KR102508032B1 - 도금 장치 및 시스템 - Google Patents

도금 장치 및 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR102508032B1
KR102508032B1 KR1020220130412A KR20220130412A KR102508032B1 KR 102508032 B1 KR102508032 B1 KR 102508032B1 KR 1020220130412 A KR1020220130412 A KR 1020220130412A KR 20220130412 A KR20220130412 A KR 20220130412A KR 102508032 B1 KR102508032 B1 KR 102508032B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
plating
substrate
solution
liquid
tank
Prior art date
Application number
KR1020220130412A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220146370A (ko
Inventor
류야 고이즈미
마사시 시모야마
미즈키 나가이
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
Application filed by 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 filed Critical 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
Publication of KR20220146370A publication Critical patent/KR20220146370A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102508032B1 publication Critical patent/KR102508032B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/50—Controlling or regulating the coating processes
    • C23C2/52—Controlling or regulating the coating processes with means for measuring or sensing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D21/00—Processes for servicing or operating cells for electrolytic coating
    • C25D21/12—Process control or regulation
    • C25D21/14—Controlled addition of electrolyte components
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/1601—Process or apparatus
    • C23C18/1619—Apparatus for electroless plating
    • C23C18/1632—Features specific for the apparatus, e.g. layout of cells and of its equipment, multiple cells
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/1601—Process or apparatus
    • C23C18/1633—Process of electroless plating
    • C23C18/1675—Process conditions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/003—Apparatus
    • C23C2/0034—Details related to elements immersed in bath
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/34—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the shape of the material to be treated
    • C23C2/36—Elongated material
    • C23C2/40—Plates; Strips
    • 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
    • C25D17/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
    • C25D17/02—Tanks; Installations therefor
    • 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
    • C25D17/06—Suspending or supporting devices for articles to be coated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D21/00—Processes for servicing or operating cells for electrolytic coating
    • C25D21/12—Process control or regulation
    • 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
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67161—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers
    • H01L21/67173—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers in-line arrangement
    • 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
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67207—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations comprising a chamber adapted to a particular process
    • H01L21/6723—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations comprising a chamber adapted to a particular process comprising at least one plating chamber
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/38—Electroplating: Baths therefor from solutions of copper

Abstract

본 발명의 도금장치는, 복수의 도금 셀 및 복수의 오버플로우조를 갖는 복수의 도금조와, 복수의 기판을 상기 복수의 도금조에 반송하는 트랜스포터와, 상기 복수의 도금조에서 도금된 상기 복수의 기판을 후처리하는 후처리조와, 상기 복수의 도금조, 상기 트랜스포터 및 상기 후처리조의 고장을 검출하는 고장 검출기와, 상기 복수의 도금조에 각각 접속된 복수의 도금액 공급 라인을 갖는 메인 공급 라인과, 상기 복수의 도금액 공급 라인에 각각 설치된 복수의 도금액 공급 밸브와, 상기 메인 공급 라인에 설치된 펌프와, 상기 메인 공급 라인이 접속된 도금액 리저버와, 상기 복수의 도금조에 각각 접속된 복수의 도금액 배출 라인과, 상기 복수의 도금조에 각각 접속된 복수의 보존액 공급 라인과, 상기 복수의 도금액 공급 밸브의 동작을 제어하도록 구성된 동작 제어부를 구비한다.

