KR100824759B1 - 기판처리장치 및 기판도금장치 - Google Patents

기판처리장치 및 기판도금장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100824759B1
KR100824759B1 KR1020070072802A KR20070072802A KR100824759B1 KR 100824759 B1 KR100824759 B1 KR 100824759B1 KR 1020070072802 A KR1020070072802 A KR 1020070072802A KR 20070072802 A KR20070072802 A KR 20070072802A KR 100824759 B1 KR100824759 B1 KR 100824759B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
plating
stage
anode
plating liquid
Prior art date
Application number
KR1020070072802A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20070082587A (ko
Inventor
고지 미시마
준지 구니사와
나츠키 마키노
노리오 기무라
히로아키 이노우에
겐지 나카무라
모리지 마츠모토
다카히로 난죠
미츠코 오다가키
Original Assignee
가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2000156691A external-priority patent/JP2001338965A/ja
Priority claimed from JP2000166577A external-priority patent/JP3657173B2/ja
Priority claimed from JP2000170076A external-priority patent/JP3668100B2/ja
Application filed by 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 filed Critical 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
Publication of KR20070082587A publication Critical patent/KR20070082587A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100824759B1 publication Critical patent/KR100824759B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D17/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
    • C25D17/001—Apparatus specially adapted for electrolytic coating of wafers, e.g. semiconductors or solar cells
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated
    • C25D7/12—Semiconductors
    • C25D7/123—Semiconductors first coated with a seed layer or a conductive layer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
    • H01L21/283—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current
    • H01L21/288—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a liquid, e.g. electrolytic deposition
    • H01L21/2885—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a liquid, e.g. electrolytic deposition using an external electrical current, i.e. electro-deposition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67763—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading
    • H01L21/67778—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading involving loading and unloading of wafers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • H01L21/681—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment using optical controlling means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

본 발명은 반도체기판에 형성된 미세배선패턴(오목부)에 구리(Cu) 등의 금속을 충전하는 등의 용도의 기판처리장치에 관한 것으로, 기판카세트를 얹어 놓고 기판(W)의 로드·언로드를 행하는 로드·언로드부와, 기판(W)의 처리를 행하는 기판처리유닛과, 로드·언로드부와 기판처리유닛 사이에서 기판의 수수를 행하는 반송로봇을 동일 설비 내에 가지고, 로드·언로드부에 기판카세트가 얹어 놓여진 것을 검지하여 반송로봇이 기판카세트로부터 기판(W)을 인출하기 쉬운 위치에 그 기판카세트가 위치하도록 수평회전하는 회전테이블을 설치한 것을 특징으로 하는 것이다.
기판처리장치, 기판도금장치, 동일설비, 단일유닛

