JPH11181574A - めっき前処理方法 - Google Patents
めっき前処理方法Info
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- JPH11181574A JPH11181574A JP36395597A JP36395597A JPH11181574A JP H11181574 A JPH11181574 A JP H11181574A JP 36395597 A JP36395597 A JP 36395597A JP 36395597 A JP36395597 A JP 36395597A JP H11181574 A JPH11181574 A JP H11181574A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 めっき液を確実に基板の微細窪みに浸透させ
て、めっき法により微細溝への良好な金属埋め込みを行
うことができるめっき用前処理方法を提供する。 【解決手段】 基板２上に形成された微細窪み６２にめ
っきによって金属の埋め込みを行うために微細窪みにめ
っき液９を浸透させるためのめっき前処理において、め
っき液より蒸発しやすい処理液９３を微細窪みに少なく
とも部分的に注入させる工程と、基板をめっき液に浸漬
させる工程と、めっき液中に浸漬させた基板の微細窪み
中の処理液を蒸発させて微細窪みから放出し、微細窪み
中にめっき液を流入させる工程とを有する。
て、めっき法により微細溝への良好な金属埋め込みを行
うことができるめっき用前処理方法を提供する。 【解決手段】 基板２上に形成された微細窪み６２にめ
っきによって金属の埋め込みを行うために微細窪みにめ
っき液９を浸透させるためのめっき前処理において、め
っき液より蒸発しやすい処理液９３を微細窪みに少なく
とも部分的に注入させる工程と、基板をめっき液に浸漬
させる工程と、めっき液中に浸漬させた基板の微細窪み
中の処理液を蒸発させて微細窪みから放出し、微細窪み
中にめっき液を流入させる工程とを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体の次世代配
線技術である金属配線形成技術に関し、特に基板上に形
成された微細溝にめっきにより金属の埋め込みを行うた
めのめっきのめっき前処理方法に関するものである。
線技術である金属配線形成技術に関し、特に基板上に形
成された微細溝にめっきにより金属の埋め込みを行うた
めのめっきのめっき前処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体を用いた集積回路においては、従
来、回路配線材料にはアルミニウムが多く用いられてき
た。アルミニウム配線は、スパッタリング法（Sputteri
ng）により基板にアルミニウム膜を付けた後、レジスト
形成によりパターニングを行い、エッチングにより配線
形成がされる。しかしながら、回路の高度集積化に伴
い、配線幅がより狭く形成されることが要求されるよう
になり、アルミニウムの材料特性上諸問題が生じる様に
なってきた。
来、回路配線材料にはアルミニウムが多く用いられてき
た。アルミニウム配線は、スパッタリング法（Sputteri
ng）により基板にアルミニウム膜を付けた後、レジスト
形成によりパターニングを行い、エッチングにより配線
形成がされる。しかしながら、回路の高度集積化に伴
い、配線幅がより狭く形成されることが要求されるよう
になり、アルミニウムの材料特性上諸問題が生じる様に
なってきた。
【０００３】一方、銅などの他の金属材料による配線形
成には上述した従来のような回路形成が困難な場合があ
った。そこで、基板に配線用の溝や穴をあらかじめ形成
し、化学気相成長法（Chemical Vapor Deposition：以
下ＣＶＤ法）、スパッタリング法やめっき法などの手法
により金属を溝の中に埋め込み、その後表面を化学機械
研磨（Chemical Mechanical Polishing：以下ＣＭＰ）
で表面研磨し、回路配線を形成する方法がとられてき
た。
成には上述した従来のような回路形成が困難な場合があ
った。そこで、基板に配線用の溝や穴をあらかじめ形成
し、化学気相成長法（Chemical Vapor Deposition：以
下ＣＶＤ法）、スパッタリング法やめっき法などの手法
により金属を溝の中に埋め込み、その後表面を化学機械
研磨（Chemical Mechanical Polishing：以下ＣＭＰ）
で表面研磨し、回路配線を形成する方法がとられてき
た。
【０００４】めっき法は金属の膜付け方法としては広く
用いられており、他のプロセスに比べて、プロセスコス
トが安い、純度の高い材料が得られる、熱的影響の少な
い低温プロセスが可能となる等の特長がある。図７は、
一般的なめっき装置を示すもので、めっき槽１内のめっ
き液９中で基板２を取り付けたアノード電極４およびカ
ソード電極３が対向して設けられており、めっき工程
中、撹拌器１１によってめっき液９を撹拌している。め
っきの前処理としては基板の洗浄又はエッチング等が行
われていたが、基板上の微細溝へのめっき液注入を良好
にするための前処理は一般的には行われていなっかっ
た。
用いられており、他のプロセスに比べて、プロセスコス
