JP2002129385A - Plating method - Google Patents

Plating method

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JP2002129385A
JP2002129385A JP2000325867A JP2000325867A JP2002129385A JP 2002129385 A JP2002129385 A JP 2002129385A JP 2000325867 A JP2000325867 A JP 2000325867A JP 2000325867 A JP2000325867 A JP 2000325867A JP 2002129385 A JP2002129385 A JP 2002129385A
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JP
Japan
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plating
liquid
semiconductor wafer
processed
plating solution
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JP2000325867A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshinori Ito
良法 伊藤
Ikuo Suzuki
郁生 鈴木
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Applied Materials Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plating method which forms an adequately covered film, as a result of delivering a plating solution into a concave such as a contact hole, which is shaped on a surface to be plated of a workpiece such as a semiconductor wafer. SOLUTION: The plating method comprises the first step of wetting the concave 80 shaped on the surface to be plated of the workpiece W with deionized water 82 by contacting the surface with the deionized water 82, and the second step of forming a copper film on the surface to be plated of the workpiece in wetting condition with an electroplating after immersing the workpiece in a plating solution 14. This method of wetting an inner face of the concave 80 by contacting the surface of the workpiece with deionized water as a pre- treatment of electroplating, makes the plating solution easily get into the concave, and prevents failure of the formed film.

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、半導体デバイス等
の製造技術に関し、特に、銅等の金属膜の成膜に用いら
れる電解めっき方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technology for manufacturing semiconductor devices and the like, and more particularly to an electrolytic plating method used for forming a metal film such as copper.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体デバイスの高集積化、微細
化は急速な進展をみせており、現在のサブハーフミクロ
ンからサブクォータミクロンへと着実に移行しようとし
ている。このような半導体デバイスの高集積化、微細化
の要請に対応して、低抵抗でありエレクトロマイグレー
ション耐性にも優れた銅が配線材料として注目されてお
り、実際に実用化が進められている。
2. Description of the Related Art In recent years, high integration and miniaturization of semiconductor devices have been rapidly progressing, and there is a steady transition from the present sub-half micron to sub-quarter micron. In response to such demands for higher integration and miniaturization of semiconductor devices, copper, which has low resistance and excellent electromigration resistance, has attracted attention as a wiring material, and has been practically put into practical use.

【0003】銅配線膜の成膜方法としてはスパッタリフ
ロー法やCVD法等、種々あるが、電解めっき法が、低
コスト、高スループットで比較的良好な埋込み性が得ら
れることから広く採用されている。
There are various methods for forming a copper wiring film, such as a sputter reflow method and a CVD method, and an electrolytic plating method has been widely adopted because a relatively good embedding property can be obtained at a low cost and a high throughput. I have.

【0004】従来一般の銅の電解めっき装置としては、
図2に示すようなフェイスダウン方式のものが知られて
いる。このめっき装置10においては、液槽12内のめ
っき液14に半導体ウェハWをその被成膜面を下向きに
して浸漬させ、液槽12の下部に配置された銅板16と
半導体ウェハWとの間に電圧を印加させることで、銅が
半導体ウェハW上に成膜されるようになっている。
[0004] Conventional general copper electroplating apparatuses include:
A face-down type as shown in FIG. 2 is known. In the plating apparatus 10, the semiconductor wafer W is immersed in the plating solution 14 in the liquid tank 12 with its surface on which the film is to be formed facing downward. Is applied, a copper film is formed on the semiconductor wafer W.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、電解めっき
法においては、半導体ウェハWの被成膜面に形成された
コンタクトホールや配線溝等の凹部にめっき液が十分に
行き渡っていることが必須の条件となる。すなわち、凹
部内に気泡が残存している場合には、その部分に銅は付
着せず、埋込み性の悪い成膜となってしまう。
By the way, in the electrolytic plating method, it is essential that the plating solution is sufficiently distributed to concave portions such as contact holes and wiring grooves formed on the surface on which the semiconductor wafer W is formed. Condition. That is, when air bubbles remain in the concave portion, copper does not adhere to that portion, resulting in a film having poor embedding properties.

