JP6836980B2 - 基板洗浄方法 - Google Patents

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Description

本発明は、ウェーハ等の基板にめっき処理を施す前、または施した後に、基板ホルダで保持した基板の表面をリンス液で洗浄する基板洗浄方法に関する。
めっき後の基板には、めっき液やその分解物、あるいは外部より侵入した異物が付着しているため、めっきによる成膜工程の後に基板を洗浄する必要がある。また、めっき前の基板や基板を保持する基板ホルダにも異物が付着していることがある。めっき前の基板や基板ホルダに異物が付着していると、基板や基板ホルダに接するめっき液が汚染され、さらに、めっき液を介してめっき槽へと汚染が連鎖する。そのため、めっき前後において、基板や基板ホルダを洗浄するための洗浄工程が実施される。
このような洗浄工程においては、一般的に、水洗槽内に溜められた純水等のリンス液中に、基板を基板ホルダと共に浸漬させることで基板と基板ホルダを同時に洗浄する方法が使用される。より具体的には、まず、洗浄槽の内部を純水等のリンス液で満たしておき、基板を保持した基板ホルダを洗浄槽に向けて下降させることによって、基板および基板ホルダを洗浄槽内のリンス液に浸漬させる。その後、基板ホルダを洗浄槽内に配置したまま、洗浄によりめっき液や異物が拡散したリンス液を洗浄槽から排出する。リンス液を排出した後、新たなリンス液を洗浄槽内に供給し、この新たなリンス液で基板および基板ホルダを洗浄する。リンス液を洗浄槽内から排出し、新たなリンス液を洗浄槽内に供給する工程、いわゆるクイックダンプリンス(QDR)工程は、必要に応じて複数回繰り返される。洗浄終了後、洗浄槽内に残ったリンス液は、リンス液の使用量を削減するため、必要に応じて、次の基板の洗浄に使用される。
特開2013−211533号公報
しかしながら、基板や基板ホルダに付着しためっき液や異物は、リンス液を介して洗浄槽の内面に付着することがある。洗浄槽の内面にめっき液や異物が付着した状態で次の基板の洗浄を行うと、リンス液を介して次に洗浄される基板や基板ホルダが汚染される。また、リンス液の排出時に、基板や基板ホルダの表面、洗浄槽の内面でめっき液や異物が乾固し、その結果、洗浄が不十分となる問題があった。
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、洗浄後の基板および洗浄槽を清浄に保つことができる基板洗浄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、基板を保持した基板ホルダを洗浄槽内のリンス液中に浸漬させ、前記基板、前記基板ホルダ、および前記洗浄槽の内面上に洗浄液の流れを形成しながら、前記洗浄槽から前記リンス液を排出し、前記基板、前記基板ホルダ、および前記洗浄槽の内面上に前記洗浄液の流れを形成しながら、前記洗浄槽内に前記リンス液を供給して、前記基板ホルダを前記リンス液に浸漬させ、前記基板ホルダを前記リンス液から引き上げることを特徴とする基板洗浄方法である。
本発明の好ましい態様は、前記洗浄槽内に前記リンス液を供給し、前記リンス液を前記洗浄槽から溢流させながら、前記基板ホルダを前記洗浄槽内の前記リンス液中に浸漬させることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記洗浄液は、前記洗浄槽のオーバーフロー口よりも上方の前記洗浄槽の内面上に供給され、前記洗浄槽の内面上に前記洗浄液の流れを形成することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記洗浄槽の壁の上部に設けられた外溝に前記洗浄液を供給し、前記外溝から前記洗浄液を溢流させることにより前記洗浄槽の内面上に前記洗浄液の流れを形成することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記洗浄槽の内面上に供給される前記洗浄液は、第1の洗浄液および第2の洗浄液であり、前記洗浄槽の内面上に供給される前記洗浄液を前記第1の洗浄液から前記第2の洗浄液に切り替えることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記洗浄槽内の前記リンス液の液面の位置が前記基板ホルダの下端よりも高いときは、前記第1の洗浄液の流れを前記洗浄槽の内面上に形成し、前記洗浄槽内の前記リンス液の液面の位置が前記基板ホルダの下端よりも低いときは、前記第2の洗浄液の流れを前記洗浄槽の内面上に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上に前記洗浄液の流れを形成しながら、前記基板ホルダを前記リンス液から引き上げることを特徴とする。
本発明の基板洗浄方法によれば、リンス液が洗浄槽から排出されている間、およびリンス液を洗浄槽内に供給している間、洗浄液は、基板の表面、基板ホルダ、および洗浄槽の内面を常に流れているため、洗浄液は、基板の表面や基板ホルダ、および洗浄槽の内面に付着しためっき液や異物を含むリンス液を洗い流すことができる。したがって、複数の基板を洗浄槽内で繰り返し洗浄した後でも、洗浄槽の内面を清浄に保つことができ、結果として、次に洗浄される基板および基板ホルダの汚染を防止することができる。また、本発明の基板洗浄方法によれば、リンス液の蒸発によるめっき液や異物の洗浄槽の内面への固着を防ぐことができる。その結果、洗浄後の基板を清浄に保つことができる。
本発明の基板洗浄方法の一実施形態を実行するための基板洗浄装置を備えためっき装置の全体配置図である。 図1に示す基板ホルダの概略を示す斜視図である。 図1に示す基板ホルダの概略を示す平面図である。 図1に示す基板ホルダの概略を示す右側面図である。 図4のA部拡大図である。 本発明の基板洗浄方法の一実施形態を実行することができる基板洗浄装置を示す模式図である。 基板洗浄装置を模式的に表した上面図である。 図8(a)および図8(b)は、図6に示す基板洗浄装置を使用した基板洗浄方法を工程順に示す概要図である。 図9(a)および図9(b)は、図6に示す基板洗浄装置を使用した基板洗浄方法を工程順に示す概要図である。 基板洗浄装置の他の実施形態を示す模式図である。 図11(a)および図11(b)は、図10に示す基板洗浄装置を使用した基板洗浄方法を工程順に示す概要図である。 図12(a)および図12(b)は、図10に示す基板洗浄装置を使用した基板洗浄方法を工程順に示す概要図である。 図13(a)および図13(b)は、図10に示す基板洗浄装置を使用した基板洗浄方法を工程順に示す概要図である。 基板洗浄装置のさらに他の実施形態を示す模式図である。 図14に示す基板洗浄装置を使用した基板洗浄方法を示す概要図である。 図14のオーバーフロー口を示す拡大図である。 図14に示す基板洗浄装置の他の実施形態を示す模式図である。 基板洗浄装置のさらに他の実施形態を示す模式図である。 図18のシャワーノズルを示す模式図である。 複数のノズルを洗浄槽の内面に固定した基板洗浄装置の実施形態を示す模式図である。
