JP2003073889A - 半導体ウエハの電気銅めっき方法、同装置及びこれらによってめっきされたパーティクル付着の少ない半導体ウエハ - Google Patents
半導体ウエハの電気銅めっき方法、同装置及びこれらによってめっきされたパーティクル付着の少ない半導体ウエハInfo
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- JP2003073889A JP2003073889A JP2001259001A JP2001259001A JP2003073889A JP 2003073889 A JP2003073889 A JP 2003073889A JP 2001259001 A JP2001259001 A JP 2001259001A JP 2001259001 A JP2001259001 A JP 2001259001A JP 2003073889 A JP2003073889 A JP 2003073889A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電気銅めっきを行う際に、めっき液中の陽極
側で発生するスラッジ等のパーティクルの発生を抑え、
半導体ウエハへのパーティクルの付着を防止する半導体
ウエハの電気銅めっき方法、同装置及びこれらによって
電気銅めっきされたパーティクル付着の少ない半導体ウ
エハ装置を提供することを課題とする。 【解決手段】 半導体ウエハに電気銅めっきを行うに際
し、めっき槽を陰イオン交換膜で陰極室と陽極室に隔離
し、陽極として不溶性陽極を使用して電気銅めっきを行
うことを特徴とする半導体ウエハの電気銅めっき方法。
側で発生するスラッジ等のパーティクルの発生を抑え、
半導体ウエハへのパーティクルの付着を防止する半導体
ウエハの電気銅めっき方法、同装置及びこれらによって
電気銅めっきされたパーティクル付着の少ない半導体ウ
エハ装置を提供することを課題とする。 【解決手段】 半導体ウエハに電気銅めっきを行うに際
し、めっき槽を陰イオン交換膜で陰極室と陽極室に隔離
し、陽極として不溶性陽極を使用して電気銅めっきを行
うことを特徴とする半導体ウエハの電気銅めっき方法。
Description
【０００１】
［発明の属する技術分野］本発明は、電気銅めっきの際
に、めっき浴中の陽極側で発生するスラッジ等のパーテ
ィクルの発生を抑え、半導体ウエハへのパーティクルの
付着を防止する半導体ウエハの電気銅めっき方法、同装
置及びこれらによって電気銅めっきされたパーティクル
付着の少ない半導体ウエハ装置に関する。
に、めっき浴中の陽極側で発生するスラッジ等のパーテ
ィクルの発生を抑え、半導体ウエハへのパーティクルの
付着を防止する半導体ウエハの電気銅めっき方法、同装
置及びこれらによって電気銅めっきされたパーティクル
付着の少ない半導体ウエハ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、電気銅めっきは、ＰＷＢ（プリ
ント配線板）等において銅配線形成用として使用されて
いるが、最近半導体の銅配線形成用として使用されるよ
うになってきた。電気銅めっきは歴史が長く、多くの技
術的蓄積があり今日に至っているが、この電気銅めっき
を半導体の銅配線形成用として使用する場合には、ＰＷ
Ｂでは問題にならなかった新たな不都合が出てきた。
ント配線板）等において銅配線形成用として使用されて
いるが、最近半導体の銅配線形成用として使用されるよ
うになってきた。電気銅めっきは歴史が長く、多くの技
術的蓄積があり今日に至っているが、この電気銅めっき
を半導体の銅配線形成用として使用する場合には、ＰＷ
Ｂでは問題にならなかった新たな不都合が出てきた。
【０００３】通常、電気銅めっきを行う場合、陽極とし
て高価な含りん銅が使用されている。これは、白金やチ
タン製の不溶性陽極を使用した場合、めっき液中の添加
剤が陽極酸化の影響を受けて分解し、めっき不良が発生
