KR102656981B1 - 세정 장치, 이를 구비한 도금 장치 및 세정 방법 - Google Patents

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Abstract

[과제] 휘어짐이 큰 기판이라도 반송할 수 있는 세정 장치를 제공한다.
[해결수단] 기판(W1)을 세정하는 세정 장치는, 세정 처리의 대상인 기판(W1)을 반송하는 수평 반송 기구(56)를 갖는다. 또한 세정 장치는, 기판(W1)을 통해 수평 반송 기구(56)와 대향할 수 있는 위치에 마련되어 기판(W1)을 수평 반송 기구(56)에 누를 수 있는 가압 롤러(70)와, 가압 롤러(70)를 수평 반송 기구(56)로 향하여 이동시켜 가압 롤러(70)에 의해서 기판(W1)을 수평 반송 기구(56)에 누르는 롤러 이동 기구(72)를 갖는다.

Description

세정 장치, 이를 구비한 도금 장치 및 세정 방법{CLEANING APPRATUS, PLATING APPARATUS INCLUDING THE SAME, AND CLEANING METHOD}
본 발명은 세정 장치, 이것을 구비한 도금 장치 및 세정 방법에 관한 것이다.
종래, 반도체 웨이퍼나 프린트 기판 등의 기판의 표면에 배선이나 범프(돌기형 전극) 등을 형성하거나 하고 있다. 이 배선 및 범프 등을 형성하는 방법으로서 전해도금법이 알려져 있다.
전해도금법에 이용하는 도금 장치에서는, 일반적으로는 300 mm의 직경을 갖는 웨이퍼 등의 원형 기판에 도금 처리를 실시하고 있다. 그러나 최근에는 이러한 원형 기판에 한하지 않고, 각형 기판에 도금을 실시하는 것이 요구되고 있다.
원형 기판이나 각형 기판은 제품의 종류에 따라 크기 또는 강성이 다양하다. 강성이 작은 각형 기판은 만곡되는 경우가 있다. 기판을 세정하는 세정 장치에서는, 반송 롤러에 의해 기판을 세정 장치 내에 반송할 때에, 휘어짐이 큰 기판이라면 반송 롤러와의 접촉 면적이 적어진다. 이 때문에, 반송 롤러가 공전하여 기판을 반송할 수 없는 경우가 있다.
또한, 휘어짐이 큰 기판에서는, 기판을 반송할 수 있더라도, 세정 장치 내의 처리 영역으로의 입구인 슬릿에 기판이 간섭하여, 슬릿을 통과할 수 없다고 하는 문제가 일어나는 경우가 있다. 슬릿의 폭은, 세정 장치 내의 가스 등이 세정 장치의 외부로 새는 것을 방지하기 위해서 가능하 한 좁게 되어 있기 때문이다.
그런데, 도금된 기판을 세정한 후에 도금막의 막 두께를 측정하는 세정 장치가 일본 특허공개 2005-240108호 공보에 개시되어 있다. 원형 기판이나 각형 기판은 제품의 종류에 따라 크기 또는 강성이 다양하다. 강성이 작은 각형 기판은 만곡되는 경우가 있다. 일본 특허공개 2005-240108호 공보에 개시되어 있는 기술은, 휘어짐을 갖는 기판에 대응한 것이 아니라, 휘어짐 때문에 도금막의 막 두께를 정확하게 측정할 수 없다고 하는 문제가 있었다.
또한, 일본 특허공개 2005-240108호 공보에 개시되어 있는 기술은, 도금 후에 레지스트의 박리를 실시하고, 그 후에 도금막의 막 두께를 측정하고 있다. 이 때문에, 측정 결과, 도금막의 막 두께가 얇거나 및/또는 막 두께가 불균일하여 불합격으로 된 경우, 레지스트를 기판에 재차 도포하여 도금을 재차 행하거나 그 기판을 폐기할 필요가 있었다. 이 때문에 비용이 많아진다고 하는 문제가 생기고 있었다.
특허문헌 1: 일본 특허공개 2018-6404호 공보 특허문헌 2: 일본 특허공개 2005-240108호 공보
본 발명의 일 형태는, 이러한 문제점을 해소하기 위해 이루어진 것으로, 그 목적은 휘어짐이 큰 기판이라도 반송할 수 있는 세정 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 일 형태의 목적은, 휘어짐이 큰 기판이라도 도금막의 막 두께를 측정할 수 있는 세정 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 일 형태의 목적은, 레지스트의 박리가 불필요한, 도금막의 막 두께를 측정할 수 있는 세정 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 제1 형태에서는, 세정 처리의 대상인 피처리물을 반송할 수 있는 반송 기구와, 상기 피처리물을 통해 상기 반송 기구와 대향할 수 있는 위치에 마련되어, 상기 피처리물을 상기 반송 기구에 누를 수 있는 가압 롤러와, 상기 가압 롤러를 상기 반송 기구로 향하여 이동시켜, 상기 가압 롤러에 의해서 상기 피처리물을 상기 반송 기구에 누를 수 있는 롤러 이동 기구를 갖는, 상기 피처리물을 세정할 수 있는 세정 장치라고 하는 구성을 채용하고 있다.
본 실시형태에서는, 피처리물을 통해 반송 기구와 대향할 수 있는 위치에 마련되어 피처리물을 반송 기구에 누를 수 있는 가압 롤러를, 롤러 이동 기구에 의해서 반송 기구로 향하여 이동시켜, 가압 롤러에 의해서 피처리물을 반송 기구에 누른다. 이 때문에, 휘어짐이 큰 기판(피처리물)이라도, 기판이 반송 롤러(반송 기구)에 눌리어, 반송 롤러가 공전하는 일이 없다. 가압 롤러로 압박된 기판은 반송 롤러에 의해서 처리 영역으로 반송할 수 있게 된다.
또한, 가압 롤러에 의해서 기판이 반송 롤러에 눌리기 때문에, 휘어짐이 교정된 기판은 처리 영역 입구의 슬릿에 간섭하는 일도 없어진다.
제2 형태에서는, 상기 가압 롤러는 적어도 4개인 것을 특징으로 하는 제1 형태에 기재된 세정 장치라고 하는 구성을 채용하고 있다.
제3 형태에서는, 상기 가압 롤러를 회전 구동할 수 있는 구동 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 제1 형태 또는 제2 형태에 기재된 세정 장치라고 하는 구성을 채용하고 있다.
제4 형태에서는, 제1 형태 내지 제3 형태의 어느 하나에 기재된 세정 장치를 구비한 도금 장치라고 하는 구성을 채용하고 있다.
제5 형태에서는, 세정 처리의 대상인 피처리물을 반송할 수 있는 반송 기구와, 상기 피처리물을 통해 상기 반송 기구와 대향할 수 있는 위치에 마련되어, 상기 피처리물을 상기 반송 기구에 누를 수 있는 가압 롤러와, 상기 가압 롤러를 상기 반송 기구로 향하여 이동시켜, 상기 가압 롤러에 의해서 상기 피처리물을 상기 반송 기구에 누를 수 있는 가압 롤러 이동 기구를 갖는, 상기 피처리물을 세정할 수 있는 세정 장치에 있어서 상기 피처리물을 세정하는 방법으로서, 상기 반송 기구에 상기 피처리물을 탑재하는 공정과, 상기 가압 롤러를 상기 롤러 이동 기구에 의해서 상기 반송 기구로 향하여 이동시켜, 상기 가압 롤러에 의해서 상기 피처리물을 상기 반송 기구에 누르는 공정과, 상기 피처리물이 상기 반송 기구에 눌린 상태에서 상기 피처리물을 반송하는 공정을 갖는 세정 방법이라고 하는 구성을 채용하고 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 제6 형태에서는, 도금 처리와 세정 처리가 이루어진 피처리물을 지지할 수 있는 지지부와, 상기 피처리물을 통해 상기 지지부와 대향할 수 있는 위치에 마련되어, 상기 피처리물을 상기 지지부에 누를 수 있는 가압부와, 상기 가압부를 상기 지지부로 향하여 이동시켜, 상기 가압부에 의해서 상기 피처리물을 상기 지지부에 누를 수 있는 이동 기구와, 상기 피처리물의 도금막의 막 두께를 측정할 수 있는 막 두께 측정부를 갖는, 상기 피처리물을 세정할 수 있는 세정 장치라고 하는 구성을 채용하고 있다.
본 실시형태에서는, 가압부가 피처리물을 지지부에 누르는 것이 가능하기 때문에, 기판의 휘어짐을 억눌러 막 두께를 측정할 수 있다. 이에 따라, 도금막의 막 두께를 정확하게 측정할 수 있게 된다. 본 실시형태에 의하면, 휘어짐이 큰 기판이라도 도금막의 막 두께를 측정할 수 있는 세정 장치를 제공할 수 있다.
제7 형태에서는, 상기 지지부는, 상기 피처리물을 반송할 수 있는 반송 기구인 것을 특징으로 하는 제6 형태에 기재된 세정 장치라고 하는 구성을 채용하고 있다.
제8 형태에서는, 상기 가압부는 롤러를 가지고, 상기 롤러가 상기 피처리물을 상기 지지부에 누를 수 있는 것을 특징으로 하는 제6 형태 또는 제7 형태에 기재된 세정 장치라고 하는 구성을 채용하고 있다.
