JP2005243845A - Substrate treatment method and substrate treatment device - Google Patents

Substrate treatment method and substrate treatment device Download PDF

Info

Publication number
JP2005243845A
JP2005243845A JP2004050407A JP2004050407A JP2005243845A JP 2005243845 A JP2005243845 A JP 2005243845A JP 2004050407 A JP2004050407 A JP 2004050407A JP 2004050407 A JP2004050407 A JP 2004050407A JP 2005243845 A JP2005243845 A JP 2005243845A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
plating
wiring
protective film
processing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004050407A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005243845A5 (en
Inventor
Daisuke Takagi
大輔 高木
Chikaaki O
新明 王
Akihiko Tashiro
昭彦 田代
Yukio Fukunaga
由紀夫 福永
Akira Fukunaga
明 福永
Tadashi Shimoyama
正 下山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ebara Corp filed Critical Ebara Corp
Priority to JP2004050407A priority Critical patent/JP2005243845A/en
Publication of JP2005243845A publication Critical patent/JP2005243845A/en
Publication of JP2005243845A5 publication Critical patent/JP2005243845A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Chemically Coating (AREA)
  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To protect wiring by selectively covering the exposed surface of the wiring with a wiring protective film improved in a barrier property to the wiring. <P>SOLUTION: At the time of protecting the wiring formed on the surface of a substrate by selectively forming the protective film on the exposed surface of the wiring, pre-treatment is performed on the base surface to be plated of the substrate, and the protective film is selectively formed on the pre-treated base surface to be plated of the substrate by performing electroless plating. Then the electroless-plated substrate is cleaned and dried and plasma treatment is performed on the surface of the dried substrate. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、基板処理方法及び基板処理装置に係り、特に半導体ウエハ等の基板の表面に形成した配線用の微細凹部に、銅や銀等の金属(配線材料)を埋め込んで形成した配線の露出表面に配線保護膜を選択的に形成して該配線を保護するのに使用される基板処理方法及び基板処理装置に関する。   The present invention relates to a substrate processing method and a substrate processing apparatus, and in particular, exposure of wiring formed by embedding a metal (wiring material) such as copper or silver in a fine concave portion for wiring formed on the surface of a substrate such as a semiconductor wafer. The present invention relates to a substrate processing method and a substrate processing apparatus used for selectively forming a wiring protective film on a surface and protecting the wiring.

半導体装置の配線形成プロセスとして、配線溝及びコンタクトホールに金属(配線材料)を埋込むようにしたプロセス(いわゆる、ダマシンプロセス)が使用されつつある。これは、層間絶縁膜に予め形成した配線溝やコンタクトホールに、アルミニウム、近年では銅や銀等の金属を埋込んだ後、余分な金属を化学機械的研磨(CMP)によって除去し平坦化するプロセス技術である。   As a wiring formation process of a semiconductor device, a process (so-called damascene process) in which metal (wiring material) is embedded in wiring grooves and contact holes is being used. This is because, after embedding a metal such as copper or silver in a wiring groove or contact hole previously formed in an interlayer insulating film, the excess metal is removed by chemical mechanical polishing (CMP) and planarized. Process technology.

この種の配線、例えば配線材料として銅を使用した銅配線にあっては、信頼性向上のため、層間絶縁膜への配線(銅)の熱的拡散を防止しかつエレクトロマイグレーション耐性を向上させるためのバリア膜を配線の底面及び側面に形成し、更に、その後絶縁膜(酸化膜)を積層して多層配線構造の半導体装置を作る場合の酸化性雰囲気における配線(銅)の酸化を防止するため、酸化防止膜を基板の全表面に形成する等の方法が採用されている。従来、この種のバリア膜としては、タンタル、チタンまたはタングステン等の金属あるいはその窒化物が一般に採用されており、また酸化防止膜としては、シリコンの窒化物等が一般に採用されていた。   For this type of wiring, for example, copper wiring using copper as a wiring material, in order to improve reliability, to prevent thermal diffusion of wiring (copper) to the interlayer insulating film and to improve electromigration resistance In order to prevent the wiring (copper) from being oxidized in an oxidizing atmosphere when a barrier film is formed on the bottom and side surfaces of the wiring, and then an insulating film (oxide film) is laminated to make a semiconductor device having a multilayer wiring structure. A method of forming an antioxidant film on the entire surface of the substrate is employed. Conventionally, a metal such as tantalum, titanium, or tungsten or a nitride thereof has been generally employed as this type of barrier film, and a silicon nitride or the like has generally been employed as an antioxidant film.

しかし、この場合、バリア膜と酸化防止膜の膜種が違うことから、配線金属の熱的拡散防止、サーマルマイグレーション耐性、エレクトロマイグレーション耐性が十分に得られないことがあった。
このため、これに代わるものとして、最近になってCo合金やNi合金等からなる配線保護膜(蓋材)で配線の露出表面を選択的に覆って、配線の熱拡散、エレクトロマイグレーション及び酸化を防止することが検討されている。このCo合金やNi合金等からなる配線保護膜は、例えば無電解めっきによって得られる。
However, in this case, the barrier film and the antioxidant film are different from each other, so that the wiring metal thermal diffusion prevention, thermal migration resistance, and electromigration resistance may not be sufficiently obtained.
For this reason, as an alternative to this, recently, the exposed surface of the wiring is selectively covered with a wiring protective film (cover material) made of Co alloy, Ni alloy, etc., and thermal diffusion, electromigration and oxidation of the wiring are performed. Prevention is under consideration. The wiring protective film made of Co alloy, Ni alloy or the like is obtained by electroless plating, for example.

ここで、例えば、図1に示すように、半導体ウエハ等の基板Wの表面に堆積したSiO等からなる絶縁膜2の内部に配線溝4を形成し、表面にTaN等からなるバリア層6を形成した後、例えば、銅めっきを施して、基板Wの表面に銅膜を成膜して配線溝4の内部に埋込み、しかる後、基板Wの表面にCMP(化学機械的研磨)を施して平坦化することで、絶縁膜2の内部に銅膜からなる配線8を形成し、この配線(銅膜)8の表面に、例えば無電解めっきによって得られる、Co−W−P合金膜からなる配線保護膜(蓋材)9を選択的に形成して配線8を保護する場合を考える。 Here, for example, as shown in FIG. 1, a wiring groove 4 is formed inside an insulating film 2 made of SiO 2 or the like deposited on the surface of a substrate W such as a semiconductor wafer, and a barrier layer 6 made of TaN or the like on the surface. After forming, for example, copper plating is performed to form a copper film on the surface of the substrate W and embedded in the wiring groove 4, and then CMP (chemical mechanical polishing) is performed on the surface of the substrate W. By flattening, a wiring 8 made of a copper film is formed inside the insulating film 2, and the surface of the wiring (copper film) 8 is made of, for example, a Co—WP alloy film obtained by electroless plating. Consider a case where the wiring protective film (lid material) 9 is selectively formed to protect the wiring 8.

一般的な無電解めっきによって、このようなCo−W−P合金膜からなる配線保護膜(蓋材)9を配線8の表面に選択的に形成する工程を説明すると、先ず、CMP処理を施した半導体ウエハ等の基板Wを、例えば常温の希硫酸中に1分程度浸漬させて、絶縁膜2の表面に残った銅等のCMP残さ等を除去する。そして、基板Wの表面を純水等の洗浄液で洗浄した後、例えば常温のPdCl/HCl混合溶液中に基板Wを1分間程度浸漬させ、これにより、配線8の表面に触媒としてのPdを付着させて配線8の露出表面を活性化させる。次に、基板Wの表面を純水等で洗浄(リンス)した後、例えば液温が80℃のCo−W−Pめっき液中に基板Wを120秒程度浸漬させて、活性化させた配線8の表面に選択的な無電解めっきを施し、しかる後、基板Wの表面を純水等の洗浄液で洗浄する。これによって、配線8の露出表面に、Co−W−P合金膜からなる配線保護膜9を選択的に形成して配線8を保護する。 The process of selectively forming such a wiring protective film (covering material) 9 made of a Co—WP alloy film on the surface of the wiring 8 by general electroless plating will be described first. The substrate W such as a semiconductor wafer is immersed in dilute sulfuric acid at room temperature for about 1 minute to remove CMP residues such as copper remaining on the surface of the insulating film 2. Then, after cleaning the surface of the substrate W with a cleaning solution such as pure water, the substrate W is immersed in, for example, a PdCl 2 / HCl mixed solution at room temperature for about 1 minute, whereby Pd as a catalyst is formed on the surface of the wiring 8. The exposed surface of the wiring 8 is activated by adhering. Next, after cleaning (rinsing) the surface of the substrate W with pure water or the like, for example, the substrate W is immersed in a Co—WP plating solution having a liquid temperature of 80 ° C. for about 120 seconds to activate the wiring. The surface of 8 is subjected to selective electroless plating, and then the surface of the substrate W is cleaned with a cleaning liquid such as pure water. Thus, the wiring protection film 9 made of a Co—WP alloy film is selectively formed on the exposed surface of the wiring 8 to protect the wiring 8.

しかし、配線8の露出表面に無電解めっき等によって選択的に形成されて該配線8を保護する配線保護膜9は、一般にCo合金やNi合金等の合金膜からなり、このため、銅等からなる配線8の熱拡散に対して、例えばシリコン窒化膜のような完全なバリア性を望めないことがあった。   However, the wiring protective film 9 which is selectively formed on the exposed surface of the wiring 8 by electroless plating or the like and protects the wiring 8 is generally made of an alloy film such as a Co alloy or a Ni alloy. For example, a complete barrier property such as a silicon nitride film may not be expected against thermal diffusion of the wiring 8.

また、CMP処理後の絶縁膜2の露出表面は、金属や有機物等からなる残さが付着したままであることがあり、触媒処理やめっき処理の中で、この残さを核として反応が発生し、絶縁膜2の絶縁性を阻害する可能性があった。
更には、めっき液は一般にアルカリ性のため、絶縁膜2をその処理中に変質させてしまい、積層する絶縁膜との密着性を悪化させる可能性があった。
Moreover, the exposed surface of the insulating film 2 after the CMP treatment may remain with a residue made of metal, organic matter, etc., and during the catalyst treatment or plating treatment, a reaction occurs with this residue as a nucleus, There is a possibility that the insulating property of the insulating film 2 may be hindered.
Furthermore, since the plating solution is generally alkaline, the insulating film 2 may be altered during the processing, which may deteriorate the adhesion with the insulating film to be laminated.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、配線の露出表面を該配線に対するバリア性を高めた配線保護膜で選択的に覆って配線を保護することができるようにし、また、絶縁膜の絶縁性、膜質を確保できるようにした基板処理方法及び基板処理装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and enables the wiring to be protected by selectively covering the exposed surface of the wiring with a wiring protective film having an improved barrier property against the wiring. It is an object of the present invention to provide a substrate processing method and a substrate processing apparatus capable of ensuring insulation and film quality.

請求項1に記載の発明は、基板の表面に形成した配線の露出表面に保護膜を選択的に形成して該配線を保護するに際し、前記基板の被めっき下地表面に前処理を行い、前記前処理を施した被めっき下地表面に無電解めっきを施して前記配線保護膜を選択的に形成し、前記無電解めっき後の基板を清浄化処理して乾燥させ、前記乾燥後の基板表面にプラズマ処理を行うことを特徴とする基板処理方法である。   In the invention according to claim 1, when the protective film is selectively formed on the exposed surface of the wiring formed on the surface of the substrate to protect the wiring, pretreatment is performed on the surface of the substrate to be plated, Electroless plating is performed on the pretreated surface to be plated to selectively form the wiring protective film, the substrate after the electroless plating is cleaned and dried, and the substrate surface after the drying is applied. A substrate processing method is characterized by performing plasma processing.

このように、乾燥後の基板表面の保護膜にプラズマ処理を行って、この保護膜の表面側領域の一部を改質することで、配線の露出表面に無電解めっきによって選択的に形成した保護膜の配線金属の拡散に対するバリア性を向上させることができる。しかも、この保護膜で配線を保護した基板の表面に、例えばSiOやSiOC等の絶縁膜(層間絶縁膜)を形成して多層配線化を図る際に、保護膜とこの上に形成される絶縁膜との密着性を高めるとともに、絶縁膜の表面に残るめっき粒や金属成分等の残さを物理的に除去して、配線間リーク耐性を向上させることができる。また、めっき処理によって絶縁膜が変質した場合に、改質することもできる。 In this way, plasma treatment was performed on the protective film on the substrate surface after drying, and a part of the surface side region of the protective film was modified to selectively form the exposed surface of the wiring by electroless plating. The barrier property against the diffusion of the wiring metal of the protective film can be improved. In addition, when forming an insulating film (interlayer insulating film) such as SiO 2 or SiOC on the surface of the substrate whose wiring is protected by this protective film to form a multilayer wiring, it is formed on the protective film. In addition to improving adhesion to the insulating film, it is possible to physically remove residues such as plating grains and metal components remaining on the surface of the insulating film, thereby improving leakage resistance between wirings. Further, when the insulating film is altered by the plating process, it can be modified.

なお、プラズマ処理は、通常、減圧雰囲気下で行われ、このため、装置として複雑化するが、常圧雰囲気下で行うようにすることで、装置としてより簡素化や処理時間の短縮を図ることが可能となる。   Note that plasma processing is usually performed in a reduced pressure atmosphere, which complicates the apparatus, but by performing it in a normal pressure atmosphere, the apparatus can be simplified and the processing time can be shortened. Is possible.

請求項2に記載の発明は、基板の表面に形成した配線の露出表面に保護膜を選択的に形成するに際し、前記基板の被めっき下地表面にプラズマ処理してから前処理を施し、前記前処理を施した被めっき下地表面に無電解めっき処理を施して前記保護膜を選択的に形成し、前記無電解めっき処理後の基板を清浄化処理して乾燥させ、前記乾燥後の基板表面にプラズマ処理を行うことを特徴とする基板処理方法である。   According to the second aspect of the present invention, when the protective film is selectively formed on the exposed surface of the wiring formed on the surface of the substrate, the surface of the substrate to be plated is subjected to a plasma treatment before the pretreatment, An electroless plating process is performed on the surface of the substrate to be plated to selectively form the protective film, the substrate after the electroless plating process is cleaned and dried, and the substrate surface after the drying is applied A substrate processing method is characterized by performing plasma processing.

このように、基板の表面に予めプラズマ処理を施すことにより、CMP処理後の絶縁膜上の金属成分、有機成分残さや配線部分上における金属の自然酸化膜を取り除くことができ、該配線部分に保護膜を形成した後に、プラズマ処理を再び施して、保護膜の表面側領域の一部を改質することで、保護膜の配線金属の拡散に対するバリア性を向上させることができる。しかも、保護膜で配線を保護した基板表面に、例えばSiOやSiOC等の絶縁膜(層間絶縁膜)を形成して多層配線化を図る際に、保護膜とこの上に形成される絶縁膜との密着性を高めるとともに、絶縁膜の表面に残るめっき粒や金属成分等の残さを物理的に除去して、配線間リーク耐性を向上させることができる。また、めっき処理によって絶縁膜が変質した場合に、その部分を改質することもできる。 In this way, by performing plasma treatment on the surface of the substrate in advance, it is possible to remove metal components on the insulating film after CMP treatment, organic component residues, and metal natural oxide films on the wiring portion. After forming the protective film, plasma treatment is performed again to modify a part of the surface side region of the protective film, whereby the barrier property of the protective film against the diffusion of the wiring metal can be improved. In addition, when an insulating film (interlayer insulating film) such as SiO 2 or SiOC is formed on the surface of the substrate where the wiring is protected by the protective film, a protective film and an insulating film formed thereon are formed. In addition, it is possible to improve the inter-wiring leakage resistance by physically removing the residue such as plating grains and metal components remaining on the surface of the insulating film. Further, when the insulating film is altered by the plating process, the portion can be modified.

請求項3に記載の発明は、前記前処理は、前記基板表面を清浄化する清浄化処理を含むことを特徴とする請求項1または2記載の基板処理方法である。
一般に無電解めっきは、下地の状態によって結果が大きく左右される。基板表面は、前工程の条件によって、配線膜上に酸化膜が形成されていたり、層間絶縁膜上に金属成分が残留していたり、あるいは防食剤が強く吸着していたりと実に様々である。このため、めっき前処理として、適正な清浄化処理を行って、基板表面全体を清浄化することで、再現性のあるめっきを行うことができる。
A third aspect of the present invention is the substrate processing method according to the first or second aspect, wherein the pretreatment includes a cleaning process for cleaning the substrate surface.
In general, the results of electroless plating greatly depend on the state of the substrate. Depending on the conditions of the previous process, the surface of the substrate varies greatly, such as an oxide film formed on the wiring film, a metal component remaining on the interlayer insulating film, or a strong anticorrosive agent adsorbed. For this reason, it is possible to perform reproducible plating by performing an appropriate cleaning process as the pre-plating process to clean the entire substrate surface.