Description

기판처리장치 및 기판도금장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PLATING APPARATUS}
본 발명은 기판처리장치 및 기판도금장치에 관한 것으로, 특히 반도체기판에 형성된 미세 배선패턴(오목부)에 구리(Cu) 등의 금속을 충전하는 등의 용도의 기판처리장치 및 기판도금장치 및 기판의 피처리면에 복수 단의 전해처리를 실시하는 기판처리장치에 관한 것이다.
반도체기판 위에 배선회로를 형성하기 위한 재료로서는 알루미늄 또는 알루미늄합금이 일반적으로 사용되고 있으나, 집적도의 향상에 따라 더욱 전도율이 높은 재료를 배선재료에 채용할 것이 요구되고 있다. 이 때문에 기판에 도금처리를 실시하여 기판에 형성된 배선패턴에 구리 또는 그 합금을 충전하는 방법이 제안되고 있다.
이러한 배선패턴에 구리 또는 그 합금을 충전하는 방법으로서는, CVD(화학적 증착)이나 스패터링 등 각종의 방법이 알려져 있으나, 금속층의 재질이 구리 또는 그 합금인 경우, 즉 구리배선을 형성하는 경우, CVD로는 비용이 비싸고, 또한 스패터링에서는 높은 종횡비(패턴의 깊이의 비가 폭에 비하여 크다)의 경우에 매립이 불가능하다는 등의 단점을 가지고 있어 도금에 의한 방법이 가장 유효하기 때문이다.
여기서 반도체기판 위에 구리도금을 실시하는 방법으로서는 컵 식이나 딥 식과 같이 도금탱크에 항상 도금액을 채워 그곳에 기판을 담그는 방법과, 도금탱크에 기판이 공급되었을 때에만 도금액을 채우는 방법, 또 전위차를 걸어 이른바 전해도금을 행하는 방법과, 전위차를 걸지 않은 무전해도금을 행하는 방법 등, 여러 가지의 방법이 있다.
종래 이와 같은 종류의 구리도금을 행하는 도금장치에는 기판카세트를 얹어 놓고 기판의 로드·언로드를 행하는 로드·언로드부와, 도금공정이나 도금에 부대하는 각 처리공정, 도금 후의 세정·건조공정 등을 행하는 각종 유닛과, 이들 사이에서 기판의 반송을 행하는 반송로봇이 수평으로 설치되어 구비되어 있었다. 그리고 기판은 로드·언로드부에 얹어 놓여진 기판카세트로부터 인출되고, 이들의 각 유닛 사이를 반송하면서 각 유닛에서 소정의 처리가 실시된 후, 로드·언로드부의 기판카세트로 복귀되도록 되어 있었다.
그러나 종래의 도금장치에 있어서는 기판의 수수나 반송로봇의 주행 경로 등의 여러 가지의 제약을 받아 로드·언로드부, 반송로봇 및 각종 유닛을 동일 설비 내에 효율적으로 설치하는 것이 곤란할 뿐만 아니라, 메인티넌스 성능에도 문제가 있었다. 이것은 예를 들면 기판의 표면에 화학적 기계적 연마(CMP)를 실시하는 폴리싱장치 등의 다른 기판처리장치에 있어서도 마찬가지였다.
또 도금처리나 전처리 등의 각 공정마다 각각의 유닛이 구비되고, 각 유닛으 로 기판이 반송되어 처리되도록 되어 있었기 때문에 장치로서 매우 복잡하여 제어가 곤란하게 될 뿐만 아니라, 큰 점유면적을 차지하고, 또한 제조비용이 매우 비싸다는 문제가 있었다.
여기서 LSI 배선을 전해도금법에 의해 형성하는 경우, 배선폭이나 콘택트홀 직경이 0.15㎛보다도 작고, 종횡비(폭에 대한 깊이의 비)가 6 이상의 미세구조가 된다. 이와 같은 미세배선을 황산구리도금 단독으로 미세배선형성용의 홈에 매립하기 위해서는 첨가제나 통전조건을 치밀하게 제어할 필요가 있으나, 시드층의 형성상태 등의 불균일에 의해 배선 바닥부나 측벽에 보이드가 형성되기 쉽고, 또 배선 중앙부에 심(seam)이 형성되어 불량으로 되어 버리는 경우가 많다.
미세배선형성용 홈에 미세배선을 완전히 매립하기 위해서는 도금공정의 ① 균일전착성을 높여 바닥커버레지 및 사이드커버레지를 높이는 것, ② 배선 바닥부로부터 우선적으로 매립이 행하여지는 이른바 바닥올림성을 높이는 것의 양쪽을 달성할 필요가 있다.
균일전착성과 바닥올림성을 양립시키는 수단으로서 전해도금공정을 2단으로 나누는 방법이 제안되고 있다. 예를 들면 착체욕(錯體浴)과 같은 균일전착성이 높은 공정에서 제 1단의 도금을 행하여 커버레지를 올리고, 이어서 바닥올림성을 높이는 첨가제를 가한 황산구리욕 등으로 매립을 달성하는 방법이다. 이 때 사용하는 도금 장치는 컵 식이나 딥 식의 도금셀을 직렬로 2단 연결하는 것이 사용되고 있다.
한편, 미세배선형성용의 홈에 미세배선을 완전히 매립하는 다른 방법으로서, 도금공정을 무전해도금과 전해도금의 2단으로 나누는 방법도 제안되고 있다. 예를 들면 미리 스퍼터 등에 의해 형성된 시드층의 위에 이것을 보강하는 보조시드층을 무전해도금에 의해 형성함으로써 보조시드층을 포함하는 시드층 전체의 형성상태를 양호한 것으로 하고, 그 위에 전해도금을 행함으로써 확실하게 미세배선형성용의 홈에 미세배선을 매립하는 방법이다.
그러나 상기한 바와 같이 2단의 전해도금을 행하거나 무전해도금과 전해도금을 행하거나 하고자 하면 복수의 도금장치(각각 반송로봇이나 로드·언로드부가 설치되어 있다)를 병설하지 않으면 안되어 청정룸 내에서의 이들 장치의 설치공간이 확대되어 청정룸의 소형화를 도모할 수 없는 뿐만 아니라 비용상승의 하나의 원인이 되어 버린다. 또 도금장치 사이에 있어서의 기판의 반송이 번잡하여 시간도 걸린다.
또 통상 전해도금은 기판(W)의 피처리면을 하향으로 하고, 무전해도금은 상향으로 하여 행하기 때문에 양 장치 사이에 기판(W)의 반전기가 필요하게 되어 이 점으로부터도 콤팩트화, 저비용화가 저해되고 있었다.
또한, 각 도금 장치에서의 처리가 종료하면 일단 건조시켜 웨이퍼 카세트에 수납하고, 다음 도금장치로 반송하는 것이 되나, 그 사이에 기판의 피도금면이 오염되어 다음 공정의 도금처리에서 도금불량(예를 들면 매립불량이나 도금의 이상석출 등)이 생겨 안정된 공정이 얻어지지 않게 될 염려나 건조에 의해 피처리면이 산화될 염려도 있었다.
본 발명은 상기를 감안하여 이루어진 것으로, 로드·언로드부, 반송로봇 및 각종 유닛 등을 동일 설비 내에 효율적으로 설치할 수 있고, 또한 메인티넌스성이 우수한 기판처리장치를 제공하는 것을 제 1 목적으로 한다.
또 도금처리 및 그것에 부대하는 처리를 단일의 유닛에서 행할 수 있고, 또한 단일의 유닛으로 하여 소형화와, 조작성을 향상시킬 수 있으며, 메인티넌스성에도 우수한 기판도금장치를 제공하는 것을 제 2 목적으로 한다.
또한, 컴팩트화와 저비용화가 도모되어 하나의 기판처리공정으로부터 다음의 기판처리공정으로의 이행이 원활하여 단시간에 행할 수 있고, 또한 안정된 기판처리공정이 얻어지는 기판처리장치를 제공하는 것을 제 3 목적으로 한다.
상기 제 1 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기판처리장치는 기판카세트를 얹어 놓아 기판의 로드·언로드를 행하는 로드·언로드부와, 기판의 처리를 행하는 기판처리유닛과, 상기 로드·언로드부와 상기 기판처리유닛 사이에서 기판의 수수를 행하는 반송로봇을 동일 설비 내에 가지고, 상기 로드·언로드부에 기판카세트가 얹어 놓여진 것을 검지하여 상기 반송로봇이 기판카세트로부터 기판을 인출하기 쉬운 위치에 상기 기판카세트가 위치하도록 수평회전하는 회전테이블장치를 설치한 것을 특징으로 한다.
이에 의하여 로드·언로드부로의 기판카세트의 공급 및 로드·언로드부에 얹 어 놓여진 기판카세트로부터의 반송로봇에 의한 기판의 인출에 있어서의 제약을 완화하여 이들을 효율적으로 설치할 수 있다.
상기 로드·언로드부는 서로 병렬된 위치에 2개 설치되고, 이들 각 로드·언로드부에 설치한 회전테이블은 어느 쪽의 로드·언로드부에 얹어 놓여진 기판카세트로부터라도 상기 반송로봇이 기판을 인출하기 쉬워지도록 수평회전하는 것이 바람직하다. 이에 의하여 1대의 반송로봇으로 2개의 로드·언로드부에 얹어 놓여진 기판카세트의 임의의 한쪽으로부터 효율적으로 기판을 인출할 수 있다.
본 발명의 기판처리장치는 기판카세트를 얹어 놓아 기판의 로드·언로드를 행하는 로드·언로드부와, 기판의 처리를 행하는 기판처리유닛과, 상기 로드·언로드부와 상기 기판처리유닛 사이에서 기판의 수수를 행하는 반송로봇을 동일 설비 내에 가지고, 상기 기판처리유닛은 상기 설비의 한쪽의 측벽을 향하여 한 면에 복수개 병렬로 설치되어 있는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여 각 기판처리유닛이 한 면에서 마주 본 설비의 한쪽의 측벽을 개방시킴으로써 여기로부터 기판처리유닛의 메인티넌스를 간편하게 행할 수 있다.
본 발명의 기판처리장치는 기판카세트를 얹어 놓아 기판의 로드·언로드를 행하는 로드·언로드부와, 기판의 처리를 행하는 기판처리유닛과, 상기 로드·언로드부와 상기 기판처리유닛과의 사이에서 기판의 수수를 행하는 반송로봇을 가지는 기판처리설비를 2개 구비하고, 상기 각 설비는 이 설비의 한쪽의 측벽을 향하여 한 면에 병렬 설치된 복수의 기판처리유닛을 가지고, 상기 측벽에 대향하는 다른 쪽의 측벽에서 서로 등을 맞대고 설치되어 있는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여 기판 처리유닛의 메인티넌스성을 양호하게 유지한 채로 2개의 기판처리설비를 간격을 두는 일 없이 설치하여 공간절약을 실현하고, 또한 2개의 기판처리설비에 대하여 1대의 도금관리장치로 끝마치도록 할 수 있다.
상기 기판처리유닛은 예를 들면 기판처리부와 도금액 트레이를 가지고, 기판에 도금처리를 실시하는 도금유닛이다.
상기 제 2 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기판도금장치는 피도금면을 위쪽을 향하여 기판을 유지하는 기판유지부와 그 기판유지부로 유지한 기판에 근접한 위쪽 위치에서 대치하여 설치되는 애노드를 가지고, 상기 기판과 애노드 사이의 시일재로 시일된 공간에 도금액을 채워 전해도금을 실시하는 도금장치로서 상기 기판유지부는 회전 자유로운 기판스테이지와, 이 기판스테이지의 둘레 가장자리부에 세워 설치한 지지 암을 구비하고, 상기 지지 암으로 기판을 지지하였을 때에 상기 기판의 노치 또는 오리프라부에 대강 대면하는 지지 암에 대향하는 위치에 설치된 지지 암에는 기판을 안쪽을 향하여 가압하도록 회동하는 가압포올이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여 기판을 그 기판의 노치형성측을 하나의 지지 암에 가압한 상태로 고정포올으로 끼워 유지함으로써 기판과 기판유지부 사이의 여유분(통상, 기판 외경에 대하여 0.4mm 정도)만큼 기판을 기판유지부의 중심으로부터 노치 또는 오리프라부 가까이에 편심시킨 위치에서 기판유지부로 유지할 수 있고, 이에 의하여 노치 또는 오리프라부를 피하고, 또 시일형상이나 기구를 복잡하게 하는 일 없이 도금면적(유효면적)을 크게 할 수 있다.
상기 가압포올이 설치된 지지 암 이외의 지지 암에는 예를 들면 기판의 둘레 가장자리부를 끼워 유지하도록 회동하는 고정포올이 설치되어 있다.
상기 가압포올 및 고정포올은 이들을 폐쇄하는 방향으로 가세하는 가세부와, 상기 가세부의 가세력에 저항하여 상기 각 포올을 개방하는 방향으로 회동시키는 상하이동 자유로운 개방핀을 가지고 이들 개방핀을 개방부재의 상하이동에 따라 상하이동하도록 구성하고, 상기 개방핀과 상기 개방 부재와의 사이에 동작의 타이밍을 조정하는 조정기구를 구비하도록 하여도 좋다. 이에 의하여 기판을 유지할 때에 가압포올의 작동 타이밍을 고정포올의 작동보다도 빠르게 하여 기판을 편심시킨 후에 이것을 고정포올로 끼워 지지고정함으로써 스치는 것을 방지할 수 있다.
상기 조정기구를 상기 개방핀의 하단부에 위치조정 자유롭게 설치되는 큰 지름 부재와, 상기 개방부재의 상기 개방핀에 대향하는 위치에 설치되는 상기 개방핀의 외경보다 크고, 큰 지름 부재의 외경보다 작은 내경의 오목부로 이루어지는 것으로 하여도 좋다. 이에 의하여 예를 들면 개방핀의 하단부에 암 나사를 새겨 설치하고, 큰 지름부로서 이 암 나사부에 나사 결합하는 너트를 사용하여, 이 너트의 체결 위치를 조정함으로써 동작의 타이밍을 조정할 수 있다. 이 너트로서 더블너트를 사용함으로써 너트의 풀림에 의한 위치 어긋남을 방지할 수 있다.
본 발명의 기판도금장치는 피도금면을 위쪽을 향하여 기판을 유지하는 기판유지부와 이 기판유지부로 유지한 기판에 근접한 위쪽 위치에서 대치하여 설치되는 애노드를 가지고, 상기 기판과 애노드 사이의 시일재로 시일된 공간에 도금액을 채워 전해도금을 실시하는 도금장치로서, 상기 시일재는 링 형상으로 횡단면에 있어 서 서서히 두께가 얇아져 안쪽으로 연장 돌출하는 안쪽 연장 돌출부와, 그 안쪽 연장 돌출부에 연속하고 더욱 두께가 얇아져 아래쪽으로 굴곡하여 연장되는 아래쪽 수직하강부를 가지는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여 시일재는 수 mm H2O의 헤드압을 견딜 수 있으면 되므로 시일재의 아래쪽 연장 돌출부 하단의 두께를 예를 들면 0.5mm 정도의 가능한 한 얇게 할 수가 있어, 이에 의하여 시일성을 손상하는 일 없이 도금면적(유효면적)을 크게 할 수 있다.
상기 시일 부재의 하면에 프레임체를 거쳐 안쪽을 향하여 돌출하는 다수의 돌기편을 가지는 복수로 분할된 캐소드전극을 설치하고, 이 캐소드전극의 각 돌기편을 상기 시일재의 아래쪽 수직하강부의 바깥쪽에 위치하고, 상기 아래쪽 수직하강부를 따라 아래쪽으로 대략 직각으로 굴곡하여 연장되어 하단에 둥그스름하게 형성하여도 좋다. 이에 의하여 캐소드전극의 돌기편의 하단을 기판 표면에 수직방향으로부터 접촉시킴으로써 접촉 시의 스침에 의한 파티클의 발생을 방지하고, 또한 돌기편의 하단을 둥그스름하게 함으로써 접촉저항을 경감할 수 있다. 또 시일재와 캐소드전극을 일체로 하여 지지체에 설치함으로써 열화한 경우도 교환이 용이해진다.
본 발명의 기판도금장치는 피도금면을 위쪽을 향하여 기판을 유지하는 기판유지부와 이 기판유지부로 유지한 기판에 근접한 위쪽 위치에 대치하여 설치되는 애노드를 가지고, 상기 기판과 애노드 사이의 시일재로 시일된 공간에 도금액을 채 워 전해도금을 실시하는 도금장치로서, 상기 애노드를 유지하는 이동 자유로운 전극 헤드와, 이 전극 헤드의 둘레 가장자리부를 스토퍼면에 맞닿게 하여 상기 애노드와 기판 사이의 위치결정을 행하는 위치조절 가능한 스토퍼를 가지는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여 예를 들면 티칭 시에 전극 헤드가 고정스토퍼의 스토퍼면에 맞닿았을 때에 애노드와 기판이 평행이 되도록 고정스토퍼를 조정함으로써 반복하여 위치결정 정밀도를 향상시킴과 동시에, 전극 헤드 교환 시에 있어서의 또다른 전극 헤드에도 신속하게 대응시켜 기판 위의 전류밀도의 균일화를 도모할 수 있다.
상기 기판유지부의 주위를 둘러싸는 위치에 세워 설치한 스토퍼 봉에 고정된 너트에 나사결합되는 볼트로 상기 스토퍼를 구성하고, 이 너트의 머리부 상면을 스토퍼면으로 하여도 좋다. 이에 의하여 너트의 체결량을 조절함으로써 고정스토퍼를 조정할 수 있다.
본 발명의 기판도금장치는 피도금면을 위쪽을 향하여 기판을 유지하는 기판유지부와 이 기판유지부로 유지한 기판에 근접한 위쪽 위치에 대치하여 설치되는 애노드를 가지고, 상기 기판과 애노드 사이의 시일재로 시일된 공간에 도금액을 채워 전해도금을 실시하는 도금장치로서, 상기 애노드를 유지하는 이동 자유로운 전극 헤드와, 이 전극 헤드의 도달 가능범위에 설치된 도금액 트레이를 가지고, 적어도 상기 전극 헤드와 도금액 트레이의 접액부분을 습윤성이 나쁜 재료로 구성한 것을 특징으로 한다.
이에 의하여 대기와의 접촉면적이 많은 도금액 트레이이더라도 이 도금액 트 레이 내의 도금액에 포함되는 황산구리 등이 도금액 트레이나 전극 헤드와의 접액부분에 석출되어 이것이 핵이 되어 더욱 큰 고체로 성장하는 것을 방지할 수 있다.
상기 도금액 트레이 내에 더미캐소드를 착탈 자유롭게 설치하여도 좋다. 이에 의하여 도금액 트레이 내에 도금액을 채우고, 이 도금액 중에 애노드를 침지한 상태로 통전하여 더미캐소드에 더미의 도금을 실시함으로써 애노드의 조절을 실시할 수 있다. 이 더미캐소드는 예를 들면 무산소 구리로 이루어진다.
본 발명의 기판도금장치는 피도금면을 위쪽을 향하여 기판을 유지하는 기판유지부와 이 기판유지부로 유지한 기판에 근접한 위쪽 위치에 대치하여 설치되는 애노드를 가지고, 상기 기판과 애노드 사이의 시일재로 시일된 공간에 도금액을 채워 전해도금을 실시하는 도금장치로서, 상기 기판유지부로 유지된 기판 상면의 상기 시일재로 둘러싸인 영역에 남은 도금액을 기판을 회전시키면서 상기 기판 둘레 가장자리부의 상기 시일재에 근접한 위치에서 흡인하여 회수하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여 도금처리종료 후에 기판 상면에 남은 도금액을 기판의 회전에 따른 원심력으로 기판의 둘레 가장자리부의 시일재의 가장자리에 모아 여기로부터 효율 좋게 또한 높은 회수율로 도금액을 회수할 수 있고, 이에 의하여 고가인 도금액의 보충을 적게 할 수 있음과 동시에 폐액처리의 부하를 감소시킬 수 있다.
본 발명의 기판도금장치는 피도금면을 위쪽을 향하여 기판을 유지하는 기판유지부와 이 기판유지부로 유지한 기판에 근접한 위쪽 위치에 대치하여 설치되는 애노드를 가지고, 상기 기판과 애노드 사이의 시일재로 시일된 공간에 도금액을 채워 전해도금을 실시하는 도금장치로서, 상기 기판유지부로 유지된 기판 상면의 상기 시일재로 둘러싸인 영역에 상기 기판을 회전시키면서 린스를 위한 순수를 공급하여 상기 시일재를 세정하여 기판 상면으로부터 상기 시일재가 떨어진 후에 세정용의 순수를 공급하여 상기 시일재를 다시 세정하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여 1회의 도금 시마다 시일재, 또는 시일재의 근방에 설치되는 캐소드전극을 세정하여 소모품의 고수명화를 도모할 수 있다.
본 발명의 기판도금장치는 피도금면을 위쪽을 향하여 기판을 유지하는 기판유지부와 이 기판유지부로 유지한 기판에 근접한 위쪽 위치에 대치하여 설치되는 애노드를 가지고, 상기 기판과 애노드 사이의 시일재로 시일된 공간에 도금액을 채워 전해도금을 실시하는 도금장치로서, 상기 시일된 공간에 소정량의 도금액을 1회의 푸시로 공급하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여 도금 시에 필요하게 되는 도금액의 양은 소량이며, 소정량의 도금액의 공급을 1회의 조작으로 신속하고, 또한 확실하게 행할 수 있다.
본 발명의 기판도금장치는 피도금면을 위쪽을 향하여 기판을 유지하는 기판유지부와 이 기판유지부로 유지한 기판에 근접한 위쪽 위치에 대치하여 설치되는 애노드를 가지고, 상기 기판과 애노드 사이의 시일재로 시일된 공간에 도금액을 채워 전해도금을 실시하는 도금장치로서, 복수단계의 처리공정을 준비하여 그 각 처리공정의 사용과 미사용을 임의로 설정할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
이에 의하여 예를 들면 하나의 장치만으로 전처리공정, 도금처리공정, 초벌 세정공정, 본 세정공정 및 건조까지를 행할 수 있도록 임의의 공정을 진행함으로써 예를 들면 세정기나 스핀건조기로서 사용할 수도 있다.
상기 제 3 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기판처리장치는 기판을 유지하는 기판유지부와, 상기 기판유지부로 유지한 기판의 피처리면에 제 1 단의 기판처리를 행하는 제 1 기판처리 헤드와, 상기 기판유지부로 유지한 기판의 피처리면에 제 2 단의 기판처리를 행하는 제 2 기판처리 헤드를 가지는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 하나의 기판처리부에 대하여 제 1 단 및 제 2 단의 기판처리를 행하는 2개의 기판처리 헤드를 구비함으로써 단일셀에 대하여 2종류의 기판처리를 행할 수 있다.
상기 제 1 단의 기판처리 및 상기 제 2 단의 기판처리는 예를 들면 모두 도금처리이다. 제 1 단의 기판처리 또는 제 2 단의 도금처리의 한쪽은 전해도금처리이고, 다른 쪽은 무전해도금처리이어도 좋고, 또 제 1 단의 기판처리 및 제 2 단의 도금처리는 도금액이 다른 전해도금처리이더라도 좋다.
기판처리가 모두 전해도금처리인 경우는, 제 1 단의 전해도금액으로서는 피로인산 구리욕, EDTA 등을 가한 착체욕 등을 사용할 수 있으나, 이들에 한정되지 않는다. 과전압이 높은 욕(浴) 특성이면 유효하다. 제 2 단의 전해도금액으로서는 황산구리욕 등을 사용할 수 있다.
