JP3495033B1 - 無電解メッキ装置、および無電解メッキ方法 - Google Patents
無電解メッキ装置、および無電解メッキ方法Info
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Abstract
【要約】
【課題】 少量の処理液でも基板への処理の均一性を確
保し易い無電解メッキ装置および無電解メッキ方法を提
供する。 【解決手段】 基板保持部に保持された基板とプレート
との間隔を近接させ、処理液吐出部から処理液を吐出す
ることで、基板に無電解メッキを施す。処理液が基板と
プレート間のギャップを流れることから、基板上に処理
液の流れが生じ、基板上に新鮮な処理液を供給すること
が可能となる。この結果、少量の処理液でも基板上に均
一性良くメッキ膜を形成することが可能となる。
保し易い無電解メッキ装置および無電解メッキ方法を提
供する。 【解決手段】 基板保持部に保持された基板とプレート
との間隔を近接させ、処理液吐出部から処理液を吐出す
ることで、基板に無電解メッキを施す。処理液が基板と
プレート間のギャップを流れることから、基板上に処理
液の流れが生じ、基板上に新鮮な処理液を供給すること
が可能となる。この結果、少量の処理液でも基板上に均
一性良くメッキ膜を形成することが可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、無電解メッキ装
置、および無電解メッキ方法に関する。
置、および無電解メッキ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスの作成に際して半導体基
板上への配線の形成が行われる。半導体デバイスの集積
度の向上に伴って配線の微細化が進められており、これ
に対応して配線の作成技術の開発が行われている。例え
ば、銅配線の形成方法として、銅のシード層をスパッタ
リングで形成し、電気メッキで溝等を埋め込むことで配
線および層間接続を形成するデュアルダマシン法が実用
化されている。この手法では、シード層が形成されてい
ない被メッキ面への電気メッキの形成が困難である。一
方、シード層を必要としないメッキ法として無電解メッ
キ法がある。無電解メッキは化学還元によってメッキ膜
を形成するものであり、形成されたメッキ膜が自己触媒
として作用することでメッキ膜を連続的に形成すること
ができる。無電解メッキはシード層を事前に作成する必
要がなく（もしくは、被メッキ面全体へのシード層の形
成が不要）、シード層の形成における膜厚の不均一性
（特に、凹部、凸部におけるステップカバレージ）を考
慮しなくても済む利点がある。無電解メッキに関して、
以下のような技術が公開されている。
板上への配線の形成が行われる。半導体デバイスの集積
度の向上に伴って配線の微細化が進められており、これ
に対応して配線の作成技術の開発が行われている。例え
ば、銅配線の形成方法として、銅のシード層をスパッタ
リングで形成し、電気メッキで溝等を埋め込むことで配
線および層間接続を形成するデュアルダマシン法が実用
化されている。この手法では、シード層が形成されてい
ない被メッキ面への電気メッキの形成が困難である。一
方、シード層を必要としないメッキ法として無電解メッ
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を形成するものであり、形成されたメッキ膜が自己触媒
として作用することでメッキ膜を連続的に形成すること
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要がなく（もしくは、被メッキ面全体へのシード層の形
成が不要）、シード層の形成における膜厚の不均一性
（特に、凹部、凸部におけるステップカバレージ）を考
慮しなくても済む利点がある。無電解メッキに関して、
以下のような技術が公開されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−７３１５７号公報（第４
頁、第１図）
頁、第１図）
【特許文献２】特開２００１−３４２５７３号公報（第
４−５頁、第２、３図）
４−５頁、第２、３図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、無電解
メッキでは、メッキ液が多くの薬品から構成されてお
り、組成変化を受け易いため、メッキ液が不安定になり
その寿命が短くなり易い。また、無電解メッキではメッ
キ膜の析出速度は一般的に電解メッキよりも遅く、その
上、温度、組成比、メッキ液の流速等のプロセス条件に
より、メッキ膜の形成速度および形成されるメッキ膜の
特性が変化し易い。上記の特許文献１，２においても基
板上にメッキ液を溜めた状態で無電解メッキを行ってお
り、成膜中にメッキ液の特性が変化し易い。このような
ことから、基板に無電解メッキを施すにあたって、基板
上における処理の均一性を確保し難くなる。さらに、上
記のようなメッキ液の不安定性等の理由から、単位析出
量当たりの液使用量が多くなり、高コストになり易い。
以上に鑑み本発明は、少量の処理液でも基板への処理の
均一性を確保し易い無電解メッキ装置および無電解メッ
キ方法を提供することを目的とする。
メッキでは、メッキ液が多くの薬品から構成されてお
り、組成変化を受け易いため、メッキ液が不安定になり
その寿命が短くなり易い。また、無電解メッキではメッ
キ膜の析出速度は一般的に電解メッキよりも遅く、その
上、温度、組成比、メッキ液の流速等のプロセス条件に
より、メッキ膜の形成速度および形成されるメッキ膜の
特性が変化し易い。上記の特許文献１，２においても基
板上にメッキ液を溜めた状態で無電解メッキを行ってお
り、成膜中にメッキ液の特性が変化し易い。このような
ことから、基板に無電解メッキを施すにあたって、基板
上における処理の均一性を確保し難くなる。さらに、上
記のようなメッキ液の不安定性等の理由から、単位析出
量当たりの液使用量が多くなり、高コストになり易い。
以上に鑑み本発明は、少量の処理液でも基板への処理の
均一性を確保し易い無電解メッキ装置および無電解メッ
キ方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】Ａ．上記目的を達成する
ために、本発明に係る無電解メッキ装置は、基板を保持
する基板保持部と、前記基板保持部に保持された基板に
対向して配置されたプレートと、前記基板に対向する前
記プレートの面上に形成され、かつ処理液を吐出する処
理液吐出部と、前記プレートと基板との間隔を変化させ
る間隔調節部と、を具備することを特徴とする。間隔調
節部によって、基板保持部に保持された基板とプレート
との間隔を近接させ、処理液吐出部から処理液を吐出す
ることで、基板に無電解メッキを施すことができる。処
理液が基板とプレート間のギャップを流れることから、
基板上に処理液の流れが生じ、メッキ膜が析出する界面
での濃度不均一性を低減することが可能となる。この結
果、基板上に均一性良くメッキ膜を形成することができ
る。また、間隔調節部によって、基板とプレートの間隔
を調節することで、基板上におけるメッキ液の体積を制
御することが可能となり、この間隔を狭くすることで処
理液の使用量を少なくすることができる。ここでいう
「処理液」は少なくとも無電解メッキ用の薬液を含み、
場合により無電解メッキの前処理および後処理に用いる
洗浄液等を含めてもよい。即ち、「処理液」として無電
解メッキ用の薬液を用いた無電解メッキのみを行う装置
および無電解メッキの前処理や後処理をも併せて行う装
置のいずれであっても「無電解メッキ装置」に含まれ
る。
ために、本発明に係る無電解メッキ装置は、基板を保持
する基板保持部と、前記基板保持部に保持された基板に
対向して配置されたプレートと、前記基板に対向する前
記プレートの面上に形成され、かつ処理液を吐出する処
理液吐出部と、前記プレートと基板との間隔を変化させ
る間隔調節部と、を具備することを特徴とする。間隔調
節部によって、基板保持部に保持された基板とプレート
との間隔を近接させ、処理液吐出部から処理液を吐出す
ることで、基板に無電解メッキを施すことができる。処
理液が基板とプレート間のギャップを流れることから、
基板上に処理液の流れが生じ、メッキ膜が析出する界面
での濃度不均一性を低減することが可能となる。この結
果、基板上に均一性良くメッキ膜を形成することができ
る。また、間隔調節部によって、基板とプレートの間隔
