JP2006214009A - メッキ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】良好にメッキできるメッキ装置を提供する。
【解決手段】このメッキ装置は、メッキ液を用いて半導体ウエハの表面にメッキ処理を施すためのウエハ処理部、メッキ液の主成分濃度を管理する主成分管理部、およびメッキ液の微量成分を管理するための微量成分管理部３を備えている。微量成分管理部３は、メッキ液の微量成分の定量分析を行う分析部３２０と、分析部３２０による分析結果に基づき所要量の微量成分を含む補充液をウエハ処理部で使用されるメッキ液に補充する補充部３２１とを備えている。分析部３２０は、ウエハ処理部からメッキ液をサンプリングするサンプリング部３１９と、サンプリング部３１９から移送されたメッキ液を収容してメッキ液の分析を行う分析カップ３３６とを備えている。
【選択図】図２６

Description

本発明は、半導体ウエハなどの基板に銅メッキを施すためのメッキ装置に関する。
半導体装置の製造工程において、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）の一方表面にメッキ処理を施すことがある。ウエハにメッキをするためのメッキ装置は、複雑な工程を実施することが要求され、また、メッキによる膜の要求品質は高い。さらに、メッキが繰り返されるとメッキ液の組成が変化するので、定期的にメッキ液を分析し、その結果に基づいてメッキ液の組成が所定の組成になるように調整しなければならない。このような作業は煩雑で時間のかかるものであった。
たとえば、メッキ液は、メッキを促進するための添加剤、メッキを抑制するための添加剤、添加剤をウエハ表面に留める等の役割を果たす塩素などの微量成分を含んでいるが、これらの微量成分はメッキにより失われるので、適時補充して適正な濃度になるように補充しなければ、良好にメッキできなくなる。
米国特許第6254760号明細書
ところが、従来のメッキ装置は、いずれも、メッキによる膜の品質、操作の容易性、生産性等について満足のいくものではなかった。
特に、メッキ液中の微量成分に関して、容易かつ適正に管理ができず、良好にメッキできなくなることがあった。
そこで、この発明の目的は、良好にメッキできるメッキ装置を提供することである。
この発明の他の目的は、操作が容易なメッキ装置を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、生産性が高いメッキ装置を提供することである。
上記の課題を解決するための請求項１記載の発明は、処理対象である基板（Ｗ)に対して、メッキを施すためのメッキ装置（１０）であって、処理対象の基板を収容可能なカセット（Ｃ）を載置するためのカセットステージ（１６）と、処理対象の基板に接触可能なカソード電極（８３）を備えこのカソード電極が接触された当該基板とともに回転可能なカソードリング（８０）、ならびに、メッキを促進する添加剤、メッキを抑制する添加剤、および塩素を微量成分として含有するメッキ液を収容可能で内部にアノード電極（７６）が配置されたメッキカップ（５６ａ〜５６ｄ）を備えたメッキ処理ユニット（２０ａ〜２０ｄ）と、処理対象の基板を洗浄するための洗浄ユニット（２２ａ，２２ｂ）と、上記カセットステージに載置されたカセット、上記メッキ処理ユニット、および上記洗浄ユニットの間で処理対象の基板を搬送する基板搬送機構（ＴＲ）と、後処理薬液を上記洗浄ユニットに供給するための後処理薬液供給部（４）と、上記メッキ処理ユニットで使用されるメッキ液の上記促進剤、抑制剤、および塩素について定量分析するための分析部（３２０）を備えた微量成分管理部（３）であって、この微量成分管理部を制御するための微量成分管理コントローラ（１６９）を含み、上記分析部が分析対象のメッキ液を収容可能な分析カップ（３２０）、この分析カップ内に分析用の液状の試薬を供給するための複数の試薬供給ノズル（３５１Ｎ〜３５４Ｎ）、滴定分析を行うための参照電極（３１０）および銀塩化銀電極（３１１）、ならびにＣＶＳ分析またはＣＰＶＳ分析を行うための回転電極（３０８）、対極（３０９）、および参照電極（３１０）を備えた微量成分管理部と、上記メッキ処理ユニット、上記洗浄ユニット、および上記基板搬送機構を含む基板処理部（１）が内部に収容されたエンクロージャ（３０）と、装置全体を制御するシステムコントローラ（１５５）とを備え、上記複数の試薬供給ノズルのうち、少なくとも１つが開口径１ｍｍ以下の開口を有することを特徴とするメッキ装置である。
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
この発明によれば、１台のメッキ装置により、メッキ処理ユニットによるメッキ処理および洗浄ユニットによる洗浄処理を実施できる。カセットステージ上に載置されたカセットには、未処理の基板ならびにメッキ処理および洗浄処理が施された基板を収容することができる。
カセットに収容された未処理の基板は、システムコントローラの制御により、たとえば、基板搬送機構によりメッキ処理ユニットおよび洗浄ユニットに順次搬送され、メッキ処理と洗浄処理とが自動的に連続して施された後、再び、カセットに収容されるものとすることができる。
このメッキ装置は、基板周縁部をエッチング（ベベルエッチング）するためのベベルエッチングユニットをさらに備えていてもよく、この場合、システムコントローラの制御により、処理対象の基板に、たとえば、メッキ処理、ベベルエッチング処理、および洗浄処理が順次自動的に施されるものとすることができる。ベベルエッチングユニットで使用されるエッチング液は、後処理薬液供給部により収容および供給されるものとすることができる。
基板処理部は、エンクロージャ内に収容されているので、外部環境から隔絶された清浄な雰囲気中で、メッキ処理や洗浄処理などの基板処理を行うことができる。エンクロージャは、フィルタを介して外部の空気が異物を除去されて内部に取り込まれるように構成されていてもよい。
メッキ液がメッキ処理ユニットで繰り返し使用されているうちに、メッキ液中の微量成分の濃度は、所定の濃度（濃度範囲）より低くなるように変化する。この発明によれば、微量成分管理部により、メッキ液中の微量成分であるメッキを促進する添加剤（以下、「促進剤」という。）、メッキを抑制する添加剤（以下、「抑制剤」という。）、および塩素の定量分析をすることができる。
したがって、メッキ液中の促進剤、抑制剤、および塩素の濃度を知ることができ、これに基づいて作業者は、基板処理部で使用されるメッキ液に適量の促進剤、抑制剤、および塩素を補充して、当該メッキ液中の促進剤濃度、抑制剤濃度、および塩素濃度を所定の濃度にすることができる。したがって、このメッキ装置により、所定の微量成分濃度のメッキ液を用いて、容易かつ良好に基板にメッキを施すことができる。
微量成分管理部に備えられた分析部は、１つの分析カップ内に、滴定分析を行うための参照電極および銀塩化銀（Ａｇ／ＡｇＣｌ）電極、ならびにＣＶＳ(Cyclic Voltammetric Stripping)分析またはＣＰＶＳ(Cyclic Pulse Voltammetric Stripping)分析を行うための回転電極、対極、および参照電極を配置することができるようになっている。したがって、１つの分析カップで滴定分析とＣＶＳ分析またはＣＰＶＳ分析とを行うことができる。
分析カップに分析対象のメッキ液を収容し、回転電極、対極、および参照電極を用いて、ＣＶＳ分析またはＣＰＶＳ分析を行うことができる。滴定分析に用いる参照電極とＣＶＳ分析またはＣＰＶＳ分析に用いる参照電極とは、同じものであってもよい。
具体的には、ＣＶＳ分析またはＣＰＶＳ分析において、メッキ液に浸漬された回転電極（作用電極）と参照電極との間の電圧が、微量成分管理コントローラにより指定される掃引電圧（指令電圧）に一致するように、対極と回転電極との間に流れる電流が制御される。指令電圧は、一定の周期で変動するように掃引される。これにより、作用電極に対する銅メッキおよびこの銅の剥離（ストリッピング）がサイクリックに生じる。作用電極の銅が剥離される際に作用電極に流れる電流は、メッキ液中の促進剤や抑制剤の濃度と相関がある。このため、作用電極に流れる電流をモニタすることにより、促進剤または抑制剤の濃度を求めることができる。
回転電極は白金（Ｐｔ）からなり、絶縁体からなる棒状の支持体の先端に露出するように取り付けられ、支持体とともに支持体の軸のまわりに回転可能なものとすることができる。ＣＶＳ分析またはＣＰＶＳ分析を行う際、試薬供給ノズルから試薬としての促進剤や抑制剤を供給できる。
分析カップに分析対象のメッキ液を収容し、試薬供給ノズルから硝酸銀水溶液を滴下しながら、メッキ液中に浸漬された参照電極および銀塩化銀電極間の電位差を測定することにより、塩素の滴定分析を行うことができる。この際、回転電極が支持された支持体を回転させることにより、分析対象のメッキ液を攪拌できる。
滴定分析などの際は、微少量のメッキ液を計量して分析カップに滴下したり、微少量の試薬をメッキ液に滴下する必要がある。この発明によれば、開口径が１ｍｍ以下のノズルを用いることにより、微量の試薬を分析カップに滴下することができる。
請求項２記載の発明は、処理対象である基板（Ｗ)に対して、メッキを施すためのメッキ装置（１０）であって、処理対象の基板を収容可能なカセット（Ｃ）を載置するためのカセットステージ（１６）と、処理対象の基板に接触可能なカソード電極（８３）を備えこのカソード電極が接触された当該基板とともに回転可能なカソードリング（８０）、ならびに、メッキを促進する添加剤、メッキを抑制する添加剤、および塩素を微量成分として含有するメッキ液を収容可能で内部にアノード電極（７６）が配置されたメッキカップ（５６ａ〜５６ｄ）を備えたメッキ処理ユニット（２０ａ〜２０ｄ）と、処理対象の基板を洗浄するための洗浄ユニット（２２ａ，２２ｂ）と、上記カセットステージに載置されたカセット、上記メッキ処理ユニット、および上記洗浄ユニットの間で処理対象の基板を搬送する基板搬送機構（ＴＲ）と、後処理薬液を上記洗浄ユニットに供給するための後処理薬液供給部（４）と、上記メッキ処理ユニットで使用されるメッキ液の上記促進剤、抑制剤、および塩素について定量分析するための分析部（３２０）を備えた微量成分管理部（３）であって、この微量成分管理部を制御するための微量成分管理コントローラ（１６９）を含み、上記分析部が分析対象のメッキ液を収容可能な分析カップ（３２０）、この分析カップ内に分析用の液状の試薬を供給するための複数の試薬供給ノズル（３５１Ｎ〜３５４Ｎ）、滴定分析を行うための参照電極（３１０）および銀塩化銀電極（３１１）、ならびにＣＶＳ分析またはＣＰＶＳ分析を行うための回転電極（３０８）、対極（３０９）、および参照電極（３１０）を備えた微量成分管理部と、上記メッキ処理ユニット、上記洗浄ユニット、および上記基板搬送機構を含む基板処理部（１）が内部に収容されたエンクロージャ（３０）と、装置全体を制御するシステムコントローラ（１５５）とを備え、上記分析部は、分析に用いる試薬を収容する試薬収容器（３７１〜３７４）と、ほぼ密閉された状態にできるバッファカップ（３７６〜３７９）と、このバッファカップ内の液体の液面高さに関する情報を得ることができ、上記微量成分管理コントローラに接続された液面センサ（４０６Ａ〜４０９Ａ，４０６Ｂ〜４０９Ｂ，４０６Ｃ〜４０９Ｃ）と、上記試薬収容器内の底部近傍と上記バッファカップとの間に配設された第１送液配管（３８１〜３８４）と、上記バッファカップ内の底部近傍と上記分析カップとの間に配設された第２送液配管（３５１〜３５４）と、上記バッファカップ内を排気する排気機構（３０２，４１１）とを備え、上記微量成分管理コントローラは、上記液面センサの出力信号に基づき上記バッファカップ内において上記第２送液配管の開口位置より高い第１レベルの高さ位置に液体が存在しないと判断されたことに応答して、上記バッファカップ内を排気するように上記排気機構を制御するものであることを特徴とするメッキ装置である。
この発明によれば、試薬収容器からバッファカップへ試薬を供給し、バッファカップ内に一定量以上の試薬が収容された状態とし、バッファカップから適時分析カップに必要量の試薬を供給できる。液面センサにより、バッファカップ内の試薬の液面が、第１レベル以下になったことが検知された場合、微量成分管理コントローラは、排気機構を制御して所定時間バッファカップ内を排気するようにする。
バッファカップがほぼ密閉された状態にされていると、バッファカップ内を排気することにより、バッファカップ内は減圧状態となり、試薬収容器内の収容された試薬がバッファカップ内へと吸引される。試薬収容器内に充分な量の試薬が収容されている場合、所定時間バッファカップ内が減圧状態とされることにより、所定量の試薬が試薬収容器からバッファカップに供給され、バッファカップ内の試薬の液面は、第１レベルより高くなる。
したがって、試薬収容器内に試薬がなくなっても、バッファカップ内には常に一定量以上の試薬が収容された状態とすることができる。これにより、試薬収容器に収容された試薬を無駄なく使い、かつ、第２送液配管に空気が入らないようにして、正確に所定量の試薬を分析カップに供給できる。
第２送液配管は、バッファカップ内において、第１レベルより低い高さ位置から配設されているものとすることができる。たとえば、第２送液配管にはシリンジポンプが介装されているものとすることができ、この場合、シリンジポンプにより、バッファカップ内に収容された試薬を分析カップに移送することができる。
分析部で使用される複数の種類の試薬は、同様の構造により収容および供給するものとすることができる。
請求項３記載の発明は、上記微量成分管理コントローラに、警報音発生装置（４００）およびディスプレイ（１７０）が接続されており、上記液面センサは、上記第１レベルの高さにおける上記バッファカップ内の液体の有無を検知する下限センサ（４０６Ｂ〜４０９Ｂ）、およびこの第１レベルより高い位置にある第２レベルの高さにおける上記バッファカップ内の液体の有無を検知する上限センサ（４０６Ａ〜４０９Ａ）を含み、上記微量成分管理コントローラは、上記排気機構により所定時間上記バッファカップ内が排気された後、上記上限センサにより上記バッファカップ内の上記第２レベルに液体が検知されなかった場合に、上記警報音発生装置に警報音を発生させ、上記ディスプレイに上記試薬収容器が空である旨を表示させるように制御するものであることを特徴とする請求項２記載のメッキ装置である。
この発明によれば、下限センサによりバッファカップ内の試薬が第１レベルに存在するか否かを検知でき、上限センサによりバッファカップ内の試薬が第２レベルに存在するか否かを検知できる。したがって、微量成分管理コントローラは、下限センサおよび上限センサの出力信号に基づき、バッファカップ内の試薬が第１レベル以下になったか否か、および第２レベル以上になったか否かを判定することができる。
バッファカップ内の試薬の液面が第１レベルにあるとき、排気機構によるバッファカップ内の排気により所定量の試薬がバッファカップ内に供給されると、試薬の液面は第２レベルより高くなるものとすることができる。
試薬収容器内に充分な量の試薬が収容されていない場合は、所定時間バッファカップ内が減圧状態にされても、バッファカップには所定量の試薬が供給されず、試薬収容器は空になる。したがって、バッファカップ内の試薬の液面は第２レベルに達しない。この場合、微量成分管理コントローラは、警報音発生装置を制御して警報音を発生させ、ディスプレイを制御して試薬収容器が空になったことを当該ディスプレイに表示させ、作業者に注意を促すようにする。この場合、作業者は、空になった試薬収容器と充分な量の試薬が収容された試薬収容器とを交換するものとする。
これにより、再び試薬収容器からバッファカップに所定量の試薬を供給して、バッファカップ内の試薬の液面が第１レベル以下にならないようにすることができる。したがって、第２送液配管に空気が入らないようにして、正確に所定量の試薬を分析カップに供給できる。
請求項４記載の発明は、処理対象である基板（Ｗ)に対して、メッキを施すためのメッキ装置（１０）であって、処理対象の基板を収容可能なカセット（Ｃ）を載置するためのカセットステージ（１６）と、処理対象の基板に接触可能なカソード電極（８３）を備えこのカソード電極が接触された当該基板とともに回転可能なカソードリング（８０）、ならびに、メッキを促進する添加剤、メッキを抑制する添加剤、および塩素を微量成分として含有するメッキ液を収容可能で内部にアノード電極（７６）が配置されたメッキカップ（５６ａ〜５６ｄ）を備えたメッキ処理ユニット（２０ａ〜２０ｄ）と、処理対象の基板を洗浄するための洗浄ユニット（２２ａ，２２ｂ）と、上記カセットステージに載置されたカセット、上記メッキ処理ユニット、および上記洗浄ユニットの間で処理対象の基板を搬送する基板搬送機構（ＴＲ）と、後処理薬液を上記洗浄ユニットに供給するための後処理薬液供給部（４）と、上記メッキ処理ユニットで使用されるメッキ液の上記促進剤、抑制剤、および塩素について定量分析するための分析部（３２０）を備えた微量成分管理部（３）であって、この微量成分管理部を制御するための微量成分管理コントローラ（１６９）を含み、上記分析部が分析対象のメッキ液を収容可能な分析カップ（３２０）、この分析カップ内に分析用の液状の試薬を供給するための複数の試薬供給ノズル（３５１Ｎ〜３５４Ｎ）、滴定分析を行うための参照電極（３１０）および銀塩化銀電極（３１１）、ならびにＣＶＳ分析またはＣＰＶＳ分析を行うための回転電極（３０８）、対極（３０９）、および参照電極（３１０）を備えた微量成分管理部と、上記メッキ処理ユニット、上記洗浄ユニット、および上記基板搬送機構を含む基板処理部（１）が内部に収容されたエンクロージャ（３０）と、装置全体を制御するシステムコントローラ（１５５）とを備え、上記分析部は、上記分析カップに近接して配置されほぼ密閉された状態にできるサンプリング容器（３０５）と、上記基板処理部と上記サンプリング容器との間に配設されたサンプリング管（３２２，３２３）と、上記サンプリング容器と上記分析カップとの間に配設されたメッキ液移送管（３３０Ａ，３３０Ｂ）と、上記サンプリング容器に連通接続され、このサンプリング容器内を排気する排気機構（３０２，４１１）とを備えたことを特徴とするメッキ装置である。
この発明によれば、サンプリング容器をほぼ密閉された状態とし、排気機構によりサンプリング容器内を排気することにより、サンプリング容器内を減圧状態とすることができる。これにより、基板処理部とサンプリング容器内との間に圧力差が生じ、基板処理部のメッキ液をサンプリング管を介してサンプリング容器に移送できる。そして、サンプリング容器から分析カップにメッキ液を供給して分析できる。
メッキ液を長い配管を介して移送する場合、空気の混入などのために、正確に所定量のメッキ液が移送されることが保証されない。滴定分析やＣＶＳ分析またはＣＰＶＳ分析を行う際、分析対象のメッキ液の量が正確にわかっていなければ、正確な分析をすることができない。この発明によれば、サンプリング容器は分析カップに近接して配置されているので、サンプリング容器から分析カップにメッキ液を移送するためのメッキ液移送管を短くすることができ、分析部内で空気が混入しないことが保証される。したがって、分析カップに正確に所定量のメッキ液を移送でき、正確な分析を行うことができる。
請求項５記載の発明は、上記サンプリング管は、上記サンプリング容器内の上部で開口しており、上記微量成分管理部は、上記サンプリング容器内に給気する給気機構（３０２，４１１）をさらに備えたことを特徴とする請求項４記載のメッキ装置である。
この発明によれば、サンプリング管は、サンプリング容器内の上部に開口しているので、サンプリング管を介してメッキ液を移送した後、サンプリング容器内でサンプリング管の端部（開口部）がメッキ液に没しないようにできる。サンプリング管を介して基板処理部からサンプリング容器へとメッキ液をサンプリングした後、サンプリング容器がほぼ密閉された状態とし、給気機構によりサンプリング容器内に給気することができる。これにより、サンプリング容器内は加圧状態となり、サンプリング管内に存在するメッキ液を基板処理装置へと押し戻すことができる。
基板処理部側からサンプリング容器側へしかメッキ液を移送できなかった場合、サンプリング管内に残ったメッキ液は、次にメッキ液の分析をする前にサンプリング容器内に移送した後廃棄しなければならず、メッキ液が無駄になる。この発明によれば、サンプリング管内のメッキ液を基板処理部に押し戻して、基板処理部で使用できるのでメッキ液が無駄にならない。
排気機構と給気機構とは同じもの、たとえば、エアポンプであってもよい。エアポンプの給気口を開放し排気口をサンプリング容器に連通させることにより、サンプリング容器内を排気できる。また、エアポンプの排気口を開放し給気口をサンプリング容器に連通させることにより、サンプリング容器内に給気できる。
請求項６記載の発明は、処理対象である基板（Ｗ)に対して、メッキを施すためのメッキ装置（１０）であって、処理対象の基板を収容可能なカセット（Ｃ）を載置するためのカセットステージ（１６）と、処理対象の基板に接触可能なカソード電極（８３）を備えこのカソード電極が接触された当該基板とともに回転可能なカソードリング（８０）、ならびに、メッキを促進する添加剤、メッキを抑制する添加剤、および塩素を微量成分として含有するメッキ液を収容可能で内部にアノード電極（７６）が配置されたメッキカップ（５６ａ〜５６ｄ）を備えたメッキ処理ユニット（２０ａ〜２０ｄ）と、処理対象の基板を洗浄するための洗浄ユニット（２２ａ，２２ｂ）と、上記カセットステージに載置されたカセット、上記メッキ処理ユニット、および上記洗浄ユニットの間で処理対象の基板を搬送する基板搬送機構（ＴＲ）と、後処理薬液を上記洗浄ユニットに供給するための後処理薬液供給部（４）と、上記メッキ処理ユニットで使用されるメッキ液の上記促進剤、抑制剤、および塩素について定量分析するための分析部（３２０）を備えた微量成分管理部（３）であって、この微量成分管理部を制御するための微量成分管理コントローラ（１６９）を含み、上記分析部が分析対象のメッキ液を収容可能な分析カップ（３２０）、この分析カップ内に分析用の液状の試薬を供給するための複数の試薬供給ノズル（３５１Ｎ〜３５４Ｎ）、滴定分析を行うための参照電極（３１０）および銀塩化銀電極（３１１）、ならびにＣＶＳ分析またはＣＰＶＳ分析を行うための回転電極（３０８）、対極（３０９）、および参照電極（３１０）を備えた微量成分管理部と、上記メッキ処理ユニット、上記洗浄ユニット、および上記基板搬送機構を含む基板処理部（１）が内部に収容されたエンクロージャ（３０）と、装置全体を制御するシステムコントローラ（１５５）とを備え、上記微量成分管理部は、排気口（４２０ｈ）が形成された微量成分管理部エンクロージャ（４２０）に収容されており、上記排気口には、上記微量成分管理部エンクロージャの内部を排気するための排気管（３３３，４３３）を接続可能であり、上記微量成分管理部は、上記排気管に取り付けられ排気圧を測定する排気圧センサ（４３６，４３７）をさらに含むことを特徴とするメッキ装置である。
この発明によれば、排気口に接続された排気管を介して、エンクロージャ内部の気体を排気することができる。ＣＶＳ分析またはＣＰＶＳ分析の際、回転電極は分析カップに収容された分析対象のメッキ液に浸漬され、たとえば、２５００ｒｐｍの回転数で回転される。このため、メッキ液は回転電極の支持体により高速攪拌されてミストが生じる。排気管を介して、このようなミストを排出し微量成分管理部エンクロージャ内に滞留しないようにできる。
また、排気圧センサにより、適正な排気圧で微量成分管理部エンクロージャ内が排気されているか否かを確認できる。排気圧センサの出力は、微量成分管理コントローラに入力されるように構成されていてもよく、この場合、何らかの理由により排気が正常に行われなくなった場合、微量成分管理コントローラの制御により警報音を鳴らすことができるように構成し、作業者に注意を喚起するようにしてもよい。
排気管は、分析カップ近傍を局所的に排気するものであることが好ましく、このような排気管に加えて、微量成分管理部エンクロージャ内全体を排気するための排気管がさらに備えられていてもよい。
上記メッキ装置は、上記銀塩化銀電極を上下動して、上記銀塩化銀電極を上記分析カップの内部と外部との間で移動させる上下機構（３２６）をさらに備えていてもよい。
硝酸銀水溶液により塩素の滴定分析を行う際、分析対象のメッキ液中に塩化銀の沈殿が生じる。したがって、塩素の滴定分析を行った後、塩化銀を除去して分析カップ内を清浄にしなければならない。塩化銀は、たとえば、チオ硫酸ナトリウム水溶液などの塩化銀を溶解する洗浄液を用いた洗浄により除去できる。ところが、塩化銀を溶解する洗浄液は、銀塩化銀電極をも溶解してしまう。
この構成によれば、滴定分析の後に分析カップ内を洗浄する際、上下機構により、銀塩化銀電極を分析カップの外部に移動させることができる。これにより、銀塩化銀電極を溶解させずに分析カップ内の塩化銀を除去できる。
上記分析カップの底面には、排液口（３３６ｈ）が形成されていてもよく、この場合、上記分析カップの底面には、上記排液口に向かう下り傾斜がつけられていてもよい。
廃液口から、分析終了後のメッキ液、分析カップ内を洗浄した後の洗浄液などを抜き出すことができる。分析カップの底面に、廃液口に向かう下り傾斜がつけられていることにより、カップ内のメッキ液や洗浄液などをほぼ完全に抜き出すことができる。
上記分析部は、メッキ液および分析に用いる試薬を上記分析カップに供給するための複数のシリンジポンプ（３８６〜３８９）をさらに備えていてもよく、この場合、このシリンジポンプは上記微量成分管理コントローラに接続されたシリアルバスを介して制御されるものであってもよい。
この構成によれば、シリンジポンプにより正確に所定の量の試薬をメッキ液に供給できる。また、シリアルバスにより複数のシリンジポンプを制御できる。
上記微量成分管理コントローラは、記憶装置（１６９Ｍ）を備えていてもよく、この場合、上記微量成分管理コントローラに、ディスプレイ（１７０）および操作者が情報を入力する入力装置（１７１）が接続されていてもよく、この場合、上記微量成分管理コントローラは、上記分析部で分析された上記メッキを抑制する添加剤、メッキを促進する添加剤、および塩素の分析値を、分析された年月日および時刻と関連づけて上記記憶装置に記憶可能で、操作者の上記入力装置を介した指示に応答して、上記記憶手段に記憶された上記メッキを抑制する添加剤、メッキを促進する添加剤、および塩素の分析値を上記ディスプレイに時系列で表示するよう制御するものであってもよい。
この構成によれば、促進剤、抑制剤、および塩素の分析値を時系列で表示させることができるので、作業者は、これらの微量成分が消費される速さを見積もることができる。そして、これらの微量成分が所定の濃度以下になった場合、当該微量成分をすぐにメッキ液に補充できるように用意することができる。
促進剤、抑制剤、および塩素の分析値と測定年月日との関係は、ディスプレイに、表の形で表示させてもよく、グラフの形で表示させてもよい。また、促進剤、抑制剤、および塩素の分析値は、すべて表示させてもよく、作業者の入力装置を介した指示により、促進剤、抑制剤、および塩素の分析値のうち任意の１つまたは２つを表示させるようにしてもよい。
ディスプレイへの表示の代わりに、プリンタにより印刷することとしてもよい。
上記微量成分管理コントローラには、ディスプレイ（１７０）が接続されていてもよく、この場合、上記微量成分管理コントローラは、上記ディスプレイに上記分析カップに滴下された滴定分析用の試薬の量と、上記参照電極と上記銀塩化銀電極との間の電位差との関係を示すグラフを表示可能であってもよい。
この構成によれば、滴定分析の進行状況を視覚的に確認することができる。
上記微量成分管理コントローラと上記システムコントローラとは、シリアルライン（Ｌ１３）を介して接続されていてもよく、この場合、上記システムコントローラは、上記基板処理部で使用されるメッキ液の総量に関する情報を取得可能であってもよく、この場合、上記微量成分管理コントローラは、上記シリアルラインを介して上記システムコントローラから上記メッキ液の総量に関する情報を取得可能であってもよく、この場合、上記微量成分管理コントローラは、さらに、このメッキ液の総量に関する情報と、上記分析部による上記メッキを促進する添加剤、メッキを抑制する添加剤、および塩素の分析値から、上記基板処理部内のメッキ液が上記メッキを抑制する添加剤、メッキを促進する添加剤、および塩素に関して所定の濃度になるように、上記メッキ液に補充すべき上記メッキを抑制する添加剤を含む補充液、上記メッキを促進する添加剤を含む補充液、および塩素を含む補充液の量を求めることが可能であってもよい。
この構成によれば、促進剤、抑制剤、および塩素が所定の濃度になるように、メッキ液に補充すべき促進剤、抑制剤、および塩素の量を自動的に求めることができる。したがって、このようなメッキ装置により、メッキ液の微量成分の管理が容易となり、適正な組成のメッキ液でメッキすることが容易となる。
上記微量成分管理部は、ほぼ密閉された状態にできる調合容器（３３５）と、この調合容器内の底部近傍と上記基板処理部との間に配設された補充管（３２４，３２５）と、上記調合容器内を加圧および減圧する加圧減圧機構（３０２，４１１）と、上記微量成分管理コントローラによって求められた補充量の上記メッキを促進する添加剤を含む補充液、メッキを抑制する添加剤を含む補充液、および塩素を含む補充液を、上記調合容器に供給する補充液供給機構（３４６，３６３，３６４）とを含む補充部（３２１）をさらに備えていてもよい。
この構成によれば、調合容器をほぼ密閉された状態とし、加圧減圧機構により調合容器内を加圧または減圧することにより、調合容器内と基板処理部との圧力差に基づいて、補充管を介してメッキ液を基板処理部から調合容器内に移送したり、調合容器内のメッキ液を基板処理部に移送できる。調合容器内に移送されたメッキ液に、促進剤を含む補充液、抑制剤を含む補充液、および塩素を含む補充液を添加した後、調合容器内のメッキ液を基板処理部に戻すことにより、基板処理部内のメッキ液に、促進剤、抑制剤、および塩素を補充できる。
これらの操作はすべて自動的に行われるので、このメッキ装置は操作が容易であり、このメッキ装置により生産性を高くすることができる。
補充液は、基板処理部内のメッキ液に直接補充するのではなく、調合容器内に供給できる。この場合、補充液を一旦調合容器内でメッキ液に溶解（分散）させてから基板処理部へと送ることができる。これにより、補充液がメッキ液に溶けにくい場合でも、基板処理部内のメッキ液に対して短時間で補充液を溶解（分散）させることができる。
補充液供給機構は、促進剤を含む補充液、抑制剤を含む補充液、および塩素を含む補充液の補充量を独立に制御できるものとすることができる。補充液供給手段は、たとえば、補充液を収容する補充液収容器と、この補充液収容器から調合容器に補充液を移送するための補充液移送管とを含むものであってもよい。この場合、補充液収容器を調合容器に近接して配置し、補充液移送管を短くすることができる。この場合、近接して配された補充液収容器と調合容器との間では温度差はほとんど生じないので、補充液移送管および補充液移送管内部の補充液の熱膨張／収縮により補充量の精度が悪くなることはない。
上記いずれかのメッキ装置は、以下の構成を有していてもよい。すなわち、処理面に複数の微細な孔または溝が形成され、この孔または溝を覆うようにバリア層およびシード層が順に形成されたほぼ円形の半導体ウエハ（Ｗ）の上記処理面にメッキを施すためのメッキ装置（１０）であって、処理対象の半導体ウエハを収容可能なカセット（Ｃ）を載置するためのカセットステージ（１６）と、半導体ウエハに接触可能なカソード電極（８３）を備えこのカソード電極が接触された半導体ウエハとともに回転可能なカソードリング（８０）、ならびに、支持電解質としての硫酸、目的金属を含む金属塩としての硫酸銅、および微量成分としてのメッキを促進する添加剤、メッキを抑制する添加剤、および塩素を含むメッキ液を収容可能で内部にアノード電極（７６）が配置されたメッキカップ（５６ａ〜５６ｄ）を備えたメッキ処理ユニット（２０ａ〜２０ｄ）と、排液口（１０５ａ）が形成され内部で半導体ウエハの洗浄を行うためのカップ（１０１）、上記カップ内に配置され半導体ウエハを保持するウエハ保持機構（１０２）、このウエハ保持機構に保持された半導体ウエハを回転するためのウエハ回転機構（１０３）、およびこのウエハ保持機構に保持された半導体ウエハの両面に純水を供給する純水供給ノズル（１０２ｄ、１０７）を備え、上記カップに内部の空気を排気するための排気機構が接続された洗浄ユニット（２２ａ，２２ｂ）と、半導体ウエハをほぼ水平に保持できる伸縮可能なアーム（４１，４２）、このアームを上下動する上下動機構（２４）、およびこのアームに保持された半導体ウエハをほぼ水平な面内で回転する水平回転機構（２５）を備えて半導体ウエハを搬送するウエハ搬送機構（ＴＲ）と、上記洗浄ユニットで使用される後処理薬液を収容する後処理薬液タンク（２９０）、およびこの後処理薬液タンクを内部に収容するためのタンクエンクロージャ（２９１）を備えた後処理薬液供給部（４）と、上記メッキ処理ユニットで使用されるメッキ液の定量分析を行う分析部（３２０）、この分析部を収容する微量成分管理部エンクロージャ（４２０）を備えた微量成分管理部（３）であって、この微量成分管理部全体を制御する微量成分管理コントローラ（１６９）を備えた微量成分管理部と、上記メッキ処理ユニット、上記洗浄ユニット、および上記ウエハ搬送機構を含むウエハ処理部（１）が内部に収容されたエンクロージャ（３０）であって、内部を外部環境と隔絶するための隔壁および上記ウエハ処理部を支持するフレーム（３７）を備え、上部にフィルタ（３１）が設けられており、半導体ウエハまたは半導体ウエハを収容可能なカセットの搬入および搬出を行うための搬入／搬出口、純水配管（３２）を挿通するための純水配管挿通口（３２ｈ）、圧縮空気配管（３３）を挿通するための圧縮空気配管挿通口（３３ｈ）、上記エンクロージャの下部に形成され内部を排気するための排気用開口（３６）、ならびに上記エンクロージャ内を排気するための排気管（３４，３５）を接続するための排気管接続口（３４ｈ、３５ｈ）が形成されたエンクロージャと、複数のプリント基板（１５５Ｐ）、中央演算処理装置（１５５Ｃ）、半導体メモリおよび磁性体メモリを有し少なくとも一部を高級言語で記述したメッキ装置制御プログラムが格納された記憶装置（１５５Ｍ）、ならびにシリアルポート（２８０，２８１）を備え、英文字入力用キーおよび数字入力用キーを含むキーボード（１５７）、およびディスプレイ（１５６）が接続され、上記メッキ装置全体を制御するシステムコントローラ（１５５）とを備え、上記微量成分管理部の微量成分管理コントローラは、複数のプリント基板（１６９Ｐ）、中央演算処理装置（１６９Ｃ）、少なくとも一部が高級言語で記述されたメッキ液の微量成分の分析を実行するための微量成分分析プログラムが格納された半導体メモリ（１６９Ｍ）、およびシリアルポート（４７０，４７１）を備え、英文字入力用キーおよび数字入力用キーを含むキーボード（１７１）、およびディスプレイ（１７０）が接続されており、上記分析部は、分析対象のメッキ液を収容する分析カップ（３３６）、分析に用いる試薬を収容する複数の試薬収容器（３７１〜３７４）、この試薬収容器に収容された試薬を計量するための複数のシリンジポンプ（３８６〜３８９）、このシリンジポンプにより計量された試薬を上記分析カップに供給するための複数の試薬供給ノズル（３５１Ｎ〜３５４Ｎ）、上記分析カップ内に配置可能な参照電極（３１０）および対極（３０９）、上記分析カップ内に配置可能で、絶縁体からなり軸のまわりに回転可能な棒状の支持体（３０８ａ）の先端に支持され白金からなる回転電極（３０８）、ならびに上記参照電極と上記回転電極との間の電圧が上記微量成分管理コントローラにより指定される掃引電圧と一致するように、上記対極と上記回転電極との間に流れる電流を制御するポテンショスタット（１７２）を備え、上記微量成分管理部エンクロージャに、内部を排気する排気管（４３３）を取り付けるための排気口（４２０ｈ）が形成されており、上記微量成分管理部エンクロージャの内部に上記微量成分管理部で使用される薬液を受けるためのバット（４３２）が配置されていることを特徴とするメッキ装置であってもよい。
