JP2004010961A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置のイニシャルコスト、ランニングコストを低くでき、しかも広い設置スペースを必要とすることなく、基板の表面に、例えば配線保護膜を効率よく形成できるようにする。
【解決手段】ドライ仕様の複数のハンドを有する第１搬送ロボット２２と基板を収納した基板カセット１６を搭載するロード・アンロードユニット１８を収容したロード・アンロードエリア１０と、ドライ仕様、ウエット仕様の複数のハンドを有する第２搬送ロボット３６と基板の洗浄を行う洗浄ユニット２６を収容した洗浄エリア１２と、裏面吸着タイプのハンドを有する第３搬送ロボット４６、めっき前処理を行う前処理ユニット３８，４０及びめっき処理を行う無電解めっき処理ユニット４２を収容しためっき処理エリア１４を有する。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板処理装置に関し、特に半導体ウェハ等の基板の表面に設けた配線用の微細な凹部に銅、銀または金等の導電体を埋め込んで構成した埋込み配線の露出表面に、例えば無電解めっきで配線保護層を形成するのに使用される基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の配線形成プロセスとして、配線溝及びコンタクトホールに金属（導電体）を埋込むようにしたプロセス（いわゆる、ダマシンプロセス）が使用されつつある。これは、層間絶縁膜に予め形成した配線溝やコンタクトホールに、アルミニウム、近年では銅や銀等の金属を埋め込んだ後、余分な金属を化学機械的研磨（ＣＭＰ）によって除去し平坦化するプロセス技術である。
【０００３】
この種の配線、例えば配線材料として銅を使用した銅配線にあっては、平坦化後、銅からなる配線の表面が外部に露出しており、配線（銅）の熱拡散を防止したり、例えばその後の酸化性雰囲気の絶縁膜（酸化膜）を積層して多層配線構造の半導体装置を作る場合等に、配線（銅）の酸化を防止したりするため、Ｃｏ合金やＮｉ合金等からなる配線保護層（蓋材）で露出配線の表面を選択的に覆って、配線の熱拡散及び酸化を防止することが検討されている。このＣｏ合金やＮｉ合金等は、例えば無電解めっきによって得られる。
【０００４】
ここで、例えば、図４３に示すように、半導体ウェハ等の基板Ｗの表面に堆積したＳｉＯ_２等からなる絶縁膜２の内部に配線用の微細な凹部４を形成し、表面にＴａＮ等からなるバリア層６を形成した後、例えば、銅めっきを施して、基板Ｗの表面に銅膜を成膜して凹部４の内部に埋め込み、しかる後、基板Ｗの表面にＣＭＰ（化学機械的研磨）を施して平坦化することで、絶縁膜２の内部に銅膜からなる配線８を形成し、この配線（銅膜）８の表面に、例えば無電解めっきによって得られる、Ｃｏ−Ｗ−Ｐ合金膜からなる配線保護層（蓋材）９を選択的に形成して配線８を保護する場合を考える。
【０００５】
一般的な無電解めっきによって、このようなＣｏ−Ｗ−Ｐ合金膜からなる配線保護層（蓋材）９を配線８の表面に選択的に形成する工程を説明すると、先ず、ＣＭＰ処理を施した半導体ウェハ等の基板Ｗを、例えば液温が２５℃で、０．５ＭのＨ_２ＳＯ_４等の酸溶液中に、例えば１分程度浸漬させて、絶縁膜２の表面に残った銅等のＣＭＰ残さ等を除去する。そして、基板Ｗの表面を超純水等の洗浄液で洗浄した後、例えば、液温が２５℃で、０．００５ｇ／ＬのＰｄＣｌ_２と０．２ｍｌ／ＬのＨＣｌ等の混合溶液中に基板Ｗを、例えば１分間浸漬させ、これにより、配線８の表面に触媒としてのＰｄを付着させて配線８の露出表面を活性化させる。次に、基板Ｗの表面を超純水等の洗浄液で洗浄した後、例えば液温が２５℃で、２０ｇ／ＬのＮａ_３Ｃ_６Ｈ_５Ｏ_７・２Ｈ_２Ｏ（クエン酸ナトリウム）等の溶液中に基板Ｗを浸漬させて、配線８の表面に中和処理を施す。そして、基板Ｗの表面を超純水で水洗いした後、例えば液温が８０℃のＣｏ−Ｗ−Ｐめっき液中に基板Ｗを、例えば１２０秒程度浸漬させて、活性化させた配線８の表面に選択的な無電解めっき（無電解Ｃｏ−Ｗ−Ｐ蓋めっき）を施し、しかる後、基板Ｗの表面を超純水等の洗浄液で洗浄する。これによって、配線８の表面に、Ｃｏ−Ｗ−Ｐ合金膜からなる配線保護層９を選択的に形成して配線８を保護する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、無電解めっきによって、Ｃｏ−Ｗ−Ｐ合金膜からなる配線保護層（蓋材）を形成する際には、前述のように、配線の表面に、例えばＰｄ等の触媒を付与する触媒付与処理が施される。また絶縁膜上に配線保護層が形成されることを防止するため、絶縁膜上に残った銅等からなるＣＭＰ残さを除去する必要があり、これは、一般にＨ_２ＳＯ_４やＨＣｌなどの無機酸を使用して行われ、一方、無電解めっき液は、一般にアルカリ溶液から構成されており、このため、めっき処理の直前に中和工程を入れてめっきプロセスを安定化させることが必要となる。このため、工程が多くなって、各工程における処理槽の数も多くなる。この結果、スループットが低下するばかりでなく、各工程のプロセス管理が煩雑になり、しかも、装置が大きくなって、クリーンルーム内の設置スペースを広く占拠しクリーンルームのコストの増大に繋がってしまう。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、装置のイニシャルコスト、ランニングコストを低くでき、しかも広い設置スペースを必要とすることなく、基板Ｗの表面に、例えば配線保護膜を効率よく形成できるようにした基板処理装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、ドライ仕様の複数のハンドを有する第１搬送ロボットと基板を収納した基板カセットを搭載するロード・アンロードユニットを収容したロード・アンロードエリアと、ドライ仕様、ウエット仕様の複数のハンドを有する第２搬送ロボットと基板の洗浄を行う洗浄ユニットを収容した洗浄エリアと、裏面吸着タイプのハンドを有する第３搬送ロボット、めっき前処理を行う前処理ユニット及びめっき処理を行うめっき処理ユニットを収容しためっき処理エリアを有することを特徴とする基板処理装置である。
【０００９】
このように、装置の内部をロード・アンロードエリア、洗浄エリア及びめっき処理エリアの３つのエリアに分け、各エリア内にそれぞれプロセスの形態に合わせたハンドを有する搬送ロボットを配置することで、例えば無電解めっきによって配線保護膜を形成する処理を１つの装置で連続して行うことができる。これにより、それぞれの処理工程を別々の装置で行う場合に比較して全体がコンパクトになり、広い設置スペースを必要とせず、装置のイニシャルコスト、ランニングコストを低くでき、且つ短い処理時間で配線保護膜を形成できる。
【００１０】
ここで、各エリア内の圧力を、
ロード・アンロードエリア＞洗浄エリア＞めっき処理エリア
となるように設定し、かつロード・アンロードエリアの圧力をクリーンルーム内の圧力より低く設定することで、めっき処理エリア内の空気が洗浄エリア内に流出しないようにし、洗浄エリア内の空気がロード・アンロードエリア内に流出しないようにし、更にロード・アンロードエリア内の空気がクリーンルーム内に流出しないようにすることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、前記ロード・アンロードエリア内に第１反転機が、前記洗浄エリア内に昇降機能を備えた仮置台がそれぞれ配置され、前記第１搬送ロボットは、前記基板カセット、前記第１反転機及び前記仮置台の間で基板の受渡しを行うことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置である。
このように、ロード・アンロードエリア内での基板の反転を反転機によって行い、搬送ロボットのアームの回転によって行わないようにすることで、搬送ロボットによる基板搬送時に基板が搬送ロボットのアームから脱落してしまう等の危険を回避することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、前記洗浄エリア内にめっき処理前の基板の前洗浄を行う前洗浄ユニットが更に配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の基板処理装置である。これにより、洗浄エリア内に配置した前洗浄ユニットで基板の前洗浄を行い、この前洗浄を行った基板をめっき処理エリア内に搬入することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、前記洗浄エリア内に第２反転機が更に配置され、前記第２搬送ロボットは、前記仮置台、前記洗浄ユニット、前記前洗浄ユニット及び前記第２反転機の間で基板の受渡しを行うことを特徴とする請求項３記載の基板処理装置である。