제9 형태에서는, 상기 롤러는 적어도 4개인 것을 특징으로 하는 제6 형태 내지 제8 형태의 어느 한 항에 기재된 세정 장치라고 하는 구성을 채용하고 있다.
제10 형태에서는, 상기 막 두께 측정부는, 상기 측정 시에 이동하여, 상기 피처리물의 복수 부위에서 상기 피처리물의 도금막의 막 두께를 측정할 수 있는 것을 특징으로 하는 제6 형태 내지 제9 형태의 어느 한 항에 기재된 세정 장치라고 하는 구성을 채용하고 있다.
제11 형태에서는, 상기 막 두께 측정부를 복수 갖는 것을 특징으로 하는 제6 형태 내지 제10 형태의 어느 한 항에 기재된 세정 장치라고 하는 구성을 채용하고 있다.
제12 형태에서는, 상기 막 두께 측정부는, 와전류 센서를 갖는 것을 특징으로 하는 제6 형태 내지 제11 형태의 어느 한 항에 기재된 세정 장치라고 하는 구성을 채용하고 있다.
제13 형태에서는, 상기 피처리물은 레지스트를 가지고, 상기 막 두께 측정부는, 상기 레지스트를 갖는 상기 피처리물의 도금막의 막 두께를 측정할 수 있는 것을 특징으로 하는 제6 형태 내지 제12 형태의 어느 한 항에 기재된 세정 장치라고 하는 구성을 채용하고 있다. 본 실시형태에서는, 레지스트를 가진 상태에서 도금막의 막 두께를 측정하기 때문에, 레지스트의 박리가 불필요하게 된다. 본 실시형태에 의하면, 레지스트의 박리가 불필요한, 도금막의 막 두께를 측정할 수 있는 세정 장치를 제공할 수 있다.
측정한 결과, 도금막의 막 두께가 얇거나 및/또는 막 두께가 불균일하여 불합격으로 된 경우, 레지스트를 기판에 재차 도포하는 일 없이 재차 도금할 수 있다. 또한, 불합격으로 된 상기 기판을 폐기하는 일 없이 재차 도금할 수 있다. 이 때문에 비용이 저감된다.
제14 형태에서는, 제6 형태 내지 제13 형태의 어느 한 항에 기재된 세정 장치를 구비한 도금 장치라고 하는 구성을 채용하고 있다.
제15 형태에서는, 도금 처리와 세정 처리가 이루어진 피처리물을 지지할 수 있는 지지부와, 상기 피처리물을 통해 상기 지지부와 대향할 수 있는 위치에 마련되어, 상기 피처리물을 상기 지지부에 누를 수 있는 가압부와, 상기 가압부를 상기 지지부로 향하여 이동시켜, 상기 가압부에 의해서 상기 피처리물을 상기 지지부에 누를 수 있는 이동 기구와, 상기 피처리물의 도금막의 막 두께를 측정할 수 있는 막 두께 측정부를 갖는, 상기 피처리물을 세정할 수 있는 세정 장치에 있어서 상기 피처리물을 세정하는 방법으로서, 상기 지지부에 상기 피처리물을 탑재하는 공정과, 상기 가압부를 상기 이동 기구에 의해서 상기 지지부로 향하여 이동시켜, 상기 가압부에 의해서 상기 피처리물을 상기 지지부에 누르는 공정과, 상기 피처리물이 상기 지지부에 눌린 상태에서 상기 막 두께 측정부를 이용하여 상기 피처리물의 도금막의 막 두께를 측정하는 공정을 갖는 세정 방법이라고 하는 구성을 채용하고 있다.
도 1은 본 실시형태에 따른 세정 장치를 구비한 도금 장치의 전체 배치도이다.
도 2는 세정 장치의 개략 측단면도이다.
도 3은 가압 롤러가 존재하지 않을 때에 생기는 문제를 설명하는 도면이다.
도 4는 가압 롤러가 존재하지 않을 때에 생기는 문제를 설명하는 도면이다.
도 5는 본 실시형태에 의한 가압 롤러와 롤러 이동 기구를 도시하는 정면도이다.
도 6은 본 실시형태에 의한 가압 롤러와 롤러 이동 기구를 도시하는 정면도이다.
도 7은 본 실시형태에 의한 가압 롤러와 롤러 이동 기구의 평면도이다.
도 8은 가이드부의 개략 측단면도이다.
도 9는 다른 실시형태에 따른 세정 장치의 개략 측단면도이다.
도 10은 가압부가 존재하지 않을 때에 생기는 문제를 설명하는 도면이다.
도 11은 다른 실시형태에 의한 가압부와 이동 기구와 막 두께 측정부를 도시하는 정면도이다.
도 12는 다른 실시형태에 의한 가압부와 이동 기구와 막 두께 측정부를 도시하는 정면도이다.
도 13은 가이드부의 개략 측단면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 관해서 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 이하의 각 실시형태에 있어서 동일하거나 또는 상당하는 부재에는 동일한 부호를 붙여 중복된 설명을 생략하는 경우가 있다. 또한, 각 실시형태에서 드러나는 특징은, 상호 모순되지 않는 한 다른 실시형태에도 적용할 수 있다. 도 1은 본 실시형태에 따른 세정 장치를 구비한 도금 장치의 전체 배치도이다. 도 1에 도시하는 것과 같이, 이 도금 장치(100)는, 기판 홀더에 기판(피처리물의 일례에 상당한다)을 로드하거나 또는 기판 홀더로부터 기판을 언로드하는 로드/언로드부(110)와, 기판을 처리하는 처리부(120)와, 세정부(50a)로 크게 나누어진다. 처리부(120)는, 또한 기판의 전처리 및 후처리를 행하는 전처리·후처리부(120A)와, 기판에 도금 처리를 행하는 도금 처리부(120B)를 포함한다. 이 때, 이 도금 장치(100)에서 처리하는 기판은 각형 기판, 원형 기판을 포함한다. 또한, 각형 기판은 각형의 프린트 기판이나 그 밖의 도금 대상물을 포함한다.
로드/언로드부(110)는 2대의 카세트 테이블(25)과 기판 탈착 기구(29)를 갖는다. 카세트 테이블(25)은, 반도체 웨이퍼나 프린트 기판 등의 기판을 수납한 카세트(25a)를 탑재한다. 기판 탈착 기구(29)는, 기판을 도시하지 않는 기판 홀더에 착탈하도록 구성된다. 또한, 기판 탈착 기구(29)의 근방(예컨대 아래쪽)에는 기판 홀더를 수용하기 위한 스토커(30)가 마련된다. 이들 유닛(25, 29, 30)의 중앙에는, 이들 유닛 사이에서 기판을 반송하는 반송용 로봇으로 이루어지는 기판 반송 장치(27)가 배치되어 있다. 기판 반송 장치(27)는 주행 기구(28)에 의해 주행할 수 있게 구성된다.
세정부(50a)는, 도금 처리 후의 기판을 세정하여 건조시키는 세정 장치(50)를 갖는다. 기판 반송 장치(27)는, 도금 처리 후의 기판을 세정 장치(50)로 반송하고, 세정된 기판을 세정 장치(50)로부터 빼내도록 구성된다. 세정 장치(50)의 상세한 점에 관해서는 후술하는 도 2와 함께 설명한다.
전처리·후처리부(120A)는 프리웨트조(32)와 프리소크조(33)와 프리린스조(34)와 블로우조(35)와 린스조(36)를 갖는다. 프리웨트조(32)에서는 기판이 순수에 침지된다. 프리소크조(33)에서는 기판의 표면에 형성한 시드층 등의 도전층의 표면의 산화막이 에칭 제거된다. 프리린스조(34)에서는 프리소크 후의 기판이 기판 홀더와 함께 세정액(순수 등)으로 세정된다. 블로우조(35)에서는 세정 후의 기판의 탈수가 행해진다. 린스조(36)에서는 도금 후의 기판이 기판 홀더와 함께 세정액으로 세정된다. 프리웨트조(32), 프리소크조(33), 프리린스조(34), 블로우조(35), 린스조(36)는 이 순서로 배치되어 있다.
도금 처리부(120B)는 오버플로우조(38)를 갖춘 복수의 도금조(39)를 갖는다. 각 도금조(39)는, 내부에 하나의 기판을 수납하고, 내부에 유지한 도금 액 중에 기판을 침지시켜 기판 표면에 구리 도금 등의 도금을 행한다. 여기서, 도금액의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 용도에 따라서 다양한 도금액이 이용된다.
도금 장치(100)는, 이들 각 기기의 측방에 위치하여, 이들 각 기기의 사이에서 기판 홀더를 기판과 함께 반송한다, 예컨대 리니어 모터 방식을 채용한 기판 홀더 반송 장치(37)를 갖는다. 이 기판 홀더 반송 장치(37)는, 기판 탈착 기구(29), 프리웨트조(32), 프리소크조(33), 프리린스조(34), 블로우조(35), 린스조(36) 및 도금조(39)의 사이에서 기판 홀더를 반송하도록 구성된다.
