JPH11154653A

JPH11154653A - 基板メッキ装置

Info

Publication number: JPH11154653A
Application number: JP20513898A
Authority: JP
Inventors: Akihisa Hongo; 明久本郷; Naoaki Kogure; 直明小榑; Hiroaki Inoue; 裕章井上; Norio Kimura; 憲雄木村; Fumio Kuriyama; 文夫栗山; Manabu Tsujimura; 学辻村
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1997-09-17
Filing date: 1998-07-21
Publication date: 1999-06-08

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】半導体ウェハー等の基板面上に形成された微
細溝及び／又は微細穴からなる配線部に配線層を形成す
るメッキ装置。【解決手段】基板を収容したカセットの受け渡しを行
う搬入・搬出エリア２０と、メッキ処理を行うメッキエ
リア３０と、メッキ処理後の基板の洗浄及び乾燥を行う
洗浄・乾燥エリア４０を具備し、洗浄・乾燥エリア４０
は搬入・搬出エリア２０とメッキエリア３０の間に配置
され、搬入・搬出エリア２０と洗浄・乾燥エリア４０と
の間に隔壁２１、洗浄・乾燥エリア４０とメッキエリア
３０との間に隔壁２３を設け、隔壁には隔壁で隔てられ
た両エリアに前記基板を受け渡すための通路を設けた、
基板にメッキを施す基板メッキ装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は基板にメッキを施す
基板メッキ装置に関し、特に半導体ウエハー等の基板面
上に形成された微細溝及び／又は微細穴からなる配線部
に配線層を形成するメッキ装置として好適な基板メッキ
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体デバイスの回路配線材料に
はアルミニウムが多く用いられている。そして半導体デ
バイスの配線形成は、アルミニウムスパッタにエッチバ
ックを行なう方法が多く行われている。一方、銅等の他
の金属材料による配線形成には上述した方法では配線形
成が困難な場合がある。そこで、基板に配線用の溝や穴
を予め形成し、金属材料を該溝や穴の中に埋め込み、そ
の後表面を化学機械研磨（ＣＭＰ）する方法が採られて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、半導体
デバイスの集積度の向上に伴い、配線の微細化が進み配
線の幅は更に小さくなり、ステップカバレッジが大きく
なるに従い、従来行われていたスパッタによる微細溝や
微細穴（微細コンタクトホール）からなる配線部に金属
を埋め込むには限界があり、これら配線部に空孔ができ
易いという問題があった。

【０００４】例えば、半導体デバイスの高集積化によ
り、幅が０．１８μｍや０．１３μｍの配線溝や配線穴
が要求される。このように微細化した配線溝や配線穴に
スパッタにより金属材の埋め込みを行うことはむずかし
い。そこで、スパッタによる金属材の埋め込みに替え、
このような微細溝や微細穴からなる配線部を含む半導体
ウエハー表面に電解メッキや無電解メッキによりＣｕメ
ッキ層を形成し、その後該配線部のＣｕメッキ層を残し
て、半導体ウエハー表面のＣｕメッキ層を除去する工程
を１つの装置で実施する技術の開発が要望されるが、こ
のような装置はいまだ実用化されていないのが現状であ
る。

【０００５】また、Ｃｕメッキ装置と化学機械研磨（Ｃ
ＭＰ）が分離していると、Ｃｕメッキ装置では半導体ウ
エハーはＣｕメッキ終了後に乾燥して搬出され、化学機
械研磨（ＣＭＰ）には乾燥した状態の半導体ウエハーが
搬入されることになり、不要なプロセスが必要となる。
また、更に配線メッキ層上に設ける蓋メッキ装置が分離
していると上記のように乾燥搬出、乾燥搬入の問題に加
え、時間経過による配線メッキ層の表面酸化が進行して
しまうという問題がある。

【０００６】また、このように基板メッキ装置は、基板
を収容したカセットの受け渡しを行う搬入・搬出エリア
と、メッキ処理を行うメッキエリアと、メッキ処理後の
基板の洗浄及び乾燥を行う洗浄・乾燥エリアとで構成さ
れる。このような構成の基板メッキ装置、即ちウエット
プロセス装置を半導体製造設備のクリーンルーム内に設
置する場合、処理済乾燥後の半導体ウエハにメッキ装置
内のパーティクル、メッキ液ミスト、洗浄液ミストが付
着することなく、当該メッキ装置から取り出し、次の工
程に搬送しなければならない。

