DE60035759T2 - Gerät für die Plattierung - Google Patents

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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Plattierungsvorrichtung und insbesondere auf eine Plattierungsvorrichtung zum Füllen von Verbindungsnuten, die in einem Halbleitersubstrat oder Ähnlichem ausgeformt sind, mit Metall, wie beispielsweise mit Kupfer.
  • Beschreibung der verwandten Technik
  • Im Allgemeinen sind Aluminium oder eine Aluminiumlegierung als ein Material zum Bilden von Verbindungsschaltungen auf einer Oberfläche eines Halbleitersubstrates verwendet worden. Die höhere Integration von integrierten Schaltungen auf dem Halbleitersubstrat erfordert, dass ein Material mit einer höheren elektrischen Leitfähigkeit für Verbindungsschaltungen verwendet werden sollte. Daher ist ein Verfahren vorgeschlagen worden, welches das Plattieren einer Oberfläche eines Substrates zur Füllung von Verbindungsmustern, die in dem Substrat geformt sind, mit Kupfer oder einer Kupferlegierung vorgeschlagen worden.
  • Verschiedene Verfahren, wie beispielsweise ein chemischer Dampfablagerungsprozess (CVD-Prozess, CVD = Chemical Vapour Deposition), ein Sputter-Prozess usw. sind verwendet worden, um Verbindungsmuster zu füllen, die in einem Substrat mit Kupfer oder einer Kupferlegierung gebildet wurden. Wenn jedoch eine Metallschicht auf einem Substrat aus Kupfer oder einer Kupferlegierung gebildet wird, d.h. wenn Kupferverbindungen auf dem Substrat gebildet werden, erfordert der CVD-Prozess hohe Kosten, und wenn ein Seitenverhältnis hoch ist (d.h. die Tiefe des Musters ist größer als die Breite), dann ist es schwierig, die Verbindungsmuster mit Kupfer oder einer Kupferlegierung beim Sputter-Prozess zu füllen. Daher ist das zuvor erwähnte Plattierungsverfahren besonders effektiv, um in einem Substrat ausgebildete Verbindungsmuster mit Kupfer oder einer Kupferlegierung zu füllen.
  • Es gibt verschiedene Verfahren zur Plattierung einer Oberfläche eines Halbleitersubstrates mit Kupfer. Beispielsweise enthält in einem Napf- bzw. Wannenplattierungsverfahren, einem Tauchplattierungsverfahren oder Ähnlichem, ein Plattierungsbehälter immer eine Plattierungslösung und ein Substrat wird in die Plattierungslösung getaucht. Bei einem anderen Plattierungsverfahren enthält ein Plattierungsbehälter eine Plattierungslösung nur dann, wenn ein Substrat in den Plattierungsbehälter geleitet wird. Weiterhin wird in einem elektrolytischen Plattierungsverfahren eine elektrische Potentialdifferenz angelegt, um ein Substrat zu plattieren. Andererseits wird in einem elektrolosen Plattierungsverfahren eine elektrische Potentialdifferenz nicht angewandt.
  • Eine herkömmliche Plattierungsvorrichtung zum Plattieren eines Substrates mit Kupfer bei diesem Verfahren weist eine Plattierungseinheit zum Plattieren eines Substrates auf, und zusätzlich eine Vielzahl von Zusatzeinheiten, wie beispielsweise eine Reinigungseinheit zum Reinigen und Trocknen eines plattierten Substrates und einen Transportroboter, der horizontal angeordnet ist, um ein Substrat zwischen diesen Einheiten zu transportieren. Das Substrat wird zwischen diesen Einheiten transportiert. Ein vorbestimmtes Verfahren wird in jeder der Einheiten ausgeführt, und dann wird das Substrat zu einer nächsten Einheit transportiert.
  • EP-A-0 903 774 offenbart eine Substratplattierungsvorrichtung mit verschiedenen Einheiten zur Behandlung des Substrates und auch mit einer Ladeeinheit, genauso wie mit einer Entladeeinheit. In ähnlicher Weise offenbaren die Patent Abstracts of Japan, Vol. 1999, Nr. 11, 30. September 1999 (1999-09-30) und JP 11 154 653 A (EBARA Corp.), B. Juni 1999 (1999-06-08) eine Vorrichtung mit einem Einlass/Auslass-Bereich 20 zum Transportieren von Wafer-Kassetten zusammen mit einem Plattierungsbereich und einem Reinigungs/Trocknungsbereich, der zwischen dem Einlass/Auslass-Bereich und dem Plattierungsbereich angeordnet ist, und zwar durch eine Barriere 21, die einen Durchlass zum Transport von Halbleiter-Wafern zwischen dem Einlass/Auslass-Bereich 20 und dem Reinigungs/Trocknungsbereich hat.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Plattierungsvorrichtung nach Anspruch 1 vorgesehen. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in den Unteransprüchen offenbart.
  • Da es jedoch bei der herkömmlichen Plattierungsvorrichtung schwierig ist, effizient Einheiten zum Plattieren eines Substrates oder zur Ausführung seiner zusätzlichen Prozesse in einer Gehäuseeinheit anzuordnen, erfordert die herkömmliche Plattierungsvorrichtung einen größeren Einbauraum, um kontinuierlich das Substrat in der Gehäuseeinheit zu plattieren. Wenn weiterhin beispielsweise das Substrat in einer Gehäuseeinheit mit einer reinen Atmosphäre plattiert wird, werden Chemikalien, die beim Plattierungsprozess verwendet werden, als chemischer Nebel oder Gas verteilt und haften daher an einem bearbeiteten Substrat an.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung ist in Hinsicht auf die obigen Nachteile gemacht worden. Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Plattierungsvorrichtung vorzusehen, die eine Vielzahl von Einheiten (Einrichtungen) aufweist, die effizient in einer Gehäuseeinheit angeordnet werden können, um kontinuierlich eine Substrat zu plattieren, und die daher den Einbauraum reduzieren können und verhindern können, dass das Substrat mit Chemikalien verunreinigt wird, die im Plattierungsprozess verwendet werden.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Plattierungsvorrichtung zum kontinuierlichen Plattieren einer Oberfläche eines Substrates mit Metall vorgesehen, und zur Ausführung eine Zusatzprozesses in einer Gehäuseeinheit, wobei die Plattierungsvorrichtung Folgendes aufweist: eine Kassettenstufe zum Anordnen einer Substratkassette darauf, wobei die Substratkassette ein Substrat aufnimmt; eine Vorbehandlungseinheit zur Vorbehandlung einer Oberfläche eines Substrates; eine Plattierungseinheit zum Plattieren einer Oberfläche des in der Vorbehandlungseinheit vorbehandelten Substrates; eine erste Substratstufe, die zwischen der Kassettenstufe und der Vorbehandlungseinheit angeordnet ist, um ein darauf angeordnetes Substrat zu halten; eine Reinigungs- und Trock nungseinheit, die zwischen der Kassettenstufe und der ersten Substratstufe angeordnet ist, um ein plattiertes Substrat mit reinem Wasser zu reinigen und das Substrat zu trocknen; eine erste Transportvorrichtung zum Transportieren eines Substrates zwischen der Substratkassette, der Reinigungs- und Trocknungseinheit und der ersten Substratstufe; und eine zweite Transportvorrichtung zum Transport eines Substrates zwischen der ersten Substratstufe, der Vorbehandlungseinheit und der Plattierungseinheit.
  • Mit dieser Konstruktion wird ein Substrat vorbehandelt und plattiert, nachdem es aus der Substratkassette herausgenommen wurde, und wird dann mit reinem Wasser gereinigt und getrocknet. Somit kann eine Reihe von Prozessen kontinuierlich und effizient in einer Gehäuseeinheit ausgeführt werden, und daher kann das plattierte Substrat aufeinander folgend zu einer nächsten Einheit transportiert werden.
  • Immer noch gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Plattierungsvorrichtung vorgesehen, um kontinuierlich eine Oberfläche eines Substrates mit Metall zu plattieren und seinen Zusatzprozess in einer Gehäuseeinheit auszuführen, wobei die Plattierungsvorrichtung Folgendes aufweist: eine Kassettenstufe zum Anordnen einer Substratkassette darauf, wobei die Substratkassette ein Substrat aufnimmt; eine Vorbehandlungseinheit zur Vorbehandlung einer Oberfläche eines Substrates; eine Plattierungseinheit zum Plattieren einer Oberfläche des Substrates, welches in der Vorbehandlungseinheit vorbehandelt wurde; eine erste Substratstufe, die zwischen der Kassettenstufe und der Vorbehandlungseinheit angeordnet ist, um ein darauf angeordnetes Substrat zu halten; eine Reinigungseinheit mit chemischer Flüssigkeit, die zwischen der Kassettenstufe und der ersten Substratstufe angeordnet ist, um ein plattiertes Substrat mit einer chemischen Flüssigkeit zu reinigen; eine Reinigungs- und Trocknungseinheit, die zwischen der Kassettenstufe und der Reinigungseinheit mit chemischer Flüssigkeit angeordnet ist, um ein plattiertes Substrat mit reinem Wasser zu reinigen und das Substrat zu trocknen; eine zweite Substratstufe, die zwischen der Reinigungseinheit mit chemischer Flüssigkeit und der Reinigungs- und Trocknungseinheit angeordnet ist, um ein darauf angeordnetes Substrat zu halten; eine erste Transportvorrichtung zum Transport eines Substrates zwischen der Substratkassette, der Reinigungs- und Trocknungseinheit und der zweiten Substratstufe; eine zweite Transportvorrichtung zum Transport eines Substrates zwischen der ersten Substratstufe, der Vorbehandlungseinheit und der Plattierungseinheit; und eine dritte Transportvorrichtung zum Transport eines Substrates zwischen der ersten Substratstufe, der Reinigungseinheit mit chemischer Flüssigkeit und der zweiten Substratstufe.
  • Bei dieser Konstruktion wird ein Substrat vorbehandelt und plattiert, nachdem es aus der Substratkassette herausgenommen wurde, und wird dann mit chemischer Flüssigkeit gereinigt. Danach wird das Substrat mit reinem Wasser gereinigt und Gehäuseeinheit getrocknet. Somit kann eine Reihe der Prozesse kontinuierlich und effizient in einer Gehäuseeinheit ausgeführt werden, und daher kann das plattierte Substrat aufeinander folgend zu einer nächsten Einheit übertragen werden.
  • Gemäß einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die erste Substratstufe und/oder die zweite Substratstufe zwei Substratstufen auf; und mindestens eine der zwei Substratstufen bei der ersten Substratstufe und/oder der zweiten Substratstufe ist so aufgebaut, dass ein Substrat darauf angeordnet werden kann und gereinigt werden kann. Bei dieser Konstruktion kann ein plattiertes Substrat und/oder ein Substrat, welches mit chemischer Flüssigkeit gereinigt ist, auf der Substratstufe mit einer Reinigungsfunktion angeordnet und gereinigt werden und kann dann zu einer nächsten Einheit transportiert werden.
  • Gemäß einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung hat die Gehäuseeinheit eine Unterteilungswand zur Unterteilung der Gehäuseeinheit in einen Plattierungsabschnitt und einen reinen Abschnitt; der Plattierungsabschnitt hat eine Vorbehandlungseinheit, die Plattierungseinheit, die erste Substratstufe und die zweite Transportvorrichtung darin; der reine Abschnitt hat eine weitere Einheit darin; die Unterteilungswand hat einen Verschluss zum Durchlassen eines Substrates dort hindurch; Luft kann einzeln in sowohl den Plattierungsabschnitt als auch den reinen Abschnitt geliefert werden und aus jedem davon ausgelassen werden; und der Druck des reinen Abschnittes wird so gesteuert, dass er höher als der Druck des Plattierungsabschnittes ist.
  • In dem Plattierungsabschnitt werden Chemikalien, die bei den Vorbehandlungs- und Plattierungsprozessen verwendet werden, als chemischer Nebel oder Gas verteilt. Bei der obigen Konstruktion ist der Plattierungsabschnitt vom reinen Abschnitt getrennt und muss rein sein, und Maßnahmen gegen Partikel werden in jedem der Abschnitte unternommen. Wenn der Druck des reinen Abschnittes so gesteuert wird, dass er höher als der Druck des Plattierungsabschnittes ist, kann verhindert werden, dass der chemische Nebel oder das Gas an einem bearbeiteten Substrat anhaftet.
  • Gemäß einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Behälter zur Aufnahme eines Substrates für einen Versuchsbetrieb in der Gehäuseeinheit angeordnet; und eine der Transportvorrichtungen nimmt das Substrat für einen Versuchsbetrieb aus dem Behälter heraus und bringt das Substrat für einen Versuchsbetrieb in den Behälter zurück. Diese Konstruktion kann die Verunreinigung oder Verringerung des Durchsatzes eliminieren, die durch das Einführen des Substrates für einen Versuchsbetrieb von Außen bewirkt wird, wenn ein Versuchsbetrieb ausgeführt wird.
  • Gemäß einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Behälter zur Aufnahme eines Substrates für einen Versuchsbetrieb in der Nachbarschaft der ersten Substratstufe angeordnet; die zweite Transportvorrichtung nimmt das Substrat für einen Versuchsbetrieb aus dem Behälter heraus und bringt das Substrat für den Versuchsbetrieb in den Behälter zurück. Bei dieser Konstruktion kann ein Versuchsbetrieb unter Verwendung eines Substrates für einen Versuchsbetrieb derart ausgeführt werden, dass das Substrat für den Versuchsbetrieb vorbehandelt, plattiert, gereinigt und getrocknet wird, und dann zum Behälter zurück geleitet wird.
  • Eine Vielzahl von Plattierungseinheiten kann in dem Gehäuse vorgesehen sein, und eine Plattierungslösung kann jeweils zu jeder der Plattierungseinheiten von einem Plattierungslösungsregelungstank in einem einzelnen Piattierungsprozesssystem gespeist werden. In diesem Fall, wenn ein Plattierungslösungsregelungstank mit einer großen Kapazität in dem Prozessplattierungssystem verwendet wird, und die Flussrate in jeder der Plattierungseinheiten gesteuert wird, kann eine Veränderung der Qualität der Plattierungslösung, die zu jeder der Plattierungseinheiten geliefert wird, unterdrückt werden.
  • Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Bearbeitungsvorrichtung zur Bearbeitung eines Halbleitersubstrates mit einer chemischen Flüssigkeit oder reinem Wasser vorgesehen, wobei die Bearbeitungsvorrichtung einen Umdrehmechanismus aufweist, um ein Halbleitersubstrat umzudrehen.
  • Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Plattierungsvorrichtung zum Plattieren einer Oberfläche eines Halbleitersubstrates vorgesehen, wobei die Plattierungsvorrichtung Folgendes aufweist: eine Vorbehandlungseinheit zum Vorbehandeln eines zu plattierenden Halbleitersubstrates mit einer chemischen Flüssigkeit oder mit reinem Wasser, wobei die Vorbehandlungseinheit einen Umdrehmechanismus aufweist, um das Halbleitersubstrat umzudrehen; und eine Plattierungseinheit zum Plattieren einer Oberfläche des in der Vorbehandlungseinheit vorbehandelten Halbleitersubstrates. Bei dieser Konstruktion wird die Oberfläche des Substrates mit einer chemischen Flüssigkeit vorbehandelt, und zwar in einem derartigen Zustand, dass die Vorderseite des Substrates nach oben weist. Danach wird das Substrat umgedreht, so dass die Vorderseite des Substrates nach unten weist, und dann wird es zur Plattierungseinheit transportiert, in der das Substrat durch eine Plattierung mit der Stirnseite nach unten plattiert werden kann.
  • Gemäß einem Aspekt ist ein Plattierungsverfahren vorgesehen, um kontinuierlich eine Oberfläche eines Substrates mit Metall zu plattieren, und um einen Zusatzprozess in einer Gehäuseeinheit auszuführen, wobei das Plattierungsverfahren Folgendes aufweist: Anordnen einer Substratkassette, die ein Substrat aufnimmt, auf einer Kassettenstufe; Transportieren des Substrates in der Substratkassette zu einer ersten Substratstufe durch eine erste Transportvorrichtung; Transportie ren des Substrates auf der ersten Substratstufe zu einer Vorbehandlungseinheit von der ersten Substratstufe durch eine zweite Transportvorrichtung; Transportieren des in der Vorbehandlungseinheit vorbehandelten Substrates zu einer Plattierungseinheit durch die zweite Transportvorrichtung; und Transportieren des in der Plattierungseinheit plattierten Substrates zu einer Reinigungs- und Trocknungseinheit.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Plattierungsverfahren zum kontinuierlichen Plattieren einer Oberfläche eines Substrates mit Metall und zum Ausführen eines Zusatzprozesses in einer Gehäuseeinheit vorgesehen, wobei das Plattierungsverfahren Folgendes aufweist: Anordnen einer Substratkassette, die ein Substrat aufnimmt, auf einer Kassettenstufe; Transportieren eines Substrates in der Substratkassette zu einer ersten Substratstufe durch eine erste Transportvorrichtung; Transportieren des Substrates auf der ersten Substratstufe zu einer Vorbehandlungseinheit von der ersten Substratstufe durch eine zweite Transportvorrichtung; Transportieren des in der Vorbehandlungseinheit vorbehandelten Substrates zu einer Plattierungseinheit durch die zweite Transportvorrichtung; Transportieren des in der Plattierungseinheit plattierten Substrates zu der ersten Substratstufe durch die zweite Transportvorrichtung; Transportieren des Substrates auf der ersten Substratstufe zu einer Reinigungseinheit mit chemischer Flüssigkeit von der ersten Substratstufe durch eine dritte Transportvorrichtung; Transportieren des Substrates, welches mit chemischer Flüssigkeit in der Reinigungseinheit mit chemischer Flüssigkeit gereinigt wurde, zur zweiten Substratstufe; und Transportieren des Substrates auf der zweiten Substratstufe zu einer Reinigungs- und Trocknungseinheit von der zweiten Substratstufe.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine Plattierungseinheit mit einem Plattierungsprozessbehälter vorgesehen, wobei der Plattierungsprozessbehälter Folgendes aufweist: einen Plattierungsbehälter mit einer Plattierungskammer darin, um eine Plattierungslösung in der Plattierungskammer zu halten, wobei die Plattierungskammer eine Anode an ihrem Boden hat; eine Vielzahl von Plattierungslösungslieferdüsen zum Ausstoßen der Plattierungslösung zu dem mittleren Teil der Plattierungskammer; einen Regelungsring, der in der Nachbarschaft des Umfangsteils der Plattierungskammer vorgesehen ist, einen ersten Plattierungslösungsauslassanschluss zum Auslassen der Plattierungslösung in der Plattierungskammer aus dem Unterteil der Plattierungskammer; und einen zweiten Plattierungslösungsauslassanschluss zum Auslassen der Plattierungslösung, die in den Umfangsteil der Plattierungskammer überfließt.
  • Bei dieser Konstruktion stößt die Plattierungslösung, die aus den Plattierungslösungslieferdüsen in den mittleren Teil der Plattierungskammer ausgestoßen wird, am mittleren Teil der Plattierungskammer zusammen, um einen aufwärts gerichteten Fluss und einen abwärts gerichteten Fluss zu bilden. Der aufwärts gerichtete Fluss drückt die Flüssigkeitsoberfläche der Plattierungslösung nach oben, und der abwärts gerichtete Fluss drückt abgelöste Stücke eines schwarzen Films weg, der an der Oberfläche der Anode geformt wird. Somit kann verhindert werden, dass Luftblasen zwischen dem Substrat und der Flüssigkeitsoberfläche der Plattierungslösung zurückbleiben, und gleichzeitig kann verhindert werden, dass der schwarze Film an der Oberfläche des Substrates anhaftet.