【0006】このため、従来においては、半導体ウェハ
Wを傾け且つ回転させながらめっき液中に投入すること
とし、半導体ウェハWの被成膜面上に空気が溜まらない
よう図っている。
For this reason, conventionally, the semiconductor wafer W is charged into the plating solution while being tilted and rotated so that air does not accumulate on the film formation surface of the semiconductor wafer W.

【0007】しかしながら、半導体デバイスの高集積
化、微細化により、コンタクトホール等へのめっき液の
確実な充填は困難となってきている。
However, due to the high integration and miniaturization of semiconductor devices, it has become difficult to reliably fill a contact hole or the like with a plating solution.

【0008】そこで、本発明の目的は、半導体ウェハ等
の被処理体の被成膜面に形成されているコンタクトホー
ル等の凹部にめっき液を十分に行き渡らせ、埋込み性の
良好な成膜を行うことのできるめっき方法を提供するこ
とにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a plating solution that sufficiently spreads over a concave portion such as a contact hole formed on a surface to be processed of an object to be processed such as a semiconductor wafer to form a film having a good embedding property. An object of the present invention is to provide a plating method that can be performed.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によるめっき方法は、被処理体の被成膜面に
純水、めっき液、その他めっき液と混合した場合に当該
めっき液の成分比を維持する液体を付着させ、被処理体
の成膜面に形成された凹部の内面を液体により濡らす第
1ステップと、この第1ステップの後、被処理体の被成
膜面が濡れた状態にて、被処理体をめっき液に浸漬し電
解めっき法により被処理体の被成膜面に金属膜を成膜す
る第2ステップとを含むことを特徴としている。
Means for Solving the Problems To achieve the above object, a plating method according to the present invention provides a plating method in which pure water, a plating solution, and other plating solutions are mixed on a film-forming surface of an object to be processed. A first step of adhering a liquid that maintains the component ratio of the above, and wetting the inner surface of the concave portion formed on the film formation surface of the object with the liquid, and after the first step, the film formation surface of the object is And dipping the object in a plating solution in a wet state and forming a metal film on the surface of the object to be formed by electrolytic plating.

【0010】このように、電解めっき処理の前処理とし
て、純水やめっき液等の液体を被処理体の被成膜面に付
着させ、コンタクトホールや配線溝のような凹部の内面
をその液体で濡らすことで、被処理液をめっき液に浸漬
させた際にめっき液が凹部に侵入しやすくなり、成膜不
良の発生を抑制ないしは防止することができる。
As described above, as a pretreatment of the electrolytic plating treatment, a liquid such as pure water or a plating solution is adhered to the film formation surface of the object to be processed, and the inner surface of the concave portion such as a contact hole or a wiring groove is exposed to the liquid. When the liquid to be treated is immersed in the plating solution, the plating solution easily penetrates into the concave portions, and the occurrence of film formation failure can be suppressed or prevented.

【0011】純水等の液体の付着方法としては、液体を
霧状として、この霧状の液体に被処理体を接触させるこ
とにより行うことが有効である。霧状の液体とすること
で、微細な凹部の内面にも液体が行き渡るからである。
As a method for adhering a liquid such as pure water, it is effective that the liquid is atomized and the object to be processed is brought into contact with the atomized liquid. This is because the liquid is distributed to the inner surface of the fine concave portion by using the mist-like liquid.

【0012】また、液体の付着方法は、液槽に貯留され
た液体に被処理体を浸漬させることにより行ってもよ
い。かかる場合、凹部に入り込んだ気泡を破潰、除去す
るために、液槽内に被処理体を浸漬している間、液体に
振動を与えることが好ましい。同様な目的で、被処理体
に前記液体を付着した後、被処理体に振動を与えてもよ
い。
The method of adhering the liquid may be performed by immersing the object in the liquid stored in the liquid tank. In such a case, it is preferable to apply vibration to the liquid while the object to be processed is immersed in the liquid tank in order to crush and remove air bubbles that have entered the concave portion. For the same purpose, vibration may be applied to the object after the liquid is attached to the object.

