JP2000178785A - めっき装置、めっきシステム及びこれを用いためっき処理方法 - Google Patents

めっき装置、めっきシステム及びこれを用いためっき処理方法

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JP2000178785A JP10363104A JP36310498A JP2000178785A JP 2000178785 A JP2000178785 A JP 2000178785A JP 10363104 A JP10363104 A JP 10363104A JP 36310498 A JP36310498 A JP 36310498A JP 2000178785 A JP2000178785 A JP 2000178785A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 被処理体上に均一な厚さのめっき膜を形成す
ることができるめっき装置、めっきシステム及びこれら
を用いためっき処理方法を提供する。 【解決手段】 めっき装置4は、めっき液が充填される
めっき槽15と、めっき槽15の上部に配設され、ウエ
ハ2の表面に形成された下地電極18に接続する第1O
リング17と、めっき槽15内のめっき液が第1Oリン
グ17に接しないようにめっき槽15の上部に配設され
た第2Oリング20と、めっき槽15内に配設されたア
ノード板24と、めっき槽15内に配設された超音波振
動子26とを具備している。この第1Oリング17及び
第2Oリング20はリング状に形成されている。第1O
リング17は導電性ゴムからなり、第2Oリング20は
耐薬品性ゴムからなっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、めっき装置、めっ
きシステム及びこれを用いためっき処理方法に係り、特
にウエハのような被処理体上に金属を堆積させるめっき
装置、めっきシステム及びこれを用いためっき処理方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体チップを基板上に実装して電子機
器を構成する場合、一定の面積内により多くの半導体チ
ップを実装する、いわゆる高密度実装への要求が高まっ
ている。この高密度実装への要求に伴って、基板上の配
線も高密度化の傾向にあり、種々の方法を用いた配線の
微細化が進んでいる。
【0003】微細な配線を形成する方法としては、例え
ば化学気相成長法(CVD)のような成膜方法で基板上
に微細な下地電極を形成し、この下地電極に金属を堆積
させるめっき処理方法が用いられている。このめっき処
理方法は、金属イオンを含んだ水溶液に電極を浸漬し、
外部から電気を流して陰極(下地電極)部分で還元反応
を、陽極部分で酸化反応を起させ、陰極上での還元反応
により下地電極に金属を堆積させる方法である。
【0004】図8に、めっき処理に用いられるめっき装
置の概略断面図を示す。
【0005】図8に示すように、めっき装置51は、め
っき液が充填されるめっき槽52と、めっき槽52の周
囲に設けられた外壁53と、めっき液が貯蔵されたタン
ク54と、めっき槽52の中央下部からタンク54内の
めっき液をめっき槽52内に供給するポンプ55とを備
えている。
【0006】めっき槽52の上端には、その内周面側に
突出した突部56が例えば内周面上を90度間隔となる
ように4箇所設けられ、突部56上に銅リング57が載
置されている。そして、銅リング57上に被処理体とし
てのウエハ58が、めっきされる面が下側になるように
設置される。ウエハ58には、めっきされる面である陰
極としての下地電極59が形成され、下地電極59と銅
リング57とが電気的に接続されている。また、銅リン
グ57上に設置されたウエハ58は、押圧手段を用いた
固定治具60で固定され、めっき槽52内のめっき液が
ウエハ58に接した時に裏側(ウエハ58の上面)へ回
り込まないように構成されている。
【0007】めっき槽52の底部には陽極としてのアノ
ード板61がウエハ58と平行となるように配置されて
いる。このアノード板61及び銅リング57は電流源6
2に電気的に接続されている。
【0008】このめっき装置51では、めっき槽52内
に供給されためっき液がウエハ58の中央部から端部方
向へ均一に流れ、めっき槽52内がめっき液で満たされ
ると、めっき液はめっき槽52の上部より端部方向に押
し出される。そして、端部方向に押し出されためっき液
は配管63を通ってタンク54に貯蔵される。このよう
に、めっき装置51は、その内部でめっき液が循環する
循環構造になっている。
【0009】そして、めっき槽52内に供給されためっ
き液がウエハ58に接触された数秒後に通電が開始さ
れ、この通電により下地電極59上にめっき膜が形成さ
れている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ところで、下地電極5