このように、洗浄エリア内での基板の反転を反転機によって行い、搬送ロボットのアームの回転によって行わないようにすることで、搬送ロボットによる基板搬送時に基板が搬送ロボットのアームから脱落してしまう等の危険を回避することができる。この第２反転機で保持した基板の表裏両面に、純水噴射ノズルから純水を吹きかけることで、基板の乾燥を防止することができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、前記第３搬送ロボットは、前記前洗浄ユニット、前記前処理ユニット、前記めっき処理ユニット及び前記第２反転機の間で基板の受渡しを行うことを特徴とする請求項４記載の基板処理装置である。
請求項６に記載の発明は、前記洗浄ユニットは、ロール・ブラシユニットとスピンドライユニットを有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の基板処理装置である。これにより、例えば無電解めっき等の処理を施した後の基板に対して２段階の洗浄を行ってスピン乾燥させることができる。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、前記めっき処理エリア内には、基板の表面に触媒を付与する第１前処理ユニットと、この触媒を付与した基板の表面に薬液処理を行う第２前処理ユニットが備えられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の基板処理装置である。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、内部に保持しためっき液に基板を接触させてめっき処理を行うめっき槽と、めっき後の基板表面に向けて噴霧ノズルからリンス液を噴射する洗浄槽と、基板を保持して前記めっき槽と前記洗浄槽との間を移動自在な基板ヘッドを有することを特徴とする基板処理装置である。
これにより、基板を基板ヘッドで保持したまま、基板に対するめっき処理とめっき処理後の基板に対する洗浄処理（リンス処理）を連続して行うことで、めっき処理後の洗浄工程に移る時間を短縮して、例えば無電解めっきにあっては、余分なめっきの進行を防ぐことができる。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、前記洗浄槽には、前記基板ヘッドに付着しためっき液を洗浄する洗浄ノズルが設置されていることを特徴とする請求項８記載の基板処理装置である。これにより、基板ヘッドのめっき液に浸される部分に析出物が蓄積することを防止することができる。
【００１８】
請求項１０に記載の発明は、基板を着脱自在に保持する基板ヘッドと、内部に保持しためっき液に基板を接触させてめっき処理を行うめっき槽を有し、該めっき槽には、めっき液から引き上げた直後の基板の表面に向けて純水を噴射する噴霧ノズルが設置されていることを特徴とする基板処理装置である。これにより、めっき液から引き上げた直後の基板を直ちに冷却して、例えば無電解めっきにあっては、基板に残っためっき液によってめっきが進行してしまうことを防止することができる。
【００１９】
請求項１１に記載の発明は、基板を着脱自在に保持する基板ヘッドと、内部に保持しためっき液に基板を接触させてめっき処理を行うめっき槽を有し、該めっき槽の上端には、めっき槽カバーが開閉自在に設置されていることを特徴とする基板処置装置である。これにより、アイドリング時等のめっき処理を行わない時に、めっき槽の上端をめっき槽カバーで閉じることで、めっき槽からのめっき液の無駄な蒸発を防止することができる。
【００２０】
請求項１２に記載の発明は、前記基板ヘッドは、基板の上面の周縁部を吸着して該基板を保持するように構成されていることを特徴とする請求項１０または１１記載の基板処理装置である。これにより、基板の上面の周縁部をシールした状態で、基板の下面（表面）のみならず、エッジ部についても全てめっき液に浸すことができる。
【００２１】
請求項１３に記載の発明は、ドライ仕様、ウエット仕様及び裏面吸着タイプのハンドを有する搬送ロボットを備えたことを特徴とする基板処理装置である。
請求項１４に記載の発明は、前記ドライ仕様のハンドは、薄型で落し込みタイプのハンドで、前記ウエット仕様のハンドは、厚型で落し込みタイプのハンドであることを特徴とする請求項１３記載の基板処理装置である。
請求項１５に記載の発明は、前記ドライ仕様及び／または前記ウエット仕様のハンドは、前記裏面吸着タイプのハンドを兼用していることを特徴とする請求項１３または１４記載の基板処理装置である。
【００２２】
請求項１６に記載の発明は、基板の表面の周縁部をシールし該表面をめっき前処理液に接触させてめっき前処理を行い、基板の裏面の周縁部をシールし基板の表面及びエッジ部をめっき液に接触させてめっき処理を行うことを特徴とする基板処理方法である。これにより、めっき前処理時に、基板のエッジ部を除く基板の表面のみに前処理を施し、しかも、めっき時には、基板の表面のみならずエッジ部もめっき液に接触させることで、基板の表面に沿ってめっき液が淀むことなくスムーズに流れるようにして、めっき膜の膜厚が基板表面の全域に亘ってより均一になるようにするとともに、基板のエッジ部にめっき膜が形成されることを防止することができる。
【００２３】
請求項１７に記載の発明は、基板の表面の周縁部をシールし該表面をめっき前処理液に接触させてめっき前処理を行う前処理ユニットと、基板の裏面の周縁部をシールし基板の表面及びエッジ部をめっき液に接触させてめっき処理を行うめっき処理ユニット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１８に記載の発明は、基板の裏面中央部を吸着保持して、前記前処理ユニットとの間、及び前記めっき処理ユニットとの間で基板の受渡しを行う搬送ロボットを有することを特徴とする請求項１７記載の基板処理装置である。
請求項１９に記載の発明は、吸着面を備えた伸縮自在な吸着パッドと、この吸着パッドの周囲を囲繞する固定部材とを備え、前記吸着パッドを伸縮させ前記固定部材に基板を当接させて該基板の位置決めを行いつつ基板を吸着保持する搬送ロボットを備えたことを特徴とする基板処理装置である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。この実施の形態は、電解めっき装置に適用して、基板に形成した配線の表面に、例えば無電解めっきによる配線保護膜を効率よく形成できるようにした無電解めっき装置に適用した例を示しているが、電解めっき装置やＣＶＤ等、他の基板処理装置にも適用できることは勿論である。
【００２５】
図１は、本発明の実施の形態の基板処理装置（無電解めっき装置）の平面配置図を示す。同図に示すように、この基板処理装置は、ロード・アンロードエリア１０、洗浄エリア１２及びめっき処理エリア１４の３つのエリアに区分されている。この基板処理装置（無電解めっき装置）は、クリーンルーム内に設置され、各エリアの圧力は、
ロード・アンロードエリア１０＞洗浄エリア１２＞めっき処理エリア１４
に設定され、且つロード・アンロードエリア１０内の圧力は、クリーンルーム内圧力より低く設定される。これにより、めっき処理エリア１４から洗浄エリア１２に空気が流出しないようにし、洗浄エリア１２からロード・アンロードエリア１０に空気が流出しないようにし、さらにロード・アンロードエリア１０からクリーンルーム内に空気が流出しないようにしている。
【００２６】
ロード・アンロードエリア１０内には、表面に形成した配線用の凹部４内に配線８を形成した基板Ｗ（図４３参照）を収容した基板カセット１６を載置収納する２台のロード・アンロードユニット１０と、基板Ｗを１８０゜反転させる第１反転機２０と、基板カセット１６、第１反転機２０及び下記の仮置台２４との間で基板Ｗの受渡しを行う第１搬送ロボット２２が収容されている。
【００２７】
洗浄エリア１２内には、ロード・アンロードエリア１０側に位置して仮置台２４が、この仮置台２４を挟んだ両側に位置してめっき処理後の基板Ｗを洗浄する２台の洗浄ユニット２６が、めっき処理エリア１４側に位置してめっき前の基板Ｗを前洗浄する前洗浄ユニット２８と基板Ｗを１８０゜反転させる第２反転機３０がそれぞれ配置されて収容されている。この洗浄ユニット２６は、ロール・ブラシユニット３２とスピンドライユニット３４とを有し、めっき処理後の基板Ｗに２段の洗浄（スクラブ洗浄及び薬液洗浄）を行ってスピン乾燥させることができるようになっている。更に、洗浄エリア１２内には、仮置台２４、２台の洗浄ユニット２６、前洗浄ユニット２８及び第２反転機３０の中央に位置して、これらの間で基板Ｗの受渡しを行う第２搬送ロボット３６が配置されている。