するためである。したがって、一般には電気銅めっきを
行う場合には不溶性陽極を使用しないというのが常識と
言える。しかし、可溶性陽極の電気銅や無酸素銅を使用
した場合、溶解時に金属銅や酸化銅からなるスラッジ等
のパーティクルが大量に発生し、被めっき物を汚染して
しまうので、上記の通り陽極として高価な含りん銅を使
用する大きな理由となっている。
て高価な含りん銅が使用されている。これは、白金やチ
タン製の不溶性陽極を使用した場合、めっき液中の添加
剤が陽極酸化の影響を受けて分解し、めっき不良が発生
するためである。したがって、一般には電気銅めっきを
行う場合には不溶性陽極を使用しないというのが常識と
言える。しかし、可溶性陽極の電気銅や無酸素銅を使用
した場合、溶解時に金属銅や酸化銅からなるスラッジ等
のパーティクルが大量に発生し、被めっき物を汚染して
しまうので、上記の通り陽極として高価な含りん銅を使
用する大きな理由となっている。
【０００４】しかし、上記のように陽極として高価な含
りん銅を使用しても、完全にパーティクルの生成を抑え
られるわけではないので、通常アノードバッグと呼ばれ
る濾布でアノードを包み込んで、パーティクルがめっき
液に流出するのを抑制している。ところが、このような
方法を採用しても、半導体の銅配線形成に適用した場合
には、ＰＷＢ等の配線形成では問題にならなかった微細
なパーティクルがめっき液に流出し、これが半導体に付
着してめっき不良の原因となる問題が発生した。
りん銅を使用しても、完全にパーティクルの生成を抑え
られるわけではないので、通常アノードバッグと呼ばれ
る濾布でアノードを包み込んで、パーティクルがめっき
液に流出するのを抑制している。ところが、このような
方法を採用しても、半導体の銅配線形成に適用した場合
には、ＰＷＢ等の配線形成では問題にならなかった微細
なパーティクルがめっき液に流出し、これが半導体に付
着してめっき不良の原因となる問題が発生した。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、電気銅めっ
きを行う際に、めっき液中の陽極側で発生するスラッジ
等のパーティクルの発生を抑え、半導体ウエハへのパー
ティクルの付着を防止する半導体ウエハの電気銅めっき
方法、同装置及びこれらによって電気銅めっきされたパ
ーティクル付着の少ない半導体ウエハ装置を提供するこ
とを課題とする。
きを行う際に、めっき液中の陽極側で発生するスラッジ
等のパーティクルの発生を抑え、半導体ウエハへのパー
ティクルの付着を防止する半導体ウエハの電気銅めっき
方法、同装置及びこれらによって電気銅めっきされたパ
ーティクル付着の少ない半導体ウエハ装置を提供するこ
とを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明者らは鋭意研究を行った結果、電極の材料
を変更し、陽極での添加剤の分解やパーティクルの発生
を抑えることにより、パーティクル付着の少ない半導体
ウエハを安定して製造できるとの知見を得た。本発明は
この知見に基づき、 １．半導体ウエハに電気銅めっきを行うに際し、めっき
槽を陰イオン交換膜で陰極室と陽極室に隔離し、陽極と
して不溶性陽極を使用して電気銅めっきを行うことを特
徴とする半導体ウエハの電気銅めっき方法 ２．陰極を半導体ウエハ、陰極液を硫酸銅めっき液、陽
極液を硫酸溶液としたことを特徴とする上記１記載の半
導体ウエハの電気銅めっき方法 ３．銅めっき液に含有する銅化合物の純度が９９．９％
以上であることを特徴とする上記１又は２記載の半導体
ウエハの電気銅めっき方法 ４．水溶液を０．２μｍ以下のフィルターで濾過し、同
水溶液中のパーティクルを除去することを特徴とする上
記１〜３のそれぞれに記載の半導体ウエハの電気銅めっ
き方法を提供する。
めに、本発明者らは鋭意研究を行った結果、電極の材料
を変更し、陽極での添加剤の分解やパーティクルの発生
を抑えることにより、パーティクル付着の少ない半導体