9は微細な凹凸状に形成されており、凹部にはめっき液
が十分に回り込まない場合がある。また、下地電極5
9、特にその凹部にめっき槽52内で発生した気泡が付
着する場合がある。これらの場合、下地電極59の電流
分布にムラが生じてしまい、この下地電極59での電流
の違いによって、下地電極59上に形成されるめっき膜
の厚さが異なってしまう。従って、下地電極59上に均
一なめっき膜が形成できなくなるという問題があった。
【0011】また、銅リング57は、その上面の全面で
ウエハ58と接触しており、この面内の接触抵抗が均一
になることは困難である。このため、両者の接触面での
接触抵抗の違いによって、下地電極59の電流分布にム
ラが生じるおそれがある。この電流分布にムラが生じる
と、下地電極59での電流の違いにより下地電極59上
に形成されるめっき膜の厚さが異なってしまう。このた
め、下地電極59上に均一なめっき膜が形成されないと
いう問題があった。
【0012】一方、銅リング57に代えて電極ピンを用
いた場合、銅リング57を用いた場合に比べて下地電極
59の電流分布のムラを減少させることは可能である
が、電極ピンに通電できる電流の量が制限されてしま
う。これでは、下地電極59上に形成できるめっき膜の
厚さが制限され、めっき装置の汎用性に欠けるという問
題があった。
【0013】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、被処理体上に均一な厚
さのめっき膜を形成することができるめっき装置、めっ
きシステム及びこれを用いためっき処理方法を提供する
ことにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、本発明のめっき装置は、めっき液が充填されるめっ
き槽と、前記めっき槽の上部に配設され、被処理体の表
面に形成された第1電極に接続する接続部材と、前記め
っき槽内に配設された第2電極と、前記めっき槽内に配
設された超音波振動部材とを具備することを特徴とす
る。
【0015】本発明のめっき装置によれば、第1電極が
接続部材に電気的に接続されるように被処理体が接続部
材上に配置され、めっき槽にめっき液が充填される。め
っき液が充填されると、めっき装置に電流が通電される
とともに、超音波振動部材によりめっき槽内に超音波振
動が連続的に印加される。この通電によりめっき液が化
学反応を起こし、めっき液内に例えば水素の気泡が発生
するが、この気泡は超音波振動により第1電極に付着し
なくなる。また、超音波振動によりめっき槽内のめっき
液の循環が促進され、めっき液が第1電極の全面に供給
される。このため、第1電極の電流分布が均一になり、
第1電極上に均一な厚さのめっき膜が形成される。
【0016】また、本発明のめっき装置は、めっき液が
充填されるめっき槽と、前記めっき槽の上部に配設さ
れ、被処理体の表面に形成された第1電極に接続する第
1弾性部材と、前記めっき槽内のめっき液が前記第1弾
性部材に接しないように前記めっき槽の上部に配設され
た第2弾性部材と、前記めっき槽内に配設された第2電
極とを具備することを特徴とする。
【0017】本発明のめっき装置によれば、第1弾性部
材及び第2弾性部材は弾性部材で構成され、第1電極が
第1弾性部材に電気的に接続されるように被処理体が第
1弾性部材及び第2弾性部材上に配置された状態で、第
1弾性部材と第1電極との接触抵抗は均一になる。接触
抵抗は均一なので第1電極の電流分布が均一になり、第
1電極上に均一な厚さのめっき膜が形成される。また、
第1電極は第1弾性部材の上面で接触しており、第1弾
性部材に通電できる電流の量が大きく制限されることが
なくなり、第1電極上に所定厚さのめっき膜が形成され
る。さらに、第1電極が第1弾性部材に電気的に接続さ
れるように被処理体が第1弾性部材及び第2弾性部材上
に配置されるので、めっき槽にめっき液が充填された状
態で、めっき液は第1弾性部材に接しなくなる。このた
め、第1弾性部材にめっき金属が析出しなくなる。
【0018】第1弾性部材及び第2弾性部材をリング状
に形成すると、第1弾性部材及び第2弾性部材の成形及
びめっき装置への配設が容易になる。この弾性部材とし
て、第1弾性部材を導電性ゴム、第2弾性部材を耐薬品
性ゴムにすると、本発明に好適である。また、第1弾性
部材をスパイラル状に形成すると、第1弾性部材にかか
る応力が分散され、第1弾性部材の耐久性が向上する。
さらに、めっき槽内に超音波振動部材を配設すると、気
泡が第1電極に付着しなくなるとともに、めっき槽内の
めっき液の循環が促進される。このため、第1電極の電
流分布が均一になり、第1電極上に均一な厚さのめっき
膜が形成される。
【0019】本発明のめっきシステムは、被処理体を保
持して所定の位置に搬送する搬送装置と、請求項1乃至
5のいずれか1項に記載のめっき装置と、前記めっき装
置でめっき膜が形成された被処理体を洗浄する洗浄装置
と、前記洗浄装置で洗浄された被処理体を乾燥する乾燥
装置とを具備することを特徴とする。
