(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持する基板保持手段と、
前記基板の被処理面上と退避位置との間で揺動且つ上下動可能であり基板処理液供給機構を備えた複数の基板処理ヘッドとを具備し、
前記複数の基板処理ヘッドを前記単一の基板保持手段に対して組み込み、
前記単一の基板保持手段に対して前記複数の基板処理ヘッドを順次用いて順次複数の基板処理液を使用して、前記単一の基板保持手段において複数段の基板処理を行なうことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記基板保持手段は前記保持された基板に通電する機構を備え、一方前記複数の基板処理ヘッドの内少なくとも１つは通電機構を備えるとともに基板処理液供給機構から電解処理液を供給することにより、電解処理を行なうことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記基板保持手段の基板に通電する機構はカソードであり、前記基板処理ヘッドの通電機構はアノードであり、前記電解処理液は電解めっき用めっき液であることを特徴とする請求項２記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記複数の基板処理ヘッドの内少なくとも１つに備えた基板処理液供給機構は、化学処理液供給機構であることを特徴とする請求項１又は２又は３記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記化学処理液は、無電解めっき用の無電解めっき液であることを特徴とする請求項４記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は基板の被処理面に複数段の電解処理を施す基板処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＳＩ配線を電解めっき法により形成する場合、配線幅やコンタクトホール径が０．１５μｍよりも小さく、アスペクト比（幅に対する深さの比）が６以上の微細構造になる。このような微細配線を硫酸銅めっき単独で、微細配線形成用の溝に埋め込むには、添加剤や通電条件を緻密にコントロールする必要があるが、シード層の形成状態などのバラツキにより配線底部や側壁にボイドが形成されやすく、また配線中央部にシームが形成されて不良になってしまうことが多い。
【０００３】
微細配線形成用の溝に微細配線を完全に埋め込むには、めっきプロセスの▲１▼均一電着性を高めてボトム及びサイドカバレッジを上げること、▲２▼配線底部から優先的に埋め込みが行われる、いわゆるボトムアップ態のフィリングを達成する必要がある。
【０００４】
均一電着性とボトムアップ性を両立させる手段として電解めっきプロセスを二段に分ける方法が提案されている。例えば、錯体浴のような均一電着性の高いプロセスで第一段のめっきを行ってカバレッジを上げ、次いでボトムアップ性を高める添加剤を加えた硫酸銅浴などで埋め込みを達成する方法である。このときに使用するめっき装置は、カップ式やディップ式のめっきセルをシリーズに二段連結するものが使われている。
【０００５】
一方微細配線形成用の溝に微細配線を完全に埋め込む他の方法として、めっきプロセスを無電解めっきと電解めっきの二段に分ける方法も提案されている。例えば予めスパッタなどによって形成されたシード層の上にこれを補強する補助シード層を無電解めっきによって形成することで補助シード層を含むシード層全体の形成状態を良好なものとし、その上に電解めっきを行うことで確実に微細配線形成用の溝に微細配線を埋め込む方法である。
【０００６】
しかしながら上記のように二段の電解めっきを行ったり、無電解めっきと電解めっきを行ったりしようとすると、複数のめっき装置（それぞれに搬送ロボットやロード・アンロード部が設置されている）を併設しなければならず、クリーンルーム内におけるこれら装置の設置スペースが拡大し、クリーンルームの小型化が図れないばかりか、コストアップの一因となってしまう。まためっき装置間における基板の搬送が煩雑で時間もかかってしまう。
