KR20110042245A - Plating method - Google Patents
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Abstract
본 발명의 도금방법은, 시드층으로 덮힌 배선용 미세 오목부를 가지는 기판을 준비하고, 상기 시드층의 표면과 상기 시드층과 기설정된 간격 이간하여 배치한 애노드와의 사이에 다공질 접촉체를 거쳐 도금액을 공급하고, 상기 시드층과 상기 애노드와의 사이에 도금전압을 인가하여 도금을 행함에 있어서, 상기 시드층과 상기 애노드와의 사이에 인가하는 도금전압의 상태의 변화와, 상기 다공질 접촉체와 상기 시드층과의 사이의 가압상태의 변화를 서로 관련시키는 것을 특징으로 한다.In the plating method of the present invention, a substrate having a fine recess for wiring covered with a seed layer is prepared, and a plating solution is formed through a porous contact between the surface of the seed layer and an anode disposed at a predetermined interval from the seed layer. Supplying, applying a plating voltage between the seed layer and the anode to perform plating, wherein the state of the plating voltage applied between the seed layer and the anode is changed, and the porous contact body and the It is characterized by correlating changes in the pressurized state with the seed layer.
Description
본 발명은, 도금방법에 관한 것으로, 특히 반도체 기판 등의 기판에 형성된 미세 배선패턴에 구리 등의 금속(배선재료)을 매립하여 배선을 형성하는 데 사용되는 도금방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
최근, 반도체 기판상에 회로형상의 트렌치나 비어홀(via hole) 등의 배선용 미세 오목부를 형성하고, 구리도금에 의하여 이들 미세 오목부를 구리(배선재료)로 메우고, 나머지 부분의 구리층(도금막)을 CMP 등의 수단에 의하여 제거하여 회로를 형성하는 것이 행하여지고 있다. 이 기술에 있어서는, 회로형상의 트렌치 또는 비어홀 속에 선택적으로 구리 도금막이 석출되고, 그것 이외의 부분에서는 구리 도금막의 석출이 적은 쪽이 나중의 CMP의 부하를 줄이는 데 있어서 바람직하다. 종래, 이와 같은 목적을 달성하기 위하여 도금액의 욕조성이나, 사용하는 광택제 등 도금액에서의 연구가 행하여지고 있다.In recent years, fine recesses for wiring such as circuit-shaped trenches and via holes are formed on semiconductor substrates, and these fine recesses are filled with copper (wiring material) by copper plating, and the remaining copper layer (plated film) is formed. Is removed by means of CMP or the like to form a circuit. In this technique, a copper plated film is selectively precipitated in a circuit-shaped trench or via hole, and in other portions, it is preferable to reduce the amount of copper plated film to reduce the load of later CMP. Conventionally, in order to achieve such an objective, the research in plating liquids, such as the bath property of a plating liquid and the polish agent to be used, has been performed.
한편, 회로형상의 트렌치 등의 속에 선택적으로 구리 도금막을 석출시키기 위한 기술로서는, 다공질체를 반도체 웨이퍼 등의 기판에 접촉시키고, 또 접촉방향으로 상대적으로 움직이면서 도금을 행하는 방법이 알려져 있다(예를 들면, 일본국 특개2000-232078 등 참조). 이 기술에서 사용하는 다공질체로서는, PVA, 다공질 테프론 (등록상표), 폴리프로필렌 등을 섬유형상으로 짜거나, 거름종이형상으로 가공한 것, 또는 겔화 실리콘 산화물이나 한천질 등의 부정형물 등이 일반적으로 사용된다.On the other hand, as a technique for selectively depositing a copper plated film in a circuit-like trench or the like, a method is known in which a porous body is brought into contact with a substrate such as a semiconductor wafer, and the plating is performed while moving relatively in the contact direction (for example, (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-232078, etc.). Examples of the porous body used in this technique include squeezing PVA, porous Teflon (registered trademark), polypropylene, and the like into fibrous forms, or processing into manure paper, or amorphous materials such as gelled silicon oxide and agar. Used as
그러나 트렌치 등의 패턴부의 내부에 구리 등의 배선재료를 완전하게 매립하여 구리 배선을 형성하기 위해서는 패턴부 이외에도 상당한 두께의 구리층을 형성하여, 패턴부 이외에 성막된 잉여의 구리층을 CMP법에 의하여 제거할 필요가 있다. 이 때문에 제거해야 할 구리의 양이 많은 경우에는, CMP 시간이 길어져 비용상승으로 연결될 뿐만 아니라, CMP 후의 기판의 연마면에 면내 불균일성이 있으면, 연마 후에 잔존하는 배선의 깊이가 기판면 내에서 다르고, 그 결과, 연마시간이 길어지면 길어질수록 배선성능의 CMP의 성능에 대한 의존도가 커져 버린다.However, in order to form a copper wiring by completely embedding wiring material such as copper inside the pattern portion such as the trench, a copper layer having a considerable thickness is formed in addition to the pattern portion, and the excess copper layer formed in addition to the pattern portion is formed by the CMP method. Need to be removed. For this reason, when the amount of copper to be removed is large, the CMP time is long, which leads to an increase in cost, and when the polishing surface of the substrate after CMP has in-plane nonuniformity, the depth of wiring remaining after polishing differs in the substrate surface. As a result, the longer the polishing time, the greater the dependence on the CMP performance of wiring performance.
이와 같은 문제를 해결하기 위하여 도금액의 욕조성이나, 사용하는 광택제 등 도금액에서의 연구가 행하여지고 있고, 이들에 의하여 어느 정도는 목적이 달성되나, 일정한 한계가 있었다.In order to solve such a problem, studies have been conducted in plating liquids such as bath property of a plating liquid and a gloss agent to be used, and although these have been achieved to some extent, there have been certain limitations.
한편, 다공질체를 기판에 접촉시키고, 또 접촉방향으로 상대적으로 움직이면서 도금을 행하는 방법에 있어서는, 이 다공질체의 표면 거칠기는 일반적으로 수 미크론 내지 수백 미크론이며, 이와 같은 표면 거칠기를 가지는 다공질체는, 표면 거칠기가 서브 미크론 내지 수 미크론인 반도체 기판상의 요철면을 평탄화하기 위해서는 문제가 있는 것이었다.On the other hand, in the method of contacting a porous body with a substrate and performing plating while moving relatively in the contact direction, the surface roughness of the porous body is generally several microns to several hundred microns, and the porous body having such surface roughness, In order to planarize the uneven surface on the semiconductor substrate whose surface roughness is submicron to several microns, there was a problem.
또, 이 기술에서는 다공질체를 접촉시키면서 접촉면에 대하여 수평방향으로 상대적으로 이동(마찰)시킴으로써, 도금액의 공급량을 요철부에서 바꾸어 평탄성의 향상을 시도하고 있다. 그러나 상기한 바와 같은 표면 거칠기에 의하여 생각하는 바와 같은 효과가 얻어지기 어렵다는 문제가 있었다. 또한 다공질체 표면의 표면 거칠기나 다공질체를 기판의 피도금면을 향하여 가압하였을 때에 상기 다공질체에 발생하는 굴곡이나 휘어짐 등에 의하여 다공질체의 전면을 기판의 피도금면에 균일하게 가압하여 밀착시키는 것이 곤란하고, 이 때문에 도 50에 나타내는 바와 같이, 가공질체(A)와 기판(W)의 피도금면(P)과의 사이에 국소적으로 간극(S)이 생겨 해당 간극(S)에 도금액(Q)이 존재하고, 이 간극(S)에 존재하는 도금액(Q)에 포함되는 Cu2+ 등의 이온이 도금에 기여하여 도금의 면내 불균일로 연결되어 버린다는 문제가 있었다.Moreover, this technique attempts to improve the flatness by changing the supply amount of the plating liquid in the uneven portion by relatively moving (friction) in the horizontal direction with respect to the contact surface while contacting the porous body. However, there was a problem that the effect as conceived by the surface roughness as described above was difficult to be obtained. In addition, when the surface roughness of the surface of the porous body or the porous body is pressed toward the surface to be plated of the substrate, the entire surface of the porous body is uniformly pressed against the surface to be plated of the substrate by bending or bending occurring in the porous body. As a result, as shown in FIG. 50, a gap S is locally formed between the workpiece A and the surface to be plated P of the substrate W, and a plating solution (P) is formed in the gap S. Q) exists, and there existed a problem that ions, such as Cu2 + contained in the plating liquid Q which exist in this gap S, contribute to plating and are connected by in-plane nonuniformity of plating.
또한 다공질체를 접촉시키기 위한 하중을 크게 하여 다공질체의 공간부를 눌러 찌그러뜨림으로써 평탄성은 향상된다고 생각할 수 있으나, 그 경우에는 기판에 매우 큰 하중을 인가할 필요가 있어, 이 때문에 low-k 재 등의 유연한 절연막을 대상으로 한 경우에는 절연막이 파괴되고, 또 도금막 표면에도 상처가 생기기 쉬워지는 등 실현화가 곤란하였다.In addition, the flatness can be considered to be improved by increasing the load for contacting the porous body by pressing and crushing the space part of the porous body. In this case, however, a very large load must be applied to the substrate. In the case of using a flexible insulating film as an object, the insulating film was destroyed and the surface of the plated film was easily damaged.
이와 같은 미세하고 높은 종횡비의 배선을 형성하는 도금에 사용되는 도금장치로서는, 표면(피도금면)을 상향(페이스업)으로 하여 기판을 유지하고, 이 기판의 둘레 가장자리부에 캐소드전극을 접촉시켜 기판 표면을 캐소드로 함과 동시에, 기판의 위쪽에 애노드를 배치하고, 기판과 애노드와의 사이를 도금액으로 채우면서, 기판(캐소드)과 애노드와의 사이에 도금전압을 인가하여, 기판의 표면(피도금면)에 도금을 행하도록 한 것이 알려져 있다(예를 들면, 일본국 특표2002-506489호 참조).As a plating apparatus used for plating to form such fine and high aspect ratio wiring, the substrate is held with the surface (plated surface) upward (face up), and the cathode electrode is brought into contact with the peripheral edge of the substrate. While the substrate surface is a cathode, an anode is disposed on the substrate, and a plating voltage is applied between the substrate (cathode) and the anode while the anode is filled with a plating solution between the substrate and the anode, so that the surface of the substrate ( It is known to perform plating on the surface to be plated (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-506489).
이와 같은 표면을 상향으로 하여 기판을 유지하여 매엽식으로 도금을 행하는 도금장치에 있어서는 기판의 전면에 걸쳐 도금 전류의 분포를 더욱 균일하게 하여, 도금막의 면내 균일성을 더욱 향상시킴과 동시에, 기판은 일반적으로 표면을 상향으로 하여 반송되어 각종 처리가 실시되기 때문에, 도금시에 기판을 뒤집을 필요를 없앨 수 있다.In a plating apparatus in which such a surface is held upward and the substrate is plated and plated in a single-leaf type, the distribution of the plating current is more evenly distributed over the entire surface of the substrate, thereby further improving the in-plane uniformity of the plated film. Generally, since the surface is conveyed upward and various processes are performed, the need of overturning a board | substrate at the time of plating can be eliminated.
그러나, 표면을 상향(페이스업)으로 하여 기판을 유지하여 도금을 행하는 종래의 도금장치에 있어서는, 기판(캐소드)과 애노드와의 사이에 항상 신선한 도금액을 공급하여 도금을 행하기 위해서는 기판과 애노드와의 사이에, 다량의 도금액을 공급하여 도금을 행할 필요가 있어, 도금액이 쓸데없이 소비된다는 문제가 있었다.However, in the conventional plating apparatus which holds the substrate and faces the surface up (face-up), in order to perform plating by always supplying a fresh plating solution between the substrate (cathode) and the anode, the plating process is performed with the substrate and the anode. In the meantime, it is necessary to supply a large amount of plating liquid and to perform plating, and there existed a problem that a plating liquid was wastelessly consumed.
이 때문에, 도금에 사용되는 신선한 도금액을, 애노드를 침지하고 있어 실제로 도금에는 사용되지 않는 도금액과는 별도로, 기판에 의하여 근접한 위치로부터 기판에 공급함으로써, 소량의 신선한 도금액을 공급하고, 또한 이 공급된 신선한 도금액이 도금에 사용되게 하는 것이 행하여지고 있다. 그러나 이와 같이 신선한 도금액을 기판에 의하여 근접한 위치로부터 기판에 공급하여도, 실제로는 애노드를 침지하여 열화된 오래 사용하여 낡은 도금액이 유입하여 신선한 도금액에 혼입되고, 그 결과, 도금 특성을 유지 관리할 수 없게 된다는 문제가 있었다.For this reason, a small amount of fresh plating liquid is supplied by supplying the fresh plating liquid used for plating to the substrate from a position adjacent to the substrate separately from the plating liquid in which the anode is immersed and not actually used for plating. It is done to make a fresh plating liquid used for plating. However, even when the fresh plating liquid is supplied to the substrate from the position adjacent by the substrate, the old plating liquid is introduced into the fresh plating liquid by immersing the anode and deteriorated for a long time, and as a result, the plating characteristics can be maintained. There was a problem that there would be no.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 회로형상의 트렌치나 비어홀 등으로 이루어지는 배선용 미세 오목부의 내부에, 구리층 등의 금속 도금막을 선택적으로 석출시킬 수 있게 한 도금장치 및 도금방법을 제공하는 것을 제 1의 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a plating apparatus and a plating method in which a metal plating film such as a copper layer can be selectively precipitated inside a fine concave portion for wiring made of a circuit-shaped trench or via hole. It is a primary purpose.
본 발명은, 하중을 크게 하는 일 없이, 다공질체의 전면을 기판의 피도금면에 균일하게 밀착시킨 상태에서 도금을 행할 수 있게 한 도금장치 및 도금방법을 제공하는 것을 제 2의 목적으로 한다.It is a second object of the present invention to provide a plating apparatus and a plating method which allow plating to be performed while the entire surface of the porous body is brought into uniform contact with the surface to be plated of the substrate without increasing the load.
본 발명은, 페이스업방식을 채용한 도금장치이더라도 더욱 소량의 도금액의 공급에 의하여 항상 신선한 도금액을 사용한 도금을 행할 수 있게 한 도금장치를 제공하는 것을 제 3의 목적으로 한다.A third object of the present invention is to provide a plating apparatus in which a plating apparatus employing a face-up method can always be plated using a fresh plating liquid by supplying a smaller amount of plating liquid.
본 발명의 도금장치는, 애노드, 도금액을 유지하는 도금액 함침재 및 기판 표면과 접촉하는 다공질 접촉체를 구비한 전극 헤드와, 기판에 접촉하여 통전시키는 캐소드전극과, 상기 전극 헤드의 다공질 접촉체를 기판 표면에 가감 자유롭게 가압하는 가압기구와, 상기 애노드와 상기 캐소드전극과의 사이에 도금전압을 인가하는 전원과, 상기 전극 헤드의 다공질 접촉체의 기판 표면에 대한 가압상태와, 상기 애노드와 상기 캐소드전극과의 사이에 인가되는 도금전압의 상태를 서로 관련시켜 제어하는 제어부를 가진다.The plating apparatus of the present invention comprises an electrode, an electrode head having an anode, a plating liquid impregnation material for holding a plating liquid, and a porous contact body in contact with the substrate surface, a cathode electrode for contacting and energizing the substrate, and a porous contact body of the electrode head. A pressurizing mechanism for freely pressing the substrate surface, a power source for applying a plating voltage between the anode and the cathode electrode, a pressurized state of the porous contact of the electrode head against the substrate surface, the anode and the cathode And a control unit for controlling the state of the plating voltage applied between the electrodes in association with each other.
본 발명자들은, 기판상의 트렌치나 비어홀에 대하여, 우선적으로 도금액을 공급하여 우선적으로 금속을 석출시키는 방법에 대하여 예의검토를 행하였다. 그 결과, 평탄성이 높고, 도금액을 통과시킬 정도의 미세 관통구멍을 가지는 다공질 접촉체를, 시드층을 형성한 기판에 접촉시키고, 또한 도금을 위한 전압의 인가를, 다공질 접촉체와 기판의 시드층과의 사이의 접촉상태의 변화와 관련시켜 단속시킴으로써, 트렌치나 비어홀 내에 우선적으로 금속석출이 일어나는 것을 발견하였다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM The present inventors earnestly examined the method of preferentially supplying a plating liquid and depositing a metal preferentially with respect to the trench and via hole on a board | substrate. As a result, the porous contact body having high flatness and having fine through-holes enough to pass the plating liquid is brought into contact with the substrate on which the seed layer is formed, and the application of voltage for plating is carried out. By interfering with the change in the contact state between and, it has been found that metal precipitation occurs preferentially in trenches or via holes.
본 발명은, 전극 헤드의 다공질 접촉체와 기판 표면에 설치된 시드층의 볼록부를 접촉시킨 상태에서 도금하는 것을 기본으로 한다. 이와 같이 다공질 접촉체와 시드층의 볼록부를 접촉시켜 도금을 행함으로써, 도금액 중에 포함되어 있는 도금 억제효과가 있는 첨가제 성분(계면활성체 등)이 다공질 접촉체와 접촉한 시드층의 볼록부에 특이적으로 흡착하여 도금석출이 억제되고, 다공질 접촉체와 접촉하지 않은 시드층의 오목부에서는 도금석출이 행하여진다.The present invention is based on plating with the porous contact of the electrode head and the convex portions of the seed layer provided on the substrate surface in contact. Thus, plating is performed by contacting the porous contact body with the convex portion of the seed layer, whereby an additive component (surfactant or the like) having a plating inhibitory effect contained in the plating solution is specific to the convex portion of the seed layer in contact with the porous contact material. The plating deposition is suppressed by adsorption, and plating precipitation is performed in the recessed portion of the seed layer which is not in contact with the porous contact body.
이 현상은, 다공질 접촉체와 기판의 시드층이 접촉하고 있을 때에 이들의 계면이 정지되어 있는 경우에 안정되게 생기고, 또 다공질 접촉체의 평탄성이 높을수록 안정성도 높다. 또 다공질 접촉체 자체도, 소수성 재료인 경우일수록 시드층에 대한 첨가제 성분의 흡착이 많아진다.This phenomenon occurs stably when the interface is stopped while the porous contact member is in contact with the seed layer of the substrate, and the higher the flatness of the porous contact member, the higher the stability. In the case of the porous contact itself, the case of the hydrophobic material also increases the adsorption of the additive component to the seed layer.
그리고 애노드와 캐소드전극과의 사이에 인가되는 도금전압의 상태의 변화와, 다공질 접촉체의 기판 표면에 대한 가압상태의 변화를 서로 관련시켜, 짧은 시간에의 도금 및 새로운 도금액의 공급이 반복되게 함으로써, 상기한 시드층의 볼록부에서의 도금석출의 억제와, 시드층의 오목부에서의 도금석출의 현상이 유지되기 때문에, 시드층의 오목부가 우선적으로 도금된다는 이상적인 도금 거동이 얻어진다.The change in the state of the plating voltage applied between the anode and the cathode electrode and the change in the state of pressurization of the porous contact body to the substrate surface are related to each other so that the plating and the supply of a new plating solution in a short time are repeated. Since the above-mentioned suppression of plating precipitation in the convex portions of the seed layer and the phenomenon of plating precipitation in the concave portions of the seed layer are maintained, an ideal plating behavior is obtained in which the concave portions of the seed layer are preferentially plated.
상기 다공질 접촉체는, 예를 들면 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 탄화규소 또는 알루미나로 형성된다.
The porous contact is formed of, for example, polyethylene, polypropylene, polyamide, polycarbonate, polyimide, silicon carbide or alumina.
*상기 도금액 함침재는, 예를 들면 세라믹스 또는 다공질 플라스틱으로 형성된다.The plating liquid impregnation material is formed of, for example, ceramics or porous plastic.
상기 다공질 접촉체의 적어도 기판 표면에 접촉하는 면은, 절연물 또는 절연성이 높은 물질로 형성되어 있는 것이 바람직하다.At least the surface of the porous contact that is in contact with the substrate surface is preferably formed of an insulator or a highly insulating material.
상기 제어부는, 상기 다공질 접촉체 및 기판의 적어도 한쪽을 자전 또는 공전시키도록 제어하는 것이 바람직하다.It is preferable that the said control part controls so that at least one of the said porous contact body and a board | substrate may rotate or revolve.
본 발명의 다른 도금장치는, 기판을 유지하는 기판 스테이지와, 상기 기판 스테이지로 유지한 기판의 피도금면의 둘레 가장자리부에 맞닿아 상기 둘레 가장자리부를 수밀적으로 시일하는 시일재와, 상기 기판과 접촉하여 통전시키는 캐소드전극을 구비한 캐소드부와, 상기 캐소드부의 위쪽에 상하이동 자유롭게 배치되어 애노드와 보수성을 가지는 다공질체를 상하에 구비한 전극 헤드와, 상기 애노드와 상기 기판 스테이지로 유지한 기판의 피도금면과의 사이에 도금액을 주입하는 도금액 주입부와, 상기 다공질체를 상기 기판 스테이지로 유지한 기판의 피도금면에 임의의 압력으로 가압하여 상기 피도금면으로부터 이간시키는 가압 이간기구와, 상기 캐소드전극과 상기 애노드와의 사이에 도금전압을 인가하는 전원을 가진다.Another plating apparatus of the present invention includes a substrate stage for holding a substrate, a sealing material for sealing the peripheral edge portion in watertight contact with a peripheral edge portion of a plated surface of the substrate held by the substrate stage, and the substrate; A cathode portion having a cathode electrode for contacting and energizing, an electrode head freely disposed above and above the cathode portion, and having an anode and a water retaining porous body above and below, and the substrate held by the anode and the substrate stage. A plating liquid injection unit for injecting a plating liquid between the surface to be plated, a pressing separation mechanism for pressurizing the porous body at a predetermined pressure to the plated surface of the substrate held by the substrate stage and separating it from the surface to be plated; And a power source for applying a plating voltage between the cathode electrode and the anode.
본 발명에 의하면, 다공질체를 기판 스테이지로 유지한 기판의 피도금면에 임의의 압력으로 가압함으로써, 다공질체와 기판의 피도금면의 트렌치 등의 배선용 미세 오목부 이외의 부분(패턴부 이외의 부분)과의 사이에 있어서의 간극을 가능한 한 작게 하고, 이 상태에서 도금을 행함과 동시에, 프로세스의 도중에서 다공질체를 기판 스테이지로 유지한 기판으로부터 떼어내어, 다공질체와 기판과의 사이의 도금액을 리플레시(교체)시켜, 다시 도금을 행함으로써 기판에 설치한 배선용 미세 오목부의 내부에 도금막을 선택적으로 효율 좋게 석출시킬 수 있다. 또한 다공질체를 기판의 피도금면에 가압하는 압력을 임의로 조정함으로써, 기판의 피도금면이나 성막 중의 도금액이 다공질체에 의하여 손상을 입는 것을 방지할 수 있다.According to the present invention, the porous body is pressed at an arbitrary pressure to the plated surface of the substrate held by the substrate stage, so that portions other than the fine recesses for wiring such as trenches of the porous body and the plated surface of the substrate (other than the pattern portion) The gap between the part) is made as small as possible, the plating is carried out in this state, and the plating solution between the porous body and the substrate is removed by removing the porous body from the substrate holding the porous body at the substrate stage in the middle of the process. The plating film can be selectively and efficiently deposited inside the wiring fine recesses provided in the substrate by refreshing (replacement) and plating again. Moreover, by arbitrarily adjusting the pressure which presses a porous body to the to-be-plated surface of a board | substrate, it can prevent that the to-be-plated surface of a board | substrate or the plating liquid in film-forming damage by a porous body.
상기 기판 스테이지로 유지한 기판과 상기 전극 헤드를 상대 이동시키는 상대 이동기구를 가지는 것이 바람직하다.It is preferable to have a relative holding mechanism for relatively moving the substrate held by the substrate stage and the electrode head.
예를 들면, 도금에 앞서 다공질체를 기판 스테이지로 유지한 기판의 피도금 면에 임의의 압력으로 가압하면서 양자를 상대 이동시킴으로써 다공질체와 기판과의 밀착성을 높일 수 있다.For example, the adhesion between the porous body and the substrate can be enhanced by relatively moving both of them while pressing the surface to be plated of the substrate held by the substrate stage at an arbitrary pressure prior to plating.
상기 상대 이동기구는, 예를 들면 상기 기판 스테이지 또는 상기 전극 헤드의 적어도 한쪽을 회전시키는 회전기구로 이루어진다.The relative moving mechanism includes, for example, a rotating mechanism that rotates at least one of the substrate stage or the electrode head.
상기 기판 스테이지 또는 상기 전극 헤드의 적어도 한쪽을 회전할 때에 주어지는 회전 토오크를 검출하는 토오크센서를 가지는 것이 바람직하다.It is preferable to have a torque sensor which detects the rotational torque given when rotating at least one of the said substrate stage or the said electrode head.
이와 같이 토오크센서를 구비하여 다공질체를 기판의 피도금면에 가압할 때의 압력을 토오크센서를 거쳐 검지함으로써, 이 압력이 과대해지거나, 부족해지는 것을 방지할 수 있다.Thus, by providing a torque sensor and detecting the pressure at the time of pressurizing a porous body to the to-be-plated surface of a board | substrate through a torque sensor, this pressure can be prevented from becoming excessive or insufficient.
상기 가압 이간기구는, 가스압에 의하여 신축되어 상기 다공질체를 상기 기판을 향하여 가압하는 에어백을 가지는 것이 바람직하다.It is preferable that the pressurizing separation mechanism has an airbag that is stretched and contracted by gas pressure to press the porous body toward the substrate.
이에 의하여 다공질체를, 에어백을 거쳐, 그 전면(全面)에 걸쳐 더욱 균일하게 기판을 향하여 가압하여, 기판의 전면에 의하여 균일한 압력으로 밀착시킬 수 있다.Thereby, a porous body can be pressurized more uniformly toward a board | substrate through the airbag and over the whole surface, and can be made to contact with a uniform pressure by the front surface of a board | substrate.
상기 에어백은, 바람직하게는 상기 애노드 또는 상기 다공질체와 접촉하여 상기 애노드 또는 다공질체를 수평한 상태로 상하이동시키게 구성되어 있다.The airbag is preferably configured to move the anode or the porous body in a horizontal state in contact with the anode or the porous body.
상기 다공질체는, 적어도 2종류 이상의 다공질재를 적층한 다층 구조를 가지는 것이 바람직하다.It is preferable that the said porous body has a multilayered structure which laminated | stacked at least 2 or more types of porous materials.
이 다공질체는, 재료나 구조 등의 관점에서 예를 들면 주로 도금액을 유지하는 역할을 하는 도금액 함침재와, 이 도금액 함침재의 하면에 부착된 다공질 패드로 구성되고, 이 다공질 패드는 예를 들면 기판에 직접 접촉하는 하층 패드와, 이 하층 패드와 도금액 함침재와의 사이에 장착되는 상층 패드로 구성된다. 이와 같이 다공질체를 다층 구조로 함으로써, 예를 들면 기판과 접촉하는 다공질 패드(하층 패드)로서 반도체 기판상의 요철면을 평탄화하는 데 충분한 평탄성을 가지는 것을 사용하는 것이 가능해진다.The porous body is composed of, for example, a plating liquid impregnating material which mainly serves to hold a plating liquid from a viewpoint of materials or structures, and a porous pad attached to the lower surface of the plating liquid impregnating material. The porous pad is, for example, a substrate. And an upper layer pad mounted directly between the lower layer pad and the plating liquid impregnating material. Thus, by making a porous body into a multilayered structure, it becomes possible to use what has flatness enough for planarizing the uneven surface on a semiconductor substrate, for example as a porous pad (lower layer pad) which contacts a board | substrate.
