CN114981488B - 镀敷装置、镀敷装置的控制方法 - Google Patents

镀敷装置、镀敷装置的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在于减少镀敷时的桨叶产生的电场遮蔽的影响。一种镀敷装置，用于对基板进行镀敷，该镀敷装置具备：镀敷槽；阳极，其配置于上述镀敷槽内；旋转机构，其使上述基板向第1方向以及与上述第1方向相反的第2方向旋转；以及控制装置，其对上述旋转机构进行控制，以便使上述基板向上述第1方向旋转的时间与向上述第2方向旋转的时间相等，或者将上述第1方向上的旋转速度以时间进行了积分而得的值与将上述第2方向上的旋转速度以时间进行了积分而得的值相等。

Description

镀敷装置、镀敷装置的控制方法
技术领域
本发明涉及镀敷装置、镀敷装置的控制方法。
背景技术
作为镀敷装置的一个例子公知有杯式的电解镀敷装置。杯式的电解镀敷装置通过使将被镀敷面朝向下方而保持于基板保持架的基板(例如半导体晶圆)浸渍于镀敷液，对基板与阳极之间施加电压，由此使导电膜(镀敷膜)在基板的表面析出。在该类型的镀敷装置中，通过使基板保持架以及基板旋转，由此在基板面附近形成液流，从而将充分量的离子均匀地供给至基板。另外，为了进一步提高基板面附近的液流，存在设置与基板面平行地往复运动的桨叶(专利文献1)的情况。
专利文献1：日本特开2019-151874号公报
在通过基板的旋转而形成液流的情况下，存在产生导电膜向液流的方向倾斜的现象的情况。这是因为，在基板上的抗蚀层开口部内，因上层的镀敷液的对流层的对流的方向，而在液流的方向的下游侧使对流层变厚并且使下层的扩散层变薄，其结果，与扩散层的厚度成反比的镀敷量在下游侧变大。
另外，在使用桨叶的情况下，存在因桨叶的往复运动的频率以及基板的单位时间的转速(频率)而使电场遮蔽的影响相对于基板的特定部位变大的情况。特别是，若桨叶的往复运动的频率成为基板的频率的整数倍，则当桨叶在往复运动的两侧端停止时，桨叶的梁始终在基板的相同部位停止，从而电场遮蔽的影响在该部位/位置特别大，存在镀敷膜厚的均匀性降低的情况。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而完成的。其目的之一在于抑制因基板旋转产生的液流而对镀敷膜厚的均匀性造成的负面影响。另外，其目的之一在于抑制因桨叶遮蔽电场而对镀敷膜厚的均匀性造成的负面影响。另外，其目的之一在于抑制因基板旋转产生的液流以及桨叶遮蔽电场而对镀敷膜厚的均匀性造成的负面影响。
根据本发明的一方面，提供一种镀敷装置，用于对基板进行镀敷，该镀敷装置具备：镀敷槽；阳极，其配置于上述镀敷槽内；旋转机构，其使上述基板向第1方向及与上述第1方向相反的第2方向旋转；以及控制装置，其对上述旋转机构进行控制，以便使上述基板向上述第1方向旋转的时间与向上述第2方向旋转的时间相等，或者将上述第1方向上的旋转速度以时间进行了积分而得的值与将上述第2方向上的旋转速度以时间进行了积分而得的值相等。
附图说明
图1是表示本实施方式的镀敷装置的整体结构的立体图。
图2是表示本实施方式的镀敷装置的整体结构的俯视图。
图3是表示本实施方式所涉及的镀敷模块的一个例子的简图。
图4是对本实施方式的基板旋转速度的控制进行说明的简图。
图5是说明基于基板的正转以及反转的组合来控制镀敷膜的简图。
图6是表示变更了基板的旋转速度的情况下的桨叶与基板的位置关系的图表。
图7是对基板的旋转速度的控制例进行说明的简图。
图8是对基板的旋转速度的控制例进行说明的简图。
图9是对基板的旋转速度的控制例进行说明的简图。
图10是设定基板的旋转速度的流程图的例子。
图11是设定基板的旋转速度的流程图的例子。
图12是镀敷处理的流程图的例子。
图13是说明镀敷液的流动方向对镀敷膜的影响的简图。
图14是表示桨叶的往复运动的频率为基板旋转的频率的整数倍的情况下的桨叶与基板的位置关系的简图。
图15是表示桨叶的往复运动的频率为基板旋转的频率的整数倍的情况下的桨叶与基板的位置关系的图表。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。在以下说明的附图中，对相同或者相当的构成要素标注相同的附图标记，并省略重复的说明。
图1是表示本实施方式的镀敷装置的整体结构的立体图。图2是表示本实施方式的镀敷装置的整体结构的俯视图。如图1、图2所示，镀敷装置1000具备：装卸口100、搬运机器人110、对准器120、预湿模块200、预浸模块300、镀敷模块400、清洗模块500、自旋冲洗干燥器600、搬运装置700以及控制模块800。
装卸口100是用于向镀敷装置1000搬入收纳于未图示的FOUP等盒的基板，或者从镀敷装置1000向盒搬出基板的模块。在本实施方式中，4台装卸口100沿水平方向排列配置，但装卸口100的数量以及配置是任意的。搬运机器人110是用于搬运基板的机器人，构成为在装卸口100、对准器120以及搬运装置700之间交接基板。当在搬运机器人110与搬运装置700之间交接基板时，搬运机器人110以及搬运装置700能够经由未图示的临时放置台进行基板的交接。
