JPH11152597A - めっき前処理方法 - Google Patents
めっき前処理方法Info
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- JPH11152597A JPH11152597A JP33490297A JP33490297A JPH11152597A JP H11152597 A JPH11152597 A JP H11152597A JP 33490297 A JP33490297 A JP 33490297A JP 33490297 A JP33490297 A JP 33490297A JP H11152597 A JPH11152597 A JP H11152597A
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Landscapes
- Chemically Coating (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ウェーハ基板上にパターン形成された微細溝
への良好な金属埋め込みをめっき法により行うため、め
っきプロセスにおいてめっき液を確実にその微細溝に浸
透させることができるめっきの前処理方法を提供する。 【解決手段】 基板２の表面に形成された微細窪みに金
属を充填するめっきを行うために、基板の微細窪みを液
体で濡らすめっき前処理方法において、基板を含む雰囲
気を凝縮性ガスで充満させる工程と、基板を凝縮性ガス
の露点以下の温度に冷却する工程とを有する。
への良好な金属埋め込みをめっき法により行うため、め
っきプロセスにおいてめっき液を確実にその微細溝に浸
透させることができるめっきの前処理方法を提供する。 【解決手段】 基板２の表面に形成された微細窪みに金
属を充填するめっきを行うために、基板の微細窪みを液
体で濡らすめっき前処理方法において、基板を含む雰囲
気を凝縮性ガスで充満させる工程と、基板を凝縮性ガス
の露点以下の温度に冷却する工程とを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体の次世代配
線技術である金属配線形成技術に関し、特に基板の表面
に形成された微細窪みに金属を充填するめっきを行うた
めに、該基板の微細窪みを液体で濡らすめっき前処理方
法に関するものである。
線技術である金属配線形成技術に関し、特に基板の表面
に形成された微細窪みに金属を充填するめっきを行うた
めに、該基板の微細窪みを液体で濡らすめっき前処理方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体を用いた集積回路におい
て、回路配線材料にはアルミニウムが多く用いられてき
た。アルミニウム配線は、スパッタリング法（Sputteri
ng）により基板にアルミニウム膜を付けた後、レジスト
形成によりパターニングを行い、エッチングにより配線
形成される。しかしながら、回路の高度集積化に伴い、
配線幅がより狭く形成されることが要求されるようにな
り、アルミニウムの材料特性上諸問題が生じる様になっ
てきた。
て、回路配線材料にはアルミニウムが多く用いられてき
た。アルミニウム配線は、スパッタリング法（Sputteri
ng）により基板にアルミニウム膜を付けた後、レジスト
形成によりパターニングを行い、エッチングにより配線
形成される。しかしながら、回路の高度集積化に伴い、
配線幅がより狭く形成されることが要求されるようにな
り、アルミニウムの材料特性上諸問題が生じる様になっ
てきた。
【０００３】銅などの他の金属材料による配線形成に
は、上記の従来の回路形成法が困難な場合がある。そこ
で、配線用の溝や穴を基板面上にあらかじめ形成し、化
学気相成長法（Chemical Vapor Deposition：以下Ｃ
ＶＤ法）、スパッタリング法やめっき法などの手法によ
り金属を溝の中に埋め込み、その後表面を化学機械研磨
（Chemical Mechanical Polishing : 以下ＣＭＰ）で表
面研磨し、回路配線を形成する方法がとられてきた。
は、上記の従来の回路形成法が困難な場合がある。そこ
で、配線用の溝や穴を基板面上にあらかじめ形成し、化
学気相成長法（Chemical Vapor Deposition：以下Ｃ
ＶＤ法）、スパッタリング法やめっき法などの手法によ
り金属を溝の中に埋め込み、その後表面を化学機械研磨
（Chemical Mechanical Polishing : 以下ＣＭＰ）で表
面研磨し、回路配線を形成する方法がとられてきた。
【０００４】めっき法は金属の膜付け方法としては広く
用いられており、多くの特長を持っている。図６は基本
的なめっき装置を示すもので、めっき槽１内のめっき液
９中で被めっき基板２を取り付けたアノード電極４およ
びカソード電極３が対向しており、めっき処理中、めっ
き液撹拌用の撹拌器１１によってめっき液９を撹拌しな
がらめっきを行なうようにしている。めっきの前処理と
しては被めっき基板の洗浄又はエッチング等が行われて
いたが、被めっき基板上の微細溝へのめっき液注入を良