を調節することで、基板上におけるメッキ液の体積を制
御することが可能となり、この間隔を狭くすることで処
理液の使用量を少なくすることができる。ここでいう
「処理液」は少なくとも無電解メッキ用の薬液を含み、
場合により無電解メッキの前処理および後処理に用いる
洗浄液等を含めてもよい。即ち、「処理液」として無電
解メッキ用の薬液を用いた無電解メッキのみを行う装置
および無電解メッキの前処理や後処理をも併せて行う装
置のいずれであっても「無電解メッキ装置」に含まれ
る。
【０００６】（１）無電解メッキ装置が、前記プレート
を加熱する加熱部をさらに具備してもよい。プレートが
加熱されるので、基板とプレートのギャップ間での処理
液の温度の均一性を確保し易くなる。この結果、基板上
に形成されるメッキ膜の均一性をより向上でき、メッキ
膜の析出速度を加速することができる。
を加熱する加熱部をさらに具備してもよい。プレートが
加熱されるので、基板とプレートのギャップ間での処理
液の温度の均一性を確保し易くなる。この結果、基板上
に形成されるメッキ膜の均一性をより向上でき、メッキ
膜の析出速度を加速することができる。
【０００７】（２）無電解メッキ装置が、前記基板およ
び前記プレートを一体的に傾きを変化させる傾斜調節部
をさらに具備してもよい。基板を傾けることで、基板と
プレート間の気体を速やかに処理液に置換することがで
き、基板上に気泡が残留することに起因するメッキ膜の
不均一性を低減できる。また、メッキ膜の形成中に発生
する気体（例えば、水素）を基板とプレート間から速や
かに除去することができる。このようにして、処理液中
の気泡によるメッキ膜の不均一化を低減することができ
る。
び前記プレートを一体的に傾きを変化させる傾斜調節部
をさらに具備してもよい。基板を傾けることで、基板と
プレート間の気体を速やかに処理液に置換することがで
き、基板上に気泡が残留することに起因するメッキ膜の
不均一性を低減できる。また、メッキ膜の形成中に発生
する気体（例えば、水素）を基板とプレート間から速や
かに除去することができる。このようにして、処理液中
の気泡によるメッキ膜の不均一化を低減することができ
る。
【０００８】（３）無電解メッキ装置が、前記プレート
に処理液を温度調節して供給する液供給機構をさらに具
備してもよい。処理液を事前に加熱しておくことで、処
理液の温度の均一性をより向上することができる。 ここで、前記液供給機構が処理液を切り換えて供給し
ても差し支えない。複数の処理液を切り換えることで、
基板に対して種々の処理を行うことができる。例えば、
無電解メッキ用の薬液を切り換えることで、基板に複数
のメッキ膜を形成できる。また、処理液として無電解メ
ッキの前処理や後処理用の液体を用いることで、無電解
メッキ処理およびその前処理、後処理を連続的に行うこ
とができる。前処理、後処理の具体例として、基板の洗
浄や基板の活性化処理等が挙げられる。 前記液供給機構が、複数の薬液を混合して処理液を生
成する処理液生成部を有してもよい。処理液生成部によ
って、供給する直前に必要量の処理液を生成して、安定
した処理液を供給することが可能となる。この結果、基
板に形成されるメッキ膜の均一性がより向上する。
に処理液を温度調節して供給する液供給機構をさらに具
備してもよい。処理液を事前に加熱しておくことで、処
理液の温度の均一性をより向上することができる。 ここで、前記液供給機構が処理液を切り換えて供給し
ても差し支えない。複数の処理液を切り換えることで、
基板に対して種々の処理を行うことができる。例えば、
無電解メッキ用の薬液を切り換えることで、基板に複数
のメッキ膜を形成できる。また、処理液として無電解メ
ッキの前処理や後処理用の液体を用いることで、無電解
メッキ処理およびその前処理、後処理を連続的に行うこ
とができる。前処理、後処理の具体例として、基板の洗
浄や基板の活性化処理等が挙げられる。 前記液供給機構が、複数の薬液を混合して処理液を生
成する処理液生成部を有してもよい。処理液生成部によ
って、供給する直前に必要量の処理液を生成して、安定
した処理液を供給することが可能となる。この結果、基
板に形成されるメッキ膜の均一性がより向上する。
【０００９】（４）無電解メッキ装置が、前記基板の前
記プレートと対向する面と異なる第２の面に対向して配
置された第２のプレートと、前記基板の第２の面に対向
する前記第２のプレートの面上に形成され、かつ温度調
節された液体を吐出する液体吐出部と、前記第２のプレ
ートと基板との間隔を変化させる第２の間隔調節部と、
をさらに具備してもよい。第２の間隔調節部によって、
第２のプレートと基板とを近接させて、液体吐出部から
加熱された液体を供給することで、基板を裏面から加熱
することができる。この結果、プレートおよび第２のプ
レートによって表裏から基板を加熱することが可能とな
り、基板の温度の均一性がより向上する。この「液体」
は、「処理液」と異なり、無電解メッキ用の薬液は必ず
しも含まれない。「液体」は第２のプレートを加熱する
熱媒体として機能すれば足りるからである。「液体」と
して、例えば、純水を用いることができる。純水を用い
た場合、基板の表面側から裏面側に処理液が回り込むこ
とを防止でき、基板の裏面が処理液（ひいてはその構成
要素、例えば、メッキ液を構成する金属）により汚染さ
れることを防止できる。ここで、「液体」の加熱は、第
２のプレート備えられたヒータ等の加熱手段によって行
っても良いが、前記液体吐出部から吐出される液体を温
度調節して前記第２のプレートに供給する液供給機構に
よって行っても差し支えない。液体の温度を事前に調節
しておくことで、基板の温度の均一性をより向上するこ
とができる。
記プレートと対向する面と異なる第２の面に対向して配
置された第２のプレートと、前記基板の第２の面に対向
する前記第２のプレートの面上に形成され、かつ温度調
節された液体を吐出する液体吐出部と、前記第２のプレ
ートと基板との間隔を変化させる第２の間隔調節部と、
をさらに具備してもよい。第２の間隔調節部によって、
第２のプレートと基板とを近接させて、液体吐出部から
加熱された液体を供給することで、基板を裏面から加熱
することができる。この結果、プレートおよび第２のプ
レートによって表裏から基板を加熱することが可能とな
り、基板の温度の均一性がより向上する。この「液体」
は、「処理液」と異なり、無電解メッキ用の薬液は必ず
しも含まれない。「液体」は第２のプレートを加熱する
熱媒体として機能すれば足りるからである。「液体」と
して、例えば、純水を用いることができる。純水を用い
た場合、基板の表面側から裏面側に処理液が回り込むこ
とを防止でき、基板の裏面が処理液（ひいてはその構成
要素、例えば、メッキ液を構成する金属）により汚染さ
れることを防止できる。ここで、「液体」の加熱は、第
２のプレート備えられたヒータ等の加熱手段によって行
っても良いが、前記液体吐出部から吐出される液体を温
度調節して前記第２のプレートに供給する液供給機構に
よって行っても差し支えない。液体の温度を事前に調節
しておくことで、基板の温度の均一性をより向上するこ
とができる。
【００１０】（５）無電解メッキ装置が、前記基板に処
理液を吐出する可動式のノズルをさらに具備してもよ
い。ノズルによって、基板の所望の箇所に処理液を供給
でき、基板上への処理液の供給の柔軟性が向上する。
理液を吐出する可動式のノズルをさらに具備してもよ
い。ノズルによって、基板の所望の箇所に処理液を供給
でき、基板上への処理液の供給の柔軟性が向上する。
【００１１】Ｂ．本発明に係る無電解メッキ方法は、基
板を保持する保持ステップと、前記保持ステップで保持
された基板にプレートを対向させて配置する配置ステッ
プと、前記配置ステップで対向して配置された基板とプ
レートとの間に処理液を供給して該基板にメッキ膜を形
成する膜形成ステップと、を具備することを特徴とす
る。保持された基板とプレートとの間隔を近接させて、
その間に処理液を供給することで、基板に無電解メッキ
を施すことができる。処理液が基板とプレート間のギャ
ップを流れることから、基板上に処理液の流れが生じ、
基板上に新鮮な処理液を供給することが可能となる。こ
の結果、基板の反応界面に均一性良くメッキ膜を形成す
ることができる。
板を保持する保持ステップと、前記保持ステップで保持
された基板にプレートを対向させて配置する配置ステッ
プと、前記配置ステップで対向して配置された基板とプ
