TW201305394A - 電鍍處理裝置，電鍍處理方法及記憶媒體 - Google Patents

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Abstract

本發明的課題是在於提供一種可將電鍍液中的氨成分的濃度維持於一定而循環使用電鍍液之電鍍處理裝置。其解決手段為：電鍍處理裝置(20)具備：旋轉保持基板(2)的基板旋轉保持機構(110)、及對基板(2)供給電鍍液(35)的電鍍液供給機構(30)。其中，電鍍液供給機構(30)具有：積存供給至基板(2)的電鍍液(35)之供給槽(31)，及對基板(2)吐出電鍍液(35)的吐出噴嘴(32)，及將供給槽(31)的電鍍液(35)供給至吐出噴嘴(32)的電鍍液供給管(33)。並且，在供給槽(31)連接氨氣積存部(170)，將被積存於供給槽(31)的電鍍液(35)中的氨成分的濃度保持於目的之濃度範圍。

Description

電鍍處理裝置，電鍍處理方法及記憶媒體
本發明是有關用以對基板的表面供給電鍍液來進行電鍍處理的電鍍處理裝置，電鍍處理方法及記憶媒體。
近年來，對於半導體晶圓或液晶基板等的基板，為了在表面形成電路而施以配線。此配線是取代鋁素材，而利用電阻低可靠度高的銅素材者。但，銅與鋁作比較，因為容易被氧化，所以為了防止銅配線表面的氧化，最好藉由具有高電遷移耐性的金屬來電鍍處理。
可是，含有被電鍍於銅配線表面之金屬的金屬離子的電鍍液，一般是含被電鍍的金屬的金屬離子，及使金屬離子絡合物化的氨成分。並且，電鍍液為了降低成本，某程度回收再利用。
然而，電鍍液的性質非常不安定，為了回收再利用，即使僅循環於裝置內，性質也會變化，劣化。專利文獻1是在電鍍液貯槽內導入惰性氣體而來置換槽內，藉此防止大氣中的二氧化碳溶入電鍍液所造成電鍍液劣化。
[先行技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]特開2007-51346號公報
本發明是考慮如此的點而研發者，以提供一種可藉由維持電鍍液中的氨成分的濃度來再利用電鍍液之電鍍處理裝置，電鍍處理方法及記憶媒體為目的。
本發明係對基板供給至少含氨成分的電鍍液而進行電鍍處理之電鍍處理裝置，其特徵為具備：基板收容部，其係收容前述基板；電鍍液供給機構，其係對被收容於前述基板收容部的前述基板供給電鍍液的電鍍液供給機構，具有：積存供給至前述基板的電鍍液的供給槽，及對前述基板吐出電鍍液的吐出噴嘴，及將前述供給槽的電鍍液供給至前述吐出噴嘴的電鍍液供給管；電鍍液排出機構，其係從前述基板收容部排出供給至前述基板之後的電鍍液，而送往前述電鍍液供給機構的前述供給槽；氨氣積存部，其係充填有氨氣，且被密閉；及氨氣管，其係從前述氨氣積存部供給氨氣至前述供給槽。
本發明係對基板供給至少含氨成分的電鍍液而進行電鍍處理之電鍍處理方法，其特徵係包括：基板載置工程，其係將前述基板配置於基板收容部； 供給工程，其係經由吐出噴嘴來將供給槽內的電鍍液供給至前述基板；回收工程，其係從前述基板收容部經由電鍍液排出機構來回收供給至前述基板之後的電鍍液；成分調整工程，其係將被回收的電鍍液暴露於氨氣，而來調整電鍍液的成分；及再利用工程，其係將被調整電鍍液的成分的電鍍液供給至前述吐出噴嘴。
本發明係儲存用以使電鍍處理方法實行於電鍍處理裝置的電腦程式之記憶媒體，其特徵為：前述電鍍處理方法係對基板供給至少含氨成分的電鍍液而進行電鍍處理之電鍍處理方法，其係包括：基板載置工程，其係將前述基板配置於基板收容部；供給工程，其係經由吐出噴嘴來將供給槽內的電鍍液供給至前述基板；回收工程，其係從前述基板收容部經由電鍍液排出機構來回收供給至前述基板之後的電鍍液；成分調整工程，其係將被回收的電鍍液暴露於氨氣，而來調整電鍍液的成分；及再利用工程，其係將被調整電鍍液的成分的電鍍液供給至前述吐出噴嘴。
若根據本發明，則由於氨氣積存部被連接至供給槽， 所以可抑制被積存於供給槽的電鍍液中的氨成分揮發至外方。而且，可使氨成分溶入。因此，可將電鍍液中的氨成分的濃度維持於被預定的目的之濃度範圍，可防止電鍍液的劣化。
第1實施形態
以下，參照圖1~圖8來說明有關本發明的第1實施形態。首先，藉由圖1來說明有關本實施形態的電鍍處理系統1全體。
電鍍處理系統
如圖1所示，電鍍處理系統1是包括：基板搬出入室5，其係用以載置收容複數片(例如25片)基板2(在此是半導體晶圓)的載體3，各預定片數搬入及搬出基板2；及基板處理室6，其係用以進行基板2的電鍍處理或洗淨處理等的各種處理。
基板搬出入室5與基板處理室6是鄰接設置。
(基板搬出入室)
基板搬出入室5是具有載體載置部4、收容有搬送裝置8的搬送室9，及收容基板交接台10的基板交接室11。在基板搬出入室5中，搬送室9與基板交接室11是 經由交接口12來連通連結。載體載置部4是載置複數個以水平狀態收容複數個基板2的載體3。在搬送室9是進行基板2的搬送，在基板交接室11是在與基板處理室6之間進行基板2的交接。
在如此的基板搬出入室5中，是在被載置於載體載置部4的任一個的載體3與基板交接台10之間，藉由搬送裝置8來各預定片數搬送基板2。
(基板處理室)
又，基板處理室6是具有：基板搬送單元13，其係於中央部延伸於前後；及複數的電鍍處理裝置20，其係於基板搬送單元13的一方側及另一方側前後排列配置，對基板2供給電鍍液而進行電鍍處理。
其中，基板搬送單元13是包括構成可移動於前後方向的基板搬送裝置14。並且，基板搬送單元13是經由基板搬出入口15來連通至基板交接室11的基板交接台10。
