JP2003183896A - Plating apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、めっき装置に関わ
り、特に、半導体基板のめっき処理に好適なめっき装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plating apparatus, and more particularly to a plating apparatus suitable for plating a semiconductor substrate.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図４は、従来のめっき処理の構成を示す
図である。2. Description of the Related Art FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a conventional plating process.
【０００３】図４に示すように、従来のめっき装置は、
内槽８、外槽７、ウェハホルダ６、貯液タンク１２で構
成されている。As shown in FIG. 4, the conventional plating apparatus is
It is composed of an inner tank 8, an outer tank 7, a wafer holder 6, and a liquid storage tank 12.
【０００４】内槽８の底面にはアノード電極９と、めっ
き液を内槽８に送りこむための噴流口１５が設けられて
いる。The bottom of the inner tank 8 is provided with an anode electrode 9 and a jet port 15 for feeding the plating solution into the inner tank 8.
【０００５】また、内槽８からオーバーフローしためっ
き液を貯液タンク１２に送液するために、外槽７の底面
には、めっき液排液口１０とめっき液リターン配管１１
とが設けられている。また、貯液タンク１２に貯液され
ためっき液を内槽８に噴流させるための噴流ポンプ１３
と噴流時のゴミ除去を行うためのフィルタ１４とが設け
られている。In order to feed the plating solution overflowing from the inner tank 8 to the storage tank 12, the plating solution drain port 10 and the plating solution return pipe 11 are provided on the bottom surface of the outer tank 7.
And are provided. Further, a jet pump 13 for jetting the plating solution stored in the storage tank 12 into the inner tank 8.
And a filter 14 for removing dust during jetting.
【０００６】ウェハホルダ６は、ウェハ（デバイス面）
２へ通電させるためのコンタクト部３を設け、ウェハを
回転保持しながらウェハ（デバイス面）２へ通電するこ
とが可能な構造になっている。また、ウェハホルダ６で
保持されたウェハ（デバイス面）２と内槽８の液面は平
行して接液するようになっている。The wafer holder 6 is a wafer (device surface).
A contact portion 3 for energizing the wafer 2 is provided, and the wafer (device surface) 2 can be energized while holding the wafer in rotation. The wafer (device surface) 2 held by the wafer holder 6 and the liquid surface of the inner tank 8 come into contact with each other in parallel.
【０００７】図４では、ウェハホルダ６が下降し、回転
しながらウェハ（デバイス面）２とめっき液（液面２
７）とが接液しており、成膜時の電流をコンタクト部３
とアノード電極９に流し、めっき処理を行っている。ま
た、ウェハ（デバイス面）２は、接液時に発生した気泡
１８が吸着している。ウェハ（デバイス面）２のエッジ
部周辺に吸着した気泡は、液流１９の影響で一部オーバ
ーフローして外槽７に流れるが、ウェハ（デバイス面）
２の中央部は、液流１９のよどみ領域２０であるため、
流速が低く物理的作用による気泡の脱離はできない。In FIG. 4, the wafer holder 6 descends and rotates to rotate the wafer (device surface) 2 and the plating solution (liquid surface 2).
7) is in contact with liquid, and the current during film formation is applied to the contact part 3
And is applied to the anode electrode 9 to perform plating treatment. In addition, the wafer (device surface) 2 is adsorbed by the bubbles 18 generated during the contact with liquid. The bubbles adsorbed around the edge portion of the wafer (device surface) 2 partially overflow due to the influence of the liquid flow 19 and flow into the outer tank 7, but the wafer (device surface)
Since the central part of 2 is the stagnation area 20 of the liquid flow 19,
The flow velocity is low and bubbles cannot be desorbed by physical action.
【０００８】その結果、ウェハ（デバイス面）２に、気
泡が残留した状態でめっき処理を行うことになってしま
う。このような状態でめっき処理を行った場合、成膜時
の均一性が低下する。また、残留した気泡は粉砕・微粒
化され、マクロボイドやピットとしてめっき膜中に取り
込まれてしまい、歩留り低下を招いてしまう。As a result, the plating process is performed on the wafer (device surface) 2 with air bubbles remaining. When the plating process is performed in such a state, the uniformity at the time of film formation is reduced. In addition, the remaining bubbles are crushed and atomized, and are taken into the plating film as macro voids or pits, leading to a decrease in yield.
