JPH1187273A - 微細窪みへの液浸入方法及び装置、及び微細窪みへのメッキ方法 - Google Patents
微細窪みへの液浸入方法及び装置、及び微細窪みへのメッキ方法Info
- Publication number
- JPH1187273A JPH1187273A JP25275897A JP25275897A JPH1187273A JP H1187273 A JPH1187273 A JP H1187273A JP 25275897 A JP25275897 A JP 25275897A JP 25275897 A JP25275897 A JP 25275897A JP H1187273 A JPH1187273 A JP H1187273A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid
- fine
- plating
- depression
- pressure
- 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
Links
Landscapes
- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 微細な窪みの内部にメッキ液等の各種液体を
浸入させることができる微細窪みへの液浸入方法及び装
置、及び微細窪みへのメッキ方法を提供する。 【解決手段】 半導体ウエハ１００の微細な窪み１０１
を設けた部分の表面をメッキ液に触れさせるようにメッ
キ液を導入する液収納手段２０と、メッキ液に触れてい
る半導体ウエハ１００の微細な窪み１０１内に残留する
気体を加熱する加熱手段７０と、液収納手段２０内に導
入したメッキ液を所定の圧力に制御する圧力制御手段５
０とを具備する。液収納手段２０内にメッキ液を導入し
た後、加熱手段７０によって微細な窪み１０１内に残留
する気体を加熱すると同時に液収納手段２０内に充填し
たメッキ液を圧力制御手段５０によって加圧しておき、
その後メッキ液を圧力制御手段５０によって減圧するこ
とで微細な窪み１０１内に残留する気体を膨張させて微
細な窪み１０１内から追い出しメッキ液を浸入させる。
浸入させることができる微細窪みへの液浸入方法及び装
置、及び微細窪みへのメッキ方法を提供する。 【解決手段】 半導体ウエハ１００の微細な窪み１０１
を設けた部分の表面をメッキ液に触れさせるようにメッ
キ液を導入する液収納手段２０と、メッキ液に触れてい
る半導体ウエハ１００の微細な窪み１０１内に残留する
気体を加熱する加熱手段７０と、液収納手段２０内に導
入したメッキ液を所定の圧力に制御する圧力制御手段５
０とを具備する。液収納手段２０内にメッキ液を導入し
た後、加熱手段７０によって微細な窪み１０１内に残留
する気体を加熱すると同時に液収納手段２０内に充填し
たメッキ液を圧力制御手段５０によって加圧しておき、
その後メッキ液を圧力制御手段５０によって減圧するこ
とで微細な窪み１０１内に残留する気体を膨張させて微
細な窪み１０１内から追い出しメッキ液を浸入させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体ウエハ等の基
材表面に設けた微細な窪み内部にメッキ液等の所望の液
体を浸入させるのに好適な微細窪みへの液浸入方法及び
装置、及び微細窪みへのメッキ方法に関するものであ
る。
材表面に設けた微細な窪み内部にメッキ液等の所望の液
体を浸入させるのに好適な微細窪みへの液浸入方法及び
装置、及び微細窪みへのメッキ方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体デバイスの配線形成は、ア
ルミニウムスパッタにエッチバックを用いるにしても、
配線部分に銅材を埋めたものに化学機械研摩（ＣＭＰ）
を用いるにしても、スパッタが多く行なわれていた。
ルミニウムスパッタにエッチバックを用いるにしても、
配線部分に銅材を埋めたものに化学機械研摩（ＣＭＰ）
を用いるにしても、スパッタが多く行なわれていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら半導体デ
バイスが微細化しその配線の幅が更に小さくなり、ステ
ップカバレッジが大きくなるに従い、従来行なわれてい
たスパッタによる溝や孔へのメタル埋込には限界があ
り、空孔が出来易い。
バイスが微細化しその配線の幅が更に小さくなり、ステ
ップカバレッジが大きくなるに従い、従来行なわれてい
たスパッタによる溝や孔へのメタル埋込には限界があ
り、空孔が出来易い。
【０００４】即ち図３（ａ）に示す配線２１１やプラグ
２１３を形成するための溝２０３やコンタクトホール２
０１等の窪みの幅は、半導体素子の集積化による微細化
のためますます狭小なもの、例えば０．１８μｍから
０．１３μｍ程度の幅のものが要求されている。
２１３を形成するための溝２０３やコンタクトホール２
０１等の窪みの幅は、半導体素子の集積化による微細化
のためますます狭小なもの、例えば０．１８μｍから
０．１３μｍ程度の幅のものが要求されている。
【０００５】このように微細化した溝２０３やコンタク
トホール２０１等の窪みにスパッタによるメタル埋め込
みを空孔なく行なうことは難しく、一方ただ単純にウエ
ット処理で該埋め込みを行おうとしても、該溝２０３や
コンタクトホール２０１内にあった空気が表面張力など
によってそのまま残留してしまう恐れが増大する。特に
コンタクトホール２０１などはその幅に対して深さが深
いので（例えばそのアスペクト比〔深さ／幅〕≒５