この構成によれば、１台のメッキ装置により、メッキ処理ユニットによるメッキ処理および洗浄ユニットによる洗浄処理を実施できる。
カセットステージ上に載置されたカセットには、未処理のウエハならびにメッキ処理および洗浄処理が施されたウエハを収容することができる。メッキ処理ユニットでは、カソード電極が接触されたウエハを、メッキカップに収容されたメッキ液に接触させ、カソード電極とアノード電極との間に通電することにより、当該ウエハに銅メッキできる。
洗浄ユニットでは、たとえば、純水によりウエハに付着しているメッキ液を除去して、ウエハを清浄にできる。この際、ウエハ保持機構に保持されたウエハを、ウエハ回転機構により回転させながら、純水供給ノズルから当該ウエハに向かって純水を供給することにより、ウエハを均一に洗浄することができる。
洗浄ユニットは、ウエハ保持機構に保持されたウエハに後処理薬液としての洗浄液を供給する洗浄液供給ノズルをさらに備えていてもよい。この場合、洗浄液は、後処理薬液供給部に収容され後処理薬液供給部から洗浄液ノズルに供給されるものとすることができる。このメッキ装置は、ウエハ周縁部をエッチングするためのベベルエッチングユニットをさらに備えていてもよく、この場合、後処理薬液供給部は、ベベルエッチングユニットで使用されるエッチング液を収容および供給するものとすることができる。
カセットに収容された未処理のウエハは、システムコントローラの制御により、たとえば、ウエハ搬送機構によりメッキ処理ユニットおよび洗浄ユニットに順次搬送され、メッキ処理と洗浄処理とが自動的に連続して施された後、再び、カセットに収容されるものとすることができる。
ウエハ処理部は、エンクロージャ内に収容されているので、外部環境から隔絶された清浄な雰囲気中で、メッキ処理や洗浄処理などの処理を行うことができる。排気管を介してエンクロージャ内を排気することにより、エンクロージャ内を負圧（減圧状態）とし、フィルタを介して外部の空気が異物を除去されてエンクロージャ内部に取り込まれるようにすることができる。また、エンクロージャ外部の空気を、ファンによりフィルタを介してエンクロージャ内部に押し込み、排気用開口から排出されるようにすることもできる。これにより、エンクロージャ内では、清浄な空気のダウンフローが生じる。
洗浄ユニットで使用される純水は、エンクロージャに形成された純水配管挿通口を挿通して配設された純水配管により供給することができる。メッキ処理ユニットや洗浄ユニットなどで使用される駆動部の一部は、エア駆動によるものとすることができ、これらの駆動部を駆動するための圧縮空気は、エンクロージャに形成された圧縮空気配管挿通口を挿通して配設された圧縮空気配管により供給できる。
メッキ液がメッキ処理に繰り返し使用されているうちに、メッキ液中の微量成分の濃度は、所定の濃度（濃度範囲）より低くなるように変化する。この発明によれば、微量成分管理部により、メッキ液中の微量成分であるメッキを促進剤、抑制剤、および塩素の定量分析をすることができる。
したがって、メッキ液中の促進剤、抑制剤、および塩素の濃度を知ることができ、これに基づいて作業者は、ウエハ処理部で使用されるメッキ液に適量の促進剤、抑制剤、および塩素を補充して、当該メッキ液中の促進剤濃度、抑制剤濃度、および塩素濃度を所定の濃度にすることができる。したがって、このメッキ装置により、所定の微量成分濃度のメッキ液を用いて、容易かつ良好にウエハにメッキを施すことができる。
微量成分管理部に備えられた分析部により、以下のようにしてＣＶＳ分析またはＣＰＶＳ分析を行うことができる。先ず、分析カップに分析対象のメッキ液が所定量収容され、メッキ液に浸漬された回転電極（作用電極）と対極との間の電圧が、微量成分管理コントローラにより指定される掃引電圧（指令電圧）に一致するように、ポテンショスタットにより通電される対極と作用電極との間の電流が制御される。
指令電圧は、一定の周期で変動するように掃引される。これにより、作用電極に対する銅メッキおよびこの銅の剥離がサイクリックに生じる。作用電極の銅が剥離される際に作用電極に流れる電流は、メッキ液中の促進剤または抑制剤の濃度と相関がある。このため、作用電極に流れる電流をモニタすることにより、促進剤または抑制剤の濃度を求めることができる。
ＣＶＳ分析またはＣＰＶＳ分析を行う際、試薬供給ノズルからメッキ液に適当な試薬を供給できる。たとえば、促進剤の分析を行うときは、分析対象のメッキ液に、試薬供給ノズルから抑制剤を含む試薬を供給し、抑制剤の濃度を充分高くして抑制剤の影響が飽和するようにすることができる。また、抑制剤を分析するときは、促進剤を希釈するためにベース液を、試薬供給ノズルから分析対象のメッキ液に供給し、促進剤の影響を無視できるようにすることができる。
分析部は、さらに、滴定分析を行うための参照電極および銀塩化銀電極を含んでいてもよい。この場合、試薬供給ノズルから硝酸銀水溶液を滴下しながら、参照電極と銀塩化銀電極との間の電位差をモニタすることにより、メッキ液中の塩素の滴定分析を行うことができる。
排気口に接続された排気管を介して、微量成分管理部エンクロージャ内部の気体を排気することができる。微量成分管理部の分析部でＣＶＳ分析またはＣＰＶＳ分析の際、回転電極は分析カップに収容された分析対象のメッキ液に浸漬され、たとえば、２５００ｒｐｍの回転数で回転される。このため、メッキ液は回転電極の支持体により高速攪拌されてミストが生じる。排気管を介して、このようなミストを排出し微量成分管理部エンクロージャ内に滞留しないようにできる。分析カップ近傍まで延設された専用の排気管が設けられていることが好ましい。
分析に用いる試薬や分析対象のメッキ液などの薬液が漏れ出た場合、バットで受けることができ、薬液による装置の汚染が拡大することを防ぐことができる。バット内には、薬液の漏出を検知するセンサが設けられていることが好ましい。
上記いずれかのメッキ装置は、ウエハ処理部（１）で、メッキを促進する添加剤、メッキを抑制する添加剤、および塩素を含むメッキ液を用いて、半導体ウエハ（Ｗ）にメッキを施す工程と、このウエハ処理部で使用されるメッキ液を分析カップ（３３６）に移送するメッキ液移送工程と、このメッキ液移送工程の後、上記分析カップ内のメッキ液に対して、ＣＶＳ分析またはＣＰＶＳ分析により上記メッキを促進する添加剤の定量分析を行う第１分析工程、ＣＶＳ分析またはＣＰＶＳ分析により上記メッキを抑制する添加剤の定量分析を行う第２分析工程、および滴定分析により塩素の定量分析を行う第３分析工程のうちから選択される２以上の工程を任意の順に実行する分析工程と、この分析工程による分析結果に基づいて決定される量だけ、当該成分を含む補充液を上記ウエハ処理部で使用されるメッキ液に補充する補充工程とを含むことを特徴とするメッキ方法を実施するために用いられてもよい。
上記メッキ液移送工程は、上記ウエハ処理部で使用されるメッキ液を上記分析カップに近接して配置されたサンプリング容器（３０５）に移送する工程と、このサンプリング容器に移送されたメッキ液を上記分析カップに移送する工程とを含んでもよい。
上記補充工程は、調合容器（３３５）に上記ウエハ処理部で使用されるメッキ液を移送するメッキ液移送工程と、上記調合容器に上記補充液を供給する補充液予備補充工程と、上記メッキ液移送工程および上記補充液予備補充工程の後、上記調合容器内のメッキ液を上記ウエハ処理部に移送する工程を含んでもよい。
上記第３分析工程は、銀塩化銀電極（３１１）を用いて滴定分析を行う滴定分析工程と、この滴定分析工程の後、上記銀塩化銀電極を上記分析カップ内から退避させて上記分析カップを洗浄する工程とをさらに含んでもよい。
以下では、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るメッキ装置１０の構成を示すブロック図である。
このメッキ装置１０は、メッキ液を用いて半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）の表面にメッキ処理を施したり、メッキ後のウエハの周縁部をエッチング（いわゆる、ベベルエッチング）するためのウエハ処理部１、メッキ液に銅イオンを供給するための銅供給源を備えてメッキ液の主成分濃度を管理する主成分管理部２、メッキ液の微量成分を管理するための微量成分管理部３、およびメッキ後の後処理に用いる後処理薬液をウエハ処理部１に供給するための後処理薬液供給部４を備えている。このメッキ装置１０は、クリーンルーム内に設置されて使用される。
ウエハ処理部１で使用されるメッキ液は、支持電解質としての硫酸、目的金属である銅のイオン、酸化還元剤としての鉄、および水を主成分として含んでおり、メッキを促進する添加剤（ブライトナ）、メッキを抑制する添加剤（サプレッサ）、添加剤をウエハ表面に留める等の役割を果たす塩素などを微量成分として含んでいる。
ウエハ処理部１と主成分管理部２との間には、これらの間でメッキ液を双方向に移送するための２本のメッキ液移送管Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂが配設されている。同様に、ウエハ処理部１と微量成分管理部３との間には、これらの間でメッキ液を双方向に移送するためのサンプリング管３２２および補充管３２４が配設されている。また、ウエハ処理部１と後処理薬液供給部４との間には、後処理薬液供給部４からウエハ処理部１へ後処理薬液を送るための後処理薬液配管Ｐ１４が配設されている。
ウエハ処理部１は、メッキ装置１０全体を制御するためのシステムコントローラを備えている。ウエハ処理部１と、主成分管理部２、微量成分管理部３、および後処理薬液供給部４とは、それぞれ信号線Ｌ１２，Ｌ１３，Ｌ１４で接続されており、ウエハ処理部１に備えられたシステムコントローラにより、主成分管理部２、微量成分管理部３、および後処理薬液供給部４の動作が制御されるようになっている。
微量成分管理部３は、サンプリング管３２２を介して、ウエハ処理部１で用いられているメッキ液を微量成分管理部３内へと移送（サンプリング）して、少なくとも１種類の微量成分に関してＣＶＳ(Cyclic Voltammetric Stripping)分析できる。微量成分管理部３は、微量成分管理コントローラを備えており、この微量成分管理コントローラにより、ＣＶＳ分析の結果に基づいて、ウエハ処理部１内のメッキ液の当該微量成分が所定の濃度範囲になるように補充するべき微量成分の量を演算により求めることができる。さらに、微量成分管理コントローラの制御により、求められた量の当該微量成分を補充管３２４を介してウエハ処理部１内のメッキ液に補充することができる。
後処理薬液供給部４は、後処理薬液を収容する薬液タンクと、この薬液タンクに収容された後処理薬液をウエハ処理部１に供給する薬液供給手段とを含んでいる。後処理薬液は、たとえば、ベベルエッチングを行う際に用いるエッチング液や洗浄液などである。
図２は、ウエハ処理部１の図解的な平面図である。
ウエハ処理部１は、ウエハＷの表面にメッキにより銅薄膜を形成し、その後このウエハＷの周縁部をエッチングし、ウエハＷ表面全体を洗浄処理するための装置である。
水平方向に沿う直線状の第１搬送路１４に沿って、ウエハ搬入／搬出部１９が配置されている。ウエハ搬入／搬出部１９には、処理対象のウエハＷを収容することができるカセットＣを各１個ずつ載置することができる複数（この実施形態においては４つ）のカセットステージ１６が、第１搬送路１４に沿って配列されている。ウエハＷは、たとえば、ほぼ円形の形状を有し、処理面に多くの微細な孔または溝を有し、その上にバリア層とシード層とが形成されたものとすることができる。
一方、第１搬送路１４に直交する水平方向に沿って、直線状の第２搬送路１５が設けられている。この第２搬送路１５は、この実施形態では、第１搬送路１４のほぼ中間位置から延びている。第２搬送路１５の一方の側方には、第２搬送路１５に沿って配列された４つのメッキ処理ユニット２０ａ〜２０ｄを備えたメッキ処理部１２が配置されている。各メッキ処理ユニット２０ａ〜２０ｄは、ウエハＷ表面に銅メッキを施すことができる。
また、第２搬送路１５の他方の側方には、第２搬送路１５に沿って配列された２つのベベルエッチングユニット２１ａ，２１ｂおよび２つの洗浄ユニット（スピン洗浄ユニット）２２ａ，２２ｂを備えた後処理部１３が配置されている。ベベルエッチングユニット２１ａ，２１ｂは、ウエハＷ周縁部にエッチング処理を施すことができ、洗浄ユニット２２ａ，２２ｂはウエハＷの両面を洗浄できる。
第１搬送路１４および第２搬送路１５はＴ字状の搬送路を形成していて、このＴ字状の搬送路には、１台の搬送ロボットＴＲが配置されている。搬送ロボットＴＲは、第２搬送路１５に沿って配設された搬送ガイドレール１７と搬送ガイドレール１７に沿って移動可能なロボット本体１８とを備えている。搬送ロボットＴＲの動作は、搬送コントローラ２９により制御されるようになっている。
ロボット本体１８は、第１搬送路１４に沿ってウエハＷを搬送することができるとともに、第２搬送路１５に沿ってウエハＷを搬送することができる。したがって、ロボット本体１８は、カセットステージ１６に載置されたカセットＣにアクセスしてウエハＷの出し入れを行うことができるとともに、メッキ処理ユニット２０ａ〜２０ｄ、ベベルエッチングユニット２１ａ，２１ｂ、および洗浄ユニット２２ａ，２２ｂにアクセスしてウエハＷの出し入れを行うことができる。
ウエハＷの基本的な搬送経路および処理手順は、以下の通りである。先ず、未処理のウエハＷが、ロボット本体１８によりカセットＣから搬出され、メッキ処理ユニット２０ａ〜２０ｄのいずれかの前まで搬送されて、当該メッキ処理ユニット２０ａ〜２０ｄに搬入され、メッキ処理が施される。次に、メッキ処理済みウエハＷが、ロボット本体１８により、当該メッキ処理ユニット２０ａ〜２０ｄから搬出され、ベベルエッチングユニット２１ａ，２１ｂのいずれかに搬入されて、ベベルエッチング処理が施される。
続いて、ベベルエッチング処理済みのウエハＷが、ロボット本体１８により当該ベベルエッチングユニット２１ａ，２１ｂから搬出され、第２搬送路１５に沿って搬送され、洗浄ユニット２２ａ，２２ｂのいずれかに搬入されて洗浄処理が施される。
さらに、洗浄処理済みのウエハＷは、ロボット本体１８により、当該洗浄ユニット２２ａ，２２ｂから搬出され、第２搬送路１５を第１搬送路１４に向かって搬送される。第１搬送路１４に達すると、ロボット本体１８は、この搬送路１４に沿って移動することにより、カセットステージ１６のいずれかに載置されたカセットＣの前に移動し、当該カセットＣにウエハＷを搬入する。
図３は、ウエハ処理部１のエンクロージャ３０の構造を示す図解的な斜視図である。
エンクロージャ３０は、複数の隔壁（境界面）により、外形がほぼ直方体に形成されている。エンクロージャ３０内で、第２搬送路１５とメッキ処理部１２との間、および第２搬送路１５と後処理部１３との間は、それぞれ隔壁が設けられており、ウエハＷの受け渡しを行うとき以外は、この隔壁により第２搬送路１５が配された空間とメッキ処理部１２内の空間および後処理部１３内の空間との間は遮られている。
エンクロージャ３０上部の隔壁には、空気中の異物を除去するフィルタ３１が取り付けられている。フィルタ３１は、カセットステージ１６、第１搬送路１４、および第２搬送路１５の上方に配された第１フィルタ３１ａと、後処理部１３の上方に配された第２フィルタ３１ｂとを含んでいる。第１フィルタ３１ａの上方には、図示しないファンが取り付けられており、エンクロージャ３０外部の空気をエンクロージャ３０内に押し込むようにされている。
エンクロージャ３０において、第２搬送路１５の下方に位置する部分には、第２搬送路１５の長さ方向に沿って延びる複数のスリット状の開口３６が形成されている。第２搬送路１５が配された空間は、エンクロージャ３０およびその内部の隔壁で仕切られているので、第１フィルタ３１ａを介してエンクロージャ３０内に空気が押し込まれると、第２搬送路１５が配された空間は陽圧となり、内部の空気は開口３６からエンクロージャ３０外部へと排出される。これにより、第２搬送路１５が配された空間内部では、上方から下方に向かって流れる空気の流れ（ダウンフロー）が生じる。
第２搬送路１５が配された空間内では、薬液等は使用されないので、この空間を通過することによって空気は汚れない。このため、第２搬送路１５が配された空間内の空気は、開口３６からエンクロージャ３０周辺に排出されるようになっている。
エンクロージャ３０のカセットステージ１６側とは反対側の側面において、メッキ処理部１２を囲んでいる隔壁の下部、および後処理部１３を囲んでいる隔壁の下部には、それぞれ排気口３４ｈ，３５ｈが形成されている。排気口３４ｈ，３５ｈには、それぞれ排気ダクト３４，３５の一端が接続されており、排気ダクト３４，３５の他端は、工場内の排気設備配管に接続されている。こうして、メッキ処理部１２内および後処理部１３内でメッキ液や後処理薬液に曝された可能性のある空気を、クリーンルーム外に強制排気することができる。
後処理部１３内の空気が排気口３５ｈから強制排気されることにより、後処理部１３内は負圧となり、空気は、第２フィルタ３１ｂを介して後処理部１３内に吸い込まれ、後処理部１３の空間内をダウンフローとなって流れる。
排気口３５ｈが形成されている隔壁において排気口３５ｈの近傍には、純水配管挿通口３２ｈおよび圧縮空気配管挿通口３３ｈが形成されている。純水配管挿通口３２ｈおよび圧縮空気配管挿通口３３ｈを介して、ウエハ処理部１内で使用する純水および圧縮空気を供給するための純水配管３２および圧縮空気配管３３をそれぞれ挿通できるようになっている。
また、エンクロージャ３０の下部周縁部には、鉄製の骨材を組み合わせてなるフレーム３７が設けられており、フレーム３７によりウエハ処理部１全体が支えられている。フレーム３７には、フレーム３７を構成する骨材の長さ方向に適当な間隔をあけて、複数のジャッキボルト３８が取り付けられている。ジャッキボルト３８により、フレーム３７は、ウエハ処理部１が配置されたクリーンルームの床から、一定の間隔をあけて支持されるようになっている。
図４は、ジャッキボルト３８およびフレーム３７を示す図解的な断面図である。
フレーム３７は、側方に開いた断面コの字形の骨材を有しており、ほぼ水平で互いに平行な２つの板状部を含んでいる。下方の板状部である被支持板３７ａには、内ねじが形成されている。ジャッキボルト３８は、周面に外ねじが形成されたボルト部３８ｂと、ボルト部３８ｂの下端にほぼ垂直に固定されたほぼ円板状のベース円板３８ａと、ボルト部３８ｂに外嵌されたロックナット３８ｃとを含んでいる。
ボルト部３８ｂは、被支持板３７ａに形成された内ねじに嵌め合わされて、被支持板３７ａをほぼ垂直に貫通している。ロックナット３８ｃは、被支持板３７ａの下方から被支持板３７ａに向かって締め付けられている。ボルト部３８ｂの長さ方向に関して、被支持板３７ａを貫通する位置を変更することにより、ベース円板３８ａと被支持板３７ａとの間隔、すなわち、クリーンルームの床からのフレーム３７の高さを変更可能である。
フレーム３７の高さを調整するときは、ロックナット３８ｃを緩め（ロックナット３８ｃをボルト部３８ｂに対して回転させ、被支持板３７ａから離れるようにし）、ベース円板３８ａを適当な方向に回転させる。これにより、ボルト部３８ｂも回転され、ボルト部３８ｂの長さ方向に関して被支持板３７ａを貫通する位置が変化し、クリーンルームの床からのフレーム３７の高さを調整できる。調整後、ロックナット３８ｃを被支持板３７ａに向かって締め付けることにより、ボルト部３８ｂが被支持板３７ａに対して動かないようにすることができる。
フレーム３７に取り付けられた複数のジャッキボルト３８は、いずれも図４に示す構造を有している。したがって、フレーム３７の少なくとも３箇所に設けられたジャッキボルト３８に関して、ボルト部３８ｂの長さ方向に関して被支持板３７ａを貫通する位置を調製することにより、ウエハ処理部１の水平調整が可能である。
図５は、ロボット本体１８の構造を説明するための図であり、図５（ａ）はその図解的な平面図であり、図５（ｂ）はその図解的な側面図であり、図５（ｃ）はその図解的な正面図である。
ロボット本体１８は、基台部２３と、この基台部２３に取り付けられた垂直多関節アーム２４と、垂直多関節アーム２４に取り付けられた回転駆動機構２５と、この回転駆動機構２５によって鉛直方向に沿う回転軸線Ｖ０まわりに回転駆動される基板保持部２６とを有している（図５（ａ）には、基板保持部２６のみを示している。）。
基板保持部２６は、上部に平坦部を有する本体部４０と、この本体部４０の平坦部上に設けられた一対の進退アーム４１，４２とを備えている。この一対の進退アーム４１，４２を水平方向に進退させるための進退駆動機構（図示せず）は、本体部４０に内蔵されている。
進退アーム４１，４２は、それぞれ、第１アーム部４１ａ，４２ａ、第２アーム部４１ｂ，４２ｂおよび基板保持ハンド（エフェクタ）４１ｃ，４２ｃを備えている。本体部４０は、平面視においてほぼ円形であり、その周縁部近傍に第１アーム部４１ａ，４２ａが鉛直方向に沿う回転軸線まわりにそれぞれ回転可能に取り付けられている。これらの第１アーム部４１ａ，４２ａは、本体部４０内の進退駆動機構によって、回転軸線まわりに回転駆動される。
進退アーム４１，４２は、いわゆるスカラーロボットを形成しており、第１アーム部４１ａ，４２ａの回動に連動して、第２アーム部４１ｂ，４２ｂが、鉛直方向に沿う回転軸線まわりにそれぞれ回転する。これにより、進退アーム４１，４２は第１および第２アーム部４１ａ，４２ａ；４１ｂ，４２ｂを屈伸させて、基板保持ハンド４１ｃ，４２ｃを進退させる。
進退アーム４１，４２は、収縮状態において、基板保持ハンド４１ｃ，４２ｃを上下に重なり合った位置に保持する（図５（ａ））。そのため、一方の進退アーム４１の基板保持ハンド４１ｃは、他方の進退アーム４２の基板保持ハンド４２ｃとの干渉を避けることができるように、屈曲形状に形成されている（図５（ｂ））。
垂直多関節アーム２４の第１アーム２４ａは、基台部２３に対して、水平方向に沿う回転軸線Ｈ１まわりの回動が可能であるように取り付けられている。そして、第１アーム２４ａの他端に、第２アーム２４ｂの一端が水平な回転軸線Ｈ２まわりの回動が可能であるように取り付けられている。さらに、第２アーム２４ｂの他端には、回転駆動機構２５が、水平な回転軸線Ｈ３まわりに回動が可能であるように取り付けられている。回転軸線Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３は互いに平行である。
基台部２３には、第１アーム２４ａを回転させるためのモータ２７が設けられており、第１アーム２４ａと第２アーム２４ｂとの連結部には、第２アーム２４ｂを回転駆動するためのモータ２８が設けられている。モータ２８は、モータ２７と同期して回転するようになっており、第２アーム２４ｂには、モータ２８からの駆動力を回転駆動機構２５側に伝達するための駆動力伝達機構（図示せず）が内蔵されている。これによって、回転駆動機構２５は、第１アーム２４ａおよび第２アーム２４ｂが回動されたときでも、基板保持部２６を常に同じ姿勢（たとえば、ウエハＷを水平に保持できる姿勢）に保持するようになっている。
回転駆動機構２５にはモータ（図示せず）が内蔵されていて、このモータからの駆動力を得て、回転駆動機構２５は、基板保持部２６を鉛直方向に沿う回転軸線Ｖ０まわりに回転駆動する。
このような構成によって、搬送ロボットＴＲは、基板保持ハンド４１ｃ，４２ｃを、図５（ｃ）において斜線を付して示す範囲で水平方向および鉛直方向に移動させることができる。
ロボット本体１８がカセットステージ１６（図２参照）に載置されたカセットＣにアクセスするときには、搬送コントローラ２９によって、ロボット本体１８は、搬送ガイドレール１７の第１搬送路１４側の端部に移動される。この状態で、垂直多関節アーム２４の働きによって、基板保持部２６をカセットステージ１６のカセットＣに対向させることができる。すなわち、基台部２３が搬送ガイドレール１７上に位置したまま、基板保持部２６は第１搬送路１４に沿って移動できる。
そして、回転駆動機構２５の働きにより、進退アーム４１，４２を当該カセットＣに対向させ、図示しない進退駆動機構によって、進退アーム４１，４２を当該カセットＣにアクセスさせれば、カセットＣに対するウエハＷの搬入／搬出を行うことができる。カセットＣと進退アーム４１，４２との間のウエハＷの受け渡しの際には、垂直多関節アーム２４の働きによって、基板保持部２６が若干量だけ昇降される。
ロボット本体１８が、メッキ処理ユニット２０ａ〜２０ｄ、ベベルエッチングユニット２１ａ，２１ｂ、および洗浄ユニット２２ａ，２２ｂ（いずれも図２参照）のいずれかにアクセスするときには、ロボット本体１８は、図示しない移動機構によって、搬送ガイドレール１７上を該当するユニットの前まで移動される。この状態で、垂直多関節アーム２４の働きによって、基板保持部２６が当該ユニットの基板搬入／搬出口に対応する高さへと昇降され、かつ、回転駆動機構２５による基板保持部２６の回転によって、進退アーム４１，４２が当該ユニットに対向させられる。
そして、この状態で、進退駆動機構によって、進退アーム４１，４２を当該ユニットにアクセスさせることによって、ウエハＷの搬入／搬出が行われる。当該ユニットと進退アーム４１，４２との間のウエハＷの受け渡しの際には、垂直多関節アーム２４の働きによって、基板保持部２６が若干量だけ昇降される。
以上のような構成により、１台のロボット本体１８で、カセットＣ、メッキ処理ユニット２０ａ〜２０ｄ、ベベルエッチングユニット２１ａ，２１ｂ、および洗浄ユニット２２ａ，２２ｂに対して、ウエハＷのアクセスを行うことが可能となっている。
メッキ処理ユニット２０ａ〜２０ｄでメッキ処理が施された後、ベベルエッチングユニット２１ａ，２１ｂでベベルエッチング処理が施されるまでのウエハＷ（以下、「全面メッキウエハ」という。）は、ウエハＷ周縁部にもメッキによる銅膜が形成されている。したがって、全面メッキウエハを保持した基板保持ハンド４１ｃ，４２ｃは、銅に汚染される。このため、基板保持ハンド４１ｃおよび基板保持ハンド４２ｃの一方は、全面メッキウエハを保持するために専用に用いられることが好ましい。これにより、基板保持ハンド４１ｃまたは基板保持ハンド４２ｃを介して、銅汚染が広がらないようにすることができる。
図６（ａ）は、カセットＣが載置されたカセットステージ１６の図解的な平面図であり、図６（ｂ）は、その図解的な側面図である。
カセットステージ１６は、カセットＣを載置するための平板状のカセットベース５０を備えている。カセットベース５０は、平面視において、ほぼ正方形の形状を有している。カセットＣは、平面視において、カセットベース５０より小さなほぼ正方形の形状を有しており、その一辺側にウエハ出し入れ用開口Ｃｅが形成されている。
カセットベース５０の一方表面には、平面視においてカセットＣの４つの角部にほぼ対応する位置に、それぞれカセットガイド５１が設けられており、カセットガイド５１にカセットＣの角部が接するように配することにより、カセットＣをカセットベース５０上の所定の位置に取り付けることができるようになっている。カセットＣは、カセットベース５０上の所定の位置に取り付けられたとき、ウエハ出し入れ用開口Ｃｅが第１搬送路１４側を向くようになっている（図２参照）。
また、カセットベース５０の上記一方表面には、一対の対辺（ウエハ出し入れ用開口Ｃｅ側の辺を含まない対辺）の中点近傍に、発光素子５２ａおよび受光素子５２ｂがそれぞれ取り付けられている。発光素子５２ａおよび受光素子５２ｂは、透過型フォトセンサ５２をなす。カセットＣがカセットベース５０上にないときは、発光素子５２ａから発せられた光は、受光素子５２ｂで受光され、カセットＣがカセットベース５０上にあるときは、発光素子５２ａから発せられた光は、カセットＣに遮られて受光素子５２ｂに届かない。これにより、カセットベース５０上のカセットＣの有無を判定できるようになっている。
図７は、メッキ処理部１２の構成を示す図解的な正面図である。
このメッキ処理部１２は、ウエハＷにメッキ処理を施すための複数（この実施形態では４つ）のメッキ処理ユニット２０ａ〜２０ｄと、メッキ液を収容することができるメッキ液収容槽５５とを含んでいる。メッキ処理ユニット２０ａ〜２０ｄは、それぞれ、メッキ液を収容するメッキカップ５６ａ〜５６ｄと、メッキカップ５６ａ〜５６ｄの上方にそれぞれ配置可能なウエハ保持回転機構（処理ヘッド）７４ａ〜７４ｄを備えている。
メッキ液収容槽５５は、メッキカップ５６ａ〜５６ｄよりもはるかに大量（たとえば、メッキカップ５６ａ〜５６ｄの収容総量の２０倍）のメッキ液を収容できるようになっている。メッキ液収容槽５５に大量のメッキ液を蓄えておくことにより、メッキ処理部１２で使用するメッキ液の総量を多くすることができる。これによって、メッキ処理に伴うメッキ液組成の変化を少なくすることができる。
メッキ液収容槽５５の底面には、主成分管理部２へとメッキ液を送るためのメッキ液移送管Ｐ１２ａが連通接続されている。メッキ液収容槽５５の上方からは、主成分管理部２から送られてきたメッキ液をメッキ液収容槽５５内に導入するためのメッキ液移送管Ｐ１２ｂ、微量成分管理部３へとメッキ液を送るためのサンプリング管３２２、および微量成分管理部３とメッキ液収容槽５５との間でメッキ液を双方向に移送するための補充管３２４が、メッキ液収容槽５５内に導かれている。メッキ液移送管Ｐ１２ｂ、サンプリング管３２２、および補充管３２４は、メッキ液収容槽５５内のメッキ液中に没する深さまで延設されている。
メッキカップ５６ａ〜５６ｄは、メッキ液収容槽５５より高い位置に配置されている。メッキ液収容槽５５の底面からは送液配管５７が延びており、送液配管５７は、４つの送液分岐配管５８ａ〜５８ｄに分岐している。送液分岐配管５８ａ〜５８ｄは上方に延びて、それぞれメッキカップ５６ａ〜５６ｄの底面中央部に連通接続されている。
送液分岐配管５８ａ〜５８ｄには下方から上方に向かう順に、それぞれ、ポンプＰ１〜Ｐ４、フィルタ５９ａ〜５９ｄ、および流量計６０ａ〜６０ｄが介装されている。ポンプＰ１〜Ｐ４により、メッキ液収容槽５５からそれぞれメッキカップ５６ａ〜５６ｄへとメッキ液を送液できる。ポンプＰ１〜Ｐ４の動作は、システムコントローラ１５５によって制御される。フィルタ５９ａ〜５９ｄは、メッキ液中のパーティクル（異物）を除去することができる。流量計６０ａ〜６０ｄからはメッキ液の流量を示す信号が出力され、この信号はシステムコントローラ１５５に入力されるようになっている。
メッキカップ５６ａ〜５６ｄは、それぞれ内方に配された円筒状のメッキ槽６１ａ〜６１ｄ（液溜まり部）、およびメッキ槽６１ａ〜６１ｄの周囲に配された回収槽６２ａ〜６２ｄを含んでいる。送液分岐配管５８ａ〜５８ｄは、それぞれメッキ槽６１ａ〜６１ｄに連通接続されており、回収槽６２ａ〜６２ｄの下部からは、それぞれリターン分岐配管６３ａ〜６３ｄが延びている。リターン分岐配管６３ａ〜６３ｄはリターン配管６４に連通接続されており、リターン配管６４はメッキ液収容槽５５内に延設されている。
以上のような構成により、たとえば、ポンプＰ１を作動させることにより、メッキ液はメッキ液収容槽５５から送液配管５７および送液分岐配管５８ａを介して、メッキ槽６１ａに送液される。メッキ液はメッキ槽６１ａの上端から溢れ出て、重力の作用により回収槽６２ａから、リターン分岐配管６３ａおよびリターン配管６４を経て、メッキ液収容槽５５へと戻される。すなわち、メッキ液はメッキ液収容槽５５とメッキカップ５６ａとの間で循環される。
同様に、ポンプＰ２，Ｐ３，またはＰ４を作動させることにより、メッキ液をメッキ液収容槽５５とメッキカップ５６ｂ，５６ｃ，または５６ｄとの間で循環させることができる。メッキ処理ユニット２０ａ〜２０ｄのいずれかでメッキ処理が行われるときは、そのメッキ処理ユニット２０ａ〜２０ｄのメッキカップ５６ａ〜５６ｄと、メッキ液収容槽５５との間でメッキ液が循環される。このように、メッキ液収容槽５５は４つのメッキ処理ユニット２０ａ〜２０ｄに共通に使用される。
送液分岐配管５８ａにおいてポンプＰ１とフィルタ５９ａとの間には、バイパス配管６５の一端が連通接続されている。バイパス配管６５の他端は、メッキ液収容槽５５内に導かれている。バイパス配管６５には、特定の波長の光に対するメッキ液の吸光度を測定する吸光度計６６Ａ，６６Ｂが介装されている。吸光度計６６Ａは、メッキ液中の銅濃度を求めるためのものであり、吸光度計６６Ｂは、メッキ液中の鉄濃度を求めるためのものである。
ポンプＰ１が作動され、メッキ液がメッキ液収容槽５５とメッキカップ５６ａとの間で循環されているときは、フィルタ５９ａによる圧力損失のため送液分岐配管５８ａを流れるメッキ液の一部はバイパス配管６５へと流れる。すなわち、バイパス配管６５に専用のポンプを介装しなくても、バイパス配管６５にメッキ液を流すことができる。
吸光度計６６Ａ，６６Ｂは、透明な材質でできたセル６７Ａ，６７Ｂ、ならびにセル６７Ａ，６７Ｂを挟んで対向配置された発光部６８Ａ，６８Ｂおよび受光部６９Ａ，６９Ｂをそれぞれ含んでいる。発光部６８Ａ，６８Ｂは、それぞれ銅および鉄の吸収スペクトルに対応した特定の波長（たとえば、銅の場合７８０ｎｍ）の光を発することができ、受光部６９Ａ，６９Ｂは発光部６８Ａ，６８Ｂから発せられセル６７Ａ，６７Ｂ内のメッキ液を透過した光の強度を測定できる。この光の強度からメッキ液の吸光度が求められる。吸光度計６６Ａ，６６Ｂからは吸光度を示す信号が出力され、これらの信号はシステムコントローラ１５５に入力される。
メッキ液収容槽５５の側面には、温度センサ７０および電磁導電率計７１が取り付けられている。温度センサ７０および電磁導電率計７１は、メッキ液収容槽５５内にメッキ液が収容されたときのメッキ液の液面高さより低い位置に取り付けられている。温度センサ７０および電磁導電率計７１の検出部は、メッキ液収容槽５５内に突出しており、それぞれ、メッキ液の液温および導電率を測定できるようになっている。温度センサ７０および電磁導電率計７１の出力信号は、システムコントローラ１５５に入力される。
メッキ液に関して、特定の波長の光に対する吸光度がわかれば銅濃度および鉄濃度がわかる。以下、メッキ液の吸光度から銅濃度を求める方法を説明する。
メッキ液の銅濃度を求めるために、予め、銅濃度と吸光度との関係を調べておく。先ず、銅濃度の異なる複数のサンプルメッキ液をそれぞれ調整して用意する。サンプルメッキ液を調整する際、銅は硫酸銅として添加する。各サンプルメッキ液の銅以外の成分については、実際にメッキ時に用いられる所定の組成のメッキ液と同等とする。このようなサンプルメッキ液の吸光度を吸光度計６６Ａにより測定する。これにより、図８に示すようにサンプルメッキ液の銅濃度と測定された吸光度との関係（銅検量線）が得られる。
銅濃度が未知のメッキ液の銅濃度を求めるときは、吸光度計６６Ａにより吸光度を測定する。測定された吸光度および銅検量線から銅濃度が求まる。
