CN109415837B - 基板固持器及镀覆装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供基板固持器、镀覆装置、搬送系统、基板支承构件、检测系统及搬送装置，该搬送系统可确实搬送具有翘曲状态的基板。本发明的搬送系统具备搭载基板(WF)的上阶手臂(237)。上阶手臂(237)具备：基部(132)；及配置于基部(132)的表面上的至少一个突起部(134)。突起部(134)具有用于通过真空吸附基板(WF)的真空孔。真空孔在突起部(134)顶部具有开口(138)。突起部(134)顶部的高度相对于基部(132)表面固定。在突起部(134)顶部，通过真空吸附基板(WF)。

Description

基板固持器及镀覆装置
技术领域
本发明关于一种用于镀覆处理半导体基板的镀覆装置的基板固持器、电子元件制造装置中搬送基板的搬送系统、及电子元件制造装置。
背景技术
搬送基板的搬送系统使用在各种电子元件制造装置中。电子元件制造装置的一个例子为，在半导体晶片等被镀覆体(基板)的表面进行镀覆的镀覆装置。镀覆装置在设于晶片表面的细微配线用槽、孔、及抗蚀层开口部形成镀覆膜，或是在半导体晶片表面形成与封装体的电极等电连接的凸块(突起状电极)。
本发明还关于支承基板的基板支承构件、及适合镀覆装置等的基板固持器。另外，因为本发明的电子元件制造装置处理基板，所以也称为基板处理装置。
镀覆装置例如在制造使用于半导体芯片等所谓立体安装的插入机构或间隔件时使用。插入机构或间隔件具有上下贯通于内部的多个介层插塞(Via Plug)，通过镀覆而埋入通孔，从而形成介层插塞。镀覆装置将基板设置于基板固持器，并使该基板固持器浸渍于镀覆槽来进行镀覆。
镀覆处理的基板在处理前收纳于匣盒中。搬送基板的搬送用机器人从匣盒将基板搭载于干燥手臂并搬送至基板固持器。称为干燥手臂的理由是因为搭载了镀覆处理前的干燥的基板。基板在搭载于基板固持器状态下接受镀覆处理。镀覆处理后，搬送基板的搬送用机器人将从基板固持器取出的基板搭载于潮湿手臂，并搬送至自旋冲洗干燥机。自旋冲洗干燥机使基板高速旋转而干燥。称为潮湿手臂的理由是因为搬送镀覆处理后的潮湿的基板。镀覆装置及基板固持器记载于日本特开2013-155405号等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-155405号
发明内容
发明要解决的问题
以往要求在镀覆装置等电子元件制造装置中处理并无问题的具有翘曲状态或多种厚度的基板。已知将这种具有各种翘曲状态或多种厚度的基板以干燥手臂、潮湿手臂、及基板支承构件等保持时，因为基板浮在干燥手臂、潮湿手臂、及基板支承构件等上等而无法有效保持。此外，已知即使是基板固持器有时也无法有效实施基板外周部的密封及接触。即，以往的装置因基板翘曲，使用干燥手臂及基板固持器等会发生吸附错误、基板外周浮起等问题，而造成基板掉落或其他损伤。
具体而言，制造电子元件时，经由搬送机器人经过多个制造步骤移动基板(例如，硅晶片、玻璃板等)。通过迅速搬送基板可使处理量增大，因此可降低制造成本。但是，基板即使在完成前仍然具有相当价值。因此，当基板进入制造步骤时，避免基板掉落或其他损伤非常重要。
此外，将基板保持在以往的基板固持器的状态下浸渍于镀覆液中进行镀覆时，基板固持器受到水压及桨叶搅拌的流体力，会对基板施加局部不均匀压力。本发明的发明人通过研究已知，翘曲的基板因为受到原本内部应力的影响而容易破裂，这些压力是造成基板破裂的主要原因。
发明内容
本发明是为了解决这种问题而完成的，其目的为提供一种可比以往稳定地搬送具有翘曲状态的基板的搬送系统。
此外，其他目的为提供一种在保持有翘曲的基板的状态下使其浸渍于镀覆液中时，可防止基板破裂的基板固持器。
此外，其他目的为提供一种可比以往稳定地支承具有翘曲状态的基板的基板支承构件。
再者，其他目的为提供一种可检测将具有翘曲状态的基板等对象物正确搭载于搬送装置等的规定位置的检测系统。
(解决问题的手段)
为了解决上述问题，第一种方式是采用基板固持器的构成，为了解决上述其他问题，具有第一保持构件及第二保持构件，该第一保持构件及第二保持构件夹持基板的外周部而将所述基板保持为装卸自如，所述基板固持器的特征在于：所述第一保持构件具有支承部，该支承部搭载所述基板，所述支承部具有：边缘部，该边缘部位于所述支承部的周边部，并夹持所述基板的所述外周部；及所述边缘部以外的凹部，所述凹部相对于所述边缘部凹陷；所述基板固持器具有基板保持构件，该基板保持构件在从所述凹部朝向所述基板的方向上对所述基板施加力。
本实施方式为了对抗施加于基板的水压而具备后侧支承件即基板保持构件，支承基板。因此，在保持了翘曲的基板的状态下使其浸渍于镀覆液中时，可防止翘曲量因水压而增加，可防止基板破裂。
另外，所谓基板的翘曲量是指，将基板放置于水平面上时，关于基板的上表面(或下表面)，与水平面的距离的最大值与最小值的差。例如，翘曲成山形时，基板中央部与水平面的距离大，基板外周部与水平面的距离小。基板中央部低而基板外周部高(以下称为“翘曲成碗形(或谷形)”)时，基板中央部与水平面的距离小，基板外周部与水平面的距离大。
第二种方式是采用基板固持器的构成，其特征在于，所述凹部具有贯通孔，所述基板保持构件配置于所述贯通孔。
第三种方式是采用基板固持器的构成，其特征在于，所述基板保持构件能够在所述贯通孔中沿从所述凹部朝向所述基板的方向移动，和/或沿从所述基板朝向所述凹部的方向移动。
第四种方式是采用基板固持器的构成，其特征在于，所述基板保持构件与所述基板接触的部分、和所述边缘部与所述基板接触的部分，距所述凹部上的点在从所述凹部朝向所述基板的方向上计测的高度相同。
第五种方式是采用基板固持器的构成，其特征在于，所述基板保持构件是配置于所述凹部与所述基板之间的弹性构件。
第六种方式是采用基板固持器的构成，其特征在于，所述基板保持构件具有至少一个可变长构件，所述可变长构件配置于所述凹部与所述基板之间，所述可变长构件的从所述凹部朝向所述基板的方向的长度能够调整，所述可变长构件的长度按照所述凹部与所述基板之间的距离而被调整。
第七种方式是采用基板固持器的构成，其特征在于，所述基板保持构件及所述第一保持构件以朝向所述基板的方向的长度能够调整的方式分别被弹性体支承。
第八种方式是采用基板固持器的构成，具有第一保持构件及第二保持构件，该第一保持构件及第二保持构件夹持基板的外周部而将所述基板保持为装卸自如，所述基板固持器的特征在于，所述基板固持器具有可变长构件，所述可变长构件的长度能够调整，且所述可变长构件能够抵接于所述基板而对所述基板施加力。
第九种方式是采用基板固持器的构成，其特征在于，具备压力传感器，该压力传感器能够检测所述可变长构件与所述基板间的接触压力。
第十种方式是采用基板固持器的构成，其特征在于，具有调整机构，该调整机构能够依据所述压力传感器的检测压力而调整所述压力。
第十一种方式是采用镀覆装置的构成，其特征在于，使用上述基板固持器，并电解镀覆所述基板。
为了解决上述其他问题，第十二种方式是采用搬送系统的构成，在电子元件制造装置中搬送基板，所述搬送系统的特征在于，所述搬送系统具备手臂部，该手臂部搭载所述基板，所述手臂部具备：基部；及至少一个突起部，该突起部配置于所述基部的表面上，所述突起部具有真空孔，该真空孔用于通过真空吸附所述基板，所述真空孔在所述突起部的顶部具有开口，所述突起部的所述顶部的高度相对于所述基部的所述表面固定，在所述突起部的所述顶部通过真空吸附所述基板。
手臂部例如可用作干燥手臂，不过本实施方式的手臂部因为考虑基板的翘曲而具备突起部，所以突起部的顶部比基部的表面高。因而，当基板中央部高而基板外周部低(以下称为“翘曲成山形”)时，可比以往更稳定地保持翘曲成山形而搭载于手臂部的基板中央部。结果，可比以往稳定地搬送翘曲成山形的基板。此因，手臂部是平面状且无突起部，与在平面上有真空孔的开口时相比，在突起部的顶部有开口，开口接近山形的中央部，而真空吸附力变大。
通过真空吸附基板时，也可吸附部使用绉折，来调整吸附部的高度，提高与基板翘曲的适合性。但是，使用绉折时，吸附部的结构复杂化，导致成本增加。
第十三种方式是采用搬送系统的构成，其特征在于，所述突起部的所述顶部相对于所述基部的所述表面具有1mm～2mm的高度。
第十四种方式是采用搬送系统的构成，其特征在于，所述基部及所述突起部的整体高度为5mm以下。
