[0039]
In each of the above embodiments, the case where the present invention is applied to an electroplating apparatus has been described. However, the present invention can be applied to an electroless plating apparatus by omitting the anode 14.
[0040]
Next, FIG. 12 shows a plan layout of a substrate processing apparatus in which bumps are formed using the electrolytic plating apparatus shown in FIG. The substrate processing apparatus includes two cassette tables 112 on which a cassette 110 containing a substrate such as a semiconductor wafer is mounted, an aligner 114 that aligns the orientation flats and notches of the substrate in a predetermined direction, and a post-plating process. A spin dryer 116 for rotating the substrate at a high speed to dry the substrate is provided along the same circumferential direction. Further, at a position along the tangential direction of the circumference, there is a substrate attaching / detaching portion 120 for placing a substrate holder (corresponding to the substrate holder 10 in FIG. 1) 118 and attaching / detaching the substrate to / from the substrate holder 118. At this central position, a substrate transfer device 122 composed of a transfer robot for transferring a substrate between them is arranged.
[0041]
Then, in order from the substrate attaching / detaching portion 120 side, a stocker 124 for storing and temporarily placing the substrate holder 118, a pre-wet bath 126 for improving the hydrophilicity of the surface by immersing the substrate in pure water, and the surface of the substrate A pre-soak bath 128 for etching and removing the oxide film having a large electrical resistance on the surface of the seed layer formed with a chemical solution such as sulfuric acid or hydrochloric acid, a first water washing bath 130a for washing the surface of the substrate with pure water, and draining the substrate after washing A blow tank 132, a second water washing tank 130b, and a plating unit (electrolytic plating apparatus) 134 are arranged in this order. The plating unit 134 is configured to accommodate a plurality of plating tanks 16 in the overflow tank 22 shown in FIG. 1 described above, and each plating tank 16 accommodates one substrate for plating. It has become. In this example, copper plating will be described, but it goes without saying that the same applies to nickel, solder, and gold plating.
[0042]
Further, a substrate holder transport device (substrate transport device) 140 that transports the substrate holder 118 together with the substrate W between these devices is provided on the side of each device. The substrate holder transport device 140 includes a first transporter 142 that transports a substrate between the substrate attaching / detaching unit 120 and the stocker 124, a stocker 124, a pre-wet tank 126, a pre-soak tank 128, washing tanks 130a and 130b, a blower. A second transporter 144 that transports the substrate between the tank 132 and the plating unit 134 is provided. In this example, the first transporter 142 can be moved to the washing tank 130a, and the sharing (moving) range with the second transporter 144 can be changed. Note that only the first transporter 142 may be provided without providing the second transporter 144.
Further, on the opposite side of the substrate holder conveying device 140 across the overflow tank 22, a paddle 34 (see FIG. 1) serving as a stirring rod located inside each plating tank 16 and stirring the plating solution 12 is driven. A paddle driving device 146 is disposed.
[0043]
The substrate attaching / detaching unit 120 includes a flat plate-like mounting plate 152 that is slidable in the horizontal direction along the rail 150, and two substrate holders 118 are horizontally mounted on the mounting plate 152 in parallel. Then, after the substrate is transferred between the one substrate holder 118 and the substrate transfer device 122, the mounting plate 152 is slid in the horizontal direction, and the other substrate holder 118 and the substrate transfer device 122 are The board is delivered between them.
[0044]
A series of bump plating processes by the substrate processing apparatus configured as described above will be described. First, as shown in FIG. 13A, a seed layer 500 as a power feeding layer is formed on the surface, and a resist 502 having a height H of 20 to 120 μm, for example, is applied to the entire surface of the seed layer 500. After that, a substrate provided with an opening 502a having a diameter D of about 20 to 200 μm at a predetermined position of the resist 502 is accommodated in the cassette 110 with its surface (surface to be plated) facing up, The cassette 110 is mounted on the cassette table 112.
[0045]
One substrate is taken out from the cassette 110 mounted on the cassette table 112 by the substrate transfer device 122 and placed on the aligner 114 so that the positions of the orientation flat and the notch are aligned in a predetermined direction. The substrate whose direction is adjusted by the aligner 114 is transferred to the substrate attaching / detaching unit 120 by the substrate transfer device 122.
