JP2003129251A - めっき装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 めっき液の使用量を極力少なく抑えつつ、め
っき液を常に最適な状態に維持して、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】 加熱装置７８ａを備えた循環槽８０内で
加熱しためっき液を循環させながら、一定量のめっき液
をめっき処理部２４に供給するめっき液供給系７０と、
めっき処理部２４に残っためっき処理後のめっき液を回
収し、加熱して循環槽８０に戻すめっき液回収系７２
と、循環槽８０内に新液またはめっき液成分を補給する
めっき液補給系７４を有する。
っき液を常に最適な状態に維持して、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】 加熱装置７８ａを備えた循環槽８０内で
加熱しためっき液を循環させながら、一定量のめっき液
をめっき処理部２４に供給するめっき液供給系７０と、
めっき処理部２４に残っためっき処理後のめっき液を回
収し、加熱して循環槽８０に戻すめっき液回収系７２
と、循環槽８０内に新液またはめっき液成分を補給する
めっき液補給系７４を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、めっき装置に関
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
めっき装置に関する。
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
めっき装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】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（いわゆるどぶづけ）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。
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（いわゆるどぶづけ）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。
【０００３】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。
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。
【０００４】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ＳｉＯ２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ＳｉＯ２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。
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ＳｉＯ２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ＳｉＯ２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。
【０００５】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。
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。
【０００６】
【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。
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。
【０００７】ここで、フェースアップ方式を採用した無
電解めっき装置にあっては、１回のめっき処理に使用さ
れるめっき液の量が一般に少なく、このため、めっき液
の使用方式として、１回のめっき処理毎にめっき液を捨
てる、いわゆるワンパス式（使い捨て）が採用されてい
たが、これでは、めっき液の使用量が多くなってランニ
ングコストが高くなってしまう。
電解めっき装置にあっては、１回のめっき処理に使用さ
れるめっき液の量が一般に少なく、このため、めっき液
の使用方式として、１回のめっき処理毎にめっき液を捨
てる、いわゆるワンパス式（使い捨て）が採用されてい
たが、これでは、めっき液の使用量が多くなってランニ
ングコストが高くなってしまう。
【０００８】このため、めっき液を回収しながら循環さ
せて再使用する、いわゆる循環式を採用することが考え
られる。この循環式を採用しためっき液の循環・回収シ
ステムにあっては、一般にめっき液を溜めて循環させる
循環槽が備えられ、この循環槽内で一定の温度に加熱し
た一定量のめっき液を被処理材の被めっき面に供給して
めっき処理を行い、めっき処理後に被処理材の被めっき
面上に残っためっき液を回収して、循環槽に戻すように
構成されている。
せて再使用する、いわゆる循環式を採用することが考え
られる。この循環式を採用しためっき液の循環・回収シ
ステムにあっては、一般にめっき液を溜めて循環させる
循環槽が備えられ、この循環槽内で一定の温度に加熱し
た一定量のめっき液を被処理材の被めっき面に供給して
めっき処理を行い、めっき処理後に被処理材の被めっき
面上に残っためっき液を回収して、循環槽に戻すように
構成されている。
【０００９】しかし、例えば半導体装置の製造に際して
は、半導体装置のアルカリ金属汚染を防止するため、ナ
トリウムフリーの還元剤を添加しためっき液を使用した
めっきを行うことが望まれるが、ナトリウムフリーの還
元剤は、一般に不安定で分解しやすく、特に高温に維持
すると更に分解しやすくなる。このため、循環槽内でめ
っき液を加熱して高温にすると、循環槽内のめっき液が
分解しやすくなって、一般にかなり大きな容積を有する
循環槽内に貯められるめっき液の消費が多くなってしま
う。しかも、めっき処理後に回収した戻りのめっき液を
バッチ方式で循環槽に入れると、循環槽内に保持しため
っき液の温度が変動し、めっき膜の膜厚にばらつきに繋
がってしまう。更に、循環槽等に保持されためっき液の
液面は空気と接しており、このため、空気中の酸素がめ
っき液中に取り込まれてめっき液中の溶存酸素量が増加
し、還元剤の酸化作用が抑制されてめっきが析出しづら
くなり、また、めっき液が空気に触れることで分解を促
進することにもなる。
は、半導体装置のアルカリ金属汚染を防止するため、ナ
トリウムフリーの還元剤を添加しためっき液を使用した
めっきを行うことが望まれるが、ナトリウムフリーの還
元剤は、一般に不安定で分解しやすく、特に高温に維持
すると更に分解しやすくなる。このため、循環槽内でめ
っき液を加熱して高温にすると、循環槽内のめっき液が
分解しやすくなって、一般にかなり大きな容積を有する
循環槽内に貯められるめっき液の消費が多くなってしま
う。しかも、めっき処理後に回収した戻りのめっき液を
バッチ方式で循環槽に入れると、循環槽内に保持しため
っき液の温度が変動し、めっき膜の膜厚にばらつきに繋
がってしまう。更に、循環槽等に保持されためっき液の
液面は空気と接しており、このため、空気中の酸素がめ
っき液中に取り込まれてめっき液中の溶存酸素量が増加
し、還元剤の酸化作用が抑制されてめっきが析出しづら
くなり、また、めっき液が空気に触れることで分解を促
進することにもなる。
【００１０】なお、めっき液を循環槽内で加熱すること
なく、その供給の途中で必要量のみ加熱する、いわゆる
インライン加熱式を採用することで、めっき液の高温に
よる分解に伴う消費量の増大を抑えることも考えられ
る。しかし、インライン加熱方式を採用すると、めっき
液の温度管理が一般に困難であるばかりでなく、めっき
液を加熱するための、かなり大型のヒータ等の加熱装置
が必要となって、設備の大型化に繋がってしまう。これ
を防止するため、ヒータ等の加熱装置として小型のもの
を使用すると、熱源表面の温度とめっき液の温度との温
度差を大きくする必要があり、このように熱源表面の温
度とめっき液の温度との温度差を大きくすると、熱源の
表面に生成物ができやすくなるばかりでなく、熱源の表
面で局部的にめっき液が過熱状態になって分解してしま
うおそれがある。
なく、その供給の途中で必要量のみ加熱する、いわゆる
インライン加熱式を採用することで、めっき液の高温に
よる分解に伴う消費量の増大を抑えることも考えられ
る。しかし、インライン加熱方式を採用すると、めっき
液の温度管理が一般に困難であるばかりでなく、めっき
液を加熱するための、かなり大型のヒータ等の加熱装置
が必要となって、設備の大型化に繋がってしまう。これ
を防止するため、ヒータ等の加熱装置として小型のもの
を使用すると、熱源表面の温度とめっき液の温度との温
度差を大きくする必要があり、このように熱源表面の温
度とめっき液の温度との温度差を大きくすると、熱源の
表面に生成物ができやすくなるばかりでなく、熱源の表
面で局部的にめっき液が過熱状態になって分解してしま
うおそれがある。
【００１１】本発明は上記に鑑みてなされたもので、め