【0013】また、一般的なめっき整備は、電解めっき
法によるめっき装置と、めっき液装置によって成膜処理
された被処理体を純水により洗浄する洗浄装置とを備え
ているので、未処理の被処理体をめっき装置に搬送する
前に、洗浄装置において当該被処理の被処理体の被成膜
面に純水を付着させることが、設備の有効利用となり、
好ましい。
[0013] Further, general plating maintenance is provided with a plating apparatus using an electrolytic plating method and a cleaning apparatus for cleaning an object to be film-formed by a plating solution apparatus with pure water. Before transporting the object to be plated to the plating apparatus, the pure water is attached to the film formation surface of the object to be processed in the cleaning apparatus, thereby effectively utilizing the equipment.
preferable.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施形態について詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0015】図1は、本発明によるめっき方法を実行す
ることのできる設備の一実施形態を示す概略断面図であ
る。図1に示すめっき設備100は、内部が高い清浄度
に保たれるハウジング200と、このハウジング200
内に配置された電解めっき装置10とを備えている。図
示実施形態においては、複数枚の半導体ウェハ(被処理
体)Wを同時処理することができるよう、複数台のめっ
き装置10が配設されている。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an embodiment of equipment capable of performing the plating method according to the present invention. The plating equipment 100 shown in FIG. 1 includes a housing 200 in which the inside is
And an electrolytic plating apparatus 10 disposed therein. In the illustrated embodiment, a plurality of plating apparatuses 10 are provided so that a plurality of semiconductor wafers (objects) W can be processed simultaneously.

【0016】めっき装置10は、図2を参照して先に述
べた従来のものと同様な構成である。従って、図2を再
度参照して説明すると、このめっき装置10は、液槽1
2と、液槽12の下部に配置された成膜材料源である円
盤状の銅板16と、半導体ウェハWを下向きに保持する
ウェハホルダ18とを備えている。
The plating apparatus 10 has the same configuration as the conventional apparatus described above with reference to FIG. Therefore, referring to FIG. 2 again, the plating apparatus 10 includes the liquid tank 1.
2, a disk-shaped copper plate 16 as a film forming material source disposed below the liquid tank 12, and a wafer holder 18 for holding the semiconductor wafer W downward.

【0017】液槽12の底部にはめっき液供給口20が
配設されている。めっき液供給口20には外部のポンプ
22が接続されており、これによりめっき液14が液槽
12内に底部から供給され、上方に流通することとな
る。また、液槽12の周囲は外槽24により囲まれてお
り、液槽12から溢流しためっき液14を受け、そのめ
っき液14を外部のタンク26に回収することができる
ようになっている。タンク26はポンプ22の吸込み口
に接続されているため、めっき液14は循環使用され
る。
A plating solution supply port 20 is provided at the bottom of the solution tank 12. An external pump 22 is connected to the plating solution supply port 20, whereby the plating solution 14 is supplied into the solution tank 12 from the bottom and flows upward. Further, the periphery of the liquid tank 12 is surrounded by an outer tank 24, so that the plating liquid 14 overflowing from the liquid tank 12 can be received and the plating liquid 14 can be collected in an external tank 26. . Since the tank 26 is connected to the suction port of the pump 22, the plating solution 14 is circulated.

【0018】銅板16は略円筒形の液槽12の底部に実
質的に同軸に且つ水平に配置されており、液槽12の内
壁面と銅板16との間には環状の間隙が形成されてい
る。従って、液槽12の底部の供給口20から供給され
ためっき液14は、この間隙を通って液槽12内を上昇
していく。
The copper plate 16 is disposed substantially coaxially and horizontally at the bottom of the substantially cylindrical liquid tank 12, and an annular gap is formed between the inner wall surface of the liquid tank 12 and the copper plate 16. I have. Therefore, the plating solution 14 supplied from the supply port 20 at the bottom of the liquid tank 12 rises in the liquid tank 12 through this gap.

【0019】銅板16の上方には、半導体ウェハWを保
持して液槽12内に貯留されためっき液14に浸漬させ
るウェハホルダ18が配置されている。ウェハホルダ1
8のウェハ保持面は水平に且つ下向きとされており、こ
の保持面にて保持された半導体ウェハWの被成膜面も下
向きとなる。また、ウェハホルダ18は、液槽12の垂
直の中心軸線を中心として回転駆動されるよう回転駆動
源28に接続されている。
Above the copper plate 16, a wafer holder 18 for holding the semiconductor wafer W and immersing it in the plating solution 14 stored in the solution tank 12 is arranged. Wafer holder 1
The wafer holding surface 8 is horizontal and downward, and the film formation surface of the semiconductor wafer W held on this holding surface also faces downward. The wafer holder 18 is connected to a rotation drive source 28 so as to be driven to rotate about a vertical center axis of the liquid tank 12.