好にするための前処理は一般的には行われていなかっ
た。
用いられており、多くの特長を持っている。図６は基本
的なめっき装置を示すもので、めっき槽１内のめっき液
９中で被めっき基板２を取り付けたアノード電極４およ
びカソード電極３が対向しており、めっき処理中、めっ
き液撹拌用の撹拌器１１によってめっき液９を撹拌しな
がらめっきを行なうようにしている。めっきの前処理と
しては被めっき基板の洗浄又はエッチング等が行われて
いたが、被めっき基板上の微細溝へのめっき液注入を良
好にするための前処理は一般的には行われていなかっ
た。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】めっき法は他のプロセ
スに比べて、プロセスコストが安い、純度の高い材料が
得られる、熱的影響の少ない低温プロセスが可能となる
等の特長がある反面、ウェーハ基板上に形成された微細
溝にめっき液が完全に浸透しない等の不具合があった。
特に、幅が狭く深い、つまりアスペクト比の大きい微細
溝へのめっきによる金属埋め込みはほとんど行われてい
ないのが実状であった。
スに比べて、プロセスコストが安い、純度の高い材料が
得られる、熱的影響の少ない低温プロセスが可能となる
等の特長がある反面、ウェーハ基板上に形成された微細
溝にめっき液が完全に浸透しない等の不具合があった。
特に、幅が狭く深い、つまりアスペクト比の大きい微細
溝へのめっきによる金属埋め込みはほとんど行われてい
ないのが実状であった。
【０００６】図５に示すように、微細溝６２が形成され
た被めっき基板２をめっき液９に浸漬させる場合、通常
その微細溝６２には空気が残留し、完全にはめっき液９
が浸透しない。これは被めっき基板２の濡れ性やめっき
めっき液の表面張力等の影響によるものと考えられ、微
細溝６２の幅が狭くなるほど、その傾向は強くなる。
た被めっき基板２をめっき液９に浸漬させる場合、通常
その微細溝６２には空気が残留し、完全にはめっき液９
が浸透しない。これは被めっき基板２の濡れ性やめっき
めっき液の表面張力等の影響によるものと考えられ、微
細溝６２の幅が狭くなるほど、その傾向は強くなる。
【０００７】そこで、本発明は、ウェーハ基板上にパタ
ーン形成された微細溝への良好な金属埋め込みをめっき
法により行うため、めっきプロセスにおいてめっき液を
確実にその微細溝に浸透させることができるめっきの前
処理方法を提供することを目的とする。
ーン形成された微細溝への良好な金属埋め込みをめっき
法により行うため、めっきプロセスにおいてめっき液を
確実にその微細溝に浸透させることができるめっきの前
処理方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
基板の表面に形成された微細窪みに金属を充填するめっ
きを行うために、該基板の微細窪みを液体で濡らすめっ
き前処理方法において、前記基板を含む雰囲気を凝縮性
ガスで充満させる工程と、前記基板を前記凝縮性ガスの
露点以下の温度に冷却する工程とを有することを特徴と
するめっき前処理方法である。
基板の表面に形成された微細窪みに金属を充填するめっ
きを行うために、該基板の微細窪みを液体で濡らすめっ
き前処理方法において、前記基板を含む雰囲気を凝縮性
ガスで充満させる工程と、前記基板を前記凝縮性ガスの
露点以下の温度に冷却する工程とを有することを特徴と
するめっき前処理方法である。
【０００９】これにより、基板表面に形成された微細窪
みの壁面に凝縮性ガスが結露し、凝縮性ガスの液体が微
細窪み内部に付着する。従って、この状態で基板をめっ
き液に浸漬させると、凝縮性ガスの液体に導かれるよう
にめっき液が微細窪みに浸入する。
みの壁面に凝縮性ガスが結露し、凝縮性ガスの液体が微
細窪み内部に付着する。従って、この状態で基板をめっ
き液に浸漬させると、凝縮性ガスの液体に導かれるよう
にめっき液が微細窪みに浸入する。
【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１に記載の
めっき前処理方法において、更に、前記基板を振動させ
る工程を有することを特徴とするめっき前処理方法であ
る。冷却手段により基板および微細窪み内の凝縮性ガス
が露点以下に冷却されても結露が生じないことが多い。
これは、凝縮性ガスが過冷却状態となり、ガス状のまま
となっているからである。このときの過冷度は一定では
なく、時として非常に大きくなるときがある。このた
め、基板を振動させることにより微細窪み内の凝縮ガス
の過冷却状態を解放し、確実に微細窪みの壁面に結露を
生じさせることが有効な手段となる。
めっき前処理方法において、更に、前記基板を振動させ
る工程を有することを特徴とするめっき前処理方法であ
る。冷却手段により基板および微細窪み内の凝縮性ガス
が露点以下に冷却されても結露が生じないことが多い。
これは、凝縮性ガスが過冷却状態となり、ガス状のまま
となっているからである。このときの過冷度は一定では
なく、時として非常に大きくなるときがある。このた
め、基板を振動させることにより微細窪み内の凝縮ガス
