JPH11246980A - Plating apparatus - Google Patents

Plating apparatus

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JPH11246980A
JPH11246980A JP6935198A JP6935198A JPH11246980A JP H11246980 A JPH11246980 A JP H11246980A JP 6935198 A JP6935198 A JP 6935198A JP 6935198 A JP6935198 A JP 6935198A JP H11246980 A JPH11246980 A JP H11246980A
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JP
Japan
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plating
substrate
plating solution
chamber
center
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Application number
JP6935198A
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Japanese (ja)
Inventor
Akihisa Hongo
明久 本郷
Kenichi Suzuki
憲一 鈴木
Masanori Goto
正典 後藤
Akihiro Ka
明洋 賈
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Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plating apparatus which is capable of packing material, such as copper or copper alloy, having small electrical resistance, into fine recesses, such as grooves for fine wiring, uniformly over the entire surface of a substrate by simple constitution. SOLUTION: This apparatus has a plating vessel 15 forming a plating chamber 12, a holding table 10 for holding the substrate W within the plating chamber and plating liquid supply sections 20a and 20b for forming the vortex flow of the plating liquid along the surface to be plated of the substrate within the plating chamber. The plating chamber has a plating liquid discharge port 22 in the position offcentered from the center near the center of the surface to be plated of the substrate.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、基板のめっき装置
に係り、特に半導体基板に形成された配線用溝等に銅
(Cu)等の金属を充填するための充填方法及び装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plating apparatus for a substrate, and more particularly to a filling method and apparatus for filling a wiring groove or the like formed in a semiconductor substrate with a metal such as copper (Cu).

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、半導体基板上に配線回路を形成す
るためには、基板面上にスパッタリング等を用いて成膜
を行った後、さらにレジスト等のパターンマスクを用い
たケミカルドライエッチングにより膜の不要部分を除去
していた。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to form a wiring circuit on a semiconductor substrate, a film is formed on the substrate surface by sputtering or the like, and then the film is formed by chemical dry etching using a pattern mask such as a resist. Unnecessary parts were removed.

【0003】配線回路を形成するための材料としては、
アルミニウム(Al)又はアルミニウム合金が用いられ
ているが、集積度が高くなるにつれて配線が細くなり、
電流密度が増加するために熱応力や温度上昇を生じる。
これは、ストレスマイグレーションやエレクトロマイグ
レーションによってAl等が希薄化するに従いさらに顕
著となり、ついには断線のおそれが生じる。
[0003] Materials for forming a wiring circuit include:
Aluminum (Al) or aluminum alloy is used, but as the degree of integration increases, the wiring becomes thinner,
The increase in current density causes thermal stress and temperature rise.
This becomes more remarkable as Al or the like is diluted by stress migration or electromigration, and eventually there is a risk of disconnection.

【0004】そこで、通電による過度の発熱を避けるた
め、より導電性の高い材料を配線形成に採用することが
必然的に要求されている。現用材料のうち、Al系より
も電気比抵抗の小さい材料としては、銅(Cu)と銀
(Ag)がある。
Therefore, in order to avoid excessive heat generation due to energization, it is necessary to employ a material having higher conductivity for forming the wiring. Among the current materials, copper (Cu) and silver (Ag) are materials having lower electric resistivity than Al-based materials.

【0005】しかしながら、Cu又はその合金はドライ
エッチングが難しく、全面を成膜してからパターン形成
する上記の方法の採用は困難である。そこで、予め所定
パターンの配線用の溝を形成しておき、その中にCu又
はその合金を充填する工程が考えられる。これによれ
ば、膜をエッチングにより除去する工程は不要で、表面
段差を取り除くための研磨工程を行えばよい。また、多
層回路の上下を連絡するプラグと呼ばれる部分も同時に
形成することができる利点がある。
[0005] However, it is difficult to dry-etch Cu or its alloy, and it is difficult to employ the above-described method of forming a pattern after forming the entire surface. Therefore, a process of forming a wiring groove in a predetermined pattern in advance and filling the groove with Cu or an alloy thereof may be considered. According to this, a step of removing the film by etching is unnecessary, and a polishing step for removing a surface step may be performed. Further, there is an advantage that a portion called a plug that connects the upper and lower sides of the multilayer circuit can be formed at the same time.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな配線溝あるいはプラグの形状は、配線幅が微細化す
るに伴いかなりの高アスペクト比(深さと直径又は幅の
比)となり、スパッタリング成膜では均一な金属の充填
が困難であった。また、種々の材料の成膜手段として気
相成長(CVD)法が用いられるが、Cu又はその合金
では、適当な気体原料を準備することが困難であり、ま
た、有機原料を採用する場合には、これから堆積膜中へ
炭素(C)が混入してマイグレーション性が上がるとい
う問題点があった。
However, the shape of such a wiring groove or plug has a considerably high aspect ratio (ratio of depth to diameter or width) as the wiring width becomes finer. It was difficult to uniformly fill the metal. Further, a vapor phase growth (CVD) method is used as a film forming means of various materials. However, it is difficult to prepare an appropriate gaseous raw material with Cu or an alloy thereof. However, there is a problem that carbon (C) is mixed into the deposited film to increase the migration property.