っき液の使用量を極力少なく抑えつつ、めっき液を常に
最適な状態に維持して、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
を提供することを目的とする。
っき液の使用量を極力少なく抑えつつ、めっき液を常に
最適な状態に維持して、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
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、加熱装置を備えた循環槽内で加熱しためっき液を循
環させながら、一定量のめっき液をめっき処理部に供給
するめっき液供給系と、前記めっき処理部で処理後のめ
っき液を回収し、加熱して前記循環槽に戻すめっき液回
収系と、前記循環槽内に新液またはめっき液成分を補給
するめっき液補給系を有することを特徴とするめっき装
置である。
は、加熱装置を備えた循環槽内で加熱しためっき液を循
環させながら、一定量のめっき液をめっき処理部に供給
するめっき液供給系と、前記めっき処理部で処理後のめ
っき液を回収し、加熱して前記循環槽に戻すめっき液回
収系と、前記循環槽内に新液またはめっき液成分を補給
するめっき液補給系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、非めっき時に循環槽内の加熱
しためっき液を循環させながら、めっき処理部に残った
めっき処理後の温度の低下しためっき液を回収し加熱し
て循環槽に戻し、しかも、めっき液補給系から循環槽内
に新液またはめっき液成分を別途補給することで、必要
最低限のめっき液を使用しためっき液の循環・再生シス
テムを構築して、めっき液の高温による分解に伴う消費
量を極力少なく抑えることができる。
しためっき液を循環させながら、めっき処理部に残った
めっき処理後の温度の低下しためっき液を回収し加熱し
て循環槽に戻し、しかも、めっき液補給系から循環槽内
に新液またはめっき液成分を別途補給することで、必要
最低限のめっき液を使用しためっき液の循環・再生シス
テムを構築して、めっき液の高温による分解に伴う消費
量を極力少なく抑えることができる。
【００１４】請求項２に記載の発明は、前記めっき液供
給系は、常に一定量のめっき液を循環させながら保管し
て、この保管した一定量のめっき液をめっき処理部に供
給するめっき液保管槽を有することを特徴とする請求項
１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１００〜２００ｃｃ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２００〜４００ｃｃ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めっ
き処理部に供給することができる。
給系は、常に一定量のめっき液を循環させながら保管し
て、この保管した一定量のめっき液をめっき処理部に供
給するめっき液保管槽を有することを特徴とする請求項
１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１００〜２００ｃｃ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２００〜４００ｃｃ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めっ
き処理部に供給することができる。
【００１５】請求項３に記載の発明は、前記めっき液供
給系は、前記めっき液保管槽を通過させてめっき液を循
環またはめっき処理部に供給する主流路と、前記めっき
液保管槽の上流側で分岐し該めっき液保管槽を迂回して
主流路に合流するバイパス流路とを有し、前記めっき液
保管槽内に保管されためっき液は、自然流下によってめ
っき処理部に供給されることを特徴とする請求項２記載
のめっき装置である。これにより、めっき処理時に、め
っき液保管槽内に保管した一定量（例えば、３５０ｃ
ｃ）のめっき液を、めっき液の自重による自然落下によ
って、瞬時（例えば１〜５秒）にめっき処理部に供給す
ることができる。
給系は、前記めっき液保管槽を通過させてめっき液を循
環またはめっき処理部に供給する主流路と、前記めっき
液保管槽の上流側で分岐し該めっき液保管槽を迂回して
主流路に合流するバイパス流路とを有し、前記めっき液
保管槽内に保管されためっき液は、自然流下によってめ
っき処理部に供給されることを特徴とする請求項２記載
のめっき装置である。これにより、めっき処理時に、め
っき液保管槽内に保管した一定量（例えば、３５０ｃ
ｃ）のめっき液を、めっき液の自重による自然落下によ
って、瞬時（例えば１〜５秒）にめっき処理部に供給す
ることができる。
【００１６】請求項４に記載の発明は、前記循環槽に
は、不活性ガスを導入して内部をパージする不活性ガス
導入部が接続されていることを特徴とする請求項１乃至
３のいずれかに記載のめっき装置である。これにより、
循環槽内の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
くなることを防止することができる。この不活性ガス
は、例えばＮ２ガスである。
は、不活性ガスを導入して内部をパージする不活性ガス
導入部が接続されていることを特徴とする請求項１乃至
３のいずれかに記載のめっき装置である。これにより、
循環槽内の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
くなることを防止することができる。この不活性ガス
は、例えばＮ２ガスである。
【００１７】請求項５に記載の発明は、前記めっき液回
収系は、回収しためっき液を一時的に保管して加熱する
中継槽を有す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、回収した
めっき液を中継槽で所定の温度に確実に加熱した状態
で、循環槽に戻すことができる。
収系は、回収しためっき液を一時的に保管して加熱する
中継槽を有す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、回収した
めっき液を中継槽で所定の温度に確実に加熱した状態
で、循環槽に戻すことができる。
【００１８】請求項６に記載の発明は、前記中継槽に
は、不活性ガスを導入して内部をパージする不活性ガス
導入部が接続されていることを特徴とする請求項５記載
のめっき装置である。これにより、中継槽内のめっき液
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す
ることができる。
は、不活性ガスを導入して内部をパージする不活性ガス
導入部が接続されていることを特徴とする請求項５記載
のめっき装置である。これにより、中継槽内のめっき液
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す
ることができる。
【００１９】請求項７に記載の発明は、前記めっき液補
給系は、複数のめっき液成分を予め混合して加熱する予
備槽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、複数のめっ
き液成分を混合して作製した新液（めっき液）を所定の
温度に加熱して循環槽に供給（補給）することで、循環
槽内のめっき液の液温が新液の補給の際に変動してしま
うことを防止することができる。
給系は、複数のめっき液成分を予め混合して加熱する予
備槽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、複数のめっ
き液成分を混合して作製した新液（めっき液）を所定の
温度に加熱して循環槽に供給（補給）することで、循環
槽内のめっき液の液温が新液の補給の際に変動してしま
うことを防止することができる。
【００２０】請求項８に記載の発明は、前記予備槽に
は、不活性ガスを導入して内部をパージする不活性ガス
導入部が接続されてい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、予備槽内のめっき液
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す
ることができる。
は、不活性ガスを導入して内部をパージする不活性ガス
導入部が接続されてい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、予備槽内のめっき液
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す
ることができる。
【００２１】請求項９に記載の発明は、前記めっき液供
給系と前記めっき液回収系で保持されるめっき液の総液
量は、１時間当りのめっき液の使用処理量の０.１〜１.
０倍に設定されていることを特徴とする請求項１乃至８
のいずれかに記載のめっき装置である。このように、少
量のめっき液を使用することで、循環槽として、小容量
のものを使用することができる。また、ランニングコス
トの低減につながる。
給系と前記めっき液回収系で保持されるめっき液の総液
量は、１時間当りのめっき液の使用処理量の０.１〜１.
