TW202301434A - 基板處理方法、基板處理裝置及記憶媒體 - Google Patents

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Abstract

[課題]提供可提升被形成在基板之鍍敷層之膜厚之均勻性的技術。 [解決手段]根據本揭示之一態樣的基板處理方法具備準備工程、除去工程和金屬層形成工程。準備工程係準備在表面形成有第1金屬層的基板。除去工程係除去被形成在基板之周緣部之第1金屬層的至少一部分。金屬層形成工程係於上述除去工程之後,以上述第1金屬層作為觸媒而使第2金屬層析出於基板之表面。

Description

基板處理方法、基板處理裝置及記憶媒體
本揭示係關於基板理方法、基板處理裝置及記憶媒體。
以往,作為在作為基板的半導體晶圓形成多層配線之手法,已知有以被形成在導孔之內部的銅之種子層作為觸媒而進行無電解鍍敷處理,以銅配線掩埋導孔之內部的手法。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2001-102448號公報
[發明所欲解決之課題]
本揭示係提供提升被形成在基板之鍍敷層之膜厚之均勻性的技術。 [用以解決課題之手段]
根據本揭示之一態樣的基板處理方法具備準備工程、除去工程和金屬層形成工程。準備工程係準備在表面形成有第1金屬層的基板。除去工程係除去被形成在上述基板之周緣部之上述第1金屬層的至少一部分。金屬層形成工程係於上述除去工程之後,以上述第1金屬層作為觸媒而使第2金屬層析出於上述基板之表面。 [發明之效果]
藉由本揭示時,可以提升被形成在基板之鍍敷層之膜厚的均勻性。
以下,參照附件圖面,詳細說明本案揭示的基板處理方法、基板處理裝置及記憶媒體之實施型態。另外,並不藉由以下所示之實施型態限定本揭示。再者,圖面為示意性的表示,須要注意各要素之尺寸的關係、各要素之比率等有與實際不同之情形。並且,即使在圖面彼此之間,也有含有彼此之尺寸的關係或比率不同之部分的情形。
以往,作為在作為基板的半導體晶圓形成多層配線之手法,已知有以被形成在導孔之內部的銅之種子層作為觸媒而進行無電解鍍敷處理,以銅配線掩埋導孔之內部的手法。
另一方面,在以往技術中,由於種子層不均勻地被形成在基板上,使得鍍敷層之析出所需的電子之供給成為不均勻,因此有對鍍敷層之膜厚之均勻性造成不良影響之情況。如此的不良情況顯著地發生在例如種子層容易不均勻地被形成的基板之周緣部。
於是,期待可以克服上述問題點,提升被形成在基板之鍍敷層之均勻性的技術之實現。
(基板處理裝置之概要) 首先,一面參照圖1,一面針對實施型態所涉及之基板處理裝置1之概略構成予以說明。圖1為表示實施型態所涉及之基板處理裝置1之構成的圖。並且,在以下中,為了使位置關係明確,規定彼此正交之X軸、Y軸及Z軸,將Z軸正方向設為垂直向上方向。
如圖1所示般,基板處理裝置1具備搬入搬出站2和處理站3。搬入搬出站2和處理站3被鄰接設置。
搬入搬出站2具備載體載置台11和搬運部12。在載體載置台11被載置以水平狀態收容複數片之基板,在實施型態中為半導體晶圓(以下,稱為基板W)的複數載體C。
在載體載置台11,以複數裝載埠與搬運部12鄰接之方式,被排列配置,在複數裝載部之各者上各載置一個載體C。
搬運部12係與載體載置台11鄰接而被設置,在內部具備基板搬運裝置13和收授部14。基板搬運裝置13具備保持基板W之晶圓保持機構。再者,基板搬運裝置13可朝水平方向及垂直方向移動以及以垂直軸為中心進行旋轉,使用晶圓保持機構而在載體C和收授部14之間進行基板W之搬運。
處理站3係與搬運部12鄰接而被設置。處理站3具備搬運部15和複數鍍敷處理部5。鍍敷處理部5為金屬層形成部之一例。複數鍍敷處理部5係被並列設置在搬運部15之兩側。針對鍍敷處理部5之構成於後述。
搬運部15在內部具備基板搬運裝置17。基板搬運裝置17具備保持基板W之晶圓保持機構。再者,基板搬運裝置17可朝水平方向及垂直方向移動以及以垂直軸為中心進行旋轉,使用晶圓保持機構而收授部14及鍍敷處理部5之間進行基板W之搬運。
再者,基板處理裝置1具備控制裝置9。控制裝置9為例如電腦,具備控制部91和記憶部92。在記憶部92儲存控制在基板處理裝置1中被實行之各種處理的程式。控制部91係藉由讀出並實行被記憶於記憶部92之程式,控制基板處理裝置1之動作。
另外,如此之程式係被記錄於藉由電腦可讀取之記憶媒體者,即使為從其記憶媒體被安裝於控制裝置9之記憶部92者亦可。
作為藉由電腦可讀取之記憶媒體,例如有硬碟(HD)、軟碟(FD)、光碟(CD)、磁光碟(MO)、記憶卡等。
