TW201402872A - 電鍍處理裝置、電鍍處理方法及記憶媒體 - Google Patents

電鍍處理裝置、電鍍處理方法及記憶媒體 Download PDF

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Abstract

〔課題〕在於提供可以有效率而且均勻加熱基板的電鍍處理裝置。〔解決手段〕電鍍處理裝置(20)，具備：保持基板(2)使旋轉之基板保持機構(110)，朝向被保持於基板保持機構(110)的基板(2)吐出電鍍液的第1吐出機構(30)，以及被配置於基板(2)的上方，被形成開口部(22)的頂板(21)。第1吐出機構(30)，具有朝向基板(2)吐出電鍍液的第1吐出部(33)。第1吐出部(33)，可以在吐出電鍍液時所位處的吐出位置，與不吐出電鍍液時所位處的等待位置之間移動。此外第1吐出部(33)，以於位在前述吐出位置時與頂板(21)的開口部(22)重疊的方式構成。

Description

電鍍處理裝置、電鍍處理方法及記憶媒體
本發明係關於對基板的表面供給電鍍液進行 電鍍處理之電鍍處理裝置、電鍍處理方法及記憶媒體。
一般而言，於半導體晶圓或液晶基板等基 板，在表面被施以供形成電路之配線。此配線，替代鋁素材，而開始利用電阻低而可信賴性高的銅素材所構成者。 一般而言，要把銅配線形成於基板上，使用藉由蝕刻在基板形成供在絕緣膜埋入配線之用的通孔(via)或溝渠(trench)等之凹部，於這些之中埋入銅配線之金屬鑲嵌(damascene)法。進而，對具有銅配線的基板的表面供給含有CoWB(鈷.鎢.硼)或CoWP(鈷.鎢.磷)等之電鍍液，藉由無電解電鍍在銅配線上形成被稱為帽蓋金屬的金屬膜，謀求提高半導體裝置的EM耐性之嘗試。
例如於專利文獻1，提出了具備使基板旋轉的 基板旋轉機構，以及對基板上吐出電鍍液的噴嘴之電鍍處理裝置。根據專利文獻1記載的電鍍處理裝置的話，藉由使基板旋轉同時供給電鍍液，在基板的表面上形成電鍍液 之均勻的流動。藉此，跨基板的表面全區域被施以均勻的電鍍處理。
根據無電解電鍍之電鍍處理，會受到電鍍液 的組成、溫度等反應條件導致的影響係屬已知。然而，使基板旋轉同時供給電鍍液的場合，電鍍液由基板的中心部朝向周緣部流動。因此，基板上的電鍍液的溫度，應該會由基板的中心部朝向周緣部而逐漸變低。因此，電鍍液的反應條件，應該會在基板的中心部與基板的周緣部而有所不同。為了防止這樣的反應條件的參差不齊，於專利文獻1，提出了在基板的中心部與基板的周緣部之間使噴嘴移動同時吐出電鍍液的方法。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
〔專利文獻1〕 日本專利特開2009-249679號公報
基板周圍的氛圍溫度比電鍍液的溫度更低的場合，到達基板的電鍍液之熱，會被基板周圍的氛圍所奪去。因此，移動噴嘴同時吐出電鍍液的場合，也與由噴嘴吐出而剛剛到達基板上的電鍍液的溫度相比，在之前到達基板上的電鍍液的溫度會變得較低。因此，電鍍液的反應條件會隨著基板上的位置而有所不同，結果，應該會導致 所形成的電鍍層的厚度不均勻。
本發明，提供可以有效果地解決這樣的課題 之電鍍處理裝置、電鍍處理方法及記憶媒體。
根據本發明的第1觀點的話，提供一種電鍍 處理裝置，係對基板供給電鍍液進行電鍍處理；具備：保持前述基板使旋轉之基板保持機構，朝向被保持於前述基板保持機構的基板吐出電鍍液的第1吐出機構，以及被配置於基板的上方，被形成開口部的頂板；前述第1吐出機構，具有朝向基板吐出電鍍液的第1吐出部，前述第1吐出部，可以在吐出電鍍液時所位處的吐出位置，與不吐出電鍍液時所位處的等待位置之間移動，前述第1吐出部，以於位在前述吐出位置時與前述頂板的前述開口部重疊的方式構成。
根據本發明的第2觀點，提供一種電鍍處理 方法，係對基板供給電鍍液進行電鍍處理；具備：藉由基板保持機構保持基板的步驟、於基板的上方，配置被形成開口部的頂板的步驟，以及朝向基板由前述開口部吐出電鍍液之電鍍步驟，進行前述電鍍步驟時，由前述頂板的前述開口部往前述基板的氣體流動被阻礙。
根據本發明的第3觀點的話，提供一種記憶 媒體，係收容在電鍍處理裝置執行電鍍處理方法之用的電腦程式；前述電鍍處理方法，具備：藉由基板保持機構保 持基板的步驟、於基板的上方，配置被形成開口部的頂板的步驟，以及朝向基板由前述開口部吐出電鍍液之電鍍步驟；進行前述電鍍步驟時，由前述頂板的前述開口部往前述基板的氣體流動被阻礙。
根據本發明，可以藉由頂板，與以重疊於頂 板的開口部的方式配置的第1吐出機構的第1吐出部，保溫基板周圍的氛圍。因此，可以有效率地抑制朝向基板吐出的電鍍液的溫度降低。藉此，可以抑制電鍍液的溫度隨著基板上的位置不同而有所不同，藉此，可以形成具有均勻厚度的電鍍層。
2‧‧‧基板
20‧‧‧電鍍處理裝置
21‧‧‧頂板
22‧‧‧開口部
30‧‧‧第1吐出機構
33‧‧‧第1吐出部
110‧‧‧基板保持機構
圖1係顯示根據本發明之一實施型態之電鍍處理系統的全體構成之平面圖。
圖2係顯示根據本發明之一實施型態之電鍍處理裝置的側面圖。
圖3(a)(b)係圖2所示的電鍍處理裝置的平面圖。
圖4係由IV-IV方向來看圖3(a)的第1吐出機構的第1吐出部及頂板之剖面圖。
圖5(a)~(d)係顯示第1吐出部及頂板的變形例 之圖。
圖6係顯示根據本發明之一實施型態之頂板的剖面圖。
圖7A(a)(b)，顯示藉由基板保持機構保持基板的步驟。
圖7B(a)(b)顯示預濕潤步驟。