  • Gemäß einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Anode durch einen Anodenträger gehalten, der entfernbar an dem Plattierungsbehälter befestigt ist. In diesem Fall kann die Anode leicht an dem Plattierungsbehälter über den Anodenträger angebracht und von diesem gelöst werden, um somit die Instandhaltung und den Ersatz der Anode usw. zu erleichtern.
  • Eine Labyrinthdichtung, die eine Vielzahl von Nuten aufweist, die parallel angeordnet sind, kann an dem Anodenträger und/oder dem Plattierungsbehälter um den Einlass des Anodenträgers herum vorgesehen sein. Eine solche Labyrinthdichtung kann eine zuverlässige Abdichtung eines Spaltes zwischen dem Plattierungsbehälter und dem Anodenträger sicherstellen, um somit zu verhindern, dass die Plattierungslösung herausleckt.
  • Ein Einleitungsdurchlass für inertes Gas zur Einleitung von inertem Gas und ein Plattierungslösungsrückleitungsdurchlass zum Auslass der Plattierungslösung, die in den Nuten zurückbleibt, kann mit mindestens einer der Nuten verbunden sein.
  • Wenn die Plattierungslösung in den Nuten zurückbleibt, welche die Labyrinthdichtung bilden, wird ein inertes Gas in die Nuten durch den Einleitungsdurchlass für inertes Gas eingeleitet, und daher kann die Plattierungslösung, die in den Nuten zurückbleibt, nach außen durch den Plattierungslösungsrückleitungsdurchlass ausgelassen werden.
  • Gemäß noch einem weiteren Aspekt ist eine Plattierungseinheit vorgesehen, die Folgendes aufweist: ein drehbares Gehäuse mit einem Substrathalteglied, welches am unteren Ende davon vorgesehen ist, wobei das Substrathalteglied radial nach innen vorsteht und an einem Umfangsteil eines Substrates anliegt, um das Substrat zu halten; und ein Druckglied, welches in dem Gehäuse angeordnet ist, um den Umfangsteil des Substrates gegen das Substrathalteglied zu drücken, um das Substrat zu halten, wobei das Druckglied zusammen mit dem Gehäuse drehbar ist.
  • Bei dieser Konstruktion kann ein Substrat zu dem Druckglied von einem Roboterarm oder Ähnlichem in einem derartigen Zustand transportiert werden, dass das Druckglied angehoben ist, und dann kann das Druckglied abgesenkt werden. Der Umfangsteil des Substrates wird zwischen dem Druckglied und dem Substrathalteglied des Gehäuses gehalten und daher kann das Substrat angehoben werden, um in diesem Zustand gedreht zu werden.
  • Gemäß einem bevorzugten Aspekt ist eine Vielzahl von Luftentlüftungslöchern in dem Substrathalteglied ausgebildet, die am unteren Ende des Gehäuses vorgesehen sind. In diesem Fall können Luftblasen zwischen dem Substrat und der Flüssigkeitsoberfläche der Plattierungslösung leicht durch die Luftentlüftungslöcher nach außen ausgelassen werden.
  • Gemäß einem bevorzugten Aspekt weist das Druckglied einen Spannmechanismus auf, der am Umfangsteil davon angeordnet ist, um entfernbar das Substrat an der Unterseite des Druckgliedes zu halten.
  • Gemäß einem bevorzugten Aspekt ist ein Kontakt für eine Kathodenelektrode an dem Substrathalteglied des Gehäuses angeordnet; ein Einspeisungskontakt ist an der Außenumfangsseite des Druckgliedes angeordnet; der Kontakt für die Kathodenelektrode wird erregt, wenn ein Substrat durch das Substrathalteglied und das Druckglied gehalten wird; und der Einspeisungskontakt versorgt den Kontakt für die Kathodenelektrode mit Energie, wenn das Druckglied abgesenkt wird, um den Kontakt für die Kathodenelektrode in Kontakt mit dem Einspeisungskontakt zu bringen. Da die Plattierungslösung in zuverlässiger Weise durch das Substrathalteglied abgedichtet ist, kann in diesem Fall verhindert werden, dass die Plattierungslösung in Kontakt mit dem Kontakt für die Kathodenelektrode und dem Einspeisungskontakt gebracht wird.
  • Es ist auch eine Plattierungseinheit vorgesehen, die Folgendes aufweist: einen Kopf mit einem drehbaren Gehäuse; ein vertikal bewegbares Druckglied, welches in dem Gehäuse aufgenommen ist; ein Substrathalteglied, welches in dem Gehäuse angeordnet ist, um einen Umfangsteil eines Substrates zwischen dem Druckglied und dem Substrathalteglied zu halten; und einen Plattierungsprozessbehälter, der unter dem Kopf angeordnet ist, um eine Plattierungslösung zu halten, so dass die Flüssigkeitsoberfläche der Plattierungslösung ein Flüssigkeitsniveau für Plattierung hat, welches höher als eine Position eines Substrates ist, welches von dem Gehäuse gehalten wird; und ein Flüssigkeitsniveau zum Transport des Substrates, welches niedriger als die Position eines Substrates ist, welches von dem Gehäuse gehalten wird.
  • Weiterhin ist eine Plattierungseinheit vorgesehen, die Folgendes aufweist: einen Kopf mit einem drehbaren Gehäuse; einen vertikal bewegbaren Druckring, welcher in dem Gehäuse aufgenommen ist; ein Substrathalteglied, welches in dem Gehäuse angeordnet ist, um einen Umfangsteil eines Substrates zwischen dem Druckring und dem Substrathalteglied zu halten; und einen Plattierungsprozessbehälter, der unter dem Kopf angeordnet ist, um eine Plattierungslösung zu halten, so dass die Flüssigkeitsoberfläche der Plattierungslösung ein Flüssigkeitsniveau zum Plattieren hat, welches höher als eine Position eines Substrates ist, welches von dem Gehäuse gehalten wird; und ein Flüssigkeitsniveau zum Transportieren des Substrates, welches niedriger als eine Position eines Substrates ist, welches von dem Gehäuse gehalten wird.
  • Weiterhin ist eine Plattierungseinheit vorgesehen, die Folgendes aufweist: einen Kopf mit einem drehbaren Gehäuse; einen Klemmmechanismus mit einer Schwenkverbindung, die in dem Gehäuse aufgenommen ist, wobei die Schwenkverbindung in horizontaler Richtung schwenkbar ist; ein Substrathalteglied, welches in dem Gehäuse angeordnet ist, um einen Umfangsteil eines Substrates zwischen der Schwenkverbindung und dem Substrathalteglied zu halten; und einen Plattierungsprozessbehälter, der unter dem Kopf angeordnet ist, um eine Plattierungslösung zu halten, so dass die Flüssigkeitsoberfläche der Plattierungslösung ein Flüssigkeitsniveau zum Plattieren hat, welches höher als eine Position eines Substrates ist, welches von dem Gehäuse gehalten wird; und ein Flüssigkeitsniveau zum Transportieren des Substrates, welches niedriger als eine Position eines Substrates ist, welches von dem Gehäuse gehalten wird.
  • Es ist auch eine Plattierungseinheit vorgesehen, die Folgendes aufweist: einen Kopf mit einem drehbaren Gehäuse, wobei das Gehäuse ein elastisches Glied darin hat, welches elastisch durch pneumatischen Druck verformbar ist; ein Substrathalteglied, welches in dem Gehäuse angeordnet ist, um einen Umfangsteil eines Substrates zwischen dem elastischen Glied und dem Substrathalteglied zu halten; und einen Plattierungsprozessbehälter, der unter dem Kopf angeordnet ist, um eine Plattierungslösung zu halten, so dass die Flüssigkeitsoberfläche der Plattierungslösung ein Flüssigkeitsniveau zum Plattieren hat, welches höher als eine Position eines Substrates ist, welches von dem Gehäuse gehalten wird; und ein Flüssigkeitsniveau zum Transportieren des Substrates, welches niedriger als eine Position eines Substrates ist, welches von dem Gehäuse gehalten wird.
  • Darüber hinaus ist eine Plattierungseinheit vorgesehen, die Folgendes aufweist: einen Kopf mit einem drehbaren Gehäuse, wobei das Gehäuse ein Substrathalteglied hat, um ein Substrat zu halten und einen Plattierungsprozessbehälter, der unter dem Kopf angeordnet ist, um eine Plattierungslösung zu halten, so dass die Flüssigkeitsoberfläche der Plattierungslösung zumindest zwei Niveaus hat.
  • Bei dieser Konstruktion kann der Mechanismus des Kopfes einfach und kompakt gemacht werden. Zusätzlich wird der Plattierungsprozess ausgeführt, wenn die Plattierungslösung innerhalb des Plattierungsprozessbehälters auf einem Flüssigkeitsniveau zum Plattieren ist, während das Substrat entwässert wird und transportiert wird, wenn die Plattierungslösung auf einem Flüssigkeitsniveau zum Transportieren des Substrates ist.
  • Ein Kontakt für eine Kathode, die erregt ist, mit dem Substrat, wenn das Substrat durch das Substrathalteglied gehalten wird, kann an der Oberseite des Substrathaltegliedes des Gehäuses vorgesehen sein.
  • Ein Substratzentrierungsmechanismus zum Ausführen einer Zentrierung eines Substrates kann an der Innenumfangsfläche des Gehäuses über dem Substrathalteglied vorgesehen sein. Ein Substrat wird durch einen Transportroboter oder Ähnliches gehalten, wird in das Gehäuse getragen und wird auf dem Substrathalteglied angeordnet. Wenn der Haltezustand des Substrates durch den Transportroboter oder Ähnliches gelöst wird, kann in diesem Fall die Zentrierung des Substrates ausgeführt werden.
  • Der Substratzentrierungsmechanismus kann einen Positionierungsblock mit einer verjüngten inneren Oberfläche aufweisen, die nach außen in Aufwärtsrichtung aufgeweitet ist, weiter ein elastisches Glied, um den Positionierungsblock nach innen zu drücken, und einen Stopper bzw. Anschlag zur Begrenzung einer Einwärtsbewegung des Positionierungsblocks. Während ein Substrat durch die verjüngte Oberfläche geführt wird, wird das Substrat durch das elastische Glied nach innen gedrückt, wodurch die Zentrierung des Substrates ausgeführt wird. Bei dieser Konstruktion wird ein Substrat durch einen Transportroboter oder Ähnliches gehalten, wird in das Gehäuse getragen und wird auf dem Substrathalteglied angeordnet. Wen die Mitte des Substrates von der Mitte des Substrathaltegliedes abweicht, wird in diesem Fall der Positionierungsblock nach außen gegen die Druckkraft des elastischen Gliedes gedreht, und auf das Lösen des Haltezustandes des Substrates durch den Transportroboter oder Ähnliches hin wird der Posi tionierungsblock zur ursprünglichen Position durch die Druckkraft des elastischen Gliedes zurück gebracht. Somit kann die Zentrierung des Substrates ausgeführt werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine Plattierungseinheit vorgesehen, die Folgendes aufweist: einen Kopf mit einem Substrathalteglied zum Halten eines Substrates; einen Plattierungsprozessbehälter, der unter dem Kopf angeordnet ist, um eine Plattierungslösung zu halten; und eine Plattierungslösungsabsaugmechanismus zur Entfernung einer Plattierungslösung, die an einem Teil zurückbleibt, der am Umfangsteil eines Substrates am Innenumfangsende des Substrathaltegliedes anliegt.
  • Die Plattierungslösung wird wahrscheinlich an einem Teil zurückbleiben, der an dem Umfangsteil eines Substrates am Innenumfangsende des Substrathaltegliedes anliegt. Bei dieser Konstruktion wird gezwungenermaßen die Plattierungslösung, die am anliegenden Teil zurückbleibt, entfernt, um dadurch zu verhindern, dass die Plattierungslösung getrocknet wird und eine Quelle für Partikel wird.
  • Eine Plattierungslösungsabsaugdüse, welche den Plattierungslösungsabsaugmechanismus bildet, kann sich in Bogenform entlang der Innenumfangsfläche des Substrathaltegliedes erstrecken und vertikal und horizontal bewegbar sein. Bei dieser Konstruktion kann die Plattierungslösung, die im spitzen Ende des ringförmig vorstehenden Teils des Substrathaltegliedes zurückbleibt, in kurzer Zeit mit hoher Effizienz abgesaugt und entfernt werden.
  • Gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Plattierungsvorrichtung vorgesehen, um kontinuierlich eine Oberfläche eines Substrates mit Metall zu plattieren, und um einen Zusatzprozess in einer Gehäuseeinheit auszuführen, wobei die Plattierungsvorrichtung Folgendes aufweist: eine Kassettenstufe zum Anordnen einer Substratkassette darauf, wobei die Substratkassette ein Substrat aufnimmt; eine Vorplattierungseinheit zum Vorplattieren einer Oberfläche eines Substrates; eine Plattierungseinheit zum Plattieren einer Oberfläche des in der Vorplattierungseinheit vorplattierten Substrates; eine erste Substratstu fe, die zwischen der Kassettenstufe und der Vorplattierungseinheit angeordnet ist, um ein darauf angeordnetes Substrat zu halten; eine Reinigungs- und Trocknungseinheit, die zwischen der Kassettenstufe und der ersten Substratstufe angeordnet ist, um ein plattiertes Substrat mit reinem Wasser zu reinigen und dann das Substrat zu trocknen; eine erste Transportvorrichtung zum Transportieren eines Substrates zwischen der Substratkassette, der Reinigungs- und Trocknungseinheit und der ersten Substratstufe; und eine zweite Transportvorrichtung zum Transportieren eines Substrates zwischen der ersten Substratstufe, der Vorplattierungseinheit und der Plattierungseinheit.
  • Mit dieser Konstruktion wird ein Substrat vorplattiert und plattiert, nachdem es aus der Substratkassette herausgenommen wurde, und wird dann mit reinem Wasser gereinigt und getrocknet. Somit kann eine Reihe der Prozesse kontinuierlich und effizient in einer Gehäuseeinheit ausgeführt werden, und daher kann das plattierte Substrat aufeinander folgend zu einer nächsten Einheit transportiert werden.
  • Weiterhin ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine Plattierungsvorrichtung vorgesehen, um kontinuierlich eine Oberfläche eines Substrates mit Metall zu plattieren und den zusätzlichen Prozess in einer Gehäuseeinheit auszuführen, wobei die Plattierungsvorrichtung Folgendes aufweist: eine Kassettenstufe zum Anordnen einer Substratkassette darauf, wobei die Substratkassette ein Substrat aufnimmt; eine Vorplattierungseinheit zum Vorplattieren einer Oberfläche eines Substrates; eine Plattierungseinheit zum Plattieren einer Oberfläche des in der Vorplattierungseinheit vorplattierten Substrates; eine erste Substratstufe, die zwischen der Kassettenstufe und der Vorplattierungseinheit angeordnet ist, um ein darauf angeordnetes Substrat zu halten; eine Reinigungseinheit mit chemischer Flüssigkeit, die zwischen der Kassettenstufe und der ersten Substratstufe angeordnet ist, um ein plattiertes Substrat mit chemischer Flüssigkeit zu reinigen, eine Reinigungs- und Trocknungseinheit, die zwischen der Kassettenstufe und der Reinigungseinheit mit chemischer Flüssigkeit angeordnet ist, um ein plattiertes Substrat mit reinem Wasser zu reinigen und dann das Substrat zu trocknen; eine zweite Substratstufe, die zwischen der Reinigungseinheit mit chemischer Flüssigkeit und der Reinigungs- und Trocknungseinheit angeordnet ist, um ein darauf angeordnetes Substrat zu halten; eine erste Transportvorrichtung zum Transportieren eines Substrates zwischen der Substratkassette, der Reinigungs- und Trocknungseinheit und der zweiten Substratstufe; eine zweite Transportvorrichtung zum Transportieren eines Substrates zwischen der ersten Substratstufe, der Vorplattierungseinheit und der Plattierungseinheit; und eine dritte Transportvorrichtung zum Transport eines Substrates zwischen der ersten Substratstufe, der Reinigungseinheit mit chemischer Flüssigkeit und der zweiten Substratstufe.
  • Mit dieser Konstruktion wird ein Substrat vorplattiert und plattiert, nachdem es aus der Substratkassette herausgenommen wurde, und wird dann mit chemischer Flüssigkeit gereinigt. Danach wird das Substrat mit reinem Wasser gereinigt und getrocknet. Somit kann eine Reihe der Prozesse kontinuierlich und effizient in einer Gehäuseeinheit ausgeführt werden, und daher kann das plattierte Substrat aufeinander folgend zu einer nächsten Einheit transportiert werden.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Plattierungsvorrichtung zum kontinuierlichen Plattieren einer Oberfläche eines Substrates mit Metall und zur Ausführung eines zusätzlichen Prozesses in einer Gehäuseeinheit vorgesehen, wobei die Plattierungsvorrichtung Folgendes aufweist: eine Kassettenstufe zum Anordnen einer Substratkassette darauf, wobei die Substratkassette ein Substrat aufnimmt; eine Vorbehandlungseinheit zur Vorbehandlung einer Oberfläche eines Substrates; eine Plattierungseinheit zum Plattieren einer Oberfläche des in der Vorbehandlungseinheit vorbehandelten Substrates; eine erste Substratstufe zum Halten eines darauf angeordneten Substrates; eine Reinigungs- und Trocknungseinheit zum Reinigen eines plattierten Substrates mit reinem Wasser und zum Trocknen des Substrates; eine erste Transportvorrichtung zum Transportieren eines Substrates; und eine zweite Transportvorrichtung zum Transportieren eines Substrates; wobei die Gehäuseeinheit eine Unterteilungswand hat, um die Gehäuseeinheit in einen Plattierungsabschnitt und einen reinen Abschnitt aufzuteilen; wobei der Plattierungsabschnitt zumindest die Vorbehandlungseinheit, die Plattierungseinheit, die erste Substratstufe und die zweite Transportvorrichtung darin hat; wobei der reine Abschnitt eine andere Einheit darin hat; und wobei der Druck des reinen Abschnittes so gesteuert ist, dass er höher ist als der Druck des Plattierungsabschnittes.
  • Gemäß einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die erste Substratstufe zwei Substratstufen auf; und mindestens eine der zwei Substratstufen in der ersten Substratstufe ist so angeordnet, dass ein Substrat darauf angeordnet wird und ein Substrat gereinigt wird.
  • Gemäß einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Behälter zur Aufnahme eines Substrates für einen Versuchsbetrieb in der Gehäuseeinheit angeordnet; und eine der Transportvorrichtungen nimmt das Substrat für den Versuchsbetrieb aus dem Behälter heraus und bringt das Substrat für einen Versuchsbetrieb in den Behälter zurück.
