JP6116317B2 - めっき装置およびめっき方法 - Google Patents

Description

本発明は、ウェーハ等の基板の表面をめっきするめっき装置に関し、特に清浄な気流を形成する気流形成装置を備えためっき装置に関する。また、本発明は、清浄な気流を形成しながら基板を搬送する工程を含むめっき方法に関する。

ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）やフリップチップにおいては、配線が形成された半導体チップの表面の所定箇所（電極）に金、銅、はんだ、或いはニッケル、更にはこれらを多層に積層した突起状接続電極（バンプ）を形成し、このバンプを介して基板電極やＴＡＢ電極と電気的に接続することが広く行われている。このバンプの形成方法としては、電気めっき法、蒸着法、印刷法、ボールバンプ法といった種々の手法がある。最近では、半導体チップのＩ／Ｏ数の増加、細ピッチ化に伴い、微細化が可能で性能が比較的安定している電気めっき法が多く用いられるようになってきている。

電気めっき法は、基板の表面（被めっき面）を下向きにして水平に置き、めっき液を下から噴き上げてめっきを施す噴流式またはカップ式と、めっき槽の中に基板を垂直に立て、めっき液をめっき槽の下から注入しオーバフローさせつつ基板をめっき液中に浸漬させてめっきを施すディップ式に大別される。ディップ方式を採用した電気めっき法は、めっきの品質に悪影響を与える泡の抜けが良く、フットプリントが小さいばかりでなく、ウェーハサイズの変更に容易に対応できるといった利点を有している。このため、埋込み穴の寸法が比較的大きく、めっきにかなりの時間を要するバンプめっきに適していると考えられる。

特開平１１−３１５３８３号公報

特許文献１には、めっき装置が収容されるクリーンルーム内全体に下降気流（ダウンフロー）を形成することでクリーンルーム内の清浄度を高め、基板を搬送する際、基板の表面（被めっき面）にパーティクルが付着することを防止するめっき装置が開示されている。しかしながら、ディップ方式を採用した電気めっき法では、搬送される基板の下方に処理槽が存在しており、この処理槽が下降気流の形成を妨げるため、均一な下降気流を形成することが困難となる。このため、空気中に浮遊するパーティクルを完全に除去することができず、結果としてパーティクルが基板の表面に付着してしまう。

また、ディップ方式を採用した電気めっき法では、基板は、処理槽内の処理液に浸漬され処理槽から引き上げられた後、垂直姿勢のまま水平方向に搬送されるため、空気中に浮遊するパーティクルが基板の表面に付着しやすい。

本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたもので、基板の表面にパーティクルを付着させることなく、基板を搬送することができるめっき装置およびめっき方法を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明の一態様は、処理液を溜める処理槽と、基板を保持する基板ホルダと、前記基板を保持した前記基板ホルダを前記処理槽内の前記処理液に浸漬させ、前記基板ホルダを前記処理槽から引き上げ、さらに前記基板ホルダを搬送するトランスポータと、前記基板ホルダの搬送方向において前記基板の前方に清浄な気流を形成する気流形成装置とを備え、前記トランスポータは、前記基板ホルダを水平方向に搬送している間、前記気流形成装置を前記基板ホルダと一体に水平方向に移動させることを特徴とするめっき装置である。

本発明の好ましい態様は、前記気流形成装置は清浄な空気を供給するファンフィルタユニットを備えることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記気流形成装置は前記清浄な空気の流量を変える流量調整器を備えることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記気流形成装置は、気体を導入する気体導入管と、前記気体導入管に取り付けられ前記気体を流出するガスノズルとを備えていることを特徴とする。

本発明の好ましい態様は、前記基板ホルダに保持された基板を覆うカバー部材をさらに備え、前記気流形成装置は前記カバー部材と前記基板との間の空間に清浄な気流を形成することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記基板および前記基板ホルダを加熱する発熱体を前記カバー部材上に配置したことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記基板から静電気を除去する除電装置をさらに備えることを特徴とする。

本発明の好ましい態様は、前記基板ホルダから落下した処理液を受ける受液機構をさらに備え、前記トランスポータは、前記受液機構を前記基板ホルダと一体に水平方向に移動させることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記受液機構は、前記基板ホルダの下方に位置するトレーと、前記トレーを水平方向に移動させるアクチュエータとを備え、前記基板を保持した前記基板ホルダを前記処理槽内の前記処理液に浸漬させている間、前記アクチュエータは、前記トレーを所定の退避位置に移動させることを特徴とする。

本発明の他の態様は、基板を基板ホルダにより保持し、前記基板を保持した前記基板ホルダを処理槽内の処理液に浸漬させ、前記基板ホルダを前記処理槽から引き上げ、前記基板ホルダを前記基板とともに水平方向に搬送し、前記基板ホルダを水平方向に搬送している間、気流形成装置を前記基板ホルダと一体に水平方向に移動させながら前記基板ホルダの搬送方向において前記基板の前方に清浄な気流を形成することを特徴とするめっき方法である。

本発明の好ましい態様は、前記基板ホルダが前記基板の表面に残留した処理液を除去するブロー槽付近の所定の位置に搬送されたとき、前記清浄な気流の流速および流量を増加させることを特徴とする。

本発明によれば、基板ホルダの搬送方向において、基板ホルダに保持された基板の前方に清浄な気流を形成することができる。したがって、基板の表面にパーティクルを付着させることなく、基板を搬送することができる。

