JP2002190455A - 半導体基板製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置のイニシャルコスト、ランニングコスト
を低くでき、広い設置スペースを必要とせず、短い処理
時間で回路配線を形成できる半導体基板製造装置を提供
すること。 【解決手段】 表面に配線パターン用の溝及び／穴が形
成されその上にバリア層及び給電シード層が順次形成さ
れた半導体基板を乾燥状態で搬出入するロードアンロー
ド部１、搬入された半導体基板にＣｕめっき膜層を電解
めっきで形成すＣｕめっき膜成膜ユニット２、Ｃｕめっ
き膜層が形成された半導体基板の該溝及び／穴に充填さ
れた部分を残して金属めっき膜層、給電シード層及びバ
リア層を研磨除去するポリッシング装置１０、１１、各
層が除去された半導体基板を洗浄し乾燥させる第１、第
２、第３洗浄機９、７、４と、半導体基板を各部間を移
送する第１、第２ロボット３、８を具備する半導体基板
製造装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体基板面上に形
成された回路パターン溝及び／又は穴を金属めっき膜で
充填し、該充填部分を残して該金属めっき膜を除去する
ことにより回路配線を形成する半導体基板製造装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体基板上に配線回路を形成するため
の材料としては、アルミニウムまたはアルミニウム合金
が一般に用いられているが、半導体デバイスの集積度の
向上に伴い、より導電率の高い材料を配線材料に採用す
ることが要求されている。このため、回路パターン溝及
び／又は穴が形成された半導体基板面にめっき処理を施
して、該回路パターン溝及び／又は穴にＣｕ（銅）又は
その合金を充填し、該充填した部分を除いて該Ｃｕ又は
その合金を除去し、回路配線を形成する方法が提案され
ている。

【０００３】上記回路配線を形成する方法を図１に基づ
いて説明する。半導体基板Ｗには、図１（ａ）に示すよ
うに、半導体素子が形成された半導体基体１０１上に導
電層１０１ａが形成され、該導電層１０１ａの上にＳｉ
Ｏ₂からなる絶縁膜１０２が堆積され、リソグラフィ・
エッチング技術によりコンタクトホール１０３と配線用
の溝１０４が形成され、その上にＴｉＮ等からなるバリ
ア層１０５、更にその上に電解めっきの給電層としてシ
ード層１０７が形成されている。

【０００４】そして、図１（ｂ）に示すように、半導体
基板Ｗの表面にＣｕめっきを施すことで、半導体基体１
０１のコンタクトホール１０３又は溝１０４内にＣｕを
充填させると共に、絶縁膜１０２上にＣｕめっき膜層１
０６を堆積させる。その後、化学的機械的研磨（ＣＭ
Ｐ）により、絶縁膜１０２上のＣｕめっき膜層１０６及
びバリア層１０５を除去し、コンタクトホール１０３及
び配線用の溝１０４に充填させたＣｕめっき膜層１０６
の表面と絶縁膜１０２の表面とを略同一平面にする。こ
れにより、図１（ｃ）に示すようにＣｕめっき膜層１０
６からなる配線が形成される。

【０００５】ここで、バリア層１０５は絶縁膜１０２の
ほぼ全面を、シード層１０７はバリア層１０５のほぼ全
面をそれぞれ覆うように形成されるため、図３５に示す
ように半導体基板Ｗのベベル（外周部）にシード層１０
７である銅膜が存在したり、また図示しないが、半導体
基板Ｗのベベルの内側のエッジ（外周部）に銅が成膜さ
れ研磨されずに残ることがある。

【０００６】銅は、例えばアニール等の半導体製造工程
において、絶縁膜１０２中に容易に拡散し、その絶縁性
を劣化させたり、次に成膜する膜との接着性が損なわ
れ、そこから剥離する原因ともなり得るので少なくとも
成膜前に、基板から完全に除去することが要求されてい
る。しかも、回路形成以外の基板の外周部（ここで外周
部とは、半導体基板Ｗのエッジ及びベベルを合わせた領
域、若しくはエッジ・ベベルのいずれかの部分をいう。
エッジ：基板の外周端から５ｍｍ位の半導体基板Ｗの表
裏面の部分、ベベル：半導体基板Ｗの側面部及び外周端
から０．５ｍｍ以内の断面が曲線を有する部分）に成膜
乃至付着した銅は不要であるばかりではなく、その後の
半導体基板Ｗの搬送、保管・処理の工程において、クロ
スコンタミの原因ともなり得るので銅の成膜工程やＣＭ
Ｐ工程直後に完全に除去する必要がある。

【０００７】最近の銅配線用のＣｕめっきを行なうめっ
き装置及び化学的機械的研磨を行うポリッシング装置に
おいて、それぞれ基板を乾燥状態で入れ乾燥状態で出
す、所謂ドライイン・ドライアウトの構成が採用されて
いる。装置の構成としては、それぞれの加工工程、例え
ばめっきや研磨を行った後に、洗浄ユニット及びスピン
乾燥ユニットにより、パーティクルを除去し、乾燥した
状態で半導体基板を取り出すようにしている。このよう
に、めっき装置及びポリッシング装置には、共通した工
程が多く本来連続した工程であるため、装置のイニシャ
ルコスト、ランニングコストが高くなり、両装置を設置
するための設置スペースを広く必要とし、長い処理時間
を必要とするという問題があった。

【０００８】現在、半導体デバイスの牽引役は、ワーク
ステーションやパソコンなどからディジタル情報家電機
器（ゲーム機、携帯電話機、ディジタルスチルカメラ、
ＤＶＤ、カーナビゲーション機器、ディジタルビデオカ
メラ等）に変化しつつある。そこで、ＬＳＩ製造におい
ても、パソコン等で使われている汎用ＬＳＩからディジ
タル情報家電機器が要求されるシステムＬＳＩへの変化
に対応していく必要がある。

【０００９】これらのシステムＬＳＩは、汎用ＬＳＩに
比べて、多品種、少量生産、生産台数の変動が大きく、
製品寿命が短いという特徴がある。また、ディジタル情
報家電機器の機器コストを抑えるためには、ＬＳＩの製
造コストの削減は必須である。半導体製造工場において
も、大規模ラインの発想から小規模ラインを多種類もつ
こと、生産量より、生産工期を最小にすることが求めら
れる。これに対応して、今後の半導体デバイスの製造に
は機器メーカのニーズにすばやく対応し、なるべく速く
生産ラインに乗せること、需要の変化も激しいため、フ
レキシブルに機能変更ができ、或いは装置の更新ができ
ることが要求される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の点に鑑
みてなされたもので、装置のイニシャルコスト、ランニ
ングコストを低くでき、広い設置スペースを必要とせ
ず、短い処理時間で回路配線を形成でき、且つクロスコ
ンタミの原因となるエッジ・ベベル部に銅膜が残ること
のない半導体基板製造装置及び処理方法を提供すること
を目的とする。

【００１１】また、本発明はディジタル情報家電機器に
使用されるシステムＬＳＩのように、多品種、少量生
産、生産台数の変動が大きく、製品寿命が短いものを製
造する小規模で且つフレキシブルに機能の変更、或いは
装置の更新ができる製造ラインに好適な半導体基板製造
装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１に記載の発明は、表面に回路が形成された半導
体基板を乾燥状態で搬出入する搬出入部と、搬入された
半導体基板上に金属めっき膜を形成する金属めっき膜成
膜ユニットと、半導体基板上の該金属めっき膜の少なく
とも一部を研磨するポリッシングユニットと、研磨され
た半導体基板をユニット間で搬送する搬送機構を具備す
ることを特徴とする半導体基板製造装置にある。

【００１３】請求項２に記載の発明は、表面に回路が形
成された半導体基板を乾燥状態で搬出入する搬出入部
と、搬入された半導体基板上に金属めっき膜を形成する
金属めっき膜成膜ユニットと、半導体基板をアニールす
るためのアニールユニットと、半導体基板上の金属めっ
き膜の少なくとも一部を研磨するポリッシングユニット
と、半導体基板を前記ユニット間で搬送する搬送機構を
具備することを特徴とする半導体基板製造装置にある。

【００１４】上記のようにアニールユニットを具備する
ことにより、金属めっき膜の接着力が安定し研磨時に剥
離するという心配がなくなり、且つ電気特性がよくな
る。

【００１５】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載の半導体基板製造装置において、半導体基板上に
補強シート膜層を形成するための補強シード膜層成膜ユ
ニットを具備することを特徴とする。

【００１６】請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３
のいずれか１項に記載の半導体基板製造装置において、
半導体基板上にシード膜層を形成するためのシード膜層
成膜ユニットを具備することを特徴とする。

【００１７】請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４
のいずれか１項に記載の半導体基板製造装置において、
半導体基板上にバリア膜層を形成するためのバリア膜層
成膜ユニットを具備することを特徴とする。

【００１８】請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５
のいずれか１項に記載の半導体基板製造装置において、
半導体基板上に蓋めっき膜層を形成するための蓋めっき
ユニットを具備することを特徴とする。

【００１９】上記のように蓋めっきユニットを具備する
ことにより、ＣＭＰによって形成された配線部分の上面
にその酸化や変質を防ぐための蓋めっきを施すことがで
き、配線部の酸化や変質を防止することができる。

【００２０】請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６
のいずれか１項に記載の半導体基板製造装置において、
半導体基板の周縁部に形成された金属めっき膜層、シー
ド膜層、バリア膜層の少なくとも一層をエッチング除去
するベベルエッチングユニットを具備することを特徴と
する。

【００２１】請求項１乃至７に記載の発明によれば、半
導体基板製造装置を上記のように構成することにより、
表面に回路が形成された半導体基板上に金属めっき膜の
形成等の各種処理が１つの装置で連続してできるから、
それぞれの処理工程を別々の装置で行なう場合に比較
し、全体がコンパクトになり、広い設置スペースを必要
とせず、装置のイニシャルコスト、ランニングコストを
低くでき、且つ短い処理時間で半導体基板を製造でき
る。

【００２２】請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７
のいずれか１項に記載の半導体基板製造装置において、
半導体基板上に形成された膜の膜厚を測定する膜厚測定
機及び膜の表面状態を検出する検出センサのいずれか１
つ又は両方を有する膜厚測定ユニットを具備することを
特徴とする。

【００２３】上記の膜厚測定機及び検出センサのいずれ
か１つ又は両方を有する膜厚測定ユニットを具備するこ
とにより、膜厚及び膜の表面状態のいずれか一方又は両
方を測定・検出し、所望のめっき膜厚を得るためのめっ
き時間、研磨時間やアニール時間を調整することができ
る。

【００２４】請求項９に記載の発明は、請求項１乃至８
のいずれか１項に記載の半導体基板製造装置において、
各ユニットの入れ替えが自在であることを特徴とする。

【００２５】上記のように各ユニットの入れ替えが自在
とするので、半導体基板製造装置全体の機能更新が短時
間に低コストで実現できる。

【００２６】請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至
９のいずれか１項に記載の半導体基板製造装置におい
て、金属めっき膜成膜ユニットは、半導体基板を基板保
持部で保持した状態で、めっき処理と洗浄処理を行うこ
とを特徴とする。

【００２７】上記のように半導体基板を基板保持部で保
持した状態で、めっき処理と洗浄処理を行うことによ
り、半導体基板を移動させることなく、めっき処理と洗
浄処理を行なうことができ、次の工程に汚染物質を持ち
こまない。

【００２８】また、本発明に係る半導体基板製造装置
は、表面に配線パターン用の溝及び／又は穴が形成され
その上にバリア層が形成された半導体基板を乾燥状態で
搬出入する搬出入部と、搬入された半導体基板上に給電
シード層を無電解めっきで形成するシード層成膜部と、
該給電シード層が形成された半導体基板に金属めっき膜
層を電解めっきで形成する金属めっき膜成膜部と、金属
めっき膜層が形成された半導体基板の溝及び／又は穴に
充填された部分を残して金属めっき膜層、給電シード層
及びバリア層を研磨除去するポリッシング部と、各層が
除去された半導体基板を洗浄し乾燥させる洗浄部と、半
導体基板を各部間を移送する移送機構を具備することを
特徴とする。

【００２９】半導体基板製造装置を上記のように構成す
ることにより、表面に配線パターン用の溝及び／又は穴
が形成されその上にバリア層が形成された半導体基板
に、給電シード層及び金属めっき膜層を施し、該給電シ
ード層及び金属めっき膜層を研磨除去し、洗浄乾燥して
回路配線を形成する処理が１つの装置で連続してでき
る。

【００３０】また、本発明に係る半導体基板製造装置
は、表面に配線パターン用の溝及び／又は穴が形成され
た半導体基板を乾燥状態で搬出入する搬出入部と、搬入
されて半導体基板上にバリア層を形成するバリア層成膜
部と、バリア層が形成された半導体基板上に給電シード
層を無電解めっきで形成するシード層成膜部と、該給電
シード層が形成された半導体基板に金属めっき膜層を電
解めっきで形成する金属めっき膜成膜部と、金属めっき
膜層が形成された半導体基板の溝及び／又は穴に充填さ
れた部分を残して金属めっき膜層、給電シード層及びバ
リア層を研磨除去するポリッシング部と、各層が除去さ
れた半導体基板を洗浄し乾燥させる洗浄部と、半導体基
板を各部間を移送する移送機構を具備することを特徴と
する。

【００３１】また、本発明に係る半導体基板製造装置
は、金属めっき膜層の形成後の該金属めっき膜層の膜厚
を測定する膜厚測定部及び研磨除去後の残膜を測定する
残膜測定部を設け、該膜厚測定部及び残膜測定部で測定
した結果を記録する記録手段を設けたことを特徴とす
る。

【００３２】また、本発明に係る半導体基板製造装置
は、各層の膜厚を測定する膜厚測定部を設け、該各層の
イニシャルの膜厚を測定しその測定結果を前記記録手段
に記録することを特徴とする。

【００３３】上記のように記録手段を設け、膜厚測定部
及び残膜測定部で測定した膜厚、残膜や、各層のイニシ
ャルの膜厚の測定結果を記録することにより、次工程の
処理時間を制御したり、各処理工程の良否状態や、回路
配線形成処理の終了した半導体基板の良否等を判断する
データとして利用することができる。

【００３４】また、本発明に係る半導体基板製造装置
は、表面に配線パターン用の溝及び／又は穴が形成され
た半導体基板を乾燥状態で搬出入する搬出入部と、搬入
された半導体基板に金属めっき膜層を形成する金属めっ
きユニットと、半導体基板上の該金属めっき膜を研磨す
る研磨ユニットと、該金属めっき膜が研磨された該半導
体基板を洗浄し乾燥させる洗浄ユニットと、半導体基板
を搬送する搬送機構を具備し、金属めっきユニットと洗
浄ユニットの入れ替えが自在に構成されていることを特
徴とする。

【００３５】上記のように金属めっきユニットと洗浄ユ
ニットの入れ替えが自在に構成されているので、基板処
理プロセスの変更に容易に対応でき、半導体基板製造装
置全体の機能の更新が短時間に低コストで対応できる。

【００３６】また、本発明に係る半導体基板製造装置
は、半導体基板のエッジ（ベベル）部に形成された金属
めっき膜をエッチング除去するベベルエッチングユニッ
トを具備し、金属めっきユニットと洗浄ユニットとベベ
ルエッチングユニットの入れ替えが自在に構成されてい
ることを特徴とする。

【００３７】ベベルエッチングユニットを具備すること
により、クロスコンタミの原因となるエッジ及びベベル
部分の金属めっき膜を除去できると共に、金属めっきユ
ニットと洗浄ユニットとベベルエッチングユニットの入
れ替えが自在に構成されているため、上記と同様、半導
体基板製造装置全体の機能の更新が短時間に低コストで
対応できる。

【００３８】また、本発明に係る半導体基板製造装置
は、シード層成膜ユニットをめっきユニットと一体化す
ることにより装置間移動の時間を節約でき、スループッ
トを向上させることができると共に、汚染のない膜付け
が可能とする構成とする。

【００３９】また、本発明に係る半導体基板製造装置
は、バリア層成膜ユニットをめっきユニットと一体化す
ることにより、装置間移動の時間を節約でき、スループ
ットを向上させる構成とする。

