JP2003201600A - メッキ処理装置、および半導体デバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 処理・製造負担を少なくしかつ高品質にメッ
キ形成することが可能なメッキ処理装置、および半導体
デバイスの製造方法を提供すること。 【解決手段】 メッキ液を満たされ、処理面に形成され
た導電層を第１のメッキ液に接触させて導電層にメッキ
形成を行うメッキ液槽と、メッキ液槽に供給されるべき
第１のメッキ液およびメッキ液槽から排出される第１の
メッキ液を貯留するメッキ液タンクと、メッキ液タンク
からメッキ液槽に第１のメッキ液を供給しかつメッキ液
槽からメッキ液タンクに第１のメッキ液を排出するため
の第１のメッキ液循環経路とを有し、第１のメッキ液循
環経路のメッキ液供給経路にメッキ液中の気体泡を脱気
する脱気機構を有する。メッキ液の微細泡が除去され、
メッキ液槽へのメッキ液供給量を減少させても被処理体
表面に微細泡が付着しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被処理体にメッキ
を施すメッキ処理装置、および被処理体にメッキを施す
工程を含む半導体デバイスの製造方法に係り、特に、処
理・製造負担が少なく高品質にメッキ形成するのに適す
るメッキ処理装置、および半導体デバイスの製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造プロセスや液晶デバイス製造
プロセスにおけるメッキ工程は、近年、半導体デバイス
や液晶デバイスの製造で必要とされる加工の微細化に伴
い、気相状態での反応プロセスに代わりより頻繁に用い
られるようになってきている。

【０００３】このようなメッキ工程において、被処理体
面内でのメッキの膜質、膜厚の均一性を確保することは
製造される半導体などの品質を管理する上で重要な課題
である。

【０００４】ここで、一例として被処理ウエハ面に銅メ
ッキを施す工程を説明する。

【０００５】被処理ウエハ面に銅メッキする場合、その
面には、電界メッキのカソードとなりメッキ形成の種
（シード）となる導電性の種付け層があらかじめ形成さ
れる。

【０００６】種付け層が形成された被処理ウエハは、例
えば硫酸銅をベースとするメッキ液が満たされたメッキ
液槽に浸されウエハの外周から種付け層へ電気導体の接
触を行ない電解メッキのための電気が供給される。メッ
キ液槽には、メッキ液に接して例えばりんを含む銅のア
ノード電極が配設される。

【０００７】メッキ液槽に浸された被処理ウエハ面に向
けては、メッキ液の槽内均一性を保ちかつ新鮮な添加剤
を含むメッキ液が常に供給されるようメッキ液の流れが
作られる。このため、メッキ液槽内の被処理ウエハ面に
対向する部位にメッキ液の噴出管を設け、噴出管の根元
たる延長上にはメッキ液噴出用のポンプが配設される。

【０００８】また、メッキ液が噴出されることによるメ
ッキ液槽内のメッキ液増加に対応してメッキ液槽からあ
ふれ出すメッキ液を回収し再びそのメッキ液を噴出管か
ら噴出させるべく循環を行うメッキ液循環系が形成され
る。

【０００９】メッキ液循環系の中途には、添加剤を含有
するメッキ液を管理貯留するためのメッキ液タンクが設
けられ、メッキ液タンクとメッキ液槽との間には、供給
するための配管および排出するための配管が設けられ
る。

【００１０】これらの構成を用いメッキ液の槽内均一性
を保ちかつ新鮮な添加剤を含むメッキ液を常に供給しつ
つ、カソード、アノード間に電気を供給することによ
り、当初種付け層であったカソードに銅を還元析出さ
せ、銅をメッキとして種付け層上に形成するものであ
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、メッキ液槽
内でのメッキ液の均一性を保ちかつ新鮮な添加剤を含む
メッキ液を常に供給するためのメッキ液の流れは、その
目的を達することができる程度に流速を速くすなわち流
量が大きく設定される。このため、一般的には、メッキ
液を噴出させるためのポンプが大型化してメッキ液循環
系が大がかりになり、メッキ処理のための負担、デバイ
ス製造負担が大きい。

【００１２】一方、メッキ液に含ませる添加剤について
は、その改良が試みられている。添加剤は、メッキ形成
をより均一に促すように添加されるものであり、例え
ば、半導体ウエハ面上に形成された微細な溝や穴の内部
ではメッキ形成を促進させ、微細な溝や穴以外のウエハ
面ではメッキ形成を抑制するような成分を含むものであ
る。このような添加剤のはたらきにより、微細な溝や穴
を空隙なくメッキ材料で埋めることが可能となる。