[0046]
In the substrate attaching / detaching unit 120, two substrate holders 118 accommodated in the stocker 124 are simultaneously held and lifted by the holding mechanism (not shown) of the transporter 142 of the substrate holder transport device 140, and then the substrate attaching / detaching unit The substrate holder 118 is conveyed to 120 and rotated by 90 ° to make the substrate holder 118 horizontal. Thereafter, the two substrate holders 118 are lowered and placed on the placement plate 152 of the substrate attaching / detaching unit 120 at the same time. At this time, a cylinder (not shown) is operated to keep the substrate holder 118 open.
In this state, the substrate transported by the substrate transport device 122 is inserted into the substrate holder 118 located on the center side, the substrate holder 118 is closed and the substrate is mounted, and then the mounting plate 152 is slid in the horizontal direction. Then, the substrate is mounted on the other substrate holder 118, and then the mounting plate 152 is returned to the original position.
[0047]
Next, the two substrate holders 118 on which the substrate is mounted are gripped simultaneously by the gripping mechanism of the transporter 142 of the substrate holder transport device 140, lifted, transported to the stocker 124, rotated 90 °, and the substrate holder 118 is rotated. The vertical state is reached and then lowered, whereby the two substrate holders 118 are suspended and held (temporarily placed) on the stocker 124.
In the substrate transfer device 122, the substrate attachment / detachment unit 120, and the transporter 142 of the substrate holder transfer device 140, the above operations are sequentially repeated, and the substrates are sequentially mounted on the substrate holder 118 accommodated in the stocker 124. Are sequentially suspended and held at a predetermined position.
[0048]
On the other hand, in the other transporter 144 of the substrate holder transport device 140, two substrate holders 118, which are mounted with a substrate and temporarily placed on the stocker 124, are simultaneously gripped and lifted by this gripping mechanism (not shown). Thereafter, the substrate is transported to the pre-wet bath 126 and then lowered, whereby the two substrate holders 118 are placed in the pre-wet bath 126, for example, immersed in pure water to wet the surface of the substrate. Improve hydrophilicity. Needless to say, it is not limited to pure water as long as it can wet the surface of the substrate and replace the air in the holes with water to improve the hydrophilicity.
[0049]
Next, the substrate holder 118 on which the substrate is mounted is transferred to the pre-soak tank 128 in the same manner as described above, and the substrate is immersed in a chemical solution such as sulfuric acid or hydrochloric acid in the pre-soak tank 128, so that the electrical resistance of the seed layer surface is increased. The large oxide film is etched to expose a clean metal surface. Further, the substrate holder 118 on which the substrate is mounted is transferred to the washing tank 130a in the same manner as described above, and the surface of the substrate is washed with pure water put in the washing tank 130a.
[0050]
The substrate holder 118 on which the substrate that has been washed is mounted is transported to the plating unit 134 in the same manner as described above, and is suspended and held in the plating tank 16. The transporter 144 of the substrate holder transport device 140 sequentially repeats the above operations to sequentially transport the substrate holder 118 with the substrate mounted thereon to the plating tank 16 of the plating unit 134 and suspend and hold it at a predetermined position. At this time, the inside of the plating tank 16 is filled with the plating solution. However, the plating solution may be filled after the suspension of the substrate holder 118 is completed.
[0051]
After all the substrate holders 118 have been suspended and held, a plating voltage is applied between the anode 14 and the substrate W (see FIG. 1), and the paddle drive unit 146 uses the paddle 34 (see FIGS. 1 and 2). Is reciprocated in parallel with the surface of the substrate W to uniformly plate the surface of the substrate. At this time, the substrate holder 118 is suspended and fixed above the plating tank 16, and power is supplied from the plating power source to the seed layer 500 (see FIG. 13).
