JP2001319919A5 - - Google Patents

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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理基板を回転可能に保持する手段と、
前記回転する前記被処理基板の外周縁部に、前記被処理基板の半径方向外側かつ板面に傾斜した方向に第１の処理剤を供給して前記被処理基板の外周縁部表面を洗浄する第１のノズルと、
前記被処理基板の表面に、被処理基板表面の金属層を除去する第２の処理剤を供給する第２のノズルと、
を具備する処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の処理装置であって、前記除去される金属層の終点を検出する手段を更に具備することを特徴とする処理装置。
【請求項３】
前記保持する手段は、前記被処理基板の主面に第３の処理剤を供給する機構を備えることを特徴とする請求項１記載の処理装置。
【請求項４】
被処理基板の端部を保持する筒状の保持手段と、
前記保持手段の内側に前記被処理基板と対向して配設され前記被処理基板の一方の面に第１の洗浄剤を供給する洗浄剤供給手段と、
前記被処理基板の他方の面と対向して配設され、前記保持された被処理基板の外周縁部に、前記被処理基板の半径方向外側かつ板面に傾斜した方向に第２の洗浄剤を供給して前記被処理基板の他方の面の外周縁部を洗浄する第１のノズルと、
前記被処理基板の他方の面と対向して配設され、前記被処理基板の他方の面に形成された金属層を除去するエッチング処理剤を前記被処理基板の他方の面に供給する第２のノズルと
を具備する処理装置。
【請求項５】
開口端が前記被処理基板の中心に向けて折曲し、前記被処理基板を保持する前記保持手段を包囲する筒体をさらに具備したことを特徴とする請求項４記載の処理装置。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体の製造技術に係り、更に詳細にはシリコンウエハなどの被処理基板上にメッキ処理を施して銅の配線層を形成したり、この配線層を切削処理するなどして半導体装置を製造する方法及びその製造に用いる処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＬＳＩなどの半導体装置は、シリコンウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）の上に導体や半導体、絶縁体の薄膜層を作り込むことにより製造されている。このとき半導体装置の基板としてのウエハの材料であるシリコンは絶縁体であるため、配線層を形成するためには銅などの導体層をメッキ処理などにより形成する。更に詳しく述べると、ウエハの表面には微細な凹凸が形成されているため、最初にバリアメタル層を形成し、その上から銅等を析出させてシード層と呼ばれる導体層を形成し、このシード層を介して電解メッキを施すことにより配線層となるメッキ層を銅で形成する。できたメッキ層を図１２に示したような、ＣＭＰと呼ばれる表面研磨装置で削って薄い銅層を形成し、この層を利用して各種の層を作り込んで半導体装置が製造される。
【０００３】
図１２は表面研磨処理装置（ＣＭＰ）の概略垂直断面図である。この表面研磨処理装置はモータ２２１により鉛直な回転軸２２２を介して水平に回転する回転テーブル２０２と、この回転テーブル２０２の表面に貼着された研磨層である研磨布２０３と、被研磨体であるウエハＷを保持して前記研磨布２０３に所定の圧力で接触させるウエハ保持部２０４と、前記研磨布２０３の表面に研磨液を供給する研磨液供給ノズル２０５とを備えている。ウエハ保持部２０４は例えば真空チャック機構を備え、回転テーブル２０２の中心部から変位した位置でウエハＷを被研磨面が下側になるように吸着保持し、この被研磨面を研磨布２０３に接触させるように構成されるとともに、モータ２４１により鉛直な回転軸２７２を介して水平に回転するようになっている。