JP2003145354A - 電解加工装置及び基板処理装置 - Google Patents
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- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
- H01L21/67207—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations comprising a chamber adapted to a particular process
- H01L21/6723—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations comprising a chamber adapted to a particular process comprising at least one plating chamber
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H5/00—Combined machining
- B23H5/06—Electrochemical machining combined with mechanical working, e.g. grinding or honing
- B23H5/08—Electrolytic grinding
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
- C25F7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic removal of material from objects; Servicing or operating
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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-
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 例えばＣＭＰ処理そのものを省略したり、Ｃ
ＭＰ処理の負荷を極力低減しつつ、基板表面に設けられ
た導電性材料を平坦に加工したり、更には基板表面に付
着した付着物を除去（洗浄）できるようにする。 【解決手段】 被加工物に近接自在な加工電極３０４
と、被加工物Ｗに給電する給電電極３０６と、被加工物
Ｗと加工電極３０４との間または被加工物Ｗと給電電極
３０６との間の少なくとも一方に配置したイオン交換体
３１４ａまたは３１４ｂと、加工電極３０４と給電電極
３０６との間に電圧を印加する電源３１２と、イオン交
換体３１４ａ，３１４ｂが存在する被加工物Ｗと加工電
極３０４または給電電極３０６の少なくとも一方との間
に液体を供給する流体供給部３１６とを有する。
ＭＰ処理の負荷を極力低減しつつ、基板表面に設けられ
た導電性材料を平坦に加工したり、更には基板表面に付
着した付着物を除去（洗浄）できるようにする。 【解決手段】 被加工物に近接自在な加工電極３０４
と、被加工物Ｗに給電する給電電極３０６と、被加工物
Ｗと加工電極３０４との間または被加工物Ｗと給電電極
３０６との間の少なくとも一方に配置したイオン交換体
３１４ａまたは３１４ｂと、加工電極３０４と給電電極
３０６との間に電圧を印加する電源３１２と、イオン交
換体３１４ａ，３１４ｂが存在する被加工物Ｗと加工電
極３０４または給電電極３０６の少なくとも一方との間
に液体を供給する流体供給部３１６とを有する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電解加工装置と、
該加工装置を備えた基板処理装置に関し、特に半導体ウ
ェハ等の基板表面の導電性材料を加工したり、基板表面
に付着した不純物を除去するのに使用される電解加工装
置、及び該電解加工装置を備えた基板処理装置に関す
る。
該加工装置を備えた基板処理装置に関し、特に半導体ウ
ェハ等の基板表面の導電性材料を加工したり、基板表面
に付着した不純物を除去するのに使用される電解加工装
置、及び該電解加工装置を備えた基板処理装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体ウェハ等の基板上に回路を
形成するための配線材料として、アルミニウムまたはア
ルミニウム合金に代えて、電気抵抗率が低くエレクトロ
マイグレーション耐性が高い銅（Ｃｕ）を用いる動きが
顕著になっている。この種の銅配線は、基板の表面に設
けた微細凹みの内部に銅を埋込むことによって一般に形
成される。この銅配線を形成する方法としては、ＣＶ
Ｄ、スパッタリング及びめっきといった手法があるが、
いずれにしても、基板のほぼ全表面に銅を成膜して、化
学機械的研磨（ＣＭＰ）により不要の銅を除去するよう
にしている。
形成するための配線材料として、アルミニウムまたはア
ルミニウム合金に代えて、電気抵抗率が低くエレクトロ
マイグレーション耐性が高い銅（Ｃｕ）を用いる動きが
顕著になっている。この種の銅配線は、基板の表面に設
けた微細凹みの内部に銅を埋込むことによって一般に形
成される。この銅配線を形成する方法としては、ＣＶ
Ｄ、スパッタリング及びめっきといった手法があるが、
いずれにしても、基板のほぼ全表面に銅を成膜して、化
学機械的研磨（ＣＭＰ）により不要の銅を除去するよう
にしている。
【０００３】図８５は、この種の銅配線基板Ｗの一製造
例を工程順に示すもので、先ず図８５（ａ）に示すよう
に、半導体素子を形成した半導体基材１上の導電層１ａ
の上にＳｉＯ２からなる酸化膜やＬｏｗ−Ｋ材膜等の絶
縁膜２を堆積し、リソグラフィ・エッチング技術により
コンタクトホール３と配線用の溝４を形成し、その上に
ＴａＮ等からなるバリア膜５、更にその上に電解めっき
の給電層としてシード層７を形成する。
例を工程順に示すもので、先ず図８５（ａ）に示すよう
に、半導体素子を形成した半導体基材１上の導電層１ａ
の上にＳｉＯ２からなる酸化膜やＬｏｗ−Ｋ材膜等の絶
縁膜２を堆積し、リソグラフィ・エッチング技術により
コンタクトホール３と配線用の溝４を形成し、その上に
ＴａＮ等からなるバリア膜５、更にその上に電解めっき
の給電層としてシード層７を形成する。
【０００４】そして、図８５（ｂ）に示すように、基板
Ｗの表面に銅めっきを施すことで、半導体基材１のコン
タクトホール３及び溝４内に銅を充填するとともに、絶
縁膜２上に銅膜６を堆積する。その後、化学機械的研磨
（ＣＭＰ）により、絶縁膜２上の銅膜６を除去して、コ
ンタクトホール３及び配線用の溝４に充填させた銅膜６
の表面と絶縁膜２の表面とをほぼ同一平面にする。これ
により、図８５（ｃ）に示すように銅膜６からなる配線
が形成される。
Ｗの表面に銅めっきを施すことで、半導体基材１のコン
タクトホール３及び溝４内に銅を充填するとともに、絶
縁膜２上に銅膜６を堆積する。その後、化学機械的研磨
（ＣＭＰ）により、絶縁膜２上の銅膜６を除去して、コ
ンタクトホール３及び配線用の溝４に充填させた銅膜６
の表面と絶縁膜２の表面とをほぼ同一平面にする。これ
により、図８５（ｃ）に示すように銅膜６からなる配線
が形成される。
【０００５】また、最近ではあらゆる機器の構成要素に
おいて微細化かつ高精度化が進み、サブミクロン領域で
の物作りが一般的となるにつれて、加工法自体が材料の
特性に与える影響は益々大きくなっている。このような
状況下においては、従来の機械加工のように、工具が被
加工物を物理的に破壊しながら除去していく加工法で
は、加工によって被加工物に多くの欠陥を生み出してし
まうため、被加工物の特性が劣化する。従って、いかに
材料の特性を損なうことなく加工を行うことができるか
が問題となってくる。
おいて微細化かつ高精度化が進み、サブミクロン領域で
の物作りが一般的となるにつれて、加工法自体が材料の
特性に与える影響は益々大きくなっている。このような
状況下においては、従来の機械加工のように、工具が被
加工物を物理的に破壊しながら除去していく加工法で
は、加工によって被加工物に多くの欠陥を生み出してし
まうため、被加工物の特性が劣化する。従って、いかに
材料の特性を損なうことなく加工を行うことができるか
が問題となってくる。
【０００６】この問題を解決する手段として開発された
特殊加工法に、化学研磨や電解加工、電解研磨がある。
これらの加工法は、従来の物理的な加工とは対照的に、
化学的溶解反応を起こすことによって、除去加工等を行
うものである。従って、塑性変形による加工変質層や転
位等の欠陥は発生せず、前述の材料の特性を損なわずに
加工を行うといった課題が達成される。
特殊加工法に、化学研磨や電解加工、電解研磨がある。
これらの加工法は、従来の物理的な加工とは対照的に、
化学的溶解反応を起こすことによって、除去加工等を行
うものである。従って、塑性変形による加工変質層や転
位等の欠陥は発生せず、前述の材料の特性を損なわずに
加工を行うといった課題が達成される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】例えば、ＣＭＰ工程
は、一般にかなり複雑な操作が必要で、制御も複雑とな
り、加工時間もかなり長い。更に、研磨後の基板の後洗
浄を十分に行う必要があるばかりでなく、スラリーや洗
浄液の廃液処理のための負荷が大きい等の課題がある。
このため、ＣＭＰ自体を省略乃至この負荷を軽減するこ
とが強く求められていた。また、今後、絶縁膜も誘電率
の小さいＬｏｗ−Ｋ材に変わると予想され、Ｌｏｗ−Ｋ
材にあっては、強度が弱くＣＭＰによるストレスに耐え
られなくなるため、基板にストレスを与えることなく、
平坦化できるようにしたプロセスが望まれている。
は、一般にかなり複雑な操作が必要で、制御も複雑とな
り、加工時間もかなり長い。更に、研磨後の基板の後洗
浄を十分に行う必要があるばかりでなく、スラリーや洗
浄液の廃液処理のための負荷が大きい等の課題がある。
このため、ＣＭＰ自体を省略乃至この負荷を軽減するこ
とが強く求められていた。また、今後、絶縁膜も誘電率
の小さいＬｏｗ−Ｋ材に変わると予想され、Ｌｏｗ−Ｋ
材にあっては、強度が弱くＣＭＰによるストレスに耐え
られなくなるため、基板にストレスを与えることなく、
平坦化できるようにしたプロセスが望まれている。
【０００８】なお、化学機械的電解研磨のように、めっ
きをしながらＣＭＰで削るというプロセスも発表されて
いるが、めっき成長面に機械加工が付加されることで、
めっきの異常成長を促すことにもなり、膜質に問題を起
こしていた。
きをしながらＣＭＰで削るというプロセスも発表されて
いるが、めっき成長面に機械加工が付加されることで、
めっきの異常成長を促すことにもなり、膜質に問題を起
こしていた。
【０００９】また、前述の電解加工や電解研磨では、被
加工物と電解液（ＮａＣｌ，ＮａＮＯ３，ＨＦ，ＨＣ
ｌ，ＨＮＯ３，ＮａＯＨ等の水溶液）との電気化学的相
互作用によって加工が進行するとされている。従って、
このような電解質を含む電解液を使用する限り、その電
解液で被加工物が汚染されることは避けられない。
加工物と電解液（ＮａＣｌ，ＮａＮＯ３，ＨＦ，ＨＣ
ｌ，ＨＮＯ３，ＮａＯＨ等の水溶液）との電気化学的相
互作用によって加工が進行するとされている。従って、
このような電解質を含む電解液を使用する限り、その電
解液で被加工物が汚染されることは避けられない。
【００１０】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、例えばＣＭＰ処理そのものを省略したり、ＣＭＰ処
理の負荷を極力低減しつつ、基板表面に設けられた導電
性材料を平坦に加工したり、更には基板等の被加工物の
表面に付着した付着物を除去（洗浄）できるようにした
電解加工装置及び該電解加工装置を組み込んだ基板処理
装置を提供することを目的とする。
で、例えばＣＭＰ処理そのものを省略したり、ＣＭＰ処
理の負荷を極力低減しつつ、基板表面に設けられた導電
性材料を平坦に加工したり、更には基板等の被加工物の
表面に付着した付着物を除去（洗浄）できるようにした
電解加工装置及び該電解加工装置を組み込んだ基板処理
装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、被加工物に近接自在な加工電極と、被加工物に給電
する給電電極と、被加工物と前記加工電極との間または
被加工物と前記給電電極との間の少なくとも一方に配置
したイオン交換体と、前記加工電極と前記給電電極との
間に電圧を印加する電源と、前記イオン交換体が存在す
る被加工物と前記加工電極または前記給電電極の少なく
とも一方との間に液体を供給する流体供給部とを有する
ことを特徴とする電解加工装置である。
は、被加工物に近接自在な加工電極と、被加工物に給電
する給電電極と、被加工物と前記加工電極との間または
被加工物と前記給電電極との間の少なくとも一方に配置
したイオン交換体と、前記加工電極と前記給電電極との
間に電圧を印加する電源と、前記イオン交換体が存在す
る被加工物と前記加工電極または前記給電電極の少なく
とも一方との間に液体を供給する流体供給部とを有する
ことを特徴とする電解加工装置である。
【００１２】図１及び図２は、この発明の加工原理を示
す。図１は、被加工物１０の表面に、加工電極１４に取
付けたイオン交換体１２ａと、給電電極１６に取付けた
イオン交換体１２ｂとを接触乃至近接させ、加工電極１
４と給電電極１６との間に電源１７を介して電圧を印加
しつつ、加工電極１４及び給電電極１６と被加工物１０
との間に液体供給部１９から超純水等の液体１８を供給
した状態を示している。図２は、被加工物１０の表面
に、加工電極１４に取付けたイオン交換体１２ａを接触
乃至近接させ、給電電極１６を被加工物１０に直接接触
させて、加工電極１４と給電電極１６との間に電源１７
を介して電圧を印加しつつ、加工電極１４と被加工物１
０との間に液体供給部１７から超純水等の液体１８を供
給した状態を示している。
す。図１は、被加工物１０の表面に、加工電極１４に取
付けたイオン交換体１２ａと、給電電極１６に取付けた
イオン交換体１２ｂとを接触乃至近接させ、加工電極１
４と給電電極１６との間に電源１７を介して電圧を印加
しつつ、加工電極１４及び給電電極１６と被加工物１０
との間に液体供給部１９から超純水等の液体１８を供給
した状態を示している。図２は、被加工物１０の表面
に、加工電極１４に取付けたイオン交換体１２ａを接触
乃至近接させ、給電電極１６を被加工物１０に直接接触
させて、加工電極１４と給電電極１６との間に電源１７
を介して電圧を印加しつつ、加工電極１４と被加工物１
０との間に液体供給部１７から超純水等の液体１８を供
給した状態を示している。
【００１３】超純水のような液自身の抵抗値が大きい液
体を使用する場合には、イオン交換体１２ａを被加工物
１０の表面に“接触させる”ことが好ましく、このよう
にイオン交換体１２ａを被加工物１０の表面に接触させ
ることにより、電気抵抗を低減させ、印加電圧も小さく
て済み、消費電力も低減できる。従って、本加工法にお
ける“接触”は、例えばＣＭＰのように物理的なエネル
ギー（応力）を被加工物に与えるために、“押し付け
る”ものではない。
体を使用する場合には、イオン交換体１２ａを被加工物
１０の表面に“接触させる”ことが好ましく、このよう
にイオン交換体１２ａを被加工物１０の表面に接触させ
ることにより、電気抵抗を低減させ、印加電圧も小さく
て済み、消費電力も低減できる。従って、本加工法にお
ける“接触”は、例えばＣＭＰのように物理的なエネル
ギー（応力）を被加工物に与えるために、“押し付け
る”ものではない。
【００１４】これにより、超純水等の液体１８中の水分
子２０をイオン交換体１２ａ，１２ｂで水酸化物イオン
２２と水素イオン２４に解離し、例えば生成された水酸
化物イオン２２を、被加工物１０と加工電極１４との間
の電界と超純水等の液体１８の流れによって、被加工物
１０の加工電極１４と対面する表面に供給して、ここで
の被加工物１０近傍の水酸化物イオン２２の密度を高
め、被加工物１０の原子１０ａと水酸化物イオン２２を
反応させる。反応によって生成された反応物質２６は、
超純水１８中に溶解し、被加工物１０の表面に沿った超
純水等の液体１８の流れによって被加工物１０から除去
される。これにより、被加工物１０の表面層の除去加工
が行われる。このように、本加工法は純粋に被加工物と
の電気化学的相互作用のみにより被加工物の除去加工を
行うものであり、ＣＭＰのような研磨部材と被加工物と
の物理的な相互作用及び研磨液中の化学種との化学的相
互作用の混合による加工とは加工原理が異なるものであ
る。
子２０をイオン交換体１２ａ，１２ｂで水酸化物イオン
２２と水素イオン２４に解離し、例えば生成された水酸
化物イオン２２を、被加工物１０と加工電極１４との間
の電界と超純水等の液体１８の流れによって、被加工物
１０の加工電極１４と対面する表面に供給して、ここで
の被加工物１０近傍の水酸化物イオン２２の密度を高
め、被加工物１０の原子１０ａと水酸化物イオン２２を
反応させる。反応によって生成された反応物質２６は、
超純水１８中に溶解し、被加工物１０の表面に沿った超
純水等の液体１８の流れによって被加工物１０から除去
される。これにより、被加工物１０の表面層の除去加工
が行われる。このように、本加工法は純粋に被加工物と
の電気化学的相互作用のみにより被加工物の除去加工を
行うものであり、ＣＭＰのような研磨部材と被加工物と
の物理的な相互作用及び研磨液中の化学種との化学的相
互作用の混合による加工とは加工原理が異なるものであ
る。
【００１５】この方法では、被加工物１０の加工電極１
４と対面する部位が加工されるので、加工電極１４を移
動させることで、被加工物１０の表面を所望の表面形状
に加工することができる。なお、本電解加工装置は、電
気化学的相互作用による溶解反応のみにより被加工物の
除去加工を行うため、ＣＭＰのような研磨部材と被加工
物との物理的な相互作用及び研磨液中の化学種との化学
的相互作用の混合による加工とは加工原理が異なるもの
である。従って、材料の特性を損なわずに除去加工を行
うことが可能であり、例えば前述のLow-k材に挙げられ
る機械的強度の小さい材料に対しても、物理的な相互作
用を及ぼすことなく除去加工が可能である。また、通常
の電解加工装置と比較しても、電解液に５００μＳ／ｃ
ｍの液体、好ましくは純水、さらに好ましくは超純水を
用いるため、被加工物表面への汚染も大幅に低減させる
ことが可能であり、また加工後の廃液の処理も容易とな
る。
４と対面する部位が加工されるので、加工電極１４を移
動させることで、被加工物１０の表面を所望の表面形状
に加工することができる。なお、本電解加工装置は、電
気化学的相互作用による溶解反応のみにより被加工物の
除去加工を行うため、ＣＭＰのような研磨部材と被加工
物との物理的な相互作用及び研磨液中の化学種との化学
的相互作用の混合による加工とは加工原理が異なるもの
である。従って、材料の特性を損なわずに除去加工を行
うことが可能であり、例えば前述のLow-k材に挙げられ
る機械的強度の小さい材料に対しても、物理的な相互作
用を及ぼすことなく除去加工が可能である。また、通常
の電解加工装置と比較しても、電解液に５００μＳ／ｃ
ｍの液体、好ましくは純水、さらに好ましくは超純水を
用いるため、被加工物表面への汚染も大幅に低減させる
ことが可能であり、また加工後の廃液の処理も容易とな
る。
【００１６】請求項２に記載の発明は、前記液体は、純
水、電気伝導度が５００μＳ／ｃｍ以下の液体または電
解液であることを特徴とする請求項１記載の電解加工装
置である。ここで、純水は、例えば電気伝導度（１ａｔ
ｍ，２５℃換算、以下同じ）が１０μＳ／ｃｍ以下の水
である。このように、純水を使用して電解加工を行うこ
とで、加工面に不純物を残さない清浄な加工を行うこと
ができ、これによって、電解加工後の洗浄工程を簡素化
することができる。具体的には、電解加工後の洗浄工程
は１段若しくは２段でよい。
水、電気伝導度が５００μＳ／ｃｍ以下の液体または電
解液であることを特徴とする請求項１記載の電解加工装
置である。ここで、純水は、例えば電気伝導度（１ａｔ
ｍ，２５℃換算、以下同じ）が１０μＳ／ｃｍ以下の水
である。このように、純水を使用して電解加工を行うこ
とで、加工面に不純物を残さない清浄な加工を行うこと
ができ、これによって、電解加工後の洗浄工程を簡素化
することができる。具体的には、電解加工後の洗浄工程
は１段若しくは２段でよい。
【００１７】また、例えば、純水または超純水に界面活
性剤等の添加剤を添加して、電気伝導度が５００μＳ／
ｃｍ以下、好ましくは、５０μＳ／ｃｍ、より好ましく
は、０．１μＳ／ｃｍ（比抵抗で１０ＭΩ・ｃｍ以上）
以下にした液体を使用することで、基板とイオン交換体
の界面にイオンの移動を防ぐ一様な抑制作用を有する層
を形成し、これによって、イオン交換（金属の溶解）の
集中を緩和して平坦性を向上させることができる。
性剤等の添加剤を添加して、電気伝導度が５００μＳ／
ｃｍ以下、好ましくは、５０μＳ／ｃｍ、より好ましく
は、０．１μＳ／ｃｍ（比抵抗で１０ＭΩ・ｃｍ以上）
以下にした液体を使用することで、基板とイオン交換体
の界面にイオンの移動を防ぐ一様な抑制作用を有する層
を形成し、これによって、イオン交換（金属の溶解）の
集中を緩和して平坦性を向上させることができる。
【００１８】この添加剤は、イオン（例えば水酸化物イ
オン（ＯＨ−イオン））の局部的な集中を防ぐ役割を果
たす。つまり、平坦面を作る重要な要素の中に「加工面
全面の各点に於いて除去加工速度が均一である」という
ものがあり、ある単一の電気化学的な除去反応が生じて
いる状況下に於いて、局部的な除去加工速度の差が生じ
る原因としては、局部的な反応種の集中が考えられ、そ
の集中の原因としては、主に加工電極と給電電極間の電
解強度の偏りや反応種であるイオンの被加工物表面近傍
での分布の偏りが考えられる。そこで、被加工物とイオ
ン交換体との間に、イオン（例えば水酸化物イオン）の
局部的な集中を防ぐ役割を果たす添加剤を存在させるこ
とで、イオンの居所的な集中を抑えことができる。
オン（ＯＨ−イオン））の局部的な集中を防ぐ役割を果
たす。つまり、平坦面を作る重要な要素の中に「加工面
全面の各点に於いて除去加工速度が均一である」という
ものがあり、ある単一の電気化学的な除去反応が生じて
いる状況下に於いて、局部的な除去加工速度の差が生じ
る原因としては、局部的な反応種の集中が考えられ、そ
の集中の原因としては、主に加工電極と給電電極間の電
解強度の偏りや反応種であるイオンの被加工物表面近傍
での分布の偏りが考えられる。そこで、被加工物とイオ
ン交換体との間に、イオン（例えば水酸化物イオン）の
局部的な集中を防ぐ役割を果たす添加剤を存在させるこ
とで、イオンの居所的な集中を抑えことができる。
【００１９】電解液としては、例えば、ＮａＣｌやＮａ
２ＳＯ４等の中性塩、ＨＣｌやＨ２ＳＯ４等の酸、更に
は、アンモニア等のアルカリが使用でき、被加工物の特
性によって、適宜選択して使用すればよい。
２ＳＯ４等の中性塩、ＨＣｌやＨ２ＳＯ４等の酸、更に
は、アンモニア等のアルカリが使用でき、被加工物の特
性によって、適宜選択して使用すればよい。
【００２０】請求項３に記載の発明は、前記イオン交換
体は、前記加工電極と被加工物との間、及び前記給電電
極と被加工物の間の双方に個別に配置されていることを
特徴とする請求項１または２記載の電解加工装置であ
る。これにより、加工電極と給電電極との間で、いわゆ
る短絡が生じるのを防止して、高い加工効率を得ること
ができる。
体は、前記加工電極と被加工物との間、及び前記給電電
極と被加工物の間の双方に個別に配置されていることを
特徴とする請求項１または２記載の電解加工装置であ
る。これにより、加工電極と給電電極との間で、いわゆ
る短絡が生じるのを防止して、高い加工効率を得ること
ができる。
【００２１】請求項４に記載の発明は、前記イオン交換
体は、前記加工電極と被加工物との間、及び前記給電電
極と被加工物の間の双方に一体化して配置されているこ
とを特徴とする請求項１または２記載の電解加工装置で
ある。これにより、加工電極及び給電電極の製作の便を
図るとともに、電気抵抗を更に低減することができる。
体は、前記加工電極と被加工物との間、及び前記給電電
極と被加工物の間の双方に一体化して配置されているこ
とを特徴とする請求項１または２記載の電解加工装置で
ある。これにより、加工電極及び給電電極の製作の便を
図るとともに、電気抵抗を更に低減することができる。
【００２２】請求項５に記載の発明は、前記イオン交換
体は、被加工物の被加工面を覆って、前記加工電極と被
加工物との間、及び前記給電電極と被加工物との間の双
方に配置されていることを特徴とする請求項１または２
記載の電解加工装置である。これにより、例えばイオン
交換体が汚れた時等に、被加工物の被加工面を覆うイオ
ン交換体を交換することで、イオン交換体の交換作業を
簡易かつ迅速に行うことができる。
体は、被加工物の被加工面を覆って、前記加工電極と被
加工物との間、及び前記給電電極と被加工物との間の双
方に配置されていることを特徴とする請求項１または２
記載の電解加工装置である。これにより、例えばイオン
交換体が汚れた時等に、被加工物の被加工面を覆うイオ
ン交換体を交換することで、イオン交換体の交換作業を
簡易かつ迅速に行うことができる。
【００２３】請求項６に記載の発明は、前記イオン交換
体は、巻付け軸と巻取り軸との間に掛け渡されて順次巻
取られるようになっていることを特徴とする請求項４ま
たは５記載の電解加工装置である。これにより、例えば
イオン交換体が汚れた時等に、巻付け軸と巻取り軸との
間に掛け渡したイオン交換体を１回分巻取ることで、イ
オン交換体の交換作業を連続的に行うことができる。
体は、巻付け軸と巻取り軸との間に掛け渡されて順次巻
取られるようになっていることを特徴とする請求項４ま
たは５記載の電解加工装置である。これにより、例えば
イオン交換体が汚れた時等に、巻付け軸と巻取り軸との
間に掛け渡したイオン交換体を１回分巻取ることで、イ
オン交換体の交換作業を連続的に行うことができる。
【００２４】請求項７に記載の発明は、前記加工電極及
び前記給電電極は、前記イオン交換体に該イオン交換体
の長さ方向に沿った所定のピッチで交互に取付けられて
いることを特徴とする請求項６記載の電解加工装置であ
る。これにより、電極部を別に設ける必要をなくして、
構造の簡素化を図ることができる。
び前記給電電極は、前記イオン交換体に該イオン交換体
の長さ方向に沿った所定のピッチで交互に取付けられて
いることを特徴とする請求項６記載の電解加工装置であ
る。これにより、電極部を別に設ける必要をなくして、
構造の簡素化を図ることができる。
【００２５】請求項８に記載の発明は、前記イオン交換
体は、吸水性を有することを特徴とする請求項１乃至７
のいずれかに記載の電解加工装置である。これにより、
超純水等の液体が、イオン交換体の内部を流れるように
することができる。請求項９に記載の発明は、前記イオ
ン交換体には、アニオン交換基またはカチオン交換基の
一方または双方が付与されていることを特徴とする請求
項１乃至８のいずれかに記載の電解加工装置である。こ
れにより、アニオン交換基またはカチオン交換基の一方
が付与されているイオン交換体を使い分けたり、双方が
付与されているイオン交換体を使用したりすることで、
被加工材料の範囲を広めるとともに、極性による不純物
生成を抑制することを防止することができる。
体は、吸水性を有することを特徴とする請求項１乃至７
のいずれかに記載の電解加工装置である。これにより、
超純水等の液体が、イオン交換体の内部を流れるように
することができる。請求項９に記載の発明は、前記イオ
ン交換体には、アニオン交換基またはカチオン交換基の
一方または双方が付与されていることを特徴とする請求
項１乃至８のいずれかに記載の電解加工装置である。こ
れにより、アニオン交換基またはカチオン交換基の一方
が付与されているイオン交換体を使い分けたり、双方が
付与されているイオン交換体を使用したりすることで、
被加工材料の範囲を広めるとともに、極性による不純物
生成を抑制することを防止することができる。
【００２６】請求項１０に記載の発明は、前記イオン交
換体は、多孔質体で覆われていることを特徴とする請求
項１乃至９のいずれかに記載の電解加工装置である。こ
れにより、加工面の平坦度を高めることができる。この
場合、イオン交換体自体が多孔質体で構成されていても
よい。請求項１１に記載の発明は、前記イオン交換体を