Description

도금 장치 및 시스템{PLATING APPARATUS AND SYSTEM}
본 발명은 웨이퍼 등의 기판을 도금하는 방법 및 장치에 관한 것이며, 특히 도금 장치에 고장이 발생했을 때에 기판을 구제할 수 있는 도금 방법 및 도금 장치에 관한 것이다.
도금 장치는, 일반적으로 기판을 도금하는 도금조, 도금되기 전의 기판을 세정하는 전세정조, 도금된 기판을 린스하는 린스조, 린스된 기판을 건조시키는 블로우조 등의 복수종의 처리조를 구비하고 있다. 기판은, 기판 홀더에 보유 지지된 상태로 트랜스포터에 의해 각 처리조에 반송된다. 구체적으로는, 기판 홀더는 트랜스포터에 의해 각 처리조 내에 설치되며, 기판은 기판 홀더에 보유 지지된 채로 각 처리조 내에서 처리된다.
도금조에서는, 기판은 미리 설정된 시간 동안만큼 도금액에 침지된다. 도금된 기판을 보유 지지한 기판 홀더는 트랜스포터에 의해 도금조로부터 취출되어, 다음 처리조로 트랜스포터에 의해 반송된다.
일본 특허 공개 제2011-146448호 공보 일본 특허 공개 제2016-89253호 공보
기판의 도금 중에 도금 장치에 고장이 발생하면, 기판을 도금조로부터 취출할 수 없는 사태가 일어날 수 있다. 특히, 트랜스포터의 고장, 도금조의 고장, 린스조의 고장 등이 기판의 도금 중에 일어나면, 기판을 다음 공정으로 이동시키는 것이 실질적으로 불가능하게 된다. 결과로서, 기판은 도금액 중에 침지된 채로 도금조 내에 방치된다. 기판이 장시간 도금액에 접촉하면, 기판에 퇴적된 금속막이 도금액에 의해 용해되거나 변질되어버린다.
따라서, 본 발명은, 기판의 도금 중에 트랜스포터나 도금조 등에 고장이 발생한 경우에 기판을 구제할 수 있는 도금 방법 및 도금 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 형태는, 복수의 도금 셀 및 복수의 오버플로우조를 갖는 복수의 도금조와, 복수의 기판을 상기 복수의 도금조에 시간차를 수반하여 반송하는 트랜스포터와, 상기 복수의 도금조에서 도금된 상기 복수의 기판을 후처리하는 후처리조와, 상기 복수의 도금조, 상기 트랜스포터 및 상기 후처리조의 고장을 검출하는 고장 검출기와, 상기 복수의 도금조에 각각 접속된 복수의 도금액 공급 라인을 갖는 메인 공급 라인과, 상기 복수의 도금액 공급 라인에 각각 마련된 복수의 도금액 공급 밸브와, 상기 메인 공급 라인에 설치된 펌프와, 상기 메인 공급 라인이 접속된 도금액 리저버와, 상기 복수의 도금조에 각각 접속된 복수의 도금액 배출 라인과, 상기 복수의 도금조에 각각 접속된 복수의 보존액 공급 라인과, 상기 복수의 도금액 공급 밸브의 동작을 제어하도록 구성된 동작 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 도금 장치이다.
본 발명의 바람직한 형태는, 상기 동작 제어부는, 상기 고장 검출기로부터 알람 신호를 수신하면, 상기 복수의 도금조마다 미리 설정된 도금 시간이 경과한 순서로, 상기 복수의 도금액 공급 밸브를 순차 폐쇄하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 형태는, 상기 동작 제어부는, 상기 도금액 공급 밸브를 1초 내지 60초에 걸쳐서 서서히 폐쇄하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 형태는, 상기 복수의 도금조에 각각 접속된 복수의 드레인 라인을 더 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 형태는, 상기 복수의 보존액 공급 라인은 상기 복수의 도금 셀에 각각 접속되어 있고, 상기 복수의 드레인 라인은, 상기 복수의 도금 셀 및 상기 복수의 오버플로우조에 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 형태는, 상기 복수의 보존액 공급 라인에 각각 마련된 복수의 보존액 공급 밸브와, 상기 복수의 드레인 라인에 각각 마련된 복수의 드레인 밸브를 더 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 형태는, 도금 장치와, 상기 도금 장치의 동작 데이터로부터 특징량 데이터를 추출하는 에지 서버와, 상기 특징량 데이터에 기초하여 상기 도금 장치의 고장을 예측하는 컴퓨터를 구비한 것을 특징으로 하는 시스템이다.
본 발명에 따르면, 기판의 도금 중에 트랜스포터나 도금조 등에 고장이 발생한 경우에는, 도금조 내의 도금액은 보존액으로 치환된다. 도금된 기판은, 도금액 대신에 보존액에 접촉하므로, 기판 상의 금속막의 용해나 변질을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 복수의 도금조 중 어느 것만의 도금액을 선택적으로 보존액으로 치환할 수 있다. 따라서, 다른 도금조에서는 기판의 도금을 계속하는 것이 가능하다.
도 1은 도금 장치의 일 실시 형태를 모식적으로 도시하는 평면도이다.
도 2는 트랜스포터의 리프터 및 아암을 도시하는 정면도이다.
도 3은 기판 홀더의 모식도이다.
도 4는 기판 홀더가 개방된 상태를 도시하는 모식도이다.
도 5는 도금조를 도시하는 도면이다.
도 6은 고장 발생 후의 동작의 일례를 도시하는 흐름도이다.
도 7은 도금조 내의 도금액을 보존액으로 치환하는 공정의 일례를 도시하는 흐름도이다.
도 8은 보존액 대신에 린스액으로 도금액을 치환하는 일 실시 형태를 도시하는 흐름도이다.
도 9는 도금조 내의 보존액을 도금액으로 치환하는 공정의 일례를 도시하는 흐름도이다.
도 10은 동작 제어부의 구성의 일례를 도시하는 모식도이다.
도 11은 도금 장치의 일 실시 형태를 모식적으로 도시하는 평면도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은, 도금 장치의 일 실시 형태를 모식적으로 도시하는 평면도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 도금 장치(1)는 웨이퍼 등의 기판을 수납한 카세트를 탑재하는 3대의 로드 포트(2)와, 도금 장치(1)의 각 기기의 동작을 제어하는 동작 제어부(3)와, 도금 장치(1)의 각 기기의 고장을 검출하는 고장 검출기(7)를 구비하고 있다. 또한, 도금 장치(1)는, 처리 전의 기판의 오리엔테이션 플랫 또는 노치의 위치를 소정의 방향으로 맞추는 얼라이너(4)와, 처리 후의 기판을 고속 회전시켜 건조시키는 스핀·린스·드라이어(SRD)(6)와, 기판을 기판 홀더에 탑재하는 픽싱 스테이션(8)과, 기판을 반송하는 반송 로봇(10)을 구비하고 있다. 반송 로봇(10)은, 로드 포트(2), 얼라이너(4), 스핀·린스·드라이어(6) 및 픽싱 스테이션(8) 사이에서 기판을 반송하는 것이 가능하게 구성되어 있다.
또한, 본 명세서에 있어서 "기판"의 예로서는, 반도체 기판, 유리 기판, 프린트 회로 기판 뿐만 아니라, 자기 기록 매체, 자기 기록 센서, 미러, 광학 소자나 미소 기계 소자, 혹은 부분적으로 제작된 집적 회로를 포함한다. 또한, 기판은, 예를 들어 표면에 니켈 혹은 코발트를 함유하는 층을 갖는 것이어도 된다. 또한, 기판의 형상은 원형으로 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 사각형이나 다각형이어도 된다.
도금 장치(1)는, 기판 홀더가 수용되는 스토커(14), 기판을 순수 등의 세정액으로 전세정하는 전수세조(프리 웨트조)(17), 기판에 형성된 시드층 등의 표면의 산화막을 에칭 제거하는 프리 소크조(18), 표면이 에칭된 기판을 린스하는 제1 린스조(21), 기판의 표면을 도금하는 복수의 도금조(25), 도금된 기판을 린스액으로 린스하는 제2 린스조(28) 및 린스된 기판으로부터 액체를 제거하는 블로우조(29)를 더 구비하고 있다.
복수의 기판 홀더는, 연직 자세로 스토커(14) 내에 병렬로 배치된다. 블로우조(29)는 에어를 분사함으로써, 기판 홀더에서 보유 지지한 기판의 표면에 잔류한 액적을 제거하여 건조시키도록 구성되어 있다. 기판은 기판 홀더에 의해 보유 지지된 상태에서, 전수세조(17), 프리 소크조(18), 제1 린스조(21), 도금조(25), 제2 린스조(28) 및 블로우조(29)의 순서대로 반송된다. 이하의 설명에서는, 전수세조(17), 프리 소크조(18), 제1 린스조(21), 도금조(25), 제2 린스조(28) 및 블로우조(29)를 총칭하여 처리조라 하는 경우가 있다. 특히, 제2 린스조(28) 및 블로우조(29)를, 도금된 기판의 후처리를 행하기 위한 후처리조라 하는 경우가 있다.
복수의 도금조(25)는, 내부에 도금액을 보유 지지하는 복수의 도금 셀(31)과, 도금 셀(31)에 인접하여 각각 배치된 복수의 오버플로우조(32)를 구비하고 있다. 도금 셀(31)의 수와 오버플로우조(32)의 수는 동일하다. 도금조(25)는, 내부에 애노드가 배치된 전해 도금조이다. 본 실시 형태에서는, 모든 도금조(25)에서는 1종류의 도금액이 사용되고 있다. 도금액은 각 도금 셀(31)을 흘러 넘쳐, 인접하는 오버플로우조(32)에 유입되도록 되어 있다. 기판을 보유 지지한 기판 홀더는 각 도금 셀(31) 내에 설치되며, 도금액에 침지된 상태에서 기판의 전해 도금이 행해진다. 도금조(25)의 측방에는, 각 도금 셀(31) 내의 도금액을 교반하는 교반 패들(후술함)을 구동하는 패들 구동 유닛(34)이 설치되어 있다. 일 실시 형태에서는, 복수의 도금조(25)는 기판에 무전해 도금을 행하는 복수의 무전해 도금조여도 된다.
도금 장치(1)는, 기판 홀더를 반송할 수 있는 트랜스포터(40)를 더 구비하고 있다(또한, 트랜스포터(40)는 기판 반송 장치라고도 함). 이 트랜스포터(40)는, 스토커(14), 픽싱 스테이션(8), 전수세조(17), 프리 소크조(18), 제1 린스조(21), 도금조(25), 제2 린스조(28) 및 블로우조(29) 사이에서 기판 홀더(및 기판 홀더에 보유 지지된 기판)를 반송하도록 구성되어 있다. 기판 처리의 스루풋을 향상시키기 위해, 트랜스포터(40)는 상류측 트랜스포터와 하류측 트랜스포터로 구성되어도 된다.
트랜스포터(40)는, 수평 방향으로 연장되는 이동 기구(41)와, 이동 기구(41)에 의해 수평 방향으로 이동되는 리프터(42)와, 리프터(42)에 연결된 아암(43)을 구비하고 있다. 아암(43)과 리프터(42)는 일체로 수평 방향으로 이동하고, 아암(43)은 리프터(42)에 의해 상승 및 하강된다. 본 실시 형태에서는, 리프터(42) 및 아암(43)을 수평 방향으로 이동시키는 구동원으로서는 서보 모터와 랙 피니언의 조합이 채용되고 있다.
도 2는 트랜스포터(40)의 리프터(42) 및 아암(43)을 도시하는 정면도이다. 리프터(42)는, 아암(43)을 상승 및 하강시키는 것이 가능하게 구성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 아암(43)을 상승 및 하강시키는 구동원으로서는 서보 모터와 랙 피니언의 조합이 채용되고 있다. 기판 홀더(11)는 아암(43)에 보유 지지되어, 아암(43)으로부터 매달려 있다.
아암(43)은, 기판 홀더(11)를 파지하는 핸드(45)를 갖고 있다. 핸드(45)는, 기판 홀더(11)의 행거(11a)를 하방으로 누르는 2개의 에어 실린더(45a)와, 기판 홀더(11)의 행거(11a)를 지지하는 훅(45b)을 구비하고 있다. 훅(45b)은 2개의 에어 실린더(45a) 사이에 배치되어 있다. 훅(45b)은 기판 홀더(11)의 행거(11a)를 거는 형상을 갖고 있다.
행거(11a)가 훅(45b)에 걸린 상태에서 에어 실린더(45a)가 행거(11a)를 하방으로 누름으로써, 기판 홀더(11)는 핸드(45)에 파지된다. 핸드(45)에 파지된 기판 홀더(11)는, 흔들리지 않고 트랜스포터(40)에 의해 연직 방향 및 수평 방향으로 반송된다. 핸드(45)의 구성은 본 실시 형태로 한정되지 않으며, 기판 홀더(11)를 착탈 가능하게 보유 지지하는 것이 가능하면 다른 구성이 채용되어도 된다.
