WO2021157353A1

WO2021157353A1 - 基板処理方法および基板処理装置

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Publication number: WO2021157353A1
Application number: PCT/JP2021/001776
Authority: WO
Inventors: 崇文丹羽
Original assignee: 東京エレクトロン株式会社
Priority date: 2020-02-03
Filing date: 2021-01-20
Publication date: 2021-08-12
Also published as: TW202145330A; JP7267470B2; JPWO2021157353A1; KR20220136385A; US20230085449A1

Abstract

本開示による基板処理方法は、基板（Ｗ）を保持する工程と、めっき液（Ｌ）を供給する工程と、基板を覆う工程と、めっき液を加熱する工程と、冷却ガスを供給する工程とを含む。基板を保持する工程は、基板を保持する保持部（５２）を用いて基板を保持する。めっき液を供給する工程は、保持された基板の上面にめっき液を供給する。基板を覆う工程は、めっき液を供給する工程の前または後において、蓋体（６）を用いて基板を覆う。めっき液を加熱する工程は、蓋体で基板を覆った状態で、蓋体に設けられた加熱部（６３）を用いて基板上のめっき液を加熱する。冷却ガスを供給する工程は、めっき液を加熱する工程において、基板よりも下方から基板の下面または保持部に対して冷却ガスを供給する。

Description

基板処理方法および基板処理装置

　本開示は、基板処理方法および基板処理装置に関する。

　従来、半導体ウエハ等の基板をめっき液を用いて無電解めっき処理する技術が知られている。特許文献１には、基板の上面にめっき液を盛り付けた後、基板を蓋体で覆い、その後、蓋体に設けられたヒータを用いて基板上のめっき液を加熱することにより、基板上にめっき膜を形成する技術が開示されている。

特開２０１８－３０９７号公報

　本開示は、基板上のめっき液の温度を一定に保つことを容易化できる技術を提供する。

　本開示の一態様による基板処理方法は、基板を保持する工程と、めっき液を供給する工程と、基板を覆う工程と、めっき液を加熱する工程と、冷却ガスを供給する工程とを含む。基板を保持する工程は、基板を保持する保持部を用いて基板を保持する。めっき液を供給する工程は、保持された基板の上面にめっき液を供給する。基板を覆う工程は、めっき液を供給する工程の前または後において、蓋体を用いて基板を覆う。めっき液を加熱する工程は、蓋体で基板を覆った状態で、蓋体に設けられた加熱部を用いて基板上のめっき液を加熱する。冷却ガスを供給する工程は、めっき液を加熱する工程において、基板よりも下方から基板の下面または保持部に対して冷却ガスを供給する。

　本開示によれば、基板上のめっき液の温度を一定に保つことを容易化できる。

図１は、実施形態に係る基板処理装置の構成を示す図である。図２は、実施形態に係るめっき処理部の構成を示す図である。図３は、実施形態に係る冷却ガス供給部の構成を示す図である。図４は、実施形態に係るめっき処理部が実行する処理の手順を示すフローチャートである。図５は、図４に示す基板保持処理の説明図である。図６は、図４に示すめっき液盛り付け処理の説明図である。図７は、図４に示す基板を蓋体で覆う処理の説明図である。図８は、図４に示す冷却処理の説明図である。図９は、加熱処理時におけるめっき液の温度変化を模式的に表したグラフである。図１０は、第１変形例に係るめっき処理部の構成を示す図である。図１１は、第１変形例に係るめっき処理部が実行する処理の手順を示すフローチャートである。図１２は、第２変形例に係るめっき処理部の構成を示す図である。図１３は、ヒータが有する複数の加熱領域と複数の冷却ガスノズルとの位置関係を模式的に示した図である。

　以下に、本開示による基板処理方法および基板処理装置を実施するための形態（以下、「実施形態」と記載する）について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態により本開示が限定されるものではない。また、各実施形態は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。また、以下の各実施形態において同一の部位には同一の符号を付し、重複する説明は省略される。

　また、以下に示す実施形態では、「一定」、「直交」、「垂直」あるいは「平行」といった表現が用いられる場合があるが、これらの表現は、厳密に「一定」、「直交」、「垂直」あるいは「平行」であることを要しない。すなわち、上記した各表現は、例えば製造精度、設置精度などのずれを許容するものとする。

　また、以下参照する各図面では、説明を分かりやすくするために、互いに直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする直交座標系を示す場合がある。また、鉛直軸を回転中心とする回転方向をθ方向と呼ぶ場合がある。

＜基板処理装置の構成＞
　図１は、実施形態に係る基板処理装置の構成を示す図である。図１に示すように、基板処理装置１は、搬入出ステーション２と、処理ステーション３とを備える。搬入出ステーション２と処理ステーション３とは隣接して設けられる。

　搬入出ステーション２は、キャリア載置台１１と、搬送部１２とを備える。キャリア載置台１１には、複数枚の基板、実施形態では半導体ウエハ（以下基板Ｗ）を水平状態で収容する複数のキャリアＣが載置される。

　キャリア載置台１１には、複数のロードポートが搬送部１２に隣接するように並べて配置されており、複数のロードポートのそれぞれにキャリアＣが１つずつ載置される。

　搬送部１２は、キャリア載置台１１に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置１３と、受渡部１４とを備える。基板搬送装置１３は、基板Ｗを保持するウエハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１３は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウエハ保持機構を用いてキャリアＣと受渡部１４との間で基板Ｗの搬送を行う。

　処理ステーション３は、搬送部１２に隣接して設けられる。処理ステーション３は、搬送部１５と、複数のめっき処理部５とを備える。複数のめっき処理部５は、搬送部１５の両側に並べて設けられる。めっき処理部５の構成については、後述する。

