KR20180111509A - 도금 방법 및 도금 장치 - Google Patents

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가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
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Abstract

레지스트 개구부에 존재하는 기포 및 레지스트 잔사에 기인하는 도금 불량의 발생을 억제한다.
레지스트 개구부를 갖는 기판에 도금을 하는 도금 방법이 제공된다. 이 도금 방법은, 기판의 레지스트 개구부가 형성된 면에 제1 처리액을 스프레이하여 기판의 레지스트 개구 내의 레지스트 잔사를 제거하는 레지스트 잔사 제거 공정과, 제거 공정을 거친 기판을 제2 처리액에 침지하여 기판의 레지스트 개구부 내에 제2 처리액을 충전하는 충전 공정과, 액체 충전 공정을 거친 기판에 도금하는 도금 공정을 갖는다.

Description

도금 방법 및 도금 장치{PLATING METHOD AND PLATING APPARATUS}
본 발명은 도금 방법 및 도금 장치에 관한 것이다.
종래, 반도체 웨이퍼 등의 표면에 마련된 미세한 배선용 홈, 홀, 또는 레지스트 개구부에 배선을 형성하거나, 반도체 웨이퍼 등의 표면에 패키지의 전극 등과 전기적으로 접속하는 범프(돌기상 전극)를 형성하거나 하는 것이 행하여지고 있다. 이 배선 및 범프를 형성하는 방법으로서, 예를 들어 전해 도금법, 증착법, 인쇄법, 볼 범프법 등이 알려져 있지만, 반도체 칩의 I/O수의 증가, 미세 피치화에 수반하여, 미세화가 가능하고 성능이 비교적 안정된 전해 도금법이 많이 사용되어 오고 있다.
전해 도금법에 있어서, 레지스트 개구부 내에 기포가 남아 있으면, 기포 부분에는 도금되지 않아, 도금 불량이 발생한다. 특히, 범프 등의 애스펙트비가 높은 레지스트 개구부에는 기포가 남기 쉽다. 이로 인해, 도금 불량을 회피하기 위해서는, 레지스트 개구부 내에는 기포가 남지 않도록 도금액을 넣을 필요가 있다.
종래, 레지스트 개구부 내에 기포가 남는 것을 방지하기 위하여, 기판에 친수 처리를 행하는, 소위 프리웨트 처리가 도금 전에 행하여지고 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 구체적으로는, 프리웨트 처리에서는 기판을 탈기수 등에 침지함으로써, 레지스트 개구부에 물을 충만시킨다. 레지스트 개구부에 물이 충만된 기판을 도금액에 침지하면, 레지스트 개구부에 충만된 물이 도금액과 치환되어, 도금액이 레지스트 개구부에 충전된다.
일본 특허 공개 제2012-224944호 공보
도금되는 기판에는, 도금 처리 전 공정에 있어서 레지스트가 도포되어, 레지스트 개구부가 형성된다. 이때, 레지스트 개구부의 저부에 레지스트의 잔사가 존재하는 경우가 있다. 이 경우는, 상기한 바와 같이 기판을 탈기수 등의 액체에 침지하여 레지스트 개구부에 액체를 충전할 수 있어도, 레지스트 잔사가 존재하는 부분에는 액체가 충전되지 않으므로, 도금 불량이 발생한다. 이로 인해, 도금 불량을 방지하기 위해서는, 레지스트 개구부 내의 기포를 제거할 뿐만 아니라, 레지스트 잔사도 제거할 필요가 있다.
본 발명은 상기 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적의 하나는, 레지스트 개구부에 존재하는 기포 및 레지스트 잔사에 기인하는 도금 불량의 발생을 억제하는 것이다.
본 발명의 일 형태에 의하면, 레지스트 개구부를 갖는 기판에 도금을 하는 도금 방법이 제공된다. 이 도금 방법은, 상기 기판의 상기 레지스트 개구부가 형성된 면에 제1 처리액을 스프레이하여 상기 기판의 레지스트 개구 내의 레지스트 잔사를 제거하는 레지스트 잔사 제거 공정과, 상기 제거 공정을 거친 상기 기판을 제2 처리액에 침지하여 상기 기판의 상기 레지스트 개구부 내에 상기 제2 처리액을 충전하는 충전 공정과, 상기 액체 충전 공정을 거친 상기 기판에 도금하는 도금 공정을 갖는다.
본 발명의 다른 일 형태에 의하면, 레지스트 개구부를 갖는 기판에 도금을 하는 도금 장치가 제공된다. 이 도금 장치는, 상기 기판의 상기 레지스트 개구부가 형성된 면에 제1 처리액을 분사하는 노즐을 구비한 스프레이부를 갖고, 상기 기판의 레지스트 개구 내의 레지스트 잔사를 제거하는 레지스트 잔사 제거 장치와, 상기 기판을 제2 처리액에 침지하여 상기 기판의 상기 레지스트 개구부 내에 상기 제2 처리액을 충전하는 액체 충전 장치와, 상기 기판에 도금하는 도금조를 갖는다.
도 1은 본 실시 형태에 관한 도금 장치의 전체 배치도.
도 2는 도 1에 도시한 기판 홀더의 사시도.
도 3은 레지스트 잔사 제거 장치의 개략 측단면도.
도 4는 도 3에 도시한 스프레이부의 측면도.
도 5는 도 3에 도시한 스프레이부의 평면도.
도 6은 최하부에 위치하는 스프레이부의 평면도.
도 7은 최상부에 위치하는 스프레이부의 평면도.
도 8a는 스프레이부의 노즐의 방향의 비교예를 도시하는 평면도.
도 8b는 스프레이부의 노즐의 방향의 비교예를 도시하는 상면도.
도 9a는 스프레이부의 노즐의 방향의 일 실시예를 도시하는 평면도.
도 9b는 스프레이부의 노즐의 방향의 일 실시예를 도시하는 상면도.
도 10은 스프레이부의 제1 노즐군의 노즐의 배열의 일례를 나타내는 부분 평면도.
도 11은 스프레이부의 제1 노즐군의 노즐의 배열의 다른 일례를 나타내는 부분 평면도.
도 12a는 기판 위의 레지스트 잔사를 제거하는 수순을 나타내기 위한 레지스트 잔사 제거 장치의 개략 측단면도.
도 12b는 기판 위의 레지스트 잔사를 제거하는 수순을 나타내기 위한 레지스트 잔사 제거 장치의 개략 측단면도.
도 12c는 기판 위의 레지스트 잔사를 제거하는 수순을 나타내기 위한 레지스트 잔사 제거 장치의 개략 측단면도.
도 12d는 기판 위의 레지스트 잔사를 제거하는 수순을 나타내기 위한 레지스트 잔사 제거 장치의 개략 측단면도.
도 13은 액체 충전 장치의 개략 측단면도.
도 14a는 기판을 탈기수에 침지했을 때의 레지스트 개구부 내의 상태를 설명하기 위한 기판의 개략 측단면도.
도 14b는 기판을 탈기수에 침지했을 때의 레지스트 개구부 내의 상태를 설명하기 위한 기판의 개략 측단면도.
도 14c는 기판을 탈기수에 침지했을 때의 레지스트 개구부 내의 상태를 설명하기 위한 기판의 개략 측단면도.
도 15는 다른 실시 형태에 관한 프리웨트조를 도시하는 개략 측단면도.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 이하에서 설명하는 도면에 있어서, 동일하거나 또는 상당하는 구성 요소에는, 동일한 부호를 부여하여 중복된 설명을 생략한다. 도 1은 본 실시 형태에 관한 도금 장치의 전체 배치도이다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 이 도금 장치는, 2대의 카세트 테이블(102)과, 기판의 오리엔테이션 플랫이나 노치 등의 위치를 소정의 방향으로 맞추는 얼라이너(104)와, 도금 처리 후의 기판을 고속 회전시켜 건조시키는 스핀 린스 드라이어(106)를 갖는다. 카세트 테이블(102)은, 반도체 웨이퍼 등의 기판을 수납한 카세트(100)를 탑재한다. 스핀 린스 드라이어(106)의 근처에는, 기판 홀더(30)를 적재하여 기판의 착탈을 행하는 기판 착탈부(120)가 설치되어 있다. 이들 유닛(100, 104, 106, 120)의 중앙에는, 이들 유닛 사이에서 기판을 반송하는 반송용 로봇을 포함하는 기판 반송 장치(122)가 배치되어 있다.
기판 착탈부(120)는 레일(150)을 따라 가로 방향으로 슬라이드 가능한 평판상의 적재 플레이트(152)를 구비하고 있다. 2개의 기판 홀더(30)는 이 적재 플레이트(152)에 수평 상태에서 병렬로 적재되고, 한쪽의 기판 홀더(30)와 기판 반송 장치(122) 사이에서 기판의 전달이 행하여진다. 그 후, 적재 플레이트(152)가 가로 방향으로 슬라이드되고, 다른 쪽의 기판 홀더(30)와 기판 반송 장치(122) 사이에서 기판의 전달이 행하여진다.
도금 장치는, 스토커(124)와, 프리웨트조(40)와, 프리소크조(128)와, 제1 세정조(130a)와, 블로우조(132)와, 제2 세정조(130b)와, 도금조(110)를 더 갖는다. 스토커(124)에서는, 기판 홀더(30)의 보관 및 일시 가배치가 행하여진다. 프리웨트조(40)에서는, 기판에 친수 처리가 행하여진다. 프리소크조(128)에서는, 기판의 표면에 형성한 시드층 등의 도전층의 표면의 산화막이 에칭 제거된다. 제1 세정조(130a)에서는, 프리소크 후의 기판이 기판 홀더(30)와 함께 세정액(순수 등)으로 세정된다. 블로우조(132)에서는, 세정 후의 기판의 액 제거가 행하여진다. 제2 세정조(130b)에서는, 도금 후의 기판이 기판 홀더(30)와 함께 세정액으로 세정된다. 기판 착탈부(120), 스토커(124), 프리웨트조(40), 프리소크조(128), 제1 세정조(130a), 블로우조(132), 제2 세정조(130b) 및 도금조(110)는 이 순으로 배치되어 있다.
이 도금조(110)는 예를 들어 오버플로우조(136)의 내부에 복수의 도금 셀(114)을 수납하여 구성되어 있다. 각 도금 셀(114)은, 내부에 하나의 기판을 수납하고, 내부에 보유 지지한 도금액 중에 기판을 침지시켜 기판 표면에 구리 도금 등의 도금을 실시하도록 구성된다.
도금 장치는, 이들 각 기기의 측방에 위치하고, 이들 각 기기 사이에서 기판 홀더(30)를 기판과 함께 반송하는, 예를 들어 리니어 모터 방식을 채용한 기판 홀더 반송 장치(140)를 갖는다. 이 기판 홀더 반송 장치(140)는 제1 트랜스포터(142)와, 제2 트랜스포터(144)를 갖고 있다. 제1 트랜스포터(142)는, 기판 착탈부(120), 스토커(124), 프리웨트조(40), 프리소크조(128), 제1 세정조(130a) 및 블로우조(132)와의 사이에서 기판을 반송하도록 구성된다. 제2 트랜스포터(144)는, 제1 세정조(130a), 제2 세정조(130b), 블로우조(132) 및 도금조(110) 사이에서 기판을 반송하도록 구성된다. 도금 장치는, 제2 트랜스포터(144)를 구비하지 않고, 제1 트랜스포터(142)만을 구비하도록 해도 된다.
오버플로우조(136)의 양측에는, 각 도금 셀(114)의 내부에 위치하고 도금 셀(114) 내의 도금액을 교반하는 뒤섞기 막대로서의 패들을 구동하는, 패들 구동부(160) 및 패들 종동부(162)가 배치되어 있다.