【0007】さらに、基板をめっき液中に浸漬させて無
電解又は電解めっきを行なう方法も提案されているが、
溝や穴の底部への液の循環やイオンの供給が不充分とな
るので、溝の縁に比べて底部の膜成長が遅く、溝の上部
が詰まって底部に空洞(ボイド)ができてしまうなどし
て、均一な充填が困難であった。
Further, a method has been proposed in which a substrate is immersed in a plating solution to perform electroless or electrolytic plating.
Insufficient circulation of liquid and supply of ions to the bottom of the groove or hole, resulting in slower film growth at the bottom than at the edge of the groove, resulting in a clogging of the top of the groove and a void at the bottom. For example, uniform filling was difficult.

【0008】このため、基板とめっき液とを相対的に回
転させることで、めっき液の基板表面の微細窪み内への
流入、或いはめっきするべき金属イオンの流動を促進さ
せることが考えられるが、この場合、基板とめっき液と
を相対的に回転させるための機構等を別途設ける必要が
あって、装置が複雑化してしまうばかりでなく、めっき
室のほぼ中央にめっき液の淀みが生じて、基板中心部に
おけるめっき膜厚やめっき特性が周辺部と異なってしま
う。
For this reason, it is conceivable that the relative rotation of the substrate and the plating solution promotes the inflow of the plating solution into the fine depressions on the substrate surface or the flow of the metal ions to be plated. In this case, it is necessary to separately provide a mechanism or the like for relatively rotating the substrate and the plating solution, which not only complicates the apparatus, but also causes a stagnation of the plating solution almost in the center of the plating chamber, The plating film thickness and plating characteristics in the central part of the substrate are different from those in the peripheral part.

【0009】本発明は、上記の事情に鑑み、微細な配線
用の溝等の微細窪みに銅又は銅合金等の電気的抵抗の小
さい材料を、簡単な構成によって基板の全面に亘って均
一に充填することができるめっき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 a material having a small electric resistance such as copper or a copper alloy is uniformly applied to a fine recess such as a fine wiring groove over the entire surface of a substrate by a simple structure. An object is to provide a plating apparatus that can be filled.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、めっき室を形成するめっき容器と、該めっき室の内
部で基板を保持する保持台と、前記めっき室内において
前記基板の被めっき面に沿ってめっき液の渦流れを形成
するめっき液供給部とを備え、前記めっき室は前記基板
の被めっき面の中心近傍でかつ中心から偏芯した位置に
めっき液排出口を有することを特徴とするめっき装置で
ある。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a plating container for forming a plating chamber, a holding table for holding a substrate inside the plating chamber, and plating of the substrate in the plating chamber. A plating solution supply unit that forms a vortex flow of the plating solution along the surface, wherein the plating chamber has a plating solution discharge port near the center of the surface to be plated of the substrate and at a position eccentric from the center. It is a characteristic plating apparatus.

【0011】これにより、基板の被めっき面に沿ってめ
っき液の渦流れを形成して、めっき液の基板表面の微細
窪み内への流入、或いはめっきすべき金属イオンの流動
を促進させ、しかも被めっき面の中心近傍でかつ中心か
ら偏芯した位置からめっき液を外部に排出することで、
被めっき面の中央にめっき液の淀みが生じることを防止
することができる。
Thus, a vortex flow of the plating solution is formed along the surface to be plated of the substrate to promote the inflow of the plating solution into the fine depressions on the substrate surface or the flow of metal ions to be plated. By discharging the plating solution to the outside from a position near the center of the surface to be plated and eccentric from the center,
It is possible to prevent stagnation of the plating solution at the center of the surface to be plated.