【００４０】また、本発明に係る半導体基板製造装置
は、表面に配線パターン用の溝及び／又は穴が形成され
た半導体基板を乾燥状態で搬出入する搬出入部と、搬入
された半導体基板上に金属めっき膜を形成する金属めっ
きユニットと、半導体基板上の該金属めっき膜を研磨す
る研磨ユニットと、金属めっき膜が研磨された該半導体
基板を洗浄し、乾燥させる洗浄ユニットと、半導体基板
を搬送する搬送機構を具備するとともに、金属めっきユ
ニットは、被めっき面を上方に向けて基板を保持する基
板保持部を有するカソード部と、該カソード部の上方に
配置され、アノードを備えた電極アーム部と、基板保持
部で保持された基板の被めっき面と該被めっき面に近接
させた電極アーム部のアノードとの間の空間にめっき液
を注入するめっき液注入手段とを有することを特徴とす
る。

【００４１】金属めっきユニットのカソード部は、被め
っき面を上方に向けて基板を水平に保持する基板保持部
を有するので、めっき処理とめっき処理に付帯した前処
理や洗浄・乾燥処理といった他の処理をめっき処理に前
後して行うことができる。

【００４２】また、本発明に係る半導体基板製造装置
は、表面に配線パターン用の溝及び／又は穴が形成され
た半導体基板を乾燥状態で搬出入する搬出入部と、搬入
された半導体基板上に金属めっき膜を形成する金属めっ
きユニットと、半導体基板上の該金属めっき膜を研磨す
る研磨ユニットと、金属めっき膜が研磨された該半導体
基板を洗浄し、乾燥させる洗浄ユニットと、半導体基板
を搬送する搬送機構を具備するとともに、金属めっきユ
ニットは、プレコート処理、めっき処理、水洗処理を行
うことができることを特徴とする。

【００４３】上記のように金属めっきユニットは、プレ
コート処理、めっき処理及び水洗処理ができ、特にめっ
き処理後の水洗処理を金属めっきユニット内で行うの
で、めっき液を他のユニットに持ち込むことがない。

【００４４】また、本発明に係る半導体基板製造装置
は、表面に配線パターン用の溝及び／又は穴が形成され
た半導体基板を乾燥状態で搬出入する搬出入部と、搬入
された前記半導体基板上にバリア層膜を形成するバリア
層成膜ユニットと、バリア層膜上にシード層膜を形成す
るシード層成膜ユニットと、シード層膜上に金属めっき
膜を形成する金属めっきユニットと、半導体基板のエッ
ジ部に形成された金属膜をエッチング除去するベベルエ
ッチングユニットと、金属めっき膜を焼鈍するアニール
ユニットと、半導体基板上の該金属めっき膜及び／又は
シード層膜を研磨する研磨ユニットと、金属めつき膜が
研磨された半導体基板を洗浄し、乾燥させる洗浄乾燥ユ
ニットと、金属めっき膜上に蓋めっき膜を形成するめっ
きユニットと、半導体基板を搬送する搬送機構を具備
し、バリア層成膜ユニット、シード層成膜ユニット、金
属めっきユニットと、ベベルエッチングユニットと、ア
ニールユニットと、研磨ユニットと、洗浄ユニットと、
蓋めっきユニットの各ユニットの入れ替えが自在である
ことを特徴とする。

【００４５】上記のように、各ユニットの入れ替えが自
在に構成されているので、基板処理プロセスの各種変更
に容易に対応でき、半導体基板製造装置全体の機能の更
新が短時間に低コストで対応できる。

【００４６】また、本発明に係る半導体基板製造装置に
おける半導体基板製造方法は、表面に配線パターン用の
溝及び／又は穴が形成されその上にバリア層が形成され
た半導体基板を乾燥状態で搬出入機構により搬入し、該
搬入された半導体基板上に給電シード層を形成し、その
上に金属めっき膜層を形成し、該金属めっき膜層が形成
された半導体基板の溝及び／又は穴に充填された部分を
残して金属めっき膜層、給電シード層及びバリア層を研
磨除去し、該各層が除去された半導体基板を洗浄し乾燥
させた後、乾燥状態で前記搬出入機構に渡すことを特徴
とする。

【００４７】半導体基板製造方法を上記のように行なう
ことにより、表面に配線パターン用の溝及び／又は穴が
形成されその上にバリア層が形成された半導体基板に、
給電シード層及び金属めっき膜層を施し、該給電シード
層及び金属めっき膜層を研磨除去し、洗浄乾燥して回路
配線を形成する処理が連続してできるから、短い処理時
間で回路配線を形成できる。

【００４８】また、本発明に係る半導体基板製造装置に
おける半導体基板の製造方法は、表面に配線パターン用
の溝及び／又は穴が形成された半導体基板を乾燥状態で
搬出入機構で搬入し、該搬入されて半導体基板上にバリ
ア層を形成し、その上に給電シード層を形成し、更にそ
の上に金属めっき膜層を形成し、金属めっき膜層が形成
された半導体基板の溝及び／又は穴に充填された部分を
残して金属めっき膜層、給電シード層及びバリア層を研
磨除去し、該各層が除去された半導体基板を洗浄し乾燥
させた後、乾燥状態で前記搬出入機構に渡すことを特徴
とする。

【００４９】半導体基板製造方法を上記のように行なう
ことにより、表面に配線パターン用の溝及び／又は穴が
形成された半導体基板に、バリア層、給電シード層及び
金属めっき膜層を施し、該給電シード層及び金属めっき
膜層を研磨除去し、洗浄乾燥して回路配線を形成する処
理が連続してできるから、短い処理時間で回路配線を形
成できる。

【００５０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例を図
面に基づいて説明する。図２は本発明に係る半導体基板
製造装置の平面構成を示す図である。本半導体基板製造
装置は、ロードアンロード部１、Ｃｕめっき膜成膜ユニ
ット２、第１ロボット３、第３洗浄機４、反転機５、反
転機６、第２洗浄機７、第２ロボット８、第１洗浄機
９、第１ポリッシング装置１０及び第２ポリッシング装
置１１を配置した構成である。第１ロボット３の近傍に
はめっき前後の膜厚を測定するめっき前後膜厚測定機１
２、研磨後で乾燥状態の半導体基板Ｗの膜厚を測定する
乾燥状態膜厚測定機１３が配置されている。

【００５１】なお、このめっき前後膜厚測定機１２及び
乾燥状態膜厚測定機１３、特に乾燥状態膜厚測定機１３
は後に詳述するように、第１ロボット３のハンドに設け
てもよい。また、めっき前後膜厚測定機１２は図示は省
略するが、Ｃｕめっき膜ユニット２の半導体板搬出入口
に設け、搬入される半導体基板Ｗの膜厚と搬出される膜
厚を測定するようにしてもよい。

【００５２】第１ポリッシング装置１０は、研磨テーブ
ル１０−１、トップリング１０−２、トップリングヘッ
ド１０−３、膜厚測定機１０−４、プッシャー１０−５
を具備し、第２ポリッシング装置１１は、研磨テーブル
１１−１、トップリング１１−２、トップリングヘッド
１１−３、膜厚測定機１１−４、プッシャー１１−５を
具備する。

【００５３】図１に示すように、コンタクトホール１０
３と配線用の溝１０４が形成され、その上にシード層１
０７が形成された半導体基板Ｗを収容したカセット１−
１をロードアンロード部１のロードポートに載置する。
第１ロボット３は半導体基板Ｗをカセット１−１から取
り出しＣｕめっき膜成膜ユニット２に搬入しＣｕめっき
膜層１０６を形成する。その時めっき前後膜厚測定機１
２でシード層１０７の膜厚を測定する。Ｃｕめっき膜層
１０６の成膜は、先ず半導体基板Ｗの表面の親水処理を
行い、その後Ｃｕめっきを行なって形成する。Ｃｕめっ
き膜層１０６の形成後、Ｃｕめっき膜成膜ユニット２で
リンス若しくは洗浄を行なう。時間に余裕があれば、乾
燥してもよい。なお、Ｃｕめっき膜成膜ユニット２の構
成例とその動作は後に詳述する。

【００５４】第１ロボット３でＣｕめっき膜成膜ユニッ
ト２から半導体基板Ｗを取り出したとき、めっき前後膜
厚測定機１２でＣｕめっき膜層１０６の膜厚を測定す
る。測定方法は前記シード層１０７の測定と同じである
が、その測定結果は記録装置（図示せず）に半導体基板
の記録データとして記録され、なお且つＣｕめっき膜成
膜ユニット２の異常の判定にも使用される。膜厚測定
後、第１ロボット３が反転機５に半導体基板Ｗを渡し、
該反転機５で反転させる（Ｃｕめっき膜層１０６が形成
された面が下になる）。第１ポリッシング装置１０、第
２ポリッシング装置１１による研磨にはシリーズモード
とパラレルモードがある。以下、シリーズモード及びパ
ラレルモードの研磨について説明する。

【００５５】〔シリーズモード研磨〕シリーズモード研
磨は、１次研磨をポリッシング装置１０で行い、２次研
磨をポリッシング装置１１で行う研磨である。第２ロボ
ット８で反転機５上の半導体基板Ｗを取り上げ、ポリッ
シング装置１０のプッシャー１０−５上に半導体基板Ｗ
を載せる。トップリング１０−２はプッシャー１０−５
上の該半導体基板Ｗを吸着し、図３に示すように、研磨
テーブル１０−１の研磨面１０−１ａに半導体基板Ｗの
Ｃｕめっき膜層１０６形成面を当接押圧し、１次研磨を
行う。該１次研磨では基本的にＣｕめっき膜層１０６が
研磨される。研磨テーブル１０−１の研磨面１０−１ａ
はＩＣ１０００のような発泡ポリウレタン、又は砥粒を
固定若しくは含浸させたもので構成されている。該研磨
面１０−１ａと半導体基板Ｗの相対運動でＣｕめっき膜
層１０６が研磨される。

【００５６】上記Ｃｕめっき膜層１０６の研磨の砥粒、
若しくはスラリーノズル１０−６から噴出されるスラリ
ーには、シリカ、アルミナ、セリア等が用いられ、酸化
材としては、過酸化水素等の主に酸性の材料でＣｕを酸
化させる材料を用いる。研磨テーブル１０−１内には温
度を所定の値に保つため、所定の温度に調温された液体
を通すため調温流体配管２８が接続されている。スラリ
ーの温度も所定の値に保つため、スラリーノズル１０−
６には温度調整器１０−７が設けられている。又は図示
は省略するが、ドレッシング時の水等は、調温されてい
る。このように、研磨テーブル１０−１の温度、スラリ
ーの温度、ドレッシング時の水等の温度を所定の値に保
つことにより、化学反応速度を一定に保っている。特に
研磨テーブル１０−１は、熱伝導性のよいアルミナやＳ
ｉＣ等のセラミックが用いられる。

【００５７】１次研磨の終点の検知には、研磨テーブル
１０−１に設けた渦電流式の膜厚測定機１０−８若しく
は光学式の膜厚測定機１０−９を使用しＣｕめっき膜層
１０６の膜厚測定、若しくはバリア層１０５の表面検知
を行って、Ｃｕめっき膜層１０６の膜厚が０又はバリア
層１０５の表面を検知したら研磨の終点とする。

【００５８】Ｃｕめっき膜層１０６の研磨終了後、トッ
プリング１０−２で半導体基板Ｗをプッシャー１０−５
上に戻す。第２ロボット８は該半導体基板Ｗを取り上
げ、第１洗浄機９に入れる。この時プッシャー１０−５
上にある半導体基板Ｗの表面及び裏面に薬液を噴射しパ
ーティクルを除去したり、つきにくくすることもある。

【００５９】第１洗浄機９では図４に示すような構成の
洗浄機９を用い半導体基板Ｗの表面及び裏面をＰＶＡ
（ポリ塩化ビニル）スポンジロール９−２、９−２でス
クラブ洗浄する。ノズル９−４から噴出する洗浄水とし
ては、純水が主であるが、界面活性材やキレート材若し
くは両者を混合した後にＰＨ調整を行い酸化銅のゼータ
ー電位にあわせたものを使用してもよい。また、ノズル
９−４には超音波振動素子９−３を設け、噴出する洗浄
水に超音波振動を加えてもよい。なお、９−１は半導体
基板Ｗを水平面内で回転させるための回転用コロであ
る。

【００６０】上記洗浄終了後、第２ロボット８で半導体
基板Ｗを取り上げ、第２ポリッシング装置１１のプッシ
ャー１１−５上に半導体基板Ｗを載せる。トップリング
１１−２でプッシャー１１−５上の半導体基板Ｗを吸着
し、該半導体基板Ｗのバリア層１０５を形成した面を研
磨テーブル１１−１の研磨面に当接押圧して２次研磨を
行う。なお、研磨テーブル１１−１及びトップリング１
１−２等の構成は図２に示す構成と同一である。この２
次研磨ではバリア層１０５が研磨される。但し、上記１
次研磨で残ったＣｕ膜や酸化膜も研磨されるケースもあ
る。

【００６１】研磨テーブル１１−１の研磨面１１−１ａ
はＩＣ１０００のような発泡ポリウレタン、又は砥粒を
固定若しくは含浸させたもので構成され、該研磨面１１
−１ａと半導体基板Ｗの相対運動で研磨される。このと
き砥粒若しくはスラリーには、シリカ、アルミナ、セリ
ア等が用いられる。薬液は、研磨したい膜種により調整
される。

【００６２】２次研磨の終点の検知は、主に図３に示す
光学式の膜厚測定機１０−９を用いてバリア層１０５の
膜厚を測定し、膜厚が０になったこと又はＳｉＯ₂から
なる絶縁膜１０２の表面検知で行う。また、研磨テーブ
ル１１−１の近傍に設けた膜厚測定機１１−４に画像処
理機能付きの膜厚測定機を用い、酸化膜の測定を行い、
半導体基板Ｗの加工記録として残したり、２次研磨の終
了した半導体基板Ｗを次の工程に移送できるか否かの判
定を行う。また、２次研磨終点に達していない場合は、
再研磨を行ったり、なんらかの異常で規定値を超えて研
磨された場合は、不良品を増やさないように次の研磨を
行わないよう半導体基板製造装置を停止させる。

【００６３】２次研磨終了後、トップリング１１−２で
半導体基板Ｗをプッシャー１１−５まで移動させる。プ
ッシャー１１−５上の半導体基板Ｗは第２ロボット８で
取り上げる。この時プッシャー１１−５上で薬液を半導
体基板Ｗの表面及び裏面に噴射してパーティクルを除去
したり、つきにくくすることがある。

【００６４】第２ロボット８は、半導体基板Ｗを第２洗
浄機７に搬入し、洗浄を行う。第２洗浄機７の構成も図
４に示す第１洗浄機９と同じ構成である。半導体基板Ｗ
の表面は、主にパーティクルのために純水、界面活性
材、キレート材、またＰＨ調整材が用いられ、ＰＶＡス
ポンジロール９−２によりスクラブ洗浄される。半導体
基板Ｗの裏面には、ノズル９−５からＤＨＦ等の強い薬
液を噴出し、拡散しているＣｕをエッチングしたり、又
は拡散の問題がなければ、表面と同じ薬液を用いてＰＶ
Ａスポンジロール９−２によるスクラブ洗浄をする。

【００６５】上記洗浄の終了後、半導体基板Ｗを第２ロ
ボット８で取り上げ、反転機６に移し、該反転機６で反
転させる。該反転させた半導体基板Ｗを第１ロボット３
で取り上げ第３洗浄機４に入れる。第３洗浄機４では半
導体基板Ｗの表面に超音波振動により励起されたメガソ
ニック水を噴射して洗浄する。そのとき純水、界面活性
材、キレート材、またＰＨ調整材を入れ公知のペンシル
型スポンジで表面を洗浄してもよい。その後スピン乾燥
により、半導体基板Ｗを乾燥させる。

【００６６】上記のように研磨テーブル１１−１の近傍
に設けた膜厚測定機１１−４で膜厚を測定した場合は、
そのままロードアンロード部１のアンロードポートに載
置するカセットに収容する。

【００６７】多層膜測定を行う場合は、乾燥状態での測
定を行う必要があるので、一度膜厚測定機１３に入れ、
各膜厚の測定を行う。そこで半導体基板Ｗの加工記録と
して残したり、次の工程に持っていけるかどうかの判定
を行う。また、終点に達していない場合は、この後に加
工する半導体基板Ｗにフィードバックを行ったり、何ら
かの異常で規定値を超えて研磨された場合は、不良を増
やさないように次の研磨を行わないように装置を停止す
る。

