JP2022167184A - ウェハを保持体で保持するめっき処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ウェハを精度良くめっき処理できるめっき処理装置を提供する。【解決手段】本発明は、ウェハＷを保持する保持具３２と、めっき槽６２と、保持具３２を昇降させてウェハＷをめっき槽６２に出し入れするためのアーム昇降駆動部３４と、を具備し、保持具３２は、上下方向に分離可能な下型３７と上型３８とで構成され、下型３７は、上面を開口して底面にウェハＷより小さな開口４２が設けられた収容凹部４１を有し、上型３８は、下型３７の収容凹部４１に挿脱可能な挿入突部５１を有し、ウェハＷは、収容凹部４１の底面に載置可能であり、保持具３２は、挿入突部５１を収容凹部４１に挿入した状態で、挿入突部５１と収容凹部４１の底面との間で、収容凹部４１の底面に載置されたウェハＷを挟持する構成とされている。【選択図】図８

Description

本発明は、ウェハに対してＣｕめっき等のめっき処理を行なうためのめっき処理装置に関する。

近年、この種のめっき処理装置が用いられる半導体デバイスの製造ラインは、広大なクリーンルーム内に、同種機能の半導体処理装置をまとめたベイと呼ばれるユニットを複数備え、そのベイ間を搬送ロボットやベルトコンベアで接続するジョブショップ方式を採用したレイアウトが主流になっている。また、そのような製造ラインで処理されるワークには、１２インチなどの大口径のウェハが使用され、１枚のウェハから数千個の半導体チップが製造される生産システムとされている。

ところがジョブショップ方式では、複数の似た処理工程を繰り返す場合においては、ベイ内での搬送やベイ間での搬送距離が大幅に伸びるとともに、待機時間も増加するため、製造時間が増大し、仕掛品の増大を招くなどコストアップの要因となる。特に、半導体チップを大量生産する製造ラインでは、生産性の低さが問題となる。そこで、従来のジョブショップ方式の製造ラインに代え、半導体処理装置を処理工程順に配置したフローショップ方式による製造ラインが提案されている。

フローショップ方式による製造ラインは、単一の製品を大量に製造する場合に最適であるが、製造品を変えることで製造手順（レシピ）を変えなければならない。また、製造ラインにおける各半導体処理装置の設置を、製造する半導体チップの処理フロー順に並べ替える必要がある。しかしながら、製造する半導体チップが変わるたびに、半導体製造装置の並び替えを行うことは、配置のための手間と時間を考慮すると現実的ではない。特に、クリーンルームという閉鎖空間内に巨大な半導体処理装置が固定配置されている現状では、半導体処理装置をその都度再配置することは、現実的に不可能である。

また、エンジニアサンプルやユビキタスセンサー用など、製造単位数が数個～数百個という超少量の半導体を製造するニーズも存在する。しかしながら、上述したジョブショップ方式やフローシップ方式による巨大な製造ラインでは、超少量の半導体を製造すると、コストパフォーマンスが極端に悪くなってしまうため、同一の製造ラインに異なる半導体の製造を流さざるを得ない。

ところが、このように異なる半導体の製造を同時に生産すると、製造ラインの生産性は半導体の品種数の増大ととともに一層低下するため、このような巨大な製造ラインでは、超少量生産でかつ多品種生産に適切に対応できない。

また、この種の製造ラインに用いられるめっき処理装置としては、基板ホルダが垂直に取り付けられており、この基板ホルダに基板を垂直に保持させてから、処理槽内の処理液に浸漬させて基板の一側面をめっき処理する構成となっている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１４－１８９９０１号公報

上述した特許文献１に開示された従来技術においては、比較的大きな基板を対象としためっき処理であるため、基板ホルダが垂直に取り付けられており、基板ホルダに保持された基板もまた垂直な状態となっている。よって、この状態で基板ホルダを下降させ、処理槽内の処理液に垂直に基板を浸漬させてめっき処理する場合には、基板ホルダに垂直に保持された基板の上端までを処理槽内の処理液に浸漬させる必要がある。このため、処理槽内の処理液に基板全体を浸漬させるための基板ホルダの駆動が容易ではなく、特に処理槽内に設置された電極の形状や配置等によっては、基板の一側面に対する電界斑が生じ、基板の一側面にめっき斑が生じるおそれがあるため、精度良くめっき処理することが容易ではない。

本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、ウェハを精度良くめっき処理できるめっき処理装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、ウェハを保持する保持体と、処理槽と、前記保持体を昇降させて前記ウェハを前記処理槽に出し入れするための昇降駆動部と、を具備し、前記保持体は、上下方向に分離可能な下型と上型とで構成され、前記下型は、上面を開口して底面に前記ウェハより小さな開口が設けられた収容凹部を有し、前記上型は、前記下型の前記収容凹部に挿脱可能な挿入突部を有し、前記ウェハは、前記収容凹部の底面に載置可能であり、前記保持体は、前記挿入突部を前記収容凹部に挿入した状態で、前記挿入突部と前記収容凹部の底面とで、前記収容凹部の底面に載置された前記ウェハを挟持することを特徴としためっき処理装置とした。

このように構成された本発明は、下型の収容凹部の底面にウェハを載置させることによって、収容凹部の開口からウェハの下面が露出する。この状態で、上型の挿入突部を下型の収容凹部に挿入し、挿入突部と収容凹部の底面との間でウェハを挟持する。そして、昇降駆動部にて保持体を降下させて、下型の収容凹部の底面の開口から露出したウェハの下面を、処理槽に出し入れすることによって、ウェハの下面全体を精度良く処理することができるから、ウェハの下面を精度良くめっき処理することができる。

また、上記目的を達成するために、本発明は、前記上型は、前記収容凹部の底面に載置された前記ウェハに通電可能な電極部を有することを特徴としためっき処理装置とした。

このように構成された本発明によれば、下型の収容凹部の底面にウェハを載置した状態で、上型の挿入突部を収容凹部に挿入することによって、上型の電極部がウェハに通電するため、電極の確保を容易に行うことができる。

また、上記目的を達成するために、本発明は、前記処理槽は、上面が開口し、前記下型は、前記収容凹部から外側に突出する被覆片部を有し、前記被覆片部は、前記処理槽の上面を被覆可能であることを特徴としためっき処理装置とした。

このように構成された本発明は、昇降駆動部にて保持体を降下させると、下型の被覆片部にて処理槽の上面が被覆されるため、例えば処理槽に充填された処理液にウェハを浸漬させた場合であっても、処理槽からの処理液のこぼれを防止することができる。

また、上記目的を達成するために、本発明は、圧力差を調整するための圧力調整手段を具備し、前記保持体は、前記挿入突部を前記収容凹部に挿入した状態で前記収容凹部内を密閉する密閉手段を有し、前記処理槽は、処理液が充填され、前記圧力調整手段は、前記密閉手段にて密閉された前記収容凹部内の圧力と前記処理槽に充填された前記処理液の圧力との圧力差を調整可能であることを特徴としためっき処理装置とした。

このように構成された本発明は、下型の収容凹部の底面にウェハを載置させ、上型の挿入突部を下型の収容凹部に挿入させて、収容凹部内を密閉手段にて密閉する。次いで、昇降駆動部にて保持体を降下させて、下型の収容凹部の底面の開口から露出したウェハの下面を、処理槽に充填された処理液に浸漬させる。この状態で、収容凹部内の圧力と、処理槽に充填された処理液の圧力とを圧力調整手段にて等しくする。この結果、収容凹部内の圧力と処理液の圧力との圧力差をなくすことができるから、下型の収容凹部の底面からの処理液の侵入を防止することができる。

また、上記目的を達成するために、本発明は、前記保持体を回転可能に軸支する支持体と、前記保持体を軸回りに回転させるウェハ回転駆動部と、具備していることを特徴としためっき処理装置とした。

このように構成された本発明は、保持体を軸回りにウェハ回転駆動部にて回転させることにより、保持体にて保持したウェハを軸回りに回転できるから、例えばウェハに付着した処理液を振り切ったり、ウェハを乾燥させたりできる。

また、上記目的を達成するために、本発明は、前記下型から前記上型を取り外すための取外手段を具備し、前記保持体は、前記挿入突部を前記収容凹部に挿入した状態で前記下型と前記上型とを取り外し可能に一体化させる一体化手段を有し、前記下型は、係止部を有し、前記取外手段は、前記係止部に係止可能な被係止部を有し、前記昇降駆動部は、前記被係止部を前記係止部に係止させた状態で、前記上型を上昇させることによって、前記一体化手段による前記下型と上型との一体化を解除させることを特徴としためっき処理装置とした。

