JP2002080996A - めっき処理装置及びめっき処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 めっき装置内外での金属汚染の拡散を防止
し、シード層が溶解せず、洗浄液が飛散して欠陥が発生
せず、外周縁部のみを洗浄する電子部品基板等のめっき
処理装置とその方法を提供する。 【解決手段】 電子部品基板等の被処理物にめっき処理
等を施すめっき処理装置であって、この装置はめっき処
理槽と洗浄等の処理槽とをそれぞれ適宜個数内設し、め
っき処理・端部エッチング処理・洗浄処理・乾燥処理
を、装置内で連続して行うよう構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品基板等の
被処理物にめっき処理等を施すめっき処理装置及びその
処理方法に係り、より詳しくは、半導体ウェーハやハー
ドディスク等の円盤状の被処理物に電解めっき処理を施
し、また被処理物を保持して回転させ、洗浄液により洗
浄処理を施すための装置およびその方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来のめっき処理装置の一例として、図
１３に、被処理物としての半導体ウェーハ101に電解め
っき処理を施すためのめっき処理装置を示す。このめっ
き処理装置は、めっき槽106を１つ、洗浄処理槽107を１
つという構成ではあるが、ローダー103・アンローダー1
04を備え、搬送には搬送ロボット105を使う一般的な半
導体ウエーハ101の自動処理装置の構成を採用してい
る。めっき処理では、ローダー103から被処理物である
半導体ウェーハ101を、搬送ロボット105による保管か
ら、あるいは搬送用カセット（以下：カセット）102か
ら取り出し、めっき槽106に投入する。めっき処理終了
後、この半導体ウエーハ101は同一の搬送ロボット105に
よりめっき槽106より取り出され、次に洗浄処理槽107に
投入される。洗浄処理終了後、同一の搬送ロボット105
により洗浄処理槽107より取り出され、アンローダー104
のカセット102にこの半導体ウェーハ101を収納する。

【０００３】このような構成の装置の場合、金属を含む
めっき液219（図１４の従来の処理槽を参照）の雰囲気
が、洗浄部、あるいはローダー・アンローダー部に拡散
してしまう恐れがある。半導体の製造工程では、銅など
の金属による汚染は半導体チップの電気特性に大きな影
響を与えるため、金属を含む雰囲気の拡散を防ぐ事が重
要課題の１つである。また、めっき処理をした場合、半
導体ウェーハ101外周縁部あるいは端面に、めっき液219
より析出した金属が付着する場合がある。金属は、純水
リンスでは落ちにくく、これをカセット102に収納した
場合、カセット102を介して金属汚染が広がる恐れがあ
る。このため、半導体ウェーハ101外周部の特にカセッ
ト102と接触する部分に不要な金属が残らないように対
策する必要がある。

【０００４】従来の処理槽の一例としてめっき処理槽10
6を図１４に示す。このめっき処理槽106は、被処理物と
しての半導体ウェーハ101に電解めっき処理を施すため
のめっき処理槽106である。このめっき処理槽106による
電解めっき処理では、半導体ウェーハ101をめっき処理
槽106の底面側に設置しておき、めっき液219はめっき処
理槽106の上部側から供給して、同じくめっき処理槽106
の上部側から排出して回収することにより、気泡による
めっきムラの発生を防止している。

【０００５】このめっき処理槽106の内部上面側にはア
ノード電極207、内部底面側にはカソード電極208及びウ
ェーハ設置台201が配設されている。このウェーハ設置
台201の上面には被処理物としての半導体ウェーハ101が
載置されており、このウェーハ設置台201はめっき処理
槽106の底面側から下方面で昇降自在であり上下方向に
位置移動する。図１４中の矢印はウェーハ設置台201の
昇降の様子を示している。このウェーハ設置台201が下
方から上方へ移動してくると、めっき処理槽106の底面
を塞ぐ位置で停止させられ、この半導体ウェーハ101は
ウェーハ設置台201によってめっき処理槽106に押しつけ
られ密着し、めっき処理槽106の底面部を形成する。

【０００６】その後、循環ポンプ202によってめっき液
タンク203から供給配管204を介してめっき処理槽106に
めっき液219が供給される。めっき処理槽106内がめっき
液219で満たされると、ドレイン配管215を介してめっき
液219はめっき液タンク203に回収される。同時に、めっ
き電源206よりアノード電極207とカソード電極208を通
じて半導体ウェーハ101に電流が流れる事で、めっき処
理がなされる。めっき処理が終了すると循環ポンプ202
が停止し、めっき処理槽106内に残っためっき液が、重
力または気体による圧送によりドレイン配管215系から
めっき液タンク203に回収される。そして、従来のめっ
き処理装置では、めっき液タンク203がめっき処理槽106
の下側もしくは外側に離れて設置されていて、めっき処
理時にめっき処理槽106へ循環ポンプ202でめっき液219
を送る構造になっていた。従って、半導体ウェーハ101
表面からアノード電極207にめっき液219が充満していっ
て通電可能になるまでに時間がかかり、シード層601
（図１５参照）を溶かしてしまうという問題があった。

【０００７】このめっき処理槽106で、半導体ウェーハ1
01にめっきをする場合、たとえば銅めっきであれば、前
工程で半導体ウェーハ101に通電用の下地銅薄膜（以
下：シード層601）をつけるが、一般的な硫酸銅系めっ
き液219は強酸性であるため、このシード層601はめっき
液219に接触すると溶解し始める。シード層601がエッチ
ングされ不連続な状態になると、その部分には電流が流
れないため、めっきできなくなる。また、膜厚、めっき
液219の濃度、液温などによって異なるが、半導体配線
パターンの微細化が進むにつれて、シード層601が薄く
なる傾向にあり、極僅かな時間でシード層601が不連続
な状態までエッチングされてしまう。このため、液温管
理や電流制御だけでは、対応できなくなってきており、
半導体ウェーハ101がめっき液219に接触から通電開始ま
での時間を出来るだけ短くする必要がある。

【０００８】図１５は、従来のめっき処理方法の一例と
して、半導体ウェーハ101の銅配線めっき処理の模式図
を示している。図１５−１はシード層601の形成工程の
様子を、図１５−２は硫酸銅めっき工程開始直後の様子
を、図１５−３は硫酸銅めっき工程終了後の様子をそれ
ぞれ示す。半導体ウェーハ101上の微小かつアスペクト
比の大きい配線用パターンに対して、シード層601を生
成する際に、従来のスパッタ法ではパターン底部に十分
な膜厚を形成する事が困難である。図１５−１に示すよ
うに半導体ウェーハ101上の配線用パターンには凹部604
を有しているが、この配線用パターンにシード層601を
形成しておき、このような状態において、従来の電解硫
酸銅めっき処理によって析出するめっき皮膜（めっき外
層603）で配線用パターンを充填する場合、前述のよう
に半導体ウェーハ101がめっき液219に接触する瞬間から
めっき通電が開始するまでの間に、強酸性である硫酸銅
めっき液219によって薄いシード層601が溶解してしまう
（図１５−２）。溶解した部分は電解めっきのための通
電が得られないので、結果として電解銅めっき未析出
（ボイド）といった不具合が生じる（図１５−３）。

【０００９】このような問題に対して、特開平１１−３
１５３８５のようにピロリン酸系銅めっき液を使用した
方法が示されている特許公報もあるが、ピロリン酸系銅
めっき液には次のような問題があるため実用性に欠け
る。 液成分が自然分解しやすく不安定である ピロリン酸系銅めっき液は、ナトリウム（以下Na）を
混合して製造されるため、成膜された膜中にNaが混入す
ることがある。微細化の進む半導体製造において、導電
性物質であるNaが配線中に混入すると電気特性が変わり
十分な性能が得られない。あるいは欠陥となる。 硫酸銅系銅めっき液は排液処理時に溶解している銅イ
オンは凝集沈殿回収されるが、ピロリン酸系銅めっき液
は銅が凝集沈殿しないため、排液処理が難しい。

【００１０】図１６は、従来における半導体ウェーハ10
1の回転型の洗浄処理槽の一例である。従来の洗浄処理
槽107（図１４）は、被洗浄物である半導体ウェーハ101
を水平に保持し回転させる回転台801と、この回転台801
を回転させるモーター802と、回転台801に保持されて回
転する半導体ウェーハ101の外周縁部に向けて洗浄液805
を噴出させる洗浄液供給手段804とを備えている。ここ
で、回転台801は、半導体ウェーハ101を水平に載置して
保持する保持機構を備えると共に、モーター802の回転
軸に支持されてモーター802が駆動する事で回転するよ
うに配設されている。従って、回転台801は、半導体ウ
ェーハ101を保持機構により保持してモーター802の駆動
力により回転させる事で洗浄できるようにして形成され
ている。そして、回転台802の上部には、回転する半導
体ウェーハ101の外周縁部に洗浄液805を供給する洗浄液
供給手段804を設けている。この洗浄液供給手段804は、
洗浄液805を噴出する噴出ノズルであり、回転台801に保
持されて回転する半導体ウェーハ101の外周縁部に洗浄
液805を噴出してその圧力により洗浄するように配置さ
れている。