在如此的基板處理室6中，對於各電鍍處理裝置20，是藉由基板搬送單元13的基板搬送裝置14，以各1片保持水平的狀態搬送基板2。然後，在各電鍍處理裝置20中，基板2會各1片進行洗淨處理及電鍍處理。
各電鍍處理裝置20是僅被使用的電鍍液等不同，其他的點是形成大致同一構成。因此，在以下的說明是針對複數的電鍍處理裝置20之中的一個電鍍處理裝置20的構 成進行說明。
電鍍處理裝置
以下，參照圖2及圖3來說明有關電鍍處理裝置20。圖2是表示電鍍處理裝置20的側面圖，圖3是表示電鍍處理裝置20的平面圖。
如圖2及圖3所示，電鍍處理裝置20是具備：基板旋轉保持機構(基板收容部)110，其係用以在外箱(Casing)101的內部旋轉保持基板2；液供給機構30，30A，90，90A，其係對基板2的表面供給電鍍液或洗淨液等；杯105，其係接受從基板2飛散的電鍍液或洗淨液等；排出口124，129，134，其係將在杯105所接受的電鍍液或洗淨液排出；液排出機構120，125，130，其係將匯集於排出口的液排出；及控制機構160，其係控制基板旋轉保持機構110、液供給機構30，30A，90，90A、杯105、及液排出機構120，125，130。
(基板旋轉保持機構)
其中，基板旋轉保持機構110，如圖2及圖3所示，具有： 中空圓筒狀的旋轉軸111，其係於外箱101內延伸於上下；轉盤(turntab1e)112，其係安裝於旋轉軸111的上端部；晶圓吸盤113，其係設於轉盤112的上面外周部，支撐基板2；及旋轉機構162，其係旋轉驅動旋轉軸111。
其中，旋轉機構162是藉由控制機構160來控制，藉由旋轉機構162來旋轉驅動旋轉軸111，藉此利用晶圓吸盤113所支撐的基板2會被旋轉。
(液供給機構)
其次，參照圖2~圖6來說明有關對基板2的表面供給電鍍液或洗淨液等的液供給機構30，30A，90，90A。液供給機構30，30A，90，90A是包括：對基板2的表面供給實施電鍍處理的電鍍液之電鍍液供給機構30，及對基板2的表面供給後洗淨用的洗淨處理液之洗淨處理液供給機構90，及對基板2的表面供給實施前處理電鍍的電鍍液之前處理電鍍液供給機構30A，及對基板2的表面供給前洗淨用的洗淨處理液之洗淨處理液供給機構90A。
其中，從電鍍液供給機構30是供給含使Ni的金屬離子及金屬離子絡合物化的氨成分之電鍍液，或含使Co的金屬離子及金屬離子絡合物化的氨成分之電鍍液。並且，從前處理電鍍液供給機構30A是供給含Pd的金屬離子之 電鍍液。
[電鍍液供給機構30]
其次，藉由圖4及圖5來說明有關電鍍液供給機構30。在此圖5是只抽出電鍍液供給機構30來顯示的概略圖，在圖5中，前處理電鍍液供給機構30A、洗淨處理液供給機構90，90A基於方便起見被移除。
如圖4及圖5所示，電鍍液供給機構30具有：供給槽31，其係被密閉，積存以預定溫度來供給至基板2的電鍍液35；吐出噴嘴32，其係對基板2吐出電鍍液35；及電鍍液供給管33，其係將供給槽31的電鍍液35供給至吐出噴嘴32。
又，如圖4所示，在電鍍液供給管33間介入開閉自如的閥37b。
另外，在本實施形態中，被供給至基板2的電鍍液35的「預定溫度」是與在電鍍液35內的自我反應進展的電鍍溫度相等的溫度，或成為比前述電鍍溫度更高溫的溫度。有關電鍍溫度會在往後敘述。
在供給槽31是從儲藏有Ni等的電鍍液35的各種成分的複數個供給源來經由補充手段31a供給各種液體。例如，供給含Ni離子的NiP金屬鹽，還原劑，添加劑，氨水及純水等的液體。在圖中是僅圖示將氨水補充至供給槽31的氨水供給部174A、及將純水補充至供給槽31的純水 供給部174B。
並且，在供給槽31設有監視電鍍液35的特性之監視手段57。此監視手段57是具有計測電鍍液35的氨濃度之氨濃度計，pH計及溫度計的機能。此時，以被積存於供給槽31內的電鍍液35的成分能夠被適當地調整的方式，根據來自監視手段57的訊號，藉由控制機構160來調整被供給至供給槽31的各種液體的流量。例如，根據來自監視手段57的訊號，藉由控制機構160來從氨水供給部174A補充氨水至供給槽31，或從純水供給部174B補充純水至供給槽31，調整被積存於供給槽31內的電鍍液35中的氨成分及pH。
如圖4及圖5所示，電鍍液供給機構30的供給槽31是形成密閉型，在此供給槽31是藉由連結配管176來連接氨氣積存部170。氨氣積存部170是形成可積存氨水且被密閉而使體積變化的構造，充填氨氣。氨氣積存部170是對供給槽31內的電鍍液35的液面上的空間供給氨氣。由於氨氣積存部170是形成可使體積變化的構造，因此可維持與電鍍液35的液面上的空間的壓力平衡的狀態。即使供給槽31內的電鍍液的積存量變化，而電鍍液35的液面上的空間的體積變化，還是可追隨該變化來供給適量的氨氣。
藉此，可使被積存於供給槽31的電鍍液35經常暴露於氨氣，可將電鍍液的氨成分的濃度維持於預定的目的之濃度範圍，可防止電鍍液的劣化。因此，可將從基板收容 部110經由後述的液排出機構120回收至電鍍液供給機構30的供給槽31的電鍍液35再度從吐出噴嘴32對基板2供給，如此一來可複數次再利用電鍍液35。
吐出噴嘴32是被安裝於噴嘴頭104。並且，噴嘴頭104是被安裝於臂103的前端部，此臂103是可延伸於上下方向，且被固定於藉由旋轉機構165來旋轉驅動的支持軸102。電鍍液供給機構30的電鍍液供給管33是被配置於臂103的內側。藉由如此的構成，可將電鍍液經由吐出噴嘴32來從所望的高度吐出至基板2的表面的任意處。
