JP2003129250A

JP2003129250A - めっき装置及びめっき方法

Info

Publication number: JP2003129250A
Application number: JP2001319837A
Authority: JP
Inventors: Akihisa Hongo; 明久本郷; Chikaaki O; 新明王; Naoki Matsuda; 尚起松田
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 2001-08-10
Filing date: 2001-10-17
Publication date: 2003-05-08
Anticipated expiration: 2021-10-17
Also published as: JP4010791B2

Abstract

(57)【要約】【課題】被処理材の被めっき面により均一なめっき膜
を容易に形成できるようにする。【解決手段】被めっき面の外周縁をシールして被処理
材Ｗを上向きで保持する保持部１２と、保持部１２で保
持した被処理材Ｗの裏面に接触させて被処理材Ｗを加熱
する加熱流体を保持する加熱流体保持部４０と、保持部
１２で保持した被処理材Ｗの被めっき面にめっき液６０
を供給するめっき液供給部６２とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、めっき装置及びめ
っき方法に関し、特に半導体基板等の基板の表面に設け
た配線用の微細な凹部に、銅や銀等の導電体を埋め込ん
で埋め込み配線を形成したり、このようにして形成した
配線の表面を保護する保護膜を形成したりするのに使用
される無電解めっき装置及びめっき方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】無電解めっきは、外部から電気を流すこ
となく、めっき液中の金属イオンを化学的に還元して被
処理材の被めっき面にめっき膜を形成するようにした方
法であり、耐食、耐摩耗性のニッケル−りん，ニッケル
−硼素めっき、プリント配線基板用銅めっきなどに広く
用いられている。

【０００３】この無電解めっき装置としては、無電解め
っき液をオーバーフローさせつつ保持するめっき処理槽
と、このめっき処理槽の上部に配置され、基板等の被処
理材を横向きに保持する上下動自在な保持部とを有し、
この保持部で保持した被処理材をめっき処理槽内のめっ
き液に浸漬（いわゆるどぶ漬け）させるようにしたもの
や、基板等の被処理材を上向き（フェースアップ）に保
持する保持部と、この保持部で保持した被処理材の上面
（被めっき面）に無電解めっき液を供給するめっき液供
給部とを有し、この保持部で保持した被処理材の上面に
沿って無電解めっき液を流すようにしたもの等が一般に
知られている。

【０００４】近年、半導体チップの高速化、高集積化に
伴い、半導体基板上に配線回路を形成するための金属材
料として、アルミニウムまたはアルミニウム合金に代え
て、電気抵抗率が低くエレクトロマイグレーション耐性
が高い銅（Ｃｕ）を用いる動きが顕著になっている。こ
の種の銅配線は、基板の表面に設けた微細凹みの内部に
銅を埋込むことによって一般に形成される。この銅配線
を形成する方法としては、ＣＶＤ、スパッタリング及び
めっきといった手法があるが、めっきが一般的である。
いずれにしても、基板の表面に銅層を成膜した後、その
表面を化学的機械的研磨（ＣＭＰ）により平坦に研磨す
るようにしている。

【０００５】この種の配線にあっては、平坦化後、その
配線の表面が外部に露出しており、この上に埋め込み配
線を形成する際、例えば次工程の層間絶縁膜形成プロセ
スにおけるＳｉＯ_２形成時の表面酸化やコンタクトホー
ルを形成するためのＳｉＯ_２エッチング等に際して、コ
ンタクトホールの底に露出した配線のエッチャントやレ
ジスト剥離等による表面汚染、更には銅配線にあっては
銅の拡散が懸念されている。

【０００６】このため、銀や銅等の配線材料との接合が
強く、しかも比抵抗（ρ）が低い、例えばＮｉ−Ｂ合金
膜等からなる保護膜（めっき膜）で配線の表面を選択的
に覆って保護することが考えられる。ここで、Ｎｉ−Ｂ
合金膜は、例えばニッケルイオン、ニッケルイオンの錯
化剤、ニッケルイオンの還元剤としてのアルキルアミン
ボランまたは硼素化水素化合物等を有する無電解めっき
液を使用した無電解めっきを施すことによって、銅等の
表面に選択的に形成することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】無電解めっきの適用箇
所は、銅配線の主たる埋め込み材（Ｃｕ）、バリヤメタ
ル上のシード層の形成、またはシードの補強（Ｃｕ）、
さらにはバリヤメタルそのものの形成、銅配線材の蓋材
形成（いずれもＮｉ−Ｐ，Ｎｉ−Ｂ，Ｃｏ−Ｐ，Ｎｉ−
Ｗ−Ｐ，Ｎｉ−Ｃｏ−Ｐ，Ｃｏ−Ｗ−Ｐ，Ｃｏ−Ｗ−
Ｂ）などがあるが、いずれの無電解めっきプロセスでも
被処理材の全面に亘る膜厚の均一性が要求される。

【０００８】ここで、無電解めっきにあっては、被処理
材が無電解めっき液と接触すると同時に被めっき面にめ
っき金属が析出し、めっき液の温度によってめっき金属
の析出速度が異なる。このため、被処理材の被めっき面
に均一な膜厚のめっき膜を形成するためには、めっき液
が被処理材と接触した当初から被めっき面の面内全域に
おけるめっき液の温度が均一で、接触中の全めっき処理
中に亘ってこの温度を一定に保持することが要求され
る。

【０００９】しかしながら、従来の無電解めっき装置
は、一般にヒータを内蔵した保持部の上面または下面に
基板等の被処理材を密着させて保持し、ヒータを介して
被処理材を加熱した状態で、被処理材の被めっき面に所
定の温度に加熱した無電解めっき液を接触させるように
していた。このため、被処理材の凹凸や保持部の面粗度
等の影響で、被処理材と保持部との間に空気溜まりが発
生して、この空気溜まりが断熱材として作用する等、共
に固体である被処理材と保持部との間の熱伝導に大きな
ばらつきが生じ、しかも、保持部の表面には、一般に熱
伝導率の悪いテフロン（商標名）等のシートが貼着され
ているため、被処理材の全面における温度が一様になら
ず、温度均一性に問題があった。

【００１０】つまり、無電解めっきのレートや膜質は、
無電解めっき液の温度に依存するところが大きく、被処
理材の全面に亘る膜厚の均一性を確保するためには、め
っき液の温度を被処理材の全面に亘って±１℃の範囲で
コントロールすることが望まれるが、従来の無電解めっ
き装置にあっては、めっき中に被処理材に接触するめっ
き液に±５℃程度の温度のばらつきが生じて、この要求
に応えることが困難であった。更に、保持部からの熱の
逃げや、めっき液表面からの熱の逃げも被処理材の外周
部の温度を低下させる要因になっていた。このように、
被処理材の全面における温度が一様にならず、温度均一
性に問題があることは、電解めっき装置にあっても同様
であった。

【００１１】本発明は上記に鑑みてなされたもので、被
処理材の被めっき面により均一なめっき膜を容易に形成
できるようにしためっき装置及びめっき方法を提供する
ことを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、被めっき面の外周縁をシールして被処理材を上向き
で保持する保持部と、前記保持部で保持した被処理材の
裏面に接触させて被処理材を加熱する加熱流体を保持す
る加熱流体保持部と、前記保持部で保持した被処理材の
被めっき面にめっき液を供給するめっき液供給部とを有
することを特徴とするめっき装置である。

【００１３】このように、被処理材の裏面に加熱流体を
接触させて被処理材を加熱することで、加熱流体が被処
理材の裏面の凹凸に追従してその全面で接触するように
して、接触面積を増大させて効率よく被処理材への熱伝
導を行い、しかも熱容量が大きな流体を熱源に利用する
ことで、被処理材を短時間でより均一に加熱することが
できる。例えば、温度が６０℃となるようにコントロー
ルした温水を半導体ウエハの裏面に接触させることで、
約２〜３秒で半導体ウエハをその表面温度が６０℃にな
るように加熱することができる。しかも、被処理材全体
をめっき液中に浸漬することがないので、めっき液の管
理が容易となる。