第十五种方式是采用搬送系统的构成，其特征在于，所述突起部配置于所述表面的中央部。
第十六种方式是采用搬送系统的构成，在电子元件制造装置中搬送基板，所述搬送系统的特征在于，所述搬送系统具备手臂部，该手臂部搭载所述基板，所述手臂部具有：支承部，该支承部搭载所述基板；及周壁部，该周壁部配置于所述支承部的外周，所述支承部具有：边缘部，该边缘部位于所述支承部的周边部；及所述边缘部以外的凹部，所述凹部相对于所述边缘部凹陷，所述手臂部具备至少两个叉部，所述周壁部的至少一部分及所述凹部的至少一部分设于所述叉部。
手臂部例如可用作潮湿手臂，不过本实施方式的手臂部因为考虑基板的翘曲而具备凹部，所以凹部比边缘部低。因此，因为翘曲成碗形而搭载于叉部的基板周边部接触于边缘部，所以可比以往稳定地保持基板的周边部。结果，可比以往稳定地搬送翘曲成碗形的基板。此因，手臂部是平面状且无凹部时，碗形的周边部不与手臂部接触，不过如本方式具有凹部时，碗形的周边部接触于边缘部，因而基板稳定。
第十七种方式是采用搬送系统的构成，其特征在于，所述凹部的凹陷具有1mm～2mm的深度。
第十八种方式是采用所述电子元件制造装置是电解镀覆所述基板的镀覆装置的构成。
第十九种方式是采用基板支承构件的构成，其支承基板，所述基板支承构件的特征在于，具备：基部；支承部，该支承部设于所述基板的表面上，并搭载所述基板；及突起部，该突起部配置于所述基部的表面上，所述突起部具有连结于真空源的真空孔，所述真空孔在所述突起部的顶部具有开口，所述突起部的所述顶部的高度相对于所述基部的所述表面固定，在所述突起部的所述顶部，通过真空吸附所述基板。
基板支承构件例如可用作晶片对准器的旋转载台。本方式因为基部是考虑基板的翘曲而具备支承部，所以基部的表面比支承部低。因此，因为翘曲成碗形而被基板支承构件支承的基板周边部接触于支承部，所以可比以往稳定地保持基板的周边部。
再者，在基部的表面上配置突起部，且突起部具有用于通过真空吸附基板的真空孔时，可吸附基板比以往稳定地保持。
第二十种方式是采用基板支承构件的构成，其特征在于，所述突起部配置于所述基部的中央部。
第二十一种方式是采用基板支承构件的构成，其特征在于，至少设置三个所述支承部。
第二十二种方式是采用基板支承构件的构成，其支承基板，所述基板支承构件的特征在于，具备基部，所述基部具有真空孔，该真空孔用于通过真空吸附所述基板，所述真空孔在所述基部的顶部具有开口，在所述基部的所述顶部，通过真空吸附所述基板。
本方式中，翘曲成山形而被基部支承的基板中央部等接触于基部，因为基部具有用于通过真空吸附基板的真空孔，所以吸附基板可比以往稳定地保持基板的中央部等。
第二十三种方式是采用检测系统的构成对搭载于搭载部的对象物的位置进行检测，所述检测系统的特征在于，具有：发光部，该发光部能够输出用于检测所述对象物的位置的检测光；及检测部，该检测部配置于能够检测反射光的位置，该反射光是通过从所述发光部直接入射于所述搭载部的所述检测光被所述搭载部反射而生成的，在由直接入射于所述搭载部的所述检测光和由所述检测部检测的所述反射光生成的平面中，关于直接入射于所述搭载部的所述检测光，位于与所述反射光及所述对象物相反的一侧。
第二十四种方式是采用检测系统的构成，对搭载于搭载部的对象物的位置进行检测，所述检测系统的特征在于，具有：发光部，该发光部能够输出用于检测所述对象物的位置的检测光；及检测部，该检测部配置于能够检测反射光的位置，该反射光是通过从所述发光部直接入射于所述搭载部的所述检测光被所述搭载部反射而生成的，在由直接入射于所述搭载部的所述检测光和由所述检测部检测的所述反射光生成的平面中，所述反射光位于与直接入射于所述搭载部的所述检测光及所述对象物相反的一侧。
第二十三种方式或第二十四种方式的检测系统，可检测将具有翘曲状态的对象物正确搭载于搬送装置等的规定位置。
第二十五种方式是采用搬送装置的构成，其特征在于，具有第二十三种方式或第二十四种方式的检测系统，并搬送所述对象物。
第二十六种方式是采用镀覆装置的构成，其特征在于，具有第二十三种方式或第二十四种方式的检测系统，所述对象物是基板，所述镀覆装置电解镀覆所述基板。
附图说明
图1是本发明实施方式的具备手臂部及基板固持器的镀覆装置的整体配置图。
图2是设于图1所示的镀覆装置的基板固持器的俯视图。
图3是以假设线表示打开图2所示的基板固持器的第二保持构件的状态的右侧视图。
图4是图2的A－A线放大剖面图。
图5是图2的B－B线放大剖面图。
图6表示翘曲量判定部170C的处理流程。
图7表示测定部110测定基板的翘曲量的方法。
图8表示基板的翘曲量的另外的测定方法。
图9表示基板的翘曲量的另外的测定方法。
图10A是表示基板搬送装置22的图。
图10B是表示基板搬送装置22的图。
图10C是表示基板搬送装置22的图。
图10D是表示基板搬送装置22的图。
图11表示图10C所示的剖面AA中上阶手臂237的剖面图。
图12是表示潮湿手臂的端部的结构图。
图13是浸渍于镀覆液中时可防止基板破裂的基板固持器18的说明图。
图14是表示可适用于不希望校正成无翘曲状态时的基板保持构件的弹性构件190的图。
图15是表示可适用于不希望校正成无翘曲状态时的另外基板保持构件的图。
图16是表示岛状的可变长构件192的例图。
图17是表示用于说明基板保持构件的效果的实验数据曲线图。
图18是表示用于说明基板保持构件的效果的实验数据曲线图。
图19是锁定机构的动作说明图。
图20是说明基板WF的应变被改善何种程度的曲线图。
图21表示气压负荷调整机构。
图22表示气压负荷调整机构。
图23表示搭载基板WF的基板支承构件262。
图24表示搭载基板WF的基板支承构件的另外的实施方式。
图25表示搭载基板WF的基板支承构件的又一另外的实施方式。
图26是水平传感器的动作说明图。
图27是表示尽管将具有翘曲状态的基板WF正确搭载于基板固持器18的规定位置，仍然检测为错误的例图。
图28是表示检测搭载于可动座的基板位置的检测系统动作的图。
图29是表示检测搭载于可动座的基板位置的检测系统的图。
图30是表示检测搭载于可动座的基板位置的另外检测系统的图。
图31是表示图30所示的检测系统的动作的图。
具体实施方式
以下，参照图来说明本发明的实施方式。另外，以下的各种实施方式中，在相同或相当的构件上注记相同符号并省略重复的说明。
图1表示使用本发明实施方式的基板固持器进行镀覆处理的镀覆装置的整体配置图。该镀覆装置大致上区分为：选择翘曲量小的基板的翘曲量判定部170C；在基板固持器18上装载基板，或从基板固持器18卸载基板的装载/卸载部170A；及处理基板的处理部170B。本实施方式中的基板也可是圆形、或多边形的半导体基板，基板厚度例如也可为1mm左右。此外，所谓基板翘曲状态是指，基板并非没有沿着水平面的起伏的均匀的平板状。所谓基板的翘曲量是指，在将基板放置于水平面上时，基板的上表面(或下表面)距水平面的距离的最大值与最小值的差。
如图1所示，装载/卸载部170A具备：搭载收纳有半导体晶片等基板WF的匣盒10的两个匣盒台12；将基板WF的定向平面或凹槽等位置对准规定方向的对准器14；及使镀覆处理后的基板WF高速旋转而干燥的自旋干燥机16。再者，在对准器14与自旋干燥机16附近设置装载基板固持器18并与基板WF的基板固持器18进行装卸的基板装卸部20。在匣盒台12、对准器14、自旋干燥机16及基板装卸部20中央，配置有在它们之间搬送基板WF的由搬送用机器人构成的基板搬送装置(搬送系统)22。
并且，从基板装卸部20侧起，在处理部170B依序配置有：进行基板固持器18的保管及暂时放置的暂存盒(推车)24；使基板WF浸渍于纯水的预湿槽26；蚀刻除去形成于基板WF表面的种层等表面的氧化膜的预浸槽28；以纯水水洗基板WF表面的第一水洗槽30a、进行洗净后的基板WF脱水的喷吹槽32；第二水洗槽30b及镀覆槽34。该镀覆槽34在溢流槽36内部收纳多个镀覆单元38而构成，各镀覆单元38在内部收纳一个基板固持器18，可实施铜镀覆等镀覆。
再者，具备例如采用线性马达方式的基板固持器搬送部40，基板固持器搬送部40位于这些各设备侧方，在这些各设备之间与基板WF一起搬送基板固持器18。该基板固持器搬送部40具有：在基板装卸部20与暂存盒24之间搬送基板WF的第一输送机42；及在暂存盒24、预湿槽26、预浸槽28、水洗槽30a、30b、喷吹槽32及镀覆槽34之间搬送基板WF的第二输送机44。