본 발명의 기판처리장치는 기판을 유지하는 기판유지부와, 이 기판유지부로 유지한 기판의 피처리면에 제 1 단의 기판처리를 행하는 기판처리 헤드를 가지는 제 1 단 기판처리용 기판처리장치와, 기판을 유지하는 기판유지부와, 이 기판유지 부로 유지한 기판의 피처리면에 제 2 단의 기판처리를 행하는 기판처리 헤드를 가지는 제 2 단 기판처리용 기판처리장치를 구비하고, 이들의 기판처리장치를 하나의 장치 내에 설치한 것을 특징으로 한다.
이상의 2단 도금장치에 의하면 이하와 같은 우수한 효과를 가진다.
① 단일의 기판처리부에 기판처리 헤드를 복수 조립함으로써 특성이 다른 기판처리공정을 단일의 기판처리부에서 연속으로 행할 수 있다. 또 장치의 콤팩트화가 도모되어 이것을 설치하는 청정룸의 콤팩트화도 도모되어 청정룸 비용의 저감화가 도모된다. 또 기판처리장치의 콤팩트화가 도모되면 CMP 장치(화학기계 연마장치)와의 클러스터화도 가능하게 된다.
② 다른 기판처리의 하나의 장치 내에서 연속하여 행할 수 있으므로 하나의 기판처리공정으로부터 다음의 기판처리공정으로의 이행이 원활하고 단시간에 행할 수 있어 기판처리공정 사이에 있어서의 기판의 이송을 카세트케이스를 사용하여 행할 필요가 없어져 기판처리불량을 일으킬 염려도 없어져 안정된 기판처리공정이 가능하게 된다.
③ 또 기판처리 헤드를 사용하여 기판처리를 행하는 기판처리장치를 하나의 장치 내에 복수대 설치하여 구성한 경우도 장치의 콤팩트화가 도모되고, 이것을 설치하는 청정룸의 콤팩트화·저비용화가 도모되고, 또한 CMP 장치와의 클러스터화도 가능하게 된다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시형태의 기판처리장치의 전체구성을 나타내는 평면도이고, 그 예는 기판도금장치에 적용한 것이다. 이 도금장치(기판처리장치)에는 직사각형상의 설비(210)의 내부에 위치하여 복수의 기판(W)을 내부에 수납하는 기판카세트(212)를 얹어 놓는 2개의 로드·언로드부(214)와, 기판(W)의 도금처리 및 그 부대처리를 행하는 복수의 도금유닛(216)과, 로드·언로드부(214)와 각 도금유닛(216)과의 사이에서 기판(W)의 수수를 행하는 반송로봇(218)이 구비되어 있다.
이들 각종 기기류는 설비(210)의 2단 부분에 설치되어 외기와 직접 접촉하지않도록 되어 있다. 또 설비(210)의 1단 부분에는 도금관리장치(282)(도 8 참조)가 구비되어 있다.
도 2는 설비(210) 내의 기류의 흐름을 나타내고, 청정공기가 칸막이(220)로 칸막이 된 설비(210)의 내부를 배관을 거쳐 순환하는 구조로 되어 있다. 즉 청정공기는 천정으로부터 흘러내려 설비(210)의 내부에 공급되고, 이 공급된 청정공기의 대부분은 바닥으로부터 칸막이(222)에 의해 좌우로 칸막이 된 순환배관(224)을 통하여 천장 측으로 복귀되고, 다시 고성능 필터(226)를 통하여 팬(228)에 의해 설비(210)의 내부로 밀어 넣어져 순환하고, 일부의 기류는 설비(210)의 내부로부터 배기관(230)에 의해 외부로 배기된다. 이 고성능 필터(226)는 천장 내부의 도금유닛(216)의 위와, 로드·언로드부(214)의 위에 설치되어 있다. 이와 같이 청정공기는 설비(210)의 내부를 순환하도록 사용되나, 공기량이 부족한 경우는 외부 공기도입구(232)로부터 설비(210)의 내부로 신선한 공기가 도입되고, 이 외부공기는 팬(228)에 의해 고성능 필터(226)를 통하여 설비(210) 내로 밀어 넣어져 마찬가지로 설비(210)의 내부를 순환한다. 이에 의하여 설비(210)의 내부는 대기압보다 낮은 압력으로 설정된다.
이와 같이 청정공기가 천정으로부터 아래 방향으로 흐르기 때문에 더욱 청정도가 필요한 각종 기기류는 2단 부분에 설치되고, 청정도가 비교적 필요하지 않은 도금관리장치가 1단 부분에 설치되어 있다.
도 3 내지 도 5는 로드·언로드부(214)를 나타내는 것으로, 이 로드·언로드부(214)에는 기판카세트(212)를 탑재 유지하는 수평회전 자유롭고 직사각형 평판형상의 회전테이블장치(240)가 구비되어 있다. 이 각 회전테이블장치(240)에는 그대로 대각선을 따른 위치에 이 위에 기판카세트(212)가 얹어 놓여진 것을 검지하는 2개의 카세트센서(242a, 242b)가 설치되어 있다.
또 회전테이블장치(240)의 근방에는 스테핑모터(244)의 구동에 따라 상하이동하는 기판검출용 마이크로포토센서(248)가 설치된 웨이퍼 서치기구(249)가 설치되어 있다. 또한, 회전테이블장치(240)의 아래쪽에서 약간 시프트한 위치에 기판 밀려나옴센서로서 투수광장치(250)가 설치되고, 이 투수광장치(250)의 바로 위에서 천장 내부에 반사장치(252)가 설치되어 있다.
이에 의하여 기판카세트(212)는 카세트공급면(254)으로부터 설비(210)의 내부에 공급되어 도 3의 오른쪽에 나타내는 바와 같이 카세트공급면(254)과 대략 직교하는 방향을 따라 회전테이블장치(240) 위에 얹어 놓여진다. 그리고 기판카세트(212)가 회전테이블장치(240) 위에 얹어 놓여진 것을 카세트센서(242a, 242b)가 검지하면 스테핑모터(244)가 구동되어 웨이퍼서치기구(249)가 상승하여 웨이퍼서치기구(249)의 선단에 설치된 마이크로포토센서(248)로 기판(W)의 존재가 1매마다 검지되어 기판(W)의 매수가 검지된다. 다음으로, 기판밀려나옴센서로 투수광장치(250)로부터 빛이 투광되고, 이 빛이 반사장치(252)에서 반사하여 투수광장치(250)에서 수광되는지의 여부에 의해 기판(W)의 밀려나옴의 유무가 검지된다. 즉 기판(W)이 밀려나와 있는 경우는 기판(W)에 의해 광로가 차광되게 된다. 이들 검사에서 이상이 없을 때에 도 3의 왼쪽에 나타내는 바와 같이 상기 반송로봇(218)이 기판카세트(212)로부터 기판(W)을 인출하기 쉬운 위치에 상기 기판카세트(212)가 위치하도록 회전테이블장치(240)가 회전한다. 즉 이 예에서는 왼쪽의 회전테이블장치(240)가 오른쪽방향으로 θ(≒23도)만큼 회전한다. 또한, 도 1은 좌우의 회전테이블장치(240)가 함께 회전한 후의 상태를 나타내고 있다.
*이와 같이 회전테이블장치(240)를 회전시켜 기판카세트(212)의 방향을 바꿈으로써 로드·언로드부(214)로의 기판카세트(212)의 공급 및 로드·언로드부(214)에 얹어 놓여진 기판카세트(212)로부터의 반송로봇(218)에 의한 기판(W)의 인출에 있어서의 제약을 완화하여 이들을 효율적으로 설치할 수 있다.
도 6은 도금유닛(216)을 나타내는 것으로, 도 6에 나타내는 바와 같이 도금유닛(216)에는 도금처리 및 그 부대처리를 행하는 기판처리부(260)가 구비되고, 이 기판처리부(260)에 인접하여 도금액을 저류하는 도금액 트레이(262)가 설치되어 있다. 그리고 반송로봇(218)으로 반송되어 기판처리부(260)에 얹어 놓여진 기판(W) 은 이 기판처리부(260)에서 그 표면에 도금처리가 실시되고, 다시 필요에 따라 프리코팅 등의 전처리나, 도금 후의 기판(W)의 세정·건조가 행하여지도록 되어 있다. 또 이 도금유닛(216)에는 기판처리부(260)에 있어서의 기판(W)의 유무를 검지하는 투광소자(264)와 수광소자(266)로 이루어지는 기판센서가 기판 탑재면과 교차하도록 설치되어 있다.
반송로봇(218)은 회전 및 주행동작을 할 수 있는 로봇으로서, 2개의 기판카세트(212) 중 어느 쪽인가에 의하여 한쪽으로부터 기판(W)을 인출하여 도금유닛(216)까지 반송하여 이 기판(W)을 도금유닛(216)의 기판처리부(260)에 얹어 놓도록 되어 있다.
도 1로 되돌아가 도금유닛(216)은 설비(210)의 한쪽의 측벽(270)을 향하여 한 면에 복수개(도시에서는 3개) 병렬로 설치되어 있다. 즉 도금유닛(216)의 기판처리부(260)가 반송로봇(218) 측에, 도금액 트레이(262)가 상기 측벽(270) 측에 각각 위치하고, 이 도금액 트레이(262)의 측면이 상기 측벽(270)의 안쪽면을 따라 이것과 평행하게 늘어서 있다.
이에 의하여 도금유닛(216)의 수리나 교환 등의 메인티넌스는 이 측벽(270) 측을 개방하고, 이 측벽(270)에 대향하는 다른 쪽의 측벽(272)을 개방하는 일 없이 행하여지고 이에 의하여 메인티넌스가 간편해진다. 또 로드·언로드부(214)의 메인티넌스는 상기 로드·언로드부(214) 측의 한쪽의 끝벽(274)을 개방함으로써 반송로봇(218)의 메인티넌스는 이 끝벽(274)에 대향하는 다른 쪽의 끝벽(276)을 개방함으로서 행하여진다.
다음에 이 실시형태의 도금장치(기판처리장치)의 동작에 대하여 설명한다.
먼저, 기판카세트(212)를 로드·언로드부(214)의 회전테이블장치(240) 위에 얹어 놓는다. 그렇게 하면 기판(W)의 매수와 밀려나옴의 유무가 검지되고, 이상이 없는 경우에 반송로봇(218)이 기판카세트(212)로부터 기판(W)을 인출하기 쉬운 위치에 상기 기판카세트(212)가 위치하도록 회전테이블장치(240)를 회전시킨다.
이 상태에서 반송로봇(218)은 기판카세트(212)로부터 기판(W)을 인출하여 하나의 도금유닛(216)의 기판처리부(260)로 기판(W)을 반송하여 얹어 놓는다. 그리고 반송로봇(218)은 기판처리부(260)에서 도금처리를 실시하여 필요에 따라 세정·건조시킨 기판(W)을 기판처리부(260)로부터 받아 기판카세트(212)로 되돌린다.
*그리고 기판카세트(212) 내의 모든 기판(W)의 도금처리가 완료되었을 때에 회전테이블장치(240)를 상기와 반대방향으로 회전시켜 기판카세트(212)를 원래의 상태로 되돌리고, 그런 다음에 기판카세트(212)를 설비(210)의 내부로부터 반출한다.
또한, 이 실시형태에 있어서는 3개의 도금유닛(216)을 구비한 예를 나타내고 있으나, 이 개수는 3개에 한정되지 않고, 단위시간당의 기판 소망처리매수, 이른바 스루풋 등에 의해 1개 또는 2개 이상으로부터 임의로 선택된다.
도 7 및 도 8은 도금장치에 적용한 본 발명의 다른 실시형태의 기판처리장치를 나타내는 것으로, 이것은 상기 실시형태와 동일한 구성, 즉 내부에 로드·언로드부(214), 한쪽의 측벽(270)을 향하여 한 면에 병렬 설치한 복수의 도금유닛(216) 및 반송로봇(218)을 가지는 2개의 도금설비(280)를 이 도금설비(280)의 상기 한쪽의 측벽(270)과 대향하는 다른 쪽의 측벽(272)에서 서로 등을 맞대고 설치하고, 또한 2개의 도금처리설비에 대하여 1대의 도금관리장치(282)를 설치한 것이다.
이 실시형태에 의하면 도금유닛(216)의 메인티넌스는 이 도금유닛(216) 측의 측벽(270)을 개방함으로써 행할 수 있고, 따라서 도금유닛(216)의 메인티넌스성을 양호하게 유지한 채 2개의 도금설비(280)를 간격을 두는 일 없이 설치하여 공간절약을 실현하고, 또한 2개의 도금설비(280)에 대하여 1대의 도금관리장치(282)로 할 수 있도록 할 수가 있다.
이 예에 의하면 로드·언로드부(214)로의 기판카세트(212)의 공급 및 로드·언로드부(214)에 얹어 놓여진 기판카세트(212)로부터의 반송로봇(218)에 의한 기판(W)의 인출에 있어서의 제약을 완화하여 이들을 효율적으로 설치하여 점유면적을 줄일 수 있다.
또 도금유닛(기판처리유닛)(216)을 설비의 한쪽의 측벽을 향하여 한 면에 복수개 병렬로 설치함으로써 메인티넌스성을 향상시키고, 또한 한쪽의 측벽(270)을 향하여 한 면에 병렬 설치한 복수의 도금유닛(216)을 가지는 기판처리설비(280)를 상기 측벽(270)에 대향하는 다른 쪽의 측벽(272)으로 서로 등을 맞대어 설치함으로써 도금유닛(216)의 메인티넌스성을 양호하게 유지한 채 2개의 기판처리설비(280)를 간격을 두는 일 없이 설치하여 공간절약을 실현하고, 또한 2개의 기판처리설비(280)에 대하여 1대의 도금관리장치(282)로 할 수 있도록 할 수가 있다.
본 발명의 기판도금장치는 반도체기판의 표면에 전해구리도금을 실시하여 구 리층으로 이루어지는 배선이 형성된 반도체장치를 얻는 데 사용된다. 이 도금공정을 도 9a 내지 도 9c를 참조하여 설명한다.
반도체기판(W)에는 도 9a에 나타내는 바와 같이 반도체소자가 형성된 반도체기판(1) 위의 도전층(1a)의 위에 SiO2로 이루어지는 절연막(2)이 퇴적되고, 리소그래피·에칭기술에 의해 콘택트홀(3)과 배선용 홈(4)이 형성되고, 그 위에 TiN 등으로 이루어지는 배리어층(5), 다시 그 위에 전해도금의 급전층으로서 시드층(7)이 형성되어 있다.
그리고 도 9b에 나타내는 바와 같이 상기 반도체기판(W)의 표면에 구리도금을 실시함으로써 반도체기판(1)의 콘택트홀(3) 및 홈(4) 내에 구리를 충전시킴과 동시에 절연막(2) 위에 구리층(6)을 퇴적시킨다. 그 후 화학적 기계적 연마(CMD)에 의해 절연막(2) 위의 구리층(6)을 제거하여 콘택트홀(3) 및 배선용 홈(4)에 충전시킨 구리층(6)의 표면과 절연막(2)의 표면을 대략 동일평면으로 한다. 이에 의하여 도 9c에 나타내는 바와 같이 구리층(6)으로 이루어지는 배선이 형성된다.
도 10은 본 발명의 실시형태의 기판도금장치의 전체를 나타내는 평면도로서, 도 10에 나타내는 바와 같이 이 도금장치에는 동일설비내에 위치하고, 내부에 복수의 기판(W)을 수납하는 2기의 로드·언로드부(10)와, 도금처리 및 그 부대처리를 행하는 2기의 도금유닛(12)과, 로드·언로드부(10)와 도금유닛(12)의 사이에서 기판(W)의 수수를 행하는 반송로봇(14)과, 도금액탱크(16)를 가지는 도금액공급설비(18)가 구비되어 있다.
상기 도금유닛(12)에는 도 11에 나타내는 바와 같이 도금처리 및 그 부대처리를 행하는 기판처리부(20)가 구비되고, 이 기판처리부(20)에 인접하여 도금액을 저류하는 도금액 트레이(22)가 설치되어 있다. 또 회전축(24)을 중심으로 요동하는 요동 암(26)의 선단에 유지되어 상기 기판처리부(20)와 도금액 트레이(22)와의 사이를 요동하는 전극 헤드(28)를 가지는 전극 암부(30)가 구비되어 있다. 또한, 기판처리부(20)의 옆쪽에 위치하여 프리코팅·회수 암(32)과, 순수나 이온수 등의 약액, 또한 기체 등을 기판을 향하여 분사하는 고정노즐(34)이 설치되어 있다. 이 실시형태에 있어서는 3개의 고정노즐(34)이 구비되어 세정기에도 대응할 수 있게 되어 있어 그 중의 1개를 순수의 공급용으로 사용하고 있다.
상기 기판처리부(20)에는 도 12 및 도 13에 나타내는 바와 같이 피도금면을 위쪽을 향하여 기판(W)을 유지하는 기판유지부(36)와, 이 기판유지부(36)의 위쪽에 상기 기판유지부(36)의 둘레 가장자리부를 둘러싸도록 설치된 캐소드부(38)가 구비되어 있다. 또한, 기판유지부(36)의 주위를 둘러싸 처리 중에 사용하는 각종 약액의 비산을 방지하는 바닥이 있는 대략 원통 형상의 컵(40)이 에어 실린더(42)를 거쳐 상하이동 자유롭게 설치되어 있다.
여기서 상기 기판유지부(36)는 에어 실린더(44)에 의해 아래쪽의 기판수수위치(A)와, 위쪽의 도금위치(B)와, 이들 중간의 전처리·세정위치(C)와의 사이를 승강하여 회전모터(46) 및 벨트(48)를 거쳐 임의의 가속도 및 회전속도로 상기 캐소드부(38)와 일체로 회전하도록 구성되어 있다. 이 가감속도는 예를 들면 0 내지 180000 min-2, 회전속도는 예를 들면 0 내지 2500 min-1의 범위에서 각 처리공정별로 속도, 가감속도, 설정속도 도달 후의 회전시간이 설정되어 제어된다.
이 기판수수위치(A)에 대향하여 도금유닛(12)의 프레임 측면의 반송로봇(14) 측에는 도 15에 나타내는 바와 같이 기판반출입구(50)가 설치되고, 또 기판유지부(36)가 도금위치(B)까지 상승하였을 때에 기판유지부(36)로 유지된 기판(W)의 둘레 가장자리부에 하기 캐소드부(38)의 시일재(90)와 캐소드전극(88)이 맞닿게 되어 있다. 한편, 상기 컵(40)은 그 상단이 상기 기판반출입구(50)의 아래쪽에 위치하여 도 13에 가상선으로 나타내는 바와 같이 상승하였을 때에 상기 기판반출입구(50)를 막아 캐소드부(38)의 위쪽에 도달하도록 되어 있다.
상기 도금액 트레이(22)는 도금을 실시하고 있지 않을 때에 전극 헤드(28)의 하기의 도금액 함침재(100) 및 애노드(102)를 도금액으로 습윤시키거나 액 치환 및 공전해 등의 애노드(102)의 조절을 실시하기 위한 것으로, 도 14에 나타내는 바와 같이 이 도금액 함침재(100)를 수용할 수 있는 크기로 설정되어 있다.
상기 전극 암부(30)는 도 16 및 도 17에 나타내는 바와 같이 상하이동 모터(54)와 도시 생략한 볼 나사를 거쳐 상하이동하고, 선회모터(56)를 거쳐 상기 도금액 트레이(22)와 기판처리부(20)와의 사이를 선회(요동)하도록 되어 있다.
또 프리코팅·회수 암(32)은 도 18에 나타내는 바와 같이 상하방향으로 연장되는 지지축(58)의 상단에 연결되어 작동위치, 즉 프리코팅이나 캐리어코팅을 실시하거나, 도금액을 회수하는 위치와 저장위치와의 사이를 회전엑츄에이터(60)를 거 쳐 선회(요동)하여 에어 실린더(62)(도 15 참조)를 거쳐 상하이동하도록 구성되어 있다.
이 프리코팅·회수 암(32)에는 그 자유단 측에 프리코팅액 토출용 프리코팅 노즐(64a)과 캐리어코팅액 토출용 캐리어코팅노즐(64b)이 병렬하여 유지되고, 기단 측에 도금액 회수용 도금액 회수노즐(66)이 유지되어 있다. 그리고 프리코팅노즐(64a)은 예를 들면 에어 실린더에 의해 구동하는 실린더에 접속되어 프리코팅액이 프리코팅노즐(64a)로부터 간헐적으로 토출되고, 캐리어코팅액도 마찬가지로 실린더를 거쳐 캐리어코팅노즐(64b)로부터 간헐적으로 토출된다. 또 도금액 회수노즐(66)은 예를 들면 실린더펌프 또는 애스퍼레이터에 접속되어 기판 위의 도금액이 상기 도금액 회수노즐(66)의 하단으로부터 흡인되도록 되어 있다.
상기 기판유지부(36)는 도 19 내지 도 24에 나타내는 바와 같이 원판형상의 기판스테이지(68)를 구비하고, 이 기판스테이지(68)의 둘레 가장자리부의 원주방향을 따른 6개소에 상면에 기판(W)을 수평으로 얹어 놓고 유지하는 지지 암(70)이 세워 설치되어 있다. 이 각 지지 암(70)의 단부 하면에는 기판(W)을 얹어 놓는 대좌(72)가 고정되어 있다.
이들 지지 암(70) 중의 하나의 지지 암(70a)에는 포올이 구비되어 있지 않고, 이 지지 암(70a)에 대향하는 지지 암(70b)의 상단에는 기판(W)의 끝면에 맞닿아 회동하여 기판(W)을 안쪽으로 가압하는 가압포올(74)이 회동 자유롭게 지지되어 있다. 또 다른 4개의 지지 암(70c)의 상단에는 회동하여 기판(W)을 이 위쪽으로부터 아래쪽으로 가압하여 기판(W)의 둘레 가장자리부를 대좌(72)와의 사이에서 끼워 유지하는 고정포올(76)이 회동 자유롭게 지탱되어 있다.
여기서 상기 가압포올(74) 및 고정포올(76)의 하단은 코일스프링(78)을 거쳐 아래쪽으로 가세한 개방핀(80)의 상단에 연결되어 이 개방핀(80)의 아래쪽으로의 이동에 따라 가압포올(74) 및 고정포올(76)이 안쪽으로 회동하여 폐쇄하도록 되어 있고, 기판스테이지(68)의 아래쪽에는 상기 개방핀(80)에 하면에 맞닿아 이것을 위쪽으로 밀어 올리는 개방 부재로서의 지지판(82)이 설치되어 있다.
이에 의하여 기판유지부(36)가 도 13에 나타내는 기판수수장치(A)에 위치할 때 개방핀(80)은 지지판(82)에 맞닿아 위쪽으로 밀어 올려져 가압포올(74) 및 고정포올(76)이 바깥쪽으로 회동하여 개방되고, 기판스테이지(68)를 상승시키면 개방 핀(80)이 코일스프링(78)의 탄성력으로 하강하여 가압포올(74) 및 고정포올(76)이 안쪽으로 회전하여 폐쇄하도록 되어 있다.
여기서 도 22에 나타내는 바와 같이 기판(W)은 그 노치(N)가 지지 암(70a)에 대면하도록 위치 결정하여 대좌(72)의 위에 얹어 놓여진다. 그리고 기판스테이지(68)의 상승에 따라, 먼저 지지 암(70b)의 가압포올(74)이 폐쇄되는 방향으로 회동하고, 이에 의하여 기판(W)의 노치형성측을 지지 암(70a)에 가압하고, 그 후에 지지 암(70c)의 고정포올(76)이 폐쇄되는 방향으로 회동하여 기판(W)의 둘레 가장자리부를 끼워 유지함으로써 고정포올(76)로 기판(W)을 스치는 일이 없도록 되어 있다.
이 때문에 이 예에 있어서는 도 23a, 도 23b 및 도 24a, 도 24b에 나타내는 바와 같이 개방핀(80)의 하단부에 암 나사부를 설치하고, 이 암 나사부에 너트(81) 를 이중으로 나사 고정함과 동시에, 지지판(개방 부재)(82)의 상기 개방핀(80)에 대응하는 위치에 개방핀(80)의 지름보다 크고, 너트(81)의 지름보다 작은 오목부(82a)를 설치하고 있다. 그리고 가압포올(74)을 개폐하는 개방핀(80)의 너트(81)가 고정포올(76)을 개폐하는 개방핀(80)의 너트(81)보다도 위쪽에 위치하도록 하고 있다.