【００１１】このようにして形成された従来の洗浄処理
槽107（図１４）により半導体ウェーハ101を洗浄する場
合には、まず、所定の工程（例えば、レジスト塗布工
程）を終えた半導体ウェーハ101を搬送手段により把持
して回転台801の上面に搬送して載置する。また、この
ように回転台801の上面に半導体ウェーハ101を載置する
と,回転台801の保持機構により半導体ウェーハ101を保
持して回転台801の上面に固定する。その後、モーター8
02を駆動させて回転台801を回転させる事で、回転台801
に保持した半導体ウェーハ101を同時に回転させる。そ
して、この半導体ウェーハ101は、回転台801に載置され
て回転した状態で外周縁部に洗浄液供給手段804から洗
浄液805を噴射し、この洗浄液805の噴流により外周縁部
を洗浄する。このように従来の洗浄処理槽107は、半導
体ウェーハ101を回転台801に設置して回転させると共
に、洗浄液供給手段804から噴射された洗浄液805の圧力
により半導体ウェーハ101の外周縁部を洗浄していた。

【００１２】しかしながら、従来の洗浄処理槽107で
は、図１６に示したように、洗浄液供給手段804から洗
浄液805の噴射を開始した際に、洗浄液805が半導体ウェ
ーハ101の中心側に飛散して半導体ウェーハ101の表面に
欠陥を発生させてしまうため、生産工程での歩留まりが
著しく低下してしまうという不具合があった。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本開発は、上記の課題
をふまえ、装置内外での金属汚染の拡散を防止するこ
と、電子部品基板のめっき処理の際にシード層が溶解せ
ずに良好なめっき処置を実現すること、洗浄中に被洗浄
物の中心側に洗浄液が飛散して欠陥が発生すること、を
防ぎ、そして効果的に外周縁部のみを洗浄することがで
きる電子部品基板等のめっき処理装置およびめっき処理
方法を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに、本発明による電子部品基板等のめっき処理装置お
よびめっき処理方法は、次のような手段を用いる。な
お、付した符号は図面のそれに一致する。本発明による
めっき処理装置は、電子部品基板等の被処理物にめっき
処理等を施すめっき処理装置であって、この装置は、め
っき処理槽と洗浄等の処理槽とをそれぞれ適宜個数内設
し、めっき処理・端部エッチング処理・洗浄処理・乾燥
処理を、装置内で連続して行うよう構成される。ここ
で、本発明における洗浄等の処理槽は、１槽で洗浄処理
のみならず基板端部エッチング処理や乾燥処理をも行う
ことができる槽とするのがよいが、端部エッチング処理
や乾燥処理を行うための独立した処理槽として形成する
ことも勿論可能である。また、本発明においては、めっ
き処理槽と洗浄等の処理槽とはそれぞれ複数個数を備え
て、一体型の装置内で連続して処理を行うように装置構
成されると効率的で一層好ましい。

【００１５】また、本発明によるめっき処理装置は、め
っき処理槽の設置される第1エリア、端部エッチング処
理及び洗浄・乾燥処理を行う第２エリア、ローダー・ア
ンローダーエリアである第３エリアの３エリアに分割さ
れ、それぞれのエリアは隔離部で区分されて配置され一
体型のめっき装置として構成される。

【００１６】さて、本発明のめっき処理装置（図１参
照）の具体的な構成は、めっき処理槽106、洗浄等の処
理槽107、ローダー103、アンローダー104、さらに、搬
送手段として搬送ロボット105を内設した装置であっ
て、めっき処理槽106を設置するめっき処理部、洗浄等
の処理槽107を設置して洗浄と乾燥とを行う処理部、ロ
ーダー・アンローダー部にエリア分けし、それぞれのエ
リア間に隔離部としてのしきり板108a、108bを備え、し
きり板の電子部品基板（半導体ウェーハ）101の搬送領
域には開口部を持ち、しきり板108aの開口部にはシャッ
ター109aを、あるいは、しきり板108bの開口部には、多
面体あるいは円筒状で、内部に電子部品基板を保持する
機構を持ち、それぞれのエリア側にシャッター109bを持
つBOX110を備えている電子部品基板等のめっき処理装置
とした。多面体あるいは円筒状で、内部に電子部品基板
を保持する機構を持ち、それぞれのエリア側にシャッタ
ー109bを持つBOX110は、内部で２段構成あるいはそれ以
上の多段構成としても良い。

【００１７】そして、本発明のめっき処理装置に搭載さ
れるめっき処理槽106（図２参照）は、めっき処理槽106
の底面220側には被処理物である電子部品基板（半導体
ウェーハ）101の設置台201を備え、略円筒状または略中
空方形状でめっき処理槽106の底面220方向に開口してめ
っき液供給スペース218を有し被処理物である電子部品
基板（半導体ウェーハ）101を上方から覆うカバー213を
備え、めっき処理槽106へめっき液219を供給してめっき
液219を所定の量貯蔵し、その後カバー213を大気開放す
ることでめっき液供給スペース218からカバー213内に前
記のめっき液219を供給する処理槽106とした。

【００１８】また、めっき処理槽106の底面220側には被
処理物である電子部品基板（半導体ウェーハ）101の処
理面に対応した開口部221を有するとともに被処理物被
処理物である電子部品基板（半導体ウェーハ）101と接
触するカソード電極208を備えてもよい。

【００１９】さらに、カバー213は、被処理物101と対抗
するアノード電極207を備えてもよい。さらにまた、上
記カバー213は、被処理物である半導体ウェーハ101表面
への液供給時すなわち通電開始時に備え付けのアノード
電極207が、被処理物である半導体ウェーハ101との距離
が数mm以下の直上にあり、その後、標準位置である被処
理物である半導体ウェーハ101に対して所定の高さを持
つ位置に設置されるよう昇降自在であってもよい。

【００２０】そして、被処理物101の設置台201はめっき
処理槽106下側で昇降自在で、最昇位置でカソード電極2
08と接触し、めっき処理槽106の底面部220を構成するも
のとしてもよい。そのうえ、カバー213の上部には大気
開放弁214を備えてもよいそれから、カバー213には、窒
素供給用配管209を備えてもよいまた、めっき処理槽106
の上部にはエアー抜き210配管を備えてもよいそして、
めっき処理槽106の側面には液検知センサー217を備えて
もよい。そのうえ、設置台201が下降した際にめっき処
理槽106から流出するめっき液219を回収するドレインカ
バー212を備えてもよい。

【００２１】本発明の電子部品基板等のめっき処理装置
に搭載されるめっき処理槽の概略を示せば次の通りであ
る。半導体ウェーハ101（被洗浄物）がカソード電極208
と接触し、かつ、めっき処理槽106の底面220部に設置さ
れ、この半導体ウェーハ101直上にカバー213を伏せた状
態に固定し、さらにカバー内部を加圧しておき、めっき
処理槽106とカバー213との間にめっき液219をいったん
注入する。その後カバー213内を大気開放し、圧力差を
利用して、めっき液219を半導体ウェーハ101面へ導入す
る。また、カバー213にはアノード電極207が取り付けて
あり、被処理物である半導体ウェーハ101直上のシード
層保護通電位置から所定の高さまで昇降可能な構造と
し、めっき液219を半導体ウェーハ101面へ導入する際
は、カバー213すなわちアノード電極207を半導体ウェー
ハ101直上のシード層保護通電位置に固定する。この時
半導体ウェーハ101とアノード電極207の隙間は数mmかそ
れ以下である。このため、低成膜量の通電可能になるま
での停滞時間をかぎりなく無くすことができる。さら
に、再度めっき液219を供給するとともに、アノード電
極207を所定の位置まで上昇させ、アノード電極207に設
定電流を流すことによりめっき処理を行うめっき処理槽
として構成される。このような構成により、カバー213
内を大気開放した後、半導体ウェーハ101とアノード電
極207間までの液注入時間がほぼ０になり、通電までの
延滞時間を無くすことができるため、ウェーハの薄膜を
溶解せずにめっきを行うことができるものである。