同様の方法により、サンプルメッキ液の鉄濃度と測定された吸光度との関係（鉄検量線）、および吸光度計６６Ｂにより測定された吸光度から鉄濃度を求めることができる。
システムコントローラ１５５は、銅検量線および鉄検量線のデータが記憶された記憶装置を備えている。システムコントローラ１５５は、吸光度計６６Ａの出力信号と銅検量線のデータから銅濃度を求めることができ、吸光度計６６Ｂの出力信号と鉄検量線のデータから鉄濃度を求めることができる。
メッキ液収容槽５５の上部には、超音波式レベル計７２が取り付けられている。超音波式レベル計７２は、メッキ液収容槽５５内のメッキ液の液面高さを検知することができる。超音波式レベル計７２の出力信号は、システムコントローラ１５５に入力される。超音波式レベル計７２の代わりに、静電容量式のレベル計が取り付けられていてもよい。
メッキ液収容槽５５、送液配管５７、送液分岐配管５８ａ〜５８ｄ、リターン分岐配管６３ａ〜６３ｄ、リターン配管６４などは、ウエハ処理部１のエンクロージャ３０や隔壁でほぼ気密に囲まれた配管室７３内に配置されている。配管室７３には排気口３４ｈが形成されており、排気口３４ｈには排気ダクト３４が接続されている。排気ダクト３４の他端は、工場の排気設備配管に接続されており、メッキ処理部１２内でメッキ液などに曝された可能性のある空気を、クリーンルーム外に強制排気することができる。排気中は、配管室７３内は負圧になる。
図９は、メッキ処理ユニット２０ａ〜２０ｄの共通の構造を示す図解的な断面図である。ウエハ保持回転機構７４ａ〜７４ｄは、反転ベース１８１に支持されている。反転ベース１８１の一端には反転駆動部４３が結合されている。
反転駆動部４３は、鉛直方向に延びた柱状の上下ベース１８２、上下ベース１８２に取り付けられ上下ベース１８２に垂直な回転軸を有するロータリアクチュエータ１８３、ロータリアクチュエータ１８３の回転軸に取り付けられた歯付きプーリ１８４、ロータリアクチュエータ１８３の軸に平行で上下ベース１８２に回転自在に支持された軸に取り付けられた歯付きプーリ１８５、およびロータリアクチュエータ１８３の回転力を伝達するために歯付きプーリ１８４と歯付きプーリ１８５との間に張設されたタイミングベルト１８６を備えている。
ロータリアクチュエータ１８３は、たとえば、エア駆動によるものとすることができる。反転ベース１８１は、歯付きプーリ１８５の軸の近傍に、歯付きプーリ１８５にほぼ垂直に取り付けられている。ロータリアクチュエータ１８３の回転駆動力により、反転ベース１８１および反転ベース１８１に支持されたウエハ保持回転機構７４ａ〜７４ｄを、図９に矢印ａで示すように水平軸まわりに回転（反転）させることができる。これにより、ウエハ保持回転機構７４ａ〜７４ｄに保持されたウエハＷを、上方に向けたり下方のメッキカップ５６ａ〜５６ｄ側に向けたりすることができる。
上下ベース１８２には昇降機構４４が結合されている。昇降機構４４は、鉛直方向に沿う回転軸を有する第１モータ４４ａと、第１モータ４４ａの回転軸に軸が一致するように取り付けられたボールねじ４４ｂと、鉛直方向に延びた柱状のガイド４４ｃとを備えている。第１モータ４４ａは、たとえば、サーボモータとすることができる。上下ベース１８２の下端近傍には、ボールねじ４４ｂに螺合された内ねじを有する支持部材１８２ａが設けられている。ガイド４４ｃは、上下ベース１８２がボールねじ４４ｂの軸まわりに回転しないように規制して上下ベース１８２を上下方向に案内する。
このような構成により、第１モータ４４ａを回転させて上下ベース１８２を上下方向に移動させることができる。したがって、上下ベース１８２に結合された反転ベース１８１および反転ベース１８１に支持されたウエハ保持回転機構７４ａ〜７４ｄを、鉛直方向（図９に矢印ｂで示す。）に昇降させることが可能となっている。
ウエハ保持回転機構７４ａ〜７４ｄは、回転管７７および回転管７７の一方端に垂直に取り付けられた円板状のスピンベース７８を備えている。
図１０は、回転管７７の近傍を拡大して示す図解的な断面図である。図９および図１０を参照して、回転管７７は、ベアリング１８１ｂを介してその軸のまわりに回転自在に反転ベース１８１に支持されている。
スピンベース７８の回転管７７側とは反対側の面において、中心部と周縁部との間には、複数のウエハ受け渡しピン８４が立設されている。スピンベース７８の回転管７７側とは反対側の面の周縁部には、複数（たとえば４本）の支柱７９が立設されており、支柱７９の先端には、環状のカソードリング８０が取り付けられている。支柱７９の長さは、ウエハ受け渡しピン８４の長さより長い。
カソードリング８０は、カソードリング８０の中心側に突出した当接部８０ａを有している。当接部８０ａの内径は、ウエハＷの径よりわずかに小さい。また、カソードリング８０は、支柱７９が取り付けられている側とは反対側に突出した突出部８０ｐを有している。
回転管７７と同軸に、サセプタ８１が配備されている。サセプタ８１は、回転管７７内に挿通された支軸８１ｂ、および支軸８１ｂの一端（カソードリング８０側）に垂直に取り付けられた円板状のウエハ裏面押圧板８１ａを含んでいる。支軸８１ｂは、ボールスプライン１９０により、支軸８１ｂの回転管７７の軸方向移動を許容した状態で、回転管７７と軸が一致するように支持されている。
ウエハ裏面押圧板８１ａは複数の支柱７９に取り囲まれるように配置されている。ウエハ裏面押圧板８１ａの径は、ウエハＷの径よりわずかに小さい。支軸８１ｂのウエハ裏面押圧板８１ａ側とは反対側の端部は、回転管７７から突出している。
サセプタ８１には、サセプタ移動機構４６が結合されている。サセプタ移動機構４６は、反転ベース１８１に取り付けられたエアシリンダ４６ａと、エアシリンダ４６ａのピストンと支軸８１ｂとを結合する伝達部材４６ｂとを含んでいる。伝達部材４６ｂは、支軸８１ｂのウエハ裏面押圧板８１ａ側とは反対側の端部近傍で、回転管７７から突出した部分に固定されている。エアシリンダ４６ａを駆動させることにより、サセプタ８１を回転管７７の中心軸に沿って移動させることができる。
ウエハ裏面押圧板８１ａには、ウエハ受け渡しピン８４に対応する位置に穴が形成されており、回転管７７に対するサセプタ８１の移動に伴って、ウエハ受け渡しピン８４がウエハ裏面押圧板８１ａの穴を貫通できるようになっている。以上のような構成により、カソードリング８０の当接部８０ａとウエハ裏面押圧板８１ａとによりウエハＷを挟持できる。
回転管７７には、回転管７７をその軸のまわりに回転させるための回転駆動機構４５が結合されている。回転駆動機構４５は、反転ベース１８１に配設され回転管７７の軸に平行な回転軸を有する第２モータ４５ａ、第２モータ４５ａの回転軸に取り付けられた歯付きプーリ４５ｂ、回転管７７の外周に設けられた歯付きプーリ４５ｃ、および第２モータ４５ａの回転力を伝達するために歯付きプーリ４５ｂと歯付きプーリ４５ｃとの間に張設されたタイミングベルト４５ｄを備えている。歯付きプーリ４５ｂ，４５ｃおよびタイミングベルト４５ｄは、反転ベース１８１に設けられたカバー１８１ｃ（図９では図示を省略）内に収容されている。
第２モータ４５ａの回転駆動力により、回転管７７をその軸のまわり（図９に矢印ｃで示す。）に回転させることができる。第２モータ４５ａは、たとえば、サーボモータとすることができる。回転管７７の回転は、ボールスプライン１９０を介してサセプタ８１に伝達されるようになっていて、回転管７７およびサセプタ８１は一体的に回転するようになっている。したがって、カソードリング８０の当接部８０ａとウエハ裏面押圧板８１ａとにより挟持されたウエハＷを回転させることができる。
メッキ時には、このようにして挟持されたウエハＷが下方に向けられた状態で、昇降機構４４によりウエハ保持回転機構７４ａ〜７４ｄが下降されて、ウエハＷの下面がメッキ槽６１ａ〜６１ｄに満たされたメッキ液に接触される。
図１１は、メッキ時のウエハＷ近傍を示す図解的な断面図である。図９ないし１１を参照して、支軸８１ｂおよびウエハ裏面押圧板８１ａの内部には、連続した流体流路８１ｃが形成されている。支軸８１ｂ内には、支軸８１ｂの中心軸に沿って延びる１本の流体流路８１ｃが形成されている。ウエハ裏面押圧板８１ａ内に入ると、流体流路８１ｃは複数本に分岐して、ウエハ裏面押圧板８１ａの中心部から周縁部に向かって延び、ウエハ裏面押圧板８１ａの周縁部で開口している。
支軸８１ｂのウエハ裏面押圧板８１ａが設けられていない側の端部には、ロータリジョイント１９１が取り付けられている。ロータリジョイント１９１には、供給配管２０３およびリーク配管２０４の一端が接続されている。供給配管２０３の他端は、カソード洗浄液配管２０１と窒素ガス配管２０２とに分岐している。
カソード洗浄液配管２０１にはカソード洗浄液供給源が接続されており、窒素ガス配管２０２には窒素ガス供給源が接続されている。カソード洗浄液配管２０１にはバルブ２０１Ｖが介装されており、バルブ２０１Ｖを開くことにより、ロータリジョイント１９１にカソード洗浄液（たとえば、純水）を導入できるようになっている。窒素ガス配管２０２にはバルブ２０２Ｖが介装されており、バルブ２０２Ｖを開くことにより、ロータリジョイント１９１に窒素ガスを導入できるようになっている。
ロータリジョイント１９１により、サセプタ８１が回転しているときでも、非回転系にあるカソード洗浄液供給源や窒素ガス供給源から、カソード洗浄液や窒素ガスなどの処理流体を流体流路８１ｃに導入できる。
供給配管２０３から導入されたカソード洗浄液の一部は、リーク配管２０４を介して排出されるように構成されている。ロータリージョイント１９１内の摺動部で生じるパーティクルは、カソード洗浄液とともにリーク配管２０４へ流し出され、流体流路８１ｃへ流れないようになっている。
図１２は、ロータリジョイント１９１の図解的な断面図である。ロータリジョイント１９１は、供給配管２０３およびリーク配管２０４に接続されるステータ２４３と、サセプタ８１の支軸８１ｂに接続されるロータ２４４とを備えている。
ステータ２４３は、ボディ２４７、ボディ２４７から突出した内筒部２４５、およびボディ２４７から突出し内筒部２４５の周囲に内筒部２４５と同軸に配された外筒部２４６を含んでいる。ボディ２４７、内筒部２４５、および外筒部２４６は、一体に形成されている。ボディ２４７において、内筒部２４５および外筒部２４６が延びる方向と直交する方向に、供給配管２０３を接続するための継ぎ手２４８、およびリーク配管２０４を接続するための継ぎ手２４９が設けられている。継ぎ手２４８および継ぎ手２４９からは、ボディ２４７の内方に、それぞれ処理流体供給孔２５６およびリークポート２５７が延びている。
ロータ２４４は、支軸８１ｂを接続するための継ぎ手２５１、および継ぎ手２５１に接続された支軸８１ｂと同軸に延びる円筒部２５０を備えている。ロータ２４４の中心軸に沿って、貫通孔２６２が形成されている。継ぎ手２５１は、外ねじが形成された接続用配管２５８およびフランジ２６０を含んでいる。支軸８１ｂの端部内面には内ねじが形成されていて、接続用配管２５８の外ねじに締め込むことができるようになっている。締め込まれた支軸８１ｂの端部は、フランジ２６０によって位置が規制される。支軸８１ｂとフランジ２６０との間には、フッ素樹脂製のパッキン２６１が介装される。
円筒部２５０は、ボディ２４７の内筒部２４５と外筒部２４６との間の環状空間に、内筒部２４５および外筒部２４６と同軸に嵌入されている。処理流体供給孔２５６、内筒部２４５の内部空間２４５ａ、およびロータ２４４の貫通孔２６２は連通しており、供給配管２０３から供給された処理流体を支軸８１ｂに形成された流体流路８１ｃへと導く主流路２７０を形成している。
内筒部２４５と円筒部２５０との間には第１間隙２５２が形成されており、外筒部２４６と円筒部２５０との間には第２間隙２５３が形成されている。第１間隙２５２の幅（内筒部２４５と円筒部２５０との間隔）は、たとえば０．１ｍｍであるが、円筒部２５０の先端近傍でこれより広くなっている。第２間隙２５３の幅（外筒部２４６と円筒部２５０との間隔）は、数ｍｍである。主流路２７０と第１間隙２５２とは、内筒部２４５先端近傍の第１連通部２５４で連通しており、第１間隙２５２と第２間隙２５３とは、円筒部２５０先端近傍の第２連通部２５５で連通している。また、第２連通部２５５の一部にはリークポート２５７が連通している。第１間隙２５２、第２間隙２５３の一部、およびリークポート２５７は、リーク流路２７１を形成しており、主流路２７０とリーク配管２０４とは、リーク流路２７１を介して連通している。
第２間隙２５３には、第２連通部２５５に近い側から順に、第１スペーサ２６３、密閉リング２６４、第２スペーサ２６５、Ｃリング２６６、２つのベアリング２６７、第３スペーサ２６８が配置されている。Ｃリング２６６以外は、いずれも閉じたリング状の形状を有しており、円筒部２５０を取り巻いている。密閉リング２６４は、第１スペーサ２６３および第２スペーサ２６５に挟持されて、外筒部２４６に対して軸方向の位置が固定されている。
第１スペーサ２６３および第２スペーサ２６５は、外筒部２４６に接触しているが、円筒部２５０には接触していない。ベアリング２６７は、円筒部２５０に対して軸方向の位置が固定されており、円筒部２５０と外筒部２４６との間を回転自在に支持している。Ｃリング２６６は、円筒部２５０の所定位置に設けられた浅い溝に嵌合している。
密閉リング２６４は、第２連通部２５５に向かって開いた断面コ字形のフッ素樹脂製の圧接部材（リップ部）２６４ａ、圧接部材２６４ａ内に配されたコイルばね（つる巻きばね）２６４ｂ、および圧接部材２６４ａの開放方向の一部を覆う押さえ部材２６４ｃとを含んでいる。圧接部材２６４ａは、コイルばね２６４ｂの弾力により、コイルばね２６４ｂを中心として外方に向かって付勢されており、外筒部２４６および円筒部２５０に接触している。コイルばね２６４ｂは、使用するカソード洗浄液に対する耐性を有する材料で構成されている。押さえ部材２６４ｃは、コイルばね２６４ｂを圧接部材２６４ａから外れないように押さえている。
外筒部２４６の先端近傍の外面には、外ねじが形成されている。外筒部２４６の外側には、この外ねじに対応する内ねじを有する固定用リング２６９が締められている。固定用リング２６９は、ロータ２４４側の端部に、内方に向かって突き出したつば２６９ａを備えている。つば２６９ａは、第３スペーサ２６８とフランジ２６０との間に延びている。
ステータ２４３とロータ２４４とを嵌め合わせてロータリジョイント１９１を組み立てる際、固定用リング２６９を外筒部２４６に締め込むことにより、Ｃリング２６６、第３スペーサ２６８およびベアリング２６７を軸方向の所定の位置まで導くことができる。
リーク配管２０４のロータリジョイント１９１側とは反対側の端部は、通常大気圧にされており、主流路２７０に流れる処理流体には通常圧力がかけられているので、主流路２７０を流れる処理流体の一部は、より圧力の低いリーク流路２７１へと流れる。リーク流路２７１を流れる処理流体（特にカソード洗浄液）の一部は、第２連通部２５５から第２間隙２５３に至るが、密閉リング２６４に移動を阻まれて、ベアリング２６７の方に漏れることはない。
支軸８１ｂが回転すると、ロータ２４４も回転する。ロータ２４４は、ステータ２４３とは、密閉リング２６４およびベアリング２６７を介して支持されているので、ステータ２４３に対して自由に回転できる。ロータ２４４の回転により、圧接部材２６４ａは、外筒部２４６および円筒部２５０の一方又は双方と擦れる。フッ素樹脂で形成された圧接部材２６４ａは良好な耐摩耗性を有するが、わずかにパーティクルが発生（発塵）する。
リーク流路２７１では、処理流体は第１間隙２５２からリークポート２５７へ向かって流れるので、密閉リング２６４の部分で発生したパーティクルは、処理流体（特にカソード洗浄液）とともに、リーク流路２７１を経てリーク配管２０４へと排出される。したがって、主流路２７０を流れる処理流体にパーティクルが混入し、パーティクルを含んだ処理流体が、ウエハＷに供給されることはない。
リーク配管２０４のロータリジョイント１９１側とは反対側の端部には、エゼクタが取り付けられたものとすることができる。この場合、主流路２７０からリーク流路２７１へ流入する処理流体の流量が少ないときは、エゼクタによりリークポート２５７側を負圧にして、強制的に流量を大きくしてもよい。これにより、主流路２７０側が大気圧に近い場合でも、リーク流路２７１を流れる処理流体の流量を大きくすることができる。このように、リークポート２５７側の圧力を調整することにより、リーク流路２７１を流れる処理流体の流量を調整できる。
また、第１間隙２５２の幅が５０μｍと狭く設定されていることによっても、パーティクルは主流路２７０の方へ移動し難くなっている。
第１間隙２５２の幅が狭いことによって、この部分に存在する処理流体には、大きな圧力損失が生じる。したがって、主流路２７０を流れる処理流体の流量を大きくするために、主流路２７０の処理流体に大きな圧力をかけた場合でも、密閉リング２６４には大きな圧力（負荷）がかからない。したがって、密閉リング２６４の耐用期間は長くなる。処理流体がカソード洗浄液の場合、第２間隙２５３に存在するカソード洗浄液は、密閉リング２６４の潤滑および冷却の役割も果たす。これによっても、密閉リング２６４の耐用期間は長くなる。
リーク流路２７１を流れる処理流体は少ない流量でパーティクルを外部へ流し出すことが可能である。第１間隙２５２の幅を狭くすることで、第１間隙２５２に流れる処理流体の流量を少なくし、処理液等の処理流体の消費量を低減することができる。
内筒部２４５と外筒部２４６とは、ボディ２４７に一体に形成されているので、内筒部２４５と外筒部２４６との間隔は、正確に所定の値に保たれる。円筒部２５０は、外筒部２４６に対して、密閉リング２６４および２つのベアリング２６７によって３カ所で支持されているので、円筒部２５０と外筒部２４６との間隔、すなわち第２間隙２５３の幅も、正確に所定の値に保たれる。したがって、円筒部２５０と内筒部２４５との間隔、すなわち第１間隙２５２の幅も正確に所定の値に保たれ、円筒部２５０と内筒部２４５とが接触することはない。
図１３は、カソードリング８０の図解的な平面図（スピンベース７８側から見た図）である。図１３（ａ）は、カソードリング８０の全体を示す図であり、図１３（ｂ）は、カソードリング８０の内周側の一部を拡大して示す図である。
図１１および図１３を参照して、カソードリング８０は、スピンベース７８側に近い側から遠い側に向かって順に配置されたアッパーリング８０ｕ、導通板８０ｃ、およびベースリング８０ｂを含んでいる。アッパーリング８０ｕ、導通板８０ｃ、およびベースリング８０ｂは、いずれもリング状である。ベースリング８０ｂは、非弾性部材よりなる。導通板８０ｃは、アッパーリング８０ｕとベースリング８０ｂとにより包み込まれて（カバーされて）いる。アッパーリング８０ｕとベースリング８０ｂとは、導通板８０ｃの外周側および導通板８０ｃのスピンベース７８とは反対側の面の内周側で対向（近接）している。
導通板８０ｃは導電性を有している。また、導通板８０ｃは、アッパーリング８０ｕやベースリング８０ｂに比して大きな強度を有しており、導通板８０ｃによりカソードリング８０全体の強度が確保されている。
当接部８０ａはベースリング８０ｂに設けられている。換言すれば、ベースリング８０ｂの内径は、アッパーリング８０ｕの内径よりもわずかに小さい。当接部８０ａは、ウエハ裏面押圧板８１ａ周縁部に対向してウエハＷに接触するシール面８０ｓを有している。
アッパーリング８０ｕとベースリング８０ｂとの間隙、およびベースリング８０ｂを半径方向に貫通する孔により、複数の流体流路８０ｆが形成されている。メッキ時のウエハ裏面押圧板８１ａおよびカソードリング８０の配置において、流体流路８０ｆは流体流路８１ｃより低い位置にある。アッパーリング８０ｕの内周側の端部には多数の切り欠き８０ｋ（図１３（ｂ）参照）が設けられていて、メッキ時にウエハ裏面押圧板８１ａの周縁部に開口する流体流路８１ｃから流れ出したカソード洗浄液を、流体流路８０ｆに導くことができるようになっている。
流体流路８０ｆ（アッパーリング８０ｕとベースリング８０ｂとの間隙）内には、カソード電極８３が配置されている。したがって、メッキ時にカソード電極８３をカソード洗浄液で洗浄できる。カソード電極８３は、シール面８０ｓとほぼ同じ面内で、カソードリング８０の中心に対して当接部８０ａより外方側に配置されている。
図１４は、カソード電極８３の形状を示す図解的な平面図（図１４（ａ）（ｂ）および断面図（図１４（ｃ））である。図１４（ａ）はカソード電極８３全体を示す図であり、図１４（ｂ）はその一部を拡大して示す図である。
カソード電極８３は、厚さ０．１ｍｍ程度のステンレス系のばね鋼からなり、表面に白金メッキが施されている。これにより、カソード電極８３の表面に酸化被膜が形成されることを防止できるとともに、カソード電極８３に逆電界が印加された場合でも溶解しないようにされている。白金メッキによる膜は、薄すぎると摩耗による寿命が短くなる。一方、カソード電極８３はウエハＷに接触にともなってばね動作するが、白金メッキによる膜が厚すぎると、ばね動作時にこの膜がひび割れする。これらを考慮して、白金メッキによる膜の厚さは、０．０１μｍ〜２μｍ程度にされている。
カソード電極８３は、アッパーリング８０ｕの内径よりわずかに大きな内径を有するリング状部８３ｒと、カソードリング８０の周方向に配列されリング状部８３ｒからカソードリング８０の中心側に向かって延びた多数の櫛歯状の接触部８３ｃとを有している。接触部８３ｃは、先端がウエハ裏面押圧板８１ａ側に引きおこされるように、５度ないし６０度の角度θで屈曲されている。
カソード電極８３がカソードリング８０に取り付けられた状態で、接触部８３ｃの先端は、アッパーリング８０ｕとベースリング８０ｂとの間から、アッパーリング８０ｕの内周側に突出している（図１１および図１３（ｂ）参照）。接触部８３ｃの屈曲は、アッパーリング８０ｕにより規制されている（図１１参照）。
図１１を参照して、ウエハＷが当接部８０ａとウエハ裏面押圧板８１ａとにより挟持された状態で、カソード電極８３は、ウエハＷのウエハ裏面押圧板８１ａ側とは反対側の面において、周縁部近傍に弾性的に接触されるようになっている。すなわち、接触部８３ｃは、一定レベルの接点圧力を有してウエハＷに接触することができる。
ベースリング８０ｂとアッパーリング８０ｕとの間で、導通板８０ｃのスピンベース７８とは反対側の面に隣接する位置には、導電性を有しリング状に形成された電極押さえ８０ｄが配置されている。ベースリング８０ｂには溝が形成されており、この溝の内部にはコイルばね８０ｅが収容されている。カソード電極８３は、電極押さえ８０ｄに固定されて電気的に接続されており、電極押さえ８０ｄと導通板８０ｃとは、コイルばね８０ｅにより弾性的に接触し電気的に接続されている。これにより、ウエハ裏面押圧板８１ａに押されて、ベースリング８０ｂがたわんだり、ベースリング８０ｂとアッパーリング８０ｕとの間に多少の変位が生じた場合でも、電極押さえ８０ｄと導通板８０ｃとの電気的な接続が維持されるようになっている。
支柱７９は導電性を有しており、アッパーリング８０ｕを貫通して導通板８０ｃに電気的に接続されている。支柱７９は、カソードリング８０の周方向に等間隔に設けられているのではなく、カソードリング８０の中心に対してほぼ１８０°離れた位置に２本ずつ設けられている（図１３（ａ）参照）。これにより、支柱７９の間を通して、ウエハ裏面押圧板８１ａとカソードリング８０との間にウエハＷを挿入しやすくされている。
支柱７９とアッパーリング８０ｕとの間（支柱７９の周囲）、導通板８０ｃの外周部でアッパーリング８０ｕとベースリング８０ｂとの間、アッパーリング８０ｕと電極押さえ８０ｄとの間（電極押さえ８０ｄの内周側）、およびベースリング８０ｂと電極押さえ８０ｄとの間（電極押さえ８０ｄの外周側）には、Ｏリング８０ｒが介装されている。これにより、カソードリング８０内部にメッキ液が染み込まないようになっており、カソードリング８０をスピンベース７８から取り外して洗浄する際も、カソードリング８０を分解せずそのまま洗浄液に浸漬して洗うことができる。
支柱７９の導通板８０ｃ側とは反対側の端部には、導電性を有する連結部材７９ｊが取り付けられている。１つの連結部材７９ｊには、近接した２つの支柱７９が結合されている（図１３（ａ）参照）。連結部材７９ｊには位置決め穴７９ｈが形成されている。
スピンベース７８および回転管７７の内部には、導線１９８が配設されている。スピンベース７８のカソードリング８０側の面の周縁部には、絶縁板７８ｉを介して導電性を有する連結部材７８ｊが取り付けられている。導線１９８は、絶縁板７８ｉを貫通する導通スタッド７８ｓを介して、連結部材７８ｊに電気的に接続されている。連結部材７８ｊには位置決めピン７８ｐが設けられている。
連結部材７８ｊと連結部材７９ｊとは、位置決め穴７９ｈに位置決めピン７８ｐが挿入された状態で結合されている。これにより、カソードリング８０はスピンベース７８に対して適正な位置に固定されており、カソードリング８０が高速回転されても、位置ずれすることはない。連結部材７８ｊ，７９ｊの結合を解除し、カソードリング８０をスピンベース７８から取り外した場合、支柱７９はカソードリング８０の取っ手として機能する。
以上のような構成により、カソード電極８３と導線１９８とは電気的に接続されている。
図９および図１０を参照して、メッキ電源８２と導線１９８との間には、電気接続機構１９２が介装されており、カソードリング８０とともに回転する導線１９８と、非回転系にあるメッキ電源８２との間で通電できるようになっている。
電気接続機構１９２は、回転管７７の外周において、回転管７７のスピンベース７８側とは反対側の端部近傍に取り付けられた導電性を有するプーリ１９３と、回転管７７と平行に反転ベース１８１に回転自在に取り付けられた導電性を有する回転軸１９４と、回転軸１９４に嵌められた導電性を有するプーリ１９５と、プーリ１９３とプーリ１９５との間に張設された導電性を有するベルト１９６と、回転軸１９４の先端に取り付けられたスリップリング１９７とを含んでいる。
回転軸１９４のスリップリング１９７側とは反対側の端部は、反転ベース１８１上に取り付けられたベアリングボックス２００により、回転自在に支持されている。回転軸１９４のベアリングボックス２００側の端部は、ベアリングボックス２００により周囲から絶縁されている。
プーリ１９３，１９５は、たとえば、ベルト１９６との接触面に金メッキが施されたものとすることができ、ベルト１９６は、たとえば、表面に金メッキが施されたスチールベルトとすることができる。これらの場合、プーリ１９３とプーリ１９５との間の電気抵抗を小さくすることができる。ベルト１９６により、プーリ１９３とプーリ１９５とは機械的に接続されており、回転駆動機構４５により回転管７７が回転されると、この回転駆動力はプーリ１９３、ベルト１９６、およびプーリ１９５を介して回転軸１９４に伝えられ、回転軸１９４が回転する。回転管７７および回転軸１９４が回転しているときでも、ベルト１９６を介してプーリ１９３，１９５間の電気的な接続は維持される。
スリップリング１９７は、非回転系と回転系とを電気的に接続することができ、非回転系側の端子１９７ａと回転系側の端子１９７ｂとを備えている。スリップリング１９７は無摺動タイプ、すなわち、固体同士の摺動が生じないものであり、非回転系側の端子１９７ａと回転系側の端子１９７ｂとの間は、たとえば、水銀により電気的に接続されている。このため、端子１９７ａ，１９７ｂ間でのノイズの発生は少なく導通は安定しており、スリップリング１９７は長寿命である。
導線１９８（図１１参照）はプーリ１９３に電気的に接続されている。プーリ１９３と回転管７７とは、電気的に絶縁されている。また、プーリ１９５と回転軸１９４とは電気的に接続されており、回転軸１９４とスリップリング１９７の回転系側の端子１９７ｂとは電気的に接続されている。スリップリング１９７の非回転系側の端子１９７ａは、導線１９９Ａによりメッキ電源８２に電気的に接続されている。
以上の構成により、カソード電極８３とメッキ電源８２との間には、電極押さえ８０ｄ、コイルばね８０ｅ、導通板８０ｃ、支柱７９、連結部材７９ｊ，７８ｊ、導通スタッド７８ｓ、導線１９８、プーリ１９３、ベルト１９６、プーリ１９５、回転軸１９４、スリップリング１９７、および導線１９９Ａを介した導通経路が形成されている。したがって、カソードリング８０とウエハ裏面押圧板８１ａとに挟持されたウエハＷの処理面に通電できる。
また、回転駆動機構４５によりウエハＷが回転されているときでも、電気接続機構１９２により、カソード電極８３とメッキ電源８２との間は、電気接続が維持される。ここで、ベルト１９６が充分大きな張力でプーリ１９３，１９５に張設されていると、ベルト１９６とプーリ１９３，１９５とを無摺動で接触させることができる。また、スリップリング１９７も無摺動タイプであるので、メッキ電源８２とカソード電極８３との間に、摺動部が存在しないようにできる。したがって、メッキ電源８２とカソード電極８３との間で、いわゆるブラシノイズ等、摺動に起因するノイズの発生の少ない良好な電気的導通を達成できる。
また、ロータリジョイント１９１およびスリップリング１９７は、それぞれ、支軸８１ｂおよび回転軸１９４の端部に取り付けられているので、交換が容易である。すなわち、支軸８１ｂや回転管７７にロータリジョイント１９１およびスリップリング１９７の双方を取り付けた場合のように、ロータリジョイント１９１およびスリップリング１９７の一方を交換する際、他方が干渉することはない。
さらに、ロータリジョイント１９１およびスリップリング１９７が、それぞれ、支軸８１ｂおよび回転軸１９４の端部に取り付けられていることにより、支軸８１ｂ（回転管７７）および回転軸１９４を短くすることができる。したがって、支軸８１ｂが延びる方向に関して、ウエハ保持回転機構７４ａ〜７４ｄの長さを短くすることができ、ウエハ保持回転機構７４ａ〜７４ｄの反転時の回転半径を小さくすることができる。
ベルト１９６を廃し、プーリ１９３とプーリ１９５とを直接つきあわせた構成とすることによっても、同様の効果を奏することができる。また、プーリ１９３，１９５の代わりに導電性の歯車を設け、それらの歯車が噛み合うようにしても同様の効果が得られる。
カソード電極８３からメッキ電源８２に至る導通経路を構成する部材は、他の金属製の部品、金属製ビス、金属製のベアリングなどから絶縁されており、アースから確実に絶縁されている。これにより、不所望の部分に電流が流れたり、カソード電極８３とメッキ電源８２との間に流れる電流にノイズが入ったりすることを回避できる。
メッキ電源８２、反転駆動部４３（ロータリアクチュエータ１８３）、昇降機構４４（第１モータ４４ａ）、回転駆動機構４５（第２モータ４５ａ）、およびサセプタ移動機構４６（エアシリンダ４６ａ）の動作、ならびにバルブ２０１Ｖ，２０２Ｖの開閉は、システムコントローラ１５５により制御される。
次に、メッキカップ５６ａ〜５６ｄの構成を説明する。図９および図１１を参照して、メッキ槽６１ａ〜６１ｄは、ウエハＷの外径にほぼ等しい内径を有する筒状の側壁を有している。メッキ槽６１ａ〜６１ｄの底面中央部には、メッキ液供給口５４が形成されており、このメッキ液供給口５４を介して、送液分岐配管５８ａ〜５８ｄが、メッキ槽６１ａ〜６１ｄ内にわずかに突出するように連通接続されている。送液分岐配管５８ａ〜５８ｄのメッキ槽６１ａ〜６１ｄ内の端部には、半球状で多数の穴が形成されたシャワーヘッド７５が取り付けられている。シャワーヘッド７５により、メッキ液はメッキ槽６１ａ〜６１ｄ内に様々な方向（角度）に分散されて導入される。
メッキ槽６１ａ〜６１ｄ内で、メッキ槽６１ａ〜６１ｄ上端近傍には、積層されて３次元フィルタを構成する複数（３枚ないし３００枚程度）のフッ素樹脂製のメッシュ部材４９が配置されている。メッシュ部材４９の目開きは、たとえば、０．５ｍｍないし５ｍｍ程度とすることができる。
メッシュ部材４９の平面形状は、メッキ槽６１ａ〜６１ｄの内径にほぼ等しい外径を有する円形である。積層された複数のメッシュ部材４９は、平面視においてメッキ槽６１ａ〜６１ｄ内のほぼ全域に渡って存在している。メッキ槽６１ａ〜６１ｄの下方から上昇してきたメッキ液は、メッシュ部材４９により整流される。
メッキ槽６１ａ〜６１ｄ内で、メッキ槽６１ａ〜６１ｄの深さ方向に関して下からおよそ４分の１のところ（シャワーヘッド７５とメッシュ部材４９との間）には、メッシュ状のアノード電極７６が配置されている。アノード電極７６は、チタンからなるメッシュの表面に酸化イリジウムが被覆されてなり、メッキ液に対して不溶性である。アノード電極７６がメッシュ状であることにより、メッキ液の流れはアノード電極７６によりほとんど妨げられない
アノード電極７６の平面形状は、メッキ槽６１ａ〜６１ｄの内径にほぼ等しい外径を有する円形であり、アノード電極７６は、平面視においてメッキ槽６１ａ〜６１ｄ内のほぼ全域に渡って存在している。アノード電極７６は、導線１９９Ｂにより、メッキ電源８２に接続されている。
アノード電極７６からメッキ電源８２に至る導通経路を構成する部材も、他の金属製の部品などから絶縁されており、アースから確実に絶縁されている。これにより、不所望の部分に電流が流れたり、アノード電極７６とメッキ電源８２との間に流れる電流にノイズが入ったりすることを回避できる。
図１５は、メッキ槽６１ａ〜６１ｄ中の電気的等価回路を示す図解図である。図１５を参照して、メッシュ部材４９がメッキの均一性に与える影響について説明する。
メッキ液のアノード電極７６とメッシュ部材４９との間の抵抗をＲL、メッシュ部材４９が配置された部分の鉛直方向の抵抗をＲP、ウエハＷの処理面に形成されたシード層の中心部と周縁部との間の抵抗をｒSとする。ここで、カソード電極８３とアノード電極７６との間に電圧Ｖが印加されたとする。
アノード電極７６の中心部からウエハＷの中心部へと鉛直方向に流れる電流の大きさをｉCとし、アノード電極７６周縁部からウエハＷの周縁部へと鉛直方向に流れる電流の大きさをｉEとすると、Ｖ＝ｉE（ＲL＋ＲP）＝ｉC（ＲL＋ＲP＋ｒS）となる。すなわち、アノード電極７６周縁部からウエハＷの周縁部へと鉛直方向に流れる電流の大きさをｉEは、アノード電極７６の中心部からウエハＷの中心部へと鉛直方向に流れる電流の大きさをｉCより小さくなる。
メッシュ部材４９は絶縁体からなるので、メッシュ部材４９が配置された部分では電流はメッシュ部材４９の空隙を満たすメッキ液中のみを流れることができる。このため、メッシュ部材４９が配置された部分の抵抗は、メッシュ部材４９が配置されていなかった場合と比べて大きく（たとえば、２倍程度）になる。これにより、シード層の中心部と周縁部との間の抵抗をｒSは、メッシュ部材４９が配置されている部分を含むメッキ液中の抵抗値ＲL＋ＲPと比べて小さくなる（ｒS≪ＲL＋ＲP）。
したがって、アノード電極７６の中心部からウエハＷの中心部へと鉛直方向に流れる電流の大きさｉCと、アノード電極７６周縁部からウエハＷの周縁部へと鉛直方向に流れる電流の大きさｉEとの差は小さくなる。メッキによる膜の成長速度は、メッキ液とウエハＷとの界面をまたいで流れる電流の大きさに比例するので、ウエハＷの中心部と周縁部とでメッキによる膜の厚さの差は小さくなる。すなわち、メッキ液中にメッシュ部材４９を配置することにより、メッキによる膜の膜厚の均一性が向上する。膜厚の均一性は、メッシュ部材４９による導電経路の抵抗値の増大とともに、反比例的に向上する。
図９を参照して、メッキ液回収槽６２ａ〜６２ｄの底部には、メッキ液排出口５３が形成されており、リターン分岐配管６３ａ〜６３ｄは、このメッキ液排出口５３を介してメッキ液回収槽６２ａ〜６２ｄに連通接続されている。
