KR102364189B1 - 기판 액 처리 장치, 기판 액 처리 방법 및 기록 매체 - Google Patents

기판 액 처리 장치, 기판 액 처리 방법 및 기록 매체 Download PDF

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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

기판 상의 처리액의 온도를 신속하게 상승시켜 처리액의 열화를 방지시킬 수 있고, 또한 기판의 액 처리를 균일화 할 수 있는 기판 액 처리 장치를 제공한다. 기판 액 처리 장치(1)는, 기판(W)을 유지하는 기판 유지부(52)와, 기판 유지부(52)에 유지된 기판(W)의 상면에 처리액(L1)을 공급하는 처리액 공급부(53)와, 기판(W)을 덮는 덮개체(6)를 구비하고 있다. 덮개체(6)는, 기판(W)의 상방에 배치되는 천장부(61)와, 천장부(61)로부터 하방으로 연장되는 측벽부(62)와, 천장부(61)에 마련된 기판(W) 상의 처리액(L1)을 가열하는 가열부(63)를 가지고 있다. 덮개체(6)의 측벽부(62)는, 기판(W) 상의 처리액(L1)을 가열할 때에 기판(W)의 외주측에 배치된다.

Description

기판 액 처리 장치, 기판 액 처리 방법 및 기록 매체 {SUBSTRATE LIQUID PROCESSING APPARATUS, SUBSTRATE LIQUID PROCESSING METHOD AND RECORDING MEDIUM}
본 발명은 기판 액 처리 장치, 기판 액 처리 방법 및 기록 매체에 관한 것이다.
일반적으로, 기판(웨이퍼)을 세정 처리하기 위한 세정액 또는 기판을 도금 처리하기 위한 도금액 등의 처리액을 이용하여 기판을 액 처리하는 기판 액 처리 장치가 알려져 있다. 이 기판 액 처리 장치에 있어서 기판을 액 처리할 때, 처리액을 가열하는 경우가 있다. 처리액을 가열하는 방법으로서는, 처리액이 공급된 기판의 상방에 히터를 배치하여 기판 상의 처리액을 가열하는 방법이 알려져 있다. 다른 방법으로서, 기판을 하면으로부터 가열하여 기판 상의 처리액을 가열하는 방법도 있다.
그러나, 처리액은 가열에 의해 온도 상승함으로써, 열화가 진행되는 경우가 있다. 이에 의해, 처리액의 가열에 시간이 걸리면, 처리액이 열화되어 기판의 액 처리 효율이 저하된다고 하는 문제를 생각할 수 있다. 또한, 기판 상의 처리액의 온도가 불균일해지는 경향이 있다. 이에 의해, 기판에 대한 액 처리 속도가 불균일해지고, 그 결과 액 처리의 균일화가 곤란해진다고 하는 문제도 있다.
일본특허공개공보 평09-017761호 일본특허공개공보 2004-107747호 일본특허공개공보 2012-136783호
본 발명은, 이러한 점을 고려하여 이루어진 것으로서, 기판 상의 처리액의 온도를 신속하게 상승시켜 처리액의 열화를 방지할 수 있고, 또한 기판의 액 처리를 균일화할 수 있는 기판 액 처리 장치, 기판 액 처리 방법 및 기록 매체를 제공한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 기판 처리 장치는, 기판에 처리액을 공급하여 기판을 액 처리하는 기판 액 처리 장치로서, 기판을 유지하는 기판 유지부와, 기판 유지부에 유지된 기판의 상면에 처리액을 공급하는 처리액 공급부와, 기판 유지부에 유지된 기판을 덮는 덮개체를 구비하고 있다. 덮개체는, 기판의 상방에 배치되는 천장부와, 천장부로부터 하방으로 연장되는 측벽부와, 천장부에 마련된 기판 상의 처리액을 가열하는 가열부를 가지고 있다. 덮개체의 측벽부는, 기판 상의 처리액을 가열할 때에 기판의 외주측에 배치된다.
본 발명의 실시 형태에 따른 기판 처리 방법은, 기판에 처리액을 공급하여 기판을 액 처리하는 기판 액 처리 방법으로서, 기판을 유지하는 공정과, 기판의 상면에 처리액을 공급하는 공정과, 유지된 기판의 상방에 배치되는 천장부와, 천장부로부터 하방으로 연장되는 측벽부와, 천장부에 마련된 가열부를 가지는 덮개체에 의해 기판을 덮는 공정과, 가열부에 의해 기판 상의 처리액을 가열하는 공정을 구비하고 있다. 처리액을 가열하는 공정에 있어서, 덮개체의 측벽부는 기판의 외주측에 배치된다.
본 발명의 실시 형태에 따른 기록 매체는, 기판 액 처리 장치의 동작을 제어하기 위한 컴퓨터에 의해 실행되었을 때에, 컴퓨터가 기판 액 처리 장치를 제어하여 상술한 기판 액 처리 방법을 실행시키는 프로그램이 기록된 기록 매체이다.
본 발명의 실시 형태에 따르면, 기판 상의 처리액의 온도를 신속하게 상승시키고, 또한 기판의 액 처리를 균일화할 수 있다.
도 1은 도금 처리 장치의 구성을 나타내는 개략 평면도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 도금 처리부의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 2의 냉각 플레이트를 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 2의 노즐 암 및 덮개체를 나타내는 평면 단면도이다.
도 5는 도 2의 히터를 나타내는 평면도이다.
도 6은 도 2의 배기 기구를 나타내는 평면도이다.
도 7은 도 6의 배기 기구를 나타내는 부분 단면도이다.
도 8은 도 1의 도금 처리 장치에 있어서의 기판의 도금 처리를 나타내는 순서도이다.
도 9a는 도 8의 기판 유지 공정을 설명하기 위한 도이다.
도 9b는 도 8의 도금액 축적 공정을 설명하기 위한 도이다.
도 9c는 도 8의 제 1 가열 공정을 설명하기 위한 도이다.
도 9d는 도 8의 제 2 가열 공정을 설명하기 위한 도이다.
도 9e는 도 8의 기판 건조 처리 공정을 설명하기 위한 도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 대하여 설명한다.
먼저, 도 1을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 따른 기판 액 처리 장치의 구성을 설명한다. 도 1은, 본 발명의 실시 형태에 따른 기판 액 처리 장치의 일례로서의 도금 처리 장치의 구성을 나타내는 개략도이다. 여기서, 도금 처리 장치는, 기판(W)에 도금액(L1)(처리액)을 공급하여 기판(W)을 도금 처리(액 처리)하는 장치이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 실시 형태에 따른 도금 처리 장치(1)는 도금 처리 유닛(2)과 도금 처리 유닛(2)의 동작을 제어하는 제어부(3)를 구비하고 있다.
도금 처리 유닛(2)은 기판(W)(웨이퍼)에 대한 각종 처리를 행한다. 도금 처리 유닛(2)이 행하는 각종 처리에 대해서는 후술한다.
제어부(3)는, 예를 들면 컴퓨터이며, 동작 제어부와 기억부를 가지고 있다. 동작 제어부는, 예를 들면 CPU(Central Processing Unit)로 구성되어 있으며, 기억부에 기억되어 있는 프로그램을 읽어 내어 실행함으로써, 도금 처리 유닛(2)의 동작을 제어한다. 기억부는, 예를 들면 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), 하드 디스크 등의 기억 디바이스로 구성되어 있으며, 도금 처리 유닛(2)에 있어서 실행되는 각종 처리를 제어하는 프로그램을 기억한다. 또한, 프로그램은 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기록 매체(31)에 기록된 것이어도 되고, 그 기록 매체(31)로부터 기억부에 인스톨된 것이어도 된다. 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기록 매체(31)로서는, 예를 들면, 하드 디스크(HD), 플렉시블 디스크(FD), 컴팩트 디스크(CD), 마그넷 옵티컬 디스크(MO), 메모리 카드 등을 들 수 있다. 기록 매체(31)에는, 예를 들면, 도금 처리 장치(1)의 동작을 제어하기 위한 컴퓨터에 의해 실행되었을 때에, 컴퓨터가 도금 처리 장치(1)를 제어하여 후술하는 도금 처리 방법을 실행시키는 프로그램이 기록된다.
도 1을 참조하여 도금 처리 유닛(2)의 구성을 설명한다. 도 1은 도금 처리 유닛(2)의 구성을 나타내는 개략 평면도이다.
도금 처리 유닛(2)은 반입반출 스테이션(21)과, 반입반출 스테이션(21)에 인접하여 마련된 처리 스테이션(22)을 가지고 있다.
반입반출 스테이션(21)은 배치부(211)와 배치부(211)에 인접하여 마련된 반송부(212)를 포함하고 있다.
배치부(211)에는 복수 매의 기판(W)을 수평 상태로 수용하는 복수의 반송 용기(이하 「캐리어(C)」라고 함)가 배치된다.
