CN108368626A - 半导体装置的制造装置以及制造方法 - Google Patents

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Abstract

半导体装置的制造装置具有：基板保持部，其用于保持基板；处理液供给部，其用于对被该基板保持部保持的基板供给处理液；电解处理部，其与该基板保持部相向地配置，用于对被该基板保持部保持的基板进行电解处理；以及端子，其用于对基板施加电压，其中，电解处理部具有：直接电极，其与被供给到基板的处理液接触且用于在该直接电极与基板之间施加电压；以及间接电极，其用于在被供给到基板的处理液中形成电场。

Description

半导体装置的制造装置以及制造方法
技术领域
(关联申请的相互参照)
本申请主张2015年12月3日于日本申请的日本特愿2015-236353号的优先权，并在此引用其内容。
本发明涉及一种半导体装置的制造装置以及利用了该制造装置的半导体装置的制造方法。
背景技术
在半导体装置的制造工序中，例如进行镀处理、蚀刻处理等电解处理。
以往，例如利用专利文献1中记载的镀处理装置进行针对半导体晶圆的镀处理。在镀处理装置中，与阳极电极相向配置的半导体晶圆被配置为其镀处理面朝向下方。另外，用于支承半导体晶圆的支承部构成了与该半导体晶圆连接的阴极电极。而且，使镀液通过所述阳极电极后朝向半导体晶圆的镀处理面喷射，由此进行半导体晶圆的镀处理。
另外，在专利文献1所记载的镀处理装置中设置有超声波振子，通过将由所述超声波振子振荡产生的超声波传递到镀液来对镀液进行搅拌。由此，实现镀处理的均匀性的提高。
专利文献1：日本特开2004-250747号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在利用了专利文献1所记载的镀处理装置的情况下，为了对镀液进行搅拌，需要超声波振子，从而需要大型的搅拌部件。而且，在装置结构上还存在无法设置这种搅拌部件的情况。
本发明是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于高效地制造半导体装置。
用于解决问题的方案
为了实现所述目的，本发明的一个方式涉及一种半导体装置的制造装置，其具有：基板保持部，其用于保持基板；处理液供给部，其用于对被所述基板保持部保持的基板供给处理液；电解处理部，其与所述基板保持部相向地配置，用于对被该基板保持部保持的基板进行电解处理；以及端子，其用于对基板施加电压，其中，所述电解处理部具有：直接电极，其与被供给到基板的所述处理液接触，用于在该直接电极与基板之间施加电压；以及间接电极，其用于在被供给到基板的所述处理液中形成电场。
例如，在处理液中含有的被处理离子为阳离子的情况下，当对间接电极施加电压来在处理液中形成电场(静电场)时，在电解处理部(间接电极和直接电极)侧聚集负的带电粒子，被处理离子向基板侧移动。然后，将直接电极设为阳极、将基板设为阴极来施加电压，从而在直接电极与基板之间流通电流。于是，移动到基板侧的被处理离子的电荷被交换，被处理离子被还原。
另外，例如在被处理离子为阴离子的情况下也同样，当对间接电极施加电压来在处理液中形成电场时，被处理离子向基板侧移动。然后，将直接电极设为阴极、将基板设为阳极来施加电压，从而在直接电极与基板之间流通电流。于是，移动到基板侧的被处理离子的电荷被交换，被处理离子被氧化。
这样，在本发明的一个方式中，利用间接电极使被处理离子移动与利用直接电极和基板使被处理离子氧化或者还原(以下，有时仅称为“氧化还原”)被分开进行，因此能够以在基板的表面均匀地聚集了足够的被处理离子的状态进行被处理离子的氧化还原。因此，能够对基板的表面均匀地进行电解处理。而且，不需要为了提高电解处理的均匀性而如以往那样设置用于搅拌镀液的大型的部件，能够简化装置结构。因而，能够高效且适当地制造半导体装置。
基于其它观点的本发明的一个方式是一种半导体装置的制造装置，其具有：基板保持部，其用于保持基板；处理液供给部，其用于对被所述基板保持部保持的基板供给处理液；电解处理部，其与所述基板保持部相向地配置，用于对被该基板保持部保持的基板进行电解处理；以及端子，其用于对基板施加电压，其中，所述电解处理部具有：由绝缘体构成的主体部；共用电极，其设置在所述主体部的表面，与被供给到基板的所述处理液接触，用于在该共用电极与基板之间施加电压，并且在被供给到基板的所述处理液中形成电场；以及电容器，其经由布线与所述共用电极连接。