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は、本発明の基板洗浄方法の一実施形態を実行するための基板洗浄装置を備えためっき装置の全体配置図である。図1に示すように、このめっき装置には、ウェーハ等の基板を収納したカセット10を搭載する2台のカセットテーブル12と、基板のオリエンテーションフラットやノッチなどの切り欠きの位置を所定の方向に合わせるアライナ14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16が備えられている。スピンリンスドライヤ16の近くには、基板ホルダ18を載置して基板の該基板ホルダ18への着脱を行う基板着脱部20が設けられる。これらのユニットの中央には、これらの間で基板を搬送する搬送用ロボットからなる基板搬送装置22が配置されている。
さらに、基板ホルダ18の保管及び一時仮置きを行うストッカ24、基板の表面を親水化処理するプリウェット槽26、基板の表面に形成したシード層等の導電膜の表面の酸化膜をエッチング除去する前処理槽28、前処理後の基板を洗浄する水洗槽30a、洗浄後の基板の水切りを行うブロー槽32、めっき後の基板を洗浄する本発明の基板洗浄方法の一実施形態を実行するための基板洗浄装置30b、及びめっき槽34が順に配置されている。めっき槽34は、オーバーフロー槽36の内部に複数のめっきセル38を収納して構成され、各めっきセル38は、内部に1個の基板を収納して、銅めっきや金属めっき(Sn、Au、Ag、Ni、Ru、Inめっき)、合金めっき(Sn/Ag合金、Sn/In合金等)のめっきを施すようになっている。
さらに、めっき装置は、基板ホルダ18を基板とともに搬送する、例えばリニアモータ方式を採用した基板ホルダ搬送装置40を備えている。この基板ホルダ搬送装置40は、基板着脱部20、ストッカ24、プリウェット槽26との間で基板を搬送する第1トランスポータ42と、ストッカ24、プリウェット槽26、前処理槽28、水洗槽30a、基板洗浄装置30b、ブロー槽32、及びめっき槽34との間で基板を搬送する第2トランスポータ44を有している。第2トランスポータ44を備えることなく、第1トランスポータ42のみを備えるようにしてもよい。この場合、第1トランスポータ42は、基板着脱部20、ストッカ24、プリウェット槽26、前処理槽28、水洗槽30a、基板洗浄装置30b、ブロー槽32、及びめっき槽34との間で基板を搬送できるように構成される。
めっき槽34のオーバーフロー槽36に隣接して、各めっきセル38の内部に位置してめっき液を攪拌する掻き混ぜ棒としてのパドル(図示せず)を駆動するパドル駆動装置46が配置されている。
基板着脱部20は、レール50に沿って横方向にスライド自在な載置プレート52を備えている。この載置プレート52に2個の基板ホルダ18を水平状態で並列に載置して、この一方の基板ホルダ18と基板搬送装置22との間で基板の受渡しを行った後、載置プレート52を横方向にスライドさせて、他方の基板ホルダ18と基板搬送装置22との間で基板の受渡しを行うようになっている。
基板ホルダ18は、図2乃至図5に示すように、例えば塩化ビニル製で矩形平板状の第1保持部材(ベース保持部材)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た第2保持部材(可動保持部材)58とを有している。なお、この例では、第2保持部材58を、ヒンジ56を介して開閉自在に構成した例を示しているが、例えば第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に向けて前進させて開閉するようにしてもよい。
第2保持部材58は、基部60とシールホルダ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の上面には、基板ホルダ18で基板Wを保持した時、基板Wの表面外周部に圧接して基板Wと第2保持部材58との間の隙間をシールする基板側シール突起(第1シール突起)66が内方に突出して取付けられている。更に、シールホルダ62の第1保持部材54と対向する面には、基板ホルダ18で基板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との間の隙間をシールするホルダ側シール突起(第2シール突起)68が取付けられている。ホルダ側シール突起68は基板側シール突起66の外方に位置している。
基板側シール突起(第1シール突起)66およびホルダ側シール突起(第2シール突起)68は無端状のシールである。基板側シール突起66およびホルダ側シール突起68はOリングなどのシール部材でもよい。一実施形態では、基板側シール突起66およびホルダ側シール突起68を含む第2保持部材58自体がシール機能を有する材料から構成されてもよい。本実施形態では、基板側シール突起66およびホルダ側シール突起68は環状であり、同心状に配置されている。ホルダ側シール突起68は省略してもよい。
図5に示すように、基板側シール突起(第1シール突起)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。ホルダ側シール突起(第2シール突起)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。
第2保持部材58のシールホルダ62の外周部には、段部が設けられ、この段部に、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。なお、押えリング64は、シールホルダ62の側面に外方に突出ように取付けられた押え板72(図3参照)により、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、例えば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の外側方に位置して、第1保持部材54には、内方に突出する突出部を有する逆L字状のクランパ74が円周方向に沿って等間隔で立設されている。一方、押えリング64の円周方向に沿ったクランパ74と対向する位置には、外方に突出する突起部64bが設けられている。そして、クランパ74の内方突出部の下面及び押えリング64の突起部64bの上面は、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、基板Wは第1保持部材54の中央部に置かれる。次いで、ヒンジ56を介して第2保持部材58を閉じ、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ロックし、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を逆L字状のクランパ74から外すことで、このロックを解くようになっている。