반송부(212)는 반송 기구(213)와 전달부(214)를 포함하고 있다. 반송 기구(213)는 기판(W)을 유지하는 유지 기구를 포함하고, 수평 방향 및 연직 방향으로의 이동 및 연직축을 중심으로 하는 선회가 가능해지도록 구성되어 있다.
처리 스테이션(22)은 도금 처리부(5)를 포함하고 있다. 실시 형태에 있어서, 처리 스테이션(22)이 가지는 도금 처리부(5)의 개수는 2 개 이상이지만, 1 개여도 된다. 도금 처리부(5)는 정해진 방향으로 연장되는 반송로(221)의 양측(후술하는 반송 기구(222)의 이동 방향에 직교하는 방향에 있어서의 양측)에 배열되어 있다.
반송로(221)에는 반송 기구(222)가 마련되어 있다. 반송 기구(222)는 기판(W)을 유지하는 유지 기구를 포함하고, 수평 방향 및 연직 방향으로의 이동 및 연직축을 중심으로 하는 선회가 가능해지도록 구성되어 있다.
도금 처리 유닛(2)에 있어서, 반입반출 스테이션(21)의 반송 기구(213)는 캐리어(C)와 전달부(214)의 사이에서 기판(W)의 반송을 행한다. 구체적으로는, 반송 기구(213)는 배치부(211)에 배치된 캐리어(C)로부터 기판(W)을 취출하고, 취출한 기판(W)을 전달부(214)에 배치한다. 또한, 반송 기구(213)는 처리 스테이션(22)의 반송 기구(222)에 의해 전달부(214)에 배치된 기판(W)을 취출하여 배치부(211)의 캐리어(C)에 수용한다.
도금 처리 유닛(2)에 있어서, 처리 스테이션(22)의 반송 기구(222)는 전달부(214)와 도금 처리부(5)의 사이, 도금 처리부(5)와 전달부(214)의 사이에서 기판(W)의 반송을 행한다. 구체적으로는, 반송 기구(222)는 전달부(214)에 배치된 기판(W)을 취출하고, 취출한 기판(W)을 도금 처리부(5)로 반입한다. 또한, 반송 기구(222)는 도금 처리부(5)로부터 기판(W)을 취출하고, 취출한 기판(W)을 전달부(214)에 배치한다.
이어서 도 2를 참조하여 도금 처리부(5)의 구성을 설명한다. 도 2는 도금 처리부(5)의 구성을 나타내는 개략적인 단면도이다.
도금 처리부(5)는 무전해 도금 처리를 포함하는 액 처리를 행하도록 구성되어 있다. 이 도금 처리부(5)는 챔버(51)와, 챔버(51) 내에 배치되어 기판(W)을 수평으로 유지하는 기판 유지부(52)와, 기판 유지부(52)에 유지된 기판(W)의 상면에 도금액(L1)(처리액)을 공급하는 도금액 공급부(53)(처리액 공급부)를 구비하고 있다. 본 실시 형태에서는, 기판 유지부(52)는 기판(W)의 하면(이면)을 진공 흡착하는 척 부재(521)를 가지고 있다. 이 척 부재(521)는 이른바 버큠 척 타입으로 되어 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고, 기판 유지부(52)는 척 기구 등에 의해 기판(W)의 외연부를 파지하는, 이른바 메커니컬 척 타입이어도 된다.
기판 유지부(52)에는 회전 샤프트(522)를 개재하여 회전 모터(523)(회전 구동부)가 연결되어 있다. 이 회전 모터(523)가 구동되면, 기판 유지부(52)는 기판(W)과 함께 회전한다. 회전 모터(523)는 챔버(51)에 고정된 베이스(524)에 지지되어 있다.
회전 모터(523) 상에는 냉각 플레이트(525)가 마련되어 있다. 이 냉각 플레이트(525)의 상면에 냉각액(CL)(예를 들면 냉각수)이 통류하는 냉각 홈(525a)이 마련되어 있다. 냉각 홈(525a)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 상방에서 본 경우에 회전 샤프트(522)를 둘러싸도록 형성되어 있다. 냉각 홈(525a)의 일단부에 냉각액 유입부(525b)가 마련되고, 타단부에 냉각액 유출부(525c)가 마련되어 있다. 이에 의해, 도시하지 않은 냉각액 공급원으로부터 공급된 냉각액(CL)은, 냉각액 유입부(525b)로부터 냉각 홈(525a)에 유입되고, 냉각 홈(525a)을 통류하여 냉각액 유출부(525c)로부터 유출되도록 구성되어 있다. 냉각액(CL)이 냉각 홈(525a)을 통류하고 있는 동안, 회전 모터(523)와 열교환하여, 회전 모터(523)가 냉각되어 회전 모터(523)의 온도 상승이 억제된다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 도금액 공급부(53)는 기판 유지부(52)에 유지된 기판(W)에 도금액(L1)을 토출(공급)하는 도금액 노즐(531)(처리액 노즐)과, 도금액 노즐(531)에 도금액(L1)을 공급하는 도금액 공급원(532)을 가지고 있다. 이 중 도금액 공급원(532)은 정해진 온도로 가열 내지 온도 조절된 도금액(L1)을 도금액 노즐(531)에 공급하도록 구성되어 있다. 도금액 노즐(531)로부터의 도금액(L1)의 토출 시의 온도는, 예를 들면 55℃ 이상 75℃ 이하이며, 보다 바람직하게는 60℃ 이상 70℃ 이하이다. 도금액 노즐(531)은 노즐 암(56)에 유지되어 이동 가능하게 구성되어 있다.
도금액(L1)은 자기 촉매형(환원형) 무전해 도금용의 도금액이다. 도금액(L1)은, 예를 들면, 코발트(Co) 이온, 니켈(Ni) 이온, 텅스텐(W) 이온, 구리(Cu) 이온, 팔라듐(Pd) 이온, 금(Au) 이온 등의 금속 이온과, 하이포아인산, 디메틸아민보란 등의 환원제를 함유한다. 도금액(L1)은 첨가제 등을 함유하고 있어도 된다. 도금액(L1)을 사용한 도금 처리에 의해 형성되는 도금막(P)(금속막, 도 9e 참조)으로서는, 예를 들면, CoWB, CoB, CoWP, CoWBP, NiWB, NiB, NiWP, NiWBP 등을 들 수 있다.
본 실시 형태에 따른 도금 처리부(5)는, 다른 처리액 공급부로서, 기판 유지부(52)에 유지된 기판(W)의 상면에 세정액(L2)을 공급하는 세정액 공급부(54)와, 당해 기판(W)의 상면에 린스액(L3)을 공급하는 린스액 공급부(55)를 더 구비하고 있다.
세정액 공급부(54)는 기판 유지부(52)에 유지된 기판(W)에 세정액(L2)을 토출하는 세정액 노즐(541)과, 세정액 노즐(541)에 세정액(L2)을 공급하는 세정액 공급원(542)을 가지고 있다. 세정액(L2)으로서는, 예를 들면, 포름산, 말산, 숙신산, 시트르산, 말론산 등의 유기산, 기판(W)의 피도금면을 부식시키지 않는 정도의 농도로 희석된 불화수소산(DHF)(불화수소의 수용액) 등을 사용할 수 있다. 세정액 노즐(541)은, 노즐 암(56)에 유지되어, 도금액 노즐(531)과 함께 이동 가능하게 되어 있다.
린스액 공급부(55)는 기판 유지부(52)에 유지된 기판(W)에 린스액(L3)을 토출하는 린스액 노즐(551)과, 린스액 노즐(551)에 린스액(L3)을 공급하는 린스액 공급원(552)을 가지고 있다. 이 중 린스액 노즐(551)은 노즐 암(56)에 유지되어, 도금액 노즐(531) 및 세정액 노즐(541)과 함께 이동 가능하게 되어 있다. 린스액(L3)으로서는, 예를 들면, 순수 등을 사용할 수 있다.
상술한 도금액 노즐(531), 세정액 노즐(541) 및 린스액 노즐(551)을 유지하는 노즐 암(56)에 도시하지 않은 노즐 이동 기구가 연결되어 있다. 이 노즐 이동 기구는 노즐 암(56)을 수평 방향 및 상하 방향으로 이동시킨다. 보다 구체적으로는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 노즐 이동 기구에 의해, 노즐 암(56)은 기판(W)에 처리액(도금액(L1), 세정액(L2) 또는 린스액(L3))을 토출하는 토출 위치(도 4에 있어서 2 점 쇄선으로 나타내는 위치)와, 토출 위치로부터 퇴피한 퇴피 위치(도 4에 있어서 실선으로 나타내는 위치)의 사이에서 이동 가능하게 되어 있다. 이 중 토출 위치는 기판(W)의 상면 중 임의의 위치에 처리액을 공급 가능하면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 기판(W)의 중심에 처리액을 공급 가능한 위치로 하는 것이 바람직하다. 기판(W)에 도금액(L1)을 공급하는 경우, 세정액(L2)을 공급하는 경우, 린스액(L3)을 공급하는 경우에서, 노즐 암(56)의 토출 위치는 상이해도 된다. 퇴피 위치는, 챔버(51) 내 중, 상방에서 본 경우에 기판(W)에 중첩되지 않는 위치로서, 토출 위치로부터 떨어진 위치이다. 노즐 암(56)이 퇴피 위치에 위치되어 있는 경우, 이동하는 덮개체(6)가 노즐 암(56)과 간섭하는 것이 억제된다.