对准器120是用于使基板的定向平面、凹槽等的位置与规定方向一致的模块。在本实施方式中，2台对准器120沿水平方向排列配置，但对准器120的数量以及配置是任意的。预湿模块200利用纯水或者脱气水等处理液将镀敷处理前的基板的被镀敷面湿润，由此将形成于基板表面的图案内部的空气置换成处理液。预湿模块200构成为实施预湿处理，该预湿处理在镀敷时将图案内部的处理液置换成镀敷液由此容易向图案内部供给镀敷液。在本实施方式中，2台预湿模块200沿上下方向排列配置，但预湿模块200的数量以及配置是任意的。
预浸模块300构成为实施预浸处理，该预浸处理利用硫酸、盐酸等处理液将例如形成于镀敷处理前的基板的被镀敷面的种层表面等所存在的电阻较大的氧化膜蚀刻除去，来对镀敷基底表面进行清洗或者活化。在本实施方式中，2台预浸模块300沿上下方向排列配置，但预浸模块300的数量以及配置是任意的。镀敷模块400对基板实施镀敷处理。在本实施方式中，在上下方向排列配置3台且在水平方向排列配置4台的12台镀敷模块400存在2组，从而合计设置有24台镀敷模块400，但镀敷模块400的数量以及配置是任意的。
清洗模块500构成为为了除去残留于镀敷处理后的基板的镀敷液等而对基板实施清洗处理。在本实施方式中，2台清洗模块500沿上下方向排列配置，但清洗模块500的数量以及配置是任意的。自旋冲洗干燥器600是用于使清洗处理后的基板高速旋转而干燥的模块。在本实施方式中，2台自旋冲洗干燥器沿上下方向排列配置，但自旋冲洗干燥器的数量以及配置是任意的。搬运装置700是用于在镀敷装置1000内的多个模块之间搬运基板的装置。控制模块800构成为控制镀敷装置1000的多个模块，例如能够由具备与操作人员之间的输入输出接口的通常的计算机或者专用计算机构成。
对镀敷装置1000进行的一系列的镀敷处理的一个例子进行说明。首先，向装卸口100搬入收纳于盒的基板。接着，搬运机器人110从装卸口100的盒取出基板，并向对准器120搬运基板。对准器120使基板的定向平面、凹槽等的位置与规定方向一致。搬运机器人110将通过对准器120对准了方向的基板向搬运装置700交接。
搬运装置700将从搬运机器人110接受到的基板向预湿模块200搬运。预湿模块200对基板实施预湿处理。搬运装置700将被实施了预湿处理的基板向预浸模块300搬运。预浸模块300对基板实施预浸处理。搬运装置700将被实施了预浸处理的基板向镀敷模块400搬运。镀敷模块400对基板实施镀敷处理。
搬运装置700将被实施了镀敷处理的基板向清洗模块500搬运。清洗模块500对基板实施清洗处理。搬运装置700将被实施了清洗处理的基板向自旋冲洗干燥器600搬运。自旋冲洗干燥器600对基板实施干燥处理。搬运装置700将被实施了干燥处理的基板向搬运机器人110交接。搬运机器人110将从搬运装置700接受到的基板向装卸口100的盒搬运。最后，从装卸口100搬出收纳有基板的盒。
图3是表示本实施方式所涉及的镀敷模块的一个例子的简图。如该图所示，本实施方式所涉及的镀敷模块400是所谓的面朝下式或杯式的镀敷模块。镀敷液例如是硫酸铜溶液，镀敷膜能够形成铜的膜。其中，镀敷膜只要是能够镀敷的任意的金属即可，镀敷液能够根据镀敷膜的种类来选择。
镀敷模块400具备镀敷槽401、基板保持件(基板保持架)403及镀敷液存积槽404。基板保持件403构成为将晶圆等基板402保持为使其被镀敷面向下。镀敷模块400具有使基板保持件403沿周向旋转的马达411。马达411从未图示的电源接受电力的供给。马达411由控制模块800控制，对基板保持件403以及被基板保持件403保持的基板402的旋转进行控制。换言之，控制模块800通过控制马达411的旋转，来控制基板402的单位时间的转速(也称为频率、旋转速度)。使基板402旋转，由此在基板面附近形成镀敷液的液流，而将充分量的离子均匀地供给至基板。在镀敷槽401以与基板402对置的方式配置有阳极410。
镀敷模块400进一步具有镀敷液接受槽408。镀敷液存积槽404内的镀敷液经过过滤器406以及镀敷液供给管407被泵405从镀敷槽401的底部供给至镀敷槽401内。从镀敷槽401溢出的镀敷液被镀敷液接受槽408接受而返回镀敷液存积槽404。
镀敷模块400进一步具有与基板402及阳极410连接的电源409。马达411使基板保持件403旋转，并且电源409向基板402与阳极410之间施加规定电压，由此在阳极410与基板402之间流经镀敷电流，从而在基板402的被镀敷面形成有镀敷膜。
另外，在基板402与阳极410之间配置有设置了多个孔的电场调整用的板10。另外，在基板402与板10之间配置有桨叶412。桨叶412由驱动机构413驱动，与基板402平行地往复运动，由此搅拌镀敷液，从而在基板402的表面形成更强的液流。驱动机构413具有：从未图示的电源接受电力的供给的马达413a、将马达413a的旋转转换为直线运动的滚珠丝杠等旋转直动转换机构413b以及与旋转直动转换机构413b及桨叶412连结并将旋转直动转换机构413b的动力传递至桨叶412的轴413c。控制模块800控制马达413a的旋转，由此控制桨叶412的往复运动的速度。