【００１４】請求項２に記載の発明は、被めっき面の外
周縁をシールして被処理材を上向きで保持する保持部
と、前記保持部で保持した被処理材を加熱するヒータ
と、前記保持部で保持した被処理材の被めっき面にめっ
き液を供給するめっき液供給部と、前記保持部で保持し
た被処理材の表面を開閉自在に覆う蓋体とを有すること
を特徴とするめっき装置である。

【００１５】これにより、めっき中における被処理材表
面からの放熱を蓋体で防止して、めっき中における被処
理材の温度をより均一に維持するとともに、被処理材を
保持部で保持して昇降させる際等に、蓋体がこの動作に
干渉してしまうことを防止することができる。

【００１６】請求項３に記載の発明は、被めっき面の外
周縁をシールして被処理材を上向きで保持する保持部
と、前記保持部で保持した被処理材の被めっき面にめっ
き液を供給するめっき液供給部と、前記保持部で保持し
た被処理材の表面を開閉自在に覆うとともに、被処理材
の被めっき面に供給されためっき液の放熱を防ぐヒータ
を備えた蓋体とを有することを特徴とするめっき装置で
ある。これにより、被めっき面の上に供給されためっき
液表面からの放熱を抑えることができる。

【００１７】請求項４に記載の発明は、前記保持部で保
持した被処理材の裏面に接触させて被処理材を加熱する
加熱流体を保持する加熱流体保持部を更に有することを
特徴とする請求項２または３記載のめっき装置である。

【００１８】請求項５に記載の発明は、前記保持部は、
上下動及び回転自在に構成されていることを特徴とする
請求項１乃至４のいずれかに記載のめっき装置である。
これにより、保持部を下降させて、保持部で保持した被
処理材の裏面を加熱流体に接触させることができる。ま
た、保持部を回転させて、保持部で保持した被処理材の
被めっき面に供給しためっき液で被めっき面を均一に濡
らしたり、めっき後のめっき液の液切りを行ったりする
ことができる。

【００１９】請求項６に記載の発明は、前記保持部は、
チルト自在に構成されていることを特徴とする請求項１
乃至５のいずれかに記載のめっき装置である。これによ
り、保持部で保持した被処理材を加熱流体の水面に対し
て傾斜させた状態で、被処理材の裏面を加熱流体に接触
させ、しかる後、被処理材を水平に戻すことで、被処理
材の裏面に気泡が残ってしまうことを防止することがで
きる。また、めっき終了後に被処理材を傾斜させること
で、被処理材の被めっき面上のめっき液を１ヶ所に集め
て排出し易いようにすることができる。

【００２０】請求項７に記載の発明は、前記めっき液供
給部は、上下動自在で、前記保持部の上方を覆う位置と
待避位置との間を移動自在な蓋体を兼ねたヘッド部を有
する揺動自在な揺動アームと、このヘッド部に取付けた
めっき液供給ノズルを有することを特徴とする請求項１
乃至６のいずれかに記載のめっき装置である。これによ
り、めっき処理にあたっては、ヘッド部を保持部で保持
した被処理材の上方を覆う所定の位置に位置させ、それ
以外は、ヘッド部を待避位置に待避させることで、ヘッ
ド部が被処理材の搬送等を阻害してしまうことを防止す
ることができる。

【００２１】請求項８に記載の発明は、前記めっき液供
給部は、めっき１回分の所定量のめっき液を保持し該め
っき液を自重で前記めっき液供給ノズルから前記保持部
で保持した被処理材の被めっき面に供給するめっき液保
持タンクと、このめっき液保持タンクで保持しためっき
液を所定の温度に維持する機構を更に有することを特徴
とする請求項７記載のめっき装置である。これにより、
例えば無電解めっきで直径２００ｍｍのウエハ表面に保
護膜形成用の銅めっきを行う際には、約１００〜２００
ｃｃのめっき液が、直径３００ｍｍのウエハ表面に保護
膜形成用の銅めっきを行う際には、約２００〜４００ｃ
ｃのめっき液が必要となるが、この所定量のめっき液
を、液温を低下させることなく、常に一定の温度に保持
した状態で、自由落下により瞬時（例えば１〜５秒）に
被処理材の被めっき面に供給することができる。

【００２２】請求項９に記載の発明は、前記ヘッド部に
は、めっき前処理液を保持し該めっき前処理液を自重で
前記保持部で保持した被処理材の被めっき面に供給する
めっき前処理液保持タンクが備えられていることを特徴
とする請求項７または８記載のめっき装置である。この
めっき前処理液としては、前処理洗浄を行う洗浄液や、
触媒付与処理を行う触媒付与液などが挙げられる。これ
により、保持部で被処理材を保持した状態で、例えば洗
浄や触媒付与等のめっき前処理とめっき処理とを１槽で
連続して行うことができる。この洗浄液としては、Ｈ_２
ＳＯ_４，ＨＦ，ＨＣｌ，ＮＨ_３，ＤＭＡＢ（ジメチルア
ミンボラン）またはしゅう酸等が、触媒付与液として
は、ＰｄＳＯ_４やＰｄＣｌ_２等が挙げられる。

【００２３】請求項１０に記載の発明は、前記ヘッド部
には、前記保持部で保持した被処理材の被めっき面に純
水を供給する純水供給ノズルが備えられていることを特
徴とする請求項７乃至９のいずれかに記載のめっき装置
である。これにより、めっき処理とめっき処理後の純水
によるリンス洗浄とを１槽で連続して行うことができ
る。

【００２４】請求項１１に記載の発明は、前記保持部で
保持した被処理材の被めっき面に供給されためっき液を
回収するめっき液回収ノズルを更に有することを特徴と
する請求項１乃至１０のいずれかに記載のめっき装置で
ある。これにより、めっき液をめっき液回収ノズルから
回収して再使用することで、めっき液の使用量を減少さ
せ、ランニングコストを低くすることができる。

【００２５】請求項１２に記載の発明は、前記保持部で
保持した被処理材と該被処理材の上面を覆うように位置
させた前記ヘッド部との間の空間に不活性ガスを導入
し、該空間を所定の温度の不活性ガス雰囲気に保持する
不活性ガス導入部を更に有することを特徴とする請求項
７乃至１１のいずれかに記載のめっき装置である。これ
により、めっき処理中に保持部で保持した被処理材と該
被処理材の上面を覆うヘッド部との間の空間に不活性ガ
スを導入し、この空間を所定の温度の不活性ガス雰囲気
にすることで、めっき液の液面が空気と接触し、空気中
の酸素をめっき液中に取込んでめっき液中の溶存酸素量
が増加し、還元剤の酸化作用を抑制してめっきが析出し
づらくなることを防止し、同時にめっき液の液温がめっ
き中に低下することを防止することができる。また、自
己分解しやすい還元剤（たとえばＤＭＡＢ，ＧＯＡ）の
場合は空気との接触を防ぐことで液のライフを延ばすこ
とも可能である。この不活性ガスは、例えばＮ_２ガス
で、このガスの温度は、例えばめっき液の液温が７０℃
の時、６０〜７０℃、好ましくは６５〜７０℃程度であ
る。

【００２６】請求項１３に記載の発明は、前記めっき液
保持タンクと前記めっき液供給ノズルの内部に洗浄液を
流して洗浄する洗浄導入部を更に有することを特徴とす
る請求項１乃至１２のいずれかに記載のめっき装置であ
る。これにより、めっき液保持タンクやめっき液供給ノ
ズルの壁面に生成された付着物を、定期的或いは任意の
時期に洗浄して除去することができる。この洗浄液とし
ては、例えば、純水や、ＨＮＯ_３，王水またはＨＦ等の
洗浄用薬品が挙げられる。