請求項4に記載の発明は、前記基板表面の清浄化処理を、pHが2以下の無機酸、pHが5以下のキレート能力を有する有機酸、pHが5以下の無機酸にキレート剤を添加した液、配線の防食剤を除去できるアルカリ溶液、またはアミノ酸のアルカリ溶液からなる薬液に前記基板表面を接触させることにより行い、しかる後に、前記清浄化後の基板表面をリンス液でリンス処理す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基板処理方法である。   According to a fourth aspect of the present invention, the substrate surface is cleaned by adding a chelating agent to an inorganic acid having a pH of 2 or less, an organic acid having a chelating ability of pH 5 or less, and an inorganic acid having a pH of 5 or less. The substrate surface is brought into contact with a chemical solution composed of an alkaline solution capable of removing the anticorrosive agent of the wiring, the anticorrosive agent of the wiring, or an alkaline solution of amino acids, and then the cleaned substrate surface is rinsed with a rinse solution. The substrate processing method according to claim 1, wherein:

pHが2以下の無機酸としては、ふっ酸、硫酸または塩酸等が挙げられる。pHが5以下のキレート能力を有する有機酸としては、蟻酸、酢酸、蓚酸、酒石酸、クエン酸、マレイン酸またはサリチル酸等が挙げられる。pHが5以下の無機酸に添加するキレート剤としては、ハロゲン化物、カルボン酸、ジカルボン酸、オキシカルボン酸、並びにその水溶性塩等が挙げられる。これらを使用した清浄化処理を施すことによって、絶縁膜上に残った銅等からなるCMP残さや被めっき下地表面の酸化物を除去し、めっきの選択性や下地との密着性を向上させることができる。また、CMP工程に一般に使用される防食剤は、通常めっき膜の析出の阻害因子となるが、配線に付着した防食剤を除去する能力を有するアルカリ溶液、例えば水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)を使用することで、このような防食剤を有効に除去することができる。なお、前記酸類と同一の効果を、グリシン、システイン、メチオニン等のアミノ酸のアルカリ溶液でも実現することが可能である。   Examples of the inorganic acid having a pH of 2 or less include hydrofluoric acid, sulfuric acid, and hydrochloric acid. Examples of the organic acid having a chelating ability having a pH of 5 or less include formic acid, acetic acid, succinic acid, tartaric acid, citric acid, maleic acid, and salicylic acid. Examples of the chelating agent added to an inorganic acid having a pH of 5 or less include halides, carboxylic acids, dicarboxylic acids, oxycarboxylic acids, and water-soluble salts thereof. By performing a cleaning process using these, the CMP residue made of copper, etc. remaining on the insulating film and the oxide on the surface of the substrate to be plated are removed, thereby improving the selectivity of plating and adhesion to the substrate. Can do. Further, the anticorrosive agent generally used in the CMP process is usually an inhibitor of the deposition of the plating film, but an alkaline solution having the ability to remove the anticorrosive agent attached to the wiring, for example, tetramethylammonium hydroxide (TMAH) is used. By using it, such an anticorrosive can be effectively removed. The same effect as that of the acids can be realized with an alkaline solution of amino acids such as glycine, cysteine, and methionine.

請求項5に記載の発明は、前記前処理は、清浄化後の基板上の被めっき下地表面に触媒を付与して該被めっき下地表面を活性化する活性化処理を含むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の基板処理方法である。
被めっき下地表面の配線部分へ触媒を付与し活性化させることによって、選択性を高めた無電解めっきを再現性良く行うことができる。
The invention according to claim 5 is characterized in that the pretreatment includes an activation treatment for activating the substrate surface to be plated by applying a catalyst to the substrate surface to be plated on the cleaned substrate. The substrate processing method according to claim 1.
By applying a catalyst to the wiring portion of the surface to be plated and activating it, electroless plating with improved selectivity can be performed with good reproducibility.

請求項6に記載の発明は、前記被めっき下地表面の活性化処理を、Pd,Ag,Ni,Co,PtまたはAuを含む薬液、またはアルキルアミンボランまたはNaBHを含む薬液に被めっき下地表面を接触させることにより行い、しかる後に、前記活性化処理後の基板表面をリンス液でリンス処理することを特徴とする請求項6記載の基板処理方法である。 In the invention according to claim 6, the activation treatment of the surface of the substrate to be plated is applied to a chemical solution containing Pd, Ag, Ni, Co, Pt or Au, or a chemical solution containing alkylamine borane or NaBH 4 The substrate processing method according to claim 6, wherein the substrate surface after the activation treatment is rinsed with a rinse solution.

触媒金属としては、様々な物質があるが、反応速度や制御のし易さ等の点からPd(パラジウム)を使うことが好ましい。触媒付与の方法としては、基板全体を触媒液に浸漬する場合と、スプレー等によって触媒液を基板表面に向けて噴射する場合があり、めっき膜の組成や必要膜厚等によって、そのいずれかを選択することができる。一般に薄膜形成に際しては、スプレー法による方が再現性等の点で優れている。なお、清浄化処理の場合と同様に、触媒液が基板表面に残留していると、配線材料等の腐食やめっき工程へ悪影響の可能性があるので、触媒付与処理とリンス処理の間の時間はなるべく短くすることが望ましい。   Although there are various substances as the catalyst metal, it is preferable to use Pd (palladium) from the viewpoint of reaction rate and ease of control. As a method of applying the catalyst, there are a case where the entire substrate is immersed in the catalyst solution and a case where the catalyst solution is sprayed toward the substrate surface by spraying or the like, depending on the composition of the plating film, the required film thickness, etc. You can choose. In general, when forming a thin film, the spray method is superior in terms of reproducibility. As in the case of the cleaning process, if the catalyst solution remains on the substrate surface, there is a possibility that the wiring material or the like may be corroded or the plating process may be adversely affected. It is desirable to shorten as much as possible.

請求項7に記載の発明は、前記プラズマ処理を、常圧雰囲気下で行うことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の基板処理方法である。
このように、プラズマ処理を常圧雰囲気下で行うことにより、ウエット処理とドライ処理(プラズマ処理)の切り替えが容易であり、連続処理を行いやすい。また、平行平板内で発生したプラズマをガスの流れで系外に押出すリモートプラズマ処理を用いることにより、基板にバイアス電圧を掛けることなく処理を行えるので、基板へのダメージが通常の減圧下でのプラズマ処理に比べると少ない。このリモートプラズマ処理は、例えば積水化学工業株式会社の型式AP−T等を用いることで可能になる。
A seventh aspect of the present invention is the substrate processing method according to any one of the first to sixth aspects, wherein the plasma processing is performed in an atmospheric pressure atmosphere.
As described above, by performing the plasma treatment under a normal pressure atmosphere, it is easy to switch between the wet treatment and the dry treatment (plasma treatment), and it is easy to perform the continuous treatment. In addition, by using remote plasma processing that extrudes the plasma generated in the parallel plate out of the system by the flow of gas, processing can be performed without applying a bias voltage to the substrate, so that damage to the substrate is reduced under normal pressure reduction. Compared to plasma processing of This remote plasma treatment can be performed by using, for example, model AP-T manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.

請求項8に記載の発明は、前記プラズマ処理を、O,Ar,He,H,N,NH,SO,SO,CF,C,CF,CFCF,CCIFの内少なくとも1つを含んだ雰囲気下で行うことを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の基板処理方法である。
このように様々なガス種を使うことで、処理の目的を変更することができ、基板の表面によって、結果が変化しないようにすることが可能になる。
According to an eighth aspect of the present invention, the plasma treatment is performed using O 2 , Ar, He, H 2 , N 2 , NH 3 , SO 2 , SO 3 , CF 4 , C 2 F 6 , CF 3 , CFCF 2 , The substrate processing method according to claim 1, wherein the substrate processing method is performed in an atmosphere including at least one of the CCIFs 3 .
By using various gas species in this way, the purpose of processing can be changed, and the result can be prevented from changing depending on the surface of the substrate.

例えば、基板表面を酸化させ、親水性にするにはOガスを用い、物理的なエッチングを望むなら、不活性ガスのArやNを用い、金属表面を還元するのなら、H/NまたはNH/Nの混合ガスを用いる。CF等のフッ化炭素系のガスは、酸素含有化合物上で反応させると、親水化を促進し、また、表面にフッ素を付与することで撥水性の表面を得ることもできる。また、NH/Nの混合ガスのプラズマには表面を窒化させることができることが広く知られている。 For example, O 2 gas is used to oxidize the substrate surface to make it hydrophilic, and if physical etching is desired, an inert gas Ar or N 2 is used, and if the metal surface is reduced, H 2 / A mixed gas of N 2 or NH 3 / N 2 is used. When a fluorocarbon gas such as CF 4 is reacted on an oxygen-containing compound, the hydrophilization is promoted, and a water-repellent surface can be obtained by adding fluorine to the surface. Further, it is widely known that the surface of a mixed gas plasma of NH 3 / N 2 can be nitrided.

請求項9に記載の発明は、前記プラズマ処理により、該基板表面上に形成された膜の1/100以上1/2以下の膜厚を改質させ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基板処理方法である。
これにより、保護膜を2層構造にでき、配線金属との密着性と絶縁膜との密着性の両方を向上させられる。また、保護膜を改質することで配線金属の拡散に対するバリア性を向上させることができる。
The invention according to claim 9 is characterized in that a film thickness of 1/100 or more and 1/2 or less of a film formed on the substrate surface is modified by the plasma treatment. The substrate processing method according to any one of the above.
Thereby, a protective film can be made into a 2 layer structure, and both adhesiveness with a wiring metal and adhesiveness with an insulating film can be improved. Further, the barrier property against the diffusion of the wiring metal can be improved by modifying the protective film.

請求項10に記載の発明は、前記プラズマ処理は、その処理のなかで、ガスの種類、流量、電圧のいずれかを変化させる複数の処理ステップを持つことを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の基板処理方法である。
これにより、複数のプロセス条件を変化させて、処理の対象や、改質の条件を変えることができる。
The invention described in claim 10 is characterized in that the plasma processing has a plurality of processing steps for changing any of gas type, flow rate, and voltage in the processing. The substrate processing method according to any one of the above.
As a result, a plurality of process conditions can be changed to change the processing target and the reforming conditions.

請求項11に記載の発明は、前記無電解めっきによる前記保護膜は、PまたはBを含むCoまたはNi合金膜であることを特徴とする請求項1乃至10記載の基板処理方法である。
このCoまたはNi合金膜は、W、MoまたはRe等の高融点金属を含むことが好ましく、このように、W、MoまたはRe等の高融点金属を合金内に導入することで、熱的に安定しためっき膜を得ることができる。
The invention according to claim 11 is the substrate processing method according to claim 1, wherein the protective film formed by electroless plating is a Co or Ni alloy film containing P or B.
The Co or Ni alloy film preferably contains a refractory metal such as W, Mo, or Re. Thus, by introducing a refractory metal such as W, Mo, or Re into the alloy, A stable plating film can be obtained.

請求項12に記載の発明は、基板の表面に形成した配線の露出表面に配線保護膜を選択的に形成する基板処理装置であって、前記基板表面に前処理を施す前処理チャンバと、前記前処理を施した基板の被めっき下地表面に無電解めっきを施して前記配線保護膜を選択的に形成する無電解めっきチャンバと、前記無電解めっき後の基板を清浄化し乾燥させる後処理チャンバと、前記乾燥後の基板表面にプラズマ処理を行うプラズマ処理チャンバを有することを特徴とする基板処理装置である。   The invention according to claim 12 is a substrate processing apparatus for selectively forming a wiring protective film on an exposed surface of a wiring formed on a surface of a substrate, the preprocessing chamber for performing a preprocessing on the substrate surface, An electroless plating chamber for selectively forming the wiring protective film by performing electroless plating on the surface of the substrate to be plated of the pretreated substrate; and a post-processing chamber for cleaning and drying the substrate after the electroless plating; A substrate processing apparatus comprising a plasma processing chamber for performing plasma processing on the substrate surface after drying.

これにより、それぞれの処理工程を別々の装置(処理部)で行う場合に比較して全体がコンパクトになり、広い設置スペースを必要とせず、装置のイニシャルコスト、ランニングコストを低くでき、且つ短い処理時間で、表面が改質された基板を形成できる。   As a result, the entire process becomes compact compared to the case where each processing step is performed by a separate device (processing unit), and a large installation space is not required, and the initial cost and running cost of the device can be reduced, and the processing is short. In time, a substrate with a modified surface can be formed.

請求項13に記載の発明は、前記前処理チャンバは、基板表面を薬液で処理し、該薬液を基板表面から除去する第1前処理ユニットと、基板表面に触媒を付与し、該触媒付与に使用した薬液を基板表面から除去する第2前処理ユニットの少なくとも一方を有することを特徴とする請求項12記載の基板処理装置である。
処理装置に投入される基板の表面状態は前工程によって左右されるが、第1前処理ユニットでの適正な薬液処理による表面清浄化及び初期化と、第2前処理ユニットでの触媒付与による活性化処理の少なくとも一方を行うことにより、前工程の如何に依らないめっき処理が可能となる。
According to a thirteenth aspect of the present invention, the pretreatment chamber treats the substrate surface with a chemical solution, removes the chemical solution from the substrate surface, imparts a catalyst to the substrate surface, and applies the catalyst. 13. The substrate processing apparatus according to claim 12, further comprising at least one of a second pretreatment unit that removes the used chemical from the substrate surface.
Although the surface state of the substrate put into the processing apparatus depends on the previous process, the surface cleaning and initialization by the appropriate chemical treatment in the first pretreatment unit and the activity by applying the catalyst in the second pretreatment unit By performing at least one of the crystallization treatments, a plating treatment independent of the previous step can be performed.

請求項14に記載の発明は、前記無電解めっきチャンバは、めっき槽、めっき液循環系及びめっき液貯槽を備え、該めっき液循環系は、めっき待機時及びめっき処理時に個別に設定可能な流量でめっき液を前記めっき槽と前記めっき液貯槽の間を循環可能であり、かつめっき待機時のめっき液の循環流量が2〜20L/minで、めっき処理時のめっき液の循環流量が0〜10L/minであることを特徴とする請求項12または13記載の基板処理装置である。
これにより、めっき待機時にめっき液の大きな循環流量を確保して、無電解めっきユニット内のめっき浴の液温を一定に維持し、めっき処理時には、めっき液の循環流量を小さくして、より均一な膜厚の配線保護膜(めっき膜)を成膜することができる。
In the invention described in claim 14, the electroless plating chamber includes a plating tank, a plating solution circulation system, and a plating solution storage tank, and the plating solution circulation system has flow rates that can be individually set during plating standby and plating treatment. The plating solution can be circulated between the plating tank and the plating solution storage tank, the circulation flow rate of the plating solution during plating standby is 2 to 20 L / min, and the circulation flow rate of the plating solution during plating treatment is 0 to 0. The substrate processing apparatus according to claim 12, wherein the substrate processing apparatus is 10 L / min.
This ensures a large circulating flow rate of the plating solution during plating standby, keeps the temperature of the plating bath in the electroless plating unit constant, and reduces the circulating flow rate of the plating solution during plating to make it more uniform. A wiring protective film (plating film) having a sufficient thickness can be formed.

請求項15に記載の発明は、前記乾燥チャンバは、スピンドライヤからなることを特徴とする請求項12乃至14のいずれかに記載の基板処理装置である。
これにより、基板を迅速に乾燥できるので、装置としての生産性を高めることができる。例えばドライエアユニットを有する場合、基板の乾燥が徹底でき、吸着水分による配線部分の酸化やミストバックによるウォータ・マーク発生等の問題を回避できる。
A fifteenth aspect of the invention is the substrate processing apparatus according to any one of the twelfth to fourteenth aspects, wherein the drying chamber is made of a spin dryer.
Thereby, since a board | substrate can be dried rapidly, productivity as an apparatus can be improved. For example, when a dry air unit is provided, the substrate can be thoroughly dried, and problems such as oxidation of the wiring portion due to adsorbed moisture and generation of water marks due to mistback can be avoided.

請求項16に記載の発明は、前記プラズマ処理チャンバは、プラズマ処理するためのプラズマ処理チャンバと該プラズマ処理ユニットと装置内の雰囲気を遮断するためのトランスファユニットを有することを特徴とする請求項12乃至15のいずれかに記載の基板処理装置である。
請求項17に記載の発明は、前記プラズマ処理ユニットは、温度をコントロールするためのヒータを有し、前記トランスファユニットは、基板を冷却するためのクールプレートを有することを特徴とする請求項16記載の基板処理装置である。これにより、プラズマ処理時の基板表面の反応性をコントロールでき、クールプレートで冷却することで、基板が大気中に放出された際に大気と反応することを抑制できる。
According to a sixteenth aspect of the present invention, the plasma processing chamber includes a plasma processing chamber for performing plasma processing, and a transfer unit for blocking an atmosphere in the plasma processing unit and the apparatus. The substrate processing apparatus according to any one of 1 to 15.
The invention according to claim 17 is characterized in that the plasma processing unit has a heater for controlling temperature, and the transfer unit has a cool plate for cooling the substrate. This is a substrate processing apparatus. Thereby, the reactivity of the substrate surface at the time of plasma processing can be controlled, and by cooling with a cool plate, it is possible to suppress reaction with the atmosphere when the substrate is released into the atmosphere.