０倍に設定されていることを特徴とする請求項１乃至８
のいずれかに記載のめっき装置である。このように、少
量のめっき液を使用することで、循環槽として、小容量
のものを使用することができる。また、ランニングコス
トの低減につながる。
【００２２】請求項１０に記載の発明は、前記めっき液
供給系と前記めっき液回収系で保持されるめっき液は、
その総液量の５〜５０％が定期的または任意の時期に廃
棄され、不足した分が前記めっき液補給系から補充され
ることを特徴とする請求項１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、循環槽内に保持されて
循環されるめっき液のメタルイオン濃度を一定の管理幅
の中にコントロールすることができ、分解生成物の量も
一定量に維持することが可能となり、めっき膜質の安定
性につながるとともに、ランニングコストの低減にもな
る。
供給系と前記めっき液回収系で保持されるめっき液は、
その総液量の５〜５０％が定期的または任意の時期に廃
棄され、不足した分が前記めっき液補給系から補充され
ることを特徴とする請求項１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、循環槽内に保持されて
循環されるめっき液のメタルイオン濃度を一定の管理幅
の中にコントロールすることができ、分解生成物の量も
一定量に維持することが可能となり、めっき膜質の安定
性につながるとともに、ランニングコストの低減にもな
る。
【００２３】
【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ＳｉＯ２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。
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ＳｉＯ２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。
【００２４】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。
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。
【００２５】図２乃至図４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。
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。
【００２６】この無電解めっき装置は、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
１０を有している。この基板保持部１０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２６を有する処理槽１２と、この処理槽１２の周囲を
包囲する円筒状のハウジング１４とから主に構成され、
このハウジング１４の上端には、中空円板状の支持板１
６が固着され、この支持板１６の内周面にシールリング
１８が下方に突出して取付けられている。
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
１０を有している。この基板保持部１０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２６を有する処理槽１２と、この処理槽１２の周囲を
包囲する円筒状のハウジング１４とから主に構成され、
このハウジング１４の上端には、中空円板状の支持板１
６が固着され、この支持板１６の内周面にシールリング
１８が下方に突出して取付けられている。
【００２７】処理槽１２の周縁部上面には、基板Ｗの周
縁部を支持するリング状の基板ステージ２０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２２が取付けられている。そして、この処理槽１２
は、ハウジング１４に対して相対的に上下動自在で、処
理槽１２をハウジング１４に対して相対的に下降させた
状態で、ハウジング１４の内部に基板Ｗを挿入し、この
基板Ｗを基板ステージ２０の上面に載置して保持し、こ
の状態で処理槽１２をハウジング１４に対して相対的に
上昇させることで、シールリング１８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１８で
包囲され上方に開口しためっき処理部２４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１０で基板Ｗを保持したまま、処理槽１２とハウ
ジング１４が一体に回転するようになっている。
縁部を支持するリング状の基板ステージ２０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２２が取付けられている。そして、この処理槽１２
は、ハウジング１４に対して相対的に上下動自在で、処
理槽１２をハウジング１４に対して相対的に下降させた
状態で、ハウジング１４の内部に基板Ｗを挿入し、この
基板Ｗを基板ステージ２０の上面に載置して保持し、こ
の状態で処理槽１２をハウジング１４に対して相対的に
上昇させることで、シールリング１８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１８で
包囲され上方に開口しためっき処理部２４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１０で基板Ｗを保持したまま、処理槽１２とハウ
ジング１４が一体に回転するようになっている。
【００２８】処理槽１２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２６が設けられている。この加熱流体保持部２６
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２６は、例えば、純水を７０℃に加熱す
る純水加熱部（ヒータ）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２６
をオーバーフローした加熱流体は、処理槽１２とハウジ
ング１４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１４の周囲には、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。
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２６が設けられている。この加熱流体保持部２６
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２６は、例えば、純水を７０℃に加熱す
る純水加熱部（ヒータ）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２６
をオーバーフローした加熱流体は、処理槽１２とハウジ
ング１４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１４の周囲には、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。
【００２９】基板保持部１０の上方に位置して、基板Ｗ
の上面とシールリング１８で形成されためっき処理部２
４内に、所定の温度、例えば７０℃に加熱しためっき液
（無電解めっき液）Ｑを供給するめっき液供給部３０が
配置されている。このめっき液供給部３０は、上下動か
つ揺動自在な揺動アーム３２を有し、この揺動アーム３
２の自由端に、めっき処理部２４の開口部を略覆う形状
に形成された円板状のヘッド部３４が取付けられてい
る。そして、このヘッド部３４は、揺動アーム３２の揺
動に伴って、図３に示すように、基板処理部１０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３４を基板保持部１
０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３４を待避位置に待避させる
ことで、ヘッド部３４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。
の上面とシールリング１８で形成されためっき処理部２
４内に、所定の温度、例えば７０℃に加熱しためっき液
（無電解めっき液）Ｑを供給するめっき液供給部３０が
配置されている。このめっき液供給部３０は、上下動か
つ揺動自在な揺動アーム３２を有し、この揺動アーム３
２の自由端に、めっき処理部２４の開口部を略覆う形状
に形成された円板状のヘッド部３４が取付けられてい
る。そして、このヘッド部３４は、揺動アーム３２の揺
動に伴って、図３に示すように、基板処理部１０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３４を基板保持部１
０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３４を待避位置に待避させる
ことで、ヘッド部３４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。
【００３０】ヘッド部３４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３６が、このめっき液供
給ノズル３６の上方に位置して、めっき１回分の所定量
のめっき液を保管する容積を有するめっき液保管槽３８