基于其它观点的本发明的一个方式是一种半导体装置的制造方法，其包括以下工序：第一工序，将用于保持基板的基板保持部与用于对被该基板保持部保持的基板进行电解处理的电解处理部相向配置；第二工序，利用处理液供给部向被所述基板保持部保持的基板供给处理液；第三工序，使基板与用于对基板施加电压的端子接触，并且使所述电解处理部所具备的直接电极与所述处理液接触；第四工序，通过对所述电解处理部所具备的间接电极施加电压，来在所述处理液中形成电场，以使该处理液中的被处理离子向基板侧移动；以及第五工序，通过在所述直接电极与基板之间施加电压，来使移动到基板侧的所述被处理离子氧化或者还原。
基于其它观点的本发明的一个方式是一种半导体装置的制造方法，其包括以下工序：第一工序，将用于保持基板的基板保持部与用于对被该基板保持部保持的基板进行电解处理的电解处理部相向配置；第二工序，利用处理液供给部向被所述基板保持部保持的基板供给处理液；第三工序，使基板与用于对基板施加电压的端子接触，并且使所述电解处理部所具备的共用电极与所述处理液接触；第四工序，通过对所述共用电极施加电压，来在所述处理液中形成电场，以使该处理液中的被处理离子向基板侧移动；以及第五工序，通过在所述共用电极与基板之间施加电压，来使移动到基板侧的所述被处理离子氧化或者还原，其中，所述电解处理部还具有由绝缘体构成的主体部，所述共用电极设置在所述主体部的表面，所述共用电极经由布线连接有电容器。
发明的效果
根据本发明，能够高效且适当地制造半导体装置。
附图说明
图1是表示本实施方式所涉及的半导体装置的制造装置的结构的概要的说明图。
图2是表示在晶圆上形成镀液的液膜的情形的说明图。
图3是表示使端子与晶圆接触并且使直接电极与晶圆上的镀液接触的情形的说明图。
图4是表示一边在间接电极与晶圆之间连续地施加直流电压，一边在直接电极与晶圆之间脉冲状地施加直流电压的情形的曲线图。
图5是表示在间接电极与晶圆之间施加了电压的情形的说明图。
图6是表示在直接电极与晶圆之间施加了电压的情形的说明图。
图7是表示其它实施方式所涉及的半导体装置的制造装置的结构的概要的说明图。
图8是表示在间接电极与晶圆之间施加了电压的情形的说明图。
图9是表示在直接电极与晶圆之间施加了电压的情形的说明图。
图10是表示其它实施方式所涉及的半导体装置的制造装置的结构的概要的说明图。
图11是表示层叠有间接电极的情形的说明图，(a)表示多层地设置有独立的间接电极的情况，(b)表示梳齿状地设置有间接电极的情况，(c)表示两个梳齿状的间接电极交替地设置的情况。
图12是表示其它实施方式所涉及的半导体装置的制造装置的结构的概要的说明图。
图13是表示对电容器进行了充电的情形的说明图。
图14是表示使电容器进行了放电的情形的说明图。
图15是表示其它实施方式所涉及的半导体装置的制造装置的结构的概要的说明图。
图16是表示其它实施方式所涉及的半导体装置的制造装置的结构的概要的说明图。
图17是表示其它实施方式所涉及的半导体装置的制造装置的结构的概要的说明图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外，本发明并不限定于以下所示的实施方式。
图1是表示本实施方式所涉及的半导体装置的制造装置1的结构的概要的说明图。在制造装置1中，作为电解处理，对作为基板的半导体晶圆W(以下称为“晶圆W”。)进行镀处理。在该晶圆W的表面形成有被用作电极的晶种层(未图示)。此外，在以下的说明中所使用的附图中，为了优先使技术易于理解，各构成要素的尺寸未必与实际的尺寸对应。
制造装置1具有作为基板保持部的晶圆保持部10。晶圆保持部10是以保持晶圆W的方式旋转的旋转卡盘。晶圆保持部10具有表面10a，该表面10a在俯视时具有比晶圆W的直径大的直径，在该表面10a上例如设置有用于吸引晶圆W的吸引口(未图示)。通过由该吸引口吸引晶圆W，能够将晶圆W吸附保持在晶圆保持部10上。