【００２８】
めっき処理エリア１４内には、基板Ｗの表面に触媒を付与する第１前処理ユニット３８、この触媒を付与した基板Ｗの表面に薬液処理を行う第２前処理ユニット４０及び基板Ｗの表面に無電解めっき処理を施す無電解めっき処理ユニット４２が各２台ずつ並列に配置されて収容されている。更に、めっき処理エリア１４内の端部には、めっき液供給装置４４が設置され、これらの中央部には、前洗浄ユニット２８、第１前処理ユニット３８、第２前処理ユニット４０、無電解めっき処理ユニット４２及び第２反転機３０との間で基板Ｗの受渡しを行う走行型の第３搬送ロボット４６が配置されている。
【００２９】
次に、この無電解めっき装置による一連の無電解めっき処理について説明する。なお、この例では、図４３に示すように、Ｃｏ−Ｗ−Ｐ合金膜からなる配線保護層（蓋材）９を選択的に形成して配線８を保護する場合について説明する。
先ず、表面に配線８を形成した基板Ｗ（図４３参照、以下同じ）を該基板Ｗの表面を上向き（フェースアップ）で収納してロード・アンロードユニット１８に搭載した基板カセット１６から、１枚の基板Ｗを第１搬送ロボット２２で取り出して第１反転機２０に搬送し、この第１反転機２０で基板Ｗをその表面が下向き（フェースダウン）となるように反転させて、仮置台２４に載置する。そして、この仮置台２４上に載置された基板Ｗを第２搬送ロボット３６で前洗浄ユニット２８に搬送する。
【００３０】
この前洗浄ユニット２８では、基板Ｗをフェースダウンで保持して、この表面に前洗浄を行う。つまり、例えば液温が２５℃で、０．５ＭのＨ_２ＳＯ_４等の酸溶液中に基板Ｗを、例えば１分間程度浸漬させて、絶縁膜２（図４３参照）の表面に残った銅等のＣＭＰ残さ等を除去し、しかる後、基板Ｗの表面を超純水等の洗浄液で洗浄する。
【００３１】
次に、この前洗浄後の基板Ｗを第３搬送ロボット４６で第１前処理ユニット３８に搬送し、ここで基板Ｗをフェースダウンで保持して、この表面に触媒付与処理を行う。つまり、例えば、液温が２５℃で、０．００５ｇ／ＬのＰｄＣｌ_２と０．２ｍｌ／ＬのＨＣｌ等の混合溶液中に基板Ｗを、例えば１分間程度浸漬させ、これにより、配線８の表面に触媒としてのＰｄを付着させ、つまり配線８の表面に触媒核（シード）としてのＰｄ核を形成して、配線８の表面配線の露出表面を活性化させ、しかる後、基板Ｗの表面を超純水等の洗浄液で洗浄する。
【００３２】
そして、この触媒を付与した基板Ｗを第３搬送ロボット４６で第２前処理ユニット４０に搬送し、ここで基板Ｗをフェースダウンで保持して、この表面に薬液処理を行う。つまり、例えば、液温が２５℃で、２０ｇ／ＬのＮａ_３Ｃ_６Ｈ_５Ｏ_７・２Ｈ_２Ｏ（クエン酸ナトリウム）等の溶液中に基板Ｗを浸漬させて、配線８の表面に中和処理を施し、しかる後、基板Ｗの表面を超純水等で水洗いする。
【００３３】
このようにして、無電解めっきの前処理を施した基板Ｗを第３搬送ロボット４６で無電解めっき処理ユニット４２に搬送し、ここで基板Ｗをフェースダウンで保持して、この表面に無電解めっき処理を施す。つまり、例えば、液温が８０℃のＣｏ−Ｗ−Ｐめっき液中に基板Ｗを、例えば１２０秒程度浸漬させて、活性化させた配線８の表面に選択的な無電解めっき（無電解Ｃｏ−Ｗ−Ｐ蓋めっき）を施し、しかる後、基板Ｗの表面を超純水等の洗浄液で洗浄する。これによって、配線８の表面に、Ｃｏ−Ｗ−Ｐ合金膜からなる配線保護層９（図４３参照、以下同じ）を選択的に形成して配線８を保護する。
【００３４】
次に、この無電解めっき処理後の基板Ｗを第３搬送ロボット４６で第２反転機３０に搬送し、ここで基板Ｗをその表面が上向き（フェースアップ）となるように反転させ、この反転後の基板Ｗを第２搬送ロボット３６で洗浄ユニット２６のロール・ブラシユニット３２に搬送し、ここで基板Ｗの表面に付着したパーティクルや不要物をロール状ブラシで取り除く。しかる後、この基板Ｗを第２搬送ロボット３６で洗浄ユニット２６のスピンドライユニット３４に搬送し、ここで基板Ｗの表面の化学洗浄及び純水洗浄を行って、スピン乾燥させる。
このスピン乾燥後の基板Ｗを第２搬送ロボット３６で仮置台２４に搬送し、この仮置台２４の上に置かれた基板Ｗを第１搬送ロボット２２でロード・アンロードユニット１８に搭載された基板カセット１６に戻す。
【００３５】
ここで、この例では、配線保護層９として、Ｃｏ−Ｗ−Ｂ合金膜を使用している。つまり、Ｃｏイオン、錯化剤、ｐＨ緩衝剤、ｐＨ調整剤、還元剤としてのアルキルアミンボラン、及びＷを含む化合物を含有した無電解めっき液を使用し、このめっき液に基板Ｗの表面を浸漬させることで、Ｃｏ−Ｗ−Ｂ合金からなる配線保護層９を形成している。
【００３６】
このめっき液には、必要に応じて、安定剤としての重金属化合物または硫黄化合物の１種または２種以上、または界面活性剤の少なくとも一方が添加され、また水酸化テトラメチルアンモニウムまたはアンモニア水等のｐＨ調整剤を用いて、ｐＨが好ましくは５〜１４、より好ましくは６〜１０に調整されている。めっき液の温度は、例えば３０〜９０℃、好ましくは４０〜８０℃である。
めっき液のコバルトイオンの供給源としては、例えば硫酸コバルト、塩化コバルト、酢酸コバルト等のコバルト塩を挙げることができる。コバルトイオンの添加量は、例えば０．００１〜１．０ｍｏｌ／Ｌ、好ましくは０．０１〜０．３ｍｏｌ／Ｌ程度である。
【００３７】
錯化剤としては、例えば酢酸等のカルボン酸及びそれらの塩、酒石酸、クエン酸等のオキシカルボン酸及びそれらの塩、グリシン等のアミノカルボン酸及びそれらの塩を挙げることができる。また、それらは単独で使用してもよく、２種以上併用してもよい。錯化剤の総添加量は、例えば０．００１〜１．５ｍｏｌ／Ｌ、好ましくは０．０１〜１．０ｍｏｌ／Ｌ程度である。ｐＨ緩衝剤としては、例えば硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、ホウ酸等を挙げることができる。ｐＨ緩衝剤の添加量は、例えば０．０１〜１．５ｍｏｌ／Ｌ、好ましくは０．１〜１．０ｍｏｌ／Ｌ程度である。
【００３８】
ｐＨ調整剤としては、例えばアンモニア水、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）等を挙げることができ、ｐＨを５〜１４、好ましくはｐＨ６〜１０に調整する。還元剤としてのアルキルアミンボランとしては、例えばジメチルアミンボラン（ＤＭＡＢ）、ジエチルアミンボラン等を挙げることができる。還元剤の添加量は、例えば０．０１〜１．０ｍｏｌ／Ｌ、好ましくは０．０１〜０．５ｍｏｌ／Ｌ程度である。
【００３９】
タングステンを含む化合物としては、例えばタングステン酸及びそれらの塩、または、タングストリン酸（例えば、Ｈ_３（ＰＷ_１２Ｐ_４０）・ｎＨ_２Ｏ）等のヘテロポリ酸及びそれらの塩等を挙げることができる。タングステンを含む化合物の添加量は、例えば０．００１〜１．０ｍｏｌ／Ｌ、好ましくは０．０１〜０．１ｍｏｌ／Ｌ程度である。
【００４０】
このめっき液には、上記成分以外に公知の添加剤を添加することができる。この添加剤としては、例えば、浴安定剤として鉛化合物等の重金属化合物やチオシアン化合物等の硫黄化合物等の１種または２種以上、またアニオン系、カチオン系、ノニオン系の界面活性剤を挙げることができる。
【００４１】
なお、この例では、配線保護層９としてＣｏ−Ｗ−Ｂ合金を使用しているが、配線保護層９として、Ｃｏ−Ｂ、Ｎｉ−ＢまたはＮｉ−Ｗ−Ｂからなる配線保護層を形成するようにしてもよい。また、配線材料として、銅を使用した例を示しているが、銅の他に、銅合金、銀、銀合金、金及び金合金等を使用しても良い。
【００４２】
次に、図１に示す無電解めっき装置に備えられている搬送ロボットや各種ユニット等の各機器の詳細を以下に説明する。なお、この無電解めっき装置の各エリア１０，１２，１４に備えられている搬送ロボット２２，３６，４６は、プロセスの形態に応じて、基板Ｗをフェースアップまたはフェースダウンで搬送できるようにしたハンドを有しており、これにより、無電解めっきによって配線保護膜を形成する処理を１つの装置で連続して行うことができるようになっている。
また基板Ｗの反転は、反転機２０，３０のみで行って、搬送ロボット２２，３６，４６のアーム回転による基板Ｗの反転を行わないようにして、搬送ロボット２２，３６，４６で基板Ｗを搬送する時に基板Ｗが脱落してしまう等の危険を回避できるようになっている。
【００４３】