이어서, 도 1에 도시한 세정 장치(50)에 관해서 상세히 설명한다. 도 2는 세정 장치(50)의 개략 측단면도이다. 세정 장치(50)는 기판(W1)의 입구(51)와 제1 반송 경로(52)와 연직 반송 경로(53)와 제2 반송 경로(54)와 기판(W1)의 출구(55)를 갖는다. 도시하는 것과 같이, 제1 반송 경로(52)와 제2 반송 경로(54)는, 상하 방향으로 늘어서 배치되고, 제1 반송 경로(52)가 제2 반송 경로의 아래쪽에 위치한다. 제1 반송 경로(52)는 입구(51)와 연통되며, 입구(51)로부터 투입된 기판(W1)이 반송되는 경로이다. 제2 반송 경로(54)는, 제1 반송 경로(52)에 있어서 기판(W1)이 반송되는 방향과는 역방향으로 기판(W1)이 반송되는 경로이다. 제2 반송 경로(54)는, 연직 반송 경로(53)를 통해 제1 반송 경로와 이어지며 또한 출구와도 연통된다. 연직 반송 경로(53)는, 제1 반송 경로(52)와 제2 반송 경로를 접속하도록 연직 방향으로 연장된 경로이다.
입구(51)에는 입구(51)를 개폐하기 위한 입구 셔터(51a)가 마련된다. 또한, 출구(55)에는 출구(55)를 개폐하기 위한 출구 셔터(55a)가 마련된다. 세정 장치(50)가, 본 실시형태와 같이 도금 장치(100)에 탑재되는 경우나, 예컨대 CMP 장치 등에 탑재되는 경우, 세정 장치(50) 내부는, 세정에 의해 발생한 파티클이 떠다니기 때문에, 도금 장치(100)나 CMP 장치 등의 분위기에 비해서 청정도가 낮아질 수 있다. 세정 장치(50) 내부를 부압(負壓)으로 유지하면, 세정 장치(50) 내의 파티클이 세정 장치(50) 외부로 유출되는 것을 억제할 수 있지만, 압력 조정 장치의 고장 등에 의해 세정 장치(50) 내부를 부압으로 유지할 수 없게 되는 경우도 있을 수 있다. 본 실시형태에서는, 세정 장치(50)의 내부와 외부를 입구 셔터(51a) 및 출구 셔터(55a)로 분리할 수 있기 때문에, 세정 장치(50) 내의 파티클이 외부로 흘러나오는 것을 한층 더 억제할 수 있다.
도시하는 것과 같이, 제1 반송 경로(52)에는, 기판(W1)을 연직 반송 경로(53)로 향하여 반송하는 복수의 롤러 등을 갖는 수평 반송 기구(56)(반송 기구)가 마련된다. 수평 반송 기구(56)는, 기판(W1)의 강도나 재질 등에 따라서 기판(W1)의 소정의 장소에만 접촉하도록 롤러를 배치하여 구성하여도 좋다. 예컨대, 기판(W1)의 폭 방향 중앙부와 양 엣지부에만 수평 반송 기구(56)의 롤러가 접촉하도록 수평 반송 기구(56)의 롤러를 배치할 수 있다. 제1 반송 경로(52)의 입구(51) 부근에는, 입구(51)로부터 투입된 기판(W1)의 위치 조정을 행하는 얼라인먼트 기구가 설치될 수 있다. 이에 따라, 입구(51)로부터 투입된 기판(W1)을 수평 반송 기구(56) 상의 적절한 위치에 배치할 수 있다.
기판(W1)이 수평 반송 기구(56) 상의 적절한 위치에 배치되면, 기판(W1)을 수평 반송 기구(56)에 누를 수 있는 가압 롤러(70)가 수평 반송 기구(56)로 향하여 수직 방향 아래쪽으로 이동하여, 기판(W1)을 수평 반송 기구(56)에 누른다. 롤러 이동 기구(72)가 가압 롤러(70)를 수직 방향 아래쪽으로 이동시킨다. 가압 롤러(70)와 롤러 이동 기구(72)의 상세한 점에 관해서는 후술한다. 기판(W1)은, 가압 롤러(70)에 의해서 수평 반송 기구(56)에 눌린 상태에서 수평 반송 기구(56)에 의해 처리 영역(82) 내로 향하여 반송된다.
또한, 제1 반송 경로(52)에는 기판(W1)을 세정하는 세정 유닛(57)과 기판(W1)을 건조하는 건조 유닛(58)이 마련된다. 일 실시형태에서는, 세정 유닛(57)은, 제1 세정 유닛(57a)과 제1 세정 유닛(57a)의 하류 측에 위치하는 제2 세정 유닛(57b)을 갖는다. 제1 세정 유닛(57a)은, DIW(De-Ionized Water; 세정액의 일례에 상당한다)를, 기판(W1)의 양면 또는 편면에 분사하여 기판(W1)을 세정한다. 제2 세정 유닛(57b)은, DIW와 기체를 기판(W1)의 양면 또는 편면에 동시에 제트 분사하여 기판(W1) 표면의 파티클을 제거한다. 제2 세정 유닛(57b)에서 분사하는 기체로서는 클린 드라이 에어나 질소를 이용할 수 있다. 제1 세정 유닛(57a) 및 제2 세정 유닛(57b)은, 액체 또는 기체를 이용하여 기판(W1)을 세정하는 소위 비접촉식의 세정 유닛이다. 건조 유닛(58)은, 예컨대 가늘고 긴 슬릿으로부터 압축 기체를 얇은 층 형상으로 분출하는 소위 에어 나이프이며, 기판(W1)의 양면 또는 편면에 부착된 세정액을 제거 또는 건조한다. 건조 유닛(58)은 기체를 이용하여 기판(W1)을 건조하는 소위 비접촉식의 건조 유닛이다.
제1 세정 유닛(57a), 제2 세정 유닛(57b) 및 건조 유닛(58)은, 각각 독립된 챔버에 의해서 둘러싸여 있고, 각각의 챔버 사이를 연통하는 개구는, 도시하지 않는 에어 커튼 등에 의해서 분위기가 분리된다. 제1 세정 유닛(57a) 및 제2 세정 유닛(57b)에는, DIW를 이들 유닛에 공급하기 위한 DIW 공급 라인(59)이 접속된다. 또한, 제2 세정 유닛(57b) 및 건조 유닛(58)에는, 기체를 이들 유닛에 공급하기 위한 기체 공급 라인(60)이 접속된다. DIW 공급 라인(59)에는, DIW 중의 파티클을 포획하기 위한 필터(59a)와, DIW의 유량을 측정하는 유량계(59b)가 마련된다. 기체 공급 라인(60)에는, 기체 중의 파티클을 포획하기 위한 필터(60a)가 마련된다.
연직 반송 경로(53)에는, 수평 반송 기구(56)에 의해 반송된 기판(W1)을 수취하여, 기판(W1)을 제1 반송 경로(52)에서 제2 반송 경로(54)로 향하여 연직 방향으로 반송하는 연직 반송 기구(61)가 마련된다. 연직 반송 기구(61)는, 예컨대 기판(W1)을 지지하는 지지대와, 지지대를 승강시키는 승강 기구를 갖는다. 연직 반송 기구(61)는, 지지대로부터 제2 반송 경로(54)에 설치되는 도시하지 않는 수평 반송 기구에 기판(W1)을 전달하기 위한 롤러 등의 기판 반송 기구를 갖더라도 좋다. 본 실시형태와 같이 제1 반송 경로(52)와 제2 반송 경로(54)가 상하 방향으로 늘어서 배치된 경우라도, 연직 반송 기구(61)에 의해 기판(W1)을 제1 반송 경로(52)에서 제2 반송 경로(54)로 반송할 수 있다.
제2 반송 경로(54)에는, 연직 반송 기구(61)가 반송한 기판(W1)을 출구(55)로 향하여 수평 반송하기 위한 도시하지 않는 수평 반송 기구가 마련된다. 이 수평반송 기구는, 수평 반송 기구(56)와 마찬가지로 롤러 등으로 구성되어도 좋고, 공지된 로봇 핸드로 구성되어도 좋다. 또한, 제2 반송 경로(54)에는, 위쪽에서 아래쪽으로 향해 기체를 송출하는 FFU(Fun Filter Unit) 등의 송풍 유닛(62)이 마련된다. 도시하는 예에서는, 송풍 유닛(62)은, 제2 반송 경로(54)의 시점 부근과 종점 부근에 각각 하나씩 마련되어 있다. 송풍 유닛(62)으로부터 송출되는 기체로서 예컨대 클린 드라이 에어나 질소를 이용할 수 있다. 제2 반송 경로(54)의 출구(55) 부근에는, 출구(55)로부터 빼내어지는 기판(W1)의 위치 조정을 행하는 얼라인먼트 기구가 마련될 수 있다. 이에 따라, 기판(W1)을 수평 반송 기구 상의 적절한 위치에 배치할 수 있어, 도 1에 도시한 기판 반송 장치(27)가 기판(W1)을 한층 더 확실하게 유지하여, 출구(55)로부터 빼낼 수 있다.