【００１３】このような添加剤は、しかし、メッキ形成
途上において消耗が激しく常に新しい添加剤が含まれる
メッキ液が被処理ウエハ面上に供給される必要がある。
このため、上記のようなポンプの大型化を招くものであ
る。

【００１４】近年の添加剤の改良により、新鮮な添加剤
が含まれるメッキ液を被処理ウエハ面上に供給する流量
を以前より減少するための前提は提供されつつある。し
かしながら、被処理ウエハ面に供給されるメッキ液の流
速を減少させると、今までは生ずることのなかった新た
な問題が発生する。

【００１５】メッキ液には、メッキ液槽やメッキ液タン
クにおいて必ず空気との界面が存在する。このため、メ
ッキ液の界面において空気の巻き込みが生じ、メッキ液
中に気体泡が存在する状態が作られる。このような気体
泡のうち、メッキ液の表面に比較的短時間内に浮いてく
る直径の大きいものは、メッキ液をメッキ液タンクに貯
留する間に気体泡を浮上させ、気体泡の浮上が完了した
メッキ液をメッキ液槽に供給するようにすればメッキ形
成に影響を与えることはない。

【００１６】しかしながら、メッキ液中を浮遊するほど
に直径の小さいもの（微細泡）については、メッキ液と
ともにメッキ液槽に供給されメッキ形成がされる被処理
ウエハ面にメッキ液中で付着する。

【００１７】メッキ液中の被処理ウエハ面に微細泡が付
着しても、メッキ液の流速が速い場合には、次々に別の
微細泡にとって代られ時間的に平均すればウエハ面内で
のメッキ形成の不均一性を生ずるような影響を与えな
い。

【００１８】しかし、被処理ウエハ面に供給されるメッ
キ液の流速が今までになく小さくなると、一度メッキ液
中の被処理ウエハ面に付着した微細泡は、ある程度以上
の長い時間そのまま留まるようになる。すると、微細泡
の付着した部位とたまたま微細泡の付着しなかった部位
とでは、微視的に見てメッキ形成の条件が異なることに
なる。

【００１９】したがって、このようなメッキ形成条件の
不均一により、被処理ウエハ面に形成されるメッキの膜
質、膜厚がその面内において不均一に形成されるように
なり、製造される半導体などの品質を確保する上で支障
が生じる。

【００２０】本発明は、このような状況を考慮してなさ
れたもので、被処理体にメッキを施すメッキ処理装置、
および被処理体にメッキを施す工程を含む半導体デバイ
スの製造方法において、処理・製造負担を少なくしかつ
高品質にメッキ形成することが可能なメッキ処理装置、
および半導体デバイスの製造方法を提供することを目的
とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明に係るメッキ処理装置は、第１および第２の
メッキ液を収容し、被処理体の処理面に形成された導電
層を前記第１のメッキ液に接触させて前記導電層にメッ
キ形成を行うメッキ液槽と、前記メッキ液槽に設けら
れ、前記メッキ液槽に収容された前記第２のメッキ液に
接触するアノード電極と、前記メッキ液槽に設けられ、
前記導電層に接触する前記第１のメッキ液と前記アノー
ド電極に接触する前記第２のメッキ液とを分かつ電解膜
と、前記メッキ液槽に供給されるべき第１および第２の
メッキ液および前記メッキ液槽から排出される第１およ
び第２のメッキ液を貯留するメッキ液タンクと、前記メ
ッキ液タンクから前記メッキ液槽に前記第１のメッキ液
を供給しかつ前記メッキ液槽から前記メッキ液タンクに
前記第１のメッキ液を排出するための第１のメッキ液循
環経路と、前記メッキ液タンクから前記メッキ液槽に前
記第２のメッキ液を供給しかつ前記メッキ液槽から前記
メッキ液タンクに前記第２のメッキ液を排出するための
第２のメッキ液循環経路とを有し、前記第１のメッキ液
循環経路のメッキ液供給経路に前記第１のメッキ液中の
気体泡を脱気する脱気機構を少なくともひとつ有するこ
とを特徴とする。

【００２２】メッキ液循環経路のメッキ液供給経路に脱
気機構を有することにより、メッキ液槽に供給されるメ
ッキ液の微細泡を除去することができる。すなわち、メ
ッキ液槽が電解膜でアノード側とカソード側（被処理体
側）とに仕切られている場合においては、カソード側の
メッキ液循環経路のメッキ液供給経路に脱気機構を有す
ることにより、被処理体表面に付着する微細泡を除去で
きる。よって、メッキ液供給のためのポンプを小型化し
て処理・製造負担を軽減した上で高品質なメッキ形成を
行うことができる。