[0052]
After the plating is finished, the application of the plating power supply, the supply of the plating solution and the reciprocating motion of the paddle are stopped, and two substrate holders 118 mounted with the substrate after plating are simultaneously held by the gripping mechanism of the transporter 144 of the substrate holder transport device 140. It is gripped and pulled up from the plating tank 16 of the plating unit 134 and stopped.
[0053]
Then, in the same manner as described above, the substrate holder 118 is transported to the rinsing tank 130b and immersed in pure water in the rinsing tank 130b to clean the surface of the substrate with pure water. Thereafter, the substrate holder 118 mounted with the substrate is transported to the blow tank 132 in the same manner as described above, and here, water droplets attached to the substrate holder 118 are removed by blowing air. Thereafter, the substrate holder 118 mounted with the substrate is returned to a predetermined position of the stocker 124 and held in a suspended manner in the same manner as described above.
The transporter 144 of the substrate holder transport device 140 sequentially repeats the above operations, and sequentially returns the substrate holder 118 mounted with the plated substrate to a predetermined position of the stocker 124 to hold it.
[0054]
On the other hand, in the other transporter 142 of the substrate holder transport device 140, two substrate holders 118, to which the substrate after plating processing is mounted and returned to the stocker 124, are simultaneously gripped by this gripping mechanism, and the same as described above. Then, the substrate is mounted on the mounting plate 152 of the substrate attaching / detaching unit 120.
Then, the substrate holder 118 located on the center side is opened, and the substrate after plating processing in the substrate holder 118 is taken out by the substrate transfer device 122 and carried to the spin dryer 116. After rinsing, the spin dryer 116 is rotated at a high speed. The substrate that has been spin-dried (drained) is returned to the cassette 110 by the substrate transfer device 122. Then, after the substrate mounted on one of the substrate holders 118 is returned to the cassette 110, or in parallel with this, the mounting plate 152 is slid in the horizontal direction and mounted on the other substrate holder 118 in the same manner. The substrate is rinsed, spin-dried, and returned to the cassette 110.
[0055]
After returning the mounting plate 152 to the original state, two substrate holders 118 that have taken out the substrate are simultaneously gripped by the gripping mechanism of the transporter 142 of the substrate holder transport device 140, and this is stored in the stocker 124 in the same manner as described above. Return to the designated place. Thereafter, two substrate holders 118 that have been subjected to the plating treatment and are returned to the stocker 124 are simultaneously held by the holding mechanism of the transporter 142 of the substrate holder transfer device 140, and in the same manner as described above, After placing on the placing plate 152, the same operation as described above is repeated.
[0056]
Then, all the substrates are taken out from the substrate holder 118 mounted with the plated substrates and returned to the stocker 124, spin-dried and returned to the cassette 110 to complete the operation. As a result, as shown in FIG. 13B, a substrate W on which a plating film 504 is grown in the opening 502a provided in the resist 502 is obtained.
[0057]
Then, the substrate W spin-dried as described above is immersed in a solvent such as acetone having a temperature of 50 to 60 ° C., for example, and the resist 502 on the substrate W is peeled and removed as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 13D, the unnecessary seed layer 500 exposed to the outside after plating is removed. Next, by reflowing the plating film 504 formed on the substrate W, bumps 506 that are rounded by surface tension are formed as shown in FIG. Further, the substrate W is annealed at, for example, a temperature of 100 ° C. or higher to remove the residual stress in the bumps 506.
[0058]
FIG. 14 is a plan layout view of another substrate processing apparatus in which bumps and the like are formed. As shown in FIG. 14, this substrate processing apparatus includes two cassette bases 410 on which a cassette containing a substrate such as a semiconductor wafer is mounted, and an aligner 412 that aligns the orientation flats, notches, etc. of the substrates in a predetermined direction. And a rinser dryer 414 for rinsing the substrate after plating and rotating it at high speed to dry it. Between the two cassette bases 410 and the aligner 412 and the rinser dryer 414, a travelable first transfer robot 416 that transfers a substrate between them is disposed. The first transfer robot 416 includes a vacuum suction or drop-type hand, for example, and delivers the substrate in a horizontal state.