レートとの間に処理液を供給して該基板にメッキ膜を形
成する膜形成ステップと、を具備することを特徴とす
る。保持された基板とプレートとの間隔を近接させて、
その間に処理液を供給することで、基板に無電解メッキ
を施すことができる。処理液が基板とプレート間のギャ
ップを流れることから、基板上に処理液の流れが生じ、
基板上に新鮮な処理液を供給することが可能となる。こ
の結果、基板の反応界面に均一性良くメッキ膜を形成す
ることができる。
【００１２】（１）前記配置ステップが、前記基板上に
表面張力で保持させたときの処理液の厚みよりも狭くな
るように、前記基板と前記プレートの間隔を調節する間
隔調節ステップ、を有してもよい。基板とプレートの間
隔を制限することで、処理液の使用量を少なくすること
ができる。
表面張力で保持させたときの処理液の厚みよりも狭くな
るように、前記基板と前記プレートの間隔を調節する間
隔調節ステップ、を有してもよい。基板とプレートの間
隔を制限することで、処理液の使用量を少なくすること
ができる。
【００１３】（２）前記膜形成ステップが、複数の薬液
を混合して処理液を生成する処理液生成ステップを有し
てもよい。供給する直前に必要量の処理液を生成して、
安定した処理液を供給することが可能となる。この結
果、基板に形成されるメッキ膜の均一性がより向上す
る。
を混合して処理液を生成する処理液生成ステップを有し
てもよい。供給する直前に必要量の処理液を生成して、
安定した処理液を供給することが可能となる。この結
果、基板に形成されるメッキ膜の均一性がより向上す
る。
【００１４】（３）無電解メッキ方法が、前記膜形成ス
テップに先立って、前記保持ステップで保持された基板
を傾ける傾斜ステップをさらに具備してもよい。基板を
傾けることで、基板とプレート間の気体を速やかに処理
液に置換することができ、気泡の残留に起因するメッキ
膜の不均一性を低減できる。また、メッキ膜の形成中に
発生する気体（例えば、水素）を基板とプレート間から
速やかに除去することができる。このようにして、処理
液中の気泡によるメッキ膜の不均一化を低減することが
できる。
テップに先立って、前記保持ステップで保持された基板
を傾ける傾斜ステップをさらに具備してもよい。基板を
傾けることで、基板とプレート間の気体を速やかに処理
液に置換することができ、気泡の残留に起因するメッキ
膜の不均一性を低減できる。また、メッキ膜の形成中に
発生する気体（例えば、水素）を基板とプレート間から
速やかに除去することができる。このようにして、処理
液中の気泡によるメッキ膜の不均一化を低減することが
できる。
【００１５】（４）無電解メッキ方法が、前記膜形成ス
テップに先立って、前記保持ステップで保持された基板
を加熱する加熱ステップをさらに具備してもよい。プレ
ートが加熱されるので、ギャップ間の処理液の温度の安
定性、均一性を確保し易くなる。この結果、基板上に形
成されるメッキ膜の均一性をより向上することができ、
メッキ膜の析出速度を加速させることができる。
テップに先立って、前記保持ステップで保持された基板
を加熱する加熱ステップをさらに具備してもよい。プレ
ートが加熱されるので、ギャップ間の処理液の温度の安
定性、均一性を確保し易くなる。この結果、基板上に形
成されるメッキ膜の均一性をより向上することができ、
メッキ膜の析出速度を加速させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下、本発明の
第１の実施形態に係る無電解メッキ装置を図面を参照し
て詳細に説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る
無電解メッキ装置１０の構成を示す一部断面図である。
無電解メッキ装置１０は、処理液を用いて基板たるウエ
ハＷへの無電解メッキ処理、その前処理、メッキ後の洗
浄処理および乾燥処理を行うことができる。即ち、処理
液としては、無電解メッキ用の薬液の他に、メッキの前
処理、後処理用の薬液、純水等種々の液体を含めること
ができる。
第１の実施形態に係る無電解メッキ装置を図面を参照し
て詳細に説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る
無電解メッキ装置１０の構成を示す一部断面図である。
無電解メッキ装置１０は、処理液を用いて基板たるウエ
ハＷへの無電解メッキ処理、その前処理、メッキ後の洗
浄処理および乾燥処理を行うことができる。即ち、処理
液としては、無電解メッキ用の薬液の他に、メッキの前
処理、後処理用の薬液、純水等種々の液体を含めること
ができる。
【００１７】無電解メッキに用いる薬液として以下の材
料を混合し純水に溶解したものを用いることができる。 金属塩：メッキ膜を構成する金属イオンを供給する材
料であり、メッキ膜が銅 の場合には、例えば、硫酸銅、硝酸銅、塩化銅である。 錯化剤：強アルカリ性下において、金属イオンが水酸
化物として沈殿しないように、金属を錯体化して液中で
の安定性を向上させるための材料であり、例えば、アミ
ン系材料としてＨＥＤＴＡ、ＥＤＴＡ、ＥＤ、有機系材
料としてクエン酸、酒石酸、グルコン酸を用いることが
できる。 還元剤：金属イオンを触媒的に還元析出させるための
材料であり、例えば、次亜塩素酸、グルオキシル酸、塩
化第二スズ、水素化ホウ素化合物、硝酸第二コバルトを
用いることができる。 安定剤：酸化物（メッキ膜が銅の場合には酸化第二
銅）の不均一性に起因するメッキ液の自然分解を防止す
る材料であり、窒素系の材料として、例えば、１価の銅
と優先的に錯体を形成するビビルジル、シアン化合物、
チオ尿素、０−フェナントロリン、ネオブロインを用い
ることができる。 ｐＨ緩衝剤：メッキ液の反応が進んだときのｐＨの変
化を抑制するための材料であり、例えば、ホウ酸、炭
酸、オキシカルボン酸を用いることができる。 添加剤：添加剤にはメッキ膜の析出の促進、抑制を行
う材料や、表面またはメッキ膜の改質を行う材料があ
る。 ・メッキ膜の析出速度を抑制し、メッキ液の安定化およ
びメッキ膜の特性を改善するための材料としては、硫黄
系の材料として、例えば、チオ硫酸、２−ＭＢＴを用い
ることができる。 ・メッキ液の表面張力を低下させ、ウエハＷの面上にメ
ッキ液が均一に配置されるようにするための材料として
は、界面活性剤のノニオン系材料として例えばポリアル
キレングリコール、ポリエチレングリコールを用いるこ
とができる。
料を混合し純水に溶解したものを用いることができる。 金属塩：メッキ膜を構成する金属イオンを供給する材
料であり、メッキ膜が銅 の場合には、例えば、硫酸銅、硝酸銅、塩化銅である。 錯化剤：強アルカリ性下において、金属イオンが水酸
化物として沈殿しないように、金属を錯体化して液中で
の安定性を向上させるための材料であり、例えば、アミ
ン系材料としてＨＥＤＴＡ、ＥＤＴＡ、ＥＤ、有機系材
料としてクエン酸、酒石酸、グルコン酸を用いることが
できる。 還元剤：金属イオンを触媒的に還元析出させるための
材料であり、例えば、次亜塩素酸、グルオキシル酸、塩
化第二スズ、水素化ホウ素化合物、硝酸第二コバルトを
用いることができる。 安定剤：酸化物（メッキ膜が銅の場合には酸化第二
銅）の不均一性に起因するメッキ液の自然分解を防止す
る材料であり、窒素系の材料として、例えば、１価の銅
と優先的に錯体を形成するビビルジル、シアン化合物、
チオ尿素、０−フェナントロリン、ネオブロインを用い
ることができる。 ｐＨ緩衝剤：メッキ液の反応が進んだときのｐＨの変
化を抑制するための材料であり、例えば、ホウ酸、炭
酸、オキシカルボン酸を用いることができる。 添加剤：添加剤にはメッキ膜の析出の促進、抑制を行
う材料や、表面またはメッキ膜の改質を行う材料があ
る。 ・メッキ膜の析出速度を抑制し、メッキ液の安定化およ
びメッキ膜の特性を改善するための材料としては、硫黄
系の材料として、例えば、チオ硫酸、２−ＭＢＴを用い
ることができる。 ・メッキ液の表面張力を低下させ、ウエハＷの面上にメ
ッキ液が均一に配置されるようにするための材料として
は、界面活性剤のノニオン系材料として例えばポリアル
キレングリコール、ポリエチレングリコールを用いるこ
とができる。
【００１８】図１に示すように無電解メッキ装置１０
は、ベース１１、中空モータ１２，基板保持部たるウエ
ハチャック２０，上部プレート３０，下部プレート４
０、カップ５０，ノズルアーム６１，６２，傾斜調節部
たる基板傾斜機構７０，液供給機構８０を有する。ここ