【０００７】
また通常電解めっきは基板Ｗの被処理面を下向きにし、無電解めっきは上向きにして行うため、両装置間に基板Ｗの反転機が必要になってしまい、この点からもコンパクト化、低コスト化が阻害されていた。
【０００８】
さらに各めっき装置での処理が終了すると、一旦乾燥されてウエハカセットに収納され、次のめっき装置に搬送されることとなるが、その間に基板の被めっき面が汚染され、次工程のめっき処理でめっき不良（例えば埋め込み不良やめっきの異常析出など）が生じて安定なプロセスが得られなくなる恐れや、乾燥によって被処理面が酸化する恐れもあった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、コンパクト化と低コスト化が図れ、一つの基板処理プロセスから次の基板処理プロセスへの移行がスムーズで短時間に行え、且つ安定した基板処理プロセスが得られる基板処理装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため本発明にかかる基板処理装置は、基板を保持する基板保持手段と、前記基板の被処理面上と退避位置との間で揺動且つ上下動可能であり基板処理液供給機構を備えた複数の基板処理ヘッドとを具備し、前記複数の基板処理ヘッドを前記単一の基板保持手段に対して組み込み、前記単一の基板保持手段に対して前記複数の基板処理ヘッドを順次用いて順次複数の基板処理液を使用して、前記単一の基板保持手段において複数段の基板処理を行なうことを特徴とする。すなわち、一つの基板処理ステージに対して複数の基板処理ヘッドを具備することにより、単一セルに対して複数種の基板処理液使用を可能とするものである。
【００１１】
また本発明は、前記基板保持手段は前記保持された基板に通電する機構を備え、一方前記複数の基板処理ヘッドの内少なくとも１つは通電機構を備えるとともに基板処理液供給機構から電解処理液を供給することにより、電解処理を行なうことを特徴とする。
【００１２】
更に具体的に、前記基板保持手段の基板に通電する機構はカソードであり、前記基板処理ヘッドの通電機構はアノードであり、前記電解処理液は電解めっき用めっき液であることを特徴とする。上記複数段の基板処理が何れも電解めっきの場合は、第一段の電解めっき液としては、ピロりん酸銅浴、ＥＤＴＡなどを加えた錯体浴などが使用できるが、これらに限定されない。過電圧の高い浴特性であれば有効である。第二段の電解めっき液としては、硫酸銅浴などが使用できる。
【００１３】
また前記複数の基板処理ヘッドの内少なくとも１つに備えた基板処理液供給機構は、化学処理液供給機構であることを特徴とする。これによってたとえば無電解めっきが行なえる。
【００１４】
また前記化学処理液は、無電解めっき用の無電解めっき液であることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の基板処理装置を多段めっき装置として用いた実施形態を図面を用いて詳細に説明する。
〔二段電解めっき装置〕
図１は本実施形態にかかる二段めっき装置（基板処理装置）の全体平面図である。同図に示すようにこの二段めっき装置は、同一設備内に、内部に複数の基板Ｗを収納する２基のロード・アンロード部１０，１０と、めっき処理及びその付帯処理を行う２基のめっきユニット１２，１２と、ロード・アンロード部１０，１０とめっきユニット１２，１２との間で基板Ｗの受け渡しを行う搬送ロボット１４とを具備して構成されている。
【００１６】
めっきユニット１２はめっき処理及びその付帯処理を行う基板処理部２０と、基板処理部２０に隣接して第１，第２のアノードヘッド（基板処理ヘッド）３０−１，３０−２をそれぞれ待避する２つの待避部２２，２２とを具備して構成されている。第１，第２のアノードヘッド３０−１，２は、回転軸２４を中心に揺動する二本の揺動アーム２６の先端に保持されそれぞれ同一の基板処理部２０と異なる退避部２２の間を揺動するとともに上下動するように構成されている。さらに基板処理部２０の側方には、プレコート・回収アーム３２と、純水やイオン水等の薬液を基板Ｗに向けて噴射する固定ノズル３４とが配置されている。固定ノズル３４は複数設置され、その内の一つを純水供給用に用いている。
