JP2001316867A - Equipment and method for liquid treatment - Google Patents

Equipment and method for liquid treatment

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JP2001316867A
JP2001316867A JP2000135231A JP2000135231A JP2001316867A JP 2001316867 A JP2001316867 A JP 2001316867A JP 2000135231 A JP2000135231 A JP 2000135231A JP 2000135231 A JP2000135231 A JP 2000135231A JP 2001316867 A JP2001316867 A JP 2001316867A
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liquid
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plating
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亘 大加瀬
Takenobu Matsuo
剛伸 松尾
Koichiro Kimura
宏一郎 木村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To form a uniform film of high quality. SOLUTION: A diapbragm 11 is provided in an eleetrolytic plating tank 100, for compartmentalizing an anodic reaction partition 1 including anodes 2 from a cathodic reaction partition 10, in which a wafer 17 to be treated which is connected to cathodes 13 is dipped. In the diaphragm 11, several supply ports are arranged in a circumferential direction, and plating liquid is supplied as primary stream 42 from a center and as secondary stream 43 from the surrounding supply ports to the cathodic reaction partition 10, to be circulated. The plating liquid is also supplied separately to an anodic reaction partition 1. A distributor may be arranged under a surface to be plated of wafer 17 placed on wafer support parts 104. Pores for circulating the plating liquid may be arranged in an anode 2. The anode 2 is impelled upward by a spring and the top face is controlled with a stopper so that a position of the top face of the anode may not fluctuate, even when the anode dissolves in the plating liquid.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、噴流式メッキ槽を
有し、陽極電極部と陰極電極部が隔膜で分離された構造
の処理槽を用いる、液処理装置及び液処理方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid processing apparatus and a liquid processing method using a processing tank having a jet plating tank and having a structure in which an anode electrode portion and a cathode electrode portion are separated by a diaphragm.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体ウエハ上に金属膜を形成するため
に、半導体ウエハ上にPVDなどによりシード層を形成
し、このシード層上にメッキ層を形成する技術が広く利
用されている。
2. Description of the Related Art In order to form a metal film on a semiconductor wafer, a technique of forming a seed layer on a semiconductor wafer by PVD or the like and forming a plating layer on the seed layer has been widely used.

【0003】半導体基板用のメッキ装置としては、例え
ば、特開平11−209890号公報に開示されている
ような、半導体基板を被メッキ面を下向きに保持してメ
ッキ槽内のメッキ液に浸漬し、メッキ槽の下端からメッ
キ液を上昇流で供給するものが主流である。しかし、特
開平11−209890号公報に開示されているような
構成では、陽極部電極から発生する不純物がメッキ液に
混入し、メッキ層の品質を低下させてしまう。
As a plating apparatus for a semiconductor substrate, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-209890, a semiconductor substrate is immersed in a plating solution in a plating bath while a surface to be plated is held downward. The mainstream is to supply the plating solution from the lower end of the plating tank in an upward flow. However, in the configuration disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-209890, impurities generated from the anode electrode are mixed into the plating solution, thereby deteriorating the quality of the plating layer.

【0004】この問題を解決するため、例えば、特開平
11−350185号公報に開示されているように、メ
ッキ槽を、隔膜により、アノード電極領域と、カソード
電極に接続された被メッキ基板が浸漬される領域とに分
離する技術も存在する。
To solve this problem, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-350185, a plating tank is immersed by a diaphragm in which an anode electrode region and a substrate to be plated connected to a cathode electrode are immersed. There is also a technique for separating the target area from the target area.

【0005】いずれのタイプのメッキ装置においても、
被メッキ基板と循環されているメッキ液との接触時間が
場所により異なり、さらに、被メッキ面上での電界密度
が均一ではないため、均一なメッキ層を形成することが
困難であるという問題があった。
In any type of plating apparatus,
The contact time between the substrate to be plated and the circulating plating solution varies depending on the location, and the electric field density on the surface to be plated is not uniform, so that it is difficult to form a uniform plating layer. there were.

【0006】また、電界密度を調整するために、特開平
8−158094号公報に開示されているように、フィ
ンを備えるものも存在するが、メッキ液の流れを妨げ、
結果として、金属が析出するなどの問題が発生する。
In order to adjust the electric field density, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-158094, there is a device provided with a fin.
As a result, problems such as deposition of metal occur.

【0007】また、いずれのタイプのメッキ装置にあっ
ても、アノード電極がメッキ液に溶解するタイプの材料
から構成されている場合には、処理の進行に伴って、ア
ノード電極の表面領域がメッキ液に溶解し、アノード電
極が徐々に小さくなってしまう。このため、処理時間の
経過(処理枚数の増加)に伴って、アノード電極と被処
理基板(カソード電極)との間の距離が増加し、両電極
間に同一電圧を印加する場合には、電界が徐々に弱くな
ってしまう。
In any type of plating apparatus, when the anode electrode is made of a material that dissolves in a plating solution, the surface area of the anode electrode is plated with the progress of the processing. It dissolves in the liquid, and the anode electrode gradually becomes smaller. Therefore, as the processing time elapses (the number of processed sheets increases), the distance between the anode electrode and the substrate to be processed (cathode electrode) increases, and when the same voltage is applied between both electrodes, the electric field increases. Gradually weakens.

【0008】このため、各ウエハのメッキ膜の膜厚の均
一性(面内の均一性)と共にウエハ間のメッキ膜の膜厚
の均一性(面間の均一)性も問題となる。
For this reason, there is a problem not only in the uniformity of the thickness of the plating film of each wafer (in-plane uniformity) but also in the uniformity of the thickness of the plating film between the wafers (uniformity between the surfaces).

【0009】また、アノード電極近傍では、メッキ液の
対流が起こりやすく、金属の析出などが起こりやすいと
いう問題がある。同様の問題は、他の液処理システム・
液処理方法においても同様に発生する。
In addition, there is a problem that convection of the plating solution is likely to occur near the anode electrode, and metal deposition is likely to occur. A similar problem is with other liquid treatment systems.
This also occurs in the liquid treatment method.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたものであり、均一で高品質な膜を形
成することができる液処理装置及び液処理方法を提供す
ることにある。また、本発明は、経過時変化などの起こ
りにくい液処理装置及び液処理方法を提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a liquid processing apparatus and a liquid processing method capable of forming a uniform and high-quality film. . Another object of the present invention is to provide a liquid processing apparatus and a liquid processing method that are unlikely to change over time.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第1の観点に係る液処理装置は、第1の電
極を備え、処理液を収容する処理槽と、被処理体を保持
し、前記処理槽内に処理液に被処理体の処理面を浸漬す
る保持手段と、前記処理槽を第1の電極を含む第1の領
域と、被処理体が浸漬される第2の領域とに分離し、第
2の領域に処理液を複数の供給口から供給する分離部
と、第1の領域に処理液を供給する供給手段と、を備え
ることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a liquid processing apparatus according to a first aspect of the present invention comprises a first electrode, a processing tank for storing a processing liquid, and a processing object. Holding means for holding and immersing the processing surface of the processing object in the processing liquid in the processing tank; a first region including the first electrode in the processing tank; and a second area in which the processing object is immersed. And a supply unit that supplies the processing liquid to the first region from the plurality of supply ports and supplies the processing liquid to the second region.

【0012】この構成によれば、分離部の複数の供給口
から処理液が供給される。このため、1カ所の供給口か
ら処理液が供給される場合に比較して、第1の領域での
処理液の滞留を防止できる。
According to this configuration, the processing liquid is supplied from the plurality of supply ports of the separation unit. Therefore, the retention of the processing liquid in the first region can be prevented as compared with the case where the processing liquid is supplied from one supply port.

【0013】前記液処理装置は、例えば、メッキ装置で
あり、前記処理液はメッキ液から構成され、前記第1の
電極はアノード電極を構成し、前記処理体は半導体ウエ
ハから構成され、前記保持手段は、半導体ウエハの被処
理面に接触するカソード電極を備え、被処理面を下向き
にして前記処理槽に被処理面を浸漬し、前記分離部は、
前記複数の供給口からの上昇流で第2の領域にメッキ液
を供給する。
The liquid processing apparatus is, for example, a plating apparatus, wherein the processing liquid is composed of a plating liquid, the first electrode is an anode electrode, the processing body is a semiconductor wafer, The means includes a cathode electrode that is in contact with the surface to be processed of the semiconductor wafer, the surface to be processed is immersed in the processing tank with the surface to be processed facing down, and the separation unit includes:
The plating solution is supplied to the second region by the upward flow from the plurality of supply ports.

【0014】前記分離部は、例えば、中央部に形成さ
れ、主流となる処理液を供給する主流口と、中央口を囲
んで配置され、それぞれ副流を供給する複数の副流口
と、を備える。
[0014] The separation section is formed, for example, at a central portion and has a main flow port for supplying a processing liquid to be a main flow, and a plurality of sub-flow ports arranged around the central port and supplying a sub-flow, respectively. Prepare.

【0015】前記分離部は、例えば、開口が形成された
軸と、この軸に一端が固定され、放射状に伸び、前記副
流口に接続された流路を内部に備える枝部と、前記開口
を貫通して処理液の主流を第2の領域に供給すると共に
前記枝部内に形成された流路に処理液を供給する供給手
段と、前記枝部と枝部との間を覆う膜と、から構成され
る。
[0015] The separating portion may include, for example, a shaft having an opening formed therein, a branch portion having one end fixed to the shaft, extending radially, and having a flow path connected to the sub-flow port therein; Supply means for supplying the main flow of the processing liquid to the second region through the substrate and supplying the processing liquid to the flow path formed in the branch, a film covering between the branch and the branch, Consists of

【0016】前記供給手段は、前記開口を貫通し、処理
液を噴出するノズルを備えてもよい。
[0016] The supply means may include a nozzle which penetrates the opening and ejects a processing liquid.

【0017】処理液を流通させるための流路を備え、処
理槽内の電界を調整するフィンを処理槽内にさらに備え
てもよい。
[0017] A fin for adjusting the electric field in the processing tank may be further provided in the processing tank, provided with a flow path for circulating the processing liquid.

【0018】上記目的を達成するため、本発明の第2の
観点に係る液処理装置は、処理液を収容する処理槽と、
被処理体を保持し、被処理体の処理面に処理液による処
理を施す処理手段と、前記処理槽を第1の電極を含む第
1の領域と、被処理体が浸漬される第2の領域とに分離
し、第2の領域に処理液を供給する分離部と、第1の領
域に処理液を供給する供給手段と、前記処理槽内に配置
され、処理液を流通させるための流路を備え、処理槽内
の電界を調整するフィンと、を備えることを特徴とす
る。
In order to achieve the above object, a liquid processing apparatus according to a second aspect of the present invention comprises a processing tank for storing a processing liquid,
A processing unit for holding a processing target and performing processing with a processing liquid on a processing surface of the processing target; a first region including a first electrode in the processing bath; and a second region in which the processing target is immersed. A separation unit that supplies the processing liquid to the second region, a supply unit that supplies the processing liquid to the first region, and a flow unit that is disposed in the processing tank and flows the processing liquid. And a fin for adjusting an electric field in the processing tank.