【0020】本発明のめっきシステムによれば、被処理
体は搬送装置に保持されてめっき装置に搬送され、被処
理体の第1電極上にめっき膜が形成される。めっき膜が
形成された被処理体は搬送装置に保持されて洗浄装置に
搬送され、被処理体が洗浄される。洗浄された被処理体
は搬送装置に保持されて乾燥装置に搬送され、被処理体
が乾燥される。ここで、搬送装置を被処理体を保持した
状態で被処理体を上下反転可能に構成すると、めっき膜
が形成された面を上方に向けた状態で被処理体を乾燥で
き、乾燥装置の構造が簡単になる。
【0021】本発明のめっき処理方法は、被処理体を保
持して所定の位置に搬送する搬送工程と、請求項1乃至
5のいずれか1項に記載のめっき装置で、前記被処理体
の表面にめっき膜を形成させるめっき工程と、前記めっ
き工程でめっき膜が形成された被処理体を洗浄する洗浄
工程と、前記洗浄工程で洗浄された被処理体を乾燥する
乾燥工程とを具備することを特徴とする。ここで、洗浄
工程と乾燥工程との間に、被処理体を保持した状態で被
処理体を上下反転させる反転工程を設けると、めっき膜
が形成された面を上方に向けた状態で乾燥工程が行われ
る。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化する一実施
の形態について図面を参照して説明する。
【0023】図1は本実施の形態のめっきシステムを模
式図で示したものである。なお、本実施の形態では、一
般的に用いられている硫酸銅めっきの場合について説明
する。
【0024】図1に示すように、めっきシステム1は、
被処理体としてのウエハ2を保持して所定の位置に搬送
する搬送装置3と、ウエハ2の表面にめっき膜を形成す
るめっき装置4と、めっき膜が形成されたウエハ2を洗
浄する洗浄装置5と、洗浄されたウエハ2を乾燥する乾
燥装置としてのスピンドライヤ6とを備えている。ま
た、めっきシステム1には、その搬入口7a及び搬出口
7bからなるカセットステーション7が設けられ、その
内部には複数枚、例えば25枚のウエハ2が収納された
カセット8が収容されている。本実施の形態のめっきシ
ステム1では2組のめっき装置4及び洗浄装置5が設け
られ、めっき装置4、洗浄装置5及びスピンドライヤ6
は一列に設置されている。また、これら各装置とカセッ
トステーション7との間にはレール9が敷設され、この
レール9上に搬送装置3が配置されている。
【0025】図2に搬送装置3の概略図を示す。図2に
示すように、搬送装置3は、レール9上に配置された搬
送装置本体10と、搬送装置本体10上に設けられたア
ーム支持台11と、アーム支持台11を回転可能に支持
する支持軸12と、ウエハ2を保持する搬送アーム13
と、搬送アーム13を回転可能に支持するアーム支持軸
14とを備えている。
【0026】搬送装置本体10は図示しない駆動機構に
より、レール9上を図2の紙面鉛直方向(図1では左右
方向)に移動される。アーム支持台11は支持軸12を
介して搬送装置本体10に連結され、支持軸12を回転
させると、支持軸12を中心として旋回される。搬送ア
ーム13はアーム支持軸14を介してアーム支持台11
に連結され、アーム支持軸14を回転させると、アーム
支持軸14を中心として回転される。即ち、搬送アーム
13上にウエハ2を保持した状態で上下反転が可能に構
成されている。また、支持軸12及びアーム支持軸14
は、その軸方向に突出可能に構成され、支持軸12を突
出させるとアーム支持台11が上昇し、アーム支持軸1
4を突出させると搬送アーム13が突出する。従って、
搬送アーム13は、上下、左右、前後、上下反転、旋回
の各方向への移動が可能であり、これらの動きによりウ
エハ2を所定の位置に搬送している。なお、搬送アーム
13には図示しない吸着機構が設けられており、この吸
着機構でウエハ2を吸着する、いわゆる真空チャック方
式によりウエハ2が保持されている。
【0027】図3にめっき装置4の概略断面図を示す。
図3に示すように、めっき装置4の硫酸銅めっき液(以
下、めっき液という)が充填されるめっき槽15は略円
筒状に形成され、その上端の全面に内周面側に突出した
突部16が設けられている。突部16の上部には、接続
部材を構成するとともに第1弾性部材としての第1Oリ
ング17が配置されている。第1Oリング17はリング
状の導電性材料で形成されている。本実施の形態では体
積固有抵抗値1×102 Ωcmの高導電性ゴムが用いら
れている。この第1Oリング17は、その上部にウエハ
2の表面に形成された第1電極としての下地電極18が
めっき槽15側となるように配置された状態で、下地電
極18と当接する位置に配置されている。このため、第
1Oリング17と下地電極18とは電気的に接続されて
いる。なお、下地電極18は、例えばCVDにより、予
め微細な形状に形成されている。また、めっき槽15の
上部にウエハ2が配置された状態で、ウエハ2は固定治
具19で固定されている。
【0028】突部16の上部であって、第1Oリング1
7の内周面側には、接続部材を構成するとともに第2弾