ウエハを安定して製造できるとの知見を得た。本発明は
この知見に基づき、 １．半導体ウエハに電気銅めっきを行うに際し、めっき
槽を陰イオン交換膜で陰極室と陽極室に隔離し、陽極と
して不溶性陽極を使用して電気銅めっきを行うことを特
徴とする半導体ウエハの電気銅めっき方法 ２．陰極を半導体ウエハ、陰極液を硫酸銅めっき液、陽
極液を硫酸溶液としたことを特徴とする上記１記載の半
導体ウエハの電気銅めっき方法 ３．銅めっき液に含有する銅化合物の純度が９９．９％
以上であることを特徴とする上記１又は２記載の半導体
ウエハの電気銅めっき方法 ４．水溶液を０．２μｍ以下のフィルターで濾過し、同
水溶液中のパーティクルを除去することを特徴とする上
記１〜３のそれぞれに記載の半導体ウエハの電気銅めっ
き方法を提供する。
【０００７】本発明はまた、
５．陰極室と陽極室からなる半導体ウエハの電気銅めっ
き槽からなり、該陰極室と陽極室は陰イオン交換膜で隔
離されており、陽極が不溶性陽極、陰極が半導体ウエハ
であることを特徴とする半導体ウエハの電気銅めっき装
置 ６．陰極液が硫酸銅めっき液、陽極液が硫酸溶液である
ことを特徴とする上記５記載の半導体ウエハの電気銅め
っき装置 ７．銅めっき液に含有する銅化合物の純度が９９．９％
以上であることを特徴とする上記５又は６記載の半導体
ウエハの電気銅めっき方法 ８．めっき用水溶液中のパーティクルを除去するための
フィルターを備えていることを特徴とする上記５〜７の
それぞれに記載の半導体ウエハの電気銅めっき装置を提
供する。
き槽からなり、該陰極室と陽極室は陰イオン交換膜で隔
離されており、陽極が不溶性陽極、陰極が半導体ウエハ
であることを特徴とする半導体ウエハの電気銅めっき装
置 ６．陰極液が硫酸銅めっき液、陽極液が硫酸溶液である
ことを特徴とする上記５記載の半導体ウエハの電気銅め
っき装置 ７．銅めっき液に含有する銅化合物の純度が９９．９％
以上であることを特徴とする上記５又は６記載の半導体
ウエハの電気銅めっき方法 ８．めっき用水溶液中のパーティクルを除去するための
フィルターを備えていることを特徴とする上記５〜７の
それぞれに記載の半導体ウエハの電気銅めっき装置を提
供する。
【０００８】本発明は、さらに
９．上記電気銅めっき方法及び電気銅めっき装置によっ
てめっきされたパーティクル付着の少ない半導体ウエハ
を提供する。
てめっきされたパーティクル付着の少ない半導体ウエハ
を提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の半導体ウエハの電気銅め
っき方法において使用する装置の概念図を図１に示す。
半導体ウエハ用電気銅めっき装置は、陽極室（めっき
槽）１とその中に設置された陰極室２を備える。この陰
極室２と陽極室１は陰イオン交換膜７で隔離されてい
る。陽極には白金、チタン等の不溶性陽極６を使用す
る。陰極はめっきを施すための半導体ウエハとする。ま
た、陰極液として硫酸銅めっき液４を使用し、陽極液と
して硫酸溶液３を使用する。
っき方法において使用する装置の概念図を図１に示す。
半導体ウエハ用電気銅めっき装置は、陽極室（めっき
槽）１とその中に設置された陰極室２を備える。この陰
極室２と陽極室１は陰イオン交換膜７で隔離されてい
る。陽極には白金、チタン等の不溶性陽極６を使用す
る。陰極はめっきを施すための半導体ウエハとする。ま
た、陰極液として硫酸銅めっき液４を使用し、陽極液と
して硫酸溶液３を使用する。
【００１０】上記の構成によって、陽極として可溶性陽
極である電気銅、無酸素銅又は含りん銅を使用しないの
で、金属銅や酸化銅からなるスラッジ等のパーティクル
が大量に発生し、被めっき物を汚染してしまうことは一
切なくなるという効果がある。また、陽極には白金、チ
タン等の不溶性陽極６を使用し、陽極室１は陰イオン交
換膜７で陰極室２と隔離し、硫酸溶液３のみを充填する
ので、従来不溶性陽極６を使用することによって発生し
ていた、めっき液中の添加剤の分解及びこれによるめっ