【００１７】
図２はめっきユニット１２の部分の要部概略断面図である。同図に示すように基板処理部２０は、被めっき面を上にして基板Ｗを保持する基板保持部（基板保持手段）３６と、基板保持部３６の上方に設置されて基板保持部３６の周縁部を囲むように設置されるカソード３８と、カソード３８の上方を覆うように取り付けられる環状のシール材９０とが備えられている。更に基板保持部３６の周囲を囲んで処理中に用いる各種薬液の飛散を防止する有底筒状の飛散防止カップ４０が配置されている。基板Ｗの基板保持部３６への固定は、基板保持部３６に設けた図示しない爪によって行っても良いし、真空吸着によって行っても良い。
【００１８】
カソード３８とシール材９０は上下動不能で且つ基板保持部３６と一体に回転するように構成されている。そして基板保持部３６がめっき位置Ｂまで上昇したときに、この基板保持部３６で保持した基板Ｗの周縁部にカソード３８の先端が押し付けられて通電し、同時にシール材９０の先端が基板Ｗの周縁部上面に圧接し、ここを水密的にシールして基板Ｗの上面（被めっき面）に供給されためっき液が基板Ｗの端部から染み出すのを防止すると共に、めっき液がカソード３８を汚染することを防止している。
【００１９】
前記基板保持部３６は、下方の基板受渡位置Ａと、上方のめっき位置Ｂと、中間の前処理・洗浄位置Ｃとの間を昇降し、モータＭによって任意の速度で前記カソード３８と一体に回転するように構成されている。基板保持部３６がめっき位置Ｂまで上昇した際に基板保持部３６で保持された基板Ｗの周縁部にカソード３８の先端とシール材９０の先端とが当接するようになっている。
【００２０】
退避部２２は、めっきを実施していないときにアノードヘッド３０−１，２の下記するめっき液含浸材１１０及びアノード９８をめっき液で湿潤させておくためのもので、めっき液含浸材１１０が収納できる大きさに設定されている。
【００２１】
プレコート・回収アーム３２は、三つのノズル（一つがプレコート液吐出用のプレコートノズル６４、それ以外の二つのノズルがめっき液回収用のめっき液回収ノズル６６ａ，６６ｂ）を具備し、これらが支持軸５８を中心に旋回・上下動できるように構成されている。図２では図示の都合上、各ノズル６４，６６ａ，６６ｂを別々に記載しているが、実際は図１に示すように旋回アーム３２ａに一体に取り付けられている。
【００２２】
第１，第２のアノードヘッド３０−１，２は、ハウジング９４の下面にアノード９８を取り付け、またアノード９８の下面にアノード９８の全面を覆う保水性材料からなるめっき液含浸材１１０を取り付け、さらにハウジング９４の上部にめっき液供給管１０２を接続して構成されている。アノード９８には多数のめっき液供給口９８ａが設けられ、これによってめっき液供給管１０２からめっき液供給口９８ａを通してめっき液含浸材１１０にめっき液（電解処理液）が供給される。めっき液含浸材１１０は、アノード９８の表面にめっき液の作用によって形成されるブラックフィルムが乾燥したり酸化してアノード９８から脱落してパーティクルとなるのを防止するため、常にアノード９８表面を湿潤させておくために設けられている。めっき液供給管１０２からめっき液供給口９８ａとめっき液含浸材１１０を介してめっき液を供給する機構によって基板処理液供給機構が構成される。
【００２３】
第１，第２のアノードヘッド３０−１，２は、基板保持部３６がめっき位置Ｂにあるときに基板保持部３６で保持された基板Ｗとめっき液含浸材１１０との隙間が、例えば０．５〜３．０ｍｍ程度となるまで下降し、この状態でめっき液供給管１０２からめっき液を供給してめっき液含浸材１１０にめっき液を含ませながら、基板Ｗの被めっき面とアノード９８との間にめっき液を満たして、被めっき面にめっきを行う。
【００２４】
第１，第２のアノードヘッド３０−１，３０−２は何れも同一構造ではあるが、使用しているめっき液が異なっている。即ち本実施形態では、一つのめっきステージに対して複数のアノードヘッド３０−１，３０−２を具備することによって、単一セルに対して複数種のめっき液使用を可能とするものである。