圖7C(a)(b)顯示電鍍步驟。
圖7D(a)(b)顯示清洗處理步驟。
圖8顯示清洗處理步驟之變形例。
圖9(a)(b)顯示電鍍步驟之變形例。
圖10(a)(b)顯示電鍍步驟之變形例。
圖11(a)(b)顯示清洗處理步驟之變形例。
圖12(a)~(c)係顯示被形成於頂板的開口部之變形例。
以下，參照圖1至圖7D說明本發明之一實施型態。首先，藉由圖1說明本實施型態之電鍍處理系統1的全體構成。
電鍍處理系統
如圖1所示，電鍍處理系統1，包含載置收容複數枚(例如25枚)基板2(在此為半導體晶圓)的扥架3，每次以特定枚數把基板2搬進及搬出之用的基板搬出搬入室 5，以及進行基板2的電鍍處理或洗淨處理等各種處理之用的基板處理室6。基板搬出搬入室5與基板處理室6係鄰接設置的。
(基板搬出搬入室)
基板搬出搬入室5，具有扥架載置部4、收容搬送裝置8的搬送室9、以及收容基板遞送台10之基板遞送室11。於基板搬出搬入室5，搬送室9與基板遞送室11中介著遞送口12連通連結。扥架載置部4，載置複數個以水平狀態收容複數基板2的扥架3。在搬送室9，進行基板2的搬送，在基板遞送室11，在與基板處理室6之間進行基板2的遞送。
於這樣的基板搬出搬入室5，在被載置於托架 載置部4的任一個托架3與基板遞送台10之間，藉由搬送裝置8以每次特定枚數的方式搬送基板2。
(基板處理室)
此外，基板處理室6，於中央部，具有延伸於前後的基板搬送單元13、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供給鍍層液進行電鍍處理之複數的電鍍處理裝置20。
其中基板搬送單元13，包含構成為可移動於 前後方向之基板搬送裝置14。此外基板搬送單元13，中介著基板搬出搬入口15連通於基板遞送室11的基板遞送 台10。
於這樣的基板處理室6，對各電鍍處理裝置 20，藉由基板搬送單元13之基板搬送裝置14，以保持於水平的狀態一次一枚地搬送基板2。接著，於各電鍍處理裝置20，基板2係1枚枚地進行洗淨處理及電鍍處理。
各電鍍處理裝置20，僅有使用的電鍍液等有 所不同，其他各點係約略相同的構成。因此，在以下的說明，只針對複數電鍍處理裝置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(a)(b)，說明電鍍處理裝置20。圖2係顯示電鍍處理裝置20之側面圖，圖3(a)(b)係顯示電鍍處理裝置20的平面圖。
電鍍處理裝置20，如圖2所示，具備在殼體 101的內部保持基板2而使其旋轉的基板保持機構110、朝向被保持於基板保持機構110的基板2的表面吐出電鍍液的第1吐出機構30、以及被連接於第1吐出機構30，對第1吐出機構30供給電鍍液的電鍍液供給機構71，以及被配置於基板2的上方之頂板21。電鍍處理裝置20，進而具備朝向基板2的表面吐出處理液等之第2吐出機構40亦可。
殼體101內，設有由FFU(風扇過濾單元) 51供給N2氣體(氮氣氣體)或乾淨空氣等氣體的氣體導 入部50。氣體導入部50內的氣體，透過整流板52以往下流的方式朝向基板2送去。
基板保持機構110的周圍，被配置承接由基 板2飛散的電鍍液或處理液等液體之具有第1開口部121及第2開口部126的排液杯120，以及具有吸入氣體的開口部106之排氣杯105。藉由排液杯120之第1開口部121及第2開口部126所承接的液體，由第1排液機構122及第2排液機構127排出。被吸入排氣杯105的開口部106的氣體，藉由排氣機構107排出。此外，排液杯120被連接在升降機構164，此升降機構164可以使排液杯120上下移動。因此，藉由因應於由基板2所飛散的液之種類而使排液杯120上下，可以因應於液體的種類而使液體被排出的路徑改變。
(基板保持機構)
基板保持機構110，如圖2所示，具有：在殼體101內上下延伸的中空圓筒狀的旋轉軸構件111，被安裝於旋轉軸構件111的上端部之轉盤112，設於轉盤112的上面外周部，支撐基板2的晶圓夾盤113、以及被連結於旋轉軸構件111，旋轉驅動旋轉軸構件111的旋轉機構162。
其中，旋轉機構162，藉由控制機構160控 制，使旋轉軸構件111旋轉驅動，藉此，使藉由晶圓夾盤113支撐的基板2旋轉。在此場合，控制機構160，藉由控制旋轉機構162，可以使旋轉軸構件111及晶圓夾盤 113旋轉，或者使其停止。此外，控制機構160，以能夠使旋轉軸構件111及晶圓夾盤113的轉速上升、下降，或者維持於一定值的方式進行控制。
(第1吐出機構)
其次，說明第1吐出機構30。第1吐出機構30，具有朝向基板2吐出電鍍液的第1吐出部33。於圖2所示之例，第1吐出部33，被構成為設置朝向基板2吐出電鍍液的吐出口之吐出頭。此場合，於第1吐出部33內，收容著把由電鍍液供給機構71供給的電鍍液導往吐出口之用的配管，或供使保溫電鍍液之用的熱媒進行循環之用的配管等。
電鍍液的種類沒有特別限定，可以因應用途 使種種電鍍液由第1吐出機構30吐出。例如，使用在具有銅配線的基板表面形成金屬膜之用的含有CoWB(鈷.鎢.硼)或CoWP(鈷.鎢.磷)等的電鍍液亦可。此外，為了防止銅於絕緣膜中擴散，在形成銅配線之前使用設於基板的表面或基板的凹部的表面之障壁膜之用的電鍍液，例如含有CoWB或Ta(鉭)的電鍍液亦可。