等）、内部に空気が残留し易い。
トホール２０１等の窪みにスパッタによるメタル埋め込
みを空孔なく行なうことは難しく、一方ただ単純にウエ
ット処理で該埋め込みを行おうとしても、該溝２０３や
コンタクトホール２０１内にあった空気が表面張力など
によってそのまま残留してしまう恐れが増大する。特に
コンタクトホール２０１などはその幅に対して深さが深
いので（例えばそのアスペクト比〔深さ／幅〕≒５
等）、内部に空気が残留し易い。
【０００６】適切なウエット処理、例えばメッキを行う
ためには、窪み内表面をメッキ液で十分濡らすことが必
要なので、もし空気が残留してしまうと該溝２０３やコ
ンタクトホール２０１内部にメッキ液が浸入することを
阻害する結果、メッキによって該窪み内部に銅を埋め込
むことができなくなってしまう。
ためには、窪み内表面をメッキ液で十分濡らすことが必
要なので、もし空気が残留してしまうと該溝２０３やコ
ンタクトホール２０１内部にメッキ液が浸入することを
阻害する結果、メッキによって該窪み内部に銅を埋め込
むことができなくなってしまう。
【０００７】本発明は上述の点に鑑みてなされたもので
ありその目的は、微細な窪みの内部にメッキ液等の各種
液体を浸入させることができる微細窪みへの液浸入方法
及び装置、及び微細窪みへのメッキ方法を提供すること
にある。
ありその目的は、微細な窪みの内部にメッキ液等の各種
液体を浸入させることができる微細窪みへの液浸入方法
及び装置、及び微細窪みへのメッキ方法を提供すること
にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め本発明は、基材表面に設けた微細な窪み内部へ所望の
液体を浸入せしめる微細窪みへの液浸入方法において、
前記基材の微細な窪みを設けた部分の表面を所望の液体
に触れさせた状態で、前記微細な窪み内に残留する気体
を加熱すること及び／又は前記液体を加圧・常圧を繰り
返すことによって、前記残留する気体を膨張せしめて微
細な窪み内から追い出して微細な窪み内に前記液体を浸
入せしめるように構成した。また本発明は、前記微細な
窪み内に残留する気体の加熱時に前記液体を加圧してお
き、その後該液体を常圧に戻すことで気体を膨張させて
微細な窪みから追い出して微細な窪み内に液体を浸入せ
しめるように構成した。また本発明は、基材表面に設け
た微細な窪み内部へ所望の液体を浸入せしめる微細窪み
への液浸入装置において、少なくとも前記基材の微細な
窪みを設けた部分の表面を所望の液体に触れさせた状態
で該液体を導入する液収納手段と、前記液体に触れてい
る基材の微細な窪み内に残留する気体を加熱する加熱手
段と、前記液収納手段内に導入した液体を所定の圧力に
制御する圧力制御手段とを具備し、前記加熱手段による
加熱と前記圧力制御手段による圧力変化とをそれぞれ所
定のタイミングで行なうことで、前記液体に触れている
基材の微細な窪み内に残留する気体を膨張させて追い出
して該微細な窪み内に前記液体を浸入せしめるように構
成した。また本発明は、半導体ウエハ表面に設けた微細
な窪み内部へ所望の液体を浸入せしめる微細窪みへの液
浸入装置において、半導体ウエハをその面上に固定する
石英ガラス板と、石英ガラス板の背面側に設置して半導
体ウエハを加熱するランプヒータと、前記半導体ウエハ
の微細な窪みを設けた表面を覆うとともに大気圧以上の
液体が通過可能な液体収納部を設けてなるキャップと、
前記キャップの液体収納部に供給される液体を大気圧以
上の設定圧力に制御する圧力制御手段とを具備し、前記
ランプヒータによる加熱と前記圧力制御手段による圧力
変化とをそれぞれ所定のタイミングで行なうように構成
した。
め本発明は、基材表面に設けた微細な窪み内部へ所望の
液体を浸入せしめる微細窪みへの液浸入方法において、
前記基材の微細な窪みを設けた部分の表面を所望の液体
に触れさせた状態で、前記微細な窪み内に残留する気体
を加熱すること及び／又は前記液体を加圧・常圧を繰り
返すことによって、前記残留する気体を膨張せしめて微
細な窪み内から追い出して微細な窪み内に前記液体を浸
入せしめるように構成した。また本発明は、前記微細な
窪み内に残留する気体の加熱時に前記液体を加圧してお
き、その後該液体を常圧に戻すことで気体を膨張させて
微細な窪みから追い出して微細な窪み内に液体を浸入せ
しめるように構成した。また本発明は、基材表面に設け
た微細な窪み内部へ所望の液体を浸入せしめる微細窪み
への液浸入装置において、少なくとも前記基材の微細な
窪みを設けた部分の表面を所望の液体に触れさせた状態
で該液体を導入する液収納手段と、前記液体に触れてい
る基材の微細な窪み内に残留する気体を加熱する加熱手
段と、前記液収納手段内に導入した液体を所定の圧力に
制御する圧力制御手段とを具備し、前記加熱手段による
加熱と前記圧力制御手段による圧力変化とをそれぞれ所
定のタイミングで行なうことで、前記液体に触れている
基材の微細な窪み内に残留する気体を膨張させて追い出
して該微細な窪み内に前記液体を浸入せしめるように構
成した。また本発明は、半導体ウエハ表面に設けた微細
な窪み内部へ所望の液体を浸入せしめる微細窪みへの液
浸入装置において、半導体ウエハをその面上に固定する
石英ガラス板と、石英ガラス板の背面側に設置して半導
体ウエハを加熱するランプヒータと、前記半導体ウエハ
の微細な窪みを設けた表面を覆うとともに大気圧以上の
液体が通過可能な液体収納部を設けてなるキャップと、
前記キャップの液体収納部に供給される液体を大気圧以
上の設定圧力に制御する圧力制御手段とを具備し、前記
