(57)【要約】【課題】落下のリスクを伴うことなく基板を迅速かつ確実に保持した状態で、基板の受渡しを行って、スループットを向上させることができるようにした基板処理装置を提供する。【解決手段】シールリング９２を取付けた基板受けリング９０と、シールリング９２との間で基板Ｗの周縁部を挟持して基板Ｗを保持する基板固定用リング１００を有する上下動自在な基板ホルダ６０と、基板受けリング９０のシールリング９２を囲繞する位置に取付けられ、基板Ｗとシールリング９２との間に隙間Ｓを形成して該基板Ｗを仮置きする仮置部９４を有する。【選択図】      図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールリングを取付けた基板受けリングと、
前記シールリングとの間で基板の周縁部を挟持して基板を保持する基板固定用リングを有する上下動自在な基板ホルダと、
前記基板受けリングの前記シールリングを囲繞する位置に取付けられ、基板と前記シールリングとの間に隙間を形成して該基板を仮置きする仮置部を有することを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記基板受けリングと前記基板固定用リングは、基板表面を下向きにして基板を保持する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】
前記仮置部は、複数の仮置台ピンから構成され、この仮置台ピンは、弾性体を介して上方に付勢され、前記基板ホルダの下降に伴って、前記弾性体の弾性力に抗して前記基板ホルダと一体に下降し、前記基板ホルダの上昇に伴って元の位置に復帰することを特徴とする請求項１または２記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記仮置台ピンの頭部には、尖塔状で基板の外周端面を案内して基板の位置決めを行うテーパ面が形成されていることを特徴とする請求項３記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記基板処理装置は、めっきを施すのに先だってめっき前処理を行うめっき前処理ユニットであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記めっき前処理ユニットは、基板の表面に触媒を付与する触媒付与処理ユニットであることを特徴とする請求項５記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記めっき前処理ユニットは、基板の表面を洗浄する洗浄処理ユニットであることを特徴とする請求項５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、例えば、基板の表面の周縁部をシールしつつ該表面を下向きにして基板を保持して該基板の表面（下面）にめっきやめっき前処理等の処理を行うのに使用される基板処理装置に関し、特に半導体ウェハ等の基板の表面に設けた配線用の微細な凹部に銅、銀または金等の導電体を埋め込んで構成した埋込み配線の露出表面に、例えば無電解めっきで配線保護層を形成する際のめっき前処理装置として使用される基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の配線形成プロセスとして、配線溝及びコンタクトホールに金属（導電体）を埋込むようにしたプロセス（いわゆる、ダマシンプロセス）が使用されつつある。これは、層間絶縁膜に予め形成した配線溝やコンタクトホールに、アルミニウム、近年では銅や銀等の金属を埋め込んだ後、余分な金属を化学機械的研磨（ＣＭＰ）によって除去し平坦化するプロセス技術である。
【０００３】
この種の配線、例えば配線材料として銅を使用した銅配線にあっては、平坦化後、銅からなる配線の表面が外部に露出しており、配線（銅）の熱拡散を防止したり、例えばその後の酸化性雰囲気の絶縁膜（酸化膜）を積層して多層配線構造の半導体装置を作る場合等に、配線（銅）の酸化を防止したりするため、Ｃｏ合金やＮｉ合金等からなる配線保護層（蓋材）で露出配線の表面を選択的に覆って、配線の熱拡散及び酸化を防止することが検討されている。このＣｏ合金やＮｉ合金等は、例えば無電解めっきによって得られる。
【０００４】
ここで、例えば、図１１に示すように、半導体ウェハ等の基板Ｗの表面に堆積したＳｉＯ２等からなる絶縁膜２の内部に配線用の微細な凹部４を形成し、表面にＴａＮ等からなるバリア層６を形成した後、例えば、銅めっきを施して、基板Ｗの表面に銅膜を成膜して凹部４の内部に埋め込み、しかる後、基板Ｗの表面にＣＭＰ（化学機械的研磨）を施して平坦化することで、絶縁膜２の内部に銅膜からなる配線８を形成し、この配線（銅膜）８の表面に、例えば無電解めっきによって得られる、Ｃｏ−Ｗ−Ｂ合金膜からなる配線保護層（蓋材）９を選択的に形成して配線８を保護する場合を考える。