メッキ槽６１ａ〜６１ｄの上端近傍は、外周側を切り欠いて肉厚が薄くされており、また、メッキ時にカソードリング８０（ベースリング８０ｂ）がメッキ槽６１ａ〜６１ｄ上端に対向する部分は、メッキ槽６１ａ〜６１ｄ上端近傍の形状と相補的な形状を有している。これにより、メッキ時にメッキ槽６１ａ〜６１ｄとカソードリング８０とが干渉しないようにすることができる。メッキ槽６１ａ〜６１ｄ上端とウエハＷとの距離は、ほぼ０ｍｍから一定の範囲内で任意に調整可能である（図１１参照）。メッキ時には、カソードリング８０の突出部８０ｐが回収槽６２ａ〜６２ｄ上部に挿入された状態となる。
ウエハＷがメッキ液に接触された状態では、メッキ液の流れを考慮して、ウエハＷとメッシュ部材４９との間隔は０．５ｍｍないし２０ｍｍになるように調整される。具体的には、ウエハＷとメッシュ部材４９との間隔を上記のように狭くすることにより、ウエハＷが回転されたときに、メッキ液がウエハＷに引きずられて動く領域が狭く規制され、メッキに対して好ましくない渦の発生を抑え、メッキによる膜の膜厚を均一にできる。
メッキ液回収槽６２ａ〜６２ｄの周囲には、カソード電極８３を洗浄した後のカソード洗浄液を回収するカソード洗浄液回収槽２１０が配置されている。すなわち、メッキカップ５６ａ〜５６ｄは、内方から外方に向かって、メッキ槽６１ａ〜６１ｄ、メッキ液回収槽６２ａ〜６２ｄ、およびカソード洗浄液回収槽２１０が配置されてなる３重構造を有している。
カソード洗浄液回収槽２１０の底部の一部には、液貯め容器２１１を介してオーバーフロー配管２１３およびドレイン配管２１４が接続されている。オーバーフロー配管２１３は、液貯め容器２１１の側壁上端近傍に接続されており、ドレイン配管２１４は、液貯め容器２１１の底に接続されている。液貯め容器２１１の内部には、導電率計２１２が挿入されており、これにより、液貯め容器２１１内に貯められた液体の導電率を測定できるようになっている。導電率計２１２の出力信号は、システムコントローラ１５５に入力される。
メッキ時には、ドレイン配管２１４の流路は閉じられ、カソード洗浄液回収槽２１０に流れ込んだ液体（カソード洗浄液等）は、液貯め容器２１１を満たし、オーバーフロー配管２１３から排出される。メッキ処理ユニット２０ａ〜２０ｄを使用しないときなどは、ドレイン配管２１４の流路を開いて、液貯め容器２１１内の液体を抜き出せる（ドレインできる）。
カソード洗浄液回収槽２１０の底部には、排気管２１５が接続されており、カソード洗浄液回収槽２１０内の気体を排出できるようになっている。排気管２１５の上部には、排気管２１５の開口を塞がないように蓋が設けられており、カソード洗浄液が排気管２１５に入らないようにされている。
メッキ処理部１２によりメッキを行う際は、先ず、システムコントローラ１５５により反転駆動部４３が制御されて、ウエハ保持回転機構７４ａ〜７４ｄのいずれか（以下、ウエハ保持回転機構７４ａとする。）のウエハ裏面押圧板８１ａが上方を向くようにされる。また、システムコントローラ１５５によりサセプタ移動機構４６が制御されて、ウエハ裏面押圧板８１ａが回転管７７側に移動され、ウエハ受け渡しピン８４がウエハ裏面押圧板８１ａを貫通して、このウエハ裏面押圧板８１ａから突出した状態にされる。この状態が図１６に示されている。
スピンベース７８は、その周方向に関して支柱７９の間隔が広い部分（図１３参照）が、第２搬送路１５に対向するように回転角度位置が調整され、第２モータ４５ａの保持トルクにより、その回転角度位置が維持される。
一方、搬送ロボットＴＲの進退アーム４１または進退アーム４２（図５参照）により、カセットＣから未処理のウエハＷが取り出される。このウエハＷは、搬送ロボットＴＲにより、支柱７９の間を通して搬入されて（図１３参照）、ウエハＷの中心が回転管７７の中心軸上にのるように、ウエハＷがウエハ受け渡しピン８４の上に載置される。この状態で、ウエハＷの処理面（メッキを施す面）は上方に向けられている。
そして、システムコントローラ１５５によりサセプタ移動機構４６が制御されて、ウエハ裏面押圧板８１ａが回転管７７から離れるように移動される。これにより、ウエハ裏面押圧板８１ａはウエハＷの下面（裏面）周縁部を押圧し、ウエハＷ上面周縁部はカソードリング８０の当接部８０ａに押しつけられる。すなわち、ウエハ裏面押圧板８１ａとカソードリング８０の当接部８０ａとの間にウエハＷが挟持される。これにより、ウエハＷ上面周縁部は当接部８０ａのシール面８０ｓでシールされ、カソード電極８３はウエハＷ周縁部近傍の上面（処理面）にウエハＷ側に付勢されて接触する。
また、システムコントローラ１５５により、反転駆動部４３が制御されてウエハＷが下方を向くようにウエハ保持回転機構７４ａが反転される。そして、システムコントローラ１５５の制御によりポンプＰ１が作動されて、メッキ槽６１ａにメッキ液が１０リットル／ｍｉｎで送られる（図７参照）。これにより、メッキ液はメッキ槽６１ａの縁からわずかに盛り上がって回収槽６２ａへと溢れる。
続いて、システムコントローラ１５５により、昇降機構４４が制御されて、ウエハ保持回転機構７４ａが下降される。ウエハ保持回転機構７４ａの下降速度は、ウエハＷの下面とメッキ液の液面との間隔が数ｍｍ以下になってからは小さくされ、ウエハＷの下面はゆっくりとメッキ槽６１ａに満たされたメッキ液の表面に接触される。ただし、ウエハＷの接液が始まってから完全に接液し終わるまでの時間は、ウエハＷ下面に形成されたシードがメッキ液にほとんど溶解しないような時間とされる。
カソードリング８０のメッキ槽６１ａに対向する側の形状と、メッキ槽６１ａの上端の形状とが相補的にされていることにより、カソードリング８０は、メッキ槽６１ａ上端の周囲に嵌合的に配置される。また、ウエハＷの下面とメッキ液の液面との間隔が数ｍｍになった時点で、システムコントローラ１５５によりメッキ電源８２が制御されて、アノード電極７６とカソード電極８３との間に第１の電圧が印加される。
ウエハＷの下面が完全にメッキ液の表面に接触された状態で、メッキ槽６１ａの上端とウエハＷの処理面との間隔は、０．５ｍｍないし１ｍｍ程度である。ウエハＷ下面のうち、当接部８０ａのシール面８０ｓにシールされた部分の内方の領域は、全面に渡ってメッキ液に接触する。メッキ液は、ウエハＷとの界面近傍ではウエハＷの中心部から周縁部へと向かって流れ、メッキ槽６１ａ上端とウエハＷとの間隙からメッキ液回収槽６２ａへと流れる。
次に、システムコントローラ１５５により、回転駆動機構４５が制御されて、ウエハＷが、低い回転速度（たとえば、１０ｒｐｍないし１００ｒｐｍ）で回転され、メッキ電源８２が制御されて、アノード電極７６とカソード電極８３との間に、メッキ時の電圧である第２の電圧が印加されて数分間、所定の電流パターンにしたがって通電される。これにより、カソード電極８３に接続されたウエハＷ下面とメッキ液との界面では、メッキ液中の銅イオンに電子が与えられて、ウエハＷ下面に銅原子が被着する。すなわち、ウエハＷ下面に銅メッキが施される。
ウエハＷの外形がメッキ槽６１ａの内径にほぼ等しく、アノード電極７６が平面視においてメッキ槽６１ａ内のほぼ全域に渡って存在していることにより、アノード電極７６とウエハＷ下面に形成されたシード層との間には、ほぼ均一な電界が形成される。これにより、メッキによる銅膜の膜厚は均一となる。
メッキ液中で、酸化還元剤としての鉄イオンは、２価および３価の鉄イオンとして存在している。３価の鉄イオンは、主成分管理部２（図１参照）に収容された銅供給源（銅管）から電子を奪って銅イオンを溶出させ、自らは２価の鉄イオンとなる。一方、２価の鉄イオンは、アノード電極７６に電子を与えて３価の鉄イオンとなる。
この実施形態のように、アノード電極７６をメッシュ状とすることにより、アノード電極７６の表面積を充分大きく（たとえば、被メッキ面積の２倍ないし１０倍）することができ、また、シャワーヘッド７５によりアノード電極７６全体に充分早い流れのメッキ液をあてることができる。これにより、アノード電極７６に充分な量の２価の鉄イオンを供給でき、２価の鉄イオンがアノード電極７６に電子を与えて３価の鉄イオンとなる反応を促進できる。
こうして、鉄イオンは、サイクリックに酸化還元を繰り返し、メッキ液とアノード電極７６との間の電子の移動量、およびカソード電極８３とメッキ液との間の電子の移動量はほぼ収支する。
このため、酸化還元剤を用いなかった場合に発生する活性な酸素の泡は生じない。これにより、メッキ液の添加剤の酸化による分解を遅らせることができ、また、酸素の泡がウエハＷ下面に付着して、ウエハＷ表面（下面）に形成された微細な孔や溝を埋めてメッキできなくなる事態を回避することができる。
メッキ液とウエハＷとの界面近傍では、回転するウエハＷに引きずられてメッキ液に遠心力が与えられるが、カソードリング８０の突出部８０ｐにより、メッキ液は確実に回収槽６２ａ内に導かれる。
メッキ電源８２の通電と同時に、システムコントローラ１５５により、バルブ２０１Ｖを開くように制御される。これにより、流体流路８１ｃにカソード洗浄液が導入される。カソード洗浄液はウエハ裏面押圧板８１ａ周縁部の開口から流れ出し、流体流路８０ｆを経てカソード洗浄液回収槽２１０へと導かれる（図１１参照）。これにより、カソード電極８３はカソード洗浄液で洗浄される。
ウエハＷおよび当接部８０ａに対して、メッキ液とカソード電極８３とは反対側にある。したがって、ウエハＷ周縁部が当接部８０ａのシール面８０ｓにより充分にシールされている場合は、メッキ液はカソード電極８３へと流れることはない。一方、ウエハＷと当接部８０ａとのシールが不充分である場合、メッキ液はウエハＷと当接部８０ａとの隙間を流れ、カソード電極８３に至る。通電中のカソード電極８３にメッキ液が接触したままになっていると、カソード電極８３は損傷を受ける（メッキされる）。また、メッキ液がウエハＷと当接部８０ａとの間から漏出している状態でメッキを行うと、メッキによる膜の均一性が悪くなる。
しかし、カソード電極８３に至ったメッキ液はカソード洗浄液によって洗い流され、カソード電極８３は保護される。そして、メッキ液を含むカソード洗浄液は、カソード洗浄液回収槽２１０から液貯め容器２１１へと流れ込む。カソード洗浄液の導電率と、メッキ液が混入したカソード洗浄液の導電率は異なる。たとえば、カソード洗浄液が純水の場合、カソード洗浄液の導電率はメッキ液がわずかに混入するだけで大きく上昇する。
このため、導電率計２１２により測定される導電率に関して、適当な判定レベルを設けておくことにより、導電率計２１２の出力信号に基づき、システムコントローラ１５５は、メッキ液がウエハＷと当接部８０ａとの間から漏出したと判定することができる。この場合、システムコントローラ１５５の制御により、自動的にメッキ処理ユニット２０ａの運転が一時停止され、作業者（オペレータ）にその旨が知らされるようにされる。これにより、ウエハＷに不均一なメッキがされ続けること、すなわち、不良品が発生し続けることを回避できる。
所定時間ウエハＷへのメッキが継続された後、システムコントローラ１５５により、メッキ電源８２が制御されてアノード電極７６とカソード電極８３との間の通電が停止され、昇降機構４４が制御されて、ウエハＷ下面がメッキ槽６１ａに満たされたメッキ液の液面から数ｍｍ離れた状態とされる。
さらに、システムコントローラ１５５により回転駆動機構４５が制御されて、ウエハＷが、やや高速（たとえば、２００ｒｐｍないし１０００ｒｐｍ）で数十秒間回転される。これにより、ウエハＷ下面のメッキ液は側方へと振り切られる。この際、ウエハＷのメッキ面は完全に乾燥しないようにされ、液膜が存在する状態にされる。これにより、ウエハＷ搬送中にメッキ面が腐食されないようにすることができる。
また、システムコントローラ１５５の制御により、バルブ２０１Ｖが閉じられるとともにバルブ２０２Ｖが開かれる。これにより、流体流路８１ｃ内に残留しているカソード洗浄液は、窒素ガスによりパージされ、流体流路８０ｆ内のカソード洗浄液は遠心力により側方へと抜き出される。リーク配管２０４内に残留しているカソード洗浄液は、図示しないエジェクタにより吸引して排出することとしてもよい。
続いて、システムコントローラ１５５により、回転駆動機構４５が制御されてウエハＷの回転が停止され、昇降機構４４が制御されてウエハ保持回転機構７４ａが所期位置まで上昇され、反転駆動部４３が制御されてウエハＷ側が上方を向くようにウエハ保持回転機構７４ａが反転される。スピンベース７８は、その周方向に関して支柱７９の間隔が広い部分が、第２搬送路１５に対向するように回転角度位置が調整され、第２モータ４５ａの保持トルクにより、その回転角度位置が維持される。
その後、システムコントローラ１５５により、サセプタ移動機構４６が制御されてウエハ裏面押圧板８１ａが回転管７７側に移動し、ウエハＷの挟持が解除される。この際、カソード電極８３の弾性力により、ウエハＷはシール面８０ｓからスムーズに離され、ウエハＷは、図１６に示すようにウエハ受け渡しピン８４に支持された状態となる。また、流体流路８０ｆ中にカソード洗浄液が存在しない状態にされていることにより、ウエハＷ上面（メッキ面）にカソード洗浄液が落ちることはない。
当接部８０ａからウエハＷが離されると、ウエハＷのメッキ面に残っているメッキ液はシール面８０ｓとウエハＷとの間に引き込まれ、カソード電極８３の接触部８３ｃはメッキ液に汚染される。接触部８３ｃに付着したメッキ液は、次のウエハＷのメッキ処理をするときにカソード洗浄液に洗い流されるので、接触部８３ｃが清浄な状態でメッキできる。
そして、搬送ロボットＴＲの進退アーム４２または進退アーム４１により処理済みのウエハＷが、支柱７９の間から搬出されて、１枚のウエハＷのメッキ処理が終了する。
メッキ処理は、４つのポンプＰ１〜Ｐ４を同時に作動させてメッキカップ５６ａ〜５６ｄで同時に行ってもよく、ポンプＰ１〜Ｐ４の一部のみ作動させて対応するメッキカップ５６ａ〜５６ｄのいずれかで行ってもよい。
図１７は、メッキ処理ユニット２０ａの図解的な側面図である。図１７を参照して、メッキ処理ユニット２０ａのメンテナンス時の操作について説明する。メッキ処理ユニット２０ｂ〜２０ｄも同様の構造を有しており、同様にしてメンテナンスを行うことができる。
メッキ処理ユニット２０ａに対して第２搬送路１５とは反対側には、エンクロージャ３０の隔壁の一部をなす外装カバー２２０が取り付けられている。外装カバー２２０は、エンクロージャ３０から着脱自在であり、メッキ処理ユニット２０ａのメンテナンスを行うときは、外装カバー２２０を外すことができる。
昇降機構４４のガイド４４ｃの第１モータ４４ａが配置された側の端部は、ガイド４４ｃの長さ方向に沿って延びる回動部材２２１となっている。回動部材２２１は、ウエハ処理部１のフレーム２２２ａにヒンジ結合されており、第２搬送路１５とほぼ平行でほぼ水平な回動軸２２３のまわりに回動できるようになっている。回動軸２２３は、メッキカップ５６ａより低い位置で、メッキカップ５６ａより外装カバー２２０側にある。
ガイド４４ｃは、固定ねじ２２４により、フレーム２２２ａより高い位置にあるウエハ処理部１のフレーム２２２ｂに固定できるようになっている。ガイド４４ｃが固定ねじ２２４でフレーム２２２ｂに固定された状態で、上下ベース１８２は鉛直方向に沿う向きになり、ウエハ保持回転機構７４ａはメッキカップ５６ａの上方に配置される。この状態で、メッキ処理が行われる。
また、ガイド４４ｃは、フレーム２２２ｂに回動が規制されて、鉛直方向よりメッキカップ５６ａ側に倒れないようになっている。すなわち、ガイド４４ｃは鉛直方向に沿う状態から、メッキカップ５６ａとは反対側にのみ回動させることができる。
回動部材２２１は、ガスダンパ２２５を介して、フレーム２２２ａより低い位置にあるウエハ処理部１のフレーム２２２ｃに結合されている。ガスダンパ２２５はシリンダおよびピストンを備えており、シリンダに封入されたガスの圧力により、ピストンがシリンダ内に押し込まれる向きの力に抗することができる。フレーム２２２ｃには、ガスダンパ２２５のシリンダ側の端部が回動自在に取り付けられており、回動部材２２１には、ガスダンパ２２５のピストン側の端部が回動自在に取り付けられている。
ガイド４４ｃからは、ガイド４４ｃの長さ方向とほぼ垂直に当接部２２６が延びている。ガイド４４ｃが鉛直方向に沿う向きから、回動軸２２３のまわりにほぼ９０度回動させると、当接部２２６の先端がウエハ処理部１のフレームに設けられたストッパ２２７に当たり、それ以上回動できないようになっている。この状態で、ガイド４４ｃはほぼ水平になる。ストッパ２２７において当接部２２６が当たる部分には、ラバーが張り付けられており、当接部２２６が当たるときの衝撃を緩和できるようになっている。
メッキ処理ユニット２０ａのメンテナンスを行うときは、メッキ処理動作が停止された状態で、まず、外装カバー２２０を外す。これにより、作業者は、外装カバー２２０が取り付けられていた側から作業できるようになる。続いて、固定ねじ２２４を外し、回動部材２２１が回動軸２２３のまわりに回動するように、ウエハ保持回転機構７４ａをゆっくりと手前側に倒す。
この際、ガスダンパ２２５は、ピストンがシリンダ内に押し込まれるようになっている。したがって、ガスダンパの弾力により、作業者は少ない力でウエハ保持回転機構７４ａを倒すことができる。また、ガスダンパ２２５の弾力により、作業者が操作を誤り、ウエハ保持回転機構７４ａを倒す途中で手を離しても、ウエハ保持回転機構７４ａが急激に倒れることはない。
ガイド４４ｃがほぼ水平になった状態で、当接部２２６がストッパ２２７に当たり、ウエハ保持回転機構７４ａをそれ以上動かすことができなくなる。この状態で、ウエハ保持回転機構７４ａはウエハ処理部１の側方に突出した状態となり、メッキカップ５６ａの上方は開放される。この状態が、図１７に２点鎖線で示されている。これにより、作業者は、メンテナンスの目的箇所へのアクセスが容易となり、メンテナンスを容易に行うことができる。
メッキ処理は、カソードリング８０の中心軸とメッキ槽６１ａ〜６１ｄの中心軸とが一致する状態で行わなければならない。メッキ時のメッキ槽６１ａ〜６１ｄ上端とカソードリング８０下部との間隙はわずかであり、ウエハ保持回転機構７４ａ〜７４ｄに保持されたウエハＷの中心がメッキ槽６１ａ〜６１ｄの中心軸からずれると、メッキ槽６１ａ〜６１ｄとカソードリング８０とが干渉してしまうからである（図１１参照）。カソードリング８０の中心軸とメッキ槽６１ａ〜６１ｄの中心軸とを一致させるためには、メッキカップ５６ａ〜５６ｄの位置を調整する。
また、メッキ槽６１ａ〜６１ｄの上端が水平でなければ、メッキ液がメッキ槽６１ａ〜６１ｄの縁から盛り上がった状態で、メッキ液にウエハＷを接触させることができない。したがって、メッキ槽６１ａ〜６１ｄの上端が水平でない場合は、水平になるように調整しなければならない。
図１８は、メッキカップ５６ａの図解的な側面図である。図１８を参照して、メッキカップ５６ａの位置を合わせたり、メッキ槽６１ａの上端が水平になるように調整する方法を説明する。メッキカップ５６ｂ〜５６ｄも同様の構造を有しており、同様の方法により調整できる。
メッキカップ５６ａの下部（底）には、平板状の第１ベース板２３０が一体に取り付けられている。第１ベース板２３０は、平面視においてメッキカップ５６ａの底面よりわずかに大きい。第１ベース板２３０の下部（メッキカップ５６ａ側とは反対側）には、平板状の第２ベース板２３１が取り付けられている。第２ベース板２３１は、ウエハ処理部１のフレーム２３６に取り付けられている。第２ベース板２３１は、平面視において第１ベース板２３０よりわずかに大きい。
第１ベース板２３０および第２ベース板２３１には、これらを厚さ方向に貫通する穴が設けられており、送液分岐配管５８ａおよびリターン分岐配管６３ａは、これらの穴を挿通されている。送液分岐配管５８ａおよびリターン分岐配管６３ａは、フッ素樹脂製の継ぎ手２３９により、メッキカップ５６ａに接続されている。
第１ベース板２３０の周縁部の少なくとも３箇所に、第１ベース板２３０を厚さ方向に貫通する固定穴２３３が形成されている。第２ベース板２３１には、固定穴２３３にほぼ対応する位置に、内ねじ２３４が形成されている。固定穴２３３には、外ねじが形成された固定ねじ２３５が挿通されており、固定ねじ２３５は第２ベース板２３１に形成された内ねじ２３４に締め付けられている。これにより、第１ベース板２３０は第２ベース板２３１に固定されている。
固定穴２３３の内径は、固定ねじ２３５の外径より大きい。たとえば、固定穴２３３の内径は１０ｍｍであり、固定ねじ２３５の外径は６ｍｍである。この場合、第１ベース板２３０は、第１ベース板２３０の面内方向の任意の方向に４ｍｍ移動できる。以上の場合、固定ねじ２３５のねじ頭と第１ベース板２３０との間には、たとえば、外径１８ｍｍのワッシャ２３７が介装されて、固定ねじ２３５のねじ頭が固定穴２３３の中に落ち込まないようにされる。
固定ねじ２３５を緩めることにより、第１ベース板２３０を第１ベース板２３０の面内方向の任意の方向に動かして、メッキ槽６１ａの水平方向の位置を調整できる。
第２ベース板２３１は、その周縁部に互いに間隔をあけて設けられた少なくとも３対の押しねじ２３８Ａおよび引きねじ２３８Ｂにより、フレーム２３６に固定されている。それぞれの対の押しねじ２３８Ａおよび引きねじ２３８Ｂを調整して、その押しねじ２３８Ａおよび引きねじ２３８Ｂが設けられた位置における第２ベース板２３１のフレーム２３６からの高さを調整できる。これにより、第２ベース板２３１の傾きを調整できる。
通常、水平に調整された第２ベース板２３１に第１ベース板２３０を取り付けると、メッキ槽６１ａの上端が水平になるように調整されている。したがって、メッキ槽６１ａの上端を水平に調整するには、先ず、メッキ槽６１ａが取り外された状態で、たとえば、第２ベース板２３１の上に水準器をのせ、第２ベース板２３１を水平に調整すればよい。その後、第２ベース板２３１に第１ベース板２３０を取り付けると、メッキ槽６１ａの上端は水平になる。
このとき、固定ねじ２３５は緩くしめられた状態にする。続いて、ウエハ保持回転機構７４ａを下降させ、カソードリング８０がメッキ槽６１ａ上端の周囲に嵌るように、第２ベース板２３１に対して第１ベース板２３０を移動させて、メッキ槽６１ａの水平方向の位置を調整する。
通常、ウエハ保持回転機構７４ａとメッキカップ５６ａとが対向された状態で、カソードリング８０の中心軸とメッキ槽６１ａの中心軸とは、ほぼ平行になるように調整されている。したがって、上記の方法でメッキ槽６１ａの位置を合わせることにより、メッキ槽６１ａの中心軸とカソードリング８０の中心軸とを一致させることができる。メッキ槽６１ａが適正な位置にあるとき、固定ねじ２３５を強く締め付けてメッキ槽６１ａの位置を固定する。
図１９は、ベベルエッチングユニット２１ａ，２１ｂの共通の構成を示す図解的な断面図である。
ほぼ円筒状のカップ８５内に、ウエハＷをほぼ水平に保持して回転するスピンチャック８６が備えられている。スピンチャック８６は、ウエハＷの周縁部に接触することなく、ウエハＷの底面中央部のみを吸着することにより、ウエハＷを保持できるようになっている。スピンチャック８６は鉛直方向に沿って配された回転軸８７を有しており、回転軸８７には回転駆動機構８８からの回転駆動力が伝達されるようになっている。また、スピンチャック８６には、このスピンチャック８６を昇降させる昇降機構８９が結合されていて、スピンチャック８６の上部をカップ８５内に収容された状態と、カップ８５の上端より高い状態とにできるようになっている。
カップ８５は、同軸に配された３つのカップ８５ａ〜８５ｃを含んでいる。それぞれのカップ８５ａ〜８５ｃの上端は、最も外側のカップ８５ａが最も高く、中間のカップ８５ｂが最も低い。最も内側のカップ８５ｃの上端には、平板状で平面視において環状の処理液案内板８５ｄが結合されている。処理液案内板８５ｄの外側の端部は、屈曲してカップ８５ａとカップ８５ｂとの間に挿入されている。
カップ８５ａおよびカップ８５ｂを側壁として、上方に開いた開口部を有する処理液回収槽９７が形成されており、カップ８５ｂおよびカップ８５ｃを側壁として、排気槽９８が形成されている。処理液回収槽９７の底部の一部には排液口９７ａが形成されており、排気槽９８の底部の一部には、排気口９８ａが形成されている。
カップ８５の上方には、リンスノズル９０が配置されている。リンスノズル９０にはリンス液配管９１が連通接続されており、リンス液配管９１にはリンス液供給源９２が接続されている。リンス液配管９１にはバルブ９１Ｖが介装されており、バルブ９１Ｖを開くことによりリンスノズル９０からリンス液を吐出して、スピンチャック８６に保持されたウエハＷの上面にリンス液を供給できるようになっている。
処理液案内板８５ｄを下方から貫通して、リンスノズル９９が配されている。リンスノズル９９にはリンス液配管１００が連通接続されており、リンス液配管１００にはリンス液供給源９２が接続されている。リンス液配管１００にはバルブ１００Ｖが介装されており、バルブ１００Ｖを開くことによりリンスノズル９９からリンス液を吐出して、スピンチャック８６に保持されたウエハＷの下面にリンス液を供給できるようになっている。
リンス液は、たとえば、純水であってもよい。この場合、リンス液（純水）は、エンクロージャ３０に形成された純水供給配管挿通口３２ｈに挿通された純水配管３２（図３参照）を介して、リンス液配管９１，１００に導入できる。
また、カップ８５の上方には、エッチング処理管９３がほぼ鉛直方向に沿って設けられている。エッチング処理管９３下端近傍のカップ８５中心側には、スピンチャック８６に保持されたウエハＷの表面に沿う水平方向に延びる溝９４が形成されており、このウエハＷの周縁部を溝９４内に挿入できるようになっている。溝９４の内部空間とエッチング処理管９３の内部空間とは連通している。
エッチング処理管９３には移動機構９５が結合されている。この移動機構９５により、エッチング処理管９３を上下方向およびカップ８５の径方向に移動させることができる。これにより、エッチング処理管９３を、ウエハＷの周縁部が溝９４に挿入された処理位置および処理位置から退避してウエハＷから離れた退避位置との間で移動させることができる。また、エッチング処理管９３を、カップ８５を回避してカップ８５の側方へ退避させることもできる。
エッチング処理管９３は、後処理薬液配管Ｐ１４を介して、後処理薬液供給部４（図１参照）に配されエッチング液が収容されたエッチング液供給源９６に接続されている。エッチング処理管９３とエッチング液供給源９６との間の後処理薬液配管Ｐ１４には、バルブ９３Ｖが介装されており、バルブ９３Ｖを開くことにより、溝９４の内部空間にエッチング液を送ることができるようになっている。また、バルブ９３Ｖにより、エッチング液の流量調整をすることもできる。エッチング液は、たとえば、硫酸、過酸化水素水、および水の混合溶液とすることができる。
回転駆動機構８８、昇降機構８９、および移動機構９５の動作、ならびにバルブ９１Ｖ，１００Ｖ，９３Ｖの開閉は、システムコントローラ１５５により制御される。
ベベルエッチングユニット２１ａ，２１ｂによりウエハＷの周縁部をエッチングするときは、先ず、システムコントローラ１５５により移動機構９５が制御されて、エッチング処理管９３が退避位置に退避される。
続いて、システムコントローラ１５５により昇降機構８９が制御されてスピンチャック８６が上昇されて、スピンチャック８６の上部がカップ８５の上端より高くされる。そして、搬送ロボットＴＲの進退アーム４１または進退アーム４２（図５参照）により、メッキ処理部１２でメッキ処理が施されたウエハＷが搬入されて、ウエハＷの中心が回転軸８７の中心軸上にのるようにウエハＷがスピンチャック８６に吸着保持される。ウエハＷは、メッキ処理が施された面が上方に向けられて保持される。
その後、システムコントローラ１５５により昇降機構８９が制御されてスピンチャック８６が下降される。これにより、スピンチャック８６に保持されたウエハＷは側方がカップ８５ａに囲まれた状態となる。そして、システムコントローラ１５５により回転駆動機構８８が制御されて、スピンチャック８６に保持されたウエハＷが回転される。ウエハＷの回転数は、たとえば、５００ｒｐｍ程度とされる。
この状態で、システムコントローラ１５５の制御により、バルブ９１Ｖ，１００Ｖが開かれる。これにより、リンスノズル９０，９９からウエハＷの上面および下面にリンス液が供給される。リンス液は、遠心力によりウエハＷの周縁部へと拡がりウエハＷの上側表面のほぼ全面および下側表面のスピンチャック８６が接している部分を除く領域を流れる。このようにして、ウエハＷが洗浄される。
リンス液は、ウエハＷの遠心力により側方へと振り切られて、カップ８５ａの内側面や処理液案内板８５ｄの上面を伝って、処理液回収槽９７内へと流れ落ちる。リンス液は、さらに、排液口９７ａから図外の回収タンクへと導かれる。また、図外の排気装置により、排気口９８ａからカップ８５内の気体が排気される。これにより、リンス液のミスト等もカップ８５外に飛散しないようになっている。
一定時間、このようなリンス処理が施された後、システムコントローラ１５５の制御により、バルブ９１Ｖ，１００Ｖが閉じられる。ウエハＷの回転は継続され、これにより、ウエハＷに残ったリンス液の大部分は振り切られる。
次に、システムコントローラ１５５により移動機構９５が制御されて、エッチング処理管９３が処理位置に移動される。これにより、図１９に示すようにウエハＷの周縁部が溝９４に挿入された状態となる。このときのウエハＷの回転数は、たとえば、５００ｒｐｍ程度とすることができる。そして、システムコントローラ１５５の制御により、バルブ９３Ｖが開かれる。エッチング液の流量は、たとえば、２０ｍｌ／ｍｉｎとすることができる。これにより、エッチング液供給源９６から溝９４内にエッチング液が供給される。エッチング液は溝９４から溢れて流れ、溝９４内はエッチング液でほぼ満たされた状態となる。
ウエハＷの周縁部は溝９４内に挿入されているので、ウエハＷ表面の銅薄膜のうち周縁部のものはエッチング液に溶解される。ウエハＷは回転しているので、ウエハＷの周縁部とエッチング処理管９３による処理位置との相対変位が生じ、その結果、ウエハＷ周縁部は全周にわたってエッチングされる。エッチング幅は、ウエハＷの溝９４への挿入深さで決まるので、正確に所望のエッチング幅でエッチングできる。
ウエハＷの遠心力により側方へと振り切られたエッチング液は、リンス液と同様、一旦回収槽９７に回収された後、排液口９７ａを介して図外の回収タンクに導かれる。また、この間も、排気口９８ａからの排気は継続され、エッチング液のミストがカップ８５外に飛散しないようにされる。
このように一定時間（たとえば、数十秒間）エッチング液を流して、ウエハＷ周縁部の銅薄膜のエッチングを継続した後、システムコントローラ１５５はバルブ９３Ｖを閉じるように制御して、溝９４内へのエッチング液の供給を停止する。これにより、溝９４内にはエッチング液が存在しない状態となり、ウエハＷ周縁部のエッチング処理は終了する。
その後、再び、システムコントローラ１５５の制御により、バルブ９１Ｖ，１００Ｖが開かれ、ウエハＷ表面にリンス液が供給される。これにより、ウエハＷ周縁部に残っていたエッチング液がリンス液により除去される。この間、システムコントローラ１５５により移動機構９５が制御されて、エッチング処理管９３が退避位置に移動される。
一定時間（たとえば、１分程度）、リンス液の供給が継続された後、システムコントローラ１５５の制御によりバルブ９１Ｖ，１００Ｖが閉じられてリンス液の供給が停止される。そして、システムコントローラ１５５により回転駆動機構８８が制御されてスピンチャック８６が一定時間高速回転（たとえば、１０００ｒｐｍ程度で数十秒間）されて、ウエハＷの振り切り乾燥が行われた後、スピンチャック８６の回転が停止される。
続いて、システムコントローラ１５５により昇降機構８９が制御されて、スピンチャック８６に保持されたウエハＷが、カップ８５の上端より高くなるように、スピンチャック８６が上方に移動され、ウエハＷの吸着保持が解除される。
そして、搬送ロボットＴＲの進退アーム４２または進退アーム４１により処理済みのウエハＷが搬出されて、１枚のウエハＷの周縁部のエッチング処理が終了する。処理済みのウエハＷは周縁部に銅薄膜が存在しないので、以後の工程で基板保持ハンド４１，４２ｃ（図５（ａ）参照）により周縁部を把持されても基板保持ハンド４１ｃ、４２ｃに銅が付着することはない。
この実施形態では、カップ８５が固定されスピンチャック８６が昇降機構８９により昇降されるように構成されているが、スピンチャック８６とカップ８５とが上下方向に相対的に移動できればよく、たとえば、スピンチャック８６が上下方向に固定されカップ８５が昇降されるように構成されていてもよい。この場合でも、スピンチャック８６の上端をカップ８５の上端より高くすることができ、進退アーム４１または進退アーム４２によるウエハＷの搬入／搬出を行うことができる。
図２０は、洗浄ユニット２２ａ，２２ｂの共通の構成を示す図解的な断面図である。
ほぼ円筒状のカップ１０１内に、ウエハＷをほぼ水平に保持して回転するスピンチャック１０２が備えられている。スピンチャック１０２は、鉛直方向に沿って配された回転軸１０２ａおよびその上端に垂直に取り付けられた円板状のスピンベース１０２ｂを有しており、スピンベース１０２ｂの上面周縁部近傍には、複数のチャックピン１０２ｅが周方向に間隔をあけて立設されている。チャックピン１０２ｅは、ウエハＷの下面周縁部を支持しつつ、ウエハＷの端面（周面）に当接し、他のチャックピン１０２ｅと協働してウエハＷを挟持できるようになっている。
スピンチャック１０２の回転軸１０２ａには、回転駆動機構１０３からの回転駆動力が伝達されるようになっている。また、スピンチャック１０２には、このスピンチャック１０２を昇降させる昇降機構１０４が結合されていて、スピンチャック１０２の上部をカップ１０１内に収容された状態と、カップ１０１の上端より高い状態とにできるようになっている。
カップ１０１は、同軸に配された３つのカップ１０１ａ〜１０１ｃを含んでいる。それぞれのカップ１０１ａ〜１０１ｃの上端は、最も外側のカップ１０１ａが最も高く、中間のカップ１０１ｂが最も低い。最も内側のカップ１０１ｃの上端には、平板状で平面視において環状の処理液案内板１０１ｄが結合されている。処理液案内板１０１ｄの外側の端部は、屈曲してカップ１０１ａとカップ１０１ｂとの間に挿入されている。
カップ１０１ａおよびカップ１０１ｂを側壁として、上方に開いた開口部を有する処理液回収槽１０５が形成されており、カップ１０１ｂおよびカップ１０１ｃを側壁として、排気槽１０６が形成されている。処理液回収槽１０５の底部の一部には排液口１０５ａが形成されており、排気槽１０６の底部の一部には、排気口１０６ａが形成されている。
カップ１０１の上方には、ノズル１０７が配置されている。ノズル１０７は、バルブ１０７Ｖを介してリンス液供給源に連通接続されており、バルブ１０７Ｖを開くことにより、ノズル１０７からスピンチャック１０２に保持されたウエハＷに向けて、リンス液を吐出することができるようになっている。
回転軸１０２ａの内部には、回転軸１０２ａを軸方向に貫通する処理液供給路１０２ｃが形成されており、回転軸１０２の上端は開口して処理液吐出口１０２ｄとなっている。処理液供給路１０２ｃには、後処理薬液配管Ｐ１４を介して、後処理薬液供給部４（図１参照）に配された洗浄液供給源から洗浄液を導入できるようになっており、また、リンス液供給源からリンス液を導入できるようになっている。
洗浄液は、たとえば、硫酸、過酸化水素水、および水の混合溶液とすることができる。リンス液は、たとえば、純水であってもよい。この場合、リンス液（純水）は、エンクロージャ３０に形成された純水供給配管挿通口３２ｈに挿通された純水配管３２（図３参照）を介して、処理液供給路１０２ｃやノズル１０７に導入できる。