トが安い、純度の高い材料が得られる、熱的影響の少な
い低温プロセスが可能となる等の特長がある。図７は、
一般的なめっき装置を示すもので、めっき槽１内のめっ
き液９中で基板２を取り付けたアノード電極４およびカ
ソード電極３が対向して設けられており、めっき工程
中、撹拌器１１によってめっき液９を撹拌している。め
っきの前処理としては基板の洗浄又はエッチング等が行
われていたが、基板上の微細溝へのめっき液注入を良好
にするための前処理は一般的には行われていなっかっ
た。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】めっき法は、上記利点
を有する反面、ウェーハ基板上に形成された微細溝又は
穴の中にめっきを行なうのが難しいという不具合が有っ
た。その１つの理由として、微細溝が形成された基板を
めっき液に浸漬させても、通常その微細溝には空気が残
留し、図５のように、完全にはめっき液が浸透しないこ
とが挙げられる。これは基板のぬれ性やめっき液の表面
張力等の影響によるものと考えられ、微細溝の幅が狭く
なるほど、その傾向は強くなる。従って、半導体配線用
の微細溝や穴のようにアスペクト比が高い窪みに対する
めっきはほとんど行われていないのが実状であった。
を有する反面、ウェーハ基板上に形成された微細溝又は
穴の中にめっきを行なうのが難しいという不具合が有っ
た。その１つの理由として、微細溝が形成された基板を
めっき液に浸漬させても、通常その微細溝には空気が残
留し、図５のように、完全にはめっき液が浸透しないこ
とが挙げられる。これは基板のぬれ性やめっき液の表面
張力等の影響によるものと考えられ、微細溝の幅が狭く
なるほど、その傾向は強くなる。従って、半導体配線用
の微細溝や穴のようにアスペクト比が高い窪みに対する
めっきはほとんど行われていないのが実状であった。
【０００６】本発明は、めっき液を確実に基板の微細窪
みに浸透させて、めっき法により微細溝への良好な金属
埋め込みを行うことができるめっき用めっき前処理方法
を提供することを目的とする。
みに浸透させて、めっき法により微細溝への良好な金属
埋め込みを行うことができるめっき用めっき前処理方法
を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、基板上に形成された微細窪みにめっきによって金属
の埋め込みを行うために前記微細窪みにめっき液を浸透
させるためのめっき前処理方法において、めっき液より
蒸発しやすい処理液を前記微細窪みに少なくとも部分的
に注入させる工程と、前記基板を前記めっき液に浸漬さ
せる工程と、前記めっき液中に浸漬させた基板の微細窪
み中の前記処理液を蒸発させて前記微細窪みから放出
し、該微細窪み中にめっき液を流入させる工程とを有す
ることを特徴とするめっき前処理方法である。
は、基板上に形成された微細窪みにめっきによって金属
の埋め込みを行うために前記微細窪みにめっき液を浸透
させるためのめっき前処理方法において、めっき液より
蒸発しやすい処理液を前記微細窪みに少なくとも部分的
に注入させる工程と、前記基板を前記めっき液に浸漬さ
せる工程と、前記めっき液中に浸漬させた基板の微細窪
み中の前記処理液を蒸発させて前記微細窪みから放出
し、該微細窪み中にめっき液を流入させる工程とを有す
ることを特徴とするめっき前処理方法である。
【０００８】注入工程は、液を加圧してノズルより基板
に吹き付ける、真空雰囲気で処理液を供給する、又は、
基板を処理液に浸漬し、周囲圧力を減圧した後に常圧に
戻すことにより、微細溝に液の部分注入を行うことがで
きる。処理液を部分注入した基板をめっき液に浸漬さ
せ、処理液のみが蒸発する条件を作ると、気化した処理
液が一千倍ないし一万倍に体積膨張し、微細溝内に残留
する空気と共に微細溝外に放出され、微細構内の処理液
と空気とがめっき液と置換される。
に吹き付ける、真空雰囲気で処理液を供給する、又は、
基板を処理液に浸漬し、周囲圧力を減圧した後に常圧に
戻すことにより、微細溝に液の部分注入を行うことがで
きる。処理液を部分注入した基板をめっき液に浸漬さ
せ、処理液のみが蒸発する条件を作ると、気化した処理
液が一千倍ないし一万倍に体積膨張し、微細溝内に残留
する空気と共に微細溝外に放出され、微細構内の処理液
と空気とがめっき液と置換される。
【０００９】請求項２に記載の発明は、基板上に形成さ
れた微細窪みにめっきによって金属の埋め込みを行うた
めに前記微細窪みにめっき液を浸透させるためのめっき
前処理方法において、めっき液より沸点の低い処理液を
前記微細窪みに部分的に注入した後、前記基板を前記め
っき液に浸漬し、前記基板または前記めっき液を前記処
理液の沸点以上の温度に加熱させることにより前記処理
液を蒸発させ、前記処理液を前記微細窪みから放出させ
ることによりめっき液を浸透させることを特徴とするめ
っき前処理方法である。
れた微細窪みにめっきによって金属の埋め込みを行うた
めに前記微細窪みにめっき液を浸透させるためのめっき
前処理方法において、めっき液より沸点の低い処理液を
前記微細窪みに部分的に注入した後、前記基板を前記め
っき液に浸漬し、前記基板または前記めっき液を前記処
理液の沸点以上の温度に加熱させることにより前記処理
液を蒸発させ、前記処理液を前記微細窪みから放出させ
ることによりめっき液を浸透させることを特徴とするめ