도금 장치는, 상술한 도금 장치의 각 부의 동작을 제어하도록 구성된 제어부(145)를 갖는다. 제어부(145)는, 예를 들어 도금 프로세스를 도금 장치에 실행시키는 소정의 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체와, 기록 매체의 프로그램을 실행하는 CPU(Central Processing Unit) 등을 갖는다. 제어부(145)는, 예를 들어 프리웨트조(40)에 있어서의 후술하는 레지스트 잔사 제거 처리 및 액체 충전 처리, 기판 착탈부(120)의 착탈 동작 제어, 기판 반송 장치(122)의 반송 제어, 기판 홀더 반송 장치(140)의 반송 제어, 그리고 도금조(110)에 있어서의 도금 전류 및 도금 시간의 제어 등을 행할 수 있다. 또한, 제어부(145)가 갖는 기록 매체로서는, 플렉시블 디스크, 하드 디스크, 메모리 스토리지 등의 자기적 매체, CD, DVD 등의 광학적 매체, MO, MD 등의 자기 광학적 매체 등, 임의의 기록 수단을 채용할 수 있다.
이 도금 장치에 의한 일련의 도금 처리의 일례를 설명한다. 먼저, 카세트 테이블(102)에 탑재한 카세트(100)로부터, 기판 반송 장치(122)로 기판을 하나 취출하여, 얼라이너(104)에 기판을 반송한다. 얼라이너(104)는, 오리엔테이션 플랫이나 노치 등의 위치를 소정의 방향으로 맞춘다. 이 얼라이너(104)로 방향을 맞춘 기판을 기판 반송 장치(122)로 기판 착탈부(120)까지 반송한다.
기판 착탈부(120)에 있어서는, 스토커(124) 내에 수용되어 있던 기판 홀더(30)를 기판 홀더 반송 장치(140)의 제1 트랜스포터(142)로 2기 동시에 파지하여, 기판 착탈부(120)까지 반송한다. 그리고, 2기의 기판 홀더(30)를 기판 착탈부(120)의 적재 플레이트(152) 위에 동시에 수평하게 적재한다. 이 상태에서, 각각의 기판 홀더(30)에 기판 반송 장치(122)가 기판을 반송하고, 반송된 기판을 기판 홀더(30)로 보유 지지한다.
이어서, 기판을 보유 지지한 기판 홀더(30)를 기판 홀더 반송 장치(140)의 제1 트랜스포터(142)로 2기 동시에 파지하여, 프리웨트조(40)에 반송한다. 이어서, 프리웨트조(40)에서 처리된 기판을 보유 지지한 기판 홀더(30)를, 제1 트랜스포터(142)로 프리소크조(128)에 반송하고, 프리소크조(128)에서 기판 위의 산화막을 에칭한다. 계속하여, 이 기판을 보유 지지한 기판 홀더(30)를, 제1 세정조(130a)에 반송하여, 이 제1 세정조(130a)에 수납된 순수로 기판의 표면을 수세한다.
수세가 종료된 기판을 보유 지지한 기판 홀더(30)는 제2 트랜스포터(144)에 의해, 제1 세정조(130a)로부터 도금조(110)로 반송되어, 도금액을 채운 도금 셀(114)에 수납된다. 제2 트랜스포터(144)는, 상기한 수순을 순차 반복 행하여, 기판을 보유 지지한 기판 홀더(30)를 순차 도금조(110)의 각각의 도금 셀(114)에 수납한다.
각각의 도금 셀(114)에서는, 도금 셀(114) 내의 애노드(도시하지 않음)와 기판 Wf 사이에 도금 전압을 인가하고, 동시에 패들 구동부(160) 및 패들 종동부(162)에 의해 패들을 기판의 표면과 평행하게 왕복 이동시킴으로써, 기판의 표면에 도금을 행한다.
도금이 종료된 후, 도금 후의 기판을 보유 지지한 기판 홀더(30)를 제2 트랜스포터(144)로 2기 동시에 파지하여, 제2 세정조(130b)까지 반송하여, 제2 세정조(130b)에 수용된 순수에 침지시켜 기판의 표면을 순수 세정한다. 이어서, 기판 홀더(30)를, 제2 트랜스포터(144)에 의해 블로우조(132)에 반송하여, 에어의 분사 등에 의해 기판 홀더(30)에 부착된 수적을 제거한다. 그 후, 기판 홀더(30)를, 제1 트랜스포터(142)에 의해 기판 착탈부(120)에 반송한다.
기판 착탈부(120)에서는, 기판 반송 장치(122)에 의해 기판 홀더(30)로부터 처리 후의 기판이 취출되어, 스핀 린스 드라이어(106)에 반송된다. 스핀 린스 드라이어(106)는, 고속 회전에 의해 도금 처리 후의 기판을 고속 회전시켜 건조시킨다. 건조된 기판은, 기판 반송 장치(122)에 의해 카세트(100)로 되돌려진다.
이어서, 도 1에 도시한 기판 홀더(30)의 상세에 대하여 설명한다. 도 2는, 도 1에 도시한 기판 홀더(30)의 사시도이다. 기판 홀더(30)는 도 2에 도시하는 바와 같이, 예를 들어 염화비닐제로 직사각형 평판상의 제1 보유 지지 부재(35)와, 이 제1 보유 지지 부재(35)에 힌지(33)를 개재시켜 개폐 가능하게 설치된 제2 보유 지지 부재(36)를 갖고 있다. 기판 홀더(30)의 제1 보유 지지 부재(35)의 대략 중앙부에는, 기판을 보유 지지하기 위한 보유 지지면(38)이 형성되어 있다. 또한, 제1 보유 지지 부재(35)의 보유 지지면(38)의 외주에는, 보유 지지면(38)의 주위를 따라, 내방으로 돌출되는 돌출부를 갖는 역L자상의 클램퍼(37)가 등간격으로 설치되어 있다.
기판 홀더(30)의 제1 보유 지지 부재(35)의 단부에는, 기판 홀더(30)를 반송하거나 현수 지지하거나 할 때의 지지부가 되는 1쌍의 대략 T자상의 핸드(39)가 연결되어 있다. 도 1에 도시한 스토커(124) 내에 있어서, 스토커(124)의 주위벽 상면에 핸드(39)를 걺으로써, 기판 홀더(30)가 수직으로 현수 지지된다. 또한, 이 현수 지지된 기판 홀더(30)의 핸드(39)를 제1 트랜스포터(142) 또는 제2 트랜스포터(144)로 파지하여 기판 홀더(30)가 반송된다. 또한, 프리웨트조(40), 프리소크조(128), 제1 세정조(130a), 제2 세정조(130b), 블로우조(132) 및 도금조(110) 내에 있어서도, 기판 홀더(30)는 핸드(39)를 통하여 그것들의 주위벽에 현수 지지된다.
또한, 핸드(39)에는, 외부의 전원에 접속하기 위한 도시하지 않은 외부 접점이 설정되어 있다. 이 외부 접점은, 복수의 배선을 개재시켜 보유 지지면(38)의 외주에 설정된 복수의 중계 접점(도시하지 않음)과 전기적으로 접속되어 있다.
제2 보유 지지 부재(36)는, 힌지(33)에 고정된 기초부(31)와, 기초부(31)에 고정된 링상의 시일 홀더(32)를 구비하고 있다. 제2 보유 지지 부재(36)의 시일 홀더(32)에는, 시일 홀더(32)를 제1 보유 지지 부재(35)에 압박하여 고정하기 위한 누름 링(34)이 회전 가능하게 장착되어 있다. 누름 링(34)은, 그 외주부에 있어서 외방으로 돌출되는 복수의 돌출부(34a)를 갖고 있다. 돌출부(34a)의 상면과 클램퍼(37)의 내방 돌출부의 하면은, 회전 방향을 따라 서로 역방향으로 경사지는 테이퍼면을 갖는다.
기판을 보유 지지할 때는, 먼저, 제2 보유 지지 부재(36)를 개방한 상태에서 제1 보유 지지 부재(35)의 보유 지지면(38)에 기판을 적재하고, 제2 보유 지지 부재(36)를 폐쇄하여 제1 보유 지지 부재(35)와 제2 보유 지지 부재(36) 사이에 기판을 끼워 넣는다. 계속하여, 누름 링(34)을 시계 방향으로 회전시켜, 누름 링(34)의 돌출부(34a)를 클램퍼(37)의 내방 돌출부의 내부(하측)로 미끄러뜨려 넣는다. 이에 의해, 누름 링(34)과 클램퍼(37)에 각각 설치된 테이퍼면을 개재하여, 제1 보유 지지 부재(35)와 제2 보유 지지 부재(36)가 서로 체결되어 로크되어, 기판이 보유 지지된다. 보유 지지된 기판의 피도금면은, 외부에 노출된다. 기판의 보유 지지를 해제할 때는, 제1 보유 지지 부재(35)와 제2 보유 지지 부재(36)가 로크된 상태에 있어서, 누름 링(34)을 반시계 방향으로 회전시킨다. 이에 의해, 누름 링(34)의 돌출부(34a)가 역L자상의 클램퍼(37)로부터 분리되어, 기판의 보유 지지가 해제된다.
이어서, 도 1에 도시한 프리웨트조(40)의 상세에 대하여 설명한다. 상술한 바와 같이, 레지스트 개구부를 갖는 기판에 도금을 하는 경우, 레지스트 개구부 내에 액체를 충전할 필요가 있다. 이 외에도, 레지스트 개구부 내에 레지스트 잔사가 존재하는 경우에는, 레지스트 잔사를 제거할 필요도 있다. 그래서, 본 실시 형태의 프리웨트조(40)는 레지스트 개구부 내의 레지스트 잔사를 제거하기 위한 레지스트 잔사 제거 장치와, 레지스트 개구부 내에 액체를 충전하는 액체 충전 장치를 갖는다.
도 3은 레지스트 잔사 제거 장치의 개략 측단면도이다. 도시한 바와 같이, 레지스트 잔사 제거 장치(50)는 처리조(51)(제1 처리조의 일례에 상당한다)와, 오버플로우조(52)와, 스프레이부(60)를 갖는다. 처리조(51)는 기판 Wf를 보유 지지한 기판 홀더(30)를 연직으로 수용하도록 구성된다. 스프레이부(60)는 기판 홀더(30)와 대향하여 처리조(51) 내에 배치되고, 기판 Wf의 레지스트 개구부가 형성된 면(피도금면)에 제1 처리액을 분사하는 노즐을 구비한다. 오버플로우조(52)는, 처리조(51)와 인접하여 배치되고, 처리조(51)로부터 넘친 제1 처리액을 받도록 구성된다. 또한, 스프레이부(60)가 기판 Wf에 스프레이하는 제1 처리액으로서는, 예를 들어 순수, 계면 활성제 및 시트르산 중 어느 것을 포함한 순수, 황산, 계면 활성제 및 시트르산 중 어느 것을 포함한 황산, CO2 이온 등을 포함하는 이온수, 폴리알킬렌글리콜군으로부터의 화합물을 포함한 액체, 아미노기를 함유하는 알킬렌글리콜군으로부터의 화합물을 포함한 액체, 메탄술폰산, 그리고 이들의 임의의 조합 등을 채용할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 제1 처리액으로서 순수를 사용한 예를 설명한다.
레지스트 잔사 제거 장치(50)는 스프레이부(60)와 유체 연통하는 제1 공급관(54)과, 처리조(51)와 유체 연통하는 제2 공급관(55)과, 처리조(51)와 유체 연통하는 제1 배출관(56)과, 오버플로우조(52)와 유체 연통하는 제2 배출관(57)을 더 갖는다. 제1 공급관(54) 및 제2 공급관(55)은, 순수 공급원(53)과 유체 연통한다. 제1 공급관(54)에는, 제1 공급관(54)의 개폐를 행하기 위한 제1 공급 밸브(54a)가 설치된다. 제2 공급관(55)에는, 제2 공급관(55)의 개폐를 행하기 위한 제2 공급 밸브(55a)가 설치된다. 제1 배출관(56)에는, 제1 배출관(56)의 개폐를 행하기 위한 제1 배출 밸브(56a)가 설치된다.
