JPWO2019107258A1 - 基板液処理装置、基板液処理方法および記録媒体 - Google Patents

Abstract

凹部を有するとともに凹部の底面から下地金属層が露出する基板を水平に保持して回転させる基板保持部と、基板保持部に保持されて回転する基板に対してジカルボン酸又はトリカルボン酸である前洗浄液を供給して、下地金属層を前洗浄処理する前洗浄液供給部と、を備えている。基板上における前洗浄液の温度は、４０℃以上である。

Description

本開示は、基板液処理装置、基板液処理方法および記録媒体に関する。

一般に、基板（ウエハ）をめっき液からなる処理液を用いて無電解めっき処理する基板液処理装置が知られている。このような基板液処理装置においては、めっき処理する前の基板を前洗浄処理する場合がある。具体的には、めっき液を供給する前に、基板上に存在する銅等の下地金属層を酸性の有機液によって前洗浄処理（プリクリーン）し、これにより下地金属層に形成された銅の酸化皮膜等を除去する。

特開２０１３−１０９９６号公報

しかしながら、銅等の下地金属層の表面が、例えばドライエッチング加工によってダメージを受けていたり、周囲の環境の影響等によって下地金属層の酸化皮膜が厚く形成されていたりする場合には、前処理工程の処理時間を長くする必要がある。前洗浄処理工程の処理時間を長くすることは、基板の処理効率を低下させてしまうため、前洗浄処理工程の処理性能を向上させ、前洗浄処理を短時間で完了する必要が生じている。

本開示は、前洗浄処理工程の処理性能を向上させ、短時間で前洗浄処理を行うことが可能な、基板液処理装置、基板液処理方法および記録媒体を提供する。

本開示の一態様による基板処理装置は、凹部を有するとともに前記凹部の底面から下地金属層が露出する基板を水平に保持して回転させる基板保持部と、前記基板保持部に保持されて回転する前記基板に対してジカルボン酸又はトリカルボン酸である前洗浄液を供給して、前記下地金属層を前洗浄処理する前洗浄液供給部と、を備え、前記基板上における前記前洗浄液の温度は、４０℃以上である。

本開示の一態様による基板処理方法は、凹部を有するとともに前記凹部の底面から下地金属層が露出する基板を水平に保持して回転する工程と、回転する前記基板に対してジカルボン酸又はトリカルボン酸である前洗浄液を供給して、前記下地金属層を前洗浄処理する工程と、を備え、前記基板上における前記前洗浄液の温度は、４０℃以上である。

本開示の一態様による記録媒体は、基板液処理装置の動作を制御するためのコンピュータにより実行されたときに、コンピュータが基板液処理装置を制御して上述した基板液処理方法を実行させるプログラムが記録されている。

本開示によれば、前洗浄処理工程の処理性能を向上させ、短時間で前洗浄処理を行うことができる。

図１は、めっき処理装置の構成を示す概略平面図である。 図２は、図１に示すめっき処理部の構成を示す断面図である。 図３（ａ）（ｂ）は、基板の構成を示す部分概略断面図である。 図４は、図１のめっき処理装置における基板のめっき処理を示すフローチャートである。 図５は、変形例（変形例１）によるめっき処理部の構成を示す断面図である。 図６は、変形例（変形例１）による基板のめっき処理を示すフローチャートである。 図７は、変形例（変形例２）による基板のめっき処理を示すフローチャートである。 図８は、変形例（変形例３）による基板のめっき処理を示すフローチャートである。 図９は、変形例（変形例３）における前洗浄液供給部を示す概略図である。

以下、図面を参照して一実施の形態について説明する。

まず、図１を参照して、本実施の形態に係る基板液処理装置の構成を説明する。図１は、本実施の形態に係る基板液処理装置の一例としてのめっき処理装置の構成を示す概略図である。ここで、めっき処理装置は、基板Ｗにめっき液Ｌ１（処理液）を供給して基板Ｗをめっき処理（液処理）する装置である。

図１に示すように、本実施の形態に係るめっき処理装置１は、めっき処理ユニット２と、めっき処理ユニット２の動作を制御する制御部３と、を備えている。

めっき処理ユニット２は、基板Ｗ（ウエハ）に対する各種処理を行う。めっき処理ユニット２が行う各種処理については後述する。

制御部３は、例えばコンピュータであり、動作制御部と記憶部とを有している。動作制御部は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）で構成されており、記憶部に記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、めっき処理ユニット２の動作を制御する。記憶部は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ハードディスク等の記憶デバイスで構成されており、めっき処理ユニット２において実行される各種処理を制御するプログラムを記憶する。なお、プログラムは、コンピュータにより読み取り可能な記録媒体３１に記録されたものであってもよいし、その記録媒体３１から記憶部にインストールされたものであってもよい。コンピュータにより読み取り可能な記録媒体３１としては、例えば、ハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカード等が挙げられる。記録媒体３１には、例えば、めっき処理装置１の動作を制御するためのコンピュータにより実行されたときに、コンピュータがめっき処理装置１を制御して後述するめっき処理方法を実行させるプログラムが記録される。