このように構成された本発明は、下型の収容凹部に上型の挿入突部を挿入して一体化手段にて下型と上型とを一体化にした状態で、下型の係止部に取外手段の被係止部を係止させる。この状態で、昇降駆動部にて上型を上昇させることによって一体化手段による下型と上型との一体化が解除されて下型から上型が分離されるため、下型の収容凹部からウェハを取り出すことができる。

また、上記目的を達成するために、本発明は、複数の前記処理槽と、ウェハを前記複数の処理槽へ搬送する搬送手段と、を備え、前記搬送手段は、一端側に前記保持体が設けられたアームと、前記アームを他端側を中心に回転させるアーム回転駆動部と、を有し、前記複数の処理槽は、前記保持体の回動軌跡上に所定間隔を介して配置されていることを特徴としためっき処理装置とした。

このように構成された本発明は、アームを回転させた場合の保持体の回動軌跡上に、複数の処理槽が所定間隔を介して配置されているため、アーム回転駆動部にてアームを回転させるという簡単な構成で、保持体にて保持したウェハを複数の処理槽へ搬送することができる。

また、上記目的を達成するために、本発明は、前記ウェハは、外径１２．５ｍｍの円盤状であることを特徴としためっき処理装置とした。

このように構成された本発明は、ウェハを外径１２．５ｍｍの円盤状とすることにより、いわゆるミニマルファブシステムに用いられるウェハとなる。

本発明によれば、下型の収容凹部の底面の開口から露出したウェハの下面を処理槽に出し入れすることによって、ウェハの下面全体を精度良く処理することができるから、ウェハの下面を精度良くめっき処理することができる。

本発明の一実施形態に係るめっき処理装置が収容される筐体を示す概略断面図である。 上記筐体を示す斜視図である。 上記めっき処理装置を示す概略平面図である。 上記めっき処理装置を構成するステージ、下型およびウェハ反転機構を示す説明図で、（ａ）はウェハ受け時、（ｂ）はアーム上昇時、（ｃ）はアーム回転時、（ｄ）はウェハ載置時である。 上記めっき処理装置を構成する保持体および搬送手段を示す説明図である。 上記めっき処理装置を構成する保持体を示す側面図である。 上記めっき処理装置を構成する保持体の内部構造を示す概略図である。 上記めっき処理装置を構成する保持体を処理槽に浸漬させた状態を示す概略図である。 上記めっき処理装置を構成する処理槽を示す概略図である。 上記めっき処理装置を構成する保持体、搬送手段および取外手段を示す説明図で、（ａ）は上型挿入前、（ｂ）は上型挿入時、（ｃ）は保持体上昇時、（ｄ）は保持体下降時、(ｅ)は取外手段作動時、（ｆ）上型分離時である。 上記めっき処理装置の吸込口から空気を吸い込んだ圧力状態を示す説明図である。 上記めっき処理装置の吸込口から空気を吸い込んだ筐体内の圧力状態を示す概略断面図である。 上記めっき処理装置の乾燥部で温風を供給した圧力状態を示す説明図である。 上記めっき処理装置の乾燥部で温風を供給した筐体内の圧力状態を示す概略断面図である。

以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。

＜全体構成＞
本発明の一実施形態に係るめっき処理装置１は、ウェハＷの表面の被処理面Ｂに対して、例えばＣｕめっき等のめっき処理を行なうものであって、図１に示すように、予め規格された大きさの筐体２内に収容されている。筐体２は、ミニマルファブ（minimal fabrication）構想に基づいて規格されている。ミニマルファブ構想とは、多品種少量という半導体製造市場に最適なもので、省資源・省エネルギ・省投資・高性能な多様なファブに対応でき、例えば特開２０１２－５４４１４号公報に記載の生産をミニマル化させるミニマル生産システムを実現させるものである。

筐体２は、図２に示すように、幅（ｘ）０．３０ｍ×奥行（ｙ）０．４５ｍ×高さ（ｚ）１．４４ｍの大きさに統一された上下方向に長い略直方体状であって、内部への微粒子およびガス分子のそれぞれの侵入を遮断する構造とされている。また、筐体２は、上側の装置上部２ａと下側の装置下部２ｂとで構成されている。

装置上部２ａには、図１および図３に示すように、めっき処理装置１が収容されている。装置上部２ａの上下方向の中間部は、図１および図２に示すように、装置上部２ａの正面側が凹状に切り欠かれた側面視凹状の形状とされている。装置上部２ａの上側の正面側には、操作パネル２ｃが取り付けられている。装置上部２ａの凹状に切り欠かれた部分の下側には、ウェハＷを筐体２内に搬出入させるための前室２ｄが設けられている。前室２ｄの上面の略中央部には、搬送容器としてのシャトル（図示せず）を設置するためのシャトル収容部としての略円形状のドッキングポート２ｅが設けられている。

前室２ｄは、筐体２内への微粒子およびガス分子のそれぞれを遮断する構成とされている。すなわち、前室２ｄには、シャトル内に収容されているウェハＷを外気に曝す等することなく筐体２内へ出し入れできるようにする搬送装置としてのＰＬＡＤ（Particle Lock Air-tight Docking）システム９が収容されている。ＰＬＡＤシステム９は、被処理面Ｂを上側に向けた状態でドッキングポート２ｅから搬入されてくるウェハＷをめっき処理装置１の所定位置へ搬送し、めっき処理装置１にてめっき処理された後のウェハＷをドッキングポート２ｅへ搬出する。

装置上部２ａの上方には、図２に示すように、筐体２の外部の空気、すなわち外気を筐体２内に取り込むための通気口２ｆが設けられている。通気口２ｆの上側、すなわち筐体２の上面には、図１に示すように、吸気手段としてのファン２ｇが取り付けられている。ファン２ｇの下側には、ファン２ｇで取り込んだ空気中に含まれるパーティクルを捕捉するためのエアフィルタ２ｈが取り付けられている。エアフィルタ２ｈとしては、例えばＵＬＰＡフィルタ（Ultra Low Penetration Air Filter）等が用いられる。また、装置上部２ａ内には、ファン２ｇで取り込んだ空気を整流する整流器２ｉが取り付けられている。

装置下部２ｂには、装置上部２ａ内のめっき処理装置１を制御する制御装置（図示せず）や、めっき処理装置１にて用いるめっき液Ｍ、純水、後処理液等の処理液が蓄えられた種々の薬液タンクや、排液タンク等（図示せず）が収容されている。また、装置下部２ｂには、図１に示すように、めっき処理装置１中に生じる有害な霧（ミスト）状の薬液、例えばめっき液Ｍ等の処理液を含む空気を吸引して除去するための吸引器としてのスクラバー２ｊが取り付けられている。装置下部２ｂの背面には、スクラバー２ｊにて霧状の薬液を吸着除去した後の空気を筐体２外へ排出させるためのアウトレットとなる排気部２ｋが設けられている。装置下部２ｂの下面には、図２に示すように、筐体２を支持するための支持部２ｍが設けられている。

＜めっき処理装置＞
めっき処理装置１にてめっき処理するウェハＷは、所定の大きさ、例えば直径１２．５ｍｍ（ハーフインチサイズ）の円形状の表面を有し、単結晶シリコン（Ｓｉ）にて構成された円盤状に形成されている。ウェハＷの表面は、所定のパターンが形成され、めっき処理前の状態の被処理面Ｂとされている。めっき処理装置１は、ウェハＷの被処理面Ｂのみをめっき処理する構成とされている。

具体的に、めっき処理装置１は、図１および図３に示すように、筐体２内の前室２ｄの後側上部に設置されたチャンバであるめっき室１１を備えている。めっき室１１は、ファン２ｇによって筐体２内の他の箇所に比べ負圧状態に制御されている。めっき室１１には、ＰＬＡＤシステム９からウェハＷが受け渡される受渡部としての受渡台であるステージ１２と、ステージ１２に受け渡されたウェハＷを搬送するための搬送手段１３と、ステージ１２に受け渡されたウェハＷをめっき処理するためのプロセス部である複数の処理部１４とが設けられている。

複数の処理部１４は、図３に示すように、ステージ１２の中心位置を中心とした同一円周上に並べて配置されている。さらに、複数の処理部１４は、図３中の上側から下側に向けて、前処理部１４ａ、めっき部１４ｂ、水洗部１４ｃ、後処理部１４ｄ、乾燥部１４ｅおよびウェハ収納部１４ｆの順に円弧上に並べて設置されている。これら前処理部１４ａ、めっき部１４ｂ、水洗部１４ｃ、後処理部１４ｄ、乾燥部１４ｅおよびウェハ収納部１４ｆは、それぞれの中心位置が、ステージ１２の中心位置を基準とした同一円周上に並べて配置されている。