제1 공급관(54)은, 스프레이부(60)가 기판 Wf에 순수를 스프레이할 때에, 순수 공급원(53)으로부터 순수를 스프레이부(60)로 공급하도록 구성된다. 제2 공급관(55)은, 처리조(51)에 순수 등의 액체를 공급하도록 구성되고, 이에 의해 기판 Wf를 액체에 침지할 수 있다. 제1 배출관(56)은, 스프레이부(60)로부터 기판 Wf에 스프레이된 순수를 배출하도록 구성된다. 제2 배출관(57)은, 오버플로우조(52)가 받은 순수를 배출하도록 구성된다.
스프레이부(60)로부터 기판 Wf로 스프레이된 순수는, 레지스트 개구부 내에 들어가, 레지스트 개구부 내의 레지스트 잔사를 제거할 수 있다. 레지스트 잔사 제거 장치(50)는 스프레이부(60)를 연직 방향으로, 기판 Wf의 면을 따라 상대 이동시키는 예를 들어 액추에이터 등의 도시하지 않은 이동 기구를 갖는다. 레지스트 잔사 제거 장치(50)는 스프레이부(60)를 연직 방향으로 왕복 이동시킴으로써, 스프레이부(60)의 노즐로 기판 Wf를 주사한다. 이때, 스프레이부(60)는 기판 Wf의 모든 레지스트 개구부에 순수를 스프레이하는 것이 바람직하다. 환언하면, 기판 Wf의 레지스트 개구부가 형성된 면의 전체면에, 스프레이부(60)로부터의 순수를 충돌시키는 것이 바람직하다. 이에 의해, 기판 Wf의 피도금면의 전체면에 있어서, 레지스트 개구부 내의 레지스트 잔사를 제거할 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「기판 Wf의 레지스트 개구부가 형성된 면의 전체면」이란, 기판 홀더(30)로부터 노출된 기판 Wf의 면의 전체면이다.
스프레이부(60)로부터의 순수는 레지스트 개구부 내에 체류하고, 레지스트 개구부 내에 어느 정도의 순수를 충전할 수 있다. 한편, 레지스트 개구부 내의 레지스트 잔사를 제거하도록 스프레이부(60)로부터의 순수의 압력을 높이면, 레지스트 개구부 내로 혼입되는 기포가 많아진다. 그러나, 이 기포는, 후술하는 액체 충전 장치에 의해 제거할 수 있다. 스프레이부(60)로부터의 순수는 0.05㎫ 이상 0.45㎫ 이하의 압력으로 스프레이하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 레지스트 개구부 내의 레지스트 잔사를 보다 확실하게 제거할 수 있다. 0.05㎫ 미만의 압력으로 스프레이한 경우는, 순수의 압력이 약하여, 레지스트 잔사를 제거하지 못할 우려가 있다. 또한, 0.45㎫ 초과의 압력으로 스프레이한 경우는, 레지스트 개구부 내로 혼입되는 기포가 많아져, 후술하는 액체 충전 장치에 있어서의 처리 시간이 길어진다.
또한, 스프레이부(60)로부터의 순수는 2.5m/초 이상 15.0m/초 이하의 유속이며 또한 10L/분 이상 20L/분 이하의 유량으로 스프레이하는 것이 바람직하다. 순수의 유속을 상기 범위 내로 함으로써, 레지스트 개구부 내로 혼입되는 기포를 적게 할 수 있어, 후술하는 액체 충전 장치에 있어서의 처리 시간을 짧게 할 수 있다. 또한, 순수의 유량을 상기 범위 내로 함으로써, 효율적으로 레지스트 잔사를 제거할 수 있다. 따라서, 순수의 유속 및 유량을 상기 범위 내로 함으로써, 레지스트 잔사 제거 장치(50) 및 후술하는 액체 충전 장치에 있어서의 처리 시간의 양쪽을 짧게 할 수 있다.
도 3에 도시하는 레지스트 잔사 제거 장치(50)에서는, 스프레이부(60)가 연직 방향으로 왕복 이동하도록 구성되어 있지만, 이에 한정하지 않고, 액추에이터 등의 이동 기구에 의해, 기판 홀더(30)를 연직 방향으로 왕복 이동시켜도 된다. 즉, 스프레이부(60)와 기판 홀더(30)가, 상대적으로 이동하기만 하면 되고, 이에 의해 기판 Wf 전체면으로 순수를 스프레이하여, 전체면에 걸쳐 레지스트 잔사를 제거할 수 있다. 따라서, 예를 들어 스프레이부(60)와 기판 홀더(30)의 양쪽을 서로 반대 방향으로 왕복 이동시켜도 된다. 이 경우는, 스프레이부(60)의 주사의 스트로크와 기판 홀더(30)의 이동의 스트로크를 작게 할 수 있다. 또한, 도금 장치의 설치 스페이스의 제약이 없는 경우는, 레지스트 잔사 제거 장치(50)는 스프레이부(60) 및/또는 기판 홀더(30)를 수평 방향으로 왕복 이동시키도록 구성되어 있어도 된다.
또한, 도 3에 도시하는 레지스트 잔사 제거 장치(50)에서는, 기판 홀더(30)가 연직으로 처리조(51)에 수납되어 있지만, 이에 한정하지 않고, 기판 홀더(30)를 예를 들어 수평하게 처리조(51)에 수납해도 된다. 이 경우도, 스프레이부(60)는 기판 Wf에 대향하도록 배치할 수 있다. 또한, 본 실시 형태와 같이 기판 홀더(30)를 연직으로 배치한 경우는, 기판 Wf에 스프레이된 순수가 중력에 의해 하방으로 흐른다. 이로 인해, 기판 Wf의 표면에 체류하는 순수의 양을 저감시킬 수 있으므로, 기판 Wf의 표면에 체류하는 순수(수막)에 의해 스프레이부(60)의 레지스트 잔사 제거 효율이 저하되는 것을 억제할 수 있다.
도 4는, 도 3에 도시한 스프레이부(60)의 측면도이다. 또한, 도 5는, 도 3에 도시한 스프레이부(60)의 평면도이다. 도 4 및 도 5에 있어서는, 설명의 편의상, 기판 Wf를 표시하고, 노즐(63)의 각각으로부터 순수를 스프레이하고 있는 상태를 나타내고 있다. 도 4 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 스프레이부(60)는 순수를 분출하는 복수의 노즐(63)과, 노즐(63)이 설치되는 대략 판상의 본체부(61)와, 노즐(63)에 순수를 공급하기 위한 배관부(62)를 갖는다. 본체부(61)의 내부에는, 배관부(62)로부터의 순수를 각 노즐(63)에 분배하기 위한 도시하지 않은 배관이 설치된다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 스프레이부(60)는 연직 상하 방향으로 이격된 제1 노즐군(70)과, 제2 노즐군(75)을 갖는다. 제1 노즐군(70) 및 제2 노즐군(75)은, 수평 방향(폭 방향)으로 배열된 복수의 노즐(63)을 갖는다. 또한, 제1 노즐군(70)은, 수평 방향으로 배열된 제1 노즐 열(70-1)과, 제2 노즐 열(70-2)을 갖는다. 제1 노즐 열(70-1)과 제2 노즐 열(70-2)은 상하 방향으로 인접하여 배치된다. 마찬가지로, 제2 노즐군(75)은, 수평 방향으로 배열된 제1 노즐 열(75-1)과, 제2 노즐 열(75-2)을 갖는다. 제1 노즐 열(75-1)과 제2 노즐 열(75-2)은 상하 방향으로 인접하여 배치된다.
제1 노즐군(70) 및 제2 노즐군(75)을 구성하는 복수의 노즐(63)의 각각은, 소정의 폭으로 순수를 스프레이할 수 있다. 따라서, 제1 노즐 열(70-1), 제2 노즐 열(70-2), 제1 노즐 열(75-1) 및 제2 노즐 열(75-2)은, 기판 Wf의 폭 방향(도 5 중 좌우 방향)의 전역에 걸쳐 순수를 스프레이할 수 있도록 구성되어 있다. 이로 인해, 예를 들어 제1 노즐 열(70-1) 또는 제1 노즐 열(75-1)의 노즐(63)의 하나가 막힌 경우라도, 스프레이부(60)가 기판 Wf의 면을 따라 연직 방향으로 왕복 이동함으로써, 제2 노즐 열(70-2) 또는 제2 노즐 열(75-2)의 노즐(63)에 의해 기판의 폭 방향의 전역에 걸쳐 순수를 스프레이할 수 있다. 즉, 본 실시 형태에서는, 제1 노즐군(70) 및 제2 노즐군(75)이, 각각 2열의 노즐 열을 가지므로, 어느 것의 열의 노즐(63)에 고장이 발생해도, 기판 Wf에 순수의 스프레이가 되지 않는 사태를 회피할 수 있어, 스프레이부(60)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 스프레이부(60)가 연직 상하 방향으로 이격된 제1 노즐군(70)과 제2 노즐군(75)을 가지므로, 스프레이부(60)를 연직 방향으로 왕복 이동시킬 때의 스트로크를 작게 할 수 있다.
본 실시 형태에 있어서는, 제1 노즐군(70)의 제1 노즐 열(70-1)은 20의 노즐(63)로 구성되고, 제2 노즐 열(70-2)은 21의 노즐(63)로 구성된다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 제1 노즐 열(70-1)의 노즐(63)의 각각 수평 방향 위치는, 제2 노즐 열(70-2)의 인접하는 2개의 노즐(63)의 중간 위치에 대응한다. 즉, 제1 노즐군(70)의 노즐(63)은 지그재그 배열로 배치된다. 마찬가지로, 제2 노즐군(75)의 제2 노즐 열(75-1)은 20의 노즐(63)로 구성되고, 제2 노즐 열(75-2)은 21의 노즐(63)로 구성된다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 제2 노즐 열(75-1)의 노즐(63)의 각각의 수평 방향의 위치는, 제2 노즐 열(75-2)의 인접하는 2개의 노즐(63)의 중간 위치에 대응한다. 즉, 제2 노즐군(75)의 노즐(63)은 지그재그 배열로 배치된다. 이렇게 노즐(63)이 지그재그 배열로 배치됨으로써, 기판 Wf의 폭 방향(도 5 중 좌우 방향)으로 보다 균일하게 순수를 스프레이할 수 있다.
도 4에 도시되는 바와 같이, 노즐(63)은, 노즐구(63a)가 기판 Wf의 피도금 면과 직교하는 방향에 대하여 경사지도록, 스프레이부(60)에 설치된다. 본 실시 형태에서는, 제1 노즐군(70)의 노즐(63)은, 노즐구(63a)가 수평면에 대하여 약 5°만큼 상향으로 되도록 스프레이부(60)에 형성된다. 또한, 제2 노즐군(75)의 노즐(63)은, 노즐구(63a)가 수평면에 대하여 약 5°만큼 하향으로 되도록 스프레이부(60)에 형성된다. 도 2에 관련하여 설명한 바와 같이, 기판 홀더(30)는 기판 Wf를 제1 보유 지지 부재(35)와 제2 보유 지지 부재(36) 사이에 끼워 넣어 보유 지지한다. 이로 인해, 제2 보유 지지 부재(36)를 구성하는 누름 링(34)과 기판 Wf 사이에는 단차가 존재하여, 기판 Wf의 피도금면에는 누름 링(34)에 의해 음영이 되는 부분이 존재할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 노즐구(63a)가 기판 Wf의 피도금면에 직교하는 방향에 대하여 경사져 있으므로, 이러한 기판 Wf의 피도금면의 음영이 되는 부분에도, 스프레이를 직접 닿게 할 수 있다. 나아가서는, 기판 Wf 전체면에 있어서, 레지스트 개구부 내의 레지스트 잔사를 제거할 수 있다.