性部材としての第2Oリング20が配置されている。第
2Oリング20はリング状の高耐薬品性材料で形成され
ている。本実施の形態では耐酸用のフッ素ゴムが用いら
れている。そして、第2Oリング20は、ウエハ2が配
置された状態で、めっき槽15内のめっき液が第2Oリ
ング20の外側に流出しないように、めっき槽15を密
閉可能な形状に形成されている。このため、めっき槽1
5内のめっき液は、第1Oリング17とは接しなくな
る。
【0029】めっき槽15の下方には、めっき液が貯蔵
されたタンク21と、タンク21内のめっき液をめっき
槽15内に供給するポンプ22とが配設されている。本
実施の形態では、ポンプ22に耐蝕性に優れたマグネッ
トポンプが用いられ、その回転数を変化できるように、
インバータを用いた制御が行われている。そして、タン
ク21及びポンプ22はめっき槽15の底面を貫通する
配管ライン23によって連結されている。このため、ポ
ンプ22の駆動によってタンク21内のめっき液が配管
ライン23を介してめっき槽15内に供給され、めっき
槽15内がめっき液で満たされると配管ライン23を介
してめっき槽15からタンク21に排出される。このよ
うに、めっき装置4は、めっき液が配管ライン23を介
してめっき槽15、タンク21、ポンプ22、そしてめ
っき槽15に循環する構造になっている。
【0030】めっき槽15の底面には第2電極としての
アノード板24が配設されている。このアノード板24
は、第1Oリング17及び第2Oリング20の上部にウ
エハ2が配置された状態で、下地電極18と対向する位
置に配設されている。アノード板24はポンプ22によ
って供給されるめっき液を妨げないような形状、本実施
の形態ではドーナツ状に形成されている。また、アノー
ド板24の材質は、めっきの種類によって異なるが、本
実施の形態では硫酸銅めっき液が用いられているので、
リン含有量0.03〜0.08重量%の銅板が用いられ
ている。そして、アノード板24及び第1Oリング17
は電流源25に電気的に接続されている。
【0031】また、めっき槽15の内壁には超音波振動
部材としての超音波振動子26が配設されている。本実
施の形態では、2つの超音波振動子26が配設されてい
る。
【0032】図4に洗浄装置5の概略断面図を示す。図
4に示すように、洗浄装置5は、洗浄液、本実施の形態
では純水が充填される洗浄槽27と、洗浄槽27の周囲
に設けられた外壁28と、洗浄槽27の下部から洗浄槽
27内に純水を供給する供給管29とを備えている。
【0033】洗浄槽27の上端には、その内周面側に突
出した突部30が設けられている。本実施の形態では、
内周面上を90度間隔となるように4箇所に設けられて
いる。そして、突部30上にめっきされた面(下地電極
18側)が下面になるようにウエハ2が載置される。
【0034】この洗浄装置5では、洗浄槽27内が供給
された純水で満たされると、純水は洗浄槽27の上部よ
り端部方向に押し出される。そして、端部方向に押し出
された純水が洗浄槽27と外壁28との間の排出管31
を通って排出される。
【0035】図5にスピンドライヤ6の模式図を示す。
図5に示すように、スピンドライヤ6は、ウエハ2を支
持するウエハ支持部32と、ウエハ支持部32を回転さ
せる回転軸33と、ウエハ支持部32にウエハ2が支持
された状態でウエハ2に気体の吹き付けが可能なエアノ
ズル34とを備えている。
【0036】ウエハ支持部32にはウエハ2の形状に対
応した凹部35が設けられ、凹部35に下地電極18側
が上面になるようにウエハ2が収容される。回転軸33
にはモータ36が接続され、モータ36の駆動により回
転軸33が回転して、この回転軸33を中心としてウエ
ハ支持部32が回転される。このエアノズル34は、ウ
エハ2の中央部付近に気体が吹き付けられるように配置
されている。
【0037】エアノズル34は気体配管ライン37に接
続され、電磁バルブ38によって気体の供給が行われて
いる。また、電磁バルブ38とモータ36とはコントロ
ーラ39に接続され、コントローラ39によってウエハ
2の回転、及びウエハ2への気体の吹き付けが制御され
ている。このように、スピンドライヤ6では、めっき膜
が形成された面を上方に向けた状態でウエハ2が乾燥さ
れている。
【0038】次に、以上のように構成されためっきシス
テム1を用いためっき処理方法について説明する。図6
にめっき処理方法をフローチャートに示す。
【0039】まず、搬送装置3をカセットステーション
7の搬入口7aに収容されたカセット8の前まで移動さ
せ、搬送アーム13の吸着機構でカセット8内に収納さ
れている下地電極18が形成されたウエハ2を吸着し
て、保持する。そして、ウエハ2を保持した状態で搬送
装置3をめっき装置4の前まで移動させ、ウエハ2の下
地電極18がめっき槽15側となるように、めっき槽1
5上部の第1Oリング17及び第2Oリング20上にウ
エハ2を配置する(STEP1)。
【0040】次に、ウエハ2を固定治具19で固定し、
