KR20220047505A - 도금 방법 - Google Patents

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KR20220047505A
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가즈히토 즈지
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가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
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Abstract

기판의 에지부에 프리웨트액이 잔류하는 것을 방지한다.
도금액에 폭로되는 피도금부와 상기 피도금부의 외측 영역인 에지부를 갖는 기판에 도금 처리를 실시하기 위한 도금 방법이 제안된다. 이러한 도금 방법은, 기판에 제1 시일체를 접촉시켜 상기 기판의 상기 에지부를 시일하는 제1 시일 공정과, 시일된 상기 기판에 프리웨트 처리를 실시하는 프리웨트 공정과, 프리웨트 후의 상기 기판으로부터 상기 제1 시일체를 떼어내는 제1 시일 떼어내기 공정과, 상기 기판을, 제2 시일체를 갖는 기판 홀더로 유지하는 기판 유지 공정과, 상기 기판 홀더로 유지된 상기 기판에 도금액을 작용시키는 도금 공정을 포함한다.

Description

도금 방법 {PLATING METHOD}
본원은, 도금 방법에 관한 것이다.
기판에 도금 처리를 실시하기 위한 도금 모듈로서, 컵식의 전해 도금 모듈이 알려져 있다. 컵식의 전해 도금 모듈은, 피도금면을 하방으로 향해 기판(예를 들어 반도체 웨이퍼)을 유지하는 기판 홀더를 구비한다. 기판 홀더는, 기판에 전압을 인가하기 위한 전기 접점과, 이 전기 접점에 도금액이 작용하지 않도록 기판을 시일하는 시일 부재를 갖는다. 컵식의 전해 도금 모듈에서는, 피도금면을 하방으로 향해 기판을 도금액에 침지시키고, 기판과 애노드 사이에 전압을 인가함으로써, 기판의 표면에 도전막을 석출시킨다.
복수의 기판을 처리하기 위한 도금 장치는, 이러한 컵식의 전해 도금 모듈을 복수 구비하는 경우가 있다. 이러한 예에 있어서, 복수의 컵식의 전해 도금 모듈 각각은, 일체형의 기판 홀더 및 도금조를 갖는 경우가 있다. 도금조와 기판 홀더가 일체형으로 구성됨으로써, 장치의 소형화를 도모할 수 있다.
일본 특허 공개 제2001-316869호 공보
도금 장치에서는, 도금 모듈에 있어서의 도금 처리 전에, 기판에 프리웨트 처리를 실시하는 경우가 있다. 프리웨트 처리에서는, 도금 처리 전의 기판 피도금면을 순수 또는 탈기수 등의 처리액으로 적심으로써, 기판 표면에 형성된 패턴 내부의 공기를 처리액으로 치환한다. 이에 의해, 도금 시에는 패턴 내부의 처리액을 도금액으로 치환함으로써 패턴 내부에 도금액을 공급하기 쉽게 한다. 그러나, 예를 들어 기판 홀더와 도금조가 일체형으로 구성되어 있는 장치 등, 기판이 기판 홀더에 유지되기 전에 프리웨트 처리가 행해지는 경우에는, 문제가 발생하는 경우가 있었다.
즉, 기판이 기판 홀더에 유지되기 전에 프리웨트 처리가 행해져서 기판에 있어서의 전기 접점이 접촉하는 에지부에 프리웨트액이 잔류해 있으면, 기판 홀더에 의해 기판이 유지되었을 때에 전기 접점에 의한 전기 접촉이 저해될 우려가 있다. 또한, 기판 홀더에는, 이전의 도금 처리 시의 도금액이 부착되어 있는 경우가 있어, 기판의 에지부에 프리웨트액이 잔류해 있으면, 시일 영역에 도금액이 들어가버릴 우려가 있다.
이상의 실정을 감안하여, 본원은 기판의 에지부에 프리웨트액이 잔류하는 것을 방지할 것을 하나의 목적으로 하고 있다.
일 실시 형태에 의하면, 도금액에 폭로되는 피도금부와 상기 피도금부의 외측 영역인 에지부를 갖는 기판에 도금 처리를 실시하기 위한 도금 방법이며, 기판에 제1 시일체를 접촉시켜 상기 기판의 상기 에지부를 시일하는 제1 시일 공정과, 시일된 상기 기판에 프리웨트 처리를 실시하는 프리웨트 공정과, 프리웨트 후의 상기 기판으로부터 상기 제1 시일체를 떼어내는 제1 시일 떼어내기 공정과, 상기 기판을, 제2 시일체를 갖는 기판 홀더로 유지하는 기판 유지 공정과, 상기 기판 홀더로 유지된 상기 기판에 도금액을 작용시키는 도금 공정을 포함하는, 도금 방법이 개시된다.
도 1은, 본 실시 형태의 도금 장치의 전체 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는, 본 실시 형태의 도금 장치의 전체 구성을 나타내는 평면도이다.
도 3은, 본 실시 형태의 도금 모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 종단면도이다.
도 4는, 본 실시 형태의 프리웨트 모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 종단면도이다.
도 5는, 도 4에 있어서의 상방으로부터 제2 유지 부재를 나타내는 도면이다.
도 6은, 프리웨트 모듈에 의한 제1 실시 형태의 프리웨트 처리를 나타내는 도면이다.
도 7은, 프리웨트 모듈에 의한 제2 실시 형태의 프리웨트 처리를 나타내는 도면이다.
도 8은, 프리웨트 모듈에 의한 제3 실시 형태의 프리웨트 처리를 나타내는 도면이다.
도 9는, 프리웨트 모듈에 의한 제4 실시 형태의 프리웨트 처리를 나타내는 도면이다.
도 10은, 프리웨트 모듈에 의한 제5 실시 형태의 프리웨트 처리를 나타내는 도면이다.
도 11은, 프리웨트 모듈에 의한 제6 실시 형태의 프리웨트 처리를 나타내는 도면이다.
도 12는, 프리웨트 모듈에 의한 제7 실시 형태의 프리웨트 처리를 나타내는 도면이다.