본 실시 형태에 있어서, 제1 노즐군(70)으로부터의 스프레이와 제2 노즐군(75)으로부터의 스프레이를 동시에 행한 경우, 제1 노즐군(70)으로부터 기판 Wf의 표면에 스프레이된 순수는, 중력에 의해 하방으로 흘러, 기판 Wf의 표면 위에 수막을 형성한다. 그렇게 하면, 제2 노즐군(75)은, 제1 노즐군(70)으로부터의 스프레이에 의한 수막 위에 순수를 스프레이하게 되므로, 기판 Wf의 레지스트 개구부에 직접 순수를 닿게 하는 것이 곤란해져, 제2 노즐군(75)으로부터의 스프레이에 의한 레지스트 잔사의 제거 효율이 저하될 우려가 있다. 이로 인해, 본 실시 형태에서는, 스프레이부(60)로 기판 Wf에 순수를 스프레이할 때는, 제1 노즐군(70)으로부터의 스프레이와 제2 노즐군(75)으로부터의 스프레이를, 각각의 타이밍에 행하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 각각의 노즐군의 스프레이 시의 수막의 영향을 저감할 수 있다.
특히, 본 실시 형태에서는, 도 4에 도시하는 바와 같이 제1 노즐군(70)의 노즐(63)이 수평면에 대하여 상향이며, 제2 노즐군(75)의 노즐(63)이 수평면에 대하여 하향이다. 따라서, 스프레이부(60)가 상방으로 이동하고 있을 때는, 상방에 위치하는 제1 노즐군(70)의 노즐(63)로부터 순수를 스프레이하고, 스프레이부(60)가 하방으로 이동하고 있을 때는, 하방에 위치하는 제2 노즐군(75)의 노즐(63)로부터 순수를 스프레이하는 것이 바람직하다. 마찬가지로, 기판 홀더(30)가 스프레이부(60)에 대하여 이동하는 경우에는, 기판 홀더(30)가 상방으로 이동하고 있을 때는, 하방에 위치하는 제2 노즐군(70)의 노즐(63)로부터 순수를 스프레이하고, 기판 홀더(30)가 하방으로 이동하고 있을 때는, 상방에 위치하는 제1 노즐군(70)의 노즐로부터 순수를 스프레이하는 것이 바람직하다. 환언하면, 제1 노즐군(70) 및 제2 노즐군(75) 중 스프레이부(60)의 상대 이동의 진행 방향의 선두측에 위치하는 노즐군으로부터 순수를 스프레이하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 각각의 노즐군의 스프레이 시의 수막의 영향을 저감하면서, 상술한 기판 Wf의 피도금면의 음영이 되는 부분에, 스프레이를 직접 닿게 할 수 있다.
이어서, 스프레이부(60)의 연직 방향의 왕복 이동의 스트로크에 대하여 설명한다. 도 6은 최하부에 위치하는 스프레이부(60)의 평면도이다. 도 7은 최상부에 위치하는 스프레이부(60)의 평면도이다. 도 6 및 도 7에 있어서는, 설명의 편의상, 기판 Wf를 표시하고 있다. 본 실시 형태에서는, 기판 Wf의 레지스트 개구부가 형성된 면의 거의 전체면의 영역에서, 스프레이부(60)의 노즐(63)에 의한 주사 횟수를 동일하게 하도록 스프레이부(60)의 스트로크를 설정한다. 구체적으로는, 제1 노즐군(70)의 제1 노즐 열(70-1) 및 제2 노즐 열(70-2) 그리고 제2 노즐군(75)의 제1 노즐 열(75-1) 및 제2 노즐 열(75-2) 중 예를 들어 2개의 노즐 열로부터의 스프레이가 기판 Wf의 표면에 닿도록, 스프레이부(60)의 스트로크를 설정한다.
본 실시 형태에 있어서, 도 6에 도시하는 바와 같이 스프레이부(60)가 최하부에 위치할 때, 제1 노즐군(70)의 제1 노즐 열(70-1)의 노즐(63)로부터의 순수는, 기판 Wf의 상하 방향의 중심선 CL1보다도 상방에 스프레이된다. 한편, 제1 노즐군(70)의 제2 노즐 열(70-2)과, 제2 노즐군(75)의 제1 노즐 열(75-1) 및 제2 노즐 열(75-2)의 노즐(63)로부터의 순수는, 중심선 CL1보다도 하방에 스프레이된다. 또한, 도 7에 도시하는 바와 같이, 스프레이부(60)가 최상부에 위치할 때, 제2 노즐군(75)의 제2 노즐 열(75-2)의 노즐(63)로부터의 순수는, 기판 Wf의 상하 방향의 중심선 CL1보다도 하방에 스프레이된다. 한편, 제1 노즐군(70)의 제1 노즐 열(70-1) 및 제2 노즐 열(70-2)과, 제2 노즐군(75)의 제1 노즐 열(75-1)의 노즐(63)로부터의 순수는, 중심선 CL1보다도 상방에 스프레이된다. 이에 의해, 예를 들어 기판 Wf의 중심선 CL1 위에는, 제1 노즐군(70)의 제2 노즐 열(70-2)과 제2 노즐군(75)의 제1 노즐 열(75-1)로부터 순수가 스프레이된다.
기판 Wf의 피도금면에 대한 스프레이양을 균일화하기 위해서는, 예를 들어 하나의 노즐 열을 갖는 스프레이부(60)를, 기판 Wf의 피도금면의 전역에 동일 횟수만큼 주사하는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 이 경우는 스프레이부(60)의 스트로크가 커져, 레지스트 잔사의 제거 처리에 시간을 요한다. 본 실시 형태에서는, 도 6 및 도 7에 도시하는 바와 같은 스트로크로 스프레이부(60)를 연직 방향으로 왕복 이동시킴으로써, 기판 Wf의 피도금면의 거의 전역에, 제1 노즐군(70)의 제1 노즐 열(70-1) 및 제2 노즐 열(70-2) 그리고 제2 노즐군(75)의 제1 노즐 열(75-1) 및 제2 노즐 열(75-2)로부터의 스프레이 중 2개의 열로부터의 스프레이가 닿게 된다. 이에 의해, 스프레이부(60)의 스트로크를 작게 하면서, 기판 Wf의 피도금면에 대한 스프레이양을 균일화할 수 있다. 단, 도금 장치의 설치 스페이스의 제약이 없어, 상하 스트로크가 커지는 것이 허용되는 경우 등에는, 스프레이부(60)가 하나의 노즐 열만을 갖도록 해도 된다.
이어서, 인접하는 노즐(63)끼리의 방향에 대하여 설명한다. 도 8a는 스프레이부(60)의 노즐(63)의 방향의 비교예를 도시하는 평면도이다. 도 8b는 스프레이부(60)의 노즐(63)의 방향의 비교예를 도시하는 상면도이다. 도 8a에 도시하는 바와 같이, 노즐(63)의 노즐구(63a)는 슬롯 형상을 갖는다. 이 비교예에 있어서는, 인접하는 노즐(63)의 노즐구(63a)는 모두, 노즐구(63a)의 긴 변 방향이 수평이 되도록 설치된다. 인접하는 노즐(63)의 방향이 도 8a에 도시하는 바와 같이 배치된 경우, 도 8b에 도시하는 바와 같이 노즐(63)로부터 스프레이되는 순수 S1이 서로 간섭하는 부분 S2가 발생하여, 기판 Wf에 적절하게 스프레이가 되지 않을 우려가 있다.
도 9a는 스프레이부(60)의 노즐(63)의 방향의 일 실시예를 도시하는 평면도이다. 도 9b는 스프레이부(60)의 노즐(63)의 방향의 일 실시예를 도시하는 상면도이다. 도 9a에 도시하는 예에서는, 인접하는 노즐(63)의 노즐구(63a)는, 노즐구(63a)의 긴 변 방향이 수평면에 대하여 서로 동일한 각도를 갖도록 경사져 있다. 인접하는 노즐(63)의 방향이 도 9a에 도시하는 바와 같이 배치된 경우, 도 9b에 도시하는 바와 같이 노즐(63)로부터 스프레이되는 순수 S1은, 서로 접촉하지 않아, 노즐(63)의 간섭을 방지할 수 있다.
도 10은 스프레이부(60)의 제1 노즐군(70)의 노즐(63)의 배열의 일례를 나타내는 부분 평면도이다. 도 10에 도시하는 이 예에서는, 폭 방향의 중심선 CL2보다도 도면 중 좌측의 노즐(63)은, 노즐구(63a)의 중심선 CL2측(도면 중 우측)이 내려가도록 소정 각도(약 5°)로 경사져 있다. 이에 반하여, 폭 방향의 중심선 CL2보다도 도면 중 우측의 노즐(63)은, 노즐구(63a)의 중심선 CL2측(도면 중 좌측)이 내려가도록 소정 각도(약 5°)로 경사져 있다. 제2 노즐 열(70-2)의 중심선 CL2 위에 위치하는 노즐(63)은, 노즐구(63a)의 긴 변 방향이 수평해지도록 배치된다. 도 10의 예에서는, 제2 노즐 열(70-2)의 중심선 CL2 위에 위치하는 노즐(63)로부터의 스프레이는, 인접하는 노즐(63)로부터의 스프레이와 간섭할 수 있다.
도 11은 스프레이부(60)의 제1 노즐군(70)의 노즐(63)의 배열의 다른 일례를 나타내는 부분 평면도이다. 도 11에 도시하는 이 예에서는, 제1 노즐 열(70-1)의 노즐(63)은, 노즐구(63a)의 도면 중 우측이 내려가도록 소정 각도(약 5°)로 경사져 있다. 또한, 제2 노즐 열(70-2)의 노즐(63)은, 노즐구(63a)의 도면 중 좌측이 내려가도록 소정 각도(약 5°)로 경사져 있다. 도 11의 예에서는, 제1 노즐군(70)의 모든 노즐(63)로부터의 스프레이가 다른 노즐로부터의 스프레이와 간섭하는 것을 방지할 수 있다.
도 9a 내지 도 11에 도시한 바와 같이, 제1 노즐군(70) 및 제2 노즐군(75)을 구성하는 복수의 노즐(63)이, 슬롯 형상의 노즐구(63a)를 갖는 경우는, 복수의 노즐(63)의 노즐구(63a)는, 수평 방향으로 인접하는 다른 노즐(63)로부터의 스프레이와 간섭하지 않도록 방향이 부여되는 것이 바람직하다. 이에 의해, 기판 Wf에 대한 스프레이의 균일성을 향상시킬 수 있다. 또한, 노즐구(63a)의 형상은, 임의의 형상을 채용할 수 있다. 노즐구(63a)의 형상이 슬롯 형상이 아닌 경우에 있어서도, 다른 노즐(63)로부터의 스프레이와 간섭하지 않도록 노즐구(63a)를 방향 부여하는 것이 바람직하다.
이어서, 레지스트 잔사 제거 장치(50)에 있어서 기판 Wf 위의 레지스트 잔사를 제거하는 수순에 대하여 설명한다. 도 12a 내지 도 12d는, 기판 Wf 위의 레지스트 잔사를 제거하는 수순을 나타내기 위한 레지스트 잔사 제거 장치(50)의 개략 측단면도이다. 도 12a에 도시하는 바와 같이, 기판 Wf를 보유 지지한 기판 홀더(30)가 처리조(51)에 수납되어 있지 않을 때, 제1 배출 밸브(56a)만이 개방되어 있고, 다른 밸브는 폐쇄되어 있다.
도 12b에 도시하는 바와 같이, 기판 홀더(30)를 처리조(51)에 수납할 때에는, 제1 공급 밸브(54a)를 개방하고, 스프레이부(60)의 노즐(63)로부터의 순수의 스프레이를 미리 개시해 두는 것이 바람직하다. 계속하여, 노즐(63)로부터 스프레이한 상태에서, 기판 Wf를 처리조(51) 내에 연직으로 수납한다. 이때, 스프레이부(60)로부터의 스프레이가 미리 개시되어 있으므로, 기판 Wf를 처리조(51)에 수납 함과 함께 기판 Wf에 순수가 스프레이된다. 이로 인해, 기판 Wf의 처리조(51)에 대한 수납이 완료되고 나서 스프레이를 개시하는 경우에 비하여, 처리 시간을 단축할 수 있다.