図１を参照して、めっき処理ユニット２の構成を説明する。図１は、めっき処理ユニット２の構成を示す概略平面図である。

めっき処理ユニット２は、搬入出ステーション２１と、搬入出ステーション２１に隣接して設けられた処理ステーション２２と、を有している。

搬入出ステーション２１は、載置部２１１と、載置部２１１に隣接して設けられた搬送部２１２と、を含んでいる。

載置部２１１には、複数枚の基板Ｗを水平状態で収容する複数の搬送容器（以下「キャリアＣ」という。）が載置される。

搬送部２１２は、搬送機構２１３と受渡部２１４とを含んでいる。搬送機構２１３は、基板Ｗを保持する保持機構を含み、水平方向及び鉛直方向への移動並びに鉛直軸を中心とする旋回が可能となるように構成されている。

処理ステーション２２は、めっき処理部５を含んでいる。本実施の形態において、処理ステーション２２が有するめっき処理部５の個数は２つ以上であるが、１つであってもよい。めっき処理部５は、所定方向に延在する搬送路２２１の両側（後述する搬送機構２２２の移動方向に直交する方向における両側）に配列されている。

搬送路２２１には、搬送機構２２２が設けられている。搬送機構２２２は、基板Ｗを保持する保持機構を含み、水平方向及び鉛直方向への移動並びに鉛直軸を中心とする旋回が可能となるように構成されている。

めっき処理ユニット２において、搬入出ステーション２１の搬送機構２１３は、キャリアＣと受渡部２１４との間で基板Ｗの搬送を行う。具体的には、搬送機構２１３は、載置部２１１に載置されたキャリアＣから基板Ｗを取り出し、取り出した基板Ｗを受渡部２１４に載置する。また、搬送機構２１３は、処理ステーション２２の搬送機構２２２により受渡部２１４に載置された基板Ｗを取り出し、載置部２１１のキャリアＣへ収容する。

めっき処理ユニット２において、処理ステーション２２の搬送機構２２２は、受渡部２１４とめっき処理部５との間、めっき処理部５と受渡部２１４との間で基板Ｗの搬送を行う。具体的には、搬送機構２２２は、受渡部２１４に載置された基板Ｗを取り出し、取り出した基板Ｗをめっき処理部５へ搬入する。また、搬送機構２２２は、めっき処理部５から基板Ｗを取り出し、取り出した基板Ｗを受渡部２１４に載置する。

次に図２を参照して、めっき処理部５の構成を説明する。図２は、めっき処理部５の構成を示す概略断面図である。

めっき処理部５は、無電解めっき処理を含む液処理を行うように構成されている。このめっき処理部５は、チャンバ５１と、チャンバ５１内に配置され、基板Ｗを水平に保持する基板保持部５２と、基板保持部５２に保持された基板Ｗの上面にめっき液Ｌ１（処理液）を供給するめっき液供給部５３（処理液供給部）と、を備えている。本実施の形態では、基板保持部５２は、基板Ｗの下面（裏面）を真空吸着するチャック部材５２１を有している。このチャック部材５２１は、いわゆるバキュームチャックタイプとなっている。しかしながら、これに限られることはなく、基板保持部５２は、チャック機構等によって基板Ｗの外縁部を把持する、いわゆるメカニカルチャックタイプであってもよい。

基板保持部５２には、回転シャフト５２２を介して回転モータ５２３（回転駆動部）が連結されている。この回転モータ５２３が駆動されると、基板保持部５２は、基板Ｗとともに回転する。回転モータ５２３は、チャンバ５１に固定されたベース５２４に支持されている。

めっき液供給部５３は、基板保持部５２に保持された基板Ｗにめっき液Ｌ１を吐出（供給）するめっき液ノズル５３１（処理液ノズル）と、めっき液ノズル５３１にめっき液Ｌ１を供給するめっき液供給源５３２と、を有している。このうちめっき液供給源５３２は、所定の温度に加熱ないし温調されためっき液Ｌ１を、めっき液配管５３３を介してめっき液ノズル５３１に供給するように構成されている。めっき液ノズル５３１からのめっき液Ｌ１の吐出時の温度は、例えば５５℃以上７５℃以下であり、より好ましくは６０℃以上７０℃以下である。めっき液ノズル５３１は、ノズルアーム５６に保持されて、移動可能に構成されている。

めっき液Ｌ１は、自己触媒型（還元型）無電解めっき用のめっき液である。めっき液Ｌ１は、例えば、コバルト（Ｃｏ）イオン、ニッケル（Ｎｉ）イオン、タングステン（Ｗ）イオン、銅（Ｃｕ）イオン、パラジウム（Ｐｄ）イオン、金（Ａｕ）イオン、ルテニウム（Ｒｕ）イオン等の金属イオンと、次亜リン酸、ジメチルアミンボラン等の還元剤とを含有する。めっき液Ｌ１は、添加剤等を含有していてもよい。めっき液Ｌ１を使用しためっき処理により形成されるめっき膜９６（金属膜、図３（ｂ）参照）としては、例えば、ＣｏＷＢ、ＣｏＢ、ＣｏＷＰ、ＣｏＷＢＰ、ＮｉＷＢ、ＮｉＢ、ＮｉＷＰ、ＮｉＷＢＰ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｒｕ等が挙げられる。なお、めっき膜９６は単層から形成されていても良く、２層以上にわたって形成されても良い。めっき膜９６が２層構造からなる場合、下地金属層９３（後述）側から順に、例えばＣｏＷＢ／ＣｏＢ、Ｐｄ／ＣｏＢ等の層構成を有していても良い。