【0020】ウェハホルダ18は更に、昇降・傾動機構
(図示しない)を備えており、ウェハ交換等のために半
導体ウェハWを液槽12の上方に移動させることが可能
であり、且つまた、ウェハホルダ18のウェハ保持面を
傾斜させることが可能となっている。
The wafer holder 18 is further provided with an elevating / tilting mechanism (not shown), which can move the semiconductor wafer W above the liquid tank 12 for wafer exchange or the like. Can be inclined.

【0021】ウェハホルダ18には、ウェハ保持面にて
保持された半導体ウェハWのエッジ部に接する電気端子
30が設けられており、この電気端子30には電源32
の陰極が接続されている。銅めっきされる半導体ウェハ
Wの被成膜面には予めPDV法等により薄い銅シード層
(導電性膜)が形成されているが、この銅シード層をカ
ソードとして機能させるためである。また、銅板16が
アノードとして機能するように電源32の陽極が接続さ
れている。
The wafer holder 18 is provided with an electric terminal 30 which is in contact with the edge of the semiconductor wafer W held on the wafer holding surface.
Are connected. A thin copper seed layer (conductive film) is previously formed on the film formation surface of the semiconductor wafer W to be copper-plated by a PDV method or the like, and this copper seed layer functions as a cathode. The anode of the power supply 32 is connected so that the copper plate 16 functions as an anode.

【0022】めっき設備100は、更に、ハウジング2
00の外部に隣接して配設されたローディングステーシ
ョン300を備えている。ローディングステーション3
00内には、複数枚の半導体ウェハWを収容するウェハ
カセット50がセットされる。ウェハカセット50から
は未処理の半導体ウェハWが適当なロボット装置60,
62を用いて取り出され、めっき装置10のウェハホル
ダ18にセットされる。そして、めっき装置10での成
膜処理後には、逆に、処理済みウェハがウェハカセット
50に戻される。
The plating equipment 100 further includes a housing 2
The loading station 300 is provided adjacent to the outside of the loading station 300. Loading station 3
In 00, a wafer cassette 50 accommodating a plurality of semiconductor wafers W is set. An unprocessed semiconductor wafer W is transferred from the wafer cassette 50 to an appropriate robot device 60,
It is taken out using 62 and set on the wafer holder 18 of the plating apparatus 10. After the film forming process in the plating apparatus 10, the processed wafer is returned to the wafer cassette 50.

【0023】ハウジング200内には、処理済みの半導
体ウェハWからめっき液を洗い流すための洗浄装置70
が設けられている。この洗浄装置70は、ロボット装置
60,62のブレード間で半導体ウェハWを受け渡すた
めの中間ステーションとしても機能するものであり、半
導体ウェハWを支持するサポート72を有している。サ
ポート72は洗浄装置70内にて回転可能となってお
り、洗浄装置70内において半導体ウェハWは回転され
ながら、噴射ノズル74から噴射された純水によって洗
浄される。また、洗浄装置70の内部には噴霧ノズル7
6が設けられている。この噴霧ノズル76は、純水を霧
状にして半導体ウェハWの被成膜面に吹き付けることが
できる。
In the housing 200, a cleaning device 70 for cleaning the plating solution from the processed semiconductor wafer W is provided.
Is provided. The cleaning device 70 also functions as an intermediate station for transferring the semiconductor wafer W between the blades of the robot devices 60 and 62, and has a support 72 that supports the semiconductor wafer W. The support 72 is rotatable in the cleaning device 70, and the semiconductor wafer W is cleaned by the pure water sprayed from the spray nozzle 74 while rotating in the cleaning device 70. Further, a spray nozzle 7 is provided inside the cleaning device 70.
6 are provided. The spray nozzle 76 can spray pure water in a mist state on the surface of the semiconductor wafer W on which the film is to be formed.

【0024】このような構成において、図3も参照して
半導体ウェハWに銅を成膜する方法について説明する。
A method for forming a copper film on the semiconductor wafer W in such a configuration will be described with reference to FIG.