이에 의하여 도 23a, 도 23b에 나타내는 위치로부터 도 24a, 도 24b에 나타내는 위치까지 기판스테이지(68)를 상승시켜 기판(W)을 유지할 때, 가압포올(74)의 회동범위가 고정포올(76)의 회동범위보다도 좁고, 또한 기판(W) 근처에 위치하고 있기 때문에 가압포올(74)이 고정포올(76)보다도 빠르고 짧게 폐쇄된다. 또한, 반대로 기판(W)의 유지를 해제할 때에는 가압포올(74)이 고정포올(76)보다도 느리고 짧게 개방된다.
이와 같이 기판(W)을 이 기판(W)의 노치형성측을 지지 암(70a)에 가압한 상태로 고정포올(76)로 끼워 유지함으로써 기판(W)과 기판유지부(36)와의 여유분(통상, 기판 외경에 대하여 0.4mm 정도)만큼 기판(W)을 기판유지부(36)의 중심으로부터 노치 가까이에 편심시킨 위치에서 기판유지부(36)로 유지하여 도 22에 나타내는 바와 같이 원형상의 시일경계(S1)가 노치의 대향 측에 위치하도록 할 수 있어 이에 의하여 시일형상이나 기구를 복잡하게 하는 일 없이, 도금면적(유효면적)을 크게 할 수 있다.
즉 도 25a에 나타내는 바와 같이 기판(W)의 노치(N)를 제거한 안쪽 위치에 원형상의 시일경계(S2)가 기판(W)과 동심형상으로 위치하도록 하면 시일경계(S2)의 안쪽의 도금면적이 노치(N)의 깊이에 알맞은 분만큼 좁아져 버리고, 또 도 25b에 나타내는 바와 같이 대략 원형으로 노치(N)의 안쪽을 현(弦) 형상으로 연장하도록 시일경계(S3)를 설치하면 시일형상이 복잡하게 되어 버리나, 이 예에 있어서는 이와 같은 폐해는 없다.
또 개방핀(80)의 하단부에 나사고정된 너트(81)의 체결위치를 조정함으로써 가압포올(74)과 고정포올(76)의 동작의 타이밍을 조정할 수 있다. 이 너트(81)로서 더블너트를 사용하면 너트(81)의 풀림에 의한 위치 어긋남을 방지할 수 있다.
상기 캐소드부(38)는 도 26 내지 도 30에 나타내는 바와 같이 상기 지지판(82)(도 13 및 도 21 등 참조)의 둘레 가장자리부에 세워 설치한 지주(84)의 상단에 고정한 고리형상의 프레임체(86)와, 이 프레임체(86)의 하면에 안쪽으로 돌출시켜 설치한, 이 예에서는 6분할된 캐소드전극(88)과, 이 캐소드전극(88)의 위쪽을 덮도록 상기 프레임체(86)의 상면에 설치한 고리형상의 시일재(90)를 가지고 있다.
이 시일재(90)는 링 형상이고, 횡단면에 있어서 서서히 두께가 얇아져 아래쪽으로 서서히 경사지면서 안쪽으로 연장 돌출하는 안쪽 연장 돌출부(90a)와, 이 안쪽 연장 돌출부(90a)에 연속하여 더욱 두께가 얇아져 아래쪽으로 굴곡하여 연장되는 아래쪽 수직하강부(90b)를 가지고, 이 아래쪽 수직하강부(90b)의 하단의 폭(W1)은 예를 들면 0.5mm 로 설정되어 있다.
시일재(90)는 수 mm H2O의 헤드압을 견딜 수 있으면 되므로 그 두께를 안쪽을 향하여 서서히 얇게 하고, 또한 아래쪽을 향하여 굴곡시켜 기판(W)과의 접촉끝부를 예를 들면 0.5mm 정도의 가능한 한 얇게 함으로써 시일성을 손상하는 일 없이 도금면적(유효면적)을 크게 할 수 있다.
또 캐소드전극(88)은 예를 들면 판 두께가 0.2mm 이고, 그 안 둘레면에는 원주방향으로 동일한 피치로 예를 들면 도 29에 나타내는 바와 같이 폭(W2)이 2mm 정도의 폭의 복수의 돌기편(89)이 돌출 설치되고, 이 각 돌기편(89)은 상기 시일재(90)의 아래쪽 수직하강부(90b)의 바깥쪽에 위치하여 상기 아래쪽 수직하강부(90b)를 따라 아래쪽으로 대략 직각으로 굴곡하여 연장되는 수직하강부(89a)를 가지고, 이 수직하강부(89a)의 하단은 원호형상으로 둥그렇게 형성되어 있다.
이에 의하여 도 13 및 도 32에 나타내는 바와 같이 기판유지부(36)가 도금 위치(B)까지 상승하였을 때에 이 기판유지부(36)로 유지한 기판(W)의 둘레 가장자리부에 캐소드전극(88)의 각 돌기편(89)의 하단이 가압되어 통전하고, 동시에 시일재(90)의 아래쪽 수직하강부(90b)의 하단면이 기판(W)의 둘레 가장자리부 상면에 압접하고 여기를 수밀적으로 시일하여 기판(W)의 상면(피도금면)에 공급된 도금액이 기판(W)의 끝부로부터 스며 나오는 것을 방지함과 동시에, 도금액이 캐소드전극(88)을 오염하는 것을 방지하도록 되어 있다.
또 도 30a 및 도 30b에 나타내는 바와 같이 프레임체(86), 캐소드전극(88), 시일재(90) 및 이 시일재(90)의 상면을 덮는 링 형상의 덮개(91)를 일체화하여 이 것을 볼트(92)를 거쳐 지주(84)의 상단에 착탈 자유롭게 나사 고정함으로써 열화한 경우도 교환이 용이하게 된다.
이와 같이 기판유지부(36)로 유지한 기판(W)의 표면에 캐소드전극(88)의 돌기편(89)의 하단을 수직방향으로부터 접촉시켜 상기 돌기편(89)을 탄성 변형시킴으로써 캐소드접촉 시의 스침에 의한 파티클의 발생을 방지하고, 또한 돌기편(89)의 하단을 둥그스런 형상을 가지게 함으로써 접촉저항을 경감할 수 있다. 또한, 캐소드전극(88)의 급전위치를 기판 평면 위의 최단부(예를 들면 기판에지로부터 거리 E = 0.5mm)로 함과 동시에, 상기한 바와 같이 시일재(90)의 두께를 가능한 한 얇게 함으로써 기판에지로부터의 시일위치를 예를 들면 1.5mm 정도로 단축할 수 있다.
또한, 이 실시형태에 있어서 캐소드부(38)는 상하이동 불능으로 기판유지부(36)와 일체로 회전하도록 되어 있으나, 상하이동 자유롭고 하강하였을 때에 시일재(90)가 기판(W)의 피도금면에 압접하도록 구성하여도 좋다.
상기 전극 암부(30)의 전극 헤드(28)는 도 31 내지 도 33에 나타내는 바와 같이 요동 암(26)의 자유단에 솔더보틀(93a), 2개의 슬리브(93b) 및 이 슬리브(93b) 사이에 장치한 스프링(93c)으로 이루어지는 유동기구(93)를 거쳐 연결한 원판형상의 덮개(94)와, 이 덮개(94)의 주위를 둘러싸는 원통 형상의 하우징(96)과, 이 하우징(96)과 이 하우징(96)의 내부에 설치한 중공 원통 형상의 지지프레임(98)으로 상단 플랜지부(100a)를 끼워 유지하여 고정한 도금액 함침재(100)와, 이 도금액 함침재(100)의 상면에 탑재 유지된 애노드(102)를 가지고, 상기 도금액 함침재(100)는 상기 하우징(96)의 개구부를 덮어 하우징(96)의 내부에 흡인실(104) 이 형성되어 있다. 이 흡인실(104)의 내부에는 도금액 공급설비(18)(도 10 참조)로부터 연장되는 도금액 공급관(106)에 접속되어 지름방향으로 연장되는 도금액 도입관(108)이 애노드(102)의 상면에 맞닿아 설치되고, 또한 하우징(96)에는 흡인실(104)과 연통하는 도금액 배출관(110)이 접속되어 있다.
여기서 상기 도금액 함침재(100)는 알루미나, SiC, 물라이트, 지르코니아, 티타니아, 코지라이트 등의 다공성 세라믹스 또는 폴리프로필렌이나 폴리에틸렌 등의 소결체의 다공질재료로 구성되어 있다. 예를 들면 알루미나계 세라믹스에 있어서는 포어지름 10 내지 300 ㎛, 기공율 20 내지 60%, 두께 5 내지 20mm, 바람직하게는 8 내지 15mm 정도의 것이 사용된다.
*다공성 세라믹스와 같은 경성이 있는 도금액 함침재(100)는 하우징(96)과 중공의 지지프레임(98)으로 플랜지부(100a)를 끼워 유지하여 고정할 때에 간극을 완전하게 시일하여 전류누설을 방지하는 것이 균일한 도금면을 얻기 위하여 중요하고, 그 시일재료로서는 내약성이 있는 고무재료나 불소재료가 바람직하다. 따라서 이 예에서는 도 33에 나타내는 바와 같이 하우징(96)과 도금액 함침재(100)의 플랜지부(100a)의 하면과의 사이에 예를 들면 가스킷으로 이루어지는 시일재(112)를 개재하고 있다.
또 도금액 함침재(100)의 노출부의 측면으로부터의 전류가 누설하나, 이 누설하는 전류를 제어함으로써 즉 도금액 함침재(100)의 노출부의 측면을 시일로 덮어 이 시일면적을 바꿈으로써 기판 주변부의 도금막 두께의 제어가 가능해지므로 이 예에서는 도금액 함침재(100)의 측면의 소정의 영역을 고리형상 시일(고무밴드)(114)로 시일하고 있다. 또한, 이 고리형상 시일(114)을 상기 시일재(112)와 일체로 성형하여도 좋음은 물론이다.
상기 도금액 도입관(108)은 매니폴드구조로 하면 피도금면에 균일한 도금액을 공급하는 데 유효하다. 즉, 그 길이방향으로 연속하여 연장되는 도금액 도입로(108a)와 이 도입로(108a)에 따른 소정의 피치로 아래쪽으로 연통하는 복수의 도금액 도입구(108b)가 설치되고, 또 애노드(102)의 상기 도금액 도입구(108b)에 대응하는 위치에 도금액 공급구(102a)가 설치되어 있다. 다시 애노드(102)에는 그 전면에 걸쳐 상하로 연통하는 다수의 통기구멍(102b)이 설치되어 있다. 이에 의하여 도금액 공급관(106)으로부터 도금액 도입관(108)으로 도입된 도금액은 도금액 도입구(108b) 및 도금액 공급구(102a)로부터 애노드(102)의 아래쪽에 도달하여 도금액 함침재(100)를 경유하여 기판의 피도금면 위에 공급된다. 또 도금액 함침재(100) 및 기판의 피도금면에 도금액을 공급한 상태에서 도금액 배출관(110)을 흡인함으로써 도금액 함침재(100) 및 기판의 피도금면의 도금액은 통기구멍(102b)으로부터 흡인실(104)을 통과하여 상기 도금액 배출관(110)으로부터 배출되도록 되어 있다.
여기서 상기 애노드(102)는 슬라임의 생성을 억제하기 위하여 함유량이 0.03 내지 0.05%의 인을 포함하는 구리(인을 함유하는 구리)로 구성되어 있다. 이와 같이 애노드(102)에 인을 함유하는 구리를 사용하면 도금의 진행에 따라 애노드(102)의 표면에 블랙필름이라는 흑막이 형성된다. 이 블랙필름은 인이나 Cl을 함유하는 Cu+ 착체로, Cu2Cl2·Cu2O·Cu3P 등으로 구성되는 것이다. 이 블랙필름의 형성에 의해 구리의 불균일화 반응이 억제되기 때문에 블랙필름을 애노드(102)에 표면에 안정되게 형성하는 것은 도금을 안정화시키는 데에 있어서 중요하나, 이것이 건조하거나 산화되어 애노드(102)로부터 탈락하면 파티클의 원인이 된다.
따라서 이 실시형태에 있어서는 예를 들면 측면을 시일한 다공질재료제의 도금액 함침재(100)를 하우징(96)의 하단 개구부에 설치하고, 이 도금액 함침재(100)의 상면에 애노드(102)를 탑재유지하여 이 도금액 함침재(100)에 도금액을 유지시켜 애노드(102)의 표면을 습윤시킴으로써 블랙필름의 기판의 피도금면으로의 탈락을 방지하고 있다.
또한, 도금액 함침재(100)를 다공질재료제로 함으로써 이 내부로 들어간 도금액을 거쳐 도금액 함침재(100)의 내부의 전기저항을 증대시켜 도금막 두께의 균일화를 도모함과 동시에 파티클의 발생을 방지하고 있다.
즉, 도 34에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 면내 막두께 분포에 영향을 미치는 저항요인으로서는 ① 액 저항(R2), ② 분극 저항(R1, R3), ③ 시트저항(R4)이 있고, 극간 거리가 짧은 경우에는 액 저항(R2)이 작아져 시트저항(R4)이 지배적으로 되나, 도금액 함침재(100)를 다공성 세라믹스와 같은 굴곡된 내부구조를 가지는 다공성 재료로 함으로써 도금액 함침재(100) 내부의 전기저항을 증대시켜 극간 거리에 상당하는 액 저항 이상의 전기저항을 도금액 함침재(100)에 부여할 수 있다. 또한, 이와 같은 경우에 액 저항(R2)이나 분극 저항(R1, R3)을 증가시키는 것도 유 효하나, 분극저항(R1, R3)을 함부로 높이면 배선의 금속 매립특성이나 단점을 초래하는 경우가 있다.
또 도금액 함침재(100)의 위에 애노드(102)를 올려놓아 유지함으로써 도금의 진행에 따라 애노드(102)의 하면의 도금액 함침재(100)와 접촉하고 있는 측이 용해하여도, 즉 도 32의 오른쪽에 나타내는 애노드(102)가 두꺼운 상태로부터, 애노드(102)가 용융하여 도 32의 왼쪽에 나타내는 바와 같이 얇은 상태로 되더라도 애노드(102)를 고정하기 위한 지그를 사용하지 않고, 애노드(102) 자체의 자중으로 애노드(102)의 하면과 기판(W)과의 거리를 일정하게 유지하고, 또한 여기에 공기가 혼입하여 공기고임이 생기는 것을 방지할 수 있다.
그리고 상기 전극 헤드(28)는 기판유지부(36)가 도금위치(B)(도 13 참조)에 있을 때에 기판유지부(36)로 유지된 기판(W)과 도금액 함침재(100)와의 간극이 예를 들면 0.5 내지 3mm 정도로 될 때까지 하강하고, 이 상태에서 도금액 공급관(106)으로부터 도금액을 공급하여 도금액 함침재(100)에 도금액을 함유시키면서 기판(W)의 상면(피도금면)과 애노드(102)와의 사이에 도금액을 채워 이에 의하여 기판(W)의 피도금면에 도금이 실시된다.
캐소드부(38)를 지지하는 지주(84)의 바깥쪽에는 도 26, 도 27 및 도 32에 나타내는 바와 같이 기판, 즉 캐소드전극(88)에 대하여 애노드(102)의 평행맞춤을 행하기 위한 고정스토퍼(120)가 둘레방향에 등간격으로 3개 설치되어 있다. 이 고정스토퍼(120)는 스토퍼 봉(122)과, 이 스토퍼 봉(122)의 상단에 고정한 너트(124) 와, 이 너트(124)에 나사 결합하는 볼트(126)로 구성되고, 이 볼트(126)의 머리부 상면이 스토퍼면(128)으로 되어 있다. 즉 도금을 행할 때에 전극 헤드(28)는 도금위치까지 모터구동에 의해 하강하나, 전극 헤드(28)의 하우징(96)에 설치한 돌출부(96a)가 이 스토퍼면(128)에 접촉함으로써 애노드면과 캐소드면과의 평행위치맞춤을 행할 수 있게 되어 있다.
이에 의하여 예를 들면 티칭 시에 전극 헤드(28)가 고정스토퍼(120)의 스토퍼면(128)에 맞닿았을 때에 애노드면과 캐소드면이 평행이 되도록 고정스토퍼(120)를 너트(124)의 체결량을 거쳐 조정함으로써, 반복하여 위치결정 정밀도를 향상시킴과 동시에, 전극 헤드(28)의 교환 시에 있어서의 또 다른 전극 헤드(28)에도 신속하게 대응시켜 기판 위의 전류밀도의 균일화를 도모할 수 있다.
또한, 상기한 바와 같이 전극 헤드(28)에는 유동기구(93)를 거쳐 이것이 스토퍼면(128)에 접촉하였을 때에 미세 조정이 가능한 정도의 상하로의 가동여유(유동)가 설치되어 있다.
도금액 트레이(22)는 도 35에 나타내는 바와 같이 도금액의 공급구(130), 배수구(도시 생략) 및 흘러넘침구(132)를 가지고 있다. 또 그 안쪽면 측의 둘레 가장자리부에는 전극 헤드(28)에 맞닿아 애노드면과 도금액 바닥면과의 평행위치맞춤을 행할 수 있는 스토퍼(134)가 설치되어 있다. 또한, 포토센서가 설치되어 도금액 트레이(22) 내의 도금액의 만수(滿水), 즉 흘러넘침과 배수의 검출이 가능하게 되어 있다. 또 트레이부 주변에는 국소 배기구가 설치되어 있다.
도금액 트레이(22)의 바닥판에는 예를 들면 약 8mm 두께의 원판형상의 무산 소 구리로 이루어지는 더미캐소드(136)가 설치되고, 이 더미캐소드(136)는 도금액 트레이(22)의 바닥판을 착탈하여 이 설치 및 교환을 행할 수 있도록 되어 있다. 이에 의하여 더미캐소드(136)를 도금액 트레이(22)의 바닥부에 설치한 상태에서 전극 헤드(28)를 도금액 트레이(22) 내로 이동하여 도금액을 채워 통전함으로써 애노드(102)의 조절, 즉 공전해가 실시된다. 더미캐소드(136)의 표면에는 예를 들면 연속 40시간의 공전해에 의해 약 1mm의 구리층이 성장하므로 공전해를 실시한 시간을 적산하여 임의의 주기로 더미캐소드(136)를 교환한다.
여기서 도금액 트레이(22)는 예를 들면 PTFE 등의 불소형 수지나 폴리에틸렌 등의 습윤성이 나쁜 재료로 구성되고, 이 연속하여 연장되는 측벽(22a)의 안쪽면(22b)은 그 전체 주위에 걸쳐 수직면으로 되어 있다. 이에 의하여 도금액 트레이(22) 내의 도금액에 함유되는 황산구리 등이 도금액 트레이(22)의 안쪽면에 석출되어 버리는 것을 방지하고 있다.
즉, 도금액은 그 주성분인 CuSO4 가 거의 포화농도에 도달하고 있기 때문에 대기와의 접촉면적이 많고, 액 높이가 변동하는 도금액 트레이(22) 내의 도금액은 증발 등에 의해 상기 도금액 트레이(22)의 안쪽면에 결정이 석출되기 쉽고, 이것이 핵이 되어 더욱 큰 고체로 성장하여 그 결정이 도금액 중으로 낙하하면 양질의 도금을 제공할 수 없게 될 염려가 있으나, 도금액 트레이(22)를 습윤성이 나쁜 재료로 구성하여 그 안쪽면을 수직면으로 함으로써 결정이 도금액 트레이(22)의 안쪽면에 부착되기 어렵게 할 수 있다.
다음에 이 실시형태의 도금장치에 있어서의 도금액 회수처리에 대하여 도 36 및 도 37을 참조하여 설명한다.
먼저, 기판(W)의 위에 남은 도금액을 상기 도금액 회수노즐(66)로 감압 흡인하여 회수하는 것이나, 이 때 기판(W)의 둘레 가장자리부를 시일재(90)로 시일한 채로 기판(W)을 예를 들면 100 min-1 이하로 회전시킨다. 이에 의하여 도금처리종료 후에 기판(W)의 상면에 남은 도금액을 기판(W)의 회전에 따른 원심력으로 기판(W)의 둘레 가장자리부의 시일재(90)의 가장자리에 모으고, 여기서 효율 좋게 또한 높은 회수율로 도금액을 회수할 수 있고, 이에 의해서 고가의 도금액의 보충을 적게 할 수 있음과 동시에 폐액의 부하를 감소시킬 수 있다.
이 도금액 회수노즐(66)로 회수한 도금액에는 다량의 공기가 포함되어 있기 때문에 이것을 기수분리탱크(140a)로 유도하여 이곳에서 분리된 액체(도금액)를 도금액 공급설비(18)의 배액 측으로 되돌려 기체를 제 2 기수분리탱크(142)로 유도한다.
전극 헤드(28)에 있어서는 도금액 공급설비(18)의 공급 측으로부터 전극 헤드(28)에 도금액을 공급하고, 이 전극 헤드(28)로부터 배출된 도금액을 기수분리탱크(140b)로 유도하여 이것에서 분리된 액체(도금액)를 도금액 공급설비(18)의 배액 측으로 되돌려 기체를 제 2 기수분리탱크(142)로 유도한다.
도금액 트레이(22)에 있어서는 도금액 공급설비(18)의 공급 측으로부터 도금액 트레이(22)에 도금액을 공급하고, 흘러넘침도 포함시켜 이 도금액 트레이(22)로 부터 배출된 도금액을 도금액 공급설비(18)의 배액 측으로 되돌린다.
그리고 제 2 기수분리탱크(142)에서는 다시 기수분리를 행하여 이것에서 분리된 액체(도금액)를 도금액 공급설비(18)의 배액 측으로 되돌리고, 기체를 진공펌프(144)로부터 배기한다.
또 이 실시형태의 도금장치에 있어서는, 도 38에 나타내는 바와 같이 18단계의 처리공정, 즉 1. 프리코팅, 2. 프리코팅건조, 3. 액 채움, 4. 도금, 5. 암액 회수, 6. 린스, 7. 수세, 8. 건조, 9. 캐리어코팅, 10. 캐리어코팅건조, 11. 프리코팅, 12. 프리코팅건조, 13. 액 채움, 14. 도금, 15. 암액 회수, 16. 린스, 17. 수세, 18. 건조가 준비되어 있고, 도금공정에 대해서는 다시 9단계가 준비되어 있다. 그리고 그 각 처리공정의 사용/미사용을 임의로 설정할 수 있도록 되어 있다.
이에 의하여 예를 들면 7. 수세, 8. 건조만을 「사용」으로 하고, 다른 단계를 「미사용」 설정하면, 세정기로서 기능하도록 되어 있다.
다음으로, 상기 실시형태의 도금장치에 있어서의 일련의 도금처리의 동작에 대하여 설명한다.
먼저, 로드·언로드부(10)로부터 도금처리 전의 기판(W)을 반송로봇(14)으로 인출하여 피도금면을 위쪽을 향한 상태에서 프레임의 측면에 설치된 기판반출입구(50)로부터 한쪽의 도금유닛(12)의 내부로 반송한다. 이 때 기판유지부(36)는 아래쪽의 기판수수위치(A)에 있고, 또 전극 암부(30) 및 프리코팅·회수 암(32)도 기판유지부(36)의 위쪽에 없고, 대피위치에서 대피하고 있다. 반송로봇(14)은 그 핸드가 기판스테이지(68)의 바로 위에 도달한 후에, 핸드를 하강시킴으로써 기판(W)을 지지 암(70) 위에 얹어 놓는다. 그리고 반송로봇(14)의 핸드를 상기 기판반출입구(50)를 통하여 퇴거시킨다.
반송로봇(14)의 핸드의 퇴거가 완료한 후, 컵(40)을 상승시켜 다음에 기판수수위치(A)에 있던 기판유지부(36)를 전처리·세정위치(C)로 상승시킨다. 그렇게 하면 이 상승에 따라 지지 암(70) 위에 얹어 놓여진 기판은 가압포올(74)로 지지 암(70a)의 방향으로 가압되어 편심하고, 이 상태에서 고정포올(76)로 확실하게 파지된다.
