CN103572356B - 电镀装置及基板保持架清洗方法 - Google Patents
电镀装置及基板保持架清洗方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种电镀装置，具有：电镀槽，在其内部保持电镀液；基板输送装置，其从基板盒取出电镀前的基板，将电镀后的基板送回到基板盒；基板保持架，其用密封部件将基板的外周部予以密封并将该基板保持成装拆自如，使基板浸渍在所述电镀槽内的电镀液中；模仿基板，其配置在基板输送装置可存取的位置；以及基板保持架清洗槽，其使在用密封部件将模仿基板的外周部予以密封的状态下保持该模仿基板的基板保持架浸渍在清洗液中，进行清洗。
Description
技术领域
本发明涉及一种电镀装置及基板保持架清洗方法，尤其涉及用基板保持架对半导体晶片等的基板进行保持并使其浸渍在电镀液中、从而在基板表面形成连接用凸起和配线等的浸泡式的电镀装置，以及用于该电镀装置的基板保持架的清洗方法。
背景技术
在半导体晶片等的基板表面的规定位置用电镀方式形成连接用凸起时，如图1及图2所示，广泛应用这样的方法：准备一种在表面形成作为给电层的籽晶层200，在该籽晶层200的表面涂布防护层202后，在防护层202的规定位置设置开口部202a的基板W，用安装在基板保持架上的密封部件204对基板W的表面外周部进行密封，使由该密封部件204包围的电镀区域A接触电镀液。由此，利用电镀方式在防护层开口部202a内的籽晶层200的露出面形成金属206。该金属206用于凸起。
如此，当用安装在基板保持架上的密封部件204对基板W的表面外周部进行密封时，有时该密封部件204横跨位于基板W的外周部的防护层开口部202a。这种情况在尽可能将基板W表面的有效区域确保得较宽的基础上一般是不被避免的。并且，当在密封部件204所跨越的防护层开口部202a内形成金属206时，有时产生金属到达防护层202的上表面那样的异常析出，且金属207附着在密封部件204上。附着在该密封部件204上的金属207在每次电镀基板时就生长。
如此，若持续使用金属207附着在密封部件204上的基板保持架，则会引起形成于基板表面的金属的膜厚不足和面内均匀性的恶化，另外，当将由密封部件204包围的电镀区域A浸渍在电镀液中时，就成为引起电镀液泄漏的一个原因。因此，需要定期或根据需要来清洗基板保持架，将附着在密封部件204上的金属207予以去除。
另外，当对基板W的表面无防护层的基板进行电镀时，由于籽晶层200与密封部件204直接接触，因此，有时异常析出的金属207会附着在密封部件204上。
因此，在基板保持架维修保养时，用手动方式或用使金属207溶解的清洗液(药液)进行清洗。一般，基板保持架的维修保养是，从电镀装置取出基板保持架，进行基板保持架的清洗和定期更换零件的更换。
作为清洗装置，提出了这样的装置：在由输送单元输送的起吊夹具的移动空间，依次配置脱模液槽、水槽和酸洗槽等，自动地对起吊夹具进行清洗(参照日本国实开昭58—92374号公报)；或代替浸渍在药液中的浸渍方式，而采用喷射清洗液的喷射方法对用具进行清洗(参照日本国实开昭61—159083号公报)。另外，提出有这样的系统和装置：工件输送系统，该工件输送系统在使保持工件的平台通过水洗部后，使其浸渍在池子内而进行贮存，从而防止工件干燥和氧化(参照日本国特开昭63—166990号公报)；或者液处理装置，该液处理装置使保持基板的保持部从处理槽中退出，对保持部与处理面一起进行清洗(参照日本国特开2002—249896号公报)。
申请人提出了这样一种电镀装置：在电镀装置的内部，具有在使基板开放而不对其保持的状态下对基板保持架进行清洗的基板保持架清洗部，由此，不从电镀装置中取出基板保持架就可在电镀装置内自动对其进行清洗(参照日本国特开2008—45179号公报)。
发明所要解决的课题
要从电镀装置取出基板保持架对其清洗，则需要使电镀装置停止运行。即使有替换的基板保持架，也至少在更换基板保持架期间需要使电镀装置停止运行。而且，从电镀装置取出基板保持架要花费许多功夫。因此，电镀装置的生产率恶化。
上述专利文献所记载的发明，不是一种不从电镀装置取出将基板保持成装拆自如的基板保持架就能在保存于电镀装置内部的状态下进行自动清洗的发明。
如上述日本国特开2008—45179号公报所记载的发明那样，当在不保持基板而使其开放的状态下对基板保持架进行清洗时，与基板的籽晶层接触的电气触点就被清洗液弄湿。当湿漉漉的电气触点与基板的籽晶层接触时，在与电气触点接触的接触部就析出籽晶层，电气触点与籽晶层的导通性就恶化。因此，电气触点需要处于干燥状态。当电气触点被弄湿时，在电气触点干燥之前的期间就不能使用该基板保持架。而且，短时间使位于基板保持架内部的电气触点干燥一般是非常困难的。
在一边用基板保持架保持基板、一边对基板表面进行多层复合电镀的电镀装置的情况下，多种金属207(参照图2)附着在基板保持架的密封部件上。使这些多种金属207有效溶解而进行清洗的清洗液往往不是相同的，需要用多种清洗液将基板保持架清洗。而且，当根据基板保持架的密封部件上异常析出的多种金属而在电镀装置内设置多个清洗槽时，电镀装置的占用空间就非常大。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而做成的，其目的在于提供一种电镀装置及基板保持架清洗方法，无需从电镀装置取出基板保持架，而且基板保持架所具有的电气触点不会被清洗液弄湿，在仍使电镀装置运行的状态下就能用清洗液对基板保持架进行清洗。
用于解决课题的手段