【００２３】また、メッキ液を満たされ、被処理体の処
理面に形成された導電層を前記メッキ液に接触させて前
記導電層にメッキ形成を行うメッキ液槽と、前記メッキ
液槽に供給されるべきメッキ液および前記メッキ液槽か
ら排出されるメッキ液を貯留するメッキ液タンクと、前
記メッキ液タンクから前記メッキ液槽にメッキ液を供給
しかつ前記メッキ液槽から前記メッキ液タンクにメッキ
液を排出するためのメッキ液循環経路と、前記メッキ液
タンクのメッキ液に浸漬されるべく設けられ、前記メッ
キ液タンク内のメッキ液中の気体泡を脱気する脱気機構
とを有することを特徴とする。

【００２４】すなわち、微細泡を取り除く脱気機構は、
メッキ液タンクに設けてもよい。メッキ液タンクに脱気
機構を設けることにより、微細泡が除去されたメッキ液
がメッキ液槽に供給される。したがって、メッキ液供給
のためのポンプを小型化して処理・製造負担を軽減した
上で高品質なメッキ形成を行うことができる。

【００２５】ここで、請求項１において、脱気機構は、
脱気処理されるべきメッキ液を通過させかつ気液分離機
能を有する管と、前記管との間に空間を確保して前記管
を気密に取り囲む外筒と、前記外筒に接続して設けられ
前記外筒の中の気圧を減圧する減圧機構とを有すること
を特徴とする。

【００２６】外筒内を減圧することにより、管の中を通
過するメッキ液に含まれる微細泡が、管の厚み方向に通
り抜けて除去される。管を構成する材料には、気体が通
過するが液体は通過しない性質を有するものを用いる。

【００２７】また、請求項２において、脱機機構は、気
液分離機能を有する管と、前記管の中の気圧を減圧する
減圧機構とを有することを特徴とする。

【００２８】メッキ液に浸漬された気液分離機能を有す
る管の内部を減圧することにより、メッキ液に含まれる
微細泡が管の厚み方向に通り抜けて除去される。

【００２９】ここで、脱気されるべき前記気体泡は、直
径０．１μｍ以下であるとすることができる。このよう
な大きさの気体泡は短時間のうちに液表面に浮き上がら
ずメッキ液中を浮遊するからである。

【００３０】また、本発明に係る半導体デバイスの製造
方法は、被処理体の処理面に接触する第１のメッキ液お
よびアノード電極に接触する第２のメッキ液を収容する
メッキ液槽を用いた半導体デバイスの製造方法であっ
て、前記第１のメッキ液中の気体泡を取り除く工程と、
前記気体泡を取り除かれた第１のメッキ液を前記メッキ
液槽に供給する工程と、前記第２のメッキ液を前記メッ
キ液槽に供給する工程と、前記第１および第２のメッキ
液が供給されるメッキ槽にて前記被処理体にメッキ処理
を施す工程とを有することを特徴とする。

【００３１】この製造方法によれば、被処理体表面に微
細泡が付着するのを防止できる。よって、メッキ液供給
のためのポンプを小型化して処理・製造負担を軽減した
上で高品質なメッキ形成を行うことができる。

【００３２】また、本発明に係る半導体デバイスの製造
方法は、被処理体にメッキを施すためのメッキ液から直
径０．１μｍ以下の気体泡を取り除く工程と、前記気体
泡を取り除かれたメッキ液を、前記被処理体にメッキを
施すメッキ液槽に毎分１０リットル以下の量供給する工
程と、前記メッキ液が供給されるメッキ液槽にて前記被
処理体にメッキを施す工程とを有することを特徴とす
る。

【００３３】この製造方法によれば、特に、毎分１０リ
ットル以下の量を供給する場合に、被処理体表面に微細
泡が付着するのを防止できる。よって、メッキ液供給の
ためのポンプを小型化して処理・製造負担を軽減した上
で高品質なメッキ形成を行うことができる。毎分１０リ
ットル以下の量のメッキ液供給では、処理面に気体泡が
付着すると容易には離れないからである。

【００３４】

【発明の実施の形態】メッキ液供給経路には、通常、メ
ッキ液を送り出すポンプと、このポンプの下流側に設け
られ主にアノード電極から発生する異物がメッキ液とと
もに循環するのを防ぐためのフィルタとが設けられる。
本発明の実施において、脱気機構は、この経路のいずれ
の位置に設けてもよい。例えば、ポンプの上流側、フィ
ルタの下流側、ポンプとフィルタとの中間である。さら
には、フィルタに内蔵するように脱気機構を設けてもよ
い。また、これらの位置に複数設けてもよい。