【０００７】そのためには、メッキ装置内のメッキエリ
ア内のパーティクルやミスト、洗浄・乾燥エリア内のパ
ーティクルやミストは搬入・搬出エリアにあるカセット
に収容されている洗浄・乾燥後の半導体ウエハーに付着
してはならない。又、メッキ装置内のパーティクルやミ
ストはクリーンルーム内に漏出してクリーンルームを汚
染してはならない。

【０００８】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、半導体製造設備のクリーンルーム内に設置しても上
記問題が発生することなく、基板の微細な配線溝や配線
穴からなる配線部を含む基板面上にメッキ層を形成し、
その後配線部のメッキ層を残して、基板面上からメッキ
層を除去して、基板の配線層を形成する全工程を１つの
装置で実施できる基板メッキ装置を提供することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１に記載の発明は、基板にメッキを施す基板メッ
キ装置であって、該メッキ装置は基板を収容したカセッ
トの受け渡しを行う搬入・搬出エリアと、メッキ処理を
行うメッキエリアと、メッキ処理後の基板の洗浄及び乾
燥を行う洗浄・乾燥エリアを具備し、洗浄・乾燥エリア
は搬入・搬出エリアとメッキエリアの間に配置され、搬
入・搬出エリアと洗浄・乾燥エリアの間、洗浄・乾燥エ
リアとメッキエリアの間にはそれぞれ隔壁を設け、該隔
壁には該隔壁で隔てられた両エリアに基板を受け渡すた
めの通路を設けたことを特徴とする。

【００１０】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の基板メッキ装置において、隔壁に設けた通路に
開閉するシャッタを設けたことを特徴とする。

【００１１】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
又は２に記載の基板メッキ装置において、当該メッキ装
置はクリーンルーム内に設置され、各エリアの圧力は、
（搬入・搬出エリアの圧力）＞（洗浄・乾燥エリアの圧
力）＞（メッキエリアの圧力）に設定され、且つ搬入・
搬出エリアの圧力は前記クリーンルーム内圧力より低く
設定されることを特徴とする。

【００１２】また、請求項４に記載の発明は、基板面上
に形成された微細溝及び／又は微細穴からなる配線部に
配線層を形成する基板メッキ装置であって、少なくとも
配線部を含む基板表面にメッキによりメッキ層を形成す
る第１のメッキ手段と、該メッキ層を形成した後、化学
機械研磨することにより配線部内に形成されたメッキ層
を残して該基板表面のメッキ層を除去する第１の化学機
械研磨手段と、該第１のメッキ手段及び該第１の化学機
械研磨手段へ及び該手段から前記基板を移送する基板移
送手段を具備し、メッキ手段、化学機械研磨手段及び基
板移送手段を１つの装置として配置構成したことを特徴
とする。

【００１３】また、請求項５に記載の発明は、請求項４
に記載の基板メッキ装置において、配線部内に形成され
たメッキ層を残して該基板表面のメッキ層を除去した
後、該配線部内に形成されたメッキ層の上部にカバー層
を形成する第２のメッキ手段を設け、該第２のメッキ手
段を含めて１つの装置として配置構成したことを特徴と
する。

【００１４】また、請求項６に記載の発明は、請求項５
に記載の基板メッキ装置において、配線部内に形成され
たメッキ層の上部にカバー層を形成した後、化学機械研
磨することにより該カバー層を平坦にする第２の化学機
械研磨手段を設け、該第２の化学機械研磨手段を含めて
１つの装置として配置構成したことを特徴とする。

【００１５】また、請求項４乃至６のいずれか１に記載
の基板メッキ装置において、ウエハー移送手段はロボッ
トであり、該ロボットのアームの到達範囲に前記各手段
は配置されていることを特徴とする。

【００１６】また、請求項４乃至７のいずれか１に記載
の基板メッキ装置において、メッキ液を組成する各成分
の濃度を分析する濃度分析手段及び該濃度分析に基づき
メッキ液を調合するメッキ液調合手段を具備し、該濃度
分析手段及びメッキ液調合手段を含め１つの装置として
配置構成したことを特徴とする。

【００１７】また、請求項７に記載の発明は、請求項４
乃至６のいずれか１に記載の基板メッキ装置において、
メッキ終了後の基板の洗浄水の排水処理を行う排水処理
手段を設け、該排水処理手段を含め１つの装置として配
置構成したことを特徴とする。