き不良が発生することもない。めっき条件としては、特
に制限されるものではないが、陽極としては白金、チタ
ン板、白金めっきチタン板、その他のロジウム、パラジ
ウム、イリジウム等の貴金属板等の不溶性電極を使用す
ることができる。隔膜は市販されている陰イオン交換膜
を使用することができる。例えば旭硝子社製：商品名セ
レミオンＡＭＶ等が挙げられるが、特にこれに制限され
る必要はない。陰極液として、硫酸銅：１０〜５０ｇ／
Ｌ（Ｃｕ）、硫酸：１０〜３００ｇ／Ｌ、塩素イオン２
０〜１００ｍｇ／Ｌ、添加剤：適量を使用し、陽極液と
して硫酸：１０〜３５０ｇ／Ｌを使用することができ
る。また、陰極液中の硫酸銅の純度は９９．９％以上と
することが望ましい。その他、めっき浴温１５〜３０°
Ｃ、陰極電流密度０．５〜５Ａ／ｄｍ２、陽極電流密度
０．５〜５Ａ／ｄｍ２、めっき時間０．５〜１０ｍｉｎ
とするのが望ましい。上記にめっき条件の好適な例を示
すが、必ずしも上記の条件に制限される必要はない。
極である電気銅、無酸素銅又は含りん銅を使用しないの
で、金属銅や酸化銅からなるスラッジ等のパーティクル
が大量に発生し、被めっき物を汚染してしまうことは一
切なくなるという効果がある。また、陽極には白金、チ
タン等の不溶性陽極６を使用し、陽極室１は陰イオン交
換膜７で陰極室２と隔離し、硫酸溶液３のみを充填する
ので、従来不溶性陽極６を使用することによって発生し
ていた、めっき液中の添加剤の分解及びこれによるめっ
き不良が発生することもない。めっき条件としては、特
に制限されるものではないが、陽極としては白金、チタ
ン板、白金めっきチタン板、その他のロジウム、パラジ
ウム、イリジウム等の貴金属板等の不溶性電極を使用す
ることができる。隔膜は市販されている陰イオン交換膜
を使用することができる。例えば旭硝子社製：商品名セ
レミオンＡＭＶ等が挙げられるが、特にこれに制限され
る必要はない。陰極液として、硫酸銅：１０〜５０ｇ／
Ｌ（Ｃｕ）、硫酸：１０〜３００ｇ／Ｌ、塩素イオン２
０〜１００ｍｇ／Ｌ、添加剤：適量を使用し、陽極液と
して硫酸：１０〜３５０ｇ／Ｌを使用することができ
る。また、陰極液中の硫酸銅の純度は９９．９％以上と
することが望ましい。その他、めっき浴温１５〜３０°
Ｃ、陰極電流密度０．５〜５Ａ／ｄｍ２、陽極電流密度
０．５〜５Ａ／ｄｍ２、めっき時間０．５〜１０ｍｉｎ
とするのが望ましい。上記にめっき条件の好適な例を示
すが、必ずしも上記の条件に制限される必要はない。
【００１１】従来、銅電気めっきでは陽極として白金、
チタン等の不溶性陽極６を使用することは少なく、また
使用した場合でも、めっき液中の添加剤の分解等による
めっき不良が発生していた。しかし、本発明は不溶性陽
極６を使用した場合においても、陰イオン交換膜によっ
て添加剤の陽極室への侵入を防ぎ、その結果添加剤の分
解を抑制することが可能となった。さらに、本発明にお
いて使用する銅めっき液は、該液に含有する銅化合物の
純度が９９．９％以上であることが望ましい。また、め
っき用水溶液を予め０．２μｍ以下のフィルターで濾過
し、同水溶液中のパーティクルを除去することにより、
さらに半導体ウエハへのパーティクル付着を低減するこ
とができる。不溶性陽極を使用する場合、めっきを連続
的に行うためには陰極で消費された分の銅イオンをめっ
き液の外から補充する必要がある。補充の方法はいろい
ろあるが、例えば溶解槽を別に設けて銅イオンを補充す
る方法や、直接硫酸銅を補充する方法などがある。この
場合、補充する銅化合物の純度は９９．９％以上である
ことが望ましい。
チタン等の不溶性陽極６を使用することは少なく、また
使用した場合でも、めっき液中の添加剤の分解等による
めっき不良が発生していた。しかし、本発明は不溶性陽
極６を使用した場合においても、陰イオン交換膜によっ
て添加剤の陽極室への侵入を防ぎ、その結果添加剤の分
解を抑制することが可能となった。さらに、本発明にお
いて使用する銅めっき液は、該液に含有する銅化合物の
純度が９９．９％以上であることが望ましい。また、め