【００３５】また、アノード側のメッキ液循環経路のメ
ッキ液供給経路にも脱気機構を有するようにしてもよ
い。さらにメッキ液の微細泡を取り除けるからである。

【００３６】また、カソード側、アノード側両者のメッ
キ液循環経路のメッキ液供給経路に脱気機構を設ける場
合、この供給経路内のいずれの位置に設けてもよい。

【００３７】また、脱気機構の減圧側には、微量漏洩す
る液体（すなわちメッキ液）を、この減圧側で気体と液
体とに分離するような機構を設けてもよい。メッキ液が
外部に漏れるのを防止することができる。

【００３８】脱気機構の気液分離機能を有する材料に
は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエ
チレン、ポリカーボネートなどが挙げられ、多孔膜、非
多孔膜、およびこれらを組み合わせた複合膜として用い
る。

【００３９】以下、本発明の実施形態を図面を参照しな
がら説明する。

【００４０】図１は、本発明の一実施形態であるメッキ
処理装置の構成を模式的に示す図である。

【００４１】同図に示すように、メッキ液を満たされた
メッキ液槽１１には、被処理体１２の処理面を下に向け
て載置する載置台１０がメッキ液の液面内に浸漬可能に
設けられ、被処理体１２は、その外周部より載置台１０
に配設される導電体を介しメッキ用電源１４からメッキ
処理のための負側の電気供給を受ける。

【００４２】メッキ液槽１１の底部近くには、ドーナツ
状で例えばりんを含む銅からなるアノード電極１３が配
設されメッキ用電源１４から正側の電気供給を受ける。

【００４３】メッキ液槽１１の底部中心からその上方途
中までは、メッキ液を被処理体１２に向けて噴出する噴
出管１６が伸びており、メッキ処理を絶えず新しいメッ
キ液中で行うようにする。

【００４４】噴出管１６上部にはメッキ液を上方と下方
に分かつ電離膜１５が設けられ、メッキ時にアノード電
極１３から剥離する異物がカソード側に混入しメッキ形
成の障害になるのを防止する。

【００４５】メッキ液槽１１上部には、噴出管１６から
噴出されるメッキ液に対応してあふれ出すメッキ液を排
出する液流出口１７が設けられる。

【００４６】メッキ液槽１１の底部の中心から偏心した
位置には、アノード側のメッキ液を循環するための液流
入口１８、液流出口１９が設けられ、メッキ液の均一性
を保持するようにメッキ液を循環させる。

【００４７】カソード側メッキ液の循環のためには、供
給側として、メッキ液タンク２０の第１のメッキ液２３
を噴出管１６に導く供給配管が設けられ、供給配管に
は、供給量を調整するポンプ２６、メッキ液中の異物を
濾過するインラインフィルタ２７、メッキ液中の微細泡
を除去する脱気機構２８が配設される。排出側は、液流
出口１７からメッキ液タンク２０の第１のメッキ液２３
に向けて排出配管が設けられる。

【００４８】アノード側メッキ液の循環のためには、供
給側として、メッキ液タンク２０の第２のメッキ液２２
を液流入口１８に導く供給配管が設けられ、供給配管に
は、供給量を調整するポンプ２９、メッキ液中の異物を
濾過するインラインフィルタ２７が配設される。排出側
は、液流出口１９からメッキ液タンク２０の第２のメッ
キ液２２に向けて排出配管が設けられる。

【００４９】また、メッキ液タンク２０は、上記のよう
に、カソード側メッキ液循環のためのメッキ液２３と、
アノード側メッキ液循環のためのメッキ液２２とが、一
応、隔壁２１で分けられているが、これら同士を循環し
均一化するための循環系が別に存在する。この循環のた
め、第２のメッキ液２２を第１のメッキ液２３側に供給
するポンプ２４とポンプ２４の下流側のインラインフィ
ルタ２５とが設けられる。この供給により、第１のメッ
キ液２３は隔壁２１を越えてあふれ出し第２のメッキ液
２２側に流入する。このような、第１および第２のメッ
キ液２３、２２の循環により、同時に、第１のメッキ液
２３に発生している気泡を浮上させ、特にカソード側の
メッキ液供給経路に気泡が混入しないようにする。

【００５０】以上構成を説明したメッキ処理装置におい
て、メッキ液に気泡が発生する主な原因となる部位は、
メッキ液と空気とが界面を形成する部位であり、具体的
に言うとメッキ液タンク２０における第１のメッキ液２
３、第２のメッキ液２２、およびメッキ液槽１１のメッ
キ液の液面である。