第1吐出部33，係以可在上下方向及水平方 向上移動的方式構成的。例如，第1吐出部33，被安裝於臂32的先端部，此臂32，可延伸於上下方向同時被固定於藉由旋轉機構165旋轉驅動的支撐軸31。藉由使用這樣的驅動機構165及支撐軸31，可以使第1吐出部 33，移動於朝向基板2吐出電鍍液時所位處的吐出位置，與不吐出電鍍液時所位處的等待位置之間。等待位置，例如為第1吐出部33對基板2在水平方向退避之位置。
第1吐出部33，含第1吐出口34。此第1吐 出口34，係以第1吐出部33位於後述的吐出位置時，吐出的電鍍液到達基板2的中心部的方式被構成。到達基板2的中心部的電鍍液，藉由起因於基板2的旋轉之離心力而朝向基板2的周緣部流動。
第1吐出部33，亦可如圖2所示，以對應於 基板2的中心部起直到基板2的周緣部為止的長度，亦即對應於基板2的半徑長度的方式延伸。在此場合，第1吐出部33，除了前述第1吐出口34以外，亦可進而包含沿著特定的方向排列的複數第2吐出口35。第2吐出口35，以在第1吐出部33位於吐出位置時，各第2吐出口35沿著基板2的半徑方向排列的方式構成。因此，可以由第1吐出部33的各吐出口34、35對從基板2的中心部直到周緣部為止的特定範圍內之區域直接供給電鍍液。此處所謂「直接供給」，是指電鍍液到達基板2上的特定區域為止的路徑，不是從比該特定區域更靠近基板2的中心側滴下的電鍍液藉由起因於基板2的旋轉的離心力到達該特定區域的路徑，而是意味著電鍍液滴下至該特定區域上的路徑。
一般而言，基板2周圍的氛圍溫度或基板2 的溫度，比由第1吐出部33吐出的電鍍液的溫度還低。 因此，滴下至基板2的中心部或中心部附近的電鍍液應該會在基板2上藉由離心力往外方向流動時，電鍍液的溫度，隨著朝向基板2的周緣側而逐漸變低。因此，僅在基板2的中心部或中心部附近滴下電鍍液，使該電鍍液藉由離心力擴大到基板2全區域之電鍍處理的場合，基板2上的電鍍液的溫度，應該會由基板2的中心部朝向周緣部逐漸變低。
此處，第1吐出部33如前所述包含複數第2 吐出口35的場合，可以對基板2上的區域之中基板2的半徑方向之特定範圍內的區域直接供給電鍍液。因此，可以抑制比起基板2上的區域之中基板2的中心部，到達周緣側的區域之電鍍液的溫度，與到達基板的中心部的電鍍液的溫度之間產生差異。
又，圖2所示之例，各吐出口34、35，被形 成於由第1吐出部33的吐出頭起往下方突出的方式設置的複數噴嘴的先端。然而，各吐出口34、35的型態並不以圖2所示的形態為限。例如，不設置如圖2所示那樣突出於下方的噴嘴設於第1吐出部33亦可。例如，各吐出口34、35，被構成為形成在第1吐出部33的吐出頭之開口部亦可。又，各吐出口34、35的形狀沒有特別限制，可以適當採用圓孔或狹縫等形狀。
特別是第1吐出部33的吐出口35，亦可具有 沿著基板2的半徑方向延伸的例如狹縫口那樣的形狀。在此場合，無論設於第1吐出部33的吐出口35的數目為單 一或者是少數的場合，都可以對基板2的半徑方向之特定範圍內的區域直接供給電鍍液。
(第2吐出機構)
其次，說明第2吐出機構40。第2吐出機構40，具有朝向基板2吐出處理液等的第2吐出部43。第2吐出部43，係以可在上下方向及水平方向上移動的方式構成的。例如，與第1吐出部33的場合同樣，第2吐出部43，被安裝於臂42的先端部，此臂42，可延伸於上下方向同時被固定於藉由旋轉機構166旋轉驅動的支撐軸41。
於圖2所示之例，第2吐出部43，與第1吐 出部33的場合同樣，被構成為設有朝向基板2吐出處理液或電鍍液等液體之第1吐出口44、第2吐出口45以及第3吐出口46的吐出頭。作為處理液，例如可以舉出實施基板2的清洗處理之用的DIW等清洗處理液，實施基板2的洗淨處理之用的MEL等洗淨處理液，實施基板2的乾燥處理之用的IPA等乾燥處理液。作為電鍍液，可舉出與前述第1吐出機構30吐出的電鍍液同樣的電鍍液。 各吐出口44、45、46所吐出的液體沒有特別限制，可因應於用途而適當選擇。例如，於第1吐出口44，被連接著供給清洗處理液的清洗處理液供給機構73，於第2吐出口45，被連接著供給電鍍液之電鍍液供給機構74，於第3吐出口46，被連接著供給洗淨處理液之洗淨處理液 供給機構75。
又，圖2所示之例，各吐出口44、45、46， 與第1吐出部33的各吐出口34、35的場合同樣，被形成於由第2吐出部43的吐出頭起往下方突出的方式設置的複數噴嘴的先端。然而，各吐出口44、45、46的型態並不以圖2所示的形態為限。例如，不設置如圖2所示那樣突出於下方的噴嘴設於第2吐出部43亦可。例如，各吐出口44、45、46，被構成為形成在第2吐出部43的吐出頭之開口部亦可。
(頂板)
其次，說明頂板21。頂板21，係供防止基板2的周圍氛圍擴散於電鍍處理裝置20的內部。藉由使用這樣的頂板21，可以防止包含於基板2的周圍氛圍的種種物質附著於電鍍處理裝置20的構成要素，而因此產生微粒。此外，如稍後詳述的，可以抑制基板2的周圍的氣體流動，藉此，可以抑制基板2周圍的氛圍之熱往外逃逸。
頂板21，以可移動於上下方向的方式構成。例如，如圖2所示，頂板21被安裝於支撐部25的一端，此支撐部25的另一端被安裝於可動部24。可動部24，係以沿著延伸於上下方向的支撐軸23，藉由驅動機構167驅動的方式構成的。藉由使用這樣的驅動機構167、支撐軸23、可動部24及支撐部25，可以因應狀況改變基板2與頂板21之間的距離。例如，可以在頂板21位在基板2 附近的第1位置，與比第1位置更為上方，在後述的第2位置及第3位置之間，使頂板21移動。
於頂板21，被形成開口部22。以下，參照圖 3(a)(b)，說明頂板21的開口部22。圖3(a)(b)分別為顯示頂板21，與第1吐出機構30及第2吐出機構40之平面圖。於圖3(a)(b)，藉由頂板21由上方覆蓋的基板2以虛線表示。