도 13은 도금 장치에 의한 도금 방법의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 14는 변형예에 의한 프리웨트 모듈의 구성의 일부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 이하에서 설명하는 도면에 있어서, 동일 또는 상당하는 구성 요소에는, 동일한 부호를 부여하여 중복된 설명을 생략한다.
<도금 장치의 전체 구성>
도 1은, 본 실시 형태의 도금 장치의 전체 구성을 나타내는 사시도이다. 도 2는, 본 실시 형태의 도금 장치의 전체 구성을 나타내는 평면도이다. 본 실시 형태의 도금 장치는, 기판에 대하여 도금 처리를 실시하기 위해 사용된다. 기판은 각형 기판, 원형 기판을 포함한다. 도 1, 2에 나타내는 바와 같이, 도금 장치(1000)는 로드/언로드 모듈(100), 반송 로봇(110), 얼라이너(120), 프리웨트 모듈(200), 프리소크 모듈(300), 도금 모듈(400), 세정 모듈(500), 스핀 린스 드라이어 모듈(600), 반송 장치(700) 및 제어 모듈(800)을 구비한다.
로드/언로드 모듈(100)은 도금 장치(1000)에 반도체 웨이퍼 등의 기판을 반입하거나 도금 장치(1000)로부터 기판을 반출하거나 하기 위한 모듈이며, 기판을 수용하기 위한 카세트를 탑재하고 있다. 본 실시 형태에서는 4대의 로드/언로드 모듈(100)이 수평 방향으로 나란히 배치되어 있지만, 로드/언로드 모듈(100)의 수 및 배치는 임의이다. 반송 로봇(110)은 기판을 반송하기 위한 로봇이며, 로드/언로드 모듈(100), 얼라이너(120) 및 반송 장치(700)의 사이에서 기판을 수수하도록 구성된다. 반송 로봇(110) 및 반송 장치(700)는 반송 로봇(110)과 반송 장치(700) 사이에서 기판을 수수할 때에는, 도시하지 않은 가배치대를 통해 기판의 수수를 행할 수 있다. 얼라이너(120)는 기판의 오리엔테이션 플랫이나 노치 등의 위치를 소정의 방향으로 맞추기 위한 모듈이다. 본 실시 형태에서는 2대의 얼라이너(120)가 수평 방향으로 나란히 배치되어 있지만, 얼라이너(120)의 수 및 배치는 임의이다.
프리웨트 모듈(200)은 도금 처리 전의 기판 피도금면에 순수 또는 탈기수 등의 처리액(프리웨트액)을 부착시키기 위한 모듈이다. 본 실시 형태에서는 2대의 프리웨트 모듈(200)이 상하 방향으로 나란히 배치되어 있지만, 프리웨트 모듈(200)의 수 및 배치는 임의이다. 프리소크 모듈(300)은 도금 처리 전의 기판 피도금면의 산화막을 에칭하기 위한 모듈이다. 본 실시 형태에서는 2대의 프리소크 모듈(300)이 상하 방향으로 나란히 배치되어 있지만, 프리소크 모듈(300)의 수 및 배치는 임의이다.
도금 모듈(400)은 기판에 도금 처리를 실시하기 위한 모듈이다. 본 실시 형태에서는, 상하 방향으로 3대 또한 수평 방향으로 4대 나란히 배치된 12대의 도금 모듈(400)의 세트가 2개 있고, 합계 24대의 도금 모듈(400)이 마련되어 있지만, 도금 모듈(400)의 수 및 배치는 임의이다.
세정 모듈(500)은 도금 처리 후의 기판을 세정하기 위한 모듈이다. 본 실시 형태에서는 2대의 세정 모듈(500)이 상하 방향으로 나란히 배치되어 있지만, 세정 모듈(500)의 수 및 배치는 임의이다. 스핀 린스 드라이어 모듈(600)은 세정 처리 후의 기판을 고속 회전시켜 건조시키기 위한 모듈이다. 본 실시 형태에서는 2대의 스핀 린스 드라이어 모듈이 상하 방향으로 나란히 배치되어 있지만, 스핀 린스 드라이어 모듈의 수 및 배치는 임의이다.
반송 장치(700)는 도금 장치(1000) 내의 복수의 모듈간에서 기판을 반송하기 위한 장치이다. 제어 모듈(800)은 도금 장치(1000)의 복수의 모듈을 제어하기 위한 모듈이며, 예를 들어 오퍼레이터와의 사이의 입출력 인터페이스를 구비하는 일반적인 컴퓨터 또는 전용 컴퓨터로 구성할 수 있다.
도금 장치(1000)에 의한 일련의 도금 처리의 일례를 설명한다. 먼저, 로드/언로드 모듈(100)에 기판이 반입된다. 계속해서, 반송 로봇(110)은 로드/언로드 모듈(100)로부터 기판을 빼내고, 얼라이너(120)에 기판을 반송한다. 얼라이너(120)는 오리엔테이션 플랫이나 노치 등의 위치를 소정의 방향으로 맞춘다. 반송 로봇(110)은 얼라이너(120)로 방향을 맞춘 기판을 반송 장치(700)에 수수한다.
반송 장치(700)는 반송 로봇(110)로부터 수취한 기판을 프리웨트 모듈(200)에 반송한다. 프리웨트 모듈(200)은 기판에 프리웨트 처리를 실시한다. 반송 장치(700)는 프리웨트 처리가 실시된 기판을 프리소크 모듈(300)에 반송한다. 프리소크 모듈(300)은 기판에 프리소크 처리를 실시한다. 반송 장치(700)는 프리소크 처리가 실시된 기판을 도금 모듈(400)에 반송한다. 도금 모듈(400)은 기판에 도금 처리를 실시한다.
반송 장치(700)는 도금 처리가 실시된 기판을 세정 모듈(500)에 반송한다. 세정 모듈(500)은 기판에 세정 처리를 실시한다. 반송 장치(700)는 세정 처리가 실시된 기판을 스핀 린스 드라이어 모듈(600)에 반송한다. 스핀 린스 드라이어 모듈(600)은 기판에 건조 처리를 실시한다. 반송 장치(700)는 건조 처리가 실시된 기판을 반송 로봇(110)에 수수한다. 반송 로봇(110)은 반송 장치(700)로부터 수취한 기판을 로드/언로드 모듈(100)에 반송한다. 마지막으로, 로드/언로드 모듈(100)로부터 기판이 반출된다.