기판 유지부(52)의 주위에는 컵(571)이 마련되어 있다. 이 컵(571)은 상방에서 본 경우에 링 형상으로 형성되어 있으며, 기판(W)의 회전 시에 기판(W)으로부터 비산된 처리액을 받아, 후술하는 드레인 덕트(581)로 안내한다. 컵(571)의 외주측에는 분위기 차단 커버(572)가 마련되어 있으며, 기판(W)의 주위의 분위기가 챔버(51) 내에 확산되는 것을 억제하고 있다. 이 분위기 차단 커버(572)는 상하 방향으로 연장되도록 원통 형상으로 형성되어 있으며, 상단이 개구되어 있다. 분위기 차단 커버(572) 내에, 후술하는 덮개체(6)가 상방으로부터 삽입 가능하게 되어 있다.
컵(571)의 하방에는 드레인 덕트(581)가 마련되어 있다. 이 드레인 덕트(581)는 상방에서 본 경우에 링 형상으로 형성되어 있으며, 컵(571)에 의해 받아내져 하강하는 처리액 및 기판(W)의 주위로부터 직접적으로 하강한 처리액을 받아 배출한다. 드레인 덕트(581)의 내주측에는 내측 커버(582)가 마련되어 있다. 이 내측 커버(582)는 냉각 플레이트(525)의 상방에 배치되어 있으며, 처리액 및 기판(W)의 주위의 분위기가 확산되는 것을 방지하고 있다. 후술하는 배기관(81)의 상방에는 처리액을 드레인 덕트(581)로 안내하는 안내 부재(583)가 마련되어 있다. 이 안내 부재(583)에 의해, 배기관(81)의 상방으로 하강하는 처리액이 배기관(81) 내에 진입하는 것을 방지하고, 드레인 덕트(581)로 받아지도록 구성되어 있다.
기판 유지부(52)에 유지된 기판(W)은 덮개체(6)에 의해 덮여진다. 이 덮개체(6)는 천장부(61)와, 천장부(61)로부터 하방으로 연장되는 측벽부(62)를 가지고 있다. 이 중, 천장부(61)는 덮개체(6)가 후술하는 제 1 간격 위치 및 제 2 간격 위치에 위치하게 된 경우에, 기판 유지부(52)에 유지된 기판(W)의 상방에 배치되고, 기판(W)에 대하여 비교적 작은 간격으로 대향한다.
천장부(61)는 제 1 천장판(611)과, 제 1 천장판(611) 상에 마련된 제 2 천장판(612)을 포함하고 있다. 제 1 천장판(611)과 제 2 천장판(612)의 사이에는, 후술하는 히터(63)(가열부)가 개재되어 있다. 제 1 천장판(611) 및 제 2 천장판(612)은 히터(63)를 밀봉하여, 히터(63)가 도금액(L1) 등의 처리액에 접촉하지 않도록 구성되어 있다. 보다 구체적으로는, 제 1 천장판(611)과 제 2 천장판(612)의 사이로서 히터(63)의 외주측에 씰 링(613)이 마련되어 있고, 이 씰 링(613)에 의해 히터(63)가 밀봉되어 있다. 제 1 천장판(611) 및 제 2 천장판(612)은 도금액(L1) 등의 처리액에 대한 내부식성을 가지고 있는 것이 바람직하며, 예를 들면, 알루미늄 합금에 의해 형성되어 있어도 된다. 또한 내부식성을 높이기 위하여, 제 1 천장판(611), 제 2 천장판(612) 및 측벽부(62)는 테플론(등록상표)으로 코팅되어 있어도 된다.
덮개체(6)에는 덮개체 암(71)을 개재하여 덮개체 이동 기구(7)가 연결되어 있다. 덮개체 이동 기구(7)는 덮개체(6)를 수평 방향 및 상하 방향으로 이동시킨다. 보다 구체적으로는, 덮개체 이동 기구(7)는 덮개체(6)를 수평 방향으로 이동시키는 선회 모터(72)와, 덮개체(6)를 상하 방향으로 이동시키는 실린더(73)(간격 조절부)를 가지고 있다. 이 중 선회 모터(72)는 실린더(73)에 대하여 상하 방향으로 이동할 수 있게 마련된 지지 플레이트(74) 상에 장착되어 있다. 실린더(73)의 대체로서, 모터와 볼 나사를 포함하는 액추에이터(도시하지 않음)를 이용해도 된다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 덮개체 이동 기구(7)의 선회 모터(72)는 덮개체(6)를 기판 유지부(52)에 유지된 기판(W)의 상방에 배치된 상방 위치(도 4에 있어서 2 점 쇄선으로 나타내는 위치)와, 상방 위치로부터 퇴피한 퇴피 위치(도 4에 있어서 실선으로 나타내는 위치)의 사이에서 이동시킨다. 이 중 상방 위치는 기판 유지부(52)에 유지된 기판(W)에 대하여 비교적 큰 간격으로 대향하는 위치로서, 상방에서 본 경우에 기판(W)에 중첩되는 위치이다. 퇴피 위치는, 챔버(51) 내 중, 상방에서 본 경우에 기판(W)에 중첩되지 않는 위치이다. 덮개체(6)가 퇴피 위치에 위치되어 있는 경우, 이동하는 노즐 암(56)이 덮개체(6)와 간섭하는 것이 억제된다. 선회 모터(72)의 회전 축선은 상하 방향으로 연장되어 있으며, 덮개체(6)는 상방 위치와 퇴피 위치의 사이에서 수평 방향으로 선회 이동 가능하게 되어 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 덮개체 이동 기구(7)의 실린더(73)는 덮개체(6)를 상하 방향으로 이동시켜, 도금액(L1)이 공급된 기판(W)과 천장부(61)의 제 1 천장판(611)의 간격을 조절한다. 보다 구체적으로는, 실린더(73)는 덮개체(6)를 제 1 간격 위치(도 9c 참조)와, 제 2 간격 위치(도 9d 참조)와, 상술한 상방 위치(도 2에 있어서 2 점 쇄선으로 나타내는 위치)에 위치하게 한다.
제 1 간격 위치에 있어서, 기판(W)과 제 1 천장판(611)의 간격이 가장 작은 제 1 간격(g1)(도 9c 참조)이 되어, 제 1 천장판(611)이 기판(W)에 가장 근접한다. 이 경우, 도금액(L1)의 오손(汚損) 또는 도금액(L1) 내에서의 기포 발생을 방지하기 위하여, 제 1 천장판(611)이 기판(W) 상의 도금액(L1)에 접촉하지 않도록 제 1 간격(g1)을 설정하는 것이 바람직하다.
제 2 간격 위치에 있어서, 기판(W)과 제 1 천장판(611)의 간격이 제 1 간격(g1)보다 큰 제 2 간격(g2)(도 9d 참조)이 된다. 이에 의해, 덮개체(6)는 제 1 간격 위치보다 상방에 위치하게 된다.
상방 위치에 있어서, 기판(W)과 제 1 천장판(611)의 간격이 제 2 간격(g2)보다 커져, 덮개체(6)는 제 2 간격 위치보다 상방에 위치하게 된다. 즉, 상방 위치는 덮개체(6)를 수평 방향으로 선회 이동시킬 때에, 컵(571) 및 분위기 차단 커버(572) 등의 주위의 구조물에 덮개체(6)가 간섭하는 것을 회피 가능한 높이 위치로 되어 있다.