[0059]
Furthermore, in this example, a total of four plating units (electrolytic plating apparatuses) 420 are arranged and provided in series. Each of these plating units 420 includes a plating tank 422 (corresponding to the plating tank 16 in FIG. 1) and a water washing tank 424 arranged at positions adjacent to each other. A substrate holder 426 (corresponding to the substrate holder 10 in FIG. 1) that holds the substrate detachably in the vertical state is movable up and down through the vertical movement mechanism unit 428 and through the left and right movement mechanism unit 430. And can be moved left and right. In addition, a second transportable robot 432 is disposed on the front side of these plating units 420 to transfer the substrate between the aligner 412 and the rinser dryer 414 and the substrate holder 426 of each plating unit 420. Yes. The second transfer robot 432 includes a hand having a reversing mechanism 434 that holds the substrate by, for example, a mechanical chuck method and reverses the substrate by 90 ° between a horizontal state and a vertical state. The substrate is transferred to the substrate holder 426 in a vertical state with the substrate placed in a horizontal state.
[0060]
In each plating tank 422, when the substrate held by the substrate holder 426 is disposed at a predetermined position in the plating tank 422, the anode 436 (the anode of FIG. 1) is positioned so as to face the surface of the substrate. 14). In addition, the paddle 440 is positioned between the substrate and the anode 436 and reciprocates in parallel with the substrate as the paddle driving device 438 is driven to make the plating solution flow uniform (in the paddle 34 of FIG. 1). An adjustment plate 442 having a central hole corresponding to the size of the substrate and lowering the potential of the peripheral portion of the substrate to equalize the thickness of the plating film.
[0061]
Next, a series of plating processes performed by the substrate processing apparatus configured as described above will be described with bump processing as an example. First, as shown in FIG. 13A, a seed layer 500 as a power feeding layer is formed on the surface, and a resist 502 having a height H of 20 to 120 μm, for example, is applied to the entire surface of the seed layer 500. After that, a substrate W provided with an opening 502a having a diameter D of about 20 to 200 μm, for example, at a predetermined position of the resist 502 is accommodated in a cassette with its surface (surface to be plated) facing up, The cassette is mounted on the cassette base 410.
[0062]
Then, one substrate W is taken out from the cassette mounted on the cassette table 410 by the first transfer robot 416 and placed on the aligner 412 so that the positions of the orientation flat and the notch are aligned in a predetermined direction. The substrate W whose direction is aligned by the aligner 412 is taken out from the aligner 412 by the second transfer robot 432, and the substrate W is inverted 90 degrees from the horizontal state to the vertical state via the reversing mechanism 434. , And delivered to the substrate holder 426 of any one of the plating units 420.
[0063]
In this example, the delivery of the substrate W is performed above the washing tank 424. That is, the substrate holder 426 that has been raised by the vertical movement mechanism unit 428 and positioned on the washing tank 424 side by the horizontal movement mechanism unit 430 receives the substrate W from the second transfer robot 432 and holds it in a vertical state.
[0064]
The substrate holder 426 holding the substrate W in a vertical state is moved to the plating tank 422 side by the left-right movement mechanism 430. On the other hand, the plating bath 422 is filled with a plating solution. In this state, the substrate holder 426 holding the substrate W is lowered via the vertical movement mechanism unit 428, and the substrate W held by the substrate holder 426 is immersed in the plating solution in the plating tank 422, and the anode 436 In addition, a plating voltage is applied between the substrate W and the paddle drive device 438 causes the paddle 440 to reciprocate in parallel with the surface of the substrate W, thereby uniformly plating the surface of the substrate W.
After the plating is finished, the application of the plating voltage, the supply of the plating solution and the reciprocating motion of the paddle are stopped, and the substrate holder 426 holding the substrate W after the plating is raised through the vertical movement mechanism unit 428, and the plating tank Pull up from 422.