【００１８】また、前記排水処理手段により洗浄水を回
収し再利用するように構成したことを特徴とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例を図
面に基づいて説明する。なお、本実施形態例では基板の
メッキ装置を半導体ウエハー配線メッキ装置を例に説明
する。図１は請求項４に記載の発明の半導体ウエハー配
線メッキ装置の平面構成を示す図である。図示するよう
に、半導体ウエハー配線メッキ装置は半導体ウエハーを
搬入する搬入部１とＣｕメッキを行うＣｕメッキ槽２、
水洗浄を行う水洗槽３、４、化学機械研磨（ＣＭＰ）を
行うＣＭＰ部５、水洗槽６、７、乾燥槽８及び配線層形
成が終了した半導体ウエハーを搬出する搬出部９を具備
し、これら各槽に半導体ウエハーを移送する図示しない
ウエハー移送手段とが１つの装置として配置され、半導
体ウエハー配線メッキ装置を構成している。

【００２０】上記配置構成の半導体ウエハー配線メッキ
装置において、ウエハー移送手段により、搬入部１に載
置されたウエハーカセット１−１から、配線層が形成さ
れていない半導体ウエハーを取り出し、Ｃｕメッキ槽２
に移送する。該Ｃｕメッキ槽２において、図２（ａ）に
示すように、配線溝１０１や配線穴（コンタクトホー
ル）１０２からなる配線部を含む半導体ウエハーＷの表
面上にＣｕメッキ層１０３を形成する。

【００２１】前記Ｃｕメッキ槽２でＣｕメッキ層１０３
の形成が終了した半導体ウエハーＷをウエハー移送手段
で水洗槽３及び水洗槽４に移送し、水洗を行う。続いて
該水洗浄の終了した半導体ウエハーＷをウエハー移送手
段でＣＭＰ部５に移送し、該ＣＭＰ部５で、図２（ｂ）
に示すように、Ｃｕメッキ層１０３から配線溝１０１や
配線穴１０２に形成したＣｕメッキ層を残して半導体ウ
エハーＷの表面上のＣｕメッキ層を除去する。なお、図
２において、１０４はＴｉＮ等からなるバリア層であ
る。

【００２２】続いて上記のようにＣｕメッキ層１０３か
ら配線溝１０１や配線穴１０２からなる配線部に形成し
たＣｕメッキ層を残して半導体ウエハーＷの表面上のＣ
ｕメッキ層の除去が終了した半導体ウエハーＷをウエハ
ー移送手段で水洗槽６及び水洗槽７に送り、水洗浄し、
更に水洗浄の終了した半導体ウエハーＷは乾燥槽８で乾
燥させ、乾燥の終了した半導体ウエハーＷを配線層の形
成の終了した半導体ウエハーとして、搬出部９のウエハ
ーカセット９−１に格納する。

【００２３】図３は請求項５に記載の発明の半導体ウエ
ハー配線メッキ装置の平面構成を示す図である。図３に
示す半導体ウエハー配線メッキ装置が図１に示す装置と
異なる点は、Ｃｕメッキ槽２’、水洗槽１０、前処理槽
１１及び蓋メッキ層（カバーメッキ層）を形成する蓋メ
ッキ槽１２を追加し、これらを含めて１つの装置として
構成した点にある。

【００２４】上記配置構成の半導体ウエハー配線メッキ
装置において、Ｃｕメッキ槽２とＣｕメッキ槽２’で図
４（ａ）に示すように、配線溝１０１や配線穴（コンタ
クトホール）１０２からなる配線部を含む半導体ウエハ
ーＷの表面上にＣｕメッキ層１０３を形成する。続い
て、図４（ｂ）に示すように、ＣＭＰ部５でＣｕメッキ
層１０３から配線溝１０１や配線穴１０２に形成したＣ
ｕメッキ層を残して半導体ウエハーＷの表面上のＣｕメ
ッキ層を除去する。なお、ここで２台のＣｕメッキ槽
２、２’を配置したのはＣｕメッキに長時間を必要とす
る場合を考慮したもので、場合によっては２台以上であ
っても良い。

【００２５】また、Ｃｕメッキを例えば一次メッキを電
解メッキ、二次メッキを無電解メッキとした場合、Ｃｕ
メッキ槽２を電解メッキ槽、Ｃｕメッキ槽２’を無電解
メッキ槽とすることもある。

【００２６】続いて、上記のようにＣｕメッキ層１０３
から配線溝１０１や配線穴１０２からなる配線部に形成
したＣｕメッキ層を残して半導体ウエハーＷの表面上の
Ｃｕメッキ層を除去した半導体ウエハーＷを水洗槽１０
に移送し、ここで水洗浄する。続いて、前処理槽１１で
後述する蓋メッキ層を施すための前処理を行う。該前処
理の終了した半導体ウエハーＷを蓋メッキ槽１２に移送
し、該蓋メッキ槽１２で図４（ｃ）に示すように、上記
配線部に形成したＣｕメッキ層１０３の上に蓋メッキ層
（カバーメッキ層）１０５を形成する。この蓋メッキ槽
としては、例えばＮｉ−Ｂ無電解メッキを行うＮｉ−Ｂ
無電解メッキ槽を用いる。蓋メッキ層１０５を形成した
後、半導体ウエハーＷを水洗槽６、７で水洗浄し、更に
乾燥槽８で乾燥させ、搬出部９のウエハーカセット９−
１に格納する。