っき用水溶液を予め０．２μｍ以下のフィルターで濾過
し、同水溶液中のパーティクルを除去することにより、
さらに半導体ウエハへのパーティクル付着を低減するこ
とができる。不溶性陽極を使用する場合、めっきを連続
的に行うためには陰極で消費された分の銅イオンをめっ
き液の外から補充する必要がある。補充の方法はいろい
ろあるが、例えば溶解槽を別に設けて銅イオンを補充す
る方法や、直接硫酸銅を補充する方法などがある。この
場合、補充する銅化合物の純度は９９．９％以上である
ことが望ましい。
【００１２】
【実施例及び比較例】次に、本発明の実施例について説
明する。なお、本実施例はあくまで一例であり、この例
に制限されるものではない。すなわち、本発明の技術思
想の範囲内で、実施例以外の態様あるいは変形を全て包
含するものである。
明する。なお、本実施例はあくまで一例であり、この例
に制限されるものではない。すなわち、本発明の技術思
想の範囲内で、実施例以外の態様あるいは変形を全て包
含するものである。
【００１３】（実施例１）陽極として白金めっきチタン
板、陰極に半導体ウエハを使用した。隔膜は陰イオン交
換膜（旭硝子社製：商品名セレミオンＡＭＶ）を使用し
た。陰極液として、硫酸銅：２０ｇ／Ｌ（Ｃｕ）、硫
酸：２００ｇ／Ｌ、塩素イオン５０ｍｇ／Ｌ、添加剤
［光沢剤、界面活性剤］（日鉱メタルプレーティング社
製：商品名ＣＣ−１２２０）：１ｍＬ／Ｌを使用し、陽
極液として硫酸：２６０ｇ／Ｌを使用した。陰極液中の
硫酸銅の純度は９９．９９％であった。めっき条件は、
めっき浴温２５°Ｃ、陰極電流密度１．０Ａ／ｄｍ２、
陽極電流密度１．０Ａ／ｄｍ２、めっき時間４ｍｉｎで
ある。
板、陰極に半導体ウエハを使用した。隔膜は陰イオン交
換膜（旭硝子社製：商品名セレミオンＡＭＶ）を使用し
た。陰極液として、硫酸銅：２０ｇ／Ｌ（Ｃｕ）、硫
酸：２００ｇ／Ｌ、塩素イオン５０ｍｇ／Ｌ、添加剤
［光沢剤、界面活性剤］（日鉱メタルプレーティング社
製：商品名ＣＣ−１２２０）：１ｍＬ／Ｌを使用し、陽
極液として硫酸：２６０ｇ／Ｌを使用した。陰極液中の
硫酸銅の純度は９９．９９％であった。めっき条件は、
めっき浴温２５°Ｃ、陰極電流密度１．０Ａ／ｄｍ２、
陽極電流密度１．０Ａ／ｄｍ２、めっき時間４ｍｉｎで
ある。
【００１４】以上によるめっき後、陽極スラッジの発
生、めっき外観、埋め込み性、パーティクルの発生量に
より、観察及び調査した。その結果を上記めっき条件と
共に、表１に示す。なお、陽極スラッジの発生は陽極液
の目視観察、めっき外観はヤケ、曇り、異常析出等の有
無を目視観察、埋め込み性はアスペクト比５（ビア径
０．２μｍ）の半導体ウエハのビア埋め込み性を電子顕
微鏡による断面観察、パーティクルは８インチ半導体ウ
エハに付着した０．２μｍ以上のパーティクルをパーテ
ィクルカウンターで測定した。以上の結果、本実施例１
では陽極スラッジは観察されず、めっき外観及び埋め込
み性は良好であり、ウエハ上の０．２μｍ以上のパーテ
ィクルが３個と極めて良好な結果が得られた。
生、めっき外観、埋め込み性、パーティクルの発生量に
より、観察及び調査した。その結果を上記めっき条件と
共に、表１に示す。なお、陽極スラッジの発生は陽極液
の目視観察、めっき外観はヤケ、曇り、異常析出等の有
無を目視観察、埋め込み性はアスペクト比５（ビア径
０．２μｍ）の半導体ウエハのビア埋め込み性を電子顕
微鏡による断面観察、パーティクルは８インチ半導体ウ
エハに付着した０．２μｍ以上のパーティクルをパーテ
ィクルカウンターで測定した。以上の結果、本実施例１
では陽極スラッジは観察されず、めっき外観及び埋め込
み性は良好であり、ウエハ上の０．２μｍ以上のパーテ
ィクルが３個と極めて良好な結果が得られた。
【００１５】
【表１】
【００１６】（実施例２）実施例１と同様に、陽極とし
て白金めっきチタン板、陰極に半導体ウエハを使用し
た。隔膜は陰イオン交換膜（旭硝子社製：商品名セレミ
オンＡＭＶ）を使用した。陰極液として、硫酸銅：１５