[0065]
After this plating process, the substrate holder 426 holding the substrate W in a vertical state is moved to the washing tank 424 side by the left-right movement mechanism 430. Then, the substrate holder 426 holding the substrate W is once lowered to the inside of the water washing tank 424 via the vertical movement mechanism unit 428, and pure water is directed from the spray nozzle (not shown) toward the substrate holder 426 while pulling up the substrate holder 426. Or after filling the inside of the water washing tank 424 with pure water and placing the substrate holder 426 holding the substrate W in the pure water, the pure water in the water washing tank 424 is rapidly drawn out. Then, the plating solution adhering to the substrate W or the substrate holder 426 is washed away with pure water. Of course, both may be combined.
[0066]
Then, the second transfer robot 432 receives the cleaned substrate W from the substrate holder 426 in the vertical state above the washing tank 424, and reverses the received substrate W from the vertical state to the horizontal state by 90 °. The inverted substrate W is transferred to the rinser dryer 414 and placed.
The substrate W that has been rinsed and spin-dried (drained) by high-speed rotation by the rinser dryer 414 is returned to the cassette mounted on the cassette table 410 to complete the operation. As a result, as shown in FIG. 13B, a substrate W on which a plating film 504 is grown in the opening 502a provided in the resist 502 is obtained.
[0067]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims and the technical idea described in the specification and drawings. Deformation is possible. Note that any shape, structure, or material not directly described in the specification and drawings is within the scope of the technical idea of the present invention as long as the effects and advantages of the present invention are exhibited. For example, in each of the above embodiments, a substrate such as a semiconductor wafer is used as the object to be plated, but the present invention may be applied to various objects to be plated other than the substrate. Moreover, although the example which immerses the board | substrate W in the plating solution 12 was demonstrated in the said embodiment, this invention immerses the board | substrate W in the pre-processing liquid and post-processing liquid of plating, and pre-processes to the to-be-plated surface W1 of the board | substrate W. Alternatively, it may be used for post-treatments, etc., in summary, in plating treatment liquids (concepts including various treatment liquids used in plating, including plating liquid, pre-plating liquid, post-plating liquid, etc.) Any treatment apparatus for plating that immerses and treats the surface of the object to be plated can be applied.
[0068]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, the stirring efficiency is increased without increasing the reciprocating speed of the paddle, and the processing speed of the object to be plated with the processing liquid is increased by suppressing the swell and scattering of the processing liquid. In addition, it is possible to reduce the amount of mist generated when the treatment liquid is stirred.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an example of a dip-type electrolytic plating apparatus constructed using the present invention.
2A is a side view showing the positional relationship between the substrate W and the paddle 34, FIG. 2B is a plan view thereof, and FIGS. 2C and 2D are explanatory views of the operation of the paddle 34. FIG. It is.
3A is a side view showing the positional relationship between the paddle 34-2 and the substrate W according to the second embodiment of the present invention, FIG. 3B is a plan view thereof, and FIG. (C), (d) is operation | movement explanatory drawing of the paddle 34-2.
FIGS. 4A and 4B are diagrams showing an installation example of a plurality of paddles 34-2.
FIGS. 5A, 5B, 5C, and 5D are diagrams showing examples of installation of a plurality of paddles 34-2.
FIGS. 6A, 6B, 6C, 6D, and 6E are diagrams showing an installation example of a plurality of paddles 34-2.
7 (a), (b), (c), (d), and (e) are diagrams showing an installation example of a plurality of paddles 34-2.
FIG. 8 is a plan view showing the positional relationship and operation between a paddle 34-3 and a substrate W according to a third embodiment of the present invention.
FIGS. 9A and 9B are plan views showing the positional relationship and operation between the paddle 34-4 and the substrate W according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 10A is a side view showing the positional relationship between the paddle 34-5 and the substrate W according to the fifth embodiment of the present invention, and FIGS. 10B and 10C are plan views. It is.
11 (a) and 11 (b) are side views of the paddle 34-5 shown in FIG. 10 as viewed from the substrate W side.
12 is a plan layout view of a substrate processing apparatus using the electrolytic plating apparatus shown in FIG.
FIG. 13 is an explanatory diagram of a series of bump plating processes by the substrate processing apparatus.
FIG. 14 is a plan layout view of another substrate processing apparatus including an electrolytic plating apparatus.
FIG. 15 is a schematic configuration diagram of an example of a conventional electrolytic plating apparatus employing a dip method.