图13是说明镀敷液的流动方向对镀敷膜的影响的简图。该图中虽省略图示，但在基板402的表面设置有种层。在使基板402向箭头A的方向旋转的情况下，在基板402的表面附近，镀敷液向箭头B所示的一个方向流动，在抗蚀层402a的开口402b内产生旋涡状的箭头B’所示的一个方向的旋涡状的对流。在开口402b内，通过该对流而形成有镀敷液的对流层Q1，并且在对流层Q1的下方形成有镀敷液的扩散层Q2(图13上部图)。在扩散层Q2中，铜离子(Cu2+)扩散，而在露出于开口部402b的底面的基板402的种层析出铜镀敷(Cu)(图13下部图)。扩散层Q2因对流层Q1中的镀敷液的对流，而在液流的方向B的下游侧(基板旋转方向A的上游侧)变薄且在液流的方向B的上游侧(基板旋转方向A的下游侧)变厚。开口402b内的镀敷的析出速度由从铜离子浓度恒定的对流层Q1向铜离子浓度低(或者几乎为零)的镀敷面的铜离子供给量来决定。在铜离子向镀敷面的扩散速度恒定时，扩散层Q2的厚度越薄(从对流层Q1与扩散层Q2的边界至镀敷面的距离越小)，则铜离子向镀敷面的供给量越多。因此，开口402b内的镀敷的析出速度与扩散层Q2的厚度成反比，因此如该图下部所示，在液流的方向B的下游侧(基板旋转方向A的上游侧)镀敷膜较厚地形成，在液流的方向B的上游侧(基板旋转方向A的下游侧)镀敷膜较薄地形成。这样，存在基板旋转形成的液流的方向对镀敷膜厚的均匀性给予影响的情况。
图14是表示桨叶412的往复运动的频率为基板402的旋转的频率的整数倍的情况下的桨叶与基板的位置关系的简图。在该图中，左侧表示基板402以及桨叶412的初始状态，右侧表示基板402旋转1圈(1个周期)后的基板402以及桨叶412的状态。该图表示在桨叶412的往复运动的频率为基板402的旋转的频率的N倍的情况下，在基板402旋转1圈的1个周期的时间内，桨叶412往复运动N次，而返回基板402上的相同位置。图15是表示桨叶412的往复运动的频率为基板402的旋转的频率的整数倍的情况下的桨叶与基板的位置关系的图表。在图中，横轴表示时间，纵轴表示基板402以及桨叶412的位置。曲线W表示基板402的特定部位的位置的时间变化，曲线P表示桨叶412的特定部位(例如左端的梁)的位置的时间变化。曲线P的顶点表示桨叶412在左右端停止的位置。根据该图，可知桨叶412的左右端处的停止位置始终与基板402的特定部位重叠，桨叶412始终在基板402上的相同位置停止。换句话说，若桨叶412的往复运动的频率为基板402的旋转的频率的整数倍，则桨叶412在左右端停止时，桨叶412的梁始终在基板402上的相同部位停止。由此，电场遮蔽的影响在基板402的该部位特别大，存在对镀敷膜厚的均匀性给予影响的情况。
为了解决这些问题，在本实施方式中，使基板402正转以及反转，并以基板402向正转方向RF旋转的时间与向反转方向RR旋转的时间相等的方式，及/或以将正转方向RF上的旋转速度以时间进行了积分而得的值与将反转方向RR上的旋转速度以时间进行了积分而得的值相等的方式，来对基板402(马达411)的旋转进行控制。
图4是对本实施方式的基板旋转速度的控制进行说明的简图。在图中，纵轴表示基板402的旋转速度V，横轴表示时间t。Sa是将正转方向RF上的速度V以时间进行了积分而得的积分值(V-t平面中的正转方向RF时的速度V的面积)。Sb是将反转方向RR上的速度V以时间进行了积分而得的积分值(V-t平面中的反转方向RR时的速度V的面积)。多个正转期间RF包含于镀敷时间/期间Tt的情况是对多个正转期间RF中的速度V的时间积分值进行了合计的情况。多个反转期间RR包含于镀敷时间/期间Tt的情况是对多个反转期间RR中的速度V的时间积分值进行了合计的情况。此外，镀敷时间/期间Tt是指流经镀敷电流而实际实施镀敷的实际镀敷时间/期间T，或者将实际镀敷时间/期间T与在镀敷前及/或镀敷后不流经镀敷电流而使基板旋转的时间/期间TS1及/或TS2进行了合并而得的时间/期间。此外，在实际镀敷时间/期间T中，并非在整个期间流经有镀敷电流，而是根据工艺过程在必要的时刻流经镀敷电流。
在该图的例子中，以将正转方向RF上的速度V以时间进行了积分而得的积分值Sa与将反转方向RR上的速度V以时间进行了积分而得的积分值Sb相等的方式对基板402的旋转进行控制。在该图中，示出正转方向RF以及反转方向RR的旋转各进行一次的例子，但正转方向RF以及反转方向RR的旋转也可以进行多次。在该情况下，在多次正转方向RF以及反转方向RR的旋转整体中，将正转方向RF上的速度V以时间进行了积分而得的积分值(各次积分值的合计)与将反转方向RR上的速度V以时间进行了积分而得的积分值(各次积分值的合计)相等。各次中的旋转速度的曲线形状(变化形状)也可以相互为相同或者不同的形状。另外，在各次中，正转时的旋转速度的变化形状与反转时的旋转速度的变化形状也可以相同或者不同。
在图4中，在正转方向RF时的旋转速度的变化形状与反转方向RR时的旋转方向的变化形状相同的情况下，也可以控制为向正转方向RF旋转的时间与向反转方向RR旋转的时间相等。在正转方向RF以及反转方向RR的旋转进行多次的情况下，在各次中，在正转方向RF时的旋转速度的变化形状与反转方向RR时的旋转方向的变化形状相同的情况下，也可以控制为各次中的向正转方向RF旋转的时间与向反转方向RR旋转的时间相等。