【００２５】
次にこの多段めっき装置の具体的動作例を説明する。まず使用する第一段のめっきに用いるめっき液と、第二段のめっきに用いるめっき液として、以下のめっき液を用いる。
【００２６】
〔第一段のめっき〕：ピロりん酸銅めっき
・浴組成：Ｃｕ2Ｐ2Ｏ7  ６５ｇ／Ｌ、  Ｋ4Ｐ2Ｏ7  ２４０ｇ／Ｌ、
ＮＨ4ＯＨ  ２ｍＬ／Ｌ、  Ｐ比（銅と全ピロりん酸のモル比）７．５、
ｐＨ  ８．５
・浴温度：５５℃
・アノード：無酸素銅
・電流密度：２５ｍＡ／ｃｍ2
【００２７】
〔第二段のめっき〕：硫酸銅めっき
・浴組成：ＣｕＳＯ4・５Ｈ2Ｏ  ２２５ｇ／Ｌ、  Ｈ2ＳＯ4  ５５ｇ／Ｌ、
Ｃｌ  ６０ｍｇ／Ｌ、
添加剤  エバトロンフィル（荏原ユージライト（株）製）
・浴温度：２５℃
・アノード：含りん銅
・電流密度：２５ｍＡ／ｃｍ2
【００２８】
また基板Ｗとしては８インチＳｉウエハであって、Ｌ／Ｓ＝０．１３μｍ／０．１３μｍ、アスペクト比６．０の配線パターンが形成されており、ＳｉＯ2上にバリアメタル（ＴａＮ）１０ｎｍ、及び給電層としてＣｕが２０ｎｍスパッタリング法により積層されているものを用いる。
【００２９】
そしてまず図１に示す何れかのロード・アンロード部１０からめっき処理前の基板Ｗを搬送ロボット１４で取り出し、被めっき面を上向きにした状態で何れかの基板処理部２０の基板保持部３６に設置する。このとき基板保持部３６は基板受渡位置Ａ（図２参照）にある。
【００３０】
次に基板保持部３６を前処理・洗浄位置Ｃに上昇させ、図１に示すように退避位置にあったプレコート・回収アーム３２を、図２に示すように基板Ｗの上面に旋回・下降して移動させ、基板保持部３６を回転させながらプレコートノズル６４から例えば界面活性剤からなるプレコート液を基板Ｗの被めっき面に吐出し、被めっき面全体に行き渡らせる。次にプレコート・回収アーム３２を退避位置へ戻し、基板保持部３６の回転速度を増して遠心力により被めっき面のプレコート液を振り切って乾燥させる。
【００３１】
次に基板保持部３６の回転を停止（若しくは低速化）し、めっき位置Ｂまで上昇させると、前述のように基板Ｗの周縁部にカソード３８の先端とシール材９０の先端が当接して、通電可能になると同時に基板Ｗの周縁部が水密的にシールされる。
【００３２】
そして退避部２２にあった第１のアノードヘッド３０−１を、旋回させて基板Ｗの上部に移動し、基板Ｗ上の前述の位置まで下降させる。第１のアノードヘッド３０−１の下降が完了した時点で、めっき液供給管１０２から前述の第一段のめっき液（ピロりん酸めっき液）５０ｍＬを供給してアノード９８を通してめっき液含浸材１１０に供給し、めっき液含浸材１１０と基板Ｗの被めっき面の間に形成される隙間にめっき液を充填してめっき電流を投入し、２．５ｓｅｃ間めっきする。これによって２０ｎｍのＣｕが析出される。
【００３３】
ピロりん酸めっきは過電圧が高い浴特性のために均一電着性が高く、給電層（シード層）の脆弱な配線側壁や底部にも均一な厚みで銅を成膜できる。ピロりん酸めっきは温度が５５℃と高いので、液を加温して使用する。このように、第一段めっきにより第二段めっきのための均一な給電層が形成される。
【００３４】
第一段のめっき処理が完了すると、第１のアノードヘッド３０−１を上昇・旋回させて待機部２２へ戻して退避させ、次にプレコート・回収アーム３２を退避位置から基板Ｗ上に移動して下降し、一方のめっき液回収ノズル６６ａから基板Ｗ上のめっき液の残液を回収する。この回収が終了した後、プレコート・回収アーム３２を退避位置へ戻し、基板Ｗの被めっき面のリンスのために純水用の固定ノズル３４から基板Ｗ中央部に純水を吐出し、同時に基板保持部３６を回転させて被めっき面のめっき液を純水に置換する。
【００３５】
リンス終了後、基板保持部３６をめっき位置Ｂから前処理・洗浄位置Ｃへ下降し、純水用の固定ノズル３４から純水を供給しつつ、基板保持部３６とカソード３８とを回転して水洗し、固定ノズル３４からの純水の供給を停止して基板保持部３６の回転速度を増加し、スピン乾燥させる。
【００３６】