の過冷却状態を解放し、確実に微細窪みの壁面に結露を
生じさせることが有効な手段となる。
【００１１】請求項３記載の発明は、請求項１又は請求
項２に記載のめっき前処理方法において、前記基板を含
む雰囲気を凝縮性ガスで充満させる工程において、前記
凝縮性ガスの充填圧力を変動させることを特徴とするめ
っき前処理方法である。これにより、微細窪み内に残留
する残留ガスを凝縮性ガスに置換させ、冷却により、確
実に結露を発生させることができる。
項２に記載のめっき前処理方法において、前記基板を含
む雰囲気を凝縮性ガスで充満させる工程において、前記
凝縮性ガスの充填圧力を変動させることを特徴とするめ
っき前処理方法である。これにより、微細窪み内に残留
する残留ガスを凝縮性ガスに置換させ、冷却により、確
実に結露を発生させることができる。
【００１２】請求項４記載の発明は、請求項１又は請求
項２に記載のめっき前処理方法において、前記基板を含
む雰囲気を凝縮性ガスで充満させる工程において、前記
雰囲気を真空にした後、前記凝縮性ガスを充満させるこ
とを特徴とするめっき前処理方法である。これにより、
微細窪み内に残留する残留ガスを凝縮性ガスに置換さ
せ、冷却により、確実に結露を発生させることができ
る。
項２に記載のめっき前処理方法において、前記基板を含
む雰囲気を凝縮性ガスで充満させる工程において、前記
雰囲気を真空にした後、前記凝縮性ガスを充満させるこ
とを特徴とするめっき前処理方法である。これにより、
微細窪み内に残留する残留ガスを凝縮性ガスに置換さ
せ、冷却により、確実に結露を発生させることができ
る。
【００１３】請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求
項４のいずれかに記載のめっき前処理方法において、更
に、前記基板を所定の液で浸漬させる工程を有すること
を特徴とするめっき前処理方法である。
項４のいずれかに記載のめっき前処理方法において、更
に、前記基板を所定の液で浸漬させる工程を有すること
を特徴とするめっき前処理方法である。
【００１４】請求項５に記載のめっき前処理方法におい
て、前記基板を浸漬させる所定の液を沸騰又は真空引き
等により十分な脱気するようにしてもよい。これによ
り、液の溶存空気による基板壁面上への気泡生成を防ぐ
ことができる。また、前記基板を浸漬させる液として、
表面張力が水の表面張力より小さい液を用いるようにし
てもよい。これにより、微細窪みに液をより確実に浸透
させることができる。
て、前記基板を浸漬させる所定の液を沸騰又は真空引き
等により十分な脱気するようにしてもよい。これによ
り、液の溶存空気による基板壁面上への気泡生成を防ぐ
ことができる。また、前記基板を浸漬させる液として、
表面張力が水の表面張力より小さい液を用いるようにし
てもよい。これにより、微細窪みに液をより確実に浸透
させることができる。
【００１５】さらに、前記基板を浸漬させる液としてめ
っき液を用いてもよく、これにより、継続して、めっき
工程を行うことができる。また、請求項５に記載の前記
めっき前処理方法において、前記基板を所定の液で浸漬
させる工程の後、更に、前記雰囲気を加圧又は圧力振動
を行うようにしてもよい。これにより、微細窪みに液を
確実に浸透させることができる。
っき液を用いてもよく、これにより、継続して、めっき
工程を行うことができる。また、請求項５に記載の前記
めっき前処理方法において、前記基板を所定の液で浸漬
させる工程の後、更に、前記雰囲気を加圧又は圧力振動
を行うようにしてもよい。これにより、微細窪みに液を
確実に浸透させることができる。
【００１６】請求項６記載の発明は、基板の表面に形成
された微細窪みに金属を充填するめっきを行うために、
該基板の微細窪みを液体で濡らすめっき前処理装置にお
いて、前記基板を処理するための密閉可能な処理室と、
該処理室に凝縮性ガスを導入するための凝縮性ガス導入
手段と、前記基板を冷却するための基板冷却手段とを有
することを特徴とするめっき前処理装置である。この装
置により、微細窪みの壁面に結露を生じさせ、凝縮を継
続的に行うことができる。
された微細窪みに金属を充填するめっきを行うために、
該基板の微細窪みを液体で濡らすめっき前処理装置にお
いて、前記基板を処理するための密閉可能な処理室と、
該処理室に凝縮性ガスを導入するための凝縮性ガス導入
手段と、前記基板を冷却するための基板冷却手段とを有
することを特徴とするめっき前処理装置である。この装
置により、微細窪みの壁面に結露を生じさせ、凝縮を継
続的に行うことができる。
【００１７】請求項６に記載のめっき前処理装置におい
て、更に、前記基板を振動させるための基板振動手段を
設けてもよい。基板振動手段により、微細窪み内の凝縮
ガスの過冷却状態を確実に解放し、微細窪みの壁面に結
露を生じさせ、良好な凝縮を継続的に行うことができる
ようになる。
て、更に、前記基板を振動させるための基板振動手段を
設けてもよい。基板振動手段により、微細窪み内の凝縮
ガスの過冷却状態を確実に解放し、微細窪みの壁面に結
露を生じさせ、良好な凝縮を継続的に行うことができる
ようになる。