【0012】請求項2に記載の発明は、前記めっき室の
内部に回転体が回転自在に収納され、前記めっき液排出
口はこの回転体に設けられていることを特徴とする請求
項1に記載のめっき装置である。これにより、回転体の
回転に伴いめっき液排出口の位置が変わるので、特異点
である排出口の位置を変えてその影響を減少させること
ができる。
The invention according to claim 2 is characterized in that a rotating body is rotatably housed in the plating chamber, and the plating solution discharge port is provided in the rotating body. It is a plating apparatus of description. Thus, the position of the plating solution discharge port changes with the rotation of the rotating body, so that the position of the discharge port, which is a singular point, can be changed to reduce the effect.

【0013】請求項3に記載の発明は、前記回転体に
は、めっき液流れによって該回転体を回転させる回転機
構が設けられていることを特徴とする請求項2に記載の
めっき装置である。これにより、めっき室内に導入され
るめっき液の流体力を利用して回転体の回転させること
ができる。
The invention according to claim 3 is the plating apparatus according to claim 2, wherein the rotating body is provided with a rotating mechanism for rotating the rotating body by a plating solution flow. . Thus, the rotating body can be rotated using the fluid force of the plating solution introduced into the plating chamber.

【0014】請求項4に記載の発明は、前記めっき液排
出口は前記めっき室の中心から偏心した位置に複数個設
けられ、これらのめっき液排出口を選択的に切り替える
切り替え手段が設けられていることを特徴とする請求項
1に記載のめっき装置である。これにより、めっき室内
のめっき液をめっき室の中心から偏心した位置から交互
に排出することで、特異点を分散させてその影響を軽減
させることができる。
According to a fourth aspect of the present invention, a plurality of the plating solution outlets are provided at positions eccentric from the center of the plating chamber, and switching means for selectively switching these plating solution outlets is provided. The plating apparatus according to claim 1, wherein: Thus, by alternately discharging the plating solution in the plating chamber from a position eccentric from the center of the plating chamber, it is possible to disperse the singularity and reduce the influence.

【0015】請求項5に記載の発明は、請求項1ないし
4のいずれかに記載のめっき装置を用いてめっきした
後、基板に付着した金属の不要部分を化学的・機械的研
磨装置により研磨して除去することを特徴とする基板の
加工方法である。
According to a fifth aspect of the present invention, after plating using the plating apparatus according to any one of the first to fourth aspects, unnecessary portions of the metal adhered to the substrate are polished by a chemical / mechanical polishing apparatus. And removing the substrate.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図1及び図2は、第1の実
施の形態のめっき装置を示すもので、このめっき装置
は、基板Wを載置保持する円形の基板保持面10aを有
する基台10と、この基台10の上部を水密的に覆って
該基台10との間に水平方向に円盤状に拡がるめっき室
12を形成する矩形状の天板(キャップ)14とから構
成されるめっき容器15を備えている。この天板14
は、基台10に対して例えば、蝶番等によってめっき室
12を開閉可能なように設けられ、基板Wの出し入れや
メンテナンスの便宜を図っている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIGS. 1 and 2 show a plating apparatus according to a first embodiment. The plating apparatus includes a base 10 having a circular substrate holding surface 10a for mounting and holding a substrate W, and a base 10 having a circular shape. And a rectangular top plate (cap) 14 that forms a plating chamber 12 extending horizontally in a disc shape between the base 10 and the base 10 in a watertight manner. . This top plate 14
Is provided so that the plating chamber 12 can be opened and closed with respect to the base 10 by, for example, a hinge or the like, thereby facilitating the taking in and out of the substrate W and maintenance.

【0017】キャップ14は、キャップ本体16と該キ
ャンプ本体16の上端面に水密的に連結されたブロック
18とから構成され、キャップ本体16は、下方の天板
部17aと、該円板部17aの中央から上部に延びる筒
状部17bとを有している。基板Wはキャップ14によ
りパッキン19を介して基板保持面10aに固定されて
いる。円板部17aの下面には凹部16aが設けられ、
これと基板保持面10aの間にめっき室12が形成され
ている。筒状部17bには、その軸線に沿って延び、テ
ーパ部16cを介して凹部16aに開口する中空部16
bが設けられている。
The cap 14 comprises a cap body 16 and a block 18 watertightly connected to the upper end surface of the camping body 16. The cap body 16 has a lower top plate portion 17a and a disk portion 17a. And a cylindrical portion 17b extending upward from the center of the cylinder. The substrate W is fixed to the substrate holding surface 10a by a cap 14 via a packing 19. A concave portion 16a is provided on the lower surface of the disk portion 17a,
A plating chamber 12 is formed between this and the substrate holding surface 10a. A hollow portion 16 extending along the axis of the cylindrical portion 17b and opening to the concave portion 16a via a tapered portion 16c is provided.
b is provided.