本実施の形態によるめっき処理部５は、基板保持部５２に保持された基板Ｗの上面に前洗浄液Ｌ２を供給する前洗浄液供給部５４と、当該基板Ｗの上面にリンス液Ｌ３を供給するリンス液供給部５５と、を更に備えている。

前洗浄液供給部５４は、基板保持部５２に保持されて回転する基板Ｗに対して前洗浄液Ｌ２を供給し、基板Ｗの下地金属層９３（後述）を前洗浄処理するものである。この前洗浄液供給部５４は、基板保持部５２に保持された基板Ｗに対して前洗浄液Ｌ２を吐出する前洗浄液ノズル５４１と、前洗浄液ノズル５４１に前洗浄液Ｌ２を供給する前洗浄液供給源５４２と、を有している。このうち前洗浄液供給源５４２は、後述するように所定の温度に加熱ないし温調された前洗浄液Ｌ２を、前洗浄液配管５４３を介して前洗浄液ノズル５４１に供給するように構成されている。前洗浄液ノズル５４１は、ノズルアーム５６に保持されて、めっき液ノズル５３１とともに移動可能になっている。

前洗浄液Ｌ２としては、ジカルボン酸又はトリカルボン酸が用いられる。このうちジカルボン酸としては、例えばリンゴ酸、コハク酸、マロン酸、シュウ酸、グルタル酸、アジピン酸、酒石酸等の有機酸を用いることができる。また、トリカルボン酸としては、例えばクエン酸等の有機酸を用いることができる。

本実施の形態において、少なくとも基板Ｗ上における前洗浄液Ｌ２の温度は、常温よりも高い温度に加熱ないし温調されている。具体的には、前洗浄液Ｌ２の温度は、４０℃以上であり、好ましくは５０℃以上８０℃以下であり、更に好ましくは６０℃以上７０℃以下となっている。このように前洗浄液Ｌ２を４０℃以上に加熱ないし温調したことにより、前洗浄液Ｌ２の反応性を高め、基板Ｗの下地金属層９３（後述）に形成された酸化皮膜等を効率良く短時間で除去することができる。

前洗浄液Ｌ２は、前洗浄液供給部５４の加熱機構５４４によって加熱される。この場合、加熱機構５４４は、前洗浄液配管５４３に設けられた熱交換器であり、前洗浄液配管５４３内を流れる前洗浄液Ｌ２を加熱するものである。しかしながら、これに限らず、加熱機構５４４は、前洗浄液供給源５４２のタンクに設けられ、タンク内に充填された前洗浄液Ｌ２を加熱するものであっても良い。この場合、前洗浄液ノズル５４１から基板Ｗに供給される時点での前洗浄液Ｌ２の温度を４０℃以上とすることができる。あるいは、前洗浄液Ｌ２は、常温の状態で前洗浄液ノズル５４１から基板Ｗに供給し、その後、基板Ｗの近傍に設けられた加熱手段（例えば、後述するヒータ６３）によって、基板Ｗ上の前洗浄液Ｌ２の温度が４０℃以上となるように加熱しても良い。

また、前洗浄液Ｌ２の温度は、後工程で用いられるめっき液Ｌ１の温度に近づけることが好ましく、具体的には、めっき液Ｌ１の温度の±５℃以内とすることが好ましい。例えば、めっき液Ｌ１の吐出時の温度が５５℃以上７５℃以下である場合には、前洗浄液Ｌ２の温度を５０℃以上８０℃以下とすることが好ましい。このように、前洗浄液Ｌ２の温度をめっき液Ｌ１の温度に近づけることにより、めっき処理を行う前に、前洗浄液Ｌ２によって基板Ｗを予備加熱しておくことができ、めっき処理をスムーズに開始することができる。

リンス液供給部５５は、基板保持部５２に保持された基板Ｗにリンス液Ｌ３を吐出するリンス液ノズル５５１と、リンス液ノズル５５１にリンス液Ｌ３を供給するリンス液供給源５５２と、を有している。このうちリンス液ノズル５５１は、ノズルアーム５６に保持されて、めっき液ノズル５３１および前洗浄液ノズル５４１とともに移動可能になっている。また、リンス液供給源５５２は、リンス液Ｌ３を、リンス液配管５５３を介してリンス液ノズル５５１に供給するように構成されている。リンス液Ｌ３としては、例えば、純水などを使用することができる。