ランプヒータによる加熱と前記圧力制御手段による圧力
変化とをそれぞれ所定のタイミングで行なうように構成
した。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態の一例を
図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明を半導体
ウエハ表面に形成したプラグ用や配線用の微細な窪み内
をメッキで埋めるメッキ装置に利用した一実施形態を示
す全体概略構成図である。
図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明を半導体
ウエハ表面に形成したプラグ用や配線用の微細な窪み内
をメッキで埋めるメッキ装置に利用した一実施形態を示
す全体概略構成図である。
【００１０】同図に示すようにこの装置は、半導体ウエ
ハ１００の一方の面を吸着して固定するウエハ固定板１
０と、半導体ウエハ１００の他方の面を覆うキャップ２
０と、キャップ２０に取り付けられる配管３０と、配管
３０中に取り付けられる液体切換手段４０及び加圧圧力
コントロール弁５０及び液体温度切換手段６０と、ウエ
ハ固定板１０側に設置されるウエハ加熱手段７０とを具
備して構成されている。以下各構成部品について説明す
る。
ハ１００の一方の面を吸着して固定するウエハ固定板１
０と、半導体ウエハ１００の他方の面を覆うキャップ２
０と、キャップ２０に取り付けられる配管３０と、配管
３０中に取り付けられる液体切換手段４０及び加圧圧力
コントロール弁５０及び液体温度切換手段６０と、ウエ
ハ固定板１０側に設置されるウエハ加熱手段７０とを具
備して構成されている。以下各構成部品について説明す
る。
【００１１】ウエハ固定板１０は耐圧１０kgf/cm2以上
の石英ガラス製であり、その一方の面には半導体ウエハ
１００を位置決めして収納する浅い凹部１１が設けら
れ、また凹部１１内には真空チャック用の孔１２を開口
している。
の石英ガラス製であり、その一方の面には半導体ウエハ
１００を位置決めして収納する浅い凹部１１が設けら
れ、また凹部１１内には真空チャック用の孔１２を開口
している。
【００１２】キャップ２０は１０kgf/cm2以上の耐圧型
であって、半導体ウエハ１００に対向する側の面に凹部
を形成することで液体収納部２１を設け、電解メッキの
場合は液体収納部２１の底面にアノード２３を設けて構
成されている（無電解メッキの際はアノード２３は不
要）。そして配管３０が液体の入口，出口用の２つのポ
ート２５，２７に接続されている。またキャップ２０の
外周には半導体ウエハ１００を押さえ付けると同時に液
体収納部２１内を密閉してシールするパッキン２９が取
り付けられている。
であって、半導体ウエハ１００に対向する側の面に凹部
を形成することで液体収納部２１を設け、電解メッキの
場合は液体収納部２１の底面にアノード２３を設けて構
成されている（無電解メッキの際はアノード２３は不
要）。そして配管３０が液体の入口，出口用の２つのポ
ート２５，２７に接続されている。またキャップ２０の
外周には半導体ウエハ１００を押さえ付けると同時に液
体収納部２１内を密閉してシールするパッキン２９が取
り付けられている。
【００１３】液体切換手段４０は、配管３０を２つに分
岐し、それぞれに選択用のバルブ４１，４３を取り付け
て構成されている。例えばバルブ４１を開いてバルブ４
３を閉じた場合はバルブ４１側からメッキ液が、またバ
ルブ４１を閉じてバルブ４３を開いた場合はバルブ４３
側からメッキ液洗浄用の洗浄液（例えば純水）がキャッ
プ２０に供給される。なお洗浄液をキャップ２０に供給
する際は、バルブ８７を開いてキャップ２０から排出さ
れる洗浄液をドレン８９に排出する。
岐し、それぞれに選択用のバルブ４１，４３を取り付け
て構成されている。例えばバルブ４１を開いてバルブ４
３を閉じた場合はバルブ４１側からメッキ液が、またバ
ルブ４１を閉じてバルブ４３を開いた場合はバルブ４３
側からメッキ液洗浄用の洗浄液（例えば純水）がキャッ
プ２０に供給される。なお洗浄液をキャップ２０に供給
する際は、バルブ８７を開いてキャップ２０から排出さ
れる洗浄液をドレン８９に排出する。
【００１４】液体温度切換手段６０はメッキ液を収納す
る高温槽６１と低温槽６３とを具備しており、両者には
それぞれキャップ２０の排水側で分岐した配管３０がバ
ルブ８１，８３を介して導入されている。また高温槽６
１と低温槽６３にはそれぞれポンプ６５，６６と逆止弁
６７，６８を接続した配管３０が導入されている。逆止
弁６７，６８の下流側は１本の配管３０となって加圧圧
力コントロール弁５０が接続されている。高温槽６１は
ヒータ６２によってメッキ液を例えば電界メッキの場合
は２５℃〜４０℃，無電解メッキの場合は５０℃〜９０
℃程度に加熱しておくものであり、また低温槽６３はメ
ッキ液を例えば常温にしておくものである。
る高温槽６１と低温槽６３とを具備しており、両者には
それぞれキャップ２０の排水側で分岐した配管３０がバ
ルブ８１，８３を介して導入されている。また高温槽６
１と低温槽６３にはそれぞれポンプ６５，６６と逆止弁
６７，６８を接続した配管３０が導入されている。逆止
弁６７，６８の下流側は１本の配管３０となって加圧圧
力コントロール弁５０が接続されている。高温槽６１は
ヒータ６２によってメッキ液を例えば電界メッキの場合
は２５℃〜４０℃，無電解メッキの場合は５０℃〜９０
℃程度に加熱しておくものであり、また低温槽６３はメ
ッキ液を例えば常温にしておくものである。