このようにして第2保持部材58をロックした時(すなわち、基板ホルダ18が基板Wを保持した時)、基板側シール突起66の内周面側の下方突出部下端は、基板Wの表面外周部に均一に押圧され、第2保持部材58と基板Wの表面外周部との間の隙間が基板側シール突起66によってシールされる。同様に、ホルダ側シール突起68の外周側の下方突出部下端は、第1保持部材54の表面に均一に押圧され、第1保持部材54と第2保持部材58との間の隙間がホルダ側シール突起68によってシールされる。
基板ホルダ18は、基板Wを第1保持部材54と第2保持部材58との間に挟むことによって、基板Wを保持する。第2保持部材58は、円形の開口部58aを有している。この開口部58aは、基板Wの大きさよりもやや小さい。基板Wが第1保持部材54と第2保持部材58との間に挟まれているとき、基板Wの被処理面は、この開口部58aを通じて露出される。したがって、後述するプリウェット液、前処理液、めっき液などの各種処理液は、基板ホルダ18に保持された基板Wの露出した表面に接触することができる。この基板Wの露出した表面は、基板側シール突起(第1シール突起)66に囲まれている。
基板ホルダ18で基板Wを保持すると、図5に示すように、内周側を基板シール突起66で、外周側をホルダ側シール突起68でそれぞれシールされた内部空間R1が基板ホルダ18の内部に形成される。第1保持部材54の中央部には、基板Wの大きさに合わせてリング状に突出し、基板Wの外周部に当接して該基板Wを支持する支持面80を有する突条部82が設けられている。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。
そして、図3に示すように、この各凹部84内には複数(図示では12個)の導電体(電気接点)86が配置されており、これらの導電体86は、ハンド90に設けた外部接点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の側方で第1保持部材54の表面にばね性を有した状態で露出して、図5に示す電気接点88の下部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、板ばね形状を有している。電気接点88は、基板側シール突起66の外方に位置して、内方に板ばね状に突出する接点部を有しており、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。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、基板着脱部20の上に基板ホルダ18を載置した時に該通孔54aに対向する位置にエアシリンダが設けられている。これにより、ピストンロッドを伸展させ、通孔54aを通じて押圧棒(図示せず)で第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。
基板ホルダ18の第1保持部材54の端部には、基板ホルダ18を搬送したり、吊下げる際の支持部となる一対の略T字状のハンド90が設けられている。ストッカ24内においては、ストッカ24の周壁上面にハンド90を引っ掛けることで、基板ホルダ18が垂直に吊下げられる。この吊下げられた基板ホルダ18のハンド90を基板ホルダ搬送装置40のトランスポータ42または44で把持して基板ホルダ18を搬送するようになっている。なお、プリウェット槽26、前処理槽28、水洗槽30a、基板洗浄装置30b、ブロー槽32及びめっき槽34内においても、基板ホルダ18は、ハンド90を介してそれらの周壁に吊下げられる。
上記のように構成されためっき装置による一連の処理を説明する。先ず、カセットテーブル12に搭載されたカセット10から、基板搬送装置22で基板を1枚取出し、アライナ14に載せて、基板のオリエンテーションフラットやノッチなどの切り欠きの位置を所定の方向に合わせる。このアライナ14で方向を合わせた基板を基板搬送装置22で基板着脱部20まで搬送する。
基板着脱部20においては、ストッカ24内に収容されていた基板ホルダ18を基板ホルダ搬送装置40の第1トランスポータ42で2基同時に把持して、基板着脱部20まで搬送する。そして、基板ホルダ18を水平な状態として下降させ、これによって、2基の基板ホルダ18を基板着脱部20の載置プレート52の上に同時に載置する。2基のエアシリンダを作動させて2基の基板ホルダ18の第2保持部材58を開いた状態にしておく。
この状態で、中央側に位置する基板ホルダ18に基板搬送装置22で搬送した基板を挿入し、エアシリンダを逆作動させて第2保持部材58を閉じ、しかる後、基板着脱部20の上方にある図示しないロック・アンロック機構で第2保持部材58をロックする。そして、一方の基板ホルダ18への基板の装着が完了した後、載置プレート52を横方向にスライドさせて、同様にして、他方の基板ホルダ18に基板を装着し、しかる後、載置プレート52を元の位置に戻す。
基板は、その処理される面を基板ホルダ18の開口部18aから露出させた状態で、基板ホルダ18に保持される。内部空間R1にめっき液が浸入しないように、基板の外周部と第2保持部材58との隙間は基板側シール突起66でシール(密閉)され、第1保持部材54と第2保持部材58との隙間はホルダ側シール突起68でシール(密閉)される。基板は、そのめっき液に触れない部分において複数の電気接点88と電気的に導通する。配線は電気接点88からハンド90上の外部接点91まで延びており、外部接点91に電源を接続することにより基板のシード層等の導電膜に給電することができる。
基板を保持した基板ホルダ18は、基板ホルダ搬送装置40の第1トランスポータ42によってプリウェット槽26に搬送される。プリウェット槽26では、プリウェット処理が行われる。プリウェット処理は、基板ホルダ18に保持されている基板の表面にプリウェット液を接触させて、基板の表面に親水性を付与する工程である。本実施形態ではプリウェット液として純水が使用されるが、他の液体を用いてもよい。例えば、めっき液と同じ成分を含む液体であってもよい。めっき液が硫酸銅めっき液の場合、希硫酸、金属イオン、塩素イオンや、促進剤、抑制剤、レベラーなどの添加剤を単独または組み合わせた水溶液であっても良い。
次に、この基板を保持した基板ホルダ18を、前記と同様にして、前処理槽28に搬送し、前処理槽28で基板表面の酸化膜をエッチングし、清浄な金属面を露出させる。更に、この基板を保持した基板ホルダ18を、前記と同様にして、水洗槽30aに搬送し、この水洗槽30aに入れた純水で基板の表面を洗浄する。
洗浄が終了した基板を保持した基板ホルダ18を、基板ホルダ搬送装置40の第2トランスポータ44で把持して、めっき液を満たしためっき槽34に搬送し、基板ホルダ18をめっきセル38内に吊り下げる。基板ホルダ搬送装置40の第2トランスポータ44は、上記作業を順次繰り返し行って、基板を装着した基板ホルダ18を順次めっき槽34のめっきセル38に搬送して所定の位置に吊下げる。
基板ホルダ18を吊下げた後、めっきセル38内のアノード(図示せず)と基板との間にめっき電圧を印加する。これと同時にパドル駆動装置46により、めっき液に浸漬されたパドルを、基板の表面と平行に往復移動させながら、基板の表面にめっきを施す。この時、基板ホルダ18は、めっきセル38の上部でハンド90により吊り下げられて固定され、めっき電源から導電体86及び電気接点88を通して、シード層等の導電膜に給電される。オーバーフロー槽36からめっきセル38へのめっき液の循環は、装置運転中は基本的に常に行われ、循環ライン中の図示しない恒温ユニットによりめっき液の温度が実質的に一定に保たれる。