【0025】まず、乾燥している未処理の半導体ウェハ
Wをウェハカセット50からロボット装置60により取
り出し、洗浄装置70のサポート72に載置する。そし
て、洗浄装置70の内部にてサポート72を回転させる
と共に、噴霧ノズル76から霧状の純水を半導体ウェハ
Wの被成膜面に吹き付ける。純水は霧状となっており、
半導体ウェハWは回転されているため、被成膜面に形成
されているコンタクトホールや配線溝等の微細な凹部8
0内にも純水82は十分に行き渡り、半導体ウェハWの
被成膜面全体は気泡が残ることなく純水82で濡れた状
態となる(図3の(a)参照)。
First, a dry unprocessed semiconductor wafer W is taken out of the wafer cassette 50 by the robot device 60 and placed on the support 72 of the cleaning device 70. Then, the support 72 is rotated inside the cleaning device 70, and atomized pure water is sprayed from the spray nozzle 76 onto the film formation surface of the semiconductor wafer W. Pure water is in the form of a mist,
Since the semiconductor wafer W is rotated, minute recesses 8 such as contact holes and wiring grooves formed on the surface on which the film is to be formed are formed.
The pure water 82 is sufficiently distributed even within 0, and the entire surface on which the semiconductor wafer W is formed is wet with the pure water 82 without bubbles remaining (see FIG. 3A).

【0026】この後、純水が乾く前に、ロボット装置6
2により半導体ウェハWを洗浄装置70からめっき装置
10のウェハホルダ18にセットする。そして、昇降・
傾動機構(図示しない)を制御して、半導体ウェハWを
液槽12内のめっき液14に斜めに浸漬させ、同時に、
回転駆動源28を駆動させて半導体ウェハWを低速で回
転させる。この状態においては、半導体ウェハWの下面
には空気が溜まらず、加えて、半導体ウェハWの被成膜
面の凹部80内面は純水82で濡れた状態となっている
ので、硫酸銅を主成分とした水溶性のめっき液14は凹
部80に侵入しやすく、隙間無くめっき液14が充填さ
れることになる(図3の(b)参照)。なお。めっき液
14は水溶性であるため、半導体ウェハWの表面に付着
している程度の僅かな純水82によってめっき液14の
濃度や組成が大きく変化するものではないので、この後
のめっき成膜プロセスには何ら影響はない。
Thereafter, before the pure water dries, the robot device 6
2, the semiconductor wafer W is set from the cleaning device 70 to the wafer holder 18 of the plating device 10. And, going up and down
By controlling a tilting mechanism (not shown), the semiconductor wafer W is immersed diagonally in the plating solution 14 in the solution tank 12, and at the same time,
The rotation driving source 28 is driven to rotate the semiconductor wafer W at a low speed. In this state, no air accumulates on the lower surface of the semiconductor wafer W, and in addition, since the inner surface of the concave portion 80 of the film formation surface of the semiconductor wafer W is wet with pure water 82, copper sulfate is mainly used. The water-soluble plating solution 14 as a component easily penetrates into the concave portion 80, and is filled with the plating solution 14 without gaps (see FIG. 3B). In addition. Since the plating solution 14 is water-soluble, the concentration or composition of the plating solution 14 does not significantly change due to a slight amount of pure water 82 attached to the surface of the semiconductor wafer W. There is no effect on the process.

【0027】次いで、半導体ウェハWの被成膜面と銅板
16の上面とが平行となるようウェハホルダ18の位置
を調整し、ポンプ22を駆動してめっき液14を液槽1
2に供給し、外槽24及びタンク26を経て循環させ
る。そして、半導体ウェハWを低速で回転させた状態で
電源32を投入すると、液槽12の銅イオンがカソード
としての半導体ウェハWの被成膜面(銅シード層)にて
還元され銅膜として成長していく。勿論、めっき液14
がコンタクトホール等の凹部80内に行き渡っているた
め、めっき液14の侵入が不十分であることを原因とす
るボイドは銅膜に形成されることはない。
Next, the position of the wafer holder 18 is adjusted so that the film formation surface of the semiconductor wafer W and the upper surface of the copper plate 16 are parallel, and the pump 22 is driven to move the plating solution 14 into the solution tank 1.
2 and circulated through the outer tank 24 and the tank 26. Then, when the power supply 32 is turned on while the semiconductor wafer W is rotated at a low speed, the copper ions in the liquid tank 12 are reduced on the film formation surface (copper seed layer) of the semiconductor wafer W as a cathode and grow as a copper film. I will do it. Of course, plating solution 14
Are spread in the recess 80 such as a contact hole, so that voids caused by insufficient penetration of the plating solution 14 are not formed in the copper film.

