JP2001316869A - 電解メッキ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体ウエハＷの被処理面から気泡Ａを確実
に追い出し気泡Ａの影響を排除して銅メッキを施すよう
にしているが、気泡Ａを確実に追い出す際の半導体ウエ
ハＷの回転速度やメッキ液３の循環流量の設定が難し
く、均一な膜厚のメッキ層を得ることが極めて難しい。 【解決手段】 本発明の電解メッキ方法は、メッキ液１
１内に浸漬した時にポンプ２０Ｂを介してメッキ液１１
を５Ｌ／分の流量で循環させると共に保持体１８を介し
て半導体ウエハＷを３０ｒｐｍの回転速度で回転させて
半導体ウエハＷの接液面に滞留する気泡Ａを追い出す工
程と、ポンプ２０Ｂを介してメッキ液１４１の流量を１
０Ｌ／分に変更して半導体ウエハＷにメッキ処理を施す
工程とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電解メッキ方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造工程ではスパッタリング法、
ＣＶＤ法等の種々の成膜方法が用いられている。そし
て、従来から配線材料としてアルミニウム等が広く用い
られているが、半導体装置の微細化、薄膜化に伴ってよ
り抵抗率の低い材料が求められている。最近ではアルミ
ニウムに替わる配線材料として更に抵抗率の低い銅が注
目されている。ところが、スパッタリング法による銅の
成膜には溝や孔に対する埋め込み性に問題があり、ま
た、ＣＶＤ法による銅の成膜には成膜後のエッチングが
難しいという問題がある。そこで、メッキ法による成膜
技術がクローズアップされている。メッキ法は前二者の
方法と比較して装置コストが安く、プロセスコストも安
い。特に、電解メッキはメッキ液として硫酸銅と種々の
添加剤を使用するため、プロセスが安定し、管理し安
く、成膜速度も速いとう種々の利点がある。そのため、
電解メッキ法が銅の成膜技術として種々研究されてい
る。

【０００３】そこで、図５を参照しながら従来の電解メ
ッキ装置について説明する。従来の電解メッキ装置は、
例えば同図に示すように、電解メッキ浴槽１、被処理体
（例えば半導体ウエハ）Ｗを保持する保持体２を備えて
いる。電解メッキ浴槽１には硫酸銅や添加剤等を含むメ
ッキ液３が収容され、メッキ浴槽１の下部にはリング状
のアノード４が配置されている。アノード４は例えば銅
を主成分とする含リン銅が用いられる。一方、保持体２
の下端には載置部２Ａが形成され、この載置部２Ａで半
導体ウエハＷを外周縁部で支持する。この載置部２Ａの
上面には全周に渡ってカソード２Ｂ（図６の（ａ）参
照）が装着され、このカソード２Ｂは載置部２Ａに載置
された半導体ウエハＷのシード層（図示せず）と導通可
能になっている。そして、カソード２Ｂとアノード４は
配線５Ａを介して定電流電源５に接続され、メッキ処理
時に電圧を印加すると、カソード２Ｂとアノード４間に
電流が流れ、半導体ウエハＷの表面に銅メッキを施すこ
とができる。尚、カソード２Ｂの内径側にはリング状の
シール部材２Ｄ（図６参照）が装着され、電解メッキ時
にメッキ液３がカソード２Ｂ側へ入り込まないようにな
っている。

【０００４】また、電解メッキ浴槽１は、例えば内槽１
Ａと外槽１Ｂとからなり、側壁が二重構造になってい
る。更に、内槽１Ａ内は隔膜６を介して下室（以下、
「アノード室」と称す。）１Ｃと上室（以下、「カソー
ド室」と称す。）１Ｄに区画され、アノード室１Ｃにア
ノード４が配置されている。隔膜６はアノード室１Ｃ内
での生成物のカソード室１Ｄ内への透過を防止してい
る。また、電解メッキ浴槽１の底面中央を供給管７が貫
通し、この供給管７は循環配管８を介して内槽１Ａと外
槽１Ｂで形成される環状室１Ｅに連結されている。この
循環配管８にはタンク８Ａ及びポンプ８Ｂが配置され、
ポンプ８Ｂを介してカソード室１Ｄとタンク８Ａ間でメ
ッキ液３を一定の流量で循環させると共に半導体ウエハ
Ｗに対してメッキ液３を上昇流で供給するようにしてい
る。また、アノード室１Ｃにも循環配管９が連結され、
この循環配管９に配置されたタンク９Ａ及びポンプ９Ｂ
を介してタンク９Ａとアノード室１Ｃ間でメッキ液３を
一定の流量で循環させている。