기판 Wf를 처리조(51)에 수납한 후, 도 12c에 도시하는 바와 같이 스프레이부(60)를 연직 상하 방향으로 왕복 이동시켜, 기판 Wf의 레지스트 개구부가 형성된 면의 전방면에 순수를 스프레이한다. 이에 의해, 기판 Wf의 레지스트 개구부 내의 레지스트 잔사가 제거된다. 처리조(51) 내에 고이는 스프레이부(60)로부터의 순수는, 제1 배출관(56)으로부터 배출된다. 스프레이부(60)로부터의 순수의 스프레이를 정지한 후, 도 12d에 도시하는 바와 같이 기판 Wf를 처리조(51)로부터 취출한다. 다른 기판 Wf에 대하여 레지스트 잔사의 제거를 행하는 경우는, 도 12a 내지 도 12d에 도시하는 처리를 반복할 수 있다.
이어서, 프리웨트조(40)를 구성하는 액체 충전 장치에 대하여 상세하게 설명한다. 도 13은 액체 충전 장치의 개략 측단면도이다. 액체 충전 장치(80)는 레지스트 잔사 제거 장치(50)로 처리된 기판 Wf의 레지스트 개구부에 제2 처리액을 충전하도록 구성된다. 액체 충전 장치(80)에서 취급하는 제2 처리액은, 예를 들어 레지스트 잔사 제거 장치(50)에서 취급하는 제1 처리액과는 상이한 액체를 채용할 수 있다. 구체적으로는, 제2 처리액으로서는, 예를 들어 탈기수, 계면 활성제 및 시트르산 중 어느 것을 포함한 순수, 황산, 계면 활성제 및 시트르산 중 어느 것을 포함한 황산, CO2 이온 등을 포함하는 이온수, 폴리알킬렌글리콜군으로부터의 화합물을 포함한 액체, 아미노기를 함유하는 알킬렌글리콜군으로부터의 화합물을 포함한 액체, 메탄술폰산, 그리고 이들의 임의의 조합 등을 채용할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 제2 처리액으로서 탈기수를 사용한 예를 설명한다.
도시한 바와 같이, 액체 충전 장치(80)는 탈기조(81)(제2 처리조의 일례에 상당한다)와, 오버플로우조(82)와, 용존 산소계(83)와, 탈기수 순환 장치(84)(순환 장치의 일례에 상당한다)를 갖는다. 탈기조(81)는 탈기수를 보유 지지하고 있으며, 기판 Wf를 보유 지지한 기판 홀더를 수용하도록 구성된다. 오버플로우조(82)는, 탈기조(81)와 인접하여 배치되고, 탈기조(81)로부터 넘친 탈기수를 받도록 구성된다. 용존 산소계(83)는, 탈기조(81) 내의 탈기수의 용존 산소 농도를 계측하도록 구성된다. 탈기수 순환 장치(84)는, 탈기조(81) 내의 탈기수를 순환시키도록 구성된다. 액체 충전 장치(80)는 탈기조(81) 내의 탈기수를 교반하는 교반 장치(90)를 더 구비하고 있어도 된다. 또한, 액체 충전 장치(80)는 이들 외에도, 탈기수 중에 있어서 탈기수를 기판 Wf에 분사하는 수중 노즐을 구비하고 있어도 된다.
탈기수 순환 장치(84)는, 오버플로우조(82)와 탈기조(81)를 유체 연통하는 순환관로(89)를 갖는다. 또한, 탈기수 순환 장치(84)는, 순환관로(89) 위에 펌프(85)와, 탈기 유닛(86)과, 필터(87)를 갖는다. 펌프(85)는, 오버플로우조(82)로부터 탈기조(81)로 탈기수를 이송하도록 구성된다. 탈기 유닛(86)은, 진공원(88)과 접속되어, 순환관로(89) 중의 탈기수의 탈기 처리를 행한다. 필터(87)는, 순환관로(89) 중의 탈기수에 포함되는 불순물을 제거한다.
액체 충전 장치(80)에 있어서 탈기수를 순환시킬 때는, 먼저, 탈기수 순환 장치(84)는, 펌프를 시동하여 탈기조(81)의 하방으로부터 탈기수를 공급한다. 이에 의해, 탈기조(81)로부터 탈기수가 넘쳐, 오버플로우조(82)로 유입된다. 환언하면, 탈기조(81)의 상방으로부터 오버플로우조(82)로 탈기수를 배출한다. 계속하여, 오버플로우조(82)에 유입된 탈기수는, 오버플로우조(82)의 하방으로부터 배출되어, 탈기 유닛(86)에서 탈기되고, 필터(87)에서 불순물이 제거되어, 탈기조(81)로 되돌아간다. 이와 같이 하여, 탈기조(81) 내의 탈기수가 순환된다. 탈기수 순환 장치(84)는, 오버플로우조(82)와 탈기조(81) 사이에서 탈기수를 순환하면서, 탈기수의 탈기도 행하므로, 탈기조(81) 중의 탈기수의 용존 산소 농도를 소정값 이하로 유지할 수 있다.
액체 충전 장치(80)는 레지스트 잔사 제거 장치(50)에 의해 레지스트 개구부 내의 레지스트 잔사가 제거된 기판 Wf를 처리한다. 구체적으로는, 액체 충전 장치(80)는 탈기조(81) 내의 탈기수에 레지스트 잔사가 제거된 기판 Wf를 보유 지지한 기판 홀더(30)를 침지함으로써, 기판 Wf의 레지스트 개구부 내의 기포를 제거할 수 있다.
기판 Wf는 연직 방향으로 탈기수에 침지되어도 되지만, 바람직하게는 기판 Wf는, 레지스트 개구부가 형성된 면이 상방을 향하며 또한 기판 Wf가 경사지도록, 탈기조 내에 배치된다. 도 14a 내지 도 14c는, 기판 Wf를 탈기수에 침지했을 때의 레지스트 개구부 내의 상태를 설명하기 위한 기판 Wf의 개략 측단면도이다. 도 14a에 도시하는 바와 같이, 기판 Wf의 상방의 표면에는 레지스트 패턴 RP1이 형성되고, 그것에 의해 레지스트 개구부 OP1이 형성된다. 또한, 기판 Wf의 레지스트 개구부 OP1이 형성된 면이 상방을 향하며, 또한 기판 Wf가 경사져 있다.
도 14a에 도시하는 바와 같이 기판 Wf가 경사진 상태에서, 탈기수 DW1에 서서히 침지하면, 탈기수 DW1이 레지스트 개구부 OP1 내의 기체 또는 기포를 흡수하면서 레지스트 개구부 OP1 내에 충전되어 간다(도 14b 및 도 14c 참조). 기판 Wf의 레지스트 개구부 OP1이 형성된 면이 상방을 향하며, 또한 기판 Wf가 경사져 있음으로써, 레지스트 개구부 OP1 내에 탈기수를 충전하기 쉬워진다.
기판 Wf를 탈기수 DW1에 침지할 때, 도시하지 않은 구동 장치에 의해, 기판 Wf에 충격 또는 진동을 부여해도 된다. 이 충격 또는 진동에 의해, 레지스트 개구부 OP1 내의 기포가 기판 Wf로부터 분리되기 쉬워져, 레지스트 개구부 OP1 내에 탈기수 DW1을 충전하기 쉬워진다. 또한, 도 13에 도시한 바와 같이 레지스트 잔사 제거 장치(50)가 교반 장치(90)를 구비하고 있는 경우는, 기판 Wf의 표면 근방의 탈기수 DW1을 교반함으로써, 기판 Wf 표면에 접촉하는 탈기수 DW1의 유량이 증가하므로, 레지스트 개구부 OP1 내에 대한 액체의 충전 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 도 13에 도시한 바와 같이, 탈기수 순환 장치(84)가 탈기조(81) 내의 탈기수를 순환시킴으로써, 기판 Wf 표면에 접촉하는 탈기수 DW1의 유량이 증가하므로, 레지스트 개구부 OP1 내에 대한 액체의 충전 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 액체 충전 장치(80)가 탈기수 DW1을 기판 Wf에 분사하는 수중 노즐을 구비하고 있는 경우는, 수중에서 탈기수 DW1을 기판 Wf에 분사함으로써, 기판 Wf 표면에 접촉하는 탈기수 DW1의 유량이 증가되므로, 레지스트 개구부 OP1 내에 대한 액체의 충전 효율을 향상시킬 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 도금 장치는, 레지스트 잔사 제거 장치(50)와 액체 충전 장치(80)를 갖는 프리웨트조(40)를 구비한다. 이로 인해, 레지스트 개구부 OP1 내에 레지스트 잔사가 존재하는 기판 Wf여도, 레지스트 잔사를 제거한 후, 레지스트 개구부 OP1 내의 액체를 충전할 수 있다. 나아가서는, 기포 및 레지스트 잔사에 기인하는 도금 불량의 발생을 억제할 수 있다.
이상에서 설명한 실시 형태에서는, 레지스트 잔사 제거 장치(50)와 액체 충전 장치(80)가 별개의 장치인 것으로서 설명했지만, 이들 장치를 일체로 구성해도 된다. 도 15는 다른 실시 형태에 관한 프리웨트조(40)를 도시하는 개략 측단면도이다. 이 프리웨트조(40)는 레지스트 잔사 제거 장치와 액체 충전 장치의 양쪽을 포함한다. 도시한 바와 같이, 이 프리웨트조(40)는 처리조(41)와, 스프레이 커버(42)와, 스프레이부(60)와, 회전 기구(43)와, 로터리 조인트(44)를 구비한다.
처리조(41)는 기판 Wf를 보유 지지한 기판 홀더(30)를 수용하도록 구성된다. 처리조(41)는 그 측부에 개구(41a)를 갖는다. 개구(41a)에는, 대략 컵 모양의 스프레이 커버(42)가 기밀하게 설치된다. 스프레이 커버(42)의 기판 홀더(30)에 대향하는 단부의 상방에는 노치(42a)가 형성된다. 스프레이부(60)는 일부가 개구(41a)를 통하여 처리조(41)의 외부에 위치한다. 스프레이부(60)와 스프레이 커버(42) 사이는 메커니컬 시일 등에 의해 밀봉되어, 스프레이 커버(42) 내의 순수 또는 탈기수가 처리조(41)의 외부에 누출되는 것이 방지된다.
스프레이부(60)의 본체부(61)는 대략 원반상으로 형성되고, 스프레이 커버(42)의 내부에 위치한다. 본체부(61)의 기판 Wf와 대향하는 면에는, 복수의 노즐(63)이 형성된다. 노즐(63)은 기판 Wf의 직경의 전장에 걸쳐 순수를 스프레이할 수 있도록 배치되어 있다.
회전 기구(43)는, 예를 들어 모터와 기어를 갖고, 처리조(41)의 외부에 위치하는 스프레이부(60)의 일부와 걸림 결합하여, 스프레이부(60)의 본체부(61)를 기판 Wf의 주위 방향을 따라 회전시킨다. 스프레이부(60)는 로터리 조인트(44)를 개재하여, 도시하지 않은 액체 공급원에 접속된다. 이 액체 공급원은, 순수 또는 탈기수를 스프레이부(60)에 공급한다.
이 프리웨트조(40)에서 레지스트 개구부의 레지스트 잔사를 제거할 때는, 먼저, 기판 홀더(30)를 처리조(41) 내에 수납한다. 이때, 기판 홀더(30)는 스프레이 커버(42)의 단부와는 소정 거리 이격하여 배치된다. 도시하지 않은 액체 공급원으로부터 순수를 스프레이부(60)에 공급하여, 기판 Wf의 레지스트 개구부가 형성된 면에 대하여 노즐(63)로부터 순수를 스프레이한다. 회전 기구(43)는, 스프레이부(60)를 기판 Wf의 주위 방향을 따라 회전시킨다. 이에 의해, 기판 Wf의 레지스트 개구부가 형성된 면의 전체면에, 스프레이부(60)로부터의 순수를 충돌시킬 수 있다. 나아가서는, 기판 Wf 전체면에 있어서, 레지스트 개구부 내의 레지스트 잔사를 제거할 수 있다. 기판 Wf에 스프레이된 순수는 처리조(41) 내에 모여, 도시하지 않은 배출부로부터 처리조(41)의 외부로 배출된다.
