JP7467264B2

JP7467264B2 - Substrate processing apparatus, substrate processing method and nozzle

Info

Publication number: JP7467264B2
Application number: JP2020120614A
Authority: JP
Inventors: 健一上田
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2020-07-14
Filing date: 2020-07-14
Publication date: 2024-04-15
Anticipated expiration: 2040-07-14
Also published as: JP2022017828A

Description

本開示は、基板処理装置、基板処理方法およびノズルに関する。 The present disclosure relates to a substrate processing apparatus, a substrate processing method, and a nozzle.

近年、半導体デバイスの微細化や３次元化が進んでいることに伴い、半導体デバイスを加工する際のエッチングによる加工精度を向上させることが求められている。エッチングによる加工精度を向上させるための方法の一つとして、基板上にドライエッチング用のハードマスクをめっき処理により形成する技術が開発されている。 In recent years, as semiconductor devices have become increasingly miniaturized and three-dimensional, there is a demand for improving the processing accuracy of etching when processing semiconductor devices. As one method for improving the processing accuracy of etching, a technology has been developed in which a hard mask for dry etching is formed on a substrate by plating.

具体的には、メタルを含有するＡ液と還元剤を含有するＢ液とを混合してめっき液を作製し、このめっき液を所定のめっき温度に加熱する。この温調されためっき液を基板に供給することにより基板上にめっき層からなるハードマスクを形成する。このようにハードマスクが形成された基板に対してドライエッチング処理を施し、ハードマスクに覆われていない基板の一部をエッチングする。その後、ハードマスクをウェット洗浄により除去する。 Specifically, a plating solution is prepared by mixing liquid A, which contains a metal, with liquid B, which contains a reducing agent, and this plating solution is then heated to a predetermined plating temperature. This temperature-controlled plating solution is supplied to a substrate, thereby forming a hard mask consisting of a plating layer on the substrate. A dry etching process is then performed on the substrate on which the hard mask has been formed, and the parts of the substrate that are not covered by the hard mask are etched. The hard mask is then removed by wet cleaning.

特開２００９－２４９６７９号公報JP 2009-249679 A

本開示は、金属イオンを含有するＡ液と、還元剤を含有するＢ液とを混合して形成されためっき液を、混合後短時間で基板に供給することができる技術を提供する。 This disclosure provides a technology that can supply a plating solution formed by mixing liquid A, which contains metal ions, and liquid B, which contains a reducing agent, to a substrate in a short time after mixing.

基板処理装置の一実施形態は、金属イオンを含有するＡ液を供給するＡ液供給部と、還元剤を含有するＢ液を供給するＢ液供給部と、前記Ａ液供給部から供給された前記Ａ液と前記Ｂ液供給部から供給された前記Ｂ液が混合されてめっき液が生成される混合部と、前記混合部を内部に含み、かつ、前記混合部で生成された前記めっき液を前記基板に吐出する吐出部を有するノズルブロックと、を備える。 One embodiment of the substrate processing apparatus includes an A liquid supply unit that supplies an A liquid containing metal ions, a B liquid supply unit that supplies a B liquid containing a reducing agent, a mixing unit that mixes the A liquid supplied from the A liquid supply unit with the B liquid supplied from the B liquid supply unit to generate a plating solution, and a nozzle block that includes the mixing unit therein and has a discharge unit that discharges the plating solution generated in the mixing unit onto the substrate.

本開示によれば、Ａ液とＢ液との混合から短時間でめっき液を基板に供給することができる。 According to the present disclosure, plating solution can be supplied to a substrate in a short time after mixing liquid A and liquid B.

基板処理装置の一実施形態に係る基板処理システムの横断面図である。1 is a cross-sectional view of a substrate processing system according to an embodiment of the substrate processing apparatus. 図１の基板処理システムに含まれる処理ユニットの一構成例を示す縦断面図である。2 is a vertical sectional view showing a configuration example of a processing unit included in the substrate processing system of FIG. 1. 図２の処理ユニットに含まれるノズルの一構成例を示す縦断面図であって、ホームポジションに位置するノズルを周辺部品と一緒に示す図である。3 is a vertical cross-sectional view showing one configuration example of a nozzle included in the processing unit of FIG. 2, showing the nozzle located at a home position together with peripheral components. FIG. 図３に示すノズルの動作について説明する図である。4A to 4C are diagrams illustrating the operation of the nozzle shown in FIG. 3 . 図３に示すノズルの動作について説明する図である。4A to 4C are diagrams illustrating the operation of the nozzle shown in FIG. 3 . 図３に示すノズルの動作について説明する図である。4A to 4C are diagrams illustrating the operation of the nozzle shown in FIG. 3 . 図３に示すノズルの動作について説明する図である。4A to 4C are diagrams illustrating the operation of the nozzle shown in FIG. 3 . 図３に示すノズルの動作について説明する図である。4A to 4C are diagrams illustrating the operation of the nozzle shown in FIG. 3 . 図３に示すノズルの動作について説明する図である。4A to 4C are diagrams illustrating the operation of the nozzle shown in FIG. 3 . 図３に示すノズルの動作について説明する図である。4A to 4C are diagrams illustrating the operation of the nozzle shown in FIG. 3 .

以下に添付図面を参照して基板処理装置（基板処理システム）の一実施形態について説明する。 Below, one embodiment of a substrate processing apparatus (substrate processing system) will be described with reference to the attached drawings.

図１は、一実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。 Figure 1 is a diagram showing a schematic configuration of a substrate processing system according to one embodiment. In the following, to clarify the positional relationships, mutually orthogonal X-axis, Y-axis, and Z-axis are defined, and the positive direction of the Z-axis is defined as the vertical upward direction.

図１に示すように、基板処理システム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。 As shown in FIG. 1, the substrate processing system 1 includes a loading/unloading station 2 and a processing station 3. The loading/unloading station 2 and the processing station 3 are provided adjacent to each other.

搬入出ステーション２は、キャリア載置部１１と、搬送部１２とを備える。キャリア載置部１１には、複数枚の基板、本実施形態では半導体ウエハ（以下ウエハ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。 The loading/unloading station 2 includes a carrier placement section 11 and a transport section 12. On the carrier placement section 11, multiple carriers C are placed, each of which holds multiple substrates, in this embodiment, semiconductor wafers (hereinafter referred to as wafers W), in a horizontal position.

搬送部１２は、キャリア載置部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、ウエハ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との間でウエハＷの搬送を行う。 The transfer section 12 is provided adjacent to the carrier placement section 11, and includes a substrate transfer device 13 and a transfer section 14. The substrate transfer device 13 includes a wafer holding mechanism that holds the wafer W. The substrate transfer device 13 is capable of moving horizontally and vertically and rotating about a vertical axis, and transfers the wafer W between the carrier C and the transfer section 14 using the wafer holding mechanism.

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、複数の処理ユニット１６とを備える。複数の処理ユニット１６は、搬送部１５の両側に並べて設けられる。 The processing station 3 is provided adjacent to the transport section 12. The processing station 3 includes a transport section 15 and a plurality of processing units 16. The plurality of processing units 16 are arranged side by side on both sides of the transport section 15.

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、ウエハ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と処理ユニット１６との間でウエハＷの搬送を行う。 The transfer section 15 has a substrate transfer device 17 therein. The substrate transfer device 17 has a wafer holding mechanism that holds the wafer W. The substrate transfer device 17 can move horizontally and vertically and rotate around a vertical axis, and uses the wafer holding mechanism to transfer the wafer W between the delivery section 14 and the processing unit 16.

処理ユニット１６は、基板搬送装置１７によって搬送されるウエハＷに対して所定の基板処理を行う。 The processing unit 16 performs a predetermined substrate processing on the wafer W transported by the substrate transport device 17.

また、基板処理システム１は、制御装置４を備える。制御装置４は、たとえばコンピュータであり、制御部１８と記憶部１９とを備える。記憶部１９には、基板処理システム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１８は、記憶部１９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システム１の動作を制御する。 The substrate processing system 1 also includes a control device 4. The control device 4 is, for example, a computer, and includes a control unit 18 and a memory unit 19. The memory unit 19 stores programs that control the various processes executed in the substrate processing system 1. The control unit 18 controls the operation of the substrate processing system 1 by reading and executing the programs stored in the memory unit 19.

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４の記憶部１９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。 The program may be recorded on a computer-readable storage medium and installed from that storage medium into the storage unit 19 of the control device 4. Examples of computer-readable storage media include a hard disk (HD), a flexible disk (FD), a compact disk (CD), a magnetic optical disk (MO), and a memory card.

上記のように構成された基板処理システム１では、まず、搬入出ステーション２の基板搬送装置１３が、キャリア載置部１１に載置されたキャリアＣからウエハＷを取り出し、取り出したウエハＷを受渡部１４に載置する。受渡部１４に載置されたウエハ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、処理ユニット１６へ搬入される。 In the substrate processing system 1 configured as described above, first, the substrate transfer device 13 in the loading/unloading station 2 removes the wafer W from the carrier C placed on the carrier placement section 11, and places the removed wafer W on the transfer section 14. The wafer W placed on the transfer section 14 is removed from the transfer section 14 by the substrate transfer device 17 in the processing station 3, and is transferred to the processing unit 16.

処理ユニット１６へ搬入されたウエハＷは、処理ユニット１６によって処理された後、基板搬送装置１７によって処理ユニット１６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ウエハＷは、基板搬送装置１３によってキャリア載置部１１のキャリアＣへ戻される。 The wafer W carried into the processing unit 16 is processed by the processing unit 16, and then carried out of the processing unit 16 by the substrate transfer device 17 and placed on the delivery section 14.
Then, the processed wafer W placed on the transfer section 14 is returned to the carrier C on the carrier placement section 11 by the substrate transfer device 13 .

次に、処理ユニット１６の一実施形態の構成について図２を参照して説明する。処理ユニット１６は、枚葉式のめっき処理装置として構成されている。 Next, the configuration of one embodiment of the processing unit 16 will be described with reference to FIG. 2. The processing unit 16 is configured as a single-wafer plating processing device.

処理ユニット１６は、ウエハＷに対して無電解めっき処理、その前処理および後処理等を含む一連の液処理を実行することができるように構成されている。無電解めっき処理は、例えば、半導体ウエハ等のウエハＷに埋め込み配線層を形成すること、あるいはドライエッチングのためのハードマスクを形成することなどを目的として行われる。 The processing unit 16 is configured to perform a series of liquid processes, including electroless plating, pre-processing, and post-processing, on the wafer W. The electroless plating process is performed, for example, for the purpose of forming a buried wiring layer on the wafer W, such as a semiconductor wafer, or forming a hard mask for dry etching.

処理ユニット１６は、チャンバ５１と、チャンバ５１内に配置されたスピンチャック５２と、スピンチャック５２に保持されたウエハＷにめっき液を供給するめっき液供給部６１とを備えている。 The processing unit 16 includes a chamber 51, a spin chuck 52 disposed within the chamber 51, and a plating solution supply section 61 that supplies plating solution to the wafer W held by the spin chuck 52.