이상에서 설명한 세정 장치(50)를 사용하여 기판(W1)을 세정하는 프로세스에 관해서 설명한다. 우선, 도 1에 도시한 도금 장치(100)에 있어서 도금된 기판(W1)을 기판 반송 장치(27)가 유지한다. 이 때, 기판(W1)은 도 1에 도시한 블로우조(35)에서 탈수되고 있지만, 그 표면은 젖어 있더라도 말라 있더라도 좋다. 세정 장치(50)의 입구 셔터(51a)가 열리면, 기판 반송 장치(27)는 입구(51)를 통해 세정 장치(50) 내에 기판(W1)을 투입한다. 기판(W1)이 세정 장치(50)에 투입되면 입구 셔터(51a)가 닫힌다.
이어서, 가압 롤러(70)가 수평 반송 기구(56)로 향하여 수직 방향 아래쪽으로 이동하여, 기판(W1)을 수평 반송 기구(56)에 누른다. 기판(W1)은, 입구(51) 내에서는 가압 롤러(70)에 의해서 눌린 상태에서 수평 반송 기구(56)에 의해서 반송된다. 세정 장치(50)의 수평 반송 기구(56)는, 입구(51)로부터 투입된 기판(W1)을 제1 반송 경로(52)를 따라서 반송한다. 기판(W1)은, 제1 반송 경로(52)에서 반송되는 사이에, 제1 세정 유닛(57a) 및 제2 세정 유닛(57b)에 의해서 비접촉식으로 세정된다. 구체적으로는 우선 제1 세정 유닛(57a)이 기판(W1)의 표면에 DIW를 분사하여 세정하고, 이어서 제2 세정 유닛(57b)이 기판(W1)의 표면에 세정액 및 기체를 동시에 분사하여 세정한다. 그 후, 기판(W1)은 건조 유닛(58)에 있어서 에어 나이프에 의해 세정액이 제거되며 또한 건조된다.
제1 반송 경로(52)를 통과한 기판(W1)은 연직 반송 기구(61)에 수취된다. 연직 반송 기구(61)는, 제1 반송 경로(52)에서 제2 반송 경로(54)로 향하여 연직 방향으로 기판(W1)을 반송한다. 제2 반송 경로(54)로 반송된 기판(W1)은, 도시하지 않는 수평 반송 기구에 의해서 제2 반송 경로(54)를 따라서 반송된다. 송풍 유닛(62)은, 제2 반송 경로(54)에 있어서 위쪽에서 아래쪽으로 향해서 기체를 송출한다. 이에 따라, 세정 장치(50) 내의 파티클을 아래쪽으로 단단히 억누를 수 있어, 제2 반송 경로(54)의 분위기를 청정하게 유지할 수 있다.
기판(W1)이 출구(55) 부근까지 반송되면, 출구 셔터(55a)가 열리고, 도 1에 도시한 기판 반송 장치(27)가 출구(55)를 통해 기판(W1)을 세정 장치(50) 밖으로 빼낸다. 기판 반송 장치(27)는, 세정 장치(50)로부터 빼낸 기판(W1)을, 도 1에 도시한 카세트 테이블(25) 내의 카세트(25a)에 수납한다.
이어서, 기판(W1)을 통해 수평 반송 기구(56)와 대향할 수 있는 위치에 마련되어, 기판(W1)을 수평 반송 기구(56)에 누를 수 있는 가압 롤러(70)와, 가압 롤러(70)를 수평 반송 기구(56)로 향하여 이동시켜, 가압 롤러(70)에 기판(W1)을 수평 반송 기구(56)에 누르는 롤러 이동 기구(72)에 관해서 도 3∼도 8에 의해 상세히 설명한다.
맨 처음, 가압 롤러(70)가 존재하지 않을 때에 생기는 문제에 관해서 도 3, 도 4에 의해 설명한다. 도 3에 도시하는 것과 같이, 기판(W1)을 세정하는 세정 장치(50)에서는, 수평 반송 기구(56)에 의해 기판(W1)을 세정 장치(50) 내로 반송할 때에, 휘어짐이 큰 기판(W1)에서는 수평 반송 기구(56)와의 접촉 면적이 적어진다. 이 때문에, 수평 반송 기구(56)가 공전하여 기판(W1)을 반송할 수 없다.
또한, 도 4에 도시하는 것과 같이, 휘어짐이 큰 기판(W1)에서는, 수평 반송 기구(56)에 의해서 기판(W1)을 반송할 수 있더라도, 세정 장치(50) 내의 처리 영역(82)으로의 입구인 슬릿(76)에 기판(W1)이 간섭하여, 슬릿(76)을 통과할 수 없다고 하는 문제가 일어난다. 슬릿(76)의 폭은, 세정 장치(50) 내의 가스 등이 세정 장치(50)의 외부로 새는 것을 방지하기 위해 가능한 한 좁게 설계되어 있기 때문이다.
도 5, 도 6은 본 실시형태에 의한 가압 롤러(70)와 롤러 이동 기구(72)를 도시하는 정면도이다. 가압 롤러(70)는 프레임(80)에 부착된다. 프레임(80)에는 롤러 이동 기구(72)가 부착된다. 롤러 이동 기구(72)는, 입구(51)가 설치되어 있는 장소의 세정 장치(50)의 하우징의 상부(78)에 부착된다. 롤러 이동 기구(72)는 예컨대 에어 실린더이며, 프레임(80)을 상하 방향으로 구동한다. 롤러 이동 기구(72)는, 프레임(80)을 상하 방향으로 구동할 수 있는 것이라면 임의의 구동 기구를 이용할 수 있다.
도 5는 가압 롤러(70)가 기판(W1)에 압박되기 전의 형태를 도시하고, 도 6은 가압 롤러(70)가 롤러 이동 기구(72)에 의해서 아래쪽으로 이동하여, 가압 롤러(70)가 기판(W1)에 충분히 압박되었을 때의 형태를 도시한다. 가압 롤러(70)는 기판(W1)의 접촉 가능 부위를 누른다. 가압 롤러(70)에 의해서 휘어짐이 교정된 기판(W1)은, 처리 영역(82)의 입구의 슬릿(76)에 간섭하지 않고서 반송된다.
도 7에 본 실시형태에 의한 가압 롤러(70)와 롤러 이동 기구(72)의 평면도를 도시한다. 프레임(80)에는, 본 실시형태의 경우, 14개의 가압 롤러(70)가 마련되어 있다. 가압 롤러(70)의 개수는, 휘어짐의 교정을 할 수 있으면 되며, 기판의 종류나 사이즈 등에 따라 다르다. 기판의 종류에 따라서는 1개 이상의 가압 롤러(70)를 설치하여도 좋다. 4각형 기판인 경우, 가압 롤러의 개수는 적어도 기판의 4 모퉁이에 1개씩, 즉 4개인 것이 바람직하다. 가압 롤러(70) 표면의 재질은 금속, 플라스틱 등이 가능하다. 가압 롤러(70)의 배치나 사이즈는, 입구(51) 내의 공간의 크기, 기판의 종류나 사이즈 등에 의존한다.
가압 롤러(70)와 기판(W1)의 접촉 위치는 기판(W1)의 접촉 가능한 위치이다. 또한, 가압 롤러(70)는, 기판(W1)의 강도나 재질 등도 고려하여, 기판(W1)의 소정의 장소에만 접촉하도록 롤러를 배치하여도 좋다. 예컨대 본 실시형태와 같이, 기판(W1)의 폭 방향 중앙부와 양 엣지부에만 가압 롤러(70)가 접촉하도록 가압 롤러(70)를 배치할 수 있다.
가압 롤러(70)의 회전축(84)은 베어링을 통해 프레임(80)에 부착된다. 따라서 가압 롤러(70)는 회전 가능하다. 베어링을 이용하지 않아도 좋다. 본 실시형태에서는, 가압 롤러(70)를 회전 구동하는 구동 기구를 갖지 않지만, 점선으로 나타내는 구동 기구(88)를 갖더라도 좋다. 구동 기구(88)의 개수는, 프레임(80)의 사이즈/중량, 가압 롤러(70)의 수/사이즈/중량, 기판의 종류/사이즈 등에 따라서 설정하여도 좋다.
프레임(80)에는 경량화를 위해서 개구부(86)가 2개 마련되어 있다. 개구부(86)의 형상/사이즈/개수 및 프레임(80)의 형상/사이즈는, 경량화와 프레임(80)에 요구되는 강도를 고려하여 적절하게 설정할 수 있다. 프레임(80) 및 롤러 이동 기구(72)는, 본 실시형태에서는 1개이지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 1개의 프레임(80)에 복수의 롤러 이동 기구(72)를 설치하여도 좋고, 복수의 프레임(80)을 설치하여도 좋다. 프레임(80) 및 롤러 이동 기구(72)의 개수는, 기판(W1)의 종류나 사이즈, 입구(51) 내의 공간의 크기에 따라서 설정하여도 좋다. 프레임(80)의 재질은 금속, 플라스틱 등이 가능하다.
롤러 이동 기구(72)는 프레임(80)의 중앙부에 마련되어 있다. 롤러 이동 기구(72)가 기판(W1)에 가하는 힘의 크기는, 기판(W1)의 휘어짐을 교정할 수 있는 크기 및/또는 수평 반송 기구(56)의 공전을 방지할 수 있는 크기 및/또는 슬릿(76)을 기판(W1)이 통과할 수 있는 크기이다.