本発明の一実施形態に係るめっき装置を模式的に示す平面図である。 基板ホルダを示す斜視図である。 図２に示す基板ホルダの平面図である。 図２に示す基板ホルダの右側面図である。 図４に示す記号Ｖで囲まれた部分を示す拡大図である。 めっき装置の一部を示す正面図である。 図６に示すめっき装置の斜視図である。 図７に示すめっき装置の正面図である。 図７に示すめっき装置の上面図である。 トランスポータによって搬送されているときの基板ホルダと気流形成装置との位置関係を示す模式図である。 フードの変形例を示す図である。 ファンフィルタユニットのファンの動作シーケンスを示す図である。 気流形成装置および除電装置を備えためっき装置の一部を示す斜視図である。 図１３に示すめっき装置の正面図である。 気流形成装置およびカバー部材を備えためっき装置の一部を示す斜視図である。 図１６（ａ）は気流形成装置を省略した図１５に示すめっき装置の一部を示す正面図であり、図１６（ｂ）は気流形成装置を備えた図１５に示すめっき装置の一部を示す正面図である。 カバー部材の上面図である。 カバー部材に配置された発熱体を示す図である。 受液機構を備えためっき装置の一部を示す斜視図である。 受液機構および基板ホルダの動作を示す模式図である。 本発明の他の実施形態に係るめっき装置の一部を示す斜視図である。 カバー部材の一部を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１乃至図２２において、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。図１は、本発明の一実施形態に係るめっき装置を模式的に示す平面図である。図１に示すように、このめっき装置には、装置フレーム１と、ウェーハ等の基板を収納したカセットを搭載する２台のロードポート２と、めっき装置の動作を制御する制御部３が備えられている。さらに、めっき装置は、基板のオリエンテーションフラットまたはノッチの位置を所定の方向に合わせるアライナ４と、めっき処理後の基板を高速回転させて乾燥させるスピン・リンス・ドライヤ（ＳＲＤ）６と、基板ホルダ８（図２乃至図５参照）が水平に載置されるテーブル２０と、基板を搬送する基板搬送ロボット２２とを備えている。これらアライナ４、スピン・リンス・ドライヤ６、テーブル２０、および基板搬送ロボット２２は、装置フレーム１内に配置されている。

テーブル２０の上方に位置して、テーブル２０上に載置された基板ホルダ８を開閉して基板の該基板ホルダ８への着脱を行う基板ホルダ開閉機構２４が配置されている。更に、テーブル２０の側方には、基板ホルダ８を起倒させる基板ホルダ起倒機構２６が配置されている。

装置フレーム１の内部には、基板ホルダ８の保管および一時仮置きを行うストッカ３０、基板ホルダ８で保持した基板を純水等の前処理液で前洗浄（前処理）する前水洗槽３２、基板ホルダ８で保持した基板にめっきを行うめっき槽３４、めっき後の基板を基板ホルダ８と共にリンス液でリンスするリンス槽３６、およびリンス後の基板の水切りを行うブロー槽３８が配置されている。ストッカ３０、前水洗槽３２、めっき槽３４、リンス槽３６、およびブロー槽３８は、この順に直列に配列されている。

前水洗槽３２には、内部に純水等の前処理液を保持する１つの前水洗セル３２ａが備えられている。めっき槽３４には、内部にめっき液を保持する複数（この例では１０列）のめっきセル３４ａとオーバフロー槽３４ｂが備えられている。リンス槽３６には、内部にリンス液を保持する１つのリンスセル３６ａが備えられている。めっきセル３４ａは例えば電解めっきセルであり、内部にアノード電極を備える。基板ホルダ８は各めっきセル３４ａ内に設置され、この状態で電解めっきが行われる。あるいは、めっきセル３４ａは基板に無電解めっきを行う無電解めっきセルであってもよい。本実施形態では、めっき槽３４は１種類のめっき液を用いており、各めっきセル３４ａからオーバフローしためっき液は共通のオーバフロー槽３４ｂに流れ込むようになっている。ストッカ３０は、複数の基板ホルダ８を鉛直に並列に保持するように構成されている。ブロー槽３８は、エアの吹き付けによって、基板ホルダ８で保持した基板の表面に残留した液滴を除去し乾燥させるように構成されている。

めっき槽３４の一側方には、各めっきセル３４ａ内のめっき液を攪拌するパドル（図示せず）を駆動するパドルモータユニット４０が設けられている。めっき槽３４の他側方には、排気ダクト４２が設けられている。

基板ホルダ８は、図２乃至図５に示すように、矩形平板状の第１保持部材（固定保持部材）５４と、この第１保持部材５４にヒンジ５６を介して開閉自在に取付けられた第２保持部材（可動保持部材）５８とを有している。他の構成例として、第２保持部材５８を第１保持部材５４に対峙した位置に配置し、この第２保持部材５８を第１保持部材５４に向けて前進させ、また第１保持部材５４から離間させることによって第２保持部材５８を開閉するようにしてもよい。

第１保持部材５４は例えば塩化ビニル製である。第２保持部材５８は、基部６０と、リング状のシールホルダ６２とを有している。シールホルダ６２は例えば塩化ビニル製であり、下記の押えリング６４との滑りを良くしている。シールホルダ６２の上部には環状の基板側シール部材６６（図４および図５参照）が内方に突出して取付けられている。この基板側シール部材６６は、基板ホルダ８が基板Ｗを保持した時、基板Ｗの表面外周部に圧接して第２保持部材５８と基板Ｗとの隙間をシールするように構成されている。シールホルダ６２の第１保持部材５４と対向する面には、環状のホルダ側シール部材６８（図４および図５参照）が取付けられている。このホルダ側シール部材６８は、基板ホルダ８が基板Ｗを保持した時、第１保持部材５４に圧接して第１保持部材５４と第２保持部材５８との隙間をシールするように構成されている。ホルダ側シール部材６８は、基板側シール部材６６の外側に位置している。

図５に示すように、基板側シール部材６６は、シールホルダ６２と第１固定リング７０ａとの間に挟持されてシールホルダ６２に取付けられている。第１固定リング７０ａは、シールホルダ６２にボルト等の締結具６９ａを介して取付けられる。ホルダ側シール部材６８は、シールホルダ６２と第２固定リング７０ｂとの間に挟持されてシールホルダ６２に取付けられている。第２固定リング７０ｂは、シールホルダ６２にボルト等の締結具６９ｂを介して取付けられる。