再生する再生部を更に有することを特徴とする請求項１
乃至１０のいずれかに記載の電解加工装置である。これ
により、加工中もしくは加工インターバルの間にイオン
交換体を再生して該イオン交換体への銅等の付着物を除
去することで、次の被加工物のイオン交換体による汚染
や、加工効率・加工精度の低下を防止することができ
る。
換体は、多孔質体で覆われていることを特徴とする請求
項１乃至９のいずれかに記載の電解加工装置である。こ
れにより、加工面の平坦度を高めることができる。この
場合、イオン交換体自体が多孔質体で構成されていても
よい。請求項１１に記載の発明は、前記イオン交換体を
再生する再生部を更に有することを特徴とする請求項１
乃至１０のいずれかに記載の電解加工装置である。これ
により、加工中もしくは加工インターバルの間にイオン
交換体を再生して該イオン交換体への銅等の付着物を除
去することで、次の被加工物のイオン交換体による汚染
や、加工効率・加工精度の低下を防止することができ
る。
【００２７】請求項１２に記載の発明は、被加工物に近
接自在な加工電極と、被加工物に給電する給電電極と、
前記加工電極と前記給電電極との間に電圧を印加する電
源と、被加工物と前記加工電極との間に、純水または電
気伝導度が５００μＳ／ｃｍ以下の液体を供給する流体
供給部とを有することを特徴とする電解加工装置であ
る。
接自在な加工電極と、被加工物に給電する給電電極と、
前記加工電極と前記給電電極との間に電圧を印加する電
源と、被加工物と前記加工電極との間に、純水または電
気伝導度が５００μＳ／ｃｍ以下の液体を供給する流体
供給部とを有することを特徴とする電解加工装置であ
る。
【００２８】図３は、この発明の加工原理を示す。これ
は、被加工物１０の表面に、加工電極１４と給電電極１
６とを近接させ、加工電極１４と給電電極１６との間に
電源１７を介して電圧を印加しつつ、加工電極１４及び
給電電極１６と被加工物１０との間に液体供給部１９か
ら超純水等の液体１８を供給した状態を示している。こ
れにより、超純水等の液体１８中の水分子２０を水酸化
物イオン２２と水素イオン２４に解離し、例えば生成さ
れた水酸化物イオン２２を、被加工物１０と加工電極１
４との間の電界と超純水等の液体１８の流れによって、
被加工物１０の加工電極１４と対面する表面に供給し
て、ここでの被加工物１０近傍の水酸化物イオン２２の
密度を高め、被加工物１０の原子１０ａと水酸化物イオ
ン２２を反応させる。反応によって生成された反応物質
２６は超純水１８中に溶解し、被加工物１０の表面に沿
った超純水等の液体１８の流れによって被加工物１０か
ら除去される。これにより、被加工物１０の表面層の除
去加工が行われる。
は、被加工物１０の表面に、加工電極１４と給電電極１
６とを近接させ、加工電極１４と給電電極１６との間に
電源１７を介して電圧を印加しつつ、加工電極１４及び
給電電極１６と被加工物１０との間に液体供給部１９か
ら超純水等の液体１８を供給した状態を示している。こ
れにより、超純水等の液体１８中の水分子２０を水酸化
物イオン２２と水素イオン２４に解離し、例えば生成さ
れた水酸化物イオン２２を、被加工物１０と加工電極１
４との間の電界と超純水等の液体１８の流れによって、
被加工物１０の加工電極１４と対面する表面に供給し
て、ここでの被加工物１０近傍の水酸化物イオン２２の
密度を高め、被加工物１０の原子１０ａと水酸化物イオ
ン２２を反応させる。反応によって生成された反応物質
２６は超純水１８中に溶解し、被加工物１０の表面に沿
った超純水等の液体１８の流れによって被加工物１０か
ら除去される。これにより、被加工物１０の表面層の除
去加工が行われる。
【００２９】請求項１３に記載の発明は、前記純水は、
超純水であることを特徴とする請求項２乃至１２のいず
れかに記載の電解加工装置である。ここで、超純水は、
電気伝導度が０．１μＳ／ｃｍ以下の水である。このよ
うに、超純水を使用することで、加工面に不純物を残さ
ない、より清浄な加工を行うことができる。
超純水であることを特徴とする請求項２乃至１２のいず
れかに記載の電解加工装置である。ここで、超純水は、
電気伝導度が０．１μＳ／ｃｍ以下の水である。このよ
うに、超純水を使用することで、加工面に不純物を残さ
ない、より清浄な加工を行うことができる。
【００３０】請求項１４に記載の発明は、前記加工電極
または前記給電電極の少なくとも一方は、矩形平板状に
形成されていることを特徴とする請求項１乃至１３のい
ずれかに記載の電解加工装置である。請求項１５に記載
の発明は、前記加工電極または前記給電電極の少なくと
も一方は、円柱状で、軸心が被加工物の加工表面に平行
に配置されていることを特徴とする請求項１乃至１３の
いずれかに記載の電解加工装置である。これにより、被
加工物と加工電極または給電電極の少なくとも一方とが
線状に接触乃至近接するようにすることで、加工面の平
坦性を高めることができる。
または前記給電電極の少なくとも一方は、矩形平板状に
形成されていることを特徴とする請求項１乃至１３のい
ずれかに記載の電解加工装置である。請求項１５に記載
の発明は、前記加工電極または前記給電電極の少なくと
も一方は、円柱状で、軸心が被加工物の加工表面に平行
に配置されていることを特徴とする請求項１乃至１３の
いずれかに記載の電解加工装置である。これにより、被
加工物と加工電極または給電電極の少なくとも一方とが
線状に接触乃至近接するようにすることで、加工面の平
坦性を高めることができる。
【００３１】請求項１６に記載の発明は、前記加工電極
または前記給電電極の少なくとも一方は、楕円体状乃至
球体状であることを特徴とする請求項１乃至１３のいず
れかに記載の電解加工装置である。これにより、点での
加工や曲面の加工が可能となる。
または前記給電電極の少なくとも一方は、楕円体状乃至
球体状であることを特徴とする請求項１乃至１３のいず
れかに記載の電解加工装置である。これにより、点での
加工や曲面の加工が可能となる。
【００３２】請求項１７に記載の発明は、前記加工電極
または前記給電電極の少なくとも一方は、被加工物の形
状に沿った形状の溝部または突起部を有し、この溝部ま
たは突起部に被加工物を対面させて該被加工物を加工す
ることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載
の電解加工装置である。これにより、例えば加工電極に
基板の外周部の形状に沿った溝部を形成し、この溝部の
内部に基板の外周部を位置させて加工を施すことで、基
板の外周部（ベベル部乃至エッジ部）に成膜乃至付着し
た被加工材料を除去するベベルエッチング装置として使
用することができる。
または前記給電電極の少なくとも一方は、被加工物の形
状に沿った形状の溝部または突起部を有し、この溝部ま
たは突起部に被加工物を対面させて該被加工物を加工す
ることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載
の電解加工装置である。これにより、例えば加工電極に
基板の外周部の形状に沿った溝部を形成し、この溝部の
内部に基板の外周部を位置させて加工を施すことで、基
板の外周部（ベベル部乃至エッジ部）に成膜乃至付着し
た被加工材料を除去するベベルエッチング装置として使
用することができる。
【００３３】請求項１８に記載の発明は、前記加工電極
または前記給電電極の少なくとも一方と被加工物とが相
対運動することを特徴とする請求項１乃至１７のいずれ
かに記載の電解加工装置である。これにより、加工電極
または給電電極の少なくとも一方と被加工物との間に生
じる超純水等の液体の流れによって、不要な生成物を効
果的に排出して、加工面の平坦度を高めることができ
る。
または前記給電電極の少なくとも一方と被加工物とが相
対運動することを特徴とする請求項１乃至１７のいずれ
かに記載の電解加工装置である。これにより、加工電極
または給電電極の少なくとも一方と被加工物との間に生
じる超純水等の液体の流れによって、不要な生成物を効
果的に排出して、加工面の平坦度を高めることができ
る。
【００３４】請求項１９に記載の発明は、前記相対運動
は、回転、往復動、偏心回転またはスクロール運動の少
なくとも１つの運動、または任意の運動の組合せである
ことを特徴とする請求項１８記載の電解加工装置であ
る。請求項２０に記載の発明は、前記加工電極または前
記給電電極の一方が、他方の電極を囲繞するように配置
されていることを特徴とする請求項１乃至１４及び１７
乃至１９のいずれかに記載の電解加工装置である。これ
により、全ての電流が給電電極から加工電極に最短で流
れるようにして、電流効率を向上させ、消費電力を低減
することができる。
は、回転、往復動、偏心回転またはスクロール運動の少
なくとも１つの運動、または任意の運動の組合せである
ことを特徴とする請求項１８記載の電解加工装置であ
る。請求項２０に記載の発明は、前記加工電極または前
記給電電極の一方が、他方の電極を囲繞するように配置
されていることを特徴とする請求項１乃至１４及び１７
乃至１９のいずれかに記載の電解加工装置である。これ
により、全ての電流が給電電極から加工電極に最短で流
れるようにして、電流効率を向上させ、消費電力を低減
することができる。
【００３５】請求項２１に記載の発明は、前記加工電極
または前記給電電極の少なくとも一方は、扇状に形成さ
れていることを特徴とする請求項１乃至１４及び１７乃
至１９のいずれかに記載の電解加工装置である。これに
より、半径方向における加工電極と試料との対向時間を
一定にして、電解加工の速度をより一定にすることがで
きる。請求項２２に記載の発明は、前記加工電極と前記
給電電極の少なくとも一方が、円周方向または直線方向
に沿って配置されていることを特徴とする請求項１乃至
１４及び１７乃至１９のいずれかに記載の電解加工装置
である。
または前記給電電極の少なくとも一方は、扇状に形成さ
れていることを特徴とする請求項１乃至１４及び１７乃
至１９のいずれかに記載の電解加工装置である。これに
より、半径方向における加工電極と試料との対向時間を
一定にして、電解加工の速度をより一定にすることがで
きる。請求項２２に記載の発明は、前記加工電極と前記
給電電極の少なくとも一方が、円周方向または直線方向
に沿って配置されていることを特徴とする請求項１乃至
１４及び１７乃至１９のいずれかに記載の電解加工装置
である。
【００３６】請求項２３に記載の発明は、基板を搬出入
する基板搬出入部と、請求項１乃至２２のいずれかに記
載の電解加工装置と、前記基板搬出入部と前記電解加工
装置との間で基板を搬送する搬送装置とを有することを
特徴とする基板処理装置である。請求項２４に記載の発
明は、前記基板処理装置によって加工された基板を洗浄
する洗浄装置を更に有することを特徴とする請求項２３
記載の基板処理装置である。
する基板搬出入部と、請求項１乃至２２のいずれかに記
載の電解加工装置と、前記基板搬出入部と前記電解加工
装置との間で基板を搬送する搬送装置とを有することを
特徴とする基板処理装置である。請求項２４に記載の発
明は、前記基板処理装置によって加工された基板を洗浄
する洗浄装置を更に有することを特徴とする請求項２３
記載の基板処理装置である。
【００３７】請求項２５に記載の発明は、基板の表面を
化学機械的研磨するＣＭＰ装置を更に有することを特徴
とする請求項２３または２４記載の基板処理装置であ
る。請求項２６に記載の発明は、前記ＣＭＰ装置によっ
て研磨された基板を洗浄する洗浄装置を更に有すること
を特徴とする請求項２５記載の基板処理装置である。請
求項２７に記載の発明は、基板の表面に被加工部として
の被加工膜を形成する成膜装置を更に有することを特徴
とする請求項２３乃至２６のいずれかに記載の基板処理
装置である。
化学機械的研磨するＣＭＰ装置を更に有することを特徴
とする請求項２３または２４記載の基板処理装置であ
る。請求項２６に記載の発明は、前記ＣＭＰ装置によっ
て研磨された基板を洗浄する洗浄装置を更に有すること
を特徴とする請求項２５記載の基板処理装置である。請
求項２７に記載の発明は、基板の表面に被加工部として
の被加工膜を形成する成膜装置を更に有することを特徴
とする請求項２３乃至２６のいずれかに記載の基板処理
装置である。
【００３８】請求項２８に記載の発明は、前記成膜装置
で形成した被加工部を洗浄する洗浄装置と、アニール処
理するアニール装置の少なくとも一方を更に有すること
を特徴とする請求項２７記載の基板処理装置である。請
求項２９に記載の発明は、基板の周縁部に付着乃至成膜
した被加工部をエッチング除去するベベルエッチング装
置を更に有することを特徴とする請求項２８記載の基板
処理装置である。
で形成した被加工部を洗浄する洗浄装置と、アニール処
理するアニール装置の少なくとも一方を更に有すること
を特徴とする請求項２７記載の基板処理装置である。請
求項２９に記載の発明は、基板の周縁部に付着乃至成膜
した被加工部をエッチング除去するベベルエッチング装
置を更に有することを特徴とする請求項２８記載の基板
処理装置である。
【００３９】請求項３０に記載の発明は、前記ベベルエ
ッチング装置は、被加工物のエッチング除去を電解加工
で行うように構成されていることを特徴とする請求項２
９記載の基板処理装置である。請求項３１に記載の発明
は、前記ＣＭＰ装置による研磨中または研磨後における
被加工部の膜厚を測定する膜厚測定部を更に有すること
を特徴とする請求項２５乃至３０のいずれかに記載の基
板処理装置である。請求項３２に記載の発明は、前記成
膜装置による成膜中または成膜後における被加工部の膜
厚を測定する膜厚測定部を更に有することを特徴とする
請求項２７乃至３１のいずれかに記載の基板処理装置で
ある。
ッチング装置は、被加工物のエッチング除去を電解加工
で行うように構成されていることを特徴とする請求項２
９記載の基板処理装置である。請求項３１に記載の発明
は、前記ＣＭＰ装置による研磨中または研磨後における
被加工部の膜厚を測定する膜厚測定部を更に有すること
を特徴とする請求項２５乃至３０のいずれかに記載の基
板処理装置である。請求項３２に記載の発明は、前記成
膜装置による成膜中または成膜後における被加工部の膜
厚を測定する膜厚測定部を更に有することを特徴とする
請求項２７乃至３１のいずれかに記載の基板処理装置で
ある。
【００４０】請求項３３に記載の発明は、前記成膜方法
が、めっきによることを特徴とする請求項２７乃至３２
のいずれかに記載の基板処理装置である。請求項３４に
記載の発明は、前記給電電極と前記加工電極との間に電
圧を印加した時の電解電流または電解電圧の少なくとも
一方をモニタするモニタ部を更に有することを特徴とす
る請求項２３乃至３３のいずれかに記載の基板処理装置
である。
が、めっきによることを特徴とする請求項２７乃至３２
のいずれかに記載の基板処理装置である。請求項３４に
記載の発明は、前記給電電極と前記加工電極との間に電
圧を印加した時の電解電流または電解電圧の少なくとも
一方をモニタするモニタ部を更に有することを特徴とす
る請求項２３乃至３３のいずれかに記載の基板処理装置
である。
【００４１】請求項３５に記載の発明は、処理最終段に
基板を乾燥した状態で搬出する乾燥装置を備えたことを
特徴とする請求項２３乃至３４のいずれかに記載の基板
処理装置である。これにより、いわゆるドライイン−ド
ライアウトを実現することができる。請求項３６に記載
の発明は、加工中の基板の状態の変化をモニタし、加工
終点を検知することを特徴とする請求項１乃至３５のい
ずれかに記載の基板処理装置である。ここで、加工終点
とは、被加工面の指定した部位について、所望の加工量
に達した時点、若しくは加工量と相関関係を有するパラ
メータついて、所望の加工量に相当する量に達した時点
を指す。このように、加工の途中においても、任意に加
工終点を設定して検知できるようにすることで、多段プ
ロセスでの電解加工が可能となる。請求項３７に記載の
発明は、前記電解加工装置において、膜厚検知部により
加工終点を検出する加工終点検出部を更に有することを
特徴とする請求項１乃至３５のいずれかに記載の基板処
理装置である。
基板を乾燥した状態で搬出する乾燥装置を備えたことを
特徴とする請求項２３乃至３４のいずれかに記載の基板
処理装置である。これにより、いわゆるドライイン−ド
ライアウトを実現することができる。請求項３６に記載
の発明は、加工中の基板の状態の変化をモニタし、加工
終点を検知することを特徴とする請求項１乃至３５のい
ずれかに記載の基板処理装置である。ここで、加工終点
とは、被加工面の指定した部位について、所望の加工量
に達した時点、若しくは加工量と相関関係を有するパラ
メータついて、所望の加工量に相当する量に達した時点
を指す。このように、加工の途中においても、任意に加
工終点を設定して検知できるようにすることで、多段プ
ロセスでの電解加工が可能となる。請求項３７に記載の
発明は、前記電解加工装置において、膜厚検知部により
加工終点を検出する加工終点検出部を更に有することを
特徴とする請求項１乃至３５のいずれかに記載の基板処
理装置である。
【００４２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づき詳細に説明する。図４（ａ）は、本発明の
第１の実施の形態の基板処理装置の平面配置図を示し、
図５乃至図７は、この基板処理装置に使用されている本
発明の第１の実施の形態の電解加工装置を示す。なお、
この例では、被加工物として基板を使用し、電解加工装
置で基板を加工するようにした例を示しているが、基板
以外にも適用できることは勿論である。
図面に基づき詳細に説明する。図４（ａ）は、本発明の
第１の実施の形態の基板処理装置の平面配置図を示し、
図５乃至図７は、この基板処理装置に使用されている本
発明の第１の実施の形態の電解加工装置を示す。なお、
この例では、被加工物として基板を使用し、電解加工装
置で基板を加工するようにした例を示しているが、基板
以外にも適用できることは勿論である。
【００４３】図４（ａ）に示すように、この基板処理装
置は、例えば、図８５（ｂ）に示す、表面に導電体膜
（被加工部）としての銅膜６を有する基板Ｗを収納した
カセットを搬出入する搬出入部としての一対のロード・
アンロード部３０と、基板Ｗを反転させる反転機３２
と、基板受渡し用のプッシャ３４と、電解加工装置３６
とを備えている。そして、ロード・アンロード部３０、
反転機３２及びプッシャ３４に囲まれた位置に、これら
の間で基板Ｗを搬送して授受する搬送装置としての固定
型搬送ロボット３８が配置されている。更に、電解加工
装置３６による電解加工の際に、下記の加工電極５０と
給電電極５２との間に印加する電圧、またはこの間を流
れる電流をモニタするモニタ部４２が備えられている。
置は、例えば、図８５（ｂ）に示す、表面に導電体膜
（被加工部）としての銅膜６を有する基板Ｗを収納した
カセットを搬出入する搬出入部としての一対のロード・
アンロード部３０と、基板Ｗを反転させる反転機３２
と、基板受渡し用のプッシャ３４と、電解加工装置３６
とを備えている。そして、ロード・アンロード部３０、
反転機３２及びプッシャ３４に囲まれた位置に、これら
の間で基板Ｗを搬送して授受する搬送装置としての固定
型搬送ロボット３８が配置されている。更に、電解加工
装置３６による電解加工の際に、下記の加工電極５０と
給電電極５２との間に印加する電圧、またはこの間を流
れる電流をモニタするモニタ部４２が備えられている。
【００４４】図５に示すように、電解加工装置３６は、
水平方向に揺動自在な揺動アーム４４の自由端に垂設さ
れて基板Ｗを下向き（フェイスダウン）に吸着保持する
基板保持部４６と、円板状で絶縁体からなり、図７に示
す扇状の加工電極５０と給電電極５２とを該加工電極５
０と給電電極５２の表面（上面）を露出させて交互に埋
設した電極部４８とを上下に備えている。電極部４８の
上面には、加工電極５０と給電電極５２の表面を一体に
覆って、膜状のイオン交換体５６が取付けられている。
ここに、この例では、加工電極５０と給電電極５２とを
有する電極部４８として、基板保持部４６で保持する基
板Ｗの直径の２倍以上の直径を有するものを使用して、
基板Ｗの表面全域を電解加工するようにした例を示して
いる。
水平方向に揺動自在な揺動アーム４４の自由端に垂設さ
れて基板Ｗを下向き（フェイスダウン）に吸着保持する
基板保持部４６と、円板状で絶縁体からなり、図７に示
す扇状の加工電極５０と給電電極５２とを該加工電極５
０と給電電極５２の表面（上面）を露出させて交互に埋
設した電極部４８とを上下に備えている。電極部４８の
上面には、加工電極５０と給電電極５２の表面を一体に
覆って、膜状のイオン交換体５６が取付けられている。
ここに、この例では、加工電極５０と給電電極５２とを
有する電極部４８として、基板保持部４６で保持する基
板Ｗの直径の２倍以上の直径を有するものを使用して、
基板Ｗの表面全域を電解加工するようにした例を示して
いる。
【００４５】このイオン交換体５６は、例えば、アニオ
ン交換能またはカチオン交換能を付与した不織布で構成
されている。カチオン交換体は、好ましくは強酸性カチ
オン交換基（スルホン酸基）を担持したものであるが、
弱酸性カチオン交換基（カルボキシル基）を担持したも
のでもよい。また、アニオン交換体は、好ましくは強塩
基性アニオン交換基（４級アンモニウム基）を担持した
ものであるが、弱塩基性アニオン交換基（３級以下のア
ミノ基）を担持したものでもよい。
ン交換能またはカチオン交換能を付与した不織布で構成
されている。カチオン交換体は、好ましくは強酸性カチ
オン交換基（スルホン酸基）を担持したものであるが、
弱酸性カチオン交換基（カルボキシル基）を担持したも
のでもよい。また、アニオン交換体は、好ましくは強塩
基性アニオン交換基（４級アンモニウム基）を担持した
ものであるが、弱塩基性アニオン交換基（３級以下のア
ミノ基）を担持したものでもよい。
【００４６】ここで、例えば強塩基アニオン交換能を付
与した不織布は、繊維径２０〜５０μｍで空隙率が約９
０％のポリオレフィン製の不織布に、γ線を照射した後
グラフト重合を行う所謂放射線グラフト重合法により、
グラフト鎖を導入し、次に導入したグラフト鎖をアミノ
化して第４級アンモニウム基を導入して作製される。導
入されるイオン交換基の容量は、導入するグラフト鎖の
量により決定される。グラフト重合を行うためには、例
えばアクリル酸、スチレン、メタクリル酸グリシジル、
更にはスチレンスルホン酸ナトリウム、クロロメチルス
チレン等のモノマーを用い、これらのモノマー濃度、反
応温度及び反応時間を制御することで、重合するグラフ
ト量を制御することができる。従って、グラフト重合前
の素材の重量に対し、グラフト重合後の重量の比をグラ
フト率と呼ぶが、このグラフト率は、最大で５００％が
可能であり、グラフト重合後に導入されるイオン交換基
は、最大で５ｍｅｑ／ｇが可能である。
与した不織布は、繊維径２０〜５０μｍで空隙率が約９
０％のポリオレフィン製の不織布に、γ線を照射した後
グラフト重合を行う所謂放射線グラフト重合法により、
グラフト鎖を導入し、次に導入したグラフト鎖をアミノ
化して第４級アンモニウム基を導入して作製される。導
入されるイオン交換基の容量は、導入するグラフト鎖の
量により決定される。グラフト重合を行うためには、例
えばアクリル酸、スチレン、メタクリル酸グリシジル、
更にはスチレンスルホン酸ナトリウム、クロロメチルス
チレン等のモノマーを用い、これらのモノマー濃度、反
応温度及び反応時間を制御することで、重合するグラフ
ト量を制御することができる。従って、グラフト重合前
の素材の重量に対し、グラフト重合後の重量の比をグラ
フト率と呼ぶが、このグラフト率は、最大で５００％が
可能であり、グラフト重合後に導入されるイオン交換基
は、最大で５ｍｅｑ／ｇが可能である。
【００４７】強酸性カチオン交換能を付与した不織布
は、前記強塩基性アニオン交換能を付与する方法と同様
に、繊維径２０〜５０μｍで空隙率が約９０％のポリオ
レフィン製の不織布に、γ線を照射した後グラフト重合
を行う所謂放射線グラフト重合法により、グラフト鎖を
導入し、次に導入したグラフト鎖を、例えば加熱した硫
酸で処理してスルホン酸基を導入して作製される。ま
た、加熱したリン酸で処理すればリン酸基が導入でき
る。ここでグラフト率は、最大で５００％が可能であ
り、グラフト重合後に導入されるイオン交換基は、最大
で５ｍｅｑ／ｇが可能である。
は、前記強塩基性アニオン交換能を付与する方法と同様
に、繊維径２０〜５０μｍで空隙率が約９０％のポリオ
レフィン製の不織布に、γ線を照射した後グラフト重合
を行う所謂放射線グラフト重合法により、グラフト鎖を
導入し、次に導入したグラフト鎖を、例えば加熱した硫
酸で処理してスルホン酸基を導入して作製される。ま
た、加熱したリン酸で処理すればリン酸基が導入でき
る。ここでグラフト率は、最大で５００％が可能であ
り、グラフト重合後に導入されるイオン交換基は、最大
で５ｍｅｑ／ｇが可能である。
【００４８】なお、イオン交換体５６の素材の材質とし
ては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィ
ン系高分子、またはその他有機高分子が挙げられる。ま
た素材形態としては、不織布の他に、織布、シート、多
孔質材、短繊維等が挙げられる。
ては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィ
ン系高分子、またはその他有機高分子が挙げられる。ま
た素材形態としては、不織布の他に、織布、シート、多
孔質材、短繊維等が挙げられる。
【００４９】ここで、ポリエチレンやポリプロピレン
は、放射線（γ線と電子線）を先に素材に照射する（前
照射）ことで、素材にラジカルを発生させ、次にモノマ
ーと反応させてグラフト重合することができる。これに
より、均一性が高く、不純物が少ないグラフト鎖ができ
る。一方、その他の有機高分子は、モノマーを含浸さ
せ、そこに放射線（γ線、電子線、紫外線）を照射（同
時照射）することで、ラジカル重合することができる。
この場合、均一性に欠けるが、ほとんどの素材に適用で
きる。
は、放射線（γ線と電子線）を先に素材に照射する（前
照射）ことで、素材にラジカルを発生させ、次にモノマ
ーと反応させてグラフト重合することができる。これに
より、均一性が高く、不純物が少ないグラフト鎖ができ
る。一方、その他の有機高分子は、モノマーを含浸さ
せ、そこに放射線（γ線、電子線、紫外線）を照射（同
時照射）することで、ラジカル重合することができる。
この場合、均一性に欠けるが、ほとんどの素材に適用で
きる。
【００５０】このように、イオン交換体５６をアニオン
交換能またはカチオン交換能を付与した不織布で構成す
ることで、純水または超純水や電解液等の液体が不織布
の内部を自由に移動して、不織布内部の水分解触媒作用
を有する活性点に容易に到達することが可能となって、
多くの水分子が水素イオンと水酸化物イオンに解離され
る。さらに、解離によって生成した水酸化物イオンが純
水または超純水や電解液等の液体の移動に伴って効率良
く加工電極５０の表面に運ばれるため、低い印加電圧で
も高電流が得られる。
交換能またはカチオン交換能を付与した不織布で構成す
ることで、純水または超純水や電解液等の液体が不織布
の内部を自由に移動して、不織布内部の水分解触媒作用
を有する活性点に容易に到達することが可能となって、
多くの水分子が水素イオンと水酸化物イオンに解離され
る。さらに、解離によって生成した水酸化物イオンが純
水または超純水や電解液等の液体の移動に伴って効率良
く加工電極５０の表面に運ばれるため、低い印加電圧で
も高電流が得られる。
【００５１】ここで、イオン交換体５６をアニオン交換
能またはカチオン交換能の一方を付与したもので構成す
ると、電解加工できる被加工材料が制限されるばかりで
なく、極性により不純物が生成しやすくなる。そこで、
図８に示すように、イオン交換体５６を、アニオン交換
能を有するアニオン交換体５６ａとカチオン交換能を有
するカチオン交換体５６ｂとを同心状に配置して一体構
成とする。アニオン交換能を有するアニオン交換体とカ
チオン交換能を有するカチオン交換体とを被処理基板の
被加工面と垂直に重ねればよいが、扇状に形成して、交
互に配置するようにしてもよい。または、イオン交換体
５６自体にアニオン交換能とカチオン交換能の双方の交
換基を付与することで、このような問題を解決すること
ができる。このようなイオン交換体としては、陰イオン
交換基と陽イオン交換基を任意に分布させて存在させた
両性イオン交換体、陽イオン交換基と陰イオン交換基を
層状に存在させたバイポーラーイオン交換体、更には陽