【００１５】なおキャップ２０のポート２７側の配管３
０にはバルブ８５が取り付けられている。
０にはバルブ８５が取り付けられている。
【００１６】ウエハ加熱手段７０は例えばランプヒータ
で構成されており、前記石英ガラス製の透明なウエハ固
定板１０の裏面側から半導体ウエハ１００に光を当てて
これを加熱するものである。
で構成されており、前記石英ガラス製の透明なウエハ固
定板１０の裏面側から半導体ウエハ１００に光を当てて
これを加熱するものである。
【００１７】図２はこのメッキ装置の操作手順を示す操
作フロー図である。図１，図２に基づいてその操作を説
明すると、まず半導体ウエハ１００の微細な窪みを設け
ていない側の面を凹部１１内に収納して孔１２から排気
することで半導体ウエハ１００を真空チャックし、半導
体ウエハ１００の反対側の面にキャップ２０を被せて半
導体ウエハ１００の外周にパッキン２９を図示しない機
構によって押し付ける（ステップ１）。これによって半
導体ウエハ１００の微細な窪みを設けた側の面は密閉さ
れた液体収納部２１内に露出する。このときバルブ４
１，４３，８１，８３，８５，８７は何れも閉じてお
く。
作フロー図である。図１，図２に基づいてその操作を説
明すると、まず半導体ウエハ１００の微細な窪みを設け
ていない側の面を凹部１１内に収納して孔１２から排気
することで半導体ウエハ１００を真空チャックし、半導
体ウエハ１００の反対側の面にキャップ２０を被せて半
導体ウエハ１００の外周にパッキン２９を図示しない機
構によって押し付ける（ステップ１）。これによって半
導体ウエハ１００の微細な窪みを設けた側の面は密閉さ
れた液体収納部２１内に露出する。このときバルブ４
１，４３，８１，８３，８５，８７は何れも閉じてお
く。
【００１８】次にウエハ加熱手段（ランプヒータ）７０
にて半導体ウエハ１００をその裏面側から例えば１００
℃まで加熱する（ステップ２）。
にて半導体ウエハ１００をその裏面側から例えば１００
℃まで加熱する（ステップ２）。
【００１９】そしてウエハ加熱手段７０による加熱を停
止した後（ステップ３）、ポンプ６６を駆動してバルブ
４１，８５，８３を開き、低温槽６３内の低温のメッキ
液をキャップ２０の液体収納部２１内に充填し、循環す
る（ステップ４）。循環量は液体収納部２１内の空気を
効率良くメッキ液に置換でき、且つメッキ液の流過抵
抗，泡立ち性に影響しない程度の量とする。メッキ液を
低温（常温）としたのは、空気のメッキ液への溶解度を
高めておくためであり（ガスの溶解度は一般に温度が低
く、系の圧力が高いほど増加する）、また無電解メッキ
の場合はこの段階でまだメッキできない温度に保つため
である。なお下記ステップ６におけるウエハ加熱手段７
０による半導体ウエハ１００の加熱によって無電解メッ
キされる可能性がある場合は、このメッキ液は触媒フリ
ーとしておく。
止した後（ステップ３）、ポンプ６６を駆動してバルブ
４１，８５，８３を開き、低温槽６３内の低温のメッキ
液をキャップ２０の液体収納部２１内に充填し、循環す
る（ステップ４）。循環量は液体収納部２１内の空気を
効率良くメッキ液に置換でき、且つメッキ液の流過抵
抗，泡立ち性に影響しない程度の量とする。メッキ液を
低温（常温）としたのは、空気のメッキ液への溶解度を
高めておくためであり（ガスの溶解度は一般に温度が低
く、系の圧力が高いほど増加する）、また無電解メッキ
の場合はこの段階でまだメッキできない温度に保つため
である。なお下記ステップ６におけるウエハ加熱手段７
０による半導体ウエハ１００の加熱によって無電解メッ
キされる可能性がある場合は、このメッキ液は触媒フリ
ーとしておく。
【００２０】以上のようにして半導体ウエハ１００の微
細な窪み１０１を設けた側の表面はメッキ液に触れるこ
ととなるが、微細な窪み１０１の中にはその内部に空気
が残留したままの状態のものもある。このときの液圧は
大気圧である。
細な窪み１０１を設けた側の表面はメッキ液に触れるこ
ととなるが、微細な窪み１０１の中にはその内部に空気
が残留したままの状態のものもある。このときの液圧は
大気圧である。
【００２１】次にポンプ６６を駆動しながらバルブ８５
を閉じ、加圧圧力コントロール弁５０によって液体収納
部２１内のメッキ液を所定の圧力（約１０kgf/cm2）に
加圧する（ステップ５）。この加圧によって半導体ウエ
ハ１００の微細な窪み１０１内に残留している空気が加
圧され、これによって該空気がメッキ液中に溶解し易く
なり、残留空気量が減少する。
を閉じ、加圧圧力コントロール弁５０によって液体収納
部２１内のメッキ液を所定の圧力（約１０kgf/cm2）に
加圧する（ステップ５）。この加圧によって半導体ウエ
ハ１００の微細な窪み１０１内に残留している空気が加
圧され、これによって該空気がメッキ液中に溶解し易く
なり、残留空気量が減少する。
【００２２】そしてこの状態のまま、ウエハ加熱手段７
０によって半導体ウエハ１００をその裏面から約１００
℃に加熱して微細な窪み１０１内に残留している空気を
加熱し膨張させる（ステップ６）。この膨張によって微
細な窪み１０１内に残留している空気の中には外部に排
出されるものもある。本実施形態においては、ウエハ加
熱手段７０としてランプヒータを用いたが、このランプ
ヒータは透明な石英ガラス板製のウエハ固定板１０を透
過して半導体ウエハ１００の背面のみを急速化熱でき、
またランプヒータを消灯することで半導体ウエハ１００
を即座に冷却できる。従ってウエハ固定板１０自体をヒ
ータとしてこれを加熱することで半導体ウエハ１００を
加熱する等の他の加熱手段と異なり、半導体ウエハ１０