シールホルダ６２の外周部には段部が設けられており、この段部には押えリング６４がスペーサ６５を介して回転自在に装着されている。押えリング６４は、第１固定リング７０ａの外周部によって脱出不能に装着されている。この押えリング６４は、酸やアルカリに対して耐食性に優れ、十分な剛性を有する材料から構成される。例えば、押えリング６４はチタンから構成される。スペーサ６５は、押えリング６４がスムーズに回転できるように、摩擦係数の低い材料、例えばＰＴＦＥで構成されている。

押えリング６４の外側には、複数のクランパ７４が押えリング６４の円周方向に沿って等間隔で配置されている。これらクランパ７４は第１保持部材５４に固定されている。各クランパ７４は、内方に突出する突出部を有する逆Ｌ字状の形状を有している。押えリング６４の外周面には、外方に突出する複数の突起部６４ｂが設けられている。これら突起部６４ｂは、クランパ７４の位置に対応する位置に配置されている。クランパ７４の内方突出部の下面および押えリング６４の突起部６４ｂの上面は、押えリング６４の回転方向に沿って互いに逆方向に傾斜するテーパ面となっている。押えリング６４の円周方向に沿った複数箇所（例えば３箇所）には、上方に突出する凸部６４ａが設けられている。これにより、回転ピン（図示せず）を回転させて凸部６４ａを横から押し回すことにより、押えリング６４を回転させることができる。

第２保持部材５８を開いた状態で、第１保持部材５４の中央部に基板Ｗが挿入され、ヒンジ５６を介して第２保持部材５８が閉じられる。押えリング６４を時計回りに回転させて、押えリング６４の突起部６４ｂをクランパ７４の内方突出部の内部に滑り込ませることで、押えリング６４とクランパ７４にそれそれぞれ設けたテーパ面を介して、第１保持部材５４と第２保持部材５８とを互いに締付けて第２保持部材５８をロックする。また、押えリング６４を反時計回りに回転させて押えリング６４の突起部６４ｂをクランパ７４から外すことで、第２保持部材５８のロックを解くようになっている。

第２保持部材５８をロックした時、基板側シール部材６６の下方突出部は基板Ｗの表面外周部に圧接される。シール部材６６は均一に基板Ｗに押圧され、これによって基板Ｗの表面外周部と第２保持部材５８との隙間をシールする。同じように、第２保持部材５８をロックした時、ホルダ側シール部材６８の下方突出部は第１保持部材５４の表面に圧接される。シール部材６８は均一に第１保持部材５４に押圧され、これによって第１保持部材５４と第２保持部材５８との間の隙間をシールする。

第１保持部材５４の端部には、一対のホルダハンガ１０８が外方に突出して設けられている。このホルダハンガ１０８は、内側ハンガ部９０と外側ハンガ部９４から構成される。両側の内側ハンガ部９０の間にはハンドレバー９２が延びている。前水洗槽３２、めっき槽３４、リンス槽３６、およびブロー槽３８内では、基板ホルダ８は、ホルダハンガ１０８の内側ハンガ部９０または外側ハンガ部９４を介してそれらの周壁に吊下げられる。

第１保持部材５４の上面には、基板Ｗの大きさにほぼ等しいリング状の突条部８２が形成されている。この突条部８２は、基板Ｗの周縁部に当接して該基板Ｗを支持する環状の支持面８０を有している。この突条部８２の円周方向に沿った所定位置に凹部８４が設けられている。

図３に示すように、凹部８４内には複数（図示では１２個）の導電体（電気接点）８６がそれぞれ配置されている。これら導電体８６は、ホルダハンガ１０８の内側ハンガ部９０に設けられた接続端子９１から延びる複数の配線にそれぞれ接続されている。第１保持部材５４の支持面８０上に基板Ｗを載置した際、この導電体８６の端部が基板Ｗの側方で飛び出して、図５に示す電気接点８８の下部に弾性的に接触するようになっている。

導電体８６に電気的に接続される電気接点８８は、ボルト等の締結具８９を介して第２保持部材５８のシールホルダ６２に固着されている。この電気接点８８は、板ばね形状に形成されている。電気接点８８は、基板側シール部材６６の外方に位置した、内方に板ばね状に突出する接点部を有している。電気接点８８はこの接点部において、その弾性力によるばね性を有して容易に屈曲するようになっている。第１保持部材５４と第２保持部材５８で基板Ｗを保持した時に、電気接点８８の接点部が、第１保持部材５４の支持面８０上に支持された基板Ｗの外周面に弾性的に接触するように構成されている。

第２保持部材５８の開閉は、図示しないエアシリンダと第２保持部材５８の自重によって行われる。つまり、第１保持部材５４には通孔５４ａが設けられ、テーブル２０の上に基板ホルダ８を載置した時に通孔５４ａに対向する位置にエアシリンダ（図示せず）が設けられている。このエアシリンダのピストンロッドにより、通孔５４ａを通じて第２保持部材５８のシールホルダ６２を上方に押上げることで第２保持部材５８を開き、ピストンロッドを収縮させることで、第２保持部材５８をその自重で閉じるようになっている。

図１に戻って、ストッカ３０、前水洗槽３２、めっき槽３４、リンス槽３６、ブロー槽３８、および基板ホルダ起倒機構２６の間で基板ホルダ８を基板とともに搬送するトランスポータ１００が設けられている。このトランスポータ１００は、装置フレーム１に固定されて水平方向に延びる固定ベース１０２と、固定ベース１０２上を水平方向に移動可能に構成されたリフタ１０１と、リフタ１０１に連結されたアーム１０４とを備えている。アーム１０４は、基板ホルダ８を把持するグリッパ１０３を有している。アーム１０４とリフタ１０１は一体に水平方向に移動し、アーム１０４はリフタ１０１によって上昇および下降される。リフタ１０１およびアーム１０４を水平方向に移動させる駆動源としてはリニアモータまたはラックピニオンを採用することができる。