で、中空モータ１２、ウエハチャック２０，上部プレー
ト３０，下部プレート４０、カップ５０，ノズルアーム
６１，６２は、直接的あるいは間接的にベース１１に接
続され、ベース１１と共に移動、基板傾斜機構７０によ
る傾斜等が行われる。
は、ベース１１、中空モータ１２，基板保持部たるウエ
ハチャック２０，上部プレート３０，下部プレート４
０、カップ５０，ノズルアーム６１，６２，傾斜調節部
たる基板傾斜機構７０，液供給機構８０を有する。ここ
で、中空モータ１２、ウエハチャック２０，上部プレー
ト３０，下部プレート４０、カップ５０，ノズルアーム
６１，６２は、直接的あるいは間接的にベース１１に接
続され、ベース１１と共に移動、基板傾斜機構７０によ
る傾斜等が行われる。
【００１９】ウエハチャック２０は、ウエハＷを保持・
固定するものであり、ウエハ保持爪２１，ウエハチャッ
ク底板２３、ウエハチャック支持部２４から構成され
る。ウエハ保持爪２１は、ウエハチャック底板２３の外
周上に複数個配置され、ウエハＷを保持、固定する。ウ
エハチャック底板２３は、ウエハチャック支持部２４の
上面に接続された略円形の平板であり、カップ５０の底
面上に配置されている。ウエハチャック支持部２４は、
略円筒形状であり、ウエハチャック底板２３に設けられ
た円形状の開口部に接続され、かつ中空モータ１２の回
転軸を構成する。この結果、中空モータ１２を駆動する
ことで、ウエハＷを保持したままで、ウエハチャック２
０を回転させることができる。
固定するものであり、ウエハ保持爪２１，ウエハチャッ
ク底板２３、ウエハチャック支持部２４から構成され
る。ウエハ保持爪２１は、ウエハチャック底板２３の外
周上に複数個配置され、ウエハＷを保持、固定する。ウ
エハチャック底板２３は、ウエハチャック支持部２４の
上面に接続された略円形の平板であり、カップ５０の底
面上に配置されている。ウエハチャック支持部２４は、
略円筒形状であり、ウエハチャック底板２３に設けられ
た円形状の開口部に接続され、かつ中空モータ１２の回
転軸を構成する。この結果、中空モータ１２を駆動する
ことで、ウエハＷを保持したままで、ウエハチャック２
０を回転させることができる。
【００２０】図２（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ上部プレー
ト３０の下面の１例を表す平面図である。図１，２に示
されるように、上部プレート３０は、ウエハＷの上面に
対向して配置された略円形の平板形状であり、ウエハＷ
の上面への薬液、純水等の処理液の供給および処理液の
加熱を行う。このため、ウエハＷを用いた半導体装置の
作成を効率よく行うためには、上部プレート３０の大き
さがウエハＷの大きさに近似するかあるいはウエハＷよ
り大きいことが好ましい。具体的には、上部プレート３
０の大きさがウエハＷの面積の８０％以上、あるいは９
０％以上とすることが好ましい。ここで、図１におい
て、上部プレート３０の大きさをウエハＷより幾分小さ
くしているのは、上部プレート３０がウエハ保持爪２１
に接触しないようにするためである。但し、これは必ず
しも絶対的な条件ではなく、例えばウエハ保持爪２１の
上端がウエハＷの上面から突出しないようにすること
で、この条件を回避することが可能である。
ト３０の下面の１例を表す平面図である。図１，２に示
されるように、上部プレート３０は、ウエハＷの上面に
対向して配置された略円形の平板形状であり、ウエハＷ
の上面への薬液、純水等の処理液の供給および処理液の
加熱を行う。このため、ウエハＷを用いた半導体装置の
作成を効率よく行うためには、上部プレート３０の大き
さがウエハＷの大きさに近似するかあるいはウエハＷよ
り大きいことが好ましい。具体的には、上部プレート３
０の大きさがウエハＷの面積の８０％以上、あるいは９
０％以上とすることが好ましい。ここで、図１におい
て、上部プレート３０の大きさをウエハＷより幾分小さ
くしているのは、上部プレート３０がウエハ保持爪２１
に接触しないようにするためである。但し、これは必ず
しも絶対的な条件ではなく、例えばウエハ保持爪２１の
上端がウエハＷの上面から突出しないようにすること
で、この条件を回避することが可能である。
【００２１】上部プレート３０は、ヒータＨ、処理液吐
出口３１、処理液流入部３２，温度測定機構３３を有
し、かつ昇降機構３４に接続されている。ヒータＨは上
部プレート３０を加熱するための電熱線等の加熱手段で
ある。ヒータＨは温度測定機構３３での温度測定結果に
対応して、上部プレート３０、ひいてはウエハＷが所望
の温度に保持されるように（例えば、室温から６０℃程
度の範囲）、図示しない制御手段により発熱量が制御さ
れる。処理液吐出口３１は、上部プレート３０の下面に
単数または複数形成され、処理液流入部３２から流入し
た処理液を吐出する。図２（Ａ），（Ｂ）に示すよう
に、ヒータＨと処理液吐出口３１それぞれが下面に分散
して配置され、上部プレート３０での温度および処理液
の供給の均一化が図られている。処理液吐出口３１は、
上部プレート３０の下面の中央から、例えば、４方向
（図２（Ａ））あるいは３方向（図２（Ｂ））に放射状
に配置されている。但し、これらの配置はあくまで一例
であり、処理液吐出口３１を放射状以外、例えば碁盤の
目状に配置することも可能である。即ち、上部プレート
３０上での温度および処理液供給量の分布の均一化が結
果として図られるのであれば、ヒータＨと処理液吐出口
３１の数、形状、配置は適宜に選択することが可能であ
る。処理液流入部３２は上部プレート３０の上面側にあ
って、処理液が流入し、流入した処理液は処理液吐出口
３１へと分配される。処理液流入部３２に流入する処理
液は、純水（ＲＴ：室温）、加熱された薬液１，２（例
えば、室温から６０℃程度の範囲）を切り替えて用いる
ことができる。また、後述するミキシングボックス８５
で混合された薬液１，２（場合により、他の薬液を含む
複数の薬液を混合して）を処理液流入部３２に流入させ
ることもできる。温度測定機構３３は、上部プレート３
０に埋め込まれた熱電対等の温度測定手段であり、上部
プレート３０の温度を測定する。昇降機構３４は、上部
プレート３０に接続され、上部プレート３０をウエハＷ
に対向した状態で上下に昇降し、例えば、ウエハＷとの
間隔を０．１〜５００ｍｍの間で制御することができ
る。無電解メッキ中においてはウエハＷと上部プレート
３０を近接させ（例えば、ウエハＷと上部プレート３０
との間隔が２ｍｍ以下）、これらのギャップの空間の大
きさを制限し、ウエハＷの面上に供給される処理液の均
一化、および使用量の低減を図ることができる。
出口３１、処理液流入部３２，温度測定機構３３を有
し、かつ昇降機構３４に接続されている。ヒータＨは上
部プレート３０を加熱するための電熱線等の加熱手段で
ある。ヒータＨは温度測定機構３３での温度測定結果に
対応して、上部プレート３０、ひいてはウエハＷが所望
の温度に保持されるように（例えば、室温から６０℃程
度の範囲）、図示しない制御手段により発熱量が制御さ
れる。処理液吐出口３１は、上部プレート３０の下面に
単数または複数形成され、処理液流入部３２から流入し
た処理液を吐出する。図２（Ａ），（Ｂ）に示すよう
に、ヒータＨと処理液吐出口３１それぞれが下面に分散
して配置され、上部プレート３０での温度および処理液
の供給の均一化が図られている。処理液吐出口３１は、
上部プレート３０の下面の中央から、例えば、４方向
（図２（Ａ））あるいは３方向（図２（Ｂ））に放射状
に配置されている。但し、これらの配置はあくまで一例
であり、処理液吐出口３１を放射状以外、例えば碁盤の
目状に配置することも可能である。即ち、上部プレート
３０上での温度および処理液供給量の分布の均一化が結
果として図られるのであれば、ヒータＨと処理液吐出口
３１の数、形状、配置は適宜に選択することが可能であ
る。処理液流入部３２は上部プレート３０の上面側にあ
って、処理液が流入し、流入した処理液は処理液吐出口
３１へと分配される。処理液流入部３２に流入する処理
液は、純水（ＲＴ：室温）、加熱された薬液１，２（例
えば、室温から６０℃程度の範囲）を切り替えて用いる
ことができる。また、後述するミキシングボックス８５
で混合された薬液１，２（場合により、他の薬液を含む
複数の薬液を混合して）を処理液流入部３２に流入させ
ることもできる。温度測定機構３３は、上部プレート３
０に埋め込まれた熱電対等の温度測定手段であり、上部
