CN103286089B - 基板清洗装置以及清洗方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基板清洗装置，即使是由密封构件对表面外周部进行密封并由基板架保持的基板，也能够不增加纯水等的清洗水的使用量地均匀地清洗包含基板的外周部的整个表面。该基板清洗装置具有：清洗槽（100），其将由密封构件对表面外周部进行密封并保持基板的基板架铅直地配置在内部；喷嘴板（104），其具有被配置在清洗槽（100）的内部的与被配置在该清洗槽（100）内的基板架（18）相对的位置，向着基板架（18）喷射清洗水的多个清洗喷嘴（102）。多个清洗喷嘴（102）配置为其喷流冲到基板的上半部的区域中的、在射流冲到表面外周部与密封构件的接触部（D1）以及其附近的位置，且与该接触部（D1）呈同心圆状。

Description

基板清洗装置以及清洗方法
技术领域
本发明涉及一种被配备在例如在基板的被电镀面（表面）上实施一系列的电镀处理并使其干燥的电镀装置的，用纯水等清洗水来清洗由密封构件对表面外周部进行密封并由基板架保持的电镀等处理后的基板的该表面的基板清洗装置以及清洗方法。
背景技术
申请人提出了一种电镀装置，其作为在半导体晶片等的基板的表面上连续地形成凸点等的电镀装置，配备有基板架，该基板架使基板介于第1保持构件（固定保持构件）与第2保持构件（可动保持构件）之间，分别将安装在第2保持构件上的内侧密封构件压接到基板的外周部，将安装在第2保持构件上的外侧密封构件压接到第1保持构件并密封，并且该基板架装卸自如地保持基板。在由该基板架保持的基板的表面上进行电镀后，由基板架保持着基板的表面地进行清洗并干燥（参照专利文献1）。
该电镀装置配备有作为对电镀处理后的基板进行清洗的基板清洗装置的水洗槽（清洗槽），通过将基板同基板架一起浸泡到蓄在水洗槽的内部的纯水等的清洗水中，来同时清洗基板与基板架。
图1按工序顺序来示出了将由基板架保持的半导体晶片等的基板浸泡到清洗槽的纯水等的清洗水中并同基板架一起清洗的以往的一般的基板清洗方法。
首先，如图1（a）所示，用纯水等的清洗水202填满清洗槽200的内部，使保持基板的基板架204向着清洗槽200下降，如图1（b）所示，将由基板架204保持的基板浸泡到清洗槽200内的清洗水202中。由此，由清洗槽200内的清洗水202来清洗基板的表面与整个基板架204。该清洗基本上是通过由液体的浓度差引起的扩散来除去粘到基板或基板架上的药水的清洗。
然后，如图1（c）所示，将由于清洗而有药水扩散了的清洗水202从清洗槽200排掉，其后，如图1（d）所示，将新的清洗水202供给到清洗槽200的内部，重复用该新的清洗水202来清洗基板与整个基板架204这样的QDR（高效率冲洗）清洗所需的次数，例如2～3次。
然后，如图1（e）所示，将基板架204从清洗槽200内的清洗水202中提起，结束清洗。该基板架204的提起速度越慢，粘到基板架或基板上的清洗水的液量越少，由下一工序的电镀液等导致的污染就越少。为了减少清洗水（纯水）的使用量，根据需要，将残留在清洗槽200内的清洗水202使用于下次的基板的清洗。
作为由纯水来清洗半导体晶片的清洗装置，提出了一边通过设置在水洗槽的上部以及侧部的淋浴喷嘴来向着半导体晶片喷射纯水，一边通过纯水的喷射来将蓄在水洗槽内的纯水从水洗槽排掉，其后，将纯水供给到水洗槽内并清洗半导体晶片（参照专利文献2），或一边通过设置在水洗槽的上部以及底部等的淋浴喷嘴来向着半导体晶片喷射纯水，一边通过纯水的喷射来将蓄在水洗槽内的纯水从水洗槽排掉并进行清洗（参照专利文献3）。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】特开2003-247098号公报
【专利文献2】特开昭61-61425号公报
【专利文献3】特开昭62-160728号公报
发明内容
【发明要解决的技术问题】
在以往的由纯水来清洗刚电镀后的基板表面的QDR清洗中，当减少QDR清洗次数，在使基板干燥时，基板表面上会产生干燥斑点（氧化斑点）。该基板表面上产生干燥斑点的原因是由于残留在基板上的清洗水中的电镀液浓度高，在残留在基板上的清洗水中的电镀液浓度低时，基板表面不会干产生干燥斑点。残留在基板上的清洗水是清洗槽内的清洗水。
因此，在以往的QDR清洗中，在由清洗水清洗基板的同时，需要降低清洗槽内的清洗水中的电镀液浓度，QDR清洗次数增加则清洗水（纯水）的使用量增多。
而且，当例如由密封构件对表面外周部进行密封并由基板架来保持基板，在表面外周部与密封构件的接触部D1（参照图6）上产生环状连续的阶差，在以往的QDR清洗中，由于清洗槽内的清洗水的对流小，粘到上述在接触部D1上产生的阶梯上的电镀液没有扩散多少，因此，清洗粘到基板的表面外周部与密封构件的接触部D1以及其附近的电镀液一般较困难，为了均匀地清洗包含基板的外周部的整个表面，需要更进一步地增加QDR清洗次数。
这样地，清洗基板的表面外周部与密封构件的接触部以及其附近较困难这一点，即使在通过使来自的清洗喷嘴（淋浴喷嘴）的清洗水的射流冲到基板表面来清洗基板表面的方法中也几乎一样，为了不产生干燥斑点地均匀地清洗包含基板的外周部的整个表面，需要增大从喷嘴喷射的清洗水的流量。
本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于，提供一种即使是由密封构件对表面外周部进行密封并由基板架保持的基板，也能够不增加纯水等的清洗水的使用量地均匀地清洗包含基板的外周部的整个表面的基板清洗装置以及清洗方法。
【解决问题的技术手段】