【００１８】請求項６に記載のめっき前処理装置におい
て、更に、前記処理室を真空排気する手段を設けてもよ
い。この装置により、微細窪み内に残留する残留ガスを
凝縮性ガスに置換させ、冷却により、確実に結露を発生
させることができる。
て、更に、前記処理室を真空排気する手段を設けてもよ
い。この装置により、微細窪み内に残留する残留ガスを
凝縮性ガスに置換させ、冷却により、確実に結露を発生
させることができる。
【００１９】請求項６に記載のめっき前処理装置におい
て、更に、前記処理室を加圧するためのガス導入手段を
設けてもよい。これにより、微細窪みに液を確実に浸透
させることができる。
て、更に、前記処理室を加圧するためのガス導入手段を
設けてもよい。これにより、微細窪みに液を確実に浸透
させることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態のめ
っき前処理装置の概要を示す図である。この前処理装置
は、密閉可能な容器状の処理室５３と、これに接続され
た真空排気配管５４、凝縮ガス導入配管９４、液導入配
管５５、ガス導入配管５６、ガス排出配管５７、液排出
配管５８及び冷媒チラー６９に接続された冷媒ヘッダ７
０を主な構成要素としている。処理室５３には、圧力計
７、圧力スイッチ８及び安全弁３６が取り付けられ、ま
た、基板２を載せる基板台１２が処理室５３に設けられ
ている。また、基板台１２に超音波振動器６０が取り付
けられている。冷媒ヘッダー７０は冷媒チラー６９から
供給される冷媒で満たされ、基板台１２を通して基板２
の温度を制御することができる。
っき前処理装置の概要を示す図である。この前処理装置
は、密閉可能な容器状の処理室５３と、これに接続され
た真空排気配管５４、凝縮ガス導入配管９４、液導入配
管５５、ガス導入配管５６、ガス排出配管５７、液排出
配管５８及び冷媒チラー６９に接続された冷媒ヘッダ７
０を主な構成要素としている。処理室５３には、圧力計
７、圧力スイッチ８及び安全弁３６が取り付けられ、ま
た、基板２を載せる基板台１２が処理室５３に設けられ
ている。また、基板台１２に超音波振動器６０が取り付
けられている。冷媒ヘッダー７０は冷媒チラー６９から
供給される冷媒で満たされ、基板台１２を通して基板２
の温度を制御することができる。
【００２１】真空排気配管５４には、開閉弁２３を介し
て真空ポンプ２１が接続されており、処理室５３を必要
な低圧まで真空排気することができる。凝縮ガス導入配
管９４は、所定の温度と圧力で凝縮するガスを開閉弁９
５を介して処理室５３に導入することができる。液導入
配管５５は、図示しない液体源が開閉弁３４及びフロー
メータ４０を介して処理室５３の基板台上に開口するノ
ズル５５ａに接続され、目的とする所定量の液を処理室
５３に導入することができる。この液導入配管は２系統
が設けられ、２種類の液を連続又は同時に導入すること
ができる。ガス導入配管５６には、所定のガス源がレギ
ュレータ５１と開閉弁２４を介して接続され、ガス排出
配管５７は開閉弁３１を介して外部に接続されている。
また、液排出配管５８は開閉弁３５を介してストレージ
タンク（図示せず）に接続されている。
て真空ポンプ２１が接続されており、処理室５３を必要
な低圧まで真空排気することができる。凝縮ガス導入配
管９４は、所定の温度と圧力で凝縮するガスを開閉弁９
５を介して処理室５３に導入することができる。液導入
配管５５は、図示しない液体源が開閉弁３４及びフロー
メータ４０を介して処理室５３の基板台上に開口するノ
ズル５５ａに接続され、目的とする所定量の液を処理室
５３に導入することができる。この液導入配管は２系統
が設けられ、２種類の液を連続又は同時に導入すること
ができる。ガス導入配管５６には、所定のガス源がレギ
ュレータ５１と開閉弁２４を介して接続され、ガス排出
配管５７は開閉弁３１を介して外部に接続されている。
また、液排出配管５８は開閉弁３５を介してストレージ
タンク（図示せず）に接続されている。
【００２２】このような構成の装置を用いて、基板２に
形成された図５と同様の微細溝６２へ銅などの金属を充
填するめっきの前処理を行う方法を説明する。まず、こ
の基板２を基板台１２にのせ、真空排気配管５４により
処理室５３内を十分に減圧する。その後、凝縮ガス導入
配管９４からエチルアルコールを処理室５３に導入し、
内圧を５５００Pa（４１Torr）にする。処理室５３内の
温度が２０°Ｃのときはエチルアルコールは気体となっ
ている。それ故、気体のエチルアルコールは処理室５３
内に行き渡り、基板２に形成された微細溝６２にも充満
する。
形成された図５と同様の微細溝６２へ銅などの金属を充
填するめっきの前処理を行う方法を説明する。まず、こ
の基板２を基板台１２にのせ、真空排気配管５４により
処理室５３内を十分に減圧する。その後、凝縮ガス導入
配管９４からエチルアルコールを処理室５３に導入し、
内圧を５５００Pa（４１Torr）にする。処理室５３内の
温度が２０°Ｃのときはエチルアルコールは気体となっ
ている。それ故、気体のエチルアルコールは処理室５３
内に行き渡り、基板２に形成された微細溝６２にも充満