このモータ２４１は、固定板２４３に取り付けられた昇降部２４４により昇降軸２４５を介して昇降可能な昇降体２４６に取りつけられている。前記研磨液供給ノズル２０５は、研磨液供給源２５１よりの化学的な研磨作用を有する化学的研磨材、例えばフッ素化合物を含む研磨液を、例えば研磨布２０３の回転中心付近に供給するように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この表面研磨装置（ＣＭＰ）はメッキ層を機械的に研磨して削り取るための専用の装置であり、表面を削り取るだけのためにこのＣＭＰをシステムに組み込むには製造コストや保守管理などの費用と手間がかかるという問題がある。また、この表面研磨装置（ＣＭＰ）をシステム外に設置すると、半導体製造装置の占有面積が大型化してフットプリントやスループットが低下するという問題がある。
【０００５】
本発明は上記従来の問題を解決するためになされたものである。即ち、本発明は機械的にメッキ層の表面を研磨して削り取る表面研磨装置（ＣＭＰ）を用いることなく半導体装置を製造することができる半導体装置の製造方法や処理装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の一つの態様に係る処理装置は、被処理基板を回転可能に保持する手段と、回転する被処理基板の外周縁部に、被処理基板の半径方向外側かつ板面に傾斜した方向に第１の処理剤を供給して被処理基板の外周縁部表面を洗浄する第１のノズルと、被処理基板の表面に、被処理基板表面の金属層を除去する第２の処理剤を供給する第２のノズルと、を具備する。
【０００７】
この処理装置では、前記前記被処理基板の表面に、被処理基板表面の金属層を除去する処理剤を供給する第２のノズルを備えているので、表面研磨装置（ＣＭＰ）のような研磨専用の機械的研磨装置を省略することが出来る。
【０００８】
本発明の他の態様に係る処理装置は、被処理基板の端部を保持する筒状の保持手段と、保持手段の内側に被処理基板と対向して配設され被処理基板の一方の面に第１の洗浄剤を供給する洗浄剤供給手段と、被処理基板の他方の面と対向して配設され、保持された被処理基板の外周縁部に、被処理基板の半径方向外側かつ板面に傾斜した方向に第２の洗浄剤を供給して被処理基板の他方の面の外周縁部を洗浄する第１のノズルと、被処理基板の他方の面と対向して配設され、被処理基板の他方の面に形成された金属層を除去するエッチング処理剤を被処理基板の他方の面に供給する第２のノズルとを具備する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
（第一の実施の形態）以下、本発明の第一の実施の形態に係る銅メッキ用のメッキ処理システムについて説明する。図１は本実施形態に係るメッキ処理システムの斜視図であり、図２は同メッキ処理システムの平面図であり、図３は同メッキ処理システムの正面図であり、図４は同メッキ処理システムの側面図である。図１〜図４に示したように、このメッキ処理システム１はウエハＷを出し入れしたり運搬するキャリアステーション２とウエハＷに実際に処理を施すプロセスステーション３とから構成されている。
【００１０】
キャリアステーション２はウエハＷを収容する載置台２１と載置台２１上に載置されたキャリアカセットＣにアクセスしてその中に収容されたウエハＷを取り出したり、処理が完了したウエハＷを収容したりする第２の搬送手段としてのサブアーム２２とから構成されている。キャリアカセットＣ内には複数枚、例えば２５枚のウエハＷを等間隔毎に水平に保った状態で垂直方向に収容されるようになっている。
【００１１】
載置台２１上には図中Ｘ方向に例えば４個のキャリアカセットＣが配設されている。サブアーム２２は図中Ｘ方向に配設されたレール上を移動するとともに鉛直方向（Ｚ方向）即ち図中紙面に垂直な方向に昇降可能かつ水平面内で回転可能な構造を備えており、載置台２１上に載置されたキャリアカセットＣ内にアクセスして未処理のウエハＷをキャリアカセットＣから取り出したり、処理が完了したウエハＷをキャリアカセットＣ内に収納するようになっている。またこのサブアーム２２は後述するプロセスステーション３との間でも、処理前後のウエハＷを受け渡しするようになっている。