ポンプ22を駆動させてタンク21内のめっき液をめっ
き槽15内に供給する。本実施の形態では、めっき液と
して水中に硫酸銅200g/1リットル、硫酸50g/
1リットルを加えた硫酸銅めっき液が用いられ、このめ
っき液の温度は30度に調整されている。そして、めっ
き槽15内にめっき液が充填されて、ウエハ2に接触さ
れた数秒後に、めっき装置に電流が通電されるととも
に、超音波振動子26によりめっき槽内に超音波振動が
連続的に印加される。本実施の形態では、下地電極18
の電流密度は10A/cm2 、アノード板24の電流密
度は5A/cm2 であり、電圧は4Vである。また、超
音波振動子26の周波数は50kHzである。この通電
により、めっき液では化学反応が起こり、めっき液中の
銅イオンが銅となって下地電極18上に吸着され、銅の
めっき膜が形成される(STEP2)。
【0041】ここで、この通電によるめっき液の化学反
応によって、めっき液内に水素の気泡が発生するが、こ
の気泡は超音波振動子26からの超音波振動により、下
地電極18に付着しなくなる。また、この超音波振動に
より、めっき槽15内のめっき液の循環が促進され、め
っき液が下地電極18の全面に供給されやすくなる。さ
らに、第1Oリング17及び第2Oリング20にゴムが
用いられており、ウエハ2が固定治具19で固定された
状態で、第1Oリング17と下地電極18との接触抵抗
は均一になる。このため、電流源25から通電された際
の下地電極18の電流分布は均一になり、下地電極18
上に均一な厚さのめっき膜が形成される。
【0042】また、下地電極18は第1Oリング17の
上面で接触しており、従来の電極ピンのように通電でき
る電流の量に大きな制限を受けることはなく、下地電極
18上に所定の厚さのめっき膜を形成することができ
る。
【0043】さらに、ウエハ2を固定治具19で固定す
ると、めっき槽15内はウエハ2及び第2Oリング20
で密閉され、めっき槽15内にめっき液が充填された状
態で、めっき液が第2Oリング20の外側に配設された
第1Oリング17に接しなくなる。このため、第1Oリ
ング17に銅が析出することがなくなる。
【0044】ウエハ2の下地電極18上にめっき膜が形
成されると、搬送アーム13の吸着機構によりウエハ2
を保持した状態で搬送装置3を洗浄装置5の前まで移動
させ、ウエハ2の下地電極18が洗浄槽27側となるよ
うに、洗浄槽27の突部30上にウエハ2を配置する。
そして、洗浄槽27内に純水が供給され、突部30上に
配置されたウエハ2に付着しためっき液が洗浄される
(STEP3)。
【0045】ウエハ2が洗浄されると、搬送アーム13
の吸着機構によりウエハ2を保持した状態でアーム支持
軸14が回転され、ウエハ2が上下反転される。これに
より、ウエハ2の下地電極18側がウエハ2の上面にな
る(STEP4)。
【0046】下地電極18側がウエハ2の上面になる
と、搬送装置3をスピンドライヤ6の前まで移動させ、
ウエハ2をウエハ支持部32の凹部35内に収容する。
そして、コントローラ39により、モータ36が駆動さ
れてウエハ2が回転するとともに、電磁バルブ38が開
放され、気体配管ライン37を介してエアノズル34か
らウエハ2の中央部付近に気体が吹き付けられる。この
ウエハ2が回転されると、その遠心力によりウエハ2に
付着した純水が飛散する。また、遠心力のみでは飛散さ
れにくいウエハ2の中央部付近ではエアノズル34から
気体が吹き付けられ、ウエハ2の中央部付近に付着した
純水はウエハ2の端部又は外方に飛散する。これによ
り、ウエハ2に付着した純水が除去され、ウエハ2が乾
燥される(STEP5)。
【0047】最後に、搬送アーム13の吸着機構により
ウエハ2を保持した状態で搬送装置3をカセットステー
ション7の搬出口7bに収容されたカセット8の前まで
移動させ、ウエハ2をカセット8内に収納する(STE
P6)。
【0048】本実施の形態の効果を確認するため、ウエ
ハ2の下地電極18上に形成されためっき膜の膜厚を、
ウエハ2の中心を通る直線上の等間隔な9点の位置で測
定した。その結果を図7に示す。また、参考のため、従
来のめっき装置51で形成されためっき膜の膜厚につい
ても同様に測定し、その結果を図7に破線で示す。図7
に示すように、本実施の形態で形成されためっき膜の膜
厚は約2.1μmとほぼ均一であり、従来のめっき膜の
膜厚1.5μm〜2.2μmの場合に比べ大きく改善さ
れていることが分かる。このように、本発明によりウエ
ハ2の下地電極18上に均一な厚さのめっき膜を形成で
きることが確認できた。
【0049】本実施の形態によれば、通電によるめっき
液での化学反応によって発生した水素の気泡は、超音波
振動子26からの超音波振動により、下地電極18に付
着しなくなる。また、この超音波振動により、めっき槽
15内のめっき液の循環が促進され、めっき液が下地電
極18の全面に供給されやすくなる。このため、下地電
極18の電流分布は均一になり、下地電極18上に均一
な厚さのめっき膜が形成できる。