図２及び図３は、ロード・アンロードエリア１０内に配置されている第１搬送ロボット２２を示す。この第１搬送ロボット２２は、ロボット本体５０の上方に配置したロボットアーム５２を水平方向に回転させて伸縮させることで、このロボットアーム５２の先端に連結した上段ハンド５４ａと下段ハンド５４ｂを前進及び後退させるように構成されている。この上段ハンド５４ａと下段ハンド５４ｂとして、ドライ仕様で薄型の落し込みタイプのものが使用されており、この各ハンド５４ａ，５４ｂの上面側で基板Ｗを載置保持するように構成されている。更にこの第１搬送ロボット２２には、各ハンド５４ａ，５４ｂで基板Ｗを保持したか否かを検知するセンサ５６がそれぞれ備えられている。
この第１搬送ロボット２２は、前述のように、基板カセット１６、第１反転機２０及び仮置台２４との間で、完全乾燥状態の基板Ｗを搬送するようになっており、このため、ドライ仕様のハンド５４ａ，５４ｂが採用されている。
【００４４】
図４乃至図７は、洗浄エリア１２内に配置されている第２搬送ロボット３６を示す。この第２搬送ロボット３６は、ロボット本体５８の上方に配置したロボットアーム６０を水平方向に回転させて伸縮させることで、このロボットアーム６０の先端に連結した上段上ハンド６２ａ、上段下ハンド６２ｂ及び下段ハンド６２ｃを前進及び後退させるように構成されている。この上段上ハンド６２ａとして、ドライ仕様で薄型の落し込みタイプのものが、上段下ハンド６２ｂとして、薄型の裏面吸着タイプのものが、下段ハンド６２ｃとして、ウエット仕様で厚型の落し込みタイプのものがそれぞれ使用されている。
【００４５】
つまり、この上段上ハンド６２ａと下段ハンド６２ｃにあっては、上面側で基板Ｗを載置保持し、この時に下段ハンド６２ｃとして剛性が高く、かつウエット仕様のものを使用し、また上段下ハンド６２ｂにあっては、該ハンド６２ｂの先端に設けた吸着口６４を通して真空吸着することで、基板Ｗをその裏面側の中央部で吸着保持するようにしている。更に、上段上ハンド６２ａ及び下段ハンド６２ｃには、これらで基板Ｗを保持したことを検知するセンサ６６，６８が備えられ、また上段下ハンド６２ｂにあっては、真空の有無で基板Ｗを吸着保持したか否かを検知するようになっている。
【００４６】
これにより、洗浄乾燥後の基板Ｗをスピンドライユニット３４から仮置台２４にフェースアップで搬送する時には、ドライ仕様で薄型の落し込みタイプの上段上ハンド６２ａを、仮置台２４から前洗浄ユニット２８に基板Ｗをフェースダウンで搬送する際には、薄型の裏面吸着タイプの上段下ハンド６２ｂを、第２反転機３０からロール・ブラシユニット３２及びロール・ブラシユニット３２からスピンドライユニット３４に基板Ｗをフェースアップで搬送する時には、ウエット仕様で厚型の落し込みタイプの下段ハンド６２ｃを使用するようになっている。このため、前述のように異なるタイプのハンドが採用されている。
【００４７】
なお、この例では、第２搬送ロボット３６として、３つのタイプの異なるハンド６２ａ，６２ｂ，６２ｃを備えたものを使用した例を示しているが、例えばドライ仕様のハンドと、ウエット仕様のハンドを備え、その一方のハンドで裏面吸着タイプのハンドを兼用するようにしても良い。
【００４８】
図８乃至図１０は、めっき処理エリア１４内に配置されている第３搬送ロボット４６を示す。この第３搬送ロボット４６は、ロボット本体７０の上方に配置したロボットアーム７２を水平方向に回転させて伸縮させることで、このロボットアーム７２の先端に連結した１つのハンド７４を前進及び後退させるように構成されている。このハンド７４として、厚型の裏面吸着タイプのものが使用されている。つまり、このハンド７４の先端には、伸縮自在な蛇腹部７６ａを有し、下面を吸着面７６ｂとした吸着パッド７６が、この吸着パッド７６の周囲を囲繞するように配置された固定部材７８を介して気密的に取付けられ、この吸着パッド７６の内部とハンド７４の内部を延びる真空ライン８０とが互いに連通し、更に吸着面７６ｂには、吸着口７６ｃが設けられている。そして、固定部材７８の下面には、基板Ｗの上下方向の位置決めを行う平坦な基準面７８ａが設けられている。
【００４９】
これにより、吸着パッド７６の吸着面７６ｂを基板Ｗの裏面に接触させ真空ライン８０を介して真空吸引することで、基板Ｗをその裏面側に吸着保持し、この時、蛇腹部７６ａを介して、吸着面７６ｂが基板Ｗの傾斜に容易に追随し、更に吸着パッド７６を、蛇腹部７６ａを介して伸縮させ、基板Ｗの裏面を固定部材７８の基準面７８ａに当接させることで、この第３搬送ロボット４６で基板Ｗを吸着保持した時の基板Ｗの上下方向の位置決めを行うように構成されている。このハンド７４は、真空の有無で基板Ｗを吸着保持したか否かを検知するようになっている。
【００５０】
この第３搬送ロボット４６は、前洗浄ユニット２８、第１前処理ユニット３８、第２前処理ユニット４０、無電解めっき処理ユニット４２及び第２反転機３０との間で基板Ｗをフェースダウンで搬送するようになっており、このため、裏面吸着タイプで、しかも基板Ｗの吸付き等による着脱への悪影響が回避可能な剛性の高い厚型のハンド７４が採用されている。
【００５１】
図１１及び図１２は、ロード・アンロードエリア１０内に配置されている第１反転機２０を示す。この第１反転機２０は、基板脱着用シリンダ８２の作動に伴って開閉する一対の着脱アーム８４を備え、この各着脱アーム８４の長さ方向に沿った２カ所に設けられたクランクピン８６を介して基板Ｗを該基板Ｗの外周部を挟持して保持し、また着脱アーム８４は、反転用ステッピングモータ８８の駆動に伴って、１８０゜反転するように構成されている。
【００５２】
図１３及び図１４は、洗浄エリア１２内に配置されている第２反転機３０を示す。この第２反転機３０は、前述の第１反転機２０とほぼ同様な構成で、基板Ｗを保持し、１８０゜反転させるように構成され、更に基板Ｗを着脱アーム８４で水平に保持した時に、この基板Ｗの表裏両面に純水を吹きかけるシャワーノズル９０が上下に備えられている。これにより、前述のように、めっき処理後の基板Ｗを第２反転機３０の着脱アーム８４で保持した状態で、この基板Ｗの表裏両面にシャワーノズル９０から純水を吹き付けることで、プロセス途中で基板Ｗが乾燥するのを防止することができる。
【００５３】
図１５乃至図１７は、ロード・アンロードエリア１０内に配置されている仮置台２４を示す。この仮置台２４には、上部に段差を有する各４本の支持棒９４をそれぞれ有する上段仮置台９２ａと下段仮置台９２ｂが上下に備えられ、この上段仮置台９２ａの支持棒９４で処理前のロード・アンロードエリア１０から搬送された基板Ｗを、下段仮置台９２ｂの支持棒９４で処理後のロード・アンロードエリア１０に搬送されるクリーンな基板Ｗをそれぞれ保持するようになっている。この仮置台９２ａ，９２ｂは、昇降用モータ９６の駆動に伴うボールねじ９８の回転によって、リニアガイド１００を案内として昇降する昇降板１０２の上部に固定され、この仮置台９２ａ，９２ｂを上昇させた状態で、この仮置台９２ａ，９２ｂの間に第２搬送ロボット３６の上段上ハンド６２ａを差込んで、この上段上ハンド６２ａと下段仮置台９２ｂとの間で基板Ｗの受渡しを行うように構成されている。
【００５４】
洗浄エリア１２内に配置された前洗浄ユニット２８、めっき処理エリア１４内に配置された第１前処理ユニット３８及び第２前処理ユニット４０は、使用される処理液（薬液）が異なるのみで、同じ構成の処理ユニットが使用されている。図１８乃至図２５は、これらの各ユニットに使用されている処理ユニット１１０を示す。この処理ユニット１１０は、異なる液体の混合を防ぐ２液分離方式を採用したもので、フェースダウンで搬送された基板Ｗの処理面（表面）である下面の周縁部をシールし、裏面側を押圧して基板Ｗを固定するようにしている。
【００５５】
この処理ユニット１１０は、フレーム１１２の上部に取付けた固定枠１１４と、この固定枠１１４に対して相対的に上下動する移動枠１１６を備えており、この移動枠１１６に、下方に開口した有底円筒状のハウジング部１１８と基板ホルダ１２０とを有する基板固定ヘッド１２２が懸架支持されている。つまり、移動枠１１６には、ヘッド回転用サーボモータ１２４が取付けられ、このサーボモータ１２４の下方に延びる出力軸（中空軸）１２６の下端に基板固定ヘッド１２２のハウジング部１１８が連結されている。
【００５６】
この出力軸１２６の内部には、図２１に示すように、スプライン１２８を介して該出力軸１２６と一体に回転する鉛直軸１３０が挿着され、この鉛直軸１３０の下端に、ボールジョイント１３２を介して基板固定ヘッド１２２の基板ホルダ１２０が連結されている。この基板ホルダ１２０は、ハウジング部１１８の内部に位置している。また鉛直軸１３０の上端は、軸受１３４及びブラケット１３６を介して、移動枠１１６に固定した固定リング昇降用シリンダ１３８に連結されている。これにより、この昇降用シリンダ１３８の作動に伴って、鉛直軸１３０が出力軸１２６とは独立に上下動するようになっている。