次に退避部２２にあった第２のアノードヘッド３０−２を、旋回させて基板Ｗの上部に移動し、第１のアノードヘッド３０−１の時と同様にして基板Ｗの被めっき面をめっきする。このときのめっき液としては前述した硫酸銅めっき液を用い、硫酸銅めっき液を５０ｍＬ導入して１５ｓｅｃ間めっきを行い、１２５ｎｍのＣｕを析出させる。硫酸銅浴はピロりん酸浴よりも過電圧が低い特性のために均一電着性は低いが、析出を促進する添加剤の作用により、配線の内部に電流が集中しやすくなって配線底部からボトムアップ様の析出が起こる。その結果、配線内にボイドがない良好なめっきが行える。
【００３７】
そして第二段のめっき終了後、第２のアノードヘッド３０−２を退避部２２に待避させ、次にプレコート・回収アーム３２を退避位置から基板Ｗ上に移動して下降し、他方のめっき液回収ノズル６６ｂから基板Ｗ上のめっき液の残液を回収し、プレコート・回収アーム３２を退避位置へ戻し、その後第１のアノードヘッド３０−１のときと同様に、基板Ｗの被めっき面のリンスと洗浄とスピン乾燥とを行う。
【００３８】
次に基板保持部３６を停止させて基板受渡位置Ａまで下降させ、搬送ロボット１４によってめっきユニット１２から基板Ｗを取り出し、ロード・アンロード部１０に戻す。
【００３９】
以上のように本実施形態によれば、単一の基板処理部２０に複数のアノードヘッド３０−１，３０−２を組み込むことにより、特性の異なるめっきをシリーズで行うことができ、従来の単段めっきでは困難であった微細配線の健全な埋め込みが達成される。
【００４０】
上記多段めっき装置の具体的動作例においては、第一段のめっき後にこれを洗浄・乾燥した上で第二段のめっきを行っているが、第一段のめっき・洗浄後の乾燥工程は省略しても良い。この場合、ウエットな状態で第二段のめっき工程に移行するので、第一段で形成されためっき層表面が酸化されにくくなり、安定なプロセスが可能となる。
【００４１】
また上記実施形態にかかる多段めっき装置は、基板Ｗの被処理面を常に上向きにして処理が行われるので、多段めっき装置内に反転機を設置する必要はなく、装置の小型化が図れる。
【００４２】
なお基板Ｗの被めっき面に複数種類のめっき液を張るため、上記実施形態のように１つの基板処理部２０（即ち一つのめっきセル）に対して複数のめっき液注入手段とめっき液回収手段を具備することが好ましい。また異なる組成のめっき液が混じることは好ましくないので、１つの基板処理部２０（即ち一つのめっきセル）に対して上記実施形態のように複数のアノード９８とめっき液含浸材１１０を具備することが好ましい。
【００４３】
〔無電解めっきと電解めっきによる多段めっき装置〕
図３は本実施形態にかかる二段めっき装置（基板処理装置）の全体平面図である。同図に示す二段めっき装置において前記実施形態と同一部分には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。この実施形態において前記実施形態と相違する点は、めっきユニット１２の一方のアノードヘッド３０に代えて、めっき液供給ヘッド（基板処理ヘッドであり、基板処理液（化学処理液）供給機構である）３１を設置した点と、基板保持部３６内に下記する裏面ヒータ３７を設置した点である。
【００４４】
図４はめっきユニット１２の部分の要部概略断面図であり、基板保持部３６の上方にめっき液供給ヘッド３１が位置したときの状態を示している。同図に示すように基板保持部３６の内部には保持した基板Ｗをその裏面側から加熱・保温する裏面ヒータ３７が内蔵されている。まためっき液供給ヘッド（シャワーヘッド）３１は無電解めっき用の無電解めっき液（化学処理液）をシャワー状に分散して噴射するものであり、揺動アーム２６の先端に取り付けられている。めっき液供給ヘッド３１は前記アノードヘッド３０と同様に、基板処理部２０と退避部２２の間を旋回・移動するとともに上下動するように構成されている。
【００４５】