【0018】キャップ本体16には、めっき室12の内
部に接線方向からめっき液を導入する一対のめっき液導
入路20a,20bが設けられ、ブロック18の内部に
は、中空部16bに連通するめっき液排出路22が設け
られている。めっき容器15の外部には、めっき液排出
路22からポンプ26の吸込側に連絡し、ポンプ26の
吐出側で分岐してそれぞれ流量調節器28a,28bを
介して各めっき液導入路20a,20bに接続されるめ
っき液循環ライン24を有するめっき液供給装置21が
設けられている。
The cap body 16 is provided with a pair of plating solution introduction passages 20a and 20b for introducing a plating solution from the tangential direction into the plating chamber 12, and inside the block 18, a plating solution communicating with the hollow portion 16b. A liquid discharge path 22 is provided. Outside the plating container 15, the plating solution discharge passage 22 communicates with the suction side of the pump 26, branches off at the discharge side of the pump 26, and flows through the plating solution introduction passages 20a, 20b via flow controllers 28a, 28b, respectively. Is provided with a plating solution supply device 21 having a plating solution circulation line 24 connected to the plating solution.

【0019】これにより、ポンプ26の駆動に伴って、
めっき液がめっき液供給路20a,20bからめっき室
12内に導入される。この時、めっき液はめっき室12
の周壁に沿って互いに対向する向きに流入するので、め
っき室12内のめっき液に回転力が与えられて渦を巻
き、めっき室12のほぼ中央から上方に流れて外部に排
出される。
Thus, with the driving of the pump 26,
A plating solution is introduced into the plating chamber 12 from the plating solution supply paths 20a and 20b. At this time, the plating solution is applied to the plating chamber 12.
Flows in the directions facing each other along the peripheral wall of the plating chamber 12, a rotating force is applied to the plating solution in the plating chamber 12, swirls, flows upward from substantially the center of the plating chamber 12, and is discharged to the outside.

【0020】めっき室12の内部には、円板部30とテ
ーパ部32及び軸部34を有する回転体35が回転自在
に収容されている。すなわち、軸部34は、筒状部17
bの中空部16b内に挿入され、両者の間に配置された
磁気軸受等の軸受36a,36bにより支持されてい
る。
Inside the plating chamber 12, a rotating body 35 having a disk portion 30, a tapered portion 32 and a shaft portion 34 is rotatably accommodated. That is, the shaft portion 34 is
b, and is supported by bearings 36a and 36b such as magnetic bearings disposed between the two.

【0021】回転体35の内部には、めっき室12とめ
っき液排出路22を連絡するめっき液内部通路38が設
けられている。このめっき液内部通路38は、円板部3
0の下面において中心から偏心した位置において開口し
ており、テーパ部32を螺旋状に中心に向けて延びた
後、軸部34の内部を軸線に沿って延びている。また、
円板部30の下面には、めっき室12内に導入されるめ
っき液の流れによって回転体35を回転させる複数の羽
根40が放射状に配置されている。
Inside the rotating body 35, there is provided a plating solution internal passage 38 which connects the plating chamber 12 with the plating solution discharge passage 22. The plating solution internal passage 38 is provided in the disc portion 3.
The lower portion 0 is open at a position eccentric from the center, extends the tapered portion 32 spirally toward the center, and then extends inside the shaft portion 34 along the axis. Also,
A plurality of blades 40 for rotating the rotating body 35 by the flow of the plating solution introduced into the plating chamber 12 are radially arranged on the lower surface of the disk portion 30.