在構成上述般之基板處理裝置1中,首先搬入搬出站2之基板搬運裝置13從被載置在載體載置台11之載體C取出基板W,將取出的基板W載置在收授部14。
被載置在收授部14之基板W藉由處理站3之基板搬運裝置17從收授部14被取出,而被搬運至鍍敷處理部5,藉由鍍敷處理部5而被處理。
例如,在基板W之表面,疊層阻障層M0(參照圖4)及種子層M1(參照圖4),鍍敷處理部5係對如此的種子層M1之表面,藉由無電解鍍敷法進行鍍敷層之形成處理。種子層M1為第1金屬層之一例,鍍敷層為第2金屬層之一例。
藉由鍍敷處理部5被處理的基板W係藉由基板搬運裝置17而從鍍敷處理部5被搬出,被載置於收授部14。而且,被載置在收授部14之處理完的基板W係藉由基板搬運裝置13返回至載體載置台11之載體C。
[鍍敷處理部之概要] 接著,針對鍍敷處理部5之概略構成,一面參照圖2一面予以說明。圖2為表示實施型態所涉及之鍍敷處理部5之構成的圖。鍍敷處理部5係被構成為例如一片一片地處理基板W的單片式的處理單元。
鍍敷處理部5被構成為進行包含無電解鍍敷處理的液處理。鍍敷處理部5具備腔室51、被配置在腔室51內,將基板W保持水平的基板保持部52、被保持於基板保持部52之基板W之表面(上面)Wa(參照圖3)供給鍍敷液L1之鍍敷液供給部53。
在實施型態中,基板保持部52具有真空吸附基板W之背面(下面)Wb(參照圖3)的夾具構件521。該夾具構件521成為所謂的真空夾具型。
在基板保持部52經由旋轉軸桿522連結旋轉馬達523(旋轉驅動部)。當該旋轉馬達523被驅動時,基板保持部52與基板W一起旋轉。旋轉馬達523被支持於被固定於腔室51之基座524。另外,在基板保持部52之內部無設置加熱器等之加熱源。
鍍敷液供給部53具有對被保持於基板保持部52之基板W吐出(供給)鍍敷液L1之鍍敷液噴嘴531,和對鍍敷液噴嘴531供給鍍敷液L1之鍍敷液供給源532。其中鍍敷液供給源532係經由鍍敷液配管533對鍍敷液噴嘴531供給被加熱或者被調溫至特定溫度的鍍敷液L1。
來自鍍敷液噴嘴531之鍍敷液L1之吐出時之溫度為例如55℃以上75℃以下,更佳為60℃以上70℃以下。鍍敷液噴嘴531被保持於噴嘴臂56,被構成為能夠移動。
鍍敷液L1係自觸媒型(還原型)無電解鍍敷用的鍍敷液。鍍敷液L1含有例如金屬離子和還原劑。鍍敷液L1所含的金屬離子例如鈷(Co)離子、鎳(Ni)離子、鎢(W)離子、銅(Cu)離子、鈀(Pd)離子、金(Au)離子、釕(Ru)離子等。
再者,鍍敷液L1所含的還原劑為次磷酸、二甲胺硼烷、乙醛酸等。作為藉由使用鍍敷液L1之鍍敷處理所形成的鍍敷層,可舉出例如CoWB、CoB、CoWP、CoWBP、NiWB、NiB、NiWP、NiWBP、Cu、Pd、Ru等。
另外,即使鍍敷層由單層形成亦可,即使為被形成涵蓋2層以上亦可。在鍍敷層由2層構造形成之情況,即使從種子層M1(參照圖4)側依序具有例如CoWB/CoB、Pd/CoB等之層構成亦可。
鍍敷處理部5進一步具備對被保持於基板保持部52之基板W之表面供給洗淨液L2之洗淨液供給部54,和對該基板W之表面供給沖洗液L3之沖洗液供給部55。
洗淨液供給部54係對被保持於基板保持部52而旋轉之基板W供給洗淨液L2,對被形成在基板W之種子層M1進行前洗淨處理者。該洗淨液供給部54具有對被保持於基板保持部52之基板W吐出洗淨液L2之洗淨液噴嘴541,和對洗淨液噴嘴541供給洗淨液L2之洗淨液供給源542。
其中洗淨液供給源542被構成為如後述般將被加熱乃至調溫至特定溫度之洗淨液L2,經由洗淨液配管543而供給至洗淨液噴嘴541。洗淨液噴嘴541被保持於噴嘴臂56,成為能夠與鍍敷液噴嘴531一起移動。
作為洗淨液L2,使用二羧酸或三羧酸。其中,作為二羧酸,可以使用例如蘋果酸,琥珀酸、丙二酸、草酸、戊二酸,己二酸、酒石酸等之有機酸。再者,作為三羧酸,可以使用例如檸檬酸等之有機酸。
沖洗液供給部55具有對被保持於基板保持部52之基板W吐出沖洗液L3之沖洗液噴嘴551,和對沖洗液噴嘴551供給沖洗液L3之沖洗液供給源552。
其中,沖洗液噴嘴551被保持於噴嘴臂56,成為能夠與鍍敷液噴嘴531及洗淨液噴嘴541一起移動。再者,沖洗液供給源552被構成為經由沖洗液配管553將沖洗液L3供給至沖洗液噴嘴551。作為沖洗液L3,可以使用例如DIW等。
在保持上述鍍敷液噴嘴531、洗淨液噴嘴541及沖洗液噴嘴551之噴嘴臂56連結無圖示之噴嘴移動機構。該噴嘴移動機構使噴嘴臂56在水平方向及上下方向移動。
更具體而言,藉由噴嘴移動機構,噴嘴臂56成為能夠在對基板W吐出處理液(鍍敷液L1、洗淨液L2或沖洗液L3)之吐出位置,和從吐出位置退避之退避位置之間移動。
其中,吐出位置若為能夠對基板W之表面之中的任意位置供給處理液,則不特別限定。例如,以設為能夠對基板W之中心供給處理液之位置為佳。