이러한 제 1 간격 위치와 제 2 간격 위치와 상방 위치의 사이에서, 덮개체(6)는 실린더(73)에 의해 이동 가능하게 되어 있다. 본 실시 형태에서는, 상술한 제 1 간격 위치 및 제 2 간격 위치에 덮개체(6)가 위치하게 된 경우에, 히터(63)가 구동되어 기판(W) 상의 도금액(L1)이 가열되도록 구성되어 있다. 다시 말하면, 실린더(73)는 기판(W) 상의 도금액(L1)을 가열할 때, 기판(W)과 제 1 천장판(611)의 간격을 제 1 간격(g1)과 제 2 간격(g2)으로 조절 가능하게 되어 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 덮개체(6)의 측벽부(62)는 천장부(61)의 제 1 천장판(611)의 주연부로부터 하방으로 연장되어 있으며, 기판(W) 상의 도금액(L1)을 가열할 때(제 1 간격 위치 및 제 2 간격 위치에 덮개체(6)가 위치하게 된 경우)에 기판(W)의 외주측에 배치된다. 이 중 덮개체(6)가 제 1 간격 위치에 위치하게 된 경우, 도 9c에 나타내는 바와 같이, 측벽부(62)의 하단(621)은 기판(W)보다 낮은 위치에 위치하게 된다. 이 경우, 측벽부(62)의 하단(621)과 기판(W)의 하면의 사이의 상하 방향 거리(x1)는, 예를 들면, 10 ∼ 30 mm로 하는 것이 바람직하다. 도 9d에 나타내는 바와 같이, 덮개체(6)가 제 2 간격 위치에 위치하게 된 경우라도, 측벽부(62)의 하단(621)은 기판(W)보다 낮은 위치에 위치하게 된다. 이 경우, 측벽부(62)의 하단(621)과 기판(W)의 하면의 사이의 상하 방향 거리(x2)는, 예를 들면, 4 ∼ 5 mm로 하는 것이 바람직하다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 덮개체(6)의 천장부(61)에 히터(63)가 마련되어 있다. 히터(63)는, 덮개체(6)가 제 1 간격 위치 및 제 2 간격 위치에 위치하게 된 경우에, 기판(W) 상의 처리액(적합하게는 도금액(L1))을 가열한다. 본 실시 형태에서는, 히터(63)는 덮개체(6)의 제 1 천장판(611)과 제 2 천장판(612)의 사이에 개재되어 있다. 이 히터(63)는 상술한 바와 같이 밀봉되어 있으며, 도금액(L1) 등의 처리액에 접촉하는 것을 방지하고 있다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 히터(63)는 내주측 히터(631)(내주측 가열부)와, 내주측 히터(631)보다 외주측에 마련된 외주측 히터(632)(외주측 가열부)와, 내주측 히터(631)와 외주측 히터(632)의 사이에 개재된 중간 히터(633)(중간 가열부)를 가지고 있다. 내주측 히터(631), 외주측 히터(632) 및 중간 히터(633)는, 서로 분리되어 있으며, 서로 독립적으로 구동되도록 구성되어 있다. 또한, 내주측 히터(631), 외주측 히터(632) 및 중간 히터(633)는 상방에서 본 경우에 각각이 링 형상으로 형성되고, 서로 동심 형상으로 형성되어 있다. 예를 들면, 각 히터(631, 632, 633)에는, 면 형상 발열체인 마이카 히터(MICA HEATER)를 적합하게 이용할 수 있다.
내주측 히터(631) 및 외주측 히터(632) 중 적어도 일방의 단위 면적당의 발열량은 중간 히터(633)의 단위 면적당의 발열량보다 커지게 되어 있다. 적합하게는, 내주측 히터(631) 및 외주측 히터(632)의 양방의 단위 면적당의 발열량이 중간 히터(633)의 단위 면적당의 발열량보다 크다. 이 경우, 예를 들면, 내주측 히터(631) 및 외주측 히터(632)의 단위 면적당의 히터 용량을 중간 히터(633)의 단위 면적당의 히터 용량보다 크게 해도 된다. 혹은, 각 히터(631, 632, 633)의 단위 면적당의 히터 용량이 동일하면, 내주측 히터(631) 및 외주측 히터(632)에 공급하는 전력을 중간 히터(633)에 공급하는 전력보다 크게 해도 된다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서는, 덮개체(6)의 내측에 불활성 가스 공급부(66)에 의해 불활성 가스(예를 들면, 질소(N2) 가스)가 공급된다. 이 불활성 가스 공급부(66)는 덮개체(6)의 내측에 불활성 가스를 토출하는 가스 노즐(661)과, 가스 노즐(661)에 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급원(662)을 가지고 있다. 이 중, 가스 노즐(661)은 덮개체(6)의 천장부(61)에 마련되어 있으며, 덮개체(6)가 기판(W)을 덮는 상태에서 기판(W)을 향해 불활성 가스를 토출한다.
덮개체(6)의 천장부(61) 및 측벽부(62)는 덮개체 커버(64)에 의해 덮여져 있다. 이 덮개체 커버(64)는 덮개체(6)의 제 2 천장판(612) 상에 지지부(65)를 개재하여 배치되어 있다. 즉, 제 2 천장판(612) 상에 제 2 천장판(612)의 상면으로부터 상방으로 돌출되는 복수의 지지부(65)가 마련되어 있으며, 이 지지부(65)에 덮개체 커버(64)가 배치되어 있다. 덮개체 커버(64)는 덮개체(6)와 함께 수평 방향 및 상하 방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 또한, 덮개체 커버(64)는 덮개체(6) 내의 열이 주위로 달아나는 것을 억제하기 위하여, 천장부(61) 및 측벽부(62)보다 높은 단열성을 가지고 있는 것이 바람직하다. 예를 들면, 덮개체 커버(64)는 수지 재료에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하며, 그 수지 재료가 내열성을 가지고 있는 것이 보다 한층 바람직하다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 챔버(51)의 상부에 덮개체(6)의 주위에 청정한 공기(기체)를 공급하는 팬 필터 유닛(59)(기체 공급부)이 마련되어 있다. 팬 필터 유닛(59)은 챔버(51) 내(특히, 분위기 차단 커버(572) 내)에 공기를 공급하고, 공급된 공기는 후술하는 배기관(81)을 향해 흐른다. 덮개체(6)의 주위에는 이 공기가 하향으로 흐르는 다운 플로우가 형성되고, 도금액(L1) 등의 처리액으로부터 기화된 가스는 이 다운 플로우에 의해 배기관(81)을 향해 흐른다. 이와 같이 하여, 처리액으로부터 기화된 가스가 상승하여 챔버(51) 내에 확산되는 것을 방지하고 있다.
본 실시 형태에서는, 기판(W) 상의 도금액(L1)이 히터(63)에 의해 가열될 때의 팬 필터 유닛(59)의 기체의 공급량은 기판(W) 상에 도금액(L1)이 공급될 때보다 적어지도록 구성되어 있다. 보다 구체적으로는, 덮개체(6)가 제 1 간격 위치 및 제 2 간격 위치에 위치되어 있는 경우에 있어서, 덮개체(6)가 퇴피 위치 및 상방 위치에 위치되어 있는 경우보다 팬 필터 유닛(59)의 공기의 공급량은 적어지게 되어 있다.
상술한 팬 필터 유닛(59)으로부터 공급된 기체는 배기 기구(8)에 의해 배출되도록 되어 있다. 이 배기 기구(8)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 컵(571)의 하방에 마련된 2 개의 배기관(81)과, 드레인 덕트(581)의 하방에 마련된 배기 덕트(82)를 가지고 있다. 이 중 2 개의 배기관(81)은 드레인 덕트(581)의 바닥부를 관통하여, 배기 덕트(82)에 각각 연통하고 있다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 배기 덕트(82)는 상방에서 본 경우에 실질적으로 반원 링 형상으로 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 드레인 덕트(581)의 하방에 1 개의 배기 덕트(82)가 마련되어 있으며, 이 배기 덕트(82)에 2 개의 배기관(81)이 연통하고 있다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 배기 덕트(82)는 2 개의 배기 유입부(821)와, 1 개의 배기 유출부(822)를 가지고 있다. 보다 구체적으로는, 배기 덕트(82)의 둘레 방향의 양단부에 배기 유입부(821)가 마련되어 있으며, 배기 덕트(82)의 중간부에 배기 유출부(822)가 마련되어 있다. 배기 유출부(822)에는 제 2 배기 덕트(87)가 연결되어 있으며, 배기 덕트(82) 내의 기체는 제 2 배기 덕트(87)로부터 배출된다.
도 6 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 배기 덕트(82)의 중간부(즉, 배기 유출부(822)의 근방)에 덕트 오목부(823)가 마련되어 있다. 이 덕트 오목부(823)는 배기 덕트(82)의 바닥부에 마련되어 있으며, 배기관(81)을 통과하여 배기 덕트(82)에 처리액(도금액(L1), 세정액(L2) 또는 린스액(L3))이 유입된 경우에, 이 유입된 처리액을 저장한다. 이 덕트 오목부(823)에는 배액 라인(83)이 연결되어 있다. 배액 라인(83)은 배액 펌프(831)를 포함하고 있으며, 덕트 오목부(823)에 저장한 처리액을 배출 가능하게 되어 있다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 덕트 오목부(823)에는 액면 센서(84)가 마련되어 있다. 이 액면 센서(84)는 덕트 오목부(823)에 저장된 처리액의 액면을 검출한다. 또한, 배기 덕트(82)에는 압력을 검출하는 압력 센서(85)가 마련되어 있다. 또한, 배기 덕트(82)에 덕트 노즐(86)이 마련되어 있으며, 덕트 노즐(86)로부터 배기 덕트(82) 내로 덕트 세정액(예를 들면, 물)이 토출 가능하게 되어 있다. 이에 의해, 배기 덕트(82) 내를 덕트 세정액으로 세정 가능하게 구성되어 있다.
이어서, 이와 같은 구성으로 이루어지는 본 실시 형태의 작용에 대하여, 도 8 및 도 9a ∼ 도 9e를 이용하여 설명한다. 여기서는, 기판 액 처리 방법의 일례로서, 도금 처리 장치(1)를 이용한 도금 처리 방법에 대하여 설명한다.