<도금 모듈의 구성>
이어서, 도금 모듈(400)의 구성을 설명한다. 본 실시 형태에 있어서의 24대의 도금 모듈(400)은 동일한 구성이므로, 1대의 도금 모듈(400)만을 설명한다. 도 3은, 본 실시 형태의 도금 모듈(400)의 구성을 개략적으로 나타내는 종단면도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 도금 모듈(400)은 도금액을 수용하기 위한 도금조(410)를 구비한다. 도금조(410)는 상면이 개구된 원통형의 내조(412)와, 내조(412)의 상부 테두리로부터 오버플로우된 도금액을 저류할 수 있도록 내조(412)의 주위에 마련된 외조(414)를 포함하여 구성된다.
도금 모듈(400)은 내조(412)의 내부를 상하 방향으로 이격하는 멤브레인(420)을 구비한다. 내조(412)의 내부는 멤브레인(420)에 의해 캐소드 영역(422)과 애노드 영역(424)으로 구획된다. 캐소드 영역(422)과 애노드 영역(424)에는 각각 도금액이 충전된다. 애노드 영역(424)의 내조(412)의 저면에는 애노드(430)가 마련된다. 캐소드 영역(422)에는 멤브레인(420)에 대향하는 저항체(450)가 배치된다. 저항체(450)는 기판(Wf)의 피도금면(Wf-a)에 있어서의 도금 처리의 균일화를 도모하기 위한 부재이다. 또한, 본 실시 형태에서는 멤브레인(420)이 마련되는 일례를 나타내었지만, 멤브레인(420)은 마련되지 않아도 된다.
또한, 도금 모듈(400)은 피도금면(Wf-a)을 하방으로 향한 상태에서 기판(Wf)을 유지하기 위한 기판 홀더(440)를 구비한다. 기판 홀더(440)는 피도금면(Wf-a)에 있어서의 일부(피도금부)(Wf-1)를 노출시킨 상태에서, 당해 일부의 외측 영역인 에지부(Wf-2)를 파지한다. 기판 홀더(440)는 도금액이 기판(Wf)의 에지부(Wf-2)에 작용하지 않도록, 에지부(Wf-2)를 시일하는 시일체(제2 시일체)(441)를 갖는다. 또한, 기판 홀더(440)는 기판(Wf)의 에지부(Wf-2)에 접촉하여 도시하지 않은 전원으로부터 기판(Wf)에 급전하기 위한 급전 접점을 구비한다. 도금 모듈(400)은 기판 홀더(440)를 승강시키기 위한 승강 기구(442)를 구비한다. 승강 기구(442)는 예를 들어 모터 등의 공지된 기구에 의해 실현할 수 있다. 승강 기구(442)를 사용하여 기판(Wf)을 캐소드 영역(422)의 도금액에 침지시킴으로써, 기판(Wf)의 피도금부(Wf-1)가 도금액에 폭로된다. 도금 모듈(400)은 이 상태에서 애노드(430)와 기판(Wf) 사이에 전압을 인가함으로써, 기판(Wf)의 피도금면(Wf-a)(피도금부(Wf-1))에 도금 처리를 실시하도록 구성된다.
또한, 상기한 도금 모듈(400)은 기판(Wf)의 피도금면(Wf-a)이 하방으로 향해진 상태에서 도금 처리가 실시되는 것으로 하였지만, 이러한 예에 한정되지 않는다. 일례로서, 도금 모듈(400)에서는, 피도금면(Wf-a)이 상방 또는 측방으로 향해진 상태에서 도금 처리가 실시되어도 된다.
<프리웨트 모듈의 구성>
본 실시 형태의 프리웨트 모듈(200)의 구성을 설명한다. 본 실시 형태에 있어서의 2대의 프리웨트 모듈(200)은 동일한 구성이므로, 1대의 프리웨트 모듈(200)만을 설명한다. 도 4는, 본 실시 형태의 프리웨트 모듈(200)의 구성을 개략적으로 나타내는 종단면도이다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 프리웨트 모듈(200)은 기판(Wf)을 유지하기 위한 프리웨트용 기판 홀더(240)와, 프리웨트용 기판 홀더(240)를 구동하기 위한 구동 기구(250)를 구비한다. 또한, 프리웨트 모듈(200)은 순수 또는 탈기수 등의 처리액을 공급하기 위한 처리액 공급 기구(도 4에서는 도시하지 않음)를 갖는다. 또한, 도 4에 나타내는 예에서는, 프리웨트용 기판 홀더(240)는 피도금면(Wf-a)을 상방으로 향한 상태에서 기판(Wf)을 유지하고 있지만, 이러한 예에 한정되지는 않는다. 프리웨트용 기판 홀더(240)는 피도금면(Wf-a)을 하방 또는 수평 방향으로 향해 유지하도록 구성되어도 된다. 또한, 프리웨트용 기판 홀더(240)는 피도금면(Wf)을 연직 방향 또는 수평 방향에 대하여 경사지게 유지해도 된다. 구동 기구(250)는 일례로서, 프리웨트용 기판(240)을 수평 방향과 연직 방향의 적어도 한쪽으로 이동시킬 수 있도록 구성된다. 또한, 구동 기구(250)는 피도금면(Wf-a)의 방향을 다시 바꿀 수 있도록 구성되어도 되고, 기판(Wf)을 상하 반전시키도록 구성되어도 된다.
프리웨트용 기판 홀더(240)는, 예를 들어 기판(Wf)의 피도금면(Wf-a)의 이면을 지지하기 위한 지지면(242a)을 갖는 제1 유지 부재(지지체)(242)와, 이 제1 유지 부재(242)에 대하여 착탈 가능하도록 구성되는 제2 유지 부재(244)를 갖고 있다. 일례로서, 프리웨트용 기판 홀더(240)는, 제1 유지 부재(242)에 대하여 제2 유지 부재(244)에 설치된 핀(245)을 도시하지 않은 구동 기구에 의해 이동시켜, 제1 유지 부재(242)와 시일체(246)에 의해 기판(Wf)을 끼워 넣음으로써, 기판(Wf)을 유지하도록 구성된다. 단, 이러한 예에 한정되지 않고, 예를 들어 프리웨트용 기판 홀더(240)는 제1 유지 부재(242)에 마련된 진공 척에 의해 기판을 유지하도록 구성되어도 된다.