本发明的电镀装置，具有：电镀槽，在该电镀槽的内部保持电镀液；基板输送装置，该基板输送装置从基板盒取出电镀前的基板，将电镀后的基板送回到基板盒；基板保持架，该基板保持架在用密封部件将基板的外周部予以密封的状态下将该基板保持成装拆自如，使所述基板浸渍在所述电镀槽内的电镀液中；模仿基板，该模仿基板配置在所述基板输送装置可存取的位置；以及基板保持架清洗槽，该基板保持架清洗槽使在用所述密封部件将所述模仿基板的外周部予以密封的状态下保持该模仿基板的所述基板保持架浸渍在清洗液中，进行清洗，其中，所述模仿基板与所述密封部件的基板接触部的接触面积比电镀时的基板与所述密封部件的所述基板接触部的接触面积大，并且，所述模仿基板与所述基板保持架的电气触点的基板接触部的接触面积比电镀时的基板与所述基板保持架的所述电气触点的所述基板接触部的接触面积大。
如此，通过用清洗槽内的清洗液对基板保持架进行清洗，从而无需从电镀装置取出基板保持架，就能使电镀装置仍运行地对附着在基板保持架的密封部件上的金属进行清洗。而且，通过在用密封部件对模仿基板的表面的外周部进行密封、保持模仿基板的状态下对基板保持架进行清洗，从而能一边防止基板保持架所具有的电气触点被清洗液弄湿，一边由清洗液对基板保持架进行清洗。
在本发明的较佳的一形态中，所述基板保持架清洗槽构成为，能够向该基板保持架清洗槽的内部分别供给多种清洗液和冲洗液。
由此，当多种金属附着在基板保持架的密封部件上时，例如在将第一清洗液供给到基板保持架清洗槽内部而用第一清洗液对基板保持架进行清洗并用冲洗液对基板保持架进行冲洗后，将第二清洗液供给到基板保持架清洗槽内部而用第二清洗液对基板保持架进行清洗，再用冲洗液对基板保持架进行冲洗，通过反复进行这种工序，不会使电镀装置的占用空间增大，能使附着在密封部件上的多种金属高效地溶解、去除。
在本发明的较佳的一形态中，所述基板保持架清洗槽兼作保存基板保持架的保存槽使用。
由此，因为具有基板保持架清洗槽，故能防止电镀装置的占用空间增大。
在本发明的较佳的一形态中，电镀装置的内部具有多个基板保持架，一边使用一部分的基板保持架进行电镀，一边用所述基板保持架清洗槽对其它的基板保持架进行清洗。
在本发明的较佳的一形态中，所述模仿基板被收纳在基板盒内，该基板盒配置在所述基板输送装置可存取的位置。
由此，当不将模仿基板配置在电镀装置的内部而需要清洗基板保持架时，能将模仿基板配置在电镀装置内。
在本发明的较佳的一形态中，所述基板保持架清洗槽是以下那样的清洗槽：通过使所述基板保持架浸渍在所述清洗液中，从而去除附着在所述密封部件的金属。
本发明的基板保持架清洗方法是，将在用密封部件将模仿基板的外周部予以密封的状态下保持该模仿基板的基板保持架悬吊在基板保持架清洗槽内，其中，所述模仿基板与所述密封部件的基板接触部的接触面积比电镀时的基板与所述密封部件的所述基板接触部的接触面积大，并且，所述模仿基板与所述基板保持架的电气触点的基板接触部的接触面积比电镀时的基板与所述基板保持架的所述电气触点的所述基板接触部的接触面积大，分别将多种清洗液及冲洗液供给到所述基板保持架清洗槽的内部并使所述基板保持架分别浸渍在该多种清洗液及冲洗液中，清洗及冲洗该基板保持架。
发明的效果
采用本发明，无需从电镀装置取出基板保持架，就能使电镀装置仍运行地一边防止该基板保持架所具有电气触点被清洗液弄湿、一边用清洗液清洗基板保持架，能防止电镀装置的处理量下降。
附图说明
图1是表示在电镀时将基板的表面外周部密封的基板保持架的密封部件和基板的俯视图。
图2是表示用基板保持架的密封部件将基板的表面外周部密封并进行电镀时状态的剖视图。
图3是本发明实施方式的电镀装置的整体配置图。
图4是表示图3所示的基板保持架大致结构的立体图。
图5是图3所示的基板保持架的俯视图。
图6是图3所示的基板保持架的右视图。
图7是图6的A部放大图。
图8是图3所示的电镀装置所具有的基板保持架清洗槽的概要图。
图9是表示另外的基板保持架清洗槽的概要图。
具体实施方式
下面，参照附图来说明本发明的实施方式。在以下的例子中，在半导体晶片等的基板表面，依次进行镀Cu、镀Ni-及镀SnAg合金，在半导体晶片等的基板表面的规定部位，形成由Cu-Ni-SnAg合金构成的凸起。另外，电镀所用的金属，当然不限于上述金属。
图3表示本发明实施方式的电镀装置的整体配置图。如图3所示，该电镀装置具有：二台盒放置台12，其搭载收纳了半导体晶片等的基板W的基板盒10；对准器14，其使基板W的定向平面和触点等的位置与规定方向一致；以及旋转旋转干燥器16，其使电镀处理后的基板W高速旋转而进行干燥。此外，在其附近,设有基板装拆部20，该基板装拆部20载放基板保持架18，将基板W向该基板保持架18进行装拆。在这些单元的中央，配置有在它们之间输送基板W的由输送用机械臂构成的基板输送装置22。
此外，在接近基板输送装置22的位置配置模仿基板盒24，该模仿基板盒24的内部收纳有模仿基板DW。基板输送装置22可对收纳于模仿基板盒24内部的模仿基板DW进行存取。模仿基板DW由与基板W相同形状的、例如不形成有图形的裸硅或表面形成有硅氧化层的硅氧化膜基板构成，与基板W相同，用基板装拆部20向基板保持架18进行装拆。模仿基板DW的数量多于一次清洗的基板保持架18的数量。
并且，从基板装拆部20侧按以下顺序配置有：第一基板保持架清洗槽26a及第二基板保持架清洗槽26b，它们兼作进行基板保持架18的保存及暂时放置的保存槽；预湿槽28，其使基板浸渍在纯水中将其弄湿，从而使表面的亲水性良好；前处理槽30，其对基板的表面进行电镀前处理；前处理液水洗槽32，其清洗附着在基板及基板保持架18上的前处理液；Cu电镀槽34a，其内部装入Cu电镀液，进行电镀，在基板表面形成Cu膜；第一水洗槽36a，其清洗附着在基板及基板保持架18上的Cu电镀液；Ni电镀槽34b，其内部装入Ni电镀液，进行电镀，在形成于基板表面的Cu膜的表面形成Ni膜；第二水洗槽36b，其清洗附着在基板及基板保持架18上的Ni电镀液；吹风槽38，其用纯水对基板表面进行水洗并进行脱水(吹风处理)；第三水洗槽36c，其清洗附着在基板及基板保持架18上的SnAg合金电镀液；以及SnAg合金电镀槽34c，其内部装入SnAg合金电镀液，进行电镀，在形成于基板表面的Ni膜的表面形成SnAg合金膜。