【００２７】請求項１４に記載の発明は、少なくともめ
っき前に基板表面を活性化するめっき前処理を行うめっ
き前処理装置と、基板の表面にめっき膜を形成するめっ
き装置と、めっき処理後の基板の表面を洗浄する後洗浄
装置と、洗浄後の基板の表面を純水でリンス洗浄し、乾
燥させる洗浄・乾燥装置と、ロード・アンロード部とを
具備したことを特徴とするめっき処理装置である。請求
項１５に記載の発明は、被めっき面を上向きにした被処
理材の裏面を加熱流体に接触させて被処理物を加熱しつ
つ、被めっき面上に所定量のめっき液を供給してめっき
を行うことを特徴とするめっき方法である。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は、半導体装置における銅配
線形成例を工程順に示すもので、先ず、図１（ａ）に示
すように、半導体素子を形成した半導体基材１上の導電
層１ａの上にＳｉＯ_２からなる絶縁膜２を堆積し、この
絶縁膜２の内部に、例えばリソグラフィ・エッチング技
術によりコンタクトホール３と配線用の溝４を形成し、
その上にＴａＮ等からなるバリア層５、更にその上に電
解めっきの給電層としての銅シード層６をスパッタリン
グ等により形成する。

【００２９】そして、図１（ｂ）に示すように、半導体
基板Ｗの表面に銅めっきを施すことで、半導体基板Ｗの
コンタクトホール３及び溝４内に銅を充填させるととも
に、絶縁膜２上に銅層７を堆積させる。その後、化学的
機械的研磨（ＣＭＰ）により、絶縁膜２上の銅層７を除
去して、コンタクトホール３及び配線用の溝４に充填さ
せた銅層７の表面と絶縁膜２の表面とをほぼ同一平面に
する。これにより、図１（ｃ）に示すように、絶縁膜２
の内部に銅シード層６と銅層７からなる配線８を形成す
る。次に、基板Ｗの表面に、例えば無電解Ｎｉ−Ｂめっ
きを施して、図１（ｄ）に示すように、配線８の露出表
面にＮｉ−Ｂ合金膜からなる保護膜（めっき膜）９を選
択的に形成して配線８を保護する。

【００３０】図２及び図３は、本発明の実施の形態の無
電解めっき装置を示す。この無電解めっき装置は、例え
ば図１におけるバリア層５の形成、銅シード層６の補
強、銅層７を堆積、更には、保護膜（めっき膜）９の形
成に使用される。

【００３１】この無電解めっき装置１０は、半導体ウエ
ハ等の基板（被処理材）Ｗを該基板Ｗの表面（被めっき
面）を上向き（フェースアップ）にして保持する基板保
持部１２を有している。この基板保持部１２は、下記の
ように、基板Ｗを加熱する加熱流体を保持する加熱流体
保持部４０を有する処理槽１４と、この処理槽１４の周
囲を包囲する基板押圧部１６とから主に構成され、この
基板押圧部１６には、処理槽１４の上方に延出する延出
部１８が一体に連接され、この延出部１８の内周縁部の
下面に、シールリング２０が下方に突出して取付けられ
ている。

【００３２】処理槽１４は、モータ２２の駆動に伴って
ベルト２３を介して回転する主軸２４の上端に連結さ
れ、上面には、基板Ｗの大きさに沿った段差１４ａが設
けられている。一方、基板押圧部１６は、この主軸２４
を囲繞する基台２６の周辺部に立設したロッド２８の上
端に連結されている。更に、基台２６と主軸２４に設け
たフランジ２４ａとの間にシリンダ３０が配置され、こ
のシリンダ３０の作動に伴って、基板押圧部１６が処理
槽１４に対して相対的に上下動するようになっている。
また、基台２６には、上方に突出して基板押圧部１６の
延出部１８の下方に達する突上げピン３２が取付けら
れ、処理槽１４の該突上げピン３２と対向する位置に
は、上下に貫通する貫通孔１４ｂが設けられている。

【００３３】これにより、基板押圧部１６を処理槽１４
に対して相対的に上昇させた状態で、この内部に基板Ｗ
を挿入し、この基板Ｗを突上げピン３２の上端に載置し
て保持し、この状態で基板押圧部１６を処理槽１４に対
して相対的に下降させることで、基板Ｗを処理槽１４の
上面の段差１４ａ内に位置させ、更に下降させること
で、シールリング２０を基板Ｗの上面の外周縁部に圧接
させて、ここをシールして基板Ｗを保持し、これによっ
て、基板Ｗの上面とシールリング２０で包囲され上方に
開口しためっき槽３４を形成する。そして、この逆の動
作で基板Ｗの保持を解くようになっている。更に、モー
タ２２の駆動に伴って、基板保持部１２で基板Ｗを保持
したまま、処理槽１４と基板押圧部１６が一体に回転す
るようになっている。

【００３４】処理槽１４の上面には、例えば温水、アル
コールまたは有機溶液等の加熱流体を保持し該加熱流体
に基板Ｗの裏面を接触させて基板Ｗを加熱する加熱流体
保持部４０が設けられている。つまり、この加熱流体保
持部４０は、図２に示すように、段差１４ａから連続し
て基板Ｗの形状に沿った円状に形成された凹部４２と、
この凹部４２よりも深く形成されて放射状に延びる複数
の流路溝４４とを有しており、この流路溝４４は、同一
深さで処理槽１４の外周部に達している。この各流路溝
４４は、主軸２４の内部に設けた流体通路２４ｂに連通
し、更に、この流体通路２４ｂは、例えば、加熱流体と
して加熱した純水を使用した場合には、純水供給源から
延び、純水をめっき温度と同じ、例えば６０℃に加熱す
る純水加熱部４６を途中に介装した流体供給パイプ４８
に接続されている。

【００３５】これにより、純水供給源から供給され純水
加熱部４６で加熱された加熱流体（温水）は、流体通路
２４ｂを通過して加熱流体保持部４０内に流入し、主に
流路溝４４に沿って流れた後、処理槽１４の外部に流出
するようになっている。

【００３６】そして、このようにして加熱流体保持部４
０内に流入した加熱流体が、基板保持部１２で保持した
基板Ｗの裏面に接触して、基板Ｗを加熱するのであり、
これにより、加熱流体が基板Ｗの裏面の凹凸に追従して
その全面で接触し、接触面積を増大させて効率よく基板
Ｗへの熱伝導を行い、しかも熱容量が大きな温水等の加
熱流体を熱源に利用することで、基板Ｗを短時間でより
均一に加熱することができる。例えば、温度が６０℃と
なるようにコントロールした温水を半導体ウエハの裏面
に接触させることで、約２〜３秒で半導体ウエハをその
表面温度が６０℃になるように加熱することができる。
しかも、基板Ｗの全体をめっき液中に浸漬することがな
いので、めっき液の管理が容易となる。

【００３７】更に、この例では、処理槽１４の内部にヒ
ータ５０が内蔵され、このヒータ５０で加熱流体保持部
４０内を流れる加熱流体を加熱して、加熱流体の温度が
徐々に低下することを防止できるようになっている。

【００３８】基板押圧部１６の周囲には、加熱流体の飛
散を防止し、加熱流体を集めてドレン５２ａから排出す
る飛散防止カバー５２が配置されている。更に、この飛
散防止カバー５２の上部に位置して、モータ５６を介し
て開閉自在で、基板保持部１２で保持した基板Ｗの表面
を覆って密閉に近い空間を形成する一対の蓋体５８が配
置されている。この蓋体５８は、例えば１枚板で構成し
てもよい。

【００３９】これにより、めっき中に蓋体５８を閉じて
密閉に近い空間内に基板Ｗを位置させることで、基板Ｗ
からの放熱を蓋体５８で防止して、めっき中における基
板Ｗの温度をより均一に維持し、しかも基板Ｗを基板保
持部１２で保持して昇降させる際には、蓋体５８を開く
ことで、蓋体５８が基板保持部１２と干渉してしまうこ
とを防止することができる。