在晶圆保持部10设置有例如具备电动机等的驱动机构11，晶圆保持部10能够通过该驱动机构11来以规定的速度旋转。另外，在驱动机构11设置有气缸(cylinder)等升降驱动源，晶圆保持部10能够沿铅垂方向移动。此外，在本实施方式中，驱动机构11构成了本发明的旋转机构和移动机构。
在晶圆保持部10的上方与该晶圆保持部10相向地设置有电解处理部20。电解处理部20具有由绝缘体构成的主体部21。主体部21具有表面21a，该表面21a在俯视时具有比晶圆W的直径大的直径。在主体部21设置有端子22、直接电极23以及间接电极24。
端子22被保持于主体部21，并设置为从该主体部21的表面21a突出。另外，端子22具有弹性。而且，在进行镀处理时，端子22如后述那样与晶圆W(晶种层)接触来对该晶圆W施加电压。此外，端子22的个数没有特别限定，而在本实施方式中例如设置8个端子22。另外，端子22未必需要设置于主体部21，也可以与电解处理部20分开设置。
直接电极23设置于主体部21的表面21a。在进行镀处理时，直接电极23如后述那样与晶圆W上的镀液接触。
间接电极24设置在主体部21的内部。即，间接电极24不露出到外部。
端子22、直接电极23以及间接电极24与直流电源30连接。端子22与直流电源30的负极侧连接。直接电极23和间接电极24分别与直流电源30的正极侧连接。另外，在直接电极23与直流电源30之间设置有用于对该直接电极23与直流电源30的连接状态进行切换的开关31。由后述的控制部50来控制开关31的接通-断开。而且，在开关31接通的状态下，直接电极23与直流电源30连接，在直接电极23与端子22之间流通电流。另外，在开关31断开的状态下，直接电极23与直流电源30被切断，在直接电极23与端子22之间不流通电流。
在晶圆保持部10与电解处理部20之间设置有作为处理液供给部的喷嘴40，该喷嘴40用于向晶圆W上供给作为处理液的镀液。喷嘴40构成为通过喷嘴移动机构41而沿水平方向和铅垂方向移动自如且相对于晶圆保持部10进退自如。另外，喷嘴40与用于积存镀液的镀液供给源(未图示)连通，从该镀液供给源向喷嘴40供给镀液。此外，作为镀液，例如利用溶解有硫酸铜和硫酸的混合液，在镀液中含有作为被处理离子的铜离子。另外，在本实施方式中，将喷嘴40用作处理液供给部，但也能够利用其它各种部件作为用于供给镀液的机构。
此外，也可以在晶圆保持部10的周围设置用于承接和回收从晶圆W飞散或者落下的液体的杯(未图示)。
在以上的制造装置1中设置有控制部50。控制部50例如是计算机，具有程序保存部(未图示)。在程序保存部中保存有用于对制造装置1的晶圆W的处理进行控制的程序。此外，所述程序可以是记录于例如计算机可读取的硬盘(HD)、软盘(FD)、光盘(CD)、磁光盘(MO)、存储卡等能够被计算机读取的存储介质的程序，也可以是从该存储介质安装到控制部50后的程序。
接着，对利用了如上述那样构成的制造装置1的制造方法中的镀处理进行说明。
首先，在如图2所示那样将晶圆保持部10与电解处理部20相向配置的状态下，利用喷嘴移动机构41使喷嘴40移动到被晶圆保持部10保持的晶圆W的中心部的上方。此时，晶圆保持部10的表面10a与电解处理部20的主体部21的表面21a之间的距离为约100mm。之后，一边利用驱动机构11使晶圆W旋转，一边从喷嘴40向晶圆W的中心部供给镀液M。所供给的镀液M由于离心力而向晶圆W整面扩散。此时，晶圆W进行旋转，由此镀液M在晶圆面内均匀地扩散。然后，当停止从喷嘴40供给镀液M并使晶圆W停止旋转时，镀液M由于镀液M的表面张力而滞留在晶圆W上，从而形成均匀的膜厚的液膜。
之后，如图3所示那样利用驱动机构11使晶圆保持部10上升。此时，晶圆保持部10的表面10a与电解处理部20的主体部21的表面21a之间的距离为约1mm。然后，使端子22与晶圆W接触，并且使直接电极23与晶圆W上的镀液M接触。此时，由于端子22具有弹性，因此能够调整该端子22的高度来调整镀液M中的表面10a、21a间的距离。然后，对各端子22施加规定的负荷、例如80g，来在端子22与晶圆W之间形成电触点。通过像这样施加负荷，即使对于氧化膜等薄膜、难以形成触点的高度高的材料而言，也能够形成电触点。
如图4所示，一边在间接电极24与晶圆W之间连续地施加直流电压，一边在直接电极23与晶圆W之间脉冲状地施加直流电压、即所谓的脉冲电压。此时，对8个端子22分别控制脉冲电压。