【0019】電界の調整のために処理槽内にフィンを配
置すると、フィンのために、処理液の流通が阻害され易
い。しかし、この発明では、フィンに処理液を流通させ
るための流路が形成されているので、処理液の流通をさ
ほど阻害することなく、電界を調整することができる。
When fins are arranged in the processing tank for adjusting the electric field, the flow of the processing liquid tends to be hindered by the fins. However, in the present invention, since the flow path for flowing the processing liquid through the fins is formed, the electric field can be adjusted without obstructing the flow of the processing liquid so much.

【0020】前記フィンは、例えば、断面が三角形で、
平面がドーナツ状の外形を備え、処理液を流通させるた
めの流路をその表面又は内部に備えている。
The fin has, for example, a triangular cross section,
The flat surface has a donut-shaped outer shape, and a flow path for flowing the processing liquid is provided on the surface or inside thereof.

【0021】上記目的を達成するため、本発明の第3の
観点に係る液処理装置は、処理液を収容する処理槽と、
被処理体を保持し、被処理体の処理面に処理液による処
理を施す処理手段と、前記処理槽を第1の電極を含む第
1の領域と、被処理体が浸漬される第2の領域とに分離
し、第2の領域に処理液を供給する分離部と、第1の領
域に処理液を供給する供給手段と、被処理体の処理面に
対する処理液の流れを調整する整流板と、を備えること
を特徴とする。
In order to achieve the above object, a liquid processing apparatus according to a third aspect of the present invention comprises a processing tank containing a processing liquid,
A processing unit for holding a processing target and performing processing with a processing liquid on a processing surface of the processing target; a first region including a first electrode in the processing bath; and a second region in which the processing target is immersed. A separation unit that supplies the processing liquid to the second area, a supply unit that supplies the processing liquid to the first area, and a rectifying plate that adjusts the flow of the processing liquid to the processing surface of the workpiece And the following.

【0022】この構成によれば、被処理体の処理面に対
する処理液の流れが整流板により調整されるので、処理
面に均一な処理を施すことが可能となる。
According to this configuration, since the flow of the processing liquid on the processing surface of the object to be processed is adjusted by the rectifying plate, it is possible to perform uniform processing on the processing surface.

【0023】前記整流板は、例えば、外形が平板または
錐形であり、処理液が流通する開口を備える。
The current plate has, for example, a flat or conical outer shape, and has an opening through which the processing liquid flows.

【0024】前記整流板の開口は、望ましくは、開口率
が均等となるように、形成される。前記整流板は、処理
液を攪拌するプロペラから構成されてもよい。
The openings of the current plate are desirably formed such that the opening ratios become uniform. The current plate may be composed of a propeller that stirs the processing liquid.

【0025】上記目的を達成するため、本発明の第4の
観点に係る液処理装置は、処理液を収容する処理槽と、
被処理体を保持すると共に被処理体に電圧を印加し、被
処理体を処理液に浸漬する保持手段と、前記処理装置に
配置され、前記被処理体との間に電界を形成する電極
と、前記電極の上面を所定位置に維持するように、前記
電極を支持する支持手段と、を備えることを特徴とす
る。この構成によれば、被処理体と電極との間の距離が
一定に維持され、電界が一定に維持される。
In order to achieve the above object, a liquid processing apparatus according to a fourth aspect of the present invention comprises a processing tank containing a processing liquid,
A holding unit that holds the object to be processed and applies a voltage to the object to be processed, and immerses the object in a processing liquid, and an electrode that is arranged in the processing apparatus and forms an electric field between the object and the object. And supporting means for supporting the electrode so as to maintain the upper surface of the electrode at a predetermined position. According to this configuration, the distance between the target object and the electrode is kept constant, and the electric field is kept constant.

【0026】前記電極が前記処理液に溶解する材料から
構成される場合に有効である。
This is effective when the electrode is made of a material that dissolves in the processing solution.

【0027】上記目的を達成するため、本発明の第5の
観点に係る液処理方法は、処理液を収容する処理槽を上
下2つの区画に区分し、被処理体を上区画の処理液に浸
漬すると共に電圧を印加し、下区画に配置された電極に
電圧を印加して、該電極と被処理体との間に電界を生成
し、上区画に複数箇所より分散して処理液を供給する、
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, in a liquid processing method according to a fifth aspect of the present invention, a processing tank for storing a processing liquid is divided into two upper and lower sections, and the object to be processed is processed into an upper section processing liquid. A voltage is applied at the same time as the immersion, and a voltage is applied to the electrode arranged in the lower section to generate an electric field between the electrode and the object to be processed. Do
It is characterized by the following.

【0028】この場合、前記上区画に、その中央部から
主流となる処理液を供給し、中央口を囲む複数箇所から
副流を構成する処理液を供給することが望ましい。
In this case, it is desirable to supply the processing liquid which is the main flow to the upper section from the center thereof, and to supply the processing liquid which constitutes the sub-flow from a plurality of locations surrounding the central port.

【0029】上記目的を達成するため、本発明の第6の
観点に係る液処理方法は、被処理体を、処理槽に収容さ
れた処理液に浸漬すると共に電圧を印加し、前記処理槽
内に配置された電極に電圧を印加して、該電極と被処理
体との間に電界を生成し、前記処理槽内にフィンを配置
して前記電極と被処理体との間の電界を調整すると共に
前記フィンに形成された通路を介して処理液を流通させ
る、ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, in a liquid processing method according to a sixth aspect of the present invention, an object to be processed is immersed in a processing liquid contained in a processing tank, and a voltage is applied to the processing object. A voltage is applied to the electrodes arranged in the substrate to generate an electric field between the electrodes and the object to be processed, and fins are arranged in the processing tank to adjust the electric field between the electrodes and the object to be processed. And a process liquid is circulated through a passage formed in the fin.

【0030】上記目的を達成するため、本発明の第7の
観点に係る液処理方法は、被処理体を、処理槽に収容さ
れた処理液に浸漬すると共に電圧を印加し、前記処理槽
内に配置された電極に電圧を印加して、該電極と被処理
体との間に電界を生成し、被処理体の処理面に対向し
て、整流板を配置して、被処理体の処理面に対する処理
液の流れを調整する、ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, in a liquid processing method according to a seventh aspect of the present invention, an object to be processed is immersed in a processing liquid contained in a processing tank, and a voltage is applied to the processing object. A voltage is applied to the electrodes arranged on the substrate to generate an electric field between the electrodes and the object to be processed, and a rectifying plate is arranged opposite to the processing surface of the object to be processed to process the object. Adjusting the flow of the processing liquid to the surface.

【0031】さらに、上記目的を達成するため、本発明
の第8の観点に係る液処理方法は、被処理体を、処理槽
に収容された処理液に浸漬すると共に電圧を印加し、前
記処理槽内に配置された電極に電圧を印加して、該電極
と被処理体との間に電界を生成し、前記電極の上面を所
定位置に維持するように、前記電極の前記処理液への溶
解の程度に応じて、あるいは、前記処理液の濃度の変化
または生成する電界の変化に応じて、前記電極の位置を
調整する、ことを特徴とする。
Further, in order to achieve the above object, in a liquid processing method according to an eighth aspect of the present invention, the object to be processed is immersed in a processing solution contained in a processing tank, and a voltage is applied thereto. A voltage is applied to the electrode disposed in the tank, an electric field is generated between the electrode and the object to be processed, and the electrode is applied to the processing liquid so that the upper surface of the electrode is maintained at a predetermined position. The position of the electrode is adjusted according to a degree of dissolution, or a change in the concentration of the processing solution or a change in the generated electric field.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態にかかる半導
体ウェハ処理メッキ装置及びそれを用いたメッキ方法に
ついて、以下図面を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A semiconductor wafer processing plating apparatus according to an embodiment of the present invention and a plating method using the same will be described below with reference to the drawings.

【0033】図1〜図3は、本発明の実施の形態に係る
半導体基板のメッキ装置及び洗浄装置を含むメッキ処理
装置111の全体構成を示す図であり、図1は3次元立
体図、図2は平面図、図3は側面図である。図に示すよ
うに、このメッキ処理装置111は、カセットステーシ
ョン121と、処理ステーション122とから構成され
る。
FIGS. 1 to 3 are views showing the entire configuration of a plating apparatus 111 including a semiconductor substrate plating apparatus and a cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view and FIG. 3 is a side view. As shown in the figure, the plating apparatus 111 includes a cassette station 121 and a processing station 122.

【0034】カセットステーション121は、外部から
ウェハカセット単位で装置111に供給されるウェハを
カセット123aからメッキ処理装置111に搬入し、
または、メッキ処理後のウェハをメッキ処理装置111
からカセット123bに搬出する。
The cassette station 121 carries wafers supplied from the outside to the apparatus 111 in units of wafer cassettes from the cassette 123a into the plating apparatus 111,
Alternatively, the plated wafer is plated with a plating apparatus 111.
Out to the cassette 123b.

【0035】カセットステーション121には、カセッ
ト戴置台124が設けられ、メッキ処理されるウェハを
収納したウェハカセット123aが外部から供給され
る。また、戴置台124では、メッキ処理されたウェハ
が搬出用のカセット123bに収納される。
A cassette mounting table 124 is provided in the cassette station 121, and a wafer cassette 123a containing a wafer to be plated is supplied from outside. Further, in the mounting table 124, the plated wafer is stored in the unloading cassette 123b.

【0036】上述した戴置台124でのウェハの搬送
は、第1搬送機構125によって行われる。第1搬送機
構125は、戴置台124上に複数戴置されたウェハカ
セット123にアクセス可能なように、x軸方向に移動
可能であり、かつ、z軸方向に昇降可能である。また、
処理ステーション122から戴置台124へウェハを搬
送できるように、z軸を中心として回転可能である。
The transfer of the wafer on the mounting table 124 is performed by the first transfer mechanism 125. The first transfer mechanism 125 is movable in the x-axis direction and is movable up and down in the z-axis direction so as to access the plurality of wafer cassettes 123 mounted on the mounting table 124. Also,
The wafer can be rotated about the z-axis so that the wafer can be transferred from the processing station 122 to the mounting table 124.

【0037】なお、カセットステーション121及び処
理ステーション122には、清浄空気のダウンフローに
よって内部の雰囲気は清浄に保たれている。
The atmosphere inside the cassette station 121 and the processing station 122 is kept clean by the downflow of clean air.

【0038】処理ステーション122は、ウェハに一枚
ずつメッキ処理を行うメッキ処理ユニット126および
メッキ処理後の洗浄と乾燥を行う洗浄乾燥ユニット12
7を、それぞれ複数台、所定の位置に備える。
The processing station 122 includes a plating unit 126 for plating a wafer one by one, and a cleaning / drying unit 12 for cleaning and drying after the plating.
7 are provided at predetermined positions.