【００６８】〔パラレルモード研磨〕パラレルモード研
磨は、Ｃｕめっき膜成膜ユニット２でＣｕめっき膜層１
０６を形成した半導体基板Ｗをポリッシング装置１０、
１１のそれぞれで並行して研磨する場合である。第２ロ
ボット８で上記のように反転機５で反転させた半導体基
板Ｗを取り上げ、プッシャー１０−５又は１１−５上に
該半導体基板Ｗを載せる。トップリング１０−２又は１
１−２は半導体基板Ｗを吸着し、研磨テーブル１０−１
又は１１−１の研磨面に半導体基板ＷのＣｕめっき膜層
１０６形成面を当接押圧し、１次研磨を行う。研磨テー
ブル１０−１及び１１−１の研磨面１０−１ａは上記と
同様、ＩＣ１０００のような発泡ポリウレタン、又は砥
粒を固定若しくは含浸させたもので構成され、該研磨面
と半導体基板Ｗの相対運動で研磨される。

【００６９】砥粒、若しくはスラリーには、シリカ、ア
ルミナ、セリア等が用いられ、酸化材としては、過酸化
水素等の主に酸性の材料でＣｕを酸化させる材料を用い
る。研磨テーブル１０−１及び１１−１やスラリー又は
ドレッシング時の水等は、上記と同様、調温され化学反
応速度を一定に保っている。特に研磨テーブル１０−１
及び１１−１は、熱伝導性のよいアルミナやＳｉＣ等の
セラミックが用いられる。

【００７０】研磨テーブル１０−１又は１１−１での研
磨は複数のステップを経て行われる。第１ステップでは
Ｃｕめっき膜層１０６を研磨する。この時の主目的は、
Ｃｕめっき膜層１０６の表面の段差の除去で、段差特性
に優れたスラリーを用いる。例えば１００μｍラインの
当初の段差７００ｎｍを２０ｎｍ以下にできるものを用
いる。このとき第２ステップとして半導体基板Ｗを押圧
する押圧荷重を上記第１ステップの半分以下にし、段差
特性をよくする研磨条件を付加する。第２ステップにお
ける終点検知には、Ｃｕめっき膜層１０６を５００ｎｍ
残す場合は図３に示す渦電流式測定機１０−８が用いら
れ、それ以下の場合やバリア層１０５の表面まで研磨す
る場合は、光学式膜厚測定機１０−９が用いられる。

【００７１】Ｃｕめっき膜層１０６及びシード層１０７
のＣｕ層の研磨が終了した後にバリア層１０５の研磨を
行うが、通常最初に用いたスラリーではバリア層１０５
が研磨できない場合、組成を変更させる必要がある。よ
って第２ステップが終了した時点で研磨テーブル１０−
１又は１１−１の研磨面上に残った、第１及び第２ステ
ップで使用したスラリーを水ポリッシュ、ウォータージ
ェット、純水と気体とを混合させたアトマイザー、ドレ
ッサーにより除去し、次のステップに移る。

【００７２】図５は上記研磨テーブル１０−１の研磨面
１０−１ａを洗浄する洗浄機構の構成を示す図である。
図示するように研磨テーブル１０−１の上部には純水と
窒素ガスを混合して噴射する混合噴射ノズル１０−１１
ａ〜１０−１１ｄが複数個（図では４個）配置されてい
る。各混合噴射ノズル１０−１１ａ〜１０−１１ｄには
窒素ガス供給源１４からレギュレータ１６で圧力調整さ
れた窒素ガスがエアオペレータバルブ１８を通して供給
されると共に、純水供給源１５からレギュレータ１７で
圧力を調整された純水がエアオペレータバルブ１９を通
して供給される。

【００７３】混合された気体と液体は噴射ノズルによっ
てそれぞれ液体及び／又は気体の圧力、温度、ノズル形
状などのパラメータを変更することによって、供給する
液体がノズル噴射によりそれぞれ、液体微粒子化、
液体が凝固した微粒子固体化、液体が蒸発して気化体
（これら、、をここでは霧状化又はアトマイズと
呼ぶ）され、液体由来成分と気体成分の混合体が研磨テ
ーブル１０−１の研磨面に向けて所定の方向性を有して
噴射される。

【００７４】研磨面１０−１ａとドレッサー１０−１０
の相対運動により、研磨面１０−１ａを再生（ドレッシ
ング）するとき、混合噴射ノズル１０−１１ａ〜１１−
１１ｄから純水と窒素ガスの混合流体を研磨面１０−１
ａに噴射して洗浄する。窒素ガスの圧力と純水の圧力は
独立して設定できるようになっている。本実施例では純
水ライン、窒素ラインともにマニュアル駆動のレギュレ
ータを用いているが外部信号に基づいて設定圧力を変更
できるレギュレータをそれぞれ用いても良い。上記洗浄
機構を用いて研磨面１０−１ａを洗浄した結果、５〜２
０秒の洗浄を行なうことにより、上記第１研磨工程及び
第２研磨工程で研磨面上に残ったスラリーを除去するこ
とができた。なお、図示は省略するが、研磨テーブル１
１−１の研磨面１１−１ａを洗浄するために、図５に示
す構成と同一の洗浄機構が設けられている。

【００７５】第３ステップのバリア層１０５の研磨のス
ラリーに用いられる砥粒は、上記Ｃｕめっき膜層１０６
の研磨の砥粒と同じものを使用することが望ましく、ま
た薬液のＰＨ値も酸性側若しくはアルカリ側のどちらか
によっており、研磨面上で混合物を作らないことが条件
である。ここでは両方とも同じシリカの粒子を用いてお
り、ケースとして両方ともアルカリのものと酸性のもの
のどちらもよい結果が得られた。

【００７６】第３ステップにおける終点検知には、図３
の光学式膜厚測定機１０−９を用い、主にＳｉＯ₂酸化
膜の膜厚やバリア層１０５の残りを検知し信号を送る。
また、研磨テーブル１０−１及び１１−１の近傍に設け
た画像処理機能付きの膜厚測定機１０−４又は１１−４
に画像処理機能つきの膜厚測定機を用い酸化膜の測定を
行い、半導体基板Ｗの加工記録として残したり、次の工
程に移送できるか否かの判定を行う。第３ステップの研
磨で終点に達していない場合は、再研磨を行ったり、な
んらかの異常で規定値を超えて研磨された場合は、不良
品を増やさないように次の研磨を行わないよう半導体基
板製造装置を停止させる。

【００７７】第３ステップの終了後、トップリング１０
−２又は１１−２は半導体基板Ｗをプッシャー１０−５
又は１１−５まで移動し載せる。プッシャー１０−５又
は１１−５上の半導体基板Ｗは第２ロボット８で取り上
げる。この時プッシャー１０−５又は１１−５上で薬液
を半導体基板Ｗの表面及び裏面に噴出してパーティクル
を除去したり、つきににくすることもある。

【００７８】第２ロボット８は、半導体基板Ｗを第２洗
浄機７又は第１洗浄機９に入れ洗浄を行う。半導体基板
Ｗの表面は、主にパーティクルのために純水、界面活性
材、キレート材、またＰＨ調整材が用いられ、ＰＶＡス
ポンジロールによりスクラブ洗浄される。半導体基板Ｗ
の裏面には、ノズル３−５からＤＨＦ等の強い薬液を噴
出し、拡散しているＣｕをエッチングしたり、又は拡散
の問題がなければ、表面と同じ薬液を用いてＰＶＡスポ
ンジロールによるスクラブ洗浄をする。

【００７９】上記洗浄の終了後、半導体基板Ｗを第２ロ
ボット８で取り上げ、反転機６に移し、反転させる。該
反転させた半導体基板Ｗを第１ロボット３で取り上げ第
３洗浄機４に入れる。第３洗浄機４では半導体基板Ｗの
表面に超音波振動により励起されたメガソニック水を噴
射して洗浄する。そのとき純水、界面活性材、キレート
材、またＰＨ調整材を入れ公知のペンシル型スポンジで
表面を洗浄してもよい。洗浄後スピンドライにより乾燥
させ、その後第１ロボット３で半導体基板Ｗを取り上げ
る。

【００８０】上記のように研磨テーブル１０−１又は１
１−１の近傍に設けた膜厚測定機１０−４又は１１−４
で膜厚を測定した場合は、そのままロードアンロード部
１のアンロードポートに載置するカセット１−１に収容
する。

【００８１】多層膜測定を行う場合は、乾燥状態での測
定を行う必要があるので、一度膜厚測定機１３に入れ、
各膜厚の測定を行う。そこで半導体基板Ｗの加工記録と
して残したり、次の工程に移送できるか否かの判定を行
う。また、終点に達していない場合は、この後に加工す
る半導体基板Ｗにフィードバックを行ったり、何らかの
異常で規定値を超えて研磨された場合は、不良を増やさ
ないように次の研磨を行わないように装置を停止する。

【００８２】図６は第１ロボット３と該ロボットのハン
ドに設けた乾燥状態膜厚測定機１３の構成例を示す図で
ある。図６（ａ）は第１ロボットの外観を示す図、図６
（ｂ）、（ｃ）はそれぞれロボットハンドの平面、断面
を示す図である。図示するように第１ロボット３には上
下に二つのハンド３−１、３−１を有し、該ハンド３−
１、３−１はそれぞれアーム３−２、３−２の先端に取
り付けられ、旋回移動できるようになっている。そして
ハンド３−１、３−１で半導体基板Ｗを掬い上げ（半導
体基板Ｗを落とし込む）、所定の場所に移送することが
できるようになっている。

【００８３】ハンド３−１の半導体基板Ｗの落とし込み
面には、乾燥状態膜厚測定機１３を構成するうず電流セ
ンサ１３ａが複数個（図では４個）設けられ、載置され
た半導体基板Ｗの膜厚を測定できるようになっている。

【００８４】図７乃至図９はＣｕめっき膜成膜ユニット
２の構成例を示す図である。図７はＣｕめっき膜成膜ユ
ニットの平面構成を示す図、図８は図７のＡ−Ａ断面
図、図９は基板保持部及びカソード部の拡大断面図であ
る。Ｃｕめっき成膜ユニット２には、図７に示すよう
に、めっき処理及びその付帯処理を行う基板処理部２−
１が設けられ、該基板処理部２−１に隣接して、めっき
液を溜めるめっき液トレー２−２が配置されている。ま
た、回転軸２−３を中心に揺動するアーム２−４の先端
に保持され、基板処理部２−１とめっき液トレー２−２
との間を揺動する電極部２−５を有する電極アーム部２
−６が備えられている。

【００８５】更に、基板処理部２−１の側方に位置し
て、プレコート・回収アーム２−７と、純水やイオン水
等の薬液、更には気体等を半導体基板に向けて噴射する
固定ノズル２−８が配置されている。ここでは、３個の
固定ノズル２−８が配置され、その内の１個を純水供給
用に用いている。基板処理部２−１は図８及び図９に示
すように、めっき面を上にして半導体基板Ｗを保持する
基板保持部２−９と、該基板保持部２−９の上方で該基
板保持部２−９の周縁部を囲むように配置されたカソー
ド部２−１０が備えられている。更に基板保持部２−９
の周囲を囲んで処理中に用いる各種薬液の飛散を防止す
る有底略円筒状のカップ２−１１が、エアシリンダ２−
１２を介して上下動自在に配置されている。

【００８６】ここで、基板保持部２−９は、エアシリン
ダ２−１２によって、下方の基板受け渡し位置Ａと上方
のめっき位置Ｂと、これらの中間の前処理・洗浄位置Ｃ
との間を昇降し、回転モータ２−１４及びベルト２−１
５を介して任意の加速度及び速度で前記カソード部２−
１０と一体に回転するように構成されている。この基板
受け渡し位置Ａに対向して、Ｃｕめっき成膜ユニット２
のフレーム側面の第１ロボット３側には、基板搬出入口
（図示せず）が設けられ、基板保持部２−９がめっき位
置Ｂまで上昇したときに、基板保持部２−９で保持され
た半導体基板Ｗの周縁部に下記のカソード部２−１０の
シール部材２−１６とカソード電極２−１７が当接する
ようになっている。一方カップ２−１１は、その上端が
前記基板搬出入口の下方に位置し、図９の仮想線で示す
ように、上昇したときにカソード部２−１０の上方に達
するようになっている。

【００８７】基板保持部２−９でめっき位置Ｂまで上昇
した時に、この基板保持部２−９で保持した半導体基板
Ｗの周縁部にカソード電極２−１７が押し付けられ通電
し、同時にシール部材２−１６の内周端部が半導体基板
Ｗの周縁上面に圧接し、ここを水密的にシールして、半
導体基板Ｗの上面に供給されるめっき液が半導体基板Ｗ
の端部から染み出すのを防止すると共に、めっき液がカ
ソード電極２−１７を汚染するのを防止している。

【００８８】電極アーム部２−６の電極部２−５は図１
０に示すように、揺動アーム２−４の自由端にハウジン
グ２−１８と、該ハウジング２−１８の周囲を囲む中空
の支持枠２−１９と、ハウジング２−１８と支持枠２−
１９で周縁部を挟持して固定したアノード２−２０とを
有し、このアノード２−２０は、ハウジング２−１８の
開口部を覆って、ハウジング２−１８の内部に吸引室２
−２１が形成されている。そして該吸引室２−２１には
めっき液を導入排出するめっき液導入管及びめっき液排
出管（図示せず）が接続されている。

【００８９】この実施の形態例であっては、アノード２
−２０の下面に該アノード２−２０の全面を覆う保水性
材料からなるめっき液含浸材２−２２を取り付け、この
めっき液含浸材２−２２にめっき液を含ませて、アノー
ド２−２０の表面を湿潤させることで、ブラックフィル
ムの半導体基板Ｗのめっき面への脱落を防止し、同時に
半導体基板Ｗのめっき面とアノード２−２０との間にめ
っき液を注入する際に、空気を外部に抜き易くしてい
る。このめっき液含浸材２−２２は、例えばポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリ塩化ビニー
ル、テフロン（登録商標）、ポリビニールアルコール、
ポリウレタン及びこれらの誘導体の少なくとも１つの材
料からなる織布、不織布又はスポンジ状の構造体、或い
はポーラスセラミックスからなる。

【００９０】めっき液含浸材２−２２のアノード２−２
０への取付けは、次のように行っている。即ち、下端に
頭部を有する多数の固定ピン２−２５を、この頭部をめ
っき液含浸材２−２２の内部に上方に脱出不能に収納し
軸部をアノード２−２０の内部を貫通させて配置し、こ
の固定ピン２−２５をＵ字状の板ばね２−２６を介して
上方に付勢させることで、アノード２−２０の下面にめ
っき液含浸材２−２２を板ばね２−２６の弾性力を介し
て密着させて取り付けている。

【００９１】このように構成することにより、めっきの
進行に伴って、アノード２−２０の肉厚が徐々に薄くな
ってもアノード２−２０の下面にめっき液含浸材２−２
２が確実に密着させることができる。従って、アノード
２−２０の下面とめっき含浸材２−２２との間に空気が
混入してめっき不良の原因となることが防止される。

【００９２】なお、アノード２−２０の上面側から、例
えば径が２ｍｍ程度の円柱状のＰＶＣ（ポリ塩化ビニ
ル）又はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製のピ
ンアノードを貫通させて配置し、アノード２−２０の下
面に現れた該ピンの先端面に接着材を付けてめっき液含
浸材２−２２を接着固定するようにしてもよい。

【００９３】アノード２−２０とめっき液含浸材２−２
２は接触させて使用することもできるが、アノード２−
２２とめっき液含浸材２−２２との間に隙間を設け、こ
の隙間にめっき液を保持させた状態でめっき処理するこ
ともできる。この隙間は２０ｍｍ以下の範囲から選ばれ
るが、好ましくは０．１〜１０ｍｍ、より好ましくは１
〜７ｍｍの範囲から選ばれる。特にアノード２−２０に
溶解性アノードを用いた場合には、下からアノード２−
２０が溶解していくのでアノード２−２０とめっき液含
浸材２−２２の隙間は時間を経るにつれて大きくなるの
で、０〜２０ｍｍ程度の隙間ができる。

【００９４】そして、前記電極部２−５は、基板保持部
２−９がめっき位置Ｂ（図９参照）にある時に、基板保
持部２−９で保持された半導体基板Ｗとめっき液含浸材
２−２２との隙間が０．１〜１０ｍｍ程度、好ましくは
０．３〜３ｍｍ、より好ましくは０．５〜１ｍｍ程度と
なるまで下降し、この状態で、めっき液供給管からめっ
き液を供給して、めっき液含浸材２−２２にめっき液を
含ませながら、半導体基板Ｗの上面（被めっき面）とア
ノード２−２０との間にめっき液を満たして、これによ
って、半導体基板Ｗの被めっき面にめっきが施される。