本発明によれば、乾燥後の基板表面の保護膜にプラズマ処理を行って、この保護膜の表面側領域の一部を改質化することで、配線の露出表面に無電解めっきによって選択的に形成した保護膜の配線に対するバリア性を向上させることができる。また、絶縁膜部分の改質も行うことができ、密着性や配線間リーク耐性を向上させることができる。   According to the present invention, plasma treatment is performed on the protective film on the surface of the substrate after drying, and a part of the surface side region of the protective film is modified so that the exposed surface of the wiring is selectively deposited by electroless plating. The barrier property of the protective film formed on the wiring can be improved. In addition, the insulating film portion can be modified, and the adhesion and leakage resistance between wirings can be improved.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図2は、本発明の実施の形態の基板処理装置の平面配置図を示す。同図に示すように、この基板処理装置には、表面に形成した配線溝4内に銅等からなる配線8を形成した基板W(図4参照、以下同じ)を収容した基板カセット10を載置収容するロード・アンロードユニット12が備えられている。そして、排気系統を備えた矩形状ハウジング16の一方の長辺側に沿った位置に、基板Wのめっき前処理、すなわち基板Wの表面を清浄化する第1前処理ユニット(前処理チャンバ)18、同じく清浄化後の配線8の露出表面に触媒を付与して活性化させる第2前処理ユニット(前処理チャンバ)20、及び基板Wの表面(被処理面)に無電解めっきを行う無電解めっきチャンバ22が直列に配置されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 2 is a plan layout view of the substrate processing apparatus according to the embodiment of the present invention. As shown in the figure, in this substrate processing apparatus, a substrate cassette 10 containing a substrate W (see FIG. 4, the same applies hereinafter) in which wiring 8 made of copper or the like is formed in a wiring groove 4 formed on the surface is mounted. A loading / unloading unit 12 is provided. A first pretreatment unit (pretreatment chamber) 18 that cleans the surface of the substrate W at the position along one long side of the rectangular housing 16 provided with the exhaust system, that is, the surface of the substrate W, is provided. Similarly, electroless plating is performed on the surface (surface to be processed) of the second pretreatment unit (pretreatment chamber) 20 and the substrate W to be activated by applying a catalyst to the exposed surface of the wiring 8 after cleaning. A plating chamber 22 is arranged in series.

また、ハウジング16の他方の長辺側に沿った位置に、無電解めっきによって配線8の表面に形成された配線保護膜(合金膜)9(図4参照、以下同じ)の選択性を向上させるための基板Wの洗浄処理を行う洗浄チャンバ26、めっき処理後の基板Wを清浄化し乾燥させる後処理チャンバ28、及び乾燥後の基板表面の配線保護膜9にプラズマ処理を行うプラズマ処理チャンバ30が直列に配置されている。更に、ハウジング16の長辺と平行にレール32に沿って走行自在で、これらの各チャンバ及びロード・アンロードユニット12に搭載された基板カセット10との間で基板の受渡しを行う搬送ロボット34が、直線状に配置された各チャンバに挟まれた位置に配置されている。   Further, the selectivity of the wiring protective film (alloy film) 9 (see FIG. 4, the same applies hereinafter) formed on the surface of the wiring 8 by electroless plating at a position along the other long side of the housing 16 is improved. A cleaning chamber 26 for cleaning the substrate W for cleaning, a post-processing chamber 28 for cleaning and drying the plated substrate W, and a plasma processing chamber 30 for performing plasma processing on the wiring protection film 9 on the dried substrate surface. They are arranged in series. Further, a transport robot 34 that can run along the rails 32 in parallel with the long side of the housing 16 and transfers substrates between the chambers and the substrate cassette 10 mounted in the load / unload unit 12 is provided. , Are arranged at positions sandwiched between the linearly arranged chambers.

次に、この基板処理装置による一連の基板処理について、図3及び図4を更に参照して説明する。この例では、図4(a)に示すように、半導体ウエハ等の基板Wの表面に堆積したSiO等からなる酸化膜やSiOC材膜等の絶縁膜2の内部に配線溝4を形成し、表面にTaN等からなるバリア層5とCuシード層6をPVDで形成した後、銅めっきを施して、基板Wの表面に銅膜7を成膜して配線溝4の内部に埋込む。次に、図4(b)に示すように、基板Wの表面にCMP(化学機械的研磨)を施して平坦化することで、絶縁膜2の内部に銅膜7からなる配線8を形成しておく。そして、この配線(銅膜)8の表面に、例えば無電解めっきによって得られる、Co−W−P合金膜からなる配線保護膜(蓋材)9を選択的に形成して配線8を保護する場合について説明する。 Next, a series of substrate processing by this substrate processing apparatus will be described with further reference to FIGS. In this example, as shown in FIG. 4A, a wiring groove 4 is formed inside an insulating film 2 such as an oxide film made of SiO 2 or SiOC deposited on the surface of a substrate W such as a semiconductor wafer. After the barrier layer 5 made of TaN or the like and the Cu seed layer 6 are formed on the surface by PVD, copper plating is performed, and a copper film 7 is formed on the surface of the substrate W to be embedded in the wiring groove 4. Next, as shown in FIG. 4B, the surface of the substrate W is flattened by CMP (chemical mechanical polishing), thereby forming the wiring 8 made of the copper film 7 inside the insulating film 2. Keep it. Then, on the surface of the wiring (copper film) 8, a wiring protective film (cover material) 9 made of, for example, electroless plating and made of a Co—WP alloy film is selectively formed to protect the wiring 8. The case will be described.

先ず、図4(b)に示す、表面に配線8を形成し乾燥させた基板Wを、該基板Wの表面を上向き(フェースアップ)で収納してロード・アンロードユニット12に搭載した基板カセット10から、1枚の基板Wを搬送ロボット34で取り出して第1前処理ユニット(前処理チャンバ)18に搬送する。この第1前処理ユニット18では、基板Wをフェースダウンで保持して、この表面に、めっき前処理としての清浄化処理(薬液洗浄)を行う。つまり、例えば液温が25℃で、希釈シュウ酸(COOH)2等の薬液を基板Wの表面に向けて噴射して、絶縁膜2の表面に残った銅等のCMP残さや配線膜上の酸化物等を除去し、しかる後、基板Wの表面に残った洗浄楽液を純水等のリンス液でリンス(洗浄)する。 First, as shown in FIG. 4B, a substrate cassette in which wiring 8 is formed on the surface and dried, is stored in the load / unload unit 12 with the surface of the substrate W facing upward (face up). From 10, one substrate W is taken out by the transfer robot 34 and transferred to the first pretreatment unit (pretreatment chamber) 18. In the first pretreatment unit 18, the substrate W is held face down, and the surface is subjected to a cleaning treatment (chemical solution washing) as a pretreatment for plating. That is, for example, at a liquid temperature of 25 ° C., a chemical solution such as diluted oxalic acid (COOH) 2 is sprayed toward the surface of the substrate W, and the CMP residue such as copper remaining on the surface of the insulating film 2 and the wiring film The oxides and the like are removed, and then the cleaning liquid remaining on the surface of the substrate W is rinsed (cleaned) with a rinse liquid such as pure water.

ここで使われる薬液としては、pHが2以下のふっ酸、硫酸、塩酸等の無機酸や、蟻酸、酢酸、蓚酸、酒石酸、クエン酸、マレイン酸、サリチル酸等のpH5以下のキレート能力を有する有機酸、pH5以下の無機酸であってハロゲン化物、カルボン酸、ジカルボン酸、オキシカルボン酸ならびにその水溶性塩等のキレート剤が添加されているもの等があげられる。これらの薬液を使用した清浄化処理を施すことによって、絶縁膜上に残った銅等からなるCMP残さやめっき下地表面の酸化物を除去し、めっきの選択性や下地との密着性を向上させることができる。また、CMP工程に一般に使用される防食剤は、通常めっき膜の析出の阻害因子となるが、配線に付着した防食剤を除去する能力を有するアルカリ薬液、例えば水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)を使用することで、このような防食剤を有効に除去することができる。なお、前記酸類と同一の効果を、グリシン、システイン、メチオニン等のアミノ酸のアルカリ溶液でも実現することが可能である。   As the chemical solution used here, inorganic acids such as hydrofluoric acid, sulfuric acid and hydrochloric acid having a pH of 2 or less, and organic compounds having a chelating ability of pH 5 or less such as formic acid, acetic acid, succinic acid, tartaric acid, citric acid, maleic acid and salicylic acid are used. Examples thereof include acids, inorganic acids having a pH of 5 or less, to which chelating agents such as halides, carboxylic acids, dicarboxylic acids, oxycarboxylic acids and water-soluble salts thereof are added. By performing a cleaning process using these chemicals, the CMP residue made of copper or the like remaining on the insulating film and the oxide on the surface of the plating base are removed, and the selectivity of plating and the adhesion to the base are improved. be able to. Moreover, the anticorrosive agent generally used in the CMP process is usually an inhibitor of the deposition of the plating film, but an alkaline chemical solution having the ability to remove the anticorrosive agent adhering to the wiring, for example, tetramethylammonium hydroxide (TMAH) By using it, such an anticorrosive can be effectively removed. The same effect as that of the acids can be realized with an alkaline solution of amino acids such as glycine, cysteine, and methionine.

また、清浄化後に基板Wの表面をリンス液でリンス処理(洗浄)することで、清浄化に使用した薬品が基板Wの表面に残留していて、次の活性化工程の障害となることを防止することができる、このリンス液としては、一般には超純水を用いるが、被めっき下地表面の材料構成によっては、超純水を使ったとしても、配線材料が局部電池作用等により腐食することがある。そのような場合には、リンス液として、超純水に水素ガスを溶解した水素ガス溶解水、あるいは超純水を隔膜式電気分解して得られる電解カソード水のような、不純物を含まずしかも還元力の高い水を使うことが望ましい。また清浄化処理に用いる薬品が配線材料等に対して何がしかの腐食性を有することがあるので、清浄化処理とリンス処理の間の時間はなるべく短いことが好ましい。   Also, by rinsing (cleaning) the surface of the substrate W with a rinsing liquid after cleaning, the chemical used for cleaning remains on the surface of the substrate W, which may hinder the next activation process. As the rinsing liquid that can be prevented, ultrapure water is generally used. However, depending on the material configuration of the surface of the substrate to be plated, even if ultrapure water is used, the wiring material corrodes due to local battery action or the like. Sometimes. In such a case, the rinsing liquid does not contain impurities such as hydrogen gas-dissolved water obtained by dissolving hydrogen gas in ultrapure water, or electrolytic cathode water obtained by diaphragm-type electrolysis of ultrapure water. It is desirable to use water with high reducing power. Further, since the chemical used for the cleaning process may have some corrosiveness to the wiring material or the like, it is preferable that the time between the cleaning process and the rinsing process is as short as possible.

なお、この例では、薬液を使用して配線8の表面の清浄化処理(めっき前処理)を行うようにした例を示しているが、配線8の表面の清浄化処理を、基板にプラズマ処理を施して行うようにしてもよい。このような物理的な処理により、配線8や絶縁膜2が混在する基板にも均一な処理を行うことができる。   In this example, the cleaning process (pre-plating process) of the surface of the wiring 8 is performed using a chemical solution, but the cleaning process of the surface of the wiring 8 is performed on the substrate by plasma processing. You may make it carry out. By such a physical process, a uniform process can be performed on a substrate in which the wiring 8 and the insulating film 2 are mixed.

次に、この清浄化処理及びリンス処理後の基板Wを搬送ロボット34で第2前処理ユニット(前処理チャンバ)20に搬送し、ここで基板Wをフェースダウンで保持して、この表面の活性化(触媒付与)処理を行う。つまり、例えば、液温が25℃で、PdCl/HCl等の混合溶液を基板Wの表面に向けて噴射し、これにより、配線8の表面に触媒としてのPdを置換めっきで付与させ、つまり配線8の表面に触媒核(シード)としてのPd核を形成して、配線8の表面配線の露出表面を活性化させる。また、Cuを触媒として、めっき反応がスタートできる、アルキルアミンボランまたはNaBHを含んだ薬液に接触させ、活性化させることもできる。しかる後、基板Wの表面に残った触媒液を純水等のリンス液でリンス(洗浄)する。 Next, the substrate W after the cleaning process and the rinsing process is transported to the second pretreatment unit (pretreatment chamber) 20 by the transport robot 34, where the substrate W is held face down to activate the surface. (Catalyst application) treatment is performed. That is, for example, at a liquid temperature of 25 ° C., a mixed solution such as PdCl 2 / HCl is sprayed toward the surface of the substrate W, whereby Pd as a catalyst is applied to the surface of the wiring 8 by displacement plating. Pd nuclei as catalyst nuclei (seed) are formed on the surface of the wiring 8 to activate the exposed surface of the surface wiring of the wiring 8. Further, using Cu as a catalyst, the plating reaction can be started and brought into contact with a chemical solution containing alkylamine borane or NaBH 4 to be activated. Thereafter, the catalyst solution remaining on the surface of the substrate W is rinsed (washed) with a rinse solution such as pure water.

このように、基板Wの表面に触媒を付与することによって、無電解めっきの選択性を高めることができる。ここで、触媒金属としては、この例のPdの他に、Ag,Ni,Co,PtまたはAu等が使用されるが、反応速度や制御のし易さ等の点からPdを使うことが好ましい。触媒付与の方法としては、基板全体を触媒液に浸漬する場合と、スプレー等によって触媒液を基板表面に向けて噴射する場合があり、めっき膜の組成や必要膜厚等によって、そのいずれかを選択することができる。一般に薄膜形成に際しては、スプレー法による方が再現性等の点で優れている。   Thus, by providing a catalyst on the surface of the substrate W, the selectivity of electroless plating can be enhanced. Here, as the catalyst metal, Ag, Ni, Co, Pt, Au, or the like is used in addition to Pd in this example. However, it is preferable to use Pd from the viewpoint of reaction rate and ease of control. . As a method of applying the catalyst, there are a case where the entire substrate is immersed in the catalyst solution and a case where the catalyst solution is sprayed toward the substrate surface by spraying or the like, depending on the composition of the plating film, the required film thickness, etc. You can choose. In general, when forming a thin film, the spray method is superior in terms of reproducibility.

また、選択性を向上させるために、絶縁膜2および配線8上の残留Pdを除去する必要があり、一般的には、純水リンスが使用される。なお、清浄化処理の場合と同様に、触媒液が基板表面に残留していると、配線材料等の腐食やめっき工程へ悪影響の可能性があるので、触媒付与処理とリンス処理の間の時間はなるべく短くすることが望ましい。リンス液としては、清浄化処理の場合と同様に、純水、水素ガス溶解水、電解カソード水のいずれかを用いることも可能であるが、次のめっき工程に先だって基板を馴染ませておくため、無電解めっき液を構成する成分の水溶液を用いることも可能である。   Further, in order to improve selectivity, it is necessary to remove the residual Pd on the insulating film 2 and the wiring 8, and pure water rinsing is generally used. As in the case of the cleaning process, if the catalyst solution remains on the substrate surface, there is a possibility that the wiring material or the like may be corroded or the plating process may be adversely affected. It is desirable to shorten as much as possible. As the rinsing liquid, it is possible to use pure water, hydrogen gas-dissolved water, or electrolytic cathode water as in the case of the cleaning treatment, but in order to familiarize the substrate prior to the next plating step. It is also possible to use an aqueous solution of components constituting the electroless plating solution.

なお、この例は、配線8の表面のPd置換めっきによる活性化処理を、薬液(触媒液)を使用して行うようにした例を示しているが、この活性化処理を光照射、CVD法またはPVD法により行うようにしてもよい。   This example shows an example in which the activation treatment by Pd displacement plating on the surface of the wiring 8 is performed using a chemical solution (catalyst solution). However, this activation treatment is performed by light irradiation, CVD method. Or you may make it carry out by PVD method.

そして、この触媒を付与しリンス処理した基板Wを搬送ロボット34で無電解めっきチャンバ22に搬送し、ここで基板Wをフェースダウンで保持して、この表面に無電解めっき処理を施す。つまり、例えば、液温が80℃のCo−W−Pめっき液中に基板Wを、例えば120秒程度浸漬させて、活性化させた配線8の表面に選択的な無電解めっき(無電解Co−W−P蓋めっき)を施して、図4(c)に示すように、配線保護膜(蓋材)9を選択的に形成する。このめっき液の組成は、例えば以下の通りである。   Then, the substrate W that has been provided with the catalyst and rinsed is transported to the electroless plating chamber 22 by the transport robot 34, where the substrate W is held face down, and the surface is subjected to electroless plating. That is, for example, the substrate W is immersed in a Co—WP plating solution having a liquid temperature of 80 ° C. for about 120 seconds, for example, and the surface of the activated wiring 8 is selectively electroless plated (electroless Co). -W-P lid plating) is performed to selectively form a wiring protective film (lid material) 9 as shown in FIG. The composition of this plating solution is, for example, as follows.