ステージ１２には、図３に示すように、このステージ１２を２分する挿入凹部１２ａが設けられている。挿入凹部１２ａは、上下方向および水平方向のそれぞれにおいてステージ１２を貫通している。また、ステージ１２には、ステージ１２に設置されたウェハＷの表裏面を反転させるためのウェハ反転部としてのウェハ反転機構２２が取り付けられている。ウェハ反転機構２２は、反転アーム２３と、反転アーム２３の先端側に取り付けられた吸着パッド２４と、反転アーム２３の基端側に取り付けられた回転駆動部２５と、反転アーム２３を上下方向に昇降させる昇降駆動部２６とを備えている。

ウェハ反転機構２２の反転アーム２３は、ステージ１２へのウェハＷの搬送を待機している状態で、その先端側をステージ１２の挿入凹部１２ａに挿入させて設置されており、回転駆動部２５にて反転アーム２３の基端側を回転中心として回動可能とされている。また、反転アーム２３は、昇降駆動部２６にて上下方向に昇降可能とされている。吸着パッド２４は、いわゆるバキュームチャックであって、反転アーム２３の先端側に直角に取り付けられた支持片２３ａの先端部に取り付けられている。さらに、吸着パッド２４は、図４（ａ）に示すように、反転アーム２３の先端側をステージ１２の挿入凹部１２ａに挿入して、反転アーム２３の長手方向を水平にした状態で上向きになるように取り付けられている。よって、吸着パッド２４は、ステージ１２に設置されたウェハＷの裏面に着脱可能に吸着する構成とされている。

搬送手段１３は、ウェハ反転機構２２にて反転されたウェハＷが収容され、このウェハＷを複数の処理部１４へ順次搬送するためのものである。具体的に、搬送手段１３は、図５に示すように、搬送アーム３１と、保持体としての保持部である保持具３２と、アーム回転駆動部３３と、アーム昇降駆動部３４と、ウェハ回転駆動部３５とを備えている。搬送アーム３１は、長手方向を水平方向に向けた状態とされて設置され、その基端側をステージ１２の中心位置に位置させ、この基端側を回転中心としてめっき室１１の底面に沿って、アーム回転駆動部３３にて回動する構成とされている。

アーム回転駆動部３３は、搬送アーム３１の他端側を回転中心として搬送アーム３１を所定角度の範囲内において扇状に回転駆動させる。要するに、アーム回転駆動部３３は、水平面内において搬送アーム３１を円弧移動させるもので、例えばロボロータリ等で構成されている。アーム回転駆動部３３には、アーム昇降駆動部３４が取り付けられ、アーム昇降駆動部３４に搬送アーム３１の基端側が接続され、この搬送アーム３１を上下動、すなわち昇降移動させる構成とされている。

ウェハ回転駆動部３５は、搬送アーム３１の先端部の上側に設置され、例えばモータ等で構成されている。ウェハ回転駆動部３５は、搬送アーム３１の先端部の下面から下方に突出した円筒状の支持体としての回転軸３６を周方向に回転駆動させる。保持具３２は、回転軸３６に軸支され、この回転軸３６をウェハ回転駆動部３５にて軸回りに回転させることによって、保持具３２の中心位置を回転中心として回転移動する構成とされている。

保持具３２は、搬送アーム３１の一端側に取り付けられており、図５～図８に示すように、上下方向に分離可能な下型３７と上型３８とで構成されている。下型３７は、図７および図８に示すように、上面が開口し、ウェハＷが載置可能な底面を有する収容凹部４１を備えている。収容凹部４１は、ウェハＷの外形寸法にほぼ等しい内径寸法を有する有底円筒状に形成されている。収容凹部４１の底面には、ウェハＷの外形寸法より若干小さな内径寸法を有する開口４２が同心状に設けられている。収容凹部４１の底面の内周縁には、ウェハＷをシールするための円形状のＯリング４３が取り付けられている。Ｏリング４３は、収容凹部４１の底面にウェハＷを載置させた状態で、このウェハＷの被処理面Ｂの外周縁部を周方向に亘ってシールする。

収容凹部４１の側面には、収容凹部４１内の圧力と収容凹部４１外の圧力を等しくするための圧力調整孔４４が設けられている。また、収容凹部４１の開口縁には、収容凹部４１の外周面から外側に突出する円盤状の被覆片部４５が同心状に取り付けられている。被覆片部４５の外周縁には、上側に突出する円環状の周面部４６が同心状に取り付けられている。そして、周面部４６の上下方向の中間位置には、断面凹状の係止部としての係合凹部４７が、周面部４６の周方向に亘って設けられている。また、周面部４６内には、磁性体４８が取り付けられている。磁性体４８は、例えば鉄等にて構成され、収容凹部４１の内径寸法に略等しい円形状の開口４９が中心位置に設けられ、周面部４６の内径寸法に略等しい外径寸法を有する円環状に形成されている。

上型３８は、図６～図７に示すように、下型３７の収容凹部４１に挿脱可能な有底円筒状の挿入突部５１を備えている。挿入突部５１は、収容凹部４１の内径寸法に略等しい外径寸法に形成されている。そして、挿入突部５１は、下型３７の収容凹部４１に挿入した状態で、収容凹部４１の底面との間で、収容凹部４１の底面に載置されたウェハＷを挟持する構成とされている。さらに、挿入突部５１の内部には、ウェハＷに通電する電極部５２が取り付けられている。電極部５２は、その先端を挿入突部５１の下端面より下方に突出させた状態で挿入突部５１内に収容され、収容凹部４１に挿入突部５１を挿入した状態で、収容凹部４１の底面に載置されたウェハＷに通電する構成とされている。

挿入突部５１の周面には、収容凹部４１の内周面と挿入突部５１の外周面とをシールするＯリング５３が取り付けられている。Ｏリング５３は、挿入突部５１を収容凹部４１に挿入した状態で収容凹部４１内を密閉する構成とされている。よって、Ｏリング４３，５３によって、収容凹部４１の底面にウェハを載置し収容凹部４１に挿入突部を挿入した状態における収容凹部４１内の空間を密閉する密閉手段が構成されている。

また、挿入突部５１の上端には、下型３７の周面部４６の外形寸法に略等しい円盤状の支持片部５４が同心状に設けられている。支持片部５４の下面には、円環状の磁石体５５が同心状に埋設されて取り付けられている。磁石体５５は、その下面を支持片部５４の下面と面一な状態にして取り付けられている。支持片部５４の上面側には、ウェハ回転駆動部３５の回転軸３６の下端が同心状に固定されて取り付けられている。よって、磁性体４８と磁石体５５とによって、下型３７と上型３８とを取り外し可能に一体化させる一体化手段が構成されている。

さらに、複数の処理部１４は、搬送手段１３の反転アーム２３の回転駆動による保持具３２の回動軌跡上に所定間隔を介して配置されている。前処理部１４ａは、処理液としてのめっき液Ｍが充填された有底円筒状の処理槽である前処理槽６１を有している。前処理槽６１は、保持具３２の下型３７の収容凹部４１の外形寸法より大きな内径寸法を有している。そして、前処理槽６１は、保持具３２の収容凹部４１の下端側が、前処理槽６１に充填されためっき液Ｍ中に浸漬される。この状態で、前処理槽６１は、保持具３２の収容凹部４１の開口４２から露出するウェハＷの被処理面Ｂを前処理、例えばウェハＷの被処理面Ｂに付着するめっき液Ｍ中の気泡を抜く処理等を行なう構成とされている。

めっき部１４ｂは、図８に示すように、ウェハＷの被処理面Ｂを、例えばＣｕめっき等のめっき処理を行なう処理槽であるめっき槽６２を有している。めっき槽６２には、前処理槽６１に充填されためっき液Ｍと同一のめっき液Ｍが充填されている。また、めっき槽６２は、上面が開口し、保持具３２の下型３７の被覆片部４５の外形寸法に略等しい外径寸法に形成され、下型３７の被覆片部４５によりめっき槽６２の上面が被覆可能な構成とされている。そして、めっき槽６２の上面の開口縁には、めっき槽６２の上面を周方向に亘って覆うように、円環状のゴムパッキン６３が同心状に取り付けられている。さらに、めっき槽６２には、めっき槽６２内の圧力を調整するための開口部６４が設けられている。開口部６４には、開口部６４を介してめっき槽６２内の圧力を減圧させるための減圧手段である減圧ポンプ（図示せず）が取り付けられている。減圧ポンプは、Ｏリング５３にて密閉された収容凹部４１内の圧力とめっき槽６２に充填されためっき液Ｍの圧力との圧力差を調整する。すなわち、減圧ポンプは、圧力調整孔４４、ゴムパッキン６３および開口部６４とにより、収容凹部４１内の圧力とめっき槽６１内のめっき液Ｍとの圧力差を調整するための圧力調整手段を構成する。