プレート３０の温度を測定する。昇降機構３４は、上部
プレート３０に接続され、上部プレート３０をウエハＷ
に対向した状態で上下に昇降し、例えば、ウエハＷとの
間隔を０．１〜５００ｍｍの間で制御することができ
る。無電解メッキ中においてはウエハＷと上部プレート
３０を近接させ（例えば、ウエハＷと上部プレート３０
との間隔が２ｍｍ以下）、これらのギャップの空間の大
きさを制限し、ウエハＷの面上に供給される処理液の均
一化、および使用量の低減を図ることができる。
【００２２】図１に示されるように、下部プレート４０
は、ウエハＷの下面に対向して配置された略円形の平板
形状であり、ウエハＷに近接した状態でその下面へ加熱
された純水の供給を行うことで、ウエハＷを適宜に加熱
することができる。ウエハＷの加熱を効率よく行うため
には、下部プレート４０の大きさがウエハＷの大きさに
近似することが好ましい。具体的には、下部プレート４
０の大きさがウエハＷの面積の８０％以上、あるいは９
０％以上とすることが好ましい。下部プレート４０は、
その上面の中央に処理液吐出口４１が形成され、支持部
４２で支持されている。処理液吐出口４１は、支持部４
２内を通過した処理液が吐出する。処理液は純水（Ｒ
Ｔ：室温）、加熱された純水（例えば、室温から６０℃
程度の範囲）を切り替えて用いることができる。支持部
４２は、中空モータ１２を貫通し、間隔調節部たる昇降
機構（図示せず）に接続されている。昇降機構を動作す
ることで、支持部４２、ひいては下部プレート４０を上
下に昇降することができる。
は、ウエハＷの下面に対向して配置された略円形の平板
形状であり、ウエハＷに近接した状態でその下面へ加熱
された純水の供給を行うことで、ウエハＷを適宜に加熱
することができる。ウエハＷの加熱を効率よく行うため
には、下部プレート４０の大きさがウエハＷの大きさに
近似することが好ましい。具体的には、下部プレート４
０の大きさがウエハＷの面積の８０％以上、あるいは９
０％以上とすることが好ましい。下部プレート４０は、
その上面の中央に処理液吐出口４１が形成され、支持部
４２で支持されている。処理液吐出口４１は、支持部４
２内を通過した処理液が吐出する。処理液は純水（Ｒ
Ｔ：室温）、加熱された純水（例えば、室温から６０℃
程度の範囲）を切り替えて用いることができる。支持部
４２は、中空モータ１２を貫通し、間隔調節部たる昇降
機構（図示せず）に接続されている。昇降機構を動作す
ることで、支持部４２、ひいては下部プレート４０を上
下に昇降することができる。
【００２３】カップ５０は、ウエハチャック２０をその
中に保持し、かつウエハＷの処理に用いられた処理液を
受け止め排出するものであり、カップ側部５１，カップ
底板５２，廃液管５３を有する。カップ側部５１は、そ
の内周がウエハチャック２０の外周に沿う略円筒形であ
り、その上端がウエハチャック２０の保持面の上方近傍
に位置している。カップ底板５２は，カップ側部５１の
下端に接続され、中空モータ１２に対応する位置に開口
部を有し、その開口部に対応する位置にウエハチャック
２０が配置されている。廃液管５３は、カップ底板５２
に接続され、カップ５０から廃液（ウエハＷを処理した
処理液）を無電解メッキ装置１０が設置された工場の廃
液ライン等へと排出するための配管である。カップ５０
は、図示しない昇降機構に接続され、ベース１１とウエ
ハＷに対して上下に移動することができる。
中に保持し、かつウエハＷの処理に用いられた処理液を
受け止め排出するものであり、カップ側部５１，カップ
底板５２，廃液管５３を有する。カップ側部５１は、そ
の内周がウエハチャック２０の外周に沿う略円筒形であ
り、その上端がウエハチャック２０の保持面の上方近傍
に位置している。カップ底板５２は，カップ側部５１の
下端に接続され、中空モータ１２に対応する位置に開口
部を有し、その開口部に対応する位置にウエハチャック
２０が配置されている。廃液管５３は、カップ底板５２
に接続され、カップ５０から廃液（ウエハＷを処理した
処理液）を無電解メッキ装置１０が設置された工場の廃
液ライン等へと排出するための配管である。カップ５０
は、図示しない昇降機構に接続され、ベース１１とウエ
ハＷに対して上下に移動することができる。
【００２４】ノズルアーム６１，６２は、ウエハＷの上
面近傍に配置され、その先端の開口部から処理液、エア
ー等の流体を吐出する。吐出する流体は純水、薬液、窒
素ガスを適宜に選択することができる。ノズルアーム６
１，６２にはそれぞれ、ウエハＷの中央に向かう方向に
ノズルアーム６１，６２を移動させる移動機構（図示せ
ず）が接続されている。ウエハＷに流体を吐出する場合
にはノズルアーム６１，６２がウエハＷの上方に移動さ
れ、吐出が完了するとウエハＷの外周の外に移動され
る。なお、ノズルアームの数は吐出する薬液の量、種類
により単数もしくは３本以上にすることも可能である。
面近傍に配置され、その先端の開口部から処理液、エア
ー等の流体を吐出する。吐出する流体は純水、薬液、窒
素ガスを適宜に選択することができる。ノズルアーム６
１，６２にはそれぞれ、ウエハＷの中央に向かう方向に
ノズルアーム６１，６２を移動させる移動機構（図示せ
ず）が接続されている。ウエハＷに流体を吐出する場合
にはノズルアーム６１，６２がウエハＷの上方に移動さ
れ、吐出が完了するとウエハＷの外周の外に移動され
る。なお、ノズルアームの数は吐出する薬液の量、種類
により単数もしくは３本以上にすることも可能である。
【００２５】基板傾斜機構７０は，ベース１１に接続さ
れ、ベース１１の一端を上下させることで、ベース１
１、およびこれに接続されたウエハチャック２０，ウエ
ハＷ、上部プレート３０，下部プレート４０、カップ５
０を例えば、０〜１０°、あるいは０〜５°の範囲で傾
斜させる。図３は基板傾斜機構７０によって、ウエハＷ
等が傾斜された状態を表す一部断面図である。基板傾斜
機構７０によってベース１１が傾き、ベース１１に直接
的あるいは間接的に接続されたウエハＷ等が角度θ傾斜
していることが判る。
れ、ベース１１の一端を上下させることで、ベース１
１、およびこれに接続されたウエハチャック２０，ウエ
ハＷ、上部プレート３０，下部プレート４０、カップ５
０を例えば、０〜１０°、あるいは０〜５°の範囲で傾
斜させる。図３は基板傾斜機構７０によって、ウエハＷ
等が傾斜された状態を表す一部断面図である。基板傾斜
機構７０によってベース１１が傾き、ベース１１に直接
的あるいは間接的に接続されたウエハＷ等が角度θ傾斜
していることが判る。
【００２６】液供給機構８０は、上部プレート３０，下
部プレート４０に加熱された処理液を供給するものであ
り、温度調節機構８１，処理液タンク８２，８３，８
４、ポンプＰ１〜Ｐ５、バルブＶ１〜Ｖ５、ミキシング
ボックス８５から構成される。なお、図１は薬液１，２
と２種類の薬液を用いた場合を表しているが、処理タン
ク、ポンプ、バルブの数はミキシングボックス８５で混
合する薬液に数に応じて適宜に設定できる。温度調節機
構８１はその内部に温水、および処理液タンク８２〜８
４を有し、処理液タンク８２〜８４中の処理液（純水、
薬液１，２）を温水によって加熱する装置であり、処理
液を例えば、室温から６０℃程度の範囲で適宜に加熱す
る。この温度調節には、例えば、ウォータバス、投げ込
みヒータ、外部ヒータを適宜に用いることができる。処
理液タンク８２，８３，８４は、それぞれ、純水、薬液
１，２を保持するタンクである。ポンプＰ１〜Ｐ３は、
処理液タンク８２〜８４から処理液を吸い出す。なお、
処理液タンク８２〜８４をそれぞれ加圧することで、処
理液タンク８２〜８４からの送液を行ってもよい。バル
ブＶ１〜Ｖ３は配管の開閉を行い、処理液の供給および
供給停止を行う。また、バルブＶ４，Ｖ５は、それぞれ
上部プレート３０、下部プレート４０に室温の（加熱さ
れない）純水を供給するためのものである。ミキシング
ボックス８５は、処理液タンク８３，８４から送られた
薬液１，２を混合するための容器である。上部プレート
３０には、薬液１，２を適宜にミキシングボックス８５
で混合、温度調節して送ることができる。また、下部プ
レート４０には、温度調節された純水を適宜に送ること
ができる。
部プレート４０に加熱された処理液を供給するものであ
り、温度調節機構８１，処理液タンク８２，８３，８
４、ポンプＰ１〜Ｐ５、バルブＶ１〜Ｖ５、ミキシング
ボックス８５から構成される。なお、図１は薬液１，２
と２種類の薬液を用いた場合を表しているが、処理タン