【００１２】
プロセスステーション３は図１〜図４に示すように直方体又は立方体の箱型の外観を備えており、その周囲全体は耐腐食性の材料、例えば樹脂や表面を樹脂でコーティングした金属板などでできたハウジング３１で覆われている。プロセスステーション３の内部は図１及び図４に示すように略立方形或いは直方形の箱型の構成となっており、内部には処理空間Ｓが形成されている。処理空間Ｓは図１及び図４に示したように直方体型の処理室であり、処理空間Ｓの底部には底板３３が取り付けられている。処理空間Ｓには、複数の処理ユニット、例えば４基のメッキ処理ユニットＭ１〜Ｍ４が例えば処理空間室Ｓ内の、次に説明するメインアーム３５の周囲にそれぞれ配設されている。
【００１３】
図１及び図２に示すように底板３３のほぼ中央にはウエハを搬送するための第１の搬送手段としてのメインアーム３５が配設されている。このメインアーム３５は昇降可能かつ水平面内で回転可能になっており、更に略水平面内で伸縮可能な上下二本のウエハ保持部材を備えており、これらのウエハ保持部材を伸縮させることによりメインアーム３５の周囲に配設された処理ユニットに対して処理前後のウエハＷを出し入れできるようになっている。
【００１４】
またメインアーム３５は垂直方向に移動して上側の処理ユニットへも出入りできるようになっており、下段側の処理ユニットから上段側の処理ユニットへウエハＷを運んだり、その逆に上側の処理ユニットから下段側の処理ユニットへウエハＷを運ぶこともできるようになっている。更にこのメインアーム３５は保持したウエハＷを上下反転させる機能を備えており、一の処理ユニットから他の処理ユニットへウエハＷを搬送する間にウエハＷを上下反転できる構造を備えている。なおこのウエハＷを反転できる機能はメインアーム３５に必須の機能ではない。上段側には他の処理ユニット、例えば第２の液処理装置としての洗浄処理ユニット（ＳＲＤ）２７０が例えば２基キャリアステーションに近い側、即ち前記メッキ処理ユニットＭ１，Ｍ２の上側にそれぞれ配設されている。このように複数の処理ユニットが上下方向に多段配置されているので、液処理システムの面積効率を向上させることが出来る。
【００１５】
プロセスステーション３のハウジング３１のうち、キャリアステーション２に対面する位置に配設されたハウジング３１ａには、図３に示すように３つの開閉可能な開口部Ｇ１〜Ｇ３が配設されている。これらのうちＧ１は下段側に配設されたメッキ処理ユニットＭ１とＭ２との間に配設された中継載置台３６の位置に対応する開口部であり、キャリアカセットＣからサブアーム２２が取り出した未処理のウエハＷをプロセスステーション３内に搬入する際に用いられる。搬入の際には開口部Ｇ１が開かれ、未処理ウエハＷを保持したサブアーム２２が処理空間Ｓ内にウエハ保持部材を伸ばしてアクセスし、中継載置台３６上にウエハＷを置く。この中継載置台３６にメインアーム３５がアクセスし、中継載置台３６上に載置されたウエハＷを保持してメッキ処理ユニットＭ１〜Ｍ４などの処理ユニット内まで運ぶ。
【００１６】
残りの開口部Ｇ２及びＧ３は処理空間Ｓのキャリアステーション２に近い側に配設されたＳＲＤに対応する位置に配設されており、これらの開口部Ｇ２、Ｇ３を介してサブアームが処理空間Ｓ内にアクセスし、上段側に配設されたＳＲＤに直接アクセスして処理が完了したウエハＷを受け取ることができるようになっている。そのためＳＲＤで洗浄されたウエハＷが汚れたメインアームに触れて汚染されることが防止される。
【００１７】