【０００５】
一般的な無電解めっきによって、このようなＣｏ−Ｗ−Ｂ合金膜からなる配線保護層（蓋材）９を配線８の表面に選択的に形成する工程を説明すると、先ず、ＣＭＰ処理を施した半導体ウェハ等の基板Ｗを、例えば液温が２５℃で、０．５ＭのＨ２ＳＯ４等の酸溶液中に、例えば１分程度浸漬させて、絶縁膜２の表面に残った銅等のＣＭＰ残さ等を除去する。そして、基板Ｗの表面を超純水等の洗浄液で洗浄した後、例えば、液温が２５℃で、０．００５ｇ／ＬのＰｄＣｌ２と０．２ｍｌ／ＬのＨＣｌ等の混合溶液中に基板Ｗを、例えば１分間浸漬させ、これにより、配線８の表面に触媒としてのＰｄを付着させて配線８の露出表面を活性化させる。次に、基板Ｗの表面を超純水等の洗浄液で洗浄した後、例えば液温が２５℃で、２０ｇ／ＬのＮａ３Ｃ６Ｈ５Ｏ７・２Ｈ２Ｏ（クエン酸ナトリウム）等の溶液中に基板Ｗを浸漬させて、配線８の表面に中和処理を施す。そして、基板Ｗの表面を超純水で水洗いした後、例えば液温が８０℃のＣｏ−Ｗ−Ｂめっき液中に基板Ｗを、例えば１２０秒程度浸漬させて、活性化させた配線８の表面に選択的な無電解めっき（無電解Ｃｏ−Ｗ−Ｂ蓋めっき）を施し、しかる後、基板Ｗの表面を超純水等の洗浄液で洗浄する。これによって、配線８の表面に、Ｃｏ−Ｗ−Ｂ合金膜からなる配線保護層９を選択的に形成して配線８を保護する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、無電解めっきによって、Ｃｏ−Ｗ−Ｂ合金膜からなる配線保護層（蓋材）を形成する際には、前述のように、配線の表面に、例えばＰｄ等の触媒を付与する触媒付与処理が施される。また絶縁膜上に配線保護層が形成されることを防止するため、絶縁膜上に残った銅等からなるＣＭＰ残さを除去する必要があり、これは、一般にＨ２ＳＯ４やＨＣｌなどの無機酸を使用して行われる。一方、無電解めっき液は、一般にアルカリ溶液から構成されており、このため、めっき処理の直前に中和工程を入れてめっきプロセスを安定化させることが必要となる。
【０００７】
このようなめっき前処理は、一般に、基板表面の周縁部をシールリングでシールしつつ該表面を下向き（フェースダウン）にして基板を保持し、この基板の表面（下面）をめっき液前処理液に接触させることによって行われている。この種のめっき前処理装置等の基板処理装置にあっては、基板の周縁部をシールリングでシールして基板を保持する際、及び処理後に基板を搬出する際、基板とシールリングとの間に、すなわち基板の表面（下面）側にハンドを出し入れする空間が存在しない。このため、真空ハンドやグリッパハンド等で基板を裏面（上面）側から吸着保持し、この状態で基板を搬送してシールリングの上に所定の位置に置いたり、シールリング上の所定の位置から取出したりするようにしていた。
【０００８】
しかしながら、例えば真空ハンドで基板を裏面（上面）側から真空吸着により保持して搬送すると、真空吸着は、一般にロス時間が多く、このため基板を保持するまでに多大の時間を要し、しかも、この吸着保持した基板を高速で搬送しようとすると、常に基板の落下のリスクを伴い、この落下のリスクを回避するためには、搬送速度を落とす必要があり、スループットの低下に繋がってしまう。
【０００９】
なお、例えばメカチャック等の基板の落下に対する安全対策を別途施して搬送速度を上げることも考えられるが、このように、安全対策を別途施すと、装置として複雑になってしまう。更に、基板の裏面であっても、その中央部を吸着保持すると、パーティクルの発生源となる虞があり、このため、基板外周部の、いわゆるエッジカット部分以外と接触することなく、基板を保持して受渡しを行えるようにする要請もある。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、落下のリスクを伴うことなく基板を迅速かつ確実に保持した状態で、基板の受渡しを行って、スループットを向上させることができるようにした基板処理装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、シールリングを取付けた基板受けリングと、前記シールリングとの間で基板の周縁部を挟持して基板を保持する基板固定用リングを有する上下動自在な基板ホルダと、前記基板受けリングの前記シールリングを囲繞する位置に取付けられ、基板と前記シールリングとの間に隙間を形成して該基板を仮置きする仮置部を有することを特徴とする基板処理装置である。
【００１２】