ク、ポンプ、バルブの数はミキシングボックス８５で混
合する薬液に数に応じて適宜に設定できる。温度調節機
構８１はその内部に温水、および処理液タンク８２〜８
４を有し、処理液タンク８２〜８４中の処理液（純水、
薬液１，２）を温水によって加熱する装置であり、処理
液を例えば、室温から６０℃程度の範囲で適宜に加熱す
る。この温度調節には、例えば、ウォータバス、投げ込
みヒータ、外部ヒータを適宜に用いることができる。処
理液タンク８２，８３，８４は、それぞれ、純水、薬液
１，２を保持するタンクである。ポンプＰ１〜Ｐ３は、
処理液タンク８２〜８４から処理液を吸い出す。なお、
処理液タンク８２〜８４をそれぞれ加圧することで、処
理液タンク８２〜８４からの送液を行ってもよい。バル
ブＶ１〜Ｖ３は配管の開閉を行い、処理液の供給および
供給停止を行う。また、バルブＶ４，Ｖ５は、それぞれ
上部プレート３０、下部プレート４０に室温の（加熱さ
れない）純水を供給するためのものである。ミキシング
ボックス８５は、処理液タンク８３，８４から送られた
薬液１，２を混合するための容器である。上部プレート
３０には、薬液１，２を適宜にミキシングボックス８５
で混合、温度調節して送ることができる。また、下部プ
レート４０には、温度調節された純水を適宜に送ること
ができる。
【００２７】（無電解メッキ工程の詳細）図４は、無電
解メッキ装置１０を用いてウエハＷに対して無電解メッ
キを行う手順の一例を表すフロー図である。また、図５
から１１は、図４に表した手順で無電解メッキを行った
場合において、各工程における無電解メッキ装置１０の
状態を表した一部断面図である。以下、図４〜１１を用
いてこの手順を詳細に説明する。
解メッキ装置１０を用いてウエハＷに対して無電解メッ
キを行う手順の一例を表すフロー図である。また、図５
から１１は、図４に表した手順で無電解メッキを行った
場合において、各工程における無電解メッキ装置１０の
状態を表した一部断面図である。以下、図４〜１１を用
いてこの手順を詳細に説明する。
【００２８】（１）ウエハＷの保持（ステップＳ１およ
び図５） ウエハＷがウエハチャック２０上に保持される。例え
ば、ウエハＷをその上面で吸引した図示しない吸引アー
ム（基板搬送機構）がウエハチャック２０上にウエハＷ
を載置する。そして、ウエハチャック２０のウエハ保持
爪２１によってウエハＷを保持・固定する。なお、カッ
プ５０を降下させることで、ウエハＷの上面より下で吸
引アームを水平方向に動かすことができる。
び図５） ウエハＷがウエハチャック２０上に保持される。例え
ば、ウエハＷをその上面で吸引した図示しない吸引アー
ム（基板搬送機構）がウエハチャック２０上にウエハＷ
を載置する。そして、ウエハチャック２０のウエハ保持
爪２１によってウエハＷを保持・固定する。なお、カッ
プ５０を降下させることで、ウエハＷの上面より下で吸
引アームを水平方向に動かすことができる。
【００２９】（２）ウエハＷの前処理（ステップＳ２お
よび図６） ウエハＷを回転させ、ウエハＷの上面にノズルアーム６
１またはノズルアーム６２から処理液を供給すること
で、ウエハＷの前処理が行われる。ウエハＷの回転は中
空モータ１２によりウエハチャック２０を回転すること
で行われ、このときの回転速度は一例として１００〜２
００ｒｐｍとすることができる。ノズルアーム６１，６
２いずれかまたは双方がウエハＷの上方に移動し、処理
液を吐出する。ノズルアーム６１，６２から供給される
処理液は、前処理の目的に応じて、例えば、ウエハＷ洗
浄用の純水あるいはウエハＷの触媒活性化処理用の薬液
が順次に供給される。このときの吐出量は、ウエハＷ上
に処理液のパドル（層）を形成するに必要な量、例え
ば、１００ｍｌ程度で足りる。但し、必要に応じて、吐
出量を多くしても差し支えない。また、吐出される処理
液は適宜に加熱（例えば、室温から６０℃程度の範囲）
してもよい。
よび図６） ウエハＷを回転させ、ウエハＷの上面にノズルアーム６
１またはノズルアーム６２から処理液を供給すること
で、ウエハＷの前処理が行われる。ウエハＷの回転は中
空モータ１２によりウエハチャック２０を回転すること
で行われ、このときの回転速度は一例として１００〜２
００ｒｐｍとすることができる。ノズルアーム６１，６
２いずれかまたは双方がウエハＷの上方に移動し、処理
液を吐出する。ノズルアーム６１，６２から供給される
処理液は、前処理の目的に応じて、例えば、ウエハＷ洗
浄用の純水あるいはウエハＷの触媒活性化処理用の薬液
が順次に供給される。このときの吐出量は、ウエハＷ上
に処理液のパドル（層）を形成するに必要な量、例え
ば、１００ｍｌ程度で足りる。但し、必要に応じて、吐
出量を多くしても差し支えない。また、吐出される処理
液は適宜に加熱（例えば、室温から６０℃程度の範囲）
してもよい。
【００３０】（３）ウエハＷの加熱（ステップＳ３およ
び図７） ウエハＷをメッキ液の反応に適した温度に保つためにウ
エハＷの加熱が行われる。下部プレート４０を加熱して
ウエハＷの下面に近接させ（一例として、ウエハＷ下面
と下部プレート４０上面との間隔：０．１〜２ｍｍ程
度）、処理液吐出口４１から液供給機構８０で加熱され
た純水を供給する。この加熱された純水は、ウエハＷ下
面と下部プレート４０上面との間に充満し、ウエハＷを
加熱する。なお、このウエハＷの加熱中にウエハＷを回
転することで、ウエハＷの加熱の均一性を向上すること
ができる。ウエハＷを純水等の液体で加熱することで、
ウエハＷと下部プレート４０とを別個に回転または非回
転とすることが容易となり、かつウエハＷ下面の汚染が
防止される。以上のウエハＷの加熱は他の手段で行って
も差し支えない。例えば、ヒータやランプの輻射熱によ
ってウエハＷを加熱しても差し支えない。また、場合に
より、加熱した下部プレート４０をウエハＷに接触する
ことでウエハＷを加熱してもよい。
び図７） ウエハＷをメッキ液の反応に適した温度に保つためにウ
エハＷの加熱が行われる。下部プレート４０を加熱して
ウエハＷの下面に近接させ（一例として、ウエハＷ下面
と下部プレート４０上面との間隔：０．１〜２ｍｍ程
度）、処理液吐出口４１から液供給機構８０で加熱され
た純水を供給する。この加熱された純水は、ウエハＷ下
面と下部プレート４０上面との間に充満し、ウエハＷを
加熱する。なお、このウエハＷの加熱中にウエハＷを回
転することで、ウエハＷの加熱の均一性を向上すること
ができる。ウエハＷを純水等の液体で加熱することで、
ウエハＷと下部プレート４０とを別個に回転または非回
転とすることが容易となり、かつウエハＷ下面の汚染が
防止される。以上のウエハＷの加熱は他の手段で行って
も差し支えない。例えば、ヒータやランプの輻射熱によ
ってウエハＷを加熱しても差し支えない。また、場合に
より、加熱した下部プレート４０をウエハＷに接触する
ことでウエハＷを加熱してもよい。
【００３１】（４）メッキ液の供給（ステップＳ４およ
び図８）。 上部プレート３０を加熱してウエハＷの上面に近接させ
（一例として、ウエハＷ上面と上部プレート３０下面と
の間隔：０．１〜２ｍｍ程度）、処理液吐出口３１から
メッキ用の薬液（メッキ液）を供給する（一例として、
３０〜１００ｍｌ／ｍｉｎ）。供給されたメッキ液は、
ウエハＷ上面と上部プレート３０下面との間に充満し、
カップ５０へと流出する。このとき、メッキ液は上部プ
レート３０によって温度調節される（一例として、室温
から６０℃程度の範囲）。なお、供給されるメッキ液は
液供給機構８０によって温度調節されていることが好ま
しい。ここで、ウエハチャック２０によってウエハＷを
回転することで、ウエハＷに形成されるメッキ膜の均一
性を向上できる。一例として、ウエハＷを１０〜５０ｒ
ｐｍで回転する。また、上部プレート３０の加熱は先の
ステップＳ１〜Ｓ３のどこかで先行して行うことができ
る。上部プレート３０の加熱を他の工程と並行して行う
ことでウエハＷの処理時間を低減できる。以上のよう
に、ウエハＷの上面に所望の温度に加熱されたメッキ液
を供給することでウエハＷにメッキ膜が形成される。こ
のメッキ液の供給中にウエハＷを回転することで、ウエ
ハＷへのメッキ膜の形成の均一性を向上することができ
る。
び図８）。 上部プレート３０を加熱してウエハＷの上面に近接させ
（一例として、ウエハＷ上面と上部プレート３０下面と
の間隔：０．１〜２ｍｍ程度）、処理液吐出口３１から
メッキ用の薬液（メッキ液）を供給する（一例として、
３０〜１００ｍｌ／ｍｉｎ）。供給されたメッキ液は、