상기 전극 헤드는, 바람직하게는 상기 애노드 및 상기 에어백을 내부에 수납하고, 하단 개구부를 상기 다공질체로 폐쇄시킨 애노드실을 구획 형성하는 하우징을 가진다.The electrode head preferably has a housing for accommodating the anode and the airbag therein and defining an anode chamber in which a lower end opening is closed with the porous body.
이에 의하여 애노드실 내에 수납한 에어백을 거쳐, 다공질체를 독립으로 아래쪽으로 가압할 수 있다.Thereby, the porous body can be independently pressed downward through the airbag housed in the anode chamber.
상기 애노드실은, 예를 들면 원통형의 형상을 가지고 있다.The anode chamber has a cylindrical shape, for example.
상기 하우징에는, 상기 에어백과 연통하는 가스 도입관, 상기 애노드실의 내부로 도금액을 도입하는 도금액 도입관 및 상기 애노드에 급전하는 급전 포트가 설치되어 있다.The housing is provided with a gas introduction tube communicating with the air bag, a plating liquid introduction tube for introducing a plating liquid into the anode chamber, and a feed port for feeding power to the anode.
상기 가압 이간기구는, 바람직하게는 상기 하우징을 상하이동시키는 에어백을 가진다.The pressurizing separation mechanism preferably has an airbag for swinging the housing.
이에 의하여 전극 헤드를 상하방향으로 이동 불가능하게 고정시킨 상태에서, 에어백을 거쳐, 애노드실을 구획 형성하는 하우징만을 상대적으로 상하이동시킬 수 있다.Thereby, only the housing which partitions an anode chamber can be moved relatively relatively through an airbag in the state which fixed the electrode head so that it could not move up and down.
본 발명의 바람직한 형태는, 상기 하우징 또는 상기 기판 스테이지를, 상하, 좌우 또는 원방향으로 진동시키는 가진기구를 더욱 가진다. A preferred embodiment of the present invention further has an excitation mechanism for vibrating the housing or the substrate stage in the up, down, left, and right directions.
이에 의하여, 기판의 피도금면에 다공질체가 접촉하지 않은 상태에서, 하우징 또는 기판 스테이지를 상하, 좌우 또는 원방향으로 진동시킴으로써 기판의 표면(피도금면)에 설치된 시드층 등의 도전체층의 표면에 도금액을 스며들게 할 수 있다.This causes the housing or substrate stage to vibrate up, down, left, or right in a state where the porous body is not in contact with the surface to be plated of the substrate, so that the surface of the conductor layer such as a seed layer provided on the surface (coated surface) of the substrate can be It can infiltrate the plating liquid.
상기 애노드실 내의 도금액, 및 상기 애노드와 상기 기판 스테이지로 유지한 기판의 피도금면과의 사이의 도금액의 액온을 제어하는 온도제어기구를 더욱 가지는 것이 바람직하다. It is preferable to further have a temperature control mechanism for controlling the liquid temperature of the plating liquid in the anode chamber and the plating liquid between the anode and the plated surface of the substrate held by the substrate stage.
이에 의하여 도금 중에 있어서의 도금액의 액온을 항상 일정하게 유지하여, 도금액의 액온의 변화에 의하여 금속막(도금막)의 막 두께나 막질이 변화되는 것을 방지할 수 있다. Thereby, the liquid temperature of the plating liquid in plating is always kept constant, and it can prevent that the film thickness and film quality of a metal film (plating film) change by the liquid temperature of a plating liquid.
상기 기판 스테이지는, 그 기판 스테이지의 상면에 탑재한 기판의 둘레 가장자리부 이면을 흡착하여 기판을 수평으로 유지함과 동시에, 기판의 이면측을 유체로 가압할 수 있게 구성되어 있는 것이 바람직하다. It is preferable that the said board | substrate stage is comprised so that the back surface of the board | substrate mounted on the upper surface of the board | substrate stage may be attracted, hold | maintain a board | substrate horizontally, and pressurize the back surface side of a board | substrate with a fluid.
이에 의하여 기판 스테이지로 유지한 기판을 그 기판의 이면측으로부터 유체로 가압함으로써, 기판을 더욱 수평한 상태로 유지하여, 다공질체의 하면에 밀착시킬 수 있다. Thereby, by pressurizing the board | substrate hold | maintained by the board | substrate stage with the fluid from the back surface side of the board | substrate, it can hold | maintain a board | substrate more horizontally, and can adhere to the lower surface of a porous body.
본 발명의 바람직한 형태는, 상기 기판 스테이지로 유지한 기판, 또는 상기 다공질체를 진동시키는 가진(加振)기구를 가진다.The preferable aspect of this invention has the excitation mechanism which vibrates the board | substrate hold | maintained at the said board | substrate stage, or the said porous body.
이에 의하여 예를 들면 도금에 앞서 다공질체를 기판 스테이지로 유지한 기판의 피도금면에 임의의 압력으로 가압하여, 기판 또는 다공질체의 적어도 한쪽을 초음파나 가진기 등으로 진동을 가하게 함으로써 다공질체와 기판과의 밀착성을 더욱 높일 수 있다. Thereby, for example, prior to plating, the porous body is pressurized with an arbitrary pressure to the surface to be plated of the substrate held by the substrate stage, and at least one of the substrate or the porous body is vibrated by ultrasonic waves, an exciter, or the like. Adhesion with a board | substrate can be improved further.
본 발명의 또 다른 도금장치는, 기판을 유지하는 기판 스테이지와, 상기 기판 스테이지로 유지한 기판의 피도금면의 둘레 가장자리부에 맞닿아 상기 둘레 가장자리부를 수밀적으로 시일하는 시일재와, 상기 기판과 접촉하여 통전시키는 캐소드전극을 구비한 캐소드부와, 상기 캐소드부의 위쪽에 상하이동 자유롭게 배치되어 애노드와 보수성을 가지는 다공질체를 상하에 구비한 전극 헤드와, 상기 애노드와 상기 기판 스테이지로 유지한 기판의 피도금면과의 사이에 도금액을 주입하는 도금액 주입부와, 상기 다공질체를 상기 기판 스테이지로 유지한 기판의 피도금면에 임의의 압력으로 가압하는 가압기구와, 상기 캐소드전극과 상기 애노드와의 사이에 도금전압을 인가하는 전원과, 상기 다공질체를 상기 기판 스테이지로 유지한 기판의 피도금면에 임의의 압력으로 가압할 때에 상기 다공질체와 피도금면과의 사이의 간극에 존재하는 도금액을 배제하는 도금액 배제기구를 가진다. Another plating apparatus of the present invention includes a substrate stage for holding a substrate, a sealing material for sealing the peripheral edge portion in watertight contact with a peripheral edge portion of a plated surface of the substrate held by the substrate stage, and the substrate. A cathode including a cathode having a cathode electrode in electrical contact with the cathode, an electrode head freely disposed above and above the cathode, and having an anode and a water-retaining porous body above and below, the substrate held by the anode and the substrate stage. A plating liquid injecting portion for injecting a plating liquid between the surface to be plated, a pressing mechanism for pressurizing the porous body at a predetermined pressure to the surface to be plated of the substrate held by the substrate stage, the cathode electrode and the anode; A power source for applying a plating voltage between the substrate and the plated surface of the substrate on which the porous body is held by the substrate stage. It has a plating liquid removal mechanism which removes the plating liquid which exists in the space | interval between the said porous body and a to-be-plated surface when pressurized by arbitrary pressure.
본 발명에 의하면, 다공질체를 기판 스테이지로 유지한 기판의 피도금면에 임의의 압력으로 가압할 때에 다공질체와 피도금면과의 사이의 간극에 존재하는 도금액을 배제함으로써, 하중을 크게 하지 않고 다공질체의 전면을 기판의 피도금면에 균일하게 밀착시킨 상태로 도금을 행할 수 있다. According to the present invention, when the porous body is pressurized to a plated surface of the substrate held by the substrate stage at an arbitrary pressure, the plating liquid existing in the gap between the porous body and the plated surface is excluded, thereby increasing the load. Plating can be performed in the state in which the whole surface of a porous body was made to adhere uniformly to the to-be-plated surface of a board | substrate.
본 발명의 바람직한 형태는, 상기 도금액 배제기구는, 상기 기판 스테이지로 유지한 기판, 상기 다공질체 및 상기 애노드와 상기 기판 스테이지로 유지한 기판의 피도금면과의 사이에 주입한 도금액 중의 적어도 2개를 상대 운동시키는 기구로 이루어진다. According to a preferred embodiment of the present invention, the plating liquid removing mechanism includes at least two of the plating liquids injected between the substrate held by the substrate stage, the porous body, and the plated surface of the anode and the substrate held by the substrate stage. It consists of a mechanism for relative movement.
예를 들면, 다공질체를 기판 스테이지로 유지한 기판의 피도금면에 임의의 압력으로 가압하기 전후에서, 기판 스테이지로 유지한 기판과 다공질체를 상대적으로 회전시킴으로써 다공질체와 기판의 피도금면과의 사이의 간극에 존재하는 도금액을 이 회전에 수반되는 원심력에 의해 바깥쪽으로 배제할 수 있다. For example, before and after pressing the plated surface of the substrate held by the substrate stage at an arbitrary pressure, the substrate and the porous body held by the substrate stage are relatively rotated so that the porous surface and the plated surface of the substrate The plating liquid existing in the gap between the two can be removed outward by the centrifugal force accompanying this rotation.
본 발명의 바람직한 형태는, 상기 도금액 배제기구는, 상기 기판 스테이지로 유지한 기판, 상기 다공질체 및 상기 애노드와 상기 기판 스테이지로 유지한 기판의 피도금면과의 사이에 주입한 도금액 중의 적어도 하나를 진동시키는 기구로 이루어진다. According to a preferred aspect of the present invention, the plating liquid removing mechanism includes at least one of a plating liquid injected between a substrate held by the substrate stage, the porous body, and a plated surface of the anode and the substrate held by the substrate stage. It consists of a vibrating mechanism.
예를 들면, 바이브레이터를 사용하여 기판 스테이지로 유지한 기판이나 다공질체를 진동시킴으로써 다공질체와 기판의 피도금면과의 사이의 간극에 존재하는 도금액을 원활하게 배제할 수 있다. For example, by vibrating the substrate or the porous body held by the substrate stage using a vibrator, the plating liquid present in the gap between the porous body and the plated surface of the substrate can be smoothly removed.
본 발명의 바람직한 형태는, 상기 도금액 배제기구는, 상기 기판 스테이지로 유지한 기판, 상기 다공질체 및 상기 애노드와 상기 기판 스테이지로 유지한 기판의 피도금면과의 사이에 주입한 도금액 중의 적어도 하나를, 기판 스테이지로 유지한 기판의 피도금면에 대하여 수직방향으로 진동시키는 기구로 이루어진다. According to a preferred aspect of the present invention, the plating liquid removing mechanism includes at least one of a plating liquid injected between a substrate held by the substrate stage, the porous body, and a plated surface of the anode and the substrate held by the substrate stage. And a mechanism for vibrating in a vertical direction with respect to the plated surface of the substrate held by the substrate stage.
이와 같이, 기판의 피도금면에 대하여 수직방향으로 진동시켜, 다공질체와 기판의 피도금면이 서로 슬라이딩 접촉하지 않게 함으로써, 도금 표면이 손상되는 것을 방지할 수 있다. Thus, by vibrating in the vertical direction with respect to the to-be-plated surface of a board | substrate, it can prevent that a plating surface is damaged by making the porous body and the to-be-plated surface of a board | substrate do not make sliding contact with each other.
상기 진동시키는 기구는, 예를 들면 초음파를 이용한 것, 또는 여자코일에 의한 가진기를 사용한 것이다. 이와 같이, 초음파를 이용함으로써 고주파의 진동을 줄 수 있다. The vibrating mechanism is, for example, an ultrasonic wave or an excitation device using an excitation coil. In this way, high frequency vibration can be provided by using ultrasonic waves.
상기 진동시키는 기구는, 예를 들면 피에조 진동자로 이루어진다. 이와 같이, 피에조 진동자를 사용함으로써, 기구의 콤팩트화를 도모할 수 있다. The vibrating mechanism consists of a piezo vibrator, for example. Thus, by using a piezo vibrator, the mechanism can be made compact.
상기 진동시키는 기구는, 압력진동을 이용한 것이어도 좋다. 이와 같이 압력진동을 이용하여 주로 도금액을 진동시킬 수 있다. The vibrating mechanism may be one using pressure vibration. As such, the plating liquid can be vibrated mainly by using pressure vibration.
상기 도금액 배제기구는, 내부에 상기 애노드를 수납하여, 개구 끝부분을 상기 다공질체로 폐쇄한 애노드실과, 그 애노드실 내의 압력을 제어하는 압력 제어부를 가지는 것이 바람직하다. It is preferable that the said plating liquid removal mechanism has the anode chamber which accommodated the said anode inside, and closed the opening edge part with the said porous body, and the pressure control part which controls the pressure in the anode chamber.
이에 의하여 애노드실 내의 압력을 대기압보다 낮은 압력(부압)으로 하여, 다공질체와 기판의 피도금면과의 사이의 간극에 존재하는 도금액을 흡인함으로써, 도금액이 다공질체의 내부를 통하여 애노드실 내로 유입하는 것을 촉진하여, 간극으로부터 도금액을 배제할 수 있다. This makes the pressure in the anode chamber lower than atmospheric pressure (negative pressure) to suck the plating liquid present in the gap between the porous body and the surface to be plated of the substrate, whereby the plating liquid flows into the anode chamber through the interior of the porous body. To facilitate the removal of the plating liquid from the gap.
본 발명의 또 다른 도금장치는, 기판을 유지하는 기판 스테이지와, 상기 기판 스테이지로 유지한 기판의 피도금면의 둘레 가장자리부에 맞닿아 상기 둘레 가장자리부를 수밀적으로 시일하는 시일재와, 상기 기판과 접촉하여 통전시키는 캐소드전극을 구비한 캐소드부와, 상기 캐소드부의 위쪽에 상하이동 자유롭게 배치되어, 애노드와 보수성을 가지는 다공질체를 상하에 구비한 전극 헤드와, 상기 애노드와 상기 기판 스테이지로 유지한 기판의 피도금면과의 사이에 도금액을 주입하는 도금액 주입부와, 상기 캐소드전극과 상기 애노드와의 사이에 도금전압을 인가하는 전원을 구비하고, 상기 다공질체는, 적어도 2종류 이상의 다공질재를 적층한 다층 구조를 가진다. Another plating apparatus of the present invention includes a substrate stage for holding a substrate, a sealing material for sealing the peripheral edge portion in watertight contact with a peripheral edge portion of a plated surface of the substrate held by the substrate stage, and the substrate. And a cathode part having a cathode electrode for contacting and energizing the electrode, an electrode head freely disposed above the cathode part, and having an anode and a water-retaining porous body above and below the anode and the substrate stage. A plating liquid injecting unit for injecting a plating liquid between the surface to be plated of the substrate and a power source for applying a plating voltage between the cathode electrode and the anode, wherein the porous body comprises at least two types of porous materials. It has a laminated multilayer structure.
본 발명에 의하면, 다층 구조를 가지는 다공질체의 내부에 신선한 도금액을 미리 유지하여 두고, 도금 직전에 다공질체를 거쳐 기판에 공급함으로써 애노드를 침지시키고 있던 도금액이, 이 기판에 공급되는 신선한 도금액에 혼입되는 것을 방지하여, 더욱 소량의 도금액의 공급에 의하여, 항상 신선한 도금액을 사용한 도금을 행할 수 있다. According to the present invention, a plating solution in which an anode is immersed by holding a fresh plating solution in advance inside a porous body having a multi-layer structure and feeding the substrate through a porous body immediately before plating is mixed in the fresh plating solution supplied to the substrate. It can be prevented and plating can be always performed using a fresh plating liquid by supplying a smaller amount of plating liquid.
상기 전극 헤드는, 상기 애노드를 내부에 수납하여, 하단 개구부를 상기 다공질체로 폐쇄시킨 애노드실을 구획 형성하는 하우징을 가지는 것이 바람직하다. It is preferable that the electrode head has a housing that houses the anode therein and partitions an anode chamber in which a lower end opening is closed with the porous body.
이에 의하여 애노드실을 내부에 도금액을 유지한 다공질체로 하단 개구부를 폐쇄시킨 기밀공간으로 하여 애노드실의 내부에 도금액을 유지하고, 애노드실의 기밀을 해제하거나, 또는 애노드실 내를 가압함으로써 다공질체의 내부에 유지한 신선한 도금액을 애노드실 내에 유지하여 애노드를 침지시키고 있던 도금액의 혼입을 방지하면서 기판에 공급할 수 있다. As a result, the anode chamber is a porous body having a plating solution therein, and the bottom opening is closed. The plating solution is maintained inside the anode chamber, and the anode chamber is released, or the inside of the anode chamber is pressurized. The fresh plating liquid held inside can be kept in the anode chamber and can be supplied to the substrate while preventing mixing of the plating liquid in which the anode is immersed.
상기 하우징에는 바람직하게는, 상기 애노드실의 내부의 도금액을 흡인하는 도금액 흡인관, 상기 애노드실의 내부에 가압유체를 도입하는 가압유체 도입관 및 상기 애노드에 급전하는 급전 포트가 설치되어 있다. The housing is preferably provided with a plating liquid suction tube for sucking the plating liquid inside the anode chamber, a pressurized fluid introduction tube for introducing a pressurized fluid into the anode chamber, and a feed port for feeding the anode.
이에 의하여 다공질체를 신선한 도금액에 침지한 상태에서, 애노드실 내의 도금액을 흡인함으로써, 애노드실 내의 애노드를 침지시킨 오래된 도금을 흡인하여 제거하면서, 다공질체의 내부로 신선한 도금액을 도입하여 유지하고, 애노드실 내를 가압유체로 가압함으로써, 다공질체의 내부에 유지한 신선한 도금액을, 다공질체를 통하여 기판에 공급할 수 있다. Thereby, while the porous body is immersed in a fresh plating solution, the plating liquid in the anode chamber is sucked to suck and remove the old plating in which the anode in the anode chamber is immersed, while the fresh plating solution is introduced into the porous body to maintain the anode. By pressurizing the inside of the chamber with a pressurized fluid, the fresh plating liquid held inside the porous body can be supplied to the substrate through the porous body.
상기 다층 구조를 구성하는 다공질재의 사이에, 적어도 하나의 공간이 형성되어 있는 것이 바람직하다. It is preferable that at least one space is formed between the porous materials which comprise the said multilayer structure.
이에 의하여 예를 들면 다층 구조를 구성하는 다공질재의 사이에 형성된 공간 내에 신선한 도금액을 미리 유지하여 둠으로써 이 공간 내에 유지한 신선한 도금액 및 상기 공간의 아래쪽에 위치하는 다공질재의 내부에 유지한 도금액을, 애노드실 내에 유지하여 애노드를 침지시키고 있던 도금액의 혼입을 방지하면서, 기판에 공급하여 도금에 사용할 수 있다. Thereby, for example, the fresh plating solution held in the space between the porous materials constituting the multilayer structure in advance is kept in advance, and the plating solution held inside the porous material positioned below the space is anode. It can be supplied to a board | substrate and used for plating, preventing mixing of the plating liquid which hold | maintained in the chamber and the anode was immersed.
본 발명의 바람직한 형태는, 상기 다공질재의 사이에 형성된 공간을 향하여 도금액을 토출하여 공급하는 도금액공급부와, 상기 공간 내의 도금액을 흡인하여 배출하는 도금액배출부를 가진다. A preferred embodiment of the present invention includes a plating liquid supply unit for discharging and supplying a plating liquid toward a space formed between the porous materials, and a plating liquid discharge unit for sucking and discharging the plating liquid in the space.
이에 의하여 다공질재의 사이에 형성된 공간 내에 도금액공급부로부터 신선한 도금액을 공급하면서, 도금액배출부를 거쳐, 이 공간으로부터 도금액을 뽑아냄으로써 공간 내를 신선한 도금액으로 치환할 수 있다. Thereby, while supplying a fresh plating liquid from a plating liquid supply part in the space formed between porous materials, the plating liquid can be removed from this space through a plating liquid discharge part, and the inside of a space can be replaced with a fresh plating liquid.
본 발명의 도금방법은, 시드층으로 덮인 배선용 미세 오목부를 가지는 기판을 준비하여, 상기 시드층의 표면과 그 시드층과 소정간격 이간하여 배치한 애노드와의 사이에 다공질 접촉체를 거쳐 도금액을 공급하고, 상기 시드층과 상기 애노드와의 사이에 도금전압을 인가하여 도금을 행함에 있어서, 상기 시드층과 상기 애노드와의 사이에 인가하는 도금전압의 상태의 변화와, 상기 다공질 접촉체와 상기 시드층과의 사이의 가압상태의 변화를 서로 관련시킨다. According to the plating method of the present invention, a substrate having a fine recess for wiring covered with a seed layer is prepared, and a plating solution is supplied through a porous contact between the surface of the seed layer and an anode disposed at a predetermined distance from the seed layer. In the plating by applying a plating voltage between the seed layer and the anode, the state of the plating voltage applied between the seed layer and the anode and the porous contact and the seed are changed. The change in pressure state between the layers is correlated.
이 도금방법은, 기판상의 시드층과 애노드와의 사이에, 다공질 접촉체를 거쳐 도금액을 공급하면서, 시드층과 애노드와의 사이에 인가하는 도금전압의 상태를, 다공질 접촉체와 시드층과의 사이의 가압상태와 관련시켜 변화시키면서 도금을 행하는 점에 특징을 가진다. In this plating method, the plating voltage applied between the seed layer and the anode is applied to the seed layer and the anode while supplying a plating solution between the seed layer on the substrate and the anode. It is characterized in that plating is performed while changing in relation to the pressurized state therebetween.
이 다공질 접촉체는, 도금액이 통과할 수 있는 미세 관통구멍을 가지는 것이 필요하다. 또, 이 다공질 접촉체 자체에 도금이 석출되지 않게 하기 위하여, 다공질접촉체의 적어도 시드층과의 접촉면은, 절연물 또는 절연성이 높은 물질로 형성되어 있는 것이 필요하다. This porous contact body needs to have a fine through hole through which the plating liquid can pass. In order to prevent the plating from depositing on the porous contact itself, the contact surface with at least the seed layer of the porous contact body needs to be formed of an insulator or a highly insulating material.
또한, 기판의 평탄면(배선형상의 트렌치 및 비어홀의 어느 하나가 형성되어 있는 부분)을 다공질 접촉체로 확실하게 가압하여, 이 기판의 평탄면에 가능한 한 도금이 석출되지 않게 하기 위하여 다공질 접촉체는, 어느 정도의 견고함이 있는 물질인 것이 바람직하다. 또한 다공질 접촉체의 시드층과의 접촉면은, 시드층 표면과의 접촉면적을 넓게 취할 수 있게 평탄성이 좋은 것이 바람직하고, 뒤에서 설명하는 첨가제의 효과를 충분히 내기 위하여, 다공질 접촉체 재료는, 소수성인 것이 바람직하다. In addition, in order to reliably pressurize the flat surface of the substrate (the portion in which one of the wiring trench and the via hole are formed) with the porous contact member, the porous contact member must be prevented from depositing as much as possible on the flat surface of the substrate. It is preferable that it is a substance with some degree of firmness. In addition, it is preferable that the contact surface of the porous contact member with the seed layer has good flatness so as to have a wide contact area with the seed layer surface, and the porous contact material is hydrophobic in order to sufficiently exhibit the effects of the additives described later. It is preferable.
본 발명의 도금방법에 있어서의 시드층과 애노드와의 사이에 인가하는 도금전압의 상태의 변화로서는, 다공질 접촉체와 시드층과의 사이에 인가하는 도금전압의 단속(직사각형 전압의 인가), 다공질 접촉체와 시드층과의 사이에 인가하는 도금전압의 증감(높은 전압과 낮은 전압의 반복) 등을 들 수 있다. 또 다공질 접촉체와 시드층과의 사이에 도금전압을 인가하는 방법도, 단순한 직류로 인가하여도 좋으나, 복수의 펄스에 의한 펄스군으로서 인가하여도 좋고, 나아가서는 정현파로서 인가하여도 좋다. As a change of the state of the plating voltage applied between the seed layer and the anode in the plating method of the present invention, the intermittent (applied rectangular voltage) of the plating voltage applied between the porous contact member and the seed layer, and the porous The increase and decrease of the plating voltage (repetition of high voltage and low voltage) applied between a contact body and a seed layer, etc. are mentioned. In addition, a method of applying a plating voltage between the porous contact member and the seed layer may also be applied by a simple direct current, but may be applied as a pulse group by a plurality of pulses, or may be applied as a sine wave.
또, 시드층에 대한 다공질 접촉체의 가압상태의 변화로서는, 시드층과 다공질 접촉체의 접촉으로부터 비접촉으로의 변화나, 시드층과 다공질 접촉체와의 접촉시의 압력을, 상대적으로 높은 압력으로부터 상대적으로 낮은 압력으로 변화시키는 것을 들 수 있다. Moreover, as a change of the pressurization state of a porous contact body with respect to a seed layer, the change from the contact of a seed layer and a porous contact body to a non-contact, and the pressure at the time of a contact of a seed layer and a porous contact body from a relatively high pressure Changing to a relatively low pressure.
이들 시드층과 애노드와의 사이에 인가하는 도금전압의 상태의 변화와, 다공질 접촉체와 시드층과의 사이의 가압상태의 변화를 서로 관련시켜 도금을 행하는 방법의 형태로서는, 예를 들면 다음과 같은 형태를 들 수 있다. As a form of the method of plating by correlating a change in the state of the plating voltage applied between these seed layers and the anode and a change in the pressurized state between the porous contact and the seed layer, for example, The same form can be mentioned.
제 1 형태로서는, 다공질 접촉체와 시드층과의 사이의 가압상태의 변화가 다공질 접촉체의 시드층과의 접촉, 비접촉이고, 시드층과 애노드와의 사이에 인가하는 도금전압의 상태의 변화가, 도금전압의 인가의 단속인 경우를 들 수 있다.In the first aspect, the change in the pressurized state between the porous contact and the seed layer is in contact with the seed layer of the porous contact and non-contact, and the change in the state of the plating voltage applied between the seed layer and the anode is And the case of intermittent application of the plating voltage.
이 형태에서는 예를 들면 다공질 접촉체와 시드층이 접촉하고 있을 때에 시드층과 애노드와의 사이에 도금전압을 인가하여 도금을 행하고, 다공질 접촉체와 시드층이 비접촉일 때에는 시드층과 애노드와의 사이에 도금전압을 인가하지 않고, 도금을 정지하여 시드층과 다공질 접촉체의 사이에 새로운 도금액을 공급할 수 있다. In this embodiment, for example, plating is performed by applying a plating voltage between the seed layer and the anode when the porous contact and the seed layer are in contact, and when the porous contact and the seed layer are non-contact, the seed layer and the anode are not contacted. It is possible to supply a new plating solution between the seed layer and the porous contact without stopping the plating voltage in between.