도 3은, 기판 홀더(11)의 모식도이다. 기판 홀더(11)는, 기판(W)을 끼우기 위한 제1 보유 지지 부재(51)와 제2 보유 지지 부재(52)를 갖고 있다. 제1 보유 지지 부재(51)는, 기판(W)을 지지하는 지지면(51a)을 갖고 있다. 제2 보유 지지 부재(52)는 기판(W)의 주연부에 접촉하는 제1 시일 돌기(52a)와, 제1 보유 지지 부재(51)에 접촉하는 제2 시일 돌기(52b)를 구비하고 있다. 제1 시일 돌기(52a)는 기판(W)과 제2 보유 지지 부재(52) 사이의 간극을 밀봉하고, 제2 시일 돌기(52b)는 제1 보유 지지 부재(51)와 제2 보유 지지 부재(52) 사이의 간극을 밀봉할 수 있다. 제1 시일 돌기(52a) 및 제2 시일 돌기(52b)는, 기판 홀더(11)의 내부에 밀폐 공간을 형성할 수 있으며, 기판(W)에 접촉하는 전기 접점(55)은 이 밀폐 공간 내에 배치되어 있다. 제2 보유 지지 부재(52)는, 기판(W)의 사이즈보다 약간 작은 개구부(52c)를 갖고 있다. 기판(W)이 도금되는 면은, 이 개구부(52c)를 통해 노출된다. 기판(W)은, 기판 홀더(11)에 보유 지지된 채로 상술한 각 처리조 내에서 처리된다.
제2 보유 지지 부재(52)는 제1 보유 지지 부재(51)에 회전 가능하게 연결되어 있으며, 도시하지 않은 로크 기구에 의해 제2 보유 지지 부재(52)는 제1 보유 지지 부재(51)에 로크된다. 도 3은, 제2 보유 지지 부재(52)는 제1 보유 지지 부재(51)에 로크된 상태, 즉 기판 홀더(11)가 폐쇄된 상태를 나타내고 있다. 기판(W)은 제1 보유 지지 부재(51)와 제2 보유 지지 부재(52) 사이에 끼워짐으로써, 기판 홀더(11)에 보유 지지된다. 로크 기구의 조작에 의해 제2 보유 지지 부재(52)가 제1 보유 지지 부재(51)로부터 해방되면, 도 4에 도시한 바와 같이 제2 보유 지지 부재(52)는 기판(W)으로부터 이격될 수 있으며, 기판(W)을 기판 홀더(11)로부터 취출할 수 있다. 도 4는 기판 홀더(11)가 개방된 상태를 나타내고 있다.
이어서, 상기와 같이 구성된 도금 장치(1)의 동작을 설명한다. 우선, 트랜스포터(40)의 아암(43)에 의해 스토커(14)로부터 연직 자세의 기판 홀더(11)를 취출한다. 기판 홀더(11)를 파지한 아암(43)은 수평 방향으로 이동하여, 픽싱 스테이션(8)에 기판 홀더(11)를 전달한다. 픽싱 스테이션(8)은, 기판 홀더(11)를 연직 자세로부터 수평 자세로 전환하고, 기판 홀더(11)를 개방한다(도 4에 있어서 기판(W)이 없는 상태).
반송 로봇(10)은, 로드 포트(2)에 탑재된 카세트로부터 기판을 1매 취출하여, 얼라이너(4)에 싣는다. 얼라이너(4)는 오리엔테이션 플랫 또는 노치의 위치를 소정의 방향으로 맞춘다. 반송 로봇(10)은 기판을 얼라이너(4)로부터 취출하여, 픽싱 스테이션(8) 상의 기판 홀더(11)에 삽입한다. 픽싱 스테이션(8)은 기판 홀더(11)를 폐쇄한다(도 3 참조).
이어서, 픽싱 스테이션(8)은, 기판 홀더(11)를 수평 자세로부터 연직 자세로 전환한다. 아암(43)의 핸드(45)는 이 기립한 상태의 기판 홀더(11)를 파지하고, 트랜스포터(40)는 전수세조(17)의 상방 위치까지 기판 홀더(11)를 수평 방향으로 이동시킨다. 또한, 트랜스포터(40)의 리프터(42)는, 기판 홀더(11)와 함께 아암(43)을 하강시켜, 전수세조(17) 내의 소정의 위치에 기판 홀더(11)를 세트한다. 기판 홀더(11)가 기판을 보유 지지한 채로 기판의 전수세(프리 웨트)가 행해진다. 기판의 전수세가 종료된 후, 아암(43)의 핸드(45)는 기판 홀더(11)를 파지하고, 리프터(42)가 아암(43)을 상승시킴으로써 기판 홀더(11)를 전수세조(17)로부터 인상한다.
트랜스포터(40)는, 이어서 프리 소크조(18)의 상방 위치까지 기판 홀더(11)를 수평 방향으로 이동시킨다. 또한, 트랜스포터(40)의 리프터(42)는, 기판 홀더(11)와 함께 아암(43)을 하강시켜, 프리 소크조(18) 내의 소정의 위치에 기판 홀더(11)를 세트한다. 기판 홀더(11)가 기판을 보유 지지한 채로 기판의 표면의 에칭이 행해진다. 기판의 표면의 에칭이 종료된 후, 아암(43)의 핸드(45)는 기판 홀더(11)를 파지하고, 리프터(42)가 아암(43)을 상승시킴으로써 기판 홀더(11)를 프리 소크조(18)로부터 인상한다.
트랜스포터(40)는, 이어서 제1 린스조(21)의 상방 위치까지 기판 홀더(11)를 수평 방향으로 이동시킨다. 또한, 트랜스포터(40)의 리프터(42)는, 기판 홀더(11)와 함께 아암(43)을 하강시켜, 제1 린스조(21) 내의 소정의 위치에 기판 홀더(11)를 세트한다. 기판 홀더(11)가 기판을 보유 지지한 채로 기판의 린스가 행해진다. 기판의 린스가 종료된 후, 아암(43)의 핸드(45)는 기판 홀더(11)를 파지하고, 리프터(42)가 아암(43)을 상승시킴으로써 기판 홀더(11)를 제1 린스조(21)로부터 인상한다.
트랜스포터(40)는, 이어서 복수의 도금조(25) 중 1개의 상방 위치까지 수평 방향으로 기판 홀더(11)를 이동시킨다. 또한, 트랜스포터(40)의 리프터(42)는, 기판 홀더(11)와 함께 아암(43)을 하강시켜, 도금조(25)의 도금 셀(31) 내의 소정의 위치에 기판 홀더(11)를 세트한다. 기판 홀더(11)가 기판을 보유 지지한 채로 기판의 도금이 행해진다.
모든 도금조(25) 내에 기판이 배치될 때까지 상술한 전수세, 에칭 및 린스가 동일하게 하여 실행된다. 각 기판은, 미리 설정된 도금 시간이 경과할 때까지 도금액에 침지되며, 도금 시간 동안 기판의 도금이 실행된다. 도금 시간이 경과했을 때에, 기판 홀더(11)에 보유 지지된 기판은 아암(43)에 의해 도금조(25)로부터 취출된다. 복수의 도금조(25)에 대하여 상이한 도금 시간이 설정되는 경우도 있다.
기판의 도금이 종료된 후, 아암(43)의 핸드(45)는 기판 홀더(11)를 파지하고, 리프터(42)가 아암(43)을 상승시킴으로써 기판 홀더(11)를 도금 셀(31)로부터 인상한다. 트랜스포터(40)는, 제2 린스조(28)의 상방 위치까지 기판 홀더(11)를 수평 방향으로 이동시킨다. 또한, 트랜스포터(40)의 리프터(42)는 기판 홀더(11)와 함께 아암(43)을 하강시켜, 제2 린스조(28) 내의 소정의 위치에 기판 홀더(11)를 세트한다. 기판 홀더(11)가 기판을 보유 지지한 채로 기판의 린스가 행해진다. 기판의 린스가 종료된 후, 아암(43)의 핸드(45)는 기판 홀더(11)를 파지하고, 리프터(42)가 아암(43)을 상승시킴으로써 기판 홀더(11)를 제2 린스조(28)로부터 인상한다.
트랜스포터(40)는, 블로우조(29)의 상방 위치까지 수평 방향으로 기판 홀더(11)를 이동시킨다. 또한, 트랜스포터(40)의 리프터(42)는, 기판 홀더(11)와 함께 아암(43)을 하강시켜, 블로우조(29) 내의 소정의 위치에 기판 홀더(11)를 세트한다. 블로우조(29)는 에어를 분사함으로써, 기판 홀더(11)에서 보유 지지한 기판의 표면에 부착된 액적을 제거하여 건조시킨다. 블로우 처리가 종료된 후, 아암(43)의 핸드(45)는 기판 홀더(11)를 파지하고, 리프터(42)가 아암(43)을 상승시킴으로써 기판 홀더(11)를 블로우조(29)로부터 인상한다.
아암(43)은 수평 방향으로 이동하여, 기판 홀더(11)를 픽싱 스테이션(8)에 전달한다. 픽싱 스테이션(8)은, 상술한 바와 마찬가지로 하여 기판 홀더(11)를 개방한다. 반송 로봇(10)은, 처리된 기판을 기판 홀더(11)로부터 취출하고, 이 기판을 스핀·린스·드라이어(6)에 반송한다. 스핀·린스·드라이어(6)는 기판을 고속으로 회전시킴으로써 기판을 건조시킨다. 반송 로봇(10)은, 건조된 기판을 스핀·린스·드라이어(6)로부터 취출하여, 로드 포트(2)의 카세트로 되돌린다. 이에 의해, 기판에 대한 처리가 종료된다.
도 5는, 도금조(25)를 도시하는 도면이다. 도금조(25)를 포함하는 도금 장치(1)는, 클린 룸 내에 설치되어 있다. 도 5에서는, 도 1에 도시한 복수의 도금조(25) 중 4개만이 도시되어 있다. 계하실에는 도금액 공급 장치(60)가 설치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 각 도금조(25)는 웨이퍼 등의 기판에 구리를 전해 도금하기 위한 도금 유닛이며, 도금액 공급 장치(60)는 도금조(25)에서 사용되는 도금액에 적어도 구리를 포함하는 분체를 공급하기 위한 도금액 공급 유닛이다. 일 실시 형태에서는, 기판의 표면에 도금되는 금속은 구리(Cu) 이외에, 니켈(Ni), 주석(Sn), Sn-Ag 합금 또는 코발트(Co)여도 된다.
각 도금 셀(31) 내에는, 애노드 홀더(62)에 보유 지지된 불용해 애노드(63)가 배치되어 있다. 또한, 도금 셀(31) 중에 있어서, 불용해 애노드(63)의 주위에는 중성막(도시하지 않음)이 배치되어 있다. 도금 셀(31)은 도금액으로 채워져 있으며, 도금액은 도금 셀(31)을 흘러 넘쳐 오버플로우조(32)에 유입되도록 되어 있다. 도금 셀(31)에는 교반 패들(65)이 배치되어 있다. 이 교반 패들(65)은 기판(W)과 평행하게 왕복 운동하여 도금액을 교반하는 것이며, 이에 의해 충분한 구리 이온 및 첨가제를 기판(W)의 표면에 균일하게 공급할 수 있다.
웨이퍼 등의 기판(W)은 기판 홀더(11)에 보유 지지되고, 기판 홀더(11)와 함께 도금조(25)의 도금 셀(31) 내의 도금액 중에 침지된다. 불용해 애노드(63)는 애노드 홀더(62)를 통해 도금 전원(68)의 정극에 전기적으로 접속되고, 기판 홀더(11)에 보유 지지된 기판(W)은 기판 홀더(11)를 통해 도금 전원(68)의 부극에 전기적으로 접속된다. 도금액에 침지된 불용해 애노드(63)와 기판(W) 사이에 도금 전원(68)에 의해 전압을 인가하면, 도금액 중에서 전기 화학적인 반응이 일어나 기판(W)의 표면 상에 구리가 석출된다. 이와 같이 하여, 기판(W)의 표면이 구리로 도금된다.
동작 제어부(3)는, 기판(W)을 흐른 전류의 누적값으로부터 도금액에 포함되는 구리 이온의 농도를 산정하는 기능을 갖고 있다. 기판(W)이 도금됨에 따라, 도금액 중의 구리가 소비된다. 구리의 소비량은 기판(W)을 흐른 전류의 누적값에 비례한다. 따라서, 동작 제어부(3)는 전류의 누적값으로부터 도금액 중의 구리 이온 농도를 산정할 수 있다. 일 실시 형태에서는, 도금액 중의 구리 이온의 농도를 측정하는 농도 측정기를 적어도 어느 하나의 도금조(25)에 설치해도 된다. 또한, 이 농도 측정기에 의해 측정한 도금액 중의 구리 이온 농도에 기초하여, 새롭게 도금액에 보급해야 할 산화구리의 분체량을 정기적으로 산정하고, 산정된 분량만큼 그때마다 도금액 공급 장치(60)에 있어서 산화구리 분체를 도금액 중에 공급하도록 해도 된다.
도금액 공급 장치(60)는 도금액 리저버(70)와, 산화구리 분체를 도금액 리저버(70)에 공급하는 피더(71)를 구비하고 있다. 도금액으로서는, 황산, 황산구리 및 할로겐 이온 이외에, 첨가제로서 SPS(비스(3-술포프로필)디술피드)로 이루어지는 도금 촉진제, PEG(폴리에틸렌글리콜) 등으로 이루어지는 억제제 및 PEI(폴리에틸렌이민) 등으로 이루어지는 레벨러(평활화제)의 유기 첨가물을 포함한, 산성의 황산구리 도금액이 사용된다. 할로겐 이온으로서는, 바람직하게는 염화물 이온이 사용된다.
도금조(25)와 도금액 공급 장치(60)는, 복수의 도금액 공급 라인(74a) 및 복수의 도금액 배출 라인(76a)에 의해 접속되어 있다. 복수의 도금액 공급 라인(74a)은, 도금액 리저버(70)로부터 도금조(25)의 도금 셀(31)까지 연장되어 있다. 보다 구체적으로는, 복수의 도금액 공급 라인(74a)은, 복수의 도금 셀(31)의 저부에 각각 접속되어 있다. 일 실시 형태에서는, 도금액 공급 라인(74a)은 복수의 도금 셀(31)의 측부에 각각 접속되어도 된다. 본 실시 형태에서는, 복수의 도금액 공급 라인(74a)은 집합하여 1개의 메인 공급 라인(74)을 형성하고 있으며, 이 메인 공급 라인(74)은 도금액 공급 장치(60)의 도금액 리저버(70)에 접속되어 있다.