【0039】メッキ処理ユニット126では、シード層
が形成されたウェハにメッキ処理が施され、例えば、ウ
ェハ上にCu薄膜が形成される。また、洗浄乾燥ユニッ
ト127では、後述するように、メッキ処理されたウェ
ハの表面、裏面および周縁を薬液、純水等の洗浄液で洗
浄(エッチング)され、洗浄後、Nパージ下でウェハ
を高速回転させて、ウェハの乾燥が行われる。
In the plating unit 126, the wafer on which the seed layer is formed is subjected to plating, for example, a Cu thin film is formed on the wafer. Further, the cleaning and drying unit 127, as described below, high speed plating the treated surface of the wafer, is cleaned back surface and the peripheral drug solution, a washing solution such as pure water (etching), after washing, the wafer under N 2 purge By rotating, the wafer is dried.

【0040】処理ステーション122には、図2に示す
ように中心部に第2搬送機構129が設けられ、その周
りには各処理ユニットが放射状に配置されている。ま
た、図1、図3に示すように、処理ステーションは上下
2段で構成されている。処理ステーション122の上段
および下段は、それぞれ、第2搬送機構129を中心と
して放射状に配置された4つの処理ユニットから構成さ
れており、処理ステーション22は8つのユニットを有
している。
As shown in FIG. 2, a second transfer mechanism 129 is provided at the center of the processing station 122, and the processing units are arranged radially around the second transfer mechanism 129. Further, as shown in FIGS. 1 and 3, the processing station is composed of two upper and lower stages. The upper and lower stages of the processing station 122 each include four processing units radially arranged around the second transport mechanism 129, and the processing station 22 has eight units.

【0041】図1、図3に示す実施形態では、下段に4
つのメッキ処理ユニット126、上段に2つの洗浄乾燥
ユニット127と2つのエクストラユニット128が配
置された装置構成を示す。
In the embodiment shown in FIG. 1 and FIG.
This shows an apparatus configuration in which one plating processing unit 126 and two cleaning / drying units 127 and two extra units 128 are arranged in the upper stage.

【0042】処理ステーション122内でのウェハの搬
送は第2搬送機構129によって行われる。第2搬送機
構129は、第1搬送機構125によりカセットステー
ション121から搬入されて、処理ステーション122
内の戴置部130に戴置されたウェハを受け取り、下段
のメッキ処理ユニット126のいずれかに搬送する。メ
ッキ処理が終了後、さらに、洗浄乾燥ユニット127に
送る。最後に、第2搬送機構129は、メッキ処理ユニ
ット126および洗浄乾燥ユニット127を経たウェハ
を戴置部130に送り、第1搬送機構125がこれを受
け取ってカセット123に収納する。また、ここで、戴
置部130を介さず、第1搬送機構125が直接洗浄乾
燥ユニットからウェハを受け取ることもできる。この場
合、カセットステーション121と処理ステーション1
22との間の側壁にゲートを設けることにより、パーテ
ィクル等による汚染を防ぐことができる。
The transfer of the wafer in the processing station 122 is performed by the second transfer mechanism 129. The second transport mechanism 129 is loaded from the cassette station 121 by the first transport mechanism 125 and
The wafer placed on the placement unit 130 in the inside is received and transported to one of the lower plating units 126. After the completion of the plating process, it is further sent to the washing / drying unit 127. Finally, the second transport mechanism 129 sends the wafer that has passed through the plating unit 126 and the cleaning / drying unit 127 to the mounting unit 130, and the first transport mechanism 125 receives the wafer and stores it in the cassette 123. Here, the first transport mechanism 125 can directly receive the wafer from the cleaning / drying unit without going through the mounting unit 130. In this case, the cassette station 121 and the processing station 1
By providing a gate on the side wall between the gate and the gate 22, contamination by particles or the like can be prevented.

【0043】第2搬送機構129は、上述した2段構成
である処理ステーション122内の各処理ユニットにア
クセス可能なように、z軸を中心として回転可能であ
り、かつ、z軸方向に昇降可能である。
The second transport mechanism 129 is rotatable about the z-axis and is capable of moving up and down in the z-axis direction so that each processing unit in the processing station 122 having the two-stage configuration described above can be accessed. It is.

【0044】また、第2搬送機構129は3本のアーム
を備え、一本は戴置部130からメッキ処理ユニット1
26へのウェハの搬送、一本はメッキ処理ユニット12
6から洗浄乾燥ユニット127へのウェハの搬送、一本
は洗浄乾燥ユニット127から戴置部130への搬送専
用として、パーティクル、薬液等による汚染を最小限と
している。
The second transport mechanism 129 has three arms, one of which is provided from the loading section 130 to the plating unit 1.
26, one of which is a plating unit 12
6 is transferred to the cleaning / drying unit 127, and one wafer is dedicated to the transfer from the cleaning / drying unit 127 to the mounting unit 130, thereby minimizing contamination by particles, chemicals, and the like.

【0045】上述の実施形態では、下段に4つのメッキ
処理ユニット126、上段に2つの洗浄乾燥ユニット1
27と2つのエクストラユニット128が配置された装
置構成としたが、他にエクストラユニット128を活用
した装置構成も可能である。例えば、下段に4つのメッ
キ処理ユニット126、上段に1つのメッキ処理ユニッ
ト126と3つの洗浄乾燥ユニット127とした構成も
可能である。
In the above-described embodiment, four plating processing units 126 are provided in the lower stage, and two cleaning / drying units 1 are provided in the upper stage.
27 and two extra units 128 are arranged, but other device configurations utilizing the extra units 128 are also possible. For example, a configuration in which four plating processing units 126 are provided in the lower stage, and one plating processing unit 126 and three cleaning / drying units 127 are provided in the upper stage is also possible.

【0046】また、エクストラユニット128は、メッ
キ処理ユニット126、洗浄乾燥ユニット127と組み
合わせ可能な他の処理ユニット、例えば、メッキ処理後
のアニーリングを行うアニーリングユニットとすること
も可能である。
The extra unit 128 can be another processing unit that can be combined with the plating unit 126 and the cleaning / drying unit 127, for example, an annealing unit that performs annealing after plating.

【0047】以下、メッキ処理ユニット126を構成す
るメッキ処理装置について説明する。図4は本実施形態
のメッキ処理装置の構成を示す。 (第一の実施の形態)図4に示すように、この半導体ウ
エハメッキ装置は、メッキ液を収容するメッキ槽100
と、処理対象の半導体ウエハ(以下、単にウエハ)17
を保持して処理するウエハ支持部101とから構成され
る。メッキ槽100は、内槽4と外槽5とから構成され
る二槽構造を有する。内槽4は、隔膜11により、下層
の陽極反応区画1と、上層の陰極反応区画40とに分離
されている。隔膜11の、詳細については、図5を参照
して後述する。陽極反応区画1には、アノード電極2が
配置されている。
The plating apparatus constituting the plating unit 126 will be described below. FIG. 4 shows a configuration of the plating apparatus of the present embodiment. (First Embodiment) As shown in FIG. 4, a semiconductor wafer plating apparatus includes a plating tank 100 containing a plating solution.
And a semiconductor wafer to be processed (hereinafter simply referred to as a wafer) 17
And a wafer supporting unit 101 for processing while holding. The plating tank 100 has a two-tank structure including an inner tank 4 and an outer tank 5. The inner tank 4 is separated by a diaphragm 11 into a lower anode reaction section 1 and an upper cathode reaction section 40. The details of the diaphragm 11 will be described later with reference to FIG. An anode electrode 2 is arranged in the anode reaction section 1.

【0048】内槽4の底部には、陽極反応区画1内に、
銅を含むメッキ液を供給する第1供給口7と、陽極反応
区画1内のメッキ液を排出する第1排出口3が形成され
ている。メッキ液は、循環ポンプ20により、第1供給
口7を介して陽極反応区画1内に供給される。陽極反応
区画1内のメッキ液は、下方から上方に向かう対流を伴
いながら、陽極反応区画1内を循環し、第1排出口3を
介して陽極反応区画1から排出される。第1排出口3か
ら排出されたメッキ液は、メッキ液貯留部24を介し
て、循環ポンプ20につながるラインに供給される。メ
ッキ貯留部24は、メッキ液中の気泡や不純物を除去す
るフィルタ28を備える。
At the bottom of the inner tank 4,
A first supply port 7 for supplying a plating solution containing copper and a first discharge port 3 for discharging the plating solution in the anode reaction section 1 are formed. The plating solution is supplied into the anode reaction section 1 through the first supply port 7 by the circulation pump 20. The plating solution in the anode reaction section 1 circulates in the anode reaction section 1 with convection flowing from below to above, and is discharged from the anode reaction section 1 through the first outlet 3. The plating solution discharged from the first discharge port 3 is supplied to a line connected to the circulation pump 20 via the plating solution storage unit 24. The plating storage section 24 includes a filter 28 for removing bubbles and impurities in the plating solution.

【0049】内槽4の底部には、陰極反応区画10内に
メッキ液を供給する第2供給口6が形成されている。第
2供給口6は陽極反応区画1を貫通する供給管21に接
続され、供給管21は隔膜11上に突出しているノズル
部9に接続されている。
At the bottom of the inner tank 4, a second supply port 6 for supplying a plating solution into the cathode reaction section 10 is formed. The second supply port 6 is connected to a supply pipe 21 penetrating through the anode reaction section 1, and the supply pipe 21 is connected to the nozzle section 9 protruding above the diaphragm 11.

【0050】ノズル部9は、供給されたメッキ液を陰極
反応区画10に直接噴出する噴出口9aと、隔膜11内
に形成された流路32に供給する吐出口9bとを備え
る。吐出口9bから吐出されたメッキ液は、隔膜11内
の流路32を通って、流路に分散して形成された吐出口
33(後述)より、陰極反応区画40に供給される。
The nozzle section 9 has a jet port 9a for jetting the supplied plating solution directly into the cathode reaction section 10, and a discharge port 9b for supplying to the flow path 32 formed in the diaphragm 11. The plating solution discharged from the discharge port 9b passes through a flow path 32 in the diaphragm 11, and is supplied to a cathode reaction section 40 from a discharge port 33 (discussed below) formed in the flow path.

【0051】ノズル部9及び隔膜11の吐出口から供給
されたメッキ液は、下方から上方に向かう対流を伴い、
オーバーフローによりメッキ槽4の外に排出される。
The plating solution supplied from the nozzle 9 and the discharge port of the diaphragm 11 involves convection from below to above.
It is discharged out of the plating tank 4 by overflow.

【0052】内槽4の外側には外槽5が設けられ、メッ
キ槽4と外槽5の間には、溝空間19が存在する。ま
た、外槽5の底部には、溝空間19に流れ込んだメッキ
液を排出する第2排出口8が形成されている。陰極反応
区画10から内槽4の外に排出されたメッキ液は溝空間
19に流れ込み、第2排出口8を介してメッキ液貯槽部
27に排出される。
An outer tank 5 is provided outside the inner tank 4, and a groove space 19 exists between the plating tank 4 and the outer tank 5. In addition, a second outlet 8 for discharging the plating solution flowing into the groove space 19 is formed at the bottom of the outer tank 5. The plating solution discharged from the cathode reaction section 10 to the outside of the inner tank 4 flows into the groove space 19 and is discharged to the plating solution storage tank 27 through the second outlet 8.