っき前処理方法である。
【００１０】このような方法において、基板上に形成さ
れた微細窪みに部分的に注入された処理液はめっき液中
で気化し、体積が膨張すると共に周囲の空気と混合しな
がら微細窪みから放出される。処理液が全て気化した後
基板を冷却すると、処理液が凝縮するのに伴い微細窪み
にめっきが浸透する。このめっき前処理により、微細溝
への金属の埋め込みをめっきにより欠陥なく、良好な金
属材質で、効率よく行うことができる。
れた微細窪みに部分的に注入された処理液はめっき液中
で気化し、体積が膨張すると共に周囲の空気と混合しな
がら微細窪みから放出される。処理液が全て気化した後
基板を冷却すると、処理液が凝縮するのに伴い微細窪み
にめっきが浸透する。このめっき前処理により、微細溝
への金属の埋め込みをめっきにより欠陥なく、良好な金
属材質で、効率よく行うことができる。
【００１１】請求項３に記載の発明は、基板上に形成さ
れた微細窪みにめっきによって金属の埋め込みを行うた
めに前記微細窪みにめっき液を浸透させるためのめっき
前処理方法において、めっき液より沸点の低い処理液を
前記微細窪みに部分的に注入させ、前記基板を前記めっ
き液に浸漬し、前記基板または前記めっき液を前記処理
液の沸点以上の温度に加熱させることにより前記処理液
を蒸発させ、前記処理液を前記微細窪みから放出させる
ことによりめっき液を浸透させることを特徴とするめっ
き前処理方法である。
れた微細窪みにめっきによって金属の埋め込みを行うた
めに前記微細窪みにめっき液を浸透させるためのめっき
前処理方法において、めっき液より沸点の低い処理液を
前記微細窪みに部分的に注入させ、前記基板を前記めっ
き液に浸漬し、前記基板または前記めっき液を前記処理
液の沸点以上の温度に加熱させることにより前記処理液
を蒸発させ、前記処理液を前記微細窪みから放出させる
ことによりめっき液を浸透させることを特徴とするめっ
き前処理方法である。
【００１２】このような方法においては、基板上に形成
された微細窪みに部分的に注入された処理液はめっき液
中で気化し、体積が膨張すると共に周囲の空気と混合し
ながら微細窪みから放出される。処理液が全て気化させ
た後周囲圧力をもとに戻すと、微細窪みにめっき液が浸
透する。周囲の圧力を変化させることにより迅速に処理
液の気化および凝縮を行うことができる。
された微細窪みに部分的に注入された処理液はめっき液
中で気化し、体積が膨張すると共に周囲の空気と混合し
ながら微細窪みから放出される。処理液が全て気化させ
た後周囲圧力をもとに戻すと、微細窪みにめっき液が浸
透する。周囲の圧力を変化させることにより迅速に処理
液の気化および凝縮を行うことができる。
【００１３】請求項４に記載の発明は、基板上に形成さ
れた微細窪みにめっきによって金属の埋め込みを行うた
めに前記微細窪みにめっき液を浸透させるためのめっき
前処理方法において、めっき液より沸点の低い処理液を
前記微細窪みに部分的に注入させ、前記基板を前記めっ
き液中に浸漬し、前記基板を加熱させ、更に、周囲圧力
を前記処理液の飽和蒸気圧以下に減圧することにより、
前記微細窪み内の前記処理液を蒸発させ、前記処理液を
前記微細窪みから放出させることによりめっき液を前記
微細窪みに浸透させることを特徴とするめっき前処理方
法である。この方法においては、基板上に形成された微
細窪みに部分的に注入された処理液は優先的かつ迅速に
気化される。
れた微細窪みにめっきによって金属の埋め込みを行うた
めに前記微細窪みにめっき液を浸透させるためのめっき
前処理方法において、めっき液より沸点の低い処理液を
前記微細窪みに部分的に注入させ、前記基板を前記めっ
き液中に浸漬し、前記基板を加熱させ、更に、周囲圧力
を前記処理液の飽和蒸気圧以下に減圧することにより、
前記微細窪み内の前記処理液を蒸発させ、前記処理液を
前記微細窪みから放出させることによりめっき液を前記
微細窪みに浸透させることを特徴とするめっき前処理方
法である。この方法においては、基板上に形成された微
細窪みに部分的に注入された処理液は優先的かつ迅速に
気化される。
【００１４】請求項５に記載の発明は、基板上に形成さ
れた微細窪みにめっきによって金属の埋め込みを行うた
めに前記微細窪みにめっき液を浸透させるためのめっき
前処理方法において、めっき液より沸点の低い低沸点処
理液を前記微細窪みに部分的に注入させ、前記めっき液
の沸点より低いが前記低沸点処理液の沸点より高い中間
沸点処理液に前記基板を浸漬し、前記基板または前記中
間沸点処理液を前記低沸点処理液の沸点以上の温度に加
熱させることもしくは周囲圧力を前記低沸点処理液の飽
和蒸気圧以下に減圧することもしくは前記基板を加熱さ
せた後周囲圧力を前記処理液の飽和蒸気圧以下に減圧す
ることにより、前記微細窪み内の前記低沸点処理液を蒸
発させて前記微細窪みから放出させ、更に、前記基板を
前記めっき液に浸漬し、前記基板または前記めっき液を
前記中間沸点処理液の沸点以上の温度に加熱させること
もしくは周囲圧力を前記中間沸点処理液の飽和蒸気圧以
下に減圧することにもしくは前記基板を加熱させた後周
囲圧力を前記処理液の飽和蒸気圧以下に減圧することよ
り前記処理液を蒸発させて前記微細窪みから放出させる
ことを特徴とするめっき前処理方法である。この方法で
は、中間沸点処理液を用いて、前述の微細窪み内の残留