【０００９】従来のめっき装置では、ウェハ（デバイス
面）とめっき液の接液方式は、フェースダウン方式を採
用している都合上、ウェハ面とめっき液面間のエアーを
巻き込むことが避けられない構造となっている。その結
果、ウェハ面に気泡が残留・吸着してしまう。また、め
っき槽内では、めっき槽内の噴流による物理的な外力で
めっき槽外へ気泡の一部を排出しているが、めっき液面
のよどみ域２０と接液しているウェハ面中央では、残留
・吸着した気泡を完全にウェハ面から脱離させることは
できない。In the conventional plating apparatus, since the method of contacting the wafer (device surface) with the plating solution is a face-down method, it is unavoidable to entrap air between the wafer surface and the plating solution surface. It has a structure. As a result, air bubbles remain / adsorb on the wafer surface. Further, in the plating tank, some of the bubbles are discharged to the outside of the plating tank by a physical external force due to the jet flow in the plating tank, but in the center of the wafer surface in contact with the stagnation area 20 of the plating solution surface. The remaining / adsorbed bubbles cannot be completely detached from the wafer surface.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
した従来技術の欠点を改良し、特に、めっき液中の気泡
が、めっき膜内に取り込まれることで生成されるマイク
ロボイド又はマイクロピットを防止し、めっき膜の品質
を一定レベルに保持すると共に、めっき処理の歩留まり
の低下をなくした新規なめっき装置を提供するものであ
る。The object of the present invention is to improve the above-mentioned drawbacks of the prior art, and in particular, micro voids or micro pits produced by the inclusion of bubbles in the plating solution in the plating film. The present invention provides a novel plating apparatus that prevents the above-mentioned problems, keeps the quality of the plating film at a constant level, and eliminates the reduction in the yield of the plating process.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、基本的には、以下に記載されたような技
術構成を採用するものである。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention basically adopts the technical constitution as described below.
【００１２】即ち、本発明に係わるめっき装置の第１態
様は、めっき液をめっき槽内の下側から上方へ噴流させ
ながら、前記めっき槽の上部に設けられたウエーハホル
ダに保持された半導体基板のめっき処理を行うめっき装
置において、前記半導体基板表面に付着した気泡を除去
するためのノズルを前記槽内に複数設け、前記めっき液
を前記ノズルから前記半導体基板に向けて噴射するよう
に構成したことを特徴とするものであり、叉、第２態様
は、前記ノズルから噴射されためっき液は、前記半導体
基板中央から外側に向かって吐出するように構成したこ
とを特徴とするものであり、叉、第３態様は、内槽と、
前記内槽からのめっき液を受液するために、前記内槽を
囲むように設けた外槽と、前記外槽内のめっき液を貯め
るための貯液タンクと、前記貯液タンクと前記内槽とを
接続するめっき液導入管と、前記めっき液を前記内槽内
に噴流せしめるために、前記めっき液導入管に設けた噴
流ポンプとからなり、前記めっき液を前記内槽内の下側
から上方へ噴流させながら、前記内槽の上部に設けられ
たウエーハホルダに保持された半導体基板のめっき処理
を行うようにしためっき装置において、前記半導体基板
表面に付着した気泡を除去するためのノズルを前記内槽
内に複数設け、めっき液を前記ノズルから前記半導体基
板に向けて噴射するように構成すると共に、前記ノズル
から噴射するめっき液は、前記めっき液導入管から分岐
して設けられる分流管から供給されるように構成したこ
とを特徴とするものであり、叉、第４態様は、前記分流
管にエアーオペレートバルブを設け、このエアーオペレ
ートバルブで、前記ノズルからのめっき液の吐出を制御
することを特徴とするものであり、叉、第５態様は、内
槽と、前記内槽からのめっき液を受液するために、前記
内槽を囲むように設けた外槽と、前記外槽内のめっき液
を貯めるための貯液タンクと、前記貯液タンクと前記内
槽とを接続するめっき液導入管と、前記めっき液を前記
内槽内に噴流せしめるために、前記めっき液導入管に設
けた噴流ポンプとからなり、前記めっき液を前記内槽内
の下側から上方へ噴流させながら、前記内槽の上部に設
けられたウエーハホルダに保持された半導体基板のめっ
き処理を行うようにしためっき装置において、前記半導
体基板表面に付着した気泡を除去するために、前記めっ
き液を前記半導体装置に向けて吐出する前記内槽内に設
けられた複数のノズルと、前記貯液タンク内のめっき液
を前記ノズルに供給するノズル吐出用ポンプとを設け、
前記ノズル吐出用ポンプを用いて、前記ノズルから吐出
するめっき液の吐出量を制御するように構成したことを
特徴とするものであり、叉、第６態様は、前記ノズルか
ら噴射されためっき液は、前記半導体基板中央から外側
に向かって吐出するように構成したことを特徴とするも
のであり、叉、第７態様は、前記ノズルの吐出タイミン
グを制御するための制御手段を設けたことを特徴とする
ものであり、叉、第８態様は、前記前記ノズルからめっ
き液を吐出する時、シード膜を保護するために、めっき
処理の際の電流に対して充分に微弱な微弱電流を流すよ
うに構成したことを特徴とするものである。That is, the first aspect of the plating apparatus according to the present invention is a semiconductor substrate held by a wafer holder provided above the plating tank while jetting the plating solution from the lower side to the upper side in the plating tank. In the plating apparatus for performing the plating process, a plurality of nozzles for removing bubbles adhering to the surface of the semiconductor substrate are provided in the bath, and the plating solution is sprayed from the nozzle toward the semiconductor substrate. The second aspect is characterized in that the plating solution ejected from the nozzle is configured to be ejected outward from the center of the semiconductor substrate, In addition, the third aspect is an inner tank,