スピンチャック５２は、回転駆動部５２４により回転軸５２１を介して鉛直軸線周りに回転させられるターンテーブル５２２と、ターンテーブル５２２の周縁部に設けられたチャック部５２３とを有する。ウエハＷは、チャック部５２３にクランプされることによりターンテーブル５２２の上面からわずかに離間した状態で水平に保持される。スピンチャック５２として、述したメカニカルチャックタイプのものに代えて、ウエハＷの裏面を真空吸着するいわゆるバキュームチャックタイプのものを用いることができる。 The spin chuck 52 has a turntable 522 that is rotated around a vertical axis via a rotation shaft 521 by a rotation drive unit 524, and a chuck unit 523 provided on the periphery of the turntable 522. The wafer W is clamped to the chuck unit 523 and held horizontally at a slight distance from the upper surface of the turntable 522. As the spin chuck 52, instead of the mechanical chuck type described above, a so-called vacuum chuck type that vacuum-adsorbs the back surface of the wafer W can be used.

めっき液供給部６１は、ウエハＷにめっき液Ｍを吐出するノズル７０と、ノズル７０にめっき液Ｍの原料液としてのＡ液を供給するＡ液供給部６１ａと、ノズル７０にめっき液Ｍの原料液としてのＢ液を供給するＢ液供給部６１ｂとを有している。めっき液供給部６１は、補助的構成要素として、ノズル７０に洗浄液を供給する洗浄液供給部６１ｒと、ノズル７０にＮ２ガス（窒素ガス）を供給するためのＮ２ガス供給部６１ｎとを有している。 The plating solution supply unit 61 has a nozzle 70 that ejects plating solution M onto the wafer W, an A-liquid supply unit 61a that supplies A-liquid as a raw material liquid for plating solution M to the nozzle 70, and a B-liquid supply unit 61b that supplies B-liquid as a raw material liquid for plating solution M to the nozzle 70. As auxiliary components, the plating solution supply unit 61 has a cleaning solution supply unit 61r that supplies a cleaning solution to the nozzle 70, and an N2 gas supply unit 61n that supplies N2 gas (nitrogen gas) to the nozzle 70.

Ａ液供給部６１ａは、Ａ液供給源６１１ａと、図中に概略的に示された流れ調整機器類（開閉弁、流量制御弁、流量計等を意味する。以下同じ。）６１２ａが介設されたＡ液供給ライン６１３ａと、を備える。Ａ液供給源６１１ａはＡ液を貯留するタンクであってよい。Ａ液供給源６１１ａから、Ａ液供給ライン６１３ａに設けられた流れ調整機器類６１２ａにより制御された流量でＡ液がノズル７０に供給される。 The A liquid supply unit 61a includes an A liquid supply source 611a and an A liquid supply line 613a with flow control devices (which means on-off valves, flow control valves, flow meters, etc.; the same applies below) 612a, which are shown diagrammatically in the figure. The A liquid supply source 611a may be a tank that stores A liquid. A liquid is supplied to the nozzle 70 from the A liquid supply source 611a at a flow rate controlled by the flow control devices 612a provided on the A liquid supply line 613a.

Ｂ液供給部６１ｂは、Ｂ液供給源６１１ｂと、図中に概略的に示された流れ調整機器類６１２ｂが介設されたＢ液供給ライン６１３ｂとを備える。Ｂ液供給源６１１ｂはＢ液を貯留するタンクであってよい。Ｂ液供給源６１１ｂから、Ｂ液供給ライン６１３ｂに設けられた流れ調整機器類６１２ｂにより制御された流量でＢ液がノズル７０に供給される。 The B liquid supply unit 61b includes a B liquid supply source 611b and a B liquid supply line 613b with flow control devices 612b, which are shown in a schematic manner in the figure. The B liquid supply source 611b may be a tank for storing B liquid. The B liquid supply source 611b supplies B liquid to the nozzle 70 at a flow rate controlled by the flow control devices 612b provided on the B liquid supply line 613b.

Ａ液は、錯化状体の金属イオン、錯化剤、ｐＨ調整剤、添加剤等を混合することにより形成される。Ａ液の作製時には、上記構成成分の混合比率を精密に制御する必要がある。このため、Ａ液は、比較的大型のタンクにより予め調整される。Ｂ液は還元剤である。Ｂ液をＡ液に混合することにより、Ａ液とＢ液との反応が徐々に進行し、析出が始まる（めっき液が活性化される）。Ａ液とＢ液との混合液を例えば６０～９５℃程度の温度（材料により変わる）に加熱することにより、より活性化が進み、十分な析出速度で無電解めっきを行える状態となる。この状態で、ウエハＷにめっき液Ｍを供給することが好ましい。 Liquid A is formed by mixing metal ions in a complexed form, a complexing agent, a pH adjuster, additives, etc. When preparing Liquid A, it is necessary to precisely control the mixing ratio of the above components. For this reason, Liquid A is prepared in advance in a relatively large tank. Liquid B is a reducing agent. By mixing Liquid B with Liquid A, the reaction between Liquid A and Liquid B gradually progresses and precipitation begins (the plating solution is activated). By heating the mixture of Liquid A and Liquid B to a temperature of, for example, about 60 to 95°C (varies depending on the material), activation progresses further, and the state becomes one in which electroless plating can be performed at a sufficient precipitation speed. In this state, it is preferable to supply plating solution M to the wafer W.

Ａ液とＢ液とを混合した後は析出が時間経過とともに進行するため、混合液（めっき液Ｍ）を長期間保存することはできない。このため、混合液は混合後速やかに使用することが望ましい。後に詳細に説明するが、本実施形態においては、ウエハＷへの吐出の直前に、Ａ液とＢ液とがノズル７０内で混合される。 After mixing liquid A and liquid B, precipitation progresses over time, so the mixed liquid (plating liquid M) cannot be stored for a long period of time. For this reason, it is desirable to use the mixed liquid promptly after mixing. As will be explained in detail later, in this embodiment, liquid A and liquid B are mixed inside nozzle 70 immediately before being discharged onto wafer W.

Ａ液とＢ液とを混合することにより得られるめっき液Ｍ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Ｍは、コバルト（Ｃｏ）イオン、ニッケル（Ｎｉ）イオン、タングステン（Ｗ）イオン等の金属イオンと、次亜リン酸、ジメチルアミンボラン等の還元剤とを含有する。なお、自己触媒型（還元型）無電解めっきでは、めっき液Ｍ中の金属イオンが、めっき液Ｍ中の還元剤の酸化反応で放出される電子によって還元されることにより、金属として析出し、金属膜（めっき膜）が形成される。めっき液Ｍは、添加剤等を含有していてもよい。 The plating solution M obtained by mixing the A and B solutions is a plating solution for autocatalytic (reducing) electroless plating. The plating solution M contains metal ions such as cobalt (Co) ions, nickel (Ni) ions, and tungsten (W) ions, and reducing agents such as hypophosphorous acid and dimethylamine borane. In autocatalytic (reducing) electroless plating, the metal ions in the plating solution M are reduced by electrons released in the oxidation reaction of the reducing agent in the plating solution M, and are precipitated as metal to form a metal film (plating film). The plating solution M may contain additives, etc.

めっき液Ｍを使用しためっき処理により生じる金属膜（めっき層）としては、例えば、ＣｏＢ、ＣｏＰ、ＣｏＷＰ、ＣｏＷＢ、ＣｏＷＢＰ、ＮｉＷＢ、ＮｉＢ、ＮｉＷＰ、ＮｉＷＢＰ等が挙げられる。金属膜（めっき層）中のＰは、Ｐを含む還元剤（例えば次亜リン酸）に由来し、めっき膜中のＢは、Ｂを含む還元剤（例えばジメチルアミンボラン）に由来する。 Metal films (plating layers) produced by plating using plating solution M include, for example, CoB, CoP, CoWP, CoWB, CoWBP, NiWB, NiB, NiWP, and NiWBP. The P in the metal film (plating layer) is derived from a reducing agent containing P (e.g., hypophosphorous acid), and the B in the plating film is derived from a reducing agent containing B (e.g., dimethylamine borane).

洗浄液供給部６１ｒは、洗浄液供給源６１１ｒと、図中に概略的に示された流れ調整機器類６１２ｒが介設された洗浄液供給ライン６１３ｒとを備える。洗浄液供給源６１１ｒは洗浄液を貯留するタンクであってよい。洗浄液供給源６１１ｒから、洗浄液供給ライン６１３ｒに設けられた流れ調整機器類６１２ｒにより制御された流量で洗浄液がノズル７０に供給される。 The cleaning liquid supply unit 61r includes a cleaning liquid supply source 611r and a cleaning liquid supply line 613r with flow control devices 612r, which are shown in a schematic diagram in the figure. The cleaning liquid supply source 611r may be a tank that stores the cleaning liquid. The cleaning liquid is supplied to the nozzle 70 from the cleaning liquid supply source 611r at a flow rate controlled by the flow control devices 612r provided in the cleaning liquid supply line 613r.

洗浄液はノズル７０を洗浄するためのものであり、例えばＤＩＷ等からなるリンス液、リンゴ酸、塩酸、ＳＰＭ（硫酸過水）、ＳＣ１（アンモニア過水）などが例示される。複数種類の洗浄液が用いられる場合には、複数の洗浄液供給源６１１ｒおよび複数の洗浄液供給ライン６１３ｒを設けることができる。 The cleaning liquid is for cleaning the nozzle 70, and examples of the cleaning liquid include a rinse liquid such as DIW, malic acid, hydrochloric acid, SPM (sulfuric acid/hydrogen peroxide), and SC1 (ammonia/hydrogen peroxide). When multiple types of cleaning liquid are used, multiple cleaning liquid supply sources 611r and multiple cleaning liquid supply lines 613r can be provided.

Ｎ２ガス供給部６１ｎは、Ｎ２ガス供給源６１１ｎと、図中に概略的に示された流れ調整機器類６１２ｎが介設されたＮ２ガス供給ライン６１３ｎとを備える。Ｎ２ガス供給源６１１ｎは半導体製造工場の工場用力であってよい。Ｎ２ガス供給源６１１ｎから、Ｎ２ガス供給ライン６１３ｎに設けられた流れ調整機器類６１２ｎにより制御された流量でＮ２ガスがノズル７０に供給される。ノズル７０に供給されるガスはＮ２ガスに限定されず、他の不活性ガスを用いることもできる。 The N2 gas supply unit 61n includes an N2 gas supply source 611n and an N2 gas supply line 613n with flow control devices 612n, which are shown in the figure. The N2 gas supply source 611n may be a factory utility of a semiconductor manufacturing factory. N2 gas is supplied to the nozzle 70 from the N2 gas supply source 611n at a flow rate controlled by the flow control devices 612n provided on the N2 gas supply line 613n. The gas supplied to the nozzle 70 is not limited to N2 gas, and other inert gases may be used.