さらに、めっき槽６２には、図９に示すように、めっき槽６２に充填されためっき液Ｍを循環させる循環機構６６が取り付けられている。循環機構６６は、所定量、例えば１リットルのめっき液Ｍが蓄えられためっき液タンクであるリザーブタンク６６ａを備えている。リザーブタンク６６ａには、リザーブタンク６６ａに蓄えられためっき液Ｍを汲み上げるポンプ６６ｂが取り付けられている。ポンプ６６ｂには、ポンプ６６ｂにて汲み上げためっき液Ｍをめっき槽６２内に供給する液上げ配管６６ｃが取り付けられている。液上げ配管６６ｃは、めっき槽６２内に挿入されて取り付けられたノズル部６６ｄを有している。ノズル部６６ｄは、めっき槽６２内のめっき液Ｍに浸漬されるウェハＷの被処理面Ｂに対向する位置に取り付けられ、ノズル部６６ｄから噴出するめっき液ＭがウェハＷの被処理面Ｂに直接供給される構成にされている。また、めっき槽６２には、オーバーフロー槽６６ｅが取り付けられている。オーバーフロー槽６６ｅは、めっき槽６２内のめっき液Ｍが所定量を超えると越流してめっき槽６２から排出させる構成とされている。そして、オーバーフロー槽６６ｅには、オーバーフロー槽６６ｅへ越流しためっき液Ｍをリザーブタンク６６ａへ戻す液戻り配管６６ｆが取り付けられている。

めっき槽６２の周囲には、図３に示すように、主として前処理部１４ａによる前処理や、めっき部１４ｂによるめっき処理時に、ウェハＷの被処理面Ｂから吹き飛ばされる霧状のめっき液Ｍ等の薬液をめっき室１１から排出するための吸込口６７が設けられている。吸込口６７には、スクラバー２ｊが接続されている。スクラバー２ｊは、めっき室１１内に漂う霧状のめっき液Ｍ等の薬液を強制的に吸引してめっき室１１外へ排気させる。

水洗部１４ｃは、図３に示すように、保持具３２の収容凹部４１の外形寸法より大きな内径寸法を有する有底円筒状の処理槽である水洗槽７１を備えている。水洗槽７１の下面の中心位置には、開口７２が形成されている。開口７２には、処理液である純水を供給する純水供給機構（図示せず）が取り付けられている。そして、純水供給機構から開口７２を介して水洗槽７１内に純水を供給して、水洗槽７１内に挿入されたウェハＷの被処理面Ｂを水洗する構成とされている。なお、水洗槽７１に供給された純水は、水洗槽７１を越流して、水洗槽７１の周囲に設けられた排液口７３からめっき室１１外へ排出される構成とされている。

後処理部１４ｄは、水洗部１４ｃと略同様の構成であり、保持具３２の収容凹部４１の外形寸法より大きな内径寸法を有する有底円筒状の処理槽である後処理槽７４を備えている。後処理槽７４の下面の中心位置に開口７５が形成され、開口７５には、処理液である後処理液を供給する後処理液供給機構（図示せず）が取り付けられている。ここで、後処理液としては、ウェハＷの被処理面Ｂに形成されためっき面上に保護膜、例えば有機膜を被覆するための液状の防錆処理材等が用いられる。そして、後処理部１４ｄは、後処理液供給機構から開口７５を介して後処理槽７４内に後処理液を供給して、後処理槽７４に挿入されたウェハＷの被処理面Ｂ上のめっき面に保護膜を形成する構成とされている。なお、後処理槽７４に供給された後処理液もまた、後処理槽７４を越流して、後処理槽７４の周囲に設けられた排液口７３からめっき室１１外へ排出される。

乾燥部１４ｅは、保持具３２の収容凹部４１の外形寸法より大きな内径寸法を有する有底円筒状の処理槽である乾燥槽７６を備えている。乾燥槽７６の下面の中心位置には開口７７が形成され、この開口７７には、例えば４５℃の温風を供給する温風供給機構（図示せず）が取り付けられている。そして、温風供給機構から開口７７を介して乾燥槽７６内に温風を供給して、乾燥槽７６に挿入されたウェハＷの被処理面Ｂ上の保護膜を乾燥する構成とされている。

ウェハ収納部１４ｆは、図３に示すように、保持具３２の下型３７が設置される待機ポートであって、ウェハ反転機構２２にて表裏が反転されたウェハＷを、ウェハ収納部１４ｆに設置された下型３７の収容凹部４１に搬送して収容させる。そして、ウェハ収容部１４ｆには、図１０（ａ）～図１０（ｆ）に示すように、ウェハ収容部１４ｆに設置された下型３７の係合凹部４７に嵌合し、この下型３７から上型３８を取り外すための取外手段としてのチャック機構７８が設けられている。チャック機構７８は、径方向に移動可能な被係止部としての係合片部７９と、係合片部７９を径方向に移動させる駆動機構（図示せず）とを有している。そして、チャック機構７８は、ウェハ収容部１４ｆに下型３７を設置した状態で、駆動機構にて係合片部７９を中心軸方向に移動させて、係合片部７９を下型３７の係合凹部４７に係合させる。また、チャック機構７８は、下型３７から上型３８を分離させた状態においては、駆動機構にて係合片部７９を径方向に移動させて、係合片部７９による下型３７の係合凹部４７の係合を解除する。

めっき室１１には、図３に示すように、めっき室１１内を２つの領域に仕切る仕切り板８１が取り付けられている。仕切り板８１は、めっき室１１内において霧状の薬液が生じる薬液浮遊領域８２、具体的には前処理部１４ａ、めっき部１４ｂ、排液口７３、水洗部１４ｃおよび後処理部１４ｄの設置箇所を、その他の箇所から間仕切っている。すなわち、仕切り板８１は、ＰＬＡＤシステム９からステージ１２までのウェハ搬送経路、ステージ１２からウェハ収納部１４ｆへのウェハ搬送経路、および乾燥部１４ｅの設置箇所、すなわち非薬液浮遊領域８３を、薬液浮遊箇所８２から仕切っている。ただし、仕切り板８１には、保持具３２をウェハ収納部１４ｆから前処理部１４ａ、めっき部１４ｂ、水洗部１４ｃおよび後処理部１４ｄへ搬出入するための開口部８４が設けられている。

＜作用＞
次に、上記一実施形態に係るめっき処理装置１を用いためっき処理方法について説明する。

（搬入工程）
まず、被処理面Ｂを上側に向けた状態でウェハＷが収容されたシャトルを、筐体２の前室２ｄのドッキングポート２ｅに嵌合させて設置する。この状態で、筐体２の所定位置、例えば操作パネル２ｃ等に表示等されているスタートスイッチ（図示せず）を押す。

すると、筐体２の上部に取り付けられているファン２ｇが駆動し、筐体２外の空気が通気口２ｆから吸気され、通気口２ｆから吸気した空気に含まれるパーティクルがエアフィルタ２ｈにて捕捉されて筐体２内に吸気される。同時に、筐体２の下部に取り付けられているスクラバー２ｊが駆動し、めっき室１１の薬液浮遊領域８２に漂う空気が吸込口６７から強制的に吸引されて排気部２ｋから筐体２外へ排気される。このとき、めっき室１１は、図１１に示すように、めっき室１１外の空気が非薬液浮遊領域８３から開口部８４を介して薬液浮遊領域８２へ給気され吸込口６７からめっき室１１外へ排気される。このため、めっき室１１は、図１２に示すように、筐体２内の他の領域の圧力よりも負圧となり、めっき室１１内の空気が筐体２内に放出されない状態となる。

その後、ドッキングポート２ｅに設置されたシャトルが開放される。そして、シャトル内に収容されているウェハＷが、被処理面Ｂを上側に向けた状態で、ＰＬＡＤシステム９にて、図４（ａ）に示すように、めっき室１１内のステージ１２上へ搬送されて受け渡される。