　搬送部１５は、内部に基板搬送装置１７を備える。基板搬送装置１７は、基板Ｗを保持するウエハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１７は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウエハ保持機構を用いて受渡部１４およびめっき処理部５間で基板Ｗの搬送を行う。

　また、基板処理装置１は、制御装置９を備える。制御装置９は、たとえばコンピュータであり、制御部９１と記憶部９２とを備える。記憶部９２には、基板処理装置１において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部９１は、記憶部９２に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって基板処理装置１の動作を制御する。

　なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置９の記憶部９２にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。

　上記のように構成された基板処理装置１では、まず、搬入出ステーション２の基板搬送装置１３が、キャリア載置台１１に載置されたキャリアＣから基板Ｗを取り出し、取り出した基板Ｗを受渡部１４に載置する。受渡部１４に載置された基板Ｗは、処理ステーション３の基板搬送装置１７によって受渡部１４から取り出されて、めっき処理部５へ搬送され、めっき処理部５によって処理される。たとえば、基板Ｗの表面には、トレンチやビア等の凹部が形成されており、めっき処理部５は、かかる凹部に対して無電解めっき法による金属の埋め込みを行う。

　めっき処理部５によって処理された基板Ｗは、基板搬送装置１７によってめっき処理部５から搬出されて、受渡部１４に載置される。そして、受渡部１４に載置された処理済の基板Ｗは、基板搬送装置１３によってキャリア載置台１１のキャリアＣへ戻される。

＜めっき処理部の構成＞
　次に、めっき処理部の構成について図２を参照して説明する。図２は、実施形態に係るめっき処理部５の構成を示す図である。

　めっき処理部５は、無電解めっき処理を含む液処理を行うように構成されている。めっき処理部５は、チャンバ５１と、チャンバ５１内に配置され、基板Ｗを水平に保持する基板保持部５２と、基板保持部５２に保持された基板Ｗの表面（上面）にめっき液Ｌ１（処理液）を供給するめっき液供給部５３とを備える。

　実施形態において、基板保持部５２は、基板Ｗの下面（裏面）を真空吸着するチャック部材５２１を有している。このチャック部材５２１は、いわゆるバキュームチャックタイプとなっている。

　基板保持部５２には、回転シャフト５２２を介して回転モータ５２３（回転駆動部）が連結されている。この回転モータ５２３が駆動されると、基板保持部５２は、基板Ｗとともに回転する。回転モータ５２３は、チャンバ５１に固定されたベース５２４に支持されている。なお、基板保持部５２の内部にはヒータなどの加熱源は設けられていない。

　めっき液供給部５３は、基板保持部５２に保持された基板Ｗにめっき液Ｌ１を吐出（供給）するめっき液ノズル５３１と、めっき液ノズル５３１にめっき液Ｌ１を供給するめっき液供給源５３２と、を有している。このうちめっき液供給源５３２は、所定の温度に加熱ないし温調されためっき液Ｌ１を、めっき液配管５３３を介してめっき液ノズル５３１に供給するように構成されている。めっき液ノズル５３１からのめっき液Ｌ１の吐出時の温度は、たとえば５５℃以上７５℃以下であり、より好ましくは６０℃以上７０℃以下である。めっき液ノズル５３１は、ノズルアーム５６に保持されて、移動可能に構成されている。

　めっき液Ｌ１は、自己触媒型（還元型）無電解めっき用のめっき液である。めっき液Ｌ１は、たとえば、金属イオンと、還元剤とを含有する。めっき液Ｌ１に含まれる金属イオンは、たとえば、コバルト（Ｃｏ）イオン、ニッケル（Ｎｉ）イオン、タングステン（Ｗ）イオン、銅（Ｃｕ）イオン、パラジウム（Ｐｄ）イオン、金（Ａｕ）イオン、ルテニウム（Ｒｕ）イオン等である。また、めっき液Ｌ１に含まれる還元剤は、次亜リン酸、ジメチルアミンボラン、グリオキシル酸等である。めっき液Ｌ１を使用しためっき処理により形成されるめっき膜としては、たとえば、ＣｏＷＢ、ＣｏＢ、ＣｏＷＰ、ＣｏＷＢＰ、ＮｉＷＢ、ＮｉＢ、ＮｉＷＰ、ＮｉＷＢＰ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｒｕ等が挙げられる。なお、めっき膜は単層から形成されていてもよく、２層以上にわたって形成されてもよい。めっき膜が２層構造からなる場合、下地金属層（シード層）側から順に、たとえばＣｏＷＢ／ＣｏＢ、Ｐｄ／ＣｏＢ等の層構成を有していてもよい。

　めっき処理部５は、基板保持部５２に保持された基板Ｗの表面に洗浄液Ｌ２を供給する洗浄液供給部５４と、当該基板Ｗの表面にリンス液Ｌ３を供給するリンス液供給部５５と、を更に備えている。

　洗浄液供給部５４は、基板保持部５２に保持されて回転する基板Ｗに対して洗浄液Ｌ２を供給し、基板Ｗに形成されたシード層を前洗浄処理するものである。この洗浄液供給部５４は、基板保持部５２に保持された基板Ｗに対して洗浄液Ｌ２を吐出する洗浄液ノズル５４１と、洗浄液ノズル５４１に洗浄液Ｌ２を供給する洗浄液供給源５４２と、を有している。このうち洗浄液供給源５４２は、後述するように所定の温度に加熱ないし温調された洗浄液Ｌ２を、洗浄液配管５４３を介して洗浄液ノズル５４１に供給するように構成されている。洗浄液ノズル５４１は、ノズルアーム５６に保持されて、めっき液ノズル５３１とともに移動可能になっている。

