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技術 位置調整装置、めっき装置の調整方法

出願人 株式会社荏原製作所
発明者 田村翔
出願日 2019年4月18日 (1年10ヶ月経過) 出願番号 2019-079486
公開日 2020年10月29日 (3ヶ月経過) 公開番号 2020-176303
状態 未査定
技術分野 光学要素の取付・調整 電気分解または電気泳動による被覆 電気メッキ方法,物品
主要キーワード 定規状 プレートガイド アライメント治具 上下方向距離 支持用ピン 直立部分 寸法制約 位置決め部分
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (20)

課題

めっき槽で使用される位置調整装置を改善することにある。

解決手段

めっき槽に配置される複数の部材の位置を調整する位置調整装置であって、 前記めっき槽の基板ホルダが設置される位置に設置される第1治具を備え、 前記第1治具は、 第1調整対象との距離を測定する光学センサと、前記光学センサからの光を反射してその方向を変更するミラーと、を含む少なくとも1つの第1測定装置を有する、 位置調整装置。

概要

背景

従来、半導体ウェハ等の表面に設けられた微細配線用溝ホール、又はレジスト開口部に配線を形成したり、半導体ウェハ等の表面にパッケージ電極等と電気的に接続するバンプ突起状電極)を形成したりすることが行われている。このような配線及びバンプを形成する方法として、例えば、電解めっき法蒸着法、印刷法ボールバンプ法等が知られている。近年の半導体チップの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。

電解めっきを行うめっき装置においては、一般的に、めっき液収納するめっき槽内にアノード基板とが対向配置され、アノードと基板とに電圧印加される。これにより、基板表面にめっき膜が形成される。また、アノードと基板との間の電場が通過する開口部を有し、この電場を調節するためのレギュレーションプレートがアノードと基板との間に配置されることもある。また、このレギュレーションプレートと基板との間に、めっき液を撹拌するためのパドルを設けることも知られている。めっき装置において基板にめっき膜を均一に形成するためには、基板の中心と、アノードの中心と、レギュレーションプレートの開口部の中心が同一直線上にあること、及び基板、アノード、及びレギュレーションプレートが互いに平行であることが望ましい。

従来、特許文献1に記載のように、基板ホルダ及びレギュレーションプレートの位置にそれぞれ基板ホルダ及びレギュレーションプレートと概ね同一形状治具を設置し、基板ホルダ及びレギュレーションプレート間平行度及び中心位置を調整している。

概要

めっき槽で使用される位置調整装置を改善することにある。めっき槽に配置される複数の部材の位置を調整する位置調整装置であって、 前記めっき槽の基板ホルダが設置される位置に設置される第1治具を備え、 前記第1治具は、 第1調整対象との距離を測定する光学センサと、前記光学センサからの光を反射してその方向を変更するミラーと、を含む少なくとも1つの第1測定装置を有する、 位置調整装置。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

めっき槽に配置される複数の部材の位置を調整する位置調整装置であって、前記めっき槽の基板ホルダが設置される位置に設置される第1治具を備え、前記第1治具は、第1調整対象との距離を測定する光学センサと、前記光学センサからの光を反射してその方向を変更するミラーと、を含む少なくとも1つの第1測定装置を有する、位置調整装置。

請求項2

請求項1に記載の位置調整装置において、前記光学センサ及び前記ミラーは、前記基板ホルダの厚みの範囲内で設置されている、位置調整装置。

請求項3

請求項1又は2に記載の位置調整装置において、前記少なくとも1つの第1測定装置は、複数の第1測定装置からなる第1組の第1測定装置を含み、前記第1組の第1測定装置は、前記第1治具と前記第1調整対象との間の距離を測定することにより、前記第1治具と前記第1調整対象との間の平行度を測定する、位置調整装置。

請求項4

請求項1乃至3の何れかに記載の位置調整装置において、前記少なくとも1つの第1測定装置は、複数の第1測定装置からなる第2組の第1測定装置を含み、前記第2組の第1測定装置は、前記第1治具と第2調整対象との間の距離を測定することにより、第1方向において前記第1治具と前記第2調整対象との間の中心位置の誤差を測定する、位置調整装置。

請求項5

請求項4に記載の位置調整装置において、前記第2測定対象との間の距離を測定することにより、前記第1方向と異なる第2方向において前記第1治具と前記第2調整対象との間の中心位置の誤差を測定する、第2測定装置を更に備え、前記第1治具において、前記第2測定装置が設けられた部分はその他の部分から取り外し可能に構成されている、位置調整装置。

請求項6

請求項4又は5に記載の位置調整装置において、前記第1調整対象及び前記第2調整対象は同一の部材であり、同一の部材は電場調整プレート又はパドルである、位置調整装置。

請求項7

請求項3に記載の位置調整装置において、前記第1調整対象は、電場調整プレート又はパドルである、位置調整装置。

請求項8

請求項1乃至7の何れかに記載の位置調整装置において、前記調整対象の位置を仮決めするための第2治具を更に備え、前記第2治具は、前記調整対象が当接されることで、前記調整対象の位置が仮決めされる当接部を有する、位置調整装置。