프레임(80)의 4 모퉁이에는, 프레임(80)의 이동을 가이드하기 위한 가이드부(90)가 마련되어 있다. 도 8은 가이드부(90)의 개략 측단면도이다. 가이드부(90)는 축(92)과 스플라인(94)을 갖는다. 축(92)은 고정구(96)에 의해 상부(78)에 고정되어 있다. 스플라인(94)을 통해 프레임(80)이 축(92)에 배치되어 있다. 스플라인(94)은 프레임(80)에 고정되어 있다. 축(92)과 스플라인(94)이 상대적으로 축 방향으로, 즉 상하 방향으로 이동 가능하다.
스플라인(94)이란, 일반적으로 축과 축이 통과하는 구멍의 감합 부분에 이를 형성한 것이다. 스플라인(94)은 볼 스플라인이라도 좋다. 볼 스플라인은 이하의 이유에 의해 사용되는 경우가 있다. 축이 축 방향으로 이동하는 경우, 축 방향의 이동은 면 접촉이며, 미끄러짐 마찰이기 때문에 미끄럼 이동 저항이 큰 경우가 있다. 그 대책으로서, 스플라인의 이에 상당하는 부분에 볼(강구(鋼球))을 배치하고, 구름마찰로 하여, 미끄럼 이동 저항을 대폭 저감한 것을 볼 스플라인이라고 한다. 스플라인(94)은 스플라인이 아니라도 좋다. 단순한 둥근 막대, 각진 막대와, 단순한 둥근 구멍, 각진 구멍 등의 조합이라도 좋다. 가이드부(90)의 개수는 본 실시형태에서는 4개이다. 가이드부(90)의 개수, 배치, 사이즈는 기판의 종류나 사이즈 등에 의존한다.
롤러 이동 기구(72)와 가이드부(90)의 배치에 관해서는, 도 7에 한정되는 것은 아니며, 예컨대 프레임(80)의 4 모퉁이에 롤러 이동 기구(72)를 설치하고, 프레임(80)의 중앙부나 주변부에 가이드부(90)를 설치하여도 좋다. 롤러 이동 기구(72)와 가압 롤러(70)와 프레임(80)은, 전체적으로 수평 방향으로 이동 가능한 것이라도 좋다. 그 때문에, 예컨대 롤러 이동 기구(72)와 가이드부(90)를 수평 방향으로 이동 가능한 부재에 부착하고, 이 부재를 수평 방향으로 구동하는 구동부를 설치하여도 좋다.
기판(W1)을 세정하는 세정 장치(50)에 있어서 기판(W1)을 세정하는 세정 방법은 다음과 같이 행해진다. 입구(51)로부터 기판(W1)을 세정 장치(50)에 투입한다. 수평 반송 기구(56)에 기판(W1)을 탑재한다. 가압 롤러(70)를 롤러 이동 기구(72)에 의해서 수평 반송 기구(56)로 향하여 이동시켜, 가압 롤러(70)에 의해서 기판(W1)을 수평 반송 기구(56)에 누른다. 기판(W1)이 수평 반송 기구(56)에 눌린 상태에서 기판(W1)을 처리 영역(82)으로 반송한다. 처리 영역(82)에서 기판(W1)을 세정 및 건조한다.
이어서, 도 1에 도시한 세정 장치(50)의 다른 실시형태에 관해서 상세히 설명한다. 도 9는 세정 장치(50)의 다른 실시형태의 개략 측단면도이다. 세정 장치(50)는 기판(W1)의 입구(51)와 제1 반송 경로(52)와 연직 반송 경로(53)와 제2 반송 경로(54)와 기판(W1)의 출구(55)를 갖는다. 도시하는 것과 같이, 제1 반송 경로(52)와 제2 반송 경로(54)는, 상하 방향으로 늘어서 배치되고, 제1 반송 경로(52)가 제2 반송 경로의 아래쪽에 위치한다. 제1 반송 경로(52)는, 입구(51)와 연통되어, 입구(51)로부터 투입된 기판(W1)이 반송되는 경로이다. 제2 반송 경로(54)는, 제1 반송 경로(52)에 있어서 기판(W1)이 반송되는 방향과는 역방향으로 기판(W1)이 반송되는 경로이다. 제2 반송 경로(54)는, 연직 반송 경로(53)를 통해 제1 반송 경로와 이어지며 또한 출구와도 연통된다. 연직 반송 경로(53)는, 제1 반송 경로(52)와 제2 반송 경로를 접속하도록 연직 방향으로 연장된 경로이다.
입구(51)에는 입구(51)를 개폐하기 위한 입구 셔터(51a)가 마련된다. 또한, 출구(55)에는 출구(55)를 개폐하기 위한 출구 셔터(55a)가 마련된다. 세정 장치(50)가, 본 실시형태와 같이 도금 장치(100)에 탑재되는 경우나, 예컨대 CMP 장치 등에 탑재되는 경우, 세정 장치(50) 내부는, 세정에 의해 발생한 파티클이 떠다니기 때문에, 도금 장치(100)나 CMP 장치 등의 분위기와 비교하여 청정도가 낮아질 수 있다. 세정 장치(50) 내부를 부압으로 유지하면, 세정 장치(50) 내의 파티클이 세정 장치(50) 외부로 흘러나오는 것을 억제할 수 있지만, 압력 조정 장치의 고장 등에 의해 세정 장치(50) 내부를 부압으로 유지할 수 없게 되는 경우도 있을 수 있다. 본 실시형태에서는, 세정 장치(50)의 내부와 외부를 입구 셔터(51a) 및 출구 셔터(55a)로 분리할 수 있기 때문에, 세정 장치(50) 내의 파티클이 외부로 흘러나오는 것을 한층 더 억제할 수 있다.
도시하는 것과 같이, 제1 반송 경로(52)에는, 기판(W1)을 연직 반송 경로(53)로 향하여 반송하는 복수의 롤러 등을 갖는 수평 반송 기구(56)(반송 기구)가 마련된다. 수평 반송 기구(56)는, 기판(W1)의 강도나 재질 등에 따라서 기판(W1)의 소정의 장소에만 접촉하도록 롤러를 배치하여 구성하여도 좋다. 예컨대, 기판(W1)의 폭 방향 중앙부와 양 엣지부에만 수평 반송 기구(56)의 롤러가 접촉하도록 수평 반송 기구(56)의 롤러를 배치할 수 있다. 제1 반송 경로(52)의 입구(51) 부근에는, 입구(51)로부터 투입된 기판(W1)의 위치 조정을 행하는 얼라인먼트 기구가 설치될 수 있다. 이에 따라, 입구(51)로부터 투입된 기판(W1)을 수평 반송 기구(56) 상의 적절한 위치에 배치할 수 있다.
또한, 제1 반송 경로(52)에는, 기판(W1)을 세정하는 세정 유닛(57)과 기판(W1)을 건조하는 건조 유닛(58)이 마련된다. 일 실시형태에서는, 세정 유닛(57)은, 제1 세정 유닛(57a)과 제1 세정 유닛(57a)의 하류 측에 위치하는 제2 세정 유닛(57b)을 갖는다. 제1 세정 유닛(57a)은, DIW(De-Ionized Water; 세정액의 일례에 상당한다)를, 기판(W1)의 양면 또는 편면에 분사하여 기판(W1)을 세정한다. 제2 세정 유닛(57b)은, DIW와 기체를 기판(W1)의 양면 또는 편면에 동시에 제트 분사하여, 기판(W1) 표면의 파티클을 제거한다. 제2 세정 유닛(57b)에서 분사하는 기체로서는 클린 드라이 에어나 질소를 이용할 수 있다. 제1 세정 유닛(57a) 및 제2 세정 유닛(57b)은, 액체 또는 기체를 이용하여 기판(W1)을 세정하는 소위 비접촉식의 세정 유닛이다. 건조 유닛(58)은, 예컨대 가늘고 긴 슬릿으로부터 압축 기체를 얇은 층 형상으로 분출하는 소위 에어 나이프이며, 기판(W1)의 양면 또는 편면에 부착된 세정액을 제거 또는 건조한다. 건조 유닛(58)은, 기체를 이용하여 기판(W1)을 건조하는 소위 비접촉식의 건조 유닛이다.
제1 세정 유닛(57a), 제2 세정 유닛(57b) 및 건조 유닛(58)은, 각각 독립된 챔버에 의해서 둘러싸여 있고, 각각의 챔버 사이를 연통하는 개구는, 도시하지 않는 에어 커튼 등에 의해서 분위기가 분리된다. 제1 세정 유닛(57a) 및 제2 세정 유닛(57b)에는, DIW를 이들의 유닛에 공급하기 위한 DIW 공급 라인(59)이 접속된다. 또한, 제2 세정 유닛(57b) 및 건조 유닛(58)에는, 기체를 이들의 유닛에 공급하기 위한 기체 공급 라인(60)이 접속된다. DIW 공급 라인(59)에는, DIW 중의 파티클을 포획하기 위한 필터(59a)와, DIW의 유량을 측정하는 유량계(59b)가 마련된다. 기체 공급 라인(60)에는, 기체 중의 파티클을 포획하기 위한 필터(60a)가 마련된다.