　洗浄液Ｌ２としては、ジカルボン酸又はトリカルボン酸が用いられる。このうちジカルボン酸としては、たとえばリンゴ酸、コハク酸、マロン酸、シュウ酸、グルタル酸、アジピン酸、酒石酸等の有機酸を用いることができる。また、トリカルボン酸としては、たとえばクエン酸等の有機酸を用いることができる。

　リンス液供給部５５は、基板保持部５２に保持された基板Ｗにリンス液Ｌ３を吐出するリンス液ノズル５５１と、リンス液ノズル５５１にリンス液Ｌ３を供給するリンス液供給源５５２と、を有している。このうちリンス液ノズル５５１は、ノズルアーム５６に保持されて、めっき液ノズル５３１および洗浄液ノズル５４１とともに移動可能になっている。また、リンス液供給源５５２は、リンス液Ｌ３を、リンス液配管５５３を介してリンス液ノズル５５１に供給するように構成されている。リンス液Ｌ３としては、たとえば、ＤＩＷなどを使用することができる。

　上述しためっき液ノズル５３１、洗浄液ノズル５４１およびリンス液ノズル５５１を保持するノズルアーム５６には、図示しないノズル移動機構が連結されている。このノズル移動機構は、ノズルアーム５６を水平方向および上下方向に移動させる。より具体的には、ノズル移動機構によって、ノズルアーム５６は、基板Ｗに処理液（めっき液Ｌ１、洗浄液Ｌ２またはリンス液Ｌ３）を吐出する吐出位置と、吐出位置から退避した退避位置との間で移動可能になっている。このうち吐出位置は、基板Ｗの表面のうちの任意の位置に処理液を供給可能であれば特に限られることはない。たとえば、基板Ｗの中心に処理液を供給可能な位置とすることが好適である。基板Ｗにめっき液Ｌ１を供給する場合、洗浄液Ｌ２を供給する場合、リンス液Ｌ３を供給する場合とで、ノズルアーム５６の吐出位置は異なってもよい。退避位置は、チャンバ５１内のうち、上方から見た場合に基板Ｗに重ならない位置であって、吐出位置から離れた位置である。ノズルアーム５６が退避位置に位置づけられている場合、移動する蓋体６がノズルアーム５６と干渉することが回避される。

　基板保持部５２の周囲には、カップ５７１が設けられている。このカップ５７１は、上方から見た場合にリング状に形成されており、基板Ｗの回転時に、基板Ｗから飛散した処理液を受け止めて、ドレンダクト５８１に案内する。カップ５７１の外周側には、雰囲気遮断カバー５７２が設けられており、基板Ｗの周囲の雰囲気がチャンバ５１内に拡散することを抑制している。この雰囲気遮断カバー５７２は、上下方向に延びるように円筒状に形成されており、上端が開口している。雰囲気遮断カバー５７２内に、後述する蓋体６が上方から挿入可能になっている。

　実施形態では、基板保持部５２に保持された基板Ｗは、蓋体６によって覆われる。この蓋体６は、天井部６１と、天井部６１から下方に延びる側壁部６２と、を有している。

　天井部６１は、第１天井板６１１と、第１天井板６１１上に設けられた第２天井板６１２と、を含んでいる。第１天井板６１１と第２天井板６１２との間には、ヒータ６３（加熱部）が介在されている。第１天井板６１１および第２天井板６１２は、ヒータ６３を密封し、ヒータ６３がめっき液Ｌ１などの処理液に触れないように構成されている。より具体的には、ヒータ６３の外周側にはシールリング６１３が設けられており、このシールリング６１３によってヒータ６３が密封されている。第１天井板６１１および第２天井板６１２は、めっき液Ｌ１などの処理液に対する耐腐食性を有していることが好適であり、たとえば、アルミニウム合金によって形成されていてもよい。更に耐腐食性を高めるために、第１天井板６１１、第２天井板６１２および側壁部６２は、テフロン（登録商標）でコーティングされていてもよい。

　蓋体６には、蓋体アーム７１を介して蓋体移動機構７が連結されている。蓋体移動機構７は、蓋体６を水平方向および上下方向に移動させる。より具体的には、蓋体移動機構７は、蓋体６を水平方向に移動させる旋回モータ７２と、蓋体６を上下方向に移動させるシリンダ７３（間隔調節部）と、を有している。このうち旋回モータ７２は、シリンダ７３に対して上下方向に移動可能に設けられた支持プレート７４上に取り付けられている。シリンダ７３の代替えとして、モータとボールねじとを含むアクチュエータ（図示せず）を用いてもよい。

　蓋体移動機構７の旋回モータ７２は、蓋体６を、基板保持部５２に保持された基板Ｗの上方に配置された上方位置と、上方位置から退避した退避位置との間で移動させる。このうち上方位置は、基板保持部５２に保持された基板Ｗに対して比較的大きな間隔で対向する位置であって、上方から見た場合に基板Ｗに重なる位置である。退避位置は、チャンバ５１内のうち、上方から見た場合に基板Ｗに重ならない位置である。蓋体６が退避位置に位置づけられている場合、移動するノズルアーム５６が蓋体６と干渉することが回避される。旋回モータ７２の回転軸線は、上下方向に延びており、蓋体６は、上方位置と退避位置との間で、水平方向に旋回移動可能になっている。

　蓋体移動機構７のシリンダ７３は、蓋体６を上下方向に移動させて、めっき液Ｌ１が供給された基板Ｗと天井部６１の第１天井板６１１との間隔を調節する。より具体的には、シリンダ７３は、蓋体６を下方位置（図２において実線で示す位置）と、上方位置（図２において二点鎖線で示す位置）とに位置づける。