【００２２】また、図６と図７は、本発明による電子部
品基板等のめっき処理装置に搭載されるめっき処理槽の
処理方法の一例である。上記処理槽に適用される電解め
っき処理方法として、配線用パターンに形成されたシー
ド層601にシード層溶解速度の小さいホスホン酸系ある
いはアミン系または酢酸系の電解銅めっき液を使用して
めっきを施して配線用パターンの凹部604を充填するめ
っき工程を備えている。このめっき工程に用いる電解銅
めっき液605は、ｐｈ６.５〜８.５の中性、弱アルカリ
性、または弱酸性のいずれかであるとしてもよい。ま
た、このめっき工程はシード層601を補強する補強層602
を形成する１次めっき工程と、配線パターンの凹部604
を充填する２次めっき工程とを備えてもよい。このと
き、１次めっき工程に用いる電解銅めっき液605は、シ
ード層溶解速度の小さいホスホン酸系あるいはアミン系
または酢酸系の電解銅めっき液のいずれかであり、その
銅濃度は７〜１２ｇ／ｌ(グラム／リットル)が最も適当
であり、この銅濃度ではめっき付き回りが良いので適正
な補強層の形成ができ、配線用パターンの凹部604の底
部に補強されていない部分を残してしまうという虞など
がない。そして、２次めっき工程では電解硫酸銅めっき
液219を用いてめっき処理を行い、このときｐｈ６.５以
下の銅めっき液を用いるのがよい。そのうえ、アノード
電極207として含リン銅等の可溶性アノード、もしくは
白金被覆のチタン、酸化イリジウム等の不溶性アノード
を備えてもよい。

【００２３】また、本発明によるめっき処理装置は、装
置内部に複数個のめっき処理槽106を備えており、これ
らのめっき処理槽106それぞれに同様の液系を持ってい
る。各めっき処理槽106の、液系はそれぞれ独立してい
ても良い。この時、装置内で複数のめっき液219を使用
するとしてもよい。

【００２４】さらに、図８〜１２は、本発明によるめっ
き処理装置に搭載される洗浄等の処理槽の一例である。
本発明のめっき処理装置に搭載される洗浄等の処理槽10
7は、被洗浄物101を回転させながら洗浄液805により被
洗浄物101の外周縁部を洗浄する洗浄等の処理槽107にお
いて、被洗浄物101を保持して回転させる回転台801と、
この回転台801に保持されて回転する被洗浄物101の外周
縁部に洗浄液805を供給する洗浄液供給手段804と、被洗
浄物101の中心側から外周側に向かって所定の流体を噴
射して被洗浄物101の表面に噴流を発生させることで被
洗浄物101の外周縁部に供給した洗浄液805が中心側に飛
散して被洗浄物101の表面を汚染することを防止する流
体噴出手段803とを設ける。

【００２５】ここで、流体噴出手段803は、所定の流体
を噴射する噴出ノズルであり、洗浄液供給手段804の近
傍に近接されて被洗浄物101の表面に中心側から外周側
に向けて所定の流体を噴射するように配置することが好
ましい。また、流体噴出手段803の他の実施の形態とし
ては、被洗浄物101の外周端から中心側に凹状に延在し
て洗浄液供給手段804から供給する洗浄液805を囲むよう
に配置するとともに、凹状内に所定の流体を噴出させて
洗浄液805の飛散を防止するように設けることが好まし
い。また、流体噴出手段803の更なる他の実施の形態と
しては、被洗浄物101の外周縁部に沿って上面から所定
の流体を円環状に噴射する噴出口を有し、この噴出口の
外側近傍に洗浄液供給手段804を配置することが好まし
い。また、流体噴出手段803から噴出する所定の流体
は、空気、窒素、アルゴン、ヘリウム、二酸化炭素など
の気体、または純水、フッ酸、アンモニア、塩酸、硫酸
などの液体のいずれかであることが望ましい。また、洗
浄液供給手段804は、洗浄液805を噴射する噴出ノズルで
あり、被洗浄物101の外周縁部を噴流により洗浄するこ
とが好ましい。また、被洗浄物101は、円盤形状を有し
た半導体ウェーハ、ハードディスクなどの被洗浄物101
であり、洗浄液805により外周縁部に余分に付着したレ
ジスト、めっきなどの汚染物を洗浄することが好まし
い。

【００２６】

【発明の実施の形態】次に、添付の図１〜１６の図面に
基づき、これを参照して本発明によるめっき処理装置の
実施の態様を詳細に説明する。図１は、本発明によるめ
っき処理装置の実施の形態を示す概略図である。図２
は、本発明によるめっき処理槽の関連装置についての実
施の形態を示す断面図である。図３は本発明によるめっ
き処理槽へのめっき供給時（通電前）のめっき処理槽断
面図である。図４は、本発明によるめっき処理装置のめ
っき処理開始時のめっき処理槽断面図である。図5は、
本発明によるめっき処理装置のめっき処理開始後にアノ
ード電極が上昇した後の断面図である。

【００２７】図６は、本発明によるめっき処理を実施す
る一例であり、図(６−１)はシード層（バリア層）の形
成の様子を、図(６−２)は補強めっき（弱アルカリ性銅
めっき）のみで埋め込みめっきまで一つの工程として行
う場合の模式図である。図７は、本発明によるめっき処
理を実施する他の例で、図(７−１)はシード層（バリア
層）の形成の様子を、図(７−２)は一次めっき（弱アル
カリ性銅めっき）の工程の様子を、図(７−３)は二次め
っき（硫酸銅めっき）の工程の様子をそれぞれ示す。図
８は本発明による洗浄処理に関する第１の実施の形態を
示す斜視図であり、図９はその第２の実施の形態を示す
斜視図であり、また、図１０はその第３の実施の形態を
示す斜視図である。

【００２８】また、図１１は、図１０に示した流体噴出
手段803の内部構造を詳細に示す分解斜視図である。ま
た、図１２は、図１０に示した流体噴出手段803が所定
の流体を噴射した状態を示す図である。なお、先に、図
１３を用いて従来の電子部品基板等のめっき処理装置
を、図１４を用いて従来の処理槽を、図１５を用いて従
来のめっき処理方法を、図１６を用いて従来の洗浄処理
槽を、それぞれ説明を行ってきたが、図１〜１２におい
ては、図１３〜１６と同一または均等の名称部分（構成
要素）には同一の符号を付して、その説明は適宜省略を
する。

【００２９】図１は、本発明によるめっき処理装置の構
成例を示している。本発明に係わる主要な構成要素等を
示せば、次の通りである。、半導体ウェーハ（被めっき
処理物）101、ウェーハの保管あるいは搬送用カセット
（カセット）102、ローダー103、アンローダー104、半
導体ウェーハ搬送ロボット（搬送ロボット）105a・105
b、処理槽（めっき処理槽）106、洗浄等の処理槽107、
洗浄部エリアとローダー・アンローダーエリア間の隔離
部であるしきり板108a、処理部エリアと洗浄部エリア間
の隔離部であるしきり板108b、シャッター109a、シャッ
ター109b、多面体あるいは円筒状で、内部に電子部品基
板を保持する機構を持ち、それぞれのエリア側にシャッ
ターを持つBOX（ウェーハ受け渡し部）110である。

【００３０】電子部品基板（半導体ウェーハ）101の処
理の基本搬送フローは、次の通りである。搬送ロボット
105aにより半導体ウェーハ101をローダー103に設置され
ているカセット102から取りだし、ウェーハ受け渡し部1
10に半導体ウェーハ101を置き、搬送ロボット105bによ
りウェーハ受け渡し部110から半導体ウェーハ101を取り
出しめっき処理槽106に投入する。めっき処理終了後半
導体、ウェーハ101は同じ搬送ロボット105bによりめっ
き処理槽106から取り出されウェーハ受け渡し部110に置
かれ搬送ロボット105aにより取り出され、洗浄等の処理
を行なう洗浄等の処理槽107に投入される。端部エッチ
ング処理、洗浄・乾燥処理終了後、半導体ウェーハ101
は搬送ロボット105aにより取り出されアンローダー104
に設置されているカセット102に収納する。この流れの
中で、半導体ウェーハ101を搬送ロボット105aローダー1
03に設置されているカセットから取り出す時、アンロー
ダー104に収納する時にシャッター109aが開き、半導体
ウェーハ101を搬送ロボット105aあるいは105bによりウ
ェーハ受け渡し部110に投入する時シャッター109bが開
く。これ以外の時はシャッター109a・109bは閉じてお
り、しきり板108a・108bとこのシャッター109a・109bに
よりローダー・アンローダー部、洗浄部、処理部のそれ
ぞれの雰囲気は区分されて隔離される。そして、本発明
による電子部品基板等のめっき処理装置には、めっき処
理後、被処理物101の外周縁部を洗浄する機構を備えて
いる。