本发明的基板清洗装置具有：清洗槽，其将由密封构件对表面外周部进行密封并保持基板的基板架铅直地配置在内部；多个清洗喷嘴，其被配置在所述清洗槽内部的与被配置在该清洗槽内的所述基板架相对的位置，向着所述基板架喷射清洗水，所述多个清洗喷嘴被配置为：在其射流冲到在基板的上半部的区域中的、表面外周部的与密封构件的接触部及其附近的位置，并与该接触部呈同心圆状。
由此，在铅直地被配置的基板的上半部的区域中，通过使从清洗喷嘴喷射的清洗水的射流冲到表面外周部与密封构件的接触部以及其附近，能够用直接或由基板反弹而间接地冲到该接触部的清洗水，以及沿着该接触部流到下方的清洗水来高效地清洗所述接触部，并且用沿着基板的表面在铅直方向上流下的清洗水来清洗基板的整个表面。
在本发明的优选的一实施方式中，当将与基板的中心相应的位置定为原点并将水平和铅直地延伸的轴定为X轴和Y轴时，所述多个清洗喷嘴设置在X轴和Y轴上，以及相对该Y轴左右对称的、且相互相邻的各清洗喷嘴与所述原点分别连接的线所成的角随着远离Y轴而逐渐增大的位置上。
由此，通过使相互相邻的清洗喷嘴间的沿X轴的长度更加相等，能够使沿着基板的表面在铅直方向上流下的清洗水均匀地布满在基板上。
本发明的优选的一实施方式中，还具有多个清洗喷嘴，所述多个清洗喷嘴被配置为：在其射流冲到基板的下侧的区域中的、基板的表面外周部的与密封构件的接触部及其附近的位置，且与该接触部呈同心圆状。
由此，能够进一步提高基板的表面外周部的与密封构件的接触部的清洗效果。
本发明的优选的一实施方式中，所述清洗喷嘴为其射流沿着基板的表面外周部的与密封构件的接触部在横向上呈直线状地扩散的扇形喷嘴。
由此，从各清洗喷嘴喷射的清洗水的射流能够冲到基板的表面外周部与密封构件的接触部以及其附近的更宽的区域，并沿着基板的表面在铅直方向上向下流。
本发明的优选的一实施方式中，还具有夹具清洗喷嘴，所述夹具清洗喷嘴被配置为：在其射流冲到对基板架的保持构件间进行密封的密封构件及其附近的位置，且与该密封构件呈同心圆状。
由此，能够通过从夹具清洗喷嘴喷出并冲到该密封构件以及其附近的清洗水，以及沿着该密封构件流到下方的清洗水来高效地清洗密封基板架的保持构件间的密封构件。
本发明的基板清洗方法为：将由密封构件对表面外周部进行密封并保持基板的基板架浸泡到清洗槽内的清洗水中，排掉所述清洗槽内的清洗水，一边从清洗喷嘴向着基板喷射清洗水，以使射流冲到表面外周部的与密封构件的接触部及其附近，一边从所述清洗槽排掉从该清洗喷嘴喷射出的清洗水，通过所述清洗喷嘴向所述清洗槽的内部供给清洗水，将所述基板架浸泡到清洗水中，从所述清洗槽提起所述基板架。
本发明的另一基板清洗方法为：在清洗槽内配置由密封构件对表面外周部进行密封并保持基板的基板架，一边从清洗喷嘴向着基板喷射清洗水，以使射流冲到表面外周部的与密封构件的接触部及其附近，一边从所述清洗槽排掉从该清洗喷嘴喷射出的清洗水，通过所述清洗喷嘴向所述清洗槽的内部供给清洗水，并将所述基板架浸泡到清洗水中，排掉所述清洗槽内的清洗水，一边从所述清洗喷嘴向着基板喷射清洗水，以使射流冲到表面外周部的与密封构件的接触部以及其附近，一边从所述清洗槽排掉从该清洗喷嘴喷射出的清洗水，从所述清洗槽提起所述基板架。
本发明的优选的一实施方式中，向着基板喷射清洗水，以使射流冲到表面外周部的与密封构件的接触部及其附近，同时向着所述基板架喷射清洗水，以使射流冲到对所述基板架的保持构件间进行密封的密封构件及其附近。
【发明效果】
根据本发明，能够由直接冲到或由基板反弹而间接地冲到该接触部的清洗水以及该沿着接触部流到下方的清洗水来高效地清洗基板的表面外周部与密封构件的接触部，并且由沿着基板的表面铅直方向流下的清洗水来清洗基板的整个表面，由此，能够不增加纯水等的清洗水的使用量地均匀地清洗包含基板的外周部的整个表面。
附图说明
图1是按工序顺序来示出了以往的基板清洗方法的一个实例的概要图。
图2是配备有本发明的实施方式的基板清洗装置的电镀装置的整体布局图。
图3是示出了图2所示的基板架的概略的立体图。
图4是图2所示的基板架的平面图。
图5是图2所示的基板架的右侧视图。
图6是图5的A部放大图。
图7是将图2所示的基板清洗装置的概要同保持基板的基板架的概要一起示出的纵断面主视图
图8是示出了被配置在清洗槽内的规定的位置的基板架与设置在喷嘴板上的清洗喷嘴的关系的概要图。
图9是示出了从喷嘴板喷出的清洗水的射流，与基板的外周部表面与密封构件的接触部的关系的概要图。
图10是图8的局部放大图。
图11是按工序顺序来示出了采用图7到图10所示的基板清洗装置的第1清洗例的概要图。
图12是按工序顺序来示出了采用图7到图10所示的基板清洗装置的第2清洗例的概要图。
图13是示出了实施例1、2以及比较例1中的污染物量的曲线图。
图14是示出了实施例1、2以及比较例1中的残液量的曲线图。
图15是示出了实施例3、4以及比较例2中的基板的表面以及外周部、内侧密封构件上残留的污染物量的曲线图。
图16是示出了本发明的另一实施方式的基板清洗装置的图8的等效图。
【符号的说明】
18基板架
24储料器
26预湿槽
28预浸槽
30a水洗槽
30b基板清洗装置
32吹风槽
34电镀槽
36溢流槽
54第1保持构件
58第2保持构件
62密封夹具
64压紧环
66内侧密封构件
68外侧密封构件
74夹持构件
100清洗槽
102清洗喷嘴
104喷嘴板
108夹具清洗喷嘴
D1接触部
D2外部接触部
具体实施方式