【００５７】
移動枠１１６の固定枠１１４側の後面には、固定枠１１４に設けた上下方向に延びるスリット１１４ａ内を挿通して後方に延びるフック１３９が取付けられ、このフック１３９は、固定枠１１４に取付けたヘッド昇降用シリンダ１４０のロッドの上端に連結されている。また、固定枠１１４には、上下方向に延びて移動枠１１６の昇降の案内となるリニアガイド１４２が取付けられている。これによって、ヘッド昇降用シリンダ１４０の作動に伴って、移動枠１１６がリニアガイド１４２を案内として昇降するようになっている。
【００５８】
更に、固定枠１１４には、ヘッド位置固定用ストッパ１４４が、移動枠１１６の該ストッパ１４４と対応する位置には、ヘッド位置調整用ボルト１４６がそれぞれ設けられて、この調整用ボルト１４６を前記ストッパ１４４に当接させることで基板固定ヘッド１２２の下降位置を機械的に固定し、しかもストッパ１４４の位置を調整することで基板固定ヘッド１２２の下降位置を調整するとともに、調整用ボルト１４６を介して基板固定ヘッド１２２の下降位置を微調整できるようになっている。
【００５９】
基板固定ヘッド１２２のハウジング部１１８の周壁には、この内部に基板Ｗを挿入する基板挿入窓１１８ａが設けられている。また、基板固定ヘッド１２２のハウジング部１１８の下部には、図２２及び図２３に示すように、メインフレーム１５０とガイドフレーム１５２との間に周縁部を挟持されてシールリング１５４が配置されている。このシールリング１５４は、基板Ｗの下面の周縁部に当接し、ここをシールするためのものである。一方、基板ホルダ１２０の下面周縁部には、基板固定リング１５６が固着され、この基板ホルダ１２０の基板固定リング１５６の内部に配置したスプリング１５８の弾性力を介して、円柱状のプッシャ１６０が基板固定リング１５６の下面から下方に突出するようになっている。更に、基板ホルダ１２０の上面とハウジング部１１８の上壁部との間には、内部を気密的にシールする、例えばＰＴＦＥ製で屈曲自在な円筒状の蛇腹板１６２が配置されている。
【００６０】
これにより、基板ホルダ１２０を上昇させた状態で、基板Ｗを基板挿入窓１１８ａからハウジング部１１８の内部に挿入する。すると、この基板Ｗは、ガイドフレーム１５２の内周面に設けたテーパ面１５２ａに案内され、位置決めされてシールリング１５４の上面の所定の位置に載置される。この状態で、基板ホルダ１２０を下降させ、この基板固定リング１５６のプッシャ１６０を基板Ｗの上面に接触させる。そして、基板ホルダ１２０を更に下降させることで、基板Ｗをスプリング１５８の弾性力で下方に押圧し、これによって基板Ｗの表面（下面）の周縁部にシールリング１５４で圧接させて、ここをシールしつつ、基板Ｗをハウジング部１１８と基板ホルダ１２０との間で挟持して保持するようになっている。
【００６１】
なお、このように、基板Ｗを基板ホルダ１２０で保持した状態で、ヘッド回転用サーボモータ１２４を駆動すると、この出力軸１２６と該出力軸１２６の内部に挿着した鉛直軸１３０がスプライン１２８を介して一体に回転し、これによって、ハウジング部１１８と基板ホルダ１２０も一体に回転する。
【００６２】
基板固定ヘッド１２２の下方に位置して、該基板固定ヘッド１２２の外径よりもやや大きい内径を有する上方に開口した処理カップ１６４が配置されている。この処理カップ１６４の内部には、図２４及び図２５に示すように、薬液パイプ１６６に連通し該薬液パイプ１６６を通して供給された薬液を上方に向けて噴霧する複数（図示では計１９個）の噴霧ノズル１６８が、処理カップ１６４の横断面の全面に亘ってより均等に分布した状態で配置されている。この処理カップ１６４の底面には、薬液（排液）を外部に排出する排水管１７０が接続されている。
【００６３】
これにより、基板ホルダ１２０で基板Ｗを保持した基板固定ヘッド１２２を下降させて、処理カップ１６４の上端開口部を該基板固定ヘッド１２２で塞ぐように覆い、この状態で、処理カップ１６４の内部に配置した噴霧ノズル１６８から薬液を基板Ｗに向けて噴霧することで、基板Ｗの下面（処理面）の全面に亘って薬液を均一に噴霧し、しかも薬液の外部への飛散を防止しつつ薬液を排水管１７０から外部に排出できる。更に、基板固定ヘッド１２２を上昇させ、処理カップ１６４の上端開口部を、図示しない蓋体で閉塞した状態で、基板固定ヘッド１２２で保持した基板Ｗに向けて、処理カップ１６４の上端開口部を閉塞する蓋体の上面に配置した、例えば前記噴霧ノズル１６８とほぼ同様の構成の噴霧ノズル（図示せず）から純水等の他の液体を噴霧することで、基板Ｗの薬液処理と、この薬液処理後の純水等による洗浄を同一の処理ユニット１１０で連続して行い、しかも、この純水等の他の液体が処理カップ１６４の内部に流入するのを防止して、２つの液体が混ざらないようになっている。
【００６４】
この処理ユニット１１０によれば、基板固定ヘッド１２２を上昇させた状態で、この内部に基板Ｗを挿入して基板ホルダ１２０で保持し、しかる後、基板固定ヘッド１２２を下降させて処理カップ１６４の上端開口部を覆う位置に位置させる。そして、基板固定ヘッド１２２を回転させて、基板ホルダ１２０で保持した基板Ｗを回転させながら、処理カップ１６４の内部に配置した噴霧ノズル１６８から薬液を基板Ｗに向けて噴霧することで、基板Ｗの全面に亘って薬液を均一に噴霧する。しかる後、基板固定ヘッド１２２を上昇させて所定位置で停止させ、処理カップ１６４の上端開口部を蓋体で閉塞した状態で、基板固定ヘッド１２２で保持して回転させた基板Ｗに向けて、処理カップ１６４の上端開口部を閉塞する蓋体の上方に配置した噴霧ノズル（図示せず）から純水等の他の液体を噴霧する。これにより、基板Ｗの薬液による処理と純水による洗浄等の処理を、２つの液体が混ざらないようにしながら連続して行うことができる。
【００６５】
しかも、前述のように、基板固定ヘッド１２２の下降位置を調整して、この基板固定ヘッド１２２で保持した基板Ｗと噴霧ノズル１６８との距離を調整することで、噴霧ノズル１６８から噴霧された薬液が基板Ｗに当たる領域や噴霧圧を任意に調整することができる。
ここで、この処理ユニット１１０を前洗浄ユニット２８として使用する場合には、薬液としてＨ_２ＳＯ_４等の酸溶液を、第１前処理ユニット３８として使用する場合は、薬液としてＰｄＣｌ_２とＨＣｌ等の混合溶液を、第２前処理ユニット４０として使用する場合は、薬液としてクエン酸ナトリウム等の溶液を使用し、その後純水等で洗浄して次工程に搬送する。
【００６６】
めっき処理エリア１４に配置されている無電解めっき処理ユニット４２を図２６乃至図３７に示す。この無電解めっき処理ユニット４２は、めっき槽２００と洗浄槽２０２の２つの槽を有するモジュールとなっており、基板Ｗを保持して該基板Ｗをめっき槽２００と洗浄槽２０２との間を移動させる基板ヘッド２０４を有している。
【００６７】
この基板ヘッド２０４は、水平方向に延びる傾斜軸２０６の自由端に傾斜ブラケット２０５を介して連結されており、この傾斜軸２０６の基端は、鉛直方向に延びる旋回軸２０８の上端に連結されている。そして、この旋回軸２０８は、軸受を兼用したギヤ２１０を介して、支持板２１２に取付けたヘッド旋回用サーボモータ２１４に連結され、支持板２１２は、ブラケット２１６を介して、ヘッド昇降用シリンダ２１８のロッドの上端に連結されている。これにより、基板ヘッド２０４は、旋回軸２０８と一体となって昇降し、また旋回軸２０８の旋回に伴って水平方向に移動（旋回）できるようになっている。
【００６８】
傾斜軸２０６は、旋回軸２０８の上端に固着した支持体２２０に軸受２２２を介して回転自在に支承され、傾斜軸２０６の端面にプレートリンク２２４の一端が固着され、更に、プレートリンク２２４の他端は、支持体２２０に取付けたヘッド傾斜用シリンダ２２６のロッド先端に連結されている。これによって、ヘッド傾斜用シリンダ２２６のロッドの伸縮によりプレートリンク２２４が揺動し、このプレートリンク２２４の揺動に伴って、傾斜軸２０６が基板ヘッド２０４と一体に傾斜（チルト）するようになっている。この傾斜角は、メカストッパーを用いて任意の角度に調整が可能となっている。
【００６９】
基板ヘッド２０４は、図３０に詳細に示すように、ハウジング部２３０とヘッド部２３２とを有し、このヘッド部２３２は、吸着ヘッド２３４と該吸着ヘッド２３４の周囲を囲繞する基板受け２３６から主に構成されている。そして、ハウジング部２３０の内部には、基板回転用モータ２３８と基板受け駆動用シリンダ２４０が収納され、この基板回転用モータ２３８の出力軸（中空軸）２４２の上端はロータリジョイント２４４に、下端はヘッド部２３２の吸着ヘッド２３４にそれぞれ連結され、基板受け駆動用シリンダ２４０のロッドは、ヘッド部２３２の基板受け２３６に連結されている。更に、ハウジング部２３０の内部には、基板受け２３６の上昇を機械的に規制するストッパ２４６が設けられている。