An outer bath provided so as to surround the inner bath to receive the plating liquid from the inner bath, a storage tank for storing the plating liquid in the outer bath, the storage tank and the inner storage tank. A plating solution introducing pipe for connecting to the bath, and a jet pump provided in the plating solution introducing pipe for jetting the plating solution into the inner bath. A nozzle for removing bubbles adhering to the surface of the semiconductor substrate in a plating apparatus configured to perform a plating process on a semiconductor substrate held by a wafer holder provided in the upper part of the inner tank while jetting upward from Is provided in the inner tank, the plating solution is sprayed from the nozzle toward the semiconductor substrate, and the plating solution sprayed from the nozzle is provided by branching from the plating solution introduction pipe. The present invention is characterized in that it is configured to be supplied from a pipe, and in the fourth aspect, an air-operated valve is provided in the flow dividing pipe, and the air-operated valve discharges the plating solution from the nozzle. In the fifth aspect, the inner tank, an outer tank provided to surround the inner tank to receive the plating solution from the inner tank, and A storage tank for storing the plating solution in the outer tank, a plating solution introduction pipe connecting the storage tank and the inner tank, and the plating solution for jetting the plating solution into the inner tank. It consists of a jet pump provided in the introduction pipe, and while performing the jetting of the plating solution from the lower side to the upper side in the inner tank, the plating treatment of the semiconductor substrate held by the wafer holder provided in the upper part of the inner tank is performed. Plating equipment In order to remove the bubbles adhering to the surface of the semiconductor substrate, a plurality of nozzles provided in the inner tank for discharging the plating solution toward the semiconductor device, and a plating solution in the storage tank A nozzle discharge pump for supplying to the nozzle,
The nozzle discharge pump is used to control the discharge amount of the plating liquid discharged from the nozzle, and the sixth mode is the plating liquid sprayed from the nozzle. Is characterized in that the discharge is performed from the center of the semiconductor substrate to the outside. In the seventh aspect, a control means for controlling the discharge timing of the nozzle is provided. The eighth aspect is characterized in that, when the plating solution is discharged from the nozzle, a weak current, which is sufficiently weak with respect to the current during the plating process, is applied to protect the seed film. It is characterized by being configured as described above.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】本発明に係わるめっき装置は、め
っき液をめっき槽内の下側から上方へ噴流させながら、
前記めっき槽の上部に設けられたウエーハホルダに保持
された半導体基板のめっき処理を行うめっき装置におい
て、前記半導体基板表面に付着した気泡を除去するため
のノズルを前記槽内に複数設け、前記めっき液を前記ノ
ズルから前記半導体基板に向けて噴射するように構成し
たことを特徴とするものである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The plating apparatus according to the present invention, while jetting a plating solution from the lower side to the upper side in a plating tank,
In a plating apparatus for performing a plating process on a semiconductor substrate held by a wafer holder provided at the top of the plating tank, a plurality of nozzles for removing bubbles adhering to the surface of the semiconductor substrate are provided in the tank, and the plating is performed. The liquid is ejected from the nozzle toward the semiconductor substrate.