图5是说明基于基板的正转以及反转的组合来控制镀敷膜的简图。根据图4的旋转速度的控制，在基板402的镀敷时间Tt(全部镀敷时间)，基板402的旋转方向产生的影响被抵消。如图5所示，在基板402的正转方向RF的旋转时，镀敷膜形成为正转方向RF的上游侧较厚，且正转方向RF的下游侧较薄。在基板402的反转方向RR的旋转时，镀敷膜形成为反转方向RR的上游侧(正转方向RF的下游侧)较厚，反转方向RR的下游侧(正转方向RF的上游侧)较薄。镀敷膜厚的不均匀的程度与遍及镀敷时间Tt的正转时以及反转时的旋转速度V的时间积分值成比例，因此通过使遍及镀敷时间Tt的正转时以及反转时的旋转速度V的时间积分值相互相等，能够使基板旋转产生的液流所引起的膜厚的不均匀相互抵消，从而使在整个镀敷时间Tt形成的镀敷膜的厚度变得均匀。其中，存在开口402b内的上游侧、下游侧中的扩散层Q2的厚度(即镀敷生长速度)的差伴随着镀敷膜厚的生长而变化的情况，因此优选正转以及反转(旋转方向的切换)尽可能频繁地重复多次。
在图4的例子中，正转时的积分值Sa与反转时的积分值Sb相等，并且任意选择在正转以及反转的各方向的旋转中将旋转速度V变更为多个不同的旋转速度。这是因为，在桨叶412的左右端停止时，抑制或者防止桨叶412的梁始终在基板402上的相同部位停止。在该例子中，设置多个以不同的恒定的旋转速度在设定时间的时间内被维持的步骤。其中，在将不同的恒定的旋转速度设定为3个以上的情况下，一部分的恒定的旋转速度也可以相同。例如，在正转及/或反转方向的旋转中，也可以是恒定的旋转速度重复增减的曲线形状。此外，在图4的例子中，在正转及/或反转方向的旋转中，旋转速度V也可以具有一个恒定的旋转速度。
在本实施方式中，作为对一片基板进行镀敷的整个镀敷时间Tt，只要使正转方向的旋转速度的时间积分值与反转方向的旋转速度的时间积分值相等，则旋转速度的曲线形状也可以在正转时与反转时在重复的各次中为任意的曲线形状(包括步骤数、各步骤的加速度、恒定的旋转速度、定速时间、减速时的加速度的特性)。此外，在正转时/反转时的各次中，具有多个旋转速度的步骤(多个恒定旋转速度)在抑制或者防止桨叶412的梁始终在基板402上的相同部位停止这点优选。
图6是表示变更了基板的旋转速度的情况下的桨叶与基板的位置关系的图表。根据图4的旋转控制，在正转以及反转的各方向的旋转中，旋转速度V变更为多个不同的恒定的旋转速度，因此在桨叶412的左右端停止时，能够抑制或者防止桨叶412的梁始终在基板402上的相同部位停止。在图6中，横轴表示时间，纵轴表示基板402以及桨叶412的位置。曲线P表示桨叶412的特定部位(例如左端的梁)的位置的时间变化。曲线W1表示伴随着基板402的特定部位以旋转速度V1旋转的位移，曲线W2表示伴随着基板402的特定部位以旋转速度V2(≠V1)旋转的位移。如根据该图明确的那样，可知变更旋转速度V，由此在桨叶412的左右端停止时，桨叶412的梁停止的基板402上的部位变化。
图7是对基板的旋转速度的控制例进行说明的简图。在该图中，表示将镀敷时间设为Tt，在镀敷时间Tt中包含一个由正转期间RF以及反转期间RR构成的单位期间(也称为正转反转期间)的情况下的旋转速度V的时间变化。镀敷时间Tt存在与流经镀敷电流而实际实施镀敷的实际镀敷时间T一致的情况，和是实际镀敷时间与在镀敷前及/或镀敷后不流经镀敷电流而使基板旋转的时间TS1及/或TS2的合计时间的情况。TS1为了利用镀敷液置换抗蚀层402a的开口402b内的液体及/或气体而设置。在该例子中，包含一个单位期间(重复次数m＝1)，但也可以在镀敷时间Tt的时间内包含多个单位期间。实际镀敷时间T、仅基板旋转的时间TS1、TS2预先通过实验或者模拟来决定。
在图7的例子中，正转期间RF的旋转速度V的曲线与反转期间RR的旋转速度V的曲线相对于时间轴对称。反转期间RR的旋转速度V的曲线是使正转期间RF的旋转速度V的曲线相对于时间轴对称地折返，并使反转期间RR的旋转速度V的曲线的起点沿着时间轴平行移动至正转期间RF的旋转速度V的曲线的终点而得的曲线。在该例子中，若输入正转期间RF的步骤数n、各步骤的加速度a、各步骤的旋转速度V、定速时间Δt，则能够自动计算相对于时间轴以对称形状反转而得的反转期间RR的曲线(步骤数n、各步骤的加速度a、各步骤的旋转速度V、定速时间Δt)。
