JPH11335896A - ウエハメッキ装置 - Google Patents
ウエハメッキ装置Info
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Abstract
下地の表面に存在する酸化膜を除去する処理をした後、
再度酸化膜が形成される前にメッキ膜を形成できるウエ
ハメッキ装置を提供する。 【解決手段】 ウエハの表面、該表面に形成された溝及
び/又は穴の下地の表面に存在する酸化膜を除去した
後、メッキを施すウエハメッキ装置において、1つのメ
ッキ槽の中で酸化膜を除去するための処理液と、メッキ
を施すメッキ液を順次入替えてメッキを施すことを特徴
とする。このように1つのメッキ槽の中で酸化膜除去と
メッキ膜形成とを連続して行うことにより、酸化膜の除
去処理後、ウエハを空中に曝すことがなくメッキ処理を
行うことができるから、再度酸化膜が形成されないうち
にメッキ膜を形成することができる。
Description
コンタクトホールが形成されたウエハの表面や溝及び穴
の内壁面に銅等のメッキを施すウエハメッキ装置に関す
るものである。
材に用いられるTiN、TaN、WN等のセラミック系
材料は大気中のO2や水中に溶存するO2の影響で瞬時
にその表面に酸化膜が形成される。この酸化膜が膜抵抗
値を上げ電解メッキを行う際の障害になるばかりではな
く、メッキ膜界面での密着力を低下させるという問題が
ある。従来、該酸化膜を除去するため別の処理槽を設
け、電解メッキを行う前に該処理槽で酸化膜の除去処理
を行っている。
化膜を除去する処理槽と電解メッキ槽を一列に並べた装
置では、該処理槽で酸化膜の除去処理をしたウエハを電
解メッキ槽に移動させる時に該ウエハを空中に曝すた
め、たとえ酸化膜を完全に除去したとしても、再度酸化
膜が形成されるという問題があった。
で、ウエハの表面、該表面に形成された溝や穴の下地の
表面に存在する酸化膜を除去する処理をした後、再度酸
化膜が形成される前にメッキ膜を形成できるウエハメッ
キ装置を提供することを目的とする。
請求項1に記載の発明は、ウエハの表面、該表面に形成
された溝及び/又は穴の下地の表面に存在する酸化膜を
除去した後、メッキを施すウエハメッキ装置において、
1つのメッキ槽の中で酸化膜を除去するための処理液
と、メッキを施すメッキ液を順次入れ替えてメッキを施
すことを特徴とする。このように1つのメッキ槽の中で
酸化膜除去とメッキ膜形成とを連続して行うことによ
り、酸化膜の除去処理後、ウエハを空中に曝すことがな
くメッキ処理を行うことができるから、再度酸化膜が形
成されないうちにメッキ膜を形成することができる。
に記載のウエハメッキ装置において、酸化膜を除去する
処理液は、濃度0.1〜20重量%のH2SO4、HC
l、HNO3、H3PO4、HF等の無機酸又は該無機
酸とNa又はKとの塩、CH 3COOH、オキシカルボ
ン酸等の有機酸又は該有機酸Na又はKとの塩、NaO
H又はKOHの塩基類を含む溶液であり、ウエハを陰極
とし水素還元反応により酸化膜を除去し、表面を活性化
することを特徴とする。
又は2に記載のウエハメッキ装置において、メッキ液は
硫酸銅50〜250g/l、硫酸40〜220g/lを
主成分とした電解メッキ液であることを特徴とする。こ
のようにメッキ液と酸化膜を除去する処理液にH2SO
4を用いた場合は、酸化膜の除去処理後、水洗工程を必
要としない。
乃至3のいずれか1に記載のウエハメッキ装置におい
て、酸化膜を除去する処理液をメッキ槽から排出し、新
たにメッキ液を充填する間、該メッキ槽内に不活性ガス
を充填しておくことを特徴とする。このように、メッキ
槽内に不活性ガスを充填しておくことにより、酸化膜除
去処理面がO2に曝されることがないから、新たにメッ
キ液を充填する間に再度酸化膜が形成することがない。
乃至4のいずれか1に記載のウエハメッキ装置におい
て、酸化膜を除去するための処理液をメッキ槽から排出
し、メッキ液を充填する前に、該メッキ槽内に溶存酸素
量が1ppm以下にした純水を供給し、メッキ槽内を洗
浄することを特徴とした。このように酸化膜除去処理後
に純水を充填した洗浄を行うことにより、酸化膜を除去
する処理液とメッキ液がその主成分が異なる性質でも酸
化膜除去処理とメッキ処理とが連続して行うことができ
ると共に、溶存酸素量が1ppm以下であるから、酸化
膜が再度形成されることもない。
面に基づいて説明する。図1は本発明のウエハメッキ装
置の概略構成を示す図である。図1において、1はメッ
キ槽であり、該メッキ槽1はメッキ槽本体2と底板3と
からなる。メッキ槽本体2の下方は開口しており、該開
口部をOリング等のシール部材4を介して底板3で閉じ
ることにより、メッキ槽本体2内の空間5は密閉された
空間となる。
7及びガス流入口8が設けられている。底板3の上面に