　実施形態では、ヒータ６３が駆動されて、上述した下方位置に蓋体６が位置づけられた場合に、基板保持部５２または基板Ｗ上のめっき液Ｌ１が加熱されるように構成されている。

　蓋体６の天井部６１および側壁部６２は、蓋体カバー６４により覆われている。この蓋体カバー６４は、蓋体６の第２天井板６１２上に、支持部６５を介して載置されている。すなわち、第２天井板６１２上に、第２天井板６１２の上面から上方に突出する複数の支持部６５が設けられており、この支持部６５に蓋体カバー６４が載置されている。蓋体カバー６４は、蓋体６とともに水平方向および上下方向に移動可能になっている。また、蓋体カバー６４は、蓋体６内の熱が周囲に逃げることを抑制するために、天井部６１および側壁部６２よりも高い断熱性を有していることが好ましい。たとえば、蓋体カバー６４は、樹脂材料により形成されていることが好適であり、その樹脂材料が耐熱性を有していることがより一層好適である。

　このように実施形態では、ヒータ６３を具備する蓋体６と蓋体カバー６４とが一体的に設けられ、下方位置に配置された場合に基板保持部５２または基板Ｗを覆うカバーユニット１０が、これらの蓋体６及び蓋体カバー６４によって構成される。

　チャンバ５１の上部には、蓋体６の周囲に清浄な空気（気体）を供給するファンフィルターユニット５９（気体供給部）が設けられている。ファンフィルターユニット５９は、チャンバ５１内（とりわけ、雰囲気遮断カバー５７２内）に空気を供給し、供給された空気は、排気管８１に向かって流れる。蓋体６の周囲には、この空気が下向きに流れるダウンフローが形成され、めっき液Ｌ１などの処理液から気化したガスは、このダウンフローによって排気管８１に向かって流れる。このようにして、処理液から気化したガスが上昇してチャンバ５１内に拡散することを防止している。

　上述したファンフィルターユニット５９から供給された気体は、排気機構８によって排出されるようになっている。

＜冷却ガス供給部の構成＞
　実施形態に係るめっき処理部５は、さらに、基板Ｗの下面またはチャック部材５２１に対して冷却ガスを供給する冷却ガス供給部を備える。この冷却ガス供給部の構成について図３を参照して説明する。図３は、実施形態に係る冷却ガス供給部の構成を示す図である。

　図３に示すように、冷却ガス供給部４は、冷却ガスを吐出する冷却ガスノズル４１と、冷却ガスノズル４１に冷却ガスを供給する冷却ガス供給源４２と、を有している。実施形態において、冷却ガス供給源４２は、室温の（温度調整されていない）冷却ガスを、冷却ガス配管４３を介して冷却ガスノズル４１に供給する。冷却ガスとしては、たとえば窒素やアルゴンなどの不活性ガスが用いられる。

　冷却ガスノズル４１は、チャック部材５２１に保持された基板Ｗよりも下方に配置され、基板Ｗの下面に向けて冷却ガスを吐出する。実施形態において、冷却ガスノズル４１は、基板Ｗの径方向外方へ向けて冷却ガスを吐出する。これにより、基板Ｗの下面全面に冷却ガスを効率よく供給することができる。なお、本例に限らず、冷却ガスノズル４１は、鉛直上方に冷却ガスを吐出してもよい。また、冷却ガスノズル４１は、チャック部材５２１に冷却ガスを吐出してもよい。

＜めっき処理部の具体的動作＞
　次に、上述しためっき処理部５の具体的動作について図４～図８を参照して説明する。図４は、実施形態に係るめっき処理部５が実行する処理の手順を示すフローチャートである。また、図５は、図４に示す基板保持処理の説明図であり、図６は、図４に示すめっき液盛り付け処理の説明図である。また、図７は、図４に示す基板Ｗを蓋体６で覆う処理の説明図であり、図８は、図４に示す冷却処理の説明図である。なお、図４に示す一連の処理は、制御部９１による制御に従って実行される。

　図４に示すように、まず、めっき処理部５に搬入された基板Ｗは、基板保持部５２に保持される（ステップＳ１０１）。ここでは、基板Ｗの下面中央部が真空吸着されて、基板保持部５２に基板Ｗが水平に保持される（図５参照）。

　つづいて、基板保持部５２に保持された基板Ｗが、洗浄処理される（ステップＳ１０２）。この場合、まず、回転モータ５２３が駆動されて基板Ｗが所定の回転数で回転する。つづいて、退避位置（図２における実線で示す位置）に位置づけられていたノズルアーム５６が、基板Ｗの中央上方の吐出位置に移動する。次に、回転する基板Ｗに、洗浄液ノズル５４１から洗浄液Ｌ２が供給されて、基板Ｗの表面が洗浄される。これにより、基板Ｗに付着した付着物等が、基板Ｗから除去される。基板Ｗに供給された洗浄液Ｌ２は、ドレンダクト５８１に排出される。

　つづいて、洗浄処理された基板Ｗがリンス処理される（ステップＳ１０３）。この場合、回転する基板Ｗに、リンス液ノズル５５１からリンス液Ｌ３が供給されて、基板Ｗの表面がリンス処理される。これにより、基板Ｗ上に残存する洗浄液Ｌ２が洗い流される。基板Ｗに供給されたリンス液Ｌ３はドレンダクト５８１に排出される。

　つづいて、リンス処理された基板Ｗ上にめっき液Ｌ１が供給されて盛り付けられる（ステップＳ１０４）。この場合、まず、基板Ｗの回転数を、リンス処理時の回転数よりも低減させる。たとえば、基板Ｗの回転数を５０～１５０ｒｐｍにしてもよい。これにより、基板Ｗ上に形成されるめっき膜を均一化させることができる。なお、基板Ｗの回転は停止させてもよい。