ノズル７０は、ノズル移動機構５４に連結されている。ノズル移動機構５４は、先端にノズル７０を担持するアーム５４１と、アーム５４１を鉛直軸線周りに旋回させるとともに昇降させる旋回昇降機構５４３とを有する。ノズル移動機構５４は、ノズル７０を、スピンチャック５２に保持されたウエハＷの中心の上方の位置とウエハＷの周縁の上方の位置との間で移動させることができる。ノズル移動機構５４は、ノズル７０を、カップ５７の水平方向外側にある待機位置（ホームポジション）まで移動させることもできる。 The nozzle 70 is connected to the nozzle movement mechanism 54. The nozzle movement mechanism 54 has an arm 541 that carries the nozzle 70 at its tip, and a pivoting and lifting mechanism 543 that pivots the arm 541 about a vertical axis and raises and lowers it. The nozzle movement mechanism 54 can move the nozzle 70 between a position above the center of the wafer W held by the spin chuck 52 and a position above the periphery of the wafer W. The nozzle movement mechanism 54 can also move the nozzle 70 to a standby position (home position) that is horizontally outside the cup 57.

ノズル移動機構５４は、ノズル７０を水平方向に並進運動させるように構成されていてもよい。 The nozzle movement mechanism 54 may be configured to translate the nozzle 70 in a horizontal direction.

処理ユニット１６には、さらに、スピンチャック５２に保持されたウエハＷに、触媒液Ｋ１、洗浄液Ｋ２及びリンス液Ｋ３をそれぞれ供給する触媒液供給部（触媒付与部）５５ａ、洗浄液供給部５５ｂ及びリンス液供給部５５ｃが設けられている。 The processing unit 16 is further provided with a catalyst liquid supply section (catalyst application section) 55a, a cleaning liquid supply section 55b, and a rinsing liquid supply section 55c, which respectively supply a catalyst liquid K1, a cleaning liquid K2, and a rinsing liquid K3 to the wafer W held on the spin chuck 52.

触媒液供給部（触媒付与部）５５ａは、スピンチャック５２に保持されたウエハＷに対して、触媒液Ｋ１を吐出するノズル５５１ａと、ノズル５５１ａに触媒液Ｋ１を供給する触媒液供給源５５２ａとを備える。触媒液供給源５５２ａは、触媒液Ｋ１を貯留するタンクであってよい。ノズル５５１ａには、触媒液供給源５５２ａから、図中に概略的に示された流れ調整機器類５５３ａが介設された供給ライン５５４ａを通じて、触媒液Ｋ１が供給される。 The catalyst liquid supply unit (catalyst application unit) 55a includes a nozzle 551a that ejects catalyst liquid K1 onto the wafer W held by the spin chuck 52, and a catalyst liquid supply source 552a that supplies catalyst liquid K1 to the nozzle 551a. The catalyst liquid supply source 552a may be a tank that stores catalyst liquid K1. The catalyst liquid K1 is supplied to the nozzle 551a from the catalyst liquid supply source 552a through a supply line 554a in which flow control devices 553a, which are shown diagrammatically in the figure, are interposed.

洗浄液供給部５５ｂは、スピンチャック５２に保持されたウエハＷに対して、洗浄液Ｋ２を吐出するノズル５５１ｂと、ノズル５５１ｂに洗浄液Ｋ２を供給する洗浄液供給源５５２ｂとを備える。洗浄液供給源５５２ｂは洗浄液Ｋ２を貯留するタンクであってよい。ノズル５５１ｂには、洗浄液供給源５５２ｂから、図中に概略的に示された流れ調整機器類５５３ｂが介設された供給ライン５５４ｂを通じて、洗浄液Ｋ２が供給される。 The cleaning liquid supply unit 55b includes a nozzle 551b that ejects cleaning liquid K2 onto the wafer W held by the spin chuck 52, and a cleaning liquid supply source 552b that supplies cleaning liquid K2 to the nozzle 551b. The cleaning liquid supply source 552b may be a tank that stores cleaning liquid K2. The cleaning liquid K2 is supplied to the nozzle 551b from the cleaning liquid supply source 552b through a supply line 554b in which flow control devices 553b, which are shown diagrammatically in the figure, are interposed.

リンス液供給部５５ｃは、スピンチャック５２に保持されたウエハＷに対して、リンス液Ｋ３を吐出するノズル５５１ｃと、ノズル５５１ｃにリンス液Ｋ３を供給するリンス液供給源５５２ｃとを備える。リンス液供給源５５２ｃは、リンス液Ｋ３を貯留するタンクであってよい。ノズル５５１ｃには、リンス液供給源５５２ｃから、図中に概略的に示された流れ調整機器類５５３ｃが介設された供給ライン５５４ｃを通じて、リンス液Ｋ３が供給される。 The rinse liquid supply unit 55c includes a nozzle 551c that ejects rinse liquid K3 onto the wafer W held on the spin chuck 52, and a rinse liquid supply source 552c that supplies rinse liquid K3 to the nozzle 551c. The rinse liquid supply source 552c may be a tank that stores rinse liquid K3. Rinse liquid K3 is supplied to the nozzle 551c from the rinse liquid supply source 552c through a supply line 554c in which flow control devices 553c, which are shown diagrammatically in the figure, are interposed.

触媒液Ｋ１は、めっき液Ｍ中の還元剤の酸化反応に対して触媒活性を有する金属イオンを含有する。無電解めっき処理において、めっき液Ｍ中の金属イオンの析出が開始されるためには、初期皮膜表面（すなわち、基板の被めっき面）がめっき液Ｍ中の還元剤の酸化反応に対して十分な触媒活性を有することが必要である。このような触媒としては、例えば、鉄族元素（Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ）、白金属元素（Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ）、Ｃｕ、Ａｇ又はＡｕを含むものが挙げられる。触媒活性を有する金属膜の形成は、置換反応により生じる。置換反応では、ウエハＷの被めっき面を構成する材料が還元剤となり、触媒液Ｋ１中の金属イオン（例えばＰｄイオン）が、基板の被めっき面上に還元析出する。 The catalytic solution K1 contains metal ions that have catalytic activity against the oxidation reaction of the reducing agent in the plating solution M. In electroless plating, in order for the deposition of metal ions in the plating solution M to begin, it is necessary for the initial film surface (i.e., the surface of the substrate to be plated) to have sufficient catalytic activity against the oxidation reaction of the reducing agent in the plating solution M. Examples of such catalysts include those containing iron group elements (Fe, Co, Ni), platinum group elements (Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt), Cu, Ag, or Au. The formation of a metal film having catalytic activity occurs through a substitution reaction. In the substitution reaction, the material that constitutes the surface to be plated of the wafer W becomes a reducing agent, and the metal ions (e.g., Pd ions) in the catalytic solution K1 are reduced and precipitated on the surface to be plated of the substrate.

洗浄液Ｋ２としては、例えば、ギ酸、リンゴ酸、コハク酸、クエン酸、マロン酸等の有機酸、基板の被めっき面を腐食させない程度の濃度に希釈されたフッ化水素酸（ＤＨＦ）（フッ化水素の水溶液）等を使用することができる。 Examples of cleaning solution K2 that can be used include organic acids such as formic acid, malic acid, succinic acid, citric acid, and malonic acid, and hydrofluoric acid (DHF) (aqueous solution of hydrogen fluoride) diluted to a concentration that does not corrode the surface of the substrate to be plated.

リンス液Ｋ３としては、例えば、純水（ＤＩＷ）等を使用することができる。 As the rinse liquid K3, for example, deionized water (DIW) can be used.

処理ユニット１６は、ノズル５５１ａ～５５１ｃを駆動するノズル移動機構５６を有する。ノズル移動機構５６は、先端にノズル５５１ａ～５５１ｃを担持するノズル保持部５６２を備えたノズルアーム５６１と、ノズルアーム５６１を鉛直軸線周りに旋回させるとともに昇降させる旋回昇降機構５６３とを有する。ノズル移動機構５６は、ノズル５５１ａ～５５１ｃを、スピンチャック５２に保持されたウエハＷの中心の上方の位置とウエハＷの周縁の上方の位置との間で移動させることができ、さらには、平面視で後述するカップ５７の外側にある待機位置（ホームポジション）まで移動させることができる。図示された実施形態においては、ノズル５５１ａ～５５１ｃは共通のアームにより保持されているが、それぞれ別々のアームに保持されて独立して移動できるようになっていてもよい。ノズル移動機構５４は、ノズル５５１ａ～５５１ｃを並進運動させるように構成されていてもよい。 The processing unit 16 has a nozzle moving mechanism 56 that drives the nozzles 551a to 551c. The nozzle moving mechanism 56 has a nozzle arm 561 equipped with a nozzle holding part 562 that carries the nozzles 551a to 551c at its tip, and a rotating and lifting mechanism 563 that rotates the nozzle arm 561 around a vertical axis and raises and lowers it. The nozzle moving mechanism 56 can move the nozzles 551a to 551c between a position above the center of the wafer W held by the spin chuck 52 and a position above the periphery of the wafer W, and can also move them to a standby position (home position) outside the cup 57 described later in a plan view. In the illustrated embodiment, the nozzles 551a to 551c are held by a common arm, but they may be held by separate arms and moved independently. The nozzle moving mechanism 54 may be configured to translate the nozzles 551a to 551c.

スピンチャック５２の周囲には、カップ５７が配置されている。カップ５７は、ウエハＷから飛散した各種処理液（例えば、めっき液、洗浄液、リンス液等）を受け止めてチャンバ５１の外部に排出する。カップ５７は、カップ５７を上下方向に駆動させる昇降機構５８を有している。カップ５７の高さ位置を変化させることにより、ウエハＷから飛散した液の排出先を変更することができる。 A cup 57 is arranged around the spin chuck 52. The cup 57 receives various processing liquids (e.g., plating liquid, cleaning liquid, rinsing liquid, etc.) that have splashed from the wafer W and discharges them outside the chamber 51. The cup 57 has a lifting mechanism 58 that drives the cup 57 in the vertical direction. By changing the height position of the cup 57, the discharge destination of the liquid that has splashed from the wafer W can be changed.

次に、ノズル７０の構成について図３～図７を参照して説明する。 Next, the configuration of the nozzle 70 will be described with reference to Figures 3 to 7.

図３は、ホームポジションにあるノズル７０を示している。ホームポジションにあるノズル７０にあるノズル７０の近傍には、ダミーディスペンスポート（「排液バス」とも呼ばれる）８０および加熱装置８２が設けられている。ダミーディスペンスポート８０は、ノズル７０から受け取った液の種類に応じて排出先を切り替える切替機構８１を有していてもよい。 Figure 3 shows the nozzle 70 in the home position. A dummy dispense port (also called a "drain bath") 80 and a heating device 82 are provided near the nozzle 70 in the home position. The dummy dispense port 80 may have a switching mechanism 81 that switches the discharge destination depending on the type of liquid received from the nozzle 70.