【００９５】基板受け渡し位置Ａにある基板保持部２−
９にめっき処理前の半導体基板Ｗを第１ロボット３のハ
ンド３−１で搬入し、該基板保持部２−９上に載置す
る。次にカップ２−１１を上昇させ、同時に基板保持部
２−９を前処理・洗浄位置Ｃに上昇させる。この状態で
退避位置にあったプレコート・回収アーム２−７を半導
体基板Ｗの対峙位置へ移動させ、その先端に設けたプレ
コートノズルから、例えば界面活性剤からなるプレコー
ト液を半導体基板Ｗの被めっき面に間欠的に吐出する。
この時基板保持部２−９は回転しているため、プレコー
ト液は半導体基板Ｗの全面に渡る。次に、プレコート・
回収アーム２−７を退避位置に戻し、基板保持部２−９
の回転速度を増して、遠心力により半導体基板Ｗの被め
っき面のプレコート液を振り切って乾燥させる。

【００９６】続いて、電極アーム部２−６をめっき液ト
レー２−２上方からめっきを施す位置の上方に電極部２
−５が位置するように水平方向に旋回させ、この位置で
電極２−５をカソード部２−１０に向かって下降させ
る。電極部２−５の下降が完了した時点で、アノード２
−２０とカソード部２−１０にめっき電圧を印加し、め
っき液を電極部２−５の内部に供給して、アノード２−
２０を貫通しためっき液供給口よりめっき液含浸材２−
２２にめっき液を供給する。この時、めっき液含浸材２
−２２は半導体基板Ｗの被めっき面に接触せず、０．１
〜１０ｍｍ程度、好ましくは０．３〜３ｍｍ、より好ま
しくは０．５〜１ｍｍ程度に接近した状態となってい
る。

【００９７】めっき液の供給が続くと、めっき液含浸材
２−２２から染み出したＣｕイオンを含んだめっき液
が、めっき液含浸材２−２２と半導体基板Ｗの被めっき
面との間の隙間に満たされ、半導体基板Ｗの被めっき面
にＣｕめっきが施される。この時、基板保持部２−９を
低速で回転させても良い。

【００９８】めっき処理が完了すると、電極アーム部２
−６を上昇させて旋回させてめっき液トレー２−２上方
へ戻し、通常位置へ下降させる。次に、プレコート・回
収アーム２−７を退避位置から半導体基板Ｗに対峙する
位置へ移動させて下降させ、めっき液回収ノズル（図示
せず）から半導体基板Ｗ上のめっき液の残部を回収す
る。このめっき液の残部の回収が終了した後、プレコー
ト・回収アーム２−７を待避位置に戻し、半導体基板Ｗ
の中央部に純水を吐出し、同時に基板保持部２−９をス
ピードを増して回転させ半導体基板Ｗの表面のめっき液
を純水に置換する。

【００９９】上記リンス終了後、基板保持部２−９をめ
っき位置Ｂから処理・洗浄位置Ｃへ下降させ、純水用の
固定ノズル２−８から純水を供給しつつ基板保持部２−
９及びカソード部２−１０を回転させて水洗を実施す
る。この時、カソード部２−１０に直接供給した純水、
又は半導体基板Ｗの面から飛散した純水によってシール
部材２−１６、カソード電極２−１７も半導体基板Ｗと
同時に洗浄することができる。

【０１００】水洗完了後に、固定ノズル２−８からの純
水の供給を停止し、更に基板保持部２−９及びカソード
部２−１０の回転スピードを増して、遠心力により半導
体基板Ｗの表面の純水を振り切って乾燥させる。併せ
て、シール部材２−１６及びカソード電極２−１７も乾
燥される。上記乾燥が終了すると基板保持部２−９及び
カソード部２−１０の回転を停止させ、基板保持部２−
９を基板受渡し位置Ａまで下降させる。

【０１０１】図１１及び図１２は、本発明の他の実施の
形態におけるアノード２−２０とめっき液含浸材２−２
２を示すものである。即ち、この例において、めっき液
含浸材２−２２は、アルミナ、ＳｉＣ、ムライト、ジル
コニア、チタニア、コーディライト等の多孔質セラミッ
クス又はポリプロピレンやポリエチレン等の結燒結体等
の硬質の多孔質体、或いはこれらの複合材料で構成され
ている。例えば、アルミナ系セラミックスにあっては、
ポア径３０〜２００μｍ、気孔率２０〜９５％、厚み５
〜２０ｍｍ、好ましくは８〜１５ｍｍ程度のものが使用
される。

【０１０２】そして、このめっき液含浸材２−２２は、
その上部にフランジ部２−２２ａが設けられ、このフラ
ンジ部２−２２ａをハウジング２−１８と支持枠２−１
９（図１０参照）で挟持することで固定されており、こ
のめっき液含浸材２−２２の上面にアノード２−２０が
載置保持されている。なお、この実施の形態の場合、多
孔質体又はメッシュ状等、様々な形状のアノード２−２
０を載置することが可能となる。

【０１０３】このように、めっき液含浸材２−２２を多
孔質体で構成することで、この内部に複雑に入り込んだ
めっき液を介してめっき液含浸材２−２２の内部の電気
抵抗を増大させて、めっき膜厚の均一化を図ると共に、
パーティクルの発生を防止することができる。即ち、め
っき液含浸材２−２２が多孔質セラミックスからなる高
抵抗体の一種であるために、めっき膜厚の均一化を図る
点において好ましい。また、めっき液含浸材２−２２の
上にアノード２−２０を載置保持することで、めっきの
進行に伴ってアノード２−２０の下面のめっき液含浸材
２−２２と接触している側が溶解しても、アノード２−
２０を固定するための治具を使用することなく、アノー
ド２−２０自体の重量でアノード２−２０の下面と基板
Ｗとの距離を一定に保ち、且つここに空気が混入して空
気溜まりが生じてしまうことを防止できる。

【０１０４】なお、アノード２−２０とめっき液含浸材
２−２２との間に隙間を設け、この隙間にめっき液を保
持させた状態でめっき処理することもでき、この隙間は
２０ｍｍ以下、好ましくは０．１〜１０ｍｍ、より好ま
しくは１〜７ｍｍの範囲で選ばれる。

【０１０５】このめっき液含浸材２−２２である高抵抗
構造体の抵抗値は、例えば２００ｍｍウエハの場合は
０．０１Ω以上、好ましくは０．０１〜２Ωの範囲、よ
り好ましくは０．０３〜１Ωの範囲、更に好ましくは
０．０５〜０．５Ωの範囲である。この高抵抗構造の抵
抗値は以下の手順で測定する。先ず、めっき装置内にお
いて、所定距離だけ離間したアノード２−２０と半導体
基板Ｗからなる両極間に所定値の直流（Ｉ）を流してめ
っき処理を行い、このときの直流電源の電圧（Ｖ１）を
測定する。次に、同一のめっき装置において、両極間に
所定の厚さの高抵抗構造体を配置し、同一の値の直流
（Ｉ）を流してめっきを行い、このときの直流電源の電
圧（Ｖ２）を測定する。これにより、高抵抗構造体の抵
抗値Ｒｐ＝（Ｖ２−Ｖ１）／Ｉより求めることができ
る。

【０１０６】この場合、アノード２−２０を構成する銅
の純度は９９．９９％以上であることが好ましい。ま
た、アノード２−２０と半導体基板Ｗからなる両極板の
距離は直径２００ｍｍの基板Ｗの場合には５〜２５ｍｍ
であり、直径３００ｍｍの半導体基板Ｗの場合には１５
〜７５ｍｍであることが好ましい。なお、半導体基板Ｗ
上の導電層の抵抗値は、半導体基板Ｗの外周と中心との
間の抵抗値をテスタにより測定するか或いは導電層の材
料と比抵抗と厚みから計算値により求めることができ
る。

【０１０７】そして、この例では、アノード２−２０の
上面に、内部にめっき液導入路２−２８ａを有すると共
に、直径方向に延びる一文字形状のめっき液導入管２−
２８が設置されている。アノード２−２０には、該めっ
き液導入管２−２８に設けられためっき液導入孔２−２
８ｂに対向する位置にめっき液注入孔２−２０ａが設け
られている。また、アノード２−２０には、多数の通孔
２−２０ｂが設けられている。そして図１３（ａ）に示
すように、めっき液の供給の継続に伴って、めっき液柱
が徐々に成長した後、めっき液導入管２−２８で区画さ
れた両側に広がるめっき液Ｑの流れが生じて、めっき液
Ｑが半導体基板Ｗのめっき面に拡がる。

【０１０８】ここで、図１３（ｂ）に示すように、めっ
き液導入管２−２８として、十字状に互いに直交する方
向に延びる翼部を有し、この各翼部の長さ方向に沿って
所定の位置にめっき液導入孔２−２８ｂを有するものを
アノード（図示せず）として、このめっき液導入孔２−
２８ｂに対応する位置にめっき液注入孔２−２０ａを有
するものをそれぞれ使用してもよい。この場合、前述と
同様に、アノード２−２０のめっき液注入孔２−２０ａ
におおよそ対応する位置で、めっき液含浸材２−２２と
半導体基板Ｗのめっき面を架橋するめっき液柱が形成さ
れ、めっき液の供給の継続に伴って、めっき液柱が徐々
に成長した後、めっき液導入管２−２８で区画された各
象限内を放射状に広がるめっき液Ｑの流れが生じて、め
っき液Ｑが半導体基板Ｗのめっき面に拡がる。

【０１０９】また、図１３（ｃ）に示すように、めっき
液導入管２−２８を円周状に配置し、所定の位置にめっ
き液導入孔２−２８ｂを設けた場合も同様のめっき液Ｑ
の流れが生じる。めっき液導入管２−２８のめっき液導
入管２−２８のめっき液導入孔２−２８ｂは等ピッチで
等径の孔を設ける場合が多いが、ピッチと孔径を調整し
て液の吐出をコントロールすることも可能である。

【０１１０】この実施の形態によれば、アノード２−２
０のめっき液注入孔２−２０ａにおおよそ対応する位置
で、めっき液含浸材２−２２の下面からめっき液が半導
体基板Ｗの上面（被めっき面）に達し、めっき液含浸材
２−２２と半導体基板Ｗの被めっき面を架橋するめっき
液柱２−３０が形成される。この時、めっき液はめっき
液含浸材２−２２の内部を流れる際に、その流れ方向に
沿って僅かに拡散され、これによってめっき液が半導体
基板Ｗに到達した時のシード層１０５（図１参照）に与
えるダメージ、即ち局所的に噴流を当てることによるシ
ード層１０５の減少を軽減して、後のめっき工程の膜厚
均一性に寄与することができる。また、アノード２−２
０の通孔２−２０ｂの内面における分布を中央を密に、
周辺部を粗に設けることにより、均一にめっき液Ｑが拡
がる効果がある。

【０１１１】なお、図１２に仮想線で示すように、めっ
き液含浸材２−２２の下面からめっき液が半導体基板Ｗ
の上面（被めっき面）に達するめっき液柱２−３０が形
成された後、例えば基板Ｗを瞬時に上昇させて、めっき
液含浸材２−２２と半導体基板Ｗとを瞬時に近接させる
ようにしてもよい。また、半導体基板Ｗのエッジに僅か
に圧力をかけて凹状に湾曲させた状態で、同じくめっき
液柱２−３０が形成された後、圧力を開放して基板Ｗの
形状を元に戻させることで、めっき液含浸材２−２２と
基板Ｗとを瞬時に接近させることも可能である。

【０１１２】例えば、めっき液含浸材２−２２の厚さが
厚い場合や密度が高い（気孔率が低い）場合には、めっ
き液Ｑがめっき液含浸材２−２２の内部を流れる際の抵
抗が大きくなる。これによって、所定量のめっき液Ｑが
出ずにめっき液柱２−３０の結合が乱れ、この時に空気
を巻き込んだとしても、めっき液含浸材２−２２と半導
体基板Ｗとを瞬間に接近させることで、めっき液Ｑに外
方への急激な流れを生じさせて、このめっき液Ｑと共に
気泡を外方に追い出し、同時に、めっき液含浸材２−２
２と基板Ｗとの間へのめっき液Ｑの供給を短時間で行な
うことができる。

【０１１３】なお、無通電状態でめっき液とシード層１
０７の接触はシード層１０７の減少を招き、通電状態で
半導体基板Ｗの表面にめっき液が短時間で拡がらない
と、めっき初期に膜厚にバラツキが生じ、これらはその
後のめっき膜厚の均一性を損う原因となる。しかしなが
ら、このように、めっき液含浸材２−２２と半導体基板
Ｗとの間へのめっき液の供給を短時間に行うことで、こ
れらの弊害を防止できる。

【０１１４】また、図１４には、他の実施形態例が示さ
れている。めっき液導入管４１自体にこれに連通する管
４５を設け、この管４５をアノード３８のめっき液導通
孔３９に挿入してその先端を多孔体（めっき液含浸材）
４０の表面に当接するようにしている。即ち、この実施
形態においては、めっき液Ｑをアノード３８に全く触れ
ることなく多孔体４０の表面に供給できるようにしてい
る。このめっき液導入管４１と管４５とはめっき液Ｑに
よって何等影響を受けない材質の合成樹脂によって一体
に形成されている。なお、図１４において、３２は保持
部材、３４はリップシール、３６は接点（カソード）で
ある。

【０１１５】そしてめっき液導入管４１から管４５を通
して直接多孔体４０の表面に供給されためっき液は、多
孔体４０内を僅かに拡散しながら半導体基板Ｗの表面に
達し、半導体基板Ｗと多孔体４０の表面間に円形の液柱
Ｒを複数形成し、複数の液柱Ｒが基板Ｗ上で互いに結合
し基板Ｗ上をめっき液で満たしていく。

【０１１６】このめっき工程を繰返しても、経時的に管
４５の先端の内径が広がることがないので、理想的な液
柱Ｒが経時的に崩れることがなく、従って液柱Ｒの結合
の乱れによる空気の巻き込みは生じず、気泡が多孔体４
０と半導体基板Ｗの間に堆積することはなく、めっき膜
厚が不均一になることはない。

【０１１７】図１５には本発明の他の実施形態例が示さ
れている。本実施形態例の電解めっき装置が図１４に示
す実施形態例と相違する点は、めっき液導入管４１にこ
れと一体に管４５を形成する代わりに、アノード３８の
めっき液導通孔３９内に別途製作した管４７を挿入した
点である。この場合も管４７をめっき液によって何等影
響を受けない材質のもので構成し、その先端（下端）を
多孔体４０の上面に当接するようにする。

【０１１８】このように構成しても図１４に示す実施形
態例と同様に、めっき液はアノード３８に直接触れるこ
となく、たとえめっき工程を繰返して行っても、経時的
に管４７の先端の内径が広がることがない。従って、多
孔体４０から供給される液柱Ｒが経時的に崩れることが
なく、常に理想的な状態に保て、空気の巻き込みは生じ
ない。

【０１１９】図１６には本発明の他の実施形態例が示さ
れている。本実施形態例の電解めっき装置が図１５に示
す実施形態と相違する点は、めっき液導入管４１にこれ
と一体に管４５を設ける代わりに、アノード３８のめっ
き液導通孔３９と多孔体４０に設けた電解液通路部５９
内に別途製作した管４７を挿入した点である。この場合
も管４７をめっき液によって何等影響を受けない材質で
構成する。

【０１２０】上記のような構成とすると、たとえめっき
工程を繰返して行っても、経時的に管４７の先端の内径
が広がることはなく、理想的な液柱Ｒが経時的に崩れる
ことはなく、従って液柱Ｒの結合の乱れによる空気の巻
き込みが生じず、気泡が多孔体４０と基板Ｗの間に堆積
してめっき膜厚が不均一になることはない。同時に管４
７が多孔体４０内に突入しているので、多孔体４０をめ
っき液が通過する際の抵抗が減り、たとえ多孔体４０と
して厚みの厚いものや密度の高い（気孔率が低い）もの
を用いた場合でも、多孔体４０の所定位置から適量のめ
っき液が供給され、液柱Ｒの結合の乱れによる空気の巻
き込みは生じず、気泡が多孔体４０と半導体基板Ｗの間
に堆積してめっき膜厚が不均一になることはない。

【０１２１】また、図１２に示すように、めっき処理の
最中に、めっき液注入孔２−２０ａよりめっき液含浸材
２−２２にめっき液Ｑを供給してめっき液含浸材２−２
２と半導体基板Ｗの被めっき面との間にめっき液Ｑを注
入し、同時に、通孔２−２０ｂに接続されためっき液排
出管（図示せず）からこの注入されためっき液と同量の
めっき液を吸引排出することができる。