・CoSO・7HO:14g/L
・Na・2HO:70g/L
・HBO:40g/L
・NaWO・2HO:12g/L
・NaHPO・HO:21g/L
・pH:9.2
・ CoSO 4 · 7H 2 O: 14 g / L
· Na 3 C 6 H 5 O 7 · 2H 2 O: 70g / L
・ H 3 BO 3 : 40 g / L
・ Na 2 WO 4 · 2H 2 O: 12 g / L
· NaH 2 PO 2 · H 2 O: 21g / L
・ PH: 9.2

ここで、めっき液として、pHが7〜10で、アルカリ金属元素を含み、かつアンモニウムイオンを含まないものを使用することが好ましい。一般に、無電解めっきでは反応を制御するためにめっき液を加温するが、加温しためっき液中にアンモニウムイオンが含まれると、アンモニアは揮発し易いため、めっき液組成を安定に維持することが困難となる。このためめっき速度やめっき膜組成等の再現性を長期にわたって維持することが困難となる。めっき液の構成成分として、アンモニウム塩ではなく、例えばアルカリ金属塩を使用し、めっき液中にアンモニウムイオンが含まれなくすることで、このような弊害を防止することができる。   Here, it is preferable to use a plating solution having a pH of 7 to 10, an alkali metal element, and no ammonium ion. In general, in electroless plating, the plating solution is heated to control the reaction. However, if ammonium ions are included in the heated plating solution, ammonia tends to volatilize, so the plating solution composition must be maintained stably. It becomes difficult. For this reason, it becomes difficult to maintain reproducibility such as the plating rate and the plating film composition over a long period of time. Such an adverse effect can be prevented by using, for example, an alkali metal salt as a constituent of the plating solution instead of an ammonium salt so that ammonium ions are not contained in the plating solution.

そして、基板Wをめっき液から引き上げた後、pHが6〜7.5の中性液からなる停止液を基板Wの表面に接触させて、無電解めっき処理を停止させる。これにより、基板Wをめっき液から引き上げた直後にめっき反応を迅速に停止させて、めっき膜にめっきむらが発生することを防止することができる。この処理時間は、例えば1〜5秒であることが好ましい。この停止液としては、純水、水素ガス溶解水、または電解カソード水が挙げられる。
しかる後、基板の表面に残っためっき液を純水等のリンス液でリンス(洗浄)する。これによって、配線8の表面に、Co−W−P合金膜からなる配線保護膜9を選択的に形成して配線8を保護する。
And after raising the board | substrate W from a plating solution, the stop liquid which consists of neutral liquid with pH 6-7.5 is made to contact the surface of the board | substrate W, and an electroless-plating process is stopped. Thereby, immediately after pulling up the substrate W from the plating solution, the plating reaction can be stopped quickly, and the occurrence of uneven plating in the plating film can be prevented. This processing time is preferably 1 to 5 seconds, for example. Examples of the stop liquid include pure water, hydrogen gas-dissolved water, or electrolytic cathode water.
Thereafter, the plating solution remaining on the surface of the substrate is rinsed (washed) with a rinse solution such as pure water. Thus, the wiring protection film 9 made of a Co—WP alloy film is selectively formed on the surface of the wiring 8 to protect the wiring 8.

次に、この無電解めっき処理後の基板Wを搬送ロボット34で洗浄チャンバ26に搬送し、ここで、基板Wの表面に形成された配線保護膜(めっき膜)9の選択性を向上させて歩留りを高めるための基板洗浄処理を施す。つまり、基板Wの表面に、例えばロールスクラブ洗浄やペンシル洗浄による物理的な力を加えつつ、界面活性剤、有機アルカリ及びキレート剤のいずれか一種または二種以上を含む薬液を基板Wの表面に供給し、これにより、絶縁膜2上の金属微粒子等のめっき残留物を完全に除去して、めっきの選択性を向上させる。これらの薬液を用いることで、無電解めっきの選択性を一層効率良く向上させることができる。なお、界面活性剤としては非イオン性のものが、有機アルカリとしては第4級アンモニウムないしアミン類が、またキレート剤としてはエチレンジアミン類が好ましい。   Next, the substrate W after the electroless plating treatment is transported to the cleaning chamber 26 by the transport robot 34, where the selectivity of the wiring protective film (plating film) 9 formed on the surface of the substrate W is improved. A substrate cleaning process is performed to increase the yield. That is, a chemical solution containing one or more of a surfactant, an organic alkali, and a chelating agent is applied to the surface of the substrate W while applying a physical force such as roll scrub cleaning or pencil cleaning to the surface of the substrate W. In this way, plating residues such as metal fine particles on the insulating film 2 are completely removed, and the plating selectivity is improved. By using these chemical solutions, the selectivity of electroless plating can be improved more efficiently. The surfactant is preferably nonionic, the organic alkali is preferably quaternary ammonium or amines, and the chelating agent is preferably ethylenediamine.

そして、このように薬液を使用した場合には、基板Wの表面に残った薬液を純水等のリンス液でリンス(洗浄)する。このリンス液としては、純水、水素ガス溶解水、または電解カソード水が挙げられる。前述と同様に、表面の材料構成によっては配線材料が局部電池作用等により腐食することがあるが、このような場合に、還元性を持たせた超純水でリンスすることで、このような弊害を回避することができる。   When the chemical solution is used in this way, the chemical solution remaining on the surface of the substrate W is rinsed (washed) with a rinse solution such as pure water. Examples of the rinse liquid include pure water, hydrogen gas-dissolved water, and electrolytic cathode water. Similar to the above, the wiring material may corrode due to the local battery action etc. depending on the material composition of the surface, but in such a case, rinsing with ultrapure water with reducing properties, Evil can be avoided.

なお、前述の、例えばロールスクラブ洗浄やペンシル洗浄による物理的な力による洗浄の他に、錯化剤による洗浄、更にはエッチング液による均一エッチングバック等により、更にはこれらを任意に組み合わせて絶縁膜上の残留物を完全に取り除くようにしてもよい。
そして、この洗浄処理後の基板Wを搬送ロボット34で後処理チャンバ28に搬送し、ここで必要に応じてリンス処理を行い、しかる後、基板Wを高速で回転させてスピン乾燥させる。
In addition to the above-described cleaning by physical force such as roll scrub cleaning or pencil cleaning, the insulating film may be combined in any combination by cleaning with a complexing agent and further by uniform etching back with an etching solution. The residue above may be completely removed.
Then, the substrate W after the cleaning process is transferred to the post-processing chamber 28 by the transfer robot 34, where a rinsing process is performed if necessary, and then the substrate W is rotated at a high speed and spin-dried.

この基板Wを乾燥状態にする乾燥処理(スピン乾燥)を行う際に、乾燥空気または乾燥不活性ガスを用いて、基板周囲の雰囲気の湿度を制御することが好ましい。通常の雰囲気下で基板の乾燥を行うと、基板上の水分が雰囲気中に飛散して湿度が高まり、乾燥処理をしたとはいえ基板表面には多量の水分が吸着しており、このままでは、吸着水分によって配線部分が酸化される等新たな問題を引き起こす可能性がある。またスピンドライヤでのミストバックによる、ウォータ・マーク発生等の問題も想定される。このため、乾燥時の雰囲気湿度を乾燥空気または乾燥窒素を用いて制御することで、このような弊害を回避することができる。   When performing the drying process (spin drying) for making the substrate W dry, it is preferable to control the humidity of the atmosphere around the substrate using dry air or a dry inert gas. When the substrate is dried in a normal atmosphere, the moisture on the substrate is scattered in the atmosphere and the humidity is increased, and a large amount of moisture is adsorbed on the substrate surface even though it has been dried. There is a possibility of causing a new problem such as oxidation of the wiring portion by the adsorbed moisture. In addition, problems such as the generation of water marks due to mistback in a spin dryer are also assumed. For this reason, such an adverse effect can be avoided by controlling the atmospheric humidity during drying using dry air or dry nitrogen.

このスピン乾燥後の基板Wを搬送ロボット34でプラズマ処理チャンバ30に搬送し、ここで、基板Wの配線保護膜9にプラズマ処理を施す。例えばNやNHを用いて、グロー放電によってラジカル化した窒素(N・)を配線保護膜9の表面から該配線保護膜9の内部に浸入させ、これによって、図4(d)に示すように、配線保護膜9の表面に改質膜9aを形成する。 The substrate W after the spin drying is transferred to the plasma processing chamber 30 by the transfer robot 34, and here, the wiring protection film 9 of the substrate W is subjected to plasma processing. For example, nitrogen (N.) radicalized by glow discharge is infiltrated into the inside of the wiring protective film 9 from the surface of the wiring protective film 9 by using N 2 or NH 3 , and as shown in FIG. As described above, the modified film 9 a is formed on the surface of the wiring protective film 9.

このプラズマ処理は、例えば内部を1〜10Torrに減圧したNを含む雰囲気、例えばNH雰囲気またはN雰囲気にした炉(処理チャンバ)内に基板Wを配置し、基板Wを陰極、炉体を陽極にして、両極間に500V程度の電圧をかけ、グロー放電によりラジカル化したN・を陰極の基板に高速で衝突させることで行うことができる。 In this plasma treatment, for example, the substrate W is placed in a furnace (processing chamber) containing N 2 whose pressure is reduced to 1 to 10 Torr, for example, an NH 3 atmosphere or an N 2 atmosphere, and the substrate W is a cathode and a furnace body. Can be performed by applying a voltage of about 500 V between the two electrodes and causing N · radicalized by glow discharge to collide with the cathode substrate at high speed.

なお、プラズマ処理は、通常、減圧雰囲気下で行われ、このため、真空設備が必要となって、装置として複雑化してしまうが、常圧雰囲気下でプラズマ処理を行うことで真空設備を不要となし、これによって、より簡素化した装置も開発されている。例えば、積水化学工業株式会社製のAP−T(型式)を使用すれば、リモートプラズマ方式で、基板にバイアス電圧をかけずにすむので基板に与えるダメージを少なくして、処理することができる。   In addition, plasma processing is normally performed in a reduced pressure atmosphere. Therefore, vacuum equipment is required, which complicates the apparatus, but vacuum equipment is not required by performing plasma processing in a normal pressure atmosphere. None, thereby a more simplified device has been developed. For example, when AP-T (model) manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd. is used, the substrate can be processed with a remote plasma method, since it is not necessary to apply a bias voltage to the substrate and damage to the substrate is reduced.

このように、配線8の露出表面に無電解めっきによって選択的に形成した配線保護膜9にプラズマ処理を行って、この配線保護膜9の表面側領域の一部に改質膜9aを形成することで、配線保護膜9の配線8に対するバリア性を向上させることができる。つまり、例えば銅からなる配線8の露出表面を、Ni合金やCo合金(この例ではCo−W−P)等の合金膜からなる配線保護膜9で選択的に覆って配線8を保護すると、合金膜は、一般に伝熱性を有し、配線8の熱拡散に対してシリコン窒化膜のような完全なバリア性を望めないことがあるが、配線保護膜9の表面側領域の一部に、改質膜9aを形成することで、シリコン窒化膜のような完全なバリア性を確保することができる。   In this way, plasma treatment is performed on the wiring protective film 9 selectively formed on the exposed surface of the wiring 8 by electroless plating, and a modified film 9 a is formed in a part of the surface side region of the wiring protective film 9. Thereby, the barrier property with respect to the wiring 8 of the wiring protective film 9 can be improved. That is, for example, when the exposed surface of the wiring 8 made of copper is selectively covered with the wiring protective film 9 made of an alloy film such as Ni alloy or Co alloy (Co-WP in this example), the wiring 8 is protected. The alloy film generally has a heat transfer property, and a complete barrier property such as a silicon nitride film may not be desired for the thermal diffusion of the wiring 8, but a part of the surface side region of the wiring protective film 9 By forming the modified film 9a, a complete barrier property like a silicon nitride film can be secured.

しかも、このように、プラズマ処理を施して配線保護膜9の表面に改質膜9aを形成することで、この配線保護膜9で配線8を保護した基板Wの表面に、図5に示すように、例えばSiOやSiOC等の絶縁膜(保護膜)40を形成して多層配線化を図る際に、配線保護膜9とこの上に形成される絶縁膜40との密着性を高めることができる。なお、配線保護膜9で配線8を保護した基板Wの表面に、例えばSiO、low−k材、SiOCまたはSiOF等の絶縁膜(層間絶縁膜)を直接積層する場合にあっても、配線保護膜9とこれらの絶縁膜の密着性を高めることができる。
更に、このプラズマ処理に伴って、絶縁膜2の表面に残るめっき粒や金属粒等のゴミを物理的に除去して、リーク耐性を向上させることができる。
In addition, as shown in FIG. 5, the plasma treatment is performed to form the modified film 9 a on the surface of the wiring protective film 9, so that the wiring W is protected by the wiring protective film 9 on the surface of the substrate W. In addition, when an insulating film (protective film) 40 such as SiO 2 or SiOC is formed to form a multilayer wiring, the adhesion between the wiring protective film 9 and the insulating film 40 formed thereon can be improved. it can. Even when an insulating film (interlayer insulating film) such as SiO 2 , low-k material, SiOC or SiOF is directly laminated on the surface of the substrate W where the wiring 8 is protected by the wiring protective film 9, the wiring The adhesion between the protective film 9 and these insulating films can be improved.
Furthermore, along with this plasma treatment, dust such as plating grains and metal grains remaining on the surface of the insulating film 2 can be physically removed to improve leakage resistance.

この改質膜9aの膜厚tは、配線保護膜9の膜厚Tの1/100以上1/2以下(t=1/100〜1/2T)程度であることが好ましい。これにより、配線保護膜9の配線8に対するバリア性を高めるとともに、この配線保護膜9の上に形成される絶縁膜40との密着性を高めることができる。
そして、このプラズマ処理後の基板Wを搬送ロボット34でロード・アンロードユニット12に搭載された基板カセット10に戻す。
The film thickness t of the modified film 9a is preferably about 1/100 or more and 1/2 or less (t = 1/100 to 1 / 2T) of the film thickness T of the wiring protective film 9. As a result, the barrier property of the wiring protective film 9 with respect to the wiring 8 can be enhanced, and the adhesion with the insulating film 40 formed on the wiring protective film 9 can be enhanced.
Then, the substrate W after the plasma processing is returned to the substrate cassette 10 mounted on the load / unload unit 12 by the transfer robot 34.

なお、上記の例では、配線材料として銅(Cu)を使用し、この銅からなる配線8の表面に、Co−W−P合金膜からなる配線保護膜9を選択的に形成した例を示しているが、配線材料として、Cu合金、AgまたはAg合金を使用してもよく、また配線保護膜9として、Co−P,Co−Mo−P,Co−B,Co−W−B,Co−Mo−B,Ni−P,Ni−W−P,Ni−B,Ni−W−B,Ni−Mo−PまたはNi−Mo−B合金膜を使用してもよい。   In the above example, copper (Cu) is used as a wiring material, and a wiring protective film 9 made of a Co—WP alloy film is selectively formed on the surface of the wiring 8 made of copper. However, Cu wiring, Ag or Ag alloy may be used as the wiring material, and Co-P, Co-Mo-P, Co-B, Co-WB, Co may be used as the wiring protective film 9. -Mo-B, Ni-P, Ni-WP, Ni-B, Ni-WB, Ni-Mo-P or Ni-Mo-B alloy films may be used.

次に、図2に示す基板処理装置に備えられている各種チャンバの詳細を以下に説明する。
第1前処理ユニット18及び第2前処理ユニット20を有する前処理チャンバは、使用される処理液(薬液)が異なるのみで、同じ構成の、異なる液体の混合を防ぐ2液分離方式を採用したもので、フェースダウンで搬送された基板Wの処理面(表面)である下面の周縁部をシールし、裏面側を押圧して基板Wを固定するようにしている。
Next, details of various chambers provided in the substrate processing apparatus shown in FIG. 2 will be described below.
The pre-treatment chamber having the first pre-treatment unit 18 and the second pre-treatment unit 20 employs a two-liquid separation system having the same configuration and preventing mixing of different liquids only in the treatment liquid (chemical solution) used. Therefore, the peripheral portion of the lower surface, which is the processing surface (front surface) of the substrate W transported face down, is sealed, and the substrate W is fixed by pressing the back surface side.