（ウェハ反転工程）
次いで、ウェハ反転機構２２の昇降駆動部２６にて反転アーム２３が上方に移動されて吸着パット２４がウェハＷの下面に接触してウェハＷが吸着される。この後、昇降駆動部２６にて反転アーム２３がさらに上方に移動されて、図４（ｂ）に示すように、吸着パッド２４に吸着されたウェハＷがステージ１２の上方へ移動される。

この状態で、回転駆動部２５にて反転アーム２３の基端側を回転中心として反転アーム２３が１８０°回転される。この結果、図４（ｃ）に示すように、吸着パッド２４に吸着されたウェハＷの被処理面Ｂが下方を向き、このウェハＷの被処理面Ｂが、ウェハ収納部１４ｆに設置されている保持具３２の下型３７の収容凹部４１に臨む位置とされる。次いで、昇降駆動部２６にて反転アーム２３が下方に移動されて、図４（ｄ）に示すように、吸着パッド２４に吸着されたウェハＷが下型３７の収容凹部４１に挿入されて載置される。その後、吸着パッド２４によるウェハＷの吸着が解除される。次いで、昇降駆動部２６にて反転アーム２３が上方に移動された後、回転駆動部２５にて反転アーム２３が逆方向に１８０°回転されてから、昇降駆動部２６にて反転アーム２３が下方に移動される。そして、図４（ａ）に示すように、ステージ１２内に吸着パッド２４が収容された初期状態とされる。

（ウェハ収容工程）
次いで、図１０（ａ）に示すように、搬送手段１３のアーム回転駆動部３３にて保持具２１の上型３８が、ウェハ収納部１４ｆに設置されている下型３７に臨む位置へ移動される。この状態で、アーム昇降駆動部３４にて上型３８が下方に移動されて、図１０（ｂ）に示すように、上型３８の挿入突部５１が下型３７の収容凹部４１に嵌合される。このとき、上型３８の挿入突部５１と収容凹部４１の底面とにより、収容凹部４１の底面に載置させたウェハＷが挟持される。そして、ウェハＷは、その被処理面Ｂを下型３７の開口４２から下方に露出させつつ、上型３８の電極部５２が接触して通電した状態とされる。また、下型３７の磁性体４８と上型３８の磁石体５５との磁力により、これら下型３７と上型３８とが一体化される。さらに、下型３７のＯリング４３によって、ウェハＷの被処理面Ｂの外周縁が収容凹部４１の底面側に押し付けられてシールされた状態とされる。

（前処理工程）
この後、搬送手段１３のアーム昇降駆動部３４により、図１０（ｃ）に示すように、上型３８と下型３７とが一体化された保持具３２が上方に移動される。次いで、アーム回転駆動部３３にて搬送アーム３１が扇状に回転されて保持具３２が前処理槽６１上に搬送される。この状態で、アーム昇降駆動部３４にて保持具３２が下方に移動され、この保持具３２の下型３７の開口４２から露出しているウェハＷの被処理面Ｂが、前処理槽６１に充填されているめっき液Ｍ中に浸漬される。このとき、ウェハ回転駆動部３５にて保持具３２が回転され、めっき室１１内が減圧されていることから、ウェハＷの被処理面Ｂに付着するめっき液Ｍ中の気泡を抜く処理が行われる。この後、アーム昇降駆動部３４にて保持具３２が上方に移動され、保持具３２の下型３７の開口４２から露出している被処理面Ｂが、前処理槽６１内のめっき液Ｍから取り出される。次いで、ウェハ回転駆動部３５にて保持具３２が周方向に高速回転され、ウェハＷの被処理面Ｂからめっき液Ｍがたれ落ちない程度の液切り処理が行われる。

（めっき処理工程）
この後、アーム回転駆動部３３にて搬送アーム３１が扇状に回転されて保持具３２がめっき槽６２上に搬送される。このとき、図９に示すように、循環機構６６のポンプ６６ｂが駆動され、リザーブタンク６６ａ内のめっき液Ｍが液上げ配管６６ｃを介してノズル部６６ｄからめっき槽６２内に供給される。めっき槽６２内のめっき液Ｍは、所定量を超えるとオーバーフロー槽６６ｅへ越流して液戻り配管６６ｆを介してリザーブタンク６６ａへ戻される。

そして、めっき槽６２内のめっき液Ｍが循環機構６６により循環している状態で、アーム昇降駆動部３４にて保持具３２が下方に移動され、この保持具３２の下型３７の開口４２から露出しているウェハＷの被処理面Ｂが、めっき槽６２内のめっき液Ｍ中に浸漬される。このとき、図８に示すように、減圧ポンプが駆動され、めっき槽６２内の空気が開口部６４から排気されるとともに、保持具３２の収容凹部４１内の空気が圧力調整孔４４から排気されて、めっき槽６２内のめっき液Ｍの圧力と、保持具３２の下型３７の収容凹部４１内の圧力とが等しくなるように調整される。

この状態で、ウェハ回転駆動部３５にて保持具３２が周方向に回転されるとともに、保持具３２の上型３８の電極部５２からウェハＷに電力が供給され、このウェハＷとめっき槽６２との電位差によって、ウェハＷの被処理面Ｂにめっき面を形成するめっき処理が行われる。この後、アーム昇降駆動部３４にて保持具３２を上方に移動させ、保持具３２の下型３７の開口４２から露出している被処理面Ｂが、めっき槽６２内のめっき液Ｍから取り出される。次いで、ウェハ回転駆動部３５にて保持具３２が周方向に高速回転され、ウェハＷの被処理面Ｂに付着しているめっき液Ｍの振り切り処理が行われる。

（水洗処理工程）
この後、アーム回転駆動部３３にて搬送アーム３１が扇状に回転されて保持具３２が水洗槽７１上に搬送される。この状態で、アーム昇降駆動部３４にて保持具３２が下方に移動され、この保持具３２の下型３７の開口４２から露出しているウェハＷの被処理面Ｂが水洗槽７１内に挿入される。この後、純水供給機構にて水洗槽７１の開口７２から純水が水洗槽７１内に供給されるとともに、ウェハ回転駆動部３５にて保持具３２が周方向に回転され、ウェハＷの被処理面Ｂに形成しためっき面の純水による水洗処理が行われる。このとき、水洗槽７１から越流する純水は、排液口７３からめっき室１１外へ排出される。

この後、アーム昇降駆動部３４にて保持具３２が上方に移動され、保持具３２の下型３７の開口４２から露出している被処理面Ｂが、水洗槽７１内から取り出される。次いで、ウェハ回転駆動部３５にて保持具３２が周方向に高速回転され、ウェハＷの被処理面Ｂに形成しためっき面に付着した純水の振り切り処理が行われる。

（後処理工程）
さらに、アーム回転駆動部３３にて搬送アーム３１が扇状に回転されて保持具３２が後処理槽７４上に搬送される。この状態で、アーム昇降駆動部３４にて保持具３２が下方に移動され、この保持具３２の下型３７の開口４２から露出しているウェハＷの被処理面Ｂが、後処理槽７４に充填されている後処理液中に浸漬される。このとき、ウェハ回転駆動部３５にて保持具３２が周方向に回転され、ウェハＷの被処理面Ｂに形成しためっき面上に後処理液を付着させる処理が行われる。

この後、アーム昇降駆動部３４にて保持具３２が上方に移動され、保持具３２の下型３７の開口４２から露出している被処理面Ｂが、後処理槽７４内の後処理液から取り出される。次いで、ウェハ回転駆動部３５にて保持具３２が周方向に回転され、ウェハＷのめっき面に付着した後処理液を乾燥させて硬化させて保護膜とする処理が行われる。

（水洗処理工程）
次いで、アーム回転駆動部３３にて搬送アーム３１が扇状に回転されて保持具３２が水洗槽７１上に搬送され、アーム昇降駆動部３４にて保持具３２が下方に移動され、保持具３２の下端部が水洗槽７１内に挿入される。この後、純水供給機構にて水洗槽７１の開口７２から純水が水洗槽７１内に供給され、ウェハ回転駆動部３５にて保持具３２が周方向に回転され、ウェハＷの保護膜の水洗処理が行われる。

この後、アーム昇降駆動部３４にて保持具３２が上方に移動され、保持具３２の下型３７の開口４２から露出している被処理面Ｂが、水洗槽７１内から取り出される。次いで、ウェハ回転駆動部３５にて保持具３２が周方向に高速回転され、ウェハＷの保護膜に付着した純水の振り切り処理が行われる。