これにより、基板を仮置部に仮置きしたり、この仮置部にある基板を取出したりする際に、基板とシールリングとの間に隙間を形成して、この隙間に、例えば薄型で落し込みタイプのハンドが入る（逃げる）ようにすることで、基板を、落下のリスクのない下面側から、しかも基板のエッジカット幅の範囲内で、ハンドで保持して基板の受渡しを行うことができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、前記基板受けリングと前記基板固定用リングは、基板表面を下向きにして基板を保持することを特徴とする請求項１記載の基板処理装置である。これにより、フェースダウンタイプの基板処理装置であっても、基板をその表面（下面）側からハンドで保持して、基板を、落下のリスクを伴うことなく、確実に保持して基板の受渡しを行うことができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、前記仮置部は、複数の仮置台ピンから構成され、この仮置台ピンは、弾性体を介して上方に付勢され、前記基板ホルダの移動に伴って、前記弾性体の弾性力に抗して前記基板ホルダと一体に下降し、前記基板ホルダの上昇に伴って元の位置に復帰することを特徴とする請求項１または２記載の基板処理装置である。
【００１５】
これにより、仮置部（仮置台ピン）上に基板を仮置きし、基板ホルダを下降させ、この下降に伴って、仮置台ピンを弾性体の弾性力に抗して基板ホルダと一体に下降させることで、基板の周縁部を基板固定用リングとシールリングで挟持して基板を保持し、しかも、処理終了後、基板ホルダを上昇させ、仮置台ピンを弾性体の弾性力で基の仮置き位置に復帰させることで、この弾性力で基板をシールリングから強制的に引き離して、基板とシールリングとの間に、ハンドの入る隙間を形成することができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、前記仮置台ピンの頭部には、尖塔状で基板の外周端面を案内して基板の位置決めを行うテーパ面が形成されていることを特徴とする請求項３記載の基板処理装置である。これにより、基板を仮置台ピン上に仮置きする際、この仮置台ピンの頭部に設けたテーパ面を介して基板の位置決めを自動的に行うことができる。
請求項５に記載の発明は、前記基板処理装置は、めっきを施すのに先だってめっき前処理を行うめっき前処理ユニットであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の基板処理装置である。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、前記めっき前処理ユニットは、基板の表面に触媒を付与する触媒付与処理ユニットであることを特徴とする請求項５記載の基板処理装置である。
請求項７に記載の発明は、前記めっき前処理ユニットは、基板の表面を洗浄する洗浄処理ユニットであることを特徴とする請求項５記載の基板処理装置である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。この実施の形態は、基板に形成した配線の表面に、例えば無電解めっきによる配線保護膜を効率よく形成できるようにした無電解めっき装置のめっき前処理ユニットに適用した例を示しているが、電解めっき装置等の他の基板処理装置にも適用できることは勿論である。
【００１９】
図１は、本発明の実施の形態の基板処理装置（めっき前処理ユニット）を備えためっき装置の平面配置図を示す。同図に示すように、このめっき装置は、ロード・アンロードエリア１０、洗浄エリア１２及びめっき処理エリア１４の３つのエリアに区分されている。このめっき装置は、クリーンルーム内に設置され、各エリアの圧力は、
ロード・アンロードエリア１０＞洗浄エリア１２＞めっき処理エリア１４
に設定され、且つロード・アンロードエリア１０内の圧力は、クリーンルーム内圧力より低く設定される。これにより、めっき処理エリア１４から洗浄エリア１２に空気が流出しないようにし、洗浄エリア１２からロード・アンロードエリア１０に空気が流出しないようにし、さらにロード・アンロードエリア１０からクリーンルーム内に空気が流出しないようにしている。
【００２０】
ロード・アンロードエリア１０内には、表面に形成した配線用の凹部４内に配線８を形成した基板Ｗ（図１１参照）を収容した基板カセット１６を載置収納する２台のロード・アンロードユニット１８と、基板カセット１６及び下記の第１の仮置台２４との間で基板Ｗの受渡しを行う第１搬送ロボット２２が収容されている。
【００２１】
洗浄エリア１２内には、ロード・アンロードエリア１０側に位置して第１の仮置台２４が、この第１の仮置台２４を挟んだ両側に位置してめっき処理後の基板Ｗを洗浄し乾燥させる２台の洗浄・乾燥処理ユニット２６が、めっき処理エリア１４側に位置してめっき前処理として洗浄処理（薬液洗浄）を行う第１洗浄処理ユニット２８と基板Ｗを１８０゜反転させる反転機構を有する第２の仮置台３０がそれぞれ配置されて収容されている。この洗浄・乾燥処理ユニット２６は、ロール・ブラシユニット３２とスピンドライユニット３４とを有し、めっき処理後の基板Ｗに２段の洗浄（スクラブ洗浄及び薬液洗浄）を行ってスピン乾燥させることができるようになっている。更に、洗浄エリア１２内には、第１の仮置台２４、２台の洗浄・乾燥処理ユニット２６、第１洗浄処理ユニット２８及び第２の仮置台３０の中央に位置して、これらの間で基板Ｗの受渡しを行う第２搬送ロボット３６が配置されている。