空気の追出しによる処理液の導入を繰り返して行ってい
る。この方法は、基板上に形成された微細窪みに残留す
る空気を確実に放出させることができるという特徴があ
る。
れた微細窪みにめっきによって金属の埋め込みを行うた
めに前記微細窪みにめっき液を浸透させるためのめっき
前処理方法において、めっき液より沸点の低い低沸点処
理液を前記微細窪みに部分的に注入させ、前記めっき液
の沸点より低いが前記低沸点処理液の沸点より高い中間
沸点処理液に前記基板を浸漬し、前記基板または前記中
間沸点処理液を前記低沸点処理液の沸点以上の温度に加
熱させることもしくは周囲圧力を前記低沸点処理液の飽
和蒸気圧以下に減圧することもしくは前記基板を加熱さ
せた後周囲圧力を前記処理液の飽和蒸気圧以下に減圧す
ることにより、前記微細窪み内の前記低沸点処理液を蒸
発させて前記微細窪みから放出させ、更に、前記基板を
前記めっき液に浸漬し、前記基板または前記めっき液を
前記中間沸点処理液の沸点以上の温度に加熱させること
もしくは周囲圧力を前記中間沸点処理液の飽和蒸気圧以
下に減圧することにもしくは前記基板を加熱させた後周
囲圧力を前記処理液の飽和蒸気圧以下に減圧することよ
り前記処理液を蒸発させて前記微細窪みから放出させる
ことを特徴とするめっき前処理方法である。この方法で
は、中間沸点処理液を用いて、前述の微細窪み内の残留
空気の追出しによる処理液の導入を繰り返して行ってい
る。この方法は、基板上に形成された微細窪みに残留す
る空気を確実に放出させることができるという特徴があ
る。
【００１５】請求項６に記載の発明は、請求項１ないし
５のいずれかに記載のめっき前処理方法において、前記
処理液を加圧してノズルより前記基板に吹き付けること
により前記微細窪みに前記処理液を部分的に注入するこ
とを特徴とするめっき前処理方法である。これにより、
合理的に処理液を基板上に形成された微細窪みに部分的
に注入することができる。
５のいずれかに記載のめっき前処理方法において、前記
処理液を加圧してノズルより前記基板に吹き付けること
により前記微細窪みに前記処理液を部分的に注入するこ
とを特徴とするめっき前処理方法である。これにより、
合理的に処理液を基板上に形成された微細窪みに部分的
に注入することができる。
【００１６】請求項７に記載の発明は、請求項１ないし
５のいずれかに記載のめっき前処理方法において、前記
基板を前記めっき液に浸漬し、周囲圧力を減圧した後に
圧力を常圧に戻すことにより前記微細窪みに前記処理液
を部分的に注入することを特徴とするめっき前処理方法
である。これにより、迅速かつ均一に微細窪みに処理液
を部分的に注入することができる。
５のいずれかに記載のめっき前処理方法において、前記
基板を前記めっき液に浸漬し、周囲圧力を減圧した後に
圧力を常圧に戻すことにより前記微細窪みに前記処理液
を部分的に注入することを特徴とするめっき前処理方法
である。これにより、迅速かつ均一に微細窪みに処理液
を部分的に注入することができる。
【００１７】請求項１ないし５のいずれかに記載のめっ
き前処理方法において、前記処理液としてベンゼン、エ
チルエーテル等の水にあまり混ざらない液を用いるよう
にしてもよい。これにより、基板上の微細窪みに部分注
入した気化前の処理液をめっき液中で拡散させずに残留
させることができる。
き前処理方法において、前記処理液としてベンゼン、エ
チルエーテル等の水にあまり混ざらない液を用いるよう
にしてもよい。これにより、基板上の微細窪みに部分注
入した気化前の処理液をめっき液中で拡散させずに残留
させることができる。
【００１８】請求項１ないし５のいずれかに記載のめっ
き前処理方法において、前記処理液としてアセトン、メ
チルアルコール、エチルアルコール、プロピールアルコ
ール等の水に良く混ざる液を用いるようにしてもよい。
これにより、基板上の微細窪みで気化した処理液が再度
凝縮した場合でも、後めっき液中に拡散混合させること
ができる。
き前処理方法において、前記処理液としてアセトン、メ
チルアルコール、エチルアルコール、プロピールアルコ
ール等の水に良く混ざる液を用いるようにしてもよい。
これにより、基板上の微細窪みで気化した処理液が再度
凝縮した場合でも、後めっき液中に拡散混合させること
ができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態のめ
っき装置の概要を示す図である。この装置は、めっき前
処理及び無電解めっき処理の双方を行なうことができる
装置であるが、前処理だけを行っても良いことは言うま
でもない。
っき装置の概要を示す図である。この装置は、めっき前
処理及び無電解めっき処理の双方を行なうことができる
装置であるが、前処理だけを行っても良いことは言うま
でもない。
【００２０】この装置は、密閉可能な容器状の処理室５
３と、これに接続された真空排気管５４、液導入配管５
５、ガス導入配管５６及び液排出配管５８とを主な構成
要素としている。処理室５３には、圧力計７、圧力スイ
ッチ８および安全弁３６が取り付けられ、また、基板２
をのせる基板台１２が設けられている。真空排気管５４
は、開閉弁２３および真空ポンプ２１を備えており、処
理室５３を必要な低圧まで真空排気することができる。
処理室５３には、この他に、レギュレータ５１と開閉弁