次にこの多段めっき装置の具体的動作例を説明する。まず使用する第一段のめっき（無電解めっき）に用いるめっき液としては、二価の銅イオンを供給するＣｕＳＯ4・５Ｈ2Ｏを５ｇ／Ｌ、錯化剤としてＥＤＴＡ・４Ｈを１４ｇ／Ｌ、還元剤であるアルデヒド酸としてグリオキシル酸を１８ｇ／Ｌ、ｐＨ調整用の有機アルカリとしてＴＭＡＨをｐＨが１２．５になるように含んでおり、さらにめっき速度を下げるためにポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸とポリオキシエチレンアルキルエーテルの混合物を含んでいるものを使用した。また第二段の電解めっきに用いるめっき液としては、前記実施形態の硫酸銅めっき液を使用した。基板Ｗとしても上記実施形態と同一のスパッタによる給電層（シード層）が形成されているものを使用した。
【００４６】
そしてまず図３に示す何れかのロード・アンロード部１０からめっき処理前の基板Ｗを搬送ロボット１４で取り出し、被めっき面を上向きにした状態で何れかの基板処理部２０の基板保持部３６に設置する。このとき基板保持部３６は基板受渡位置Ａにある。
【００４７】
次に基板保持部３６を前処理・洗浄位置Ｃに上昇させてプレコート・回収アーム３２を基板Ｗの上面に移動してプレコートノズル６４から前処理液（例えばＨ2ＳＯ4水溶液）を基板Ｗの被めっき面に吐出し、被めっき面全体に行き渡らせて前処理をした後、プレコート・回収アーム３２を退避位置へ戻し、固定ノズル３４から純水を供給して水洗いした後、基板保持部３６の回転速度を増してスピン乾燥させる。
【００４８】
次に基板保持部３６の回転を停止し、めっき位置Ｂまで上昇させると、前述のように基板Ｗの周縁部にカソード３８の先端とシール材９０の先端が当接して基板Ｗの周縁部が水密的にシールされる。なおこのめっきは無電解めっきなので、カソード３８による通電は行わない。
【００４９】
そして退避部２２にあっためっき液供給ヘッド３１を、旋回させて基板Ｗの上部に移動し、前記無電解めっき液を噴出してシャワー状に被めっき面上に均一に降り注ぐ。基板Ｗはシール材９０によって被めっき面の周囲が囲まれているので、注入しためっき液は全て被めっき面上に保持される。その量は基板Ｗ表面に１ｍｍ厚（約３０ｍＬ）となる程度の少量でも良い。供給するめっき液はめっき反応に最適な温度（例えば６０℃）に予め加熱・保温してあるが、同時に裏面ヒータ３７によって基板Ｗを加熱・保温することで、基板Ｗ上に供給された後のめっき液の保温も確実に行っている。無電解めっきはその温度によってめっき状態が変動するので、この実施形態のように裏面ヒータ３７を設けて最適な温度に保温することで良好なめっき処理が行える。基板Ｗ上に溜めためっき液の量は少ないので、裏面ヒータ３７による保温は容易に行える。
【００５０】
なお被めっき面の均一な液濡れのために、めっき液を降り注いだ直後にモータＭによって基板Ｗを瞬時回転するが、その後は基板Ｗを静止した状態で被めっき面のめっきを行うことが被めっき面全体の均一なめっきのために好ましい。具体的には、基板Ｗを１ｓｅｃだけ１００ｒｐｍ以下で回転して被めっき面上をめっき液で均一に濡らし、その後静止させて１ｍｉｎ間無電解めっきを行う。
【００５１】
これによって予めスパッタなどによって形成されたシード層の上にこれを補強する補助シード層が形成でき、補助シード層を含むシード層全体の形成状態を良好なものとすることができる。
【００５２】
上記めっき処理完了後、めっき液供給ヘッド３１を退避部２２に戻し、次にプレコート・回収アーム３２を退避位置から基板Ｗ上に移動して下降し、一方のめっき液回収ノズル６６ａから基板Ｗ上のめっき液の残液を回収して再び退避位置へ戻す。そして基板保持部３６をめっき位置Ｂから前処理・洗浄位置Ｃへ下降させ、基板Ｗの回転を開始して純水用の固定ノズル３４から純水を供給して被めっき面を冷却すると同時にめっき液を希釈化・洗浄することで無電解めっきを停止させ、同時にシール材９０とカソード３８とを水洗し、固定ノズル３４からの純水の供給を停止して基板保持部３６の回転速度を増加し、スピン乾燥させる。
【００５３】
次に退避部２２にあったアノードヘッド３０を、旋回・下降させて基板Ｗの上部に移動し、前記実施形態で説明した第１のアノードヘッド３０−１の時と同様にして基板Ｗの被めっき面を電解めっきする。このときのめっき液としては前記硫酸銅めっき液を用いる。
【００５４】