【００２２】
めっき処理エリア１４内には、めっき前処理として、基板Ｗの表面に触媒を付与する触媒付与処理ユニット３８、この触媒を付与した基板Ｗの表面にめっき前処理としての洗浄処理（中和処理）を行う第２洗浄処理ユニット４０及び基板Ｗの表面にめっき処理を施すめっき処理ユニット４２が各２台ずつ並列に配置されて収容されている。更に、めっき処理エリア１４内の端部には、めっき液供給装置４４が設置され、これらの中央部には、第１洗浄処理ユニット２８、触媒付与処理ユニット３８、第２洗浄処理ユニット４０、めっき処理ユニット４２及び第２の仮置台３０との間で基板Ｗの受渡しを行う走行型の第３搬送ロボット４６が配置されている。
【００２３】
次に、このめっき装置による一連のめっき処理について説明する。なお、この例では、図１１に示すように、Ｃｏ−Ｗ−Ｂ合金膜からなる配線保護層（蓋材）９を選択的に形成して配線８を保護する場合について説明する。
【００２４】
先ず、表面に配線８を形成した基板Ｗ（図１１参照、以下同じ）を該基板Ｗの表面を上向き（フェースアップ）で収納してロード・アンロードユニット１８に搭載した基板カセット１６から、１枚の基板Ｗを第１搬送ロボット２２で取り出して第１の仮置台２４に搬送して載置する。そして、この第１の仮置台２４上に載置された基板Ｗを第２搬送ロボット３６で第２の仮置台３０に搬送し、この仮置台３０で基板Ｗをその表面が下向き（フェースダウン）となるように１８０゜反転させ、しかる後、反転後の基板Ｗを第１洗浄処理ユニット２８に搬送する。
【００２５】
この第１洗浄処理ユニット２８では、基板Ｗをフェースダウンで保持して、この表面に、めっき前処理としての前洗浄（薬液洗浄）を行う。つまり、例えば液温が２５℃で、０．５ＭのＨ２ＳＯ４等の酸溶液中を基板Ｗに向けて噴霧して、絶縁膜２（図１１参照）の表面に残った銅等のＣＭＰ残さ等を除去し、しかる後、基板Ｗの表面を超純水等の洗浄液で洗浄する。
【００２６】
次に、この前洗浄後の基板Ｗを第３搬送ロボット４６で触媒付与処理ユニット３８に搬送し、ここで基板Ｗをフェースダウンで保持して、この表面に、めっき前処理としての触媒付与処理を行う。つまり、例えば、液温が２５℃で、０．００５ｇ／ＬのＰｄＣｌ２と０．２ｍｌ／ＬのＨＣｌ等の混合溶液を基板Ｗに向けて噴霧して、配線８の表面に触媒としてのＰｄを付着させる。つまり配線８の表面に触媒核（シード）としてのＰｄ核を形成して、配線８の表面配線の露出表面を活性化させ、しかる後、基板Ｗの表面を超純水等の洗浄液で洗浄する。
【００２７】
そして、この触媒を付与した基板Ｗを第３搬送ロボット４６で第２洗浄処理ユニット４０に搬送し、ここで基板Ｗをフェースダウンで保持して、この表面に、めっき前処理としての洗浄処理（中和処理）を行う。つまり、例えば、液温が２５℃で、２０ｇ／ＬのＮａ３Ｃ６Ｈ５Ｏ７・２Ｈ２Ｏ（クエン酸ナトリウム）等の溶液を基板Ｗに向けて噴霧して、配線８の表面に中和処理を施し、しかる後、基板Ｗの表面を超純水等で水洗いする。
【００２８】
このようにして、めっきのめっき前処理を施した基板Ｗを第３搬送ロボット４６でめっき処理ユニット４２に搬送し、ここで基板Ｗをフェースダウンで保持して、この表面にめっき処理を施す。つまり、例えば、液温が８０℃のＣｏ−Ｗ−Ｂめっき液中に基板Ｗを、例えば１２０秒程度浸漬させて、活性化させた配線８の表面に選択的な無電解めっき（無電解Ｃｏ−Ｗ−Ｂ蓋めっき）を施し、しかる後、基板Ｗの表面を超純水等の洗浄液で洗浄する。これによって、配線８の表面に、Ｃｏ−Ｗ−Ｂ合金膜からなる配線保護層９（図１１参照、以下同じ）を選択的に形成して配線８を保護する。
【００２９】
次に、このめっき処理後の基板Ｗを第３搬送ロボット４６で第２の仮置台３０に搬送し、ここで基板Ｗをその表面が上向き（フェースアップ）となるように反転させ、この反転後の基板Ｗを第２搬送ロボット３６で洗浄・乾燥処理ユニット２６のロール・ブラシユニット３２に搬送し、ここで基板Ｗの表面に付着したパーティクルや不要物をロール状ブラシで取り除く。しかる後、この基板Ｗを第２搬送ロボット３６で洗浄・乾燥処理ユニット２６のスピンドライユニット３４に搬送し、ここで基板Ｗの表面の化学洗浄及び純水洗浄を行って、スピン乾燥させる。
このスピン乾燥後の基板Ｗを第２搬送ロボット３６で第１の仮置台２４に搬送し、この第１の仮置台２４の上に置かれた基板Ｗを第１搬送ロボット２２でロード・アンロードユニット１８に搭載された基板カセット１６に戻す。
【００３０】
ここで、この例では、配線保護層９として、Ｃｏ−Ｗ−Ｂ合金膜を使用している。つまり、Ｃｏイオン、錯化剤、ｐＨ緩衝剤、ｐＨ調整剤、還元剤としてのアルキルアミンボラン、及びＷを含む化合物を含有した無電解めっき液を使用し、このめっき液に基板Ｗの表面を浸漬させることで、Ｃｏ−Ｗ−Ｂ合金からなる配線保護層９を形成している。