【００３１】図２〜５は、本発明によるめっき処理装置
のめっき処理槽に関連する装置を示している。図２は主
として本発明のめっき処理槽に関連する装置の断面図及
び配管図を示し、図３〜５は主としてめっき処理槽への
めっき液の注入状況を示している。本発明に係わる主要
な構成要素等を示せば、次の通りである。すなわち、半
導体ウェーハ（被めっき処理物）101、ウェーハの設置
台201、めっき処理槽106、循環ポンプ202、めっき液タ
ンク203、供給配管204、ドレイン配管（205及び215）、
めっき電源206、アノード電極207、カソード電極208、
窒素配管209、エア抜き配管210、シリンダー211、ドレ
インカバー212、カバー213、大気開放弁214、バルブ21
6、液面検知センサー217、めっき液供給スペース218、
めっき液219、めっき槽底面220、めっき槽底面側の開口
部221、である。

【００３２】図２において示すように、めっき処理槽10
6の内部には上面側中心から底面側に向けて開口するカ
バー213が配設されており、底面側にある半導体ウェー
ハ101、ウェーハ設置台201、アノード電極207、カソー
ド電極208等を覆っている。カバー213は略円筒状または
略中空の方形状であって、めっき処理槽106底面220方向
に開口している。図２〜５におけるカバー213は、ほぼ
笠のような形状または鍋を伏せたような形状で示されて
いる。このカバー213は、めっき処理槽106の底辺には密
着されずに間隔（すなわちめっき液供給スペース218）
を有して配置されているので、この間隔を通ってめっき
液の流出入が可能になっている。また、このカバー213
の上面には開閉自在で大気の流出入のできる大気開放弁
214を有している。

【００３３】このような構成で本発明の原理的な点を述
べれば、めっき処理槽106とカバー213の外側との間にめ
っき液219をいったん注入して貯蔵しておき、その後、
大気開放弁214を開けてカバー213内の大気を大気開放す
ると、内外の圧力差が生じているため、めっき液219を
一気に半導体ウェーハ101表面へ導入できることであ
る。

【００３４】半導体ウェーハ101が設置台201に設置され
た後、半導体ウェーハ101を載置したまま設置台201は上
昇してカソード電極208と触れる。また、このとき半導
体ウェーハ101はめっき処理槽106の底面220に取り付け
てあるシール材に接触しめっき処理槽106の底面220を閉
じる役割をする。次にバルブ216を閉め、めっき液タン
ク203中のめっき液219が循環ポンプ202の稼動により、
供給配管204を通して、めっき処理槽106へ供給される。
このとき、カバー213に取り付けてあるアノード電極207
はシリンダー211によって半導体ウェーハ101直上のシー
ド層保護通電位置に固定され、また、大気開放弁214は
閉じておき、カバー213内の内圧を高めるため、窒素配
管209を通して窒素を供給し、エアー抜き配管210は開け
ておく。

【００３５】次に図３に示すように、アノード電極207
と半導体ウェーハ101間を満たすだけのめっき液219を液
面検知センサー218が作動するまで、めっき処理槽106に
注入していったんは貯蔵する。このとき、カバー213内
には、カバー213とめっき処理槽内面の間にいったん貯
蔵されためっき液の圧力より大きな圧力の窒素によって
満たされているため、めっき液219はカバー213の中には
入らない。また次に図４に示すように、めっき処理槽10
6に適量なめっき液219を供給して貯蔵し（図３）その
後、電源206より微小電流を流すと共に、窒素の供給を
停止し、大気開放弁214を開口することによって、カバ
ー213内に一瞬にしてめっき液219が供給される。このと
きアノード電極207とカソード電極208間は電流が流れ、
半導体ウェーハ101に低成膜量のめっき処理が開始され
る。

【００３６】その後、図５に示すように、さらに供給配
管204より、再度液面検知センサー217が作動するまで、
めっき液219を供給し、めっき処理槽106内のめっき液量
を増やすとともに、アノード電極207が取りつけられて
いるカバー213を半導体ウェーハ101直上のシード層保護
通電位置から所定の高さまでシリンダー211によって上
昇させる。そして、電源206より規定電流を流し、めっ
き処理を行う。めっき処理作業が終了後、めっき液219
の排出は、図２に示すようにバルブ216が開けられ、ド
レイン配管205を通してめっき液タンク203へ戻される。
そして、半導体ウェーハ101の設置台201を下げ、半導体
ウェーハ101を取り出す。なお、半導体ウェーハ101を取
り出す際に流出しためっき液219はドレインカバー212に
落ちた後、ドレイン配管215を通りめっき液タンク203へ
回収される。

【００３７】次に、本発明によるめっき処理装置のめっ
き処理槽に適用するめっき処理方法を図６、７を用いて
説明する。まず図６を参照して説明する。半導体ウェー
ハ101上の配線用パターンに対する銅の充填方法とし
て、シード層溶解速度が小さいホスホン酸系、またはア
ミン系、あるいは酢酸系電解銅めっき液605を用いるこ
とにより、配線用パターン内部の薄いシード層601を溶
解することなくシード層601上に均一にめっきを析出さ
せて下地銅皮膜の膜厚を増やすようにしてシード層601
を補強し、そのうえ配線用パターンの凹部604の埋め込
みまで行うが、これらをひとつの工程として実施してめ
っき外層603を形成したものである。このときには、シ
ード層溶解速度が小さいホスホン酸系、またはアミン
系、あるいは酢酸系電解銅めっき液605を用いる。

【００３８】次に、図７を参照して説明する。半導体ウ
ェーハ101上の配線用パターンに対する銅の充填方法と
して、シード層601の溶解速度が小さく均一電着性に優
れた性質を持つホスホン酸系、またはアミン系、あるい
は酢酸系電解銅めっき液605を用いることにより、配線
用パターン内部の薄いシード層601を溶解することなく
シード層601上に均一にめっきを析出させて下地銅皮膜
の膜厚を増やし、シード層601を補強する補強層602を形
成する。ここまでは第１段階であり、一次めっき工程と
いう。

【００３９】そして次には、一次めっき工程（第一段
階）で補強めっき工程が完了し補強層602を形成した後
には十分な水洗を行い、二次めっき工程（第二段階）と
しては、補強した電解銅めっき皮膜（補強層602）上に
さらに硫酸銅めっき液219を用いて埋め込みめっき（二
次めっき）を実施して、めっき外層603を形成する。こ
のとき硫酸銅めっき液219が半導体ウェーハ101（基板）
に接触してから通電が始まるまでの間に、強酸性である
硫酸銅めっき液219によって補強した電解銅めっき皮膜
を若干溶解するものの、補強した電解銅めっき皮膜があ
る程度の膜厚を有するために完全に溶解されるまでには
至らないためである。このように一次めっき工程と二次
めっき工程を二段階で連続して行うことにより、銅皮膜
を配線用パターンの内部に形成した状態で埋め込みめっ
きを行えば、ボイド等の未析出を発生させることなく配
線用パターンに銅を充填することが可能となる。

【００４０】また、第２段階（二次めっき）に用いる硫
酸銅めっき液219は、従来の銅配線プロセスに用いられ
るものと同様であり、特に配線用パターンの底部より優
先的に析出する効果（ボトムアップ効果）の優れた埋め
込み特性を有する液を使用するのがよい。そして、本開
発の電子部品基板等のめっき処理装置に搭載されるめっ
き処理槽に使用するのアノード電極207に関しては、含
リン銅等の可溶性アノード、または白金被覆Ｔｉ、酸化
イリジウム等の不溶性アノードを、使用するめっき液に
特性に合わせて選択できることとする。例えば、強酸性
めっき液219にはアノード自身が溶解して銅イオンを供
給する可溶性アノードが適しており、中性、または弱ア
ルカリ性めっき液605には可溶性アノードが溶解できず
に本来のアノード特性は得られないことから不溶性アノ
ードが適している。さらに、本発明の電子部品基板等の
めっき処理装置に用いるめっき電源206は、一般的な直
流電源の他に均一電着性に優れているパルス電源あるい
はＰＲ電源のいずれかを選択できることとする。

【００４１】なお、本発明の電解銅めっき処理装置にお
いて上述してきたように、本来はシード層の補強を目的
とする一次めっき（第一段階）だけを用いて、最終的な
配線パターンの埋め込みまで行うことができるもので、
その場合、その工程は請求項１記載の電解銅めっき処理
装置として示されたものと同じものとなりうる。よっ
て、第一段階（一次めっき）のみを行う事を考えると、
特に極微小な配線用パターンに対しては二次めっきを省
略できるとも見なされるから、さらに有効な手段となり
うる。