次に、上記のように構成されためっき装置による処理動作を説明する。まず、トランスポータ１００のアーム１０４により、ストッカ３０から鉛直姿勢の基板ホルダ８を取り出す。基板ホルダ８を把持したアーム１０４は、水平方向に移動して、基板ホルダ起倒機構２６に基板ホルダ８を渡す。基板ホルダ起倒機構２６は、基板ホルダ８を鉛直姿勢から水平姿勢に転換し、テーブル２０の上に載置する。そして、基板ホルダ開閉機構２４によりテーブル２０に載置された基板ホルダ８を開く。

基板搬送ロボット２２は、ロードポート２に搭載されたカセットから基板を１枚取出し、アライナ４に載せる。アライナ４はオリエンテーションフラットまたはノッチの位置を所定の方向に合わせる。基板搬送ロボット２２は、基板をアライナ４から取り出し、テーブル２０上に載置された基板ホルダ８に挿入する。この状態で、基板ホルダ開閉機構２４により基板ホルダ８を閉じ、基板ホルダ８をロックする。

次に、基板ホルダ起倒機構２６は、基板ホルダ８を水平姿勢から鉛直姿勢に転換する。アーム１０４のグリッパ１０３は、この起立した状態の基板ホルダ８を把持し、この状態でアーム１０４は前水洗槽３２の上方位置まで基板ホルダ８を水平方向に移動させる。さらに、トランスポータ１００のリフタ１０１は、基板ホルダ８とともにアーム１０４を下降させて、前水洗槽３２内の所定の位置に基板ホルダ８をセットする。この状態で、基板の前水洗が行われる。基板の前水洗が終了した後、アーム１０４のグリッパ１０３は基板ホルダ８を把持し、リフタ１０１がアーム１０４を上昇させることで基板ホルダ８を前水洗槽３２から引き上げる。

アーム１０４は、めっき槽３４の上方位置まで水平方向に基板ホルダ８を移動させる。さらに、トランスポータ１００のリフタ１０１は、基板ホルダ８とともにアーム１０４を下降させて、めっき槽３４のめっきセル３４ａ内の所定の位置に基板ホルダ８をセットする。この状態で、基板のめっきが行われる。めっきが終了した後、アーム１０４のグリッパ１０３は基板ホルダ８を把持し、リフタ１０１がアーム１０４を上昇させることで基板ホルダ８をめっき槽３４から引き上げる。

アーム１０４は、リンス槽３６の上方位置まで水平方向に基板ホルダ８を移動させる。さらに、トランスポータ１００のリフタ１０１は、基板ホルダ８とともにアーム１０４を下降させて、リンス槽３６内の所定の位置に基板ホルダ８をセットする。この状態で、基板のめっき後のリンスが行われる。リンスが終了した後、アーム１０４のグリッパ１０３は基板ホルダ８を把持し、リフタ１０１がアーム１０４を上昇させることで基板ホルダ８をリンス槽３６から引き上げる。

アーム１０４は、ブロー槽３８の上方位置まで水平方向に基板ホルダ８を移動させる。さらに、トランスポータ１００のリフタ１０１は、基板ホルダ８とともにアーム１０４を下降させて、ブロー槽３８内の所定の位置に基板ホルダ８をセットする。ブロー槽３８は、エアの吹き付けによって、基板ホルダ８で保持した基板の表面に付着した液滴を除去し乾燥させる。ブロー処理が終了した後、アーム１０４のグリッパ１０３は基板ホルダ８を把持し、リフタ１０１がアーム１０４を上昇させることで基板ホルダ８をブロー槽３８から引き上げる。

アーム１０４は、水平方向に移動して、基板ホルダ８を基板ホルダ起倒機構２６に渡す。基板ホルダ起倒機構２６は、前述と同様にして、基板ホルダ８をテーブル２０の上に水平に載置し、基板ホルダ開閉機構２４により基板ホルダ８を開く。基板搬送ロボット２２は、基板ホルダ８から処理後の基板を取出し、この基板をスピン・リンス・ドライヤ６に搬送する。スピン・リンス・ドライヤ６は基板を高速で回転させることで基板を乾燥させる。基板搬送ロボット２２は、乾燥された基板をスピン・リンス・ドライヤ６から取り出し、ロードポート２のカセットに戻す。これによって、１枚の基板に対する処理が終了する。

図６は、めっき装置の一部を示す正面図である。図６に示すように、アーム１０４は、処理液を溜める処理槽（以下、前水洗槽３２、めっき槽３４、リンス槽３６を総称して処理槽１１０と呼ぶ）の上方に位置している。アーム１０４は、基板ホルダ８を把持するグリッパ１０３を備えている。このグリッパ１０３は、基板ホルダ８を下から支持するフック１０５と、ホルダハンガ１０８を下方に押圧する２つの押圧機構１０６を備えている。フック１０５は基板ホルダ８のハンドレバー９２を引っ掛ける形状を有している。

押圧機構１０６は、ホルダハンガ１０８の上面に接触する押圧部材１０７と、押圧部材１０７を下方に移動させるエアシリンダ１０９とを備えている。エアシリンダ１０９のピストンロッド１０９ａが下降すると、押圧部材１０７は下方に移動し、ホルダハンガ１０８を下方に押圧する。ハンドレバー９２がフック１０５に引っ掛けられた状態で、押圧部材１０７がホルダハンガ１０８を下方に押圧することで、基板ホルダ８はグリッパ１０３に把持される。グリッパ１０３に把持された基板ホルダ８は、揺れ動くことなくトランスポータ１００によって鉛直方向および水平方向に搬送される。