ノズル７０は、ノズルブロック（ノズル本体）７１を有している。ノズルブロック７１は例えば全体として概ね立方体形状に形成することができる。ノズルブロック７１内には概ね球形の混合室（混合部）７２が形成されている。混合室７２を球形とすることにより、混合室７２内の圧力上昇によりノズルブロック７１が破損する可能性を低くすることができる。さらに、混合室７２を球形とすることにより、混合室７２の洗浄が容易となる。また、混合室７２を球形とすることにより、熱対流がスムーズに行われるためＡ液とＢ液とが混じりやすくなるという利点もある。 The nozzle 70 has a nozzle block (nozzle body) 71. The nozzle block 71 can be formed, for example, into a generally cubic shape overall. A generally spherical mixing chamber (mixing section) 72 is formed within the nozzle block 71. By making the mixing chamber 72 spherical, the possibility of the nozzle block 71 being damaged by a pressure increase within the mixing chamber 72 can be reduced. Furthermore, by making the mixing chamber 72 spherical, cleaning of the mixing chamber 72 becomes easier. Another advantage of making the mixing chamber 72 spherical is that thermal convection is smooth, making it easier for liquid A and liquid B to mix.

ノズルブロック７１には、Ａ液ポート７１ａと、Ｂ液ポート７１ｂと、洗浄液ポート７１ｒと、Ｎ２ガス（窒素ガス）ポート７１ｎと、吐出ポート（ノズルの吐出口）７１ｄと、排出ポート７１ｅとが設けられており、これらのポートは混合室７２に連通している。 The nozzle block 71 is provided with an A liquid port 71a, a B liquid port 71b, a cleaning liquid port 71r, an N2 gas (nitrogen gas) port 71n, a discharge port (nozzle outlet) 71d, and a discharge port 71e, which are connected to the mixing chamber 72.

Ａ液ポート７１ａには、Ａ液供給ライン６１３ａが接続されている。Ａ液供給ライン６１３ａには、Ａ液供給ライン６１３ａから液を抜くためのドレンライン７１１ａが接続されている。Ａ液供給ライン６１３ａおよびドレンラインに７１１ａには開閉弁６１４ａ，７１２ａがそれぞれ介設されている。開閉弁６１４ａは、前述した流れ調整機器類６１２ａの一つである。 The A liquid supply line 613a is connected to the A liquid port 71a. The A liquid supply line 613a is connected to a drain line 711a for draining the liquid from the A liquid supply line 613a. On-off valves 614a and 712a are provided on the A liquid supply line 613a and the drain line 711a, respectively. The on-off valve 614a is one of the flow adjustment devices 612a mentioned above.

Ｂ液ポート７１ｂには、Ｂ液供給ライン６１３ｂが接続されている。Ｂ液供給ライン６１３ｂには、Ｂ液供給ライン６１３ｂから液を抜くためのドレンライン７１１ｂが接続されている。Ｂ液供給ライン６１３ｂおよびドレンラインに７１１ｂには開閉弁６１４ｂ，７１２ｂがそれぞれ介設されている。開閉弁６１４ｂは、前述した流れ調整機器類６１２ｂの一つである。 The B liquid port 71b is connected to a B liquid supply line 613b. A drain line 711b is connected to the B liquid supply line 613b to drain the liquid from the B liquid supply line 613b. Opening and closing valves 614b and 712b are provided on the B liquid supply line 613b and the drain line 711b, respectively. The opening and closing valve 614b is one of the flow control devices 612b mentioned above.

洗浄液ポート７１ｒには、洗浄液供給ライン６１３ｒが接続されている。洗浄液供給ライン６１３ｒには、洗浄液供給ライン６１３ｒから液を抜くためのドレンライン７１１ｒが接続されている。洗浄液供給ライン６１３ｒおよびドレンラインに７１１ｒには開閉弁６１４ｒ，７１２ｒがそれぞれ介設されている。開閉弁６１４ｒは、前述した流れ調整機器類６１２ｒの一つである。洗浄液としては、リンゴ酸、塩酸、ＳＣ１（アンモニア過水）、ＤＩＷ（純水）などが例示される。 A cleaning liquid supply line 613r is connected to the cleaning liquid port 71r. A drain line 711r is connected to the cleaning liquid supply line 613r to drain the liquid from the cleaning liquid supply line 613r. Open/close valves 614r, 712r are provided on the cleaning liquid supply line 613r and the drain line 711r, respectively. The open/close valve 614r is one of the flow adjustment devices 612r mentioned above. Examples of cleaning liquids include malic acid, hydrochloric acid, SC1 (ammonia hydrogen peroxide), and DIW (pure water).

洗浄液として、ＳＰＭ（硫酸過水）を混合室７２に供給できるようにしてもよい。この場合、好ましくは、洗浄液ポート７１ｒと同様の構成の洗浄液ポート７１ｓがノズルブロック７１に設けられ、そこに流れ調整機器類が介設されたＳＰＭ供給ラインを介してＳＰＭが制御された流量で供給される。 As the cleaning liquid, SPM (sulfuric acid/hydrogen peroxide) may be supplied to the mixing chamber 72. In this case, preferably, a cleaning liquid port 71s having a configuration similar to that of the cleaning liquid port 71r is provided in the nozzle block 71, and SPM is supplied at a controlled flow rate through an SPM supply line having flow control devices interposed therein.

ＳＰＭを、Ａ液を調整するＡ液タンク（図示せず）に供給できるようにしてもよい。ＳＰＭはＡ液タンクを洗浄することもできる。また、Ａ液タンク（６１１ａ）からＡ液供給ライン６１３ａを介してＡ液ポート７１ａにＳＰＭを供給することによっても、Ａ液供給ライン６１３ａおよび混合室７２を洗浄することができる。 The SPM may be supplied to an A liquid tank (not shown) that adjusts the A liquid. The SPM can also be used to clean the A liquid tank. The A liquid supply line 613a and the mixing chamber 72 can also be cleaned by supplying SPM from the A liquid tank (611a) to the A liquid port 71a via the A liquid supply line 613a.

Ｎ２ガスポート７１ｎには、Ｎ２ガス供給ライン６１３ｎが接続されている。Ｎ２ガス供給ライン６１３ｎには、開閉弁６１４ｎが介設されている。開閉弁６１４ｎは、前述した流れ調整機器類６１２ｎの一つである。 An N2 gas supply line 613n is connected to the N2 gas port 71n. An on-off valve 614n is provided in the N2 gas supply line 613n. The on-off valve 614n is one of the flow control devices 612n described above.

吐出ポート７１ｄすなわち吐出部は、混合室７２内で生成されためっき液ＭをウエハＷに吐出するために設けられている。吐出ポート７１ｄは、混合室７２の底部に設けられている。 The discharge port 71d, i.e., the discharge portion, is provided to discharge the plating solution M generated in the mixing chamber 72 onto the wafer W. The discharge port 71d is provided at the bottom of the mixing chamber 72.

排出ポート７１ｅには、排出ライン７１１ｅが接続されている。排出ライン７１１ｅは、途中で圧抜きライン７１２ｅおよび排液ライン７１３ｅに分岐している。圧抜きライン７１２ｅには、リリーフ弁７１４ｅが設けられている。排液ライン７１３ｅには開閉弁７１５ｅが設けられている。 The discharge port 71e is connected to a discharge line 711e. The discharge line 711e branches into a depressurization line 712e and a drainage line 713e. The depressurization line 712e is provided with a relief valve 714e. The drainage line 713e is provided with an on-off valve 715e.

開閉弁７１５ｅは、例えばノズル７０の洗浄時に混合室７２内から洗浄液等の液体を排出するときに開かれる。リリーフ弁７１４ｅは、混合室７２内の圧力が過大になったときに、ノズルブロック７１が破損することを防止するために設けられている。 The on-off valve 715e is opened, for example, when discharging liquid such as cleaning liquid from the mixing chamber 72 during cleaning of the nozzle 70. The relief valve 714e is provided to prevent the nozzle block 71 from being damaged when the pressure in the mixing chamber 72 becomes excessive.

排出ポート７１ｅは、混合室７２の頂部に設けることが好ましい。そうすることにより、混合室７２内の液位に関わらず混合室７２内のガスを確実に排出することができる。また、洗浄時に、洗浄時において混合室７２の内壁面に洗い残しが生じることを防止することができる。 The discharge port 71e is preferably provided at the top of the mixing chamber 72. This allows the gas in the mixing chamber 72 to be discharged reliably regardless of the liquid level in the mixing chamber 72. In addition, this prevents the inner wall surface of the mixing chamber 72 from being left unwashed during cleaning.

混合室７２内を満たす液（めっき液）の表面張力を考慮しつつ排出ポート７１ｅの内径（排出ポート７１ｅの出口の内径）を適切に設定することにより、混合室７２内に所定液位の液が存在しているときにも、排出ポート７１ｅからの液の垂れ落ちを防止することができる。しかしながら、排出ポート７１ｅに開閉弁を設けてもよく、あるいは排出ポート７１ｅを開閉するキャップを設けてもよい。 By appropriately setting the inner diameter of the discharge port 71e (the inner diameter of the outlet of the discharge port 71e) while taking into consideration the surface tension of the liquid (plating liquid) filling the mixing chamber 72, it is possible to prevent the liquid from dripping from the discharge port 71e even when a predetermined liquid level is present in the mixing chamber 72. However, an opening/closing valve may be provided in the discharge port 71e, or a cap for opening and closing the discharge port 71e may be provided.

なお、液（Ａ液等）を混合室７２に送り込むときに、混合室７２の内圧が上昇することにより液を混合室７２に送り込むことが困難となる場合がある。この場合、混合室７２の圧抜きが必要となる。圧抜きは、開閉弁７１５ｅを開くことにより行うことができる。これに代えて、リリーフ弁７１４ｅの設定圧力が可変であるならば、液を混合室７２に供給するときの設定圧力（液供給を可能とする程度に低い値）と、混合室７２内の液を加熱するときの設定圧力（ノズルブロック７１の破損防止を目的とする高い値）とを変更してもよい。 When liquid (such as liquid A) is fed into the mixing chamber 72, the internal pressure of the mixing chamber 72 may rise, making it difficult to feed the liquid into the mixing chamber 72. In this case, it is necessary to depressurize the mixing chamber 72. Depressurization can be achieved by opening the on-off valve 715e. Alternatively, if the set pressure of the relief valve 714e is variable, the set pressure when supplying liquid to the mixing chamber 72 (a low value that allows liquid supply) and the set pressure when heating the liquid in the mixing chamber 72 (a high value intended to prevent damage to the nozzle block 71) may be changed.

混合室７２における液の混合（特にＡ液とＢ液との混合）を促進するために、循環ポンプ９０（例えばレビトロポンプ）を設けてもよい。この場合、混合室７２には入口ポート９１および出口ポート９２が設けられ、入口ポート９１と出口ポート９２とを結ぶ循環管路９３に、循環ポンプ９０が介設される。入口ポート９１および出口ポート９２は、前述したポート７１ａ，７１ｂ，７１ｒなどと同様の構成とすることができる。入口ポート９１および出口ポート９２は、混合室７２内に死水域が生じ無いように、互いに十分に離れた位置に設けることが好ましい。 A circulation pump 90 (e.g., a revitro pump) may be provided to promote the mixing of the liquids (particularly the mixing of liquid A and liquid B) in the mixing chamber 72. In this case, an inlet port 91 and an outlet port 92 are provided in the mixing chamber 72, and the circulation pump 90 is interposed in a circulation line 93 connecting the inlet port 91 and the outlet port 92. The inlet port 91 and the outlet port 92 may be configured in the same manner as the above-mentioned ports 71a, 71b, 71r, etc. It is preferable that the inlet port 91 and the outlet port 92 are provided at positions sufficiently apart from each other so that no dead water area is created in the mixing chamber 72.