【００４２】次には、さらに具体的な実施例を示す。図
７に示される実施例として、一次めっき工程にホスホン
酸系、またはアミン系、あるいは酢酸系電解銅めっき液
605を用いた場合を以下に示す。０．１８〜０．２５μm
のビアホールにシード層（バリア層）601を形成後、ま
ず一次めっきとしてシード層601を溶解しないようなホ
スホン酸系、またはアミン系、あるいは酢酸系電解銅め
っき液605を用いて、０．０５μm程度のめっき皮膜をビ
アホール内部に均一に析出させてシード層601の補強を
行う。その後、水洗工程を経て、二次めっきとして電解
銅めっき液を用いて所望の膜厚（例：１μm）まで埋め
込みを行う。

【００４３】また、図６に示される実施例として、ひと
つのめっき工程（一次めっき工程）のみで埋め込みまで
行う場合を示す。０．１５μm程度の微小径ビアホール
にシード層（バリア層）601を形成後、シード層602を溶
解しないようなホスホン酸系、またはアミン系、あるい
は酢酸系電解銅めっき液605を用いて、１．０μm程度の
めっき皮膜をビアホール内部に析出させてビアホール内
の埋め込みを行うとともに、表面にも析出させる。

【００４４】また、図２に示すような配管系を持つめっ
き処理槽106を、装置内に複数個搭載する事により、あ
る個数のめっき処理槽106は、一次めっきを行い、他
は、二次めっきを行う事ができる。本発明による電子部
品基板等のめっき処理装置の構成は、上記処理方法を装
置内で連続して行う事が出来るよう考慮している。

【００４５】図８は、本発明によるめっき処理装置に搭
載される洗浄等の処理槽の実施形態の一例を示す。図１
６に示した従来技術と同様にウェーハ洗浄に採用したも
のであり、被洗浄物である半導体ウェーハ101を水平状
態に保持して回転させる回転台801と、この回転台801を
回転させるモータ802と、回転台801に保持されて回転す
る半導体ウェーハ101の外周縁部に向けて洗浄液を噴出
させる洗浄液供給手段804とを備えている。また、第１
の実施の形態には、図１６に示した従来技術とは異な
り、洗浄液供給手段804の近傍に配置されて所定の流体
を噴射する流体噴出手段803を備えている。

【００４６】ここで、回転台801は、図１６に示した従
来技術と同様に、半導体ウェーハ101を水平に載置して
保持する保持機構（図示せず）を備えるとともに、モー
タ802の回転軸（図示せず）に支持されてモータ802が駆
動することで回転するように設けられている。従って、
回転台801は、半導体ウェーハ101を保持機構により保持
してモータ802の駆動力により回転させて洗浄するよう
に形成されている。

【００４７】そして、この回転台801の上部には、回転
する半導体ウェーハ101の外周縁部に洗浄液を供給する
洗浄液供給手段804を設けている。洗浄液供給手段804
は、洗浄液805を噴射する噴出ノズルであり、回転台801
に保持されて回転する半導体ウェーハ101の外周縁部に
洗浄液805を噴射して圧力により洗浄するように配置さ
れている。

【００４８】また、洗浄液供給手段804の近傍には、図
１６に示した従来技術とは異なり、半導体ウェーハ101
の中心側から外周側に向かって所定の流体を噴射する流
体噴出手段803を配置している。この流体噴出手段803
は、所定の流体を噴射する噴出ノズルであり、半導体ウ
ェーハ101の中心側から外周側に向かって噴射するよう
に配置されて半導体ウェーハ101の外周縁部に噴流を発
生させることで洗浄液805が半導体ウェーハ101の中心側
に飛散して表面が汚染することを防止できるように配置
されている。ここで、流体噴出手段803から噴射する所
定の流体は、半導体ウェーハ101を洗浄する場合、例え
ば、脱イオン化された純水などによる液体、または圧縮
空気などによる気体のいずれかを使用することが好まし
い。

【００４９】このように形成された本発明によるめっき
処理装置に搭載される洗浄等の処理槽の第１の実施の形
態を用いて、半導体ウェーハ101を洗浄する場合には、
まず、所定の工程（例えば、レジスト塗布工程）を終え
た半導体ウェーハ101を図示されていない搬送手段によ
り把持して回転台801の上面に搬送して載置する。ま
た、このように回転台801の上部に半導体ウェーハ101を
載置すると、回転台801の表面に載置された半導体ウェ
ーハ101を保持機構により保持して固定する。その後、
モータ802を駆動させて回転台801を回転させることで、
この回転台801に保持した半導体ウェーハ101を同時に回
転させる。

【００５０】そして、この回転する半導体ウェーハ101
は、中心側から外側に向かって流体噴出手段803により
所定の流体を噴射することで噴流により洗浄液805が飛
散することを防止する。また、半導体ウェーハ101に
は、流体噴出手段803により所定の流体を噴射した外周
縁部に洗浄液供給手段804から洗浄液805を噴射する。こ
れにより半導体ウェーハ101は、洗浄液供給手段804によ
り噴射した洗浄液805の圧力により外周縁部が洗浄され
る。このように、本発明による電子部品基板等のめっき
処理装置に搭載される洗浄等の処理槽の第１の実施形態
によれば、洗浄液供給手段804が噴射した洗浄液805を流
体噴出手段803から噴射する所定の流体により半導体ウ
ェーハ101の外側に排除するため、洗浄処理中に洗浄液8
05が半導体ウェーハ101の中心部に飛散して半導体ウェ
ーハ101の表面を汚染することを防ぐことができ、半導
体ウェーハ101の外周縁部のみを選択的に洗浄すること
ができるとともに、生産工程での歩留まりを向上させる
ことが可能になる。

【００５１】次に、図９を参照して、本発明による電子
部品基板等のめっき処理装置に搭載される洗浄等の処理
槽の第２の実施形態を詳細に説明する。ここで、第２の
実施形態では、図９に示した流体噴出手段803以外全て
第１の実施の形態と同じ工程要素である。同一または均
等の構成要素には同じ符号を記載するとともに、重複す
る説明は省略する。図９に示すように、本発明による電
子部品基板等のめっき処理装置に搭載される洗浄等の処
理槽の第２の実施形態は、図８に示した第１の実施形態
と同様にウェーハ洗浄に採用したものであり、被洗浄物
である半導体ウェーハ101を載置して保持する保持機構
（図示せず）を備えて半導体ウェーハ101を水平状態に
保持して回転させる回転台801と、この回転台801を回転
させるモータ802と、回転台801に保持されて回転する半
導体ウェーハ101の外周縁部に向けて洗浄液805を噴出さ
せる洗浄液供給手段804と、この洗浄液供給手段804の近
傍に配置されて所定の流体を噴射する流体噴出手段901
とを備えている。

【００５２】ここで、流体噴出手段901は、第１の実施
の形態とは異なり、半導体ウェーハ101の外周端から中
心側に向かって凹状に形成されて略Ｕ字状に延在し、洗
浄液供給手段804から噴射する洗浄液805を囲むように形
成されている。また、流体噴出手段901は、一端側の上
部に所定の流体を注入する注入口902を備えており、こ
の注入口902が半導体ウェーハ101と接する下端部に連通
して所定の流体を半導体ウェーハ101の外側に噴射でき
るように形成している。従って、流体噴出手段901は、
半導体ウェーハ101の外周縁部を凹状に囲むように形成
し、この凹状内に所定の流体を噴射して洗浄液805が半
導体ウェーハ101の中心側に飛散することを防止する構
造に形成されている。また、流体噴出手段901から噴射
する所定の流体は、第１の実施の形態と同様に、脱イオ
ン化された純粋などによる液体、または圧縮空気などに
よる気体のいずれかを使用することが好ましい。

【００５３】このように形成された本発明による電子部
品基板等のめっき処理装置に搭載される洗浄等の処理槽
の第２の実施の形態を用いて半導体ウェーハ101を洗浄
する場合には、まず、所定の工程（たとえば、レジスト
塗布工程）を終えた半導体ウェーハ101を図示されてい
ない搬送手段による把持して回転台801の上面に搬送し
て載置する。またこのように回転台801の上面に半導体
ウェーハ101を載置すると、回転台801に載置した半導体
ウェーハ101を保持機構により保持して固定する。その
後、モータ802を駆動させて回転台801を回転させること
で、この回転台801に保持した半導体ウェーハ101を同時
に回転させる。