０の加熱冷却に即応できるので圧力の変化との組合せが
可能になるばかりか、液体収納部２１内の液体まで加熱
してしまうことによる不都合（例えば液温上昇によって
メッキが進行してしまうなど）を解消できる。
０によって半導体ウエハ１００をその裏面から約１００
℃に加熱して微細な窪み１０１内に残留している空気を
加熱し膨張させる（ステップ６）。この膨張によって微
細な窪み１０１内に残留している空気の中には外部に排
出されるものもある。本実施形態においては、ウエハ加
熱手段７０としてランプヒータを用いたが、このランプ
ヒータは透明な石英ガラス板製のウエハ固定板１０を透
過して半導体ウエハ１００の背面のみを急速化熱でき、
またランプヒータを消灯することで半導体ウエハ１００
を即座に冷却できる。従ってウエハ固定板１０自体をヒ
ータとしてこれを加熱することで半導体ウエハ１００を
加熱する等の他の加熱手段と異なり、半導体ウエハ１０
０の加熱冷却に即応できるので圧力の変化との組合せが
可能になるばかりか、液体収納部２１内の液体まで加熱
してしまうことによる不都合（例えば液温上昇によって
メッキが進行してしまうなど）を解消できる。
【００２３】そして前記バルブ８５を開くことによって
液体収納部２１内のメッキ液の圧力を急減圧する（ステ
ップ７）。具体的には１０kgf/cm2の圧力を急激に常圧
（大気圧）に戻す。これによって前記加熱・加圧されて
いた微細な窪み１０１内の空気は一気に膨張し外部に排
出され、微細な窪み１０１内にはメッキ液が浸入・充満
する。
液体収納部２１内のメッキ液の圧力を急減圧する（ステ
ップ７）。具体的には１０kgf/cm2の圧力を急激に常圧
（大気圧）に戻す。これによって前記加熱・加圧されて
いた微細な窪み１０１内の空気は一気に膨張し外部に排
出され、微細な窪み１０１内にはメッキ液が浸入・充満
する。
【００２４】以上ステップ２〜７が微細な窪み１０１内
へのメッキ液浸入工程であるが、もし１回の工程だけで
は微細な窪み１０１内へのメッキ液の充填が十分でない
場合は、再びステップ３に戻って前記工程を複数回繰り
返す。
へのメッキ液浸入工程であるが、もし１回の工程だけで
は微細な窪み１０１内へのメッキ液の充填が十分でない
場合は、再びステップ３に戻って前記工程を複数回繰り
返す。
【００２５】次にメッキ液浸入工程からメッキ工程に移
って、まず加熱していたウエハ加熱手段７０をオフし
（ステップ８）、ポンプ６６の駆動を停止し、バルブ８
３を閉じ、一方でポンプ６５の駆動を開始してバルブ８
１を開け、これによって高温のメッキ液を液体収納部２
１に循環させる（ステップ９）。このときの液体収納部
２１内の圧力は大気圧としておく。メッキ液の循環量
は、半導体ウエハ１００全面におけるメッキ液の流速が
等分布になり、流過抵抗に影響を与えない程度の量とす
る。メッキ液の温度はヒータ６２によってコントロール
する。
って、まず加熱していたウエハ加熱手段７０をオフし
（ステップ８）、ポンプ６６の駆動を停止し、バルブ８
３を閉じ、一方でポンプ６５の駆動を開始してバルブ８
１を開け、これによって高温のメッキ液を液体収納部２
１に循環させる（ステップ９）。このときの液体収納部
２１内の圧力は大気圧としておく。メッキ液の循環量
は、半導体ウエハ１００全面におけるメッキ液の流速が
等分布になり、流過抵抗に影響を与えない程度の量とす
る。メッキ液の温度はヒータ６２によってコントロール
する。
【００２６】そして無電解メッキの場合はメッキ液に触
れている半導体ウエハ１００の表面がそのまま銅メッキ
されていく。また電解メッキの場合は、半導体ウエハ１
００とアノード２３間に電界を印加することによって電
解メッキされていく。
れている半導体ウエハ１００の表面がそのまま銅メッキ
されていく。また電解メッキの場合は、半導体ウエハ１
００とアノード２３間に電界を印加することによって電
解メッキされていく。
【００２７】なお電解メッキ用のメッキ液としては、例
えばＣｕＳＯ4・５Ｈ2Ｏと硫酸と添加剤と塩素イオンを
含む水溶液を用い、無電解メッキ用のメッキ液として
は、例えばＣｕＳＯ4・５Ｈ2ＯとＥＤＴＡ・４Ｎａ（エ
チレンジアミン四酢酸ナトリウム）とＴＭＡＨ（テトラ
メチルアンモニウムハイドライドオキサイド）とホルマ
リンを含む水溶液を用いる。
えばＣｕＳＯ4・５Ｈ2Ｏと硫酸と添加剤と塩素イオンを
含む水溶液を用い、無電解メッキ用のメッキ液として
は、例えばＣｕＳＯ4・５Ｈ2ＯとＥＤＴＡ・４Ｎａ（エ
チレンジアミン四酢酸ナトリウム）とＴＭＡＨ（テトラ
メチルアンモニウムハイドライドオキサイド）とホルマ
リンを含む水溶液を用いる。
【００２８】そして所定時間メッキを実施し（ステップ
１０）、その後ポンプ６５を停止してバルブ４１，８１
を閉じてバルブ４３とバルブ８７を開くことで、液体収
納部２１にメッキ液の代わりに純水を供給することで半
導体ウエハ１００表面を洗浄し（ステップ１１）、その
後液体収納部２１内の洗浄液を排出して半導体ウエハ１
００を取り出す（ステップ１２）。
１０）、その後ポンプ６５を停止してバルブ４１，８１
を閉じてバルブ４３とバルブ８７を開くことで、液体収
納部２１にメッキ液の代わりに純水を供給することで半
導体ウエハ１００表面を洗浄し（ステップ１１）、その
後液体収納部２１内の洗浄液を排出して半導体ウエハ１
００を取り出す（ステップ１２）。
【００２９】なお上記各実施形態によってメッキされた
半導体ウエハ１００は、図３（ｂ）に示すように半導体
ウエハ１００表面と微細窪み１０１（図３の場合は配線
用の溝２０３及びコンタクトホール２０１）内にメッキ