イオン交換基が存在する部分と陰イオン交換基が存在す
る部分とを厚さ方向に並列に存在させたモザイクイオン
交換体が挙げられる。なお、アニオン交換能またはカチ
オン交換能の一方を付与したイオン交換体５６を、被加
工材料に合わせて使い分けてもよいことは勿論である。
能またはカチオン交換能の一方を付与したもので構成す
ると、電解加工できる被加工材料が制限されるばかりで
なく、極性により不純物が生成しやすくなる。そこで、
図８に示すように、イオン交換体５６を、アニオン交換
能を有するアニオン交換体５６ａとカチオン交換能を有
するカチオン交換体５６ｂとを同心状に配置して一体構
成とする。アニオン交換能を有するアニオン交換体とカ
チオン交換能を有するカチオン交換体とを被処理基板の
被加工面と垂直に重ねればよいが、扇状に形成して、交
互に配置するようにしてもよい。または、イオン交換体
５６自体にアニオン交換能とカチオン交換能の双方の交
換基を付与することで、このような問題を解決すること
ができる。このようなイオン交換体としては、陰イオン
交換基と陽イオン交換基を任意に分布させて存在させた
両性イオン交換体、陽イオン交換基と陰イオン交換基を
層状に存在させたバイポーラーイオン交換体、更には陽
イオン交換基が存在する部分と陰イオン交換基が存在す
る部分とを厚さ方向に並列に存在させたモザイクイオン
交換体が挙げられる。なお、アニオン交換能またはカチ
オン交換能の一方を付与したイオン交換体５６を、被加
工材料に合わせて使い分けてもよいことは勿論である。
【００５２】揺動アーム４４は、図５に示すように、上
下動用モータ６０の駆動に伴ってボールねじ６２を介し
て上下動し、揺動用モータ６４の駆動に伴って回転する
揺動軸６６の上端に連結されている。また、基板保持部
４６は、揺動アーム４４の自由端に取付けた自転用モー
タ６８に接続され、この自転用モータ６８の駆動に伴っ
て回転（自転）するようになっている。
下動用モータ６０の駆動に伴ってボールねじ６２を介し
て上下動し、揺動用モータ６４の駆動に伴って回転する
揺動軸６６の上端に連結されている。また、基板保持部
４６は、揺動アーム４４の自由端に取付けた自転用モー
タ６８に接続され、この自転用モータ６８の駆動に伴っ
て回転（自転）するようになっている。
【００５３】電極部４８は、中空モータ７０に直結さ
れ、この中空モータ７０の駆動に伴って回転（自転）す
るようになっている。電極部４８の中央部には、純水、
より好ましくは超純水を供給する純水供給部としての貫
通孔４８ａが設けられている。そして、この貫通孔４８
ａは、中空モータ７０の中空部の内部を延びる純水供給
管７２に接続されている。純水または超純水は、この貫
通孔４８ａを通して供給された後、吸水性を有するイオ
ン交換体５６を通じて加工面全域に供給される。また、
純水供給管７２から接続される貫通孔４８ａを複数設け
て、加工液を加工面全域に行き渡らせ易くしてもよい。
れ、この中空モータ７０の駆動に伴って回転（自転）す
るようになっている。電極部４８の中央部には、純水、
より好ましくは超純水を供給する純水供給部としての貫
通孔４８ａが設けられている。そして、この貫通孔４８
ａは、中空モータ７０の中空部の内部を延びる純水供給
管７２に接続されている。純水または超純水は、この貫
通孔４８ａを通して供給された後、吸水性を有するイオ
ン交換体５６を通じて加工面全域に供給される。また、
純水供給管７２から接続される貫通孔４８ａを複数設け
て、加工液を加工面全域に行き渡らせ易くしてもよい。
【００５４】更に、電極部４８の上方には、電極部４８
の直径方向に沿って延びて、複数の供給口を有する純水
または超純水を供給する純水供給部としての純水ノズル
７４が配置されている。これによって、純水または超純
水が基板Ｗの表面に該基板Ｗの上下方向から同時に供給
されるようになっている。ここで、純水は、例えば電気
伝導度が１０μＳ／ｃｍ以下の水であり、超純水は、例
えば電気伝導度が０．１μＳ／ｃｍ以下の水である。な
お、純水の代わりに電気伝導度５００μＳ／ｃｍ以下の
液体や、任意の電解液を使用してもよい。加工中に加工
液を供給することにより、加工生成物、気体発生等によ
る加工不安定性を除去でき、均一な、再現性のよい加工
が得られる。
の直径方向に沿って延びて、複数の供給口を有する純水
または超純水を供給する純水供給部としての純水ノズル
７４が配置されている。これによって、純水または超純
水が基板Ｗの表面に該基板Ｗの上下方向から同時に供給
されるようになっている。ここで、純水は、例えば電気
伝導度が１０μＳ／ｃｍ以下の水であり、超純水は、例
えば電気伝導度が０．１μＳ／ｃｍ以下の水である。な
お、純水の代わりに電気伝導度５００μＳ／ｃｍ以下の
液体や、任意の電解液を使用してもよい。加工中に加工
液を供給することにより、加工生成物、気体発生等によ
る加工不安定性を除去でき、均一な、再現性のよい加工
が得られる。
【００５５】この例では、図５及び図７に示すように、
電極部４８に扇状の電極板７６を配置し、この電極板７
６にスリップリング７８を介して電源８０の陰極と陽極
とを交互に接続することで、電源８０の陰極と接続した
電極板７６が加工電極５０となり、陽極と接続した電極
板７６が給電電極５２となるようにしている。これは、
例えば銅にあっては、陰極側に電解加工作用が生じるか
らであり、被加工材料によっては、陰極側が給電電極と
なり、陽極側が加工電極となるようにしてもよい。つま
り、被加工材料が、例えば銅、モリブデンまたは鉄にあ
っては、陰極側に電解加工作用が生じるため、電源８０
の陰極と接続した電極板７６が加工電極５０となり、陽
極と接続した電極板７６が給電電極５２となるようにす
る。一方、例えばアルミニウムやシリコンにあっては、
陽極側で電解加工作用が生じるため、電極の陽極に接続
した電極を加工電極となし、陰極側を給電電極とするこ
とができる。
電極部４８に扇状の電極板７６を配置し、この電極板７
６にスリップリング７８を介して電源８０の陰極と陽極
とを交互に接続することで、電源８０の陰極と接続した
電極板７６が加工電極５０となり、陽極と接続した電極
板７６が給電電極５２となるようにしている。これは、
例えば銅にあっては、陰極側に電解加工作用が生じるか
らであり、被加工材料によっては、陰極側が給電電極と
なり、陽極側が加工電極となるようにしてもよい。つま
り、被加工材料が、例えば銅、モリブデンまたは鉄にあ
っては、陰極側に電解加工作用が生じるため、電源８０
の陰極と接続した電極板７６が加工電極５０となり、陽
極と接続した電極板７６が給電電極５２となるようにす
る。一方、例えばアルミニウムやシリコンにあっては、
陽極側で電解加工作用が生じるため、電極の陽極に接続
した電極を加工電極となし、陰極側を給電電極とするこ
とができる。
【００５６】なお、この例では、扇状の電極板７６を絶
縁体からなる電極部４８のリブ４８ｂで互いに分離した
例を示しているが、このリブ４８ｂを電極板と別体に形
成した他の絶縁体で構成し、この絶縁体の間から純水等
を供給するようにしてもよい。
縁体からなる電極部４８のリブ４８ｂで互いに分離した
例を示しているが、このリブ４８ｂを電極板と別体に形
成した他の絶縁体で構成し、この絶縁体の間から純水等
を供給するようにしてもよい。
【００５７】このように、加工電極５０と給電電極５２
とを電極部４８の円周方向に沿って分割して交互に設け
ることで、基板の導電体膜（被加工物）への固定給電部
を不要となして、基板の全面の加工が可能となる。更
に、パルス状に正負を変化させることで、電解生成物を
溶解させ、加工の繰返しの多重性によって平坦度を向上
させることができる。
とを電極部４８の円周方向に沿って分割して交互に設け
ることで、基板の導電体膜（被加工物）への固定給電部
を不要となして、基板の全面の加工が可能となる。更
に、パルス状に正負を変化させることで、電解生成物を
溶解させ、加工の繰返しの多重性によって平坦度を向上
させることができる。
【００５８】ここで、加工電極５０及び給電電極５２
は、電解反応により、酸化または溶出が一般に問題とな
る。このため、この給電電極５２の素材として、電極に
広く使用されている金属や金属化合物よりも、炭素、比
較的不活性な貴金属、導電性酸化物または導電性セラミ
ックスを使用することが好ましい。この貴金属を素材と
した電極としては、例えば、下地の電極素材にチタンを
用い、その表面にめっきやコーティングで白金またはイ
リジウムを付着させ、高温で焼結して安定化と強度を保
つ処理を行ったものが挙げられる。セラミックス製品
は、一般に無機物質を原料として熱処理によって得ら
れ、各種の非金属・金属の酸化物・炭化物・窒化物など
を原料として、様々な特性を持つ製品が作られている。
この中に導電性を持つセラミックスもある。電極が酸化
すると電極の電気抵抗値が増加し、印加電圧の上昇を招
くが、このように、白金などの酸化しにくい材料やイリ
ジウムなどの導電性酸化物で電極表面を保護すること
で、電極素材の酸化による導電性の低下を防止すること
ができる。
は、電解反応により、酸化または溶出が一般に問題とな
る。このため、この給電電極５２の素材として、電極に
広く使用されている金属や金属化合物よりも、炭素、比
較的不活性な貴金属、導電性酸化物または導電性セラミ
ックスを使用することが好ましい。この貴金属を素材と
した電極としては、例えば、下地の電極素材にチタンを
用い、その表面にめっきやコーティングで白金またはイ
リジウムを付着させ、高温で焼結して安定化と強度を保
つ処理を行ったものが挙げられる。セラミックス製品
は、一般に無機物質を原料として熱処理によって得ら
れ、各種の非金属・金属の酸化物・炭化物・窒化物など
を原料として、様々な特性を持つ製品が作られている。
この中に導電性を持つセラミックスもある。電極が酸化
すると電極の電気抵抗値が増加し、印加電圧の上昇を招
くが、このように、白金などの酸化しにくい材料やイリ
ジウムなどの導電性酸化物で電極表面を保護すること
で、電極素材の酸化による導電性の低下を防止すること
ができる。
【００５９】なお、図９（ａ）に示すように、電極部４
８の内部に、絶縁体８２ａを挟んで対となった加工電極
５０と給電電極５２とを、電極部４８の中心部から外周
部に向けて扇状に区画された領域に配置して、この対と
なった加工電極５０と給電電極５２の数が中心部から半
径方向に沿って徐々に多くなるようにしてもよい。これ
により、電極部４８と基板Ｗとが回転する時、両者の相
対的な速度が遅い電極部４８の中心部と、相対的な速度
が速い電極部４８の外周部での単位面積当たりの電流、
すなわち電流密度を基板Ｗの全面に亘ってより均一にし
て、電解加工の加工速度をより一定にすることができ
る。なお、この例は、基板Ｗが電極部４８の中心を挟ん
だ片側に位置する場合について説明しているが、基板Ｗ
よりやや大きな電極部４８が基板Ｗの中心を中心として
回転するようにした場合（図１７及び図１８等参照）も
同様である。
８の内部に、絶縁体８２ａを挟んで対となった加工電極
５０と給電電極５２とを、電極部４８の中心部から外周
部に向けて扇状に区画された領域に配置して、この対と
なった加工電極５０と給電電極５２の数が中心部から半
径方向に沿って徐々に多くなるようにしてもよい。これ
により、電極部４８と基板Ｗとが回転する時、両者の相
対的な速度が遅い電極部４８の中心部と、相対的な速度
が速い電極部４８の外周部での単位面積当たりの電流、
すなわち電流密度を基板Ｗの全面に亘ってより均一にし
て、電解加工の加工速度をより一定にすることができ
る。なお、この例は、基板Ｗが電極部４８の中心を挟ん
だ片側に位置する場合について説明しているが、基板Ｗ
よりやや大きな電極部４８が基板Ｗの中心を中心として
回転するようにした場合（図１７及び図１８等参照）も
同様である。
【００６０】この場合、図９（ｂ）に示すように、電極
部４８を導電体で構成し、この電極部４８を給電電極５
２（または加工電極５０）となし、この電極部４８の内
部に絶縁体８２ｂで隔離された加工電極５０（または給
電電極５２）を埋設するようにしてもよい。これによ
り、配線の数を少なくすることができる。
部４８を導電体で構成し、この電極部４８を給電電極５
２（または加工電極５０）となし、この電極部４８の内
部に絶縁体８２ｂで隔離された加工電極５０（または給
電電極５２）を埋設するようにしてもよい。これによ
り、配線の数を少なくすることができる。
【００６１】また、図１０（ａ）に示すように、電極部
４８の内部に、電極部４８の中心部から外周部に向けて
扇状に拡がる各１個の加工電極５０と給電電極５２を互
いに隣接させて配置してもよい。この場合も、図１０
（ｂ）に示すように、電極部４８を導電体で構成し、こ
の電極部４８を給電電極５２（または加工電極５０）と
なし、この電極部４８の内部に絶縁体８２ｂで隔離され
た加工電極５０（または給電電極５２）を埋設するよう
にしてもよい。
４８の内部に、電極部４８の中心部から外周部に向けて
扇状に拡がる各１個の加工電極５０と給電電極５２を互
いに隣接させて配置してもよい。この場合も、図１０
（ｂ）に示すように、電極部４８を導電体で構成し、こ
の電極部４８を給電電極５２（または加工電極５０）と
なし、この電極部４８の内部に絶縁体８２ｂで隔離され
た加工電極５０（または給電電極５２）を埋設するよう
にしてもよい。
【００６２】更に、図１１（ａ）に示すように、電極部
４８の内部に、絶縁体８２ａを挟んで対となった加工電
極５０と給電電極５２とを、この加工電極５０と給電電
極５２の円周方向に沿った長さが、電極部４８の中心部
から半径方向に沿って徐々に長くなるように配置しても
よい。この場合も、図１１（ｂ）に示すように、電極部
４８を導電体で構成し、この電極部４８を給電電極５２
（または加工電極５０）となし、この電極部４８の内部
に絶縁体８２ｂで隔離された加工電極５０（または給電
電極５２）を埋設するようにしてもよい。
４８の内部に、絶縁体８２ａを挟んで対となった加工電
極５０と給電電極５２とを、この加工電極５０と給電電
極５２の円周方向に沿った長さが、電極部４８の中心部
から半径方向に沿って徐々に長くなるように配置しても
よい。この場合も、図１１（ｂ）に示すように、電極部
４８を導電体で構成し、この電極部４８を給電電極５２
（または加工電極５０）となし、この電極部４８の内部
に絶縁体８２ｂで隔離された加工電極５０（または給電
電極５２）を埋設するようにしてもよい。
【００６３】また、図１２に示すように、電極部４８を
導電体で構成し、この電極部４８を給電電極５２（また
は加工電極５０）となし、この電極部４８の内部に、絶
縁体８２ｂで隔離されて螺旋状に連続して延びる加工電
極５０を埋設してもよい。更には、図１３に示すよう
に、電極部４８の内部に中心部から外方部に向けてスク
リュー状に拡がる加工電極５０と給電電極５２とを絶縁
体８２ｂを挟んで交互に配置してもよい。なお、図示し
ないが、電極部に加工電極と給電電極とを散点状に均一
に分布させて配置してもよいことは勿論である。
導電体で構成し、この電極部４８を給電電極５２（また
は加工電極５０）となし、この電極部４８の内部に、絶
縁体８２ｂで隔離されて螺旋状に連続して延びる加工電
極５０を埋設してもよい。更には、図１３に示すよう
に、電極部４８の内部に中心部から外方部に向けてスク
リュー状に拡がる加工電極５０と給電電極５２とを絶縁
体８２ｂを挟んで交互に配置してもよい。なお、図示し
ないが、電極部に加工電極と給電電極とを散点状に均一
に分布させて配置してもよいことは勿論である。
【００６４】次に、この基板処理装置による基板処理
（電解加工）について図４（ａ）を用いて説明する。先
ず、例えば図８５（ｂ）に示す、表面に導電体膜（被加
工部）として銅膜６を形成した基板Ｗを収納してロード
・アンロード部３０にセットしたカセットから、１枚の
基板Ｗを搬送ロボット３８で取出し、この基板Ｗを、必
要に応じて反転機３２に搬送して反転させて、基板Ｗの
導電体膜（銅膜６）を形成した表面が下を向くようにす
る。次に、この表面が下を向いた基板Ｗを搬送ロボット
３８でプッシャ３４まで搬送してプッシャ３４上に載置
する。
（電解加工）について図４（ａ）を用いて説明する。先
ず、例えば図８５（ｂ）に示す、表面に導電体膜（被加
工部）として銅膜６を形成した基板Ｗを収納してロード
・アンロード部３０にセットしたカセットから、１枚の
基板Ｗを搬送ロボット３８で取出し、この基板Ｗを、必
要に応じて反転機３２に搬送して反転させて、基板Ｗの
導電体膜（銅膜６）を形成した表面が下を向くようにす
る。次に、この表面が下を向いた基板Ｗを搬送ロボット
３８でプッシャ３４まで搬送してプッシャ３４上に載置
する。
【００６５】このプッシャ３４上に載置した基板Ｗを、
電解加工装置３６の基板保持部４６で吸着保持し、揺動
アーム４４を揺動させて基板保持部４６を電極部４８の
直上方の加工位置まで移動させる。次に、上下動用モー
タ６０を駆動して基板保持部４６を下降させ、この基板
保持部４６で保持した基板Ｗを電極部４８の上面に取付
けたイオン交換体５６の表面に接触させるか、または近
接させる。
電解加工装置３６の基板保持部４６で吸着保持し、揺動
アーム４４を揺動させて基板保持部４６を電極部４８の
直上方の加工位置まで移動させる。次に、上下動用モー
タ６０を駆動して基板保持部４６を下降させ、この基板
保持部４６で保持した基板Ｗを電極部４８の上面に取付
けたイオン交換体５６の表面に接触させるか、または近
接させる。
【００６６】ここで、超純水のような液自身の抵抗値が
大きい液体を使用する場合には、イオン交換体５６を基
板Ｗに接触させることにより、電気抵抗を低減させ、印
加電圧も小さくて済み、消費電力も低減できる。この
“接触”は、例えばＣＭＰのように物理的なエネルギー
（応力）を被加工物に与えるために、“押し付ける”こ
とを意味するものではない。従って、本実施例における
本電解加工装置では、基板Ｗの電極部４８への接触乃至
近接には上下動用モータ６０を用いており、例えばＣＭ
Ｐ装置において基板と研磨部材を積極的に押し付ける押
圧機構は有していない。このことは、後述の各実施の形
態においても同様である。つまり、ＣＭＰにあっては、
一般に２０〜５０ｋＰａ程度の押圧力で基板を研磨面に
押し付けてるが、ここでは例えば、２０ｋＰａ以下の圧
力でイオン交換体５６を基板Ｗに接触させればよく、１
０ｋＰａ以下の圧力でも充分除去加工効果が得られる。
大きい液体を使用する場合には、イオン交換体５６を基
板Ｗに接触させることにより、電気抵抗を低減させ、印
加電圧も小さくて済み、消費電力も低減できる。この
“接触”は、例えばＣＭＰのように物理的なエネルギー
（応力）を被加工物に与えるために、“押し付ける”こ
とを意味するものではない。従って、本実施例における
本電解加工装置では、基板Ｗの電極部４８への接触乃至
近接には上下動用モータ６０を用いており、例えばＣＭ
Ｐ装置において基板と研磨部材を積極的に押し付ける押
圧機構は有していない。このことは、後述の各実施の形
態においても同様である。つまり、ＣＭＰにあっては、
一般に２０〜５０ｋＰａ程度の押圧力で基板を研磨面に
押し付けてるが、ここでは例えば、２０ｋＰａ以下の圧
力でイオン交換体５６を基板Ｗに接触させればよく、１
０ｋＰａ以下の圧力でも充分除去加工効果が得られる。
【００６７】この状態で、例えば図５に示すように電源
８０を接続して加工電極５０と給電電極５２との間に所
定の電圧を印加するとともに、基板保持部４６と電極部
４８とを共に回転させる。同時に、貫通孔４８ａを通じ
て、電極部４８の下側から該電極部４８の上面に純水ま
たは超純水を、純水ノズル７４により電極部４８の上側
から該電極部４８の上面に純水または超純水を同時に供
給し、加工電極５０及び給電電極５２と基板Ｗとの間に
純水または超純水を満たす。これによって、イオン交換
体５６により生成された水素イオンまたは水酸化物イオ
ンによって、基板Ｗに設けられた導電体膜（銅膜６）の
電解加工を行う。ここに、純水または超純水がイオン交
換体５６の内部を流れるようにすることで、水素イオン
または水酸化物イオンを多量に生成し、これを基板Ｗの
表面に供給することで、効率のよい電解加工を行うこと
ができる。
８０を接続して加工電極５０と給電電極５２との間に所
定の電圧を印加するとともに、基板保持部４６と電極部
４８とを共に回転させる。同時に、貫通孔４８ａを通じ
て、電極部４８の下側から該電極部４８の上面に純水ま
たは超純水を、純水ノズル７４により電極部４８の上側
から該電極部４８の上面に純水または超純水を同時に供
給し、加工電極５０及び給電電極５２と基板Ｗとの間に
純水または超純水を満たす。これによって、イオン交換
体５６により生成された水素イオンまたは水酸化物イオ
ンによって、基板Ｗに設けられた導電体膜（銅膜６）の
電解加工を行う。ここに、純水または超純水がイオン交
換体５６の内部を流れるようにすることで、水素イオン
または水酸化物イオンを多量に生成し、これを基板Ｗの
表面に供給することで、効率のよい電解加工を行うこと
ができる。
【００６８】すなわち、純水または超純水がイオン交換
体５６の内部を流れるようにすることで、水の解離反応
を促進させる官能基（強酸性陽イオン交換材料ではスル
ホン酸基）に充分な水を供給して水分子の解離量を増加
させ、水酸化物イオン（もしくはＯＨラジカル）との反
応により発生した加工生成物（ガスも含む）を水の流れ
により除去して、加工効率を高めることができる。従っ
て、純水または超純水の流れは必要で、また純水または
超純水の流れとしては、一様かつ均一であることが望ま
しく、一様かつ均一な流れとすることで、イオンの供給
及び加工生成物の除去の一様性及び均一性、ひいては加
工効率の一様性及び均一性を図ることができる。
体５６の内部を流れるようにすることで、水の解離反応
を促進させる官能基（強酸性陽イオン交換材料ではスル
ホン酸基）に充分な水を供給して水分子の解離量を増加
させ、水酸化物イオン（もしくはＯＨラジカル）との反
応により発生した加工生成物（ガスも含む）を水の流れ
により除去して、加工効率を高めることができる。従っ
て、純水または超純水の流れは必要で、また純水または
超純水の流れとしては、一様かつ均一であることが望ま
しく、一様かつ均一な流れとすることで、イオンの供給
及び加工生成物の除去の一様性及び均一性、ひいては加
工効率の一様性及び均一性を図ることができる。
【００６９】この時、加工電極５０と給電電極５２との
間に印加する電圧、またはこの間を流れる電流をモニタ
部４２でモニタして、エンドポイント（加工終点）を検
知する。つまり、同じ電圧（電流）を印加した状態で電
解加工を行うと、材料によって流れる電流（印加される
電圧）に違いが生じる。例えば、図１４（ａ）に示すよ
うに、表面に材料Ｂと材料Ａとを順次成膜した基板Ｗの
該表面に電解加工を施した時に流れる電流をモニタする
と、材料Ａを電解加工している間は一定の電流が流れる
が、異なる材料Ｂの加工に移行する時点で流れる電流が
変化する。同様に、加工電極５０と給電電極５２との間
に印加される電圧にあっても、図１４（ｂ）に示すよう
に、材料Ａを電解加工している間は一定の電圧が印加さ
れるが、異なる材料Ｂの加工に移行する時点で印加され
る電圧が変化する。なお、図１４（ａ）は、材料Ｂを電
解加工する時の方が、材料Ａを電解加工する時よりも電
流が流れにくくなる場合を、図１４（ｂ）は、材料Ｂを
電解加工する時の方が、材料Ａを電解加工するときより
も電圧が高くなる場合の例を示している。これにより、
この電流または電圧の変化をモニタすることでエンドポ
イントを確実に検知することができる。
間に印加する電圧、またはこの間を流れる電流をモニタ
部４２でモニタして、エンドポイント（加工終点）を検
知する。つまり、同じ電圧（電流）を印加した状態で電
解加工を行うと、材料によって流れる電流（印加される
電圧）に違いが生じる。例えば、図１４（ａ）に示すよ
うに、表面に材料Ｂと材料Ａとを順次成膜した基板Ｗの
該表面に電解加工を施した時に流れる電流をモニタする
と、材料Ａを電解加工している間は一定の電流が流れる
が、異なる材料Ｂの加工に移行する時点で流れる電流が
変化する。同様に、加工電極５０と給電電極５２との間
に印加される電圧にあっても、図１４（ｂ）に示すよう
に、材料Ａを電解加工している間は一定の電圧が印加さ
れるが、異なる材料Ｂの加工に移行する時点で印加され
る電圧が変化する。なお、図１４（ａ）は、材料Ｂを電
解加工する時の方が、材料Ａを電解加工する時よりも電
流が流れにくくなる場合を、図１４（ｂ）は、材料Ｂを
電解加工する時の方が、材料Ａを電解加工するときより
も電圧が高くなる場合の例を示している。これにより、
この電流または電圧の変化をモニタすることでエンドポ
イントを確実に検知することができる。
【００７０】なお、この例では、モニタ部４２で加工電
極５０と給電電極５２との間に印加する電圧、またはこ
の間を流れる電流をモニタして加工終点を検知するよう
にした例を示しているが、このモニタ部４２で、加工中
の基板の状態の変化をモニタして、任意に設定した加工
終点を検知するようにしてもよい。この場合、加工終点
は、被加工面の指定した部位について、所望の加工量に
達した時点、若しくは加工量と相関関係を有するパラメ
ータついて、所望の加工量に相当する量に達した時点を
指す。このように、加工の途中においても、加工終点を
任意に設定して検知できるようにすることで、多段プロ
セスでの電解加工が可能となる。このことは、以下各実
施の形態においても同様である。
極５０と給電電極５２との間に印加する電圧、またはこ
の間を流れる電流をモニタして加工終点を検知するよう
にした例を示しているが、このモニタ部４２で、加工中
の基板の状態の変化をモニタして、任意に設定した加工
終点を検知するようにしてもよい。この場合、加工終点
は、被加工面の指定した部位について、所望の加工量に
達した時点、若しくは加工量と相関関係を有するパラメ
ータついて、所望の加工量に相当する量に達した時点を
指す。このように、加工の途中においても、加工終点を
任意に設定して検知できるようにすることで、多段プロ
セスでの電解加工が可能となる。このことは、以下各実
施の形態においても同様である。
【００７１】また、図４（ｂ）に示すように、例えば、
電極部４８に光を透過する窓を空け、電極部４８の下方
に光を放射する投光部と光を受光する受光部とを有する
膜厚センサ（膜厚検知部）Ｓを配置し、この膜厚センサ
Ｓによって、反射光の強度の変化によって得られる加工
中の膜厚を、その場で（in-situ）測定し、この測定結
果を基にして加工終点を検知するようにしてもよい。
電極部４８に光を透過する窓を空け、電極部４８の下方
に光を放射する投光部と光を受光する受光部とを有する
膜厚センサ（膜厚検知部）Ｓを配置し、この膜厚センサ
Ｓによって、反射光の強度の変化によって得られる加工
中の膜厚を、その場で（in-situ）測定し、この測定結
果を基にして加工終点を検知するようにしてもよい。
【００７２】そして、電解加工完了後、電源８０の接続
を切り、基板保持部４６と電極部４８の回転を停止さ
せ、しかる後、基板保持部４６を上昇させ、揺動アーム
４４を揺動させて基板Ｗをプッシャ３４に受渡す。そし
て、搬送ロボット３８は、このプッシャ３４から基板Ｗ
を受取り、必要に応じて反転機３２に搬送して反転させ
た後、基板Ｗをロード・アンロード部３０のカセットに
戻す。
を切り、基板保持部４６と電極部４８の回転を停止さ
せ、しかる後、基板保持部４６を上昇させ、揺動アーム
４４を揺動させて基板Ｗをプッシャ３４に受渡す。そし
て、搬送ロボット３８は、このプッシャ３４から基板Ｗ
を受取り、必要に応じて反転機３２に搬送して反転させ
た後、基板Ｗをロード・アンロード部３０のカセットに
戻す。
【００７３】なお、加工電極と被加工物との間にイオン
交換体を介在させることなく、電解加工を行うと、電気
抵抗は、“被加工物と加工電極との距離（電極間距
離）”に比例する。これは、イオンの移動距離が小さく
なり、その分、必要なエネルギーが小さくなるためであ
る。例えば、超純水（１８．２５ＭΩ・ｃｍ）について
は、電極間距離が１ｃｍの時に電気抵抗１８．２５ＭΩ
（電圧１０Ｖで０．５４μＡ）となり、電極間距離が１
μｍの時に電気抵抗１．８２５ｋΩ（電圧１０Ｖで５．
４ｍＡ）となる。
交換体を介在させることなく、電解加工を行うと、電気
抵抗は、“被加工物と加工電極との距離（電極間距
離）”に比例する。これは、イオンの移動距離が小さく
なり、その分、必要なエネルギーが小さくなるためであ
る。例えば、超純水（１８．２５ＭΩ・ｃｍ）について
は、電極間距離が１ｃｍの時に電気抵抗１８．２５ＭΩ
（電圧１０Ｖで０．５４μＡ）となり、電極間距離が１