【００３１】
このめっき液には、必要に応じて、安定剤としての重金属化合物または硫黄化合物の１種または２種以上、または界面活性剤の少なくとも一方が添加され、また水酸化テトラメチルアンモニウムまたはアンモニア水等のｐＨ調整剤を用いて、ｐＨが好ましくは５〜１４、より好ましくは６〜１０に調整されている。めっき液の温度は、例えば３０〜９０℃、好ましくは４０〜８０℃である。
【００３２】
めっき液のコバルトイオンの供給源としては、例えば硫酸コバルト、塩化コバルト、酢酸コバルト等のコバルト塩を挙げることができる。コバルトイオンの添加量は、例えば０．００１〜１．０ｍｏｌ／Ｌ、好ましくは０．０１〜０．３ｍｏｌ／Ｌ程度である。
【００３３】
錯化剤としては、例えば酢酸等のカルボン酸及びそれらの塩、酒石酸、クエン酸等のオキシカルボン酸及びそれらの塩、グリシン等のアミノカルボン酸及びそれらの塩を挙げることができる。また、それらは単独で使用してもよく、２種以上併用してもよい。錯化剤の総添加量は、例えば０．００１〜１．５ｍｏｌ／Ｌ、好ましくは０．０１〜１．０ｍｏｌ／Ｌ程度である。ｐＨ緩衝剤としては、例えば硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、ホウ酸等を挙げることができる。ｐＨ緩衝剤の添加量は、例えば０．０１〜１．５ｍｏｌ／Ｌ、好ましくは０．１〜１．０ｍｏｌ／Ｌ程度である。
【００３４】
ｐＨ調整剤としては、例えばアンモニア水、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）等を挙げることができ、ｐＨを５〜１４、好ましくはｐＨ６〜１０に調整する。還元剤としてのアルキルアミンボランとしては、例えばジメチルアミンボラン（ＤＭＡＢ）、ジエチルアミンボラン等を挙げることができる。還元剤の添加量は、例えば０．０１〜１．０ｍｏｌ／Ｌ、好ましくは０．０１〜０．５ｍｏｌ／Ｌ程度である。
【００３５】
タングステンを含む化合物としては、例えばタングステン酸及びそれらの塩、または、タングストリン酸（例えば、Ｈ３（ＰＷ１２Ｐ４０）・ｎＨ２Ｏ）等のヘテロポリ酸及びそれらの塩等を挙げることができる。タングステンを含む化合物の添加量は、例えば０．００１〜１．０ｍｏｌ／Ｌ、好ましくは０．０１〜０．１ｍｏｌ／Ｌ程度である。
【００３６】
このめっき液には、上記成分以外に公知の添加剤を添加することができる。この添加剤としては、例えば、浴安定剤として鉛化合物等の重金属化合物やチオシアン化合物等の硫黄化合物等の１種または２種以上、またアニオン系、カチオン系、ノニオン系の界面活性剤を挙げることができる。
なお、この例では、配線保護層９としてＣｏ−Ｗ−Ｂ合金を使用しているが、配線保護層９として、Ｃｏ−Ｂ、Ｎｉ−ＢまたはＮｉ−Ｗ−Ｂからなる配線保護層を形成するようにしてもよい。また、配線材料として、銅を使用した例を示しているが、銅の他に、銅合金、銀、銀合金、金及び金合金等を使用しても良い。
【００３７】
次に、図１に示すめっき装置に備えられていて、めっき前処理としての洗浄処理と触媒付与処理を行う第１洗浄処理ユニット（めっき前処理ユニット）２８、触媒付与処理ユニット（めっき前処理ユニット）３８及び第２洗浄処理ユニット（めっき前処理ユニット）４０の詳細を以下に説明する。なお、このめっき装置の各エリア１０，１２，１４に備えられている搬送ロボット２２，３６，４６は、プロセスの形態に応じて、基板Ｗをフェースアップまたはフェースダウンで搬送できるようにしたハンドを有しており、これにより、めっきによって配線保護膜を形成する処理を１つの装置で連続して行うことができるようになっている。
【００３８】
また基板Ｗの反転は、第２の仮置台３０のみで行い、搬送ロボット２２，３６，４６のアーム回転による基板Ｗの反転を行わないようにして、搬送ロボット２２，３６，４６で基板Ｗを搬送する時に基板Ｗが脱落してしまう等の危険を回避できるようになっている。
【００３９】
洗浄エリア１２内に配置された第１洗浄処理ユニット２８、めっき処理エリア１４内に配置された触媒付与処理ユニット３８及び第２洗浄処理ユニット４０は、使用される処理液（薬液）が異なるのみで、同じ構成の、この発明の実施の形態の基板処理装置としてのめっき前処理ユニットが使用されている。図２乃至図１０は、これらの各ユニットに使用されているめっき前処理ユニット（基板処理装置）５０を示す。このめっき前処理ユニット５０は、異なる液体の混合を防ぐ２液分離方式を採用したもので、フェースダウンで搬送された基板Ｗの処理面（表面）である下面の周縁部をシールし、裏面側を押圧して基板Ｗを固定するようにしている。
【００４０】