ダミーディスペンスポート８０は、ホームポジションに位置するノズル７０の吐出ポート７１ｄの真下に位置し、ノズル７０から吐出される液を受け、工場排液系に流すことができるように構成されている。 The dummy dispense port 80 is located directly below the discharge port 71d of the nozzle 70 located in the home position, and is configured to receive the liquid discharged from the nozzle 70 and discharge it into the factory wastewater system.

加熱装置８２は、ランプ、例えば赤外線ランプからなり、ホームポジションに位置するノズル７０の下半部を加熱するに適した位置に配置されている。図示例では、概ね立方体に形成されたノズルブロック７１の下側角部が面取りされて斜め下方を向いた面７４が形成され、面７４に赤外線が概ね鉛直に入射するように加熱装置８２が配置されている。加熱装置８２は、ノズルブロック７１の材料（例えば、グラファイト、Ｎｉ、Ａｌ）を効率良く加熱することができるような波長の光を照射する。 The heating device 82 is a lamp, for example an infrared lamp, and is positioned in a position suitable for heating the lower half of the nozzle 70 located at the home position. In the illustrated example, the lower corners of the nozzle block 71, which is formed in a roughly cubic shape, are chamfered to form a surface 74 facing diagonally downward, and the heating device 82 is positioned so that infrared rays are incident on the surface 74 roughly vertically. The heating device 82 irradiates light with a wavelength that can efficiently heat the material of the nozzle block 71 (for example, graphite, Ni, Al).

ノズルブロック７１が加熱装置８２からの加熱光線を透過する材料（例えば、ガラス）から構成されている場合には、加熱光線を良く吸収して発熱するような材料を、面７４の表面に貼り付けてもよい。これに代えて、加熱光線を良く吸収して発熱するような材料を、ノズルブロック７１の面７４と混合室７２との間の領域に埋め込んでもよい。加熱装置８２が混合室７２内の液（つまりめっき液）を直接加熱してもよい。この場合、めっき液を直接的に効率良く加熱することができる波長の光を照射する加熱装置８２を設けることができる。 If the nozzle block 71 is made of a material (e.g., glass) that transmits the heating light from the heating device 82, a material that absorbs the heating light well and generates heat may be attached to the surface of the face 74. Alternatively, a material that absorbs the heating light well and generates heat may be embedded in the area between the face 74 of the nozzle block 71 and the mixing chamber 72. The heating device 82 may directly heat the liquid (i.e., the plating solution) in the mixing chamber 72. In this case, a heating device 82 may be provided that irradiates light with a wavelength that can directly and efficiently heat the plating solution.

ヒーター、例えば抵抗加熱ヒーター８３によりノズルブロック７１あるいは混合室７２内の液を加熱してもよい。抵抗加熱ヒーター８３は、ノズルブロック７１の外面上に設けてもよく、ノズルブロック７１に埋め込んでもよい。このようにノズルブロック７１に加熱デバイスを設けることにより、ノズル７０がホームポジションから離れたときにも、めっき液を所望の温度に維持することが容易となる。抵抗加熱ヒーターを吐出ポート７１ｄの周囲に設けてもよい。ノズルブロック７１が十分な保温性を有しているなら、ノズルブロック７１にヒーターを設けなくてもよい。 The liquid in the nozzle block 71 or the mixing chamber 72 may be heated by a heater, for example, a resistance heater 83. The resistance heater 83 may be provided on the outer surface of the nozzle block 71, or may be embedded in the nozzle block 71. By providing a heating device in the nozzle block 71 in this manner, it becomes easier to maintain the plating liquid at a desired temperature even when the nozzle 70 is away from the home position. A resistance heater may be provided around the discharge port 71d. If the nozzle block 71 has sufficient heat retention, it is not necessary to provide a heater in the nozzle block 71.

ノズル７０の混合室７２内には、１枚のウエハＷを処理する毎に、Ａ液およびＢ液を原料としてめっき液Ｍが生成される。以下、図４～図１０を参照して、１枚のウエハＷを処理する毎にノズル７０にて実行される１サイクルの手順について説明する。なお、図４～図５および図７～図１０において、黒く塗りつぶされた開閉弁は閉じた状態にあり、黒く塗りつぶされていない開閉弁は開かれた状態にある。リリーフ弁７１４ｅは、黒く塗りつぶされていないが、通常時は常に閉じており、混合室７２内の圧力が閾値を超えた場合にのみ開くことは言うまでもない。また、図４～図５および図７～図１０において、太い矢印がその時に流れている流体を示している。 In the mixing chamber 72 of the nozzle 70, plating solution M is produced using liquids A and B as raw materials each time a wafer W is processed. Below, with reference to Figures 4 to 10, the procedure of one cycle executed by the nozzle 70 each time a wafer W is processed will be described. Note that in Figures 4 to 5 and 7 to 10, the on-off valves painted black are in a closed state, and the on-off valves not painted black are in an open state. Although the relief valve 714e is not painted black, it is of course always closed under normal circumstances and opens only when the pressure in the mixing chamber 72 exceeds a threshold value. Also, in Figures 4 to 5 and 7 to 10, the thick arrows indicate the fluid flowing at that time.

図４～図１０に示される一連の手順が実行されるとき、混合室７２に供給される各種流体（液およびガス）の供給流量は、流れ調整機器類６１２ａ，６１２ｂ，６１２ｒ，６１２ｎに含まれる開閉弁６１４ａ，６１４ｂ，６１４ｒ，６１４ｎおよび流量制御弁（図示せず）などにより、プロセスレシピに定められた条件に従い自動的に制御される。 When the series of steps shown in Figures 4 to 10 are performed, the supply flow rates of the various fluids (liquids and gases) supplied to the mixing chamber 72 are automatically controlled according to the conditions defined in the process recipe by the on-off valves 614a, 614b, 614r, 614n and flow control valves (not shown) included in the flow control devices 612a, 612b, 612r, 612n.

［建浴（めっき液生成）工程］
まず、Ａ液ポート７１ａを介して混合室７２内に予め定められた量のＡ液が供給され（図４）、次に、Ｂ液ポート７１ｂを介して混合室７２内に予め定められた量のＢ液が供給される（図５）。Ａ液とＢ液の混合比は例えば１０：１程度（これには限定されない）である。Ａ液とＢ液は相互拡散のみによっても混じり合うが、後述する対流等によっても混合が促進される。 [Bath make-up (plating solution production) process]
First, a predetermined amount of liquid A is supplied into the mixing chamber 72 through the liquid A port 71a (FIG. 4), and then a predetermined amount of liquid B is supplied into the mixing chamber 72 through the liquid B port 71b (FIG. 5). The mixing ratio of liquid A to liquid B is, for example, about 10:1 (not limited to this). Liquid A and liquid B are mixed together only by mutual diffusion, but mixing is also promoted by convection, which will be described later.

Ｂ液の供給が完了した時点で、混合室７２内におけるＡ液およびＢ液の混合液の液位Ｌｖは、例えば、図５に示すように、Ａ液ポート７１ａ、Ｂ液ポート７１ｂ、洗浄液ポート７１ｒ、Ｎ２ガスポート７１ｎおよび排出ポート７１ｅが混合室７２内に開口する高さ位置よりも低い位置にある。このような液位Ｌｖを実現するために、混合室７２は、１枚のウエハＷの１回の処理において使用されるめっき液の量（例えば１００～２００ｍｌ程度）よりもやや大きい内容積を有していることが好ましい。 When the supply of B liquid is completed, the liquid level Lv of the mixture of A liquid and B liquid in the mixing chamber 72 is, for example, as shown in FIG. 5, lower than the height positions at which the A liquid port 71a, the B liquid port 71b, the cleaning liquid port 71r, the N2 gas port 71n, and the exhaust port 71e open into the mixing chamber 72. In order to achieve such a liquid level Lv, it is preferable that the mixing chamber 72 has an internal volume slightly larger than the amount of plating liquid (e.g., about 100 to 200 ml) used in one processing of one wafer W.

Ａ液ポート７１ａの混合室７２内への出口は、前述した液位Ｌｖよりも高い位置にある。このため、Ａ液供給ライン６１３ａを流れるＡ液中に気泡が混入しても、そのような気泡が混合室７２内で液中に溶解する可能性は低く、また、気泡が混ざった液が吐出ポート７１ｄからウエハＷに吐出される可能性が低くなるという利点がある。 The outlet of the A liquid port 71a into the mixing chamber 72 is located at a position higher than the liquid level Lv described above. Therefore, even if air bubbles are mixed into the A liquid flowing through the A liquid supply line 613a, there is a low possibility that such air bubbles will dissolve in the liquid in the mixing chamber 72, and there is also an advantage in that there is a low possibility that the liquid mixed with air bubbles will be discharged from the discharge port 71d onto the wafer W.

なお、気泡は、Ａ液供給ライン６１３ａ中に設けられたフィルタ（図示せず）を通過するときにＡ液中に混入する場合もあるし、Ａ液の圧力変動（減圧）によりＡ液中に溶け込んでいたガスが析出することにより生じ得る。他の液においても同様の原理で気泡が生じ得る。 In addition, air bubbles may be mixed into Liquid A when it passes through a filter (not shown) installed in Liquid A supply line 613a, or may be generated when gas dissolved in Liquid A precipitates due to pressure fluctuations (reduced pressure) in Liquid A. Air bubbles can also be generated in other liquids due to the same principle.

図示例では、Ｂ液ポート７１ｂの混合室７２内への出口は、混合室７２の下部領域に開口するようになっている。このため、混合室７２の下部に流入したＢ液がノズルブロック７１の加熱により生じる対流（後述）に乗って移動するので、Ａ液とＢ液との混合が促進される。なお、ノズル７０に循環ポンプ９０が接続されているか、あるいは混合室７２内に撹拌子が設置されている場合には、Ｂ液ポート７１ｂの混合室７２内への出口は、Ａ液供給ライン６１３ａの出口と同様の高さ位置に設定してもよい。そうすることにより、Ｂ液に起因する気泡の問題の発生可能性を低下させることができる。 In the illustrated example, the outlet of the B liquid port 71b into the mixing chamber 72 opens into the lower region of the mixing chamber 72. Therefore, the B liquid that flows into the lower part of the mixing chamber 72 moves along with the convection current (described later) generated by the heating of the nozzle block 71, promoting the mixing of the A liquid and the B liquid. If a circulation pump 90 is connected to the nozzle 70 or a stirrer is installed in the mixing chamber 72, the outlet of the B liquid port 71b into the mixing chamber 72 may be set at the same height as the outlet of the A liquid supply line 613a. This reduces the possibility of air bubbles caused by the B liquid.