도금 처리 장치(1)에 의해 실시되는 도금 처리 방법은 기판(W)에 대한 도금 처리를 포함한다. 도금 처리는 도금 처리부(5)에 의해 실시된다. 이하에 나타내는 도금 처리부(5)의 동작은 제어부(3)에 의해 제어된다. 또한, 하기의 처리가 행해지고 있는 동안, 팬 필터 유닛(59)으로부터 청정한 공기가 챔버(51) 내에 공급되어, 배기관(81)을 향해 흐른다. 또한, 회전 모터(523) 상에 마련된 냉각 플레이트(525)의 냉각 홈(525a)에 냉각액(CL)이 통류하여, 회전 모터(523)가 냉각된다.
[기판 유지 공정]
먼저, 도금 처리부(5)에 기판(W)이 반입되고, 반입된 기판(W)이 도 9a에 나타내는 바와 같이 기판 유지부(52)에 유지된다(단계(S1)). 여기서는, 기판(W)의 하면이 진공 흡착되어, 기판 유지부(52)에 기판(W)이 수평으로 유지된다.
[기판 세정 처리 공정]
이어서, 기판 유지부(52)에 유지된 기판(W)이 세정 처리된다(단계(S2)). 이 경우, 먼저, 회전 모터(523)가 구동되어 기판(W)이 정해진 회전수로 회전한다. 계속해서, 퇴피 위치(도 4에 있어서의 실선으로 나타내는 위치)에 위치되어 있던 노즐 암(56)이 토출 위치(도 4에 있어서의 2 점 쇄선으로 나타내는 위치)로 이동한다. 이어서, 회전하는 기판(W)에 세정액 노즐(541)로부터 세정액(L2)이 공급되어, 기판(W)의 표면이 세정된다. 이에 의해, 기판(W)에 부착된 부착물 등이 기판(W)으로부터 제거된다. 기판(W)에 공급된 세정액(L2)은 드레인 덕트(581)로 배출된다.
[기판 린스 처리 공정]
계속해서, 세정 처리된 기판(W)이 린스 처리된다(단계(S3)). 이 경우, 회전하는 기판(W)에 린스액 노즐(551)로부터 린스액(L3)이 공급되어, 기판(W)의 표면이 린스 처리된다. 이에 의해, 기판(W) 상에 잔존하는 세정액(L2)이 씻어 내진다. 기판(W)에 공급된 린스액(L3)은 드레인 덕트(581)로 배출된다.
[도금액 축적 공정]
이어서, 도금액 축적 공정으로서, 린스 처리된 기판(W) 상에 도금액(L1)이 공급되어 축적된다. 이 경우, 먼저, 기판(W)의 회전수를 린스 처리 시의 회전수보다 저감시킨다. 예를 들면, 기판(W)의 회전수를 50 ∼ 150 rpm으로 해도 된다. 이에 의해, 기판(W) 상에 형성되는 후술의 도금막(P)을 균일화시킬 수 있다. 또한, 도금액(L1)의 축적량을 증대시키기 위하여, 기판(W)의 회전은 정지시켜도 된다.
계속해서, 도 9b에 나타내는 바와 같이, 도금액 노즐(531)로부터 기판(W)의 상면에 도금액(L1)이 토출된다. 토출된 도금액(L1)은 표면 장력에 의해 기판(W)의 상면에 머물고, 도금액이 기판(W)의 상면에 축적되어 도금액(L1)의 층(이른바 패들)이 형성된다. 도금액(L1)의 일부는 기판(W)의 상면으로부터 유출되어, 드레인 덕트(581)로부터 배출된다. 정해진 양의 도금액(L1)이 도금액 노즐(531)로부터 토출된 후, 도금액(L1)의 토출이 정지된다.
그 후, 토출 위치에 위치되어 있던 노즐 암(56)이 퇴피 위치에 위치하게 된다.
[도금액 가열 처리 공정]
이어서, 도금액 가열 처리 공정으로서, 기판(W) 상에 축적되어 있던 도금액(L1)이 가열된다. 이 도금액 가열 처리 공정은 덮개체(6)가 기판(W)을 덮는 공정(단계(S5))과, 불활성 가스를 공급하는 공정(단계(S6))과, 기판(W)과 제 1 천장판(611)의 간격을 제 1 간격(g1)으로 하여 도금액(L1)을 가열하는 제 1 가열 공정(단계(S7))과, 당해 간격을 제 2 간격(g2)으로 하여 도금액(L1)을 가열하는 제 2 가열 공정(단계(S8))과, 덮개체(6)가 기판(W)으로부터 퇴피하는 공정(단계(S9))을 가지고 있다. 또한, 도금액 가열 처리 공정에서도, 기판(W)의 회전수는 도금액 축적 공정과 동일한 속도(혹은 회전 정지)로 유지되는 것이 바람직하다.
<기판을 덮개체로 덮는 공정>
먼저, 기판(W)이 덮개체(6)에 의해 덮여진다(단계(S5)). 이 경우, 먼저, 덮개체 이동 기구(7)의 선회 모터(72)가 구동되어, 퇴피 위치(도 4에 있어서의 실선으로 나타내는 위치)에 위치되어 있던 덮개체(6)가 수평 방향으로 선회 이동하여 상방 위치(도 4에 있어서의 이점 쇄선으로 나타내는 위치)에 위치하게 된다.
계속해서, 도 9c에 나타내는 바와 같이, 덮개체 이동 기구(7)의 실린더(73)가 구동되어, 상방 위치에 위치하게 된 덮개체(6)가 하강하여 제 1 간격 위치에 위치하게 된다. 이에 의해, 기판(W)과 덮개체(6)의 제 1 천장판(611)의 간격이 제 1 간격(g1)이 되고, 덮개체(6)의 측벽부(62)가 기판(W)의 외주측에 배치된다. 본 실시 형태에서는, 덮개체(6)의 측벽부(62)의 하단(621)이 기판(W)의 하면보다 낮은 위치에 위치하게 된다. 이와 같이 하여, 기판(W)이 덮개체(6)에 의해 덮여져, 기판(W)의 주위의 공간이 폐색화된다.
<불활성 가스 공급 공정>
기판(W)이 덮개체(6)에 의해 덮여진 후, 덮개체(6)의 천장부(61)에 마련된 가스 노즐(661)이 덮개체(6)의 내측에 불활성 가스를 토출한다(단계(S6)). 이에 의해, 덮개체(6)의 내측이 불활성 가스로 치환되어, 기판(W)의 주위가 저산소 분위기가 된다. 불활성 가스는 정해진 시간 토출되고, 그 후, 불활성 가스의 토출을 정지한다.
<제 1 가열 공정>
이어서, 제 1 가열 공정으로서, 기판(W) 상에 축적되어 있던 도금액(L1)이 가열된다(단계(S7)). 제 1 가열 공정에 있어서, 내주측 히터(631), 외주측 히터(632) 및 중간 히터(633)가 구동되어, 기판(W) 상에 축적되어 있던 도금액(L1)이 가열된다. 즉, 각 히터(631, 632, 633)로부터 발생된 열량이 기판(W) 상의 도금액(L1)에 전달되어, 도금액(L1)의 온도가 상승한다. 여기서는, 내주측 히터(631) 및 외주측 히터(632)의 단위 면적당의 발열량을 중간 히터(633)의 단위 면적당의 발열량보다 크게 한다. 이에 의해, 기판(W) 상의 도금액(L1) 중 내주측의 부분 및 외주측의 부분에 공급되는 열량이 증대한다. 이 때문에, 비교적 온도가 상승하기 어려운 부분의 온도를 효과적으로 상승시켜, 도금액(L1)의 온도의 균일화를 도모할 수 있다.
제 1 가열 공정에서의 도금액(L1)의 가열은 도금액(L1)의 온도가 정해진 온도까지 상승하도록 설정된 정해진 시간 행해진다. 도금액(L1)의 온도가, 성분이 석출되는 온도까지 상승하면, 기판(W)의 상면에 도금액(L1)의 성분이 석출되어 도금막(P)이 형성되기 시작한다.
그런데, 제 1 가열 공정에서는, 덮개체(6)와 컵(571) 사이의 공간이 좁게 되어 있다. 따라서, 팬 필터 유닛(59)으로부터 덮개체(6)의 주위로 공급되는 공기의 공급량을 도금액 축적 공정(단계(S4))에 있어서의 공기의 공급량보다 적게 한다. 이에 의해, 덮개체(6)와 컵(571) 사이의 공간을 통과하는 공기의 속도가 저감되어, 통과하는 공기에 의해 덮개체(6)가 냉각되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 덮개체(6)가 제 1 간격 위치에 위치되어 있는 동안, 상술한 바와 같이, 기판(W)이 덮개체(6)에 의해 덮여져 있기 때문에, 도금액(L1)이 기화되는 것이 억제되고 있다. 이에 의해, 공기의 공급량이 적어진 경우라도, 도금액(L1)으로부터 기화된 가스가 주위로 확산되는 것을 방지할 수 있다.