めっきが終了した後、めっき電圧の印加及びパドル往復運動を停止し、めっきされた基板を保持した基板ホルダ18を基板ホルダ搬送装置40の第2トランスポータ44で把持し、前述と同様にして、基板洗浄装置30bまで搬送し、基板の表面を洗浄する。
次に、この洗浄後の基板を装着した基板ホルダ18を、前記と同様にして、ブロー槽32に搬送し、ここで、エアーまたはNガスの吹き付けによって、基板ホルダ18及び基板ホルダ18で保持した基板の表面に付着した水滴を除去し乾燥させる。
基板ホルダ搬送装置40の第2トランスポータ44は、上記作業を繰り返し、めっきされた基板を保持した基板ホルダ18をブロー槽32に搬送する。基板ホルダ搬送装置40の第1トランスポータ42は、ブロー槽32で乾燥された基板ホルダ18を把持し、基板着脱部20の載置プレート52の上に載置する。
そして、中央側に位置する基板ホルダ18の第2保持部材58のロックを、ロック・アンロック機構を介して解き、エアシリンダを作動させて第2保持部材58を開く。この時、基板ホルダ18の第2保持部材58に、電気接点88とは別のばね部材(図示せず)を設けて、基板が第2保持部材58にくっついたまま第2保持部材58が開くことを防止することが望ましい。その後、基板ホルダ18内のめっき処理後の基板を基板搬送装置22で取出してスピンリンスドライヤ16に運び、純水で洗浄した後、スピンリンスドライヤ16の高速回転によってスピンドライ(水切り)する。そして、スピンドライ後の基板を基板搬送装置22でカセット10に戻す。
そして、一方の基板ホルダ18に装着した基板をカセット10に戻した後、或いはこれと並行して、載置プレート52を横方向にスライドさせて、同様にして、他方の基板ホルダ18に装着した基板をスピンリンスドライしてカセット10に戻す。
基板を取出した基板ホルダ18には、基板搬送装置22により新たに処理を行う基板が搭載され、連続的な処理が行われる。新たに処理を行う基板がない場合は、基板を取出した基板ホルダ18を基板ホルダ搬送装置40の第1トランスポータ42で把持して、ストッカ24の所定の場所に戻す。
そして、基板ホルダ18から全ての基板を取出し、スピンドライしてカセット10に戻して作業を完了する。このように、全ての基板をめっき処理してスピンリンスドライヤ16で洗浄、乾燥し、基板ホルダ18をストッカ24の所定の場所に戻して一連の作業が完了する。
次に本発明の基板洗浄方法の一実施形態について詳細に説明する。図6は、本発明の基板洗浄方法の一実施形態を実行することができる基板洗浄装置30bを示す模式図である。図6に示すように、基板洗浄装置30bは、上方に開放した洗浄槽100と、洗浄槽100の内部にリンス液102を供給するリンス液ライン106と、基板ホルダ18上に洗浄液を供給する複数の基板洗浄ノズル117と、各基板洗浄ノズル117に洗浄液を供給する複数の基板洗浄液供給ライン107と、洗浄槽100の内面上に洗浄液を供給する複数の槽洗浄ノズル119と、各槽洗浄ノズル119に洗浄液を供給する複数の槽洗浄液供給ライン109とを備えている。複数の基板洗浄ノズル117は複数の基板洗浄液供給ライン107にそれぞれ接続され、複数の槽洗浄ノズル119は複数の槽洗浄液供給ライン109にそれぞれ接続されている。
リンス液ライン106にはバルブ106aが取り付けられている。さらに、複数の基板洗浄液供給ライン107には、複数のバルブ107aがそれぞれ取り付けられており、各基板洗浄液供給ライン107は、図示しない洗浄液供給源に連結されている。バルブ107aを開くと、洗浄液供給源から各基板洗浄液供給ライン107を通って各基板洗浄ノズル117に洗浄液が供給され、バルブ107aを閉じると、洗浄液の供給が停止される。複数の槽洗浄液供給ライン109には、複数のバルブ109aがそれぞれ取り付けられており、各槽洗浄液供給ライン109は、図示しない洗浄液供給源に連結されている。バルブ109aを開くと、洗浄液供給源から各槽洗浄液供給ライン109を通って各槽洗浄ノズル119に洗浄液が供給され、バルブ109aを閉じると洗浄液の供給が停止される。
複数の基板洗浄ノズル117は、洗浄槽100の上端よりも高い位置に配置され、かつ洗浄槽100の内側を向いている。より具体的には、複数の基板洗浄ノズル117は、基板ホルダ18を洗浄槽100内に配置したとき、基板ホルダ18を向く方向に配置されており、洗浄液を基板ホルダ18の上部に斜め上から供給する位置に配置されている。図7は、基板洗浄装置30bを模式的に表した上面図である。図7に示す例では、2つの基板洗浄ノズル117が基板ホルダ18の表側および裏側に配置されている。一実施形態では、4つまたはそれよりも多い基板洗浄ノズル117が基板ホルダ18の表側、裏側、および両側面側にそれぞれ配置されてもよい。
複数の槽洗浄ノズル119は、洗浄槽100の内面を向いて配置されている。これら槽洗浄ノズル119の液体出口は、洗浄槽100の内面の上部と同じ高さに位置しており、洗浄液を洗浄槽100の内面の上部に斜め上から供給する位置に配置されている。本実施形態では、洗浄槽100の内面は、正面、背面、2つの側面から構成されており、各面につき少なくとも1つの、好ましくは複数の槽洗浄ノズル119が配置される。図7に示す例では、正面、背面、2つの側面のそれぞれにつき、1つの槽洗浄ノズル119が配置されているが、本発明はこれに限られない。例えば、各面につき2つ以上の槽洗浄ノズル119を設けてもよい。
図6に示すように、洗浄槽100は、その底部に洗浄槽100に溜められたリンス液102および洗浄液を排出するためのドレイン100aを有している。ドレイン100aには、ドレインバルブ100bが取り付けられており、ドレインバルブ100bを開くとリンス液102および洗浄液がドレイン100aを通って排出される。
バルブ106a,107a,109a、およびドレインバルブ100bは、アクチュエータを備えたアクチュエータ駆動型バルブである。アクチュエータ駆動型バルブの例としては、電磁弁、電動弁、エアオペレートバルブなどが挙げられる。バルブ106a,107a,109a、およびドレインバルブ100bは、これらバルブの開閉を制御するバルブコントローラ101に電気的に接続されている。バルブ106a,107a,109a、およびドレインバルブ100bは、バルブコントローラ101によって操作される。
図6に示す基板洗浄装置30bを使用した基板洗浄方法について、図8(a)、図8(b)、図9(a)、および図9(b)を参照して工程順に説明する。まず、図8(a)に示すように、基板Wを保持した基板ホルダ18を洗浄槽100内のリンス液102に浸漬させる。これによって、基板Wの表面と基板ホルダ18を洗浄槽100内のリンス液102で洗浄する。リンス液102は、あらかじめリンス液ライン106から洗浄槽100内に供給され、洗浄槽100内に溜められている。この洗浄は、基本的には液の濃度差による拡散によって基板Wや基板ホルダ18に付着しためっき液や異物を除去する洗浄である。基板ホルダ18をリンス液102に浸漬させておく時間が長いほど、基板ホルダ18や基板Wから拡散するめっき液や異物の量が増加し洗浄効果が高まる。短時間で洗浄効果を高めるために、バブリングやパドル等によってリンス液102を攪拌してもよい。