平面視でＢ液が球（混合室７２）の概ね接線方向に混合室７２内に吐出されるようにＢ液ポート７１ｂを設けることも好ましい（図６参照）。この場合、図６中の矢印で示すように、Ｂ液が混合室７２の壁面に沿って渦を巻くように流れるため、Ｂ液がＡ液との混合が促進される。前述したように循環ポンプ９０が設けられている場合には、循環ポンプ９０を稼働させて混合を促進させることも好ましい。混合の促進のため、マグネティックスターラーのような撹拌子（図示せず）を混合室７２内に配置してもよい。 It is also preferable to provide a liquid B port 71b so that liquid B is discharged into the mixing chamber 72 in a generally tangential direction of the sphere (mixing chamber 72) in a plan view (see FIG. 6). In this case, as shown by the arrow in FIG. 6, liquid B flows in a swirling manner along the wall surface of the mixing chamber 72, promoting mixing of liquid B with liquid A. If a circulation pump 90 is provided as described above, it is also preferable to operate the circulation pump 90 to promote mixing. To promote mixing, a stirrer such as a magnetic stirrer (not shown) may be placed in the mixing chamber 72.

混合室７２内でのＡ液とＢ液との混合を促進するため、混合室７２の内壁に凹凸（図示せず）を設けてもよい。このような凹凸を設けることにより、Ｂ液を混合室７２に注入するときにＢ液に乱流が生じることにより混合が促進される。また、Ａ液とＢ液との混合液Ｍが熱により対流するときにも混合液の流れが不均一となるため混合が促進される。 In order to promote mixing of liquid A and liquid B in the mixing chamber 72, unevenness (not shown) may be provided on the inner wall of the mixing chamber 72. By providing such unevenness, turbulence is generated in liquid B when liquid B is injected into the mixing chamber 72, promoting mixing. In addition, when the mixed liquid M of liquid A and liquid B undergoes convection due to heat, the flow of the mixed liquid becomes uneven, promoting mixing.

次に、図７に示すように、加熱装置８２により、ノズル７０を加熱し、Ａ液およびＢ液の混合液すなわちめっき液Ｍを予め定められた温度に加熱する。このときも、循環ポンプ９０が設けられている場合には、循環ポンプ９０を稼働させて混合室７２内のめっき液Ｍの温度の均一化を図る。撹拌子を稼働させることにより、混合室７２内のめっき液Ｍの温度の均一化を図ることもできる。なお、加熱装置８２によりノズル７０の下半部を加熱することにより、混合室７２内での液の対流（矢印ＣＶを参照）が発生し、Ａ液およびＢ液の混合が促進され、また、混合室７２内での液温度が均一化される。 Next, as shown in FIG. 7, the nozzle 70 is heated by the heater 82, and the mixture of A and B liquids, i.e., the plating liquid M, is heated to a predetermined temperature. At this time, if a circulation pump 90 is provided, the circulation pump 90 is operated to equalize the temperature of the plating liquid M in the mixing chamber 72. The temperature of the plating liquid M in the mixing chamber 72 can also be equalized by operating the stirrer. Note that by heating the lower half of the nozzle 70 by the heater 82, convection of the liquid (see arrow CV) occurs in the mixing chamber 72, promoting the mixing of A and B liquids and equalizing the liquid temperature in the mixing chamber 72.

混合室７２内のめっき液Ｍの温度が上昇すると、蒸気等の発生により混合室７２内の圧力が上昇する。圧力が過度に上昇したときにはリリーフ弁７１４ｅが開き、ノズルブロック７１の破損が防止される。なお、開閉弁７１５ｅは、後述する洗浄時以外の時には閉じている。 When the temperature of the plating solution M in the mixing chamber 72 rises, the pressure in the mixing chamber 72 rises due to the generation of steam, etc. If the pressure rises excessively, the relief valve 714e opens to prevent damage to the nozzle block 71. The opening/closing valve 715e is closed at all times except during cleaning, which will be described later.

［めっき液吐出工程］
混合室７２内のめっき液Ｍの温度が所望の温度で安定したら、ノズル７０をウエハＷの中心部の真上に移動させ、ウエハＷに吐出ポート（ノズルの吐出口）７１ｄからめっき液Ｍを吐出する。このとき、好ましくは開閉弁６１４ａ，７１２ａ，７１５ｅ，６１４ｒ，７１２ｒ，６１４ｂ，７１２ｂが閉じられた状態で、開閉弁６１４ｎが開かれる（図８参照）。これにより混合室７２内にＮ２ガスが送り込まれ、Ｎ２ガスの圧力により吐出ポート７１ｄからめっき液Ｍが押し出される。 [Plating solution discharge process]
When the temperature of the plating solution M in the mixing chamber 72 is stabilized at a desired temperature, the nozzle 70 is moved directly above the center of the wafer W, and the plating solution M is discharged from the discharge port (nozzle outlet) 71d onto the wafer W. At this time, the on-off valve 614n is preferably opened while the on-off valves 614a, 712a, 715e, 614r, 712r, 614b, and 712b are closed (see FIG. 8). As a result, N2 gas is fed into the mixing chamber 72, and the plating solution M is pushed out from the discharge port 71d by the pressure of the N2 gas.

なお、Ｎ２ガスポート７１ｎの混合室７２内への出口は、液位Ｌｖより上にあるため、Ｎ２ガスによりめっき液Ｍがバブリングされることはない。 In addition, since the outlet of the N2 gas port 71n into the mixing chamber 72 is above the liquid level Lv, the plating solution M is not bubbled by the N2 gas.

１枚のウエハＷに対してめっき液Ｍを吐出したら、混合室７２内のめっき液Ｍはほぼ空になる。このとき、吐出されるめっき液Ｍへの泡かみの防止のため、１枚のウエハＷに対してめっき液Ｍの吐出が終了した時点で、めっき液Ｍが混合室７２の底部にわずかに残存するようにしてもよい。 When the plating solution M has been discharged onto one wafer W, the plating solution M in the mixing chamber 72 will be almost empty. At this time, in order to prevent bubbles from forming in the plating solution M being discharged, a small amount of plating solution M may be left at the bottom of the mixing chamber 72 when the plating solution M has been discharged onto one wafer W.

［洗浄工程］
ウエハＷへのめっき液Ｍの吐出が終了したらノズル７０をホームポジションに移動させ、ノズル７０の洗浄が行われる。この洗浄工程の最初に、（各弁をめっき液吐出工程と同じ状態にして）混合室７２内にＮ２ガスを供給して、混合室７２内にある全ての液を、吐出ポート７１ｄからダミーディスペンスポート８０に排出してもよい。 [Cleaning process]
After the discharge of the plating solution M onto the wafer W is completed, the nozzle 70 is moved to the home position, and the nozzle 70 is cleaned. At the beginning of this cleaning step, N2 gas may be supplied into the mixing chamber 72 (with each valve in the same state as in the plating solution discharge step) to discharge all the liquid in the mixing chamber 72 from the discharge port 71d to the dummy dispense port 80.

図９に示すように、開閉弁７１２ｒが閉じた状態で開閉弁６１４ｒが開かれ、混合室７２内に洗浄液が供給される。洗浄液は、混合室７２内を完全に満たすまで供給される。このとき、開閉弁７１５ｅを開いて洗浄液をさらに混合室７２内に供給して、排出ライン７１１ｅおよび排液ライン７１３ｅを介して洗浄液を排出することにより、排出ライン７１１ｅおよび排液ライン７１３ｅを洗浄してもよい。 As shown in FIG. 9, the on-off valve 614r is opened while the on-off valve 712r is closed, and cleaning liquid is supplied into the mixing chamber 72. The cleaning liquid is supplied until the mixing chamber 72 is completely filled. At this time, the on-off valve 715e may be opened to further supply cleaning liquid into the mixing chamber 72, and the cleaning liquid may be discharged through the discharge line 711e and the drainage line 713e, thereby cleaning the discharge line 711e and the drainage line 713e.

次いで、開閉弁７１２ｒおよび開閉弁６１４ｒを閉じた状態で開閉弁６１４ｎを開き、混合室７２にＮ２ガスを供給して、混合室７２内にある洗浄液の全てを混合室７２からダミーディスペンスポート８０に排出する（図１０参照）。上記の操作を複数回繰り返してもよい。 Next, while the on-off valves 712r and 614r are closed, the on-off valve 614n is opened to supply N2 gas to the mixing chamber 72, and all of the cleaning liquid in the mixing chamber 72 is discharged from the mixing chamber 72 to the dummy dispense port 80 (see FIG. 10). The above operation may be repeated multiple times.

複数種類の洗浄液を用いて上記の洗浄を行ってもよい。例えば、最初にリンゴ酸を用いて洗浄を行い、その後に純水を用いて洗浄を行ってもよい。 The above cleaning may be performed using multiple types of cleaning solutions. For example, cleaning may be performed first using malic acid and then using pure water.

Ａ液ポート７１ａおよびその近傍の配管内にＡ液またはめっき液Ｍが残留することを回避したい場合には、混合室７２内を洗浄液で完全に満たした後に、開閉弁６１４ａを閉じかつ開閉弁７１２ａを開いた状態で混合室７２にＮ２ガスを供給することにより、洗浄液をＡ液供給ライン６１３ａおよびドレンライン７１１ａに流してこれらの配管を洗浄してもよい。Ｂ液ポート７１ｂおよびその近傍の配管についても同様の洗浄を行うことができる。 If it is desired to avoid A liquid or plating solution M remaining in the A liquid port 71a and the piping nearby, the mixing chamber 72 may be completely filled with cleaning solution, and then N2 gas may be supplied to the mixing chamber 72 with the on-off valve 614a closed and the on-off valve 712a open, causing the cleaning solution to flow into the A liquid supply line 613a and the drain line 711a to clean these piping. The B liquid port 71b and the piping nearby may also be cleaned in the same manner.

以上によりノズル７０に関連する１サイクルの動作が終了する。 This completes one cycle of operation related to the nozzle 70.

次に、処理ユニット１６で行われるめっき処理に関連する一連の液処理について簡単に説明する。めっき処理は、例えば、半導体ウエハ等のウエハＷに埋め込み配線層を形成すること、あるいはドライエッチングのためのハードマスクを形成することなどを目的として行うことができる。以下に説明する処理は、制御装置４の制御の下で、プロセスレシピに従い自動的に実行される。 Next, a series of liquid processes related to the plating process performed in the processing unit 16 will be briefly described. The plating process can be performed, for example, for the purpose of forming an embedded wiring layer in a wafer W such as a semiconductor wafer, or for the purpose of forming a hard mask for dry etching. The process described below is automatically performed according to a process recipe under the control of the control device 4.

まず、ウエハＷが処理ユニット１６内に搬入され、スピンチャック５２に保持される。 First, the wafer W is loaded into the processing unit 16 and held on the spin chuck 52.