上述しためっき液ノズル５３１、前洗浄液ノズル５４１およびリンス液ノズル５５１を保持するノズルアーム５６に、図示しないノズル移動機構が連結されている。このノズル移動機構は、ノズルアーム５６を水平方向および上下方向に移動させる。より具体的には、ノズル移動機構によって、ノズルアーム５６は、基板Ｗに処理液（めっき液Ｌ１、前洗浄液Ｌ２またはリンス液Ｌ３）を吐出する吐出位置と、吐出位置から退避した退避位置との間で移動可能になっている。このうち吐出位置は、基板Ｗの上面のうちの任意の位置に処理液を供給可能であれば特に限られることはない。例えば、基板Ｗの中心に処理液を供給可能な位置とすることが好適である。基板Ｗにめっき液Ｌ１を供給する場合、前洗浄液Ｌ２を供給する場合、リンス液Ｌ３を供給する場合とで、ノズルアーム５６の吐出位置は異なってもよい。退避位置は、チャンバ５１内のうち、上方から見た場合に基板Ｗに重ならない位置であって、吐出位置から離れた位置である。ノズルアーム５６が退避位置に位置づけられている場合、移動する蓋体６がノズルアーム５６と干渉することが回避される。

基板保持部５２の周囲には、カップ５７１が設けられている。このカップ５７１は、上方から見た場合にリング状に形成されており、基板Ｗの回転時に、基板Ｗから飛散した処理液を受け止めて、ドレンダクト５８１に案内する。カップ５７１の外周側には、雰囲気遮断カバー５７２が設けられており、基板Ｗの周囲の雰囲気がチャンバ５１内に拡散することを抑制している。この雰囲気遮断カバー５７２は、上下方向に延びるように円筒状に形成されており、上端が開口している。雰囲気遮断カバー５７２内に、後述する蓋体６が上方から挿入可能になっている。

基板保持部５２に保持された基板Ｗは、蓋体６によって覆われる。この蓋体６は、天井部６１と、天井部６１から下方に延びる側壁部６２と、を有している。

天井部６１は、第１天井板６１１と、第１天井板６１１上に設けられた第２天井板６１２と、を含んでいる。第１天井板６１１と第２天井板６１２との間には、ヒータ６３（加熱部）が介在されている。第１天井板６１１および第２天井板６１２は、ヒータ６３を密封し、ヒータ６３がめっき液Ｌ１などの処理液に触れないように構成されている。より具体的には、第１天井板６１１と第２天井板６１２との間であってヒータ６３の外周側にシールリング６１３が設けられており、このシールリング６１３によってヒータ６３が密封されている。第１天井板６１１および第２天井板６１２は、めっき液Ｌ１などの処理液に対する耐腐食性を有していることが好適であり、例えば、アルミニウム合金によって形成されていてもよい。更に耐腐食性を高めるために、第１天井板６１１、第２天井板６１２および側壁部６２は、テフロン（登録商標）でコーティングされていてもよい。

蓋体６には、蓋体アーム７１を介して蓋体移動機構７が連結されている。蓋体移動機構７は、蓋体６を水平方向および上下方向に移動させる。より具体的には、蓋体移動機構７は、蓋体６を水平方向に移動させる旋回モータ７２と、蓋体６を上下方向に移動させるシリンダ７３（間隔調節部）と、を有している。このうち旋回モータ７２は、シリンダ７３に対して上下方向に移動可能に設けられた支持プレート７４上に取り付けられている。シリンダ７３の代替えとして、モータとボールねじとを含むアクチュエータ（図示せず）を用いてもよい。

蓋体移動機構７の旋回モータ７２は、蓋体６を、基板保持部５２に保持された基板Ｗの上方に配置された上方位置と、上方位置から退避した退避位置との間で移動させる。このうち上方位置は、基板保持部５２に保持された基板Ｗに対して比較的大きな間隔で対向する位置であって、上方から見た場合に基板Ｗに重なる位置である。退避位置は、チャンバ５１内のうち、上方から見た場合に基板Ｗに重ならない位置である。蓋体６が退避位置に位置づけられている場合、移動するノズルアーム５６が蓋体６と干渉することが回避される。旋回モータ７２の回転軸線は、上下方向に延びており、蓋体６は、上方位置と退避位置との間で、水平方向に旋回移動可能になっている。

蓋体移動機構７のシリンダ７３は、蓋体６を上下方向に移動させて、めっき液Ｌ１が供給された基板Ｗと天井部６１の第１天井板６１１との間隔を調節する。より具体的には、シリンダ７３は、蓋体６を下方位置（図２において実線で示す位置）と、上方位置（図２において二点鎖線で示す位置）とに位置づける。

蓋体６の内側には、不活性ガス供給部６６によって不活性ガス（例えば、窒素（Ｎ_２）ガス）が供給される。この不活性ガス供給部６６は、蓋体６の内側に不活性ガスを吐出するガスノズル６６１と、ガスノズル６６１に不活性ガスを供給する不活性ガス供給源６６２と、を有している。このうち、ガスノズル６６１は、蓋体６の天井部６１に設けられており、蓋体６が基板Ｗを覆う状態で基板Ｗに向かって不活性ガスを吐出する。