更为详细地说明，如图5所示，将间接电极24设为阳极、将晶圆W设为阴极来施加直流电压，从而形成电场(静电场)。于是，在电解处理部20的表面(间接电极24和直接电极23)侧聚集作为负的带电粒子的硫酸离子S，作为正的带电粒子的铜离子C向晶圆W的表面侧移动。
此时，通过将开关31预先设为断开的状态，来将直接电极23预先设为电浮置状态。在这种状况下，在电解处理部20和晶圆W中的任一个的表面均不进行电荷交换，因此被静电场吸引的带电粒子排列在电极表面。如图5所示，在晶圆W的表面也均匀地排列着铜离子C。在晶圆W表面不进行铜离子C的电荷交换，水的电解也被抑制，因此能够提高在间接电极24与晶圆W之间施加电压时的电场。而且，能够利用该高电场使铜离子C的移动变快，从而能够提高镀处理的镀处理速率。并且，通过任意地控制该电场，也能够任意地控制在晶圆W的表面排列的铜离子C。
此外，在本实施方式中，为了避免直接电极23变为阴极，不将直接电极23接地而设为电浮置状态。
之后，当足够的铜离子C移动并聚集到晶圆W侧时，如图6所示那样使开关31接通。然后，将直接电极23设为阳极、将晶圆W设为阴极来施加电压，从而在直接电极23与晶圆W之间流通电流。于是，与在晶圆W的表面均匀地排列的铜离子C之间进行电荷交换，铜离子C被还原，从而在晶圆W的表面析出铜镀膜60。此外，此时硫酸离子S被直接电极23氧化。
在晶圆W的表面聚集有足够的铜离子C且该铜离子C以均匀地排列的状态被还原，因此能够在晶圆W的表面均匀地析出铜镀膜60。结果是，铜镀膜60中的晶体的密度变高，能够形成品质良好的铜镀膜60。另外，铜离子C在晶圆W的表面以均匀地排列的状态进行了还原，因此能够均匀且高品质地生成铜镀膜60。
而且，通过重复进行上述的从喷嘴40供给镀液M、利用间接电极24使铜离子C移动以及利用直接电极23和晶圆W使铜离子C还原，铜镀膜60成长为规定的膜厚约5μm。这样，制造装置1中的一系列镀处理结束。
根据以上的实施方式，利用间接电极24使铜离子C移动与利用直接电极23和晶圆W使铜离子C还原被分开进行，因此能够以在晶圆W的表面均匀地聚集有足够的铜离子C的状态进行铜离子C的还原。因此，能够对晶圆W的表面均匀地进行镀处理。而且，不需要为了提高镀处理的均匀性而如以往那样设置用于搅拌镀液的大型的部件，能够简化装置结构。因而，能够高效且适当地制造半导体装置。
另外，在向晶圆W上供给镀液M时使晶圆W进行旋转，因此能够使晶圆W上的镀液M的膜厚在晶圆面内变得均匀。因此，能够对晶圆W的表面更加均匀地进行镀处理。此外，即使晶圆W不旋转镀液M也会由于表面张力而在晶圆W上扩散，但通过如本实施方式那样使晶圆W旋转，能够使镀液M的膜厚更加均匀。
另外，在向晶圆W上供给了镀液M之后，利用驱动机构11使晶圆保持部10上升，使端子22与晶圆W接触，并且使直接电极23与晶圆W上的镀液M接触。通过这样，能够同时对端子22、直接电极23以及间接电极24进行位置调整，能够高效地进行一系列处理。
此外，为了将晶圆W设为阴极来施加直流电压，例如能够考虑将晶圆W与电源连接，但在这种情况下，与电源连接的布线等成为障碍，难以使晶圆W进行旋转。关于这一点，在本实施方式中，仅使端子22与晶圆W接触就能够将该晶圆W作为阴极使用，因此在使晶圆W进行旋转时不会妨碍晶圆W的旋转，能够容易地进行晶圆W的旋转处理。
另外，通过如上述那样调整镀液M的膜厚，晶圆W上的铜离子C的量确定，因此能够调整铜镀膜60的膜厚。在本实施方式中，重复进行镀液M的供给、铜离子C的移动聚集以及铜离子C的还原，但也存在以下情况：通过调整上述镀液M的膜厚，能够进行一次这些操作来形成规定的膜厚的铜镀膜60。
并且，为了调整铜镀膜60的膜厚，能够将镀液M的膜厚抑制得小，因此镀液M的使用效率高，能够抑制镀液M的使用量。
另外，在制造半导体装置时，在镀处理的前后进行各种液处理。例如在镀处理之前进行清洗处理的情况下，向晶圆上供给DIW、IPA等清洗液。于是，在清洗处理之后，需要将晶圆W上的清洗液置换为镀液M，而此时通过如本实施方式那样使晶圆W旋转，能够甩掉清洗液以将其去除。因而，使晶圆W旋转对于该晶圆W上的处理液的置换来说是有效的。