また、処理空間Ｓ内には図４中上から下向きのエアフローが形成されており、システム外から供給された清浄なエアが処理空間Ｓの上部から供給され、洗浄処理ユニット、メッキ処理ユニットＭ１〜Ｍ４に向けて流下し、処理空間Ｓの底部から排気されてシステム外に排出されるようになっている。このように処理空間Ｓ内を上から下に清浄な空気を流すことにより、下段側のメッキ処理ユニットＭ１〜Ｍ４から上段側の洗浄装置の方には空気が流れないようになっている。そのため、常に洗浄処理ユニット側は清浄な雰囲気に保たれている。
【００１８】
更に、メッキ処理ユニットＭ１〜Ｍ４や洗浄処理ユニット等の各処理ユニット内はシステムの処理空間Ｓよりも陰圧に維持されており、空気の流れは処理空間Ｓ側から各処理ユニット内に向って流れ、各処理ユニットからシステム外に排気される。そのため、処理ユニット側から処理空間Ｓ側に汚れが拡散するのが防止される。
【００１９】
図５はメッキ処理ユニットＭ１の垂直断面図である。図５に示すように、このメッキ処理ユニットＭ１では、ユニット全体が密閉構造のハウジング４１で覆われている。このハウジング４１も樹脂等の耐腐食性の材料で構成されている。ハウジング４１の内側は概ね上下二段に分かれた構造になっており、排気路を内蔵したセパレータ７２により、セパレータ７２の上側に位置する第１の処理部Ａと、セパレータ７２の下側に位置する第２の処理部Ｂとに仕切り分けられている。そのため、第２の処理部Ｂ側から上側の第１の処理部Ａ側に汚れが拡散するのが防止される。
【００２０】
セパレータ７２の中央には貫通孔７４が設けられており、この貫通孔７４を介して後述するドライバ６１に保持されたウエハＷが第１の処理部Ａと第２の処理部Ｂとの間を行き来できるようになっている。処理部Ａと処理部Ｂとの境界にあたる部分のハウジングには開口部とこの開口部を開閉するゲートバルブ７３が設けられている。このゲートバルブ７３を閉じるとメッキ処理ユニットＭ１内はその外側の処理空間Ｓとは隔絶された空間となるので、メッキ処理ユニットＭ１から外側の処理空間Ｓ内への汚れの拡散が防止される。
【００２１】
またメッキ処理ユニットＭ１〜Ｍ４はそれぞれ別個独立に運転することができ、処理システムに対してそれぞれが着脱可能に構成されている。そのため、一つのメッキ処理ユニットについての保守管理時など運転できない場合には、他のメッキ処理ユニットを代替使用することができ、保守管理が容易に行なえる。
【００２２】
第１の処理部ＡにはウエハＷを略水平に保持して回転させる基板保持機構としてのドライバ６１が配設されている。このドライバ６１はウエハＷを保持するホルダ６２と、このホルダ６２ごとウエハＷを略水平面内で回転させるモータ６３とから構成されており、モータ６３の外套容器にはドライバ６１を支持する支持梁６７が取りつけられている。支持梁６７の端はハウジング４１の内壁に対してガイドレール６８を介して昇降可能に取り付けられている。支持梁６７は更にシリンダ６９を介してハウジング４１に取りつけられており、このシリンダ６９を駆動することによりドライバ６１の位置を上下できるようになっている。
【００２３】
具体的には図５に示したように、ドライバ６１の位置はウエハＷを搬出入するための搬送位置（Ｉ）と、ウエハＷ下面側の被処理面を洗浄する洗浄位置（ＩＩ）後述するスピンドライを行なうためのスピンドライ位置（ＩＶ）、及びウエハＷをメッキ液に浸漬した状態でメッキを行なうメッキ位置（Ｖ）の主に４つの異なる高さの間で上下動させる。なお、ドライバ６１の内部にはウエハＷだけを昇降させる昇降機構（図示省略）が配設されており、この昇降機構を作動させることにより、ドライバ６１の高さを変えずにウエハＷの高さだけを位置（ＩＩＩ）までドライバ６１内部で変えることができる。この昇降機構はウエハＷ下面外周縁部で接触して電圧を印加するカソードコンタクト６４と呼ばれる接点とウエハＷとを接離させるときに作動させるものであり、例えばカソードコンタクト６４を洗浄する際にウエハＷを上昇させて接点表面を露出させ、ノズルから噴射された水により洗浄しやすくする。
【００２４】