【0053】なお、メッキ液貯槽部27に排出されたメ
ッキ液は、メッキ液貯留部24に排出されたメッキ液に
比較して、メッキ液の清浄度が高い。このため、メッキ
液貯槽部27に蓄えられたメッキ液は循環ポンプ20に
つながるラインに出力されている。
The plating liquid discharged into the plating liquid storage section 27 has a higher degree of cleanliness than the plating liquid discharged into the plating liquid storage section 24. Therefore, the plating solution stored in the plating solution storage tank 27 is output to a line connected to the circulation pump 20.

【0054】循環ポンプ20には、メッキ液補給槽26
から新鮮なメッキ液が補給される。
The circulation pump 20 includes a plating solution replenishing tank 26.
Is supplied with fresh plating solution.

【0055】メッキ液が流通するラインには、循環量を
制御するために、流量制御弁23が配置されている。各
流量制御弁23は、制御部25により、その開度を制御
して、流量を制御する。制御部25は、メッキ液管理上
に必要な操作因子、例えば、温度や圧力あるいはメッキ
液濃度等を測定するセンサ(図示せず)からの検出信号
に応じて、流量制御弁23の開度を制御する。
A flow control valve 23 is disposed in the line through which the plating solution flows to control the amount of circulation. Each flow control valve 23 is controlled by a control unit 25 to control its opening to control the flow rate. The control unit 25 adjusts the opening of the flow control valve 23 in accordance with a detection signal from a sensor (not shown) that measures an operation factor required for plating solution management, for example, temperature, pressure, plating solution concentration, or the like. Control.

【0056】ウェハ支持部101は、支持部本体14
と、支持部本体14に装着されたカソード電極部13
と、ゴム製のシール部15と、ウェハ17のロードとア
ンロードを行う真空チャック部16から構成される。
The wafer support 101 is supported by the support main body 14.
And the cathode electrode portion 13 attached to the support portion main body 14
And a vacuum chuck 16 for loading and unloading the wafer 17.

【0057】カソード電極部13は半球状の形態の複数
の電極がウェハ17の被メッキ面(シード層が形成され
た面)22の端部に接触するように、支持部本体14の
周縁部に円周状に配置されている。ゴム製のシール部1
5は、ウェハ17を下から支持すると共にメッキ液が陰
極電極部13に侵入することを抑制する。真空チャック
部16は、上下に移動し、ウェハ17の陰極電極部上へ
のロードとアンロードを行い、メッキ処理中には、上か
らウェハ17の押さえ、位置ずれを防止する。また、支
持部本体14を支持する支持軸18は、図示しないモー
タの回転機構に接続されており、ウエハ17を一定速度
で回転させる。
The cathode electrode portion 13 is formed on the peripheral portion of the support portion main body 14 so that a plurality of hemispherical electrodes come into contact with the end of the surface to be plated (the surface on which the seed layer is formed) 22 of the wafer 17. They are arranged circumferentially. Rubber seal part 1
5 supports the wafer 17 from below and suppresses the plating solution from entering the cathode electrode portion 13. The vacuum chuck unit 16 moves up and down to load and unload the wafer 17 onto the cathode electrode unit. During the plating process, the vacuum chuck unit 16 presses the wafer 17 from above and prevents the wafer 17 from being displaced. A support shaft 18 that supports the support body 14 is connected to a rotation mechanism of a motor (not shown), and rotates the wafer 17 at a constant speed.

【0058】内槽4を陽極反応区画1と陰極反応区画1
0とに区分する隔膜11は、図5に示すように、その中
央に陰極反応区画10に対しメッキ液を供給する噴流ノ
ズル9を装着する中空部31を有し、中空部31から周
辺部に向かい放射状に伸びるメッキ液の流路(枝部)3
2を備えている。隔膜11の流路32(枝部)間の中空
部には、メッキ液が通過できないが、電界は透過可能な
膜状体が流路32(枝部)と一体化して装着され、隔膜
11として上下に通じる空間部は存在しないので、陽極
反応区画1と陰極反応区画10は、この隔膜11により
分離され、両区画のメッキ液が混じることを防止してい
る。
The inner tank 4 is divided into the anode reaction section 1 and the cathode reaction section 1
As shown in FIG. 5, the diaphragm 11 divided into 0 and has a hollow portion 31 in the center of which a jet nozzle 9 for supplying a plating solution to the cathode reaction compartment 10 is mounted, and from the hollow portion 31 to the peripheral portion. Plating solution flow path (branch) 3 that extends radially in the opposite direction
2 is provided. In the hollow portion between the flow passages 32 (branch portions) of the diaphragm 11, a film-like body through which the plating solution cannot pass but which can transmit an electric field is mounted integrally with the flow passage 32 (branch portion). Since there is no space communicating vertically, the anode reaction zone 1 and the cathode reaction zone 10 are separated by the diaphragm 11, thereby preventing the plating solutions in both zones from being mixed.

【0059】放射状の流路32の上面にメッキ液の吐出
口33が設けられている。隔膜内11内に形成された流
路32につながる吐出口9bより供給されたメッキ液
は、放射状の流路32を通り、各流路32上に二箇所設
置された吐出口33より陰極反応区画10に副流として
供給される。吐出口33から噴出するメッキ液の副流の
流量を制御するために、吐出口33は、流路32の内部
でのメッキ液の流通に伴う圧力損失を考慮して、その形
状、配置、大きさ、数等が設計されている。
A plating liquid discharge port 33 is provided on the upper surface of the radial flow path 32. The plating solution supplied from the discharge port 9 b connected to the flow path 32 formed in the diaphragm 11 passes through the radial flow path 32, and is discharged from the discharge ports 33 provided at two places on each flow path 32 through the cathode reaction compartment. 10 is supplied as a side stream. In order to control the flow rate of the sub-flow of the plating solution ejected from the ejection port 33, the ejection port 33 has a shape, an arrangement, and a size in consideration of a pressure loss caused by the circulation of the plating solution inside the flow path 32. Well, the number etc. are designed.

【0060】次に、上記構成のメッキ装置を用いたメッ
キ処理について説明する。まず、ポンプ20を駆動し
て、清浄なメッキ液を第1供給口7から陽極反応区画1
に供給する。陽極反応区画1内のメッキ液は、下方から
上方に向かう対流を伴いながら、陽極反応区画1内を循
環し、第1排出口3を介して陽極反応区画1から排出さ
れる。第1排出口3から排出されたメッキ液は、メッキ
液貯留部24のフィルタ28により気泡や不純物が除去
され、清浄な状態で、循環ポンプ20に再供給される。
Next, a plating process using the plating apparatus having the above configuration will be described. First, the pump 20 is driven to supply a clean plating solution from the first supply port 7 to the anode reaction section 1.
To supply. The plating solution in the anode reaction section 1 circulates in the anode reaction section 1 with convection flowing from below to above, and is discharged from the anode reaction section 1 through the first outlet 3. The plating liquid discharged from the first discharge port 3 is re-supplied to the circulation pump 20 in a clean state after bubbles and impurities are removed by the filter 28 of the plating liquid storage unit 24.

【0061】循環ポンプ20により、第2供給口6に供
給されたメッキ液は、供給管21を介してノズル部9に
供給され、ノズル部9の噴出口9aから陰極反応区画1
0内に噴出されると共に隔膜11内の流路32を通って
分散配置された吐出口33から陰極反応区画10内に供
給される。
The plating solution supplied to the second supply port 6 by the circulation pump 20 is supplied to the nozzle section 9 via the supply pipe 21, and the plating solution is supplied from the jet port 9 a of the nozzle section 9 to the cathode reaction section 1.
The gas is injected into the cathode reaction compartment 10 and is supplied to the inside of the cathode reaction compartment 10 from the discharge ports 33 distributed through the flow passage 32 in the diaphragm 11.

【0062】陰極反応区画10内に供給されたメッキ液
は、全体として、下方から上方に向かう対流を伴い、オ
ーバーフローにより内槽4の外に排出され、溝空間19
に流れ込み、第2排出口8を介して、さらにメッキ液貯
槽部27を介して循環ポンプ20に供給される。このよ
うにして、陰極区画内10のメッキ液を循環させる。
The plating solution supplied into the cathode reaction section 10 is accompanied by convection upward from below, and is discharged out of the inner tank 4 by overflow, so that the groove space 19 is formed.
And supplied to the circulation pump 20 through the second discharge port 8 and further through the plating solution storage tank 27. Thus, the plating solution in the cathode compartment 10 is circulated.

【0063】一方で、メッキ対象のウエハ17が、カセ
ット123に収納されて載置台124に載置され、第1
の搬送部125により台130に載置され、第2の搬送
部129により任意のメッキユニット126に供給され
る。メッキ装置の吸着部16は、ウエハ17を吸着して
搬送し、図4に示すように、カソード電極部13がウェ
ハ17の端部に接触するように載置すると共にこれを押
圧して押さえる。
On the other hand, the wafer 17 to be plated is housed in the cassette 123 and mounted on the
Is placed on the table 130 by the transport unit 125 and supplied to an arbitrary plating unit 126 by the second transport unit 129. The adsorption unit 16 of the plating apparatus adsorbs and transports the wafer 17, places the cathode electrode unit 13 in contact with the end of the wafer 17, and presses and presses this, as shown in FIG.

【0064】さらに、アノード電極2とカソード電極1
3との間に所定の電圧を印加する。これにより、アノー
ド電極2とカソード電極13に接触しているウエハ17
との間に電界が生成される。次に、支持部101を回転
させながら徐々に降下させ、ウエハ17の被処理面をメ
ッキ液に浸漬させる。
Further, the anode electrode 2 and the cathode electrode 1
3 is applied with a predetermined voltage. As a result, the wafer 17 in contact with the anode electrode 2 and the cathode electrode 13
And an electric field is generated between them. Next, the supporting portion 101 is gradually lowered while rotating, and the surface to be processed of the wafer 17 is immersed in the plating solution.

【0065】図6は、ウエハ17をメッキしている際
の、メッキ槽100内、特に陰極反応区画10でのメッ
キ液の流れの模式図である。陽極反応区画1を貫通する
供給管21により、隔膜11上に突出している噴出ノズ
ル部9の複数の噴出ノズル9aから供給されるメッキ液
の主流42は、ウェハ17の被メッキ面22に向かい上
昇し、陰極反応区画10の全体の対流44を構成する。
一方、隔膜11に設けられた放射状の流路32の吐出口
33から供給されるメッキ液の副流43は、周辺部(特
に壁面側)において、副次的な対流45を生成する。
FIG. 6 is a schematic diagram showing the flow of a plating solution in the plating tank 100, particularly in the cathode reaction section 10, when the wafer 17 is being plated. The main flow 42 of the plating solution supplied from the plurality of ejection nozzles 9 a of the ejection nozzle portion 9 protruding above the diaphragm 11 by the supply pipe 21 penetrating the anode reaction section 1 rises toward the surface 22 to be plated of the wafer 17. Thus, the entire convection 44 of the cathode reaction section 10 is constituted.
On the other hand, the sub-flow 43 of the plating solution supplied from the discharge port 33 of the radial flow path 32 provided in the diaphragm 11 generates a secondary convection 45 in the peripheral portion (particularly on the wall surface side).