μｍの時に電気抵抗１．８２５ｋΩ（電圧１０Ｖで５．
４ｍＡ）となる。
【００７４】また、加工電極と被加工物との間にイオン
交換体を介在させた場合には、イオン交換体を被加工物
に接触させることなく、近接させると、電気抵抗は、基
本的には前述と同様に、”被加工物とイオン交換体表面
との距離”に比例する。しかし、イオン交換体に加工電
極を接触させると、電気抵抗はこれ以上に低下する。こ
の理由は、イオン交換体の内部と外部とでイオンの濃度
が大きく異なるためである。つまり、イオン交換体の内
部は、触媒作用により超純水の電離反応が促進され、イ
オン（Ｈ＋及びＯＨ−）の濃度が増加する。従って、イ
オン交換体の内部は、イオン交換基が存在するために、
高濃度のイオンを蓄積している（またはできる）特殊な
場となる。一方、イオン交換体の外部は、イオン交換基
が無いため、増加したイオンは元（Ｈ２Ｏ）に戻ろうと
し、イオン濃度は格段に低下する。従って、イオン交換
体を被処理物に接触させると、イオン交換体を被処理物
に接触させた状態における被加工物と加工電極との距離
に関係なく、電気抵抗を一定の低レベルにすることがで
きる。
交換体を介在させた場合には、イオン交換体を被加工物
に接触させることなく、近接させると、電気抵抗は、基
本的には前述と同様に、”被加工物とイオン交換体表面
との距離”に比例する。しかし、イオン交換体に加工電
極を接触させると、電気抵抗はこれ以上に低下する。こ
の理由は、イオン交換体の内部と外部とでイオンの濃度
が大きく異なるためである。つまり、イオン交換体の内
部は、触媒作用により超純水の電離反応が促進され、イ
オン（Ｈ＋及びＯＨ−）の濃度が増加する。従って、イ
オン交換体の内部は、イオン交換基が存在するために、
高濃度のイオンを蓄積している（またはできる）特殊な
場となる。一方、イオン交換体の外部は、イオン交換基
が無いため、増加したイオンは元（Ｈ２Ｏ）に戻ろうと
し、イオン濃度は格段に低下する。従って、イオン交換
体を被処理物に接触させると、イオン交換体を被処理物
に接触させた状態における被加工物と加工電極との距離
に関係なく、電気抵抗を一定の低レベルにすることがで
きる。
【００７５】なお、この例では、電極部４８と基板Ｗと
の間に純水、好ましくは超純水を供給した例を示してい
る。このように電解質を含まない純水または超純水を使
用して電解加工を行うことで、基板Ｗの表面に電解質等
の余分な不純物が付着したり、残留したりすることをな
くすことができる。更に、電解によって溶解した銅イオ
ン等が、イオン交換体５６にイオン交換反応で即座に捕
捉されるため、溶解した銅イオン等が基板Ｗの他の部分
に再度析出したり、酸化されて微粒子となり基板Ｗの表
面を汚染したりすることがない。
の間に純水、好ましくは超純水を供給した例を示してい
る。このように電解質を含まない純水または超純水を使
用して電解加工を行うことで、基板Ｗの表面に電解質等
の余分な不純物が付着したり、残留したりすることをな
くすことができる。更に、電解によって溶解した銅イオ
ン等が、イオン交換体５６にイオン交換反応で即座に捕
捉されるため、溶解した銅イオン等が基板Ｗの他の部分
に再度析出したり、酸化されて微粒子となり基板Ｗの表
面を汚染したりすることがない。
【００７６】超純水は、比抵抗が大きく電流が流れ難い
ため、電極と被加工物との距離を極力短くしたり、電極
と被加工物との間にイオン交換体を挟むことで電気抵抗
を低減しているが、さらに電解液を組み合わせること
で、更に電気抵抗を低減して消費電力を削減することが
できる。なお、電解液による加工では、被加工物の加工
される部分が加工電極よりやや広い範囲に及ぶが、超純
水とイオン交換体の組合せでは、超純水にほとんど電流
が流れないため、被加工物の加工電極とイオン交換体が
投影された範囲内のみが加工されることになる。
ため、電極と被加工物との距離を極力短くしたり、電極
と被加工物との間にイオン交換体を挟むことで電気抵抗
を低減しているが、さらに電解液を組み合わせること
で、更に電気抵抗を低減して消費電力を削減することが
できる。なお、電解液による加工では、被加工物の加工
される部分が加工電極よりやや広い範囲に及ぶが、超純
水とイオン交換体の組合せでは、超純水にほとんど電流
が流れないため、被加工物の加工電極とイオン交換体が
投影された範囲内のみが加工されることになる。
【００７７】また、純水または超純水の代わりに、純水
または超純水に電解質を添加した電解液を使用してもよ
い。電解液を使用することで、さらに電気抵抗を低減し
て消費電力を削減することができる。この電解液として
は、例えば、ＮａＣｌやＮａ ２ＳＯ４等の中性塩、ＨＣ
ｌやＨ２ＳＯ４等の酸、更には、アンモニア等のアルカ
リなどの溶液が使用でき、被加工物の特性によって適宜
選択して使用すればよい。電解液を用いる場合は、基板
Ｗとイオン交換体５６との間に僅かの隙間を設けて非接
触とすることが好ましい。
または超純水に電解質を添加した電解液を使用してもよ
い。電解液を使用することで、さらに電気抵抗を低減し
て消費電力を削減することができる。この電解液として
は、例えば、ＮａＣｌやＮａ ２ＳＯ４等の中性塩、ＨＣ
ｌやＨ２ＳＯ４等の酸、更には、アンモニア等のアルカ
リなどの溶液が使用でき、被加工物の特性によって適宜
選択して使用すればよい。電解液を用いる場合は、基板
Ｗとイオン交換体５６との間に僅かの隙間を設けて非接
触とすることが好ましい。
【００７８】更に、純水または超純水の代わりに、純水
または超純水に界面活性剤等を添加して、電気伝導度が
５００μＳ／ｃｍ以下、好ましくは、５０μＳ／ｃｍ以
下、更に好ましくは、０．１μＳ／ｃｍ以下（比抵抗で
１０ＭΩ・ｃｍ以上）にした液体を使用してもよい。こ
のように、純水または超純水に界面活性剤を添加するこ
とで、基板Ｗとイオン交換体５６の界面にイオンの移動
を防ぐ一様な抑制作用を有する層を形成し、これによっ
て、イオン交換（金属の溶解）の集中を緩和して加工面
の平坦性を向上させることができる。ここで、界面活性
剤濃度は、１００ｐｐｍ以下が望ましい。なお、電気伝
導度の値があまり高いと電流効率が下がり、加工速度が
遅くなるが、５００μＳ／ｃｍ以下、好ましくは、５０
μＳ／ｃｍ以下、更に好ましくは、０．１μＳ／ｃｍ以
下の電気伝導度を有する液体を使用することで、所望の
加工速度を得ることができる。
または超純水に界面活性剤等を添加して、電気伝導度が
５００μＳ／ｃｍ以下、好ましくは、５０μＳ／ｃｍ以
下、更に好ましくは、０．１μＳ／ｃｍ以下（比抵抗で
１０ＭΩ・ｃｍ以上）にした液体を使用してもよい。こ
のように、純水または超純水に界面活性剤を添加するこ
とで、基板Ｗとイオン交換体５６の界面にイオンの移動
を防ぐ一様な抑制作用を有する層を形成し、これによっ
て、イオン交換（金属の溶解）の集中を緩和して加工面
の平坦性を向上させることができる。ここで、界面活性
剤濃度は、１００ｐｐｍ以下が望ましい。なお、電気伝
導度の値があまり高いと電流効率が下がり、加工速度が
遅くなるが、５００μＳ／ｃｍ以下、好ましくは、５０
μＳ／ｃｍ以下、更に好ましくは、０．１μＳ／ｃｍ以
下の電気伝導度を有する液体を使用することで、所望の
加工速度を得ることができる。
【００７９】また、基板Ｗと加工電極５０及び給電電極
５２との間にイオン交換体５６を挟むことで、加工速度
を大幅に向上させるようにしている。つまり、超純水電
気化学的加工は、超純水中の水酸化物イオンと被加工材
料との化学的相互作用によるものである。しかし、超純
水中に含まれる反応種である水酸化物イオン濃度は、常
温・常圧状態で１０−７ｍｏｌ／Ｌと微量であるため、
除去加工反応以外の反応（酸化膜形成等）による除去加
工効率の低下が考えられる。このため、除去加工反応を
高効率で行うためには、水酸化物イオンを増加させる必
要がある。そこで、水酸化物イオンを増加させる方法と
して、触媒材料により超純水の解離反応を促進させる方
法があり、その有力な触媒材料としてイオン交換体が挙
げられる。具体的には、イオン交換体中の官能基と水分
子との相互作用により水分子の解離反応に関する活性化
エネルギを低下させる。これによって、水の解離を促進
させて、加工速度を向上させることができる。
５２との間にイオン交換体５６を挟むことで、加工速度
を大幅に向上させるようにしている。つまり、超純水電
気化学的加工は、超純水中の水酸化物イオンと被加工材
料との化学的相互作用によるものである。しかし、超純
水中に含まれる反応種である水酸化物イオン濃度は、常
温・常圧状態で１０−７ｍｏｌ／Ｌと微量であるため、
除去加工反応以外の反応（酸化膜形成等）による除去加
工効率の低下が考えられる。このため、除去加工反応を
高効率で行うためには、水酸化物イオンを増加させる必
要がある。そこで、水酸化物イオンを増加させる方法と
して、触媒材料により超純水の解離反応を促進させる方
法があり、その有力な触媒材料としてイオン交換体が挙
げられる。具体的には、イオン交換体中の官能基と水分
子との相互作用により水分子の解離反応に関する活性化
エネルギを低下させる。これによって、水の解離を促進
させて、加工速度を向上させることができる。
【００８０】なお、このイオン交換体５６を省略して、
基板Ｗと加工電極５０及び給電電極５２との間に純水ま
たは超純水を供給するようにしてもよい。このように、
イオン交換体５６を省略すると加工速度が遅くなるが、
極めて薄い膜を電解加工で除去するのに特に有効であ
る。しかも、基板Ｗの表面に電解質等の余分な不純物が
付着したり、残留したりすることがない。
基板Ｗと加工電極５０及び給電電極５２との間に純水ま
たは超純水を供給するようにしてもよい。このように、
イオン交換体５６を省略すると加工速度が遅くなるが、
極めて薄い膜を電解加工で除去するのに特に有効であ
る。しかも、基板Ｗの表面に電解質等の余分な不純物が
付着したり、残留したりすることがない。
【００８１】更に、この例では、電解加工の際に、イオ
ン交換体５６が基板Ｗに接触乃至近接するようにしてい
る。イオン交換体５６と基板Ｗとが近接した状態では、
この間隔の大きさにもよるが、電気抵抗がある程度大き
いので、必要とする電流密度を与えようとした時の電圧
が大きくなる。しかし、一方では、非接触であるため、
基板Ｗの表面に沿った純水または超純水の流れが作り易
く、基板表面での反応生成物を高効率で除去することが
できる。これに対して、イオン交換体５６を基板Ｗに接
触させると、電気抵抗が極めて小さくなって、印加電圧
も小さくて済み、消費電力も低減できる。
ン交換体５６が基板Ｗに接触乃至近接するようにしてい
る。イオン交換体５６と基板Ｗとが近接した状態では、
この間隔の大きさにもよるが、電気抵抗がある程度大き
いので、必要とする電流密度を与えようとした時の電圧
が大きくなる。しかし、一方では、非接触であるため、
基板Ｗの表面に沿った純水または超純水の流れが作り易
く、基板表面での反応生成物を高効率で除去することが
できる。これに対して、イオン交換体５６を基板Ｗに接
触させると、電気抵抗が極めて小さくなって、印加電圧
も小さくて済み、消費電力も低減できる。
【００８２】また、加工速度を上げるために電圧を上げ
て電流密度を大きくすると、電極と基板（被加工物）と
の間の抵抗が大きい場合では、放電が生じる場合があ
る。放電が生じると、被加工物表面にピッチングが起こ
り、加工面の均一性や平坦化が困難となる。これに対し
て、イオン交換体５６を基板Ｗに接触させると、電気抵
抗が極めて小さいことから、このような放電が生じるこ
とを防止することができる。
て電流密度を大きくすると、電極と基板（被加工物）と
の間の抵抗が大きい場合では、放電が生じる場合があ
る。放電が生じると、被加工物表面にピッチングが起こ
り、加工面の均一性や平坦化が困難となる。これに対し
て、イオン交換体５６を基板Ｗに接触させると、電気抵
抗が極めて小さいことから、このような放電が生じるこ
とを防止することができる。
【００８３】ここで、例えばイオン交換体５６としてカ
チオン交換基を付与したものを使用して銅の電解加工を
行うと、加工終了後に銅がイオン交換体（カチオン交換
体）５６のイオン交換基を飽和しており、次の加工を行
う時の加工効率が悪くなる。また、イオン交換体５６と
してアニオン交換基を付与したものを使用して銅の電解
加工を行うと、イオン交換体（アニオン交換体）５６の
表面に銅の酸化物の微粒子が生成されて付着し、次の処
理基板の表面を汚染するおそれがある。
チオン交換基を付与したものを使用して銅の電解加工を
行うと、加工終了後に銅がイオン交換体（カチオン交換
体）５６のイオン交換基を飽和しており、次の加工を行
う時の加工効率が悪くなる。また、イオン交換体５６と
してアニオン交換基を付与したものを使用して銅の電解
加工を行うと、イオン交換体（アニオン交換体）５６の
表面に銅の酸化物の微粒子が生成されて付着し、次の処
理基板の表面を汚染するおそれがある。
【００８４】そこで、このような場合に、図１５に示す
ように、イオン交換体５６を再生する再生部８４を設け
て、加工中に再生部８４でイオン交換体５６を再生する
ことで、これらの弊害を除去することができる。すなわ
ち、この再生部８４は、基板保持部４６を保持する揺動
アーム４４の電極部４８を挟んだ対向位置に設けた該揺
動アーム４４と同様な構成の揺動アーム８６と、この揺
動アーム８６の自由端に保持した再生ヘッド８８とを有
している。そして、電源８０を介してイオン交換体５６
に加工時とは逆の電位を与え、イオン交換体５６に付着
した銅等の付着物の溶解を促進させることで、加工中に
イオン交換体５６を再生できるようになっている。この
場合、再生されたイオン交換体５６は、電極部４８の上
面に供給される純水または超純水でリンスされる。
ように、イオン交換体５６を再生する再生部８４を設け
て、加工中に再生部８４でイオン交換体５６を再生する
ことで、これらの弊害を除去することができる。すなわ
ち、この再生部８４は、基板保持部４６を保持する揺動
アーム４４の電極部４８を挟んだ対向位置に設けた該揺
動アーム４４と同様な構成の揺動アーム８６と、この揺
動アーム８６の自由端に保持した再生ヘッド８８とを有
している。そして、電源８０を介してイオン交換体５６
に加工時とは逆の電位を与え、イオン交換体５６に付着
した銅等の付着物の溶解を促進させることで、加工中に
イオン交換体５６を再生できるようになっている。この
場合、再生されたイオン交換体５６は、電極部４８の上
面に供給される純水または超純水でリンスされる。
【００８５】図１６は、本発明の他の実施の形態の基板
処理装置の平面配置図を示し、図１７乃至図１９は、こ
の基板処理装置に使用されている本発明の他の実施の形
態の電解加工装置を示す。なお、前記実施の形態のもの
と同一部材には同一符号を付してその説明を一部省略す
る。このことは、以下の各実施の形態にあっても同様で
ある。
処理装置の平面配置図を示し、図１７乃至図１９は、こ
の基板処理装置に使用されている本発明の他の実施の形
態の電解加工装置を示す。なお、前記実施の形態のもの
と同一部材には同一符号を付してその説明を一部省略す
る。このことは、以下の各実施の形態にあっても同様で
ある。
【００８６】図１６に示すように、この基板処理装置
は、基板Ｗを搬出入する搬出入部としての一対のロード
・アンロード部３０と、基板Ｗを反転させる反転機３２
及び電解加工装置３６ａが直列に配置され、搬送装置と
しての搬送ロボット３８ａがこれらの各機器と平行に走
行して基板Ｗの搬送と受渡しを行うようになっている。
更に、電解加工装置３６ａによる電解加工の際に、加工
電極５０と給電電極５２との間に印加する電圧、または
この間を流れる電流をモニタするモニタ部４２が備えら
れている。
は、基板Ｗを搬出入する搬出入部としての一対のロード
・アンロード部３０と、基板Ｗを反転させる反転機３２
及び電解加工装置３６ａが直列に配置され、搬送装置と
しての搬送ロボット３８ａがこれらの各機器と平行に走
行して基板Ｗの搬送と受渡しを行うようになっている。
更に、電解加工装置３６ａによる電解加工の際に、加工
電極５０と給電電極５２との間に印加する電圧、または
この間を流れる電流をモニタするモニタ部４２が備えら
れている。
【００８７】電解加工装置３６ａは、加工電極５０と給
電電極５２とを埋設した電極部４８の外径が基板保持部
４６で保持する基板Ｗの外径よりも一回り大きな大きさ
に設定されている。そして、電極部４８は、中空モータ
７０の駆動に伴って、この回転中心と電極部４８の中心
との距離を半径とした自転を行わない公転運動、いわゆ
るスクロール運動（並進回転運動）を行うようになって
いる。
電電極５２とを埋設した電極部４８の外径が基板保持部
４６で保持する基板Ｗの外径よりも一回り大きな大きさ
に設定されている。そして、電極部４８は、中空モータ
７０の駆動に伴って、この回転中心と電極部４８の中心
との距離を半径とした自転を行わない公転運動、いわゆ
るスクロール運動（並進回転運動）を行うようになって
いる。
【００８８】すなわち、電極部４８と中空モータ７０と
の間には、図１９（ａ）に示すように、周方向に３つ以
上（図示では４つ）の自転防止部４００が設けられてい
る。つまり、中空モータ７０の上面と電極部４８の下面
の対応する位置には、周方向に等間隔に複数の凹所４０
２，４０４が形成され、これにはそれぞれベアリング４
０６，４０８が装着されている。そして、このベアリン
グ４０６，４０８には、図１９（ｂ）に示すように”
ｅ”だけずれた２つの軸体４０８，４１０を持つ連結部
材４１２が、各軸体４０８，４１０の端部を挿入して装
着されている。また、電極部４８の中央下面側には、中
空モータ７０の主軸４１４の上端に偏心して設けられた
駆動端４１６が軸受（図示せず）を介して回転自在に連
結されている。この偏心量も同様に”ｅ”である。これ
により電極部４８が半径”ｅ”の円に沿って並進運動す
るようになっている。
の間には、図１９（ａ）に示すように、周方向に３つ以
上（図示では４つ）の自転防止部４００が設けられてい
る。つまり、中空モータ７０の上面と電極部４８の下面
の対応する位置には、周方向に等間隔に複数の凹所４０
２，４０４が形成され、これにはそれぞれベアリング４
０６，４０８が装着されている。そして、このベアリン
グ４０６，４０８には、図１９（ｂ）に示すように”
ｅ”だけずれた２つの軸体４０８，４１０を持つ連結部
材４１２が、各軸体４０８，４１０の端部を挿入して装
着されている。また、電極部４８の中央下面側には、中
空モータ７０の主軸４１４の上端に偏心して設けられた
駆動端４１６が軸受（図示せず）を介して回転自在に連
結されている。この偏心量も同様に”ｅ”である。これ
により電極部４８が半径”ｅ”の円に沿って並進運動す
るようになっている。
【００８９】この実施の形態にあっては、電解加工中に
電極部４８の上面側から該電極部４８の上面に超純水の
供給を行うことができないため、図１７に示すように主
軸４１４に設けた貫通孔４１４ａ及び電極部４８に設け
た貫通孔４８ａを通してのみ、電極部４８の上面に純水
または超純水を供給するようになっている。また、電極
部４８は、自転を行わないため、スリップリング７８が
省略されている。更に、電極部４８の側方に位置して、
電解加工終了後にイオン交換体５６に向けて超純水を噴
射して、この再生を行う再生部としての超純水噴射ノズ
ル９０が待避自在に配置されている。その他の構成は、
第１の実施の形態のものと同様である。
電極部４８の上面側から該電極部４８の上面に超純水の
供給を行うことができないため、図１７に示すように主
軸４１４に設けた貫通孔４１４ａ及び電極部４８に設け
た貫通孔４８ａを通してのみ、電極部４８の上面に純水
または超純水を供給するようになっている。また、電極
部４８は、自転を行わないため、スリップリング７８が
省略されている。更に、電極部４８の側方に位置して、
電解加工終了後にイオン交換体５６に向けて超純水を噴
射して、この再生を行う再生部としての超純水噴射ノズ
ル９０が待避自在に配置されている。その他の構成は、
第１の実施の形態のものと同様である。
【００９０】この電解加工装置３６ａにあっては、基板
Ｗをイオン交換体５６に接触乃至近接させた状態で、基
板保持部４６を介して基板Ｗを回転させ、同時に中空モ
ータ７０を駆動して電極部４８をスクロール運動させな
がら、電極部４８の上面に純水または超純水を供給し、
加工電極５０と給電電極５２との間に所定の電圧を印加
することで、基板Ｗの表面を電解加工するようにしてい
る。
Ｗをイオン交換体５６に接触乃至近接させた状態で、基
板保持部４６を介して基板Ｗを回転させ、同時に中空モ
ータ７０を駆動して電極部４８をスクロール運動させな
がら、電極部４８の上面に純水または超純水を供給し、
加工電極５０と給電電極５２との間に所定の電圧を印加
することで、基板Ｗの表面を電解加工するようにしてい
る。
【００９１】この基板処理装置における基板Ｗの処理の
流れは、搬送ロボット３８ａと電解加工装置３６ａとの
間で直接基板Ｗの受渡しを行う（つまり、プッシャを介
して基板の受渡しを行うようにしていない）点以外は、
図４（ａ）に示す実施の形態と同じであるので、ここで
は説明を省略する。
流れは、搬送ロボット３８ａと電解加工装置３６ａとの
間で直接基板Ｗの受渡しを行う（つまり、プッシャを介
して基板の受渡しを行うようにしていない）点以外は、
図４（ａ）に示す実施の形態と同じであるので、ここで
は説明を省略する。
【００９２】図２０及び図２１は、この電解加工装置３
６ａの変形例を示す。これは、円板状の加工電極５０
と、この加工電極５０の周囲を囲繞するリング状の給電
電極５２とをリング状の絶縁体５３で分離して、スクロ
ール運動をする電極部４８を構成し、更に加工電極５０
の上面をイオン交換体５６ｅで、加工電極５２の上面を
イオン交換体５６ｆで前記絶縁体５３を介して互いに分
離した状態で個別に覆ったものである。そして、前述の
ように、基板Ｗをイオン交換体５６ｅ，５６ｆに接触乃
至近接させた状態で、基板Ｗを回転させ、同時に電極部
４８をスクロール運動させた際、給電電極５２の上方に
基板Ｗの一部が常に位置して、ここから給電できるよう
になっている。その他の構成は、図１６乃至図１９に示
すものと同じである。この例によれば、加工電極５０を
給電電極５２で囲むようにして、電流効率を向上させ、
しかも基板Ｗのほぼ全面に均一な加工を施すことができ
る。
６ａの変形例を示す。これは、円板状の加工電極５０
と、この加工電極５０の周囲を囲繞するリング状の給電
電極５２とをリング状の絶縁体５３で分離して、スクロ
ール運動をする電極部４８を構成し、更に加工電極５０
の上面をイオン交換体５６ｅで、加工電極５２の上面を
イオン交換体５６ｆで前記絶縁体５３を介して互いに分
離した状態で個別に覆ったものである。そして、前述の
ように、基板Ｗをイオン交換体５６ｅ，５６ｆに接触乃
至近接させた状態で、基板Ｗを回転させ、同時に電極部
４８をスクロール運動させた際、給電電極５２の上方に
基板Ｗの一部が常に位置して、ここから給電できるよう
になっている。その他の構成は、図１６乃至図１９に示
すものと同じである。この例によれば、加工電極５０を
給電電極５２で囲むようにして、電流効率を向上させ、
しかも基板Ｗのほぼ全面に均一な加工を施すことができ
る。
【００９３】図２２及び図２３は、本発明の他の実施の
形態の電解加工装置３６ｂを示す。これは、電極部４８
の回転中心Ｏ１と基板保持部４６の回転中心Ｏ２とを所
定の距離ｄだけずらし、電極部４８は回転中心Ｏ１を中
心に回転（自転）し、基板保持部４６は回転中心Ｏ２を
中心に回転（自転）するようにしている。更に、スリッ
プリング７８を介して電源８０と加工電極５０及び給電
電極５２とを接続している。その他の構成は、図１８及
び図１９に示す実施の形態と同じであるので、ここでは
説明を省略する。
形態の電解加工装置３６ｂを示す。これは、電極部４８
の回転中心Ｏ１と基板保持部４６の回転中心Ｏ２とを所
定の距離ｄだけずらし、電極部４８は回転中心Ｏ１を中
心に回転（自転）し、基板保持部４６は回転中心Ｏ２を
中心に回転（自転）するようにしている。更に、スリッ
プリング７８を介して電源８０と加工電極５０及び給電
電極５２とを接続している。その他の構成は、図１８及
び図１９に示す実施の形態と同じであるので、ここでは
説明を省略する。
【００９４】この電解加工装置３６ｂにあっては、基板
保持部４６を介して基板Ｗを回転（自転）させ、同時に
中空モータ７０を駆動して電極部４８を回転（自転）さ
せながら、電極部４８の上面に純水または超純水を供給
し、加工電極５０と給電電極５２との間に所定の電圧を
印加することで、基板Ｗの表面を電解加工するようにし
ている。
保持部４６を介して基板Ｗを回転（自転）させ、同時に
中空モータ７０を駆動して電極部４８を回転（自転）さ
せながら、電極部４８の上面に純水または超純水を供給
し、加工電極５０と給電電極５２との間に所定の電圧を
印加することで、基板Ｗの表面を電解加工するようにし
ている。
【００９５】図２４及び図２５は、本発明の更に他の実
施の形態の電解加工装置３６ｃを示す。これは、電極部
４８として、矩形状で固定タイプのものを、基板保持部
４６として、上下動自在で、しかも揺動することなく、
水平面に沿って往復動するようにしたものをそれぞれ使
用した例を示す。すなわち、矩形状の電極部４８の上面
に、その幅方向の全長に亘って延びる電極板７６を並列
に配置し、この電極板７６に電源８０の陰極と陽極とを
交互に接続して、陰極に接続した電極板７６が加工電極
５０になり、あるいは逆に陽極に接続した電極板７６が
加工電極となるようにしている。一方、基板保持部４６
は、上下動用モータ６０の駆動に伴ってボールねじ６２
を介して上下動する上下動アーム４４ａの自由端に保持
され、自転用モータ６８の駆動に伴って自転し、更に、
往復動用モータ６０ａの駆動に伴ってボールねじ６２ａ
を介して上下動アーム４４ａと一体に電極板７６と直交
する方向に往復動するようになっている。
施の形態の電解加工装置３６ｃを示す。これは、電極部
４８として、矩形状で固定タイプのものを、基板保持部
４６として、上下動自在で、しかも揺動することなく、
水平面に沿って往復動するようにしたものをそれぞれ使
用した例を示す。すなわち、矩形状の電極部４８の上面
に、その幅方向の全長に亘って延びる電極板７６を並列
に配置し、この電極板７６に電源８０の陰極と陽極とを
交互に接続して、陰極に接続した電極板７６が加工電極
５０になり、あるいは逆に陽極に接続した電極板７６が
加工電極となるようにしている。一方、基板保持部４６
は、上下動用モータ６０の駆動に伴ってボールねじ６２
を介して上下動する上下動アーム４４ａの自由端に保持
され、自転用モータ６８の駆動に伴って自転し、更に、
往復動用モータ６０ａの駆動に伴ってボールねじ６２ａ
を介して上下動アーム４４ａと一体に電極板７６と直交
する方向に往復動するようになっている。
【００９６】この電解加工装置３６ｃにあっては、基板
Ｗをイオン交換体５６に接触乃至近接させた状態で、基
板保持部４６を介して基板Ｗを回転させ、同時に往復動
用モータ６０ａを駆動して基板保持部４６を往復させな
がら、電極部４８の上面に純水または超純水を供給し、
加工電極５０と給電電極５２との間に所定の電圧を印加
することで、基板Ｗの表面を電解加工するようにしてい
る。
Ｗをイオン交換体５６に接触乃至近接させた状態で、基
板保持部４６を介して基板Ｗを回転させ、同時に往復動
用モータ６０ａを駆動して基板保持部４６を往復させな
がら、電極部４８の上面に純水または超純水を供給し、
加工電極５０と給電電極５２との間に所定の電圧を印加
することで、基板Ｗの表面を電解加工するようにしてい
る。
【００９７】図２６及び図２７は、本発明の他の実施の
形態の電解加工装置３６ｄを示す。これは、前記各実施
の形態における基板保持部４６と電極部４８の上下位置
関係を逆にして、基板Ｗの表面を上向きに保持した、い
わゆるフェースアップ方式を採用して基板の表面（上
面）に電解加工を行うようにしたものである。すなわ
ち、下方に配置された基板保持部４６は、基板Ｗをこの
表面を上向きにして載置保持し、自転用モータ６８の駆
動に伴って回転（自転）する。一方、加工電極５０と給
電電極５２を有し、この加工電極５０と給電電極５２を
イオン交換体５６で覆った電極部４８は、基板保持部４
６の上方に配置され、下向きにして揺動アーム４４の自
由端に保持され、中空モータ７０の駆動に伴って回転
（自転）する。そして、電源８０から延びる配線は、揺
動軸６６に設けられた中空部を通ってスリップリング７
８に達し、このスリップリング７８から中空モータ７０
の中空部を通って加工電極５０と給電電極５２に給電す
るようになっている。
形態の電解加工装置３６ｄを示す。これは、前記各実施