제2 유지 부재(244)는 기판(Wf)의 피도금면(Wf-a)에 접촉하고, 피도금면(Wf-a)에 대하여 단차부를 형성한다. 일례로서, 제2 유지 부재(244)에 의해 형성되는 단차부는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 기판(Wf)의 피도금면(Wf-a)으로부터 이격될수록 직경 확대되는 테이퍼상으로 구성되면 된다. 도 5는, 도 4에 있어서의 상방으로부터 제2 유지 부재(244)를 나타내는 도면이다. 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 제2 유지 부재(244)는 기판(Wf)의 피도금면(Wf-a)과 접촉하여 기판(Wf)의 에지부(Wf-2)를 시일하기 위한 시일체(제1 시일체)(246)를 갖는다(도 5에서는 파선으로 나타내고 있음). 시일체(246)에 의해, 피도금면(Wf-a)에 있어서 프리웨트액이 기판(Wf)의 에지부(Wf-2)에 침입하는 것이 방지된다. 또한, 프리웨트액이 제1 유지 부재(242)와 제2 유지 부재(244)의 간극으로부터 침입할 가능성이 낮은 경우에는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 프리웨트용 기판 홀더(240)는 제1 유지 부재(242)와 제2 유지 부재(244)의 간극을 시일하기 위한 시일체를 갖지 않아도 된다. 단, 이러한 예에 한정되지 않고, 제1 유지 부재(242)와 제2 유지 부재(244)의 적어도 한쪽은, 제1 유지 부재(242)와 제2 유지 부재(244)의 간극을 시일하기 위한 시일체를 가져도 된다.
계속해서, 프리웨트 모듈(200)에 의한 기판(Wf)의 프리웨트 처리를 설명한다. 도 6은, 프리웨트 모듈(200)에 의한 제1 실시 형태의 프리웨트 처리를 나타내는 도면이다. 도 6에 나타내는 예에서는, 기판(Wf)은 피도금면(Wf-a)이 상방을 향하게 유지되어 있다. 또한, 도 6에 나타내는 예에서는, 프리웨트 모듈(200)은 처리액 공급 기구로서, 기판(Wf)의 상방으로부터 처리액을 분출하도록 구성된 분출 기구(노즐)(260A)를 구비하고 있다. 분출 기구(260A)로부터 처리액이 분출됨으로써, 기판(Wf)의 피도금면(Wf-a)(피도금부(Wf-1))에 처리액이 분사되어 부착된다. 한정하는 것은 아니지만, 기판(Wf)의 피도금면(Wf-a)에 처리액의 분사는, 구동 기구(250)(도 6에서는 도시하지 않음)에 의한 프리웨트용 기판 홀더(240)(기판(Wf))의 회전에 수반하여 행해지면 된다. 이렇게 하면, 피도금면(Wf-a)에 있어서의 처리액의 부착의 균일성을 향상시킬 수 있다. 또한, 처리액을 분출하는 분출 기구(260A)는, 기판(Wf)의 중심을 향해 처리액을 분사하도록 구성되어도 되고, 기판(Wf)의 중심으로부터 이격된 소정 위치를 향하여 처리액을 분사하도록 구성되어도 된다. 또한, 분출 기구(260A)로부터의 처리액의 분출은, 피도금면(Wf-a)에 있어서의 분사 위치를 변경하면서 행해지도록, 프리웨트용 기판 홀더(240)와 분출 기구(260A)의 적어도 한쪽의 이동에 수반하여 행해지는 것으로 해도 된다.
도 7은, 프리웨트 모듈(200)에 의한 제2 실시 형태의 프리웨트 처리를 나타내는 도면이다. 도 7에 나타내는 예에서는, 기판(Wf)은 피도금면(Wf-a)이 상방을 향하게 유지되어 있다. 또한, 도 7에 나타내는 예에서는, 프리웨트 모듈(200)은 처리액 공급 기구로서, 기판(Wf)의 상방으로부터 처리액을 분출하도록 구성된 분출 기구(260B)를 구비하고 있다. 분출 기구(260B)는 복수의 분출구(260Ba)를 갖고 있다. 일례로서, 분출 기구(260B)는 기판(Wf)의 피도금면(Wf-a)의 반경 방향에 따른 복수의 분출구(260Ba)를 갖고, 기판(Wf)의 회전에 수반하여 분출 기구(260B)로부터 처리액이 분출되면 된다. 이러한 예에 있어서도, 기판(Wf)의 피도금면(Wf-a)에 적합하게 프리웨트 처리를 실시할 수 있다. 또한, 분출 기구(260B)로부터의 처리액의 분출은, 피도금면(Wf-a)에 있어서의 분사 위치를 변경하면서 행해지도록, 프리웨트용 기판 홀더(240)와 분출 기구(260B)의 적어도 한쪽의 이동에 수반하여 행해져도 된다.
도 8은, 프리웨트 모듈(200)에 의한 제3 실시 형태의 프리웨트 처리를 나타내는 도면이다. 도 8에 나타내는 예에서는, 기판(Wf)은 피도금면(Wf-a)이 상방을 향하게 유지되어 있다. 도 8에 나타내는 예에서는, 프리웨트 모듈(200)은 처리액 공급 기구로서, 기판(Wf)의 상방으로부터 처리액을 분출하도록 구성된 분출 기구(260C)를 구비하고 있다. 여기서, 도 8에 나타내는 분출 기구(260C)는 복수의 분출구(260Ca)를 갖고 있다. 일례로서, 분출 기구(260C)는 기판(Wf)의 피도금부(Wf-1)의 전역에 걸쳐 피도금면(Wf-a)에 대향하는 복수의 분출구(260Ca)를 갖는다. 이러한 예에 있어서도, 기판(Wf)의 피도금면(Wf-a)에 적합하게 프리웨트 처리를 실시할 수 있다. 또한, 분출 기구(260C)로부터의 처리액의 분출은, 피도금면(Wf-a)에 있어서의 분사 위치를 변경하면서 행해지도록, 프리웨트용 기판 홀더(240)와 분출 기구(260C)의 적어도 한쪽의 이동에 수반하여 행해져도 된다. 또한, 분출 기구(260C)로부터 처리액이 분출될 때, 기판(Wf)을 회전시켜도 된다.