【００７０】
ここで、吸着ヘッド２３４と基板受け２３６との間には、前述の処理ユニット１１０の場合と同様なスプライン構造が採用され、基板受け駆動用シリンダ２４０の作動に伴って基板受け２３６は吸着ヘッド２３４と相対的に上下動するが、基板回転用モータ２３８の駆動によって出力軸２４２が回転すると、この出力軸２４２の回転に伴って、吸着ヘッド２３４と基板受け２３６が一体に回転するように構成されている。
【００７１】
吸着ヘッド２３４の下面周縁部には、図３１乃至図３３に詳細に示すように、下面をシール面として基板Ｗを吸着保持する吸着リング２５０が押えリング２５１を介して取付けられ、この吸着リング２５０の下面に円周方向に連続させて設けた凹状部２５０ａと吸着ヘッド２３４内を延びる真空ライン２５２とが吸着リング２５０に設けた連通孔２５０ｂを介して互いに連通するようになっている。これにより、凹状部２５０ａ内を真空引きすることで、基板Ｗを吸着保持するのであり、このように、小さな幅（径方向）で円周状に真空引きして基板Ｗを保持することで、真空による基板Ｗへの影響（たわみ等）を最小限に抑え、しかも吸着リング２５０をめっき液（処理液）中に浸すことで、基板Ｗの表面（下面）のみならず、エッジについても、全てめっき液に浸すことが可能となる。基板Ｗのリリースは、真空ライン２５２にＮ_２を供給して行う。
【００７２】
一方、基板受け２３６は、下方に開口した有底円筒状に形成され、その周壁には、基板Ｗを内部に挿入する基板挿入窓２３６ａが設けられ、下端には、内方に突出する円板状の爪部２５４が設けられている。更に、この爪部２５４の上部には、基板Ｗの案内となるテーパ面２５６ａを内周面に有する突起片２５６が備えられている。
【００７３】
これにより、図３１に示すように、基板受け２３６を下降させた状態で、基板Ｗを基板挿入窓２３６ａから基板受け２３６の内部に挿入する。すると、この基板Ｗは、突起片２５６のテーパ面２５６ａに案内され、位置決めされて爪部２５４の上面の所定位置に載置保持される。この状態で、基板受け２３６を上昇させ、図３２に示すように、この基板受け２３６の爪部２５４上に載置保持した基板Ｗの上面を吸着ヘッド２３４の吸着リング２５０に当接させる。次に、真空ライン２５２を通して吸着リング２５０の凹状部２５０ａを真空引きすることで、基板Ｗの上面の周縁部を該吸着リング２５０の下面にシールしながら基板Ｗを吸着保持する。そして、めっき処理を行う際には、図３３に示すように、基板受け２３６を数ｍｍ下降させ、基板Ｗを爪部２５４から離して、吸着リング２５０のみで吸着保持した状態となす。これにより、基板Ｗの表面（下面）の周縁部が、爪部２５４の存在によってめっきされなくなることを防止することができる。
【００７４】
図３４乃至図３６は、めっき槽２００の詳細を示す。このめっき槽２００は、底部において、めっき液供給路に接続され、周壁部にめっき液回収溝２６０が設けられている。これにより、めっき槽２００の内部に、この底部からめっき液を常時供給し、溢れるめっき液をめっき液回収溝２６０からめっき液供給タンク３４４（図４２参照）へ回収することで、めっき液が常時循環できるようになっている。このように、めっき槽２００内に常時めっき液を循環させることにより、単純にめっき液を貯めておく場合に比べてめっき液の濃度の低下率を減少させ、基板Ｗの処理可能数を増大させることができる。
【００７５】
めっき槽２００の内部には、ここを上方に向かって流れるめっき液の流れを安定させる２枚の整流板２６２，２６４が配置され、更に底部には、めっき槽２００の内部に導入されるめっき液の液温を測定して、この測定結果を温調器３５２（図４２参照）に入力する温度測定器２６６が設置されている。また、めっき槽２００の周壁外周面のめっき槽２００で保持しためっき液の液面よりやや上方に位置して、直径方向のやや斜め上方に向けてめっき槽２００の内部に純水を噴霧する噴霧ノズル２６８が設置されている。これにより、めっき終了後、ヘッド部２３２で保持した基板Ｗをめっき液の液面よりやや上方まで引き上げて一旦停止させ、この状態で、基板Ｗに向けて噴霧ノズル２６８から純水を噴射して基板Ｗを直ちに冷却し、これによって、基板Ｗに残っためっき液によってめっきが進行してしまうことを防止することができる。
【００７６】
更に、めっき槽２００の上端開口部には、アイドリング時等のめっき処理の行われていない時に、めっき槽２００の上端開口部を閉じて該めっき槽２００からのめっき液の無駄な蒸発を防止するめっき槽カバー２７０が開閉自在に設置されている。このめっき槽カバー２７０は、コイルばね２７２の弾性力で通常は閉まった状態を維持し、めっき処理時にシリンダ（図示せず）を介して押圧ロッド２７４を上昇させることで、めっき槽２００の上端開口部を開くように構成されている。
【００７７】
図３７は、洗浄槽２０２の詳細を示す。この洗浄槽２０２の底部には、純水等のリンス液を上方に向けて噴霧する複数（図示では計１９個）の噴霧ノズル２８０がノズル板２８２に取付けられて配置され、このノズル板２８２は、ノズル上下軸２８４の上端に連結されている。更に、このノズル上下軸２８４は、ノズル位置調整用ねじ２８７と該ねじ２８７と螺合するナット２８８との螺合位置を変えることで上下動し、これによって、噴霧ノズル２８０と該噴霧ノズル２８０の上方に配置される基板Ｗとの距離を最適に調整できるようになっている。
【００７８】
更に、洗浄槽２０２の周壁外周面の噴霧ノズル２８０より上方に位置して、直径方向のやや斜め下方に向けて洗浄槽２０２の内部に純水等の洗浄液を噴霧して、基板ヘッド２０４のヘッド部２３２の、少なくともめっき液に接液する部分に洗浄液を吹き付けるヘッド洗浄ノズル２８６が設置されている。
【００７９】
この洗浄槽２０２にあっては、基板ヘッド２０４のヘッド部２３２で保持した基板Ｗを洗浄槽２０２内の所定の位置に配置し、噴霧ノズル２８０から純水等の洗浄液（リンス液）を噴霧して基板Ｗを洗浄（リンス）するのであり、この時、ヘッド洗浄ノズル２８６から純水等の洗浄液を同時に噴霧して、基板ヘッド２０４のヘッド部２３２の、少なくともめっき液に接液する部分を該洗浄液で洗浄することで、めっき液に浸された部分に析出物が蓄積してしまうことを防止することができる。
【００８０】
この無電解めっき処理ユニット４２にあっては、旋回軸２０８を上昇させた位置で、前述のようにして、基板ヘッド２０４のヘッド部２３２で基板Ｗを吸着保持し、めっき槽２００のめっき液を常時循環させておく。この時、基板ヘッド２０４は、めっき槽２００の直上方に位置しているものとする。
【００８１】
そして、めっき処理を行うときには、めっき槽２００のめっき槽カバー２７０を開き、更にヘッド傾斜用シリンダ２２６を作動させて、基板ヘッド２０４を所定角度傾斜（チルト）させる。この状態で、基板ヘッド２０４を回転させながら旋回軸２０８と共に下降させ、ヘッド部２３２で保持した基板Ｗをめっき槽２００内のめっき液に浸漬させる。このように、基板Ｗを傾斜させた状態でめっき液に浸漬させることで、基板Ｗの表面（下面）とめっき液との間に空気等の気体が混入して残ってしまうことを防止することができる。すなわち、基板Ｗを水平な状態にしてめっき液に浸すと、基板Ｗとめっき液の間に空気等の気体が滞在し、この気体が均一なめっきを阻害してしまうが、この例にあっては、このような弊害を防止することができる。
【００８２】
そして、必要に応じて、基板Ｗを水平に戻して、基板Ｗを所定時間めっき液中に浸漬させた後、基板Ｗが水平な状態を維持したまま、或いは前述と同様にして、所定角度傾斜させた状態で、基板ヘッド２０４を上昇させて、基板Ｗをめっき槽２００内のめっき液から引き上げて基板Ｗを水平に戻し、必要に応じて、前述のように、基板Ｗに向けて噴霧ノズル２６８から純水を噴射して基板Ｗを直ちに冷却し、更に基板ヘッド２０４を上昇させて基板Ｗをめっき槽２００の上方位置まで引き上げて、基板ヘッド２０４の回転を停止させる。
【００８３】
次に、基板ヘッド２０４のヘッド部２３２で基板Ｗを吸着保持したまま、旋回軸２０８を旋回させて基板ヘッド２０４を洗浄槽２０２の直上方位置に移動させる。そして、基板ヘッド２０４を回転させながら旋回軸２０８と共に洗浄槽２０２内の所定の位置まで下降させ、噴霧ノズル２８０から純水等の洗浄液（リンス液）を噴霧して基板Ｗを洗浄（リンス）し、同時に、ヘッド洗浄ノズル２８６から純水等の洗浄液を噴霧して、基板ヘッド２０４のヘッド部２３２の、少なくともめっき液に接液する部分を該洗浄液で洗浄する。
【００８４】