【0066】したがって、陰極反応区画10内に、主流
42と、中央部近傍と側壁近傍の二種類の副流43が形
成され、流れ場の均一性が向上し、さらに、ウエハ17
自体が回転するため、均一なメッキ層の形成が可能とな
る。また、ウェハ17の中心部近傍と比較して、局所的
な偏析や滞留を起こしやすい、周辺部(特に壁面側)
に、副次的な対流45が存在するため、メッキ液の局所
的な滞留が防止され、メッキ槽内の流れの線速度低下に
伴う金属の析出が防止される。
Therefore, the main flow 42 and two types of sub-flows 43 near the center and the side wall are formed in the cathode reaction section 10, and the uniformity of the flow field is improved.
Since the film itself rotates, a uniform plating layer can be formed. In addition, as compared with the vicinity of the center of the wafer 17, local segregation and stagnation are more likely to occur.
In addition, since the secondary convection 45 exists, local stagnation of the plating solution is prevented, and deposition of metal due to a decrease in the linear velocity of the flow in the plating tank is prevented.

【0067】さらに、陽極反応区画1のメッキ液と陰極
反応区画10のメッキ液とが分離されているため、電解
液の添加剤等から発生する可能性のある不純物のウェハ
17の被メッキ面22への付着が防止される。従って、
高品質のメッキ層が形成可能となる。
Further, since the plating solution in the anode reaction section 1 and the plating solution in the cathode reaction section 10 are separated from each other, the plating surface 22 of the wafer 17 of impurities which may be generated from additives of the electrolytic solution or the like. Adhesion to the surface is prevented. Therefore,
A high quality plating layer can be formed.

【0068】ウエハ支持部101は、載置しているウエ
ハ17をメッキ液に所定時間浸漬し、所定膜厚のメッキ
層が形成されると、ウエハ17をウエハ支持部101全
体とともに引き揚げる。引き上げられたウエハ17は、
第2搬送機構により搬送されて、洗浄装置127に転送
され、引き続く洗浄(不要なメッキを除去する)作業に
移る。
The wafer support 101 immerses the mounted wafer 17 in a plating solution for a predetermined time, and when a plating layer having a predetermined thickness is formed, the wafer 17 is lifted together with the entire wafer support 101. The lifted wafer 17 is
The wafer is transported by the second transport mechanism and transferred to the cleaning device 127, and the operation proceeds to the subsequent cleaning (removing unnecessary plating) operation.

【0069】なお、隔膜11の構成は図5に示す構成に
限定されない。隔膜11の材質及び形状は、陽極反応区
画1のメッキ液と陰極反応区画10のメッキ液とを分離
でき、電界を通過させ、さらに、主流と副流を形成でき
るならば任意である。また、副流を形成するための吐出
口33の配置位置も任意であり、例えば、中心部から周
縁部に近づくに従って、吐出口の数又はサイズを大きく
して、単位面積当たりの吐出口の面積を、全面でほぼ一
定にするようにしてもよい。
The structure of the diaphragm 11 is not limited to the structure shown in FIG. The material and shape of the diaphragm 11 are arbitrary as long as the plating solution in the anode reaction section 1 and the plating solution in the cathode reaction section 10 can be separated, an electric field can be passed, and a main stream and a sub stream can be formed. In addition, the arrangement position of the discharge ports 33 for forming the substream is also arbitrary. For example, the number or the size of the discharge ports is increased as approaching from the center to the peripheral portion, and the area of the discharge ports per unit area is increased. May be made substantially constant over the entire surface.

【0070】(第二の実施の形態)第一の実施の形態で
は、アノード2とウエハ17との間の電界密度に分布が
生じ、形成されるメッキ膜の膜厚にむらが生じるおそれ
がある。そこで、電界密度を均一化するフィンを陰極反
応区画10に備えるメッキ装置について説明する。
(Second Embodiment) In the first embodiment, the distribution of the electric field density between the anode 2 and the wafer 17 is generated, and the thickness of the formed plating film may be uneven. . Therefore, a plating apparatus having fins for making the electric field density uniform in the cathode reaction section 10 will be described.

【0071】図7(a)に電界調整用のフィン12の平
面図を、図7(b)に断面図を示す。図示するように、
フィン12は、外周部に、複数個の凹部空間61を有し
た、ドーナツ形状の平面形状を有し、図7(b)に示す
ように、三角形の断面形状を有している。このフィン1
2は、例えば、PVDF(ポリビニデンフルオライド)
から構成される。この電界調整用フィン12は、図8に
示すように、メッキ槽100の内槽4の側壁側に設置さ
れ、陰極反応区画10の側壁部の電界とメッキ液の流れ
を調整する。
FIG. 7A is a plan view of the fin 12 for electric field adjustment, and FIG. 7B is a cross-sectional view. As shown
The fin 12 has a donut-shaped planar shape having a plurality of recessed spaces 61 on an outer peripheral portion, and has a triangular cross-sectional shape as shown in FIG. 7B. This fin 1
2 is, for example, PVDF (polyvinylidene fluoride)
Consists of As shown in FIG. 8, the electric field adjusting fins 12 are installed on the side wall of the inner tank 4 of the plating tank 100, and adjust the electric field and the flow of the plating solution on the side wall of the cathode reaction section 10.

【0072】このような構成によれば、フィン12によ
り、ウエハ17の被処理面近傍での電界密度が均一化さ
れる。なぜなら、電界は直進性で抵抗の小さい方に偏る
性質がある。この電界を遮断することにより、ウエハ1
7の端部の距離が遠くなり抵抗が増大する。そのため、
カソード電極13と接するウエハ17の周縁部に集中し
易い電界密度を均一化するように調整することができ
る。また、フィン12の周縁部に、凹部空間61が形成
されているので、この部分をメッキ液が通過するため、
メッキ液を滞留させることもない。図7(b)に示すよ
うに、フィン12の外周部にメッキ液の流通路を形成す
る例を示したが、フィンに細孔を複数配置し、メッキ液
が流通できるようにしてもよい。
According to such a configuration, the fins 12 make the electric field density near the processing surface of the wafer 17 uniform. This is because the electric field has the property of being straight and biased toward the one with the smaller resistance. By interrupting this electric field, the wafer 1
The distance of the end of the wire 7 becomes longer and the resistance increases. for that reason,
The electric field density which tends to concentrate on the peripheral portion of the wafer 17 in contact with the cathode electrode 13 can be adjusted to be uniform. Further, since the concave space 61 is formed in the peripheral portion of the fin 12, the plating solution passes through this portion.
There is no retention of the plating solution. As shown in FIG. 7B, an example is shown in which the plating solution flow path is formed in the outer peripheral portion of the fin 12, but a plurality of fine holes may be arranged in the fin to allow the plating solution to flow.

【0073】フィン12を隔膜11と一体化するするこ
とも可能である。図9は、一体構成の隔膜11とフィン
12の構造例を示す。この構成では、隔膜11の流路3
2は、フィン12の凹部空間61に接続されている。
The fins 12 can be integrated with the diaphragm 11. FIG. 9 shows an example of the structure of the diaphragm 11 and the fin 12 which are integrally formed. In this configuration, the channel 3 of the diaphragm 11
2 is connected to the concave space 61 of the fin 12.

【0074】図10は、隔膜11と一体化した電界調整
用フィン12を用いたメッキ装置の模式図である。この
構成では、噴出ノズル部9aから供給されるメッキ液の
主流42は、ウェハ17の被メッキ面22に向かい上昇
し、メッキ槽の陰極反応区画10の全体の対流44を形
成する。一方、隔膜11に設けられた放射状の流路32
の吐出口33から供給されるメッキ液の副流43は、被
メッキ面22周辺部において、局所的あるいは副次的な
対流45を構成する。また、側壁付近では、フィン12
内部に設けられた外周部の凹部61に通じる流路63を
通して噴出する副流46が、側壁と接して上昇する。
FIG. 10 is a schematic diagram of a plating apparatus using the electric field adjusting fins 12 integrated with the diaphragm 11. In this configuration, the main flow 42 of the plating solution supplied from the ejection nozzle portion 9a rises toward the surface 22 to be plated of the wafer 17 and forms the entire convection 44 of the cathode reaction section 10 of the plating tank. On the other hand, the radial flow path 32 provided in the diaphragm 11
The sub-flow 43 of the plating solution supplied from the discharge port 33 of the above forms a local or secondary convection 45 in the periphery of the surface 22 to be plated. In the vicinity of the side wall, the fin 12
The sub flow 46 ejected through the flow channel 63 communicating with the concave portion 61 of the outer peripheral portion provided therein rises in contact with the side wall.

【0075】従って、陰極反応区画10内では、主流4
2と、中央部近傍と側壁近傍の二種類の副流43に加
え、フィン12の吐出口63からの供給による第三の副
流46が形成される。これにより、流れ場の均一性が向
上する。また、局所的な、特にメッキ槽の側壁近傍即ち
ウェハ17の被メッキ面22の端部でのメッキ液の滞留
が防止され、メッキ槽内の流れの線速度低下に伴う金属
の析出が防止される。
Therefore, in the cathode reaction section 10, the main stream 4
2 and two types of sub-streams 43 near the center and the side wall, and a third sub-stream 46 formed by the supply from the discharge port 63 of the fin 12 is formed. This improves the uniformity of the flow field. Further, local accumulation of the plating solution, particularly near the side wall of the plating tank, that is, at the end of the plating surface 22 of the wafer 17, is prevented, and deposition of metal due to a decrease in the linear velocity of the flow in the plating tank is prevented. You.

【0076】(第3の実施の形態)ウェハ支持体101
に載置されたウェハ17の被メッキ面22直下の流れに
着目して、その均一化を図る手段を備えるメッキ装置の
実施の形態を説明する。図11に示すように、ウェハ支
持部14の下端周縁部に、適当な間隔で配置された整流
板支持部52が形成され、この整流板支持部52に整流
板5が固定され、ウエハ17と整流板51と整流板支持
部52により囲まれた空間53が形成される。
(Third Embodiment) Wafer Support 101
An embodiment of a plating apparatus provided with a means for making the flow uniform just below the surface to be plated 22 of the wafer 17 placed on the substrate 17 will be described. As shown in FIG. 11, rectifying plate support portions 52 arranged at appropriate intervals are formed on the peripheral edge of the lower end of the wafer supporting portion 14, and the rectifying plate 5 is fixed to the rectifying plate supporting portion 52, and A space 53 surrounded by the current plate 51 and the current plate support portion 52 is formed.

【0077】ウェハ17の被メッキ面22直下に設置さ
れた整流板51の開口部57を通過したメッキ液は、均
一な流れ54となり、領域53内を上昇し、ウェハ17
の被メッキ面22に接触する。その後、被メッキ面22
に到達した均一な流れ54は、被メッキ面22に接しな
がら合流して、全体的な対流55を形成する。この全体
的な対流55は、被メッキ面22の中央部から周辺部へ
と移動しながら、整流板支持部52の間を通って、領域
53外へと流出する。領域53から流出したメッキ液
は、前述の図6に示した陰極反応区画10全体の下から
上への対流44に乗る。
The plating solution that has passed through the opening 57 of the rectifying plate 51 provided immediately below the surface 22 to be plated of the wafer 17 becomes a uniform flow 54 and rises in the region 53,
Contacts the surface 22 to be plated. Then, the plating surface 22
Reaches the surface 22 to be plated and joins to form an overall convection 55. The overall convection 55 flows out of the region 53 through the space between the current plate support portions 52 while moving from the central portion to the peripheral portion of the surface 22 to be plated. The plating solution flowing out of the region 53 rides on the convection 44 from below to above of the entire cathode reaction section 10 shown in FIG.

【0078】また、整流板51は、ウエハ支持体101
の回転に伴って回転する。従って、開口部57を通過し
たメッキ液は、回転に起因するらせん状の流れを伴う下
から上への対流に変化し、領域53内で局所的な滞留が
いっそう起こり難くなる。一方で、整流板51は、ウエ
ハ17の被メッキ面22下のメッキ液の流入量を制御す
ることにより、被メッキ面22での反応を制御する。
The current plate 51 is connected to the wafer support 101.
It rotates with the rotation of. Therefore, the plating solution that has passed through the opening 57 changes to convection from bottom to top with a spiral flow due to rotation, and local stagnation in the region 53 is more unlikely to occur. On the other hand, the current plate 51 controls the reaction on the plating surface 22 by controlling the flow rate of the plating solution below the plating surface 22 of the wafer 17.

【0079】なお、整流板51と整流板支持板52の接
合部58の角度が直角に近い状態では、整流板支持部5
2の間から、領域53外に流出するメッキ液の滞留が起
り易い。そこで、整流板の外観形状としては、平板より
も円錐形状のものを用いて、整流板51と整流板支持板
52の角度を鈍角として、領域53内部でのメッキ液の
滞留を抑制する構造が好ましい。
When the angle of the joint 58 between the rectifying plate 51 and the rectifying plate support plate 52 is close to a right angle, the rectifying plate support 5
2, the plating solution flowing out of the region 53 tends to stay. Therefore, a structure is used in which the rectifying plate 51 has a more conical shape than a flat plate, and the rectifying plate 51 and the rectifying plate support plate 52 have an obtuse angle to suppress the stagnation of the plating solution in the region 53. preferable.

【0080】図12に、整流板51の構成例を示す。こ
の例では、整流板51は、ウェハ17の形状と同様な円
形の平面形状を有し、複数の開口部71を備える。開口
部71の面積率をウェハ17に平行な面内で一定にする
ために、図12に示すように、同心円の円周上に、等間
隔で同一サイズの開口部71が形成されている。
FIG. 12 shows a configuration example of the current plate 51. In this example, the current plate 51 has a circular planar shape similar to the shape of the wafer 17 and includes a plurality of openings 71. In order to keep the area ratio of the openings 71 constant in a plane parallel to the wafer 17, openings 71 of the same size are formed at equal intervals on the circumference of the concentric circle as shown in FIG.

【0081】図13に示すように、同心円の円周上で、
放射状に同一個数の開口部72を配置しても良い。但
し、開口部72は、そのサイズが周縁部ほど大きくなる
ように形成されている。開口部の形状は、矩形や円形に
限定されず、任意の形状を選択可能である。また、開口
部の大きさや数や密度あるいは間隔については、ウェハ
17の被メッキ面下22の所望の流れを得ることが可能
なように選択できる。
As shown in FIG. 13, on the concentric circle,
The same number of openings 72 may be arranged radially. However, the opening 72 is formed such that its size becomes larger toward the periphery. The shape of the opening is not limited to a rectangle or a circle, and any shape can be selected. Further, the size, number, density, or interval of the openings can be selected so as to obtain a desired flow below the plating surface 22 of the wafer 17.

【0082】図14は、別の設計思想に基づく整流板5
1を示す。この整流板51は、中心部に中空部73を有
し、中心部74から外縁部75を繋ぐ4枚の平板形状の
ブレードから構成されたプロペラ76を有する。ブレー
ドの間は空間部になっている。
FIG. 14 shows a rectifying plate 5 based on another design concept.
1 is shown. The current plate 51 has a hollow portion 73 at the center and a propeller 76 composed of four flat blades connecting the outer portion 75 to the center portion 74. There is a space between the blades.

【0083】図示したような平面形状のブレード以外
に、例えばファン等に用いられるプロペラ等、三次元的
なねじりを有するブレードが使用可能である。さらに、
ブレードの枚数も適当に選択す可能であり、ブレードの
形状及び枚数を変化させることにより、メッキ液の撹拌
効果も変化させて、被メッキ面22下の流れの状態を変
えることが可能である。
In addition to the planar blade shown in the figure, a blade having three-dimensional torsion, such as a propeller used for a fan or the like, can be used. further,
The number of blades can also be appropriately selected, and by changing the shape and number of blades, the stirring effect of the plating solution can be changed to change the flow state below the surface 22 to be plated.

【0084】図15は、図14に示すプロペラ形状の整
流板51をウェハ支持部14に装着して用いた場合のメ
ッキ槽100内のメッキ液の流れの模式図である。円板
中央の開口部を通過したメッキ液の主流54は、ウェハ
の被メッキ面22に向かい上昇し、メッキ槽の陰極反応
区画10の全体の対流55に寄与する。一方、プロペラ
間の空間を通過したメッキ液は、プロペラにより流れを
乱されながら、副流56を形成する。この副流56によ
り、周辺部特に壁面側においても、局所的な滞留を防止
できる。
FIG. 15 is a schematic diagram showing the flow of the plating solution in the plating tank 100 when the propeller-shaped current plate 51 shown in FIG. The main flow 54 of the plating solution passing through the opening in the center of the disk rises toward the surface 22 to be plated of the wafer and contributes to the convection 55 of the entire cathode reaction section 10 of the plating tank. On the other hand, the plating solution that has passed through the space between the propellers forms a substream 56 while the flow is disturbed by the propellers. By this sub-flow 56, local stagnation can be prevented also in the peripheral part, especially in the wall surface side.

【0085】(第四の実施の形態)第一乃至第三の実施
の形態においては、陰極反応区画10の構成を主に説明
したが、陽極反応区画においても、メッキ液が滞留する
と、メッキ液中の金属の偏析が起こってしまう。そこ
で、以下、陽極反応区画でのメッキ液の滞留を防止でき
る構成を備える実施の形態について説明する。
(Fourth Embodiment) In the first to third embodiments, the configuration of the cathodic reaction section 10 has been mainly described. Segregation of the metal inside occurs. Therefore, an embodiment having a configuration capable of preventing the stagnation of the plating solution in the anode reaction section will be described below.

【0086】図16は、細孔が形成されたアノード電極
2の断面形状を示している。この構成においては、供給
管81からメッキ液が陽極反応区画1に供給され、アノ
ード電極2の細孔82を通過し、陽極反応区画1の上部
に達し、区画全体としては、下方から上方への対流を起
こしながら、メッキ槽下方の液貯留部に達する。
FIG. 16 shows a cross-sectional shape of the anode electrode 2 in which pores are formed. In this configuration, the plating solution is supplied from the supply pipe 81 to the anodic reaction section 1, passes through the pores 82 of the anode electrode 2, reaches the upper portion of the anodic reaction section 1, and as a whole section, from the bottom to the top. While convection is occurring, it reaches the liquid reservoir below the plating tank.

【0087】この実施の形態の構成によれば、アノード
電極2に細孔82が形成されているため、メッキ液が、
細孔がない場合と比較して大幅に流通しやすくなる。こ
のため、メッキ液の滞留が防止され、メッキ液中の金属
の偏析が防止され、反応中に生成する気泡や不純物の滞
留が抑制される。
According to the configuration of this embodiment, since the pores 82 are formed in the anode electrode 2, the plating solution
It becomes much easier to circulate than when there are no pores. Therefore, stagnation of the plating solution is prevented, segregation of metals in the plating solution is prevented, and stagnation of bubbles and impurities generated during the reaction is suppressed.

【0088】(第五の実施の形態)アノード電極2が、
例えば、銅から形成される場合、メッキ処理の進行に伴
ってアノード電極の表面領域がメッキ液に溶解し、アノ
ード電極2とウエハ17との間隔が処理時間の経過に伴
って増大し、アノード電極2とカソード電極13との間
に同一電圧を印加した場合でも、電界が徐々に弱くなっ
てしまう。
(Fifth Embodiment) The anode electrode 2 is
For example, when formed from copper, the surface area of the anode electrode dissolves in the plating solution with the progress of the plating process, and the distance between the anode electrode 2 and the wafer 17 increases with the elapse of the processing time. Even when the same voltage is applied between the electrode 2 and the cathode electrode 13, the electric field gradually weakens.

【0089】以下、このような問題を比較的簡素な構成
で解決できるメッキ装置について説明する。図17は、
この実施の形態に係るアノード電極2の構成を示してい
る。このアノード電極2は、端部に、駆動軸93に巻装
されたコイルバネ92を収納したバネ室91を備える。
バネ92は、アノード電極2を上方に付勢する。また、
駆動軸93の先端部には、アノード電極2の上面に当接
するストッパ94が配置されている。
Hereinafter, a plating apparatus capable of solving such a problem with a relatively simple configuration will be described. FIG.
1 shows a configuration of an anode electrode 2 according to this embodiment. The anode electrode 2 includes a spring chamber 91 in which an coil spring 92 wound around a drive shaft 93 is housed at an end.
The spring 92 urges the anode electrode 2 upward. Also,
A stopper 94 that contacts the upper surface of the anode electrode 2 is disposed at the tip of the drive shaft 93.

【0090】アノード電極2がメッキ液に溶解して小さ
くなると、コイルバネ92の付勢により、アノード電極
2は、その上面がストッパ93に当接する位置まで押し
上げられる。このため、アノード電極2の上面は常に固
定位置に調整され、ウェハ17のメッキ処理枚数によら
ず、ウェハ17の被メッキ面22と平行対置されたアノ
ード電極2上面の距離が、一定に保持される。従って、
アノード電極2とカソード電極13との間の電圧を一定
に維持したままで、メッキ槽内の電界分布を一定に維持
で、さらに、メッキ液の流れ場もほぼ一定に維持するこ
とが可能になる。このため、多数のウェハ17を処理す
る場合であっても、一枚のウェハ17及び多数のウェハ
17間の被メッキ面22の両者に対して、均一な膜厚の
メッキ層を形成することができる。
When the anode electrode 2 is dissolved in the plating solution and becomes small, the anode electrode 2 is pushed up to a position where the upper surface thereof contacts the stopper 93 by the urging of the coil spring 92. For this reason, the upper surface of the anode electrode 2 is always adjusted to a fixed position, and the distance between the upper surface of the anode electrode 2 parallel to the surface 22 to be plated of the wafer 17 is kept constant irrespective of the number of wafers 17 to be plated. You. Therefore,
While the voltage between the anode electrode 2 and the cathode electrode 13 is kept constant, the electric field distribution in the plating tank can be kept constant, and the flow field of the plating solution can be kept almost constant. . Therefore, even when a large number of wafers 17 are processed, it is possible to form a plating layer having a uniform film thickness on both the single wafer 17 and the plating surface 22 between the multiple wafers 17. it can.