このめっき前処理ユニット５０は、フレーム５２の上部に取付けた固定枠５４と、この固定枠５４に対して相対的に上下動する移動枠５６を備えており、この移動枠５６に、下方に開口した有底円筒状のハウジング部５８と基板ホルダ６０とを有する処理ヘッド６２が懸架支持されている。つまり、移動枠５６には、ヘッド回転用サーボモータ６４が取付けられ、このサーボモータ６４の下方に延びる出力軸（中空軸）６６の下端に処理ヘッド６２のハウジング部５８が連結されている。
【００４１】
この出力軸６６の内部には、図６に示すように、スプライン６８を介して該出力軸６６と一体に回転する鉛直軸７０が挿着され、この鉛直軸７０の下端に処理ヘッド６２の基板ホルダ６０が連結されている。この基板ホルダ６０は、ハウジング部５８の内部に位置している。また鉛直軸７０の上端は、軸受７２及びブラケット７４を介して、移動枠５６に固定した固定リング昇降用シリンダ７６に連結されている。これにより、この昇降用シリンダ７６の作動に伴って、鉛直軸７０が出力軸６６とは独立に上下動するようになっている。
【００４２】
移動枠５６の固定枠５４側の後面には、固定枠５４に設けた上下方向に延びるスリット５４ａ内を挿通して後方に延びるフック８０が取付けられ、このフック８０は、固定枠５４に取付けたヘッド昇降用シリンダ８２のロッドの上端に連結されている。また、固定枠５４には、上下方向に延びて移動枠５６の昇降の案内となるリニアガイド８４が取付けられている。これによって、ヘッド昇降用シリンダ８２の作動に伴って、移動枠５６がリニアガイド８４を案内として昇降するようになっている。
【００４３】
更に、固定枠５４には、ヘッド位置固定用ストッパ８６が、移動枠５６の該ストッパ８６と対応する位置には、ヘッド位置調整用ボルト８８がそれぞれ設けられて、この調整用ボルト８８を前記ストッパ８６に当接させることで処理ヘッド６２の下降位置を機械的に固定し、しかもストッパ８６の位置を調整することで処理ヘッド６２の下降位置を調整するとともに、調整用ボルト８８を介して処理ヘッド６２の下降位置を微調整できるようになっている。
【００４４】
処理ヘッド６２のハウジング部５８の周壁には、この内部に基板Ｗを挿入する基板挿入窓５８ａが設けられている。また、処理ヘッド６２のハウジング部５８の下部には、図７及び図８に詳細に示すように、基板受けリング９０の内周縁部の上面に位置して、上方に向けて横断面尖塔状に突出するシールリング９２が固着されている。このシールリング９２は、基板Ｗの下面（表面）の周縁部に当接し、ここをシールするためのものである。更に、この基板受けリング９０のシールリング９２の外周を囲繞する位置には、基板Ｗを仮置きする仮置部としての複数（図示の例では４個）の仮置台ピン９４が配置されている。この仮置台ピン９４は、基板受けリング９０に設けた凹部９０ａ内に収納した圧縮コイルばね９６を介して上方に付勢され、その軸部のほぼ中央に設けた段差部９４ａに基板受けリング９０の上面に取付けたストッパ片９８が係合することで、仮置台ピン９４の上方への脱出が防止されるようになっている。
【００４５】
仮置台ピン９４の上方に突出した頭部には、尖塔状で、基板Ｗを仮置きする際に該基板Ｗの外周端面に当接して基板Ｗの位置決めを行うテーパ面９４ｂと、フランジ状に外方に突出して基板Ｗの外周部下面を載置保持する載置部９４ｃが連続して設けられている。これによって、基板Ｗは、例えば下記のように、薄型の落し込みタイプのハンドＨに下面（表面）の外周部を、そのエッジカット部の範囲内で支持されてハウジング部５８内の仮置台ピン９４の上方に搬入され、このハンドＨの下降に伴い、テーパ面９４ｂに案内され位置決めされて載置部９４ｃに載置保持されて仮置きされる。そして、このように基板Ｗを仮置きした時、この仮置きした基板Ｗと基板受けリング９０との間に隙間Ｓが形成され、この隙間ＳからハンドＨを引き抜くことができる。仮置台ピン９４は、腐食を考慮して、例えばテフロン（登録商標）でコーティングされている。
【００４６】
一方、基板ホルダ６０の下面周縁部のシールリング９２に対応する位置には、外周部下面に下方に膨出する膨出部１００ａを有する基板固定用リング１００が一体に取付けられ、更に、基板ホルダ６０の外周部の仮置台ピン９４と対応する位置には、下方に突出して仮置台ピン９４を下方に押圧する押圧部６０ａが設けられている。ここに、基板固定用リング１００と押圧部６０ａ、更には仮置台ピン９４との高さ方向の位置関係は、以下のように設定されている。
【００４７】
つまり、基板ホルダ６０の下降に伴って、先ず、基板ホルダ６０の押圧部６０ａが仮置台ピン９４の頭部上面に当接し、更に下降することで、仮置台ピン９４をコイルばね９６の弾性力に抗して下方に押込む。そして、基板Ｗの下面がシールリング９２に当接しても、基板ホルダ６０は下降を継続し、基板の周縁部をシールリング９２と基板固定用リング１００で挟持し、シールリング９２を基板Ｗの表面（下面）の周縁部に圧接させてここをシールする。そして、基板ホルダ６０は更に下降し、これによって、基板Ｗと仮置台ピン９４の載置部９４ｃとの間に、僅かなギャップＧができて、基板Ｗは、シールリング９２と基板固定用リング１００のみで挟持されて固定される。
【００４８】
そして、処理終了後に基板ホルダ６０を上昇させると、仮置台ピン９４は、コイルばね９６の弾性力で上昇し、この載置部９４ｃで処理後の基板の周縁部を引っ掛けて基板Ｗをシールリング９２から引き離して基板Ｗと共に更に上昇し、この段差部９４ａがストッパ片９８に係合することで上昇を停止し、これによって、基板Ｗを仮置き位置まで戻す。このように、コイルばね９６の弾性力で基板Ｗをシールリング９２から強制的に引き離すことで、処理に伴って、基板Ｗがシールリング９２に引っ付いていても、これを確実に引き離し、しかも、処理後に基板Ｗを仮置き位置に戻すことで、この仮置き位置にある基板Ｗと基板受けリング９０との間に形成された隙間ＳにハンドＨを差し込んで、基板Ｗを、例えば薄型の落し込みタイプのもので確実に保持して、次工程に搬送することができる。
【００４９】
これにより、基板ホルダ６０を上昇させた状態で、例えば薄型の落し込みタイプのハンドＨで、下面（表面）の外周部を載置して保持した基板Ｗを基板挿入窓５８ａからハウジング部５８の内部の仮置台ピン９４の上方位置に挿入する。そして、ハンドＨを下降させることで、基板Ｗをテーパ面９４ｂに案内させて、載置部９４ｃの所定の位置に仮置きする。図９及び図１０は、この時の状態を示している。そして、ハンドＨを更に下降させた後、基板Ｗと基板受けリング９０との間の隙間Ｓから引き抜く。しかる後、基板ホルダ６０を下降させることで、前述のようにして、基板Ｗをその周縁部をシールリング９２と基板固定用リング１００を挟持して固定する。
【００５０】
なお、このように、基板Ｗを処理ヘッド６２で保持した状態で、ヘッド回転用サーボモータ６４を駆動すると、この出力軸６６と該出力軸６６の内部に挿着した鉛直軸７０がスプライン６８を介して一体に回転し、これによって、ハウジング部５８と基板ホルダ６０も一体に回転する。
【００５１】
図２及び図３に示すように、処理ヘッド６２の下方に位置して、該処理ヘッド６２の外径よりもやや大きい内径を有する上方に開口した処理槽１０２が配置されている。この処理槽１０２の内部には、薬液供給源から供給された薬液を上方に向けて噴霧する複数の薬液噴霧ノズル１０４が、処理槽１０２の横断面の全面に亘ってより均等に分布した状態で配置されている。この処理槽１０２の底面には、薬液（排液）を外部に排出する排水管（図示せず）が接続されている。
【００５２】
処理槽１０２の側方に位置して、蓋体１０６に取付けた一対の脚部１０８が回転自在に支承されている。更に、脚部１０８には、クランク１１０が一体に連結され、このクランク１１０の自由端は、蓋体移動用シリンダ１１２のロッド１１４に回転自在に連結されている。これにより、蓋体移動用シリンダ１１２の作動に伴って、蓋体１０６は、処理槽１０２の上端開口部を覆う処理位置と、側方の待避位置との間を移動するように構成されている。この蓋体１０６の表面（上面）には、純水供給源から供給された純水を外方（上方）に向けて噴霧する多数の純水噴霧ノズル１１６が備えられている。
【００５３】
これにより、基板を保持した処理ヘッド６２を下降させて、処理槽１０２の上端開口部を処理ヘッド６２で塞ぐように覆い、この状態で、処理槽１０２の内部に配置した薬液噴霧ノズル１０４から薬液を基板Ｗに向けて噴霧することで、基板Ｗの下面（処理面）の全面に亘って薬液を均一に噴霧し、しかも薬液の外部への飛散を防止しつつ薬液を排水管から外部に排出できる。更に、処理ヘッド６２を上昇させ、処理槽１０２の上端開口部を蓋体１０６で閉塞した状態で、処理ヘッド６２で保持した基板Ｗに向けて、蓋体１０６の上面に配置した純水噴霧ノズル１１６から純水を噴霧することで、基板Ｗの薬液処理と、この薬液処理後の純水による洗浄を連続して行い、しかも、この純水が処理槽１０２の内部に流入するのを防止して、２つの液体が混ざらないようになっている。
【００５４】
この処理ユニット５０によれば、処理ヘッド６２を上昇させた状態で、この内部に基板Ｗを挿入して保持し、しかる後、処理ヘッド６２を下降させて処理槽１０２の上端開口部を覆う位置に位置させる。そして、処理ヘッド６２を回転させて、処理ヘッド６２で保持した基板Ｗを回転させながら、処理槽１０２の内部に配置した薬液噴霧ノズル１０４から薬液を基板Ｗに向けて噴霧することで、基板Ｗの全面に亘って薬液を均一に噴霧する。しかる後、処理ヘッド６２を上昇させて所定位置で停止させ、しかる後、待避位置にあった蓋体１０６を処理槽１０２の上端開口部を覆う位置まで移動させる。そして、この状態で、処理ヘッド６２で保持して回転させた基板Ｗに向けて、蓋体１０６の上面に配置した純水噴霧ノズル１１６から純水を噴霧する。これにより、基板Ｗの薬液による処理と純水による洗浄等の処理を、２つの液体が混ざらないようにしながら連続して行うことができる。
【００５５】
なお、処理ヘッド６２の下降位置を調整して、この処理ヘッド６２で保持した基板Ｗと噴霧ノズルとの距離を調整することで、噴霧ノズルから噴霧された薬液が基板Ｗに当たる領域や噴霧圧を任意に調整することができる。
【００５６】
ここで、この処理ユニット５０を第１洗浄処理ユニット２８として使用する場合には、薬液としてＨ２ＳＯ４等の酸溶液を、触媒付与処理ユニット３８として使用する場合は、薬液としてＰｄＣｌ２とＨＣｌ等の混合溶液を、第２洗浄処理ユニット４０として使用する場合は、薬液としてクエン酸ナトリウム等の溶液を使用し、その後純水等で洗浄して次工程に搬送する。
【００５７】
このめっき前処理ユニット５０によれば、基板Ｗをめっき前処理ユニット５０の処理ヘッド６２内に搬入して保持する際に、先ず基板Ｗを仮置台ピン９４の載置部９４ｃに載置して仮置きし、基板Ｗを仮置きした時に、基板Ｗと基板受けリング９０との間に隙間Ｓが形成されて、この隙間ＳからハンドＨを引き抜くことできるようにすることで、例えば薄型で落し込みタイプのハンドＨで基板Ｗを落下の虞のない下側から保持して基板Ｗを仮置台ピン９４の載置部９４ｃに載置して仮置きすることができる。そして、基板ホルダ６０を下降させることで、基板Ｗを、その周縁部をシールリング９２と基板固定用リング１００で挟持して確実に保持することができる。しかも、処理終了後に基板ホルダ６０を上昇させることで、仮置台ピン９４を上方に付勢するコイルばね９６の弾性力により、基板Ｗがシールリング９２に引っ付いていても、これを確実に引き離して仮置き位置に戻し、この仮置き位置にある基板Ｗと基板受けリング９０との間に形成された隙間Ｓに、前述と同様な薄型の落し込みタイプのハンドＨを差し込んで、基板Ｗを、その下面（表面）側から確実に載置保持して、次工程に搬送することができる。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、基板を仮置部に仮置きしたり、この仮置部にある基板を取出したりする際に、基板とシールリングとの間に隙間を形成して、この隙間に、例えば薄型で落し込みタイプのハンドが入る（逃げる）ようにすることで、基板を、落下のリスクのない下面側からハンドで保持して基板の受渡しを行うことができる。これによって、基板の保持に要する時間を短縮するとともに、搬送の速度を上げて、スループットを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の基板処理装置（めっき前処理ユニット）を備えためっき装置の平面配置図である。
【図２】本発明の実施の形態の基板処理装置（めっき前処理ユニット）を示す斜視図である。
【図３】図２の蓋体の裏面図である。
【図４】基板処理装置（めっき前処理ユニット）の固定枠、移動枠及び処理ヘッドを示す斜視図である。
【図５】基板処理装置（めっき前処理ユニット）の固定枠、移動枠及び処理ヘッドを示す正面図である。
【図６】基板処理装置（めっき前処理ユニット）の基板受渡し時における処理ヘッドを示す断面図である。
【図７】図６のＡ部拡大図である。
【図８】基板処理装置（めっき前処理ユニット）の基板固定時における図７相当図である。
【図９】基板処理装置（めっき前処理ユニット）のハンド挿入時における処理ヘッドを示す断面図である。
【図１０】図９のＢ部拡大図である。
【図１１】無電解めっきによって配線保護層を形成した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１０  ロード・アンロードエリア
１２  洗浄エリア
１４  処理エリア
１６  基板カセット
１８  ロード・アンロードユニット
２４，３０  仮置台
２６  洗浄・乾燥処理ユニット
２８  洗浄処理ユニット（めっき前処理ユニット）
３２  ロール・ブラシユニット
３４  スピンドライユニット
３８  触媒付与処理ユニット（めっき前処理ユニット）
４０  洗浄処理ユニット（めっき前処理ユニット）
４２  めっき処理ユニット
４４  めっき液供給装置
５０  基板処理装置（めっき前処理ユニット）
５４  固定枠
５６  移動枠
５８  ハウジング部
６０  基板ホルダ
６０ａ  押圧部
６２  処理ヘッド
６４  サーボモータ
６６  出力軸
６８  スプライン
７０  鉛直軸
７６  昇降用シリンダ
８２  ヘッド昇降用シリンダ
９０  基板受けリング
９２  シールリング
９４  仮置台ピン（仮置台部）
９４ａ  段差部
９４ｂ  テーパ面
９４ｃ  載置部
９６  コイルばね
９８  ストッパ片
１００  基板固定用リング
１０２  処理槽
１０４  薬液噴霧ノズル
１０６  蓋体
１１２  蓋体移動用シリンダ
１１６  純水噴霧ノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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