<제 2 가열 공정>
제 1 가열 공정이 종료된 후, 제 2 가열 공정이 행해진다(단계(S8)). 이 경우, 먼저, 도 9d에 나타내는 바와 같이, 덮개체 이동 기구(7)의 실린더(73)가 구동되어, 제 1 간격 위치에 위치되어 있던 덮개체(6)가 상승하여 제 2 간격 위치에 위치하게 된다. 이에 의해, 기판(W)과 덮개체(6)의 제 1 천장판(611)의 간격이 제 2 간격(g2)이 된다. 이 경우에서도, 덮개체(6)의 측벽부(62)는 기판(W)의 외주측에 배치되고, 측벽부(62)의 하단(621)이 기판(W)의 하면보다 낮은 위치에 위치하게 된다. 이 때문에, 기판(W)이 여전히 덮개체(6)에 의해 덮어져, 기판(W)의 주위의 공간이 폐색화된다.
제 2 가열 공정에 있어서도, 내주측 히터(631), 외주측 히터(632) 및 중간 히터(633)가 구동되어, 기판(W) 상에 축적되어 있던 도금액(L1)이 가열된다. 각 히터(631, 632, 633)로부터 발생된 열량은 기판(W) 상의 도금액(L1)에 전달된다. 그러나, 도금액(L1)의 온도는 실질적으로는 상승하지 않고, 제 1 가열 공정 종료 시의 도금액(L1)의 온도로 유지되어, 도금액(L1)이 보온된다. 다시 말하면, 제 2 간격 위치는 도금액(L1)이 보온되는 위치로 설정된다. 이에 의해, 도금액(L1)이 과도하게 온도 상승하는 것을 방지하여, 도금액(L1)의 열화를 방지할 수 있다.
제 2 가열 공정에서는, 상술한 바와 같이, 덮개체(6)가 제 1 간격 위치로부터 제 2 간격 위치로 상승된다. 이에 의해, 측벽부(62)의 내측의 분위기가 덮개체(6)의 인상에 따라 상승하여, 기판(W)의 주위에 도달한다. 그러나, 제 1 가열 공정에 있어서의 측벽부(62)의 하단(621)은 제 2 가열 공정에 있어서의 측벽부(62)의 하단(621)보다 낮은 위치에 배치되어 있다. 이 때문에, 덮개체(6)의 인상에 따라 기판(W)의 주위에 도달하는 분위기는 제 1 가열 공정에서는 덮개체(6)의 내측에서 데워져 있다. 이 결과, 제 2 가열 공정에 있어서, 기판(W)의 주위의 영역의 분위기의 온도가 저하되는 것을 억제할 수 있다.
제 2 가열 공정에서의 도금액(L1)의 가열은 정해진 두께의 도금막(P)이 얻어지도록 설정된 정해진 시간 행해진다. 이 동안, 도금액(L1)의 성분이 석출되어 기판(W) 상의 도금막(P)이 성장한다.
또한, 제 2 가열 공정에 있어서도, 제 1 가열 공정과 마찬가지로 덮개체(6)와 컵(571)의 사이의 공간이 좁게 되어 있다. 따라서, 팬 필터 유닛(59)으로부터 공급되는 공기의 공급량은 제 1 가열 공정(단계(S7))과 마찬가지로, 도금액 축적 공정(단계(S4))에 있어서의 공기의 공급량보다 적게 한다.
그런데, 도금액 가열 처리 공정에서는, 각 히터(631, 632, 633)로부터 발생한 열량이 회전 모터(523)에도 전달될 수 있다. 그러나, 상술한 바와 같이, 냉각 플레이트(525)의 냉각 홈(525a)에 냉각액(CL)이 통류하고 있다. 이에 의해, 회전 모터(523)가 냉각되어, 회전 모터(523)의 온도 상승이 억제되고 있다.
<덮개체 퇴피 공정>
제 2 가열 공정이 종료되면, 덮개체 이동 기구(7)가 구동되어 덮개체(6)가 퇴피 위치에 위치하게 된다(단계(S9)). 이 경우, 먼저, 덮개체 이동 기구(7)의 실린더(73)가 구동되어, 제 2 간격 위치에 위치하게 된 덮개체(6)가 상승하여 상방 위치에 위치하게 된다. 그 후, 덮개체 이동 기구(7)의 선회 모터(72)가 구동되어, 상방 위치에 위치하게 된 덮개체(6)가 수평 방향으로 선회 이동하여 퇴피 위치에 위치하게 된다.
덮개체(6)가 제 2 간격 위치로부터 상승할 때에, 팬 필터 유닛(59)으로부터 공급되는 공기의 공급량을 증대시켜, 도금액 축적 공정(단계(S4))에 있어서의 공기의 공급량으로 되돌린다. 이에 의해, 기판(W)의 주위를 흐르는 공기의 유량을 증대시켜, 도금액(L1)으로부터 기화된 가스가 상승하여 확산되는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이 하여, 기판(W)의 도금액 가열 처리 공정(단계(S5 ∼ S9))이 종료된다.
[기판 린스 처리 공정]
계속해서, 도금액 가열 처리된 기판(W)이 린스 처리된다(단계(S10)). 이 경우, 먼저, 기판(W)의 회전수를 도금 처리 시의 회전수보다 증대시킨다. 예를 들면, 도금 처리 전의 기판 린스 처리 공정(단계(S3))과 동일한 회전수로 기판(W)을 회전시킨다. 계속해서, 퇴피 위치에 위치되어 있던 린스액 노즐(551)이 토출 위치로 이동한다. 이어서, 회전하는 기판(W)에 린스액 노즐(551)로부터 린스액(L3)이 공급되어, 기판(W)의 표면이 세정된다. 이에 의해, 기판(W) 상에 잔존하는 도금액(L1)이 씻어 내진다.
[기판 건조 처리 공정]
계속해서, 린스 처리된 기판(W)이 건조 처리된다(단계(S11)). 이 경우, 예를 들면 기판(W)의 회전수를 기판 린스 처리 공정(단계(S10))의 회전수보다 증대시켜, 기판(W)을 고속으로 회전시킨다. 이에 의해, 기판(W) 상에 잔존하는 린스액(L3)이 떨쳐 내져 제거되어, 도 9e에 나타내는 바와 같이, 도금막(P)이 형성된 기판(W)이 얻어진다. 이 경우, 기판(W)에 질소(N2) 가스 등의 불활성 가스를 분출하여, 기판(W)의 건조를 촉진시켜도 된다.
[기판 취출 공정]
그 후, 기판(W)이 기판 유지부(52)로부터 취출되어 도금 처리부(5)로부터 반출된다(단계(S12)).
이와 같이 하여, 도금 처리 장치(1)를 이용한 기판(W)의 일련의 도금 처리 방법(단계(S1) ∼ 단계(S12))이 종료된다.
그런데, 상술한 기판(W)의 각종 액 처리의 동안, 기판(W)에 공급된 처리액은 도 2에 나타내는 바와 같이 드레인 덕트(581)로 배출된다. 드레인 덕트(581)로 배출된 처리액은 도시하지 않은 회수부로 회수되지만, 어떠한 문제가 발생하여 드레인 덕트(581)에 처리액이 저장되는 경우도 생각할 수 있다. 이 경우, 드레인 덕트(581)에 저장된 처리액의 액면이 상승하여 배기관(81)의 상단에 도달하면, 처리액이 배기관(81)을 통하여 배기 덕트(82)에 유입된다. 배기 덕트(82)에 유입된 처리액은 도 6 및 도 7에 나타내는 배기 덕트(82)의 덕트 오목부(823)에 저장된다. 덕트 오목부(823)에 저장된 처리액의 저장량이 정해진 기준량을 초과하면, 처리액의 액면이 액면 센서(84)에 의해 검출된다.
액면 센서(84)가 처리액의 액면을 검출하면, 배액 라인(83)의 배액 펌프(831)가 구동되어, 덕트 오목부(823)에 저장된 처리액이 배출된다. 그 후, 덕트 노즐(86)로부터 덕트 세정액이 토출되고, 토출된 덕트 세정액에 의해 배기 덕트(82) 내가 세정된다. 배기 덕트(82) 내를 세정한 덕트 세정액은 배액 라인(83)으로부터 배출된다. 이에 의해, 배기 덕트(82) 내에 처리액이 유입된 경우라도, 배기 덕트(82) 내를 세정하여 청정하게 할 수 있다. 또한, 배기 덕트(82) 내의 압력이 압력 센서(85)에 의해 검출되기 때문에, 검출된 압력이 정해진 기준 압력값을 초과한 경우에서도, 덕트 노즐(86)로부터 덕트 세정액이 토출되어 배기 덕트(82) 내를 세정하여 청정하게 할 수 있다.