이 다공질 접촉체와 시드층의 접촉, 비접촉과, 시드층과 애노드와의 사이에 있어서의 도금전압의 인가의 단속은, 이들을 동기하여 행하여도 좋으나, 시드층과 애노드와의 사이에 도금전압을 인가하는 타이밍을 다공질 접촉체와 시드층과의 접촉시보다 약간 늦추어도 좋다. 이 형태에서는 시드층과 애노드와의 사이에 도금전압을 인가하지 않은 상태에서 다공질 접촉체나 기판(시드층)을, 예를 들면 회전이나 이동운동시킬 수도 있다. 특히, 도금전압의 인가의 타이밍을 늦추는 경우에는, 다공질 접촉체와 시드층은 접촉하고 있으나, 시드층과 애노드와의 사이에 도금전압을 인가하지 않은 상태에서 기판 또는 다공질 접촉체를 회전, 상하 또는 좌우방향으로 운동시킴으로써, 시드층 표면에 도금액을 스며들게 할 수 있기 때문에 바람직하다. 또한 이와 같은 시드층 표면에 대한 도금액의 스며듦 운동의 일례로서는 접촉과 비접촉을 반복하는 운동, 가압 압력의 강약을 반복하는 운동, 가볍게 가압한 상태에서 기판을 회전시키는 운동 등을 들 수 있다. The contact between the porous contact and the seed layer, the non-contact, and the application of the plating voltage between the seed layer and the anode may be performed in synchronization with each other, but the plating voltage is applied between the seed layer and the anode. The timing may be slightly slower than when the porous contact body is in contact with the seed layer. In this embodiment, the porous contact member or the substrate (seed layer) may be rotated or moved, for example, without a plating voltage applied between the seed layer and the anode. In particular, when the timing of application of the plating voltage is delayed, the substrate or the porous contact is rotated up, down, or while the porous contact is in contact with the seed layer, but the plating voltage is not applied between the seed layer and the anode. It is preferable because the plating liquid can be soaked into the seed layer surface by moving in the horizontal direction. Further, examples of the seeping motion of the plating liquid with respect to the surface of the seed layer include a motion of repeating contact and non-contact, a motion of repeatedly increasing and decreasing the pressure, and a motion of rotating the substrate in a lightly pressurized state.
제 2 형태로서는, 다공질 접촉체와 시드층과의 사이의 가압상태의 변화가 다공질 접촉체의 시드층에 대한 압력의 강약의 변화이고, 시드층과 애노드와의 사이에 인가하는 도금전압의 상태의 변화가, 인가하는 도금전압의 단속인 경우를 들 수 있다. In the second aspect, the change in the pressurized state between the porous contact and the seed layer is a change in the strength and weakness of the pressure on the seed layer of the porous contact, and the plating voltage applied between the seed layer and the anode. The case where a change is an interruption of the plating voltage to apply is mentioned.
이 형태에서는, 예를 들면 다공질 접촉체와 시드층과의 사이의 압력이 상대적으로 높을 때에 시드층과 애노드와의 사이에 도금전압을 인가하여 도금을 행하고, 다공질 접촉체와 시드층과의 사이의 압력을 내려, 상대적으로 낮은 압력으로 하였을 때에 시드층과 애노드와의 사이에 도금전압을 인가하지 않고, 도금을 정지하여 시드층과 다공질 접촉체의 사이에 새로운 도금액을 공급할 수 있다. In this embodiment, for example, when the pressure between the porous contact and the seed layer is relatively high, plating is applied by applying a plating voltage between the seed layer and the anode, and the plating is performed between the porous contact and the seed layer. When the pressure is lowered to a relatively low pressure, plating can be stopped without supplying a plating voltage between the seed layer and the anode to supply a new plating solution between the seed layer and the porous contact.
이 형태에서도, 도금전압의 인가가 정지되어 있을 때에 다공질 접촉체나 기판을 회전, 이동 또는 진동 운동시켜, 시드층 표면에 도금액을 스며들게 할 수 있다.Also in this embodiment, when the application of the plating voltage is stopped, the porous contact member or the substrate can be rotated, moved or vibrated to infiltrate the seed layer with the plating liquid.
제 3 형태로서는, 다공질 접촉체와 시드층과의 사이의 가압상태의 변화가 다공질 접촉체의 시드층에 대한 압력의 강약의 변화이고, 시드층과 애노드와의 사이에 인가하는 도금전압의 상태의 변화가, 인가하는 도금전압의 강약의 변화인 경우를 들 수 있다. As a third aspect, the change in the pressurized state between the porous contact and the seed layer is a change in the strength of the pressure on the seed layer of the porous contact, and the plating voltage applied between the seed layer and the anode. The change is a change in the strength and weakness of the plating voltage to be applied.
이 형태에서는, 예를 들면 다공질 접촉체와 시드층과의 사이의 압력이 높을 때에 상대적으로 높은 도금전압을 인가하여 도금을 행하고, 다공질 접촉체와 시드층과의 사이의 압력을 내려, 낮은 압력으로 하였을 때에 상대적으로 낮은 도금전압을 시드층과 애노드와의 사이에 인가하는 것으로, 높은 도금전압을 인가하였을 때에 소모된 도금액을 낮은 도금전압을 인가할 때에 공급할 수 있다. In this aspect, for example, when the pressure between the porous contact and the seed layer is high, plating is performed by applying a relatively high plating voltage, and the pressure between the porous contact and the seed layer is lowered to lower the pressure. When a relatively low plating voltage is applied between the seed layer and the anode, the plating liquid consumed when the high plating voltage is applied can be supplied when the low plating voltage is applied.
또한 시드층과 애노드와의 사이에 인가하는 도금전압의 상태의 변화와, 시드층에 대한 다공질 접촉체의 가압상태의 변화를 서로 관련시켜 도금을 행함에 있어서는, 예를 들면 도금전압의 인가시간과 정지시간의 간격은 일정하게 하여 두어도 좋고, 변화시켜도 좋다. 또 도금시의 전압이나 전류는, 어느 것인가 한쪽을 일정하게 하여도 좋고, 이들을 서서히 변화시켜도 좋다. 또 도금의 최초의 시점에서는 정전압으로 도금을 행하고, 그 후 정전류로 도금을 행하여도 좋다. In addition, in performing plating in association with a change in the state of the plating voltage applied between the seed layer and the anode, and a change in the pressurization state of the porous contact body to the seed layer, for example, the application time of the plating voltage and The interval of the stop time may be constant or may be changed. In addition, either the voltage or the current at the time of plating may be made constant, and these may be changed gradually. At the initial point of plating, plating may be performed at a constant voltage, and plating may then be performed at a constant current.
본 발명의 도금방법에서는, 시드층과 애노드와의 사이에 인가하는 도금전압의 상태와, 다공질 접촉체와 시드층과의 사이의 가압상태를 서로 관련시켜 도금을 행하기에 앞서, 일반적인 방법에 의하여 기판의 시드층에 얇게 금속도금을 행하여도 좋다. 예를 들면 다공질 접촉체가 시드층에 접촉하지 않은 상태에서 단시간 도금을 행하고 나서 다공질 접촉체를 시드층에 접촉시켜, 시드층과 애노드와의 사이에 인가하는 도금전압의 상태와, 다공질 접촉체와 시드층과의 사이의 가압상태를 서로 관련시켜 도금을 행하여도 좋다. In the plating method of the present invention, prior to performing plating by relating the state of the plating voltage applied between the seed layer and the anode and the pressurized state between the porous contact member and the seed layer to each other, The seed layer of the substrate may be thinly plated with metal. For example, after plating the porous contact for a short time without contacting the seed layer, the porous contact is brought into contact with the seed layer, and the state of the plating voltage applied between the seed layer and the anode, and the porous contact and the seed. The plating may be performed in association with the pressurized state between the layers.
또한 본 발명에 사용하는 도금액으로서는 특별히 제한은 없고, 첨가제를 그다지 함유하지 않은 것이어도 좋으나, 소수성이 높은 첨가제를 사용한 도금액을 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 도금액으로서 황산구리 도금액 등의 산성구리 도금액을 사용하는 경우는, 폴리머성분, 캐리어성분 및 레벨러성분을 함유하는 첨가제를 사용하는 것이 바람직하고, 특히 폴리머성분 및 캐리어성분은 필수이다. There is no restriction | limiting in particular as a plating liquid used for this invention, Although it may be a thing which does not contain an additive very much, It is preferable to use the plating liquid using the additive with high hydrophobicity. In particular, when an acidic copper plating solution such as a copper sulfate plating solution is used as the plating solution, it is preferable to use an additive containing a polymer component, a carrier component and a leveler component, and in particular, the polymer component and the carrier component are essential.
본 발명의 다른 도금방법은, 시드층으로 덮힌 배선용 미세 오목부를 가지는 기판을 준비하여, 상기 시드층의 표면과 소정간격 이간하여 배치한 애노드와의 사이에 보수성을 가지는 다공질체를 배치하고, 상기 시드층과 상기 애노드와의 사이에 도금액을 채우면서 통전하여 도금을 행함에 있어서, 상기 다공질체를 상기 시드층에 임의의 압력으로 가압하면서, 상기 시드층과 상기 애노드와의 사이에 통전하여 도금을 행한다. According to another plating method of the present invention, a substrate having a fine concave portion for wiring covered with a seed layer is prepared, a porous body having water retention property is disposed between the surface of the seed layer and an anode disposed at a predetermined interval, and the seed In conducting plating by energizing a plating solution between the layer and the anode, the plating is performed by energizing the seed layer and the anode while pressing the porous body at an arbitrary pressure. .
본 발명의 바람직한 형태는, 상기 시드층과 상기 애노드와의 사이에 통전하여 도금을 행하기에 앞서, 상기 다공질체와 상기 시드층을 임의의 압력으로 가압하면서 상대 이동시킨다. According to a preferred embodiment of the present invention, before the plating is performed by energizing the seed layer and the anode, the porous body and the seed layer are relatively moved while being pressed at an arbitrary pressure.
본 발명의 바람직한 형태는, 프로세스의 도중에서 상기 시드층과 상기 애노드와의 사이의 통전을 해제하고 상기 다공질체를 상기 시드층으로부터 떼어낸다. In a preferred embodiment of the present invention, energization between the seed layer and the anode is released during the process, and the porous body is separated from the seed layer.
이에 의하여 프로세스의 도중에서 다공질체와 시드층과의 사이의 도금액을 리플레시(교체)할 수 있다. Thereby, the plating liquid between the porous body and the seed layer can be refreshed (replaced) in the middle of the process.
본 발명의 또 다른 도금방법은, 시드층으로 덮힌 배선용 미세 오목부를 가지는 기판을 준비하여, 상기 시드층의 표면과 소정간격 이간하여 배치한 애노드와의 사이에 보수성을 가지는 다공질체를 배치하고, 상기 시드층과 상기 애노드와의 사이에 도금액을 채우면서 통전하여 도금을 행함에 있어서, 상기 다공질체를 상기 시드층에 임의의 압력으로 가압하기 전후에서, 상기 다공질체와 시드층과의 사이에 존재하는 도금액을 배제한 후, 상기 시드층과 상기 애노드와의 사이에 통전하여 도금을 행한다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a substrate having a fine concave portion for wiring covered with a seed layer, and a porous body having water retention property is disposed between the surface of the seed layer and an anode disposed at a predetermined interval. In conducting plating by energizing a plating solution between the seed layer and the anode, the porous material may be present between the porous material and the seed layer before and after pressing the porous material at an arbitrary pressure. After the plating solution is removed, plating is conducted by energizing the seed layer and the anode.
본 발명의 바람직한 형태는, 상기 다공질체와 상기 시드층이 접촉하고 있을 때에만 통전을 행한다. According to a preferred embodiment of the present invention, energization is performed only when the porous body is in contact with the seed layer.
본 발명의 기판처리장치는, 기판을 반출입하는 로드 ·언로드 스테이션과, 청구항 1 내지 청구항 33 중 어느 한 항에 기재된 도금장치와, 기판을 세정하여 건조시키는 세정·건조장치와, 상기 로드 ·언로드 스테이션, 상기 도금장치 및 상기 세정·건조장치의 사이에서 기판을 반송하는 반송장치를 가진다. The substrate processing apparatus of the present invention includes a load and unload station for carrying in and out of a substrate, the plating apparatus according to any one of
기판 표면에 상기 도금장치로 성막한 불필요한 금속막을 연마 제거하여 평탄화하는 연마장치를 더욱 가지는 것이 바람직하다. It is preferable to further have a polishing apparatus which polishes and removes and planarizes unnecessary metal films formed by the plating apparatus on the substrate surface.
상기 도금장치에서 금속막을 성막한 기판을 열처리하는 열처리장치를 더욱 가지는 것이 바람직하다. It is preferable to further have a heat processing apparatus for heat-treating the board | substrate which formed the metal film in the said plating apparatus.
이에 의하여 연마장치로 불필요한 금속막을 연마제거하기 전에, 기판에 열처리(어닐링처리)를 행함으로써, 이후의 연마장치에서의 불필요한 금속막의 연마제거처리나 배선의 전기 특성에 대하여 좋은 효과를 나타내게 할 수 있다. Thus, by performing heat treatment (annealing treatment) on the substrate before polishing and removing the unnecessary metal film by the polishing apparatus, a good effect can be exerted on the polishing removal treatment and unnecessary electrical properties of the wiring in the subsequent polishing apparatus.
기판의 둘레 가장자리부에 부착 내지 성막 가공한 금속막을 에칭 제거하는 베벨 에칭장치를 더 가지는 것이 바람직하다. It is preferable to further have the bevel etching apparatus which etches away the metal film which affixed or formed into a film at the peripheral part of a board | substrate.
이에 의하여, 예를 들면 기판 표면에 매립용 금속막을 성막하여 세정장치로 세정한 직후에, 기판의 베벨부에 성막된 금속막을 베벨 에칭장치로 에칭할 수 있다.Thereby, for example, the metal film formed into the bevel part of a board | substrate can be etched by the bevel etching apparatus immediately after forming the metal film for embedding on the board | substrate surface, and wash | cleaning with a washing | cleaning apparatus.
상기 도금장치의 상기 애노드와 상기 캐소드전극과의 사이에 도금전압을 인가하였을 때의 전압값 또는 전류값의 적어도 한쪽을 모니터하는 모니터부를 더 가지는 것이 바람직하다. It is preferable to further have a monitor which monitors at least one of a voltage value or a current value when a plating voltage is applied between the anode and the cathode of the plating apparatus.
이에 의하여 도금장치에 의한 도금의 종점(엔드 포인트)을 모니터부에서 검지하고, 피드백하여 도금을 종료시킬 수 있다. As a result, the end point (end point) of plating by the plating apparatus can be detected by the monitor unit, and the plating can be terminated by feeding back.
기판 표면에 성막한 금속막의 막두께를 측정하는 막두께 측정기를 더 가지는 것이 바람직하다. It is preferable to further have a film thickness meter which measures the film thickness of the metal film formed into a film on the board | substrate surface.
이에 의하여 기판 표면의 금속막의 막두께를 측정하고, 측정결과를 피드백하여 도금시간을 필요에 따라 증감함으로써, 소정의 막두께의 금속막을 재현성 좋게 형성할 수 있다. As a result, by measuring the film thickness of the metal film on the substrate surface and feeding back the measurement result and increasing or decreasing the plating time as necessary, a metal film having a predetermined film thickness can be formed with good reproducibility.
도 1은 반도체장치에 있어서의 배선 형성예를 공정순으로 나타내는 도,
도 2는 본 발명의 실시형태의 도금장치를 구비한 기판처리장치의 평면도,
도 3은 도 2에 나타내는 도금장치의 주요부를 나타내는 개요도,
도 4는 도 3에 나타내는 도금장치에 있어서의 전극 헤드의 동작의 설명에 따른 타임 차트,
도 5는 도금액 관리 공급시스템의 일례를 나타내는 계통도,
도 6은 도 2에 나타내는 세정·건조장치의 일례를 나타내는 종단 정면도,
도 7은 도 2에 나타내는 세정·건조장치의 일례를 나타내는 평면도,
도 8은 도 2에 나타내는 베벨 에칭·이면 세정장치의 일례를 나타내는 개략도,
도 9는 도 2에 나타내는 열처리장치의 일례를 나타내는 종단 정면도,
도 10은 도 2에 나타내는 열처리장치의 일례를 나타내는 평단면도,
도 11은 도 2에 나타내는 전처리장치의 기판 주고 받음시에 있어서의 정면도,
도 12는 도 2에 나타내는 전처리장치의 약액처리시에 있어서의 정면도,
도 13은 도 2에 나타내는 전처리장치의 린스시에 있어서의 정면도,
도 14는 도 2에 나타내는 전처리장치의 기판 주고 받음시에 있어서의 처리 헤드를 나타내는 단면도,
도 15는 도 2에 나타내는 전처리장치의 도 14의 A 부 확대도,
도 16은 도 2에 나타내는 전처리장치의 기판 고정시에 있어서의 도 15의 상당도,
도 17은 도 2에 나타내는 전처리장치의 계통도,
도 18은 도 2에 나타내는 무전해 도금장치의 기판 주고 받음시에 있어서의 기판 헤드를 나타내는 단면도,
도 19는 도 2에 나타내는 무전해 도금장치의 도 18의 B 부 확대도,
도 20은 도 2에 나타내는 무전해 도금장치의 기판 고정시에 있어서의 기판 헤드를 나타내는 도 19의 상당도,
도 21은 도 2에 나타내는 무전해 도금장치의 도금 처리시에 있어서의 기판 헤드를 나타내는 도 19의 상당도,
도 22는 도 2에 나타내는 무전해 도금장치의 도금탱크 커버를 닫았을 때의 도금탱크를 나타내는 일부 절단의 정면도,
도 23은 도 2에 나타내는 무전해 도금장치의 세정탱크를 나타내는 단면도,
도 24는 도 2에 나타내는 무전해 도금장치의 계통도,
도 25는 도 2에 나타내는 연마장치의 일례를 나타내는 개요도,
도 26은 도 2에 나타내는 막두께 측정기에 있어서의 반전기 부근의 개략 정면도,
도 27은 도 2에 나타내는 막두께 측정기에 있어서의 반전 암 부분의 평면도,
도 28은 도 2에 나타내는 기판처리장치에 있어서의 처리 플로우도,
도 29는 본 발명의 다른 실시형태에 있어서의 도금장치의 주요부를 나타내는 개요도,
도 30은 본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서의 도금장치의 주요부를 나타내는 개요도,
도 31은 본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서의 도금장치의 주요부를 나타내는 개요도,
도 32는 본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서의 도금장치의 주요부를 나타내는 개요도,
도 33은 본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서의 도금장치의 전극 헤드부를 나타내는 개요도,
도 34는 도 33에 나타내는 전극헤드부를 구비한 도금장치를 나타내는 개요도,
도 35는 실시예에 사용한 시험 샘플을 모식적으로 나타내는 도,
도 36은 실시예에 있어서의 전압의 인가, 기판과 다공질 접촉체의 접촉과 비접촉 및 압력의 부가상황을 나타내는 그래프,
도 37은 실시예에 의하여 얻어진 구리층을 모식적으로 나타내는 도,
도 38은 본 발명에 있어서의 도금의 석출상황을 나타내는 그래프,
도 39는 본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서의 도금장치의 주요부를 나타내는 개요도,
도 40은 도 39에 나타내는 도금장치로 다공질체와 기판의 피도금면과의 사이에 생기는 간극에 존재하는 도금액을 배제할 때의 설명에 따르는 도,
도 41은 본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서의 도금장치의 주요부를 나타내는 개요도,
도 42는 본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서의 도금장치의 주요부를 나타내는 개요도,
도 43은 본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서의 도금장치의 주요부를 나타내는 개요도,
도 44는 도 43에 나타내는 도금장치로 다공질체와 기판의 피도금면과의 사이에 생기는 간극에 존재하는 도금액을 배제할 때의 설명에 따르는 도,
도 45는 본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서의 도금장치의 평면도,
도 46은 도 45에 나타내는 도금장치로 도금을 행하고 있을 때의 상태를 나타내는 개략 단면도,
도 47은 도 45에 나타내는 도금장치에 있어서의 도금액공급부와 도금액배출부를 나타내는 상하이동 하우징의 단면도,
도 48은 도 45에 나타내는 도금장치로 신선한 도금액을 전극 헤드의 애노드실에 공급하고 있는 상태를 나타내는 개략 단면도,
도 49는 도 45에 나타내는 도금장치로 신선한 도금액을 전극 헤드의 애노드실에 공급하고 있는 상태의 다른 예를 나타내는 개략 단면도,
도 50은 종래예에 있어서의 다공질체와 기판의 피도금면과의 사이에 생기는 간극에 도금액이 존재하는 상태의 설명에 따르는 도면이다. 1 is a diagram showing an example of wiring formation in a semiconductor device in the order of steps;
2 is a plan view of a substrate processing apparatus having a plating apparatus of an embodiment of the present invention;
3 is a schematic view showing a main part of the plating apparatus shown in FIG. 2;
4 is a time chart according to an explanation of the operation of the electrode head in the plating apparatus shown in FIG. 3;
5 is a system diagram showing an example of a plating liquid management supply system;
6 is a vertical front view showing an example of the washing and drying apparatus shown in FIG. 2;
7 is a plan view showing an example of the washing and drying apparatus shown in FIG. 2;
8 is a schematic view showing an example of the bevel etching and back surface washing apparatus shown in FIG. 2;
9 is a vertical front view showing an example of the heat treatment apparatus shown in FIG. 2;
10 is a plan sectional view showing an example of the heat treatment apparatus shown in FIG. 2;
11 is a front view at the time of transferring a substrate of the pretreatment apparatus shown in FIG. 2;
12 is a front view at the time of chemical liquid treatment of the pretreatment apparatus shown in FIG. 2;
13 is a front view at the time of rinsing of the pretreatment apparatus shown in FIG.
14 is a cross-sectional view showing a processing head at the time of exchanging and receiving a substrate of the pretreatment apparatus shown in FIG. 2;
15 is an enlarged view of a portion A of FIG. 14 of the pretreatment apparatus shown in FIG. 2;
FIG. 16 is an equivalent of FIG. 15 at the time of fixing the substrate of the pretreatment apparatus shown in FIG.
17 is a system diagram of the pretreatment apparatus shown in FIG. 2;
18 is a cross-sectional view showing a substrate head when the substrate is exchanged with the electroless plating apparatus shown in FIG. 2;
19 is an enlarged view of a portion B of FIG. 18 of the electroless plating apparatus shown in FIG. 2;
FIG. 20 is an equivalent view of FIG. 19 showing a substrate head at the time of fixing the substrate of the electroless plating apparatus shown in FIG.
FIG. 21 is an equivalent view of FIG. 19 showing a substrate head at the time of plating treatment of the electroless plating apparatus shown in FIG.
FIG. 22 is a front view of a partial cutaway showing the plating tank when the plating tank cover of the electroless plating apparatus shown in FIG. 2 is closed;
FIG. 23 is a sectional view showing a cleaning tank of the electroless plating apparatus shown in FIG. 2;
24 is a system diagram of the electroless plating apparatus shown in FIG. 2;
25 is a schematic diagram showing an example of the polishing apparatus shown in FIG. 2;
FIG. 26 is a schematic front view of the vicinity of an inverter in the film thickness meter shown in FIG. 2;
27 is a plan view of an inverted arm portion in the film thickness meter shown in FIG. 2;
28 is a flowchart of a process in the substrate processing apparatus shown in FIG. 2;
29 is a schematic diagram showing a main part of a plating apparatus according to another embodiment of the present invention;
30 is a schematic diagram showing a main part of a plating apparatus according to still another embodiment of the present invention;
Fig. 31 is a schematic diagram showing a main part of a plating apparatus according to still another embodiment of the present invention;
32 is a schematic diagram showing a main part of a plating apparatus according to still another embodiment of the present invention;
33 is a schematic diagram showing an electrode head portion of a plating apparatus according to still another embodiment of the present invention;
FIG. 34 is a schematic view showing a plating apparatus including the electrode head shown in FIG. 33;
35 is a diagram schematically illustrating a test sample used in Examples.
36 is a graph showing the application of voltage, the contact between the substrate and the porous contact, the non-contact, and the addition of pressure in the examples;
37 is a diagram schematically illustrating a copper layer obtained in an example;
38 is a graph showing the precipitation state of plating in the present invention;
Fig. 39 is a schematic diagram showing a main part of a plating apparatus according to still another embodiment of the present invention;
FIG. 40 is a view according to the description when the plating solution shown in FIG. 39 is used to remove a plating solution existing in a gap generated between a porous body and a plated surface of a substrate.
Fig. 41 is a schematic diagram showing a main part of a plating apparatus according to still another embodiment of the present invention;
42 is a schematic diagram showing a main part of a plating apparatus according to still another embodiment of the present invention;
Fig. 43 is a schematic diagram showing a main part of a plating apparatus according to still another embodiment of the present invention;
FIG. 44 is a view according to an explanation when the plating solution shown in FIG. 43 is used to remove a plating liquid present in a gap formed between a porous body and a plated surface of a substrate.
45 is a plan view of a plating apparatus according to still another embodiment of the present invention;
46 is a schematic cross-sectional view showing a state when plating is performed with the plating apparatus shown in FIG. 45;
FIG. 47 is a sectional view of a shanghai-dong housing showing a plating liquid supply part and a plating liquid discharge part in the plating apparatus shown in FIG. 45;
48 is a schematic cross-sectional view showing a state in which a fresh plating solution is supplied to an anode chamber of an electrode head with the plating apparatus shown in FIG. 45;
49 is a schematic cross-sectional view showing another example of a state in which a fresh plating solution is supplied to an anode chamber of an electrode head with the plating apparatus shown in FIG. 45;
It is a figure according to description of the state in which a plating liquid exists in the clearance gap between the porous body and the to-be-plated surface of a board | substrate in a prior art example.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하여 설명한다. 이 실시형태는, 반도체 웨이퍼 등의 기판의 표면에 설치한 배선용 미세 오목부에, 배선재료로서의 구리를 도금에 의해 매립하여 구리층으로 이루어지는 배선을 형성하게 한 예를 나타내고 있다. 다른 배선재료를 사용하여도 되는 것은 물론이다. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. This embodiment shows an example in which copper as wiring material is embedded by plating in a fine concave portion for wiring provided on a surface of a substrate such as a semiconductor wafer to form a wiring made of a copper layer. It goes without saying that other wiring materials may be used.