請求項9

請求項8に記載の位置調整装置において、前記第2治具は、前記基板ホルダ及び第3調整対象の位置を調整するための位置決め部を更に有する、位置調整装置。

請求項10

請求項9に記載の位置調整装置において、前記第2治具において、前記位置決め部が設けられた部分はその他の部分から取り外し可能に構成されている、位置調整装置。

請求項11

請求項9又は10に記載の位置調整装置において、前記第3調整対象はアノードである、位置調整装置。

請求項12

複数の部材を保持可能に構成されためっき槽を有するめっき装置の調整方法であって、前記めっき槽の基板ホルダが設置される位置に第1治具を設置すること、前記第1治具に設けられた光学センサからの光をミラーにより反射してその方向を変更して第1調整対象に照射することにより、前記第1調整対象との距離を測定すること、を含む、めっき装置の調整方法。

技術分野

0001

本発明は、位置調整装置、めっき装置の調整方法に関する。

背景技術

0002

従来、半導体ウェハ等の表面に設けられた微細配線用溝ホール、又はレジスト開口部に配線を形成したり、半導体ウェハ等の表面にパッケージ電極等と電気的に接続するバンプ突起状電極)を形成したりすることが行われている。このような配線及びバンプを形成する方法として、例えば、電解めっき法蒸着法、印刷法ボールバンプ法等が知られている。近年の半導体チップの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

電解めっきを行うめっき装置においては、一般的に、めっき液収納するめっき槽内にアノード基板とが対向配置され、アノードと基板とに電圧印加される。これにより、基板表面にめっき膜が形成される。また、アノードと基板との間の電場が通過する開口部を有し、この電場を調節するためのレギュレーションプレートがアノードと基板との間に配置されることもある。また、このレギュレーションプレートと基板との間に、めっき液を撹拌するためのパドルを設けることも知られている。めっき装置において基板にめっき膜を均一に形成するためには、基板の中心と、アノードの中心と、レギュレーションプレートの開口部の中心が同一直線上にあること、及び基板、アノード、及びレギュレーションプレートが互いに平行であることが望ましい。

0004

従来、特許文献1に記載のように、基板ホルダ及びレギュレーションプレートの位置にそれぞれ基板ホルダ及びレギュレーションプレートと概ね同一形状治具を設置し、基板ホルダ及びレギュレーションプレート間平行度及び中心位置を調整している。

先行技術

0005

特開2017−8347号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、基板が大型化すると、基板ホルダとレギュレーションプレート間、レギュレーションプレートとアノードホルダ間のスペースが小さくなり、従来の構成の治具をめっき槽に配置することが困難となる。また、基板が大型化すると、治具も大型化され、治具にかかるコストが増加することが予測される。治具は、機械加工制作され、精度の高い金属を使用するため、コストへの影響が大きいと考えられる。また、基板が大型化すると、治具の重量が増加し、治具の設置及び取り外しに要する時間が増加し、装置の立ち上げ時間が増加すると予測される。

0007

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。

課題を解決するための手段

0008

本発明の一側面によれば、めっき槽に配置される複数の部材の位置を調整する位置調整装置であって、 前記めっき槽の基板ホルダが設置される位置に設置される第1治具を備え、 前記第1治具は、 第1調整対象との距離を測定する光学センサと、前記光学センサからの光を反射してその方向を変更するミラーと、を含む少なくとも1つの第1測定装置を有する、 位置調整装置が提供される。

図面の簡単な説明

0009

本実施形態に係る位置調整装置が用いられるめっき装置の全体配置図である。
めっき槽を側方からみた模式図である。
アライメント治具の斜視図である。
アライメント治具の斜視図である。
一部を取り外した状態のアライメント治具の斜視図である。
位置調整作業時のめっき槽の平面模式図である。
位置調整作業時のめっき槽の側方模式図である。
めっき槽における基板ホルダの支持構造を示す正面図である。
めっき槽におけるアノードの支持構造を示す正面図である。
アライメント治具によるパドルシャフト仮位置決め時におけるめっき槽の斜視図である。
アライメント治具によるレギュレーションプレートガイドの仮位置決め時におけるめっき槽の斜視図である。
レギュレーションプレートガイドの仮位置決め時におけるめっき槽の側面図である。
ホルダ型治具の正面図である。
ゼロ点調整時のホルダ型治具の正面図である。
レギュレーションプレートの平行度の調整を説明する説明図である。
レギュレーションプレートの中心位置の調整を説明する説明図である。
パドルの平行度の調整を説明する説明図である。
光学測定装置の斜視図である。
位置調整作業のフローチャートである。

実施例

0010

以下、より詳細な実施形態について図面を参照して説明する。以下で説明する図面において、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。

0011

図1は、本実施形態に係る基板ホルダを備えためっき装置の全体配置図を示す。図1に示すように、このめっき装置1には、半導体ウェハ等の基板を収納したカセット10を搭載する2台のカセットテーブル12と、基板のオリフラオリエンテーションフラット)やノッチなどの位置を所定の方向に合わせるアライナ14と、載置された基板ホルダ18に対して基板の着脱を行う基板着脱部20と、めっき処理後の基板を高速回転させて乾燥させるスピンドライヤ16と、が備えられている。これらのユニットの略中央には、これらのユニット間で基板を搬送する、例えば搬送用ロボットである基板搬送装置22が配置されている。基板は、半導体ウェハ、プリント基板液晶基板MEMS等の任意の基板であり得る。基板は、円形角形、その他任意の形状であってよい。以下の説明では、被研磨部材を単に基板又はウェハと称する。