도금액 공급 라인(74a)에는, 각각 도금액 공급 밸브(V1)가 설치되어 있다. 동작 제어부(3)는, 도금액 공급 밸브(V1)의 동작을 제어하도록 구성되어 있다. 도금액 공급 밸브(V1)는, 도금액의 유량을 조정하는 것이 가능한 유량 조정 밸브로 구성되어 있다. 동작 제어부(3)는, 복수의 도금액 공급 밸브(V1)를 서로 독립적으로 조작하는 것이 가능하다.
복수의 도금액 배출 라인(76a)은, 오버플로우조(32)의 저부로부터 도금액 리저버(70)까지 연장되어 있다. 복수의 도금액 배출 라인(76a)은, 복수의 오버플로우조(32)의 저부에 각각 접속되어 있다. 일 실시 형태에서는, 도금액 배출 라인(76a)은 복수의 도금 셀(31)의 측부에 각각 접속되어도 된다. 본 실시 형태에서는, 복수의 도금액 배출 라인(76a)은 집합하여 1개의 메인 배출 라인(76)을 형성하고 있으며, 이 메인 배출 라인(76)은 도금액 공급 장치(60)의 도금액 리저버(70)에 접속되어 있다. 복수의 도금액 배출 라인(76a)에는, 도금액 배출 밸브(V2)가 각각 설치되어 있다. 도금액 배출 밸브(V2)는, 도금액의 유량을 조정하는 것이 가능한 유량 조정 밸브로 구성되어 있다. 동작 제어부(3)는, 복수의 도금액 배출 밸브(V2)를 서로 독립적으로 조작하는 것이 가능하다.
도금액 공급 라인(74a)을 구성하는 메인 공급 라인(74)에는, 도금액을 이송하기 위한 펌프(80)와, 펌프(80)의 하류에 배치된 온도 조정기(81)가 설치되어 있다. 순수(DIW)를 도금액 중에 보충하기 위해, 순수 공급 라인(82)이 도금액 리저버(70)에 접속되어 있다. 도금조(25)에서 사용된 도금액은 도금액 배출 라인(76a)을 통해 도금액 공급 장치(60)로 보내지며, 도금액 공급 장치(60)에서 산화구리 분체가 첨가된 도금액은, 도금액 공급 라인(74a)을 통해 도금조(25)로 보내진다. 펌프(80)는, 도금액을 도금조(25)와 도금액 공급 장치(60) 사이에서 상시 순환시켜도 되고, 또는 미리 정해진 양의 도금액을 간헐적으로 도금조(25)로부터 도금액 공급 장치(60)에 보내, 산화구리 분체가 첨가된 도금액을 도금액 공급 장치(60)로부터 도금조(25)로 간헐적으로 되돌리도록 해도 된다.
동작 제어부(3)는, 도금액 공급 장치(60)의 피더(71)에 접속되어 있다. 도금액 중의 구리 이온 농도가 설정값보다도 저하되면, 동작 제어부(3)는 보급 요구값을 나타내는 신호를 피더(71)에 보내도록 구성되어 있다. 이 신호를 받고, 피더(71)는, 산화구리 분체의 첨가량이 보급 요구값에 도달할 때까지 산화구리 분체를 도금액에 첨가한다. 동작 제어부(3)는, 프로그램에 따라 동작하는 컴퓨터여도 된다.
도금 장치(1)는, 복수의 도금조(25)에 각각 접속된 복수의 보존액 공급 라인(85)을 더 구비하고 있다. 본 실시 형태에서는, 보존액 공급 라인(85)은 도금 셀(31)의 저부에 접속되어 있다. 이들 보존액 공급 라인(85)에는, 보존액 공급 밸브(V3)가 각각 설치되어 있다. 일 실시 형태에서는, 보존액 공급 라인(85)은 도금 셀(31)의 측부에 접속되어도 된다. 보존액 공급 밸브(V3)를 개방하면, 보존액이 보존액 공급 라인(85)을 통해 도금 셀(31)에 공급된다.
보존액은, 기판에 형성된 금속막에 화학 반응을 실질적으로 유발하지 않고, 금속막의 상태를 유지할 수 있는 불활성액이다. 구체적으로는, 보존액은 기판에 형성된 금속막을 용해 및 산화시키지 않고, 또한 소량의 보존액이 도금액에 혼입되어도 기판의 도금에 실질적으로 영향을 주지 않는 액체로 구성된다. 보존액의 예로서는, 순수(DIW), 도금액과 동일한 성분을 적어도 포함하는 pH 4 내지 7의 중성 또는 약산성의 액체에 표층 보호용의 첨가제를 포함한 것을 들 수 있다. 기판을 구리로 도금하는 경우에는 구리의 산화를 방지하기 위해, 보존액은 탈기된 순수인 것이 바람직하다.
동작 제어부(3)는, 복수의 보존액 공급 밸브(V3)를 서로 독립적으로 조작하는 것이 가능하다. 예를 들어, 복수의 보존액 공급 밸브(V3) 중 1개를 개방함으로써, 그 보존액 공급 밸브(V3)에 연통하는 도금 셀(31)에만 보존액을 공급할 수 있다.
각 도금조(25)에 접속되어 있는 도금액 공급 라인(74a)과 도금액 배출 라인(76a)은, 바이패스 라인(87)에서 접속되어 있다. 바이패스 라인(87)에는 바이패스 밸브(V4)가 설치되어 있다. 또한, 도금 장치(1)는, 복수의 도금조(25)에 각각 접속된 복수의 드레인 라인(89)을 구비하고 있다. 각 드레인 라인(89)은, 각 도금조(25)의 도금 셀(31) 및 오버플로우조(32)의 양쪽 저부에 접속되어 있다. 이들 드레인 라인(89)에는, 드레인 밸브(V5)가 각각 설치되어 있다. 일 실시 형태에서는, 각 드레인 라인(89)은 각 도금조(25)의 도금 셀(31) 및 오버플로우조(32)의 양쪽 측부에 접속되어도 된다.
드레인 밸브(V5)를 개방하면, 도금 셀(31) 및 오버플로우조(32)로부터 보존액이 드레인 라인(89)을 통해 배출된다. 동작 제어부(3)는, 복수의 드레인 밸브(V5)를 서로 독립적으로 조작하는 것이 가능하다. 예를 들어, 복수의 드레인 밸브(V5) 중 1개를 개방함으로써, 그 드레인 밸브(V5)에 연통하는 도금 셀(31) 및 오버플로우조(32)로부터만 보존액을 배출할 수 있다.
또한, 도금 장치(1)는, 복수의 도금조(25)에 각각 접속된 복수의 플러싱 라인(91)을 구비하고 있다. 플러싱 라인(91)은, 각 도금 셀(31)의 저부에 접속되어 있다. 이들 플러싱 라인(91)에는, 플러싱 밸브(V6)가 각각 설치되어 있다. 일 실시 형태에서는, 플러싱 라인(91)은 각 도금 셀(31)의 측부에 접속되어도 된다. 플러싱 밸브(V6)를 개방하면, 플러싱액이 플러싱 라인(91)을 통해 도금 셀(31)에 공급된다. 동작 제어부(3)는, 복수의 플러싱 밸브(V6)를 서로 독립적으로 조작하는 것이 가능하다. 예를 들어, 복수의 플러싱 밸브(V6) 중 1개를 개방함으로써, 그 플러싱 밸브(V6)에 연통하는 도금 셀(31)에만 플러싱 액을 공급할 수 있다.
또한, 도금 장치(1)는, 복수의 도금조(25)에 각각 접속된 복수의 린스액 공급 라인(93)을 구비하고 있다. 린스액 공급 라인(93)은, 각 도금 셀(31)의 저부에 접속되어 있다. 이들 린스액 공급 라인(93)에는, 린스액 공급 밸브(V7)가 각각 설치되어 있다. 일 실시 형태에서는, 린스액 공급 라인(93)은 각 도금 셀(31)의 측부에 접속되어도 된다. 린스액 공급 밸브(V7)를 개방하면, 린스액이 린스액 공급 라인(93)을 통해 도금 셀(31)에 공급된다. 동작 제어부(3)는, 복수의 린스액 공급 밸브(V7)를 서로 독립적으로 조작하는 것이 가능하다. 예를 들어, 복수의 린스액 공급 밸브(V7) 중 1개를 개방함으로써, 그 린스액 공급 밸브(V7)에 연통하는 도금 셀(31)에만 린스액을 공급할 수 있다.
도금 장치(1)는, 각 처리조 및 트랜스포터(40)로부터 보내져 오는 신호에 기초하여 고장의 발생을 검출하고, 고장의 발생을 나타내는 알람 신호를 발하는 고장 검출기(7)를 구비하고 있다. 동작 제어부(3)는, 고장 검출기(7)로부터 알람 신호를 받으면, 상술한 도금액 공급 밸브(V1), 도금액 배출 밸브(V2), 보존액 공급 밸브(V3) 및 바이패스 밸브(V4)를 조작하여, 적어도 하나의 도금조(25) 내의 도금액을 보존액으로 치환한다. 도금된 기판은 보존액 중에 침지되며, 기판에 형성된 금속막의 상태를 유지할 수 있다. 본 명세서에 있어서, 도금조(25) 내의 도금액을 보존액으로 치환하는 동작은, 도금조(25)로부터 도금액을 배출하고, 그 후 도금조(25) 내에 보존액을 공급하는 동작을 말한다.
도금조(25) 내의 도금액을 보존액으로 치환하는 이유는 다음과 같다. 기판의 도금 중에 도금 장치(1)에 고장이 발생하면, 기판을 도금조(25)로부터 취출할 수 없는 사태가 일어날 수 있다. 특히, 트랜스포터(40)의 고장, 도금조(25)의 고장, 제2 린스조(28)의 고장 등이 기판의 도금 중에 일어나면, 기판을 다음 공정으로 이동시키는 것이 실질적으로 불가능하게 된다. 결과로서, 기판은 도금액 중에 침지된 채로 도금조(25) 내에 방치된다. 기판이 장시간 도금액에 접촉하면, 기판에 퇴적된 금속막이 도금액에 의해 용해되거나 변질되어버린다. 따라서, 기판을 구제하기 위해, 고장 검출기(7)에 의해 고장이 검출된 경우에는 도금조(25) 내의 도금액은 보존액으로 치환된다. 도금액을 보존액으로 치환하는 것이 필요로 되는 고장의 구체예를 이하에 기재한다.
1. 트랜스포터(40)의 고장:
(i) 핸드
도 2에 도시한 핸드(45)의 개방 위치 및 폐쇄 위치는, 핸드 센서(도시하지 않음)에 의해 검출된다. 이들 핸드 센서는, 핸드(45)가 소정의 개방 위치에 도달했을 때 및 핸드(45)가 소정의 폐쇄 위치에 도달했을 때, 핸드 검출 신호를 고장 검출기(7)로 송신한다. 고장 검출기(7)는, 설정 시간 내에 핸드 검출 신호를 수취하지 않은 경우에는, 트랜스포터(40)의 고장을 나타내는 알람 신호를 동작 제어부(3)로 송신한다.
(ii) 서보 모터
아암(43)을 상하 이동시키는 서보 모터에 과부하가 걸린 경우, 또는 아암(43)을 수평으로 이동시키는 서보 모터에 과부하가 걸린 경우에는, 과부하 신호가 서보 모터의 드라이버로부터 고장 검출기(7)로 송신된다. 고장 검출기(7)는, 과부하 신호를 수취하면 트랜스포터(40)의 고장을 나타내는 알람 신호를 동작 제어부(3)로 송신한다.
(iii) 아암(43)의 절대 위치 소실
상기 서보 모터가 아암(43)의 절대 위치를 소실하면, 위치 소실 신호가 서보 모터의 드라이버로부터 고장 검출기(7)로 송신된다. 고장 검출기(7)는, 위치 소실 신호를 수취하면 트랜스포터(40)의 고장을 나타내는 알람 신호를 동작 제어부(3)로 송신한다.
2. 도금조(25)의 클램프 기구의 고장
도금 처리 중에 교반 패들(65)의 요동에 의해 기판 홀더(11)가 흔들리지 않도록, 기판 홀더(11)는 도금 셀(31)에 클램프 기구(도시하지 않음)에 의해 고정된다. 도금 처리 후에 클램프 기구가 언클램프 위치로 이동하여, 기판 홀더(11)를 해방한다. 클램프 기구가 언클램프 위치로 이동했을 때, 클램프 기구는 언클램프 신호를 고장 검출기(7)로 송신한다. 고장 검출기(7)는, 설정 시간 내에 언클램프 신호를 수취하지 않은 경우에는, 도금조(25)의 클램프 기구의 고장을 나타내는 알람 신호를 동작 제어부(3)로 송신한다.
3. 도금 전원(68)의 고장
(i) 도금 전압
도금조(25)에서의 도금 처리 중에 도금 전원(68)은 기판 및 애노드(63)에 도금 전압을 인가한다. 이 도금 전압이 상한값을 초과한 것을 도금 전원(68)이 검출하면, 도금 전원(68)은 전압 에러 신호를 고장 검출기(7)로 송신한다. 고장 검출기(7)는, 전압 에러 신호를 수취하면 도금조(25)의 도금 전원(68)의 고장을 나타내는 알람 신호를 동작 제어부(3)로 송신한다.
(ii) 통신
도금 처리를 개시할 때에, 통신 커맨드에 대한 응답 신호를 소정 시간 내에 고장 검출기(7)가 도금 전원(68)으로부터 수취하지 않은 경우에는, 고장 검출기(7)는 도금조(25)의 도금 전원(68)의 고장을 나타내는 알람 신호를 동작 제어부(3)로 송신한다.
4. 제2 린스조(28)의 고장
(i) 제2 린스조(28) 내의 액면 레벨