の形態における基板保持部４６と電極部４８の上下位置
関係を逆にして、基板Ｗの表面を上向きに保持した、い
わゆるフェースアップ方式を採用して基板の表面（上
面）に電解加工を行うようにしたものである。すなわ
ち、下方に配置された基板保持部４６は、基板Ｗをこの
表面を上向きにして載置保持し、自転用モータ６８の駆
動に伴って回転（自転）する。一方、加工電極５０と給
電電極５２を有し、この加工電極５０と給電電極５２を
イオン交換体５６で覆った電極部４８は、基板保持部４
６の上方に配置され、下向きにして揺動アーム４４の自
由端に保持され、中空モータ７０の駆動に伴って回転
（自転）する。そして、電源８０から延びる配線は、揺
動軸６６に設けられた中空部を通ってスリップリング７
８に達し、このスリップリング７８から中空モータ７０
の中空部を通って加工電極５０と給電電極５２に給電す
るようになっている。
【００９８】そして、純水または超純水は、純水供給管
７２から供給され、電極部４８の中心部に設けられた貫
通孔４８ａを通じて基板Ｗの上方から該基板Ｗの表面
（上面）に供給される。
７２から供給され、電極部４８の中心部に設けられた貫
通孔４８ａを通じて基板Ｗの上方から該基板Ｗの表面
（上面）に供給される。
【００９９】基板保持部４６の側方に位置して、電極部
４８に取付けたイオン交換体５６を再生する再生部９２
が配置されている。この再生部９２は、例えば希釈な酸
溶液を満たした再生槽９４を有している。そして、揺動
アーム４４を揺動させて電極部４８を再生槽９４の直上
方に移動させた後、下降させて、電極部４８の少なくと
もイオン交換体５６を再生槽９４内の酸溶液に浸漬させ
る。この状態で、電極板７６に加工の時とは逆の電位
を、すなわち加工電極５０を電源８０の陽極に、給電電
極５２を電源８０の陰極にそれぞれ接続することで、イ
オン交換体５６に付着した銅等の付着物の溶解を促進し
てイオン交換体５６を再生するようになっている。この
再生後のイオン交換体５６は、例えば超純水でリンスさ
れる。
４８に取付けたイオン交換体５６を再生する再生部９２
が配置されている。この再生部９２は、例えば希釈な酸
溶液を満たした再生槽９４を有している。そして、揺動
アーム４４を揺動させて電極部４８を再生槽９４の直上
方に移動させた後、下降させて、電極部４８の少なくと
もイオン交換体５６を再生槽９４内の酸溶液に浸漬させ
る。この状態で、電極板７６に加工の時とは逆の電位
を、すなわち加工電極５０を電源８０の陽極に、給電電
極５２を電源８０の陰極にそれぞれ接続することで、イ
オン交換体５６に付着した銅等の付着物の溶解を促進し
てイオン交換体５６を再生するようになっている。この
再生後のイオン交換体５６は、例えば超純水でリンスさ
れる。
【０１００】更に、この実施の形態では、電極部４８の
直径は、基板保持部４６で保持される基板Ｗの直径より
十分に大きく設定されている。そして、電極部４８を下
降させてイオン交換体５６を基板保持部４６で保持した
基板Ｗの表面に接触乃至近接させ、この状態で、基板の
上面に純水または超純水を供給しつつ、加工電極５０と
給電電極５２との間に所定の電圧を印加し、基板保持部
４６と電極部４８を共に回転（自転）させ、同時に揺動
アーム４４を揺動させて電極部４８を基板Ｗの上面に沿
って移動させることで、基板Ｗの表面に電解加工を施す
ようになっている。
直径は、基板保持部４６で保持される基板Ｗの直径より
十分に大きく設定されている。そして、電極部４８を下
降させてイオン交換体５６を基板保持部４６で保持した
基板Ｗの表面に接触乃至近接させ、この状態で、基板の
上面に純水または超純水を供給しつつ、加工電極５０と
給電電極５２との間に所定の電圧を印加し、基板保持部
４６と電極部４８を共に回転（自転）させ、同時に揺動
アーム４４を揺動させて電極部４８を基板Ｗの上面に沿
って移動させることで、基板Ｗの表面に電解加工を施す
ようになっている。
【０１０１】図２８及び図２９は、本発明の更に他の実
施の形態の電解加工装置３６ｅを示す。これは、電極部
４８として、その直径が基板保持部４６で保持される基
板Ｗの直径より十分に小さいものを使用して、この基板
Ｗの全面が電極部４８で完全に覆われてしまわないよう
にしたものである。その他の構成は、図２６及び図２７
に示す実施の形態のものと同様である。このように構成
することで、電極部４８の小型コンパクト化を図るとと
もに、発生したガスが基板に付着することを防止するこ
とができる。
施の形態の電解加工装置３６ｅを示す。これは、電極部
４８として、その直径が基板保持部４６で保持される基
板Ｗの直径より十分に小さいものを使用して、この基板
Ｗの全面が電極部４８で完全に覆われてしまわないよう
にしたものである。その他の構成は、図２６及び図２７
に示す実施の形態のものと同様である。このように構成
することで、電極部４８の小型コンパクト化を図るとと
もに、発生したガスが基板に付着することを防止するこ
とができる。
【０１０２】図３０は、本発明の更に他の実施の形態の
電解加工装置３６ｆを示す。これは、基板Ｗを上向きで
載置保持する基板保持部４６の上方に電極部４８を配置
したものである。この電極部４８は、絶縁体からなる円
盤状のベース１００の同一平面上に、超純水供給用の通
孔５２ａを設けた円板状の加工電極５０とリング状の給
電電極５２をリング状の絶縁体１０２で互いに分離して
配置し、更に、この下面に、例えば強酸性陽イオン交換
繊維からなり、純水または超純水の解離反応を促進させ
るイオン交換体５６を配置して構成されている。ベース
１００は、回転自在で中空の回転軸１０４の下端に連結
され、この回転軸１０４の中空部を通じて純水または超
純水がベース１００の内部に供給される。更に、この例
では、イオン交換体５６を、どちらも同程度の抵抗率の
軟質体５６ｃと硬質体５６ｄの２層構造としたものを使
用している。
電解加工装置３６ｆを示す。これは、基板Ｗを上向きで
載置保持する基板保持部４６の上方に電極部４８を配置
したものである。この電極部４８は、絶縁体からなる円
盤状のベース１００の同一平面上に、超純水供給用の通
孔５２ａを設けた円板状の加工電極５０とリング状の給
電電極５２をリング状の絶縁体１０２で互いに分離して
配置し、更に、この下面に、例えば強酸性陽イオン交換
繊維からなり、純水または超純水の解離反応を促進させ
るイオン交換体５６を配置して構成されている。ベース
１００は、回転自在で中空の回転軸１０４の下端に連結
され、この回転軸１０４の中空部を通じて純水または超
純水がベース１００の内部に供給される。更に、この例
では、イオン交換体５６を、どちらも同程度の抵抗率の
軟質体５６ｃと硬質体５６ｄの２層構造としたものを使
用している。
【０１０３】このように、イオン交換体５６を不織布、
織布、多孔膜等のイオン交換材料を複数枚重ねた多層構
造とすることで、イオン交換体５６の持つトータルのイ
オン交換容量を増加させ、例えば、銅の除去（研磨）加
工を行う際に、酸化物の発生を抑制して、酸化物が加工
レートに影響することを防止することができる。つま
り、イオン交換体のトータルのイオン交換容量が除去加
工の段階で取り込まれる銅イオンの量よりも小さい場合
には、酸化物がイオン交換体の表面もしくは内部に生成
されてしまい、加工レートに影響を及ぼす。この原因と
しては、イオン交換体のイオン交換基の量が影響し、容
量以上の銅イオンは酸化物となると考えられる。このた
め、イオン交換体を、イオン交換材料を複数枚重ねた多
層構造として、トータルのイオン交換容量を高めること
で、酸化物の発生を抑制することができる。なお、イオ
ン交換体を再生して、イオン交換体内への銅イオンの蓄
積を抑えることによっても、酸化物の発生を抑制するこ
とができる。
織布、多孔膜等のイオン交換材料を複数枚重ねた多層構
造とすることで、イオン交換体５６の持つトータルのイ
オン交換容量を増加させ、例えば、銅の除去（研磨）加
工を行う際に、酸化物の発生を抑制して、酸化物が加工
レートに影響することを防止することができる。つま
り、イオン交換体のトータルのイオン交換容量が除去加
工の段階で取り込まれる銅イオンの量よりも小さい場合
には、酸化物がイオン交換体の表面もしくは内部に生成
されてしまい、加工レートに影響を及ぼす。この原因と
しては、イオン交換体のイオン交換基の量が影響し、容
量以上の銅イオンは酸化物となると考えられる。このた
め、イオン交換体を、イオン交換材料を複数枚重ねた多
層構造として、トータルのイオン交換容量を高めること
で、酸化物の発生を抑制することができる。なお、イオ
ン交換体を再生して、イオン交換体内への銅イオンの蓄
積を抑えることによっても、酸化物の発生を抑制するこ
とができる。
【０１０４】更に、例えば、図８５に示す、銅膜６から
なる配線パターンを除去（研磨）加工で形成する際に、
溝部に埋め込まれた銅膜６が加工後に抉れたり剥がれた
りする現象が生じ易くなる。これは、銅膜６と接触する
最表面のイオン交換体（イオン交換材料）の硬さや形状
が影響しているものと考えられる。そこで、この例のよ
うに、イオン交換体５６を多層構造とし、最表面層に
は、表面平滑性がある、硬い材質である、通水性
がある、の３点を満たす例えば、多孔膜、織布といった
イオン交換体（イオン交換材料）を設置することで、こ
のような異常加工の発生を抑制することができると考え
られる。
なる配線パターンを除去（研磨）加工で形成する際に、
溝部に埋め込まれた銅膜６が加工後に抉れたり剥がれた
りする現象が生じ易くなる。これは、銅膜６と接触する
最表面のイオン交換体（イオン交換材料）の硬さや形状
が影響しているものと考えられる。そこで、この例のよ
うに、イオン交換体５６を多層構造とし、最表面層に
は、表面平滑性がある、硬い材質である、通水性
がある、の３点を満たす例えば、多孔膜、織布といった
イオン交換体（イオン交換材料）を設置することで、こ
のような異常加工の発生を抑制することができると考え
られる。
【０１０５】この例では、供給ラインにより回転軸１０
４の内部に供給された純水または超純水がベース１００
の回転による遠心力を受けて、給電電極５２に設けた通
孔５２ａを通してイオン交換体５６に供給される。そし
て、供給された純水または超純水は、イオン交換体５６
の触媒作用により解離し、水酸化物イオンが生成され
る。ここで、加工電極５０と給電電極５２は絶縁体１０
２で分離されているため、水酸化物イオンの移動がこの
絶縁体１０２で遮断され、しかも、かつ基板Ｗを電気的
に絶縁した状態では、基板Ｗの加工電極（例えば陰極）
５０との対向部は陽極、また給電電極（例えば陽極）５
２との対向部は陰極として働くため、加工電極５０と対
向する基板Ｗの陽極部において電気化学的溶出現象が生
じる。
４の内部に供給された純水または超純水がベース１００
の回転による遠心力を受けて、給電電極５２に設けた通
孔５２ａを通してイオン交換体５６に供給される。そし
て、供給された純水または超純水は、イオン交換体５６
の触媒作用により解離し、水酸化物イオンが生成され
る。ここで、加工電極５０と給電電極５２は絶縁体１０
２で分離されているため、水酸化物イオンの移動がこの
絶縁体１０２で遮断され、しかも、かつ基板Ｗを電気的
に絶縁した状態では、基板Ｗの加工電極（例えば陰極）
５０との対向部は陽極、また給電電極（例えば陽極）５
２との対向部は陰極として働くため、加工電極５０と対
向する基板Ｗの陽極部において電気化学的溶出現象が生
じる。
【０１０６】なお、イオン交換体５６を基板Ｗに接触さ
せると、摺動による劣化が考えられるが、前述のよう
に、基板Ｗとの接触側を織布または多孔質状の２層構造
としたり、或いは、イオン交換機能をもつパッドのよう
なものを使用して機械的強度を上げることで、摺動によ
る劣化を回避することができる。
せると、摺動による劣化が考えられるが、前述のよう
に、基板Ｗとの接触側を織布または多孔質状の２層構造
としたり、或いは、イオン交換機能をもつパッドのよう
なものを使用して機械的強度を上げることで、摺動によ
る劣化を回避することができる。
【０１０７】図３１は、電解加工装置３６を備えた本発
明の更に他の実施の形態の基板処理装置を示す。これ
は、基板Ｗを収納したカセットを搬出入する搬出入部と
しての一対のロード・アンロード部３０、反転機３２、
基板受渡し用のプッシャ３４ａ，３４ｂ、電解加工装置
３６及びＣＭＰ装置１１２を備えている。そして、ロー
ド・アンロード部３０、反転機３２及びプッシャ３４
ａ，３４ｂに囲まれた位置に、これらの間で基板Ｗを搬
送し授受する搬送装置としての固定型搬送ロボット３８
が配置されている。更に、電解加工装置３６による電解
加工の際に加工電極５０と給電電極５２との間に印加す
る電圧、またはこの間を流れる電流をモニタするモニタ
部４２が備えられている。
明の更に他の実施の形態の基板処理装置を示す。これ
は、基板Ｗを収納したカセットを搬出入する搬出入部と
しての一対のロード・アンロード部３０、反転機３２、
基板受渡し用のプッシャ３４ａ，３４ｂ、電解加工装置
３６及びＣＭＰ装置１１２を備えている。そして、ロー
ド・アンロード部３０、反転機３２及びプッシャ３４
ａ，３４ｂに囲まれた位置に、これらの間で基板Ｗを搬
送し授受する搬送装置としての固定型搬送ロボット３８
が配置されている。更に、電解加工装置３６による電解
加工の際に加工電極５０と給電電極５２との間に印加す
る電圧、またはこの間を流れる電流をモニタするモニタ
部４２が備えられている。
【０１０８】図３２は、ＣＭＰ装置１１２の一例を示
す。これは、上面に研磨布（研磨パッド）１２０を貼付
して研磨面を構成する研磨テーブル１２２と、基板Ｗを
その被研磨面を研磨テーブル１２２に向けて保持するト
ップリング１２４とを備えている。そして、研磨テーブ
ル１２２とトップリング１２４とをそれぞれ自転させ、
研磨テーブル１２２の上方に設置された砥液ノズル１２
６より砥液を供給しつつ、トップリング１２４により基
板Ｗを一定の圧力で研磨テーブル１２２の研磨布１２０
に押圧することで、基板Ｗの表面を研磨するようになっ
ている。砥液ノズル１２６から供給される砥液として
は、例えばアルカリ溶液にシリカ等の微粒子からなる砥
粒を懸濁したものを用い、アルカリによる化学的研磨作
用と、砥粒による機械的研磨作用との複合作用である化
学的・機械的研磨によって基板Ｗが平坦かつ鏡面状に研
磨される。
す。これは、上面に研磨布（研磨パッド）１２０を貼付
して研磨面を構成する研磨テーブル１２２と、基板Ｗを
その被研磨面を研磨テーブル１２２に向けて保持するト
ップリング１２４とを備えている。そして、研磨テーブ
ル１２２とトップリング１２４とをそれぞれ自転させ、
研磨テーブル１２２の上方に設置された砥液ノズル１２
６より砥液を供給しつつ、トップリング１２４により基
板Ｗを一定の圧力で研磨テーブル１２２の研磨布１２０
に押圧することで、基板Ｗの表面を研磨するようになっ
ている。砥液ノズル１２６から供給される砥液として
は、例えばアルカリ溶液にシリカ等の微粒子からなる砥
粒を懸濁したものを用い、アルカリによる化学的研磨作
用と、砥粒による機械的研磨作用との複合作用である化
学的・機械的研磨によって基板Ｗが平坦かつ鏡面状に研
磨される。
【０１０９】このような研磨装置を用いて研磨作業を継
続すると研磨布１２０の研磨面の研磨力が低下するが、
この研磨力を回復させるために、ドレッサー１２８を設
け、このドレッサー１２８によって、研磨する基板Ｗの
交換時などに研磨布１２０の目立て（ドレッシング）が
行われている。このドレッシング処理においては、ドレ
ッサー１２８のドレッシング面（ドレッシング部材）を
研磨テーブル１２２の研磨布１２０に押圧しつつ、これ
らを自転させることで、研磨面に付着した砥液や切削屑
を除去すると共に、研磨面の平坦化及び目立てが行なわ
れ、研磨面が再生される。
続すると研磨布１２０の研磨面の研磨力が低下するが、
この研磨力を回復させるために、ドレッサー１２８を設
け、このドレッサー１２８によって、研磨する基板Ｗの
交換時などに研磨布１２０の目立て（ドレッシング）が
行われている。このドレッシング処理においては、ドレ
ッサー１２８のドレッシング面（ドレッシング部材）を
研磨テーブル１２２の研磨布１２０に押圧しつつ、これ
らを自転させることで、研磨面に付着した砥液や切削屑
を除去すると共に、研磨面の平坦化及び目立てが行なわ
れ、研磨面が再生される。
【０１１０】この基板処理装置によれば、基板Ｗを収納
してロード・アンロード部３０にセットしたカセットか
ら、１枚の基板Ｗを搬送ロボット３８で取出し、この基
板Ｗを、必要に応じて反転機３２に搬送して反転させた
後、搬送ロボット３８で電解加工装置３６側のプッシャ
３４ａまで搬送する。そして、このプッシャ３４ａと電
解加工装置３６の基板保持部４６との間で基板Ｗの受渡
しを行い、電解加工装置３６で基板Ｗの表面の電解研磨
による荒削りを行って、プッシャ３４ａに戻す。しかる
後、このプッシャ３４ａ上の基板Ｗを搬送ロボット３８
でＣＭＰ装置１１２側のプッシャ３４ｂに搬送し、この
プッシャ３４ｂとＣＭＰ装置１１２のトップリング１２
４との間で基板Ｗの受渡しを行い、ＣＭＰ装置１１２で
基板ＷのＣＭＰ研磨による仕上げを行って、プッシャ３
４ｂに戻す。しかる後、搬送ロボット３８は、このプッ
シャ３４ｂから基板Ｗを受取り、必要に応じて、反転機
３２に搬送して反転させた後、ロード・アンロード部３
０のカセットに戻す。
してロード・アンロード部３０にセットしたカセットか
ら、１枚の基板Ｗを搬送ロボット３８で取出し、この基
板Ｗを、必要に応じて反転機３２に搬送して反転させた
後、搬送ロボット３８で電解加工装置３６側のプッシャ
３４ａまで搬送する。そして、このプッシャ３４ａと電
解加工装置３６の基板保持部４６との間で基板Ｗの受渡
しを行い、電解加工装置３６で基板Ｗの表面の電解研磨
による荒削りを行って、プッシャ３４ａに戻す。しかる
後、このプッシャ３４ａ上の基板Ｗを搬送ロボット３８
でＣＭＰ装置１１２側のプッシャ３４ｂに搬送し、この
プッシャ３４ｂとＣＭＰ装置１１２のトップリング１２
４との間で基板Ｗの受渡しを行い、ＣＭＰ装置１１２で
基板ＷのＣＭＰ研磨による仕上げを行って、プッシャ３
４ｂに戻す。しかる後、搬送ロボット３８は、このプッ
シャ３４ｂから基板Ｗを受取り、必要に応じて、反転機
３２に搬送して反転させた後、ロード・アンロード部３
０のカセットに戻す。
【０１１１】なお、この例では、電解加工装置３６で電
解加工による基板Ｗの荒削りを、ＣＭＰ装置１１２でＣ
ＭＰ研磨による基板Ｗの仕上げをそれぞれ行うようにし
ているが、ＣＭＰ装置１１２でＣＭＰ研磨による基板Ｗ
の荒削りを、電解加工装置３６で電解加工による基板Ｗ
の仕上げをそれぞれ行うようにしてもよい。これによ
り、ＣＭＰ処理における負荷を軽減することができる。
解加工による基板Ｗの荒削りを、ＣＭＰ装置１１２でＣ
ＭＰ研磨による基板Ｗの仕上げをそれぞれ行うようにし
ているが、ＣＭＰ装置１１２でＣＭＰ研磨による基板Ｗ
の荒削りを、電解加工装置３６で電解加工による基板Ｗ
の仕上げをそれぞれ行うようにしてもよい。これによ
り、ＣＭＰ処理における負荷を軽減することができる。
【０１１２】図３３は、電解加工装置３６を備えた本発
明の更に他の実施の形態の基板処理装置を示す。これ
は、基板Ｗを収納したカセットを搬出入する搬出入部と
しての一対のロード・アンロード部３０、反転機３２、
基板受渡し用のプッシャ３４、電解加工装置３６及び加
工後の基板Ｗを洗浄し乾燥させる洗浄装置１３０を備え
ている。そして、ロード・アンロード部３０、反転機３
２及びプッシャ３４とに挟まれた領域に、これらの間で
基板Ｗを搬送し授受する搬送装置としての走行型搬送ロ
ボット３８ａが配置されている。更に、電解加工装置３
６による電解加工の際に加工電極５０と給電電極５２と
の間に印加する電圧、またはこの間を流れる電流をモニ
タするモニタ部４２が備えられている。
明の更に他の実施の形態の基板処理装置を示す。これ
は、基板Ｗを収納したカセットを搬出入する搬出入部と
しての一対のロード・アンロード部３０、反転機３２、
基板受渡し用のプッシャ３４、電解加工装置３６及び加
工後の基板Ｗを洗浄し乾燥させる洗浄装置１３０を備え
ている。そして、ロード・アンロード部３０、反転機３
２及びプッシャ３４とに挟まれた領域に、これらの間で
基板Ｗを搬送し授受する搬送装置としての走行型搬送ロ
ボット３８ａが配置されている。更に、電解加工装置３
６による電解加工の際に加工電極５０と給電電極５２と
の間に印加する電圧、またはこの間を流れる電流をモニ
タするモニタ部４２が備えられている。
【０１１３】この基板処理装置によれば、ドライな状態
で搬入し電解加工装置３６で電解加工を行った基板を、
必要に応じて反転させた後、洗浄装置１３０に搬送し、
この洗浄装置１３０で洗浄及び乾燥させた後、ドライな
状態でロード・アンロード部３０のカセットに戻す（ド
ライイン／ドライアウト）ことができる。
で搬入し電解加工装置３６で電解加工を行った基板を、
必要に応じて反転させた後、洗浄装置１３０に搬送し、
この洗浄装置１３０で洗浄及び乾燥させた後、ドライな
状態でロード・アンロード部３０のカセットに戻す（ド
ライイン／ドライアウト）ことができる。
【０１１４】図３４は、電解加工装置３６を備えた本発
明の更に他の形態の基板処理装置を示す。これは、前記
図３１に示す例と同様に、基板Ｗを収納したカセットを
搬出入する搬出入部としての一対のロード・アンロード
部３０、プッシャ３４ａ，３４ｂ、電解加工装置３６及
びＣＭＰ装置１１２を備え、更に、各２基の第１洗浄装
置１３０ａと第２洗浄装置１３０ｂを有している。そし
て、第１洗浄装置１３０ａと第２洗浄装置１３０ｂとの
間に反転機能を有する仮置き台１３２が配置され、ロー
ド・アンロード部３０、第１洗浄装置１３０ａ及び仮置
き台１３２に囲まれた位置に、これらの間で基板Ｗを搬
送し授受する搬送装置としての第１搬送ロボット３８ｃ
が配置され、仮置き台１３２、第２洗浄装置１３０ｂ及
びプッシャ３４ａ，３４ｂに囲まれた位置に、これらの
間で基板Ｗを搬送し授受する搬送装置としての第２搬送
ロボット３８ｄが配置されている。更に、電解加工装置
３６による電解加工の際に、加工電極５０と給電電極５
２との間に印加する電圧、またはこの間を流れる電流を
モニタするモニタ部４２が備えられている。
明の更に他の形態の基板処理装置を示す。これは、前記
図３１に示す例と同様に、基板Ｗを収納したカセットを
搬出入する搬出入部としての一対のロード・アンロード
部３０、プッシャ３４ａ，３４ｂ、電解加工装置３６及
びＣＭＰ装置１１２を備え、更に、各２基の第１洗浄装
置１３０ａと第２洗浄装置１３０ｂを有している。そし
て、第１洗浄装置１３０ａと第２洗浄装置１３０ｂとの
間に反転機能を有する仮置き台１３２が配置され、ロー
ド・アンロード部３０、第１洗浄装置１３０ａ及び仮置
き台１３２に囲まれた位置に、これらの間で基板Ｗを搬
送し授受する搬送装置としての第１搬送ロボット３８ｃ
が配置され、仮置き台１３２、第２洗浄装置１３０ｂ及
びプッシャ３４ａ，３４ｂに囲まれた位置に、これらの
間で基板Ｗを搬送し授受する搬送装置としての第２搬送
ロボット３８ｄが配置されている。更に、電解加工装置
３６による電解加工の際に、加工電極５０と給電電極５
２との間に印加する電圧、またはこの間を流れる電流を
モニタするモニタ部４２が備えられている。
【０１１５】この基板処理装置によれば、前記図３１に
示す例と同様に、例えば電解加工装置３６で電解加工に
よる基板Ｗの荒削りを行い、更にＣＭＰ装置１１２でＣ
ＭＰ研磨による基板Ｗの仕上げを行った基板を、第２洗
浄装置１３０ｂに搬送して荒洗浄し、仮置き台１３２に
仮置きして必要に応じて基板Ｗを反転した後、第１洗浄
装置１３０ａに搬送して仕上げ洗浄及び乾燥を行って、
ロード・アンロード部３０のカセット戻すことができ
る。
示す例と同様に、例えば電解加工装置３６で電解加工に
よる基板Ｗの荒削りを行い、更にＣＭＰ装置１１２でＣ
ＭＰ研磨による基板Ｗの仕上げを行った基板を、第２洗
浄装置１３０ｂに搬送して荒洗浄し、仮置き台１３２に
仮置きして必要に応じて基板Ｗを反転した後、第１洗浄
装置１３０ａに搬送して仕上げ洗浄及び乾燥を行って、
ロード・アンロード部３０のカセット戻すことができ
る。
【０１１６】図３５は、電解加工装置３６を備えた本発
明の更に他の実施の形態の基板処理装置を示す。これ
は、基板Ｗを収納したカセットを搬出入する搬出入部と
しての一対のロード・アンロード部３０、プッシャ３４
及び電解加工装置３６を備えている。また、加工後の基
板を洗浄する洗浄装置１３０ｄ、反転機３２、基板Ｗの
表面にめっきを施すめっき装置１３６、めっき後の基板
を洗浄する洗浄装置１３０ｅ及びめっき後の基板にアニ
ール処理を施すアニール装置１４０が直列に配置されて
いる。更に、これらの各機器と平行に走行自在で、これ
らの各機器との間で基板Ｗを搬送し授受する搬送装置と
しての搬送ロボット３８ａと、電解加工装置３６による
電解加工の際に、加工電極５０と給電電極５２との間に
印加する電圧、またはこの間を流れる電流をモニタする
モニタ部４２が備えられている。
明の更に他の実施の形態の基板処理装置を示す。これ
は、基板Ｗを収納したカセットを搬出入する搬出入部と
しての一対のロード・アンロード部３０、プッシャ３４
及び電解加工装置３６を備えている。また、加工後の基
板を洗浄する洗浄装置１３０ｄ、反転機３２、基板Ｗの
表面にめっきを施すめっき装置１３６、めっき後の基板
を洗浄する洗浄装置１３０ｅ及びめっき後の基板にアニ
ール処理を施すアニール装置１４０が直列に配置されて
いる。更に、これらの各機器と平行に走行自在で、これ
らの各機器との間で基板Ｗを搬送し授受する搬送装置と
しての搬送ロボット３８ａと、電解加工装置３６による
電解加工の際に、加工電極５０と給電電極５２との間に
印加する電圧、またはこの間を流れる電流をモニタする
モニタ部４２が備えられている。
【０１１７】図３６は、めっき装置１３６の一例を示
す。これは、上方に開口し内部にめっき液２３０を保持
する円筒状のめっき槽２３２と、基板Ｗを着脱自在に下
向きに保持して該基板Ｗを前記めっき槽２３２の上端開
口部を塞ぐ位置に配置する基板保持部２３４とを有して
いる。めっき槽２３２の内部には、めっき液２３０中に
浸漬されてアノード電極となる平板状の陽極板２３６が
水平に配置され、基板Ｗが陰極となるようになってい
る。更に、めっき槽２３２の底部中央には、上方に向け
ためっき液の噴流を形成するめっき液噴射管２３８が接
続され、めっき槽２３２の上部外側には、めっき液受け
２４０が配置されている。
す。これは、上方に開口し内部にめっき液２３０を保持
する円筒状のめっき槽２３２と、基板Ｗを着脱自在に下
向きに保持して該基板Ｗを前記めっき槽２３２の上端開
口部を塞ぐ位置に配置する基板保持部２３４とを有して
いる。めっき槽２３２の内部には、めっき液２３０中に
浸漬されてアノード電極となる平板状の陽極板２３６が
水平に配置され、基板Ｗが陰極となるようになってい
る。更に、めっき槽２３２の底部中央には、上方に向け
ためっき液の噴流を形成するめっき液噴射管２３８が接
続され、めっき槽２３２の上部外側には、めっき液受け
２４０が配置されている。
【０１１８】これにより、めっき槽２３２の上部に基板
Ｗを基板保持部２３４で下向きに保持して配置し、陽極
板（アノード）２３６と基板（カソード）Ｗの間に所定
の電圧を印加しつつ、めっき液２３０をめっき液噴射管
２３８から上方に向けて噴出させて、基板Ｗの下面（被
めっき面）に垂直にめっき液２３０の噴流を当てる。こ
れによって、陽極板２３６と基板Ｗの間にめっき電流を
流して、基板Ｗの下面にめっき膜を形成するようにして
いる。
Ｗを基板保持部２３４で下向きに保持して配置し、陽極
板（アノード）２３６と基板（カソード）Ｗの間に所定
の電圧を印加しつつ、めっき液２３０をめっき液噴射管
２３８から上方に向けて噴出させて、基板Ｗの下面（被
めっき面）に垂直にめっき液２３０の噴流を当てる。こ
れによって、陽極板２３６と基板Ｗの間にめっき電流を
流して、基板Ｗの下面にめっき膜を形成するようにして
いる。
【０１１９】図３７及び図３８は、アニール装置１４０
の一例を示す。これは、半導体基板Ｗを出し入れするゲ
ート１０００を有するチャンバ１００２の内部に位置し
て、半導体基板Ｗを、例えば４００℃に加熱するホット
プレート１００４と、例えば冷却水を流して半導体基板
Ｗを冷却するクールプレート１００６が上下に配置され
ている。また、クールプレート１００６の内部を貫通し
て上下方向に延び、上端に半導体基板Ｗを載置保持する
複数の昇降ピン１００８が昇降自在に配置されている。
更に、アニール時に半導体基板Ｗとホットプレート１０
０４との間に酸化防止用のガスを導入するガス導入管１