0012

基板着脱部20は、レール50に沿って水平方向にスライド可能な平板状の載置プレート52を備えている。基板搬送装置22は、2個の基板ホルダ18が水平状態並列に載置プレート52に載置された状態で、一方の基板ホルダ18と基板の受渡しを行う。その後、基板搬送装置22は、載置プレート52を水平方向にスライドさせて、他方の基板ホルダ18と基板の受渡しを行う。

0013

また、めっき装置1には、基板ホルダ18の保管及び仮置きを行うためのストッカ24、基板を純水に浸漬させるためのプリウェット槽26、基板の表面に形成したシード層表面の酸化膜エッチング除去するためのプリソーク槽28、基板の表面を純水で水洗するための第1の水洗槽30a、洗浄後の基板の水切りを行うためのブロー槽32、第2の水
洗槽30b、及びめっき槽34が配置されている。各ユニットの配置は図示のものに限定されず、他の配置を採用することができる。

0014

めっき槽34は、オーバーフロー槽36と、この内部に収納された複数のめっきユニット38とを備えている。各めっきユニット38は、基板を保持した基板ホルダ18を内部に収納して、銅めっき等のめっき処理を行う。なお、この例では、銅めっきについて説明するが、ニッケルはんだ、銀、金等のめっきにおいても同様のめっき装置1を用いることができる。また、オーバーフロー槽36の側方には、各めっきユニット38の内部に位置しめっき液を攪拌するパドル(図示せず)を駆動するパドル駆動装置46が配置されている。

0015

さらに、めっき装置1には、基板ホルダ18を基板とともに搬送する基板ホルダ搬送装置40が備えられている。基板ホルダ搬送装置40は、例えばリニアモータ方式であり、基板着脱部20及び上記各槽の側方に位置する。基板ホルダ搬送装置40は、基板着脱部20とストッカ24との間で基板を搬送する第1のトランスポータ42と、ストッカ24、プリウェット槽26、プリソーク槽28、水洗槽30a,30b、ブロー槽32及びめっき槽34との間で基板を搬送する第2のトランスポータ44と、を有している。なお、上記搬送経路は、一例であり、第1のトランスポータ42及び第2のトランスポータ44の各々は、他の搬送経路を採用することも可能である。また、第2のトランスポータ44を備えることなく、第1のトランスポータ42のみを備えるようにしてもよい。ここでは、両面めっき用の基板ホルダ18を例に挙げて説明するが、片面めっき用の基板ホルダでもよい。

0016

図2は、めっき槽を側方からみた模式図である。めっき槽34には、基板ホルダ18と、パドルシャフト62に取り付けられたパドル61と、レギュレーションプレート(電場調整プレート)63と、アノード65とが配置されている。このめっき槽34は、両面めっき用のめっき槽であり、基板ホルダ18の両側にパドル61、レギュレーションプレート63、及びアノード65が配置されている。パドル61は、基板ホルダ18に保持された基板W(図7参照)の近傍に配置され、基板Wの面に平行に往復移動を行うことにより、めっき液を攪拌するものである。レギュレーションプレート63は、図10に示すように、レギュレーションプレートガイド64に保持された状態で、パドル61とアノード65との間に配置されている。レギュレーションプレート63は、基板ホルダ18に保持された基板Wとアノード65のアノード電極65b(図8参照)との間の電場の流れを調整する。アノード65は、図8に示すように、アノードホルダ65aと、アノードホルダ65aに保持されたアノード電極65bとを備えて構成されている。

0017

後述する位置調整作業時には、パドル61及びレギュレーションプレート63がめっき槽34内に配置された状態で、基板ホルダ18の代わりに基板ホルダ型治具200が配置される。以下の説明では、基板ホルダ型冶具200を単にホルダ型冶具200と称す場合がある。図2では、基板ホルダ18とアノード65との間の距離をa、基板ホルダ18とレギュレーションプレート63との間の距離をb、基板ホルダ18とパドル61との間の距離をcとして表している。

0018

アライメント冶具)
図3A及び図3Bは、本実施形態に係る位置調整装置を構成するアライメント治具の斜視図である。図4は、一部を取り外した状態のアライメント治具の斜視図である。アライメント冶具100は、めっき槽34における基板ホルダ18及びアノード65の位置決めを行うための第1部分100aと、パドル61及びレギュレーションプレート63の位置決めを行うための第2部分100bと、を備えている。なお、本実施形態では、第1部分100a及び第2部分100bをそれぞれ上側部分及び下側部分と称する場合もある。ア
ライメント冶具100において、第2部分100b、即ち、当接部103、当接部104、縦位置決め部105、及び中心位置決め部106をそれぞれ第1部分100aから取り外し可能であり、図4に示すように、第1部分100a(基板ホルダ及び/又はアノードの位置決め部分)のみで使用することができる。

0019

第1部分100aは、めっき槽34に設置された際に、めっき槽34の幅方向図2紙面に垂直な方向)に伸び細長い部材であり、めっき槽34の底面に沿って配置される平坦部分と、平坦部分から直立して設けられた直立部分とを含んで構成されている。直立部分には、基板ホルダ18(基板ホルダ型冶具200)の位置決めを行うための位置決め孔101が第1部分100aの長手方向の両側に設けられている。平坦部分には、直立部分の両側において、それぞれ、アノード65の位置決めを行うための一対の位置決め孔102が設けられている。一対の位置決め孔102の各位置決め孔102は、第1部分100の長手方向の両側に設けられている。