ｇ／Ｌ（Ｃｕ）、硫酸：２４０ｇ／Ｌ、塩素イオン７０
ｍｇ／Ｌ、添加剤（日鉱メタルプレーティング社製：商
品名ＣＣ−１２２０）：１ｍＬ／Ｌを使用し、陽極液と
して硫酸：２８５ｇ／Ｌを使用した。陰極液中の硫酸銅
の純度は９９．９９％であった。めっき条件は、めっき
浴温２５°Ｃ、陰極電流密度２．０Ａ／ｄｍ２、陽極電
流密度１．０Ａ／ｄｍ２、めっき時間２ｍｉｎである。
て白金めっきチタン板、陰極に半導体ウエハを使用し
た。隔膜は陰イオン交換膜（旭硝子社製：商品名セレミ
オンＡＭＶ）を使用した。陰極液として、硫酸銅：１５
ｇ／Ｌ（Ｃｕ）、硫酸：２４０ｇ／Ｌ、塩素イオン７０
ｍｇ／Ｌ、添加剤（日鉱メタルプレーティング社製：商
品名ＣＣ−１２２０）：１ｍＬ／Ｌを使用し、陽極液と
して硫酸：２８５ｇ／Ｌを使用した。陰極液中の硫酸銅
の純度は９９．９９％であった。めっき条件は、めっき
浴温２５°Ｃ、陰極電流密度２．０Ａ／ｄｍ２、陽極電
流密度１．０Ａ／ｄｍ２、めっき時間２ｍｉｎである。
【００１７】以上によるめっき後、実施例１と同様に、
陽極スラッジの発生、めっき外観、埋め込み性、パーテ
ィクルの発生量により、観察及び調査した。その結果
を、同様に表１に示す。以上の結果、本実施例２では陽
極スラッジは観察されず、めっき外観及び埋め込み性は
良好であり、ウエハ上の０．２μｍ以上のパーティクル
が４個と極めて良好な結果が得られた。
陽極スラッジの発生、めっき外観、埋め込み性、パーテ
ィクルの発生量により、観察及び調査した。その結果
を、同様に表１に示す。以上の結果、本実施例２では陽
極スラッジは観察されず、めっき外観及び埋め込み性は
良好であり、ウエハ上の０．２μｍ以上のパーティクル
が４個と極めて良好な結果が得られた。
【００１８】（比較例１）陽極として含りん銅板、陰極
に半導体ウエハを使用した。隔膜は使用せず。めっき液
として、硫酸銅：２０ｇ／Ｌ（Ｃｕ）、硫酸：２００ｇ
／Ｌ、塩素イオン５０ｍｇ／Ｌ、添加剤（日鉱メタルプ
レーティング社製：商品名ＣＣ−１２２０）：１ｍＬ／
Ｌを使用した。めっき液中の硫酸銅の初期の純度は９
９．９９％であった。めっき条件は、めっき浴温２５°
Ｃ、陰極電流密度１．０Ａ／ｄｍ２、陽極電流密度１．
０Ａ／ｄｍ２、めっき時間４ｍｉｎである。
に半導体ウエハを使用した。隔膜は使用せず。めっき液
として、硫酸銅：２０ｇ／Ｌ（Ｃｕ）、硫酸：２００ｇ
／Ｌ、塩素イオン５０ｍｇ／Ｌ、添加剤（日鉱メタルプ
レーティング社製：商品名ＣＣ−１２２０）：１ｍＬ／
Ｌを使用した。めっき液中の硫酸銅の初期の純度は９
９．９９％であった。めっき条件は、めっき浴温２５°
Ｃ、陰極電流密度１．０Ａ／ｄｍ２、陽極電流密度１．
０Ａ／ｄｍ２、めっき時間４ｍｉｎである。
【００１９】以上によるめっき後、実施例１と同様に、
陽極スラッジの発生、めっき外観、埋め込み性、パーテ
ィクルの発生量により、観察及び調査した。その結果を
上記実施例と対比して表１に示す。以上の結果、比較例
１では陽極スラッジが観察された。めっき外観及び埋め
込み性は良好であったが、ウエハ上の０．２μｍ以上の
パーティクルが６２個と極めて悪い結果となった。
陽極スラッジの発生、めっき外観、埋め込み性、パーテ
ィクルの発生量により、観察及び調査した。その結果を
上記実施例と対比して表１に示す。以上の結果、比較例
１では陽極スラッジが観察された。めっき外観及び埋め
込み性は良好であったが、ウエハ上の０．２μｍ以上の
パーティクルが６２個と極めて悪い結果となった。
【００２０】（比較例２）陽極として無酸素銅板、陰極
に半導体ウエハを使用した。隔膜として陽イオン交換膜
（旭硝子社製：商品名セレミオンＣＭＶ）を使用した。
陰極液として、硫酸銅：２０ｇ／Ｌ（Ｃｕ）、硫酸：２
００ｇ／Ｌ、塩素イオン５０ｍｇ／Ｌ、添加剤（日鉱メ
タルプレーティング社製：商品名ＣＣ−１２２０）：１
ｍＬ／Ｌを使用し、陽極液として硫酸：２６０ｇ／Ｌを
使用した。陰極液中の硫酸銅の初期の純度は９９．９９