【００５４】また、半導体ウェーハ101は、一部の外周
縁部を流体噴出手段901により凹状に囲んであり、この
凹状内に注入口902から注入した所定の流体を噴射させ
ることで洗浄液805が飛散することを防止する。そし
て、半導体ウェーハ101には、洗浄液供給手段804から流
体噴出手段901により囲んだ凹状内の外周縁部に洗浄液8
05が噴射される。これにより半導体ウェーハ101は、洗
浄液供給手段804から噴射した洗浄液805の圧力により外
周縁部が洗浄される。

【００５５】このように、本発明による電子部品基板等
のめっき処理装置に搭載される洗浄等の処理槽の第２の
実施の形態によれば、流体噴出手段901により洗浄液805
が半導体ウェーハ101の中心側に飛散することを防止し
ているため、第１の実施の形態と同様の効果を得ること
ができる。また、第２の実施の形態によれば、洗浄液供
給手段804の周囲を流体噴出手段901により略Ｕ字状に取
り囲んでいるため、洗浄液805が飛散することを最小限
に抑えることができ、第１の実施の形態に比べて効果的
に半導体ウェーハ101の汚染を防止することが可能にな
る。

【００５６】次に、図１０から図１２を参照して、本発
明による電子部品基板等のめっき処理装置に搭載される
洗浄等の処理槽の第３の実施形態を詳細に説明する。こ
こで、第３の実施の形態では、図１０に示した流体噴出
手段911及び洗浄液供給手段912以外は全て第１の実施の
形態と同じ構成要素であり、同一または均等の構成要素
には同じ符号を記載するとともに、重複する説明は省略
する。図１０に示すように、本発明による電子部品基板
等のめっき処理装置に搭載される洗浄等の処理槽の第３
の実施形態は、図８に示した第１の実施の形態と同様に
半導体ウェーハ洗浄に採用したものであり、被洗浄物で
ある半導体ウェーハ101を載置して保持する保持機構
（図示せず）を備えて半導体ウェーハ101を水平状態に
保持して回転させる回転台801と、この回転台801を回転
させるモータ802とを備えている。

【００５７】また、第３の実施の形態は、第１の実施の
形態とは異なり、回転台801に保持されて回転する半導
体ウェーハ101の外周縁部に沿って上面から所定の流体
を円環状に噴射する流体噴出手段911と、この流体噴出
手段911に装着されて半導体ウェーハ101の外周縁部に向
けて洗浄液805を噴出させる洗浄液供給手段912とを備え
ている。ここで、流体噴出手段911は、略円盤状に形成
されて中心部に開口穴931（図１１参照）を形成したカ
ップ913と、このカップ913の開口穴931に嵌入する本体9
15と、この本体915にネジ止めされてカップ913に本体91
5を重ねた状態で固定するロックナット916とを備えてい
る。

【００５８】そして、本体915は、上端中心に円筒状に
開口して所定の流体を注入する注入口914を形成し、こ
の注入口914の円筒状下部内から放射状に複数外側に貫
通する貫通口917を形成している。従って、本体915は図
１１に示すように、所定の流体を注入口914から注入し
て、この流体を外側外周に開口する複数の貫通口917か
ら排出できるように形成されている。また、本体915に
は、図１０及び図１１に示したように、注入口914の周
囲に貫通口917と交差することなく上部から底面まで複
数貫通した外気口918を備えて外気を取り込めるように
形成している。

【００５９】このように形成された本体915は、図１１
に示したカップ913の開口穴931に挿入して上部からロッ
クナット916を締結することにより流体噴出手段911とし
て組み立てられる。この際、カップ913と本体915との間
には、図１０に示したように、外周に沿って円環状に空
洞部919が形成される。また、カップ913と本体915との
間には、底面の外周に所定の間隔を開けて空洞部919と
連通する噴出口920が形成される。そして、空洞部919に
は、図１０に示したように、本体915に形成した貫通口9
17の一端が配置される。従って、流体噴出手段911は、
注入口914から所定の流体を注入し、この流体が貫通口9
17を介して空洞部919に供給され、図１２に示すよう
に、底面に開口する円環状の噴出口920から噴出するよ
うに形成されている。

【００６０】ここで、噴出口920から噴出させる流体
は、第１の実施の形態と同様に、脱イオン化された純粋
などによる液体、または圧縮空気などによる気体のいず
れかを使用することが好ましい。また、洗浄液供給手段
912は、図８に示した第１の実施の形態とは異なり、カ
ップ913（図１０参照）の外側に装着され、洗浄液805を
半導体ウェーハ101の外周縁部に噴出できるように配置
している。この洗浄液供給手段912は、洗浄液805を噴射
する噴出ノズルであり、図１０に示したように、回転台
801に保持されて回転する半導体ウェーハ101の外周縁部
に噴射する位置に配置されている。この洗浄液供給手段
912の近傍には、流体噴出手段911の噴出口920が配置さ
れており、半導体ウェーハ101の外周縁部に噴射して洗
浄を終えた洗浄液805を半導体ウェーハ101の外側に排除
できるように形成している。

【００６１】従って、流体噴出手段911には、本体915と
カップ913との間に半導体ウェーハ101の径よりやや小さ
い図１２に示した円環形状の噴出口920を形成するとと
もに、この噴出口920の近傍に半導体ウェーハ101の外周
縁部に洗浄液805を噴射する洗浄液供給手段912を配置し
ている。このように形成された本発明による電子部品基
板等のめっき処理装置に搭載される洗浄等の処理槽の第
３の実施の形態を用いて半導体ウェーハ101を洗浄する
場合には、所定の工程（例えば、レジスト塗布工程）を
終えた半導体ウェーハ101を図示されていない搬送手段
により把持して流体噴出手段911と回転台801との間に搬
送して回転台801の上面に半導体ウェーハ101を載置する
と、回転台801に設けた保持機構により半導体ウェーハ1
01を保持して上面に固定する。

【００６２】その後、モータ802を駆動させて回転台801
を回転させることで、この回転台801に保持した半導体
ウェーハ101を同時に回転させる。この際、半導体ウェ
ーハ101と流体噴出手段911との隙間には、負圧が発生し
て半導体ウェーハ101が流体噴出手段911側に引っ張られ
てしまう。このため、流体噴出手段911は、図１０に示
した外気口918を複数形成しており、この外気口918によ
り外気を取り込んで負圧の発生を防止している。

【００６３】そして、ウェーハ１には、本体915の注入
口914に所定の流体を注入し、この所定の流体を下端の
噴出口920から外周縁部に向かって円環状に噴出させて
洗浄液805が中心側に飛散することを防止する。その
後、半導体ウェーハ101には、洗浄液供給手段912により
洗浄液805を外周縁部に噴射して、この噴射した洗浄液8
05の圧力により図１０に示したように外周縁部を洗浄す
る。

【００６４】このように、本発明による電子部品基板等
のめっき処理装置に搭載される洗浄等の処理槽の第３の
実施の形態によれば、流体噴出手段911により洗浄液805
が半導体ウェーハ101の中心側に飛散することを防止す
るため、第１の実施の形態と同様の効果を得ることがで
きる。また、第３の実施の形態によれば、流体噴出手段
911により所定の流体を半導体ウェーハ101の外周全体に
沿って円環状に噴射するため、第１及び第２の実施の形
態に比べて、より効果的に洗浄液805の飛散を抑えて半
導体ウェーハ101の汚染を防止できるとともに、生産工
程での歩留まりを向上させることができる。

【００６５】以上、本発明による電子部品基板等のめっ
き処理装置に搭載される洗浄等の処理槽の実施の形態を
詳細に説明したが、本発明は前述した実施の形態に限定
されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更
可能である。例えば、本発明による電子部品基板等のめ
っき処理装置に搭載される洗浄等の処理槽を半導体ウェ
ーハ洗浄に採用した実施の形態を説明したが、これに限
定されるものではなく、円盤形状に形成されたハードデ
ィスクなどの被洗浄物にも使用することが可能である。

【００６６】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明による
電子部品基板等のめっき処理装置においては、次に述べ
るような優れた効果を発揮する。ローダー・アンローダ
ー部、洗浄部、処理部の各エリア間の隔離部（しきり
板）とシャッター、及び受け渡し部を設けることで各エ
リア外への雰囲気の拡散を防止する事が出来る。また、
めっき処理装置とした時、端部のエッチング機構を備え
ることで装置内外の金属汚染の拡散を防止する事が出来
る。