在图7的例子中，在正转期间RF、反转期间RR的各期间中，步骤数n＝2，重复次数m＝1。步骤数n表示在一个正转期间/反转期间以多个恒定的旋转速度旋转的期间的数量。重复次数m表示重复由一个正转期间RF以及反转期间RR构成的单位期间的次数。在图7的例子中，在正转期间RF，步骤1包含使基板旋转以加速度a1加速的期间与使基板以恒定的旋转速度V1在定速时间Δt1的时间内进行定速旋转的期间。步骤2包含使基板旋转以加速度a2加速的期间与使基板以恒定的旋转速度V2在定速时间Δt2的时间内进行定速旋转的期间。另外，在步骤2结束后，使旋转速度以加速度-an+1减速。在反转期间RR，加速度以及旋转速度的方向与正转期间RF相反，但进行与正转期间RF相同的旋转控制。具体而言，在反转期间RR，步骤1包含使基板旋转以加速度-a1加速的期间与使基板以恒定的旋转速度-V1在定速时间Δt1的时间内进行定速旋转的期间。步骤2包含使基板旋转以加速度-a2加速的期间与使基板以恒定的旋转速度-V2在定速时间Δt2的时间内进行定速旋转的期间。另外，在步骤2结束之后，使基板旋转以加速度an+1减速。此处，a1、a2、···an、an+1、V1、V2成为正的值。减速时的加速度an+1的值越大越优选。正转反转切换时的基板的运动是减弱液流的方向的动作，因此正转反转切换时的加速度an+1优选尽可能大(正转反转切换所需的时间优选尽可能小)。其中，在其他实施方式中，减速时的控制也可以与加速时相同地，以具有多个恒定的旋转速度的方式通过多个步骤进行控制。
在图7的例子中，各参数满足以下的式子。
Tt＝{ΣVk/ak+ΣΔtk+Vn/an+1}×2m····(1)
此处，Tt是镀敷时间，n是步骤数，m是重复次数，k是1以上的整数，Vk是步骤k的旋转速度，Δtk是步骤k的定速时间，Vn是步骤n的旋转速度，an+1是减速时的加速度，Σ对k＝1至n的和进行计算。右边括弧内的第1项是加速所需的时间的合计，第2项是各步骤的定速时间的合计，第3项表示减速时间。
图8是对基板的旋转速度的控制例进行说明的简图。在图7的例子中，使正转期间RF的旋转速度V的曲线相对于时间轴折返而成为反转期间RR的旋转速度V的曲线，但如图8所示，也可以使正转期间RF的旋转速度V的曲线旋转180°(相对于正转期间RF的终点对称移动)而成为反转期间RR的旋转速度的曲线。
图9是对基板的旋转速度的其他控制例进行说明的简图。与图7相同，表示步骤数n＝2，重复次数m＝1的情况下的旋转速度V的时间变化。在该例子中，在各步骤中，加速度、定速时间成为恒定的加速度a、定速时间Δt，并且减速时的加速度as成为常数。减速时的加速度as的值越大越优选。其中，在其他实施方式中，减速时的控制也可以与加速时相同以具有多个恒定的旋转速度的方式通过多个步骤进行控制。正转反转切换时的基板的运动是减弱液流的方向的动作，因此正转反转切换时的加速度as优选尽可能大。此处，a、V1、V2成为正的值，as成为负的值。与图7相同，表示正转期间RF的旋转速度V的曲线与反转期间RR的旋转速度V的曲线相对于时间轴为对称的例子，但如图8那样也可以适用于正转期间RF的旋转速度V的曲线与反转期间RR的旋转速度V的曲线相互旋转了180°的关系的曲线。在图9的例子中，相对于已定的镀敷时间Tt以及步骤数n，若输入各步骤的旋转速度V、各步骤的加速度a、各步骤的定速时间Δt以及单位期间的重复次数m这4个(4种)参数中的3个(3种)参数，则自动计算剩余的一个参数。
在图9的例子中，各参数满足以下的式子。
Tt＝{Vn/a+Δt×n+Vn/as}×2m····(2)
此处，Tt是镀敷时间，n是步骤数，m是重复次数，a是各步骤共用的加速时的加速度，Vn是步骤n的旋转速度(旋转速度的最大值)，Δt是各步骤共用的定速时间，as是减速时的加速度。右边括弧内的第1项是加速所需的时间的合计，第2项是各步骤的定速时间的合计，第3项表示减速时间。
图10是设定图7的例子中的基板的旋转速度的流程图的例子。该控制流程能够通过上述的控制模块800来执行。此外，该控制流程也可以通过控制模块800与镀敷装置内部或外部的其他控制装置协同地进行执行，也可以通过除控制模块800以外的镀敷装置内部或外部的控制装置来执行。在以下的流程图中也相同。
在S100中，设定镀敷时间Tt、一个正转期间RF所含的全部步骤数n、单位期间的重复次数m，将作为对象的步骤的编号k设定为k＝1。镀敷时间Tt是实际镀敷时间T，或者实际镀敷时间T与在镀敷前及/或镀敷后不流经镀敷电流而使基板旋转的时间TS1及/或TS2的合计的时间。
在S110至S130中，将k从1至n进行变更(S130)，并设定各步骤k的加速度ak、定速时间Δtk、旋转速度Vk(S110)，并且若在S130中k＝n+1，则设定减速时的加速度-an+1(S110)。若k＝n+1则在S120中判断为否，移至S140。在S140中，计算各步骤所需的时间Tk＝Vk/ak+Δtk及(k＝1···n)和减速所需的时间Vn/an+1。在S110至S140的处理中，以满足上述式(1)的方式设定各参数。例如，重复S110-S140的处理直至满足上述式(1)为止。
接下来，进行使正转期间RF的速度V的曲线相对于时间轴反转的处理(参照图7)，计算反转期间RR中的各步骤k的加速度、定速时间、旋转速度、减速时的加速度(S150)，完成基板旋转控制的设定方案(S160)。此外，在图8的例子的情况下，进行使正转期间RF的速度V的曲线旋转180°的处理，计算反转期间RR中的各步骤k的加速度、定速时间、旋转速度、减速时的加速度，完成基板旋转控制的设定方案。
图11是设定图9的例子中的基板的旋转速度的流程图的例子。在S200中，设定镀敷时间Tt、一个正转期间RF(或者反转期间RR)所含的全部步骤数n。镀敷时间Tt是实际镀敷时间T，或者实际镀敷时间T与在镀敷前及/或镀敷后不流经镀敷电流而使基板旋转的时间TS1及/或TS2的合计的时间。