図７は図６に示すめっき装置の斜視図である。図８は図７に示すめっき装置の正面図であり、図９は図７に示すめっき装置の上面図である。本実施形態のめっき装置は気流形成装置２００を備えており、気流形成装置２００は、ＨＥＰＡフィルタやＵＬＰＡフィルタなどのエアフィルタ２２０を有するファンフィルタユニット（ＦＦＵ）２０１を備えている。ここで、ＨＥＰＡフィルタとは、粒径が０．３μｍのパーティクルに対して９９．９７％以上の捕集率を有するエアフィルタである。ＵＬＰＡフィルタとは、粒径が０．１５μｍのパーティクルに対して９９．９９９５％以上の捕集率を有するエアフィルタである。ＵＬＰＡフィルタは、ＨＥＰＡフィルタよりも高い捕集率を有している。ファンフィルタユニット２０１は、エアフィルタ２２０と、その上方に配置されたファン２２２とを備えている。ファン２２２には図示しないモータが接続されており、このモータの駆動によりファン２２２が回転すると、空気がファンフィルタユニット２０１の内部に導入される。この空気がエアフィルタ２２０を通過することで、パーティクルなどの不純物が空気から除去され、清浄な空気がファンフィルタユニット２０１から下方に排出される。

ファンフィルタユニット２０１は載置台２０２上に載置されている。ファンフィルタユニット２０１の周囲には、側壁２０４Ａ，２０４Ｂと背面壁２０５から構成される周壁２０３が配置されている。ファンフィルタユニット２０１の下方にはフード２０６が設けられており、このフード２０６は載置台２０２の下面に着脱可能に取り付けられている。このフード２０６の下端は開口している。これらファンフィルタユニット２０１、載置台２０２、周壁２０３、およびフード２０６は気流形成装置２００を構成している。フード２０６の開口部の幅は、気流が基板Ｗの表面を均一に流れるように、基板Ｗの幅（直径）と同程度か、基板Ｗの幅よりも若干大きくなっている。

リフタ１０１は、鉛直に延びるベース部１０１ａと、このベース部１０１ａに対して相対的に上下動する上下動部１０１ｂとを備えている。図９に示すように、気流形成装置２００は支持部材２１０に支持されており、支持部材２１０はリフタ１０１のベース部１０１ａに固定されている。したがって、支持部材２１０およびこれに固定された気流形成装置２００の鉛直方向の位置は固定されている。アーム１０４は上下動部１０１ｂに固定されており、アーム１０４はリフタ１０１によって上昇および下降されるようになっている。支持部材２１０はアーム１０４と平行に配置されており、基板ホルダ８の搬送方向において、支持部材２１０はアーム１０４の前方に位置する。

基板Ｗを保持した基板ホルダ８はアーム１０４のグリッパ１０３に把持されている。気流形成装置２００は基板ホルダ８の搬送方向において、基板Ｗの前方に位置する。したがって、基板ホルダ８がトランスポータ１００によって水平方向に搬送されているとき、気流形成装置２００は、清浄な気流を基板ホルダ８に保持された基板Ｗの前方に形成することができる。

気流形成装置２００は支持部材２１０を介してトランスポータ１００のベース部１０１ａに固定されている。基板ホルダ８を把持するグリッパ１０３はアーム１０４を介して上下動部１０１ｂに連結されている。したがって、気流形成装置２００は、トランスポータ１００により基板ホルダ８と一体に水平方向に移動されるが、基板ホルダ８および基板Ｗとともに上下動しない。

図１０は、トランスポータ１００によって搬送されているときの基板ホルダ８と気流形成装置２００との位置関係を示す模式図である。図１０において、水平方向に延びる矢印は気流形成装置２００および基板ホルダ８の搬送方向を示し、白抜き矢印は気流形成装置２００により形成される気流を示し、湾曲した矢印は空気中に浮遊するパーティクルの流れを示す。図１０に示すように、気流形成装置２００は、基板ホルダ８の搬送方向において、基板ホルダ８に保持された基板Ｗの前方に位置している。フード２０６の下部は、鉛直状態の基板ホルダ８に保持された基板Ｗに向かって傾斜している。このため、ファンフィルタユニット２０１から供給される空気は、基板ホルダ８に保持された基板Ｗの表面に当たり、さらに、基板Ｗの表面と平行に、かつ下方に流れる。このように、清浄な気流は、基板ホルダ８の搬送方向において基板Ｗの前方に形成され、基板Ｗの搬送中、基板Ｗの表面の全体は清浄な気流で覆われる。

空気中に浮遊するパーティクルは、基板Ｗに到達する前に清浄な気流によって下方に流されるため、パーティクルは基板Ｗの表面に付着しない。言い換えると、基板Ｗの前方に形成される清浄な気流は、パーティクルが基板Ｗの表面に付着することを防止することができる。その結果、基板Ｗは汚染されず、処理槽１１０内の処理液も汚染されることはない。

図１１はフード２０６の変形例を示す図である。図１１に示すように、基板Ｗの乾燥を防ぐために、フード２０６を基板ホルダ８に保持された基板Ｗの表面と平行に、かつ鉛直方向に延ばしてもよい。この例では、清浄な空気は基板Ｗに直接接触せずに、基板Ｗの表面と平行に、かつ下方に流れる。なお、フード２０６は着脱可能に載置台２０２の下面に取り付けられているため、図１０に示すフード２０６と図１１に示すフード２０６とを交換することができる。