레지스트 개구부의 레지스트 잔사의 제거가 종료된 후, 액체 충전 처리를 행한다. 먼저, 기판 홀더(30)를 스프레이 커버(42)에 근접시켜, 도 15에 도시하는 바와 같이, 스프레이 커버(42)의 단부를 기판 홀더(30)에 맞닿게 한다. 이에 의해, 스프레이 커버(42)와 기판 홀더(30)에 의해 폐공간이 형성된다. 이 상태에서, 도시하지 않은 액체 공급원으로부터 탈기수를 스프레이부(60)에 공급하여, 기판 Wf의 레지스트 개구부가 형성된 면에 대하여 노즐(63)로부터 탈기수를 스프레이한다. 기판 Wf에 스프레이된 탈기수는, 스프레이 커버(42)와 기판 홀더(30)에 의해 형성되는 폐공간 내에 모이고, 스프레이를 계속함으로써 폐공간 내가 탈기수로 충만한다. 이에 의해, 기판 Wf의 레지스트 개구부가 형성된 면의 전방면에 탈기수가 접촉하여, 레지스트 개구부 내에 탈기수가 충전된다. 또한, 스프레이부(60)로부터의 탈기수의 공급을 계속함으로써, 폐공간 내에 고인 탈기수는, 노치(42a)로부터 넘쳐 처리조(41)로 유입된다. 처리조(41) 내로 유입된 탈기수는, 도시하지 않은 배출부로부터 처리조(41)의 외부로 배출된다.
도 15에 도시하는 바와 같이, 이 실시 형태에 있어서의 프리웨트조(40)는 단일의 처리조(41)에 있어서 레지스트 잔사 제거 처리와 액체 충전 처리를 행할 수 있다. 이로 인해, 레지스트 잔사 제거 장치(50)와 액체 충전 장치(80)를 각각의 조에 설치하는 경우에 비하여, 프리웨트조(40)의 풋프린트를 저감할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명했지만, 상술한 발명의 실시 형태는, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 본 발명은 그 취지를 일탈하지 않고, 변경, 개량될 수 있음과 함께, 본 발명에는 그의 등가물이 포함되는 것은 물론이다. 또한, 상술한 과제의 적어도 일부를 해결할 수 있는 범위 또는 효과의 적어도 일부를 발휘하는 범위에 있어서, 특허 청구 범위 및 명세서에 기재된 각 구성 요소가 임의의 조합, 또는 생략이 가능하다. 예를 들어, 이상의 설명에서는, 도금 장치의 일례로서 전해 도금 장치를 사용했지만, 이에 한정하지 않고, 프리웨트 처리를 행하는 무전해 도금 장치에도 본 발명을 적용할 수 있다.
이하에 본 명세서가 개시되는 형태의 몇가지를 기재한다.
제1 형태에 의하면, 레지스트 개구부를 갖는 기판에 도금을 하는 도금 방법이 제공된다. 이 도금 방법은, 상기 기판의 상기 레지스트 개구부가 형성된 면에 제1 처리액을 스프레이하여 상기 기판의 레지스트 개구 내의 레지스트 잔사를 제거하는 레지스트 잔사 제거 공정과, 상기 제거 공정을 거친 상기 기판을 제2 처리액에 침지하여 상기 기판의 상기 레지스트 개구부 내에 상기 제2 처리액을 충전하는 충전 공정과, 상기 액체 충전 공정을 거친 상기 기판에 도금하는 도금 공정을 갖는다.
제1 형태에 의하면, 레지스트 개구부 내에 레지스트 잔사가 존재하는 기판이어도, 레지스트 잔사를 제거한 후, 레지스트 개구부 내에 액체를 충전할 수 있다. 따라서, 기포 및 레지스트 잔사에 기인하는 도금 불량의 발생을 억제할 수 있다.
제2 형태에 의하면, 제1 형태의 도금 방법에 있어서, 상기 레지스트 잔사 제거 공정은, 상기 기판의 상기 레지스트 개구부가 형성된 면의 전체면에 상기 제1 처리액을 스프레이하는 공정을 갖는다.
제2 형태에 의하면, 레지스트 개구부가 형성된 면의 전체면에 제1 처리액이 스프레이되므로, 기판 위에 형성된 모든 레지스트 개구부 내의 레지스트 잔사를 제거할 수 있다. 또한, 「기판의 레지스트 개구부가 형성된 면의 전체면」이란, 기판이 기판 홀더에 보유 지지되어 있는 경우에는, 기판 홀더로부터 노출된 기판의 면의 전체면을 의미한다.
제3 형태에 의하면, 제2 형태의 도금 방법에 있어서, 상기 레지스트 잔사 제거 공정은, 노즐이 상기 기판 위를 주사하는 공정을 갖는다. 제3 형태에 의하면, 적은 노즐로 기판 전체면으로 제1 처리액을 스프레이할 수 있다.
제4 형태에 의하면, 제3 형태의 도금 방법에 있어서, 상기 노즐은, 연직 상하 방향으로 이격된 제1 노즐군과, 제2 노즐군을 갖고, 상기 레지스트 잔사 제거 공정은, 상기 제1 노즐군으로부터의 스프레이와, 상기 제2 노즐군으로부터의 스프레이를 연직 방향으로 배치된 상기 기판에 대하여 각각의 타이밍에 행하는 공정을 갖는다.
제4 형태에 의하면, 상하 방향으로 이격된 제1 노즐군과 제2 노즐군을 가지므로, 노즐을 기판 표면을 따라 주사시킬 때의 스트로크를 작게 할 수 있어, 장치 사이즈를 작게 할 수 있다. 또한, 제1 노즐군으로부터의 스프레이와 제2 노즐군으로부터의 스프레이가 각각의 타이밍에 행해지므로, 각각의 노즐군의 스프레이 시의 수막의 영향을 저감할 수 있다.
제5 형태에 의하면, 제4 형태의 도금 방법에 있어서, 상기 레지스트 잔사 제거 공정은, 상기 제1 노즐군과 상기 제2 노즐군 중 상기 노즐의 진행 방향의 선두측의 노즐군으로부터, 상기 기판에 대하여 상기 제1 처리액을 스프레이하는 공정을 갖는다.
제6 형태에 의하면, 제5 형태의 도금 방법에 있어서, 상기 제1 노즐군은 상기 제2 노즐군보다도 연직 방향에서 상방에 위치하고, 상기 레지스트 잔사 제거 공정은, 상기 제1 노즐군을 구성하는 노즐의 노즐구를 상기 기판의 상기 레지스트 개구부가 형성된 면과 직교하는 방향에 대하여 상방으로 경사지게 하여 스프레이하는 공정과, 상기 제2 노즐군을 구성하는 노즐의 노즐구를 상기 기판의 상기 레지스트 개구부가 형성된 면과 직교하는 방향에 대하여 하방으로 경사지게 하여 스프레이하는 공정을 갖는다. 제6 형태에 의하면, 각각의 노즐군의 스프레이 시의 수막의 영향을 저감시키면서, 기판의 피도금면의 음영이 되는 부분에 스프레이를 직접 닿게 할 수 있다.
제7 형태에 의하면, 제2 형태 내지 제6 형태의 어느 도금 방법에 있어서, 상기 레지스트 잔사 제거 공정은, 상기 기판이 노즐에 대하여 이동하는 공정을 갖는다. 제7 형태에 의하면, 적은 노즐로 기판 전체면으로 제1 처리액을 스프레이할 수 있다. 또한, 노즐 자체도 기판 위를 주사하는 경우에는, 노즐의 주사 및 기판의 이동의 스트로크를 작게 할 수 있다.
제8 형태에 의하면, 제1 형태 내지 제7 형태의 어느 도금 방법에 있어서, 상기 상기 레지스트 잔사 제거 공정은, 노즐의 노즐구를 상기 기판의 상기 레지스트 개구부가 형성된 면과 직교하는 방향에 대하여 경사지게 하여 스프레이하는 공정을 갖는다.
기판이 기판 홀더에 보유 지지되는 경우, 기판 홀더에 의해 기판의 피도금면에 음영이 되는 부분이 형성되는 경우가 있다. 제8 형태에 의하면, 노즐구가 기판의 피도금면에 직교하는 방향에 대하여 경사져 있으므로, 이러한 기판의 피도금면의 음영이 되는 부분에도, 스프레이를 직접 닿게 할 수 있다. 나아가서는, 기판의 전체면에 있어서, 레지스트 개구부 내의 레지스트 잔사를 제거할 수 있다.
제9 형태에 의하면, 제1 형태 내지 제8 형태의 어느 도금 방법에 있어서, 상기 레지스트 잔사 제거 공정은, 상기 기판을 연직으로 배치하는 공정을 갖는다. 제9 형태에 의하면, 기판에 스프레이된 제1 처리액이 중력에 의해 하방으로 흐른다. 이로 인해, 기판의 표면에 체류하는 제1 처리액의 양을 저감시킬 수 있으므로, 기판의 표면에 체류하는 제1 처리액(수막)에 의해 레지스트 잔사 제거 효율이 저하되는 것을 억제할 수 있다.
제10 형태에 의하면, 제9 형태의 도금 방법에 있어서, 상기 레지스트 잔사 제거 공정은, 제1 처리조 내에 배치된 노즐로부터 제1 처리액을 스프레이하는 공정과, 상기 노즐로부터 스프레이한 상태에서 상기 기판을 상기 제1 처리조 내에 연직으로 수납하는 공정을 갖는다. 제10 형태에 의하면, 기판을 처리조에 수납하기 전에 노즐로부터의 스프레이가 미리 개시되어 있으므로, 기판을 처리조에 수납하는 동시에 기판에 제1 처리액이 스프레이된다. 이로 인해, 기판의 처리조에 대한 수납이 완료되고 나서 스프레이를 개시하는 경우에 비하여, 처리 시간을 단축할 수 있다.
제11 형태에 의하면, 제1 형태 내지 제12 형태의 어느 도금 방법에 있어서, 상기 레지스트 잔사 제거 공정은 0.05㎫ 이상 0.45㎫ 이하의 압력으로 상기 제1 처리액을 스프레이하는 공정을 갖는다. 제9 형태에 의하면, 레지스트 개구부 내의 레지스트 잔사를 보다 확실하게 제거할 수 있다.
제12 형태에 의하면, 제1 형태 내지 제13 형태의 어느 도금 방법에 있어서, 상기 레지스트 잔사 제거 공정은, 2.5m/초 이상 15.0m/초 이하의 유속이며 또한 10L/분 이상 20L/분 이하의 유량으로 상기 제1 처리액을 스프레이하는 공정을 갖는다. 제12 형태에 의하면, 제1 처리액의 유속을 상기 범위 내로 함으로써, 레지스트 개구부 내로 혼입되는 기포를 적게 할 수 있어, 액체 충전 공정에서의 처리 시간을 짧게 할 수 있다. 또한, 제1 처리액의 유량을 상기 범위 내로 함으로써, 효율적으로 레지스트 잔사를 제거할 수 있다. 따라서, 제1 처리액의 유속 및 유량을 상기 범위 내로 함으로써, 레지스트 잔사 제거 공정 및 액체 충전 공정에서의 처리 시간의 양쪽을 짧게 할 수 있다.
제13 형태에 의하면, 제1 형태 내지 제12 형태의 어느 도금 방법에 있어서, 상기 액체 충전 공정은, 상기 제2 처리액을 교반하는 공정을 갖는다. 제13 형태에 의하면, 제2 처리액을 교반함으로써, 기판 표면에 접촉하는 제2 처리액의 유량이 증가하므로, 레지스트 개구부 내에 대한 액체의 충전 효율을 향상시킬 수 있다.