【0091】なお、アノード電極2を上方に付勢する構
成及びアノード電極2の上面所定位置に固定するための
構成は、図17に示す構成に限定されず任意である。
The structure for urging the anode electrode 2 upward and the structure for fixing the anode electrode 2 at a predetermined position on the upper surface of the anode electrode 2 are not limited to the structure shown in FIG.

【0092】なお、アノード電極2の移動は、図示しな
い濃度検知手段等によるメッキ液中の濃度に基づいて、
図示しない制御手段を介してアノード電極2位置を移動
させるように構成してもよい。また、メッキ処理中の所
定時間経過後駆動させる様に構成してもよい。さらに、
一枚のウェハ17を処理が終了した後、または所定の枚
数処理終了した後に、所定量移動させる構成にしてもよ
い。この様な構成により、より電極間位置を制御可能と
なり、メッキの均一性が向上する。
The movement of the anode electrode 2 is determined based on the concentration in the plating solution by a concentration detector (not shown) or the like.
The configuration may be such that the position of the anode electrode 2 is moved via control means (not shown). Further, the driving may be performed after a lapse of a predetermined time during the plating process. further,
A configuration may be adopted in which one wafer 17 is moved by a predetermined amount after the processing is completed or after a predetermined number of wafers are processed. With such a configuration, the position between the electrodes can be more controlled, and the uniformity of plating is improved.

【0093】なお、この発明は、上記実施の形態に限定
されず、種々の変形及び応用が可能である。例えば、上
記第1乃至第5の実施の形態の構成を任意に組み合わせ
て使用することが可能である。また、上記実施の形態で
は、半導体ウェハに銅メッキを施すためのメッキ装置に
ついて説明したが、この発明は、アノード電極とカソー
ド電極とを備え、被処理体に液処理を施す任意の装置に
応用可能である。さらに、被処理体は半導体ウェハに限
られず、LCD用のガラス基板等にも適用できる。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications and applications are possible. For example, the configurations of the first to fifth embodiments can be used in any combination. Further, in the above embodiment, a plating apparatus for performing copper plating on a semiconductor wafer has been described. However, the present invention is applicable to any apparatus that includes an anode electrode and a cathode electrode and performs a liquid treatment on a target object. It is possible. Further, the object to be processed is not limited to a semiconductor wafer, and can be applied to a glass substrate for an LCD.

【0094】[0094]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
均一な液処理を効率的に実施することができる。
As described above, according to the present invention,
Uniform liquid processing can be efficiently performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態に係る半導体基板のメッキ
装置及び洗浄装置を含むメッキ処理装置の3次元立体図
である。
FIG. 1 is a three-dimensional view of a plating apparatus including a semiconductor substrate plating apparatus and a cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態に係る半導体基板のメッキ
装置及び洗浄装置を含むメッキ処理装置の平面図であ
る。
FIG. 2 is a plan view of a plating apparatus including a semiconductor substrate plating apparatus and a cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態に係る半導体基板のメッキ
装置及び洗浄装置を含むメッキ処理装置の側面図であ
る。
FIG. 3 is a side view of a plating apparatus including a semiconductor substrate plating apparatus and a cleaning apparatus according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第一の実施の形態かかる半導体ウェハ
処理メッキ装置の装置構成図である。
FIG. 4 is an apparatus configuration diagram of a semiconductor wafer processing plating apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図5】図4に示す隔膜の形状図である。FIG. 5 is a diagram showing the shape of the diaphragm shown in FIG. 4;

【図6】図5に示す隔膜を備える半導体ウェハメッキ装
置の流れの模式図である。
6 is a schematic diagram of a flow of a semiconductor wafer plating apparatus including the diaphragm shown in FIG.

【図7】(a)は、本発明の第二の実施の形態かかる半
導体ウェハ処理メッキ装置のフィンの平面図、(b)
は、断面図である。
FIG. 7A is a plan view of a fin of a plating apparatus for semiconductor wafer processing according to a second embodiment of the present invention, and FIG.
Is a sectional view.

【図8】図7に示すフィンを装着した状態の半導体ウェ
ハメッキ装置の断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view of the semiconductor wafer plating apparatus with the fins shown in FIG. 7 mounted.

【図9】隔膜と一体化されたフィンの構成例を示す図で
ある。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration example of a fin integrated with a diaphragm.

【図10】図9のフィンを備える半導体ウェハメッキ装
置のメッキ液の流れの模式図である。
FIG. 10 is a schematic diagram of a flow of a plating solution in a semiconductor wafer plating apparatus having the fins of FIG. 9;

【図11】本発明の第三の実施の形態かかる半導体ウェ
ハメッキ装置の整流板を設置した装置構成図と流れの模
式図である。
FIG. 11 is a schematic diagram of an apparatus in which a current plate of a semiconductor wafer plating apparatus according to a third embodiment of the present invention is installed and a schematic diagram of a flow;

【図12】図11に示す整流板の形状の一例を示す図で
ある。
FIG. 12 is a diagram showing an example of the shape of the current plate shown in FIG.

【図13】図11に示す整流板の形状の他の例を示す図
である。
FIG. 13 is a view showing another example of the shape of the current plate shown in FIG. 11;

【図14】図11に示す整流板の形状のさらに他の例を
示す図である。
FIG. 14 is a view showing still another example of the shape of the current plate shown in FIG. 11;

【図15】図14の整流板を備える半導体ウェハメッキ
装置のメッキ液の流れの模式図である。
FIG. 15 is a schematic diagram of a flow of a plating solution in a semiconductor wafer plating apparatus including the rectifying plate of FIG.

【図16】本発明の第四実施の形態かかる半導体ウェハ
メッキ装置の装置構成図である。
FIG. 16 is an apparatus configuration diagram of a semiconductor wafer plating apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

【図17】本発明の第五の実施の形態かかる半導体ウェ
ハメッキ装置のアノード電極近傍の装置構成図である。
FIG. 17 is an apparatus configuration diagram near an anode electrode of a semiconductor wafer plating apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 陽極反応区画 2 アノード電極 3 陽極反応メッキ液排出口 4 メッキ槽内壁 5 メッキ槽外壁 6 陰極区画内メッキ液供給部 7 陽極区画内メッキ液供給部 8 陰極反応メッキ液排出口 9 メッキ液噴出ノズル 10 陰極反応区画 11 隔膜 12 フィン 13 カソード電極 14 ウェハ支持部 15 シール部 16 真空チャック 17 ウェハ 18 ウェハ支持部支持軸 19 メッキ槽内外壁間空間 20 循環ポンプ 21 メッキ液供給管 22 ウェハ被メッキ面 23 弁 24 貯留槽 25 制御器(流量制御弁用) 26 補給槽 27 貯液槽 28 フィルター 31 隔膜中空部 32 隔膜流路 33 開口部 41 吐出ノズル 42 メッキ液の主流 43 メッキ液の副流 44 陰極反応区画の全体の対流 45 陰極反応区画の副次的な対流 46 陰極反応区画の第三の副流 51 整流板 52 整流板支持部 53 ウェハ近傍領域 54 ウェハ近傍領域内のメッキ液の主流 55 ウェハ近傍領域内の全体の対流 56 ウェハ近傍領域内の副次的な対流 61 空間部 71 矩形開口部 72 円形開口部 73 中心中空部 74 中央縁部 75 外周部縁部 76 羽根 81 アノード電極下のメッキ液供給管 82 アノード電極の細孔 90 アノード電極の駆動装置 91 バネ室 92 コイルバネ 93 駆動軸 94 ストッパー 100 メッキ槽 101 支持体 111 メッキ処理装置 121 カセットステーション 122 処理ステーション 123 カセット 124 載置台 125 第一搬送機構 126 メッキ処理ユニット 127 洗浄乾燥ユニット 128 エクストラユニット 129 第二搬送機構 130 処理ステーション122内の載置台 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Anode reaction compartment 2 Anode electrode 3 Anode reaction plating solution outlet 4 Plating tank inner wall 5 Plating tank outer wall 6 Cathode compartment plating solution supply unit 7 Anode compartment plating solution supply unit 8 Cathode reaction plating solution outlet 9 Plating solution jet nozzle DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Cathode reaction section 11 Diaphragm 12 Fin 13 Cathode electrode 14 Wafer support part 15 Seal part 16 Vacuum chuck 17 Wafer 18 Wafer support part support shaft 19 Space between plating tank inner and outer walls 20 Circulation pump 21 Plating solution supply pipe 22 Wafer plating surface 23 Valve 24 Storage tank 25 Controller (for flow control valve) 26 Replenishment tank 27 Liquid storage tank 28 Filter 31 Hollow part of diaphragm 32 Diaphragm channel 33 Opening 41 Discharge nozzle 42 Main stream of plating solution 43 Substream of plating solution 44 Cathode reaction Total convection of the compartment 45 Secondary convection of the cathodic reaction compartment 46 Three sub-streams 51 Rectifier plate 52 Rectifier plate support 53 Main area of wafer near the wafer 54 Plating liquid in the area near the wafer 55 Total convection in the area near the wafer 56 Secondary convection in the area near the wafer 61 Space 71 Rectangular opening 72 Circular opening 73 Central hollow 74 Central edge 75 Peripheral edge 76 Blade 81 Plating solution supply pipe under anode electrode 82 Anode electrode pore 90 Anode electrode driving device 91 Spring chamber 92 Coil spring 93 Drive Shaft 94 Stopper 100 Plating tank 101 Support 111 Plating apparatus 121 Cassette station 122 Processing station 123 Cassette 124 Mounting table 125 First transport mechanism 126 Plating processing unit 127 Washing / drying unit 128 Extra unit 129 Second transport mechanism 130 Processing station 12 The stage of the internal

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 宏一郎 神奈川県津久井郡城山町町屋1丁目2番41 号 東京エレクトロン イー・イー株式会 社内 Fターム(参考) 4K024 BB12 CB01 CB03 CB08 CB09 CB13 CB14 CB22 CB26 4M104 BB04 CC01 DD33 DD52 DD53 HH20  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Koichiro Kimura 1-2-141 Machiya, Shiroyama-cho, Tsukui-gun, Kanagawa Prefecture Tokyo Electron E.E. 4M104 BB04 CC01 DD33 DD52 DD53 HH20