以下，参照图2到图16对本发明的实施方式进行说明。另外，以下的例中示出了将本发明的基板清洗装置应用为，对在基板表面上实施一系列的电镀处理的电镀装置的电镀后的基板进行清洗的基板清洗装置的实例。当然也可以将本发明的基板清洗装置应用为，在采用药水来处理基板后将其清洗并干燥的其它基板处理装置的基板清洗装置。
图2示出了配备有本发明的基板清洗装置的电镀装置的整体布局图。如图2所示，该电镀装置包括：两个装载了存放有半导体晶片等的基板W的盒体10的盒体台12；将基板W的定向平面或槽口等的位置对准到规定的方向上的对准器14；通过高速转动电镀处理后的基板W来使其干燥的旋转干燥机16。进一步地，在其附近还设有放置基板架18并进行基板W与该基板架18之间的装卸的基板装卸部20，在这些单元的中央配置有由在它们之间运送基板W的运送用机械构成的基板运送装置22。
然后，从基板装卸部20侧按顺序配置有：进行基板架18的保管以及暂时放置的储料器24、将基板W浸泡到纯水里的预湿槽26、蚀刻除去形成于基板W表面上的种晶层等的表面氧化膜的预浸槽28、用上述的图1所示的方法来清洗预浸后的基板的水洗槽30a、进行清洗后的基板W的水分去除的吹风槽32、清洗电镀后的基板的本发明的实施方式中的基板清洗装置30b以及电镀槽34。该电镀槽34被构成为在溢流槽36的内部存放多个电镀单元38，各电镀单元38在内部存放一个基板W，实施镀铜等的电镀。另外，虽然在本例中对镀铜进行了说明，当然在镍或焊锡、银、或镀金中也一样。
进一步地还配备有位于这些各机器的侧面并在这些各机器之间与基板W一起运送基板架18的、例如采用直线电动机方式的基板架运送装置40。该基板架运送装置40具有：在基板装卸部20与储料器24之间运送基板W的第1运输机42；在储料器24、预湿槽26、预浸槽28、水洗槽30a、基板清洗装置30b、吹风槽32以及电镀槽34之间运送基板W的第2运输机44。另外，也可以不配备第2运输机44，仅配备第1运输机42。
又，在该基板架运送装置40的夹着溢流槽36的对侧配置有对位于各电镀单元38内部并作为搅拌电镀液的搅拌棒的搅棒（未图示）进行驱动的搅棒驱动装置46。
基板装卸部20配备有沿着轨道50在横向滑动自如的平板状的放置平板52，在该放置平板52上以水平状态并排地放置两台基板架18，在其中一个基板架18与基板运送装置22之间进行基板W的传递后，使放置平板52横向滑动，在另一个基板架18与基板运送装置22之间进行基板W的传递。
基板架18如图3到图6所示，具有：例如氯乙烯制的矩形平板状的第1保持构件（固定保持构件）54；通过铰链56开关自如地安装在该第1保持构件54上的第2保持构件（可动保持构件）58。另外，在本例中虽然示出了通过铰链56使第2保持构件58开关自如地构成的实例，但也可以例如将第2保持构件58配置在面对第1保持构件54的位置，使该第2保持构件58向着第1保持构件54前进以进行开关。
该第2保持构件58具有：基部60和环状的密封夹具62，例如是氯乙烯制的，与下述的压紧环64间的滑行良好。在密封夹具62与第1保持构件54相对的面上，在由基板架18保持基板W时，通过压接到基板W的表面外周部来密封此处的基板密封构件66向内侧突出地被安装。进一步地，在密封夹具62与第1保持构件54相对的面上安装通过在内侧密封构件66的外侧位置上压接到第1保持构件54来密封此处的外侧密封构件68。
如图6所示，内侧密封构件66被夹持在密封夹具62与通过螺栓等的连接构件69a来被安装在该密封夹具62上的第1固定环70a之间，并被安装在密封夹具62上，外侧密封构件68被夹持在密封夹具62与通过螺栓等的连接构件69b来被安装在该密封夹具62上的第2固定环70b之间，并被安装在密封夹具62上。
在第2保持构件58的密封夹具62的外周部设有台阶部，隔着垫片65压紧环64转动自如地被安装在该台阶部上。另外，压紧环64通过向外侧突出地被安装在密封夹具62的侧面上的压紧板72（参照图4），来不能脱离地被安装。该压紧环64的对酸的抗腐蚀性优良，具有足够的刚度，由例如钛构成，垫片65由摩擦系数低的材料、例如PTEF构成，以使压紧环64可平滑地转动。
具有向内侧突出的突出部的倒L字型的夹持构件74位于压紧环64的外侧，沿着圆周方向等间隔地被立设于第1保持构件54上。另一方面，在与沿着压紧环64的圆周方向的夹持构件74相对的位置设有向外侧突出的凸起部64b。然后，夹持构件74的内侧突出部的下表面和压紧环64的凸起部64b的上表面形成沿着转动方向相互地往相反方向倾斜的锥面。在沿着压紧环64的圆周方向的多个地方（例如四个地方）设有向上方突出的凸块64a。由此，通过使旋转销（未图示）转动来从旁边旋转凸块64a，由此能够使压紧环64转动。
由此，在打开第2保持构件58的状态下，将基板W插入到第1保持构件54的中央部，通过铰链56来关闭第2保持构件58，并顺时针转动压紧环64，通过使压紧环64的凸起部64b滑入到夹持构件74的内侧突出部的内部，来通过分别设在压紧环64的凸起部64b和夹持构件74上的锥面，将第1保持构件54与第2保持构件58相互夹紧并锁定，通过逆时针转动压紧环64来从倒L字型的夹持构件74的压紧环64的凸起部64b拔出压紧环64，由此能够解除该锁定。然后，当通过这样来锁定第2保持构件58时，分别将基板密封构件66的内周面侧的下方突出部下端压接到由基板架18保持的基板W的表面外周部上，将外侧密封构件68的外周侧的下方突出部下端压接到第1保持构件54的表面上，均匀地按压密封构件66、68，并密封此处。
这样，由内侧密封构件66按压并密封基板W的表面外周部，沿着基板W的表面外周部的与内侧密封构件66的接触部D1，在基板W的表面与内侧密封构件66的内周面之间形成环状连续地延伸的阶差。同样地，沿着外侧密封构件68的与第1保持构件54的外部接触部D2，在第1保持构件54与外侧密封构件68的外周面之间形成环状连续地延伸的阶差。