한편, 전극 암부(30)의 전극 헤드(28)는 이 시점에서는 도금액 트레이(22) 위의 통상위치에 있어 도금액 함침재(100) 또는 애노드(102)가 도금액 트레이(22) 내에 위치하고 있고, 이 상태에서 컵(40)의 상승과 동시에 도금액 트레이(22) 및 전극 헤드(28)에 도금액의 공급을 개시한다. 그리고 기판의 도금공정으로 옮길 때까지 새로운 도금액을 공급하고, 아울러 도금액 배출관(110)을 통한 흡인을 행하여 도금액 함침재(100)에 포함되는 도금액의 교환과 거품제거를 행한다. 또한, 컵(40)의 상승이 완료하면 프레임 측면의 기판반출입구(50)는 컵(40)으로 막혀 폐쇄되어 프레임 내외의 분위기가 차단상태가 된다.
컵(40)이 상승하면 프리코팅처리로 옮긴다. 즉 기판(W)을 수수한 기판유지부(36)를 회전시켜 대피위치에 있던 프리코팅·회수 암(32)을 기판과 대치하는 위치로 이동시킨다. 그리고 기판유지부(36)의 회전속도가 설정치에 도달한 곳에서 프리코팅·회수 암(32)의 선단에 설치된 프리코팅노즐(64a)로부터 예를 들면 계면 활성제로 이루어지는 프리코팅액을 기판의 피도금면에 간헐적으로 토출한다. 이 때 기판유지부(36)가 회전하고 있기 때문에 프리코팅액은 기판(W)의 피도금면의 전면에 골고루 퍼진다. 다음으로, 프리코팅·회수 암(32)을 대피위치로 되돌리고 기판유지부(36)의 회전속도를 증가하여 원심력에 의해 기판(W)의 피도금면의 프리코팅액을 뿌리쳐 건조시킨다.
한편, 도금액 트레이(22) 내에서는 전극 헤드(28)의 액 치환을 행하여 도금액의 교환 및 거품제거를 행한다. 즉 도금액을 도금액 트레이(22)에 공급하면서 진공펌프를 작동시켜 흡인 가능한 압력에 도달하면 회수용 밸브를 개방하여 전극 헤드(28)로부터 도금액 트레이(22) 내의 도금액을 흡인한다. 이 때의 흡인시간은 예를 들면 0.5초이고, 그 후 밸브를 폐쇄한다. 이 도금액 흡인의 회수는 임의로 설정이 가능하다. 설정횟수가 종료하면 도금액의 도금액 트레이(22)로의 공급을 정지하고 진공펌프를 정지시킨다.
프리코팅완료 후에 액 채움 처리로 옮긴다. 먼저, 기판유지부(36)를 이 회전을 정지, 또는 회전속도를 도금 시 속도까지 저하시켜 설정회전수에 도달한 후, 도금을 실시하는 도금위치(B)까지 상승시킨다. 그렇게 하면 기판(W)의 둘레 가장자리부는 캐소드전극(88)에 접촉하여 통전 가능한 상태가 되고, 동시에 기판(W)의 둘레 가장자리부 상면에 시일재(90)가 압접하여, 기판(W)의 둘레 가장자리부가 수밀적으로 시일된다.
또한, 도금액 함침재(100)로서 예를 들면 다공성 세라믹스 등의 다공질재료 이외의 예를 들면 스펀지형상의 것을 사용한 경우에는 전극 헤드(28)를 도금액 트 레이(22) 내의 통상 위치로부터 밀어 넣음 위치로 하강시켜 도금액 함침재(100)를 도금액 트레이(22)의 바닥으로 밀어 넣어 여분의 도금액을 스로틀함으로써 암 상승 시의 도금액의 적하(滴下)를 방지한다.
한편, 반입된 기판(W)의 프리코팅처리가 완료하였다는 신호에 의거하여 전극 암부(30)를 도금액 트레이(22)의 위쪽으로부터 도금을 실시하는 위치의 위쪽에 전극 헤드(28)가 위치하도록 수평방향으로 선회시켜 이 위치에 도달한 후에 전극 헤드(28)를 캐소드부(38)를 향하여 하강시킨다. 전극 헤드(28)의 하강이 완료한 시점에서 도금전류를 투입하여 도금액 공급관(106)으로부터 도금액을 전극 헤드(28)의 내부에 공급하여 애노드(102)를 관통한 도금액 공급구(102a)로부터 도금액 함침재(100)에 도금액을 공급한다. 이 때 도금액 함침재(100)는 기판(W)의 피도금면에 접촉하지 않고, 5mm 내지 3mm 정도로 근접한 상태로 되어 있다. 또 기판유지부(36)를 임의의 속도로 회전시켜도 좋다. 그리고 액 채움 공정에 설정한 정전압치의 통전을 실시하여 도금액의 압출 및 인입을 행하여 도금처리로 이행한다.
다음의 도금처리에서는 단계별로 제어파라미터를 바꾸면서 웨이퍼에 도금을 실시한다. 도금처리 중은 도금액 함침재(100)로부터 스며나온 구리 이온을 포함하는 도금액이 도금액 함침재(100)와 기판(W)의 피도금면과의 사이의 간극에 채워져 기판의 피도금면에 구리도금이 실시된다. 또한, 도금액이 기판(W)의 피도금면에 균일하게 공급되도록 기판유지부(36)를 회전시켜도 좋다.
도금처리가 완료되면 전극 암부(30)를 상승시키고 선회시켜 도금액 트레이(22) 위쪽으로 되돌려 통상위치로 하강시킨다. 다음에 프리코팅·회수 암(32)을 대피위치로부터 기판(W)에 대치하는 위치로 이동 하강시켜 도금액 회수노즐(66)로부터 기판(W) 위의 도금의 잔액을 회수한다. 즉 도금액 회수노즐(66)의 선단을 기판(W) 주변의 시일재(90)의 부근에 위치시켜 기판유지부(36)를 임의의 설정수로 회전시킨 상태에서 도금액을 도금액 회수노즐(66)로부터 흡인한다. 이 때 기판(W)이 회전하고 있기 때문에 도금액은 원심력에 의해 기판(W)의 둘레 가장자리부로 모여 효율적으로 도금액 회수노즐(66)의 선단으로부터 흡인된다.
또한, 전극 헤드(28) 내에 포함된 도금액도 동시에 회수 가능하고, 도금 완료 후에 전극 헤드(28)가 상승을 개시하였을 때에 설정된 시간 헤드의 도금액 회수밸브를 개방하여 도금액을 흡인한다. 그 시간은 임의로 설정 가능하다. 또한, 회수 시의 진공펌프의 동작은 액 치환 공정의 액 회수 시와 동일하다.
다음에 프리코팅·회수 암(32)을 상승시켜 대피위치로 되돌리고, 기판의 피도금면의 린스를 위해 순수용 고정노즐(34)로부터 기판(W)의 중앙부에 순수를 토출하고, 동시에 기판유지부(36)를 속도를 늘려 회전시켜 기판(W)의 표면에 약간 남은 도금액을 순수로 치환하고, 아울러 시일재(90)도 세정한다. 이와 같이 기판(W)의 린스를 행함으로써 기판유지부(36)를 도금위치(B)로부터 하강시킬 때에 기판(W)의 둘레 가장자리를 시일하고 있는 캐소드부(38)로부터 기판(W)이 떨어졌을 때에 도금액이 돌아 들어가 기판(W)의 이면이나 캐소드부(38)의 캐소드전극(88)이 오염되는 일이 방지된다.
린스종료 후에 수세공정으로 들어간다. 즉, 기판유지부(36)를 도금위치(B)로부터 전처리·세정위치(C)로 하강시켜 순수용 고정노즐(34)로부터 순수를 공급하 면서 기판유지부(36) 및 캐소드부(38)를 회전시켜 수세를 실시한다. 이 때 캐소드부(38)에 직접 공급한 순수, 또는 기판(W)의 면으로부터 비산한 순수에 의해 시일재(90) 및 캐소드전극(88)도 기판과 동시에 세정할 수 있다.
수세완료 후에 건조공정으로 들어간다. 즉 고정노즐(34)로부터의 순수의 공급을 정지하고, 다시 기판유지부(36) 및 캐소드부(38)의 회전속도를 늘려 원심력에 의해 기판 표면의 순수를 뿌리쳐 건조시킨다. 또 캐소드부(38)도 회전하고 있기 때문에 시일재(90) 및 캐소드전극(88)도 건조된다.
이상으로 일련의 전 공정·도금공정·세정/건조공정이 완료하게 되나, 필요에 따라 동일한 공정의 2회째를 실시한다. 2회째를 실시하는 경우는 캐리어코팅처리로 이행한다. 즉 캐리어코팅노즐(64b)을 구비한 프리코팅·회수 암(32)을 대피위치로부터 기판(W)과 대치하는 위치로 이동시켜 기판유지부(36)의 회전속도가 설정치에 도달한 곳에서 프리코팅·회수 암(32)의 선단에 설치한 캐리어코팅노즐(64b)로부터 예를 들면 황화합물 등의 캐리어코팅액을 기판(W)의 피도금면에 토출한다. 기판유지부(36)가 회전하고 있기 때문에 캐리어코팅액은 기판(W)의 전면에 골고루 퍼진다. 다음에 프리코팅·회수 암(32)을 대피위치로 되돌리고, 기판유지부(36)의 회전속도를 늘려 원심력에 의해 기판(W) 상면의 캐리어코팅액을 뿌리쳐 건조시킨다. 이로부터 이후의 처리는 1회째에 기재한 내용과 동일하다. 단, 2회째의 프리코팅처리의 실시의 유무나, 액 채움이나 도금공정의 내용은 1회째와 다른 설정도 가능하다.
건조공정이 완료하면 기판유지부(36) 및 캐소드부(38)의 회전을 정지시키고 기판유지부(36)를 기판수수위치(A)까지 하강시킨다. 그렇게 하면 고정포올(76)에 의한 기판(W)의 파지가 해제되어 기판(W)은 지지 암(70)의 상면에 얹어 놓여진 상태가 된다. 다음에 컵(40)도 하강시킨다.
이상으로 도금처리 및 그것에 부대하는 전처리나 세정·건조공정의 모든 공정을 종료하고, 반송로봇(14)은 그 핸드를 기판반출입구(50)로부터 기판(W)의 아래쪽으로 삽입하고 그대로 상승시킴으로써 기판유지부(36)로부터 처리 후의 기판(W)을 받는다. 그리고 반송로봇(14)은 이 기판유지부(36)로부터 받은 처리 후의 기판(W)을 로드·언로드부(10)로 되돌린다.
다음에 애노드(102)의 조절에 대하여 설명한다.
이 도금장치에서는 전극 헤드(28)에 설치한 애노드(102)의 조절을 도금액 트레이(22) 내에서 행하는 기능을 구비하고 있다. 조절의 기능으로서는 (1) 공전해, (2) 애노드의 건조방지, (3) 액 치환을 들 수 있다. 전극 헤드(28)는 도금을 실시하는 기판유지부(36)의 위쪽 위치와, 도금실시 시 이외의 도금액 트레이(22) 위의 대피위치의 2개 사이의 이동이 가능하나, 이들을 행할 때는 도금액 트레이(22)의 위쪽 위치에서 밀어넣음 위치 및 통상위치 사이에서 전극 헤드(28)의 높이를 제어하면서 이들을 실시한다.
(1) 공전해
공전해란, 본 도금을 개시하기 전에 도금의 질이나 속도의 안정화를 목적으로 하여 애노드(102)의 조절을 도모하는 기능이다. 도금액 트레이(22)의 바닥판에는 예를 들면 무산소구리로 이루어지는 약 8mm 두께의 원판형상의 더미캐소드(136) 가 설치되어 있고, 전극 헤드(28)를 도금액 트레이(22) 내로 이동시켜 도금액을 채우고 애노드(102)와 더미캐소드(136) 사이에서 통전함으로써 이를 행한다. 더미캐소드의 표면에는 연속 40시간의 공전해로 약 1mm의 구리층이 성장하기 때문에 공전해를 실시한 시간을 적산하여 임의의 주기로 더미캐소드(136)를 교환한다. 공전해의 제어는 다음과 같다.
공전해는 「공전해 동작」으로서, "정회수 동작"과 "정시간 동작"을 설정할 수 있다. 여기서 "정회수 동작"으로 설정한 경우는, 조작화면 상의「공전해」스위치의 조작이 트리거로서 공전해를 실시하고, "정시간 동작"으로 설정한 경우는 공전해의 실시의 간격을 타이머 설정하여 타임 업이 트리거가 된다.
공전해는 「액 치환」,「토출」 및 「정전류」의 단계진행에서 실시된다. 「액 치환」및「토출」에서는 도금액 트레이(22) 내에 도금액을 공급하면서 전극 헤드(28)를 도금액 트레이(22) 내의 도금액 중에 위치한 상태에서 전극 헤드(28)로부터 도금액의 회수와 공급을 반복하여 전극 헤드(28) 내의 도금액 및 도금액 함침재(100)에 포함되어 있는 도금액의 교환과 거품제거를 행하는 것이다. 그들의 동작용 파라미터로서는 회수와 공급을 반복하는 회수를 각각 0 내지 5회의 범위에서 설정 가능하다. 예를 들면「액 치환」 단계에서 "2회", 「토출」단계에서 "3회"가 설정되어 있는 경우는 전극 헤드(28)로부터 도금액을 2회 회수한 후, 전극 헤드(28)로부터 도금액을 3회 공급한다. 마지막으로「정전류」로 애노드(102)로부터 더미캐소드(136)에 정전류를 흘린다. 이 때의 파라미터로서는 시간을 0 내지 9999분, 전류치를 0 내지 10.0 A의 범위로 설정한다. 또 이 때 도금액 트레이(22)에 대한 액 공급 유무의 설정파라미터가 준비되어 있다. 이 도금액 공급 유무란, 정전류를 흘리고 있는 동안에 도금액 트레이(22)에 새로운 도금액을 계속 공급할지, 또는 하지 않을지의 설정이다.
또한, 이상의 3개의 단계가 일련의 공전해의 동작이 되나, "정회수 동작" 설정의 경우는 이 일련의 동작을 몇 회 실시할지를 0 내지 10회의 범위에서 설정할 수 있다. 예를 들면 2회로 설정하면 앞의 3개의 단계를 2회 반복하여 동작완료가 된다. "정시간 동작" 설정의 경우는, 일련의 동작은 1회 실시하나, 그 실시간격을 0 내지 9999분의 사이에서 설정 가능하다. 통상은 "정회수 동작"으로 하여 두고, 화면스위치로부터 공전해를 실시시키나, 장시간 애노드를 도금액 트레이에 대피시키고 있을 때는 "정시간 동작"으로 전환하여 무인으로 정기적으로 공전해를 실시하도록 운용하고 있다. 이와 같이 공전해를 실시하면 더미캐소드(136)의 표면에는 연속 40시간의 공전해로 대략 약 1mm의 구리층이 성장하기 때문에 공전해를 실시한 시간을 적산하여 임의의 주기로 더미캐소드(136)를 교환한다.
(2) 애노드의 건조방지
애노드(102)는 항상 도금액으로 습윤하여 둘 필요가 있고, 건조시키면 애노드(102)의 표면에 형성된 블랙필름이 산화되고 변질되어 도금성능을 저하시킨다. 도금을 실시하지 않을 때에 도금액 트레이(22) 내로 전극 헤드(28)를 대피시킴으로써 항상 최선의 상태로 애노드(102)를 유지할 수 있다.
(3) 액 치환
액 치환은 전극 헤드(28) 내의 도금액 또는 도금액 함침재(100)에 포함되어 있는 도금액을 새로운 도금액으로 교환하거나 거품제거를 행하는 기능으로, 공전해 외 도금공정 시에 수시로 행하여진다.
이 예에 의하면 기판유지부(36)로 기판(W)을 상향으로 유지한 상태에서 도금처리와 도금처리에 부대한 전처리나 세정·건조처리라고 하는 다른 처리를 도금처리에 전후하여 행할 수 있다. 따라서 단일의 장치로 도금의 전 공정의 실시가 가능해져 장치로서 간소화를 도모함과 동시에, 작은 점유면적으로 되는 도금장치를 저렴하게 제공할 수 있다. 또한, 단일의 유닛으로서 더 한 층의 소형화와 조작성을 향상시킬 수 있고, 메인티넌스성도 우수하다. 또 도금유닛으로서, 다른 반도체제조장치에 탑재가 가능하기 때문에 도금, 어닐링, CMP의 일련의 배선형성공정을 클러스터화할 때에 유리하다.
〔 2단 전해도금장치 〕
도 39는 2단 도금장치에 적용한 본 발명의 또 다른 실시형태의 기판처리장치의 전체평면도이다. 도 39에 나타내는 바와 같이 이 2단 도금장치(기판처리장치)는 동일 설비 내에, 내부에 복수의 기판(W)을 수납하는 2개의 로드·언로드부(310, 310)와, 도금처리 및 그 부대처리를 행하는 2개의 도금유닛(312, 312)과, 로드·언로드부(310, 310)와 도금유닛(312, 312) 사이에서 기판(W)의 수수를 행하는 반송로봇(314)을 구비하여 구성되어 있다.
도금유닛(312)은 도금처리 및 그 부대처리를 행하는 기판처리부(320)와, 기판처리부(320)에 인접하여 제 1, 제 2 애노드헤드(기판 처리 헤드)(330-1, 330-2)를 각각 대피하는 2개의 대피부(322, 322)를 구비하여 구성되어 있다. 제 1, 제 2 애노드 헤드(330-1, 330-2)는 회전축(324)을 중심으로 요동하는 2개의 요동 암(326)의 선단에 유지되어 각각 동일한 기판처리부(320)와 다른 퇴피부(322)의 사이를 요동함과 동시에 상하이동하도록 구성되어 있다. 또한, 기판처리부(320)의 옆쪽에는 프리코팅·회수 암(332)과, 순수나 이온수 등의 약액을 기판(W)을 향하여 분사하는 고정노즐(334)이 설치되어 있다. 고정노즐(334)은 복수개 설치되고, 그 중의 하나를 순수 공급용으로 사용하고 있다.
도 40은 도금유닛(312) 부분의 요부 개략단면도이다. 도 40에 나타내는 바와 같이 기판처리부(320)는 피도금면을 위로하여 기판(W)을 유지하는 기판유지부(336)와, 기판유지부(336)의 위쪽에 설치되어 기판유지부(336)의 둘레 가장자리부를 둘러싸도록 설치되는 캐소드(338)와, 캐소드(338)의 위쪽을 덮도록 설치되는 고리형상의 시일재(390)가 구비되어 있다. 또한, 기판유지부(336)의 주위를 둘러싸서 처리 중에 사용하는 각종 약액의 비산을 방지하는 바닥이 있는 통 형상의 비산방지 컵(340)이 설치되어 있다. 기판(W)의 기판유지부(336)에 대한 고정은 기판유지부(336)에 설치한 도시 생략한 포올에 의해 행하여도 좋고, 진공흡착에 의해 행하여도 좋다.
캐소드(338)와 시일재(390)는 상하이동 불능하고, 또한 기판유지부(336)와 일체로 회전하도록 구성되어 있다. 그리고 기판유지부(336)가 도금위치(B)까지 상승하였을 때에 이 기판유지부(336)로 유지한 기판(W)의 둘레 가장자리부에 캐소드(338)의 선단이 가압되어 통전하고, 동시에 시일재(390)의 선단이 기판(W)의 둘레 가장자리부 상면에 압접하여 여기를 수밀적으로 시일하여 기판(W)의 상면(피도 금면)에 공급된 도금액이 기판(W)의 끝부로부터 스며나오는 것을 방지함과 동시에, 도금액이 캐소드(338)를 오염하는 것을 방지하고 있다.
상기 기판유지부(336)는 아래쪽의 기판수수위치(A)와, 위쪽의 도금위치(B)와, 중간의 전처리·세정위치(C) 사이를 승강하여 모터(M)에 의해 임의의 속도로 상기 캐소드(338)와 일체로 회전하도록 구성되어 있다. 기판유지부(336)가 도금 위치(B)까지 상승하였을 때에 기판유지부(336)로 유지된 기판(W)의 둘레 가장자리부에 캐소드(338)의 선단과 시일재(390)의 선단이 접촉하도록 되어 있다.
퇴피부(322)는 도금을 실시하지 않을 때에 애노드 헤드(330-1, 330-2)의 하기하는 도금액 함침재(410) 및 애노드(398)를 도금액으로 습윤시켜 두기 위한 것으로, 도금액 함침재(410)를 수납할 수 있는 크기로 설정되어 있다.
프리코팅·회수 암(332)은 3개의 노즐[하나가 프리코팅액 토출용의 프리코팅노즐(364), 그 이외의 두 개의 노즐이 도금액 회수용의 도금액 회수노즐(366a, 366b)]을 구비하고, 이들이 지지축(358)을 중심으로 선회·상하이동할 수 있도록 구성되어 있다. 도 40에서는 도시의 형편상, 각 노즐(364, 366a, 366b)을 각각 기재하고 있으나, 실제로는 도 39에 나타내는 바와 같이 선회 암(332a)에 일체로 설치되어 있다.
제 1, 제 2 애노드 헤드(330-1, 330-2)는 하우징(394)의 하면에 애노드(398)를 설치하고, 또 애노드(398)의 하면에 애노드(398)의 전면을 덮는 보수성 재료로 이루어지는 도금액 함침재(410)를 설치하고, 다시 하우징(394)의 상부에 도금액 공급관(402)을 접속하여 구성되어 있다. 애노드(398)에는 다수의 도금액 공급 구(398a)가 설치되고, 이에 의하여 도금액 공급관(402)으로부터 도금액 공급구(398a)를 통하여 도금액 함침재(410)에 도금액(전해처리액)이 공급된다. 도금액 함침재(410)는 애노드(398)의 표면에 도금액의 작용에 의해 형성되는 블랙필름이 건조하거나 산화되어 애노드(398)로부터 탈락하여 파티클이 되는 것을 방지하기 위하여 항상 애노드(398)의 표면을 습윤시켜 두기 위하여 설치되어 있다. 도금액 공급관(402)으로부터 도금액 공급구(398a)와 도금액 함침재(410)를 거쳐 도금액을 공급하는 기구에 의해 기판처리액 공급기구가 구성된다.
제 1, 제 2 애노드 헤드(330-1, 330-2)는 기판유지부(336)가 도금위치(B)에 있을 때에 기판유지부(336)로 유지된 기판(W)과 도금액 함침재(410)와의 간극이 예를 들면 0.5 내지 3.0mm 정도가 될 때까지 하강하여 이 상태에서 도금액 공급관(402)으로부터 도금액을 공급하여 도금액 함침재(410)에 도금액을 포함하면서 기판(W)의 피도금면과 애노드(398)와의 사이에 도금액을 채우고 피도금면에 도금을 행한다.
제 1, 제 2 애노드 헤드(330-1, 330-2)는 모두 동일구조이기는 하나, 사용하고 있는 도금액이 다르다. 즉 이 예에서는 하나의 도금스테이지에 대하여 복수의 애노드 헤드(330-1, 330-2)를 구비함으로써, 단일 셀에 대하여 복수종의 도금액 사용을 가능하게 하는 것이다.
다음에 이 다단 도금장치의 구체적 동작예를 설명한다. 먼저, 사용하는 제 1 단의 도금에 사용하는 도금액과, 제 2 단의 도금에 사용하는 도금액으로서, 이하의 도금액을 사용한다.
〔 제 1 단의 도금 〕: 피로인산 구리도금
·욕조성 : Cu2P2O7 65 g/L, K4P2O7 240 g/L, NH4OH 2 mL/L, P 비(구리와 모든 피로인산의 몰비) 7.5, pH 8.5
·욕온도 : 55℃
·애노드 : 무산소구리
·전류밀도 : 25 mA/㎠
〔 제 2 단의 도금 〕: 황산구리도금
·욕조성 : CuSO4·5H2O 225g/L, H2SO4 55g/L, Cl 60mg/L,
첨가제 에바트론필 [에바라유디라이트(주)제]
·욕온도 : 25℃
·애노드 : 인함유 구리
·전류밀도 : 25 mA/㎠
기판(W)으로서는 8인치 실리콘웨이퍼로서, 폭 0.13㎛, 종횡비 6.0의 배선패턴이 형성되어 있고, SiO2 위에 배리어메탈(TaN) 10nm 및 급전층으로서 Cu가 20 nm 스패터링법에 의해 적층되어 있는 것을 사용한다.
먼저, 도 39에 나타내는 어느 하나의 로드·언로드부(310)로부터 도금처리 전의 기판(W)을 반송로봇(314)으로 인출하고, 피도금면을 상향으로 한 상태에서 어느 하나의 기판처리부(320)의 기판유지부(336)에 설치한다. 이 때 기판유지부(336)는 기판수수위치(A)(도 40 참조)에 있다.