在對基板W供給鍍敷液L1之情況,供給洗淨液L2之情況,供給沖洗液L3之情況,噴嘴臂56之吐出位置即使不同亦可。退避位置係腔室51內之中,從上方觀看之情況,不與基板W重疊之位置,亦即從吐出位置分離的位置。在噴嘴臂56被定位在退避位置之情況,避免移動的蓋體6干擾到噴嘴臂56。
在基板保持部52之周圍配置杯體571。該杯體571從上方觀看之情況被形成環狀,於基板W之旋轉時,承接從基板W飛散的處理液,引導至後述的排液管581。
在杯體571之外周側,設置環境遮斷蓋572,抑制基板W之周圍的環境擴散至腔室51內。該環境遮斷蓋572以在上下方向延伸之方式被形成圓筒狀,上端開口。成為後述的蓋體6能夠從上方插入至環境遮斷蓋572內。
在實施型態中,被保持在基板保持部52之基板W藉由蓋體6被覆蓋。該蓋體6具有頂棚部61和從頂棚部61朝下方延伸之側壁部62。
頂棚部61包含第1頂板611,和被設置在第1頂板611上之第2頂板612。在第1頂板611和第2頂板612之間,安插有加熱器63。第1頂板611及第2頂板612被構成為密封加熱器63,且加熱器63不與鍍敷液L1等之處理液接觸。
更具體而言,在加熱器63之外周側,設置密封環613,藉由該密封環613密封加熱器63。第1頂板611及第2頂板612相對於鍍敷液L1等之處理液具有耐腐蝕性為佳,例如即使藉由鋁合金而被形成亦可。並且為了進一步提升耐腐蝕性,即使第1頂板611、第2頂板612及側壁部62以鐵氟龍(註冊商標)被塗佈亦可。
在蓋體6經由蓋體臂71而連結蓋體移動機構7。蓋體移動機構7係使蓋體6在水平方向及上下方向移動。更具體而言,蓋體移動機構7具有使蓋體6在水平方向移動之旋轉馬達72,和使蓋體6在上下方向移動的汽缸73。
其中,旋轉馬達72被安裝於支持板74上,該支持板74被設置成相對於汽缸73能夠在上下方向移動。作為汽缸73之替代品,即使使用包含馬達和滾珠螺桿之致動器(無圖示)亦可。
蓋體移動機構7之旋轉馬達72 係使蓋體6在被配置在被保持於基板保持部52之基板W之上方的上方位置,和從上方位置退避之退避位置之間移動。其中上方位置係以比較大的間隔與被保持於基板保持部52之基板W對向之位置,且從上方觀看之情況與基板W重疊的位置。
退避位置係腔室51內之中,從上方觀看之情況,不與基板W重疊之位置。在蓋體6被定位在退避位置之情況,避免移動的噴嘴臂56干擾到蓋體6。旋轉馬達72之旋轉軸線在上下方向延伸,成為蓋體6在上方位置和退避位置之間,能夠在水平方向旋轉移動。
蓋體移動機構7之汽缸73係使蓋體6在上下方向移動,調節被供給鍍敷液L1之基板W和頂棚部61之第1頂板611的間隔。更具體而言,汽缸73係使蓋體6定位在下方位置(在圖2中以實線表示之位置),和上方位置(在圖2中以二點鏈線表示之位置)。
在本實施型態中,被構成為在加熱器63被驅動,而蓋體6被定位在上述下方位置之情況,基板保持部52或基板W上之鍍敷液L1被加熱。
蓋體6之頂棚部61及側壁部62藉由蓋體罩64被覆蓋。該蓋體罩64係經由支持部65被載置於蓋體6之第2頂板612上。即是,在第2頂板612上,設置有從第2頂板612之上面朝上方突出之複數支持部65,在該支持部65載置蓋體罩64。
蓋體罩64成為能夠與蓋體6一起在水平方向及上下方向移動。再者,蓋體罩64為了抑制蓋體6內之熱釋放至周圍,以具有較頂棚部61及側壁部62高的隔熱性為佳。例如,蓋體罩64係以藉由樹脂材料形成為佳,其樹脂材料具有耐熱性為更佳。
如上述般,在實施型態中,具備加熱器63之蓋體6和蓋體罩64被設置成一體性,於被配置在下方位置之情況,覆蓋基板保持部52或基板W之蓋單元10藉由該些蓋體6及蓋體罩64而被構成。
在腔室51之上部,設置對蓋體6之周圍供給潔淨空氣之風扇過濾器單元59。風扇過濾器單元59係對腔室51內(尤其,環境遮斷蓋572內)供給空氣,被供給之空氣朝向排氣管81流動。
在蓋體6之周圍,形成該空氣向下流動的向下流,從鍍敷液L1等之處理液氣化的氣體藉由該向下流朝向排氣管81流動。如此一來,防止從處理液氣化的氣體上升而擴散至腔室51內之情形。
從上述風扇過濾器單元59被供給之氣體成為藉由排氣機構8被排出。
(種子層除去部之構成) 實施型態所涉及之鍍敷處理部5進一步具備除去被形成在基板W之表面Wa的種子層M1(參照圖4)之一部分的種子層除去部4。於是,針對該種子層除去部4之構成,一面參照圖3一面予以說明。圖3為表示實施型態所涉及之種子層除去部4之構成的圖。
如圖3所示般,種子層除去部4具有第1噴嘴41、第2噴嘴42、除去液供給部43和沖洗液供給部44。第1噴嘴41及第2噴嘴42為除去液吐出部之一例。