도 1의 (a) 내지 도 1의 (d)를 참조하여, 반도체장치에 있어서의 구리배선 형성예를 설명한다. 도 1의 (a)에 나타내는 바와 같이, 반도체 소자를 형성한 반도체 기재(1)상의 도전층(1a)의 위에, 예를 들면 SiO2로 이루어지는 산화막이나 low-k 재막 등의 절연막(층간 절연막)(2)을 퇴적하여, 이 절연막(2)의 내부에 예를 들면 리소그래피·에칭기술에 의하여 배선용 미세 오목부로서의 비어홀(3)과 트렌치(4)를 형성하고, 그 위에 TaN 등으로 이루어지는 배리어층(5), 다시 그 위에 전해도금의 급전층으로서의 시드층(6)을 스퍼터링 등에 의하여 형성한다. An example of copper wiring formation in a semiconductor device will be described with reference to FIGS. 1A to 1D. As shown in FIG. 1A, an insulating film (interlayer insulating film) such as an oxide film made of SiO 2 or a low-k re-film, for example, is formed on the
그리고 도 1의 (b)에 나타내는 바와 같이, 기판(W)의 표면에 구리도금을 실시함으로써 기판(W)의 비어홀(3) 및 트렌치(4) 내에 구리를 충전시킴과 동시에, 절연막(2)상에 구리층(7)을 퇴적시킨다. 그 후, 화학기계적 연마(CMP) 등에 의하여 절연막(2)상의 배리어층(5), 시드층(6) 및 구리층(7)을 제거하여, 비어홀(3) 및 트렌치(4) 내에 충전시킨 구리층(7)의 표면과 절연막(2)의 표면을 대략 동일 평면으로 한다. 이에 의하여 도 1의 (c)에 나타내는 바와 같이, 절연막(2)의 내부에 시드층(6)과 구리층(7)으로 이루어지는 배선(구리배선)(8)을 형성한다. As shown in FIG. 1B, copper plating is performed on the surface of the substrate W to fill copper in the via
다음에, 도 1의 (d)에 나타내는 바와 같이 기판(W)의 표면에 무전해 도금을 실시하고, 배선(8)의 표면에, Co 합금이나 Ni 합금 등으로 이루어지는 보호막(9)을 선택적으로 형성하여, 이것에 의하여 배선(8)의 표면을 보호막(9)으로 덮어 보호한다. Next, as shown in FIG. 1D, electroless plating is performed on the surface of the substrate W, and a
도 2는 본 발명의 실시형태에 있어서의 도금장치를 구비한 기판처리장치의 평면도를 나타낸다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 이 기판처리장치는 예를 들면 수납박스 등의 내부에 다수의 반도체 웨이퍼 등의 기판을 수납한 반송 박스(10)를 착탈 자유롭게 직사각형상의 장치 프레임(12)을 구비하고 있다. 이 장치 프레임(12)의 내부에는 로드·언로드 스테이션(14)과, 이 로드·언로드 스테이션(14)과의 사이에서 기판을 주고 받는 주행 자유로운 반송로봇(16)이 구비되어 있다. 그리고 반송로봇(16)을 사이에 두고 상기 반송로봇(16)의 양측에는 1쌍의 도금장치(18)가 배치되고, 또한 반송 로봇(16)을 사이에 두고 한쪽에는 세정·건조장치(20), 베벨 에칭·이면 세정장치(22) 및 막두께 측정기(24)가 직렬로 배치되고, 다른쪽에는 열처리(어닐링)장치(26), 전처리장치(28), 무전해 도금장치(30) 및 연마장치(32)가 직렬로 배치되어 있다. 2 is a plan view of a substrate processing apparatus including a plating apparatus in an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, this substrate processing apparatus is provided with the rectangular-shaped
여기서 장치 프레임(12)에는 차광처리가 실시되고, 이것에 의하여 이 장치 프레임(12) 내에서의 이하의 각 공정을 차광상태에서, 즉 배선에 조명광 등의 빛이 닿는 일 없이 행할 수 있게 되어 있다. 이와 같이 배선에 빛이 닿는 것을 방지함으로써, 예를 들면 구리로 이루어지는 배선에 빛이 닿아 광전위차가 생기고, 이 광전위차에 의하여 배선이 부식되는 것을 방지할 수 있다. Here, the
도 3은 본 발명의 실시형태에 있어서의 도금장치의 개요를 나타낸다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 도금장치는 수평방향으로 요동 자유로운 요동암(500)을 구비하고, 이 요동암(500)의 앞쪽 끝부분에 전극 헤드(502)가 회전 자유롭게 지지되어 있다. 한편, 전극 헤드(502)의 아래쪽에 위치하여, 표면(피도금면)을 상향으로 하여 기판(W)을 유지하는 기판 스테이지(504)가 상하이동 자유롭게 배치되고, 이 기판 스테이지(504)의 위쪽에는 상기 기판 스테이지(504)의 둘레 가장자리부를 둘러싸도록 캐소드부(506)가 배치되어 있다. 또한 이 예에서는 전극 헤드(502)로서, 그 지름이 기판 스테이지(504)의 지름보다 약간 작은 지름을 가지는 것을 사용하여, 전극 헤드(502)와 기판 스테이지(504)와의 상대위치를 변화시키는 일 없이, 기판 스테이지(504)로 유지한 기판(W)의 표면(피도금 면)의 대략 전면에 걸쳐 도금을 행할 수 있게 한 예를 나타내고 있다. 3 shows an outline of a plating apparatus in an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the plating apparatus is provided with the rocking
기판 스테이지(504)의 상면의 둘레 가장자리부에는, 내부에 설치한 진공통로(504a)와 연통되는 링형상의 진공흡착 홈(504b)이 설치되고, 이 진공흡착 홈(504b)을 사이에 둔 내외의 양쪽에, 시일링(508, 510)이 장착되어 있다. 또한 기판 스테이지(504)의 상면의 안쪽에 위치하는 시일링(508)의 안쪽에는, 가압용 오목부(504c)가 설치되고, 이 가압용 오목부(504c)는, 기판 스테이지(504)의 내부를 연장하는 가압유체 통로(504d)와 연통되어 있다. In the peripheral portion of the upper surface of the
이에 의하여 기판 스테이지(504)의 상면에 기판(W)을 탑재하고, 진공통로(504a)를 거쳐 진공흡착 홈(504b) 내를 진공흡인함으로써, 기판(W)을 그 둘레 가장자리부를 흡착하여 유지하고, 다시 가압유체 통로(504d)를 거쳐 가압용 오목부(504c) 내에 가압공기 등의 가압유체를 공급하여 기판(W)을 그 이면측으로부터 압력 P5으로 가압함으로써, 기판(W)을 더욱 수평한 상태로 유지하여, 하기와 같이 다공질체(528)의 하면에 밀착할 수 있게 되어 있다.Thereby, the substrate W is mounted on the upper surface of the
또한, 도시 생략하나, 기판 스테이지(504)에는 기판 스테이지(504)의 온도를 일정하게 제어하는 가열장치(히터)가 내장되어 있다. 또 기판 스테이지(504)는, 도시 생략한 에어 실린더(도시 생략)에 의하여 상하이동하고, 도시 생략한 회전모터 및 벨트를 거쳐, 임의의 가속도 및 속도로 캐소드부(506)와 일체로 회전하도록 구성되어 있다. 이때의 회전 토오크는, 도시 생략한 토오크 센서로 검지된다. 그리고 기판 스테이지(504)가 상승하였을 때에, 기판 스테이지(504)로 유지된 기판(W)의 둘레 가장자리부에 하기의 캐소드부(506)의 시일재(514)와 캐소드전극(512)이 맞닿게 되어 있다. Although not shown, the
요동암(500)은, 도시 생략한 서보모터로 이루어지는 상하이동 모터와 볼나사를 거쳐 상하이동하고, 도시 생략한 선회모터를 거쳐, 선회(요동)하게 되어 있으나, 공기압 엑츄에이터를 사용하여도 좋다. The
상기 캐소드부(506)는, 이 예에서는 6분할된 캐소드전극(512)과, 이 캐소드전극(512)의 위쪽을 덮도록 설치한 고리형상의 시일재(514)를 가지고 있다. 시일재(514)는 그 안 둘레 가장자리부가 안쪽을 향하여 아래쪽으로 경사지고, 또한 서서히 두께가 얇아져 안 둘레 끝부가 아래쪽으로 늘어지게 구성되어 있다. The
이에 의하여 기판 스테이지(504)가 상승하였을 때에, 이 기판 스테이지(504)로 유지한 기판(W)의 둘레 가장자리부에 캐소드전극(512)이 가압되어 통전되고, 동시에 시일재(514)의 안 둘레 끝부가 기판(W)의 둘레 가장자리부 상면에 압접되어 여기를 수밀적으로 시일하여 기판의 상면(피도금면)에 공급된 도금액이 기판(W)의 끝부로부터 새어 나오는 것을 방지함과 동시에, 도금액이 캐소드전극(512)을 오염하는 것을 방지한다. As a result, when the
또한 본 예에 있어서, 캐소드부(506)는 상하이동 불가능하고 기판 스테이지(504)와 일체로 회전하게 되어 있으나, 상하이동 자유롭고, 하강하였을 때에 시일재(514)가 기판(W)의 피도금면에 압접되게 구성하여도 좋다. In addition, in the present example, the
상기 전극 헤드(502)는, 모두 아래쪽으로 개구된 바닥이 있는 원통형상이고, 동심형상으로 배치한 회전 하우징(520)과 상하이동 하우징(522)을 가지고 있다. 그리고 회전 하우징(520)은 요동암(500)의 자유단에 설치한 회전체(524)의 하면에 고착되어 상기 회전체(524)와 일체로 회전하도록 구성되어 있다. 한편, 상하이동 하우징(522)은, 그 상부에 있어서 회전 하우징(520)의 내부에 위치하여, 상기 회전 하우징(520)과 일체로 회전하여, 상대적으로 상하이동하도록 구성되어 있다. 상하이동 하우징(522)은, 하단 개구부를 다공질체(528)로 폐쇄함으로써, 내부에 원판형상의 애노드(526)를 배치하여 상기 애노드(526)를 침지시키는 도금액(Q)을 도입하는 애노드실(530)을 구획 형성하고 있다. The
이 다공질체(528)는 본 예에서는 다공질재를 3층으로 적층한 다층 구조로 되어 있다. 즉, 다공질체(528)는 주로 도금액을 유지하는 역할을 하는 도금액 함침재(532)와, 이 도금액 함침재(532)의 하면에 설치된 다공질 패드(534)로 구성되고, 이 다공질 패드(534)는, 기판(W)에 직접 접촉하는 하층 패드(534a)와, 이 하층 패드(534a)와 도금액 함침재(532)와의 사이에 장착되는 상층 패드(534b)로 구성되어 있다. 그리고 도금액 함침재(532)와 상층 패드(534b)는, 상하이동 하우징(522)의 내부에 위치하고, 하층 패드(534a)로 상하이동 하우징(522)의 하단 개구부를 폐쇄하도록 되어 있다. In this example, the
이와 같이 다공질체(528)를 다층 구조로 함으로써 예를 들면 기판과 접촉하는 다공질 패드(534)[하층 패드(534a)]로서, 기판의 피도금면상의 요철면을 평탄화하는 데 충분한 평탄성을 가지는 것을 사용하는 것이 가능하게 된다. Thus, by making the
이 하층 패드(534a)는, 기판(W)의 표면(피도금면)과 접촉하는 면(표면)의 평탄성이 어느 정도 높아, 도금액이 통과할 수 있는 미세 관통구멍을 가지고, 적어도 접촉면이 절연물 또는 절연성이 높은 물질로 형성되어 있는 것이 필요하다. 이 하층 패드(534a)에 요구되는 평탄성은, 예를 들면 최대 거칠기(RMS)가 수십 ㎛ 이하 정도이다. The
또, 하층 패드(534a)에 요구되는 미세 관통구멍은, 접촉면에서의 평탄성을 유지하기 위하여 둥근 구멍의 관통구멍이 바람직하고, 또한 미세 관통구멍의 구멍지름이나 단위 면적당의 개수 등은 도금하는 막질이나 배선 패턴에 따라 최적값이 다르나, 양자 모두 작은 쪽이 오목부 내에 있어서의 도금성장의 선택성을 향상시키는 데 있어서 바람직하다. 구체적인 미세 관통구멍의 구멍지름이나 단위 면적당의 개수로서는, 예를 들면 구멍지름 30㎛ 이하, 바람직하게는 5 ∼ 20㎛의 미소 관통구멍이, 기공율로 50% 이하의 상태로 존재하면 좋다. Further, the fine through hole required for the
또한, 하층 패드(534a)는, 어느 정도 견고한 것이 바람직하고, 예를 들면 그 인장강도가 5 ∼ 100 kg/㎠, 굽힘 탄성강도가 200 ~ 10000 kg/㎠ 정도이면 좋다.In addition, it is preferable that the
이 하층 패드(534a)는, 또한 친수성의 재료인 것이 바람직하고, 예를 들면 하기에 나타내는 재료에 대하여 친수화처리 또는 친수기를 중합시킨 것이 사용된다. 이와 같은 재료의 예로서는, 다공 폴리에틸렌(PE), 다공 폴리프로필렌(PP), 다공 폴리아미드, 다공 폴리카보네이트 또는 다공 폴리이미드 등을 들 수 있다. 이 중, 다공 폴리에틸렌, 다공 폴리프로필렌, 다공 폴리아미드 등은, 초고분자의 PE, PP, 폴리아미드 등의 미세한 가루를 원료로 하고, 이것을 눌러서 굳혀, 소결 성형함으로써 조제한 것이고, 플다스 S[미츠비시수지(주)제], 산파인 UF, 산파인 AQ[모두 아사히카세이(주)제], Spacy(스페이시케미컬사제) 등의 상품명으로 시판되고 있다. 또 다공 폴리카보네이트는, 예를 들면 폴리카보네이트필름에 엑셀레이터로 가속한 높은 에너지의 중금속(구리 등)을 관통시키고, 이에 의하여 생성되는 직선상의 트랙(궤적)을 선택적으로 에칭함으로써 조제되는 것이다. It is preferable that this
하층 패드(534a)는, 기판(W)의 표면과 접촉하는 면(표면)을 압축가공, 기계가공 등에 의하여 평탄화 가공한 것이어도 좋고, 이에 의하여 미소 홈에서의 보다 높은 우선 석출을 기대할 수 있다. The
한편, 도금액 함침재(532)는, 알루미나, SiC, 뮬라이트, 지르코니아, 티타니아, 코지라이트 등의 다공질 세라믹스 또는 폴리프로필렌이나 폴리에틸렌의 소결체 등의 경질 다공질체, 또는 이들의 복합체, 나아가서는 직포나 부직포로 구성된다. 예를 들면 알루미나계 세라믹스에 있어서는, 포어지름 30 ∼ 200㎛, SiC에 있어서는 포어지름 30㎛ 이하, 기공율 20 ∼ 95%, 두께 1 ∼ 20 mm, 바람직하게는 5 ∼ 20 mm, 더욱 바람직하게는 8 ∼ 15 mm 정도의 것이 사용된다. 이 예에서는 예를 들면 기공율 30%, 평균 포어지름 100㎛으로 알루미나제의 다공질 세라믹스 판으로 구성되어 있다. 그리고 이 내부에 도금액을 함유시킴으로써, 즉 다공질 세라믹스 판 자체는 절연체이나, 이 내부로 도금액을 복잡하게 들어가게 하여 두께방향으로 상당히 긴 경로를 더듬어 가게 함으로써 도금액의 전기 전도율보다 작은 전기 전도율을 가지도록 구성되어 있다. On the other hand, the plating
이와 같이 도금액 함침재(532)를 애노드실(530) 내에 배치하고, 이 도금액 함침재(532)에 의하여 큰 저항을 발생시킴으로써 시드층(6)(도 1의 (a) 참조)의 저항의 영향을 무시할 수 있을 정도로 하고, 기판(W) 표면의 전기저항에 의한 전류밀도의 면내 차를 작게 하여 도금막의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다. Thus, by placing the plating
전극 헤드(502)에는 기판 스테이지(504)로 유지한 기판(W)의 표면(피도금면)에 하층 패드(534a)를 임의의 압력으로 가압하여 상기 표면으로부터 이간시키는, 본 예에서는 3개의 에어백을 가지는 가압 이간기구가 구비되어 있다. 즉, 본 예에서는 회전 하우징(520)의 천정벽의 하면과 상하이동 하우징(522)의 천정벽의 상면과의 사이에, 링형상의 제 1 에어백(540)이 배치되고, 상하이동 하우징(522)의 내부의 상기 상하이동 하우징(522)의 천정벽의 하면과 애노드(526) 상면과의 사이에, 링형상의 제2 에어백(542)이 배치되어 있다. 또한 상하이동 하우징(522)의 중앙부에는 위쪽으로 돌출하여 회전 하우징(520)의 위쪽에 도달하는 바닥이 있는 원통체(544)가 연접되고, 이 바닥이 있는 원통체(544)의 천정벽의 하면과 회전 하우징(520)의 천정벽의 상면과의 사이에, 원형상의 제 3 에어백(546)이 배치되어 있다. 또한 이들 에어백(540, 542, 546)은, 가압유체 도입관(550, 552, 554)을 거쳐, 가압유체 공급원(도시 생략)에 접속되어 있다. 이들 에어백(540, 542, 546)에 의하여 가압 이간기구가 구성되어 있다. In the present example, three airbags are applied to the
즉, 요동암(500)을 소정의 위치(프로세스 위치)에 상하이동 불가능하게 고정한 상태에서 도 3에 나타내는 바와 같이, 제 1 에어백(540)의 내부를 압력 P1로, 제 2 에어백(542)의 내부를 압력 P2로, 제 3 에어백(546)의 내부를 압력 P4로 각각 가압함으로써, 기판 스테이지(504)로 유지한 기판(W)의 표면(피도금면)에 하층 패드(534a)를 임의의 압력으로 가압한다. 그리고 상기 압력(P1, P2, P4)을 대기압으로 되돌림으로써 하층 패드(534a)를 기판(W)의 표면으로부터 이간시킨다. 이에 의하여 제 1 에어백(540) 및 제 3 에어백(546)을 거쳐 상하이동 하우징(522)을 그 수평방향의 전면에 걸쳐 더욱 균일하게 가압하고, 또 제 2 에어백(542)을 거쳐, 애노드실(530) 내의 애노드(526)를 그 전면에 걸쳐 더욱 균일하게 가압하여 하층 패드(534a)를 그 전면에 걸쳐 더욱 균일하게 기판 스테이지(504)로 유지한 기판(W)의 전면에 밀착시킬 수 있다. That is, in the state in which the
상하이동 하우징(522)에는 이 내부에 도금액을 도입하는 도금액도입관(556)과, 가압유체를 도입하는 가압유체 도입관(558)이 설치되어 있고, 애노드(526)의 내부에는 다수의 가는 구멍(526a)이 설치되어 있다. 이에 의하여 도금액(Q)은, 도금액도입관(556)으로부터 애노드실(530) 내로 도입되고, 애노드실(530)의 내부를 압력 P3으로 가압함으로써, 애노드(526)의 가는 구멍(526a) 내를 통과하여 도금액 함침재(532)의 상면에 도달하고, 이 내부로부터 다공질 패드(534)[상층 패드(534b) 및 하층 패드(534a)]의 내부를 통과하여, 기판 스테이지(504)로 유지한 기판(W)의 상면에 도달한다. The shanghai-
또한 애노드실(530)의 내부는, 화학반응에 의하여 발생하는 가스도 포함하고, 이 때문에 압력이 변화되는 경우가 있다. 따라서 애노드실(530) 내의 압력 P3은, 프로세스 중의 피드백제어에 의하여 소정의 설정값으로 제어되게 되어 있다. In addition, the inside of the
여기서, 애노드(526)는 예를 들면 구리도금을 행하는 경우에 있어서는, 슬라임의 생성을 억제하기 위하여, 함유량이 0.03 ∼ 0.05%의 인을 함유하는 구리(인함유 구리)로 구성되어 있다. 애노드(526)는 백금, 티탄 등의 불용해성 금속 또는 금속상에 백금 등을 도금한 불용해성 전극이어도 좋고, 교환 등이 불필요하기 때문에 불용해성 금속 또는 불용해성 전극인 것이 바람직하다. 또한 도금액의 유통의 용이성 등으로부터 망형상이어도 좋다. Here, the
캐소드전극(512)은 도금 전원(560)의 음극에, 애노드(526)는 도금 전원(560)의 양극에 각각 전기적으로 접속된다. 상하이동 하우징(522)에는 도금 전원(560)에 접속되어 애노드(526)에 급전하기 위한 급전 포트(562)가 설치되어 있다. The
다음에, 이 도금장치(18)로 도금을 행할 때의 조작에 대하여 도 4를 참조하여 더욱 설명한다. Next, the operation at the time of plating with this
먼저, 기판 스테이지(504)의 상면에 기판(W)을 흡착 유지한 상태에서 기판 스테이지(504)를 상승시켜 기판(W)의 둘레 가장자리부를 캐소드전극(512)에 접촉시켜 통전 가능한 상태로 하고, 다시 상승시켜 기판(W)의 둘레 가장자리부 상면에 시일재(514)를 압접시켜, 기판(W)의 둘레 가장자리부를 시일재(514)로 수밀적으로 시일한다. First, the
한편, 전극 헤드(502)에 있어서는, 아이들링을 행하여 도금액의 치환 및 기포제거 등을 행하고 있는 위치(아이들링 위치)로부터, 도금액(Q)을 내부에 유지한 상태에서 소정의 위치(프로세스 위치)에 위치시킨다. 즉, 요동암(500)을 일단 상승시키고, 다시 선회시킴으로써 전극 헤드(502)를 기판 스테이지(504)의 바로 위쪽 위치에 위치시키고, 그런 다음에 하강시켜 소정의 위치(프로세스 위치)에 도달하였을 때에 정지시킨다. 그리고 애노드실(530) 내를 압력 P3으로 가압하여 전극 헤드(502)로 유지한 도금액(Q)을 다공질 패드(534)의 하면으로부터 토출시킨다.On the other hand, in the
다음에, 에어백(540, 542, 546) 내로 가압공기를 도입하고, 동시에 기판 스테이지(504)의 가압용 오목부(504c) 내에도 가압공기를 도입하여, 이것에 의하여 상하이동 하우징(522)을 하강시키고, 다시 하층 패드(534a)를 아래쪽으로 가압하고, 동시에 기판 스테이지(504)로 유지한 기판도 이 이면측으로부터 가압하여, 하층 패드(534a)를 기판의 표면(피도금면)에 소정의 압력으로 가압한다. 이에 의하여 기판(W)을 더욱 수평한 상태로 유지하고, 또한 기판(W)의 전면에 더욱 균일한 압력으로 하층 패드(534a)를 가압할 수 있다. Next, pressurized air is introduced into the
이 상태에서 전극 헤드(502) 및 기판 스테이지(504)를 회전(자전)시킨다. 이에 의하여 도금에 앞서, 하층 패드(534a)를 기판 스테이지(504)로 유지한 기판(W)의 피도금면에 임의의 압력으로 가압하면서 양자를 상대 이동시킴으로써 하층 패드(534a)와 기판(W)과의 밀착성을 높인다. In this state, the
그리고 전극 헤드(502) 및 기판 스테이지(504)의 회전을 정지한 후, 캐소드전극(512)을 도금 전원(560)의 음극에, 애노드(526)를 도금 전원(560)의 양극에 각각 접속하고, 이것에 의하여 기판(W)의 피도금면에 도금을 실시한다. 이와 같이, 하층 패드(534a)를 기판 스테이지(504)로 유지한 기판(W)의 피도금면에 임의의 압력으로 가압하고, 또한 양자의 밀착성을 더욱 높인 상태에서 도금을 행함으로써, 하층 패드(534a)와 기판(W)의 피도금면의 트렌치 등의 배선용 미세 오목부 이외의 부분(패턴부 이외의 부분)과의 사이에 있어서의 간극을 가능한 한 작게 하여, 기판에 설치한 배선용 미세 오목부의 내부에 도금막을 선택적으로 석출시킬 수 있다. After the rotation of the
그리고, 소정 시간 도금을 계속한 후, 캐소드전극(512) 및 애노드(526)의 도금 전원(560)과의 접속을 해제함과 동시에, 애노드실(530) 내를 대기압으로 되돌리고, 다시 에어백(540, 542, 546) 내를 대기압에 되돌려, 하층 패드(534a)를 기판(W)으로부터 떼어낸다. 이것에 의하여 하층 패드(534a)와 기판(W)과의 사이의 도금액을 리프레시(교체)시킨다. After the plating is continued for a predetermined time, the
다음에, 상기와 마찬가지로 에어백(540, 542, 546) 내에 가압유체를 도입하여 하층 패드(534a)를 기판에 소정의 압력으로 가압하고, 다시 애노드실(530) 내에도 가압유체를 도입하여, 이 상태에서 전극 헤드(502) 및 기판 스테이지(504)를 회전시키고, 이 회전을 정지시킨 후, 캐소드전극(512) 및 애노드(526)를 도금 전원(560)에 접속하여 도금을 행한다. 이와 같이, 프로세스의 도중에 하층 패드(534a)를 기판 스테이지(504)로 유지한 기판(W)으로부터 떼어내어, 하층 패드(534a)와 기판(W) 사이의 도금액을 리프레시(교체)시키고, 그런 다음, 다시 도금을 행함으로써 기판에 설치한 배선용 미세 오목부의 내부에 도금막을 선택적으로 효율 좋게 석출시킬 수 있다. 또한 하층 패드(534a)를 기판(W)의 피도금면에 가압하는 압력을 임의로 조정함으로써, 기판(W)의 피도금면이나 성막 중의 도금막이 하층 패드(534a)에 의하여 손상을 입는 것을 방지할 수 있다. Next, a pressurized fluid is introduced into the
상기 조작을 필요에 따라 복수회에 걸쳐 반복하고(도 4는, 2회 반복한 상태를 나타내고 있다), 그런 다음에 에어백(540, 542, 546), 기판 스테이지(504)의 가압용오목부(504c), 또한 애노드실(530)을 대기압으로 되돌리고, 요동암(500)을 상승시켜 더욱 선회시켜 원래의 위치(아이들링 위치)로 되돌린다. The operation is repeated as many times as necessary (FIG. 4 shows a state where the operation is repeated twice). Then, the
도 5는, 도금액의 조성이나 액온 등을 관리하여 도금장치에 공급하는 도금액관리 공급시스템을 나타낸다. 도 5에 나타내는 바와 같이 도금장치(18)의 전극 헤드(502)를 침지시켜 아이들링을 행하는 도금액 트레이(600)가 구비되고, 이 도금액 트레이(600)는, 도금액 배출관(602)을 거쳐 리저버(604)에 접속되어 있고, 도금액 배출관(602)을 통과하여 배출된 도금액은, 리저버(604)로 들어간다. Fig. 5 shows a plating solution management supply system for managing the composition, liquid temperature, and the like of the plating solution and supplying it to the plating apparatus. As shown in FIG. 5, the plating
그리고, 이 리저버(604)로 들어간 도금액은, 펌프(606)의 구동에 따라, 도금액 조정탱크(608)로 들어간다. 이 도금액 조정탱크(608)에는, 온도 제어기(610)나, 샘플액을 인출하여 분석하는 도금액 분석 유닛(612)이 부설되고, 또한 도금액 분석 유닛(612)의 분석에 의하여 부족되는 성분을 보급하는 성분 보급관(614)이 접속되어 있다. 도금액 조정탱크(608) 내의 도금액은, 펌프(616)의 구동에 따라 도금액공급관(618)을 따라 흐르고, 필터(620)를 통과하여 도금액 트레이(600)로 되돌아간다. The plating liquid entered into the
이와 같이 도금액 조정탱크(608)로 도금액의 조성 및 온도를 일정하게 조정하고, 이 조정한 도금액을 도금장치(18)의 전극 헤드(502)에 공급하여, 상기 전극 헤드(502)로 유지함으로써, 도금장치(18)의 전극 헤드(502)에 항상 일정한 조성 및 온도를 가지는 도금액을 공급할 수 있다. The composition and temperature of the plating liquid are constantly adjusted in the plating
도 6 및 도 7은, 기판(W)을 세정(린스)하여 건조시키도록 한 세정·건조장치(20)의 일례를 나타낸다. 즉, 이 세정·건조장치(20)는, 먼저 화학세정 및 순수세정(린스)을 행하고, 그 후 스핀들회전에 의하여 세정 후의 기판(W)을 완전 건조시키도록 한 장치로서, 기판(W)의 에지부를 잡는 클램프기구(420)를 구비한 기판 스테이지(422)와, 이 클램프기구(420)의 개폐를 행하는 기판 착탈용 승강 플레이트(424)를 구비하고 있다. 6 and 7 show an example of the cleaning / drying
기판 스테이지(422)는, 스핀들회전용 모터(도시 생략)의 구동에 따라 고속회전하는 스핀들(426)의 상단에 연결되어 있다. 또 클램프기구(420)로 잡은 기판(W)의 주위에는 처리액의 비산을 방지하는 세정컵(428)이 배치되어 있고, 이 세정컵(428)은 도시 생략한 실린더의 작동에 따라 상하이동한다.The board |
또, 세정·건조장치(20)는 클램프기구(420)로 잡은 기판(W)의 표면에 처리액을 공급하는 약액용 노즐(430)과, 기판(W)의 이면에 순수를 공급하는 복수의 순수용 노즐(432)과, 클램프기구(420)로 잡은 기판(W)의 위쪽에 배치된 회전 가능한 펜실형 세정 스펀지(434)를 구비하고 있다. 이 세정 스펀지(434)는 수평방향으로 요동 가능한 선회암(436)의 자유단에 설치되어 있다. 또한 세정·건조장치(20)의 상부에는 장치 내로 크린에어를 도입하기 위한 크린에어 도입구(438)가 설치되어 있다. Moreover, the washing | cleaning and drying
이와 같은 구성의 세정·건조장치(20)에 있어서는, 기판(W)을 클램프기구(420)로 잡아 회전시키고, 선회암(436)을 선회시키면서 약액용 노즐(430)로부터 처리액을 세정 스펀지(434)를 향하여 공급하면서 기판(W)의 표면에 세정 스펀지(434)를 문질러 기판(W) 표면의 세정을 행한다. 그리고 순수용 노즐(432)로부터 기판(W)의 이면에 순수가 공급되고, 이 순수용 노즐(432)로부터 분사되는 순수로 기판(W)의 이면도 동시에 세정(린스)된다. 이와 같이 하여 세정된 기판(W)은 스핀들(426)을 고속회전시킴으로써 스핀 건조된다. In the cleaning / drying
도 8에 베벨 에칭·이면 세정장치(22)의 일례를 나타낸다. 이 베벨 에칭·이면 세정장치(22)는, 기판의 에지(베벨)부에 부착된 구리층(7)(도 1의 (b) 참조)의 에칭과 이면 세정을 동시에 행하고, 또한 기판 표면에 설치한 회로형성부에 있어서의 구리의 자연 산화막의 성장을 억제하도록 한 것으로, 바닥이 있는 통형상의 방수 커버(920)의 내부에 위치하여 기판(W)을 페이스업으로 그 둘레 가장자리부의 원주방향을 따른 복수부분에서 스핀척(921)에 의하여 수평으로 유지하여 고속 회전시키는 기판 스테이지(922)와, 이 기판 스테이지(922)로 유지된 기판(W)의 표면측의 대략 중앙부 위쪽에 배치된 센터 노즐(924)과, 기판(W)의 둘레 가장자리부의 위쪽에 배치된 에지 노즐(926)을 구비하고 있다. 센터 노즐(924) 및 에지 노즐(926)은 각각 하향으로 배치되어 있다. 또 기판(W)의 이면측의 대략 중앙부의 아래쪽에 위치하여, 백노즐(928)이 상향으로 배치되어 있다. 상기 에지 노즐(926)은, 기판(W)의 직경방향 및 높이방향을 이동 자유롭게 구성되어 있다. An example of the bevel etching back
이 에지 노즐(926)은, 기판의 바깥 둘레 끝면으로부터 중심부방향을 따른 임의의 위치에 위치결정 가능하게 되어 있고, 그 이동폭(L)은, 기판(W)의 크기나 사용목적 등에 맞추어 임의로 설정된다. 통상, 2 mm 내지 5 mm의 범위에서 에지 커트폭(C)을 설정하여, 이면으로부터 표면으로의 액의 유입량이 문제가 되지 않는 회전속도 이상이면, 그 설정된 커트폭(C) 내의 구리층 등을 제거할 수 있다. The
다음에 이 베벨 에칭·이면 세정장치(22)에 의한 세정방법에 대하여 설명한다. 먼저 스핀척(921)을 거쳐 기판(W)을 기판 스테이지(922)로 수평으로 유지한 상태에서 기판(W)을 기판 스테이지(922)와 일체로 수평 회전시킨다. 이 상태에서 센터 노즐(924)로부터 기판(W) 표면측의 중앙부에 산용액을 공급한다. 이 산용액으로서는 비산화성의 산이면 좋고, 예를 들면 플루오르화수소산, 염산, 황산, 구연산, 수산을 사용한다. 한편, 에지 노즐(926)로부터 기판(W)의 둘레 가장자리부에 산화제 용액을 연속적 또는 간헐적으로 공급한다. 이 산화제 용액으로서는, 오존수, 과산화수소수, 질산수, 차아염소산나트륨수 등의 어느 하나를 사용하거나, 또는 그것들의 조합을 사용한다. Next, the cleaning method by this bevel etching back
이에 의하여 기판(W)의 둘레 가장자리부의 에지 커트폭(C)의 영역에서는 상면 및 끝면에 성막된 구리층 등은 산화제 용액으로 급속하게 산화되고, 동시에 센터 노즐(924)로부터 공급되어 기판의 표면 전면으로 퍼지는 산용액에 의해서 에칭되어 용해제거된다. 이와 같이 기판 둘레 가장자리부에서 산용액과 산화제 용액을 혼합시킴으로써 미리 그것들의 혼합수를 노즐로부터 공급하는 것에 비하여 급준한 에칭 프로필을 얻을 수 있다. 이때 그것들의 농도에 의하여 구리의 에칭레이트가 결정된다. 또, 기판 표면의 회로 형성부에 구리의 자연 산화막이 형성되어 있던 경우, 이 자연 산화물은 기판의 회전에 따라 기판의 표면 전면에 걸쳐 퍼지는 산용액으로 즉시 제거되어 성장하는 일은 없다. 또한 센터노즐(924)로부터의 산용액의 공급을 정지한 후, 에지 노즐(926)로부터의 산화제 용액의 공급을 정지함으로써 표면에 노출되어 있는 실리콘을 산화하여 구리의 부착을 억제할 수 있다.As a result, in the area of the edge cut width C of the periphery of the substrate W, the copper layer formed on the top and end surfaces is rapidly oxidized with an oxidant solution, and is simultaneously supplied from the
한편, 백노즐(928)로부터 기판의 이면 중앙부에 산화제 용액과 실리콘 산화막에칭제를 동시 또는 교대로 공급한다. 이에 의하여 기판(W)의 이면측에 금속형상으로 부착되어 있는 구리 등을 기판의 실리콘마다 산화제 용액으로 산화하여 실리콘 산화막 에칭제로 에칭하여 제거할 수 있다. 또한 이 산화제 용액으로서는 표면에 공급하는 산화제 용액과 동일한 것으로 하는 쪽이 약품의 종류를 적게 하는 데 있어서 바람직하다. 또 실리콘 산화막 에칭제로서는, 플루오르화수소산을 사용할 수 있고, 기판 표면측의 산용액도 플루오르화수소산을 사용하면 약품의 종류를 적게 할 수 있다. 이에 의하여 산화제 공급을 먼저 정지하면 소수면이 얻어지고, 에칭제 용액을 먼저 정지하면 포수면(친수면)이 얻어져, 그 후의 프로세스의 요구에 따른 이면으로 조정할 수도 있다. On the other hand, the oxidant solution and the silicon oxide film etch agent are simultaneously or alternately supplied from the back nozzle 928 to the center of the back surface of the substrate. Thereby, copper etc. which adhered to the back surface side of the board | substrate W in metal shape can be oxidized by the oxidizing agent solution for every silicon of a board | substrate, and can be etched and removed by the silicon oxide film etching agent. Moreover, as this oxidant solution, it is preferable to make it the same as the oxidant solution supplied to a surface in order to reduce the kind of chemical | medical agent. As the silicon oxide film etchant, hydrofluoric acid can be used, and if the acid solution on the substrate surface side also uses hydrofluoric acid, the kind of chemicals can be reduced. Thereby, a hydrophobic surface is obtained when the supply of the oxidant is stopped first, and a catcher surface (hydrophilic surface) is obtained by stopping the etchant solution first, and it can be adjusted to the back surface according to the requirements of subsequent processes.