【００４０】更に、基板保持部１２の上方に位置して、
基板Ｗの上面とシールリング２０で形成されためっき槽
３４内に、所定の温度、例えば６０℃に加熱しためっき
液（無電解めっき液）６０を供給するめっき液供給部６
２が配置されている。このめっき液供給部６２は、揺動
自在なアーム６４を有し、このアーム６４の先端に備え
た噴射ノズル６６からめっき液６０を基板保持部１２で
保持した基板Ｗに向けて均一に噴射するようになってい
る。このめっき液の温度は、例えば２５〜９０℃、好ま
しくは５５〜８５℃程度であり、更に好ましくは６０〜
８０℃程度である。

【００４１】なお、図示しないが、基板保持部１２の上
方に位置して、めっき槽３４内のめっき液を吸引して回
収する、上下動及び旋回自在なめっき液回収ノズルと、
めっき後の基板Ｗの表面に超純水等の洗浄液を供給する
洗浄ノズルが配置されている。

【００４２】この実施の形態の無電解めっき装置にあっ
ては、先ず基板押圧部１６を処理槽１４に対して相対的
に上昇させた状態で、基板Ｗを基板押圧部１６の内部に
挿入して、突上げピン３２の上に載置保持する。なお、
この時、蓋体５８は開いた位置にある。一方、処理槽１
４の加熱流体保持部４０内に、めっき液６０と同じ温
度、例えば６０℃に加熱した温水等の加熱流体を導入
し、流路溝４４を通過させてオーバーフローさせてお
く。

【００４３】この状態で、基板押圧部１６を処理槽１４
に対して相対的に下降させ、基板Ｗを処理槽１４の上面
の段差１４ａ内に位置させ、更に下降させることで、シ
ールリング２０を基板Ｗの上面の外周縁部に圧接させ
て、ここをシールして基板Ｗを保持し、これによって、
基板Ｗの上面とシールリング２０で包囲され上方に開口
しためっき槽３４を形成する。同時に、基板Ｗの裏面を
処理槽１４の加熱流体保持部４０内に導入した加熱流体
に接触させる。

【００４４】そして、基板Ｗが加熱流体で加熱されて、
加熱流体と同じ温度、例えば６０℃に達した時に、めっ
き液供給部６２の噴射ノズル６６から、所定の温度、例
えば６０℃に加熱しためっき液６０を、基板Ｗの上面の
シールリング２０で包囲されためっき槽３４内に、一定
量（例えば直径２００ｍｍウエハでは約１００ｃｃ〜２
００ｃｃ）注入する。めっき液の注入タイミングに合わ
せて、加熱流体の供給タイミングを調整することができ
るので、ホットプレートヒータ上に基板が置かれてめっ
き液が注入されるまでの間に基板表面が乾燥してしまう
ことはない。

【００４５】そして、蓋体５８を閉じて、基板Ｗの表面
からの放熱を防止し、必要に応じて、ヒータ５０で加熱
流体保持部４０内に導入した加熱流体を加熱して、この
加熱流体の温度がめっき中に低下することを防止する。
これにより、基板Ｗは、その全面に亘って加熱流体の温
度に維持され、均一な膜厚のめっき膜が成長する。しか
も、基板Ｗの外周縁部も加熱流体に浸漬されているの
で、基板の外周縁部の温度が低下することはない。この
時、例えば基板Ｗを回転させて、被めっき面の水素の密
度、溶存酸素濃度を均一な状態にすることもできる。

【００４６】めっき処理が完了した後、加熱流体保持部
４０内への加熱流体の導入を停止して、導入側から排出
し、基板Ｗの上面のシールリング２０で包囲されためっ
き槽３４内のめっき液を吸引等により除去する。そし
て、基板Ｗを回転させつつ、洗浄液ノズル（図示せず）
から洗浄液を基板Ｗの被めっき面に向けて噴射して、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。

【００４７】そして、基板押圧部１６を処理槽１４に対
して相対的に上昇させ、基板Ｗを突上げピン３２で持上
げて基板Ｗの保持を解き、しかる後、ロボットのハンド
等でめっき後の基板を次工程に搬送する。

【００４８】図４は、無電解めっき装置１０によって一
連のめっき処理を行うめっき処理装置の全体構成を示
す。このめっき処理装置は、各一対の無電解めっき装置
１０、ロード・アンロード部７０、例えばＰｄ触媒を付
与する触媒処理や露出配線表面に付着した酸化膜を除去
する酸化膜除去処理等のめっき前処理を行うめっき前処
理装置７２、粗洗浄可能な仮置き部７４及び後洗浄装置
７６を有し、更にロード・アンロード部７０、後洗浄装
置７６及び仮置き部７４の間で基板Ｗを搬送する第１搬
送装置７８ａと、無電解めっき装置１０、めっき前処理
装置７２及び仮置き部７４の間で基板Ｗを搬送する第２
搬送装置７８ｂが備えられている。

【００４９】次に、上記のように構成しためっき処理装
置による一連のめっき処理の工程について説明する。ま
ず、ロード・アンロード部７０に保持された基板Ｗを第
１搬送装置７８ａにより取出し、仮置き部７４に置く。
第２搬送装置７８ｂは、これをめっき前処理装置７２に
搬送し、ここでＰｄＣｌ_２液等の触媒による触媒付与処
理や露出配線表面に付着した酸化膜を除去する酸化膜除
去処理等のめっき前処理を行い、しかる後リンスする。

【００５０】第２搬送装置７８ｂは、基板Ｗをさらに無
電解めっき装置１０に運び、ここで所定の還元剤と所定
のめっき液を用いて無電解めっき処理を行う。次に、第
２搬送装置７８ｂでめっき後の基板を無電解めっき装置
１０から取出して仮置き部７４に運ぶ。仮置き部７４で
は、基板の粗洗浄を行う。そして、第１搬送装置７８ａ
は、この基板を後洗浄装置７６に運び、この後洗浄装置
７６でペンシル・スポンジによる仕上げの洗浄とスピン
ドライによる乾燥を行って、ロード・アンロード部７０
へ戻す。基板は後にめっき装置や酸化膜形成装置に搬送
される。

【００５１】図５は、図１に示す保護膜９を形成する一
連のめっき処理（蓋めっき処理）を行うめっき処理装置
の全体構成を示す。このめっき処理装置は、ロード・ア
ンロード部８０、前処理部８２、Ｐｄ付着部８４、めっ
き前処理部８６、無電解めっき装置１０及び洗浄・乾燥
処理部８８を有し、更に、搬送経路９０に沿って走行自
在で、これらの間で基板の受渡しを行う搬送装置９２が
備えられている。

【００５２】次に、上記のように構成しためっき処理装
置による一連のめっき処理（蓋めっき処理）の工程につ
いて説明する。まず、ロード・アンロード部８０に保持
された基板Ｗを搬送装置９２により取出し、前処理部８
２に搬送し、ここで、基板に例えば基板表面を再度洗浄
する前処理を施す。そして、銅層７（図１参照）の表面
にＰｄ付着部８４でＰｄを付着させて銅層７の露出表面
を活性化させ、しかる後、めっき前処理部８６でめっき
前処理、例えば中和処理を施す。次に、無電解めっき装
置１０に搬送し、ここで、活性化した銅層７の表面に、
例えばＣｏ−Ｗ−Ｐによる選択的な無電解めっきを施
し、これによって、図１（ｄ）に示すように、銅層７の
露出表面をＣｏ−Ｗ−Ｐ膜（保護膜）９で保護する。こ
の無電解めっき液としては、例えば、コバルトの塩とタ
ングステンの塩に、還元剤、錯化剤、ｐＨ緩衝剤及びｐ
Ｈ調整剤を添加したものがあげられる。