第1噴嘴41係被配置在較被保持於夾具構件521之基板W更下方,朝向基板W之背面Wb吐出處理液。在實施型態中,第1噴嘴41係對基板W中之周緣部Wc更內側之位置,朝傾斜基板W之徑向外方的方向吐出處理液。
第2噴嘴42係被配置在較被保持於夾具構件521之基板W更下方,朝向基板W之背面Wb吐出處理液。在實施型態中,第2噴嘴42係對基板W中之周緣部Wc,朝傾斜基板W之徑向外方的方向吐出處理液。
除去液供給部43係對第1噴嘴41及第2噴嘴42供給除去液L4(參照圖5)。如此的除去液L4係可以除去被形成在基板W之表面Wa的種子層M1的藥液。
作為除去液L4,例如可以使用SPM(硫酸和過氧化氫水的混合液)、有機酸和過氧化氫水之混合液、FPM(氫氟酸和過氧化氫水的混合液)及APM(氨水和過氧化氫水的混合液)等。
除去液供給部43具有除去液供給源43a、閥體43b和流量調整器43c。除去液供給源43a係通過閥體43b及流量調整器43c對第1噴嘴41及第2噴嘴42供給除去液L4。流量調整器43c係調整被供給至第1噴嘴41及第2噴嘴42的除去液L4之流量。
沖洗液供給部44係對第1噴嘴41供給沖洗液L3(參照圖7)。沖洗液供給部44係具有沖洗液供給源44a、閥體44b和流量調整器44c。
沖洗液供給源44a係透過閥體44b及流量調整器44c對第1噴嘴41供給沖洗液L3。流量調整器44c係調整被供給至第1噴嘴41之沖洗液L3之流量。
(實施型態) 接著,針對實施型態所涉及的基板處理之詳細,一面參照圖4~圖9一面予以說明。圖4為表示實施型態所涉及之基板處理前之基板W之周緣部Wc之狀態之一例的放大剖面圖。
另外,在圖4所示之基板W已形成無圖示之元件。而且,在如此的元件形成後之配線形成工程(所謂的BEOL(Back End of Line))中,針對在基板W上形成鍍敷層的各種處理以下予以說明。
如圖4所示般,包含周緣部Wc,在基板W之表面Wa全體,疊層阻障層M0和種子層M1。而且,在表面Wa疊層阻障層M0及種子層M1的基板W,被搬入至上述鍍敷處理部5,進行給予的無電解鍍敷處理。
阻障層M0具有抑制種子層M1及鍍敷層所含的原子擴散至以矽等構成的基板W之內部的功能。作為阻障層M0,可以使用例如Ta或TaN等。另外,在圖4之例中,雖然針對阻障層M0為單層的例予以表示,但是本揭示不限定於此例,即使阻障層M0為多層構造亦可。
種子層M1係作為使鍍敷層析出並形成在基板W之表面之時的觸媒而發揮功能。作為種子層M1,可以使用例如銅、鈷、鎢、釕和鎳等金屬,或以該些元素之1種為主成的合金等。
如此的種子層M1係以例如CVD(Chemical Vapor Deposition)法或PVD(Physical Vapor Deposition)法等的乾製程,被形成在基板W之表面Wa。
因此,在基板W之周緣部Wc中,由於相對於其他部位難以使製程條件一致,故種子層M1之膜厚成為不均勻,例如如圖4所示般,有種子層M1以從基板W之斜面部朝外周方向滲出之方式變厚之情形。
而且,對於圖4所示之狀態的基板W,以無電解鍍敷處理在表面Wa形成鍍敷層之情況,因在周緣部Wc,種子層M1被供給比起其他的部位更多的電子,故有鍍敷層之膜厚變得更厚之虞。即是,相對於圖4所示之狀態的基板W,在無電解鍍敷處理表面Wa形成鍍敷層之情況,有對鍍敷層之膜厚之均勻性造成不良影響之虞。
於是,在實施型態中,於無電解鍍敷處理之前,進行在鍍敷處理部5除去種子層M1之一部分的除去處理。圖5為用以說明實施型態所涉及之除去處理的圖。
如圖5所示般,在實施型態所涉及之基板處理方法中,首先,控制部91(參照圖1)係控制基板保持部52,而以特定旋轉數使基板W旋轉。而且,控制部91係控制種子層除去部4而從第1噴嘴41及第2噴嘴42對基板W之背面Wb吐出除去液L4。
藉此,控制部91係使用如此的除去液L4,除去在基板W之周緣部Wc中被形成在表面Wa側的種子層M1。藉由該除去處理,如圖6所示般,不均勻地附著於基板W之斜面部等的種子層M1被除去。圖6為表示實施型態所涉及之除去處理後之基板W之周緣部Wc之狀態之一例的放大剖面圖。
即是,在實施型態中,藉由如此的除去處理,可以提升被形成在基板W之表面Wa的種子層M1之膜厚之均勻性。
而且,在實施型態中,藉由提升被形成在基板W之表面Wa的種子層M1之膜厚之均勻性,可以提升在後述的無電解鍍敷處理中被形成的鍍敷層之膜厚的均勻性。因為由於提升種子層M1之膜厚的均勻性,可以在包含周緣部Wc之基板W的全體,使從如此的種子層M1被供給的電子的量成為略均等之故。
即是,實施型態中,藉由於無電解鍍敷處理前先實施除去種子層M1之一部分的除去處理,故可以提升鍍敷層之膜厚的均勻性。
