JP2003129283A - メッキ処理装置及びそれを用いた半導体装置の製造方法 - Google Patents
メッキ処理装置及びそれを用いた半導体装置の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 メッキ液中の気泡を除去することにより、精
度良くメッキ層を形成する。 【解決手段】 メッキ処理が行われるメッキ処理カップ
２とメッキ液５を貯めておく貯液温調槽８とを有し、メ
ッキ処理カップ２内のメッキ液供給管２ａの上部に、ウ
エハ（半導体基板）１を、その処理表面が下向きとなる
よう設置し、メッキ液供給管内（２ａ内）のメッキ液５
に浸漬することによりメッキ処理を行うメッキ装置であ
って、メッキ液供給管内（２ａ内）からあふれ出たメッ
キ液５を、貯液温調槽８および噴流ポンプ７を介して循
環させるメッキ装置の、噴流ポンプ７とメッキ処理カッ
プ２との間に、真空膜脱気ユニット１３を設け、噴流ポ
ンプ７から供給されるメッキ液５中の気泡を真空膜脱気
ユニット１３により除去した後、メッキ液供給管内（２
ａ内）に供給し、ウエハ１の処理表面にメッキ層を形成
する。
度良くメッキ層を形成する。 【解決手段】 メッキ処理が行われるメッキ処理カップ
２とメッキ液５を貯めておく貯液温調槽８とを有し、メ
ッキ処理カップ２内のメッキ液供給管２ａの上部に、ウ
エハ（半導体基板）１を、その処理表面が下向きとなる
よう設置し、メッキ液供給管内（２ａ内）のメッキ液５
に浸漬することによりメッキ処理を行うメッキ装置であ
って、メッキ液供給管内（２ａ内）からあふれ出たメッ
キ液５を、貯液温調槽８および噴流ポンプ７を介して循
環させるメッキ装置の、噴流ポンプ７とメッキ処理カッ
プ２との間に、真空膜脱気ユニット１３を設け、噴流ポ
ンプ７から供給されるメッキ液５中の気泡を真空膜脱気
ユニット１３により除去した後、メッキ液供給管内（２
ａ内）に供給し、ウエハ１の処理表面にメッキ層を形成
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
に用いられるメッキ処理装置（以下、単に、メッキ装置
という）やこの装置を用いた半導体装置の製造方法に適
用して有効な技術に関するものである。
に用いられるメッキ処理装置（以下、単に、メッキ装置
という）やこの装置を用いた半導体装置の製造方法に適
用して有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の製造方法においては、金属
等の導電性膜の形成工程が欠かせないものとなってい
る。例えば、最上層配線上にバンプ電極を形成する場合
や、配線溝内に金属膜を埋め込むことにより配線を形成
する場合には、メッキ法によりバンプ電極や配線を形成
することができる。
等の導電性膜の形成工程が欠かせないものとなってい
る。例えば、最上層配線上にバンプ電極を形成する場合
や、配線溝内に金属膜を埋め込むことにより配線を形成
する場合には、メッキ法によりバンプ電極や配線を形成
することができる。
【０００３】このメッキ法によれば、微細な孔や溝であ
っても導電性膜を埋め込むことができるため、半導体装
置の微細化、高集積化に伴い重要な技術となってきてい
る。
っても導電性膜を埋め込むことができるため、半導体装
置の微細化、高集積化に伴い重要な技術となってきてい
る。
【０００４】例えば、特開平１１−８０９９３号公報に
は、アノードケース３０内に、メッキ液５１１に上昇う
ず流を発生させる機構５０を収納することにより、半導
体ウエハ表面の微細溝や微細孔の内部を均一かつ確実に
メッキすることができる半導体ウエハ表面メッキ装置が
記載されている。
は、アノードケース３０内に、メッキ液５１１に上昇う
ず流を発生させる機構５０を収納することにより、半導
体ウエハ表面の微細溝や微細孔の内部を均一かつ確実に
メッキすることができる半導体ウエハ表面メッキ装置が
記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、半導体
装置やその製造装置の研究開発に携わっており、メッキ
処理方法やメッキ装置について種々の検討を行ってい
る。
装置やその製造装置の研究開発に携わっており、メッキ
処理方法やメッキ装置について種々の検討を行ってい
る。
【０００６】中でも、半導体基板上に、メッキ法により
金等よりなるバンプ電極を形成した際、バンプ電極の形
状や強度不良が見られ、これらの不良についての対策を
検討している。この原因を探求した結果、メッキ液中の
気泡が原因ではないかという結論に達した。
金等よりなるバンプ電極を形成した際、バンプ電極の形
状や強度不良が見られ、これらの不良についての対策を
検討している。この原因を探求した結果、メッキ液中の
気泡が原因ではないかという結論に達した。
【０００７】即ち、追って詳細に説明するように、メッ
キ液中には、気泡が取り込まれており、特に、メッキ液
を循環させることによって半導体基板（ウエハ）表面
に、メッキ液を供給するタイプのメッキ装置において
は、メッキ液の循環中に気泡の巻き込みが生じる。
キ液中には、気泡が取り込まれており、特に、メッキ液
を循環させることによって半導体基板（ウエハ）表面
に、メッキ液を供給するタイプのメッキ装置において
は、メッキ液の循環中に気泡の巻き込みが生じる。
【０００８】このメッキ液中の気泡が、ウエハ表面に付
着すると、その部分においては、メッキ層の成長がおこ
らず、空孔となる。その結果、メッキ層中に多数の空孔
が内在し、形状不良や強度不良となる。
着すると、その部分においては、メッキ層の成長がおこ
らず、空孔となる。その結果、メッキ層中に多数の空孔
が内在し、形状不良や強度不良となる。
【０００９】特に、後述する噴流方式のメッキ装置にお
いては、ウエハのメッキ処理面を下向きに設置するた
め、浮き上がった気泡がウエハ表面に付着しやすく、前
述の不良が発生しやすい。
いては、ウエハのメッキ処理面を下向きに設置するた
め、浮き上がった気泡がウエハ表面に付着しやすく、前
述の不良が発生しやすい。
【００１０】また、メッキ液の種類によっては、気泡中
の酸素により酸化が進み、メッキ液が劣化してしまうと
いう問題がある。
の酸素により酸化が進み、メッキ液が劣化してしまうと
いう問題がある。
【００１１】本発明の目的は、メッキ液中の気泡を除去
することにより、精度良くメッキ層を形成することにあ
る。
することにより、精度良くメッキ層を形成することにあ
る。
【００１２】また、本発明の他の目的は、メッキ液中の
気泡を除去し、メッキ液の特性を向上させることによ
り、製品性能や製品歩留まりを向上させることにある。
気泡を除去し、メッキ液の特性を向上させることによ
り、製品性能や製品歩留まりを向上させることにある。
【００１３】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。
【００１５】本発明のメッキ処理装置は、処理槽とメッ
キ液が循環する循環路とを有するメッキ処理装置の循環
路に、気体を透過させるが液体を透過させない中空糸膜
を用いた脱気装置を設けるものである。なお、気体を透
過させるが液体を透過させない中空糸膜を用いた脱気装
置の代わりに、気泡分離装置を用いてもよい。この気泡
分離装置は、装置上部に上昇してくる気泡を除去するた
めの除去部を有する。
キ液が循環する循環路とを有するメッキ処理装置の循環
路に、気体を透過させるが液体を透過させない中空糸膜
を用いた脱気装置を設けるものである。なお、気体を透
過させるが液体を透過させない中空糸膜を用いた脱気装
置の代わりに、気泡分離装置を用いてもよい。この気泡
分離装置は、装置上部に上昇してくる気泡を除去するた
めの除去部を有する。
【００１６】また、本発明のメッキ処理装置は、貯液槽
と処理槽とを有するメッキ処理装置の貯液槽もしくは貯
液槽と処理槽との間に、気体を透過させるが液体を透過
させない中空糸膜を用いた脱気装置を設けるものであ
る。なお、気体を透過させるが液体を透過させない中空
糸膜を用いた脱気装置を用いず、貯液槽に貯められたメ
ッキ液を直接真空吸引することにより脱気してもよい。
と処理槽とを有するメッキ処理装置の貯液槽もしくは貯
液槽と処理槽との間に、気体を透過させるが液体を透過
させない中空糸膜を用いた脱気装置を設けるものであ
る。なお、気体を透過させるが液体を透過させない中空
糸膜を用いた脱気装置を用いず、貯液槽に貯められたメ
ッキ液を直接真空吸引することにより脱気してもよい。
【００１７】また、本発明のメッキ処理装置は、貯液槽
と処理槽とを有するメッキ処理装置の貯液槽と処理槽と
の間、もしくは貯液槽に、気体を透過させるが液体を透
過させない中空糸膜を用いた脱気装置を有し、この脱気
装置の中空糸膜は、導電性物質を加えることにより導電
性とし、そこに、アノード電位を印加するものである。
と処理槽とを有するメッキ処理装置の貯液槽と処理槽と
の間、もしくは貯液槽に、気体を透過させるが液体を透
過させない中空糸膜を用いた脱気装置を有し、この脱気
装置の中空糸膜は、導電性物質を加えることにより導電
性とし、そこに、アノード電位を印加するものである。
【００１８】また、本発明の半導体装置の製造方法は、
（ａ）半導体基板を準備する工程と、（ｂ）前記半導体
基板を、貯液槽と処理槽とを有するメッキ処理装置であ
って、前記貯液槽と処理槽との間に、気体を透過させる
が液体を透過させない中空糸膜を用いた脱気装置を有す
るメッキ処理装置に設置する工程と、（ｃ）前記脱気装
置により脱気されたメッキ液を用いて、前記半導体基板
上の所望の領域に金属膜を形成する工程と、を有する。
このメッキ液として、ノンシアン系のメッキ液を用いて
もよい。
（ａ）半導体基板を準備する工程と、（ｂ）前記半導体
基板を、貯液槽と処理槽とを有するメッキ処理装置であ
って、前記貯液槽と処理槽との間に、気体を透過させる
が液体を透過させない中空糸膜を用いた脱気装置を有す
るメッキ処理装置に設置する工程と、（ｃ）前記脱気装
置により脱気されたメッキ液を用いて、前記半導体基板
上の所望の領域に金属膜を形成する工程と、を有する。
このメッキ液として、ノンシアン系のメッキ液を用いて
もよい。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において同一機能を有するものは同一の符
号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において同一機能を有するものは同一の符
号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２０】（実施の形態１）まず、本実施の形態であ
る噴流方式のメッキ装置について説明する。図１に示す
ように、メッキ装置は、メッキ処理が行われるメッキ処
理カップ（処理槽）２とメッキ液５を貯めておく貯液温
調槽（貯液槽）８とを有し、メッキ処理カップ２内に
は、メッキ液供給管２ａがあり、このメッキ液供給管２
ａの上部に、ウエハ（半導体基板）１を、その処理表面
が下向きとなるよう設置し、メッキ液供給管内（２ａ
内）のメッキ液５に浸漬することによりメッキ処理が行
われる。この際、ウエハ１には、メッキ電源４よりマイ
ナスの電位が印加され、メッキ液供給管内（２ａ内）の
アノード電極３には、プラスの電位が印加される。この
アノード電極３は、例えば、網状の金属（Ｐｔ（白金）
やＡｕ（金））からなる。
る噴流方式のメッキ装置について説明する。図１に示す
ように、メッキ装置は、メッキ処理が行われるメッキ処
理カップ（処理槽）２とメッキ液５を貯めておく貯液温
調槽（貯液槽）８とを有し、メッキ処理カップ２内に
は、メッキ液供給管２ａがあり、このメッキ液供給管２
ａの上部に、ウエハ（半導体基板）１を、その処理表面
が下向きとなるよう設置し、メッキ液供給管内（２ａ
内）のメッキ液５に浸漬することによりメッキ処理が行
われる。この際、ウエハ１には、メッキ電源４よりマイ
ナスの電位が印加され、メッキ液供給管内（２ａ内）の
アノード電極３には、プラスの電位が印加される。この
アノード電極３は、例えば、網状の金属（Ｐｔ（白金）
やＡｕ（金））からなる。
【００２１】メッキ液供給管内（２ａ内）のメッキ液５
は、貯液温調槽８から噴流ポンプ７によって供給され
る。また、メッキ液５は、噴流ポンプ７によって随時供
給されているため、メッキ液供給管内（２ａ内）からあ
ふれ出たメッキ液５は、メッキ処理カップ２の底部に流
れ込み、メッキ処理カップ２の底部から貯液温調槽８ま
で延在する配管を通じて、貯液温調槽８に戻される。こ
のように、メッキ液５は、噴流ポンプ７を介して、貯液
温調槽８とメッキ処理カップ２との間を循環している。
この循環の際、例えば、メッキ液供給管内（２ａ内）か
らメッキ液５があふれ出す際等に、メッキ液５中への気
泡の巻き込みが生じる。
は、貯液温調槽８から噴流ポンプ７によって供給され
る。また、メッキ液５は、噴流ポンプ７によって随時供
給されているため、メッキ液供給管内（２ａ内）からあ
ふれ出たメッキ液５は、メッキ処理カップ２の底部に流
れ込み、メッキ処理カップ２の底部から貯液温調槽８ま
で延在する配管を通じて、貯液温調槽８に戻される。こ
のように、メッキ液５は、噴流ポンプ７を介して、貯液
温調槽８とメッキ処理カップ２との間を循環している。
この循環の際、例えば、メッキ液供給管内（２ａ内）か
らメッキ液５があふれ出す際等に、メッキ液５中への気
泡の巻き込みが生じる。
【００２２】しかしながら、本実施の形態のメッキ装置
においては、噴流ポンプ７とメッキ処理カップ２との間
に、真空膜脱気ユニット１３を設けているので、噴流ポ
ンプ７から供給されるメッキ液５中の気泡を真空膜脱気
ユニット１３により除去した後、メッキ液供給管内（２
ａ内）に供給することができる。
においては、噴流ポンプ７とメッキ処理カップ２との間
に、真空膜脱気ユニット１３を設けているので、噴流ポ
ンプ７から供給されるメッキ液５中の気泡を真空膜脱気
ユニット１３により除去した後、メッキ液供給管内（２
ａ内）に供給することができる。
【００２３】この真空膜脱気ユニットは、例えば、図１
１（ａ）に示すように、中空糸膜Ｍｅの束からなり、各
膜Ｍｅは、図１１（ｂ）に示すように、気体、即ち、メ
ッキ液５中の気泡は透過させるが、液体、即ち、メッキ
液５は透過させない。その結果、真空吸引部１４から吸
引することによって、中空糸膜Ｍｅを介して気体だけが
除去される。
１（ａ）に示すように、中空糸膜Ｍｅの束からなり、各
膜Ｍｅは、図１１（ｂ）に示すように、気体、即ち、メ
ッキ液５中の気泡は透過させるが、液体、即ち、メッキ
液５は透過させない。その結果、真空吸引部１４から吸
引することによって、中空糸膜Ｍｅを介して気体だけが
除去される。
【００２４】このように、本実施の形態によれば、メッ
キ装置に、真空膜脱気ユニットを設けたので、メッキ液
５中の気泡を除去することができる。また、真空膜脱気
ユニット１３をメッキ処理カップ２の直前に設けたの
で、メッキ液５を処理の直前に脱気することができる。
キ装置に、真空膜脱気ユニットを設けたので、メッキ液
５中の気泡を除去することができる。また、真空膜脱気
ユニット１３をメッキ処理カップ２の直前に設けたの
で、メッキ液５を処理の直前に脱気することができる。
【００２５】このメッキ液５に浸漬したウエハ１の処理
表面に、所望の膜厚のメッキ層が形成された後に、通電
を停止し、噴流ポンプ７を停止することによりメッキ液
供給管２ａへのメッキ液５の供給を停止する。この際、
メッキ液供給管内（２ａ内）のメッキ液５は、重力によ
り真空膜脱気ユニット１３の底部や貯液温調槽８に滞留
する。
表面に、所望の膜厚のメッキ層が形成された後に、通電
を停止し、噴流ポンプ７を停止することによりメッキ液
供給管２ａへのメッキ液５の供給を停止する。この際、
メッキ液供給管内（２ａ内）のメッキ液５は、重力によ
り真空膜脱気ユニット１３の底部や貯液温調槽８に滞留
する。
【００２６】次いで、メッキ法を用いて形成される半導
体装置の例について説明する。ウエハの主表面には、Ｍ
ＩＳＦＥＴ（Metal Insulator Semiconductor Field Ef
fectTransistor）等の半導体素子や複数の配線等が形成
され、半導体集積回路を構成する。この配線等のうち、
図７（ａ）に示すような最上層配線Ｍの上部に、Ａｕ
（金）よりなるバンプ電極ＢＰをメッキ法により形成す
ることができる。なお、図７（ａ）〜（ｃ）において
は、ウエハ１の主表面に形成されている半導体素子や最
上層配線Ｍより下層の配線は省略されている。
体装置の例について説明する。ウエハの主表面には、Ｍ
ＩＳＦＥＴ（Metal Insulator Semiconductor Field Ef
fectTransistor）等の半導体素子や複数の配線等が形成
され、半導体集積回路を構成する。この配線等のうち、
図７（ａ）に示すような最上層配線Ｍの上部に、Ａｕ
（金）よりなるバンプ電極ＢＰをメッキ法により形成す
ることができる。なお、図７（ａ）〜（ｃ）において
は、ウエハ１の主表面に形成されている半導体素子や最
上層配線Ｍより下層の配線は省略されている。
【００２７】この最上層配線Ｍの上部には、例えば、酸
化シリコン膜と窒化シリコン膜との積層膜からなるパッ
シベーション膜ＰＶが形成されている。また、このパッ
シベーション膜ＰＶをエッチングすることにより最上層
配線Ｍの一部（ボンディングパッド部Ｐ）が露出され、
このボンディングパッド部Ｐ上を含むウエハ１上には、
Ｔｉ（チタン）およびＡｕ（金）の積層膜からなる下地
膜ＵＭが形成されている。このウエハ全面に形成された
下地膜ＵＭを介してウエハにマイナスの電位が印加され
る。
化シリコン膜と窒化シリコン膜との積層膜からなるパッ
シベーション膜ＰＶが形成されている。また、このパッ
シベーション膜ＰＶをエッチングすることにより最上層
配線Ｍの一部（ボンディングパッド部Ｐ）が露出され、
このボンディングパッド部Ｐ上を含むウエハ１上には、
Ｔｉ（チタン）およびＡｕ（金）の積層膜からなる下地
膜ＵＭが形成されている。このウエハ全面に形成された
下地膜ＵＭを介してウエハにマイナスの電位が印加され
る。
【００２８】また、下地膜ＵＭ上であって、ボンディン
グパッド部Ｐ以外の領域は、レジスト膜Ｒで覆われてい
る。
グパッド部Ｐ以外の領域は、レジスト膜Ｒで覆われてい
る。
【００２９】このウエハ１の上面（メッキ処理面）を下
側にし、前述したメッキ装置のメッキ処理カップ２に設
置することによってボンディングパッド部Ｐ上の下地膜
ＵＭ上にＡｕメッキ層ＢＰｂが形成される。この際のメ
ッキ液は、ノンシアン系のメッキ液であり、また、アノ
ード電極３は、Ｐｔ（白金）である。メッキ液中のＡｕ
イオンが、マイナスの電位が印可されたウエハ１に引き
つけられ、ウエハ１表面（メッキ処理面）に到達し、電
子を受けとることによりＡｕとなり、成長する（図７
（ｂ））。
側にし、前述したメッキ装置のメッキ処理カップ２に設
置することによってボンディングパッド部Ｐ上の下地膜
ＵＭ上にＡｕメッキ層ＢＰｂが形成される。この際のメ
ッキ液は、ノンシアン系のメッキ液であり、また、アノ
ード電極３は、Ｐｔ（白金）である。メッキ液中のＡｕ
イオンが、マイナスの電位が印可されたウエハ１に引き
つけられ、ウエハ１表面（メッキ処理面）に到達し、電
子を受けとることによりＡｕとなり、成長する（図７
（ｂ））。
【００３０】この際、メッキ液中の気泡は、前述したメ
ッキ装置中の真空膜脱気ユニット１３によって除去され
ているため、精度良くＡｕメッキ層ＢＰｂを形成するこ
とができる。その後、レジスト膜Ｒを除去し、ウエハに
熱処理を施すことによりＡｕメッキ層を硬化させ、バン
プ電極ＢＰを形成する（図７（ｃ））。この際、精度良
くＡｕメッキ層ＢＰｂが形成されているため、熱処理後
のバンプ電極ＢＰの強度を確保することができる。
ッキ装置中の真空膜脱気ユニット１３によって除去され
ているため、精度良くＡｕメッキ層ＢＰｂを形成するこ
とができる。その後、レジスト膜Ｒを除去し、ウエハに
熱処理を施すことによりＡｕメッキ層を硬化させ、バン
プ電極ＢＰを形成する（図７（ｃ））。この際、精度良
くＡｕメッキ層ＢＰｂが形成されているため、熱処理後
のバンプ電極ＢＰの強度を確保することができる。
【００３１】即ち、真空膜脱気ユニットを設けていない
メッキ装置によって、Ａｕ（メッキ層）を形成すると、
例えば、図８（ａ）に示すように、ウエハ１の表面にメ
ッキ液５中の気泡Ｂａが吸着し、図８（ｂ）に示すよう
に、Ａｕメッキ層が成長しない領域Ｂｂが生じ、Ａｕメ
ッキ層中に空孔Ｂｃが生じる。このような空孔Ｂｃが生
じた場合には、形状不良となり、また、熱処理によって
Ａｕメッキ層を硬化させても所望の強度が得られず、不
良となる。
メッキ装置によって、Ａｕ（メッキ層）を形成すると、
例えば、図８（ａ）に示すように、ウエハ１の表面にメ
ッキ液５中の気泡Ｂａが吸着し、図８（ｂ）に示すよう
に、Ａｕメッキ層が成長しない領域Ｂｂが生じ、Ａｕメ
ッキ層中に空孔Ｂｃが生じる。このような空孔Ｂｃが生
じた場合には、形状不良となり、また、熱処理によって
Ａｕメッキ層を硬化させても所望の強度が得られず、不
良となる。
【００３２】これに対し本実施の形態によれば、真空膜
脱気ユニットによって気泡が除去されたメッキ液を用い
てメッキ処理を行うことができるため、メッキ層中の空
孔の発生を低減できる。その結果、形状不良や強度不足
による不良を低減することができる。また、真空膜脱気
ユニットには、気体を透過させるが液体を透過させない
中空糸膜を用いているため、メッキ液の濃度変化を抑え
ることができる。
脱気ユニットによって気泡が除去されたメッキ液を用い
てメッキ処理を行うことができるため、メッキ層中の空
孔の発生を低減できる。その結果、形状不良や強度不足
による不良を低減することができる。また、真空膜脱気
ユニットには、気体を透過させるが液体を透過させない
中空糸膜を用いているため、メッキ液の濃度変化を抑え
ることができる。
【００３３】また、噴流方式のメッキ装置においては、
ウエハのメッキ処理面を下向きに設置するため、浮き上
がった気泡がウエハ表面に付着しやすい傾向にあるが、
本実施の形態によれば、効果的にメッキ液中の気泡を除
去することができるため、かかる方式のメッキ装置に用
いて好適である。
ウエハのメッキ処理面を下向きに設置するため、浮き上
がった気泡がウエハ表面に付着しやすい傾向にあるが、
本実施の形態によれば、効果的にメッキ液中の気泡を除
去することができるため、かかる方式のメッキ装置に用
いて好適である。
【００３４】さらに、前述したように、Ａｕ等の貴金属
をメッキする場合には、亜硫酸系ノンシアンのようなノ
ンシアン系のメッキ液を用いる場合がある。これは、こ
れらの貴金属は、硝酸等の一般的な酸には溶けないから
であるが、この亜硫酸系ノンシアンのメッキ液は、液中
の溶存酸素により酸化され、メッキ液５が劣化する。従
って、メッキ液中に気泡が存在すると、かかる気泡中に
存在する酸素が溶けやすくなり、メッキ液の劣化を促進
してしまう。
をメッキする場合には、亜硫酸系ノンシアンのようなノ
ンシアン系のメッキ液を用いる場合がある。これは、こ
れらの貴金属は、硝酸等の一般的な酸には溶けないから
であるが、この亜硫酸系ノンシアンのメッキ液は、液中
の溶存酸素により酸化され、メッキ液５が劣化する。従
って、メッキ液中に気泡が存在すると、かかる気泡中に
存在する酸素が溶けやすくなり、メッキ液の劣化を促進
してしまう。
【００３５】しかしながら、本実施の形態によれば、メ
ッキ液中の気泡が除去されるため、メッキ液中の溶存酸
素量を抑えることができ、メッキ液の品質劣化速度を低
減することができる。その結果、メッキ液の交換頻度を
小さくすることができ、また、メッキ層の特性を向上さ
せることができる。なお、亜硫酸系ノンシアンのメッキ
液に限られず、本実施の形態は、酸化しやすいメッキ液
に用いて最適である。
ッキ液中の気泡が除去されるため、メッキ液中の溶存酸
素量を抑えることができ、メッキ液の品質劣化速度を低
減することができる。その結果、メッキ液の交換頻度を
小さくすることができ、また、メッキ層の特性を向上さ
せることができる。なお、亜硫酸系ノンシアンのメッキ
液に限られず、本実施の形態は、酸化しやすいメッキ液
に用いて最適である。
【００３６】なお、ここでは、Ａｕを用いてバンプ電極
を形成したが、Ａｕの他、Ａｇ（銀）やハンダをメッキ
法により形成し、バンプ電極としてもよい。
を形成したが、Ａｕの他、Ａｇ（銀）やハンダをメッキ
法により形成し、バンプ電極としてもよい。
【００３７】次に、メッキ法を用いて形成される半導体
装置の他の例について説明する。前述したように、ウエ
ハの主表面には、ＭＩＳＦＥＴ等の半導体素子や複数の
配線等が形成されるが、この配線や、配線間を接続する
プラグ等を、メッキ法を用いて形成することができる。
装置の他の例について説明する。前述したように、ウエ
ハの主表面には、ＭＩＳＦＥＴ等の半導体素子や複数の
配線等が形成されるが、この配線や、配線間を接続する
プラグ等を、メッキ法を用いて形成することができる。
【００３８】ここでは、図９（ａ）に示す第１層配線Ｍ
１の上部に、メッキ法によりＣｕ（銅）配線Ｍ２を形成
する工程について説明する。なお、図９（ａ）〜（ｃ）
においては、ウエハ１の主表面に形成されている半導体
素子等は省略されている。
１の上部に、メッキ法によりＣｕ（銅）配線Ｍ２を形成
する工程について説明する。なお、図９（ａ）〜（ｃ）
においては、ウエハ１の主表面に形成されている半導体
素子等は省略されている。
【００３９】第１層配線Ｍ１上には、酸化シリコン膜等
よりなる層間絶縁膜ＴＨが形成され、層間絶縁膜ＴＨ上
には、窒化シリコン膜と酸化シリコン膜との積層膜より
なる配線溝用絶縁膜ＨＺが形成されている。また、層間
絶縁膜ＴＨ中には、第１層配線Ｍ１と第２層配線Ｍ２と
の接続を図るためのプラグＰ１が形成されている。
よりなる層間絶縁膜ＴＨが形成され、層間絶縁膜ＴＨ上
には、窒化シリコン膜と酸化シリコン膜との積層膜より
なる配線溝用絶縁膜ＨＺが形成されている。また、層間
絶縁膜ＴＨ中には、第１層配線Ｍ１と第２層配線Ｍ２と
の接続を図るためのプラグＰ１が形成されている。
【００４０】このプラグＰ１上の配線溝用絶縁膜ＨＺを
エッチングすることにより配線溝ＨＭが形成される。こ
の配線溝ＨＭ内を含むウエハ表面には、ＴｉＮからなる
バリア層Ｍ２ａがスパッタ法もしくはＣＶＤ法により堆
積されている。このウエハ１全面に形成されたバリア層
Ｍ２ａを介してウエハにマイナスの電位が印加される。
エッチングすることにより配線溝ＨＭが形成される。こ
の配線溝ＨＭ内を含むウエハ表面には、ＴｉＮからなる
バリア層Ｍ２ａがスパッタ法もしくはＣＶＤ法により堆
積されている。このウエハ１全面に形成されたバリア層
Ｍ２ａを介してウエハにマイナスの電位が印加される。
【００４１】このウエハ１の上面（メッキ処理面）を下
側にし、前述したメッキ装置に設置することによって配
線溝内を含むウエハ表面にＣｕメッキ層Ｍ２ｂが形成さ
れる。つまり、メッキ液中のＣｕイオンが、マイナス電
位が印可されたウエハ１に引きつけられ、ウエハ１表面
（メッキ処理面）に到達し、電子を受けとることにより
Ｃｕとなり、成長する（図９（ｂ））。
側にし、前述したメッキ装置に設置することによって配
線溝内を含むウエハ表面にＣｕメッキ層Ｍ２ｂが形成さ
れる。つまり、メッキ液中のＣｕイオンが、マイナス電
位が印可されたウエハ１に引きつけられ、ウエハ１表面
（メッキ処理面）に到達し、電子を受けとることにより
Ｃｕとなり、成長する（図９（ｂ））。
【００４２】この際、メッキ液中の気泡は、前述したメ
ッキ装置中の真空膜脱気ユニット１３によって除去され
ているため、精度良くＣｕメッキ層Ｍ２ｂを形成するこ
とができる。
ッキ装置中の真空膜脱気ユニット１３によって除去され
ているため、精度良くＣｕメッキ層Ｍ２ｂを形成するこ
とができる。
【００４３】その後、配線溝外部のＣｕメッキ層Ｍ２ｂ
およびバリア層Ｍ２ａをＣＭＰ（Chemical Mechanical
Polishing）法により除去し、Ｃｕメッキ層Ｍ２ｂおよ
びバリア層Ｍ２ｂから成る第２層配線Ｍ２を形成する
（図９（ｃ））。
およびバリア層Ｍ２ａをＣＭＰ（Chemical Mechanical
Polishing）法により除去し、Ｃｕメッキ層Ｍ２ｂおよ
びバリア層Ｍ２ｂから成る第２層配線Ｍ２を形成する
（図９（ｃ））。
【００４４】この際、メッキ液中の気泡は、前述したメ
ッキ装置中の真空膜脱気ユニット１３によって除去され
ているため、断線や導通不良の少ない配線を形成するこ
とができる。
ッキ装置中の真空膜脱気ユニット１３によって除去され
ているため、断線や導通不良の少ない配線を形成するこ
とができる。
【００４５】即ち、例えば、前述した真空膜脱気ユニッ
トを設けていないメッキ装置によって、Ｃｕメッキ層を
形成すると、ウエハ１の表面に気泡Ｂａが吸着し（図１
０（ａ））、例えば、図１０（ｂ）に示すように、Ｃｕ
メッキ層が成長しない領域が生じ、Ｃｕメッキ層Ｍ２ｂ
中に空孔Ｂｃが生じる。このＣｕメッキ層が形成される
配線溝ＨＭは、その幅が微細であるため、このような空
孔Ｂｃは、断線の原因となる。また、このような空孔Ｂ
ｃが、例えば、プラグＰ１表面に形成された場合には、
導通不良の原因となる（図１０（ｃ））。
トを設けていないメッキ装置によって、Ｃｕメッキ層を
形成すると、ウエハ１の表面に気泡Ｂａが吸着し（図１
０（ａ））、例えば、図１０（ｂ）に示すように、Ｃｕ
メッキ層が成長しない領域が生じ、Ｃｕメッキ層Ｍ２ｂ
中に空孔Ｂｃが生じる。このＣｕメッキ層が形成される
配線溝ＨＭは、その幅が微細であるため、このような空
孔Ｂｃは、断線の原因となる。また、このような空孔Ｂ
ｃが、例えば、プラグＰ１表面に形成された場合には、
導通不良の原因となる（図１０（ｃ））。
【００４６】これに対し本実施の形態によれば、真空膜
脱気ユニットによって気泡が除去されたメッキ液を用い
てメッキ処理を行うことができるため、メッキ層中の空
孔の発生を低減できる。その結果、微細な配線溝であっ
ても精度良くＣｕメッキ層を形成することができ、不良
を低減することができる。
脱気ユニットによって気泡が除去されたメッキ液を用い
てメッキ処理を行うことができるため、メッキ層中の空
孔の発生を低減できる。その結果、微細な配線溝であっ
ても精度良くＣｕメッキ層を形成することができ、不良
を低減することができる。
【００４７】なお、ここでは、Ｃｕを用いて配線を形成
したが、メッキ法により形成した他の金属を用いて配線
を形成してもよい。
したが、メッキ法により形成した他の金属を用いて配線
を形成してもよい。
【００４８】また、本実施の形態においては、最上層配
線上のＡｕバンプ電極や、配線溝内のＣｕ配線を形成す
る場合を例に説明したが、本実施の形態は、その他の導
電層部であってもメッキ処理を用いて形成する部分に広
く適用することが可能である。また、このようなメッキ
法を用いて形成された半導体装置の製品用途としては、
ＬＣＤドライバやＩＣカード等が挙げられる。
線上のＡｕバンプ電極や、配線溝内のＣｕ配線を形成す
る場合を例に説明したが、本実施の形態は、その他の導
電層部であってもメッキ処理を用いて形成する部分に広
く適用することが可能である。また、このようなメッキ
法を用いて形成された半導体装置の製品用途としては、
ＬＣＤドライバやＩＣカード等が挙げられる。
【００４９】（実施の形態２）実施の形態１において
は、メッキ装置内に真空膜脱気ユニットを設けたが、後
述するような気泡分離部１５を設けてもよい。
は、メッキ装置内に真空膜脱気ユニットを設けたが、後
述するような気泡分離部１５を設けてもよい。
【００５０】本実施の形態である噴流方式のメッキ装置
を、図２を参照しながら説明する。なお、気泡分離部１
５以外の構成については、実施の形態１において、図１
を参照しながら説明したメッキ装置と同様であるため、
その説明を省略する。
を、図２を参照しながら説明する。なお、気泡分離部１
５以外の構成については、実施の形態１において、図１
を参照しながら説明したメッキ装置と同様であるため、
その説明を省略する。
【００５１】図２に示すように、本実施の形態のメッキ
装置においては、噴流ポンプ７とメッキ処理カップ２と
の間に、気泡分離部１５を設けている。従って、噴流ポ
ンプ７から供給されるメッキ液５中の気泡６を除去した
後、メッキ液５をメッキ液供給管内（２ａ内）に供給す
ることができる。
装置においては、噴流ポンプ７とメッキ処理カップ２と
の間に、気泡分離部１５を設けている。従って、噴流ポ
ンプ７から供給されるメッキ液５中の気泡６を除去した
後、メッキ液５をメッキ液供給管内（２ａ内）に供給す
ることができる。
【００５２】この気泡分離部１５は、その底部に設置さ
れた径の太い槽１５ａとその上部に設置された径の細い
管１５ｂを有しており、この径の太い槽１５ａの中に
は、径の細い管１５ｂの先端部が位置している。従っ
て、噴流ポンプ７から供給されるメッキ液５は、径の太
い槽１５ａの側壁を乗り越えて径の細い管１５ｂの先端
部に到達し、メッキ液供給管２ａに供給される。一方、
メッキ液５中の大きな気泡は、気泡分離部１５の上部に
向かって浮上するため、径の細い管１５ｂ内には到達し
ない。また、気泡分離部１５の上部に向かって浮上した
気泡は、管（除去部）１５ｃを介してメッキ装置外部に
排出される。
れた径の太い槽１５ａとその上部に設置された径の細い
管１５ｂを有しており、この径の太い槽１５ａの中に
は、径の細い管１５ｂの先端部が位置している。従っ
て、噴流ポンプ７から供給されるメッキ液５は、径の太
い槽１５ａの側壁を乗り越えて径の細い管１５ｂの先端
部に到達し、メッキ液供給管２ａに供給される。一方、
メッキ液５中の大きな気泡は、気泡分離部１５の上部に
向かって浮上するため、径の細い管１５ｂ内には到達し
ない。また、気泡分離部１５の上部に向かって浮上した
気泡は、管（除去部）１５ｃを介してメッキ装置外部に
排出される。
【００５３】このように、本実施の形態のメッキ装置に
よれば、気泡分離部１５を設けたので、メッキ液５中の
比較的大きな気泡を除去することができる。また、気泡
分離部１５をメッキ処理カップ２の直前に設けたので、
メッキ液５を処理の直前に脱気することができる。
よれば、気泡分離部１５を設けたので、メッキ液５中の
比較的大きな気泡を除去することができる。また、気泡
分離部１５をメッキ処理カップ２の直前に設けたので、
メッキ液５を処理の直前に脱気することができる。
【００５４】また、このようなメッキ装置を用いて、半
導体装置を構成するメッキ層、例えば、実施の形態１で
説明したＡｕバンプ電極やＣｕ配線等を形成すれば、精
度良くメッキ層を形成することができ、半導体装置の性
能や歩留まりを向上させることができる。
導体装置を構成するメッキ層、例えば、実施の形態１で
説明したＡｕバンプ電極やＣｕ配線等を形成すれば、精
度良くメッキ層を形成することができ、半導体装置の性
能や歩留まりを向上させることができる。
【００５５】（実施の形態３）実施の形態１において
は、真空膜脱気ユニットをメッキ処理カップの直前に設
けた設けたが、後述するような位置に真空膜脱気ユニッ
トを設けてもよい。
は、真空膜脱気ユニットをメッキ処理カップの直前に設
けた設けたが、後述するような位置に真空膜脱気ユニッ
トを設けてもよい。
【００５６】即ち、図３に示すように、本実施の形態の
メッキ装置においては、メッキ液５を貯めておく貯液温
調槽８に、真空膜脱気ユニット１３を設けている。従っ
て、貯液温調槽８のメッキ液５は、管８ｂを通り真空膜
脱気ユニット１３に供給され、ここで、気泡が除去され
る。この気泡が除去されたメッキ液５は、脱気循環ポン
プ１６を介して貯液温調槽８に戻される。なお、その他
の構成は、実施の形態１で説明したメッキ装置と同様で
あるためその説明を省略する。また、この真空膜脱気ユ
ニットは、実施の形態１において詳細に説明した真空膜
脱気ユニットと同様の構成であるため、その説明を省略
する。
メッキ装置においては、メッキ液５を貯めておく貯液温
調槽８に、真空膜脱気ユニット１３を設けている。従っ
て、貯液温調槽８のメッキ液５は、管８ｂを通り真空膜
脱気ユニット１３に供給され、ここで、気泡が除去され
る。この気泡が除去されたメッキ液５は、脱気循環ポン
プ１６を介して貯液温調槽８に戻される。なお、その他
の構成は、実施の形態１で説明したメッキ装置と同様で
あるためその説明を省略する。また、この真空膜脱気ユ
ニットは、実施の形態１において詳細に説明した真空膜
脱気ユニットと同様の構成であるため、その説明を省略
する。
【００５７】このように、本実施の形態のメッキ装置に
よれば、メッキ液５を貯めておく貯液温調槽８に、真空
膜脱気ユニットを設けたので、メッキ液５中の気泡を除
去することができる。
よれば、メッキ液５を貯めておく貯液温調槽８に、真空
膜脱気ユニットを設けたので、メッキ液５中の気泡を除
去することができる。
【００５８】また、本実施の形態においては、メッキ液
５を貯めておく貯液温調槽８に、真空膜脱気ユニットを
設けたので、メッキ液５の脱気を随時行うことができ
る。
５を貯めておく貯液温調槽８に、真空膜脱気ユニットを
設けたので、メッキ液５の脱気を随時行うことができ
る。
【００５９】即ち、例えば、実施の形態１で示したメッ
キ装置の場合は、ウエハをメッキ処理している期間は、
脱気を行うことができるが、例えば、処理対象のウエハ
を交換する期間は、メッキ液５が、真空膜脱気ユニット
１３の底部や貯液温調槽８に滞留するため、脱気を行う
ことができない。
キ装置の場合は、ウエハをメッキ処理している期間は、
脱気を行うことができるが、例えば、処理対象のウエハ
を交換する期間は、メッキ液５が、真空膜脱気ユニット
１３の底部や貯液温調槽８に滞留するため、脱気を行う
ことができない。
【００６０】しかしながら、本実施の形態によれば、メ
ッキ液５を貯めておく貯液温調槽８に、真空膜脱気ユニ
ットを設けたので、メッキ処理中であるか否かに関わら
ず、脱気を行うことができ、脱気効率が向上する。
ッキ液５を貯めておく貯液温調槽８に、真空膜脱気ユニ
ットを設けたので、メッキ処理中であるか否かに関わら
ず、脱気を行うことができ、脱気効率が向上する。
【００６１】また、真空膜脱気ユニットをメッキ処理カ
ップの直前に設けた実施の形態１の場合と比較し、真空
膜脱気ユニットによる抵抗（圧力）が小さくなり、流量
コントロールが容易になる。また、圧力差による発泡現
象が起こりにくくなる。
ップの直前に設けた実施の形態１の場合と比較し、真空
膜脱気ユニットによる抵抗（圧力）が小さくなり、流量
コントロールが容易になる。また、圧力差による発泡現
象が起こりにくくなる。
【００６２】また、このようなメッキ装置を用いて、半
導体装置を構成するメッキ層、例えば、実施の形態１で
説明したＡｕバンプ電極やＣｕ配線等を形成すれば、精
度良くメッキ層を形成することができ、半導体装置の性
能や歩留まりを向上させることができる。
導体装置を構成するメッキ層、例えば、実施の形態１で
説明したＡｕバンプ電極やＣｕ配線等を形成すれば、精
度良くメッキ層を形成することができ、半導体装置の性
能や歩留まりを向上させることができる。
【００６３】（実施の形態４）実施の形態１〜３におい
ては、メッキ装置に、真空膜脱気ユニットや気泡分離部
を設けてメッキ液５の脱気を行ったが、メッキ液５を貯
めておく貯液温調槽８を直接真空吸引して脱気を行って
もよい。
ては、メッキ装置に、真空膜脱気ユニットや気泡分離部
を設けてメッキ液５の脱気を行ったが、メッキ液５を貯
めておく貯液温調槽８を直接真空吸引して脱気を行って
もよい。
【００６４】即ち、図４に示すように、本実施の形態の
メッキ装置においては、メッキ液５を貯めておく貯液温
調槽８の上部に、真空吸引部となる管１４が取り付けら
れており、この管１４を介して吸引が行われ、貯液温調
槽８内が減圧状態とされる。その結果、貯液温調槽８の
メッキ液５中の気泡が除去される。この減圧時には、減
圧状態が、メッキ処理カップ２や噴流ポンプ７に影響し
ないよう、これらの部位と貯液温調槽８とを接続する管
に取り付けられた液バルブ１８が、閉じられる。図４
は、この液バルブ１８が閉じられた状態を示す。なお、
その他の構成は、実施の形態１で説明したメッキ装置と
同様であるためその説明を省略する。
メッキ装置においては、メッキ液５を貯めておく貯液温
調槽８の上部に、真空吸引部となる管１４が取り付けら
れており、この管１４を介して吸引が行われ、貯液温調
槽８内が減圧状態とされる。その結果、貯液温調槽８の
メッキ液５中の気泡が除去される。この減圧時には、減
圧状態が、メッキ処理カップ２や噴流ポンプ７に影響し
ないよう、これらの部位と貯液温調槽８とを接続する管
に取り付けられた液バルブ１８が、閉じられる。図４
は、この液バルブ１８が閉じられた状態を示す。なお、
その他の構成は、実施の形態１で説明したメッキ装置と
同様であるためその説明を省略する。
【００６５】このように、本実施の形態のメッキ装置に
よれば、メッキ液５を貯めておく貯液温調槽８を減圧状
態にすることにより、メッキ液５の脱気を行ったので、
特別な脱気装置を用いず、低コストでメッキ液５の脱気
を行うことができる。
よれば、メッキ液５を貯めておく貯液温調槽８を減圧状
態にすることにより、メッキ液５の脱気を行ったので、
特別な脱気装置を用いず、低コストでメッキ液５の脱気
を行うことができる。
【００６６】（実施の形態５）実施の形態１において
は、噴流方式のメッキ装置に、真空膜脱気ユニットを設
けたが、ディップ方式のメッキ装置に、真空膜脱気ユニ
ットを設けてもよい。
は、噴流方式のメッキ装置に、真空膜脱気ユニットを設
けたが、ディップ方式のメッキ装置に、真空膜脱気ユニ
ットを設けてもよい。
【００６７】このディップ方式のメッキ装置を図５を参
照しながら説明する。図５に示すように、このメッキ装
置は、メッキ処理が行われるメッキ処理槽９とメッキ液
５を循環させるための循環ポンプ１１とを有する。この
メッキ処理槽９内に、ウエハ１を縦に挿入し、メッキ液
５と接触させることによりメッキ処理が行われる。この
際、ウエハ１には、メッキ電源４よりマイナスの電位が
印加され、メッキ液供給管内（２ａ内）のアノード電極
３には、プラスの電位が印加される。このアノード電極
３は、例えば、板状の金属（Ｐｔ（白金）やＡｕ
（金））からなる。
照しながら説明する。図５に示すように、このメッキ装
置は、メッキ処理が行われるメッキ処理槽９とメッキ液
５を循環させるための循環ポンプ１１とを有する。この
メッキ処理槽９内に、ウエハ１を縦に挿入し、メッキ液
５と接触させることによりメッキ処理が行われる。この
際、ウエハ１には、メッキ電源４よりマイナスの電位が
印加され、メッキ液供給管内（２ａ内）のアノード電極
３には、プラスの電位が印加される。このアノード電極
３は、例えば、板状の金属（Ｐｔ（白金）やＡｕ
（金））からなる。
【００６８】メッキ処理槽９内のメッキ液５は、循環ポ
ンプ１１によって随時供給され、メッキ処理槽９からあ
ふれ出たのメッキ液５は、その側壁に設けられたオーバ
ーフロー槽１０内に流れ込み、配管および循環ポンプ１
１を通じて、メッキ処理槽９内に戻される。このよう
に、メッキ液５は、循環ポンプ１１を介して循環してい
る。この循環の際、例えば、メッキ処理槽９からオーバ
ーフロー槽１０内にメッキ液５があふれ出す際等に、メ
ッキ液５中への気泡の巻き込みが生じる。
ンプ１１によって随時供給され、メッキ処理槽９からあ
ふれ出たのメッキ液５は、その側壁に設けられたオーバ
ーフロー槽１０内に流れ込み、配管および循環ポンプ１
１を通じて、メッキ処理槽９内に戻される。このよう
に、メッキ液５は、循環ポンプ１１を介して循環してい
る。この循環の際、例えば、メッキ処理槽９からオーバ
ーフロー槽１０内にメッキ液５があふれ出す際等に、メ
ッキ液５中への気泡の巻き込みが生じる。
【００６９】しかしながら、本実施の形態のメッキ装置
においては、循環ポンプ１１とメッキ処理槽９との間
に、真空膜脱気ユニット１３を設けているので、循環ポ
ンプ１１から供給されるメッキ液５中の気泡を真空膜脱
気ユニット１３により除去した後、メッキ処理槽９内に
供給することができる。
においては、循環ポンプ１１とメッキ処理槽９との間
に、真空膜脱気ユニット１３を設けているので、循環ポ
ンプ１１から供給されるメッキ液５中の気泡を真空膜脱
気ユニット１３により除去した後、メッキ処理槽９内に
供給することができる。
【００７０】この真空膜脱気ユニットは、実施の形態１
において詳細に説明した真空膜脱気ユニットと同様の構
成であるため、その説明を省略する。
において詳細に説明した真空膜脱気ユニットと同様の構
成であるため、その説明を省略する。
【００７１】なお、この真空膜脱気ユニットの代わりに
実施の形態２で説明した気泡分離部１５を用いてもよ
い。
実施の形態２で説明した気泡分離部１５を用いてもよ
い。
【００７２】（実施の形態６）本実施の形態において
は、実施の形態１で説明したメッキ装置の真空膜脱気ユ
ニットにプラスの電位（アノード電位）を印加した。
は、実施の形態１で説明したメッキ装置の真空膜脱気ユ
ニットにプラスの電位（アノード電位）を印加した。
【００７３】即ち、図６に示すように、真空膜脱気ユニ
ット１３には、メッキ電源４よりプラスの電位が印加さ
れる。なお、メッキ装置のその他の構成は、実施の形態
１で説明したメッキ装置と同様であるためその説明を省
略する。
ット１３には、メッキ電源４よりプラスの電位が印加さ
れる。なお、メッキ装置のその他の構成は、実施の形態
１で説明したメッキ装置と同様であるためその説明を省
略する。
【００７４】このように、真空膜脱気ユニット１３にプ
ラスの電位（アノード電位）を印加する理由について以
下に説明する。
ラスの電位（アノード電位）を印加する理由について以
下に説明する。
【００７５】メッキ層（金属層）、例えば、実施の形態
１で説明したＡｕは、メッキ液５中のＡｕイオンが、マ
イナス電位が印可されたウエハに引きつけられ、ウエハ
１表面（メッキ処理面）に到達し、電子を受けとること
によりＡｕとなり、成長する。
１で説明したＡｕは、メッキ液５中のＡｕイオンが、マ
イナス電位が印可されたウエハに引きつけられ、ウエハ
１表面（メッキ処理面）に到達し、電子を受けとること
によりＡｕとなり、成長する。
【００７６】しかしながら、このような電子の授受が、
ウエハ１表面（メッキ処理面）以外の場所で生じた場合
には、ＡｕやＡｕの化合物（固体）が析出し、真空膜脱
気ユニット内の中空糸膜の微細な孔を詰まらせてしま
う。このような状態になると、メッキ液５中の気泡を、
かかる孔を介して除去することができなくなり、脱気効
率が低下してしまう。
ウエハ１表面（メッキ処理面）以外の場所で生じた場合
には、ＡｕやＡｕの化合物（固体）が析出し、真空膜脱
気ユニット内の中空糸膜の微細な孔を詰まらせてしま
う。このような状態になると、メッキ液５中の気泡を、
かかる孔を介して除去することができなくなり、脱気効
率が低下してしまう。
【００７７】そこで、本実施の形態においては、真空膜
脱気ユニットにプラスの電位（アノード電位）を印加す
ることによりプラスイオンとなるＡｕやＡｕの化合物を
真空膜脱気ユニットに近づけず、ユニット自身に金属が
付着するのを防止する。その結果、効率良く、メッキ液
５の脱気を行うことができる。
脱気ユニットにプラスの電位（アノード電位）を印加す
ることによりプラスイオンとなるＡｕやＡｕの化合物を
真空膜脱気ユニットに近づけず、ユニット自身に金属が
付着するのを防止する。その結果、効率良く、メッキ液
５の脱気を行うことができる。
【００７８】なお、実施の形態１で説明したメッキ装置
の真空膜脱気ユニットのみならず、実施の形態３や５で
説明した真空膜脱気ユニットにプラスの電位（アノード
電位）を印加してもよい。
の真空膜脱気ユニットのみならず、実施の形態３や５で
説明した真空膜脱気ユニットにプラスの電位（アノード
電位）を印加してもよい。
【００７９】以上、本発明者によってなされた発明を実
施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実
施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実
施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００８０】特に、実施の形態１〜６においては、電界
メッキに用いられるメッキ液５の脱気について説明した
が、無電界メッキに用いるメッキ液５に実施の形態１〜
６で説明した脱気装置等を用いても良い。
メッキに用いられるメッキ液５の脱気について説明した
が、無電界メッキに用いるメッキ液５に実施の形態１〜
６で説明した脱気装置等を用いても良い。
【００８１】
【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
【００８２】メッキ装置に脱気装置を設けたので、メッ
キ液中の気泡を除去でき、精度良くメッキ層を形成する
ことができる。また、メッキ液の特性を向上させること
により、製品性能や製品歩留まりを向上させることがで
きる。
キ液中の気泡を除去でき、精度良くメッキ層を形成する
ことができる。また、メッキ液の特性を向上させること
により、製品性能や製品歩留まりを向上させることがで
きる。
【００８３】また、貯液槽と処理槽とを有するメッキ装
置において、脱気装置を貯液槽と処理槽との間に設けた
ので、メッキ液を処理の直前に脱気することができる。
置において、脱気装置を貯液槽と処理槽との間に設けた
ので、メッキ液を処理の直前に脱気することができる。
【００８４】また、貯液槽に脱気装置を設けたので、メ
ッキ処理中であるか否かに関わらず、脱気を行うことが
でき、脱気効率が向上する。また、脱気装置による抵抗
（圧力）が小さくなり、流量コントロールが容易にな
る。また、圧力差による発泡現象が起こりにくくなる。
ッキ処理中であるか否かに関わらず、脱気を行うことが
でき、脱気効率が向上する。また、脱気装置による抵抗
（圧力）が小さくなり、流量コントロールが容易にな
る。また、圧力差による発泡現象が起こりにくくなる。
【００８５】また、脱気装置に、プラス電位（アノード
電位）を印加したので、脱気装置中の中空糸膜の微細な
孔を詰まらせてしまう金属や金属酸化物の付着を防止す
ることができ、効率よく、メッキ液の脱気を行うことが
ことがことができる。
電位）を印加したので、脱気装置中の中空糸膜の微細な
孔を詰まらせてしまう金属や金属酸化物の付着を防止す
ることができ、効率よく、メッキ液の脱気を行うことが
ことがことができる。
【図１】本発明の実施の形態１であるメッキ装置を示す
図である。
図である。
【図２】本発明の実施の形態２であるメッキ装置を示す
図である。
図である。
【図３】本発明の実施の形態３であるメッキ装置を示す
図である。
図である。
【図４】本発明の実施の形態４であるメッキ装置を示す
図である。
図である。
【図５】本発明の実施の形態５であるメッキ装置を示す
図である。
図である。
【図６】本発明の実施の形態６であるメッキ装置を示す
図である。
図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態１であ
るメッキ装置を用いた半導体装置の製造方法を示す基板
の要部断面図である。
るメッキ装置を用いた半導体装置の製造方法を示す基板
の要部断面図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態の効果
を説明するための半導体装置の製造方法を示す基板の要
部断面図である。
を説明するための半導体装置の製造方法を示す基板の要
部断面図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態１であ
るメッキ装置を用いた半導体装置の製造方法を示す基板
の要部断面図である。
るメッキ装置を用いた半導体装置の製造方法を示す基板
の要部断面図である。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態の効
果を説明するための半導体装置の製造方法を示す基板の
要部断面図である。
果を説明するための半導体装置の製造方法を示す基板の
要部断面図である。
【図１１】（ａ）および（ｂ）は、真空膜脱気ユニット
中の中空糸膜を示す図である。
中の中空糸膜を示す図である。
１ ウエハ（半導体基板）
２ メッキ処理カップ
２ａ メッキ液供給管
３ アノード電極
４ メッキ電源
５ メッキ液
６ 気泡
７ 噴流ポンプ
８ 貯液温調槽
８ｂ 管
９ メッキ処理槽
１０ オーバーフロー槽
１１ 循環ポンプ
１３ 真空膜脱気ユニット
１４ 管（真空吸引部）
１５ 気泡分離部
１５ａ 槽
１５ｂ 管
１６ 脱気循環ポンプ
１８ 液バルブ
ＢＰ バンプ電極
ＢＰｂ Ａｕメッキ層
Ｂａ 気泡
Ｂｃ 空孔
ＨＭ 配線溝
ＨＺ 配線溝用絶縁膜
Ｍ 最上層配線
Ｍ１ 第１層配線
Ｍ２ 第２層配線
Ｍ２ａ バリア層
Ｍ２ｂ Ｃｕメッキ層
Ｍ２ｂ バリア層
Ｍｅ 中空糸膜
Ｐ ボンディングパッド部
Ｐ１ プラグ
ＰＶ パッシベーション膜
Ｒ レジスト膜
ＴＨ 層間絶縁膜
ＵＭ 下地膜
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 小沢 和弘
東京都青梅市藤橋３丁目３番地２ 日立東
京エレクトロニクス株式会社内
Ｆターム(参考） 4K024 AA11 AB01 BA15 BB12 CB16
CB26
4M104 BB04 BB08 BB09 BB14 BB30
BB36 DD16 DD17 DD37 DD43
DD52 DD75 DD78 GG08 HH16
Claims (5)
- 【請求項１】 処理槽とメッキ液が循環する循環路とを
有するメッキ処理装置であって、 前記循環路に、気体を透過させるが液体を透過させない
中空糸膜を用いた脱気装置を設けたことを特徴とするメ
ッキ処理装置。 - 【請求項２】 貯液槽と処理槽とを有するメッキ処理装
置であって、 前記貯液槽もしくは貯液槽と処理槽との間に、気体を透
過させるが液体を透過させない中空糸膜を用いた脱気装
置を設けたことを特徴とするメッキ処理装置。 - 【請求項３】 貯液槽と処理槽とを有するメッキ処理装
置であって、 前記貯液槽と処理槽との間、もしくは貯液槽に、気体を
透過させるが液体を透過させない中空糸膜を用いた脱気
装置を有し、 前記脱気装置の中空糸膜は、導電性物質を加えることに
より導電性とし、そこに、アノード電位が印加されてい
ることを特徴とするメッキ処理装置。 - 【請求項４】 （ａ）半導体基板を準備する工程と、 （ｂ）前記半導体基板を、貯液槽と処理槽とを有するメ
ッキ処理装置であって、 前記貯液槽と処理槽との間に、気体を透過させるが液体
を透過させない中空糸膜を用いた脱気装置を有するメッ
キ処理装置に設置する工程と、 （ｃ）前記脱気装置により脱気されたメッキ液を用い
て、前記半導体基板上の所望の領域に金属膜を形成する
工程と、 を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項５】 （ａ）半導体基板を準備する工程と、 （ｂ）前記半導体基板を、貯液槽と処理槽とを有するメ
ッキ処理装置であって、 前記貯液槽と処理槽との間に、気体を透過させるが液体
を透過させない中空糸膜を用いた脱気装置を有するメッ
キ処理装置に設置する工程と、 （ｃ）前記脱気装置により脱気されたノンシアン系のメ
ッキ液を用いて、前記半導体基板上の所望の領域に金属
膜を形成する工程と、 を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001320090A JP2003129283A (ja) | 2001-10-18 | 2001-10-18 | メッキ処理装置及びそれを用いた半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001320090A JP2003129283A (ja) | 2001-10-18 | 2001-10-18 | メッキ処理装置及びそれを用いた半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003129283A true JP2003129283A (ja) | 2003-05-08 |
| JP2003129283A5 JP2003129283A5 (ja) | 2005-06-09 |
Family
ID=19137529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001320090A Pending JP2003129283A (ja) | 2001-10-18 | 2001-10-18 | メッキ処理装置及びそれを用いた半導体装置の製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003129283A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005064016A (ja) * | 2003-08-11 | 2005-03-10 | Renesas Technology Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JP2007070730A (ja) * | 2005-09-07 | 2007-03-22 | Rohm & Haas Electronic Materials Llc | 金属デュプレックス及び方法 |
| KR100744417B1 (ko) | 2006-08-11 | 2007-07-30 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 반도체 소자 제조 장치 |
| CN103866365A (zh) * | 2012-12-11 | 2014-06-18 | 诺发系统公司 | 电镀填充真空电镀槽 |
| CN104005077A (zh) * | 2014-05-14 | 2014-08-27 | 上海交通大学 | 优化温度场分布的电镀装置及其电镀方法 |
| US9455139B2 (en) | 2009-06-17 | 2016-09-27 | Novellus Systems, Inc. | Methods and apparatus for wetting pretreatment for through resist metal plating |