ウエハＷ上面と上部プレート３０下面との間に充満し、
カップ５０へと流出する。このとき、メッキ液は上部プ
レート３０によって温度調節される（一例として、室温
から６０℃程度の範囲）。なお、供給されるメッキ液は
液供給機構８０によって温度調節されていることが好ま
しい。ここで、ウエハチャック２０によってウエハＷを
回転することで、ウエハＷに形成されるメッキ膜の均一
性を向上できる。一例として、ウエハＷを１０〜５０ｒ
ｐｍで回転する。また、上部プレート３０の加熱は先の
ステップＳ１〜Ｓ３のどこかで先行して行うことができ
る。上部プレート３０の加熱を他の工程と並行して行う
ことでウエハＷの処理時間を低減できる。以上のよう
に、ウエハＷの上面に所望の温度に加熱されたメッキ液
を供給することでウエハＷにメッキ膜が形成される。こ
のメッキ液の供給中にウエハＷを回転することで、ウエ
ハＷへのメッキ膜の形成の均一性を向上することができ
る。
【００３２】以上のメッキ液の供給に際して、以下のよ
うなことを行うことも可能である。 メッキ液の供給前に、基板傾斜機構７０によってウエ
ハチャック２０および上部プレート３０を傾斜させるこ
とができる。ウエハＷが傾斜されることで、ウエハＷと
上部プレート３０間の気体を速やかに除去し、メッキ液
に置換することができる。仮に、ウエハＷと上部プレー
ト３０間の気体の除去が不完全だと、ウエハＷと上部プ
レート３０間に気泡が残存し形成されるメッキ膜の均一
性が阻害される原因になる。また、メッキ液によるメッ
キ膜の形成に伴って気体（例えば、水素）が発生し、発
生した気体により気泡が形成されて、メッキ膜の均一性
が阻害される可能性もある。基板傾斜機構７０によって
ウエハＷを傾斜させることで、気泡の発生の低減および
発生した気泡の脱出の促進を図り、メッキ膜の均一性を
向上することが可能となる。 メッキ液の温度を時間的に変化させることができる。
このようにすることで、形成されるメッキ膜の層方向で
その構造や組成を変化させることができる。 メッキ膜の形成中におけるメッキ液の供給を、連続的
ではなく、間欠的に行うこともできる。ウエハＷ上に供
給されたメッキ液を効率良く消費して、その使用量を削
減できる。
うなことを行うことも可能である。 メッキ液の供給前に、基板傾斜機構７０によってウエ
ハチャック２０および上部プレート３０を傾斜させるこ
とができる。ウエハＷが傾斜されることで、ウエハＷと
上部プレート３０間の気体を速やかに除去し、メッキ液
に置換することができる。仮に、ウエハＷと上部プレー
ト３０間の気体の除去が不完全だと、ウエハＷと上部プ
レート３０間に気泡が残存し形成されるメッキ膜の均一
性が阻害される原因になる。また、メッキ液によるメッ
キ膜の形成に伴って気体（例えば、水素）が発生し、発
生した気体により気泡が形成されて、メッキ膜の均一性
が阻害される可能性もある。基板傾斜機構７０によって
ウエハＷを傾斜させることで、気泡の発生の低減および
発生した気泡の脱出の促進を図り、メッキ膜の均一性を
向上することが可能となる。 メッキ液の温度を時間的に変化させることができる。
このようにすることで、形成されるメッキ膜の層方向で
その構造や組成を変化させることができる。 メッキ膜の形成中におけるメッキ液の供給を、連続的
ではなく、間欠的に行うこともできる。ウエハＷ上に供
給されたメッキ液を効率良く消費して、その使用量を削
減できる。
【００３３】（５）ウエハＷの洗浄（ステップＳ５およ
び図９）。 ウエハＷを純水で洗浄する。この洗浄は、上部プレート
３０の処理液吐出口３１から吐出される処理液をメッキ
液から純水に切り替えることで行える。このとき、下部
プレート４０の処理液吐出口４１から純水を供給するこ
とができる。ウエハＷの洗浄に、ノズルアーム６１，６
２を用いることもできる。このときには、上部プレート
３０の処理液吐出口３１からのメッキ液の供給を停止
し、上部プレート３０をウエハＷから離す。しかる後
に、ノズルアーム６１，６２をウエハＷの上方に移動さ
せて、純水を供給する。このときにも下部プレート４０
の処理液吐出口４１から純水を供給することが好まし
い。以上のウエハＷの洗浄中にウエハＷを回転すること
で、ウエハＷの洗浄の均一性を向上することができる。
び図９）。 ウエハＷを純水で洗浄する。この洗浄は、上部プレート
３０の処理液吐出口３１から吐出される処理液をメッキ
液から純水に切り替えることで行える。このとき、下部
プレート４０の処理液吐出口４１から純水を供給するこ
とができる。ウエハＷの洗浄に、ノズルアーム６１，６
２を用いることもできる。このときには、上部プレート
３０の処理液吐出口３１からのメッキ液の供給を停止
し、上部プレート３０をウエハＷから離す。しかる後
に、ノズルアーム６１，６２をウエハＷの上方に移動さ
せて、純水を供給する。このときにも下部プレート４０
の処理液吐出口４１から純水を供給することが好まし
い。以上のウエハＷの洗浄中にウエハＷを回転すること
で、ウエハＷの洗浄の均一性を向上することができる。
【００３４】（６）ウエハＷの乾燥（ステップＳ６およ
び図１０）。 ウエハＷへの純水の供給を停止し、ウエハＷを高速で回
転することで、ウエハＷ上の純水を除去する。場合によ
り、ノズルアーム６１，６２から窒素ガスを噴出してウ
エハＷの乾燥を促進してもよい。 （７）ウエハＷの除去（ステップＳ７および図１１）。 ウエハＷの乾燥が終了した後、ウエハチャック２０によ
るウエハＷの保持が停止される。その後、図示しない吸
引アーム（基板搬送機構）によりウエハＷがウエハチャ
ック２０上から取り去られる。
び図１０）。 ウエハＷへの純水の供給を停止し、ウエハＷを高速で回
転することで、ウエハＷ上の純水を除去する。場合によ
り、ノズルアーム６１，６２から窒素ガスを噴出してウ
エハＷの乾燥を促進してもよい。 （７）ウエハＷの除去（ステップＳ７および図１１）。 ウエハＷの乾燥が終了した後、ウエハチャック２０によ
るウエハＷの保持が停止される。その後、図示しない吸
引アーム（基板搬送機構）によりウエハＷがウエハチャ
ック２０上から取り去られる。
【００３５】（無電解メッキ装置１０の特徴）
無電解メッキ装置１０は以下のような特徴を有する。
（１）ウエハＷと上部プレート３０が対向して近接した
状態で上部プレート３０からメッキ液が供給され、ウエ
ハＷと上部プレート３０間のギャップに充満し、ウエハ
Ｗの外周から排出される。このため、ウエハＷ上にその
中心から外周に向かう方向にメッキ液の流れが形成さ
れ、ウエハＷに新鮮なメッキ液を供給することができ
る。 （２）ウエハＷと上部プレート３０の間隔を近接させる
ことで、メッキ液を効率よく利用し、メッキ液の使用量
を低減することができる。 （３）メッキ膜の形成中にウエハＷを回転することで、
ウエハＷ面へのメッキ液の供給、ひいてはメッキ膜の膜
厚の面内均一化を図ることができる。 （４）上部プレート３０，下部プレート４０を用いて、
ウエハＷを上下から均一に加熱することができる。この
結果、ウエハＷへ形成されるメッキ膜の特性の均質化を
図ることができる。 （５）ウエハＷに対応する大きさを有していれば良いの
で、装置の設置面積をさほど要しない。
状態で上部プレート３０からメッキ液が供給され、ウエ
ハＷと上部プレート３０間のギャップに充満し、ウエハ
Ｗの外周から排出される。このため、ウエハＷ上にその
中心から外周に向かう方向にメッキ液の流れが形成さ
れ、ウエハＷに新鮮なメッキ液を供給することができ
る。 （２）ウエハＷと上部プレート３０の間隔を近接させる
ことで、メッキ液を効率よく利用し、メッキ液の使用量
を低減することができる。 （３）メッキ膜の形成中にウエハＷを回転することで、
ウエハＷ面へのメッキ液の供給、ひいてはメッキ膜の膜
厚の面内均一化を図ることができる。 （４）上部プレート３０，下部プレート４０を用いて、
ウエハＷを上下から均一に加熱することができる。この
結果、ウエハＷへ形成されるメッキ膜の特性の均質化を
図ることができる。 （５）ウエハＷに対応する大きさを有していれば良いの
で、装置の設置面積をさほど要しない。
【００３６】（その他の実施形態）本発明の実施形態は
既述の実施形態には限られず、拡張、変更できる。拡
張、変更した実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ
る。 （１）例えば、基板としてウエハＷ以外の例えばガラス
板等を利用することができる。 （２）基板への処理液（メッキ液も含む）の供給は必ず