【００５１】このため、メッキ液タンク２０において
は、十分な量のメッキ液を貯留し、貯留により気泡を浮
上させ、気泡が十分に取り除かれたメッキ液を特にカソ
ード側循環に用いるようにしている。

【００５２】このような方法により、比較的短時間に液
面に浮上する大きな直径の気泡は除去されるが、微細な
気泡はメッキ液中を浮遊するため除去されない。このよ
うな取り除かれずに残存する微細泡についても除去し、
特に、被処理体１２の処理面に達することのないように
考慮したものがこの実施形態である。

【００５３】このため、噴出管１６の直前には、脱気機
構２８が設けられている。脱気機構２８により、メッキ
液に含有される微細泡が除去され、そのようなメッキ液
が被処理体１２の処理面に供給される。したがって、そ
の供給速度にかかわらず処理面に微細泡が付着すること
がなくなる。

【００５４】特に、供給速度が遅い場合（例えば毎分１
０リットル以下）では、微細泡が存在すると処理面に付
着したまま容易には新たな微細泡に置き換わることがな
いため、微視的に見たメッキ形成条件が処理面上で均一
でなくなる。したがって、この実施形態によれば、この
ようなメッキ形成条件の微視的違いが生じないので、形
成されるメッキの膜厚、膜質の不均一を防止することが
できる。

【００５５】なお、この実施形態では、脱気機構２８
は、インラインフィルタ２７の下流側に設けられている
が、ポンプ２６の上流やポンプ２６とインラインフィル
タ２７との中間に設けることもできる。

【００５６】この配設位置については、ひとつには、メ
ッキ液タンク２０に貯留される第１のメッキ液２３に含
有される微細泡をなるべく早い時点で除去してメッキ液
槽１１に供給するという意味でできるだけ供給配管の上
流側に設けるのがよい。しかし、この場合ポンプ２６や
インラインフィルタ２７で空気の巻き込みがないことが
前提となる。このような空気の巻き込みが懸念されるの
であれば図示のように噴出管１６に近い部位がよい。

【００５７】また、供給配管が長いなどの場合は、脱気
効果を十分に確保するため、上記で述べた設置位置にお
のおの設けるようにしてもよい。さらには、インライン
フィルタ２７やポンプ２６それぞれにおいて脱気機能を
有するように機構を付加してもよい。

【００５８】また、脱気機構をアノード側の供給配管に
も設けるようにしてもよい。アノード側メッキ液の脱気
により、より脱気がなされたメッキ液がアノード側から
カソード側に循環されるからである。アノード側の供給
配管に設ける場合も、上記と同様に、インラインフィル
タ３０の下流側、ポンプ２９の上流側、ポンプ２９とイ
ンラインフィルタ３０との中間に設けることができる。

【００５９】また、メッキ処理装置としては、処理をシ
ステム化し生産性を向上するためメッキ液槽１１を複数
設け並列にメッキ処理できるようにしたものがある。こ
のような場合、メッキ液槽１１を複数設けメッキ液タン
ク２０は単一という構成が用いられる。このときは、単
一のメッキ液タンクから複数のメッキ液槽それぞれへの
供給配管に脱気機構を設けることができる。

【００６０】次に、上記の実施形態で述べた脱気機構２
８の具体例について図３を参照して説明する。同図は、
脱気機構の構成例を示す図である。

【００６１】この脱気機構２８は、メッキ液を導入する
導入口５３と、送出する送出口５４とを備えた筒状の密
閉容器５１を有する。密閉容器５１の側壁には排気管５
５が接続され、排気管５５は減圧機構５６に接続され
る。

【００６２】導入口５３から送出口５４に至るように、
気液分離機能を有する複数の管部材５２が配設され、管
部材５２の気液分離機能は、例えばＰＴＥＦを用いるこ
とにより実現できる。

【００６３】減圧機構５６が作動することにより密閉容
器５１内が排気されると、管部材５２を流通するメッキ
液は、その壁部を介して脱気され、含有される微細泡が
除去される。

【００６４】脱気されるべき微細泡の直径は、メッキ液
供給速度が小さいほどより大きいものまでを除去するよ
うにする。メッキ液供給速度が小さいほどより大きな気
泡までが処理面に付着するようになるからである。この
ような除去すべき微細泡の範囲の設定は、気液分離材料
の選択、または孔径などのその微視的構造の選択、およ
び減圧機構５６の減圧による密閉容器５１内の圧力設計
により行うことができる。