而且，如圖4所示，在電鍍液供給機構30的供給槽31或電鍍液供給管33的至少一方安裝有將電鍍液35加熱至第1溫度的第1加熱機構50。並且，在比第1加熱機構50更靠吐出噴嘴32側，於電鍍液供給管33安裝有將電鍍液35加熱至比第1溫度更高溫的第2溫度之第2加熱機構60。有關第1加熱機構50及第2加熱機構60會在往後詳細說明。
而且，在供給槽31連接補充槽172。在此補充槽172積存有未使用的電鍍液35，對供給槽31內供給此未使用的電鍍液35，補充因電鍍處理而被消耗的電鍍液。氨氣積存部170也被連接至此補充槽172，被積存於補充槽172內的電鍍液35也經常暴露於氨氣。藉此，將被積存於補充槽172內的電鍍液35中的氨成分的濃度保持於目的之濃度範圍。
[前處理電鍍液供給機構30A]
如圖6所示，前處理電鍍液供給機構30A是對基板2供給實施前處理電鍍的電鍍液者。在如此的前處理電鍍液供給機構30A中，用以對吐出噴嘴32供給電鍍液的構成要素是僅所被使用的電鍍液35A不同，其他的構成要素則是與電鍍液供給機構30的各構成要素大致相同。如圖2所示，將含Pd的電鍍液吐出至基板2的表面的吐出噴嘴32是被安裝於噴嘴頭109。並且，噴嘴頭109是被安裝於臂108的前端部，此臂108是可延伸於上下方向，且被固定於藉由旋轉機構163來旋轉驅動的支持軸107。藉由如此的構成，可將電鍍液經由吐出噴嘴32來從所望的高度吐出至基板2的表面的任意處。
在圖6所示的前處理電鍍液供給機構30A中，對於與電鍍液供給機構30同一部分附上同一符號，而省略詳細的說明。
[洗淨處理液供給機構90]
洗淨處理液供給機構90是如後述般被使用在基板2的後洗淨工程中者，如圖2所示，包括被安裝於噴嘴頭104的噴嘴92。並且，如圖4所示，洗淨處理液供給機構90是更具有：積存供給至基板2的洗淨處理液93的槽91，及將槽91的洗淨處理液93供給至噴嘴92的供給管94，及在供給管94間介入的泵96及閥97a。另位，如圖4所示，在洗淨處理液供給機構90中，在與對基板2的表 面供給純水等的洗滌處理液的洗滌處理液供給機構95之間，亦可共用供給管94及噴嘴92。此情況，藉由適當地控制閥97a，97b的開閉，可選擇性地從噴嘴92吐出洗淨處理液93或洗滌處理液的任一方至基板2的表面。
[洗淨處理液供給機構90A]
洗淨處理液供給機構90A是如後述般在基板2的前洗淨工程中被使用者，如圖2所示，包括被安裝於噴嘴頭109的噴嘴92。洗淨處理液供給機構90A的構成要素，如圖6所示，僅被使用的洗淨處理液93A不同，其他的構成要素是與洗淨處理液供給機構90的各構成要素大致相同。在圖6所示的洗淨處理液供給機構90A中，對與洗淨處理液供給機構90同一部分附上同一符號，而省略詳細的說明。
(液排出機構)
其次，參照圖2來說明有關將從基板2飛散的電鍍液或洗淨液等排出的液排出機構120，125，130。如圖2所示，在外箱101內是配置有藉由昇降機構164來驅動於上下方向且具有排出口124，129，134的杯105。液排出機構120，125，130是分別將匯集於排出口124，129，134的液排出者。
供給至基板2的處理液是可按種類經由排出口124，129，134來利用液排出機構120，125，130排出。例如， 液排出機構120是形成排出電鍍液35的電鍍液排出機構120，液排出機構125是形成排出電鍍液35A的電鍍液排出機構125，液排出機構130是形成排出洗淨處理液93，93A及洗滌處理液的處理液排出機構130。
如圖2所示，電鍍液排出機構120，125是分別具有藉由流路切換器121，126來切換的回收流路122，127及廢棄流路123，128。其中，回收流路122，127是用以回收電鍍液而再利用的流路，另一方面，廢棄流路123，128是用以廢棄電鍍液的流路。另外，如圖2所示，在處理液排出機構130是僅設有廢棄流路133。
並且，如圖2及圖5所示，在基板收容部110的出口側是連接有排出電鍍液35的電鍍液排出機構120的回收流路122，此回收流路122之中在基板收容部110的出口側附近設有冷卻電鍍液35的冷卻緩衝器(buffer)120A。然後藉由冷卻緩衝器120A所被冷卻的電鍍液35會經由回收流路122來回到供給槽31。
其次，說明有關設在電鍍液供給機構30及前處理電鍍液供給機構30A的第1加熱機構50及第2加熱機構60。
(第1加熱機構)
其次，說明有關第1加熱機構50。在圖7中，顯示具有將電鍍液35加熱至第1溫度的供給槽用循環加熱手段51之第1加熱機構50。另外，第1溫度是形成比在電鍍 液35內的自我反應之金屬離子的析出進展的溫度(電鍍溫度)更低，且比常溫更高的預定溫度。例如，在含Ni的電鍍液35中，其電鍍溫度是約60度，此情況，第1溫度會被設定於40~60度的範圍內。
如圖7所示，供給槽用循環加熱手段51是具有：供給槽用循環管52，其係於供給槽31的附近使電鍍液35循環；及供給槽用加熱器53，其係被安裝於供給槽用循環管52，將電鍍液35加熱至第1溫度。
並且，如圖7所示，在供給槽用循環管52間介入用以使電鍍液35循環的泵56及過濾器55。藉由設置如此的供給槽用循環加熱手段51，可使供給槽31內的電鍍液35在供給槽31附近一邊循環一邊加熱至第1溫度。而且，如圖7所示，在供給槽用循環管52連接電鍍液供給管33。此情況，如圖7所示的閥37a被開放，閥37b被閉鎖時，通過供給槽用加熱器53的電鍍液35會回到供給槽31。另一方面，當閥37a被閉鎖，閥37b被開放時，通過供給槽用加熱器53的電鍍液35會通過電鍍液供給管33來到達第2加熱機構60。