向前处理槽30内，供给能将附着在密封部件上的金属207(参照图2)溶解的清洗液。作为清洗液，例如欲使Cu溶解时，使用硫酸和双氧水的水溶液；欲使Ni溶解时，使用氢氧化钠水溶液；欲使SnAg合金溶解时，使用30～50wt％的硝酸水溶液或由甲二磺酸构成的水溶液。前处理液水洗槽32具有吹风机构，该吹风机构的用途是，通过将保持有清洗后的基板的基板保持架18提起并向基板保持架18吹空气，从而将附着在基板及基板保持架18上的纯水去除。在本例中，通过设置许多SnAg合金电镀槽34c，来提高工作效率。
此外，具有位于这些各设备的侧方、在这些各设备之间将基板保持架18与基板一起予以输送的基板保持架输送装置40。作为基板保持架输送装置40的驱动源，采用线性电动机。该基板保持架输送装置40具有：在基板装拆部20与基板保持架清洗槽26a、26b之间输送基板的第一传送装置42；以及在基板保持架清洗槽26a、26b、预湿槽28、前处理槽30、水洗槽32、36a、36b、36c、电镀槽34a、34b、34c及吹风槽38之间输送基板的第二传送装置44。另外，也可不具有第二传送装置44，而仅具有第一传送装置42。
另外，在该基板保持架输送装置40的相反侧配置有浆片驱动装置46。浆片驱动装置46对作为搅拌各电镀槽34a、34b、34c内部的电镀液的搅和棒的浆片(未图示)进行驱动。
基板装拆部20具有沿轨道50向横向滑动自如的平板状的载放板52，在该载放板52上以水平状态并排载放二个基板保持架18，在该一方的基板保持架18与基板输送装置22之间对基板W进行交接后，使载放板52向横向滑动，并在另一方的基板保持架18与基板输送装置22之间对基板W进行交接。
如图4至图7所示，基板保持架18具有：例如用氯乙烯制的矩形平板状的第一保持部件(固定保持部件)54、以及通过铰链56而开闭自如地安装在该第一保持部件54上的第二保持部件(可动保持部件)58。另外，在本例中，例示了将第二保持部件58构成为借助铰链56而开闭自如的例子，但也可例如将第二保持部件58配置在与第一保持部件54相对的位置上，使该第二保持部件58相对于第一保持部件54移动而进行开闭。
第二保持部件58具有基部60和环状的密封保持架62。密封保持架62是例如氯乙烯制，使与下述的压环64之间的滑动良好。在密封保持架62的上表面，向内方突出安装有基板侧(内侧)密封部件66，当用基板保持架18保持基板W时，基板侧密封部件66与基板W的表面外周部压接并对基板W与第二保持部件58之间的间隙进行密封。此外，在密封保持架62的与第一保持部件54相对的面，安装有保持架侧(外侧)密封部件68，该保持架侧密封部件68与第一保持部件54压接并对第一保持部件54与第二保持部件58之间的间隙进行密封。保持架侧密封部件68位于基板侧密封部件66的外方。
如图7所示，基板侧密封部件66被夹持在密封保持架62与第一固定环70a之间并安装在密封保持架62上。第一固定环70a利用螺栓等紧固件69a而安装在密封保持架62上。保持架侧密封部件68被夹持在密封保持架62与第二固定环70b之间并安装在密封保持架62上。第二固定环70b利用螺栓等紧固件69b而安装在密封保持架62上。
在第二保持部件58的密封保持架62的外周部设有阶梯部，在该阶梯部上，通过隔板65而安装有旋转自如的压环64。压环64利用第一固定环70a而安装成不能脱出。该压环64由对于酸来说耐腐蚀性优异、且具有足够的刚性的例如钛构成，隔板65由摩擦系数低的材料例如PTFE构成，以使压环64能顺利地旋转。
位于压环64的外侧方，并在第一保持部件54上，沿压环64的圆周方向等间隔立设有倒L字状的夹紧件74，该夹紧件74具有向内方突出的突出部。另一方面，在压环64的沿着圆周方向的与夹紧件74相对的位置，设有向外方突出的突起部64b。并且，夹紧件74的内方突出部的下表面及压环64的突起部64b的上表面，成为沿旋转方向互相逆向倾斜的锥面。在压环64的沿着圆周方向的多个部位(例如四个部位)，设有向上方突出的凸部64a。由此，通过使旋转销(未图示)旋转并从横向压转凸部64a，从而可使压环64旋转。
在将第二保持部件58打开的状态下，在第一保持部件54的中央插入基板W，利用铰链56将第二保持部件58闭合。然后，使压环64顺时针旋转，使压环64的突起部64b滑入夹紧件74的内方突出部的内部，由此，借助分别设在压环64和夹紧件74上的锥面，将第一保持部件54与第二保持部件58互相紧固并锁定第二保持部件58。另外，使压环64逆时针旋转并从倒L字状的夹紧件74上卸下压环64的突起部64b，就解除第二保持部件58的锁定。
在将第二保持部件58锁定后，基板侧密封部件66的下方突出部被压接在基板W的表面外周部上。基板侧密封部件66均匀按压基板W，由此将基板W的表面外周部与第二保持部件58之间的间隙密封。同样，在将第二保持部件58锁定后，保持架侧密封部件68的下方突出部被压接在第一保持部件54的表面上。保持架侧密封部件68均匀地按压第一保持部件54，由此将第一保持部件54与第二保持部件58之间的间隙密封。
模仿基板DW也同样被保持在基板保持架18上。即，在将第二保持部件58打开的状态下，在第一保持部件54的中央部插入模仿基板DW，利用铰链56将第二保持部件58闭合。然后，使压环64顺时针旋转，将第二保持部件58锁定，使压环64逆时针旋转并从倒L字状的夹紧件74上卸下压环64的突起部64b，就解除第二保持部件58的锁定。在将第二保持部件58锁定后，基板侧密封部件66的下方突出部被压接在模仿基板DW的表面外周部上。基板侧密封部件66均匀地按压模仿基板DW，由此将模仿基板DW的表面外周部与第二保持部件58之间的间隙密封。同样，在将第二保持部件58锁定后，保持架侧密封部件68的下方突出部被压接在第一保持部件54的表面上。保持架侧密封部件68均匀地按压第一保持部件54，由此将第一保持部件54与第二保持部件58之间的间隙密封。