다음에 기판유지부(336)를 전처리·세정위치(C)로 상승시켜 도 39에 나타내는 퇴피위치에 있던 프리코팅·회수 암(332)을 도 40에 나타내는 바와 같이 기판(W)의 상면을 향하여 선회·하강시켜 기판유지부(336)를 회전시키면서 프리코팅노즐(364)로부터 예를 들면 계면활성제로 이루어지는 프리코팅액을 기판(W)의 피도금면에 토출하여 피도금면 전체에 골고루 퍼지게 한다. 다음에 프리코팅·회수 암(332)을 퇴피위치로 되돌리고 기판유지부(336)의 회전속도를 늘려 원심력에 의해 피도금면의 프리코팅액을 뿌리쳐 건조시킨다.
다음에 기판유지부(336)의 회전을 정지(또는 저속화)하여 도금위치(B)까지 상승시킨다. 그렇게 하면 상기한 바와 같이 기판(W)의 둘레 가장자리부에 캐소드(338)의 선단과 시일재(390)의 선단이 맞닿아 통전 가능하게 됨과 동시에 기판(W)의 둘레 가장자리부가 수밀적으로 시일된다.
그리고 퇴피부(322)에 있던 제 1 애노드 헤드(330-1)를 선회시켜 기판(W)의 상부로 이동하고, 기판(W) 위의 상기한 위치까지 하강시킨다. 제 1 애노드 헤드(330-1)의 하강이 완료한 시점에서 도금액 공급관(402)으로부터 상기한 제 1 단의 도금액(피로인산도금액) 50 mL를 공급하여 애노드(398)를 통하여 도금액 함침재(410)에 공급하고, 도금액 함침재(410)와 기판(W)의 피도금면 사이에 형성되는 간극에 도금액을 충전하여 도금전류를 투입하여 2.5 sec 동안 도금한다. 이에 의해 20 nm의 Cu가 석출된다.
피로인산도금은 과전압이 높은 욕특성 때문에 균일 전착성이 높고, 급전층(시드층)이 취약한 배선 측벽이나 바닥부에도 균일한 두께로 구리를 성막할 수 있 다. 피로인산도금은 온도가 55℃로 높으므로 도금액을 가온하여 사용한다. 이와 같이 제 1 단 도금에 의하여 제 2 단 도금을 위한 균일한 급전층이 형성된다.
제 1 단의 도금처리가 완료하면 제 1 애노드 헤드(330-1)를 상승시키고 선회시켜 대기부(322)로 퇴피시키고, 다음에 프리코팅·회수 암(332)을 퇴피위치로부터 기판(W) 위로 이동시키고 하강시켜, 한쪽의 도금액 회수노즐(366a)로부터 기판(W) 위의 도금액의 잔액을 회수한다. 이 회수가 종료한 후, 프리코팅·회수 암(332)을 퇴피위치로 되돌리고, 기판(W)의 피도금면의 린스를 위해 순수용의 고정노즐(334)로부터 기판(W) 중앙부에 순수를 토출하고, 동시에 기판유지부(336)를 회전시켜 피도금면의 도금액을 순수로 치환한다.
린스종료 후, 기판유지부(336)를 도금위치(B)로부터 전처리·세정위치(C)로 하강시키고, 순수용의 고정노즐(334)로부터 순수를 공급하면서 기판유지부(336)와 캐소드(338)를 회전시켜 수세하고, 고정노즐(334)부터의 순수의 공급을 정지하고 기판유지부(336)의 회전속도를 증가하여 스핀건조시킨다.
다음에 퇴피부(322)에 있던 제 2 애노드 헤드(330-2)를 선회시켜 기판(W)의 상부로 이동시켜 제 1 애노드 헤드(330-1)일 때와 마찬가지로 하여 기판(W)의 피도금면을 도금한다. 이 때의 도금액으로서는 상기한 황산구리도금액을 사용하고 황산구리도금액을 50 mL 도입하여 15 sec 동안 도금을 행하여 125 nm의 Cu를 석출시킨다. 황산구리욕은 피로인산욕보다도 과전압이 낮은 특성 때문에 균일 전착성은 낮으나, 석출을 촉진하는 첨가제의 작용에 의해 배선의 내부에 전류가 집중되기 쉬워져 배선바닥부로부터 바닥상승형태의 석출이 일어난다. 그 결과 배선 내에 보이 드가 없는 양호한 도금을 행할 수 있다.
그리고 제 2 단의 도금종료 후, 제 2 애노드 헤드(330-2)를 퇴피부(322)로 대피시키고, 다음에 프리코팅·회수 암(332)을 퇴피위치로부터 기판(W) 위로 이동시키고 하강시켜 다른 쪽의 도금액 회수노즐(366b)로부터 기판(W) 위의 도금액의 잔액을 회수하여 프리코팅·회수 암(332)을 퇴피위치로 되돌리고, 그 후 제 1 애노드 헤드(330-1)일 때와 마찬가지로 기판(W)의 피도금면의 린스와 세정과 스핀건조를 행한다.
다음에 기판유지부(336)를 정지시켜 기판수수위치(A)까지 하강시켜 반송로봇(314)에 의해 도금유닛(312)으로부터 기판(W)을 인출하여 로드·언로드부(310)로 되돌린다.
이상과 같이 본 예에 의하면, 단일의 기판처리부(320)에 복수의 애노드 헤드(330-1, 330-2)를 조립함으로써, 특성이 다른 도금을 연속으로 행할 수 있어 종래의 단단(single-stage) 도금에서는 곤란하였던 미세배선의 건전한 매립이 달성된다.
상기 다단 도금장치의 구체적 동작예에 있어서는 제 1 단의 도금 후에 이것을 세정·건조한 후에 제 2 단의 도금을 행하고 있으나, 제 1 단의 도금·세정 후의 건조공정은 생략하여도 된다. 이 경우 습윤상태로 제 2 단의 도금공정으로 이행하기 때문에 제 1 단에서 형성된 도금층 표면이 산화되기 어렵게 되어 안정된 공정이 가능하게 된다.
또 상기 다단 도금장치는 기판(W)의 피처리면을 항상 상향으로 하여 처리가 행하여지기 때문에 다단 도금장치 내에 반전기를 설치할 필요는 없고, 장치의 소형화가 도모된다.
또 기판(W)의 피도금면에 복수종류의 도금액을 채우기 위하여 상기 예와 같이 하나의 기판처리부(320)(즉 하나의 도금셀)에 대하여 복수의 도금액 주입수단과 도금액 회수수단을 구비하는 것이 바람직하다. 또 다른 조성의 도금액이 섞이는 것은 바람직하지 않으므로 하나의 기판처리부(320)(즉 하나의 도금 셀)에 대하여 상기 예와 같이 복수의 애노드(398)와 도금액 함침재(410)를 구비하는 것이 바람직하다.
〔 무전해도금과 전해도금에 의한 다단 도금장치〕
도 41은 본 발명의 또 다른 실시형태의 2단 도금장치(기판처리장치)의 전체평면도이다. 도 41에 나타내는 2단 도금장치에 있어서, 도 39 및 도 40에 나타내는 실시형태와 동일부분에는 동일부호를 붙이고 그 상세한 설명은 생략한다. 이 실시형태에 있어서, 도 39 및 도 40에 나타내는 실시형태와 서로 다른 점은 도금유닛(312)의 한쪽의 애노드 헤드(330)를 대신하여 도금액 공급 헤드(기판 처리 헤드이고, 기판처리액(화학처리액) 공급기구인)(331)를 설치한 점과, 기판유지부(336) 내에 하기하는 이면히터(337)를 설치한 점이다.
도 42는 도금유닛(312) 부분의 요부 개략단면도이고, 기판유지부(336)의 위쪽에 도금액 공급 헤드(331)가 위치하였을 때의 상태를 나타내고 있다. 도 42에 나타내는 바와 같이 기판유지부(336)의 내부에는 유지한 기판(W)을 그 이면 측으로부터 가열·보온하는 이면히터(337)가 내장되어 있다. 또 도금액 공급 헤드(샤워 헤드)(331)는, 무전해도금용의 무전해도금액(화학처리액)을 샤워형상으로 분산하여 분사하는 것으로, 요동 암(326)의 선단에 설치되어 있다. 도금액 공급 헤드(331)는, 상기 애노드 헤드(330)와 마찬가지로 기판처리부(320)와 퇴피부(322)의 사이를 선회·이동함과 동시에, 상하이동하도록 구성되어 있다.
다음에 이 다단 도금장치의 구체적 동작예를 설명한다. 먼저, 사용하는 제 1 단의 도금(무전해도금)에 사용하는 도금액으로서는, 2가의 강 이온을 공급하는 CuSO4·5H2O를 5g/L, 착화제로서 EDTA·4H를 14g/L, 환원제인 알데히드산으로서 글리옥시산을 18g/L, pH 조정용 유기알칼리로서 TMAH를 pH가 12.5가 되도록 포함하고 있고, 다시 도금속도를 내리기 하여 폴리옥시에틸렌알킬에테르인산과 폴리옥시에틸렌알킬에테르의 혼합물을 포함하고 있는 것을 사용하였다. 또 제 2 단의 전해도금에 사용하는 도금액으로서는, 상기 실시형태의 황산구리도금액을 사용하였다. 기판(W)으로서도 상기 실시형태와 동일한 스퍼터에 의한 급전층(시드층)이 형성되어 있는 것을 사용하였다.
먼저, 도 41에 나타내는 어느 하나의 로드·언로드부(310)로부터 도금처리 전의 기판(W)을 반송로봇(314)으로 인출하고, 피도금면을 상향으로 한 상태에서 어느 하나의 기판처리부(320)의 기판유지부(336)에 설치한다. 이 때 기판유지부(336)는 기판수수위치(A)에 있다.
다음에 기판유지부(336)를 전처리·세정위치(C)로 상승하여 프리코팅·회수 암(332)을 기판(W)의 상면으로 이동시켜 프리코팅노즐(364)로부터 전처리액(예를 들면 H2SO4수용액)을 기판(W)의 피도금면에 토출하여 피도금면 전체에 골고루 퍼지게 하여 전처리를 한 후, 프리코팅·회수 암(332)을 퇴피위치로 되돌리고 고정노즐(334)로부터 순수를 공급하여 물로 세정한 후, 기판유지부(336)의 회전속도를 증가시켜 기판(W)을 스핀건조시킨다.
다음에 기판유지부(336)의 회전을 정지하고 도금위치(B)까지 상승시킨다. 그렇게 하면 상기한 바와 같이 기판(W)의 둘레 가장자리부에 캐소드(338)의 선단과 시일재(390)의 선단이 맞닿아 기판(W)의 둘레 가장자리부가 수밀적으로 시일된다. 또한, 이 도금은 무전해도금이므로 캐소드(338)에 의한 통전은 행하지 않는다.
그리고 퇴피부(322)에 있던 도금액 공급 헤드(331)를 선회시켜 기판(W)의 상부로 이동시켜 무전해도금액을 분출하여 샤워형상으로 피도금면 위에 균일하게 내려쏟는다. 기판(W)은 시일재(390)에 의해 피도금면의 주위가 둘러싸여 있으므로 주입한 도금액은 모두 피도금면 위에 유지된다. 그 양은 기판(W) 표면에 1mm 두께(약 30 mL)가 될 정도의 소량이어도 좋다. 공급하는 도금액은 도금반응에 적합한 온도(예를 들면 60℃)로 미리 가열·보온하고 있으나, 동시에 이면히터(337)에 의해 기판(W)을 가열·보온함으로써 기판(W) 위에 공급된 후의 도금액의 보온도 확실하게 행하고 있다. 무전해도금은 그 온도에 의해 도금상태가 변동하므로 이 실시형태와 마찬가지로 이면히터(337)를 설치하여 가장 적합한 온도로 보온함으로써 양호한 도금처리를 행할 수 있다. 기판(W) 위에 고인 도금액의 양은 적으므로 이면히터(337)에 의한 보온은 용이하게 행할 수 있다.
또한, 피도금면을 균일하게 도금액에 적시기 위하여 도금액을 쏟은 직후에 모터(M)에 의해 기판(W)을 순간 회전시키나, 그 다음은 기판(W)을 정지한 상태에서 피도금면의 도금을 행하는 것이 피도금면 전체의 균일한 도금을 위해 바람직하다. 구체적으로는 기판(W)을 1 sec만 100 rpm 이하로 회전시켜 피도금면 위를 도금액으로 균일하게 적시고 그 다음에 정지시켜 1 min 동안 무전해도금을 행한다.
이에 의하여 미리 스퍼터 등에 의해 형성된 시드층의 위에 이것을 보강하는 보조 시드층을 형성할 수 있어 보조 시드층을 포함하는 시드층 전체의 형성상태를 양호한 것으로 할 수 있다.
상기 도금처리완료 후, 도금액 공급 헤드(331)를 퇴피부(322)로 되돌리고, 다음에 프리코팅·회수 암(332)을 퇴피위치로부터 기판(W) 위로 이동시켜 하강하고 한쪽의 도금액회수노즐(366a)로 기판(W) 위의 도금액의 잔액을 회수하여 다시 퇴피위치로 되돌린다. 그리고 기판유지부(336)를 도금위치(B)로부터 전처리·세정위치(C)로 하강시켜 기판(W)의 회전을 개시하여 순수용의 고정노즐(334)로부터 순수를 공급하여 피도금면을 냉각함과 동시에 도금액을 희석화·세정함으로써 무전해도금을 정지시키고, 동시에 시일재(390)와 캐소드(338)를 수세하여 고정노즐(334)로부터의 순수의 공급을 정지하고 기판유지부(336)의 회전속도를 증가하여 스핀건조시킨다.
다음에 퇴피부(322)에 있던 애노드 헤드(330)를 선회·하강시켜 기판(W)의 상부에 이동시켜 상기 실시형태에서 설명한 제 1 애노드 헤드(330-1)일 때와 마찬가지로 하여 기판(W)의 피도금면을 전해 도금한다. 이 때의 도금액으로서는 상기 황산구리도금액을 사용한다.
제 1 단의 무전해도금에 의한 보조 시드층의 형성이 행하여지고 있음으로써 시드층 전체가 제 2 단의 전해도금을 위한 균일한 급전층을 구성하고 있으므로 전해도금에 의해 확실하게 미세 배선형성용의 홈에 미세배선을 매립할 수 있다.
이상과 같이 본 예에 의해서도 단일의 기판처리부(20)에 도금액 공급 헤드(331)와 애노드 헤드(330)를 조립함으로써, 특성이 다른 도금을 연속하여 행할 수 있어 종래의 단단 도금에서는 곤란하였던 미세배선의 건전한 매립이 달성된다.
상기 다단 도금장치의 구체적 동작예에 있어서도, 제 1 단의 도금·세정 후에 건조하지 않은 상태로 제 2 단의 도금을 행하여도 좋다. 또 상기 실시형태에 관한 다단 도금장치에 있어서도, 기판(W)의 피처리면을 항상 상향으로 하여 처리가 행하여지기 때문에 다단 도금장치 내에 반전기를 설치할 필요는 없어 장치의 소형화가 도모된다.
도 43은 다른 도금액 공급 헤드를 사용한 도금유닛(12)의 요부 개략단면도이다. 이 도금유닛(312)은 기판유지부(336) 내에 이면히터(337)를 내장하는 대신에 기판유지부(336)의 위쪽에 설치한 도금액공급 헤드(기판 처리 헤드이고, 기판처리액공급기구기도 하다)(331')내에 램프히터(361)를 일체로 설치한 것이다. 즉, 예를 들면 반경이 다른 복수의 링 형상의 램프히터(361)를 동심원형상으로 설치하고 램프히터(361) 사이의 간극으로부터 도금액공급 헤드[샤워헤드(331')]의 다수의 노즐(363)을 링 형상으로 개구한다. 또한, 램프히터(361)는 소용돌이 형상의 1개의 램프히터이어도 되고, 그 외의 각종 구조·설치의 램프히터로 구성하여도 좋다.
이와 같이 구성하여도 도금액은 각 노즐(363)로부터 기판(W)의 피도금면 위에 샤워형상으로 대략 균등하게 공급할 수 있고, 또 램프히터(361)에 의해 기판(W)의 가열·보온도 용이하고 또한 신속·균일하게 행할 수 있다.
[무전해도금과 전해도금에 의한 다단 도금장치〕
도 46은 본 발명의 또 다른 실시형태의 2단 도금장치(기판처리장치)의 개략평면도이다. 도 46에 나타내는 바와 같이 이 2단 도금장치는 로드·언로드부(310, 310)와, 반송로봇(314)과, 무전해도금장치(기판처리장치)(370)와, 전해도금 장치(기판처리장치)(380)를 1개의 장치 내에 설치함으로써 구성되어 있다. 로드·언로드부(310, 310)와, 반송로봇(314)은 상기 각 실시형태에서 사용한 것과 동일한 것이다.
무전해도금장치(370)는 도 3에 나타내는 도금유닛(312)으로부터 애노드 헤드(330) 및 그 퇴피부(322)를 생략하여 1단의 무전해도금만 행할 수 있도록 한 것이다. 또 전해도금장치(380)는 도 41에 나타내는 도금유닛(12)으로부터 도금액 공급 헤드(331) 및 그 퇴피부(322)를 생략하여 1단의 전해도금만 행할 수 있도록 한 것이다. 또한, 전해도금장치(380)에 있어서는 도 42에 나타내는 기판유지부(336) 내의 이면히터(337)는 불필요하다. 또 무전해도금장치(370)에 있어서는 도금액 공급 헤드(331)는 반드시 선회할 필요는 없고, 기판유지부(336)의 상부에 항상 위치하고 있어도 좋다. 그 경우 퇴피부(322)는 불필요하다.
다음에 이 다단 도금장치의 구체적 동작예를 설명한다. 여기서 제 1 단의 도금(무전해도금)에 사용하는 도금액으로서는, 상기 무전해도금에 사용한 도금액과 동일한 도금액을 사용한다. 또 제 2 단의 도금(전해도금)에 사용하는 도금액으로서는, 상기 전해도금에 사용한 황산구리도금액을 사용한다. 기판(W)으로서도 상기실시형태와 동일한 스퍼터에 의한 급전층(시드층)이 형성되어 있는 것을 사용한다.
그리고 먼저 도 44에 나타내는 어느 하나의 로드·언로드부(310)로부터 도금처리 전의 기판(W)을 반송로봇(314)으로 인출하여 피도금면을 상향으로 한 상태로 무전해도금장치(370) 내로 반입하고, 상기 무전해도금방법과 동일한 방법에 의해 그 피도금면에 무전해도금을 실시하고 세정·건조한다. 이에 의하여 미리 스퍼터 등에 의해 형성된 시드층의 위에 이것을 보강하는 보조 시드층이 형성되어 보조 시드층을 포함하는 시드층 전체의 형성상태를 양호한 것으로 할 수 있다.
다음에 반송로봇(314)은 도금처리가 완료한 기판(W)을 피도금면을 상향으로 한 상태 그대로 무전해도금장치(370)로부터 인출하고 그대로 전해도금장치(380) 내로 반입하고, 상기 전해도금방법과 동일한 방법에 의해 그 피도금면에 전해도금을 실시하여 세정·건조한다. 이 실시형태에 있어서도 무전해도금에 의해 보조 시드층의 형성이 행하여짐으로 시드층 전체가 전해도금을 위한 균일한 급전층을 구성하고 있으므로 전해도금에 의해 확실하게 미세 배선형성용의 홈에 미세배선을 매립할 수 있다.
이상과 같이 본 실시형태에 의하면, 무전해도금 및 이에 부대하는 처리(전처리, 세정, 건조 등)를 1대로 행하는 구조의 무전해도금장치(370)와, 전해도금 및 이것에 부대하는 처리를 1대로 행하는 구조의 전해도금장치(380)를 클러스터화하여 1대의 다단 도금장치로 하였기 때문에 특성이 다른 도금을 연속으로 행할 수 있는 도금장치를 콤팩트하게 구성할 수 있다.
상기 다단 도금장치의 구체적 동작예에 있어서도 제 1 단의 무전해도금장치(370)의 최종공정에서 건조를 행하지 않고 습윤상태 그대로 전해도금장치(380)로 이송하여 전해도금을 행하여도 좋다. 또 상기 실시형태에 관한 다단 도금장치의 경우도 기판(W)의 피처리면을 항상 상향으로 하여 처리가 행하여지므로 다단 도금 장치 내에 반전기를 설치할 필요는 없고, 장치의 소형화가 도모된다.
이상 본 발명의 실시형태를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 특허청구범위 및 명세서와 도면에 기재된 기술적 사상의 범위 내에 있어서 여러 가지의 변형이 가능하다. 또한, 직접 명세서 및 도면에 기재가 없는 소정의 형상이나 재질이나 공정이더라도 본원 발명의 작용·효과를 나타내는 이상, 본원 발명의 기술적 사상의 범위 내이다. 예를 들면 본 발명은 뱀프도금 등의 다른 도금처리나 도금 이외의 각종 기판처리에도 적용 가능하다.
도 1은 기판도금장치에 적용한 본 발명의 실시형태의 기판처리장치를 나타내는 설치도,
도 2는 도 1에 나타내는 기판처리장치의 설비 내의 기류의 흐름의 설명도,
도 3은 로드·언로드부의 평면도,
도 4는 로드·언로드부의 측면도,
도 5는 로드·언로드부의 측단면도,
도 6은 도금유닛의 평면도,
도 7은 기판도금장치에 적용한 본 발명의 다른 실시형태의 기판처리장치를 나타내는 설치도,
도 8은 도 7의 정면도,
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 기판도금장치방법에 의해 도금을 행하는 공정의 일례를 나타내는 단면도,
도 10은 본 발명의 실시형태의 기판도금장치의 전체를 나타내는 평면도,
도 11은 도금유닛의 평면도,
도 12는 도 11의 A-A 선 단면도,
도 13은 기판유지부 및 캐소드부의 확대단면도,
도 14는 도 11의 정면도,
도 15는 도 11의 우측면도,
도 16은 도 11의 배면도,
도 17은 도 11의 좌측면도,
도 18은 프리코팅·회수 암을 나타내는 정면도,
도 19는 기판유지부의 평면도,
도 20은 도 19의 B-B 선 단면도,
도 21은 도 19의 C-C 선 단면도,
도 22는 기판유지부에 있어서의 기판의 움직임(편심)의 설명도,
도 23a는 고정포올을 가지는 지지 암의 기판유지 전의 상태를 나타내는 도,
도 23b는 가압포올을 가지는 지지 암의 기판유지 전의 상태를 나타내는 도,
도 24a는 고정포올을 가지는 지지 암의 기판유지 후의 상태를 나타내는 도,
도 24b는 가압포올을 가지는 지지 암의 기판유지 후의 상태를 나타내는 도,
도 25a 및 도 25b는 기판을 편심시키지 않은 경우에 있어서의 문제의 설명도,
도 26은 캐소드부의 평면도,
도 27은 도 26의 D-D 선 단면도,
도 28은 도 27의 일부를 확대한 확대도,
도 29는 캐소드전극의 일부를 확대하여 나타내는 확대사시도,
도 30a 및 도 30b는 캐소드전극과 시일재를 일체로 하여 지주에 설치하기 전후의 상태를 나타내는 도,
도 31은 전극 암부의 평면도,
도 32는 도금 시에 있어서의 도 31의 E-E 선 단면도,
도 33은 도 32의 일부를 확대하여 나타내는 확대도,
도 34는 도금 시에 형성되는 회로를 나타내는 도,
도 35는 도금액 트레이를 전극 헤드와 함께 나타내는 단면도,
도 36은 기판의 상면에 남은 도금액의 회수의 설명도,
도 37은 도금액의 공급 및 회수의 흐름도,
도 38은 준비된 단계의 처리공정과, 단계사용/미사용의 설정예를 나타내는 도,
도 39는 본 발명의 또 다른 실시형태의 기판처리장치의 전체평면도,
도 40은 도금유닛의 요부 개략단면도,
도 41은 본 발명의 또 다른 실시형태의 기판처리장치의 전체평면도,
도 42는 도금유닛의 요부 개략단면도,
도 43은 도금유닛의 요부 개략단면도,
도 44는 본 발명의 또 다른 실시형태의 기판처리장치의 전체평면도이다.