しも連続的に行う必要はなく、ある程度間欠的に行って
も差し支えない。少なくとも、基板に処理液が供給され
ている間は基板上に新鮮な処理液が供給され、基板の処
理の均質性を保持できる。また、処理液の供給が一時的
に停止されても、その停止時間内における処理液の変化
がさほど大きくなければ、基板の処理の均質性が大きく
阻害されることはない。 （３）上部プレート３０に配置されたヒータが複数に分
割されていてもよい。ヒータを分割することで、上部プ
レート３０の複数のエリアを独立して温度制御すること
が可能となり、上部プレート３０の温度分布の均一性ひ
いては基板への処理の均一性を向上できる。
既述の実施形態には限られず、拡張、変更できる。拡
張、変更した実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ
る。 （１）例えば、基板としてウエハＷ以外の例えばガラス
板等を利用することができる。 （２）基板への処理液（メッキ液も含む）の供給は必ず
しも連続的に行う必要はなく、ある程度間欠的に行って
も差し支えない。少なくとも、基板に処理液が供給され
ている間は基板上に新鮮な処理液が供給され、基板の処
理の均質性を保持できる。また、処理液の供給が一時的
に停止されても、その停止時間内における処理液の変化
がさほど大きくなければ、基板の処理の均質性が大きく
阻害されることはない。 （３）上部プレート３０に配置されたヒータが複数に分
割されていてもよい。ヒータを分割することで、上部プ
レート３０の複数のエリアを独立して温度制御すること
が可能となり、上部プレート３０の温度分布の均一性ひ
いては基板への処理の均一性を向上できる。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、少
量の処理液でも基板への処理の均一性を確保し易い無電
解メッキ装置および無電解メッキ方法を提供することが
可能となる。
量の処理液でも基板への処理の均一性を確保し易い無電
解メッキ装置および無電解メッキ方法を提供することが
可能となる。
【図１】 第１実施形態に係る無電解メッキ装置を表し
た一部断面図である。
た一部断面図である。
【図２】 図１に示した無電解メッキ装置の上部プレー
トの下面の１例を表す平面図である。
トの下面の１例を表す平面図である。
【図３】 図１に示した無電解メッキ装置に設置された
ウエハＷ等が傾斜された状態を表す一部断面図である。
ウエハＷ等が傾斜された状態を表す一部断面図である。
【図４】 第１の実施形態に係る無電解メッキ装置を用
いて無電解メッキを行う場合の手順の一例を表すフロー
図である。
いて無電解メッキを行う場合の手順の一例を表すフロー
図である。
【図５】 図４に表した手順で無電解メッキを行った場
合における無電解メッキ装置の状態を表した一部断面図
である。
合における無電解メッキ装置の状態を表した一部断面図
である。
【図６】 図４に表した手順で無電解メッキを行った場
合における無電解メッキ装置の状態を表した一部断面図
である。
合における無電解メッキ装置の状態を表した一部断面図
である。
【図７】 図４に表した手順で無電解メッキを行った場
合における無電解メッキ装置の状態を表した一部断面図
である。
合における無電解メッキ装置の状態を表した一部断面図
である。
【図８】 図４に表した手順で無電解メッキを行った場
合における無電解メッキ装置の状態を表した一部断面図
である。
合における無電解メッキ装置の状態を表した一部断面図
である。
【図９】 図４に表した手順で無電解メッキを行った場
合における無電解メッキ装置の状態を表した一部断面図
である。
合における無電解メッキ装置の状態を表した一部断面図
である。
【図１０】 図４に表した手順で無電解メッキを行った
場合における無電解メッキ装置の状態を表した一部断面
図である。
場合における無電解メッキ装置の状態を表した一部断面
図である。
【図１１】 図４に表した手順で無電解メッキを行った
場合における無電解メッキ装置の状態を表した一部断面
図である。
場合における無電解メッキ装置の状態を表した一部断面
図である。
１０…無電解メッキ装置
１１…ベース
１２…中空モータ
２０…ウエハチャック
２１…ウエハ保持爪
２３…ウエハチャック底板
２４…ウエハチャック支持部
３０…上部プレート
３１…処理液吐出口
３２…処理液流入部
３３…温度測定機構
３４…昇降機構
４０…下部プレート
４１…処理液吐出口
４２…支持部
５０…カップ
５１…カップ側部
５２…カップ底板
５３…廃液管
６１，６２…ノズルアーム
７０…基板傾斜機構
８０…液供給機構
８１…温度調節機構
８２，８３，８４…処理液タンク
８５…ミキシングボックス
Ｗ…ウエハ
Ｈ…ヒータ
Ｐ１〜Ｐ３…ポンプ
Ｖ１〜Ｖ５…バルブ
フロントページの続き
(72)発明者 小宮 隆行
東京都港区赤坂五丁目３番６号 ＴＢＳ
放送センター 東京エレクトロン株式会
社内
(72)発明者 佐藤 浩
東京都港区赤坂五丁目３番６号 ＴＢＳ
放送センター 東京エレクトロン株式会
社内
(72)発明者 鄭 基市
東京都港区赤坂五丁目３番６号 ＴＢＳ
放送センター 東京エレクトロン株式会
社内
(56)参考文献 特開2000−64087（ＪＰ，Ａ)
特開2003−129250（ＪＰ，Ａ)
特公 平７−81197（ＪＰ，Ｂ２)
国際公開00／010200（ＷＯ，Ａ１)
国際公開01／048800（ＷＯ，Ａ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C23C 18/31
H01L 21/288
Claims (11)
- 【請求項１】 基板を保持する基板保持部と、前 記基板保持部に保持された基板に対向して配置された
プレートと、 前記プレートの前記基板に対向する面上に形成され、か
つ処理液を吐出する処理液吐出部と、 前記プレートと基板との間隔を変化させる間隔調節部
と、 前記基板保持部の傾きを前記プレートと共に変化させる
傾斜調節部と、を具備することを特徴とする無電解メッ
キ装置。 - 【請求項２】 前記プレートを加熱する加熱部をさらに
具備することを特徴とする請求項１記載の無電解メッキ
装置。 - 【請求項３】 前記プレートに処理液を温度調節して供
給する液供給機構をさらに具備することを特徴とする請
求項１記載の無電解メッキ装置。 - 【請求項４】 前記液供給機構が処理液を切り換えて供
給することを特徴とする請求項３記載の無電解メッキ装
置。 - 【請求項５】 前記液供給機構が、複数の薬液を混合し
て処理液を生成する処理液生成部を有することを特徴と
する請求項３記載の無電解メッキ装置。 - 【請求項６】 前記基板の前記プレートと対向する面と
異なる第２の面に対向して配置された第２のプレート
と、 前記基板の第２の面に対向する前記第２のプレートの面
上に形成され、かつ前記プレートの温度制御のための温
度調節された液体を吐出する液体吐出部と、 前記第２のプレートと基板との間隔を変化させる第２の
間隔調節部と、をさらに具備することを特徴とする請求
項１記載の無電解メッキ装置。 - 【請求項７】 前記基板に処理液を吐出する可動式のノ
ズルをさらに具備することを特徴とする請求項１記載の
無電解メッキ装置。 - 【請求項８】 基板を保持する保持ステップと、 前記保持ステップで保持された基板にプレートを対向さ
せて配置する配置ステップと、 前記保持ステップで保持された基板を前記配置ステップ
で配置されたプレートと共に傾ける傾斜ステップと、 前記傾斜ステップで共に傾けられた基板とプレートとの
間に処理液を供給して該基板にメッキ膜を形成する膜形
成ステップと、を具備することを特徴とする無電解メッ
キ方法。 - 【請求項９】 前記配置ステップが、前記基板上に表面
張力で保持させたときの処理液の厚みよりも狭くなるよ
うに、前記基板と前記プレートの間隔を調節する間隔調
節ステップ、を有することを特徴とする請求項８記載の
無電解メッキ方法。 - 【請求項１０】 前記膜形成ステップが、複数の薬液を
混合して処理液を生成する処理液生成ステップを有する
ことを特徴とする請求項８記載の無電解メッキ方法。 - 【請求項１１】 前記膜形成ステップに先立って、前記
傾斜ステップで傾けられた基板を加熱する加熱ステップ
をさらに具備することを特徴とする請求項８記載の無電
解メッキ方法。
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