処理液供給路１０２ｃと洗浄液供給源との間には、バルブ１０８Ｖが介装されており、処理液供給路１０２ｃとリンス液供給源との間には、バルブ１０９Ｖが介装されている。バルブ１０９Ｖを閉じ、バルブ１０８Ｖを開くことにより、処理液吐出口１０２ｄから洗浄液を吐出させることができ、バルブ１０８Ｖを閉じ、バルブ１０９Ｖを開くことにより、処理液吐出口１０２ｄからリンス液を吐出させることができる。このようにして、スピンチャック１０２に保持されたウエハＷの下面中心部に、洗浄液またはリンス液を供給できる。
回転駆動機構１０３および昇降機構１０４の動作、ならびにバルブ１０７Ｖ，１０８Ｖ，１０９Ｖの開閉は、システムコントローラ１５５により制御される。
洗浄ユニット２２ａ，２２ｂによりウエハＷを洗浄するときは、先ず、システムコントローラ１５５により昇降機構１０４が制御されてスピンチャック１０２が上昇されて、スピンチャック１０２の上部がカップ１０１の上端より高くされる。そして、搬送ロボットＴＲの進退アーム４１または進退アーム４２（図５参照）により、ベベルエッチングユニット２１ａまたは２１ｂでベベルエッチング処理が施されたウエハＷが搬入されて、ウエハＷの中心が回転軸１０２ａの中心軸上にのるように、ウエハＷがチャックピン１０２ｅによりメカニカルに保持される。
その後、システムコントローラ１５５により昇降機構１０４が制御されて、スピンチャック１０２が下降される。これにより、スピンチャック１０２に保持されたウエハＷは側方がカップ１０１ａに囲まれた状態となる。そして、システムコントローラ１５５により回転駆動機構１０３が制御されて、スピンチャック１０２に保持されたウエハＷが回転される。ウエハＷの回転数は、たとえば、５００ｒｐｍ程度とされる。また、図外の排気装置により、排気口１０６ａからカップ１０１内の気体が排気される。
この状態で、システムコントローラ１５５の制御により、バルブ１０７Ｖ，１０８Ｖが開かれる。これにより、ウエハＷに向けて、ノズル１０７からはリンス液が吐出され、処理液吐出口１０２ｄからは洗浄液が吐出される。ウエハＷ表面に供給されたリンス液および洗浄液は、それぞれ遠心力によりウエハＷの周縁部へと拡がるように流れる。このようにして、ウエハＷ下面全面が洗浄される。
リンス液および洗浄液は、ウエハＷの遠心力により側方へと振り切られて、カップ１０１ａの内側面や処理液案内板１０１ｄの上面を伝って、処理液回収槽１０５内へと流れ落ちる。これらの液は、さらに、排液口１０５ａから図外の回収タンクへと導かれる。また、カップ１０１内の気体が排気されていることから、洗浄液のミストなども排気口１０６ａから排気され、カップ１０１外に飛散することはない。
一定時間、このような処理が施された後、システムコントローラ１５５の制御により、バルブ１０８Ｖが閉じられ、バルブ１０９Ｖが開かれる。これにより、処理液吐出口１０２ｄからウエハＷ下面に向けてリンス液が吐出される。ノズル１０７からのウエハＷ上面へのリンス液の吐出は継続される。これにより、ウエハ下面の洗浄液が洗い流される。一定時間（たとえば、１分間程度）、このような処理が継続された後、システムコントローラ１５５の制御により、バルブ１０７Ｖ、１０９Ｖが閉じられ、ウエハＷへのリンス液の供給が停止される。
続いて、システムコントローラ１５５により、回転駆動機構１０３が制御されて、スピンチャック１０２に保持されたウエハＷが、たとえば、２０００ｒｐｍ程度で高速回転される。これにより、ウエハＷに残ったリンス液の大部分は振り切られて、ウエハＷが乾燥される。一定時間（たとえば数十秒間）ウエハＷの高速回転が継続された後、システムコントローラ１５５により回転駆動機構１０３が制御されて、ウエハＷの回転が停止される。
次に、システムコントローラ１５５により、昇降機構１０４が制御されて、スピンチャック１０２に保持されたウエハＷが、カップ１０１の上端より高くなるように、スピンチャック１０２が上方に移動され、チャックピン１０２ｅによるウエハＷの保持が解除される。
そして、搬送ロボットＴＲの進退アーム４２または進退アーム４１により処理済みのウエハＷが搬出されて、１枚のウエハＷの洗浄処理が終了する。
この実施形態では、カップ１０１が固定されスピンチャック１０２が昇降機構１０４により昇降されるように構成されているが、スピンチャック１０２とカップ１０１とが上下方向に相対的に移動できればよく、たとえば、スピンチャック１０２が上下方向に固定されカップ１０１が昇降されるように構成されていてもよい。この場合でも、スピンベース１０２ｂをカップ１０１の上端より高くすることができ、進退アーム４１または進退アーム４２によるウエハＷの搬入／搬出を行うことができる。
図２１は、ウエハ処理部１の制御系統の構成を示すブロック図である。
システムコントローラ１５５により、ウエハ処理部１、主成分管理部２、微量成分管理部３、および後処理薬液供給部４を制御して、メッキ装置１０全体を統括的に管理できる。具体的には、システムコントローラ１５５は、各部の状態を監視し、各部に適切な制御指令を出し、各部のデータを設定し、各部のデータを取り込むことができる。
システムコントローラ１５５のハードウェアは、１０ＭＩＰＳ(Million Instructions per second)以上の処理能力を有する中央演算処理装置(CPU ; Central Processing Unit)１５５Ｃと、１０Ｍｂｙｔｅ以上の記憶容量を有する半導体メモリおよび１Ｍｂｙｔｅ以上の記憶容量を有する磁性体メモリを含む記憶装置１５５Ｍと、ＲＳ−２３２Ｃ規格のシリアルポート２８０と、ＲＳ−４８５規格のシリアルポート２８１と、複数のプリント基板１５５Ｐとを備えている。磁性体メモリは、たとえば、ハードディスクドライブ(HDD)に備えられたハードディスク(HD)や、フレキシブルディスクドライブ(FDD)に着脱されるフレキシブルディスク(FD)とすることができる。
システムコントローラ１５５で用いられるソフトウェアは、オペレーティングシステムと、少なくとも一部が高級言語で記述されたアプリケーションプログラムとを含んでおり、これらのプログラムは記憶装置１５５Ｍに格納されている。アプリケーションプログラムは、たとえば、メッキ処理、ベベルエッチング処理、洗浄処理などを実行するためのもの（レシピ）を含む。
システムコントローラ１５５には、ディスプレイ１５６、キーボード１５７、およびポインティングデバイス（たとえば、マウス）１５６ｐが接続されており、作業者との間で情報の入出力をできるようになっている。また、システムコントローラ１５５には、警報音発生装置１５８が接続されている。所定の場合、たとえば、導電率計２１２（図９参照）の出力信号に基づきメッキ液の漏れが発生したと判断されたときや、メッキ液に銅イオンを供給する銅供給源（銅管）の残量が所定量以下になったときには、警報音が発せられるとともに、警報に関連した情報がディスプレイ１５６に表示されるようになっている。
システムコントローラ１５５は、搬送コントローラ２９（図２参照）、主成分管理部２、および微量成分管理部３と、ＲＳ−２３２Ｃ規格のシリアルポート２８０を介してケーブル接続されている。また、システムコントローラ１５５は、パルス列による入出力用のケーブルを介してモータコントローラ１５９に接続されており、アナログ信号用のケーブルを介してポンプコントローラ１６０、流量計６０ａ〜６０ｄ、および吸光度計６６Ａ，６６Ｂに接続されている。
これにより、システムコントローラ１５５は、モータコントローラ１５９を介して、たとえば、回転駆動機構４５，８８，１０３（図９，１９，２０参照）などに備えられたモータを制御可能であり、ポンプコントローラ１６０を介して、たとえば、メッキ処理部１２のポンプＰ１〜Ｐ４（図７参照）の動作を制御可能である。流量計６０ａ〜６０ｄ（図７参照）からの流量を示す信号は、アナログ信号としてシステムコントローラ１５５に入力される。また、システムコントローラ１５５は、アナログ信号により吸光度計６６Ａ，６６Ｂの動作（たとえば、発光部６８Ａ，６８Ｂの発光）を制御し、受光部６９Ａ，６９Ｂから出力されるアナログ信号を受け取るようになっている。
システムコントローラ１５５は、さらに、ＲＳ−４８５規格のシリアルポート２８１を介して、主成分管理部２、後処理薬液供給部４、およびシリアル／パラレル変換器１６１ａ，１６１ｂにケーブル接続されている。シリアル／パラレル変換器１６１ａ，１６１ｂは、図２１では２つのみ示しているが、より多くのものが接続されていてもよい。
各シリアル／パラレル変換器１６１ａ，１６１ｂには、パラレルケーブルを介して、電磁弁１６２ａ，１６２ｂやセンサ１６３ａ，１６３ｂ（たとえば、温度センサ７０、電磁導電率計７１、超音波式レベル計７２（図７参照））などが接続されている。電磁弁１６２ａ，１６２ｂは、たとえば、エア弁からなるバルブ（たとえば、バルブ９１Ｖ，１００Ｖ（図１９参照），１０７Ｖ（図２０参照））を制御することができる。
図２２は、主成分管理部２の構成を示す図解図である。
主成分管理部２は、メッキ液中に銅イオンを供給するための少なくとも１つ（この実施形態では２つ）の銅溶解タンク１１０ａ，１１０ｂ、これらのうち使用されていない銅溶解タンク１１０ａ，１１０ｂに置換液を供給するためのバッファ槽１１１、およびバッファ槽１１１に置換液の元となる置換原液を供給する置換原液供給部１１２を含んでいる。
銅溶解タンク１１０ａ，１１０ｂ内には、銅供給源である銅管１４６が収容されており、ウエハ処理部１のメッキ液収容槽５５との間でメッキ液を循環させることにより、メッキにより失われる銅イオンをメッキ液に補充することができる。また、メッキ液収容槽５５との間でメッキ液が循環されていない銅溶解タンク１１０ａ（１１０ｂ）内を置換液で満たされた状態にすることにより、銅管１４６の表面状態を良好に保つことができる。これにより、メッキ液収容槽５５と銅溶解タンク１１０ａ（１１０ｂ）との間でメッキ液の循環が開始されたとき、銅管１４６から良好に銅イオンが溶出するようにできる。
銅溶解タンク１１０ａ，１１０ｂは、有底円筒状の外形および密閉構造を有しており、その軸がほぼ垂直方向に沿うように設置されている。銅溶解タンク１１０ａ，１１０ｂは、重量計１５４ａ，１５４ｂにそれぞれ載せられており、銅溶解タンク１１０ａ，１１０ｂおよびその内容物を含む全重量を計量できるようになっている。
銅溶解タンク１１０ａ，１１０ｂは、いずれも、銅溶解タンク１１０ａ，１１０ｂの側壁を構成する外管１１６ａ，１１６ｂ、および外管１１６ａ，１１６ｂ内に配設された内管１１７ａ，１１７ｂを備えており、内管１１７ａ，１１７ｂの内部空間は、外管１１６ａ，１１６ｂと内管１１７ａ，１１７ｂとの間の空間（以下、「環状空間１４５」という。）と銅溶解タンク１１０ａ，１１０ｂの下部で連通している。銅管１４６は、環状空間１４５内に収容されている。
バッファ槽１１１は、配管が接続された配管口を有する蓋１２０を備えており、ほぼ密閉された状態とされている。バッファ槽１１１の上部と下部とは、バッファ槽１１１の外部に鉛直方向に沿って配設されたバイパス管１２５により連通接続されている。バイパス管１２５側方の所定の高さ位置には、その高さ位置におけるバイパス管１２５内部の液体の有無を検知する定量確認センサ１２６が取り付けられている。
バッファ槽１１１とバイパス管１２５との間で、液体（たとえば、置換液）は自由に行き来できるようになっており、これにより、バッファ槽１１１内の液面とバイパス管１２５内の液面とは、ほぼ同じ高さ位置になる。したがって、定量確認センサ１２６により、所定の高さ位置におけるバッファ槽１１１内の液体の有無を知ることができる。
バッファ槽１１１の底部には、配管口を介して循環配管１１８の一端が連通接続されている。循環配管１１８の他端は、分岐点Ｂ１で、循環分岐配管１２１，１２２に分岐している。循環分岐配管１２１は、さらに、循環分岐配管１２１ａ，１２１ｂに分岐しており、循環分岐配管１２２は、さらに、循環分岐配管１２２ａ，１２２ｂに分岐している。
循環分岐配管１２１ａ，１２１ｂは、それぞれ、銅溶解タンク１１０ａ，１１０ｂの上方から内管１１７ａ，１１７ｂに接続されている。循環分岐配管１２２ａ，１２２ｂは、それぞれ、銅溶解タンク１１０ａ，１１０ｂ内に配された排液管１４９ａ，１４９ｂに連通接続されている。循環分岐配管１２１ａ，１２１ｂには、それぞれ、バルブＡＶ３−２，ＡＶ４−２が介装されている。循環分岐配管１２２ａ，１２２ｂには、それぞれ、バルブＡＶ３−３，ＡＶ４−３が介装されている。
環状空間１４５には、循環分岐配管１１９ａ，１１９ｂが連通接続されている。循環分岐配管１１９ａ，１１９ｂには、それぞれ、バルブＡＶ３−１，ＡＶ４−１が介装されている。循環分岐配管１１９ａ，１１９ｂは循環配管１１９の一端側に接続されており、循環配管１１９の他端側は、分岐点Ｂ２で循環分岐配管１１９ｄ，１１９ｅに分岐している。
バルブＡＶ３−１，ＡＶ３−２，ＡＶ３−３，ＡＶ４−１，ＡＶ４−２，ＡＶ４−３は、銅溶解タンク内流路切り換え部１５３に集約されている。
循環分岐配管１１９ｄは、蓋１２０に形成された配管口を挿通されて（蓋１２０を貫通して）、バッファ槽１１１内に延設されている。循環分岐配管１１９ｄには、バルブＡＶ２−２が介装されている。
循環配管１１８の途中には、分岐点Ｂ３において、流路切り換え用配管１１５の一端が連通接続されている。流路切り換え用配管１１５の他端側には、バルブＡＶ１−４が介装されている。バルブＡＶ１−４を開くことにより、流路切り換え用配管１１５の他端側から、排液できるようになっている。また、流路切り換え用配管１１５には、それぞれバルブＡＶ１−３，ＡＶ１−２を介してメッキ液移送管Ｐ１２ａ，Ｐ１２ｂが連通接続されている。
循環配管１１８には、バッファ槽１１１と分岐点Ｂ３との間にバルブＡＶ１−１が介装されており、分岐点Ｂ３と分岐点Ｂ１との間には、分岐点Ｂ３から分岐点Ｂ１に向かう順に、バルブＡＶ１−５、ポンプＰ５，流量計１２３が介装されている。また、循環配管１１８のバッファ槽１１１に近接した部分（バッファ槽１１１と分岐点Ｂ３との間）の側方には、空確認センサ１２７が取り付けられている。空確認センサ１２７は、その高さ位置における循環配管１１８内の液体の有無を検知できる。これにより、バッファ槽１１１内が空であるか否かを知ることができるようになっている。
バルブＡＶ１−１，ＡＶ１−２，ＡＶ１−３，ＡＶ１−４，ＡＶ１−５は、入口側主流路切り換え部１１３に集約されている。
循環分岐配管１１９ｅは、分岐点Ｂ４においてメッキ液移送管Ｐ１２ｂの途中に連通接続されている。循環分岐配管１１９ｅにはバルブＡＶ２−１が介装されている。バルブＡＶ２−１，ＡＶ２−２は、出口側主流路切り換え部１１４に集約されている。
置換原液供給部１１２は、置換原液を収容する置換原液タンク１２８、および所定量の置換原液を計量する計量カップ１２９を備えている。置換原液は、たとえば、濃硫酸とすることができる。計量カップ１２９は蓋１２９ａを有して、ほぼ密閉されている。また、計量カップ１２９の底部は逆円錐形の形状を有しており、計量カップ１２９の底面中央部には排液口が形成されている。計量カップ１２９の底面は、この排液口に向かって下り傾斜がつけられている。置換原液タンク１２８内底部と計量カップ１２９の上部との間には、置換原液移送管１３０が配設されている。置換原液移送管１３０には、バルブＡＶ６−３が介装されている。
置換原液供給部１１２とバッファ槽１１１とは、置換原液供給配管１２４で接続されている。置換原液供給配管１２４は、蓋１２９ａを貫通して計量カップ１２９の上部まで延設されている。計量カップ１２９底部の中央部（排液口）には、置換原液移送管１３１の一端が連通接続されている。置換原液移送管１３１の他端は、分岐点Ｂ５で置換原液供給管１２４に連通接続されている。置換原液供給配管１２４には、分岐点Ｂ５と計量カップ１２９との間において、バルブＡＶ６−１が介装されている。置換原液移送管１３１には、バルブＡＶ６−２が介装されている。
また、計量カップ１２９には、蓋１２９ａを貫通してリーク管１３２が連通接続されている。計量カップ１２９の外部で、リーク管１３２にはバルブＡＶ６−４が介装されている。バルブＡＶ６−４を開くことにより、計量カップ内を大気圧にできる。
計量カップ１２９側方の所定の高さ位置には、その高さ位置における計量カップ１２９内部の液体の有無を検知する定量確認センサ１３３が取り付けられている。また、置換原液移送管１３１の計量カップ１２９に近接した部分の側方には、空確認センサ１３４が取り付けられている。空確認センサ１３４は、その高さ位置における置換原液移送管１３１内の液体の有無を検知できる。これにより、計量カップ１２９内が空であるか否かを知ることができるようになっている。
バッファ槽１１１には、蓋１２０を貫通して純水供給配管１３５が連通接続されており、図外の純水供給源からバッファ槽１１１に純水を供給できるようになっている。純水供給配管１３５には、バルブＡＶ７−１が介装されている。
バッファ槽１１１には、さらに、蓋１２０を貫通して給排気管１３６が導入されている。給排気管１３６のバッファ槽１１１外の端部には、エアポンプ１３７が接続されている。給排気管１３６には、三方バルブＡＶ８−３が介装されている。三方バルブＡＶ８−３により、バッファ槽１１１とエアポンプ１３７とが流通するようにしたり、バッファ槽１１１と大気とが流通するようにしたりすることができる。
エアポンプ１３７は排気管１３８および給気管１３９を備えており、給排気管１３６は排気管１３８および給気管１３９に連通接続されている。排気管１３８には三方バルブＡＶ８−１が介装されており、給気管１３９には三方バルブＡＶ８−２が介装されている。三方バルブＡＶ８−１，ＡＶ８−２，ＡＶ８−３は、エア弁とすることができ、加圧／減圧部１６４に集約されている。
三方バルブＡＶ８−１を大気とエアポンプ１３７とが流通するようにし、三方バルブＡＶ８−２をエアポンプ１３７と給排気管１３６とが流通するようにして、エアポンプ１３７を作動させることにより、バッファ槽１１１内に空気を供給（給気）できる。また、三方バルブＡＶ８−１を給排気管１３６とエアポンプ１３７とが流通するようにし、三方バルブＡＶ８−２をエアポンプ１３７と大気とが流通するようにして、エアポンプ１３７を作動させることにより、バッファ槽１１１内の気体を排出（排気）できる。
入口側主流路切り換え部１１３、出口側主流路切り換え部１１４、銅溶解タンク内流路切り換え部１５３、置換原液供給部１１２、および加圧／減圧部１６４の各バルブ、ならびにバルブＡＶ７−１の開閉や、ポンプＰ５、エアポンプ１３７の動作は、シリアル／パラレル変換器１６５を介して、ウエハ処理部１のシステムコントローラ１５５により制御される。定量確認センサ１２６，１３３、空確認センサ１２７，１３４、流量計１２３、および重量計１５４ａ，１５４ｂの出力信号は、シリアル／パラレル変換器１６５を介して、ウエハ処理部１のシステムコントローラ１５５に入力される。
以下、図２２を参照して、メッキ処理部１２でメッキ処理を行うときの主成分管理部２の動作について説明する。
メッキ処理に先立って、システムコントローラ１５５により、いずれの銅溶解タンク１１０ａ，１１０ｂを使用するかが決定される。銅溶解タンク１１０ａ，１１０ｂは、内部の銅管１４６の重量が最も小さいものが使用され、他のものは予備（リザーブ）とされ使用されない。
システムコントローラ１５５の記憶装置１５５Ｍには、予め、各銅溶解タンク１１０ａ，１１０ｂの正味の重量およびこれらの内部にメッキ液等が満たされたときの重量のデータが入力されており、システムコントローラ１５５は、各重量計１５４ａ，１５４ｂの出力信号に基づいて、各銅溶解タンク１１０ａ，１１０ｂ内の銅管１４６の重量を計算する。
その結果、たとえば、銅溶解タンク１１０ａ内の銅管１４６が、最も重量が小さく、かつ、その重量が一定時間メッキ液に銅イオンを供給するのに充分な重量であると判断されたとする。この場合、システムコントローラ１５５は、メッキ処理部１２と銅溶解タンク１１０ａとの間でメッキ液を循環させる流路を形成するように制御する。具体的には、バルブＡＶ１−３，ＡＶ１−５，ＡＶ３−２，ＡＶ３−１，ＡＶ２−１が開かれ、他のバルブは閉じられる。
この状態で、システムコントローラ１５５の制御により、ポンプＰ５が作動される。これにより、メッキ液は、メッキ処理部１２から銅溶解タンク１１０ａ内に送られ、銅溶解タンク１１０ａ内で銅管１４６の内表面および外表面近傍を通って、再びメッキ処理部１２へと戻される。銅溶解タンク１１０ａ内では、メッキ液中の３価の鉄イオンが銅管１４６から電子を奪い取って２価の鉄イオンに還元される。電子を奪われた銅管１４６からは銅イオンがメッキ液中に溶出する。
このようにして、メッキ処理中にウエハＷの下面で銅イオンが失われる一方で、銅管１４６から銅イオンが補われる。また、アノード電極７６近傍で２価の鉄イオンが３価の鉄イオンに酸化される一方で、銅管１４６近傍で３価の鉄イオンが２価の鉄イオンに還元される。
メッキ液中の銅イオンならびに２価および３価の鉄イオンの濃度が、所定の濃度からずれると、ウエハＷ表面に形成された微細な孔や溝の埋め込み性が悪くなり良好なメッキができなくなる。したがって、メッキ液中の銅イオンならびに２価および３価の鉄イオンの濃度を所定の値（所定の濃度範囲内）に保つ必要がある。すなわち、ウエハＷの下面で失われる銅イオンの量と、銅管１４６から溶出する銅イオンの量とがほぼ同じになるようにし、アノード電極７６近傍で生じる２価の鉄イオンの量と、銅管１４６近傍で生じる３価の鉄イオンの量とがほぼ同じになるようにしなければならない。
メッキによるメッキ液中の銅イオンの消費速度は、各メッキ処理ユニット２０ａ〜２０ｄの稼働状態によって決まる。また、銅溶解タンク１１０ａ内において、銅管１４６のメッキ液中への溶出速度は、メッキ液に接する銅管１４６の表面積、銅管１４６近傍を流れるメッキ液の流速、およびメッキ液中の３価の鉄イオン濃度によって決まる。
銅管１４６の表面のうち、外周面および内周面が大部分を占める。銅管１４６は、溶解が進行すると、肉厚が薄くなり長さが短くなるが、長さの変化率は無視できるほど小さい。したがって、外周面および内周面の面積（銅管１４６の表面積）は、銅管１４６の溶解が進行しても、銅管１４６が完全に溶解する直前までほぼ一定とみなせる。銅管１４６が完全に溶解する直前であるか否かは、重量計１５４ａの出力信号より求めることができる。また、銅管１４６近傍を流れるメッキ液の流速は、銅溶解タンク１１０ａに流入するメッキ液の流量で代用することができる。
このため、システムコントローラ１５５は、ポンプＰ５の送液量を、メッキ処理ユニット２０ａ〜２０ｄの稼働状態、および鉄イオン濃度を表す吸光度計６６Ｂの出力信号に基づいて決定する。ポンプＰ５の送液量は、流量計１２３の出力信号がシステムコントローラ１５５にフィードバックされることにより、所定の流量になるように調整される。このような制御により、メッキ液に対する銅イオンの消費量と供給量とを収支させ、メッキ液中の銅イオンの濃度をほぼ一定に保つことができる。
銅溶解タンク１１０ａ内の銅管１４６の溶解が極端に進行すると、銅管１４６の表面積は急激に小さくなり、メッキ液に対して一定の割合で銅イオンを供給するのが困難になる。そこで、このような事態を回避するため、銅溶解タンク１１０ａ内の銅管１４６の重量が、所定の重量（たとえば、所期の重量の２０％ないし３０％）になると、銅溶解タンク１１０ａへのメッキ液の通液が停止され、銅溶解タンク１１０ｂにメッキ液の通液が開始される。
具体的には、以下のような手順により、システムコントローラ１５５は、重量計１５４ａの信号に基づき、銅溶解タンク１１０ａ内の銅管１４６の重量が上記所定の重量以下になったと判定すると、バルブＡＶ４−１，ＡＶ４−２を開き、バルブＡＶ３−１，ＡＶ３−２を閉じるように制御する。これにより、メッキ液は、メッキ処理部１２と銅溶解タンク１１０ｂとの間を循環するようになる。銅溶解タンク１１０ｂに充分な重量の銅管１４６が収容されていると、メッキ液に安定して銅イオンを供給することができる。
このように、２つの銅溶解タンク１１０ａ，１１０ｂを主成分管理部２に接続して使用することにより、メッキ液に常時過不足なく銅イオンを供給することができる。これにより、ウエハＷ表面に形成された微細な孔または溝を埋めて良好に銅メッキすることができる。
次に、メッキ処理部１２でのメッキ処理が終了したときの主成分管理部２の動作について説明する。メッキ処理ユニット２０ａ〜２０ｄでメッキ処理が行われていないとき、メッキ液収容槽５５と銅溶解タンク１１０ａまたは１１０ｂとの間でメッキ液を循環させると、メッキ液中の銅イオンの濃度は適正な濃度範囲を超えて上昇する。これは、メッキ液中の銅イオンが消費されないにもかかわらず、銅管１４６からメッキ液に銅イオンが供給されるからである。
また、メッキ液の循環を停止すると、銅溶解タンク１１０ａ，１１０ｂ内の銅管１４６の表面が不可逆的に変質し、再度、メッキ液を循環させてメッキ処理ユニット２０ａ〜２０ｄでメッキ処理を行ったとき、ウエハＷ表面に形成された微細な孔や溝を良好に埋めてメッキできなくなる。
そこで、メッキ処理部１２でのメッキ処理が終了したときは、銅溶解タンク１１０ａ，１１０ｂ内のメッキ液を置換液に置換し、メッキ液の銅イオン濃度の上昇および銅管１４６表面の変質を防ぐようにされる。以下、置換する対象を銅溶解タンク１１０ａとする。
上述の銅管１４６表面の変質は、数時間以内に起こる場合がある。一方、メッキ処理部１２で一旦メッキ処理を終了した場合でも、生産計画の変更等により、すぐにメッキ処理を再開する場合がある。この場合、銅溶解タンク１１０ａ内のメッキ液が置換液に置換されていると、再び銅溶解タンク１１０ａ内をメッキ液に置換しなければならない。銅溶解タンク１１０ａ内をメッキ液に置換するための操作は、たとえば５分ないし１０分程度の時間を要し、生産性が低下する。このため、銅溶解タンク１１０ａ内のメッキ液は、メッキ処理部１２におけるメッキ処理が終了してから、たとえば、２〜３時間の待機時間が経過した後に、置換液に置換される。
メッキ処理部１２でメッキ処理が終了した後、すぐにメッキ処理を再開する可能性が低い場合などは、メッキ処理が終了した直後に、銅溶解タンク１１０ａ内のメッキ液を置換液に置換することとしてもよい。
先ず、システムコントローラ１５５の制御により、ポンプＰ５が停止され、主成分管理部２のすべてのバルブが閉じられる。続いて、システムコントローラ１５５により加圧／減圧部１６４が制御されて、バッファ槽１１１内に給気される。これによりバッファ槽１１１内は加圧される。次に、システムコントローラ１５５の制御により、バルブＡＶ２−２，ＡＶ３−１，ＡＶ３−２，ＡＶ１−５，ＡＶ１−２が開かれる。これにより、バッファ槽１１１内の加圧された空気が環状空間１４５内に導入されて、銅溶解タンク１１０ａ内のメッキ液が押し出され、メッキ処理部１２のメッキ液収容槽５５内に送られる。
システムコントローラ１５５は、重量計１５４ａの出力信号に基づき、銅溶解タンク１１０ａ内のメッキ液の重量を算出し、銅溶解タンク１１０ａ内にメッキ液がほぼなくなったと判断されるまで、上記の状態を維持するように制御する。銅溶解タンク１１０ａ内にメッキ液がほぼなくなったと判断されると、システムコントローラ１５５は、バルブＡＶ３−３を一定時間開くように制御する。これにより、銅溶解タンク１１０ａの底部に残っていたメッキ液のほぼ全量が、排液管１４９ａを介して押し出される。
次に、システムコントローラ１５５の制御により、バルブＡＶ７−１が開かれて、バッファ槽１１１内に純水が導入される。バッファ槽１１１内の液面が上昇し、定量確認センサ１２６の出力信号により、バッファ槽１１１内の純水の液面が所定の高さ位置に達したと判断されると、システムコントローラ１５５の制御により、バルブＡＶ７−１が閉じられる。これにより、バッファ槽１１１内に所定量の純水が収容された状態となる。
続いて、システムコントローラ１５５の制御により、三方バルブＡＶ８−１，ＡＶ８−２，ＡＶ８−３を除く主成分管理部２のすべてのバルブが閉じられ、加圧／減圧部１６４がバッファ槽１１１内を排気するようにされる。これにより、バッファ槽１１１内は減圧状態となる。続いて、システムコントローラ１５５の制御により、バルブＡＶ６−１，ＡＶ６−３が開かれる。これにより、計量カップ１２９内も減圧状態となり、置換原液タンク１２８内の置換原液が、置換原液移送管１３０を介して計量カップ１２９内へと吸い上げられる。
この間、システムコントローラ１５５により、定量確認センサ１３３の出力信号がモニタされて、計量カップ１２９内の置換原液の液面が所定の高さ以上になったか否かが判断される。置換原液の液面が所定の高さ以上になったと判断されると、システムコントローラ１５５の制御により、バルブＡＶ６−３，ＡＶ６−１が閉じられる。以上の操作により、所定量の置換原液が計量カップ１２９内に採取される。
そして、システムコントローラ１５５の制御により、バルブＡＶ６−２，ＡＶ６−４が開かれる。これにより、計量カップ１２９内は大気圧にされるので、計量カップ１２９内の置換原液は、置換原液移送管１３１および置換原液供給配管１２４を介して、より圧力の低いバッファ槽１１１内へと移送され、バッファ槽１１１内の純水と混合される。
計量カップ１２９の底部が置換原液移送管１３１（排液口）に向かって下り傾斜がつけられていることにより、計量カップ１２９内の置換原液は、ほぼ完全に計量カップ１２９から抜き出される。システムコントローラ１５５により、空確認センサ１３４の出力信号に基づいて、計量カップ１２９内が空であると判断されると、バルブＡＶ６−２，ＡＶ６−４が閉じるように制御される。
以上の操作により、バッファ槽１１１内に所定の組成および濃度の置換液（たとえば、１０％硫酸水溶液）が得られる。
続いて、システムコントローラ１５５によりバルブＡＶ８−３が制御され、バッファ槽１１１と大気とが流通するようにされる。これにより、バッファ槽１１１内は大気圧になる。その後、システムコントローラ１５５の制御により、バルブＡＶ１−１，ＡＶ１−５，ＡＶ３−２，ＡＶ３−１，ＡＶ２−２が開かれ、ポンプＰ５が作動される。この際、ポンプＰ５は、所定の時間のみ作動されるか、または、重量計１５４ａの出力信号に基づき、銅溶解タンク１１０ａ内が置換液で満たされたと判断されるまで作動される。
その後、システムコントローラ１５５の制御により、ポンプＰ５が停止され、主成分管理部２内のすべてのバルブが閉じられる。そして、システムコントローラ１５５の制御により、バルブＡＶ１−１，ＡＶ１−４が開かれて、バッファ槽１１１内に残った置換液が排出される。以上の操作により、銅溶解タンク１１０ａ内のメッキ液が置換液に置換される。
これにより、メッキ液中の銅イオン濃度は上昇することはない。また、銅管１４６の表面が変質することもないので、メッキ処理部１２と銅溶解タンク１１０ａ（１１０ｂ）との間で、再度メッキ液を循環させてメッキ処理ユニット２０ａ〜２０ｄでメッキを行う際は、ウエハＷ表面に形成された微細な孔や溝を埋めて良好にメッキできる。硫酸はメッキ液の支持電解質であるので、置換液が硫酸水溶液である場合、多少の置換液がメッキ液に混入しても悪影響を及ぼさない。
上述の置換液への置換操作において、銅溶解タンク１１０ａ内のメッキ液を抜き取った後、置換液を導入する前に、銅溶解タンク１１０ａに対して純水を導入および排出するようにしてもよい。これにより銅溶解タンク１１０ａ内は純水で洗浄されるので、置換液に混入するメッキ液の量を少なくできる。銅溶解タンク１１０ａ内に純水を導入するには、純水供給源からバッファ槽１１１内に純水のみ導入して（純水導入の後、置換原液を導入せず）、置換液を銅溶解タンク１１０ａ内に導入するときと同様の操作を行えばよい。
内部を置換液で満たされた銅溶解タンク１１０ａ，１１０ｂ内を、再びメッキ液に置換する際は、以下の手順に従う。先ず、銅溶解タンク１１０ａ，１１０ｂ内のメッキ液を置換液で置換する際にメッキ液を抜き出すときと同様の手順に従い、銅溶解タンク１１０ａ，１１０ｂから置換液を抜き出す。ただし、この操作が行われるときは、システムコントローラ１５５の制御により、バルブＡＶ１−２が閉じられバルブＡＶ１−４が開かれて、抜き出された置換液は排出される。
その後、システムコントローラ１５５の制御により、主成分管理部２内のすべてのバルブが閉じられた後、たとえば、バルブＡＶ１−２，ＡＶ１−５，ＡＶ３−２，ＡＶ３−１，ＡＶ２−１が開かれる。これにより、銅溶解タンク１１０ａ内にメッキ液が導入される。
図２３は、後処理薬液供給部４の構造を示す図解的な斜視図である。
後処理薬液供給部４は、ベベルエッチングユニット２１ａ，２１ｂや洗浄ユニット２２ａ，２２ｂで使用されるエッチング液や洗浄液などの後処理薬液を収容する後処理薬液タンク２９０、および後処理薬液タンク２９０を内部に収容するためのタンクエンクロージャ２９１を備えている。後処理薬液タンク２９０には、図示しない液面センサが取り付けられていて、液面センサの出力はシステムコントローラ１５５に入力されるようになっている。これにより、システムコントローラ１５５は、後処理薬液タンク２９０内の後処理薬液の液面が一定レベル以下になったか否かを検知できる。
この実施形態では、ベベルエッチングユニット２１ａ，２１ｂで使用されるエッチング液と、洗浄ユニット２２ａ，２２ｂで使用される洗浄液とは同じものとして、後処理薬液タンク２９０は１つのみ示しているが、複数種類の後処理薬液が用いられる場合は、複数の後処理薬液タンク２９０を用いることができる。
タンクエンクロージャ２９１は、上部に蓋２９３が設けられており、正面に扉２９４が設けられている。蓋２９３または扉２９４を開けて、後処理薬液タンク２９０の出し入れなどの作業を行うことができる。蓋２９３および扉２９４を閉じた状態で、タンクエンクロージャ２９１はほぼ密閉された状態となる。
タンクエンクロージャ２９１内の底部にはバット２９２が配置されており、後処理薬液タンク２９０はバット２９２内に置かれている。バット２９２の容積は、後処理薬液タンク２９０の容積（後処理薬液タンク２９０が複数ある場合は、すべての後処理薬液タンク２９０の容積の合計）より大きくされており、後処理薬液タンク２９０内のすべての後処理薬液が漏出しても、バット２９２で受けられるようになっている。
バット２９２の底部には、後処理薬液の漏出を検知する図示しない漏液検知センサが取り付けられている。漏液検知センサの出力は、システムコントローラ１５５に入力されるようになっており、システムコントローラ１５５はバット２９２内に後処理薬液が漏出したことを検知できるようになっている。
タンクエンクロージャ２９１の背面には、排気接続口２９５および後処理薬液配管挿通口２９６が形成されている。排気接続口２９５には排気管２９７が接続されており、タンクエンクロージャ２９１内の空気を排気できるようになっている。タンクエンクロージャ２９１がほぼ密閉された状態で、排気管２９７を介して排気することにより、タンクエンクロージャ２９１内を負圧に保つことができる。
排気管２９７は、図外の排気設備に接続されている。排気管２９７には、図示しない排気圧センサが取り付けられている。排気圧センサの出力は、システムコントローラ１５５に入力されるようになっており、システムコントローラ１５５は、排気圧の異常を検知できるようになっている。
後処理薬液配管挿通口２９６には、短い管状の保護管２９８が挿通されており、保護管２９８には後処理薬液配管Ｐ１４が挿通されている。すなわち、後処理薬液配管挿通口２９６には二重の配管が挿通されている。