  • Die obigen und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung offensichtlich, wenn diese in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gesehen wird, die bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beispielhaft veranschaulichen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1A bis 1C sind Querschnittsansichten, die ein Beispiel eines Plattierungsprozesses zeigen, welcher die Plattierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet,
  • 2 ist eine Ansicht, die eine Anordnung einer Plattierungsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 3 ist eine erklärende Ansicht, die eine Luftstrom in der in 2 gezeigten Plattierungsvorrichtung zeigt;
  • 4 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die einen Hauptteil einer Plattierungseinheit in der Plattierungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
  • 5 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Teil der in 4 gezeigten Plattierungseinheit zeigt,
  • 6 ist eine Ansicht, die einen Plattierungsprozessbehälter zeigt;
  • 7 ist eine Ansicht, die eine Anordnung der Kontakte für Kathodenelektroden zeigt,
  • 8 ist eine Ansicht, die einen Kopf in der Plattierungseinheit zeigt,
  • 9 ist eine Frontansicht des in 8 gezeigten Kopfes;
  • 10 ist eine Frontansicht, die die Drehung des Kopfes in der Plattierungseinheit erklärt;
  • 11 ist eine Frontansicht, die das Anheben und Absenken des Kopfes in der Plattierungseinheit erklärt;
  • 12 ist eine Frontansicht, die das Anheben und das Absenken eines Spannmechanismus in dem Kopf der Plattierungseinheit erklärt;
  • 13 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die einen Teil des in 12 gezeigten Spannmechanismus zeigt;
  • 14 ist eine Ansicht, die einen Inverter bzw. eine Umdrehvorrichtung in der Plattierungsvorrichtung zeigt;
  • 15 ist eine Frontansicht, die die in 14 gezeigte Umdrehvorrichtung zeigt,
  • 16 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch eine Plattierungseinheit in einer Plattierungsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 17 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch eine Plattierungseinheit in einer Plattierungsvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 18 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch eine Plattierungseinheit in einer Plattierungsvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 19 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch eine Plattierungseinheit in einer Plattierungsvorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 20 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch eine Plattierungseinheit in einer Plattierungsvorrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 21 ist eine Querschnittsansicht, die eine gesamte Struktur einer Plattierungseinheit zum Zeitpunkt des Plattierungsprozesses in einer Plattierungsvorrichtung gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 22 ist eine schematische Abbildung, die einen Fluss einer Plattierungslösung in einer Plattierungsvorrichtung zeigt, die bei einer Vielzahl der Plattierungseinheiten vorgesehen ist, die in Fig. gezeigt 21 sind;
  • 23 ist eine Querschnittsansicht, die eine gesamte Struktur einer Plattierungseinheit zu einem Zeitpunkt zeigt, wo keine Plattierung stattfindet (zum Zeitpunkt eines Transportes eines Substrates;
  • 24 ist eine Querschnittsansicht, die eine gesamte Struktur einer Plattierungseinheit zum Zeitpunkt der Instandhaltung zeigt;
  • 25 ist eine Querschnittsansicht, die eine Beziehung zwischen einem Gehäuse, einem Druckring und einem Substrat zum Zeitpunkt des Transportes des Substrates erklärt;
  • 26 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Teil der 25 zeigt,
  • 27 ist eine schematische Ansicht, die den Fluss einer Plattierungslösung zum Zeitpunkt des Plattierungsprozesses und zu einem Zeitpunkt zeigt, wo keine Plattierung auftritt, d.h. einen Nicht-Plattierungsprozess,
  • 28 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die einen Zentrierungsmechanismus in der Plattierungseinheit zeigt;
  • 29 ist eine Querschnittsansicht, die einen Einspeisungskontakt (Sonde) in der Plattierungseinheit zeigt;
  • 30 ist eine Ansicht, die einen Plattierungslösungsabsaugmechanismus in der Plattierungseinheit zeigt; und
  • 31 ist eine Frontansicht, die den Plattierungslösungsabsaugmechanismus zeigt.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
  • Eine Plattierungsvorrichtung gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung wird unten mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • Eine Plattierungsvorrichtung gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung wird verwendet, um eine Oberfläche eines Halbleitersubstrates mit Kupfer zu plattieren, um dadurch Halbleitervorrichtungen herzustellen, auf denen Verbindungen mit einer Kupferschicht ausgeformt sind. Dieser Plattierungsprozess wird unten mit Bezugnahme auf die 1A bis 1C beschrieben.
  • Wie in 1A gezeigt, wird ein isolierender Film 2 aus SiO2 über einer elektrisch leitenden Schicht 1a auf einer Halbleiterbasis 1 mit Halbleiterelementen abgelagert, und dann werden ein Kontaktloch 3 und eine Verbindungsnut 4 durch eine lithographische Ätztechnologie gebildet. Eine Barrierenschicht 5, die aus TiN oder Ähnlichem gemacht ist, wird auf dem isolierenden Film 2 geformt, und eine Kupferkeimschicht 7, die als eine Einspeisungsschicht bei einem elektrolytischen Plattiervorgang verwendet wird, wird auf der Barrierenschicht 5 durch Sputtern oder Ähnliches geformt.
  • Darauf folgend wird, wie in 1B gezeigt, eine Oberfläche eines Substrates W mit Kupfer plattiert. Daher werden das Kontaktloch 3 und die Verbindungsnut 4 auf der Halbleiterbasis 1 mit Kupfer gefüllt, und eine Kupferschicht 6 wird auf dem isolierenden Film 2 gebildet. Danach wird die Kupferschicht 6 auf dem isolierenden Film 2 durch chemisch-mechanisches Polieren (CMP) entfernt, so dass die Oberfläche der Kupferschicht 6, die in das Kontaktloch 3 gefüllt ist, und die Verbindungsschicht 4 im Wesentlichen eben mit der Oberfläche des isolierenden Films 2 gemacht wird. Wie in 10 gezeigt, wird somit eine Verbindung gebildet, die die Kupferschicht 6 aufweist.
  • Eine Plattierungsvorrichtung zum elektrolytischen Plattieren eines Halbleitersubstrates W gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird unten mit Bezugnahme auf 2 beschrieben. Wie in 2 gezeigt, ist die Plattierungsvorrichtung in einer rechteckigen Gehäuseeinheit 10 angeordnet und ist so gebildet, dass sie ein Halbleitersubstrat mit Kupfer kontinuierlich plattiert. Die Gehäuseeinheit 10 hat eine Unterteilungswand 11 zum Aufteilen der Gehäuseeinheit 10 in einen Plattierungsabschnitt 12 und einen reinen Abschnitt 13. Luft kann individuell in sowohl den Plattierungsabschnitt 12 als auch den reinen Abschnitt 13 geliefert werden und daraus abgezogen werden. Die Unterteilungswand 11 hat eine (nicht gezeigte) Verschlussvorrichtung, die geeignet ist, um sich zu öffnen und zu schließen. Der Druck des reinen Abschnittes 13 ist niedriger als der atmosphärische Druck und höher als der Druck des Plattierungsabschnittes 12. Dies kann verhindern, dass die Luft in dem reinen Abschnitt 13 aus der Gehäuseeinheit 10 fließt und kann verhindern, dass die Luft im Plattierungsabschnitt 12 in den reinen Abschnitt 13 fließt.
  • In dem reinen Abschnitt 13 gibt es zwei Kassettenstufen 5 zum Anordnen einer Substratkassette darauf, und zwei Reinigungs- und Trocknungseinheiten 16 zum Reinigen (Spülen) eines plattierten Substrates mit reinem Wasser und zum Trocknen. Weiterhin ist eine drehbare erste Transportvorrichtung der festen Bauart (Tetraaxialroboter) 17 zum Transport eines Substrates in dem reinen Abschnitt 13 vorgesehen. Beispielsweise hat die Reinigungs- und Trocknungseinheit 16 Reinigungsflüssigkeitslieferdüsen, um ultrareines Wasser zu beiden Oberflächen eines Substrates zu liefern, und dreht das Substrat mit einer hohen Drehzahl, um das Substrat zu entwässern und zu trocknen.
  • Andererseits sind in dem Plattierungsabschnitt 12 zwei Vorbehandlungseinheiten 21 vorgesehen, um eine Oberfläche eines Substrates zum Plattieren vorzubehandeln und um das vorbehandelte Substrat durch eine Umdrehvorrichtung 20 umzudrehen (siehe 14 und 15), weiter vier Plattierungseinheiten 22, um eine Oberfläche eines Substrates mit Kupfer in einem derartigen Zustand zu plattieren, dass die Vorderseite des Substrates nach unten weist; und zwei erste Substratstufen 23a, 23b, um ein darauf angeordnetes Substrat zu halten. Weiterhin ist eine drehbare mobile zweite Transportvorrichtung (Tetraaxialroboter) 24 zum Transport eines Substrates in dem Plattierungsabschnitt 12 vorgesehen.
  • In dem reinen Abschnitt 13 sind zwei Reinigungseinheiten 25 mit chemischer Flüssigkeit vorgesehen, um ein plattiertes Substrat mit chemischer Flüssigkeit zu reinigen, und zweite Substratstufen 26a, 26b sind zwischen den Reinigungseinheiten 25 mit chemischer Flüssigkeit und den Reinigungs- und Trocknungseinheiten 16 angeordnet. Eine drehbare feste dritte Transportvorrichtung (Tetraaxialroboter) 27 zum Transportieren eines Substrates ist zwischen den zwei Reinigungseinheiten 25 mit chemischer Flüssigkeit vorgesehen.
  • Eine der ersten Substratstufen und eine der zweiten Substratstufen, d.h. die erste Substratstufe 23b und die zweite Substratstufe 26b sind so aufgebaut, dass sie das Substrat mit Wasser reinigen. Sowohl die erste Substratstufe 23b als auch die zweite Substratstufe 26b haben einen Inverter bzw. eine Umdrehvorrichtung 20 zum Umdrehen eines Substrates (siehe 14 und 15).
  • Somit transportiert die erste Transportvorrichtung 17 ein Substrat zwischen den Substratkassetten, die auf den Kassettenstufen 15 angeordnet sind, den Reinigungs- und Trocknungseinheiten 16 und den zweiten Substratstufen 26a, 26b. Die zweite Transportvorrichtung 24 transportiert ein Substrat zwischen den ersten Substratstufen 23a, 23b, den Vorbehandlungseinheiten 21 und den Plattierungseinheiten 22. Die dritte Transportvorrichtung 27 transportiert ein Substrat zwischen den ersten Substratstufen 23a, 23b, den Reinigungseinheiten 25 mit chemischer Flüssigkeit und den zweiten Substratstufen 26a, 26b.
  • Ein Behälter 28 zur Aufnahme von Substraten für einen Versuchsbetrieb ist in der Gehäuseeinheit 10 angeordnet und ist unter der ersten Substratstufe 23a gelegen. Die zweite Transportvorrichtung 24 nimmt ein Substrat für einen Versuchsbetrieb aus dem Behälter 28 heraus und bringt es in den Behälter 28 nach dem Versuchsbetrieb zurück. Somit kann der Behälter 28, der in der Gehäuseeinheit 10 vorgesehen ist, um die Substrate für den Versuchsbetrieb aufzunehmen, die Verunreinigung oder die Verringerung des Durchsatzes verringern, die durch das Einführen von Substraten für einen Versuchsbetrieb von außen verursacht werden, wenn ein Versuchsbetrieb ausgeführt wird.
  • Solange die Substrate für den Versuchsbetrieb durch irgendeine der Transportvorrichtungen aus dem Behälter 28 herausgenommen werden können und in den Behälter 28 zurückgebracht werden können, kann der Behälter 28 irgendwo in der Gehäuseeinheit 10 angeordnet sein. Wenn jedoch der Behälter 28 in der Nachbarschaft der ersten Substratstufe 23a angeordnet ist, kann der Versuchsbetrieb derart ausgeführt werden, dass ein Substrat für einen Versuchsbetrieb vorbehandelt, plattiert, gereinigt und getrocknet wird, und dann in den Behälter 28 zurückgebracht wird.
  • Die Transportvorrichtung 17 hat zwei Hände mit Ausnehmungen, jeweils zum Tragen einer Umfangskante eines Substrates durch eine Ausnehmung. Die obere Hand wird verwendet, um ein trockenes Substrat zu handhaben, und die untere Hand wird verwendet, um ein nasses Substrat zu handhaben. Jede der Transportvorrichtung 24 und 27 hat zwei Hände mit Ausnehmungen, die zur Handhabung eines nassen Substrates verwendet werden. Die Hände der Transportvorrichtungen sind nicht auf jene Bauarten eingeschränkt, die oben beschrieben wurden.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Plattierungsvorrichtung die Reinigungseinheiten 25 mit chemischer Flüssigkeit auf, um eine Oberfläche eines Substrates mit einer chemischen Flüssigkeit zu reinigen, wie beispielsweise gelöster Flusssäure oder Wasserstoffperoxyd. Wenn es nicht nötig ist, ein plattiertes Substrat mit chemischer Flüssigkeit zu reinigen, sind die Reinigungseinheiten 25 mit chemischer Flüssigkeit nicht erforderlich. In diesem Fall transportiert die erste Transportvorrichtung 17 ein Substrat zwischen den Substratkassetten, die auf den Kassettenstufen 15 angeordnet sind, den Reinigungs- und Trocknungseinheiten 16 und den ersten Substratstufen 23a, 23b, um so mit der dritten Transportvorrichtung 27 und den zweiten Substratstufen 26a, 26b auszugeben.
  • Als nächstes wird der Verarbeitungsfluss des Substrates in der Plattierungsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unten beschrieben.
  • Die Substrate werden durch die Substratkassette in einem derartigen Zustand aufgenommen, dass die Vorderseite des Substrates (die Seite, auf der die Halbleiterelemente ausgeformt sind, d.h. die zu bearbeitende Oberfläche) nach oben weist, und die Substratkassette, die solche Substrate aufnimmt, wird auf der Kassettenstufe 15 angeordnet. Die erste Transportvorrichtung 17 nimmt ein Substrat aus der Substratkassette heraus, bewegt es zur zweiten Substratstufe 26a und ordnet das Substrat auf der zweiten Substratstufe 26a an. Dann transportiert die dritte Transportvorrichtung 27 das Substrat von der zweiten Substratstufe 26a zur ersten Substratstufe 23a. Danach nimmt die zweite Transportvorrichtung 24 das Substrat von der ersten Substratstufe 23a auf und transportiert das Substrat zur Vorbehandlungseinheit 21. Nachdem die Vorbehandlung des Substrates in der Vorbehandlungseinheit 21 vollendet ist, wird das Substrat durch die Umdrehvorrichtung 20 umgedreht, so dass die Vorderseite des Substrates nach unten weist, und dann wird es zur zweiten Transportvorrichtung 24 transportiert. Die zweite Transportvorrichtung 24 transportiert das Substrat zu einem Kopfteil der Plattierungseinheit 22.
  • Nachdem das Substrat plattiert ist und die Flüssigkeit auf dem Substrat in der Plattierungseinheit 22 entfernt ist, wird das Substrat durch die zweite Transportvorrichtung 24 aufgenommen, die das Substrat auf die erste Substratstufe 23b transportiert. Das Substrat wird von der Umdrehvorrichtung 20 umgedreht, die in der ersten Substratstufe 23b vorgesehen ist, so dass die Vorderseite nach oben weist, und dann wird es zur Reinigungseinheit 25 mit chemischer Flüssigkeit durch die dritte Transportvorrichtung 27 transportiert. In der Reinigungseinheit 25 mit chemischer Flüssigkeit wird das Substrat mit chemischer Flüssigkeit gereinigt und mit reinem Wasser gespült, und dann wird die Flüssigkeit auf dem Substrat durch Schleudern entfernt. Danach wird das Substrat zur zweiten Substratstufe 26b durch die dritte Transportvorrichtung 27 transportiert. Als nächstes nimmt die erste Transportvorrichtung 17 das Substrat von der zweiten Substratstufe 26b auf und transportiert das Substrat zur Reinigungs- und Trocknungseinheit 16. In der Reinigungs- und Trocknungseinheit 16 wird das Substrat mit reinem Wasser gespült, wie beispielsweise mit de-ionisiertem Wasser, und wird dann durch Schleudern getrocknet. Das getrocknete Substrat wird durch die erste Transportvorrichtung 17 in die Substratkassette zurückgebracht, die auf der Kassettenstufe 15 angeordnet ist.
  • 3 ist eine schematische Ansicht, die einen Luftstrom in der Gehäuseeinheit 10 zeigt. Im reinen Abschnitt 13 wird frische Luft von außen durch ein Rohr 30 eingeleitet und in den reinen Abschnitt 13 durch einen Hochleistungsfilter 31 mit einem Ventilator gedrückt. Von dort wird ein abwärts gerichteter Fluss von reiner Luft von einer Decke 32a zu Positionen um die Reinigungs- und Trocknungseinheiten 16 und die Reinigungseinheiten 25 mit chemischer Flüssigkeit geliefert. Ein großer Teil der gelieferten reinen Luft wird von einem Boden 32b durch ein Zirkulationsrohr 33 zur Decke 32a zurückgeleitet und wieder in den reinen Abschnitt 13 durch den Hochleistungsfilter 31 durch den Ventilator gedrückt, um somit im reinen Abschnitt 13 zu zirkulieren. Ein Teil der Luft wird aus den Reinigungs- und Trocknungseinheiten 16 und den Reinigungseinheiten 25 mit chemischer Flüssigkeit durch ein Rohr 34 nach außen ausgelassen, so dass der Druck des reinen Abschnittes 13 so eingestellt ist, dass er niedriger als der atmosphärische Druck ist. Der Plattierungsabschnitt 12 mit den Vorbehandlungseinheiten 21 und den Plattierungseinheiten 22 darin ist kein reiner Abschnitt (sondern eine Verunreinigungszone). Es ist jedoch nicht akzeptabel, Partikel an der Oberfläche des Substrates anhaften zu lassen. Daher wird im Plattierungsabschnitt 12 frische Luft von außen durch ein Rohr 35 eingeleitet, und ein abwärts gerichteter Fluss von reiner Luft wird in den Plattierungsabschnitt 12 durch einen Hochleistungsfilter 36 durch einen Ventilator gedrückt, um dadurch zu verhindern, dass Partikel an der Oberfläche des Substrates anhaften. Wenn jedoch die gesamte Flussrate des abwärts gerichteten Flusses von reiner Luft nur durch eine Luftversorgung von außen und die Abluft geliefert wird, dann sind eine enorm große Luftversorgung und ein ebensolcher Auslass erforderlich. Daher wird die Luft, die durch ein Rohr 38 nach außen ausgelassen wird, und ein großer Teil des abwärts gerichteten Flusses durch zirkulierende Luft durch ein Zirkulationsrohr 39 geliefert, welches sich von einem Boden 37b erstreckt, und zwar in einem solchen Zustand, dass der Druck des Plattierungsabschnittes 12 so aufrechterhalten wird, dass er niedriger als der Druck des reinen Abschnittes 13 ist.
  • Somit wird die Luft, die zu einer Decke 37a durch das Zirkulationsrohr 39 zurückgebracht wird, wieder in den Plattierungsabschnitt 12 vom Ventilator durch den Hochleistungsfilter 36 gedrückt. Somit wird reine Luft in den Plattierungsabschnitt 12 geliefert, und somit im Plattierungsabschnitt 12 zu zirkulieren. In diesem Fall wird Luft, die einen chemischen Nebel oder ein Gas enthält, welches aus den Vorbehandlungseinheiten 21, den Plattierungseinheiten 22, der zweiten Transportvorrichtung 24 und einem Plattierungslösungsregulierungstank 40 ausgestoßen wird, durch das Rohr 38 nach außen ausgelassen. Somit wird der Druck des Plattierungsabschnittes 12 so gesteuert, dass er niedriger als der Druck des reinen Abschnittes 13 ist.