【0050】本実施の形態によれば、第1Oリング17
及び第2Oリング20にゴムが用いられているので、第
1Oリング17と下地電極18との接触抵抗は均一にな
る。このため、下地電極18の電流分布は均一になり、
下地電極18上に均一な厚さのめっき膜が形成できる。
【0051】また、下地電極18は第1Oリング17の
上面で接触しており、従来の電極ピンのように通電でき
る電流の量に大きな制限を受けることはなく、下地電極
18上に所定の厚さのめっき膜を形成することができ
る。
【0052】さらに、第2Oリング20はめっき槽15
内のめっき液が第2Oリング20の外側に流出しないよ
うに、めっき槽15を密閉可能な形状に形成されている
ので、めっき液が第1Oリング17に接しなくなる。こ
のため、第1Oリング17に銅が析出することがなくな
る。
【0053】本実施の形態によれば、めっき装置4は、
第1Oリング17及び第2Oリング20上にウエハ2を
配置した状態で、めっき槽15が密閉された構造に形成
されているので、めっき槽15のめっき液がウエハ2の
上面に付着することがなくなる。
【0054】本実施の形態によれば、ウエハ2がめっき
膜が形成された面を上方に向けた状態でウエハ支持部3
2の凹部に収容されているので、ウエハ2の支持が容易
になり、スピンドライヤ6の構造を簡単にすることがで
きる。
【0055】本実施の形態によれば、第1Oリング17
及び第2Oリング20はリング状に形成されているの
で、第1Oリング17及び第2Oリング20の成形及び
めっき装置4への配設が容易になる。また、第1Oリン
グ17に高導電性ゴムが用いられ、第2Oリング20に
フッ素ゴムが用いられているので、第1Oリング17及
び第2Oリング20の耐久性が向上する。
【0056】なお、実施の形態は上記に限らず、例えば
以下の場合であってもよい。
【0057】本実施の形態では、接続部材を第1Oリン
グ17と第2Oリング20とで構成した場合について説
明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例
えばめっき槽15の突部16に導電性材料が嵌合された
ものであってもよい。また、第1Oリング17と第2O
リング20とが一体に形成されたものであってもよい。
これらの場合、めっき装置4への配設が容易になる。
【0058】第1弾性部材は下地電極18に電気的に接
続されていればよく、その形状はリング状に限らず、例
えば円弧状であってもよい。また、第1Oリング17の
形状をスパイラル状に形成し、その側面を下地電極18
に接続してもよい。この場合、第1Oリング17にかか
る応力が分散され、第1Oリング17の耐久性が向上す
る。
【0059】同様に第2弾性部材は、めっき槽15内の
めっき液が第1弾性部材に接しないものであればよく、
その形状はリング状に限らない。
【0060】めっき槽15内にめっき液の濃度を測定す
る濃度センサを設け、測定された濃度に基づいてタンク
21内のめっき液の濃度を調整する濃度制御部材を設け
てもよい。この場合、めっき槽15内にめっき液の濃度
を一定の濃度に制御することができ、めっき装置4を連
続的に用いても、下地電極18上に所定の厚さのめっき
膜を形成することができる。
【0061】めっきシステム1に洗浄装置5を設けず
に、めっき装置4で洗浄工程を行ってもよい。この場
合、下地電極18上にめっき膜を形成した後、めっき槽
15に例えば窒素ガスを供給してめっき液を除去し、新
たにめっき槽15内に純水が供給される。
【0062】めっき装置4は、第1Oリング17及び第
2Oリング20上にウエハ2を配置した状態で、めっき
槽15が密閉された構造に限らず、従来のめっき装置の
ように、めっき槽15の周囲に外壁を設けて、ウエハ2
の端部方向に押し出されためっき液が、めっき槽15と
外壁との間を通ってタンク21に貯蔵される循環構造に
してもよい。この場合にも本実施の形態と同様の効果を
得ることができる。
【0063】本実施の形態では、硫酸銅めっきの場合に
ついて説明したが、本発明は硫酸銅めっきに限られるも
のではなく、例えば有機酸ハンダめっきであってもよ
い。この場合、アノード板24にめっき液中の錫成分と
鉛成分の比率に合わせた高純度ハンダ板が用いられる。
また、銅めっきの他、例えば銀めっきであってもよい。
また、本実施の形態では、下地電極18上に約2.1μ
mの厚さのめっき膜を形成する場合について説明したも
のであり、めっき液の組成、通電条件、めっき液の温度
のような各種の条件は、形成するめっき膜によって異な
る。例えば、めっき液に微量の塩素を加えることによ
り、めっき膜の物性、外観を向上させることができる。
また、添加剤として、微量の硫黄系有機化合物を加える
ことにより、めっき膜の光沢性が向上させることができ
る。
【0064】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
被処理体に均一な厚さめっき膜を形成することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態のめっきシステムの模式図。