於圖3(a)，被配置於前述等待位置的第1 吐出機構30以虛線表示，被配置於前述吐出位置的第1吐出機構30以實線表示。此外，於圖3(a)，第2吐出機構40被配置於等待位置。如圖3(a)所示，頂板21的開口部22，係以由頂板21的中心部延伸直到頂板21的外周端緣為止的方式形成的。另一方面，第1吐出機構30的第1吐出部33，以於位在前述吐出位置時與頂板21的開口部22重疊的方式構成。此處，所謂「以重疊的方式構成的」意味著以由頂板21的上方通過開口部22往頂板21的下方的氣體流動藉由第1吐出部33阻礙的方式來構成第1吐出部33。例如於圖3(a)，顯示由頂板21的法線方向所見的場合，頂板21的開口部22的輪廓與第1吐出部33的輪廓約略一致之例。
參照圖4，詳細說明頂板21的開口部22與第 1吐出部33之關係。圖4係由IV-IV方向所見之圖3(a)的第1吐出部33及頂板21之剖面圖。如圖4所示，第1吐出部33，係以在與頂板21的端部21a之間空 出間隙s的狀態塞住開口部22的方式構成的。藉此，可以限制通過開口部22的氣體流路的寬幅為間隙s。因此，可以使氣體通過開口部22時之阻抗增大。亦即，可以抑制基板2與頂板21之間的空間之氣體的流動F。藉此，可以抑制蓄積於基板2，基板2上的電鍍液或基板2與頂板21之間的空間之熱往外逃逸。因此，可以有效率地抑制朝向基板2吐出的電鍍液的溫度降低。
頂板21與第1吐出部33之間的間隙s之具 體數值沒有特別限定，可以因應用途而適宜設定，例如間隙s在0.3~3.0mm的範圍內。
構成頂板21的材料沒有特別限定，例如可以 使用陶瓷材料，鋁等金屬材料。
較佳者為，頂板21係以不與第1吐出部33 干涉而可朝向基板2移動的方式構成。例如，第1吐出部33，係以由上方插入開口部22的方式構成的。在此場合，頂板21之往下方的移動不會受到第1吐出部33的阻礙。因此，可以使頂板21無限地接近於基板2。因此，與在頂板21的下方配置第1吐出部33的場合相比，可以縮小頂板21與基板2之間的距離。藉此，可以進而抑制蓄積於基板2，基板2上的電鍍液或基板2與頂板21之間的空間之熱往外逃逸。
又，頂板21的開口部22與第1吐出部33之 關係不限於如圖4所示之例，可以考慮種種變形例。例如圖5(a)所示，於頂板21的端部21a，形成朝向第1吐 出部33突出於水平方向之側方突出部21b亦可。此外，如圖5(b)所示，於頂板21的端部21a，被形成朝向上方突出的上方突出部21c亦可。此外，如圖5(c)所示，於第1吐出部33，被形成沿著頂板21的上方突出部21c的上面的方式突出於側方的側方突出部33b亦可。進而，如圖5(d)所示，沿著上方突出部21c的側面的方式朝向頂板21由側方突出部33b突出往下方的下方突出部33c進而被形成於第1吐出部33亦可。此外，頂板21與第1吐出部33之間的特定的間隙s，亦可為構成到達基板2之周圍氛圍的氣體流路全體者，亦可構成流路的一部分。藉由採用這些變形例，可以使氣體通過開口部22時之阻抗更為增大。
又，於圖4及圖5(a)~(d)，顯示在頂板 21與第1吐出部33之間設置特定的間隙s之例。亦即，顯示頂板21與第1吐出部33不接觸之例。然而，不限於此，藉由第1吐出部33塞住開口部22時頂板21與第1吐出部33亦可接觸。藉此，可以更堅固地塞住開口部22。又，頂板21與第1吐出部33不接觸的場合，可以消除因為接觸而產生某些微粒，而因此污染到基板2之疑慮。
其次參照圖3(b)，說明頂板21的開口部 22與第2吐出機構40之位置關係。於圖3(b)，顯示第2吐出部43以支撐軸41為旋轉軸於旋轉方向R2運動的模樣。第2吐出機構40的第2吐出部43，即使在第2吐出 部43位於吐出位置時，氣體也可以充分由頂板21的上方通過開口部22往頂板21的下方流動的方式被構成。例如圖3(b)所示，由頂板21的法線方向來看的場合之第2吐出部43的輪廓，與頂板21的開口部22的輪廓相比充分地小。
較佳者為，第2吐出機構40，係以在第2吐 出部43於旋轉方向R2水平運動時，第2吐出部43通過頂板21的開口部22上的方式構成。藉此，可以在頂板21被配置於比第2吐出機構40的臂42更為下方的狀態，使第2吐出部43運動於水平方向同時朝向基板2由第2吐出部43吐出處理液或電鍍液等。
其次，參照圖2及圖6，進而詳細說明頂板 21的構造。如圖2及圖6所示，於頂板，亦可被形成朝向基板2吐出處理液、電鍍液或處理流體等之第1吐出口26及第2吐出口27。作為處理液，可以舉出實施基板2的清洗處理之用的DIW等清洗處理液，實施基板2的洗淨處理之用的MEL等洗淨處理液，實施基板2的乾燥處理之用的IPA等乾燥處理液。作為電鍍液，可舉出與前述第1吐出機構30吐出的電鍍液同樣的電鍍液。作為處理流體，可以舉出使基板2乾燥之用的N2氣體或乾燥空氣等。例如圖2所示，於第1吐出口被連接著供給電鍍液之電鍍液供給機構76，於第2吐出口27被連接著供給乾燥空氣之空氣供給機構77。
如圖6所示，於頂板21設有加熱器28亦 可。加熱器28亦可以加熱頂板21與基板2之間的空間的方式構成。作為這樣的加熱器28，例如可以舉出利用使電流流過電阻體而發熱的加熱器，或使由外部供給的熱媒在頂板之內部或附近循環的方式構成的加熱器等。此外，加熱器28，亦可以加熱基板2，藉此來加熱基板2上的電鍍液或頂板21與基板2之間的空間的氣體的方式來構成。作為這樣的加熱器28，例如可以舉出紅外線加熱器或LED加熱器。