がそれぞれ配置され、めっき液供給ノズル３６とめっき
液保管槽３８は、めっき液配管４０で接続されている。
めっき液保管槽３８には、めっき液供給管４２とめっき
液排出管４４がそれぞれ接続され、下記のように、非め
っき時には、めっき液保管槽３８内にめっき液を循環さ
せることで、めっき液保管槽３８の内部に、常に一定の
温度で、所定量のめっき液を保管し、めっき処理時に
は、このめっき液保管槽３８の内部に保管しためっき液
を、その自重によって、めっき液供給ノズル３６から瞬
時（例えば５〜１０秒）に基板Ｗの上面とシールリング
１８で形成されためっき処理部２４内に供給できるよう
になっている。
に開口するめっき液供給ノズル３６が、このめっき液供
給ノズル３６の上方に位置して、めっき１回分の所定量
のめっき液を保管する容積を有するめっき液保管槽３８
がそれぞれ配置され、めっき液供給ノズル３６とめっき
液保管槽３８は、めっき液配管４０で接続されている。
めっき液保管槽３８には、めっき液供給管４２とめっき
液排出管４４がそれぞれ接続され、下記のように、非め
っき時には、めっき液保管槽３８内にめっき液を循環さ
せることで、めっき液保管槽３８の内部に、常に一定の
温度で、所定量のめっき液を保管し、めっき処理時に
は、このめっき液保管槽３８の内部に保管しためっき液
を、その自重によって、めっき液供給ノズル３６から瞬
時（例えば５〜１０秒）に基板Ｗの上面とシールリング
１８で形成されためっき処理部２４内に供給できるよう
になっている。
【００３１】めっき液供給ノズル３６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管す
るめっき前処理液保管槽４６が備えられ、このめっき前
処理液保管槽４６とめっき液供給ノズル３６とはめっき
前処理液配管４８で接続されている。更に、めっき前処
理液保管槽４６には、めっき前処理液供給管５０とめっ
き前処理液排出管５２がそれぞれ接続され、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
処理液保管槽４６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、めっき
前処理液保管槽４６の内部に保管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３６から瞬
時（例えば５〜１０秒）に基板Ｗの上面とシールリング
１８で形成されためっき処理部２４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
３６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管槽を
備え、これらの各めっき前処理液保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。
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管す
るめっき前処理液保管槽４６が備えられ、このめっき前
処理液保管槽４６とめっき液供給ノズル３６とはめっき
前処理液配管４８で接続されている。更に、めっき前処
理液保管槽４６には、めっき前処理液供給管５０とめっ
き前処理液排出管５２がそれぞれ接続され、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
処理液保管槽４６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、めっき
前処理液保管槽４６の内部に保管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３６から瞬
時（例えば５〜１０秒）に基板Ｗの上面とシールリング
１８で形成されためっき処理部２４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
３６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管槽を
備え、これらの各めっき前処理液保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。
【００３２】このように構成することで、基板保持部１
０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
２ＳＯ４，ＨＦ，ＨＣｌ，ＮＨ３，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、ＰｄＳＯ４やＰｄＣｌ２等が挙
げられる。
０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
２ＳＯ４，ＨＦ，ＨＣｌ，ＮＨ３，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、ＰｄＳＯ４やＰｄＣｌ２等が挙
げられる。
【００３３】ヘッド部３４には、基板保持部１０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５４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５４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。
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５４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５４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。
【００３４】ヘッド部３４には、基板保持部１０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５６が備えられ、これにより、下
記のように、めっき処理後にめっき処理部２４に残った
めっき液をめっき液回収ノズル５６から回収して再使用
するようになっている。更に、基板保持部１０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５８が備えられ、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
５８から回収して再使用できるようになっている。
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５６が備えられ、これにより、下
記のように、めっき処理後にめっき処理部２４に残った
めっき液をめっき液回収ノズル５６から回収して再使用
するようになっている。更に、基板保持部１０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５８が備えられ、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
５８から回収して再使用できるようになっている。
【００３５】めっき液供給ノズル３６には、例えばＮ２
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）６０が接続され、この不活性ガ
ス導入路６０からめっき液供給ノズル３６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３６
の内部をパージした後、基板保持部１０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１０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３４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。このＮ２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。
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）６０が接続され、この不活性ガ
ス導入路６０からめっき液供給ノズル３６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３６
の内部をパージした後、基板保持部１０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１０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３４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。このＮ２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。
【００３６】めっき液保管槽３８には洗浄液導入路（洗
浄液導入部）６２ａが、めっき前処理液保管槽４６には
洗浄液導入路（洗浄液導入部）６２ｂ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６２ａから
めっき液保管槽３８に導入された洗浄液が、この内部、
めっき液配管４０及びめっき液供給ノズル３６の内部を
順に流れ、また洗浄液導入路６２ｂからめっき前処理液
保管槽４６に導入された洗浄液が、この内部、めっき前
処理液配管４８及びめっき液供給ノズル３６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、ＨＮＯ３，王水またはＨＦ等の洗