次に、図8(b)に示すように、バルブコントローラ101はドレインバルブ100bを開き、めっき液や異物を含むリンス液102を洗浄槽100内から排出する。リンス液102の排出と同時に、バルブコントローラ101はバルブ107aを開き、基板洗浄ノズル117から基板ホルダ18および基板W上に洗浄液103を供給し、基板ホルダ18および基板W上に洗浄液103の流れを形成する。洗浄液103は、基板ホルダ18の表側および裏側と、基板Wの表面を下方に流れ、基板ホルダ18および基板Wの表面を濡らす。基板洗浄ノズル117は、図8(a)に示すリンス液102の液面の位置よりも高い位置に配置されている。そのため、基板洗浄ノズル117から供給された洗浄液103は、基板ホルダ18および基板Wのリンス液102と接触していた面全体を流れる。リンス液102の排出中は、常に基板洗浄ノズル117から基板ホルダ18および基板W上に洗浄液103を供給し、基板ホルダ18および基板Wを洗浄液103で濡らした状態に維持する。基板洗浄ノズル117の具体例としては、スプレーノズル、シャワーノズル、スリットノズル、多孔ノズル、単孔ノズルなどが挙げられる。
同じく、リンス液102の排出と同時に、バルブコントローラ101はバルブ109aを開き、槽洗浄ノズル119から洗浄槽100の内面上に洗浄液104を供給し、洗浄槽100の内面上に洗浄液104の流れを形成する。洗浄液104は、洗浄槽100の内面を下方に流れ、洗浄槽100の内面を濡らす。槽洗浄ノズル119は、図8(a)に示すリンス液102の液面の位置よりも高い位置に配置されている。そのため、槽洗浄ノズル119から供給された洗浄液104は、リンス液102と接触していた洗浄槽100の内面の全体を流れる。リンス液102の排出中は、常に槽洗浄ノズル119から洗浄槽100の内面上に洗浄液104を供給し、洗浄槽100の内面を洗浄液104で濡らした状態に維持する。槽洗浄ノズル119の具体例としては、スプレーノズル、シャワーノズル、スリットノズル、多孔ノズル、単孔ノズルなどが挙げられる。本実施形態において、リンス液102および洗浄液103,104は、純水である。
やがて、図9(a)に示すように、洗浄槽100内から全てのリンス液102が排出され、洗浄槽100内は空の状態になる。このときも常に洗浄液103,104を基板ホルダ18、基板W、および洗浄槽100の内面上に供給し続け、基板ホルダ18、基板W、および洗浄槽100の内面を濡らした状態に維持する。
図9(b)に示すように、洗浄槽100内が空の状態になった後、洗浄液103,104を基板ホルダ18、基板W、および洗浄槽100の内面上に供給し続けて、基板ホルダ18、基板W、および洗浄槽100の内面上に洗浄液103,104の流れを形成しながら、バルブコントローラ101はドレインバルブ100bを閉じ、バルブ106aを開く。洗浄液103,104は、基板ホルダ18、基板W、および洗浄槽100の内面上を流れながら、新たなリンス液102はリンス液ライン106を通って洗浄槽100内に供給され、基板Wを保持した基板ホルダ18は洗浄槽100内の新たなリンス液102に浸漬される。基板ホルダ18に保持された基板Wの全体が再びリンス液102に浸漬された後、基板ホルダ搬送装置40により基板ホルダ18を洗浄槽100内のリンス液102から引き上げて洗浄を終了する。基板ホルダ18および基板Wへの異物の付着を防止するために、基板ホルダ18を洗浄槽100内のリンス液102から引き上げる間、洗浄液103を基板ホルダ18および基板W上に供給して基板ホルダ18および基板W上に洗浄液103の流れを形成してもよい。洗浄槽100内に残ったリンス液102は、ドレイン100aから排出してもよいし、あるいは、次の基板の洗浄に使用してもよい。
このように、本実施形態によれば、リンス液102が洗浄槽100から排出されている間、およびリンス液102を洗浄槽100内に供給している間、洗浄液103,104は、基板Wの表面、基板ホルダ18、および洗浄槽100の内面を常に流れているため、洗浄液103,104は、基板ホルダ18および基板Wの表面や、洗浄槽100の内面に付着しためっき液や異物を含むリンス液102を洗い流すことができる。したがって、複数の基板を洗浄槽100内で繰り返し洗浄した後でも、洗浄槽100の内面を清浄に保つことができ、結果として、次に洗浄される基板および基板ホルダの汚染を防止することができる。また、本実施形態によれば、リンス液102の蒸発によるめっき液や異物の洗浄槽の内面への固着を防ぐことができる。その結果、洗浄後の基板Wを清浄に保つことができる。
図10は、基板洗浄装置30bの他の実施形態を示す模式図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図6および図7を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。図10に示すように、本実施形態の基板洗浄装置30bの複数の槽洗浄液供給ライン109のそれぞれは、第1洗浄液供給ライン110および第2洗浄液供給ライン111を備えている。第1洗浄液供給ライン110および第2洗浄液供給ライン111は槽洗浄ノズル119に連通している。各第1洗浄液供給ライン110にはバルブ110aが取り付けられており、各第1洗浄液供給ライン110は、図示しない第1洗浄液供給源に連結されている。各第2洗浄液供給ライン111にはバルブ111aが取り付けられており、各第2洗浄液供給ライン111は、図示しない第2洗浄液供給源に連結されている。バルブ110a,111aはバルブコントローラ101に電気的に接続され、バルブコントローラ101によって操作される。
洗浄液供給ライン110,111からは、それぞれ異なる種類の洗浄液が槽洗浄ノズル119に供給可能に構成されている。バルブコントローラ101は、バルブ110a,111aを操作することにより、槽洗浄ノズル119に供給する洗浄液を切り替えることができる。より具体的には、バルブコントローラ101がバルブ110aを開き、バルブ111aを閉じたときは、第1の洗浄液が第1洗浄液供給ライン110を通って槽洗浄ノズル119に供給される。バルブコントローラ101がバルブ110aを閉じ、バルブ111aを開いたときは、第2の洗浄液が第2洗浄液供給ライン111を通って槽洗浄ノズル119に供給される。槽洗浄ノズル119に供給される第1の洗浄液および第2の洗浄液は、基板Wおよび基板ホルダ18の洗浄中にも切り替えることができる。