제2 린스조(28)는, 그 내부에 린스액(예를 들어 순수)을 주입하고, 도금된 기판을 린스액 중에 침지시킴으로써 기판을 린스하도록 구성되어 있다. 제2 린스조(28)는, 액면을 검출하는 상한 레벨 센서, 고레벨 센서, 저레벨 센서의 3개의 레벨 센서(도시하지 않음)를 구비하고 있다. 상한 레벨 센서, 고레벨 센서 및 저레벨 센서는, 액면을 검출하면 상한 레벨 검출 신호, 고레벨 검출 신호 및 저레벨 검출 신호를 각각 발한다.
고장 검출기(7)는, 상한 레벨 검출 신호를 수취하면 제2 린스조(28)의 고장을 나타내는 알람 신호를 동작 제어부(3)로 송신한다.
(ii) 레벨 센서
고레벨 센서로부터 고레벨 검출 신호를 수취했음에도 불구하고, 저레벨 센서로부터 저레벨 검출 신호를 수취하지 않은 경우에는, 고장 검출기(7)는 제2 린스조(28)의 고장, 즉 저레벨 센서의 고장을 나타내는 알람 신호를 동작 제어부(3)로 송신한다.
(iii) 린스액의 압력
린스액을 제2 린스조(28)에 공급하기 위한 린스액 공급 라인에는 압력 센서(도시하지 않음)가 접속되어 있다. 이 압력 센서는 린스액 공급 라인 내의 린스액의 압력을 측정하도록 구성되어 있다. 린스액의 압력이 하한값 미만이면, 압력 센서는 하한 검출 신호를 고장 검출기(7)로 송신한다. 고장 검출기(7)는, 하한 검출 신호를 수취하면 제2 린스조(28)의 고장을 나타내는 알람 신호를 동작 제어부(3)로 송신한다.
5. 블로우조(29)의 고장
기판에 분사하는 기체(예를 들어 질소 가스)의 압력은, 압력 센서에 의해 측정된다. 기체의 압력이 하한값 미만이면, 압력 센서는 하한 검출 신호를 고장 검출기(7)로 송신한다. 고장 검출기(7)는, 하한 검출 신호를 수취하면 블로우조(29)의 고장을 나타내는 알람 신호를 동작 제어부(3)로 송신한다.
동작 제어부(3)는, 상술한 알람 신호를 수취하면 도금액 공급 밸브(V1), 도금액 배출 밸브(V2), 보존액 공급 밸브(V3) 및 바이패스 밸브(V4)를 조작하여, 적어도 하나의 도금조(25) 내의 도금액을 보존액으로 치환한다. 이하, 도금조(25) 내의 도금액을 보존액으로 치환하는 공정의 실시 형태를 설명한다. 이하의 설명에서는, 제2 린스조(28) 및 블로우조(29)를 총칭하여 후처리조라 하는 경우가 있다.
도 6은, 고장 발생 후의 동작의 일례를 도시하는 흐름도이다. 고장 검출기(7)는, 트랜스포터(40), 도금조(25), 제2 린스조(28) 또는 블로우조(29)로부터의 신호에 기초하여 고장을 검출하고, 도금 장치의 고장의 발생을 나타내는 알람 신호를 동작 제어부(3)로 송신한다(스텝 1). 동작 제어부(3)는, 도금액 공급 밸브(V1), 도금액 배출 밸브(V2), 보존액 공급 밸브(V3) 및 바이패스 밸브(V4)를 조작하여, 도금조(25) 내의 도금액을 보존액으로 치환한다(스텝 2). 기판은, 보존액 중에 침지된다. 도금액의 보존액으로의 치환은, 미리 설정된 도금 시간이 경과한 후, 즉 기판의 도금이 완료된 후에 실행되어도 된다.
트랜스포터(40)가 정상적으로 기능하는 경우에는, 기판을 도금조(25)로부터 취출한다(스텝 3). 트랜스포터(40)가 고장나 있는 경우에는, 손으로 기판을 도금조(25)로부터 취출해도 된다. 도금 장치(1)가 고장으로부터 복구된 후(스텝 4), 동작 제어부(3)는 도금액 공급 밸브(V1), 도금액 배출 밸브(V2), 보존액 공급 밸브(V3) 및 바이패스 밸브(V4)를 조작하여, 도금조(25) 내의 보존액을 도금액으로 치환한다(스텝 5). 도금조(25)는, 다음 기판의 도금에 사용할 수 있다(스텝 6).
보존액으로의 치환에 의해 애노드(63)의 표면이 산화될 우려가 있는 경우, 도금액으로 되돌린 후에 애노드(63)와 기판 사이에 역전압을 걸어 애노드(63)의 표면의 산화막을 제거해도 된다. 도금조(25)로 도금액을 되돌린 후, 도금조(25) 내에 머물고 있었던 기판의 도금을 다시 실행해도 된다. 이 경우, 도금조(25)로 도금액을 되돌린 직후에 일단 애노드(63)와 기판 사이에 역전압을 걸고, 애노드(63)의 표면의 산화막을 제거한 후에 도금 재처리를 행해도 된다. 구체적으로는, 도금조(25) 내에 머물고 있었던 기판의 전회 도금의 중단 직후 또는 종료 직후부터의 경과 시간을 계산하여, 이 경과 시간의 사이에 용해되었다고 상정되는 막 두께, 및 목표 막 두께에 도달하기 위한 도금 시간이나 도금 전류 등의 레시피 조건을 설정하여 도금 재처리를 행할 수 있다.
또한, 도금조(25) 내에 머물고 있었던 기판의 전회 도금의 중단 직후 또는 종료 직후부터의 경과 시간 사이에 용해되었다고 상정되는 막 두께는, 기판의 막 종류에 따라 상이할 수 있다. 이로 인해, 예를 들어 기판의 종류와, 경과 시간과, 그 사이에 용해되었다고 상정되는 막 두께의 관계를 나타내는 데이터 베이스를 동작 제어부(3)의 기억부에 미리 보존해 두고, 이 데이터 베이스를 사용하여 레시피 조건을 설정해도 된다.
기판의 도금은, 미리 설정된 도금 시간이 경과했을 때에 완료된다. 기판의 도금 시간은, 도금조(25)마다 미리 설정되어 있다. 도금 시간은, 도금조(25)마다 상이해도 된다. 복수의 기판은, 복수의 도금조(25)에 어느 정도의 시간차를 수반하여 투입된다. 따라서, 통상 기판의 도금이 완료되는 시간은 도금조(25)마다 상이하다.
복수의 도금조(25) 중 1개에만 고장이 발생한(예를 들어, 도금 전원(68) 또는 클램프 기구가 고장난) 경우에는, 이 도금조(25) 내만의 도금액이 보존액으로 치환된다. 이 도금조(25)가 기판의 도금을 계속하는 것이 가능한 경우에는, 이 도금조(25)에 대하여 미리 설정된 도금 시간이 경과한 후(즉, 이 도금조(25) 내의 기판 도금이 완료된 후)에 도금액은 보존액으로 치환된다.
모든 도금조(25) 내의 도금액을 보존액으로 치환하는 것이 필요한 경우(예를 들어, 트랜스포터(40), 제2 린스조(28) 또는 블로우조(29)가 고장난 경우)에는, 도금조(25)마다 미리 설정된 도금 시간이 경과한 순서(즉, 기판의 도금이 완료된 순서)대로 각각의 도금조(25) 내의 도금액은 보존액으로 치환된다. 이러한 동작에 의하면, 모든 도금조(25)에 있어서 모든 기판의 도금을 완료시킬 수 있다.
이어서, 도금조(25) 내의 도금액을 보존액으로 치환하는 공정의 일례에 대하여, 도 7에 도시한 흐름도를 참조하여 설명한다. 동작 제어부(3)는, 도금액 공급 밸브(V1) 및 도금액 배출 밸브(V2)를 조작하여, 도금액을 도금조(25)와 도금액 리저버(70) 사이에서 순환시킨다(스텝 1). 보다 구체적으로는, 도금액은 도금액 리저버(70)로부터 도금 셀(31)로 이송되어, 도금 셀(31)을 흘러 넘쳐 오버플로우조(32) 내에 유입되고, 오버플로우조(32)로부터 도금액 리저버(70)로 되돌려진다. 일 실시 형태에서는, 도금액 공급 밸브(V1) 및 도금액 배출 밸브(V2)를 개방하여, 도금액을 도금조(25)와 도금액 리저버(70) 사이에서 연속적으로 순환시킨다. 다른 실시 형태에서는, 도금액 배출 밸브(V2)를 완전 개방으로 한 채 도금액 공급 밸브(V1)를 소정의 시간 간격으로 개폐시킴으로써, 도금액을 도금조(25)와 도금액 리저버(70) 사이에서 간헐적으로 순환시킨다.
동작 제어부(3)는, 알람 신호를 수신하면 도금액 공급 밸브(V1)를 폐쇄하고, 이어서 바이패스 밸브(V4)를 개방한다. 복수의 도금조(25) 중 어느 것으로부터 알람 신호를 받은 경우에는, 다른 도금조(25)로의 도금액의 유량의 증가를 방지하기 위해, 동작 제어부(3)는 도금액 공급 밸브(V1)를 1초 내지 60초에 걸쳐서 서서히 폐쇄하는 것이 바람직하다. 도금액 공급 밸브(V1)가 폐쇄되면, 도금조(25)로의 도금액의 공급은 정지된다. 도금액 배출 밸브(V2)는 완전 개방이 된다. 도금 셀(31) 내의 도금액은 바이패스 라인(87)을 통해 도금액 배출 라인(76a)에 유입된다. 따라서, 도금 셀(31) 및 오버플로우조(32) 내의 도금액은 도금액 배출 라인(76a)을 통해 도금액 리저버(70)로 이송(배출)된다(스텝 2).
도금 셀(31) 내의 도금액의 액면이 저레벨까지 저하된 것을 도시하지 않은 액면 센서가 검출한 후, 동작 제어부(3)는 도금액 배출 밸브(V2) 및 바이패스 밸브(V4)를 폐쇄하고, 이어서 보존액 공급 밸브(V3)를 개방한다. 보존액은, 보존액 공급 라인(85)을 통해 도금 셀(31)에 공급된다(스텝 3). 도금 셀(31) 내의 도금액은 보존액으로 치환되며, 도금 셀(31) 내의 기판은 보존액에 침지된다.
도금 셀(31) 내의 보존액의 액면이 고레벨까지 상승한 것을 도시하지 않은 액면 센서가 검출한 후, 동작 제어부(3)는 타이머를 스타트시킨다(스텝 4). 보존액은 도금 셀(31)을 흘러 넘쳐 오버플로우조(32)에 유입된다. 타이머가 스타트된 후, 미리 설정된 오버플로우 시간이 경과했을 때에 동작 제어부(3)는 보존액 공급 밸브(V3)를 폐쇄한다. 이에 의해 보존액의 도금 셀(31)로의 공급이 정지된다(스텝 5).
보존액이 순수인 경우에는, 오버플로우 시간의 감시 대신에 보존액의 도전 저항이 역치에 달했을 때에 보존액 공급 밸브(V3)를 폐쇄해도 된다. 역치는, 예를 들어 1M 내지 18MΩ의 범위로부터 선택된다. 보존액이 약산성인 경우에는, 보존액의 pH가 설정 범위 내(예: 6 내지 7)가 되었을 때에 보존액 공급 밸브(V3)를 폐쇄해도 된다. 보존액의 사용량 억제를 위해, 보존액을 주기적으로 흘러 넘치게 해도 된다. 예를 들어, 1분 간격으로 몇초만 보존액을 흘러 넘치게 해도 된다.
이어서, 보존액 대신에 린스액으로 도금액을 치환하는 일 실시 형태에 대하여, 도 8에 도시한 흐름도를 참조하여 설명한다. 이 실시 형태에서는, 도금액은 다음과 같이 하여 린스액으로 치환된다. 동작 제어부(3)는, 도금액 공급 밸브(V1) 및 도금액 배출 밸브(V2)를 조작하여, 도금액을 도금조(25)와 도금액 리저버(70) 사이에서 연속적 또는 간헐적으로 순환시킨다(스텝 1). 동작 제어부(3)는, 알람 신호를 수신하면 도금액 공급 밸브(V1)를 폐쇄하고, 이어서 바이패스 밸브(V4)를 개방한다. 상술한 바와 같이, 도금액 공급 밸브(V1)는 서서히 폐쇄해도 된다. 도금액 공급 밸브(V1)가 폐쇄되면, 도금조(25)로의 도금액의 공급은 정지된다.
도금액 배출 밸브(V2)는 완전 개방이 된다. 도금 셀(31) 내의 도금액은 바이패스 라인(87)을 통해 도금액 배출 라인(76a)에 유입된다. 따라서, 도금 셀(31) 및 오버플로우조(32) 내의 도금액은 도금액 배출 라인(76a)을 통해 도금액 리저버(70)로 이송(배출)된다(스텝 2). 도금 셀(31) 내의 도금액의 액면이 저레벨까지 저하된 것을 도시하지 않은 액면 센서가 검출한 후, 동작 제어부(3)는 도금액 배출 밸브(V2) 및 바이패스 밸브(V4)를 폐쇄하고, 이어서 린스액 공급 밸브(V7)를 개방한다. 린스액은 린스액 공급 라인(93)을 통해 도금 셀(31)에 공급되며, 기판은 도금 셀(31) 내에서 린스액에 의해 린스된다(스텝 3).
도금조(25)의 도금 셀(31) 내에서의 기판의 린스는, 제2 린스조(28)에서의 기판의 린스와 동일하게 하여 실행된다. 구체적으로는, 린스액 공급 밸브(V7)를 개방하여 린스액을 도금 셀(31)에 공급하고, 도금 셀(31)을 린스액으로 채운다. 기판 홀더(11)에 보유 지지된 기판은 린스액으로 린스된다. 그 후, 드레인 밸브(V5)를 개방하여 도금 셀(31)(및 오버플로우조(32))로부터 린스액을 배출한다. 이러한 린스액의 공급 및 배출을 복수회 반복한다.
기판의 린스가 종료된 후, 린스액 공급 밸브(V7)를 개방하여 다시 린스액을 도금 셀(31)에 공급한다. 도금 셀(31)이 린스액으로 채워진 후, 린스액 공급 밸브(V7)가 폐쇄된다. 기판은 린스액에 침지된 상태로 유지된다(스텝 4). 린스액으로서는 순수, 보다 바람직하게는 탈기된 순수가 사용된다. 이 실시 형태에서는, 린스액은 보존액으로서도 기능한다.