【0028】このようにして所望の銅膜が形成されたな
らば、半導体ウェハWを液槽12から取り出し、洗浄装
置70に移送してその内部で洗浄する。そして、乾燥後
にその半導体ウェハWをウエハカセット50に戻すので
ある。
After the desired copper film is formed in this way, the semiconductor wafer W is taken out of the liquid tank 12, transferred to the cleaning device 70, and cleaned therein. Then, after drying, the semiconductor wafer W is returned to the wafer cassette 50.

【0029】上記実施形態では、めっき処理の後処理装
置である洗浄装置70を純水噴霧という前処理に利用し
ているが、洗浄装置70とは別個に前処理室を設けても
よい。かかる場合、純水以外の液体、例えばめっき液
や、めっき液の溶剤等の他の液体(めっき液に微量混合
させても、めっき液の溶媒(水)以外の成分比を実質的
に維持し、めっき処理に何らの影響を与えないもの)を
用いることが可能となる。
In the above embodiment, the cleaning device 70, which is a post-processing device of the plating process, is used for the pre-processing of pure water spraying, but a pre-processing chamber may be provided separately from the cleaning device 70. In such a case, a liquid other than pure water, for example, a plating solution or another liquid such as a solvent for the plating solution (even if a small amount is mixed with the plating solution, the component ratio other than the solvent (water) of the plating solution is substantially maintained. , Which does not have any effect on the plating process).

【0030】また、前処理室や洗浄装置70内に噴霧ノ
ズル76を設けることは必須ではなく、霧状の純水等が
存在する雰囲気を例えば超音波により形成し、そこに半
導体ウェハWを晒すだけでもよい。
It is not essential to provide the spray nozzle 76 in the pretreatment chamber or the cleaning device 70. An atmosphere in which mist-like pure water or the like exists is formed by, for example, ultrasonic waves, and the semiconductor wafer W is exposed there. Or just

【0031】更に、本発明は、めっき装置10に未処理
の半導体ウェハWを送る前に、その被成膜面を純水等で
隙間無く濡らす前処理を行うことを要部としているの
で、当該前処理方法としては、純水等を霧状とせずに半
導体ウェハWの被成膜面にかけたり、前処理液槽(図示
しない)を用意し、そこに貯留された純水等に半導体ウ
ェハWを浸漬させたりする方法を採ってもよい。但し、
このような方法では、図3の(c)に示すように半導体
ウェハWの凹部80内に気泡84が残存することも考え
られる。そこで、半導体ウェハWを液槽から引き上げた
後、或いは、半導体ウェハWへの純水等の供給が終了し
た後、半導体ウェハWに振動を加え、半導体ウェハWの
凹部80に残存する気泡84を破潰させて除去すること
が望ましい。また、前処理液槽に振動発生装置(図示し
ない)を取り付け、半導体ウェハWが純水等の液体に浸
漬されている間、その液体に振動を与えても同様な効果
が得られる。
Further, according to the present invention, before sending the unprocessed semiconductor wafer W to the plating apparatus 10, the pretreatment is performed to wet the film formation surface thereof with pure water or the like without any gap. As a pretreatment method, pure water or the like may be applied to the film formation surface of the semiconductor wafer W without atomization, or a pretreatment liquid tank (not shown) may be prepared, and the semiconductor wafer W may be stored in the pure water or the like stored therein. May be adopted. However,
In such a method, it is conceivable that bubbles 84 remain in the concave portions 80 of the semiconductor wafer W as shown in FIG. Therefore, after the semiconductor wafer W is pulled up from the liquid tank, or after the supply of pure water or the like to the semiconductor wafer W is completed, the semiconductor wafer W is vibrated to remove the bubbles 84 remaining in the concave portion 80 of the semiconductor wafer W. It is desirable to crush and remove. A similar effect can be obtained by attaching a vibration generator (not shown) to the pretreatment liquid tank and applying vibration to the liquid while the semiconductor wafer W is immersed in the liquid such as pure water.