此外，在该基板固持器搬送部40的隔着溢流槽36的相反侧配置有桨叶驱动装置46，该桨叶驱动装置46位于各镀覆单元38内部，驱动作为搅拌镀覆液的搅拌棒的桨叶(无图示)。
基板装卸部20具备沿着轨道50滑动自如的平板状的两个装载板52。各个装载板52水平状态装载一个，而合计横向装载两个基板固持器18。在两个基板固持器18中的一方的基板固持器18与基板搬送装置22之间进行基板WF的交接。然后，使该装载板52横向滑动，而在另一方基板固持器18与基板搬送装置22之间进行基板WF的交接。
基板固持器18在基板镀覆处理时，将基板的端部及背面从镀覆液密封，并使被镀覆面露出而保持。此外，基板固持器18也可具备与基板的被镀覆面的周缘部接触，用于从外部电源供电的接点。基板固持器18在镀覆处理前收纳于暂存盒24(推车)；在镀覆处理时，通过基板固持器搬送部40在基板搬送装置22、镀覆处理部之间移动；镀覆处理后再次收纳于推车。在镀覆装置中，将保持于基板固持器18的基板沿铅直方向浸渍于镀覆槽34的镀覆液中，并从镀覆槽34下方注入镀覆液使其溢流来进行镀覆。镀覆槽34如所述优选具有多个镀覆单元38，各个镀覆单元38将保持一片基板的一个基板固持器18垂直浸渍于镀覆液中进行镀覆。各个镀覆单元38优选具备：基板固持器18的插入部、向基板固持器18的通电部、阳极、桨叶搅拌装置、及遮蔽板。阳极安装于阳极固持器来使用，与基板相对的阳极的露出面成为与基板同心圆状。保持于基板固持器18的基板，以镀覆处理部的各处理槽内的处理流体进行处理。
保持于基板固持器18的基板，以镀覆处理部的各处理槽内的处理流体进行处理。
镀覆处理部的各处理槽的配置，例如为使用两种镀覆液型的镀覆装置情况下，依工序顺序也可配置成前水洗槽、前处理槽、冲洗槽、第一镀覆槽、冲洗槽、第二镀覆槽、冲洗槽、喷吹槽，也可采用另外的结构。各处理槽的配置优选按工序顺序(X→X'方向)配置，以消除多余的搬送路径。镀覆装置内部可依基板的处理目的而自由选择槽的种类、槽数量、槽的配置。
基板固持器搬送部40的第一输送机42、第二输送机44具有悬挂基板固持器的手臂，手臂具有用于以垂直姿势保持基板固持器18的升降机。基板固持器搬送部可通过线性马达等搬送机构(无图示)沿着行驶轴而在基板装卸部20与镀覆处理部之间移动。基板固持器搬送部40以垂直姿势保持基板固持器18而搬送。收纳基板固持器的暂存盒可以垂直状态收纳多个基板固持器18。
其次，详细说明基板固持器18。如图2至图5所示，基板固持器18具有：例如氯乙烯制的矩形平板状的第一保持构件(固定保持构件)54；及经由铰链56开闭自如地安装于该第一保持构件54的第二保持构件(活动保持构件)58。
该第二保持构件58具有基部60与环状的密封固持器62，例如为氯乙烯制，且与下述的压环72滑动良好。在密封固持器62与第一保持构件54相对的面上突出于内方安装有基板密封构件66，其在基板固持器18保持基板WF时，沿着基板WF外周部的基板密封线64压接于基板WF外周部而将其密封。再者，在密封固持器62与第一保持构件54相对的面上安装有固持器密封构件68，其在基板密封构件66的外方位置压接于第一保持构件54的下述支承座80而将其密封。
基板密封构件66及固持器密封构件68夹在密封固持器62与在密封固持器62上经由螺栓等紧固件而安装的固定环70之间而安装于密封固持器62。在基板密封构件66与密封固持器62的抵接面(上表面)设有密封基板密封构件66与密封固持器62之间的突条部66a。
在第二保持构件58的密封固持器62的外周部设置阶部，在该阶部经由间隔件74旋转自如地安装有压环72。压环72安装成通过以突出于外方的方式安装于密封固持器62侧面的压板(无图示)而无法从密封固持器62拆卸。该压环72由对酸的耐腐蚀性优异且具有充分刚性的例如钛构成。间隔件74是以压环72可顺利旋转的方式，由摩擦系数低的材料例如由PTEF构成。
第一保持构件54具有大致平板状，以基板固持器18保持基板WF时与固持器密封构件68压接，而密封与第二保持构件58之间的支承座80。进一步，第一保持构件54具有与该支承座80彼此分离的大致圆板状的可动座(支承部)82。位于压环72外侧方且在第一保持构件54的支承座80上，沿着圆周方向等间隔直立设有具有突出于内方的突出部的倒L字状固定夹84。另外，在与沿着压环72圆周方向的固定夹84相对的位置设有突出于外方的突起部72a。而后，固定夹84的内方突出部的下表面及压环72的突起部72a的上表面成为沿着旋转方向彼此反方向倾斜的锥形面。在沿着压环72圆周方向的多处(例如四处)设有突出于上方的小突起72b。由此，通过使旋转销(无图示)旋转并横向围绕按压小突起72b可使压环72旋转。
基板WF的夹持是按照以下顺序进行。如图3的假设线所示，在打开第二保持构件58状态下，在第一保持构件54中央部插入基板WF，并经由铰链56关闭第二保持构件58。而后，使压环72顺时针旋转，而使压环72的突起部72a滑入固定夹84的内方突出部内部。结果，经由分别设于压环72的突起部72a与固定夹84的锥形面，将第一保持构件54与第二保持构件58彼此紧固而锁定。解除锁定时，使压环72逆时针旋转，从倒L字状的固定夹84的内方突出部拉出压环72的突起部72a。如此可解除锁定。
可动座82具有以基板固持器18保持基板WF时，与基板WF的外周部抵接而支承基板WF的环状边缘部82a。边缘部82a经由压缩弹簧86在接近支承座80的方向移动自如地安装于支承座80。边缘部82a通过压缩弹簧86的施加力(弹簧力)在从支承座80离开的方向施力。构成厚度吸收机构88，该厚度吸收机构88以基板固持器18保持厚度不同的基板WF时，依基板WF厚度，通过可动座82在接近支承座80的方向移动，而吸收基板WF的厚度。
在可动座82的周缘部上表面具备引导基板WF的外周端部，进行基板WF对可动座82定位的基板导件82e。在基板固持器18保持基板WF之前，将基板WF支承于可动座82的边缘部82a时，基板WF的外周端部导引至基板导件82e，进行基板WF对可动座82的定位。
此处，镀覆液的种类并无特别限定，可依用途使用各种镀覆液。例如可使用TSV(直通硅晶穿孔(Through-Silicon Via)、硅贯通电极)用镀覆处理时的镀覆液。
此外，镀覆液也可使用包含用于在具有铜配线的基板表面形成金属膜的CoWB(钴、钨、硼)或CoWP(钴、钨、磷)等的镀覆液。此外，为了防止铜扩散到绝缘膜中，也可使用在形成铜配线之前，用于形成设于基板表面或基板凹部表面的障壁膜的镀覆液，例如使用包含CoWB或钽(Ta)的镀覆液。
包含多个如以上结构的镀覆处理装置的镀覆处理系统具有以控制上述各部的方式构成的控制器(无图示)。控制器具有：储存规定程序的存储器(无图示)；执行存储器的程序的CPU(中央处理单元)(无图示)；及通过CPU执行程序而实现的控制部(无图示)。控制部例如可进行基板搬送装置22的搬送控制、基板固持器搬送部40的搬送控制、镀覆槽34中镀覆电流及镀覆时间的控制等。此外，控制器可构成与统筹控制镀覆装置及其他相关装置的无图示的上层控制器通信，可与上层控制器具有的数据库进行数据存取。此处，构成存储器的存储媒体储存有各种设定数据及后述镀覆处理程序等各种程序。存储媒体可使用计算机可读取的ROM、RAM等存储器、硬盘、CD－ROM、DVD－ROM及软盘等碟状存储媒体等公知的存储媒体。
本实施方式由设于镀覆装置内的翘曲量判定部170C选择翘曲量小的基板。并将选出的基板收纳于匣盒台12。翘曲量判定部170C具有：实施基板翘曲量测定的测定部110；及FOUP(前开式晶片传送盒(Front-Opening Unified Pod,FOUP)112。FOUP是以用于搬送、保管300mm晶片为目的的载体，且是前表面开口式匣盒一体型搬送、保管箱。翘曲量判定部170C实施的处理流程表示于图6。
测定部110实施从FOUP112取出的基板的翘曲量测定(步骤114)。另外FOUP112与测定部110间的基板的搬送、及测定部110与匣盒台12间的基板的搬送是通过无图示的搬送机器人进行。判定测定的基板的翘曲量是否小于阈值(步骤116)。阈值例如为2mm。基板的翘曲量小于阈值时，将该基板搭载于基板固持器18上，并为了实施镀覆而送至匣盒台12(步骤118)。基板的翘曲量大于阈值时，就该基板对控制部输出错误，并将基板送回FOUP112(步骤120)。由此，关于翘曲大的基板WF可在破裂前中止处理。