이와 같이 산용액, 즉 에칭액을 기판(W)에 공급하여, 기판(W)의 표면에 잔류하는 금속이온을 제거한 후, 다시 순수를 공급하여 순수치환을 행하여 에칭액을 제거하고, 그 후, 스핀건조를 행한다. 이와 같이 하여 기판 표면의 둘레 가장자리부의 에지 커트폭(C) 내의 구리층의 제거와 이면의 구리 오염 제거를 동시에 행하여, 이 처리를, 예를 들면 80초 이내에 완료시킬 수 있다. 또한 에지의 에지 커트폭을 임의(2∼5 mm)로 설정하는 것이 가능하나, 에칭에 요하는 시간은 커트폭에 의존하지 않는다. In this way, an acid solution, that is, an etching solution, is supplied to the substrate W to remove metal ions remaining on the surface of the substrate W, and then pure water is again supplied to pure water to remove the etching solution, followed by spin drying. Is done. In this manner, removal of the copper layer in the edge cut width C of the peripheral edge portion of the substrate surface and removal of copper contamination on the back surface can be simultaneously performed, and this process can be completed within 80 seconds, for example. It is also possible to set the edge cut width of the edge to arbitrary (2 to 5 mm), but the time required for etching does not depend on the cut width.
도 9 및 도 10은 열처리(어닐링)장치(26)를 나타낸다. 이 열처리장치(26)는 기판(W)을 출입하는 게이트(1000)를 가지는 챔버(1002)의 내부에 위치하여, 기판(W)을, 예를 들면 400℃로 가열하는 핫플레이트(1004)와, 예를 들면 냉각수를 흘려 기판(W)을 냉각하는 쿨플레이트(1006)가 상하에 배치되어 있다. 또 쿨플레이트(1006)의 내부를 관통하여 상하방향으로 연장되어, 상단에 기판(W)을 탑재하여 유지하는 복수의 승강핀(1008)이 승강 자유롭게 배치되어 있다. 또한 어닐링시에 기판(W)과 핫플레이트(1004)와의 사이에 산화방지용 가스를 도입하는 가스도입관(1010)과, 그 가스도입관(1010)으로부터 도입되어 기판(W)과 핫플레이트(1004)와의 사이를 흐른 가스를 배기하는 가스 배기관(1012)이 핫플레이트(1004)를 사이에 두고 서로 대치하는 위치에 배치되어 있다. 9 and 10 show a heat treatment (annealing)
가스 도입관(1010)은, 내부에 필터(1014a)를 가지는 N2 가스 도입로(1016) 내를 흐르는 N2 가스와, 내부에 필터(1014b)를 가지는 H2 가스 도입로(1018) 내를 흐르는 H2 가스를 혼합기(1020)로 혼합하고, 이 혼합기(1020)로 혼합한 가스가 흐르는 혼합가스 도입로(1022)에 접속되어 있다. The
이에 의하여 게이트(1000)를 통하여 챔버(1002)의 내부로 반입된 기판(W)을 승강핀(1008)으로 유지하고, 승강핀(1008)을 상기 승강핀(1008)으로 유지한 기판(W)과 핫플레이트(1004)와의 거리가, 예를 들면 0.1 ∼ 1.0 mm 정도가 될 때까지 상승시킨다. 이 상태에서 핫플레이트(1004)를 거쳐 기판(W)을, 예를 들면 400℃가 되도록 가열하고, 동시에 가스 도입관(1010)으로부터 산화방지용 가스를 도입하여 기판(W)과 핫플레이트(1004)와의 사이를 흘려 가스 배기관(1012)으로부터 배기한다. 이것에 의하여 산화를 방지하면서 기판(W)을 어닐링하고, 이 어닐링을 예를 들면 수십초 ∼ 60초 정도 계속하여 어닐링을 종료한다. 기판의 가열온도는 100 ∼ 600℃가 선택된다. As a result, the substrate W carried into the inside of the
어닐링 종료 후, 승강핀(1008)을 그 승강핀(1008)으로 유지한 기판(W)과 쿨플레이트(1006)와의 거리가, 예를 들면 0 ∼ 0.5 mm 정도가 될 때까지 하강시킨다. 이 상태에서 쿨플레이트(1006) 내에 냉각수를 도입함으로써, 기판(W)의 온도가 100℃ 이하가 될 때까지 예를 들면 10 ∼ 60초 정도 기판을 냉각하고, 이 냉각 종료 후의 기판을 다음 공정으로 반송한다. After completion of the annealing, the
또한, 이 예에서는 산화방지용 가스로서, N2 가스와 수%의 H2 가스를 혼합한 혼합가스를 흘리도록 하고 있으나, N2 가스만을 흘리게 하여도 좋다. In this example, N 2 is an antioxidant gas. Gas and several percent H 2 Mixed gas mixed with gas, but N 2 Only gas may be allowed to flow.
도 11 내지 도 17은 기판의 무전해 도금의 전처리를 행하는 전처리장치(28)를 나타낸다. 이 전처리장치(28)는, 프레임(50)의 상부에 설치한 고정 프레임(52)과, 이 고정 프레임(52)에 대하여 상대적으로 상하이동하는 이동 프레임(54)을 구비하고 있고, 이 이동 프레임(54)에, 아래쪽으로 개구한 바닥이 있는 원통형상의 하우징부(56)와 기판 홀더(58)를 가지는 처리 헤드(60)가 현가 지지되어 있다. 즉, 이동 프레임(54)에는 헤드회전용 서보모터(62)가 설치되고, 이 서보모터(62)의 아래쪽으로 연장되는 출력축(중간축)(64)의 하단에 처리 헤드(60)의 하우징부(56)가 연결되어 있다. 11 to 17 show a
이 출력축(64)의 내부에는, 도 14에 나타내는 바와 같이 스플라인(66)을 거쳐 상기 출력축(64)과 일체로 회전하는 연직축(68)이 끼워 고정되고, 이 연직축(68)의 하단에, 볼조인트(70)를 거쳐 처리 헤드(60)의 기판 홀더(58)가 연결되어 있다. 이 기판 홀더(58)는, 하우징부(56)의 내부에 위치하고 있다. 또 연직축(68)의 상단은, 베어링(72) 및 브래킷을 거쳐, 이동 프레임(54)에 고정한 고정링 승강용 실린더(74)에 연결되어 있다. 이것에 의하여 이 승강용 실린더(74)의 작동에 따라, 연직축(68)이 출력축(64)과는 독립으로 상하이동하도록 되어 있다. As shown in FIG. 14, the
또 고정 프레임(52)에는, 상하방향으로 연장되어 이동 프레임(54)의 승강의 안내가 되는 리니어 가이드(76)가 설치되어, 헤드 승강용 실린더(도시 생략)의 작동에 따라, 이동 프레임(54)이 리니어 가이드(76)를 안내로 하여 승강하도록 되어 있다. The fixed
처리 헤드(60)의 하우징부(56)의 둘레 벽에는, 이 내부에 기판(W)을 삽입하는 기판 삽입창(56a)이 설치되어 있다. 또 처리 헤드(60)의 하우징부(56)의 하부에는, 도 15 및 도 16에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 PEEK 제의 메인 프레임(80)과, 예를 들면 폴리에틸렌제의 가이드 프레임(82)과의 사이에 둘레 가장자리부를 끼워 유지하여 시일링(84)이 배치되어 있다. 이 시일링(84)은, 기판(W) 하면의 둘레 가장자리부에 맞닿아 여기를 시일하기 위한 것이다. The peripheral wall of the
한편, 기판 홀더(58)의 하면 둘레 가장자리부에는, 기판 고정링(86)이 고정되고, 이 기판 홀더(58)의 기판 고정링(86)의 내부에 배치한 스프링(88)의 탄성력을 거쳐, 원주형상의 푸셔(90)가 기판 고정링(86)의 하면으로부터 아래쪽으로 돌출하게 되어 있다. 또한 기판 홀더(58)의 상면과 하우징부(56)의 상벽부와의 사이에는, 내부를 기밀적으로 시일하는, 예를 들면 테프론(등록상표)제로 굴곡 자유로운 원통형상의 주름상자판(92)이 배치되어 있다.On the other hand, the
이것에 의하여, 기판 홀더(58)를 상승시킨 상태에서 기판(W)을 기판 삽입창(56a)으로부터 하우징부(56)의 내부에 삽입한다. 그렇게 하면, 이 기판(W)은 가이드 프레임(82)의 안 둘레면에 설치한 테이퍼면(82a)으로 안내되고, 위치 결정되어 시일링(84) 상면의 소정의 위치에 탑재된다. 이 상태에서 기판 홀더(58)를 하강시키고, 이 기판 고정링(86)의 푸셔(90)를 기판(W)의 상면에 접촉시킨다. 그리고 기판 홀더(58)를 더욱 하강시킴으로써 기판(W)을 스프링(88)의 탄성력으로 아래쪽으로 가압하고, 이것에 의하여 기판(W) 표면(하면)의 둘레 가장자리부에 시일링(84)으로 압접시켜 여기를 시일하면서, 기판(W)을 하우징부(56)와 기판 홀더(58)와의 사이에서 끼워 유지하도록 되어 있다. Thereby, the board | substrate W is inserted in the
또한 이와 같이 기판(W)을 기판 홀더(58)로 유지한 상태에서 헤드 회전용 서보모터(62)를 구동하면, 이 출력축(64)과 그 출력축(64)의 내부에 끼워 고정한 연직축(68)이 스플라인(66)을 거쳐 일체로 회전하고, 이것에 의하여 하우징부(56)와 기판홀더(58)도 일체로 회전한다. In addition, when the
처리 헤드(60)의 아래쪽에 위치하여, 그 처리 헤드(60)의 외경보다도 약간 큰 내경을 가지고, 위쪽으로 개구한 바깥 탱크(槽)(100a)와 안쪽 탱크(100b)를 가지는 처리탱크(100)가 구비되어 있다. 처리탱크(100)의 바깥 둘레부에는 덮개체(102)에 설치한 1쌍의 다리부(104)가 회전 자유롭게 지지되어 있다. 또한 다리부(104)에 크랭크(106)가 일체로 연결되고, 이 크랭크(106)의 자유단은, 덮개체 이동용 실린더(108)의 로드(110)에 회전 자유롭게 연결되어 있다. 이에 의하여 덮개체 이동용 실린더(108)의 작동에 따라 덮개체(102)는, 처리탱크(100)의 상단 개구부를 덮는 처리위치와, 옆쪽의 대피위치와의 사이를 이동하도록 구성되어 있다. 이 덮개체(102)의 표면(상면)에는, 하기와 같이 예를 들면 환원력을 가지는 전해이온수를 바깥쪽(위쪽)을 향하여 분사하는 다수의 분사노즐(112a)을 가지는 노즐판(112)이 구비되어 있다. The
또한, 도 17에 나타내는 바와 같이, 처리탱크(100)의 안쪽 탱크(100b)의 내부에는, 약액 탱크(120)로부터 약액 펌프(122)의 구동에 따라 공급된 약액을 위쪽을 향하여 분사하는 복수의 분사노즐(124a)을 가지는 노즐판(124)이, 그 분사노즐(124a)이 안쪽 탱크(100b)의 횡단면의 전면에 걸쳐 더욱 균등하게 분포된 상태로 배치되어 있다. 이 안쪽 탱크(100b)의 바닥면에는 약액(배액)을 외부로 배출하는 배수관(126)이 접속되어 있다. 이 배수관(126)의 도중에는, 삼방밸브(128)가 장착되고, 이 삼방밸브(128)의 하나의 출구 포트에 접속된 리턴관(130)을 거쳐, 필요에 따라 이 약액(배액)을 약액 탱크(120)로 되돌려 재이용할 수 있게 되어 있다. 또한 이 예에서는 덮개체(102)의 표면(상면)에 설치된 노즐판(112)은, 예를 들면 순수 등의 린스액을 공급하는 린스액 공급원(132)에 접속되어 있다. 또 바깥 탱크(100a)의 바닥면에도 배수관(127)이 접속되어 있다. In addition, as shown in FIG. 17, in the inside of the
이것에 의하여 기판을 유지한 처리 헤드(60)를 하강시켜, 처리탱크(100)의 상단 개구부를 처리 헤드(60)로 막도록 덮고, 이 상태에서 처리탱크(100)의 안쪽 탱크(100b)의 내부에 배치한 노즐판(124)의 분사노즐(124a)로부터 약액을 기판(W)을 향하여 분사함으로써, 기판(W) 하면(처리면)의 전면에 걸쳐 약액을 균일하게 분사하고, 또한 약액의 외부로의 비산을 방지하면서 약액을 배수관(126)으로부터 외부로 배출할 수 있다. 또한 처리 헤드(60)를 상승시켜 처리탱크(100)의 상단 개구부를 덮개체(102)로 폐쇄한 상태에서 처리 헤드(60)로 유지한 기판(W)을 향하여 덮개체(102)의 상면에 배치한 노즐판(112)의 분사노즐(112a)로부터 린스액을 분사함으로써, 기판 표면에 남은 약액의 린스처리(세정처리)를 행하고, 또한 이 린스액은 바깥 탱크(100a)와 안쪽 탱크(100b)의 사이를 통하여 배수관(127)을 거쳐 배출되기 때문에, 안쪽 탱크(100b)의 내부로 유입되는 것이 방지되어, 린스액이 약액에 섞이지 않게 되어 있다. As a result, the
이 전처리장치(28)에 의하면, 도 11에 나타내는 바와 같이 처리 헤드(60)를 상승시킨 상태에서, 이 내부로 기판(W)을 삽입하여 유지하고, 그런 다음에 도 12에 나타내는 바와 같이, 처리 헤드(60)를 하강시켜 처리탱크(100)의 상단 개구부를 덮는 위치에 위치시킨다. 그리고 처리 헤드(60)를 회전시켜 처리 헤드(60)로 유지한 기판(W)을 회전시키면서, 처리탱크(100)의 내부에 배치한 노즐판(124)의 분사노즐(124a)로부터 약액을 기판(W)을 향하여 분사함으로써, 기판(W)의 전면에 걸쳐 약액을 균일하게 분사한다. 또, 처리 헤드(60)를 상승시켜 소정위치에서 정지시키고, 도 13에 나타내는 바와 같이, 대피위치에 있던 덮개체(102)를 처리탱크(100)의 상단 개구부를 덮는 위치까지 이동시킨다. 그리고 이 상태에서 처리 헤드(60)로 유지하여 회전시킨 기판(W)을 향하여, 덮개체(102)의 상면에 배치한 노즐판(112)의 분사노즐(112a)로부터 린스액을 분사한다. 이에 의하여 기판(W)의 약액에 의한 처리와, 린스액에 의한 린스처리를, 2개의 액체가 섞이지 않게 하면서 행할 수 있다. According to this
또한 처리 헤드(60)의 하강위치를 조정하여, 이 처리 헤드(60)로 유지한 기판(W)과 노즐판(124)과의 거리를 조정함으로써 노즐판(124)의 분사노즐(124a)로부터 분사된 약액이 기판(W)에 닿는 영역이나 분사압을 임의로 조정할 수 있다. 여기서, 약액 등의 전처리액을 순환시켜 사용하면, 처리에 따라 유효성분이 감소됨과 동시에, 기판에 부착됨에 의한 전처리액(약액)의 유출이 있기 때문에, 전처리액의 조성을 분석하여 부족한 것을 첨가하기 위한 전처리액 관리유닛(도시 생략)을 병치하는 것이 바람직하다. 구체적으로는 청정화에 사용되는 약액은, 산 내지 알칼리가 주체이기 때문에, 예를 들면 pH를 측정하여 소정의 값과의 차로부터 감소분을 보급함과 동시에, 약액 저장탱크에 설치한 액면계에 의하여 감소량을 보급할 수 있다. 또 촉매액에 대해서는, 예를 들면 산성의 팔라듐용액의 경우에는, pH에 의하여 산의 양을, 또 적정법 내지 비탁법에 의하여 팔라듐의 양을 측정하고, 상기와 동일하게 하여 감소량을 보급할 수 있다. Further, by adjusting the lowering position of the
도 18 내지 도 24에 무전해 도금장치(30)를 나타낸다. 이 무전해 도금장치(30)는, 도 1의 (d)에 나타내는 보호막(9)을 형성하기 위한 것으로, 도금탱크(200)(도 22 및 도 24 참조)와, 이 도금탱크(200)의 위쪽에 배치되어 기판(W)을 착탈 자유롭게 유지하는 기판 헤드(204)를 가지고 있다. 18 to 24 show an
기판 헤드(204)는 도 18에 상세하게 나타내는 바와 같이, 하우징부(230)와 헤드부(232)를 가지고, 이 헤드부(232)는 흡착 헤드(234)와 그 흡착 헤드(234)의 주위를 둘러싸는 기판 받이(236)로 주로 구성되어 있다. 그리고 하우징부(230)의 내부에는 기판 회전용 모터(238)와 기판 받이 구동용 실린더(240)가 수납되고, 이 기판 회전용 모터(238)의 출력축(중간축)(242)의 상단은 로터리 조인트(244)에, 하단은 헤드부(232)의 흡착 헤드(234)에 각각 연결되고, 기판 받이 구동용 실린더(240)의 로드는 헤드부(232)의 기판 받이(236)에 연결되어 있다. 또한 하우징부(230)의 내부에는 기판 받이(236)의 상승을 기계적으로 규제하는 스토퍼(246)가 설치되어 있다. As shown in detail in FIG. 18, the
여기서, 흡착 헤드(234)와 기판 받이(236)와의 사이에는 상기와 동일한 스플라인구조가 채용되고, 기판 받이 구동용 실린더(240)의 작동에 따라 기판 받이(236)는 흡착 헤드(234)와 상대적으로 상하이동하나, 기판 회전용 모터(238)의 구동에 의하여 출력축(242)이 회전하면, 이 출력축(242)의 회전에 따라 흡착 헤드(234)와 기판 받이(236)가 일체로 회전하도록 구성되어 있다. Here, the same spline structure is employed between the
흡착 헤드(234)의 하면 둘레 가장자리부에는, 도 19 내지 도 21에 상세하게 나타내는 바와 같이 하면을 시일면으로 하여 기판(W)을 흡착 유지하는 흡착링(250)이 가압링(251)을 거쳐 설치되고, 이 흡착링(250)의 하면에 원주방향으로 연속시켜 설치한 오목형상부(250a)와 흡착 헤드(234) 내를 연장하는 진공라인(252)이 흡착링(250)에 설치한 연통구멍(250b)을 거쳐 서로 연통하도록 되어 있다. 이에 의하여 오목형상부(250a) 내를 진공배기함으로써, 기판(W)을 흡착 유지하는 것으로, 이와 같이 작은 폭(지름방향)에서 원주형상으로 진공배기하여 기판(W)을 유지함으로써, 진공에 의한 기판(W)에 대한 영향(휘어짐 등)을 최소한으로 억제하고, 또한 흡착링(250)을 도금액(처리액) 중에 침지함으로써, 기판(W)의 표면(하면)뿐만 아니라, 에지에 대해서도 모두 도금액에 침지하는 것이 가능하게 된다. 기판(W)의 릴리스는 진공라인(252)에 N2를 공급하여 행한다. 19 to 21, an
한편, 기판 받이(236)는 아래쪽으로 개구한 바닥이 있는 원통형상으로 형성되고, 그 둘레 벽에는 기판(W)을 내부로 삽입하는 기판 삽입창(236a)이 설치되며, 하단에는 안쪽으로 돌출하는 원판형상의 포올부(254)가 설치되어 있다. 또한 이 포올부(254)의 상부에는, 기판(W)의 안내가 되는 테이퍼면(256a)을 안 둘레면에 가지는 돌기편(256)이 구비되어 있다. On the other hand, the
이에 의하여 도 19에 나타내는 바와 같이, 기판 받이(236)를 하강시킨 상태에서 기판(W)을 기판 삽입창(236a)으로부터 기판 받이(236)의 내부에 삽입한다. 그렇게 하면, 이 기판(W)은 돌기편(256)의 테이퍼면(256a)으로 안내되고 위치 결정되어 포올부(254)의 상면의 소정위치에 탑재 유지된다. 이 상태에서 기판 받이(236)를 상승시켜 도 20에 나타내는 바와 같이 이 기판 받이(236)의 포올부(254)상에 탑재 유지한 기판(W)의 상면을 흡착 헤드(234)의 흡착링(250)에 맞닿게 한다. 다음에 진공 라인(252)을 통하여 흡착링(250)의 오목형상부(250a)를 진공배기함으로써 기판(W)의 상면의 둘레 가장자리부를 상기 흡착링(250)의 하면에 시일하면서 기판(W)을 흡착 유지한다. 그리고 도금처리를 행할 때에는, 도 21에 나타내는 바와 같이, 기판 받이(236)를 수 mm 하강시켜 기판(W)을 포올부(254)로부터 떼어내어 흡착링(250)만으로 흡착 유지한 상태로 한다. 이에 의하여 기판(W) 표면(하면)의 둘레 가장자리부가, 포올부(254)의 존재에 의하여 도금되지 않게 되는 것을 방지할 수 있다.Thereby, as shown in FIG. 19, the board | substrate W is inserted in the board |
도 22는, 도금탱크(200)의 상세를 나타낸다. 이 도금탱크(200)는, 바닥부에 있어서 도금액공급관(308)(도 24 참조)에 접속되고, 둘레 벽부에 도금액 회수홈(260)이 설치되어 있다. 도금탱크(200)의 내부에는, 여기를 위쪽을 향하여 흐르는 도금액의 흐름을 안정시키는 2매의 정류판(262, 264)이 배치되고, 다시 바닥부에는 도금탱크(200)의 내부로 도입되는 도금액의 액온을 측정하는 온도 측정기(266)가 설치되어 있다. 또 도금탱크(200)의 둘레 벽 바깥 둘레면의 도금탱크(200)에서 유지한 도금액의 액면보다 약간 위쪽에 위치하고, 직경방향의 약간 비스듬하게 위쪽을 향하여 도금탱크(200)의 내부에, pH가 6 ∼ 7.5의 중성액으로 이루어지는 정지액, 예를 들면 순수를 분사하는 분사노즐(268)이 설치되어 있다. 이에 의하여 도금 종료 후, 헤드부(232)로 유지한 기판(W)을 도금액의 액면보다 약간 위쪽까지 끌어올려 일단 정지시키고, 이 상태에서 기판(W)을 향하여 분사노즐(268)로부터 순수(정지액)를 분사하여 기판(W)을 즉시 냉각하고, 이것에 의하여 기판(W)에 남은 도금액에 의하여 도금이 진행되는 것을 방지할 수 있다. 22 shows the details of the
또한 도금탱크(200)의 상단 개구부에는, 아이들링시 등의 도금처리가 행하여져 있지 않을 때에, 도금탱크(200)의 상단 개구부를 폐쇄하여 상기 도금탱크(200)로부터의 도금액의 쓸데없는 증발을 방지하는 도금탱크 커버(270)가 개폐 자유롭게 설치되어 있다.In addition, when the plating process such as idling is not performed at the upper end of the
이 도금탱크(200)는, 도 24에 나타내는 바와 같이 바닥부에 있어서, 도금액 저장탱크(302)로부터 연장되고, 도중에 도금액 공급펌프(304)와 삼방밸브(306)를 장착한 도금액공급관(308)에 접속되어 있다. 이에 의하여 도금처리 중에 있어서는, 도금탱크(200)의 내부로 이 바닥부로부터 도금액을 공급하고, 넘치는 도금액을 도금액 회수홈(260)으로부터 도금액 저장탱크(302)로 회수함으로써, 도금액을 순환할 수 있게 되어 있다. 또 삼방밸브(306)의 하나의 출구포트에는 도금액 저장탱크(302)로 되돌아가는 도금액 리턴관(312)이 접속되어 있다. 이에 의하여 도금 대기시에 있어서도 도금액을 순환시킬 수 있게 되어 있고, 이것에 의하여 도금액 순환계가 구성되어 있다. 이와 같이 도금액 순환계를 거쳐, 도금액 저장탱크(302) 내의 도금액을 항시 순환시킴으로써, 단순하게 도금액을 저장하여 두는 경우와 비교하여 도금액의 농도의 저하율을 감소시켜, 기판(W)의 처리 가능수를 증대시킬 수 있다.As shown in FIG. 24, the
특히, 본 예에서는 도금액 공급펌프(304)를 제어함으로써, 도금 대기시 및 도금 처리시에 순환하는 도금액의 유량을 개별로 설정할 수 있게 되어 있다. 즉, 도금대기시의 도금액의 순환유량은 예를 들면 2 ∼ 20 L/min이고, 도금처리시의 도금액의 순환유량은 예를 들면 0 ∼ 10 L/min 로 설정된다. 이에 의하여 도금 대기시에 도금액의 큰 순환유량을 확보하여 셀 내의 도금욕의 액온을 일정하게 유지하고, 도금 처리시에는 도금액의 순환유량을 작게 하여 더욱 균일한 막두께의 보호막(도금막)을 성막할 수 있다.In particular, in this example, by controlling the plating
도금탱크(200)의 바닥부 부근에 설치된 온도측정기(266)는 도금탱크(200)의 내부로 도입되는 도금액의 액온을 측정하여, 이 측정결과를 기초로 하기의 히터(316) 및 유량계(318)를 제어한다.The
즉, 이 예에서는 따로 설치한 히터(316)를 사용하여 승온시켜 유량계(318)를 통과시킨 물을 열매체에 사용하고, 열교환기(320)를 도금액 저장탱크(302) 내의 도금액 중에 설치하여 그 도금액을 간접적으로 가열하는 가열장치(322)와, 도금액 저장탱크(302) 내의 도금액을 순환시켜 교반하는 교반펌프(324)가 구비되어 있다. 이것은 무전해 도금에 있어서는 도금액을 고온(약 80℃ 정도)으로 하여 사용하는 경우가 있어, 이것에 대응하기 위함이며, 이 방법에 의하면, 인라인·히팅방식에 비하여 매우 델리킷한 도금액에 불필요물 등이 혼입되는 것을 방지할 수 있다.In other words, in this example, water is heated using a