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1の電極を備え、処理液を収容する処理
槽と、 被処理体を保持し、前記処理槽内に処理液に被処理体の
処理面を浸漬する保持手段と、 前記処理槽を第1の電極を含む第1の領域と、被処理体
が浸漬される第2の領域とに分離し、第2の領域に処理
液を複数の供給口から供給する分離部と、 第1の領域に処理液を供給する供給手段と、を備えるこ
とを特徴とする液処理装置。
1. A processing tank having a first electrode and containing a processing liquid, holding means for holding a processing object, and immersing a processing surface of the processing object in the processing liquid in the processing tank; A separation unit configured to separate the processing tank into a first region including the first electrode and a second region in which the object is immersed, and to supply the processing liquid to the second region from the plurality of supply ports; A liquid supply apparatus for supplying a processing liquid to the first region.
【請求項2】前記処理液はメッキ液から構成され、 前記第1の電極はアノード電極を構成し、 前記処理体は半導体ウエハから構成され、 前記保持手段は、半導体ウエハの被処理面に接触するカ
ソード電極を備え、被処理面を下向きにして前記処理槽
に被処理面を浸漬し、 前記分離部は、前記複数の供給口からの上昇流で第2の
領域にメッキ液を供給する、ことを特徴とする、請求項
1に記載の液処理装置。
2. The processing liquid is composed of a plating liquid, the first electrode is an anode electrode, the processing body is a semiconductor wafer, and the holding means is in contact with a surface to be processed of the semiconductor wafer. A cathode electrode to be provided, the surface to be processed is immersed in the processing tank with the surface to be processed facing down, and the separation unit supplies a plating solution to a second region by an ascending flow from the plurality of supply ports. The liquid processing apparatus according to claim 1, wherein:
【請求項3】前記分離部は、中央部に形成され、主流と
なる処理液を供給する主流口と、中央口を囲んで配置さ
れ、それぞれ副流を供給する複数の副流口と、を備える
ことを特徴とする請求項1に記載の液処理装置。
3. The separation section includes a main flow port formed at a central portion for supplying a processing liquid as a main flow, and a plurality of sub-flow ports disposed around the central port and supplying respective sub-flows. The liquid processing apparatus according to claim 1, further comprising:
【請求項4】前記分離部は、 開口が形成された軸と、 この軸に一端が固定され、放射状に伸び、前記副流口に
接続された流路を内部に備える枝部と、 前記開口を貫通して処理液の主流を第2の領域に供給す
ると共に前記枝部内に形成された流路に処理液を供給す
る供給手段と、 前記枝部と枝部との間を覆う膜と、 を備えることを特徴とする請求項3に記載の液処理装
置。
4. The separating section includes: a shaft having an opening; a branch fixed at one end to the shaft, extending radially, and internally having a flow path connected to the sub-flow port; Supply means for supplying the main flow of the processing liquid to the second region through the substrate and supplying the processing liquid to the flow path formed in the branch, a film covering between the branch and the branch, The liquid processing apparatus according to claim 3, further comprising:
【請求項5】前記供給手段は、前記開口を貫通し、処理
液を噴出するノズルを備える、ことを特徴とする請求項
4に記載の液処理装置。
5. The liquid processing apparatus according to claim 4, wherein said supply means includes a nozzle which penetrates said opening and ejects a processing liquid.
【請求項6】処理液を流通させるための流路を備え、処
理槽内の電界を調整するフィンを処理槽内にさらに備え
る、ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に
記載の液処理装置。
6. The processing tank according to claim 1, further comprising a flow path for circulating the processing liquid, and further comprising a fin in the processing tank for adjusting an electric field in the processing tank. The liquid processing apparatus according to any one of the preceding claims.
【請求項7】処理液を収容する処理槽と、 被処理体を保持し、被処理体の処理面に処理液による処
理を施す処理手段と、 前記処理槽を第1の電極を含む第1の領域と、被処理体
が浸漬される第2の領域とに分離し、第2の領域に処理
液を供給する分離部と、 第1の領域に処理液を供給する供給手段と、 前記処理槽内に配置され、処理液を流通させるための流
路を備え、処理槽内の電界を調整するフィンと、を備え
ることを特徴とする液処理装置。
7. A processing tank for storing a processing liquid, processing means for holding an object to be processed, and processing the processing surface of the processing object with the processing liquid, wherein the processing tank includes a first electrode including a first electrode. And a second section in which the object to be processed is immersed, and a separation unit that supplies the processing liquid to the second area; a supply unit that supplies the processing liquid to the first area; A liquid processing apparatus, comprising: a fin disposed in a tank, for providing a flow path for flowing a processing liquid, and adjusting an electric field in the processing tank.
【請求項8】前記フィンは、断面が三角形で、平面がド
ーナツ状の外形を備え、処理液を流通させるための流路
をその表面又は内部に備える、ことを特徴とする請求項
6又は7に記載の液処理装置。
8. The fin according to claim 6, wherein the fin has a triangular cross section, a donut-shaped outer surface, and a flow path for flowing the processing liquid on its surface or inside. A liquid processing apparatus according to claim 1.
【請求項9】処理液を収容する処理槽と、 被処理体を保持し、被処理体の処理面に処理液による処
理を施す処理手段と、 前記処理槽を第1の電極を含む第1の領域と、被処理体
が浸漬される第2の領域とに分離し、第2の領域に処理
液を供給する分離部と、 第1の領域に処理液を供給する供給手段と、 被処理体の処理面に対する処理液の流れを調整する整流
板と、を備えることを特徴とする液処理装置。
9. A processing tank for storing a processing liquid, processing means for holding an object to be processed, and processing the processing surface of the processing object with the processing liquid; A separation unit that separates the region into a second region into which the object to be processed is immersed, and supplies the processing solution to the second region; a supply unit that supplies the processing solution to the first region; A liquid processing apparatus, comprising: a rectifying plate for adjusting a flow of a processing liquid to a processing surface of a body.
【請求項10】前記整流板は、外形が平板または錐形で
あり、処理液が流通する開口を備える、ことを特徴とす
る請求項9に記載の液処理装置。
10. The liquid processing apparatus according to claim 9, wherein the current plate has a flat or conical outer shape, and has an opening through which the processing liquid flows.
【請求項11】前記整流板の開口は、開口率が均等とな
るように、形成されている、 ことを特徴とする請求項9に記載の液処理装置。
11. The liquid processing apparatus according to claim 9, wherein the openings of the current plate are formed so as to have an equal opening ratio.
【請求項12】前記整流板は、処理液を攪拌するプロペ
ラを備える、ことを特徴とする請求項9に記載の液処理
装置。
12. The liquid processing apparatus according to claim 9, wherein the current plate includes a propeller for stirring the processing liquid.
【請求項13】処理液を収容する処理槽と、 被処理体を保持すると共に被処理体に電圧を印加し、被
処理体を処理液に浸漬する保持手段と、 前記処理装置に配置され、前記被処理体との間に電界を
形成する電極と、 前記電極の上面を所定位置に維持するように、前記電極
を支持する支持手段と、を備えることを特徴とする液処
理装置。
13. A processing tank for storing a processing liquid; holding means for holding a processing object, applying a voltage to the processing object, and immersing the processing object in the processing liquid; A liquid processing apparatus, comprising: an electrode for forming an electric field between the electrode and the object; and a support unit for supporting the electrode so that an upper surface of the electrode is maintained at a predetermined position.
【請求項14】前記処理液はメッキ液から構成され、 前記電極は、前記被処理体に印加される電圧より高い電
圧が印加されるアノード電極であり、前記メッキ液に溶
解する材料から構成される、ことを特徴とする請求項1
3に記載の液処理装置。
14. The processing solution is composed of a plating solution, and the electrode is an anode electrode to which a voltage higher than the voltage applied to the object is applied, and is made of a material that dissolves in the plating solution. 2. The method according to claim 1, wherein
4. The liquid processing apparatus according to 3.
【請求項15】処理液を収容する処理槽を上下2つの区
画に区分し、 被処理体を上区画の処理液に浸漬すると共に電圧を印加
し、 下区画に配置された電極に電圧を印加して、該電極と被
処理体との間に電界を生成し、 上区画に複数箇所より分散して処理液を供給する、こと
を特徴とする液処理方法。
15. A processing tank containing a processing solution is divided into upper and lower compartments, and an object is immersed in a processing solution in an upper compartment and a voltage is applied, and a voltage is applied to an electrode arranged in a lower compartment. And generating an electric field between the electrode and the object to be processed, and supplying the processing liquid dispersedly from a plurality of locations to the upper section.
【請求項16】前記上区画に、その中央部から主流とな
る処理液を供給し、中央口を囲む複数箇所から副流を構
成する処理液を供給する、ことを特徴とする請求項15
に記載の液処理方法。
16. A processing liquid as a main flow is supplied to the upper section from a central portion thereof, and a processing liquid constituting a sub-flow is supplied from a plurality of locations surrounding a central opening.
3. The liquid treatment method according to item 1.
【請求項17】被処理体を、処理槽に収容された処理液
に浸漬すると共に電圧を印加し、 前記処理槽内に配置された電極に電圧を印加して、該電
極と被処理体との間に電界を生成し、 前記処理槽内にフィンを配置して前記電極と被処理体と
の間の電界を調整すると共に前記フィンに形成された通
路を介して処理液を流通させる、ことを特徴とする液処
理方法。
17. An object to be processed is immersed in a processing solution contained in a processing tank, and a voltage is applied thereto. A voltage is applied to an electrode disposed in the processing tank, so that the electrode and the object are processed. An electric field is generated between the electrodes, and a fin is arranged in the processing tank to adjust the electric field between the electrode and the object to be processed, and to flow the processing liquid through a passage formed in the fin. A liquid processing method characterized by the above-mentioned.
【請求項18】被処理体を、処理槽に収容された処理液
に浸漬すると共に電圧を印加し、 前記処理槽内に配置された電極に電圧を印加して、該電
極と被処理体との間に電界を生成し、 被処理体の処理面に対向して、整流板を配置して、被処
理体の処理面に対する処理液の流れを調整する、ことを
特徴とする液処理方法。
18. An object to be processed is immersed in a processing solution accommodated in a processing tank and a voltage is applied thereto. A voltage is applied to an electrode disposed in the processing tank, and the electrode and the object are processed. A liquid processing method, comprising: generating an electric field between the processing surfaces; and arranging a rectifying plate so as to face a processing surface of the processing target to adjust a flow of the processing liquid to the processing surface of the processing target.
【請求項19】被処理体を、処理槽に収容された処理液
に浸漬すると共に電圧を印加し、 前記処理槽内に配置された電極に電圧を印加して、該電
極と被処理体との間に電界を生成し、 前記電極の上面を所定位置に維持するように、前記電極
の前記処理液への溶解の程度に応じて、前記電極の位置
を調整する、ことを特徴とする液処理方法。
19. An object to be processed is immersed in a processing solution contained in a processing tank, and a voltage is applied thereto. A voltage is applied to an electrode disposed in the processing tank, and the electrode and the object are processed. An electric field is generated, and the position of the electrode is adjusted according to the degree of dissolution of the electrode in the treatment liquid, so as to maintain the upper surface of the electrode at a predetermined position. Processing method.
【請求項20】前記電極の上面の所定位置に関し、処理
液条件と印加生成する電界に応じて、被処理体の液処理
毎に可変である所定の電極位置に設定維持する、ことを
特徴とする請求項19に記載の液処理方法
20. A predetermined position on the upper surface of the electrode, which is set and maintained at a predetermined electrode position which is variable for each liquid processing of the object to be processed, in accordance with a processing liquid condition and an electric field generated and applied. 20. The liquid treatment method according to claim 19, wherein
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