０１０と、該ガス導入管１０１０から導入され、半導体
基板Ｗとホットプレート１００４との間を流れたガスを
排気するガス排気管１０１２がホットプレート１００４
を挟んで互いに対峙する位置に配置されている。
の一例を示す。これは、半導体基板Ｗを出し入れするゲ
ート１０００を有するチャンバ１００２の内部に位置し
て、半導体基板Ｗを、例えば４００℃に加熱するホット
プレート１００４と、例えば冷却水を流して半導体基板
Ｗを冷却するクールプレート１００６が上下に配置され
ている。また、クールプレート１００６の内部を貫通し
て上下方向に延び、上端に半導体基板Ｗを載置保持する
複数の昇降ピン１００８が昇降自在に配置されている。
更に、アニール時に半導体基板Ｗとホットプレート１０
０４との間に酸化防止用のガスを導入するガス導入管１
０１０と、該ガス導入管１０１０から導入され、半導体
基板Ｗとホットプレート１００４との間を流れたガスを
排気するガス排気管１０１２がホットプレート１００４
を挟んで互いに対峙する位置に配置されている。
【０１２０】ガス導入管１０１０は、内部にフィルタ１
０１４ａを有するＮ２ガス導入路１０１６内を流れるＮ
２ガスと、内部にフィルタ１０１４ｂを有するＨ２ガス
導入路１０１８内を流れるＨ２ガスとを混合器１０２０
で混合し、この混合器１０２０で混合したガスが流れる
混合ガス導入路１０２２に接続されている。
０１４ａを有するＮ２ガス導入路１０１６内を流れるＮ
２ガスと、内部にフィルタ１０１４ｂを有するＨ２ガス
導入路１０１８内を流れるＨ２ガスとを混合器１０２０
で混合し、この混合器１０２０で混合したガスが流れる
混合ガス導入路１０２２に接続されている。
【０１２１】これにより、ゲート１０００を通じてチャ
ンバ１００２の内部に搬入した半導体基板Ｗを昇降ピン
１００８で保持し、昇降ピン１００８を該昇降ピン１０
０８で保持した半導体基板Ｗとホットプレート１００４
との距離が、例えば０．１〜１．０ｍｍ程度となるまで
上昇させる。この状態で、ホットプレート１００４を介
して半導体基板Ｗを、例えば４００℃となるように加熱
し、同時にガス導入管１０１０から酸化防止用のガスを
導入して半導体基板Ｗとホットプレート１００４との間
を流してガス排気管１０１２から排気する。これによっ
て、酸化を防止しつつ半導体基板Ｗをアニールし、この
アニールを、例えば数十秒〜６０秒程度継続してアニー
ルを終了する。基板の加熱温度は１００〜６００℃が選
択される。
ンバ１００２の内部に搬入した半導体基板Ｗを昇降ピン
１００８で保持し、昇降ピン１００８を該昇降ピン１０
０８で保持した半導体基板Ｗとホットプレート１００４
との距離が、例えば０．１〜１．０ｍｍ程度となるまで
上昇させる。この状態で、ホットプレート１００４を介
して半導体基板Ｗを、例えば４００℃となるように加熱
し、同時にガス導入管１０１０から酸化防止用のガスを
導入して半導体基板Ｗとホットプレート１００４との間
を流してガス排気管１０１２から排気する。これによっ
て、酸化を防止しつつ半導体基板Ｗをアニールし、この
アニールを、例えば数十秒〜６０秒程度継続してアニー
ルを終了する。基板の加熱温度は１００〜６００℃が選
択される。
【０１２２】アニール終了後、昇降ピン１００８を該昇
降ピン１００８で保持した半導体基板Ｗとクールプレー
ト１００６との距離が、例えば０〜０．５ｍｍ程度とな
るまで下降させる。この状態で、クールプレート１００
６内に冷却水を導入することで、半導体基板Ｗの温度が
１００℃以下となるまで、例えば１０〜６０秒程度、半
導体基板を冷却し、この冷却終了後の半導体基板を次工
程に搬送する。なお、この例では、酸化防止用のガスと
して、Ｎ２ガスと数％のＨ２ガスを混合した混合ガスを
流すようにしているが、Ｎ２ガスのみを流すようにして
もよい。
降ピン１００８で保持した半導体基板Ｗとクールプレー
ト１００６との距離が、例えば０〜０．５ｍｍ程度とな
るまで下降させる。この状態で、クールプレート１００
６内に冷却水を導入することで、半導体基板Ｗの温度が
１００℃以下となるまで、例えば１０〜６０秒程度、半
導体基板を冷却し、この冷却終了後の半導体基板を次工
程に搬送する。なお、この例では、酸化防止用のガスと
して、Ｎ２ガスと数％のＨ２ガスを混合した混合ガスを
流すようにしているが、Ｎ２ガスのみを流すようにして
もよい。
【０１２３】この基板処理装置によれば、例えば、表面
にシード層７を形成した基板Ｗ（図８５（ａ）参照）を
ロード・アンロード部３０から搬送ロボット３８ａで一
枚ずつ取出し、必要に応じて反転機３２で反転させた
後、めっき装置１３６に搬入する。次に、めっき装置１
３６で、例えば電解銅めっき処理を行って、基板Ｗの表
面に、例えば導電体膜（被加工部）としての銅膜６（図
８５（ｂ）参照）を形成する。そして、このめっき処理
後の基板（例えば、銅膜等の導電体膜が表面に形成され
た基板）Ｗを洗浄装置１３０ｄに搬送し洗浄して乾燥さ
せ、しかる後、アニール装置１４０に搬送する。次に、
基板Ｗに熱処理を施してアニールし、アニール後の基板
Ｗを電解加工装置３６に搬送する。次に、この電解加工
装置３６で基板Ｗの表面（被めっき面）に電解加工処理
を施して、基板Ｗの表面に形成された不要な銅膜６を加
工除去して、銅膜６からなる銅配線を形成する（図８５
（ｃ）参照）。そして、この電解加工後の基板Ｗを、必
要に応じて反転機３２で反転させた後、洗浄装置１３０
ｄに搬送して洗浄し乾燥させ、しかる後、必要に応じて
反転機３２で反転させた後、ロード・アンロード部３０
のカセットに戻す。
にシード層７を形成した基板Ｗ（図８５（ａ）参照）を
ロード・アンロード部３０から搬送ロボット３８ａで一
枚ずつ取出し、必要に応じて反転機３２で反転させた
後、めっき装置１３６に搬入する。次に、めっき装置１
３６で、例えば電解銅めっき処理を行って、基板Ｗの表
面に、例えば導電体膜（被加工部）としての銅膜６（図
８５（ｂ）参照）を形成する。そして、このめっき処理
後の基板（例えば、銅膜等の導電体膜が表面に形成され
た基板）Ｗを洗浄装置１３０ｄに搬送し洗浄して乾燥さ
せ、しかる後、アニール装置１４０に搬送する。次に、
基板Ｗに熱処理を施してアニールし、アニール後の基板
Ｗを電解加工装置３６に搬送する。次に、この電解加工
装置３６で基板Ｗの表面（被めっき面）に電解加工処理
を施して、基板Ｗの表面に形成された不要な銅膜６を加
工除去して、銅膜６からなる銅配線を形成する（図８５
（ｃ）参照）。そして、この電解加工後の基板Ｗを、必
要に応じて反転機３２で反転させた後、洗浄装置１３０
ｄに搬送して洗浄し乾燥させ、しかる後、必要に応じて
反転機３２で反転させた後、ロード・アンロード部３０
のカセットに戻す。
【０１２４】図３９は、電解加工装置３６を備えた本発
明の更に他の実施の形態の基板処理装置を示す。これ
は、図３５に示す例における洗浄装置１３０ｅとアニー
ル装置１４０との間に、基板の外周部（ベベル部及びエ
ッジ部）に成膜乃至付着した被加工材料を除去するベベ
ルエッチング装置１４４を配置したものである。その他
の構成は、図３５に示すものと同様である。
明の更に他の実施の形態の基板処理装置を示す。これ
は、図３５に示す例における洗浄装置１３０ｅとアニー
ル装置１４０との間に、基板の外周部（ベベル部及びエ
ッジ部）に成膜乃至付着した被加工材料を除去するベベ
ルエッチング装置１４４を配置したものである。その他
の構成は、図３５に示すものと同様である。
【０１２５】図４０及び図４１は、ベベルエッチング装
置１４４の一例を示す。これは、例えば基板Ｗをフェー
スアップで吸着保持し、モータ１５０の駆動に伴って回
転する基板保持部１５２と、電源１５４の陽極に接続さ
れ、基板Ｗの表面に設けた銅膜６等の導電体膜（被加工
部）に接触して該導電体膜に通電する給電電極１５６
と、電源１５４の陰極に接続され、モータ１５８の駆動
に伴って回転（自転）する円柱状の加工電極１６０を有
している。加工電極１６０は、基板保持部１５２で保持
した基板Ｗの側方に位置して基板Ｗに接離自在に配置さ
れている。そして、加工電極１６０には、基板Ｗの外周
部の形状に沿った断面略半円状の溝１６０ａが設けら
れ、この溝１６０ａの内部に、前述と同様な構成のイオ
ン交換体１６２が該イオン交換体１６２の表面が基板Ｗ
の外周部に接触乃至近接するように取付けられている。
更に、この加工電極１６０に近接して、加工電極１６０
と基板Ｗの外周部との間に純水または超純水を供給する
純水供給部としての純水ノズル１６４が配置されてい
る。
置１４４の一例を示す。これは、例えば基板Ｗをフェー
スアップで吸着保持し、モータ１５０の駆動に伴って回
転する基板保持部１５２と、電源１５４の陽極に接続さ
れ、基板Ｗの表面に設けた銅膜６等の導電体膜（被加工
部）に接触して該導電体膜に通電する給電電極１５６
と、電源１５４の陰極に接続され、モータ１５８の駆動
に伴って回転（自転）する円柱状の加工電極１６０を有
している。加工電極１６０は、基板保持部１５２で保持
した基板Ｗの側方に位置して基板Ｗに接離自在に配置さ
れている。そして、加工電極１６０には、基板Ｗの外周
部の形状に沿った断面略半円状の溝１６０ａが設けら
れ、この溝１６０ａの内部に、前述と同様な構成のイオ
ン交換体１６２が該イオン交換体１６２の表面が基板Ｗ
の外周部に接触乃至近接するように取付けられている。
更に、この加工電極１６０に近接して、加工電極１６０
と基板Ｗの外周部との間に純水または超純水を供給する
純水供給部としての純水ノズル１６４が配置されてい
る。
【０１２６】これにより、基板保持部１５２で保持した
基板Ｗの外周部に加工電極１６０に取付けたイオン交換
体１６２を接触乃至近接させた状態で、基板保持部１５
２を回転させて基板Ｗを回転させ、同時に加工電極１６
０を回転（自転）させ、純水ノズル１６４から加工電極
１６０と基板Ｗの外周部との間に純水または超純水を供
給しつつ、加工電極１６０と給電電極１５６との間に所
定の電圧を印加することで、基板Ｗの外周部（ベベル部
乃至エッジ部）に成膜乃至付着した銅等の被加工材料を
電解加工によって除去するようになっている。
基板Ｗの外周部に加工電極１６０に取付けたイオン交換
体１６２を接触乃至近接させた状態で、基板保持部１５
２を回転させて基板Ｗを回転させ、同時に加工電極１６
０を回転（自転）させ、純水ノズル１６４から加工電極
１６０と基板Ｗの外周部との間に純水または超純水を供
給しつつ、加工電極１６０と給電電極１５６との間に所
定の電圧を印加することで、基板Ｗの外周部（ベベル部
乃至エッジ部）に成膜乃至付着した銅等の被加工材料を
電解加工によって除去するようになっている。
【０１２７】この基板処理装置によれば、めっき装置１
３６で基板Ｗの表面にめっき処理を施した直後に、例え
ば銅膜６（図８５（ｂ）参照）等の導電体膜（被加工
部）を形成した基板の外周部（ベベル部乃至エッジ部）
に成膜乃至付着した銅等の被加工材料をベベルエッチン
グ装置１４４で除去し、しかる後、基板Ｗを電解加工装
置３６に搬送することができる。
３６で基板Ｗの表面にめっき処理を施した直後に、例え
ば銅膜６（図８５（ｂ）参照）等の導電体膜（被加工
部）を形成した基板の外周部（ベベル部乃至エッジ部）
に成膜乃至付着した銅等の被加工材料をベベルエッチン
グ装置１４４で除去し、しかる後、基板Ｗを電解加工装
置３６に搬送することができる。
【０１２８】図４２及び図４３は、基板Ｗの外周部（ベ
ベル部乃至エッジ部）に成膜乃至付着した銅等の被加工
材料を電解加工によって除去すると同時に、基板Ｗの表
面と裏面を純水によってリンス（洗浄）できるようにし
たベベルエッチング装置１４４の他の例を示す。これ
は、排水ドレン１７０ａを有する有底円筒状の防水カバ
ー１７０の内部に位置して、基板Ｗをフェースアップで
その円周方向に沿った複数箇所でスピンチャック１７２
により水平に保持して回転させる基板保持部１７４と、
この基板保持部１７４で保持した基板Ｗの表面側のほぼ
中央部に向けて配置された表面ノズル１７６と、裏面側
のほぼ中央部に向けて配置された裏面ノズル１７８とを
備えている。そして、この例では、基板保持部１７４は
モータ１５０に、加工電極１６０はモータ１５８にそれ
ぞれ直結されている。また、基板Ｗは、基板搬送アーム
１８０によって、ロード・アンロードされるようになっ
ている。その他の構成は、図４０及び図４１に示すもの
と同様である。
ベル部乃至エッジ部）に成膜乃至付着した銅等の被加工
材料を電解加工によって除去すると同時に、基板Ｗの表
面と裏面を純水によってリンス（洗浄）できるようにし
たベベルエッチング装置１４４の他の例を示す。これ
は、排水ドレン１７０ａを有する有底円筒状の防水カバ
ー１７０の内部に位置して、基板Ｗをフェースアップで
その円周方向に沿った複数箇所でスピンチャック１７２
により水平に保持して回転させる基板保持部１７４と、
この基板保持部１７４で保持した基板Ｗの表面側のほぼ
中央部に向けて配置された表面ノズル１７６と、裏面側
のほぼ中央部に向けて配置された裏面ノズル１７８とを
備えている。そして、この例では、基板保持部１７４は
モータ１５０に、加工電極１６０はモータ１５８にそれ
ぞれ直結されている。また、基板Ｗは、基板搬送アーム
１８０によって、ロード・アンロードされるようになっ
ている。その他の構成は、図４０及び図４１に示すもの
と同様である。
【０１２９】この例によれば、基板保持部１７４を回転
させて基板Ｗを回転させ、同時に加工電極１６０を回転
（自転）させ、純水ノズル１６４から加工電極１６０と
基板Ｗの外周部との間に純水または超純水を供給しつ
つ、加工電極１６０と給電電極１５６との間に所定の電
圧を印加することで、基板Ｗの外周部（ベベル部乃至エ
ッジ部）に成膜乃至付着した銅等の被加工材料を電解加
工によって除去しつつ、表面ノズル１７６から基板の表
面に純水を、裏面ノズル１７８から基板Ｗの裏面に純水
をそれぞれ供給して、基板Ｗの表裏面のリンス（洗浄）
を同時に行うことができる。
させて基板Ｗを回転させ、同時に加工電極１６０を回転
（自転）させ、純水ノズル１６４から加工電極１６０と
基板Ｗの外周部との間に純水または超純水を供給しつ
つ、加工電極１６０と給電電極１５６との間に所定の電
圧を印加することで、基板Ｗの外周部（ベベル部乃至エ
ッジ部）に成膜乃至付着した銅等の被加工材料を電解加
工によって除去しつつ、表面ノズル１７６から基板の表
面に純水を、裏面ノズル１７８から基板Ｗの裏面に純水
をそれぞれ供給して、基板Ｗの表裏面のリンス（洗浄）
を同時に行うことができる。
【０１３０】図４４は、電解加工装置３６を備えた本発
明の更に他の実施の形態の基板処理装置を示す。これ
は、図３９に示す例における反転機３２とめっき装置１
３６との間に加工後の導電体膜（被加工部）の膜厚を測
定する第１膜厚測定部１６８ａを、洗浄装置１３０ｅと
ベベルエッチング装置１４４との間に、例えばめっき後
の銅膜６（図８５（ｂ）参照）等の導電体膜（被加工
部）の膜厚を測定する第２膜厚測定部１６８ｂをそれぞ
れ配置したものである。その他の構成は、図３９に示す
ものと同様である。
明の更に他の実施の形態の基板処理装置を示す。これ
は、図３９に示す例における反転機３２とめっき装置１
３６との間に加工後の導電体膜（被加工部）の膜厚を測
定する第１膜厚測定部１６８ａを、洗浄装置１３０ｅと
ベベルエッチング装置１４４との間に、例えばめっき後
の銅膜６（図８５（ｂ）参照）等の導電体膜（被加工
部）の膜厚を測定する第２膜厚測定部１６８ｂをそれぞ
れ配置したものである。その他の構成は、図３９に示す
ものと同様である。
【０１３１】この基板処理装置によれば、めっき装置１
３６によるめっき処理により基板Ｗの表面に堆積させ
た、例えば銅膜６（図８５（ｂ）参照）等の導電体膜の
膜厚を第２膜厚測定部１６８ｂで測定し、また電解加工
装置３６による電解加工処理後の導電体膜の膜厚を第１
膜厚測定部１６８ａで測定し、この測定結果をフィード
バックして、めっき時間や加工時間を制御したり、追加
のめっきや電解加工を施したりすることで、銅膜６等の
導電体膜の膜厚をより均一にすることができる。
３６によるめっき処理により基板Ｗの表面に堆積させ
た、例えば銅膜６（図８５（ｂ）参照）等の導電体膜の
膜厚を第２膜厚測定部１６８ｂで測定し、また電解加工
装置３６による電解加工処理後の導電体膜の膜厚を第１
膜厚測定部１６８ａで測定し、この測定結果をフィード
バックして、めっき時間や加工時間を制御したり、追加
のめっきや電解加工を施したりすることで、銅膜６等の
導電体膜の膜厚をより均一にすることができる。
【０１３２】図４５乃至図４７は、本発明の更に他の実
施の形態の電解加工装置の概要を示す。これは、上下動
及び揺動自在な揺動アーム３００の先端に電極部３０２
を回転自在に支承し、この電極部３０２の内部に配置し
た加工電極３０４と給電電極３０６で基板保持部３０８
の上面に載置保持した基板Ｗの表面を電解加工するよう
にしたものである。なお、この例にあっても、被加工物
が基板に限定されないことは勿論である。
施の形態の電解加工装置の概要を示す。これは、上下動
及び揺動自在な揺動アーム３００の先端に電極部３０２
を回転自在に支承し、この電極部３０２の内部に配置し
た加工電極３０４と給電電極３０６で基板保持部３０８
の上面に載置保持した基板Ｗの表面を電解加工するよう
にしたものである。なお、この例にあっても、被加工物
が基板に限定されないことは勿論である。
【０１３３】この例は、共に矩形平板状の一対の電極板
３１０が基板保持部３０８で保持される基板Ｗに対面さ
せて並列的に配置されるように電極部３０２に取付けら
れており、電源３１２の陰極と接続した電極板３１０が
加工電極３０４となり、陽極と接続した電極板３１０が
給電電極３０６となるようにしている。これは、例えば
銅にあっては、陰極側に電解加工作用が生じるからであ
り、加工する被加工材料によっては、陰極側が給電電極
となり、陽極側が加工電極となるようにしてもよいこと
は、前述と同様である。加工電極（陰極）３０４及び給
電電極（陽極）３０６の表面は、前述と同様なイオン交
換体３１４ａ，３１４ｂでそれぞれ覆われている。更に
基板保持部３０８で保持した基板Ｗと加工電極３０４及
び給電電極３０６との間に純水または超純水を供給する
流体供給部としての純水ノズル３１６が備えられてい
る。
３１０が基板保持部３０８で保持される基板Ｗに対面さ
せて並列的に配置されるように電極部３０２に取付けら
れており、電源３１２の陰極と接続した電極板３１０が
加工電極３０４となり、陽極と接続した電極板３１０が
給電電極３０６となるようにしている。これは、例えば
銅にあっては、陰極側に電解加工作用が生じるからであ
り、加工する被加工材料によっては、陰極側が給電電極
となり、陽極側が加工電極となるようにしてもよいこと
は、前述と同様である。加工電極（陰極）３０４及び給
電電極（陽極）３０６の表面は、前述と同様なイオン交
換体３１４ａ，３１４ｂでそれぞれ覆われている。更に
基板保持部３０８で保持した基板Ｗと加工電極３０４及
び給電電極３０６との間に純水または超純水を供給する
流体供給部としての純水ノズル３１６が備えられてい
る。
【０１３４】この例では、加工電極側イオン交換体３１
４ａと給電電極側イオン交換体３１４ｂとが互いに離間
して、それぞれ基板Ｗに接触している。このように、加
工電極３０４と基板（被加工物）Ｗとの間、及び給電電
極３０６と基板（被加工物）Ｗの間の双方にイオン交換
体３１４ａ，３１４ｂを個別に配置し、しかも加工液と
して超純水を用いることで、加工効率を最もよくするこ
とができる。
４ａと給電電極側イオン交換体３１４ｂとが互いに離間
して、それぞれ基板Ｗに接触している。このように、加
工電極３０４と基板（被加工物）Ｗとの間、及び給電電
極３０６と基板（被加工物）Ｗの間の双方にイオン交換
体３１４ａ，３１４ｂを個別に配置し、しかも加工液と
して超純水を用いることで、加工効率を最もよくするこ
とができる。
【０１３５】これは、イオン交換体が一体型、つまり一
枚のイオン交換体に加工電極と給電電極を取付ると、加
工電極３０４と給電電極３０６との間で、いわゆる短絡
（実際にはイオンの流れ）が生じ、結果として被加工物
表面に作用するイオンの量が少なくなるならである。な
お、イオン交換体が一体型の場合、加工電極と給電電極
との間の距離を大きくすることで、短絡の度合を低減す
ることができるが、そうすると、その分、加工現象に関
与しない部分が大きくなるため、加工面内で一様な加工
速度を得ることは困難となる。
枚のイオン交換体に加工電極と給電電極を取付ると、加
工電極３０４と給電電極３０６との間で、いわゆる短絡
（実際にはイオンの流れ）が生じ、結果として被加工物
表面に作用するイオンの量が少なくなるならである。な
お、イオン交換体が一体型の場合、加工電極と給電電極
との間の距離を大きくすることで、短絡の度合を低減す
ることができるが、そうすると、その分、加工現象に関
与しない部分が大きくなるため、加工面内で一様な加工
速度を得ることは困難となる。
【０１３６】このイオン交換体３１４ａ，３１４ｂは、
例えば織布、不織布、シートまたは多孔質体を基材とな
し、図４８に示すように、矩形状の加工電極３０４や給
電電極３０６の下部に巻付けて取付けられる。円柱状の
加工電極３０４や給電電極３０６にあっても同様に、図
４９に示すように、イオン交換体３１４ａ，３１４ｂ
は、例えば織布、不織布、シートまたは多孔質体を基材
となし、加工電極３０４や給電電極３０６の下部または
周囲に巻付けて取付けられる。
例えば織布、不織布、シートまたは多孔質体を基材とな
し、図４８に示すように、矩形状の加工電極３０４や給
電電極３０６の下部に巻付けて取付けられる。円柱状の
加工電極３０４や給電電極３０６にあっても同様に、図
４９に示すように、イオン交換体３１４ａ，３１４ｂ
は、例えば織布、不織布、シートまたは多孔質体を基材
となし、加工電極３０４や給電電極３０６の下部または
周囲に巻付けて取付けられる。
【０１３７】なお、純水ノズル３１６から純水よりも超
純水を供給するようにした方が好ましく、また純水また
は超純水に電解質を添加した電解液を使用してもよく、
更には、純水または超純水に界面活性剤等の添加剤を添
加した、電気伝導度が５００μＳ／ｃｍ以下の流体を使
用してもよいことは前述と同様である。
純水を供給するようにした方が好ましく、また純水また
は超純水に電解質を添加した電解液を使用してもよく、
更には、純水または超純水に界面活性剤等の添加剤を添
加した、電気伝導度が５００μＳ／ｃｍ以下の流体を使
用してもよいことは前述と同様である。
【０１３８】この例にあっては、例えば図８５（ｂ）に
示す、表面に銅膜６等の導電体膜（被加工部）を設けた
基板Ｗを基板保持部３０８で上向き（フェースアップ）
に保持し、この基板Ｗの表面に、電極部３０２の加工電
極３０４及び給電電極３０６の表面を覆うイオン交換体
３１４ａ，３１４ｂを接触乃至近接させる。この状態
で、基板保持部３０８を介して基板Ｗを回転させ、同時
に電極部３０２を回転（自転）させた状態で、基板Ｗと
加工電極３０４及び給電電極３０６との間に純水または
超純水を供給しつつ、加工電極３０４と給電電極３０６
との間に所定の電圧を印加し、これによって、加工電極
（陰極）３０４の真下で銅膜６等の導電体膜の電解加工
を行う。
示す、表面に銅膜６等の導電体膜（被加工部）を設けた
基板Ｗを基板保持部３０８で上向き（フェースアップ）
に保持し、この基板Ｗの表面に、電極部３０２の加工電
極３０４及び給電電極３０６の表面を覆うイオン交換体
３１４ａ，３１４ｂを接触乃至近接させる。この状態
で、基板保持部３０８を介して基板Ｗを回転させ、同時
に電極部３０２を回転（自転）させた状態で、基板Ｗと
加工電極３０４及び給電電極３０６との間に純水または
超純水を供給しつつ、加工電極３０４と給電電極３０６
との間に所定の電圧を印加し、これによって、加工電極
（陰極）３０４の真下で銅膜６等の導電体膜の電解加工
を行う。
【０１３９】なお、この例では、前記図２８及び図２９
に示す例と同様に、基板保持部３０８の側方に位置し
て、例えば希薄な酸溶液を満たした再生槽３１８を有
し、加工電極３０４と給電電極３０６の表面を覆うよう
に電極部３０２の下面に取付けたイオン交換体３１４
ａ，３１４ｂの再生を行う再生部３２０が備えられてい
る。
に示す例と同様に、基板保持部３０８の側方に位置し
て、例えば希薄な酸溶液を満たした再生槽３１８を有
し、加工電極３０４と給電電極３０６の表面を覆うよう
に電極部３０２の下面に取付けたイオン交換体３１４
ａ，３１４ｂの再生を行う再生部３２０が備えられてい
る。
【０１４０】なお、図５０に示すように、イオン交換体
３１４ａ，３１４ｂの表面（下面）に、平坦性の高い、
例えばフィルム状の多孔質体３２２ａ，３２２ｂを接合
したり、またラミネートして取付けてもよい。この多孔
質体３２２ａ，３２２ｂの代わりに織布を使用してもよ
い。これにより、基板Ｗの被加工面の平坦性をより高め
ることができる。この多孔質体３２２ａ，３２２ｂや織
布は、イオン交換体であってもよい。
３１４ａ，３１４ｂの表面（下面）に、平坦性の高い、
例えばフィルム状の多孔質体３２２ａ，３２２ｂを接合
したり、またラミネートして取付けてもよい。この多孔
質体３２２ａ，３２２ｂの代わりに織布を使用してもよ
い。これにより、基板Ｗの被加工面の平坦性をより高め
ることができる。この多孔質体３２２ａ，３２２ｂや織
布は、イオン交換体であってもよい。
【０１４１】また、図５１に示すように、加工電極３０
４及び給電電極３０６をイオン交換体３１４ａ，３１４
ｂで覆うことなく、加工電極３０４及び給電電極３０６
を基板Ｗに近接させ、この状態で基板Ｗと加工電極３０
４及び給電電極３０６との間に純水または超純水または
電気伝導度が５００μＳ／ｃｍ以下の流体を供給して電
解加工を行うようにしてもよい。
４及び給電電極３０６をイオン交換体３１４ａ，３１４
ｂで覆うことなく、加工電極３０４及び給電電極３０６
を基板Ｗに近接させ、この状態で基板Ｗと加工電極３０
４及び給電電極３０６との間に純水または超純水または
電気伝導度が５００μＳ／ｃｍ以下の流体を供給して電
解加工を行うようにしてもよい。
【０１４２】更に、図５２に示すように、交流電源３１
２ａを使用して、一対の電極板３１０が加工電極３０４
と給電電極３０６とを交互に繰り返すようにしてもよ
い。また、図５３に示すように、水槽１８２内に純水ま
たは超純水等の液体１８を満たしておき、この液体１８
内に、例えば図８５（ｂ）に示す、表面に銅膜６等の導
電体膜を設けた基板Ｗをフェースアップで浸漬させ、こ
の状態で、基板Ｗに加工電極３０４と給電電極３０６と
を近接乃至接触させて、導電体膜の電解加工を行うよう
にしてもよい。
２ａを使用して、一対の電極板３１０が加工電極３０４
と給電電極３０６とを交互に繰り返すようにしてもよ
い。また、図５３に示すように、水槽１８２内に純水ま
たは超純水等の液体１８を満たしておき、この液体１８
内に、例えば図８５（ｂ）に示す、表面に銅膜６等の導
電体膜を設けた基板Ｗをフェースアップで浸漬させ、こ
の状態で、基板Ｗに加工電極３０４と給電電極３０６と
を近接乃至接触させて、導電体膜の電解加工を行うよう
にしてもよい。
【０１４３】なお、前述のように、例えば銅の電解加工
にあっては、陰極である加工電極３０４の表面（下面）
で電解加工が行われる。このため、例えば図５４（ａ）
に示すように、加工電極（陰極）３０４と給電電極（陽
極）３０６を基板Ｗの弦方向に沿って位置するように配
置して、基板Ｗを回転させる場合には、給電電極（陽
極）３０６を基板の回転方向の上流側に配置する必要が
ある。これは、基板表面の加工電極（陰極）３０４に対
面する箇所が電解加工されて導電体膜がなくなると、給
電電極３０６による給電ができなくなるからである。し
かし、図５４（ｂ）に示すように、加工電極（陰極）３
０４と給電電極（陽極）３０６を基板Ｗの直径方向に沿
って位置するように配置して基板Ｗを回転させたり、図
５２に示すように、交流電源を使用したりした場合に
は、このような制限はない。
にあっては、陰極である加工電極３０４の表面（下面）
で電解加工が行われる。このため、例えば図５４（ａ）
に示すように、加工電極（陰極）３０４と給電電極（陽
極）３０６を基板Ｗの弦方向に沿って位置するように配
置して、基板Ｗを回転させる場合には、給電電極（陽
極）３０６を基板の回転方向の上流側に配置する必要が
ある。これは、基板表面の加工電極（陰極）３０４に対
面する箇所が電解加工されて導電体膜がなくなると、給
電電極３０６による給電ができなくなるからである。し
かし、図５４（ｂ）に示すように、加工電極（陰極）３
０４と給電電極（陽極）３０６を基板Ｗの直径方向に沿
って位置するように配置して基板Ｗを回転させたり、図