【0022】このように構成されためっき装置の作用
を、半導体基板の配線回路形成のためのCu又はその合
金のめっきを行なう場合について説明する。被処理対象
の基板Wは、図3(a)に示すように、半導体素子が形
成された半導体基材50の上に導電層52及びSiO2
からなる絶縁層54を堆積させた後、リソグラフィ・エ
ッチング技術によりコンタクトホール56と配線用の溝
58が形成され、その上にTiN等からなるバリア層6
0が形成されている。
The operation of the plating apparatus configured as described above will be described for the case of plating Cu or an alloy thereof for forming a wiring circuit on a semiconductor substrate. As shown in FIG. 3A, a substrate W to be processed includes a conductive layer 52 and SiO 2 on a semiconductor substrate 50 on which a semiconductor element is formed.
After depositing an insulating layer 54 made of Ti, a contact hole 56 and a trench 58 for wiring are formed by lithography and etching technology, and a barrier layer 6 made of TiN or the like is formed thereon.
0 is formed.

【0023】このような基板Wを基台10の基板保持面
10a上に載置し、キャップ14を被せた後、ポンプ2
6を作動させて、めっき液供給路20a,20bからめ
っき室12、めっき液排出路22、ポンプ26へとめっ
き液を循環させる。めっき室12内に接線方向から導入
されためっき液は、めっき室12内で渦を形成し、基板
Wの上面を流れて表面のめっきを行なう。
After the substrate W is placed on the substrate holding surface 10a of the base 10 and covered with the cap 14, the pump 2
6, the plating solution is circulated from the plating solution supply paths 20a and 20b to the plating chamber 12, the plating solution discharge path 22, and the pump 26. The plating solution introduced from the tangential direction into the plating chamber 12 forms a vortex in the plating chamber 12 and flows on the upper surface of the substrate W to perform plating on the surface.

【0024】めっき液は、羽根40に衝突するととも
に、めっき液内部通路38を流れる過程でその回転力を
回転体38に作用させてこれを一方向に回転させる。吸
込み口38aがめっき室12の中心近傍でかつ中心から
偏心しているので、渦流れを形成しつつ、めっき室12
の特に中心部でのめっき液の淀みが防止される。また、
回転体38が所定の半径で回転しているので吸込み口3
8aの位置が変化し、周方向の位置による不均一も是正
される。
The plating solution collides with the blades 40 and, in the course of flowing through the plating solution internal passage 38, applies its rotational force to the rotating body 38 to rotate it in one direction. Since the suction port 38a is located near the center of the plating chamber 12 and is eccentric from the center, the plating chamber 12 is formed while forming a vortex.
In particular, stagnation of the plating solution at the center is prevented. Also,
Since the rotating body 38 is rotating at a predetermined radius, the suction port 3
The position of 8a changes, and the unevenness due to the position in the circumferential direction is also corrected.

【0025】以上のような工程によって、図3(b)に
示すように、基板Wのコンタクトホール56および溝5
8内へのめっき液の流入、或いはめっきすべき金属イオ
ンの流動が促進され、同時に、基板Wの表面にめっきに
よって発生したガスが迅速に除去される。従って、半導
体基板Wのコンタクトホール56および溝58にCuを
充填するとともに絶縁膜54上にCu層62を堆積させ
る。
By the steps described above, as shown in FIG. 3B, the contact hole 56 and the groove 5 of the substrate W are formed.
The flow of the plating solution into the inside 8 or the flow of the metal ions to be plated is promoted, and at the same time, the gas generated by plating on the surface of the substrate W is quickly removed. Therefore, the contact hole 56 and the groove 58 of the semiconductor substrate W are filled with Cu, and the Cu layer 62 is deposited on the insulating film 54.

【0026】このように、めっき液自体の流れの力を利
用して回転体38を回転させることで、別の駆動装置を
設けることなく装置としての小型コンパクト化を図り、
しかも、めっき液をめっき室12のほぼ中央部から排出
することで、めっき液がめっき室12、ひいては基板W
の中央部で淀んでしまうことを防止することができる。
この実施の形態では、回転体30を磁気軸受を介して回
転自在に支持することにより、軸受からのパーティクル
の発生を抑えることができる。
As described above, by rotating the rotating body 38 using the force of the flow of the plating solution itself, it is possible to reduce the size and size of the apparatus without providing a separate driving apparatus.
In addition, the plating solution is discharged from the substantially central portion of the plating chamber 12 so that the plating solution is removed from the plating chamber 12 and thus the substrate W.
Can be prevented from stagnating at the center of the camera.
In this embodiment, the generation of particles from the bearing can be suppressed by rotatably supporting the rotating body 30 via the magnetic bearing.