另外，亦可取代在供給槽31設置監視手段57，如在圖7中以一點虛線所示那樣，在供給槽用循環管52設有監視電鍍液35的特性的監視手段57。
(第2加熱機構)
其次，參照圖8來說明有關第2加熱機構60。第2加熱機構60是用以將藉由第1加熱機構50來加熱至第1溫度的電鍍液35更加熱至第2溫度者。另外，所謂第2溫度是與上述的電鍍溫度相等，或形成比電鍍溫度更高的預定溫度。例如，在含Ni的電鍍液35中，其電鍍溫度是如上述般形成約60度，此情況，第2溫度會被設定於60~90度的範圍內。
如圖8所示，第2加熱機構60是具有：第2溫度媒體供給手段61，其係將預定的傳熱媒體加熱至第2溫度或比第2溫度更高的溫度；及溫度調節器62，其係在比第1加熱機構50更靠吐出噴嘴32側，安裝於電鍍液供給管33，使來自第2溫度媒體供給手段61的傳熱媒體的熱傳導至電鍍液供給管33內的電鍍液35。
並且，如圖8所示，亦可更設有：設於臂103，用以將通過位於臂103內的電鍍液供給管33的電鍍液35保持於第2溫度的溫度保持器65。另外，在圖8中，電鍍液供給管33之中，位於溫度調節器62內的電鍍液供給管是以符號33a來表示，位於溫度保持器65內(臂103內)的電鍍液供給管是以符號33b來表示。
[溫度調節器62]
溫度調節器62是具有：將從第2溫度媒體供給手段61所供給的溫度調節用的傳熱媒體(例如溫水)導入的供 給口62a、及將傳熱媒體排出的排出口62b。從供給口62a所供給的傳熱媒體是在流動於溫度調節器62的內部的空間62c的期間與電鍍液供給管33a接觸。藉此，流動於電鍍液供給管33a的電鍍液35會被加熱至第2溫度。被使用於電鍍液35的加熱之後的傳熱媒體是從排出口62b排出。
[溫度保持器65]
被配設於溫度調節器62與吐出噴嘴32之間的溫度保持器65是至電鍍液35從吐出噴嘴32吐出為止的期間，用以保持藉由溫度調節器62來加熱至第2溫度的電鍍液35的溫度者。如圖8所示，此溫度保持器65是具有：在溫度保持器65內延伸成接觸於電鍍液供給管33b的保溫管65c，及將從第2溫度媒體供給手段61所供給的傳熱媒體導入至保溫管65c的供給口65a，及將傳熱媒體排出的排出口65b。保溫管65c是沿著電鍍液供給管33b來延伸至吐出噴嘴32的最近，藉此可將即將從吐出噴嘴32吐出之前的電鍍液35的溫度保持於第2溫度。
如圖8所示，保溫管65c亦可在收納吐出噴嘴32的噴嘴頭104的內部被開放，與溫度保持器65內的空間65d連通。此情況，溫度保持器65是具有由位於其剖面中心的電鍍液供給管33b、使熱接觸於電鍍液供給管33b的外周而配設的保溫管65c、及位於保溫管65c的外周的空間65d所構成的三重構造(三重配管的構造)。從供給口 65a供給的傳熱媒體是至噴嘴頭104為止經由保溫管65c來保溫電鍍液35，然後，通過溫度保持器65內的空間65d而從排出口65b排出。
(其他的構成要素)
如圖2所示，電鍍處理裝置20亦可更具有：對基板2的背面供給處理液的背面處理液供給機構145，及對基板2的背面供給氣體的背面氣體供給機構150。
包含複數個以上那樣構成的電鍍處理裝置20的電鍍處理系統1是按照被記錄於控制機構160所設的記憶媒體161的各種程式來以控制機構160驅動控制，藉此對基板2進行各種的處理。在此，記憶媒體161是儲存各種的設定資料或後述的電鍍處理程式等的各種的程式。記憶媒體161是可使用能夠在電腦讀取的ROM或RAM等的記憶體，或硬碟，CD-ROM，DVD-ROM或軟碟等的碟狀記憶媒體等的周知者。
在本實施形態中，電鍍處理系統1及電鍍處理裝置20是按照記錄於記憶媒體161的電鍍處理程式來驅動控制，而使能夠對基板2實施電鍍處理。以下的說明是針對使用含Ni離子的電鍍液作為電鍍處理用的電鍍液35，使用含Pd離子的電鍍液作為前處理電鍍用的電鍍液35A時進行說明。
首先，說明有關在化學還原電鍍所被使用的Ni電鍍液的溫調方法。其次，說明有關在一電鍍處理裝置20藉 由置換電鍍來對基板2實施Pd電鍍之後，藉由化學還原電鍍來實施Ni電鍍，然後，在其他的電鍍處理裝置20藉由置換電鍍來對基板2實施鍍金的方法。
化學還原電鍍液的溫調方法 [第1溫度調整工程]
說明有關調整被吐出至基板2的表面的電鍍液35的溫度之工程。首先，參照圖7來說明有關將被吐出於基板2的表面的電鍍液35的溫度加熱至比被供給至基板2而進行電鍍處理時的預定溫度更低溫的第1溫度之第1溫度調整工程。首先，使第1加熱機構50的供給槽用加熱器53的溫度上昇至第1溫度或比第1溫度更高的溫度。其次，藉由使用泵56，一邊使電鍍液35循環於供給槽用循環管52內，一邊加熱至第1溫度。此時，閥37a是被開放，閥37b是被閉鎖。藉此，被積存於供給槽31內的電鍍液35的溫度會被控制於第1溫度。
[第2溫度調整工程]
其次，參照圖7及8來說明有關將電鍍液35的溫度加熱至與被供給至基板2而進行電鍍處理時的預定溫度相等或比預定溫度更高的第2溫度之第2溫度調整工程。首先，閥37a會被閉鎖，閥37b會被開放。藉此，被控制於第1溫度的電鍍液35會經由電鍍液供給管33來送至第2加熱機構60的溫度調節器62。在溫度調節器62是從第2 溫度媒體供給手段61供給被加熱至第2溫度或比第2溫度更高的溫度的傳熱媒體。因此，電鍍液35是在通過溫度調節器62的內部的電鍍液供給管33a的期間被加熱至第2溫度。
