(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、
開口部を有し、この開口部を前記基板の被処理面に対向するように設置してなる容器と、
前記基板に前記容器が接近する位置又は前記基板が前記容器内に入る位置と、前記容器が前記基板から離れる位置との間で前記容器又は基板保持手段を移動させる駆動手段と、
前記基板を保持した基板保持手段によって前記容器の開口部を覆った状態でこの容器に接近又はその内部に入った基板の被処理面にめっきの前処理液又はめっき液又はめっきの後処理液である第一処理液を接液させる第一処理液供給手段と、
前記容器が基板から離れた位置において軸部を中心にして容器の開口部を塞ぐ位置から開く位置まで揺動自在に設置される蓋部材と、
容器の開口部が蓋部材によって塞がれた状態で前記基板保持手段に保持されている基板の被処理面に、この被処理面に接液した第一処理液を洗浄する洗浄液である第二処理液を接液させる第二処理液供給手段とを具備することを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
基板を保持する基板保持手段と、
開口部を有し、この開口部を前記基板の被処理面に対向するように設置してなる容器と、
前記基板に前記容器が接近する位置又は前記基板が前記容器内に入る位置と、前記容器が前記基板から離れる位置との間で前記容器又は基板保持手段を移動させる駆動手段と、
前記基板を保持した基板保持手段によって前記容器の開口部を覆った状態でこの容器に接近又はその内部に入った基板の被処理面にめっきの前処理液又はめっき液又はめっきの後処理液である第一処理液を接液させる第一処理液供給手段と、
前記容器が基板から離れた位置において容器の開口部を塞ぐ蓋部材と、
容器の開口部が蓋部材によって塞がれた状態で前記基板保持手段に保持されている基板の被処理面に、この被処理面に接液した第一処理液を洗浄する洗浄液である第二処理液を接液させる第二処理液供給手段とを具備し、
さらに前記第二処理液供給手段が、前記蓋部材に取り付けた第二処理液噴射手段であることを特徴とする基板処理装置。
【請求項３】
前記容器の周囲には、前記第二処理液供給手段から基板の被処理面に供給された第二処理液を収納する第二容器が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記第一処理液供給手段は、前記容器内に設置したノズルから前記基板の被処理面に第一処理液を噴射する第一処理液噴射手段であるか、あるいは前記容器内に第一処理液を溜めて前記基板の被処理面を浸す第一処理液保持手段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】
前記蓋部材には蓋部材を揺動自在に駆動する揺動手段を設け、
一方前記駆動手段は前記容器を移動する機構であり、且つ前記基板に前記容器が接近するか或いは前記基板が前記容器内に入る第一位置と、前記容器が基板から離れて前記蓋部材によって塞がれる第二位置と、さらに下降した第三位置の三つの位置で停止する機構に構成されていることを特徴とする請求項１又は２又は３又は４記載の基板処理装置。
【請求項６】
基板を保持する基板保持手段と、
開口部を有し、この開口部を前記基板の被処理面に対向するように設置してなる容器とを用意し、
前記容器又は基板保持手段を移動することで前記基板を保持した基板保持手段によって前記容器の開口部を覆った状態でこの基板の被処理面を前記容器に接近する位置又はその内部に入る位置に位置させてめっきの前処理液又はめっき液又はめっきの後処理液である第一処理液を接液させる工程と、
前記容器又は基板保持手段を移動することで前記容器を前記基板から離した後に、軸部を中心にして揺動する蓋部材を揺動することによって前記容器の開口部を塞いだ状態で前記基板保持手段に保持されている基板の被処理面に、この被処理面に接液した第一処理液を洗浄する洗浄液である第二処理液を接液させる工程と、
を具備することを特徴とする基板処理方法。
【請求項７】
基板を保持する基板保持手段と、
開口部を有し、この開口部を前記基板の被処理面に対向するように設置してなる容器とを用意し、
前記容器又は基板保持手段を移動することで前記基板を保持した基板保持手段によって前記容器の開口部を覆った状態でこの基板の被処理面を前記容器に接近する位置又はその内部に入る位置に位置させてめっきの前処理液又はめっき液又はめっきの後処理液である第一処理液を接液させる工程と、
前記容器又は基板保持手段を移動することで前記容器を前記基板から離した後に前記容器の開口部を蓋部材によって塞いだ状態で前記基板保持手段に保持されている基板の被処理面に、この被処理面に接液した第一処理液を洗浄する洗浄液である第二処理液を接液させる工程と、を具備し、
さらに前記第二処理液は、前記蓋部材に取り付けた第二処理液噴射手段から前記基板の被処理面に向けて噴射することで前記被処理面に接液されることを特徴とする基板処理方法。
【請求項８】
前記基板の被処理面に接液させた後の第二処理液を、前記容器の周囲に設置した第二容器によって回収することを特徴とする請求項６又は７記載の基板処理方法。
【請求項９】
前記第一処理液の前記基板の被処理面への接液は、前記容器内に設置したノズルから前記基板の被処理面にむけて第一処理液を噴射することによって行うか、あるいは前記容器内に溜めた第一処理液に前記基板の被処理面を浸すことによって行うことを特徴とする請求項６又は７又は８記載の基板処理方法。
【請求項１０】
前記容器の開閉は、前記蓋部材を揺動することによって行い、
一方前記容器は、前記基板に前記容器が接近するか或いは前記基板が前記容器内に入る第一位置と、前記容器が基板から離れて前記蓋部材によって塞がれる第二位置と、さらに下降した第三位置の三つの位置で停止することを特徴とする請求項６又は７又は８又は９記載の基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の液体によって基板を処理するのに好適な基板処理装置及び基板処理方法に関するものである。
【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）を埋めこ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１０に示すように、半導体ウエハ等の基板Ｗの表面に堆積したＳｉＯ2等からなる絶縁膜２１０の内部に、配線用の微細な凹部２１２を形成し、表面にＴａＮ等からなるバリア層２１４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２１２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２１０の内部に銅膜からなる配線２１６を形成し、この配線（銅膜）２１６の表面に、例えば無電解めっきによって得られる、Ｃｏ−Ｗ−Ｐ合金膜からなる配線保護層（蓋材）２１８を選択的に形成して配線２１６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−Ｐ合金膜からなる配線保護層（蓋材）２１８を配線２１６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エハ等の基板Ｗを、例えば液温が２５℃で、０．５ＭのＨ2ＳＯ4等の酸溶液中に１分程度浸漬させ、絶縁膜２１０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１分程度浸漬させ、これにより配線２１６の表面に触媒としてのＰｄを付着させて配線２１６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２１６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した後、例えば液温が８０℃のＣｏ−Ｗ−Ｐめっき液中に基板Ｗを１２０秒程度浸漬させて、活性化させた配線２１６の表面に選択的な無電解めっき（無電解Ｃｏ−Ｗ−Ｐ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２１６の表面にＣｏ−Ｗ−Ｐ合金膜からなる配線保護層２１８を選択的に形成して配線２１６を保護する。
【０００６】
ところで上記各工程の内、基板ＷをＨ2ＳＯ4等の酸溶液中に浸漬した後に洗浄液で洗浄する工程と、基板ＷをＰｄＣｌ2とＨＣＬ等の混合溶液中に浸漬させた後に洗浄液で洗浄する工程と、基板Ｗをクエン酸ナトリウム等の溶液中に浸漬させた後に洗浄液で洗浄する工程は、何れも図１１に示すように、薬液槽２５０と、洗浄槽（リンス槽）２５５と、下面に基板を保持する基板保持手段２６１とこの基板保持手段２６１を揺動自在に支持するアーム２６５とを具備する前処理ユニット２４０によって構成されていた。そして下面に基板を保持した基板保持手段２６１を薬液槽２５０の真上に移動して下降し、基板の下面に薬液を付着して回転しながら薬液処理し、次に基板を薬液槽２５０から真上に引き上げた後、アーム２６５を揺動して基板保持手段２６１を洗浄槽２５５の真上に移動して下降し、基板を回転しながら洗浄液を吹きかけて前記基板の下面に付着した薬液を洗浄し、次に基板を洗浄槽２５５から真上に引き上げた後、アーム２６５を揺動して次の工程に移行していく。
【０００７】
しかしながら上記従来の前処理ユニット２４０においては、薬液処理と洗浄処理のために２つの処理槽を設置しなければならないので、装置設置面積が大きくなって場所を取るばかりか、アーム２６５の揺動機構が必要になるので装置コストも高価になってしまうという問題点があった。この問題点はめっき槽と洗浄槽を有するめっきユニットにおいても同様である。
【０００８】