後処理薬液配管Ｐ１４は、後処理薬液タンク２９０内の底部とベベルエッチングユニット２１ａ，２１ｂおよび洗浄ユニット２２ａ，２２ｂとの間に配設されている。後処理薬液配管Ｐ１４に介装されたバルブ９３Ｖ（図１９参照）およびバルブ１０８Ｖ（図２０参照）は、後処理薬液供給部４に設けられている（図２３では、図示を省略）。バルブ９３Ｖ，１０８Ｖを開き、図示しないポンプを作動させることにより、後処理薬液タンク２９０内の後処理薬液（エッチング液、洗浄液）を、ベベルエッチングユニット２１ａ，２１ｂまたは洗浄ユニット２２ａ，２２ｂに供給できる。
図２４は、主成分管理部２、微量成分管理部３、および後処理薬液供給部４の制御系統の構成を示すブロック図である。
主成分管理部２は、シリアル／パラレル変換器１６５および操作パネル１６６を備えている。ウエハ処理部１に備えられたシステムコントローラ１５５は、ＲＳ−４８５規格のシリアルポートを介して、シリアル／パラレル変換器１６５とケーブル接続されており、ＲＳ−２３２Ｃ規格のシリアルポートを介して操作パネル１６６とケーブル接続されている。
シリアル／パラレル変換器１６５には、電磁弁１６７やセンサ１６８（たとえば、定量確認センサ１２６，１３３、空確認センサ１２７，１３４、重量計１５４ａ，１５４ｂ（図２２参照））などがパラレル接続されている。電磁弁１６７は、たとえば、エア弁からなるバルブ（たとえば、バルブＡＶ１−１など（図２２参照））を制御することができる。また、操作パネル１６６により、作業者は主成分管理部２に関する情報を入出力することができる。
微量成分管理部３は、微量成分管理コントローラ１６９を備えており、ウエハ処理部１に備えられたシステムコントローラ１５５によらない制御もできるようになっている。微量成分管理コントローラ１６９とシステムコントローラ１５５とは、ＲＳ−２３２Ｃ規格のシリアルポートを介してケーブル接続されている。
微量成分管理コントローラ１６９には、ディスプレイ１７０、キーボード１７１、警報音発生装置４００、ポテンショスタット（電源）１７２、シリンジポンプ１７３、シリアル／パラレル変換器１７４などが接続されている。ディスプレイ１７０およびキーボード１７１により、微量成分管理コントローラ１６９と作業者との間で、情報の入出力をできるようになっている。
メッキ液中の微量成分の濃度を測定する際、シリンジポンプ１７３により、サンプリングされたメッキ液に指示薬等を滴下することができる。また、シリンジポンプ１７３により、補充すべき量の微量成分を含む補充液を計量できる。
シリアル／パラレル変換器１７４には、パラレルケーブルを介して電磁弁１７５やセンサ１７６（たとえば、液面センサ）が接続されている。電磁弁１７５は、たとえば、エア弁からなるバルブを制御することができる。シリアル／パラレル変換器１７４は、微量成分管理コントローラ１６９からのシリアル信号をパラレル変換して、電磁弁１７５等に出力し、センサ１７６からのパラレル信号をシリアル変換して、微量成分管理コントローラ１６９に出力する。
後処理薬液供給部４は、シリアル／パラレル変換器１７７を備えている。ウエハ処理部１に備えられたシステムコントローラ１５５は、ＲＳ−４８５規格のシリアルポートを介して、シリアル／パラレル変換器１７７とケーブル接続されている。シリアル／パラレル変換器１７７には、パラレルケーブルを介して電磁弁１７８およびセンサ１７９などが接続されている。電磁弁１７８は、たとえば、エア弁からなるバルブ（たとえば、バルブ９３Ｖ（図１９参照），１０８Ｖ（図２０参照））を制御することができる。センサ１７９は、液面センサ、排気圧センサ、漏液検知センサなどを含んでいる。
図２５は、微量成分管理部３の構成の概略およびメッキ処理部との接続状態を示す図解図である。
微量成分管理部３は、図２５に示すように複数のウエハ処理部にそれぞれ備えられたメッキ処理部１２，１２Ｓに接続することが可能であり、各メッキ処理部１２、１２Ｓで使用されるメッキ液の微量成分を定量分析して、その微量成分に関して所定の濃度範囲になるようにメッキ液の組成を調整できる。無論、微量成分管理部３を１つのメッキ処理部１２（１２Ｓ）に接続して使用することも可能である。
微量成分管理部３は、メッキ液の微量成分であるメッキを促進する添加剤（以下、「促進剤」という。）、メッキを抑制する添加剤（以下、「抑制剤」という。）、および塩素に関して定量分析を行う分析部３２０と、分析部３２０による分析結果に基づき、メッキ処理部１２，１２Ｓ内のメッキ液が促進剤、抑制剤、および塩素に関して所定の濃度になるように、促進剤、抑制剤、および塩素を補充する補充部３２１と、分析部３２０および補充部３２１の動作を制御する微量成分管理コントローラ１６９とを備えている。
微量成分管理部３に接続されたメッキ処理部１２Ｓは、メッキ処理部１２と同様の構成を有し、大量のメッキ液を収容するメッキ液収容槽５５Ｓ、ウエハＷにメッキ処理を施すためのメッキカップ５６Ｓ、メッキ液収容槽５５Ｓからメッキカップ５６Ｓへとメッキ液を送るための送液配管５７Ｓ、およびメッキカップ５６Ｓからメッキ液収容槽５５Ｓへとメッキ液を戻すためのリターン配管６４Ｓを備えたものとすることができる。
メッキ液収容槽５５，５５Ｓと分析部３２０との間には、サンプリング管３２２，３２３がそれぞれ配設されている。サンプリング管３２２，３２３はメッキ液収容槽５５，５５Ｓの底部近傍まで延設されており、メッキ液収容槽５５，５５Ｓ内のメッキ液にサンプリング管３２２，３２３の端部が没するようになっている。微量成分管理コントローラ１６９によりサンプリング管３２２およびサンプリング管３２３のいずれかを選択して、メッキ液収容槽５５またはメッキ液収容槽５５Ｓに収容されているメッキ液を分析部３２０にサンプリングできるようになっている。
メッキ液収容槽５５，５５Ｓと補充部３２１との間には、補充管３２４，３２５がそれぞれ配設されている。補充管３２４，３２５はメッキ液収容槽５５，５５Ｓの底部近傍まで延設されており、メッキ液収容槽５５，５５Ｓ内のメッキ液に補充管３２４，３２５の端部が没するようになっている。
メッキ液の微量成分の濃度は、メッキ処理部１２，１２Ｓで使用されているうちに所定の濃度（濃度範囲）より低くなるように変化する。微量成分管理コントローラ１６９により補充管３２４および補充管３２５のうちのいずれかを選択して、メッキ液収容槽５５またはメッキ液収容槽５５Ｓに収容されているメッキ液に促進剤、抑制剤、および塩素を補充できるようになっている。これにより、メッキ液の微量成分の濃度を所定の濃度に調整できる。
以上のように、２つのメッキ処理部１２，１２Ｓで１台の微量成分管理部３を共有できるようになっている。
図２６は、微量成分管理部３の詳細な構成を示すブロック図である。
微量成分管理部３は、分析部３２０、補充部３２１、および微量成分管理コントローラ１６９に加えて、微量成分管理部３で使用される純水、圧縮空気や微量成分管理部３内の排気を管理するユーティリティ部３０１、分析部３２０に分析用の試薬を供給したり補充部３２１にメッキ液の微量成分を含む補充液を供給する試薬供給部３１３、ならびに加圧または減圧することにより分析部３２０、補充部３２１、試薬供給部３１３、およびメッキ液収容槽５５、５５Ｓの間で液体を移送する加圧／減圧部３０２を備えている。
分析部３２０は、メッキ液収容槽５５，５５Ｓからメッキ液をサンプリングするためのサンプリング部３１９と、分析対象のメッキ液を収容して滴定分析やＣＶＳ分析またはＣＰＶＳ分析を行うための分析カップ３３６を備えている。メッキ液収容槽５５，５５Ｓからサンプリングされたメッキ液は、サンプリング部３１９に取り込まれた後、所定の量が計量されて分析カップ３３６に供給されるようになっている。
補充部３２１は、メッキ液収容槽５５、５５Ｓからメッキ液を取り込み、このメッキ液に対して、試薬供給部３１３から供給される補充液を添加し、さらに、補充液が添加されたメッキ液をメッキ液収容槽５５、５５Ｓへ戻すことができる。これにより、メッキ液収容槽５５、５５Ｓのメッキ液を、微量成分に関して適正な濃度とすることができる。
ユーティリティ部３０１を介して、サンプリング部３１９、分析カップ３３６、および補充部３２１に純水が供給されるようになっている。分析カップ３３６周辺の空気は、ユーティリティ部３０１の管理の下に、微量成分管理部３外に排出されるようになっている。
加圧／減圧部３０２は、密閉容器内に給気することにより密閉容器内を加圧でき、密閉容器内を排気することにより減圧できる。また、加圧／減圧部３０２のの排気動作または給気動作により、液体が収容された容器から当該液体を抜き出すことができる。サンプリング部３１９、分析カップ３３６、補充部３２１、および試薬供給部３１３で生じた不要のメッキ液や試薬（補充液）などは、加圧／減圧部３０２に吸引された後、廃棄されるようになっている。
微量成分管理コントローラ１６９と、サンプリング部３１９、分析カップ３３６、試薬供給部３１３、補充部３２１、ユーティリティ部３０１、および加圧／減圧部３０２とは、信号線で接続されている。これにより、微量成分管理コントローラ１６９は、各部を制御し各部から情報を取得することができる。
図２７は、サンプリング部３１９の構成を示す図解図である。サンプリング部３１９は、サンプリング管３２２，３２３を介して送液されたメッキ液を収容するサンプリング容器３０５と、分析時のキャリブレーションに用いられる標準メッキ液を収容する標準メッキ液収容器３０３とを備えている。標準メッキ液は、促進剤濃度、抑制剤濃度、および塩素濃度が既知のメッキ液である。
サンプリング容器３０５は樹脂製で、その容積は５００ｍｌ程度である。サンプリング容器３０５の側面には、少なくとも１つ（この実施形態では２つ）の液面センサ３０７Ａ，３０７Ｂが取り付けられている。液面センサ３０７Ａ，３０７Ｂは、その高さ位置におけるサンプリング容器３０５内のメッキ液の有無を検知できる。液面センサ３０７Ａは、液面センサ３０７Ｂより高い位置に取り付けられている。液面センサ３０７Ａ，３０７Ｂの出力は、微量成分管理コントローラ１６９に入力される。
サンプリング容器３０５は上蓋３０５ａを有して、おりほぼ密閉された状態にすることができる。サンプリング容器３０５と加圧／減圧部３０２との間には、給排気管３２９が配設されている。給排気管３２９は上蓋３０５ａに形成された配管挿入口を介して（上蓋３０５ａを貫通して）配設されており、サンプリング容器３０５内の上部（上蓋３０５ａ近傍）で開口している。サンプリング容器３０５をほぼ密閉された状態にして、加圧／減圧部３０２によりサンプリング容器３０５内を加圧または減圧することができる。
給排気管３２９にはバルブ３２９Ｖが介装されており、給排気管３２９においてバルブ３２９Ｖと加圧／減圧部３０２との間には、リーク管３２８の一端が連通接続されている。リーク管３２８の他端は大気に開放されている。リーク管３２８には、バルブ３２８Ｖが介装されている。バルブ３２９Ｖとバルブ３２８Ｖとを同時に開くことにより、サンプリング容器３０５内を大気圧にできる。
サンプリング容器３０５の下部は半球状になっており、サンプリング容器３０５の最も低い部分（底部の中央部）には排液口が形成されている。この排液口には排出管３３４の一端が取り付けられている。すなわち、サンプリング容器３０５の底部は、排液口（排出管３３４との接続部）に向かって下り傾斜がつけられている。
排出管３３４の他端は、加圧／減圧部３０２に接続されている。排出管３３４にはバルブ３３４Ｖが介装されている。バルブ３３４Ｖを開いた状態で、加圧／減圧部３０２により、サンプリング容器３０５内の液体を加圧／減圧部３０２内に吸引できる。サンプリング容器３０５の底部が排液口に向かって下り傾斜がつけられていることにより、サンプリング容器３０５内の液体は、ほぼ完全に抜き出される。
サンプリング管３２２，３２３は、上蓋３０５ａを貫通して配設されており、サンプリング容器３０５内の上蓋３０５ａ近傍で開口している。サンプリング管３２２，３２３にはそれぞれバルブ３２２Ｖ，３２３Ｖが介装されており、バルブ３２２Ｖ，３２３Ｖを開閉することによりサンプリング管３２２，３２３の流路を開閉できる。
標準メッキ液収容器３０３内底部とサンプリング容器３０５内上部との間には、標準メッキ液移送管３０４が配設されている。標準メッキ液移送管３０４は上蓋３０５ａを貫通して配設されており、サンプリング容器３０５内の上蓋３０５ａ近傍で開口している。標準メッキ液移送管３０４には、バルブ３０４Ｖが介装されている。
以上のような構成により、サンプリング容器３０５内をほぼ密閉された状態とし、加圧／減圧部３０２によりサンプリング容器３０５内部を減圧し、バルブ３２２Ｖ、バルブ３２３Ｖ、またはバルブ３０４Ｖを開くことにより、メッキ液収容槽５５内のメッキ液、メッキ液収容槽５５Ｓ内のメッキ液、または標準メッキ液収容器３０３内の標準メッキ液を、サンプリング容器３０５内に移送できる。
サンプリング容器３０５と分析カップ３３６との間には、メッキ液移送管３３０Ａ，３３０Ｂが配設されている。メッキ液移送管３３０Ａ，３３０Ｂは上蓋３０５ａを貫通して配設されており、サンプリング容器３０５内の底部近傍で開口している。メッキ液移送管３３０Ａには、大容量シリンジポンプ３４０Ａが介装されており、メッキ液移送管３３０Ｂには、小容量シリンジポンプ３４０Ｂが介装されている。
大容量シリンジポンプ３４０Ａおよび小容量シリンジポンプ３４０Ｂにより、メッキ液移送管３３０Ａ，３３０Ｂを介して、サンプリング容器３０５内に移送されたメッキ液または標準メッキ液を計量して、分析カップに供給できる。１回の吸引／吐出動作で、大容量シリンジポンプ３４０Ａは、たとえば、５０ｍｌのメッキ液を移送でき、小容量シリンジポンプ３４０Ｂは、たとえば、５００μｌのメッキ液を移送できる。分析カップ３３６でのメッキ液または標準メッキ液の使用量に応じて、大容量シリンジポンプ３４０Ａと小容量シリンジポンプ３４０Ｂとを使い分けることができる。
サンプリング容器３０５には、さらに、純水配管３２７が、上蓋３０５ａを貫通して連通接続されている。純水配管３２７は、サンプリング容器３０５内の上蓋３０５ａ近傍で開口している。純水配管３２７にはバルブ３２７Ｖが介装されており、バルブ３２７Ｖを開くことにより純水供給源から、サンプリング容器３０５内へ純水を供給できるようになっている。
サンプリング容器３０５内において、給排気管３２９、サンプリング管３２２，３２３、標準メッキ液移送管３０４、および純水配管３２７の開口位置は、液面センサ３０７Ａが取り付けられた高さ位置より高い。また、サンプリング容器３０５内において、メッキ液移送管３３０Ａ，３３０Ｂの開口位置は、液面センサ３０７Ｂが取り付けられた高さ位置より低い。
バルブ３２２Ｖ，３２３Ｖ，３２８Ｖ，３２９Ｖ，３３４Ｖ，３０４Ｖ，３２７Ｖの開閉、ならびに大容量シリンジポンプ３４０Ａおよび小容量シリンジポンプ３４０Ｂの動作は、微量成分管理コントローラ１６９により制御される。バルブ３２２Ｖ，３２３Ｖ，３２８Ｖ，３２９Ｖ，３３４Ｖ，３０４Ｖ，３２７Ｖは、エア弁とすることができる。
図２８は、分析カップ３３６の構造を示す図解図である。
分析カップ３３６の上部は開放されている。メッキ液移送管３３０Ａ，３３０Ｂには、分析カップ３３６の上部に配置されたノズル３３０ＡＮ，３３０ＢＮがそれぞれ接続されている。ノズル３３０ＡＮ，３３０ＢＮを介してサンプリング容器３０５から移送されてきたメッキ液または標準メッキ液を、分析カップ３３６内に供給できる。
すなわち、分析に使用するメッキ液は、メッキ液収容槽５５またはメッキ液収容槽５５Ｓから一旦サンプリング容器３０５内にサンプリングされ、サンプリング容器３０５から分析カップ３３６に送液される。サンプリング容器３０５および分析カップ３３６は、微量成分管理部３の共通のエンクロージャ内に設けられており、互いに近接して配されている。
従来は、ウエハ処理部のメッキ液収容槽等と分析カップとの間に配設されたサンプリング管を介して、メッキ液が直接分析カップにサンプリングされ、分析されることがあった。サンプリング容器３０５と分析カップ３３６とが近接されていることにより、メッキ液移送管３３０Ａ，３３０Ｂの長さは、従来のメッキ装置におけるサンプリング管の長さと比べて著しく短くすることができる。
したがって、従来のメッキ装置と比べて、メッキ液の送液量の精度を高くできる。近接して配されたサンプリング容器３０５と分析カップ３３６との間では、空気の混入はほとんど生じないので、送液量の精度が悪くなることもない。したがって、正確に量が量り取られたメッキ液に対してＣＶＳ分析、ＣＰＶＳ分析、および滴定分析できるので、促進剤、抑制剤、および塩素の濃度に関して正確に定量分析できる。
試薬供給部３１３から分析カップ３３６へと、促進剤移送管３５１、抑制剤移送管３５２、ベース液移送管３５３、硝酸銀水溶液移送管３５４、およびチオ硫酸ナトリウム溶液移送管３５５が延設されている。促進剤移送管３５１、抑制剤移送管３５２、ベース液移送管３５３、硝酸銀水溶液移送管３５４、およびチオ硫酸ナトリウム溶液移送管３５５には、分析カップ３３６の上部に配置されたノズル３５１Ｎ，３５２Ｎ，３５３Ｎ，３５４Ｎ，３５５Ｎがそれぞれ接続されている。ノズル３５１Ｎ，３５２Ｎ，３５３Ｎ，３５４Ｎ，３５５Ｎを介して、それぞれ、促進剤、抑制剤、ベース液、硝酸銀水溶液、およびチオ硫酸ナトリウムを分析カップ３３６内に供給できる。
ベース液は、分析対象のメッキ液を希釈するために用いられる。硝酸銀水溶液は、塩素の滴定分析を行う際の試薬として用いられる。チオ硫酸ナトリウム水溶液は、塩素の滴定分析により生じた塩化銀（ＡｇＣｌ）を除去して、分析カップ３３６内を洗浄するために用いられる。
さらに、純水供給源から分析カップ３３６に、純水配管３５６が延設されている。純水配管３５６にはバルブ３５６Ｖが介装されている。純水配管３５６には、分析カップ３３６の上部に配置されたノズル３５６Ｎが接続されており、バルブ３５６Ｖを開くことにより、ノズル３５６Ｎを介して分析カップ３３６内に純水を供給できる。
ノズル３３０ＡＮ，３３０ＢＮ，３５１Ｎ，３５２Ｎ，３５３Ｎ，３５４Ｎ，３５５Ｎ，３５６Ｎは、いずれも分析カップ３３６に収容された液体に接触しない高さ位置に配置されている。ノズル３３０ＡＮ，３３０ＢＮ，３５１Ｎ，３５２Ｎ，３５３Ｎ，３５４Ｎ，３５５Ｎ，３５６Ｎは、いずれもフッ素樹脂製のチューブの先端を引き延ばして細く加工したキャピラリチューブであり、いずれも開口径は１ｍｍ以下である。これにより、微少量のメッキ液、標準メッキ液、促進剤、抑制剤、ベース液、硝酸銀水溶液、チオ硫酸ナトリウム、および純水を分析カップ３３６内に滴下できる。
分析カップ３３６の下部は下方に向かって細くなる漏斗状の形状を有している。分析カップ３３６の最も低い部分には排液口３３６ｈが形成されている。すなわち、分析カップ３３６の底部は、排液口３３６ｈに向かって下り傾斜がつけられている。この排液口３３６ｈには排出管３４４の一端が連通接続されている。排出管３４４の他端は、加圧／減圧部３０２に接続されている。
排出管３４４にはバルブ３４４Ｖが介装されており、バルブ３４４Ｖを開いた状態で、加圧／減圧部３０２により、分析カップ３３６内の液体を加圧／減圧部３０２内に吸引できる。分析カップ３３６の底部が排液口３３６ｈ（排出管３４４）に向かって下り傾斜がつけられていることにより、分析カップ３３６内の液体をほぼ完全に抜き出すことができる。
分析カップ３３６の側面には、少なくとも１つ（この実施形態では３つ）の液面センサ３３１Ａ，３３１Ｂ，３３１Ｃが取り付けられている。液面センサ３３１Ａ，３３１Ｂ，３３１Ｃは、その高さ位置における分析カップ３３６内の液体の有無を検知できる。液面センサ３３１Ａ，３３１Ｂ，３３１Ｃの中で、液面センサ３３１Ａは最も高い位置に取り付けられており、液面センサ３３１Ｃは最も低い位置に取り付けられている。液面センサ３３１Ａ，３３１Ｂ，３３１Ｃの出力信号は、微量成分管理コントローラ１６９に入力される。
分析カップ３３６内には、回転電極３０８、対極３０９、参照電極３１０、および銀塩化銀電極３１１が挿入されている。対極３０９、参照電極３１０、および銀塩化銀電極３１１は、いずれもほぼ鉛直方向に沿うように配置されている。
回転電極３０８は白金（Ｐｔ）からなり、絶縁材料からなる円柱状の棒体３０８ａの一方端に設けられている。回転電極３０８は、棒体３０８ａの径より小さな径を有する円板状であり、棒体３０８ａの端面と面一に、棒体３０８ａと同軸に取り付けられている。棒体３０８ａは、回転電極３０８が取り付けられている側が下方を向けられて、鉛直方向に沿うように配置されている。棒体３０８ａは、図示しない保持部材により、棒体３０８ａの中心軸のまわりに回転自在に保持されている。
棒体３０８ａの内部には、棒体３０８ａの中心軸に沿って導電部材３０８ｂが挿通されている。導電部材３０８ｂの一方端は、回転電極３０８に電気接続されている。導電部材３０８ｂの他方端は、棒体３０８ａから突出しており、この突出部にはスリップリング３１２が取り付けられている。スリップリング３１２の回転系側の端子は導電部材３０８ｂに電気接続されており、スリップリング３１２の非回転系側の端子は、導線を介してポテンショスタット１７２に電気接続されている。
棒体３０８ａのスリップリング３１２が取り付けられている側の端部近傍には、プーリ３１５が嵌められている。プーリ３１５の側方には、モータ３１６の回転軸に嵌められたプーリ３１７が配置されており、プーリ３１５とプーリ３１７との間には、ベルト３１８が張設されている。モータ３１６を駆動することにより、回転電極３０８を棒体３０８ａの中心軸のまわりに回転させることができる。回転電極３０８の最高回転数は、たとえば、３０００ｒｐｍとすることができる。
対極３０９は銅からなり、棒状の形状を有している。対極３０９は、導線を介してポテンショスタット１７２に電気接続されている。
参照電極３１０は、外部ガラス管３１０ａ、外部ガラス管３１０ａ内に配置された内部ガラス管３１０ｂ、および内部ガラス管３１０ｂ内に配置された銀塩化銀電極３１０ｃを備えている。内部ガラス管３１０ｂ内は塩化カリウムと硫酸との混合水溶液で満たされており、外部ガラス管３１０ａと内部ガラス管３１０ｂとの間は、体積比率で１０％の硫酸水溶液で満たされている。内部ガラス管３１０ｂの内部と外部ガラス管３１０ａの外部とは、わずかに流通するようになっている。銀塩化銀電極３１０ｃは、導線を介してポテンショスタット１７２および微量成分管理コントローラ１６９に電気接続されている。
銀塩化銀電極３１１は塩化銀の露出表面を有しており、この塩化銀の露出表面を分析カップ３３６に収容された分析対象のメッキ液に接触させることができるようになっている。銀塩化銀電極３１１は、導線を介して微量成分管理コントローラ１６９に電気接続されている。
また、銀塩化銀電極３１１の上端には、上下機構３２６が結合されており、銀塩化銀電極３１１を上下方向に移動させることができる。上下機構３２６は、エアシリンダ３２６ａを駆動源としており、エアシリンダ３２６ａのピストンと銀塩化銀電極３１１とは、結合部材３２６ｂで結合されている。上下機構３２６により銀塩化銀電極３１１を上昇させて、銀塩化銀電極３１１が分析カップ３３６に収容された液体に接触しないようにすることができる。
微量成分管理コントローラ１６９は、参照電極３１０の銀塩化銀電極３１０ｃの電位を基準とした銀塩化銀電極３１１の電位を計測できる。
ポテンショスタット１７２には、微量成分管理コントローラ１６９によって設定された掃引電圧が与えられるようになっている。ポテンショスタット１７２は、参照電極３１０と作用電極としての回転電極３０８との間の電圧がこの掃引電圧と等しくなるように、対極３０９と回転電極３０８との間に流れる電流の大きさを調整し、このときの電流値を表す電圧を微量成分管理コントローラ１６９に与える。
分析カップ３３６は隔壁からなる分析カップ室３３２に収容されており、分析カップ室３３２内は専用の排気管３３３を介して排気できる。分析の際、分析カップ３３６内に収容されたメッキ液は、回転電極３０８が取り付けられた棒体３０８ａにより高速撹拌され、メッキ液のミストが生じる。このようなミストは排気管３３３を介して微量成分管理部３外に排出される。
バルブ３５６Ｖ，３４４Ｖの開閉や、モータ３１６およびエアシリンダ３２６ａの動作は微量成分管理コントローラ１６９により制御される。
図２９は、補充部３２１の構成を示す図解図である。
補充部３２１は、メッキ液を収容する調合容器（ミキシングカップ）３３５と、メッキ液に塩素（塩素イオン）を補充するための塩素補充液が収容された塩素補充液収容器３３７とを備えている。塩素補充液収容器３３７に収容された塩素補充液は、バッファカップ３４３を介して調合容器３３５内に供給されるようになっている。また、調合容器３３５には、試薬供給部３１３から、メッキ液に促進剤を補充するための促進剤補充液やメッキ液に抑制剤を補充するための抑制剤補充液を供給できるようになっている。
補充部３２１は、メッキ液収容槽５５，５５Ｓから適当な量のメッキ液を調合容器３３５に移送し、調合容器３３５内のメッキ液に適当な量の塩素補充液、促進剤補充液、および抑制剤補充液を添加し、その後メッキ液をメッキ液収容槽５５，５５Ｓに戻すことができる。
調合容器３３５は樹脂製で、その容積は５００ｍｌ程度である。調合容器３３５の側面には、少なくとも１つ（この実施形態では２つ）の液面センサ３３８Ａ，３３８Ｂが取り付けられている。液面センサ３３８Ａ，３３８Ｂは、その高さ位置における調合容器３３５内のメッキ液の有無を検知できる。液面センサ３３８Ａは、液面センサ３３８Ｂより高い位置に取り付けられている。液面センサ３３８Ａ，３３８Ｂの出力は、微量成分管理コントローラ１６９に入力される。
調合容器３３５は、上蓋３３５ａを有しておりほぼ密閉された状態にすることができる。調合容器３３５と加圧／減圧部３０２との間には、給排気管３３９が配設されている。給排気管３３９は上蓋３３５ａに形成された配管挿入口を介して（上蓋３３５ａを貫通して）配設されており、調合容器３３５内の上部（上蓋３３５ａ近傍）で開口している。
給排気管３３９には、２つのバルブ、すなわち、調合容器３３５側のバルブ３３９Ｖ１と加圧／減圧部３０２側のバルブ３３９Ｖ２とが介装されている。バルブ３３９Ｖ１，３３９Ｖ２を開き、調合容器３３５をほぼ密閉された状態にして、加圧／減圧部３０２により調合容器３３５内を加圧または減圧することができる。
給排気管３３９においてバルブ３３９Ｖ１とバルブ３３９Ｖ２との間の分岐点Ｃ１には、リーク管３４１の一端が連通接続されている。リーク管３４１の他端は大気に開放されている。リーク管３４１には、バルブ３４１Ｖが介装されている。バルブ３３９Ｖ１とバルブ３４１Ｖとを同時に開くことにより、調合容器３３５内を大気圧にできる。
調合容器３３５の下部は半球状になっており、調合容器３３５の最も低い部分（底部の中央部）には排液口が形成されている。この排液口には排出管３４２の一端が取り付けられている。すなわち、調合容器３３５の底部は、排液口（排出管３４２との接続部）に向かって下り傾斜がつけられている。
排出管３４２の他端は、加圧／減圧部３０２に接続されている。排出管３４２にはバルブ３４２Ｖが介装されている。バルブ３４２Ｖを開いた状態で、加圧／減圧部３０２により、調合容器３３５内の液体を加圧／減圧部３０２内に吸引できる。調合容器３３５の底部が排液口（排出管３４２）に向かって下り傾斜がつけられていることにより、調合容器３３５内の液体はほぼ完全に抜き出される。
上蓋３２５ａを貫通して補充管３２４，３２５が配設されている。補充管３２４，３２５は、調合容器３３５内の底部近傍で開口している。補充管３２４，３２５にはバルブ３２４Ｖ，３２５Ｖがそれぞれ介装されており、バルブ３２４Ｖ，３２５Ｖを開閉することにより補充管３２４，３２５の流路を開閉できる。
バッファカップ３４３は樹脂からなり、バッファカップ３４３の側面には、光学式または静電容量式の３つの液面センサ３４９Ａ，３４９Ｂ，３４９Ｃが取り付けられている。液面センサ３４９Ａ，３４９Ｂ，３４９Ｃは、その高さ位置におけるバッファカップ３４３内の塩素補充液の有無を検知できる。液面センサ３４９Ａ，３４９Ｂ，３４９Ｃの中で、液面センサ３４９Ａは最も高い位置に取り付けられており、液面センサ３４９Ｃは最も低い位置に取り付けられている。液面センサ３４９Ａ，３４９Ｂ，３４９Ｃの出力は、微量成分管理コントローラ１６９に入力される。
バッファカップ３４３は、上蓋３４３ａ有してほぼ密閉された状態にできる。塩素補充液収容器３３７の底部とバッファカップ３４３内上部との間には、塩素補充液移送管３４５Ａが配設されている。塩素補充液移送管３４５Ａは、上蓋３４３ａを貫通して配設されており、バッファカップ３４３内の上蓋３４３ａ近傍で開口している。塩素補充液移送管３４５Ａには、バルブ３４５Ｖが介装されている。
バッファカップ３４３の底部と調合容器３３５の上部との間には、上蓋３４３ａ，３３５ａを貫通して、塩素補充液移送管３４５Ｂが配設されている。塩素補充液移送管３４５Ｂには、シリンジポンプ３４６が介装されている。
バッファカップ３４３と給排気管３３９の分岐点Ｃ１とは、給排気管３４７を介して連通接続されている。給排気管３４７は上蓋３４３ａを貫通して配設されており、バッファカップ３４３内の上部で開口している。給排気管３４７には、バルブ３４７Ｖが介装されている。バルブ３４７Ｖ，３３９Ｖ２を開き、バッファカップ３４３をほぼ密閉された状態にして、加圧／減圧部３０２によりバッファカップ３４３内を減圧または加圧できる。
バッファカップ３４３内を減圧することにより、塩素補充液移送管３４５Ａを介して、塩素補充液収容器３３７内の塩素補充液をバッファカップ３４３内に吸引できる。バルブ３４１Ｖとバルブ３４７Ｖとを同時に開くことにより、バッファカップ３４３内を大気圧にできる。シリンジポンプ３４６により、バッファカップ３４３内の塩素補充液を調合容器３３５内に供給できる。
バッファカップ３４３の下部は漏斗状になっており、バッファカップ３４３の最も低い部分（底部の中央部）には、排液口が形成されている。この排液口には、排出管３４８の一端が取り付けられている。すなわち、バッファカップ３４３の底部は、排液口（排出管３４８との接続部）に向かって下り傾斜がつけられている。
排出管３４８の他端は、分岐点Ｃ２において排出管３４２に連通接続されている。分岐点Ｃ２は、バルブ３４２Ｖと加圧／減圧部３０２との間にある。排出管３４８にはバルブ３４８Ｖが介装されている。バルブ３４８Ｖを開いた状態で、加圧／減圧部３０２により、バッファカップ３４３内の塩素補充液を加圧／減圧部３０２内に吸引できる。バッファカップ３４３の底部が排液口（排出管３４８）に向かって下り傾斜がつけられていることにより、バッファカップ３４３内の塩素補充液はほぼ完全に抜き出される。
バッファカップ３４３内において、塩素補充液移送管３４５Ａおよび給排気管３４７の開口位置は、液面センサ３４９Ａが取り付けられた高さ位置より高い。また、バッファカップ３４３内において、塩素補充液移送管３４５Ｂの開口位置は、液面センサ３４９Ｃが取り付けられた高さ位置より低い。
調合容器３３５と試薬供給部３１３との間には、促進剤補充液を移送するための促進剤補充液移送管３６１と、抑制剤補充液を移送するための抑制剤補充液移送管３６２とが配設されている。促進剤補充液移送管３６１および抑制剤補充液移送管３６２は、上蓋３３５ａを貫通して配設されており、調合容器３３５内の上部で開口している。
促進剤補充液移送管３６１にはシリンジポンプ３６３が介装されており、促進剤補充液移送管３６２にはシリンジポンプ３６４が介装されている。シリンジポンプ３６３，３６４により、促進剤補充液移送管３６１および抑制剤補充液移送管３６２を介して、試薬供給部３１３に収容された促進剤補充液および抑制剤補充液を、それぞれ計量して調合容器３３５に供給できる。
調合容器３３５には、さらに、純水配管３６５が、上蓋３３５ａを貫通して連通接続されている。純水配管３６５は、調合容器３３５内の上蓋３３５ａ近傍で開口している。純水配管３６５にはバルブ３６５Ｖが介装されており、バルブ３６５Ｖを開くことにより純水供給源から、調合容器３３５内へ純水を供給できるようになっている。
調合容器３３５内において、給排気管３３９、塩素補充液移送管３４５Ｂ、促進剤補充液移送管３６１、抑制剤補充液移送管３６２、および純水配管３６５の開口位置は、液面センサ３３８Ａが取り付けられた高さ位置より高い。また、調合容器３３５内において、補充管３２４，３２５の開口位置は、液面センサ３３８Ｂが取り付けられた高さ位置より低い。
バルブ３２４Ｖ，３２５Ｖ，３３９Ｖ１，３３９Ｖ２，３４２Ｖ，３４１Ｖ，３４７Ｖ，３４８Ｖ，３４５Ｖ，３６５Ｖの開閉、およびシリンジポンプ３４６，３６３，３６４の動作は、微量成分管理コントローラ１６９により制御される。バルブ３２４Ｖ，３２５Ｖ，３３９Ｖ１，３３９Ｖ２，３４２Ｖ，３４１Ｖ，３４７Ｖ，３４８Ｖ，３４５Ｖ，３６５Ｖは、エア弁とすることができる。
図３０は、試薬供給部３１３の構成を示す図解図である。
試薬供給部３１３は、促進剤を収容する促進剤収容器３７１、抑制剤を収容する抑制剤収容器３７２、ベース液を収容するベース液収容器３７３、硝酸銀水溶液を収容する硝酸銀水溶液収容器３７４、およびチオ硫酸ナトリウム水溶液を収容するチオ硫酸ナトリウム水溶液収容器３７５を備えている。ベース液は、所定の組成のメッキ液から微量成分を除いた組成を有する。硝酸銀水溶液は、たとえば、０．０１Ｎの濃度のものとすることができる。
促進剤収容器３７１に収容された促進剤は、バッファカップ３７６を介して分析カップ３３６および補充部３２１に、それぞれ試薬および促進剤補充液として供給されるようになっている。抑制剤収容器３７２に収容された抑制剤は、バッファカップ３７７を介して分析カップ３３６および補充部３２１に、それぞれ試薬および抑制剤補充液として供給されるようになっている。
ベース液収容器３７３に収容されたベース液は、バッファカップ３７８を介して分析カップ３３６に供給されるようになっている。硝酸銀水溶液収容器３７４に収容された硝酸銀水溶液は、バッファカップ３７９を介して分析カップ３３６に供給されるようになっている。チオ硫酸ナトリウム水溶液収容器３７５に収容されたチオ硫酸ナトリウム水溶液は、バッファカップ３８０を介して分析カップ３３６に供給されるようになっている。
バッファカップ３７６〜３８０は樹脂からなり、それぞれ１回の総液量に応じた容積を有している。バッファカップ３７６〜３８０の側面には、光学式または静電容量式の３つの液面センサ４０６Ａ〜４１０Ａ，４０６Ｂ〜４１０Ｂ，４０６Ｃ〜４１０Ｃが、それぞれ取り付けられている。液面センサ４０６Ａ〜４１０Ａ，４０６Ｂ〜４１０Ｂ，４０６Ｃ〜４１０Ｃは、その高さ位置におけるバッファカップ３７６〜３８０内の液体の有無をそれぞれ検知できる。
液面センサ４０６Ａ〜４１０Ａ，４０６Ｂ〜４１０Ｂ，４０６Ｃ〜４１０Ｃの中で、液面センサ４０６Ａ〜４１０Ａは最も高い位置に取り付けられており、液面センサ４０６Ｃ〜４１０Ｃは最も低い位置に取り付けられている。液面センサ４０６Ａ〜４１０Ａ，４０６Ｂ〜４１０Ｂ，４０６Ｃ〜４１０Ｃの出力は、微量成分管理コントローラ１６９に入力される。
バッファカップ３７６〜３８０は、それぞれ上蓋３７６ａ〜３８０ａ有してほぼ密閉された状態にできる。促進剤収容器３７１、抑制剤収容器３７２、ベース液収容器３７３、硝酸銀水溶液収容器３７４、およびチオ硫酸ナトリウム水溶液収容器３７５の底部と、バッファカップ３７６〜３８０内上部との間には、それぞれ、促進剤移送管３８１、抑制剤移送管３８２、ベース液移送管３８３、硝酸銀水溶液移送管３８４、およびチオ硫酸ナトリウム水溶液移送管３８５が配設されている。
促進剤移送管３８１、抑制剤移送管３８２、ベース液移送管３８３、硝酸銀水溶液移送管３８４、およびチオ硫酸ナトリウム水溶液移送管３８５は、それぞれ、上蓋３７６ａ〜３８０ａを貫通して配設されており、バッファカップ３７６〜３８０内の上蓋３７６ａ〜３８０ａ近傍で開口している。促進剤移送管３８１、抑制剤移送管３８２、ベース液移送管３８３、硝酸銀水溶液移送管３８４、およびチオ硫酸ナトリウム水溶液移送管３８５には、それぞれバルブ３８１Ｖ〜３８５Ｖが介装されている。