在第1保持构件54的边缘部上设有与基板W的大小相配合地环状地突出、且去表面作为抵接到基板W的边缘部地支持该基板W的支持面80的突出部82，在沿着该突出部82的圆周方向的规定位置上设有凹部84。
然后，如图4所示，在该各凹部84内配置有分别连接到从设在柄90的外部接点延伸来的多个配线的多个（图示中为12个）导电体（电触点）86，在第1保持构件54的支持面80上放置基板W的时候，该导电体86的端部在基板W的侧方，以具有弹性的状态露出对第1保持构件54的表面，并与图6所示的电触点88的下部接触。
电连接到导电体86的电触点88通过螺栓等的连接构件89被固定到第2保持构件58的密封夹具62上。该电触点88具有形成为板弹簧形状，位于内侧密封构件66的外侧并板簧状地向内侧突出的接点部，在该接点部处，由于其弹性力而具有弹性并容易地屈曲，而且在由第1保持构件54与第2保持构件58保持基板W时，被构成为电触点88的接点部弹性地与被支持在第1保持构件54的支持面80上的基板W的外周面接触。
第2保持构件58的开关通过没有图示的汽缸与第2保持构件58的自重来进行。即，在第1保持构件54上设有通孔54a，当在放置平板52上放置基板架18时，在与该通孔54a相对的位置设有汽缸。由此，通过使汽缸杆伸展，由按压棒穿过通孔54a将第2保持构件58的密封夹具62往上顶，来打开第2保持构件58，通过使汽缸杆收缩，来由其自重关闭第2保持构件58。
在基板架18的第1保持构件54的端部连接有作为运送或悬挂支持基板架18时的支持部一对大致T字状的柄90。然后，在储料器24内，通过将柄90的突出端部挂到该周壁上表面，铅直地悬挂保持它，由基板架运送装置40的运输机42来把持该悬挂保持的基板架18的柄90并运送基板架18。另外，在预湿槽26、预浸槽28、水洗槽30a、基板清洗装置30b、吹风槽32以及电镀槽34内，基板架18也通过柄90从它们的周壁被悬挂保持。
图7是将本发明的实施方式的基板清洗装置30b的概要同保持有基板W的基板架18一起示出的纵断面主视图。如图7所示，基板清洗装置30b上方敞开，在下端有具有排水口100a的清洗槽100，基板架18从该清洗槽100的周壁被悬挂支持，并被铅直地配置在清洗槽100内的规定位置。在清洗槽100的内部，与接触部D1呈同心圆状地配置有向着基板架18喷射纯水等的清洗水的多个清洗喷嘴102，其位于与基板架18相对的位置，能使喷流冲到表面W的外周部的与密封构件66的接触部D1以及其附近的位置。即，为了清洗粘到基板W的表面外周部的与密封构件66的接触部D1及其附近的电镀液，多个清洗喷嘴102被配置在如下位置：从该各清洗喷嘴102形成射流S地被喷出（参照图9）的清洗液直接冲到接触部D1，或来自各清洗喷嘴102的形成射流S地被喷出并一次冲到基板W后反弹回的清洗液，沿着基板W扩散到外侧，从与基板大致平行的方向冲到接触部D1的位置。
该例中，与接触部D1呈同心圆状地设置的喷嘴板104上固定有各清洗喷嘴102，喷嘴板104被固定在清洗槽100的周壁内周面上。也可以在清洗槽100的周壁内周面上直接固定多个清洗喷嘴102。在将多个清洗喷嘴102与该接触部D1呈同心圆状地配置在接触部D1的半径方向内侧的情况下，也可以设置清洗喷嘴102使其相对水平面保持一定角度，以使从各清洗喷嘴102的各喷射口雾状喷出的射流直接冲到接触部D1，由此得到更好的清洗效果。
即，如图7所示，在该例中，分别设定各清洗喷嘴102的顶端与基板架18的距离L1为9mm（L1=9mm），各清洗喷嘴102的顶端与由基板架18保持的基板W的距离L2为15mm（L2=15mm）。然后，如图9所示，将各清洗喷嘴102的中心，与基板W的表面外周部与内侧密封构件66的接触部D1的距离L3设定为1～6mm左右，例如3mm（L3=3mm）。由此，从各清洗喷嘴102喷射的清洗水106的射流S直接冲到基板W的表面外周部与内侧密封构件66的接触部D1，或从各清洗喷嘴102形成射流S地被喷射且一次冲到基板W后反弹回的清洗水，沿着基板W的表面扩散到外侧，从与基板大致平行的方向冲到接触部D1。
如图8所示，在该例中，在喷嘴板104上共计设置12个的清洗喷嘴102。即，在将与基板W的中心相应的位置定为原点0，将水平以及铅直地延伸的轴分别定为X轴以及Y轴时，在喷嘴板104上分别设置：在Y轴上的上端清洗喷嘴102a与下端清洗喷嘴102b；在X轴上的一对中间清洗喷嘴102c；位于上端清洗喷嘴102a与中间清洗喷嘴102c之间、在相对Y轴左右对称位置上的各一对（共计4个）第1以及第2上侧清洗喷嘴102d、102e；位于下端清洗喷嘴102b与中间清洗喷嘴102c之间、在相对Y轴左右对称位置上的各一对（共计4个）第1以及第2下侧清洗喷嘴102f、102g。
在这里，下端清洗喷嘴102b、第1和第2下侧清洗喷嘴102f、102g以及中间清洗喷嘴102c并不是一定需要的，而是为了提高基板W的表面外周部与内侧密封构件66的接触部D1的清洗效果而设的。
进一步地，在该例中，当将Y轴与连接第1上侧清洗喷嘴102d与原点0的线所成的角度记为θ1，将连接第1上侧清洗喷嘴102d与原点0的线与连接第2上侧清洗喷嘴102e与原点0的线所成的角度记为θ2，以及将连接第2上侧清洗喷嘴102e与原点0的线与X轴所成的角度记为θ3时，分别设定例如θ1为22°（θ1=22°），θ2为31°（θ2=31°），θ3为37°（θ3=37°），使这些角度θ1～θ3为逐渐增大（θ1<θ2<θ3）。