도 9는, 프리웨트 모듈(200)에 의한 제4 실시 형태의 프리웨트 처리를 나타내는 도면이다. 도 9에 나타내는 예에서는, 기판(Wf)은 피도금면(Wf-a)이 상방을 향하게 유지되어 있다. 도 9에 나타내는 예에서는, 프리웨트 모듈(200)의 처리액 공급 기구(260D)는, 프리웨트용 기판 홀더(240)의 제2 유지 부재(244)(제1 시일체(246), 단차부)와 피도금면(Wf-a)에 의해 획정되는 조(槽) 형상 영역에 처리액을 저류하고 있다. 일례로서, 프리웨트 모듈(200)은 소정량의 처리액이 조 형상 영역에 저류되게 처리액 공급 기구(260D)를 작동시키고, 그 후, 미리 정한 시간에 걸쳐 대기함으로써, 처리액을 피도금면(Wf-a)에 부착시켜도 된다. 이러한 예에 의하면, 적은 처리액으로 피도금면(Wf-a)에 균일하게 처리액을 부착시킬 수 있다.
도 10은, 프리웨트 모듈(200)에 의한 제5 실시 형태의 프리웨트 처리를 나타내는 도면이다. 도 10에 나타내는 예에서는, 기판(Wf)은 피도금면(Wf-a)이 상방을 향하게 유지되어 있다. 도 10에 나타내는 예에서는, 프리웨트 모듈(200)은 처리액 공급 기구(260E)로서, 처리액을 수용하기 위한 프리웨트조(260Ea)와, 프리웨트조(260Ea)에 처리액을 공급하기 위한 처리액 공급 라인(260Eb)과, 프리웨트조(260Ea)로부터 처리액을 배출하기 위한 처리액 배출 라인(260Ec)을 구비한다. 도 10에 나타내는 예에서는, 구동 기구(250)(도 10에서는 도시하지 않음)를 사용하여, 기판(Wf)을 유지한 프리웨트용 기판 홀더(240)를 프리웨트조(260Ea)에 저류된 처리액에 침지시킴으로써, 기판(Wf)의 피도금면(Wf-1)에 처리액을 부착시키고 있다. 또한, 프리웨트 모듈(200)은 프리웨트용 기판 홀더(240)를 프리웨트조(260Ea) 내로 이동시킨 후에, 처리액 공급 라인(260Eb)으로부터 프리웨트조(260Ea) 내에 처리액을 공급함으로써, 기판(Wf)에 처리액을 부착시켜도 된다. 또한, 프리웨트 모듈(200)은 프리웨트조(260Ea) 내에 처리액을 저류한 상태에서, 프리웨트용 기판 홀더(240)를 프리웨트조(260Ea) 내로 이동시킴으로써, 기판(Wf)에 처리액을 부착시켜도 된다. 또한, 도 10에 나타내는 예에 있어서, 프리웨트 모듈(200)은 처리액 공급 라인(260Eb) 대신에 또는 부가하여, 도 6 내지 도 8에 나타내는 바와 같은 분출 기구(260A 내지 260C) 중 어느 것을 구비해도 된다.
도 11은, 프리웨트 모듈(200)에 의한 제6 실시 형태의 프리웨트 처리를 나타내는 도면이다. 도 11에 나타내는 예에서는, 기판(Wf)은 피도금면(Wf-a)이 하방을 향하게 유지되어 있다. 도 11에 나타내는 예에서는, 프리웨트 모듈(200)은 처리액 공급 기구로서, 기판(Wf)의 하방으로부터 처리액을 분출하도록 구성된 분출 기구(260F)를 구비하고 있다. 여기서, 도 11에 나타내는 분출 기구(260F)는 복수의 분출구(260Fa)를 갖고 있다. 일례로서, 분출 기구(260F)는 기판(Wf)의 피도금부(Wf-1)의 전역에 걸쳐 피도금면(Wf-a)에 대향하는 복수의 분출구(260Fa)를 갖는다. 이러한 예에 있어서도, 기판(Wf)의 피도금면(Wf-a)에 적합하게 프리웨트 처리를 실시할 수 있다. 또한, 분출 기구(260F)로부터의 처리액의 분출은, 피도금면(Wf-a)에 있어서의 분사 위치를 변경하면서 처리액의 분출이 행해지도록, 프리웨트용 기판 홀더(240)와 분출 기구(260F)의 적어도 한쪽의 이동에 수반하여 행해져도 된다. 또한, 분출 기구(260F)로부터 처리액이 분출될 때, 기판(Wf)을 회전시켜도 된다. 또한, 도 11에 나타내는 예에 한정되지 않고, 분출 기구(260F)는 도 6에서 설명한 분출 기구(260A)와 같이 하나의 분출구를 가져도 된다. 또한, 분출 기구(260F)는 도 7에서 설명한 분출 기구(260B)와 같이 기판(Wf)의 피도금면(Wf-a)의 반경 방향에 따른 복수의 분출구를 가져도 된다.