第一保持部件54的上表面形成有大小与基板W几乎相等的环状的突条部82。该突条部82具有与基板W的周缘部抵接并支承该基板W的环状的支承面80。在该突条部80的沿着圆周方向的规定位置设有凹部84。
如图5所示，在凹部84内分别配置有多个(图示中为12个)导电体(电气触点)86。这些导电体86分别与从设在柄部90上的连接端子延伸的多个配线连接。当将基板W载放在第一保持部件54的支承面80上时，该导电体86的端部就与图7所示的电气触点88的下部接触。
与导电体86电连接的电气触点88，借助螺栓等紧固件89而固定在第二保持部件58的密封保持架62上。该电气触点88形成为板弹簧形状。电气触点88具有位于基板侧密封部件66的外方、向内方突出成板弹簧状的触点部。电气触点88在该触点部具有其弹性力所带来的弹性，容易弯曲。在用第一保持部件54和第二保持部件58对基板W进行保持时，电气触点88的触点部就与支承在第一保持部件54的支承面80上的基板W的外周面接触。
第二保持部件58的开闭，利用未图示的气缸和第二保持部件58的自重进行。即，在第一保持部件54上设有通孔54a，在将基板保持架18载放在载放板52上时与该通孔54a相对的位置上设有气缸。由此，通过使活塞杆伸展，经通孔54a利用推压杆将第二保持部件58的密封保持架62向上方上推，从而将第二保持部件58打开，通过使活塞杆收缩，从而使第二保持部件58利用其自重而闭合。
在基板保持架18的第一保持部件54的端部，连接有对基板保持架18进行输送或悬吊支承时成为支承部的一对大致T字状的柄部90。在基板保持架清洗槽26a、26b内，通过将柄部90的突出端部钩挂在该清洗槽的周壁上表面，从而基板保持架18被垂直悬吊。悬吊的基板保持架18的柄部90由第一传送装置42把持，保持基板W的基板保持架18由该第一传送装置42输送。另外，在预湿槽28，前处理槽30，水洗槽32、36a、36b、36c，电镀槽34a、34b、34c及吹风槽38内，基板保持架18也利用柄部90而悬吊在这些槽的周壁上。
图8是表示第一基板保持架清洗槽26a及第二基板保持架清洗槽26b的概要图。如图8所示，第一基板保持架清洗槽26a及第二基板保持架清洗槽26b，分别连接有清洗液供给管线104的各分歧管线106，该清洗液供给管线104从装入清洗液的清洗液箱100延伸，内部夹装有泵。在各分歧管线106上分别设置有开闭阀108a、108b。另外，在第一基板保持架清洗槽26a及第二基板保持架清洗槽26b，分别连接有从清洗液贮存器110延伸的清洗液废液管线112的各分歧管线114。在各分歧管线114上分别设置有开闭阀116a、116b。
作为清洗液，在本例中使用使SnAg合金溶解的、例如30～50wt％的硝酸水溶液，或10wt％的甲二磺酸。高浓度的硝酸水溶液虽然必须进行安全方面的环境管理，但甲二磺酸无这种弊端，故适合使用。
另外，第一基板保持架清洗槽26a及第二基板保持架清洗槽26b，分别连接有冲洗液供给管线122的各分歧管线124。冲洗液供给管线122从供给纯水等冲洗液的冲洗液供给源120延伸。在各分歧管线124上分别设置有开闭阀126a、126b。另外，第一基板保持架清洗槽26a及第二基板保持架清洗槽26b，分别连接有排水管线130的各分歧管线132。在各分歧管线132上分别设置有开闭阀134a、134b。
在本例中，将第一基板保持架清洗槽26a及第二基板保持架清洗槽26b中的至少一方用作为保存基板保持架18的保存槽，由此防止电镀装置的占用空间增大。当将第一基板保持架清洗槽26a用作为保存槽时，将开闭阀108a、116a、126a、134a全部关闭，由此，液体(清洗液及冲洗液)不流入第一基板保持架清洗槽26a的内部。当将第二基板保持架清洗槽26b用作为保存槽时，将开闭阀108b、116b、126b、134b全部关闭。
接着，说明这样的例子：将第一基板保持架清洗槽26a用作为保存槽，将第一基板保持架清洗槽26a内的基板保持架18用于一系列的电镀处理，同时不从电镀装置取出基板保持架18而在第二基板保持架清洗槽26b中用清洗液清洗基板保持架18。另外，由于在将第二基板保持架清洗槽26b用作为保存槽、在第一基板保持架清洗槽26a中用清洗液清洗基板保持架18时是大致相同的，故省略其说明。
首先，对使用第一基板保持架清洗槽26a内的基板保持架18的一系列的电镀处理进行说明。
由基板输送装置22从搭载在盒放置台12上的基板盒10取出一块基板W，放置在对准器14上使定向平面和触点等的位置与规定方向一致。用基板输送装置22将方向已利用该对准器14对准的基板W输送到基板装拆部20。
用第一传送装置42同时把持二个收容在第一基板保持架清洗槽26a内的基板保持架18，并将其输送到基板装拆部20。然后，使基板保持架18以水平状态下降，由此，将二个基板保持架18同时载放在基板装拆部20的载放板52上。然后，使气缸动作而使基板保持架18的第二保持架部件58成为打开的状态。
在该状态下，将由基板输送装置22输送的基板W插入位于中央侧的基板保持架18，使气缸逆动作而将第二保持部件58闭合，然后，用锁定·解除锁定机构将第二保持部件58锁定。然后，在基板W对于一方的基板保持架18的安装结束后，使载放板52向横向滑动，同样将基板W安装在另一方的基板保持架18上，然后，将载放板52送回到原来位置。
在使基板W的要电镀的表面露出在基板保持架18的开口部内的状态下，基板W的外周部由密封部件66、68密封以不使电镀液进入。不与电镀液接触的基板W的外周部与多个电气触点88电连接。从电气触点88至基板保持架18的柄部90连接有配线，通过将电源与柄部90的连接端子连接，从而可向基板W表面的籽晶层200(参照图2)供电。