【００２７】図５は請求項６に記載の発明の半導体ウエ
ハー配線メッキ装置の平面構成を示す図である。図５に
示す半導体ウエハー配線メッキ装置が図３に示す装置と
異なる点は、ＣＭＰ部１５、水洗槽１３、１４を追加
し、これらを含め１つの装置として構成した点である。

【００２８】上記のようにＣＭＰ部１５及び水洗槽１
３、１４を追加することにより、図４（ｄ）に示すよう
に、Ｃｕメッキ層１０３上に形成した蓋メッキ層（カバ
ーメッキ層）１０５の上部をＣＭＰ部１５で研磨し、平
坦化して、水洗槽１３、１４で水洗浄した後、乾燥槽８
で乾燥させ、半導体ウエハーＷを搬出部９のウエハーカ
セット９−１に格納する。

【００２９】図６は請求項７に記載の発明の半導体ウエ
ハー配線メッキ装置の平面構成を示す図である。図示す
るように、本半導体ウエハー配線メッキ装置はロボット
１６を中央に配置し、その周囲のロボットアーム１６−
１が到達する範囲にＣｕメッキを行うＣｕメッキ槽２、
水洗槽３、水洗槽４、ＣＭＰ部５、蓋メッキ槽１２、乾
燥槽８及びロード・アンロード部１７を配置して１つの
装置として構成したものである。なお、ロード・アンロ
ード部１７に隣接して半導体ウエハーの搬入部１及び搬
出部９が配置されている。

【００３０】上記構成の半導体ウエハー配線メッキ装置
において、半導体ウエハーの搬入部１から配線メッキの
済んでいない半導体ウエハーがロード・アンロード部１
７に移送され、該半導体ウエハーをロボットアーム１６
−１が受け取り、Ｃｕメッキ槽２に移送し、該メッキ槽
で図４（ａ）に示すように、配線溝１０１や配線穴１０
２からなる配線部を含む半導体ウエハーの表面上にＣｕ
メッキ層１０３を形成する。該Ｃｕメッキ層１０３の形
成された半導体ウエハーをロボットアーム１６−１によ
りＣＭＰ部５に移送し、該ＣＭＰ部５で図４（ｂ）に示
すように、ＣＭＰ部５でＣｕメッキ層１０３から配線溝
１０１や配線穴１０２からなる配線部に形成したＣｕメ
ッキ層を残して半導体ウエハーＷの表面上のＣｕメッキ
層を除去する。

【００３１】表面のＣｕメッキ層が除去された半導体ウ
エハーはロボットアーム１６−１により、水洗槽４に移
送され、水洗処理された後、前処理槽１１に移送され、
該前処理槽１１で蓋メッキ前の前処理が行われる。該前
処理の終了した半導体ウエハーはロボットアーム１６−
１により、蓋メッキ槽１２に移送され、該蓋メッキ槽１
２で図４（ｃ）に示すように、配線溝１０１や配線穴１
０２からなる配線部に形成されたＣｕメッキ層１０３の
上に蓋メッキ層１０５を形成する。該蓋メッキ層１０５
が形成された半導体ウエハーはロボットアーム１６−１
により、水洗槽４に移送されここで水洗処理された後、
乾燥槽８に移送され、乾燥した後、ロード・アンロード
部１７に移送される。該配線メッキの終了した半導体ウ
エハーは搬出部９に移送される。

【００３２】図１、図３、図５、図６に示す平面構成の
半導体ウエハー配線メッキ装置において、Ｃｕメッキ槽
２、２’がＣｕ電解メッキ槽である場合は、Ｃｕイオン
濃度分析装置、酸素濃度分析装置及びメッキ成膜助剤濃
度分析装置を設け、該濃度分析結果に基づきメッキ液を
調合するメッキ液調合手段を設け、これらを含めて１つ
の装置として構成してもよい。なお、上記Ｃｕイオン濃
度分析装置、酸素濃度分析装置及びメッキ成膜助剤濃度
分析装置は必ずしも全部設ける必要は無く、場合によっ
ては一部でも良い。