　つづいて、めっき液ノズル５３１から基板Ｗの表面にめっき液Ｌ１が吐出される。吐出されためっき液Ｌ１は、表面張力によって基板Ｗの表面に留まり、めっき液Ｌ１が基板Ｗの表面に盛り付けられて、めっき液Ｌ１の層（いわゆるパドル）が形成される（図６参照）。めっき液Ｌ１の一部は、基板Ｗの表面から流出し、ドレンダクト５８１から排出される。所定量のめっき液Ｌ１がめっき液ノズル５３１から吐出された後、めっき液Ｌ１の吐出が停止される。その後、吐出位置に位置づけられていたノズルアーム５６が、退避位置に位置づけられる。

　つづいて、基板Ｗ上に盛り付けられためっき液Ｌ１が加熱される。まず、基板Ｗが蓋体６によって覆われる（ステップＳ１０５）。この場合、まず、蓋体移動機構７の旋回モータ７２が駆動されて、蓋体６が水平方向に旋回移動して、上方位置（図２における二点鎖線で示す位置）に位置づけられる。

　つづいて、蓋体移動機構７のシリンダ７３が駆動されて、上方位置に位置づけられた蓋体６が下降して処理位置に位置づけられる。これにより、基板Ｗ上のめっき液Ｌ１と蓋体６の第１天井板６１１との間隔が第１間隔になり、蓋体６の側壁部６２が、基板Ｗの外周側に配置される。本実施形態では、蓋体６の側壁部６２の下端が、基板Ｗの下面よりも低い位置に位置づけられる。このようにして、基板Ｗが蓋体６によって覆われて、基板Ｗの周囲の空間が閉塞化される（図７参照）。

　つづいて、加熱処理が開始される（ステップＳ１０６）。具体的には、ヒータ６３がオンされて、基板Ｗ上に盛り付けられためっき液Ｌ１が加熱される。ヒータ６３の設定温度は、加熱処理を通して一定の目標温度に固定される。目標温度は、たとえば９０℃以上１００℃以下である。めっき液Ｌ１の温度が、成分が析出する温度まで上昇すると、シード層の表面にめっき液Ｌ１の成分が析出し、めっき膜が形成される。

　つづいて、制御部９１は、基板Ｗ上のめっき液Ｌ１の温度が目標温度に到達したか否かを判定する（ステップＳ１０７）。この判定は、たとえば、ステップＳ１０６において加熱処理が開始されてからの経過時間に基づいて行われる。すなわち、制御部９１は、加熱処理が開始されてから予め設定された時間が経過した場合に、めっき液Ｌ１の温度が目標温度に到達したと判定する。制御部９１は、予め設定された時間が経過するまでステップＳ１０７の判定を繰り返す（ステップＳ１０７，Ｎｏ）。

　ステップＳ１０７において、めっき液Ｌ１の温度が目標温度に到達したと判定すると（ステップＳ１０７，Ｙｅｓ）、冷却処理が開始される（ステップＳ１０８）。具体的には、冷却ガス供給部４から基板Ｗの下面への冷却ガスの供給が開始される（図８参照）。

　図９は、加熱処理時におけるめっき液Ｌ１の温度変化を模式的に表したグラフである。図９では、冷却処理を行わない場合におけるめっき液Ｌ１の温度変化を一点鎖線で示している。なお、図９において、符号Ｔ０は、加熱処理開始時におけるめっき液Ｌ１の温度（たとえば、めっき液供給部５３から供給されるめっき液Ｌ１の温度以下の温度）である。また、符号Ｔ１は、めっき液Ｌ１の目標温度である。

　図９に示すように、冷却処理を行わない場合、めっき液Ｌ１の温度は、目標温度Ｔ１に到達した後もしばらくの間上昇し続ける。この温度上昇を抑制するために、たとえばヒータ６３の設定温度を目標温度Ｔ１に向けて段階的に上げていくことも考えられるが、加熱処理に要する時間が長くなるという点で好ましくない。また、ヒータ６３は、基板Ｗの面内におけるめっき液Ｌ１の温度の均一性を向上させるために、個別に温度設定可能な複数の加熱領域を有する場合がある（この点については後述する）。このような場合、ヒータ６３の設定温度は、めっき液Ｌ１の温度の面内均一性が高まるように加熱領域ごとに調整される。したがって、このような場合において、加熱処理中に設定温度を動的に変更してしまうと、めっき液Ｌ１の温度の面内均一性をかえって低下させてしまうおそれがある。

　そこで、実施形態に係るめっき処理部５は、めっき液Ｌ１の温度が目標温度Ｔ１に達した場合に、基板Ｗの下面に冷却ガスを供給することで、目標温度Ｔ１を超えるめっき液Ｌ１の温度上昇を抑制することとした。このため、実施形態に係るめっき処理部５は、ヒータ６３の設定温度を目標温度に固定して加熱処理を行う場合であっても、基板Ｗ上のめっき液Ｌ１の温度を一定に保つことが容易である。

　つづいて、たとえば、ステップＳ１０６において加熱処理が開始されてから、加熱処理の処理時間として予め設定された時間が経過すると、加熱処理および冷却処理が終了する（ステップＳ１０９）。具体的には、ヒータ６３がオフされ、また、冷却ガス供給部４から基板Ｗの下面への冷却ガスの供給が停止される。

　つづいて、蓋体退避処理が行われる（ステップＳ１１０）。蓋体退避処理では、蓋体移動機構７が駆動されて、蓋体６が退避位置に位置づけられる。この場合、まず、蓋体移動機構７のシリンダ７３が駆動されることにより、蓋体６が上昇して上方位置に位置づけられる。その後、蓋体移動機構７の旋回モータ７２が駆動されて、上方位置に位置づけられた蓋体６が水平方向に旋回移動して、退避位置に位置づけられる。