【図2】実施の形態の搬送装置の概略図。
【図3】実施の形態のめっき装置の概略断面図。
【図4】実施の形態の洗浄装置の概略断面図。
【図5】実施の形態のスピンドライヤの模式図。
【図6】めっき処理方法を示すフローチャート。
【図7】形成されためっき膜の膜厚を示すグラフ。
【図8】従来のめっき装置の概略断面図。
【符号の説明】
1……めっきシステム、2……被処理体としてのウエ
ハ、3……搬送装置、4……めっき装置、5……洗浄装
置、6……乾燥装置としてのスピンドライヤ、15……
めっき槽、17……接続部材を構成するとともに第1弾
性部材としての第1Oリング、18……第1電極として
の下地電極、20……接続部材を構成するとともに第2
弾性部材としての第2Oリング、24……第2電極とし
てのアノード板、26……超音波振動部材としての超音
波振動子。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 めっき液が充填されるめっき槽と、 前記めっき槽の上部に配設され、被処理体の表面に形成
    された第1電極に接続する接続部材と、 前記めっき槽内に配設された第2電極と、 前記めっき槽内に配設された超音波振動部材とを具備す
    ることを特徴とするめっき装置。
  2. 【請求項2】 めっき液が充填されるめっき槽と、 前記めっき槽の上部に配設され、被処理体の表面に形成
    された第1電極に接続する第1弾性部材と、 前記めっき槽内のめっき液が前記第1弾性部材に接しな
    いように前記めっき槽の上部に配設された第2弾性部材
    と、 前記めっき槽内に配設された第2電極とを具備すること
    を特徴とするめっき装置。
  3. 【請求項3】 前記第1弾性部材及び前記第2弾性部材
    はリング状に形成されるとともに、前記第1弾性部材は
    導電性ゴムからなり、前記第2弾性部材は耐薬品性ゴム
    からなることを特徴とする請求項2に記載のめっき装
    置。
  4. 【請求項4】 前記第1弾性部材はスパイラル状に形成
    され、その側面が前記第1電極に接続されることを特徴
    とする請求項2又は3に記載のめっき装置。
  5. 【請求項5】 前記めっき槽内には超音波振動部材が配
    設されることを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1
    項に記載のめっき装置。
  6. 【請求項6】 被処理体を保持して所定の位置に搬送す
    る搬送装置と、 請求項1乃至5のいずれか1項に記載のめっき装置と、 前記めっき装置でめっき膜が形成された被処理体を洗浄
    する洗浄装置と、 前記洗浄装置で洗浄された被処理体を乾燥する乾燥装置
    とを具備することを特徴とするめっきシステム。
  7. 【請求項7】 前記搬送装置は前記被処理体を保持した
    状態で該被処理体を上下反転可能に構成し、 前記乾燥装置は、めっき膜が形成された面を上方に向け
    た状態で前記被処理体が乾燥されることを特徴とする請
    求項6に記載のめっきシステム。
  8. 【請求項8】 被処理体を保持して所定の位置に搬送す
    る搬送工程と、 請求項1乃至5のいずれか1項に記載のめっき装置で、
    前記被処理体の表面にめっき膜を形成させるめっき工程
    と、 前記めっき工程でめっき膜が形成された被処理体を洗浄
    する洗浄工程と、 前記洗浄工程で洗浄された被処理体を乾燥する乾燥工程
    とを具備することを特徴とするめっき処理方法。
  9. 【請求項9】 前記洗浄工程と前記乾燥工程との間に、
    前記被処理体を保持した状態で該被処理体を上下反転さ
    せる反転工程が設けられていることを特徴とする請求項
    8に記載のめっき処理方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100423721B1 (ko) * 2001-10-11 2004-03-22 한국전자통신연구원 전극링을 가진 도금장치
JP2009242868A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Toshiba Corp めっき装置、めっき方法、および電子デバイスの製造方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6444101B1 (en) * 1999-11-12 2002-09-03 Applied Materials, Inc. Conductive biasing member for metal layering
US6573183B2 (en) * 2001-09-28 2003-06-03 Agere Systems Inc. Method and apparatus for controlling contamination during the electroplating deposition of metals onto a semiconductor wafer surface