藉由利用加熱器28，把頂板21與基板2之間 的氛圍維持在更高溫，可以使基板2上的電鍍液的溫度維持在更高溫。因此，可以進而抑制朝向基板2吐出的電鍍液37的溫度降低。
包含複數個如以上所述構成的電鍍處理裝置 20的電鍍處理系統1，依照被記錄於設在控制機構160的記憶媒體161的各種程式藉由控制機構160控制驅動，藉此對基板2進行種種處理。此處，記憶媒體161，收容各種設定資料或者後述的鍍層處理程式等各種程式。作為記憶媒體161，可以使用電腦可讀取的ROM或RAM等記憶體、或硬碟、CD-ROM、DVD-ROM或軟碟片等碟片狀記憶媒體等習知之記憶媒體。
電鍍處理方法
於本實施型態，電鍍處理系統1及電鍍處理裝置20，依照被記錄於記憶媒體161的電鍍處理程式，以對基 板2施行電鍍處理的方式被控制驅動。在以下的說明，係參照圖7A(a)(b)~圖7D(a)(b)及圖8來說明針對於一個電鍍處理裝置20，朝向基板2吐出CoWB電鍍液，藉此於基板2的表面形成CoWB電鍍層的方法。於圖7(a)(b)~圖7D(a)(b)，(a)所示之圖係由側方所見的場合之頂板21或吐出機構30、40等，(b)所示之圖係由上方所見的場合之頂板21或吐出機構30、40等。
(基板保持步驟)
首先，使用基板搬送單元13的基板搬送裝置14，把1枚基板2由基板遞送室11搬入一個電鍍處理裝置20。
於電鍍處理裝置20，首先，排液杯120被降 低到特定位置，其次，藉由基板保持機構110的晶圓夾盤113保持搬入的基板2。此時，如圖7A(a)所示，頂板21藉由驅動機構167上升至第3位置。於第3位置，基板2與頂板21之間的距離h3例如為80mm。此後，排液杯120藉由升降機構164上升至排液杯120之第2開口部126與基板2的外周端緣對向的位置為止。此時，如圖7A(b)所示，第1吐出機構30及第2吐出機構40分別被配置於等待位置。
乾淨空氣等氣體總是由氣體導入部50以往下 流的方式吹送，此氣體透過排氣杯105藉由排氣機構107排出。藉此，總是可以持續置換電鍍處理裝置20的內部 的氛圍，藉此，可以確保電鍍處理裝置20內部的安全性。
(預濕潤步驟)
其次，在電鍍步驟之前實施朝向基板2吐出DIW等清洗液之所謂的預濕潤步驟。在此場合，首先如圖7B(a)所示，藉由驅動機構167使頂板21下降到比第3位置更為下方的第2位置。於第2位置，基板2與頂板21之間的距離h2例如為20mm。其次，藉由基板保持機構110使基板2旋轉，此外如圖7B(b)所示，使第2吐出機構40之第2吐出部43沿著旋轉方向R2由等待位置往吐出位置水平移動。其後，使第2吐出部43由基板2的中心部往基板2的周緣部移動於水平方向，或者是使第2吐出部43由基板2的周緣部往基板2的中心部移動於水平方向上，同時朝向基板2的表面由第2吐出部43之第1吐出口44吐出清洗處理液48。由基板2飛散的清洗處理液48，透過排液杯120的第2開口部126藉由第2排液機構127排出。
圖8係顯示於預濕潤步驟由第1吐出口44朝 向基板2吐出的清洗處理液48的液滴48a之圖。於本步驟，如前所述，第2吐出部43，吐出清洗處理液48的液滴48a同時移動於水平方向。因此，由第1吐出口44吐出的液滴48a直接到達基板2的凹部2a。或者是起因於液滴48a的動能的物理能量傳達至基板2的凹部2a。因此， 與從前那樣僅藉由起因於基板2的旋轉的離心力而使清洗處理液48到達各凹部2a的場合相比，可以使清洗液48散布到凹部2a的各個角落。
(電鍍步驟)
其次，實施朝向基板2由第1吐出機構30吐出電鍍液之電鍍步驟。此電鍍步驟，較佳者為開始於基板2上殘留清洗處理液48的期間。如此，藉由在基板2未乾燥的狀態開始電鍍步驟，可以防止基板2的被電鍍面氧化而變成無法良好地電鍍處理。
於電鍍步驟，首先如圖7C(a)所示，藉由驅 動機構167使頂板21下降到比第2位置更為下方的第1位置。於第1位置，基板2與頂板21之間的距離h1例如為10mm。此外，以使第1吐出機構30的第1吐出部33，移動至可以藉由第1吐出部33塞住開口部22的吐出位置。例如，首先使第1吐出部33由等待位置上升，接著如圖7C(b)所示，直到第1吐出部33與開口部22重疊為止，沿著旋轉方向R1水平移動。其後，如圖7C(a)所示，使第1吐出部33及吐出口34、35下降至頂板21的開口部22的空間為止。此外，排液杯120藉由升降機構164上升至排液杯120之第1開口部121與基板2的外周端緣對向的位置為止。又，吐出口34、35的先端位置沒有特別限定，可適當設定。例如，吐出口34、35的先端位置，可以在比頂板21的下面位置更為下方，亦 可為上方。
其次，朝向基板2，由頂板21的開口部22吐 出電鍍液37。此時，電鍍液37的溫度，藉由電鍍液供給機構71適當地調整。例如作為電鍍液3使用CoWB電鍍液的場合，電鍍液37的溫度被調整在60~80度之範圍內。由基板2飛散的電鍍液37，透過排液杯120的第1開口部121藉由第1排液機構122排出。
又，所謂「由開口部22吐出電鍍液37」意味 著到達基板2的電鍍液37的路徑，為通過開口部22的路徑。例如圖7C(a)所示之例，電鍍液37由電鍍液供給機構71往第1吐出部33供給之後，電鍍液37通過第1吐出部33內的配管到達吐出口34、35為止之間，電鍍液37通過開口部22。又，與圖7C(a)所示的場合不同，第1吐出部33的各吐出口34、35被配置於比開口部22的空間更為上方的狀態下由各吐出口34、35吐出電鍍液37的場合，由各吐出口34、35吐出之後的電鍍液37，直到到達基板2為止之間通過開口部22。