【００１４】[0014]
【実施例】以下に、本発明に係わるめっき装置の具体例
を図面を参照しながら詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A specific example of a plating apparatus according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
【００１５】（第１の具体例）図１及び図２は、本発明
の第１の具体例を示す図であり、これらの図には、内槽
８と、前記内槽８からのめっき液を受液するために、前
記内槽８を囲むように設けた外槽７と、前記外槽内のめ
っき液を貯めるための貯液タンク１２と、前記貯液タン
ク１２と前記内槽８とを接続するめっき液導入管２１
と、前記めっき液を前記内槽８内に噴流せしめるため
に、前記めっき液導入管２１に設けた噴流ポンプ１３と
からなり、前記めっき液を内槽８内の下側から上方へ噴
流させながら、前記内槽８の上部に設けられたウエーハ
ホルダ６に保持された半導体基板２のめっき処理を行う
ようにしためっき装置において、前記半導体基板表面２
に付着した気泡１８を除去するためのノズル４、５を前
記内槽８内に複数設け、前記めっき液を前記ノズル４、
５から前記半導体基板２に向けて噴射するように構成す
ると共に、前記ノズル４、５から噴射するめっき液は、
前記めっき液導入管２１から分岐して設けられる分流管
２２から供給されるように構成したことを特徴とするめ
っき装置が示され、又、前記分流管２２にエアーオペレ
ートバルブ１６、１７を設け、このエアーオペレートバ
ルブ１６、１７で、前記ノズル４、５からのめっき液の
吐出を制御することを特徴とするめっき装置が示され、
又、前記ノズル４、５から噴射されためっき液は、前記
半導体基板中央から外側に向かって吐出するように構成
したことを特徴とするめっき装置が示され、又、前記ノ
ズル４、５の吐出タイミングを制御するための制御手段
２５を設けたことを特徴とするめっき装置が示されてい
る。(First Specific Example) FIGS. 1 and 2 are views showing a first specific example of the present invention. In these figures, an inner tank 8 and a plating solution from the inner tank 8 are shown. An outer tank 7 surrounding the inner tank 8 for receiving the liquid, a liquid storage tank 12 for storing the plating solution in the outer tank, the liquid storage tank 12 and the inner tank 8. Liquid introducing pipe 21 for connecting
And a jet pump 13 provided in the plating solution introducing pipe 21 in order to jet the plating solution into the inner tank 8, while the plating solution is jetted upward from below in the inner tank 8. In the plating apparatus configured to perform the plating process of the semiconductor substrate 2 held by the wafer holder 6 provided on the upper portion of the inner tank 8, the semiconductor substrate surface 2
A plurality of nozzles 4 and 5 for removing bubbles 18 attached to the inner tank 8 are provided in the inner tank 8, and the plating solution is applied to the nozzles 4 and 5.
5 is configured to spray toward the semiconductor substrate 2, and the plating solution sprayed from the nozzles 4 and 5 is
A plating apparatus is shown which is configured to be supplied from a flow dividing pipe 22 provided by branching from the plating solution introducing pipe 21, and air dividing valves 22 are provided with air operated valves 16 and 17. A plating apparatus is shown, in which the discharge of the plating solution from the nozzles 4 and 5 is controlled by the air operate valves 16 and 17.
Further, there is shown a plating apparatus characterized in that the plating solution sprayed from the nozzles 4 and 5 is configured to be discharged outward from the center of the semiconductor substrate. A plating apparatus is shown which is provided with a control means 25 for controlling the timing.
【００１６】以下に、第１の具体例を更に詳細に説明す
る。The first specific example will be described in more detail below.
【００１７】まず、第１の具体例の構成を説明する。First, the configuration of the first specific example will be described.
【００１８】図１を参照すると、本発明のめっき装置
は、内槽８、外槽７、ウェハホルダ６、貯液タンク１２
で構成されている。Referring to FIG. 1, the plating apparatus of the present invention comprises an inner tank 8, an outer tank 7, a wafer holder 6, and a liquid storage tank 12.
It is composed of.
【００１９】内槽８の底面には、アノード電極９と、め
っき液を内槽８に送りこむための噴流口１５とが設けら
れている。また、ウェハホルダ６が保持しているウェハ
（デバイス面）２と内槽８のめっき液とが接液したとき
に、ウェハ（デバイス面）２に向けて、めっき液を吐出
させるノズル４、５を設けている。ノズル４、５は、フ
ィルタ１４の二次側配管２１から分岐し、エアーオペレ
ートバルブ１６、１７で、吐出量と吐出タイミングとを
制御している。２５は、吐出量と吐出タイミングとを制
御するための制御装置である。The bottom surface of the inner tank 8 is provided with an anode electrode 9 and a jet port 15 for feeding the plating solution into the inner tank 8. Further, when the wafer (device surface) 2 held by the wafer holder 6 comes into contact with the plating solution in the inner tank 8, nozzles 4 and 5 for ejecting the plating solution toward the wafer (device surface) 2 are provided. It is provided. The nozzles 4 and 5 are branched from the secondary pipe 21 of the filter 14, and the air operation valves 16 and 17 control the ejection amount and the ejection timing. Reference numeral 25 is a control device for controlling the ejection amount and the ejection timing.