其次，通过图7说明测定部110测定基板WF翘曲量的方法。在旋转载台122上搭载基板WF并使基板WF旋转。以距离传感器124测定基板WF的翘曲量。距离传感器124配置于基板WF的外周上。距离传感器124读取距离传感器124与基板WF的距离。距离传感器124进一步将基板WF在开始测定点的距离传感器124与基板WF的距离作为基准，将基板WF外周上的距离变化量输出至控制器。在基板WF的外周上的距离变化量如图6所述是大于某个阈值时，为了不进行镀覆处理，控制器不将基板WF搭载于基板固持器上。
图7(a)所示的实施例，因为距离传感器124已固定，所以仅测定基板WF外周上的距离变化量。图7(b)所示的实施例，是使基板WF旋转，而且距离传感器124在基板WF上，沿基板WF的半径方向移动。因此，距离传感器124测定基板WF的圆周方向与半径方向的距离变化量。另外，也可取代使距离传感器124移动，而将多个距离传感器124配置于半径方向。仅测定外周上的距离变化量时，虽然整个基板WF有翘曲，但是有时在外周上检测不出翘曲。例如，翘曲成山形或碗形的情况。基板翘曲成碗形时，若是先测定距离传感器124与旋转载台122上表面的距离即可检测出翘曲。但是翘曲成山形时，仅测定外周上的距离变化量无法检测出翘曲。也考虑仅在外周上测定而检测不出翘曲的情况时，距离传感器124优选测定基板WF的圆周方向与半径方向的距离变化量。
距离传感器124例如可使用激光距离计。激光距离计对照射的光被测定对象反射而接收光为止的时间进行计测，从而测定距离。依测定方法的差异有“相位差距离方式”与“脉冲传播方式”。
图8表示基板WF的翘曲量的另外的测定方法。图8是使用可在基板WF的整个半径测定的轮廓计测器126。轮廓计测器126被固定。本测定方法不设置翘曲量判定部170C，而是使基板WF在图1所示的对准器14等的载台上旋转，计测基板WF外周上的距离变化量的轮廓。图8(b)表示整个基板WF的距离变化量的测定结果的轮廓的一例。图8(b)是一个直径上的距离变化量的测定结果。横轴表示基板WF在该直径上的位置，纵轴是距离的变化量。控制器从基板外周上或整个基板的距离变化量决定基板的翘曲量。如所述，不处理具有某个一定翘曲量的基板WF，例如不处理具有2mm翘曲量的基板WF。也可设置翘曲量判定部170C，而在翘曲量判定部170C中使用轮廓计测器126。
图9表示基板WF的翘曲量的另外的测定方法。图9是将基板WF搭载于基板固持器18的可动座82时，以距离传感器124扫描基板WF的外周上，来测定基板WF与距离传感器124的距离。本测定方法不设置翘曲量判定部170C，而是在装载板52上使距离传感器124在基板WF的外周上旋转，计测整个基板WF的距离变化量的轮廓。此外，也可将多个距离传感器124配置于基板WF外周上，并先将距离传感器124固定。若事先测定距离传感器124与可动座82的边缘部82a的上表面128的距离，在外周上有翘曲时可检测外周上的翘曲。
图9(a)是基板WF翘曲成碗形(谷形)的例，而图9(b)是基板WF翘曲成山形的例。图9(a)、图9(b)是翘曲量小于阈值的例。图9(a)、图9(b)是可动座82具有：位于基板WF外周部而与基板WF背面接触的边缘部82a；及边缘部82a以外的凹部130的例。凹部130在从基板WF背面远离的方向向边缘部82a凹陷。凹处的深度例如是2.5mm。
图9(c)是可动座82不具上述凹部130的比较例。具有凹部130时，当翘曲量在阈值以内时，如图9(a)、图9(b)所示，即使是山形或谷形仍可镀覆。另外，为不具凹部130的图9(c)时，且翘曲为谷形时，如所述，因为对边缘部82a施加用于保持基板WF的力，所以基板WF发生应变，破损的可能性比图9(a)时大。为图9(a)、图9(b)时，如所述，即使对边缘部82a施加用于保持基板WF的力，基板WF发生应变的可能性低。
其次，说明搭载翘曲量低于阈值的基板WF的干燥手臂及潮湿手臂。在装载/卸载部170A搬送基板WF中，基板WF混合有干燥的基板与潮湿的基板。因而，用于该装载/卸载部170A的基板搬送装置(搬送系统)22为以2组手臂搭载两臂的方式。图10A是表示基板搬送装置22的俯视图(但是表示上阶手臂237(手臂部)保持了基板WF的状态)，图10B是基板搬送装置22的侧视图(不保持基板WF的状态)，图10C是基板搬送装置22的上阶手臂237的重要部分俯视图(保持了基板WF的状态)，图10D是基板搬送装置22的下阶手臂(手臂部)241的重要部分俯视图(保持了基板WF的状态)。如图10A至图10D所示，基板搬送装置22在设置于基板搬送装置主体231上的具有多个关节的多个(2组)手臂233、235中的一方手臂233顶端安装有上阶手臂237。基板搬送装置22在另一方手臂235的顶端安装有下阶手臂241。
上阶手臂237是将干燥的基板WF从匣盒台12向装载板52搬送的干燥手臂。上阶手臂237中以基板WF的表面变成上侧的方式搭载，上阶手臂237的厚度是10mm以下，且真空吸附基板WF的背面。下阶手臂241是将从处理部170B搬送至装载板52的基板WF搬送至自旋干燥机16的潮湿手臂。下阶手臂241中以基板WF的表面变成下侧的方式搭载。基板WF搭载于被周壁部152所包围的支承部220。
上阶手臂237具备：基部132；及配置于基部132表面上的两个突起部134。基部132由两个叉子形成。基部132也可由三个以上的叉子构成。突起部134具有连通于无图示的真空源的真空孔136，真空孔136在突起部134顶部具有开口138，突起部134的顶部的高度相对于基部132的表面140固定。在突起部134的顶部通过真空吸附基板WF。突起部134的顶部相对于基部132表面具有1mm～2mm的高度142(表示于图11)。突起部134配置于表面140的中央部。在真空吸附的上阶手臂237中，考虑吸附的基板WF的翘曲量为2mm以下，而突起部134相对于基部132表面高2mm。图11表示图10C所示的剖面AA中上阶手臂237的剖面图。
下阶手臂(手臂部)241如图12所示，考虑搭载的基板WF的翘曲量为2mm以下，将与基板WF的下表面(背面144)相对的部分(凹部130)相对于边缘部157向下挖深2mm。基板WF具有：表面148、背面144、及位于基板WF外周部的侧面150。下阶手臂241具有：与基板WF的背面144相对而搭载基板WF的支承部220；及与基板WF的侧面150相对而配置于支承部220外周的周壁部152。
支承部220具有：位于基板WF的外周部160而与背面144接触的边缘部157；及边缘部157以外的凹部130。凹部130在从背面144远离的方向向边缘部157凹陷。下阶手臂241由两个叉子156形成。下阶手臂241也可由三个以上的叉子构成。周壁部152设于叉部156。凹部130的凹处具有1mm～2mm的深度158。深度158优选大于0.5mm。
其次，通过图13说明在保持了翘曲基板状态下使其浸渍于镀覆液中时，可防止基板破裂的基板固持器18。如图2至图5中详述，基板固持器18具有夹持基板WF的外周部160而装卸自如地保持基板WF的第一保持构件54及第二保持构件58。第一保持构件54具有与基板WF的背面144相对的可动座82。基板固持器18在从可动座82朝向基板WF的方向，具有对与第一保持构件54相对的基板WF的背面144施加力的基板保持构件(后侧支承)162。基板保持构件(后侧支承)162也可在对应于基板中央部的位置设置一个，也可在基板中央部附近于周方向均等地至少设置三个。一种实施方式中，基板保持构件(后侧支承)162通过第一保持构件54与板簧等的弹性构件184连结，可对基板面在垂直方向上伸缩自如地固定。弹性构件184可在周方向均等地至少配置三个。再者，可动座82通过第一保持构件54与板簧等弹性构件86连结，可对基板面在垂直方向上伸缩自如地固定。弹性构件86可在周方向均等地至少配置三个。优选的是，在握持基板WF时，以可动座82下降并且中央的基板保持构件162突出与外周同高度的方式，调整弹性构件86及弹性构件184的各个长度。另外，基板WF的翘曲程度小等情况下，因为不需要如此确保基板保持构件162的突出量，所以可取代设置弹性构件86，而仅设置连结构件，而仅设置弹性构件184。此外，因为可动座82和/或基板保持构件162通过弹性体对第一保持构件54连结，所以不仅可吸收基板翘曲这样的被保持物的凹凸影响，即使是有厚度的基板WF，仍可吸收基板厚度的影响而加以保持。另外，例如基板厚度薄的情况下，本实施方式的基板固持器也可不设置所述吸收基板WF的厚度的厚度吸收机构88。