FIG. 16A is a side view showing the installation position relationship between the substrate W and the paddle 34, and FIGS. 16B to 16L are cross-sectional views of various paddles 34. FIG.
17 is a view showing a state of stirring by a conventional paddle 34. FIG.
[Explanation of symbols]
W substrate (to be plated)
W1 surface to be plated
10, 118, 426 Substrate holder
12 Plating solution (Plating solution)
14,436 Anode
16,422 plating tank
18 Plating power supply
22 Overflow tank
23 Plating solution circulation mechanism
24 Circulation line
26 Circulation pump
28 Constant temperature unit
30 filters
31 Paddle type stirring mechanism
32 paddle shaft
34,440 paddles
40 paddle body
41 fins
34-2 Paddle
42 Protruding side
44 Both sides
34-3 Paddle
34-4 paddle
43 Projection
34-5 paddle
45 faces
46-1 slit
46-2 Pore (pore group)
146,438 paddle drive

Claims

めっき用処理液中に配置した被めっき体の被めっき面に対向する位置に設置したパドルを前記被めっき面に対して平行に往復運動することで前記処理液を撹拌するめっき用処理液の撹拌方法において、
前記パドルに取り付けた弾性体からなるフィンを、パドルの往復運動の際に湾曲させることで湾曲したフィンに沿う処理液の流れを被めっき面近傍に向かう流れにすることを特徴とするめっき用処理液の撹拌方法。Stirring of the treatment liquid for plating agitates the treatment liquid by reciprocating a paddle disposed in a position facing the surface of the object to be plated disposed in the plating treatment liquid in parallel with the surface of the plating. In the method
A plating process, characterized in that a fin made of an elastic body attached to the paddle is bent during the reciprocating motion of the paddle so that the flow of the treatment liquid along the curved fin is directed toward the surface to be plated. Liquid stirring method.

めっき用処理液中に配置した被めっき体の被めっき面に対向する位置に設置したパドルを前記被めっき面に対して平行に往復運動することで前記処理液を撹拌するめっき用処理液の撹拌方法において、
前記パドルの往復運動方向を向く両側面を、被めっき面に対して垂直な方向から傾斜させ、パドルを往復運動した際に生じる処理液の流れをパドルの往復運動方向とこれに垂直な方向とに分散させ、分散した処理液の流れによって被めっき面近傍の処理液を撹拌することを特徴とするめっき用処理液の撹拌方法。Stirring of the treatment liquid for plating agitates the treatment liquid by reciprocating a paddle disposed in a position facing the surface of the object to be plated disposed in the plating treatment liquid in parallel with the surface of the plating. In the method
Both sides facing the reciprocating direction of the paddle are inclined from the direction perpendicular to the surface to be plated, and the flow of the processing liquid generated when the paddle is reciprocated is defined as the reciprocating direction of the paddle and the direction perpendicular thereto. And stirring the treatment liquid in the vicinity of the surface to be plated by the flow of the dispersed treatment liquid.

めっき用処理液中に配置した被めっき体の被めっき面に対向する位置に設置したパドルを前記被めっき面に対して平行に往復運動することで前記処理液を撹拌するめっき用処理液の撹拌方法において、
前記パドルの横断面形状をＬ字型又はＴ字型とすることで、パドルを往復運動した際に処理液の流れの一部を前記パドルの断面形状に沿って被めっき面に向かう流れにすることを特徴とするめっき用処理液の撹拌方法。Stirring of the treatment liquid for plating agitates the treatment liquid by reciprocating a paddle disposed in a position facing the surface of the object to be plated disposed in the plating treatment liquid in parallel with the surface of the plating. In the method
By making the cross-sectional shape of the paddle L-shaped or T-shaped, when the paddle is reciprocated, a part of the flow of the processing liquid is made to flow toward the surface to be plated along the cross-sectional shape of the paddle. A stirring method for a plating treatment solution.