【０１２２】このように、めっき処理中にめっき液を攪
拌することにより、液張りを行う際に抜くことができな
かった気泡や、液張り後のめっき処理中に発生した気泡
をも除去することが可能となる。

【０１２３】また、本発明のめっき装置にあっては、め
っき液含浸材２−２２の外形状、内部構造、又は電気伝
導率の異なる部材の装着の内の少なくとも一つの調整に
より、被処理基板表面の電場を制御することもできる。
このように半導体基板Ｗの表面の電場の状態が所望の状
態になるように積極的に制御すれば、半導体基板Ｗの電
解処理による処理状態を目的とする面内分布の処理状態
とすることができる。電解処理がめっき処理の場合は、
被処理基板上に形成されるめっき膜厚の均一化を図った
り、被処理基板上のめっき膜厚に任意に分布を持たせた
りすることができる。

【０１２４】ここで前記外形の調整は、めっき液含浸材
２−２２の厚みの調整、めっき液含浸材２−２２の平面
上での形状の調整等により行われる。

【０１２５】また、前記めっき液含浸材２−２２は、多
孔質物質で構成されており、多孔質物質の内部構造の調
整は、多孔質物質の気孔径分布の調整、気孔率分布の調
整、屈曲率分布の調整、材料の組合せの調整等により行
われる。

【０１２６】また、前記電気伝導率の異なる部材の装着
による調整は、電気伝導率の異なる部材によってめっき
液含浸部材２−２２の遮断面積を調整することにより行
われる。

【０１２７】また、アノードとカソードの一方の電極と
の接点を持つ半導体基板Ｗと、該半導体基板に対峙させ
た他方の電極との間に電解液を満たして半導体基板Ｗの
電解処理を行う電解処理装置において、前記電解液の少
なくとも一部に、該電解液の電気伝導率より小さい電気
伝導率の高抵抗構造体を設け、該高抵抗構造体はその外
周が保持部材によって保持されており、且つ高抵抗構造
体と保持部材の間にはこの部分から電解液が漏れて電流
がながれるのを防止するシール部材が設けられている。

【０１２８】本実施形態においては、図１７に示すよう
に、多孔体４０（多孔質セラミックス等多孔質物質）の
外周側面にこれを囲むようにバンド状の絶縁性部材５０
を巻きつけている。この絶縁性部材５０の材質として
は、例えばフッ素ゴムのような伸縮性材料を用いる。

【０１２９】そしてめっき液導入管４１からアノード３
８のめっき液導入孔３９を通して多孔体４０に加圧供給
されためっき液は、多孔体４０内に浸透してその内部を
めっき液で満たすと共に、その下面から吐出して基板Ｗ
と多孔体４０内に浸透してその内部をめっき液Ｑで満た
すと共に、その下面から吐出して半導体基板Ｗと多孔体
４０の間の空間をめっき液Ｑで満たす。なおめっき液Ｑ
の導入はリップシール３４と多孔体４０の端面との隙間
から行ってもよい。この場合はめっき液導入管４１やア
ノード３８のめっき液導入孔３９は不要である。

【０１３０】そしてアノード３８と半導体基板Ｗ間に所
定の電圧を印加して直流電流を流すと、半導体基板Ｗの
導電層の表面全体にめっき（例えば銅めっき）が行われ
ていく。本実施形態例によれば、アノード３８と半導体
基板Ｗの間の多孔体４０を介しているので、半導体基板
Ｗの接点からの距離の相違による各部の抵抗値の違いに
よる影響を受けにくく、半導体基板Ｗの導電層の表面全
体に均一なめっき（例えば銅めっき）が行われていく。

【０１３１】しかしながら接点３６に近い外周部近傍部
分はそれでも電流密度が高くなり、めっき膜厚は他の部
分に比べて厚くなる傾向がある。

【０１３２】そこで本実施形態においては、多孔体４０
の外周側面に絶縁性部材５０を巻き付けることで、図１
７に点線で示すように、半導体基板Ｗの外周近傍に電流
が集中するのを阻害してその電流密度を低下させ、半導
体基板Ｗの他の部分に向かう電流密度と略同じになるよ
うにしたものである。

【０１３３】図１８は図１７に示す同様の構造の電解め
っき装置の多孔体４０の外周部分を示す要部概略図であ
る。但しこの電解めっき装置には図１７に示す絶縁部材
５０は記載されていない。この電解めっき装置において
は保持部材３２と多孔体４０の間の隙間がシールされて
いないので、矢印で示すようにこの隙間部分を通してア
ノード３８からめっき液Ｑが流れ出し、電流の通路を生
じる。この電流通路は多孔体４０の内部を通らない通路
なので抵抗値は低く、従って電流密度が高くなって半導
体基板Ｗの外周近傍のめっき膜厚を薄くしようとする制
御ができなくなる恐れがある。

【０１３４】そこでこの実施形態においては、図１９に
示すように前記多孔体４０と保持部材３２の間にシール
部材６０を設けることで、この部分からのめっき液Ｑの
漏れを防止して半導体基板Ｗの外周部近傍のめっき膜厚
を薄く制御できるようにしている。

【０１３５】なお、この実施形態におけるシール部材６
０は断面逆Ｌ字状であり、また絶縁物によって構成され
るので、図１７に示す絶縁性部材としての作用も併せて
持っている。また、シール部材６０は図１９（ｂ）に示
すように、保持部材３２と多孔体４０の下面とが接する
部分をシールする環境のシール部材部６０−１と図１７
に示すバンド状の絶縁部材５０と同様の機能を発揮する
絶縁性部材６０−２とを、別部品として各々取り付ける
ように構成してもよい。

【０１３６】なお、この実施形態例におけるシール部材
６０は、図１７以外の各実施形態にも適用できることは
言うまでもない。即ち、高抵抗構造体である多孔体４０
の外周面側面と保持部材３２の間からのめっき液の漏れ
を防止するシール部材６０を他の各種実施形態に係る電
場制御手段と併用することで、更に効果的に電場制御が
行える。

【０１３７】また、本めっき装置では、半導体基板Ｗの
被めっき面とアノード２−２０との間隔が狭く、使用す
るめっき液が少量で済む反面、めっき液中の添加剤やイ
オンが限られた量となるため、短時間で効率的なめっき
を行うためには、それらの添加剤等をめっき液中に均一
に分布する必要がある。この点、この実施形態例によれ
ば、めっき処理中にめっき液が攪拌されるため、添加剤
やイオンを均一に分布させた状態でのめっきが可能とな
る。

【０１３８】本めっき装置にあっては、半導体基板Ｗを
陰極に、アノードを陽極に接続することにより、半導体
基板Ｗ上にめっきが施されるが、逆電圧をかけることに
より、半導体基板Ｗに設けられためっき膜のエッチング
もできる。めっき膜が半導体基板Ｗ面上に形成された穴
への埋め込みが略完了した状態で（０．１〜２０Ａのめ
っき電流４０〜４００秒、例えば７０秒経過）、僅かな
時間（１〜６０秒、例えば３秒）逆電圧をかけた後、再
度順電圧をかける（０．１〜２０Ａのめっき電流、０．
１〜２００秒、例えば５０秒）と、逆電圧をかけること
により、添加剤の働きを抑え穴の上のみに盛り上がりが
できるのを防ぎ、めっき膜の均一化ができる。

【０１３９】図２０は本発明に係る半導体基板製造装置
の他の平面配置構成例を示す図である。図２０におい
て、図２と同一符号を付した部分は同一又は相当部分を
示す。なお、図２１、図２２においても同様とする。本
基板研磨装置は第１ポリッシング装置１０と第２ポリッ
シング装置１１に接近してプッシャーインデクサー２５
を配置し、第３洗浄機４とＣｕめっき膜成膜ユニット２
の近傍にそれぞれ基板載置台２１、２２を配置し、第１
洗浄機９と第３洗浄機４の近傍にロボット２３（以下、
「第２ロボット２３」と記す）を配置し、第２洗浄機７
とＣｕめっき膜成膜ユニット２の近傍にロボット２４
（以下、「第３ロボット２４」と記す）を配置し、更に
ロードアンロード部１と第１ロボット２の近傍に乾燥状
態膜厚測定機１３が配置されている。

【０１４０】上記構成の半導体基板製造装置において、
第１ロボット３は、ロードアンロード部１のロードポー
トに載置されているカセット１−１から半導体基板Ｗを
取り出し、乾燥状態膜厚測定機１３でバリア層１０５及
びシード層１０７の膜厚を測定した後、該半導体基板Ｗ
を基板載置台２１に載せる。なお、乾燥状態膜厚測定機
１３が図６に示すように、第１ロボット３のハンド３−
１に設けられている場合はそこで膜厚を測定し、基板載
置台２１に載せる。第２ロボット２３で基板載置台２１
上の半導体基板ＷをＣｕめっき膜成膜ユニット２に移送
し、Ｃｕめっき膜層１０６を成膜する。Ｃｕめっき膜層
１０６の成膜後、めっき前後膜厚測定機１２でＣｕめっ
き膜層１０６の膜厚を測定する。その後、第２ロボット
２３は半導体基板Ｗをプッシャーインデクサー２５に移
送し搭載する。

【０１４１】〔シリーズモード〕シリーズモードでは、
トップリングヘッド１０−２がプッシャーインデクサー
２５上の半導体基板Ｗを吸着し、研磨テーブル１０−１
に移送し、その研磨面に該半導体基板Ｗを押圧して研磨
を行なう。研磨の終点検知は上記と同様な方法で行い、
研磨終了後の半導体基板Ｗはトップリングヘッド１０−
２でプッシャーインデクサー２５に移送され搭載され
る。第２ロボット２３で半導体基板Ｗを取り出し、第１
洗浄機９に搬入し洗浄し、続いてプッシャーインデクサ
ー２５に移送し搭載する。

【０１４２】トップリングヘッド１１−２がプッシャー
インデクサー２５上の半導体基板Ｗを吸着し、研磨テー
ブル１１−１に移送し、その研磨面に該半導体基板Ｗを
押圧して研磨を行なう。研磨の終点検知は上記と同様な
方法で行い、研磨終了後の半導体基板Ｗはトップリング
ヘッド１１−２でプッシャーインデクサー２５に移送さ
れ搭載される。第３ロボット２４は半導体基板Ｗを取り
上げ、膜厚測定機２６で膜厚を測定した後、第２洗浄機
７に搬入し洗浄する。続いて第３洗浄機４に搬入し、こ
こて洗浄・スピンドライで乾燥を行い、その後、第３ロ
ボット２４で半導体基板Ｗを取り上げ、基板載置台２２
上に載せる。

【０１４３】〔パラレルモード〕パラレルモードでは、
トップリングヘッド１０−２又は１１−２がプッシャー
インデクサー２５上の半導体基板Ｗを吸着し、研磨テー
ブル１０−１又は１１−１に移送し、その研磨面に該半
導体基板Ｗを押圧してそれぞれ研磨を行う。膜厚を測定
した後、第３ロボット２４で半導体基板Ｗを取り上げ、
基板載置台２２上に載せる。

【０１４４】第１ロボット３は基板載置台２２上の半導
体基板Ｗを乾燥状態膜厚測定機１３に移送し、膜厚を測
定した後、ロードアンロード部１のカセット１−１に戻
す。

【０１４５】図２１は本発明に係る半導体基板製造装置
の他の平面配置構成を示す図である。本半導体基板製造
装置はシード層１０７が形成されていない半導体基板Ｗ
にシード層１０７及びＣｕめっき膜層１０６を形成し研
磨除去し回路配線を形成する半導体基板製造装置であ
る。本半導体基板製造装置が図２に示す半導体基板製造
装置と相違する点は、図２の第３洗浄機４に替えてシー
ド層成膜ユニット２７を設けた点である。

【０１４６】シード層１０７の形成前の半導体基板Ｗを
収容したカセット１−１をロードアンロード部１のロー
ドポートに載置する。第１ロボット３でシード層１０７
の形成前の半導体基板Ｗをカセット１−１から取り出
し、シード層成膜ユニット２７でシード層（Ｃｕシード
層）１０７の成膜を行う。シード層１０７は無電解めっ
きで行い、成膜後熱を加えてシード層１０７の密着性を
よくする。シード層１０７の膜厚をめっき前後膜厚測定
機１２で測定する。

【０１４７】第１ロボット３で半導体基板を取り出し、
Ｃｕめっき膜成膜ユニット２でＣｕめっき膜層１０６の
成膜を行う。Ｃｕめっき膜層１０６の成膜は、先ず半導
体基板Ｗの表面の親水処理を行い、その後にＣｕめっき
を行う。その後リンス若しくは洗浄を行う。時間に余裕
があれば、乾燥してもよい。第１ロボット３で半導体基
板Ｗを取り出す時にめっき前後膜厚測定機１２でＣｕめ
っき膜層１０６の膜厚を測定する。上記測定方法はシー
ド層１０７の膜厚測定とおなじであり、その測定結果
は、半導体基板Ｗの記録データとして記録され、なお且
つＣｕめっき膜成膜ユニット２の異常判定にも使用され
る。膜厚測定後、第１ロボット３が半導体基板Ｗを反転
機５に渡し、半導体基板Ｗを反転させる。

【０１４８】次に、第２ロボット８で反転機５から半導
体基板Ｗを取り上げプッシャー１０−５又は１１−５に
載せる。続いて，トップリング１０−２又は１１−２で
半導体基板Ｗを吸着し、研磨テーブル１０−１又１１−
１上に移送し、その研磨面に押圧して研磨を行う。ここ
での研磨は図２に示す半導体基板製造装置のパラレルモ
ード研磨におけるステップ１乃至ステップ３の処理と略
同一であるからその説明は省略する。

【０１４９】研磨終了後、トップリング１０−２又は１
１−２は半導体基板Ｗをプッシャー１０−５又は１１−
５に戻し、第２ロボット８で半導体基板Ｗを取り上げ第
１洗浄機９に搬入する。この時プッシャー１０−５又は
１１−５上で薬液を半導体基板Ｗの表面、裏面に噴出
し、パーティクルを除去したり、つきにくくすることも
ある。

【０１５０】第１洗浄機９では、半導体基板Ｗの表面、
裏面をスクラブ洗浄する。半導体基板Ｗの表面は、主に
パーティクルの除去のため洗浄水に純水、界面活性材、
キレート材、又はＰＨ調整材が用いられＰＶＡロールス
ポンジでスクラブ洗浄される。半導体基板Ｗの裏面に
は、ＤＨＦ等の強い薬液を噴射し、拡散しているＣｕを
エッチングしたり、又はＣｕ拡散の問題がなければ、表
面と同じ薬液を用いＰＶＡロールスポンジでスクラブ洗
浄する。

【０１５１】洗浄後、第２ロボット８で半導体基板Ｗを
取り上げ、反転機６に渡し、該反転機６で半導体基板Ｗ
を反転させる。第２ロボット８で再度半導体基板Ｗを取
り上げ第２洗浄機７に搬入する。第２洗浄機７では、半
導体基板Ｗの表面に超音波振動を加えたメガソニック水
を噴射して洗浄する。その時、純水、界面活性材、キレ
ート材、又はＰＨ調整材を入れペンシル型スポンジで表
面を洗浄してもよい。その後半導体基板Ｗをスピンドラ
イにより乾燥させる。

【０１５２】その後、第２ロボット８で半導体基板Ｗを
取り上げ、そのまま反転機６に渡す。第１ロボット３は
反転機６上の半導体基板を取り上げ、上記研磨テーブル
１０−１、１１−１の近傍に配置した膜厚測定機１０−
４、１１−４で膜厚を測定している場合は、そのままロ
ードアンロード部１のアンロードポートに載置したカセ
ット１−１に収納する。多層膜の膜厚を測定する場合
は、乾燥状態での測定を行う必要があるので一度乾燥状
態膜厚測定機１３で膜厚を測定する。この場合図６に示
すように第１ロボット３のハンド３−１に乾燥状態膜厚
測定機１３が付いている場合は、ロボットハンド上で膜
厚を測定できる。この膜厚測定結果は半導体基板Ｗの加
工記録として残したり、次の工程に持っていけるか否か
の判定を行う。

【０１５３】図２２は本発明に係る半導体基板製造装置
の他の平面配置構成を示す図である。本半導体基板製造
装置では図１２に示す半導体基板製造装置と同様、シー
ド層１０７が形成されていない半導体基板Ｗにシード層
１０７及びＣｕめっき膜層１０６を形成し研磨除去し回
路配線を形成する半導体基板製造装置である。