由此，上端清洗喷嘴102a与第1上侧清洗喷嘴102d之间的沿X轴的长度、第1上侧清洗喷嘴102d与第2上侧清洗喷嘴102e之间的沿X轴的长度、以及第2上侧清洗喷嘴102e与中间清洗喷嘴102c之间的沿X轴的长度进一步地变得相等，从清洗喷嘴102a、102d、102e喷出的清洗水沿着基板W的表面在铅直方向上，相互地覆盖沿X轴的几乎相等的区域地流下。由此，能够使清洗水均匀地布满在基板上。
另外，X轴与连接第1下侧清洗喷嘴102f与原点0的线所成的角度θ4、连接第1下侧清洗喷嘴102f与原点0的线与连接第2下侧清洗喷嘴102g与原点0的线所成的角度θ5、以及连接第2下侧清洗喷嘴102g与原点0的线与Y轴所成的角度θ6全部等间隔（θ4=θ5=θ6=30°）地设定。
进一步地，在该例中，如图10所详细示出地，作为各清洗喷嘴102，采用从清洗喷嘴102喷出的清洗水的射流S沿着基板W的表面外周部与内侧密封构件66的接触部D1在横向上呈直线状地扩散的扇形喷嘴。由此，从各清洗喷嘴102喷射的清洗水的射流S能够冲到基板W的表面外周部与内侧密封构件66的接触部D1以及其附近的更宽的区域，沿着基板W的表面向下流。
根据该例中的基板清洗装置30b，例如将保持有刚电镀后的基板W的基板架18铅直地配置在清洗槽100的规定的位置。然后，从各清洗喷嘴102向着基板架18喷射清洗水，以使其射流S冲到基板W的表面外周部与内侧密封构件66的接触部D1以及其附近，由清洗水来清洗基板W的表面。供给到接触部D1附近的清洗水的一部分由于表面张力，没有沿着基板W的表面在铅直方向上流下，而是沿着接触部D1围绕基板W的表面外周部地流动。
这样，通过使从清洗喷嘴102喷射的清洗水的射流S冲到基板W的表面外周部与内侧密封构件66的接触部D1及其附近，能够由直接和由基板反弹而间接地冲到接触部D1的清洗水、以及沿着该接触部D1即基板W的表面外周部与内侧密封构件66之间形成的环状连续的阶梯流到下方的清洗水来高效地清洗接触部D1，而且由沿着基板W的表面在铅直方向上流下到下方的清洗水来清洗基板W的整个表面。
参照图11对采用基板清洗装置30b的第1清洗例进行说明。首先，如图11（a）所示，使由内部密封构件66密封表面外周部并保持基板的基板架18向着内部填满清洗水106的清洗槽100下降，如图11（b）所示，使由基板架18保持的基板浸泡到清洗槽100内的清洗水106中。这样，由清洗槽100内的清洗水106来清洗基板W的表面与整个基板架18。该清洗基本上是通过由液体的浓度差引起的扩散来除去粘到基板或基板架18上的药水的清洗，将基板架18浸泡到清洗水106的时间越长，从基板架18或基板扩散的药水的量越增加而清洗效果进一步提高。而且，通过由起泡或搅棒等来搅拌清洗水106，能够在短时间内提高清洗效果。
然后，如图11（c）所示，将由于清洗而有药水扩散了的清洗水106从清洗槽100排掉。通过使清洗槽100的底板倾斜向排水口100a（参照图7），能够使清洗水106在清洗槽100的内部不残留。
然后，如图11（d）所示，一边从各清洗喷嘴102向着基板喷射清洗水106，以使射流S冲到基板的表面外周部与内侧密封构件66的接触部D1以及其附近，一边从清洗槽100排掉该喷射出的清洗水106。由此，高效地清洗基板W的表面外周部与内侧密封构件66的接触部D1，而且使有电镀液等的药水扩散了的清洗水106不残留在清洗槽100的内部，防止清洗槽100的内部的污染。
然后，如图11（e）所示，保持来自清洗喷嘴102的向着基板架18的清洗水的喷射继续，关闭清洗槽100的排水口100a（参照图7），由此，供给新的清洗水106到清洗槽100内并将基板架18浸泡到该清洗水106中，由液体扩散来清洗基板与整个基板架18。
为了用由从清洗喷嘴喷射的清洗水来同样地清洗基板架，需要配置多数的清洗喷嘴，虽然清洗水的使用量增加，但通过这样地将基板架18浸泡到蓄在清洗槽100内的清洗水106中，清洗基板与整个基板架18，能够不增加清洗水的使用量地均匀地清洗基板与整个基板架18。
另外，可以一边用喷雾器等来搅拌清洗水一边进行向清洗槽100的内部的清洗水106的供给，或者也可以用清洗水供给用的另外的粗配管来在短时间内进行。
其后，如图11（f）所示，将基板架18从清洗槽100内的清洗水106中提起并结束清洗。该基板架18的提起速度越低，粘到基板架18或基板上的清洗水的液量越少，下一工序中由电镀液等导致的污染越少。为了减少清洗水（纯水）的使用量，根据需要，将残留在清洗槽100内的清洗水106用于下次的基板的清洗。
另外，该例中，为了进一步提高基板的表面的清洁度，也可以多次进行用从清洗喷嘴102喷射并供给到清洗槽100的内部的清洗水106来清洗基板与整个基板架18的清洗。
参照图12对采用基板清洗装置30b的第2清洗例进行说明。首先，如图12（a）所示，使由内部密封构件66密封其表面外周部并保持基板的基板架18向着内部没有填满清洗水106的空的清洗槽100下降，并设置在清洗槽100内的规定的位置。
然后，如图12（b）所示，一边从各清洗喷嘴102向着基板喷射清洗水106，以使射流S冲到基板的表面外周部与内侧密封构件66的接触部D1以及其附近，一边从清洗槽100排掉该喷射出的清洗水106。由此，可高效地清洗基板W的表面外周部与内侧密封构件66的接触部D1，而且使有电镀液等的药水扩散了的清洗水106不残留在清洗槽100的内部，防止清洗槽100的内部的污染。
然后，如图12（c）所示，保持来自清洗喷嘴102的向着基板架18的清洗水的喷射继续，关闭清洗槽100的排水口100a（参照图7），由此，供给新的清洗水106到清洗槽100内并将基板架18浸泡到该清洗水106中，通过液体扩散来清洗基板与整个基板架18。与第1清洗例一样，也可以多次重复将该基板架18浸泡到该清洗水106中清洗基板与整个基板架18的工序。