【０００５】また、図６に示すように上記保持体２の周
壁には半導体ウエハＷを搬出入するための開口部２Ｃが
形成され、図示しない搬送用基板を介して保持体２内へ
搬入するようになっている。図示してないが搬送用基板
は真空吸着部を有し、半導体ウエハＷを搬送用基板Ｐ上
で吸着保持した状態で半導体ウエハＷを搬出入する。

【０００６】次に動作について説明する。まず、図示し
ない搬送用基板が開口部２Ｃから保持体２内へ半導体ウ
エハＷを搬入し、保持体２の載置部２Ａに半導体ウエハ
Ｗを載置すると共に図示しないクランプ機構が作動して
載置部２Ａに半導体ウエハＷを図６の（ａ）〜（ｃ）に
矢印で示すように押圧して固定する。また、電解メッキ
浴槽１ではポンプ８Ｂ、９Ｂを駆動し、アノード室１Ｃ
及びカソード室１Ｄ内のメッキ液３をそれぞれのタンク
８Ａ、９Ａとの間で循環させる。この状態で保持体２を
介して半導体ウエハＷを図６の（ａ）に示すように電解
メッキ浴槽１のカソード室１Ｄに浸漬すると、半導体ウ
エハＷの被処理面に気泡Ａが滞留する。そこで、保持体
２を介して半導体ウエハＷを回転させ、メッキ液３の一
定流量の上昇流と相俟って気泡Ａを追い出した後、所定
の電圧を印加すると、メッキ液３を介してアノード４と
カソード２Ｂ間に電流が流れ、半導体ウエハＷに対して
銅メッキが施される。この際、カソード室１Ｄ内では図
５に矢印で示すようにメッキ液３の一定流量の上昇流が
形成され、しかも半導体ウエハＷが保持体２を介して回
転しているため、半導体ウエハＷに接触するメッキ液３
を常に更新し、安定した銅メッキが行われる。

【０００７】ところで、半導体ウエハＷに銅メッキを施
す場合には、半導体ウエハＷをメッキ液３に浸漬した
後、半導体ウエハＷを一定の回転速度で回転させると共
にメッキ液３を一定の流量で循環させて被処理面内の気
泡Ａを追い出した後、半導体ウエハＷの被処理面に銅メ
ッキ層を形成している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電解メッキ方法に場合には、半導体ウエハＷの被処理面
から気泡Ａを確実に追い出し気泡Ａの影響を排除して銅
メッキを施すようにしているが、気泡Ａを確実に追い出
す際の半導体ウエハＷの回転速度やメッキ液３の循環流
量の設定が難しく、均一な膜厚のメッキ層を得ることが
極めて難しいという課題があった。

【０００９】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、均一な膜厚のメッキ層を確実に得ることが
できる電解メッキ方法を提供することを目的としてい
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するために均一な膜厚のメッキ層を得るためにメッ
キ処理の条件、特に気泡Ａを確実に追い出すための保持
体２の回転速度やメッキ液３の循環流量について詳細に
検討した結果、以下の知見を得た。例えば気泡Ａを迅速
に追い出すにはある程度の回転速度が必要になるが、回
転速度が速すぎると却って気泡Ａが被処理面の中央に集
まって気泡Ａ抜けないことが判った。また、逆に保持体
２の回転速度が遅すぎると半導体ウエハＷのシード層が
メッキ液３に溶け出してメッキ層が不均一になることも
判った。更に、メッキ液３の循環流量に関してはメッキ
層の均一性を確保するには気泡追い出し時とメッキ処理
時には特定の条件を設定してメッキ液３を循環させなく
てはならないことが判った。