この基板Ｗの洗浄が終了した後、基板ヘッド２０４の回転を停止させ、基板ヘッド２０４を上昇させて基板Ｗを洗浄槽２０２の上方位置まで引き上げ、更に旋回軸２０８を旋回させて基板ヘッド２０４を第３搬送ロボット４６との受渡し位置まで移動させ、この第３搬送ロボット４６に基板Ｗを受渡して次工程に搬送する。
【００８５】
この無電解めっき処理ユニット４２にあっては、めっき処理とその後の洗浄処理を１つのモジュールで行うことができ、これにより、めっき処理後の洗浄工程に移る時間を短縮して、余分なめっきの進行を防ぐことができる。
【００８６】
図３８は、洗浄エリア１２内に配置されている洗浄ユニット２６を示す。この洗浄ユニット２６は、本体フレーム３００の内部にロール・ブラシユニット３２とスピンドライユニット３４とを一体的に配置した構造となっており、ロール・ブラシユニット３２の第２搬送ロボット３６側には、シャッタ３０２を介して開閉自在な基板挿入窓３０４が、スピンドライユニット３４の第２搬送ロボット３６側には、シャッタ３０６を介して開閉自在な基板挿入窓３０８がそれぞれ設けられている。
【００８７】
図３９及び図４０は、ロール・ブラシユニット３２を示す。このロール・ブラシユニット３２は、基板Ｗ上のパーティクルや不要物をロール状ブラシで強制的に取り除くようにしたユニットで、基板Ｗの外周部を挟み込んで基板Ｗを保持する複数のローラ３１０と、ローラ３１０で保持した基板Ｗの表面に処理液（２系統）を供給する薬液用ノズル３１２と、基板Ｗの裏面に純水（１系統）を供給する純水用ノズル（図示せず）がそれぞれ備えられている。
【００８８】
これにより、基板Ｗをローラ３１０で保持し、ローラ駆動モータ３１４を駆動してローラ３１０を回転させて基板Ｗを回転させ、同時に薬液用ノズル３１２及び純水ノズルから基板Ｗの表裏面に所定の処理液を供給し、更に上ロール昇降用ユニット３１６と下ロール昇降用ユニット３１８を介して、図示しない上下ロールスポンジ（ロール状ブラシ）で基板Ｗを上下から適度な圧力で挟み込んで洗浄するようになっている。なお、ロールスポンジを単独にて回転させることにより、洗浄効果を増大させることもできる。
【００８９】
更に、このロール・ブラシユニット３２は、基板Ｗのエッジ（外周部）に当接しながら回転するスポンジ（ＰＦＲ）３１９が備えられ、このスポンジ３１９を基板Ｗのエッジに当てて、ここをスクラブ洗浄するようになっている。
【００９０】
図４１は、スピンドライユニット３４を示す。このスピンドライユニット３４は、先ず化学洗浄及び純水洗浄を行い、しかる後、スピンドル回転により洗浄後の基板Ｗを完全乾燥させるようにしたユニットで、基板Ｗのエッジ部を把持するクランプ機構３２０を備えた基板ステージ３２２と、このクランプ機構３２０の開閉を行う基板着脱用昇降プレート３２４を有している。この基板ステージ３２２は、スピンドル回転用モータ３２６の駆動に伴って高速回転するスピンドル３２８の上端に連結されている。
【００９１】
更に、クランプ機構３２０で把持した基板Ｗの上面側に位置して、超音波発振器により特殊ノズルを通過する際に超音波を伝達して洗浄効果を高めた純水を供給するメガジェットノズル３３０と、回転可能なペンシル型洗浄スポンジ３３２が、旋回アーム３３４の自由端側に取付けられて配置されている。これにより、基板Ｗをクランプ機構３２０で把持して回転させ、旋回アーム３３４を旋回させながら、メガジェットノズル３３０から純水を洗浄スポンジ３３２に向けて供給しつつ、基板Ｗの表面に洗浄スポンジ３３２を擦り付けることで、基板Ｗの表面を洗浄するようになっている。なお、基板Ｗの裏面側にも、純水を供給する洗浄ノズル（図示せず）が備えられ、この洗浄ノズルから噴射される純水で基板Ｗの裏面も同時に洗浄される。
【００９２】
そして、このようにして洗浄した基板Ｗは、スピンドル３２８を高速回転させることでスピン乾燥させられ、このスピン乾燥後の基板Ｗは、第２搬送ロボット３６で仮置台２４まで搬送されてこの上面に載置される。
また、クランプ機構３２０で把持した基板Ｗの周囲を囲繞して処理液の飛散を防止する洗浄カップ３３６が備えられ、この洗浄カップ３３６は、洗浄カップ昇降用シリンダ３３８の作動に伴って昇降するようになっている。
なお、このスピンドライユニット３４にキャビテーションを利用したキャビジェット機能も搭載するようにしてもよい。
【００９３】
図４２にめっき液供給システムの概要を示す。このシステムは、別置きのヒータ３４０を使用して昇温させた水を熱媒体に使用し、熱交換器３４２をめっき液供給タンク３４４内のめっき液３４６中に設置して該めっき液３４６を間接的に加熱する間接ヒーティング方法を採用している。これは、めっきにあっては、めっき液を高温（約８０℃程度）にして使用することがあり、これと対応するためであり、この方法によれば、インライン・ヒーティング方式に比べ、非常にデリケートなめっき液に不要物等が混入するのを防止することができる。
【００９４】
また、この例では、無電解めっき処理ユニット４２を２つ搭載してスループットの向上に努めているが、めっき液供給タンク３４４は１つで、このめっき液供給タンク３４４からの各無電解めっき処理ユニット４２へのめっき液の供給を、各無電解めっき処理ユニット毎に設けたポンプ３４８を使用して行うようにしている。これにより、無電解めっき処理ユニット４２の一方が故障した場合においても、他方を使用してめっき処理の続行が可能となる。
【００９５】
無電解めっき処理にあっては、めっき液の温度管理も重要な要素である。このため、めっき液供給タンク３４４に温調器３５０を、各無電解めっき処理ユニット４２にも温調器３５２をそれぞれ設置し、常温からある一定温度（例えば６５℃）になるまでをめっき液供給タンク３４４側の温調器３５０で、一定以上の温度では各めっき槽側の温調器３５２でめっき液の液温を管理するようにしている。これにより、めっき処理中は基板Ｗに極力近い位置での温度情報をヒータ３４０にフィードバックさせることが可能となり、めっき処理中におけるめっき液の液温の変化による悪影響を防止することができる。
【００９６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、基板処理装置の内部をロード・アンロードエリア、洗浄エリア及びめっき処理エリアの３つのエリアに分け、各エリア内にそれぞれプロセスの形態に合わせたハンドを有する搬送ロボットを配置することで、例えば無電解めっきによって配線保護膜を形成する処理を１つの装置で連続して行うことができ、これにより、それぞれの処理工程を別々の装置で行う場合に比較して全体がコンパクトになり、広い設置スペースを必要とせず、装置のイニシャルコスト、ランニングコストを低くでき、且つ短い処理時間で配線保護膜を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の基板処理装置（無電解めっき装置）の平面配置図である。
【図２】第１搬送ロボットの平面図である。
【図３】第１搬送ロボットの側面図である。
【図４】第２搬送ロボットの側面図である。
【図５】第２搬送ロボットの上段上ハンドを示す平面図である。
【図６】第２搬送ロボットの上段下ハンドを示す平面図である。
【図７】第２搬送ロボットの下段ハンドを示す平面図である。
【図８】第３搬送ロボットの側面図である。
【図９】第３搬送ロボットの平面図である。
【図１０】第３搬送ロボットのアーム部の縦断面図である。
【図１１】第１反転機の平面図である。
【図１２】第１反転機の側面図である。
【図１３】第２反転機の正面図である。
【図１４】第２反転機の平面図である。
【図１５】仮置台の正面図である。
【図１６】仮置台の側面図である。
【図１７】仮置台の平面図である。
【図１８】前洗浄ユニット及び前処理ユニットに使用される処理ユニットの斜視図である。
【図１９】処理ユニットの固定枠、移動枠及び基板固定ヘッドを示す斜視図である。
【図２０】処理ユニットの固定枠、移動枠及び基板固定ヘッドを示す正面図である。
【図２１】処理ユニットの基板受渡し時における基板固定ヘッドを示す断面図である。
【図２２】図２１のＡ部拡大図である。
【図２３】処理ユニットの基板固定時における図２２相当図である。
【図２４】処理ユニットの処理カップを示す断面図である。
【図２５】図２４の平面図である。
【図２６】無電解めっき処理ユニットの正面図である。
【図２７】無電解めっき処理ユニットの平面図である。
【図２８】無電解めっき処理ユニットの基板ヘッドの昇降、旋回及び傾斜機構を示す断面図である。
【図２９】無電解めっき処理ユニットの基板ヘッドの傾斜機構を示す側面図である。
【図３０】無電解めっき処理ユニットの基板受渡し時における基板ヘッドを示す断面図である。
【図３１】図３０のＢ部拡大図である。
【図３２】無電解めっき処理ユニットの基板固定時における基板ヘッドを示す図３１相当図である。