0020

第2部分100bは、パドル61の位置決めを行うための当接部103と、レギュレーションプレート63の位置決めを行うための当接部104と、アライメント冶具100のめっき槽34の縦方向図2の左右方向)における基準となる位置を決定する縦位置決め部105と、めっき槽34の幅方向の中心を決定する中心位置決め部106と、を備えている。当接部103、当接部104、縦位置決め部105、及び中心位置決め部106は、それぞれ、ねじ等の適宜の固定手段で第1部分100aに着脱可能に固定されている。

0021

当接部103は、中心位置決め部106の両側にそれぞれ設けられ、柱状又は板状の部材である。各当接部103は、図9に示すように、その両側面にパドルシャフト62を当接させることにより、パドル61の位置を仮決めする。当接部104は、中心位置決め部106の両側にそれぞれ設けられている。各当接部104は、図10に示すように、その両側面にレギュレーションプレートガイド64を当接させることにより、レギュレーションプレートガイド64の位置、ひいてはレギュレーションプレートガイド64に保持されたレギュレーションプレート63の位置を仮決めする。

0022

縦位置決め部105は、中心位置決め部106の両側にそれぞれ設けられ、例えば板状部材から構成される。縦位置決め部105は、めっき槽34の縦方向において対向する2つの側壁のうち1つに係合可能な段差部または凹部を有する。縦位置決め部105は、図9及び図10に示すように、めっき槽34の縦方向の一方の側壁34aの上端係合することにより、めっき槽34の縦方向においてアライメント冶具100を位置決めする。このとき、縦位置決め部105の反対側の端部は、側壁34cの上端で支持される。

0023

中心位置決め部106は、めっき槽34の縦方向において対向する2つの側壁に対応して設けられている。中心位置決め部106は、その中心線が、図9及び図10に示すように、めっき槽34の側壁34a、34cに設けられた中心線34eに一致するように配置されることにより、アライメント冶具100のめっき槽34の幅方向における中心位置合わせを行う。

0024

図5は、位置調整作業時のめっき槽の平面模式図である。図6は、位置調整作業時のめっき槽の側方模式図である。図7は、めっき槽における基板ホルダの支持構造を示す正面図である。図8は、めっき槽におけるアノードの支持構造を示す正面図である。

0025

図5に示すように、パドル61及びレギュレーションプレート63がめっき槽34内に配置された状態で、アライメント冶具100をめっき槽34に設置する。このとき、アライメント冶具100の縦位置決め部105がめっき槽34の側壁34a、34cの上端に配置され、中心位置決め部106がめっき槽34の側壁34a、34cの中心線34eに
位置合わせされるように配置される。これにより、アライメント冶具100がめっき槽34に対して縦方向及び幅方向に位置決めされる。

0026

アライメント冶具100の位置決め孔101により、基板ホルダ18をめっき槽34に支持するためのピン110の位置が仮決めされる。ピン110は、図7に示すように、めっき槽34の幅方向両側の側壁34b、34dの上部にそれぞれ設けられている。各ピン110の位置は、互いに独立に調整可能となっており、例えば、めっき槽34の底面に平行な面内での位置及び/又はめっき槽34の高さ方向の位置を調整可能である。図5において、hは、基板ホルダ支持用のピン110の中心と、めっき槽34の幅方向中心との間の距離を表す。

0027

アライメント冶具100の位置決め孔102により、アノード65をめっき槽34に支持するためのピン120の位置が仮決めされる。ピン120は、図8に示すように、めっき槽34の幅方向両側の側壁34b、34dの上部にそれぞれ設けられている。各ピン120の位置は、互いに独立に調整可能となっており、例えば、めっき槽34の底面に平行な面内での位置及び/又はめっき槽34の高さ方向の位置を調整可能である。図5において、gは、アノード支持用のピン110の中心と、めっき槽34の幅方向中心との間の距離を表す。

0028

アライメント冶具100の当接部103の両側には、図9に示すように、パドルシャフト62が当接され、これにより、パドルシャフト62の位置が仮決めされ、パドルシャフト62に固定されたパドル61の位置が仮決めされる。図6において、cは、パドル61と、基板ホルダ18との間の距離を表す。

0029

アライメント冶具100の当接部104の両側には、図10に示すように、レギュレーションプレートガイド64が当接され、これにより、レギュレーションプレートガイド64の位置が仮決めされ、レギュレーションプレートガイド64に固定されたレギュレーションプレート63の位置が仮決めされる。図6において、bは、レギュレーションプレート63と、基板ホルダ18との間の距離を表す。なお、図6において、dは、レギュレーションプレート64の下部と、めっき槽34の側壁34aの内側面との距離を表す。この距離dは、レギュレーションプレート64の下部と、めっき槽34の側壁34aの内側面との間に、図11に示すような定規状の冶具70を置くことにより冶具70の幅で設定される。

0030

(ホルダ型冶具)
図12は、ホルダ型治具の正面図である。基板ホルダ型冶具(ホルダ型冶具)200は、基板ホルダ18と類似の形状を有する位置調整用プレート型冶具であり、アライメント冶具100による各部材の仮位置決め後に、めっき槽34の基板ホルダ18が配置されるべき位置に設置される。具体的には、ホルダ型冶具200は、図5においてめっき槽34からアライメント冶具100が取り外された後に、ピン110によって支持されてめっき槽34内に配置される。