図１２は、ファンフィルタユニット２０１のファン２２２の動作シーケンスを示す図である。ブロー槽３８は、エアの吹き付けによって、基板ホルダ８に保持された基板Ｗの表面に残留した液滴を除去する。このため、パーティクルはエアによって巻き上げられ、周囲空気中に浮遊する。ブロー槽３８の周囲雰囲気はめっき装置内でも特に汚染される領域である。したがって、基板ホルダ８および基板Ｗがブロー槽３８の上方を通過するときは、基板Ｗの汚染を確実に防ぐ必要がある。そこで、ファンフィルタユニット２０１は、より強力な気流を形成するために、ファン２２２の回転速度を変える、すなわち、空気の流量を変える流量調整器２２３（図９参照）を備えている。

図１２において、左側欄はファンフィルタユニット２０１のファン２２２の動作を示し、右側欄はトランスポータ１００の動作を示す。トランスポータ１００が待機しているとき、ファン２２２は回転しない。トランスポータ１００が基板Ｗおよび基板ホルダ８を水平方向に搬送しているとき（すなわち、基板Ｗおよび基板ホルダ８が処理槽１１０間を移動しているとき）、ファン２２２は低速で回転される。基板ホルダ８の搬送方向において、基板Ｗの前方に清浄な気流が形成されるため、空気中に浮遊するパーティクルが基板Ｗの表面に付着することを防止することができる。

トランスポータ１００は、基板Ｗおよび基板ホルダ８を処理槽１１０の上方の所定の位置に搬送し、その後、基板Ｗを基板ホルダ８とともに処理槽１１０内の処理液に浸漬させる。基板Ｗを浸漬させている間、トランスポータ１００は処理槽１１０付近の所定の待機位置で待機するか、または該基板Ｗおよび基板ホルダ８とは別の基板Ｗおよび基板ホルダ８の搬送を行う。トランスポータ１００が待機している場合は、ファン２２２の回転は停止している。基板Ｗの処理が終了した後、トランスポータ１００は基板Ｗおよび基板ホルダ８を処理槽１１０から引き上げ、ブロー槽３８に搬送する。基板Ｗおよび基板ホルダ８がブロー槽３８から所定の距離範囲以上離れている領域で基板Ｗおよび基板ホルダ８を搬送している間、ファン２２２は低速で回転する。

基板Ｗおよび基板ホルダ８がブロー槽３８から所定の距離範囲内に到達したとき、ファン２２２の回転速度が低速から高速に切り替えられ、これによりファン２２２は高速で回転される。その結果、清浄な気流の流速および流量が増加する。上述したように、ブロー槽３８の周囲雰囲気はめっき装置内でも特に汚染されている領域であるため、ファン２２２を高速で回転させることにより強力なダウンフローをブロー槽３８の上方に形成し、このダウンフローによって周囲雰囲気に浮遊しているパーティクルが基板Ｗに付着することをより確実に防止することができる。ブロー槽３８で基板Ｗの表面の乾燥が終了すると、トランスポータ１００は基板Ｗおよび基板ホルダ８をブロー槽３８から取り出す。基板Ｗおよび基板ホルダ８がブロー槽３８から引き上げられた後、基板Ｗを保持した基板ホルダ８はテーブル２０の方向へ搬送される。基板Ｗおよび基板ホルダ８の搬送中、基板Ｗおよび基板ホルダ８がブロー槽３８から所定の距離範囲内にある間は、ファン２２２は高速で回転される。基板Ｗおよび基板ホルダ８がブロー槽３８から所定の距離以上離れると、ファン２２２は低速で回転される（ファン２２２の回転速度が高速から低速に切り替えられる）。

このように、基板Ｗおよび基板ホルダ８がブロー槽３８に近づいてからブロー槽３８から離れるまでの間、ファンフィルタユニット２０１のファン２２２は高速で回転する。ファンフィルタユニット２０１は通常よりも強い気流を形成し、基板Ｗの汚染をより確実に防ぐことができる。

図１３は、気流形成装置２００および除電装置（イオナイザー）２５０を備えためっき装置の一部を示す斜視図である。図１４は、図１３に示すめっき装置の正面図である。図１４において、気流形成装置２００は省略されている。除電装置２５０は、基板Ｗおよび基板ホルダ８から静電気を除去する装置である。図１３および図１４に示すように、除電装置２５０は、支持部材２１０の下面に取り付けられている。除電装置２５０は、トランスポータ１００により基板ホルダ８と一体に水平方向に移動されるが、基板ホルダ８および基板Ｗとともに上下動しない。気流形成装置２００と除電装置２５０とを組み合わせることにより、基板Ｗの表面にパーティクルが付着することをより効果的に防ぐことができる。

図１５は、気流形成装置２００およびカバー部材２６０を備えためっき装置の一部を示す斜視図である。図１６（ａ）は気流形成装置２００を省略した図１５に示すめっき装置の一部を示す正面図であり、図１６（ｂ）は気流形成装置２００を備えた図１５に示すめっき装置の一部を示す正面図である。図１７はカバー部材２６０の上面図である。図１５、図１６（ａ）、および図１６（ｂ）に示すように、めっき装置は、カバー部材２６０を備えてもよい。このカバー部材２６０は、基板ホルダ８に保持された基板Ｗを覆う形状を有しており、空気中に浮遊するパーティクルが基板Ｗの表面に付着することを防止している。

カバー部材２６０は、前壁２６０ａおよび２つの側壁２６０ｂから構成されている。具体的には、図１７に示すように、前壁２６０ａは基板ホルダ８上の基板Ｗと平行に配置されており、２つの側壁２６０ｂは、前壁２６０ａの両端に固定されている。カバー部材２６０の下端は開放されている。図１６（ａ）および図１６（ｂ）に示すように、側壁２６０ｂの上部には逆Ｌ字状の連結部材２６２，２６２が取り付けられている。カバー部材２６０は連結部材２６２，２６２によって支持部材２１０に連結されている。したがって、カバー部材２６０は、トランスポータ１００により基板ホルダ８と一体に水平方向に移動され、その一方で基板ホルダ８および基板Ｗとともに上下動はしない。カバー部材２６０は、基板ホルダ８の搬送方向において、基板ホルダ８および基板Ｗの前方に位置する。