浄用薬品が挙げられる。
浄液導入部）６２ａが、めっき前処理液保管槽４６には
洗浄液導入路（洗浄液導入部）６２ｂ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６２ａから
めっき液保管槽３８に導入された洗浄液が、この内部、
めっき液配管４０及びめっき液供給ノズル３６の内部を
順に流れ、また洗浄液導入路６２ｂからめっき前処理液
保管槽４６に導入された洗浄液が、この内部、めっき前
処理液配管４８及びめっき液供給ノズル３６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、ＨＮＯ３，王水またはＨＦ等の洗
浄用薬品が挙げられる。
【００３７】なお、この例にあっては、ヘッド部３４の
内部に、基板保持部１０で保持した基板Ｗとヘッド部３
４で囲まれ保温空間をめっき液の温度付近に保つヒータ
６４が内蔵されている。
内部に、基板保持部１０で保持した基板Ｗとヘッド部３
４で囲まれ保温空間をめっき液の温度付近に保つヒータ
６４が内蔵されている。
【００３８】図４は、この無電解めっき装置におけるめ
っき液の循環・再生システムの全体構成を示す。このシ
ステムは、めっき液供給系７０とめっき液回収系７２と
からなり、めっき液を循環させるめっき液循環系と、こ
のめっき液循環系に新液（めっき液）を補給するめっき
液補給系７４とから主に構成されている。
っき液の循環・再生システムの全体構成を示す。このシ
ステムは、めっき液供給系７０とめっき液回収系７２と
からなり、めっき液を循環させるめっき液循環系と、こ
のめっき液循環系に新液（めっき液）を補給するめっき
液補給系７４とから主に構成されている。
【００３９】めっき液供給系７０は、前述のめっき液保
管槽３８と、このめっき液保管槽３８に接続しためっき
液供給管４２及びめっき液排出管４４と、めっき液配管
４０とを備えている。めっき液供給管４２及びめっき液
排出管４４は、例えば温水式熱交換器７６ａを有する加
熱装置（ヒータ）７８ａを備えた循環槽８０に接続さ
れ、めっき液供給管４２には、循環ポンプ８２が介装さ
れている。これにより、循環ポンプ８２の駆動に伴っ
て、循環槽８０内のめっき液をめっき液供給管４２から
めっき液保管槽３８内に導入し、更にめっき液排出管４
４から循環槽８０に戻して循環させるか、または、めっ
き液保管槽３８内のめっき液をめっき液配管４０からめ
っき処理部２４に供給する主流路８４が構成されてい
る。ここで、循環槽８０内のめっき液は、加熱装置７８
ａにより所定の温度、例えば７０℃に加熱される。
管槽３８と、このめっき液保管槽３８に接続しためっき
液供給管４２及びめっき液排出管４４と、めっき液配管
４０とを備えている。めっき液供給管４２及びめっき液
排出管４４は、例えば温水式熱交換器７６ａを有する加
熱装置（ヒータ）７８ａを備えた循環槽８０に接続さ
れ、めっき液供給管４２には、循環ポンプ８２が介装さ
れている。これにより、循環ポンプ８２の駆動に伴っ
て、循環槽８０内のめっき液をめっき液供給管４２から
めっき液保管槽３８内に導入し、更にめっき液排出管４
４から循環槽８０に戻して循環させるか、または、めっ
き液保管槽３８内のめっき液をめっき液配管４０からめ
っき処理部２４に供給する主流路８４が構成されてい
る。ここで、循環槽８０内のめっき液は、加熱装置７８
ａにより所定の温度、例えば７０℃に加熱される。
【００４０】めっき液保管槽３８の上流側と下流側に位
置して、めっき液供給管４２とめっき液排出管４４には
開閉弁８６ａ，８６ｂが介装され、めっき液配管４０に
も開閉弁８６ｃが介装されている。
置して、めっき液供給管４２とめっき液排出管４４には
開閉弁８６ａ，８６ｂが介装され、めっき液配管４０に
も開閉弁８６ｃが介装されている。
【００４１】更に、めっき液供給系７０には、めっき液
保管槽３８の上流側に配置した開閉弁８６ａの上流側で
主流路８４から分岐し、めっき液保管槽３８を迂回し
て、めっき液保管槽３８の下流側に配置した開閉弁８６
ｂの下流側で主流路８４に合流するバイパス流路８８が
備えられている。このバイパス流路８８内に開閉弁８６
ｄが介装されている。めっき液保管槽３８には、内部に
開閉弁８６ｅを介装した空気抜き管９０が接続されてい
る。
保管槽３８の上流側に配置した開閉弁８６ａの上流側で
主流路８４から分岐し、めっき液保管槽３８を迂回し
て、めっき液保管槽３８の下流側に配置した開閉弁８６
ｂの下流側で主流路８４に合流するバイパス流路８８が
備えられている。このバイパス流路８８内に開閉弁８６
ｄが介装されている。めっき液保管槽３８には、内部に
開閉弁８６ｅを介装した空気抜き管９０が接続されてい
る。
【００４２】これにより、非めっき時には、開閉弁８６
ａ，８６ｂを開き、他の開閉弁８６ｃ，８６ｄ，８６ｅ
を閉じることで、一定の温度に加熱しためっき液をめっ
き液供給管４２、めっき液保管槽３８及びめっき液排出
管４４に沿って順次循環させる。そして、めっき液をめ
っき処理部２４に供給する直前で、開閉弁８６ｄのみを
開き、他の開閉弁８６ａ〜８６ｃ，８６ｅを閉じて、め
っき液をバイパス流路８８に沿って迂回させるととも
に、めっき液保管槽３８内に一定流量のめっき液を保管
する。この状態で、開閉弁８６ｃ，８６ｅを開くこと
で、めっき液保管槽３８内に保管した一定流量のめっき
液を該めっき液の自重による自然落下で、めっき液供給
ノズル３６（図２参照）を通じてめっき処理部２４に瞬
時（例えば、５〜１０秒）に供給するようになってい
る。
ａ，８６ｂを開き、他の開閉弁８６ｃ，８６ｄ，８６ｅ
を閉じることで、一定の温度に加熱しためっき液をめっ
き液供給管４２、めっき液保管槽３８及びめっき液排出
管４４に沿って順次循環させる。そして、めっき液をめ
っき処理部２４に供給する直前で、開閉弁８６ｄのみを
開き、他の開閉弁８６ａ〜８６ｃ，８６ｅを閉じて、め
っき液をバイパス流路８８に沿って迂回させるととも
に、めっき液保管槽３８内に一定流量のめっき液を保管
する。この状態で、開閉弁８６ｃ，８６ｅを開くこと
で、めっき液保管槽３８内に保管した一定流量のめっき
液を該めっき液の自重による自然落下で、めっき液供給
ノズル３６（図２参照）を通じてめっき処理部２４に瞬
時（例えば、５〜１０秒）に供給するようになってい
る。
【００４３】めっき液回収系７２は、前述のめっき液回
収ノズル５６に接続しためっき液回収管９２を有し、こ
のめっき液回収管９２は、循環槽８０に接続されてい
る。そして、このめっき液回収管９２には、めっき液の
戻り方向に沿って、真空ポンプ９４により真空排気可能
な気液分離器９６、例えば温水式熱交換器７６ｂを有す
る加熱装置（ヒータ）７８ｂを備えた中継槽９８及び開
閉弁８６ｆが順に配置されている。
収ノズル５６に接続しためっき液回収管９２を有し、こ
のめっき液回収管９２は、循環槽８０に接続されてい
る。そして、このめっき液回収管９２には、めっき液の
戻り方向に沿って、真空ポンプ９４により真空排気可能
な気液分離器９６、例えば温水式熱交換器７６ｂを有す
る加熱装置（ヒータ）７８ｂを備えた中継槽９８及び開
閉弁８６ｆが順に配置されている。
【００４４】これにより、めっき処理部２４に残っため
っき処理後のめっき液は、真空ポンプ９４の駆動により
気液分離器９６に入り、ここで分離された液体（めっき
液）が中継槽９８に入る。そして、この中継槽９８に入
っためっき液は、ここで循環槽８０内のめっき液と同じ
所定の温度、例えば７０℃に加熱され、開閉弁８６ｆを
開くことで、循環槽８０に戻る。このように、戻りのめ
っき液を加熱して循環槽８０に戻すことで、循環槽８０
内のめっき液の液温が、この戻りのめっき液によって変
動（低下）することを防止することができる。
っき処理後のめっき液は、真空ポンプ９４の駆動により
気液分離器９６に入り、ここで分離された液体（めっき
液）が中継槽９８に入る。そして、この中継槽９８に入
っためっき液は、ここで循環槽８０内のめっき液と同じ
所定の温度、例えば７０℃に加熱され、開閉弁８６ｆを
開くことで、循環槽８０に戻る。このように、戻りのめ
っき液を加熱して循環槽８０に戻すことで、循環槽８０
内のめっき液の液温が、この戻りのめっき液によって変
動（低下）することを防止することができる。
【００４５】めっき液補給系７４は、複数のめっき液成
分供給槽１００ａ，１００ｂ…と、例えば温水式熱交換
器７６ｃを有する加熱装置（ヒータ）７８ｃを備えた予
備槽１０２とを有し、各めっき液成分供給槽１００ａ，
１００ｂ…と予備槽１０２とは、供給ポンプ１０４ａ，
１０４ｂ…を有するめっき液成分供給管１０６ａ，１０
６ｂ…で接続されている。更に、予備槽１０２と循環槽
８０とは、新液補給ポンプ１０８を有する新液補給管１
１０で接続されている。
分供給槽１００ａ，１００ｂ…と、例えば温水式熱交換
器７６ｃを有する加熱装置（ヒータ）７８ｃを備えた予
備槽１０２とを有し、各めっき液成分供給槽１００ａ，
１００ｂ…と予備槽１０２とは、供給ポンプ１０４ａ，
１０４ｂ…を有するめっき液成分供給管１０６ａ，１０
６ｂ…で接続されている。更に、予備槽１０２と循環槽
８０とは、新液補給ポンプ１０８を有する新液補給管１
１０で接続されている。
【００４６】ここで、めっき液成分供給槽１００ａ，１
００ｂ…は、還元剤、ｐＨ調整剤、及びメタル材料を含
んだその他の液を個別に保持する、少なくとも３槽以上
備えられている。例えば、Ｎｉ−Ｂ無電解めっきの場合
には、めっき液成分供給槽１００ａでニッケルイオンの
還元剤としてのＤＭＡＢ（ジメチルアミンボラン）を、
めっき液成分供給槽１００ｂでｐＨ調整剤としてのＴＭ
ＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）を、めっき液
成分供給槽１００ｃでＮｉイオン及びその他の成分をそ
れぞれ保持するようになっている。
００ｂ…は、還元剤、ｐＨ調整剤、及びメタル材料を含
んだその他の液を個別に保持する、少なくとも３槽以上
備えられている。例えば、Ｎｉ−Ｂ無電解めっきの場合
には、めっき液成分供給槽１００ａでニッケルイオンの
還元剤としてのＤＭＡＢ（ジメチルアミンボラン）を、
めっき液成分供給槽１００ｂでｐＨ調整剤としてのＴＭ
ＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）を、めっき液
成分供給槽１００ｃでＮｉイオン及びその他の成分をそ
れぞれ保持するようになっている。
【００４７】これにより、めっき液成分供給槽１００
ａ，１００ｂ…に保持した各めっき液成分を予備槽１０
２内に供給し、ここで混合して新液（めっき液）を作製
し、この新液を所定の温度、例えば７０℃に加熱した
後、循環槽８０内に供給（補給）する。このように、新
液を所定の温度に加熱して循環槽８０内のめっき液に加
えることで、循環槽８０内のめっき液の液温が、この戻
り新液によって変動（低下）することを防止することが
できる。
ａ，１００ｂ…に保持した各めっき液成分を予備槽１０
２内に供給し、ここで混合して新液（めっき液）を作製
し、この新液を所定の温度、例えば７０℃に加熱した
後、循環槽８０内に供給（補給）する。このように、新
液を所定の温度に加熱して循環槽８０内のめっき液に加
えることで、循環槽８０内のめっき液の液温が、この戻
り新液によって変動（低下）することを防止することが
できる。
【００４８】この新液の補給を、定期的または任意の時
期に行うことで、例えばＮｉイオン等のメタルイオン濃
度をある管理幅の中にコントロールすることができる。
例えば、めっき液循環系内のめっき液の総液量を１Ｌと
して、ウエハ全面に７０ｎｍのＮｉを析出させる場合を
考える。この時、Ｎｉイオン濃度にもよるが、約２０枚
のウエハが処理でき、Ｎｉイオン濃度が約２０％（１０
０％から８０％）ダウンしたとする。このような場合
に、Ｎｉイオンを含むめっき液（補充液）のＮｉイオン
を基準濃度より濃い、ある濃度にしておいて、図６に示
すように、定期的に（この場合は２０枚ごと）１Ｌのう
ちの一定量（たとえば０.４Ｌ）のめっき液を廃液し、
この廃液した量と、めっきによって消費されためっき液
の合計の量のめっき液（補充液）を補充することで、Ｎ
ｉイオン濃度をある管理幅の中にコントロールできる。
この定期的に廃棄するめっき量は、めっき液循環系内の
めっき液の総液量の５〜５０％であることが好ましい。
期に行うことで、例えばＮｉイオン等のメタルイオン濃
度をある管理幅の中にコントロールすることができる。
例えば、めっき液循環系内のめっき液の総液量を１Ｌと
して、ウエハ全面に７０ｎｍのＮｉを析出させる場合を
考える。この時、Ｎｉイオン濃度にもよるが、約２０枚
のウエハが処理でき、Ｎｉイオン濃度が約２０％（１０
０％から８０％）ダウンしたとする。このような場合
に、Ｎｉイオンを含むめっき液（補充液）のＮｉイオン
を基準濃度より濃い、ある濃度にしておいて、図６に示
すように、定期的に（この場合は２０枚ごと）１Ｌのう
ちの一定量（たとえば０.４Ｌ）のめっき液を廃液し、
この廃液した量と、めっきによって消費されためっき液
の合計の量のめっき液（補充液）を補充することで、Ｎ
ｉイオン濃度をある管理幅の中にコントロールできる。
この定期的に廃棄するめっき量は、めっき液循環系内の
めっき液の総液量の５〜５０％であることが好ましい。
【００４９】前記循環槽８０、中継槽９８及び予備槽１
０２には、これらの各槽８０，９８，１０２の内部を不
活性ガスでパージする不活性ガス導入路（不活性ガス導
入部）１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃがそれぞれ接続さ
れている。これにより、各槽８０，９８，１０２の内部
を不活性ガスでパージすることで、各槽８０，９８，１
０２内の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
なることを防止することができる。この不活性ガスは、
例えばＮ２ガスである。
０２には、これらの各槽８０，９８，１０２の内部を不
活性ガスでパージする不活性ガス導入路（不活性ガス導
入部）１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃがそれぞれ接続さ
れている。これにより、各槽８０，９８，１０２の内部
を不活性ガスでパージすることで、各槽８０，９８，１
０２内の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
なることを防止することができる。この不活性ガスは、
例えばＮ２ガスである。
【００５０】このように構成しためっき液の循環・回収
システムによれば、非めっき時に循環槽８０内の加熱し
ためっき液を循環させながら、めっき処理部２４に残っ
ためっき処理後の温度の低下しためっき液を回収し加熱
して循環槽８０に戻し、しかも、めっき液補給系７４か
ら循環槽８０内に新液またはめっき液成分を別途補給す
ることで、必要最低限のめっき液を使用しためっき液の
循環・再生システムを構築して、めっき液の高温による
分解に伴う消費量を極力抑えることができる。しかも、
このように、必要最低限のめっき液を使用しためっき液
の循環・再生システムを構築することで、めっき液供給
系７０とめっき液回収系７２からなるめっき液循環系で
保持されるめっき液の総液量を、例えば１時間当りのめ
っき液の使用処理量の０.１〜１.０倍に設定し、この量
に見合った容積を有する循環槽８０を使用して、めっき
液の消費量を少なく抑え、かつ設備としての小型化を図
ることができる。
システムによれば、非めっき時に循環槽８０内の加熱し
ためっき液を循環させながら、めっき処理部２４に残っ
ためっき処理後の温度の低下しためっき液を回収し加熱
して循環槽８０に戻し、しかも、めっき液補給系７４か
ら循環槽８０内に新液またはめっき液成分を別途補給す
ることで、必要最低限のめっき液を使用しためっき液の
循環・再生システムを構築して、めっき液の高温による
分解に伴う消費量を極力抑えることができる。しかも、
このように、必要最低限のめっき液を使用しためっき液
の循環・再生システムを構築することで、めっき液供給
系７０とめっき液回収系７２からなるめっき液循環系で
保持されるめっき液の総液量を、例えば１時間当りのめ
っき液の使用処理量の０.１〜１.０倍に設定し、この量
に見合った容積を有する循環槽８０を使用して、めっき
液の消費量を少なく抑え、かつ設備としての小型化を図
ることができる。
【００５１】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５を参照して説明する。先ず処理槽１
２をハウジング１４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１４の内部に挿入して、基板ス
テージ２０の上に載置保持する。なお、この時、ヘッド
部３４は待避位置にある。この状態で、処理槽１２をハ
ウジング１４に対して相対的に上昇させ、シールリング
１８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１８で包囲され上方に開口しためっき処
理部２４を形成する。
めっき処理を、図５を参照して説明する。先ず処理槽１
２をハウジング１４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１４の内部に挿入して、基板ス
テージ２０の上に載置保持する。なお、この時、ヘッド
部３４は待避位置にある。この状態で、処理槽１２をハ
ウジング１４に対して相対的に上昇させ、シールリング
１８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１８で包囲され上方に開口しためっき処
理部２４を形成する。
【００５２】次に、ヘッド部３４を基板保持部１０の直
上方位置まで移動させ、更に下降させる。この状態で、
めっき前処理液保管槽４６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３６から基板保持部１０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５８で回収し、必
要に応じて再利用する。
上方位置まで移動させ、更に下降させる。この状態で、
めっき前処理液保管槽４６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３６から基板保持部１０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５８で回収し、必
要に応じて再利用する。
【００５３】次に、処理槽１２の加熱流体保持部２６内
に、めっき液と同じ温度、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１０で保持した基板
Ｗの裏面を処理槽１２の加熱流体保持部２６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、めっき液保管槽３８で
保管した一定量（例えば直径２００ｍｍウエハでは約１
００〜２００ｃｃ、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３６から基板保持部１０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。