因为存在于基板WF的背面144侧的空间164是密封的空间164，所以空间164内的压力比水压低。基板固持器18具有镀覆处理时用于抵抗施加于基板WF的表面148的水压的基板保持构件162。因而可防止基板WF破裂。
可动座82具有贯通孔172。贯通孔172的开口部174与基板WF的背面144相对。在贯通孔172中配置基板保持构件162。可动座82具有：与位于基板WF的外周部160的背面144接触的边缘部82a；及边缘部82a以外的凹部130。凹部130在从背面144远离的方向向边缘部82a凹陷。
图13(a)是将基板WF设置于第一保持构件54而第二保持构件58夹持基板WF之前的状态。图13(b)是基板WF通过第二保持构件58夹持后的状态。图13(a)在基板保持构件162下部有弹簧184，弹簧184可将基板保持构件主体186按向基板WF一方。如图13(a)所示，在第二保持构件58按压于第一保持构件54之前，以基板保持构件主体186与背面144接触的部分180不致从凹部130表面露出的方式，通过卡止部188卡住基板保持构件主体186。基板保持构件主体186在贯通孔172内可在从凹部130朝向基板WF的方向、及从基板WF朝向凹部130的方向移动。
图13(b)中，基板保持构件主体186按住背面144来校正基板WF的翘曲。因而，基板保持构件主体186与背面144接触的部分180、和边缘部82a与背面144接触的部分，从凹部130上的点起，在从凹部130朝向基板WF的方向上计测的高度182相同。也即，握持基板WF时，可动座82下降，中央的基板保持构件162突出而与外周变成相同高度。
此外，基板的翘曲量已知且一定时，优选考虑其已知的翘曲量而变成可支承基板的高度，而不是与外周相同的高度。
此外，如上述，将基板保持于以往的基板固持器状态下，浸渍于镀覆液中进行镀覆时，受到基板上部与下部施加不同水压的差压影响，及桨叶搅拌的流体力造成内部应力的增加及翘曲量增加，也有可能造成基板破裂。特别是，例如厚度薄达1mm左右的基板时，破裂的可能性更大。本实施方式为了对抗施加于基板WF的水压，而具备从背面支承基板WF的后侧支承件即基板保持构件162。再者，具有相对于第一保持构件54通过弹性体连结可动座82和/或基板保持构件162的翘曲吸收机构。因此，在保持了翘曲的基板WF状态下使其浸渍于镀覆液中时，可防止翘曲量因水压而增加，并可防止基板破裂。再者，因为即使是被基板固持器保持时并未如此翘曲的基板WF，仍可防止使保持于基板固持器状态下的基板WF浸渍于镀覆液后因水压影响而在镀覆液中发生翘曲，所以可有效防止基板在镀覆处理中发生破裂。
图13(b)中，基板WF是校正成无翘曲的状态，不过基板WF的翘曲大时，有时不希望校正成无翘曲的状态。图14表示优选适用于不希望校正成无翘曲状态的基板保持构件的弹性构件190。弹性构件190配置于可动座82的凹部130与基板WF的背面144之间。弹性构件190例如气囊，且从背面144支承基板WF。弹性构件190能够以一定压力支承基板WF。
图14是翘曲成山形的基板的情况，不过翘曲成碗形的基板情况下，将气囊配置于基板外周部。例如通过甜甜圈型气囊在基板的外周部，在图14中以顶住(突出)上方的方式对基板外周部施加压力，使基板变形成碗形来支承基板。事前使用通过在图7、图8中说明的方法所测定的轮廓数据，调整甜甜圈型气囊的高度来支承基板。如此可使施加于基板的负荷减轻，且可从背面支承基板。
图15表示优选适用于不希望校正成无翘曲状态时的另外的基板保持构件。该基板保持构件与弹性构件190同样地是用于对抗水压的后侧支承件。本图的情况，基板保持构件具有五个可变长构件192。可变长构件192配置于可动座82的凹部130与基板WF的背面144之间，可调整从可动座82的凹部130朝向基板WF方向的长度294。可变长构件192例如是插销形状。
可变长构件192的长度294是按照设置可变长构件192的位置的可动座82的凹部130与基板WF的背面144间的距离作调整。通常使可变长构件192的长度294与该距离一致。调整方法是事前使用通过图7、图8中说明的方法所测定的轮廓数据，以符合该轮廓的方式从下方将可变长构件192突出规定尺寸。具体而言，测定的轮廓数据存储于所述镀覆装置的计算机(无图示)存储器中，控制CPU执行程序，调整设于基板固持器18的多个可变长构件192的各个长度。
突出量的调整机构可使用从可变长构件192下方对可变长构件192负载气压或弹簧力，并且调整该气压或弹簧力的气压负荷调整机构或弹簧力负荷调整机构。此外，也可使用利用线圈的电磁力的电磁致动器、或使用压电效应的压电致动器作为调整机构。此外，也可采用在可变长构件192下部设置螺丝，通过调整螺丝旋转角度来调整可变长构件192的长度的方法。
其次，说明调整气压或弹簧力的气压负荷调整机构的例。图21表示气压负荷调整机构240。图21(a)表示将基板WF搭载于基板固持器18时的气压负荷调整机构240。图21(b)表示将基板WF搭载于基板固持器18前的气压负荷调整机构240。
气压负荷调整机构240在气缸244中收纳可变长构件192的一部分，可变长构件192的上部在气缸244的外部。可变长构件192是插销形状。可变长构件192的顶部246与基板WF的背面(下表面)接触。弹簧242配置于可变长构件192的凸缘248与气缸244的上表面250之间。弹簧242产生将可变长构件192向下方压下的力。从设于气缸244下部的吸气口252供给空气至气缸244中。通过控制气缸244中的空气压力来控制可变长构件192的突出量。
如图21(b)所示，在搭载基板WF之前，从吸气口252排出空气，以弹簧242的力将可变长构件192向下方下降。如第图21(a)图所示，搭载基板WF后，从吸气口252送入空气，以气压的力将可变长构件192向上方上升。通过弹簧力与气压的大小关系控制突出量。
图21在可变长构件192的顶部246设有压力传感器254。压力传感器254检测在可变长构件192与基板WF之间作用的压力。使用压力传感器254所检测的可变长构件192与基板WF间作用的压力来调整气缸244中的气压。由此，可调整在可变长构件192与基板WF之间作用的压力。通过压力传感器254可反馈控制在可变长构件192与基板WF之间作用的压力。压力传感器254例如是利用压电电阻效应的半导体压力传感器。
另外，图21的例中，未必需要通过压力传感器254控制气缸244中的气压。也可不使用压力传感器254而供给具有规定气压的空气。
图22表示气压负荷调整机构240的另外的实施例。图22(a)表示将基板WF搭载于基板固持器18时的气压负荷调整机构240。图22(b)表示将基板WF搭载于基板固持器18前的气压负荷调整机构240。该气压负荷调整机构240是固定长度方式(固定弹簧力方式)。在搭载基板前以空气压力压下可变长构件192。夹持基板WF并且排出空气，而通过弹簧242推上可变长构件192。
弹簧242配置于可变长构件192的凸缘248与气缸244的下表面256之间。弹簧242产生将可变长构件192推上上方的力。并从设于气缸244上部的吸气口252供给空气至气缸244中。
如图22(b)所示，在搭载基板WF之前从吸气口252供给空气，以气压的力将可变长构件192下降至下方。如图22(a)所示，搭载基板WF后，从吸气口252排出空气，以弹簧242的力将可变长构件192推上上方。仅以弹簧力决定可变长构件192的突出量。
图14、15是表示将弹性构件190或可变长构件192适用于翘曲成山形的基板WF的例，不过，对翘曲成谷形的基板WF同样地也可适用弹性构件190或可变长构件192。
图15中，也可在可变长构件192的顶端设置压力传感器，来测定可变长构件192与基板WF的背面144间的接触压。而后，将可变长构件192朝向背面144突出至接触压达到规定大小，而在该位置固定可变长构件192。此时，不使用所述的轮廓数据可设定可变长构件192的位置。在镀覆中，接触压变动成规定值以上时，控制部表示和/或输出错误信号。控制部也可储存错误信号。控制部也能够以接触压保持一定的方式在镀覆中控制可变长构件192的位置。
图15中的可变长构件192可为插销形状或岛状。图16表示岛状的可变长构件192的例。图16是可动座82的俯视图。图16中，可变长构件192同心圆状排列于可动座82上。配置于内侧圆周上的可变长构件192a由两个可变长构件192a构成。配置于外侧圆周上的可变长构件192b由六个可变长构件192b构成。为了引导可变长构件192b的移动，而在可变长构件192b的圆周均等地配置六个导件202。
图13至16所示的实施例中，可动座82皆具有凹部130。另外，图9(c)所示的例中，可动座82不具凹部。不具凹部而整个面平坦的情况，在镀覆结束后，因某种问题而液体进入基板固持器中的情况下，从可动座82分离基板WF时，基板WF无间隙地附着于可动座82表面。此因，液体进入可动座82表面与基板WF之间。如图13至16所示，设置基板保持构件时，有助于可防止基板WF无间隙附着于可动座82表面。
图17、18表示显示用于说明基板保持构件的效果的实验数据曲线图。图17(a)、图17(b)是无基板保持构件而镀覆时基板WF上产生的应变数据。图17(a)的横轴表示从开始镀覆起的经过时间，纵轴以μST表示应变量。图17(b)的横轴表示从开始镀覆时的镀覆厚度，开始镀覆时的厚度为0μm，纵轴以μST表示应变量。图18是有基板保持构件而在镀覆时基板WF上产生的应变数据。图18的横轴表示从开始镀覆起的经过时间，纵轴以μST表示应变量。
从图17(a)已知开始镀覆时应变是“0”，因为在开始镀覆的同时对基板WF施加液压，所以急剧发生应变。其大小为－150μST至－200μST。如图17(b)所示，应变增加至－51.9μST。图18是使用图13所示的基板保持构件162时的应变。曲线图194是使用基板保持构件162时的应变，曲线图196是不使用基板保持构件162时的应变。曲线图194由桨叶往返数不同的三条曲线图构成。以rpm表示桨叶的往返数时，是往返数为375rpm、300rpm、225rpm时的曲线图。曲线图196由桨叶往返数不同的六条曲线图构成。曲线图196中，上侧实线的曲线图与下侧实线的曲线图对应，它们是桨叶的往返数为375rpm时的曲线图。同样地，上侧虚线的曲线图与下侧虚线的曲线图对应，它们是桨叶往返数为300rpm时的曲线图，上侧单点划线的曲线图与下侧单点划线的曲线图对应，它们是桨叶往返数为225rpm时的曲线图。这些曲线图的上侧曲线图是各种桨叶往返数时的应变最大值，下侧曲线图是各种桨叶往返数时的应变最小值。不使用基板保持构件162时，因受到桨叶运动的影响，应变在短时间产生大幅变动，测定的应变产生大的幅度。比较曲线图194与曲线图196时，已知应变从－130μST改善成－20μST。
再者，如所述，将基板WF设置于基板固持器18时，在第一保持构件54中插入基板WF，并关闭第二保持构件58。而后，锁定构件将第二保持构件58的元件的压环72(具体而言，是密封固持器62的元件的压环72)向下方按压。其次，锁定构件使压环72顺时针旋转，而使压环72的突起部72a滑入固定夹84的内方突出部内部。如此将第一保持构件54与第二保持构件58彼此紧固锁定。锁定后，锁定机构从压环72离开。
解除锁定时，除了旋转方向不同的外，进行类似的操作。也即，锁定构件将压环72向下方按压。其次，锁定构件使压环72逆时针旋转，而从固定夹84的内方突出部内部拉出压环72的突起部72a。由此，开放第一保持构件54与第二保持构件58。然后，锁定构件从压环72离开。
锁定的情况于锁定结束后、及解除锁定的情况于锁定解除后，通过将锁定机构从压环72离开的速度采用低速可减少基板WF上产生的应变。就此通过图19、29作说明。图19(a)及图19(b)表示锁定的情况，图19(a)是锁定机构从压环72离开的速度为高速的情况。图19(b)是锁定机构从压环72离开的速度为低速的情况。
通过图19(a)说明锁定机构从密封固持器62离开的速度为高速情况的步骤。锁定机构204与密封固持器62啮合(S10)，并与密封固持器62一起以速度2500mm/min下降(S12)。锁定机构204接近于基板WF时，降低速度而以速度50mm/min下降(S14)。密封固持器62接触于基板WF时，将密封固持器62进一步向下方按压(S16)，其次，使压环72顺时针旋转，而使压环72的突起部72a滑入固定夹84的内方突出部内部(S18)。然后，锁定机构204从压环72以速度3000mm/min的高速离开(S20)。
通过图19(b)说明锁定机构从压环72离开的速度为低速情况的步骤。从步骤S10至步骤S18与图19(a)相同。步骤S18后，锁定机构从压环72以速度50mm/min的低速离开(S22)。锁定机构204从压环72完全离开后，锁定机构204与图19(a)的步骤S20同样地，从压环72以速度3000mm/min的高速离开(S24)。
通过图20说明在图19(a)与图19(b)中，基板WF的应变改善何种程度。图20(a)、图20(c)表示锁定构件从密封固持器62离开的速度为高速的情况，图20(b)表示锁定机构从密封固持器62离开的速度为低速的情况的应变。图20(a)、图20(c)对应于图19(a)，图20(b)对应于图19(b)。图20(a)至图20(c)的横轴表示时间，纵轴表示应变。图20(a)、图20(c)的锁定构件从密封固持器62离开的速度相同，不过锁定机构的马达的转矩不同。
点206表示密封固持器62接触于基板WF时的应变。应变从“0μST”急剧上升至“100μST”。点208表示密封固持器62从基板WF离开时的应变。应变从“50μST”降低至“－25μST”。应变从正变成负表示基板WF的翘曲方向反转。即，是指在基板WF上发生大的应变。点206所示的“星号”表示此时对基板WF施加大的冲击力。
另外，点210表示密封固持器62从基板WF离开时的应变，应变是从“50μST”降低至“0μST”。应变从正变成0是指基板WF的翘曲方向不反转。也即，是指基板WF上并未发生大的应变。
图20(d)至图20(f)对应于图20(a)至图20(c)，表示图20(a)至图20(c)中密封固持器62从基板WF离开时的速度212、马达转矩214，在点208、210的应变的最大值216及最小值218。
其次，通过图23说明可适用于将基板WF的定向平面或凹槽等位置对准规定方向的对准器14的旋转载台部的基板支承构件。图23(a)表示搭载基板WF的基板支承构件262的俯视图。图23(b)表示图23(a)的AA剖面图。该基板支承构件262可稳定地吸附翘曲成碗形的基板WF。
本实施方式的支承基板WF的基板支承构件262具备：基部258；设于基部258的表面272上，而搭载基板WF的三个支承部260；及配置于基部258的表面272上的突起部(真空夹盘部)264。基板支承构件262的外径用于基板WF外周的凹槽检测及外周检测，而具有比基板WF直径小的直径。
突起部264具有用于通过真空吸附基板WF的真空孔266。真空孔266在突起部264的顶部268具有开口270。突起部264的顶部268的高度274相对于基部258的表面272固定。在突起部264的顶部268上通过真空吸附基板WF。真空孔266连接于真空泵的真空源276。
突起部268配置于基部258的中央部。支承部260在本实施方式设置三个，不过也可为三个以上。基板支承构件262以接触基板WF外周的方式在三处具备基板的支承部260。该基板支承构件262可稳定地吸附翘曲成碗形的基板WF。
其次，通过图24说明可适用于对准器14的载台部等的基板支承构件的另外的实施方式。图24(a)表示基板支承构件278的俯视图。图24(b)表示搭载基板WF时图24(a)的AA剖面图。该基板支承构件278可稳定地吸附翘曲成山形的基板WF。
本实施方式的支承基板WF的基板支承构件278具有：基部280；及基部280用于通过真空吸附基板WF的真空孔266。真空孔266在基部280的顶部282具有开口284。在基部280的顶部282上通过真空吸附基板WF。接触于基板WF中央的部分具备从支承部286突出的突起部的基部280。基部280的顶部282具有用于真空吸附的开口284。真空孔266连接于真空源276。该基板支承构件可稳定地吸附翘曲成山形的基板。
其次，通过图25说明可适用于对准器14的载台部等的基板支承构件的又一另外的实施方式。图25(a)表示基板支承构件288的俯视图。图25(b)表示搭载基板WF时的图25(a)图的AA剖面图。该基板支承构件288可稳定地吸附翘曲成山形的基板WF。
本实施方式的支承基板WF的基板支承构件288具有：基部290；及基部290用于通过真空吸附基板WF的真空孔292。真空孔292在基部290的顶部296具有开口298。在基部290的顶部296上通过真空吸附基板WF。接触于基板WF中央的部分具备从支承部286突出的突起部的基部290。基部290的顶部296具有用于真空吸附的开口298。该基板支承构件可稳定地吸附翘曲成山形的基板。真空孔292连接于真空孔266。真空孔266连接于真空源276。
其次，说明可检测将具有翘曲状态的基板WF正确搭载于搬送装置(基板固持器18)等规定位置的检测系统。为了检测是否在搬送用的基板支承构件上正确配置基板WF，能够使用水平传感器。首先，通过图26说明可适用于并无翘曲状态的基板WF的情况的水平传感器的动作。就可适用于具有翘曲状态的基板WF的情况的水平传感器的动作于后述。
已如所述，在基板固持器18保持基板WF之前，将基板WF支承于可动座82的边缘部82a时，基板WF的外周端部被基板导件82e导引，而将基板WF设置于可动座82。图26(a)是在可动座82上的正确位置设置了并无翘曲状态的基板WF时的水平传感器的动作的说明图。图26(b)是在可动座82上的不适当位置设置了并无翘曲状态的基板WF时的水平传感器的动作的说明图。
如图26(a)所示，水平传感器的发光部300在基板WF的少许上方，以使光线302通过的方式发射光线302。光线302通过水平传感器的检测部304检测。如图26(b)所示，在可动座82上的不适当位置，具体而言是在基板导件82e上设置并无翘曲状态的基板WF时，光线302被基板WF遮蔽。检测部304检测不出光线302，所以可检测出是在可动座82上的不适当位置设置了基板WF。另外，发光部300与检测部304通过基板导件82e配置于不致遮蔽光线302的位置。
发光部300与检测部304优选配置于基板WF的两条直径上。两条直径形成的角度优选为90度，不过比0度大即可。此外，发光部300与检测部304也可配置于基板WF的直径以外的直线上。采用水平检测系统时，由于在搬送基板WF时的载台的正确位置设置基板WF，因此，例如可防止基板WF在搬送时脱落。
图26是使光线302通过基板的少许上方，来检测基板装载位置的偏差(或是基板是否搭载不水平)。但是，翘曲的基板WF(例如向上翘曲的形状的山形形状的基板)有时无法检测是否正确配置。就此通过图27作说明。
图27是表示尽管将具有翘曲状态的基板WF正确搭载于基板固持器18的规定位置，而检测出错误的例图。如图27所示，在可动座82上的正确位置设置了具有翘曲状态的基板WF时，光线302被基板WF遮蔽。检测部304检测不出光线302，所以在可动座82上的不适当位置设置了基板WF时会检测出错误。
通过图28说明可解决这种问题的检测搭载于可动座82(搭载部)上的基板位置的检测系统312。检测系统312可就具有翘曲状态的基板WF、及并无翘曲状态的基板WF两者正确检测基板的位置。检测系统312在基板WF的外周照射检测光314，并以检测系统312检测通过可动座82或基板WF所反射的检测光314。检测光314被基板WF遮蔽时判定为位置不适当，详情如后述。
检测系统312与光线302通过基板WF的少许上方的图26的方式不同，是仅对基板WF的端部316从检测系统312照射光线314。当基板WF遮蔽来自检测系统312的光线314时判定为位置偏差。如此可检测基板搭载位置的偏差。
如图2所示，检测系统312也可设置于基板WF周围的三处以上。图2是配置有4个检测系统312。设置于三处以上的检测系统312皆判定为基板WF在正确位置时，如后述，可判定整个基板WF在正确位置。图28(a)是仅图示两个检测系统312表示具有翘曲状态的基板WF在正确位置时的例图。两个检测系统312皆判定为基板WF在正确位置。
图28(b)是仅图示两个检测系统312表示具有翘曲状态的基板WF在错误位置时的例图。两个检测系统312中，检测系统312b因为基板WF不遮蔽来自检测系统312的检测光314，所以判定为基板WF在正确位置。检测系统312a因为基板WF遮蔽来自检测系统312的检测光314，所以判定为基板WF不在正确位置。
图29表示检测系统312的结构。检测搭载于可动座82(搭载部)的基板(对象物)WF的位置的检测系统312，具有输出用于检测基板位置的检测光的发光部318。检测系统312具有检测部320。检测部320配置于可检测通过可动座82反射从发光部318直接入射于可动座82的检测光314所生成的反射光322的位置。
通过直接入射于可动座82的检测光314与通过检测部320检测的反射光322而生成的平面中，关于直接入射于可动座82的检测光314，反射光322与基板WF位于相反侧。该平面在图29的情况下是记载有图29的平面。基板WF记载其一部分。基板324在正确位置，而基板326～基板330的位置偏差依序变大。箭头332表示基板330与正确位置的位置偏差量。
反射光322反射不被基板WF遮蔽的光线314。检测出反射光322时，基板在正确位置。反射光326a～反射光330a分别表示被基板326～基板330遮蔽而反射的光线。反射光326a是被基板WF反射后，再被可动座82反射的光线。反射光328a、330a是被基板WF反射后，不被可动座82反射的光线。反射光328a被检测部320检测出。反射光330a未被检测部320检测出。
基板WF的偏差量依其程度，入射于检测部320的位置不同。因此，可依入射于检测部320的哪个位置来检测基板WF的偏差量(基板WF的位置)。在不同位置接收光的检测部320的例，可使用光线传感器或CCD传感器等将多个受光元件配置于平面内的图像传感器。
将反射光322入射于检测部320的位置作为基准，如本图所示，将反射光326a入射侧的检测部320的位置设为“+(正)”，并将反射光328a入射侧的检测部320的位置设为“－(负)”。如此决定情况下，检测出反射光326a时，也即微小位置偏差时输出正值。因为反射光322与反射光326a的位置接近，所以依接近程度，有时会将反射光326a误认为来自正确位置的基板WF。反射光330a的情况，因为不对检测部320入射，所以可正确辨识为基板WF的位置有偏差。因为仅在反射光322与反射光330a的情况下，可最正确判定基板WF的位置，所以本图的情况，测定值除了反射光322与反射光330a的情况的外都有若干不稳定。
图30表示可更稳定地测定的另外的实施方式的检测系统312的结构。检测搭载于可动座82(搭载部)的基板(对象物)WF的位置的检测系统312具有输出用于检测基板位置的检测光的发光部318。检测系统312具有检测部320。检测部320配置于可检测通过可动座82反射从发光部318直接入射于可动座82的检测光314而生成的反射光322的位置。
通过直接入射于可动座82的检测光314与通过检测部320检测的反射光322而生成的平面中，关于反射光322，直接入射于可动座82的检测光314与基板WF位于相反侧。该平面于图30的情况是记载有图30的平面。基板WF记载其一部分。基板324在正确位置，而基板326～基板328的位置偏差依序变大。箭头332表示基板328与正确位置的位置偏差量。
反射光322不被基板WF遮蔽。检测出反射光322时，基板在正确位置。反射光326a～反射光328a分别表示被基板326～基板328遮蔽而反射的光线。反射光326a、328a是被可动座82反射后，再被基板WF反射的光线。反射光326a被检测部320检测出。反射光328a未被检测部320检测出。
基板WF的偏差量依其程度，入射于检测部320的位置不同。因此，可依入射于检测部320的哪个位置来检测基板WF的偏差量(基板WF的位置)。在不同位置接收光的检测部320的例，可使用光线传感器或CCD传感器等将多个受光元件配置于平面内的图像传感器。
将反射光322入射于检测部320的位置作为基准，如本图所示，将反射光326a入射侧的检测部320的位置设为“－(负)”，并将光线不入射的检测部320的位置设为“+(正)”。如此决定情况下，检测出反射光326a时，也即微小位置偏差时输出负值。
图30的检测系统312的结构能够与图29的检测系统312相同。不同之处为与基板WF或可动座82的位置关系。比较图29与图30时，检测系统312成为上下相反的关系。
图29与图30的差异是检测系统312的安装反转，图29是以基板WF反射后再通过可动座82反射。另外，图30是通过可动座82反射后再通过基板WF反射。基板WF的反射因为基板WF表面形状等复杂，所以产生干扰。图29与图30的第一个差异在于：图29是已知检测部320在基板324～基板328的范围接收光而位置偏差的大小；而图30是已知检测部320仅在基板324～基板326的狭窄范围接收光而位置偏差的大小。图30因为在基板328的位置检测部320不接收光，所以可明确已知位置有偏差，与图29比较可精确已知位置偏差。图29是基板WF的位置发生比基板328更偏差时，因而检测部320不接收光，可明确已知位置偏差。