　つづいて、基板Ｗは、リンス処理される（ステップＳ１１１）。この場合、まず、基板Ｗの回転数を、めっき処理時の回転数よりも増大させる。たとえば、めっき処理前のリンス処理（ステップＳ１０３）と同様の回転数で基板Ｗを回転させる。つづいて、退避位置に位置づけられていたリンス液ノズル５５１が、吐出位置に移動する。次に、回転する基板Ｗに、リンス液ノズル５５１からリンス液Ｌ３が供給されて、基板Ｗの表面が洗浄される。これにより、基板Ｗ上に残存するめっき液Ｌ１が洗い流される。

　つづいて、リンス処理された基板Ｗが乾燥処理される（ステップＳ１１２）。この場合、たとえば、基板Ｗの回転数を、リンス処理（ステップＳ１１１）の回転数よりも増大させて、基板Ｗを高速で回転させる。これにより、基板Ｗ上に残存するリンス液Ｌ３が振り切られて基板Ｗが乾燥する。

　乾燥処理が終了すると、基板Ｗは、基板搬送装置１７によってめっき処理部５から取り出されて受渡部１４に搬送される。また、受渡部１４に搬送された基板Ｗは、基板搬送装置１３によって受渡部１４から取り出されてキャリアＣに収容される。これにより、１枚の基板Ｗに対する一連の無電解めっき処理が終了する。

（第１変形例）
　図１０は、第１変形例に係るめっき処理部の構成を示す図である。図１０に示すように、第１変形例に係るめっき処理部５Ａは、蓋体６Ａとめっき液供給部５３Ａのめっき液ノズル５３１Ａとが一体化した構成を有する。

　具体的には、めっき液ノズル５３１Ａは、蓋体６Ａの天井部６１、ヒータ６３および蓋体カバー６４を貫通して設けられる。めっき液ノズル５３１Ａは、蓋体移動機構７によって蓋体６Ａとともに移動する。

　ここでは、基板保持部５２に保持された基板Ｗの中央上方にめっき液ノズル５３１Ａが配置される場合の例を示しているが、めっき液ノズル５３１Ａは、基板Ｗの中央上方からずれた位置に配置されてもよい。

　次に、第１変形例に係るめっき処理部５Ａの具体的動作について図１１を参照して説明する。図１１は、第１変形例に係るめっき処理部が実行する処理の手順を示すフローチャートである。

　図１１に示すステップＳ２０１～Ｓ２１２の処理のうち、ステップＳ２０４，Ｓ２０５以外の処理は、実施形態に係るめっき処理部５が実行するステップＳ１０１～Ｓ１１２の処理のうち、ステップＳ１０４，Ｓ１０５以外の処理と同じである。具体的には、ステップＳ２０１～Ｓ２０３の処理は、ステップＳ１０１～Ｓ１０３の処理と同じであり、ステップＳ２０６～Ｓ２１２の処理は、ステップＳ１０６～Ｓ１１２の処理と同じである。

　図１１に示すように、第１変形例に係るめっき処理部５Ａでは、基板Ｗを蓋体６Ａで覆う処理（ステップＳ２０４）が行われた後に、めっき液Ｌ１の盛り付け処理（ステップＳ２０５）が行われる。

　このように、基板Ｗを蓋体６Ａで覆った後で基板Ｗにめっき液Ｌ１を供給するようにすることで、めっき液Ｌ１を供給した後で基板Ｗを蓋体６Ａで覆う場合と比較して、基板Ｗ上のめっき液Ｌ１の温度低下を抑制することができる。すなわち、基板Ｗにめっき液Ｌ１を供給した後、蓋体６Ａを移動させて基板Ｗを覆うまでの間に生じるめっき液Ｌ１の温度低下を抑制することができる。

　なお、めっき処理部５Ａは、ステップＳ２０４において基板Ｗを蓋体６Ａで覆った後、めっき液Ｌ１を供給する前に、ヒータ６３をオンすることにより、基板Ｗを事前加熱してもよい。

　また、めっき処理部５Ａは、ステップＳ２０４において基板Ｗを蓋体６Ａで覆う際、ステップＳ２０５において基板Ｗ上に盛り付けられるめっき液Ｌ１に蓋体６Ａの第１天井板６１１が接触する位置に蓋体６Ａを配置してもよい。これにより、その後の加熱処理（ステップＳ２０６～Ｓ２０９）において、ヒータ６３の熱をめっき液Ｌ１に対して効率よく伝達することができる。したがって、めっき液Ｌ１の加熱効率を高めることができる。

　蓋体６Ａをめっき液Ｌ１に接触させる場合、めっき処理部５Ａは、基板Ｗを蓋体６Ａで覆ったまま、リンス処理（ステップＳ２１１）および乾燥処理（ステップＳ２１２）を行ってもよい。これにより、蓋体６Ａの第１天井板６１１に付着しためっき液Ｌ１をリンス液Ｌ３により洗い流すことができるとともに、第１天井板６１１を乾燥させることができる。なお、この場合、めっき液ノズル５３１Ａには、リンス液配管５５３を介してリンス液供給源５５２が接続されていればよい。また、めっき液ノズル５３１Ａには、配管を介して乾燥用ガス供給源が接続されてもよい。これにより、めっき処理部５Ａは、乾燥処理（ステップＳ２１２）において、乾燥用ガス供給源から供給される乾燥用ガス（たとえば、窒素などの不活性ガス）を蓋体６Ａの内部に供給して基板Ｗおよび蓋体６Ａを乾燥させることができる。