이어서, 도금조(25) 내의 보존액을 도금액으로 치환하는 공정의 일례에 대하여, 도 9에 도시한 흐름도를 참조하여 설명한다. 기판 홀더(11)가 도금조(25)로부터 취출된 후, 동작 제어부(3)는 드레인 밸브(V5)를 개방하여 도금 셀(31) 및 오버플로우조(32)로부터 보존액을 배출한다(스텝 1). 도금 셀(31) 내의 보존액의 액면이 저레벨까지 저하된 것을 도시하지 않은 액면 센서가 검출한 후, 동작 제어부(3)는 드레인 밸브(V5)를 폐쇄하고, 이에 의해 보존액의 배출이 정지된다(스텝 2).
이어서, 동작 제어부(3)는 플러싱 밸브(V6)를 개방하여, 플러싱액을 도금 셀(31) 내에 공급한다(스텝 3). 도금 셀(31)은 플러싱액에 의해 세정된다. 플러싱 밸브(V6)를 개방함과 동시에 드레인 밸브(V5)를 개방해도 되고, 또는 플러싱 밸브(V6)를 개방한 후에 드레인 밸브(V5)를 개방해도 된다. 플러싱액에 의한 도금 셀(31)의 세정은 생략해도 된다.
동작 제어부(3)는, 도금액 공급 밸브(V1) 및 도금액 배출 밸브(V2)를 개방하고, 도금액 리저버(70)로부터 도금 셀(31)로의 도금액의 공급을 개시한다(스텝 4). 다른 도금조(25)에서 기판의 도금이 행해지고 있는 경우에는, 다른 도금조(25)로의 도금액의 유량의 감소를 방지하기 위해, 동작 제어부(3)는 도금액 공급 밸브(V1)를 1초 내지 60초에 걸쳐서 서서히 개방하는 것이 바람직하다.
도금 셀(31) 내의 도금액의 액면이 고레벨까지 상승한 것을 도시하지 않은 액면 센서가 검출한 후, 도금조(25)와 도금액 리저버(70) 사이에서 도금액의 순환이 개시된다(스텝 5). 또한, 도금액의 순환 유량이 조정되고, 나아가 도금액의 성분 조정이 행해진다(스텝 6).
본 실시 형태에 따르면, 복수의 보존액 공급 라인(85)이 복수의 도금조(25)에 각각 접속되어 있다. 이러한 배치에 의하면, 복수의 도금조(25)마다 개별적으로 도금액을 보존액으로 치환할 수 있다. 예를 들어, 복수의 도금조(25) 중 어느 1개에 고장이 발생한 경우에는, 이 도금조(25) 내의 도금액을 보존액으로 치환하고, 한편 다른 도금조(25)에서는 기판의 도금을 계속할 수 있다.
보존액 공급 라인(85) 및 드레인 라인(89)은 도금액 공급 라인(74a) 및 도금액 배출 라인(76a)과는 별도로 설치되어 있기 때문에, 보존액은 도금액에 혼입되지 않고, 도금액을 희석하지 않는다. 또한, 도금조(25)마다 오버플로우조(32)가 설치되어 있기 때문에, 보존액을 도금 셀(31)로부터 흘러 넘치게 해도 보존액은 다른 도금조(25) 중의 도금액에 혼입되지 않는다.
트랜스포터(40) 및 후처리조(제2 린스조(28), 블로우조(29)) 중 어느 1개에 고장이 발생한 경우에는, 모든 기판을 도금조(25)로부터 취출할 수는 없다. 따라서, 모든 도금조(25) 내의 도금액이 보존액으로 치환되고, 모든 도금조(25) 내의 기판은 보존액에 침지된다. 이 경우에는, 복수의 기판은 도금조(25)마다 미리 설정되어 있는 도금 시간이 경과할 때까지 복수의 도금조 내에서 각각 도금되며, 그리고 도금 시간이 경과한 순서대로 도금액은 보존액으로 치환된다. 통상, 기판의 종류에 따라 상이한 도금 시간이 도금조(25)에 설정된다. 본 실시 형태에 따르면, 복수의 보존액 공급 라인(85)이 복수의 도금조(25)에 각각 접속되어 있으므로, 상이한 타이밍에 도금조(25) 내의 도금액을 보존액으로 치환할 수 있다.
트랜스포터(40), 도금조(25) 등을 포함하는 도금 장치의 동작은, 동작 제어부(3)에 의해 제어된다. 본 실시 형태에서는, 동작 제어부(3)는 전용의 컴퓨터 또는 범용의 컴퓨터로 구성된다. 도 10은, 동작 제어부(3)의 구성을 도시하는 모식도이다. 동작 제어부(3)는, 프로그램이나 데이터 등이 저장되는 기억 장치(110)와, 기억 장치(110)에 저장되어 있는 프로그램에 따라 연산을 행하는 CPU(중앙 처리 장치) 등의 처리 장치(120)와, 데이터, 프로그램 및 각종 정보를 기억 장치(110)에 입력하기 위한 입력 장치(130)와, 처리 결과나 처리된 데이터를 출력하기 위한 출력 장치(140)와, 인터넷 등의 네트워크에 접속하기 위한 통신 장치(150)를 구비하고 있다.
기억 장치(110)는, 처리 장치(120)가 액세스 가능한 주기억 장치(111)와, 데이터 및 프로그램을 저장하는 보조 기억 장치(112)를 구비하고 있다. 주기억 장치(111)는 예를 들어 랜덤 액세스 메모리(RAM)이며, 보조 기억 장치(112)는 하드디스크 드라이브(HDD) 또는 솔리드 스테이트 드라이브(SSD) 등의 스토리지 장치이다.
입력 장치(130)는 키보드, 마우스를 구비하고 있으며, 또한 기록 매체로부터 데이터를 읽어들이기 위한 기록 매체 읽어들이기 장치(132)와, 기록 매체가 접속되는 기록 매체 포트(134)를 구비하고 있다. 기록 매체는, 비일시적인 유형물인 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체이며, 예를 들어 광 디스크(예를 들어, CD-ROM, DVD-ROM)나, 반도체 메모리(예를 들어, USB 플래시 드라이브, 메모리 카드)이다. 기록 매체 읽어들이기 장치(132)의 예로서는, CD 드라이브, DVD 드라이브 등의 광학 드라이브나 카드 리더를 들 수 있다. 기록 매체 포트(134)의 예로서는, USB 단자를 들 수 있다. 기록 매체에 기록되어 있는 프로그램 및/또는 데이터는, 입력 장치(130)를 통해 동작 제어부(3)에 도입되고, 기억 장치(110)의 보조 기억 장치(112)에 저장된다. 출력 장치(140)는, 디스플레이 장치(141), 인쇄 장치(142)를 구비하고 있다. 인쇄 장치(142)는 생략해도 된다.
동작 제어부(3)는, 기억 장치(110)에 전기적으로 저장된 프로그램에 따라 동작한다. 즉, 동작 제어부(3)는, 고장 검출기(7)로부터 알람 신호를 수취하면 상술한 밸브(V1 내지 V7)를 선택적으로 조작하고, 도금 셀 내의 도금액을 보존액(또는 린스액)으로 치환하는 스텝을 실행한다. 이들 스텝을 동작 제어부(3)에 실행시키기 위한 프로그램은, 비일시적인 유형물인 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되어, 기록 매체를 통해 동작 제어부(3)에 제공된다. 또는, 프로그램은 인터넷 등의 통신 네트워크를 통해 동작 제어부(3)에 제공되어도 된다.
도 11은, 도금 장치의 일 실시 형태를 도시하는 모식도이다. 트랜스포터(40), 도금조(25), 제2 린스조(28) 또는 블로우조(29)가 발한 상술한 신호는 고장 검출기(7)에 보내지고, 여기에서 고장 검지가 행해진다. 또한, 트랜스포터(40), 도금조(25), 제2 린스조(28) 또는 블로우조(29)는, 자신의 동작 데이터(센서 측정 데이터, 서보 모터의 부하 데이터 등)를, 동작 제어부(3)에 소정 시간 간격마다 혹은 정상적으로 송신한다. 본 실시 형태에서는, 동작 제어부(3)의 일부는 프로그래머블 로직 컨트롤러로 구성되어도 된다. 동작 데이터는, 소정 시간 간격마다 혹은 정상적으로 동작 제어부(3)로부터 무선 모듈(211)로 보내지고, 또한 무선 모듈(211)로부터 무선 통신에 의해 무선 모듈(212)로 송신된다.
무선 모듈(212)은, 컴퓨터로 구성된 에지 서버(213)에 접속되어 있다. 이 에지 서버(213)는, 트랜스포터(40), 도금조(25), 제2 린스조(28) 및 블로우조(29)의 근처에 배치되어 있다. 에지 서버(213)는, 트랜스포터(40), 도금조(25), 제2 린스조(28) 또는 블로우조(29)가 발한 상술한 동작 데이터로부터 특징량 데이터를 추출함으로써, 해석이 용이한 데이터로 변환한다. 이와 같이 함으로써 데이터 용량을 압축하고, 그 후에 추출된 특징량 데이터를 네트워크에 의해 접속되어 있는 컴퓨터(214)로 송신한다. 컴퓨터(214)는, 특징량 데이터를 축적하면서 기계 학습을 행하고, 도금 장치(1)의 고장을 예측하도록 기능한다. 또한, 무선 모듈(211, 212)은 예시이며, LAN 등의 유선 통신에 의해 동작 제어부(3)와 에지 서버(213)가 접속되어도 된다. 마찬가지로, 도 11에 도시한 "무선 통신"은, 유선 통신이어도 된다.
컴퓨터(214)는, 도금 장치(1)의 고장을 예측한 경우에는 오퍼레이터에 통지하여, 수동 운전 모드인 경우에는 새로운 기판의 도금 장치(1)로의 투입을 정지하거나, 혹은 도금 종료 후에 즉시 도금액을 도금조(25)마다 보존액으로 순차 치환하는 것과 같은 단위로의 제어 지령을 동작 제어부(3)로 송신하거나, 어느 것을 오퍼레이터가 선택할 수 있도록 되어 있다. 혹은, 자동 운전 모드인 경우에는, 새로운 기판의 도금 장치(1)로의 투입을 정지함과 함께, 도금 종료 후에 도금액을 도금조(25)마다 보존액으로 순차 치환하는 것과 같은 단위로의 제어 지령을 동작 제어부(3)로 송신하도록 되어 있다. 도금 종료 후에 도금액을 도금조(25)마다 보존액으로 순차 치환하는 조작을 행하는 경우, 동작 제어부(3)는 상기 밸브(V1 내지 V7)를 조작하기 위한 지령 신호를 밸브(V1 내지 V7)에 보낸다.
본 실시 형태에 따르면, 원격지에 배치된 컴퓨터(214)는 고장을 예측하고, 그 예측 결과에 기초하여 동작 제어부(3)에 제어 신호를 발신할 수 있다. 또한, 오퍼레이터는, 상시 감시하고 있는 도금 장치(1)의 가동 상황과, 컴퓨터(214)로부터 도출한 도금 장치(1)의 고장의 예측 정보를 참조하여 도금액을 보존액으로 치환하지 않고, 고장난 기기를 정지시키기 위한 제어 지령을 컴퓨터(214)로부터 발신시켜도 된다. 예를 들어, 도금 시간이 1시간이며, 트랜스포터(40)의 메인터넌스 시간이 10분 정도로 완료될 것으로 예상되는 경우에는, 도금액을 보존액으로 치환하지 않고, 메인터넌스를 위해 트랜스포터(40)를 정지시켜도 된다. 또한, 오퍼레이터는, 보존액 대신에 린스액으로 도금액을 치환하기 위한 제어 지령을 컴퓨터(214)로부터 동작 제어부(3)로 발신시켜도 된다. 단, 만약 무선 모듈의 고장 등에 의해 통신이 끊어진 경우에도, 동등한 제어를 동작 제어부(3)가 실행 가능하다.
상술한 본 발명의 실시 형태는, 무전해 도금 장치 및 무전해 도금 방법에도 적용하는 것이 가능하다.
상술한 실시 형태는, 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서의 통상의 지식을 갖는 사람이 본 발명을 실시할 수 있는 것을 목적으로서 기재된 것이다. 상기 실시 형태의 다양한 변형예는 당업자라면 당연히 이룰 수 있는 것이며, 본 발명의 기술적 사상은 다른 실시 형태에도 적용할 수 있다. 따라서, 본 발명은, 기재된 실시 형태로 한정되지 않으며, 특허 청구 범위에 의해 정의되는 기술적 사상에 따른 가장 넓은 범위로 해석되는 것이다.
1: 도금 장치
2: 로드 포트
3: 동작 제어부
4: 얼라이너
6: 스핀·린스·드라이어(SRD)
7: 고장 검출기
8: 픽싱 스테이션
10: 반송 로봇
11: 기판 홀더
14: 스토커
17: 전수세조(프리 웨트조)
18: 프리 소크조
21: 제1 린스조
25: 도금조
28: 제2 린스조
29: 블로우조
31: 도금 셀
32: 오버플로우조
34: 패들 구동 유닛
40: 트랜스포터
41: 이동 기구
42: 리프터
43: 아암
45: 핸드
51: 제1 보유 지지 부재
52: 제2 보유 지지 부재
52a: 제1 시일 돌기
52b: 제2 시일 돌기
55: 전기 접점
60: 도금액 공급 장치
62: 애노드 홀더
63: 불용해 애노드
65: 교반 패들
68: 도금 전원
70: 도금액 리저버
71: 피더
74: 메인 공급 라인
74a: 도금액 공급 라인
76: 메인 배출 라인
76a: 도금액 배출 라인
80: 펌프
81: 온도 조정기
82: 순수 공급 라인
85: 보존액 공급 라인
87: 바이패스 라인
89: 드레인 라인
91: 플러싱 라인
93: 린스액 공급 라인
V1: 도금액 공급 밸브
V2: 도금액 배출 밸브
V3: 보존액 공급 밸브
V4: 바이패스 밸브
V5: 드레인 밸브
V6: 플러싱 밸브
V7: 린스액 공급 밸브