はウエハ9が載置され、メッキ槽本体2内には該ウエハ
9と対向して陽極電極10が配置されている。また、ウ
エハ9と陽極電極10の間にはメッキ電源(直流電源)
11から所定の電圧が印加されるようになっている。
容器であり、該メッキ液収容容器12に収容されたメッ
キ液はポンプ13により、液流入口6を通ってメッキ槽
1内に供給されるようになっている。14は酸化膜除去
処理液が収容される処理液収容容器であり、該処理液収
容容器14に収容された酸化膜除去処理液はポンプ15
により、液流入口6を通ってメッキ槽1内に供給される
ようになっている。16、17はそれぞれ開閉弁であ
り、メッキ槽1内の空間5に収容されたメッキ液又は酸
化膜除去処理液は開閉弁16又は17を開くことによ
り、容器12又は14に回収されるようになっている。
ス流入口8を通ってN2ガス等の不活性ガス源から不活
性ガスがメッキ槽1内の空間5に供給されるようになっ
ている。また、この不活性ガスは容器12及び14にも
供給されるようになっている。19〜23はそれぞれチ
ェック弁である。
酸銅)液等の銅メッキ液、例えば硫酸銅50〜250g
/l、硫酸40〜220g/lを主成分とした電解メッ
キ液が収容されている。また、処理液収容容器14に
は、濃度0.1〜20重量%のH2SO4、HCl、H
NO3、H3PO4、HF等のいずれかの無機酸又は該
無機酸とNa又はKとの塩、CH3COOH、オキシカ
ルボン酸等のいずれかの有機酸又は該有機酸とNa又は
Kとの塩、NaOH、KOHの塩基類を含む酸化膜除去
処理液が収容されている。
ッキを施そうとするウエハ9をメッキ槽1内に入れ、底
板3の所定の位置に載置した後、ポンプ15を起動し、
処理液収容容器14内の酸化膜除去処理液をメッキ槽1
の空間5内に供給し、該空間5内を酸化膜除去処理液で
満たす。この状態で、ウエハ9を陰極として、メッキ電
源11から陽極電極10とウエハ9の間に所定の電圧を
印加すると、水素還元反応により、ウエハ9の表面や該
表面に形成された溝や穴の下地の表面に存在する酸化膜
が除去され、該酸化膜が除去された面が活性化する。
地は浸蝕せず、表面の薄い酸化膜のみを除去するため
に、除去する酸化膜の厚さに応じて0.1〜20重量%
の範囲で濃度を設定する。濃度が20重量%を越えると
濃度が高すぎて下地をエッチングしてしまう。
の酸化膜除去処理液を処理液収容容器14内に回収する
と同時に、メッキ槽1の空間5を減圧弁18を通して供
給される不活性ガスと置換する。その後開閉弁17を閉
じ、ポンプ13を起動して、メッキ液収容容器12内の
メッキ液をメッキ槽1の空間5内に供給し、該空間5内
で不活性ガスとメッキ液の置換を行なう。次にメッキ電
源11から陽極電極10とウエハ9の間に所定の電圧を
印加してメッキを行なう。このように、酸化膜除去処理
液をメッキ槽から排出し、新たにメッキ液を充填する
間、該メッキ槽1の内部に不活性ガスを充填しておくこ
とにより、酸化膜除去処理面がO2に曝されることがな
いから、新たにメッキ液を充填する間に再度酸化膜が形
成することがない。
ッキ槽1から排出し、新たにメッキ液を充填する間、該
メッキ槽1内に不活性ガスを充填しているが、酸化膜除
去処理液にH2SO4を主成分とする処理液を用い、メ
ッキ液に例えば、硫酸銅50〜250g/l、硫酸40
〜220g/lを主成分とする電解メッキ液を用いるよ
うにし、酸化膜除去処理液とメッキ液の主成分が同じも
のである場合、酸化膜除去処理液の排出とメッキ液の供
給を同時に行なって、酸化膜除去処理液とメッキ液の置
換を行ってもよい。
液をメッキ槽1から排出した後、メッキ液を充填する前
に純水からなる洗浄水を供給して該メッキ槽1内を洗浄
することにより、酸化膜除去処理液とメッキ液が異なる
性質の場合でも酸化膜除去処理とメッキ処理とを連続し
て行うことができる。この場合、洗浄水中の溶存酸素に
より再度酸化膜が形成されるのを防止するために、洗浄
水中の溶存酸素量が1ppm以下とする。
発明によれば、1つのメッキ槽の中で酸化膜を除去する
ための処理液と、メッキを施すメッキ液を順次入れ替え
てメッキを施すので、酸化膜の除去処理後、ウエハを空
中に曝すことがなくメッキ処理を行うことができるか
ら、メッキの際の膜抵抗値が低くなり、好適な電解メッ
キを行うことができると同時に、メッキ膜界面での密着
力の強いメッキ膜を形成できる。
化膜を除去する処理液をメッキ槽から排出し、新たにメ
ッキ液を充填する間、該メッキ槽内に不活性ガスを充填
しておくので、酸化膜除去処理面がO2に曝されること
がないから、メッキ液を充填する間に再度酸化膜が形成
することがない。
化膜を除去するための処理液をメッキ槽から排出し、メ
ッキ液を充填する前に、該メッキ槽内に溶存酸素量が1
ppm以下にした純水を供給し、メッキ槽内を洗浄する
ので、このように酸化膜除去処理後に純水を充填した洗
浄を行うことにより、酸化膜を除去する処理液とメッキ