接着，由第一传送装置42同时把持二个安装有基板W的基板保持架18，并将其输送到第一基板保持架清洗槽26a。并且，使基板保持架18以垂直的状态下降，由此，将二个基板保持架18悬吊在第一基板保持架清洗槽26a内(临时放置)。这些基板输送装置22、基板装拆部20及第一传送装置42重复前述作业，从第一基板保持架清洗槽26a取出基板保持架18，依次将基板W安装在基板保持架18上，依次悬吊在第一基板保持架清洗槽26a的规定位置上(临时放置)。
虽未图示，但也可具有将由第一传送装置42输送的二个基板保持架铅垂支承的固定工位，代替将二个基板保持架18水平载放的基板装拆部20，使铅垂保持基板保持架的固定工位旋转90°，使基板保持架处于水平的状态。另外，在本例中，虽例示了具有一个锁定·解除锁定机构的例子，但也可具有二个锁定·解除锁定机构，利用配置在互相相邻的位置上的二个基板保持架的锁定·解除锁定机构来同时进行锁定·解除锁定。
第二传送装置44同时把持二个临时放置在第一基板保持架清洗槽26a内的、安装有基板W的基板保持架18，并将其输送到预湿槽28，再使这些基板保持架18下降，将二个基板保持架18放入预湿槽28内，在预湿槽28中使形成于基板W表面的籽晶层200(参照图2)等的亲水性良好。
另外，也可不将安装有基板W的基板保持架18悬吊(临时放置)在第一基板保持架清洗槽26a的规定位置上，而仍由第一传送装置42把持并将其输送到预湿槽28，使基板与基板保持架18一起浸渍在预湿槽28内的预湿液中。
接着，与前述相同，将安装有该基板W的基板保持架18输送到前处理槽30，在前处理槽30中将形成于基板W表面的籽晶层200(参照图2)的表面氧化膜腐蚀，露出洁净的金属面。再将安装有该基板W的基板保持架18输送到前处理液水洗槽32，清洗附着在基板W的被电镀面上的酸。
然后，同样地将基板保持架18输送到内部保持有Cu电镀液的Cu电镀槽34a并悬吊在Cu电镀槽34a内。并且，一边将Cu电镀液供给到Cu电镀槽34a内并使其循环，一边在Cu电镀槽34a内的阳极与基板W之间施加电镀电压，同时利用浆片驱动装置46使浆片与基板W的被电镀面平行地往复移动，从而对基板W的被电镀面实施镀Cu。由此，如图2所示，在位于防护层开口部202a内的籽晶层200的露出面形成Cu膜作为金属206。
当基板保持架18的基板侧密封部件66如图2所示的密封部件204那样，横跨位于基板W外周部的防护层开口部202a时，有时就产生形成于该防护层开口部202内的金属206到达防护层202上表面那样的异常析出，金属207(Cu)附着在基板侧密封部件66上。这种问题，即使是下述的镀Ni及镀SnAg合金也会同样产生。即，当利用镀Ni而在Cu膜表面形成Ni膜时，以及利用镀SnAg合金而在Ni膜表面形成SnAg合金膜时，有时就产生金属206到达防护层202上表面那样的异常析出，金属207(Ni及SnAg合金)附着在基板侧密封部件66上。
因此，需要定期或根据需要而随时清洗基板保持架18，去除附着在基板侧密封部件66上的金属207(Cu、Ni及SnAg合金)。
在这种电镀时，基板保持架18利用柄部90而悬吊固定在Cu电镀槽34a的上部上，从电镀电源通过导电体(电气触点)86及电气触点88，向形成于基板W表面的籽晶层200(参照图2)供电。这种供电，在以下的镀Ni及镀SnAg合金中也同样进行。
在结束镀Cu后，停止电镀电压的施加、电镀液的供给及浆片往复运动，由第二传送装置44同时把持二个安装有基板W的基板保持架18，并将其输送到第一水洗槽36a。通过至少重复二次将纯水供给到第一水洗槽36a内并放出的操作，对基板W及基板保持架18进行水洗。
与前述相同，将水洗结束后的安装有基板的基板保持架18输送到内部充满Ni电镀液的Ni电镀槽34b，悬吊在Ni电镀槽34b内。第二传送装置44根据需要而重复进行上述作业，将安装有基板的基板保持架18依次输送到Ni电镀槽34b并悬吊在规定的位置上。
然后，一边将Ni电镀液供给到Ni电镀槽34b内并使其循环，一边在Ni电镀槽34b内的阳极(未图示)与基板W之间施加电镀电压，同时利用浆片驱动装置46使浆片与基板的被电镀面平行地往复移动，对基板W的被电镀面实施镀Ni。由此，在通过镀Cu形成的Cu膜的表面形成Ni膜。
在结束镀Ni后，停止电镀电压的施加、电镀液的供给及浆片的往复运动，由第二传送装置44同时把持二个安装有基板W的基板保持架18，与前述相同，将其输送到第二水洗槽36b，且与前述相同，用纯水清洗基板W及基板保持架18。
与前述相同，将水洗结束后的安装有基板的基板保持架18输送到内部充满SnAg合金电镀液的SnAg合金电镀槽34c，悬吊在SnAg合金电镀槽34c内。第二传送装置44根据需要而重复进行上述作业，将安装有基板的基板保持架18依次输送到SnAg合金电镀槽34c并悬吊在规定的位置上。
然后，一边将SnAg合金电镀液供给到SnAg合金电镀槽34c内并使其循环，一边在SnAg合金电镀槽34c内的阳极(未图示)与基板W之间施加电镀电压，同时利用浆片驱动装置46使浆片与基板的被电镀面平行地往复移动，对基板W的被电镀面实施镀SnAg合金。由此，在通过镀Ni形成的Ni膜的表面形成SnAg合金膜。
在结束镀SnAg合金后，停止电镀电压的施加、电镀液的供给及浆片的往复运动，由第二传送装置44同时把持二个安装有基板W的基板保持架18，与前述相同，将其输送到第三水洗槽36c，且与前述相同，用纯水清洗基板W及基板保持架18。
然后，将基板保持架18输送到吹风槽38，在水洗基板保持架18后，将空气吹向基板保持架18，去除附着在基板W及保持有该基板W的基板保持架18上的水滴。接着，与前述相同，由第一传送装置42把持基板保持架18，并将基板保持架18载放在基板装拆部20的载放板52上。