する。
【００２３】次に、冷媒チラー６９から５°Ｃの冷媒を
冷媒ヘッダー７０に供給し、基板台１２を介して基板２
を冷却する。基板２の冷却に伴い、微細溝６２内のエチ
ルアルコールも冷却され、凝縮が起こる。このように緩
やかに気体を冷却した場合には気体が凝縮温度以下にな
っても過冷却状態となり、凝縮（液化）しない場合が多
い。そこで、本装置では、超音波振動器６０により基板
２を振動させ、微細溝６２内のエチルアルコール気体の
過冷却状態を強制的に解放させ、凝縮を開始させるよう
にしている。微細溝６２内の気体状のエチルアルコール
は、温度低下と超音波振動によって凝縮を開始し、微細
溝６２壁面上に滴状もしくは膜状に付着する。このよう
にして、基板２上に形成された微細溝６２に液状のエチ
ルアルコールを供給することができる。
冷媒ヘッダー７０に供給し、基板台１２を介して基板２
を冷却する。基板２の冷却に伴い、微細溝６２内のエチ
ルアルコールも冷却され、凝縮が起こる。このように緩
やかに気体を冷却した場合には気体が凝縮温度以下にな
っても過冷却状態となり、凝縮（液化）しない場合が多
い。そこで、本装置では、超音波振動器６０により基板
２を振動させ、微細溝６２内のエチルアルコール気体の
過冷却状態を強制的に解放させ、凝縮を開始させるよう
にしている。微細溝６２内の気体状のエチルアルコール
は、温度低下と超音波振動によって凝縮を開始し、微細
溝６２壁面上に滴状もしくは膜状に付着する。このよう
にして、基板２上に形成された微細溝６２に液状のエチ
ルアルコールを供給することができる。
【００２４】この後、液導入配管５５からめっき液およ
び他の液を導入して、基板２を液に浸漬させると、これ
らの液は、既に微細溝６２中に存在する液状のエチルア
ルコールとの間に作用する表面張力により導かれて微細
溝６２内に流入する。微細溝６２への液の浸入を完全に
行うために、超音波振動器６０により基板２を振動させ
たり、ガス導入配管５６とガス排出配管５７により処理
室５３の圧力を変動させてめっき液の流入を促進する。
び他の液を導入して、基板２を液に浸漬させると、これ
らの液は、既に微細溝６２中に存在する液状のエチルア
ルコールとの間に作用する表面張力により導かれて微細
溝６２内に流入する。微細溝６２への液の浸入を完全に
行うために、超音波振動器６０により基板２を振動させ
たり、ガス導入配管５６とガス排出配管５７により処理
室５３の圧力を変動させてめっき液の流入を促進する。
【００２５】なお、凝縮ガスとして凝縮後の液体が基板
２の材質に対して表面張力が小さく、かつめっき液との
親和性が良い物質を選ぶことにより、より確実に且つ効
率よく液を微細溝６２に浸入させることができる。この
ような凝縮ガスとしては、エチルアルコールの他に、
水、プロピールアルコール、アセトンおよびアンモニア
等がある。
２の材質に対して表面張力が小さく、かつめっき液との
親和性が良い物質を選ぶことにより、より確実に且つ効
率よく液を微細溝６２に浸入させることができる。この
ような凝縮ガスとしては、エチルアルコールの他に、
水、プロピールアルコール、アセトンおよびアンモニア
等がある。
【００２６】このような前処理の後に、基板２を処理室
５３から取り出し、濡れた状態を維持したままで図６に
示すめっき槽１に搬入し、めっき液９に浸漬させて電気
めっき又は無電解めっきを行う。前処理によって基板２
の微細溝６２にめっき液が確実に供給されるため、信頼
性の高いめっき金属膜が微細溝６２に形成される。
５３から取り出し、濡れた状態を維持したままで図６に
示すめっき槽１に搬入し、めっき液９に浸漬させて電気
めっき又は無電解めっきを行う。前処理によって基板２
の微細溝６２にめっき液が確実に供給されるため、信頼
性の高いめっき金属膜が微細溝６２に形成される。
【００２７】なお、図１の装置では基板２を１枚ずつ処
理しているが、複数枚を同時に処理するようにしてもよ
い。また、単数または複数の基板２を収容するカセット
を用いて基板２の供給や搬送を効率よく行なうことがで
き、この場合、カセットで液体を保持するようにして基
板２の乾燥防止を図ることができる。
理しているが、複数枚を同時に処理するようにしてもよ
い。また、単数または複数の基板２を収容するカセット
を用いて基板２の供給や搬送を効率よく行なうことがで
き、この場合、カセットで液体を保持するようにして基
板２の乾燥防止を図ることができる。
【００２８】図２は、本発明の別の実施の形態のめっき
前処理装置の概要を示す図である。本装置は、図１に示
すめっき前処理装置とほぼ同様であるが、基板２の冷却
源にペルチェ素子６６を用いていることが異なる。冷媒
チラー６９および冷媒配管６７，６８の設置スペースが
不要になるというメリットがある。
前処理装置の概要を示す図である。本装置は、図１に示
すめっき前処理装置とほぼ同様であるが、基板２の冷却
源にペルチェ素子６６を用いていることが異なる。冷媒
チラー６９および冷媒配管６７，６８の設置スペースが
不要になるというメリットがある。
【００２９】図３は、冷却源にペルチェ素子６６を用い
ためっき前処理装置と、図６に示すめっき装置とを結合