２４を有するガス導入配管５６、ガス放出管５７、開閉
弁３５を備えた液排出配管５８とが設けられている。
３と、これに接続された真空排気管５４、液導入配管５
５、ガス導入配管５６及び液排出配管５８とを主な構成
要素としている。処理室５３には、圧力計７、圧力スイ
ッチ８および安全弁３６が取り付けられ、また、基板２
をのせる基板台１２が設けられている。真空排気管５４
は、開閉弁２３および真空ポンプ２１を備えており、処
理室５３を必要な低圧まで真空排気することができる。
処理室５３には、この他に、レギュレータ５１と開閉弁
２４を有するガス導入配管５６、ガス放出管５７、開閉
弁３５を備えた液排出配管５８とが設けられている。
【００２１】液導入配管５５は、開閉弁３４とフローメ
ータ４０を備えており、一端が図示しない液体源に、他
端が処理室５３の基板台１２の上方に開口するノズルに
接続され、目的とする所定量液を処理室５３に導入する
ことができる。液体源は、めっき液とめっき液より沸点
の低い処理液の２つが切り替え弁（図示せず）を介して
接続されており、これらの液が液導入配管５５を通して
選択的に処理室５３に供給可能になっている。
ータ４０を備えており、一端が図示しない液体源に、他
端が処理室５３の基板台１２の上方に開口するノズルに
接続され、目的とする所定量液を処理室５３に導入する
ことができる。液体源は、めっき液とめっき液より沸点
の低い処理液の２つが切り替え弁（図示せず）を介して
接続されており、これらの液が液導入配管５５を通して
選択的に処理室５３に供給可能になっている。
【００２２】このような構成の装置を用いて、本発明の
めっきの前処理を行う工程を説明する。基板２には、図
５に示すような微細溝６２が形成されている。この基板
２を基板台１２にのせ、液導入管５５から沸点の低い処
理液を処理室５３に導入して基板２を浸漬させる。次
に、真空排気管５４を介して処理室５３を減圧すると、
図６に示すように、減圧により体積膨張した微細溝内の
空気が溝外に出て、浮力により離脱する。その後、圧力
を元に戻すと微細溝に液が部分的に注入される。その
後、さらにガス導入配管５６を介して加圧し、基板２上
に形成された微細溝６２内に処理液を部分的に浸透させ
る。
めっきの前処理を行う工程を説明する。基板２には、図
５に示すような微細溝６２が形成されている。この基板
２を基板台１２にのせ、液導入管５５から沸点の低い処
理液を処理室５３に導入して基板２を浸漬させる。次
に、真空排気管５４を介して処理室５３を減圧すると、
図６に示すように、減圧により体積膨張した微細溝内の
空気が溝外に出て、浮力により離脱する。その後、圧力
を元に戻すと微細溝に液が部分的に注入される。その
後、さらにガス導入配管５６を介して加圧し、基板２上
に形成された微細溝６２内に処理液を部分的に浸透させ
る。
【００２３】次に、液排出管５８より処理液を排出し、
液導入配管５５よりめっき液を注入して基板２を浸漬さ
せる。そして、真空排気管５４によって処理室５３内を
処理液の飽和蒸気圧以下に減圧して処理液を沸騰させ、
微細溝６２内の残留空気と共に処理液を溝内から放出す
ると、替わりにめっき液が微細溝６２に流入する。この
ままの状態で無電解めっきを行なうことができ、また、
微細溝６２にめっき液が流入した状態で他のめっき装置
に移動してめっきを行ってもよい。
液導入配管５５よりめっき液を注入して基板２を浸漬さ
せる。そして、真空排気管５４によって処理室５３内を
処理液の飽和蒸気圧以下に減圧して処理液を沸騰させ、
微細溝６２内の残留空気と共に処理液を溝内から放出す
ると、替わりにめっき液が微細溝６２に流入する。この
ままの状態で無電解めっきを行なうことができ、また、
微細溝６２にめっき液が流入した状態で他のめっき装置
に移動してめっきを行ってもよい。
【００２４】なお、上記工程においては、処理液を加圧
して微細溝６２内に浸透させるようにしたが、これの替
わりに、あるいはこれと併用して、処理液を処理室５３
に導入する前に、真空排気管５４を介して処理室５３を
減圧するようにしてもよい。
して微細溝６２内に浸透させるようにしたが、これの替
わりに、あるいはこれと併用して、処理液を処理室５３
に導入する前に、真空排気管５４を介して処理室５３を
減圧するようにしてもよい。
【００２５】図２及び図３は、本発明の別の実施の形態
の前処理装置の概要を示す図である。この実施の形態で
は、図３に示す処理液を噴射するノズル９２を有する注
入装置と、図２に示す処理液とめっき液を置換する置換
装置兼めっき槽１とからなっている。
の前処理装置の概要を示す図である。この実施の形態で
は、図３に示す処理液を噴射するノズル９２を有する注
入装置と、図２に示す処理液とめっき液を置換する置換
装置兼めっき槽１とからなっている。
【００２６】めっき槽１は密閉可能な容器となってお
り、めっき液を撹拌する撹拌器１１、温度検知器６の出
力信号に基づいて槽液加熱器１０の加熱量を制御する温
度コントローラ（図示せず）、及び圧力計７、圧力スイ
ッチ８が設けられている。また、めっき槽１には開閉弁
２３と真空ポンプ２１を有する真空排気管５４とガス導
入配管５６が接続され、ガス導入配管５６は開閉弁２４
とレギュレータ５１を介してガス供給源（図示せず）と
接続されている。めっき液９は図示しない液導入配管か
ら導入されている。