図10に示す基板洗浄装置30bを使用した基板洗浄方法について、図11(a)、図11(b)、図12(a)、図12(b)、図13(a)、および図13(b)を参照して工程順に説明する。まず、図11(a)に示すように、基板Wを保持した基板ホルダ18を洗浄槽100内のリンス液102に浸漬させる。これによって、基板Wの表面と基板ホルダ18を洗浄槽100内のリンス液102で洗浄する。リンス液102は、あらかじめリンス液ライン106から洗浄槽100内に供給され、洗浄槽100内に溜められている。この洗浄は、基本的には液の濃度差による拡散によって基板Wや基板ホルダ18に付着しためっき液や異物を除去する洗浄である。基板ホルダ18をリンス液102に浸漬させておく時間が長いほど、基板ホルダ18や基板Wから拡散するめっき液や異物の量が増加し洗浄効果が高まる。短時間で洗浄効果を高めるために、バブリングやパドル等によってリンス液102を攪拌してもよい。
次に、図11(b)に示すように、バルブコントローラ101はドレインバルブ100bを開き、めっき液や異物を含むリンス液102を洗浄槽100内から排出する。リンス液102の排出と同時に、バルブコントローラ101はバルブ107aを開き、基板洗浄ノズル117から基板ホルダ18および基板W上に洗浄液103を供給し、基板ホルダ18および基板W上に洗浄液103の流れを形成する。洗浄液103は、基板ホルダ18の表側および裏側と、基板Wの表面を下方に流れ、基板ホルダ18および基板Wの表面を濡らす。基板洗浄ノズル117は、図11(a)に示すリンス液102の液面の位置よりも高い位置に配置されている。そのため、基板洗浄ノズル117から供給された洗浄液103は、基板ホルダ18および基板Wのリンス液102と接触していた面全体を流れる。リンス液102の排出中は、常に基板洗浄ノズル117から基板ホルダ18および基板W上に洗浄液103を供給し、基板ホルダ18および基板Wを洗浄液103で濡らした状態に維持する。
同じく、リンス液102の排出と同時に、バルブコントローラ101はバルブ110aを開き、槽洗浄ノズル119から洗浄槽100の内面上に洗浄液(第1の洗浄液)105aを供給し、洗浄槽100の内面上に洗浄液105aの流れを形成する。洗浄液105aは、洗浄槽100の内面を下方に流れ、洗浄槽100の内面を濡らす。槽洗浄ノズル119は、図11(a)に示すリンス液102の液面の位置よりも高い位置に配置されている。そのため、槽洗浄ノズル119から供給された洗浄液105aは、リンス液102と接触していた洗浄槽100の内面の全体を流れる。リンス液102の排出中、リンス液102の液面の位置が基板ホルダ18の下端よりも高いときは、槽洗浄ノズル119から洗浄槽100の内面上に洗浄液105aを供給し続け、洗浄槽100の内面を洗浄液105aで濡らした状態に維持する。本実施形態において、リンス液102および洗浄液105aは、純水である。
やがて、図12(a)に示すように、リンス液102の排出が進み、リンス液102の液面の位置が基板ホルダ18の下端よりも低くなる。このとき、バルブコントローラ101はバルブ110aを閉じ、バルブ111aを開き、槽洗浄ノズル119から洗浄槽100の内面上に洗浄液(第2の洗浄液)105bを供給し、洗浄槽100の内面上に洗浄液105bの流れを形成する。洗浄液105bは、洗浄槽100の内面を下方に流れ、洗浄槽100の内面を濡らす。これ以降のリンス液102の排出中は、槽洗浄ノズル119から洗浄槽100の内面上に洗浄液105bを供給し続け、洗浄槽100の内面を洗浄液105bで濡らした状態に維持する。リンス液102の液面の位置は、リンス液102の排出量と時間の関係から求めることができる。一実施形態では、リンス液102の液面の位置を検出する液面検出器を洗浄槽100内に設けてもよい。上述の液面検出器として、超音波センサ、またはフロートスイッチなどを使用してもよい。このような液面検出器は、市場で入手することができる。
本実施形態において、洗浄液105bには、アンモニア水やTMAH水溶液(水酸化テトラメチルアンモニウム水)が使用される。これらの洗浄液は、洗浄槽100に付着しためっき液や異物を除去することが可能であるが、基板Wに形成された膜に悪影響を与える可能性がある。そのため、洗浄液105bが基板Wや基板ホルダ18に接触しないように、リンス液102の液面の位置が基板ホルダ18の下端よりも低くなった後、バルブコントローラ101はバルブ110aを閉じ、バルブ111aを開き、洗浄液105bを槽洗浄ノズル119から洗浄槽100の内面上に供給する。
やがて、図12(b)に示すように、洗浄槽100内から全てのリンス液102が排出され、洗浄槽100内は空の状態になる。洗浄槽100内が空の状態で、基板洗浄ノズル117から洗浄液103を基板ホルダ18および基板W上に供給し続け、基板ホルダ18および基板Wを濡らした状態に維持する。同様に、槽洗浄ノズル119から洗浄液105bを洗浄槽100の内面上に供給し続け、洗浄槽100の内面を濡らした状態に維持する。
その後、図13(a)に示すように、バルブコントローラ101はバルブ111aを閉じ、バルブ110aを開き、槽洗浄ノズル119から洗浄槽100の内面上に洗浄液105aを供給し、洗浄槽100の内面上に洗浄液105aの流れを形成する。洗浄液105aは、洗浄槽100の内面を下方に流れ、洗浄槽100の内面を濡らす。これにより、洗浄液105aは、洗浄槽100の内面に付着した洗浄液105bを洗い流す。
そして、図13(b)に示すように、洗浄液103,105aを基板ホルダ18、基板W、および洗浄槽100の内面上に供給し続けて、基板ホルダ18、基板W、および洗浄槽100の内面上に洗浄液103,105aの流れを形成しながら、バルブコントローラ101はドレインバルブ100bを閉じ、バルブ106aを開く。洗浄液103,105aは、基板ホルダ18、基板W、および洗浄槽100の内面上を流れながら、新たなリンス液102はリンス液ライン106を通って洗浄槽100内に供給され、基板Wを保持した基板ホルダ18は洗浄槽100内の新たなリンス液102に浸漬される。基板ホルダ18に保持された基板Wの全体が再びリンス液102に浸漬された後、基板ホルダ搬送装置40により基板ホルダ18を洗浄槽100内のリンス液102から引き上げて洗浄を終了する。基板ホルダ18および基板Wへの異物の付着を防止するために、基板ホルダ18を洗浄槽100内のリンス液102から引き上げる間、洗浄液103を基板ホルダ18および基板W上に供給して基板ホルダ18および基板W上に洗浄液103の流れを形成してもよい。洗浄槽100内に残ったリンス液102は、ドレイン100aから排出してもよいし、あるいは、次の基板の洗浄に使用してもよい。
図14は、基板洗浄装置30bのさらに他の実施形態を示す模式図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図6、図7および図10を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。図14に示すように、本実施形態の基板洗浄装置30bの洗浄槽100は、その側壁にリンス液102をオーバーフローさせるオーバーフロー口113を有している。オーバーフロー口113は、洗浄槽100の側壁を貫通する通孔であり、その大きさや形状は限定されない。一実施形態では、洗浄槽100の側壁の全周に渡ってオーバーフロー口113を形成してもよい。この場合、オーバーフロー口113の上方の洗浄槽100の側壁と、オーバーフロー口113の下方の洗浄槽100の側壁は分離される。