然后，如图12（d）所示，将由于清洗而有药水扩散了的清洗水106从清洗槽100排掉。其后，如图12（e）所示，一边从各清洗喷嘴102向着基板喷射清洗水106，以使射流S冲到基板的表面外周部的与内侧密封构件66的接触部D1以及其附近，一边从清洗槽100排掉该喷射出的清洗水106。
然后，如图12（f）所示，将基板架18从清洗槽100提起并结束清洗。另外，提起该基板架18时，也可以一边从各清洗喷嘴102向着基板喷射清洗水106，一边从清洗槽100排掉该喷射出的清洗水106。
根据该清洗例，开始，通过从清洗喷嘴102向着基板架18喷射清洗水来使粘到基板以及基板架的药水除去，并就此直接排掉该清洗水，由此能够减低清洗槽100的污染。而且，最后，通过从清洗喷嘴102向着基板架18喷射清洗水，一边高效地清洗基板W的表面外周部的与内侧密封构件66的接触部D1一边清洗基板的整个表面，能够提高基板的清洁度。即，基板（以及基板架18）的清洁度达到与从清洗喷嘴102喷射的清洗水同等的水平。
对如上所述地构成的电镀装置所进行的一系列的电镀处理进行说明。首先，由基板运送装置22从装载在盒体台12的盒体10中取出1块基板，放到对准器14并将定向平面或槽口等的位置对准到规定的方向。由基板运送装置22将由该对准器14对准方向后的基板运送到基板装卸部20。
在基板装卸部20中，由基板架运送装置40的运输机42同时把持两台收容在储料器24内的基板架18，运送到基板装卸部20。然后，使基板架18以水平的状态下降，由此，将两台基板架18同时放置到基板装卸部20的放置平板52上，使汽缸动作，保持在基板架18的第2保持构件58打开的状态。
该状态下，将由基板运送装置22运送的基板插入到位于中央侧的基板架18中，使汽缸反向动作并关闭第2保持构件58，而后，由锁定/解锁机构锁定第2保持构件58。然后，在结束将基板安装到其中一个基板架18后，使放置平板52横向滑动，同样地，安装基板到另一个基板架18，而后，将放置平板52返回原来的位置。
由此，基板W在使其进行电镀处理的面从基板架18的开口部暴露出来的状态下，由密封构件66、68密封其周围以使电镀液不能浸入，且基板W被固定为在因密封构件66、68而不接触到电镀液的部分与多个电触点88电导通。在这里，从电触点88到基板架18的柄90连接有配线，通过将电源连接到柄90的部分，能够给基板的种晶层等供电。另外，基板装卸部20具有对安装在基板架18上的基板W与电触点88的接触状态进行确认传感器。该传感器在判断基板W与电触点88的接触状态为不良时，将其信号输入到控制器（未图示）。
然后，由基板架运送装置40的运输机42同时把持两台安装有基板W的基板架18，运送到储料器24。然后，使基板架18达到铅直的状态后下降，由此，将两台基板架18悬挂保持（暂时放置）到储料器24上。在这些基板运送装置22、基板装卸部20以及基板架运送装置40的运输机42中，依次重复上述操作，依次将基板安装到收容在储料器24内的基板架18上，并依次悬挂保持（暂时放置）到储料器24的规定的位置。
另外，虽然没有图示，但也可以配备有将由运输机42运送的两台基板架铅直地进行支持的固定站，来代替水平放置两台基板架18的基板装卸部20，使铅直地保持基板架的固定站转动90°并使基板架达到水平的状态。
又，在本例中，虽然示出了配备有一个锁定/解锁机构的实例，但也可以配备两个锁定/解锁机构，通过被配置在相互邻接的位置的两台基板架的锁定/解锁机构来同时进行锁定/解锁。
另一方面，对于基板架运送装置40的另一个运输机44，同时把持两台安装基板并暂时放置在储料器24的基板架18，运送到预湿槽26并使其下降，由此，将两台基板架18放入到预湿槽26内。
另外，此时，继续将如下基板架18暂时放置于储料器24，该基板架18存放有由基板装卸部20所配备的、对基板与电触点88的接触状态进行确认的传感器判断其接触状态为不良的基板。由此，当将基板安装到基板架18时，即使产生该基板与电触点88之间接触不良，也能够不使装置停止而继续电镀操作。虽然在该产生接触不良的基板上不实施电镀处理，但在该情况下，可以通过将返回到盒体后未电镀处理的基板从盒体排除，来处理该情况。
然后，将装有该基板的基板架18，同上述一样，运送到预浸槽28，在预浸槽28中蚀刻氧化膜，使洁净的金属表面暴露出来。进一步地，将装有该基板的基板架18，同上述一样，运送到水洗槽30a，由放入到该水洗槽30a的纯水来水洗基板的表面。
将装有水洗结束的基板的基板架18，同上述一样，运送到装满电镀液的电镀槽34，并悬挂保持到电镀单元38。基板架运送装置40的运输机44，依次重复进行上述操作，将装有基板的基板架18依次运送到电镀槽34的电镀单元38并悬挂保持到规定的位置。
所有的基板架18的悬挂保持结束后，通过使溢流槽36的电镀液循环且使其溢出，并且在电镀槽34内的正极（未图示）与基板W之间施加电镀电压，同时通过搅棒驱动装置46使搅棒与基板的表面平行地来回移动，以在基板的表面实施电镀。此时，基板架18在电镀单元38的上部由柄90悬挂并固定，从电镀电源通过导电体86以及电触点88向种晶层等供电。
电镀结束后，停止电镀电源的施加、电镀液的供给以及搅棒的来回运动，由基板架运送装置40的运输机44同时把持两台装有电镀后的基板W的基板架18，同上述一样，运送到基板清洗装置30b。