이와 같이 본 실시 형태에 따르면, 기판(W) 상의 도금액(L1)을 가열할 때에, 덮개체(6)의 천장부(61)가 기판(W)의 상방에 배치되고, 또한 덮개체(6)의 측벽부(62)가 기판(W)의 외주측에 배치된다. 이에 의해, 기판(W)을 덮개체(6)에 의해 덮어 기판(W)의 주위의 공간을 폐색화할 수 있어, 기판(W)의 주위의 분위기가 확산되는 것을 방지할 수 있다. 이 때문에, 기판(W) 상의 도금액(L1)의 온도를 신속하게 상승시켜 도금액(L1)의 열화를 방지할 수 있고, 또한 기판(W)의 도금 처리를 균일화시킬 수 있다. 또한, 기판(W)이 덮개체(6)에 의해 덮여지기 때문에, 기판(W) 상의 도금액(L1)이 기화되는 것을 억제할 수 있다. 이 때문에, 기판(W) 상의 도금액(L1)이 기화에 의해 저감되는 것을 억제하여, 도금막(P)을 효율적으로 형성할 수 있다. 또한, 도금액(L1)의 기화를 억제할 수 있기 때문에, 도금액(L1)의 사용량을 저감할 수 있고, 또한 챔버(51) 내에 도금액(L1)의 결로가 발생하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따르면, 기판(W) 상의 도금액(L1)을 가열할 때에, 덮개체(6)의 측벽부(62)의 하단(621)이 기판(W)보다 낮은 위치에 위치되어 있다. 이에 의해, 기판(W)의 주위의 분위기가 확산되는 것을 보다 한층 방지할 수 있다. 이 때문에, 도금액(L1)을 보다 한층 신속하게 또한 보다 한층 균등하게 온도 상승시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따르면, 기판(W) 상의 도금액(L1)을 가열할 때, 도금액(L1)이 공급된 기판(W)과 덮개체(6)의 제 1 천장판(611)의 간격이 제 1 간격(g1)과 제 2 간격(g2)으로 조절된다. 이에 의해, 당해 간격을 제 1 간격(g1)으로 하여 도금액(L1)을 가열하여 온도 상승시킨 후에, 당해 간격을 제 2 간격(g2)으로 하여 온도 상승한 도금액(L1)을 보온할 수 있다. 이 때문에, 도금액(L1)이 과도하게 온도 상승되는 것을 방지할 수 있어, 도금액(L1)의 열화를 보다 한층 방지할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따르면, 기판(W)과 제 1 천장판(611)의 간격을 제 1 간격(g1)으로 하는 경우뿐만 아니라, 도금액(L1)을 보온하기 위하여 당해 간격을 제 2 간격(g2)으로 하는 경우에서도, 덮개체(6)의 측벽부(62)의 하단(621)이 기판(W)보다 낮은 위치에 위치되어 있다. 이에 의해, 도금액(L1)을 효율적으로 보온시키고 또한, 도금액(L1)의 온도를 균등화시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따르면, 히터(63)는 덮개체(6)의 제 1 천장판(611)과 제 2 천장판(612)의 사이에 개재되어 있다. 이에 의해, 히터(63)가 도금액(L1) 등의 처리액에 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 이 때문에, 히터(63)에 도금액(L1) 등의 처리액에 대한 내약품성을 갖게 하는 것을 불필요하게 할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따르면, 내주측 히터(631) 및 외주측 히터(632)의 단위 면적당의 발열량이 중간 히터(633)의 단위 면적당의 발열량보다 크게 되어 있다. 여기서, 기판(W) 상의 도금액(L1) 중 내주측의 부분은 버큠 척 타입인 기판 유지부(52)의 척 부재(521)의 영향을 받아 데워지기 어려운 경향이 있다. 또한, 기판(W) 상의 도금액(L1) 중 외주측의 부분은 덮개체(6)의 주위의 분위기의 영향을 받아 데워지기 어려운 경향이 있다. 그러나, 본 실시 형태에 따르면, 기판(W) 상의 도금액(L1) 중 내주측의 부분 및 외주측의 부분에 부여되는 열량을 도금액(L1) 중 중간의 부분(내주측의 부분과 외주측의 부분의 사이의 부분)에 부여되는 열량보다 증대시킬 수 있다. 이 때문에, 기판(W)의 내주측 및 외주측에 있어서, 도금액(L1)의 온도 상승 속도가 저하되는 것을 억제할 수 있어 도금액(L1)의 온도를 균등화시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따르면, 덮개체(6)의 천장부(61) 및 측벽부(62)를 덮는 덮개체 커버(64)가 천장부(61) 및 측벽부(62)보다 높은 단열성을 가지고 있다. 이에 의해, 덮개체(6) 내의 열이 주위로 달아나는 것을 억제할 수 있다. 이 때문에, 도금액(L1)을 보다 한층 신속하게 또한 보다 한층 균등하게 온도 상승시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따르면, 덮개체(6)의 내측에 불활성 가스 공급부(66)에 의해 불활성 가스를 공급할 수 있다. 이에 의해, 덮개체(6)의 내측의 분위기를 저산소 분위기로 할 수 있어, 기판(W) 상에 형성되는 도금막(P)에 산화막이 형성되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따르면, 기판(W) 상의 도금액(L1)이 히터(63)에 의해 가열될 때의 팬 필터 유닛(59)의 기체의 공급량은 기판(W) 상에 도금액(L1)이 공급될 때보다 적어지고 있다. 이에 의해, 도금액(L1)의 가열 시에 덮개체(6)의 주위를 흐르는 공기의 속도를 저감할 수 있어, 이 공기에 의해 덮개체(6)가 냉각되는 것을 억제할 수 있다. 이 때문에, 도금액(L1)을 보다 한층 신속하게 또한 보다 한층 균등하게 온도 상승시킬 수 있다.
또한, 상술한 본 실시 형태에 있어서는, 기판 유지부(52)에 유지된 기판(W)에 대하여, 덮개체(6)가 덮개체 이동 기구(7)의 실린더(73)에 의해 상하 방향으로 이동하여, 기판(W)과 제 1 천장판(611)의 간격이 조절되는 예에 대하여 설명했다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 덮개체(6)에 대하여 기판(W)이 기판 유지부(52)와 함께 상하 방향으로 이동하여, 기판(W)과 제 1 천장판(611)의 간격이 조절되도록 해도 된다.
또한, 상술한 본 실시 형태에 있어서는, 기판(W) 상에 공급된 도금액(L1)을 가열하는 예에 대하여 설명했다. 그러나, 가열되는 처리액은 도금액(L1)에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 세정액(L2)의 세정 능력이 온도 상승에 의해 향상되는 경우에는 세정액(L2)을 가열하도록 해도 된다. 이 경우, 기판(W) 상에 세정액(L2)이 공급된 후, 덮개체(6)가 기판(W)을 덮고 기판(W) 상에 공급된 세정액(L2)을 가열하도록 해도 된다.
또한, 상술한 본 실시 형태에 있어서는, 도금액 노즐(531)이 세정액 노즐(541) 및 린스액 노즐(551)과 함께 노즐 암(56)에 유지되어 있는 예에 대하여 설명했다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고, 도금액 노즐(531)이 덮개체(6)의 천장부(61)에 마련되어, 기판(W)을 덮개체(6)로 덮는 공정 후에 도금액 축적 공정(단계(S4))이 행해지도록 해도 된다. 이 경우, 도금액(L1)이 기화되는 것을 보다 한층 억제할 수 있어, 도금액(L1)의 사용량을 보다 한층 저감할 수 있다.
또한, 상술한 본 실시 형태에 있어서는, 덮개체(6)의 천장부(61)에 불활성 가스를 공급하는 가스 노즐(661)이 마련되어, 덮개체(6)의 내측에 불활성 가스가 공급되는 예에 대하여 설명했다. 그러나, 덮개체(6)의 내측의 공간을 저산소 분위기로 할 수 있으면, 가스 노즐(661)은 덮개체(6)의 천장부(61)에 마련되는 것에 한정되지 않는다.
또한, 상술한 본 실시 형태에 있어서, 덮개체(6)의 측벽부(62)에 제 2 히터(도시하지 않음)가 마련되어 있어도 된다. 이 경우, 기판(W) 상의 도금액(L1)의 온도 상승을 가속시킬 수 있다.
또한, 상술한 본 실시 형태에 있어서는, 기판 유지부(52)가 버큠 척 타입인 예에 대하여 설명했다. 이 경우에는, 기판(W)의 이면에 가열 매체를 공급하여 기판(W)을 가열해도 된다. 이에 의해, 기판(W) 상의 도금액(L1)의 온도 상승을 가속시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시 형태 및 변형예 그대로 한정되는 것은 아니고, 실시 단계에서는 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성 요소를 변형하여 구체화할 수 있다. 또한, 상기 실시 형태 및 변형예에 개시되어 있는 복수의 구성 요소의 적절한 조합에 의해, 다양한 발명을 형성할 수 있다. 실시 형태 및 변형예에 나타나는 전체 구성 요소로부터 몇 개의 구성 요소를 삭제해도 된다. 또한, 상이한 실시 형태 및 변형예에 걸친 구성 요소를 적절히 조합해도 된다.