Claims (22)

  1. 피도금면을 위쪽을 향하여 기판을 유지하는 기판유지부와 이 기판유지부로 유지한 기판에 근접한 위쪽 위치에서 대치하여 설치되는 애노드를 가지고, 상기 기판과 애노드 사이의 시일재로 시일된 공간에 도금액을 채워 전해도금을 실시하는 도금장치로서,
    상기 기판유지부는 회전 자유로운 기판스테이지와, 이 기판스테이지의 둘레 가장자리부에 세워 설치한 지지 암을 구비하고,
    상기 지지 암으로 기판을 지지하였을 때에 상기 기판의 노치 또는 오리프라부에 대강 대면하는 지지 암에 대향하는 위치에 설치된 지지 암에는 기판을 안쪽을 향하여 가압하도록 회동하는 가압포올이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판도금장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 가압포올이 설치된 지지 암 이외의 지지 암에는 기판의 둘레 가장자리부를 끼워 유지하도록 회동하는 고정포올이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판도금장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 가압포올 및 고정포올은 이들을 폐쇄하는 방향으로 가세하는 가세부와, 상기 가세부의 가세력에 저항하여 상기 각 포올을 개방하는 방향으로 회동시키는 상하이동 자유로운 개방핀을 가지고,
    이들 개방핀을 개방 부재의 상하이동에 따라 상하이동하도록 구성되고,
    상기 개방핀과 상기 개방 부재와의 사이에 동작의 타이밍을 조정하는 조정기구가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 기판도금장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 조정기구는 상기 개방핀의 하단부에 위치조정 자유롭게 설치되는 큰 지름 부재와, 상기 개방 부재의 상기 개방핀에 대향하는 위치에 설치되는 상기 개방핀의 외경보다 크고, 큰 지름 부재의 외경보다 작은 내경의 오목부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판도금장치.
  5. 피도금면을 위쪽을 향하여 기판을 유지하는 기판유지부와 이 기판유지부로 유지한 기판에 근접한 위쪽 위치에서 대치하여 설치되는 애노드를 가지고, 상기 기판과 애노드 사이의 시일재로 시일된 공간에 도금액을 채워 전해도금을 실시하는 도금장치로서,
    상기 시일재는 링 형상이고, 횡단면에 있어서 서서히 두께가 얇아져 안쪽으로 연장 돌출하는 안쪽 연장 돌출부와, 이 안쪽 연장 돌출부에 연속하여 더욱 두께가 얇아져 아래쪽으로 굴곡하여 연장되는 아래쪽 수직하강부를 가지는 것을 특징으로 하는 기판도금장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 시일재의 하면에는 프레임체를 거쳐 안쪽을 향하여 돌출하는 다수의 돌기편을 가지는 복수로 분할된 캐소드전극을 설치되고, 이 캐소드전극의 각 돌기편은 상기 시일재의 아래쪽 수직하강부의 바깥쪽에 위치하고, 상기 아래쪽 수직하강부를 따라 아래쪽으로 대략 직각으로 굴곡하여 연장되어 하단이 둥그스름한 것을 특징으로 하는 기판도금장치.
  7. 피도금면을 위쪽을 향하여 기판을 유지하는 기판유지부와 이 기판유지부로 유지한 기판에 근접한 위쪽 위치에서 대치하여 설치되는 애노드를 가지고, 상기 기판과 애노드 사이의 시일재로 시일된 공간에 도금액을 채워 전해도금을 실시하는 도금장치로서,
    상기 애노드를 유지하는 이동 자유로운 전극 헤드와,
    이 전극 헤드의 둘레 가장자리부를 스토퍼면에 접촉시켜 상기 애노드와 기판 사이의 위치결정을 행하는 위치조절 가능한 스토퍼를 가지는 것을 특징으로 하는 기판도금장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 스토퍼는 상기 기판유지부의 주위를 둘러싸는 위치에 세워 설치한 스토퍼 봉에 고정된 너트에 나사 결합하는 볼트를 가지고, 이 볼트의 머리부 상면을 스토퍼면으로 한 것을 특징으로 하는 기판도금장치.
  9. 피도금면을 위쪽을 향하여 기판을 유지하는 기판유지부와 이 기판유지부로 유지한 기판에 근접한 위쪽 위치에 대치하여 설치되는 애노드를 가지고, 상기 기판과 애노드 사이의 시일재로 시일된 공간에 도금액을 채워 전해도금을 실시하는 도금장치로서,
    상기 애노드를 유지하는 이동 자유로운 전극 헤드와,
    이 전극 헤드의 도달 가능범위에 설치된 도금액 트레이를 가지고, 적어도 상기 전극 헤드와 도금액 트레이의 접액부분을 습윤성이 나쁜 재료로 구성한 것을 특징으로 하는 기판도금장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 도금액 트레이 내에 더미캐소드를 착탈 자유롭게 설치한 것을 특징으로 하는 기판도금장치.
  11. 피도금면을 위쪽을 향하여 기판을 유지하는 기판유지부와 이 기판유지부로 유지한 기판에 근접한 위쪽 위치에 대치하여 설치되는 애노드를 가지고, 상기 기판과 애노드 사이의 시일재로 시일된 공간에 도금액을 채워 전해도금을 실시하는 도금장치로서,
    상기 기판유지부로 유지된 기판 상면의 상기 시일재로 둘러싸인 영역에 남은 도금액을 기판을 회전시키면서 상기 기판 둘레 가장자리부의 상기 시일재에 근접한 위치에서 흡인하여 회수하는 것을 특징으로 하는 기판도금장치.
  12. 피도금을 위쪽을 향하여 기판을 유지하는 기판유지부와 이 기판유지부로 유지한 기판에 근접한 위쪽 위치에서 대치하여 설치되는 애노드를 가지고, 상기 기판과 애노드 사이의 시일재로 시일된 공간에 도금액을 채워 전해도금을 실시하는 도금장치로서,
    상기 기판유지부로 유지된 기판 상면의 상기 시일재로 둘러싸인 영역에 상기 기판을 회전시키면서 린스를 위한 순수를 공급하여 상기 시일재를 세정하고, 기판 상면으로부터 상기 시일재가 떨어진 후에 세정용의 순수를 공급하여 상기 시일재를 다시 세정하는 것을 특징으로 하는 기판도금장치.
  13. 피도금면을 위쪽을 향하여 기판을 유지하는 기판유지부와 이 기판유지부로 유지한 기판에 근접한 위쪽 위치에서 대치하여 설치되는 애노드를 가지고, 상기 기판과 애노드 사이의 시일재로 시일된 공간에 도금액을 채워 전해도금을 실시하는 도금장치로서,
    상기 시일된 공간에 소정량의 도금액을 1회의 푸시로 공급하는 것을 특징으로 하는 기판도금장치.
  14. 삭제
  15. 기판을 유지하는 기판유지부와,
    제 1 대피부와 상기 기판유지부의 바로 위 위치와의 사이를 이동 자유롭고, 상기 기판유지부로 유지한 기판의 피처리면에 제 1 단의 기판처리를 행하는 제 1 기판 처리 헤드와,
    제 2 대피부와 상기 기판유지부의 바로 위 위치와의 사이를 이동 자유롭고, 상기 기판유지부로 유지한 기판의 피처리면에 제 2 단의 기판처리를 행하는 제 2 기판 처리 헤드를 가지고,
    상기 제 1 기판 처리 헤드는, 상기 제 2 기판 처리 헤드가 상기 제 2 대피부에 있을 때에 상기 제 1 대피부로부터 상기 기판유지부의 바로 위 위치로 이동하고, 상기 제 2 기판 처리 헤드는, 상기 제 1 기판 처리 헤드가 상기 제 1 대피부에 있을 때에 상기 제 2 대피부로부터 상기 기판유지부의 바로 위 위치로 이동하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 제 1 단의 기판처리 및 상기 제 2 단의 기판처리는 모두 도금처리인 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 제 1 단의 기판처리 또는 상기 제 2 단의 도금처리의 한쪽은 전해도금처리이고, 다른 쪽은 무전해도금처리인 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 제 1 단의 기판처리 및 제 2 단의 도금처리는 도금액이 다른 전해도금처리인 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  19. 기판을 유지하는 기판유지부와, 이 기판유지부로 유지한 기판의 피처리면에 제 1 단의 기판처리를 행하는 기판 처리 헤드를 가지는 제 1 단 기판처리용 기판처리장치와,
    기판을 유지하는 기판유지부와, 이 기판유지부로 유지한 기판의 피처리면에 제 2 단의 기판처리를 행하는 기판 처리 헤드를 가지는 제 2 단 기판처리용 기판처리장치와,
    상기 제 1 단의 기판처리용 기판처리장치와 상기 제 2 단 기판처리용 기판처리장치의 사이에서 기판의 수수를 행하는 반송로봇을 포함하고,
    상기 제 1 단 및 제 2 단 기판처리용 기판처리장치를 하나의 장치 내에 설치한 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 제 1 단의 기판처리 및 상기 제 2 단의 기판처리는 모두 도금처리인 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 제 1 단의 기판처리 또는 상기 제 2 단의 도금처리의 한쪽은 전해도금처리이고, 다른 쪽은 무전해도금처리인 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  22. 제 20항에 있어서,
    상기 제 1 단의 기판처리 및 상기 제 2 단의 도금처리는 도금액이 다른 전해도금처리인 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
KR1020070072802A 2000-05-26 2007-07-20 기판처리장치 및 기판도금장치 KR100824759B1 (ko)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000156691A JP2001338965A (ja) 2000-05-26 2000-05-26 基板処理装置
JPJP-P-2000-00156691 2000-05-26
JPJP-P-2000-00166577 2000-06-02
JP2000166577A JP3657173B2 (ja) 2000-06-02 2000-06-02 基板めっき装置
JP2000170076A JP3668100B2 (ja) 2000-06-07 2000-06-07 基板処理装置
JPJP-P-2000-00170076 2000-06-07