在S210中，设定图9所示的加速度a、as、各步骤的旋转速度Vk(k＝1···n)、定速时间Δt、重复次数m这4个(4种)参数中的3个(3种)参数。此外，加速度a是加速时的加速度，加速度as是减速时的加速度。加速时的加速度a、定速时间Δt在各步骤中成为共用的值，as为恒定的值。
接下来，以满足上述式(2)的方式计算剩余的一个参数(S220)，完成基板旋转控制的设定方案(S230)。
图12是镀敷处理的流程图的例子。在S300中，向镀敷槽401搬入基板402，将基板402安装于基板保持件403。在S310中，设定镀敷电流、镀敷时间、基板旋转控制的各参数(图7-图11)等，之后基于设定好的镀敷电流、镀敷时间、基板旋转控制的各参数等使基板402旋转并且实施镀敷(S320)。在镀敷结束后，搬出镀敷后的基板(S330)。作为S310的镀敷时间，如上述那样，存在设定实际镀敷时间T的情况与设定除实际镀敷时间T之外还考虑到仅基板旋转的期间TS1及/或TS2的镀敷时间Tt的情况。
根据上述记载，至少可掌握以下的方式。
根据一个实施方式，提供一种镀敷装置，用于对基板进行镀敷，该镀敷装置具备：镀敷槽；阳极，其配置于上述镀敷槽内；旋转机构，其使上述基板向第1方向以及与上述第1方向相反的第2方向旋转；以及控制装置，其对上述旋转机构进行控制，以便使上述基板向上述第1方向旋转的时间与向上述第2方向旋转的时间相等，及/或将上述第1方向上的旋转速度以时间进行了积分而得的值与将上述第2方向上的旋转速度以时间进行了积分而得的值相等。
根据该实施方式，在基板的镀敷中，使基板向正转方向旋转的合计时间与向反转方向旋转的合计时间相等，或者将正转方向的旋转速度以时间进行了积分而得的值与将反转方向的旋转速度以时间进行了积分而得的值相等，因此能够抑制或者防止因镀敷液的流动的方向而使镀敷膜表面倾斜的现象。这是因为，在镀敷时间，在正转时镀敷膜表面倾斜的量与在反转时镀敷膜倾斜的量重叠，由此镀敷膜表面的倾斜被抵消。
根据一个实施方式，上述控制装置在对上述基板进行镀敷的时间内，实施一次或者多次单位期间，上述单位期间包含使上述基板向上述第1方向连续地旋转的第1方向旋转期间与使上述基板向上述第2方向连续地旋转的第2方向旋转期间。
根据该方式，通过实施一次或者多次单位期间，能够交替地实施第1方向的旋转与第2方向的旋转。另外，根据工艺过程，能够调节实施单位期间的次数。另外，通过实施多次单位期间，能够在镀敷膜表面的倾斜的量因一个方向的旋转而变大之前，通过相反方向的旋转来减少镀敷膜表面的倾斜，从而能够更高精度地使镀敷膜表面平坦化。例如，通过实施多次单位期间，能够抑制或者防止镀敷膜因一个方向的旋转而大幅倾斜并对液流给予影响的情况，从而能够更高精度地使镀敷膜表面平坦化。
根据一个实施方式，上述控制装置在上述单位期间的一部分或者全部中将第1方向旋转期间及/或第2方向旋转期间分成多个步骤进行控制，各步骤具有使上述基板以恒定的旋转速度旋转的定速期间，在至少2个步骤中恒定的旋转速度相互不同。
根据该方式，将基板的旋转速度切换为多个旋转速度，因此能够抑制或者防止因桨叶的往复运动的频率以及基板的旋转速度(频率)而使桨叶的梁始终在基板的相同部位停止的情况。由此，能够抑制或者防止电场遮蔽的影响相对于基板的特定部位变大的现象。其结果，能够抑制或者防止因电场遮蔽的影响在基板的特定部位较大而引起的镀敷膜厚的均匀性的降低。
根据一个实施方式，上述多个步骤中的至少2个步骤的定速时间相互不同。
根据该方式，能够根据桨叶的频率以及基板的频率，以更加减少电场遮蔽的影响的方式更适当地设定定速时间。另外，容易以与镀敷时间对应的方式调整各步骤的定速时间。
根据一个实施方式，上述多个步骤的各步骤的定速时间相互相等。
根据该方式，能够更简单地进行基板的旋转控制。
根据一个实施方式，在上述多个步骤中的至少2个步骤中，加速至各步骤的恒定的旋转速度的加速度相互不同。
根据该方式，能够根据桨叶的频率以及基板的频率，以更加减少电场遮蔽的影响的方式更适当地设定加速度。另外，容易以与镀敷时间对应的方式调整各步骤的加速度。
根据一个实施方式，在上述多个步骤的各步骤中，加速至恒定的旋转速度的加速度相互相等。
根据该方式，能够更简单地进行基板的旋转控制。
根据一个实施方式，至少2个单位期间中的旋转速度的变化的特性相互不同。旋转速度的变化的特性是指图4、图7-图9所例示的旋转速度的曲线形状(变化形状)，包括步骤数、各步骤的加速度、恒定的旋转速度、定速时间以及减速时的加速度。
根据该方式，在单位期间之间，旋转速度的变化的图案不同，因此能够使桨叶的梁在基板上停止的部位更分散，从而能够更加抑制基板的特定部位中的电场遮蔽的影响变大的现象。
根据一个实施方式，在上述单位期间的一部分或者全部中，在上述第1方向旋转期间与上述第2方向旋转期间，旋转速度的变化的特性相互不同。
根据该方式，在第1方向旋转期间与第2方向旋转期间之间，旋转速度的变化的图案不同，因此能够使桨叶的梁在基板上停止的部位更加分散，从而能够更加抑制基板的特定部位中的电场遮蔽的影响变大的现象。