【００１１】本発明は上記知見に基づいてなされたもの
で、請求項１に記載の電解メッキ方法は、被処理体にメ
ッキ処理を施すためのメッキ液を収容する電解メッキ浴
槽と、この電解メッキ浴槽内に配置されたアノードと、
このアノードと対をなすカソードを有し且つ被処理体を
カソードと導通可能に保持する移動及び回転可能な保持
体と、上記メッキ液を上記メッキ浴槽からオーバーフロ
ーさせて循環させる循環駆動機構とを備え、上記保持体
を介して上記電解メッキ浴槽内のメッキ液に上記被処理
体を浸漬した状態で回転させながらメッキ処理を施す電
解メッキ方法であって、上記メッキ液内に浸漬した時に
上記循環駆動機構を介して上記メッキ液を循環させて上
記被処理体の接液面に滞留する気泡を追い出す工程と、
上記循環駆動機構を介して上記メッキ液の流量を変更し
て上記被処理体にメッキ処理を施す工程とを有すること
を特徴とするものである。

【００１２】また、本発明の請求項２に記載の電解メッ
キ方法は、被処理体にメッキ処理を施すためのメッキ液
を収容する電解メッキ浴槽と、この電解メッキ浴槽内に
配置されたアノードと、このアノードと対をなすカソー
ドを有し且つ被処理体をカソードと導通可能に保持する
移動及び回転可能な保持体と、上記メッキ液を上記メッ
キ浴槽からオーバーフローさせて循環させる循環駆動機
構とを備え、上記保持体を介して上記電解メッキ浴槽内
のメッキ液に上記被処理体を浸漬した状態で回転させな
がらメッキ処理を施す電解メッキ方法であって、上記メ
ッキ液内に浸漬した時に上記保持体を介して上記被処理
体を回転させて上記被処理体の接液面に滞留する気泡を
追い出す工程と、上記保持体を介して上記被処理体の回
転速度を変更して上記被処理体にメッキ処理を施す工程
とを有することを特徴とするものである。

【００１３】また、本発明の請求項３に記載の電解メッ
キ方法は、被処理体にメッキ処理を施すためのメッキ液
を収容する電解メッキ浴槽と、この電解メッキ浴槽内に
配置されたアノードと、このアノードと対をなすカソー
ドを有し且つ被処理体をカソードと導通可能に保持する
移動及び回転可能な保持体と、上記メッキ液を上記メッ
キ浴槽からオーバーフローさせて循環させる循環駆動機
構とを備え、上記保持体を介して上記電解メッキ浴槽内
のメッキ液に上記被処理体を浸漬した状態で回転させな
がらメッキ処理を施す電解メッキ方法であって、上記メ
ッキ液内に浸漬した時に上記循環駆動機構を介して上記
メッキ液を循環させると共に上記保持体を介して上記被
処理体を回転させて上記被処理体の接液面に滞留する気
泡を追い出す工程と、上記メッキ液の流量及び上記被処
理体の回転速度の少なくともいずれか一方を変更して上
記被処理体にメッキ処理を施す工程とを有することを特
徴とするものである。

【００１４】また、本発明の請求項４に記載の電解メッ
キ方法は、被処理体にメッキ処理を施すためのメッキ液
を収容する電解メッキ浴槽と、この電解メッキ浴槽内に
配置されたアノードと、このアノードと対をなすカソー
ドを有し且つ被処理体をカソードと導通可能に保持する
移動及び回転可能な保持体と、上記メッキ液を上記メッ
キ浴槽からオーバーフローさせて循環させる循環駆動機
構とを備え、上記保持体を介して上記電解メッキ浴槽内
のメッキ液に上記被処理体を浸漬した状態で回転させな
がらメッキ処理を施す電解メッキ方法であって、上記被
処理体に電流を印加する工程と、上記被処理体に電流を
印加した状態で上記保持体を介して上記被処理体を上記
メッキ液に浸漬する工程と、上記カソードと上記アノー
ド間の電流変化を検出する工程とを有することを特徴と
するものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図４に示す実施形態
に基づいて本発明を説明する。まず、本発明の電解メッ
キ方法に用いられる電解メッキ装置について説明する。
この電解メッキ装置１０は、例えば図１の（ａ）、
（ｂ）に示すように、被処理体（例えば、半導体ウエ
ハ）Ｗに銅メッキを施すためのメッキ液１１を収容する
電解メッキ浴槽１２と、この電解メッキ浴槽１２内を下
室１３と上室１４に区画する隔膜１５と、この隔膜１５
を介して区画された下室１３内に配置されたアノード１
６と、このアノード１６と対をなすカソード１７を有し
且つ半導体ウエハＷをカソード１７（図１の（ｂ）参
照）と導通可能に保持する保持体１８とを備え、電解メ
ッキ浴槽１２内のメッキ液１１に半導体ウエハＷを浸漬
して銅メッキを施すようにしてある。尚、以下では下室
はアノード室、上室はカソード室として説明する。