図14に示す基板洗浄装置30bを使用した基板洗浄方法について、図15を参照して説明する。まず、図15に示すように、基板Wを保持した基板ホルダ18を洗浄槽100内のリンス液102に浸漬させる。これによって、基板Wの表面と基板ホルダ18を洗浄槽100内のリンス液102で洗浄する。リンス液102は、あらかじめリンス液ライン106から洗浄槽100内に供給され、洗浄槽100内に溜められている。この洗浄は、基本的には液の濃度差による拡散によって基板Wや基板ホルダ18に付着しためっき液や異物を除去する洗浄である。基板ホルダ18をリンス液102に浸漬させておく時間が長いほど、基板ホルダ18や基板Wから拡散するめっき液や異物の量が増加し洗浄効果が高まる。短時間で洗浄効果を高めるために、バブリングやパドル等によってリンス液102を攪拌してもよい。
本実施形態では、基板Wおよび基板ホルダ18を洗浄槽100内のリンス液102に浸漬させている間、バルブコントローラ101は、バルブ106aを開いた状態に維持し、リンス液ライン106から洗浄槽100内にリンス液102を供給し続ける。これにより、リンス液102はオーバーフロー口113を通って洗浄槽100から溢流し、洗浄槽100内のリンス液102はリンス液ライン106から供給される新しいリンス液102に置換される。これにより、より清浄なリンス液102を洗浄に使用することができる。
その後、バルブコントローラ101は、バルブ106aを閉じ、リンス液102の供給を停止する。そして、バルブコントローラ101はドレインバルブ100bを開き、めっき液や異物を含むリンス液102を洗浄槽100内から排出する。これ以降の工程は、図11(b)、図12(a)、図12(b)、図13(a)、図13(b)を参照して説明した工程と同じであるのでその重複する説明を省略する。洗浄槽100内のリンス液102はオーバーフロー口113を通って溢れ出るため、リンス液102の液面の位置はオーバーフロー口113より高くなることはない。オーバーフロー口113はリンス液102の液面の位置管理としても使用できる。
槽洗浄ノズル119から供給される洗浄液105a,105bは、リンス液102と接触していた洗浄槽100の内面全体に接触する必要がある。洗浄槽100内に溜められたリンス液102の液面の位置は、オーバーフロー口113の下端と同じ高さである。そのため、槽洗浄ノズル119はオーバーフロー口113よりも高い位置にあり、洗浄液105a,105bは、オーバーフロー口113よりも上方の洗浄槽100の内面上に供給される。洗浄液105a,105bは、オーバーフロー口113を乗り越えて洗浄槽100の内面上に洗浄液105a,105bの流れを形成し、洗浄槽100の内面を下方に流れる。その結果、洗浄液105a,105bは、リンス液102と接触していた洗浄槽100の内面全体を濡らすことができる。また、オーバーフロー口113よりも上方の洗浄槽100の内面上に供給された洗浄液105a,105bは、オーバーフロー口113を流下してオーバーフロー口113よりも下方の洗浄槽100の内面上を流れる。これにより、特にオーバーフロー口113の下端を効果的に洗浄することができる。
図16は、図14のオーバーフロー口113を示す拡大図である。図16に示すように、洗浄槽100の内面上に供給された洗浄液105a,105b(図16に示す例では、洗浄液105a)がオーバーフロー口113から流出することを防ぐ目的で、オーバーフロー口113は、洗浄槽100の外側に向かって上方に傾斜している。図14乃至図16に示す実施形態は、図6に示す実施形態と組み合わせることができる。
図17は、図14に示す基板洗浄装置30bの他の実施形態を示す模式図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図6、図7、図10、図14、および図16を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。図17に示すように、本実施形態の基板洗浄装置30bは、槽洗浄ノズル119を有する代わりに、洗浄槽100の壁の上部に外溝115を有している。槽洗浄液供給ライン109は外溝115に連通しており、洗浄液105a,105bは槽洗浄液供給ライン109を通って外溝115内に供給される。
洗浄液105a,105b(図17に示す例では、洗浄液105a)は、外溝115を溢流し、洗浄槽100の内面を下方に流れて洗浄槽100内に流入する。本実施形態でも、洗浄槽100の内面上に洗浄液105a,105bの流れを形成し、洗浄槽100の内面を濡らすことができる。図17に示す実施形態は、図6または図10に示す実施形態と組み合わせることができる。特に説明しない本実施形態の動作は、図15を参照して説明した動作と同じであるのでその重複する説明を省略する。
図18は、基板洗浄装置30bのさらに他の実施形態を示す模式図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図6、図7および図10を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。図18に示すように、本実施形態の基板洗浄装置30bは、基板洗浄ノズル117としてシャワーノズルを備えている。以下の説明では、基板洗浄ノズル117をシャワーノズル117と称する。図19に示すように、それぞれのシャワーノズル117は、ノズルヘッド123と、複数のノズル124とを備えている。ノズルヘッド123は基板洗浄液供給ライン107に接続されている。複数のノズル124は、ノズルヘッド123に固定され、ノズルヘッド123に連通している。複数のノズル124は鉛直方向に沿って配列されている。
本実施形態では、基板洗浄液供給ライン107からノズルヘッド123に洗浄液103が供給され、複数のノズル124から基板ホルダ18および基板Wに洗浄液103が噴霧される。シャワーノズル117は、基板ホルダ18の表側および裏側と平行に配置されており、ノズル124が基板ホルダ18の表側および裏側を向くように配置されている。シャワーノズル117の表面積は、基板ホルダ18のリンス液102と接触していた表面積より大きい。そのため、シャワーノズル117から基板ホルダ18および基板Wに噴霧される洗浄液103は、基板ホルダ18および基板Wのリンス液102と接触していた面全体を濡らすことができる。特に説明しない本実施形態の動作は、図11(a)、図11(b)、図12(a)、図12(b)、図13(a)、図13(b)を参照して説明した動作と同じであるのでその重複する説明を省略する。
一実施形態では、図20に示すように、シャワーノズル117の複数のノズル124は、洗浄槽100の内面に固定されてもよい。本実施形態では、複数のノズル124は基板洗浄液供給ライン107に接続されている。複数のノズル124は基板ホルダ18の表側および裏側と対向する洗浄槽100の内面に設置される。図18または図20に示す実施形態は、図6、図14、図17を参照して説明した実施形態と組み合わせることができる。特に説明しない本実施形態の動作は、図11(a)、図11(b)、図12(a)、図12(b)、図13(a)、図13(b)を参照して説明した動作と同じであるのでその重複する説明を省略する。