第２の処理部Ｂには例えば硫酸銅などの、銅メッキ用のメッキ液を収容するメッキバス４２が配設されている。メッキバス４２は二重構造になっており、内槽４２ａの外側に外槽４２ｂが略同軸的に配設されている。メッキバス４２は前述したドライバ６１の真下に配設されており、メッキ液で内槽４２ａを満たしたときにメッキ液の液面がメッキ位置（Ｖ）で停止させたドライバ６１に保持されたウエハＷよりもメッキ液液面の方が高くなる高さに内槽４２ａが固定されている。
【００２５】
内槽４２ａの内部にはメッキ液を底部側から上面に向けて噴出させる噴出管４３が内槽４２ａの底部略中心から内槽４２ａの深さ方向略中間付近まで伸びており、噴出管４３の周囲には電解メッキ処理時にアノードとして機能する電極４４が配設されている。噴出管４３の端部外周と内槽４２ａとの間には隔膜４５が配設されており、電解メッキ時に電極４４から混入する異物がメッキ液液面に浮上してメッキの障害になるのを防止している。内槽４２ａ底部の中心から偏心した位置にはメッキ液を循環させるための循環配管４７１７が配設されており、図示しないポンプによりメッキ液を循環させ、循環配管４７で吸い込んだメッキ液を循環配管４６から供給するようになっている。
【００２６】
外槽４２ｂは内槽４２ａの外壁面との間にメッキ液の流れる流路４２を形成している。更に外槽４２ｂの底部には流路４２に流れ込んだメッキ液を内槽４２ａ内に戻すための配管４８が接続されている。この配管４８は前記噴出管４３とポンプ４９を介して繋がっており、このポンプ４９を作動させることにより内槽４２ａから溢れ出して流路４２、配管４８に流れ込んだメッキ液を再び内槽４２ａ内に戻すと共にウエハＷ下面側の被処理面に向けて噴出できるようになっている。
【００２７】
セパレータ７２の下方には第２の処理部が形成されている。この第２の処理部Ｂは前記第１の処理部Ａとは別個独立に形成された空間であり、第１の処理部Ａを流れる空気が第２の処理部Ｂに流れ込んだり、第２の処理部Ｂの空気が第１の処理部Ａに流れ込むことはない。このように処理部Ｂ側から処理部Ａ側に空気が流れないようにすることで処理部Ａ内を清浄雰囲気に保っている。
【００２８】
セパレータ７２の下側には排気口７１が配設されている。この排気口７１は図示しない排気系に繋がれており、第２の処理部Ｂの空気中に飛散したメッキ液の微粒子等をこの排気口７１で吸い込んで排気とともにメッキ処理システム外へ排出する。このように処理部Ｂの空気中に含まれる微粒子をメッキ処理システム外へ排出することによりメッキ処理ユニット内やメッキ処理システム内を清浄な雰囲気に維持している。
【００２９】
セパレータ７２のうち、ドライバ６１が出入りする貫通口７４の内壁下部には複数の洗浄ノズル７０，７０，…が配設されており、洗浄位置で停止したウエハＷの下面に向けて例えば純水を噴出して洗浄するようになっている。なお、この貫通口７４の部分に水平方向のエアカーテンを形成することも可能である。例えば、セバレータ７２の一方から清浄な空気を平面状に吹き出す一方、吹出口の反対側に吸気口を設けてメッキバス４２の上部を通過してきた空気を吸引しシステム外へ排気する方法などが挙げられる。このように処理部Ａと処理部Ｂとの境界にエアカーテンを形成することにより、メッキバス４２からのメッキ液を含んだミストが処理部Ａ側に拡散するのを防止することができる。
【００３０】
また、このメッキ処理ユニットＭ１内には温度調節装置や湿度調節装置を配設することも可能である。その場合にはメッキ処理ユニットＭ１内を所定の温度や湿度を維持するように制御されるので、メッキ液などのミストの発生を防止することができ、メッキ処理ユニットＭ１内の空気が汚染されるのを防止している。
【００３１】
図６および図７は、本実施形態に係るアニーリングユニットの構成を示す平面図および断面図である。なお、図７では図解のために水平遮蔽板１１２を省略してある。このアニーリングユニットの処理室１１０は両側壁１１１と水平遮蔽板１１２とで形成され、処理室１１０の正面側（メインアーム３５側）および背面側はそれぞれ開口部１７０Ａ，１７０Ｂとなっている。遮蔽板１１２の中心部には円形の開口１１３が形成され、この開口１１３内には円盤状のサセプタ１２０が設けられる。