（乾燥処理工程）
次いで、アーム回転駆動部３３にて搬送アーム３１が扇状に回転されて保持具３２が乾燥槽７６上に搬送される。この状態で、アーム昇降駆動部３４にて保持具３２が下方に移動され、この保持具３２の下型３７の開口４２から露出しているウェハＷの被処理面Ｂが乾燥槽７６内に挿入される。この後、温風供給機構にて乾燥槽７６の開口７７から温風が乾燥槽７６内に供給されるとともに、ウェハ回転駆動部３５にて保持具３２が周方向に高速回転され、ウェハＷの乾燥処理が行われる。

このとき、図１３に示すように、温風供給機構にて乾燥槽７６の開口７７から温風が乾燥槽７６内に供給されるとともに、スクラバー２ｊの駆動によって薬液浮遊領域８２の空気が吸込口６７から排気されていることにより、非薬液浮遊領域８３に漂う空気が開口部８４を介して薬液浮遊領域８２へ流れていくとともにめっき室１１外に排出される。この結果、図１４に示すように、非薬液浮遊領域８３が筐体２外および薬液浮遊領域８２よりも正圧となり、これら薬液浮遊領域８２および筐体２外からの薬液やパーティクル等の侵入が抑制される除外システムとして機能する。

この後、アーム昇降駆動部３４にて保持具３２が上方に移動され、保持具３２の下型３７の開口４２から露出している被処理面Ｂが乾燥槽７６内から取り出される。

（搬出工程）
次いで、アーム回転駆動部３３にて搬送アーム３１が扇状に回転されて保持具３２がウェハ収納部１４ｆ上に搬送される。この後、図１０（ｄ）に示すように、アーム昇降駆動部３４にて保持具３２がウェハ収納部１４ｆに載置された状態とされる。そして、駆動機構にてチャック機構７８の係合片部７９が中心軸方向に移動され、図１０（ｅ）に示すように、この係合片部７９が保持具３２の下型３７の係合凹部４７に係合される。この状態で、下型３７の磁性体４８と上型３８の磁石体５５との間の磁力に抗して、アーム昇降駆動部３４にて上型３８が上方に移動され、図１０（ｇ）に示すように、磁性体４８と磁石体５５との間の磁力による下型３７と上型３８との一体化が解除され、下型３７から上型３８が取り外される。

この状態で、ウェハ反転機構２２の昇降駆動部２６にて反転アーム２３が上方に移動されてから、回転駆動部２５にて反転アーム２３の基端側を回転中心として反転アーム２３が１８０°回転された後、昇降駆動部２６にて反転アーム２３が下方に移動されて、図４（ｄ）に示すように、吸着パッド２４を下型３７の収容凹部４１に載置されているウェハＷの上面に接触させて、この吸着パッド２４にてウェハＷが吸着される。次いで、昇降駆動部２６にて反転アーム２３が上方に移動された後、回転駆動部２５にて反転アーム２３が逆方向に１８０°回転されてから、昇降駆動部２６にて反転アーム２３が下方に移動され、図４（ａ）に示すように、被処理面Ｂを上側に向けた状態でウェハＷがステージ１２上に設置される。

その後、ＰＬＡＤシステム９によって、ステージ１２上に設置されたウェハＷが搬出され、ドッキングポート２ｅに設置されたシャトル上にウェハＷが設置されてから、シャトルが閉操作されてウェハＷが収容される。さらに、ウェハＷが収容されたシャトルを、前室２ｄのドッキングポート２ｅから取り外すことによって、ウェハＷが搬出される。

＜効果＞
上述のように、上記一実施形態に係るめっき処理装置１においては、アーム回転駆動部３３にて搬送アーム３１を扇状に回転させた場合における保持具３２の中心位置の回動軌跡上に、複数の処理部１４である前処理槽６１、めっき槽６２、水洗槽７１および後処理槽７４のそれぞれと、保持具３２の下型３７の待機場所であるウェハ収納部１４ｆとを所定間隔を介して配置した構成としている。したがって、ウェハ収納部１４ｆに設置した下型３７の収容凹部４１にウェハＷを載置させ、アーム昇降駆動部３４にて上型３８を下降させて上型３８の挿入突部５１を下型３７の収容凹部４１に挿入し、これら下型３７と上型３８とを一体化させて保持具３２とする。この状態で、アーム回転駆動部３３にて搬送アーム３１を扇状に回転させるという簡単な構成および簡単な動作によって、保持具３２にて保持しているウェハＷを前処理槽６１、めっき槽６２、水洗槽７１および後処理槽７４のそれぞれへ、比較的少ない移動距離で順次搬送することができる。また、これら前処理槽６１、めっき槽６２、水洗槽７１および後処理槽７４へのウェハＷの搬送動作と連動する保持具３２の回転動作で、ウェハ収納部１４ｆへの保持具３２の搬出入動作が可能となる。

特に、被処理面Ｂを下方に向けた状態で、保持具３２の下型３７の収容凹部４１の底面にウェハＷを載置させることによって、収容凹部４１の開口４２からウェハＷの被処理面Ｂが露出する。この状態で、上型３８の挿入突部５１を下型３７の収容凹部４１に挿入し、これら下型３７と上型３８とを一体化することによって、上型３８の挿入突部５１と下型３７の収容凹部４１の開口縁との間でウェハＷを挟持することができる。したがって、アーム昇降駆動部３４にて保持具３２を下降させて、保持具３２の下型３７の収容凹部４１の下端部を、例えばめっき槽６２内のめっき液Ｍ中に浸漬させることによって、保持具３２の下型３７の開口４２から露出する被処理面Ｂを精度良くかつ確実にめっき液Ｍ中に浸漬させることができる。よって、ウェハＷの被処理面Ｂを精度良くかつ確実にめっき処理することができる。

また、保持具３２の下型３７の収容凹部４１の底面にウェハＷを載置させた状態で、上型３８の挿入突部５１を収容凹部４１に挿入し、これら上型３８と下型３７とを一体化することによって、上型３８の電極部５２がウェハＷの上面に接して通電する構成とされている。したがって、保持具３２の下型３７の収容凹部４１にウェハＷを載置させ、上型３８の挿入突部５１を収容凹部４１に挿入するという一連の動作だけで、めっき処理時に必要となるウェハＷに対する電極の確保が容易にできる。

また、ウェハＷの被処理面Ｂを下方に向けた状態で、保持具３２の下型３７の収容凹部４１の底面にウェハＷを載置させ、このウェハＷの被処理面Ｂを保持具３２の下型３７の開口４２から露出した状態としてから、アーム回転駆動部３３にて搬送アーム３１を扇状に回転させて、前処理槽６１、めっき槽６２、水洗槽７１および後処理槽７４のいずれかの上方に保持具３２を搬送する。この状態で、アーム昇降駆動部３４にて保持具３２を昇降させることによって、保持具３２にて保持するウェハＷを、これら前処理槽６１、めっき槽６２、水洗槽７１および後処理槽７４のいずれかに出し入れできる。したがって、アーム昇降駆動部３４による保持具３２の昇降動作のみで、保持具３２にて保持するウェハＷの被処理面Ｂの、前処理槽６１、めっき槽６２、水洗槽７１および後処理槽７４への浸漬、挿入および取り出し動作のそれぞれが可能となるので、ウェハＷの搬送動作が簡略であり、ウェハＷの搬送に必要な構成を簡略化できる。また、保持具３２の下型３７の開口４２から露出しているウェハＷの被処理面Ｂのみをめっき処理等する構成であるため、複数の処理部１４によるウェハＷに対するめっき処理を簡単な構成にできる。

特に、アーム昇降駆動部３４にて保持具３２を下降させ、保持具３２の下型３７の収容凹部４１の下端部を、例えばめっき槽６２内のめっき液Ｍ中に浸漬させた場合、図８に示すように、下型３７の被覆片部４５がめっき槽６２の開口縁を覆うため、めっき槽６２の開口縁を下型３７の被覆片部４５にて被覆することができる。したがって、保持具３２の下型３７の収容凹部４１の下端部をめっき槽６２内のめっき液Ｍに浸漬させてめっき処理する場合における、めっき槽６２の開口縁からめっき槽６２の外部へのめっき液のこぼれを防止することができる。