【００５３】なお、研磨後に露出した表面に、例えば無
電解Ｎｉ−Ｂめっきを施して、配線８の外部への露出表
面に、Ｎｉ−Ｂ合金膜からなる保護膜（めっき膜）９を
選択的に形成して配線８を保護するようにしてもよい。
この保護膜９の膜厚は、０．１〜５００ｎｍ、好ましく
は、１〜２００ｎｍ、更に好ましくは、１０〜１００ｎ
ｍ程度である。

【００５４】この保護膜９を形成する無電解Ｎｉ−Ｂめ
っき液としては、例えばニッケルイオン、ニッケルイオ
ンの錯化剤、ニッケルイオンの還元剤としてのアルキル
アミンボランまたは硼素化水素化合物を含有し、ｐＨ調
整にＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）を使
用して、ｐＨを５〜１２に調整したものが使用される。

【００５５】次に、この蓋めっき処理後の基板Ｗを洗浄
・乾燥処理部８８に搬送して洗浄・乾燥処理を行い、こ
の洗浄・乾燥後の基板Ｗを搬送装置９２でロード・アン
ロード部８０のカセットに戻す。なお、この例では、蓋
めっき処理として、Ｃｏ−Ｗ−Ｐ無電解めっき処理を施
す前に、Ｐｄを付着することによって活性化させた銅層
７の露出表面をＣｏ−Ｗ−Ｐ膜で選択的に被覆するよう
にした例を示しているが、これに限定されないことは勿
論である。

【００５６】図６は、本発明の他の実施の形態の無電解
めっき装置を示す。この無電解めっき装置１０ｃは、基
板保持部１２で保持した基板Ｗの表面を開閉自在に覆う
上下動自在な円板状の蓋体５８ａを備え、この蓋体５８
ａとめっき液供給部６２とを一体化し、基板Ｗと蓋体５
８ａで囲まれ保温空間をめっき液の温度付近に保つヒー
タ５９を蓋体５８ａに内蔵したものである。その他の構
成は、図２及び図３に示すものと同様である。この例に
よれば、基板Ｗの被めっき面上に供給されためっき液表
面からの放熱を抑えることができる。なお、処理槽１４
にもヒータ５０を内蔵して、上下から加熱するようにし
てもよい。

【００５７】図７は、本発明の更に他の実施の形態の無
電解めっき装置を示す。この無電解めっき装置１０ａ
は、基板（被処理材）Ｗを該基板Ｗの表面（被めっき
面）を上向き（フェースアップ）にして保持する基板保
持部１００と、この基板保持部１００の下方に配置され
た処理槽１０２を有している。基板保持部１００は、下
端に内方に突出して基板Ｗの外周縁部を載置保持する保
持爪１０４ａを有するハウジング１０４と、円筒状で、
下端に内方に突出するシール爪１０６ａを有する基板押
圧部１０６とを備え、シール爪１０６ａの下面には、シ
ールリング１０８が下方に突出させて取付けられてい
る。更に、基板押圧部１０６は、ハウジング１０４の内
部に配置され、ハウジング１０４に取付けたシリンダ１
１０の作動に伴って、ハウジング１０４に対して相対的
に上下動するようになっている。

【００５８】これにより、基板押圧部１０６をハウジン
グ１０４に対して相対的に上昇させた状態で、この内部
に基板Ｗを挿入して、ハウジング１０４の保持爪１０４
ａで基板Ｗを載置保持し、この状態で基板押圧部１０６
をハウジング１０４に対して相対的に下降させること
で、シールリング１０８を基板Ｗの上面の外周縁部に圧
接させて、ここをシールして基板Ｗを保持し、これによ
って、基板Ｗの上面と基板押圧部１０６で包囲され上方
に開口しためっき槽１１２を形成する。そして、この逆
の動作で基板Ｗの保持を解くようになっている。

【００５９】基板保持部１００は、ハウジング１０４を
介してモータ１１４に接続され、このモータ１１４は、
アーム１１６の自由端に固着されている。更に、このア
ーム１１６は、モータ１１８の駆動に伴って上下動する
上下動板１２０に取付けられ、更にチルト用のモータ１
２１の駆動に伴って、上下方向にチルトするようになっ
ている。これによって、基板保持部１００は、回転、上
下動及びチルト自在で、これらの複合動作を行えるよう
になっている。

【００６０】処理槽１０２の上面には、温水等の加熱流
体を保持して基板Ｗを加熱する、基板Ｗより大きな内径
の凹部からなる加熱流体保持部１２２が備えられてい
る。この加熱流体保持部１２２は、溢流堰１２４に包囲
され、この溢流堰１２４の外方に加熱流体排出路１２６
が形成され、この加熱流体排出路１２６にドレン１２８
が設けられている。更に、加熱流体保持部１２２は、例
えば加熱流体として加熱した純水を使用する場合は、純
水供給源から延び、純水をめっき温度と同じ、例えば６
０℃に加熱する純水加熱部４６を途中に介装した加熱流
体供給パイプ４８に接続されている。

【００６１】これにより、純水供給源から供給され純水
加熱部４６で加熱された加熱流体（温水）は、加熱流体
保持部１２２内に流入し、溢流堰１２４をオーバーフロ
ーして処理槽１０２の外部に流出するようになってい
る。

【００６２】更に、基板保持部１００の側方には、基板
Ｗの上面と基板押圧部１０６で形成されためっき槽１１
２内に、所定の温度、例えば６０℃に加熱しためっき液
（無電解めっき液）６０を供給するめっき液供給部１３
０が配置されている。このめっき液供給部１３０は、先
端にめっき液を噴射する噴射ノズル１３２を有してい
る。

【００６３】この実施の形態によれば、前述のようにし
て基板Ｗを保持した基板保持部１００を下降させ、この
基板Ｗの裏面を加熱流体保持部１２２に保持した加熱流
体に接触させて基板Ｗを加熱し、この基板Ｗがめっき温
度に達した時に、めっき液供給部１３０から基板Ｗの上
面と基板押圧部１０６で形成されためっき槽１１２内に
所定の温度のめっき液を注入して無電解めっきを行う。

【００６４】ここで、この例によれば、基板保持部１０
０で保持した基板Ｗを処理槽１０２内の加熱流体の水面
に対して傾斜させた状態で、基板Ｗの裏面を加熱流体に
接触させ、しかる後、基板Ｗを水平に戻すことで、基板
Ｗの裏面に気泡が残ってしまうことを防止することがで
きる。また、めっき終了後に基板Ｗを傾斜させること
で、基板Ｗの被めっき面上の無電解めっき液を１カ所に
集めて排出し易いようにすることができる。

【００６５】図８は、本発明の更に他の実施の形態の無
電解めっき装置を示す。この無電解めっき装置１０ｂの
前記図７に示す無電解めっき装置１０ａと異なる点は、
以下の通りである。すなわち、ハウジング１０４を下方
に延出させ、このハウジング１０４の下方延出部に取付
けた従動ローラ１４０とモータ１４２に取付けた駆動ロ
ーラ１４４との間にベルト１４６を掛け渡し、モータ１
４８を介して上下動する上下動板１５０に取付けたフラ
ンジ１５２に前記モータ１４２を固着して、基板保持部
１００が回転及び上下動するようにしている。

【００６６】また、処理槽１０２の内部に加熱流体供給
通路１０２ａと加熱流体排出通路１０２ｂを設け、この
処理槽１０２の周囲をめっき液排出用のドレン１５４ａ
を有する飛散防止カバー１５４で囲繞している。更に、
めっき液供給部１５６は、飛散防止カバー１５４の側方
を上下に延び、直角に屈曲して基板保持部１００のほぼ
中央の直上方に達し、この先端に下方に向けて取付けた
噴射ノズル１５８からめっき液を基板Ｗの上面（被めっ
き面）に向けて噴射するようにしている。その他の構成
は、図７に示すものと同様である。