然后，如上所述地，一边将保持有电镀后的基板W的基板架18配置到该基板清洗装置30b的清洗槽100的规定位置，一边从清洗喷嘴102向着基板架18喷射清洗水，进一步地，将基板架18浸泡到清洗槽100内的清洗水106中来清洗基板W的表面以及基板架18。
然后，将安装有该清洗后的基板W的基板架18，同上述一样，运送到吹风槽32，在这里，通过空气的吹拂来将附着在由基板架18保持的基板W的表面上的水滴除去。而后，使安装有该基板W的基板架18，同上述一样，返回储料器24的规定的位置并悬挂保持。
基板架运送装置40的运输机44依次重复上述操作，使装有电镀结束的基板的基板架18依次返回储料器24的规定的位置并悬挂保持。
另一方面，对于基板架运送装置40的另一个运输机42，同时把持两台装有电镀处理后的基板W并返回到储料器24后的基板架18，同上述一样，放置到基板装卸部20的放置平板52上。此时，也同时运送如下基板架18并放置到放置平板52上，该基板架18装有由基板装卸部20所配备的对基板与电触点88的接触状态进行确认的传感器判断其接触状态为不良的基板并一直暂时放置在储料器24中。
然后，通过锁定/解锁机构来解除位于中央侧的基板架18的第2保持构件58的锁定，使汽缸动作并打开第2保持构件58。此时，能防止基板W紧贴在第2保持构件58上地状况下第2保持构件58打开。该状态下，由基板运送装置22取出基板架18内的电镀处理后的基板W，运到旋转干燥机16处，由基板运送装置22使通过该旋转干燥机16的高速转动进行旋转干燥（水分去除）后的基板返回到盒体10。
然后，在使安装在另一个基板架18的基板返回到盒体10后，或者与之同时进行地，使放置平板52横向滑动，同样地，将安装在另一个基板架18的基板进行旋转干燥并使其返回到盒体10。
使放置平板52返回到原来的状态后，由基板架运送装置40的运输机42同时把持两台取出了基板的基板架18，同上述一样，使其返回到储料器24的规定的地方。而后，由基板架运送装置40同时把持两台装有电镀处理后的基板并返回到储料器24后的基板架18，同上述一样，放置到基板装卸部20的放置平板52上，重复同上述一样的操作。
然后，从装有电镀处理后的基板并返回到储料器24后的基板架18取出所有的基板，旋转干燥并使其返回到盒体10后结束操作。
图13同时示出采用图7到图10所示的基板清洗装置测定在图11所示的清洗例中由纯水清洗刚电镀后的基板表面时的污染物（污染）量的结果，与测定以图1所示的以往的QDR清洗法由纯水清洗基板时的污染物量的结果。污染物量是清洗后粘到基板以及基板架的电镀液的液量，表示给下一工序的污染物。
另外，在图13中，实施例1表示从被配备在图7到图10所示的基板清洗装置中的所有清洗喷嘴102（102a～102g）喷射总流量9.6L/min的纯水30秒，并进行图11（d）所示的清洗后的结果。实施例2表示从被配备在图7到图10所示的基板清洗装置中的所有清洗喷嘴102中的位于与基板的上半部相当的位置的清洗喷嘴102a、102c、102d、102e喷射总流量4L/min的纯水30秒，并进行图11（d）所示的清洗后的结果。又，比较例1表示进行图1（d）所示的QDR清洗30秒后的结果。另外，图13的QDR次数表示上述清洗的次数。这一点在以下的图14中也一样。
从图13可判断，实施例1、2与比较例1相比较，通过一次清洗来将污染物量抑制在三次进行以往的QDR清洗时的污染物量以下，由此，能够一边减少清洗水的使用量，一边提高基板的清洁度。另外，在实施例1、2中，由于能够观察到清洗水在铅直方向上流过基板整个表面，因而在基板的清洗中的基板表面的干燥等方面没有问题，而且，可以确认清洗水沿着基板的表面外周部的与内侧密封构件的接触部从上往下流动。
图14示出了实施例1、2以及比较例1中的残液量。残液量是清洗后残留在清洗槽内的清洗水中含有的电镀液的液量。在图14中，作为虚线的基准线R表示清洗基板后使其干燥时是否产生干燥斑点的界线。
从图14可判断，在比较例1中，为了达到基准线R以下的残液量，需要三次QDR清洗，与此相对，而在实施例1、2中，通过两次清洗就可将残液量抑制在基准线R以下。
图15示出了使用图7到图10所示的基板清洗装置，对图11以及图12所示的清洗例中由纯水来清洗刚电镀后的基板表面时的基板表面以及外周部、内侧密封构件66上残留的污染物（污染）量进行测定的结果，并且示出了对通过图1所示的以往的QDR清洗法用纯水来清洗基板时的基板表面以及外周部、内侧密封构件66上残留的污染物量进行测定的结果。基板表面以及外周部、内侧密封构件66上残留的污染物量为清洗后基板表面以及外周部、内侧密封构件66上残留的金属量（例如Sn量），表示给下一工序的污染物。这是通过使清洗后的基板架水平，将酸性化学溶液（硝酸）滴到由内侧密封构件66包围的基板表面上，按其液面不超过内侧密封构件66的高度的方式来使液体布满，来测定溶入到该酸性化学溶液中的金属量。图13所示的污染物量或图14所示的残液量反映了基板表面以及整个基板架18的污染量，通过图15所示的实验中的测定方法来限定并评价基板表面以及内侧密封构件66的污染。
另外，在图15中，实施例3为按照图11的（a）～（f）工序来进行清洗的结果，详细地说，示出从被配备在图7到图10所示的基板清洗装置中的所有清洗喷嘴102（102a～102g）喷射总流量7.0L/min的纯水30秒，并进行图11（d）所示的清洗后的结果。实施例4为按照图12的（a）～（f）工序来进行清洗的结果，详细地说，示出从被配备在图7到图10所示的基板清洗装置中的所有清洗喷嘴102（102a～102g）喷射总流量7.0L/min的纯水30秒，并进行图12（e）所示的清洗后的结果。并且，比较例2表示进行图1（d）所示的QDR清洗30秒后的结果。另外，实施例3、4与比较例2各自的QDR次数为2次。