この前処理チャンバ18,20は、図6乃至図9に示すように、フレーム50の上部に取付けた固定枠52と、この固定枠52に対して相対的に上下動する移動枠54を備えており、この移動枠54に、下方に開口した有底円筒状のハウジング部56と基板ホルダ58とを有する処理ヘッド60が懸架支持されている。つまり、移動枠54には、ヘッド回転用サーボモータ62が取付けられ、このサーボモータ62の下方に延びる出力軸(中空軸)64の下端に処理ヘッド60のハウジング部56が連結されている。   As shown in FIGS. 6 to 9, the pretreatment chambers 18 and 20 include a fixed frame 52 attached to the upper portion of the frame 50 and a moving frame 54 that moves up and down relative to the fixed frame 52. A processing head 60 having a bottomed cylindrical housing portion 56 and a substrate holder 58 that are opened downward is suspended and supported by the moving frame 54. In other words, the head rotating servo motor 62 is attached to the moving frame 54, and the housing portion 56 of the processing head 60 is connected to the lower end of the output shaft (hollow shaft) 64 that extends below the servo motor 62.

この出力軸64の内部には、図9に示すように、スプライン66を介して該出力軸64と一体に回転する鉛直軸68が挿着され、この鉛直軸68の下端に、ボールジョイント70を介して処理ヘッド60の基板ホルダ58が連結されている。この基板ホルダ58は、ハウジング部56の内部に位置している。また鉛直軸68の上端は、軸受72及びブラケットを介して、移動枠54に固定した固定リング昇降用シリンダ74に連結されている。これにより、この昇降用シリンダ74の作動に伴って、鉛直軸68が出力軸64とは独立に上下動するようになっている。   As shown in FIG. 9, a vertical shaft 68 that rotates integrally with the output shaft 64 is inserted into the output shaft 64 via a spline 66, and a ball joint 70 is attached to the lower end of the vertical shaft 68. The substrate holder 58 of the processing head 60 is connected through the via. The substrate holder 58 is located inside the housing portion 56. The upper end of the vertical shaft 68 is connected to a fixed ring elevating cylinder 74 fixed to the moving frame 54 via a bearing 72 and a bracket. Thus, the vertical shaft 68 moves up and down independently of the output shaft 64 in accordance with the operation of the lifting cylinder 74.

また、固定枠52には、上下方向に延びて移動枠54の昇降の案内となるリニアガイド76が取付けられ、ヘッド昇降用シリンダ(図示せず)の作動に伴って、移動枠54がリニアガイド76を案内として昇降するようになっている。   The fixed frame 52 is attached with a linear guide 76 that extends in the vertical direction and serves as a guide for raising and lowering the moving frame 54, and the moving frame 54 is moved in accordance with the operation of the head elevating cylinder (not shown). 76 is used as a guide.

処理ヘッド60のハウジング部56の周壁には、この内部に基板Wを挿入する基板挿入窓56aが設けられている。また、処理ヘッド60のハウジング部56の下部には、図10及び図11に示すように、例えばPEEK製のメインフレーム80と、例えばポリエチレン製のガイドフレーム82との間に周縁部を挟持されてシールリング84aが配置されている。このシールリング84aは、基板Wの下面の周縁部に当接し、ここをシールするためのものである。   A substrate insertion window 56 a for inserting the substrate W is provided in the peripheral wall of the housing portion 56 of the processing head 60. Further, as shown in FIGS. 10 and 11, a peripheral portion is sandwiched between a main frame 80 made of PEEK and a guide frame 82 made of polyethylene, for example, at the lower portion of the housing portion 56 of the processing head 60. A seal ring 84a is disposed. This seal ring 84a is in contact with the peripheral edge of the lower surface of the substrate W to seal it.

一方、基板ホルダ58の下面周縁部には、基板固定リング86が固着され、この基板ホルダ58の基板固定リング86の内部に配置したスプリング88の弾性力を介して、円柱状のプッシャ90が基板固定リング86の下面から下方に突出するようになっている。更に、基板ホルダ58の上面とハウジング部56の上壁部との間には、内部を気密的にシールする、例えばテフロン(登録商標)製で屈曲自在な円筒状の蛇腹板92が配置されている。   On the other hand, a substrate fixing ring 86 is fixed to the peripheral edge of the lower surface of the substrate holder 58, and a cylindrical pusher 90 is connected to the substrate via the elastic force of a spring 88 disposed inside the substrate fixing ring 86 of the substrate holder 58. It protrudes downward from the lower surface of the fixing ring 86. Further, a bendable cylindrical bellows plate 92 made of, for example, Teflon (registered trademark) is hermetically sealed between the upper surface of the substrate holder 58 and the upper wall portion of the housing portion 56. Yes.

これにより、基板ホルダ58を上昇させた状態で、基板Wを基板挿入窓56aからハウジング部56の内部に挿入する。すると、この基板Wは、ガイドフレーム82の内周面に設けたテーパ面82aに案内され、位置決めされてシールリング84aの上面の所定の位置に載置される。この状態で、基板ホルダ58を下降させ、この基板固定リング86のプッシャ90を基板Wの上面に接触させる。そして、基板ホルダ58を更に下降させることで、基板Wをスプリング88の弾性力で下方に押圧し、これによって基板Wの表面(下面)の周縁部にシールリング84aで圧接させて、ここをシールしつつ、基板Wをハウジング部56と基板ホルダ58との間で挟持して保持するようになっている。   Accordingly, the substrate W is inserted into the housing portion 56 from the substrate insertion window 56a with the substrate holder 58 raised. Then, the substrate W is guided by a tapered surface 82a provided on the inner peripheral surface of the guide frame 82, positioned, and placed at a predetermined position on the upper surface of the seal ring 84a. In this state, the substrate holder 58 is lowered, and the pusher 90 of the substrate fixing ring 86 is brought into contact with the upper surface of the substrate W. Then, by further lowering the substrate holder 58, the substrate W is pressed downward by the elastic force of the spring 88, and is thereby pressed against the peripheral portion of the surface (lower surface) of the substrate W by the seal ring 84a, thereby sealing it. However, the substrate W is sandwiched and held between the housing portion 56 and the substrate holder 58.

なお、このように、基板Wを基板ホルダ58で保持した状態で、ヘッド回転用サーボモータ62を駆動すると、この出力軸64と該出力軸64の内部に挿着した鉛直軸68がスプライン66を介して一体に回転し、これによって、ハウジング部56と基板ホルダ58も一体に回転する。   When the head rotating servomotor 62 is driven in a state where the substrate W is held by the substrate holder 58 as described above, the output shaft 64 and the vertical shaft 68 inserted into the output shaft 64 are connected to the spline 66. Accordingly, the housing portion 56 and the substrate holder 58 are also rotated integrally.

処理ヘッド60の下方に位置して、該処理ヘッド60の外径よりもやや大きい内径を有する上方に開口した、外槽100aと内槽100bを有する処理槽100が備えられている。処理槽100の外周部には、蓋体102に取付けた一対の脚部104が回転自在に支承されている。更に、脚部104には、クランク106が一体に連結され、このクランク106の自由端は、蓋体移動用シリンダ108のロッド110に回転自在に連結されている。これにより、蓋体移動用シリンダ108の作動に伴って、蓋体102は、処理槽100の上端開口部を覆う処理位置と、側方の待避位置との間を移動するように構成されている。この蓋体102の表面(上面)には、下記のように、例えば還元力を有する電解イオン水を外方(上方)に向けて噴射する多数の噴射ノズル112aを有するノズル板112が備えられている。   A processing tank 100 having an outer tank 100a and an inner tank 100b, which is located below the processing head 60 and opens upward having an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the processing head 60, is provided. A pair of legs 104 attached to the lid 102 are rotatably supported on the outer periphery of the processing bath 100. Further, a crank 106 is integrally connected to the leg 104, and a free end of the crank 106 is rotatably connected to a rod 110 of the lid moving cylinder 108. Accordingly, the lid 102 is configured to move between a processing position that covers the upper end opening of the processing tank 100 and a side retracted position in accordance with the operation of the lid moving cylinder 108. . The surface (upper surface) of the lid 102 is provided with a nozzle plate 112 having a plurality of injection nozzles 112a for injecting electrolytic ion water having reducing power, for example, outward (upward) as described below. Yes.

更に、図12に示すように、処理槽100の内槽100bの内部には、薬液タンク120から薬液ポンプ122の駆動に伴って供給された薬液を上方に向けて噴射する複数の噴射ノズル124aを有するノズル板124が、該噴射ノズル124aが内槽100bの横断面の全面に亘ってより均等に分布した状態で配置されている。この内槽100bの底面には、薬液(排液)を外部に排出する排水管126が接続されている。この排水管126の途中には、三方弁128が介装され、この三方弁128の一つの出口ポートに接続された戻り管130を介して、必要に応じて、この薬液(排液)を薬液タンク120に戻して再利用できるようになっている。更に、この例では、蓋体102の表面(上面)に設けられたノズル板112は、例えば純水等のリンス液を供給するリンス液供給源132に接続されている。また、外槽100aの底面にも、排水管127が接続されている。   Furthermore, as shown in FIG. 12, a plurality of injection nozzles 124a for injecting the chemical liquid supplied from the chemical liquid tank 120 in accordance with the driving of the chemical liquid pump 122 upward are provided in the inner tank 100b of the processing tank 100. The nozzle plate 124 having the nozzles 124a is arranged in a state where the spray nozzles 124a are more evenly distributed over the entire cross section of the inner tank 100b. A drain pipe 126 for discharging a chemical solution (drainage) to the outside is connected to the bottom surface of the inner tank 100b. A three-way valve 128 is provided in the middle of the drain pipe 126, and this chemical solution (drainage) is supplied to the chemical solution as needed via a return pipe 130 connected to one outlet port of the three-way valve 128. It can be returned to the tank 120 and reused. Furthermore, in this example, the nozzle plate 112 provided on the surface (upper surface) of the lid 102 is connected to a rinse liquid supply source 132 that supplies a rinse liquid such as pure water. A drain pipe 127 is also connected to the bottom surface of the outer tub 100a.

これにより、基板を保持した処理ヘッド60を下降させて、処理槽100の上端開口部を処理ヘッド60で塞ぐように覆い、この状態で、処理槽100の内槽100bの内部に配置したノズル板124の噴射ノズル124aから薬液を基板Wに向けて噴射することで、基板Wの下面(処理面)の全面に亘って薬液を均一に噴射し、しかも薬液の外部への飛散を防止しつつ薬液を排水管126から外部に排出できる。更に、処理ヘッド60を上昇させ、処理槽100の上端開口部を蓋体102で閉塞した状態で、処理ヘッド60で保持した基板Wに向けて、蓋体102の上面に配置したノズル板112の噴射ノズル112aからリンス液を噴射することで、基板表面に残った薬液のリンス処理(洗浄処理)を行い、しかもこのリンス液は外槽100aと内槽100bの間を通って、排水管127を介して排出されるので、内槽100bの内部に流入することが防止され、リンス液が薬液に混ざらないようになっている。   Thereby, the processing head 60 holding the substrate is lowered to cover the upper end opening of the processing tank 100 so as to be closed by the processing head 60, and in this state, the nozzle plate disposed inside the inner tank 100 b of the processing tank 100. By spraying the chemical liquid from the spray nozzle 124a toward the substrate W, the chemical liquid is uniformly sprayed over the entire lower surface (processing surface) of the substrate W, and the chemical liquid is prevented from scattering to the outside. Can be discharged from the drain pipe 126 to the outside. Furthermore, the processing head 60 is raised, and the nozzle plate 112 disposed on the upper surface of the lid body 102 is directed toward the substrate W held by the processing head 60 in a state where the upper end opening of the processing tank 100 is closed by the lid body 102. By rinsing the rinsing liquid from the spray nozzle 112a, the chemical liquid remaining on the substrate surface is rinsed (cleaning process), and this rinsing liquid passes between the outer tank 100a and the inner tank 100b and passes through the drain pipe 127. Therefore, it is prevented from flowing into the inner tank 100b, so that the rinse liquid is not mixed with the chemical liquid.

この前処理チャンバ18,20によれば、図6に示すように、処理ヘッド60を上昇させた状態で、この内部に基板Wを挿入して保持し、しかる後、図7に示すように、処理ヘッド60を下降させて処理槽100の上端開口部を覆う位置に位置させる。そして、処理ヘッド60を回転させて、処理ヘッド60で保持した基板Wを回転させながら、処理槽100の内部に配置したノズル板124の噴射ノズル124aから薬液を基板Wに向けて噴射することで、基板Wの全面に亘って薬液を均一に噴射する。また、処理ヘッド60を上昇させて所定位置で停止させ、図8に示すように、待避位置にあった蓋体102を処理槽100の上端開口部を覆う位置まで移動させる。そして、この状態で、処理ヘッド60で保持して回転させた基板Wに向けて、蓋体102の上面に配置したノズル板112の噴射ノズル112aからリンス液を噴射する。これにより、基板Wの薬液による処理と、リンス液によるリンス処理とを、2つの液体が混ざらないようにしながら行うことができる。   According to the pretreatment chambers 18 and 20, as shown in FIG. 6, with the processing head 60 raised, the substrate W is inserted and held therein, and then, as shown in FIG. The processing head 60 is lowered and positioned at a position that covers the upper end opening of the processing bath 100. Then, by rotating the processing head 60 and rotating the substrate W held by the processing head 60, the chemical liquid is sprayed toward the substrate W from the spray nozzle 124 a of the nozzle plate 124 disposed inside the processing tank 100. The chemical liquid is sprayed uniformly over the entire surface of the substrate W. Further, the processing head 60 is raised and stopped at a predetermined position, and the lid 102 that has been in the retracted position is moved to a position that covers the upper end opening of the processing bath 100 as shown in FIG. In this state, the rinsing liquid is ejected from the ejection nozzles 112 a of the nozzle plate 112 disposed on the upper surface of the lid 102 toward the substrate W held and rotated by the processing head 60. Thereby, the process by the chemical | medical solution of the board | substrate W and the rinse process by a rinse liquid can be performed, keeping two liquids not mixing.

無電解めっきチャンバ22を図13乃至図19に示す。この無電解めっきチャンバ22は、めっき槽200(図19参照)と、このめっき槽200の上方に配置されて基板Wを着脱自在に保持する基板ヘッド204を有している。   The electroless plating chamber 22 is shown in FIGS. The electroless plating chamber 22 includes a plating tank 200 (see FIG. 19) and a substrate head 204 that is disposed above the plating tank 200 and holds the substrate W in a detachable manner.

基板ヘッド204は、図13に詳細に示すように、ハウジング部230とヘッド部232とを有し、このヘッド部232は、吸着ヘッド234と該吸着ヘッド234の周囲を囲繞する基板受け236から主に構成されている。そして、ハウジング部230の内部には、基板回転用モータ238と基板受け駆動用シリンダ240が収納され、この基板回転用モータ238の出力軸(中空軸)242の上端はロータリジョイント244に、下端はヘッド部232の吸着ヘッド234にそれぞれ連結され、基板受け駆動用シリンダ240のロッドは、ヘッド部232の基板受け236に連結されている。更に、ハウジング部230の内部には、基板受け236の上昇を機械的に規制するストッパ246が設けられている。   As shown in detail in FIG. 13, the substrate head 204 includes a housing portion 230 and a head portion 232, and the head portion 232 mainly includes a suction head 234 and a substrate receiver 236 that surrounds the suction head 234. It is configured. The housing portion 230 houses a substrate rotation motor 238 and a substrate receiving drive cylinder 240. The upper end of the output shaft (hollow shaft) 242 of the substrate rotation motor 238 is at the rotary joint 244, and the lower end is at the lower end. The rods of the substrate receiving drive cylinder 240 are connected to the suction head 234 of the head unit 232, respectively, and are connected to the substrate receiver 236 of the head unit 232. Further, a stopper 246 that mechanically restricts the rise of the substrate receiver 236 is provided inside the housing portion 230.

ここで、吸着ヘッド234と基板受け236との間には、同様なスプライン構造が採用され、基板受け駆動用シリンダ240の作動に伴って基板受け236は吸着ヘッド234と相対的に上下動するが、基板回転用モータ238の駆動によって出力軸242が回転すると、この出力軸242の回転に伴って、吸着ヘッド234と基板受け236が一体に回転するように構成されている。   Here, a similar spline structure is employed between the suction head 234 and the substrate receiver 236, and the substrate receiver 236 moves up and down relatively with respect to the suction head 234 in accordance with the operation of the substrate receiver driving cylinder 240. When the output shaft 242 is rotated by driving the substrate rotating motor 238, the suction head 234 and the substrate receiver 236 are integrally rotated with the rotation of the output shaft 242.