した構成の、前処理兼めっき装置を示すものである。こ
の装置は、図２に示す前処理装置の構成に加えて、ポン
プ７４を用いて容器５３にめっき液を供給する供給配管
７５と、容器５３の底部から弁３２を介してめっき液を
貯液槽７６に抜き出す抜出配管７７とが設けられ、さら
に電気めっきのためのアノード電極４およびカソード電
極３と電源５が設けられている。
ためっき前処理装置と、図６に示すめっき装置とを結合
した構成の、前処理兼めっき装置を示すものである。こ
の装置は、図２に示す前処理装置の構成に加えて、ポン
プ７４を用いて容器５３にめっき液を供給する供給配管
７５と、容器５３の底部から弁３２を介してめっき液を
貯液槽７６に抜き出す抜出配管７７とが設けられ、さら
に電気めっきのためのアノード電極４およびカソード電
極３と電源５が設けられている。
【００３０】この装置では、先ず、抜出配管７７からめ
っき液を排出した状態で先に説明した前処理工程を行な
う。そして、処理液を微細溝に浸入させた状態で、前処
理装置の機能を停止し、必要に応じて真空を破壊してか
ら、供給配管７５よりめっき液を供給してめっきを行な
う。この装置によれば、基板を移送させることなく、前
処理に続いてめっき処理を連続して行うことができるの
で、作業工程を省くことができる。
っき液を排出した状態で先に説明した前処理工程を行な
う。そして、処理液を微細溝に浸入させた状態で、前処
理装置の機能を停止し、必要に応じて真空を破壊してか
ら、供給配管７５よりめっき液を供給してめっきを行な
う。この装置によれば、基板を移送させることなく、前
処理に続いてめっき処理を連続して行うことができるの
で、作業工程を省くことができる。
【００３１】図４は、めっき前処理工程、めっき工程を
連続して行う装置である。本装置は、めっき前処理を行
うめっき前処理室９７、前処理室９７の雰囲気を壊すこ
となく基板を前処理室に出し入れすることができるロー
ドロック室９６と、めっきを行うめっき室９８および基
板を供給する供給ユニット１００からなり、ロードロッ
ク室９６は他のユニットとゲートバルブで仕切られてい
る。ロードロック室９６は、真空排気のための排気経路
に接続されており、またロボットハンドのような基板搬
送手段が設けられている。この例では、処理に要する時
間を考慮して、前処理室１つに対してめっき室が２つ設
けられている。
連続して行う装置である。本装置は、めっき前処理を行
うめっき前処理室９７、前処理室９７の雰囲気を壊すこ
となく基板を前処理室に出し入れすることができるロー
ドロック室９６と、めっきを行うめっき室９８および基
板を供給する供給ユニット１００からなり、ロードロッ
ク室９６は他のユニットとゲートバルブで仕切られてい
る。ロードロック室９６は、真空排気のための排気経路
に接続されており、またロボットハンドのような基板搬
送手段が設けられている。この例では、処理に要する時
間を考慮して、前処理室１つに対してめっき室が２つ設
けられている。
【００３２】本装置によれば、ロードロック室９６が前
処理室９７との間で基板を授受する場合はめっき室や基
板供給室との間のゲートを閉鎖して、ロードロック室内
を真空排気した状態で行なう。これにより、前処理室内
の真空雰囲気を破壊せずに基板を出し入れできるので、
前処理室での処理をロスタイムなしに行なうことができ
る。なお、ロードロック室の出入り口を５つ以上設けて
も良く、また、必要に応じてめっき後の洗浄室等を設け
ても良い。
処理室９７との間で基板を授受する場合はめっき室や基
板供給室との間のゲートを閉鎖して、ロードロック室内
を真空排気した状態で行なう。これにより、前処理室内
の真空雰囲気を破壊せずに基板を出し入れできるので、
前処理室での処理をロスタイムなしに行なうことができ
る。なお、ロードロック室の出入り口を５つ以上設けて
も良く、また、必要に応じてめっき後の洗浄室等を設け
ても良い。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、基板表面に形成された微細窪みの壁面に凝縮性ガス
を結露させ、これによってめっき液を微細窪みに導いて
確実に浸入させることができるので、これを用いてめっ
きを行なうことにより、ウェーハ基板上にパターン形成
された微細溝へ銅などの高導電性金属の埋め込みを行う
ことができ、高密度半導体回路の実現に重要度の高い技
術を提供することができる。
ば、基板表面に形成された微細窪みの壁面に凝縮性ガス
を結露させ、これによってめっき液を微細窪みに導いて
確実に浸入させることができるので、これを用いてめっ
きを行なうことにより、ウェーハ基板上にパターン形成
された微細溝へ銅などの高導電性金属の埋め込みを行う
ことができ、高密度半導体回路の実現に重要度の高い技
術を提供することができる。
【図１】本発明に基づく実施形態のめっき前処理装置の
概要図である。
概要図である。
【図２】本発明に基づく実施形態のめっき前処理装置の
概要図である。
概要図である。
【図３】本発明に基づく実施形態のめっき装置の概要図
である。
である。
【図４】本発明に基づく実施形態のめっき装置の概要図