【００２０】更に、内槽８から外槽７へオーバーフロー
しためっき液を貯液タンク１２に送液するために、外槽
７の底面には、めっき液排液口１０とめっき液リターン
配管１１とが設けられている。また、貯液タンク１２内
のめっき液は、噴流ポンプ１３でフィルタ１４を経て内
槽８内へ噴流するようになっている。Further, in order to transfer the plating solution overflowing from the inner tank 8 to the outer tank 7 to the liquid storage tank 12, a plating solution drain port 10 and a plating solution return pipe 11 are provided on the bottom surface of the outer tank 7. Is provided. The plating solution in the liquid storage tank 12 is jetted into the inner tank 8 by the jet pump 13 through the filter 14.
【００２１】ウェハホルダ６の構造について説明する
と、ウェハホルダ６には、ウェハ（デバイス面）２へ通
電させるためのコンタクト部３が設けられ、ウェハを回
転保持しながら、ウェハ（デバイス面）２へ通電するこ
とが可能な構造になっている。また、ウェハホルダ６で
保持されたウェハ（デバイス面）２と内槽８の液面とが
対向して接液するようになっている。Explaining the structure of the wafer holder 6, the wafer holder 6 is provided with a contact portion 3 for energizing the wafer (device surface) 2 and energizing the wafer (device surface) 2 while holding the wafer in rotation. It has a structure that allows it. The wafer (device surface) 2 held by the wafer holder 6 and the liquid surface of the inner tank 8 face each other and come into contact with the liquid.
【００２２】次に、図１、図２を用い、動作について説
明する。Next, the operation will be described with reference to FIGS.
【００２３】図２（Ａ）は、ウェハホルダ６にウェハを
収納保持しながら、コンタクト部３とアノード電極９で
の通電が無い状態で、ウェハホルダ６が上死点にあると
きの状態を示している。FIG. 2 (A) shows a state where the wafer holder 6 is at the top dead center in the state where the wafer is held in the wafer holder 6 and the contact portion 3 and the anode electrode 9 are not energized. .
【００２４】このとき、内槽７でめっき液は噴流口１５
から噴流し、液流１９の作用によって外槽７へオーバー
フローしている。At this time, the plating solution is sprayed from the jet port 15 in the inner tank 7.
And is overflowed to the outer tank 7 by the action of the liquid flow 19.
【００２５】図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の状態からウェ
ハホルダ６が下死点まで下降し、ウェハ（デバイス面）
２が内槽８のめっき液に接液した状態を示している。ま
た、めっき液とウェハ（デバイス面）２とが接液した瞬
間に、ウェハ（デバイス面）２上のシード膜溶解を防止
するため、コンタクト部３とアノード電極９に微小電流
を流している。通電無しのときにウェハ（デバイス面）
２がめっき液と接液すると、シード膜がめっき液に侵食
されるため、ウェハ（デバイス面）２がめっき液と接液
した瞬間に、成膜時よりも弱い電流を流している。FIG. 2B shows the wafer (device surface) when the wafer holder 6 is lowered to the bottom dead center from the state of FIG. 2A.
2 shows the state of being in contact with the plating solution in the inner tank 8. Further, at the moment when the plating solution and the wafer (device surface) 2 come into contact with each other, a minute current is passed through the contact portion 3 and the anode electrode 9 in order to prevent dissolution of the seed film on the wafer (device surface) 2. Wafer (device surface) when no current is applied
When 2 comes into contact with the plating solution, the seed film is eroded by the plating solution. Therefore, at the moment when the wafer (device surface) 2 comes into contact with the plating solution, a current weaker than that during film formation is passed.
【００２６】また、ウェハ（デバイス面）２がめっき液
と接液するときには、内槽８の液面とウェハ（デバイス
面）２の空間にあるエアーを巻き込むため、ウェハ（デ
バイス面）２が接液した瞬間にウェハ（デバイス面）２
には気泡１８として、巻き込んだエアーが残留・吸着す
る。Further, when the wafer (device surface) 2 comes into contact with the plating solution, the liquid surface of the inner tank 8 and the air in the space of the wafer (device surface) 2 are entrained, so that the wafer (device surface) 2 comes into contact. Wafer (device surface) 2 at the moment of solution
As air bubbles 18, the entrained air remains / adsorbs.
【００２７】ウェハ（デバイス面）２の端部に残留・吸
着した気泡の一部は、内槽８での液流１９により脱離し
易く、外槽７へオーバーフローされるが、ウェハ（デバ
イス面）２の中央部近傍は、液流１９のよどみ領域２０
となるため、液流１９で気泡１８を脱離することはな
い。A part of the bubbles remaining / adsorbed at the end of the wafer (device surface) 2 is easily detached by the liquid flow 19 in the inner tank 8 and overflows to the outer tank 7, but the wafer (device surface) The stagnation area 20 of the liquid flow 19 is in the vicinity of the central portion of 2.