第一段の無電解めっきによる補助シード層の形成が行われていることでシード層全体が第二段の電解めっきのための均一な給電層を構成しているので、電解めっきによって確実に微細配線形成用の溝に微細配線を埋め込むことができる。
【００５５】
以上のように本実施形態によっても、単一の基板処理部２０にめっき液供給ヘッド３１とアノードヘッド３０を組み込むことにより、特性の異なるめっきをシリーズで行うことができ、従来の単段めっきでは困難であった微細配線の健全な埋め込みが達成される。
【００５６】
上記多段めっき装置の具体的動作例においても、第一段のめっき・洗浄後に乾燥しない状態で第二段のめっきを行ってもよい。また上記実施形態にかかる多段めっき装置においても、基板Ｗの被処理面を常に上向きにして処理が行われるので、多段めっき装置内に反転機を設置する必要はなく、装置の小型化が図れる。
【００５７】
図５は他のめっき液供給ヘッドを用いためっきユニット１２の要部概略断面図である。このめっきユニット１２においては、基板保持部３６内に裏面ヒータ３７を内蔵する代わりに、基板保持部３６の上方に設置しためっき液供給ヘッド（基板処理ヘッドであり、基板処理液供給機構でもある）３１´内にランプヒータ６１を一体に設置した点である。即ち例えば半径の異なる複数のリング状のランプヒータ６１を同心円状に配置し、ランプヒータ６１の間の隙間からめっき液供給ヘッド（シャワーヘッド）３１´の多数のノズル６３をリング状に開口する。なおランプヒータ６１は渦巻状の一本のランプヒータであっても良いし、それ以外の各種構造・配置のランプヒータで構成しても良い。
【００５８】
このように構成してもめっき液は各ノズル６３から基板Ｗの被めっき面上にシャワー状に略均等に供給でき、またランプヒータ６１によって基板Ｗの加熱・保温も容易且つ迅速・均一に行える。
【００５９】
〔無電解めっきと電解めっきによる多段めっき装置〕
図６は参考例にかかる二段めっき装置（基板処理装置）の概略平面図である。同図に示すようにこの二段めっき装置は、ロード・アンロード部１０，１０と、搬送ロボット１４と、無電解めっき装置（基板処理装置）７０と、電解めっき装置（基板処理装置）８０とを一つの装置内に設置することで構成されている。ロード・アンロード部１０，１０と、搬送ロボット１４は、前記各実施形態で用いたものと同じものである。
【００６０】
無電解めっき装置７０は、図３に示すめっきユニット１２からアノードヘッド３０及びその退避部２２を省略して一段の無電解めっきのみ行えるようにしたものである。また電解めっき装置８０は、図３に示すめっきユニット１２からめっき液供給ヘッド３１及びその退避部２２を省略して一段の電解めっきのみ行えるようにしたものである。なお電解めっき装置８０においては図４に示す基板保持部３６内の裏面ヒータ３７は不用である。また無電解めっき装置７０においては、めっき液供給ヘッド３１は必ずしも旋回する必要はなく、基板保持部３６の上部に常に位置していても良い。その場合退避部２２は不要である。
【００６１】
次にこの多段めっき装置の具体的動作例を説明する。ここで第一段のめっき（無電解めっき）に使用するめっき液としては、前記無電解めっきに用いためっき液と同じめっき液を使用する。また第二段のめっき（電解めっき）に使用するめっき液としては、前記電解めっきに用いた硫酸銅めっき液を使用する。基板Ｗとしても上記実施形態と同一のスパッタによる給電層（シード層）が形成されているものを使用する。
【００６２】
そしてまず図６に示す何れかのロード・アンロード部１０からめっき処理前の基板Ｗを搬送ロボット１４で取り出し、被めっき面を上向きにした状態で無電解めっき装置７０内に搬入し、前記無電解めっき方法と同じ方法によってその被めっき面に無電解めっきを施し、洗浄・乾燥する。これによって予めスパッタなどによって形成されたシード層の上にこれを補強する補助シード層が形成でき、補助シード層を含むシード層全体の形成状態を良好なものとすることができる。
【００６３】