Claims (7)

  1. 복수의 도금 셀 및 복수의 오버플로우조를 갖는 복수의 도금조와,
    복수의 기판을 상기 복수의 도금조에 시간차를 수반하여 반송하는 트랜스포터와,
    상기 복수의 도금조에서 도금된 상기 복수의 기판을 후처리하는 후처리조와,
    상기 복수의 도금조, 상기 트랜스포터 및 상기 후처리조의 고장을 검출하는 고장 검출기와,
    상기 복수의 도금조에 각각 접속된 복수의 도금액 공급 라인을 갖는 메인 공급 라인과,
    상기 복수의 도금액 공급 라인에 각각 마련된 복수의 도금액 공급 밸브와,
    상기 메인 공급 라인에 설치된 펌프와,
    상기 메인 공급 라인이 접속된 도금액 리저버와,
    상기 복수의 도금조에 각각 접속된 복수의 도금액 배출 라인과,
    상기 복수의 도금조에 각각 접속된 복수의 보존액 공급 라인과,
    상기 복수의 도금액 공급 밸브의 동작을 제어하도록 구성된 동작 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 도금 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 동작 제어부는, 상기 고장 검출기로부터 알람 신호를 수신하면, 상기 복수의 도금조마다 미리 설정된 도금 시간이 경과한 순서로, 상기 복수의 도금액 공급 밸브를 순차 폐쇄하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 도금 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 동작 제어부는, 상기 도금액 공급 밸브를 1초 내지 60초에 걸쳐서 서서히 폐쇄하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 도금 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 복수의 도금조에 각각 접속된 복수의 드레인 라인을 더 구비한 것을 특징으로 하는 도금 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 복수의 보존액 공급 라인은 상기 복수의 도금 셀에 각각 접속되어 있고,
    상기 복수의 드레인 라인은, 상기 복수의 도금 셀 및 상기 복수의 오버플로우조에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 도금 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 복수의 보존액 공급 라인에 각각 마련된 복수의 보존액 공급 밸브와,
    상기 복수의 드레인 라인에 각각 마련된 복수의 드레인 밸브를 더 구비한 것을 특징으로 하는 도금 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 도금 장치와,
    상기 도금 장치의 동작 데이터로부터 특징량 데이터를 추출하는 에지 서버와,
    상기 특징량 데이터에 기초하여 상기 도금 장치의 고장을 예측하는 컴퓨터를 구비한 것을 특징으로 하는 시스템.
KR1020220130412A 2017-03-14 2022-10-12 도금 장치 및 시스템 KR102508032B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017049044A JP6878056B2 (ja) 2017-03-14 2017-03-14 めっき方法
JPJP-P-2017-049044 2017-03-14
KR1020180027278A KR102455459B1 (ko) 2017-03-14 2018-03-08 도금 방법