蓋体６の天井部６１および側壁部６２は、蓋体カバー６４により覆われている。この蓋体カバー６４は、蓋体６の第２天井板６１２上に、支持部６５を介して載置されている。すなわち、第２天井板６１２上に、第２天井板６１２の上面から上方に突出する複数の支持部６５が設けられており、この支持部６５に蓋体カバー６４が載置されている。蓋体カバー６４は、蓋体６とともに水平方向および上下方向に移動可能になっている。また、蓋体カバー６４は、蓋体６内の熱が周囲に逃げることを抑制するために、天井部６１および側壁部６２よりも高い断熱性を有していることが好ましい。例えば、蓋体カバー６４は、樹脂材料により形成されていることが好適であり、その樹脂材料が耐熱性を有していることがより一層好適である。

チャンバ５１の上部には、蓋体６の周囲に清浄な空気（気体）を供給するファンフィルターユニット５９（気体供給部）が設けられている。ファンフィルターユニット５９は、チャンバ５１内（とりわけ、雰囲気遮断カバー５７２内）に空気を供給し、供給された空気は、排気管８１に向かって流れる。蓋体６の周囲には、この空気が下向きに流れるダウンフローが形成され、めっき液Ｌ１などの処理液から気化したガスは、このダウンフローによって排気管８１に向かって流れる。このようにして、処理液から気化したガスが上昇してチャンバ５１内に拡散することを防止している。

上述したファンフィルターユニット５９から供給された気体は、排気機構８によって排出されるようになっている。

次に、めっき処理装置１を用いてめっき処理される基板Ｗについて、図３（ａ）を用いて説明する。図３（ａ）は、めっき処理される前の基板Ｗを部分的に示す概略断面図である。

図３（ａ）に示すように、基板Ｗは、凹部９１を有するとともに、凹部９１の底面９２から下地金属層９３が露出する構成を有している。具体的には、基板Ｗは、層間絶縁膜９４と、層間絶縁膜９４に埋め込まれた下地金属層９３と、層間絶縁膜９４に予め形成された凹部９１とを有している。このうち層間絶縁膜９４は、例えばＳｉＣＯＨ膜、ＳｉＯ_２膜、ＳｉＮ膜、ＳｉＯＣ膜等の低誘電率膜により構成される。また、凹部９１は、例えば、フォトリソグラフィ技術を用いて、ドライエッチングプロセスにより予め形成されている。

また、下地金属層９３の周囲にはバリア膜９５が形成されている。バリア膜９５としては、例えばシリコン、ＳｉＣＮ、ＳｉＣ（炭化シリコン）、ＳｉＮ（窒化シリコン）などが用いられる。

下地金属層９３は、例えば銅（Ｃｕ）、コバルト（Ｃｏ）、タングステン（Ｗ）、ルテニウム（Ｒｕ）等の金属層から構成される。下地金属層９３の上面は、凹部９１の底面９２から露出している。この場合、下地金属層９３の露出した上面は、ドライエッチングプロセス等によってダメージを受けていたり、あるいは金属の酸化皮膜（例えば酸化銅皮膜）等が上面に形成されたりしている。このため、下地金属層９３の上面は、後述するように前洗浄液Ｌ２によって洗浄され、この酸化皮膜等が除去される。

次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について、図４を用いて説明する。ここでは、基板液処理方法の一例として、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。

めっき処理装置１によって実施されるめっき処理方法は、上述した基板Ｗに対するめっき処理を含む。めっき処理は、めっき処理部５により実施される。以下に示すめっき処理部５の動作は、制御部３によって制御される。なお、下記の処理が行われている間、ファンフィルターユニット５９から清浄な空気がチャンバ５１内に供給され、排気管８１に向かって流れる。

［基板保持工程］
まず、めっき処理部５に基板Ｗが搬入され、搬入された基板Ｗが、基板保持部５２に保持される（ステップＳ１）。ここでは、基板Ｗの下面が真空吸着されて、基板保持部５２に基板Ｗが水平に保持される。

［前洗浄処理工程］
次に、基板保持部５２に水平に保持された基板Ｗが、前洗浄処理される（ステップＳ２）。この場合、まず、回転モータ５２３が駆動されて基板Ｗが所定の回転数で回転する。続いて、退避位置に位置づけられていたノズルアーム５６が、吐出位置に移動する。次に、回転する基板Ｗに、前洗浄液ノズル５４１から前洗浄液Ｌ２が供給されて、基板Ｗの表面が洗浄される。これにより、下地金属層９３に形成された酸化皮膜や付着物等が、基板Ｗから除去される。基板Ｗに供給された前洗浄液Ｌ２は、ドレンダクト５８１に排出される。

この場合、基板Ｗ上における前洗浄液Ｌ２は、前洗浄液供給部５４の加熱機構５４４によって４０℃以上、好ましくは５０℃以上８０℃以下、更に好ましくは６０℃以上７０℃以下の温度に加熱ないし温調されている。このように前洗浄液Ｌ２を上記温度に加熱ないし温調したことにより、前洗浄液Ｌ２の反応性を高め、基板Ｗの下地金属層９３に形成された酸化皮膜等を効率良く短時間で除去することが可能となる。具体的には、比較例として常温の前洗浄液Ｌ２を用いた場合、５分程度の時間を要する前洗浄処理が、約６０℃に加熱した前洗浄液Ｌ２を用いた場合、１分程度の所要時間まで短縮することができる。