  • 4 zeigt einen Hauptteil der Plattierungseinheit 22. Die Plattierungseinheit 22 weist hauptsächlich einen Plattierungsprozessbehälter 46, im Wesentlichen in zylindrischer Form, auf, um eine Plattierungslösung darin zu enthalten, und einen Kopf 47, der über dem Plattierungsprozessbehälter 46 angeordnet ist, um ein Substrat zu halten. In 4 ist der Kopf in einer Plattierungsposition gelegen, in die ein Substrat W abgesenkt ist, welches von dem Kopf 47 gehalten wird.
  • Der Plattierungsprozessbehälter 46 weist eine Plattierungskammer 49 auf, welche nach oben geöffnet ist, und einen Plattierungsbehälter 50 zum Halten einer Plattierungslösung in der Plattierungskammer 49. Eine Anode 48, die beispielsweise aus Residualphosphorkupfer gemacht ist, ist am Unterteil der Plattierungskammer 49 vorgesehen. Die Anode wird durch einen Anodenträger 52 gehalten, der entfernbar an dem Plattierungsbehälter 50 befestigt ist, d.h. der in abziehbarer Weise durch einen Knopf 51 befestigt ist, der am Anodenträger 52 vorgesehen ist. Die Anode 48 ist mit einer Anode einer Leistungsversorgung zum Plattieren verbunden, die in einer externen Steuereinheit vorgesehen ist. Ein Dichtungsglied 200, um zu verhindern, dass die Plattierungslösung herausleckt, ist zwischen der Vorderseite des Plattierungsbehälters 50 und der Rückseite eines Flansches 52a im Anodenträger 52 angeordnet. Somit wird die Anode 48 durch den Anodenträger 52 gehalten, der entfernbar am Plattierungsbehälter 50 montiert ist, was bewirkt, dass die Anode 48 leicht an dem Plattierungsbehälter 50 über dem Anodenträger 52 angebracht und entfernt werden kann. Entsprechend erleichtert diese Konstruktion die Instandhaltung und den Ersatz der Anode 48 usw.
  • Die Anode 48 ist aus Kupfer gemacht, welches 0,03% bis 0,05% Phosphor enthält (Residualphosphorkupfer) und daher wird ein schwarzer Film auf der Oberfläche der Anode 48 gebildet, wenn die Plattierung voranschreitet. Ein solcher schwarzer Film kann die Erzeugung von Anodenschleim verringern.
  • Plattierungslösungslieferdüsen 53, die horizontal zur Mitte der Plattierungskammer 49 vorstehen, sind an der Innenumfangswand des Plattierungsbehälters 50 in gleichen Intervallen entlang der Umfangsrichtung vorgesehen. Jede der Plattierungslösungslieferdüsen 53 ist in Verbindung mit einem Plattierungsiösungslieferdurchlass 54, der sich vertikal durch das Innere des Plattierungsbehälters 50 erstreckt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie in 6 gezeigt, sind vier in Umfangsrichtung aufgeteilte Plattierungslösungsreservoirs 202 in bogenartiger Form an der Innenumfangswand des Plattierungsbehälters 50 vorgesehen. Jedes der Plattierungslösungsreservoirs 202 ist in Verbindung mit dem Plattierungslösungslieferdurchlass 54, der am mittleren Teil entlang der Umfangsrichtung des Plattierungslösungsreservoirs 202 gelegen ist. Jedes der Plattierungslösungsreservoirs 202 weist zwei Plattierungslösungslieferdüsen 53 auf, die an beiden Enden des Plattierungslösungsreservoirs 202 vorgesehen sind. Die Plattierungslösung der gleichen Flussrate wird jeweils zu jedem der Plattierungslösungsreservoirs 202 über Steuerventile 56 geliefert, die später beschrieben werden. Daher wird die Plattierungslösung homogen aus jeder der Plattierungslösungslieferdüsen 53 in die Plattierungskammer 49 ausgestoßen.
  • Jeder der Plattierungslösungslieferdurchlässe 54 ist mit dem Plattierungslösungsregulierungstank 40 (siehe 3 und 22) über ein Plattierungslösungslieferrohr 55 verbunden. Steuerventile 56 zur Steuerung des Rückdruckes, so dass dieser konstant ist, sind an jedem der Plattierungslösungslieferrohre 55 angeordnet.
  • Weiterhin ist der Plattierungsbehälter 50 mit ersten Plattierungslösungsauslassanschlüssen 57 versehen, um die Plattierungslösung 45 in der Plattierungskammer 49 vom Umfangsteil des Bodens der Plattierungskammer 49 abzuziehen, und zwei Plattierungslösungsauslassanschlüsse 59 sind zum Auslassen der Plattierungslösung 45 vorgesehen, die über ein Dammglied 58 fließt, welches am oberen Ende des Plattierungsbehälters 50 vorgesehen ist. Jeder der ersten Plattierungslösungsauslassanschlüsse 57 ist mit einem Reservoir 226 (siehe 22) über ein Plattierungslösungsauslassrohr 60a verbunden. Eine Flusssteuervorrichtung 61a ist an dem Plattierungslösungsauslassrohr 60a angeordnet. Andererseits ist jeder der zweiten Plattierungslösungsauslassanschlüsse 59 mit dem Reservoir 226 über ein Plattierungslösungsauslassrohr 60b verbunden. Eine Flusssteuervorrichtung 61b ist an dem Plattierungslösungsauslassrohr 60b angeordnet. Die Flusssteuervorrichtung 61b kann nicht vorgesehen sein, wie in 22 gezeigt. Die Plattierungslösung, die in das Reservoir 226 eingespeist wird, wird zum Plattierungslösungsregulierungstank 40 (siehe 3) vom Reservoir 226 durch eine Pumpe 228 geliefert. In dem Plattierungslösungsregulierungstank 40 wird die Temperatur der Plattierungslösung eingestellt, und die Konzentration der verschiedenen Komponenten in der Plattierungslösung wird gemessen und eingestellt. Danach wird die Plattierungslösung jeweils zu den Plattierungseinheiten geliefert (siehe 22).
  • Wie in 6 gezeigt, ist eine Vielzahl von ersten Plattierungslösungsauslassanschlüssen 57 (16 Anschlüsse in 6), die in Kreisform mit einem Durchmesser von beispielsweise 16 mm bis 20 mm sind, in gleichen Intervallen entlang der Umfangsrichtung angeordnet. Eine Vielzahl von zweiten Plattierungslösungsauslassanschlüssen 59 (3 Anschlüsse in 6) ist in Bogenform mit einem Mittelwinkel von ungefähr 25°.
  • Die Plattierungslösung 45, die aus den Plattierungslösungslieferdüsen 53 ausgestoßen wird, wird zum Reservoir 226 (siehe 22) aus einem oder aus beiden der ersten Plattierungslösungsauslassanschlüsse 57 und den zweiten Flüssigkeitsauslassanschlüssen 59 ausgelassen, um dadurch das Flüssigkeitsniveau der Plattierungslösung 45 in der Plattierungskammer 49 auf einem konstanten Wert zu halten.
  • Wie in 6 gezeigt, ist ein seitliches Loch 204, welches sich in horizontaler Richtung erstreckt, an einer vorbestimmten Position entlang der vertikalen Richtung in der Nachbarschaft des Bodens der Plattierungskammer 49 vorgesehen. Ein Flüssigkeitsniveausensor 206 ist in der Seitenwand der Plattierungskammer 49 vorgesehen. Der Flüssigkeitsniveausensor 206 hat ein vorderes Ende (unteres Ende), welches das seitliche Loch 204 erreicht und detektiert, ob das Flüssigkeitsniveau des Plattierungsabschnittes niedriger als die Position des seitlichen Loches 204 ist oder nicht. Beispielsweise wird das vordere Ende des Flüssigkeitsniveausensors 206 aus Teflon geformt, und wenn das vordere Ende des Flüssigkeitsniveausensors 206 in der Luft ist, ist der Unterschied des Brechungsindex zwischen Teflon und Luft so groß, dass ein Lichtstrahl zu einer ursprünglichen Position (Photodetektor) aufgrund der Totalreflexion zurückgeleitet wird. Wenn andererseits das vordere Ende des Flüssigkeitsniveausensors 206 in die Plattierungslösung eingetaucht ist, ist der Unterschied des Brechungsindex zwischen dem Teflon und der Plattierungslösung so klein, dass der Lichtstrahl fast in die Plattierungslösung eingestrahlt wird und nicht zur ursprünglichen Position (Photodetektor) zurückgeleitet wird. Der Flüssigkeitsniveausensor 206 verwendet beispielsweise solche Eigenschaften und detektiert daher die Anwesenheit der Plattierungslösung in dem seitlichen Loch 204. Der Flüssigkeitsniveausensor 206 überwacht immer, ob das Flüssigkeitsniveau der Plattierungslösung höher als das minimale Flüssigkeitsniveau ist oder nicht. Wenn das Flüssigkeitsniveau der Plattierungslösung niedriger als das minimale Flüssigkeitsniveau ist, regelt die Flusssteuervorrichtung 61, die in dem Plattierungslösungsauslassrohr 60a angeordnet ist, die Plattierungslösung, um somit das Flüssigkeitsniveau der Plattierungslösung beizubehalten.
  • Weiterhin ist ein vertikaler Strömungsregulierungsring 62 zur Eindämmung eines Flusses der Plattierungslösung 45, der nach außen entlang der horizontalen Richtung gerichtet ist, in der Plattierungskammer 49 vorgesehen. Ein horizontaler Strömungsregulierungsring 63 mit einem Außenumfangsende, welches an dem Plattierungsbehälter 50 befestigt ist, ist in der Plattierungskammer 49 vorgesehen. Der vertikale Strömungsregulierungsring 62 ist mit dem Innenumfangsende des horizontalen Strömungsregulierungsrings 63 verbunden.
  • Die Plattierungslösung, die horizontal aus jeder der Plattierungslösungslieferdüsen 53 ausgestoßen wird, stößt am mittleren Teil der Plattierungskammer 49 zusammen, um einen aufwärts gerichteten Fluss und einen abwärts gerichteten Fluss zu bilden. Wenn kein Substrat vom Kopf 47 gehalten wird, drückt der nach oben gerichtete Fluss die Flüssigkeitsoberfläche der Plattierungslösung 45 am mittleren Teil nach oben in den vertikalen Strömungsregulierungsring 62. Wenn das Substrat abgesenkt wird, wird das Substrat zuerst in Kontakt mit der Plattierungslösung 45 am mittleren Teil gebracht, der durch den nach oben gerichteten Fluss nach oben gedrückt wird, und daher werden Luftblasen an der Unterseite des Substrates nach außen gedrückt. Andererseits wird der nach unten gerichtete Fluss in einen horizontalen Fluss umgewandelt, der von dem mittleren Teil der Anode 48 zum Umfangsteil der Anode 48 fließt, um abgeschälte feine Teile eines schwarzen Films wegzudrücken, der an der Oberfläche der Anode 48 gebildet wurde. Die abgeschälten Stücke des schwarzen Films werden vom Umfangsteil der Anode 48 durch den unteren Teil des horizontalen Strömungsregulierungsrings 53 zu den ersten Plattierungslösungsauslassanschlüssen 57 geleitet, so dass verhindert werden kann, dass die abgeschälten Stücke des schwarzen Films sich der Oberfläche des zu bearbeitenden Substrates annähern und daran anhaften.
  • Beim Elektroplattieren regelt die Stromdichte in der Plattierungslösung die Dicke des plattierten Films. Um daher die Dicke des plattierten Films gleichförmig zu machen, ist es nötig, die Verteilung der Stromdichte in der Plattierungslösung gleichförmig zu machen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie dieses unten beschrieben ist, tendiert die Stromdichte in der Plattierungslösung, die am Umfangsteil des Substrates vorhanden ist, dazu, zuzunehmen, da der Umfangsteil des Substrates einen elektrischen Kontakt hat. Daher ist der vertikale Strömungsregulierungsring 62, der sich vertikal erstreckt, in der Nachbarschaft des Umfangsteils des Substrates angeordnet, und der horizontale Strömungsregulierungsring 63, der sich horizontal nach außen erstreckt, ist unter dem vertikalen Strömungsregulierungsring 62 angeordnet, um dadurch den elektrischen Strom zu regeln, der in der Nachbarschaft des Umfangsteils des Substrates fließt. Somit können diese Strömungsregulierungsringe die lokale Konzentration des elektrischen Stroms verringern und können die Stromdichte der Plattierungslösung gleichförmig machen, um somit zu verhindern, dass der plattierte Film am Umfangsteil des Substrates dick wird.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden der vertikale Strömungsregulierungsring und der horizontale Strömungsregulierungsring verwendet, um den elektrischen Strom um den Umfangsteil des Substrates herum zu regulieren. Jedoch ist die vorliegende Erfindung natürlich nicht auf dieses Beispiel eingeschränkt.
  • Andererseits ist der Kopf 47 mit einem drehbaren Gehäuse 70 in einer hohlen Zylinderform und mit einem scheibenförmigen Substrattisch 71 zum Halten eines Substrates W an seiner Unterseite versehen, und dieser wird zusammen mit dem Gehäuse 70 gedreht. Ein ringförmiges Substrathalteglied 72, welches radial nach innen vorsteht, ist am unteren Ende des Gehäuses 70 vorgesehen. Beispielsweise ist das Substrathalteglied 72 aus einem Packungsmaterial geformt und hat eine verjüngte Oberfläche an einem Teil seiner Innenumfangsfläche, um das Substrat W zu führen. Der Umfangsteil des Substrates W wird zwischen dem Substrathalteglied 72 und dem Substrattisch 71 gehalten. Der Substrattisch 71 ist als ein Druckglied gebildet, um das Substrat W gegen das Substrathalteglied 72 zu drücken.
  • 5 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Teil des Kopfes 47 zeigt. Wie in 5 gezeigt, ist ein ringförmiges unteres Dichtungsglied 73 an dem Substrathalteglied 72 befestigt. Das untere Dichtungsglied 73 steht nach innen vor, und das vordere Ende von seiner Oberseite steht nach oben in einer ringförmig verjüngten Form vor. Ein oberes Dichtungsglied 74 ist an dem Umfangsteil der Unterseite des Substrattisches 71 befestigt. Ein Teil des oberen Dichtungsgliedes 74 steht nach unten von der Unterseite des Substrattisches 71 vor. Wenn das Substrat W somit von dem Substrathalteglied 72 gehalten wird, wird die Unterseite des Substrates W in Druckkontakt mit dem unteren Dichtungsglied 73 gebracht, und die Oberseite des Substrates W wird in Druckkontakt mit dem oberen Dichtungsglied 74 ge bracht, um dadurch die Plattierungskammer 49 in zuverlässiger Weise abzudichten.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind achtzig Luftleitungslöcher 75 mit einem Durchmesser von 3 mm im Substrathalteglied 72 in gleichen Intervallen entlang der Umfangsrichtung ausgebildet. Jedes der Luftleitungslöcher 75 erstreckt sich horizontal nach außen und erstreckt sich weiter nach außen in einem nach oben geneigtem Zustand. Die Luftleitungslöcher 75 sind in einem solchen Zustand vorgesehen, dass, wenn der Kopf 47 in der Plattierungsposition gelegen ist, wie in 4 gezeigt, ungefähr die Hälfte des sich zum Umfang hin öffnenden Endes der Luftleitungslöcher 75 zur Außenumgebung von der Flüssigkeitsoberfläche der Plattierungslösung 45 in der Plattierungskammer 49 freigelegt ist bzw. darüber liegt. Wie oben beschrieben, wird der nach oben gerichtete Fluss der Plattierungslösung 45 in der Plattierungskammer 49 in Kontakt mit dem Substrat W gebracht, um Luftblasen nach außen vom mittleren Teil des Substrates W wegzustreichen. Entsprechend werden die Luftblasen, die von dem nach oben gerichteten Fluss weggewischt werden, aufeinander folgend nach außen durch die Luftleitungslöcher 75 ausgelassen. Somit kann verhindert werden, dass Luftblasen zwischen dem Substrat W und der Oberfläche der Plattierungslösung 45 bleiben.
  • Beispielsweise ist der Neigungswinkel θ der Neigung der Luftleitungslöcher 75 auf 30° eingestellt. Wenn die Ableitung der Luft berücksichtigt wird, sollten die Luftleitungslöcher 75 vorzugsweise einen Durchmesser von 2 mm bis 5 mm und insbesondere vorzugsweise von ungefähr 3 mm haben. Weiterhin sollten die Luftleitungslöcher 75 vorzugsweise nach oben in der Richtung nach außen in einem Winkel von nicht weniger als 20° geneigt sein, und insbesondere vorzugsweise mit ungefähr 30° geneigt sein.
  • Weiterhin kann sich das zum Umfang hin öffnende Ende der Luftleitungslöcher 75 vollständig über der Flüssigkeitsoberfläche der Plattierungslösung zum Zeitpunkt des Plattierens gelegen sein. Die Luftleitungslöcher 75 können in zwei Löcher verzweigt sein, wobei sich eines zur Nachbarschaft mit der Flüssigkeitsoberfläche öffnet, und wobei sich das andere zu einer Position öffnet, die vollständig oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche ist. Es ist bestätigt worden, dass, wenn ein Spalt S zwischen der Unterseite des Substrates W, welches an der Unterseite des Substrattisches 71 gehalten wird, und dem oberen Ende der Luftleitungslöcher 75 nicht größer als ungefähr 1,5 mm ist, Luft in kurzer Zeit abgeleitet werden kann.
  • Jedes der Luftleitungslöcher 75 kann in irgendeiner Form vorgesehen sein, beispielsweise in linearer Form, oder jedes der Luftleitungslöcher 75 kann nach außen in zwei Löcher verzweigt sein. Weiterhin werden blattfederartige Kontakte 76 für eine Kathodenelektrode an dem Substrathalteglied 72 im Gehäuse 70 angeordnet. Wenn das Substrat W an der Unterseite des Substrattisches 71 gehalten wird, erregen die Kontakte 76 für eine Kathodenelektrode das Substrat W. Einspeisungskontakte (Sonden) 77 sind vertikal nach unten an der Außenumfangsseite des Substrattisches 71 vorgesehen. Wenn der Substrattisch 71 abgesenkt ist, speist jeder der Einspeisungskontakte 77 Leistung in jeden der Kontakte 76 für eine Kathodenelektrode. Da die Plattierungslösung 45 mit einem unteren Dichtungsglied 73 abgedichtet ist, welches zwischen dem Substrat W und dem Substrathalteglied 72 angeordnet ist, kann verhindert werden, dass die Kontakte 76 für eine Kathodenelektrode und die Einspeisungskontakte 77 in Kontakt mit der Plattierungslösung 45 gebracht werden.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie in 7 gezeigt, sind sechs umlaufend aufgeteilte Kathodenelektrodenplatten 208 vorgesehen, und jede der Kathodenelektrodenplatten 208 ist mit fünfzehn sich nach innen erstreckenden Kontakten 76 für eine Kathodenelektrode versehen. Leistung wird jeweils von jedem der Einspeisungskontakte 77 zu jeder der Kathodenelektrodenplatten 208 gespeist, um dadurch die Verteilung der Spannung gleichförmig zu machen.