さらに、めっき部１４ｂにおいては、アーム昇降駆動部３４にて保持具３２を下降させて、保持具３２の収容凹部４１の下端部をめっき槽６２内のめっき液Ｍ中に浸漬させる。そして、図８に示すように、保持具３２の下型３７の被覆片部４５を、めっき槽６２の開口縁に取り付けられたゴムパッキン６３に接触させる。この状態で、減圧ポンプが駆動され、めっき槽６２内の空気が開口部６４から排気されることによって、保持具３２の下型３７の被覆片部４５がめっき槽６２の開口縁に取り付けられたゴムパッキン６３に押し付けられてめっき槽６２内が気密な状態になるともに、保持具３２の収容凹部４１内の空気が圧力調整孔４４から排気されて、めっき槽６２内のめっき液Ｍの圧力と、保持具３２の下型３７の収容凹部４１内の圧力とが等しくなる。この結果、収容凹部４１内の圧力とめっき液Ｍの圧力との圧力差をなくすことができるから、圧力差に基づく下型３７の収容凹部４１の開口４２からのめっき液Ｍの侵入を簡単な構成で精度良く防止することができる。

また、保持具３２の下型３７の収容凹部４１の底面にウェハＷを載置させ上型３８の挿入突部５１を下型３７の収容凹部４１に挿入して一体化させた状態で、ウェハ回転駆動部３５にて保持具３２を周方向に回転させることによって、保持具３２にて保持するウェハＷを回転させることができる。したがって、ウェハ回転駆動部３５による保持具３２の回転動作という同一の動作で、前処理工程時における被処理面Ｂに付着しためっき液Ｍの液切り処理、めっき処理工程時における被処理面Ｂに付着しためっき液Ｍの振り切り処理、水洗処理工程におけるウェハＷのめっき面に付着した純水の振り切り処理、後処理工程におけるウェハＷのめっき面に付着した後処理液の乾燥処理、水洗処理工程におけるウェハＷの保護膜に付着した純水の振り切り処理、および乾燥処理工程におけるウェハＷの乾燥処理等のそれぞれの処理を行なうことができる。

さらに、ウェハ反転機構２２にてウェハＷの表裏面を反転させてから、保持具３２の下型３７の収容凹部４１の底面にウェハＷを載置させる構成としているため、被処理面Ｂを上側に向けた状態でステージ１２へ搬送されたウェハＷの被処理面Ｂをウェハ反転機構２２にて反転させて下方に向けた状態として、下型３７の収容凹部４１の底面にウェハＷを収容させることができる。よって、下型３７の開口４２からウェハＷの被処理面Ｂが露出した状態となり、保持具３２の下型３７の収容凹部４１の下部を、前処理槽６１、めっき槽６２または後処理槽７４に挿入することによって、これら前処理槽６１、めっき槽６２または後処理槽７４に充填されためっき液Ｍまたは後処理液に、ウェハＷの被処理面Ｂを浸漬させることができる。この結果、アーム昇降駆動部３４による保持具３２の昇降動作のみで、保持具３２にて保持したウェハＷの被処理面Ｂの前処理、めっき処理および後処理等の処理を容易に行なうことができる。

また、被処理面Ｂを上側に向けた状態でシャトルに収容されているウェハＷを、被処理面Ｂを上側に向けた状態のまま、シャトルから取り出してＰＬＡＤシステム９にてウェハＷの下面を支持してステージ１２へ搬送する。そして、ステージ１２へ搬送されたウェハＷの表裏面をウェハ反転機構２２にて反転させて被処理面Ｂを下側に向けた状態としてから、保持具３２の下型３７の収容凹部４１に載置させる構成としている。このため、シャトルから取り出してステージ１２へ搬送するまでにおいては、被処理面Ｂ以外の箇所、すなわちウェハＷの下面を支持してＰＬＡＤシステム９にて搬送するため、被処理面Ｂに触れることなくウェハＷを搬送することができる。また、ステージ１２から保持具３２の収容凹部４１へウェハＷを載置させるまでにおいては、ウェハ反転機構２２の吸着パッド２４にてウェハＷの裏面を吸着して表裏面を反転させてから下型３７の収容凹部４１にウェハＷを収容させる。よって、ウェハＷの被処理面Ｂ以外の面、すなわち下面に吸着パッド２４を吸着させるだけでウェハＷを反転させて収容凹部４１に収容させているため、被処理面Ｂに触れることなくウェハＷを収容凹部４１に挿入して載置させることができる。

同様に、下型３７の収容凹部４１からウェハＷを取り出してステージ１２に搬送するまでにおいても、吸着パッド２４にて被処理面Ｂ以外の面、すなわち裏面を吸着して表裏面を反転させてからステージ１２へ搬送するため、被処理面Ｂに吸着パッド２４が触れることなくウェハＷを搬送することができる。また、ステージ１２からシャトルへウェハＷを収納するまでにおいても、ＰＬＡＤシステム９にてウェハＷの下面を支持して搬送するため、被処理面Ｂに触れることなくウェハＷを搬送することができる。したがって、シャトルから保持具３２の下型３７の収容凹部４１の底面に載置させるまで、および下型３７の収容凹部４１からウェハＷを取り出してシャトルに収容させるまでのそれぞれにおける、ウェハＷの搬送時の被処理面Ｂの損傷を確実に防止することができる。

特に、被処理面Ｂをめっき処理した後においては、アーム回転駆動部３３にて搬送アーム３１を扇状に回転させて保持具３２をウェハ収納部１４ｆへ搬送した後に、アーム昇降駆動部３４にて搬送アーム３１を下降させて保持具３２の下型３７をウェハ収納部１４ｆへ載置させた状態とする。この状態で、駆動機構にてチャック機構７８の係合片部７９を中心軸方向に移動して、図１０（ｅ）に示すように、係合片部７９を保持具３２の下型３７の係合凹部４７に係合させる。そして、下型３７の磁性体４８と上型３８の磁石体５５との間の磁力に抗して、アーム昇降駆動部３４にて上型３８を上方に移動させることによって、図１０（ｇ）に示すように、上型３８を下型３７から取り外すことができ、下型３７の収容凹部４１の底面に載置させたウェハＷを、ウェハ反転機構２２にて収容凹部４１から取り出してステージ１２上に搬出することができる。

また、外径１２．５ｍｍの円盤状のウェハＷであるため、いわゆるミニマルファブシステムに用いることが可能である。また同様に、このウェハＷをめっき処理するめっき処理装置１としているため、いわゆるミニマルファブシステムに用いられるめっき処理装置として用いることができる。

＜技術的課題＞
なお、めっき処理装置としては、主として、（１）めっき処理にて形成されためっき面の膜厚の均一性、およびめっき処理に要する時間の短縮化、（２）生産性の向上という技術的な課題が存在している。これらの技術的な課題のうち、（１）の技術的な課題を解決する具体的な方法としては、ウェハや基板等の被処理物表面のめっき液の更新を高速化する必要性から、例えば（1A）めっき液を攪拌（非特許文献：門田他、「三次元実装用貫通電極の高速めっき技術」、エレクトロニクス実装学会誌、Ｖｏｌ.１３，Ｎｏ．３，第２１３頁～第２１９頁（２０１０）等参照。）したり、（1B）被処理物を動したりする対応が考えられる。

そして、上記（1A）のめっき液を攪拌する方法としては、（a1）スターラーを用いてめっき液を攪拌する方法、（a2）いわゆるスキージを用いてめっき液を水平に攪拌させる方法（特許文献：特開２００５－０５４２０６公報等参照。）、（a3）噴流ノズルを用いてめっき液を被処理物に吹き付ける方法（特許文献：特開２００７－２７７６７６号公報、特開２００６―２６５７０９号公報等参照。）、および（a4）めっき液を高速流として循環させる方法（特許文献：特開２００５－０５４２０６号公報等参照。）等が考えられる。

また、上記（1B）の被処理物を動かす方法としては、（b1）めっき液内で被めっき物を直線的に往復運動させる方法（特許文献：特開２００２－３６３７９６号公報等参照。）、（b2）めっき液内で被処理物を水平または垂直に回転運動させる方法（特許文献：特開２００４－３００４６２号公報、特開２０１０－２６５５３２号公報等参照。）等が考えられる。なお、めっき液内で被処理物を回転させる方向によってが、めっき液から受ける回転抵抗が大きく攪拌力が減少してしまったりするおそれがある。

一方、上記の（２）の技術的な課題を解決する具体的な方法としては、例えば（2A）基板を垂直に立てた状態で基板上端等を保持して搬送する垂直連続搬送式（特許文献：特開２００２－３６３７９６号公報等参照。）や、（2B）ロボット等を用いた水平搬送方式（特開２００３－１７１７９１号公報等参照。）といった、連続プロセスで被処理物をめっき処理する方法が考えられる。