然後，被加熱至第2溫度的電鍍液35是如圖8所示經由臂103來送至吐出噴嘴32。此時，在臂103設有溫度保持器65，在此溫度保持器65是從第2溫度媒體供給手段61供給被加熱至第2溫度的傳熱媒體。因此，電鍍液35是至通過溫度保持器65的內部的電鍍液供給管33b到達吐出噴嘴32為止被保持於第2溫度。
電鍍處理方法
其次，參照圖9來說明有關在一電鍍處理裝置20藉由置換電鍍來對基板2實施Pd電鍍(實施前處理電鍍)後，使用上述那樣準備的Ni電鍍液，藉由化學還原電鍍來實施Ni電鍍(實施電鍍處理)的方法。
(基板搬入工程及基板接受工程)
首先，實行基板搬入工程及基板接受工程。首先，利用基板搬送單元13的基板搬送裝置14來將1片的基板2從基板交接室11搬入至一電鍍處理裝置20。在電鍍處理裝置20中，首先，杯105會被下降至預定位置，其次，被搬入的基板2會藉由晶圓吸盤113來支撐，然後，杯105會藉由昇降機構164來上昇至排出口134與基板2的 外周端緣對向的位置。
(前洗淨工程)
其次，實行由洗滌處理、前洗淨處理及其後的洗滌處理所構成的前洗淨工程(S302)。首先，洗滌處理液供給機構95A的閥97b會被開啟，藉此，洗滌處理液會經由噴嘴92來供給至基板2的表面。其次，實現前洗淨處理。洗滌處理液供給機構95A的閥97b會被關閉，且洗淨處理液供給機構90A的閥97a會被開啟，藉此，洗淨處理液93A會經由噴嘴92來供給至基板2的表面。然後，與上述的情況同樣，洗滌處理液會經由噴嘴92來供給至基板2的表面，進行洗滌處理。處理後的洗滌處理液或洗淨處理液93A是經由杯105的排出口134及處理液排出機構130的廢棄流路133來廢棄。一旦基板2的表面的前洗淨工程終了，則閥97b會被關閉。
(Pd電鍍工程)
其次，實行Pd電鍍工程(前處理電鍍工程的實行)(S303)。此Pd電鍍工程是在前洗淨工程後的基板2未被乾燥的狀態的期間，作為置換電鍍處理工程實行。
在Pd電鍍工程中，首先，使杯105藉由昇降機構164來下降至排出口129與基板2的外周端緣對向的位置。其次，電鍍液供給機構30A的閥37b會開啟，藉此，被積存於供給槽31之含Pd的電鍍液35A會經由吐出噴嘴 32以所望的流量來吐出至基板2的表面。藉此，在基板2的表面，藉由置換電鍍來實施Pd電鍍。處理後的電鍍液35A是從杯105的排出口129排出。然後，處理後的電鍍液35A是經由回收流路127來回收至供給槽31或經由廢棄流路128來廢棄。一旦基板2的表面的Pd電鍍處理終了，則閥37b會被關閉。
(洗滌處理工程)
其次，實行洗滌處理工程(S304)。此洗滌處理工程(S304)是與上述的前洗淨工程(S302)的洗滌處理大致相同，因此省略詳細的說明。
(Ni電鍍工程)
然後，在與實行上述工程S302~304者同一電鍍處理裝置20中實行Ni電鍍工程(電鍍處理工程的實行)(S305)。此Ni電鍍工程是作為化學還原電鍍處理工程實行。
在Ni電鍍工程(S305)中，首先，藉由昇降機構164來使杯105下降至排出口124與基板2的外周端緣對向的位置。其次，藉由第1加熱機構50來加熱至第1溫度，且藉由第2加熱機構60來加熱至第2溫度的電鍍液35會從吐出噴嘴32以所望的流量吐出。藉此，在基板2的表面，藉由化學還原電鍍來實施Ni電鍍。處理後的電鍍液35是從杯105的排出口124排出。被排出之處理後 的電鍍液35是經由回收流路122來回收至供給槽31，或經由廢棄流路123來廢棄。
因進行Ni電鍍工程，從排出口124排出之處理後的電鍍液35是比吐出的流量更減少。並且，因被加熱至第2溫度，氨成分容易從電鍍液35揮發，在電鍍處理裝置20內多量的氨成分會從電鍍液35消失。
(後洗淨工程)
其次，由洗滌處理、後洗淨處理及其後的洗滌處理所構成的後洗淨工程會被實行(S306)。
首先，藉由昇降機構164來使杯105上昇至排出口134與基板2的外周端緣對向的位置。然後，對被施以Ni電鍍處理的基板2的表面實行洗滌處理。此情況，洗滌處理液供給機構95的閥97b會被開啟，藉此，洗滌處理液會經由噴嘴92來供給至基板2的表面。
其次，實行後洗淨處理。洗滌處理液供給機構95的閥97b會被關閉，且洗淨處理液供給機構90的閥97a會被開啟，藉此，洗淨處理液93會經由噴嘴92來供給至基板2的表面。然後，與上述的情況同樣，洗滌處理液會經由噴嘴92來供給至基板2的表面，進行洗滌處理。處理後的洗滌處理液或洗淨處理液93是經由杯105的排出口134及處理液排出機構130的廢棄流路133來廢棄。一旦基板2的表面的後洗淨工程終了，則閥97b會被關閉。
(乾燥工程)
然後，實行使基板2乾燥的乾燥工程(S307)。例如，藉由使轉盤112旋轉來使附著於基板2的液體藉由離心力往外方飛散，藉此乾燥基板2。亦即，轉盤112亦可具備作為使基板2的表面乾燥的乾燥機構的機能。
如此，在一電鍍處理裝置20中，對於基板2的表面，首先，Pd電鍍會藉由置換電鍍來實施，其次Ni電鍍會藉由化學還原電鍍來實施。
然後，被搬送至Au電鍍處理用的其他電鍍處理裝置20。而且，在其他的電鍍處理裝置20中，藉由置換電鍍在基板2的表面實施Au電鍍處理。Au電鍍處理的方法是除了電鍍液及洗淨液不同的點以外，與Pd電鍍處理用的上述方法大致相同，因此省略詳細的說明。
電鍍液回收．再生方法
其次，說明將在前述的Ni電鍍工程所被使用的電鍍液回收再利用的方法。
(冷卻工程)