0031

ホルダ型冶具200は、第1部分200aと第2部分200bとを備え、第1部分200aと第2部分200bとは互いに着脱自在に構成されている。第1部分200aは、ホルダ型冶具200の主にハンドル部分である。この形態によれば、ホルダ型冶具200のRP横測定装置220の部分(レギュレーションプレート横位調整用)を取り外すことにより、他の部分とは別に測定装置220を使用することが可能である。ホルダ型治具200のハンドル部分(第1部分200a)のみ取り外すことにより、めっき液が存在する状態においても、RP横測定装置220を使用した調整作業を行うことができる。

0032

ホルダ型冶具200は、図12に示すように、レギュレーションプレート63の平行度を測定/調整するためのRP平行度測定装置210と、レギュレーションプレート63の中心位置を調整するためのRP横測定装置220及びRP上下測定装置230と、パドル61の平行度を測定/調整するためのPDL平行度測定装置240と、を備えている。本実施形態では、ホルダ型冶具200の片面に各種センサを配置し、片面側ごとに両面におけるパドル等の位置調整を行う。但し、ホルダ型冶具200の両面に各種センサを配置し、両面のパドル等を同時に調整するようにしても良い。

0033

RP平行度測定装置210は、光学的な距離測定装置であり、図12に示すように、ホルダ型冶具200の第2部分200bの4箇所に設けられる。RP平行度測定装置210は、光学センサ(センサヘッド)211とミラー212との組み合わせで構成される。なお、RP平行度測定装置210の数は、3箇所以下でも、5箇所以上でもよい。

0034

図15は、光学測定装置の斜視図である。図15に示すように、センサ211及びミラー212は、ホルダ型冶具210の第2部分200bの本体200dの厚みの範囲内に実質的に収容されるように配置されている。センサ211は、ミラー212を介して調整/測定対象図15では、ゼロ点調整冶具213)に向かって光214を出力し、調整/測定対象で反射されミラー212を介して戻る光214を受光し、受光した光に基づいて測定対象までの距離を測定する。ミラー212は、取付部材212aにより、センサ211からの光を適切な角度で調整/測定対象に向かって反射し、及び、調整/測定対象からの光を適切な角度でセンサ211に向かって反射するように、構成されている。この例では、ミラー212は、取付部材212aに設けられた傾斜面に取り付けられることにより、適切な角度で配置されている。

0035

この構成によれば、光路を変更するミラー212とともに光学センサ211を用いてホルダ型冶具200と調整/測定対象(レギュレーションプレート、パドル等)との距離を測定するため、従来プレート型治具に取り付けていた位置関係設定用のピンを省略することができる。これにより、基板が大型化した場合に狭くなるめっき槽34内のスペースにホルダ型治具200及び調整/測定対象(レギュレーションプレート63、パドル61)を配置することが可能となる。また、レギュレーションプレート63、パドル61を直接測定するため、レギュレーションプレート63、パドル61の形状の治具を省略することができ、コスト増加を抑制することができる。また、プレート型治具の数を低減できるので、プレート型治具の設置及び取り外しに要する時間を低減し、立ち上げ時間を低減することができる。また、光学センサ211及びミラー212をホルダ型治具200の厚みの範囲内に配置するので、ホルダ型治具200の厚みの増加を抑制ないし防止することができる。

0036

図14Aは、レギュレーションプレートの平行度の調整を説明する説明図である。RP平行度測定装置210は、図14Aに示すように、ホルダ型冶具200の4箇所においてホルダ型冶具200からレギュレーションプレート63までの距離bを測定し、各測定装置210で測定された距離bが所定の誤差範囲内になるように、レギュレーションプレート63の位置を調整することにより、ホルダ型冶具200に対するレギュレーションプレート63の平行度を調整する。なお、レギュレーションプレート63の位置調整のみでは、平行度の調整が十分でない場合には、ピン110の位置を調整することによりホルダ型冶具200の位置を調整する場合がある。

0037

RP横測定装置220は、レギュレーションプレート63の横方向における中心位置を調整する(基板ホルダ18とレギュレーションプレート63の横方向における中心位置を一致させる)ためのセンサであり、ホルダ型冶具200の第1部分200aにおいて横方向に並んで設けられている。RP横測定装置220は、RP平行度測定装置210と同様
に、ホルダ型冶具210の第1部分200aの本体200cの厚みの範囲内に実質的に収容されるように配置されている。RP横測定装置220は、例えば、光学的な距離センサとすることができる。RP横測定装置220は、図14Bに示すように、レギュレーションプレートガイド64の予め定められた一方側の場所(例えば、右側)に光を照射し、その反射光を検出することにより、一方側の場所までの横方向の距離jを測定する。

0038

図14Bは、レギュレーションプレート63の中心位置の調整を説明する説明図である。図14Bでは、2つのRP横測定装置220のうち右側のRP横測定装置220のみ示すが、実際には、左側にもRP横測定装置220が配置されている。左側のRP横測定装置220でも、同様に、レギュレーションプレートがガイド64の予め定められた他方の側(例えば、左側)に光を照射し、その反射光を検出することにより、他方側の場所までの横方向の距離jを測定する。そして、左右で測定された横方向距離jが所定の誤差範囲内になるように、レギュレーションプレートガイド64の横方向の位置が調整されることにより、ホルダ型冶具200に対するレギュレーションプレートガイド64、及びレギュレーションプレートガイド64に固定されたレギュレーションプレート63の横方向の中心位置が調整される。なお、レギュレーションプレート63の位置調整のみでは、横方向の中心位置の調整が十分でない場合には、ピン110の位置を調整することによりホルダ型冶具200の横方向の位置を調整する場合がある。