吸着ヘッド234の下面周縁部には、図14乃至図16に詳細に示すように、下面をシール面として基板Wを吸着保持する吸着リング250が押えリング251を介して取付けられ、この吸着リング250の下面に円周方向に連続させて設けた凹状部250aと吸着ヘッド234内を延びる真空ライン252とが吸着リング250に設けた連通孔250bを介して互いに連通するようになっている。これにより、凹状部250a内を真空引きすることで、基板Wを吸着保持するのであり、このように、小さな幅(径方向)で円周状に真空引きして基板Wを保持することで、真空による基板Wへの影響(たわみ等)を最小限に抑え、しかも吸着リング250をめっき液(処理液)中に浸すことで、基板Wの表面(下面)のみならず、エッジについても、全てめっき液に浸すことが可能となる。基板Wのリリースは、真空ライン252にNを供給して行う。 As shown in detail in FIG. 14 to FIG. 16, a suction ring 250 that sucks and holds the substrate W with the lower surface serving as a sealing surface is attached to the suction head 234 via a pressing ring 251. A concave portion 250 a provided continuously in the circumferential direction on the lower surface of the nozzle and a vacuum line 252 extending in the suction head 234 communicate with each other through a communication hole 250 b provided in the suction ring 250. Thus, the substrate W is sucked and held by evacuating the concave portion 250a. Thus, by holding the substrate W by evacuating it with a small width (in the radial direction), By minimizing the influence (deflection, etc.) on the substrate W due to the vacuum, and immersing the adsorption ring 250 in the plating solution (processing solution), not only the surface (lower surface) but also the edge of the substrate W It becomes possible to immerse in the plating solution. The substrate W is released by supplying N 2 to the vacuum line 252.

一方、基板受け236は、下方に開口した有底円筒状に形成され、その周壁には、基板Wを内部に挿入する基板挿入窓236aが設けられ、下端には、内方に突出する円板状の爪部254が設けられている。更に、この爪部254の上部には、基板Wの案内となるテーパ面256aを内周面に有する突起片256が備えられている。   On the other hand, the substrate receiver 236 is formed in a bottomed cylindrical shape that opens downward, a peripheral wall is provided with a substrate insertion window 236a for inserting the substrate W therein, and a disc protruding inward at the lower end. A claw portion 254 is provided. Further, a projection piece 256 having a taper surface 256 a serving as a guide for the substrate W on the inner peripheral surface is provided on the upper portion of the claw portion 254.

これにより、図14に示すように、基板受け236を下降させた状態で、基板Wを基板挿入窓236aから基板受け236の内部に挿入する。すると、この基板Wは、突起片256のテーパ面256aに案内され、位置決めされて爪部254の上面の所定位置に載置保持される。この状態で、基板受け236を上昇させ、図15に示すように、この基板受け236の爪部254上に載置保持した基板Wの上面を吸着ヘッド234の吸着リング250に当接させる。次に、真空ライン252を通して吸着リング250の凹状部250aを真空引きすることで、基板Wの上面の周縁部を該吸着リング250の下面にシールしながら基板Wを吸着保持する。そして、めっき処理を行う際には、図16に示すように、基板受け236を数mm下降させ、基板Wを爪部254から離して、吸着リング250のみで吸着保持した状態となす。これにより、基板Wの表面(下面)の周縁部が、爪部254の存在によってめっきされなくなることを防止することができる。   Thereby, as shown in FIG. 14, the substrate W is inserted into the substrate receiver 236 from the substrate insertion window 236a with the substrate receiver 236 lowered. Then, the substrate W is guided by the tapered surface 256 a of the protrusion piece 256, positioned, and placed and held at a predetermined position on the upper surface of the claw portion 254. In this state, the substrate receiver 236 is raised, and the upper surface of the substrate W placed and held on the claw portion 254 of the substrate receiver 236 is brought into contact with the suction ring 250 of the suction head 234 as shown in FIG. Next, the concave portion 250 a of the suction ring 250 is evacuated through the vacuum line 252, and the substrate W is sucked and held while the peripheral portion of the upper surface of the substrate W is sealed to the lower surface of the suction ring 250. When performing the plating process, as shown in FIG. 16, the substrate receiver 236 is lowered by several mm, the substrate W is separated from the claw portion 254, and is brought into a state of being sucked and held only by the suction ring 250. Thereby, it can prevent that the peripheral part of the surface (lower surface) of the board | substrate W stops being plated by presence of the nail | claw part 254. FIG.

図17は、めっき槽200の詳細を示す。このめっき槽200は、底部において、めっき液供給管308(図19参照)に接続され、周壁部にめっき液回収溝260が設けられている。めっき槽200の内部には、ここを上方に向かって流れるめっき液の流れを安定させる2枚の整流板262,264が配置され、更に底部には、めっき槽200の内部に導入されるめっき液の液温を測定する温度測定器266が設置されている。また、めっき槽200の周壁外周面のめっき槽200で保持しためっき液の液面よりやや上方に位置して、直径方向のやや斜め上方に向けてめっき槽200の内部に、pHが6〜7.5の中性液からなる停止液、例えば純水を噴射する噴射ノズル268が設置されている。これにより、めっき終了後、ヘッド部232で保持した基板Wをめっき液の液面よりやや上方まで引き上げて一旦停止させ、この状態で、基板Wに向けて噴射ノズル268から純水(停止液)を噴射して基板Wを直ちに冷却し、これによって、基板Wに残っためっき液によってめっきが進行してしまうことを防止することができる。   FIG. 17 shows details of the plating tank 200. The plating tank 200 is connected to a plating solution supply pipe 308 (see FIG. 19) at the bottom, and a plating solution recovery groove 260 is provided in the peripheral wall portion. Two rectifying plates 262 and 264 that stabilize the flow of the plating solution flowing upward are disposed inside the plating bath 200, and further, the plating solution introduced into the plating bath 200 is provided at the bottom. A temperature measuring device 266 for measuring the liquid temperature is installed. Moreover, the pH is 6-7 in the inside of the plating tank 200 which is located slightly above the liquid surface of the plating solution held in the plating tank 200 on the outer peripheral surface of the peripheral wall of the plating tank 200 and slightly obliquely upward in the diameter direction. 5 is provided with an injection nozzle 268 for injecting a stop liquid composed of a neutral liquid, for example, pure water. Thus, after the plating is finished, the substrate W held by the head portion 232 is pulled up slightly above the liquid surface of the plating solution to temporarily stop, and in this state, pure water (stopping liquid) is directed from the spray nozzle 268 toward the substrate W. The substrate W is immediately cooled by spraying, so that the plating can be prevented from proceeding with the plating solution remaining on the substrate W.

更に、めっき槽200の上端開口部には、アイドリング時等のめっき処理の行われていない時に、めっき槽200の上端開口部を閉じて該めっき槽200からのめっき液の無駄な蒸発を防止するめっき槽カバー270が開閉自在に設置されている。   Further, the upper end opening of the plating tank 200 is closed to prevent unnecessary evaporation of the plating solution from the plating tank 200 when the plating process such as idling is not performed. A plating tank cover 270 is installed so as to be freely opened and closed.

このめっき槽200は、図19に示すように、底部において、めっき液貯槽302から延び、途中にめっき液供給ポンプ304と三方弁306とを介装しためっき液供給管308に接続されている。これにより、めっき処理中にあっては、めっき槽200の内部に、この底部からめっき液を供給し、溢れるめっき液をめっき液回収溝260からめっき液貯槽302へ回収することで、めっき液が循環できるようになっている。また、三方弁306の一つの出口ポートには、めっき液貯槽302に戻るめっき液戻り管312が接続されている。これにより、めっき待機時にあっても、めっき液を循環させることができるようになっており、これによって、めっき液循環系が構成されている。このように、めっき液循環系を介して、めっき液貯槽302内のめっき液を常時循環させることにより、単純にめっき液を貯めておく場合に比べてめっき液の濃度の低下率を減少させ、基板Wの処理可能数を増大させることができる。   As shown in FIG. 19, the plating tank 200 extends from the plating solution storage tank 302 at the bottom, and is connected to a plating solution supply pipe 308 having a plating solution supply pump 304 and a three-way valve 306 interposed therebetween. Thus, during the plating process, the plating solution is supplied into the plating tank 200 from the bottom, and the overflowing plating solution is recovered from the plating solution recovery groove 260 to the plating solution storage tank 302, so that the plating solution is recovered. It can be circulated. A plating solution return pipe 312 that returns to the plating solution storage tank 302 is connected to one outlet port of the three-way valve 306. Thus, the plating solution can be circulated even when the plating is on standby, thereby constituting a plating solution circulation system. In this way, by constantly circulating the plating solution in the plating solution storage tank 302 via the plating solution circulation system, the rate of decrease in the concentration of the plating solution is reduced as compared with the case where the plating solution is simply stored, The number of substrates W that can be processed can be increased.

特に、この例では、めっき液供給ポンプ304を制御することで、めっき待機時及びめっき処理時に循環するめっき液の流量を個別に設定できるようになっている。すなわち、めっき待機時のめっき液の循環流量は、例えば2〜20L/minで、めっき処理時のめっき液の循環流量は、例えば0〜10L/minに設定される。これにより、めっき待機時にめっき液の大きな循環流量を確保して、セル内のめっき浴の液温を一定に維持し、めっき処理時には、めっき液の循環流量を小さくして、より均一な膜厚の配線保護膜(めっき膜)を成膜することができる。   In particular, in this example, by controlling the plating solution supply pump 304, it is possible to individually set the flow rate of the plating solution that circulates during plating standby and plating processing. That is, the circulation flow rate of the plating solution at the time of plating standby is set to 2 to 20 L / min, for example, and the circulation flow rate of the plating solution at the time of plating treatment is set to 0 to 10 L / min, for example. This ensures a large circulating flow rate of plating solution during plating standby, keeps the temperature of the plating bath in the cell constant, and lowers the circulating flow rate of plating solution during plating to achieve a more uniform film thickness. The wiring protective film (plating film) can be formed.

めっき槽200の底部付近に設けられた温度測定器266は、めっき槽200の内部に導入されるめっき液の液温を測定して、この測定結果を元に、下記のヒータ316及び流量計318を制御する。   A temperature measuring device 266 provided near the bottom of the plating tank 200 measures the temperature of the plating solution introduced into the plating tank 200, and based on this measurement result, the heater 316 and the flow meter 318 described below. To control.

つまり、この例では、別置きのヒータ316を使用して昇温させ流量計318を通過させた水を熱媒体に使用し、熱交換器320をめっき液貯槽302内のめっき液中に設置して該めっき液を間接的に加熱する加熱装置322と、めっき液貯槽302内のめっき液を循環させて攪拌する攪拌ポンプ324が備えられている。これは、めっきにあっては、めっき液を高温(約80℃程度)にして使用することがあり、これと対応するためであり、この方法によれば、インライン・ヒーティング方式に比べ、非常にデリケートなめっき液に不要物等が混入するのを防止することができる。   In other words, in this example, water heated by using a separate heater 316 and passed through the flow meter 318 is used as a heat medium, and the heat exchanger 320 is installed in the plating solution in the plating solution storage tank 302. A heating device 322 for indirectly heating the plating solution, and a stirring pump 324 for circulating and stirring the plating solution in the plating solution storage tank 302. This is because, in the case of plating, the plating solution may be used at a high temperature (about 80 ° C.), and this is to cope with this. According to this method, compared to the in-line heating method, It is possible to prevent unnecessary substances from being mixed into the delicate plating solution.

図18は、めっき槽200の側方に付設されている洗浄槽202の詳細を示す。この洗浄槽202の底部には、純水等のリンス液を上方に向けて噴射する複数の噴射ノズル280がノズル板282に取付けられて配置され、このノズル板282は、ノズル上下軸284の上端に連結されている。更に、このノズル上下軸284は、ノズル位置調整用ねじ287と該ねじ287と螺合するナット288との螺合位置を変えることで上下動し、これによって、噴射ノズル280と該噴射ノズル280の上方に配置される基板Wとの距離を最適に調整できるようになっている。   FIG. 18 shows the details of the cleaning tank 202 attached to the side of the plating tank 200. A plurality of injection nozzles 280 for injecting a rinse liquid such as pure water upward are attached to the nozzle plate 282 at the bottom of the cleaning tank 202, and the nozzle plate 282 is arranged at the upper end of the nozzle vertical axis 284. It is connected to. Further, the nozzle vertical shaft 284 moves up and down by changing the screwing position of the nozzle position adjusting screw 287 and the nut 288 screwed to the screw 287, whereby the jet nozzle 280 and the jet nozzle 280 are moved. The distance from the substrate W arranged above can be adjusted optimally.

更に、洗浄槽202の周壁外周面の噴射ノズル280より上方に位置して、直径方向のやや斜め下方に向けて洗浄槽202の内部に純水等の洗浄液を噴射して、基板ヘッド204のヘッド部232の、少なくともめっき液に接液する部分に洗浄液を吹き付けるヘッド洗浄ノズル286が設置されている。   Further, a cleaning liquid such as pure water is sprayed into the cleaning tank 202 at a position slightly above the diametrical direction, slightly above the spray nozzle 280 on the outer peripheral surface of the peripheral wall of the cleaning tank 202, and the head of the substrate head 204. A head cleaning nozzle 286 for spraying the cleaning liquid on at least a portion in contact with the plating solution of the part 232 is installed.

この洗浄槽202にあっては、基板ヘッド204のヘッド部232で保持した基板Wを洗浄槽202内の所定の位置に配置し、噴射ノズル280から純水等の洗浄液(リンス液)を噴射して基板Wを洗浄(リンス)するのであり、この時、ヘッド洗浄ノズル286から純水等の洗浄液を同時に噴射して、基板ヘッド204のヘッド部232の、少なくともめっき液に接液する部分を該洗浄液で洗浄することで、めっき液に浸された部分に析出物が蓄積してしまうことを防止することができる。   In this cleaning tank 202, the substrate W held by the head portion 232 of the substrate head 204 is disposed at a predetermined position in the cleaning tank 202, and a cleaning liquid (rinsing liquid) such as pure water is sprayed from the spray nozzle 280. Then, the substrate W is cleaned (rinsed). At this time, a cleaning liquid such as pure water is simultaneously ejected from the head cleaning nozzle 286, and at least a portion of the head portion 232 of the substrate head 204 that is in contact with the plating solution is By washing with the cleaning solution, it is possible to prevent the deposits from accumulating in the portion immersed in the plating solution.

この無電解めっきチャンバ22にあっては、基板ヘッド204を上昇させた位置で、前述のようにして、基板ヘッド204のヘッド部232で基板Wを吸着保持し、めっき槽200のめっき液を循環させておく。
そして、めっき処理を行うときには、めっき槽200のめっき槽カバー270を開き、基板ヘッド204を回転させながら下降させ、ヘッド部232で保持した基板Wをめっき槽200内のめっき液に浸漬させる。
In the electroless plating chamber 22, the substrate W is adsorbed and held by the head portion 232 of the substrate head 204 at the position where the substrate head 204 is raised, and the plating solution in the plating tank 200 is circulated. Let me.
When the plating process is performed, the plating tank cover 270 of the plating tank 200 is opened, the substrate head 204 is lowered while rotating, and the substrate W held by the head portion 232 is immersed in the plating solution in the plating tank 200.

そして、基板Wを所定時間めっき液中に浸漬させた後、基板ヘッド204を上昇させて、基板Wをめっき槽200内のめっき液から引き上げ、必要に応じて、前述のように、基板Wに向けて噴射ノズル268から純水(停止液)を噴射して基板Wを直ちに冷却し、更に基板ヘッド204を上昇させて基板Wをめっき槽200の上方位置まで引き上げて、基板ヘッド204の回転を停止させる。   Then, after the substrate W is immersed in the plating solution for a predetermined time, the substrate head 204 is raised, the substrate W is pulled up from the plating solution in the plating tank 200, and if necessary, the substrate W is applied to the substrate W as described above. The substrate W is immediately cooled by spraying pure water (stop liquid) from the spray nozzle 268 toward the substrate, and the substrate head 204 is further lifted to lift the substrate W to a position above the plating tank 200 to rotate the substrate head 204. Stop.

次に、基板ヘッド204のヘッド部232で基板Wを吸着保持したまま、基板ヘッド204を洗浄槽202の直上方位置に移動させる。そして、基板ヘッド204を回転させながら洗浄槽202内の所定の位置まで下降させ、噴射ノズル280から純水等の洗浄液(リンス液)を噴射して基板Wを洗浄(リンス)し、同時に、ヘッド洗浄ノズル286から純水等の洗浄液を噴射して、基板ヘッド204のヘッド部232の、少なくともめっき液に接液する部分を該洗浄液で洗浄する。   Next, the substrate head 204 is moved to a position directly above the cleaning tank 202 while the substrate W is sucked and held by the head portion 232 of the substrate head 204. Then, while rotating the substrate head 204, the substrate head 204 is lowered to a predetermined position in the cleaning tank 202, and a cleaning liquid (rinsing liquid) such as pure water is sprayed from the spray nozzle 280 to clean (rinse) the substrate W. A cleaning liquid such as pure water is ejected from the cleaning nozzle 286, and at least a portion of the head portion 232 of the substrate head 204 that comes into contact with the plating solution is cleaned with the cleaning liquid.

この基板Wの洗浄が終了した後、基板ヘッド204の回転を停止させ、基板ヘッド204を上昇させて基板Wを洗浄槽202の上方位置まで引き上げ、更に基板ヘッド204を搬送ロボット34との受渡し位置まで移動させ、この搬送ロボット34に基板Wを受渡して次工程に搬送する。   After the cleaning of the substrate W is completed, the rotation of the substrate head 204 is stopped, the substrate head 204 is raised, the substrate W is pulled up to a position above the cleaning tank 202, and the substrate head 204 is further transferred to the transfer robot 34. The substrate W is transferred to the transfer robot 34 and transferred to the next process.