도 23은 도금탱크(200)의 옆쪽에 부설되어 있는 세정탱크(202)의 상세를 나타낸다. 이 세정탱크(202)의 바닥부에는, 순수 등의 린스액을 위쪽을 향하여 분사하는 복수의 분사노즐(280)이 노즐판(282)에 설치되어 배치되고, 이 노즐판(282)은 노즐 상하축(284)의 상단에 연결되어 있다. 또한 이 노즐 상하축(284)은, 노즐위치 조정용 나사(287)와 그 나사(287)와 나사 결합하는 너트(288)와의 나사 결합위치를 바꿈으로써 상하이동하고, 이것에 의하여 분사노즐(280)과 그 분사노즐(280)의 위쪽에 배치되는 기판(W)과의 거리를 알맞게 조정할 수 있게 되어 있다.23 shows the details of the
또한 세정탱크(202)의 둘레 벽 바깥 둘레면의 분사노즐(280)보다 위쪽에 위치하여, 직경방향의 약간 비스듬하게 아래쪽을 향하여 세정탱크(202)의 내부에 순수 등의 세정액을 분사하여 기판 헤드(204)의 헤드부(232)의 적어도 도금액에 접액하는 부분에 세정액을 내뿜는 헤드 세정 노즐(286)이 설치되어 있다.In addition, it is located above the
이 세정탱크(202)에 있어서는, 기판 헤드(204)의 헤드부(232)로 유지한 기판(W)을 세정탱크(202) 내의 소정의 위치에 배치하고, 분사노즐(280)로부터 순수 등의 세정액(린스액)을 분사하여 기판(W)을 세정(린스)하는 것으로, 이 때, 헤드세정 노즐(286)로부터 순수 등의 세정액을 동시에 분사하여 기판 헤드(204)의 헤드부(232)의 적어도 도금액에 접액하는 부분을 상기 세정액으로 세정함으로써, 도금액에 침지된 부분에 석출물이 축적되는 것을 방지할 수 있다.In the
이 무전해 도금장치(30)에 있어서는, 기판 헤드(204)를 상승시킨 위치에서 상기한 바와 같이 하여 기판 헤드(204)의 헤드부(232)에서 기판(W)을 흡착 유지하고, 동시에 도금탱크(200)의 도금액을 순환시켜 둔다.In this
그리고, 도금처리를 행할 때에는, 도금탱크(200)의 도금탱크 커버(270)를 개방하여 기판 헤드(204)를 회전시키면서 하강시켜 헤드부(232)로 유지한 기판(W)을 도금탱크(200) 내의 도금액에 침지시킨다.In the plating process, the
그리고, 기판(W)을 소정시간 도금액 중에 침지시킨 후, 기판 헤드(204)를 상승시켜 기판(W)을 도금탱크(200) 내의 도금액으로부터 끌어올려 필요에 따라 상기한 바와 같이 기판(W)을 향하여 분사노즐(268)로부터 순수(정지액)를 분사하여 기판(W)을 즉시 냉각하고, 다시 기판 헤드(204)를 상승시켜 기판(W)을 도금탱크(200)의 위쪽 위치까지 끌어올려 기판 헤드(204)의 회전을 정지시킨다.Subsequently, after the substrate W is immersed in the plating liquid for a predetermined time, the
다음에, 기판 헤드(204)의 헤드부(232)로 기판(W)을 흡착 유지한 채로, 기판 헤드(204)를 세정탱크(202)의 바로 위쪽 위치로 이동시킨다. 그리고 기판 헤드(204)를 회전시키면서 세정탱크(202) 내의 소정의 위치까지 하강시켜, 분사노즐(280)로부터 순수 등의 세정액(린스액)을 분사하여 기판(W)을 세정(린스)하고, 동시에 헤드세정 노즐(286)로부터 순수 등의 세정액을 분사하여, 기판 헤드(204)의 헤드부(232)의 적어도 도금액에 접액하는 부분을 상기 세정액으로 세정한다. Next, the
이 기판(W)의 세정이 종료된 후, 기판 헤드(204)의 회전을 정지시키고, 기판 헤드(204)를 상승시켜 기판(W)을 세정탱크(202)의 위쪽위치까지 끌어올리고, 다시 기판 헤드(204)를 반송 로봇(16)과의 주고 받음 위치까지 이동시켜, 이 반송 로봇(16)에 기판(W)을 주고 받아 다음 공정으로 반송한다.
After the cleaning of the substrate W is completed, the rotation of the
*이 무전해 도금장치(30)에는, 도 24에 나타내는 바와 같이, 무전해 도금장치(30)가 보유하는 도금액의 액량을 계측함과 동시에, 예를 들면 흡광 광도법, 적정법, 전기화학적 측정 등으로 도금액의 조성을 분석하여, 도금액 중의 부족되는 성분을 보급하는 도금액 관리 유닛(330)이 구비되어 있다. 그리고 이것들의 분석결과를 신호처리하여 도금액 중의 부족되는 성분을, 도시 생략한 보급탱크로부터 정량 펌프 등을 사용하여 도금액 저장탱크(302)에 보급하여 도금액의 액량과 조성을 관리하도록 되어 있고, 이것에 의하여 박막도금을 재현성 좋게 실현할 수 있다. As shown in FIG. 24, the
이 도금액 관리유닛(330)은, 무전해 도금장치(30)가 보유하는 도금액의 용존산소를 예를 들면 전기화학적 방법 등에 의하여 측정하는 용존산소 농도계(332)를 가지고 있고, 이 용존산소 농도계(332)의 지시에 의하여 예를 들면 탈기, 질소흡입 그밖의 방법으로 도금액 중의 용존산소 농도를 일정하게 관리할 수 있게 되어 있다. 이와 같이 도금액 중의 용존산소 농도를 일정하게 관리함으로써, 도금 반응을 재현성 좋게 실현할 수 있다. The plating
또한 도금액을 반복하여 이용하면, 외부로부터의 유입이나 그것 자신의 분해에 의하여 어느 특정성분이 축적되어, 도금의 재현성이나 막질의 열화로 이어지는 경우가 있다. 이와 같은 특정성분을 선택적으로 제거하는 기구를 추가함으로써, 액 수명의 연장과 재현성의 향상을 도모할 수 있다. When the plating solution is used repeatedly, certain specific components may accumulate due to inflow from the outside or its own decomposition, leading to reproducibility of plating and deterioration of film quality. By adding a mechanism for selectively removing such a specific component, the life of the liquid can be extended and the reproducibility can be improved.
도 25는, 연마장치(CMP 장치)(32)의 일례를 나타낸다. 이 연마장치(32)는 상면에 연마포(연마패드)(820)를 부착하여 연마면을 구성하는 연마 테이블(822)과, 기판(W)을 그 피연마면을 연마 테이블(822)을 향하여 유지하는 톱링(824)을 구비하고 있다. 그리고 연마 테이블(822)과 톱링(824)을 각각 자전시켜, 연마 테이블(822)의 위쪽에 설치된 숫돌액 노즐(826)로부터 숫돌액을 공급하면서, 톱링(824)에 의하여 기판(W)을 일정한 압력으로 연마 테이블(822)의 연마포(820)에 가압함으로써, 기판(W)의 표면을 연마하도록 되어 있다. 또한 연마패드로서, 미리 숫돌입자를 넣은 고정 숫돌입자방식을 채용한 것을 사용하여도 좋다.25 shows an example of the polishing apparatus (CMP apparatus) 32. The polishing
이와 같은 CMP 장치를 사용하여 연마작업을 계속하면 연마포(820)의 연마면의 연마힘이 저하되나, 이 연마력을 회복시키기 위하여, 드레서(828)를 설치하고, 이 드레서(828)에 의하여 연마하는 기판(W)의 교환시 등에 연마포(820)의 날 세움(드레싱)이 행하여지고 있다. 이 드레싱처리에 있어서는, 드레서(328)의 드레싱면(드레싱부재)을 연마 테이블(822)의 연마포(820)에 가압하면서 이들을 자전시킴으로써 연마면에 부착된 숫돌액이나 절삭 찌꺼기를 제거함과 동시에, 연마면의 평탄화 및 날 세움이 행하여져 연마면이 재생된다. 또 연마 테이블(822)에 기판의 표면상태를 감시하는 모니터를 설치하여, 그곳(In-situ)에서 연마의 종점(엔드 포인트)을 검출하여도 좋고, 또 그곳(In-situ)에서 기판의 마무리상태를 검사하는 모니터를 설치하여도 좋다. If the polishing operation is continued using such a CMP apparatus, the polishing force of the polishing surface of the polishing
도 26 및 도 27은, 반전기를 구비한 막두께 측정기(24)를 나타낸다. 도 26 및 도 27에 나타내는 바와 같이, 이 막두께 측정기(24)는 반전기(339)를 구비하고, 이 반전기(339)는, 반전암(353, 353)을 구비하고 있다. 이 반전암(353, 353)은, 기판(W)의 바깥 둘레를 그 좌우 양측에서 끼워 유지하고, 이것을 180°회동함으로써 반전시키는 기능을 가진다. 그리고 이 반전암(353, 353)(반전 스테이지)의 바로 밑에 원형의 설치대(355)를 설치하여, 설치대(355)상에 복수의 막두께 센서(S)를 설치한다. 설치대(355)는 구동기구(357)에 의하여 상하이동 자유롭게 구성되어 있다. 26 and 27 show a
그리고 기판(W)의 반전시에는 설치대(355)는, 기판(W) 아래쪽의 실선의 위치에 대기하고 있어, 반전의 전 또는 후에 점선으로 나타내는 위치까지 상승하여 막두께 센서(S)를 반전암(353, 353)에 잡힌 기판(W)에 접근시켜 그 막두께를 측정한다. At the time of inversion of the substrate W, the mounting table 355 stands by at the position of the solid line under the substrate W, and ascends to the position indicated by the dotted line before or after the inversion, thereby turning the film thickness sensor S into the inversion arm. The film thickness is measured by approaching the substrate W held by (353, 353).
본 예에 의하면, 반송 로봇의 암 등의 제약이 없기 때문에, 설치대(355)상의 임의의 위치에 막두께 센서(S)를 설치할 수 있다. 또 설치대(355)는 상하 자유로운 구성으로 되어 있기 때문에, 측정시에 기판(W)과 센서 사이의 거리를 조정할 수도 있다. 또, 검출목적에 따른 복수종류의 센서를 설치하여, 각각의 센서의 측정마다 기판(W)과 각 센서 사이의 거리를 변경하는 것도 가능하다. 단 설치대(355)가 상하이동하기 때문에, 측정시간을 약간 요하게 된다. According to this example, since there are no restrictions, such as an arm of a carrier robot, the film thickness sensor S can be provided in the arbitrary position on the mounting
여기서, 막두께 센서(S)로서, 예를 들면 과전류 센서가 사용된다. 과전류 센서는 와전류를 발생시켜, 기판(W)을 도통하여 돌아온 전류의 주파수나 손실을 검출함으로써, 막두께를 측정하는 것으로, 비접촉으로 사용된다. 또한 막두께 센서(S)로서는, 광학적 센서도 적합하다. 광학적 센서는, 시료에 빛을 조사하여 반사되는 빛의 정보로부터 막두께를 직접적으로 측정할 수 있는 것으로, 금속막뿐만 아니라 산화막 등의 절연막의 막두께 측정도 가능하다. 막두께 센서(S)의 설치위치는 도시한 것에 한정되지 않고, 측정하고 싶은 곳에 임의의 개수를 설치한다.Here, as the film thickness sensor S, for example, an overcurrent sensor is used. The overcurrent sensor generates an eddy current and measures the film thickness by detecting the frequency or loss of the current returned by conducting the substrate W, and is used in a noncontact manner. Moreover, as a film thickness sensor S, an optical sensor is also suitable. An optical sensor can directly measure the film thickness from the information of the light reflected by irradiating the sample with light, and can measure not only the metal film but also the film thickness of insulating films, such as an oxide film. The installation position of the film thickness sensor S is not limited to what is shown in figure, Arbitrary number is provided in the place to measure.
다음에, 이와 같이 구성된 기판처리장치에 의하여 도 1의 (a)에 나타내는 시드층(6)을 형성한 기판(W)에 구리배선을 형성하는 일련의 처리를, 도 28을 더 참조하여 설명한다.Next, a series of processes for forming copper wiring on the substrate W on which the
먼저, 표면에 시드층(6)을 형성한 기판(W)을 반송 박스(10)로부터 1매씩 인출하여 로드·언로드 스테이션(14)으로 반입한다. 그리고 이 로드·언로드 스테이션(14)으로 반입한 기판(W)을 반송 로봇(16)으로 막두께 측정기(24)로 반송하고, 이 막두께측정기(24)로 이니셜 막두께[시드층(6)의 막두께]를 측정한다. 그런 다음에 필요에 따라 기판을 반전시켜 도금장치(18)로 반송하고, 이 도금장치(18)로 도 1의 (b)에 나타내는 바와 같이 기판(W)의 표면에 구리층(7)을 퇴적시켜 구리의 매립을 행한다.First, the board | substrate W in which the
그리고, 이 구리층(7)을 형성한 기판을, 반송 로봇(16)으로 세정·건조장치(20)로 반송하여 기판(W)의 순수에 의한 세정을 행하여 건조시키거나, 또는 도금장치(18)로 스핀 건조기능이 구비되어 있는 경우에는 이 도금장치(18)로 기판(W)의 스핀 건조(액 떨굼)를 행하고, 이 건조 후의 기판을 베벨 에칭·이면 세정장치(22)로 반송한다. And the board | substrate which formed this
이 베벨 에칭·이면 세정장치(22)에서는, 기판(W)의 베벨(에지)부에 부착된 불필요한 구리를 에칭제거함과 동시에, 기판의 이면을 순수 등으로 세정하고, 또한 상기와 마찬가지로 반송 로봇(16)으로 세정·건조장치(20)로 반송하여 기판(W)의 순수에 의한 세정을 행하여 스핀 건조시키거나, 또는 베벨 에칭·이면 세정장치(22)에 스핀 건조기능이 구비되어 있는 경우에는, 이 베벨 에칭·이면 세정장치(22)로 기판(W)의 스핀 건조를 행하고, 이 건조 후의 기판을 반송 로봇(16)으로 열처리장치(26)로 반송한다. In this bevel etching and back
이 열처리장치(26)에서 기판(W)의 열처리(어닐링)를 행한다. 그리고, 이 열처리 후의 기판(W)을 반송 로봇(16)으로 막두께 측정기(24)로 반송하여, 여기서 구리의 막두께를 측정하고, 이 측정결과와 상기한 이니셜 막두께의 측정결과와의 차로부터 구리층(7)(도 1의 (b) 참조)의 막두께를 구하고, 이 측정 후의 막두께에 의하여 예를 들면 다음에 기판에 대한 도금시간을 조정하고, 또 막두께가 부족되는 경우에는 다시 도금에 의한 구리의 추가의 성막을 행한다. 그리고 이 막두께 측정 후의 기판(W)을, 반송 로봇(16)에 의하여 연마장치(32)로 반송한다. In this
이 연마장치(32)에서 도 1의 (c)에 나타내는 바와 같이, 기판(W)의 표면에 퇴적된 불필요한 구리층(7) 및 시드층(6)을 연마제거하여, 기판(W)의 표면을 평탄화한다. 이때 예를 들면 막두께나 기판의 마무리 정도를 모니터로 검사하여, 이 모니터로 종점(엔드 포인트)을 검지하였을 때에, 연마를 종료한다. 그리고 이 연마 후의 기판(W)을 반송 로봇(16)으로 세정·건조장치(20)로 반송하여 이 세정·건조장치(20)로 기판 표면을 약액으로 세정하고, 다시 순수로 세정(린스)한 후, 고속회전시켜 스핀 건조시킨다. 그리고 이 스핀 건조 후의 기판(W)을 반송 로봇(16)으로 전처리장치(28)로 반송한다. In this
이 전처리장치(28)에서, 예를 들면 기판 표면에 대한 Pd 촉매의 부착이나, 기판의 노출 표면에 부착된 산화막의 제거 등의 적어도 한쪽에 도금 전처리를 행한다. 그리고 이 도금 전처리 후의 기판을, 상기한 바와 같이 반송 로봇(16)으로 세정·건조장치(20)로 반송하여, 기판(W)의 순수에 의한 세정을 행하여 스핀 건조시키거나, 또는 전처리장치(28)에 스핀 건조기능이 구비되어 있는 경우에는, 이 전처리장치(28)에서 기판(W)의 스핀 건조(액떨굼)를 행하고, 이 건조 후의 기판을 반송 로봇(16)으로 무전해 도금장치(30)로 반송한다. In this
이 무전해 도금장치(30)에서 도 1의 (d)에 나타내는 바와 같이, 노출된 배선(8)의 표면에, 예를 들면 무전해 CoWP 도금을 실시하여 배선(8)의 외부로의 노출 표면에, CoWP 합금막으로 이루어지는 보호막(도금막)(9)을 선택적으로 형성하여 배선(8)을 보호한다. 이 보호막(9)의 막두께는, 0.1 ∼ 500 nm, 바람직하게는, 1 ∼ 200 nm, 더욱 바람직하게는 10 ∼ 100 nm 정도이다. 이때 예를 들면, 보호막(9)의 막두께를 모니터하여 이 막두께가 소정의 값에 도달하였을 때, 즉 종점(엔드 포인트)을 검지하였을 때에 무전해 도금을 종료한다. In this
그리고 무전해 도금이 종료된 기판을, 반송 로봇(16)으로 세정·건조장치(20)로 반송하여 이 세정·건조장치(20)에서 기판 표면을 약액으로 세정하고, 다시 순수로 세정(린스)한 후, 고속 회전시켜 스핀 건조시킨다. 그리고 이 스핀 건조 후의 기판(W)을 반송 로봇(16)으로 로드·언로드 스테이션(14)을 경유하여 반송 박스(10) 내로 되돌린다. Then, the substrate on which the electroless plating is completed is conveyed to the cleaning and drying
도 29는 본 발명의 다른 실시형태의 도금장치를 나타낸다. 이 도 29에 나타내는 실시형태의 도금장치의 도 3에 나타내는 도금장치와 다른 점은, 기판 스테이지(504)로서, 그 표면에 평탄화한 기판 탑재면(504e)을 설치한 것을 사용하여, 이 기판탑재면(504e)의 표면에 기판(W)을 직접 맞닿게 하여 탑재 유지하도록 한 점에 있다. 그 밖의 구성은, 도 3에 나타내는 것과 동일하다. Fig. 29 shows a plating apparatus of another embodiment of the present invention. The plating apparatus of the embodiment shown in FIG. 29 differs from the plating apparatus shown in FIG. 3 as the
도 30은, 본 발명의 또 다른 실시형태의 도금장치를 나타낸다. 이 실시형태의 도금장치의 도 3에 나타내는 도금장치와 다른 점은, 기판 스테이지(504)로서 그 표면에 오목부(504f)를 형성하고, 이 오목부(504f) 내에 백킹 필름(564)을 접착한 것을 사용하여, 이 백킹 필름(564)의 표면에 기판(W)을 맞닿게 하여 탑재 유지하게 한 점이다. 그 밖의 구성은, 도 3에 나타내는 것과 동일하다. 30 shows a plating apparatus according to still another embodiment of the present invention. The plating apparatus of this embodiment differs from the plating apparatus shown in FIG. 3 by forming a
도 31은 본 발명의 또 다른 실시형태의 도금장치를 나타낸다. 이 도 31에 나타내는 실시형태의 도금장치의 도 30에 나타내는 도금장치와 다른 점은, 전극 헤드(502)로서, 그 지름이 기판 스테이지(504)의 지름과 비교하여 작은 지름의 것을 사용한 점에 있다. 이 예에 있어서는 전극 헤드(502)의 지름이 기판 스테이지(504)의 지름과 비교하여 작은 지름이기 때문에, 전극 헤드(502)와 기판 스테이지(504)를 고정한 상태에서 도금을 행하면, 기판 스테이지(504)로 유지한 기판(W)의 전면에 걸쳐 도금을 행할 수 없다. 따라서 이 예에 있어서는 캐소드전극(512) 및 애노드(526)를 도금전원(560)에 접속하여 도금을 행할 때에, 요동암(500)을 거쳐 전극 헤드(502)를 요동시키고, 동시에 전극 헤드(502) 또는 기판 스테이지(504)의 적어도 한쪽을 회전시키도록 하고 있다. 그 밖의 구성은, 도 30에 나타내는 것과 동일하다. Fig. 31 shows a plating apparatus according to still another embodiment of the present invention. The plating apparatus of the embodiment shown in FIG. 31 differs from the plating apparatus shown in FIG. 30 in that the
도 32는, 본 발명의 또 다른 실시형태의 도금장치를 나타낸다. 이 실시형태의 도금장치의 도 29에 나타내는 실시형태의 도금장치와 다른 점은, 요동암(500)의 자유단에, 회전 자유롭고, 또한 요동암(500)과는 독립으로 상하 이동함으로써 가압이간기구로서의 역할을 하는 구동체(580)를 설치하고 있다. 그리고 이 구동체(580)와, 내부에 애노드(526)를 수납하여, 하단 개구를 다공질체(528)로 폐쇄하여 애노드실(530)을 구획 형성한 상하 이동 하우징(522)을, 상기 상하 이동 하우징(522) 내에 배치한 지지체(582)를 거쳐 볼 베어링(584)으로 연결하고, 구동체(580)의 상하 이동에 따라 이 볼 베어링(584)을 거쳐 하중을 일점에 집중하여 상하 이동 하우징(522)을 가압하도록 한 점에 있다. 32 shows a plating apparatus according to still another embodiment of the present invention. The plating apparatus of this embodiment differs from the plating apparatus of the embodiment shown in FIG. 29 by being free to rotate at the free end of the rocking
이 예에서는 구동체(580)에 플랜지(580a)를, 지지체(582)에 스토퍼로서의 역할을 하는 플랜지(582a)를 각각 설치하고 있다. 그리고 구동체(580)의 플랜지(580a)에 압축코일스프링(586)으로 탄성력을 부여한 상태에서 아래쪽으로 돌출하는 스토퍼 핀(588)을 설치하고, 이 스토퍼 핀(588)의 하단을 지지체(582)의 플랜지(스토퍼)(582a)에 탄성적으로 맞닿게 함으로써, 지지체(582) 및 상하 이동 하우징(522)을 수평으로 유지하도록 하고 있다. 그 밖의 구성은, 도 29에 나타내는 것과 동일하다.In this example, the
또한 상기한 예는, 배선재료로서 구리를 사용한 예를 나타내고 있으나, 이 구리 외에, 구리합금, 은 및 은합금 등을 사용하여도 좋다. 이것은 이하의 예에 있어서도 동일하다. In addition, although the said example shows the example which used copper as a wiring material, you may use copper alloy, silver, silver alloy, etc. other than this copper. This is the same also in the following example.