【００６７】次に、めっき処理槽へめっき液を供給する
際、アノード電極がめっき液に浸かっていてめっきが可
能になるまでの時間に生じるウェーハ状の薄膜の溶解を
防止することができ、薄膜の溶解によって生じるめっき
の未着を回避することが出来る。

【００６８】そして、本発明によるめっき処理装置の構
成によれば、カバー内を大気開放した後ウェーはとアノ
ード電極間までの液注入時間がほぼ０になり、通電まで
の延滞時間を無くすことができ、ウェーハの薄膜を溶解
せずにめっきを行うことができるものであり、半導体ウ
ェーハ製造にあたっては、簡明な構造の装置を利用し
て、優れためっき処理を可能とした。

【００６９】さらに、めっき液によってシード層が溶解
してボイド等の未析出が発生しないような、良好な埋め
込み性が確保できる。しかも、この装置は単一の工程を
組み入れるだけで容易に実施ができ、効率的で実用性が
高いものである。また、シード層の溶解速度が小さい非
強酸性（中性、弱アルカリ性あるいは弱酸性）の電解銅
めっき液を用いた一次めっき工程によって、配線用パタ
ーン（ビアホールやトレンチ）形状に均一に沿っためっ
き皮膜を析出させて薄いシード層を補強し、そのあとに
電解硫酸銅めっき液を用いた二次めっき工程によってビ
アホールの底部から優先的にめっき皮膜を析出するよう
な埋め込みめっきを行うことによって、微小かつアスペ
クト比の大きい配線用パターンに形成した薄いシード層
を溶解することなく、配線用パターンにボイド（空隙）
のない良好な埋め込み性を実現した。

【００７０】そして、被洗浄物を回転させながら外周縁
部に洗浄液供給手段及び流体噴出手段により洗浄液と所
定の流体とを同時に供給して洗浄するため、洗浄処理中
に洗浄液が飛散して被洗浄物の表面を汚染させることを
防止でき、被洗浄物の外周縁部のみを選択的に洗浄でき
るとともに、生産工程での歩留まりを向上させることが
可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるめっき処理装置の実施の形態の一
例を示す斜視図である。

【図２】本発明によるめっき処理装置に搭載されるめっ
き処理槽とその関連設備の一例を示す断面図である。

【図３】本発明によるめっき処理装置に搭載されるめっ
き処理槽のめっき液供給時（通電前）の断面図である。

【図４】本発明によるめっき処理装置に搭載されるめっ
き処理槽の開始時の断面図である。

【図５】本発明によるめっき処理装置に搭載されるめっ
き処理槽のめっき開始後にアノード電極が上昇した後の
断面図である。

【図６】本発明によるめっき処理装置に搭載されるめっ
き処理槽の処理方法の実施例であり、図6-1はシード層
の形成の様子を、図6-2は補強めっき（弱アルカリ性め
っき）のみで埋め込みめっきまで行う場合の様子の模式
図である。

【図７】本発明によるめっき処理装置に搭載されるめっ
き処理槽の処理方法の実施例であり、図7-1はシード層
の形成の様子を、図7-2は1次めっき（弱アルカリ性めっ
き）の工程の様子を、図7-3は2次めっき（酸性めっき）
の工程の様子をそれぞれ示す。

【図８】本発明によるめっき処理装置に搭載される洗浄
等の処理槽であり、その第1の実施形態を示す斜視図で
ある。

【図９】本発明によるめっき処理装置に搭載される洗浄
等の処理槽であり、その第２の実施形態を示す斜視図で
ある。

【図１０】本発明によるめっき処理装置に搭載される洗
浄等の処理槽であり、その第３の実施形態を示す斜視図
である。

【図１１】図１０に示した流体噴出手段の内部構造を詳
細に示す分解斜視図である。

【図１２】図１０に示した流体噴出手段が所定の流体を
噴出した状態を示す図である。

【図１３】従来のめっき処理装置を示す斜視図である。

【図１４】従来のめっき処理装置の処理槽を示す断面図
である。

【図１５】従来の配線プロセス（生産工程）を示す模式
図であり、図15-1はシード層の形成工程の様子を、図15
-2は酸性めっき工程開始直後の様子を、図15-3は酸性め
っき工程終了後の様子をそれぞれ示す。

【図１６】ウェーハ洗浄に採用した従来の洗浄処理槽を
示す斜視図である。

【符号の説明】

１０１ 被処理物（半導体ウェーハ） １０２ 半導体ウェーハの保管または搬送用カセット
（カセット） １０３ ローダー １０４ アンローダー １０５ 搬送ロボット １０６ めっき処理槽 １０７ 洗浄等の処理槽（洗浄処理槽） １０８ 隔離部（しきり板） １０９ シャッター １１０ BOX（ウェーハ受け渡し部） ２０１ ウェーハ設置台 ２０２ 循環ポンプ ２０３ めっき液タンク ２０４ 供給配管 ２０５ ドレイン配管 ２０６ めっき用電源 ２０７ アノード電極 ２０８ カソード電極 ２０９ 窒素供給配管 ２１０ エアー抜き ２１１ シリンダー ２１２ ドレインカバー ２１３ カバー ２１４ 大気開放弁 ２１５ ドレイン配管 ２１６ バルブ ２１７ 液面検知センサ ２１８ めっき液供給スペース ２１９ めっき液（酸性めっき液） ２２０ めっき槽底面 ２２１ 開口部 ６０１ シード層 ６０２ 補強層 ６０３ めっき外層 ６０４ 凹部 ６０５ めっき液（弱アルカリ性めっき液） ８０１ 回転台 ８０２ モーター ８０３ 流体噴出手段 ８０４ 洗浄液供給手段 ８０５ 洗浄液 ９０１ 流体噴出手段 ９０２ 注入口902 ９１１ 流体噴出手段 ９１２ 洗浄液噴出手段 ９１３ カップ ９１４ 注入口 ９１５ 本体 ９１６ ロックナット ９１７ 貫通口 ９１８ 外気口 ９１９ 空洞部 ９２０ 噴出口 ９３１ 開口穴

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/288 Ｈ０１Ｌ 21/288 Ｅ 23/12 Ｈ０５Ｋ 3/18 Ｎ Ｈ０５Ｋ 3/18 Ｇ Ｈ０１Ｌ 23/12 Ｄ (72)発明者 立幅 義人 東京都調布市柴崎２丁目１番地３ 島田理 化工業株式会社内 (72)発明者 大坪 哲朗 静岡県島田市阿知ケ谷25番地 島田理化工 業株式会社島田製作所内 (72)発明者 森戸 泰臣 静岡県島田市阿知ケ谷25番地 島田理化工 業株式会社島田製作所内 (72)発明者 嶋田 清 東京都調布市柴崎２丁目１番地３ 島田理 化工業株式会社内 (72)発明者 阿部 裕介 東京都調布市柴崎２丁目１番地３ 島田理 化工業株式会社内 (72)発明者 安藤 英一 静岡県島田市阿知ケ谷25番地 島田理化工 業株式会社島田製作所内 (72)発明者 大石 哲士 静岡県島田市阿知ケ谷25番地 島田理化工 業株式会社島田製作所内 Ｆターム(参考） 4K024 AA09 AB02 BB12 CA01 CA03 CB02 CB03 CB06 CB11 CB24 CB26 DB10 4K053 QA07 RA02 RA07 RA15 RA17 RA18 RA19 RA21 SA05 XA22 XA26 4M104 BB04 DD52 5E343 AA02 AA11 AA22 BB14 BB15 BB24 BB71 DD43 DD44 ER21 FF16 GG06