Therefore, the bubbles 18 are not detached by the liquid flow 19.
【００２８】上記した気泡を除去するために、図２
（Ｃ）に示すように、ウェハ（デバイス面）２とめっき
液とが接液した直後に、エアーオペレートバルブ１６を
任意に設定した時間のみオープンさせ、噴流ポンプ１３
の二次圧力を利用して、内槽８に設けられたノズル５か
らめっき液をウェハ（デバイス面）２へ吐出している。
このとき、成膜時の電流は流さず、成膜時より弱い電流
を流している。In order to remove the bubbles mentioned above, FIG.
As shown in (C), immediately after the wafer (device surface) 2 and the plating solution come into contact with each other, the air operate valve 16 is opened only for an arbitrarily set time, and the jet pump 13
The secondary pressure is used to discharge the plating solution onto the wafer (device surface) 2 from the nozzle 5 provided in the inner tank 8.
At this time, no current is applied during film formation, and a weaker current is applied than during film formation.
【００２９】また、図２（Ｄ）に示したように、エアー
オペレートバルブ１６がクローズし、ノズル４からめっ
き液の吐出が終了した後に、エアーオペレートバルブ１
７をオープンし、循環ポンプ１３の二次圧力を利用し
て、ノズル４からめっき液をウェハ（デバイス面）２へ
任意に設定した時間吐出している。Further, as shown in FIG. 2D, after the air operate valve 16 is closed and the discharge of the plating solution from the nozzle 4 is completed, the air operate valve 1
7 is opened, and the secondary pressure of the circulation pump 13 is used to discharge the plating solution from the nozzle 4 to the wafer (device surface) 2 for an arbitrarily set time.
【００３０】ノズル４、５からめっき液を吐出する処理
シーケンスは、成膜開始直前だけでなく成膜中（成膜時
の高電流を印加時）や、間欠的に低電流印加時と同期さ
せて吐出させたり、任意のシーケンスを設定することが
可能になっている。The processing sequence for discharging the plating solution from the nozzles 4 and 5 is not only immediately before the start of film formation but also during film formation (when a high current is applied during film formation) or intermittently in synchronization with the application of a low current. It is possible to discharge the ink and set an arbitrary sequence.
【００３１】このように、よどみ領域２０にノズル４、
５からめっき液を交互にウェハ（デバイス面）２へ吐出
すると、ウェハ（デバイス面）２の中央部が乱流域とな
る。この乱流を形成させることで、ウェハ（デバイス
面）２の残留・吸着した接液時の気泡を脱離させること
が可能となる。このシーケンスが終了した後に、成膜時
の電流を流し、めっき処理（成膜処理）を行う。In this way, the nozzles 4,
When the plating solution is alternately discharged from 5 to the wafer (device surface) 2, the central part of the wafer (device surface) 2 becomes a turbulent flow region. By forming this turbulent flow, it becomes possible to desorb the air bubbles at the time of the liquid contact which remains / adsorbs on the wafer (device surface) 2. After this sequence is completed, a current for film formation is passed to perform a plating process (film formation process).
【００３２】ウェハ（デバイス面）２の気泡１８を除去
した後に、成膜を行うため、気泡１８の影響によるマイ
クロピットやマイクロボイドの発生が抑制でき、その結
果、歩留りが向上する。Since the film formation is performed after removing the bubbles 18 on the wafer (device surface) 2, the generation of micropits and microvoids due to the influence of the bubbles 18 can be suppressed, and as a result, the yield is improved.
【００３３】（第２の具体例）図３は、本発明の第２の
具体例を示す図であり、これらの図には、半導体基板表
面に付着した気泡１８を除去するために、めっき液を前
記半導体装置に向けて吐出する内槽８内に設けられた複
数のノズル４、５と、貯液タンク１２内のめっき液を前
記ノズル４、５にそれぞれ供給するノズル吐出用ポンプ
１５、１５Ａとを設け、前記ノズル吐出用ポンプ１５、
１５Ａを用いて、前記ノズル４、５から吐出するめっき
液の吐出量を制御するように構成したことを特徴とする
めっき装置が示されている。(Second Embodiment) FIG. 3 is a view showing a second embodiment of the present invention. In these drawings, a plating solution is used to remove the bubbles 18 adhering to the surface of the semiconductor substrate. A plurality of nozzles 4 and 5 provided in the inner tank 8 for discharging the liquid toward the semiconductor device, and nozzle discharge pumps 15 and 15A for supplying the plating solution in the liquid storage tank 12 to the nozzles 4 and 5, respectively. And the nozzle discharge pump 15,
15A is used to control the discharge amount of the plating liquid discharged from the nozzles 4 and 5, and a plating apparatus is shown.