前壁２６０ａの上部には切り欠き２６１が形成されており、この切り欠き２６１の上方にフード２０６の下端が位置している。気流形成装置２００から供給される清浄な空気は、この切り欠き２６１を通じて基板ホルダ８とカバー部材２６０との間の空間内に導入される。清浄な空気は基板ホルダ８とカバー部材２６０との間の空間を下方に流れ、カバー部材２６０の下端から流出する。このように、カバー部材２６０が基板ホルダ８の搬送方向において、基板ホルダ８に保持された基板Ｗの前方に配置され、基板ホルダ８とカバー部材２６０との間に清浄な気流が形成されることにより、基板Ｗの汚染をより確実に防ぐことができる。

めっき液の種類によっては、基板Ｗのめっき中に高温状態に維持しなければならないものがある。しかしながら、高温状態に維持されためっき液の中に温度の低い基板Ｗおよび基板ホルダ８が浸漬されると、めっき液の温度が低下してしまう。このような問題を解決するために、図１８に示すように、カバー部材２６０にヒーターなどの発熱体２６４を配置してもよい。図１８では２個の発熱体２６４が前壁２６０ａに配置されているが、発熱体２６４の個数および配置箇所はこの例に限定されない。カバー部材２６０上に配置された発熱体２６４は、熱を基板Ｗおよび基板ホルダ８に伝達し、これにより基板Ｗおよび基板ホルダ８を加熱する。その結果、基板Ｗおよび基板ホルダ８をめっき液の中に浸漬させてもめっき液の温度が低下することはない。

図１９は、受液機構２７０を備えためっき装置の一部を示す斜視図である。基板ホルダ８を処理槽１１０から引き上げる時、基板Ｗおよび基板ホルダ８上には処理液が残留する。処理液が残留したまま基板ホルダ８および基板Ｗが搬送されると、搬送中に処理液が基板ホルダ８から落下し、汚染を引き起こすことがある。このような問題を解決するために図１９に示すように、基板ホルダ８の下方に受液機構２７０を設けることが好ましい。この受液機構２７０は、基板ホルダ８から落下した処理液を受けるトレー２７２と、トレー２７２を水平方向に移動させるアクチュエータ２７４とを備えている。トレー２７２は処理槽１１０の上方に位置し、アクチュエータ２７４によって水平移動される。アクチュエータ２７４は、ボールねじ機構とサーボモータとの組み合わせからなる電動アクチュエータから構成されている。トレー２７２はアクチュエータ２７４に取り付けられており、アクチュエータ２７４はリフタ１０１のベース部１０１ａに取り付けられている。受液機構２７０は、トランスポータ１００により基板ホルダ８と一体に水平方向に移動されるが、基板ホルダ８および基板Ｗとともに上下動はしない。

図２０は、受液機構２７０および基板ホルダ８の動作を示す模式図である。ステップ１に示すように、基板ホルダ８はトランスポータ１００により処理槽１１０の上方の所定の位置まで移動される。次に、ステップ２に示すように、アクチュエータ２７４はトレー２７２を所定の退避位置に水平移動させ、トランスポータ１００のリフタ１０１は基板ホルダ８とともにアーム１０４を下降させる。基板ホルダ８がトレー２７２に接触しないように、トレー２７２の退避動作は、基板ホルダ８の下降動作が開始される前または同時に開始される。リフタ１０１はアーム１０４を下降させることで基板ホルダ８を処理槽１１０内の所定の位置にセットする。

基板Ｗの処理が終了した後、アーム１０４のグリッパ１０３は基板ホルダ８を把持し、リフタ１０１がアーム１０４を上昇させることで基板ホルダ８を処理槽１１０から引き上げる。アーム１０４の上昇が終了し、基板ホルダ８が所定の位置まで上昇すると、ステップ３に示すように、アクチュエータ２７４はトレー２７２を所定の退避位置から基板ホルダ８の下方の受液位置に水平移動させる。基板ホルダ８から落下した処理液は、トレー２７２によって受けられる。トレー２７２は、ステップ３に示す受液位置にある状態で基板ホルダ８とともにトランスポータ１００によって次の処理槽に移動される。

図１９に示したように、気流形成装置２００によって基板Ｗの表面に下向きの清浄な気流が形成されると、基板Ｗおよび基板ホルダ８に付着した処理液は基板Ｗの表面を伝って大きな液滴となり滴り落ちやすくなる。本実施形態によれば、処理液が落下しても、この処理液は受液機構２７０によって受け止められるため、基板Ｗおよび基板ホルダ８の下方にある他の処理槽１１０などが汚染されることを防止することができる。

図２１は、本発明の他の実施形態に係るめっき装置の一部を示す斜視図である。図２２は、カバー部材２６０の一部を示す断面図である。図２１に示すように、本実施形態に係る気流形成装置２００はファンフィルタユニット２０１を備えておらず、その代わりに、気体導入管３０２と、スリットノズル３０４とを備えている。スリットノズル３０４は気体導入管３０２に取り付けられている。気体導入管３０２は気体供給管３０３に接続されており、気体供給管３０３は図示しない気体供給源に接続されている。導入される気体として、窒素ガスなどの不活性ガスが好ましく使用される。

図２１に示すように、本実施形態のめっき装置はカバー部材２６０を備えている。図２１に示すカバー部材２６０は、図１５に示すカバー部材２６０と異なり、上壁２６０ｃをさらに有している。気流形成装置２００は、カバー部材２６０の上部に配置されており、トランスポータ１００により基板ホルダ８および基板Ｗと一体に水平方向に移動される。