【0027】その後、化学的機械的研磨(CMP)によ
り、絶縁膜54上のCu層を除去してコンタクトホール
56および配線用の溝58に充填されたCu層62の表
面と絶縁膜54の表面とを同一にする。これにより、図
3(c)に示すようにCu層62からなる配線が形成さ
れる。
Thereafter, the Cu layer on the insulating film 54 is removed by chemical mechanical polishing (CMP) to remove the surface of the Cu layer 62 and the surface of the insulating film 54 filled in the contact hole 56 and the groove 58 for wiring. And the same. As a result, a wiring made of the Cu layer 62 is formed as shown in FIG.

【0028】図4及び図5は、この発明の第2の実施の
形態のめっき装置を示すもので、このめっき装置は、基
板Wを保持する円形の基板保持面70aを有する矩形状
の基台70と、この基台70の上部を水密的に覆って該
基台70との間に水平方向に円盤状に拡がるめっき室7
2を形成する矩形状のキャップ74とから主に構成され
ている。キャップ74の下面中央には円形の凹所76が
形成されている。
FIGS. 4 and 5 show a plating apparatus according to a second embodiment of the present invention. This plating apparatus comprises a rectangular base having a circular substrate holding surface 70a for holding a substrate W. And a plating chamber 7 which covers the upper portion of the base 70 in a water-tight manner and extends horizontally in a disk shape between the base 70 and the plating chamber 7.
2 is mainly composed of a rectangular cap 74 forming the second cap. A circular recess 76 is formed in the center of the lower surface of the cap 74.

【0029】キャップ74は、めっき室72の内部に側
部の接線方向からめっき液を導入する一対のめっき液導
入路80a,80bと、凹所76の中心から偏心した位
置に形成された一対のめっき液排出路82a,82bと
を有している。そして、各めっき液導入路80a,80
bは、流量調節器88a,88bを介してめっき液循環
ライン84のポンプ86の吐出側に接続され、めっき液
排出路82a,82bは、開閉弁90a,90bを介し
て同じくポンプ86の吸込側にそれぞれ接続されてい
る。
The cap 74 has a pair of plating solution introduction passages 80a and 80b for introducing a plating solution into the plating chamber 72 from a side tangential direction, and a pair of eccentric positions formed from the center of the recess 76. It has plating solution discharge paths 82a and 82b. Then, the respective plating solution introduction paths 80a, 80
b is connected to the discharge side of the pump 86 of the plating solution circulation line 84 via flow controllers 88a and 88b, and the plating solution discharge paths 82a and 82b are also connected to the suction side of the pump 86 via on-off valves 90a and 90b. Connected to each other.

【0030】この実施の形態のめっき装置においては、
開閉弁90a,90bを所定のタイミングで交互に開閉
しながらめっきを行なう。これにより、ポンプ86の駆
動に伴ってめっき液供給路80a,80bからめっき室
72の周壁に沿って互いに対向する向きに流入しためっ
き液は、2つのめっき液排出路82a,82bから交互
に排出されるので、めっき液の流れについて特異点とな
る排出路82a,82bが固定されることがなく、この
ような特異点の影響を最小限に抑えることができる。
In the plating apparatus of this embodiment,
Plating is performed while opening and closing valves 90a and 90b alternately at predetermined timings. As a result, the plating solution that has flowed along the peripheral wall of the plating chamber 72 from the plating solution supply passages 80a and 80b in opposition to each other with the driving of the pump 86 is alternately discharged from the two plating solution discharge passages 82a and 82b. Therefore, the discharge paths 82a and 82b which are singular points with respect to the flow of the plating solution are not fixed, and the influence of such singular points can be minimized.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
基板の被めっき面に沿ってめっき液の渦流れを形成し
て、めっき液の基板表面の微細窪み内への流入、或いは
めっきすべき金属イオンの流動を促進させ、しかも被め
っき面の中心近傍でかつ中心から偏芯した位置からめっ
き液を外部に排出して、被めっき面の中央にめっき液の
淀みが生じることを防止することができる。従って、微
細な配線用の溝等の微細窪みに銅又は銅合金等の電気的
抵抗の小さい材料を、簡単な構成によって基板の全面に
亘って均一に、効率良く、しかも空洞(ボイド)を形成
することなく充填することができ、高密度化する半導体
集積回路の実用化を促進する有用な技術を提供すること
ができる。
As described above, according to the present invention,
A vortex of the plating solution is formed along the surface of the substrate to be plated, so that the plating solution flows into the fine depressions on the substrate surface or promotes the flow of metal ions to be plated, and near the center of the surface to be plated. In addition, the plating solution is discharged to the outside from a position eccentric from the center, and it is possible to prevent the stagnation of the plating solution from occurring in the center of the surface to be plated. Accordingly, a material having a low electric resistance such as copper or a copper alloy is uniformly and efficiently formed over the entire surface of the substrate by a simple structure in a fine depression such as a fine wiring groove. The present invention can provide a useful technique for promoting the practical use of a semiconductor integrated circuit having a higher density.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態のめっき装置の全体
の概要を示す断面図(図2のA−A線断面図)である。
FIG. 1 is a cross-sectional view (a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2) illustrating an overall outline of a plating apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のB−B線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line BB of FIG.