【００６７】この例によれば、基板保持部１００の回転
及び上下動機構をハウジング１０４の下方に配置するこ
とで、基板保持部１００の上方を開放させて、めっき液
供給部１５６を基板保持部１００の上方に配置し、これ
によって、めっき液の供給を容易に行うことができる。

【００６８】図９及び図１０は、本発明の更に他の実施
の形態の無電解めっき装置を示す。この無電解めっき装
置１０ｄは、基板（被処理材）Ｗを該基板Ｗの表面（被
めっき面）を上向き（フェースアップ）にして保持する
基板保持部２００を有している。この基板保持部２００
は、下記のように、基板Ｗを加熱する加熱流体を保持す
る加熱流体保持部２１６を有する処理槽２０２と、この
処理槽２０２の周囲を包囲する円筒状のハウジング２０
４とから主に構成され、このハウジング２０４の上端に
は、中空円板状の支持板２０６が固着され、この支持板
２０６の内周面にシールリング２０８が下方に突出して
取付けられている。

【００６９】処理槽２０２の上面には、基板Ｗの周縁部
を支持するリング状の基板ステージ２１０と、基板Ｗの
外周部に位置して基板Ｗのずれを防止するガイドリング
２１２が取付けられている。そして、この処理槽２０２
は、ハウジング２０４に対して相対的に上下動自在で、
処理槽２０２をハウジング２０４に対して相対的に下降
させた状態で、ハウジング２０４の内部に基板Ｗを挿入
し、この基板Ｗを基板ステージ２１０の上面に載置して
保持し、この状態で処理槽２０２をハウジング２０４に
対して相対的に上昇させることで、シールリング２０８
を基板Ｗの上面の外周縁部に圧接させて、ここをシール
して基板Ｗを保持し、これによって、基板Ｗの上面とシ
ールリング２０８で包囲され上方に開口しためっき槽２
１４を形成する。そして、この逆の動作で基板Ｗの保持
を解くようになっている。更に、図示しないモータの駆
動に伴って、基板保持部２００で基板Ｗを保持したま
ま、処理槽２０２とハウジング２０４が一体に回転する
ようになっている。

【００７０】処理槽２０２の上面には、例えば温水、ア
ルコールまたは有機溶液等の加熱流体を保持し該加熱流
体に基板Ｗの裏面を接触させて基板Ｗを加熱する加熱流
体保持部２１６が設けられている。この加熱流体保持部
２１６は、上方に開く横断面ラッパ状の流路で構成さ
れ、この加熱流体保持部２１６は、前述と同様に、例え
ば、純水を６０℃に加熱する純水加熱部を途中に介装し
た流体供給パイプに接続されている。そして、この加熱
流体保持部２１６をオーバーフローした加熱流体は、処
理槽２０２とハウジング２０４との間を通って外部に流
出するようになっている。なお、ハウジング２０４の周
囲には、前述のように、加熱流体の飛散を防止する飛散
防止カバー（図示せず）が配置されている。

【００７１】基板保持部２００の上方に位置して、基板
Ｗの上面とシールリング２０８で形成されためっき槽２
１４内に、所定の温度、例えば６０℃に加熱しためっき
液（無電解めっき液）６０を供給するめっき液供給部２
２０が配置されている。このめっき液供給部２２０は、
上下動かつ揺動自在な揺動アーム２２２を有し、この揺
動アーム２２２の自由端に、めっき槽２１４の開口部を
略覆う形状に形成された円板状のヘッド部２２４が取付
けられている。そして、このヘッド部２２４は、揺動ア
ーム２２２の揺動に伴って、図１０に示すようにして、
基板保持部２００の上方を覆う位置と待避位置との間を
移動し、これによって、めっき処理にあたっては、ヘッ
ド部２２４を基板保持部２００で保持した基板Ｗの上方
を覆う所定の位置に位置させ、それ以外は、ヘッド部２
２４を待避位置に待避させることで、ヘッド部２２４が
基板Ｗの搬送等を阻害してしまうことを防止するように
なっている。

【００７２】ヘッド部２２４のほぼ中心に位置して、下
方に開口するめっき液供給ノズル２２６が、このめっき
液供給ノズル２２６の上方に位置して、めっき１回分の
所定量のめっき液を保持する容積を有するめっき液保持
タンク２２８がそれぞれ配置され、めっき液供給ノズル
２２６とめっき液保持タンク２２８は、めっき液配管２
３０で接続されている。めっき液保持タンク２２８に
は、めっき液供給管２３２とめっき液排出管２３４がそ
れぞれ接続され、更に、めっき液配管２３０、めっき液
供給管２３２及びめっき液排出管２３４には、開閉バル
ブ（図示せず）が介装されている。

【００７３】これにより、非めっき時には、めっき液配
管２３０の開閉バルブを閉じ、めっき液供給管２３２と
めっき液排出管２３４の開閉バルブを開いて、めっき液
保持タンク２２８内のめっき液を循環させることで、め
っき液保持タンク２２８の内部に、常に一定の温度で、
所定量のめっき液を保持する。そして、めっき液配管２
３０の開閉バルブを開き、めっき液供給管２３２及びめ
っき液排出管２３４の開閉バルブを閉じることで、めっ
き液保持タンク２２８の内部に保持した、一定の温度
で、所定量のめっき液を、その自重によって、めっき液
供給ノズル２２６から瞬時（例えば１〜５秒）に基板Ｗ
の上面とシールリング２０８で形成されためっき槽２１
４内に供給できるようになっている。

【００７４】めっき液供給ノズル２２６の上方に位置し
て、例えば、めっきの前処理洗浄を行う洗浄液や、触媒
付与処理を行う触媒付与液等のめっき前処理液を保持す
るめっき前処理液保持タンク２３６が備えられ、このめ
っき前処理液保持タンク２３６とめっき液供給ノズル２
２６とはめっき前処理液配管２３８で接続されている。
更に、めっき前処理液保持タンク２３６には、めっき前
処理液供給管２４０とめっき前処理液排出管２４２がそ
れぞれ接続され、めっき前処理液配管２３８、めっき前
処理液供給管２４０及びめっき前処理液排出管２４２に
は、開閉バルブ（図示せず）が介装されている。

【００７５】これにより、前述のめっき液の場合と同様
に、非めっき前処理時には、めっき前処理液保持タンク
２３６の内部に、常に一定の温度で、所定量のめっき前
処理液を保持し、めっき前処理時に、開閉バルブを介し
て、めっき前処理液保持タンク２３６の内部に保持した
めっき前処理液を、その自重によって、めっき液供給ノ
ズル２２６から瞬時（例えば１〜５秒）に基板Ｗの上面
とシールリング２０８で形成されためっき槽２１４内に
供給できるようになっている。なお、この例では、めっ
き液供給ノズル２２６がめっき前処理液を供給するノズ
ルを兼用した例を示しているが、別々に設けてもよい。
また複数のめっき前処理を行う場合には、複数のめっき
前処理液保持タンクを備え、これらの各めっき前処理液
保持タンクに保持しためっき前処理液を順次基板Ｗの被
めっき面に供給するようにしてもよいことは勿論であ
る。

【００７６】このように構成することで、基板保持部２
００で基板Ｗを保持した状態で、例えば洗浄や触媒付与
等の前処理とめっき処理を１槽で連続して行うことがで
きる。このめっきの前処理洗浄を行う洗浄液としては、
Ｈ_２ＳＯ_４，ＨＦ，ＨＣｌ，ＮＨ_３，ＤＭＡＢ（ジメチ
ルアミンボラン）またはしゅう酸等が、触媒付与処理を
行う触媒付与液としては、ＰｄＳＯ_４やＰｄＣｌ_２等が
挙げられる。