【００１６】而して、上記電解メッキ浴槽１２は、例え
ば内槽１２Ａと外槽１２Ｂを備えた二重壁構造として構
成されている。この電解メッキ浴槽１２の底面には供給
管１９が貫通して設けられている。隔膜１５は中央に孔
を有している。隔膜１５の孔は供給管１９の上端部に連
結され、その外周端は内槽１２Ａの周壁に連結され、隔
膜１５を介して上述のように電解メッキ浴槽１２が上下
に区画されている。また、アノード１６は例えば銅を主
成分とする含リン銅によって形成され、カソード１７は
例えば白金メッキが施されたステンレスによって櫛歯状
に形成されている。保持体１８は図示しない駆動機構を
介して少なくとも適宜の設定速度で昇降及び回転するよ
うに構成されている。この隔膜１５は例えば酸化チタン
が含有されたポリフッ化ビニリデンを延伸成形したメン
ブレンフィルタとして形成され、例えばアノード室１３
内で生成した不純物が透過しないようにしてある。

【００１７】上記供給管１９の上端はカソード室１４内
で開口し、その下端は循環配管２０の一端に接続されて
いる。この循環配管２０にはタンク２０Ａ及びポンプ２
０Ｂが配置され、循環配管２０の他端は内槽１２Ａと外
槽１２Ｂ間の環状室２１の底面に接続されている。従っ
て、ポンプ２０Ｂの駆動によりタンク２０Ａ内のメッキ
液１１が供給管１９を経由してカソード室１４内へ供給
され、その殆どがカソード室１４を上昇して半導体ウエ
ハＷの被処理面に接触した後、カソード室１４から環状
室２１へオーバーフローする。オーバーフローしたメッ
キ液１１は循環配管２０を経由してタンク２０Ａ内へ戻
り、カソード室１４とタンク２０Ａ間で繰り返し循環す
る。また、アノード室１３の底面にも循環配管２２が接
続され、この循環配管２２にはタンク２２Ａ及びポンプ
２２Ｂが配置されている。従って、タンク２２Ａ内のメ
ッキ液１１はカソード室１４の場合と同様にポンプ２２
Ｂの駆動によりアノード室１３とタンク２１Ａとの間で
繰り返し循環する。

【００１８】また、上記保持体１８は、例えば図１の
（ａ）示すように、上端が閉じた筒状に形成され、その
下端に内方へ水平に延びる半導体ウエハＷの載置部１８
Ａがフランジ状に形成されている。そして、この保持体
１８には例えばエアシリンダ２４Ａ及び２５Ａを介して
昇降可能に構成された真空チャック２４及びクランプ機
構２５が取り付けられ、これらの機構２４、２５を介し
て図示しないウエハ搬送機構との間で半導体ウエハＷの
受け渡しを行うようになっている。真空チャック２４は
半導体ウエハＷの中央を真空吸着して保持する。クラン
プ機構２５はリング状に形成され、半導体ウエハＷの外
周縁部を押圧、固定する。クランプ機構２５は、必要に
応じて陣笠状等適宜の形状を採用することができる。ま
た、保持体Ａ１８の載置部１８Ａには同図の（ｂ）に示
すようにカソード１７が装着され、カソード１７の内側
には弾性のあるシール部材２３が装着されている。

【００１９】そして、保持体１８の周壁には半導体ウエ
ハＷを搬出入するための開口部１８Ｂが形成され、この
開口部１８Ｂから保持体１８内に搬入された半導体ウエ
ハＷを真空チャック２４によって真空吸着した後、真空
チャック２４が下降して半導体ウエハＷを載置部１８Ａ
へ載置する。引き続き真空チャック２４が上昇する一
方、クランプ機構２５が下降して半導体ウエハＷの外周
縁部を載置部１８Ａへ押圧する。これにより半導体ウエ
ハＷはシール部材２３で保持体１８内を外部から遮断す
ると共に、半導体ウエハＷに形成されたシード層（図示
せず）がカソード１７と電気的に導通自在になる。

【００２０】また、上記アノード１６とカソード１７
は、図１の（ａ）に示すように、配線２６を介して定電
流電源２７に接続されている。従って、保持体１８を介
して半導体ウエハＷを電解メッキ浴槽１２のカソード室
１４内に浸漬し、定電流電源２７を印加するとメッキ液
１１を介して電気的に導通自在になり、カソード室１４
では半導体ウエハＷの被処理面に銅メッキが施されてメ
ッキ面が形成される。

【００２１】更に、上記電解メッキ装置１０は保持体１
８及びポンプ２０Ｂ、２２Ｂを制御する制御装置（図示
せず）を備え、メッキの処理条件によって少なくとも保
持体１８の回転速度やポンプ２０Ｂ、２２Ｂによるメッ
キ液１１の循環速度（流量）を最適制御するようにして
ある。そして、この制御装置の働きで保持体１８、換言
すれば半導体ウエハＷの回転速度やカソード室１４内の
メッキ液１１の循環流量（上昇流量）を制御することで
本発明の電解メッキ方法を実施することができる。従来
の電解メッキ方法では気泡Ａを追い出す時とメッキ処理
を行う時の半導体ウエハの回転速度及びメッキ液の上昇
流量を共に同一に設定していたため、気泡追い出し時の
最適条件とメッキ時の最適条件が一致せず、均一な膜厚
が得られなかったものと思われる。

【００２２】そこで、本発明では半導体ウエハＷを浸漬
した後被処理面内に滞留する気泡Ａを追い出す時とメッ
キを行う時の保持体１８の回転速度及び／またはメッキ
液１１の上昇流量をそれぞれ制御装置を介して適宜変更
することで均一な膜厚の銅メッキ層を得るようにしてい
る。

【００２３】本発明では気泡Ａを追い出す時には、保持
体１８の回転速度を２０〜６０ｒｐｍに設定することが
好ましい。この範囲の回転速度では気泡Ａを一秒以内と
いう極めて短い時間で追い出すことができる。２０ｒｐ
ｍ未満では気泡Ａの追い出しに長時間を要すると共に半
導体ウエハＷのシード層が溶け出す虞がある。８０ｒｐ
ｍを超えると気泡Ａが被処理面の中央に集中して気泡Ａ
を追い出せない虞がある。また、メッキ液１１の上昇流
に関して云えば、その上昇流量を０〜８Ｌ／分に設定す
ることが好ましい。この範囲の上昇流量では気泡Ａを１
秒以内に追い出すことができる。１０Ｌ／分を超えると
メッキ液１１の液面が荒れ、気泡Ａを半導体ウエハＷの
被処理面と保持体１８の載置部１８Ａで形成する隅角部
に気泡Ａを封じ込め、却って気泡Ａを追い出し難くなる
虞がある。上昇流量が０Ｌ／分というのは保持体１８が
上述の回転速度範囲で回転していることを前提にしての
ことである。

【００２４】また、気泡Ａを追い出し後のメッキ時には
半導体ウエハＷの被処理面の接液面近傍の銅イオンを一
定の濃度に安定化するために気泡追い出し時よりある程
度大きな流量の上昇流でメッキ液１１を供給し、被処理
面に接するメッキ液１１を迅速に更新するようにしてい
る。更に、被処理面全面の銅イオン濃度を均一化するた
めにも気泡追い出し時よりある程度大きな回転速度で半
導体ウエハＷを回転させるようにしている。これにより
被処理面での銅イオン濃度の均一化、ひいては銅イオン
層の膜厚の均一化を達成することができる。

【００２５】更に、本発明では気泡Ａを確実に追い出し
たか否かは導通テストによって確認するようにしてい
る。即ち、カソード室１４内のメッキ液１１を所定の上
昇流量で循環させた状態で半導体ウエハＷをカソード室
１４内に浸漬した後、半導体ウエハＷを所定の回転速度
で回転させる。この直後にアノード１６とカソード１７
間に微小電流を流し、この時の抵抗値または電流値を測
定し、その急激な変化を観察することで、気泡Ａが滞留
しているか否かを確認するようにしている。即ち、電流
値が急激に大きくなるか、抵抗値が急激に小さくなるか
で気泡Ａの追い出しを確認することができる。そして、
それぞれの値が変化せず一定値に達した時点で気泡Ａが
完全に追い出されたことが確認できる。

【００２６】次に、図１〜図４を参照しながら本発明方
法の一実施例及び比較例について説明する、尚、ここで
は直径２００ｍｍの半導体ウエハを用いた。［実施例
１］本実施例ではまず、図２の（ａ）、（ｂ）に示すよ
うに搬送用基板Ｐを介して半導体ウエハＷが保持体１８
の開口部１８Ｂから保持体１８内へ搬入すると、真空チ
ャック２４が駆動し、図２の（ｃ）に示すように半導体
ウエハＷを真空吸着する。引き続き搬送用基板Ｐが半導
体ウエハＷの真空吸着を解除し保持体１８内から後退す
ると、図２の（ｄ）に示すように真空チャック２４がエ
アシリンダ２４Ａを介して載置部１８Ａまで下降して半
導体ウエハＷを載置部１８Ａ上へ載置すると共にクラン
プ機構２５がエアシリンダ２５Ａを介して下降し、同図
の矢印で示すように半導体ウエハＷの外周縁部をシール
部材２３の弾力に抗して載置部１８Ａ上に押圧、固定す
る。これによりシール部材２３が弾性変形し保持体１８
内を外部から遮断すると共に半導体ウエハＷのシード層
とカソード１７が電気的に接触し、これら両者Ｗ、１７
が導通可能な状態になる。この間に図２の（ｅ）に示す
ようにクランプ機構２５と入れ替わりに真空チャック２
４が半導体ウエハＷから上昇する。尚、以下の図ではク
ランプ機構２５の図示を省略し、その押圧方向のみを矢
印で図示してある。

【００２７】また、電解メッキ浴槽１２ではポンプ２０
Ｂ、２２Ｂが駆動し、タンク２０Ａ、２２Ａ内のメッキ
液１１をカソード室１４及びアノード室１３内へ供給
し、カソード室１４及びアノード室１３とそれぞれのタ
ンク２０Ａ、２２Ａとの間でメッキ液１１が循環し、図
３（ａ）〜（ｃ）の矢印で示すようにカソード室１４内
では常にメッキ液１１の上昇流が形成されている。この
際、カソード室１４内のメッキ液１１の上昇流量を５Ｌ
／分に設定した。

【００２８】メッキ液１１が循環している時、図３の
（ａ）に示すように保持体１８を介して半導体ウエハＷ
が水平状態で下降しメッキ液１１に浸漬した後、制御装
置を介して保持体１８を３０ｒｐｍの回転速度で回転さ
せた。浸漬の初期段階では半導体ウエハＷの被処理面内
に半導体ウエハＷの下側に気泡Ａが滞留しているが、図
３の（ｂ）に示すように半導体ウエハＷの回転と相俟っ
てメッキ液１１の上昇流によって気泡Ａを半導体ウエハ
Ｗの被処理面から保持体１８外へ追い出した（図３の
（ｃ）参照）。気泡Ａの追い出しは一秒以内で終了す
る。気泡の追い出しの終了は半導体ウエハＷを浸漬した
時に印加した微小電流による抵抗値の変化で確認した。

【００２９】気泡Ａがなくなったことを確認した後、カ
ソード室１４内のメッキ液１１の流量を５Ｌ／分から１
０Ｌ／分に変更すると共に、定電流電源２７から所定の
電圧を印加して銅メッキを開始し、４分３０秒間メッキ
処理を行った。メッキ終了後、逆の順序で半導体ウエハ
Ｗをメッキ液１１から引き上げて保持体１８内から搬出
し半導体ウエハＷのメッキ面の膜厚を測定した。尚、気
泡の追い出しを含めたメッキ処理の時間は４分３０秒で
あった。この処理によって得られた半導体ウエハＷの銅
メッキ層の膜厚を測定した結果を図４の（ａ）に示し
た。この図に示すグラフは横軸が半導体ウエハＷの寸法
を示し、横軸の中央が半導体ウエハＷの中心である。縦
軸は銅メッキ層の膜厚の変化を示している。縦軸の上に
なるほど膜厚が薄い（成膜不良により抵抗値が高い）こ
とを示している。このグラフの示す結果によれば、半導
体ウエハＷの銅メッキ層が均一な膜厚であることが判っ
た。