본 발명에 의하면, 트렌치나 비어홀의 내부에 우선적으로 도금을 행하여 배선재료(금속막)를 매립함으로써 도금 후의 표면의 평탄성을 향상시킬 수 있다. 이것에 의하여 CMP와 같은 볼록부의 선택적 에칭 프로세스의 부하를 삭감 또는 생략하여 비용절감뿐만 아니라, 디싱이나 옥사이드 에로젼 등의 CMP 특유의 문제도 해결할 수 있다. According to the present invention, the flatness of the surface after plating can be improved by first plating the inside of the trench or via hole to fill the wiring material (metal film). This reduces or eliminates the load on the selective etching process of the convex portion such as CMP, and can solve not only the cost but also problems specific to CMP such as dishing and oxide erosion.
도 33 및 도 34는, 본 발명의 또 다른 실시형태의 도금장치의 주요부 개요를 나타낸다. 이 도금장치는, 다공질 접촉체(702), 도금액 함침재(703) 및 애노드(704)를 하우징(707) 내의 애노드실(706)에 수용한 전극 헤드(701)를 구비하고, 이 전극 헤드(701)는 지지부재(711) 및 에어백(709)을 거쳐 주축(710)에 설치되어 있다. 하우징(707)의 하단에는 시일링(708) 및 캐소드전극(712)이 설치되어 있다. 이 도면에는 표면에 시드층(6)을 설치한 기판(W)이 기재되어 있다. 33 and 34 show an outline of main parts of a plating apparatus according to still another embodiment of the present invention. This plating apparatus is provided with the
전극 헤드(701)는 애노드(704), 도금액 함침재(703) 및 다공질 접촉체(702)를 이 순서로 하우징(707) 내에 설치함으로써 구성되어 있다. The
이 전극 헤드(701)의 최하부에 설치된 다공질 접촉체(702)는, 상기한 각 예에 있어서의 다공질 패드(534)의 하층 패드(534a)와 대략 동일한 구성을 가지고 있어, 여기서는 그 설명을 생략한다. The
또한 다공질 접촉체(702)는, 그 두께를 예를 들면 중심으로부터 바깥쪽을 향하여 서서히 두꺼워지도록 변화시킨 것이어도 좋고, 다공질 접촉체(702)의 미세 관통구멍의 구멍지름을, 예를 들면 중심으로부터 바깥쪽을 향하여 서서히 작아지도록 변화시킨 것이어도 좋다. 이들은 예를 들면 분체원료의 입자지름을 중심으로부터 바깥쪽을 향하여 서서히 작게 함으로써 실시 가능하다. 또 다공질 접촉체(702)의 미세 관통구멍의 구멍지름 자체도, 애노드(704)측으로부터 기판(W)측을 향하여 서서히 구멍지름이 작아지게 하여도 좋다. 이것은 예를 들면 분체원료의 입자지름을 기판에 접하는 면을 향하여 서서히 작게 함으로써 실시 가능하다. Further, the
또한, 상대적으로 단단한 다공질체와 상대적으로 유연한 다공질체를 겹쳐서 다공질 접촉체(702)로 하여도 좋고, 다공질 접촉체(702)를 중심이 밑으로 볼록형상으로 하여도 좋다. The relatively hard porous body and the relatively flexible porous body may be superimposed on the
한편, 도금액 함침재(703)는, 도금액(Q)을 유지하여 다공질 접촉체(702)의 표면과 기판(W)의 시드층(6)과의 사이에 보내는 작용을 가지는 것으로, 상기한 각 예에 있어서의 도금액 함침재(532)와 대략 동일한 구성을 가지고 있기 때문에, 여기서는 그 설명을 생략한다. On the other hand, the plating
또, 애노드(704)는 도금해야 할 금속이더라도 백금, 티탄 등의 불용해성 금속 또는 금속상에 백금 등을 도금한 불용해성 전극이어도 좋은 것은 상기와 동일하다.The anode 704 may be a metal to be plated, but may be an insoluble metal such as platinum or titanium, or an insoluble electrode in which platinum or the like is plated on a metal.
애노드(704)는, 그 상부까지가 도금액(Q)에 침지되어 있는 것이 바람직하고, 또한 그 상부에는 공간부가 설치되어 있는 것이 바람직하다. 이 공간부는, 불용해성의 전극을 사용한 경우에 생기는 산소가스 등의 기체를 모음과 동시에, 외부로부터 밸브(도시 생략)를 거쳐 공기 등을 도입함으로써, 전극 헤드(701) 전체의 압력을 높이고, 또한 도금액 자중으로 다공질 접촉체(702)의 미소 관통구멍으로부터 유출되는 도금액의 양을 제어할 수도 있다. As for the anode 704, it is preferable that the upper part is immersed in plating liquid Q, and it is preferable that the space part is provided in the upper part. The space portion collects gases such as oxygen gas generated when an insoluble electrode is used, and simultaneously introduces air or the like through a valve (not shown) from the outside, thereby increasing the pressure of the
전극 헤드(701)는, 어느 정도의 탄성을 가지는 지지부재(711)에 의하여 주축(710)에 설치되어 있다. 또 전극 헤드(701)와 주축(710)의 사이에는 에어백(709)이 설치되어 있다. 그리고 이 에어백(709) 중의 공기를 증감시킴으로써, 전극 헤드(701) 전체가 상하로 움직여, 기판(W)의 시드층(6)에 대한 압력을 증감시킬 수 있다. The
하우징(707)의 바닥부 원주에 설치된 시일링(708)은, 탄성과 액 누출성을 가지는 재료, 예를 들면 고무나 플라스틱으로 형성된 것으로, 도금시의 다공질 접촉체(702) 측면으로부터의 도금액의 누출을 방지한다. 또 다공질 접촉체(702)와 기판(W)의 시드층(6)을 비접촉으로 한 상태에서도, 이 시일링(708)은 기판(W)의 시드층(6)으로부터 떨어지지 않아 도금액의 누출을 방지하는 구조로 하여도 좋다. 또 시일링(708)의 바깥쪽에, 기판(W)의 시드층(6)에 접촉하여 급전하는 캐소드전극(712)이 설치되어 있다. The
또한 도 33에서는 다공질 접촉체(702)와 도금액 함침재(703)의 사이에 간극을 설치하여, 이 간극에 도금액(Q)이 존재하도록 하고 있으나, 이 간극에 연질의 스펀지 등을 설치하도록 하여도 좋다. 또 간극을 설치하지 않고, 다공질 접촉체(702)와 도금액 함침재(703)가 직접 접촉하도록 하여도 좋다. 후자의 경우, 도금액 함침재(703)의 형상에 의하여 전장의 균일화가 필요한 경우에는 도금액 함침재(703)의 형상에 적합하도록 다공질 접촉체(702)의 형상을 형성하여도 좋다. 또한 전극 헤드(701)는, 지지부재(711)에 의하여 주축(710)에 설치되고, 전극 헤드(701)와 주축(710)과의 사이에 에어백(709)이 장착되어 있으나, 주축(710)에 전극 헤드(701)를 직접 설치하여 주축(710) 전체를 엑츄에이터 등으로 움직이도록 하여도 좋다. In FIG. 33, a gap is provided between the
도 34는 도금장치의 전체구성을 나타낸다. 이 도금장치에는 통합제어부(721), 인가전압제어부(722), 도금전원(723), 운동제어부(724), 가압펌프(725), 엑츄에이터(726) 및 기판 스테이지(730)가 구비되어 있다. 34 shows the overall configuration of a plating apparatus. The plating apparatus includes an
이 도금장치는, 이른바 페이스업방식을 채용한 전해도금장치이고, 기판(W)은 표면을 상향으로 하여 기판 스테이지(730)상에 탑재되어 있다. 도금에 있어서는 이 표면을 상향으로 한 기판(W)에 대하여, 전극 헤드(701)가 하강하여 다공질 접촉체(702)의 표면이 기판(W)의 시드층(6)과 접촉한다. 그리고 캐소드전극(712)이, 기판(W) 표면의 시드층(6)에 접촉하여 통전 가능하게 된다. 또한 이 예에서는 표면을 상향(페이스업)으로 하여 기판을 유지하도록 하고 있으나, 표면을 하향(페이스다운)으로 하여 기판을 유지하거나, 기판을 수직방향으로 유지하거나 하여도 좋다. This plating apparatus is an electroplating apparatus employing a so-called face up method, and the substrate W is mounted on the
한편, 전극 헤드(701) 중의 도금액(Q)은, 애노드(704)의 내부에 설치한 가는 구멍 중, 도금액 함침재(703) 및 다공질 접촉체(702)의 내부에 채워져 있고, 기판(W)의 시드층(6)의 상면(표면)에 공급된다. 도금액이 공급되는 타이밍은, 다공질 접촉체(702)와 시드층(6)이 접촉하기 전이나, 접촉한 후이어도 좋으나, 에어제거를 생각하면 접촉하기 직전부터의 공급이 바람직하다. On the other hand, the plating liquid Q in the
이 상태에서 애노드(704)와 기판(W)상의 시드층(6)과의 사이에 도금전압을 인가하여 전류를 흘리면, 시드층(6)의 표면에 도금(예를 들면 구리도금)이 행하여져 간다. 그렇게 하면 애노드(704)와 기판(W)의 시드층(6)과 사이에 도금액 함침재(703) 및 다공질 접촉체(702)가 있고, 또한 다공질 접촉체(702)는 기판(W)의 볼록부에 접촉하고 있기 때문에, 도금액이 공급되기 쉬운 기판(W)의 미세 오목부의 내부에 우선적으로 금속이 석출되어, 이 트렌치 등을 우선적으로 메워 가게 된다. In this state, when a plating voltage is applied between the anode 704 and the
또 도금액으로서 첨가제, 특히 전류밀도가 높아지는 볼록부에 흡착하여 그 부분의 도금석출을 억제하는 성분을 함유하는 첨가제를 사용한 경우에는, 첨가제가 볼록부가 되는 기판의 미세 오목부 이외의 부분에 작용하여, 미세 오목부 내부에서의 우선적인 도금석출을 더욱 높인다. In addition, in the case of using an additive containing a component which adsorbs an additive, particularly a convex portion having a high current density and suppresses plating precipitation of the portion, the additive acts on portions other than the fine concave portion of the substrate which becomes the convex portion, Preferred plating precipitation inside the fine recess is further increased.
그리고, 어느 정도의 도금이 행하여졌을 때에, 통합제어부(721)로부터의 정보에 의하여 인가전압제어부(722)에 의하여 도금전압의 인가상태를 변화시킴과 동시에, 운동제어부(724)에 의하여 엑츄에이터(726)나 가압펌프(725)를 기판(W)과 전극 헤드(701)의 가압상태가 변화되도록 도금전압의 인가상태를 변화와 관련시켜 운동시킨다. When a certain amount of plating is performed, the application voltage of the plating voltage is changed by the applied
예를 들면, 도금액 중의 성분이 감소되었을 때에, 인가전압제어부(722)에 의하여 도금전압의 인가를 정지시키고, 이것과 동시에 운동제어부(724)에 의하여 기판(W)상의 시드층(6)과 전극 헤드(701)의 다공질 접촉체(702)의 위치를 이동시킴으로써 새롭게 도금액이 공급됨과 동시에, 도금조건이 불충분한 곳에서도 도금이 행하여지게 되어 균질한 도금막이 얻어진다. For example, when the component in the plating liquid is reduced, the application of the plating voltage is stopped by the applied
상기한 바와 같이 통합제어부(721), 인가전압제어부(722) 및 운동제어부(724)에 의하여 전압의 인가상태의 변화와, 다공질 접촉체(702)의 시드층(6)에 대한 가압상태의 변화를 서로 관련시키면서 소정시간 도금을 행한 후는, 전극 헤드(701)를 상승시켜 다공질 접촉체(702)와, 기판(W)의 도금면을 분리시킨다. As described above, the change of the applied state of the voltage by the
이때, 다공질 접촉체(702)의 빈 구멍에 금속 석출물이 잔존하는 경우가 있으나, 이것은 다공질 접촉체(702)의 표면을 따로 준비한 에칭탱크(도시 생략)에 침지함으로써 용이하게 제거할 수 있다. At this time, although the metal precipitate may remain in the empty hole of the
본 발명에 의하면, 트렌치 등의 미세 오목부 내에 우선적으로 도금을 행하는 것이 가능해지기 때문에, 도금액의 소비량이 적어도 되고, 또한 기판과 다공질 접촉체로 둘러싸인 용적으로의 도금탱크를 구성하는 것이어도 도금액의 사용량을 대폭으로 저감할 수 있다. 또한 예를 들면 도금 정지시의 이동운동이나 가압운동에 의하여 미세 오목부 내로의 도금액의 보충이 촉진되고 있기 때문에, 보이드의 발생 등의 억제에도 효과가 있다. According to the present invention, since plating can be preferentially performed in fine recesses such as trenches, the amount of plating liquid consumed is minimized, and the amount of the plating liquid used can be reduced even if a plating tank is formed in a volume surrounded by the substrate and the porous contact. It can greatly reduce. In addition, since the replenishment of the plating liquid into the fine recesses is promoted, for example, by the movement movement or the pressing movement during the plating stop, it is also effective in suppressing the generation of voids and the like.
이와 같이 본 발명은 특히 기판상에 구리 등의 금속을 사용하여 매립하여 도금을 행하는 상감 공정에 있어서 유리하게 이용할 수 있다. As described above, the present invention can be advantageously used particularly in a damascene process in which plating is performed by embedding a metal such as copper on a substrate.
다음에 실시예를 들어, 본 발명을 더욱 상세하게 설명하나, 본 발명은 이들 실시예에 의하여 조금도 제약되는 것이 아니다. The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, but the present invention is not at all limited by these Examples.
실시예Example
도 35에 나타내는 바와 같은 폭이 좁은 트렌치(깊이 1 ㎛ ; 폭 0.18 ㎛)(4a)와 이것보다 폭이 넓은 광폭 트렌치(폭 100 ㎛)(4b)를 가지는 기판(W)에 대하여, 통상의 방법에 따라 배리어메탈처리를 행하였다. 이어서 스퍼터링으로 80 nm 두께의 시드층(6)을 형성하여 시험용 샘플로 하였다. A conventional method for a substrate W having a narrow trench (1 μm deep; 0.18 μm wide) 4a and a wide trench (100 μm wide) 4b wider than this as shown in FIG. 35. The barrier metal treatment was carried out accordingly. Subsequently, an 80 nm
이 시험용 샘플을 도 34에 나타내는 구성의 전극 헤드[애노드(704)는 구멍을 가지는 인함유 구리](701)를 가지는 도금장치를 사용하고, 표 1에 나타내는 조성의 산성구리 도금액을 사용하여 도금을 행하였다. 도금조건은 도 36에 나타내나, 통전패턴으로서는, 시드층(6)과 다공질 접촉체(702)가 최초 비접촉 상태에서 1 V의 도금전압으로 도금을 개시하여, 10초 후에 통전을 정지하였다. 그 후 시드층(6)과 다공질 접촉체(702)를 접촉시켜, 1초간 스며들기 운동(미소한 상하운동)을 하고, 그 후 5초간 도금전압을 인가하였다. 이어서 도금전압의 인가의 정지와 동시에 시드층(6)과 다공질 접촉체(702)를 비접촉의 상태로 하였다. 또한 이 비접촉의 상태에서 기판(W)의 회전운동을 행한 후, 시드층(6)과 다공질 접촉체(702)를 접촉시켜 5초간 전압을 인가하였다. 이와 같은 도금전압의 인가와, 시드층(6)과 다공질 접촉체(702)의 접촉, 비접촉의 상태를 8분간 행한 후, 도금을 종료하였다. 또 그 사이에 애노드실(706) 내의 압력(P6)과 에어백(709) 내의 압력(P7)을 도 36에 나타내는 바와 같이 조정하였다.This test sample was plated using an acidic copper plating solution having the composition shown in Table 1 using a plating apparatus having an electrode head (copper containing anode having a hole in the anode 704) 701 having the configuration shown in FIG. It was done. The plating conditions are shown in Fig. 36, but as the energization pattern, the
이 도금에 의하여 도 37의 모식도에 나타내는 강철층(7)이 얻어졌다. By this plating, the
(산성구리 도금욕 조성)(Acid copper plating bath composition)
황산구리(5수염으로써) 225 g/L Copper sulfate (as pentahydrate) 225 g / L
황산 55 g/L Sulfuric acid 55 g / L
염소 60 ppm
폴리에틸렌글리콜(MW Ca. 10000) 500 mg/L Polyethylene glycol (MW Ca. 10000) 500 mg / L
비스(3-술포프로필)디술피드(SPS) 20 mg/LBis (3-sulfopropyl) disulfide (SPS) 20 mg / L
야누스그린 1 mg/L Janus green 1 mg / L
도 37로부터 분명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 폭이 좁은 트렌치(4a)나 폭이 넓은 트렌치(4b) 등의 미세 오목부의 내부에 우선적으로 도금석출이 일어나고, 볼록부에서의 도금석출이 억제되는 결과, 전체 구리층(7)의 막두께를 두껍게 하지 않은 상태에서 폭이 좁은 트렌치(4a)나 폭이 넓은 트렌치(4b) 등의 미세 오목부의 내부에 완전하게 구리를 매립할 수 있다. As is apparent from FIG. 37, according to the present invention, plating precipitation occurs preferentially in the fine concave portions such as
이 기구는 도 38에 나타낼 수 있다. 즉, 최초의 단계에서 오목부의 금속 표면은, a1의 높이인 데 대하여, 볼록부의 금속 표면은, 오목부의 높이에서 보아 a2의 높이이다. 그리고 본 발명에 의하여 오목부에 우선적으로 도금석출이 일어나고, 볼록부에서의 도금석출이 억제되는 결과, 오목부에서의 도금속도는, h로 나타내는 것에 대하여, 볼록부에서의 도금속도는 H가 된다. 그리고, 이 속도차의 결과, 볼록부와 오목부의 높이가 같아(hl)지면, 도금속도에는 차가 없어져 동일한 속도로 도금이 행하여진다. This mechanism can be shown in FIG. That is, in the first step, the metal surface of the concave portion is the height of a 1 , whereas the metal surface of the convex portion is the height of a 2 as seen from the height of the concave portion. As a result of the present invention, plating deposition preferentially occurs in the concave portions, and plating precipitation in the convex portions is suppressed. As a result, the plating speed in the concave portions is represented by h, whereas the plating speed in the convex portions becomes H. . As a result of this speed difference, when the heights of the convex portions and the concave portions are the same (h l ), the plating speed is not different, and plating is performed at the same speed.
도 39는 본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서의 도금장치의 개요를 나타낸다. 이 도 39에 나타내는 도금장치의 상기한 도 29에 나타내는 도금장치와 다른 점은, 이하와 같다. Fig. 39 shows an outline of a plating apparatus according to still another embodiment of the present invention. The difference from the plating apparatus shown in FIG. 29 mentioned above of this plating apparatus shown in FIG. 39 is as follows.
즉, 전극 헤드(502)에는 기판 스테이지(504)로 유지한 기판(W)의 표면(피도금 면)에 하층 패드(534a)를 임의의 압력으로 가압하는, 이 예에서는 에어백(548)으로 이루어지는 가압기구가 구비되어 있다. 즉, 이 예에서는 회전 하우징(520)의 천정벽의 하면과 상하이동 하우징(522)의 천정벽의 상면과의 사이에, 링형상의 에어백(가압기구)(548)이 배치되고, 이 에어백(548)은 가압유체도입관(549)을 거쳐, 가압유체공급원(도시 생략)에 접속되어 있다. That is, the
이에 의하여 요동암(500)을 소정의 위치(프로세스위치)에 상하이동 불가능하게 고정한 상태에서 에어백(548)의 내부를 압력 P8으로 가압함으로써, 기판 스테이지(504)로 유지한 기판(W)의 표면(피도금면)에 하층 패드(534a)를 임의의 압력으로 더욱 균일하게 가압하고, 상기 압력 P8을 대기압으로 되돌림으로써 하층 패드(534a)의 가압을 해제할 수 있다. As a result, the inside of the
캐소드전극(512)은 도금전원(560)의 음극에, 애노드(526)는 도금전원(560)의 양극에 각각 전기적으로 접속된다. The
다음에, 이 도금장치로 도금을 행할 때의 조작에 대하여 설명한다. 먼저 기판 스테이지(504)의 상면에 기판(W)을 흡착 유지한 상태에서 기판 스테이지(504)를 상승시켜 기판(W)의 둘레 가장자리부를 캐소드전극(512)에 접촉시켜 통전 가능한 상태로 하고, 다시 상승시켜 기판(W)의 둘레 가장자리부 상면에 시일재(514)를 압접시켜 기판(W)의 둘레 가장자리부를 수밀적으로 시일한다. Next, the operation at the time of plating with this plating apparatus will be described. First, the
한편, 전극 헤드(502)에 있어서는, 아이들링을 행하여 도금액의 치환 및 기포제거 등을 행하고 있는 위치(아이들링위치)로부터, 도금액(Q)을 내부에 유지한 상태에서 소정의 위치(프로세스위치)에 위치시킨다. 즉, 요동암(500)을 일단 상승시키고, 또한 선회시킴으로써 전극 헤드(502)를 기판 스테이지(504)의 바로 위쪽위치에 위치시키고, 그런 다음에 하강시켜 소정의 위치(프로세스위치)에 도달하였을 때에 정지시킨다. 그리고 애노드실(530) 내를 가압하여 전극 헤드(502)로 유지한 도금액(Q)을 다공질 패드(534)의 하면으로부터 토출시킨다. 다음에 에어백(548) 내로 가압공기를 도입하여 하층 패드(534a)를 아래쪽으로 가압한다. On the other hand, in the
이 상태에서 전극 헤드(502) 및 기판 스테이지(504)를 각각 회전(자전)시킨다. 이것에 의하여 다공질체(528)[하층 패드(534a)] 표면의 표면 거칠기나 다공질체(528)[하층 패드(534a)]를 기판(W)의 피도금면을 향하여 가압하였을 때에 상기 다공질체(528)[하층 패드(534a)]에 발생하는 굴곡이나 휘어짐 등에 의하여 도 40에 나타내는 바와 같이 다공질체(528)[하층 패드(534a)]와 기판(W)의 피도금면(P)과의 사이에 국소적으로 간극(S)이 생겨 그 간극(S)에 도금액(Q)이 존재하고 있어도 이 간극(S)에 존재하는 도금액(Q)을, 이 회전에 따르는 원심력에 의하여 바깥쪽으로 배제한다. 이와 같이 도금액(Q)을 배제함으로써, 다공질체(528)[하층 패드(534a)]의 전면을 기판(W)의 피도금면(S)에 균일하게 가압하여 밀착시킬 수 있다. In this state, the
또한 이 예에서는 하층 패드(534a)를 아래쪽으로 가압한 후, 전극 헤드(502) 및 기판 스테이지(504)를 각각 회전시키도록 한 예를 나타내고 있으나, 에어백(548) 내로 가압공기를 도입하여 하층 패드(534a)를 아래쪽으로 가압할 때에, 전극 헤드(502) 및 기판 스테이지(504)를 미리 회전시켜 두고, 가압한 후에도 이 회전을 소정시간 계속하도록 하여도 좋다. In this example, the
그리고 다공질체(528)[하층 패드(534a)]와 기판(W)의 피도금면(P)과의 사이에 국소적으로 생긴 간극(S)에 존재하는 도금액(Q)이 배제되어, 다공질체(528)[하층 패드(534a)]의 전면을 기판(W)의 피도금면(S)에 균일하게 가압하여 밀착시키는 데 충분한 시간, 전극 헤드(502) 및 기판 스테이지(504)를 회전시킨 후, 이 회전을 정지한다. Then, the plating liquid Q present in the gap S locally generated between the porous body 528 (
다음에 캐소드전극(512)을 도금전원(560)의 음극에, 애노드(526)를 도금전원(560)의 양극에 각각 접속하고, 이것에 의하여 기판(W)의 피도금면에 도금을 실시한다. 이와 같이 하층 패드(534a)를 기판 스테이지(504)로 유지한 기판(W)의 피도금 면에 임의의 압력으로 가압하고, 또한 양자의 밀착성을 높인 상태에서 도금을 행함으로써, 하층 패드(534a)와 기판(W)의 피도금면의 트렌치 등의 배선용 미세 오목부 이외의 부분(패턴부 이외의 부분)과의 사이에 있어서의 간극을 없애어, 기판에 설치한 배선용 미세 오목부의 내부에 도금막을 선택적으로 석출시킬 수 있다.Next, the
그리고 소정시간 도금을 계속한 후, 캐소드전극(512) 및 애노드(526)의 도금전원(560)과의 접속을 해제함과 동시에, 애노드실(530) 내를 대기압으로 되돌리고, 다시 에어백(548) 내를 대기압으로 되돌려 하층 패드(534a)의 기판(W)에 대한 가압을 해제한다. 그리고 전극 헤드(502)를 상승시킨다. After the plating is continued for a predetermined period of time, the
상기 조작을 필요에 따라 소정횟수 반복하여 기판(W)의 표면(피도금면)에, 배선용 미세 오목부를 메우는 데 충분한 막두께의 구리층(7)(도 1의 (b) 참조)을 성막한 후, 전극 헤드(502)를 선회시켜 원래의 위치(아이들링위치)로 되돌린다. The above operation was repeated as many times as necessary to form a film of copper layer 7 (see FIG. 1B) having a sufficient film thickness on the surface (plated surface) of the substrate W to fill the fine recesses for wiring. Thereafter, the
도 41은 본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서의 도금장치의 주요부를 나타낸다. 이 예의 도 39에 나타내는 예와 다른 점은, 기판 스테이지(504)의 상면의 기판탑재부에, 피에조진동자(590)를 설치하여 기판 스테이지(504)에서 탑재한 기판(W)에, 이 피에조진동자(590)에 의하여 기판(W)의 피도금면에 대하여 수직한 상하방향의 진동을 주도록 하고 있는 점에 있다. Fig. 41 shows a main part of a plating apparatus according to still another embodiment of the present invention. The difference from the example shown in FIG. 39 of this example is that this piezoelectric vibrator (for example) is provided in the board | substrate W which provided the
이 예는 상기와 마찬가지로, 기판 스테이지(504)로 유지한 기판(W)을 향하여 하층 패드(534a)를 가압한 후, 피에조진동자(590)를 거쳐 기판(W)을 상하방향으로 소정시간 진동시키거나, 또는 가압할 때에 미리 피에조진동자(590)를 거쳐 기판(W)을 상하방향으로 진동시켜 두고, 하층 패드(534a)를 가압한 후에도 이 진동을 소정시간 계속하는 것으로, 이에 의하여 도 40에 나타내는 바와 같이 다공질체(528)[하층 패드(534a)]와 기판(W)의 피도금면(P)과의 사이에 국소적으로 간극(S)이 생겨 그 간극(S)에 도금액(Q)이 존재하고 있어도, 이 간극(S)에 존재하는 도금액(Q)을 이 진동에 따라 바깥쪽으로 배제할 수 있다. 특히 이 예와 같이 기판(W)을 피도금면에 대하여 수직방향으로 진동시켜 다공질체와 기판의 피도금면이 서로 미끄럼 접촉하지 않게 함으로써 도금 표면이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 또한 진동자로서 피에조진동자(590)를 사용함으로써 기구의 컴팩트화를 도모할 수 있다.In this example, as described above, the
도 42는 본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서의 도금장치의 주요부를 나타낸다. 이 예의 도 39에 나타내는 예와 다른 점은, 기판 스테이지(504)의 상면에 예를 들면 순수 등의 액체를 유지하는 저장탱크(504g)를 형성함과 동시에, 이 저장탱크(504g)의 내부에, 그 저장탱크(504g) 내의 액체에 초음파를 주어 그 액체를 고주파로 진동시키는 초음파 발진자(592)를 설치한 점에 있다. 42 shows the main part of a plating apparatus according to still another embodiment of the present invention. The difference from the example shown in FIG. 39 of this example is that the
이 예는, 기판 스테이지(504)의 저장탱크(504g) 내에 순수 등의 액체를 채워 두고, 상기와 동일하게 하여 기판 스테이지(504)의 상면에 기판(W)을 흡착 유지한다. 이때 기판 스테이지(504)로 유지한 기판(W)과 기판 스테이지(504)의 저장탱크(504g) 내의 액체가 접하게 한다. 그리고 기판 스테이지(504)로 유지한 기판(W)을 향하여 하층 패드(534a)를 가압한 후, 초음파 발진자(592)를 거쳐 기판 스테이지(504)의 저장탱크(504g) 내의 액체에 초음파 진동을 준다. 그렇게 하면 액체의 초음파 진동은 기판(W)에 전해져 기판을 진동시키고, 다시 도금액(Q)으로부터 다공질체(528)로 전해져, 이들을 진동시킨다. 이것에 의하여 상기와 마찬가지로 다공질체(528)[하층 패드(534a)]와 기판(W)의 피도금면(P)과의 사이에 국소적으로 생긴 간극(S)에 존재하는 도금액(Q)을, 이 진동에 따라 바깥쪽으로 배제할 수 있다. In this example, a liquid such as pure water is filled in the
또한 상기와 마찬가지로, 하층 패드(534a)를 가압할 때에, 미리 초음파 발진자(592)를 거쳐, 기판 스테이지(504)의 저장탱크(504g) 내의 액체에 초음파 진동을 주도록 하여도 좋다. Similarly to the above, when pressing the
도 43은 본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서의 도금장치의 주요부를 나타낸다. 이 예의 도 39에 나타내는 예와 다른 점은, 애노드실(530)을 구획 형성하는 상하이동 하우징(522)의 정점벽에 압력포트(594)를 설치하고, 이 압력포트(594)에, 개폐 밸브(596)를 거쳐 압력제어부로서의 진공펌프(598)를 접속한 점에 있다. 43 shows the main part of a plating apparatus according to still another embodiment of the present invention. The difference from the example shown in FIG. 39 of this example is that the
이 예에 의하면, 진공 펌프(598)를 구동하여 애노드실(530) 내를 진공배기하여, 애노드실(530) 내의 압력을 대기압보다 낮은 압력(음압)으로 함으로써 도 44에 나타내는 바와 같이, 다공질체(528)(534a)와 기판(W)의 피도금면(P)과의 사이의 간극(S)에 존재하는 도금액(Q)을 흡인하여, 도금액(Q)이 다공질체(528)(534a)의 내부를 통하여 애노드실(530) 내로 유입하는 것을 촉진하여 간극(S)으로부터 도금액(Q)을 배제할 수 있다.According to this example, the porous body is driven by driving the
또한, 이 도금액의 흡인 배제작업은, 상기한 각 예와 동일하게 기판 스테이지(504)로 유지한 기판(W)을 향하여 하층 패드(534a)를 가압한 후, 또는 가압할 때에 미리 행하는 것이나, 도금 중에도 계속하여 행하게 하여도 좋다. In addition, the suction removal operation of this plating liquid is performed in advance when pressurizing the
또, 도 43에 나타내는 예에서는 압력포트(594)에 개폐밸브(596)를 거쳐 진공펌프(598)를 접속한 예를 나타내고 있으나, 이 진공펌프(598) 대신에 가압펌프를 접속하고, 다시 상하이동 하우징에 배기포트를 설치하여, 애노드실(530) 내를 가압펌프에 의한 가압과, 배기포트로부터의 배기에 의한 감압하는 것으로 반복함에 의한 압력진동을 이용하여 애노드실(530) 내의 도금액(Q), 나아가서는 다공질체(528)를 진동시키도록 하여도 좋다. In addition, although the example shown in FIG. 43 has shown the example which connected the
이상 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 다공질체를 기판 스테이지로 유지한 기판의 피도금면에 임의의 압력으로 가압할 때에 다공질체와 피도금면과의 사이의 간극에 존재하는 도금액을 배제함으로써, 하중을 크게 하는 일 없이, 다공질체의 전면을 기판의 피도금면에 균일하게 밀착시킨 상태에서 도금을 행할 수 있다. 이것에 의하여 트렌치나 비어홀의 내부에 우선적으로 도금을 행하여 배선재료(금속막)를 매립하여 도금 후의 표면의 평탄성을 향상시킬 수 있다. 따라서 CMP와 같은 볼록부의 선택적 에칭공정의 부하를 줄이거나 또는 생략하여, 비용절감뿐만 아니라, 디싱이나 옥사이드 에로젼 등의 CMP 특유의 문제도 해결할 수 있다.As described in detail above, according to the present invention, when the porous body is pressurized to a plated surface of the substrate held by the substrate stage at an arbitrary pressure, the plating solution existing in the gap between the porous body and the plated surface is removed. The plating can be performed in a state where the entire surface of the porous body is brought into uniform contact with the plated surface of the substrate without increasing the load. In this way, the inside of the trench or via hole is preferentially plated to fill the wiring material (metal film), thereby improving the flatness of the surface after plating. Therefore, by reducing or eliminating the load of the selective etching process of the convex portion such as CMP, not only can the cost be reduced, but also the problems specific to CMP such as dishing and oxide erosion can be solved.