【００６５】なお、脱気されるべき微細泡は、いずれに
しても直径０．１μｍ以下のものを対象とするのがよ
い。このレベルの微細泡はメッキ液の粘性、表面張力な
どの物性値との関係上、液面に浮上するのが遅く浮遊性
が高いからである。

【００６６】また、より効率的に脱気するためには減圧
機構５６による減圧は大きい方がよく、例えば、そのた
めには大気圧基準で−９３３ｈＰａ（−７００ｍｍＨ
ｇ、絶対圧で８０ｈＰａ、６０ｍｍＨｇ）程度より低い
圧力を用いることができる。

【００６７】なお、このような低い圧力で脱気する場
合、減圧側には、メッキ液が混入する場合がある。メッ
キ液は、酸性で腐蝕性があり外部に放出されるのは好ま
しくない。そこで、減圧機構５６に、混入したメッキ液
をトラップする機構を設けることもできる。このような
機構については後述する。

【００６８】次に、図１に示した実施形態とは異なる実
施形態について図２を参照して説明する。同図は、本発
明の一実施形態であるメッキ処理装置の構成を模式的に
示す図であり、すでに説明した構成要素には同一番号を
付しその説明を省略する。

【００６９】この実施形態の脱気は、メッキ液タンク２
０に設けられた脱気部材４１、４２と、脱気部材４１、
４２に接続されたバルブ４４、４５と、バルブ４４、４
５に連なる減圧機構４３とによりなされる。

【００７０】脱気部材４１、４２は、それぞれ、メッキ
液タンク２０の第２のメッキ液２２、第１のメッキ液２
３の貯留部に例えばらせん状の形状で浸漬される。これ
により、メッキ液との接触表面積を大きくし効率的な脱
気をすることができる。

【００７１】脱気部材４１、４２は、すでに説明したＰ
ＴＥＦなどを一方の端部を閉口して管状にしたものを用
いることができる。この一部の構造を縦断面として表わ
したものが図５である。すなわち、ＰＴＥＦなどの気液
分離機能を有する管７１の内部には、中空７２が確保さ
れ、中空７２が減圧されることにより管７１が潰れるの
を防止するため中空維持部材７３が例えばらせん状に設
けられる。このような構造により、脱気部材４１、４２
は、全体として可撓性を有することになり、図２に示さ
れるらせん形状以外にも、メッキ液との接触面積を増す
ため様々な形状とすることができる。例えば、平行に管
が並ぶように多数往復させた形状などである。

【００７２】脱気機能を動作させるには、バルブ４４、
４５を開いて減圧機構４３により、脱気部材４１、４２
内の中空７２を減圧する。これにより、中空７２内が排
気されると、メッキ液タンク２０に存在するメッキ液
は、脱気部材４１、４２の壁部を介して脱気され、含有
される微細泡が除去される。したがって、カソード側供
給経路から噴出管１６を介して処理面に供給されるメッ
キ液に微細泡がなくなり、処理面上にメッキ形成条件の
微視的違いが生じないので、形成されるメッキの膜厚、
膜質の不均一を防止することができる。

【００７３】この場合においても、除去すべき微細泡の
範囲の設定は、気液分離材料の選択、または孔径などの
その微視的構造の選択、および減圧機構４３とバルブ４
４、４５との減圧による脱気部材４１、４２内の圧力設
計により行うことができる。

【００７４】なお、脱気されるべき微細泡の大きさにつ
いては、上記の図１に示した実施形態と同様に考えるこ
とができる。

【００７５】また、減圧機構４３とバルブ４４および４
５とによる減圧についても、減圧機構５６による減圧と
同様に考えることができる。

【００７６】次に、減圧機構５６、または減圧機構４３
として使用することができるメッキ液トラップ機能を有
する減圧機構について図４を参照して説明する。同図
は、メッキ液トラップ機能を有する減圧機構の構成を示
す図である。

【００７７】減圧機構５６、４３は、最も単純には、真
空引きする機能を有するポンプとすることができる。し
かし、効率的な脱気を行うための設定圧力と、気液分離
機能を有する材料およびその微細構造の選択の結果とを
メッキ装置に実際に適用すると、減圧側にメッキ液が混
入する場合がある。

【００７８】メッキ液は、酸性で腐蝕性があり外部に放
出されるのは好ましくない。そこで、減圧機構５６、４
３に、混入したメッキ液をトラップする機構を付加する
ものである。