【００３３】また、Ｃｕメッキ槽２、２’がＣｕ無電解
メッキ槽である場合は、Ｃｕイオン濃度分析装置、錯化
剤濃度分析装置、還元剤濃度分析装置及びＰＨ測定器を
設け、該濃度分析及びＰＨ測定結果に基づきメッキ液を
調合するメッキ液調合手段を設け、これらを含めて１つ
の装置として構成してもよい。なお、Ｃｕイオン濃度分
析装置、錯化剤濃度分析装置、還元剤濃度分析装置及び
ＰＨ測定器は必ずしも全部設ける必要は無く、場合によ
っては一部でも良い。

【００３４】また、蓋メッキ層１０５を形成する蓋メッ
キ槽１２がＮｉ−Ｂ無電解メッキ槽である場合は、Ｎｉ
イオン濃度分析装置、酸化剤濃度分析装置、還元剤濃度
分析装置及びＰＨ測定器を設け、該濃度分析及びＰＨ測
定結果に基づきメッキ液を調合するメッキ液調合手段を
設け、これらを含めて１つの装置として構成してもよ
い。なお、Ｎｉイオン濃度分析装置、酸化剤濃度分析装
置、還元剤濃度分析装置及びＰＨ測定器は必ずしも全部
設ける必要は無く、場合によっては一部でも良い。

【００３５】また、上記構成の半導体ウエハー配線メッ
キ装置にイオン回収用イオン交換塔、有機物回収用活性
炭吸着塔、排気ガス処理用スクラバ及び排液を固体とし
て廃棄するための固化手段を設け、これらを含めて１つ
の装置として構成してもよい。

【００３６】なお、図１、図３、図５、図６に示す平面
構成の半導体ウエハー配線メッキ装置において、メッキ
槽の数、水洗槽の数、前処理槽の数は一例であり、これ
らの槽の数はこれに限定されるものではないことは当然
である。

【００３７】また、ＣＭＰ装置の付帯設備としてスラリ
ー供給部、排液処理部、恒温槽が追加され、これらを含
めて１つの装置として構成してもよい。

【００３８】上記構成の半導体ウエハー配線メッキ装置
をクリーンルーム内に設置する場合は、上記のように処
理済乾燥後の半導体ウエハにメッキ装置内のパーティク
ル、メッキ液ミスト、洗浄液ミストが付着せず、当該メ
ッキ装置から取り出し、次の工程に搬送しなければなら
ない。そのためにはメッキ装置内のメッキエリア内のパ
ーティクルやミスト、洗浄・乾燥エリア内のパーティク
ルやミストは搬入・搬出エリアにあるカセットに収容さ
れている洗浄・乾燥後の半導体ウエハーに付着してはな
らない。

【００３９】図７は請求項１乃至３に記載の発明の半導
体ウエハー配線メッキ装置の平面構成を示す図である。
図示するように本メッキ装置は半導体ウエハを収容した
ウエハカセットの受け渡しを行う搬入・搬出エリア２０
と、メッキ処理を行うメッキエリア３０と、メッキ処理
後の半導体ウエハの洗浄及び乾燥を行う洗浄・乾燥エリ
ア４０を具備する。洗浄・乾燥エリア４０は搬入・搬出
エリア２０とメッキエリア３０の間に配置されている。
搬入・搬出エリア２０と洗浄・乾燥エリア４０には隔壁
２１を設け、洗浄・乾燥エリア４０とメッキエリア３０
の間には隔壁２３を設けている。

【００４０】隔壁２１には搬入・搬出エリア２０と洗浄
・乾燥エリア４０との間で半導体ウエハーを受け渡すた
めの通路（図示せず）を設け、該通路を開閉するための
シャッター２２を設けている。また、隔壁２３にも洗浄
・乾燥エリア４０とメッキエリア３０との間で半導体ウ
エハーを受け渡すための通路（図示せず）を設け、該通
路を開閉するためのシャッター２４を設けている。洗浄
・乾燥エリア４０とメッキエリア３０は独自に給排気で
きるようになっている。

【００４１】上記構成の半導体ウエハー配線メッキ装置
はクリーンルーム内に設置され、各エリアの圧力は、（搬入・搬出エリア２０の圧力）＞（洗浄・乾燥エリア
４０の圧力）＞（メッキエリア３０の圧力）に設定され、且つ搬入・搬出エリア２０の圧力はクリー
ンルーム内圧力より低く設定される。これにより、メッ
キエリア３０から洗浄・乾燥エリア４０に空気が流出し
ないようにし、洗浄・乾燥エリア４０から搬入・搬出エ
リア２０に空気が流出しないようにし、さらに搬入・搬
出エリア２０からクリーンルーム内に空気が流出しない
ようにしている。