である。
である。
【図５】液中にある基板上の微細溝に残留する気泡を示
す概要図である。
す概要図である。
【図６】従来のめっき装置の概要図である。
１ めっき槽 ２ 基板 ３ カソード電極 ４ アノード電極 ５ 電源 ６ 温度検知器 ７ 圧力計 ８ 圧力スイッチ ９ めっき液 １１ 撹拌器 １２ 基板台 ２１ 真空ポンプ ２３ 開閉弁 ２４ 開閉弁 ３１ 開閉弁 ３２ 開閉弁 ３４ 開閉弁 ３５ 開閉弁 ３６ 安全弁 ４０ フローメータ ５１ レギュレータ ５３ 処理室 ５４ 真空排気配管 ５５ 液導入配管 ５６ ガス導入配管 ５７ ガス排出配管 ５８ 液排出配管 ６０ 超音波振動器 ６１ めっき面 ６２ 微細溝 ６３ 気泡 ６６ ペルチェ素子 ６７ 冷媒配管（冷媒送り） ６８ 冷媒配管（冷媒戻り） ６９ 冷媒チラー ７０ 冷媒ヘッダー ７４ 循環ポンプ ７５ 供給配管 ７６ ストーレージタンク ７７ 抜出配管 ９４ 凝縮ガス導入配管 ９５ 開閉弁 ９６ めっき室 ９７ めっき前処理室 ９８ 洗浄室 ９９ ゲートバルブ
Claims (6)
- 【請求項１】 基板の表面に形成された微細窪みに金属
を充填するめっきを行うために、該基板の微細窪みを液
体で濡らすめっき前処理方法において、 前記基板を含む雰囲気を凝縮性ガスで充満させる工程
と、 前記基板を前記凝縮性ガスの露点以下の温度に冷却する
工程とを有することを特徴とするめっき前処理方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載のめっき前処理方法にお
いて、 更に、前記基板を振動させる工程を有することを特徴と
するめっき前処理方法。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載のめっき前
処理方法において、 前記基板を含む雰囲気を凝縮性ガスで充満させる工程に
おいて、前記凝縮性ガスの充填圧力を変動させることを
特徴とするめっき前処理方法。 - 【請求項４】 請求項１又は請求項２に記載のめっき前
処理方法において、 前記基板を含む雰囲気を凝縮性ガスで充満させる工程に
おいて、前記雰囲気を真空にした後、前記凝縮性ガスを
充満させることを特徴とするめっき前処理方法。 - 【請求項５】 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載
のめっき前処理方法において、 更に、前記基板を所定の液で浸漬させる工程を有するこ
とを特徴とするめっき前処理方法。 - 【請求項６】 基板の表面に形成された微細窪みに金属
を充填するめっきを行うために、該基板の微細窪みを液
体で濡らすめっき前処理装置において、 前記基板を処理するための密閉可能な処理室と、 該処理室に凝縮性ガスを導入するための凝縮性ガス導入
手段と、 前記基板を冷却するための基板冷却手段とを有すること
を特徴とするめっき前処理装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33490297A JPH11152597A (ja) | 1997-11-19 | 1997-11-19 | めっき前処理方法 |
| US09/145,500 US6544585B1 (en) | 1997-09-02 | 1998-09-02 | Method and apparatus for plating a substrate |
| DE69840975T DE69840975D1 (de) | 1997-09-02 | 1998-09-02 | Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen einer Schichten auf einen Körper |
| EP98116569A EP0901153B1 (en) | 1997-09-02 | 1998-09-02 | Method and apparatus for plating a substrate |
| KR1019980035982A KR100586481B1 (ko) | 1997-09-02 | 1998-09-02 | 기판을도금하는방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33490297A JPH11152597A (ja) | 1997-11-19 | 1997-11-19 | めっき前処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11152597A true JPH11152597A (ja) | 1999-06-08 |
Family
ID=18282525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33490297A Pending JPH11152597A (ja) | 1997-09-02 | 1997-11-19 | めっき前処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11152597A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001068952A1 (en) * | 2000-03-17 | 2001-09-20 | Ebara Corporation | Method and apparatus for electroplating |