首先，以從杯105的排出口124排出之處理後的電鍍液能夠流至回收流路122的方式切換流路切換器121。流至回收流路122的電鍍液是在維持接近進行電鍍處理時的第2溫度之較高溫度的狀態下，流入冷卻緩衝器120A。在此，藉由設在冷卻緩衝器120A的冷卻機構，電鍍液是 被冷卻至比電鍍溫度更低的溫度。藉此，在電鍍液內的自我反應之金屬離子的析出會被抑制，可防止電鍍液的劣化。並且，可抑制氨成分的揮發，因此可防止在比冷卻緩衝器120A還下游，氨成分從電鍍液35消失。
(成分調整工程)
其次，在冷卻緩衝器120A被冷卻的電鍍液會回到供給槽31。在供給槽31是藉由設置於供給槽31的監視手段57來計測電鍍液35的氨濃度、pH、溫度。然後，來自監視手段57的訊號會送往控制機構160，當氨成分不足時，藉由控制機構160來從氨水供給部174A補充氨水至供給槽31，且當純水不足時，從純水供給部174B補充純水至供給槽31。並且，在補充因電鍍處理而減少的部分時或是在供給槽31內的電鍍液35不足時，從補充槽172補充未使用的電鍍液35至供給槽31。而且，在供給槽31連接有氨氣積存部170，因此從氨氣積存部170供給的氨氣會被充填於供給槽31內的空間。如此，藉由將供給槽31內的電鍍液35經常暴露於氨氣，可抑制氨成分從電鍍液35揮發，且使氨成分溶於電鍍液35。
藉此，可適當地調整處理後的電鍍液35的氨成分及pH，將電鍍液的氨成分的濃度維持於預定的目的之濃度範圍，防止電鍍液的劣化。然後，再度從吐出噴嘴32對基板2供給，可複數次再利用電鍍液。
本實施形態的作用效果
若根據本實施形態，則因為在供給槽31連接有氨氣積存部170，所以可將積存於供給槽31內的電鍍液35經常暴露於氨氣，抑制氨成分從電鍍液揮發，且使氨成分溶入。藉此，可將電鍍液中的氨成分的濃度維持於預定的目的之濃度範圍，防止電鍍液的劣化。因此，可使從基板收容部110回到供給槽31的電鍍液再度從吐出噴嘴32對基板2供給，如此一來可複數次再利用電鍍液。
並且，當供給槽31內的電鍍液35不足時，從補充槽172補充未使用的電鍍液35至供給槽31。此情況，因為氨氣積存部170也被連接至補充槽172，所以有關被積存於補充槽172內的未使用的電鍍液35也可將氨成分的濃度維持於預定的目的之濃度。
而且，此期間，藉由設置於供給槽31的監視手段57來計測電鍍液35的氨濃度、pH、溫度。然後來自監視手段57的訊號會送往控制機構160，藉由控制機構160來補充氨水或純水至供給槽31。如此可調整被積存於供給槽31內的電鍍液35中的氨成分及pH。
又，若根據本實施形態，則如上述般設有：將電鍍液35加熱至第1溫度的第1加熱機構50，及將電鍍液35加熱至第2溫度的第2加熱機構60。亦即，電鍍液35是以二階段加熱至第2溫度。藉此，可縮短電鍍液35被保持於第2溫度的時間，可拉長電鍍液35的壽命。並且，可抑制電鍍液的自我反應之微粒的發生。
(其他的變形例)
在本實施形態中，顯示藉由電鍍處理裝置20，將含Ni的電鍍液35藉由化學還原電鍍來實施於基板2的表面之例。但，並非限於此，可藉由電鍍處理裝置20，將各種的電鍍液藉由化學還原電鍍來實施於基板2的表面。例如，含Co的電鍍液(CoWB、CoWP、CoB、CoP等的電鍍液)可藉由化學還原電鍍來實施於基板2的表面。在使用該等的電鍍液時，亦可實施第1加熱機構50及第2加熱機構60之電鍍液35的二階段加熱。此情況，第1溫度及第2溫度的具體的值是按照電鍍液的電鍍溫度來適當設定。例如使用CoP的電鍍液作為電鍍液35時，其電鍍溫度是形成50~70度，而且，第1溫度會被設定於40度~上述電鍍溫度的範圍內，第2溫度會被設定於上述電鍍溫度~90度的範圍內。
並且，在本實施形態中，在電鍍液供給機構30A亦與電鍍液供給機構30時同樣設有第1加熱機構50及第2加熱機構60，且對於含Pd的電鍍液35A亦可實施第1加熱機構50及第2加熱機構60的二階段加熱。而且，在電鍍液35A含氨成分時，亦可在電鍍液供給機構30A的供給槽31連接積存未使用的電鍍液的補充槽172，且在供給槽31及補充槽172連接氨氣積存部170。又，亦可在供給槽31A連接氨水供給部174A及純水供給部174B，根據來自設置於供給槽31A的監視手段57的訊號，從氨水供給部 174A供給氨水至供給槽31，且從純水供給部174B供給純水。
並且，在本實施形態中，作為一電鍍處理裝置20的電鍍處理，是顯示Pd電鍍會藉由置換電鍍來實施於基板2，其次Ni電鍍會藉由化學還原電鍍來實施的例子(參照圖9的S302~S309)。但，並非限於此，作為一電鍍處理裝置20的電鍍處理，亦可僅實施化學還原電鍍。此情況，在圖9所示的各工程之中，除了S303及S304的工程會被實施。此時，化學還原電鍍用的電鍍液並無特別加以限制，可使用CoWB、CoWP、CoB、CoP及NiP等化學還原電鍍用的各種電鍍液。
第2實施形態
其次，參照圖10及圖11來說明有關本發明的第2實施形態。圖10及圖11所示的第2實施形態是僅電鍍液供給機構更具有調整從電鍍液排出機構排出的電鍍液的成分，將被調整成分的電鍍液供給至供給槽的電鍍液回收機構的點不同，其他的構成則是與圖1~圖5所示的第1實施形態大致相同。在圖10及圖11所示的第2實施形態中，對與圖1~圖5所示的第1實施形態同一部分附上同一符號，而省略詳細的說明。
在本實施形態中是藉由電鍍液排出機構120的回收流路122所回收之含Ni的處理後的電鍍液會被再利用。以下，參照圖10來說明有關用以再利用、處理後的電鍍液 之電鍍液回收機構80。
電鍍液回收機構