【００４２】搬入・搬出エリア２０には半導体ウエハー
収容カセットを収納するロードユニット２０ａとアンロ
ードユニット２０ｂが配置されている。洗浄・乾燥エリ
ア４０にはメッキ処理後の処理を行う各２基の水洗部４
１、乾燥部４２が配置されると共に、半導体ウエハーの
搬送を行う搬送部（搬送ロボット）４３が備えられてい
る。ここに水洗部４１としては、例えば前端にスポンジ
がついてペンシル型のものやスポンジ付きローラ形式の
ものが用いられる。乾燥部４２としては、例えば半導体
ウエハーを高速でスピンさせて脱水、乾燥させる形式の
ものが用いられる。

【００４３】メッキエリア３０内には、半導体ウエハー
のメッキの前処理を行う前処理槽３１と、銅メッキ処理
を行うメッキ槽３２が配置されると共に、半導体ウエハ
ーの搬送を行う搬送部（搬送ロボット）４３が備えられ
ている。ここで前処理槽３１には、例えば硫酸等を含む
前処理液が収容され、この前処理液内に半導体ウエハー
を浸漬させることで、この前処理を行い、またメッキ槽
３２内には、硫酸銅を含むメッキ液が収容され、このメ
ッキ液内に半導体ウエハーを浸漬させることで、この銅
メッキ処理を行うようになっている。

【００４４】図８は半導体ウエハー配線メッキ装置内の
気流の流れを示す。洗浄・乾燥エリア４０においては、
配管４６より新鮮な外部空気が取込まれ、高性能フィル
タ４４を通してファンにより押込まれ、天井４０ａより
ダウンフローのクリーンエアとして水洗部４１、乾燥部
４２の周囲に供給される。供給されたクリーンエアの大
部分は床４０ｂより循環配管４５により天井４０ａ側に
戻され、再び高性能フィルタ４４を通してファンにより
押込まれて、洗浄・乾燥エリア４０内に循環する。一部
の気流は、水洗部４１及び乾燥部４２内から配管５２を
通って排気される。

【００４５】前処理槽３１及びメッキ槽３２が存在する
メッキエリア３０は、ウエットゾーンといいながらも、
半導体ウエハー表面にパーティクルが付着することは許
されない。このためメッキエリア３０内に天井３０ａよ
り、ファンにより押込まれて高性能フィルタ３３を通し
てダウンフローのクリーンエアを流すことにより、半導
体ウエハーにパーティクルが付着することを防止してい
る。

【００４６】しかしながら、ダウンフローを形成するク
リーンエアの全流量を外部からの給排気に依存すると、
膨大な給排気量が必要となる。このため、室内を負圧に
保つ程度の排気のみを配管５３よりの外部排気とし、ダ
ウンフローの大部分の気流を配管３４、３５を通した循
環気流でまかなうようにしている。

【００４７】循環気流とした場合に、前処理槽３１及び
メッキ槽３２の周囲を通過したクリーンエアは薬液ミス
トや気体を含むため、これをスクラパ３６及びミストセ
パレータ３７、３８を通して除去する。これにより天井
３０ａ側の循環配管３４に戻ったエアは、薬液ミストや
気体を含まないものとなり、再びファンにより押込まれ
て高性能フィルタ３３を通ってメッキエリア３０内にク
リーンエアとして循環する。

【００４８】床部３０ｂよりメッキエリア３０内を通っ
たエアの一部が配管５３を通って外部に排出され、メッ
キ液循環槽５０及びＨ₂ＳＯ₄循環槽５１からも、薬液ミ
ストや気体を含むエアが配管５３を通って外部に排出さ
れる。天井３０ａの配管３９からは、これらの排気量に
見合った新鮮な空気がメッキエリア３０内に負圧に保っ
た程度に供給される。

【００４９】上記のように搬入・搬出エリア２０、洗浄
・乾燥エリア４０及びメッキエリア３０のそれぞれの圧
力は、（搬入・搬出エリア２０の圧力）＞（洗浄・乾燥
エリア４０の圧力）＞（メッキエリア３０の圧力）に設
定されている。従って、シャッター２２、２４（図７参
照）を開放すると、これらのエリア間の空気の流れは図
９に示すように、搬入・搬出エリア２０、洗浄・乾燥エ
リア４０及びメッキエリア３０の順に流れる。また、排
気はダクト５２及び５３を通して、図１０に示すように
集合排気ダクト５６に集められる。