されるが、微細窪み１０１内に埋め込んだメッキを残し
てそれ以外の半導体ウエハ１００表面のメッキを化学機
械研摩によって除去することで図３（ｃ）に示すように
配線２１１やプラグ２１３が形成される。なお２０２は
ＳｉＯ2絶縁層、２０５はバリア層、２２１は導電層で
ある。
半導体ウエハ１００は、図３（ｂ）に示すように半導体
ウエハ１００表面と微細窪み１０１（図３の場合は配線
用の溝２０３及びコンタクトホール２０１）内にメッキ
されるが、微細窪み１０１内に埋め込んだメッキを残し
てそれ以外の半導体ウエハ１００表面のメッキを化学機
械研摩によって除去することで図３（ｃ）に示すように
配線２１１やプラグ２１３が形成される。なお２０２は
ＳｉＯ2絶縁層、２０５はバリア層、２２１は導電層で
ある。
【００３０】以上本発明の実施形態を詳細に説明したが
本発明はこの実施形態に限定されるものではなく例えば
以下のような各種の変更が可能である。 上記実施形態では加熱と加圧を同時に行なった上で、
減圧時に一気に微細な窪み内に残留する気体を追い出す
ように構成したが、場合によっては、加圧を行なわずに
微細な窪み内に残留する気体の加熱のみを行ない、加熱
による気体の膨張のみによって微細な窪み内に残留する
気体を追い出すように構成しても良い。また逆に加熱を
行なわず、液体の加圧・常圧を繰り返すことのみによっ
て微細な窪み内に残留する気体を急膨張させて微細な窪
み内の気体を追い出すように構成しても良い。
本発明はこの実施形態に限定されるものではなく例えば
以下のような各種の変更が可能である。 上記実施形態では加熱と加圧を同時に行なった上で、
減圧時に一気に微細な窪み内に残留する気体を追い出す
ように構成したが、場合によっては、加圧を行なわずに
微細な窪み内に残留する気体の加熱のみを行ない、加熱
による気体の膨張のみによって微細な窪み内に残留する
気体を追い出すように構成しても良い。また逆に加熱を
行なわず、液体の加圧・常圧を繰り返すことのみによっ
て微細な窪み内に残留する気体を急膨張させて微細な窪
み内の気体を追い出すように構成しても良い。
【００３１】上記実施形態では半導体ウエハに銅メッ
キを施す例を示したが、本発明は銅メッキに限られず、
他の種々の材質によるメッキにも利用できる。
キを施す例を示したが、本発明は銅メッキに限られず、
他の種々の材質によるメッキにも利用できる。
【００３２】上記実施形態では半導体ウエハにメッキ
を施すために本発明を利用しているが、他の各種基材に
設けた微細な窪みにメッキ液又はそれ以外の所望の液体
を充填するために本発明を用いても良いことは言うまで
もない。
を施すために本発明を利用しているが、他の各種基材に
設けた微細な窪みにメッキ液又はそれ以外の所望の液体
を充填するために本発明を用いても良いことは言うまで
もない。
【００３３】上記実施形態では半導体ウエハの一方の
面全体を液体に触れさせたが、本発明は少なくとも基材
の微細な窪みを設けた部分を液体に触れさせるものであ
れば良い。また半導体ウエハの両面全体を液体に触れさ
せるように構成しても良い。
面全体を液体に触れさせたが、本発明は少なくとも基材
の微細な窪みを設けた部分を液体に触れさせるものであ
れば良い。また半導体ウエハの両面全体を液体に触れさ
せるように構成しても良い。
【００３４】上記実施形態ではウエハ加熱手段として
ランプヒータを用いたが、本発明はこれに限定されず、
他の種々の構造の加熱手段が利用でき、またその設置位
置も半導体ウエハの裏面側以外であっても良い。
ランプヒータを用いたが、本発明はこれに限定されず、
他の種々の構造の加熱手段が利用でき、またその設置位
置も半導体ウエハの裏面側以外であっても良い。
【００３５】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、微細な窪みの内部にメッキ液等の各種液体を容易且
つ確実に浸入させることができるという優れた効果を有
する。
ば、微細な窪みの内部にメッキ液等の各種液体を容易且
つ確実に浸入させることができるという優れた効果を有
する。
【図１】本発明を半導体ウエハ用のメッキ装置に利用し
た一実施形態を示す全体概略構成図である。
た一実施形態を示す全体概略構成図である。
【図２】メッキ装置の操作手順を示す操作フロー図であ
る。
る。
【図３】半導体ウエハ１００表面に配線２１１とプラグ
２１３を絶縁層の穴埋めと化学機械研摩法の組合せで形
成する方法を示す図である。
２１３を絶縁層の穴埋めと化学機械研摩法の組合せで形
成する方法を示す図である。
１０ ウエハ固定板 ２０ キャップ（液収納手段） ５０ 加圧圧力コントロール弁（圧力制御手段） ７０ ウエハ加熱手段（加熱手段） １００ 半導体ウエハ（基材） １０１ 微細な窪み
Claims (6)
- 【請求項１】 基材表面に設けた微細な窪み内部へ所望
の液体を浸入せしめる微細窪みへの液浸入方法におい
て、 前記基材の微細な窪みを設けた部分の表面を所望の液体
に触れさせた状態で、 前記微細な窪み内に残留する気体を加熱すること及び／
又は前記液体の加圧・常圧を繰り返すことによって、前
記残留する気体を膨張せしめて微細な窪み内から追い出
して微細な窪み内に前記液体を浸入せしめることを特徴
とする微細窪みへの液浸入方法。 - 【請求項２】 前記微細な窪み内に残留する気体の加熱
時に前記液体を加圧しておき、その後該液体を常圧に戻
すことで気体を膨張させて微細な窪みから追い出して微
細な窪み内に液体を浸入せしめることを特徴とする請求