［基板リンス処理工程］
続いて、洗浄処理された基板Ｗがリンス処理される（ステップＳ３）。この場合、回転する基板Ｗに、リンス液ノズル５５１からリンス液Ｌ３が供給されて、基板Ｗの表面がリンス処理される。これにより、基板Ｗ上に残存する前洗浄液Ｌ２が洗い流される。基板Ｗに供給されたリンス液Ｌ３はドレンダクト５８１に排出される。

［めっき液供給工程］
次に、めっき液供給工程として、リンス処理された基板Ｗ上にめっき液Ｌ１が供給されて盛り付けられる（ステップＳ４）。この場合、まず、基板Ｗの回転数を、リンス処理時の回転数よりも低減させる。例えば、基板Ｗの回転数を５０〜１５０ｒｐｍにしてもよい。このことにより、基板Ｗ上に形成される後述のめっき膜９６を均一化させることができる。なお、めっき液Ｌ１の盛り付け量を増大させるために、基板Ｗの回転は停止させてもよい。

続いて、めっき液ノズル５３１から基板Ｗの上面にめっき液Ｌ１が吐出される。吐出されためっき液Ｌ１は、表面張力によって基板Ｗの上面に留まり、めっき液が基板Ｗの上面に盛り付けられて、めっき液Ｌ１の層（いわゆるパドル）が形成される。めっき液Ｌ１の一部は、基板Ｗの上面からから流出し、ドレンダクト５８１から排出される。所定量のめっき液Ｌ１がめっき液ノズル５３１から吐出された後、めっき液Ｌ１の吐出が停止される。その後、吐出位置に位置づけられていたノズルアーム５６が、退避位置に位置づけられる。

［めっき液加熱処理工程］
次に、めっき液加熱処理工程として、基板Ｗ上に盛り付けられためっき液Ｌ１が加熱される。このめっき液加熱処理工程は、蓋体６が基板Ｗを覆う工程（ステップＳ５）と、不活性ガスを供給する工程（ステップＳ６）と、めっき液Ｌ１を加熱する加熱工程（ステップＳ７）と、を有している。なお、めっき液加熱処理工程においても、基板Ｗの回転数は、めっき液供給工程と同様の速度（あるいは回転停止）で維持されることが好適である。

＜基板を蓋体で覆う工程＞
まず、基板Ｗが蓋体６によって覆われる（ステップＳ５）。この場合、まず、蓋体移動機構７の旋回モータ７２が駆動されて、退避位置に位置づけられていた蓋体６が水平方向に旋回移動して、上方位置に位置づけられる。続いて、蓋体移動機構７のシリンダ７３が駆動されて、上方位置に位置づけられた蓋体６が下降する。これにより、基板Ｗが蓋体６によって覆われて、基板Ｗの周囲の空間が閉塞化される。

＜不活性ガス供給工程＞
基板Ｗが蓋体６によって覆われた後、蓋体６の天井部６１に設けられたガスノズル６６１が、蓋体６の内側に不活性ガスを吐出する（ステップＳ６）。このことにより、蓋体６の内側が不活性ガスに置換され、基板Ｗの周囲が低酸素雰囲気になる。不活性ガスは、所定時間吐出され、その後、不活性ガスの吐出を停止する。

＜加熱工程＞
次に、基板Ｗ上に盛り付けられためっき液Ｌ１が加熱される（ステップＳ７）。加熱工程において、ヒータ６３が駆動されて、基板Ｗ上に盛り付けられためっき液Ｌ１が加熱される。加熱工程でのめっき液Ｌ１の加熱は、めっき液Ｌ１の温度が所定温度まで上昇するように設定された所定時間行われる。めっき液Ｌ１の温度が、成分が析出する温度まで上昇すると、基板Ｗの上面にめっき液Ｌ１の成分が析出し、めっき膜９６が形成され始める。

＜蓋体退避工程＞
加熱工程が終了すると、蓋体移動機構７が駆動されて、蓋体６が退避位置に位置づけられる（ステップＳ８）。この場合、まず、蓋体移動機構７のシリンダ７３が駆動されて、蓋体６が上昇して、上方位置に位置づけられる。その後、蓋体移動機構７の旋回モータ７２が駆動されて、上方位置に位置づけられた蓋体６が水平方向に旋回移動して、退避位置に位置づけられる。

このようにして、基板Ｗのめっき液加熱処理工程（ステップＳ５〜Ｓ８）が終了する。

［基板リンス処理工程］
次に、めっき液加熱処理された基板Ｗがリンス処理される（ステップＳ９）。この場合、まず、基板Ｗの回転数を、めっき処理時の回転数よりも増大させる。例えば、めっき処理前の基板リンス処理工程（ステップＳ３）と同様の回転数で基板Ｗを回転させる。続いて、退避位置に位置づけられていたリンス液ノズル５５１が、吐出位置に移動する。次に、回転する基板Ｗに、リンス液ノズル５５１からリンス液Ｌ３が供給されて、基板Ｗの表面が洗浄される。このことにより、基板Ｗ上に残存するめっき液Ｌ１が洗い流される。