次に搬送ロボット１４は、めっき処理が完了した基板Ｗを被めっき面を上向きにした状態のまま無電解めっき装置７０から取り出し、そのまま電解めっき装置８０内に搬入し、前記電解めっき方法と同じ方法によってその被めっき面に電解めっきを施し、洗浄・乾燥する。この参考例においても、無電解めっきによって補助シード層の形成が行われることでシード層全体が電解めっきのための均一な給電層を構成しているので、電解めっきによって確実に微細配線形成用の溝に微細配線を埋め込むことができる。
【００６４】
以上のように本参考例によれば、無電解めっき及びこれに付帯する処理（前処理、洗浄、乾燥など）を一台で行う構造の無電解めっき装置７０と、電解めっき及びこれに付帯する処理を一台で行う構造の電解めっき装置８０とをクラスター化して１台の多段めっき装置としたので、特性の異なるめっきをシリーズで行うことができるめっき装置をコンパクトに構成することができる。
【００６５】
上記多段めっき装置の具体的動作例においても、第一段の無電解めっき装置７０の最終工程で乾燥を行わず、ウエット状態のまま電解めっき装置８０に移送して電解めっきを行ってもよい。また上記参考例にかかる多段めっき装置の場合も、基板Ｗの被処理面を常に上向きにして処理が行われるので、多段めっき装置内に反転機を設置する必要はなく、装置の小型化が図れる。
【００６６】
以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や材質やプロセスであっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。例えば本発明はバンプめっきなどの他のめっき処理やめっき以外の各種基板処理にも適用可能である。
【００６７】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明によれば以下のような優れた効果を有する。
▲１▼単一の基板処理部に基板処理ヘッドを複数組み込むことにより、特性の異なる基板処理プロセスを単一の基板処理部でシリーズで行うことができる。また装置のコンパクト化が図れ、これを設置するクリーンルームのコンパクト化も図れ、クリーンルームコストの低減化が図れる。また基板処理装置のコンパクト化が図れれば、ＣＭＰ装置（化学機械研磨装置）とのクラスター化も可能となる。
【００６８】
▲２▼異なる基板処理が一つの装置内で連続して行えるので、一つの基板処理プロセスから次の基板処理プロセスへの移行がスムーズで短時間に行え、基板処理プロセス間における基板の移送をカセットケースを用いて行う必要がなくなり、基板処理不良を生じる恐れもなくなり、安定した基板処理プロセスが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる二段めっき装置の全体平面図である。
【図２】めっきユニット１２の部分の要部概略断面図である。
【図３】他の実施形態にかかる二段めっき装置の全体平面図である。
【図４】めっきユニット１２の部分の要部概略断面図である。
【図５】めっきユニット１２の部分の要部概略断面図である。
【図６】  参考例にかかる二段めっき装置の全体平面図である。
【符号の説明】
Ｗ  基板
１０  ロード・アンロード部
１２  めっきユニット
１４  搬送ロボット
２０  基板処理部（基板処理手段）
２２  待避部
２４  回転軸
２６  揺動アーム
３０（３０−１，３０−２）  （第１，第２の）アノードヘッド
３２  プレコート・回収アーム
６４  プレコートノズル
６６ａ，６６ｂ  めっき液回収ノズル
３４  固定ノズル
３６  基板保持部（基板保持手段）
３８  カソード
４０  飛散防止カップ
９０  シール材
９４  ハウジング
９８  アノード
９８ａ  めっき液供給口
１０２  めっき液供給管
１１０  めっき液含浸材
３１，３１´  めっき液供給ヘッド
３７  裏面ヒータ
６１  ランプヒータ
６３  ノズル
７０  無電解めっき装置
８０  電解めっき装置
【図１】
0003668100.tif 000002
【図２】
0003668100.tif 000003
【図３】
0003668100.tif 000004
【図４】
0003668100.tif 000005
【図５】
0003668100.tif 000006
【図６】
0003668100.tif 000007