如圖10所示，電鍍液回收機構80是具有積存從電鍍液排出機構120排出之處理後的電鍍液85的回收槽88。此回收槽88是與供給槽31同樣形成密閉型，在此供給槽31及回收槽88是藉由連結配管176來連接氨氣積存部170。氨氣積存部170是對回收槽88內的電鍍液35的液面上的空間供給氨氣。
並且，電鍍液回收機構80是更具有：將被積存於回收槽88之處理後的電鍍液85不足的成分追加之補充手段88a，及將被積存於回收槽88的電鍍液85攪拌的攪拌手段81。其中，補充手段88a是用以將含Ni離子的NiP金屬鹽，還原劑，添加劑，氨水及純水等的液體補充至回收槽88內的電鍍液85，而來適當地調整電鍍液85的成分者。例如，在回收槽88連接有將氨水補充至回收槽88的氨水供給部174A，及將純水補充至回收槽88的純水供給部174B。
另外，為了更正確地進行如此的成分調整，如在圖10中以一點虛線所示般，亦可在回收槽88設有監視電鍍液85的特性之監視手段87。監視手段87是針對電鍍液85具有作為氨濃度計，pH計及溫度計的機能。然後根據來自監視手段87的訊號，藉由控制機構160來調整由補充手段88a所補充的各種液體的流量。例如，根據來自監視 手段87的訊號，藉由控制機構160來從氨水供給部174A補充氨水至回收槽88，或從純水供給部174B補充純水至回收槽88，而來適當地調整被積存於回收槽88內的電鍍液85的氨成分及pH。
攪拌手段81是例如圖10所示藉由在回收槽88附近使電鍍液85循環來攪拌電鍍液85者。如此的攪拌手段81是如圖10所示般具有：其一端82a及另一端82b會被連接至回收槽88的回收槽用循環管82，及在回收槽用循環管82間介入的泵86及過濾器89。藉由設置如此的攪拌手段81，可一邊攪拌電鍍液85，一邊除去電鍍液內所含的各種雜質。例如，可從電鍍液除去金屬離子析出時成核的雜質(微粒)。另外，在攪拌手段81安裝有用以將電鍍液85供給至供給槽31的連接管83。
若根據本發明，則藉由在供給槽31及回收槽88連接氨氣積存部170，可使被積存於供給槽31及回收槽88的電鍍液35經常暴露於氨氣，可將電鍍液35中的氨成分的濃度維持於預定的目的之濃度，可防止電鍍液的劣化。因此，可使從基板收容部110經由液排出機構120而回到回收槽88的電鍍液35再度從供給槽31經由吐出噴嘴32來對基板2供給，複數次再利用電鍍液35。
而且，在供給槽31連接有積存未使用的電鍍液35而對供給槽31內補充此未使用的電鍍液35的補充槽172。氨氣積存部170亦被連接至此補充槽172，可使被積存於補充槽172內的電鍍液35中的氨成分的濃度保持於預定 的目的之濃度。
其次，說明有關由如此的構成所形成的本實施形態的作用。在此，參照圖11來說明有關將處理後的Ni電鍍液回收、再生的方法。另外，在圖11的流程圖所示的各工程中，對與圖9所示的第1實施形態的流程圖的各工程同一工程附上同一符號，而省略詳細的說明。
[回收工程]
為了對基板2實施Ni電鍍處理而被使用後的處理後的電鍍液85會從基板2流至排出口124。流至排出口124之處理後的電鍍液85是經由液排出機構120的回收流路122來送至回收槽88(S321)。
[成分調整工程]
其次，利用上述的補充手段來追加處理後的電鍍液85不足的成分(S322)。此時，利用攪拌手段81來攪拌電鍍液85，而使被追加的成分與處理後的電鍍液85會被充分地混合。
[移送工程]
其次，在回收槽88成分被適當地調整的電鍍液85是如圖10所示經由連接管83來送至供給槽31(S323)。
使用含回收再生的電鍍液的電鍍液來實施的Ni電鍍處理方法是與第1實施形態的Ni電鍍處理方法大致相 同，因此省略詳細的說明。
本實施形態的作用效果
若如此根據本實施形態，則處理後的電鍍液85會藉由電鍍液回收機構80來回收再生。因此，可更有效地活用電鍍液，此結果，可降低電鍍液所要的成本。
又，由於電鍍液回收機構80與供給槽31是個別地設置，因此可在供給槽積存成分被適當地調整後的電鍍液，可更安定供給電鍍液。
又，若根據本實施形態，則拉長電鍍液35的壽命之效果可藉由利用第1加熱機構50及第2加熱機構60來以二階段加熱電鍍液35而更被促進(參照圖10)。
1‧‧‧電鍍處理系統
2‧‧‧基板
20‧‧‧電鍍處理裝置
30‧‧‧電鍍液供給機構
31‧‧‧供給槽
32‧‧‧吐出噴嘴
33‧‧‧電鍍液供給管
35‧‧‧電鍍液
50‧‧‧第1加熱機構
51‧‧‧供給槽用循環加熱手段
52‧‧‧供給槽用循環管
53‧‧‧供給槽用加熱器
57‧‧‧監視手段
60‧‧‧第2加熱機構
61‧‧‧第2溫度媒體供給手段
62‧‧‧溫度調節器
80‧‧‧電鍍液回收機構
81‧‧‧攪拌手段
82‧‧‧回收槽用循環管
85‧‧‧處理後的電鍍液
87‧‧‧監視手段
88‧‧‧回收槽
88a‧‧‧補充手段
90‧‧‧洗淨處理液供給機構
95‧‧‧洗滌處理液供給機構
110‧‧‧基板旋轉保持機構
120‧‧‧電鍍液排出機構
120A‧‧‧冷卻緩衝器
122‧‧‧回收流路
161‧‧‧記憶媒體
170‧‧‧氨氣積存部
172‧‧‧補充槽
174A‧‧‧氨水供給部
174B‧‧‧純水供給部
圖1是表示本發明的第1實施形態的電鍍處理系統的概略構成的平面圖。
圖2是表示本發明的第1實施形態的電鍍處理裝置的側面圖。
圖3是圖2所示的電鍍處理裝置的平面圖。
圖4是表示本發明的第1實施形態的液供給機構的圖。
圖5是表示本發明的第1實施形態的電鍍處理裝置的概略圖。