| US9613833B2 (en) | 2013-02-20 | 2017-04-04 | Novellus Systems, Inc. | Methods and apparatus for wetting pretreatment for through resist metal plating |
| US9617648B2 (en) | 2015-03-04 | 2017-04-11 | Lam Research Corporation | Pretreatment of nickel and cobalt liners for electrodeposition of copper into through silicon vias |
| US9677188B2 (en) | 2009-06-17 | 2017-06-13 | Novellus Systems, Inc. | Electrofill vacuum plating cell |
| US9721800B2 (en) | 2009-06-17 | 2017-08-01 | Novellus Systems, Inc. | Apparatus for wetting pretreatment for enhanced damascene metal filling |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01128547A (ja) * | 1987-11-13 | 1989-05-22 | Fujitsu Ltd | メッキ装置 |
| JPH0717334U (ja) * | 1993-08-27 | 1995-03-28 | 三菱マテリアル株式会社 | 発泡性液体の気泡除去装置 |
| JPH10312990A (ja) * | 1997-05-14 | 1998-11-24 | Tadahiro Omi | 化学反応方法および化学反応装置 |
| WO2001068952A1 (fr) * | 2000-03-17 | 2001-09-20 | Ebara Corporation | Procede et appareil de plaquage electrolytique |
| JP2002363792A (ja) * | 2001-06-01 | 2002-12-18 | Tokyo Electron Ltd | 液処理システム及び液処理方法 |
-
2001
- 2001-10-18 JP JP2001320090A patent/JP2003129283A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01128547A (ja) * | 1987-11-13 | 1989-05-22 | Fujitsu Ltd | メッキ装置 |
| JPH0717334U (ja) * | 1993-08-27 | 1995-03-28 | 三菱マテリアル株式会社 | 発泡性液体の気泡除去装置 |
| JPH10312990A (ja) * | 1997-05-14 | 1998-11-24 | Tadahiro Omi | 化学反応方法および化学反応装置 |
| WO2001068952A1 (fr) * | 2000-03-17 | 2001-09-20 | Ebara Corporation | Procede et appareil de plaquage electrolytique |
| JP2002363792A (ja) * | 2001-06-01 | 2002-12-18 | Tokyo Electron Ltd | 液処理システム及び液処理方法 |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005064016A (ja) * | 2003-08-11 | 2005-03-10 | Renesas Technology Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JP2007070730A (ja) * | 2005-09-07 | 2007-03-22 | Rohm & Haas Electronic Materials Llc | 金属デュプレックス及び方法 |
| KR100744417B1 (ko) | 2006-08-11 | 2007-07-30 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 반도체 소자 제조 장치 |
| US9677188B2 (en) | 2009-06-17 | 2017-06-13 | Novellus Systems, Inc. | Electrofill vacuum plating cell |
| US9455139B2 (en) | 2009-06-17 | 2016-09-27 | Novellus Systems, Inc. | Methods and apparatus for wetting pretreatment for through resist metal plating |
| US10840101B2 (en) | 2009-06-17 | 2020-11-17 | Novellus Systems, Inc. | Wetting pretreatment for enhanced damascene metal filling |
| US10301738B2 (en) | 2009-06-17 | 2019-05-28 | Novellus Systems, Inc. | Methods and apparatus for wetting pretreatment for through resist metal plating |
| US9721800B2 (en) | 2009-06-17 | 2017-08-01 | Novellus Systems, Inc. | Apparatus for wetting pretreatment for enhanced damascene metal filling |
| US9828688B2 (en) | 2009-06-17 | 2017-11-28 | Novellus Systems, Inc. | Methods and apparatus for wetting pretreatment for through resist metal plating |
| US9852913B2 (en) | 2009-06-17 | 2017-12-26 | Novellus Systems, Inc. | Wetting pretreatment for enhanced damascene metal filling |
| CN103866365A (zh) * | 2012-12-11 | 2014-06-18 | 诺发系统公司 | 电镀填充真空电镀槽 |
| US9613833B2 (en) | 2013-02-20 | 2017-04-04 | Novellus Systems, Inc. | Methods and apparatus for wetting pretreatment for through resist metal plating |
| US10128102B2 (en) | 2013-02-20 | 2018-11-13 | Novellus Systems, Inc. | Methods and apparatus for wetting pretreatment for through resist metal plating |
| CN104005077A (zh) * | 2014-05-14 | 2014-08-27 | 上海交通大学 | 优化温度场分布的电镀装置及其电镀方法 |
| CN104005077B (zh) * | 2014-05-14 | 2016-11-09 | 上海交通大学 | 优化温度场分布的电镀装置及其电镀方法 |
| US9617648B2 (en) | 2015-03-04 | 2017-04-11 | Lam Research Corporation | Pretreatment of nickel and cobalt liners for electrodeposition of copper into through silicon vias |
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