％であった。めっき条件は、めっき浴温２５°Ｃ、陰極
電流密度１．０Ａ／ｄｍ２、陽極電流密度１．０Ａ／ｄ
ｍ２、めっき時間４ｍｉｎである。
に半導体ウエハを使用した。隔膜として陽イオン交換膜
（旭硝子社製：商品名セレミオンＣＭＶ）を使用した。
陰極液として、硫酸銅：２０ｇ／Ｌ（Ｃｕ）、硫酸：２
００ｇ／Ｌ、塩素イオン５０ｍｇ／Ｌ、添加剤（日鉱メ
タルプレーティング社製：商品名ＣＣ−１２２０）：１
ｍＬ／Ｌを使用し、陽極液として硫酸：２６０ｇ／Ｌを
使用した。陰極液中の硫酸銅の初期の純度は９９．９９
％であった。めっき条件は、めっき浴温２５°Ｃ、陰極
電流密度１．０Ａ／ｄｍ２、陽極電流密度１．０Ａ／ｄ
ｍ２、めっき時間４ｍｉｎである。
【００２１】以上によるめっき後、実施例１と同様に、
陽極スラッジの発生、めっき外観、埋め込み性、パーテ
ィクルの発生量により、観察及び調査した。その結果を
上記と対比して表１に示す。以上の結果、比較例２では
陽極スラッジが観察された。めっき外観及び埋め込み性
は良好であったが、ウエハ上の０．２μｍ以上のパーテ
ィクルが１５個と悪い結果となった。上記比較例１に比
べてパーティクルの付着量が減少しているが、それでも
実施例１、２の４〜５倍程度のパーティクルが付着して
おり、この比較例２に示すように、陽極として無酸素銅
板を使用し、また陽イオン交換膜を使用しただけでは十
分な効果が得られないことが確認できた。
陽極スラッジの発生、めっき外観、埋め込み性、パーテ
ィクルの発生量により、観察及び調査した。その結果を
上記と対比して表１に示す。以上の結果、比較例２では
陽極スラッジが観察された。めっき外観及び埋め込み性
は良好であったが、ウエハ上の０．２μｍ以上のパーテ
ィクルが１５個と悪い結果となった。上記比較例１に比
べてパーティクルの付着量が減少しているが、それでも
実施例１、２の４〜５倍程度のパーティクルが付着して
おり、この比較例２に示すように、陽極として無酸素銅
板を使用し、また陽イオン交換膜を使用しただけでは十
分な効果が得られないことが確認できた。
【００２２】
【発明の効果】本発明は、電気銅めっきを行う際に、め
っき液中の陽極側で発生するスラッジ等によるパーティ
クルの発生を抑え、半導体ウエハへのパーティクルの付
着を極めて低減できるというという優れた効果を有す
る。
っき液中の陽極側で発生するスラッジ等によるパーティ
クルの発生を抑え、半導体ウエハへのパーティクルの付
着を極めて低減できるというという優れた効果を有す
る。
【図１】本発明の半導体ウエハの電気銅めっき方法にお
いて使用する装置の概念図である。
いて使用する装置の概念図である。
１ 陽極室（めっき槽）
２ 陰極室
３ 硫酸溶液（陽極液）
４ 硫酸銅めっき液（陰極液）
５ 半導体ウエハ
６ 不溶性陽極
７ 陰イオン交換膜
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 新藤 裕一朗
茨城県北茨城市華川町臼場187番地４ 株
式会社日鉱マテリアルズ磯原工場内
Ｆターム(参考） 4K024 AA09 BB12 CA01 CA04 CA06
CB01 CB07 CB26
4M104 BB04 DD52 HH20
Claims (9)
- 【請求項１】 半導体ウエハに電気銅めっきを行うに際
し、めっき槽を陰イオン交換膜で陰極室と陽極室に隔離
し、陽極として不溶性陽極を使用して電気銅めっきを行
うことを特徴とする半導体ウエハの電気銅めっき方法。 - 【請求項２】 陰極を半導体ウエハ、陰極液を硫酸銅め
っき液、陽極液を硫酸溶液としたことを特徴とする請求
項１記載の半導体ウエハの電気銅めっき方法。 - 【請求項３】 銅めっき液に含有する銅化合物の純度が
９９．９％以上であることを特徴とする請求項１又は２
記載の半導体ウエハの電気銅めっき方法。 - 【請求項４】 水溶液を０．２μｍ以下のフィルターで
濾過し、同水溶液中のパーティクルを除去することを特
徴とする請求項１〜３のそれぞれに記載の半導体ウエハ