  • Die 8 und 9 zeigen die gesamte Struktur des Kopfes 47. Der Kopf 47 hat eine Basis 83, die an Gleitteilen 82 befestigt ist, die mit einer Drehung von beispielsweise einer Kugelgewindespindel entlang Schienen 81 bewegbar sind, die an einem festen Rahmen 80 befestigt sind. Das Gehäuse 70 wird drehbar auf der Basis 83 getragen. Andererseits ist der Substrattisch 71 mit dem unteren Ende einer Tischwelle 84 verbunden, die sich konzentrisch durch den Innenraum einer Welle in dem Gehäuse 70 erstreckt. Die Tischwelle 84 ist über eine Keilwelle bzw. eine Passfeder 85 festgelegt, so dass sie nicht gedreht wird. Entsprechend werden das Gehäuse 70 und die Tischwelle 84 zusammen gedreht und sind vertikal relativ zueinander bewegbar.
  • Ein Servomotor 86 ist an der Basis 83 befestigt. Ein Zeitsteuerriemen 89 ist zwischen einer Antriebsscheibe 87 des Servomotors 86 und einer angetriebenen Scheibe 88 vorgesehen, die an der Welle des Gehäuses 70 befestigt ist. Somit werden bei einer Erregung des Servomotors 86 die Glieder, die in 10 mit durchgezogenen Linien gezeigt sind, d.h. das Gehäuse 70, die Tischwelle 84 und der Substrattisch 71 mit dem darauf gehaltenen Substrat W zusammen gedreht.
  • Ein Bügel 90 ist vertikal an der Basis 83 befestigt und einen Betätigungsvorrichtung 91, die Luft als Antriebswelle verwendet, ist an dem Bügel 90 befestigt. Andererseits ist ein Verbinder 95 mit dem oberen Teil der Tischwelle 84 verbunden. Der Verbinder 95, die Betätigungsvorrichtung 91 und ein Betätigungsvorrichtungsgleitteil 93 werden relativ in vertikaler Richtung bewegt. Bei dieser Anordnung sind Glieder, die in 11 durch durchgezogene Linien angezeigt werden (außer der Betätigungsvorrichtung), d.h. die Tischwelle 84, der Substrattisch 71 usw., vertikal bewegbar.
  • Um eine Abnutzung einer Drehverbindung 94 zu verhindern, die durch eine Drehung des Gehäuses 70 bei hoher Drehzahl verursacht wird, sind eine Betätigungsvorrichtung 97 und ein Betätigungsvorrichtungsgleitteil 98 vorgesehen, damit, wenn Flüssigkeit vom Substrat durch Drehung des Gehäuses 70 mit hoher Drehzahl entfernt wird, ohne Strom zum Substrat zu liefern, die Drehverbindung 94 außer Eingriff vom Verbinder 92 kommt. Die Einspeisungskontakte 77, die an dem Substrattisch 71 vorgesehen sind, sind mit einer Kathode einer Leistungsversorgung zur Plattierung durch die Drehverbindung 94 verbunden.
  • Öffnungen 96 sind in dem zylindrischen Gehäuse 70 vorgesehen, um zu gestatten, dass das Substrat W und die Roboterhand dort hindurch laufen (siehe 5, 18-20).
  • Spannmechanismen 100 zum Halten des Substrates W an der Unterseite des Substrattisches 71 sind am Umfangsteil des Substrattisches 71 an drei Positionen in Umfangsrichtung des Substrattisches 71 vorgesehen. Jeder der Spannmechanismen 100 hat einen ausgeschnittenen Haken 101. Wie in den 12 und 13 gezeigt, wird der Haken 101 drehbar an seinem mittleren Teil durch den Substrattisch 71 durch einen Stift 102 getragen. Eine Druckschraubenfeder 103 ist zwischen einem Hebelabschnitt 101a, der sich in der oberen inneren Richtung des Stiftes 102 erstreckt, und der Oberseite des Substrattisches 71 angeordnet, um den Haken 101 zu einer Richtung zum Schließen hin zu drücken. Somit tritt normalerweise durch die Druckkraft der Schraubenfeder 103 eine Klaue 104, die am unteren Ende des Hakens 101 vorgesehen ist, in einen Position unter dem Substrat W ein, um das Substrat W zu halten.
  • Andererseits ist an einer Position über dem Hebelabschnitt 101a des Hakens 101 ein Drücker 106, der vertikal durch die Betätigung eines Luftzylinders 105 bewegt wird, an der Basis 83 befestigt. Wenn der Substrattisch 71 angehoben wird, wird somit der Drücker 106 abgesenkt, und der Haken 101 wird gegen die Druckkraft der Druckschraubenfeder 103 in einer Öffnungsrichtung gedreht, wobei somit das Substrat W losgelassen wird. Eine Öffnung 107 ist an einer Position vorgesehen, die zum Drücker 106 im Gehäuse 70 weist, so dass die vertikale Bewegung des Drückers 106 gestattet wird.
  • Wenn der Substrattisch 71 in der oberen Position ist, dient in diesem Fall der Haken 101 dazu, das Substrat W auf der Unterseite des Substrattisches 71 zu halten. Wenn andererseits der Substrattisch 71 abgesenkt wird, um zu gestatten, dass das Substrat sandwichartig zwischen dem oberen Dichtungsglied 74 des Substrattisches 71 und dem unteren Dichtungsglied 73 des Gehäuses 70 aufgenommen wird und dazwischen gehalten wird, wird eine Einstellung vorgenommen, so dass der Haken 101 den Substrattisch 71 berührt und somit vom Substrat W getrennt wird, um einen kleinen Spalt zwischen dem Haken 101 und dem Substrat W zu erzeugen, wodurch das Substrat W nicht vom Haken 101 gehalten wird.
  • Die 14 und 15 zeigen die Umdrehvorrichtung 20, die sowohl in der Vorbehandlungseinheit 21 als auch der ersten Substratstufe 23b als auch der zweiten Substratstufe 26b vorgesehen ist. Die Umdrehvorrichtung 20 weist ein Dichtungsgehäuse 110 auf, welches durch eine Erregung eines (nicht gezeigten) Motors gedreht wird, weiter ein Paar von bogenförmigen Händen 111, die durch einen Verbindungsmechanismus oder Ähnliches geöffnet und geschlossen werden, der in dem Dichtungsgehäuse 110 aufgenommen ist, und Spannrollen 113, die drehbar an Wellen 112 befestigt sind, die vertikal an den Händen 111 vorgesehen sind, um die Umfangskante des Substrates W zu halten. Die Ebene, die von der Spannrolle 113 definiert wird, ist an einer Position gelegen, die um eine Distanz e von einer Achse des Dichtungsgehäuses 110 versetzt ist.
  • Wenn die Hände 111 das Substrat W halten und umgedreht werden, kann bei dieser Konstruktion das Substrat W vertikal um eine Distanz 2e bewegt werden, die doppelt so groß wie die Distanz e ist. Wenn ein Schlitz, durch den ein Antriebsabschnitt der Umdrehvorrichtung 20 läuft, in einer Spritzschutzabdeckung in der Vorbehandlungseinheit 21 ausgeformt ist, kann somit diese Öffnung über der Position der Substratspannvorrichtung der Vorbehandlungseinheit 21 vorgesehen werden.
  • Als nächstes wird eine Reihe von Plattierungsprozessen unter Verwendung der Plattierungsvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel beschrieben.
  • Eine Kassette, die eine Vielzahl von Substraten aufnimmt, deren Oberflächen (Oberflächen, auf denen Halbleiterelemente geformt werden, d.h. zu bearbeitende Oberflächen) nach oben weisen, wird auf einer Kassettenstufe 15 in der Gehäuseeinheit 10 angeordnet. Die Hand mit Ausnehmungen der ersten Transportvorrichtung 17 wird in die Kassette eingeführt und hält das Substrat und nimmt dann das Substrat aus der Kassette heraus. Die erste Transportvorrichtung 17, die das Substrat mit der Hand hält, dreht sich um ihre eigene Achse und transportiert das Substrat auf die zweite Substratstufe 26a. Als nächstes hält die dritte Transportvorrichtung 27 das Substrat, welches auf der zweiten Substratstufe 26a angeordnet ist, mit der Hand mit Ausnehmungen, dreht um ihre eigene Achse und transportiert dann das Substrat auf die erste Substratstufe 23a.
  • Die zweite Transportvorrichtung 24 bewegt sich zu einer Position nahe an der ersten Substratstufe 23a und hält das Substrat mit der Hand Transportvorrichtung 24, die das Substrat hält, sich zur Vorbehandlungseinheit 21 und transportiert das Substrat zur Substratspannvorrichtung der Vorbehandlungseinheit 21 durch einen Schlitz, der in der Spritzschutzabdeckung ausgeformt ist, um zu gestatten, dass das Substrat dort hindurch läuft.
  • In der Substratspannvorrichtung der Vorbehandlungseinheit 21 werden die Finger geöffnet und das Substrat wird zwischen den Fingern positioniert, und dann werden die Finger geschlossen, um das Substrat zu halten. Als nächstes wird eine Vorbehandlungsflüssigkeitsdüse, die in der Warteposition gewesen ist, um nicht die Bewegung der Hände 111 der Umdrehvorrichtung 20 zu behindern, zu einer Position über und nahe der Mitte des Substrates gedreht. Während die Substratspannvorrichtung, die das Substrat hält, mit einer mittleren Drehzahl von beispielsweise ungefähr 300 U/min gedreht wird, wird die Vorbehandlungsflüssigkeit durch die Vorbehandlungsflüssigkeitsdüse auf das Substrat geliefert. Wenn die Flüssigkeit schnell über die gesamte Oberfläche des Substrates verteilt worden ist, wird die Drehzahl des Substrates gesteigert, um übrige Vorbehandlungsflüssigkeit auf dem Substrat durch eine Zentrifugalkraft zu entfernen.
  • Nachdem die Entfernung der Flüssigkeit von dem Substrat vollendet wurde und die Substratspannvorrichtung gestoppt ist, werden die Hände 111 der Umdrehvorrichtung 20 abgesenkt. Die Hände 111 halten das Substrat, und die Finger der Substratspannvorrichtung in der Vorbehandlungseinheit 21 werden geöffnet, um das Substrat vollständig zur Umdrehvorrichtung 20 zu transportieren. Die Umdrehvorrichtung 20 wird auf eine Position angehoben, wo die Hände 111 der Umdrehvorrichtung 20 nicht mit der Substratspannvorrichtung in Kontakt kommen, während ein Umdrehvorgang ausgeführt wird. Danach werden die Hände 111 der Umdrehvorrichtung 20 und das Substrat um einen Winkel von 180° um die horizontale Drehachse gedreht und die Oberfläche des Substrates weist nach unten. Die Umdrehvorrichtung 20 wird auf eine Position abgesenkt, wo das Substrat zur zweiten Transportvorrichtung 24 transportiert wird, und wird dann gestoppt.
  • Die Hände 111 der Umdrehvorrichtung 20 sind an einer Position unter der Umdrehachse gelegen, wenn die Hände 111 das Substrat von der dritten Transportvorrichtung 27 aufnehmen und das Substrat von der Substratspannvorrichtung nach der Vorbehandlung aufnehmen. Wenn die Hände 111 um die Umdrehachse umgedreht sind, um das Substrat zur zweiten Transportvorrichtung 24 zu transportieren, sind andererseits die Hände 111 an einer Position über der Umdrehachse gelegen.
  • Die zweite Transportvorrichtung 24 führt die Hand mit Ausnehmungen in die Spritzschutzabdeckung durch den Schlitz, der in der Abdeckung ausgebildet ist. Das Substrat wird von den Händen der Umdrehvorrichtung 20 gehalten. Die Hand mit Ausnehmungen ist so positioniert, dass sie gestattet, dass die Hand in Kontakt mit dem unteren umlaufenden Kantenteil des Substrates kommt. Die Hände 111 der Umdrehvorrichtung 20 lassen das Substrat los, und die Hand mit Ausnehmungen der zweiten Transportvorrichtung 24 hält das Substrat, wobei seine Oberfläche nach unten weist. Die zweite Transportvorrichtung 24 nimmt das Substrat aus der Vorbehandlungseinheit 21 heraus und bewegt es zu einer vorbestimmten Plattierungseinheit 22.
  • Das Gehäuse 70 und der Substrattisch 71 in der Plattierungseinheit 22 werden durch Anheben der Basis 83 auf eine Position angehoben, wo das Substrat befestigt oder gelöst wird. Der Substrattisch 71 wird weiter durch die Betätigungsvorrichtung 91 zum oberen Ende des Gehäuses 70 angehoben. Die Luftzylinder 105 werden betätigt, um die Drücker 106 abzusenken, um dadurch die drei Haken 101 zu lösen, die am Umfangsteil des Substrattisches 71 vorgesehen sind.
  • Die zweite Transportvorrichtung 24 führt die Hand und das Substrat in das Gehäuse 70 durch die Öffnung 96 ein, die in dem Gehäuse 70 ausgebildet ist, und hebt die Hand auf eine Position direkt unter dem Substrattisch 71 an. In diesem Zustand werden die Drücker 106 angehoben und die Haken 101 werden durch die Druckkräfte der Druckschraubenfedern 103 geschlossen, die zwischen den Hebelabschnitten 101a der Haken 101 und der Oberseite des Substrattisches 71 vorgesehen sind, um somit das Substrat zu halten. Nachdem das Substrat durch die Haken 101 gehalten wird, wird die Hand der zweiten Transportvorrichtung 24 geringfügig abgesenkt und durch die Öffnung 96 des Gehäuses 70 zurückgezogen.
  • Als nächstes wird der Substrattisch 71 durch die Betätigungsvorrichtung 91 abgesenkt, und das Substrat wird durch den verjüngten Teil an der Innenseite des Substrathaltegliedes 72 im Gehäuse 70 zentriert, wird auf dem unteren Dichtungsglied 73 des Substrathaltegliedes 72 angeordnet und wird weiter gegen das obere Dichtungsglied 74 nahe dem Umfangsteil des Substrattisches 71 gedrückt, um eine Abdichtung zu bilden, um zu verhindern, dass die Plattierungslösung in die Elektrodenkontaktseite eintritt. Gleichzeitig wird der Substrattisch 71 abgesenkt, um die Einspeisungskontakte 77 gegen die Kontakte 76 für eine Kathodenelektrode zu drücken, wodurch zuverlässige Kontakte erreicht werden.
  • In diesem Fall halten die Haken 101 das Substrat derart, dass das Substrat auf den Haken 101 angeordnet ist. Wenn der Substrattisch 71 vom Gehäuse 70 abgehoben ist, wird das Substrat durch das obere Dichtungsglied 74 gehalten, und zwar in einem solchen Ausmaß, dass kein Spiel auftritt. Wenn andererseits der Substrattisch 71 abgesenkt ist und das Substrat durch das untere Dichtungsglied 73 und das obere Dichtungsglied 74 abgedichtet wird, wird das Substrat stabil dazwischen gehalten, wobei es gestattet, dass das obere Dichtungsglied 74 verformt wird. In diesem Fall werden die Haken 101 durch den Substrattisch 71 gestoppt und werden an einer Position geringfügig vom Substrat W entfernt gehalten, so dass die Haken 101 das Substrat nicht halten. Daher wird das Substrat gleichmäßig von dem unteren Dichtungsglied 73 und dem oberen Dichtungsglied 74 ohne einen Einfluss der drei Haken 101 gehalten.
  • Wenn die Plattierungslösung durch die Plattierungslösungslieferdüsen 53 im Plattierungsprozessbehälter 46 geliefert wird, steigt in diesem Zustand die Flüssigkeitsoberfläche in ihrem Mittelteil. Während der Servomotor 86 erregt wird, um das Gehäuse 70, das Substrat W und den Substrattisch 71 mit einer mittleren Drehzahl von beispielsweise 150 U/min zu drehen, wird gleichzeitig die Basis 83 durch eine Kugelgewindespindel oder Ähnliches abgesenkt. Die Drehzahl des Substrates ist vorzugsweise ungefähr 100 bis 250 U/min vom Gesichtspunkt der Entfernung von Luft. Nachdem der mittlere Teil des Substrates in Kontakt mit der Oberfläche der Plattierungslösung 45 kommt, nimmt in diesem Fall die Kontaktfläche zwischen dem Substrat und der angehobenen Flüssigkeitsoberfläche allmählich zu und dann erreicht die Plattierungslösung 45 den Umfang des Substrates. Im Umfang der Unterseite des Substrates steht das untere Dichtungsglied 73 von der Substratfläche vor und daher wird wahrscheinlich Luft am Umfang der Unterseite des Substrates zurückbleiben. Dadurch, dass jedoch gestattet wird, dass die Plattierungslösung die Luftblasen enthält, nach außen durch die Luftleitungslöcher 75 durch die Drehung des Gehäuses 70 fließt, können Luftblasen, die an der Unterseite des Substrates vorhanden sind, entfernt werden. Somit können Luftblasen an der Unterseite des Substrates vollständig entfernt werden und eine gleichförmige Plattierung kann erreicht werden. Die vorbestimmte Position, wo das Substrat plattiert wird, ist derart, dass das Substrat in der Plattierungslösung 45 in der Plattierungskammer 49 untertaucht, und die Plattierungslösung tritt nicht in das Gehäuse 70 durch die Öffnungen 96 des Gehäuses 70 ein.
  • Wenn das Substrat auf eine vorbestimmte Position abgesenkt ist, wird das Gehäuse 70 mit einer mittleren Drehzahl für mehrere Sekunden gedreht, um Luft zu entfernen. Die Drehzahl des Gehäuses 70 wird dann auf eine niedrige Drehzahl von beispielsweise 100 U/min umgeschaltet, und Strom wird zum Elektroplattieren geleitet, und zwar unter Verwendung der obigen Anode und der behandelten Stirnseite des Substrates als Kathode. In diesem Fall ist die Drehzahl im Bereich von beispielsweise 0 bis 225 U/min. Während des Plattierungsprozesses wird die Plattierungslösung kontinuierlich mit einer vorbestimmten Flussrate durch die Plattierungslösungslieferdüsen 53 eingespeist, wird durch die ersten Plattierungslösungsauslassanschlüsse 57 und die zweiten Plattierungslösungsauslassanschlüsse 59 ausgelassen und wird durch den Plattierungslösungsregulierungstank 40 zirkuliert. Da die Plattierungsdicke durch die Stromdichte und die Stromeinspeisungszeit bestimmt wird, wird in diesem Fall die Stromeinspeisungszeit (Plattierungszeit) gemäß einer erwünschten Ablagerungsmenge eingestellt.
  • Diese Plattierungszeit ist beispielsweise 120 bis 150 Sekunden. Der Plattierungsprozess wird beispielsweise mit ungefähr 1 A (Ampere) für ungefähr 40 Sekunden ausgeführt und dann beispielsweise mit ungefähr 7,4 A für die restliche Zeit.
  • Nach der Vollendung der Einspeisung des Stroms wird die Basis 83 angehoben, um das Gehäuse 70, das Substrat W und den Substrattisch 71 auf eine Position über der Oberfläche der Plattierungslösung 45 in der Plattierungskammer 49 und unter das untere Ende der Plattierungsprozessbehälterabdeckung anzuheben. Dann wird das Substrat mit einer hohen Drehzahl von beispielsweise 500 bis 800 U/min gedreht, um die Plattierungslösung vom Substrat durch eine Zentrifugalkraft zu entfernen. Nach der Vollendung der Entfernung der Flüssigkeit von dem Substrat, wird die Drehung des Gehäuses 70 so gestoppt, dass das Gehäuse 70 in eine vorbestimmte Richtung weist. Die Basis 83 wird dann angehoben, um das Gehäuse 70 auf eine Position anzuheben, wo das Substrat zu befestigen oder zu lösen ist. Nachdem das Gehäuse 70 auf die Position angehoben wurde, wo das Substrat zu befestigen oder zu lösen ist, wird der Substrattisch 71 weiter durch die Betätigungsvorrichtung 91 zu einer Position angehoben, wo das Substrat zu befestigen oder zu lösen ist.