KR100967256B1 (ko) * 2007-12-10 2010-07-01 주식회사 동부하이텍 구리 전기도금 장치 및 구리 도금방법
US7727863B1 (en) 2008-09-29 2010-06-01 Novellus Systems, Inc. Sonic irradiation during wafer immersion
JP6400512B2 (ja) * 2015-03-18 2018-10-03 株式会社東芝 電気めっき方法及び電気めっき装置
CN106119921B (zh) * 2016-08-22 2018-01-23 竞陆电子(昆山)有限公司 Pcb电镀线
CN106086977B (zh) * 2016-08-23 2018-02-06 竞陆电子(昆山)有限公司 Pcb电镀线的供药循环系统

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2019178A1 (de) * 1970-04-21 1971-11-11 Siemens Ag Verfahren zum Auftragen von galvanischen Schichten auf einen Traegerkoerper und galvanisches Bad zur Durchfuehrung des Verfahrens
JPS5032047A (ja) * 1973-07-24 1975-03-28
JPS5159729A (en) * 1974-03-13 1976-05-25 Mitsubishi Electric Corp Denkimetsukiho oyobi sochi
JP3167317B2 (ja) * 1990-10-18 2001-05-21 株式会社東芝 基板処理装置及び同方法
JP2798517B2 (ja) * 1991-03-11 1998-09-17 日本エレクトロプレイテイング・エンジニヤース 株式会社 ウエーハ用メッキ装置
JPH06256998A (ja) * 1993-03-05 1994-09-13 Shimada Phys & Chem Ind Co Ltd メッキ液の攪拌方法
US5409594A (en) * 1993-11-23 1995-04-25 Dynamotive Corporation Ultrasonic agitator
JP3377849B2 (ja) * 1994-02-02 2003-02-17 日本エレクトロプレイテイング・エンジニヤース株式会社 ウエーハ用メッキ装置
DE69732521T2 (de) * 1996-01-29 2006-01-12 Electrochemicals Inc., Maple Plain Ultraschallverwendung zum mischen von behandlungszusammensetzungen für durchgehenden löcher
US5653860A (en) * 1996-05-02 1997-08-05 Mitsubishi Semiconductor America, Inc. System for ultrasonic removal of air bubbles from the surface of an electroplated article
US5648128A (en) * 1996-06-06 1997-07-15 National Science Council Method for enhancing the growth rate of a silicon dioxide layer grown by liquid phase deposition
JPH1036996A (ja) * 1996-07-19 1998-02-10 Sumitomo Kinzoku Electro Device:Kk Icパッケージ用基板のめっき処理装置
US5904827A (en) * 1996-10-15 1999-05-18 Reynolds Tech Fabricators, Inc. Plating cell with rotary wiper and megasonic transducer

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100423721B1 (ko) * 2001-10-11 2004-03-22 한국전자통신연구원 전극링을 가진 도금장치
JP2009242868A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Toshiba Corp めっき装置、めっき方法、および電子デバイスの製造方法

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