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子部品基板等の被処理物にめっき処理
   等を施すめっき処理装置であって、 前記装置は、めっき処理槽と洗浄等の処理槽とをそれぞ
   れ適宜個数内設し、めっき処理・端部エッチング処理・
   洗浄処理・乾燥処理を前記装置内で連続して行うよう構
   成されることを特徴とするめっき処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のめっき処理装置におい
   て、 前記装置は、めっき処理槽の設置される第1エリア、端
   部エッチング処理及び洗浄・乾燥処理を行う第２エリ
   ア、ローダー・アンローダーエリアである第３エリアの
   ３エリアに分割され、それぞれのエリアは隔離部で区分
   されて配置構成されることを特徴とするめっき処理装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載のめっき処理装
   置において、 めっき処理槽の設置される前記第1エリアと、端部エッ
   チング処理及び洗浄・乾燥処理を行う前記第２エリアと
   の２エリア間の電子部品基板搬送領域に、 多面体あるいは円筒状で、内部に電子部品基板を保持す
   る機構を持ち、それぞれのエリア側にシャッター部を持
   つBOXが、エリア間の隔離を保持したまま設置されて構
   成されることを特徴とするめっき処理装置。
4. 【請求項４】 請求項１または２に記載のめっき処理装
   置において、 端部エッチング処理及び洗浄・乾燥処理を行う前記第２
   エリアと、ローダー・アンローダーエリアの前記第３エ
   リアとの２エリア間の隔離部にある電子部品基板搬送領
   域に開口部を持ち、前記開口部はシャッター部により開
   閉されるよう構成されることを特徴とするめっき処理装
   置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４いずれか１項に記載のめっ
   き処理装置において、 この装置に搭載される前記めっき処理槽は、底面側に被
   処理物の設置台を備え、円筒状または中空方形状の形状
   であり、底面方向に開口してめっき液供給スペースを有
   し、被処理物を上方から覆うカバーを備え、供給される
   めっき液を所定量貯蔵し、前記カバーを大気開放するこ
   とで、めっき液供給スペースからカバー内にめっき液を
   供給するよう構成されることを特徴とするめっき処理装
   置。
6. 【請求項６】 請求項１〜５いずれか１項に記載のめっ
   き処理装置において、 前記めっき処理槽は、そのめっき処理槽底面側には、被
   処理物の処理面に対応した開口部を有すると共に、被処
   理物と接触するカソード電極を備えて構成されることを
   特徴とするめっき処理装置。
7. 【請求項７】 請求項５または６に記載のめっき処理装
   置において、 前記カバーは、被処理物と対向するアノード電極を備え
   て構成されることを特徴とするめっき処理装置。
8. 【請求項８】 請求項５〜７いずれか１項に記載のめっ
   き処理装置において、 前記カバーは昇降自在であり、そのカバーの昇降範囲
   は、備えつけられたアノード電極が被処理物表面へめっ
   き液を供給する時、すなわち通電開始時に設置される被
   処理物直上のシード層保護通電位置から、標準位置であ
   る被処理物に対して所定の高さを持つ位置となる範囲で
   あるように構成されることを特徴とするめっき処理装
   置。
9. 【請求項９】 請求項５〜８いずれか１項に記載のめっ
   き処理装置において、 前記被処理物の前記設置台は、前記めっき処理槽下側で
   昇降自在で、最昇位置で前記カソード電極及び前記めっ
   き処理槽底面の開口部の端部と接触し前記めっき処理槽
   の底面部を構成することを特徴とするめっき処理装置。
10. 【請求項１０】 請求項５〜９いずれか１項に記載のめ
    っき処理装置において、 前記めっき処理槽底部の被処理物の前記設置台と接触す
    る部分にシール材が取り付けられて構成されることを特
    徴とするめっき処理装置
11. 【請求項１１】 請求項５〜１０いずれか１項に記載の
    めっき処理装置において、 前記めっき処理槽は前記カバーの上部に大気開放弁を備
    えて構成されることを特徴とするめっき処理装置。
12. 【請求項１２】 請求項５〜１１いずれか１項に記載の
    めっき処理装置において、 前記めっき処理槽は前記カバーに窒素供給用配管を備え
    て構成されることを特徴とするめっき処理装置。
13. 【請求項１３】 請求項５〜１２いずれか１項に記載の
    めっき処理装置において、 前記めっき処理槽上部にエアー抜き配管を備えて構成さ
    れることを特徴とするめっき処理装置。
14. 【請求項１４】 請求項５〜１３いずれか１項に記載の
    めっき処理装置において、 前記めっき処理槽は、その側面に液面検知センサを備え
    て構成されることを特徴とするめっき処理装置。
15. 【請求項１５】 請求項５〜１４いずれか１項に記載の
    めっき処理装置において、 前記めっき処理槽は、被処理物の前記設置台に付随する
    ドレインカバーを備えて構成されることを特徴とするめ
    っき処理装置
16. 【請求項１６】 請求項７〜１５いずれか１項に記載の
    めっき処理装置において、 前記アノード電極として、含リン銅等の可溶性アノー
    ド、もしくは白金被覆されたチタン、酸化イリジウム等
    の不溶解性アノードを備えて構成されることを特徴とす
    るめっき処理装置。
17. 【請求項１７】 請求項１〜１６いずれか１項に記載の
    めっき処理装置において、 前記装置に搭載されて、被処理物の外周端部エッチング
    処理を行う槽及び洗浄乾燥処理を行う槽、あるいは、同
    一の槽で被処理物の外周端部エッチング処理及び洗浄乾
    燥処理を行う槽、については、 被処理物を保持して回転させる回転機構と、回転機構に
    保持されて回転する被処理物の外周端部に処理液を供給
    する処理液供給手段と、被処理物の中心側から外周方向
    に向かって所定の流体を噴射する流体噴射手段とを備え
    て、 構成されることを特徴とするめっき処理装置。
18. 【請求項１８】 請求項１７に記載のめっき処理装置に
    おいて、 前記流体噴出手段は、所定の流体を噴出する噴出ノズル
    であり、洗浄液供給手段の近傍に近接されて、前記被処
    理物の表面に中心側から外周側に向けて所定の流体を噴
    射するように配置して構成されることを特徴とするめっ
    き処理装置。
19. 【請求項１９】 請求項１７または１８に記載のめっき
    処理装置において、 前記流体噴出手段は、前記被処置物の外周端から中心側
    に凹状になっており、前記洗浄液供給手段から供給する
    洗浄液を囲むように配置するとともに、前記凹状内に所
    定の流体を噴出させるよう構成されることを特徴とする
    めっき処理装置
20. 【請求項２０】 請求項１７〜１９に記載のめっき処理
    装置において、 前記流体噴出手段は、前記処理物の外周縁部に沿って上
    面から所定の流体を円環状に噴出する噴出口を有し、こ
    の噴出口の外側近傍に前記洗浄液供給手段を配置して構
    成されていることを特徴とするめっき処理装置
21. 【請求項２１】 請求項１７〜２０いずれか１項に記載
    のめっき処理装置において、 前記流体噴出手段から噴出する所定の流体は、空気、窒
    素、アルゴン、ヘリウム、二酸化炭素などの気体、また
    は純水、フッ酸、アンモニア、塩酸、硫酸などの液体の
    いずれかであるよう構成されることを特徴とするめっき
    処理装置。
22. 【請求項２２】 請求項１８に記載のめっき処理装置に
    おいて、前記洗浄液供給手段は、洗浄液を噴出するノズ
    ルであり、被処理物の外周縁部に洗浄液を噴出させるよ
    う構成されることを特徴とするめっき処理装置。
23. 【請求項２３】 請求項１〜２２いずれか１項に記載の
    めっき処理装置において、 前記被処理物は、円盤状を有した半導体ウェーハ、ハー
    ドディスクなどで構成されることを特徴とするめっき処
    理装置。
24. 【請求項２４】 請求項２〜２３いずれか１項に記載の
    めっき処理装置において、 前記ローダーに当たる、処理前の電子部品基板を収納し
    たカセットを設置するための機構、及び、前記アンロー
    ダーに当たる、処理後の電子部品基盤を収納するカセッ
    トを設置するための機構を有して構成されることを特徴
    とするめっき処理装置
25. 【請求項２５】 電子部品基板等の被処理物にめっき処
    理等を施す一体型処理装置を用いるめっき処理方法であ
    って、 前記一体型処理装置に、請求項１〜２４いずれか１項に
    記載のめっき処理装置を適用してめっき処理を行うこと
    を特徴とするめっき処理方法。
26. 【請求項２６】 請求項２５に記載のめっき処理方法に
    おいて、 電子部品基板あるいは半導体ウェーハの銅配線工程で
    は、電子部品基板上の凹部を有する配線パターンに形成
    された銅シード層にシード層溶解速度の小さなホスホン
    酸系、またはアミン系及び酢酸系のｐｈ６.５〜８.５の
    電解銅めっき液を用いて、配線パターンの凹部のシード
    層を補強するめっきを施す、ことを特徴とするめっき処
    理方法。
27. 【請求項２７】 請求項２５または２６に記載のめっき
    処理方法において、 シード層溶解速度の小さなホスホン酸系、またはアミン
    系及び酢酸系のｐｈ６.５〜８.５の電解銅めっき液を用
    いて、配線パターンの凹部のシード層を補強するめっき
    処理を、補強層を形成する１次めっき処理とし、前記め
    っき液はその銅濃度が７〜１２ｇ／ｌの液を用いてめっ
    き処理を行い、その後、配線パターンの凹部を充填する
    ２次めっき処理をｐｈが６.５以下の銅めっき液を用い
    て行うことを特徴とするめっき処理方法。