【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、複数の液体による基板処理が液体の混合なく確実に行えると同時に、装置設置面積の小型化と装置コストの低廉化が図れる基板処理装置及び基板処理方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、基板を保持する基板保持手段と、開口部を有し、この開口部を前記基板の被処理面に対向するように設置してなる容器と、前記基板に前記容器が接近する位置又は前記基板が前記容器内に入る位置と、前記容器が前記基板から離れる位置との間で前記容器又は基板保持手段を移動させる駆動手段と、前記基板を保持した基板保持手段によって前記容器の開口部を覆った状態でこの容器に接近又はその内部に入った基板の被処理面にめっきの前処理液又はめっき液又はめっきの後処理液である第一処理液を接液させる第一処理液供給手段と、前記容器が基板から離れた位置において軸部を中心にして容器の開口部を塞ぐ位置から開く位置まで揺動自在に設置される蓋部材と、容器の開口部が蓋部材によって塞がれた状態で前記基板保持手段に保持されている基板の被処理面に、この被処理面に接液した第一処理液を洗浄する洗浄液である第二処理液を接液させる第二処理液供給手段とを具備することを特徴とする基板処理装置である。
容器の開口部を蓋部材によって塞いだ状態で基板の被処理面に第二処理液を接液させるので、第二処理液による基板処理時に第二処理液が容器内に入り込むことはなく、第一処理液と混合されることが防止される。また複数の処理液による処理を、基板保持手段の位置を移動することなく行うことができる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、基板を保持する基板保持手段と、開口部を有し、この開口部を前記基板の被処理面に対向するように設置してなる容器と、前記基板に前記容器が接近する位置又は前記基板が前記容器内に入る位置と、前記容器が前記基板から離れる位置との間で前記容器又は基板保持手段を移動させる駆動手段と、前記基板を保持した基板保持手段によって前記容器の開口部を覆った状態でこの容器に接近又はその内部に入った基板の被処理面にめっきの前処理液又はめっき液又はめっきの後処理液である第一処理液を接液させる第一処理液供給手段と、前記容器が基板から離れた位置において容器の開口部を塞ぐ蓋部材と、容器の開口部が蓋部材によって塞がれた状態で前記基板保持手段に保持されている基板の被処理面に、この被処理面に接液した第一処理液を洗浄する洗浄液である第二処理液を接液させる第二処理液供給手段とを具備し、さらに前記第二処理液供給手段が、前記蓋部材に取り付けた第二処理液噴射手段であることを特徴とする基板処理装置である。
これによって第二処理液供給手段を蓋部材に一体に取り付けることができ、装置の簡素化を図ることができる。
【００１１】
請求項３記載の発明は、前記容器の周囲には、前記第二処理液供給手段から基板の被処理面に供給された第二処理液を収納する第二容器が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の基板処理装置である。
これによって第二処理液を装置の外部に撒き散らすことなく、再利用も行なえる。
【００１２】
請求項４記載の発明は、前記第一処理液供給手段は、前記容器内に設置したノズルから前記基板の被処理面に第一処理液を噴射する第一処理液噴射手段であるか、あるいは前記容器内に第一処理液を溜めて前記基板の被処理面を浸す第一処理液保持手段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である。
このように第一処理液供給手段を構成することで、基板の被処理面への処理を、処理液の散布による処理としたり、処理液への浸漬による処理としたりすることができる。
【００１５】
請求項５記載の発明は、前記蓋部材には蓋部材を揺動自在に駆動する揺動手段を設け、一方前記駆動手段は前記容器を移動する機構であり、且つ前記基板に前記容器が接近するか或いは前記基板が前記容器内に入る第一位置と、前記容器が基板から離れて前記蓋部材によって塞がれる第二位置と、さらに下降した第三位置の三つの位置で停止する機構に構成されていることを特徴とする請求項１又は２又は３又は４記載の基板処理装置である。
【００１６】
請求項６記載の発明は、基板を保持する基板保持手段と、開口部を有し、この開口部を前記基板の被処理面に対向するように設置してなる容器とを用意し、前記容器又は基板保持手段を移動することで前記基板を保持した基板保持手段によって前記容器の開口部を覆った状態でこの基板の被処理面を前記容器に接近する位置又はその内部に入る位置に位置させてめっきの前処理液又はめっき液又はめっきの後処理液である第一処理液を接液させる工程と、前記容器又は基板保持手段を移動することで前記容器を前記基板から離した後に、軸部を中心にして揺動する蓋部材を揺動することによって前記容器の開口部を塞いだ状態で前記基板保持手段に保持されている基板の被処理面に、この被処理面に接液した第一処理液を洗浄する洗浄液である第二処理液を接液させる工程と、を具備することを特徴とする基板処理方法である。
【００１７】
請求項７記載の発明は、基板を保持する基板保持手段と、開口部を有し、この開口部を前記基板の被処理面に対向するように設置してなる容器とを用意し、前記容器又は基板保持手段を移動することで前記基板を保持した基板保持手段によって前記容器の開口部を覆った状態でこの基板の被処理面を前記容器に接近する位置又はその内部に入る位置に位置させてめっきの前処理液又はめっき液又はめっきの後処理液である第一処理液を接液させる工程と、前記容器又は基板保持手段を移動することで前記容器を前記基板から離した後に前記容器の開口部を蓋部材によって塞いだ状態で前記基板保持手段に保持されている基板の被処理面に、この被処理面に接液した第一処理液を洗浄する洗浄液である第二処理液を接液させる工程と、を具備し、さらに前記第二処理液は、前記蓋部材に取り付けた第二処理液噴射手段から前記基板の被処理面に向けて噴射することで前記被処理面に接液されることを特徴とする基板処理方法である。
【００１８】
請求項８記載の発明は、前記基板の被処理面に接液させた後の第二処理液を、前記容器の周囲に設置した第二容器によって回収することを特徴とする請求項６又は７記載の基板処理方法である。
【００１９】
請求項９記載の発明は、前記第一処理液の前記基板の被処理面への接液は、前記容器内に設置したノズルから前記基板の被処理面にむけて第一処理液を噴射することによって行うか、あるいは前記容器内に溜めた第一処理液に前記基板の被処理面を浸すことによって行うことを特徴とする請求項６又は７又は８記載の基板処理方法である。
【００２２】
請求項１０記載の発明は、前記容器の開閉は、前記蓋部材を揺動することによって行い、一方前記容器は、前記基板に前記容器が接近するか或いは前記基板が前記容器内に入る第一位置と、前記容器が基板から離れて前記蓋部材によって塞がれる第二位置と、さらに下降した第三位置の三つの位置で停止することを特徴とする請求項６又は７又は８又は９記載の基板処理方法である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
〔第一実施形態〕
図１は本発明を無電解めっきの前処理工程に用いた実施形態にかかる基板処理装置１−１を示す概略斜視図であり、図２は図１のＡ−Ａ線部分の概略断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線部分の概略断面図である。図１〜図３に示すようにこの基板処理装置１−１は、基板Ｗを保持する基板保持手段１０と、容器４０と、容器４０内に設置される第一処理液供給手段６０と、容器４０の開口部４１を塞いでいる蓋部材８０と、蓋部材８０の上面に取り付けられる第二処理液供給手段１００と、容器４０の周囲を囲んで前記第二処理液供給手段１００から噴射された第二処理液を収納する第二容器１２０とを具備し、これら各部材を板状の取付台１４０上に設置して構成されている。以下各構成部品について説明する。
【００２４】
基板保持手段１０は、下方に開口した有底円筒状で周壁に開口１３を有するハウジング１１と、このハウジング１１の内部に配置した押圧部材１５とを有している。ハウジング１１はモータ１７の出力軸１９に連結され、押圧部材１５はその中央に取り付けた軸２１を出力軸１９内部の中空部分を通してその上部に突出し、その端部を回動自在に軸支手段２３に軸支している。ハウジング１１の下端には、内方に突出するリング状の基板保持部２５が設けられており、この基板保持部２５の上面に基板Ｗが載置される。なお基板保持部２５の基板Ｗを載置して当接する部分には当接部分をシールするシール部材が取り付けられている。ハウジング１１の外径は、下記する容器４０の開口部４１の内径よりも少し小さく、開口部４１をほぼ塞ぐ寸法形状に構成されている。
【００２５】
軸支手段２３はこの軸支手段２３を上下動させるシリンダ機構２７のロッド２９に固定されており、またシリンダ機構２７自体は前記モータ１７等を載置する取付台３１に固定され、取付台３１は取付台１４０に固定されたシリンダ機構３３のロッド３５に取り付けられている。つまりモータ１７、シリンダ機構２７等を含む基板保持手段１０全体はシリンダ機構３３によって上下動でき、押圧部材１５はシリンダ機構２７によって単独で上下動し、ハウジング１１はモータ１７によって回転駆動される。なお押圧部材１５が下降してその外周のリング状の押圧部３６が基板保持部２５上に載置された基板Ｗを押圧した場合は、ハウジング１１の回転に伴って押圧部材１５も回転する。
【００２６】
容器４０は、上面が開放された開口部４１となっているコップ形状の器であり、その内部の底部近傍に第一処理液供給手段６０を設置し、またその底部中央からは真下に向かって排水管４３を取り付けている。排水管４３の両側には２本のロッド４５，４５を真下に向かうように固定し、ロッド４５，４５の下部を円筒状のボールブッシュ４７，４７に上下動自在に挿入することで容器４０を垂直上下方向に移動させるガイド機構（ロッド４５，４５とボールブッシュ４７，４７からなる）を構成している。
【００２７】
排水管４３の下部は、第二排水管４９内に挿入され、この第二排水管４９を通して容器４０内の液体（第一処理液）の排水ができるように構成されている。容器４０及びハウジング１１の部分は、これらを囲む第二容器１２０内に収納されており、第二容器１２０の底面には排水管５３が接続されて、これを図示しない排水ホースに接続することで、第二容器１２０内の液体（第二処理液）の排水ができるように構成されている。
【００２８】
容器４０の下面には、駆動手段５５が取り付けられている。駆動手段５５は二つのシリンダ機構５６，５７のロッド５８，５９の先端をそれぞれ容器４０と取付台１４０の底面とに取り付け、図３に示すように一方のロッド５９のみを伸ばすことで容器４０を中間位置（蓋部材８０が容器４０を塞ぐ第二位置）に移動し、両方のロッド５８，５９を伸ばすことで容器４０を最上部位置（容器４０が基板Ｗに接近する第一位置）に移動し、両方のロッド５８，５９を縮めることで容器４０を最下部位置（第二位置よりもさらに下降して蓋部材８０が回動できる第三位置）に移動するように構成されている。なお容器４０の下面には円筒状に形成されて少しずつ径を変えてなる３つのカバー１３１，１３３，１３５を伸縮自在に取り付けることで、第二処理液が前記ロッド４５，４５等からなるガイド機構や駆動手段５５等を設けた部分に入り込まないようにしている。
【００２９】
第一処理液供給手段６０は、基台６１に多数のノズル（第一処理液噴射手段）６３を取り付け、基台６１に接続された第一処理液供給パイプ６５から供給される第一処理液を、各ノズル６３に供給して上方に向けて噴出するように構成されている。
【００３０】
蓋部材８０は略円板状であって、その外周下面に前記容器４０の開口部４１を塞いでシールするリング状のシール部８１が設けられている。蓋部材８０の外周左右両側にはアーム部８３，８３が取り付けられ、その先端側の部分は蓋部材８０の面から略直角下方に折り曲げられている。そして一方のアーム部８３の先端部分にはＬ字状に屈曲するレバー８５の一端が取り付けられ、レバー８５の他端にはシリンダ機構８７のロッド８９が回動自在に取り付けられ、シリンダ機構８７の本体部９１の下端部は取付台１４０に回動自在に取り付けられている。レバー８５のアーム８３に固定した側端部の軸部９３は第二容器１２０の側面に回動自在に取り付けられている。レバー８５を設けない側のアーム８３の先端部分も第二容器１２０の反対側の側面に回動自在に取り付けられている。従って図１に示す状態からシリンダ機構８７を駆動してロッド８９を伸ばすと、レバー８５が軸部９３を中心にして回動し、これに伴って蓋部材８０全体が軸部９３を中心に回動する。但し図１に示す状態は蓋部材８０の下面に容器４０が当接している状態を示しているので、蓋部材８０の回動はできない。
【００３１】
第二処理液供給手段１００は蓋部材８０の上面に取り付けた基台１０１に多数のノズル（第二処理液噴射手段）１０３を取り付け、基台１０１に接続された図示しない第二処理液供給パイプから供給される第二処理液を、各ノズル１０３に供給して上方に向けて噴出するように構成されている。
【００３２】
なおこの実施形態においては第一処理液として、前述のＨ2ＳＯ4等の酸溶液、又はＰｄＣｌ2とＨＣＬ等の混合溶液、又はクエン酸ナトリウム、等の内の何れかの薬液を用いる。また第二処理液として、超純水等の洗浄液を用いる。
【００３３】
次に前記基板処理装置１−１の動作を、図１〜図６を用いて説明する。
図１〜図３は第二処理液供給手段１００によって第二処理液を噴射する状態を示しているので、この洗浄工程が終了した段階から説明する。基板Ｗの被処理面Ｓの洗浄が終了すると、押圧部材１５を図２の点線で示す位置から上昇して実線で示す位置まで移動し、開口１３から下面に吸着機構を設けたロボットハンドを挿入して基板Ｗの上面を吸着し、基板Ｗを開口１３から引き出す。次に未処理の別の基板Ｗをロボットハンドの下面に吸着したものを開口１３から挿入して前記吸着を解除することで基板Ｗの外周下面を基板保持部２５上に載置し、ロボットハンドを開口１３から引き出した後、押圧部材１５を下降して基板Ｗの外周上面を押圧して基板保持部２５に押し付けて固定しシールする。
【００３４】
一方上記のように基板Ｗを入れ替えている途中、又はその前後のタイミングで、図４に示すように容器４０を最下部位置（第三位置）に移動し、この状態でシリンダ機構８７を駆動して図５に示すように蓋部材８０を揺動して倒し、次に図６に示すように容器４０を最上部位置（第一位置）まで上昇して容器４０の開口部４１がハウジング１１の下部外周を覆うようにする。
【００３５】
そしてこの状態で第一処理液供給パイプ６５から供給される第一処理液を、各ノズル６３から上方向に向けて噴出し、これによって基板Ｗの被処理面Ｓに第一処理液を供給し、被処理面Ｓに所定のめっき前処理を行なう。このときハウジング１１の外周は容器４０によって覆われて隙間は少なく、また基板Ｗは基板保持部２５にシールされているので、第一処理液が容器４０の外部に漏れ出ることはほとんどなく、ほとんど全て容器４０内に溜まって排水管４３から排水され回収される。回収された第一処理液である薬液は第二処理液である洗浄液とは混ざらないので、洗浄液によって希釈されることはなく、容易に再利用が図れ、薬液消費量の低減が図れる。
【００３６】
前記第一処理液による処理が終了すると、第一処理液の供給を停止してハウジング１１を回転して第一処理液を切った後、図５に示すように容器４０を最下部位置（第三位置）まで下降し、蓋部材８０を揺動して起こして図４に示すように容器４０の上部に位置させ、次に容器４０を中間位置（第二位置）まで上昇して図１〜図３に示すように容器４０の上端辺を蓋部材８０の下面外周に当接してシールし、容器４０内部を密閉する。
【００３７】
そしてこの状態で第二処理液供給手段１００の各ノズル１０３から第二処理液を上方向に向けて噴出し、これによって基板Ｗの被処理面Ｓに第二処理液を供給し、基板Ｗの被処理面Ｓから前記薬液（第一処理液）を洗い流す。このとき容器４０は密閉されているので、第二処理液が容器４０内に入り込むことはなく、容器４０内から回収される第一処理液が希釈されることはない。第二処理液は、第二容器１２０の底面に集まり、排水管５３から外部に排出・回収される。回収された第二処理液は再利用しても良いし廃棄しても良い。
【００３８】
〔第一実施形態を用いためっき装置〕
図７は上記第一実施形態にかかる基板処理装置１−１を備えた基板処理機構（めっき装置）の平面配置図である。同図に示すようにこの基板処理機構は、基板Ｗを収容した基板カセットを収納するロードユニット４００ａ及びアンロードユニット４００ｂと、基板Ｗの搬送を行なう三台の搬送部（搬送ロボット）４０１，４０３，４０５と、二台の反転機４０７，４０９と、一台の仮置き台４１０と、二台の乾燥部４１１，４１３と、二台の洗浄部４１５，４１７と、薬液（例えば希硫酸）を用いてなる一台の基板前処理装置４１９と、薬液（例えば酢酸パラジウム）を用いてなる二台の基板前処理装置４２１，４２３と、薬液（例えばクエン酸塩）を用いてなる二台の基板前処理装置４２５，４２７と、二台の無電解めっき装置４２９，４３１とを具備して構成されている。そして各基板前処理装置４１９，４２１，４２３，４２５，４２７として、第一実施形態にかかる基板処理装置１−１が用いられている。基板前処理装置４１９と基板前処理装置４２１，４２３と基板前処理装置４２５，４２７間で相違するのは、第一処理液としてそれぞれ異なる薬液を用いている点のみである。第二処理液としては何れも超純水からなる洗浄液が用いられている。
【００３９】
まず搬送部４０１がロードユニット４００ａ内の基板Ｗを取り出して反転機４０７に移送して基板Ｗを反転し、反転した基板Ｗを搬送部４０１によって仮置き台４１０に載置する。仮置き台４１０に載せた基板Ｗは搬送部４０３によって基板前処理装置４１９に搬送される。基板前処理装置４１９では薬液（例えば希硫酸）によって基板Ｗの被処理面Ｓが処理された後に洗浄液で洗浄される。
【００４０】
前記洗浄が完了した基板Ｗは搬送部４０５によって次の基板前処理装置４２１（又は４２３）に搬送され、薬液（例えば酢酸パラジウム）によって基板Ｗの被処理面Ｓが処理された後に洗浄液で洗浄される。同様に洗浄が完了した基板Ｗは搬送部４０５によって次の基板前処理装置４２５（又は４２７）に搬送され、薬液（例えばクエン酸塩）によって基板Ｗの被処理面Ｓが処理された後に洗浄液で洗浄される。
【００４１】
前記洗浄が完了した基板Ｗは搬送部４０５によって無電解めっき装置４２９（又は４３１）に移送され、無電解めっき処理（蓋めっき処理）と洗浄が行われた後、搬送部４０５によって反転機４０９に移送されて反転され、搬送部４０３によって洗浄部４１７（又は４１５）に移送されてロールブラシによる洗浄が行われ、さらに搬送部４０３によって乾燥部４１３（又は４１１）に移送され、洗浄後スピン乾燥され、搬送部４０１によってアンロードユニット４００ｂに移送される。
【００４２】
〔第二実施形態〕
図８は本発明を無電解めっき装置に用いた実施形態にかかる基板処理装置１−２を示す概略断面図（図２に相当する部分の断面図）である。同図において前記第一実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付す。この実施形態においては、前記第一実施形態において容器４０内に設置した基台６１とノズル６３からなる第一処理液供給手段６０を省略し、その代わりに一方のロッド４５内を貫通して容器４０の底面に接続するめっき液供給配管６７と、他方のロッド４５内を貫通して容器４０の底面に接続するめっき液排出配管６８とによって第一処理液供給手段６０−２を構成している。即ち第一処理液供給手段６０−２は、容器４０の内部に第一処理液を溜めて基板Ｗの被処理面Ｓを浸す第一処理液保持手段として構成されている。
【００４３】
そして予めめっき液供給配管６７から容器４０内に無電解めっき液（第一処理液）を供給して容器４０内に無電解めっき液を所定量溜めると同時に、めっき液排出配管６８から無電解めっき液を排出することで、容器４０内に溜めた無電解めっき液を循環しておき、図８に示すように蓋部材８０を倒した状態で容器４０を最上部位置（第一位置）に上昇させ、無電解めっき液表面に基板Ｗの被処理面Ｓを漬け、これによって被処理面Ｓの無電解めっきを行う。
【００４４】
次に容器４０を最下部位置（第三位置）まで下降して蓋部材８０を揺動して起こし、容器４０を中間位置（第二位置）に上昇することで蓋部材８０によって容器４０を密閉し、この状態で蓋部材８０に取り付けた第二処理液供給手段１００から洗浄液（第二処理液）を噴射して前記めっきを行った基板Ｗの被処理面Ｓを洗浄する。洗浄の際、容器４０は密閉されているので、洗浄液が容器４０内の無電解めっき液に混ざることはない。
【００４５】
洗浄が終了すると、容器４０を最下部位置（第三位置）まで下降して蓋部材８０を倒し、一方基板保持手段１０に保持した処理済みの基板Ｗを未処理の基板Ｗに取り換え、再び容器４０を最上部位置（第一位置）まで上昇することで再び無電解めっきを行う。
【００４６】
〔第三実施形態〕
図９は本発明を電解めっき装置に用いた実施形態にかかる基板処理装置１−３を示す概略断面図（図２に相当する部分の断面図）である。同図において前記第一実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付す。この実施形態においては、前記第一実施形態において容器４０内に設置した基台６１とノズル６３からなる第一処理液供給手段６０を省略し、その代わりに一方のロッド４５内を貫通して容器４０の底面にめっき液を供給・排出するめっき液供給・排出配管７１を接続して第一処理液供給手段６０−３を構成している。この第一処理液供給手段６０−３は、容器４０の内部に第一処理液を溜めて基板Ｗの被処理面Ｓを浸す第一処理液保持手段として構成されている。さらに容器４０内に板状のアノード１５０を設置するとともに、他方のロッド４５内を貫通してアノード１５０に配線１５１を接続することでアノードに正電位を印加し、一方基板保持手段１０側にも基板Ｗに負電位を印加する配線１５３を接続している。
【００４７】
そして予めめっき液供給・排出配管７１から容器４０内に電解めっき液（第一処理液）を供給して容器４０内に電解めっき液を所定量溜めてアノード１５０をめっき液中に沈めると同時に、図９に示すように蓋部材８０を倒した状態で容器４０を最上部位置（第一位置）に上昇させて電解めっき液表面に基板Ｗの被処理面Ｓを漬け、アノード１５０とカソードとなる基板Ｗの被処理面Ｓ間に所定の電圧を印加し、これによって被処理面Ｓの電解めっきを行う。
【００４８】
次に容器４０を最下部位置（第三位置）まで下降して蓋部材８０を揺動して起こし、容器４０を中間位置（第二位置）に上昇することで蓋部材８０によって容器４０を密閉し、この状態で蓋部材８０に取り付けた第二処理液供給手段１００から洗浄液（第二処理液）を噴射して前記基板Ｗの被処理面Ｓを洗浄する。洗浄の際、容器４０は密閉されているので、洗浄液が容器４０内の電解めっき液に混ざることはない。
【００４９】
洗浄が終了すると、容器４０を最下部位置（第三位置）まで下降して蓋部材８０を倒し、一方基板保持手段１０に保持した処理済みの基板Ｗを未処理の基板Ｗに取り換え、再び容器４０を最上部位置まで上昇することで再び電解めっきを行う。
【００５０】
なお電解めっきの代わりに、配線１５１側を負電位、配線１５３側を正電位とすることで、被処理面Ｓの電解エッチングを行うこともできる。また図８に示す無電解めっき装置や、図９に示す電解めっき装置は、図７に示す無電解めっき装置４２９，４３１の代わりに用いることができ、これによってもめっき装置全体の小型化を図ることができる。
【００５１】
〔上記各実施形態を用いた他の基板処理機構〕
図１２は、第一実施形態にかかる基板処理装置１−１を備えた基板処理機構（めっき装置）の平面配置図を示す。図示するように、この基板処理機構は、半導体基板を収容した基板カセットの受け渡しを行う搬入・搬出エリア５２０と、プロセス処理を行うプロセスエリア５３０と、プロセス処理後の半導体基板の洗浄及び乾燥を行う洗浄・乾燥エリア５４０を具備する。洗浄・乾燥エリア５４０は、搬入・搬出エリア５２０とプロセスエリア５３０の間に配置されている。搬入・搬出エリア５２０と洗浄・乾燥エリア５４０には隔壁５２１を設け、洗浄・乾燥エリア５４０とプロセスエリア５３０の間には隔壁５２３を設けている。
【００５２】
隔壁５２１には、搬入・搬出エリア５２０と洗浄・乾燥エリア５４０との間で半導体基板を受け渡すための通路（図示せず）を設け、該通路を開閉するためのシャッター５２２を設けている。また、隔壁５２３にも洗浄・乾燥エリア５４０とプロセスエリア５３０との間で半導体基板を受け渡すための通路（図示せず）を設け、該通路を開閉するためのシャッター５２４を設けている。洗浄・乾燥エリア５４０とプロセスエリア５３０は独自に給排気できるようになっている。
【００５３】
上記構成の半導体基板配線用の基板処理機構はクリーンルーム内に設置され、各エリアの圧力は、
（搬入・搬出エリア５２０の圧力）＞（洗浄・乾燥エリア５４０の圧力）＞（プロセスエリア５３０の圧力）
に設定され、且つ搬入・搬出エリア５２０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、プロセスエリア５３０から洗浄・乾燥エリア５４０に空気が流出しないようにし、洗浄・乾燥エリア５４０から搬入・搬出エリア５２０に空気が流出しないようにし、さらに搬入・搬出エリア５２０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。
【００５４】
搬入・搬出エリア５２０には、半導体基板を収容した基板カセットを収納するロードユニット５２０ａとアンロードユニット５２０ｂが配置されている。洗浄・乾燥エリア５４０には、めっき処理後の処理を行う各２基の水洗部５４１、乾燥部５４２が配置されると共に、半導体基板の搬送を行う搬送部（搬送ロボット）５４３が備えられている。ここに水洗部５４１としては、例えば前端にスポンジがついたペンシル型のものやスポンジ付きローラ形式のものが用いられる。乾燥部５４２としては、例えば半導体基板を高速でスピンさせて脱水、乾燥させる形式のものが用いられる。
【００５５】
プロセスエリア５３０内には、半導体基板のめっきの前処理を行う前処理槽（本発明の基板処理装置１−１）５３１と、銅めっき処理を行うめっき槽（本発明の基板処理装置１−２又は１−３、なお以下の各基板処理機構内のめっきを行う装置も同様である）５３２が配置されると共に、半導体基板の搬送を行う搬送部（搬送ロボット）５３３が備えられている。
【００５６】
図１３は、基板処理機構内の気流の流れを示す。洗浄・乾燥エリア５４０においては、配管５４６より新鮮な外部空気が取込まれ、高性能フィルタ５４４を通してファンにより押込まれ、天井５４０ａよりダウンフローのクリーンエアとして水洗部５４１、乾燥部５４２の周囲に供給される。供給されたクリーンエアの大部分は、床５４０ｂより循環配管５４５により天井５４０ａ側に戻され、再び高性能フィルタ５４４を通してファンにより押込まれて、洗浄・乾燥エリア５４０内に循環する。一部の気流は、水洗部５４１及び乾燥部５４２内からダクト５５２を通って排気される。
【００５７】
プロセスエリア５３０は、ウエットゾーンといいながらも、半導体基板表面にパーティクルが付着することは許されない。このためプロセスエリア５３０内に天井５３０ａより、ファンにより押込まれて高性能フィルタ５３３を通してダウンフローのクリーンエアを流すことにより、半導体基板にパーティクルが付着することを防止している。
【００５８】
しかしながら、ダウンフローを形成するクリーンエアの全流量を外部からの給排気に依存すると、膨大な給排気量が必要となる。このため、室内を負圧に保つ程度の排気のみをダクト５５３よりの外部排気とし、ダウンフローの大部分の気流を、配管５３４、５３５を通した循環気流でまかなうようにしている。
【００５９】
循環気流とした場合に、プロセスエリア５３０を通過したクリーンエアは、薬液ミストや気体を含むため、これをスクラバ５３６及びミトセパレータ５３７，５３８を通して除去する。これにより天井５３０ａ側の循環ダクト５３４に戻ったエアは、薬液ミストや気体を含まないものとなり、再びファンにより押込まれて高性能フィルタ５３３を通ってプロセスエリア５３０内にクリーンエアとして循環する。
【００６０】
床部５３０ｂよりプロセスエリア５３０内を通ったエアの一部は、ダクト５５３を通って外部に排出され、薬液ミストや気体を含むエアがダクト５５３を通って外部に排出される。天井５３０ａのダクト５３９からは、これらの排気量に見合った新鮮な空気がプロセスエリア５３０内に負圧に保った程度に供給される。
【００６１】
上記のように搬入・搬出エリア５２０、洗浄・乾燥エリア５４０及びプロセスエリア５３０のそれぞれの圧力は、
（搬入・搬出エリア５２０の圧力）＞（洗浄・乾燥エリア５４０の圧力）＞（プロセスエリア５３０の圧力）
に設定されている。従って、シャッター５２２，５２４（図１２参照）を開放すると、これらのエリア間の空気の流れは、図１３に示すように、搬入・搬出エリア５２０、洗浄・乾燥エリア５４０及びプロセスエリア５３０の順に流れる。また、排気はダクト５５２及び５５３を通して、図１５に示すように、集合排気ダクト５５４に集められる。
【００６２】
図１５は、基板処理機構がクリーンルーム内に配置された一例を示す外観図である。搬入・搬出エリア５２０のカセット受渡し口５５５と操作パネル５５６のある側面が仕切壁５５７で仕切られたクリーンルームのクリーン度の高いワーキングゾーン５５８に露出しており、その他の側面は、クリーン度の低いユーティリティゾーン５５９に収納されている。
【００６３】
上記のように、洗浄・乾燥エリア５４０を搬入・搬出エリア５２０とプロセスエリア５３０の間に配置し、搬入・搬出エリア５２０と洗浄・乾燥エリア５４０の間及び洗浄・乾燥エリア５４０とプロセスエリア５３０の間にはそれぞれ隔壁５２１を設けたので、ワーキングゾーン５５８から乾燥した状態でカセット受渡し口５５５を通して半導体基板配線用の基板処理機構内に搬入される半導体基板は、基板処理機構内でめっき処理され、洗浄・乾燥した状態でワーキングゾーン５５８に搬出されるので、半導体基板面にはパーティクルやミストが付着することなく、且つクリーンルーム内のクリーン度の高いワーキングゾーン５５８をパーティクルや薬液や洗浄液ミストで汚染することはない。
【００６４】
なお、図１２及び図１３では、基板処理機構が搬入・搬出エリア５２０、洗浄・乾燥エリア５４０、プロセスエリア５３０を具備する例を示したが、プロセスエリア５３０内又はプロセスエリア５３０に隣接してＣＭＰ装置を配置するエリアを設け、該プロセスエリア５３０又はＣＭＰ装置を配置するエリアと搬入・搬出エリア５２０の間に洗浄・乾燥エリア５４０を配置するように構成しても良い。要は半導体基板配線用の基板処理機構に半導体基板が乾燥状態で搬入され、めっき処理の終了した半導体基板が洗浄され、乾燥した状態で排出される構成であればよい。
【００６５】
上記例では、基板処理機構を半導体基板配線用のめっき装置を例に説明したが、基板は半導体基板に限定されるものではなく、まためっき処理する部分も基板面上に形成された配線部に限定されるものではない。また、上記例では銅めっきを例に説明したが、銅めっきに限定されるものではない。
【００６６】
図１６は、半導体基板配線用の他の基板処理機構の平面構成を示す図である。図示するように、半導体基板配線用の基板処理機構は、半導体基板を搬入する搬入部６０１、銅めっきを行う銅めっき槽６０２、水洗浄を行う水洗槽６０３，６０４、化学機械研磨（ＣＭＰ）を行うＣＭＰ部６０５、水洗槽６０６，６０７、乾燥槽６０８及び配線層形成が終了した半導体基板を搬出する搬出部６０９を具備し、これら各槽に半導体基板を移送する図示しない基板移送手段が１つの装置として配置され、半導体基板配線用の基板処理機構を構成している。
【００６７】
上記配置構成の基板処理機構において、基板移送手段により、搬入部６０１に載置された基板カセット６０１−１から、配線層が形成されていない半導体基板を取り出し、銅めっき槽６０２に移送する。該銅めっき槽６０２において、配線溝や配線孔（コンタクトホール）からなる配線部を含む半導体基板Ｗの表面上に銅めっき層を形成する。
【００６８】
前記銅めっき槽６０２で銅めっき層の形成が終了した半導体基板Ｗを、基板移送手段で水洗槽６０３及び水洗槽６０４に移送し、水洗を行う。続いて該水洗浄の終了した半導体基板Ｗを基板移送手段でＣＭＰ部６０５に移送し、該ＣＭＰ部６０５で、銅めっき層から配線溝や配線孔に形成した銅めっき層を残して半導体基板Ｗの表面上の銅めっき層を除去する。
【００６９】
続いて上記のように銅めっき層から配線溝や配線孔からなる配線部に形成した銅めっき層を残して半導体基板Ｗの表面上の不要の銅めっき層の除去が終了した半導体基板Ｗを、基板移送手段で水洗槽６０６及び水洗槽６０７に送り、水洗浄し、更に水洗浄の終了した半導体基板Ｗは乾燥槽６０８で乾燥させ、乾燥の終了した半導体基板Ｗを配線層の形成の終了した半導体基板として、搬出部６０９の基板カセット６０９−１に格納する。
【００７０】
図１７は、半導体基板配線用の他の基板処理機構の平面構成を示す図である。図１７に示す基板処理機構が図１６に示す装置と異なる点は、銅めっき槽６０２、銅めっき膜の表面に保護膜を形成する蓋めっき槽６１２、ＣＭＰ部６１５、水洗槽６１３、６１４を追加し、これらを含め１つの装置として構成した点である。
【００７１】
上記配置構成の基板処理機構において、配線溝や配線孔（コンタクトホール）からなる配線部を含む半導体基板Ｗの表面上に銅めっき層を形成する。続いて、ＣＭＰ部６０５で銅めっき層から配線溝や配線孔に形成した銅めっき層を残して半導体基板Ｗの表面上の銅めっき層を除去する。
【００７２】
続いて、上記のように銅めっき層から配線溝や配線孔からなる配線部に形成した銅めっき層を残して半導体基板Ｗの表面上の銅めっき層を除去した半導体基板Ｗを水洗槽６１０に移送し、ここで水洗浄する。続いて、前処理槽６１１で、後述する蓋めっきを行うための前処理を行う。該前処理の終了した半導体基板Ｗを蓋めっき槽６１２に移送し、蓋めっき槽６１２で配線部に形成した銅めっき層の上に保護膜を形成する。この保護膜としては、例えばＮｉ−Ｂ無電解めっき槽を用いる。保護膜を形成した後、半導体基板Ｗを水洗槽６０６，６０７で水洗浄し、更に乾燥槽６０８で乾燥させる。
【００７３】
そして、銅めっき層上に形成した保護膜の上部をＣＭＰ部６１５で研磨し、平坦化して、水洗槽６１３，６１４で水洗浄した後、乾燥槽６０８で乾燥させ、半導体基板Ｗを搬出部６０９の基板カセット６０９−１に格納する。
【００７４】
図１８は半導体基板配線用の他の基板処理機構の平面構造を示す図である。図示するように、この基板処理機構は、ロボット６１６を中央に配置し、その周囲のロボットアーム６１６−１が到達する範囲に銅めっきを行う銅めっき槽６０２、水洗槽６０３、水洗槽６０４、ＣＭＰ部６０５、蓋めっき槽６１２、乾燥槽６０８及びロード・アンロード部６１７を配置して１つの装置として構成したものである。なお、ロード・アンロード部６１７に隣接して半導体基板の搬入部６０１及び搬出部６０９が配置されている。
【００７５】
上記構成の半導体基板配線用の基板処理機構において、半導体基板の搬入部６０１から配線めっきの済んでいない半導体基板がロード・アンロード部６１７に移送され、該半導体基板をロボットアーム６１６−１が受け取り、銅めっき槽６０２に移送し、該めっき槽で配線溝や配線孔からなる配線部を含む半導体基板の表面上に銅めっき層を形成する。該銅めっき層の形成された半導体基板をロボットアーム６１６−１によりＣＭＰ部６０５に移送し、該ＣＭＰ部６０５で銅めっき層から配線溝や配線孔からなる配線部に形成した銅めっき層を残して半導体基板Ｗの表面上の余分な銅めっき層を除去する。
【００７６】
表面の余分な銅めっき層が除去された半導体基板はロボットアーム６１６−１により、水洗槽６０４に移送され、水洗処理された後、前処理槽６１１に移送され、該前処理槽６１１でカバーメッキ前の前処理が行われる。該前処理の終了した半導体基板はロボットアーム６１６−１により、カバーメッキ槽６１２に移送され、該カバーメッキ槽６１２で、配線溝や配線孔からなる配線部に形成され銅めっき層の上に保護膜を形成する。保護膜が形成された半導体基板はロボットアーム６１６−１により、水洗槽６０４に移送されここで水洗処理された後、乾燥槽６０８に移送され、乾燥した後、ロード・アンロード部６１７に移送される。該配線めっきの終了した半導体基板は搬出部６０９に移送される。
【００７７】
図１９は、他の半導体基板処理機構の平面構成を示す図である。この半導体基板処理機構は、ロード・アンロード部７０１、銅めっきユニット７０２、第１ロボット７０３、第３洗浄機７０４、反転機７０５、反転機７０６、第２洗浄機７０７、第２ロボット７０８、第１洗浄機７０９、第１ポリッシング装置７１０及び第２ポリッシング装置７１１を配置した構成である。第１ロボット７０３の近傍には、めっき前後の膜厚を測定するめっき前後膜厚測定機７１２、研磨後で乾燥状態の半導体基板Ｗの膜厚を測定する乾燥状態膜厚測定機７１３が配置されている。
【００７８】
第１ポリッシング装置（研磨ユニット）７１０は、研磨テーブル７１０−１、トップリング７１０−２、トップリングヘッド７１０−３、膜厚測定機７１０−４、プッシャー７１０−５を具備している。第２ポリッシング装置（研磨ユニット）７１１は、研磨テーブル７１１−１、トップリング７１１−２、トップリングヘッド７１１−３、膜厚測定機７１１−４、プッシャー７１１−５を具備している。
【００７９】
コンタクトホールと配線用の溝が形成され、その上にシード層が形成された半導体基板Ｗを収容したカセット７０１−１をロード・アンロード部７０１のロードポートに載置する。第１ロボット７０３は、半導体基板Ｗをカセット７０１−１から取り出し、銅めっきユニット７０２に搬入し、銅めっき膜を形成する。その時、めっき前後膜厚測定機７１２でシード層の膜厚を測定する。銅めっき膜の成膜は、まず半導体基板Ｗの表面の親水処理を行い、その後銅めっきを行って形成する。銅めっき膜の形成後、銅めっきユニット７０２でリンス若しくは洗浄を行う。時間に余裕があれば、乾燥してもよい。
【００８０】
第１ロボット７０３で銅めっきユニット７０２から半導体基板Ｗを取り出したとき、めっき前後膜厚測定機７１２で銅めっき膜の膜厚を測定する。その測定結果は、記録装置（図示せず）に半導体基板の記録データとして記録され、なお且つ、銅めっきユニット７０２の異常の判定にも使用される。膜厚測定後、第１ロボット７０３が反転機７０５に半導体基板Ｗを渡し、該反転機７０５で反転させる（銅めっき膜が形成された面が下になる）。第１ポリッシング装置７１０、第２ポリッシング装置７１１による研磨には、シリーズモードとパラレルモードがある。以下、シリーズモードの研磨について説明する。
【００８１】
シリーズモード研磨は、１次研磨をポリッシング装置７１０で行い、２次研磨をポリッシング装置７１１で行う研磨である。第２ロボット７０８で反転機７０５上の半導体基板Ｗを取り上げ、ポリッシング装置７１０のプッシャー７１０−５上に半導体基板Ｗを載せる。トップリング７１０−２はプッシャー７１０−５上の該半導体基板Ｗを吸着し、研磨テーブル７１０−１の研磨面に半導体基板Ｗの銅めっき膜形成面を当接押圧し、１次研磨を行う。該１次研磨では基本的に銅めっき膜が研磨される。研磨テーブル７１０−１の研磨面は、ＩＣ１０００のような発泡ポリウレタン、又は砥粒を固定若しくは含浸させたもので構成されている。該研磨面と半導体基板Ｗの相対運動で銅めっき膜が研磨される。
【００８２】
銅めっき膜の研磨終了後、トップリング７１０−２で半導体基板Ｗをプッシャー７１０−５上に戻す。第２ロボット７０８は、該半導体基板Ｗを取り上げ、第１洗浄機７０９に入れる。この時、プッシャー７１０−５上にある半導体基板Ｗの表面及び裏面に薬液を噴射しパーティクルを除去したり、つきにくくしたりすることもある。
【００８３】
第１洗浄機７０９において洗浄終了後、第２ロボット７０８で半導体基板Ｗを取り上げ、第２ポリッシング装置７１１のプッシャー７１１−５上に半導体基板Ｗを載せる。トップリング７１１−２でプッシャー７１１−５上の半導体基板Ｗを吸着し、該半導体基板Ｗのバリア層を形成した面を研磨テーブル７１１−１の研磨面に当接押圧して２次研磨を行う。この２次研磨ではバリア層が研磨される。但し、上記１次研磨で残った銅膜や酸化膜も研磨されるケースもある。
【００８４】
研磨テーブル７１１−１の研磨面は、ＩＣ１０００のような発泡ポリウレタン、又は砥粒を固定若しくは含浸させたもので構成され、該研磨面と半導体基板Ｗの相対運動で研磨される。このとき、砥粒若しくはスラリーには、シリカ、アルミナ、セリア等が用いられる。薬液は、研磨したい膜種により調整される。
【００８５】
２次研磨の終点の検知は、光学式の膜厚測定機を用いてバリア層の膜厚を測定し、膜厚が０になったこと又はＳｉＯ2からなる絶縁膜の表面検知で行う。また、研磨テーブル７１１−１の近傍に設けた膜厚測定機７１１−４として画像処理機能付きの膜厚測定機を用い、酸化膜の測定を行い、半導体基板Ｗの加工記録として残したり、２次研磨の終了した半導体基板Ｗを次の工程に移送できるか否かの判定を行う。また、２次研磨終点に達していない場合は、再研磨を行ったり、なんらかの異常で規定値を超えて研磨された場合は、不良品を増やさないように次の研磨を行わないよう半導体基板処理機構を停止させる。
【００８６】
２次研磨終了後、トップリング７１１−２で半導体基板Ｗをプッシャー７１１−５まで移動させる。プッシャー７１１−５上の半導体基板Ｗは第２ロボット７０８で取り上げる。この時、プッシャー７１１−５上で薬液を半導体基板Ｗの表面及び裏面に噴射してパーティクルを除去したり、つきにくくすることがある。
【００８７】
第２ロボット７０８は、半導体基板Ｗを第２洗浄機７０７に搬入し、洗浄を行う。第２洗浄機７０７の構成も第１洗浄機７０９と同じ構成である。半導体基板Ｗの表面は、主にパーティクル除去のために、純水に界面活性剤、キレート剤、またｐＨ調整剤を加えた洗浄液を用いて、ＰＶＡスポンジロールによりスクラブ洗浄される。半導体基板Ｗの裏面には、ノズルからＤＨＦ等の強い薬液を噴出し、拡散している銅をエッチングしたり、又は拡散の問題がなければ、表面と同じ薬液を用いてＰＶＡスポンジロールによるスクラブ洗浄をする。
【００８８】
上記洗浄の終了後、半導体基板Ｗを第２ロボット７０８で取り上げ、反転機７０６に移し、該反転機７０６で反転させる。該反転させた半導体基板Ｗを第１ロボット７０３で取り上げ第３洗浄機７０４に入れる。第３洗浄機７０４では、半導体基板Ｗの表面に超音波振動により励起されたメガソニック水を噴射して洗浄する。そのとき純水に界面活性剤、キレート剤、またｐＨ調整剤を加えた洗浄液を用いて公知のペンシル型スポンジで半導体基板Ｗの表面を洗浄してもよい。その後、スピン乾燥により、半導体基板Ｗを乾燥させる。
【００８９】
上記のように研磨テーブル７１１−１の近傍に設けた膜厚測定機７１１−４で膜厚を測定した場合は、そのままロード・アンロード部７０１のアンロードポートに載置するカセットに収容する。
【００９０】
図２０は、他の半導体基板処理機構の平面構成を示す図である。この半導体基板処理機構の図１９に示す半導体基板処理機構と異なる点は、図１９に示す銅めっきユニット７０２の代わりに蓋めっきユニット７５０を設けた点である。
【００９１】
銅膜を形成した半導体基板Ｗを収容したカセット７０１−１は、ロード・アンロード部７０１に載置される。半導体基板Ｗは、カセット７０１−１から取り出され、第１ポリッシング装置７１０または第２ポリッシング装置７１１に搬送されて、ここで銅膜の表面が研磨される。この研磨終了後、半導体基板Ｗは、第１洗浄機７０９に搬送されて洗浄される。
【００９２】
第１洗浄機７０９で洗浄された半導体基板Ｗは、蓋めっきユニット７５０に搬送され、ここで銅めっき膜の表面に保護膜が形成され、これによって、銅めっき膜が大気中で酸化することが防止される。蓋めっきを施した半導体基板Ｗは、第２ロボット７０８によって蓋めっきユニット７５０から第２洗浄機７０７に搬送され、ここで純水または脱イオン水で洗浄される。この洗浄後の半導体基板Ｗは、ロード・アンロード部７０１に載置されたカセット７０１−１に戻される。
【００９３】
図２１は、更に他の半導体基板処理機構の平面構成を示す図である。この半導体基板処理機構の図２０に示す半導体基板処理機構と異なる点は、図２０に示す第１洗浄機７０９の代わりにアニールユニット７５１を設けた点である。
【００９４】
前述のようにして、第１ポリッシング装置７１０または第２ポリッシング装置７１１で研磨され、第２洗浄機７０７で洗浄された半導体基板Ｗは、蓋めっきユニット７５０に搬送され、ここで銅めっき膜の表面に蓋めっきが施される。この蓋めっきが施された半導体基板Ｗは、第１ロボット７０３によって、蓋めっきユニット７５０から第３洗浄機７０４に搬送され、ここで洗浄される。
【００９５】
第１洗浄機７０９で洗浄された半導体基板Ｗは、アニールユニット７５１に搬送され、ここでアニールされる。これによって、銅めっき膜が合金化されて銅めっき膜のエレクトロンマイグレーション耐性が向上する。アニールが施された半導体基板Ｗは、アニールユニット７５１から第２洗浄機７０７に搬送され、ここで純水または脱イオン水で洗浄される。この洗浄後の半導体基板Ｗは、ロード・アンロード部７０１に載置されたカセット７０１−１に戻される。
【００９６】
図２２は、基板処理機構の他の平面配置構成を示す図である。図２２において、図１９と同一符号を付した部分は、同一又は相当部分を示す。この基板処理機構は、第１ポリッシング装置７１０と第２ポリッシング装置７１１に接近してプッシャーインデクサー７２５を配置し、第３洗浄機７０４と銅めっきユニット７０２の近傍にそれぞれ基板載置台７２１、７２２を配置し、第１洗浄機７０９と第３洗浄機７０４の近傍にロボット７２３を配置し、第２洗浄機７０７と銅めっきユニット７０２の近傍にロボット７２４を配置し、更にロード・アンロード部７０１と第１ロボット７０３の近傍に乾燥状態膜厚測定機７１３を配置している。
【００９７】
上記構成の基板処理機構において、第１ロボット７０３は、ロード・アンロード部７０１のロードポートに載置されているカセット７０１−１から半導体基板Ｗを取り出し、乾燥状態膜厚測定機７１３でバリア層及びシード層の膜厚を測定した後、該半導体基板Ｗを基板載置台７２１に載せる。なお、乾燥状態膜厚測定機７１３が、第１ロボット７０３のハンドに設けられている場合は、そこで膜厚を測定し、基板載置台７２１に載せる。第２ロボット７２３で基板載置台７２１上の半導体基板Ｗを銅めっきユニット７０２に移送し、銅めっき膜を成膜する。銅めっき膜の成膜後、めっき前後膜厚測定機７１２で銅めっき膜の膜厚を測定する。その後、第２ロボット７２３は、半導体基板Ｗをプッシャーインデクサー７２５に移送し搭載する。
【００９８】
〔シリーズモード〕
シリーズモードでは、トップリングヘッド７１０−２がプッシャーインデクサー７２５上の半導体基板Ｗを吸着し、研磨テーブル７１０−１に移送し、研磨テーブル７１０−１上の研磨面に該半導体基板Ｗを押圧して研磨を行う。研磨の終点検知は上記と同様な方法で行い、研磨終了後の半導体基板Ｗはトップリングヘッド７１０−２でプッシャーインデクサー７２５に移送され搭載される。第２ロボット７２３で半導体基板Ｗを取り出し、第１洗浄機７０９に搬入し洗浄し、続いてプッシャーインデクサー７２５に移送し搭載する。
【００９９】
トップリングヘッド７１１−２がプッシャーインデクサー７２５上の半導体基板Ｗを吸着し、研磨テーブル７１１−１に移送し、その研磨面に該半導体基板Ｗを押圧して研磨を行う。研磨の終点検知は上記と同様な方法で行い、研磨終了後の半導体基板Ｗは、トップリングヘッド７１１−２でプッシャーインデクサー７２５に移送され搭載される。第３ロボット７２４は、半導体基板Ｗを取り上げ、膜厚測定機７２６で膜厚を測定した後、第２洗浄機７０７に搬入し洗浄する。続いて第３洗浄機７０４に搬入し、ここで洗浄した後にスピンドライで乾燥を行い、その後、第３ロボット７２４で半導体基板Ｗを取り上げ、基板載置台７２２上に載せる。
【０１００】
〔パラレルモード〕
パラレルモードでは、トップリングヘッド７１０−２又は７１１−２がプッシャーインデクサー７２５上の半導体基板Ｗを吸着し、研磨テーブル７１０−１又は７１１−１に移送し、研磨テーブル７１０−１又は７１１−１上の研磨面に該半導体基板Ｗを押圧してそれぞれ研磨を行う。膜厚を測定した後、第３ロボット７２４で半導体基板Ｗを取り上げ、基板載置台７２２上に載せる。
【０１０１】
第１ロボット７０３は、基板載置台７２２上の半導体基板Ｗを乾燥状態膜厚測定機７１３に移送し、膜厚を測定した後、ロード・アンロード部７０１のカセット７０１−１に戻す。
【０１０２】
図２３は、基板処理機構の他の平面配置構成を示す図である。この基板処理機構では、シード層が形成されていない半導体基板Ｗに、シード層及び銅めっき膜を形成し、研磨して回路配線を形成する基板処理機構である。
【０１０３】
この基板処理機構は、第１ポリッシング装置７１０と第２ポリッシング装置７１１に接近してプッシャーインデクサー７２５を配置し、第２洗浄機７０７とシード層成膜ユニット７２７の近傍にそれぞれ基板載置台７２１、７２２を配置し、シード層成膜ユニット７２７と銅めっきユニット７０２に接近してロボット７２３を配置し、第１洗浄機７０９と第２洗浄機７０７の近傍にロボット７２４を配置し、更にロード・アンロード部７０１と第１ロボット７０３の近傍に乾燥状態膜厚測定機７１３を配置している。
【０１０４】
第１ロボット７０３でロード・アンロード部７０１のロードポートに載置されているカセット７０１−１から、バリア層が形成されている半導体基板Ｗを取り出して基板載置台７２１に載せる。次に第２ロボット７２３は、半導体基板Ｗをシード層成膜ユニット７２７に搬送し、シード層を成膜する。このシード層の成膜は無電解めっきで行う。第２ロボット７２３は、シード層の形成された半導体基板をめっき前後膜厚測定機７１２でシード層の膜厚を測定する。膜厚測定後、銅めっきユニット７０２に搬入し、銅めっき膜を形成する。
【０１０５】
銅めっき膜を形成後、その膜厚を測定し、プッシャーインデクサー７２５に移送する。トップリング７１０−２又は７１１−２は、プッシャーインデクサー７２５上の半導体基板Ｗを吸着し、研磨テーブル７１０−１又は７１１−１に移送し研磨する。研磨後、トップリング７１０−２又は７１１−２は、半導体基板Ｗを膜厚測定機７１０−４又は７１１−４に移送し、膜厚を測定し、プッシャーインデクサー７２５に移送して載せる。
【０１０６】
次に、第３ロボット７２４は、プッシャーインデクサー７２５から半導体基板Ｗを取り上げ、第１洗浄機７０９に搬入する。第３ロボット７２４は、第１洗浄機７０９から洗浄された半導体基板Ｗを取り上げ、第２洗浄機７０７に搬入し、洗浄し乾燥した半導体基板を基板載置台７２２上に載置する。次に、第１ロボット７０３は、半導体基板Ｗを取り上げ乾燥状態膜厚測定機７１３で膜厚を測定し、ロード・アンロード部７０１のアンロードポートに載置されているカセット７０１−１に収納する。
【０１０７】
図２３に示す基板処理機構においても、回路パターンのコンタクトホール又は溝が形成された半導体基板Ｗ上にバリア層、シード層及び銅めっき膜を形成して、研磨して回路配線を形成することができる。
【０１０８】