根据一个实施方式，上述控制装置若被输入上述第1方向旋转期间中的步骤数、各步骤的恒定的旋转速度、加速至各步骤的恒定的旋转速度的加速度以及各步骤的定速时间，则自动计算与使上述第1方向旋转期间中的旋转速度相对于时间的变化曲线在时间轴上对称地折返而得的形状的变化曲线对应的上述第2方向旋转期间中的步骤数、各步骤的旋转速度、各步骤的加速度以及各步骤的定速时间。
根据该方式，若设定正转时的各参数，则能够自动计算出反转时的各参数，因此能够简化参数的设定。另外，在正转时与反转时，使基板以相同变化特性的旋转速度旋转，因此能够提高镀敷膜厚的均匀性。
根据一个实施方式，上述控制装置若被输入各步骤的旋转速度、加速至各步骤的旋转速度的加速度、各步骤的定速时间以及上述单位期间的重复次数这4个(4种)参数中的3个(3种)参数，则自动计算剩余的一个参数，上述加速度以及上述定速时间在各步骤中共用。
根据该方式，在各步骤中共用加速度以及定速时间，输入4个参数中的3个参数，由此能够自动计算剩余的一个参数，完成旋转控制的设定方案，因此能够简化参数的设定。
根据一个实施方式，提供一种方法，控制使基板旋转并进行镀敷的镀敷装置，该方法对上述基板的旋转进行控制，以便使上述基板向上述第1方向旋转的时间与向和上述第1方向相反的第2方向旋转的时间相等，或者将上述第1方向上的旋转速度以时间进行了积分而得的值与将上述第2方向上的旋转速度以时间进行了积分而得的值相等。根据该方式，起到上述的作用效果。
根据一个实施方式，提供一种存储如下程序的非易失性的存储介质，该程序用于通过计算机执行控制使基板旋转并进行镀敷的镀敷装置的方法，该程序用于通过计算机执行如下步骤：对上述基板的旋转进行控制，以便使上述基板向上述第1方向旋转的时间与向和上述第1方向相反的第2方向旋转的时间相等，或者将上述第1方向上的旋转速度以时间进行了积分而得的值与将上述第2方向上的旋转速度以时间进行了积分而得的值相等。根据该方式，起到上述的作用效果。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但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。本发明能够不脱离其主旨地进行变更、改进，并且本发明当然包括其等效物。另外，能够在能够解决上述的课题的至少一部分的范围或者起到效果的至少一部分的范围内进行权利要求书以及说明书记载的各构成要素的任意的组合或者省略。
附图标记说明
100...装卸口；110...搬运机器人；120...对准器；200...预湿模块300...预浸模块；400...镀敷模块；401...镀敷槽；402...基板；403...基板保持件(基板保持架)；404...镀敷液存积槽；405...泵；406...过滤器；407...镀敷液供给管；408...镀敷液接受槽；409...电源；413...驱动机构；413a...马达；413b...旋转直动转换机构；413c...轴；500...清洗模块；600...自旋冲洗干燥器；700...搬运装置；800...控制模块；1000...镀敷装置。

Claims (14)

1.一种镀敷装置，用于对基板进行镀敷，所述镀敷装置的特征在于，具备：
镀敷槽；
阳极，其配置于所述镀敷槽内；
旋转机构，其使所述基板向第1方向及与所述第1方向相反的第2方向旋转；
控制装置，其对所述旋转机构进行控制，以便将所述第1方向上的旋转速度以时间进行了积分而得的值与将所述第2方向上的旋转速度以时间进行了积分而得的值相等；以及
桨叶，其配置在所述基板与所述阳极之间，并与所述基板平行地往复运动，
所述控制装置在对所述基板进行镀敷的时间内，实施一次或者多次单位期间，所述单位期间包含使所述基板向所述第1方向连续地旋转的第1方向旋转期间与使所述基板向所述第2方向连续地旋转的第2方向旋转期间，
所述控制装置在所述单位期间的一部分或者全部中将第1方向旋转期间及/或第2方向旋转期间分成多个步骤进行控制，各步骤具有使所述基板以恒定的旋转速度旋转的定速期间，在至少2个步骤中恒定的旋转速度相互不同。
2.一种镀敷装置，用于对基板进行镀敷，所述镀敷装置的特征在于，具备：
镀敷槽；
阳极，其配置于所述镀敷槽内；
旋转机构，其使所述基板向第1方向及与所述第1方向相反的第2方向旋转；
控制装置，其对所述旋转机构进行控制，以便使所述基板向所述第1方向旋转而在所述基板上以所述第1方向的上游侧较厚且所述第1方向的下游侧较薄的方式形成镀敷膜的第1镀敷时间与使所述基板向所述第2方向旋转而在所述基板上以所述第2方向的上游侧较厚且所述第2方向的下游侧较薄的方式形成镀敷膜的第2镀敷时间相等；以及
桨叶，其配置在所述基板与所述阳极之间，并与所述基板平行地往复运动，
所述控制装置在对所述基板进行镀敷的时间内，实施一次或者多次单位期间，所述单位期间包含使所述基板向所述第1方向连续地旋转的第1方向旋转期间与使所述基板向所述第2方向连续地旋转的第2方向旋转期间，
所述控制装置在所述单位期间的一部分或者全部中将第1方向旋转期间及/或第2方向旋转期间分成多个步骤进行控制，各步骤具有使所述基板以恒定的旋转速度旋转的定速期间，在至少2个步骤中恒定的旋转速度相互不同。
3.根据权利要求1或2所述的镀敷装置，其特征在于，