接着，对制造装置1的其它实施方式进行说明。在图1示出的制造装置1中，开关31用于对直接电极23与直流电源30的连接状态进行切换，但开关的结构并不限定于此。例如图7所示那样，也可以对间接电极24设置开关100。开关100对间接电极24与直流电源30的连接以及间接电极24与直接电极23的连接进行切换。由控制部50来控制开关100的切换。此外，图7所示的制造装置1的其它结构与图1示出的制造装置1的其它结构相同。
在上述情况下，如图8所示，在晶圆W上形成镀液M的液膜，使端子22与晶圆W接触，并且使直接电极23与晶圆W上的镀液M接触。之后，利用开关100将间接电极24与直流电源30连接。然后，将间接电极24设为阳极、将晶圆W设为阴极来施加直流电压，从而形成电场(静电场)。于是，在间接电极24中蓄积正的电荷，在电解处理部20的表面侧聚集作为负的带电粒子的硫酸离子S。另一方面，在晶圆W中蓄积负的电荷，作为正的带电粒子的铜离子C向晶圆W的表面侧移动。此外，在以下的说明中，有时将像这样利用开关100将间接电极24与直流电源30连接以在间接电极24中蓄积电荷的状态称为“充电”。
此外，为了避免直接电极23变为阴极，不将直接电极23接地而设为电浮置状态。在这种状况下，在直接电极23和晶圆W中的任一个的表面均不进行电荷交换，因此被静电场吸引的带电粒子排列在电极表面。
利用开关100进行间接电极24与直流电源30的连接，直到在间接电极24和晶圆W中蓄积足够的电荷、即满充电为止。于是，在晶圆W的表面均匀地排列铜离子C。在晶圆W的表面不进行铜离子C的电荷交换，水的电解也被抑制，因此能够提高在间接电极24与晶圆W之间施加电压时的电场。而且，能够利用该高电场使铜离子C的移动变快。并且，通过任意地控制该电场，也能够任意地控制在晶圆W的表面排列的铜离子C。
之后，如图9所示那样使开关100进行切换，来切断间接电极24与直流电源30的连接，并将间接电极24与直接电极23连接。于是，间接电极24中蓄积的正的电荷移动到直接电极23，电解处理部20的表面侧聚集的硫酸离子S的电荷被交换，硫酸离子S被氧化。与此相伴地，晶圆W的表面排列的铜离子C的电荷被交换，铜离子C被还原。然后，在晶圆W的表面析出铜镀膜60。此外，在以下的说明中，有时将像这样利用开关100将间接电极24与直接电极23连接以使电荷从间接电极24移动的状态称为“放电”。
在晶圆W的表面聚集足够的铜离子C且铜离子C以均匀地排列的状态被还原，因此能够在晶圆W的表面均匀地析出铜镀膜60。结果是，铜镀膜60中的晶体的密度变高，能够形成品质良好的铜镀膜60。另外，在晶圆W的表面铜离子C以均匀地排列的状态进行还原，因此能够均匀且高品质地生成铜镀膜60。
而且，通过重复进行上述的从喷嘴40供给镀液M、充电时的铜离子C的移动聚集以及放电时的铜离子C的还原，铜镀膜60成长为规定的膜厚约5μm。这样，制造装置1中的一系列镀处理结束。
在本实施方式中也能够享受与上述实施方式相同的效果。即，能够利用简单的结构的制造装置1对晶圆W的表面均匀地进行镀处理。
此外，即使取代开关100和直流电源30而利用脉冲电源来施加脉冲电压，也能够享受与本实施方式相同的作用效果。
接着，对制造装置1的其它实施方式进行说明。如图10所示，在电解处理部20中，也可以在主体部21的内部层叠多个间接电极24。关于间接电极24的层叠方法，能够采取各种方法。既可以如图11的(a)所示那样多层地设置独立的间接电极24，也可以如图11的(b)所示那样梳齿状地设置间接电极24，还可以如图11的(c)所示那样将两个梳齿状的间接电极24交替地设置。
在上述情况下，能够增大间接电极24的容量。于是，能够提高晶圆W的表面聚集的铜离子C的浓度。当提高铜离子C的浓度时，能够以在晶圆W的表面聚集了足够的铜离子C的状态进行铜离子C的电荷交换，由此能够提高镀处理的速率。另外，由于以在晶圆W的表面均匀地排列铜离子C的状态进行铜离子C的电荷交换，因此也能够提高镀处理的均匀性。
此外，在本实施方式中，也可以取代开关31而利用图7示出的开关100。
接着，对制造装置1的其它实施方式进行说明。在图1所示的电解处理部20的主体部21设置有端子22、直接电极23以及间接电极24，但也可以取而代之地如图12所示那样在主体部21设置端子110、共用电极111以及电容器112。