此處，根據本實施型態的話，如前所述，第1 吐出部33以與頂板21的開口部22重疊的方式被構成、配置。因此，可以使氣體通過頂板21的開口部22時之阻抗(圖7C(a)以箭頭F2所示的路徑的阻抗)，與氣體通過頂板21的外周端緣附近時之阻抗(圖7C(a)以箭頭F1所示的路徑的阻抗)相比為更大。結果，藉由排氣機構107排出的氣體通過頂板21的附近時之路徑，主要為箭 頭F1所示的路徑。藉此，使電鍍處理裝置20內部之氛圍的置換繼續進行，同時阻礙或者抑制由頂板21的開口部22朝向基板2的氣體的流動，藉此，可以阻礙或者抑制基板2與頂板21之間的空間之氣體的流動。藉此，可以抑制蓄積於基板2，基板2上的電鍍液37或基板2與頂板21之間的空間之熱往外逃逸。因此，可以有效率地抑制朝向基板2吐出的電鍍液37的溫度降低。藉此，可以使基板2上的電鍍液37的溫度分布不受位置影響而約略均勻，藉此，可以使電鍍層的成長在基板2的面內為均勻。
較佳者為，朝向基板2由吐出口34、35吐出 電鍍液37時，藉由設於頂板21的加熱器28加熱頂板21與基板2之間的空間或者加熱基板2。藉此，可以把基板2上的電鍍液37的溫度維持在更高溫。因此，可以使基板2上的電鍍液37的溫度分布更為均勻。
(清洗處理步驟)
其次，實施朝向基板2供給DIW等清洗處理液的清洗處理步驟。在此場合，首先如圖7D(a)所示，藉由驅動機構167使頂板21上升至第2位置為止。此外，使排液杯120上升至排液杯120之第2開口部126與基板2的外周端緣對向的位置為止。其後，朝向基板2由第1吐出口44吐出清洗處理液48。此時，較佳者薇如圖7D(b)所示，使第2吐出部43由基板2的中心部往基板2的周 緣部移動於水平方向，或者是使第2吐出部43由基板2的周緣部往基板2的中心部移動於水平方向上，同時朝向基板2的表面由第2吐出部43之第1吐出口44吐出清洗處理液48。藉此，可以散佈清洗處理液48到凹部2a的各個角落。由基板2飛散的清洗處理液48，透過排液杯120的第2開口部126藉由第2排液機構127排出。
此處根據本實施型態，於頂板21被形成開口 部22，此外第2吐出機構40的第2吐出部43的輪廓，與頂板21的開口部22的輪廓相比充分地小。因此如圖7D(a)所示，氣體通過頂板21的開口部22時的阻抗可以減小。此外，頂板21，被配置於電鍍步驟時之比第1位置更為上方的第2位置，藉此，氣體通過基板2與頂板21之間的空間時的阻抗可以減小。因此，於清洗處理步驟，與電鍍步驟的場合相比，於基板2與頂板21之間的空間，可以充分確保由基板2的中心部朝向基板2的周緣部之氣體的流量。至少，可以使在清洗處理步驟時通過頂板21的開口部22之氣體流量，比前述之電鍍步驟時通過頂板21的開口部22的氣體流量更大。結果，可以保持基板2或基板2的周圍氛圍為清淨。例如，藉由形成基板2上之氣體的氣流，可以防止由基板2飛散而衝突於排液杯120或排氣杯105之液再度附著於基板2。藉此，可以防止在基板2上形成微粒等不純物。
清洗處理步驟，較佳者為開始於基板2上殘 留電鍍液37的期間。如此，在基板2未乾燥的狀態開始 清洗處理步驟，可以得到高品質的電鍍層。
(乾燥處理步驟)
其次，實施朝向基板2吐出IPA等乾燥處理液之乾燥處理步驟。例如，使第2吐出部43由基板2的中心部往基板2的周緣部移動於水平方向，或者是使第2吐出部43由基板2的周緣部往基板2的中心部移動於水平方向上，同時朝向基板2的表面由第2吐出部43之第3吐出口46吐出IPA。此時，由被形成於頂板21的第2吐出口27朝向基板2吐出乾燥空氣亦可。藉此，可以促進基板2的乾燥。又，於乾燥步驟，頂板21，亦可被配置於前述第2位置，或者亦可被配置於第3位置等其他的位置。
其後，使用基板搬送單元13的基板搬送裝置 14，把基板2由電鍍處理裝置20搬出。被搬出的基板2，亦可搬入實施進一步處理之用的其他的電鍍處理裝置20。
如此般根據本實施型態，於被配置於基板2 上方的頂板21形成開口部22。此外，電鍍步驟時，朝向基板2由頂板21的開口部22吐出電鍍液37。因此，可以把第1吐出機構30的第1吐出部33，於位在前述吐出位置時重疊於頂板21的開口部22。因此，電鍍步驟時，可以抑制蓄積於基板2或基板2的周圍的熱往外逃逸，藉此，可以有效率地抑制朝向基板2吐出的電鍍液的溫度降低。
此外，根據本實施型態的話，可以抑制熱往 外逃逸，所以可減少被輸入基板2或基板2的周圍之單位時間的熱量需要量。例如，可以減少透過電鍍液37輸入的熱量的需要量，藉此，可以減少單位時間往基板2吐出的電鍍液37之量。結果，可以使第1吐出機構30的第1吐出部33的長度比過去更短。例如，如前所述，藉由延伸非對應於基板2的直徑而是僅對應於半徑的距離的第1吐出部33所吐出的電鍍液37，可以確保必要的熱量。藉此，可以減少電鍍液37的消耗量，可以藉此減少製造成本。此外，藉由縮短第1吐出部33的長度，可以縮小以對應於第1吐出部33的方式形成的，頂板21的開口部22的尺寸。藉此，可以使氣體通過開口部22時的阻抗更大，可以進而產生加乘效果。
進而，根據本實施型態的話，被設置吐出清 洗處理液48的第1吐出口44之第2吐出部43的輪廓，比頂板21的開口部22的輪廓相比為充分地小。因此於清洗處理步驟等電鍍步驟以外的步驟，可以充分確保由基板2的中心部往基板2的周緣部之氣體的流量，結果，可以使基板2與基板2的周圍氛圍保持清淨。如此般根據本實施型態，藉由在頂板21形成開口部22，且適切地設定在電鍍步驟使用的第1吐出部33的形狀與清洗處理步驟使用的第2吐出部43的形狀，可以兼顧電鍍步驟之保溫性與清洗處理步驟之氛圍置換性。