に、めっき液と同じ温度、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１０で保持した基板
Ｗの裏面を処理槽１２の加熱流体保持部２６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、めっき液保管槽３８で
保管した一定量（例えば直径２００ｍｍウエハでは約１
００〜２００ｃｃ、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３６から基板保持部１０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。
【００５４】つまり、前述のように、開閉弁８６ａ，８
６ｂを開き、他の開閉弁８６ｃ，８６ｄ，８６ｅを閉じ
て、一定の温度に加熱しためっき液をめっき液供給管４
２、めっき液保管槽３８及びめっき液排出管４４に沿っ
て順次循環さておいた状態から、開閉弁８６ｄのみを開
き、他の開閉弁８６ａ〜８６ｃ，８６ｅを閉じて、めっ
き液をバイパス流路８８に沿って迂回させるとともに、
めっき液保管槽３８内に一定流量のめっき液を保管し、
この状態で、開閉弁８６ｃ，８６ｅを開くことで、めっ
き液保管槽３８内に保管した一定流量のめっき液を該め
っき液の自重による自然落下で、めっき液供給ノズル３
６（図２参照）を通じてめっき液をめっき処理部２４に
瞬時（例えば、５〜１０秒）に供給する。
６ｂを開き、他の開閉弁８６ｃ，８６ｄ，８６ｅを閉じ
て、一定の温度に加熱しためっき液をめっき液供給管４
２、めっき液保管槽３８及びめっき液排出管４４に沿っ
て順次循環さておいた状態から、開閉弁８６ｄのみを開
き、他の開閉弁８６ａ〜８６ｃ，８６ｅを閉じて、めっ
き液をバイパス流路８８に沿って迂回させるとともに、
めっき液保管槽３８内に一定流量のめっき液を保管し、
この状態で、開閉弁８６ｃ，８６ｅを開くことで、めっ
き液保管槽３８内に保管した一定流量のめっき液を該め
っき液の自重による自然落下で、めっき液供給ノズル３
６（図２参照）を通じてめっき液をめっき処理部２４に
瞬時（例えば、５〜１０秒）に供給する。
【００５５】このめっき処理時に、不活性ガス導入路６
０からめっき液供給ノズル３６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３
６の内部をパージし、更に基板保持部１０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
３４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。
０からめっき液供給ノズル３６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３
６の内部をパージし、更に基板保持部１０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
３４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。
【００５６】そして、必要に応じて、ヒータ６４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。
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。
【００５７】めっき処理が完了した後、加熱流体保持部
２６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１８で包囲されためっ
き処理部２４内のめっき液をめっき液回収ノズル５６か
ら吸引等により回収する。つまり、基板Ｗを回転させて
めっき処理部２４に残っためっき処理後のめっき液を基
板の周縁部に集め、このめっき液をめっき液回収ノズル
５６で吸取る。すると、この気体を含んだめっき液は、
気液分離器９６に入り、ここで分離された液体（めっき
液）のみが中継槽９８に入る。そして、この中継槽９６
に入っためっき液を、ここで循環槽８０内のめっき液と
同じ所定の温度、例えば７０℃に加熱し、開閉弁８６ｆ
を開いて循環槽８０に戻す。
２６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１８で包囲されためっ
き処理部２４内のめっき液をめっき液回収ノズル５６か
ら吸引等により回収する。つまり、基板Ｗを回転させて
めっき処理部２４に残っためっき処理後のめっき液を基
板の周縁部に集め、このめっき液をめっき液回収ノズル
５６で吸取る。すると、この気体を含んだめっき液は、
気液分離器９６に入り、ここで分離された液体（めっき
液）のみが中継槽９８に入る。そして、この中継槽９６
に入っためっき液を、ここで循環槽８０内のめっき液と
同じ所定の温度、例えば７０℃に加熱し、開閉弁８６ｆ
を開いて循環槽８０に戻す。
【００５８】そして、不活性ガス導入路６０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５４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。
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５４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。
【００５９】そして、ヘッド部３４を上昇させ、待避部
に待避させた後、処理槽１２をハウジング１４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。
に待避させた後、処理槽１２をハウジング１４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。
【００６０】前述のようにして１枚の基板に対するめっ
き処理を行い、この処理した基板Ｗの数が一定の枚数
（例えば２０枚）に達した時に、前述のように、一定量
（例えば０.４Ｌ）のめっき液を廃液し、廃液した量と
めっきによって消費された量の合計の量の基準濃度より
濃い、ある濃度にしためっき液（補充液）を補充し、こ
れによって、Ｎｉイオン等のメタルイオン濃度をある管
理幅の中にコントロールする。これにより、連続しため
っき処理が可能となる。
き処理を行い、この処理した基板Ｗの数が一定の枚数
（例えば２０枚）に達した時に、前述のように、一定量
（例えば０.４Ｌ）のめっき液を廃液し、廃液した量と
めっきによって消費された量の合計の量の基準濃度より
濃い、ある濃度にしためっき液（補充液）を補充し、こ
れによって、Ｎｉイオン等のメタルイオン濃度をある管
理幅の中にコントロールする。これにより、連続しため
っき処理が可能となる。
【００６１】図７は、本発明の第２の実施の形態の無電
解めっき装置におけるめっき液の循環・回収システムの
一部を示す。この例は、第１の実施の形態におけるめっ
き液保管槽３８（図２及び図４参照）を省略し、配管の
内部を流れるめっき液の液量により、一定量のめっき液
をめっき処理部２４に供給するようにしたものである。
つまり、めっき液供給系７０は、互いに連通させためっ
き液供給管４２及びめっき液排出管４４と、めっき処理
部２４の上方に下方に向けて配置されためっき液吐出管
１１４を有しており、めっき液供給管４２には流量計１
１６が介装され、めっき液排出管４４及びめっき液吐出
管１１４には、開閉弁８６ｇ，８６ｈがそれぞれ介装さ
れている。その他の構成は、第１の実施の形態のものと
同様である。
解めっき装置におけるめっき液の循環・回収システムの
一部を示す。この例は、第１の実施の形態におけるめっ
き液保管槽３８（図２及び図４参照）を省略し、配管の
内部を流れるめっき液の液量により、一定量のめっき液
をめっき処理部２４に供給するようにしたものである。
つまり、めっき液供給系７０は、互いに連通させためっ
き液供給管４２及びめっき液排出管４４と、めっき処理
部２４の上方に下方に向けて配置されためっき液吐出管
１１４を有しており、めっき液供給管４２には流量計１
１６が介装され、めっき液排出管４４及びめっき液吐出
管１１４には、開閉弁８６ｇ，８６ｈがそれぞれ介装さ
れている。その他の構成は、第１の実施の形態のものと
同様である。
【００６２】この例によれば、非めっき時には、開閉弁
８６ｇを開き、開閉弁８６ｈを閉じることで、めっき液
をめっき液供給管４２からめっき液排出管４４に沿って
循環させ、めっき時に開閉弁８６ｇを閉じ、開閉弁８６
ｈを開き、この時に流れるめっき液の流量を流量計１１
６で計測し、この計測値が所定の量に達した時に、開閉
弁８６ｇを開き、開閉弁８６ｈを閉じることで、一定量
のめっき液をめっき処理部２４に供給するようになって
いる。
８６ｇを開き、開閉弁８６ｈを閉じることで、めっき液
をめっき液供給管４２からめっき液排出管４４に沿って
循環させ、めっき時に開閉弁８６ｇを閉じ、開閉弁８６
ｈを開き、この時に流れるめっき液の流量を流量計１１
６で計測し、この計測値が所定の量に達した時に、開閉
弁８６ｇを開き、開閉弁８６ｈを閉じることで、一定量
のめっき液をめっき処理部２４に供給するようになって
いる。
【００６３】図８は、本発明の第３の実施の形態の無電
解めっき装置におけるめっき液の循環・回収システムの
一部を示す。この例は、第１の実施の形態における予備
槽１０２（図２及び図４参照）を省略し、めっき液補給
系７４として、めっき液成分供給槽１００ａ，１００ｂ
…と循環槽８０とをめっき液成分供給管１０６ａ，１０