제14 형태에 의하면, 제1 형태 내지 제13 형태의 어느 도금 방법에 있어서, 상기 액체 충전 공정은, 상기 기판에 충격 또는 진동을 부여하는 공정을 갖는다. 제14 형태에 의하면, 레지스트 개구부 내의 기포가 기판으로부터 분리되기 쉬워져, 레지스트 개구부 내에 제2 처리액을 충전하기 쉬워진다.
제15 형태에 의하면, 제1 형태 내지 제14 형태의 어느 도금 방법에 있어서, 상기 액체 충전 공정은, 상기 기판을 수납한 제2 처리조의 하방으로부터 상기 제2 처리액을 공급하는 공정과, 상기 제2 처리조의 상방으로부터 상기 제2 처리액을 배출하는 공정과, 상기 제2 처리조 내의 상기 제2 처리액을 순환하는 공정을 갖는다. 제15 형태에 의하면, 제2 처리조 내의 제2 처리액을 순환시킴으로써, 기판 표면에 접촉하는 제2 처리액의 유량이 증가하므로, 레지스트 개구부 내에 대한 액체의 충전 효율을 향상시킬 수 있다.
제16 형태에 의하면, 제1 형태 내지 제15 형태의 어느 도금 방법에 있어서, 상기 액체 충전 공정은, 상기 기판의 상기 레지스트 개구부가 형성된 면이 상방을 향하며 또한 상기 기판이 경사지도록, 제2 처리조 내에 상기 기판을 배치하는 공정을 갖는다. 제16 형태에 의하면, 레지스트 개구부 내에 탈기수를 충전하기 쉬워진다.
제17 형태에 의하면, 제1 형태 내지 제16 형태의 어느 도금 방법에 있어서, 상기 제1 처리액은, 상기 제2 처리액과 상이한 액체이다.
제18 형태에 의하면, 제1 형태 내지 제17 형태의 어느 도금 방법에 있어서, 상기 제1 처리액은, 순수, 계면 활성제 및 시트르산 중 어느 것을 포함한 순수, 황산, 계면 활성제 및 시트르산 중 어느 것을 포함한 황산, CO2 이온 등을 포함하는 이온수, 폴리알킬렌글리콜군으로부터의 화합물을 포함한 액체, 아미노기를 함유하는 알킬렌글리콜군으로부터의 화합물을 포함한 액체, 메탄술폰산, 그리고 이들의 임의의 조합을 포함한다.
제19 형태에 의하면, 제1 형태 내지 제18 형태의 어느 도금 방법에 있어서, 상기 제2 처리액은, 탈기수, 계면 활성제 및 시트르산 중 어느 것을 포함한 순수, 황산, 계면 활성제 및 시트르산 중 어느 것을 포함한 황산, CO2 이온 등을 포함하는 이온수, 폴리알킬렌글리콜군으로부터의 화합물을 포함한 액체, 아미노기를 함유하는 알킬렌글리콜군으로부터의 화합물을 포함한 액체, 메탄술폰산, 그리고 이들의 임의의 조합을 포함한다.
제20 형태에 의하면, 레지스트 개구부를 갖는 기판에 도금을 하는 도금 장치가 제공된다. 이 도금 장치는, 상기 기판의 상기 레지스트 개구부가 형성된 면에 제1 처리액을 분사하는 노즐을 구비한 스프레이부를 갖고, 상기 기판의 레지스트 개구 내의 레지스트 잔사를 제거하는 레지스트 잔사 제거 장치와, 상기 기판을 제2 처리액에 침지하여 상기 기판의 상기 레지스트 개구부 내에 상기 제2 처리액을 충전하는 액체 충전 장치와, 상기 기판에 도금하는 도금조를 갖는다.
제20 형태에 의하면, 레지스트 개구부 내에 레지스트 잔사가 존재하는 기판이어도, 레지스트 잔사를 제거한 후, 레지스트 개구부 내에 액체를 충전할 수 있다. 따라서, 기포 및 레지스트 잔사에 기인하는 도금 불량의 발생을 억제할 수 있다.
제21 형태에 의하면, 제20 형태의 도금 장치에 있어서, 상기 스프레이부가 상기 기판의 면을 따라 상대 이동하도록, 상기 스프레이부 및 상기 기판의 적어도 하나를 이동시키는 이동 기구를 갖는다. 제20 형태에 의하면, 적은 노즐로 기판 전체면으로 순수를 스프레이할 수 있다. 또한, 스프레이부와 기판의 양쪽이 이동하는 경우에는, 노즐의 주사 및 기판의 이동 스트로크를 작게 할 수 있다.
제22 형태에 의하면, 제21 형태의 도금 장치에 있어서, 상기 스프레이부는, 연직 상하 방향으로 이격된 제1 노즐군과, 제2 노즐군을 갖고, 상기 제1 노즐군 및 상기 제2 노즐군은, 수평 방향으로 배열된 복수의 노즐을 포함한다.
제22 형태에 의하면, 스프레이부가 상하 방향으로 이격된 제1 노즐군과 제2 노즐군을 가지므로, 스프레이부가 기판의 면을 따라 상하 방향으로 왕복 이동함으로써, 기판 전체면에 제1 처리액을 스프레이할 수 있다. 또한, 노즐을 기판 표면을 따라 주사시킬 때의 스트로크를 작게 할 수 있어, 장치 사이즈를 작게 할 수 있다.
제23 형태에 의하면, 제22 형태의 도금 장치에 있어서, 상기 제1 노즐군 및 상기 제2 노즐군은, 각각 수평 방향으로 배열된 제1 노즐 열과, 제2 노즐 열을 갖고, 상기 제1 노즐 열과 상기 제2 노즐 열은 상하 방향으로 인접하여 배치된다. 제23 형태에 의하면, 제1 노즐군 및 제2 노즐군이, 각각 2열의 노즐 열을 가지므로, 어느 한쪽의 열 노즐에 고장이 발생해도, 기판에 제1 처리액의 스프레이가 되지 않는 사태를 회피할 수 있어, 스프레이부의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
제24 형태에 의하면, 제22 형태 또는 제23 형태의 도금 장치에 있어서, 상기 제1 노즐군 및 상기 제2 노즐군을 구성하는 복수의 노즐은, 슬롯 형상의 노즐구를 갖고, 상기 복수의 노즐의 적어도 하나의 노즐구는, 수평 방향으로 인접하는 다른 노즐로부터의 스프레이와 간섭하지 않도록 방향지어진다. 제24 형태에 의하면, 인접하는 노즐끼리의 스프레이가 간섭하지 않으므로, 기판에 대한 스프레이의 균일성을 향상시킬 수 있다.
제25 형태에 의하면, 제22 형태 내지 제24 형태의 어느 도금 장치에 있어서, 상기 스프레이부는, 상기 제1 노즐군으로부터의 스프레이와, 상기 제2 노즐군으로부터의 스프레이를 연직 방향으로 배치된 상기 기판에 대하여 각각의 타이밍에 행하도록 구성된다. 제25 형태에 의하면, 제1 노즐군으로부터의 스프레이와 제2 노즐군으로부터의 스프레이가 각각의 타이밍에 행하여지므로, 각각의 노즐군의 스프레이 시의 수막의 영향을 저감할 수 있다.
제26 형태에 의하면, 제25 형태의 도금 장치에 있어서, 상기 스프레이부는, 상기 제1 노즐군과 상기 제2 노즐군 중 상기 스프레이부의 진행 방향의 선두측의 노즐군으로부터, 상기 기판에 대하여 상기 제1 처리액을 스프레이하도록 구성된다.
제27 형태에 의하면, 제26 형태의 도금 장치에 있어서, 상기 제1 노즐군은 상기 제2 노즐군보다도 연직 방향에서 상방에 위치하고, 상기 제1 노즐군을 구성하는 노즐은, 그 노즐구가 상기 기판의 상기 레지스트 개구부가 형성된 면과 직교하는 방향에 대하여 상방으로 경사지도록, 상기 스프레이부에 설치되고, 상기 제2 노즐군을 구성하는 노즐은, 그 노즐구가 상기 기판의 상기 레지스트 개구부가 형성된 면과 직교하는 방향에 대하여 하방으로 경사지도록, 상기 스프레이부에 설치된다. 제27 형태에 의하면, 각각의 노즐군의 스프레이 시의 수막의 영향을 저감하면서, 기판의 피도금면의 음영이 되는 부분에 스프레이를 직접 닿게 할 수 있다.
제28 형태에 의하면, 제20 형태 내지 제27 형태의 어느 도금 장치에 있어서, 상기 노즐의 노즐구는, 상기 기판의 상기 레지스트 개구부가 형성된 면과 직교하는 방향에 대하여 경사지도록 상기 스프레이부에 설치된다.
기판이 기판 홀더에 보유 지지되는 경우, 기판 홀더에 의해 기판의 피도금면에 음영이 되는 부분이 형성되는 경우가 있다. 제20 형태에 의하면, 노즐구가 기판의 피도금면에 직교하는 방향에 대하여 경사져 있으므로, 이러한 기판의 피도금면의 음영이 되는 부분에도, 스프레이를 직접 닿게 할 수 있다. 나아가서는, 기판의 전체면에 있어서, 레지스트 개구부 내의 레지스트 잔사를 제거할 수 있다.
제29 형태에 의하면, 제20 형태 내지 제28 형태의 어느 도금 장치에 있어서, 상기 레지스트 잔사 제거 장치는, 상기 기판을 연직 방향으로 수납하는 제1 처리조를 갖는다. 제29 형태에 의하면, 기판이 연직 방향으로 수납되므로, 기판에 스프레이된 제1 처리액이 중력에 의해 하방으로 흐른다. 이로 인해, 기판의 표면에 체류하는 제1 처리액의 양을 저감시킬 수 있으므로, 기판의 표면에 체류하는 제1 처리액(수막)에 의해 레지스트 잔사 제거 효율이 저하되는 것을 억제할 수 있다.
제30 형태에 의하면, 제20 형태 내지 제29 형태의 어느 도금 장치에 있어서, 상기 액체 충전 장치는, 상기 제2 처리액을 교반하는 교반 장치를 갖는다. 제30 형태에 의하면, 제2 처리액을 교반함으로써, 기판 표면에 접촉하는 제2 처리액의 유량이 증가하므로, 레지스트 개구부 내에 대한 제2 처리액의 충전 효율을 향상시킬 수 있다.
제31 형태에 의하면, 제20 형태 내지 제30 형태의 어느 도금 장치에 있어서, 상기 액체 충전 장치는, 상기 기판을 수납하는 제2 처리조와, 상기 제2 처리조 내의 상기 제2 처리액을 순환시키는 순환 장치를 갖는다. 제31 형태에 의하면, 제2 처리조 내의 제2 처리액을 순환시킴으로써, 기판 표면에 접촉하는 제2 처리액의 유량이 증가하므로, 레지스트 개구부 내에 대한 제2 처리액의 충전율을 향상시킬 수 있다.
제32 형태에 의하면, 제20 형태 내지 제31 형태의 어느 도금 장치에 있어서, 상기 제1 처리액은, 상기 제2 처리액과 상이한 액체이다.
제33 형태에 의하면, 제20 형태 내지 제32 형태의 어느 도금 장치에 있어서, 상기 제1 처리액은, 순수, 계면 활성제 및 시트르산 중 어느 것을 포함한 순수, 황산, 계면 활성제 및 시트르산 중 어느 것을 포함한 황산, CO2 이온 등을 포함하는 이온수, 폴리알킬렌글리콜군으로부터의 화합물을 포함한 액체, 아미노기를 함유하는 알킬렌글리콜군으로부터의 화합물을 포함한 액체, 메탄술폰산, 그리고 이들의 임의의 조합을 포함한다.