  • Wenn die Oberfläche der Plattierungslösung angehoben ist, ist die Einspeisungsrate der Plattierungslösung ungefähr 10 bis 30 Liter pro Minute (vorzugsweise 20 Liter pro min), und die Plattierungslösung wird durch die ersten Plattierungslösungsauslassanschlüsse 57 mit einer Rate von ungefähr 3 bis 6 Litern pro Minute (vorzugsweise (5 Litern pro Minute) ausgelassen. Während der Plattierung ist die Einspeisungsrate der Plattierungslösung ungefähr 8 bis 20 Liter pro Minute (vorzugsweise 10 Liter pro Minute), und die Plattierungslösung wird durch die ersten Plattierungslösungsauslassanschlüsse 57 mit einer Rate von ungefähr 3 bis 6 Litern pro Minute (vorzugsweise 5 Liter pro Minute) ausgelassen und durch die zweiten Plattierungslösungsauslassanschlüsse 59 mit einer Rate von ungefähr 3 bis 6 Litern pro Minute (vorzugsweise 5 Liter pro Minute). Wenn das Flüssigkeitsniveau nach dem Plattieren abgesenkt wird, ist die Einspeisungsrate der Plattierungslösung ungefähr 15 bis 30 Liter pro Minute (vorzugsweise 20 Liter pro Minute), und die Plattierungslösung wird durch die ersten Plattierungslösungsauslassanschlüsse 57 mit einer Rate von ungefähr 20 anschlüsse 57 mit einer Rate von ungefähr 20 bis 30 Litern pro Minute (vorzugsweise 25 Litern pro Minute) ausgelassen. Während eines Stopps des Plattierungsprozesses für eine lange Zeitperiode wird die Plattierungslösung mit einer Rate von ungefähr 2 bis 4 Litern pro Minute eingespeist (vorzugsweise mit 3 Litern pro Minute), und wird vollständig durch die zweiten Plattierungslösungsauslassanschlüsse 59 geleitet und zirkuliert.
  • Als nächstes wird die Hand der zweiten Transportvorrichtung 24 in das Gehäuse 70 durch die Öffnung 96 des Gehäuses 70 eingeführt und wird auf eine Position angehoben, wo die Hand das Substrat aufnimmt. Die Drücker 106 werden dann abgesenkt, um auf die Hebelabschnitte 101a der Haken 101 zu drücken und die Haken 101 zu öffnen, wodurch das Substrat, welches von den Haken 101 gehalten wird, auf die Hand mit Ausnehmungen fallen gelassen wird. In diesem Zustand ist die Hand geringfügig abgesenkt und die Hand und das von der Hand gehaltene Substrat werden durch die Öffnung 96 des Gehäuses 70 herausgenommen. Das Substrat wird derart gehalten, dass die Oberfläche des Substrates nach unten weist und nur die Umfangskante des Substrates in Kontakt mit der Hand gebracht wird, wie bei der Befestigung des Substrates mit der Hand.
  • Das Substrat, welches von der zweiten Transportvorrichtung 24 gehalten wird, wird zur Umdrehvorrichtung 20 in der ersten Substratstufe 23b in einem derartigen Zustand transportiert, dass die Oberfläche des Substrates nach unten weist. Die Umdrehvorrichtung 20 hält den Umfang des Substrates mit den zwei Händen 111 und ultrareines Wasser wird zu beiden Oberflächen des Substrates geleitet, um das Substrat zu spülen. Und dann wird das Substrat um 180 Grad um die horizontale Drehachse gedreht, so dass die Oberfläche des Substrates nach oben weist. Als nächstes hält die dritte Transportvorrichtung 27 das Substrat mit der Hand angeordnet auf der Umdrehvorrichtung 20 in der ersten Substratstufe 23b und transportiert das Substrat zu der Reinigungseinheit 25 mit chemischer Flüssigkeit. In der Reinigungseinheit 25 mit chemischer Flüssigkeit wird das Substrat durch sechs Finger gehalten, und das Substrat wird so gedreht, dass die Oberfläche des Substrates nach oben weist, und dann werden die Oberfläche, die Kante und die Rückseite des Substrates mit einer chemischen Flüssigkeit gereinigt. Nach der Vollendung der Reinigung des Substrates mit der chemischen Flüssigkeit wird das Substrat mit ultrareinem Wasser gespült, und dann wird das von den Fingern gehaltene Substrat mit einer hohen Drehzahl gedreht, um die Flüssigkeit vom Substrat zu entfernen.
  • Nach der Vollendung der Entfernung der Flüssigkeit vom Substrat führt die dritte Transportvorrichtung 27 das Substrat durch die Hand heraus, und zwar in einem derartigen Zustand, dass die Oberfläche des Substrates nach oben weist. Das Substrat wird dann auf der zweiten Substratstufe 26b angeordnet. In der zweiten Substratstufe 26b wird das Substrat weiter mit ultrareinem Wasser gespült.
  • Als nächstes nimmt die erste Transportvorrichtung 17 das Substrat von der zweiten Substratstufe 26b mit der Hand auf und transportiert das Substrat zur Reinigungs- und Trocknungseinheit 16. In der Reinigungs- und Trocknungseinheit 16 werden die Oberfläche und die Rückseite des Substrates mit ultrareinem Wasser gespült, wie beispielsweise mit de-ionisiertem Wasser, und dann wird das Substrat mit einer hohen Drehzahl gedreht, um die Flüssigkeit von dem Substrat zu entfernen, so dass dieses getrocknet wird. Die erste Transportvorrichtung 17 hält das Substrat mit der Hand derart, dass die Oberfläche des Substrates nach oben weist, und transportiert das Substrat an eine vorbestimmte Position in der Kassette auf der Kassettenstufe 15.
  • 16 zeigt einen wichtigen Teil der Plattierungsvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel ist in folgender Hinsicht anders als das erste Ausführungsbeispiel: eine Labyrinthdichtung 212, die eine große Anzahl von Nuten 210 aufweist, die parallel angeordnet sind, ist um den Einlass des Anodenträgers 52 herum vorgesehen, der entfernbar in dem Plattierungsbehälter 50 durch einen Knopf 51 befestigt ist und eine Anode 48 hält. Ein Einleitungsdurchlass 214 für inertes Gas zum Einleiten von inertem Gas, wie beispielsweise Stickstoffgas, ist mit einer der Nuten 210 verbunden, ein Ende der Plattierungslösungsrückleitungsdurchlässe 216 ist mit den Unterteilen von allen Nuten 210 verbunden, und das jeweilige andere Ende der Plattierungslösungsrückleitungsdurchlässe 216 ist mit einem Plattierungslösungsreservoir 218 verbunden, welches eine übergeflossene Plattierungslösung aufnimmt und zur Luft hin offen ist. Die andere Konstruktion ist die Gleiche, wie jene des ersten Ausführungsbeispiels.
  • Somit kann das Vorsehen der Labyrinthdichtung 212, die eine Vielzahl von Nuten 210 um den Einlass des Anodenträgers 52 herum aufweist, im Plattierungsbehälter 50 die Notwendigkeit eliminieren, das Dichtungsglied 200 durch eine große Kraft festzuziehen, und dies kann eine zuverlässige Abdichtung des Spaltes zwischen dem Plattierungsbehälter 50 und dem Anodenträger 52 sicherstellen, um zu verhindern, dass die Plattierungslösung herausleckt. Der Einleitungsdurchlass 214 für inertes Gas ist mit einer der Nuten 210 verbunden, die Plattierungslösungsrückleitungsdurchlässe 216 sind mit den Unterteilen von allen Nuten 210 verbunden, und inertes Gas, wie beispielsweise Stickstoffgas, welches einen ausreichend hohen Druck hat, um die Plattierungslösung auszustoßen, die in den Nuten 210 zurückbleibt, wird in die Nuten 210 durch den Einleitungsdurchlass 214 für inertes Gas eingeleitet. Somit kann die Plattierungslösung, die in den Nuten 210 zurückbleibt, nach außen ausgestoßen werden und eine Verschlechterung des Effektes der Labyrinthdichtung 212 durch die Plattierungslösung, die in der Nut 210 zurückbleibt, kann verhindert werden.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist die Labyrinthdichtung 212, die eine Vielzahl von Nuten 210 aufweist, auf der Seite des Plattierungsbehälters vorgesehen. Alternativ kann die Labyrinthdichtung auf der Anodenträgerseite oder sowohl auf der Seite des Plattierungsbehälters als auch auf der Anodenträgerseite vorgesehen sein.
  • 17 zeigt schematisch eine Plattierungseinheit in der Plattierungsvorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In der Plattierungseinheit des ersten Ausführungsbeispiels wird der Transport des Substrates dadurch ausgeführt, dass das Gehäuse 70 auf und ab bewegt wird. In der Plattierungseinheit des dritten Ausführungsbeispiels wird das Flüssigkeitsniveau der Plattierungslösung in dem Plattierungsprozessbehälter angehoben oder abgesenkt, um das Substrat ohne eine vertikale Bewegung des Gehäuses 70 zu transportieren.
  • Wenn diese Plattierungseinheit vorgesehen ist, kann die zweite Transportvorrichtung 24, die in 2 gezeigt ist, die eine mobile Bauart hat und drehbar ist, eine Ansaughand haben, die das Substrat durch eine Saugwirkung hält und die drehbar ist, um die Ansaugfläche der Ansaughand umzuschalten, so dass diese nach oben oder nach unten weist.
  • Die Plattierungseinheit gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird unten beschrieben. Die Teile oder Komponenten, die mit den Teilen oder Komponenten in den Plattierungseinheiten gemäß den obigen Ausführungsbeispielen identisch sind, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und ein Teil von deren Erklärung wird weggelassen.
  • Die Plattierungseinheit 22 weist einen Plattierungsprozessbehälter 46 und einen Kopf 47. auf. Der Plattierungsbehälter 50 im Plattierungsprozessbehälter 46 hat erste (nicht gezeigte) Plattierungslösungsauslassanschlüsse, die um die Anode 48 herum angeordnet sind, und die sich am Boden des Plattierungsbehälters 50 öffnen, und zweite Plattierungslösungsauslassanschlüsse 59 zum Auslassen der Plattierungslösung 45, die über ein Dammglied 58 im Plattierungsbehälter 50 hinübergeflossen ist. Weiterhin hat der Plattierungsbehälter 50 dritte Plattierungslösungsauslassanschlüsse 120, die an einem Stufenteil 50a offen sind, der in der Umfangswand des Dammgliedes 58 vorgesehen ist. Ein Abschlussventil 122 ist in einem Plattierungslösungsauslassrohr 121 vorgesehen, welches sich von den dritten Plattierungslösungsauslassanschlüssen 120 zum Reservoir 226 erstreckt (siehe 22).
  • Bei dieser Konstruktion bildet eine Ebene, die vom oberen Ende des Dammgliedes 58 im Plattierungsbehälter 50 definiert wird, ein Flüssigkeitsniveau A zum Plattieren, während eine Ebene, die vom Stufenteil 50a definiert wird, ein Flüssigkeitsniveau B zum Transport des Substrates definiert. Insbesondere ist zum Zeitpunkt des Plattierungsprozesses das Abschlussventil 122 geschlossen, und die Plattierungslösung wird durch die Plattierungslösungslieferdüsen 53 ausgestoßen, um das Flüssigkeitsniveau der Plattierungslösung 45 in der Plattierungskammer 49 anzuheben, und sie fließt über das obere Ende des Dammgliedes 58 im Plattierungsbehälter 50, wodurch das Flüssigkeitsniveau auf dem Flüssigkeitsniveau A zum Plattieren gehalten wird. Nach der Vollendung des Plattierungsprozesses wird das Abschlussventil 122 geöffnet, um die Plattierungslösung 45 in die Plattierungskammer 49 durch die dritten Plattierungslösungsauslassanschlüsse 120 auszulassen, wodurch das Flüssigkeitsniveau auf das Flüssigkeitsniveau B zum Transportieren des Substrates gebracht wird.
  • Durch das Eintauchen der Anode 48 in die Plattierungslösung 45 während einer anderen Periode als während des Plattierungsprozesses kann somit verhindert werden, dass ein schwarzer Film, der auf der Oberfläche der Anode 48 ausgebildet ist, getrocknet und oxidiert wird, und der Plattierungsprozess kann stabil ausgeführt werden.
  • Wenn das Substrat W von dem Substrathalteglied 72 gehalten wird, welches am unteren Ende des Gehäuses 70 vorgesehen ist, ist das Gehäuse 70 des Kopfes 47 nicht vertikal bewegbar, ist jedoch um seine eigene Achse drehbar, und das Substrat W wird an einer Position zwischen dem Flüssigkeitsniveau A zum Plattieren und dem Flüssigkeitsniveau B zum Transport des Substrates angeordnet. Der Substrattisch 71 ist nicht mit irgendwelchen Mitteln zum Halten des Substrates versehen und das Substrat W wird auf dem Substrathalteglied 72 des Gehäuses 70 angeordnet, und dann wird der Substrattisch 71 abgesenkt, um den Umfangsteil des Substrates W zwischen dem Substrathalteglied 72 und dem unteren Umfangsteil des Substrattisches 71 zu halten, wodurch das Substrat W gehalten wird.
  • Als nächstes wird ein Plattierungsprozess unten beschrieben, der von der Plattierungsvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausgeführt wird. Dieses Ausführungsbeispiel ist im Wesentlichen das Gleiche wie das erste Ausführungsbeispiel, außer dem Transport des Substrates durch die zweite Transportvorrichtung 24 und dem Prozess in der Plattierungseinheit 22. Daher werden nur die Unterschiede bei der Konstruktion und der unterschiedliche Betrieb beschrieben.
  • Als erstes wird das Substrat, welches auf der Substratstufe 23a derart angeordnet ist, dass die Oberfläche des Substrates nach oben weist, zur Vorbehandlungseinheit 21 in der folgenden Weise transportiert: die zweite Transportvorrichtung 24 hält das Substrat derart, dass die Ansaughand, wobei die Ansaugfläche nach oben weist, die Rückseite des Substrates durch eine Ansaugwirkung anzieht und zur Vorbehandlungseinheit 21 hindreht. Das Substrat und die Ansaughand werden in die Vorbehandlungseinheit 21 durch einen Schlitz eingeführt, der in der Spritzschutzabdeckung in der Vorbehandlungseinheit 21 ausgeformt ist, und das Substrat wird zwischen offenen Händen der Umdrehvorrichtung 20 in der Vorbehandlungseinheit 21 positioniert.
  • Weiterhin nimmt die zweite Transportvorrichtung 24 das Substrat von der Vorbehandlungseinheit 21 in der folgenden Weise auf: die Ansaughand der zweiten Transportvorrichtung 24 wird in die Vorbehandlungseinheit 21 durch den Schlitz der Spritzschutzabdeckung in der Vorbehandlungseinheit 21 eingeführt, wobei die Ansaugfläche nach unten weist. Die Ansaughand wird dann direkt über dem Substrat positioniert, welches von den Händen 111 der Umdrehvorrichtung 20 in der Vorbehandlungseinheit 21 gehalten wird. Die Ansaughand zieht die Rückseite des Substrates durch eine Vakuumsaugwirkung an, und die Hände 111 der Umdrehvorrichtung 20 werden geöffnet. Somit wird das Substrat, wobei die Oberfläche nach unten weist, vollständig durch die Ansaughand der zweiten Transportvorrichtung 24 gehalten.
  • Das Substrat wird zur Plattierungseinheit 22 in der folgenden Weise transportiert: die Ansaughand der zweiten Transportvorrichtung 24 und das Substrat W, welches von der Ansaughand derart gehalten wird, dass die Oberfläche des Substrates nach unten weist, werden in das Gehäuse 70 durch die Öffnung 96 des Gehäuses 70 eingeführt. Die Ansaughand wird dann nach unten bewegt, und die Vakuumansaugung wird freigegeben, um das Substrat W auf dem Substrathalteglied 72 des Gehäuses 70 anzuordnen. Danach wird die Ansaughand angehoben und aus dem Gehäuse 70 zurückgezogen. Als nächstes wird der Substrattisch 71 abgesenkt, um den Umfangsteil des Substrates W zwischen dem Substrathalteglied 72 und dem unteren Umfangsteil des Substrattisches 71 sandwichartig anzuordnen, wodurch das Substrat W gehalten wird.
  • Danach wird das Plattierungslösungsauslassrohr 121, das mit den dritten Plattierungslösungsauslassanschlüssen 120 verbunden ist, durch das Abschlussventil 122 geschlossen, und die Plattierungslösung wird durch die Plattierungslösungslieferdüsen 53 ausgestoßen. Zur gleichen Zeit werden das Gehäuse 70 und das Substrat W, welches vom Gehäuse 70 gehalten wird, mit einer mittleren Drehzahl gedreht. Nachdem die Plattierungslösung ein vorbestimmtes Niveau erreicht und mehrere Sekunden vergangen sind, wird die Drehzahl des Gehäuses 70 auf eine niedrige Drehzahl von beispielsweise 100 U/min umgeschaltet und ein Strom wird eingeleitet, wodurch der Elektroplattierungsvorgang ausgeführt wird, und zwar unter Verwendung der Anode 48 als Anode und der bearbeiteten Stirnseite des Substrates als Kathode.
  • Nach der Beendigung des Liefern von Strom wird das Abschlussventil 122 geöffnet, um durch die dritten Plattierungslösungsauslassanschlüsse 120 die Plattierungslösung 45 auszulassen, die an einer Position über dem Stufenteil 50a zum Reservoir vorhanden ist. Somit sind das Gehäuse 70 und das Substrat, welches vom Gehäuse 70 gehalten wird, über dem Flüssigkeitsniveau der Plattierungslösung und der Atmosphäre ausgesetzt. In dem Zustand, dass das Gehäuse 70 und das Substrat W, welches von dem Gehäuse 70 gehalten wird, über dem Flüssigkeitsniveau der Plattierungslösung gelegen sind, werden das Gehäuse 70 und das Substrat mit einer hohen Drehzahl von beispielsweise 500 bis 800 U/min gedreht, um die Plattierungslösung von dem Substrat durch eine Zentrifugalkraft zu entfernen. Nach der Vollendung der Entfernung der Plattierungslösung von dem Substrat wird die Drehung des Gehäuses 70 an einer Position gestoppt, wo das Gehäuse 70 zu einer vorbestimmten Richtung weist.
  • Nachdem die Drehung des Gehäuses 70 vollständig gestoppt ist, wird der Substrattisch 71 auf eine Position angehoben, wo das Substrat gelöst oder befestigt wird. Als nächstes wird die Ansaughand der zweiten Transportvorrichtung 24, wobei die Ansaugfläche nach unten weist, in das Gehäuse 70 durch die Öffnung 96 des Gehäuses 70 eingeführt und wird zu einer Position hin abgesenkt, wo die Ansaughand das Substrat durch eine Ansaugwirkung halten kann. Das Substrat wird dann von der Vakuumsaugwirkung durch die Ansaughand gehalten, und die Ansaughand wird dann zu einer Position über der Öffnung 96 des Gehäuses 70 bewegt. Danach werden die Ansaughand und das von der Ansaughand gehaltene Substrat aus dem Gehäuse 70 durch die Öffnung 96 des Gehäuses 70 zurückgezogen.
  • Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann der Mechanismus des Kopfes 47 vereinfacht werden und kompakt sein. Zusätzlich wird der Plattierungsprozess ausgeführt, wenn die Oberfläche der Plattierungslösung in dem Plattierungsprozessbehälter 46 auf einem Flüssigkeitsniveau A zum Plattieren ist, während das Substrat entwässert und transportiert wird, wenn die Oberfläche der Plattierungslösung auf einem Flüssigkeitsniveau B zum Transportieren des Substrates ist. Weiterhin ist es möglich, zu verhindern, dass ein schwarzer Film, der auf der Oberfläche der Anode 48 ausgebildet ist, getrocknet und oxidiert wird. Da die Position des plattierten Substrates die gleiche ist wie die Position des Substrates, von dem übrige Plattierungslösung durch die Drehung des Substrates entfernt wird, kann weiterhin die Position zum Ausführen einer Nebel-Spritz-Abschirmung abgesenkt werden.
  • Weiterhin kann in diesem Ausführungsbeispiel der folgende Prozess ausgeführt werden: wenn die Oberfläche der Plattierungslösung auf dem Flüssigkeitsniveau B zum Transportieren des Substrates ist, wird das Substrat W in das Gehäuse 70 eingeführt und von dem Gehäuse 70 gehalten, und dann wird das Flüssigkeitsniveau der Plattierungslösung auf das Flüssigkeitsniveau A zum Plattieren angehoben. Zur gleichen Zeit wird das Gehäuse 70 um eine gewisse Distanz angehoben. Nachdem die Oberfläche der Polierlösung auf das Flüssigkeitsniveau A zum Plattieren angehoben wurde, wird das Gehäuse 70 mit einer mittleren Drehzahl von beispielsweise 150 U/min gedreht und abgesenkt, wodurch das Substrat W in Kontakt mit der Oberfläche der Plattierungslösung gebracht wird, die in ihrem mittleren Teil ansteigt. Somit können Luftblasen auf der Oberfläche des Substrates positiv davon entfernt werden.
  • 18 zeigt eine Plattierungseinheit in der Plattierungsvorrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Aufbau dieses Ausführungsbeispiels ist im Wesentlichen der Gleiche wie jener des dritten Ausführungsbeispiels, außer dass ein Druckring 130 anstelle des Substrattisches 71 verwendet wird, um ein Druckglied zum Drücken des Substrates gegen das Substrathalteglied im dritten Ausführungsbeispiel zu bilden, und dass Betätigungsvorrichtungen 131, wie beispielsweise ein Zylinder zur vertikalen Bewegung des Druckrings 130 in dem Gehäuse 70 aufgenommen sind.
  • Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird der Umfangsteil des Substrates sandwichartig zwischen dem Substrathalteglied 72 des Gehäuses 70 und der Unterseite des Druckringes 130 aufgenommen, wenn die Betätigungsvorrichtungen 131 betätigt werden, um den Druckring 130 abzusenken, und daher wird das Substrat W gehalten. Das Substrat kann durch das Anheben des Druckrings 130 freigegeben werden.
  • 19 zeigt eine Plattierungseinheit in der Plattierungsvorrichtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Aufbau dieses Ausführungsbeispiels ist im Wesentlichen der Gleiche wie jener des dritten Ausführungsbeispiels, außer dass ein Klemmmechanismus 141 mit Schwenkverbindungen 142 verwendet wird, anstatt dass der Substrattisches 71 ein Druckglied zum Drücken des Substrates gegen das Substrathalteglied im dritten Ausführungsbeispiel bildet, und weiterhin dass der Klemmmechanismus 141 in dem Gehäuse 70 in seinem unteren Teil aufgenommen ist.
  • Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird der Umfangsteil des Substrates sandwichartig zwischen dem Substrathalteglied 72 des Gehäuses 70 und den Schwenkverbindungen 142 aufgenommen, wenn die Schwenkverbindungen 142 nach innen über den Klemmmechanismus 141 geschwenkt werden, und das Substrat W wird gehalten. Wenn die Schwenkverbindungen 142 nach außen geschwenkt werden, so dass sie in der vertikalen Richtung gelegen sind, wird das Substrat losgelassen. Gleichzeitig ist es möglich zu verhindern, dass die Schwenkverbindungen 142 das Herausnehmen des Substrates W behindern.
  • 20 zeigt eine Plattierungseinheit in der Plattierungsvorrichtung gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Aufbau dieses Ausführungsbeispiels ist im Wesentlichen der Gleiche wie jener des dritten Ausführungsbeispiels, außer, dass ein elastisches Glied 150, welches elastisch durch einen pneumatischen Druck verformbar ist, d.h. auszudehnen oder zusammenzuziehen ist, verwendet wird, anstatt dass der Substrattisch 71 ein Druckglied bildet, um das Substrat gegen das Substrathalteglied zu drücken, wie im dritten Ausführungsbeispiel, und dass dieses elastische Glied 150 in dem Gehäuse 70 in seinem unteren Teil aufgenommen ist.
  • Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird der Umfangsteil des Substrates sandwichartig zwischen dem Substrathalteglied 72 des Gehäuses 70 und dem elastischen Glied 150 aufgenommen, indem das elastische Glied 150 durch pneumatischen Druck ausgedehnt wird, und daher wird das Substrat W gehalten. Das Substrat kann durch das Auslassen von Luft aus dem elastischen Glied 150 freigegeben werden. Zum gleichen Zeitpunkt ist es möglich, zu verhindern, dass das elastische Glied 150 das Zurückziehen des Substrates W behindert.
  • 21 zeigt die gesamte Konstruktion einer Plattierungseinheit in der Plattierungsvorrichtung gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 22 zeigt ein Flussdiagramm einer Plattierungslösung in einer Plattierungsvorrichtung mit einer Vielzahl von Plattierungseinheiten. Die Teile oder Komponenten, die identisch mit den Teilen oder Komponenten in den Plattierungseinheiten gemäß den obigen Ausführungsbeispielen sind oder diesen entsprechen, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und ein Teil von deren Erklärung wird weggelassen.
  • Wie in 21 gezeigt, ist die Plattierungseinheit hauptsächlich aus einem Plattierungsprozessbehälter 46 aufgebaut, der im Wesentlichen zylindrisch ist und einen Plattierungslösung 45 darin enthält, und aus einem Kopf 47, der über dem Plattierungsprozessbehälter 46 angeordnet ist, um das Substrat W zu halten. In 21 ist die Plattierungseinheit in einem derartigen Zustand, dass das Substrat W vom Kopf 47 gehalten wird, und dass die Oberfläche der Plattierungslösung 45 auf dem Flüssigkeitsniveau zum Plattieren ist.
  • Der Plattierungsprozessbehälter 46 hat eine Plattierungskammer 49, die nach oben offen ist und die eine Anode 48 an ihrem Unterteil hat. Ein Plattierungsbehälter 50, der die Plattierungslösung 45 enthält, ist in der Plattierungskammer 49 vorgesehen. Plattierungslösungslieferdüsen 53, die horizontal zur Mitte der Plattierungskammer 49 vorstehen, sind am Umfang in gleichen Intervallen auf der Innenumfangswand des Plattierungsbehälters 50 angeordnet. Die Plattierungslösungslieferdüsen 53 stehen in Verbindung mit Plattierungslösungslieferdurchlässen 54 (siehe 4), die sich vertikal in dem Plattierungsbehälter 50 erstrecken.
  • Wie in 22 gezeigt, sind die Plattierungslösungslieferdurchlässe 54 mit dem Plattierungslösungsregulierungstank 40 (siehe 3) durch die Plattierungslösungslieferrohre 55 verbunden. Steuerventile 56 zum Steuern des Rückdruckes, so dass dieser konstant ist, sind an jedem der Plattierungslösungslieferrohre 55 angeordnet.
  • Weiterhin ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Druckplatte 220 mit einer großen Anzahl von Löchern mit einer Größe von beispielsweise 3 mm an einer Position über der Anode 48 in der Plattierungskammer 49 angeordnet. Die Druckplatte 220 verhindert, dass ein schwarzer Film, der auf der Oberfläche der Anode 48 gebildet ist, durch die Plattierungslösung 45 aufgespült wird und darauf folgend herausfließt.
  • Der Plattierungsbehälter 50 hat erste Plattierungslösungsauslassanschlüsse 57 zum Herausziehen der Plattierungslösung 45, die in der Plattierungskammer 49 enthalten ist, und zwar aus dem Umfangsteil des Unterteils in der Plattierungskammer 49 und zweite Plattierungslösungsauslassanschlüsse 59 zum Auslassen der Plattierungslösung 45, die über ein Dammglied 58 hinüber geflossen ist, welches am oberen Ende des Plattierungsbehälters 50 vorgesehen ist. Weiterhin hat der Plattierungsbehälter 50 dritte Plattierungslösungsauslassanschlüsse 120, um die Plattierungslösung auszulassen, bevor sie über das Dammglied hinüber fließt.
  • Die Plattierungslösung, die durch die zweiten Plattierungslösungsauslassanschlüsse 59 und die dritten Plattierungslösungsauslassanschlüsse 120 herausgeflossen ist, läuft am unteren Ende des Plattierungsbehälters 50 zusammen und wird dann aus dem Plattierungsbehälter ausgelassen. Anstatt die dritten Plattierungslösungsauslassanschlüsse 120 vorzusehen, wie in den 27A bis 27D gezeigt, kann das Dammglied 58 an seinem unteren Teil Öffnungen 222 mit einer vorbestimmten Breite in vorbestimmten Intervallen haben, so dass die Plattierungslösung 45 durch die Öffnungen 222 läuft und dann zu den zweiten Plattierungslösungsauslassanschlüssen 59 ausgelassen wird.
  • Wenn die Menge der gelieferten Plattierungslösung während des Plattierens groß ist, wird bei dieser Anordnung die Plattierungslösung nach außen durch die dritten Plattierungslösungsauslassanschlüsse 120 ausgelassen oder wird durch die Öffnungen 222 geleitet und nach außen durch die zweiten Plattierungslösungsauslassanschlüsse 59 ausgelassen, und zusätzlich, wie in 27A gezeigt, wird die Plattierungslösung, die über das Dammglied 58 fließt, nach außen durch die zweiten Plattierungslösungsauslassanschlüsse 59 ausgelassen. Andererseits wird während des Plattierens die Plattierungslösung nach außen durch die dritten Plattierungslösungsauslassanschlüsse 120 ausgelassen, wenn die Menge der gelieferten Plattierungslösung klein ist, oder alternativ, wie in 27B gezeigt, wird die Plattierungslösung durch die Öffnungen 222 geleitet und nach außen durch die zweiten Plattierungslösungsauslassanschlüsse 59 geleitet. In dieser Weise kann diese Konstruktion einfach mit dem Fall zurechtkommen, wo die Menge der gelieferten Plattierungslösung groß oder klein ist.
  • Wie in 27D gezeigt, sind weiterhin Durchgangslöcher 224 zur Steuerung des Flüssigkeitsniveaus, die über den Plattierungslösungslieferdüsen 53 gelegen sind und mit der Plattierungskammer 49 und den zweiten Plattierungslösungsauslassanschlüssen 59 in Verbindung stehen, in vorbestimmten Teilungen bzw. Intervallen am Umfang vorgesehen. Wenn keine Plattierung ausgeführt wird, wird somit die Plattierungslösung durch die Durchgangslöcher 224 geleitet und wird nach außen durch die zweiten Plattierungslösungsauslassanschlüsse 59 ausgelassen, wodurch das Flüssigkeitsniveau der Plattierungslösung gesteuert wird. Während des Plattierens dienen die Durchgangslöcher 224 als eine Zumessöffnung zur Begrenzung der Menge der Plattierungslösung, die dort hindurch fließt.
  • Wie in 22 gezeigt, sind die ersten Plattierungslösungsauslassanschlüsse 57 mit dem Reservoir 226 durch das Plattierungslösungsauslassrohr 60a verbunden, und eine Flusssteuervorrichtung 61a ist in dem Plattierungslösungsauslassrohr 60a vorgesehen. Die zweiten Plattierungslösungsauslassanschlüsse 59 und die dritten Plattierungslösungsauslassanschlüsse 120 verbinden sich miteinander in dem Plattierungsbehälter 50, und der verbundene bzw. zusammengeführte Durchlass wird dann direkt mit dem Reservoir 226 durch das Plattierungslösungsauslassrohr 60b verbunden.
  • Das Reservoir 226 ist so aufgebaut, dass die Plattierungslösung von allen anderen Plattierungseinheiten in das Reservoir 226 fließt. Die Plattierungslösung, die in das Reservoir 226 geflossen ist, wird durch eine Pumpe 228 in den Plattierungslösungsregulierungstank 40 eingeleitet (siehe 3). Dieser Plattierungslösungsregulierungstank 40 ist mit einer Temperatursteuervorrichtung 230 und einer Plattierungslösungsanalyseeinheit 232 versehen, um die Plattierungslösung aufzunehmen und die Lösungsprobe zu analysieren. Wenn eine einzige Pumpe 234 betrieben wird, wird die Plattierungslösung von dem Plattierungslösungsregulierungstank 40 durch den Filter 236 zu dem Plattierungslösungslieferdüsen 53 in jeder der Plattierungseinheiten geliefert. Ein Steuerventil 56 ist in dem Plattierungslösungslieferrohr 55 vorgesehen, welches sich von dem Plattierungslösungsregulierungstank 40 zu jeder der Plattierungseinheiten erstreckt. Dieses Steuerventil 56 dient dazu, den Druck auf der zweiten Seite konstant zu machen, und auch wenn eine Plattierungseinheit angehalten wird, kann das Steuerventil 56 den Versorgungsdruck der Plattierungslösung in den anderen Plattierungseinheiten konstant machen.
  • Somit wird eine Plattierungslösung, die in einem Plattierungslösungsregulierungstank 40 in einem einzigen Plattierungsprozesssystem vorbereitet wird, zu einer Vielzahl von Plattierungseinheiten durch eine einzige Pumpe 234 gespeist werden. Der Plattierungslösungsvorbereitungstank 40 mit einer großen Kapazität wird in dem Plattierungsprozesssystem verwendet, um eine Plattierungslösung vorzubereiten. Bei dieser Anordnung wird die Plattierungslösung zu jeder der Plattierungseinheiten geleitet, während die Flussrate in jeder der Plattierungseinheiten durch Steuerventile 56 gesteuert wird, und eine Qualitätsveränderung der Plattierungslösung unterdrückt werden kann.
  • Ein vertikaler Strömungsregulierungsring 62 und ein horizontaler Strömungsregulierungsring 63 sind innerhalb der Plattierungskammer 49 an einer Position nahe dem Innenumfang der Plattierungskammer 49 angeordnet und der mittlere Teil der Flüssigkeitsoberfläche wird durch einen nach oben gerichteten Strom aus zwei aufgeteilten nach oben gerichteten und nach unten gerichteten Strömen der Plattierungslösung 45 in der Plattierungskammer 49 gedrückt, wodurch der nach unten gerichtete Fluss geglättet wird und die Verteilung der Stromdichte weiter gleichförmig gemacht wird. Der horizontale Strömungsregulierungsring 63 hat einen Umfangsteil, der an dem Plattierungsbehälter 50 befestigt ist, und der vertikale Strömungsregulierungsring 62 ist mit dem horizontalen Strömungsregulierungsring 63 verbunden.
  • Andererseits weist der Kopf 47 ein Gehäuse 70 auf, welches eine drehbare und zylindrische Aufnahme mit einem nach unten offenen Ende ist, und welches Öffnungen 96 an der Umfangswand hat, und vertikal bewegbare Stangen 242 mit einem Druckring 270 an dem unteren Ende. Wie in 26 gezeigt, ist ein nach innen vorstehendes ringförmiges Substrathalteglied 72 am unteren Ende des Gehäuses 70 vorgesehen. Ein ringförmiges Dichtungsglied 244 ist an dem Substrathalteglied 72 befestigt. Das ringförmige Dichtungsglied 244 steht nach innen vor, und das vordere Ende der Oberseite des ringförmigen Dichtungsgliedes 244 steht in einer ringförmigen, verjüngten Form nach oben vor. Weiterhin sind Kontakte 76 für eine Kathodenelektrode über dem Dichtungsglied 244 angeordnet. Luftleitungslöcher 75, die sich in horizontaler Richtung nach außen erstrecken und die sich weiter in einem nach oben geneigten Zustand nach außen erstrecken, sind in dem Substrathalteglied 72 in Umfangsrichtung in gleichen Intervallen vorgesehen. Die Kontakte 76 für die Kathodenelektrode und die Luftleitungslöcher 75 sind die Gleichen wie jene im ersten Ausführungsbeispiel.
  • Bei dieser Anordnung, wie sie in 23 gezeigt ist, wird das Flüssigkeitsniveau der Plattierungslösung abgesenkt, und wie in den 25 und 26 gezeigt, wird das Substrat W von einer Roboterhand H oder von Ähnlichem gehalten und wird in das Gehäuse 70 eingeführt, wo das Substrat W auf der Oberseite des Dichtungsgliedes 244 des Substrathaltegliedes 72 angeordnet wird. Danach wird die Roboterhand H aus dem Gehäuse 70 zurückgezogen, und der Druckring 240 wird dann abgesenkt, um den Umfangsteil des Substrates W zwischen dem Dichtungsglied 244 und der Unterseite des Druckrings 240 sandwichartig aufzunehmen, wodurch das Substrat W gehalten wird. Zusätzlich wird beim Halten des Substrates W die Unterseite des Substrates W in Druckkontakt mit dem Dichtungsglied 244 gebracht, um diesen Kontaktteil positiv abzudichten. Gleichzeitig fließt Strom zwischen dem Substrat W und den Kontakten 76 für eine Kathodenelektrode.
  • Wiederum mit Bezug auf 21 ist das Gehäuse 70 mit einer Ausgangswelle 248 eines Motors 246 verbunden und wird durch die Erregung des Motors 246 gedreht. Die Druckstangen 242 sind vertikal an vorbestimmten Positionen entlang der Umfangsrichtung eines ringförmigen Tragrahmens 258 vorgesehen, der drehbar durch ein Lager 256 am unteren Ende eines Gleitteils 254 befestigt ist. Das Gleitteil 254 ist vertikal durch eine Betätigung eines Zylinders 252 bewegbar, und zwar mit einer Führung, die an einem Träger 250 befestigt ist, der den Motor 246 umgibt. Bei dieser Konstruktion sind die Druckstangen 242 vertikal durch eine Betätigung des Zylinders 252 bewegbar, und zusätzlich werden die Druckstangen 242 beim Halten des Substrates W integral mit dem Gehäuse 70 gedreht.
  • Der Träger 250 ist an einer Gleitbasis 262 befestigt, die vertikal durch eine Kugelgewindespindel 261 bewegbar ist, die durch die Erregung des Motors 260 gedreht wird. Der Träger 250 wird von einem oberen Gehäuse 264 umgeben und ist zusammen mit dem oberen Gehäuse 264 durch eine Erregung des Motors 260 bewegbar. Weiterhin ist ein unteres Gehäuse 257, welches das Gehäuse 70 während des Plattierens umgibt, an der Oberseite des Plattierungsbehälters 50 montiert.