再者,在實施型態中,亦可藉由對基板W之背面Wb吐出除去液L4,除去在基板W之周緣部Wc中被形成在表面Wa側的種子層M1。藉此,可以抑制無電解鍍敷處理所需的表面Wa之種子層M1被除去的情形,並且可以有效率地除去附著於基板W之斜面部等的不需要的種子層M1。
因此,若藉由實施型態時,可以更提升被形成在基板W之鍍敷層之膜厚的均勻性。
再者,在實施型態中,除了第1噴嘴41之外,亦可使用第2噴嘴42直接對基板W之周緣部Wc吐出除去液L4。藉此,可以精度佳地除去附著於基板之斜面部等的不需要的種子層M1。因此,若藉由實施型態時,可以更提升被形成在基板W之鍍敷層之膜厚的均勻性。
另外,在圖5之例中,雖然針對藉由對基板W之背面Wb吐出除去液L4,除去種子層M1之一部分的例予以表示,但是本揭示不限定於如此的例。例如,即使藉由從基板W之表面Wa側對基板W之周緣部Wc吐出除去液L4,除去被形成在周緣部Wc之種子層M1之至少一部分亦可。
再者,藉由使用與鍍敷處理部5不同的處理單元(無圖示),對基板W之周緣部Wc施予乾蝕刻處理,除去被形成在周緣部Wc之種子層M1之至少一部分亦可。
另一方面,在實施型態中,由於藉由以相同的處理單元(鍍敷處理部5)進行除去處理和無電解鍍敷處理,可以省略在不同的處理單元之間搬運基板W的時間等,故可以縮短基板W之全體的處理時間。
繼續針對除去處理之後的各種處理予以說明。在實施型態中,接續於除去處理,進行沖洗除去液L4的沖洗處理。圖7為用以說明實施型態所涉及之沖洗處理的圖。
如圖7所示般,控制部91(參照圖1)係控制基板保持部52,以特定旋轉數使基板W旋轉,同時控制種子層除去部4,從對第1噴嘴41對基板W之背面Wb吐出沖洗液L3。藉此,控制部91係使用如此的沖洗液L3,沖洗附著於基板W之背面Wb的除去液L4。
接著,控制部91(參照圖1)係如圖8所示般,控制基板保持部52,以特定旋轉數使基板W旋轉,藉此對基板W施予乾燥處理。藉此,附著於基板W的沖洗液L3被除去。
在實施型態中,因藉由於除去處理之後進行沖洗處理及乾燥處理,可以從基板W除去除去液L4,故可以抑制所需的種子層M1由於殘留在基板W的除去液L4被除去的情形。因此,若藉由實施型態,可以在無電解鍍敷處理形成良好的鍍敷層。
再者,在實施型態中,即使於至此說明的除去處理、沖洗處理及乾燥處理之時,對基板W之表面Wa側吐出惰性氣體亦可。藉此,可以抑制於無電解鍍敷處理之前,種子層M1氧化之情形。因此,若藉由實施型態,則可以在無電解鍍敷處理形成良好的鍍敷層。
接著,被保持於基板保持部52之基板W被洗淨處理。在此情況,首先旋轉馬達523被驅動而基板W以特定旋轉數旋轉。接著,被定位在退避位置(在圖2中之以實線表示的位置)的噴嘴臂56移動至基板W之中央上方的吐出位置。
接著,洗淨液L2從洗淨液噴嘴541被供給至旋轉的基板W,基板W之表面Wa被洗淨。藉此,附著於基板W之附著物從基板W被除去。被供給至基板W之洗淨液L2被排出至排液管581。
接著,被洗淨處理後的基板W被進行沖洗處理。在此情況,沖洗液L3從沖洗液噴嘴551被供給至旋轉的基板W,基板W之表面Wa被沖洗處理。藉此,殘存在基板W上之洗淨液L2被沖洗。被供給至基板W之沖洗液L3被排出至排液管581。
接著,鍍敷液L1被供給且盛放在被沖洗處理後的基板W上。在此情況,首先使基板W之旋轉數較沖洗處理時之旋轉數更降低。例如,即使將基板W之旋轉數設為50~150rpm亦可。藉此,可以使被形成在基板W上之鍍敷層均勻化。另外,即使使基板W之旋轉停止亦可。
接著,鍍敷液L1從鍍敷液噴嘴531被吐出至基板W之表面。被吐出之鍍敷液L1藉由表面張力滯留在基板W之表面,鍍敷液L1被盛放在基板W之表面Wa,而形成鍍敷液L1之層(所謂的溢液)。
鍍敷液L1之一部分從基板W之表面流出,從排液管581被排出。特定量之鍍敷液L1從鍍敷液噴嘴531被吐出之後,停止鍍敷液L1之吐出。之後,被定位在吐出位置的噴嘴臂56被定位在退避位置。
接著,被盛放在基板W上之鍍敷液L1被加熱。首先,基板W藉由蓋體6被覆蓋。在此情況,首先蓋體移動機構7之旋轉馬達72被驅動,蓋體6往水平方向旋轉移動,而被定位在上方位置(在圖2中以二點鏈線表示的位置)。
接著,蓋體移動機構7之汽缸73被驅動,被定位在上方位置之蓋體6下降而被定位在處理位置。藉此,基板W上之鍍敷液L1和蓋體6之第1頂板611的間隔成為特定間隔,蓋體6之側壁部62被配置在基板W之外周側。
在本實施型態中,蓋體6之側壁部62之下端被定位在較基板W之下面更低的位置。如此一來,基板W藉由蓋體6被覆蓋,基板W之周圍之空間被封閉化。
接著,進行加熱處理。具體而言,加熱器63被開啟,被盛放在基板W上之鍍敷液L1被加熱。加熱器63之設定溫度通過例如加熱處理而被固定於一定的目標溫度。當鍍敷液L1之溫度上升至成分析出的溫度時,在種子層M1之表面析出鍍敷液L1之成分,形成鍍敷層。
接著,進行蓋體退避處理。在蓋體退避處理中,蓋體移動機構7被驅動,蓋體6被定位在退避位置。在此情況,首先,蓋體移動機構7之汽缸73被驅動,蓋體6上升而被定位在上方位置。之後,蓋體移動機構7之旋轉馬達72被驅動,被定位在上方位置之蓋體6往水平方向旋轉移動,被定位在退避位置。
接著,基板W被進行沖洗處理。在此情況,首先使基板W之旋轉數較鍍敷處理時之旋轉數更增加。例如,以與對鍍敷處理前之表面Wa進行的沖洗處理相同的旋轉數使基板W旋轉。
接著,被定位在退避位置之沖洗液噴嘴551朝吐出位置移動。接著,沖洗液L3從沖洗液噴嘴551被供給至旋轉的基板W,基板W之表面被洗淨。藉此,殘存在基板W上之鍍敷液L1被沖洗。
接著,被沖洗處理後的基板W被乾燥處理。在此情況,例如使基板W之旋轉數較先前的沖洗處理之旋轉數增大,以高速使基板W旋轉。藉此,殘存在基板W上的沖洗液L3被甩掉而使基板W乾燥。
當乾燥處理結束時,基板W係藉由基板搬運裝置17從鍍敷處理部5被取出而被搬運至收授部14。再者,被搬運至收授部14的基板W係藉由基板搬運裝置13從收授部14被取出而被收容在載體C。藉此,結束對一片基板W的一連串的基板處理。
圖9為表示實施例及參考例之鍍敷層之膜厚分布的圖。另外,在圖9所示的參考例中,除了不施予上述除去處理之外,其他以實施例相同的條件形成鍍敷層。
再者,在圖9之曲線圖中,表示從內周朝向外周使測定點緩緩地移動之情況的膜厚分布,測定點25對應於從基板W之端部起往內側1.5(mm)之位置,測定點49對應於基板W之端部的位置。而且,在圖9之曲線圖中,測定點37對應於基板W之凹槽的位置。
如圖9所示般,在實施例及參考例中,從內周至周緣部Wc為止的鍍敷層之膜厚幾乎無偏差,表示良好的均勻性。
但是,參考例中,可知在周緣部Wc,比起內周部,在鍍敷層之膜厚變厚的方向產生較大的偏差。另外,在參考例中之基板W全體的鍍敷層之膜厚的偏差約為2.6(%)。
另一方面,可知在於無電解鍍敷處理之前,先進行種子層M1之除去處理的實施例中,係如圖9所示般,比起參考例,提升在周緣部Wc的鍍敷層之膜厚的均勻性。另外,在參考例中之基板W全體的鍍敷層之膜厚的偏差約為1.8(%)。
至此所示的實施型態中,雖然針對以無電解鍍敷處理形成鍍敷層之例來表示,但是本揭示不限定於如此的例,例如,即使以電解鍍敷處理形成鍍敷層亦可。即使在藉由電解鍍敷處理形成鍍敷層之情況,由於當種子層M1之膜厚偏差時,電子從外部供給的狀況有偏差,故與上述實施型態相同,有對鍍敷層之膜厚的均勻性造成不良影響之虞。
於是,藉由於電解鍍敷處理之前進行除去周緣部Wc之種子層M1之一部分的除去處理,可以提升被形成在基板W之鍍敷層的膜厚之均勻性。
實施型態所涉及之基板處理裝置1具備基板保持部52、除去液吐出部(第1噴嘴41、第2噴嘴42)、金屬層形成部(鍍敷處理部5)和控制部91。基板保持部52係以能夠旋轉之方式保持基板W。除去液吐出部(第1噴嘴41、第2噴嘴42)係對基板W之背面Wb吐出能夠除去第1金屬層(種子層M1)的除去液L4。金屬層形成部(鍍敷處理部5)係在基板W之表面Wa形成第2金屬層(鍍敷層)。控制部91係控制各部。再者,控制部91係以基板保持部52保持在表面Wa形成有第1金屬層(種子層M1)的基板W。再者,控制部91係使用除去液吐出部(第1噴嘴41、第2噴嘴42),除去被形成在基板W之周緣部Wc的第1金屬層(種子層M1)之至少一部分。再者,控制部91係使用金屬層形成部(鍍敷處理部5),將第1金屬層(種子層M1)作為觸媒而使第2金屬層(鍍敷層)析出於基板W之表面Wa。藉此,可以提升被形成在基板W之鍍敷層之膜厚的均勻性。
(基板處理之詳細) 接著,一面參照圖10及圖11,一面針對實施型態所涉及之基板處理裝置1實行的基板處理之詳細予以說明。圖10為表示實施型態所涉及之基板處理之處理順序的流程圖。
最初,控制部91係控制基板搬運裝置13、17,將基板W從載體C搬運至鍍敷處理部5之內部,藉由以基板保持部52保持基板W,準備基板W(步驟S101)。
接著,控制部91係對基板W進行除去處理(步驟S102)。在此情況,首先,旋轉馬達523被驅動而基板W以特定旋轉數旋轉。接著,對旋轉的基板W,從第1噴嘴41及第2噴嘴42吐出除去液L4,而被供給至基板W之背面Wb。
藉此,被形成在基板W之周緣部Wc的種子層M1之至少一部分被除去。被供給至基板W之除去液L4被排出至排液管581。
接著,控制部91係對基板W進行沖洗處理(步驟S103)。在此情況,首先旋轉馬達523被驅動而基板W以特定旋轉數旋轉。接著,對旋轉的基板W,從第1噴嘴41吐出除去液L3,而被供給至基板W之背面Wb。
藉此,附著於基板W之背面Wb的除去液L4被沖洗。被供給至基板W之沖洗液L3被排出至排液管581。
接著,控制部91係對基板W進行乾燥處理(步驟S104)。在此情況,例如,控制部91係使基板W之旋轉數較沖洗處理(步驟S103)之旋轉數增加,以高速使基板W旋轉。藉此,殘存在基板W之表面的沖洗液L3被甩掉而使基板W乾燥。
接著,控制部91係對基板W進行鍍敷處理(步驟S105)。例如,藉由將被形成在基板W之表面Wa的種子層M1作為觸媒而析出鍍敷層,在基板W之表面Wa形成鍍敷層。針對如此的鍍敷處理之詳細於後述。
當如此的鍍敷處理結束時,基板W係藉由基板搬運裝置17從鍍敷處理部5被取出而被搬運至收授部14。再者,被搬運至收授部14的基板W係藉由基板搬運裝置13從收授部14被取出而被收容在載體C。藉此,對一片基板W進行的一連串的基板處理結束。
圖11為表示實施型態所涉及之鍍敷處理中之處理順序的流程圖。最初,控制部91係對基板W進行洗淨處理(步驟S201)。在此情況,首先,旋轉馬達523被驅動而基板W以特定旋轉數旋轉。接著,被定位在退避位置的噴嘴臂57移動至基板W之中央上方的吐出位置。
接著,洗淨液L2從洗淨液噴嘴541被供給至旋轉的基板W,基板W之表面被洗淨。藉此,附著於基板W之附著物從基板W被除去。被供給至基板W之洗淨液L2被排出至排液管581。
接著,控制部91係對基板W進行沖洗處理(步驟S202)。在此情況,沖洗液L3從沖洗液噴嘴551被供給至旋轉的基板W,基板W之表面被沖洗處理。藉此,殘存在基板W上之洗淨液L2被沖洗。被供給至基板W之沖洗液L3被排出至排液管581。
接著,控制部91係藉由對基板W上的鍍敷液L1,將鍍敷液L1盛放在基板W上(步驟S203)。即是,控制部91係在基板W上形成鍍敷液L1之溢液。
接著,控制部91係藉由蓋體6覆蓋基板W(步驟S204)。藉此,基板W之周圍的空間藉由蓋體6被封閉化。
接著,控制部91係加熱被形成在基板W上的鍍敷液L1之溢液(步驟S205)。具體而言,藉由控制部91使加熱器63動作,加熱被盛放在基板W上之鍍敷液L1。
而且,控制部91係進行使蓋體6從基板W之附近退避的蓋體退避處理(步驟S206)。具體而言,控制部91係藉由使蓋體移動機構7動作,使蓋體6從基板W之附近移動至給予的退避位置。
接著,控制部91係對基板W進行沖洗處理(步驟S207)。在此情況,首先,蓋體6從基板W之上方退避。接著,旋轉馬達523被驅動而基板W以特定旋轉數旋轉。
而且,沖洗液L3從沖洗液噴嘴551被供給至旋轉的基板W,基板W之表面被沖洗處理。藉此,殘存在基板W上之鍍敷液L1被沖洗。被供給至基板W之沖洗液L3被排出至排液管581。
接著,被沖洗處理後的基板W被乾燥處理(步驟S208)。在此情況,例如使基板W之旋轉數較沖洗處理(步驟S107)之旋轉數增加,以高速使基板W旋轉。藉此,殘存在基板W上的沖洗液L3被甩掉而使基板W乾燥。藉此,對一片基板W進行的一連串的鍍敷處理結束。
實施型態所涉及的基板處理方法包含準備工程(步驟S101)、除去工程(步驟S102)、和金屬層形成工程(步驟S105)。準備工程(步驟S101)係準備在表面Wa形成有第1金屬層(種子層M1)的基板W。除去工程(步驟S102)係除去被形成在基板W之周緣部Wc之第1金屬層(種子層M1)的至少一部分。金屬層形成工程(步驟S105)係於除去工程(步驟S102)之後,將第1金屬層(種子層M1)作為觸媒而使第2金屬層(鍍敷層)析出於基板W之表面Wa。藉此,可以提升被形成在基板W之鍍敷層之膜厚的均勻性。
再者,在實施型態所涉及之基板處理方法中,除去工程(步驟S102)係藉由對基板W之背面Wb吐出能夠除去第1金屬層(種子層M1)的除去液L4而進行。藉此,可以更提升被形成在基板W之鍍敷層之膜厚的均勻性。
再者,在本實施型態所涉及之基板處理方法中,除去液L4係包含從硫酸、氫氟酸、有機酸和氨中被選出的至少一個,和過氧化氫的水溶液。藉此,可以有效率地除去不均勻地附著於基板W之斜面部等之種子層M1。
再者,實施型態所涉及之基板處理方法進一步包含沖洗工程(步驟S103),和乾燥工程(步驟S104)。沖洗工程(步驟S103)係於除去工程(步驟S102)之後,對基板W之背面Wb吐出沖洗液L3而洗淨基板W。乾燥工程(步驟S104)係於沖洗工程(步驟S103)之後,乾燥基板W。藉此,可以在鍍敷處理中形成良好的鍍敷層。
再者,在實施型態所涉及的基板處理方法中,除去工程(步驟S102)、沖洗工程(步驟S103)及乾燥工程(步驟S104)之時,對基板W之表面Wa側吐出惰性氣體。藉此,可以在鍍敷處理中形成良好的鍍敷層。
再者,在實施型態所涉及的基板處理方法中,第1金屬層(種子層M1)係以從銅、鈷、鎢、釕和鎳中的選出的一個元素為主成分。藉此可以在無電解鍍敷處理形成各種鍍敷層。
再者,在實施型態所涉及的基板處理方法中,第2金屬層(鍍敷層)係以從銅、鈷、釕和鎳中的選出的一個元素為主成分。藉此,可以有效率地形成藉由各種的鍍敷層在基板W上形成配線等。
再者,在實施型態所涉及的基板處理方法中,除去工程(步驟S102)及金屬層形成工程(步驟S105)係在相同的處理單元內進行。藉此,可以縮短基板W之全體的處理時間。
再者,在實施型態所涉及的基板處理方法中,除去工程(步驟S102)及金屬層形成工程(步驟S105)係在不同的處理單元內進行。藉此,可以提升被形成在基板W之鍍敷層之膜厚的均勻性。
以上,雖然針對本揭示進行說明,但是本揭示並不限定於上述實施型態,只要不脫離其主旨之範圍,可以做各種變更。
應理解成此次揭示的實施型態所有的點皆為例示,並非用以限制者。實際上,上述實施型態能夠以各種型態呈現。再者,上述實施型態在不脫離附件的申請專利範圍及其主旨的情況下,可以以各種型態進行省略、替換或變更。
1:基板處理裝置(鍍敷處理裝置之一例) 4:種子層除去部 5:鍍敷處理部(金屬層形成部之一例) 41:第1噴嘴(除去液吐出部之一例) 42:第2噴嘴(除去液吐出部之一例) 52:基板保持部 91:控制部 L3:沖洗液 L4:除去液 M1:種子層(第1金屬層之一例) W:基板 Wa:表面 Wb:背面 Wc:周緣部
[圖1]為表示實施型態所涉及之基板處理裝置之構成的圖。 [圖2]為表示實施型態所涉及之鍍敷處理部之構成的圖。 [圖3]為表示實施型態所涉及之種子層除去部之構成的圖。 [圖4]為表示實施型態所涉及之基板處理前之基板之周緣部之狀態之一例的放大剖面圖。 [圖5]為用以說明實施型態所涉及之除去處理的圖。 [圖6]為表示實施型態所涉及之除去處理後之基板之周緣部之狀態之一例的放大剖面圖。 [圖7]為用以說明實施型態所涉及之沖洗處理的圖。 [圖8]為用以說明實施型態所涉及之乾燥處理的圖。 [圖9]為表示實施例及參考例之鍍敷層之膜厚分布的圖。 [圖10]為表示實施型態所涉及之基板處理中之處理順序的流程圖。 [圖11]為表示實施型態所涉及之鍍敷處理中之處理順序的流程圖。

Claims (11)

  1. 一種基板處理方法,具有: 準備工程,其係準備在表面形成有第1金屬層的基板; 除去工程,其係除去被形成在上述基板之周緣部之上述第1金屬層的至少一部分;及 金屬層形成工程,其係於上述除去工程之後,以上述第1金屬層作為觸媒而使第2金屬層析出於上述基板之表面。
  2. 如請求項1之基板處理方法,其中 上述除去工程係藉由對上述基板之背面吐出能夠除去上述第1金屬層的除去液而進行。
  3. 如請求項2之基板處理方法,其中 上述除去液係包含從硫酸、氫氟酸、有機酸和氨中被選出的至少一個,和過氧化氫的水溶液。
  4. 如請求項1至3中之任一項之基板處理方法,其中 進一步包含: 沖洗工程,其係於上述除去工程之後,對上述基板之背面吐出沖洗液而洗淨上述基板;和 乾燥工程,其係於上述沖洗工程之後,乾燥上述基板。
  5. 如請求項4之基板處理方法,其中 上述除去工程、上述沖洗工程及上述乾燥工程之時,對上述基板之表面側吐出惰性氣體。
  6. 如請求項1至3中之任一項之基板處理方法,其中 上述第1金屬層係以從銅、鈷、鎢、釕及鎳之中被選出的1個元素為主成分。
  7. 如請求項1至3中之任一項之基板處理方法,其中 上述第2金屬層係以從銅、鈷、釕及鎳之中被選出的1個元素為主成分。
  8. 如請求項1至3中之任一項之基板處理方法,其中 上述除去工程及上述金屬層形成工程係在相同的處理單元內進行。
  9. 如請求項1至3中之任一項之基板處理方法,其中 上述除去工程及上述金屬層形成工程係在不同的處理單元內進行。
  10. 一種基板處理裝置,具備: 基板保持部,其係將基板保持成能夠旋轉; 除去液吐出部,其係對上述基板之背面吐出能夠除去第1金屬層之除去液; 金屬層形成部,其係在上述基板之表面形成第2金屬層;及 控制部,其係用以控制各部, 上述控制部係 以上述基板保持部保持在表面形成有第1金屬層的上述基板, 使用上述除去液吐出部,除去被形成在上述基板之周緣部之上述第1金屬層的至少一部分, 使用上述金屬層形成部,以上述第1金屬層作為觸媒而使第2金屬層析出於上述基板之表面。
  11. 一種記憶媒體,其係在電腦上動作,記憶有控制基板處理裝置之程式的電腦可讀取記憶媒體,其特徵為 上述程式於實行時以進行請求項1~9中之任一項記載之基板處理方法的方式,使電腦控制上述基板處理裝置。
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