도 12는, 프리웨트 모듈(200)에 의한 제7 실시 형태의 프리웨트 처리를 나타내는 도면이다. 도 12에 나타내는 예에서는, 기판(Wf)은 피도금면(Wf-a)이 하방을 향하게 유지되어 있다. 도 12에 나타내는 예에서는, 프리웨트 모듈(200)은 처리액 공급 기구(260G)로서, 처리액을 수용하기 위한 프리웨트조(260Ga)와, 프리웨트조(260Ga)에 처리액을 공급하기 위한 처리액 공급 라인(260Gb)과, 프리웨트조(260Ga)로부터 처리액을 배출하기 위한 처리액 배출 라인(260Gc)을 구비한다. 도 12에 나타내는 예에서는, 구동 기구(250)(도 12에서는 도시하지 않음)를 사용하여, 기판(Wf)을 유지한 프리웨트용 기판 홀더(240)를 프리웨트조(260Ga)에 저류된 처리액에 침지시킴으로써, 기판(Wf)의 피도금면(Wf-1)에 처리액을 부착시키고 있다. 또한, 프리웨트 모듈(200)은 프리웨트용 기판 홀더(240)를 프리웨트조(260Ga) 내로 이동시킨 후에, 처리액 공급 라인(260Gb)으로부터 프리웨트조(260Ga) 내에 처리액을 공급함으로써, 기판(Wf)에 처리액을 부착시켜도 된다. 또한, 프리웨트 모듈(200)은 프리웨트조(260Ga) 내에 처리액을 저류한 상태에서, 프리웨트용 기판 홀더(240)를 프리웨트조(260Ga) 내로 이동시킴으로써, 기판(Wf)에 처리액을 부착시켜도 된다. 또한, 프리웨트 모듈(200)은 프리웨트조(260Ga) 내에서 기판(Wf)을 기울여도 된다. 또한, 프리웨트 모듈(200)은 기판(Wf)을 기울인 상태에서 프리웨트용 기판 홀더(240)와 기판(Wf)을 프리웨트조(260Ga) 내로 이동시켜도 된다. 이렇게 하면, 기판(Wf)의 피도금면(Wf-a)에 기포가 발생하는 것을 억제할 수 있다. 상기한 바와 같이, 프리웨트조(260Ea)의 시일체(246)에 의해 기판(Wf)은 시일되어 있으므로, 이러한 예에 있어서도, 기판(Wf)에 처리액을 적합하게 부착시킬 수 있다. 또한, 도 12에 나타내는 예에 있어서, 프리웨트 모듈(200)은 처리액 공급 라인(260Gb) 대신에 또는 부가하여, 도 6 내지 도 8에 나타내는 바와 같은 분출 기구(260A 내지 260C) 중 어느 것을 분출구가 상방을 향하도록 배치하여 구비해도 된다.
도 6 내지 도 12를 참조하여 설명한 바와 같이 프리웨트 처리로써 기판(Wf)의 피도금면(Wf-a)에 처리액을 부착시키면, 계속해서 프리웨트 모듈(200)은 프리웨트용 기판 홀더(240)에 의한 기판(Wf)의 유지를 해제한다. 이에 의해, 프리웨트용 기판 홀더(240)의 시일체(246)에 의한 피도금면(Wf-a)의 시일도 해제된다. 여기서, 프리웨트용 기판 홀더(240)에 의한 기판(Wf)의 유지를 해제할 때에는, 구동 기구(250)에 의해 기판(Wf)을 회전시킨 후에 기판(Wf)의 유지를 해제하는 것이 바람직하다. 또한, 프리웨트 모듈(200)은 기판(Wf)을 회전시키는 것 대신에 또는 부가하여, 기판(Wf)의 수평 방향 또는 연직 방향으로 이동시키는 것, 기판(Wf)을 기울이는 것, 기판(Wf)을 진동시키는 것 중 적어도 하나를 행해도 된다. 이렇게 하면, 프리웨트용 기판 홀더(240)의 시일체(246) 부근에 남은 처리액을 저감시킬 수 있어, 피도금면(Wf-a)의 시일의 해제 시에 기판(Wf)의 에지부(Wf-2)에 처리액이 부착되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 도 4에 나타내는 바와 같이, 프리웨트용 기판 홀더(240)의 제2 유지 부재(244)(단차부)가 피도금면(Wf-a)으로부터 이격될수록 직경 확대되도록 구성되어 있으면, 시일체(246) 부근에 남은 처리액을 저감시키는 것이 용이해진다. 또한, 피도금면(Wf-a)이 하방을 향한 상태에서, 프리웨트용 기판 홀더(240)에 의한 기판(Wf)의 유지를 해제하면, 기판(Wf)의 에지부(Wf-2)에 처리액이 부착되는 것을 더욱 억제할 수 있다.
<도금 방법>
도 13은, 상기한 도금 장치에 의한 도금 방법의 일례를 나타내는 흐름도이다. 도 13에 나타내는 바와 같이, 도금 장치에서는, 프리웨트 모듈(200)에 있어서, 프리웨트용 기판 홀더(240)에 의해 기판(Wf)을 유지함으로써, 기판(Wf)에 시일체(제1 시일체)(246)를 접촉시켜 기판(Wf)의 에지부(Wf-2)를 시일한다(스텝 S10). 계속해서, 프리웨트용 기판 홀더(240)에 유지된 기판(Wf)에 대하여 프리웨트 처리를 실시한다(스텝 S20). 계속해서, 반송 장치(700)는 프리웨트 처리가 끝난 기판(Wf)을 프리소크 모듈(300)에 반송한다. 또한, 반송 장치(700)는 프리웨트용 기판 홀더(240)에 유지된 상태에서, 기판(Wf)을 프리소크 모듈(300)에 반송하는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 프리소크 처리에 있어서, 기판(Wf)의 에지부에 프리소크 처리에 있어서의 황산 또는 염산 등의 처리액(프리소크액)이 부착되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 프리소크 처리는 스킵되어도 되고, 도금 장치(1000)는 프리소크 모듈(300)을 구비하지 않아도 된다. 또는, 일례로서 프리웨트 모듈(200)에 있어서의 프리웨트액에 황산 또는 염산 등을 섞음으로써, 프리웨트 모듈(200)에 있어서 프리웨트 처리와 프리소크 처리가 행해져도 된다. 그 후, 프리웨트용 기판 홀더(240)에 의한 기판(Wf)의 유지를 해제하여, 기판(Wf)으로부터 시일체(246)를 떼어낸다(스텝 S30). 반송 장치(700)는 프리웨트 처리가 끝난 기판(Wf)을 도금 모듈(400)에 반송한다(스텝 S40). 이 때에는, 일례로서, 반송 장치(700)는 피도금면(Wf-a)을 하방으로 향한 상태에서 기판(Wf)을 반송하면 된다. 이렇게 하면, 기판(Wf)의 에지부에, 프리웨트 처리의 처리액 등의 이물이 부착되는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 도금 모듈(400)에 있어서, 시일체(제2 시일체)(441)를 갖는 기판 홀더(440)에 의해 기판(Wf)을 유지하고(스텝 S50), 기판(Wf)에 도금액을 작용시킨다(스텝 S60). 이러한 도금 방법에 의하면, 제1 시일체(246)에 의해 기판(Wf)을 시일하여 프리웨트 처리를 실시할 수 있어, 기판(Wf)의 에지부(Wf-2)에 프리웨트 처리에 의한 처리액이 잔류하는 것을 방지할 수 있다.