0039

RP上下測定装置230は、レギュレーションプレート63の上下方向における中心位置を調整するためのセンサであり、ホルダ型冶具200の第2部分200bの下部において横方向に並んで設けられている。RP上下測定装置230は、例えば、RP平行度測定装置210と同様に、センサ231及びミラー232を備える光学的な距離測定装置とすることができる。RP上下測定装置230は、RP平行度測定装置210と同様に、ホルダ型冶具210の第2部分200bの本体200dの厚みの範囲内に実質的に収容されるように配置されている。RP上下測定装置230は、図14Bに示すように、レギュレーションプレート63の開口部の内側壁に光を照射し、その反射光を検出することにより、レギュレーションプレート63の一方の側の場所までの上下方向距離iを測定する。左右のRP上下測定装置230によりレギュレーションプレート63の開口部の内側壁までの距離iを測定し、左右で測定された上下方向距離iが所定の誤差範囲内になるように、レギュレーションプレートガイド64の上下方向の位置が調整されることにより、ホルダ型冶具200に対するレギュレーションプレートガイド64、及びレギュレーションプレートガイド64に固定されたレギュレーションプレート63の上下方向の中心位置が調整される。なお、レギュレーションプレートガイド64(レギュレーションプレート63)の位置調整のみでは、上下方向の中心位置の調整が十分でない場合には、ピン110の位置を調整することによりホルダ型冶具200の上下方向の位置を調整する場合がある。

0040

PDL平行度測定装置240は、パドル61の平行度を測定/調整するための測定装置である。PDL平行度測定装置240は、例えば、近接センサとすることができる。PDL平行度測定装置240の測定対象は、金属製のパドル61であるため、近接センサにより良好に検出可能である。PDL平行度測定装置240は、ホルダ型冶具200の第2部分200bの上部の左右並びに下部の左右の4箇所に設けられている。なお、PDL平行度測定装置240の数は、3箇所以下でも、5箇所以上でもよい。PDL平行度測定装置240は、RP平行度測定装置210と同様に、ホルダ型冶具210の第2部分200bの本体200dの厚みの範囲内に実質的に収容されるように配置されている。PDL平行度測定装置240は、RP平行度測定装置210と同様に、センサ及びミラーを備える光学的な距離測定装置とすることができる。

0041

図14Cは、パドルの平行度の調整を説明する説明図である。PDL平行度測定装置240は、図14Cに示すように、ホルダ型冶具200の第2部分200bの4箇所におい
てホルダ型冶具200から所定の距離c内にパドル61が存在するか否かを測定し、全てのセンサがパドル61を検出するように、ホルダ型冶具200に対するパドル61の平行度を調整する。パドル61の位置(傾き)の調整は、例えば、図9に示すようなパドル61をパドルシャフト62に固定するクランパ62aを緩め、パドルシャフト62に対するパドル61の取り付け角度を調整することにより行うことができる。なお、パドル61の位置調整のみでは、平行度の調整が十分でない場合には、ピン110の位置を調整することによりホルダ型冶具200の位置を調整する場合がある。

0042

図13は、ゼロ点調整時のホルダ型治具の正面図である。図13に示すように、各RP平行度測定装置210は、ゼロ点調整冶具213によってゼロ点調整される。各RP横測定装置220は、ゼロ点調整冶具223によってゼロ点調整される。各RP上下測定装置230は、ゼロ点調整冶具233によってゼロ点調整される。各PDL平行度測定装置240は、ゼロ点調整冶具243によってゼロ点調整される。各ゼロ点調整冶具は、センサのキャリブレーションを行うために使用される。図15において、RP平行度測定装置210のゼロ点調整が図示されている。センサの使用に先立ち、ゼロ点調整冶具213がホルダ型冶具200に取り付けられる。そして、RP平行度測定装置210から実際に測定用の光214をゼロ点調整冶具213に向かって照射し、反射された光214を受光する。このときの反射光214の強度を測定の基準点ゼロ点等)とする。このようにして、各RP平行度測定装置210のゼロ点を調整すれば、各RP平行度測定装置210が同じ基準で調整された状態で実際の距離測定を行うことができ、距離測定の精度を向上させることができる。他のセンサ(RP横測定装置220、RP上下測定装置230、PDL平行度測定装置240)についても同様である。

0043

(位置調整作業のフロー)
図16は、めっき槽での各部材の位置調整作業のフローチャートである。ステップS10において、図11に示すように、定規状の冶具70を使用して、めっき槽34を基準に、レギュレーションプレートガイド64の下部とめっき槽34の側壁34a間の距離dを設定する。距離dは、定規状の冶具70によって設定される。また、めっき槽34にパドル61(パドルシャフト62)及びレギュレーションプレート63(レギュレーションプレートガイド64)を設置した状態で、アライメント冶具100(図3A図3B)をめっき槽34に設置する。このとき、アライメント冶具100の縦位置決め部105及び中心位置決め部106を、図9及び図10に示すように、めっき槽34の側壁34aの上端に係合させ、めっき槽34の縦方向及び横方向においてアライメント冶具100を位置決めする。

0044

ステップS11では、アライメント冶具100(図3A図3B)の位置決め孔101及び位置決め孔102を用いて、基板ホルダ支持用ピン110(図7)及びアノード支持用ピン120(図8)の位置を調整する(図5)。