【００３２】
サセプタ１２０には例えば３つの貫通孔１２１が設けられ、各貫通孔１２１内には支持ピン１２２が遊嵌状態で挿通されており、ウエハＷのローディング・アンローディング時には各支持ピン１２２がサセプタ１２０の表面より上に突出または上昇してメインアーム３５の保持部材３５ａとの間でウエハＷの受け渡しを行うようになっている。サセプタ１２０の外周囲には、円周方向にたとえば２°間隔で多数の通気孔１２を形成したリング状の帯板からなるシャッタ１２６が設けられている。このシャッタ１２６は、通常はサセプタ１２０より下の位置に退避しているが、アニーリングなどの熱処理時には図７に示すようにサセプタ１２０の上面よりも高い位置まで上昇して、サセプタ１２０とカバー体１２８との間にリング状の側壁を形成し、図示しない気体供給系より送り込まれるダウンフローの空気や窒素ガス等の不活性ガスを通気孔１２４より周方向で均等に流入させるようになっている。
【００３３】
カバー体１２８の中心部には熱処理時にウエハＷ表面から発生するガスを排出するための排気口１２８ａが設けられ、この排気口１２８ａに排気管１３０が接続されている。この排気管１３０は、装置正面側（メインアーム３５側）のダクト（図示省略）に通じている。遮蔽板１１２の下には、遮蔽板１１２、両側壁１１１および底板１１４によって機械室１１５が形成されており、室内にはサセプタ支持板１１６、シャッタアーム１１７、支持ピンアーム１１８、シャッタアーム昇降駆動用シリンダ１１９、支持ピンアーム昇降駆動用シリンダ１２５が設けられている。
【００３４】
図６に示すように、ウエハＷの外周縁部が載るべきサセプタ１２０の表面位置に複数個たとえば４個のウエハＷ案内支持突起部１３１が設けられている。サセプタ１２０内部にはニクロム線等の電熱ヒータ（図示省略）が設けられており、この電熱ヒータを加熱することによりサセプタ１２０を所定温度に維持するようになっている。
【００３５】
図８は本実施形態に係る洗浄処理ユニット（ＳＲＤ）２７０の構造を模式的に示した垂直断面図である。この洗浄処理ユニット２７０では略直方体の箱型ハウジング２７１内に固定カップ２７２が配設され、この固定カップ２７２の内側に回転カップ２７３とリフタ２７４とが配設された構造を備えている。ハウジング２７１には前記メインアーム３５に面する開口部２７７が配設されており、開口部２７７を開閉するためのゲートバルブ２７８が配設されている。このゲートバルブ２７８を閉じることにより洗浄処理ユニット２７０は処理空間Ｓから遮断され、洗浄処理ユニット２７０内部からその外側の処理空間Ｓに汚れた空気が拡散しないようになっている。
【００３６】
また、この洗浄処理ユニット２７０内には圧力をその外側よりも陰圧に保つ圧力制御装置や、温度や湿度を制御する装置などを配設してもよい。内部の圧力を処理空間Ｓより陰圧に保つことにより、洗浄処理ユニット７０からその外側に汚染が拡散するのが防止される。また、温度や湿度を制御することにより汚染源を含んだミストの発生が防止される。
【００３７】
回転カップ２７３はウエハＷを保持して回転するようになっており、保持されたウエハＷの上下各面に洗浄液を供給することでウエハＷを洗浄する。回転カップ２７３の側壁は図８の小円中に示したように、チャック部材２９２が傾くようになっており、回転カップ２７３静止時には小円Ａに示したように先端部２９２ａがウエハＷ外周縁から離間してウエハＷを着脱可能に載置し、回転カップ２７３の回転時には、小円Ｂに示したように遠心力で先端部２９２ａがウエハＷの外周縁を半径方向内向きに押圧してしっかりと固定する。また回転カップ２７３の上方には第１のノズルとしてのエッジノズル３０１が回転カップ２７３の回転軸３００を中心とする円の半径方向に水平移動するようになっており、回転カップ２７３内でチャック部材２９２により固定されたウエハＷの外周縁部を洗浄する。
【００３８】