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020010029033A Division KR20010107766A (ko) 2000-05-26 2001-05-25 기판처리장치 및 기판도금장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070082587A KR20070082587A (ko) 2007-08-21
KR100824759B1 true KR100824759B1 (ko) 2008-04-24

Family

ID=27343529

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020010029033A KR20010107766A (ko) 2000-05-26 2001-05-25 기판처리장치 및 기판도금장치
KR1020070072802A KR100824759B1 (ko) 2000-05-26 2007-07-20 기판처리장치 및 기판도금장치

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020010029033A KR20010107766A (ko) 2000-05-26 2001-05-25 기판처리장치 및 기판도금장치

Country Status (5)

Country Link
US (3) US6689257B2 (ko)
EP (2) EP1160837A3 (ko)
KR (2) KR20010107766A (ko)
DE (1) DE60141186D1 (ko)
TW (1) TWI228548B (ko)

Families Citing this family (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4076751B2 (ja) * 2001-10-22 2008-04-16 日鉱金属株式会社 電気銅めっき方法、電気銅めっき用含リン銅アノード及びこれらを用いてめっきされたパーティクル付着の少ない半導体ウエハ
JP4011336B2 (ja) * 2001-12-07 2007-11-21 日鉱金属株式会社 電気銅めっき方法、電気銅めっき用純銅アノード及びこれらを用いてめっきされたパーティクル付着の少ない半導体ウエハ
JP3888620B2 (ja) * 2002-01-22 2007-03-07 東京エレクトロン株式会社 基板搬送装置における基板の受け渡し位置検知方法及びその教示装置
JP4034095B2 (ja) * 2002-03-18 2008-01-16 日鉱金属株式会社 電気銅めっき方法及び電気銅めっき用含リン銅アノード
JP3827627B2 (ja) * 2002-08-13 2006-09-27 株式会社荏原製作所 めっき装置及びめっき方法
JP4015531B2 (ja) * 2002-10-31 2007-11-28 大日本スクリーン製造株式会社 メッキ装置およびメッキ方法
US20040149584A1 (en) * 2002-12-27 2004-08-05 Mizuki Nagai Plating method
JP4303484B2 (ja) * 2003-01-21 2009-07-29 大日本スクリーン製造株式会社 メッキ装置
US20060141157A1 (en) * 2003-05-27 2006-06-29 Masahiko Sekimoto Plating apparatus and plating method
JP3689415B2 (ja) * 2003-06-18 2005-08-31 株式会社山本鍍金試験器 バレル、バレルめっき装置及び液排出具
DE102004036435B4 (de) * 2003-08-07 2007-08-30 Nanophotonics Ag Haltevorrichtung für scheibenförmige Objekte
US20050048768A1 (en) * 2003-08-26 2005-03-03 Hiroaki Inoue Apparatus and method for forming interconnects
JP2005171271A (ja) * 2003-12-08 2005-06-30 Canon Inc 堆積膜の形成方法、それを用いた光起電力素子の製造方法
JP4540981B2 (ja) * 2003-12-25 2010-09-08 株式会社荏原製作所 めっき方法
EP1718787A2 (en) * 2004-02-23 2006-11-08 E.I. Du Pont De Nemours And Co. Apparatus adapted for membrane mediated electropolishing
US20060035016A1 (en) * 2004-08-11 2006-02-16 Chandra Tiwari Electroless metal deposition methods
US7655565B2 (en) * 2005-01-26 2010-02-02 Applied Materials, Inc. Electroprocessing profile control
KR100668169B1 (ko) * 2005-05-25 2007-01-11 고려용접봉 주식회사 용접시 아크안정성이 우수한 동도금 마그 용접용솔리드와이어
US20070144894A1 (en) * 2005-11-10 2007-06-28 Hugo Salamanca Robot system and method for cathode stripping in electrometallurgical and industrial processes
US20070147961A1 (en) * 2005-11-10 2007-06-28 Hugo Salamanca Robot system and method for maintenance of base plates in electrometallurgical and industrial processes
US20070152616A1 (en) * 2005-11-10 2007-07-05 Hugo Salamanca Robot system and method for cathode selection and handling procedures after the harvest
US7746018B2 (en) * 2005-11-10 2010-06-29 MI Robotic Solutions Robot system and method for reposition and/or removal of base plates from cathode stripping machines in electrometallurgical processes
US20090099688A1 (en) * 2005-11-10 2009-04-16 Hugo Salamanca Integral robot system and method for the dislodging process and/or anode handling from casting wheels
US8418830B2 (en) * 2005-11-10 2013-04-16 Mi Robotic Solutions (Mirs) Robot system and method for removing sticks and/or foreign elements from conveyor belts
US20070299556A1 (en) * 2005-11-10 2007-12-27 Hugo Salamanca Robot system and method for scrap bundling in metal smelting and refining processes
US20090121061A1 (en) * 2005-11-10 2009-05-14 Hugo Salamanca Robot system and method for unblocking the primary crusher
US20070180678A1 (en) * 2005-11-10 2007-08-09 Hugo Salamanca Robot system and method for bolt removal from SAG and/or ball mills in ore concentration processes
US20090101179A1 (en) * 2005-11-10 2009-04-23 Hugo Salamanca Robot system and method for molybdenum roasting furnaces cleaning procedures
US20100057254A1 (en) * 2006-11-13 2010-03-04 Salamanca Hugo P Methods for using robotics in mining and post-mining processing
US20070185610A1 (en) * 2005-11-10 2007-08-09 Hugo Salamanca Robot system and method for the application of dislodging material and pin positioning in casting wheels
US20070267043A1 (en) * 2005-11-10 2007-11-22 Hugo Salamanca Robot system and method for washing and unclogging procedures of machines under maintenance
US20090177324A1 (en) * 2005-11-10 2009-07-09 Hugo Salamanca Robot system and method for maxibags sampling in ore concentration processes
US7694688B2 (en) 2007-01-05 2010-04-13 Applied Materials, Inc. Wet clean system design
US8795032B2 (en) * 2008-06-04 2014-08-05 Ebara Corporation Substrate processing apparatus, substrate processing method, substrate holding mechanism, and substrate holding method
US9512538B2 (en) 2008-12-10 2016-12-06 Novellus Systems, Inc. Plating cup with contoured cup bottom
JP5059054B2 (ja) 2009-05-25 2012-10-24 東京エレクトロン株式会社 基板処理システム、基板検出装置および基板検出方法
US9677188B2 (en) 2009-06-17 2017-06-13 Novellus Systems, Inc. Electrofill vacuum plating cell
US20100320081A1 (en) * 2009-06-17 2010-12-23 Mayer Steven T Apparatus for wetting pretreatment for enhanced damascene metal filling
US9455139B2 (en) 2009-06-17 2016-09-27 Novellus Systems, Inc. Methods and apparatus for wetting pretreatment for through resist metal plating
CN102021625B (zh) * 2009-09-11 2013-01-02 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 电化学电镀设备和方法
US9138784B1 (en) 2009-12-18 2015-09-22 Novellus Systems, Inc. Deionized water conditioning system and methods
TWI588900B (zh) * 2012-04-25 2017-06-21 Markus Hacksteiner Device and method for wafer metallization
US9373534B2 (en) 2012-09-05 2016-06-21 Industrial Technology Research Institute Rotary positioning apparatus with dome carrier, automatic pick-and-place system, and operating method thereof
KR101278711B1 (ko) * 2013-02-14 2013-06-25 (주)티에스피에스 반도체 웨이퍼 도금 장치 및 이를 이용한 도금 방법
US9613833B2 (en) 2013-02-20 2017-04-04 Novellus Systems, Inc. Methods and apparatus for wetting pretreatment for through resist metal plating
TWI485409B (zh) * 2013-08-14 2015-05-21 Utechzone Co Ltd 物品檢測方法及實現該方法的物品檢測設備
US9435049B2 (en) 2013-11-20 2016-09-06 Lam Research Corporation Alkaline pretreatment for electroplating
JP6184921B2 (ja) * 2014-08-22 2017-08-23 東京エレクトロン株式会社 めっき処理方法、めっき処理装置および記憶媒体
US9698038B2 (en) 2014-08-28 2017-07-04 Infineon Technologies Ag Adapter tool and wafer handling system
US9481942B2 (en) 2015-02-03 2016-11-01 Lam Research Corporation Geometry and process optimization for ultra-high RPM plating
US9617648B2 (en) 2015-03-04 2017-04-11 Lam Research Corporation Pretreatment of nickel and cobalt liners for electrodeposition of copper into through silicon vias
JP6946151B2 (ja) 2017-11-13 2021-10-06 株式会社荏原製作所 基板保持装置および基板保持装置を備える基板処理装置
JP7145648B2 (ja) * 2018-05-22 2022-10-03 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法及び基板処理装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000064087A (ja) * 1998-08-17 2000-02-29 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板メッキ方法及び基板メッキ装置

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4770590A (en) * 1986-05-16 1988-09-13 Silicon Valley Group, Inc. Method and apparatus for transferring wafers between cassettes and a boat
NL8900544A (nl) * 1989-03-06 1990-10-01 Asm Europ Behandelingsstelsel, behandelingsvat en werkwijze voor het behandelen van een substraat.
JPH0781197B2 (ja) * 1989-05-22 1995-08-30 日本電気株式会社 半導体基板鍍金装置
JPH07107199B2 (ja) * 1990-05-25 1995-11-15 島田理化工業株式会社 ウエハ処理装置
US5215420A (en) * 1991-09-20 1993-06-01 Intevac, Inc. Substrate handling and processing system
JPH07297260A (ja) * 1994-04-26 1995-11-10 Kokusai Electric Co Ltd カセットローディング装置
TW371796B (en) * 1995-09-08 1999-10-11 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Method and apparatus for manufacturing a semiconductor device
JP3450583B2 (ja) * 1996-04-08 2003-09-29 キヤノン株式会社 インライン処理システムおよび方法
JP3490238B2 (ja) * 1997-02-17 2004-01-26 三菱電機株式会社 メッキ処理装置およびメッキ処理方法
JPH1131729A (ja) * 1997-07-14 1999-02-02 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板収納容器供給装置
US6017437A (en) 1997-08-22 2000-01-25 Cutek Research, Inc. Process chamber and method for depositing and/or removing material on a substrate
TW405158B (en) * 1997-09-17 2000-09-11 Ebara Corp Plating apparatus for semiconductor wafer processing
AU6016498A (en) * 1997-09-30 1999-04-23 Semitool, Inc. Semiconductor processing apparatus having linear conveyor system
JP3076291B2 (ja) * 1997-12-02 2000-08-14 日本電気株式会社 研磨装置
JPH11204460A (ja) * 1998-01-12 1999-07-30 Ebara Corp ウエハのメッキ治具
US6416647B1 (en) 1998-04-21 2002-07-09 Applied Materials, Inc. Electro-chemical deposition cell for face-up processing of single semiconductor substrates
US6303010B1 (en) * 1999-07-12 2001-10-16 Semitool, Inc. Methods and apparatus for processing the surface of a microelectronic workpiece
US6187152B1 (en) * 1998-07-17 2001-02-13 Cutek Research, Inc. Multiple station processing chamber and method for depositing and/or removing material on a substrate
EP1048756A4 (en) * 1998-10-05 2006-06-21 Ebara Corp DEVICE FOR PLATING SUBSTRATES
US6176992B1 (en) 1998-11-03 2001-01-23 Nutool, Inc. Method and apparatus for electro-chemical mechanical deposition
JP2000150421A (ja) * 1998-11-13 2000-05-30 Ebara Corp 基板のメッキ装置及びメッキ方法
US6267853B1 (en) * 1999-07-09 2001-07-31 Applied Materials, Inc. Electro-chemical deposition system
US6280581B1 (en) * 1998-12-29 2001-08-28 David Cheng Method and apparatus for electroplating films on semiconductor wafers
JP3706770B2 (ja) * 1999-06-28 2005-10-19 大日本スクリーン製造株式会社 基板メッキ装置
US6299741B1 (en) * 1999-11-29 2001-10-09 Applied Materials, Inc. Advanced electrolytic polish (AEP) assisted metal wafer planarization method and apparatus
JP4090177B2 (ja) * 2000-02-10 2008-05-28 大日本スクリーン製造株式会社 基板メッキ方法及びその装置
JP3668100B2 (ja) * 2000-06-07 2005-07-06 株式会社荏原製作所 基板処理装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000064087A (ja) * 1998-08-17 2000-02-29 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板メッキ方法及び基板メッキ装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20010107766A (ko) 2001-12-07
US20040134789A1 (en) 2004-07-15
DE60141186D1 (de) 2010-03-11
EP1160837A3 (en) 2005-11-30
EP1986215A1 (en) 2008-10-29
TWI228548B (en) 2005-03-01
KR20070082587A (ko) 2007-08-21
EP1160837A2 (en) 2001-12-05
EP1986215B1 (en) 2010-01-20
US7208074B2 (en) 2007-04-24
US6689257B2 (en) 2004-02-10
US20020000371A1 (en) 2002-01-03
US20060027452A1 (en) 2006-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100824759B1 (ko) 기판처리장치 및 기판도금장치
JP4229954B2 (ja) めっき処理ユニット
US6921466B2 (en) Revolution member supporting apparatus and semiconductor substrate processing apparatus
US7223323B2 (en) Multi-chemistry plating system
WO2001048800A1 (fr) Procede et appareil de traitement de tranche de semi-conducteur
EP1793017B1 (en) Plating apparatus and plating liquid removing method
JP2003268591A (ja) 電解処理方法及び電解処理装置
US20050051437A1 (en) Plating apparatus and plating method
US20070158202A1 (en) Plating apparatus and method for controlling plating solution
US7479213B2 (en) Plating method and plating apparatus
JP3657173B2 (ja) 基板めっき装置
JP4509968B2 (ja) めっき装置
JP3998689B2 (ja) 基板めっき装置
JP3874609B2 (ja) めっき方法
JP2004360027A (ja) めっき装置及びめっき液保持方法

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee