(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に対してメッキ処理に係る処理を施す基板処理装置において、
基板に対してメッキ処理を施すメッキ処理ユニットと、
メッキ処理が施された基板に対して洗浄処理を施す洗浄処理ユニットと、
前記メッキ処理ユニットから排出される、メッキ液を純水で希釈した希釈水中の金属イオンを除去するとともに、前記洗浄処理ユニットから排出されるリンス液中の金属イオンを除去する共通の回収ユニットと、
を備えていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板処理装置において、
前記メッキ処理ユニットおよび前記洗浄処理ユニットの少なくともいずれかは複数であることを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体基板、液晶表示装置のガラス基板等（以下、単に基板と称する）に対してメッキ処理を施した後の洗浄処理を行なう基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
昨今、半導体製造分野においては、配線用の金属膜をメッキ処理によって基板の表面に被着することも行なわれている。このようにして形成された金属膜のうち、外周部については基板の搬送時に剥離して相互汚染を生じる原因となるので、メッキ処理後にエッチング液によりエッチングして除去するようになっている。
【０００３】
例えば、銅メッキにより銅膜を被着する場合には、厚さ０．１μｍ程度の銅シード層を基板の表面に被着した後、その上に銅メッキ処理で厚さ１．０μｍ程度の銅膜を被着する。そして、周縁部から４ｍｍ程度の銅膜をエッチングして除去する。このとき排液であるエッチング液は銅イオンを含んでいるので、リンスに使用されたリンス液と混合されて排液処理設備に送られる。そして、ここで処理されて廃棄されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
例えば、基板１枚あたりに１リットルのエッチング液を使用したとすると、１０００枚の基板を処理するには１０００リットルもの大量のエッチング液が消費されることになってエッチング液などに無駄が多いという問題がある。また、エッチングした後、リンスとして純水を供給するが、この排水中にも銅イオンが含まれることになるので、エッチング液と純水の排液を設備側にまで送るために専用の長い配管を必要とする。つまり、排液の処理が大がかりで複雑になるという問題がある。
【０００５】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、装置内に金属イオンを除去する回収ユニットを内蔵することにより、簡易な構成で排液処理を行ってエッチング液などの処理液の無駄を抑制することができる基板処理装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、基板に対してメッキ処理に係る処理を施す基板処理装置において、基板に対してメッキ処理を施すメッキ処理ユニットと、メッキ処理が施された基板に対して洗浄処理を施す洗浄処理ユニットと、前記メッキ処理ユニットから排出される、メッキ液を純水で希釈した希釈水中の金属イオンを除去するとともに、前記洗浄処理ユニットから排出されるリンス液中の金属イオンを除去する共通の回収ユニットと、を備えていることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の基板処理装置において、前記メッキ処理ユニットおよび前記洗浄処理ユニットの少なくともいずれかは複数であることを特徴とするものである。
【００１０】
【作用】
請求項１に記載の発明によれば、メッキ処理ユニットと洗浄処理ユニットとに対して、共通の回収ユニットとすることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、メッキ処理ユニットおよび洗浄処理ユニットの少なくともいずれかを複数とすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
図１はこの発明の一実施例に係り、メッキ処理ユニットの概略構成を示した縦断面図である。
【００１５】
＜メッキ処理ユニット＞
本発明における基板処理装置に相当するメッキ処理ユニット１は、基板Ｗに対してメッキ処理を施すものである。基板Ｗは、図示しないシード層が形成された処理面Ｗｓを下方に向けてスピンベース３によって水平姿勢となるように保持される。このスピンベース３は、平面視環状を呈するマスク部材５と、このマスク部材５の上部に連結された３本（図示の関係上２本だけを示す）の支柱７と、これら３本の支柱７が連結された中空の回転軸９とを備えている。
【００１６】
回転軸９は、図１に示すような高さの待機位置と、この待機位置よりも下方に位置する処理位置とにわたって図示しない昇降機構により昇降駆動される。また、図示しない回転駆動機構によって鉛直軸回りに回転駆動される。
【００１７】
マスク部材５は、内周側上部に、下向きに傾斜した当接面と、内周側の位置で中心に向かって突出した内周凸部と、この内周凸部の上面に形成された凹部と、この凹部とマスク部材５の外周面とに連通した複数本の流路５ａとを備えている。
【００１８】
マスク部材５の内周側には、処理面Ｗｓ側に形成されているシード層に当接して負電圧を印加するためのカソード電極１１が取り付けられている。このカソード電極１１は、シード層に確実に当接するように、内周側が僅かに上方に向けて傾斜するように成形されているとともに、内周側が櫛形に形成されている。
【００１９】
マスク部材５の内周側凹部には弾性を有するシール部材１３が装着されている。このシール部材１３は、メッキ液が基板Ｗの周縁部に達することを防止するものであり、基板Ｗの処理面Ｗｓのうち周辺部のみに当接するように平面視環状に形成されている。
【００２０】
スピンベース３の内部には、基板Ｗの非処理面にあたる裏面周辺部を押圧する押圧部材１５が配備されている。この押圧部材１５は、回転軸９に沿って昇降可能および回転自在に構成されており、スピンベース３内に搬入された基板Ｗをマスク部材５に対して押圧して基板Ｗを挟持する。
【００２１】
押圧部材１５は、円板状の当接部材１７と、この回転中心部に立設された回転軸１９とを備えている。回転軸１９には、流路１９ａが形成されている。また、当接部材１７は、その外周面上部が外方に突出した鍔部１７ａを備えるとともに、この鍔部１７ａの外周面は下方に向けられて当接面が形成されている。当接部材１７の下面周辺部には、下方に突出した環状の押圧部が形成されている。また、当接部材１７には、押圧部の外周面に開口した流路１９ａが形成されている。押圧部材１５の流路１９ａには、回転軸１９の流路１９ａを通して、例えば、窒素やドライエアーが供給される。
【００２２】
押圧部材１５は、図示しない回転機構によって、上述したスピンベース３と同様に鉛直軸回りに回転可能に構成されているとともに、図示しない昇降機構によってスピンベース３に対して昇降するようになっている。
【００２３】
スピンベース３の下方には、基板Ｗの直径よりも小径のメッキ槽２１が備えられ、このメッキ槽２１を囲うように回収槽２３が配備されている。メッキ槽２１の底面には開口部２１ａが形成されており、その周囲には正電圧を印加するためのアノード電極２５が配設されている。このアノード電極２５は、例えば、外観形状が環状になっている。回収槽２３からメッキ槽２１の開口部２１ａには配管２７が連通接続されており、配管２７に取り付けられたポンプ２９によって回収槽２３のメッキ液Ｌがメッキ槽２１の上方に向けて供給される。
【００２４】
回収槽２３のさらに外側には、メッキ槽２１と回収槽２３よりも周縁部が高い排液槽３１が配備されている。この排液槽３１は、その底面の一部位に一個の排液口３３が形成されているとともに、中心を挟んでその反対側に、純水を排液槽３１に供給するための注水口３５が形成されている。排液口３３には、図示しない導電率測定器が取り付けられており、その導電率変化によりシール部材１３の漏れを判断するようになっている。
【００２５】
排液槽３１の排液口３３は、回収ユニット３７に連通している。回収ユニット３７は、排液口３３に貯留する、メッキ液を含む純水（以下、希釈水と称する）を取り込むためのポンプ３９と、希釈水から金属イオンを除去する第１イオン交換塔４１と、金属イオン濃度センサ４３と、第２イオン交換塔４５とを備えている。
【００２６】
第１イオン交換塔４１と第２イオン交換塔４５は、金属イオンを吸着するイオン交換樹脂が内蔵されている。イオン交換樹脂としては、例えば、重金属イオンに強い親和性を示すイミノ酢酸キレート樹脂がある。また、これらを直列的に配置してあるのは、イオン交換樹脂には吸着の限界があり、一定量の金属イオンを吸着してイオン交換能力が破綻したときの安全性を担保するためである。金属イオン濃度センサ４３は、吸光度、導電率、試験紙などによる金属イオン濃度の検出を行って、第１／第２イオン交換塔４１，４５の吸着限界を検知する。
【００２７】
なお、上記安全性の理由により二つの第１イオン交換塔４１，４５を直列的に配置しているが、安全を見込んで吸着限界よりも早めに交換するのであれば、一つのイオン交換塔だけを配備するようにしてもよい。また、より安全を見込むため、３つ以上のイオン交換塔を直列に配備してもよい。
【００２８】
このように構成されているメッキ処理ユニットにおける動作について説明する。なお、既に純水が供給されて、排液槽３１内には所要レベルの純水が貯留された状態にあり、貯留されている純水に対して排水口３３に向かう流れが与えられているものとする。
【００２９】
まず、図１に示す待機位置にスピンベース３が位置している状態で、図示しない基板搬送機構がスピンベース３内に基板Ｗを搬入する。このとき、基板Ｗは、その処理面Ｗｓが下向きの姿勢である。スピンベース１内に基板Ｗが搬入されると、基板Ｗをマスク部材５に向けて下降させ、基板Ｗをカソード電極１１及びシール部材１３の上に載置する。
【００３０】
次に、押圧部材１５を基板Ｗの非処理面に向けて下降させ、当接部材１７の押圧部が基板Ｗの非処理面に当接するまで下降させるとともに、一定圧力で基板Ｗを押圧するように付勢する。
【００３１】
さらに、図示しない気体供給源から気体（例えば、窒素）の供給を開始する。このようにして供給された気体は、回転軸１９及び当接部材１７の流路１９ａを通り、基板Ｗの周縁部に達する。その気体は、電極１１と、マスク部材５の凹部とを経て、マスク部材５の流路５ａを通って排液槽３１に排出される。
【００３２】
そして、スピンベース３を回転させつつ基板Ｗごと処理位置にまで下降させるとともに、ポンプ２９を作動させてメッキ槽２１のメッキ液Ｌを循環させる。さらに、カソード電極１１とアノード電極２５とに所定時間通電してメッキ処理を行う。このときメッキ液Ｌは、メッキ槽２１から溢れて回収槽２３に回収される。
【００３３】
本実施例のように構成されたメッキ処理ユニットでは、上記のようなメッキ処理中にメッキ液Ｌが処理面Ｗｓを伝ってシール部材１３より基板Ｗの周縁側に浸入しようとしても、気体の流れによるセルフクリーニングにより、メッキ液Ｌが流路５ａから排出される。したがって、メッキ液Ｌが基板Ｗの周縁部を伝って非処理面側にまで浸入することが阻止され、マスク部材１３から漏れ出たメッキ液Ｌが基板Ｗの周縁部及び非処理面を汚染することを防止できる。その結果、順次に搬入される基板Ｗ間で起きる相互汚染を防止できる。
【００３４】
上記のようにして気体に乗せられて排出されたメッキ液Ｌは、ミストとなって排液槽３１に排出される。シール部材１３に漏れがない場合には、導電率がほぼ一定であるので、警報が発せられることなくメッキ処理が終了する。しかしながら、シール部材１３からメッキ液が漏れた場合には、流路５ａから気体とともにメッキ液が排液槽３１に排出される。すると、導電率が急激に大きくなるので警報を発する。その結果、警報を知ったオペレータが装置を停止させるか、図示しない制御部が処理を自動的に停止させることにより、継続的に基板が汚染されることが防止できる。
【００３５】
このようにしてシール部材１３からの漏れが検出されると、メッキ液Ｌが純水に混ざった希釈水が排液口３３から排出され、ポンプ３９によって回収ユニット３７に取り込まれる。そして、第１イオン交換塔４１と第２イオン交換塔４５とを通って金属イオンが吸着されて除去される。
【００３６】
したがって、回収ユニット３７から排出される排液は、極微量の金属イオンを含むだけの水となっているので、その排液を一般の排水に廃棄することができる。また、回収ユニット３７による排液処理は、メッキ処理ユニット１だけを考慮すればよいので簡易な構成で排液処理が可能となる。
【００３７】
なお、本実施例では、基板Ｗの処理面Ｗｓを下方に向けた、いわゆるフェイスダウンの装置を例に採って説明したが、本発明はその逆のフェイスアップの装置であっても適用できる。
【００３８】
＜洗浄処理ユニット＞
図２はこの発明の一実施例に係り、図２は洗浄処理ユニットの概略構成を示した縦断面図である。
【００３９】
本発明における基板処理装置に相当する洗浄処理ユニット５１は、基板Ｗに対して洗浄処理を施す。具体的には、金属膜Ｍが剥離して相互汚染の原因になるのを防止するために、基板Ｗの表面に被着された金属膜Ｍのうちの外周部だけを除去するエッチング処理と、このエッチング処理後に金属膜Ｍを含む基板Ｗを洗浄する洗浄処理とを含んでいる。
【００４０】
基板Ｗは、金属膜Ｍが被着された面を上方に向けて、水平姿勢でスピンチャック５３に吸着支持される。このスピンベース５３は、図示しない回転手段によって、鉛直軸周りに回転駆動される。なお、吸着により基板Ｗを保持するスピンチャック５３に代えて、基板Ｗの端縁を当接支持する機械式のチャックを採用してもよい。
【００４１】
スピンチャック５３の周囲には、飛散防止カップ５５が配備されている。この飛散防止カップ５５は、図示しない昇降手段により、図中に実線で示す下降位置と、図中に二点鎖線で示す上昇位置とにわたって移動される。内側の内周カップ５７は、その外側の外周カップ５９よりも上縁が低くなっている。これらの内周カップ５７、外周カップ５９は、ともに上部に傾斜面を備えており、基板Ｗから周囲に飛散したエッチング液やリンス液を下方に向けて案内する。
【００４２】
内周カップ５７の上方には、エッチング液を基板Ｗの外周部に供給するためのエッチングノズル６１が配備されている。このエッチングノズル６１には、エッチング液供給部６３からエッチング液が供給される。
【００４３】
スピンチャック５３の上方には、基板Ｗの回転中心付近から外周部に向けて純水をリンス液として供給するリンスノズル６５が配備されている。また、スピンチャック５３の下方には、バックリンスノズル６７が配備されている。リンスノズル６５は、金属膜Ｍに対するエッチング処理が終了した後、基板Ｗの表面を洗浄するためのものであり、バックリンスノズル６７は、基板Ｗの裏面に付着したエッチング液等を洗い流す。
【００４４】
内周カップ５７の底面には、排液口５７ａが形成されている。この排液口５７ａは、回収ユニット３７（構成は上記の＜メッキ処理ユニット＞のものと同じ）に連通接続されている。したがって、リンスノズル６５やバックリンスノズル６７から供給されたリンス液は回収され、金属イオンを除去されて一般の排水に廃棄される。
【００４５】
外周カップ５９の底面には、排液口５９ａが設けられている。この排液口５９ａには、本発明の回収ユニットに相当する再生ユニット６９が連通接続されている。再生ユニット６９は、上述した回収ユニット３７の構成に加えて、さらに、パーティクル除去用のフィルタを備えたようなものである。つまり、上流側から、ポンプ７１と、第１イオン交換塔７３と、金属イオン濃度センサ７５と、第２イオン交換塔７７と、フィルタ７９とを備えている。
【００４６】
再生ユニット６９は、エッチング液を回収して金属イオンを除去するとともに、その中からパーティクルを除去する。このようにして処理されたエッチング液は、温度調節ユニット８１で温度が調節された上でエッチング液供給部６３に戻され、そこで濃度が調節されて再利用されることになる。
【００４７】
次に、上述した構成の装置の動作について説明する。なお、飛散防止カップ５５は、図２に実線で示すように下降位置にあるものとする。
【００４８】
まず、図示しない回転手段を駆動し、基板Ｗを一定の回転速度で回転させる。次いで、エッチング液供給部６３からエッチング液を供給して、エッチングノズル６１からエッチング液を基板Ｗの外周部に向けて供給する。これにより基板Ｗに被着されている金属膜Ｍの外周部がエッチングされて除去される。このとき基板Ｗから飛散したエッチング液は、外周カップ５９によって回収されて再生ユニット６９に送られる。再生ユニット６９で再生されたエッチング液は、濃度調整されて再び利用されることになる。
【００４９】
このように上記洗浄処理ユニット５１によると、ここから排出されるエッチング液を再生ユニット６９が処理して金属イオンを除去するので、エッチング液の再利用が可能となって浪費を抑制できる。
【００５０】
次に、図示しない昇降手段により飛散防止カップ５５が図２中に二点鎖線で示す上昇位置にまで移動される。そして、リンスノズル６５とバックリンスノズル６７からリンス液を供給して、基板Ｗの表裏面を洗浄する。これにより基板Ｗの表裏面に付着しているエッチング液や液滴が洗い流される。
【００５１】
このときリンス液は回収ユニット３７によって回収されて処理される。したがって、このユニットから排出される排液には極微量の金属イオンしか含まない状態にされているので、一般の排水に廃棄することができる。
【００５２】
上述した構成によるとエッチング液は再利用可能であり、リンス液は一般の排水に廃棄可能となる。また、エッチング液とリンス液の処理は、洗浄処理ユニット５１のものだけを考慮すればよいので簡易な構成ですむ。
【００５３】
なお、本発明は、上記実施例装置のようにエッチング処理と洗浄処理を両方とも行える構成である必要はなく、いずれか一方だけを処理できる構成であっても適用できる。
【００５４】
また、洗浄処理ユニット５１は、上述した枚葉処理に限らず、バッチ処理であってもよい。
【００５５】
＜基板処理装置＞
図３はこの発明の一実施例に係り、図３は上述したメッキ処理ユニット１と洗浄処理ユニット５１とを備えた基板処理装置である。
【００５６】
この基板処理装置９１は、一例として６台のメッキ処理ユニット１と、４台の洗浄処理ユニット５１とを備えている。基板Ｗは、カセット９３に複数枚積層収納された状態で載置部９５にセットされる。載置部９５に隣接するように、基板Ｗをカセット９３から取り出すための搬送部９７が配備されている。この搬送部９７とともに平面視Ｔの字状となるように搬送路９９が配備されているとともに、この搬送路９９を移動可能な搬送ユニット１０１が設けられている。搬送路９９を挟むように、隣接配置された３台のメッキ処理ユニット１が対向して配設され、同様に隣接配置された２台の洗浄処理ユニット５１が対向して配備されている。
【００５７】
搬送ユニット１０１は、基板Ｗを搬送部９７との間で受け渡したり、メッキや洗浄処理前の基板Ｗをメッキ処理ユニット１や洗浄処理ユニット５１に対して搬入したりする第１アーム１０１ａと、メッキや洗浄処理後の基板Ｗをメッキ処理ユニット１や洗浄処理ユニット５１から取り出す第２アーム１０１ｂとを上下に配備している。
【００５８】
上記の各メッキ処理ユニット１からの希釈水と、各洗浄処理ユニット５１からのリンス液は共通の回収ユニット３７（図１または図２参照）によって処理され、一般の排水に廃棄される。また、各洗浄処理ユニット５１からのエッチング液は、共通の再生ユニット６９（図２参照）により処理されて再利用されることになる。したがって、上述した各実施例における効果に加えて、回収ユニット３７及び再生ユニット６９の共有化による基板処理装置９１内部のスペース効率を高めることができる。
【００５９】
このように構成された装置では、カセット９３から未処理の基板Ｗが搬送部９７により取り出され、搬送ユニット１０１によってメッキ処理ユニット１に搬送される。ここでメッキ処理を施された基板Ｗは、搬送ユニット１０１によって洗浄処理ユニット５１に搬送される。洗浄処理を施された基板Ｗは、搬送ユニット１０１及び搬送部９７を介してカセット９７に搬送される。
【００６０】
なお、本発明は、上述した構成に限定されるものではなく、メッキ処理ユニット１だけを複数台備えた構成や、洗浄処理ユニット５１だけを複数台備えた構成であってもよい。
【００６１】
また、載置台９５と、搬送部９７と、搬送路９９と、搬送ユニット１０１の構成も上述した構成に限定されるものではない。
【００６２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１に記載の発明によれば、排液に含まれている金属イオンを回収ユニットが除去することによって、排液が再利用可能あるいは一般の排水に排液可能になる。排液処理は、装置自身だけを考慮すればよいので簡易な構成で排液処理が可能となり、エッチング液などの処理液を再利用することにより処理液の浪費を抑制できる。
【００６３】
また、メッキ処理ユニットから排出されるメッキ液を含んだ排液を回収ユニットが処理して金属イオンを除去するので、排液を一般の排水に廃棄することができる。
【００６４】
また、洗浄処理ユニットから排出されるエッチング液やリンス液を回収ユニットが処理して金属イオンを除去するので、エッチング液の再利用が可能となって浪費を抑制できる。また、リンス液を一般の排水に廃棄することができて排液処理が容易にできる。
【００６５】
また、メッキ処理ユニットから排出されるメッキ液を含んだ排液と、洗浄処理ユニットから排出されるエッチング液とリンス液とを共通の回収ユニットが処理して金属イオンを除去するので、回収ユニットの共有化によって装置内のスペース効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】メッキ処理ユニットの概略構成を示した縦断面図である。
【図２】洗浄処理ユニットの概略構成を示した縦断面図である。
【図３】メッキ処理ユニットと洗浄処理ユニットとを備えた基板処理装置の概略構成を示した平面図である。
【符号の説明】
Ｗ  …  基板
Ｗｓ  …  処理面
１  …  メッキ処理ユニット（基板処理装置）
３  …  スピンベース
５  …  マスク部材
１１  …  カソード電極
１３  …  シール部材
１５  …  押圧部材
２１  …  メッキ槽
３７  …  回収ユニット
４１，７３  …  第１イオン交換塔
４３，７５  …  金属イオン濃度センサ
４５，７７  …  第２イオン交換塔
５１  …  洗浄処理ユニット（基板処理装置）
５３  …  スピンチャック
５５  …  飛散防止カップ
６１  …  エッチングノズル
６９  …  再生ユニット（回収ユニット）
９１  …  基板処理装置
９５  …  載置部
９７  …  搬送部
９９  …  搬送路
１０１  …  搬送ユニット
【図１】
0003862522.tif 000002
【図２】
0003862522.tif 000003
【図３】
0003862522.tif 000004