即ち、図８に示したように、ウエハＷの外周縁を洗浄する際には、回転カップ２７３内でチャック部材２９２により固定されたウエハＷの外周縁部にエッジノズル３０１が近接してウエハＷ外周縁に洗浄液や水を吐出して、ウエハＷ外周縁を洗浄する。また、回転カップ２７３の上方には洗浄水ノズル３０２と、第２のノズルとしてのケミカルノズル３０３の２本のノズルがそれらの開口部を鉛直方向下向きにして取りつけられている。これらは共に回転カップ２７３に保持されたウエハＷの中心から半径方向に水平移動可能に取りつけられており、図示しない移動機構により水平方向に移動できるようになっている。更に洗浄水ノズル３０２には洗浄水タンクタンクからの洗浄水を供給する洗浄水供給配管が取り付けられ、ケミカルノズル３０３には薬液タンクからの薬液を供給する薬液供給配管が取り付けられており、それぞれノズル先端の開口部からウエハＷに向けて洗浄水や薬液を供給できるようになっている。
【００３９】
この洗浄処理ユニット２７０でウエハＷの洗浄を行なう際には、回転カップ２７３を回転させた状態で洗浄水ノズル３０２から洗浄水を供給することによりウエハＷ表面が洗浄される。特にウエハＷの外周縁を洗浄するには、回転カップ２７３を回転させた状態でエッジノズル３０１からウエハＷの外周縁に向って斜めに薬液や洗浄水を供給すると同時に、洗浄水ノズル３０２からウエハＷの表面に洗浄水を供給しながら外周縁を洗浄する。こうすることにより外周縁で飛散した洗浄水や薬液をウエハＷの外側へ流去できるので、ウエハＷ表面を常に清浄な状態に出来る。回転カップ２７３上に載置した状態のウエハＷの下面側には液体流路とシャワーヘッド状の複数の貫通孔を備えたリフタ２８４が対向するようになっており、この貫通孔から薬液や洗浄水を供給することにより裏面側も洗浄できるようになっている。
【００４０】
更に、この洗浄処理ユニット２７０では、薬液ノズル３０３からエッチング液を供給することが出来る。回転カップ２７３を回転させながらこの薬液ノズル３０３からエッチング液を供給することにより、ウエハＷのウェットエッチバックを行なうことが出来る。即ち、回転するウエハＷ表面上にエッチング液を供給し、表面の金属層をエッチングして余分なメッキ層を除去することが出来る。ここで、余分なメッキ層とは、溝や孔に埋め込まれたメッキ層以外のメッキ層である。従って、この洗浄処理ユニット２７０でウェットエッチバックを行なうことにより余分なメッキ層を除去できるので、表面研磨装置（ＣＭＰ）などの機械的に研磨してメッキ層表面を削り取る装置の使用や機械的研磨処理を省略することが出来る。
【００４１】
次に、本実施形態に係る半導体装置の製造方法の各工程について説明する。図９は本実施形態に係る半導体装置の製造プロセスフローを示すフローチャートであり、図１０は本実施形態に係る半導体装置の製造過程を模式的に示した垂直断面図である。
【００４２】
図９に示すように、電源を投入してこのメッキ処理システムを立ち上げると、載置台２１上に載置されたキャリアカセットＣ内にサブアーム２２がアクセスして中に収容されている未処理のウエハＷを取り出し、このウエハＷをメインアーム３５に引き渡す。このときのウエハＷは図１０（ａ）にその垂直断面図を示したように、表面の溝にシード層４０３ａが薄く形成されている。メインアーム３５はメッキ処理ユニットＭ１内にアクセスし、中のホルダ６２にウエハＷを引き渡し、ウエハＷの搬入が完了する（ステップ１）。
【００４３】
次いで、このメッキ処理ユニットＭ１内で第１のメッキ処理が施される（ステップ２）。
【００４４】
こうして第１のメッキ処理が完了すると、図１０（ｂ）に示したように、メッキ層４０３が形成される。メッキ処理が完了したら、メッキ処理ユニットＭ１内にメインアーム３５がアクセスして処理後のウエハＷを取り出し、洗浄処理ユニット２７０へ移送し、この中で洗浄する（ステップ３）。
【００４５】
洗浄処理が完了したら、ウエハＷをアニーリング処理ユニットへ移送し、ここでアニーリングを行なう（ステップ４）。
【００４６】