端子110具有与端子22相同的结构，即被保持于主体部21且被设置为从该主体部21的表面21a突出。另外，端子110具有弹性。
共用电极111设置在主体部21的表面21a。在进行镀处理时，共用电极111与晶圆W上的镀液M接触。此外，共用电极111具有上述实施方式的直接电极23的功能和间接电极24的功能。
端子110及共用电极111与直流电源120连接。端子110与直流电源120的负极侧连接。共用电极111与直流电源120的正极侧连接。
共用电极111上连接有第一布线121和第二布线122。在第一布线121设置有电容器112。电容器112既可以设置在作为绝缘体的主体部21的内部，也可以以被绝缘体覆盖的方式设置在主体部21的外部。在第二布线122设置有开关123。由控制部50来控制开关123的接通断开。
而且，在开关123接通的状态下，共用电极111与直流电源120连接，在共用电极111与端子110之间流通电流。另外，在开关123断开的状态下，共用电极111与直流电源120被切断，在共用电极111与直流电源120之间不流通电流。此外，图12所示的制造装置1的其它结构与图1示出的制造装置1的其它结构相同。
在上述情况下，如图13所示，在晶圆W上形成镀液M的液膜，使端子110与晶圆W接触，并且使共用电极111与晶圆W上的镀液M接触。此时，对各端子110施加规定的负荷、例如7kg，来在端子110与晶圆W之间形成电触点。通过像这样施加负荷，即使对于氧化膜等薄膜、难以形成触点的高度高的材料而言也能够形成电触点。
而且，如图4所示，一边经由第一布线121和端子110在共用电极111与晶圆W之间连续地施加直流电压，一边经由第二布线122和端子110在共用电极111与晶圆W之间脉冲状地施加直流电压、即所谓的脉冲电压。
更为详细地说明，如图13所示，经由第一布线121和端子110在共用电极111与晶圆W之间连续地施加直流电压来对电容器112进行充电。即，在电容器112的共用电极111侧蓄积正的电荷，在电容器112的直流电源120侧蓄积负的电荷。而且，在镀液M中形成电场(静电场)。于是，在共用电极111中蓄积正的电荷，在共用电极111侧聚集作为负的带电粒子的硫酸离子S。另一方面，在晶圆W中蓄积负的电荷，作为正的带电粒子的铜离子C向晶圆W侧移动。
之后，当足够的铜离子C移动并聚集到晶圆W侧时，如图14所示那样使开关123接通。然后，经由第二布线122和端子110在共用电极111与晶圆W之间脉冲状地施加直流电压，将共用电极111设为阳极、将晶圆W设为阴极来施加电压，从而在共用电极111与晶圆W之间流通电流。并且，从电容器112放电，在电容器112的共用电极111侧蓄积的正的电荷向共用电极111移动，聚集在共用电极111侧的硫酸离子S的电荷被交换，硫酸离子S被氧化。与此相伴地，在晶圆W的表面排列的铜离子C的电荷被交换，铜离子C被还原。然后，在晶圆W的表面析出铜镀膜60。
在晶圆W的表面聚集足够的铜离子C且该铜离子C以均匀地排列的状态被还原，因此能够在晶圆W的表面均匀地析出铜镀膜60。结果是，铜镀膜60中的晶体的密度变高，能够形成品质良好的铜镀膜60。另外，由于铜离子C在晶圆W的表面以均匀地排列的状态进行还原，因此能够均匀且高品质地生成铜镀膜60。
而且，通过重复进行上述的从喷嘴40供给镀液M、充电时的铜离子C的移动聚集以及放电时的铜离子C的还原，铜镀膜60成长为规定的膜厚、例如约5μm。这样，制造装置1中的一系列镀处理结束。
在本实施方式中，也能够享受与上述实施方式相同的效果。即，能够利用简单的结构的制造装置1对晶圆W的表面均匀地进行镀处理。另外，通过增加电容器112的容量，能够提高在晶圆W的表面聚集的铜离子C的浓度，从而能够提高镀处理的速率，并且还能够提高镀处理的均匀性。
在以上的实施方式中，如图15所示，由端子110、共用电极111、电容器112、直流电源120、布线121、122以及开关123构成的电路也可以设置多个、例如700个。该电路的个数与形成于晶圆W的芯片的个数对应。即，端子110在进行镀处理时与晶圆W接触，而与各芯片的晶种层接触。
另外，也可以在一个电路中设置多个共用电极111和电容器112。即，共用电极111和电容器112也可以相对于端子110而言设置多个。此外，电容器112既可以设置在作为绝缘体的主体部21的内部，也可以以被绝缘体覆盖的方式设置在主体部21的外部。