液がその主成分が異なる場合でも酸化膜除去処理とメッ
キ処理とが連続して行うことができると共に、溶存酸素
量が1ppm以下であるから、酸化膜が再度形成される
こともない。
である。
Claims (5)
- 【請求項1】 ウエハの表面、該表面に形成された溝及
び/又は穴の下地の表面に存在する酸化膜を除去した
後、メッキを施すウエハメッキ装置において、 1つのメッキ槽の中で酸化膜を除去するための処理液
と、メッキを施すメッキ液を順次入れ替えてメッキを施
すことを特徴とするウエハメッキ装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載のウエハメッキ装置にお
いて、 前記酸化膜を除去する処理液は、濃度0.1〜20重量
%のH2SO4、HCl、HNO3、H3PO4、HF
等の無機酸又は該無機酸とNa又はKとの塩、CH3C
OOH、オキシカルボン酸等の有機酸又は該有機酸とN
a又はKとの塩、NaOH又はKOHの塩基類を含む溶
液であり、前記ウエハを陰極とし水素還元反応により酸
化膜を除去し、表面を活性化することを特徴とするウエ
ハメッキ装置。 - 【請求項3】 請求項1又は2に記載のウエハメッキ装
置において、 前記メッキ液は硫酸銅50〜250g/l、硫酸40〜
220g/lを主成分とした電解メッキ液であることを
特徴とするウエハメッキ装置。 - 【請求項4】 請求項1乃至3のいずれか1に記載のウ
エハメッキ装置において、 前記酸化膜を除去する処理液を前記メッキ槽から排出
し、新たにメッキ液を充填する間、該メッキ槽内に不活
性ガスを充填しておくことを特徴とするウエハメッキ装
置。 - 【請求項5】 請求項1乃至4のいずれか1に記載のウ
エハメッキ装置において、 前記酸化膜を除去するための処理液を前記メッキ槽から
排出し、前記メッキ液を充填する前に、該メッキ槽内に
溶存酸素量が1ppm以下にした純水を供給し、メッキ
槽内を洗浄することを特徴としたウエハメッキ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14301998A JPH11335896A (ja) | 1998-05-25 | 1998-05-25 | ウエハメッキ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14301998A JPH11335896A (ja) | 1998-05-25 | 1998-05-25 | ウエハメッキ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11335896A true JPH11335896A (ja) | 1999-12-07 |
| JPH11335896A5 JPH11335896A5 (ja) | 2004-11-25 |
Family
ID=15329048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14301998A Pending JPH11335896A (ja) | 1998-05-25 | 1998-05-25 | ウエハメッキ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11335896A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001024257A1 (en) * | 1999-09-30 | 2001-04-05 | Lam Research Corporation | Methods and apparatus for treating seed layer in copper interconnctions |
| JP2001152387A (ja) * | 1999-09-16 | 2001-06-05 | Ishihara Chem Co Ltd | ボイドフリー銅メッキ方法 |
| JP2008502806A (ja) * | 2004-06-10 | 2008-01-31 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | バリア金属上への直接の銅メッキを可能にするバリア層表面処理方法 |
| JP2009004807A (ja) * | 2008-09-12 | 2009-01-08 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法及び半導体製造装置 |
-
1998
- 1998-05-25 JP JP14301998A patent/JPH11335896A/ja active Pending
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