【００３０】［比較例１］本比較例では、メッキ処理時
のメッキ液１１の上昇流量を気泡追い出し時の流量と同
一に設定した以外は、実施例１と同様にメッキ処理を行
った。このメッキ処理によって得られた半導体ウエハＷ
の銅メッキ層の膜厚を測定し、その結果を図４の（ｂ）
に示した。このグラフの示す結果によれば、半導体ウエ
ハＷの中心部の膜厚がやや厚く、外周端部の膜厚がやや
薄く、実施例１と比較して均一性に劣ることが判った。

【００３１】［比較例２］本比較例では、終始メッキ液
１１を循環させないで静止させた以外は実施例１と同一
の条件で気泡の追い出し及びメッキ処理を行った。この
メッキ処理によって得られた半導体ウエハＷの銅メッキ
層の膜厚を測定し、その結果を図４の（ｃ）に示した。
このグラフの示す結果によれば、半導体ウエハＷの外周
端部の抵抗値が極端に高く、成膜不良になっていること
が判った。従って、半導体ウエハＷの被処理面と保持体
１８の載置部１８Ａの隅角部の気泡Ａが抜けずに残って
いる証である。

【００３２】以上説明したように本実施形態によれば、
メッキ液１１内への半導体ウエハ浸漬した後、半導体ウ
エハＷを３０ｒｐｍの回転速度で回転させると共にメッ
キ液１１を５Ｌ／分の上昇流量で循環させて被処理面内
の気泡Ａを追い出した後、メッキ液１１の上昇流量を１
０Ｌ／分に変更して銅メッキを行ったため、半導体ウエ
ハＷの被処理面内から気泡Ａを短時間で確実に追い出す
ことができ、しかも被処理面全面の銅イオン濃度を均一
化することができ、均一な膜厚の銅メッキ層を安定的に
得ることができる。また、気泡Ａを追い出している間に
アノード１６とカソード１７間に微小電流を印加し、抵
抗値の変化を観ることによって気泡Ａが完全に抜けたか
否かを確実に知ることができる。

【００３３】尚、上記実施形態では気泡を追い出す時の
メッキ液の上昇流量よりもメッキ処理を行う時のメッキ
液の上昇流量を大きく設定した場合について説明したが
本発明者は、メッキ液の流量を変化させずにメッキ時の
被処理体の回転速度を気泡を追い出す時よりも大きく設
定しても同様の結果が得られることを確認している。ま
た、両方の方法を組み合わせても同様の結果が得られる
ことを確認している。また、上記実施形態では被処理体
として半導体ウエハを例に挙げて説明したが、本発明は
ＬＣＤ用基板についても適用することができる。

【００３４】

【発明の効果】本発明の請求項１〜請求項３に記載の発
明によれば、均一な膜厚のメッキ層を確実に得ることが
できる電解メッキ方法を提供することができる。

【００３５】また、本発明の請求項４に記載の発明によ
れば、メッキ処理を行う際に被処理体の被処理面内の気
泡が確実に抜けたか否かを確認することができる電解メ
ッキ方法を併せて提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電解メッキ装置の一実施形態を示す模
式図である。

【図２】（ａ）〜（ｅ）は図１に示す電解メッキ装置に
おいて半導体ウエハを電解メッキ浴槽内に浸漬するまで
の動作を示す説明図である。

【図３】図１に示す電解メッキ装置において半導体ウエ
ハを電解メッキ浴槽内に浸漬し気泡を追い出す状態を示
す図で、（ａ）は保持体を介して半導体ウエハを電解メ
ッキ浴槽内に浸漬した状態を示す断面図、（ｂ）、
（ｃ）はそれぞれ半導体ウエハの被処理面に滞留する気
泡を追い出す状態を示す断面図である。

【図４】図１に示す電解メッキ装置を用いて得られた半
導体ウエハの膜厚を示す図で、（ａ）は本発明方法によ
って得られた膜厚を示すグラフ、（ｂ）、（ｃ）はその
比較例を示すグラフである。

【図５】従来の電解メッキ装置を示す図１に相当する断
面図である。

【図６】図６に示す電解メッキ装置において半導体ウエ
ハを電解メッキ浴槽内に浸漬するまでの動作を示す説明
図である。

【符号の説明】

１０ 電解メッキ装置 １１ メッキ液 １２ 電解メッキ浴槽 １６ アノード １７ カソード用シート １８ 保持体 ２０Ｂ ポンプ（循環駆動機構） Ｗ 半導体ウエハ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K024 AA09 AB01 AB08 BA11 BA15 BB09 BB12 BC10 CA10 CB16 FA05 GA02 GA16 4M104 BB04 DD52 HH20 5E343 AA03 AA22 BB24 BB71 DD44 DD45 FF16 GG06