| US6730596B1 (en) | 1999-10-15 | 2004-05-04 | Ebara Corporation | Method of and apparatus for forming interconnection |
| US7833393B2 (en) | 1999-05-18 | 2010-11-16 | Ebara Corporation | Semiconductor wafer holder and electroplating system for plating a semiconductor wafer |
| US8967935B2 (en) | 2011-07-06 | 2015-03-03 | Tel Nexx, Inc. | Substrate loader and unloader |
| US9421617B2 (en) | 2011-06-22 | 2016-08-23 | Tel Nexx, Inc. | Substrate holder |
| JP2019137916A (ja) * | 2018-01-25 | 2019-08-22 | セムシスコ ゲーエムベーハーＳｅｍｓｙｓｃｏ ＧｍｂＨ | 基板の凹部にめっきするための方法及びデバイス |
-
1997
- 1997-11-19 JP JP33490297A patent/JPH11152597A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7833393B2 (en) | 1999-05-18 | 2010-11-16 | Ebara Corporation | Semiconductor wafer holder and electroplating system for plating a semiconductor wafer |
| US8075756B2 (en) | 1999-05-18 | 2011-12-13 | Ebara Corporation | Semiconductor wafer holder and electroplating system for plating a semiconductor wafer |
| US8961755B2 (en) | 1999-05-18 | 2015-02-24 | Ebara Corporation | Semiconductor wafer holder and electroplating system for plating a semiconductor wafer |
| US9714476B2 (en) | 1999-05-18 | 2017-07-25 | Ebara Corporation | Semiconductor wafer holder and electroplating system for plating a semiconductor wafer |
| US6730596B1 (en) | 1999-10-15 | 2004-05-04 | Ebara Corporation | Method of and apparatus for forming interconnection |
| WO2001068952A1 (en) * | 2000-03-17 | 2001-09-20 | Ebara Corporation | Method and apparatus for electroplating |
| US7402227B2 (en) | 2000-03-17 | 2008-07-22 | Ebara Corporation | Plating apparatus and method |
| US9421617B2 (en) | 2011-06-22 | 2016-08-23 | Tel Nexx, Inc. | Substrate holder |
| US8967935B2 (en) | 2011-07-06 | 2015-03-03 | Tel Nexx, Inc. | Substrate loader and unloader |
| JP2019137916A (ja) * | 2018-01-25 | 2019-08-22 | セムシスコ ゲーエムベーハーＳｅｍｓｙｓｃｏ ＧｍｂＨ | 基板の凹部にめっきするための方法及びデバイス |
| US11908698B2 (en) | 2018-01-25 | 2024-02-20 | Semsysco Gmbh | Method and device for plating a recess in a substrate |
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