變形例
以下，針對本實施型態之各變形例進行說明。
在前述實施型態，顯示清洗處理步驟時，頂板21被配置於第2位置之例。然而並不以此為限，如圖9(a)(b)所示，於清洗處理步驟時，把頂板21配置於比第2位置更為上方的第3位置亦可。藉此，可以進而減少氣體通過頂板21的開口部22時的阻抗。藉此，可以保持基板2或基板2的周圍氛圍更為清淨。
此外，在前述實施型態，顯示預濕潤步驟之後，朝向基板2由第1吐出機構30吐出電鍍液37之例。然而並不以此為限，如圖10(a)(b)所示，由第1吐出機構30吐出電鍍液37之前，作為第1電鍍步驟，由第2吐出機構40的第2吐出口45朝向基板2吐出電鍍液49亦可。此處，第2吐出口45以及於預濕潤步驟使用的第1吐出口44均設於第2吐出部43。因此，於基板上殘留清洗處理液48時，可以容易實現開始朝向基板2吐出電鍍液49。此時，如圖10(b)所示，第2吐出部43移動於水平方向同時吐出電鍍液49亦可。此外，亦可如圖10(b)所示，在設於第2吐出部43的第1吐出口44吐出電鍍液49時，第1吐出機構30的第1吐出部33沿著旋轉方向R1朝向開口部22移動。其後，由第1吐出機構30的吐出口34、35朝向基板2吐出電鍍液37的步驟，作為第2電鍍步驟來實施。
於第1電鍍步驟，頂板21的配置沒有特別限 制。例如亦可如圖10(a)所示，頂板21的配置維持在預濕潤步驟時的第2位置，或者是雖未圖示，亦可使頂板21配置於第1位置。
此外，在前述實施型態，顯示電鍍步驟之 後，朝向基板2由第2吐出機構40吐出清洗處理液48之例。然而並不以此為限，如圖11(a)(b)所示，由第2吐出機構40吐出清洗處理液48之前，作為第1清洗處理步驟，由被形成於頂板21的第1吐出口26朝向基板2吐出清洗處理液26a亦可。藉此，於基板2上殘留電鍍液37時，可以容易實現開始朝向基板2吐出清洗處理液26a。此時，亦可如圖11(b)所示，在形成於頂板21的第1吐出口26吐出清洗處理液26a時，第2吐出機構40的第2吐出部43沿著旋轉方向R2朝向開口部22移動。 其後，由第2吐出機構40的第1吐出口44朝向基板2吐出清洗處理液48的步驟，作為第2清洗處理步驟來實施。
於前述之第1清洗處理步驟，頂板21的配置 沒有特別限制。例如亦可如圖11(a)所示，頂板21的配置維持在電鍍步驟時的第1位置，或者是雖未圖示，亦可使頂板21配置於第2位置或第3位置。
此外，在前述實施型態，例示頂板21的開口 部22，係以由頂板21的中心部延伸直到頂板21的外周端緣為止的方式形成之例。然而並不以此為限，可以因應於單位時間所必要的電鍍液之量，或要求的保溫性等，而 選擇種種形狀的開口部22。例如亦可如圖12(a)所示，開口部22於對應於基板2的中心部的區域，具有比對應於基板2的周緣部的區域更大的寬幅。藉此，可以使朝向基板2的中心部吐出的電鍍液的量更多。此外，不僅開口部22達到頂板21的外周端緣的型態，亦可如圖12(b)所示，選擇開口部22僅被形成於頂板21的中心部的型態。此外，亦可如圖12(c)所示，開口部22由頂板21的一方之外周端緣延伸至另一方的外周端緣。於任一種型態，第1吐出機構30的第1吐出部33，都是以於位在吐出位置時與頂板21的開口部22重疊的方式構成。
此外，進而實施在前述實施型態未說明的其 他步驟亦可。例如在清洗處理步驟之後，乾燥處理步驟之前，亦可實施朝向基板2吐出洗淨處理液之洗淨處理步驟，亦即所謂的後洗淨步驟。洗淨處理液，例如亦可由第2吐出機構40的第3吐出口46朝向基板2吐出。此外，同樣的洗淨處理步驟，亦可在電鍍步驟之前，亦即作為前洗淨步驟來實施。
此外在前述實施型態，是把第2吐出部43由 基板2的中心部往基板2的周緣部移動於水平方向，或者使第2吐出部43由基板2的周緣部往基板2的中心部移動於水平方向，同時朝向基板2的表面由第2吐出部43的第3吐出口46吐出IPA那樣地進行的，但是不以此為限，亦可使第2吐出部43移動而停止於基板2的約略中心部，由約略中心部朝向基板2的表面由第2吐出部43 的第3吐出口46吐出IPA。
此外，在前述實施型態，顯示第1吐出部33，被設置吐出口，同時被構成為收容把電鍍液導至吐出口之用的配管等的吐出頭之例。然而，只要是位在吐出位置時，具有第1吐出部33與頂板21的開口部22重疊的構造即可，第1吐出部33的具體構成沒有特別限制。例如，第1吐出部33亦可被構成為包含電鍍液流通的配管，與被連接於該配管的吐出口之吐出噴嘴。對於第2吐出部43也同樣，具體構成沒有特別限定。
又，說明了對前述實施形態之一些變形例，當然，可以適當地組合而適用複數之變形例。
2‧‧‧基板
20‧‧‧電鍍處理裝置
21‧‧‧頂板
23‧‧‧支撐軸
24‧‧‧可動部
25‧‧‧支撐部
30‧‧‧第1吐出機構
31‧‧‧支撐軸
32、42‧‧‧臂
33‧‧‧第1吐出部
26、34、44‧‧‧第1吐出口
27、35、45‧‧‧第2吐出口
40‧‧‧第2吐出機構
41‧‧‧支撐軸
43‧‧‧第2吐出部
46‧‧‧第3吐出口
50‧‧‧氣體導入部
51‧‧‧FFU(風扇過濾單元)
52‧‧‧整流板
71‧‧‧電鍍液供給機構
73‧‧‧清洗處理液供給機構
74‧‧‧電鍍液供給機構
75‧‧‧洗淨處理液供給機構
76‧‧‧電鍍液供給機構
77‧‧‧空氣供給機構
101‧‧‧殼體