  • Bei dieser Konstruktion, wie sie in 24 gezeigt ist, kann eine Instandhaltung in einem derartigen Zustand ausgeführt werden, dass der Träger 250 und das obere Gehäuse 264 angehoben sind. Es ist wahrscheinlich, dass sich Kristalle der Plattierungslösung auf der Innenumfangsfläche des Dammgliedes 58 ablagern. Jedoch werden der Träger 250 und das obere Gehäuse 254 angehoben, wobei eine große Menge der Plattierungslösung fließt und über das Dammglied 58 fließt, und daher wird verhindert, dass die Kristalle der Plattierungslösung sich an der Innenumfangsfläche des Dammgliedes 58 ablagern. Eine Abdeckung 50b, um das Spritzen der Plattierungslösung zu verhindern, ist integral in dem Plattierungsbehälter 50 vorgesehen, um einen Teil über der Plattierungslösung abzudecken, die während des Plattierungsprozesses hinüberfließt. Durch eine Beschichtung mit einem stark wasserabstoßenden Material, wie beispielsweise mit HIREC (hergestellt von NTT Advance Technology) auf der Unterseite der Abdeckung 50b, um das Spritzen der Plattierungslösung zu verhindern, kann verhindert werden, dass Kristalle der Plattierungslösung an der Abdeckung 50b abgelagert werden.
  • Substratzentrierungsmechanismen 270, die über dem Substrathalteglied 72 des Gehäuses 70 gelegen sind, um eine Zentrierung des Substrates W auszuführen, sind an vier Stellen entlang der Umfangsrichtung in diesem Ausführungsbeispiel (siehe 30) vorgesehen.
  • 28 zeigt den Substratzentrierungsmechanismus 270 im Detail. Der Substratzentrierungsmechanismus 270 weist einen torartigen Bügel 272 auf, der an dem Gehäuse 70 befestigt ist, und einen Positionierungsblock 274, der in dem Bügel 272 angeordnet ist. Dieser Positionierungsblock 274 ist schwenkbar durch eine Tragwelle 276 befestigt, die horizontal an dem Bügel 272 befestigt ist. Weiterhin ist eine Druckschraubenfeder 278 zwischen dem Gehäuse 70 und dem Positionierungsblock 274 angeordnet. Somit wird der Positionierungsblock 274 durch die Druckschraubenfeder 278 gedrückt, so dass der Positionierungsblock 274 sich um die Tragwelle 276 dreht, und dass der untere Teil des Positionierungsblocks 274 nach innen vorsteht. Die Oberseite 274a des Positionierungsblockes 274 dient als ein Anschlag und wird im Kontakt mit der Unterseite 272a des Bügels 272 gebracht, um die Bewegung des Positionierungsblocks 274 zu begrenzen. Weiterhin hat der Positionierungsblock 274 eine verjüngte innere Fläche 274b, die nach außen in der Richtung nach oben ausgeweitet ist.
  • Bei dieser Konstruktion wird ein Substrat durch die Hand eines Transfer- bzw. Transportroboters oder einer ähnlichen Vorrichtung gehalten, wird in das Gehäuse 70 getragen und wird auf dem Substrathalteglied 72 angeordnet. Wenn in diesem Fall die Mitte des Substrates von der Mitte des Substrathaltegliedes 72 abweicht, wird der Positionierungsblock 274 nach außen gegen die Druckkraft der Druckschraubenfeder 278 gedreht, und beim Lösen des Haltevorgangs des Substrates aus der Hand des Transportroboters oder einer ähnlichen Vorrichtung wird der Positionierungsblock 274 zur ursprünglichen Position durch die Druckkraft der Druckschraubenfeder 278 zurückgebracht. Somit kann die Zentrierung des Substrates ausgeführt werden.
  • 29 zeigt einen Einspeisungskontakt (eine Sonde) 77 zur Einspeisung von Leistung in eine Kathodenelektrodenplatte 208 eines Kontaktes 76 für eine Kathodenelektrode (siehe 7). Dieser Einspeisungskontakt 77 ist aus einem Stößel hergestellt und wird von einem zylindrischen Schutzglied 280 umgeben, welches sich zur Kathodenelektrodenplatte 208 erstreckt, wodurch der Einspeisungskontakt 77 gegen die Plattierungslösung geschützt wird.
  • Wenn der Plattierungsprozess ausgeführt wird, wird in diesem Fall ein ringförmiger vorstehender Teil, der von der Innenumfangsfläche des Dichtungsgliedes 244 vorsteht, gegen die zu plattierende Oberfläche des Substrates gedrückt. Die Innenseite des ringförmigen vorstehenden Teils wird mit der Plattierungslösung gefüllt. Daher bleibt die Plattierungslösung in dem spitzen Ende des ringförmigen vorstehenden Teils. Diese Plattierungslösung wird beim Trocknen eine Quelle für Partikel. Aus diesem Grund ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Plattierungslösungsabsaugmechanismus 300 vorgesehen, um die Plattierungslösung zu entfernen, die im spitzen Ende des ringförmigen vorstehenden Teils des Dichtungsgliedes 244 zurückbleibt.
  • Die 30 und 31 zeigen diesen Plattierungslösungsabsaugmechanismus 300. Der Plattierungslösungsabsaugmechanismus 300 hat eine Plattierungslösungsabsaugdüse 302, die sich beispielsweise in einer Bogenform, beispielsweise mit einem mittleren Winkel bzw. Bogenwinkel von ungefähr 100°, entlang dem ringförmigen vorstehenden Teil an der Innenumfangsfläche des Dichtungsgliedes 244 erstreckt. Diese Plattierungslösungsabsaugdüse 302 ist durch einen Block 306 mit dem unteren Ende des Plattierungslösungsabsaugrohres 304 verbunden, welches einen Plattierungslösungsdurchlass 304a darin hat und in einem rechten Winkel gegenüber der Vertikalen Richtung gebogen ist und sich in horizontaler Richtung erstreckt. Das andere Ende des Plattierungslösungsabsaugrohres 304 ist mit einem flexiblen Rohr 312 verbunden, welches sich von einer Vakuumquelle 310 erstreckt.
  • Das Plattierungslösungsabsaugrohr 304 ist mit einem horizontalen Gleitteil 316 verbunden, welches horizontal durch Betätigung eines Zylinders 314 zur horizontalen Bewegung bewegt wird. Weiterhin ist der Zylinder 314 zur horizontalen Bewegung durch einen Hakenbügel 322 mit einem vertikalen Gleitteil 320 verbunden, welches vertikal durch einen Zylinder 318 zur vertikalen Bewegung bewegt wird. Weiterhin ist der Zylinder 318 für eine vertikale Bewegung an dem Träger 250 befestigt. Daher ist die Plattierungslösungsabsaugdüse 302 vertikal und horizontal bewegbar.
  • In dem Fall, wo die Plattierungslösung, die in dem spitzen Ende des ringförmigen vorstehenden Teils des Dichtungsgliedes 244 zurückbleibt, durch den Plattierungslösungsabsaugmechanismus 300 abgesaugt und entfernt wird, wird der Zylinder 314 für eine horizontale Bewegung zuerst betätigt, um die Plattierungslösungsabsaugdüse 302 zum Gehäuse 70 hin zu bewegen, und um die Plattierungslösungsabsaugdüse 302 in das Gehäuse 70 durch die Öffnung 96 des Gehäuses 70 einzuleiten. Danach wird der Zylinder 318 zur vertikalen Bewegung betätigt, um die Plattierungslösungsabsaugdüse 302 abzusenken. Somit nähert sich die Plattierungslösungsabsaugdüse 302 dem spitzen Ende des ringförmigen vorstehenden Teils des Dichtungsgliedes 244 und weist dorthin. Während in diesem Zustand das Gehäuse 70 langsam um eine vertikale Achse gedreht wird, wird eine Ansaugung durch die Vakuumquelle 310 ausgeführt, um die Plattierungslösung wegzubringen, die auf der Hälfte des gesamten ringförmigen spitzen Endes des ringförmigen vorstehenden Teils des Dichtungsgliedes 244 zurückbleibt. Danach wird beim umgekehrten Betriebsvorgang die Plattierungslösungsabsaugdüse 302 aus dem Gehäuse 70 zurückgezogen. Das Gehäuse 70 wird um die vertikale Achse um 180 Grad gedreht. Danach nähert sich in der oben beschriebenen Weise die Plattierungslösungsabsaugdüse 302 dem spitzen Ende des ringförmigen vorstehenden Teils des Dichtungsgliedes 244 und weist dorthin. In diesem Zustand wird eine Ansaugung durch die Vakuumquelle 310 ausgeführt, um die Plattierungslösung zu entfernen, die auf der restlichen Hälfte des ringförmigen spitzen Endes des ringförmigen vorstehenden Teils des Dichtungsgliedes 244 zurückbleibt.
  • Somit kann die Plattierungslösung, die auf dem spitzen Ende des ringförmigen vorstehenden Teils des Dichtungsgliedes 244 zurückbleibt in kurzer Zeit mit hoher Effizienz abgesaugt und entfernt werden, was somit verhindert, dass die Plattierungslösung eine Quelle für Partikel wird.
  • Bei der Plattierungsvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird das Substrat, genauso wie beim dritten Ausführungsbeispiel in das Gehäuse 70 eingeführt und dort gehalten, wenn die Oberfläche der Plattierungslösung auf einem niedrigen Niveau zum Transport des Substrates ist, wie in 23 gezeigt. In diesem Zustand wird das Flüssigkeitsniveau der Plattierungslösung angehoben und das Substrat wird plattiert. Danach wird das Flüssigkeitsniveau der Plattierungslösung abgesenkt, und das plattierte Substrat wird aus dem Gehäuse 70 zurückgezogen. Nachdem das Substrat aus dem Gehäuse 70 zurückgezogen ist, wird, falls nötig, die Plattierungslösung, die auf dem spitzen Ende des ringförmigen vorstehenden Teils des Dichtungsgliedes 244 zurückbleibt, durch den Plattierungslösungsabsaugmechanismus 300 abgesaugt und entfernt. Weiterhin wird eine Instandhaltung in einem solchen Zustand ausgeführt, dass der Träger 250 und das obere Gehäuse 264 angehoben werden. In diesem Zustand fließt eine große Menge der Plattierungslösung und fließt über das Dammglied 58, falls nötig, um zu verhin dern, dass Kristalle der Plattierungslösung auf der Innenumfangsfläche des Dammgliedes 58 abgelagert werden.
  • In diesem Ausführungsbeispiel kann weiterhin der folgende Prozess ausgeführt werden: wenn die Oberfläche der Plattierungslösung auf dem Flüssigkeitsniveau B zum Transportieren des Substrates ist, wird das Substrat W in das Gehäuse 70 eingeführt und von dem Gehäuse 70 gehalten und dann wird das Flüssigkeitsniveau der Plattierungslösung auf das Flüssigkeitsniveau A zum Plattieren angehoben. Zur gleichen Zeit wird das Gehäuse 70 um eine gewissen Distanz angehoben. Nachdem das Flüssigkeitsniveau der Plattierungslösung das Flüssigkeitsniveau A zum Plattieren erreicht, wird das Gehäuse 70 mit einer mittleren Drehzahl von beispielsweise 150 U/min gedreht und abgesenkt, wodurch das Substrat W in Kontakt mit der Oberfläche der Plattierungslösung gebracht wird, die in ihrem mittleren Teil ansteigt. Somit können Luftblasen auf der Oberfläche des Substrates positiv davon entfernt werden.
  • In den obigen Ausführungsbeispielen wird ein Vortauchprozess in der Vorbehandlungseinheit eingesetzt und eine Vorbehandlungsflüssigkeit (eine Vortauchflüssigkeit), die eine Komponente der Plattierungslösung ist, wird gleichförmig aufgetragen, um eine Anhaftungseigenschaft der Plattierung an der zu plattierenden Oberfläche des Substrates zu verbessern, auf der darauf folgende eine Barriereschicht und eine Keimschicht vorgesehen werden. Alternativ kann ein Vorplattierungsverfahren verwendet werden, bei dem eine Vorplattierung angewandt wird, um eine unvollständige Keimschicht auf der zu plattierenden Oberfläche des Substrates zu verstärken, auf der eine Barrierenschicht und eine Keimschicht aufeinander folgend vorgesehen werden.
  • Die Vorplattierungseinheit kann zur Verwendung des Vorplattierungsverfahrens im Wesentlichen die gleiche Struktur haben wie die Plattierungseinheit, wobei eine schwach alkalische und stark polarisierte Lösung von Kupferpyrophosphat als die Plattierungslösung verwendet wird, und wobei reines Kupfer (sauerstofffreies Kupfer) als Anode verwendet wird. Anstatt dass die Vorbehandlungseinheit 21 das in 2 gezeigte Vortauchverfahren einsetzt, kann die Vorplattierungseinheit mit der obigen Konstruktion verwendet werden, wobei die Vorplattierung ausgeführt werden kann, um die unvollständige Keimschicht zu verstärken, und dann kann ein Prozess auf Plattieren umgeschaltet werden. Weiterhin können sowohl die Vorbehandlungseinheit als auch die Vorplattierungseinheit in der Plattierungsvorrichtung vorgesehen sein.
  • Da die in der Vorplattierungseinheit verwendete Plattierungslösung alkalisch ist und die in der Plattierungseinheit verwendete Plattierungslösung sauer ist, ist es nötig, dass keine alkalische Plattierungslösung, die an dem Substrat in der Vorplattierungseinheit anhaftet, in die Plattierungseinheit gebracht wird. Daher kann eine Reinigungsvorrichtung in dem Plattierungsabschnitt 12 (siehe 2) vorgesehen sein, um das Substrat mit Wasser zu reinigen, welches den Vorplattierungsprozess in der Vorplattierungseinheit unterworfen worden ist, und das gereinigte Substrat kann zur Plattierungseinheit transportiert werden, in der eine Plattierung des Substrates ausgeführt wird. In der in 2 gezeigten Anordnung können die Plattierungseinheit (die Plattierungseinheiten) 22 und/oder die Vorbehandlungseinheiten 21 durch eine Vorplattierungseinheit ersetzt werden, und mindestens eine der Vorbehandlungseinheiten 21 kann durch die obige Reinigungsvorrichtung ersetzt werden.
  • Wie aus der vorangegangenen Beschreibung offensichtlich wird, werden gemäß der vorliegenden Erfindung Einheiten (Maschinen) zum kontinuierlichen Ausführen eines Plattierungsprozesses und der Prozesse um den Plattierungsprozess herum effizient in dem gleichen System angeordnet, um den Bauraum des Systems zu verringern.
  • Weiterhin ist es möglich, eine Reihe von Behandlungen auszuführen, wobei ein Substrat aus einer Kassette herausgenommen wird, einem Vorbehandlungsprozess und einem Plattierungsprozess unterworfen wird und dann mit reinem Wasser gespült und getrocknet wird, und zwar in dem gleichen System und in kontinuierlicher und effizienter Weise. Zusätzlich kann die Verunreinigung eines Substrates mit einer Chemikalie, die während des Plattierungsprozesses verwendet werden kann oder mit Ähnlichem verhindert werden.
  • Obwohl gewisse bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im Detail gezeigt und beschrieben worden sind, sei bemerkt, dass verschiedene Veränderungen und Modifikationen daran vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der beigefügten Ansprüche abzuweichen.

Claims (5)

  1. Plattierungsvorrichtung zum kontinuierlichen Plattieren einer Oberfläche eines Substrats mit Metall und zum Durchführen eines Zusatzprozesses in einer Gehäuseeinheit (10), wobei die Plattierungsvorrichtung Folgendes aufweist: eine Kassettenstufe (15) zum Anordnen einer Substratkassette darauf, wobei die Substratkassette ein Substrat aufnimmt; eine Vorbehandlungseinheit (21) zur Vorbehandlung einer Oberfläche eines Substrats; eine Plattierungseinheit (22) zum Plattieren einer Oberfläche des Substrats, das in der Vorbehandlungseinheit (21) vorbehandelt wurde; eine erste Substratstufe (23a, 23b), die zwischen der Kassettenstufe (15) und der Vorbehandlungseinheit (21) angeordnet ist zum Halten eines darauf angeordneten Substrats; eine Reinigungseinheit (25) mit chemischer Flüssigkeit, die zwischen der Kassettenstufe (15) und der ersten Substratstufe (23a, 23b) angeordnet ist, zum Reinigen eines plattierten Substrats mit chemischer Flüssigkeit; eine Reinigungs- und Trocknungseinheit (16), die zwischen der Kassettenstufe (15) und der Reinigungseinheit (25) mit chemischer Flüssigkeit angeordnet ist, zum Reinigen eines plattierten Substrats mit reinem Wasser und zum Trocknen des Substrats; eine zweite Substratstufe (26a, 26b), die zwischen der Reinigungseinheit (25) mit chemischer Flüssigkeit und der Reinigungs- und Trocknungseinheit (16) angeordnet ist, zum Halten eines darauf angeordneten Substrats; eine erste Transportvorrichtung (17) zum Transport eines Substrats zwischen der Substratkassette, der Reinigungs- und Trocknungseinheit (16) und der zweiten Substratstufe (26a, 26b); eine zweite Transportvorrichtung (24) zum Transport eines Substrats zwischen der ersten Substratstufe (23a, 23b), der Vorbehandlungseinheit (21) und der Plattierungseinheit (22); und eine dritte Transportvorrichtung (27) zum Transport eines Substrats zwi schen der ersten Substratstufe (23a, 23b), der Reinigungseinheit (25) mit chemischer Flüssigkeit und der zweiten Substratstufe (26a, 26b).
  2. Plattierungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Substratstufe (23a, 23b) und/oder die zweite Substratstufe (26a, 26b) zwei Substratstufen aufweist; und wobei wenigstens eine der zwei Substratstufen in der wenigstens ersten Substratstufe und/oder der zweiten Substratstufe zum Plattieren eines Substrats darauf und zum Reinigen eines Substrats ausgebildet ist.
  3. Plattierungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Gehäuseeinheit (10) eine Trennwand (11) aufweist, um die Gehäuseeinheit in einem Plattierungsabschnitt (12) und einen reinen Abschnitt bzw. Reinraumabschnitt (13) aufzuteilen; wobei in dem Plattierungsabschnitt die Vorbehandlungseinheit, die Plattierungseinheit, die erste Substratstufe und die zweite Transportvorrichtung sind; wobei in dem reinen Abschnitt eine andere Einheit ist; wobei die Trennwand ein Schließelement aufweist, um ein Substrat dort hindurch zu lassen; wobei Luft individuell in sowohl den Plattierungsabschnitt (12) als auch den reinen Abschnitt geliefert und aus diesen ausgelassen werden kann; und wobei der Druck des reinen Abschnittes (13) so gesteuert wird, dass er höher ist als der Druck des Plattierungsabschnitts (12).
  4. Plattierungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Behälter (28) zum Aufnehmen eines Substrats für einen Versuchsbetrieb in der Gehäuseeinheit (10) angeordnet ist; und wobei eine der Transporteinheiten das Substrat für einen Versuchsbetrieb aus dem Behälter entnimmt und das Substrat für den Versuchsbetrieb zu dem Behälter (28) zurückführt.
  5. Plattierungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Behälter (28) zur Aufnahme eines Substrats für den Versuchsbetrieb in der Nähe der ersten Substratstufe (23a, 23b) angeordnet ist; und wobei die zweite Transportvorrichtung (24) das Substrat für den Versuchsbetrieb aus dem Behälter entnimmt und das Substrat für den Versuchsbetrieb zu dem Behälter zurückführt.
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