然后，利用锁定·解除锁定机构来解除位于中央侧的基板保持架18的第二保持部件58的锁定，使气缸动作而打开第二保持部件58。并且，用基板输送装置22将基板保持架18内的电镀处理后的基板W取出，运送到旋转旋转干燥器16，用基板输送装置22将利用该旋转旋转干燥器16的高速旋转而旋转旋转干燥(脱水)的基板W送回到基板盒10。
在将基板送回到基板盒10后，或与其并行地使载放板52向横向滑动，同样从另一方的基板保持架18取出基板，用旋转旋转干燥器16使基板干燥，并且使干燥后的基板返回到基板盒10。
在使载放板52返回到原来的状态后，用第一传送装置42同时把持二个取出基板后的基板保持架18，并与前述相同，将其送回到第一基板保持架清洗槽26a的规定场所。然后，用基板保持架输送装置40同时把持二个第一基板保持架清洗槽26a内的基板保持架18，并与前述相同，将其载放在基板装拆部20的载放板52上，重复与前述同样的作业。
接着，对用第二基板保持架清洗槽26b清洗基板保持架18时的步骤进行说明。
从配置在接近基板输送装置22的位置上的模仿基板盒24，用基板输送装置22取出一块模仿基板DW，在根据需要放置在对准器14上而使定向平面和触点等的位置与规定方向一致后，将模仿基板DW用基板输送装置22输送到基板装拆部20。
用第一传送装置42同时把持二个被收容在第一基板保持架清洗槽26a内的基板保持架18，将其输送到基板装拆部20。并且，使基板保持架18以水平的状态下降，由此，将二个基板保持架18同时载放在基板装拆部20的载放板52上。并且，使气缸动作而使基板保持架18的第二保持部件58处于打开的状态。
在该状态下，与前述的基板W的情况大致相同地用各基板保持架18分别保持模仿基板DW。当用基板保持架18保持模仿基板DW时，模仿基板DW的外周部就被密封部件66、68密封以不使清洗液进入。模仿基板DW的不与清洗液接触的外周部，与基板保持架18所具有的多个电气触点88接触。
当用基板保持架18保持模仿基板DW时，基板侧密封部件66的基板接触部66a被模仿基板DW的表面擦拭，能由模仿基板DW擦去附着在基板接触部66a上的附着物。另外，电气触点88的基板接触部88a也被模仿基板DW的表面擦拭，能由模仿基板DW擦去基板触点部88a上生成的杂质。在这种由模仿基板DW进行的擦去中，与基板侧密封部件66的基板接触部66a及电气触点88的基板接触部88a接触的模仿基板DW的接触面积，大于电镀的基板W，如果是在表面硬度高的裸硅或硅氧化膜，则效果特别好。
接着，用第一传送装置42同时把持二个安装有模仿基板DW的基板保持架18，将其输送到第二基板保持架清洗槽26b。并且，使基板保持架18以垂直的状态下降，由此，将二个基板保持架18悬吊在第二基板保持架清洗槽26b内。这些基板输送装置22、基板装拆部20及第一传送装置42重复前述作业，从第一基板保持架清洗槽26a取出基板保持架18，依次将模仿基板DW安装在基板保持架18上，并依次悬吊在第二基板保持架清洗槽26b的规定位置上。
图8是示意表示将保持有模仿基板DW的基板保持架18悬吊在第二基板保持架清洗槽26b内部的状态。
接着，驱动泵102，只将设置在清洗液供给管线104的分歧管线106上的开闭阀108b打开，将规定量的清洗液(10wt％的甲二磺酸)供给到第二基板保持架清洗槽26b内，由此，使保持有模仿基板DW并被悬吊在第二基板保持架清洗槽26b内的基板保持架18浸渍在被供给到第二基板保持架清洗槽26b内的清洗液中进行清洗。即，通过将基板保持架18浸渍在清洗液中，从而使附着在基板保持架18的基板侧密封部件66内周面上的金属207(参照图2)溶解在清洗液内而去除。最好利用例如起泡或浆片搅拌等对浸渍该基板保持架18的清洗液进行搅拌。
该基板保持架18的清洗过程中，基板保持架18在用密封部件66、68将模仿基板DW的外周部予以密封的状态下对该模仿基板DW进行保持。基板保持架18的电气触点88，由于由该密封部件66、68密封而位于不与清洗液接触的区域内，故被防止与清洗液接触，不会被清洗液弄湿。在使基板保持架18浸渍在清洗液中规定时间后，只将设置在清洗液废液管线112的分歧管线114上的开闭阀116b打开，将第二基板保持架清洗槽26b内的清洗液回收到清洗液贮存器110内。
接着，只将设置在冲洗液供给管线122的分歧管线124上的开闭阀126b打开，将规定量的冲洗液(纯水)供给到第二基板保持架清洗槽26b内，由此，使由清洗液清洗后的基板保持架18浸渍在冲洗液中进行冲洗。并且，在将基板保持架18浸渍在冲洗液中规定时间后，只将设置在排水管线130的分歧管线132上的开闭阀134b打开，将第二基板保持架清洗槽26b内的冲洗液通过排水管线130排出。
接着，用第二传送装置44同时把持二个第二基板保持架清洗槽26b内的基板保持架18并将其输送到前处理水洗槽32，在该前处理水洗槽32中清洗附着在基板保持架18表面上的清洗液。然后，将基板保持架18输送到吹风槽38，在对基板保持架18水洗后，将空气吹向基板保持架18，将附着在基板保持架18上的水滴去除。
接着，与前述相同，用第一传送装置42把持基板保持架18，并载放在基板装拆部20的载放板52上，用基板输送装置22取出基板保持架18内的模仿基板DW并运送到旋转旋转干燥器16，用基板输送装置22将利用该旋转旋转干燥器16的高速旋转而旋转干燥(脱水)后的模仿基板DW送回到模仿基板盒24。
然后，用第一传送装置42同时把持二个将模仿基板DW取出后的基板保持架18，并送回到第二基板保持架清洗槽26b的规定场所。并且从第二基板保持架清洗槽26b内的全部基板保持架18中取出模仿基板DW并送回到第二基板保持架清洗槽26内，由此结束第二基板保持架清洗槽26b内的基板保持架18的清洗。