【００３４】以下に、第２の具体例を図３を用いて更に
詳細に説明する。The second specific example will be described below in more detail with reference to FIG.
【００３５】第２の具体例では、吐出ポンプ２６、２６
Ａを用いて、ノズル４、５からウェハ（デバイス面）２
にめっき液を吐出している。第１の具体例において、噴
流ポンプの二次圧力を利用しても、ウェハ（デバイス
面）２の気泡を脱離させることができない場合でも、吐
出ポンプ２６、２６Ａは、流量可変タイプであるため、
気泡の脱離状況に合わせて流量を設定ことが可能となっ
ている。従って、流量の最適化を行えば、気泡の脱離性
能を更に向上させることができる。In the second specific example, the discharge pumps 26, 26
Wafer (device surface) 2 from nozzles 4 and 5 using A
The plating solution is being discharged. In the first specific example, even when the secondary pressure of the jet pump cannot be used to separate the bubbles on the wafer (device surface) 2, the discharge pumps 26, 26A are of variable flow rate type. ,
It is possible to set the flow rate according to the state of bubble desorption. Therefore, if the flow rate is optimized, the bubble desorption performance can be further improved.
【００３６】なお、２８は、吐出ポンプ２６、２６Ａの
吐出量と吐出タイミングとを制御するための制御装置で
ある。Reference numeral 28 is a control device for controlling the discharge amount and discharge timing of the discharge pumps 26, 26A.
【００３７】[0037]
【発明の効果】本発明に係わるめっき装置は、上述のよ
うに構成したので、めっき液中の気泡が、めっき膜内に
取り込まれることで生成されるマイクロボイド又はマイ
クロピットを防止することが出来るから、めっき膜の品
質を一定レベルに保持することができ、従って、めっき
処理の歩留まりが向上する。Since the plating apparatus according to the present invention is configured as described above, it is possible to prevent the micro voids or micro pits generated when the bubbles in the plating solution are taken into the plating film. Therefore, the quality of the plating film can be maintained at a constant level, and thus the yield of the plating process is improved.
【図１】本発明に係わるめっき装置の第１の具体例の構
成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first specific example of a plating apparatus according to the present invention.
【図２】第１の具体例の動作を説明する図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the first specific example.
【図３】本発明の第２の具体例の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a second specific example of the present invention.
【図４】従来のめっき装置の構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a conventional plating apparatus.
１ ウエハ裏面 ２ ウエハ（デバイス面） ３ コンタクト部 ４、５ ノズル ７ 外槽 ８ 内槽 ９ アノード電極 １０ めっき液廃液口 １１ めっき液リターン配管 １２ 貯液タンク １３ 噴流ポンプ １４ フィルタ １５ 噴流口 １６、１７ エアーオペレートバルブ １８ 気泡 １９ 液流 ２０ よどみ領域 ２１ めっき液導入管 ２２ 分流管 ２５、２８ 制御装置 ２６、２６Ａ 吐出ポンプ ２７ 液面 1 Wafer backside 2 wafers (device side) 3 Contact part 4, 5 nozzles 7 outer tank 8 inner tank 9 Anode electrode 10 Plating liquid waste port 11 Plating solution return piping 12 Storage tank 13 Jet pump 14 filters 15 Jet port 16, 17 Air operated valve 18 bubbles 19 Liquid flow 20 Stagnation area 21 Plating liquid introduction tube 22 split pipe 25, 28 control device 26, 26A discharge pump 27 Liquid level
Claims (8)
噴流させながら、前記めっき槽の上部に設けられたウエ
ーハホルダに保持された半導体基板のめっき処理を行う
めっき装置において、 前記半導体基板表面に付着した気泡を除去するためのノ
ズルを前記槽内に複数設け、前記めっき液を前記ノズル
から前記半導体基板に向けて噴射するように構成したこ
とを特徴とするめっき装置。1. A plating apparatus for performing a plating process on a semiconductor substrate held by a wafer holder provided on an upper part of the plating tank while jetting a plating solution from a lower side to an upper side in the plating tank. A plating apparatus, wherein a plurality of nozzles for removing bubbles adhering to the surface are provided in the bath, and the plating solution is sprayed from the nozzles toward the semiconductor substrate.
前記半導体基板中央から外側に向かって吐出するように
構成したことを特徴とする請求項１記載のめっき装置。2. The plating solution sprayed from the nozzle is
The plating apparatus according to claim 1, wherein the plating device is configured to discharge from the center of the semiconductor substrate toward the outside.