５２に示すように、交流電源を使用したりした場合に
は、このような制限はない。
【０１４４】ここで、図５５に示すように、加工電極３
０４と給電電極３０６との表面を一枚のイオン交換体３
１４ｃで一体に覆うようにしてもよい。このように構成
することで、加工電極３０４及び給電電極３０６の製作
の便を図るとともに、電気抵抗値を更に低減することが
できる。
０４と給電電極３０６との表面を一枚のイオン交換体３
１４ｃで一体に覆うようにしてもよい。このように構成
することで、加工電極３０４及び給電電極３０６の製作
の便を図るとともに、電気抵抗値を更に低減することが
できる。
【０１４５】更に、図５６に示すように、基板Ｗの表面
に該表面の全域を覆うようにイオン交換体３１４ｄを置
き、このイオン交換体３１４ｄに純水ノズル３１６から
純水または超純水を供給して、純水または超純水をイオ
ン交換体３１４ｄに含ませるか、または連続的に浸し、
イオン交換体３１４ｄの上面に加工電極３０４と給電電
極３０６を載せて電解加工するようにしてもよい。この
ように構成することで、電解加工後に汚れたイオン交換
体３１４ｄを交換する際、この交換作業を簡易に行うこ
とができる。なお、図示しないが、イオン交換体が基板
の表面の一部を覆うように置き、この上面に加工電極３
０４と給電電極３０６を載せて電解加工するようにして
もよい。
に該表面の全域を覆うようにイオン交換体３１４ｄを置
き、このイオン交換体３１４ｄに純水ノズル３１６から
純水または超純水を供給して、純水または超純水をイオ
ン交換体３１４ｄに含ませるか、または連続的に浸し、
イオン交換体３１４ｄの上面に加工電極３０４と給電電
極３０６を載せて電解加工するようにしてもよい。この
ように構成することで、電解加工後に汚れたイオン交換
体３１４ｄを交換する際、この交換作業を簡易に行うこ
とができる。なお、図示しないが、イオン交換体が基板
の表面の一部を覆うように置き、この上面に加工電極３
０４と給電電極３０６を載せて電解加工するようにして
もよい。
【０１４６】この場合、図５７及び図５８に示すよう
に、長尺状のイオン交換体３１４ｅを、基板保持部３０
８を挟んだ位置に配置した巻付け軸３２４と巻取り軸３
２６との間に掛け渡し、このイオン交換体３１４ｅを、
巻取りモータ３２７を介して巻取り軸３２６を回転させ
て順次巻取るようにしてもよい。これにより、イオン交
換体の連続した交換を行うことができる。なお、この例
は、図５に示すものとほぼ同様な構成で、基板保持部４
６と電極部４８をほぼ同径とした電解加工装置に適用
し、更に長尺状のイオン交換体３１４ｅの電極部４８の
上流側に、イオン交換体３１４ｅの幅方向の全長に跨っ
て延びる純水ノズル７４ａを配置した例を示している。
図５７及び図５８に示す例では、イオン交換体３１４ｅ
を断続的に低速度で巻き取ってもよい。又、加工中はイ
オン交換体を電極部４８に固定させ、イオン交換体が摩
耗もしくは不純物が蓄積したらイオン交換体を所定長さ
巻き取り、新しい加工面で加工するようにしてもよい。
に、長尺状のイオン交換体３１４ｅを、基板保持部３０
８を挟んだ位置に配置した巻付け軸３２４と巻取り軸３
２６との間に掛け渡し、このイオン交換体３１４ｅを、
巻取りモータ３２７を介して巻取り軸３２６を回転させ
て順次巻取るようにしてもよい。これにより、イオン交
換体の連続した交換を行うことができる。なお、この例
は、図５に示すものとほぼ同様な構成で、基板保持部４
６と電極部４８をほぼ同径とした電解加工装置に適用
し、更に長尺状のイオン交換体３１４ｅの電極部４８の
上流側に、イオン交換体３１４ｅの幅方向の全長に跨っ
て延びる純水ノズル７４ａを配置した例を示している。
図５７及び図５８に示す例では、イオン交換体３１４ｅ
を断続的に低速度で巻き取ってもよい。又、加工中はイ
オン交換体を電極部４８に固定させ、イオン交換体が摩
耗もしくは不純物が蓄積したらイオン交換体を所定長さ
巻き取り、新しい加工面で加工するようにしてもよい。
【０１４７】更に、図５９及び図６０に示すように、長
尺状のイオン交換体３１４ｅの長さ方向に沿った所定の
ピッチで、矩形状の電極部分３２８をプリント或いはラ
ミネートして取付けておき、１回分巻取った時に、互い
に隣接する一方の電極部分３２８が電源３１２（図５５
等参照）の陰極に接続されて加工電極３０４となり、他
方が陽極に接続されて給電電極３０６となるようにして
もよい。これにより、電極部を別に設ける必要をなくし
て、構造の簡素化を図ることができる。
尺状のイオン交換体３１４ｅの長さ方向に沿った所定の
ピッチで、矩形状の電極部分３２８をプリント或いはラ
ミネートして取付けておき、１回分巻取った時に、互い
に隣接する一方の電極部分３２８が電源３１２（図５５
等参照）の陰極に接続されて加工電極３０４となり、他
方が陽極に接続されて給電電極３０６となるようにして
もよい。これにより、電極部を別に設ける必要をなくし
て、構造の簡素化を図ることができる。
【０１４８】また、図６１に示すように、円柱状の加工
電極３０４の周囲をリング状の給電電極３０６で包囲す
るようにしてもよい。例えば、銅の場合、電解加工は陰
極の真下で起こるため、電極間を流れる電流が最短とな
るように加工電極３０４と給電電極３０６とを配置する
ことが好ましい。このため、加工電極３０４の周囲を給
電電極３０６が包囲するように配置して、全ての電流が
給電電極３０６から加工電極３０４に最短で流れるよう
にすることで、電流効率を向上させ、消費電力を低減す
ることができる。なお、図示しないが、給電電極の周囲
をリング状の加工電極で包囲するようにしてもよい。こ
のことは、以下の各例においても同様である。
電極３０４の周囲をリング状の給電電極３０６で包囲す
るようにしてもよい。例えば、銅の場合、電解加工は陰
極の真下で起こるため、電極間を流れる電流が最短とな
るように加工電極３０４と給電電極３０６とを配置する
ことが好ましい。このため、加工電極３０４の周囲を給
電電極３０６が包囲するように配置して、全ての電流が
給電電極３０６から加工電極３０４に最短で流れるよう
にすることで、電流効率を向上させ、消費電力を低減す
ることができる。なお、図示しないが、給電電極の周囲
をリング状の加工電極で包囲するようにしてもよい。こ
のことは、以下の各例においても同様である。
【０１４９】なお、図６２に示すように、角柱状の加工
電極３０４の周囲を矩形枠状の給電電極３０６で包囲す
るようにしてもよい。また、図６３に示すように、角柱
状の加工電極３０４の周囲に、複数の給電電極３０６
を、加工電極３０４を包囲するように配置してもよい。
ここで、図４６乃至図５６、及び図６１乃至図６３に示
す電極形状、電極配置の各例は、図４５に示す実施の形
態の電解加工装置に適用できる。
電極３０４の周囲を矩形枠状の給電電極３０６で包囲す
るようにしてもよい。また、図６３に示すように、角柱
状の加工電極３０４の周囲に、複数の給電電極３０６
を、加工電極３０４を包囲するように配置してもよい。
ここで、図４６乃至図５６、及び図６１乃至図６３に示
す電極形状、電極配置の各例は、図４５に示す実施の形
態の電解加工装置に適用できる。
【０１５０】図６４及び図６５は、本発明の更に他の実
施の形態の電解加工装置を示す。これは、加工電極３０
４及び給電電極３０６として、共に円柱状のものを使用
し、この加工電極３０４及び給電電極３０６の外周面に
イオン交換体３１４ｆ，３１４ｇをそれぞれ取付けてい
る。そして、この加工電極３０４と給電電極３０６と
を、それらの軸心が基板Ｗと平行となるようにして、所
定間隔離間させて互いに平行に配置し、この加工電極３
０４と給電電極３０６との間に、純水ノズル３１６から
純水または超純水を供給するように構成するとともに、
加工電極３０４と給電電極３０６が、互いに逆方向で、
純水ノズル３１６から供給される純水または超純水を巻
込む方向にそれらの軸心を中心として回転（自転）する
ようにしたものである。
施の形態の電解加工装置を示す。これは、加工電極３０
４及び給電電極３０６として、共に円柱状のものを使用
し、この加工電極３０４及び給電電極３０６の外周面に
イオン交換体３１４ｆ，３１４ｇをそれぞれ取付けてい
る。そして、この加工電極３０４と給電電極３０６と
を、それらの軸心が基板Ｗと平行となるようにして、所
定間隔離間させて互いに平行に配置し、この加工電極３
０４と給電電極３０６との間に、純水ノズル３１６から
純水または超純水を供給するように構成するとともに、
加工電極３０４と給電電極３０６が、互いに逆方向で、
純水ノズル３１６から供給される純水または超純水を巻
込む方向にそれらの軸心を中心として回転（自転）する
ようにしたものである。
【０１５１】この例によれば、基板Ｗの表面に、イオン
交換体３１４ｆ，３１４ｇを接触乃至近接させた状態
で、加工電極３０４及び給電電極３０６を共に回転（自
転）させ、同時に基板Ｗを回転させながら、加工電極３
０４と給電電極３０６との間に純水または超純水を供給
し、陽極電極３０４と給電電極３０６との間に所定の電
圧を印加して電解加工を行う。ここで、電極反応や電気
化学的な反応による生成物は、反応の進行に伴って蓄積
され、有用な反応を阻害するが、このように、共に円柱
状の加工電極３０４と給電電極３０６を使用し、これら
の電極３０４，３０６が共に互いに逆方向に純水または
超純水を巻込み方向に回転（自転）するようにすること
で、純水または超純水の流れに伴って、不要な生成物を
効果的に排出し、しかも、基板Ｗと加工電極３０４及び
給電電極３０６とが線接触乃至線状に近接するようにす
ることで、加工面の平坦度を高めることができる。
交換体３１４ｆ，３１４ｇを接触乃至近接させた状態
で、加工電極３０４及び給電電極３０６を共に回転（自
転）させ、同時に基板Ｗを回転させながら、加工電極３
０４と給電電極３０６との間に純水または超純水を供給
し、陽極電極３０４と給電電極３０６との間に所定の電
圧を印加して電解加工を行う。ここで、電極反応や電気
化学的な反応による生成物は、反応の進行に伴って蓄積
され、有用な反応を阻害するが、このように、共に円柱
状の加工電極３０４と給電電極３０６を使用し、これら
の電極３０４，３０６が共に互いに逆方向に純水または
超純水を巻込み方向に回転（自転）するようにすること
で、純水または超純水の流れに伴って、不要な生成物を
効果的に排出し、しかも、基板Ｗと加工電極３０４及び
給電電極３０６とが線接触乃至線状に近接するようにす
ることで、加工面の平坦度を高めることができる。
【０１５２】図６６及び図６７は、この変形例を示すも
ので、これは、円柱状の加工電極３０４及び給電電極３
０６として、基板Ｗの直径方向の全長に亘る長さのもの
を使用し、モータ２００と互いに噛み合う一対の平歯車
２０２ａ，２０２ｂを介して、加工電極３０４と給電電
極３０６が互いに逆方向に回転するように構成してい
る。更に、排水ドレン２０４ａを有する有底円筒状の防
水カバー２０４の内部に位置して、基板Ｗをフェースア
ップでその円周方向に沿った複数箇所でスピンチャック
２０６により水平に保持して回転させる基板保持部２０
８と、この基板保持部２０８で保持した基板Ｗの裏面側
のほぼ中央部に向けて配置された裏面ノズル２１０とを
備えている。基板保持部２０８はモータ２１２に直結さ
れ、また、基板Ｗは、基板搬送アーム２１４によって、
ロード・アンロードされるようになっている。その他の
構成は、図６４及び図６５に示すものと同様である。
ので、これは、円柱状の加工電極３０４及び給電電極３
０６として、基板Ｗの直径方向の全長に亘る長さのもの
を使用し、モータ２００と互いに噛み合う一対の平歯車
２０２ａ，２０２ｂを介して、加工電極３０４と給電電
極３０６が互いに逆方向に回転するように構成してい
る。更に、排水ドレン２０４ａを有する有底円筒状の防
水カバー２０４の内部に位置して、基板Ｗをフェースア
ップでその円周方向に沿った複数箇所でスピンチャック
２０６により水平に保持して回転させる基板保持部２０
８と、この基板保持部２０８で保持した基板Ｗの裏面側
のほぼ中央部に向けて配置された裏面ノズル２１０とを
備えている。基板保持部２０８はモータ２１２に直結さ
れ、また、基板Ｗは、基板搬送アーム２１４によって、
ロード・アンロードされるようになっている。その他の
構成は、図６４及び図６５に示すものと同様である。
【０１５３】この例によれば、基板保持部２０８を回転
させて基板Ｗを回転させ、同時に加工電極３０４と給電
電極３０６を共に回転（自転）させて、基板Ｗの表面を
電解加工しつつ、裏面ノズル２１０から基板Ｗの裏面に
純水を供給して、基板Ｗの裏面のリンス（洗浄）を同時
に行うことができる。
させて基板Ｗを回転させ、同時に加工電極３０４と給電
電極３０６を共に回転（自転）させて、基板Ｗの表面を
電解加工しつつ、裏面ノズル２１０から基板Ｗの裏面に
純水を供給して、基板Ｗの裏面のリンス（洗浄）を同時
に行うことができる。
【０１５４】図６８は、加工電極３０４として、円柱状
で、外周面にイオン交換体３１４ｆを巻付け、基板Ｗと
平行な軸心を中心として回転（自転）自在なものを使用
し、この加工電極３０４と基板Ｗとの間に純水ノズル３
１６から純水または超純水を供給するよう構成するとと
もに、給電電極３０６として、基板Ｗの表面に設けた導
電体膜に直接接触して給電する給電用チャック３３０を
使用したものである。給電用チャック３３０は、基板の
裏面に配置された給電電極と基板Ｗの表面の導電体膜を
接続するものである。基板Ｗの裏面がＳｉＯ２のような
絶縁膜である場合、このように給電用チャック３３０を
使用することで、基板の裏面側から給電することができ
る。
で、外周面にイオン交換体３１４ｆを巻付け、基板Ｗと
平行な軸心を中心として回転（自転）自在なものを使用
し、この加工電極３０４と基板Ｗとの間に純水ノズル３
１６から純水または超純水を供給するよう構成するとと
もに、給電電極３０６として、基板Ｗの表面に設けた導
電体膜に直接接触して給電する給電用チャック３３０を
使用したものである。給電用チャック３３０は、基板の
裏面に配置された給電電極と基板Ｗの表面の導電体膜を
接続するものである。基板Ｗの裏面がＳｉＯ２のような
絶縁膜である場合、このように給電用チャック３３０を
使用することで、基板の裏面側から給電することができ
る。
【０１５５】図６９は、加工電極３０４として、矩形平
板状で、基板Ｗとの対向面にイオン交換体３１４ａを取
付けたものを使用し、この加工電極３０４と基板Ｗとの
間に純水ノズル３１６から純水または超純水を供給する
ように構成するとともに、給電電極３０６として、例え
ば基板Ｗの表面に設けられた銅膜６（図８５（ｂ）参
照）等の導電体膜（被加工部）に直接接触して給電する
コンタクトピン状のものを使用したものである。この場
合、給電電極３０６として、これが銅膜６等の導電体膜
に直接接触しても、導電体膜に給電電極３０６の跡が残
らない程度の接触面積を有するものを使用することが好
ましい。また、この給電電極３０６を基板Ｗのベベル部
に成膜された銅膜６等の導電体膜に接触させ、このベベ
ル部に成膜した導電体膜を後工程のベベル除去工程で除
去するようにしてもよい。
板状で、基板Ｗとの対向面にイオン交換体３１４ａを取
付けたものを使用し、この加工電極３０４と基板Ｗとの
間に純水ノズル３１６から純水または超純水を供給する
ように構成するとともに、給電電極３０６として、例え
ば基板Ｗの表面に設けられた銅膜６（図８５（ｂ）参
照）等の導電体膜（被加工部）に直接接触して給電する
コンタクトピン状のものを使用したものである。この場
合、給電電極３０６として、これが銅膜６等の導電体膜
に直接接触しても、導電体膜に給電電極３０６の跡が残
らない程度の接触面積を有するものを使用することが好
ましい。また、この給電電極３０６を基板Ｗのベベル部
に成膜された銅膜６等の導電体膜に接触させ、このベベ
ル部に成膜した導電体膜を後工程のベベル除去工程で除
去するようにしてもよい。
【０１５６】図７０及び図７１は、このようにベベル部
の表面側から給電するようにした本発明の他の実施の形
態の電解加工装置を示すもので、この電解加工装置の前
記図２８及び図２９に示す電解加工装置と異なる点は、
以下の通りである。
の表面側から給電するようにした本発明の他の実施の形
態の電解加工装置を示すもので、この電解加工装置の前
記図２８及び図２９に示す電解加工装置と異なる点は、
以下の通りである。
【０１５７】即ち、下方に配置された基板保持部４６
は、基板Ｗをこの表面を上向きにして載置保持し、自転
用モータ６８の駆動に伴って回転（自転）するように構
成され、この基板保持部４６の円周方向に沿った所定位
置には、この基板保持部４６で基板Ｗを載置保持した時
に、基板Ｗの周縁部に接触する給電電極３０６が設けら
れている。つまり、この給電電極３０６は、電源８０か
ら延びる陽極に接続されるようになっている。
は、基板Ｗをこの表面を上向きにして載置保持し、自転
用モータ６８の駆動に伴って回転（自転）するように構
成され、この基板保持部４６の円周方向に沿った所定位
置には、この基板保持部４６で基板Ｗを載置保持した時
に、基板Ｗの周縁部に接触する給電電極３０６が設けら
れている。つまり、この給電電極３０６は、電源８０か
ら延びる陽極に接続されるようになっている。
【０１５８】一方、上下動、揺動及び回転（自転）自在
な電極部４８には、揺動軸６６に設けられた中空部を通
ってスリップリング７８に達し、このスリップリング７
８から中空モータ７０の中空部を通って延びる電源８０
の陰極に接続される加工電極３０４（５０）が取付けら
れ、この加工電極３０４（５０）の表面（下面）にイオ
ン交換体３１４ａ（５６）が取付けられている。その他
の構成は、図２８及び図２９に示すものと同様である。
な電極部４８には、揺動軸６６に設けられた中空部を通
ってスリップリング７８に達し、このスリップリング７
８から中空モータ７０の中空部を通って延びる電源８０
の陰極に接続される加工電極３０４（５０）が取付けら
れ、この加工電極３０４（５０）の表面（下面）にイオ
ン交換体３１４ａ（５６）が取付けられている。その他
の構成は、図２８及び図２９に示すものと同様である。
【０１５９】この例によれば、基板保持部４６で基板Ｗ
を保持した後、電極部４８を下降させてイオン交換体３
１４ａ（５６）を基板保持部４６で保持した基板Ｗの表
面に接触乃至近接させる。この状態で、基板の上面に純
水または超純水を供給しつつ、電源８０を介して、加工
電極３０４（５０）と給電電極３０６との間に所定の電
圧を印加し、基板保持部４６と電極部４８を共に回転
（自転）させ、同時に揺動アーム４４を揺動させて電極
部４８を基板Ｗの上面に沿って移動させることで、基板
Ｗの表面に電解加工を施すことができる。
を保持した後、電極部４８を下降させてイオン交換体３
１４ａ（５６）を基板保持部４６で保持した基板Ｗの表
面に接触乃至近接させる。この状態で、基板の上面に純
水または超純水を供給しつつ、電源８０を介して、加工
電極３０４（５０）と給電電極３０６との間に所定の電
圧を印加し、基板保持部４６と電極部４８を共に回転
（自転）させ、同時に揺動アーム４４を揺動させて電極
部４８を基板Ｗの上面に沿って移動させることで、基板
Ｗの表面に電解加工を施すことができる。
【０１６０】図７２及び図７３は、基板Ｗのベベル部を
電解加工除去するようにしたベベルエッチング装置に使
用した本発明の更に他の実施の形態の電解加工装置を示
す。これは、前記図６９に示すものと基本的には同じで
あるが、加工電極３０４に取付けたイオン交換体３１４
ａが基板Ｗのベベル部に接触乃至近接し、給電電極３０
６が基板Ｗの表面に設けた、例えば銅膜６等の導電体膜
（被加工部）に直接接触するようにしたものである。こ
の場合、加工電極３０４として、図７２に示すように、
厚肉状のものを使用しても、図７３に示すように、薄肉
状のものを使用してもよい。これにより、図７４に示す
ように、例えば銅膜６等の導電体層に鋭いプロフィール
（段差）６ａを得ることができる。
電解加工除去するようにしたベベルエッチング装置に使
用した本発明の更に他の実施の形態の電解加工装置を示
す。これは、前記図６９に示すものと基本的には同じで
あるが、加工電極３０４に取付けたイオン交換体３１４
ａが基板Ｗのベベル部に接触乃至近接し、給電電極３０
６が基板Ｗの表面に設けた、例えば銅膜６等の導電体膜
（被加工部）に直接接触するようにしたものである。こ
の場合、加工電極３０４として、図７２に示すように、
厚肉状のものを使用しても、図７３に示すように、薄肉
状のものを使用してもよい。これにより、図７４に示す
ように、例えば銅膜６等の導電体層に鋭いプロフィール
（段差）６ａを得ることができる。
【０１６１】図７５及び図７６は、ベベルエッチング装
置に使用した電解加工装置の更に他の例を示すもので、
この例の図４２及び図４３に示す例と異なる点は、加工
電極１６０として、下面に基板Ｗのベベル部の上半分の
形状に沿った形状の湾曲部１６０ｂを有する平板状で回
転不能のものを、給電電極１５６として、コンタクトピ
ン状にものをそれぞれ使用し、加工電極１６０の下面に
イオン交換体１６２を取付け、このイオン交換体１６２
を基板Ｗのベベル部に近接乃至接触させることで、ベベ
ル部の上半分を電解研磨するようにした点である。その
他の構成は、図４２及び図４３に示すものと同様であ
る。この例によれば、ベベル部の上半分を電解研磨する
と同時に、基板の表裏両面をリンス（洗浄）することが
できる。
置に使用した電解加工装置の更に他の例を示すもので、
この例の図４２及び図４３に示す例と異なる点は、加工
電極１６０として、下面に基板Ｗのベベル部の上半分の
形状に沿った形状の湾曲部１６０ｂを有する平板状で回
転不能のものを、給電電極１５６として、コンタクトピ
ン状にものをそれぞれ使用し、加工電極１６０の下面に
イオン交換体１６２を取付け、このイオン交換体１６２
を基板Ｗのベベル部に近接乃至接触させることで、ベベ
ル部の上半分を電解研磨するようにした点である。その
他の構成は、図４２及び図４３に示すものと同様であ
る。この例によれば、ベベル部の上半分を電解研磨する
と同時に、基板の表裏両面をリンス（洗浄）することが
できる。
【０１６２】図７７は、この変形例を示すもので、この
変形例の図７５及び図７６に示す例と異なる点は、加工
電極１６０として、その肉厚がより厚肉のものを使用し
ている点である。その他の構成は、図７５及び図７６に
示すものと同様である。
変形例の図７５及び図７６に示す例と異なる点は、加工
電極１６０として、その肉厚がより厚肉のものを使用し
ている点である。その他の構成は、図７５及び図７６に
示すものと同様である。
【０１６３】なお、図７８に示すように、加工電極３０
４とイオン交換体３１４ａとの間の電圧、イオン交換体
３１４ａと銅膜６（図８５（ｂ）参照）等の導電体膜
（被加工部）との間の電圧を電圧計３３２ａ，３３２ｂ
でモニタし、これらをコントローラ３３４にフィードバ
ックして、これらの電圧を一定に保ち、また加工電極３
０４と給電電極３０６との間を流れる電流を電流計３３
６でモニタし、これをコントローラ３３４にフィードバ
ックして、加工電極３０４と給電電極３０６との間に一
定の電流が流れるようにすることが好ましい。これによ
り、電極の表面や銅膜等の導電体膜の表面の複反応を制
御して不純物が生成しないようにしたり、電極の表面に
不純物が生成しても、一定の電流を保つことで、加工レ
ートが下がってしまうことを防止することができる。
４とイオン交換体３１４ａとの間の電圧、イオン交換体
３１４ａと銅膜６（図８５（ｂ）参照）等の導電体膜
（被加工部）との間の電圧を電圧計３３２ａ，３３２ｂ
でモニタし、これらをコントローラ３３４にフィードバ
ックして、これらの電圧を一定に保ち、また加工電極３
０４と給電電極３０６との間を流れる電流を電流計３３
６でモニタし、これをコントローラ３３４にフィードバ
ックして、加工電極３０４と給電電極３０６との間に一
定の電流が流れるようにすることが好ましい。これによ
り、電極の表面や銅膜等の導電体膜の表面の複反応を制
御して不純物が生成しないようにしたり、電極の表面に
不純物が生成しても、一定の電流を保つことで、加工レ
ートが下がってしまうことを防止することができる。
【０１６４】なお、電流値を一定にして加工を行うと、
例えば図８５（ｃ）に示す、銅層６からなる配線パター
ンが露出した時に、配線パターンの溝部にのみ銅が存在
する状態となって、加工面積が減少する。このため、電
流密度（電流値を面積で除したもの）が増加して、除去
加工速度が増加してしまう。このため、電流値を一定に
した加工では、配線パターンが露出する前後における除
去加工速度が一定にならず、配線パターンが露出する前
後における加工制御が困難となる。更に、配線パターン
上の銅膜６（図８５（ｃ）参照）を加工する際に、膜厚
が減少するとともに、印加電圧が上昇するという問題が
ある（印加電圧が上昇しすぎると放電し、また消費電力
の観点からも低電圧の方がよい）。
例えば図８５（ｃ）に示す、銅層６からなる配線パター
ンが露出した時に、配線パターンの溝部にのみ銅が存在
する状態となって、加工面積が減少する。このため、電
流密度（電流値を面積で除したもの）が増加して、除去
加工速度が増加してしまう。このため、電流値を一定に
した加工では、配線パターンが露出する前後における除
去加工速度が一定にならず、配線パターンが露出する前
後における加工制御が困難となる。更に、配線パターン
上の銅膜６（図８５（ｃ）参照）を加工する際に、膜厚
が減少するとともに、印加電圧が上昇するという問題が
ある（印加電圧が上昇しすぎると放電し、また消費電力
の観点からも低電圧の方がよい）。
【０１６５】また、電圧値を一定にして加工を行った場
合には、配線パターンの露出と共に電流値が減少するた
め、電流密度の上昇を抑えることが可能となる。しか
も、電圧値が一定であるため、放電の心配がないばかり
でなく、膜厚の減少と共に電流値も減少するため、消費
電力の増加もない。しかし、電流値が変化するため、加
工レートが時間的に変化して、例えば、あまり電流値が
小さくなりすぎると、加工現象が除去加工から酸化膜形
成に移行してしまう。
合には、配線パターンの露出と共に電流値が減少するた
め、電流密度の上昇を抑えることが可能となる。しか
も、電圧値が一定であるため、放電の心配がないばかり
でなく、膜厚の減少と共に電流値も減少するため、消費
電力の増加もない。しかし、電流値が変化するため、加
工レートが時間的に変化して、例えば、あまり電流値が
小さくなりすぎると、加工現象が除去加工から酸化膜形
成に移行してしまう。
【０１６６】更に、電流密度を一定にして加工を行う
と、配線パターンが露出していない状態でも、配線パタ
ーンが露出する前後でも加工レートが一定であるため、
一定加工レートでの除去加工が可能となる。しかし、こ
の制御を行う場合には、配線パターンが露出した時の面
積を予め把握して、ある時点で電流値を変化させる（実
際は減少させる）制御が必要であり、このため、様々な
形状の配線パターンに対応することが困難である考えら
れる。
と、配線パターンが露出していない状態でも、配線パタ
ーンが露出する前後でも加工レートが一定であるため、
一定加工レートでの除去加工が可能となる。しかし、こ
の制御を行う場合には、配線パターンが露出した時の面
積を予め把握して、ある時点で電流値を変化させる（実
際は減少させる）制御が必要であり、このため、様々な
形状の配線パターンに対応することが困難である考えら
れる。
【０１６７】このため、上記の加工の利点を生かし、例
えば配線パターンが露出する近傍までは、加工レートが
一定であるために制御が容易な電流値を一定にした制御
を行い、配線パターンが露出する近傍から、電流密度や
印加電圧の上昇を抑えられる電圧値を一定にした制御に
切り替えて加工を行うようにしてもよい。
えば配線パターンが露出する近傍までは、加工レートが
一定であるために制御が容易な電流値を一定にした制御
を行い、配線パターンが露出する近傍から、電流密度や
印加電圧の上昇を抑えられる電圧値を一定にした制御に
切り替えて加工を行うようにしてもよい。
【０１６８】図７９及び図８０は、例えば銅膜等の導電
体膜（被加工部）が全外周面に形成された基板Ｗを電解
加工するようにした本発明の更に他の実施の形態の電解
加工装置を示す。これは、共に矩形平板状の加工電極３
０４と給電電極３０６とを備え、この加工電極３０４と
給電電極３０６とを基板Ｗを挟んだ位置に配置してい
る。つまり、この例では、基板Ｗの上面側に位置して電
源３１２の陰極に接続した電極側が加工電極３０４とな
り、下面側に位置して陽極に接続したものが給電電極３
０６となるようになっている。そして、加工電極３０４
及び給電電極３０６の基板Ｗとの対向面にイオン交換体