図20は、図2における洗浄チャンバ26と後処理チャンバ28を示す。この洗浄チャンバ26は、内部にロール・ブラシが、後処理チャンバ28は、内部にスピンドライがそれぞれ装備されている。   FIG. 20 shows the cleaning chamber 26 and the post-processing chamber 28 in FIG. The cleaning chamber 26 is equipped with a roll brush and the post-processing chamber 28 is equipped with a spin dry.

図21は、洗浄チャンバ26を示す。洗浄チャンバ26は、基板W上のパーティクルや不要物をロール状ブラシで強制的に取り除くようにしたチャンバで、基板Wの外周部を挟み込んで基板Wを保持する複数のローラ410と、ローラ410で保持した基板Wの表面に処理液(2系統)を供給する薬液用ノズル412と、基板Wの裏面に純水(1系統)を供給する純水用ノズル(図示せず)がそれぞれ備えられている。   FIG. 21 shows the cleaning chamber 26. The cleaning chamber 26 is a chamber in which particles and unnecessary materials on the substrate W are forcibly removed with a roll-shaped brush. The cleaning chamber 26 includes a plurality of rollers 410 that hold the substrate W while sandwiching the outer periphery of the substrate W, and a roller 410. A chemical solution nozzle 412 for supplying a treatment liquid (two lines) to the surface of the held substrate W and a pure water nozzle (not shown) for supplying pure water (one line) to the back surface of the substrate W are provided. Yes.

これにより、基板Wをローラ410で保持し、ローラ駆動モータを駆動してローラ410を回転させて基板Wを回転させ、同時に薬液用ノズル412及び純水ノズルから基板Wの表裏面に所定の処理液を供給し、図示しない上下ロールスポンジ(ロール状ブラシ)で基板Wを上下から適度な圧力で挟み込んで洗浄するようになっている。なお、ロールスポンジを単独にて回転させることにより、洗浄効果を増大させることもできる。   As a result, the substrate W is held by the roller 410, the roller drive motor is driven to rotate the roller 410 to rotate the substrate W, and at the same time, a predetermined process is performed on the front and back surfaces of the substrate W from the chemical solution nozzle 412 and the pure water nozzle. The liquid is supplied, and the substrate W is sandwiched and washed from above and below by an upper and lower roll sponge (roll brush) (not shown). The cleaning effect can be increased by rotating the roll sponge alone.

更に、洗浄チャンバ26は、基板Wのエッジ(外周部)に当接しながら回転するスポンジ(PFR)419が備えられ、このスポンジ419を基板Wのエッジに当てて、ここをスクラブ洗浄するようになっている。   Further, the cleaning chamber 26 is provided with a sponge (PFR) 419 that rotates while contacting the edge (outer peripheral portion) of the substrate W, and the sponge 419 is applied to the edge of the substrate W to perform scrub cleaning. ing.

図22は、後処理チャンバ28を示す。この後処理チャンバ28は、先ず化学洗浄及び純水洗浄を行い、しかる後、スピンドル回転により洗浄後の基板Wを完全乾燥させるようにしたチャンバで、基板Wのエッジ部を把持するクランプ機構420を備えた基板ステージ422と、このクランプ機構420の開閉を行う基板着脱用昇降プレート424を有している。この基板ステージ422は、スピンドル回転用モータ426の駆動に伴って高速回転するスピンドル428の上端に連結されている。   FIG. 22 shows the post-processing chamber 28. The post-processing chamber 28 is a chamber in which chemical cleaning and pure water cleaning are first performed, and then the substrate W after cleaning is completely dried by rotating the spindle, and a clamp mechanism 420 that grips an edge portion of the substrate W is provided. A substrate stage 422 provided, and a substrate attaching / detaching lifting plate 424 for opening and closing the clamp mechanism 420 are provided. The substrate stage 422 is connected to the upper end of a spindle 428 that rotates at a high speed as the spindle rotation motor 426 is driven.

更に、クランプ機構420で把持した基板Wの上面側に位置して、超音波発振器により特殊ノズルを通過する際に超音波を伝達して洗浄効果を高めた純水を供給するメガジェットノズル430と、回転可能なペンシル型洗浄スポンジ432が、旋回アーム434の自由端側に取付けられて配置されている。これにより、基板Wをクランプ機構420で把持して回転させ、旋回アーム434を旋回させながら、メガジェットノズル430から純水を洗浄スポンジ432に向けて供給しつつ、基板Wの表面に洗浄スポンジ432を擦り付けることで、基板Wの表面を洗浄するようになっている。なお、基板Wの裏面側にも、純水を供給する洗浄ノズル(図示せず)が備えられ、この洗浄ノズルから噴射される純水で基板Wの裏面も同時に洗浄される。
そして、このようにして洗浄した基板Wは、スピンドル428を高速回転させることでスピン乾燥させられる。
Further, a mega jet nozzle 430 that is located on the upper surface side of the substrate W gripped by the clamp mechanism 420 and that supplies pure water with enhanced cleaning effect by transmitting ultrasonic waves when passing through a special nozzle by an ultrasonic oscillator; A rotatable pencil-type cleaning sponge 432 is attached and arranged on the free end side of the swivel arm 434. Accordingly, the cleaning sponge 432 is supplied to the surface of the substrate W while supplying the pure water from the mega jet nozzle 430 toward the cleaning sponge 432 while rotating the swivel arm 434 while holding the substrate W by the clamp mechanism 420 and rotating it. By rubbing, the surface of the substrate W is cleaned. A cleaning nozzle (not shown) for supplying pure water is also provided on the back surface side of the substrate W, and the back surface of the substrate W is simultaneously cleaned with pure water sprayed from the cleaning nozzle.
The substrate W thus cleaned is spin-dried by rotating the spindle 428 at a high speed.

また、クランプ機構420で把持した基板Wの周囲を囲繞して処理液の飛散を防止する洗浄カップ436が備えられ、この洗浄カップ436は、洗浄カップ昇降用シリンダ438の作動に伴って昇降するようになっている。   Further, a cleaning cup 436 is provided that surrounds the periphery of the substrate W gripped by the clamp mechanism 420 and prevents the processing liquid from being scattered. The cleaning cup 436 moves up and down in accordance with the operation of the cleaning cup lifting and lowering cylinder 438. It has become.

なお、この後処理チャンバ28にキャビテーションを利用したキャビジェット機能も搭載するようにしてもよい。また、図示しないが、後処理チャンバとして、この内部に乾燥空気を供給するドライエアユニットを備え、基板のスピンドライの際に、後処理チャンバ内に乾燥空気を供給するようにしたものを使用することが好ましい。これにより、基板の乾燥を徹底させ、吸着水分による配線部分の酸化やミストバックによるウォータ・マーク発生等の問題を回避することができる。   The post-processing chamber 28 may also be equipped with a cavitation function using cavitation. In addition, although not shown, a post-processing chamber equipped with a dry air unit for supplying dry air therein and supplying dry air into the post-processing chamber when the substrate is spin-dried is used. Is preferred. As a result, the substrate is thoroughly dried, and problems such as oxidation of the wiring portion due to adsorbed moisture and generation of water marks due to mistback can be avoided.

図23は、図2におけるプラズマ処理チャンバ30を示す。このプラズマ処理チャンバ30は、内部に基板Wを搬入してプラズマ処理を行うプラズマ処理ユニット500と、このプラズマ処理ユニット500と基板処理装置内の雰囲気を遮断するトランスファユニット502とを有し、このプラズマ処理ユニット500とトランスファユニット502との間にゲートバルブ504が配置されている。   FIG. 23 shows the plasma processing chamber 30 in FIG. The plasma processing chamber 30 includes a plasma processing unit 500 that carries a substrate W and carries out plasma processing, and a transfer unit 502 that blocks the atmosphere in the plasma processing unit 500 and the substrate processing apparatus. A gate valve 504 is disposed between the processing unit 500 and the transfer unit 502.

プラズマ処理ユニット500の内部には、基板Wを保持し接地されて下部電極となる基板ホルダ506と、この基板ホルダ506の上方に位置しRF(高周波)電源508に接続されて上部電極となる電極板510が平行に配置されて収納されている。プラズマ処理ユニット500には、内部に真空ポンプ512を介装した真空ライン514を有し、プラズマ処理ユニット500内を減圧して基板Wを減圧処理する真空排気系516が接続されている。更に、電極板510を下端に連結した連結部518の内部には、NHやNガス等のプラズマガスをプラズマ処理ユニット500の内部に導入するガス供給路518aが設けられている。また、プラズマ処理ユニット500には、この内部の温度をコントロールするためのヒータ520が備えられている。
一方、トランスファユニット502の内部には、基板を載置して冷却するクールプレート522が収納されている。
Inside the plasma processing unit 500, a substrate holder 506 that holds the substrate W and is grounded to be a lower electrode, and an electrode that is located above the substrate holder 506 and is connected to an RF (high frequency) power source 508 to be an upper electrode. Plates 510 are stored in parallel. The plasma processing unit 500 includes a vacuum line 514 having a vacuum pump 512 therein, and is connected to a vacuum exhaust system 516 that decompresses the inside of the plasma processing unit 500 and decompresses the substrate W. Furthermore, a gas supply path 518 a for introducing a plasma gas such as NH 3 or N 2 gas into the plasma processing unit 500 is provided inside the connecting portion 518 connecting the electrode plate 510 to the lower end. The plasma processing unit 500 is provided with a heater 520 for controlling the internal temperature.
On the other hand, inside the transfer unit 502, a cool plate 522 for housing and cooling the substrate is accommodated.

なお、図示しないが、プラズマ処理チャンバ30の内部には、プラズマ処理ユニット500とトランスファユニット502との間で基板Wを搬送する搬送ロボット等の基板搬送装置が備えられている。   Although not shown, the plasma processing chamber 30 is provided with a substrate transfer device such as a transfer robot that transfers the substrate W between the plasma processing unit 500 and the transfer unit 502.

このプラズマ処理チャンバ30にあっては、前述のように、後処理を施して乾燥させた基板Wをトランスファユニット502内に搬入する。そして、ゲートバルブ504を開いて基板Wをプラズマ処理ユニット500内に搬入してゲートバルブ504を閉じる。次に、真空排気系516を介してプラズマ処理ユニット500内を、例えば1〜10Torrに減圧し、同時にガス供給路518aからプラズマガスをプラズマ処理ユニット500内に導入し、これによって、プラズマ処理ユニット500内をNを含む雰囲気、例えばNH雰囲気またはN雰囲気にする。この状態で、電極板510をRF電源508に接続し、これによって、両電極間、つまり電極板510と基板ホルダ506で保持した基板Wとの間にグロー放電を起こさせ、このグロー放電によってラジカル化した窒素(N・)を配線保護膜9の表面から該配線保護膜9の内部に浸入させて、配線保護膜9にプラズマ処理を施す。この時、ヒータ520を介してプラズマ処理ユニット500内の温度を制御する。 In the plasma processing chamber 30, as described above, the substrate W that has been post-processed and dried is carried into the transfer unit 502. Then, the gate valve 504 is opened, the substrate W is carried into the plasma processing unit 500, and the gate valve 504 is closed. Next, the inside of the plasma processing unit 500 is depressurized to, for example, 1 to 10 Torr via the vacuum exhaust system 516, and at the same time, a plasma gas is introduced into the plasma processing unit 500 from the gas supply path 518a. The inside is made an atmosphere containing N 2 , for example, an NH 3 atmosphere or an N 2 atmosphere. In this state, the electrode plate 510 is connected to the RF power source 508, thereby causing a glow discharge between both electrodes, that is, between the electrode plate 510 and the substrate W held by the substrate holder 506, and this glow discharge causes radical discharge. Nitrogen (N.) converted into nitrogen is infiltrated into the wiring protective film 9 from the surface of the wiring protective film 9, and the wiring protective film 9 is subjected to plasma treatment. At this time, the temperature in the plasma processing unit 500 is controlled via the heater 520.

そして、プラズマ処理が終了した後、電極板510をRF電源508から切り離し、プラズマ処理ユニット500内を大気に戻した後、ゲートバルブ504を開いてプラズマ処理後の基板をトランスファユニット502内に搬入し、このトランスファユニット502内のクールプレート522上に載置して基板を冷却し、冷却後の基板をトランスファユニット502から搬出する。   After the plasma processing is completed, the electrode plate 510 is disconnected from the RF power source 508, the inside of the plasma processing unit 500 is returned to the atmosphere, the gate valve 504 is opened, and the substrate after plasma processing is carried into the transfer unit 502. Then, the substrate is placed on the cool plate 522 in the transfer unit 502 to cool the substrate, and the cooled substrate is unloaded from the transfer unit 502.

なお、前述の各リンス処理に際し、リンス液として、水素ガス溶解水や電解カソード水を使用する場合には、前記各ユニットに、超純水に水素ガスを溶解する装置または超純水を電解する装置を付設し、これらの装置から水素ガス溶解水または電解カソード水を基板に供給するようにすることができる。   In addition, when hydrogen gas-dissolved water or electrolytic cathode water is used as the rinsing liquid in each of the above-described rinsing processes, an apparatus for dissolving hydrogen gas in ultrapure water or ultrapure water is electrolyzed in each unit. Devices can be attached, and hydrogen gas-dissolved water or electrolytic cathode water can be supplied from these devices to the substrate.

図24は、プラズマ処理チャンバの例を示す。このプラズマ処理チャンバは、常圧でプラズマ処理を行うようにしたもので、内部に基板Wを搬入してプラズマ処理を行うプラズマ処理ユニット600を備えている。このプラズマ処理ユニット600の内部には、基板Wを保持し接地されて下部電極となる基板ホルダ602と、この基板ホルダ602の上方に位置しRF(高周波)電源604に接続されて上部電極となる電極板606,607が平行に配置されて収納されている。   FIG. 24 shows an example of a plasma processing chamber. This plasma processing chamber is configured to perform plasma processing at normal pressure, and includes a plasma processing unit 600 that carries a substrate W into the substrate and performs plasma processing. Inside the plasma processing unit 600, a substrate holder 602 that holds the substrate W and is grounded to be a lower electrode, and is connected to an RF (high frequency) power source 604 that is located above the substrate holder 602 and serves as an upper electrode. Electrode plates 606 and 607 are stored in parallel.

プラズマ処理ユニット600には、電極板606,607の間に向けて、NHやNガス等のプラズマガスを導入するガス供給路608と、プラズマ処理ユニット600の内部にパージ用ガスを導入するパージ用ガス導入路610と、プラズマ処理ユニット600の内部を排気する排気路612が備えられ、この排気路612には排気ポンプ614が設置されている。 In the plasma processing unit 600, a gas supply path 608 for introducing a plasma gas such as NH 3 or N 2 gas is introduced between the electrode plates 606 and 607, and a purge gas is introduced into the plasma processing unit 600. A purge gas introduction path 610 and an exhaust path 612 for exhausting the inside of the plasma processing unit 600 are provided, and an exhaust pump 614 is installed in the exhaust path 612.

このプラズマ処理チャンバにあっては、プラズマ処理ユニット600内を不活性化ガスを含む雰囲気、例えばN雰囲気にし、更にガス供給路608より反応ガス、例えばNH/N混合ガスを導入する。この状態で、電極板606をRF電源604に接続し、これによって、両電極間、つまり電極板606ともう一方の電極板607との間にグロー放電を起こさせ、このグロー放電によってラジカル化した窒素(N・)や水素(H・)をガスの流れで、基板W表面に移動させ、配線保護膜9の表面から該配線保護膜9の内部に浸入させて、配線保護膜9にプラズマ処理を施すことができる。また基板Wを回転させることによって、処理面内の均一性を高めることができる。そして、プラズマ処理後、パージ用ガス供給路610からプラズマ処理ユニット600の内部にパージ用ガスを導入しつつ、排気ポンプ614を介して排気することで、プラズマ処理ユニット600の内部をパージすることができる。 In this plasma processing chamber, the inside of the plasma processing unit 600 is made an atmosphere containing an inert gas, for example, an N 2 atmosphere, and a reactive gas, for example, an NH 3 / N 2 mixed gas is introduced from a gas supply path 608. In this state, the electrode plate 606 is connected to the RF power source 604, whereby a glow discharge is caused between both electrodes, that is, between the electrode plate 606 and the other electrode plate 607, and radicalization is caused by this glow discharge. Nitrogen (N.) or hydrogen (H.) is moved to the surface of the substrate W by a gas flow, and enters the inside of the wiring protective film 9 from the surface of the wiring protective film 9, and plasma treatment is performed on the wiring protective film 9. Can be applied. Further, by rotating the substrate W, the uniformity in the processing surface can be improved. After the plasma processing, the inside of the plasma processing unit 600 can be purged by introducing the purge gas from the purge gas supply path 610 into the plasma processing unit 600 and exhausting it through the exhaust pump 614. it can.