所述多个步骤中的至少2个步骤的定速时间相互不同。
4.根据权利要求1或2所述的镀敷装置，其特征在于，
所述多个步骤的各步骤的定速时间相互相等。
5.根据权利要求1或2所述的镀敷装置，其特征在于，
在所述多个步骤中的至少2个步骤中，加速至各步骤的恒定的旋转速度的加速度相互不同。
6.根据权利要求1或2所述的镀敷装置，其特征在于，
在所述多个步骤的各步骤中，加速至恒定的旋转速度的加速度相互相等。
7.根据权利要求1或2所述的镀敷装置，其特征在于，
至少2个单位期间中的旋转速度的变化的特性相互不同。
8.根据权利要求1或2所述的镀敷装置，其特征在于，
在所述单位期间的一部分或者全部中，在所述第1方向旋转期间与所述第2方向旋转期间，旋转速度的变化的特性相互不同。
9.根据权利要求1或2所述的镀敷装置，其特征在于，
所述控制装置若被输入所述第1方向旋转期间中的步骤数、各步骤的恒定的旋转速度、加速至各步骤的恒定的旋转速度的加速度以及各步骤的定速时间，则自动计算与使所述第1方向旋转期间中的旋转速度相对于时间的变化曲线在时间轴上对称地折返而得的形状的变化曲线对应的、所述第2方向旋转期间中的步骤数、各步骤的旋转速度、各步骤的加速度以及各步骤的定速时间。
10.根据权利要求1或2所述的镀敷装置，其特征在于，
所述控制装置若被输入各步骤的旋转速度、加速至各步骤的旋转速度的加速度、各步骤的定速时间以及所述单位期间的重复次数这4个参数中的3个参数，则自动计算剩余的一个参数，
所述加速度以及所述定速时间在各步骤中共用。
11.一种方法，其是控制使基板旋转并使桨叶与所述基板平行地往复运动来进行镀敷的镀敷装置的方法，其特征在于，
对所述基板的旋转进行控制，以便将第1方向上的旋转速度以时间进行了积分而得的值与将第2方向上的旋转速度以时间进行了积分而得的值相等，
在对所述基板进行镀敷的时间内，实施一次或者多次单位期间，所述单位期间包含使所述基板向所述第1方向连续地旋转的第1方向旋转期间与使所述基板向所述第2方向连续地旋转的第2方向旋转期间，
在所述单位期间的一部分或者全部中将第1方向旋转期间及/或第2方向旋转期间分成多个步骤进行控制，各步骤具有使所述基板以恒定的旋转速度旋转的定速期间，在至少2个步骤中恒定的旋转速度相互不同。
12.一种方法，其是控制使基板旋转并使桨叶与所述基板平行地往复运动来进行镀敷的镀敷装置的方法，其特征在于，
对所述基板的旋转进行控制，以便使所述基板向第1方向旋转而在所述基板上以所述第1方向的上游侧较厚且所述第1方向的下游侧较薄的方式形成镀敷膜的第1镀敷时间与使所述基板向第2方向旋转而在所述基板上以所述第2方向的上游侧较厚且所述第2方向的下游侧较薄的方式形成镀敷膜的第2镀敷时间相等，
在对所述基板进行镀敷的时间内，实施一次或者多次单位期间，所述单位期间包含使所述基板向所述第1方向连续地旋转的第1方向旋转期间与使所述基板向所述第2方向连续地旋转的第2方向旋转期间，
在所述单位期间的一部分或者全部中将第1方向旋转期间及/或第2方向旋转期间分成多个步骤进行控制，各步骤具有使所述基板以恒定的旋转速度旋转的定速期间，在至少2个步骤中恒定的旋转速度相互不同。
13.一种非易失性的存储介质，其是存储用于通过计算机执行控制使基板旋转并使桨叶与所述基板平行地往复运动来进行镀敷的镀敷装置的方法的程序的非易失性的存储介质，
所述非易失性的存储介质的特征在于，
所述程序用于通过计算机执行如下处理：
对所述基板的旋转进行控制，以便将第1方向上的旋转速度以时间进行了积分而得的值与将第2方向上的旋转速度以时间进行了积分而得的值相等，
在对所述基板进行镀敷的时间内，实施一次或者多次单位期间，所述单位期间包含使所述基板向所述第1方向连续地旋转的第1方向旋转期间与使所述基板向所述第2方向连续地旋转的第2方向旋转期间，在所述单位期间的一部分或者全部中将第1方向旋转期间及/或第2方向旋转期间分成多个步骤进行控制，各步骤具有使所述基板以恒定的旋转速度旋转的定速期间，在至少2个步骤中恒定的旋转速度相互不同。
14.一种非易失性的存储介质，其是存储用于通过计算机执行控制使基板旋转并使桨叶与所述基板平行地往复运动来进行镀敷的镀敷装置的方法的程序的非易失性的存储介质，
所述非易失性的存储介质的特征在于，
所述程序用于通过计算机执行如下处理：
对所述基板的旋转进行控制，以便使所述基板向第1方向旋转而在所述基板上以所述第1方向的上游侧较厚且所述第1方向的下游侧较薄的方式形成镀敷膜的第1镀敷时间与使所述基板向第2方向旋转而在所述基板上以所述第2方向的上游侧较厚且所述第2方向的下游侧较薄的方式形成镀敷膜的第2镀敷时间相等，
在对所述基板进行镀敷的时间内，实施一次或者多次单位期间，所述单位期间包含使所述基板向所述第1方向连续地旋转的第1方向旋转期间与使所述基板向所述第2方向连续地旋转的第2方向旋转期间，在所述单位期间的一部分或者全部中将第1方向旋转期间及/或第2方向旋转期间分成多个步骤进行控制，各步骤具有使所述基板以恒定的旋转速度旋转的定速期间，在至少2个步骤中恒定的旋转速度相互不同。
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