另外，在本例中，虽然使用兼具保存槽作用的第一基板保持架清洗槽26a和第二基板保持架清洗槽26b，但也可将第一基板保持架清洗槽26a及第二基板保持架清洗槽26b中的一方替换成没有配管或阀等的保存槽。在该保存槽中也可不进行基板保持架的清洗。即，也可仅在第一基板保持架清洗槽26a及第二基板保持架清洗槽26b中的一方对所有的电镀装置内的基板保持架18进行清洗。
被清洗的基板保持架18，虽然在不保持模仿基板DW的状态下被悬吊在第二基板保持架清洗槽26b内，但也可在刚取出电镀后的基板W后保持模仿基板DW的状态下被悬吊在第二基板保持架清洗槽26b内。由此，可缩短用基板保持架18保持模仿基板DW所需的时间。
第一基板保持架清洗槽26a和第二基板保持架清洗槽26b，由于兼具基板保持架18的保存槽的作用，因此，电镀装置持有与电镀槽数量相同或电镀槽数量以上的基板保持架18。在电镀装置的初始状态中，电镀装置所持有的基板保持架18全部悬吊在第一基板保持架清洗槽26a或第二基板保持架清洗槽26b内。在将电镀装置以其最大处理能力进行连续运行的情况下，全部的基板保持架18有时不处于第一基板保持架清洗槽26a及第二基板保持架清洗槽26b内，而全部被用来进行连续运行。当在第二基板保持架清洗槽26b中清洗几个(例如半数)基板保持架18时，虽然装置的处理能力因此下降，但能使用剩余的基板保持架18持续进行处理。
另外，在未对基板进行处理的待机状态中，作为基板保持架清洗模式，也可在悬吊在第一基板保持架清洗槽26a及/或第二基板保持架清洗槽26b内的基板保持架18上依次搭载模仿基板DW并进行基板保持架18的清洗。
在本例中，虽然将模仿基板DW收容在模仿基板盒24内并配置在接近基板输送装置22的位置，但也可在清洗基板保持架18时，将内部收纳了模仿基板的基板盒10搭载在盒放置台12上。由此，当不将模仿基板配置在电镀装置的内部而需要对基板保持架进行清洗时，能将模仿基板配置在电镀装置内的处置位置。
清洗液箱100既可设置在电镀装置的内部，也可作为清洗液供给单元设置在电镀装置的外部。清洗液在不能再用于清洗时，也可将其排出，而不回收到清洗液贮存器内。
图9表示代替图3所示的基板保持架清洗槽26a、26b中的至少一方而具备的基板保持架清洗槽150的大致结构。
基板保持架清洗槽150，使用不同的清洗液，使附着在基板保持架的密封部件上的多种金属207(参照图2)、在本例中是Cu、Ni及SnAg合金高效溶解。即，基板保持架清洗槽150，不对每种不同的清洗液分别设置清洗槽，就将附着在基板保持架18的基板侧密封部件66上的金属207予以溶解、去除。由此，防止电镀装置的占用空间变得相当大的情况。
如图9所示，基板保持架清洗槽150，在本例中附设有溢流槽。并且，在基板保持架清洗槽150上连接有第一清洗液供给管线154、第二清洗液供给管线156和第三清洗液供给管线158，第一清洗液供给管线154供给使Cu溶解去除的、由10wt％的硫酸和3wt％的双氧水的水溶液构成的第一清洗液；第二清洗液供给管线156供给使Ni溶解去除的、由5wt％的氢氧化钠水溶液构成的第二清洗液；该第三清洗液供给管线158供给使SnAg合金溶解去除的、由10wt％的甲二磺酸水溶液构成的第三清洗液。
在这些第一清洗液供给管线154、第二清洗液供给管线156及第三清洗液供给管线158上分别设置有开闭阀160a、160b、160c。
在基板保持架清洗槽150上连接有供给纯水等冲洗液的冲洗液供给管线162，在该冲洗液供给管线162上设置有开闭阀160d。在基板保持架清洗槽150上连接有空气供给管线164，该空气供给管线164将空气向供给到基板保持架清洗槽150内部的第一清洗液等液体的内部供给，在该液体中形成气泡，在该空气供给管线164上设置有开闭阀160e。
此外，在基板保持架清洗槽150的底部，连接有第一清洗液废液管线166、第二清洗液废液管线168、第三清洗液废液管线170和排水管线172，第一清洗液废液管线166用于将第一清洗液从基板保持架清洗槽150排出；第二清洗液废液管线168用于将第二清洗液从基板保持架清洗槽150排出；第三清洗液废液管线170用于将第三清洗液从基板保持架清洗槽150排出。在这些第一清洗液废液管线166、第二清洗液废液管线168、第三清洗液废液管线170及排水管线172上分别设置有开闭阀160f、160g、160h、160i。另外，在溢流槽152的底部连接有溢流排水管线174，该溢流排水管线174与排水管线172合流。
接着，对使用上述结构的基板保持架清洗槽150而对Cu、Ni及SnAg合金等金属207(参照图2)附着在基板侧密封部件66(参照图7)上的基板保持架予以清洗时的步骤进行说明。
首先，与将保持有模仿基板DW的基板保持架18悬吊在基板保持架清洗槽26b内的前述情况相同，在基板保持架清洗槽150内，悬吊保持有模仿基板的基板保持架。
接着，只将设置在第一清洗液供给管线154上的开闭阀160a打开，将规定量的第一清洗液(10wt％的硫酸和3wt％的双氧水的混合液)供给到基板保持架清洗槽150的内部。由此，使保持有模仿基板的基板保持架浸渍在第一清洗液中进行清洗。附着在基板保持架的基板侧密封部件66上的金属207(主要是Cu)，被第一清洗液有效地溶解去除。在该清洗时，根据需要将设置在空气供给管线164上的开闭阀160e打开，将空气供给到第一清洗液中，在第一清洗液内形成气泡。并且，在使基板保持架浸渍在第一清洗液中规定时间后，只将设置在第一清洗液废液管线166上的开闭阀160f打开，将基板保持架清洗槽150内的第一清洗液排出。
接着，只将设置在冲洗液供给管线162上的开闭阀160d打开，将规定量的冲洗液(纯水)供给到基板保持架清洗槽150内，由此，使由第一清洗液清洗后的基板保持架浸渍在冲洗液中进行冲洗。在该冲洗时，根据需要将设置在空气供给管线164上的开闭阀160e打开，将空气供给到冲洗液中，在冲洗液中形成气泡。并且，在将基板保持架18浸渍在冲洗液中规定时间后，只将设置在排水管线172上的开闭阀160i打开，将基板保持架清洗槽150内的冲洗液经排水管线172排出。