するために、前記内槽を囲むように設けた外槽と、前記
外槽内のめっき液を貯めるための貯液タンクと、前記貯
液タンクと前記内槽とを接続するめっき液導入管と、前
記めっき液を前記内槽内に噴流せしめるために、前記め
っき液導入管に設けた噴流ポンプとからなり、前記めっ
き液を前記内槽内の下側から上方へ噴流させながら、前
記内槽の上部に設けられたウエーハホルダに保持された
半導体基板のめっき処理を行うようにしためっき装置に
おいて、 前記半導体基板表面に付着した気泡を除去するためのノ
ズルを前記内槽内に複数設け、めっき液を前記ノズルか
ら前記半導体基板に向けて噴射するように構成すると共
に、前記ノズルから噴射するめっき液は、前記めっき液
導入管から分岐して設けられる分流管から供給されるよ
うに構成したことを特徴とするめっき装置。3. An inner tank, an outer tank provided so as to surround the inner tank for receiving the plating solution from the inner tank, and a storage tank for storing the plating solution in the outer tank. A plating solution introducing pipe that connects the storage tank to the inner tank, and a jet pump provided in the plating solution introducing tube for causing the plating solution to flow into the inner tank. In a plating apparatus configured to perform a plating process on a semiconductor substrate held by a wafer holder provided in an upper portion of the inner tank while jetting a liquid upward from a lower side in the inner tank, the semiconductor substrate surface is A plurality of nozzles for removing adhered bubbles are provided in the inner tank, and a plating solution is configured to be sprayed from the nozzle toward the semiconductor substrate, and the plating solution sprayed from the nozzle is the plating solution. Introductory pipe Plating apparatus characterized by being configured to be supplied from the distribution pipe provided in the branch.
設け、このエアーオペレートバルブで、前記ノズルから
のめっき液の吐出を制御することを特徴とする請求項３
記載のめっき装置。4. The air-operated valve is provided in the flow dividing pipe, and the air-operated valve controls the discharge of the plating solution from the nozzle.
The described plating apparatus.
するために、前記内槽を囲むように設けた外槽と、前記
外槽内のめっき液を貯めるための貯液タンクと、前記貯
液タンクと前記内槽とを接続するめっき液導入管と、前
記めっき液を前記内槽内に噴流せしめるために、前記め
っき液導入管に設けた噴流ポンプとからなり、前記めっ
き液を前記内槽内の下側から上方へ噴流させながら、前
記内槽の上部に設けられたウエーハホルダに保持された
半導体基板のめっき処理を行うようにしためっき装置に
おいて、 前記半導体基板表面に付着した気泡を除去するために、
前記めっき液を前記半導体装置に向けて吐出する前記内
槽内に設けられた複数のノズルと、前記貯液タンク内の
めっき液を前記ノズルに供給するノズル吐出用ポンプと
を設け、前記ノズル吐出用ポンプを用いて、前記ノズル
から吐出するめっき液の吐出量を制御するように構成し
たことを特徴とするめっき装置。5. An inner tank, an outer tank provided to surround the inner tank for receiving a plating solution from the inner tank, and a liquid storage tank for storing the plating solution in the outer tank. A plating solution introducing pipe that connects the storage tank to the inner tank, and a jet pump provided in the plating solution introducing tube for causing the plating solution to flow into the inner tank. In a plating apparatus configured to perform a plating process on a semiconductor substrate held by a wafer holder provided in an upper portion of the inner tank while jetting a liquid upward from a lower side in the inner tank, the semiconductor substrate surface is In order to remove the adhered bubbles,
A plurality of nozzles provided in the inner tank for discharging the plating solution toward the semiconductor device, and a nozzle discharge pump for supplying the plating solution in the storage tank to the nozzles are provided. A plating apparatus configured to control the discharge amount of the plating liquid discharged from the nozzle using a pump for use in the plating.
前記半導体基板中央から外側に向かって吐出するように
構成したことを特徴とする請求項３乃至５の何れかに記
載のめっき装置。6. The plating solution sprayed from the nozzle is
The plating apparatus according to claim 3, wherein the plating apparatus is configured to discharge from the center of the semiconductor substrate toward the outside.
ための制御手段を設けたことを特徴とする請求項３乃至
６の何れかに記載のめっき装置。7. The plating apparatus according to claim 3, further comprising control means for controlling the discharge timing of the nozzle.
時、シード膜を保護するために、めっき処理の際の電流
に対して充分に微弱な微弱電流を流すように構成したこ
とを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載のめっき
装置。8. When the plating solution is discharged from the nozzle, a weak current that is sufficiently weak with respect to the current during the plating process is supplied to protect the seed film. The plating apparatus according to any one of claims 1 to 7.
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