【０１５４】本基板研磨装置は第１ポリッシング装置１
０と第２ポリッシング装置１１に接近してプッシャーイ
ンデクサー２５を配置し、第２洗浄機７とシード層成膜
ユニット２７の近傍にそれぞれ基板載置台２１、２２を
配置し、シード層成膜ユニット２７とＣｕめっき膜成膜
ユニット２に接近してロボット２３（以下、「第２ロボ
ット２３」と記す）を配置し、第１洗浄機９と第２洗浄
機７の近傍にロボット２４（以下、「第３ロボット２
４」と記す）を配置し、更にロードアンロード部１と第
１ロボット３の近傍に乾燥膜厚測定機１３が配置されて
いる。

【０１５５】第１ロボット３でロードアンロード部１の
ロードポートに載置されているカセット１−１から、バ
リア層１０５が形成されている半導体基板Ｗを取り出し
て基板載置台２１に載せる。次に第２ロボット２３は半
導体基板Ｗをシード層成膜ユニット２７に搬送し、シー
ド層１０７を成膜する。このシード層１０７の成膜は無
電解めっきで行う。第２ロボット２３はシード層１０７
の形成された半導体基板をめっき前後膜厚測定機１２で
シード層１０７の膜厚を測定する。膜厚測定後、Ｃｕめ
っき膜成膜ユニット２に搬入し、Ｃｕめっき膜層１０６
を形成する。

【０１５６】Ｃｕめっき膜層１０６を形成後、その膜厚
を測定し、プッシャーインデクサー２５に移送する。ト
ップリング１０−２又は１１−２はプッシャーインデク
サー２５上の半導体基板Ｗを吸着し、研磨テーブル１０
−１又は１１−１に移送し研磨する。研磨後、トップリ
ング１０−２又は１１−２は半導体基板Ｗを膜厚測定機
１０−４又は１１−４に移送し、膜厚を測定し、プッシ
ャーインデクサー２５に移送して載せる。

【０１５７】次に、第３ロボット２４はプッシャーイン
デクサー２５から半導体基板Ｗを取り上げ、第１洗浄機
９に搬入する。第３ロボット２４は第１洗浄機９から洗
浄された半導体基板Ｗを取り上げ、第２洗浄機７に搬入
し、洗浄し乾燥した半導体基板を基板載置台２２上に載
置する。次に、第１ロボット３は半導体基板Ｗを取り上
げ乾燥状態膜厚測定機１３で膜厚を測定し、ロードアン
ロード部１のアンロードポートに載置されているカセッ
ト１−１に収納する。

【０１５８】上記例では図１２に示す構成の半導体基板
製造装置でシード層１０７及びＣｕめっき膜層１０６を
成膜する例を示したが、この半導体基板製造装置では、
回路パターンのコンタクトホール１０３又は溝１０４が
形成された半導体基板Ｗ上にバリア層１０５、シード層
１０７及びＣｕめっき膜層１０６を形成して、研磨して
回路配線を形成することができる。

【０１５９】バリア層１０５の形成前の半導体基板Ｗを
収容したカセット１−１をロードアンロード部１のロー
ドポートに載置する。第１ロボット３でカセット１−１
から半導体基板Ｗを取り出し、シード層成膜ユニット２
７に搬入し、バリア層１０５とシード層１０７の成膜を
行う。バリア層１０５とシード層１０７の成膜は無電解
めっき法で行い、めっき後加熱し、バリア層１０５及び
シード層１０７の密着性をよくする。その後Ｃｕめっき
膜成膜ユニット２でＣｕめっき膜層１０６を成膜する。
その時、めっき前後膜厚測定機１２でバリア層１０５、
シード層１０７の膜厚を測定する。Ｃｕめっき膜層１０
６の形成後の処理は、上記の図１２に示す半導体基板製
造装置の処理で説明したものと同じであるから、その説
明は省略する。

【０１６０】図２２に示す半導体基板製造装置において
も、上記のように回路パターンのコンタクトホール１０
３又は溝１０４が形成された半導体基板Ｗ上にバリア層
１０５、シード層１０７及びＣｕめっき膜層１０６を形
成して、研磨して回路配線を形成することができる。

【０１６１】バリア層１０５形成前の半導体基板Ｗを収
容したカセット１−１をロード・アンロード部１のロー
ドポートに載置する。第１ロボット３でロードアンロー
ド部１のロードポートに載置されているカセット１−１
から、半導体基板Ｗを取り出して基板載置台２１に載せ
る。次に第２ロボット２３は半導体基板Ｗをシード層成
膜ユニット２７に搬送し、バリア層１０５とシード層１
０７を成膜する。このバリア層１０５とシード層１０７
の成膜は無電解めっきで行う。第２ロボット２３はバリ
ア層とシード層１０７の形成された半導体基板Ｗをめっ
き前後膜厚測定機１２でバリア層１０５とシード層１０
７の膜厚を測定する。膜厚測定後、Ｃｕめっき膜成膜ユ
ニット２に搬入し、Ｃｕめっき膜層１０６を形成する。
Ｃｕめっき膜層１０６の形成後の処理は、上記の図２２
に示す半導体基板製造装置の処理で説明したと同じであ
るから、その説明は省略する。

【０１６２】なお、上記実施形態例では、Ｃｕめっき膜
層１０６を形成して回路配線を形成する例を示したが、
Ｃｕめっきに限定されるものではなく、Ｃｕ合金又はそ
の他の金属でもよい。

【０１６３】図２３は、本発明に係る半導体基板製造装
置の他の実施形態例の平面配置構成を示す図である。本
半導体基板製造装置は、バリア層成膜ユニット１１１、
シード層成膜ユニット１１２、めっき膜成膜ユニット１
１３、アニールユニット１１４、第１洗浄ユニット１１
５、ベベル・裏面洗浄ユニット１１６、蓋めっきユニッ
ト１１７、第２洗浄ユニット１１８、第１アライナ兼膜
厚測定ユニット１４１、第２アライナ兼膜厚測定ユニッ
ト１４２、第１基板反転機１４３、第２基板反転機１４
４、基板仮置き台１４５、第３膜厚測定ユニット１４
６、ロード／アンロード部１２０、第１ポリッシング装
置１２１、第２ポリッシング装置１２２、第１ロボット
１３１、第２ロボット１３２、第３ロボット１３３、第
４ロボット１３４を配置した構成である。

【０１６４】この実施形態例では、バリア層成膜ユニッ
ト１１１は無電解Ｒｕめっき装置、シード層成膜ユニッ
ト１１２は無電解Ｃｕめっき装置、めっき膜成膜ユニッ
ト１１３は電解めっき装置を用いることができる。

【０１６５】図２４は、本半導体基板製造装置内での各
工程の流れを示すフローチャートである。このフローチ
ャートに従って、この装置内での各工程について説明す
る。先ず、第１ロボット１３１によりロード・アンロー
ドユニット１２０に載置されたカセット１２０ａから取
り出された半導体基板は、第１アライナ兼膜厚測定ユニ
ット１４１内に被めっき面を上にして配され、膜厚計測
を行うポジションの基準点を定めるために、膜厚計測用
のノッチアライメントを行った後、Ｃｕ膜形成前の半導
体基板の膜厚データを得る。

【０１６６】次に、半導体基板は、第１ロボット１３１
により、バリア層成膜ユニット１１１へ搬送される。こ
のバリア層成膜ユニット１１１は、無電解Ｒuめっきに
より半導体基板上にバリア層を形成する装置で、半導体
装置の層間絶縁膜（例えば、ＳｉＯ₂）へのＣｕ拡散防
止膜としてＲｕを成膜する。洗浄、乾燥工程を経て払い
出された半導体基板は、第１ロボット１３１により第１
アライナ兼膜厚測定ユニット１４１に搬送され、半導体
基板の膜厚、即ちバリア層の膜厚を測定される。

【０１６７】膜厚測定された半導体基板は、第２ロボッ
ト１３２でシード層成膜ユニット１１２へ搬入され、前
記バリア層上に無電解Ｃuめっきによりシード層が成膜
される。洗浄、乾燥工程を経て払い出された半導体基板
は、第２ロボット１３２により含浸めっきユニットであ
るめっき膜成膜ユニット１１３に搬送される前に、ノッ
チ位置を定めるために第２アライナ兼膜厚測定ユニット
１４２に搬送され、Ｃuめっき用のノッチのアライメン
トを行う。ここで、必要に応じてＣｕ膜形成前の半導体
基板の膜厚を再計測してもよい。

【０１６８】ノッチアライメントが完了した半導体基板
は、第３ロボット１３３によりめっき膜成膜ユニット１
１３へ搬送され、Ｃｕめっきが施される。洗浄、乾燥工
程を経て払い出された半導体基板は、第３ロボット１３
３により半導体基板端部の不要なＣｕ膜（シード層）を
除去するためにベベル・裏面洗浄ユニット１１６へ搬送
される。ベベル・裏面洗浄ユニット１１６では、予め設
定された時間でベベルのエッチングを行うとともに、半
導体基板裏面に付着したＣｕをフッ酸等の薬液により洗
浄する。この時、ベベル・裏面洗浄ユニット１１６へ搬
送する前に第２アライナ兼膜厚測定ユニット１４２にて
半導体基板の膜厚測定を実施してめっきにより形成され
たＣｕ膜厚の値を得ておき、その結果により、べべルの
エッチング時間を任意に変えてエッチングを行っても良
い。

【０１６９】ベベル・裏面洗浄ユニット１１６で洗浄、
乾燥工程を経て払い出された半導体基板は、第３ロボッ
ト１３３で基板反転機１４３に搬送され、該基板反転機
１４３にて反転され、被めっき面を下方に向けた後、第
４ロボット１３４により配線部を安定化させるためにア
ニールユニット１１４へ投入される。アニール処理前及
び／又は処理後、第２アライナ兼膜厚測定ユニット１４
２に搬入し、半導体基板に形成された、銅膜の膜厚を計
測する。この後、半導体基板は第４ロボット１３４によ
り、第１ポリッシング装置１２１に搬入され、半導体基
板のＣｕ層、シード層の研磨を行う。

【０１７０】この際、砥粒等は所望のものが用いられる
が、ディッシングを防ぎ、表面の平面度を出すために、
固定砥粒を用いることもできる。第１ポリッシング終了
後、半導体基板は第４ロボット１３４により第１洗浄ユ
ニット１１５に搬送され、洗浄される。この洗浄は、半
導体基板直径とほぼ同じ長さを有するロールを半導体基
板の表面と裏面に配し、半導体基板及びロールを回転さ
せつつ、純水又は脱イオン水を流しながら洗浄するスク
ラブ洗浄である。

【０１７１】第１の洗浄終了後、半導体基板は第４ロボ
ット１３４により第２ポリッシング装置１２２に搬入さ
れ、半導体基板上のバリア層が研磨される。この際、砥
粒等は所望のものが用いられるが、ディッシングを防
ぎ、表面の平面度を出すために、固定砥粒を用いること
もできる。第２ポリッシング終了後、半導体基板は第４
ロボット１３４により、再度第１洗浄ユニット１１５に
搬送され、スクラブ洗浄される。洗浄終了後、半導体基
板は第４ロボット１３４により第２基板反転機１４４に
搬送され反転されて、被めっき面を上方に向けられ、更
に第３ロボットにより基板仮置き台１４５に置かれる。

【０１７２】半導体基板は、第２ロボット１３２により
基板仮置き台１４５から蓋めっきユニット１１７に搬送
され、Ｃｕの大気による酸化防止を目的にＣｕ面上にニ
ッケル・ボロンめっきを行う。蓋めっきが施された半導
体基板は、第２ロボット１３２により蓋めっきユニット
１１７から第３膜厚測定ユニット１４６に搬入され、銅
膜厚が測定される。その後、半導体基板は第１ロボット
１３１により第２洗浄ユニット１１８に搬入され、純水
又は脱イオン水により洗浄される。洗浄が終了した半導
体基板はロードアンロード部１２０に載置されたカセッ
ト１２０ａ内に戻される。

【０１７３】アライナ兼膜厚測定ユニット１４１及びア
ライナ兼膜厚測定ユニット１４２は、基板ノッチ部分の
位置決め及び膜厚の測定を行う。このアライナ兼膜厚測
定ユニット１４２の概略図を図２５、図２６に示す。こ
のアライナ兼膜厚測定ユニット１４２における半導体基
板の動きを示すフローチャートを図２７に示す。

【０１７４】アライナ兼膜厚測定器１４２では、半導体
基板Ｗを回転させながら、フォトマイクロセンサ１４２
−１によりノッチＷａを検出し、任意の位置へノッチＷ
ａの位置決めを行う。例えば、ノッチＷａ位置を検出す
ることで膜厚計測ポイントの基準位置を定めて、処理前
と処理後の計測ポイントがずれないようにしたり、めっ
き装置搬入時の、半導体基板の載置方向を揃えることが
できる。

【０１７５】装置構成としては、回転可能真空チャック
１４２−４、リフト１４２−２及びノッチ検出用のフォ
トマイクロセンサ１４２−１、膜厚計測用の渦電流セン
サ１４２−３等を具備する。第２ロボットハンド１３２
のハンド１３２−１により半導体基板Ｗを搬入する。ア
ライナ兼膜厚測定ユニット１４２はリフト１４２−２を
上昇させその半導体基板をリフト１４２−２に移載す
る。第２ロボット１３２のハンド１３２−１を退避さ
せ、リフトを下降させる。これにより半導体基板Ｗを真
空チャック上１４２−４上に搭載する。

【０１７６】その後、真空チャック１４２−４は、回転
しながら、フォトマイクロセンサ１４２−１によりノッ
チＷａを検出し、その後の処理に応じた任意の位置へノ
ッチＷａを位置決めする。また、必要に応じて渦電流セ
ンサ１４２−３で半導体基板Ｗの任意ポイントの膜厚を
計測する。その後、めっき処理装置投入時に、めっきユ
ニット１１３内での半導体基板ＷのノッチＷａ位置が定
位置になる位置に位置決めする。その後、真空チャック
をＯＦＦとし、リフト１４２−２を上昇させることによ
り半導体基板Ｗを移載させ、第３ロボット１３３のハン
ド１３３−１を挿入し、リフト１４２−２を下降させ、
該半導体基板Ｗをハンド１３３−１に移載し、半導体基
板Ｗを取り出す。

【０１７７】なお、図２５、図２６において、１４２−
６は真空ポンプであり、ロータリージョイント１４２−
５を介して真空チャック１４２−４の吸着穴に接続され
ている。１４２−７は真空チャック１４２−４を回転す
るモータ、１４２−９は渦電流センサ１４２−３が取付
けられたアーム１４２−８を回動させるモータ、１４２
−１０はリフタ１４２−２を上下動させるアクチュエー
タである。また、１４２−１１は半導体基板Ｗの仮置台
である。また、アライナ兼膜厚測定ユニット１４１の構
成及び動作はアライナ兼膜厚測定ユニット１４２と同じ
なのでその説明は省略する。

【０１７８】無電解Ｒｕめっき装置であるバリア層成膜
ユニット１１１へ受け渡された半導体基板Ｗは、まず、
触媒としてＰｄが付与される。Ｐｄは半導体基板Ｗに３
０ｍｌ程度付与され、処理時間は約１分間程度である。
半導体基板Ｗを水洗した後、活性化処理のため、半導体
基板Ｗは塩酸で処理される。この際、塩酸は１００ｍｌ
／L程度の濃度で、液量３０ｍｌ程度、処理時間約１分
程度である。再度半導体基板Ｗを水洗した後、無電解Ｒ
ｕめっきを行う。ルテニウムめっき液は、ＲｕＣｌ₃・
ｘＨ₂Ｏが用いられる。基板面温度約８５℃で、約１０
分程度処理される。その時の成膜レートは約２ｎｍ／分
となる。こうして、バリア層が形成し、水洗、スピン乾
燥工程を経て完了となる。上記の工程でＳｉＯ₂上に約
２０ｎｍのＲｕを無電解めっきで得られる。

【０１７９】なお、バリア層１０５の形成は、無電解め
っきのみではなく、ＣＶＤ、スパッタ又は電解めっきを
用いても形成することができる。また、バリア層はＲｕ
に限らず、ＴｉＮ等の層間絶縁膜へのＣｕの拡散防止を
達成できる材料であれば、いずれの材料を用いてもよ
い。