【0032】更にまた、めっき装置10の液槽12内の
めっき液14に半導体ウェハWを浸漬させた直後に、液
槽12、ひいてはめっき液14に振動を与えて、半導体
ウェハWの凹部80に残った気泡を除去するようにして
もよい。或いは、ウェハホルダ18を通じて半導体ウェ
ハWに振動を与えてもよい。このようにめっき装置10
内で前処理を行うことで、特別な前処理装置を用意する
必要がなくなる。
Further, immediately after the semiconductor wafer W is immersed in the plating solution 14 in the solution tank 12 of the plating apparatus 10, vibration is applied to the solution tank 12, and hence the plating solution 14, so that the semiconductor wafer W The remaining bubbles may be removed. Alternatively, the semiconductor wafer W may be vibrated through the wafer holder 18. Thus, the plating apparatus 10
By performing the pre-processing in the apparatus, it is not necessary to prepare a special pre-processing apparatus.

【0033】以上、本発明の好適な実施形態について詳
細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない
ことはいうまでもない。例えば、上記実施形態のめっき
装置は、半導体ウェハWの被成膜面が下向きとなるフェ
ースダウン式であるが、フェースアップ式やその他のめ
っき装置にも本発明は適用可能であり、成膜材料も銅以
外の金属とすることもできる。
Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail, it goes without saying that the present invention is not limited to the above embodiments. For example, the plating apparatus of the above embodiment is a face-down type in which the film formation surface of the semiconductor wafer W faces downward, but the present invention is also applicable to a face-up type and other plating apparatuses. Can also be a metal other than copper.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、半
導体ウェハ等の被処理体をめっき装置のめっき液に浸漬
した際、被成膜面に形成されたコンタクトホールや配線
溝等の微細な凹部にもめっき液が隙間無く行き渡る。こ
れにより、気泡の残存による成膜不良という問題は大幅
に低減ないしは解消され、良好な金属膜が形成され、半
導体デバイスの高速化、高性能化、小型化に寄与し、歩
留まり向上にも寄与する。
As described above, according to the present invention, when an object to be processed such as a semiconductor wafer is immersed in a plating solution of a plating apparatus, contact holes and wiring grooves formed on the surface on which the film is to be formed are formed. The plating solution spreads even in the minute concave portions without gaps. As a result, the problem of poor film formation due to the remaining bubbles is significantly reduced or eliminated, a good metal film is formed, and the semiconductor device contributes to high speed, high performance, and miniaturization, and also contributes to improvement in yield. .

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

【図1】本発明によるめっき方法を実施することができ
るめっき設備を概略的に示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view schematically showing a plating facility capable of performing a plating method according to the present invention.

【図2】図1のめっき設備において用いられているめつ
き装置を概略的に示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory view schematically showing a plating apparatus used in the plating facility of FIG.

【図3】(a)〜(c)は半導体ウェハの凹部に対する
純水やめっき液の状態を示す説明図である。
FIGS. 3A to 3C are explanatory diagrams showing states of pure water and a plating solution with respect to a concave portion of a semiconductor wafer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…めっき装置、12…液槽、14…めっき液、16
…銅板、18…ウェハホルダ、20…めっき液供給口、
28…回転駆動源、50…ウェハカセット、60,62
…ロボット装置、70…洗浄装置、76…噴霧ノズル、
80…凹部、82…純水、W…半導体ウェハ(被処理
体)、100…めっき設備、200…ハウジング、30
0…ローディングステーション。
10 ... Plating apparatus, 12 ... Liquid tank, 14 ... Plating solution, 16
... copper plate, 18 ... wafer holder, 20 ... plating solution supply port,
28: rotation drive source, 50: wafer cassette, 60, 62
... robot device, 70 ... cleaning device, 76 ... spray nozzle,
80: recess, 82: pure water, W: semiconductor wafer (object to be processed), 100: plating equipment, 200: housing, 30
0 ... Loading station.