【００７９】構成を説明するに、脱気機構の気体側に接
続され脱気処理の際漏洩したメッキ液を収容するトラッ
プタンク６１、トラップタンク６１にストップバルブ６
３を介して接続され減圧量を調整するソレノイドバルブ
６４、ソレノイドバルブ６４に接続され脱気機構の気体
側の減圧を行うエジェクタ６５、エジェクタ６５に通流
させるエア量を調整するレギュレータ６８およびソレノ
イドバルブ６６、ならびにレギュレータ６８の下流側の
圧力を表示するゲージ６７を有する。また、トラップタ
ンク６１には、液面を検出する液面センサ６２がある。

【００８０】脱気処理を行うには、ソレノイドバルブ６
４を開け、レギュレータ６８、ソレノイドバルブ６６を
ゲージ６７を見ながら所定の状態としてエジェクタ６５
を動作させる。これにより減圧を、ソレノイドバルブ６
４、ストップバルブ６３、トラップタンク６１を介し脱
気機構の気体側に伝達する。

【００８１】脱気機構の気体側からは、脱気された気体
および漏洩したメッキ液とがトラップタンク６１に移送
される。このうち、気体のみがストップバルブ６３、ソ
レノイドバルブ６４を介してエジェクタ６５により取り
出される。漏洩によるメッキ液は、トラップタンク６１
に収容される。液面センサ６２は、所定の上限、下限を
検知するものであり、上限に達した場合はメッキ液を下
限まで排出する。

【００８２】次に、本発明の半導体デバイスの製造方法
に係る実施形態を図６を参照して説明する。同図は、本
発明の半導体デバイスの製造方法を説明する流れ図であ
る。

【００８３】この流れ図による半導体デバイスの製造方
法は、すでに説明した図１または図２に示したメッキ処
理装置において実施することができる。すなわち、図６
に示すように、まずメッキ液から微細泡を取り除く（ス
テップ８１）。これは、直接的には、図１で言えば脱気
機構２８でなされ、図２で言えば脱気部材４１、４２に
よりなされる。

【００８４】次に、メッキ液をメッキ液槽に供給する
（ステップ８２）。これは、図１では、脱気機構２８を
経たメッキ液が噴出管１６から被処理体１２の処理面に
向けてメッキ液槽１１に供給されることに相当し、図２
では、メッキ液タンク２０の脱気部材４１、４２により
脱気されたメッキ液が、ポンプ２９、インラインフィル
タ３０を介してメッキ液槽１１に、あるいはポンプ２
６、インラインフィルタ２７を介してメッキ液槽１１に
供給されることに相当する。

【００８５】次に、メッキ液槽１１でメッキ形成を行う
（ステップ８３）。このメッキ形成は、上記により、微
細泡が除去されたメッキ液中でなされ、したがって、メ
ッキ液供給量が小さい場合であっても、処理面上に微細
泡が付着する状態が作られないのでメッキの膜質、膜厚
をより均一にすることができる。また、このようなメッ
キの膜質、膜厚を均一化してなおも、処理面に向けての
メッキ液供給量を小さくすることができるので、メッキ
液を噴出させるためのポンプを小型化してメッキ処理の
ための負担、デバイス製造負担が軽減することができ
る。

【００８６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
メッキ液循環経路のメッキ液供給経路に脱気機構を有す
ることにより、メッキ液槽に供給されるメッキ液の微細
泡を除去し、メッキ液槽へのメッキ液供給量を減少させ
ても被処理体表面に微細泡が付着しなくなる。これによ
り、メッキ液供給のためのポンプを小型化して処理・製
造負担を軽減した上で、微細泡の影響を受けずに高品質
なメッキ形成を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態であるメッキ処理装置の構
成を模式的に示す図。

【図２】上記とは異なる、本発明の一実施形態であるメ
ッキ処理装置の構成を模式的に示す図。

【図３】脱気機構２８の構成例を示す図。

【図４】メッキ液トラップ機能を有する減圧機構の構成
を示す図。

【図５】脱気部材４１、４２の一部の構造を模式的に示
す縦断面図。

【図６】本発明の半導体デバイスの製造方法を説明する
流れ図。

【符号の説明】

１０…載置台 １１…メッキ液槽 １２…被処理体 １３…アノード電極 １４…メッキ用電源 １５…電解膜 １６…噴出管 １７…液流出口 １８…液流入口 １９…液流出口 ２０…メッキ液タンク ２１…隔壁 ２２…第２のメッキ液 ２３…第１のメッキ液 ２４、２６、２９…ポンプ ２５、２７、３０…インラインフィルタ ２８…脱気機構 ４１、４２…脱気部材 ４３…減圧機構 ４４、４５…バルブ ５１…密閉容器 ５２…管部材 ５３…導入口 ５４…送出口 ５５…排気管 ５６…減圧機構 ６１…トラップタンク ６２…液面センサ ６３…ストップバルブ ６４…ソレノイドバルブ ６５…エジェクタ ６６…ソレノイドバルブ ６７…ゲージ ６８…レギュレータ ７１…管 ７２…中空 ７３…中空維持部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 辻 徳彦 東京都港区赤坂五丁目３番６号 ＴＢＳ放 送センター 東京エレクトロン株式会社内 Ｆターム(参考） 4M104 BB04 DD52