【図3】本発明のめっき装置によってめっきを行なう工
程の一例を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating an example of a step of performing plating by the plating apparatus of the present invention.

【図4】本発明の第2の実施の形態のめっき装置の全体
の概要を示す断面図(図5のC−C線断面図)である。
FIG. 4 is a cross-sectional view (a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 5) illustrating an overall outline of a plating apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図5】図4のD−D線断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along line DD of FIG. 4;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,70 基台 12,72 めっき室 14,74 キャップ 15 めっき容器 20a,20b,80a,80b めっき液導入路 21 めっき液供給装置 22,82a,82b めっき液排出路 30 円板部 32 回転体 38 めっき液内部通路 40 羽根 90a,90b 開閉弁 10, 70 Base 12, 72 Plating chamber 14, 74 Cap 15 Plating container 20a, 20b, 80a, 80b Plating solution introduction path 21 Plating solution supply device 22, 82a, 82b Plating solution discharge path 30 Disk part 32 Rotating body 38 Plating solution internal passage 40 Blade 90a, 90b On-off valve

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 賈 明洋 神奈川県藤沢市本藤沢4丁目2番1号 株 式会社荏原総合研究所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Akihiro Jia 4-2-1 Motofujisawa, Fujisawa-shi, Kanagawa Inside Ebara Research Institute, Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 めっき室を形成するめっき容器と、 該めっき室の内部で基板を保持する保持台と、 前記めっき室内において前記基板の被めっき面に沿って
めっき液の渦流れを形成するめっき液供給部とを備え、 前記めっき室は前記基板の被めっき面の中心近傍でかつ
中心から偏芯した位置にめっき液排出口を有することを
特徴とするめっき装置。
1. A plating container for forming a plating chamber, a holding table for holding a substrate inside the plating chamber, and plating for forming a vortex flow of a plating solution along a surface to be plated of the substrate in the plating chamber. A plating solution supply unit, wherein the plating chamber has a plating solution discharge port near the center of the surface to be plated of the substrate and at a position eccentric from the center.
【請求項2】 前記めっき室の内部に回転体が回転自在
に収納され、前記めっき液排出口はこの回転体に設けら
れていることを特徴とする請求項1に記載のめっき装
置。
2. The plating apparatus according to claim 1, wherein a rotator is rotatably housed in the plating chamber, and the plating solution discharge port is provided in the rotator.
【請求項3】 前記回転体には、めっき液流れによって
該回転体を回転させる回転機構が設けられていることを
特徴とする請求項2に記載のめっき装置。
3. The plating apparatus according to claim 2, wherein the rotating body is provided with a rotating mechanism for rotating the rotating body by a plating solution flow.
【請求項4】 前記めっき液排出口は前記めっき室の中
心から偏心した位置に複数個設けられ、これらのめっき
液排出口を選択的に切り替える切り替え手段が設けられ
ていることを特徴とする請求項1に記載のめっき装置。
4. The plating solution discharge port is provided in a plurality of positions eccentric from the center of the plating chamber, and a switching means for selectively switching these plating solution discharge ports is provided. Item 2. A plating apparatus according to Item 1.
【請求項5】 請求項1ないし4のいずれかに記載のめ
っき装置を用いてめっきした後、基板に付着した金属の
不要部分を化学的・機械的研磨装置により研磨して除去
することを特徴とする基板の加工方法。
5. After plating using the plating apparatus according to claim 1, unnecessary portions of the metal adhered to the substrate are removed by polishing with a chemical / mechanical polishing apparatus. Substrate processing method.
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