从图15可知，实施例3、4与比较例2相比较，基板表面以及外周部、内侧密封构件66上残留的金属的量较少。特别地可以判断，在最终清洗工序中由从清洗喷嘴102喷出的纯水来清洗基板的实施例4能够使基板表面以及外周部、内侧密封构件66上残留的污染物量最少。
图16示出了本发明的另一实施方式的基板清洗装置。该例与图7到图10所示的基板清洗装置的不同点在于，如图6所示，夹具清洗喷嘴108位于其射流冲到外侧密封构件68的与第1保持构件54的外侧接触部D2以及其周边的位置，并与外侧密封构件68呈同心圆状地被配置，该外侧密封构件68被安装在基板架18的第2保持构件58上，当由基板架18保持基板W时通过压接到第1保持构件54的表面来密封此处。该夹具清洗喷嘴108被安装在图7所示的喷嘴板104上。
即，从夹具清洗喷嘴108形成射流地被喷出的清洗液直接冲到外侧接触部D2，或从夹具清洗喷嘴108形成射流地被喷出并冲到第1保持构件54的表面后反弹回的清洗水从与第1保持构件54的表面大致平行的方向冲到外侧接触部D2上。
这样地，在该例中，通过配备夹具清洗喷嘴108，如上所述地从夹具清洗喷嘴108向着被配置在清洗槽100的规定位置的基板架18的外侧密封构件68与第1保持构件54的外侧接触部D2喷射清洗水，能够通过冲到外侧接触部D2以及其附近的清洗水的射流、以及沿着该外侧接触部D2流到下方的清洗水来进行清洗。
从该夹具清洗喷嘴108喷射的清洗水进行的基板架18的外侧接触部D2的清洗，与例如上述的由从清洗喷嘴102喷射的清洗水进行的基板W的表面以及基板架18的清洗同时进行。
也可以另外设置向着立设在第1保持构件54上的夹持构件74喷射清洗水的喷嘴。
另外，在上述的例中，虽然将本发明的基板清洗装置应用于清洗电镀后的基板的基板清洗装置，但当然也可以将本发明的基板清洗装置应用于清洗预浸后的基板的水洗槽30a。
到此对本发明的一实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述的实施方式，毫无疑问，可以通过其技术的思想的范围内中各种不同的方式来实施。

Claims (7)

1.一种基板清洗装置，其特征在于，具有：
清洗槽，其将由密封构件对表面外周部进行密封并保持基板的基板架铅直地配置在内部；
多个清洗喷嘴，其被配置在所述清洗槽内部的与被配置在该清洗槽内的所述基板架相对的位置，向着所述基板架喷射清洗水，
所述多个清洗喷嘴被配置为：在其射流冲到在基板的上半部的区域中的、表面外周部的与密封构件的接触部及其附近的位置，并与该接触部呈同心圆状，
当将与基板的中心相应的位置定为原点并将水平和铅直地延伸的轴定为X轴和Y轴时，所述多个清洗喷嘴设置在X轴和Y轴上，以及相对该Y轴左右对称的、且相互相邻的各清洗喷嘴与所述原点分别连接的线所成的角随着远离Y轴而逐渐增大的位置上。
2.根据权利要求1所述的基板清洗装置，其特征在于，
还具有多个清洗喷嘴，所述多个清洗喷嘴被配置为：在其射流冲到基板的下侧的区域中的、基板的表面外周部的与密封构件的接触部及其附近的位置，且与该接触部呈同心圆状。
3.根据权利要求1所述的基板清洗装置，其特征在于，
所述清洗喷嘴为其射流沿着基板的表面外周部的与密封构件的接触部在横向上呈直线状地扩散的扇形喷嘴。
4.根据权利要求1所述的基板清洗装置，其特征在于，
还具有夹具清洗喷嘴，所述夹具清洗喷嘴被配置为：在其射流冲到对基板架的保持构件间进行密封的密封构件及其附近的位置，且与该密封构件呈同心圆状。
5.一种基板清洗方法，其特征在于，包括
将由密封构件对表面外周部进行密封并保持基板的基板架浸泡到清洗槽内的清洗水中，
排掉所述清洗槽内的清洗水，
一边从多个清洗喷嘴向着基板喷射清洗水，以使射流冲到表面外周部的与密封构件的接触部及其附近，一边从所述清洗槽排掉从该清洗喷嘴喷射出的清洗水，
通过所述清洗喷嘴向所述清洗槽的内部供给清洗水，将所述基板架浸泡到清洗水中，
从所述清洗槽提起所述基板架的工序，
当将与基板的中心相应的位置定为原点并将水平和铅直地延伸的轴定为X轴和Y轴时，所述多个清洗喷嘴设置在X轴和Y轴上，以及相对该Y轴左右对称的、且相互相邻的各清洗喷嘴与所述原点分别连接的线所成的角随着远离Y轴而逐渐增大的位置上。
6.一种基板清洗方法，其特征在于，包括
在清洗槽内配置由密封构件对表面外周部进行密封并保持基板的基板架，
一边从多个清洗喷嘴向着基板喷射清洗水，以使射流冲到表面外周部的与密封构件的接触部及其附近，一边从所述清洗槽排掉从该清洗喷嘴喷射出的清洗水，
通过所述清洗喷嘴向所述清洗槽的内部供给清洗水，并将所述基板架浸泡到清洗水中，
排掉所述清洗槽内的清洗水，
一边从所述清洗喷嘴向着基板喷射清洗水，以使射流冲到表面外周部的与密封构件的接触部以及其附近，一边从所述清洗槽排掉从该清洗喷嘴喷射出的清洗水，
从所述清洗槽提起所述基板架的工序，
当将与基板的中心相应的位置定为原点并将水平和铅直地延伸的轴定为X轴和Y轴时，所述多个清洗喷嘴设置在X轴和Y轴上，以及相对该Y轴左右对称的、且相互相邻的各清洗喷嘴与所述原点分别连接的线所成的角随着远离Y轴而逐渐增大的位置上。
7.根据权利要求5或6所述的基板清洗方法，其特征在于，
向着基板喷射清洗水，以使射流冲到表面外周部的与密封构件的接触部及其附近，同时向着所述基板架喷射清洗水，以使射流冲到对所述基板架的保持构件间进行密封的密封构件及其附近。
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