【００５０】図１０は本発明に係る半導体ウエハー配線
メッキ装置がクリーンルーム内に配置された一例を示す
外観図である。搬入・搬出エリア２０のカセット受渡し
口５５と操作パネル５６のある側面が仕切壁５７で仕切
られたクリーンルームのクリーン度の高いワーキングゾ
ーン５８に露出しており、その他の側面はクリーン度の
低いユーティリテイゾーン５９に収納されている。

【００５１】上記のように、洗浄・乾燥エリア４０を搬
入・搬出エリア２０とメッキエリア３０の間に配置し、
搬入・搬出エリア２０と洗浄・乾燥エリア４０の間及び
洗浄・乾燥エリア４０とメッキエリア３０の間にはそれ
ぞれ隔壁２１を設けたので、ワーキングゾーン５８から
乾燥した状態でカセット受渡し口５５を通して半導体ウ
エハー配線メッキ装置内に搬入される半導体ウエハー
は、半導体ウエハー配線メッキ装置内でメッキ処理さ
れ、洗浄・乾燥した状態でワーキングゾーン５８に搬出
されるので、半導体ウエハ面にはパーティクルやミスト
が付着することなく、且つクリーンルーム内のクリーン
度の高いワーキングゾーン５８をパーティクルや薬液や
洗浄液ミストで汚染することはない。

【００５２】なお、図７及び図８では、半導体ウエハー
配線メッキ装置が搬入・搬出エリア２０、洗浄・乾燥エ
リア４０、メッキエリア３０を具備する例を示したが、
メッキエリア３０内に又はメッキエリア３０に隣接して
ＣＭＰ装置を配置するエリアを設け、該メッキエリア３
０又はＣＭＰ装置を配置するエリアと搬入・搬出エリア
２０の間に洗浄・乾燥エリア４０を配置するように構成
しても良い。要は半導体ウエハー配線メッキ装置に半導
体ウエハーが乾燥状態で搬入され、メッキ処理の終了し
た半導体ウエハーが洗浄され、乾燥した状態で排出され
る構成であればよい。

【００５３】上記例では基板メッキ装置を半導体ウエハ
ー配線メッキ装置を例に説明したが、基板は半導体ウエ
ハに限定されるものではなく、またメッキ処理する部分
も基板面上に形成された配線部に限定されるものではな
い。また、上記例ではＣｕメッキを例に説明したが、Ｃ
ｕメッキに限定されるものではない。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように本願各請求項に記載
の発明によれば、下記のような優れた効果が得られる。

【００５５】請求項１及び２に記載の発明によれば、洗
浄・乾燥エリアは搬入・搬出エリアとメッキエリアの間
に配置され、搬入・搬出エリアと前記洗浄・乾燥エリア
の間、洗浄・乾燥エリアとメッキエリアの間にはそれぞ
れ隔壁を設けているので、乾燥状態で搬入された基板は
基板メッキ装置内で処理され、洗浄され、乾燥した状態
で搬出されるから、該基板メッキ装置もクリーンルーム
内に設置してもクリーンルーム内をパーティクルやミス
トで汚染することがない。

【００５６】また、請求項３に記載の発明によれば、基
板メッキ装置の各エリアの圧力は、（搬入・搬出エリア
の圧力）＞（洗浄・乾燥エリアの圧力）＞（メッキエリ
アの圧力）に設定され、且つ搬入・搬出エリアの圧力は
クリーンルーム内圧力より低く設定されるので、基板メ
ッキ装置内の気流がクリーンルーム内に漏れ出ることが
なく、クリーンルーム内を汚染することはない。

【００５７】また、請求項４乃至７に記載の発明によれ
ば、少なくともメッキ手段、化学機械研磨手段及びウエ
ハー移送手段を１つの装置として配置構成したので、下
記の乃至の効果が得られる。微細な配線溝や配線穴からなる配線部を含む半導体ウ
エハー面上にＣｕメッキ層を形成し、その後配線部のＣ
ｕメッキ層を残して、半導体ウエハー面上からＣｕメッ
キ層を除去して、半導体ウエハーの配線層を形成する全
工程を１つの装置で実施できる。

【００５８】また、各装置を個別にするとそれぞれ乾
燥搬入、乾燥搬出の乾燥プロセスが必要となるが、１つ
の装置とすることで、この乾燥プロセスが省略できる。

【００５９】また、装置間の放置時間を短縮すること
で酸化の低減、パーティクル付着の削減の効果が期待で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体ウエハー配線メッキ装置の平面
構成例を示す図である。