도 46 내지 도 49는, 본 발명의 또 다른 실시형태의 도금장치를 나타낸다. 이 도금장치와 상기한 도 29에 나타내는 도금장치와 다른 점은 이하와 같다. 46 to 49 show a plating apparatus according to still another embodiment of the present invention. The difference from this plating apparatus and the plating apparatus shown in FIG. 29 is as follows.
즉, 도 46에 나타내는 바와 같이 이 도금장치에는 도금처리 및 그 부대처리를 행하는 도금처리부(630)가 구비되고, 이 도금처리부(630)에 인접하여 아이들링 스테이지(632)가 배치되어 있다. 또 회전축(634)을 중심으로 요동하는 요동암(500)의 선단에 유지되어 도금처리부(630)와 아이들링 스테이지(632)와의 사이를 이동하는 전극 헤드(502)를 가지는 전극암부(636)가 구비되어 있다. 또한 도금처리부(630)의 옆쪽에 위치하여 프리코팅·회수암(638)과, 순수나 이온수 등의 약액, 또한 기체 등을 기판을 향하여 분사하는 고정 노즐(640)이 배치되어 있다. 이 실시형태에 있어서는 3개의 고정 노즐(640)이 구비되고, 그 중의 하나를 순수의 공급용으로 사용하고 있다. That is, as shown in FIG. 46, this plating apparatus is provided with the
또한 도 46에 나타내는 바와 같이, 애노드실(530) 내에 배치되는 다공질체(528)는, 다공질재를 3층으로 적층하여 각 층 사이에 공간을 설치한 다층 구조로 되어 있다. 즉, 다공질체(528)는 도금액 함침재(532)와, 하층 패드(534a) 및 상층 패드(534b)로 이루어지는 다공질 패드(534)로 구성되고, 하층 패드(534a)와 상층 패드(534b)와의 사이에는 제 1 공간(642a)이, 상층 패드(534b)와 도금액 함침재(532)와의 사이에는 제 2 공간(642b)이 각각 설치되어 있다. 46, the
하층 패드(534a)와 상층 패드(534b)와의 사이에 제 1 공간(642a)을 설치하고, 제 1 공간(642a)의 내부, 또는 이 아래쪽에 위치하는 하층 패드(534a)의 내부에, 주로 신선한 도금액을 공급하여 미리 유지하여 두고, 이 신선한 도금액을 도금 직전에 하층 패드(534a)를 거쳐 기판(W)에 공급함으로써, 보다 소량의 도금액의 공급에 의하여 항상 신선한 도금액을 사용한 도금을 행할 수 있다. 즉, 이 예에서는 하기와 같이 애노드실(530)의 내부(상부)에 가압유체를 도입하여 애노드실(530)을 압력 P10으로 가압함으로써, 애노드실(530) 내의 도금액을 기판에 공급하도록 하고 있고, 이 때, 주로 제 1 공간(642a)의 내부, 또는 이 아래쪽에 위치하는 하층 패드(534a)의 내부에 신선한 도금액을 미리 유지하여 둠으로써, 애노드실(530) 내에 위치하여 애노드(526)를 침지시키고 있던 도금액이, 이 기판에 공급되는 신선한 도금액에 혼입되는 것을 방지할 수 있다.The
또, 상층 패드(534b)와 도금액 함침재(532)와의 사이에 제 2 공간(642b)을 설치함으로써, 이 제 2 공간(642b)을 주로 신선한 도금액을 유지하는 공간으로서 이용할 수 있고, 또 이 제 2 공간(642b) 내의 도금액에, 애노드실(530) 내에 위치하여 애노드(526)를 침지시키고 있던 도금액의 신선한 도금액 중으로의 혼입을 차단하는 바와 같은 효과를 발휘시킬 수 있다.In addition, by providing the
제 1 공간(642a) 내에 신선한 도금액을 도입하고, 또 제 1 공간(642a) 내의 오래된 도금액을 신선한 도금액과 치환하기 위하여, 상하이동 하우징(522)에는 제 1 공간(642a)을 향하여 도금액을 토출하여 공급하는 도금액공급부(652)와, 제 1 공간(642a) 내의 도금액을 흡인하여 배출하는 도금액배출부(654)가 상하이동 하우징(522)의 서로 직경방향으로 대향하는 위치에 설치되어 있다. 도금액공급부(652)는 도 47에 나타내는 바와 같이, 상하이동 하우징(522)의 제 1 공간(642a)에 대향하는 위치에 설치한 복수의 토출구(656)와 이 토출구(656)에 연통되어 상하이동 하우징(522)을 관통하는 접속구(658)를 가지고 있고, 이 접속구(658)에 연통되는 도금액공급포트(660)를 설치하여 구성되어 있다. 또 도금액배출부(654)는, 상하이동 하우징(522)의 제 1 공간(642a)에 대향하는 위치에 설치한 복수의 흡인구멍(662)과 그 흡인구멍(662)에 연통하여 상하이동 하우징(522)을 관통하는 접속구(664)를 가지고 있고, 이 접속구(664)에 연통되는 도금액배출포트(666)를 설치하여 구성되어 있다.In order to introduce a fresh plating liquid into the
이것에 의하여 제 1 공간(642a) 내에 도금액공급부(652)로부터 신선한 도금액을 공급하면서 도금액배출부(654)를 거쳐, 이 제 1 공간(642a)으로부터 도금액을 뽑아냄으로써 제 1 공간(642a) 내를 신선한 도금액으로 치환할 수 있게 되어 있다. As a result, the plating solution is extracted from the
전극 헤드(502)에는 에어백(570)을 가지고, 기판 스테이지(504)로 유지한 기판(W)의 표면(피도금면)에 하층 패드(534a)를 임의의 압력으로 가압하는 가압기구가 구비되어 있다. 즉, 이 예에서는 회전 하우징(520)의 천정벽의 하면과 상하이동 하우징(522)의 천정벽의 상면과의 사이에 링형상의 에어백(570)이 배치되고, 이 에어백(570)은 가압유체도입관(572)을 거쳐 가압유체공급원(도시 생략)에 접속되어 있다. 이에 의하여 요동암(500)을 도금처리부(630)상의 소정의 위치(프로세스위치)에 상하이동 불가능하게 고정한 상태에서 에어백(570)의 내부를 압력 P9으로 가압함으로써, 기판 스테이지(504)로 유지한 기판(W)의 표면(피도금면)에 하층 패드(534a)를 임의의 압력으로 균일하게 가압하고, 상기 압력 P9을 대기압으로 되돌림으로써 하층 패드(534a)의 가압을 해제하도록 되어 있다. The
상하이동 하우징(522)에는, 애노드실(530) 내의 도금액을 흡인하는 도금액흡인관(574)과, 가압유체를 도입하는 가압유체도입관(576)이 설치되어 있고, 애노드(526)의 내부에는, 다수의 가는 구멍(526a)이 설치되어 있다. 이에 의하여 도금액은 다공질체(528)를 도금액에 침지시켜 애노드실(530)을 기밀적으로 밀봉한 상태에서, 도금액흡인관(574)을 거쳐 애노드실(530) 내의 도금액을 흡인함으로써 다공질체(528)로부터 애노드실(530)을 향하여 빨아 올려져 애노드실(530)의 내부를 압력 P10으로 가압함으로써 기판(W)의 상면에 공급된다. The shanghai-
도 48은 전극 헤드(502)를 아이들링 스테이지(632)의 바로 위쪽으로 이동시키고, 다시 하강시켜 신선한 도금액을 전극 헤드(502)의 애노드실(530)에 공급하고 있는 상태를 나타낸다. 아이들링 스테이지(632)는, 예를 들면 신선한 도금액을 저장하는 도금액 트레이(600)를 가지고 있다. 그리고 이 도금액 트레이(600) 내에 모인 도금액 중에 다공질체(528)를 침지시켜 애노드실(530) 내를 기밀적으로 밀봉하고, 이 상태에서 도금액흡인관(574)을 거쳐 애노드실(530) 내의 도금액을 흡인함으로써, 도금액 트레이(600) 내의 신선한 도금액을 다공질체(528)로부터 애노드실(530)을 향하여 빨아올린다. 그리고 이와 같이하여 빨아 올려진 신선한 도금액의 액면이, 제 1 공간(642a)의 위쪽, 더욱 바람직하게는 제 2 공간(642b)의 위쪽까지 위치하였을 때에 도금액의 흡인을 정지한다. 이에 의하여 제 1 공간(642a)의 내부, 및 이 아래쪽에 위치하는 하층 패드(534a)의 내부, 더욱 바람직하게는 제 2 공간(642b)의 내부 및 이 아래쪽에 위치하는 상층 패드(534b)의 내부에, 주로 신선한 도금액이 유지된다. 이 때의 도금액의 흡인은, 스루풋이 떨어지지 않을 정도의 범위에서 느리게 한 속도로 행하는 것이 바람직하다. FIG. 48 shows a state in which the
도 49는 신선한 도금액을 전극 헤드(502)의 애노드실(530)에 공급하고 있는 다른 상태를 나타낸다. 이 예의 경우, 예를 들면 도금액 트레이(600)의 내부에 신선한 도금액을 채워 두거나, 도금액을 순환시켜 둔다. 그리고 이 도금액 트레이(600) 내의 도금액 중에 다공질체(528)를 침지시켜 애노드실(530) 내를 기밀하게 밀봉하여 이 상태에서 도금액공급포트(660)를 열어 제 1 공간(642a) 내로 신선한 도금액을 공급함과 동시에, 도금액배출포트(666)를 열어, 제 1 공간(642a)으로부터 도금액을 뽑아냄으로써 제 1 공간(642a) 내를 주로 신선한 도금액으로 치환한다. 그리고 이 치환종료 후에, 도금액공급포트(660)로부터의 도금액의 공급을 정지함과 동시에, 도금액배출포트(666)를 폐쇄하거나, 또는 도금액 배출포트(666)를 폐쇄하고 나서 약간 동안 도금액공급포트(660)로부터의 도금액의 공급을 계속한 후, 이 공급을 정지한다. 이 때의 도금액의 치환은 스루풋이 떨어지지 않을 정도의 범위에서 느리게 한 속도로 행하는 것이 바람직하다. 또 도금액 트레이(600)의 내부에 신선한 도금액을 모아 둠으로써, 제 1 공간(642a)의 아래쪽에 위치하는 하층 패드(534a)의 내부의 일부도, 신선한 도금액으로 치환할 수 있다. FIG. 49 shows another state in which fresh plating liquid is supplied to the
이 예에 의하면 상기한 2개의 방법에 의하여 제 1 공간(642a)의 내부, 바람직하게는 이 아래쪽에 위치하는 하층 패드(534a)의 내부, 더욱 바람직하게는 제 2 공간(642b)의 내부 및 이 아래쪽에 위치하는 상층 패드(534b)의 내부에, 주로 신선한 도금액을 유지할 수 있다. According to this example, the inside of the
다음에 이 도금장치로 도금을 행할 때의 조작에 대하여 설명한다. Next, the operation at the time of plating with this plating apparatus will be described.
먼저, 기판 스테이지(504)의 상면에 기판(W)을 흡착 유지한 상태에서 기판 스테이지(504)를 상승시켜 기판(W)의 둘레 가장자리부를 캐소드전극(512)에 접촉시켜 통전 가능한 상태로 하고, 다시 상승시켜 기판(W)의 둘레 가장자리부 상면에 시일재(512)를 압접시켜, 기판(W)의 둘레 가장자리부를 수밀적으로 시일한다. 한편, 전극 헤드(502)에 있어서는 아이들링 스테이지(632)에 있어서, 상기와 같이 하여 제 1 공간(642a)의 내부, 바람직하게는 이 아래쪽에 위치하는 하층 패드(534a)의 내부, 더욱 바람직하게는 제 2 공간(642b)의 내부 및 이 아래쪽에 위치하는 상층 패드(534b)의 내부에 주로 신선한 도금액을 유지하는, 그리고 이 전극 헤드(502)를 소정의 위치에 위치시킨다. 즉, 요동암(500)을 일단 상승시키고, 다시 선회시킴으로써 전극 헤드(502)를 기판 스테이지(504)의 바로 위쪽위치에 위치시키고, 그런 다음에 하강시켜 소정의 위치(프로세스위치)에 도달하였을 때에 정지시킨다. 그리고 애노드실(530) 내를 압력 P10으로 가압하여, 전극 헤드(502)로 유지한 도금액을 다공질 패드(534)의 하면으로부터 토출시킨다. First, the
이것에 의하여 제 1 공간(642a) 등의 내부 및 그 제 1 공간(642a)의 아래쪽에 위치하는 하층 패드(534a)의 내부 등에 유지한 도금액을, 애노드실(530) 내에 유지되어 애노드(526)를 침지시키고 있던 도금액과의 혼입을 방지하면서, 기판(W)에 공급할 수 있다. Thereby, the plating liquid held in the inside of the
다음에 에어백(570) 내에 가압공기를 도입하여 하층 패드(534a)를 아래쪽으로 가압하여 하층 패드(534a)를 기판(W)의 표면(피도금면)에 소정의 압력으로 가압한다. 이 상태에서 전극 헤드(502) 및 기판 스테이지(504)를 회전(자전)시킨다. 이것에 의하여 도금에 앞서 하층 패드(534a)를 기판 스테이지(504)로 유지한 기판(W)의 피도금면에 임의의 압력으로 가압하면서 양자를 상대이동시킴으로써, 하층 패드(534a)와 기판(W)과의 밀착성을 높인다. Next, pressurized air is introduced into the
그리고, 전극 헤드(502) 및 기판 스테이지(504)의 회전을 정지한 후, 캐소드전극(512)을 도금전원(560)의 음극에, 애노드(526)를 도금전원(560)의 양극에 각각 접속하고, 이것에 의하여 기판(W)의 피도금면에 도금을 실시한다. 그리고 소정시간도금을 계속한 후, 캐소드전극(512) 및 애노드(526)의 도금전원(560)과의 접속을 해제함과 동시에, 애노드실(530) 내를 대기압으로 되돌리고, 다시 에어백(570) 내를 대기압으로 되돌린다. 그런 다음에 요동암(500)을 상승시키고, 다시 선회시켜 전극 헤드(502)를 원래의 위치(아이들링위치)로 되돌린다. 이 조작을, 필요에 따라 소정횟수 반복하여 기판(W)의 표면(피도금면)에, 배선용 미세 오목부를 메우는 데 충분한 막두께의 구리층(7)(도 1의 (b) 참조)을 성막하고, 도금을 종료한다. After the rotation of the
본 발명에 의하면 다층구조를 가지는 다공질체의 내부에 신선한 도금액을 미리 유지하여 두고, 도금 직전에 다공질체를 거쳐 기판에 공급함으로써, 애노드를 침지시키고 있던 도금액이, 이 기판에 공급되는 신선한 도금액에 혼입되는 것을 방지하여, 더욱 소량의 도금액의 공급에 의하여 항상 신선한 도금액을 사용한 도금을 행할 수 있고, 이것에 의하여 도금액의 소비량을 적게 억제할 수 있다. 또한 많은 종류의 도금액을 사용하는 프로세스에 용이하게 대응할 수 있다.According to the present invention, a fresh plating solution is held in advance in a porous body having a multi-layered structure and supplied to the substrate via the porous body immediately before plating, so that the plating liquid immersed in the anode is mixed in the fresh plating liquid supplied to the substrate. It is possible to prevent plating, and plating by using a fresh plating liquid can always be performed by supplying a smaller amount of plating liquid, whereby the consumption amount of the plating liquid can be reduced. In addition, it can easily cope with the process of using many kinds of plating liquid.
본 발명은 도금방법에 관한 것으로, 특히 반도체 기판 등의 기판에 형성된 미세 배선 패턴에 구리 등의 금속(배선재료)을 매립하여 배선을 형성하는 데 사용된다. BACKGROUND OF THE
3...비어홀 4...트렌치
7...구리층 8...배선
9...보호막 10...반송 박스
18...도금장치 20...세정·건조장치
22...베벨 에칭·이면 세정장치 24...막두께 측정기
26...열처리(어닐링)장치 28...전처리장치
30...무전해 도금장치 32...연마장치
56...하우징부 58...기판 홀더
60...처리 헤드 100...처리 탱크
102...덮개체 112...노즐판
112a...분사노즐 120...약액 탱크
122...약액 펌프 124...노즐판
124a...분사노즐 132...린스액 공급원
200...도금탱크 202...세정탱크
204...기판 헤드 230...하우징부
232...헤드부 234...흡착 헤드
268...분사노즐 280...분사노즐
282...노즐판 286...헤드 세정 노즐
316...히터 320...열교환기
322...가열장치 324...교반펌프
330...도금액 관리 유닛 332...용존산소 농도계
422...기판 스테이지 428...세정컵
430...약액용 노즐 432...순수용 노즐
434...세정 스펀지 436...선회암
500...요동암 502...전극 헤드
504...기판 스테이지 504a...진공통로
504b...진공흡착 홈 504c...가압용 오목부
506...캐소드부 512...캐소드전극
514...시일재 520...회전 하우징
522...상하이동 하우징 524...회전체
526...애노드 528...다공질체
530...애노드실 532...도금액 함침재
534...다공질 패드 534a...하층 패드
534b...상층 패드 540...제 1 에어백
544...원통체 560...도금 전원
562...금전 포트 564...백킹 필름
600...도금액 트레이 604...리저버
608...도금액 조정탱크 610...온도 제어기
612...도금액 분석 유닛 820...연마포(연마패드)
822...연마 테이블 824...톱링
826...숫돌액 노즐 828...드레서
922...기판 스테이지 924...센터 노즐
926...에지 노즐 928...백노즐
1002...챔버 1004...핫플레이트
1006...쿨플레이트3 ...
7
9 ... shield 10 ... return box
18 ... Plating
22 ... Bevel etching and
26 ...
30 ...
56.
60
102
112a ...
122 Chemical pump 124 Nozzle plate
124a ...
200 ...
204 ...
232 ...
268 ...
282
316 ...
322
330 Plating
422
430 ... Nozzle for
434
500 rocking
504 ...
504b ...
506 ...
514
522 ... up and down
526 ...
530
534
534b ...
544.Cylinder 560.Plating Power
562 ...
600 ...
608
612 Plating
822 ... polishing table 824 ... top ring
826 ...
922
926 Edge nozzle 928 Back nozzle
1002 ...
1006 ... Cool Plate
Claims (7)
상기 시드층의 표면과 상기 시드층과 기설정된 간격 이간하여 배치한 애노드와의 사이에 다공질 접촉체를 거쳐 도금액을 공급하고,
상기 시드층과 상기 애노드와의 사이에 도금전압을 인가하여 도금을 행함에 있어서,
상기 시드층과 상기 애노드와의 사이에 인가하는 도금전압의 상태의 변화와, 상기 다공질 접촉체와 상기 시드층과의 사이의 가압상태의 변화를 서로 관련시키는 것을 특징으로 하는 도금방법.A substrate having a fine recess for wiring covered with a seed layer is prepared,
A plating solution is supplied through a porous contact between the surface of the seed layer and the anode arranged at a predetermined interval from the seed layer,
In the plating by applying a plating voltage between the seed layer and the anode,
A change in the state of the plating voltage applied between the seed layer and the anode and a change in the pressurized state between the porous contact and the seed layer are correlated with each other.
상기 다공질 접촉체와 상기 시드층과의 사이의 가압상태의 변화는, 상기 다공질 접촉체와 상기 시드층과의 사이의 압력 변화인 것을 특징으로 하는 도금방법. The method of claim 1,
The change in the pressurized state between the porous contact and the seed layer is a change in pressure between the porous contact and the seed layer.
상기 시드층과 상기 애노드와의 사이에 인가하는 도금전압의 상태의 변화는, 상기 시드층과 상기 애노드와의 사이에 인가하는 도금전압의 단속인 것을 특징으로 하는 도금방법. The method of claim 1,
The change of the state of the plating voltage applied between the seed layer and the anode is an interruption of the plating voltage applied between the seed layer and the anode.
상기 시드층과 상기 애노드와의 사이에 인가하는 도금전압의 상태의 변화와, 상기 다공질 접촉체와 상기 시드층과의 사이의 가압상태의 변화를, 상기 다공질 접촉체와 상기 시드층 표면과의 사이의 압력을 상대적으로 높였을 때에 도금전압을 인가하고, 상기 다공질 접촉체와 상기 시드층과의 사이의 압력을 이전상태보다 상대적으로 낮추었을 때에 도금전압을 인가하지 않게 함으로써 관련시키는 것을 특징으로 하는 도금방법. The method of claim 1,
The change in the state of the plating voltage applied between the seed layer and the anode and the change in the pressurized state between the porous contact and the seed layer are between the porous contact and the seed layer surface. Plating by applying a plating voltage when the pressure of R is relatively increased and by not applying a plating voltage when the pressure between the porous contact and the seed layer is relatively lower than the previous state. Way.
상기 다공질 접촉체와 상기 시드층과의 사이의 가압상태의 변화는, 상기 다공질 접촉체와 상기 시드층 표면과의 접촉 및 비접촉의 변화인 것을 특징으로 하는 도금방법. The method of claim 1,
The change in the pressurized state between the porous contact and the seed layer is a change in contact between the porous contact and the seed layer surface and non-contact.
상기 시드층과 상기 애노드와의 사이에 인가하는 도금전압의 상태의 변화와, 상기 다공질 접촉체와 상기 시드층과의 사이의 가압상태의 변화를, 상기 다공질 접촉체와 상기 시드층 표면의 접촉과, 상기 시드층과 상기 애노드와의 사이의 도금전압의 인가가 서로 동조하도록 관련시키는 것을 특징으로 하는 도금방법. The method of claim 1,
The change in the state of the plating voltage applied between the seed layer and the anode, and the change in the pressurized state between the porous contact and the seed layer, are in contact with the surface of the porous contact and the seed layer. And the application of a plating voltage between the seed layer and the anode is synchronized with each other.
상기 시드층과 상기 애노드와의 사이에 인가하는 도금전압의 상태의 변화와, 상기 다공질 접촉체와 상기 시드층과의 사이의 가압상태의 변화를, 상기 다공질 접촉체와 상기 시드층 표면이 비접촉시에는 상기 시드층과 상기 애노드와의 사이에 도금전압을 인가하지 않고, 상기 다공질 접촉체와 상기 시드층 표면이 접촉 후 일정시간 경과 후에 상기 시드층과 상기 애노드와의 사이에 도금전압을 인가하도록 관련시키는 것을 특징으로 하는 도금방법. The method of claim 1,
The change in the state of the plating voltage applied between the seed layer and the anode and the change in the pressurized state between the porous contact and the seed layer when the surface of the porous contact and the seed layer are not in contact with each other. The plating voltage is not applied between the seed layer and the anode, and the plating voltage is applied between the seed layer and the anode after a period of time after contact between the porous contact and the seed layer surface. Plating method, characterized in that.
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