り、めっき液を撹拌する撹拌器１１、温度検知器６の出
力信号に基づいて槽液加熱器１０の加熱量を制御する温
度コントローラ（図示せず）、及び圧力計７、圧力スイ
ッチ８が設けられている。また、めっき槽１には開閉弁
２３と真空ポンプ２１を有する真空排気管５４とガス導
入配管５６が接続され、ガス導入配管５６は開閉弁２４
とレギュレータ５１を介してガス供給源（図示せず）と
接続されている。めっき液９は図示しない液導入配管か
ら導入されている。
【００２７】基板２に基板台１２を介して接続されたカ
ソード電極３とアノード電極４がめっき液９に浸漬さ
れ、電源５に接続されている。基板台１２は、図４に示
すように、基板２の裏面側に液が回らないように基板２
を液密に保持するシール１９と、基板２を裏面側から加
熱する基板加熱器１４を備えている。
ソード電極３とアノード電極４がめっき液９に浸漬さ
れ、電源５に接続されている。基板台１２は、図４に示
すように、基板２の裏面側に液が回らないように基板２
を液密に保持するシール１９と、基板２を裏面側から加
熱する基板加熱器１４を備えている。
【００２８】この実施の形態による工程を説明する。ま
ず、図３に示す注入装置によって、ノズル９２から処理
液９３を噴出させ、めっき液の沸点より低い沸点を持つ
処理液を基板２の微細溝６２に少なくとも部分的に注入
させる。この基板２をめっき槽１に入れてめっき液９に
浸漬させる。めっき槽１は撹拌器１１によって撹拌およ
び槽内循環されている。温度検知器６でめっき液９の温
度を検知し、温度コントローラで槽液加熱器１０の加熱
量を制御してめっき液９を所定の温度に保つ。
ず、図３に示す注入装置によって、ノズル９２から処理
液９３を噴出させ、めっき液の沸点より低い沸点を持つ
処理液を基板２の微細溝６２に少なくとも部分的に注入
させる。この基板２をめっき槽１に入れてめっき液９に
浸漬させる。めっき槽１は撹拌器１１によって撹拌およ
び槽内循環されている。温度検知器６でめっき液９の温
度を検知し、温度コントローラで槽液加熱器１０の加熱
量を制御してめっき液９を所定の温度に保つ。
【００２９】そして、前述の図１の場合と同様、真空排
気管５４によって処理室５３内を処理液の飽和蒸気圧以
下に減圧して処理液を沸騰させ、微細溝６２内の残留空
気と共に処理液を溝内から放出すると、替わりにめっき
液が微細溝６２に流入する。処理液の沸騰に伴う気化潜
熱は、槽液加熱器１０及び基板加熱器１４によりにより
補われる。
気管５４によって処理室５３内を処理液の飽和蒸気圧以
下に減圧して処理液を沸騰させ、微細溝６２内の残留空
気と共に処理液を溝内から放出すると、替わりにめっき
液が微細溝６２に流入する。処理液の沸騰に伴う気化潜
熱は、槽液加熱器１０及び基板加熱器１４によりにより
補われる。
【００３０】表１に本発明に用いられる処理液の参考例
およびその沸点を示す。
およびその沸点を示す。
【表１】 例えば、密閉可能な容器中の処理液９３であるアセトン
にウエハ（基板）２を浸漬させ、所定時間の真空引きを
行うことによりウエハ２上の微細窪み６２に残留する空
気を抜き出し、微細窪みにアセトンを部分導入する。ウ
エハを処理液から取り出し、７０℃に保たれためっき液
９に浸漬する。微細窪み６２に導入されている処理液９
３は気化し、残留空気に混合および拡散すると共に、体
積の急激な膨張のため微細窪みから放出される。その
後、気化ガスはめっき液に溶解するためめっき液が微細
窪みに導入される。
にウエハ（基板）２を浸漬させ、所定時間の真空引きを
行うことによりウエハ２上の微細窪み６２に残留する空
気を抜き出し、微細窪みにアセトンを部分導入する。ウ
エハを処理液から取り出し、７０℃に保たれためっき液
９に浸漬する。微細窪み６２に導入されている処理液９
３は気化し、残留空気に混合および拡散すると共に、体
積の急激な膨張のため微細窪みから放出される。その
後、気化ガスはめっき液に溶解するためめっき液が微細
窪みに導入される。
【００３１】次に、処理液９３にジエチルエーテルを用
いた場合の例を示す。ジエチルエーテル処理液にウエハ
２を浸漬させることにより微細窪みにジエチルエーテル
を部分導入する。ウエハを処理液から取り出し、密閉可
能な容器中にある常温のめっき液に浸漬する。その容器
を真空引きを行うことによりウエハ上の微細窪みに残留
するジエチルエーテルを気化させ、残留空気に混合およ
び拡散させると共に、微細窪みから放出される。その
後、真空引きを継続させると水の気化が始まり、水蒸気
が残留ジエチルエーテルガスを微細窪みから放出させ
る。圧力を常圧に戻すと水蒸気が液化するためめっき液
が微細窪みに導入される。
いた場合の例を示す。ジエチルエーテル処理液にウエハ
２を浸漬させることにより微細窪みにジエチルエーテル
を部分導入する。ウエハを処理液から取り出し、密閉可
能な容器中にある常温のめっき液に浸漬する。その容器
を真空引きを行うことによりウエハ上の微細窪みに残留
するジエチルエーテルを気化させ、残留空気に混合およ
び拡散させると共に、微細窪みから放出される。その
後、真空引きを継続させると水の気化が始まり、水蒸気
が残留ジエチルエーテルガスを微細窪みから放出させ
る。圧力を常圧に戻すと水蒸気が液化するためめっき液
が微細窪みに導入される。
【００３２】
【発明の効果】処理液を基板の微細窪みに部分注入した