無電解めっきによって配線保護膜を形成した状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which formed the wiring protective film by the electroless plating. 本発明の実施の形態の基板処理装置の平面配置図である。1 is a plan layout view of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. 図2に示す基板処理装置におけるプロセスフロー図である。FIG. 3 is a process flow diagram in the substrate processing apparatus shown in FIG. 2. 多層配線プロセスにおける銅膜形成から配線保護膜にプラズマ処理を施すまでを工程順に示す図である。It is a figure which shows from a copper film formation in a multilayer wiring process to plasma processing to a wiring protective film in order of a process. 多層配線プロセスにおける配線保護膜にプラズマ処理を施した後、絶縁膜を形成した状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which formed the insulating film after performing the plasma processing to the wiring protective film in a multilayer wiring process. 前処理チャンバの基板受渡し時における正面図である。It is a front view at the time of the board | substrate delivery of a pre-processing chamber. 前処理チャンバの薬液処理時における正面図である。It is a front view at the time of the chemical | medical solution process of a pre-processing chamber. 前処理チャンバのリンス時における正面図である。It is a front view at the time of the rinse of a pre-processing chamber. 前処理チャンバの基板受渡し時における処理ヘッドを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the process head at the time of the board | substrate delivery of a pre-processing chamber. 図9のA部拡大図である。It is the A section enlarged view of FIG. 前処理チャンバの基板固定時における図10相当図である。FIG. 11 is a view corresponding to FIG. 10 when the substrate of the pretreatment chamber is fixed. 前処理チャンバの系統図である。It is a systematic diagram of a pre-processing chamber. 無電解めっきチャンバの基板受渡し時における基板ヘッドを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the board | substrate head at the time of board | substrate delivery of an electroless-plating chamber. 図13のB部拡大図である。It is the B section enlarged view of FIG. 無電解めっきチャンバの基板固定時における基板ヘッドを示す図14相当図である。FIG. 15 is a view corresponding to FIG. 14 illustrating the substrate head when the substrate is fixed in the electroless plating chamber. 無電解めっきチャンバのめっき処理時における基板ヘッドを示す図14相当図である。FIG. 15 is a view corresponding to FIG. 14 showing a substrate head during plating in the electroless plating chamber. 無電解めっきチャンバのめっき槽カバーを閉じた時のめっき槽を示す一部切断の正面図である。It is a front view of partial cutting which shows a plating tank when the plating tank cover of an electroless plating chamber is closed. 無電解めっきチャンバの洗浄槽を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the washing tank of an electroless-plating chamber. 無電解めっきチャンバの系統図である。It is a systematic diagram of an electroless plating chamber. 洗浄チャンバと後処理チャンバを示す斜視図である。It is a perspective view which shows a washing | cleaning chamber and a post-processing chamber. 洗浄チャンバを示す正面図である。It is a front view which shows a washing | cleaning chamber. 後処理チャンバを示す縦断正面図である。It is a vertical front view which shows a post-processing chamber. プラズマ処理チャンバを示す概要図である。It is a schematic diagram which shows a plasma processing chamber. プラズマ処理チャンバの他の例を示す概要図である。It is a schematic diagram which shows the other example of a plasma processing chamber.

符号の説明Explanation of symbols

8 配線
9 配線保護膜
9a 窒化膜
12 ロード・アンロードユニット
18,20 前処理チャンバ
22 無電解めっきチャンバ
26 洗浄チャンバ
28 後処理チャンバ
30 プラズマ処理チャンバ
34 搬送ロボット
40 絶縁膜
56 ハウジング部
58 基板ホルダ
60 処理ヘッド
86 基板固定リング
100 処理槽
102 蓋体
200 めっき槽
202 洗浄槽
204 基板ヘッド
230 ハウジング部
232 ヘッド部
316 ヒータ
320 熱交換器
322 加熱装置
324 攪拌ポンプ
420 クランプ機構
422 基板ステージ
428 スピンドル
432 洗浄スポンジ
434 旋回アーム
436 洗浄カップ
500,600 プラズマ処理ユニット
502 トランスファユニット
504 ゲートバルブ
506 基板ホルダ
508 電源
510 電極板
516 真空排気系
518a ガス供給路
520 ヒータ
522 クールプレート
8 Wiring 9 Wiring protective film 9a Nitride film 12 Load / unload unit 18, 20 Pretreatment chamber 22 Electroless plating chamber 26 Cleaning chamber 28 Post treatment chamber 30 Plasma treatment chamber 34 Transfer robot 40 Insulating film 56 Housing portion 58 Substrate holder 60 Processing head 86 Substrate fixing ring 100 Processing tank 102 Lid 200 Plating tank 202 Cleaning tank 204 Substrate head 230 Housing part 232 Head part 316 Heater 320 Heat exchanger 322 Heating device 324 Stirring pump 420 Clamp mechanism 422 Substrate stage 428 Spindle 432 Cleaning sponge 434 Swing arm 436 Cleaning cup 500, 600 Plasma processing unit 502 Transfer unit 504 Gate valve 506 Substrate holder 508 Power supply 510 Electrode plate 516 Vacuum exhaust system 5 8a gas supply passage 520 heater 522 cool plate

Claims (17)

基板の表面に形成した配線の露出表面に保護膜を選択的に形成して該配線を保護するに際し、
前記基板の被めっき下地表面に前処理を行い、
前記前処理を施した被めっき下地表面に無電解めっきを施して前記保護膜を選択的に形成し、
前記無電解めっき後の基板を清浄化処理して乾燥させ、
前記乾燥後の基板表面にプラズマ処理を行うことを特徴とする基板処理方法。
In protecting the wiring by selectively forming a protective film on the exposed surface of the wiring formed on the surface of the substrate,
Perform pre-treatment on the substrate surface to be plated,
Selectively forming the protective film by performing electroless plating on the surface of the substrate to be plated that has undergone the pretreatment,
The substrate after the electroless plating is cleaned and dried,
A substrate processing method comprising performing plasma processing on the dried substrate surface.
基板の表面に形成した配線の露出表面に保護膜を選択的に形成して該配線を保護するに際し、
前記基板の被めっき下地表面にプラズマ処理してから前処理を施し、
前記前処理を施した被めっき下地表面に無電解めっき処理を施して前記保護膜を選択的に形成し、
前記無電解めっき処理後の基板を清浄化処理して乾燥させ、
前記乾燥後の基板表面にプラズマ処理を行うことを特徴とする基板処理方法。
In protecting the wiring by selectively forming a protective film on the exposed surface of the wiring formed on the surface of the substrate,
Plasma treatment is performed on the substrate surface to be plated, and then pretreatment is performed.
The protective film is selectively formed by performing electroless plating treatment on the surface of the substrate to be plated that has undergone the pretreatment,
The substrate after the electroless plating treatment is cleaned and dried,
A substrate processing method comprising performing plasma processing on the dried substrate surface.
前記前処理は、前記基板表面を清浄化する清浄化処理を含むことを特徴とする請求項1または2記載の基板処理方法。   The substrate processing method according to claim 1, wherein the pretreatment includes a cleaning process for cleaning the substrate surface. 前記基板表面の清浄化処理を、pHが2以下の無機酸、pHが5以下のキレート能力を有する有機酸、pHが5以下の無機酸にキレート剤を添加した液、配線の防食剤を除去できるアルカリ溶液、またはアミノ酸のアルカリ溶液からなる薬液に前記基板表面を接触させることにより行い、しかる後に、前記清浄化後の基板表面をリンス液でリンス処理す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基板処理方法。   The substrate surface is cleaned by removing an inorganic acid having a pH of 2 or less, an organic acid having a chelating ability of pH 5 or less, a solution obtained by adding a chelating agent to an inorganic acid having a pH of 5 or less, and a corrosion inhibitor for wiring 4. The method according to claim 1, wherein the substrate surface is brought into contact with a chemical solution comprising an alkaline solution or an alkali solution of an amino acid, and then the cleaned substrate surface is rinsed with a rinse solution. The substrate processing method according to any one of the above. 前記前処理は、清浄化後の基板上の被めっき下地表面に触媒を付与して該被めっき下地表面を活性化する活性化処理を含むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の基板処理方法。   5. The pretreatment includes an activation process of activating the surface of the substrate to be plated by applying a catalyst to the surface of the substrate to be plated on the cleaned substrate. The substrate processing method as described. 前記被めっき下地表面への触媒の付与を、Pd,Ag,Ni,Co,Pt,RuまたはAuを含んだ薬液、またはアルキルアミンボランまたはNaBHを含んだ薬液に被めっき下地表面を接触させることにより行い、しかる後に、前記触媒付与後の基板表面をリンス液でリンス処理することを特徴とする請求項5記載の基板処理方法。 For applying the catalyst to the surface of the substrate to be plated, the substrate surface to be plated is brought into contact with a chemical solution containing Pd, Ag, Ni, Co, Pt, Ru, or Au, or a chemical solution containing alkylamine borane or NaBH 4. 6. The substrate processing method according to claim 5, wherein the substrate surface after applying the catalyst is rinsed with a rinsing liquid. 前記プラズマ処理を、常圧雰囲気下で行うことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の基板処理方法。   The substrate processing method according to claim 1, wherein the plasma treatment is performed under an atmospheric pressure atmosphere. 前記プラズマ処理を、O,Ar,He,H,N,NH,SO,SO,CF,C,CF,CFCF,CCIFの内少なくとも1つを含んだ雰囲気下で行うことを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の基板処理方法。 The plasma treatment, O 2, Ar, He, H 2, N 2, NH 3, SO 2, SO 3, CF 4, C 2 F 6, CF 3, CFCF 2, comprise at least one of CCIF 3 The substrate processing method according to claim 1, wherein the substrate processing method is performed in an atmosphere. 前記プラズマ処理により、該基板表面上に形成された膜の1/100以上1/2以下の膜厚を改質させ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基板処理方法。   9. The substrate processing method according to claim 1, wherein a film thickness of 1/100 or more and 1/2 or less of a film formed on the substrate surface is modified by the plasma treatment. 前記プラズマ処理は、その処理のなかで、ガスの種類、流量、電圧のいずれかを変化させる複数の処理ステップを持つことを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の基板処理方法。   The substrate processing method according to claim 1, wherein the plasma processing includes a plurality of processing steps in which any of a gas type, a flow rate, and a voltage is changed during the processing. 前記無電解めっきによる前記保護膜は、PまたはBを含むCoまたはNi合金膜であることを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載の基板処理方法。   11. The substrate processing method according to claim 1, wherein the protective film formed by the electroless plating is a Co or Ni alloy film containing P or B. 基板の表面に形成した配線の露出表面に保護膜を選択的に形成する基板処理装置であって、
前記基板表面に前処理を施す前処理チャンバと、
前記前処理を施した被めっき下地表面に無電解めっき処理を施して前記保護膜を選択的に形成する無電解めっきチャンバと、
前記処理後の基板を清浄化し乾燥させる後処理チャンバと、
基板表面に対してプラズマ処理を行うプラズマ処理チャンバを有することを特徴とする基板処理装置。
A substrate processing apparatus for selectively forming a protective film on an exposed surface of a wiring formed on a surface of a substrate,
A pretreatment chamber for pretreating the substrate surface;
An electroless plating chamber for selectively forming the protective film by performing an electroless plating process on the surface of the substrate to be plated subjected to the pretreatment;
A post-processing chamber for cleaning and drying the processed substrate;
A substrate processing apparatus having a plasma processing chamber for performing plasma processing on a substrate surface.
前記前処理チャンバは、基板表面を薬液で処理し、該薬液を基板表面から除去する第1前処理ユニットと、基板表面に触媒を付与し、該触媒付与に使用した薬液を基板表面から除去する第2前処理ユニットのどちらか一方、または両方を有することを特徴とする請求項12記載の基板処理装置。   The pretreatment chamber treats the substrate surface with a chemical solution, removes the chemical solution from the substrate surface, applies a catalyst to the substrate surface, and removes the chemical solution used for applying the catalyst from the substrate surface. The substrate processing apparatus according to claim 12, comprising either one or both of the second pretreatment units. 前記無電解めっきチャンバは、めっき槽、めっき液循環系及びめっき液貯槽とを備え、該めっき液循環系は、めっき待機時及びめっき処理時に個別に設定可能な流量でめっき液を前記めっき槽と前記めっき液貯槽の間を循環可能であり、かつめっき待機時のめっき液の循環流量が2〜20L/minで、めっき処理時のめっき液の循環流量が0〜10L/minであることを特徴とする請求項12または13記載の基板処理装置。   The electroless plating chamber includes a plating tank, a plating solution circulation system, and a plating solution storage tank. It is possible to circulate between the plating solution storage tanks, and the circulating flow rate of the plating solution during plating standby is 2 to 20 L / min, and the circulating flow rate of the plating solution during plating treatment is 0 to 10 L / min. The substrate processing apparatus according to claim 12 or 13. 前記後処理チャンバは、スピンドライヤからなることを特徴とする請求項12乃至14のいずれかに記載の基板処理装置。   The substrate processing apparatus according to claim 12, wherein the post-processing chamber is made of a spin dryer. 前記プラズマ処理チャンバは、プラズマ処理するためのプラズマ処理ユニットと該プラズマ処置ユニットと装置内の雰囲気を遮断するためのトランスファユニットを有することを特徴とする請求項12乃至15のいずれかに記載の基板処理装置。   16. The substrate according to claim 12, wherein the plasma processing chamber includes a plasma processing unit for performing plasma processing and a transfer unit for blocking an atmosphere in the apparatus from the plasma processing unit. Processing equipment. 前記プラズマ処理ユニットは、温度をコントロールするためのヒータを有し、前記トランスファユニットは、基板を冷却するためのクールプレートを有することを特徴とする請求項16記載の基板処理装置。   17. The substrate processing apparatus according to claim 16, wherein the plasma processing unit has a heater for controlling temperature, and the transfer unit has a cool plate for cooling the substrate.
JP2004050407A 2004-02-25 2004-02-25 Substrate treatment method and substrate treatment device Pending JP2005243845A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004050407A JP2005243845A (en) 2004-02-25 2004-02-25 Substrate treatment method and substrate treatment device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004050407A JP2005243845A (en) 2004-02-25 2004-02-25 Substrate treatment method and substrate treatment device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005243845A true JP2005243845A (en) 2005-09-08
JP2005243845A5 JP2005243845A5 (en) 2007-04-12

Family

ID=35025267

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004050407A Pending JP2005243845A (en) 2004-02-25 2004-02-25 Substrate treatment method and substrate treatment device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005243845A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007250915A (en) * 2006-03-16 2007-09-27 Ebara Corp Substrate treatment method and substrate treatment apparatus
JP2008038215A (en) * 2006-08-08 2008-02-21 Ebara Corp Substrate-treating method and substrate-treating apparatus
JP2009533552A (en) * 2006-04-12 2009-09-17 チバ ホールディング インコーポレーテッド Method for treating metal-coated particles
US9721915B2 (en) 2014-04-16 2017-08-01 Mitsubishi Electric Corporation Semiconductor device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007250915A (en) * 2006-03-16 2007-09-27 Ebara Corp Substrate treatment method and substrate treatment apparatus
JP2009533552A (en) * 2006-04-12 2009-09-17 チバ ホールディング インコーポレーテッド Method for treating metal-coated particles
JP2008038215A (en) * 2006-08-08 2008-02-21 Ebara Corp Substrate-treating method and substrate-treating apparatus
US9721915B2 (en) 2014-04-16 2017-08-01 Mitsubishi Electric Corporation Semiconductor device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20050208774A1 (en) Wet processing method and processing apparatus of substrate
WO2005071138A1 (en) Method for processing substrate, catalyst process liquid, and substrate processing apparatus
JP4425801B2 (en) Substrate processing equipment
US20070224811A1 (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
JP2003197591A (en) Substrate processing apparatus and method
WO2008001697A1 (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
JP2005015885A (en) Substrate processing method and apparatus
JP2007051346A (en) Electroless plating apparatus and plating solution
US20030221612A1 (en) Substrate processing apparatus
JP2005264245A (en) Wet treatment method and wet treatment apparatus for substrate
US7878144B2 (en) Electroless plating apparatus and electroless plating method
US20040219298A1 (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
US20040258848A1 (en) Method and apparatus for processing a substrate
JP2005243845A (en) Substrate treatment method and substrate treatment device
JP2007270224A (en) Electroless plating method and apparatus therefor
JP4503401B2 (en) Method for forming metal film and method for forming wiring
JP2004300576A (en) Method and apparatus for substrate treatment
JP3871613B2 (en) Electroless plating apparatus and method
JP2005194613A (en) Method for treating substrate in wet process and treatment apparatus therefor
JP2005194585A (en) Method for treating substrate in wet process and apparatus for treating substrate
US20050022909A1 (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
JP2005206905A (en) Substrate treatment method and device, and treatment liquid
JP2006241580A (en) Method and apparatus for treating substrate
JP2005060722A (en) Method and apparatus for treating substrate
JP2007126756A (en) Electroless plating apparatus and electroless plating method

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070223

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070223

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090520

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090526

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20091104