（第２変形例）
　図１２は、第２変形例に係るめっき処理部の構成を示す図である。また、図１３は、ヒータが有する複数の加熱領域と複数の冷却ガスノズルとの位置関係を模式的に示した図である。

　図１２に示すように、第２変形例に係るめっき処理部５Ｂが備える蓋体６Ｂは、ヒータ６３Ｂを備える。

　第２変形例に係るヒータ６３Ｂは、個別に温度設定可能な複数の加熱領域６３１～６３３を有する。複数の加熱領域６３１～６３３は、たとえば同心円状に配置される（図１３参照）。複数の加熱領域６３１～６３３は、基板Ｗの中央から外方に向かって加熱領域６３１、加熱領域６３２および加熱領域６３３の順に並べられる。複数の加熱領域６３１～６３３のうち、加熱領域６３１は、たとえばチャック部材５２１と略同径である。

　また、第２変形例に係るめっき処理部５Ｂは、複数の冷却ガス供給部４Ｂ１～４Ｂ３を備える。冷却ガス供給部４Ｂ１～４Ｂ３は、上述した冷却ガス供給部４と同様の構成を有しており、それぞれ冷却ガスノズル４１１～４１３、冷却ガス供給源４２１～４２３および冷却ガス配管４３１～４３３を備える。なお、複数の冷却ガスノズル４１１は、単一の冷却ガスノズルに接続されてもよい。

　冷却ガスノズル４１１～４１３は、複数の加熱領域６３１～６３３に対応する位置に配置される。具体的には、冷却ガスノズル４１１は、加熱領域６３１の下方に配置され、加熱領域６３１の下方に位置するチャック部材５２１の下面に向けて下方から冷却ガスを吐出する。また、冷却ガスノズル４１２は、加熱領域６３２の下方に配置され、加熱領域６３２の下方に位置する基板Ｗの下面に向けて下方から冷却ガスを吐出する。また、冷却ガスノズル４１３は、加熱領域６３３の下方に配置され、加熱領域６３３の下方に位置する基板Ｗの下面に向けて下方から冷却ガスを吐出する。

　図１３に示すように、冷却ガスノズル４１１～４１３は、各加熱領域６３１に対してそれぞれ複数設けられてもよい。

　ここでは、冷却ガスノズル４１１～４１３から冷却ガスが鉛直上方に吐出される場合の例を示したが、冷却ガスノズル４１１～４１３は、基板Ｗまたはチャック部材５２１に対して斜めに冷却ガスを吐出してもよい。

　このように、めっき処理部５Ｂは、個別に温度設定可能な複数の加熱領域６３１～６３３に対応する複数の冷却ガスノズル４１１～４１３を備えていてもよい。これにより、めっき処理部５Ｂは、基板Ｗ上のめっき液Ｌ１の温度を一定に保つことをさらに容易化することができる。

（その他の変形例）
　上述した実施形態では、めっき液Ｌ１の温度が目標温度に到達した場合に、冷却ガスの供給を開始することとしたが、冷却ガスは、めっき液Ｌ１の温度が目標温度に到達する前から供給されてもよい。たとえば、冷却ガスの供給は、加熱処理と同時に開始されてもよい。この場合、めっき液Ｌ１が目標温度Ｔ１に到達する前の加熱処理（第１加熱処理）における冷却ガスの流量（第１流量）は、めっき液Ｌ１が目標温度Ｔ１に到達した後の加熱処理（第２加熱処理）における冷却ガスの流量（第２流量）よりも少ないものとする。

　上述した実施形態では、室温の冷却ガスを供給することとしたが、冷却ガスの温度は、少なくとも目標温度Ｔ１よりも低い温度であればよく、必ずしも室温であることを要しない。なお、たとえば冷却ガスの温度を調節するための機器が不要となる点で、室温の冷却ガスを用いることが好ましい。

　上述してきたように、実施形態に係る基板処理方法は、基板を保持する工程（一例として、基板保持処理）と、めっき液を供給する工程（一例として、めっき液盛り付け処理）と、基板を覆う工程（一例として、基板を蓋体で覆う処理）と、めっき液を加熱する工程（一例として、加熱処理）と、冷却ガスを供給する工程（一例として、冷却処理）とを含む。基板を保持する工程は、基板（一例として、基板Ｗ）を保持する保持部（一例として、基板保持部５２）を用いて基板を保持する。めっき液を供給する工程は、保持された基板の上面にめっき液（一例として、めっき液Ｌ１）を供給する。基板を覆う工程は、めっき液を供給する工程の前または後において、蓋体（一例として、蓋体６）を用いて基板を覆う。めっき液を加熱する工程は、蓋体で基板を覆った状態で、蓋体に設けられた加熱部（一例として、ヒータ６３）を用いて基板上のめっき液を加熱する。冷却ガスを供給する工程は、めっき液を加熱する工程において、基板よりも下方から基板の下面または保持部に対して冷却ガス（一例として、不活性ガス）を供給する。したがって、実施形態に係る基板処理方法によれば、基板上のめっき液の温度を一定に保つことを容易化できる。

　冷却ガスを供給する工程は、めっき液の温度が目標温度（一例として、目標温度Ｔ１）に達した場合に、基板の下面または保持部に対して冷却ガスを供給してもよい。これにより、目標温度を超えるめっき液の温度上昇を抑制することができる。したがって、たとえば加熱部の設定温度を目標温度に固定して加熱処理を行う場合であっても、基板上のめっき液の温度を一定に保つことが容易である。

　目標温度は、加熱部の設定温度である。めっき液の温度は、加熱部の設定温度である目標温度に到達した後もしばらくの間上昇し続ける。実施形態に係る基板処理方法は、めっき液の温度が目標温度に達した場合に、基板の下面または保持部に対して冷却ガスを供給することで、目標温度を超えるめっき液の温度上昇を抑制することができる。