６ｂ…で直接結んだものを使用したものである。その他
の構成は、第１の実施の形態のものと同様である。
解めっき装置におけるめっき液の循環・回収システムの
一部を示す。この例は、第１の実施の形態における予備
槽１０２（図２及び図４参照）を省略し、めっき液補給
系７４として、めっき液成分供給槽１００ａ，１００ｂ
…と循環槽８０とをめっき液成分供給管１０６ａ，１０
６ｂ…で直接結んだものを使用したものである。その他
の構成は、第１の実施の形態のものと同様である。
【００６４】この例によれば、めっき液成分供給槽１０
０ａ，１００ｂ…に保持した各めっき液成分を循環槽８
０内に供給（補給）することで、新液（めっき液）を供
給（補給）することができる。
０ａ，１００ｂ…に保持した各めっき液成分を循環槽８
０内に供給（補給）することで、新液（めっき液）を供
給（補給）することができる。
【００６５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
必要最低限のめっき液を使用しためっき液の循環・再生
システムを構築して、めっき液の高温による分解に伴う
消費量を極力少なく抑えることができる。
必要最低限のめっき液を使用しためっき液の循環・再生
システムを構築して、めっき液の高温による分解に伴う
消費量を極力少なく抑えることができる。
【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。
示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の無電解めっき装置
の断面図である。
の断面図である。
【図３】同じく、無電解めっき装置の平面図である。
【図４】同じく、無電解めっき装置におけるめっき液の
循環・回収システムの全体を示す図である。
循環・回収システムの全体を示す図である。
【図５】同じく、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。
処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】同じく、新液（めっき液）の補充（補給）の説
明に付する図である。
明に付する図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態の無電解めっき装置
におけるめっき液の循環・回収システムの一部を示す図
である。
におけるめっき液の循環・回収システムの一部を示す図
である。
【図８】本発明の第３の実施の形態の無電解めっき装置
におけるめっき液の循環・回収システムの一部を示す図
である。
におけるめっき液の循環・回収システムの一部を示す図
である。
１０ 基板保持部
１２ 処理槽
１４ ハウジング
１８ シールリング
２０ 基板ステージ
２４ めっき処理部
２６ 加熱流体保持部
３０ めっき液供給部
３４ ヘッド部
３６ めっき液供給ノズル
３８ めっき液保管槽
４０ めっき液配管
４２ めっき液供給管
４４ めっき液排出管
４６ 前処理液保管槽
５４ 純水供給ノズル
５６ めっき液回収ノズル
５８ 前処理液回収ノズル
７０ めっき液供給系
７２ めっき液回収系
７４ めっき液補給系
７６ａ，７６ｂ，７６ｃ 温水式熱交換器
７８ａ，７８ｂ，７８ｃ 加熱装置
８０ 循環槽
８２ 循環ポンプ
８４ 主流路
８６ａ，８６ｂ，８６ｃ，８６ｄ，８６ｅ，８６ｆ，８
６ｇ，８６ｈ 開閉弁 ８８ バイパス流路 ９２ めっき液回収管 ９６ 気液分離器 ９８ 中継槽 １００ａ，１００ｂ、１００ｃ めっき液成分供給槽 １０２ 予備槽 １０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ 供給ポンプ １０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ めっき液成分供給管 １０８ 新液補給ポンプ １１０ 新液補給管 １１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ 不活性ガス導入路（不
活性ガス導入部）
６ｇ，８６ｈ 開閉弁 ８８ バイパス流路 ９２ めっき液回収管 ９６ 気液分離器 ９８ 中継槽 １００ａ，１００ｂ、１００ｃ めっき液成分供給槽 １０２ 予備槽 １０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ 供給ポンプ １０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ めっき液成分供給管 １０８ 新液補給ポンプ １１０ 新液補給管 １１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ 不活性ガス導入路（不
活性ガス導入部）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 王 新明
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 AA05 AA37 AA41 BA04 BA06
BA08 BA14 BA16 BA24 BA31
BA32 CA01 DA01 DB13 DB15
DB17 DB19 DB20 DB24 EA02
4M104 BB04 BB05 BB08 BB32 DD53
FF18
Claims (10)
- 【請求項１】 加熱装置を備えた循環槽内で加熱しため
っき液を循環させながら、一定量のめっき液をめっき処
理部に供給するめっき液供給系と、 前記めっき処理部に残っためっき処理後のめっき液を回
収し、加熱して前記循環槽に戻すめっき液回収系と、 前記循環槽内に新液またはめっき液成分を補給するめっ
き液補給系を有することを特徴とするめっき装置。 - 【請求項２】 前記めっき液供給系は、常に一定量のめ
っき液を循環させながら保管して、この保管した一定量
のめっき液をめっき処理部に供給するめっき液保管槽を
有することを特徴とする請求項１記載のめっき装置。 - 【請求項３】 前記めっき液供給系は、前記めっき液保
管槽を通過させてめっき液を循環またはめっき液処理部
に供給する主流路と、前記めっき液保管槽の上流側で分
岐し該めっき液保管槽を迂回して主流路に合流するバイ
パス流路とを有し、前記めっき液保管槽内に保管された
めっき液は、自然流下によってめっき処理部に供給され
ることを特徴とする請求項２記載のめっき装置。 - 【請求項４】 前記循環槽には、不活性ガスを導入して
内部をパージする不活性ガス導入部が接続されているこ
とを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のめっ
き装置。 - 【請求項５】 前記めっき液回収系は、回収しためっき
液を一時的に保管して加熱する中継槽を有することを特
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】 前記中継槽には、不活性ガスを導入して
内部をパージする不活性ガス導入部が接続されているこ
とを特徴とする請求項５記載のめっき装置。 - 【請求項７】 前記めっき液補給系は、複数のめっき液
成分を予め混合して加熱する予備槽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】 前記予備槽には、不活性ガスを導入して
内部をパージする不活性ガス導入部が接続されているこ
とを特徴とする請求項７記載のめっき装置。 - 【請求項９】 前記めっき液供給系と前記めっき液回収
系で保持されるめっき液の総液量は、１時間当りのめっ
き液の使用処理量の０.１〜１.０倍に設定されているこ
とを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のめっ
き装置。 - 【請求項１０】 前記めっき液供給系と前記めっき液回
収系で保持されるめっき液は、その総液量の５〜５０％
が定期的または任意の時期に廃棄され、不足した分が前
記めっき液補給系から補充されることを特徴とする請求
項１乃至９のいずれかに記載のめっき装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001319838A JP3985858B2 (ja) | 2001-10-17 | 2001-10-17 | めっき装置 |
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| US10/481,448 US7297210B2 (en) | 2001-10-17 | 2002-10-15 | Plating apparatus |
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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|---|---|---|---|
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| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP3985858B2 (ja) |
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| WO (1) | WO2003033765A1 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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