1 : 도금 처리 장치
31 : 기록 매체
52 : 기판 유지부
53 : 도금액 공급부
531 : 도금액 노즐
59 : 팬 필터 유닛
6 : 덮개체
61 : 천장부
611 : 제 1 천장판
612 : 제 2 천장판
62 : 측벽부
621 : 하단
63 : 히터
631 : 내주측 히터
632 : 외주측 히터
633 : 중간 히터
64 : 덮개체 커버
66 : 불활성 가스 공급부
73 : 실린더
L1 : 도금액

Claims (21)

  1. 기판에 처리액을 공급하여 상기 기판을 액 처리하는 기판 액 처리 장치로서,
    상기 기판을 유지하는 기판 유지부와,
    상기 기판 유지부에 유지된 상기 기판의 상면에 상기 처리액을 공급하는 처리액 공급부와,
    상기 기판 유지부에 유지된 상기 기판을 덮는 덮개체를 구비하고,
    상기 덮개체는 상기 기판의 상방에 배치되는 천장부와, 상기 천장부로부터 하방으로 연장되는 측벽부와, 상기 천장부에 마련된 상기 기판 상의 상기 처리액을 가열하는 가열부를 가지고,
    상기 덮개체의 상기 측벽부는 상기 기판 상의 상기 처리액을 가열할 때에 상기 기판의 외주측에 배치되고,
    상기 가열부는 내주측 가열부와, 상기 내주측 가열부보다 외주측에 마련된 외주측 가열부와, 상기 내주측 가열부와 상기 외주측 가열부의 사이에 개재된 중간 가열부를 가지고,
    상기 내주측 가열부 및 상기 외주측 가열부 중 적어도 일방의 단위 면적당의 발열량은 상기 중간 가열부의 단위 면적당의 발열량보다 큰
    기판 액 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 상의 상기 처리액을 가열할 때, 상기 측벽부의 하단은 상기 기판보다 낮은 위치에 위치하게 되는 기판 액 처리 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 처리액이 공급된 상기 기판과 상기 천장부의 간격을 조절하는 간격 조절부를 더 구비하고,
    상기 간격 조절부는 상기 기판 상의 상기 처리액을 가열할 때, 상기 간격을 제 1 간격과 상기 제 1 간격보다 큰 제 2 간격으로 조절 가능하게 되어 있는 기판 액 처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 간격이 상기 제 2 간격인 경우에 있어서의 상기 측벽부의 하단은 상기 기판보다 낮은 위치에 위치하게 되는 기판 액 처리 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 천장부는 제 1 천장판과, 상기 제 1 천장판 상에 마련된 제 2 천장판을 포함하고,
    상기 가열부는 상기 제 1 천장판과 상기 제 2 천장판의 사이에 개재되어 있는 기판 액 처리 장치.
  6. 삭제
  7. 기판에 처리액을 공급하여 상기 기판을 액 처리하는 기판 액 처리 장치로서,
    상기 기판을 유지하는 기판 유지부와,
    상기 기판 유지부에 유지된 상기 기판의 상면에 상기 처리액을 공급하는 처리액 공급부와,
    상기 기판 유지부에 유지된 상기 기판을 덮는 덮개체를 구비하고,
    상기 덮개체는 상기 기판의 상방에 배치되는 천장부와, 상기 천장부로부터 하방으로 연장되는 측벽부와, 상기 천장부에 마련된 상기 기판 상의 상기 처리액을 가열하는 가열부를 가지고,
    상기 덮개체의 상기 측벽부는 상기 기판 상의 상기 처리액을 가열할 때에 상기 기판의 외주측에 배치되고,
    상기 덮개체는 상기 천장부 및 상기 측벽부를 덮는 덮개체 커버를 더 가지고,
    상기 덮개체 커버는 상기 천장부 및 상기 측벽부보다 높은 단열성을 가지고 있는 기판 액 처리 장치.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 덮개체의 내측에 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급부를 더 구비한 기판 액 처리 장치.
  9. 기판에 처리액을 공급하여 상기 기판을 액 처리하는 기판 액 처리 장치로서,
    상기 기판을 유지하는 기판 유지부와,
    상기 기판 유지부에 유지된 상기 기판의 상면에 상기 처리액을 공급하는 처리액 공급부와,
    상기 기판 유지부에 유지된 상기 기판을 덮는 덮개체를 구비하고,
    상기 덮개체는 상기 기판의 상방에 배치되는 천장부와, 상기 천장부로부터 하방으로 연장되는 측벽부와, 상기 천장부에 마련된 상기 기판 상의 상기 처리액을 가열하는 가열부를 가지고,
    상기 덮개체의 상기 측벽부는 상기 기판 상의 상기 처리액을 가열할 때에 상기 기판의 외주측에 배치되고,
    상기 덮개체의 주위에 기체를 공급하는 기체 공급부를 더 구비하고,
    상기 기판 상의 상기 처리액이 상기 가열부에 의해 가열될 때의 상기 기체 공급부의 상기 기체의 공급량은 상기 기판 상에 상기 처리액이 공급될 때보다 적은 기판 액 처리 장치.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 처리액 공급부는 상기 기판에 상기 처리액을 토출하는 처리액 노즐을 가지고,
    상기 처리액 노즐은 상기 천장부에 마련되어 있는 기판 액 처리 장치.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 처리액은 도금액인 기판 액 처리 장치.
  12. 기판에 처리액을 공급하여 상기 기판을 액 처리하는 기판 액 처리 방법으로서,
    상기 기판을 유지하는 공정과,
    상기 기판의 상면에 상기 처리액을 공급하는 공정과,
    유지된 상기 기판의 상방에 배치되는 천장부와, 상기 천장부로부터 하방으로 연장되는 측벽부와, 상기 천장부에 마련된 가열부를 가지는 덮개체에 의해 상기 기판을 덮는 공정과,
    상기 가열부에 의해 상기 기판 상의 상기 처리액을 가열하는 공정을 구비하고,
    상기 처리액을 가열하는 공정에 있어서, 상기 덮개체의 상기 측벽부는 상기 기판의 외주측에 배치되고,
    상기 처리액을 가열하는 공정에 있어서 기체 공급부로부터 상기 덮개체의 주위에 공급되는 기체의 공급량은 상기 처리액을 공급하는 공정에 있어서의 상기 기체의 공급량보다 적은
    기판 액 처리 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 처리액을 가열하는 공정에 있어서, 상기 측벽부의 하단은 상기 기판보다 낮은 위치에 위치하게 되는 기판 액 처리 방법.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 처리액을 가열하는 공정은 상기 처리액이 공급된 상기 기판과 상기 가열부의 간격을 제 1 간격으로 하여 상기 처리액을 가열하는 제 1 가열 공정과, 상기 간격을 상기 제 1 간격보다 큰 제 2 간격으로 하여 상기 처리액을 가열하는 제 2 가열 공정을 가지고 있는 기판 액 처리 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 2 가열 공정에 있어서, 상기 측벽부의 하단은 상기 기판보다 낮은 위치에 위치하게 되는 기판 액 처리 방법.
  16. 삭제
  17. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 덮개체에 의해 상기 기판을 덮는 공정 후, 상기 처리액을 가열하는 공정 전에 상기 덮개체의 내측에 불활성 가스가 공급되는 기판 액 처리 방법.
  18. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 천장부에 상기 기판에 상기 처리액을 공급하는 노즐이 마련되어 있으며,
    상기 처리액을 공급하는 공정은 상기 기판을 덮는 공정 후에 행해지는 기판 액 처리 방법.
  19. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 처리액은 도금액인 기판 액 처리 방법.
  20. 기판 액 처리 장치의 동작을 제어하기 위한 컴퓨터에 의해 실행되었을 때에, 상기 컴퓨터가 상기 기판 액 처리 장치를 제어하여 제 12 항 또는 제 13 항에 기재된 기판 액 처리 방법을 실행시키는 프로그램이 기록된 기록 매체.
  21. 기판에 처리액을 공급하여 상기 기판을 액 처리하는 기판 액 처리 장치로서,
    상기 기판을 유지하는 기판 유지부와,
    상기 기판 유지부에 유지된 상기 기판의 상면에 상기 처리액을 공급하는 처리액 공급부와,
    상기 기판 유지부에 유지된 상기 기판을 덮는 덮개체를 구비하고,
    상기 덮개체는 상기 기판의 상방에 배치되는 천장부와, 상기 천장부로부터 하방으로 연장되는 측벽부와, 상기 천장부에 마련된 상기 기판 상의 상기 처리액을 가열하는 가열부를 가지고,
    상기 덮개체는 상기 천장부를 덮는 덮개체 커버를 더 가지고,
    상기 덮개체 커버는 상기 천장부보다 높은 단열성을 가지고 있는 기판 액 처리 장치.
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