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１および第２のメッキ液を収容し、被
   処理体の処理面に形成された導電層を前記第１のメッキ
   液に接触させて前記導電層にメッキ形成を行うメッキ液
   槽と、 前記メッキ液槽に設けられ、前記メッキ液槽に収容され
   た前記第２のメッキ液に接触するアノード電極と、 前記メッキ液槽に設けられ、前記導電層に接触する前記
   第１のメッキ液と前記アノード電極に接触する前記第２
   のメッキ液とを分かつ電解膜と、 前記メッキ液槽に供給されるべき第１および第２のメッ
   キ液および前記メッキ液槽から排出される第１および第
   ２のメッキ液を貯留するメッキ液タンクと、 前記メッキ液タンクから前記メッキ液槽に前記第１のメ
   ッキ液を供給しかつ前記メッキ液槽から前記メッキ液タ
   ンクに前記第１のメッキ液を排出するための第１のメッ
   キ液循環経路と、 前記メッキ液タンクから前記メッキ液槽に前記第２のメ
   ッキ液を供給しかつ前記メッキ液槽から前記メッキ液タ
   ンクに前記第２のメッキ液を排出するための第２のメッ
   キ液循環経路とを有し、 前記第１のメッキ液循環経路のメッキ液供給経路に前記
   第１のメッキ液中の気体泡を脱気する脱気機構を少なく
   ともひとつ有することを特徴とするメッキ処理装置。
2. 【請求項２】 メッキ液を満たされ、被処理体の処理面
   に形成された導電層を前記メッキ液に接触させて前記導
   電層にメッキ形成を行うメッキ液槽と、 前記メッキ液槽に供給されるべきメッキ液および前記メ
   ッキ液槽から排出されるメッキ液を貯留するメッキ液タ
   ンクと、 前記メッキ液タンクから前記メッキ液槽にメッキ液を供
   給しかつ前記メッキ液槽から前記メッキ液タンクにメッ
   キ液を排出するためのメッキ液循環経路と、 前記メッキ液タンクのメッキ液に浸漬されるべく設けら
   れ、前記メッキ液タンク内のメッキ液中の気体泡を脱気
   する脱気機構とを有することを特徴とするメッキ処理装
   置。
3. 【請求項３】 脱気機構は、 脱気処理されるべきメッキ液を通過させかつ気液分離機
   能を有する管と、 前記管との間に空間を確保して前記管を気密に取り囲む
   外筒と、 前記外筒に接続して設けられ前記外筒の中の気圧を減圧
   する減圧機構とを有することを特徴とする請求項１記載
   のメッキ処理装置。
4. 【請求項４】 脱気機構は、 気液分離機能を有する管と、 前記管の中の気圧を減圧する減圧機構とを有することを
   特徴とする請求項２記載のメッキ処理装置。
5. 【請求項５】 脱気されるべき前記気体泡は、直径０．
   １μｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし４の
   いずれか１項記載のメッキ処理装置。
6. 【請求項６】 被処理体の処理面に接触する第１のメッ
   キ液およびアノード電極に接触する第２のメッキ液を収
   容するメッキ液槽を用いた半導体デバイスの製造方法で
   あって、 前記第１のメッキ液中の気体泡を取り除く工程と、 前記気体泡を取り除かれた第１のメッキ液を前記メッキ
   液槽に供給する工程と、 前記第２のメッキ液を前記メッキ液槽に供給する工程
   と、 前記第１および第２のメッキ液が供給されるメッキ槽に
   て前記被処理体にメッキ処理を施す工程とを有すること
   を特徴とする半導体デバイスの製造方法。
7. 【請求項７】 被処理体にメッキを施すためのメッキ液
   から直径０．１μｍ以下の気体泡を取り除く工程と、 前記気体泡を取り除かれたメッキ液を、前記被処理体に
   メッキを施すメッキ液槽に毎分１０リットル以下の量供
   給する工程と、 前記メッキ液が供給されるメッキ液槽にて前記被処理体
   にメッキを施す工程とを有することを特徴とする半導体
   デバイスの製造方法。