圖6是表示本發明的第1實施形態的液供給機構的 圖。
圖7是表示本發明的第1實施形態的第1加熱機構的圖。
圖8是表示本發明的第1實施形態的第2加熱機構的圖。
圖9是表示電鍍處理方法的流程圖。
圖10是表示本發明的第2實施形態的電鍍液回收機構的圖。
圖11是詳細表示本發明的第2實施形態的工程的流程圖。
94‧‧‧供給管
60‧‧‧第2加熱機構
33‧‧‧電鍍液供給管
50‧‧‧第1加熱機構
35‧‧‧電鍍液
122‧‧‧回收流路
56‧‧‧泵
37b‧‧‧閥
32‧‧‧吐出噴嘴
92‧‧‧噴嘴
57‧‧‧監視手段
174A‧‧‧氨水供給部
174B‧‧‧純水供給部
31a‧‧‧補充手段
30‧‧‧電鍍液供給機構
31‧‧‧供給槽
176‧‧‧連結配管
170‧‧‧氨氣積存部
172‧‧‧補充槽
90‧‧‧洗淨處理液供給機構
93‧‧‧洗淨處理液
91‧‧‧槽
96‧‧‧泵
97a、97b‧‧‧閥
95‧‧‧洗滌處理液供給機構

Claims (14)

  1. 一種電鍍處理裝置，係對基板供給至少含氨成分的電鍍液而進行電鍍處理之電鍍處理裝置，其特徵為具備：基板收容部，其係收容前述基板；電鍍液供給機構，其係對被收容於前述基板收容部的前述基板供給電鍍液的電鍍液供給機構，具有：積存供給至前述基板的電鍍液的供給槽，及對前述基板吐出電鍍液的吐出噴嘴，及將前述供給槽的電鍍液供給至前述吐出噴嘴的電鍍液供給管；電鍍液排出機構，其係從前述基板收容部排出供給至前述基板之後的電鍍液，而送往前述電鍍液供給機構的前述供給槽；氨氣積存部，其係充填有氨氣，且被密閉；及氨氣管，其係從前述氨氣積存部供給氨氣至前述供給槽。
  2. 如申請專利範圍第1項之電鍍處理裝置，其中，前述電鍍處理裝置係更具有：供給氨水的氨水供給部，及供給純水的純水供給部，前述氨水供給部及前述純水供給部係分別被連接至前述供給槽。
  3. 如申請專利範圍第2項之電鍍處理裝置，其中，前述電鍍處理裝置係更具有：氨濃度計及pH計，以及控制前述氨水供給部及前述純水供給部的控制機構，前述控制機構係根據來自前述氨濃度計及pH計的訊 號，從前述氨水供給部供給氨水至前述供給槽，且從前述純水供給部供給純水至前述供給槽。
  4. 如申請專利範圍第1項之電鍍處理裝置，其中，前述電鍍處理裝置係更具有：積存未使用的電鍍液而將此未使用的電鍍液補充至前述供給槽的補充槽，前述補充槽係與前述氨氣積存部連接。
  5. 如申請專利範圍第1項之電鍍處理裝置，其中，前述電鍍處理裝置係於前述電鍍液排出機構與前述供給槽之間更具有：將從電鍍液排出機構送來的電鍍液回收而送至前述供給槽的回收槽，前述氨氣積存部亦被接至前述回收槽。
  6. 如申請專利範圍第1項之電鍍處理裝置，其中，前述電鍍處理裝置係於前述基板收容部的出口側更具有：冷卻電鍍液而送往前述供給槽側的冷卻緩衝器。
  7. 如申請專利範圍第1項之電鍍處理裝置，其中，前述電鍍處理裝置係更具有：第1加熱機構，其係被安裝於前述供給槽或前述電鍍液供給管的至少任一方，將電鍍液加熱至第1溫度；第2加熱機構，其係在比前述第1加熱機構更靠前述吐出噴嘴側，被安裝於前述電鍍液供給管，將電鍍液加熱至比前述第1溫度更高溫的第2溫度。
  8. 一種電鍍處理方法，係對基板供給至少含氨成分的電鍍液而進行電鍍處理之電鍍處理方法，其特徵係包括：基板載置工程，其係將前述基板配置於基板收容部； 供給工程，其係經由吐出噴嘴來將供給槽內的電鍍液供給至前述基板；回收工程，其係從前述基板收容部經由電鍍液排出機構來回收供給至前述基板之後的電鍍液；成分調整工程，其係將被回收的電鍍液暴露於氨氣，而來調整電鍍液的成分；及再利用工程，其係將被調整電鍍液的成分的電鍍液供給至前述吐出噴嘴。
  9. 如申請專利範圍第8項之電鍍處理方法，其中，在前述成分調整工程中，根據前述被回收的電鍍液的氨濃度及pH值來供給氨水且供給純水。
  10. 如申請專利範圍第8或9項之電鍍處理方法，其中，在前述成分調整工程中，將在補充槽內被暴露於氨氣之未使用的電鍍液補充至前述被回收的電鍍液。
  11. 如申請專利範圍第8項之電鍍處理方法，其中，在前述回收工程中，將從電鍍液排出機構所排出的電鍍液回收至回收槽，且在前述成分調整工程中，將所被回收的電鍍液的成分在前述回收槽內調整後，從前述回收槽將被調整成分的電鍍液移送至供給槽。
  12. 如申請專利範圍第8項之電鍍處理方法，其中，在前述回收工程中，將從前述基板收容部所排出的電鍍液冷卻。
  13. 如申請專利範圍第8項之電鍍處理方法，其中，在前述供給工程中，電鍍液係首先藉由第1加熱機構來加 熱至前述第1溫度，其次藉由配置於比前述第1加熱機構更靠前述吐出噴嘴側的第2加熱機構來加熱至前述第2溫度，然後，藉由前述吐出噴嘴來供給至前述基板。
  14. 一種記憶媒體，其係儲存用以使電鍍處理方法實行於電鍍處理裝置的電腦程式之記憶媒體，其特徵為：前述電鍍處理方法係對基板供給至少含氨成分的電鍍液而進行電鍍處理之電鍍處理方法，其係包括：基板載置工程，其係將前述基板配置於基板收容部；供給工程，其係經由吐出噴嘴來將供給槽內的電鍍液供給至前述基板；回收工程，其係從前述基板收容部經由電鍍液排出機構來回收供給至前述基板之後的電鍍液；成分調整工程，其係將被回收的電鍍液暴露於氨氣，而來調整電鍍液的成分；及再利用工程，其係將被調整電鍍液的成分的電鍍液供給至前述吐出噴嘴。
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