図２２に示すように、スリットノズル３０４はその先端にスリットを有したガスノズルである。スリットノズル３０４の先端はカバー部材２６０の内部に位置しており、基板Ｗを向いている。スリットの幅は、気流が基板Ｗの表面を均一に流れるように、基板Ｗの幅（直径）と同程度か、基板Ｗの幅よりも若干大きくなっている。図示しない気体供給源から供給された気体は気体供給管３０３および気体導入管３０２を通り、スリットノズル３０４から基板Ｗに向かって流出する。清浄な気体は基板ホルダ８とカバー部材２６０との間の空間を下方に流れ、カバー部材２６０の下端から流出する。このように、カバー部材２６０が基板ホルダ８の搬送方向において、基板Ｗの前方に配置され、基板ホルダ８とカバー部材２６０との間に清浄な気流が形成されることにより、基板Ｗの汚染をより確実に防ぐことができる。スリットノズル３０４の代わりに、複数のガスノズルを気体導入管３０２に取り付けてもよい。

上述した実施形態は、適宜組み合わせることができる。例えば、上述した発熱体２６４を図２１に示す前壁２６０ａに配置してもよい。また、図２１に示す実施形態に除電装置２５０と受液機構２７０とを組み合わせてもよい。

これまで、電解めっき装置の例を記載してきたが、本発明は無電解めっき装置にも適用することができる。無電解めっき装置の場合、１枚の基板を、その縁を引っ掛けるようにして縦に保持する基板ホルダが好適に用いられる。基板の外周面および裏面（被めっき面の反対側に位置する面）にめっき液が接しないようにするシール部材は必ずしも設けなくてもよい。

これまで本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術思想の範囲内において、種々の異なる形態で実施されてよいことは勿論である。

１ 装置フレーム
３ 制御部
４ アライナ
６ スピン・リンス・ドライヤ（ＳＲＤ）
８ 基板ホルダ
２０ テーブル
２４ 基板ホルダ開閉機構
２６ 基板ホルダ起倒機構
３０ ストッカ
３２ 前水洗槽
３４ めっき槽
３６ リンス槽
３８ ブロー槽
５４ 第１保持部材
５６ ヒンジ
５８ 第２保持部材
６２ シールホルダ
６４ 押えリング
６６ 基板側シール部材
６８ ホルダ側シール部材
９２ ハンドレバー
１００ トランスポータ
１０１ リフタ
１０２ 固定ベース
１０３ グリッパ
１０４ アーム
１０５ フック
１０６ 押圧機構
１０７ 押圧部材
１０９ エアシリンダ
１０９ａ ピストンロッド
１１０ 処理槽
２００ 気流形成装置
２０１ ファンフィルタユニット
２０２ 載置台
２０３ 周壁
２０４Ａ，２０４Ｂ 側壁
２０５ 背面壁
２０６ フード
２１０ 支持部材
２２０ エアフィルタ
２２２ ファン
２２３ 流量調整器
２５０ 除電装置
２６０ カバー部材
２６２ 連結部材
２６４ 発熱体
２７０ 受液機構
２７２ トレー
２７４ アクチュエータ
３０２ 気体導入管
３０３ 気体供給管
３０４ スリットノズル

Claims (11)

1. 処理液を溜める処理槽と、
   基板を保持する基板ホルダと、
   前記基板を保持した前記基板ホルダを前記処理槽内の前記処理液に浸漬させ、前記基板ホルダを前記処理槽から引き上げ、さらに前記基板ホルダを搬送するトランスポータと、
   前記基板ホルダの搬送方向において前記基板の前方に清浄な気流を形成する気流形成装置とを備え、
   前記トランスポータは、前記基板ホルダを水平方向に搬送している間、前記気流形成装置を前記基板ホルダと一体に水平方向に移動させることを特徴とするめっき装置。
2. 前記気流形成装置は清浄な空気を供給するファンフィルタユニットを備えることを特徴とする請求項１に記載のめっき装置。
3. 前記気流形成装置は前記清浄な空気の流量を変える流量調整器を備えることを特徴とする請求項２に記載のめっき装置。
4. 前記気流形成装置は、気体を導入する気体導入管と、前記気体導入管に取り付けられ前記気体を流出するガスノズルとを備えていることを特徴とする請求項１に記載のめっき装置。
5. 前記基板ホルダに保持された基板を覆うカバー部材をさらに備え、
   前記気流形成装置は前記カバー部材と前記基板との間の空間に清浄な気流を形成することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のめっき装置。
6. 前記基板および前記基板ホルダを加熱する発熱体を前記カバー部材上に配置したことを特徴とする請求項５に記載のめっき装置。
7. 前記基板から静電気を除去する除電装置をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のめっき装置。
8. 前記基板ホルダから落下した処理液を受ける受液機構をさらに備え、
   前記トランスポータは、前記受液機構を前記基板ホルダと一体に水平方向に移動させることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のめっき装置。
9. 前記受液機構は、前記基板ホルダの下方に位置するトレーと、前記トレーを水平方向に移動させるアクチュエータとを備え、
   前記基板を保持した前記基板ホルダを前記処理槽内の前記処理液に浸漬させている間、前記アクチュエータは、前記トレーを所定の退避位置に移動させることを特徴とする請求項８に記載のめっき装置。
10. 基板を基板ホルダにより保持し、
    前記基板を保持した前記基板ホルダを処理槽内の処理液に浸漬させ、
    前記基板ホルダを前記処理槽から引き上げ、
    前記基板ホルダを前記基板とともに水平方向に搬送し、
    前記基板ホルダを水平方向に搬送している間、気流形成装置を前記基板ホルダと一体に水平方向に移動させながら前記基板ホルダの搬送方向において前記基板の前方に清浄な気流を形成することを特徴とするめっき方法。
11. 前記基板ホルダが前記基板の表面に残留した処理液を除去するブロー槽付近の所定の位置に搬送されたとき、前記清浄な気流の流速および流量を増加させることを特徴とする請求項１０に記載のめっき方法。

Images