【０１８０】シード層成膜ユニット１１２である無電解
Ｃｕめっきは、上記無電解Ｒｕめっきユニットと同様の
装置を用いることができる。図２８は無電解Ｃｕめっき
ユニットの構成例を示す図である。図示するように、無
電解Ｃｕめっきユニットであるシード層成膜ユニット１
１２は回転可能な基板保持手段１１２−１を具備し、該
基板保持手段１１２−１の上面には半導体基板Ｗが被め
っき面を上向きに、その外周部をめっき液保持部材１１
２−２でシールされて保持されている。また、半導体基
板Ｗに被めっき面に対向して無電解めっき液を供給する
シャワーヘッド１１２−３が配置されている。また、洗
浄液供給ノズル１１２−４、めっき液回収ノズル１１２
−５が配置されている。また、１１２−６は回収容器、
１１２−７は基板保持手段１１２−１を回転させるモー
タである。

【０１８１】上記構成のシード層成膜ユニット１１２に
おいて、裏面ヒータ１１２−８によって半導体基板Ｗ自
体を直接加熱し、例えば７０℃に維持する。シャワーヘ
ッド１１２−３から例えば５０℃に加熱されためっき液
を噴出して半導体基板Ｗの表面の略全体にめっき液を注
ぐ。供給するめっき液の量は半導体基板Ｗの表面に１ｍ
ｍ厚となる程度とする。そしてモータ１１２−７により
半導体基板Ｗを瞬時回転させて被めっき面に均一な液濡
れを行い、その後半導体基板Ｗを静止した状態で被めっ
き面にめっき膜を形成する。

【０１８２】シード層の成膜処理が完了した後、めっき
回収ノズル１１２−５の先端を半導体基板Ｗの表面周縁
部のめっき液保持部材１１２−２内側近傍に下降し、め
っき液を吸込む。この時半導体基板Ｗを例えば１００ｒ
ｐｍ以下の回転速度で回転させれば、半導体基板Ｗ上面
残った液を遠心力によりめっき液保持部材１１２−２に
集めることができ、効率良く、且つ高い回収率でめっき
液の回収ができる。

【０１８３】そして基板保持手段１１２−１を下降して
半導体基板Ｗをめっき液保持部材１１２−２から離し、
半導体基板Ｗの回転を開始し、洗浄液供給ノズル１１２
−４から洗浄液（超純水）を半導体基板Ｗの被めっき面
に噴射して被めっき面を冷却すると同時に希釈化・洗浄
することで無電解めっき反応を停止させる。次に、モー
タ１１２−７により半導体基板Ｗを高速回転してスピン
乾燥した後、該半導体基板Ｗを基板保持手段１１２−１
から取出す。

【０１８４】上記無電解めっき液としては、ＣｕＳＯ₄
・５Ｈ₂Ｏに錯化剤としてＥＤＴＡ・４Ｎａ、還元剤と
してＨＣＨＯを含み、ｐＨ調整用のアルカリとしてＮａ
ＯＨをｐＨが１２．５になるように含み、さらにα，
α’−ジピリジルを含んでいる。めっき温度は４０〜８
０℃程度である。なお、シード層の形成は、無電解めっ
きのみではなく、ＣＶＤ、スパッタ又は電解めっきによ
り形成することも可能である。

【０１８５】ベベル・裏面洗浄ユニット１１６は、エッ
ジ（ベベル）Ｃｕエッチングと裏面洗浄が同時に行え、
また基板表面の回路形成部の銅の自然酸化膜の成長を抑
えることが可能である。図２９に、ベベル・裏面洗浄ユ
ニット１１６の概略図を示す。図２９に示すように、有
底円筒状の防水カバー２２０の内部に位置して基板Ｗを
フェイスアップでその周縁部の円周方向に沿った複数箇
所でスピンチャック２２１により水平に保持して高速回
転させる基板保持部２２２と、この基板保持部２２２で
保持された基板Ｗの表面側のほぼ中央部上方に位置して
センタノズル２２４が、周縁部の上方に位置してエッジ
ノズル２２６がそれぞれ下向きで配置され、更に基板Ｗ
の裏面側のほぼ中央部の下方に位置してバックノズル２
２８がそれぞれ上向きで配置されている。前記エッジノ
ズル２２６は基板Ｗの直径方向及び高さ方向を移動自在
に構成されている。

【０１８６】このエッジノズル２２６の移動幅Ｌは、基
板の外周端面から中心部方向に任意の位置決めが可能に
なっていて、基板ｗの大きさや使用目的等に合わせて、
設定値の入力を行う。通常、２ｍｍから５ｍｍの範囲で
エッジカット幅Ｃを設定し、裏面から表面への液の回り
込み量が問題にならない回転数以上であれば、その設定
されたカット幅Ｃ内の銅膜を除去することができる。

【０１８７】次に、この洗浄装置による洗浄方法につい
て説明する。まず、基板をスピンチャック２２１を介し
て基板保持部２２２で水平に保持した状態で、半導体基
板Ｗを基板保持部２２２と一体に水平回転させる。この
状態で、センタノズル２２４から基板Ｗの表面側の中央
部に酸溶液を供給する。この酸溶液としては非酸化性の
酸であればよく、例えばフッ酸、塩酸、硫酸、クエン
酸、蓚酸等を用いる。一方、エッジノズル２２６から基
板Ｗの周縁部に酸化剤溶液を連続的または間欠的に供給
する。この酸化剤溶液としては、オゾン水、過酸化水素
水、硝酸水、次亜塩素酸ナトリウム水等のいずれかか、
それらの組み合わせを用いる。

【０１８８】これにより、半導体基板Ｗの周縁部Ｃの領
域では上面及び端面に成膜された銅膜等は酸化剤溶液で
急速に酸化され、同時にセンタノズル２２４から供給さ
れて基板の表面全面に拡がる酸溶液によってエッチング
され溶解除去される。このように、基板周縁部で酸溶液
と酸化剤溶液を混合させることで、予めそれらの混合水
をノズルから供給するのに比べて急峻なエッチングプロ
フィールを得ることができる。このときそれらの濃度に
より銅のエッチングレートが決定される。また、基板の
表面の回路形成部に銅の自然酸化膜が形成されていた場
合、この自然酸化物は基板の回転に伴って基板の表面全
面に亘って広がる酸溶液で直ちに除去されて成長するこ
とはない。なお、センタノズル２２４からの酸溶液の供
給を停止した後、エッジノズル２２６からの酸化剤溶液
の供給を停止することで、表面に露出しているシリコン
を酸化して、銅の付着を抑制することができる。

【０１８９】一方、バックノズル２２８から基板の裏面
中央部に酸化剤溶液とシリコン酸化膜エッチング剤とを
同時または交互に供給する。これにより半導体基板Ｗの
裏面側に金属状で付着している銅等を基板のシリコンご
と酸化剤溶液で酸化しシリコン酸化膜エッチング剤でエ
ッチングして除去することができる。なおこの酸化剤溶
液としては表面に供給する酸化剤溶液と同じものにする
方が薬品の種類を少なくする上で好ましい。またシリコ
ン酸化膜エッチング剤としては、フッ酸を用いることが
でき、基板の表面側の酸溶液もフッ酸を用いると薬品の
種類を少なくすることができる。これにより、酸化剤供
給を先に停止すれば疎水面が得られ、エッチング剤溶液
を先に停止すれば飽水面（親水面）が得られて、その後
のプロセスの要求に応じた裏面に調整することもでき
る。

【０１９０】このように酸溶液すなわちエッチング液を
基板に供給して、基板Ｗ表面に残留する金属イオンを除
去した後、更に純水を供給して、純水置換を行ってエッ
チング液を除去し、その後、スピン乾燥を行う。このよ
うにして半導体基板表面の周縁部のエッジカット幅Ｃ内
の銅膜の除去と裏面の銅汚染除去を同時に行って、この
処理を例えば８０秒以内に完了させることができる。な
お、エッジのエッチングカット幅が任意（２ｍｍ〜５ｍ
ｍ）に設定することが可能であるが、エッチングに要す
る時間はカット幅に依存しない。

【０１９１】めっき後のＣＭＰ工程前に、アニール処理
を行うことが、この後のＣＭＰ処理や配線の電気特性に
対して良い効果を示す。アニール無しでＣＭＰ処理後に
幅の広い配線（数μｍ単位）の表面を観察するとマイク
ロボイドのような欠陥が多数見られ、配線全体の電気抵
抗を増加させたが、アニールを行うことでこの欠陥は減
少し、電気抵抗の増加は改善された。アニール無しの場
合に、細配線にはボイドが見られなかったことより、粒
成長の度合いが関わっていることが考えられる。つま
り、細い配線では粒成長が起こりにくいが、幅の広い配
線では粒成長に伴い、アニール処理に伴うグレン成長の
過程で、めっき膜中のＳＥＭでも見えないほどの超微細
ポアが集結しつつ上へ移動することで配線上部にマイク
ロボイド様の凹みが生じたという推測ができる。アニー
ルユニット１１４のアニール条件としては、ガスの雰囲
気は水素を添加（２％以下）、温度は３００〜４００℃
程度で１〜５分間で上記の効果が得られた。

【０１９２】上記構成の半導体基板製造装置の特徴を列
記すると下記のようになる。各成膜ユニット内で、前処
理・洗浄・乾燥までが行え、次の工程に汚染物質を持ち
込まない。

【０１９３】本装置に搭載している各ユニットでは、さ
まざまな薬液を使用している。また、同一ユニットであ
っても、プロセスの違いによって、異なる薬液が選択さ
れることもある。異なった薬液が混合すると、薬液の処
理効果が変化したり、化合物の結晶が析出して、処理中
の基板に影響するばかりでなく、その後に入ってくる次
半導体基板のプロセス処理に影響を及ぼすことも考えら
れる。また、搬送手段がロボットハンドであった場合に
おいては、ハンドが汚染されるので、基板には搬送のた
びに、さまざまな薬液が付着することになる。

【０１９４】そのため、本装置においては、次のユニッ
ト、つまり、半導体基板製造装置の次工程に移る前に、
ユニット内で、半導体基板に処理薬液を残さない処理を
施してから搬出することで、薬液を別ユニットへ持ち込
まないことを特徴としている。例えば、バリア層の成膜
工程である無電解めっきユニットから、配線埋め込みの
ためのめっき工程を実施する電解めっきユニットへ基板
を移す際は、無電解めっきユニット内で、洗浄処理、乾
燥処理を経ることで、アルカリ性の無電解めっき液を酸
性のめっき液を扱う電解めっきユニットへは持ち込まな
いようにしている。

【０１９５】また、めっき工程からＣＭＰ工程へ移る際
は、電解めっきユニット内で、ＣＭＰへ酸性のめっき液
を持ち込まないようにめっきユニット内では、めっき処
理のほか、洗浄処理、乾燥処理の実施を行っている。

【０１９６】また、配線埋め込みのためのめっき工程を
実施するめっき膜成膜ユニット１１３にあっては、界面
活性材や、プレコート等の処理が可能であることが特徴
である。このことにより、めっき膜成膜ユニット１１３
内（単一のユニット内）で、電解めっき直前に前処理が
行えるため、微細孔への液入れが改善される。また、め
っき膜成膜ユニット１１３内（単一のユニット内）に洗
浄機構やスピンドライ機構を有しているため、セル間移
動のときの半導体基板Ｗを液きりあるいは乾燥といった
所望の湿潤状態にできる。とくに、この洗浄機構とスピ
ンドライ機構は、半導体基板の洗浄と乾燥のみならず、
シール材やカソード接点も同様に洗浄、乾燥が行えるた
め、これらの消耗部材の交換頻度が著しく少なくなり、
装置全体の連続稼動時間が増す効果がある。

【０１９７】フレキシブルなユニットの搭載、プロセス
の構築が短期間で可能である。図３０、図３１、図３２
は半導体基板製造装置の各搭載ユニットの相互に入れ替
え自在にした構成例を示す図である。図３０（ａ）、
（ｂ）は本半導体基板製造装置を構成する各ユニットを
搭載する台板の平面図、同図（ｃ）は正面図、同図
（ｄ）は（ｂ）のＡ−Ａ断正面図であり、図３１（ａ）
は本半導体基板製造装置の各ユニット正面図、同図
（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断正面図であり、図３２（ａ）
は本半導体基板製造装置の各ユニットを台板に搭載した
状態を示す正面図、同図（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断正面
図である。

【０１９８】図示するように、本半導体基板製造装置の
各ユニット３０１を搭載する台板３００の上面には各ユ
ニット３０１の間口寸法Ｄより狭い間隔で、２本のレー
ル（例えば、ＳＵＳ材からなる）３０２、３０２が平行
に台板３００に埋め込み配置（台板３００の上面とレー
ル３０２、３０２の上面が略同一高さ）されており、そ
の中間に１本のガイド棒（例えばナイロン樹脂材からな
る）３０３が台板３００上面より突出して配置されてい
る。また、各ユニット３０１の底は２重底のようになっ
ていて、上底部３０５には４個のローラ３０４がねじ３
０８で取付けられていると共に、下底部３０６にはガイ
ド棒３０３に係合する溝３０７が設けられている。各ロ
ーラ３０４はねじ３０８でその高さが調整できるように
なっている。

【０１９９】ねじ３０８を調整し、各ローラ３０４の底
部が下底部３０６から若干（例えば１ｍｍ程度）突出す
る状態に調整する。この状態でユニット３０１の下底部
３０６の溝３０７にガイド棒３０３が係合するようにユ
ニット３０１を挿入するとユニット３０１はガイド棒に
案内されて所定の位置に収まる。この状態では図３２
（ａ）に示すように下底部３０６と台板３００の上面の
間にはローラ３０４の突出分に相当する間隙ｄがある。
各ユニット３０１が所定の位置に収まった状態で各ねじ
３０８を緩め、各ローラ３０４を引っ込めることによ
り、ユニット３０１の下底部３０６は台板３００上面に
当接する（図示は省略）。この状態で図示しない固定ビ
スで、各ユニット３０１を台板３００に固定する。

【０２００】各ユニットは搬送ロボット１３１〜１３４
（図２３参照）の方向におのおのの搬入、搬出口が向か
うように搭載されている。その時のユニット３００の、
ロボット面側の幅即ち、間口寸法Ｄは同一サイズとなっ
ている。搭載時は、上記のように本装置の台板３００の
ユニット搭載面にレール３０２、３０２に沿って挿入す
ることにより、容易に搭載することができる。また、搭
載されたユニット３０１を装置本体から取り外す際は逆
方向へ引くようにすれば良い。

【０２０１】半導体製造の分野においては、技術の革新
は日進月歩であるが、上記のように装置を構成する各ユ
ニット３０１を容易に交換できる構造にすることによっ
て、装置全体を入れ替えること無く、一部のユニット３
０１を新たなユニットと容易に交換することで、装置全
体の機能の更新が短期間、低コストで対応できる。ま
た、このようなユニット３０１交換を前提に、制御系も
容易に対応できるような設計になっている。本装置にお
いては、搭載されたユニット３０１に対して、プロセス
処理の実施／未実施（ユニットのスキップ機能）また半
導体基板Ｗの処理経路（ユニットの使用順序）を自在に
設定することが可能である。よって、ユニットが交換さ
れたときのみならず、異なったプロセスで処理したい場
合において装置機能が柔軟に対応できることが可能とな
る。特に、近年の多品種、少量生産に対応して小規模ラ
インを多種類もつことが重要となってきているため、必
要なユニットを容易に自在に組合せることができる上記
構造は特に有用である。

【０２０２】図３３は、本発明に係る半導体基板製造装
置の他の実施形態例の平面配置構成を示す図である。本
半導体基板製造装置はディジタル情報家電機器に要求さ
れるシステムＬＳＩの製造のように小規模で多品種、少
量生産に適用できる半導体基板製造装置である。本半導
体基板製造装置は、第１ロボット４０６及び第２ロボッ
ト４０７を囲むように、第１めっき膜成膜ユニット４０
１、第２めっき膜成膜ユニット４０２、ベベル・裏面洗
浄ユニット４０３、アニールユニット４０４、アライナ
兼膜厚測定ユニット４０５、ロード／アンロード部４０
８が配置された構成である。ロード／アンロード部４０
８には２台のインデクサ４０９、４０９が配置され、夫
々にカセット４１０が載置されている。なお、図３４に
おいて、４１１は薬液供給部、４１２は電装制御盤、４
１３はタッチパネル、４１４は給気又は排気用のダクト
である。

【０２０３】上記インデクサ４０９は載置されたカセッ
ト４１０を上昇、下降させることができ、第１ロボット
４０６が取出す基板に合わせて、高さ方向の位置決めを
行う機構であり、第１ロボット４０６は同一の高さ位置
にアクセスする。本半導体基板製造装置では、別装置で
バリア層、シード層が形成された基板を第１ロボット４
０６がインデクサ４０９上のカセット４１０から取り出
し、アライナ兼膜厚測定ユニット４０５へ搬送する。該
アライナ兼膜厚測定ユニット４０５でノッチのアライメ
ント及び成膜前の膜厚測定を実施後、第２ロボット４０
７が該アライナ兼膜厚測定ユニット４０５から基板を取
り出し、第１めっき膜成膜ユニット４０１又は第２めっ
き膜成膜ユニット４０２へ搬送し、ここで銅めっきが施
される。