めっき用処理液中に配置した被めっき体の被めっき面に対向する位置に設置したパドルを前記被めっき面に対して平行に往復運動することで前記処理液を撹拌するめっき用処理液の撹拌方法において、
前記パドルの横断面形状をＨ字型とし、且つパドルの被めっき面に対向する側の面にスリット又は細孔を設けておき、パドルを往復運動した際に処理液の流れの一部を前記パドルの断面形状に沿い且つ前記スリット又は細孔を通して被めっき面に向かう流れにすることを特徴とするめっき用処理液の撹拌方法。Stirring of the treatment liquid for plating agitates the treatment liquid by reciprocating a paddle disposed in a position facing the surface of the object to be plated disposed in the plating treatment liquid in parallel with the surface of the plating. In the method
The cross-sectional shape of the paddle is H-shaped, and a slit or a fine hole is provided on the surface of the paddle facing the surface to be plated, and a part of the flow of the processing liquid is transferred when the paddle is reciprocated. A method for agitating a plating treatment solution, characterized by causing the flow to follow a cross-sectional shape of a paddle and toward the surface to be plated through the slit or pore.

めっき用処理液中に配置した被めっき体の被めっき面に対向する位置に、前記被めっき面に対して平行に往復運動することで前記処理液を撹拌するパドルを設置してなるめっき用処理装置において、
前記パドルに、パドルの往復運動に伴って湾曲してその湾曲面に沿う処理液の流れを前記被めっき体の被めっき面近傍に向かう流れにする弾性体からなるフィンを取り付けたことを特徴とするめっき用処理装置。A plating process comprising a paddle for stirring the processing liquid by reciprocating in parallel with the surface to be plated at a position facing the surface to be plated of the object to be plated disposed in the plating processing liquid. In the device
The paddle is provided with a fin made of an elastic body that is bent in accordance with the reciprocating motion of the paddle and changes the flow of the treatment liquid along the curved surface toward the surface to be plated of the body to be plated. Plating processing equipment.

めっき用処理液中に配置した被めっき体の被めっき面に対向する位置に、前記被めっき面に対して平行に往復運動することで前記処理液を撹拌するパドルを設置してなるめっき用処理装置において、
前記パドルの往復運動方向を向く両側面を、前記被めっき体の被めっき面に対して垂直な方向から傾斜させて設置したことを特徴とするめっき用処理装置。A plating process comprising a paddle for stirring the processing liquid by reciprocating in parallel with the surface to be plated at a position facing the surface to be plated of the object to be plated disposed in the plating processing liquid. In the device
A plating processing apparatus, wherein both side surfaces of the paddle facing the reciprocating direction are inclined from a direction perpendicular to the surface of the object to be plated.

めっき用処理液中に配置した被めっき体の被めっき面に対向する位置に、前記被めっき面に対して平行に往復運動することで前記処理液を撹拌するパドルを設置してなるめっき用処理装置において、
前記パドルの横断面形状をＬ字型又はＴ字型にしたことを特徴とするめっき用処理装置。A plating process comprising a paddle for stirring the processing liquid by reciprocating in parallel with the surface to be plated at a position facing the surface to be plated of the object to be plated disposed in the plating processing liquid. In the device
A processing apparatus for plating, wherein a cross-sectional shape of the paddle is L-shaped or T-shaped.

めっき用処理液中に配置した被めっき体の被めっき面に対向する位置に、前記被めっき面に対して平行に往復運動することで前記処理液を撹拌するパドルを設置してなるめっき用処理装置において、
前記パドルの横断面形状をＨ字型にするとともに、平行な両側面の内の一方の側面を前記被めっき体の被めっき面に対向するように設置し、且つこの一方の側面にスリット又は細孔を設けたことを特徴とするめっき用処理装置。A plating process comprising a paddle for stirring the processing liquid by reciprocating in parallel with the surface to be plated at a position facing the surface to be plated of the object to be plated disposed in the plating processing liquid. In the device
The cross-sectional shape of the paddle is H-shaped, and one side surface of the parallel side surfaces is disposed so as to face the surface to be plated of the object to be plated, and a slit or thin line is formed on the one side surface. A plating processing apparatus, wherein holes are provided.