の電気銅めっき方法。 - 【請求項５】 陰極室と陽極室からなる半導体ウエハの
電気銅めっき槽からなり、該陰極室と陽極室は陰イオン
交換膜で隔離されており、陽極が不溶性陽極、陰極が半
導体ウエハであることを特徴とする半導体ウエハの電気
銅めっき装置。 - 【請求項６】 陰極液が硫酸銅めっき液、陽極液が硫酸
溶液であることを特徴とする請求項５記載の半導体ウエ
ハの電気銅めっき装置。 - 【請求項７】 銅めっき液に含有する銅化合物の純度が
９９．９％以上であることを特徴とする請求項５又は６
記載の半導体ウエハの電気銅めっき方法。 - 【請求項８】 めっき用水溶液中のパーティクルを除去
するためのフィルターを備えていることを特徴とする請
求項５〜７のそれぞれに記載の半導体ウエハの電気銅め
っき装置。 - 【請求項９】 上記電気銅めっき方法及び電気銅めっき
装置によってめっきされたパーティクル付着の少ない半
導体ウエハ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001259001A JP2003073889A (ja) | 2001-08-29 | 2001-08-29 | 半導体ウエハの電気銅めっき方法、同装置及びこれらによってめっきされたパーティクル付着の少ない半導体ウエハ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001259001A JP2003073889A (ja) | 2001-08-29 | 2001-08-29 | 半導体ウエハの電気銅めっき方法、同装置及びこれらによってめっきされたパーティクル付着の少ない半導体ウエハ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003073889A true JP2003073889A (ja) | 2003-03-12 |
Family
ID=19086433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001259001A Pending JP2003073889A (ja) | 2001-08-29 | 2001-08-29 | 半導体ウエハの電気銅めっき方法、同装置及びこれらによってめっきされたパーティクル付着の少ない半導体ウエハ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003073889A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007505996A (ja) * | 2003-09-17 | 2007-03-15 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 補助電極を有する不溶性陽極 |
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| JP2020186459A (ja) * | 2019-05-17 | 2020-11-19 | 株式会社荏原製作所 | めっき方法、めっき用の不溶性アノード、及びめっき装置 |
-
2001
- 2001-08-29 JP JP2001259001A patent/JP2003073889A/ja active Pending
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| CN113825861A (zh) * | 2019-05-17 | 2021-12-21 | 株式会社荏原制作所 | 镀覆方法、镀覆用的不溶性阳极和镀覆装置 |
| JP7183111B2 (ja) | 2019-05-17 | 2022-12-05 | 株式会社荏原製作所 | めっき方法、めっき用の不溶性アノード、及びめっき装置 |
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