項１記載の微細窪みへの液浸入方法。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載の微細窪みへの液
浸入方法における液体をメッキ液とすることで、前記基
材表面をメッキすると同時に微細な窪み内をメッキで埋
めることを特徴とする微細窪みへのメッキ方法。 - 【請求項４】 メッキされた基材の表面を化学機械研摩
することで微細な窪み内のメッキを残して基材表面のメ
ッキを除去することを特徴とする請求項３記載の微細窪
みへのメッキ方法。 - 【請求項５】 基材表面に設けた微細な窪み内部へ所望
の液体を浸入せしめる微細窪みへの液浸入装置におい
て、 少なくとも前記基材の微細な窪みを設けた部分の表面を
所望の液体に触れさせた状態で該液体を導入する液収納
手段と、 前記液体に触れている基材の微細な窪み内に残留する気
体を加熱する加熱手段と、 前記液収納手段内に導入した液体を所定の圧力に制御す
る圧力制御手段とを具備し、 前記加熱手段による加熱と前記圧力制御手段による圧力
変化とをそれぞれ所定のタイミングで行なうことで、前
記液体に触れている基材の微細な窪み内に残留する気体
を膨張させて追い出して該微細な窪み内に前記液体を浸
入せしめることを特徴とする微細窪みへの液浸入装置。 - 【請求項６】 半導体ウエハ表面に設けた微細な窪み内
部へ所望の液体を浸入せしめる微細窪みへの液浸入装置
において、 半導体ウエハをその面上に固定する石英ガラス板と、 石英ガラス板の背面側に設置して半導体ウエハを加熱す
るランプヒータと、 前記半導体ウエハの微細な窪みを設けた表面を覆うとと
もに大気圧以上の液体が通過可能な液体収納部を設けて
なるキャップと、 前記キャップの液体収納部に供給される液体を大気圧以
上の設定圧力に制御する圧力制御手段とを具備し、 前記ランプヒータによる加熱と前記圧力制御手段による
圧力変化とをそれぞれ所定のタイミングで行なうことを
特徴とする微細窪みへの液浸入装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25275897A JPH1187273A (ja) | 1997-09-02 | 1997-09-02 | 微細窪みへの液浸入方法及び装置、及び微細窪みへのメッキ方法 |
| EP98116569A EP0901153B1 (en) | 1997-09-02 | 1998-09-02 | Method and apparatus for plating a substrate |
| KR1019980035982A KR100586481B1 (ko) | 1997-09-02 | 1998-09-02 | 기판을도금하는방법 |
| US09/145,500 US6544585B1 (en) | 1997-09-02 | 1998-09-02 | Method and apparatus for plating a substrate |
| DE69840975T DE69840975D1 (de) | 1997-09-02 | 1998-09-02 | Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen einer Schichten auf einen Körper |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25275897A JPH1187273A (ja) | 1997-09-02 | 1997-09-02 | 微細窪みへの液浸入方法及び装置、及び微細窪みへのメッキ方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1187273A true JPH1187273A (ja) | 1999-03-30 |
Family
ID=17241889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25275897A Pending JPH1187273A (ja) | 1997-09-02 | 1997-09-02 | 微細窪みへの液浸入方法及び装置、及び微細窪みへのメッキ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1187273A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002034962A1 (en) * | 2000-10-26 | 2002-05-02 | Ebara Corporation | Device and method for electroless plating |
| JP2005048209A (ja) * | 2003-07-30 | 2005-02-24 | Hitachi Ltd | 無電解メッキ方法、無電解メッキ装置、半導体装置の製造方法及びその製造装置 |
| JP2007525595A (ja) * | 2004-02-04 | 2007-09-06 | サーフェクト テクノロジーズ インク． | メッキ装置及び方法 |
| WO2014158390A1 (en) * | 2013-03-14 | 2014-10-02 | Applied Materials, Inc. | Electroplating processor with wafer heating or cooling |
| WO2023214449A1 (ja) * | 2022-05-02 | 2023-11-09 | 三友セミコンエンジニアリング株式会社 | 減圧めっき処理用のめっき装置及び減圧めっき処理方法 |