バッファカップ３７６〜３８０の底部と分析カップ３３６の上部との間には、それぞれ、促進剤移送管３５１、抑制剤移送管３５２、ベース液移送管３５３、硝酸銀水溶液移送管３５４、およびチオ硫酸ナトリウム溶液移送管３５５が配設されている。促進剤移送管３５１、抑制剤移送管３５２、ベース液移送管３５３、硝酸銀水溶液移送管３５４、およびチオ硫酸ナトリウム溶液移送管３５５には、それぞれ、シリンジポンプ３８６〜３９０が介装されている。シリンジポンプ３８６〜３９０の容量（１回の吸引／吐出動作による送液量）は、送液される試薬等の種類により異なる。
バッファカップ３７６〜３８０の上蓋３７６ａ〜３８０ａを貫通して、給排気管３９１〜３９５がそれぞれ配設されている。給排気管３９１〜３９５は、それぞれ、バッファカップ３７６〜３８０内の上蓋３７６ａ〜３８０ａ近傍で開口している。給排気管３９１〜３９５は、いずれも給排気共通配管３９６に連通接続されており、給排気共通配管３９６は加圧／減圧部３０２に接続されている。
給排気管３９１〜３９５には、バルブ３９１Ｖ〜３９５Ｖがそれぞれ介装されている。給排気共通配管３９６において、いずれの給排気管３９１〜３９５との連通部よりも加圧／減圧部３０２側には、バルブ３９６Ｖが介装されている。バルブ３９６Ｖおよびバルブ３９１Ｖ〜３９５Ｖのいずれかを開き、対応するバッファカップ３７６〜３８０をほぼ密閉された状態にして、加圧／減圧部３０２によりいずれかのバッファカップ３７６〜３８０内を減圧または加圧することができる。
給排気共通配管３９６において、給排気管３９１との連通部Ｄ１には、リーク管３９７の一端が連通接続されている。リーク管３９７の他端は、大気に開放されている。リーク管３９７には、バルブ３９７Ｖが介装されている。バルブ３９７Ｖとバルブ３９１Ｖ〜３９５Ｖのいずれかとを同時に開くことにより、対応するいずれかのバッファカップ３７６〜３８０内を大気圧にできる。
バッファカップ３７６〜３８０の下部は漏斗状になっており、バッファカップ３７６〜３８０の最も低い部分（底部の中央部）には、排出管４０１〜４０５の一端が取り付けられている。すなわち、バッファカップ３７６〜３８０の底部は、排液口（排出管４０１〜４０５との接続部）に向かって下り傾斜がつけられている。
排出管４０１〜４０５の他端は、排出共通配管３９８に連通接続されている。排出共通配管３９８は、加圧／減圧部３０２に接続されている。排出管４０１〜４０５には、バルブ４０１Ｖ〜４０５Ｖがそれぞれ介装されている。バルブ４０１Ｖ〜４０５Ｖのいずれかを開いた状態で、加圧／減圧部３０２により、対応するバッファカップ３７６〜３８０内の液体を加圧／減圧部３０２内に吸引できる。バッファカップ３７６〜３８０の底部が排液口（排出管４０１〜４０５）に向かって下り傾斜がつけられていることにより、バッファカップ３７６〜３８０内の液体はほぼ完全に抜き出される。
バッファカップ３７６，３７７の上蓋３７６ａ，３７７ａを貫通して、促進剤補充液移送管３６１と抑制剤補充液移送管３６２とが、それぞれ配設されている。促進剤補充液移送管３６１および抑制剤補充液移送管３６２は、バッファカップ３７６，３７７内の底部で開口している。
バッファカップ３７６内において、促進剤移送管３８１および給排気管３９１の開口位置は、液面センサ４０６Ａが取り付けられた高さ位置より高い。また、バッファカップ３７６内において、促進剤移送管３５１および促進剤補充液移送管３６１の開口位置は、液面センサ４０６Ｃが取り付けられた高さ位置より低い。
バッファカップ３７７内において、抑制剤移送管３８２および給排気管３９２の開口位置は、液面センサ４０７Ａが取り付けられた高さ位置より高い。また、バッファカップ３７７内において、抑制剤移送管３５２および抑制剤補充液移送管３６２の開口位置は、液面センサ４０７Ｃが取り付けられた高さ位置より低い。
バッファカップ３７８内において、ベース液移送管３８３および給排気管３９３の開口位置は、液面センサ４０８Ａが取り付けられた高さ位置より高い。また、バッファカップ３７６内において、ベース液移送管３５３の開口位置は、液面センサ４０８Ｃが取り付けられた高さ位置より低い。
バッファカップ３７９内において、硝酸銀水溶液移送管３８４および給排気管３９４の開口位置は、液面センサ４０９Ａが取り付けられた高さ位置より高い。また、バッファカップ３７９内において、硝酸銀水溶液移送管３５４の開口位置は、液面センサ４０９Ｃが取り付けられた高さ位置より低い。
バッファカップ３８０内において、チオ硫酸ナトリウム水溶液移送管３８５および給排気管３９５の開口位置は、液面センサ４１０Ａが取り付けられた高さ位置より高い。また、バッファカップ３８０内において、チオ硫酸ナトリウム溶液移送管３５５の開口位置は、液面センサ４１０Ｃが取り付けられた高さ位置より低い。
バッファカップ３４３（図２９参照）やバッファカップ３７６〜３８０は、同じ構造を有しており、同様の構成により、収容器、分析カップ３３６または調合容器３３５、加圧／減圧部３０２などと接続されている。以下、バッファカップ３７６を例に、その機能を説明する。
微量成分管理コントローラ１６９は、バッファカップ３７６内において、液面センサ４０６Ｂの高さ位置に促進剤が存在しないと判断されると、加圧／減圧部３０２およびバルブ３８１Ｖを制御して、液面センサ４０６Ａにより促進剤が検知されるまで、バッファカップ３７６内を減圧する。促進剤収容器３７１内は大気圧にされているので、促進剤収容器３７１に収容された促進剤は、バッファカップ３７６内に移送され、バッファカップ３７６内の促進剤の液面は、液面センサ４０６Ａより高くなる。
液面センサ４０６Ａにより促進剤が検知されると、微量成分管理コントローラ１６９の制御により、バルブ３８１Ｖが閉じられ、バルブ３９７Ｖ，３９１Ｖが開かれて、バッファカップ３７６内は大気圧にされる。これにより、促進剤収容器３７１からバッファカップ３７６への促進剤の移送は停止される。
促進剤収容器３７１内に充分な量の促進剤が収容されている場合、促進剤の液面は、一定時間内に液面センサ４０６Ａの高さ位置に達する。ところが、促進剤収容器３７１内の促進剤の量が少ない場合、所定量の促進剤がバッファカップ３７６内に移送されず、バッファカップ３７６内の促進剤の液面は、液面センサ４０６Ａが取り付けられている高さ位置に達しない。
微量成分管理コントローラ１６９は、所定の時間バッファカップ３７６内が減圧状態にされても、液面センサ４０６Ａが促進剤を検知しなかった場合は、微量成分管理コントローラ１６９により警報音発生装置４００およびディスプレイ１７０（図２４参照）が制御されて、警報音が発せられるとともに、ディスプレイ１７０に促進剤収容器３７１が空である旨が表示される。この場合、作業者は促進剤収容器３７１を、所期の量の促進剤が収容された新たな促進剤収容器３７１に取り替える。
これにより、促進剤収容器３７１内がほぼ空になるまで促進剤を使うことができるとともに、バッファカップ３７６内には常に一定量以上の促進剤が収容された状態とすることができる。すなわち、バッファカップ３７６内の促進剤の液面は、液面センサ４０６Ｂが取り付けられた高さ位置より低くなることはほとんどない。バッファカップ３７６内において、促進剤移送管３５１の開口位置は、液面センサ４０６Ｂが取り付けられた高さ位置より低いので、促進剤移送管３５１に空気が混入することはない。したがって、シリンジポンプ３８６により正確に所定量の促進剤を分析カップ３３６に供給できる。
さらに、バッファカップ３７６内の促進剤の液面が、液面センサ４０６Ｃの高さ位置以下になった場合、微量成分管理コントローラ１６９により警報音発生装置４００およびディスプレイ１７０が制御されて、警報音が発せられるとともに、ディスプレイ１７０にバッファカップ３７６内の促進剤がなくなりつつある旨が表示される。これにより、何らかの原因（たとえば、促進剤収容器３７１が空のまま放置されていた場合）で、液面センサ４０６Ｃの高さ位置まで下がったときでも、作業者に注意が喚起され、作業者の適切な処置（たとえば、促進剤収容器３７１の交換）により、促進剤移送管３５１に空気が混入する事態を回避できる。
上記と同様に、塩素補充液移送管３４５Ａ、抑制剤移送管３５２、ベース液移送管３５３、硝酸銀水溶液移送管３５４、およびチオ硫酸ナトリウム溶液移送管３５５に空気が混入しないようにでき、正確に所定量の塩素補充液、抑制剤、ベース液、硝酸銀水溶液、およびチオ硫酸ナトリウム水溶液を分析カップ３３６に供給できる。
バッファカップ３４３，３７６〜３８０内の塩素補充液、促進剤、抑制剤、ベース液、硝酸銀水溶液、およびチオ硫酸ナトリウム水溶液を新しいものに交換する場合は、微量成分管理コントローラ１６９の制御により、バッファカップ３４３，３７６〜３８０内が加圧され、バルブ３４８Ｖ，４０１Ｖ〜４０５Ｖが開かれる。液面センサ３４９Ｃ，４０６Ｃ〜４１０Ｃにより、バッファカップ３４３，３７６〜３８０内の液体が検知されなくなってから、一定時間経過した後、微量成分管理コントローラ１６９の制御により、バルブ３４８Ｖ，４０１Ｖ〜４０５Ｖが閉じられ、バッファカップ３４３，３７６〜３８０内が大気圧にされる。
以上の操作により、バッファカップ３４３，３７６〜３８０内の塩素補充液、促進剤、抑制剤、ベース液、硝酸銀水溶液、およびチオ硫酸ナトリウム水溶液は、ほぼ完全に抜き出されて、加圧／減圧部３０２へと送られる。
図３１は、加圧／減圧部３０２の構成を示す図解図である。加圧／減圧部３０２は、エアポンプ４１１と加圧／減圧タンク４１２とを備えている。
加圧／減圧タンク４１２は密閉されており、側面に少なくとも２つ（この実施形態では３つ）の液面センサ４１３Ａ，４１３Ｂ，４１３Ｃが取り付けられている。液面センサ４１３Ａ，４１３Ｂ，４１３Ｃは、その高さ位置における加圧／減圧タンク４１２内の液体の有無を検知できる。液面センサ４１３Ａ，４１３Ｂ，４１３Ｃの中で、液面センサ４１３Ａは最も高い位置に取り付けられており、液面センサ４１３Ｃは最も低い位置に取り付けられている。液面センサ４１３Ａ，４１３Ｂ，４１３Ｃの出力は、微量成分管理コントローラ１６９に入力される。
加圧／減圧タンク４１２の上部には配管挿入口が形成されており、この配管挿入口を介して、サンプリング部３１９からの給排気管３２９および排出管３３４、分析カップ３３６からの排出管３４４、試薬供給部３１３からの給排気共通配管３９６および排出共通配管３９８、ならびに補充部３２１からの給排気管３３９および排出管３４２が、加圧／減圧タンク４１２に連通接続されている。加圧／減圧タンク４１２内で、給排気管３２９，３３９、給排気共通配管３９６、排出管３３４，３４２、および排出共通配管３９８は、液面センサ４１３Ａより高い位置で開口している。
加圧／減圧タンク４１２の側面で、液面センサ４１３Ｃより低い位置には、排出管４１４が連通接続されている。排出管４１４にはバルブ４１４Ｖが介装されている。バルブ４１４Ｖを開くことにより、加圧／減圧タンク４１２内の液体を排出することができる。排出された液体は、廃棄される。
加圧／減圧タンク４１２とエアポンプ４１１とは、給排気管４１５を介して連通接続されている。エアポンプ４１１は排気管４１６および給気管４１７を備えており、給排気管４１５は排気管４１６および給気管４１７に連通接続されている。排気管４１６には三方バルブ４１６Ｖが介装されており、給気管４１７には三方バルブ４１７Ｖが介装されている。
三方バルブ４１６Ｖを大気とエアポンプ４１１とが流通するようにし、三方バルブ４１７Ｖをエアポンプ４１１と給排気管４１５とが流通するようにして、エアポンプ４１１を作動させることにより、加圧／減圧タンク４１２内に空気を供給（給気）できる。また、三方バルブ４１６Ｖを給排気管４１５とエアポンプ４１１とが流通するようにし、三方バルブ４１７Ｖをエアポンプ４１１と大気とが流通するようにして、エアポンプ４１１を作動させることにより、加圧／減圧タンク４１２内の気体を排出（排気）できる。
このようにして、加圧／減圧タンク４１２を介して、サンプリング容器３０５（図２７参照）や調合容器３３５（図２９参照）内を、加圧または減圧状態にしたり、バッファカップ３７６〜３８０（図３０参照）内を減圧することができる。また、加圧／減圧タンク４１２内を減圧することにより、内部が大気圧にされたサンプリング容器３０５、分析カップ３３６（図２８参照）、調合容器３３５、またはバッファカップ３７６〜３８０との圧力差により、サンプリング容器３０５、分析カップ３３６、調合容器３３５、またはバッファカップ３７６〜３８０内の液体（廃液）を、加圧／減圧タンク４１２内に吸引できる。
バルブ４１４Ｖおよび三方バルブ４１６Ｖ，４１７Ｖの開閉は、微量成分管理コントローラ１６９により制御される。バルブ４１４Ｖや三方バルブ４１６Ｖ，４１７Ｖは、エア弁とすることができる。
図３２は、微量成分管理部３の構造を示す図解的な斜視図である。
微量成分管理部３は、微量成分管理部エンクロージャ４２０内に収容されている。微量成分管理部エンクロージャ４２０は、ほぼ密閉された直方体の箱体である。微量成分管理部エンクロージャ４２０に内部は、隔壁により上下方向に３つの部分、すなわち、上段４２０Ｕ、中段４２０Ｍ、および下段４２０Ｌに分けられている。上段４２０Ｕと中段４２０Ｍとの間および中段４２０Ｍと下段４２０Ｌとの間は、空気が流通できる。
上段４２０Ｕには、微量成分管理コントローラ１６９が収容された電装スペースとなっている。微量成分管理部エンクロージャ４２０の上段４２０Ｕ側壁部には、微量成分管理コントローラ１６９に接続されたディスプレイ１７０が取り付けられており、作業者が外部から微量成分管理部３の動作状態等を確認できるようになっている。ディスプレイ１７０は液晶ディスプレイであり、カラー表示可能である。
ディスプレイ１７０の下方には、引き出し式のキーボード１７１が設けられている。作業者は、ディスプレイ１７０を見ながら、キーボード１７１から情報を入力できる。
中段４２０Ｍには、分析カップ室３３２（図２８参照）が配置されている。微量成分管理部エンクロージャ４２０の中段４２０Ｍ部には、排気口４２０ｈが形成されており、排気口４２０ｈには排気管４３３が接続されている。排気管４３３を介して、微量成分管理部エンクロージャ４２０内の空気を排気できる。微量成分管理部エンクロージャ４２０の中段４２０Ｍ部を貫通して、分析カップ室３３２内を排気するための排気管３３３が配設されている。排気管３３３，４３３は図外の排気設備に接続されている。
下段４２０Ｌの底部には、底の浅いバット４３２が配置されている。バット４３２は、微量成分管理部エンクロージャ４２０の底面のほぼ全面を覆う大きさを有している。試薬供給部３１３（図３０参照）の促進剤収容器３７１、抑制剤収容器３７２、ベース液収容器３７３、硝酸銀水溶液収容器３７４、およびチオ硫酸ナトリウム水溶液収容器３７５などは、バット４３２内に配置されている。バット４３２の容積は、これらすべての収容器の容積の合計より大きく、これらの収容器に収容されている液体がすべて漏出しても、これらの液体はバット４３２に受けられるようになっている。
微量成分管理部エンクロージャ４２０の下段４２０Ｌ部で、バット４３２の上端より高い高さ位置には、水平方向に沿うスリット状の開口４３４が形成されている。排気管３３３，４３３を介した排気により、微量成分管理部エンクロージャ４２０内は負圧になる。これに伴って、開口４３４から微量成分管理部エンクロージャ４２０内に空気が導入され、微量成分管理部エンクロージャ４２０内の空気が置換される。
微量成分管理部エンクロージャ４２０の鉛直方向に沿う稜部近傍で、上段４２０Ｕと中段４２０Ｍおよび下段４２０Ｌとの間には、配線ダクト４３５が配設されている。微量成分管理コントローラ１６９に接続された各種の信号線や導線などは、配線ダクト４３５内を挿通されて配線されており、薬液から保護されている。
図３３は、ユーティリティ部３０１の構成を示す図解図である。
ユーティリティ部３０１は、微量成分管理部エンクロージャ４２０の排気を管理する排気管理部４２１、微量成分管理部３に導入される純水を管理する純水入力部４２２、微量成分管理部３に導入される圧縮空気を管理する圧縮空気入力部４２３、微量成分管理部３内で使用される薬液の漏出を検知する漏液検知部４２４、および微量成分管理部３内に回収された廃棄する液体を排出するための排液部４１９を備えている。
排気管理部４２１は、排気管３３３に取り付けられた排気圧センサ４３６、ならびに排気管４３３に取り付けられた排気圧センサ４３７および排気圧表示器４３８を含んでいる。排気圧センサ４３６，４３７は、それぞれ排気管３３３，４３３の排気圧を測定できる。排気圧センサ４３６，４３７の出力信号は微量成分管理コントローラ１６９に入力される。排気圧表示器４３８は排気管４３３の排気圧を表示できる。排気圧センサ４３６，４３７および排気圧表示器４３８は、微量成分管理部エンクロージャ４２０内に設けられている。
微量成分管理部エンクロージャ４２０を貫通して、微量成分管理部３で使用する純水を導入するための純水配管４３９が導入されている。純水入力部４２２は、純水配管４３９に上流側から下流側に向かって順に取り付けられた手動バルブ４４０、エアバルブ４３９Ｖ、レギュレータ４４２、および圧力計４４３を含んでいる。手動バルブ４４０、エアバルブ４３９Ｖ、レギュレータ４４２、および圧力計４４３は、微量成分管理部エンクロージャ４２０内に設けられている。エアバルブ４３９Ｖは、微量成分管理コントローラ１６９により制御される。
作業者は、手動バルブ４４０により純水配管４３９の流路を開閉できる。エアバルブ４３９Ｖの開閉は、微量成分管理コントローラ１６９により制御される。作業者は、レギュレータ４４２により純水配管４３９の二次圧（レギュレータ４４２より下流側の圧力）を調整でき、圧力計４４３により二次圧を確認することができる。純水配管４３９は、圧力計４４３が取り付けられている部分より下流側で、純水配管３２７，３５６，３６５に分岐している（図２６参照）。
微量成分管理部エンクロージャ４２０を貫通して、微量成分管理部３で使用する圧縮空気を導入するための圧縮空気配管４４４が導入されている。圧縮空気は、エア弁を駆動するためなどに用いられる。圧縮空気入力部４２３は、圧縮空気配管４４４に上流側から下流側に向かって順に取り付けられた手動バルブ４４５、レギュレータ４４６、および圧力計４４７を含んでいる。手動バルブ４４５は微量成分管理部エンクロージャ４２０外に設けられており、レギュレータ４４６および圧力計４４７は、微量成分管理部エンクロージャ４２０内に設けられている。
作業者は、手動バルブ４４５により圧縮空気配管４４４の流路を開閉できる。また、作業者は、レギュレータ４４６により圧縮空気配管４４４の二次圧（レギュレータ４４６より下流側の圧力）を調整でき、圧力計４４７により二次圧を確認することができる。
漏液検知部４２４は、バット４３２内に配置された漏液検知センサ４４８と、漏液検知センサ４４８に接続された漏液検知アンプ４４９とを含んでいる。漏液検知センサ４４８は、バット４３２の底部に間隔をあけて配置された一対の電極４４８Ａ，４４８Ｂを含んでいる。通常、電極４４８Ａと電極４４８Ｂとの間は絶縁されているが、バット４３２内に配置された収容器から液体が漏出した場合、電極４４８Ａと電極４４８Ｂとの間は導通する。
漏液検知アンプ４４９は、電極４４８Ａと電極４４８Ｂとの間の導通の有無を、オン／オフ信号として微量成分管理コントローラ１６９に出力する。これにより、微量成分管理コントローラ１６９は、バット４３２内に液体が漏出したことを検知できる。同様に、純水配管３２７，３５６，３６５により供給される純水や、サンプリング管３２２，３２３によりサンプリングされるメッキ液等が、所定の流路から漏出すると、それらの純水やメッキ液等は、バット４３２内に受けられる。このような場合も、漏液検知センサ４４８により漏液が検知される。
バット４３２の底部には、漏出液排出管４５０が接続されている。漏出液排出管４５０は、微量成分管理部エンクロージャ４２０の底部を貫通して配設されている。
排液部４１９は、漏出液排出管４５０に介装された手動バルブ４５１、および排出管４１４に介装された手動バルブ４５２を含んでいる。手動バルブ４５１，４５２は、微量成分管理部エンクロージャ４２０外に設けられている。作業者は、手動バルブ４５１を開くことにより、バット４３２内に漏出した液体を抜き出すことができる。また、作業者は、バルブ４１４Ｖが開かれた状態で手動バルブ４５２を開くことにより、加圧／減圧タンク４１２に収容された液体を抜き出すことができる（図３１参照）。
図３４は、微量成分管理部３の制御系統の構成を示すブロック図である。
微量成分管理コントローラ１６９は、微量成分管理部３全体の制御を行う。微量成分管理コントローラ１６９のハードウェアは、中央演算処理装置(CPU ; Central Processing Unit)１６９Ｃと、半導体メモリおよび磁性体メモリを含む記憶装置１６９Ｍと、ＲＳ−２３２Ｃ規格のシリアルポート４７０と、ＲＳ−４８５規格のシリアルポート４７１と、複数のプリント基板１６９Ｐとを備えている。磁性体メモリは、たとえば、ハードディスクドライブ(HDD)に備えられたハードディスク(HD)や、フレキシブルディスクドライブ(FDD)に着脱されるフレキシブルディスク(FD)とすることができる。
微量成分管理コントローラ１６９で用いられるソフトウェアは、オペレーティングシステムと、少なくとも一部が高級言語で記述されたアプリケーションプログラムとを含んでおり、これらのプログラムは記憶装置１６９Ｍに格納されている。アプリケーションプログラムは、たとえば、メッキ液の微量成分の分析などを実行するためのもの（レシピ）を含む。
微量成分管理コントローラ１６９に接続されたキーボード１７１からは、ＣＶＳ（ＣＰＶＳ）分析、滴定分析、分析カップ３３６の洗浄に関するパラメータを入力できる。
微量成分管理コントローラ１６９は、ＲＳ−２３２Ｃ規格のシリアルポート４７０を介して、ウエハ処理部１（システムコントローラ１５５）および工場全体を上位のコンピュータで集中管理するＣＩＭ(Computer Integrated Manufacturing)システムにケーブル接続されている。さらに、微量成分管理部３が、他のウエハ処理部に備えられたメッキ処理部１２Ｓに接続されている場合（図２５参照）、微量成分管理コントローラ１６９は、ＲＳ−２３２Ｃ規格のシリアルポート４７０を介して、当該他のウエハ処理部（他のメッキ装置）のシステムコントローラにケーブル接続されている。
微量成分管理コントローラ１６９には、電源操作回路４６１および無停電電源４６２を介して電力が供給されるようになっている。電源操作回路４６１には、メインスイッチ４６３、非常停止(EMO ; Emergency Open)スイッチ４６４、およびインタロック回路４６５が接続されている。通常は、微量成分管理部３の電源は、メインスイッチ４６３によりオン／オフされるが、非常時には、非常停止スイッチ４６４により遮断できる。また、一定の場合にインタロック回路４６５から出力される電源遮断要求信号が、電源操作回路４６１に入力されるにことよっても、微量成分管理部３の電源は遮断される。
無停電電源４６２は、電源操作回路４６１を介した電力の供給が停止された場合でも、一定時間、微量成分管理コントローラ１６９に電力を供給できる。これにより、非常停止スイッチ４６４等により電源が遮断された場合でも、微量成分管理コントローラ１６９は、記憶装置１６９Ｍの磁性体メモリにデータを保存できる。
排気圧センサ４３６，４３７や漏液検知センサ４４８の出力信号は、インタロック回路４６５およびシリアル／パラレル変換器１７４を介して、微量成分管理コントローラ１６９に入力される。また、純水元バルブであるエアバルブ４３９Ｖ（図３３参照）の開閉信号は、微量成分管理コントローラ１６９からシリアル／パラレル変換器１７４を介してインタロック回路４６５に入力され、インタロック回路４６５により、エアバルブ４３９Ｖ開閉用の電磁弁４６９が制御されるようになっている。
インタロック回路４６５は、特定のセンサからの信号を並列的に取り込むことができる。そして、これらのセンサから装置が危険な状態であることを意味する信号が入力されると、インタロック回路４６５は、リレー回路を用いてその危険の原因を取り除くように制御する。すなわち、このような制御は、微量成分管理コントローラ１６９を経由せず、インタロック回路４６５により直接なされる。
たとえば、漏液検知アンプ４４９から漏液が検知されたことを示す信号（オン信号）が入力されると、純水の漏出が漏液の原因になっている可能性があるので、インタロック回路４６５は、純水元バルブ（エアバルブ４３９Ｖ）を閉じるように制御する。また、排気圧センサ４３６または排気圧センサ４３７から、排気圧が異常であることを示す信号がインタロック回路４６５に入力されると、インタロック回路４６５から電源操作回路４６１へ電源断要求信号が出力され、電源が遮断される。
回転電極３０８を回転させるためのモータ３１６は、シリアル／パラレル変換器１７４およびモータコントローラ４６６を介して、微量成分管理コントローラ１６９により制御されるようになっている。モータコントローラ４６６には、回転数表示器４６７および回転数設定ボリューム４６８が接続されている。モータ３１６は、微量成分管理コントローラ１６９からの信号によりオン／オフされる。モータコントローラ４６６に異常が発生した場合は、モータコントローラ４６６から微量成分管理コントローラ１６９へアラームが出力される。
微量成分管理コントローラ１６９と、シリンジポンプ１７３（大容量シリンジポンプ３４０Ａ、小容量シリンジポンプ３４０Ｂ、シリンジポンプ３４６，３６３，３６４，３８６〜３９０）のコントローラとは、ＲＳ−４８５ポート４７１を介してシリアル接続されている。すなわち、１つのシリアルバスで複数のシリンジポンプが制御されるようになっている。
メッキ液の分析、および分析結果に基づく補充液のメッキ液への補充は、微量成分管理コントローラ１６９の制御により自動的に行われる。以下に、メッキ処理部１２内のメッキ液を分析する場合を例に、分析部３２０による分析手順を説明する。この実施形態では、抑制剤、促進剤、および塩素の順に分析されるが、微量成分管理部３は、抑制剤の分析、促進剤の分析、および塩素の分析のうちの１以上の分析を任意の順に行うことができる。促進剤および抑制剤の分析は、ＣＰＶＳ分析により行うものとする。
先ず、微量成分管理コントローラ１６９の制御により、バルブ３２２Ｖが開かれ、分析部３２０内の他のすべてのバルブが閉じた状態とされる（図２７参照）。そして、微量成分管理コントローラ１６９により、加圧／減圧部３０２が制御されてサンプリング容器３０５内が減圧状態（大気圧より低い状態）にされる。メッキ液収容槽５５内は大気圧にされているので、メッキ液収容槽５５内のメッキ液は圧力差に従ってサンプリング容器３０５内へと送液（サンプリング）される。
メッキ液の送液に伴って、サンプリング容器３０５内のメッキ液の液面が上昇し液面センサ３０７Ｂまたは液面センサ３０７Ａが配置されているレベルに達すると、微量成分管理コントローラ１６９はバルブ３２２Ｖを閉じるように制御して、サンプリング容器３０５内へのメッキ液の送液が止められる。サンプリング容器３０５内におけるサンプリング管３２２，３２３、純水配管３２７、標準メッキ液移送管３０４、および給排気管３２９の先端は、液面センサ３０７Ａより高い高さ位置にあるのでメッキ液に没しない。
続いて、微量成分管理コントローラ１６９により、加圧／減圧部３０２が制御されて、サンプリング容器３０５内の圧力が加圧状態（大気圧より高い状態）にされる。その後、微量成分管理コントローラ１６９の制御により、バルブ３２２Ｖが開かれる。サンプリング容器３０５内の圧力はメッキ液収容槽５５内の圧力より高いので、サンプリング管３２２内に滞留しているメッキ液はメッキ液収容槽５５へと押し戻される。
このとき、サンプリング容器３０５内におけるサンプリング管３２２の先端は、メッキ液に没していないので、サンプリング容器３０５内にサンプリングされたメッキ液は、サンプリング管３２２を介して送液されることはない。適当な時間このような操作が続けられることによる、サンプリング管３２２内にはメッキ液が存在しない状態となる。
これにより、次にメッキ液をサンプリングして分析するときは、サンプリング管３２２，３２３内には前回分析を行ったときのメッキ液は存在していないので、メッキ液収容槽５５またはメッキ液収容槽５５Ｓから送液されたメッキ液をそのまま分析できる。すなわち、このような分析部３２０（メッキ装置１０）は、従来のメッキ装置のように最初にサンプリングされた一定量のメッキ液を廃棄する必要がないので、廃棄するメッキ液の量を少なくできる。
その後、微量成分管理コントローラ１６９の制御により、バルブ３２２Ｖが閉じられ、加圧／減圧部３０２によるサンプリング容器３０５内の加圧動作が停止される。さらに、微量成分管理コントローラ１６９の制御により、バルブ３２８Ｖ，３２９Ｖが開かれて、サンプリング容器３０５内が大気圧にされる。
次に、サンプリング容器３０５に収容されたメッキ液（以下、「対象メッキ液」という。）の抑制剤の分析が開始される。先ず、微量成分管理コントローラ１６９により、試薬供給部３１３のシリンジポンプ３８８が制御されて、１００ｍｌのベース液が分析カップ３３６に移送される。続いて、微量成分管理コントローラ１６９により、モータコントローラ４６６が制御されて、回転電極３０８が２５００ｒｐｍで回転される。
また、微量成分管理コントローラ１６９によりポテンショスタット１７２が制御されて、作用電極としての回転電極３０８と参照電極３１０との間の電圧が、微量成分管理コントローラ１６９により指定される掃引電圧に一致するように、対極３０９と回転電極３０８との間に流れる電流が制御される。掃引電圧は、所定の電位幅でステップ的に周期変化するようにされる。
これにより、回転電極３０８に対する銅メッキおよびこの銅の剥離（ストリッピング）がサイクリックに生じる。回転電極３０８にメッキされた銅が剥離される際に回転電極３０８に流れる電流の積算量（ストリッピング電気量）は、メッキ液中の促進剤または抑制剤の濃度と相関がある。このため、回転電極３０８に流れる電流をモニタすることにより、促進剤または抑制剤の濃度を求めることができる。
掃引（掃引電圧を１周期分変化させること）は５回行われる。これにより、ストリッピング電気量は安定する。５回目の掃引時のストリッピング電気量ＡＲが、記憶装置１６９Ｍに記憶される。ストリッピング電気量ＡＲは、ベース液、すなわち、促進剤および抑制剤を含まないメッキ液に対するストリッピング電気量を表す。
続いて、微量成分管理コントローラ１６９により、小容量シリンジポンプ３４０Ｂが制御されて、１５０μｌの対象メッキ液が分析カップ３３６に移送され、ベース液に添加される。ストリッピング電気量は、抑制剤を含む対象メッキ液が添加されるにしたがって、小さくなっていく。
そして、再びポテンショスタット１７２に掃引電圧が与えられ、２回目の掃引時のストリッピング電気量ＡＲ1が記憶装置１６９Ｍに記憶される。同様にして、微量成分管理コントローラ１６９の制御により、対象メッキ液の移送ならびにストリッピング電気量ＡＲｎ（ｎ＝１，２，３・・・）の測定および記憶が、ＡＲｎ／ＡＲ＜０．３になるまで繰り返される。この際、抑制剤濃度の上昇が遅い場合、すなわち、ＡＲｎ／ＡＲの下がり方が遅い場合は、１回に添加する対象メッキ液の量を、１５０μｌより多くしてもよい。
次に、記憶装置１６９Ｍに格納されたプログラムが実行され、ＡＲｎ／ＡＲ＝０．５付近のデータに基づく直線近似により、ＡＲｎ／ＡＲ＝０．５となる対象メッキ液の添加量（滴下量）Ｖendが求められる。そして、微量成分管理コントローラ１６９の演算により、対象メッキ液の抑制剤濃度Ｃlevelerが、ＣＦ（ＶA＋Ｖend）／Ｖendとして求められ、分析年月日および分析時刻と関連づけられて記憶装置１６９Ｍに記憶される。
ここで、ＶAはベース液の体積であり、ＣＦ（キャリブレーションファクタ）は、標準メッキ液収容器３０３（図２７参照）に収容された標準メッキ液の分析を実際に行い上記の抑制剤濃度Ｃlevelerを求める式に基づいて得られた実測値と、標準メッキ液の抑制剤濃度とのずれを補正するための係数である。
ストリッピング電気量の大きさは、抑制剤濃度以外に促進剤濃度によっても変化する。上記の方法では、ベース液で対象メッキ液を希釈することにより、促進剤による影響が無視できる状態とすることにより、抑制剤濃度が正確に求められる。
分析終了後、微量成分管理コントローラ１６９の制御により、回転電極３０８の回転が停止され、バルブ３４４Ｖが開かれ、加圧／減圧部３０２の吸引により分析カップ３３６内のメッキ液が排出される。排出されたメッキ液は、排出管３４４を介して加圧／減圧タンク４１２内に移送される。
次に、分析カップ３３６内が洗浄される。先ず、微量成分管理コントローラ１６９の制御により、バルブ３５６Ｖが開かれて分析カップ３３６内に所定レベル（たとえば、液面センサ３３１Ａの高さ）まで純水が導入される。そして、微量成分管理コントローラ１６９によりモータコントローラ４６６が制御されて、回転電極３０８（棒体３０８ａ）が所定時間回転され、分析カップ３３６内の純水が撹拌される。
その後、微量成分管理コントローラ１６９の制御により、バルブ３４４Ｖが開かれ、加圧／減圧部３０２の吸引により分析カップ３３６内の純水が排出される。排出された純水は、排出管３４４を介して加圧／減圧タンク４１２内に移送される。同様に、分析カップ３３６への純水の導入、ならびに純水の撹拌および排出が２回繰り返されて、分析カップ３３６の洗浄が終了する。
続いて、促進剤の分析が開始される。先ず、微量成分管理コントローラ１６９により、試薬供給部３１３のシリンジポンプ３８８が制御されて、１００ｍｌのベース液が分析カップ３３６に移送される。続いて、微量成分管理コントローラ１６９により、モータコントローラ４６６が制御されて、回転電極３０８が２５００ｒｐｍで回転される。
また、微量成分管理コントローラ１６９によりポテンショスタット１７２が制御されて、作用電極としての回転電極３０８と参照電極３１０との間の電圧が、微量成分管理コントローラ１６９により指定される掃引電圧に一致するように、対極３０９と回転電極３０８との間に流れる電流が制御される。掃引電圧は、所定の電位幅でステップ的に周期変化するようにされ、ストリッピング電気量が安定するまで、掃引が繰り返される。これにより、回転電極３０８の表面状態が安定する。そして、回転電極３０８の回転が停止された後、微量成分管理コントローラ１６９により、加圧／減圧部３０２およびバルブ３４４Ｖが制御されて、分析カップ３３６内のベース液が抜き出される。
次に、微量成分管理コントローラ１６９により、試薬供給部３１３のシリンジポンプ３８８，３８７が制御されて、９５ｍｌのベース液および５ｍｌの抑制剤が分析カップ３３６に移送される。そして、微量成分管理コントローラ１６９により、モータコントローラ４６６が制御されて、回転電極３０８が、たとえば、２５００ｒｐｍで回転される。
続いて、微量成分管理コントローラ１６９の制御により、所定の電位での掃引が５回行われる。これにより、ストリッピング電気量は安定する。５回目の掃引時のストリッピング電気量ＡＲｉが、記憶装置１６９Ｍに記憶される。回転電極３０８の回転が停止された後、微量成分管理コントローラ１６９により、加圧／減圧部３０２およびバルブ３４４Ｖが制御されて、分析カップ３３６内の抑制剤が添加されたベース液が抜き出される。
次に、微量成分管理コントローラ１６９により、サンプリング部３１９の大容量シリンジポンプ３４０Ａおよび試薬供給部３１３のシリンジポンプ３８７が制御されて、９５ｍｌの対象メッキ液および５ｍｌの抑制剤が分析カップ３３６に移送される。そして、微量成分管理コントローラ１６９により、モータコントローラ４６６が制御されて、回転電極３０８が、たとえば、２５００ｒｐｍで回転される。