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理体にメッキ処理を施すためのメッ
   キ液を収容する電解メッキ浴槽と、この電解メッキ浴槽
   内に配置されたアノードと、このアノードと対をなすカ
   ソードを有し且つ被処理体をカソードと導通可能に保持
   する移動及び回転可能な保持体と、上記メッキ液を上記
   メッキ浴槽からオーバーフローさせて循環させる循環駆
   動機構とを備え、上記保持体を介して上記電解メッキ浴
   槽内のメッキ液に上記被処理体を浸漬した状態で回転さ
   せながらメッキ処理を施す電解メッキ方法であって、上
   記メッキ液内に浸漬した時に上記循環駆動機構を介して
   上記メッキ液を循環させて上記被処理体の接液面に滞留
   する気泡を追い出す工程と、上記循環駆動機構を介して
   上記メッキ液の流量を変更して上記被処理体にメッキ処
   理を施す工程とを有することを特徴とする電解メッキ方
   法。
2. 【請求項２】 被処理体にメッキ処理を施すためのメッ
   キ液を収容する電解メッキ浴槽と、この電解メッキ浴槽
   内に配置されたアノードと、このアノードと対をなすカ
   ソードを有し且つ被処理体をカソードと導通可能に保持
   する移動及び回転可能な保持体と、上記メッキ液を上記
   メッキ浴槽からオーバーフローさせて循環させる循環駆
   動機構とを備え、上記保持体を介して上記電解メッキ浴
   槽内のメッキ液に上記被処理体を浸漬した状態で回転さ
   せながらメッキ処理を施す電解メッキ方法であって、上
   記メッキ液内に浸漬した時に上記保持体を介して上記被
   処理体を回転させて上記被処理体の接液面に滞留する気
   泡を追い出す工程と、上記保持体を介して上記被処理体
   の回転速度を変更して上記被処理体にメッキ処理を施す
   工程とを有することを特徴とする電解メッキ方法。
3. 【請求項３】 被処理体にメッキ処理を施すためのメッ
   キ液を収容する電解メッキ浴槽と、この電解メッキ浴槽
   内に配置されたアノードと、このアノードと対をなすカ
   ソードを有し且つ被処理体をカソードと導通可能に保持
   する移動及び回転可能な保持体と、上記メッキ液を上記
   メッキ浴槽からオーバーフローさせて循環させる循環駆
   動機構とを備え、上記保持体を介して上記電解メッキ浴
   槽内のメッキ液に上記被処理体を浸漬した状態で回転さ
   せながらメッキ処理を施す電解メッキ方法であって、上
   記メッキ液内に浸漬した時に上記循環駆動機構を介して
   上記メッキ液を循環させると共に上記保持体を介して上
   記被処理体を回転させて上記被処理体の接液面に滞留す
   る気泡を追い出す工程と、上記メッキ液の流量及び上記
   被処理体の回転速度の少なくともいずれか一方を変更し
   て上記被処理体にメッキ処理を施す工程とを有すること
   を特徴とする電解メッキ方法。
4. 【請求項４】 被処理体にメッキ処理を施すためのメッ
   キ液を収容する電解メッキ浴槽と、この電解メッキ浴槽
   内に配置されたアノードと、このアノードと対をなすカ
   ソードを有し且つ被処理体をカソードと導通可能に保持
   する移動及び回転可能な保持体と、上記メッキ液を上記
   メッキ浴槽からオーバーフローさせて循環させる循環駆
   動機構とを備え、上記保持体を介して上記電解メッキ浴
   槽内のメッキ液に上記被処理体を浸漬した状態で回転さ
   せながらメッキ処理を施す電解メッキ方法であって、上
   記被処理体に電流を印加する工程と、上記被処理体に電
   流を印加した状態で上記保持体を介して上記被処理体を
   上記メッキ液に浸漬する工程と、上記カソードと上記ア
   ノード間の電流変化を検出する工程とを有することを特
   徴とする電解メッキ方法。