| EP2652178B1 (en) * | 2010-12-15 | 2024-03-27 | SPTS Technologies Limited | Electrochemical deposition apparatus |
-
1997
- 1997-09-02 JP JP25275897A patent/JPH1187273A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002034962A1 (en) * | 2000-10-26 | 2002-05-02 | Ebara Corporation | Device and method for electroless plating |
| US6716330B2 (en) | 2000-10-26 | 2004-04-06 | Ebara Corporation | Electroless plating apparatus and method |
| JP2005048209A (ja) * | 2003-07-30 | 2005-02-24 | Hitachi Ltd | 無電解メッキ方法、無電解メッキ装置、半導体装置の製造方法及びその製造装置 |
| JP2007525595A (ja) * | 2004-02-04 | 2007-09-06 | サーフェクト テクノロジーズ インク． | メッキ装置及び方法 |
| EP2652178B1 (en) * | 2010-12-15 | 2024-03-27 | SPTS Technologies Limited | Electrochemical deposition apparatus |
| WO2014158390A1 (en) * | 2013-03-14 | 2014-10-02 | Applied Materials, Inc. | Electroplating processor with wafer heating or cooling |
| WO2023214449A1 (ja) * | 2022-05-02 | 2023-11-09 | 三友セミコンエンジニアリング株式会社 | 減圧めっき処理用のめっき装置及び減圧めっき処理方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6544585B1 (en) | Method and apparatus for plating a substrate | |
| US6626189B2 (en) | Method of processing substrates using pressurized mist generation | |
| US5807439A (en) | Apparatus and method for improved washing and drying of semiconductor wafers | |
| KR102113883B1 (ko) | 관통 레지스트 금속 도금을 위한 웨팅 전처리의 방법들 및 장치 | |
| TWI388007B (zh) | 液體處理方法、液體處理裝置及記憶媒體 | |
| WO2000059008A3 (en) | Method and apparatus for forming an electrical contact with a semiconductor substrate | |
| KR950032704A (ko) | 고압의 플라즈마 처리방법 및 장치 | |
| KR101725273B1 (ko) | 처리 장치, 처리 방법 및 기억 매체 | |
| JPH1187273A (ja) | 微細窪みへの液浸入方法及び装置、及び微細窪みへのメッキ方法 | |
| US20060137723A1 (en) | Workpiece processing using ozone gas and solvents | |
| JP2004327826A (ja) | 基板処理装置 | |
| JPH1192990A (ja) | めっき前処理方法 | |
| JPH1167695A (ja) | 微細窪みへの液充填方法及び装置、及び微細窪みへのメッキ方法 | |
| TWI571934B (zh) | 處理方法及記錄媒體 | |
| JP5401871B2 (ja) | 成膜装置およびそれを用いた成膜方法 | |
| KR100712472B1 (ko) | 식각장치 및 식각방법 | |
| US20140154405A1 (en) | Method and apparatus to prewet wafer surface | |
| JP3720548B2 (ja) | めっき前処理装置 | |
| JPH11152597A (ja) | めっき前処理方法 | |
| JP5535368B2 (ja) | 処理装置 | |
| JPH1187275A (ja) | 微細窪みへの液充填方法及び装置、及び微細窪みへのメッキ方法 | |
| JP3792038B2 (ja) | めっき装置 | |
| JPH1192996A (ja) | 微細隙間への液浸入方法及び装置、及び微細隙間へのメッキ方法 | |
| JPH11335895A (ja) | 基板のめっき方法及び装置 | |
| KR20220007267A (ko) | 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 |