【００７７】ヘッド部２２４には、基板保持部２００で
保持した基板Ｗの上面（被めっき面）に純水を供給する
純水供給ノズル２５０が備えられている。これにより、
めっき処理後の基板の表面に純水供給ノズル２５０から
純水を供給することで、めっき処理とめっき処理後の純
水によるリンス洗浄とを１槽で連続して行うことができ
るようになっている。

【００７８】ヘッド部２２４には、基板保持部２００で
保持した基板Ｗの被めっき面に供給されためっき液を回
収するめっき液回収ノズル２５２と、基板保持部２００
で保持した基板Ｗの被めっき面に供給されためっき前処
理液を回収するめっき前処理液回収ノズル２５４とが備
えられている。これにより、めっき液をめっき液回収ノ
ズル２５２から回収して再使用したり、更には、必要に
応じて、めっき前処理液をめっき前処理液回収ノズル２
５４から回収して再使用したりすることで、めっき液や
めっき前処理液の使用量を減少させて、ランニングコス
トを低くすることができる。

【００７９】めっき液供給ノズル２２６には、例えばＮ
_２ガス等の加熱した不活性ガスを導入する不活性ガス導
入路（不活性ガス導入部）２５６が接続され、この不活
性ガス導入路２５６からめっき液供給ノズル２２６の内
部に導入された加熱した不活性ガスは、めっき液供給ノ
ズル２２６の内部をパージした後、基板保持部２００で
保持した基板Ｗに向けて噴射されるようになっている。
これにより、基板保持部２００で保持した基板Ｗと該基
板Ｗの上面を覆うように位置させたヘッド部２２４との
間の空間に不活性ガスを導入し、この空間を所定の温度
の不活性ガス雰囲気に保持することで、めっき液の液面
が空気と接触し、空気中の酸素をめっき液中に取込んで
めっき液中の溶存酸素量が増加し、還元剤の酸化作用を
抑制してめっきが析出しづらくなることを防止し、同時
にめっき液の液温がめっき中に低下することを防止する
ことができるようになっている。又は、めっき液注入前
にヘッド部２２４と基板Ｗに囲まれた部分を不活性ガス
雰囲気で所定の温度にしておくことで、めっき液注入時
の空気の混入や液温低下を防止することができる。この
Ｎ_２ガス等の不活性ガスの温度は、例えばめっき液の液
温が７０℃の時、６０〜７０℃（めっき液の温度−１０
℃〜めっき液の温度）、好ましくは６５〜７０℃（めっ
き液の温度−５℃〜めっき液の温度）程度である。

【００８０】めっき液保持タンク２２８には洗浄液導入
路（洗浄液導入部）２６０ａが、めっき前処理液保持タ
ンク２３６には洗浄液導入路（洗浄液導入部）２６０ｂ
がそれぞれ接続されている。これによって、この洗浄液
導入路２６０ａからめっき液保持タンク２２８に導入さ
れた洗浄液が、この内部、めっき液配管２３０及びめっ
き液供給ノズル２２６の内部を順に流れ、また洗浄液導
入路２６０ｂからめっき前処理液保持タンク２３６に導
入された洗浄液が、この内部、めっき前処理液配管２３
８及びめっき液供給ノズル２２６の内部を順に流れ、こ
れらの内壁面に生成された付着物を洗浄して除去できる
ようになっている。この洗浄は、定期的、或いは任意の
時期に行うことができる。この洗浄液としては、例え
ば、純水や、ＨＮＯ_３，王水またはＨＦ等の洗浄用薬品
が挙げられる。

【００８１】なお、この例にあっては、ヘッド部２２４
の内部に、基板保持部２００で保持した基板Ｗとヘッド
部２２４で囲まれ保温空間をめっき液の温度付近に保つ
ヒータ２６２が内蔵されている。

【００８２】この実施の形態の無電解めっき装置による
めっき処理を、図１１を参照して説明する。先ず処理槽
２０２をハウジング２０４に対して相対的に下降させた
状態で、基板Ｗをハウジング２０４の内部に挿入して、
基板ステージ２１０の上に載置保持する。なお、この
時、ヘッド部２２４は待避位置にある。この状態で、処
理槽２０２をハウジング２０４に対して相対的に上昇さ
せ、シールリング２０８を基板Ｗの上面の外周縁部に圧
接させて、ここをシールして基板Ｗを保持し、これによ
って、基板Ｗの上面とシールリング２０８で包囲され上
方に開口しためっき槽２１４を形成する。

【００８３】次に、ヘッド部２２４を基板保持部２００
の直上方位置まで移動させ、更に下降させる。この状態
で、めっき前処理液保持タンク２３６で保持した、例え
ば洗浄液や触媒付与液等の一定量のめっき前処理液を、
その自重により、めっき前処理液供給ノズルを兼用した
めっき液供給ノズル２２６から基板保持部２００で保持
した基板の被めっき面に瞬時に供給してめっき前処理を
行う。このめっき前処理終了後、基板Ｗの被めっき面上
に残っためっき前処理液をめっき前処理液回収ノズル２
５４で回収し、必要に応じて再利用する。

【００８４】次に、処理槽２０２の加熱流体保持部２１
６内に、めっき液６０と同じ温度、例えば７０℃に加熱
した温水等の加熱流体を導入し、基板保持部２００で保
持した基板Ｗの裏面を処理槽２０２の加熱流体保持部２
１６内に導入した加熱流体に接触させ、オーバーフロー
させる。そして、基板Ｗが加熱流体で加熱されて、加熱
流体と同じ温度、例えば７０℃に達した時に、めっき液
保持タンク２２８で保持した一定量（例えば直径２００
ｍｍウエハでは約１００〜２００ｃｃ、直径３００ｍｍ
ウエハでは約２００〜４００ｃｃ）で一定の温度のめっ
き液を、その自重により、めっき液供給ノズル２２６か
ら基板保持部２００で保持した基板の被めっき面に瞬時
に供給してめっき処理を行う。

【００８５】このめっき処理時に、不活性ガス導入路２
５６からめっき液供給ノズル２２６の内部に加熱した不
活性ガスを導入し、この不活性ガスでめっき液供給ノズ
ル２２６の内部をパージし、更に基板保持部２００で保
持した基板Ｗと該基板Ｗの上面を覆うように位置させた
ヘッド部２２４との間の空間に不活性ガスを導入し、こ
の空間を所定の温度の不活性ガス雰囲気に保持する。

【００８６】そして、必要に応じて、ヒータ２６２でめ
っき液を加熱して、めっき液の温度がめっき中に低下す
ることを防止する。これにより、基板Ｗは、その全面に
亘って加熱流体の温度に維持され、均一な膜厚のめっき
膜が成長する。しかも、基板Ｗの外周縁部も加熱流体に
浸漬されているので、基板の外周縁部の温度が低下する
ことはない。この時、例えば基板Ｗを回転させて、被め
っき面の水素の離脱、溶存酸素濃度を均一な状態にする
こともできる。

【００８７】めっき処理が完了した後、加熱流体保持部
２１６内への加熱流体の導入を停止して、導入側から排
出し、基板Ｗの上面のシールリング２０８で包囲された
めっき槽２１４内のめっき液をめっき液回収ノズル２５
２から負圧吸引等により回収し、必要に応じて再使用す
る。そして、不活性ガス導入路２５６からの不活性ガス
の導入を停止した後、基板Ｗを回転させつつ、純水供給
ノズル２５０から純水を基板Ｗの被めっき面に向けて噴
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。しかる後、基
板Ｗを高速で回転させて液切りを行う。

【００８８】そして、ヘッド部２２４を上昇させ、待避
部に待避させた後、処理槽２０２をハウジング２０４に
対して相対的に下降させて基板Ｗの保持を解き、しかる
後、ロボットのハンド等でめっき後の基板を次工程に搬
送する。