<변형예>
도 14는, 변형예에 의한 프리웨트 모듈의 구성의 일부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 14에서는, 변형예의 프리웨트용 기판 홀더(240A)의 일부가 확대되어 나타내어져 있다. 변형예의 프리웨트용 기판 홀더(240A)는, 유지되는 기판(Wf)의 에지부(Wf-2)와 접촉하는 전기 접점(247)(저항 측정 기구의 일례)을 구비하고 있다. 프리웨트용 기판 홀더(240A)는 복수의 전기 접점(247)을 갖고, 복수의 전기 접점(247)은 기판(Wf)의 도전층(예를 들어 시드층)을 통하여 서로 전기적으로 접속된다. 그리고, 제어 모듈(800)은 2개의 전기 접점(247)을 통한 합성 저항을 측정하고, 합성 저항이 소정의 허용 범위 내에 있지 않을 경우에는, 전기 접점(247)과 기판(Wf)의 도전층의 접속에 이상이 있다고 판단한다. 이러한 변형예에 의한 프리웨트 모듈에 의하면, 기판(Wf)가 도금 모듈(400)에 반송되기 전에, 기판(Wf)의 결함을 검출할 수 있다.
본 발명은 이하의 형태로서도 기재할 수 있다.
[형태 1] 형태 1에 의하면, 도금액에 폭로되는 피도금부와 상기 피도금부의 외측 영역인 에지부를 갖는 기판에 도금 처리를 실시하기 위한 도금 방법이 제안되고, 상기 도금 방법은, 기판에 제1 시일체를 접촉시켜 상기 기판의 상기 에지부를 시일하는 제1 시일 공정과, 상기 제1 시일 공정에 의해 시일된 상기 기판에 프리웨트 처리를 실시하는 프리웨트 공정과, 프리웨트 후의 상기 기판으로부터 상기 제1 시일체를 떼어내는 제1 시일 떼어내기 공정과, 상기 기판을, 제2 시일체를 갖는 기판 홀더로 유지하는 기판 유지 공정과, 상기 기판 홀더로 유지된 상기 기판에 도금액을 작용시키는 도금 공정을 포함한다.
형태 1에 의하면, 기판의 에지부에 프리웨트액이 잔류하는 것을 방지할 수 있다.
[형태 2] 형태 2에 의하면, 형태 1에 있어서 상기 제1 시일 떼어내기 공정은, 상기 기판으로부터 상기 제1 시일체를 떼어내기 전에, 상기 기판을 회전시키는 공정을 포함한다.
형태 2에 의하면, 제1 시일체 부근에 남는 프리웨트액을 저감시킬 수 있어, 기판의 에지부에 프리웨트액이 잔류하는 것을 더욱 방지할 수 있다.
[형태 3] 형태 3에 의하면, 형태 1 또는 2에 있어서 상기 프리웨트 공정에서는, 피도금면을 하방으로 향한 상태에서 상기 기판에 프리웨트 처리를 실시한다.
형태 3에 의하면, 기판의 에지부에 프리웨트액이 잔류하는 것을 더욱 방지할 수 있다.
[형태 4] 형태 4에 의하면, 형태 1 또는 2에 있어서 상기 프리웨트 공정에서는, 피도금면을 상방으로 향한 상태에서 상기 기판에 프리웨트 처리를 실시한다.
형태 4에 의하면, 적은 프리웨트액을 사용하여, 기판의 피도금면에 프리웨트액을 균일하게 부착시킬 수 있다.
[형태 5] 형태 5에 의하면, 형태 4에 있어서 상기 프리웨트 공정은, 상기 제1 시일체와 상기 기판의 피도금면에 의해 획정되는 조 형상 영역에 프리웨트액을 저류하는 공정을 포함한다.
형태 5에 의하면, 적은 프리웨트액을 사용하여, 기판의 피도금면에 프리웨트액을 균일하게 부착시킬 수 있다.
[형태 6] 형태 6에 의하면, 형태 1 내지 5에 있어서 반송 모듈에 의해, 상기 프리웨트 공정이 실시되는 장소로부터 상기 피도금면을 하방으로 향한 상태에서 반송하는 공정을 더 포함한다.
형태 6에 의하면, 반송 중에 기판의 에지부에 프리웨트액 또는 다른 이물이 부착되는 것을 방지할 수 있다.
[형태 7] 형태 7에 의하면, 형태 1 내지 6에 있어서 상기 프리웨트 공정은, 프리웨트액을 상기 기판의 피도금면에 분사시킴으로써 행해진다.
[형태 8] 형태 8에 의하면, 형태 1 내지 7에 있어서 상기 프리웨트 공정은, 상기 기판의 회전에 수반하여 행해진다.
형태 8에 의하면, 기판에 프리웨트액을 보다 균일하게 부착시킬 수 있다.
[형태 9] 형태 9에 의하면, 형태 1 내지 8에 있어서, 상기 제1 시일 공정에서는, 상기 제1 시일체를 갖는 프리웨트용 기판 홀더에 의해 상기 기판이 유지되고, 상기 프리웨트용 기판 홀더는 상기 기판의 피도금면의 이면을 지지하는 지지체를 갖고, 상기 지지체와 상기 제1 시일체에 의한 상기 기판의 끼워넣기, 및/또는 상기 지지체에 마련된 진공 척에 의해, 상기 기판을 유지한다.