次に、ウエハＷが回転を開始する。洗浄液供給部５５ｂのノズル５５１ｂがウエハＷの中心部の真上に位置し、ノズル５５１ｂからウエハＷに洗浄液Ｋ２が供給され、これにより、ウエハＷに付着した汚染物質がウエハＷから除去される。 Next, the wafer W starts to rotate. The nozzle 551b of the cleaning liquid supply unit 55b is positioned directly above the center of the wafer W, and the cleaning liquid K2 is supplied to the wafer W from the nozzle 551b, thereby removing contaminants adhering to the wafer W from the wafer W.

なお、回転するウエハＷに供給された後に遠心力によりウエハＷの外方に飛散する液は、カップ５７を介して排出される。ウエハＷに供給される液の種類に応じてカップ５７の高さが変化させられ、液は、カップ５７の高さごとにカップ５７外の異なる場所に排出される。 In addition, liquid that is supplied to the rotating wafer W and then scattered outside the wafer W due to centrifugal force is discharged via cup 57. The height of cup 57 is changed according to the type of liquid supplied to the wafer W, and the liquid is discharged to a different location outside cup 57 for each height of cup 57.

次に、引き続きウエハＷを回転させたままで、ウエハＷの中心部の真上に位置するリンス液供給部５５ｃのノズル５５１ｃからリンス液Ｋ３がウエハＷに供給され、これにより、基板上の洗浄液Ｋ２および反応生成物を洗い流すリンス処理がウエハＷに施される。 Next, while continuing to rotate the wafer W, rinsing liquid K3 is supplied to the wafer W from nozzle 551c of the rinsing liquid supply unit 55c located directly above the center of the wafer W, thereby subjecting the wafer W to a rinsing process that washes away the cleaning liquid K2 and reaction products on the substrate.

次に、引き続きウエハＷを回転させたままで、ウエハＷの中心部の真上に位置する触媒液供給部５５ａのノズル５５１ａから触媒液Ｋ１が供給され、これにより、ウエハＷのめっき可能材料部分に対して選択的に触媒（触媒活性を有する金属膜）が付与される。ウエハＷのうち、めっき不可材料部分には実質的に触媒が付与されない。 Next, while continuing to rotate the wafer W, catalyst solution K1 is supplied from the nozzle 551a of the catalyst solution supply unit 55a located directly above the center of the wafer W, thereby selectively applying a catalyst (metal film having catalytic activity) to the plateable material portions of the wafer W. Substantially no catalyst is applied to the non-platable material portions of the wafer W.

めっき不可材料部分を構成する材料としては、ＳｉＯ_２を主成分とする材料が例示される。 An example of a material that constitutes the non-platable material portion is a material containing _SiO2 as a main component.

めっき可能材料部分を構成する材料としては、
（１）ＯＣＨｘ基およびＮＨｘ基のうちの少なくとも一方を含む材料（例えばＳｉＯＣＨ，ＳｉＮ）、
（２）Ｓｉ系材料を主成分とした金属材料（例えばＢまたはＰがドープされたＰｏｌｙ-Ｓｉ、Ｐｏｌｙ－Ｓｉ、Ｓｉ）、および
（３）触媒金属材料を主成分とする材料（Ｃｕ、Ｐｔ）
などが例示される。 The materials that make up the plateable material portion are:
(1) A material containing at least one of an OCHx group and an NHx group (e.g., SiOCH, SiN);
(2) Metallic materials mainly composed of Si-based materials (e.g., Poly-Si, Poly-Si, Si doped with B or P), and (3) Materials mainly composed of catalytic metallic materials (Cu, Pt).
Examples include:

触媒活性を有する金属としては、例えば、鉄族元素（Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ）、白金属元素（Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ）、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ等が例示される。上記各金属は、めっき可能材料部分を構成する材料に対して高い吸着性を有する一方、めっき不可材料部分を構成する材料には吸着しにくい。 Examples of metals with catalytic activity include iron group elements (Fe, Co, Ni), platinum group elements (Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt), Cu, Ag, Au, etc. Each of the above metals has a high adsorption to the materials that make up the plateable material parts, but is less adsorbed to the materials that make up the non-platable material parts.

次に、引き続きウエハＷを回転させたままで、ウエハＷの中心部の真上に位置するリンス液供給部５５ｃのノズル５５１ｃからリンス液Ｋ３がウエハＷに供給され、これにより、基板上の余分な触媒液Ｋ１等を洗い流すリンス処理がウエハＷに施される。リンス処理の終了後ノズル５５１ｃ（およびノズル５５１ａ，５５１ｂ）は、ホームポジション（待機位置）に戻される。 Next, while continuing to rotate the wafer W, rinsing liquid K3 is supplied to the wafer W from nozzle 551c of rinsing liquid supply unit 55c located directly above the center of the wafer W, thereby subjecting the wafer W to a rinsing process for washing away excess catalyst liquid K1 and the like from the substrate. After the rinsing process is completed, nozzle 551c (and nozzles 551a, 551b) are returned to the home position (standby position).

次に、ホームポジションにあったノズル７０をウエハＷの中心部の真上に移動させる。ノズル７０内では先に説明しためっき液Ｍの建浴および温度調節が完了している。引き続きウエハＷを回転させたままで、ノズル７０からめっき液ＭをウエハＷに供給する（図８を参照）。めっき液ＭをウエハＷに供給した後にウエハＷの回転を低速にするか回転を停止してもよい。この状態を予め定められた時間だけ継続することにより、触媒（触媒活性を有する金属膜）が付与されためっき可能材料部分のみに選択的にめっき金属が析出する。めっき処理が終了したらノズル７０はホームポジションに戻される。 Next, the nozzle 70, which was in the home position, is moved directly above the center of the wafer W. Inside the nozzle 70, the plating solution M has been prepared and the temperature adjusted as described above. While the wafer W continues to rotate, the plating solution M is supplied to the wafer W from the nozzle 70 (see FIG. 8). After the plating solution M is supplied to the wafer W, the rotation of the wafer W may be slowed down or stopped. By continuing this state for a predetermined period of time, the plating metal is selectively deposited only on the plateable material portions to which the catalyst (metal film having catalytic activity) has been applied. When the plating process is completed, the nozzle 70 is returned to the home position.

ノズル７０から１枚のウエハＷへのめっき液Ｍの供給終了時点から、ノズル７０から次の１枚のウエハＷへのめっき液Ｍの供給開始時点までの期間に、前述したノズル７０の洗浄およびノズル７０内でのめっき液Ｍの建浴（Ａ液、Ｂ液の混合、加熱等）が実施される。 During the period from the time when the supply of plating solution M from the nozzle 70 to one wafer W ends to the time when the supply of plating solution M from the nozzle 70 to the next wafer W begins, the above-mentioned cleaning of the nozzle 70 and preparation of plating solution M in the nozzle 70 (mixing of solution A and solution B, heating, etc.) are carried out.

めっき処理の終了後、ホームポジションにあった洗浄液供給部５５ｂのノズル５５１ｂがウエハＷの中心部の真上に移動し、ウエハＷを回転させた状態でノズル５５１ｂからウエハＷに洗浄液Ｋ２が供給され、これにより、ウエハＷに付着した異常めっき膜、反応副生成物等がウエハＷから除去される。 After the plating process is completed, the nozzle 551b of the cleaning liquid supply unit 55b, which was in the home position, moves to directly above the center of the wafer W, and while the wafer W is rotating, the nozzle 551b supplies cleaning liquid K2 to the wafer W, thereby removing any abnormal plating film, reaction by-products, etc. adhering to the wafer W from the wafer W.

次に、ウエハＷを引き続き回転させながら、ウエハＷの中心部の真上に位置するリンス液供給部５５ｃのノズル５５１ｃからウエハＷにリンス液Ｋ３を供給する。これにより、基板上の洗浄液Ｋ２および反応生成物が洗い流される。 Next, while continuing to rotate the wafer W, rinsing liquid K3 is supplied to the wafer W from nozzle 551c of rinsing liquid supply unit 55c located directly above the center of the wafer W. This washes away the cleaning liquid K2 and reaction products on the substrate.

次に、ウエハＷを高速回転させることにより、基板の振り切り乾燥が行われる。以上にて、めっき処理に関連する一連の液処理が終了する。処理済みのウエハＷは処理ユニット１６から搬出される。 Next, the wafer W is rotated at high speed to shake off and dry the substrate. This completes the series of liquid processes related to the plating process. The processed wafer W is then removed from the processing unit 16.

上記の実施形態によれば、Ａ液とＢ液の混合タンク等の建液のための大占有面積／容積の部材を廃止することができるため、めっき処理システム全体を超小型化することができる。また、部品点数も削減されるため、めっき処理システムの製造コストを大幅に削減することができる。 According to the above embodiment, it is possible to eliminate components that occupy a large surface area/volume for preparing the liquid, such as a mixing tank for liquid A and liquid B, and therefore it is possible to make the entire plating processing system extremely compact. In addition, the number of parts is reduced, so the manufacturing cost of the plating processing system can be significantly reduced.

また、上記の実施形態によれば、一度に１枚のウエハＷに供給する量のめっき液Ｍを作製しているため、予期せぬ装置トラブル等によりめっき処理システムの運転が停止された場合に、高価なめっき液の廃棄を最小限とすることができる。上記の効果を考慮するにあたって、Ａ液とＢ液とを予め混合してタンクに貯留しておきこのタンクからノズルに供給する従来装置では、混合後長時間経過した後のめっき液を廃棄する必要があることに留意されたい。なお、混合室７２内で一度に生成するめっき液Ｍの量は、少数のウエハＷ（例えば２～３枚）に供給可能な程度の量であってもよい。 In addition, according to the above embodiment, since plating solution M is prepared in an amount sufficient to supply one wafer W at a time, waste of expensive plating solution can be minimized when the operation of the plating processing system is stopped due to an unexpected equipment trouble or the like. In considering the above effect, it should be noted that in conventional devices in which liquid A and liquid B are mixed in advance and stored in a tank and then supplied from this tank to the nozzle, plating solution must be discarded a long time after mixing. The amount of plating solution M generated at one time in the mixing chamber 72 may be an amount sufficient to supply a small number of wafers W (e.g., 2 to 3 wafers).

また、上記の実施形態によれば、従来装置と比較してめっき液が接触する部材の全表面積が小さいため、洗浄も容易且つ低コストで行うことができる。 In addition, according to the above embodiment, the total surface area of the parts that come into contact with the plating solution is smaller than in conventional devices, making cleaning easy and inexpensive.

Ａ液を作製する際には各成分の精密な調整が必要であるため、タンク建浴が必要となるが、Ｂ液にはそのような制限はなく、また、Ａ液とＢ液の混合精度もＡ液建浴時ほどの高い精密度が必要とされない。このため、本実施形態において建浴されるめっき液Ｍの性能は、従来装置で建浴されたものと遜色はない。 When preparing solution A, precise adjustment of each component is required, necessitating tank construction, but there are no such restrictions for solution B, and the mixing precision of solutions A and B does not require the same level of precision as when preparing solution A. For this reason, the performance of the plating solution M prepared in this embodiment is comparable to that prepared using conventional equipment.