【００８９】この実施の形態のめっき装置によれば、め
っき前処理、めっき処置、純水リンス及び液切りといっ
た各処理を１槽で連続して行うことができる。これによ
り、基板Ｗの表面（被めっき面）をウェットのまま、つ
まり乾燥してしまうことを防止しつつ、各処理を行うと
ともに、槽の数を減少させて、設置スペースを減少させ
ることができる。

【００９０】なお、上記の各例は、無電解めっき装置に
適用した例を示しているが、めっき液中にアノードとカ
ソードとなる基板とを浸漬乃至接触させ、このアノード
とカソード（基板）の間にめっき電流を流すようにした
電解めっき装置にも適用できることは勿論である。

【００９１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
めっき処理中に被処理材の被めっき面内に温度むらが生
じたり、めっき温度がめっき処理中に変化してしまうこ
とを防止し、これによって、被めっき面の全域に亘って
より温度がより均一になるようにして、被めっき材の被
めっき面により均一な膜厚のめっき膜を形成することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】銅めっきにより銅配線を形成する例を工程順に
示す図である。

【図２】本発明の実施の形態の無電解めっき装置を示す
断面図である。

【図３】図２の処理槽の平面図である。

【図４】図２に示す無電解めっき装置を備えためっき処
理装置の一例を示す平面配置図である。

【図５】図２に示す無電解めっき装置を備えためっき処
理装置の他の例を示す平面配置図である。

【図６】本発明の実施の形態の無電解めっき装置の他の
例を示す断面図である。

【図７】本発明の実施の形態の無電解めっき装置の更に
他の例を示す断面図である。

【図８】本発明の実施の形態の無電解めっき装置の更に
他の例を示す断面図である。

【図９】本発明の実施の形態の無電解めっき装置の更に
他の例を示す断面図である。

【図１０】図９に示す無電解めっき装置の平面図であ
る。

【図１１】図８に示す無電解めっき装置でめっきを行う
時の処理の手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

６銅シード層７銅層８配線９保護膜１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ無電解めっき
装置１２，１００，２００基板保持部１４，１０２，２０２処理槽１６，１０６基板押圧部２０，１０８，２０８シールリング２４主軸３４，１１２，２１４めっき槽４０，１２２，２１６加熱流体保持部４２加熱流体保持部４４流路溝５０，２６２ヒータ５２，１５２飛散防止カバー５８，５８ａ蓋体６０めっき液６２，１３０，１５６めっき液供給部６６、１３２，１５８噴射ノズル７０ロード・アンロード部７２前処理装置７４仮置き部７６後洗浄装置８０ロード・アンロード部８２前処理部８４Ｐｄ付着部８６前処理部８８洗浄・乾燥処理部１０４ハウジング１０４ａ保持爪１０６ａシール爪１２４溢流堰２０４ハウジング２２２揺動アーム２２４ヘッド部２２６めっき液供給ノズル２２８めっき液保持タンク２３６めっき前処理液保持タンク２５０純水供給ノズル２５２めっき液回収ノズル２５４めっき前処理液回収ノズル２５６不活性ガス導入路（不活性ガス導入部）２６０ａ，２６０ｂ洗浄液導入路（洗浄液導入部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松田尚起東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原製作所内Ｆターム(参考） 4K022 AA41 BA04 BA14 BA32 DA01 DB03 DB15 DB17 DB18 DB24 DB26 4M104 BB04 BB32 BB36 CC01 DD16 DD23 DD37 DD52 DD53 DD75 FF18 FF22 HH14 HH20 5F033 HH07 HH11 HH14 HH32 JJ01 JJ11 JJ14 JJ32 KK00 MM02 MM12 MM13 NN06 NN07 PP15 PP27 PP28 PP33 QQ09 QQ37 QQ48 RR04 XX00 XX01 XX03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被めっき面の外周縁をシールして被処理
材を上向きで保持する保持部と、前記保持部で保持した被処理材の裏面に接触させて被処
理材を加熱する加熱流体を保持する加熱流体保持部と、前記保持部で保持した被処理材の被めっき面にめっき液
を供給するめっき液供給部とを有することを特徴とする
めっき装置。
【請求項２】被めっき面の外周縁をシールして被処理
材を上向きで保持する保持部と、前記保持部で保持した被処理材を加熱するヒータと、前記保持部で保持した被処理材の被めっき面にめっき液
を供給するめっき液供給部と、前記保持部で保持した被処理材の表面を開閉自在に覆う
蓋体とを有することを特徴とするめっき装置。
【請求項３】被めっき面の外周縁をシールして被処理
材を上向きで保持する保持部と、前記保持部で保持した被処理材の被めっき面にめっき液
を供給するめっき液供給部と、前記保持部で保持した被処理材の表面を開閉自在に覆う
とともに、被処理材の被めっき面に供給されためっき液
の放熱を防ぐヒータを備えた蓋体とを有することを特徴
とするめっき装置。
【請求項４】前記保持部で保持した被処理材の裏面に
接触させて被処理材を加熱する加熱流体を保持する加熱
流体保持部を更に有することを特徴とする請求項２また
は３記載のめっき装置。
【請求項５】前記保持部は、上下動及び回転自在に構
成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれ
かに記載のめっき装置。
【請求項６】前記保持部は、チルト自在に構成されて
いることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載
のめっき装置。
【請求項７】前記めっき液供給部は、上下動自在で、
前記保持部の上方を覆う位置と待避位置との間を移動自
在な蓋体を兼ねたヘッド部を有する揺動自在な揺動アー
ムと、このヘッド部に取付けためっき液供給ノズルを有
することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載
のめっき装置。
【請求項８】前記めっき液供給部は、めっき１回分の
所定量のめっき液を保持し該めっき液を自重で前記めっ
き液供給ノズルから前記保持部で保持した被処理材の被
めっき面に供給するめっき液保持タンクと、このめっき
液保持タンクで保持しためっき液を所定の温度に維持す
る機構を更に有することを特徴とする請求項７記載のめ
っき装置。
【請求項９】前記ヘッド部には、めっき前処理液を保
持し該めっき前処理液を自重で前記保持部で保持した被
処理材の被めっき面に供給するめっき前処理液保持タン
クが備えられていることを特徴とする請求項７または８
記載のめっき装置。
【請求項１０】前記ヘッド部には、前記保持部で保持
した被処理材の被めっき面に純水を供給する純水供給ノ
ズルが備えられていることを特徴とする請求項７乃至９
のいずれかに記載のめっき装置。
【請求項１１】前記保持部で保持した被処理材の被め
っき面に供給されためっき液を回収するめっき液回収ノ
ズルを更に有することを特徴とする請求項１乃至１０の
いずれかに記載のめっき装置。
【請求項１２】前記保持部で保持した被処理材と該被
処理材の上面を覆うように位置させた前記ヘッド部との
間の空間に不活性ガスを導入し、該空間を所定の温度の
不活性ガス雰囲気に保持する不活性ガス導入部を更に有
することを特徴とする請求項７乃至１１のいずれかに記
載のめっき装置。
【請求項１３】前記めっき液保持タンクと前記めっき
液供給ノズルの内部に洗浄液を流して洗浄する洗浄液導
入部を更に有することを特徴とする請求項８乃至１２の
いずれかに記載のめっき装置。
【請求項１４】少なくともめっき前に基板表面を活性
化するめっき前処理を行うめっき前処理装置と、基板の表面にめっき膜を形成するめっき装置と、めっき処理後の基板の表面を洗浄する後洗浄装置と、洗浄後の基板の表面を純水でリンス洗浄し、乾燥させる
洗浄・乾燥装置と、ロード・アンロード部とを具備したことを特徴とするめ
っき処理装置。
【請求項１５】被めっき面を上向きにした被処理材の
裏面を加熱流体に接触させて被処理材を加熱しつつ、被
めっき面上に所定量のめっき液を供給してめっきを行う
ことを特徴とするめっき方法。