【図２】本発明の半導体ウエハー配線メッキ装置による
配線メッキ工程を説明するための図である。

【図３】本発明の半導体ウエハー配線メッキ装置の平面
構成例を示す図である。

【図４】本発明の半導体ウエハー配線メッキ装置による
配線メッキ工程を説明するための図である。

【図５】本発明の半導体ウエハー配線メッキ装置の平面
構成例を示す図である。

【図６】本発明の半導体ウエハー配線メッキ装置の平面
構成例を示す図である。

【図７】本発明の半導体ウエハー配線メッキ装置の平面
構成を示す図である。

【図８】本発明の半導体ウエハー配線メッキ装置内の気
流の流れを示す図である。

【図９】本発明の半導体ウエハー配線メッキ装置の各エ
リア間の空気の流れを示す図である。

【図１０】本発明の半導体ウエハー配線メッキ装置をク
リーンルーム内に配置した一例を示す外観図である。

【符号の説明】

１搬入部２Ｃｕメッキ槽２’ Ｃｕメッキ槽３水洗槽４水洗槽５ＣＭＰ部６水洗槽７水洗槽８乾燥槽９搬出部１０水洗槽１１前処理槽１２蓋メッキ槽１３水洗槽１４水洗槽１５ＣＭＰ部１６ロボット１７ロード・アンロード部２０搬入・搬出エリア２０ａロードユニット２０ｂアンロードユニット２１隔壁２２シャッター２３隔壁２４シャッター３０メッキエリア３１前処理槽３２メッキ槽４０洗浄・乾燥エリア４１水洗部４２乾燥部４３搬送部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者木村憲雄東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原製作所内 (72)発明者栗山文夫東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原製作所内 (72)発明者辻村学東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板にメッキを施す基板メッキ装置であ
って、該メッキ装置は基板を収容したカセットの受け渡しを行
う搬入・搬出エリアと、メッキ処理を行うメッキエリア
と、メッキ処理後の基板の洗浄及び乾燥を行う洗浄・乾
燥エリアを具備し、前記洗浄・乾燥エリアは前記搬入・搬出エリアと前記メ
ッキエリアの間に配置され、前記搬入・搬出エリアと前記洗浄・乾燥エリアの間、前
記洗浄・乾燥エリアと前記メッキエリアの間にはそれぞ
れ隔壁を設け、該隔壁には該隔壁で隔てられた両エリア
に前記基板を受け渡すための通路を設けたことを特徴と
する基板メッキ装置。
【請求項２】請求項１に記載の基板メッキ装置におい
て、前記隔壁に設けた通路に開閉するシャッタを設けたこと
を特徴とする基板メッキ装置。
【請求項３】請求項１又は２に記載の基板メッキ装置
において、当該メッキ装置はクリーンルーム内に設置され、前記各
エリアの圧力は、（搬入・搬出エリアの圧力）＞（洗浄・乾燥エリアの圧
力）＞（メッキエリアの圧力）に設定され、且つ搬入・搬出エリアの圧力は前記クリー
ンルーム内圧力より低く設定されることを特徴とするメ
ッキ装置。
【請求項４】基板面上に形成された微細溝及び／又は
微細穴からなる配線部に配線層を形成する基板メッキ装
置であって、少なくとも前記配線部を含む前記基板表面にメッキによ
りメッキ層を形成する第１のメッキ手段と、該メッキ層
を形成した後、化学機械研磨することにより前記配線部
内に形成されたメッキ層を残して該基板表面のメッキ層
を除去する第１の化学機械研磨手段と、該第１のメッキ
手段及び該第１の化学機械研磨手段へ及び該手段から前
記基板を移送する基板移送手段を具備し、前記メッキ手段、前記化学機械研磨手段及び前記基板移
送手段を１つの装置として配置構成したことを特徴とす
る基板メッキ装置。
【請求項５】前記請求項４に記載の基板メッキ装置に
おいて、前記配線部内に形成されたメッキ層を残して該基板表面
のメッキ層を除去した後、該配線部内に形成されたメッ
キ層の上部にカバー層を形成する第２のメッキ手段を設
け、該第２のメッキ手段を含めて１つの装置として配置
構成したことを特徴とする基板メッキ装置。
【請求項６】前記請求項５に記載の基板メッキ装置に
おいて、前記配線部内に形成されたメッキ層の上部にカバー層を
形成した後、化学機械研磨することにより該カバー層を
平坦にする第２の化学機械研磨手段を設け、該第２の化
学機械研磨手段を含めて１つの装置として配置構成した
ことを特徴とする基板メッキ装置。
【請求項７】前記請求項４乃至６のいずれか１に記載
の基板メッキ装置において、メッキ終了後の基板の洗浄水の排水処理を行う排水処理
手段を設け、該排水処理手段を含め１つの装置として配
置構成したことを特徴とする基板メッキ装置。