　冷却ガスの温度は、室温である。これにより、冷却ガスの温度を調節するための機器が不要となる。

　加熱部は、個別に温度設定可能な複数の加熱領域を有する。この場合、冷却ガスを供給する工程は、基板よりも下方において複数の加熱領域に対応する位置に配置された複数のノズルから冷却ガスを供給してもよい。これにより、基板上のめっき液の温度を一定に保つことをさらに容易化することができる。

　また、実施形態に係る基板処理装置（一例として、めっき処理部５）は、保持部（一例として、基板保持部５２）と、めっき液供給部（一例として、めっき液供給部５３）と、蓋体（一例として、蓋体６）と、移動機構（一例として、蓋体移動機構７）と、加熱部（一例として、ヒータ６３）と、冷却ガス供給部（一例として、冷却ガス供給部４）と、制御部（一例として、制御部９１）とを備える。保持部は、基板（一例として、基板Ｗ）を保持する。めっき液供給部は、保持部に保持された基板の上面にめっき液（一例として、めっき液Ｌ１）を供給する。蓋体は、保持部に保持された基板を覆う。移動機構は、蓋体を移動させる。加熱部は、蓋体に設けられる。冷却ガス供給部は、保持部に保持された基板よりも下方に配置され、基板の下面または保持部に対して冷却ガス（一例として、不活性ガス）を供給する。制御部は、保持部を用いて基板を保持するステップ（一例として、基板保持処理）と、めっき液供給部を用いて基板の上面にめっき液を供給するステップ（一例として、めっき液盛り付け処理）と、めっき液を供給するステップの前または後において、蓋体を用いて基板を覆うステップ（一例として、基板を蓋体で覆う処理）と、蓋体で基板を覆った状態で、加熱部を用いて基板上のめっき液を加熱するステップ（一例として、加熱処理）と、めっき液を加熱するステップにおいて、基板の下面または保持部に対して冷却ガス供給部から冷却ガスを供給するステップ（一例として、冷却処理）と、が行われるよう制御信号を出力する。したがって、実施形態に係る基板処理装置によれば、基板上のめっき液の温度を一定に保つことを容易化できる。

　今回開示された実施形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。実に、上記した実施形態は多様な形態で具現され得る。また、上記の実施形態は、添付の請求の範囲およびその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。

１　　　　　　：基板処理装置
４　　　　　　：冷却ガス供給部
５　　　　　　：めっき処理部
６　　　　　　：蓋体
７　　　　　　：蓋体移動機構
９　　　　　　：制御装置
４１　　　　　：冷却ガスノズル
４２　　　　　：冷却ガス供給源
４３　　　　　：冷却ガス配管
５２　　　　　：基板保持部
５３　　　　　：めっき液供給部
６３　　　　　：ヒータ
９１　　　　　：制御部
９２　　　　　：記憶部
４１１～４１３：冷却ガスノズル
４２１～４２３：冷却ガス供給源
４３１～４３３：冷却ガス配管
５２１　　　　：チャック部材
５３１　　　　：めっき液ノズル
５３２　　　　：めっき液供給源
５３３　　　　：めっき液配管
６３１～６３３：加熱領域
Ｌ１　　　　　：めっき液
Ｌ２　　　　　：洗浄液
Ｌ３　　　　　：リンス液
Ｔ１　　　　　：目標温度
Ｗ　　　　　　：基板

Claims

　基板を保持する保持部を用いて前記基板を保持する工程と、
　保持された前記基板の上面にめっき液を供給する工程と、
　前記めっき液を供給する工程の前または後において、蓋体を用いて前記基板を覆う工程と、
　前記蓋体で前記基板を覆った状態で、前記蓋体に設けられた加熱部を用いて前記基板上の前記めっき液を加熱する工程と、
　前記めっき液を加熱する工程において、前記基板よりも下方から前記基板の下面または前記保持部に対して冷却ガスを供給する工程と
　を含む、基板処理方法。
　前記冷却ガスを供給する工程は、前記めっき液の温度が目標温度に達した場合に、前記基板の下面または前記保持部に対して前記冷却ガスを供給する、請求項１に記載の基板処理方法。
　前記目標温度は、前記加熱部の設定温度である、請求項２に記載の基板処理方法。
　前記冷却ガスの温度は、室温である、請求項１～３のいずれか一つに記載の基板処理方法。
　前記加熱部は、個別に温度設定可能な複数の加熱領域を有し、
　前記冷却ガスを供給する工程は、前記基板よりも下方において前記複数の加熱領域に対応する位置に配置された複数のノズルから前記冷却ガスを供給する、請求項１～４のいずれか一つに記載の基板処理方法。
　基板を保持する保持部と、
　前記保持部に保持された前記基板の上面にめっき液を供給するめっき液供給部と、
　前記保持部に保持された前記基板を覆う蓋体と、
　前記蓋体を移動させる移動機構と、
　前記蓋体に設けられた加熱部と、
　前記保持部に保持された前記基板よりも下方に配置され、前記基板の下面または前記保持部に対して冷却ガスを供給する冷却ガス供給部と、
　前記保持部を用いて前記基板を保持するステップと、前記めっき液供給部を用いて前記基板の上面に前記めっき液を供給するステップと、前記めっき液を供給するステップの前または後において、前記蓋体を用いて前記基板を覆うステップと、前記蓋体で前記基板を覆った状態で、前記加熱部を用いて前記基板上の前記めっき液を加熱するステップと、前記めっき液を加熱するステップにおいて、前記基板の下面または前記保持部に対して前記冷却ガス供給部から前記冷却ガスを供給するステップとが行われるよう制御信号を出力する制御部と
　を備える、基板処理装置。