105‧‧‧排氣杯
106‧‧‧開口部
107‧‧‧排氣機構
110‧‧‧基板保持機構
111‧‧‧旋轉軸構件
112‧‧‧轉盤
113‧‧‧晶圓夾盤
120‧‧‧排液杯
121‧‧‧第1開口部
122‧‧‧第1排液機構
126‧‧‧第2開口部
127‧‧‧第2排液機構
160‧‧‧控制機構
161‧‧‧記憶媒體
164‧‧‧升降機構
162、165、166‧‧‧旋轉機構
167‧‧‧驅動機構

Claims (18)

  1. 一種電鍍處理裝置，係對基板供給電鍍液進行電鍍處理；其特徵為具備：保持前述基板使旋轉之基板保持機構，朝向被保持於前述基板保持機構的基板吐出電鍍液的第1吐出機構，以及被配置於基板的上方，被形成開口部的頂板；前述第1吐出機構，具有朝向基板吐出電鍍液的第1吐出部，前述第1吐出部，可以在吐出電鍍液時所位處的吐出位置，與不吐出電鍍液時所位處的等待位置之間移動，前述第1吐出部，以於位在前述吐出位置時與前述頂板的前述開口部重疊的方式構成。
  2. 如申請專利範圍第1項之電鍍處理裝置，其中於前述頂板設有加熱器。
  3. 如申請專利範圍第1或2項記載之電鍍處理裝置，其中前述頂板的前述開口部，以由前述頂板的中心部朝向前述頂板的外周端緣延伸的方式形成，前述第1吐出機構的前述第1吐出部，含有沿著基板的半徑方向排列，朝向基板吐出電鍍液之複數吐出口，或者包含沿著基板的半徑方向延伸的吐出口。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之任一項之電鍍處理裝置，其中 進而具備朝向被保持於前述基板保持機構的基板吐出處理液的第2吐出機構，前述第2吐出機構，具有朝向基板吐出處理液的第2吐出部。
  5. 如申請專利範圍第4項之電鍍處理裝置，其中前述第2吐出機構之前述第2吐出部，係以可以吐出處理液同時移動於水平方向的方式構成的。
  6. 如申請專利範圍第4項之電鍍處理裝置，其中前述頂板，係以可以在第1位置，與比第1位置更為上方的第2位置之間移動的方式構成，前述第1吐出機構朝向基板吐出電鍍液時，前述頂板被配置於前述第1位置，前述第2吐出機構朝向基板吐出處理液時，前述頂板被配置於前述第2位置。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之任一項之電鍍處理裝置，其中於前述頂板，被形成朝向基板吐出處理液之處理液吐出口。
  8. 一種電鍍處理方法，係對基板供給電鍍液進行電鍍處理；其特徵為具備：藉由基板保持機構保持基板的步驟、於基板的上方，配置被形成開口部的頂板的步驟，以及朝向基板由前述開口部吐出電鍍液之電鍍步驟，進行前述電鍍步驟時，由前述頂板的前述開口部往前 述基板的氣體流動被阻礙。
  9. 如申請專利範圍第8項之電鍍處理方法，其中於前述電鍍步驟，由第1吐出部朝向基板吐出電鍍液，前述第1吐出部，以在吐出電鍍液時與前述頂板的前述開口部重疊的方式構成。
  10. 如申請專利範圍第8或9項之電鍍處理方法，其中於前述頂板設有加熱器。
  11. 如申請專利範圍第8或9項之任一項之電鍍處理方法，其中前述頂板的前述開口部，以由前述頂板的中心部朝向前述頂板的外周端緣延伸的方式形成，於前述電鍍步驟，由第1吐出部朝向基板吐出電鍍液，前述第1吐出部，包含沿著基板的半徑方向排列，朝向基板吐出電鍍液之複數吐出口，或者包含沿著基板的半徑方向延伸的吐出口。
  12. 如申請專利範圍第8或9項之任一項之電鍍處理方法，其中進而具備朝向基板由第2吐出部吐出處理液的處理液吐出步驟。
  13. 如申請專利範圍第12項之電鍍處理方法，其中於前述處理液吐出步驟，前述第2吐出部移動於水平 方向同時吐出處理液。
  14. 如申請專利範圍第12項之電鍍處理方法，其中於前述處理液吐出步驟時，通過前述頂板的前述開口部的氣體之流量，比前述電鍍步驟時通過前述頂板的前述開口部的氣體之流量還要大。
  15. 如申請專利範圍第12項之電鍍處理方法，其中前述頂板，以可在第1位置，與比第1位置更為上方的第2位置之間移動的方式構成，於前述電鍍步驟，前述頂板被配置於前述第1位置，於前述處理液吐出步驟，前述頂板被配置於前述第2位置。
  16. 如申請專利範圍第15項之電鍍處理方法，其中於前述頂板，被形成朝向基板吐出處理液之處理液吐出口，前述電鍍處理方法，進而具備在前述電鍍步驟之後，前述頂板在保持著被配置於前述第1位置的狀態下，朝向基板由前述頂板的前述處理液吐出口吐出處理液的清洗處理步驟。
  17. 如申請專利範圍第12項之電鍍處理方法，其中前述第2吐出部，包含朝向基板吐出處理液的第1吐出口，與朝向基板吐出電鍍液的第2吐出口；前述處理液吐出步驟，包含在前述電鍍步驟之前朝向基板由前述第2吐出部之前述第1吐出口吐出處理液之預濕潤步驟， 前述電鍍步驟，包含：在前述預濕潤步驟之後朝向基板由前述第2吐出部的前述第2吐出口吐出電鍍液之第1電鍍步驟，以及在前述第1電鍍步驟之後朝向基板由前述第1吐出部吐出電鍍液之第2電鍍步驟。
  18. 一種記憶媒體，係收容在電鍍處理裝置執行電鍍處理方法之用的電腦程式，其特徵為：前述電鍍處理方法，具備：藉由基板保持機構保持基板的步驟、於基板的上方，配置被形成開口部的頂板的步驟，以及朝向基板由前述開口部吐出電鍍液之電鍍步驟；進行前述電鍍步驟時，由前述頂板的前述開口部往前述基板的氣體流動被阻礙。
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