続いて、微量成分管理コントローラ１６９の制御により、所定の電位での掃引が５回行われる。これにより、ストリッピング電気量は安定する。５回目の掃引時のストリッピング電気量ＡＲｓが、記憶装置１６９Ｍに記憶される。
続いて、微量成分管理コントローラ１６９により、シリンジポンプ３８６が制御されて、１００μｌの促進剤が分析カップ３３６に移送され、対象メッキ液に添加される。微量成分管理コントローラ１６９の制御により、所定の電位での掃引が５回行われる。これにより、ストリッピング電気量は安定する。５回目の掃引時のストリッピング電気量ＡＲ1が、記憶装置１６９Ｍに記憶される。
さらに、微量成分管理コントローラ１６９により、シリンジポンプ３８６が制御されて、１００μｌの促進剤が分析カップ３３６に移送され、対象メッキ液に添加される。微量成分管理コントローラ１６９の制御により、所定の電位での掃引が５回行われる。これにより、ストリッピング電気量は安定する。５回目の掃引時のストリッピング電気量ＡＲ2が、記憶装置１６９Ｍに記憶される。
次に、記憶装置１６９Ｍに格納されたプログラムが実行され、微量成分管理コントローラ１６９の演算により、対象メッキ液の促進剤濃度ＣXが、（ＡＲｓ−ＡＲｉ）／（ＡＲ2−ＡＲｓ）として求められ、分析年月日および分析時刻と関連づけられて記憶装置１６９Ｍに記憶される。ストリッピング電気量の大きさは、促進剤濃度以外に抑制剤濃度によっても変化する。上記の方法では、抑制剤をベース液および対象メッキ液に添加することにより、抑制剤濃度を充分高くして抑制剤による影響が飽和した状態とすることにより、促進剤濃度が正確に求められる。
測定が正常に行われた場合、ストリッピング電気量ＡＲｓ、ＡＲ1、ＡＲ2は、測定時の促進剤濃度とリニアな関係になるので、これを確認することにより、測定が正常に行われたか否かを判断することとしてもよい。
分析終了後、微量成分管理コントローラ１６９の制御により、回転電極３０８の回転が停止され、バルブ３４４Ｖが開かれ、加圧／減圧部３０２の吸引により分析カップ３３６内のメッキ液が排出される。
次に、分析カップ３３６内が洗浄される。先ず、微量成分管理コントローラ１６９の制御により、バルブ３５６Ｖが開かれて分析カップ３３６内に所定レベル（たとえば、液面センサ３３１Ａの高さ）まで純水が導入される。そして、微量成分管理コントローラ１６９によりモータコントローラ４６６が制御されて、回転電極３０８（棒体３０８ａ）が所定時間回転され、分析カップ３３６内の純水が撹拌される。
その後、微量成分管理コントローラ１６９の制御により、バルブ３４４Ｖが開かれ、加圧／減圧部３０２の吸引により分析カップ３３６内の純水が排出される。同様に、分析カップ３３６への純水の導入、ならびに純水の撹拌および排出が２回繰り返されて、分析カップ３３６の洗浄が終了する。
次に、塩素の滴定分析が行われる。先ず、微量成分管理コントローラ１６９により、サンプリング部３１９の大容量シリンジポンプ３４０Ａが制御されて、１００ｍｌの対象メッキ液が分析カップ３３６に移送される。続いて、微量成分管理コントローラ１６９により、モータコントローラ４６６が制御されて、回転電極３０８（棒体３０８ａ）が回転され、分析カップ３３６に収容された対象メッキ液が撹拌される。
この状態で、微量成分管理コントローラ１６９により試薬供給部３１３のシリンジポンプ３８９が制御されて、分析カップ３３６内に０．０１Ｎの硝酸銀水溶液が０．２ｍｌ滴下され、滴下後の参照電極３１０と銀塩化銀電極３１１との電位差が記憶装置１６９Ｍに記憶される。同様にして、硝酸銀水溶液の滴下と電位差の記憶とが、予め定められた回数に達するまで繰り返される。
図３５は、硝酸銀水溶液の滴下量と、参照電極３１０と銀塩化銀電極３１１との電位差との関係を表す図である。この図は、分析中、微量成分管理部エンクロージャ４２０に備えられたディスプレイ１７０（図３２参照）に表示させることができる。これにより、作業者は分析の進行状況を確認できる。
記憶装置１６９Ｍに格納されたプログラムが実行され、微量成分管理コントローラ１６９の演算により、１回の硝酸銀水溶液の滴下前後における参照電極３１０と銀塩化銀電極３１１との電位差の変化量が最大になる点（当量点）Ｅｑが求められ、さらに、当量点Ｅｑに至るまでの硝酸銀水溶液の総滴下量ＤTが求められる。そして、対象メッキ液の塩素濃度が、総滴下量ＤT（ｍｌ）×７．０９に等しい塩化物イオン濃度（ｍｇ／ｌ）として求められ、分析年月日および分析時刻と関連づけられて記憶装置１６９Ｍに記憶される。
続いて、微量成分管理コントローラ１６９の制御により、回転電極３０８（棒体３０８ａ）の回転が停止され、バルブ３４４Ｖが開かれ、加圧／減圧部３０２の吸引により分析カップ３３６内のメッキ液が排出される。この状態で、分析カップ３３６内には、塩素の滴定分析により生じた塩化銀の沈殿物が存在している。その後、分析カップ３３６内の洗浄が実施される。
先ず、微量成分管理コントローラ１６９により上下機構３２６（図２８参照）が制御されて、銀塩化銀電極３１１が上昇され分析カップ３３６外に退避される。次に、微量成分管理コントローラ１６９により試薬供給部３１３シリンジポンプ３９０が制御されて、１００ｍｌのチオ硫酸ナトリウム水溶液が分析カップ３３６に移送される。
続いて、微量成分管理コントローラ１６９によりモータコントローラ４６６が制御されて、回転電極３０８（棒体３０８ａ）が所定時間回転され、分析カップ３３６内のチオ硫酸ナトリウム水溶液が撹拌される。これにより、分析カップ３３６内の塩化銀は溶解される。銀塩化銀電極３１１は、分析カップ３３６の上方に退避されているので、チオ硫酸ナトリウム水溶液に溶解することはない。
その後、微量成分管理コントローラ１６９の制御により、バルブ３４４Ｖが開かれ、加圧／減圧部３０２の吸引により分析カップ３３６内のチオ硫酸ナトリウム水溶液が排出される。排出されたチオ硫酸ナトリウム水溶液は、排出管３４４を介して加圧／減圧タンク４１２内に移送される。
次に、微量成分管理コントローラ１６９により上下機構３２６が制御されて、銀塩化銀電極３１１が下降され分析カップ３３６内に配置される。続いて、微量成分管理コントローラ１６９の制御により、バルブ３５６Ｖが開かれて、分析カップ３３６内に所定のレベル（たとえば、液面センサ３３１Ａの高さ）まで純水が導入される。そして、微量成分管理コントローラ１６９によりモータコントローラ４６６が制御されて、回転電極３０８（棒体３０８ａ）が所定時間回転され、分析カップ３３６内の純水が撹拌される。その後、微量成分管理コントローラ１６９の制御により、バルブ３４４Ｖが開かれ、加圧／減圧部３０２の吸引により分析カップ３３６内の純水が排出される。
同様にして、分析カップ３３６への純水の導入、ならびに純水の撹拌および排出がさらに２回繰り返されて、分析カップ３３６の洗浄が終了する。
次に、サンプリング容器３０５（図２７参照）内の洗浄が行われる。先ず、微量成分管理コントローラ１６９の制御により、バルブ３３４Ｖが開かれ、加圧／減圧部３０２の吸引によりサンプリング容器３０５内のメッキ液が排出される。そして、微量成分管理コントローラ１６９の制御により、バルブ３２７Ｖが開かれて、サンプリング容器３０５内に所定のレベル（たとえば、液面センサ３０７Ａの高さ）まで純水が導入される。
その後、微量成分管理コントローラ１６９の制御により、バルブ３３４Ｖが開かれ、加圧／減圧部３０２の吸引によりサンプリング容器３０５内の純水が排出される。これで、サンプリング容器３０５の洗浄が終了する。
他のメッキ処理部１２Ｓで用いられているメッキ液を分析する場合は、バルブ３２２Ｖを閉じバルブ３２３Ｖを開閉し、サンプリング管３２３を介してメッキ液収容槽５５Ｓ内のメッキ液をサンプリングして、上記の方法と同様の方法により分析できる。このように、バルブ３２２Ｖ，３２３Ｖの開閉により、サンプリング管３２２，３２３を選択して、メッキ処理部１２，１２Ｓのいずれかのメッキ液をサンプリングできる。
その際、メッキ処理部１２またはメッキ処理部１２Ｓのメッキ液の分析が終わったときには、サンプリング容器３０５内および分析カップ３３６内にはメッキ液が存在しない状態にされているので、互いのメッキ処理部１２，１２Ｓのメッキ液が混じり合うこともない。したがって、メッキ液の正確な定量分析ができる。
キーボード１７１を介した作業者の支持に応答して、微量成分管理コントローラ１６９は、記憶装置１６９Ｍに記憶に記憶された促進剤濃度、抑制剤濃度、および塩素濃度濃度のうち任意のものを、表またはグラフの形で時系列でディスプレイ１７０に表示させることができる。これにより、作業者は、これらの微量成分が消費される速さを見積もることができる。そして、これらの微量成分が所定の濃度以下になった場合、当該微量成分をすぐにメッキ液に補充できるように、補充液を用意することができる。
次に、補充部３２１により、メッキ処理部１２内のメッキ液について、促進剤、抑制剤、および塩素の濃度を調整する手順を説明する。
先ず、記憶装置１６９Ｍに格納されたプログラムが実行されて、信号線Ｌ１３（シリアルライン）を介して、システムコントローラ１５５から、メッキ処理部１２内のメッキ液の総量に関する情報が取得される。システムコントローラ１５５は、超音波式レベル計７２の出力信号に基づくメッキ液収容槽５５内のメッキ液の液面高さ、およびメッキカップ５６ａ〜５６ｄの容積に関する情報などから、メッキ処理部１２内のメッキ液の総量を求めることができる（図７参照）。
そして、微量成分管理コントローラ１６９の演算により、記憶装置１６９Ｍに記憶されたメッキ液の促進剤濃度、抑制剤濃度、および塩素濃度のデータ、ならびにメッキ処理部１２内のメッキ液の総量に関するデータから、メッキ処理部１２内のメッキ液が、促進剤、抑制剤、および塩素に関して、所定の濃度になるように添加するべき促進剤補充液、抑制剤補充液、および塩素補充液の量が求められ、記憶装置１６９Ｍに記憶される。
次に、微量成分管理コントローラ１６９の制御により、バルブ３２４Ｖが開かれ、補充部３２１内の他のすべてのバルブが閉じられる。そして、微量成分管理コントローラ１６９により、加圧／減圧部３０２が制御されて、調合容器３３５内が排気されて減圧状態となる。メッキ液収容槽５５内は大気圧にされているので、メッキ液は圧力差に基づいて補充管３２４を介して調合容器３３５内に送液（採取）される。
メッキ液の送液に伴って調合容器３３５内のメッキ液の液面が上昇し、所定のレベル（たとえば、液面センサ３３８Ａが配置されているレベル）に達すると、微量成分管理コントローラ１６９はバルブ３２４Ｖを閉じるように制御する。これにより、調合容器３３５内へのメッキ液の送液が止められる。調合容器３３５内における給排気管３３９、塩素補充液移送管３４５Ｂ、促進剤補充液移送管３６１、抑制剤補充液移送管３６２、および純水配管３６５の端部は、液面センサ３３８Ａより高い高さ位置にあるのでメッキ液に没しない。その後、微量成分管理コントローラ１６９の制御によりバルブ３３９Ｖ１，３４１Ｖが開放されて、調合容器３３５内が大気圧にされる。
次に、微量成分管理コントローラ１６９は、シリンジポンプ３６３，３６４，３４６を制御して、促進剤補充液、抑制剤補充液、および塩素補充液を、微量成分管理コントローラ１６９により求められた補充量だけ調合容器３３５へと供給する。促進剤濃度、抑制剤濃度、および塩素濃度のうち、所定の濃度（濃度範囲）から外れていないものがある場合は、それらの微量成分に関しては、補充液は調合容器３３５内へは供給されない。
続いて、微量成分管理コントローラ１６９により、加圧／減圧部３０２が制御されて、調合容器３３５内が加圧され、バルブ３２４Ｖが開かれる。このとき、調合容器３３５内の圧力はメッキ液収容槽５５内の圧力より高いので、調合容器３３５内および補充管３２４内のメッキ液はメッキ液収容槽５５へと送液される。補充管３２４は調合容器３３５の底部近傍まで延設されているので、調合容器３３５内の大部分のメッキ液をメッキ液収容槽５５に送液できる。送液は、補充管３２４内のメッキ液もメッキ液収容槽５５に送液されるように充分な時間行われる。
このとき、調合容器３３５内にメッキ液が残っていると、正確に所要量の促進剤補充液、抑制剤補充液、および塩素補充液がメッキ液収容槽５５内のメッキ液に補充されたことにはならない。なぜなら、補充された促進剤補充液、抑制剤補充液、および塩素補充液は、調合容器３３５内に残っているメッキ液中にも存在し、メッキ液収容槽５５に補充された促進剤補充液、抑制剤補充液、および塩素補充液の量は所要量より少ないからである。したがって、このような場合、メッキ処理部１２内のメッキ液は、促進剤、抑制剤、および塩素に関して所定の濃度にはならない。
そこで、さらにメッキ液収容槽５５から調合容器３３５内へメッキ液を送液し、調合容器３３５内のメッキ液をメッキ液収容槽５５へと送液する。このような操作により、最初に調合容器３３５内に残ったメッキ液中に含まれていた促進剤補充液、抑制剤補充液、および塩素補充液の大部分をメッキ液収容槽５５へ送液できる。必要により、さらにメッキ液をメッキ液収容槽５５から調合容器３３５に送液し、調合容器３３５からメッキ液収容槽５５に送液する操作を繰り返してもよい。
このようにして、実質的に所要量の促進剤補充液、抑制剤補充液、および塩素補充液を、メッキ処理部１２内のメッキ液に補充できる。メッキ液収容槽５５へのメッキ液の最後の送液が終わった後には、補充管３２４内にメッキ液が残らないようにする。
調合容器３３５からメッキ液収容槽５５へのメッキ液の送液が終わると、微量成分管理コントローラ１６９の制御により、バルブ３２４Ｖが閉じられバルブ３３９Ｖ１，３４１Ｖが開放されて調合容器３３５内が大気圧にされる。以上で、メッキ処理部１２内のメッキ液への、促進剤補充液、抑制剤補充液、および塩素補充液の補充が終了する。
次に、調合容器３３５内が洗浄される。先ず、微量成分管理コントローラ１６９の制御により、バルブ３４２Ｖが開かれ、加圧／減圧部３０２の吸引により調合容器３３５内のメッキ液が排出される。排出されたメッキ液は、排出管３４２を介して加圧／減圧タンク４１２内に移送される。続いて、微量成分管理コントローラ１６９の制御により、バルブ３４２Ｖが開かれ、加圧／減圧部３０２の吸引により調合容器３３５内の純水が排出される。
他のメッキ処理部１２Ｓで用いられているメッキ液に、促進剤補充液、抑制剤補充液、および塩素補充液を補充する際は、補充管３２４およびバルブ３２４Ｖを、それぞれ補充管３２５およびバルブ３２５Ｖに置き替えて同様の操作をすればよい。このように、バルブ３２４Ｖ，３２５Ｖの開閉により補充管３２４，３２５を選択して、メッキ処理部１２，１２Ｓのいずれかのメッキ液に促進剤補充液、抑制剤補充液、および塩素補充液を補充できる。
その際、メッキ処理部１２またはメッキ処理部１２Ｓへの促進剤補充液、抑制剤補充液、および塩素補充液の補充が終わったときには、調合容器３３５内にはメッキ液が存在しない状態にされているので、メッキ処理部１２，１２Ｓのメッキ液が互いに混じり合うこともない。
以上のような操作によりメッキ液は所定の組成に保たれる。このようなメッキ液を用いて、メッキ処理部１２，１２Ｓにより半導体ウエハ上の微細な穴（たとえば、ビアホール）や溝（トレンチ）を埋めて良好に銅メッキできる。
促進剤補充液、抑制剤補充液、および塩素補充液は、メッキ液収容槽５５，５５Ｓに送液される前に、調合容器３３５で予備的にメッキ液と混合される。したがって、これらの補充液がメッキ液に溶解（分散）しにくい場合でも、メッキ処理部１２，１２Ｓ内のメッキ液に対して短時間で溶解（分散）させることができる。
調合容器３３５と促進剤収容器３７１（バッファカップ３７６）、抑制剤収容器３７２（バッファカップ３７７）、および塩素補充液収容器３３７（バッファカップ３４３）とは、共通の微量成分管理部エンクロージャ４２０内に近接して配置されている。このため、促進剤補充液移送管３６１、抑制剤補充液移送管３６２、および塩素補充液移送管３４５Ｂの長さを短くできる。
このため、促進剤補充液、抑制剤補充液、および塩素補充液の補充量が少ない場合であっても、シリンジポンプ３６３，３６４，３４６による促進剤補充液、抑制剤補充液、および塩素補充液の送液量の精度を高くできる。近接して配された調合容器３３５と補充部３２１との間では温度差はほとんど生じないので、促進剤補充液移送管３６１、抑制剤補充液移送管３６２、および塩素補充液移送管３４５Ｂおよびそれらの内部の促進剤補充液、抑制剤補充液、および塩素補充液の熱膨張／収縮により補充量の精度が悪くなることもない。
本発明に係る一実施形態の説明は以上の通りであるが、本発明は他の形態でも実施できる。たとえば、促進剤および／または抑制剤はＣＶＳ分析によってもよい。この場合、ＣＰＶＳ分析とは異なり、回転電極３０８（作用電極）と参照電極３１０との間に印加される電圧は連続的に変化される。
図３６は、ＣＶＳ分析における回転電極３０８と参照電極３１０との間の電圧と、対極３０９と作用電極３１０との間に流れる電流との関係を示す図である。横軸は参照電極３１０を基準としたときの回転電極３０８の電位を示しており、縦軸は回転電極３０８に流れる電流を回転電極３０８から流れ出す方向を＋として示している。
図３６には、掃引電圧を１周期分変化させたときの特性が描かれている。掃引電圧は、０．５Ｖ付近を出発点として、１．６Ｖ付近まで高くされた後−０．２Ｖ付近まで下げられ、さらに出発点まで上げられている。掃引速度は、１００ｍＶ／ｓｅｃ程度である。
電圧がマイナスの領域（図３６に
Figure 2006214009
で示す。）では、電圧が小さくなるほど電流が小さく（負の値）なっている。この領域では、回転電極３０８に対する銅メッキが生じている。一方、電圧が０〜０．２Ｖのとき（図３６に
Figure 2006214009
で示す。）は、電流は正側に突出したピークを示す。この領域では、メッキによる銅膜が回転電極３０８から剥離しており、このときの電流を積分して得られるストリッピング電気量から、メッキ液中の促進剤濃度や抑制剤濃度を求めることができる。
装置の構成として、３つ以上のウエハ処理部で１つの微量成分管理部３を共有するようにしてもよい。この場合でも、サンプリング管および補充管を増やして、各ウエハ処理部と微量成分管理部３との間で選択的に送液できるようにするだけでよく、共有するウエハ処理部の数により分析精度や補充液の添加量の精度は何ら影響を受けない。
分析部３２０や補充部３２１の構成を変更することにより、分析する成分の数や補充する補充液の種類の数なども任意に設定できる。すなわち、促進剤、抑制剤、および塩素以外の微量成分も定量分析して、不足分の当該微量成分をウエハ処理部に補うようにしてもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の変更を施すことが可能である。
本発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を示すブロック図である。 ウエハ処理部の図解的な平面図である。 ウエハ処理部のエンクロージャの構造を示す図解的な斜視図である。 ジャッキボルトおよびフレームを示す図解的な断面図である。 ロボット本体の構造を説明するための図である。 カセットが取り付けられたカセットステージの図解的な平面図および側面図である。 メッキ処理部の構成を示す図解的な正面図である。 サンプルメッキ液の銅濃度と測定された吸光度との関係を示す図である。 メッキ処理ユニットの構造を示す図解的な断面図である。 回転管の近傍を拡大して示す図解的な断面図である。 メッキ時のウエハ近傍の図解的な断面図である。 ロータリジョイントの図解的な断面図である。 カソードリングの図解的な平面図である。 カソード電極の形状を示す図解的な平面図および断面図である。 メッキ槽中の電気的等価回路を示す図解図である。 スピンベースが上方に向けられた状態のメッキ処理ユニットの図解的な断面図である。 メッキ処理ユニットの図解的な側面図である。 メッキカップの図解的な側面図である。 ベベルエッチングユニットの構成を示す図解的な断面図である。 洗浄ユニットの構成を示す図解的な断面図である。 ウエハ処理部の制御系統の構成を示すブロック図である。 主成分管理部の構成を示す図解図である。 後処理薬液供給部の構造を示す図解的な斜視図である。 主成分管理部、微量成分管理部、および後処理薬液供給部の制御系統の構成を示すブロック図である。 微量成分管理部の構成の概略およびメッキ処理部との接続状態を示す図解図である。 微量成分管理部の詳細な構成を示すブロック図である。 サンプリング部の構成を示す図解図である。 分析カップの構造を示す図解図である。 補充部の構成を示す図解図である。 試薬供給部の構成を示す図解図である。 加圧／減圧部の構成を示す図解図である。 微量成分管理部の構造を示す図解的な斜視図である。 ユーティリティ部の構成を示す図解図である。 微量成分管理部の制御系統の構成を示すブロック図である。 硝酸銀水溶液の滴下量と、参照電極と銀塩化銀電極との電位差との関係を表す図である。 ＣＶＳ分析における作用電極と参照電極との間の電圧と、対極と作用電極との間に流れる電流との関係を示す図である。
符号の説明
１ ウエハ処理部
３ 微量成分管理部
４ 後処理薬液供給部
１０ メッキ装置
１２ メッキ処理部
１６ カセットステージ
１８ ロボット本体
２０ａ〜２０ｄ メッキ処理ユニット
２１ａ，２１ｂ ベベルエッチングユニット
２２ａ，２２ｂ 洗浄ユニット
２４ 垂直多関節アーム
２５ 回転駆動機構
３０ エンクロージャ
３１ フィルタ
３２ 純水配管３２
３２ｈ 純水配管挿通口
３３ 圧縮空気配管
３３ｈ 圧縮空気配管挿通口
３４ｈ，３５ｈ 排気口
３６ 開口
３７ フレーム
４１，４２ 進退アーム
５５ メッキ液収容槽
５６ａ〜５６ｄ メッキカップ
７６ アノード電極
８０ カソードリング
８３ カソード電極
１０１ カップ
１０２ スピンチャック
１０２ｄ 処理液吐出口
１０３ 回転駆動機構
１０５ａ 排液口
１０７ ノズル
１１０ａ，１１０ｂ 銅溶解タンク
１４６ 銅管
１５４ａ，１５４ｂ 重量計
１５５ システムコントローラ
１５５Ｃ 中央演算処理装置
１５５Ｍ 記憶装置
１５５Ｐ プリント基板
１５６ ディスプレイ
１５７ キーボード
１６９ 微量成分管理コントローラ
１６９Ｃ 中央演算処理装置
１６９Ｍ 記憶装置
１６９Ｐ プリント基板
１７０ ディスプレイ
１７１ キーボード
１７２ ポテンショスタット
２８０，２８１，４７０，４７１ シリアルポート
２９０ 後処理薬液タンク
２９１ タンクエンクロージャ
３０２ 加圧／減圧部
３０５ サンプリング容器
３０８ 回転電極
３０８ａ 棒体
３０９ 対極
３１０ 参照電極
３１１ 銀塩化銀電極
３２０ 分析部
３２１ 補充部
３２２，３２３ サンプリング管
３２４，３２５ 補充管
３２６ 上下機構
３３０Ａ，３３０Ｂ メッキ液移送管
３３３，４３３ 排気管
３３５ 調合容器
３３６ 分析カップ
３３６ｈ 排液口
３４０Ａ 大容量シリンジポンプ
３４０Ｂ 小容量シリンジポンプ
３４６，３６３，３６４，３８６〜３９０ シリンジポンプ
３５１，３８１ 促進剤移送管
３５２，３８２ 抑制剤移送管
３５３，３８３ ベース液移送管
３５４，３８４ 硝酸銀水溶液移送管
３５５，３８５ チオ硫酸ナトリウム水溶液移送管
３５１Ｎ〜３５５Ｎ ノズル
３６１ 促進剤補充液移送管
３６２ 抑制剤補充液移送管
３７１ 促進剤収容器
３７２ 抑制剤収容器
３７３ ベース液収容器
３７４ 硝酸銀水溶液収容器
３７５ チオ硫酸ナトリウム水溶液収容器
３７６〜３８０ バッファカップ
４００ 警報音発生装置
４０６Ａ〜４１０Ａ，４０６Ｂ〜４１０Ｂ，４０６Ｃ〜４１０Ｃ 液面センサ
４１１ エアポンプ
４２０ 微量成分管理部エンクロージャ
４２０ｈ 排気口
４３２ バット
４３６，４３７ 排気圧センサ
Ｃ カセット
Ｌ１３ 信号線（シリアルライン）
ＴＲ 搬送ロボット
Ｗ ウエハ

Claims (6)

  1. 処理対象である基板に対して、メッキを施すためのメッキ装置であって、
    処理対象の基板を収容可能なカセットを載置するためのカセットステージと、
    処理対象の基板に接触可能なカソード電極を備えこのカソード電極が接触された当該基板とともに回転可能なカソードリング、ならびに、メッキを促進する添加剤、メッキを抑制する添加剤、および塩素を微量成分として含有するメッキ液を収容可能で内部にアノード電極が配置されたメッキカップを備えたメッキ処理ユニットと、
    処理対象の基板を洗浄するための洗浄ユニットと、
    上記カセットステージに載置されたカセット、上記メッキ処理ユニット、および上記洗浄ユニットの間で処理対象の基板を搬送する基板搬送機構と、
    後処理薬液を上記洗浄ユニットに供給するための後処理薬液供給部と、
    上記メッキ処理ユニットで使用されるメッキ液の上記促進剤、抑制剤、および塩素について定量分析するための分析部を備えた微量成分管理部であって、この微量成分管理部を制御するための微量成分管理コントローラを含み、上記分析部が分析対象のメッキ液を収容可能な分析カップ、この分析カップ内に分析用の液状の試薬を供給するための複数の試薬供給ノズル、滴定分析を行うための参照電極および銀塩化銀電極、ならびにＣＶＳ分析またはＣＰＶＳ分析を行うための回転電極、対極、および参照電極を備えた微量成分管理部と、
    上記メッキ処理ユニット、上記洗浄ユニット、および上記基板搬送機構を含む基板処理部が内部に収容されたエンクロージャと、
    装置全体を制御するシステムコントローラとを備え、
    上記複数の試薬供給ノズルのうち、少なくとも１つが開口径１ｍｍ以下の開口を有することを特徴とするメッキ装置。
  2. 処理対象である基板に対して、メッキを施すためのメッキ装置であって、
    処理対象の基板を収容可能なカセットを載置するためのカセットステージと、
    処理対象の基板に接触可能なカソード電極を備えこのカソード電極が接触された当該基板とともに回転可能なカソードリング、ならびに、メッキを促進する添加剤、メッキを抑制する添加剤、および塩素を微量成分として含有するメッキ液を収容可能で内部にアノード電極が配置されたメッキカップを備えたメッキ処理ユニットと、
    処理対象の基板を洗浄するための洗浄ユニットと、
    上記カセットステージに載置されたカセット、上記メッキ処理ユニット、および上記洗浄ユニットの間で処理対象の基板を搬送する基板搬送機構と、
    後処理薬液を上記洗浄ユニットに供給するための後処理薬液供給部と、
    上記メッキ処理ユニットで使用されるメッキ液の上記促進剤、抑制剤、および塩素について定量分析するための分析部を備えた微量成分管理部であって、この微量成分管理部を制御するための微量成分管理コントローラを含み、上記分析部が分析対象のメッキ液を収容可能な分析カップ、この分析カップ内に分析用の液状の試薬を供給するための複数の試薬供給ノズル、滴定分析を行うための参照電極および銀塩化銀電極、ならびにＣＶＳ分析またはＣＰＶＳ分析を行うための回転電極、対極、および参照電極を備えた微量成分管理部と、
    上記メッキ処理ユニット、上記洗浄ユニット、および上記基板搬送機構を含む基板処理部が内部に収容されたエンクロージャと、
    装置全体を制御するシステムコントローラとを備え、
    上記分析部は、分析に用いる試薬を収容する試薬収容器と、
    ほぼ密閉された状態にできるバッファカップと、
    このバッファカップ内の液体の液面高さに関する情報を得ることができ、上記微量成分管理コントローラに接続された液面センサと、
    上記試薬収容器内の底部近傍と上記バッファカップとの間に配設された第１送液配管と、
    上記バッファカップ内の底部近傍と上記分析カップとの間に配設された第２送液配管と、
    上記バッファカップ内を排気する排気機構とを備え、
    上記微量成分管理コントローラは、上記液面センサの出力信号に基づき上記バッファカップ内において上記第２送液配管の開口位置より高い第１レベルの高さ位置に液体が存在しないと判断されたことに応答して、上記バッファカップ内を排気するように上記排気機構を制御するものであることを特徴とするメッキ装置。
  3. 上記微量成分管理コントローラに、警報音発生装置およびディスプレイが接続されており、
    上記液面センサは、上記第１レベルの高さにおける上記バッファカップ内の液体の有無を検知する下限センサ、およびこの第１レベルより高い位置にある第２レベルの高さにおける上記バッファカップ内の液体の有無を検知する上限センサを含み、
    上記微量成分管理コントローラは、上記排気機構により所定時間上記バッファカップ内が排気された後、上記上限センサにより上記バッファカップ内の上記第２レベルに液体が検知されなかった場合に、上記警報音発生装置に警報音を発生させ、上記ディスプレイに上記試薬収容器が空である旨を表示させるように制御するものであることを特徴とする請求項２記載のメッキ装置。
  4. 処理対象である基板に対して、メッキを施すためのメッキ装置であって、
    処理対象の基板を収容可能なカセットを載置するためのカセットステージと、
    処理対象の基板に接触可能なカソード電極を備えこのカソード電極が接触された当該基板とともに回転可能なカソードリング、ならびに、メッキを促進する添加剤、メッキを抑制する添加剤、および塩素を微量成分として含有するメッキ液を収容可能で内部にアノード電極が配置されたメッキカップを備えたメッキ処理ユニットと、
    処理対象の基板を洗浄するための洗浄ユニットと、
    上記カセットステージに載置されたカセット、上記メッキ処理ユニット、および上記洗浄ユニットの間で処理対象の基板を搬送する基板搬送機構と、
    後処理薬液を上記洗浄ユニットに供給するための後処理薬液供給部と、
    上記メッキ処理ユニットで使用されるメッキ液の上記促進剤、抑制剤、および塩素について定量分析するための分析部を備えた微量成分管理部であって、この微量成分管理部を制御するための微量成分管理コントローラを含み、上記分析部が分析対象のメッキ液を収容可能な分析カップ、この分析カップ内に分析用の液状の試薬を供給するための複数の試薬供給ノズル、滴定分析を行うための参照電極および銀塩化銀電極、ならびにＣＶＳ分析またはＣＰＶＳ分析を行うための回転電極、対極、および参照電極を備えた微量成分管理部と、
    上記メッキ処理ユニット、上記洗浄ユニット、および上記基板搬送機構を含む基板処理部が内部に収容されたエンクロージャと、
    装置全体を制御するシステムコントローラとを備え、
    上記分析部は、上記分析カップに近接して配置されほぼ密閉された状態にできるサンプリング容器と、
    上記基板処理部と上記サンプリング容器との間に配設されたサンプリング管と、
    上記サンプリング容器と上記分析カップとの間に配設されたメッキ液移送管と、
    上記サンプリング容器に連通接続され、このサンプリング容器内を排気する排気機構とを備えたことを特徴とするメッキ装置。
  5. 上記サンプリング管は、上記サンプリング容器内の上部で開口しており、
    上記微量成分管理部は、上記サンプリング容器内に給気する給気機構をさらに備えたことを特徴とする請求項４記載のメッキ装置。
  6. 処理対象である基板に対して、メッキを施すためのメッキ装置であって、
    処理対象の基板を収容可能なカセットを載置するためのカセットステージと、
    処理対象の基板に接触可能なカソード電極を備えこのカソード電極が接触された当該基板とともに回転可能なカソードリング、ならびに、メッキを促進する添加剤、メッキを抑制する添加剤、および塩素を微量成分として含有するメッキ液を収容可能で内部にアノード電極が配置されたメッキカップを備えたメッキ処理ユニットと、
    処理対象の基板を洗浄するための洗浄ユニットと、
    上記カセットステージに載置されたカセット、上記メッキ処理ユニット、および上記洗浄ユニットの間で処理対象の基板を搬送する基板搬送機構と、
    後処理薬液を上記洗浄ユニットに供給するための後処理薬液供給部と、
    上記メッキ処理ユニットで使用されるメッキ液の上記促進剤、抑制剤、および塩素について定量分析するための分析部を備えた微量成分管理部であって、この微量成分管理部を制御するための微量成分管理コントローラを含み、上記分析部が分析対象のメッキ液を収容可能な分析カップ、この分析カップ内に分析用の液状の試薬を供給するための複数の試薬供給ノズル、滴定分析を行うための参照電極および銀塩化銀電極、ならびにＣＶＳ分析またはＣＰＶＳ分析を行うための回転電極、対極、および参照電極を備えた微量成分管理部と、
    上記メッキ処理ユニット、上記洗浄ユニット、および上記基板搬送機構を含む基板処理部が内部に収容されたエンクロージャと、
    装置全体を制御するシステムコントローラとを備え、
    上記微量成分管理部は、排気口が形成された微量成分管理部エンクロージャに収容されており、
    上記排気口には、上記微量成分管理部エンクロージャの内部を排気するための排気管を接続可能であり、
    上記微量成分管理部は、上記排気管に取り付けられ排気圧を測定する排気圧センサをさらに含むことを特徴とするメッキ装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101536720B1 (ko) * 2014-07-18 2015-07-15 (주)스마트코리아 모니터링 시스템을 갖는 태양전지의 버퍼층 증착장치
JP2021107585A (ja) * 2017-03-14 2021-07-29 株式会社荏原製作所 めっき装置
CN113249757A (zh) * 2020-02-10 2021-08-13 株式会社荏原制作所 电镀方法
JP6936928B1 (ja) * 2021-02-22 2021-09-22 株式会社荏原製作所 めっき装置

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101536720B1 (ko) * 2014-07-18 2015-07-15 (주)스마트코리아 모니터링 시스템을 갖는 태양전지의 버퍼층 증착장치
JP2021107585A (ja) * 2017-03-14 2021-07-29 株式会社荏原製作所 めっき装置
JP7059424B2 (ja) 2017-03-14 2022-04-25 株式会社荏原製作所 めっき装置
CN113249757A (zh) * 2020-02-10 2021-08-13 株式会社荏原制作所 电镀方法
JP2021127469A (ja) * 2020-02-10 2021-09-02 株式会社荏原製作所 めっき方法
JP7398292B2 (ja) 2020-02-10 2023-12-14 株式会社荏原製作所 めっき方法
JP6936928B1 (ja) * 2021-02-22 2021-09-22 株式会社荏原製作所 めっき装置
KR102378307B1 (ko) * 2021-02-22 2022-03-25 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 도금 장치
WO2022176186A1 (ja) * 2021-02-22 2022-08-25 株式会社荏原製作所 めっき装置

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