バリア層形成前の半導体基板Ｗを収容したカセット７０１−１を、ロード・アンロード部７０１のロードポートに載置する。そして、第１ロボット７０３でロード・アンロード部７０１のロードポートに載置されているカセット７０１−１から、半導体基板Ｗを取り出して基板載置台７２１に載せる。次に、第２ロボット７２３は、半導体基板Ｗをシード層成膜ユニット７２７に搬送し、バリア層とシード層を成膜する。このバリア層とシード層の成膜は、無電解めっきで行う。第２ロボット７２３は、めっき前後膜厚測定機７１２で半導体基板Ｗに形成されたバリア層とシード層の膜厚を測定する。膜厚測定後、銅めっきユニット７０２に搬入し、銅めっき膜を形成する。
【０１０９】
図２４は、基板処理機構の他の平面配置構成を示す図である。この基板処理機構は、バリア層成膜ユニット８１１、シード層成膜ユニット８１２、めっきユニット８１３、アニールユニット８１４、第１洗浄ユニット８１５、ベベル・裏面洗浄ユニット８１６、蓋めっきユニット８１７、第２洗浄ユニット８１８、第１アライナ兼膜厚測定器８４１、第２アライナ兼膜厚測定器８４２、第１基板反転機８４３、第２基板反転機８４４、基板仮置き台８４５、第３膜厚測定器８４６、ロード・アンロード部８２０、第１ポリッシング装置８２１、第２ポリッシング装置８２２、第１ロボット８３１、第２ロボット８３２、第３ロボット８３３、第４ロボット８３４を配置した構成である。なお、膜厚測定器８４１，８４２，８４６はユニットになっており、他のユニット（めっき、洗浄、アニール等のユニット）の間口寸法と同一サイズにしているため、入れ替え自在である。
【０１１０】
この例では、バリア層成膜ユニット８１１は、無電解Ｒｕめっき装置、シード層成膜ユニット８１２は、無電解銅めっき装置、めっきユニット８１３は、電解めっき装置を用いることができる。
【０１１１】
図２５は、この基板処理機構内での各工程の流れを示すフローチャートである。このフローチャートにしたがって、この装置内での各工程について説明する。先ず、第１ロボット８３１によりロード・アンロードユニット８２０に載置されたカセット８２０ａから取り出された半導体基板は、第１アライナ兼膜厚測定ユニット８４１内に被めっき面を上にして配置される。ここで、膜厚計測を行うポジションの基準点を定めるために、膜厚計測用のノッチアライメントを行った後、銅膜形成前の半導体基板の膜厚データを得る。
【０１１２】
次に、半導体基板は、第１ロボット８３１により、バリア層成膜ユニット８１１へ搬送される。このバリア層成膜ユニット８１１は、無電解Ｒｕめっきにより半導体基板上にバリア層を形成する装置で、半導体装置の層間絶縁膜（例えば、ＳｉＯ2）への銅拡散防止膜としてＲｕを成膜する。洗浄、乾燥工程を経て払い出された半導体基板は、第１ロボット８３１により第１アライナ兼膜厚測定ユニット８４１に搬送され、半導体基板の膜厚、即ちバリア層の膜厚を測定される。
【０１１３】
膜厚測定された半導体基板は、第２ロボット８３２でシード層成膜ユニット８１２へ搬入され、前記バリア層上に無電解銅めっきによりシード層が成膜される。洗浄、乾燥工程を経て払い出された半導体基板は、第２ロボット８３２により含浸めっきユニットであるめっきユニット８１３に搬送される前に、ノッチ位置を定めるために第２アライナ兼膜厚測定器８４２に搬送され、銅めっき用のノッチのアライメントを行う。ここで、必要に応じて銅膜形成前の半導体基板の膜厚を再計測してもよい。
【０１１４】
ノッチアライメントが完了した半導体基板は、第３ロボット８３３によりめっきユニット８１３へ搬送され、銅めっきが施される。洗浄、乾燥工程を経て払い出された半導体基板は、第３ロボット８３３により半導体基板端部の不要な銅膜（シード層）を除去するためにベベル・裏面洗浄ユニット８１６へ搬送される。ベベル・裏面洗浄ユニット８１６では、予め設定された時間でベベルのエッチングを行うとともに、半導体基板裏面に付着した銅をフッ酸等の薬液により洗浄する。この時、ベベル・裏面洗浄ユニット８１６へ搬送する前に、第２アライナ兼膜厚測定器８４２にて半導体基板の膜厚測定を実施して、めっきにより形成された銅膜厚の値を得ておき、その結果により、ベベルのエッチング時間を任意に変えてエッチングを行っても良い。なお、ベベルエッチングによりエッチングされる領域は、基板の周縁部であって回路が形成されない領域、または回路が形成されていても最終的にチップとして利用されない領域である。この領域にはベベル部分が含まれる。
【０１１５】
ベベル・裏面洗浄ユニット８１６で洗浄、乾燥工程を経て払い出された半導体基板は、第３ロボット８３３で基板反転機８４３に搬送され、該基板反転機８４３にて反転され、被めっき面を下方に向けた後、第４ロボット８３４により配線部を安定化させるためにアニールユニット８１４へ投入される。アニール処理前及び／又は処理後、第２アライナ兼膜厚測定ユニット８４２に搬入し、半導体基板に形成された、銅膜の膜厚を計測する。この後、半導体基板は、第４ロボット８３４により第１ポリッシング装置８２１に搬入され、半導体基板の銅層、シード層の研磨を行う。
【０１１６】
この際、砥粒等は所望のものが用いられるが、ディッシングを防ぎ、表面の平面度を出すために、固定砥粒を用いることもできる。第１ポリッシング終了後、半導体基板は、第４ロボット８３４により第１洗浄ユニット８１５に搬送され、洗浄される。この洗浄は、半導体基板直径とほぼ同じ長さを有するロールを半導体基板の表面と裏面に配置し、半導体基板及びロールを回転させつつ、純水又は脱イオン水を流しながら洗浄するスクラブ洗浄である。
【０１１７】
第１の洗浄終了後、半導体基板は、第４ロボット８３４により第２ポリッシング装置８２２に搬入され、半導体基板上のバリア層が研磨される。この際、砥粒等は所望のものが用いられるが、ディッシングを防ぎ、表面の平面度を出すために、固定砥粒を用いることもできる。第２ポリッシング終了後、半導体基板は、第４ロボット８３４により、再度第１洗浄ユニット８１５に搬送され、スクラブ洗浄される。洗浄終了後、半導体基板は、第４ロボット８３４により第２基板反転機８４４に搬送され反転されて、被めっき面を上方に向けられ、更に第３ロボット８３３により基板仮置き台８４５に置かれる。
【０１１８】
半導体基板は、第２ロボット８３２により基板仮置き台８４５から蓋めっきユニット８１７に搬送され、銅の大気による酸化防止を目的に銅面上にニッケル・ボロンめっきを行う。蓋めっきが施された半導体基板は、第２ロボット８３２により蓋めっきユニット８１７から第３膜厚測定器８４６に搬入され、銅膜厚が測定される。その後、半導体基板は、第１ロボット８３１により第２洗浄ユニット８１８に搬入され、純水又は脱イオン水により洗浄される。洗浄が終了した半導体基板は、第１ロボット８３１によりロード・アンロード部８２０に載置されたカセット８２０ａ内に戻される。
【０１１９】
アライナ兼膜厚測定器８４１及びアライナ兼膜厚測定器８４２は、基板ノッチ部分の位置決め及び膜厚の測定を行う。
【０１２０】
ベベル・裏面洗浄ユニット８１６は、エッジ（ベベル）銅エッチングと裏面洗浄が同時に行え、また基板表面の回路形成部の銅の自然酸化膜の成長を抑えることが可能である。図２６に、ベベル・裏面洗浄ユニット８１６の概略図を示す。図２６に示すように、ベベル・裏面洗浄ユニット８１６は、有底円筒状の防水カバー９２０の内部に位置して基板Ｗをフェイスアップでその周縁部の円周方向に沿った複数箇所でスピンチャック９２１により水平に保持して高速回転させる基板保持部９２２と、この基板保持部９２２で保持された基板Ｗの表面側のほぼ中央部上方に配置されたセンタノズル９２４と、基板Ｗの周縁部の上方に配置されたエッジノズル９２６とを備えている。センタノズル９２４及びエッジノズル９２６は、それぞれ下向きで配置されている。また基板Ｗの裏面側のほぼ中央部の下方に位置して、バックノズル９２８が上向きで配置されている。前記エッジノズル９２６は、基板Ｗの直径方向及び高さ方向を移動自在に構成されている。
【０１２１】
このエッジノズル９２６の移動幅Ｌは、基板の外周端面から中心部方向に任意の位置決めが可能になっていて、基板Ｗの大きさや使用目的等に合わせて、設定値の入力を行う。通常、２ｍｍから５ｍｍの範囲でエッジカット幅Ｃを設定し、裏面から表面への液の回り込み量が問題にならない回転数以上であれば、その設定されたカット幅Ｃ内の銅膜を除去することができる。
【０１２２】
次に、この洗浄装置による洗浄方法について説明する。まず、スピンチャック９２１を介して基板を基板保持部９２２で水平に保持した状態で、半導体基板Ｗを基板保持部９２２と一体に水平回転させる。この状態で、センタノズル９２４から基板Ｗの表面側の中央部に酸溶液を供給する。この酸溶液としては非酸化性の酸であればよく、例えばフッ酸、塩酸、硫酸、クエン酸、蓚酸等を用いる。一方、エッジノズル９２６から基板Ｗの周縁部に酸化剤溶液を連続的または間欠的に供給する。この酸化剤溶液としては、オゾン水、過酸化水素水、硝酸水、次亜塩素酸ナトリウム水等のいずれかを用いるか、またはそれらの組み合わせを用いる。
【０１２３】
これにより、半導体基板Ｗの周縁部のエッジカット幅Ｃの領域では上面及び端面に成膜された銅膜等は酸化剤溶液で急速に酸化され、同時にセンタノズル９２４から供給されて基板の表面全体に拡がる酸溶液によってエッチングされ溶解除去される。このように、基板周縁部で酸溶液と酸化剤溶液を混合させることで、予めそれらの混合水をノズルから供給するのに比べて急峻なエッチングプロフィールを得ることができる。このときそれらの濃度により銅のエッチングレートが決定される。また、基板の表面の回路形成部に銅の自然酸化膜が形成されていた場合、この自然酸化物は基板の回転に伴って基板の表面全体に亘って広がる酸溶液で直ちに除去されて成長することはない。なお、センタノズル９２４からの酸溶液の供給を停止した後、エッジノズル９２６からの酸化剤溶液の供給を停止することで、表面に露出しているシリコンを酸化して、銅の付着を抑制することができる。
【０１２４】