0045

ステップS12では、アライメント冶具100の当接部103の両側にパドルシャフト62を当接させることにより、パドルシャフト62(パドル61)の位置を仮決めする(図5図6図9)。また、アライメント冶具100の当接部104の両側にレギュレーションプレートガイド64を当接させることにより、レギュレーションプレートガイド64(レギュレーションプレート63)の位置を仮決めする(図5図6図10)。

0046

ステップS13では、アライメント冶具100をめっき槽34から取り外し、ホルダ型冶具200を、めっき槽34の基板ホルダ18が設置されることになる位置に設置する。

0047

ステップS14では、ホルダ型冶具200の各センサ(RP平行度測定装置210、RP横測定装置220及びRP上下測定装置230、PDL平行度測定装置240)により
、レギュレーションプレート63(レギュレーションプレートガイド64)及びパドル61までの距離を測定し、レギュレーションプレート63(レギュレーションプレートガイド64)及びパドル61を所望の位置に調整する(図14A〜C)。なお、ホルダ型冶具200の各センサによるレギュレーションプレート63(レギュレーションプレートガイド64)及びパドル61の調整は、片面側ごとに両面側のパドル等に対して行う。

0048

ステップS15では、めっき槽34からホルダ型冶具200を取り外す。

0049

ステップS16では、ステップS14におけるホルダ型冶具200による調整時に、基板ホルダ支持用のピン110の位置を変更する必要があった場合、アライメント冶具100の第1部分100aのみ(図4)をめっき槽34に配置する。そして、アライメント冶具100の第1部分100aによって、アノード支持用のピン120の位置を再調整する。ここで、アライメント冶具100の第1部分100aのみ(図4)をめっき槽34に設置する理由は、アライメント冶具100の第2部分200bが、既に位置調整済みのパドル61、レギュレーションプレート63等と干渉することを避けるためである。なお、ステップS14におけるホルダ型冶具200による調整時に、基板ホルダ支持用のピン110の位置を変更しなかった場合は、ステップS16は省略される。

0050

上記実施形態によれば、ホルダ型冶具に各種距離センサを配置することにより、従来プレート型治具に取り付けられていた中心合わせ用のピンを省略することができ、寸法制約の厳しいめっき槽においても、各部材の位置調整を行うことができる。このため、両面めっき用及び/又は大型基板用のめっき槽のように寸法制約が厳しいめっき槽内においても、各部材の位置調整作業を行うことができる。

0051

また、光学センサとミラーを組みわせることにより、光学センサと調整/測定対象との間の光路長を確保することができ、狭い範囲でも調整/測定対象の位置調整が可能となる。また、光学センサとミラーを組みわせることにより、光学センサと測定対象との間の光路長を確保することができるため、光学センサの選択の自由度が向上する。これにより、近接した距離にあるパドル及び/又はレギュレーションプレートとの間の距離を適切な光学センサを用いて測定することが可能である。また、ホルダ型冶具本体の厚みの範囲内に光学センサを配置するので、ホルダ型冶具の厚みを抑制することができる。

0052

上記実施形態によれば、ホルダ型冶具に各種距離センサを配置し、パドル及びレギュレーションプレート自体との間の距離を測定する機能を持たせたことにより、パドル及びレギュレーションプレート型の冶具を省略することができる。言い換えれば、基準となる基板ホルダに対応するホルダ型冶具の他には、位置調整される側の部材(パドル、レギュレーションプレート等)を置き換えるプレート型冶具を省略することができる。このため、機械加工で精度の高い金属を使用するプレート冶具を省略することができ、コストを抑制することができる。また、基板の大型化に伴い大型化/重量化するプレート型冶具を低減できるので、冶具の出し入れに要する時間を低減し、装置の立ち上げ時間を低減することができる。

0053

上記実施形態によれば、ホルダ型冶具のハンドル部のみを分離して、めっき槽にめっき液が存在する環境下でも、レギュレーションプレートの縦軸方向の位置を調整することが可能である。

0054

上記実施形態によれば、アライメント冶具の上側部分のみを分離して、既に位置調整した部材との干渉を避けつつ、アノードの位置を再調整することができる。

0055

上記実施形態から少なくとも以下の技術的思想が把握される。
第1形態によれば、めっき槽に配置される複数の部材の位置を調整する位置調整装置であって、 前記めっき槽の基板ホルダが設置される位置に設置される第1治具を備え、 前記第1治具は、 第1調整対象との距離を測定する光学センサと、前記光学センサからの光を反射してその方向を変更するミラーと、を含む少なくとも1つの第1測定装置を有する、 位置調整装置が提供される。第1調整対象は、パドル、電場調整プレート(レギュレーションプレート)、及びアノードの何れかとすることが可能である。第1治具は、例えば、プレート型治具とすることができ、基板ホルダと類似の形状を有することができる。

0056

この形態によれば、光路を変更するミラーとともに光学センサを用いて第1治具と第1調整対象との距離を測定するため、プレート型冶具に取り付けられる位置関係設定(中心位置合わせ)用のピンを省略することができる。これにより、基板が大型化した場合に狭くなるめっき槽内のスペースに第1治具及び第1調整対象を配置することが可能となる。また、第1調整対象(電場調整プレート等)を直接測定するため、プレート型治具の数を低減でき、コスト増加を抑制することができる。また、プレート型治具の数を低減できるので、プレート型治具の設置及び取り外しに要する時間を低減し、立ち上げ時間を低減することができる。