연직 반송 경로(53)에는, 수평 반송 기구(56)에 의해 반송된 기판(W1)을 수취하고, 기판(W1)을 제1 반송 경로(52)에서 제2 반송 경로(54)로 향하여 연직 방향으로 반송하는 연직 반송 기구(61)가 마련된다. 연직 반송 기구(61)는, 예컨대 기판(W1)을 지지하는 지지대와, 지지대를 승강시키는 승강 기구를 갖는다. 연직 반송 기구(61)는, 지지대로부터 제2 반송 경로(54)에 설치되는 도시하지 않는 수평 반송 기구에 기판(W1)을 전달하기 위한 롤러 등의 기판 반송 기구를 갖더라도 좋다. 본 실시형태와 같이 제1 반송 경로(52)와 제2 반송 경로(54)가 상하 방향으로 늘어서 배치된 경우라도, 연직 반송 기구(61)에 의해 기판(W1)을 제1 반송 경로(52)에서 제2 반송 경로(54)로 반송할 수 있다.
제2 반송 경로(54)에는, 연직 반송 기구(61)가 반송한 기판(W1)을 출구(55)로 향하여 수평 반송하기 위한 도시하지 않는 수평 반송 기구가 마련된다. 이 수평 반송 기구는, 수평 반송 기구(56)와 마찬가지로 롤러 등으로 구성되어도 좋고, 공지된 로봇 핸드로 구성되어도 좋다. 또한, 제2 반송 경로(54)에는, 위쪽에서 아래쪽으로 향해서 기체를 송출하는 FFU(Fun Filter Unit) 등의 송풍 유닛(62)이 마련된다. 도시하는 예에서는, 송풍 유닛(62)은 제2 반송 경로(54)의 시점 부근과 종점 부근에 각각 하나씩 설치되어 있다. 송풍 유닛(62)으로부터 송출되는 기체로서 예컨대 클린 드라이 에어나 질소를 이용할 수 있다. 제2 반송 경로(54)의 출구(55) 부근에는, 출구(55)로부터 빼내어지는 기판(W1)의 위치 조정을 행하는 얼라인먼트 기구가 설치될 수 있다. 이에 따라, 기판(W1)을 수평 반송 기구 상의 적절한 위치에 배치할 수 있어, 도 1에 도시한 기판 반송 장치(27)가 기판(W1)을 한층 더 확실히 유지하여, 출구(55)로부터 빼낼 수 있다.
기판(W1)이 출구(55)에 있어서 수평 반송 기구 상의 적절한 위치에 배치되면, 기판(W1)을 수평 반송 기구에 누를 수 있는 가압부가 수평 반송 기구로 향하여 수직 방향 아래쪽으로 이동하여, 기판(W1)을 수평 반송 기구에 누른다. 이동 기구가 가압부를 수직 방향 아래쪽으로 이동시킨다. 기판(W1)은, 가압부에 의해서 수평 반송 기구에 눌린 상태에서 막 두께 측정부에 의해서 도금막의 막 두께가 측정된다. 측정 후, 기판 반송 장치(27)에 의해 세정 장치(50)의 외부로 반송된다. 가압부와 이동 기구와 막 두께 측정부의 상세한 점에 관해서는 후술한다.
측정한 결과, 도금막의 막 두께가 얇거나 및/또는 막 두께가 불균일하여 불합격으로 된 경우, 레지스트를 기판에 재차 도포하는 일 없이 재차 도금한다. 즉, 불합격으로 된 기판은, 기판 반송 장치(27)에 의해 입구(51)로 보내져 재차 도금한다. 이 때, 불합격으로 된 경우, 재차 도금하지 않고서 기판(W1)을 폐기하는 것으로 하여도 좋다.
이상에서 설명한 세정 장치(50)를 사용하여 기판(W1)을 세정하는 프로세스에 관해서 설명한다. 우선, 도 1에 도시한 도금 장치(100)에 있어서 도금된 기판(W1)을 기판 반송 장치(27)가 유지한다. 이 때, 기판(W1)은 도 1에 도시한 블로우조(35)에서 탈수되고 있지만, 그 표면은 젖어 있거나 말라 있어도 좋다. 세정 장치(50)의 입구 셔터(51a)가 열리면, 기판 반송 장치(27)는 입구(51)를 통해 세정 장치(50) 내에 기판(W1)을 투입한다. 기판(W1)이 세정 장치(50)에 투입되면, 입구 셔터(51a)가 닫힌다.
세정 장치(50)의 수평 반송 기구(56)는, 입구(51)로부터 투입된 기판(W1)을 제1 반송 경로(52)를 따라서 반송한다. 기판(W1)은, 제1 반송 경로(52)에서 반송되는 사이에, 제1 세정 유닛(57a) 및 제2 세정 유닛(57b)에 의해서 비접촉식으로 세정된다. 구체적으로는 우선 제1 세정 유닛(57a)이 기판(W1)의 표면에 DIW를 분사하여 세정하고, 이어서 제2 세정 유닛(57b)이 기판(W1)의 표면에 세정액 및 기체를 동시에 분사하여 세정한다. 그 후, 기판(W1)은 건조 유닛(58)에 있어서 에어 나이프에 의해 세정액이 제거되며 또한 건조된다.
제1 반송 경로(52)를 통과한 기판(W1)은 연직 반송 기구(61)에 수취된다. 연직 반송 기구(61)는, 제1 반송 경로(52)에서 제2 반송 경로(54)로 향하여 연직 방향으로 기판(W1)을 반송한다. 제2 반송 경로(54)로 반송된 기판(W1)은, 도시하지 않는 수평 반송 기구에 의해서 제2 반송 경로(54)를 따라서 반송된다. 송풍 유닛(62)은, 제2 반송 경로(54)에 있어서 위쪽에서 아래쪽으로 향해서 기체를 송출한다. 이에 따라, 세정 장치(50) 내의 파티클을 아래쪽으로 단단히 억누를 수 있어, 제2 반송 경로(54)의 분위기를 청정하게 유지할 수 있다.
기판(W1)이 출구(55) 부근까지 반송되면, 출구 셔터(55a)가 열리고, 도 1에 도시한 기판 반송 장치(27)가 출구(55)를 통해 기판(W1)을 세정 장치(50) 밖으로 빼낸다. 기판 반송 장치(27)는, 세정 장치(50)로부터 빼낸 기판(W1)을, 도 1에 도시한 카세트 테이블(25) 내의 카세트(25a)에 수납한다.
이어서, 출구(55)에 있어서의 도금막의 막 두께에 관해서 도 10∼도 13에 의해 상세히 설명한다. 도 11에 도시하는 것과 같이, 세정 장치(50)는, 도금 처리와 세정 처리가 이루어진 기판(W1)(피처리물)을 지지하는 수평 반송 기구(102)(지지부)와, 기판(W1)을 통해 수평 반송 기구(102)와 대향할 수 있는 위치에 마련되어, 기판(W1)을 수평 반송 기구(102)에 누를 수 있는 가압부(104)와, 가압부(104)를 수평 반송 기구(102)로 향하여 이동시켜, 가압부(104)에 의해서 기판(W1)을 수평 반송 기구(102)에 누르는 이동 기구(106)와, 기판(W1)의 도금막의 막 두께를 측정하는 막 두께 측정부(108)를 갖는다.
이하에서는, 가압부(104), 이동 기구(106), 막 두께 측정부(108)는 출구(55)에 배치되는 경우를 설명하지만, 이들은 출구(55) 이외에 배치하여도 좋다. 예컨대, 세정 장치(50) 내의 연직 반송 경로(53)나 제2 반송 경로(54)의 임의의 장소에 설치할 수 있다. 연직 반송 기구(61)의 지지대 상에 기판(W1)이 있을 때에, 도금막의 막 두께를 측정하여도 좋다. 또한, 세정 장치(50) 본체의 외부에서, 도금 장치(100)의 내부에 가압부(104), 이동 기구(106), 막 두께 측정부(108)를 설치하여, 막 두께를 측정하여도 좋다.
맨 처음, 가압부(104)가 존재하지 않을 때에 생기는 문제에 관해서 도 10에 의해 설명한다. 도금 후에 막 두께를 측정하기 위해서, 예컨대 도 10에 도시하는 것과 같이, 출구(55) 내의 수평 반송 기구(102) 상에 휘어짐이 큰 기판(W1)이 설치되어 있다. 기판(W1)의 도금막의 막 두께를 측정할 때에, 휘어짐이 큰 기판(W1)에서는 휘어짐의 사이즈(112)가 수 밀리미터 이상으로 된다. 도금막의 막 두께 측정에서는, 막 두께 측정기와 기판(W1)의 거리에 따라서 막 두께의 측정치가 변동하여, 휘어짐의 사이즈(112)가 수 밀리미터 이상으로 되는 경우, 필요한 정밀도를 갖는 막 두께 측정을 할 수 없다고 하는 문제가 종래에 있었다.