上述した複数の実施形態は、めっきされた基板を洗浄する基板洗浄装置30bに関するものであるが、めっきする前の基板を洗浄する水洗槽30aに上記各実施形態を適用してもよい。さらに、本発明は、無電解めっき装置の基板洗浄装置に適用してもよい。さらに本発明は、基板を水平にしてめっき処理を行うめっき装置で使用される洗浄装置に適用してもよい。さらに一実施形態では、本発明は、複数の基板を同時に処理するバッチ式めっき装置で使用される洗浄装置に適用してもよい。
上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。
10 カセット
12 カセットテーブル
14 アライナ
16 スピンリンスドライヤ
18 基板ホルダ
20 基板着脱部
22 基板搬送装置
24 ストッカ
26 プリウェット槽
28 前処理槽
30a 水洗槽
30b 基板洗浄装置
32 ブロー槽
34 めっき槽
36 オーバーフロー槽
38 めっきセル
40 基板ホルダ搬送装置
42 第1トランスポータ
44 第2トランスポータ
46 パドル駆動装置
50 レール
52 載置プレート
54 第1保持部材
54a 通孔
56 ヒンジ
58 第2保持部材
58a 開口部
60 基部
62 シールホルダ
64 押えリング
64a 凸部
64b 突起部
65 スペーサ
66 基板側シール突起(第1シール突起)
68 ホルダ側シール突起(第2シール突起)
69a 締結具
69b 締結具
70a 第1固定リング
70b 第2固定リング
72 押え板
74 クランパ
80 支持面
82 突条部
84 凹部
86 導電体
88 電気接点
89 締結具
90 ハンド
91 外部接点
100 洗浄槽
100a ドレイン
100b ドレインバルブ
101 バルブコントローラ
102 リンス液
103 洗浄液
104 洗浄液
105a 洗浄液
105b 洗浄液
106 リンス液ライン
106a バルブ
107 基板洗浄液供給ライン
107a バルブ
109 槽洗浄液供給ライン
109a バルブ
110 第1洗浄液供給ライン
110a バルブ
111 第2洗浄液供給ライン
111a バルブ
113 オーバーフロー口
115 外溝
117 基板洗浄ノズル
119 槽洗浄ノズル
123 ノズルヘッド
124 ノズル

Claims (7)

  1. 基板を保持した基板ホルダを洗浄槽内のリンス液中に浸漬させ、
    前記基板、前記基板ホルダ、および前記洗浄槽の内面上に洗浄液の流れを形成しながら、前記洗浄槽から前記リンス液を排出し、
    前記基板、前記基板ホルダ、および前記洗浄槽の内面上に前記洗浄液の流れを形成しながら、前記洗浄槽内に前記リンス液を供給して、前記基板ホルダを前記リンス液に浸漬させ、
    前記基板ホルダを前記リンス液から引き上げることを特徴とする基板洗浄方法。
  2. 前記洗浄槽内に前記リンス液を供給し、前記リンス液を前記洗浄槽から溢流させながら、前記基板ホルダを前記洗浄槽内の前記リンス液中に浸漬させることを特徴とする請求項1に記載の基板洗浄方法。
  3. 前記洗浄液は、前記洗浄槽のオーバーフロー口よりも上方の前記洗浄槽の内面上に供給され、前記洗浄槽の内面上に前記洗浄液の流れを形成することを特徴とする請求項2に記載の基板洗浄方法。
  4. 前記洗浄槽の壁の上部に設けられた外溝に前記洗浄液を供給し、前記外溝から前記洗浄液を溢流させることにより前記洗浄槽の内面上に前記洗浄液の流れを形成することを特徴とする請求項1または2に記載の基板洗浄方法。
  5. 前記洗浄槽の内面上に供給される前記洗浄液は、第1の洗浄液および第2の洗浄液であり、
    前記洗浄槽の内面上に供給される前記洗浄液を前記第1の洗浄液から前記第2の洗浄液に切り替え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基板洗浄方法。
  6. 前記洗浄槽内の前記リンス液の液面の位置が前記基板ホルダの下端よりも高いときは、前記第1の洗浄液の流れを前記洗浄槽の内面上に形成し、
    前記洗浄槽内の前記リンス液の液面の位置が前記基板ホルダの下端よりも低いときは、前記第2の洗浄液の流れを前記洗浄槽の内面上に形成することを特徴とする請求項5に記載の基板洗浄方法。
  7. 前記基板および前記基板ホルダ上に前記洗浄液の流れを形成しながら、前記基板ホルダを前記リンス液から引き上げ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基板洗浄方法。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI738855B (zh) * 2016-09-08 2021-09-11 日商荏原製作所股份有限公司 基板固持器、鍍覆裝置、基板固持器之製造方法、以及基板保持方法
US11658059B2 (en) * 2018-02-28 2023-05-23 Ii-Vi Delaware, Inc. Thin material handling carrier
KR102335472B1 (ko) * 2019-09-04 2021-12-07 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
WO2022180780A1 (ja) * 2021-02-26 2022-09-01 株式会社荏原製作所 基板ホルダの保管方法、めっき装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4361163A (en) * 1981-01-02 1982-11-30 Seiichiro Aigo Apparatus for washing semiconductor materials
DE19655219C2 (de) * 1996-04-24 2003-11-06 Steag Micro Tech Gmbh Vorrichtung zum Behandeln von Substraten in einem Fluid-Behälter
US5922138A (en) * 1996-08-12 1999-07-13 Tokyo Electron Limited Liquid treatment method and apparatus
US6799583B2 (en) * 1999-05-13 2004-10-05 Suraj Puri Methods for cleaning microelectronic substrates using ultradilute cleaning liquids
JP6092653B2 (ja) * 2012-02-27 2017-03-08 株式会社荏原製作所 基板洗浄装置及び洗浄方法
JP6748524B2 (ja) * 2015-09-30 2020-09-02 芝浦メカトロニクス株式会社 基板処理装置及び基板処理方法

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