基板をめっき液に浸漬させ、処理液が蒸発する条件を作
ると、気化した処理液が体積膨張し、微細溝内に残留す
る空気と共に微細溝外に放出され、微細構内の処理液と
空気とがめっき液と置換される。これにより、めっき液
を確実に基板の微細窪みに浸透させた状態でめっきを行
なうことで、例えば、半導体素子の配線溝のような微細
溝へ良好な金属埋め込みを行うことができ、半導体素子
の高集積化への道を切り開くための技術を提供すること
ができる。
基板をめっき液に浸漬させ、処理液が蒸発する条件を作
ると、気化した処理液が体積膨張し、微細溝内に残留す
る空気と共に微細溝外に放出され、微細構内の処理液と
空気とがめっき液と置換される。これにより、めっき液
を確実に基板の微細窪みに浸透させた状態でめっきを行
なうことで、例えば、半導体素子の配線溝のような微細
溝へ良好な金属埋め込みを行うことができ、半導体素子
の高集積化への道を切り開くための技術を提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく第１の実施の形態のめっき前処
理装置の概要図である。
理装置の概要図である。
【図２】本発明に基づく第２の実施の形態のめっき前処
理装置の概要図である。
理装置の概要図である。
【図３】第２の実施の形態の処理液の部分注入工程を示
す概要図である。
す概要図である。
【図４】基板加熱器の概要図である。
【図５】液中にある基板上の微細溝に残留する気泡を示
す概要図である。
す概要図である。
【図６】減圧と加圧による微細構内への処理液の部分注
入を示す概要図である。
入を示す概要図である。
【図７】一般のめっき装置の概要図である。
１ めっき槽 ２ 基板 ３ カソード電極 ４ アノード電極 ５ 電源 ６ 温度検知器 ７ 圧力計 ８ 圧力スイッチ ９ めっき液 １０ 槽液加熱器 １１ 撹拌器 １２ 基板台 １４ 基板加熱器 １８ シール １９ シール ２０ 基板支持台 ２１ 真空ポンプ ２３ 開閉弁 ２４ 開閉弁 ３１ 開閉弁 ３４ 開閉弁 ３５ 開閉弁 ３６ 安全弁 ４０ フローメータ ４８ 空気 ５１ レギュレータ ５３ 処理室 ５４ 真空排気管 ５５ 液導入配管 ５６ ガス導入配管 ５７ ガス排出配管 ５８ 液排出配管 ６１ めっき面 ６２ 微細溝 ６３ 気泡 ９１ 回転基板台 ９２ ノズル ９３ 処理液
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/3205 Ｈ０１Ｌ 21/88 Ｂ
Claims (7)
- 【請求項１】 基板上に形成された微細窪みにめっきに
よって金属の埋め込みを行うために前記微細窪みにめっ
き液を浸透させるためのめっき前処理方法において、 めっき液より蒸発しやすい処理液を前記微細窪みに少な
くとも部分的に注入させる工程と、 前記基板を前記めっき液に浸漬させる工程と、 前記めっき液中に浸漬させた基板の微細窪み中の前記処
理液を蒸発させて前記微細窪みから放出し、該微細窪み
中にめっき液を流入させる工程とを有することを特徴と
するめっき前処理方法。 - 【請求項２】 基板上に形成された微細窪みにめっきに
よって金属の埋め込みを行うために前記微細窪みにめっ
き液を浸透させるためのめっき前処理方法において、 めっき液より沸点の低い処理液を前記微細窪みに部分的
に注入させ、前記基板を前記めっき液に浸漬し、前記基
板または前記めっき液を前記処理液の沸点以上の温度に
加熱させることにより前記処理液を蒸発させ、前記処理
液を前記微細窪みから放出させることによりめっき液を
浸透させることを特徴とするめっき前処理方法。 - 【請求項３】 基板上に形成された微細窪みにめっきに
よって金属の埋め込みを行うために前記微細窪みにめっ
き液を浸透させるためのめっき前処理方法において、 めっき液より沸点の低い処理液を前記微細窪みに部分的
に注入させ、前記基板を前記めっき液中に浸漬し、周囲
圧力を前記処理液の飽和蒸気圧以下に減圧することによ
り前記微細窪み内の前記処理液を蒸発させ、前記処理液
を前記微細窪みから放出させることによりめっき液を前
記微細窪みに浸透させることを特徴とするめっき前処理
方法。 - 【請求項４】 基板上に形成された微細窪みにめっきに
よって金属の埋め込みを行うために前記微細窪みにめっ
き液を浸透させるためのめっき前処理方法において、 めっき液より沸点の低い処理液を前記微細窪みに部分的
に注入させ、前記基板を前記めっき液中に浸漬し、前記
基板を加熱させ、更に、周囲圧力を前記処理液の飽和蒸
気圧以下に減圧することにより、前記微細窪み内の前記
処理液を蒸発させ、前記処理液を前記微細窪みから放出
させることによりめっき液を前記微細窪みに浸透させる
ことを特徴とするめっき前処理方法。 - 【請求項５】 基板上に形成された微細窪みにめっきに
よって金属の埋め込みを行うために前記微細窪みにめっ
き液を浸透させるためのめっき前処理方法において、 めっき液より沸点の低い低沸点処理液を前記微細窪みに
部分的に注入させ、前記めっき液の沸点より低いが前記
低沸点処理液の沸点より高い中間沸点処理液に前記基板
を浸漬し、前記基板または前記中間沸点処理液を前記低
沸点処理液の沸点以上の温度に加熱させることもしくは
周囲圧力を前記低沸点処理液の飽和蒸気圧以下に減圧す
ることもしくは前記基板を加熱させた後周囲圧力を前記