在上述情况下，能够进一步增大电容器112的容量。于是，能够进一步提高聚集在晶圆W的表面的铜离子C的浓度，从而能够提高镀处理的速率，并且还能够提高镀处理的均匀性。
此外，在本实施方式中，针对晶圆W的芯片设置有多个上述电路，但也可以是控制对每个电路施加的电压。例如控制为在晶圆W的中央部和外周部施加不同的电压，由此能够在晶圆面内均匀地进行镀处理。而且，能够使铜镀膜60的膜厚在晶圆面内变得均匀。
接着，对制造装置1的其它实施方式进行说明。图1所示的晶圆保持部10是旋转卡盘，但取而代之地，如图16所示，晶圆保持部130具备上表面开口的容器131，在容器131的内部保持晶圆W，且积存镀液M。
对晶圆保持部130设置有驱动机构132，在该驱动机构132例如设置有气缸等升降驱动源，能够利用该驱动机构132使容器131沿铅垂方向进行移动。此外，在本实施方式中，驱动机构132构成了本发明的移动机构。
此外，图16所示的制造装置1的其它结构与图1示出的制造装置1的其它结构相同。
在上述情况下，在容器131的内部保持有晶圆W的状态下从喷嘴40向容器131的内部供给镀液M。然后，对晶圆W进行镀处理。
在本实施方式中也能够享受与上述实施方式相同的效果。即，能够利用简单的结构的制造装置1对晶圆W的表面均匀地进行镀处理。另外，能够在容器131中积存大量的镀液M，因此在例如铜镀膜60的目标膜厚大的情况下，本实施方式特别有用。
如图17所示，上述的晶圆保持部130也可以应用于图12示出的制造装置1。在本实施方式中也能够享受与上述实施方式相同的效果。
在以上的实施方式中，在制造装置1中利用驱动机构11(驱动机构132)使晶圆保持部10(晶圆保持部130)进行移动，但也可以使电解处理部20进行移动，还可以使晶圆保持部10(晶圆保持部130)和电解处理部20双方移动。
在以上的实施方式中，对进行镀处理作为电解处理的情况进行了说明，但本发明能够应用于例如蚀刻处理等各种电解处理。
另外，在以上的实施方式中对在晶圆W的表面侧对铜离子C进行还原的情况进行了说明，但本发明也能够应用于在晶圆W的表面侧对被处理离子进行氧化的情况。在上述情况下，被处理离子是阴离子，只要在上述实施方式中使阳极与阴极相反来进行同样的电解处理即可。在本实施方式中，被处理离子的氧化和还原虽然存在差异，也能够享受与上述实施方式同样的效果。
以上，参照附图对本发明的优选的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述例子。显然，本领域的技术人员能够在权利要求书所记载的思想范畴内想到各种变更例或修改例，应当了解到这些变更例或修改例当然也属于本发明的技术范围。
本发明并不限于该例，能够采用各种方式。
附图标记说明
1：制造装置；10：晶圆保持部；11：驱动机构；20：电解处理部；21：主体部；22：端子；23：直接电极；24：间接电极；30：直流电源；31：开关；40：喷嘴；50：控制部；60：铜镀膜；100：开关；110：端子；111：共用电极；112：电容器；120：直流电源；123：开关；130：晶圆保持部；131：容器；132：驱动机构；C：铜离子；M：镀液；S：硫酸离子；W：晶圆(半导体晶圆)。

Claims (16)

1.一种半导体装置的制造装置，具有：
基板保持部，其用于保持基板；
处理液供给部，其用于对被所述基板保持部保持的基板供给处理液；
电解处理部，其与所述基板保持部相向地配置，用于对被该基板保持部保持的基板进行电解处理；以及
端子，其用于对基板施加电压，
其中，所述电解处理部具有：
直接电极，其与被供给到基板的所述处理液接触，用于在该直接电极与基板之间施加电压；以及
间接电极，其用于在被供给到基板的所述处理液中形成电场。
2.根据权利要求1所述的半导体装置的制造装置，其特征在于，
所述电解处理部还具有由绝缘体构成的主体部，
所述直接电极设置在所述主体部的表面，
所述间接电极设置在所述主体部的内部。
3.根据权利要求2所述的半导体装置的制造装置，其特征在于，
在所述主体部的内部层叠地设置有多个所述间接电极。
4.一种半导体装置的制造装置，具有：
基板保持部，其用于保持基板；