图29与图30的第二个差异在于：图29是检测部320在检测部320的“正”与“负”两者的范围接收光；而图30是检测部320仅在检测部320的“负”的狭窄范围接收光。图29因为是检测部320在“正”与“负”两者的宽广范围，且为基板324～基板328的宽广范围检测位置偏差，所以判定位置偏差大小时的精度比图30降低。因为入射于检测部320的光是广泛入射的光，所以在光的强度分布最大值的位置判定基板WF的位置时，位置的判定精度降低。图30因为检测部320仅在基板324～基板326的狭窄范围接收光，所以在光的强度分布的最大值的位置判定基板WF的位置时，即使产生误差，测定的基板WF的位置误差从开始即小。
就这一点进一步说明。图29的方式是从上方对在基板WF下部的可动座82照射光，被基板WF反射后再被可动座82反射。对比检测部320接收通过基板326与基板328分别反射的反射光326a与反射光328a的位置，已知基板WF的位置仅稍微偏差，而光散射于大幅不同的位置。因为光大幅散射，所以反射光的分布区域扩大，反射光无法适当进入检测部320。也即，基板WF的位置的变化小而光线路径大幅改变。而后，在检测部320的“正”与“负”两者的宽广范围进行检测。检测部320在宽广范围检测基板326～基板330的在基板WF宽广范围的位置偏差。因为入射于检测部320的光是大幅扩大(光的分布幅度宽广，强度上不具尖锐峰值的分布)而入射的光，所以在光的强度分布的最大值位置判定基板WF的位置时，位置判定精度降低。其结果是，认知基板WF的微小的位置偏差比图30困难。图29中，微调整基板WF的位置比图30困难。
图29中，识别基板326与基板324的位置时，也即识别基板的位置更接近外周的基板326与更接近内周的基板324的位置时，认知接收的光的波形的强度上最大峰值在哪个位置。通过所认知的位置特定基板的微细位置在何处。但是，图29中，对比反射光322与反射光326a时可知，在基板326的位置，只要将基板少许移动于外侧，反射光即大幅散射。在基板326的位置反射光的分布区域广，反射光的一部分有可能入射于检测部320外部。反射光无法适当进入检测部320。因为该状态是无法正确测定的状态，所以在检测部320中输出正值而发生错误。
另外，因为图30是采用被可动座82反射后，再被基板WF反射的方式，所以如所述，可限定反射光的分布区域。如此，图30是仅在基板WF的位置偏差小的位置，也即在与正确位置近距离点接收光，在基板328及基板330的位置检测不出反射光。与图29比较，图30拾取不到多余的反射光。
图30的检测系统312的情况下，与图29的检测系统312比较具有以下优点。也即，1.因为光线不进入检测部320的正区域，所以错误减少。此因基板WF的位置大幅偏差时的反射光，如图30所示不致进入检测部320。因为仅在负区域检测，所以容易知道数值变动区域，位置偏差的判断容易。2.图29是检测反射光328a，而图30不检测反射光328a。也即，仅在偏差小时检测。通过仅在最近距离点接收光，而不拾取多余的光源。因为限定检测范围所以数值稳定。3.通过上述1.、2.可检测基板WF微小的位置偏差。
将图29变更成图30时，仅更换用于安装检测系统312的安装托架即可。因而变更容易。
图31表示放大图30的一部分的图。图30是以假设线表示基板WF的偏差位置。图31表示在偏差位置的基板WF的位置相同，表示光线因偏差位置的基板WF的路径。除了光线334之外是记载于图30的光线，关于光线334已知以下内容。光线334及其附近光线会产生一定以上的干扰而引起二次反射，受光角度改变。结果，通过检测部320认知在更近距离(偏差更小的位置)反射、接收光，表示偏差位置的数值显示比实际偏差位置近的值。
另外，也可使用水平传感器与检测系统312两者的方式。该方式是在基板WF的稍微上方，从水平传感器如图27所示地照射光线，在此处产生错误时，其次，并非在基板WF的稍微上方，而是对基板WF的外周从检测系统312照射检测光。也可当来自检测系统312的光如图29或图30被基板WF遮蔽时设为“错误”。采用该步骤时，可判定基板WF是向上或向下翘曲，并且可检测基板装载位置的偏差。
以上，说明了本发明的实施方式，不过上述发明的实施方式是为了容易理解本发明，而并非限定本发明。本发明在不脱离其主旨范围内可变更及改良，并且本发明当然包含其等效物。此外，在可解决上述问题的至少一部分的范围，或可达成效果的至少一部分的范围内，申请专利范围及说明书记载的各元件可任意组合或省略。
符号说明
10 匣盒
12 匣盒台
14 对准器
16 自旋干燥机
18 基板固持器
20 基板装卸部
22 基板搬送装置
24 暂存盒
38 镀覆单元
40 基板固持器搬送部
42 第一输送机
44 第二输送机
46 桨叶驱动装置
54 第一保持构件
58 第二保持构件
60 基部
82 可动座
122 旋转载台
124 距离传感器
126 轮廓计测器
130 凹部
132 基部
134 突起部
136 真空孔
152 周壁部
156 叉部
157 边缘部
160 外周部
162 基板保持构件
172 贯通孔
174 开口部
186 基板保持构件主体
188 卡止部
190 弹性构件
192 可变长构件
233、235 手臂
237 上阶手臂
241 下阶手臂
72a 突起部
82a 边缘部
170B 处理部
170C 翘曲量判定部
192a、192b 可变长构件

Claims (11)

1.一种基板固持器，具有第一保持构件及第二保持构件，该第一保持构件及第二保持构件夹持基板的外周部而将所述基板保持为装卸自如，所述基板固持器的特征在于：
所述第一保持构件具有支承部，该支承部搭载所述基板，
所述支承部具有：
边缘部，该边缘部位于所述支承部的周边部，并夹持所述基板的所述外周部；及
所述边缘部以外的凹部，
所述凹部相对于所述边缘部凹陷，
所述基板固持器具有基板保持构件，该基板保持构件在从所述凹部朝向所述基板的方向上对所述基板施加力。
2.如权利要求1所述的基板固持器，其特征在于，
所述凹部具有贯通孔，所述基板保持构件配置于所述贯通孔。
3.如权利要求2所述的基板固持器，其特征在于，
所述基板保持构件能够在所述贯通孔中沿从所述凹部朝向所述基板的方向移动，和/或沿从所述基板朝向所述凹部的方向移动。
4.如权利要求2或3所述的基板固持器，其特征在于，
所述基板保持构件与所述基板接触的部分、和所述边缘部与所述基板接触的部分，距所述凹部上的点在从所述凹部朝向所述基板的方向上计测的高度相同。
5.如权利要求1所述的基板固持器，其特征在于，
所述基板保持构件是配置于所述凹部与所述基板之间的弹性构件。
6.如权利要求1所述的基板固持器，其特征在于，
所述基板保持构件具有至少一个可变长构件，所述可变长构件配置于所述凹部与所述基板之间，所述可变长构件的从所述凹部朝向所述基板的方向的长度能够调整，
所述可变长构件的长度按照所述凹部与所述基板之间的距离而被调整。
7.如权利要求1至3中任一项所述的基板固持器，其特征在于，
所述基板保持构件及所述第一保持构件以朝向所述基板的方向的长度能够调整的方式分别被弹性体支承。
8.一种基板固持器，具有第一保持构件及第二保持构件，该第一保持构件及第二保持构件夹持基板的外周部而将所述基板保持为装卸自如，所述基板固持器的特征在于，
所述基板固持器具有可变长构件，
所述可变长构件的长度能够调整，且所述可变长构件能够抵接于所述基板而对所述基板施加力，
所述第一保持构件具有边缘部和所述边缘部以外的凹部，所述凹部相对于所述边缘部凹陷，
所述可变长构件配置于所述凹部，且从所述边缘部远离。
9.如权利要求8所述的基板固持器，其特征在于，
具备压力传感器，该压力传感器能够检测所述可变长构件与所述基板间的接触压力。
10.如权利要求9所述的基板固持器，其特征在于，
具有调整机构，该调整机构能够依据所述压力传感器的检测压力而调整所述压力。
11.一种镀覆装置，其特征在于，具有权利要求1至10中任一项所述的基板固持器，并电解镀覆所述基板。
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