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180027278A Division KR102455459B1 (ko) 2017-03-14 2018-03-08 도금 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220146370A KR20220146370A (ko) 2022-11-01
KR102508032B1 true KR102508032B1 (ko) 2023-03-10

Family

ID=63521107

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180027278A KR102455459B1 (ko) 2017-03-14 2018-03-08 도금 방법
KR1020220130412A KR102508032B1 (ko) 2017-03-14 2022-10-12 도금 장치 및 시스템

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180027278A KR102455459B1 (ko) 2017-03-14 2018-03-08 도금 방법

Country Status (5)

Country Link
US (3) US10648099B2 (ko)
JP (2) JP6878056B2 (ko)
KR (2) KR102455459B1 (ko)
CN (1) CN108570704A (ko)
TW (1) TWI760449B (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3761348B1 (en) * 2019-07-05 2024-03-27 Atotech Deutschland GmbH & Co. KG System for conveying a substrate between processing stations of a processing apparatus, processing apparatus and methods of handling a substrate
US11542626B2 (en) * 2020-10-08 2023-01-03 Honeywell International Inc. Systems and methods for enclosed electroplating chambers

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001181874A (ja) 1999-12-20 2001-07-03 Mitsubishi Electric Corp 脱脂洗浄方法及び洗浄装置
JP2007314880A (ja) * 2002-11-15 2007-12-06 Ebara Corp めっき処理ユニット

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2940052B2 (ja) * 1990-02-19 1999-08-25 ソニー株式会社 薬液処理装置
JP3240977B2 (ja) 1997-10-17 2001-12-25 ダイキン工業株式会社 空気調和機
DE60036582T2 (de) * 1999-08-06 2008-06-26 Puricore International Ltd. Elektrochemische Behandlung einer wässrigen Lösung
US7033465B1 (en) * 2001-11-30 2006-04-25 Novellus Systems, Inc. Clamshell apparatus with crystal shielding and in-situ rinse-dry
WO2004079057A1 (en) * 2003-03-04 2004-09-16 Valspar Sourcing Inc. Electrocoat management system
US20050016201A1 (en) * 2003-07-22 2005-01-27 Ivanov Igor C. Multi-staged heating system for fabricating microelectronic devices
JP2006028596A (ja) * 2004-07-16 2006-02-02 Tdk Corp めっき方法およびめっき装置
JP4195713B2 (ja) * 2006-05-22 2008-12-10 大日本スクリーン製造株式会社 メッキ装置
JP5511190B2 (ja) * 2008-01-23 2014-06-04 株式会社荏原製作所 基板処理装置の運転方法
JP5620680B2 (ja) * 2010-01-12 2014-11-05 株式会社荏原製作所 スケジューラ、基板処理装置、及び基板処理装置の運転方法
JP5795965B2 (ja) * 2011-05-30 2015-10-14 株式会社荏原製作所 めっき装置
US9809898B2 (en) * 2013-06-26 2017-11-07 Lam Research Corporation Electroplating and post-electrofill systems with integrated process edge imaging and metrology systems
US9481940B2 (en) * 2014-06-26 2016-11-01 International Business Machines Corporation Electrodeposition system and method incorporating an anode having a back side capacitive element
JP2016089253A (ja) * 2014-11-10 2016-05-23 株式会社荏原製作所 無電解めっき装置の運転方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001181874A (ja) 1999-12-20 2001-07-03 Mitsubishi Electric Corp 脱脂洗浄方法及び洗浄装置
JP2007314880A (ja) * 2002-11-15 2007-12-06 Ebara Corp めっき処理ユニット

Also Published As

Publication number Publication date
US10648099B2 (en) 2020-05-12
TWI760449B (zh) 2022-04-11
JP2021107585A (ja) 2021-07-29
JP6878056B2 (ja) 2021-05-26
KR20180105073A (ko) 2018-09-27
CN108570704A (zh) 2018-09-25
US20220170175A1 (en) 2022-06-02
US20200232115A1 (en) 2020-07-23
KR102455459B1 (ko) 2022-10-18
TW201838074A (zh) 2018-10-16
KR20220146370A (ko) 2022-11-01
JP2018150598A (ja) 2018-09-27
JP7059424B2 (ja) 2022-04-25
US11286577B2 (en) 2022-03-29
US20180266009A1 (en) 2018-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102508032B1 (ko) 도금 장치 및 시스템
KR102335508B1 (ko) 필드 대 피처 콘트라스트를 사용하는 ｔｓｖ 조 평가
TWI329140B (en) Plating apparatus and plating method
KR102366671B1 (ko) 기판을 처리하기 위한 방법 및 장치
WO2023067650A1 (ja) めっき方法及びめっき装置
KR102549747B1 (ko) 도금 장치의 메인터넌스 방법
US10358738B2 (en) Gap fill process stability monitoring of an electroplating process using a potential-controlled exit step
JP7398292B2 (ja) めっき方法
JP7373615B2 (ja) 基板ホルダ、めっき装置、めっき方法、及び記憶媒体
JP2016089253A (ja) 無電解めっき装置の運転方法
KR20010081948A (ko) 레지스트 박리 장치 및 레지스트 박리액 관리 방법
KR102589063B1 (ko) 기판 홀더, 도금 장치 및 도금 방법
TWI790526B (zh) 基板固持器、鍍覆裝置、鍍覆方法、及記憶媒體
TWI822514B (zh) 基板固持器、鍍覆裝置、鍍覆方法、及記憶媒體
JP5766587B2 (ja) 無電解めっき装置
CN114808085A (zh) 电镀装置中的短路检测方法、电镀装置的控制方法及电镀装置

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant