TW201934814A - 半導體裝置之製造裝置、半導體裝置之製造方法、程式及電腦記憶媒體 - Google Patents
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Abstract
[課題]均勻地對基板進行電解處理，正確地製造半導體裝置。
[解決手段]製造裝置(1)具有保持晶圓(W)之晶圓保持部(10)，和對晶圓(W)進行鍍敷處理之電解處理部(20)，和用以對晶圓(W)施加電壓的端子(25)。電解處理部(20)具有：
基體(21)，其係被配置成與晶圓保持部(10)對向；鍍敷液噴嘴(40)，其係被設置在基體(21)，從該基體(21)之表面(21a)對晶圓(W)供給鍍敷液；直接電極(26)，其係被設置在基體(21)之表面(21a)，接觸於被供給至晶圓(W)之鍍敷液，在該直接電極和晶圓(W)之間施加電壓；及間接電極(28)，其係被設置在基體(21)之內部，在被供給至晶圓(W)之鍍敷液形成電場。
[解決手段]製造裝置(1)具有保持晶圓(W)之晶圓保持部(10)，和對晶圓(W)進行鍍敷處理之電解處理部(20)，和用以對晶圓(W)施加電壓的端子(25)。電解處理部(20)具有：
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Description
本發明係關於半導體裝置之製造裝置、使用該製造裝置之半導體裝置之製造方法、程式及電腦記憶媒體。
在半導體裝置之製造工程中，進行例如鍍敷處理或蝕刻處理等之電解處理。
為了均勻地進行上述鍍敷處理，提案有例如專利文獻1記載的鍍敷處理方法。在該鍍敷處理中，首先，將保持半導體晶圓(以下，稱為「晶圓」)之晶圓保持部，和對被持保持於該晶圓保持部的晶圓進行鍍敷處理之電解處理部予以對向配置(第1工程)。接著，從噴嘴對被保持於晶圓保持部之晶圓供給鍍敷液(第2工程)。接著，使用以對晶圓施加電壓之端子接觸於晶圓，並且使電解處理部具備的直接電極接觸於鍍敷液(第3工程)。接著，藉由對電解處理部具備的間接電極施加電壓，在鍍敷液形成電場，使該鍍敷液中之金屬離子移動至晶圓側(第4工程)。之後，藉由對直接電極和晶圓之間施加電壓，使移動至晶圓側之金屬離子還原(第5工程)。
在如此之情況下，因個別地進行間接電極所致的金屬離子之移動(第4工程)和直接電極所致的金屬離子之還原(第5工程)，故可以在晶圓側均勻地聚集金屬離子之狀態下進行金屬離子之還原，依此可以謀求鍍敷處理之均勻化。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]國際公開WO2017/094568號公報
[發明所欲解決之課題]
本發明者等人精心研究之結果，找出被形成在晶圓上之種子層若暴露於鍍敷液時，則溶解於該鍍敷液之情形。即是，在記載於專利文獻1之鍍敷處理方法中，當在第2工程中，對晶圓供給鍍敷液時，種子層溶解於該鍍敷液而受到損傷。如此一來，在之後的第5工程中，種子層損傷之部分不能適當地當作電極發揮功能，無法使金屬離子均勻還原。尤其，近年來，因隨著半導體裝置之微細化，種子層也薄膜化，故對上述種子層之損傷的影響很大，並且在鍍敷處理之均勻化存在改善的空間。
本發明係鑑於上述情形而創作出，其目的在於均勻地對基板進行電解處理，正確地製造半導體裝置。
[用以解決課題之手段]
[用以解決課題之手段]
解決上述課題之本發明係一種半導體裝置之製造裝置，其特徵在於，具有：基板保持部，其係保持基板；電解處理部，其係對被保持在上述基板保持部的基板進行電解處理；及端子，其係用以對被保持在上述基板保持部之基板施加電壓；上述電解處理部具有：基體，其係被配置成與上述基板保持部對向；處理液供給部，其係被設置在上述基體，從該基體之表面對基板供給處理液；直接電極，其係被設置在上述基體之表面，且接觸於被供給至基板之上述處理液，在該直接電極和基板之間施加電壓；及間接電極，其係被設置在上述基體之內部，在被供給至基板之上述處理液形成電場。
若使用本發明之製造裝置時，可以在使端子接觸於基板，經由該端子對基板施加電壓而予以通電之狀態，藉由處理液供給部從基體之表面對基板供給處理液。即是，可以從使基板接觸於鍍敷液之瞬間，對基板通電。如此一來，如以往(專利文獻1)般，供給鍍敷液之後，比起使端子接觸於基板之情況，若藉由本發明時，可以縮短基板接觸於處理液之時間。因此，可以抑制例如基板上之種子層溶解於處理液之情形。
並且，在本發明之製造裝置中，使被供給至基板之處理液接觸於直接電極。接著，藉由對間接電極施加電壓，在處理液形成電場，使該處理液中之被處理離子移動至基板側之後，藉由對直接電極和基板之間施加電壓，可以使移動至基板側之被處理離子氧化或還原。因如此地個別進行間接電極所致的被處理離子之移動和直接電極及基板所致的被處理離子之氧化或還原(以下，有單稱為「氧化還原」之情況)，故可以在基板之表面均勻地聚集足夠的被處理離子之狀態下，進行被處理離子之氧化還原。
如上述般，因可以抑制基板上之種子層溶解於處理液之情形，而且可以在基板之表面均勻地足夠的被處理離子之狀態下進行被處理離子之氧化還原，故可以均勻地對基板之表面均勻地形成電解處理。
在上述製造裝置中，即使上述處理液供給部至少被設置在上述基體之中央部亦可。
即使上述製造裝置進一步具有對被保持於上述基板之基板，供給用以進行電解處理之前處理的前處理液，或供給用以進行後處理之後處理液的其他處理液供給部亦可。
根據另外之觀點的本發明係一種半導體裝置之製造方法，其特徵在於，具有：將保持基板之基板保持部，和對被保持於該基板保持部之基板進行電解處理之電解處理部予以對向配置的第1工程；使用以對基板施加電壓之端子接觸於基板，經由該端子對基板施加電壓而予以通電的第2工程；藉由被設置在上述電解處理部之基體的處理液供給部，從上述基體之表面對基板供給處理液，使該處理液接觸於被設置在上述基體之表面的直接電極的第3工程；藉由對被設置在上述基體之內部的間接電極施加電壓，在上述處理液形成電場，使該處理液中之被處理離子移動至基板側的第4工程；及藉由對上述直接電極和基板之間施加電壓，使移動至基板側之上述被處理離子氧化或還原的第5工程。
在上述製造方法中，即使上述處理液供給部至少被設置在上述基體之中央部，在上述第3工程中，至少從上述基體之中央部對基板供給上述處理液亦可。
在上述製造方法中，即使在上述第1工程之後且上述第2工程之前，從其他處理液供給部對基板供給前處理液，藉由該前處理液進行電解處理之前處理亦可。
在上述製造方法中，即使上述第2工程係在上述前處理液殘存在基板之狀態下被進行亦可。
在上述製造方法中，即使在上述第5工程之後，從其他處理液供給部對基板供給後處理液，藉由該後處理液進行電解處理之後處理亦可。
若根據另外之觀點的本發明時，則提供一種程式，其係在該製造裝置之電腦上動作，以使上述半導體裝置之製造方法藉由製造裝置而實行。
再者，若藉由根據另外之觀點的本發明，則提供一種儲存有上述程式之電腦可讀取之記憶媒體。
[發明效果]
[發明效果]
若藉由本發明時，可以均勻地對基板進行電解處理，正確地製造半導體裝置。
以下，參照附件圖面針對本發明之實施型態予以說明。另外，並不藉由以下所示之實施型態限定該發明。
圖1為表示本實施形態所涉及之半導體裝置之製造裝置1之構成之概略的說明圖。在製造裝置1中，對作為基板之半導體晶圓W(以下，稱為「晶圓W」)，進行鍍敷處理，作為電解處理。在該晶圓W之表面，形成作為電極使用之種子層(無圖示)。另外，在以下之說明中使用的圖面中，為了使理解技術之容易度優先，各構成要素之尺寸不一定對應於實際的尺寸。
製造裝置1具有作為基板保持部之晶圓保持部10。晶圓保持部10係保持晶圓W並使旋轉的旋轉夾具。在晶圓保持部10之表面10a設置有吸引例如晶圓W之吸引口(無圖示)。藉由來自該吸引口之吸引，可以在晶圓保持部10上吸附保持晶圓W。另外，在圖示之例中，雖然晶圓保持部10之表面10a在俯視觀看下具有大於晶圓W之直徑，但是並不限定於此，即使與晶圓W相同，或具有小的直徑亦可。
在晶圓保持部10設置具備有例如馬達等之驅動機構11，可以藉由其驅動機構11以特定速度旋轉。再者，在驅動機構11設置有氣缸等之升降驅動部(無圖示)，晶圓保持部10能夠在垂直方向移動。另外，在本實施型態中，驅動機構11構成在本發明中之旋轉機構和移動機構。
在晶圓保持部10之上方，與該晶圓保持部10對向，設置有電解處理部20。電解處理部20具有由絕緣體構成的基體21。基體21具有平板狀之本體部22和被設置成從本體部22突出的突起部23。本體部22在俯視觀看下具有大於晶圓W之直徑。
如圖2所示般突起部23在本體部22設置複數。突起部23之俯視形狀即使如圖示之例般為圓形狀亦可，即使為矩形狀亦可。而且，在無設置有該些複數突起部23之部分，形成空間24。空間24之高度(突起部23之高度)例如2mm以下。再者，藉由形成如此之空間24，基體21之外側面開口。另外，如圖1所示般，在本實施型態中基體21之表面21a稱為突起部23之表面。再者，基體21之背面21b稱為表面21a之相反側之面。
在基體21設置有端子25、直接電極26及間接電極27。
端子25被保持在基體21，被設置成從該基體21之表面21a突出。如圖2所示般端子25在基體21之外周部設置複數。再者，如圖1所示般，端子25彎曲，具有彈性。而且，於進行鍍敷處理之時，端子25如後述般接觸於晶圓W(種子層)之外周部，對該晶圓W施加電壓。另外，端子25之形狀不限定於本實施型態，若端子25具有彈性即可。再者，端子25不一定要設置在基體21，即使與電解處理部20分開設置亦可。
直接電極26被設置在基體21之表面21a。如圖3所示般，直接電極26具有平板狀之網目構造，形成複數貫通孔28。如圖1所示般，上述基體21之空間24與該複數貫通孔28連通。而且，如後述般，進行鍍敷處理之時，直接電極26接觸於晶圓W上之鍍敷液。另外，直接電極26之構造不限定於本實施型態，若為形成貫通孔即可，即使為例如網目構造亦可。
在直接電極26中，從後述般使電解處理部20和晶圓W之間的空氣釋放至空間24之觀點來看，以貫通孔28之直徑越大越佳。另外，為了有效率地進行鍍敷處理，因以直接電極26之表面積越大越佳，故以貫通孔28之直徑越小越佳。因此，貫通孔28之直徑被決定成使該些最佳化。
間接電極27被設置在基體21之內部。即是，間接電極27不露出至外部。
在端子25、直接電極26及間接電極27連接直流電源30。端子25被連接於直流電源30之負極側。直接電極26和間接電極27分別被連接於直流電源30之正極側。
在基體21進一步設置有作為處理液供給部的鍍敷液噴嘴40，其係對晶圓W上供給作為處理液的鍍敷液。鍍敷液噴嘴40被設置成在例如基體21之中央部貫通本體部22，在空間24開口。再者，鍍敷液噴嘴40係經由供給管41而與貯留鍍敷液之鍍敷液供給源42連通。而且，從鍍敷液供給源42被鍍敷液噴嘴40供給鍍敷液，並且從鍍敷液噴嘴40被吐出之鍍敷液，依序通過基體21之空間24、直接電極26之貫通孔28而被供給至晶圓W。
另外，作為鍍敷液，使用例如溶解有硫酸銅和硫酸之混合液，在鍍敷液中含有銅離子。再者，在本實施型態中，雖然使用鍍敷液噴嘴40作為處理液供給部，但是可以使用其他各種之手段作為供給鍍敷液之機構。並且，鍍敷液噴嘴40之數量或配置不限定於本實施型態，即使設置複數鍍敷液噴嘴40亦可。但是，均勻地對晶圓W供給鍍敷液之觀點來看，以鍍敷液噴嘴40至少被設置在基體21之中央部為佳。
在基體21之背面21b側，設置有使該基體21在垂直方向移動之移動機構50。在移動機構50設置有氣缸等之升降驅動部(無圖示)。另外，移動機構50之構成若為使基體21升降者時，可以採取各種構成。
在晶圓保持部10和電解處理部20之間，設置有作為其他處理液供給部的洗淨液噴嘴60，其係對晶圓W上供給作為前處理液或後處理液的洗淨液。洗淨液噴嘴60係藉由移動機構61，在水平方向及垂直方向移動自如，被構成相對於晶圓保持部10進退自如。再者，洗淨液噴嘴60與貯留洗淨液之洗淨液供給源(無圖示)連通，成為洗淨液從該洗淨液供給源被供給至洗淨液噴嘴60。
另外，作為洗淨液，使用例如IPA或純水(DIW)。在本實施型態中，用例如作為IPA的洗淨液來洗淨晶圓W之表面之後，洗淨液被置換成DIW。再者，在本實施型態中，雖然使用洗淨液噴嘴60作為其他處理液供給部，但是可以使用其他各種之手段作為供給洗淨液之機構。
另外，在晶圓保持部10之周圍設置有用以接取且回收從晶圓W飛散或落下之液體的罩杯(無圖示)。
在以上之製造裝置1設置有控制部(無圖示)。控制部係例如電腦，具有程式儲存部(無圖示)。在程式儲存部儲存有控制基板處理裝置1中處理晶圓W之處理的程式。另外，上述程式即使為被記錄於例如電腦可讀取之硬碟(HD)、軟碟(FD)、光碟(CD)、光磁碟(MO)、記憶卡等之電腦可讀取之記憶媒體者，即使為自其記憶媒體被存取於控制部者亦可。
接著，針對使用如上述般構成之製造裝置1的製造方法中之鍍敷處理予以說明。圖4為表示如此之鍍敷處理之主要工程之例的流程圖。
首先，將晶圓保持部10和電解處理部20予以對向配置，以晶圓保持部10吸附保持晶圓W。晶圓保持部10之表面10a和電解處理部20之基體21之表面21a之間的距離約100mm。
接著，鍍敷處理之前處理，在本實施型態中係進行洗淨處理。如圖5所示般，藉由移動機構61使洗淨液噴嘴60移動至被保持於晶圓保持部10之晶圓W之中心部的上方。之後，一面藉由驅動機構11使晶圓W旋轉，一面從洗淨液噴嘴60對晶圓W之中心部，供給作為IPA的洗淨液P1。被供給之洗淨液P1藉由離心力在晶圓W全面被擴散，晶圓W之表面被洗淨(圖4之步驟S1)。
之後，將從洗淨液噴嘴60被供給之液從洗淨液P1切換成純水D1，對晶圓W之中心部供給純水D1，將晶圓W上之洗淨液P1置換成純水D1。之後，如圖6所示般，停止從洗淨液噴嘴60供給純水D1，並且使晶圓W旋轉，而甩掉除去純水D1(圖4之步驟S2)。但是，純水D1並非完全被除去，以薄膜之狀態殘留在晶圓W上。
之後，如圖7所示般，藉由移動機構50使電解處理部20下降。而且，使端子25接觸於晶圓W，經由該端子25對晶圓W施加電壓而予以通電(圖4之步驟S3)。此時，晶圓保持部10之表面10a和電解處理部20之基體21之表面21a之間的距離約1mm～數十mm。因端子25具有彈性，故可以調整該端子25之高度，而調整表面10a、21a間之距離。
另外，在步驟S3中，在晶圓W上形成純水D1之薄膜。在此，在步驟S2中純水D1完全被除去，當晶圓W之表面被曝露於大氣時，有在該晶圓W之種子層形成氧化膜之情形。此點，因在本實施型態中，在晶圓W上殘存純水D1之薄膜，故可以抑制在種子層形成氧化膜之情形。
之後，如圖8所示般，從鍍敷液噴嘴40供給鍍敷液M。鍍敷液M依序通過基體21之空間24、直接電極26之貫通孔28，而被供給至晶圓W(圖4之步驟S4)。而且，如圖9所示般，在電解處理部20和晶圓W之間被填充鍍敷液M，使直接電極26接觸於鍍敷液M(圖4之步驟S5)。
該步驟S4～S5係在經由端子25對晶圓W通電之狀態下被進行，即是從使晶圓W接觸於鍍敷液M之瞬間對晶圓W通電。如此一來，如以往(專利文獻1)般，供給鍍敷液之後，比起使端子接觸於晶圓之情況，在本實施型態中，可以縮短晶圓W接觸於鍍敷液M之時間。如此一來，可以抑制晶圓W之種子層溶解於鍍敷液之情形。
另外，經由端子25對晶圓W通電之電流量在步驟S4～S5被抑制成小到鍍銅不析出的程度。
再者，在步驟S4對晶圓W上供給鍍敷液M之時，有在電解處理部20和晶圓W之間殘存空氣之情形。即使在如此之情況，可以經由直接電極26之貫通孔28而將空氣釋放至基體21之空間24。
並且，有在從鍍敷液噴嘴40被供給之鍍敷液M，在從鍍敷液供給源42被送液之途中由於各種原因混入氣泡的情形。該鍍敷液M中之氣泡係在鍍敷液M通過直接電極26之時，被捕集於貫通孔28而被收集至空間24。再者，即使鍍敷液M中之氣泡在電解處理部20和晶圓W之間流動，可以經由貫通孔28將氣泡釋放至空間24。
如此一來，在被填充於電解處理部20和晶圓W之間的鍍敷液M，可以抑制氣泡。而且，因可以防止偶發性的氣泡附著於直接電極26之表面和晶圓W之表面，故能夠進行穩定的鍍敷。
再者，即使將空氣釋放至空間24，因基體21之外面側開口，故空間24之空氣也從基體21之外側面之開口部被排出至外部。並且，因基體21之本體部22具有大於晶圓W之直徑，故可以將空間24之空氣確實地排出至外部。如此一來，可以將空間24之內部壓力維持一定，可以抑制對晶圓W施加不必要的壓力。如此一來，可以適當地進行鍍敷處理。
之後，將間接電極27作為陽極，將晶圓W作為陰極施加直流電壓，而形成電場(靜電場)。如此一來，如圖10所示般，在電解處理部20之表面(間接電極27及直接電極26)側聚集負的帶電粒子亦即硫酸離子S，作為正的帶電粒子的銅離子C移動至晶圓W之表面側(圖4之步驟S6)。
在該步驟S6中，為了迴避直接電極26成為陰極，不使直接電極26連接於接地，使成為電性浮動狀態。在如此之情形，因即使在電解處理部20和晶圓W中之任一表面，電荷交換皆被抑制，故成為藉由靜電場被吸引之帶電粒子被配列在直接電極26表面。而且，即使在晶圓W之表面，銅離子C也被均勻配列。再者，因在晶圓W之表面，不進行銅離子C之電荷交換，故可以提高對間接電極27和晶圓W之間施加電壓之時的電場。而且，可以藉由該高電場加速銅離子C之移動，可以提升鍍敷處理之鍍敷率。並且，藉由任意控制該電場，被配列在晶圓W之表面的銅離子C也被任意控制。如上述般，因防止在晶圓W之表面產生氣泡，故被配列在晶圓W之表面的銅離子C穩定。
之後，當足夠的銅離子C移動至晶圓W側而予以聚集時，將直接電極26作為陽極，將晶圓W作為陰極而施加電壓，在直接電極26和晶圓W之間流通電流。此時，即使持續或停止根據間接電極27的電壓施加亦可。而且，當在直接電極26和晶圓W之間流通電流時，如圖11所示般，進行被均勻地配列在晶圓W之表面的銅離子C之電荷交換，銅離子C被還原，在晶圓W之表面析出鍍銅70(圖4之步驟S7)。此時，即使在鍍敷液M中，有氫離子，銅離子C比起氫離子，離子化傾向較低。因此，僅銅離子C被還原，不產生氫。另外，隨著銅離子C之還原，硫酸離子S藉由直接電極26被氧化。
在步驟S7中，因在晶圓W之表面聚集足夠的銅離子C，在均勻地被配列之狀態下被還原，故可以在晶圓W之表面均勻地析出鍍銅70。其結果，在鍍銅70之結晶的密度變高，可以形成品質佳的鍍銅70。再者，因在晶圓W之表面均勻地配列銅離子C之狀態下進行還原，故可以均勻並且高品質地生成鍍銅70。
之後，如圖12所示般，藉由移動機構50使電解處理部20上升。此時，存在於空間24之空氣也排出。而且，藉由驅動機構11使晶圓W旋轉，甩掉除去鍍敷液M(圖4之步驟S8)。
在該步驟S8中，使電解處理部20上升之時，空氣從基體21之外側面之開口部流入，流入至電解處理部20和鍍敷液M之界面。可以藉由該空氣，縮小作用於電解處理部20之鍍敷液M之表面張力。因此，可以縮小從鍍敷液M拉離電解處理部20之時所需之力量，可以容易進行拉離。
接著，鍍敷處理之後處理，在本實施型態中係進行洗淨處理。如圖13所示般，藉由移動機構61使洗淨液噴嘴60移動至被保持於晶圓保持部10之晶圓W之中心部的上方。之後，一面藉由驅動機構11使晶圓W旋轉，一面從洗淨液噴嘴60對晶圓W之中心部，供給作為IPA的洗淨液P2。被供給之洗淨液P2藉由離心力在晶圓W全面被擴散，晶圓W之表面被洗淨(圖4之步驟S9)。
之後，將從洗淨液噴嘴60被供給之液從洗淨液P2切換成純水D2，對晶圓W之中心部供給純水D2，將晶圓W上之洗淨液P2置換成純水D2。之後，如圖14所示般，停止從洗淨液噴嘴60供給純水D2，並且使晶圓W旋轉，而甩掉除去純水D2(圖4之步驟S10)。
如此一來，在製造裝置1之一連串的鍍敷處理結束。另外，按鍍銅70之目標膜厚，重複進行步驟S4～S5之鍍敷液M之供給及填充、步驟S6之間接電極27所致的銅離子C之移動、步驟S7之直接電極26及晶圓W所致的銅離子C之還原。此時，即使重複進行步驟S4～S8亦可，或即使重複進行或步驟S4～S9亦可。
若藉由上述實施型態時，在步驟S3中，使端子25接觸於晶圓W，經由該端子25對基板施加電壓而予以通電之後，在步驟S4從鍍敷液噴嘴40對晶圓W供給鍍敷液M。因此，如上述般可以縮短晶圓W接觸於鍍敷液M之時間，可以抑制晶圓W之種子層溶解於鍍敷液之情形。
再者，因在基體21之表面21a形成空間24，直接電極26具有形成複數貫通孔28之網目構造，故在步驟S4中，對晶圓W上供給鍍敷液M之時，即使在電解處理部20和晶圓W之間殘留空氣，亦可以將空氣釋放至空間24。再者，即使在從鍍敷液噴嘴40被供給之鍍敷液M本身存在氣泡之情況，亦可以將氣泡釋放至空間24。因此，可以抑制鍍敷液M中之氣泡。
並且，因個別地進行在步驟S6中的間接電極27所致的銅離子C之移動，和在步驟S7中的直接電極26及晶圓W所致的銅離子C之還原，故可以在晶圓W之表面均勻地聚集足夠之銅離子C之狀態下，進行銅離子C之還原。
如上述般，抑制晶圓W之種子層溶解於鍍敷液M，並且抑制鍍敷液M中之氣泡，而且可以在晶圓W之表面均勻地聚集足夠之銅離子C之狀態下進行銅離子C之還原，故可以均勻地進行鍍敷處理。
接著，針對製造裝置1之其它實施型態予以說明。圖15為表示其他實施形態所涉及之半導體裝置1之構成之概略的說明圖。如圖15所示之製造裝置1具有直接電極100，以取代圖1所示之製造裝置1之直接電極26。另外，圖15所示之製造裝置1之其它構成與圖1所示之製造裝置1之其它構成相同。
如圖15及圖16所示般，直接電極100被分割成複數例如7個。以下，將被分割之7個直接電極100稱為分割電極101～107。在各分割電極101～107形成有複數貫通孔110。另外，分割直接電極100之數量或分割方法並不限定於本實施型態，可以任意設定。
分割電極101～107被連接於共同之直流電源30，在各個分割電極101～107個別地設置切換與直流電源30連接的開啟關閉之開關(無圖示)。如此一來藉由開關切換開啟關閉，分割電極101～107可以個別地控制電壓之施加。另外，電壓之控制方法不限定於本實施型態。例如，即使分割電極101～107被連接於各個直流電源(無圖示)亦可。或是，即使對分割電極101～107脈衝狀地施加直流電壓，以該脈衝之施加時間和脈衝之寬度來進行控制亦可。
若藉由本實施型態時，藉由個別地控制分割電極101～107所致的電壓之施加，可以個別地控制與該分割電極101～107對向之部分之晶圓W的鍍敷處理。即是，當停止例如分割電極101所致的電壓之施加時，在晶圓W於與分割電極101對向之部分，可以抑制鍍銅70之析出。另外，當停止例如分割電極101所致的電壓之施加時，在晶圓W於與分割電極101對向之部分，可以使鍍銅70積極性地析出。
在此，在例如晶圓W接近於端子25接觸之處的部分，鍍銅70容易生長較厚，另外在遠離的部分，鍍銅70變薄。尤其隨著近年來的半導體裝置之微細化，當晶圓W上之種子層薄膜化時，明顯出現如此的鍍銅70之析出傾向。因此，因應鍍銅70之生長容易度，藉由個別地控制分割電極101～107所致的電壓之施加，能夠使鍍銅70之膜厚均勻。
另外，在上述之實施型態之製造裝置1中，雖然在基體21之表面21a形成空間24，直接電極26、100具有網目構造，但是即使該些基體21和直接電極26、100為平板狀，亦可以適用本發明。即是，在基體21中，即使省略空間24且表面21a平坦亦可。再者，在直接電極26、100中，即使省略貫通孔28、110亦可。
如此之情況下，抑制鍍敷液M中之氣泡的效果變小，但是若藉由本發明時，如上述般可以縮短晶圓W接觸於鍍敷液M之時間，可以抑制晶圓W之種子層溶解於鍍敷液之情形。因此，可以均勻地進行鍍敷處理。
再者，在上述實施型態之製造裝置1中，雖然與鍍敷液噴嘴40不同而另外設置洗淨噴嘴60，但是即使作為前處理液或後處理液的洗淨液P和純水D之供給使用鍍敷液噴嘴40亦可。但是，在例如步驟S2～S3中進行晶圓W之洗淨處理(前處理)之情況，停止從鍍敷液噴嘴40供給洗淨液P1和純水D1時，即使在洗淨處理結束而停止洗淨液P1和純水D1之供給之情況，亦有液滴掉落在晶圓W上之虞。再者，也與在步驟S9～S10中進行晶圓W之洗淨處理(後處理)之情形相同，有液滴落掉之虞。因此，洗淨液P和純水D之供給以使用洗淨液噴嘴60而進行為佳。
再者，在上述實施型態中，雖然藉由移動機構50使電解處理部20下降，使端子25接觸於晶圓W，但是即使在製造裝置1中，藉由驅動機構11，使晶圓保持部10上升亦可。或是，即使使電解處理部20和晶圓保持部10之雙方移動亦可。再者，即使使電解處理部20和晶圓保持部10之配置相反，將電解處理部20配置在晶圓保持部10之下方亦可。
再者，在上述實施型態中，雖然針對形成鍍銅作為鍍敷處理之情況進行說明，但是本發明亦可以適用於進行其他金屬鍍敷之情況。在例如鍍敷對象之金屬離子之離子化傾向較氫離子之離子化傾向低之情況，在步驟S7中，可以僅還原該金屬離子，不會產生氫。另外，例如鍍敷對象之金屬離子之離子化傾向較氫離子之離子化傾向高之情況，亦能夠藉由調節在步驟S7之直接電極26、100之電位和鍍敷液M之PH，僅還原該金屬離子。例如，當使鍍敷液M成為鹼性時，即使金屬離子之離子化傾向變高，亦不會產生氫。如此一來，可以抑制氫之產生，進行鍍敷處理。
再者，在上述實施型態中，雖然針對進行鍍敷處理作為電解處理進行說明，但是本發明可以適用於例如蝕刻處理等之各種電解處理。
再者，在上述實施型態中，雖然針對在晶圓W之表面側還原銅離子C之情況進行說明，但是本發明即使在晶圓W之表面側氧化被處理離子之情況亦可以適用。如此之情況，被處理離子為陰離子，若在上述實施型態中使陽極和陰極相反進行相同的電解處理即可。即使在本實施型態中，被處理離子之氧化和還原有不同，亦可以享受與上述實施型態相同的效果。
以上，雖然針對本發明之最佳實施型態予以說明，但是本發明當然並不限定於此例。若為本業者在記載於申請專利範圍之技術性思想之範疇內應該能夠思及各種變更例或是修正例，針對該些變更例或修正例當然也屬於本發明之技術範圍。
1‧‧‧製造裝置
10‧‧‧晶圓保持部
11‧‧‧驅動機構
20‧‧‧電解處理部
21‧‧‧基體
22‧‧‧本體部
23‧‧‧突起部
24‧‧‧空間
25‧‧‧端子
26‧‧‧直接電極
27‧‧‧間接電極
28‧‧‧貫通孔
40‧‧‧鍍敷液噴嘴
50‧‧‧移動機構
60‧‧‧洗淨液噴嘴
70‧‧‧鍍銅
100‧‧‧直接電極
101～107‧‧‧分割電極
110‧‧‧貫通孔
C‧‧‧銅離子
D(D1、D2)‧‧‧純水
M‧‧‧電鍍液
P(P1、P2)‧‧‧洗淨液
S‧‧‧硫酸離子
W‧‧‧晶圓(半導體晶圓)
圖1為表示本實施形態所涉及之半導體裝置之製造裝置之構成之概略的說明圖。
圖2為表示與本實施形態有關之基體之構成之概略的俯視圖。
圖3為表示與本實施形態有關之直接電極之構成之概略的俯視圖。
圖4為表示鍍敷處理之主要工程的流程圖。
圖5為表示在鍍敷處理中之製造裝置之動作的說明圖，表示進行圖4之步驟S1之樣子的說明圖。
圖6為表示在鍍敷處理中之製造裝置之動作的說明圖，表示進行圖4之步驟S2之樣子的說明圖。
圖7為表示在鍍敷處理中之製造裝置之動作的說明圖，表示進行圖4之步驟S3之樣子的說明圖。
圖8為表示在鍍敷處理中之製造裝置之動作的說明圖，表示進行圖4之步驟S4之樣子的說明圖。
圖9為表示在鍍敷處理中之製造裝置之動作的說明圖，表示進行圖4之步驟S5之樣子的說明圖。
圖10為表示在鍍敷處理中之製造裝置之動作的說明圖，表示進行圖4之步驟S6之樣子的說明圖。
圖11為表示在鍍敷處理中之製造裝置之動作的說明圖，表示進行圖4之步驟S7之樣子的說明圖。
圖12為表示在鍍敷處理中之製造裝置之動作的說明圖，表示進行圖4之步驟S8之樣子的說明圖。
圖13為表示在鍍敷處理中之製造裝置之動作的說明圖，表示進行圖4之步驟S9之樣子的說明圖。
圖14為表示在鍍敷處理中之製造裝置之動作的說明圖，表示進行圖4之步驟S10之樣子的說明圖。
圖15為表示其他實施形態所涉及之半導體裝置之製造裝置之構成之概略的說明圖。
圖16為表示與其他本實施形態有關之直接電極之構成之概略的俯視圖。
Claims (10)
- 一種半導體裝置之製造裝置，具有： 基板保持部，其係保持基板； 電解處理部，其係對被保持在上述基板保持部的基板進行電解處理；及 端子，其係用以對被保持在上述基板保持部之基板施加電壓； 上述電解處理部具有： 基體，其係被配置成與上述基板保持部對向； 處理液供給部，其係被設置在上述基體，從該基體之表面對基板供給處理液； 直接電極，其係被設置在上述基體之表面，且接觸於被供給至基板之上述處理液，在該直接電極和基板之間施加電壓；及 間接電極，其係被設置在上述基體之內部，在被供給至基板之上述處理液形成電場。
- 如請求項1記載之半導體裝置之製造裝置，其中 上述處理液供給部至少被設置在上述基體之中央部。
- 如請求項1或2記載之半導體裝置之製造裝置，其中 進一步具有對被保持於上述基板之基板，供給用以進行電解處理之前處理的前處理液或供給用以進行後處理的後處理液的其他處理液供給部。
- 一種半導體裝置之製造方法，其特徵在於，具有： 將保持基板之基板保持部，和對被保持於該基板保持部之基板進行電解處理之電解處理部予以對向配置的第1工程； 使用以對基板施加電壓之端子接觸於基板，經由該端子對基板施加電壓而予以通電的第2工程； 藉由被設置在上述電解處理部之基體的處理液供給部，從上述基體之表面對基板供給處理液，使該處理液接觸於被設置在上述基體之表面的直接電極的第3工程； 藉由對被設置在上述基體之內部的間接電極施加電壓，在上述處理液形成電場，使該處理液中之被處理離子移動至基板側的第4工程；及 藉由對上述直接電極和基板之間施加電壓，使移動至基板側之上述被處理離子氧化或還原的第5工程。
- 如請求項4記載之半導體裝置之製造方法，其中 上述處理液供給部至少被設置在上述基體之中央部， 在上述第3工程中，至少從上述基體之中央部對基板供給上述處理液。
- 如請求項4或5記載之半導體裝置之製造方法，其中 在上述第1工程之後且上述第2工程之前，從其他處理液供給部對基板供給前處理液，藉由該前處理液進行電解處理之前處理。
- 如請求項6記載之半導體裝置之製造方法，其中 上述第2工程係在上述前處理液殘存在基板之狀態下被進行。
- 如請求項4或5記載之半導體裝置之製造方法，其中 在上述第5工程之後，從其他處理液供給部對基板供給後處理液，藉由該後處理液進行電解處理之後處理。
- 一種程式，其係在控制該製造裝置的控制部之電腦上動作，以使請求項4至8中之任一項記載的半導體裝置之製造方法藉由製造裝置而實行。
- 一種可讀取的電腦記憶媒體，其儲存有如請求項9記載之程式。
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