次いでアニーリング処理が完了したら、再びウエハＷを洗浄処理ユニット２７０内に移送し、今度はこの洗浄処理ユニット２７０内でウエットエッチバックを行なう（ステップ５）。
【００４７】
なお、ステップ３５を同時に行なっても良い。即ち図８に示したように、ウエハＷが載置された回転カップ２７３を回転させながら、薬液ノズル３０３からウエハＷに向けてエッチング液を供給してウエハＷ表面の余分なメッキ層を除去する。この様子を模式的に示したのが図１０（ｃ）である。
【００４８】
この図１０（ｃ）に示したように、薬液ノズル３０３から供給されたエッチング液４０４がメッキ層４０３の上表面をエッチングしながら流去している。所定時間エッチング液を供給しながらウエットエッチバックを行なうことにより、図１０（ｄ）のようにウエハＷ表面から余分なメッキ層が除去される。ウェットエッチバックが完了したら、洗浄処理ユニット２７０からウエハＷを搬出し（ステップ６）、一連の処理工程が完了する。
【００４９】
以上説明したように、本発明ではウエハＷの表面に形成されたメッキ層の余分な部分を除去するのに機械的に研磨する表面研磨装置ＣＭＰを用いるのではなく、エッチング液を供給するための専用ノズルとしての薬液ノズル３０３を備えた洗浄処理ユニット（ＳＲＤ）を用いて、この薬液ノズル３０３からエッチング液を供給することにより化学的に除去する機構を採用しているので、機械的な表面研磨装置（ＣＭＰ）を使用することなく、半導体装置を製造することが出来る。
【００５０】
なお本発明は上記実施形態に記載された範囲に限定されるものではない。例えばこの実施形態てはシリコンウエハ上にメッキする場合について説明したが、ＬＣＤ用ガラス基板などシリコンウエハ以外の基板についても適用できることは言うまでもない。
【００５１】
（第２の実施の形態）本実施形態では、前記第１の実施の形態で洗浄処理装置によりメッキ層をウエットエッチバックする際に、ウェットエッチバックされるメッキ層の終点を検出する手段を更に具備している。図１２に本実施形態に係る装置の概略構成を示した。図１２に示すように、本実施形態に係る装置では、メッキ層の表面状態を検出する装置、例えばＣＣＤのような光学的にメッキ層の表面を監視し、その反射光を検出して表面状態の変化を検出する機構３０４を備えている。
【００５２】
本実施形態に係る装置によれば、ウェットエッチバックの終点を検出する手段を備えているので、高精度にメッキ層の最終的な厚さを検出することが出来る。そのため、品質の高い半導体装置を高収率で製造することが出来る。なおエッジ除去は省略しても良い。
【００５３】
【発明の効果】
本発明の液処理システムでは、機械的な表面研磨装置（ＣＭＰ）を使用することなく、半導体装置を製造することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るメッキ処理システムの斜視図である。
【図２】本発明に係るメッキ処理システムの平面図である。
【図３】本発明に係るメッキ処理システムの正面図である。
【図４】本発明に係るメッキ処理システムの側面図である。
【図５】本発明に係るメッキ処理ユニットの垂直断面図である。
【図６】本発明に係るアニーリング処理ユニットの平面図である。
【図７】本発明に係るアニーリング処理ユニットの垂直断面図である。
【図８】本発明に係る表面研磨処理ユニットの垂直断面図である。
【図９】本発明に係る半導体装置の製造工程を示すフローチャートである。
【図１０】本発明に係る半導体装置の製造過程を示した垂直断面図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る処理装置の垂直断面図である。
【図１２】従来の機械的表面研磨処理装置ＣＭＰの垂直断面図である。
【符号の説明】
Ｗ…ウエハ（被処理基板）、
Ｍ１〜Ｍ４…メッキ処理ユニット、
２７０…洗浄処理ユニット、
２７３…回転カップ（保持する手段）
３０１…エッジノズル（第１のノズル）、
３０２…洗浄水ノズル、
３０３…薬液ノズル（第２のノズル）、
４０３…メッキ層、
４０３ａ…シード層。