[형태 10] 형태 10에 의하면, 형태 9에 있어서 상기 프리웨트용 기판 홀더는 상기 기판의 상기 에지부의 도전층의 전기 저항을 측정하기 위한 저항 측정 기구를 구비하고, 상기 도금 방법은 상기 프리웨트용 기판 홀더에 유지된 기판의 전기 저항을 측정하는 공정을 더 포함한다.
형태 10에 의하면, 도금 공정 전에, 기판의 결함을 검출할 수 있다.
[형태 11] 형태 11에 의하면, 형태 1 내지 10에 있어서 상기 제1 시일체는, 상기 기판의 피도금면에 대하여 단차부를 형성하고, 당해 단차부는 상기 기판의 피도금면으로부터 이격될수록 직경 확대되는 테이퍼상으로 구성된다.
형태 11에 의하면, 기판의 에지부에 프리웨트액이 잔류하는 것을 더욱 방지할 수 있다.
[형태 12] 형태 12에 의하면, 형태 1 내지 11에 있어서 상기 도금 공정에서는, 피도금면을 하방으로 향한 상태에서 상기 기판 홀더와 상기 기판을 상기 도금액에 침지시킨다.
형태 12에 의하면, 기판의 에지부에 프리웨트액이 잔류하는 것을 더욱 방지할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명해왔지만, 상기한 발명의 실시 형태는 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 것이고, 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 본 발명은 그 취지를 일탈하지 않고, 변경, 개량될 수 있음과 함께, 본 발명에는 그 균등물이 포함되는 것은 물론이다. 또한, 상술한 과제의 적어도 일부를 해결할 수 있는 범위, 또는 효과의 적어도 일부를 발휘하는 범위에 있어서, 실시 형태 및 변형예의 임의의 조합이 가능하고, 특허 청구 범위 및 명세서에 기재된 각 구성 요소의 임의의 조합 또는 생략이 가능하다.
본원은 2020년 10월 9일 출원의 일본 특허 출원 번호 제2020-171311호에 기초하는 우선권을 주장한다. 일본 특허 출원 번호 제2020-171311호의 명세서, 특허 청구 범위, 도면 및 요약서를 포함하는 모든 개시 내용은, 참조에 의해 전체로서 본원에 원용된다. 일본 특허 공개 제2001-316869호 공보(특허문헌 1)의 명세서, 특허 청구 범위, 도면 및 요약서를 포함하는 모든 개시는, 참조에 의해 전체로서 본원에 원용된다.
200: 프리웨트 모듈
240, 240A: 프리웨트용 기판 홀더
242: 제1 유지 부재
244: 제2 유지 부재
245: 핀
246: 시일체(제1 시일체)
247: 전기 접점
250: 구동 기구
260A 내지 260C, 260F: 분출 기구
260D, 260E, 260G: 처리액 공급 기구
400: 도금 모듈
410: 도금조
440: 기판 홀더
441: 시일체(제2 시일체)
800: 제어 모듈
1000: 도금 장치
Wf: 기판
Wf-a: 피도금면
Wf-1: 피도금부
Wf-2: 에지부

Claims (12)

  1. 도금액에 폭로되는 피도금부와 상기 피도금부의 외측 영역인 에지부를 갖는 기판에 도금 처리를 실시하기 위한 도금 방법이며,
    기판에 제1 시일체를 접촉시켜 상기 기판의 상기 에지부를 시일하는 제1 시일 공정과,
    상기 제1 시일 공정에 의해 시일된 상기 기판에 프리웨트 처리를 실시하는 프리웨트 공정과,
    프리웨트 후의 상기 기판으로부터 상기 제1 시일체를 떼어내는 제1 시일 떼어내기 공정과,
    상기 기판을, 제2 시일체를 갖는 기판 홀더로 유지하는 기판 유지 공정과,
    상기 기판 홀더로 유지된 상기 기판에 도금액을 작용시키는 도금 공정을
    포함하는, 도금 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 시일 떼어내기 공정은, 상기 기판으로부터 상기 제1 시일체를 떼어내기 전에, 상기 기판을 회전시키는 공정을 포함하는, 도금 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 프리웨트 공정에서는, 피도금면을 하방으로 향한 상태에서 상기 기판에 프리웨트 처리를 실시하는, 도금 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 프리웨트 공정에서는, 피도금면을 상방으로 향한 상태에서 상기 기판에 프리웨트 처리를 실시하는, 도금 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 프리웨트 공정은, 상기 제1 시일체와 상기 기판의 피도금면에 의해 획정되는 조 형상 영역에 프리웨트액을 저류하는 공정을 포함하는, 도금 방법.
  6. 제1항에 있어서, 반송 모듈에 의해, 상기 프리웨트 공정이 실시되는 장소로부터 상기 피도금면을 하방으로 향한 상태에서 반송하는 공정을 더 포함하는, 도금 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 프리웨트 공정은, 프리웨트액을 상기 기판의 피도금면에 분사시킴으로써 행해지는, 도금 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 프리웨트 공정은, 상기 기판의 회전에 수반하여 행해지는, 도금 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1 시일 공정에서는, 상기 제1 시일체를 갖는 프리웨트용 기판 홀더에 의해 상기 기판이 유지되고, 상기 프리웨트용 기판 홀더는 상기 기판의 피도금면의 이면을 지지하는 지지체를 갖고, 상기 지지체와 상기 제1 시일체에 의한 상기 기판의 끼워넣기, 및/또는 상기 지지체에 마련된 진공 척에 의해, 상기 기판을 유지하는, 도금 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 프리웨트용 기판 홀더는 상기 기판의 상기 에지부의 도전층의 전기 저항을 측정하는 저항 측정기를 구비하고,
    상기 도금 방법은 상기 프리웨트용 기판 홀더에 유지된 기판의 전기 저항을 측정하는 공정을 더 포함하는,
    도금 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 기판의 피도금면에는, 상기 제1 시일체를 포함하는 단차부가 형성되고, 당해 단차부는 상기 기판의 피도금면으로부터 이격될수록 직경 확대되는 테이퍼상으로 구성되는, 도금 방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 도금 공정에서는, 피도금면을 하방으로 향한 상태에서 상기 기판 홀더와 상기 기판을 상기 도금액에 침지시키는,
    도금 방법.
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