接着，只将设置在第二清洗液供给管线156上的开闭阀160b打开，将规定量的第二清洗液(5wt％的氢氧化钠水溶液)供给到基板保持架清洗槽150的内部，由此，使保持有模仿基板的基板保持架浸渍在第二清洗液中进行清洗。附着在基板保持架的基板侧密封部件上的金属207(主要是Ni)被第二清洗液有效地溶解、去除。在该清洗时，根据需要将设置在空气供给管线164上的开闭阀160e打开，将空气供给到第二清洗液中，在第二清洗液内形成气泡。并且，在使基板保持架浸渍在第二清洗液中规定时间后，只将设置在第二清洗液废液管线168上的开闭阀160g打开，将基板保持架清洗槽150内的第二清洗液排出。
然后，只将设置在冲洗液供给管线162上的开闭阀160d打开，将规定量的冲洗液(纯水)供给到基板保持架清洗槽150内，由此，使由第二清洗液清洗后的基板保持架浸渍在冲洗液中进行冲洗。然后，只将设置在排水管线172上的开闭阀160i打开，将基板保持架清洗槽150内的冲洗液经排水管线172排出。
接着，只将设置在第三清洗液供给管线158上的开闭阀160c打开，将规定量的第三清洗液(10wt％的甲二磺酸)供给到基板保持架清洗槽150的内部，由此，使保持有模仿基板的基板保持架浸渍在第三清洗液中进行清洗。附着在基板保持架的基板侧密封部件上的金属207(主要是SnAg)被第三清洗液有效地溶解、去除。在该清洗时，根据需要将设置在空气供给管线164上的开闭阀160e打开，将空气供给到第三清洗液中，在第三清洗液内形成气泡。并且，在使基板保持架浸渍在第三清洗液中规定时间后，只将设置在第三清洗液废液管线170上的开闭阀160h打开，将基板保持架清洗槽150内的第三清洗液排出。
然后，只将设置在冲洗液供给管线162上的开闭阀160d打开，将规定量的冲洗液(纯水)供给到基板保持架清洗槽150内，由此，使由第三清洗液清洗后的基板保持架浸渍在冲洗液中进行冲洗。然后，只将设置在排水管线172上的开闭阀160i打开，将基板保持架清洗槽150内的冲洗液经排水管线172排出。
接着，与在第二基板保持架清洗槽26b中清洗基板保持架18时的情况大致相同，将清洗后的基板保持架输送到前处理水洗槽32(参照图3)，在该前处理水洗槽32中清洗附着在基板保持架表面上的清洗液。然后，将基板保持架输送到吹风槽38(参照图3)，在对基板保持架水洗后，将空气吹向基板保持架，去除附着在基板保持架上的水滴。并且，用基板输送装置22(参照图3)取出基板保持架内的模仿基板并运送到旋转旋转干燥器16(参照图3)，利用该旋转旋转干燥器16的高速旋转将模仿基板旋转干燥(脱水)。并且，将干燥后的模仿基板用基板输送装置22送回到模仿基板盒24(参照图3)，将取出模仿基板后的基板保持架送回到基板保持架清洗槽150的规定场所。
采用本例子，由于不对每种清洗液分别设置清洗槽，因此不会使电镀装置的占用空间增大，能使用使附着在基板保持架的密封部件上的各种金属有效溶解去除的清洗液来清洗基板保持架。
至此，说明了本发明的一实施方式，但本发明并不限于上述的实施方式，在其技术思想的范围内，当然能用各种不同的形态来实施。
Claims (7)
1.一种电镀装置，其特征在于，具有：
电镀槽，在该电镀槽的内部保持电镀液；
基板输送装置，该基板输送装置从基板盒取出电镀前的基板，将电镀后的基板送回到基板盒；
基板保持架，该基板保持架在用密封部件将基板的外周部予以密封的状态下将该基板保持成装拆自如，使所述基板浸渍在所述电镀槽内的电镀液中；
模仿基板，该模仿基板配置在所述基板输送装置可存取的位置；以及
基板保持架清洗槽，该基板保持架清洗槽使在用所述密封部件将所述模仿基板的外周部予以密封的状态下保持该模仿基板的所述基板保持架浸渍在清洗液中，进行清洗，
其中，所述模仿基板与所述密封部件的基板接触部的接触面积比电镀时的基板与所述密封部件的所述基板接触部的接触面积大，并且，所述模仿基板与所述基板保持架的电气触点的基板接触部的接触面积比电镀时的基板与所述基板保持架的所述电气触点的所述基板接触部的接触面积大。
2.如权利要求1所述的电镀装置，其特征在于，所述基板保持架清洗槽构成为，能够向该基板保持架清洗槽的内部分别供给多种清洗液和冲洗液。
3.如权利要求1所述的电镀装置，其特征在于，所述基板保持架清洗槽兼作保存基板保持架的保存槽使用。
4.如权利要求1所述的电镀装置，其特征在于，所述模仿基板被收纳在基板盒内，该基板盒配置在所述基板输送装置可存取的位置。
5.如权利要求1所述的电镀装置，其特征在于，具有多个所述基板保持架，所述电镀槽使用所述多个基板保持架中的一部分对基板进行电镀，同时所述基板保持架清洗槽对其它的基板保持架进行清洗。
6.如权利要求1至5中任一项所述的电镀装置，其特征在于，所述基板保持架清洗槽是以下那样的清洗槽：通过使所述基板保持架浸渍在所述清洗液中，从而去除附着在所述密封部件的金属。
7.一种基板保持架清洗方法，其特征在于，将在用密封部件将模仿基板的外周部予以密封的状态下保持该模仿基板的基板保持架悬吊在基板保持架清洗槽内，
其中，所述模仿基板与所述密封部件的基板接触部的接触面积比电镀时的基板与所述密封部件的所述基板接触部的接触面积大，并且，所述模仿基板与所述基板保持架的电气触点的基板接触部的接触面积比电镀时的基板与所述基板保持架的所述电气触点的所述基板接触部的接触面积大，
分别将多种清洗液及冲洗液供给到所述基板保持架清洗槽的内部并使所述基板保持架分别浸渍在该多种清洗液及冲洗液中，清洗及冲洗该基板保持架。
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