제34 형태에 의하면, 제20 형태 내지 제33 형태의 어느 도금 장치에 있어서, 상기 제2 처리액은, 탈기수, 계면 활성제 및 시트르산 중 어느 것을 포함한 순수, 황산, 계면 활성제 및 시트르산 중 어느 것을 포함한 황산, CO2 이온 등을 포함하는 이온수, 폴리알킬렌글리콜군으로부터의 화합물을 포함한 액체, 아미노기를 함유하는 알킬렌글리콜군으로부터의 화합물을 포함한 액체, 메탄술폰산, 그리고 이들의 임의의 조합을 포함한다.
30: 기판 홀더
40: 프리웨트조
41: 처리조
50: 레지스트 잔사 제거 장치
51: 처리조
60: 스프레이부
63: 노즐
70: 제1 노즐군
70-1: 제1 노즐 열
70-2: 제2 노즐 열
75: 제2 노즐군
75-1: 제1 노즐 열
75-2: 제2 노즐 열
80: 액체 충전 장치
81: 탈기조
84: 탈기수 순환 장치
90: 교반 장치

Claims (34)

  1. 레지스트 개구부를 갖는 기판에 도금을 하는 도금 방법이며,
    상기 기판의 상기 레지스트 개구부가 형성된 면에 제1 처리액을 스프레이하여 상기 기판의 레지스트 개구 내의 레지스트 잔사를 제거하는 레지스트 잔사 제거 공정과,
    상기 제거 공정을 거친 상기 기판을 제2 처리액에 침지하여 상기 기판의 상기 레지스트 개구부 내에 상기 제2 처리액을 충전하는 충전 공정과,
    상기 액체 충전 공정을 거친 상기 기판에 도금하는 도금 공정을 갖는, 도금 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 레지스트 잔사 제거 공정은, 상기 기판의 상기 레지스트 개구부가 형성된 면의 전체면에 상기 제1 처리액을 스프레이하는 공정을 갖는, 도금 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 레지스트 잔사 제거 공정은, 노즐이 상기 기판 위를 주사하는 공정을 갖는, 도금 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 노즐은, 연직 상하 방향으로 이격된 제1 노즐군과, 제2 노즐군을 갖고,
    상기 레지스트 잔사 제거 공정은, 상기 제1 노즐군으로부터의 스프레이와, 상기 제2 노즐군으로부터의 스프레이를 연직 방향으로 배치된 상기 기판에 대하여 각각의 타이밍에 행하는 공정을 갖는, 도금 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 레지스트 잔사 제거 공정은, 상기 제1 노즐군과 상기 제2 노즐군 중 상기 노즐의 진행 방향의 선두측의 노즐군으로부터, 상기 기판에 대하여 상기 제1 처리액을 스프레이하는 공정을 갖는, 도금 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 노즐군은 상기 제2 노즐군보다도 연직 방향에서 상방에 위치하고,
    상기 레지스트 잔사 제거 공정은,
    상기 제1 노즐군을 구성하는 노즐의 노즐구를 상기 기판의 상기 레지스트 개구부가 형성된 면과 직교하는 방향에 대하여 상방으로 경사지게 하여 스프레이하는 공정과,
    상기 제2 노즐군을 구성하는 노즐의 노즐구를 상기 기판의 상기 레지스트 개구부가 형성된 면과 직교하는 방향에 대하여 하방으로 경사지게 하여 스프레이하는 공정을 갖는, 도금 방법.
  7. 제2항에 있어서, 상기 레지스트 잔사 제거 공정은, 상기 기판이 노즐에 대하여 이동하는 공정을 갖는, 도금 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 상기 레지스트 잔사 제거 공정은, 노즐의 노즐구를 상기 기판의 상기 레지스트 개구부가 형성된 면과 직교하는 방향에 대하여 경사지게 하여 스프레이하는 공정을 갖는, 도금 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 레지스트 잔사 제거 공정은, 상기 기판을 연직으로 배치하는 공정을 갖는, 도금 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 레지스트 잔사 제거 공정은,
    제1 처리조 내에 배치된 노즐로부터 제1 처리액을 스프레이하는 공정과,
    상기 노즐로부터 스프레이한 상태에서 상기 기판을 상기 제1 처리조 내에 연직으로 수납하는 공정을 갖는, 도금 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 레지스트 잔사 제거 공정은 0.05㎫ 이상 0.45㎫ 이하의 압력으로 상기 제1 처리액을 스프레이하는 공정을 갖는, 도금 방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 레지스트 잔사 제거 공정은 2.5m/초 이상 15.0m/초 이하의 유속이며 또한 10L/분 이상 20L/분 이하의 유량으로 상기 제1 처리액을 스프레이하는 공정을 갖는, 도금 방법.
  13. 제1항에 있어서, 상기 액체 충전 공정은, 상기 제2 처리액을 교반하는 공정을 갖는, 도금 방법.
  14. 제1항에 있어서, 상기 액체 충전 공정은, 상기 기판에 충격 또는 진동을 부여하는 공정을 갖는, 도금 방법.
  15. 제1항에 있어서, 상기 액체 충전 공정은,
    상기 기판을 수납한 제2 처리조의 하방으로부터 상기 제2 처리액을 공급하는 공정과,
    상기 제2 처리조의 상방으로부터 상기 제2 처리액을 배출하는 공정과,
    상기 제2 처리조 내의 상기 제2 처리액을 순환하는 공정을 갖는, 도금 방법.
  16. 제1항에 있어서, 상기 액체 충전 공정은, 상기 기판의 상기 레지스트 개구부가 형성된 면이 상방을 향하며 또한 상기 기판이 경사지도록, 제2 처리조 내에 상기 기판을 배치하는 공정을 갖는, 도금 방법.
  17. 제1항에 있어서, 상기 제1 처리액은, 상기 제2 처리액과 상이한 액체인, 도금 방법.
  18. 제1항에 있어서, 상기 제1 처리액은, 순수, 계면 활성제 및 시트르산 중 어느 것을 포함한 순수, 황산, 계면 활성제 및 시트르산 중 어느 것을 포함한 황산, CO2 이온 등을 포함하는 이온수, 폴리알킬렌글리콜군으로부터의 화합물을 포함한 액체, 아미노기를 함유하는 알킬렌글리콜군으로부터의 화합물을 포함한 액체, 메탄술폰산, 그리고 이들의 임의의 조합을 포함하는, 도금 방법.
  19. 제1항에 있어서, 상기 제2 처리액은, 탈기수, 계면 활성제 및 시트르산 중 어느 것을 포함한 순수, 황산, 계면 활성제 및 시트르산 중 어느 것을 포함한 황산, CO2 이온 등을 포함하는 이온수, 폴리알킬렌글리콜군으로부터의 화합물을 포함한 액체, 아미노기를 함유하는 알킬렌글리콜군으로부터의 화합물을 포함한 액체, 메탄술폰산, 그리고 이들의 임의의 조합을 포함하는, 도금 방법.
  20. 레지스트 개구부를 갖는 기판에 도금을 하는 도금 장치이며,
    상기 기판의 상기 레지스트 개구부가 형성된 면에 제1 처리액을 분사하는 노즐을 구비한 스프레이부를 갖고, 상기 기판의 레지스트 개구 내의 레지스트 잔사를 제거하는 레지스트 잔사 제거 장치와,
    상기 기판을 제2 처리액에 침지하여 상기 기판의 상기 레지스트 개구부 내에 상기 제2 처리액을 충전하는 액체 충전 장치와,
    상기 기판에 도금하는 도금조를 갖는, 도금 장치.
  21. 제20항에 있어서, 상기 스프레이부가 상기 기판의 면을 따라 상대 이동하도록, 상기 스프레이부 및 상기 기판의 적어도 하나를 이동시키는 이동 기구를 갖는, 도금 장치.
  22. 제21항에 있어서, 상기 스프레이부는, 연직 상하 방향으로 이격된 제1 노즐군과, 제2 노즐군을 갖고,
    상기 제1 노즐군 및 상기 제2 노즐군은, 수평 방향으로 배열된 복수의 노즐을 포함하는, 도금 장치.
  23. 제22항에 있어서, 상기 제1 노즐군 및 상기 제2 노즐군은, 각각, 수평 방향으로 배열된 제1 노즐 열과, 제2 노즐 열을 갖고, 상기 제1 노즐 열과 상기 제2 노즐 열은 상하 방향으로 인접하여 배치되는, 도금 장치.
  24. 제22항에 있어서, 상기 제1 노즐군 및 상기 제2 노즐군을 구성하는 복수의 노즐은, 슬롯 형상의 노즐구를 갖고,
    상기 복수의 노즐의 적어도 하나의 노즐구는, 수평 방향으로 인접하는 다른 노즐로부터의 스프레이와 간섭하지 않도록 방향이 부여되는, 도금 장치.
  25. 제22항에 있어서, 상기 스프레이부는, 상기 제1 노즐군으로부터의 스프레이와, 상기 제2 노즐군으로부터의 스프레이를 연직 방향으로 배치된 상기 기판에 대하여 각각의 타이밍에 행하도록 구성되는, 도금 장치.
  26. 제25항에 있어서, 상기 스프레이부는, 상기 제1 노즐군과 상기 제2 노즐군 중 상기 스프레이부의 진행 방향의 선두측의 노즐군으로부터, 상기 기판에 대하여 상기 제1 처리액을 스프레이하도록 구성되는, 도금 장치.
  27. 제26항에 있어서, 상기 제1 노즐군은 상기 제2 노즐군보다도 연직 방향에서 상방에 위치하고,
    상기 제1 노즐군을 구성하는 노즐은, 그 노즐구가 상기 기판의 상기 레지스트 개구부가 형성된 면과 직교하는 방향에 대하여 상방으로 경사지도록, 상기 스프레이부에 설치되고,
    상기 제2 노즐군을 구성하는 노즐은, 그 노즐구가 상기 기판의 상기 레지스트 개구부가 형성된 면과 직교하는 방향에 대하여 하방으로 경사지도록, 상기 스프레이부에 설치되는, 도금 장치.
  28. 제20항에 있어서, 상기 노즐의 노즐구는, 상기 기판의 상기 레지스트 개구부가 형성된 면과 직교하는 방향에 대하여 경사지도록 상기 스프레이부에 설치되는, 도금 장치.
  29. 제20항에 있어서, 상기 레지스트 잔사 제거 장치는, 상기 기판을 연직 방향으로 수납하는 제1 처리조를 갖는, 도금 장치.
  30. 제20항에 있어서, 상기 액체 충전 장치는, 상기 제2 처리액을 교반하는 교반 장치를 갖는, 도금 장치.
  31. 제20항에 있어서, 상기 액체 충전 장치는,
    상기 기판을 수납하는 제2 처리조와,
    상기 제2 처리조 내의 상기 제2 처리액을 순환시키는 순환 장치를 갖는, 도금 장치.
  32. 제20항에 있어서, 상기 제1 처리액은, 상기 제2 처리액과 상이한 액체인, 도금 장치.
  33. 제20항에 있어서, 상기 제1 처리액은, 순수, 계면 활성제 및 시트르산 중 어느 것을 포함한 순수, 황산, 계면 활성제 및 시트르산 중 어느 것을 포함한 황산, CO2 이온 등을 포함하는 이온수, 폴리알킬렌글리콜군으로부터의 화합물을 포함한 액체, 아미노기를 함유하는 알킬렌글리콜군으로부터의 화합물을 포함한 액체, 메탄술폰산, 그리고 이들의 임의의 조합을 포함하는, 도금 장치.
  34. 제20항에 있어서, 상기 제2 처리액은, 탈기수, 계면 활성제 및 시트르산 중 어느 것을 포함한 순수, 황산, 계면 활성제 및 시트르산 중 어느 것을 포함한 황산, CO2 이온 등을 포함하는 이온수, 폴리알킬렌글리콜군으로부터의 화합물을 포함한 액체, 아미노기를 함유하는 알킬렌글리콜군으로부터의 화합물을 포함한 액체, 메탄술폰산, 그리고 이들의 임의의 조합을 포함하는, 도금 장치.
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