［基板乾燥処理工程］
続いて、リンス処理された基板Ｗが乾燥処理される（ステップＳ１０）。この場合、例えば、基板Ｗの回転数を、基板リンス処理工程（ステップＳ９）の回転数よりも増大させて、基板Ｗを高速で回転させる。これにより、基板Ｗ上に残存するリンス液Ｌ３が振り切られて除去され、図３（ｂ）に示すように、凹部９１内であって下地金属層９３上にめっき膜９６が形成された基板Ｗが得られる。この場合、基板Ｗに、窒素（Ｎ_２）ガスなどの不活性ガスを噴出して、基板Ｗの乾燥を促進させてもよい。また、基板リンス処理工程（ステップＳ１０）では、例えばＩＰＡ（イソプロピルアルコール）等の有機系溶剤からなる処理液を基板Ｗに供給しても良い。この際、基板Ｗ上に残留していたリンス液Ｌ３をＩＰＡ等の処理液中に取り込むとともに、この処理液を基板Ｗ上から振り切って蒸発させ、基板Ｗを乾燥しても良い。

［基板取り出し工程］
その後、基板Ｗが基板保持部５２から取り出されて、めっき処理部５から搬出される（ステップＳ１１）。

このようにして、めっき処理装置１を用いた基板Ｗの一連のめっき処理方法（ステップＳ１〜ステップＳ１１）が終了する。

このように本実施の形態によれば、前洗浄液供給部５４によって下地金属層９３を前洗浄処理する際、基板Ｗ上における前洗浄液Ｌ２の温度を４０℃以上、好ましくは６０℃以上７０℃以下としている。これにより、前洗浄液Ｌ２の反応性および洗浄能力が温度上昇によって高められるので、ドライエッチングによりダメージを受けた下地金属層９３の上面や、下地金属層９３に形成された酸化皮膜を効率良く短時間で除去することができる。この結果、前洗浄処理工程の処理時間を短縮することができ、基板Ｗの処理効率を高めることができる。

［変形例］
次に、本実施の形態の各変形例について説明する。なお、以下の変形例を説明する各図において、上述した実施の形態と同一部分には同一の符号を付してある。また、以下においては、上述した本実施の形態との相違点を中心に説明し、上述した本実施の形態と共通する事項については詳細な説明を省略する。

＜変形例１＞
図５および図６は、本実施の形態の一変形例（変形例１）を示す図である。図５に示すように、めっき処理部５は、基板Ｗの上面に追加前洗浄液Ｌ４を供給する追加前洗浄液供給部５０を更に備えている。この追加前洗浄液供給部５０は、前洗浄処理される前の基板Ｗに対して追加前洗浄液Ｌ４を供給することにより、基板Ｗの下地金属層９３の酸化を促進するものである。この追加前洗浄液供給部５０は、基板保持部５２に保持された基板Ｗに対して追加前洗浄液Ｌ４を吐出する追加前洗浄液ノズル５０１と、追加前洗浄液ノズル５０１に追加前洗浄液Ｌ４を供給する追加前洗浄液供給源５０２と、を有している。このうち追加前洗浄液供給源５０２は、追加前洗浄液Ｌ４を、追加前洗浄液配管５０３を介して追加前洗浄液ノズル５０１に供給するように構成されている。追加前洗浄液ノズル５０１は、ノズルアーム５６に保持されてめっき液ノズル５３１、前洗浄液ノズル５４１およびリンス液ノズル５５１とともに移動可能になっている。なお、追加前洗浄液Ｌ４としては、下地金属層９３に生じた金属の変質層を酸化させ、前洗浄液Ｌ２によって除去しやすくする表層酸化可能な洗浄液を用いることができ、例えばアルカリ性洗浄液が挙げられる。

この場合、図６に示すように、前洗浄処理工程（ステップＳ２）の前に、追加前洗浄処理工程（ステップＳ１２）と、追加基板リンス処理工程（ステップＳ１３）と、が設けられている。

このうち追加前洗浄処理工程（ステップＳ１２）は、基板Ｗに対して追加前洗浄液Ｌ４を供給して、下地金属層９３に生成した変質層の酸化を促進する工程である。この追加前洗浄処理工程（ステップＳ１２）においては、基板保持部５２に保持されて回転されている基板Ｗに、追加前洗浄液ノズル５０１から追加前洗浄液Ｌ４が供給されて、基板Ｗの表面が追加前洗浄処理される。これにより、下地金属層９３に形成された変質層の酸化が促進され、変質層の略全体が酸化される。この結果、後工程の前洗浄処理工程（ステップＳ２）で金属の酸化皮膜を除去しやすくすることができる。

その後、追加基板リンス処理工程（ステップＳ１３）において、基板Ｗにリンス液Ｌ３を吐出することにより、追加前洗浄された基板Ｗをリンス処理する。具体的には、回転する基板Ｗに対してリンス液ノズル５５１からリンス液Ｌ３が供給され、基板Ｗの表面がリンス処理される。これにより、基板Ｗ上に残存する追加前洗浄液Ｌ４が洗い流される。