【図３３】無電解めっき処理ユニットのめっき処理時における基板ヘッドを示す図３１相当図である。
【図３４】無電解めっき処理ユニットのめっき槽カバーを閉じた時のめっき槽を示す一部切断の正面図である。
【図３５】図３４の平面図である。
【図３６】無電解めっき処理ユニットのめっき槽カバーを開いた時のめっき槽を示す側面図である。
【図３７】無電解めっき処理ユニットの洗浄槽を示す断面図である。
【図３８】洗浄ユニットを示す斜視図である。
【図３９】洗浄ユニットのロール・ブラシユニットを示す平面図である。
【図４０】洗浄ユニットのロール・ブラシユニットを示す縦断面図である。
【図４１】洗浄ユニットのスピンドライユニットを示す縦断面図である。
【図４２】めっき液供給システムの説明に付するブロック図である。
【図４３】無電解めっきによって配線保護層を形成した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
８　配線
９　配線保護層
１０　ロード・アンロードエリア
１２　洗浄エリア
１４　処理エリア
１６　基板カセット
１８　ロード・アンロードユニット
２０　第１反転機
２２　第１搬送ロボット
２４　仮置台
２６　洗浄ユニット
２８　前洗浄ユニット
３０　第２反転機
３２　ロール・ブラシユニット
３４　スピンドライユニット
３６　第２搬送ロボット
３８　第１前処理ユニット
４０　第２前処理ユニット
４２　無電解めっき処理ユニット
４４　めっき液供給装置
４６　第３搬送ロボット
５２，６０，７２　ロボットアーム
５４ａ，５４ｂ，６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，７４　上段ハンド
６４　吸着口
７６　吸着パッド
８０　真空ライン
８２　基板脱着用シリンダ
８４　着脱アーム
８８　反転用ステッピングモータ
９０　シャワーノズル
９２ａ，９２ｂ　仮置台
９６　昇降用モータ
１０２　昇降板
１１０　処理ユニット
１１４　固定枠
１１６　移動枠
１１８　ハウジング部
１２０　基板ホルダ
１２２　基板固定ヘッド
１２４　ヘッド回転用サーボモータ
１２６　出力軸
１３０　鉛直軸
１３２　ボールジョイント
１３８　固定リング昇降用シリンダ
１４０　ヘッド昇降用シリンダ
１５０　メインフレーム
１５２　ガイドフレーム
１５４　シールリング
１５６　基板固定リング
１６０　プッシャ
１６４　処理カップ
１６６　薬液パイプ
１６８，２６８，２８０　噴霧ノズル
１７０　排水管
２００　めっき槽
２０２　洗浄槽
２０４　基板ヘッド
２０６　傾斜軸
２０８　旋回軸
２１４　ヘッド旋回用サーボモータ
２１８　ヘッド昇降用シリンダ
２２４　プレートリンク
２２６　ヘッド傾斜用シリンダ
２３０　ハウジング部
２３２　ヘッド部
２３４　吸着ヘッド
２３６　基板受け
２３８　基板回転用モータ
２４０　駆動用シリンダ
２４２　出力軸
２５０　吸着リング
２５２　真空ライン
２５４　爪部
２５６　突起片
２６０　めっき液回収溝
２６２，２６４　整流板
２６６　温度測定器
２７０　めっき槽カバー
２８６　ヘッド洗浄ノズル
３１０　ローラ
３１２　薬液用ノズル
３１４　ローラ駆動モータ
３１６　上ロール昇降用ユニット
３１８　下ロール昇降用ユニット
３１９　スポンジ
３２０　クランプ機構
３２２　基板ステージ
３２４　基板着脱用昇降プレート
３２６　スピンドル回転用モータ
３２８　スピンドル
３３０　メガジェットノズル
３３２　ペンシル型洗浄スポンジ
３３４　旋回アーム
３３６　洗浄カップ
３３８　洗浄カップ昇降用シリンダ
３４０　ヒータ
３４２　熱交換器
３４４　めっき液供給タンク
３５０，３５２　温調器

Claims (19)

1. ドライ仕様の複数のハンドを有する第１搬送ロボットと基板を収納した基板カセットを搭載するロード・アンロードユニットを収容したロード・アンロードエリアと、
   ドライ仕様、ウエット仕様の複数のハンドを有する第２搬送ロボットと基板の洗浄を行う洗浄ユニットを収容した洗浄エリアと、
   裏面吸着タイプのハンドを有する第３搬送ロボット、めっき前処理を行う前処理ユニット及びめっき処理を行うめっき処理ユニットを収容しためっき処理エリアを有することを特徴とする基板処理装置。
2. 前記ロード・アンロードエリア内に第１反転機が、前記洗浄エリア内に昇降機能を備えた仮置台がそれぞれ配置され、前記第１搬送ロボットは、前記基板カセット、前記第１反転機及び前記仮置台の間で基板の受渡しを行うことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
3. 前記洗浄エリア内にめっき処理前の基板の前洗浄を行う前洗浄ユニットが更に配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の基板処理装置。
4. 前記洗浄エリア内に第２反転機が更に配置され、前記第２搬送ロボットは、前記仮置台、前記洗浄ユニット、前記前洗浄ユニット及び前記第２反転機の間で基板の受渡しを行うことを特徴とする請求項３記載の基板処理装置。
5. 前記第３搬送ロボットは、前記前洗浄ユニット、前記前処理ユニット、前記めっき処理ユニット及び前記第２反転機の間で基板の受渡しを行うことを特徴とする請求項４記載の基板処理装置。
6. 前記洗浄ユニットは、ロール・ブラシユニットとスピンドライユニットを有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の基板処理装置。
7. 前記めっき処理エリア内には、基板の表面に触媒を付与する第１前処理ユニットと、この触媒を付与した基板の表面に薬液処理を行う第２前処理ユニットが備えられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の基板処理装置。
8. 内部に保持しためっき液に基板を接触させてめっき処理を行うめっき槽と、めっき後の基板表面に向けて噴霧ノズルからリンス液を噴射する洗浄槽と、基板を保持して前記めっき槽と前記洗浄槽との間を移動自在な基板ヘッドを有することを特徴とする基板処理装置。
9. 前記洗浄槽には、基板を保持する前記基板ヘッドに付着しためっき液を洗浄する洗浄ノズルが設置されていることを特徴とする請求項８記載の基板処理装置。
10. 基板を着脱自在に保持する基板ヘッドと、内部に保持しためっき液に基板を接触させてめっき処理を行うめっき槽を有し、該めっき槽には、めっき液から引き上げた直後の基板の表面に向けて純水を噴射する噴霧ノズルが設置されていることを特徴とする基板処理装置。
11. 基板を着脱自在に保持する基板ヘッドと、内部に保持しためっき液に基板を接触させてめっき処理を行うめっき槽を有し、該めっき槽の上端には、めっき槽カバーが開閉自在に設置されていることを特徴とする基板処置装置。
12. 前記基板ヘッドは、基板の上面の周縁部を吸着して該基板を保持するように構成されていることを特徴とする請求項１０または１１記載の基板処理装置。
13. ドライ仕様、ウエット仕様及び裏面吸着タイプのハンドを有する搬送ロボットを備えたことを特徴とする基板処理装置。
14. 前記ドライ仕様のハンドは、薄型で落し込みタイプのハンドで、前記ウエット仕様のハンドは、厚型で落し込みタイプのハンドであることを特徴とする請求項１３記載の基板処理装置。
15. 前記ドライ仕様及び／または前記ウエット仕様のハンドは、前記裏面吸着タイプのハンドを兼用していることを特徴とする請求項１３または１４記載の基板処理装置。
16. 基板の表面の周縁部をシールし該表面をめっき前処理液に接触させてめっき前処理を行い、基板の裏面の周縁部をシールし基板の表面及びエッジ部をめっき液に接触させてめっき処理を行うことを特徴とする基板処理方法。
17. 基板の表面の周縁部をシールし該表面をめっき前処理液に接触させてめっき前処理を行う前処理ユニットと、
    基板の裏面の周縁部をシールし基板の表面及びエッジ部をめっき液に接触させてめっき処理を行うめっき処理ユニットとを有することを特徴とする基板処理装置。
18. 基板の裏面中央部を吸着保持して、前記前処理ユニットとの間、及び前記めっき処理ユニットとの間で基板の受渡しを行う搬送ロボットを有することを特徴とする請求項１７記載の基板処理装置。
19. 吸着面を備えた伸縮自在な吸着パッドと、この吸着パッドの周囲を囲繞する固定部材とを備え、前記吸着パッドを伸縮させ前記固定部材に基板を当接させて該基板の位置決めを行いつつ基板を吸着保持する搬送ロボットを備えたことを特徴とする基板処理装置。

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