３１４ａ，３１４ｂをそれぞれ取付け、基板Ｗの上面側
に、加工電極３０４と基板Ｗとの間に純水または超純水
を供給する純水ノズル３１６ａを、基板Ｗの下面側に、
給電電極３０６と基板Ｗとの間に純水または超純水を供
給する純水ノズル３１６ｂをそれぞれ配置している。
体膜（被加工部）が全外周面に形成された基板Ｗを電解
加工するようにした本発明の更に他の実施の形態の電解
加工装置を示す。これは、共に矩形平板状の加工電極３
０４と給電電極３０６とを備え、この加工電極３０４と
給電電極３０６とを基板Ｗを挟んだ位置に配置してい
る。つまり、この例では、基板Ｗの上面側に位置して電
源３１２の陰極に接続した電極側が加工電極３０４とな
り、下面側に位置して陽極に接続したものが給電電極３
０６となるようになっている。そして、加工電極３０４
及び給電電極３０６の基板Ｗとの対向面にイオン交換体
３１４ａ，３１４ｂをそれぞれ取付け、基板Ｗの上面側
に、加工電極３０４と基板Ｗとの間に純水または超純水
を供給する純水ノズル３１６ａを、基板Ｗの下面側に、
給電電極３０６と基板Ｗとの間に純水または超純水を供
給する純水ノズル３１６ｂをそれぞれ配置している。
【０１６９】これにより、加工電極３０４及び給電電極
３０６のイオン交換体３１４ａ，３１４ｂを基板Ｗに接
触乃至近接させ、純水ノズル３１６ａから加工電極３０
４と基板Ｗとの間に、純水ノズル３１６ｂから給電電極
３０６と基板Ｗとの間に純水または超純水をそれぞれ供
給することで、加工電極３０４と対面する基板Ｗの一部
を電解加工し、基板Ｗまたは加工電極３０４の一方、ま
たは双方を移動することで、基板Ｗの加工電極３０４側
の表面全面を電解加工するようになっている。なお、こ
の給電電極３０６を基板Ｗに直接接続してもよく、また
純水または超純水の代わりに電解液を使用してもよく、
また電気伝導度が５００μＳ／ｃｍ以下の液体を使用し
てもよいことは前述と同様である。
３０６のイオン交換体３１４ａ，３１４ｂを基板Ｗに接
触乃至近接させ、純水ノズル３１６ａから加工電極３０
４と基板Ｗとの間に、純水ノズル３１６ｂから給電電極
３０６と基板Ｗとの間に純水または超純水をそれぞれ供
給することで、加工電極３０４と対面する基板Ｗの一部
を電解加工し、基板Ｗまたは加工電極３０４の一方、ま
たは双方を移動することで、基板Ｗの加工電極３０４側
の表面全面を電解加工するようになっている。なお、こ
の給電電極３０６を基板Ｗに直接接続してもよく、また
純水または超純水の代わりに電解液を使用してもよく、
また電気伝導度が５００μＳ／ｃｍ以下の液体を使用し
てもよいことは前述と同様である。
【０１７０】図８１及び図８２は、加工電極３０４とし
て、円柱状で、基板Ｗと平行な軸心を中心として回転
（自転）自在で、外周面をイオン交換体３１４ｆで覆っ
たものを使用したものである。その他の構成は、図７９
及び図８０に示すものと同様である。このように、加工
電極３０４として円柱状で回転自在なものを使用するこ
とで、基板Ｗと加工電極３０４とが線接触乃至線状に近
接するようにすることで、加工面の平坦度を高めること
ができる。
て、円柱状で、基板Ｗと平行な軸心を中心として回転
（自転）自在で、外周面をイオン交換体３１４ｆで覆っ
たものを使用したものである。その他の構成は、図７９
及び図８０に示すものと同様である。このように、加工
電極３０４として円柱状で回転自在なものを使用するこ
とで、基板Ｗと加工電極３０４とが線接触乃至線状に近
接するようにすることで、加工面の平坦度を高めること
ができる。
【０１７１】図８３及び図８４は、加工電極３０４とし
て、楕円体状乃至球体状で基板Ｗと鉛直方向に延びる軸
心を中心に回転（自転）できるようにしたものを使用
し、この加工電極３０４の約下半分の領域をイオン交換
体３１４ｈで覆ったものである。その他の構成は、図７
９及び図８０に示すものと同様である。このように、加
工電極３０４として楕円体状乃至球体状のものを使用し
て、加工電極３０４に取付けイオン交換体３１４ｈと基
板Ｗとが点状で接触乃至近接するようにすることで、点
での加工や曲面の加工が可能となる。更に、球状の加工
電極３０４を回転（自転）させることで、加工面の均一
性を高めることができる。なお、前記各実施の形態にお
いても、このような球状の加工電極を使用してもよく、
更には、給電電極を楕円体状乃至球体状にしてもよいこ
とは勿論である。
て、楕円体状乃至球体状で基板Ｗと鉛直方向に延びる軸
心を中心に回転（自転）できるようにしたものを使用
し、この加工電極３０４の約下半分の領域をイオン交換
体３１４ｈで覆ったものである。その他の構成は、図７
９及び図８０に示すものと同様である。このように、加
工電極３０４として楕円体状乃至球体状のものを使用し
て、加工電極３０４に取付けイオン交換体３１４ｈと基
板Ｗとが点状で接触乃至近接するようにすることで、点
での加工や曲面の加工が可能となる。更に、球状の加工
電極３０４を回転（自転）させることで、加工面の均一
性を高めることができる。なお、前記各実施の形態にお
いても、このような球状の加工電極を使用してもよく、
更には、給電電極を楕円体状乃至球体状にしてもよいこ
とは勿論である。
【０１７２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
基板等の被加工物に物理的な欠陥を与えて被加工物の特
性を損なうことを防止しつつ、電気化学的作用によっ
て、例えばＣＭＰに代わる電解加工等を施すことがで
き、これによって、ＣＭＰ処理そのものを省略したり、
ＣＭＰ処理の負荷を低減したり、更には基板等の被加工
物の表面に付着した付着物を除去（洗浄）することがで
きる。しかも、純水または超純水のみを使用しても基板
を加工することができ、これによって、基板の表面に電
解質等の余分な不純物の付着したり、残留したりするこ
とをなくして、加工除去加工後の洗浄工程を簡略化でき
るばかりでなく、廃液処理の負荷を極めて小さくするこ
とができる。
基板等の被加工物に物理的な欠陥を与えて被加工物の特
性を損なうことを防止しつつ、電気化学的作用によっ
て、例えばＣＭＰに代わる電解加工等を施すことがで
き、これによって、ＣＭＰ処理そのものを省略したり、
ＣＭＰ処理の負荷を低減したり、更には基板等の被加工
物の表面に付着した付着物を除去（洗浄）することがで
きる。しかも、純水または超純水のみを使用しても基板
を加工することができ、これによって、基板の表面に電
解質等の余分な不純物の付着したり、残留したりするこ
とをなくして、加工除去加工後の洗浄工程を簡略化でき
るばかりでなく、廃液処理の負荷を極めて小さくするこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】加工電極と給電電極の双方にイオン交換体を取
付けて、加工電極及び給電電極と基板（被加工物）との
間に液体を供給するようにした時の本発明による電解加
工の原理の説明に付する図である。
付けて、加工電極及び給電電極と基板（被加工物）との
間に液体を供給するようにした時の本発明による電解加
工の原理の説明に付する図である。
【図２】加工電極のみにイオン交換体を取付けて、加工
電極と基板（被加工物）との間に液体を供給するように
した時の本発明による電解加工の原理の説明に付する図
である。
電極と基板（被加工物）との間に液体を供給するように
した時の本発明による電解加工の原理の説明に付する図
である。
【図３】加工電極及び給電電極を基板（被加工物）に近
接させ、加工電極及び給電電極と基板（被加工物）との
間に純水または電気伝導度が５００μＳ／ｃｍ以下の液
体を供給するようにした時の本発明による電解加工の原
理の説明に付する図である。
接させ、加工電極及び給電電極と基板（被加工物）との
間に純水または電気伝導度が５００μＳ／ｃｍ以下の液
体を供給するようにした時の本発明による電解加工の原
理の説明に付する図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態の基板処理装置の全
体配置図である。
体配置図である。
【図５】図４に備えられている本発明の実施の形態の電
解加工装置を示す縦断正面図である。
解加工装置を示す縦断正面図である。
【図６】図５の平面図である。
【図７】図４の電解加工装置に備えられている電極板の
平面図である。
平面図である。
【図８】イオン交換体の他の例を示す断面図である。
【図９】電極板のそれぞれ異なる他の例を示す平面図で
ある。
ある。
【図１０】電極板のそれぞれ異なる更に他の例を示す平
面図である。
面図である。
【図１１】電極板のそれぞれ異なる更に他の例を示す平
面図である。
面図である。
【図１２】電極板の更に他の例を示す平面図である。
【図１３】電極板の更に他の例を示す平面図である。
【図１４】（ａ）は、異なる材料を成膜した基板の表面
に電解加工を施した時に流れる電流と時間の関係を、
（ｂ）は、同じく印加される電圧を時間の関係をそれぞ
れ示すグラフである。
に電解加工を施した時に流れる電流と時間の関係を、
（ｂ）は、同じく印加される電圧を時間の関係をそれぞ
れ示すグラフである。
【図１５】図５の変形例を示す平面図である。
【図１６】本発明の他の実施の形態の基板処理装置の平
面配置図である。
面配置図である。
【図１７】図１６の基板処置装置に備えられている本発
明の他の実施の形態の電解加工装置の断面図である。
明の他の実施の形態の電解加工装置の断面図である。
【図１８】図１７の平面図である。
【図１９】（ａ）は、図１７に示す電解加工装置の基板
保持部と電極部との関係を示す平面図で、（ｂ）は、
（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
保持部と電極部との関係を示す平面図で、（ｂ）は、
（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図２０】図１７に示す電解加工装置の変形例を示す電
極板の平面図である。
極板の平面図である。
【図２１】図１７に示す電解加工装置の変形例を示す電
極板の縦断正面図である。
極板の縦断正面図である。
【図２２】本発明の更に他の実施の形態の電解加工装置
の断面図である。
の断面図である。
【図２３】図２２の平面図である。
【図２４】本発明の更に他の実施の形態の電解加工装置
の断面図である。
の断面図である。
【図２５】図２４の平面図である。
【図２６】本発明の更に他の実施の形態の電解加工装置
の断面図である。
の断面図である。
【図２７】図２６の平面図である。
【図２８】本発明の更に他の実施の形態の電解加工装置
の断面図である。
の断面図である。
【図２９】図２８の平面図である。
【図３０】本発明の更に他の実施の形態の電解加工装置
の断面図である。
の断面図である。
【図３１】本発明の更に他の実施の形態の基板処理装置
の全体配置図である。
の全体配置図である。
【図３２】ＣＭＰ装置の概要を示す断面図である。
【図３３】本発明の更に他の実施の形態の基板処理装置
の全体配置図である。
の全体配置図である。
【図３４】本発明の更に他の実施の形態の基板処置装置
の全体配置図である。
の全体配置図である。
【図３５】本発明の更に他の実施の形態の基板処理装置
の全体配置図である。
の全体配置図である。
【図３６】めっき装置の概要を示す断面図である。
【図３７】アニール装置の縦断正面図である。
【図３８】アニール装置の水平断面図である。
【図３９】本発明の更に他の実施の形態の基板処理装置
の全体配置図である。
の全体配置図である。
【図４０】ベベルエッチング装置に適用した本発明の更
に他の実施の形態の基板処理装置の全体概要図である。
に他の実施の形態の基板処理装置の全体概要図である。
【図４１】ベベルエッチング装置に適用した本発明の更
に他の実施の形態の基板処理装置の要部拡大断面図であ
る。
に他の実施の形態の基板処理装置の要部拡大断面図であ
る。
【図４２】ベベルエッチング装置に適用した本発明の更
に他の実施の形態の基板処理装置の断面図である。
に他の実施の形態の基板処理装置の断面図である。
【図４３】図４２の平面図である。
【図４４】本発明の更に他の実施の形態の基板処置装置
の全体配置図である。
の全体配置図である。
【図４５】本発明の更に他の実施の形態の電解加工装置
の概略平面図である。
の概略平面図である。
【図４６】図４５に示す電解加工装置における加工電極
と給電電極を示す概略斜視図である。
と給電電極を示す概略斜視図である。
【図４７】図４５に示す電解加工装置における加工電極
と給電電極を示す概略正面図である。
と給電電極を示す概略正面図である。
【図４８】（ａ）は、矩形状の電極にイオン交換体を取
付けた例を示す斜視図で、（ｂ）は、その正面図であ
る。
付けた例を示す斜視図で、（ｂ）は、その正面図であ
る。
【図４９】（ａ）は、円柱状の電極にイオン交換体を取
付けた例を示す斜視図で、（ｂ）は、その正面図であ
る。
付けた例を示す斜視図で、（ｂ）は、その正面図であ
る。
【図５０】加工電極と給電電極の他の例を示す概略正面
図である。
図である。
【図５１】加工電極と給電電極の更に他の例を示す概略
正面図である。
正面図である。
【図５２】加工電極と給電電極の更に他の例を示す概略
正面図である。
正面図である。
【図５３】加工電極と給電電極の更に他の例を示す概略
正面図である。
正面図である。
【図５４】加工電極と給電電極のそれぞれ異なる位置関
係の説明に付する図である。
係の説明に付する図である。
【図５５】加工電極、給電電極及びイオン交換体の他の
例を示す概略正面図である。
例を示す概略正面図である。
【図５６】加工電極、給電電極及びイオン交換体の更に
他の例を示す概略正面図である。
他の例を示す概略正面図である。
【図５７】本発明の更に他の実施の形態の電解加工装置
の断面図である。
の断面図である。
【図５８】図５７の平面図である。
【図５９】イオン交換体の更に他の例を示す斜視図であ
る。
る。
【図６０】図５９の正面図である。
【図６１】（ａ）は加工電極と給電電極の更に他の配置
例を示す正面図で、（ｂ）は斜視図である。
例を示す正面図で、（ｂ）は斜視図である。
【図６２】加工電極と給電電極の更に他の配置例を示す
平面図である。
平面図である。
【図６３】加工電極と給電電極の更に他の配置例を示す
平面図である。
平面図である。
【図６４】本発明の更に他の実施の形態の電解加工装置
の概略斜視図である。
の概略斜視図である。
【図６５】図６４に示す電解加工装置の概略側面図であ
る。
る。
【図６６】本発明の更に他の実施の形態の電解加工装置
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図６７】図６６の平面図である。
【図６８】本発明の更に他の実施の形態の電解加工装置
の概略正面図である。
の概略正面図である。
【図６９】本発明の更に他の実施の形態の電解加工装置
の概略正面図である。
の概略正面図である。
【図７０】本発明の更に他の実施の形態の電解加工装置
を示す縦断正面図である。
を示す縦断正面図である。
【図７１】図７０の平面図である。
【図７２】ベベルエッチング装置に適用した本発明の更
に他の実施の形態の電解加工装置の概略斜視図である。
に他の実施の形態の電解加工装置の概略斜視図である。
【図７３】ベベルエッチング装置に適用した本発明の更
に他の実施の形態の電解加工装置の概略斜視図である。
に他の実施の形態の電解加工装置の概略斜視図である。
【図７４】図７２及び図７３に示す電解加工装置（ベベ
ルエッチング装置）で電解加工処理した時のベベルエッ
チング状態の説明に付する図である。
ルエッチング装置）で電解加工処理した時のベベルエッ
チング状態の説明に付する図である。
【図７５】ベベルエッチング装置に適用した本発明の更
に他の実施の形態の電解加工装置の断面図である。
に他の実施の形態の電解加工装置の断面図である。
【図７６】図７５の平面図である。
【図７７】図７５に示す電解加工装置の変形例を示す平
面図である。
面図である。
【図７８】本発明の更に他の実施の形態の電解加工装置
の概略正面図である。
の概略正面図である。
【図７９】本発明の更に他の実施の形態の電解加工装置
の概略斜視図である。
の概略斜視図である。
【図８０】図７９の概略正面図である。
【図８１】本発明の更に他の実施の形態の電解加工装置
の概略正面図である。
の概略正面図である。
【図８２】図８１に示す電解加工装置の概略正面図であ
る。
る。
【図８３】本発明の更に他の実施の形態の電解加工装置
の概略正面図である。
の概略正面図である。
【図８４】図８３に示す電解加工装置の概略正面図であ
る。
る。
【図８５】銅配線を形成する例を工程順に示す図であ
る。
る。
６ 銅膜（導電体膜）
７ シード層
１０ 被加工物
１２ａ，１２ｂ イオン交換体
１４ 加工電極
１６ 給電電極
１８ 超純水
２０ 水分子
２２ 水酸化物イオン
２４ 水素イオン
２６ 反応物質
３０ ロード・アンロード部
３２ 反転機
３４，３４ａ，３４ｂ プッシャ
３６，３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ 電解加工装置
４２ モニタ部
４６ 基板保持部
４８ 電極部
４８ａ 貫通孔
５０ 加工電極
５２ 給電電極
５６ イオン交換体
５６ａ アニオン交換体
５６ｂ カチオン交換体
７２ 純水供給管
７４ 純水ノズル
７６ 電極板
７８ スリップリング
８０ 電源
８４，９２ 再生部
８８ 再生ヘッド
９４ 再生槽
１１２ ＣＭＰ装置
１２２ 研磨テーブル
１２４ トップリング
１３０，１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ，１
３０ｅ 洗浄装置 １３６ めっき装置 １４０ アニール装置 １４４ ベベルエッチング装置 １５２ 基板保持部 １５４ 電源 １５６ 給電電極 １６０ 加工電極 １６０ａ 溝 １６２ イオン交換体 １６４ 純水ノズル １６８ａ，１６８ｂ 膜厚測定部 ２３２ めっき槽 ２３４ 基板保持部 ２３６ 陽極板 ２３８ めっき液噴射管 ３０２ 電極部 ３０４ 加工電極 ３０６ 給電電極 ３０８ 基板保持部 ３１０ 電極板 ３１２ 電源 ３１４ａ〜３１４ｈ イオン交換体 ３１６，３１６ａ，３１６ｂ 純水ノズル ３１８ 再生槽 ３２０ 再生部 ３２２ａ，３２２ｂ 多孔質体 ３２８ 電極部分 ３３０ 給電用チャック ３３２ａ，３３２ｂ 電圧計 ３３４ コントローラ ３３６ 電流計
３０ｅ 洗浄装置 １３６ めっき装置 １４０ アニール装置 １４４ ベベルエッチング装置 １５２ 基板保持部 １５４ 電源 １５６ 給電電極 １６０ 加工電極 １６０ａ 溝 １６２ イオン交換体 １６４ 純水ノズル １６８ａ，１６８ｂ 膜厚測定部 ２３２ めっき槽 ２３４ 基板保持部 ２３６ 陽極板 ２３８ めっき液噴射管 ３０２ 電極部 ３０４ 加工電極 ３０６ 給電電極 ３０８ 基板保持部 ３１０ 電極板 ３１２ 電源 ３１４ａ〜３１４ｈ イオン交換体 ３１６，３１６ａ，３１６ｂ 純水ノズル ３１８ 再生槽 ３２０ 再生部 ３２２ａ，３２２ｂ 多孔質体 ３２８ 電極部分 ３３０ 給電用チャック ３３２ａ，３３２ｂ 電圧計 ３３４ コントローラ ３３６ 電流計
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(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０１Ｌ 21/304 ６２２ Ｈ０１Ｌ 21/304 ６２２Ｎ
６２２Ｑ
21/3063 21/306 Ｌ
(72)発明者 粂川 正行
東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社
荏原製作所内
(72)発明者 斉藤 孝行
神奈川県藤沢市本藤沢４丁目２番１号 株
式会社荏原総合研究所内
(72)発明者 當間 康
神奈川県藤沢市本藤沢４丁目２番１号 株
式会社荏原総合研究所内
(72)発明者 鈴木 作
神奈川県藤沢市本藤沢４丁目２番１号 株
式会社荏原総合研究所内
(72)発明者 山田 かおる
神奈川県藤沢市本藤沢４丁目２番１号 株
式会社荏原総合研究所内
(72)発明者 槙田 裕司
神奈川県藤沢市本藤沢４丁目２番１号 株
式会社荏原総合研究所内
Ｆターム(参考） 3C058 AA07 AA09 AC02 AC05 CA01
DA12 DA13 DA17
3C059 AA02 AB01 EA02 EA10 EB08
HA00
5F043 AA01 AA21 BB28 DD14 DD16
DD24 DD30 EE08 EE14 EE35
EE36 FF07 GG10
Claims (37)
- 【請求項１】 被加工物に近接自在な加工電極と、 被加工物に給電する給電電極と、 被加工物と前記加工電極との間または被加工物と前記給
電電極との間の少なくとも一方に配置したイオン交換体
と、 前記加工電極と前記給電電極との間に電圧を印加する電
源と、 前記イオン交換体が存在する被加工物と前記加工電極ま
たは前記給電電極の少なくとも一方との間に液体を供給
する流体供給部とを有することを特徴とする電解加工装
置。 - 【請求項２】 前記液体は、純水、電気伝導度が５００
μＳ／ｃｍ以下の液体または電解液であることを特徴と
する請求項１記載の電解加工装置。 - 【請求項３】 前記イオン交換体は、前記加工電極と被
加工物との間、及び前記給電電極と被加工物の間の双方
に個別に配置されていることを特徴とする請求項１また
は２記載の電解加工装置。 - 【請求項４】 前記イオン交換体は、前記加工電極と被
加工物との間、及び前記給電電極と被加工物の間の双方
に一体化して配置されていることを特徴とする請求項１
または２記載の電解加工装置。 - 【請求項５】 前記イオン交換体は、被加工物の被加工
面を覆って、前記加工電極と被加工物との間、及び前記
給電電極と被加工物との間の双方に配置されていること
を特徴とする請求項１または２記載の電解加工装置。 - 【請求項６】 前記イオン交換体は、巻付け軸と巻取り
軸との間に掛け渡されて順次巻取られるようになってい
ることを特徴とする請求項４または５記載の電解加工装
置。 - 【請求項７】 前記加工電極及び前記給電電極は、前記
イオン交換体に該イオン交換体の長さ方向に沿った所定
のピッチで交互に取付けられていることを特徴とする請
求項６記載の電解加工装置。 - 【請求項８】 前記イオン交換体は、吸水性を有するこ
とを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の電解
加工装置。 - 【請求項９】 前記イオン交換体には、アニオン交換基
またはカチオン交換基の一方または双方が付与されてい
ることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の
電解加工装置。 - 【請求項１０】 前記イオン交換体は、多孔質体で覆わ
れていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに
記載の電解加工装置。 - 【請求項１１】 前記イオン交換体を再生する再生部を
更に有することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれ
かに記載の電解加工装置。 - 【請求項１２】 被加工物に近接自在な加工電極と、 被加工物に給電する給電電極と、 前記加工電極と前記給電電極との間に電圧を印加する電
源と、 被加工物と前記加工電極との間に、純水または電気伝導
度が５００μＳ／ｃｍ以下の液体を供給する流体供給部
とを有することを特徴とする電解加工装置。 - 【請求項１３】 前記純水は、超純水であることを特徴
とする請求項２乃至１２のいずれかに記載の電解加工装
置。 - 【請求項１４】 前記加工電極または前記給電電極の少
なくとも一方は、矩形平板状に形成されていることを特
徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載の電解加工
装置。 - 【請求項１５】 前記加工電極または前記給電電極の少
なくとも一方は、円柱状で、軸心が被加工物の加工表面
に平行に配置されていることを特徴とする請求項１乃至
１３のいずれかに記載の電解加工装置。 - 【請求項１６】 前記加工電極または前記給電電極の少
なくとも一方は、楕円体状乃至球体状であることを特徴
とする請求項１乃至１３のいずれかに記載の電解加工装
置。 - 【請求項１７】 前記加工電極または前記給電電極の少
なくとも一方は、被加工物の形状に沿った形状の溝部ま
たは突起部を有し、この溝部または突起部に被加工物を
対面させて該被加工物を加工することを特徴とする請求
項１乃至１３のいずれかに記載の電解加工装置。 - 【請求項１８】 前記加工電極または前記給電電極の少
なくとも一方と被加工物とが相対運動することを特徴と
する請求項１乃至１７のいずれかに記載の電解加工装
置。 - 【請求項１９】 前記相対運動は、回転、往復動、偏心
回転またはスクロール運動の少なくとも１つの運動、ま
たは任意の運動の組合せであることを特徴とする請求項
１８記載の電解加工装置。 - 【請求項２０】 前記加工電極または前記給電電極の一
方が、他方の電極を囲繞するように配置されていること
を特徴とする請求項１乃至１４及び１７乃至１９のいず
れかに記載の電解加工装置。 - 【請求項２１】 前記加工電極または前記給電電極の少
なくとも一方は、扇状に形成されていることを特徴とす
る請求項１乃至１４及び１７乃至１９のいずれかに記載
の電解加工装置。 - 【請求項２２】 前記加工電極と前記給電電極の少なく
とも一方が、円周方向または直線方向に沿って配置され
ていることを特徴とする請求項１乃至１４及び１７乃至
１９のいずれかに記載の電解加工装置。 - 【請求項２３】 基板を搬出入する基板搬出入部と、 請求項１乃至２２のいずれかに記載の電解加工装置と、 前記基板搬出入部と前記電解加工装置との間で基板を搬
送する搬送装置とを有することを特徴とする基板処理装
置。 - 【請求項２４】 前記基板処理装置によって加工された
基板を洗浄する洗浄装置を更に有することを特徴とする
請求項２３記載の基板処理装置。 - 【請求項２５】 基板の表面を化学機械的研磨するＣＭ
Ｐ装置を更に有することを特徴とする請求項２３または
２４記載の基板処理装置。 - 【請求項２６】 前記ＣＭＰ装置によって研磨された基
板を洗浄する洗浄装置を更に有することを特徴とする請
求項２５記載の基板処理装置。 - 【請求項２７】 基板の表面に被加工部としての被加工
膜を形成する成膜装置を更に有することを特徴とする請
求項２３乃至２６のいずれかに記載の基板処理装置。 - 【請求項２８】 前記成膜装置で形成した被加工部を洗
浄する洗浄装置と、アニール処理するアニール装置の少
なくとも一方を更に有することを特徴とする請求項２７
記載の基板処理装置。 - 【請求項２９】 基板の周縁部に付着乃至成膜した被加
工部をエッチング除去するベベルエッチング装置を更に
有することを特徴とする請求項２８記載の基板処理装
置。 - 【請求項３０】 前記ベベルエッチング装置は、被加工
部のエッチング除去を電解加工で行うように構成されて
いることを特徴とする請求項２９記載の基板処理装置。 - 【請求項３１】 前記ＣＭＰ装置による研磨中または研
磨後における被加工部の膜厚を測定する膜厚測定部を更
に有することを特徴とする請求項２５乃至３０のいずれ
かに記載の基板処理装置。 - 【請求項３２】 前記成膜装置による成膜中または成膜
後における被加工部の膜厚を測定する膜厚測定部を更に
有することを特徴とする請求項２７乃至３１のいずれか
に記載の基板処理装置。 - 【請求項３３】 前記成膜方法が、めっきによることを
特徴とする請求項２７乃至３２のいずれかに記載の基板
処理装置。 - 【請求項３４】 前記給電電極と前記加工電極との間に
電圧を印加した時の電解電流または電解電圧の少なくと
も一方をモニタするモニタ部を更に有することを特徴と
する請求項２３乃至３３のいずれかに記載の基板処理装
置。 - 【請求項３５】 処理最終段に基板を乾燥した状態で搬
出する乾燥装置を備えたことを特徴とする請求項２３乃
至３４のいずれかに記載の基板処理装置。 - 【請求項３６】 加工中の基板の状態の変化をモニタ
し、加工終点を検知することを特徴とする請求項１乃至
３５のいずれかに記載の基板処理装置。 - 【請求項３７】 前記電解加工装置において、膜厚検知
部により加工終点を検出する加工終点検出部を更に有す
ることを特徴とする請求項１乃至３５のいずれかに記載
の基板処理装置。
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