＜変形例２＞
図７は、本実施の形態の他の変形例（変形例２）を示す図である。上述した実施の形態においては、基板Ｗを前洗浄処理する工程（ステップＳ２）の後、めっき液Ｌ１を供給する工程（ステップＳ４）の前に、基板Ｗをリンス処理する工程（ステップＳ３）が設けられている場合について説明した。しかしながら、図７に示すように、前洗浄処理工程（ステップＳ２）の後、基板Ｗをリンス処理する工程（ステップＳ３）を介在させることなく、めっき液Ｌ１を供給する工程（ステップＳ４）が行われても良い。すなわち、めっき液供給工程（ステップＳ４）において、前洗浄処理された基板Ｗ上にめっき液Ｌ１が供給される。これにより、前洗浄処理によって酸化皮膜が除去された下地金属層９３が、リンス液Ｌ３中に混ざり込んだ酸素によって再度酸化されることを抑えることができる。なお、上述した追加前洗浄処理を行う場合（変形例１、図５および図６）においても、基板Ｗをリンス処理する工程（ステップＳ３）を設けなくても良い。

＜変形例３＞
図８および図９は、本実施の形態の他の変形例（変形例３）を示す図である。図８に示すめっき処理方法（変形例３）においては、基板Ｗに供給される前の前洗浄液Ｌ２を脱気処理する工程（ステップＳ１４）が設けられている。この場合、図９に示すように、前洗浄液供給部５４の前洗浄液供給源５４２は、前洗浄液Ｌ２を貯留する供給タンク５４５を有している。また、供給タンク５４５には、基板Ｗに供給される前の前洗浄液Ｌ２を脱気処理する脱気処理部５４６が接続されている。脱気処理部５４６は、例えば、窒素などの不活性ガスを供給タンク５４５内に供給するように構成され、これにより供給タンク５４５に貯留された前洗浄液Ｌ２中の溶存酸素および溶存水素を除去する。この場合、前洗浄液Ｌ２中に窒素などの不活性ガスを溶解させることにより、既に前洗浄液Ｌ２中に溶存している酸素や水素等のその他のガスを前洗浄液Ｌ２の外部に排出することができる。前洗浄液Ｌ２から排出された酸素や水素は、供給タンク５４５から排出される。このように、前洗浄液Ｌ２を脱気処理することにより、下地金属層９３が、前洗浄液Ｌ２中に溶存する酸素によって酸化されることを抑制することができる。なお、この場合においても、上記変形例２と同様、基板Ｗをリンス処理する工程（ステップＳ３）を設けなくても良い。

なお、上記実施の形態および変形例そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施の形態および変形例に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。実施の形態および変形例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態および変形例にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

Claims (14)

1. 凹部を有するとともに前記凹部の底面から下地金属層が露出する基板を水平に保持して回転させる基板保持部と、
   前記基板保持部に保持されて回転する前記基板に対してジカルボン酸又はトリカルボン酸である前洗浄液を供給して、前記下地金属層を前洗浄処理する前洗浄液供給部と、を備え、
   前記基板上における前記前洗浄液の温度は、４０℃以上である、基板液処理装置。
2. 前記前洗浄処理された前記基板に対してめっき液を供給するめっき液供給部を更に備えた、請求項１に記載の基板液処理装置。
3. 前記前洗浄液の温度は、前記めっき液の温度の±５℃以内である、請求項２に記載の基板液処理装置。
4. 前記前洗浄液の温度は、６０℃以上７０℃以下である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の基板液処理装置。
5. 前記前洗浄処理される前の前記基板に対して追加前洗浄液を供給して、前記下地金属層の酸化を促進する追加前洗浄液供給部を更に備えた、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の基板液処理装置。
6. 前記基板に供給される前の前記前洗浄液を脱気処理する脱気処理部を更に備えた、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の基板液処理装置。
7. 凹部を有するとともに前記凹部の底面から下地金属層が露出する基板を水平に保持して回転する工程と、
   回転する前記基板に対してジカルボン酸又はトリカルボン酸である前洗浄液を供給して、前記下地金属層を前洗浄処理する工程と、を備え、
   前記基板上における前記前洗浄液の温度は、４０℃以上である、基板液処理方法。
8. 前記前洗浄処理された前記基板に対してめっき液を供給する工程を更に備えた、請求項７に記載の基板液処理方法。
9. 前記前洗浄液の温度は、前記めっき液の温度の±５℃以内である、請求項８に記載の基板液処理方法。
10. 前記前洗浄処理する工程の後、前記基板をリンス処理する工程を介在させることなく、前記めっき液を供給する工程が行われる、請求項８又は９に記載の基板液処理方法。
11. 前記前洗浄液の温度は、６０℃以上７０℃以下である、請求項７乃至１０のいずれか一項に記載の基板液処理方法。
12. 前記前洗浄処理される前の前記基板に対して追加前洗浄液を供給して、前記下地金属層の酸化を促進する工程を更に備えた、請求項７乃至１１のいずれか一項に記載の基板液処理方法。
13. 前記基板に供給される前の前記前洗浄液を脱気処理する工程を更に備えた、請求項７乃至１２のいずれか一項に記載の基板液処理方法。
14. 基板液処理装置の動作を制御するためのコンピュータにより実行されたときに、前記コンピュータが前記基板液処理装置を制御して請求項７乃至１３のいずれか一項に記載の基板液処理方法を実行させるプログラムが記録された記録媒体。

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