0057

第2形態によれば、第1形態の位置調整装置において、 前記光学センサ及び前記ミラーは、前記基板ホルダの厚みの範囲内で設置されている。

0058

この形態によれば、光学センサ及びミラーを基板ホルダに設けることに起因する基板ホルダの厚みの増加を抑制ないし防止することができる。

0059

第3形態によれば、第1又は2形態の位置調整装置において、 前記少なくとも1つの第1測定装置は、複数の第1測定装置からなる第1組の第1測定装置を含み、 前記第1組の第1測定装置は、前記第1治具と前記第1調整対象との間の距離を測定することにより、前記第1治具と前記第1調整対象との間の平行度を測定する。

0060

この形態によれば、第1治具の第1測定装置により、基板ホルダに対する第1調整対象(電場調整プレート等)の平行度を調整することができる。

0061

第4形態によれば、第1乃至3形態の何れかの位置調整装置において、 前記少なくとも1つの第1測定装置は、複数の第1測定装置からなる第2組の第1測定装置を含み、 前記第2組の第1測定装置は、前記第1治具と第2調整対象との間の距離を測定することにより、第1方向において前記第1治具と前記第2調整対象との間の中心位置の誤差を測定する。

0062

この形態によれば、第1治具の第1測定装置により、基板ホルダに対する第2調整対象(電場調整プレート等)の中心位置を調整することができる。

0063

第5形態によれば、第4形態の位置調整装置において、 前記第2測定対象との間の距離を測定することにより、前記第1方向と異なる第2方向において前記第1治具と前記第2調整対象との間の中心位置の誤差を測定する、第2測定装置を更に備え、 前記第1治具において、前記第2測定装置が設けられた部分はその他の部分から取り外し可能に構成されている。

0064

この形態によれば、第1治具の第2測定装置の部分を取り外すことにより、他の部分とは別に第2測定装置を使用することが可能である。例えば、第2測定装置のめっき槽内のめっき液上方に配置される部分のみで使用できるようにすることにより、めっき液が存在
する状態においても、第2測定装置を使用した調整作業を行うことができる。

0065

第6形態によれば、第4又は5形態の位置調整装置において、 前記第1調整対象及び前記第2調整対象は同一の部材であり、同一の部材は電場調整プレート又はパドルである。

0066

この形態によれば、電場調整プレート又はパドルの中心位置及び/又は平行度を調整することができる。

0067

第7形態によれば、第3形態の位置調整装置において、 前記第1調整対象は、電場調整プレート又はパドルである。

0068

この形態によれば、電場調整プレート又はパドルの平行度を調整することができる。

0069

第8形態によれば、第1乃至7形態の位置調整装置において、 前記調整対象の位置を仮決めするための第2治具を更に備え、 前記第2治具は、前記調整対象が当接されることで、前記調整対象の位置が仮決めされる当接部を有する。ここで、前記調整対象は、第1及び/又は第2調整対象である。

0070

この形態によれば、第2治具で第1調整対象を仮位置決めした後に、第1治具により第1調整対象の位置を決定することができ、調整作業が容易になる。

0071

第9形態によれば、第8形態の位置調整装置において、 前記第2治具は、前記基板ホルダ及び第3調整対象の位置を調整するための位置決め部を更に有する。

0072

この形態によれば、第2治具により基板ホルダ及び第3調整対象(アノード等)の位置を調整及び/又は決定することができる。

0073

第10形態によれば、第9形態の位置調整装置において、 前記第2治具において、前記位置決め部が設けられた部分はその他の部分から取り外し可能に構成されている。

0074

この形態によれば、第2治具の位置決め部の部分を取り外すことにより、第2治具の他の部分とは別に位置決め部を使用することが可能である。例えば、位置決め部を第2治具のうちめっき槽の上方に配置される部分とすることにより、他の調整対象(第1、第2調整対象)がめっき槽内で位置決めされた後にも、これらの調整対象と干渉せずに位置決め部を使用した調整作業を行うことができる。

0075

第11形態によれば、第9又は10形態の位置調整装置において、 前記第3調整対象はアノードである。

0076

この形態によれば、アノードの位置調整に関して、上述した作用効果を奏する。

0077

第12形態によれば、複数の部材を保持可能に構成されためっき槽を有するめっき装置の調整方法であって、 前記めっき槽の基板ホルダが設置される位置に第1治具を設置すること、 前記第1治具に設けられた光学センサからの光をミラーにより反射してその方向を変更して第1調整対象に照射することにより、前記第1調整対象との距離を測定すること、 を含む、めっき装置の調整方法が提供される。

0078

この形態によれば、第1形態と同様の作用効果を奏する。

0079

以上、いくつかの例に基づいて本発明の実施形態について説明してきたが、上記した発明の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明には、その均等物が含まれることはもちろんである。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、または、省略が可能である。

0080

1 めっき装置
34めっき槽
34a−34d側壁
34e中心線
36オーバーフロー槽
38 めっきユニット
61パドル
62 パドルシャフト
63レギュレーションプレート
64 レギュレーションプレートガイド
65アノード
100アライメント治具
100a 第1部分
100b 第2部分
101位置決め孔
102 位置決め孔
103 当接部
104 当接部
200ホルダ型治具
200a 第1部分
200b 第2部分
200c、200d 本体部
210 RP平行度測定装置
211センサ
212ミラー
212a取付部材
214 光
220 RP横測定装置
230 RP上下測定装置
231 センサ
232 ミラー
240 PDL平行度測定装置

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