処理液の飽和蒸気圧以下に減圧することにより、前記微
細窪み内の前記低沸点処理液を蒸発させて前記微細窪み
から放出させ、更に、前記基板を前記めっき液に浸漬
し、前記基板または前記めっき液を前記中間沸点処理液
の沸点以上の温度に加熱させることもしくは周囲圧力を
前記中間沸点処理液の飽和蒸気圧以下に減圧することに
もしくは前記基板を加熱させた後周囲圧力を前記処理液
の飽和蒸気圧以下に減圧することより前記処理液を蒸発
させて前記微細窪みから放出させることを特徴とするめ
っき前処理方法。 - 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれかに記載のめ
っき前処理方法において、 前記処理液を加圧してノズルより前記基板に吹き付ける
ことにより前記微細窪みに前記処理液を部分的に注入す
ることを特徴とするめっき前処理方法。 - 【請求項７】 請求項１ないし５のいずれかに記載のめ
っき前処理方法において、 前記基板を前記めっき液に浸漬し、周囲圧力を減圧した
後に圧力を常圧に戻すことにより前記微細窪みに前記処
理液を部分的に注入することを特徴とするめっき前処理
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36395597A JPH11181574A (ja) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | めっき前処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36395597A JPH11181574A (ja) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | めっき前処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11181574A true JPH11181574A (ja) | 1999-07-06 |
Family
ID=18480613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36395597A Pending JPH11181574A (ja) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | めっき前処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11181574A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0901153A2 (en) | 1997-09-02 | 1999-03-10 | Ebara Corporation | Method and apparatus for plating a substrate |
| JP2006249530A (ja) * | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Fujitsu Ltd | 金属膜パターンの形成方法 |
| JP2009024249A (ja) * | 2007-07-24 | 2009-02-05 | Yoshiji Ichihara | 電気めっき装置及びめっき部材の製造方法 |
| WO2014034171A1 (ja) * | 2012-08-31 | 2014-03-06 | 日本エレクトロプレイテイング・エンジニヤース株式会社 | 前処理方法及び前処理装置 |
-
1997
- 1997-12-17 JP JP36395597A patent/JPH11181574A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0901153A2 (en) | 1997-09-02 | 1999-03-10 | Ebara Corporation | Method and apparatus for plating a substrate |
| EP0901153B1 (en) * | 1997-09-02 | 2009-07-15 | Ebara Corporation | Method and apparatus for plating a substrate |
| JP2006249530A (ja) * | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Fujitsu Ltd | 金属膜パターンの形成方法 |
| JP2009024249A (ja) * | 2007-07-24 | 2009-02-05 | Yoshiji Ichihara | 電気めっき装置及びめっき部材の製造方法 |
| WO2014034171A1 (ja) * | 2012-08-31 | 2014-03-06 | 日本エレクトロプレイテイング・エンジニヤース株式会社 | 前処理方法及び前処理装置 |
| TWI463041B (zh) * | 2012-08-31 | 2014-12-01 | Electroplating Eng | 前處理方法及前處理裝置 |
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