도 11은 본원 발명의 일 실시형태에 의한 가압부(104)와 이동 기구(106)와 막 두께 측정부(108)를 도시하는 정면도이다. 도 12는 도 11의 AA 방향에서 본 평면도이다. 본 실시형태에서는, 기판(W1)의 지지부는 기판(W1)을 반송하는 수평 반송 기구(102)이지만, 지지부는 기판(W1)을 지지하는 것이라면 임의의 것이 가능하다. 예컨대 고정된 지지부라도 좋다. 수평 반송 기구(102)는, 롤러(114)와 롤러(114)가 부착되어 있는 회전축(116)을 갖는다. 회전축(116)은, 세정 장치(50)의 프레임(도시하지 않는다)에 베어링을 통해 부착되어 있다. 회전축(116)은, 도시하지 않는 구동 기구(예컨대 모터)에 의해 회전 구동된다. 롤러(114)는 기판(W1) 이면의 접촉 가능한 부분에 접촉하고 있다. 본 실시형태에서는, 기판(W1) 이면의 측부와 중앙부가 접촉 가능한 부분이다.
가압부(104)는 기판(W1)을 수평 반송 기구(102)에 누를 수 있다. 가압부(104)는 기판(W1) 표면의 접촉 가능한 부분에 접촉하고 있다. 본 실시형태에서는, 접촉 가능한 부분은 도 12에 도시하는 것과 같이 기판(W1) 표면의 십자형 부분이다. 가압부(104)의 형상은 접촉 가능한 부분에 맞춰 십자형이다. 가압부(104)의 형상은 십자형에 한정되지 않는다. 가압부(104)의 형상은, 예컨대 접촉 가능한 부분과, 막 두께 측정이 필요한 부분과, 휘어짐의 교정에 필요한 누르는 부분을 고려하여 선택할 수 있다. 가압부(104)의 형상은 예컨대 다각형, 원형, 타원형으로 할 수 있다.
가압부(104)를 수평 반송 기구(102)로 향하여 이동시키는 이동 기구(106)는, 실린더(118)와 센서 지지판(122)과 축(124)과 가이드부(90)를 갖는다. 실린더(118)는 출구(55)의 상부 프레임(128)에 볼트 등에 의해 고정되어 있다. 실린더(118)는 공압 실린더, 액압 실린더, 전동식 실린더 등의 임의의 구동 방식이 가능하다. 실린더(118)의 축(124)의 선단에 가압부(104)가 부착되어 있다. 축(124)은 실린더(118)에 의해 상하 방향으로 이동 가능하다.
축(124)의 중간부에 센서 지지판(122)이 부착되어 있다. 센서 지지판(122)은, 본 실시형태에서는 기판(W1)과 거의 동일한 크기의 사각형의 평판이다. 센서 지지판(122)의 형상은 사각형 이외의 원형, 다각형, 프레임 구조 등이 가능하다. 센서 지지판(122)의 형상은, 막 두께 측정부(108)의 배치, 후술하는 가이드부(90)의 배치, 센서 지지판(122) 자체에 요구되는 강도, 중량 등으로부터 결정된다. 센서 지지판(122)에 센서 구동부(130)를 통해 막 두께 측정부(108)가 부착된다.
센서 구동부(130)는 막 두께 측정부(108)를 측정 시에 이동시킨다. 막 두께 측정부(108)는 이동하여, 기판(W1)의 복수 부위에서 기판(W1)의 도금막의 막 두께를 측정한다. 센서 지지판(122)과 가압부(104)의 재질은 금속, 플라스틱 등이다. 재질은, 센서 지지판(122)과 가압부(104)에 요구되는 강도, 중량, 청정도, 가공성 등을 고려하여 결정된다.
막 두께 측정부(108)는, 본 실시형태에서는 도 12에 도시하는 것과 같이 4개 마련되어 있다. 막 두께 측정부(108)는 1개 이상이면 된다. 또한, 막 두께 측정부(108)는 이동할 수 없어도 좋다. 막 두께 측정부(108)의 개수, 배치 및 이동시키는지의 여부는, 필요한 측정 부위의 개수, 측정 빈도 등을 고려하여 결정할 수 있다. 본 실시형태에서는, 도 12에 도시하는 것과 같이, 막 두께 측정부(108)는 센서 구동부(130)에 의해 기판(W1) 위를 화살표(132)와 같이 이동한다. 화살표(132)는 Y 방향의 이동을 나타낸다.
또한, 막 두께 측정부(108)는 수평 반송 기구(102)에 의해 기판(W1) 위를 화살표(134)와 같이 이동할 수 있다. 화살표(134)는 X 방향의 이동을 나타낸다. X 방향은 수평 반송 기구(102)에 의해 기판(W1)이 반송되는 방향이다. Y 방향은 X 방향에 대략 직교하는 방향이다. Y 방향은 X 방향에 대략 직교하는 방향에 한정되지 않는다. Y 방향은, X 방향과 다른 방향이라면, 기판(W1) 전체에 걸쳐 막 두께를 측정할 수 있다.
본 실시형태에서는, X 방향의 이동과 Y 방향의 이동은 따로따로의 구동 기구에 의해 행하고 있지만, 단일의 구동 기구에 의해 X 방향의 이동과 Y 방향의 이동을 행하여도 좋다. 또한, 본 실시형태에서는 막 두께 측정부(108)는 X 방향의 이동과 Y 방향의 이동만을 행하고 있지만, 이것에 한정되는 것이 아니다. 막 두께 측정부(108)는 곡선 위를 이동하여도 좋다. 예컨대 원형 혹은 다각형의 소용돌이형으로 이동하여도 좋다.
센서 구동부(130)는 공압식, 액압식, 전동식(예컨대 리니어 모터)의 구동부로 할 수 있다. 센서 구동부(130)에 요구되는 속도, 위치 정밀도, 청정도, 전력소비량, 강도, 중량 등으로부터 구동 방식을 선택할 수 있다.
센서 지지판(122)의, 도 12에 도시하는 4 곳에 센서 지지판(122)을 가이드하기 위한 가이드부(90)가 마련되어 있다. 도 12에서는 가이드부(90)는 가압부(104)에 배치되어 있는 것처럼 보이지만, 도 12에 도시하는 가이드부(90)의 위치는, 센서 지지판(122) 상의 실제의 위치를 가압부(104) 상에 사영(射影)하여 나타낸 것에 지나지 않는다.
도 13은 가이드부(90)의 개략 측단면도이다. 가이드부(90)는 축(92)과 스플라인(94)을 갖는다. 축(92)은 고정구(96)에 의해 상부(128)에 고정되어 있다. 스플라인(94)을 통해 센서 지지판(122)이 축(92)에 배치되어 있다. 스플라인(94)은 센서 지지판(122)에 고정되어 있다. 축(92)과 스플라인(94)이 상대적으로 축 방향으로, 즉 상하 방향으로 이동 가능하다.
스플라인(94)이란, 일반적으로 축과 축이 통과하는 구멍의 감합 부분에 이를 형성한 것이다. 스플라인(94)은 볼 스플라인이라도 좋다. 볼 스플라인은 이하의 이유에 의해 사용되는 경우가 있다. 축이 축 방향으로 이동하는 경우, 축 방향의 이동은 면 접촉이며, 미끄러짐 마찰이기 때문에 미끄럼 이동 저항이 큰 경우가 있다. 그 대책으로서, 스플라인의 이에 상당하는 부분에 볼(강구)을 배치하고, 구름마찰로 하여, 미끄럼 이동 저항을 대폭 저감한 것을 볼 스플라인이라고 한다. 스플라인(94)은 스플라인이 아니라도 좋다. 단순한 둥근 막대, 각진 막대와 단순한 둥근 구멍, 각진 구멍 등의 조합이라도 좋다. 가이드부(90)의 개수는 본 실시형태에서는 4개이다. 가이드부(90)의 개수, 배치, 사이즈는 기판의 종류나 사이즈 등에 의존한다.
실린더(118)와 가이드부(90)의 배치에 관해서는, 도 12에 한정되는 것은 아니며, 예컨대 센서 지지판(122)의 4 모퉁이에 실린더(118)를 설치하고, 센서 지지판(122)의 중앙부나 주변부에 가이드부(90)를 설치하여도 좋다. 또한, 센서 지지판(122)의 4 모퉁이에 가이드부(90)를 설치하고, 센서 지지판(122)의 중앙부나 주변부에 실린더(118)를 설치하여도 좋다. 또한, 실린더(118)와 가이드부(90)는 전체적으로 수평 방향으로 이동 가능한 것이라도 좋다. 그 때문에, 예컨대 실린더(118)와 가이드부(90)를 수평 방향으로 이동할 수 있는 부재에 부착하고, 이 부재를 수평 방향으로 구동하는 구동부를 설치하여도 좋다.
도 11, 도 12의 실시형태에서는 가압부(104)는 판 형상을 하고 있지만, 가압부는 판 형상에 한정되는 것은 아니며, 가압부(104)는, 롤러와 롤러 부착부를 갖고, 롤러가 기판(W1)을 수평 반송 기구(102)에 누르는 것으로 하여도 좋다. 롤러의 개수는, 휘어짐을 교정할 수 있으면 되며, 적어도 4개인 것이 바람직하다. 롤러 부착부는 판 혹은 프레임이며, 이동 기구(106)의 축(124)이 롤러 부착부에 부착된다. 이 경우, 이동 기구(106)는 롤러 부착부와 롤러를 통해 기판(W1)을 가압한다.