一方、バックノズル９２８から基板の裏面中央部に酸化剤溶液とシリコン酸化膜エッチング剤とを同時または交互に供給する。これにより半導体基板Ｗの裏面側に金属状で付着している銅等を基板のシリコンごと酸化剤溶液で酸化しシリコン酸化膜エッチング剤でエッチングして除去することができる。なおこの酸化剤溶液としては表面に供給する酸化剤溶液と同じものにする方が薬品の種類を少なくする上で好ましい。またシリコン酸化膜エッチング剤としては、フッ酸を用いることができ、基板の表面側の酸溶液もフッ酸を用いると薬品の種類を少なくすることができる。これにより、酸化剤供給を先に停止すれば疎水面が得られ、エッチング剤溶液を先に停止すれば飽水面（親水面）が得られて、その後のプロセスの要求に応じた裏面に調整することもできる。
【０１２５】
このように酸溶液すなわちエッチング液を基板に供給して、基板Ｗの表面に残留する金属イオンを除去した後、更に純水を供給して、純水置換を行ってエッチング液を除去し、その後、スピン乾燥を行う。このようにして半導体基板表面の周縁部のエッジカット幅Ｃ内の銅膜の除去と裏面の銅汚染除去を同時に行って、この処理を、例えば８０秒以内に完了させることができる。なお、エッジのエッジカット幅を任意（２ｍｍ〜５ｍｍ）に設定することが可能であるが、エッチングに要する時間はカット幅に依存しない。
【０１２６】
めっき後のＣＭＰ工程前に、アニール処理を行うことが、この後のＣＭＰ処理や配線の電気特性に対して良い効果を示す。アニール無しでＣＭＰ処理後に幅の広い配線（数μｍ単位）の表面を観察するとマイクロボイドのような欠陥が多数見られ、配線全体の電気抵抗を増加させたが、アニールを行うことでこの電気抵抗の増加は改善された。アニール無しの場合に、細い配線にはボイドが見られなかったことより、粒成長の度合いが関わっていることが考えられる。つまり、細い配線では粒成長が起こりにくいが、幅の広い配線では粒成長に伴い、アニール処理に伴うグレン成長の過程で、めっき膜中のＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）でも見えないほどの超微細ポアが集結しつつ上へ移動することで配線上部にマイクロボイド用の凹みが生じたという推測ができる。アニールユニットのアニール条件としては、ガスの雰囲気は水素を添加（２％以下）、温度は３００〜４００℃程度で１〜５分間で上記の効果が得られた。
【０１２７】
図２７及び図２８は、アニールユニット８１４を示すものである。このアニールユニット８１４は、半導体基板Ｗを出し入れするゲート１０００を有するチャンバ１００２の内部に位置して、半導体基板Ｗを、例えば４００℃に加熱するホットプレート１００４と、例えば冷却水を流して半導体基板Ｗを冷却するクールプレート１００６が上下に配置されている。また、クールプレート１００６の内部を貫通して上下方向に延び、上端に半導体基板Ｗを載置保持する複数の昇降ピン１００８が昇降自在に配置されている。更に、アニール時に半導体基板Ｗとホットプレート１００８との間に酸化防止用のガスを導入するガス導入管１０１０と、該ガス導入管１０１０から導入され、半導体基板Ｗとホットプレート１００４との間を流れたガスを排気するガス排気管１０１２がホットプレート１００４を挟んで互いに対峙する位置に配置されている。
【０１２８】
ガス導入管１０１０は、内部にフィルタ１０１４ａを有するＮ2ガス導入路１０１６内を流れるＮ2ガスと、内部にフィルタ１０１４ｂを有するＨ2ガス導入路１０１８内を流れるＨ2ガスとを混合器１０２０で混合し、この混合器１０２０で混合したガスが流れる混合ガス導入路１０２２に接続されている。
【０１２９】
これにより、ゲート１０００を通じてチャンバ１００２の内部に搬入した半導体基板Ｗを昇降ピン１００８で保持し、昇降ピン１００８を該昇降ピン１００８で保持した半導体基板Ｗとホットプレート１００４との距離が、例えば０．１〜１．０ｍｍ程度となるまで上昇させる。この状態で、ホットプレート１００４を介して半導体基板Ｗを、例えば４００℃となるように加熱し、同時にガス導入管１０１０から酸化防止用のガスを導入して半導体基板Ｗとホットプレート１００４との間を流してガス排気管１０１２から排気する。これによって、酸化を防止しつつ半導体基板Ｗをアニールし、このアニールを、例えば数十秒〜６０秒程度継続してアニールを終了する。基板の加熱温度は１００〜６００℃が選択される。
【０１３０】
アニール終了後、昇降ピン１００８を該昇降ピン１００８で保持した半導体基板Ｗとクールプレート１００６との距離が、例えば０〜０．５ｍｍ程度となるまで下降させる。この状態で、クールプレート１００６内に冷却水を導入することで、半導体基板Ｗの温度が１００℃以下となるまで、例えば１０〜６０秒程度、半導体基板を冷却し、この冷却終了後の半導体基板を次工程に搬送する。
【０１３１】
なお、この例では、酸化防止用のガスとして、Ｎ2ガスと数％のＨ2ガスを混合した混合ガスを流すようにしているが、Ｎ2ガスのみを流すようにしてもよい。
【０１３２】
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構造や材質であっても、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。
【０１３３】
例えば上記実施形態では蓋部材８０に直接第二処理液供給手段１００を取り付けた例を示したが、第二処理液供給手段１００は蓋部材８０と全く別の部分、例えば第二容器１２０の内側面等に設置しても良い。要は第二処理液供給手段１００は、容器４０の開口部４１が蓋部材８０によって塞がれた状態で基板Ｗの被処理面Ｓに第二処理液を接液させる構造であればどのような構造であっても良い。このように構成しても、第二処理液供給手段１００による第二処理液供給時には容器４０内は蓋部材８０によって塞がれているので、容器４０内に第二処理液が入り込むことはない。
【０１３４】
また第一処理液，第二処理液としては、上記実施形態で用いた薬液やめっき液や洗浄液に限定されるものではなく、必要に応じて他の種々の液体を用いることができる。例えば第一処理液は、めっき後に用いるめっきの後処理液であってもよい。
【０１３５】
また上記実施形態では容器４０を駆動手段によって上下動したが、その代わりに基板保持手段１０を駆動手段によって上下動させても良く、さらに容器４０と基板保持手段１０の両者を駆動手段によって上下動させても良い。
【０１３６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明によれば、１つの槽で複数の液体による基板処理が液体の混合なく確実に行えると同時に、装置設置面積の小型化と装置コストの低廉化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を無電解めっきの前処理工程に用いた実施形態にかかる基板処理装置１−１を示す概略斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線部分の概略断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線部分の概略断面図である。
【図４】基板処理装置１−１の動作説明図である。
【図５】基板処理装置１−１の動作説明図である。
【図６】基板処理装置１−１の動作説明図である。
【図７】基板処理装置１−１を備えた基板処理機構の平面配置図である。
【図８】本発明を無電解めっき装置に用いた実施形態にかかる基板処理装置１−２を示す概略断面図（図２に相当する部分の断面図）である。
【図９】本発明を電解めっき装置に用いた実施形態にかかる基板処理装置１−３を示す概略断面図（図２に相当する部分の断面図）である。
【図１０】半導体基板を示す断面図である。
【図１１】従来の前処理ユニット２４０の概略構成図である。
【図１２】基板処理機構を示す平面配置図である。
【図１３】図１２に示す基板処理機構内の気流の流れを示す図である。
【図１４】図１２に示す基板処理機構の各エリア間の空気の流れを示す図である。
【図１５】図１２に示す基板処理機構をクリーンルーム内に配置した一例を示す外観図である。
【図１６】基板処理機構の他の例を示す平面配置図である。
【図１７】基板処理機構の更に他の例を示す平面配置図である。
【図１８】基板処理機構の更に他の例を示す平面配置図である。
【図１９】基板処理機構の更に他の例を示す平面配置図である。
【図２０】基板処理機構の更に他の例を示す平面配置図である。
【図２１】基板処理機構の更に他の例を示す平面配置図である。
【図２２】基板処理機構の更に他の例を示す平面配置図である。
【図２３】基板処理機構の更に他の例を示す平面配置図である。
【図２４】基板処理機構の更に他の例を示す平面配置図である。
【図２５】図２４に示す基板処理機構における各工程の流れを示すフローチャートである。
【図２６】ベベル・裏面洗浄ユニットを示す概要図である。
【図２７】アニールユニットの一例を示す縦断正面図である。
【図２８】図２７の平断面図である。
【符号の説明】
１−１  基板処理装置
Ｗ  基板
Ｓ  被処理面
１０  基板保持手段
１１  ハウジング
１５  押圧部材
１７  モータ
２３  軸支手段
２５  基板保持部
２７  シリンダ機構
２９  ロッド
３１  取付台
３３  シリンダ機構
３５  ロッド
４０  容器
４１  開口部
４３  排水管
４９  第二排水管
５３  排水管
５５  駆動手段
５６，５７  シリンダ機構
５８，５９  ロッド
６０  第一処理液供給手段
６１  基台
６３  ノズル（第一処理液噴射手段）
６５  第一処理液供給パイプ
８０  蓋部材
８１  シール部
８３  アーム部（揺動手段）
８５  レバー（揺動手段）
８７  シリンダ機構（揺動手段）
８９  ロッド（揺動手段）
１００  第二処理液供給手段
１０１  基台
１０３  ノズル（第二処理液噴射手段）
１２０  第二容器
１３１，１３３，１３５  カバー
１４０  取付台
１−２  基板処理装置
６０−２  第一処理液供給手段（第一処理液保持手段）
６７  めっき液供給配管
６８  めっき液排出配管
１−３  基板処理装置
６０−３  第一処理液供給手段（第一処理液保持手段）
７１  めっき液供給・排出配管
１５０  アノード
１５１  配線
１５３  配線
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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