今回開示された実施形態はすべ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。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主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。 The embodiments disclosed herein should be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The above-described embodiments may be omitted, substituted, or modified in various ways without departing from the scope and spirit of the appended claims.

めっき処理システムにより処理される基板は、半導体ウエハに限定されるものでなく、ガラス基板、セラミック基板等、半導体装置製造の分野で用いられる様々な基板であってよい。 The substrates processed by the plating system are not limited to semiconductor wafers, but may be various substrates used in the field of semiconductor device manufacturing, such as glass substrates and ceramic substrates.

ノズル７０は、めっき液に限らず、任意の２種類以上の原料液を混合して吐出する用途に使用することができる。 The nozzle 70 can be used for mixing and discharging any two or more types of raw material liquids, not limited to plating liquids.

６１ａ（６１１ａ，６１２ａ，６１３ａ）Ａ液供給部
６１ｂ（６１１ｂ，６１２ｂ，６１３ｂ）Ｂ液供給部
７１ノズルブロック
７１ｄ吐出部
７２混合部 61a (611a, 612a, 613a) A liquid supply section 61b (611b, 612b, 613b) B liquid supply section 71 nozzle block 71d discharge section 72 mixing section

Claims

金属イオンを含有するＡ液を供給するＡ液供給部と、
還元剤を含有するＢ液を供給するＢ液供給部と、
前記Ａ液供給部から供給された前記Ａ液と前記Ｂ液供給部から供給された前記Ｂ液が混合されてめっき液が生成される混合部と、
前記混合部を内部に含み、かつ、前記混合部で生成された前記めっき液を基板に吐出する吐出部を有するノズルブロックと、
基板を保持する基板保持部と、
前記ノズルブロックを、前記基板保持部により保持された基板の上方の処理位置と、前記基板の上方から退避した待機位置との間で移動させるノズルアームと、
前記混合部内にある前記めっき液を加熱する加熱部と、
を備え、
前記加熱部は、前記待機位置にある前記ノズルブロックの近傍に位置するように設けられている、基板処理装置。 a liquid A supply unit for supplying a liquid A containing metal ions;
a B liquid supply unit that supplies a B liquid containing a reducing agent;
a mixing section in which the A liquid supplied from the A liquid supply section and the B liquid supplied from the B liquid supply section are mixed to generate a plating solution;
a nozzle block including the mixing section therein and having a discharge section that discharges the plating solution generated in the mixing section onto a substrate;
A substrate holder for holding a substrate;
a nozzle arm that moves the nozzle block between a processing position above the substrate held by the substrate holding part and a standby position retracted from above the substrate;
a heating section for heating the plating solution in the mixing section;
Equipped with
The heating unit is provided to be located near the nozzle block in the standby position.

前記加熱部は、前記混合部の下側領域に対応する前記ノズルブロックを加熱するように設けられている、請求項１に記載の基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to claim 1 , wherein the heating section is provided to heat the nozzle block corresponding to a lower region of the mixing section.

前記混合部は、前記ノズルブロックに形成された球状の内部空間を有し、
前記Ｂ液供給部は、前記球状の内部空間を画定する球状の内壁面に沿って前記Ｂ液が前記混合部に流入するように前記混合部に接続されている、請求項１または２に記載の基板処理装置。 The mixing section has a spherical internal space formed in the nozzle block,
3 . The substrate processing apparatus according to claim 1 , wherein the liquid B supply unit is connected to the mixing unit such that the liquid B flows into the mixing unit along a spherical inner wall surface that defines the spherical internal space.

前記ノズルブロックは、前記混合部にＡ液を供給する第１供給ポートと、前記混合部にＢ液を供給する第２供給ポートと、を有している、請求項３に記載の基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to claim 3 , wherein the nozzle block has a first supply port for supplying the liquid A to the mixing portion, and a second supply port for supplying the liquid B to the mixing portion.

金属イオンを含有するＡ液を供給するＡ液供給部と、a liquid A supply unit for supplying a liquid A containing metal ions;
還元剤を含有するＢ液を供給するＢ液供給部と、a B liquid supply unit that supplies a B liquid containing a reducing agent;
前記Ａ液供給部から供給された前記Ａ液と前記Ｂ液供給部から供給された前記Ｂ液が混合されてめっき液が生成される混合部と、a mixing section in which the A liquid supplied from the A liquid supply section and the B liquid supplied from the B liquid supply section are mixed to generate a plating solution;
前記混合部を内部に含み、かつ、前記混合部で生成された前記めっき液を基板に吐出する吐出部を有するノズルブロックと、a nozzle block including the mixing section therein and having a discharge section that discharges the plating solution generated in the mixing section onto a substrate;
を備え、Equipped with
前記混合部は、前記ノズルブロックに形成された球状の内部空間を有し、The mixing section has a spherical internal space formed in the nozzle block,
前記Ｂ液供給部は、前記球状の内部空間を画定する球状の内壁面に沿って前記Ｂ液が前記混合部に流入するように前記混合部に接続されている、基板処理装置。The substrate processing apparatus, wherein the liquid B supply unit is connected to the mixing unit such that the liquid B flows into the mixing unit along a spherical inner wall surface that defines the spherical internal space.

前記ノズルブロックは、前記混合部にＡ液を供給する第１供給ポートと、前記混合部にＢ液を供給する第２供給ポートと、を有している、請求項５に記載の基板処理装置。The substrate processing apparatus according to claim 5 , wherein the nozzle block has a first supply port for supplying liquid A to the mixing portion, and a second supply port for supplying liquid B to the mixing portion.

基板を保持する基板保持部と、A substrate holder for holding a substrate;
前記ノズルブロックを、前記基板保持部により保持された基板の上方の処理位置と、前記基板の上方から退避した待機位置との間で移動させるノズルアームと、a nozzle arm that moves the nozzle block between a processing position above the substrate held by the substrate holding part and a standby position retracted from above the substrate;
をさらに備えた、請求項５に記載の基板処理装置。The substrate processing apparatus of claim 5 , further comprising:

前記混合部内にある前記めっき液を加熱する加熱部をさらに備えた、請求項５に記載の基板処理装置。The substrate processing apparatus according to claim 5 , further comprising a heating section that heats the plating solution in the mixing section.

前記加熱部は、前記混合部の下側領域に対応する前記ノズルブロックを加熱するように設けられている、請求項８に記載の基板処理装置。The substrate processing apparatus according to claim 8 , wherein the heating section is provided to heat the nozzle block corresponding to a lower region of the mixing section.

前記加熱部は、前記ノズルブロックに内蔵されている、請求項８または９に記載の基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to claim 8 , wherein the heating unit is built in the nozzle block.

金属イオンを含有するＡ液を供給するＡ液供給部と、
還元剤を含有するＢ液を供給するＢ液供給部と、
前記Ａ液供給部から供給された前記Ａ液と前記Ｂ液供給部から供給された前記Ｂ液が混合されてめっき液が生成される混合部と、
前記混合部を内部に含み、かつ、前記混合部で生成された前記めっき液を基板に吐出する吐出部を有するノズルブロックと、
基板を保持する基板保持部と、
前記ノズルブロックを、前記基板保持部により保持された基板の上方の処理位置と、前記基板の上方から退避した待機位置との間で移動させるノズルアームと、
前記混合部内にある前記めっき液を加熱する加熱部と、
を備え、
前記加熱部は、前記待機位置にある前記ノズルブロックの近傍に位置するように設けられている、基板処理装置を用いて行われる基板処理方法であって、
前記ノズルアームにより前記ノズルブロックを前記待機位置に位置させることと、
前記待機位置にある前記ノズルブロックの前記混合部において前記Ａ液と前記Ｂ液とを混合して前記めっき液を作製するとともに、作製しためっき液を前記加熱部により予め定められた温度に加熱することと、
前記ノズルアームにより前記ノズルブロックを前記処理位置に位置させて、前記基板保持部により保持された基板に、前記ノズルブロックの吐出部からめっき液を供給することと、
を備えた基板処理方法。 a liquid A supply unit for supplying a liquid A containing metal ions;
a B liquid supply unit that supplies a B liquid containing a reducing agent;
a mixing section in which the A liquid supplied from the A liquid supply section and the B liquid supplied from the B liquid supply section are mixed to generate a plating solution;
a nozzle block including the mixing section therein and having a discharge section that discharges the plating solution generated in the mixing section onto a substrate;
A substrate holder for holding a substrate;
a nozzle arm that moves the nozzle block between a processing position above the substrate held by the substrate holding part and a standby position retracted from above the substrate;
a heating section for heating the plating solution in the mixing section;
Equipped with
a heating unit provided in a vicinity of the nozzle block in the standby position, the heating unit being disposed in the vicinity of the nozzle block in the standby position;
positioning the nozzle block at the standby position by the nozzle arm;
preparing the plating solution by mixing the liquid A and the liquid B in the mixing section of the nozzle block at the standby position, and heating the prepared plating solution to a predetermined temperature by the heating section;
positioning the nozzle block at the processing position by the nozzle arm, and supplying a plating solution from a discharge portion of the nozzle block to the substrate held by the substrate holding portion;
A substrate processing method comprising:

金属イオンを含有するＡ液を供給するＡ液供給部と、
還元剤を含有するＢ液を供給するＢ液供給部と、
前記Ａ液供給部から供給された前記Ａ液と前記Ｂ液供給部から供給された前記Ｂ液が混合されてめっき液が生成される混合部と、
前記混合部を内部に含み、かつ、前記混合部で生成された前記めっき液を基板に吐出する吐出部を有するノズルブロックと、
を備え、
前記混合部は、前記ノズルブロックに形成された球状の内部空間を有し、
前記Ｂ液供給部は、前記球状の内部空間を画定する球状の内壁面に沿って前記Ｂ液が前記混合部に流入するように前記混合部に接続されている、基板処理装置を用いて行われる基板処理方法であって、
前記混合部において前記Ａ液と前記Ｂ液とを混合して前記めっき液を作製した後に、前記ノズルブロックの前記吐出部から前記めっき液を基板に向けて吐出することにより前記基板にめっき処理を施す、基板処理方法。 a liquid A supply unit for supplying a liquid A containing metal ions;
a B liquid supply unit that supplies a B liquid containing a reducing agent;
a mixing section in which the A liquid supplied from the A liquid supply section and the B liquid supplied from the B liquid supply section are mixed to generate a plating solution;
a nozzle block including the mixing section therein and having a discharge section that discharges the plating solution generated in the mixing section onto a substrate;
Equipped with
The mixing section has a spherical internal space formed in the nozzle block,
a substrate processing method performed by using a substrate processing apparatus , the substrate processing apparatus including: a liquid B supply unit connected to a mixing unit such that the liquid B flows into the mixing unit along a spherical inner wall surface that defines an internal space of the spherical substrate , the method comprising:
a plating solution for plating a substrate by mixing the A liquid and the B liquid in the mixing section and then discharging the plating solution from the discharge section of the nozzle block toward the substrate, thereby plating the substrate.