막 두께 측정부(108)는 예컨대 와전류 센서로 할 수 있다. 와전류 센서는 여자 코일과 검지 코일을 갖는다. 여자 코일에 고주파 교류(2 MHz∼)를 흘려, 교류 자계를 발생시킨다. 여자 코일은, 그 근방에 있는 기판(W1)의 도전성 금속 표면에 교류 자계에 의해 와전류를 발생한다. 와전류는 교류 자계를 상쇄하는 방향으로 흐른다. 와전류에 의해서 발생한 자계를 검지 코일에 의해서 검지한다. 검지 코일이 검지한 자계의 크기는 기판(W1)의 막 두께에 의존하기 때문에 막 두께를 검지할 수 있다. 와전류 센서는, 자계의 크기를, 검지 코일을 흐르는 전류 또는 검지 코일의 임피던스로서 검지한다.
막 두께 측정부(108)는, 와전류 센서(즉, 금속 표면에 유기되는 와전류의 크기를 검지하는 센서)에 한정되는 것이 아니다. 도금막의 막 두께를 측정할 수 있는 것이라면 임의 방식의 막 두께 측정기를 이용할 수 있다. 예컨대 막 두께 측정부(108)로서, 전자 유도식 막 두께 측정기(여자 코일의 선단에 자성체를 가까이 하면 여자 코일이 자성체를 끌어당기는 것에 대한 반작용(전자 유도)이 일어나는 것을 이용하고, 막 두께의 근소한 변화에 대응하여 검지 코일의 전압이 변화되는 것을 이용한 막 두께 측정기)나, 전기 저항식 막 두께 측정기(4개의 측정 단자를 금속 표면에 접촉시켜, 외측 2 단자로부터 전류를 흘리면서 내측 2 단자 사이의 전압 강하 정도를 측정하는 막 두께 측정기)나, 자기식 막 두께 측정기(홀 효과를 이용한 막 두께 측정기)를 이용할 수 있다.
본 실시형태에서는, 기판(W1)은 레지스트를 가지고, 막 두께 측정부(108)는 레지스트를 갖는 기판(W1)의 도금막의 막 두께를 측정한다. 그러나, 기판(W1)은 레지스트를 갖지 않아도 좋다. 기판(W1)이 레지스트를 갖는 경우, 막 두께를 측정한 결과, 도금막의 막 두께가 얇거나 및/또는 막 두께가 불균일하여 불합격으로 된 경우, 레지스트를 기판에 재차 도포하는 일 없이 재차 도금할 수 있다. 또한, 불합격으로 된 그 기판을 폐기하지 않고서 재차 도금할 수 있다. 이 때문에 비용이 저감된다.
도 12에서는, 막 두께 측정부(108)는 4개이지만, 막 두께 측정부(108a)와 막 두께 측정부(108b)의 2개의 막 두께 측정부(108)만이라도 좋다. 이 경우, 수평 반송 기구(102)에 의해 기판(W1)이 X 방향으로 반송되는 것을 이용하여, 2개의 막 두께 측정부(108a)와 막 두께 측정부(108b)에 의해 기판(W1) 전체의 막 두께를 측정할 수 있다.
도 12에 도시하는 센서 지지판(122)은 없어도 좋다. 이 경우, 막 두께 측정부(108)와 센서 구동부(130)를 실린더(118)와는 별개의 실린더를 통해 상부 프레임(128)에 직접 부착할 수 있다. 실린더(118)와는 별개의 실린더는, 막 두께 측정부(108)와 센서 구동부(130)를 상하 방향으로 이동시키기 위한 것이다. 또한, 막 두께 측정부(108)를 수평 방향으로 이동시킬 필요가 없는 경우는, 센서 구동부(130)는 불필요하다.
기판(W1)을 세정하는 세정 장치(50)에 있어서 기판(W1)을 세정하는 세정 방법은 다음과 같이 행해진다. 입구(51)로부터 기판(W1)을 세정 장치(50)에 투입한다. 수평 반송 기구(56)에 기판(W1)이 탑재된 상태에서 기판(W1)을 처리 영역(82)으로 반송한다. 처리 영역(82)에서 기판(W1)을 세정 및 건조한다. 그 후, 제2 반송 경로(54)의 수평 반송 기구(102)에 기판(W1)을 탑재하여 출구(55)까지 반송한다. 가압부(104)를 이동 기구(106)에 의해서 수평 반송 기구(102)로 향하여 이동시킨다. 가압부(104)에 의해서 기판(W1)을 수평 반송 기구(102)에 눌러, 기판(W1)의 휘어짐을 교정한다. 기판(W1)이 수평 반송 기구(102)에 눌린 상태에서 막 두께 측정부(108)를 이용하여 기판(W1)의 도금막의 막 두께를 측정한다. 측정 후, 기판(W1)을 출구(55)로부터 반출한다.
이상, 본 발명의 실시형태의 예에 관해서 설명해 왔지만, 상기한 발명의 실시형태는 본 발명의 이해를 쉽게 하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명은, 그 취지를 일탈하지 않고서 변경, 개량될 수 있음과 더불어, 본 발명에는 그 균등물이 포함되는 것은 물론이다. 또한, 상술한 과제의 적어도 일부를 해결할 수 있는 범위, 또는 효과의 적어도 일부를 발휘하는 범위에서, 청구범위 및 명세서에 기재된 각 구성 요소의 임의의 조합 또는 생략이 가능하다.
50: 세정 장치, 51: 입구, 52: 제1 반송 경로, 53: 연직 반송 경로, 54: 제2 반송 경로, 55: 출구, 56: 수평 반송 기구, 57: 세정 유닛, 70: 가압 롤러, 72: 롤러 이동 기구, 76: 슬릿, 80: 프레임, 82: 처리 영역, 90: 가이드부, 92: 축, 94: 스플라인, 100: 장치, 50a: 세정부, 102: 수평 반송 기구, 104: 가압부, 106: 이동 기구, 108: 막 두께 측정부, 114: 롤러, 118: 실린더, 122: 센서 지지판, 124: 축, 130: 센서 구동부

Claims (15)

  1. 도금 처리와 세정 처리가 이루어진 피처리물을 지지할 수 있는 지지부와,
    상기 피처리물을 통해 상기 지지부와 대향할 수 있는 위치에 마련되어, 상기 피처리물을 상기 지지부에 누를 수 있는 가압부와,
    상기 가압부를 상기 지지부로 향하여 이동시켜, 상기 가압부에 의해서 상기 피처리물을 상기 지지부에 누를 수 있는 이동 기구와,
    상기 피처리물이 상기 지지부에 눌린 상태에서, 상기 피처리물의 도금막의 막 두께를 측정할 수 있는 막 두께 측정부
    를 포함하고,
    상기 지지부는, 상기 피처리물을 반송할 수 있는 반송 기구이고
    상기 막 두께 측정부는, 상기 피처리물이 상기 지지부에 눌린 상태에서, 그리고 상기 피처리물을 상기 반송 기구에 의해 반송할 수 있는 상태에서, 상기 피처리물의 도금막의 막 두께를 측정할 수 있는 것인, 상기 피처리물을 세정할 수 있는 세정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가압부는 롤러를 가지고, 상기 롤러가 상기 피처리물을 상기 지지부에 누를 수 있는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 롤러는 적어도 4개인 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 막 두께 측정부는, 상기 측정 시에 이동하여, 상기 피처리물의 복수 부위에서 상기 피처리물의 도금막의 막 두께를 측정할 수 있는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 막 두께 측정부를 복수개 갖는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 막 두께 측정부는 와전류센서를 갖는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피처리물은 레지스트를 가지며, 상기 막 두께 측정부는 상기 레지스트를 갖는 상기 피처리물의 도금막의 막 두께를 측정할 수 있는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재한 세정 장치를 구비한 도금 장치.
  9. 도금 처리와 세정 처리가 이루어진 피처리물을 지지할 수 있는 지지부와, 상기 피처리물을 통해 상기 지지부와 대향할 수 있는 위치에 마련되어 상기 피처리물을 상기 지지부에 누를 수 있는 가압부와, 상기 가압부를 상기 지지부로 향하여 이동시켜 상기 가압부에 의해서 상기 피처리물을 상기 지지부에 누를 수 있는 이동 기구와, 상기 피처리물의 도금막의 막 두께를 측정할 수 있는 막 두께 측정부를 갖고, 상기 지지부는 상기 피처리물을 반송할 수 있는 반송 기구인 것인, 상기 피처리물을 세정할 수 있는 세정 장치에 있어서 상기 피처리물을 세정하는 방법으로서,
    상기 지지부에 상기 피처리물을 탑재하는 공정과,
    상기 가압부를 상기 이동 기구에 의해서 상기 지지부로 향하여 이동시켜, 상기 가압부에 의해서 상기 피처리물을 상기 지지부에 누르는 공정과,
    상기 피처리물이 상기 지지부에 눌린 상태에서, 상기 막 두께 측정부를 이용하여 상기 피처리물의 도금막의 막 두께를 측정하는 공정
    을 포함하고,
    상기 막 두께를 측정하는 공정에서, 상기 막 두께 측정부는, 상기 피처리물이 상기 지지부에 눌린 상태에서, 그리고 상기 피처리물을 상기 반송 기구에 의해 반송할 수 있는 상태에서, 상기 피처리물의 도금막의 막 두께를 측정할 수 있는 세정 방법.
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