フロントページの続き (72)発明者 伊藤 良法 千葉県成田市新泉14−3野毛平工業団地内 アプライド マテリアルズ ジャパン 株式会社内 (72)発明者 鈴木 郁生 千葉県成田市新泉14−3野毛平工業団地内 アプライド マテリアルズ ジャパン 株式会社内 Fターム(参考) 4K024 AA09 AB01 BA11 BB12 BC10 CA12 CB02 DA01 DA04 DA10 DB10 GA16 4M104 BB04 DD52 HH13 Continuing on the front page (72) Inventor Ryoho Ito 14-3, Shingeizumi, Narita-shi, Chiba Applied Materials Japan Co., Ltd. (72) Ikuo Suzuki 14-3, Shingeizumi, Shinzumi, Narita-shi, Chiba Pref. Applied Materials Japan Co., Ltd. F term (reference) 4K024 AA09 AB01 BA11 BB12 BC10 CA12 CB02 DA01 DA04 DA10 DB10 GA16 4M104 BB04 DD52 HH13

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被処理体の被成膜面に純水、めっき液、
その他めっき液と混合した場合に当該めっき液の成分比
を維持する液体を付着させ、前記被処理体の前記成膜面
に形成された凹部の内面を前記液体により濡らす第1ス
テップと、 前記第1ステップの後、前記被処理体の前記被成膜面が
濡れた状態にて、前記被処理体をめっき液に浸漬し電解
めっき法により前記被処理体の前記被成膜面に金属膜を
成膜する第2ステップとを含むことを特徴とするめっき
方法。
A pure water, a plating solution,
A first step of attaching a liquid that maintains the component ratio of the plating solution when mixed with the plating solution, and wetting the inner surface of a concave portion formed on the film forming surface of the object to be processed with the liquid; After one step, the object to be processed is immersed in a plating solution in a state where the surface of the object to be processed is wet, and a metal film is formed on the surface of the object to be processed by an electrolytic plating method. A second step of forming a film.
【請求項2】 前記液体の付着は、前記液体を霧状とし
て、この霧状の液体に前記被処理体を接触させることに
より行うことを特徴とする請求項1に記載のめっき方
法。
2. The plating method according to claim 1, wherein the liquid is attached by atomizing the liquid and bringing the object to be treated into contact with the atomized liquid.
【請求項3】 前記液体の付着は、液槽に貯留された前
記液体に前記被処理体を浸漬させることにより行うこと
を特徴とする請求項1に記載のめっき方法。
3. The plating method according to claim 1, wherein the adhesion of the liquid is performed by immersing the object to be processed in the liquid stored in a liquid tank.
【請求項4】 前記液槽内の前記液体に前記被処理体を
浸漬している間、前記液体に振動を与えることを特徴と
する請求項3に記載のめっき方法。
4. The plating method according to claim 3, wherein the liquid is vibrated while the object is immersed in the liquid in the liquid tank.
【請求項5】 前記被処理体に前記液体を付着した後、
前記被処理体に振動を与えることを特徴とする請求項1
〜4のいずれか1項に記載のめっき方法。
5. After attaching the liquid to the object to be processed,
2. The method according to claim 1, wherein the object to be processed is vibrated.
5. The plating method according to any one of Items 4 to 4.
【請求項6】 電解めっき法によるめっき装置と、前記
めっき液装置によって成膜処理された被処理体を純水に
より洗浄する洗浄装置とを備えるめっき設備を用いため
っき方法において、 未処理の被処理体を前記めっき装置に搬送する前に、前
記洗浄装置において当該被処理の被処理体の被成膜面に
純水を付着させるようにしたことを特徴とするめっき方
法。
6. A plating method using plating equipment comprising: a plating apparatus by an electrolytic plating method; and a cleaning apparatus for cleaning an object to be processed, which has been formed by the plating solution apparatus, with pure water. A plating method, wherein pure water is adhered to a film formation surface of the object to be processed in the cleaning device before the object is transferred to the plating apparatus.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004068151A (en) * 2002-07-25 2004-03-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd Plating method of substrate and plating device
US7179359B2 (en) 2002-10-11 2007-02-20 Electroplating Engineers Of Japan, Ltd Cup-shaped plating apparatus
US7217353B2 (en) 2002-07-25 2007-05-15 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method and apparatus for plating substrate
JP2012122097A (en) * 2010-12-08 2012-06-28 Ebara Corp Electroplating method

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