そして、これら方法のうち、上記の（１）及び（２）の技術的な課題のそれぞれを解決する方法としては、上記の（2A）垂直連続搬送方式に、上記の（a3）の噴流ノズルにてめっき液を被処理物に吹き付ける方法、または上記の（b1）の被処理物を直線往復運動させる方法等を組み合わせることが考えられるものの、これらの組み合わせではめっき液の攪拌力が小さく、めっき液を適切に攪拌することができないおそれがある。

また、上記の（2B）の水平搬送方式に、上記の（a2）のスキージを用いてめっき液を攪拌させる方法、上記の（a3）の噴流ノズルにてめっき液を被処理物に吹き付ける方法、上記の（a4）のめっき液を高速循環させる方法、または上記の（b2）のめっき液内で被処理物を回転転運動させる方法等を組合わせることも考えられるが、これらの組み合わせでは、水平搬送方式であることから、被処理物をめっきする度にめっき液の充填および排出が必要であるとともに、めっき液の攪拌力が小さく、めっき液を適切に攪拌できないおそれがあり、その構造によって被処理物を回転させるための回転軸をシールする構造が複雑であるとともに、被処理物の搬出入が容易ではない。

これらの事項を踏まえ、上記一実施形態に係るめっき処理装置１においては、ウェハ回転駆動部３５による保持具３２の回転動作で、めっき槽６２内のめっき液中でウェハＷを周方向に回転させて、このウェハＷを高速回転させてめっき液の高速流を生じさせている。また、複数の処理部１４、すなわち前処理部１４ａ、めっき部１４ｂ、水洗部１４ｃ、後処理部１４ｄ、乾燥部１４ｅおよびウェハ収納部１４ｆを、ステージ１２の中心位置を中心とした同一円周上に並べて配置し、これら複数の処理部１４へのウェハＷの搬送を一台の搬送アーム３１の円弧移動にて行っている構成としたことにより、これら複数の処理部１４による処理を連続プロセスとして行うことができる。

さらに、ウェハ反転機構２２にてウェハＷを反転させてから、保持具３２にてウェハＷを保持し、この状態で、保持具３２とともにウェハＷを、複数の処理部１４へ搬送し、この保持具３２を回転させることによってウェハＷが回転する構成としているため、各処理部１４にて処理する際にウェハＷを高速回転させることができるとともに、このウェハＷを高速回転させるための各処理工程に応じた特別な制御を不要にでき、これら複数の処理部１４による処理を連続プロセスとして行うことができる。

＜その他＞
なお、上記一実施形態においては、保持具３２が移動する回動軌跡上に、前処理部１４ａ、めっき部１４ｂ、水洗部１４ｃ、後処理部１４ｄ、乾燥部１４ｅおよびウェハ収納部１４ｆのそれぞれを、所定間隔を介して配置した構成としている。しかしながら、本発明はこれに限定されることはなく、めっき処理に用いる種々の処理部についても同様に、保持具３２が移動する回動軌跡上に所定間隔を介して配置する等して、対応させて用いることができる。

また、単結晶シリコン構造のウェハＷ以外や、ハーフインチサイズのミニマルウェハより大きな大口径のウェハであっても対応させて用いることができる。

１ めっき処理装置
２ 筐体
２ａ 装置上部
２ｂ 装置下部
２ｃ 操作パネル
２ｄ 前室
２ｅ ドッキングポート
２ｆ 通気口
２ｇ ファン
２ｈ エアフィルタ
２ｉ 整流器
２ｊ スクラバー
２ｋ 排気部
２ｍ 支持部
９ ＰＬＡＤシステム
１１ めっき室
１２ ステージ
１２ａ 挿入凹部
１３ 搬送手段
１４ 処理部
１４ａ 前処理部
１４ｂ めっき部
１４ｃ 水洗部
１４ｄ 後処理部
１４ｅ 乾燥部
１４ｆ ウェハ収納部
２２ ウェハ反転機構
２３ 反転アーム
２４ 吸着パッド
２５ 回転駆動部
２６ 昇降駆動部
３１ 搬送アーム
３２ 保持具（保持体，保持部）
３３ アーム回転駆動部
３４ アーム昇降駆動部
３５ ウェハ回転駆動部
３６ 回転軸（支持体）
３７ 下型
３８ 上型
４１ 収容凹部
４２ 開口
４３ Ｏリング（密閉手段）
４４ 圧力調整孔（圧力調整手段）
４５ 被覆片部
４６ 周面部
４７ 係合凹部（係止部）
４８ 磁性体（一体化手段）
４９ 開口
５１ 挿入突部
５２ 電極部
５３ Ｏリング（密閉手段）
５４ 支持片部
５５ 磁石体（一体化手段）
６１ 前処理槽
６２ めっき槽
６３ ゴムパッキン（圧力調整手段）
６４ 開口部（圧力調整手段）
６６ 循環機構
６６ａ リザーブタンク
６６ｂ ポンプ
６６ｃ 液上げ配管
６６ｄ ノズル部
６６ｅ オーバーフロー槽
６６ｆ 液戻り配管
６７ 吸込口
７１ 水洗槽
７２ 開口
７３ 排液口
７４ 後処理槽
７５ 開口
７６ 乾燥槽
７７ 開口
７８ チャック機構（取外手段）
７９ 係合片部（被係止部）
８１ 仕切り板
８２ 薬液浮遊領域
８３ 非薬液浮遊領域
８４ 開口部
Ｗ ウェハ
Ｂ 被処理面
Ｍ めっき液

Claims (8)

1. ウェハを保持する保持体と、
   処理槽と、
   前記保持体を昇降させて前記ウェハを前記処理槽に出し入れするための昇降駆動部と、を具備し、
   前記保持体は、上下方向に分離可能な下型と上型とで構成され、
   前記下型は、上面を開口して底面に前記ウェハより小さな開口が設けられた収容凹部を有し、
   前記上型は、前記下型の前記収容凹部に挿脱可能な挿入突部を有し、
   前記ウェハは、前記収容凹部の底面に載置可能であり、
   前記保持体は、前記挿入突部を前記収容凹部に挿入した状態で、前記挿入突部と前記収容凹部の底面とで、前記収容凹部の底面に載置された前記ウェハを挟持する
   ことを特徴とするめっき処理装置。
2. 請求項１に記載のめっき処理装置において、
   前記上型は、前記収容凹部の底面に載置された前記ウェハに通電可能な電極部を有する
   ことを特徴とするめっき処理装置。
3. 請求項１または２に記載のめっき処理装置において、
   前記処理槽は、上面が開口し、
   前記下型は、前記収容凹部から外側に突出する被覆片部を有し、
   前記被覆片部は、前記処理槽の上面を被覆可能である
   ことを特徴とするめっき処理装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載のめっき処理装置であって、
   圧力差を調整するための圧力調整手段を具備し、
   前記保持体は、前記挿入突部を前記収容凹部に挿入した状態で前記収容凹部内を密閉する密閉手段を有し、
   前記処理槽は、処理液が充填され、
   前記圧力調整手段は、前記密閉手段にて密閉された前記収容凹部内の圧力と前記処理槽に充填された前記処理液の圧力との圧力差を調整可能である
   ことを特徴とするめっき処理装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載のめっき処理装置であって、
   前記保持体を回転可能に軸支する支持体と、
   前記保持体を軸回りに回転させるウェハ回転駆動部と、具備している
   ことを特徴とするめっき処理装置。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載のめっき処理装置であって、
   前記下型から前記上型を取り外すための取外手段を具備し、
   前記保持体は、前記挿入突部を前記収容凹部に挿入した状態で前記下型と前記上型とを取り外し可能に一体化させる一体化手段を有し、
   前記下型は、係止部を有し、
   前記取外手段は、前記係止部に係止可能な被係止部を有し、
   前記昇降駆動部は、前記被係止部を前記係止部に係止させた状態で、前記上型を上昇させることによって、前記一体化手段による前記下型と上型との一体化を解除させる
   ことを特徴とするめっき処理装置。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載のめっき処理装置であって、
   複数の前記処理槽と、
   ウェハを前記複数の処理槽へ搬送する搬送手段と、を備え、
   前記搬送手段は、一端側に前記保持体が設けられたアームと、前記アームを他端側を中心に回転させるアーム回転駆動部と、を有し、
   前記複数の処理槽は、前記保持体の回動軌跡上に所定間隔を介して配置されている
   ことを特徴とするめっき処理装置。
8. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載のめっき処理装置であって、
   前記ウェハは、外径１２．５ｍｍの円盤状である
   ことを特徴とするめっき処理装置。

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