【０２０４】銅めっきの完了した基板は、第２ロボット
４０７がアライナ兼膜厚測定ユニット４０５へ搬送し、
該アライナ兼膜厚測定ユニット４０５でめっき後の基板
の膜厚測定を行う。第１ロボット４０６がアライナ兼膜
厚測定ユニット４０５の基板を取り出し、ベベル・裏面
洗浄ユニット４０３へ搬送し、該ベベル・裏面洗浄ユニ
ット４０３で洗浄後、アニールユニット４０４へ搬送す
る。アニールユニット４０４で基板をアニールした後、
インデクサ４０９上のカセット４１０に戻す。

【０２０５】第１めっき膜成膜ユニット４０１と第２め
っき膜成膜ユニット４０２を同じプロセスに設定し、複
数の基板のめっき処理を並行して実施するようにしても
よい。また、第１めっき膜成膜ユニット４０１と第２め
っき膜成膜ユニット４０２に異なったプロセスを使いわ
けて、あるプロセスの時は片方を休止しておいて、もう
一方のみを使用してもよい。また、例えば、一方をシー
ド層を補強するための補強シード層成膜ユニットにして
もよい。該補強シード層成膜ユニットは、例えばめっき
成膜ユニット４０１、４０２と略同様な構造を有し、め
っき液として通常は銅めっきに硫酸銅を用いるのに対し
て弱アルカリのピエリン酸銅の高分極液を、使用したも
のである。また、補強シード層成膜ユニットとして、半
導体基板の被めっき面を下に向け、めっき槽に収容され
ためっき液に接触させてめっきを行う所謂フェースダウ
ン型のめっきユニットを用いてもよい。また、アニール
ユニット４０４、ベベル・裏面洗浄ユニット４０３等の
他のユニットを補強シード層成膜ユニット系の異なった
プロセスを行うためのめっき膜成膜ユニットに変更する
こともできる。

【０２０６】本基板製造装置において、第１めっき膜成
膜ユニット４０１及び第２めっき膜成膜ユニット４０２
の第２ロボット４０７に面している側４０１ａ、４０２
ａの幅、即ち間口寸法Ｄは、アニールユニット４０４や
ベベル・裏面洗浄ユニット４０３、アライナ兼膜厚測定
ユニット４０５、図２３の洗浄ユニット１１５、１１
８、シード層成膜ユニット１１２、バリア層成膜ユニッ
ト１１１、蓋めっきユニット１１７、アライナ兼膜厚測
定ユニット１４１、１４２、膜厚測定ユニット１４６、
基板反転機１４３、１４４、仮置き台１４５等の間口寸
法と同一サイズにしているため、新しいプロセスを導入
する場合にも容易にこれらのユニットを他のユニットに
交換することが可能なため、短時間かつ低コストで装置
の更新が可能である。

【０２０７】図３４は、本発明に係る半導体基板製造装
置の他の実施形態例の平面配置構成を示す図である。本
半導体基板製造装置が図３３に示す半導体基板製造装置
と異なる点は、図３３のアニールユニット４０４が無い
だけであり、他は図３３の半導体基板製造装置同一構成
であるのでその説明は省略する。

【０２０８】上記半導体基板製造装置のレイアウトを主
にして複数の半導体基板製造装置を工場内に設置し、各
々に搭載するユニットの構成を変化させることによっ
て、異なる配線プロセスで用いることも可能である。一
時的に多くの生産を要求される場合は、急遽同一のユニ
ットで構成した半導体基板製造装置へ改造して、対応す
ることも可能である。

【０２０９】

【発明の効果】以上、説明したように各請求項に記載の
発明によれば下記のような優れた効果が得られる。

【０２１０】請求項１乃至１０に記載の発明によれば、
半導体基板製造装置を上記のように構成することによ
り、表面に回路が形成された半導体基板上に金属めっき
膜の形成等の各種処理が１つの装置で連続してできるか
ら、それぞれの処理工程を別々の装置で行なう場合に比
較し、全体がコンパクトになり、広い設置スペースを必
要とせず、装置のイニシャルコスト、ランニングコスト
を低くでき、且つ短い処理時間で半導体基板を製造でき
る。

【０２１１】請求項２に記載の発明によれば、アニール
ユニットを具備することにより、上記効果に加え、金属
めっき膜の接着力が安定し研磨時に剥離するという心配
がなくなり、且つ電気特性がよくなる。

【０２１２】請求項６に記載の発明によれば、蓋めっき
ユニットを具備することにより、上記効果に加え、更に
ＣＭＰによって形成された配線部分上面に酸化や変質を
防ぐための蓋めっきを施すことができ、配線部の酸化や
変質を防止することができる。

【０２１３】請求項８に記載の発明によれば、膜厚測定
機及び検出センサのいずれか１つ又は両方を有する膜厚
測定ユニットを具備することにより、上記効果に加え、
膜厚及び膜の表面状態のいずれか一方又は両方を測定・
検出し、所望のめっき膜厚を得るためのめっき時間、研
磨時間やアニール時間を調整することができる。

【０２１４】請求項９に記載の発明によれば、各ユニッ
トの入れ替えが自在となるので、上記効果に加え、半導
体基板製造装置全体の機能更新が短時間に低コストで実
現できる。

【０２１５】請求項１０に記載の発明によれば、半導体
基板を基板保持部で保持した状態で、めっき処理と洗浄
処理を行うので、上記効果に加え、半導体基板を移動さ
せることなく、めっき処理と洗浄処理を行なうことがで
き、次の工程に汚染物質を持ちこまない。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）乃至（ｃ）は半導体基板上に回路配
線を形成する説明図である。

【図２】本発明に係る半導体基板製造装置の平面構成例
を示す図である。

【図３】本発明に係る半導体基板製造装置の研磨テーブ
ル及びトップリング部分の概略構成例を示す図である。

【図４】本発明に係る半導体基板製造装置の洗浄機の概
略構成例を示す図である。

【図５】本発明に係る半導体基板製造装置の研磨テーブ
ル洗浄機の概略構成例を示す図である。

【図６】本発明に係る半導体基板製造装置のロボットを
示す図で、図６（ａ）は外観を示す図、図６（ｂ）、
（ｃ）はロボットハンドの平面、断面を示す図である。

【図７】本発明に係る半導体基板製造装置のＣｕめっき
膜成膜ユニットの平面構成を示す図である。

【図８】図７のＡ−Ａ断面図である。

【図９】本発明に係る半導体基板製造装置のＣｕめっき
膜成膜ユニットの基板保持部及びカソード部の断面構成
を示す図である。

【図１０】本発明に係る半導体基板製造装置のＣｕめっ
き膜成膜ユニットの電極アーム部の断面構成を示す図で
ある。

【図１１】本発明に係る半導体基板製造装置の電解めっ
き装置のアノード及びめっき液含浸部材部分の概略構成
例を示す外観図である。

【図１２】本発明に係る半導体基板製造装置の電解めっ
き装置のアノード及びめっき液含浸部材部分の概略構成
例を示す断面図である。

【図１３】本発明に係る半導体基板製造装置の電解めっ
き装置の半導体基板面上へのめっき液の流れを説明する
ための図である。

【図１４】本発明に係る半導体基板製造装置の電解めっ
き装置のアノード及びめっき液含浸部材部分の概略構成
例を示す断面図である。

【図１５】本発明に係る半導体基板製造装置の電解めっ
き装置のアノード及びめっき液含浸部材部分の概略構成
例を示す断面図である。

【図１６】本発明に係る半導体基板製造装置の電解めっ
き装置のアノード及びめっき液含浸部材部分の概略構成
例を示す断面図である。

【図１７】本発明に係る半導体基板製造装置の電解めっ
き装置のアノード及びめっき液含浸部材部分の概略構成
例を示す断面図である。

【図１８】本発明に係る半導体基板製造装置のめっき液
含浸部材の外周部の概略構成例を示す断面図である。

【図１９】本発明に係る半導体基板製造装置の電解めっ
き装置のアノード及びめっき液含浸部材部分の概略構成
例を示す断面図である。

【図２０】本発明に係る半導体基板製造装置の平面構成
例を示す図である。

【図２１】本発明に係る半導体基板製造装置の平面構成
例を示す図である。

【図２２】本発明に係る半導体基板製造装置の平面構成
例を示す図である。

【図２３】本発明に係る半導体基板製造装置の平面構成
例を示す図である。

【図２４】図２３に示す半導体基板製造装置内での各工
程の流れを示す図である。

【図２５】本発明に係る半導体基板製造装置のアライナ
兼膜厚測定ユニットの概略平面構成例を示す図である。

【図２６】本発明に係る半導体基板製造装置のアライナ
兼膜厚測定ユニットの側面構成例を示す図である。

【図２７】図２５、図２６に示すアライナ兼膜厚測定ユ
ニットにおける半導体基板の動きを示す図である。

【図２８】本発明に係る半導体基板製造装置のシード層
成膜ユニットの構成例を示す図である。

【図２９】本発明に係る半導体基板製造装置のベベル・
裏面洗浄ユニットの概略構成例を示す図である。

【図３０】本発明に係る半導体基板製造装置の各搭載ユ
ニットを載置する台板構成例を示す図である。

【図３１】本発明に係る半導体基板製造装置の各搭載ユ
ニットの概略正面構成例を示す図である。

【図３２】本発明に係る半導体基板製造装置の各搭載ユ
ニットの搭載概略正面構成例を示す図である。

【図３３】本発明に係る半導体基板製造装置の平面構成
例を示す図である。

【図３４】本発明に係る半導体基板製造装置の平面構成
例を示す図である。

【図３５】半導体基板のベベルエッチング処理をせずに
ＣＭＰを行いベベル部にシード層やバリア層が残った状
態を示す図である。

【符号の説明】

１ ロードアンロード部 ２ Ｃｕめっき膜成膜ユニット ２−１ 基板処理部 ２−２ めっき液トレー ２−３ 回転軸 ２−４ アーム ２−６ 電極アーム ２−７ プレコート・回収アーム ２−８ 固定ノズル ２−９ 基板保持部 ２−１０ カソード ２−２０ アノード ２−２２ めっき液含浸材 ２−２８ めっき液導入管 ３ 第１ロボット ４ 第３洗浄機 ５ 反転機 ６ 反転機 ７ 第２洗浄機 ８ 第２ロボット ９ 第１洗浄機 １０ 第１ポリッシング装置 １１ 第２ポリッシング装置 １２ めっき前後膜厚測定機 １３ 乾燥状態膜厚測定機 １４ 窒素ガス供給源 １５ 純水供給源 １６ レギュレータ １７ レギュレータ １８ エアオペレータバルブ １９ エアオペレータバルブ ２１ 基板載置台 ２２ 基板載置台 ２３ 第２ロボット ２４ 第３ロボット ２５ プッシャーインデクサー ２６ 膜厚測定機 ２７ シード層成膜ユニット ２８ 調温流体配管 ３２ 保持部材 ３４ リップシール ３６ 接点 ３８ アノード ３９ めっき液導通孔 ４０ 多孔体 ４１ めっき液導入管 ４５ 管 ４７ 管 ５９ 電解液通路部 ６０ シール部材 １１１ バリア層成膜ユニット １１２ シード層成膜ユニット １１３ めっき膜成膜ユニット １１４ アニールユニット １１５ 第１洗浄ユニット １１６ ヘベル・裏面洗浄ユニット １１７ 蓋めっきユニット １１８ 第２洗浄ユニット １２０ ロード／アンロード部 １２１ 第１ポリッシング装置 １２２ 第２ポリッシング装置 １３１ 第１ロボット １３２ 第２ロボット １３３ 第３ロボット １３４ 第４ロボット １４１ 第１アライナ兼膜厚測定ユニット １４２ 第２アライナ兼膜厚測定ユニット １４３ 第１基板反転機 １４４ 第２基板反転機 １４５ 基板仮置き台 １４６ 膜厚測定器 ２２０ 防水カバー ２２１ スピンチャック ２２２ 基板保持部 ２２４ センタノズル ２２６ エッジノズル ２２８ バックノズル ３００ 台板 ３０１ ユニット ３０２ レール ３０３ ガイド棒 ３０４ ローラ ３０５ 上底部 ３０６ 下底部 ３０７ 溝 ４０１ 第１めっき膜成膜ユニット ４０２ 第２めっき膜成膜ユニット ４０３ ベベル・裏面洗浄ユニット ４０４ アニールユニット ４０５ アライナ兼膜厚測定ユニット ４０６ 第１ロボット ４０７ 第２ロボット ４０８ ロードアンロード ４０９ インデクサ ４１０ カセット ４１１ 薬液供給部 ４１２ 電装制御盤 ４１３ タッチパネル ４１４ 給気又は排気用

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 21/28 ３０１ Ｈ０１Ｌ 21/28 ３０１Ｚ 21/3205 21/88 Ｋ (72)発明者 三島 浩二 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 国沢 淳次 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 牧野 夏木 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 辻村 学 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 松田 哲朗 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 金子 尚史 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 奥村 勝弥 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 Ｆターム(参考） 4K022 AA05 BA28 BA31 DA01 4K024 AA09 AB01 BA15 BB12 CB09 CB15 CB21 DA04 DB01 4K044 AA13 AB10 BA01 BA11 BB01 BC14 4M104 BB30 DD52 HH20 5F033 HH11 HH33 JJ01 JJ11 JJ33 KK00 MM12 MM13 NN06 NN07 PP27 QQ48 RR04 XX34 XX35

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に回路が形成された半導体基板を乾
   燥状態で搬出入する搬出入部と、 搬入された半導体基板上に金属めっき膜を形成する金属
   めっき膜成膜ユニットと、 前記半導体基板上の該金属めっき膜の少なくとも一部を
   研磨するポリッシングユニットと、 研磨された前記半導体基板を前記ユニット間で搬送する
   搬送機構を具備することを特徴とする半導体基板製造装
   置。
2. 【請求項２】 表面に回路が形成された半導体基板を乾
   燥状態で搬出入する搬出入部と、 搬入された半導体基板上に金属めっき膜を形成する金属
   めっき膜成膜ユニットと、 前記半導体基板をアニールするためのアニールユニット
   と、 前記半導体基板上の金属めっき膜の少なくとも一部を研
   磨するポリッシングユニットと、 前記半導体基板を前記ユニット間で搬送する搬送機構を
   具備することを特徴とする半導体基板製造装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の半導体基板製造
   装置において、 前記半導体基板上に補強シード膜層を形成するための補
   強シード膜層成膜ユニットを具備することを特徴とする
   半導体基板製造装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の
   半導体基板製造装置において、 前記半導体基板上にシード膜層を形成するためのシード
   膜層成膜ユニットを具備することを特徴とする半導体基
   板製造装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の
   半導体基板製造装置において、 前記半導体基板上にバリア膜層を形成するためのバリア
   膜層成膜ユニットを具備することを特徴とする半導体基
   板製造装置。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５いずれか１項に記載の半
   導体基板製造装置において、 前記半導体基板上に蓋めっき膜層を形成するための蓋め
   っきユニットを具備することを特徴とする半導体基板製
   造装置。
7. 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれ１項に記載の半
   導体基板製造装置において、 前記半導体基板の周縁部に形成された金属めっき膜層、
   シード膜層、バリア膜層の少なくとも一層をエッチング
   除去するベベルエッチングユニットを具備することを特
   徴とする半導体基板製造装置。
8. 【請求項８】 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の
   半導体基板製造装置において、 前記半導体基板上に形成された膜の膜厚を測定する膜厚
   測定機及び膜の表面状態を検出する検出センサのいずれ
   か１つ又は両方を有する膜厚測定ユニットを具備するこ
   とを特徴とする半導体基板製造装置。
9. 【請求項９】 請求項１乃至８のいずれか１項に記載の
   半導体基板製造装置において、 前記各ユニットの入れ替えが自在であることを特徴とす
   る半導体基板製造装置。
10. 【請求項１０】 請求項１乃至９のいずれか１項に記載
    の半導体基板製造装置において、 前記金属めっき膜成膜ユニットは、前記半導体基板を基
    板保持部で保持した状態で、めっき処理と洗浄処理を行
    うことを特徴とする半導体基板製造装置。