处理液供给部，其用于对被所述基板保持部保持的基板供给处理液；
电解处理部，其与所述基板保持部相向地配置，用于对被该基板保持部保持的基板进行电解处理；以及
端子，其用于对基板施加电压，
其中，所述电解处理部具有：
由绝缘体构成的主体部；
共用电极，其设置在所述主体部的表面，与被供给到基板的所述处理液接触，用于在该共用电极与基板之间施加电压，并且在被供给到基板的所述处理液中形成电场；以及
电容器，其经由布线与所述共用电极连接。
5.根据权利要求1所述的半导体装置的制造装置，其特征在于，
所述电解处理部保持所述端子。
6.根据权利要求1所述的半导体装置的制造装置，其特征在于，
还具有移动机构，该移动机构使所述基板保持部或者所述电解处理部相对地移动。
7.根据权利要求1所述的半导体装置的制造装置，其特征在于，
还具有旋转机构，该旋转机构用于使所述基板保持部进行旋转。
8.根据权利要求1所述的半导体装置的制造装置，其特征在于，
所述基板保持部具备上表面开口的容器，在该容器的内部保持基板且积存所述处理液。
9.一种半导体装置的制造方法，包括以下工序：
第一工序，将用于保持基板的基板保持部与用于对被该基板保持部保持的基板进行电解处理的电解处理部相向配置；
第二工序，利用处理液供给部向被所述基板保持部保持的基板供给处理液；
第三工序，使基板与用于对基板施加电压的端子接触，并且使所述电解处理部所具备的直接电极与所述处理液接触；
第四工序，通过对所述电解处理部所具备的间接电极施加电压，来在所述处理液中形成电场，以使该处理液中的被处理离子向基板侧移动；以及
第五工序，通过在所述直接电极与基板之间施加电压，来使移动到基板侧的所述被处理离子氧化或者还原。
10.根据权利要求9所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，
所述电解处理部还具有由绝缘体构成的主体部，
所述直接电极设置在所述主体部的表面，
所述间接电极设置在所述主体部的内部。
11.根据权利要求10所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，
在所述主体部的内部层叠地设置有多个所述间接电极。
12.一种半导体装置的制造方法，包括以下工序：
第一工序，将用于保持基板的基板保持部与用于对被该基板保持部保持的基板进行电解处理的电解处理部相向配置；
第二工序，利用处理液供给部向被所述基板保持部保持的基板供给处理液；
第三工序，使基板与用于对基板施加电压的端子接触，并且使所述电解处理部所具备的共用电极与所述处理液接触；
第四工序，通过对所述共用电极施加电压，来在所述处理液中形成电场，以使该处理液中的被处理离子向基板侧移动；以及
第五工序，通过在所述共用电极与基板之间施加电压，来使移动到基板侧的所述被处理离子氧化或者还原，
其中，所述电解处理部还具有由绝缘体构成的主体部，
所述共用电极设置在所述主体部的表面，
所述共用电极经由布线连接有电容器。
13.根据权利要求9所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，
所述电解处理部保持所述端子，
在所述第三工序中，调整所述端子的高度来使该端子与基板接触。
14.根据权利要求9所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，
在所述第三工序中，利用移动机构使所述基板保持部或者所述电解处理部相对地移动。
15.根据权利要求9所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，
在所述第二工序中，一边利用旋转机构使所述基板保持部进行旋转，一边利用所述处理液供给部向被所述基板保持部保持的基板供给所述处理液。
16.根据权利要求9所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，
所述基板保持部具备上表面开口的容器，
在所述第二工序中，在所述容器的内部保持基板，并且利用所述处理液供给部将所述处理液供给并积存到所述容器的内部。
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