TWI300317B - Plating apparatus, plating method, and method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

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1300317 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種用以於半導體晶圓等之被電鍍面形成 配線用微細電鍍之較佳電鍍裝置、電鍍方法及半導體裝置 之製造方法。 【先前技術】

目别，為於半導體晶圓等上形成配線，採用有金屬電鍍 技術。至於先前之金屬電鍍所使用之裝置，眾所周知有面 朝下方式之噴流電鍍裝置、掛鍍方式之縱型電鍍裝置、或 者面朝上方式之喷流電鍍裝置。 面朝下方式之喷流電鍍裝置如圖u所示，包含有晶圓倍 持具2，其保持半導體晶圓丨，；杯3,；電鍍液噴射管γ，其 7以供給電鍍液至杯3,内；以及陽極電極5,。一般而言， 陽極電極5’包含含磷鋼。於杯3,内部設有陽極電極5,。繼 而，於杯3’處設有曰曰曰圓保持具2，，半導體晶旧，藉由晶圓保 持…2保持於杯3,上部。於面朝下方式之喷流電錢褒置 :::鍍液噴射管4,設於半導體晶，，下方。因此，自半 =體曰曰圓1’之下方供給自電鐘液喷射管4，喷射之電鑛液。 藉此，對被電鍍面實施電鍍。 亦：：：圖1!中雖未顯示，但面朝下方式之噴流電鍍裝置 ”匕3 Μ内包杯3,之方歧置之的魏 液供給源之電铲汸眇她 朴馬冤鍍 之泵，過请：用以使電鑛液於電鑛裝置内猶環 管:〜電鑛液中固體異物之過遽器以及連接該等之配 110121.doc Ϊ300317. 於面朝下方式之喷流電鍍裝置 液藉由泵經過過濾器，到達杯3 ::貯槽中之電鍍 所供給之電鍍液通過電鍍液噴射：4， 自杯3,下部 到達半導體晶圓!之被電錢面I:4二過陽極電極5，， 上部之邊緣部U圓保持具2,與 出且經由電鑛液槽回收’再次向電錢 3外部溢 於面朝下方式之喷流電鍍|置中，対 處理槽之電鍍液之一部分自⑽入至電鍍 極電極周圍流出至電”理:广極電極之貫通孔或者陽 因现出至電鍍處理槽外部的流出口 ， =知有使❹表面之不溶解性電極作為陽極電極之電鑛人 又掛鐘方式之縱型電鍍裝置如圖12所示，包含陽極電 極6"、支架24及電鍍處理槽12。一 为又而θ，％極電極6 ’’設 置於内邛起毛之布性陽極袋13内。至於陽極電極6”，使用

將球狀含磷銅放入鈦製籃者，或者使用包含含磷銅之銅 j。又，支架24係包含向半導體晶圓工供電之給電部，且 牙過内搜梢小於較半導體晶圓1之孔的板狀保持具。另 外’電鍍處理槽12包含將半導體晶圓1固定於支架24且兼 /、月面絕緣作用之晶圓保持件25以及用以攪拌電鍍液之未 圖示刮漿板。 再者，於圖12中雖未顯示，但掛鍍方式之縱型電鍍裝置 包含·電鑛液槽，作為電鍍液供給源之電鍍液貯槽，使電 鐘液於電錢裝置内循環之泵，過濾電鍍液中固體異物之過 濾'裔’連接該等之配管以及附屬裝置。 110121.doc 1300317 電鑛液自貯槽，藉由泵經過過濾器，到達注入口 14。繼 而，於電鍍處理槽12槽内流動於内包陽極電極6之陽極袋 13附近。其後’到達半導體晶圓1表面之被電錢面，自電 鑛處理槽12上緣向障壁15流出，經過設於一部分障壁之未 圖示之回管向電鍍液貯槽回流。如此之掛鍍方式之縱型電 鍍裝置揭示於例如專利文獻〗··曰本專利特開2〇〇〇_87299號 公報（2000年3月28日公開）。 又，面朝上方式之噴流電鍍裝置之結構為，使半導體晶 圓之被電鑛面朝上配置，且使陽極電極與被電鐘面對向配 置，自半導體晶圓上方供給電鍍液。如此之面朝上方式之 喷流電鍍裝置揭示於例如專利文獻1曰本專利特開2〇〇卜 4簡號公報（讀年2月20日公開）以及專利文獻3:日本專 利特開2001-24303號公報（2001年1月26日公開）。 ^於面朝下方式之喷流電鍍裝置中，由於微小固體異物附 著於被電鍍面，會產生所謂導致電鍍品f降低的問題。其 利在於，經由泵而自電鑛液貯槽供給之電鑛液藉由過遽 器過濾後，自杯下部供給，妳讲從& ; t 仲「I扒、、u經過％極電極附近到達半導體 晶圓之被電鑛面的路徑中，位於陽極電極表面。陽極電極 包含含磷銅之情形時，於並矣；I ^ ^於其表面會形成稱作黑膜之黑色皮 膜。該黑膜係包含氯(C1)或物之一價鋼錯合物(包含

Cu)，與藉由陽極溶解產生之—價銅離子化合而產生者。 該黑膜通過抑制於下述（丨）式 ― MU式所不之銅之不均反應，而 有抑制軟泥產生的效果。 1 ] 0l21.doc 1300317 然而’另-方面’暫時形成之黑膜易自陽極電極表面剝 離。將剝離之微小黑膜與電鑛液之流動-併送至半導體晶 圓之被電鍍面。盆牡罢盏 时*、 aa 八…果為，將產生所謂黑膜附著於半導體 晶圓之電鍵面之問題。 又’由於使用不溶解性電極作為陽極電極，故而可防止 因上述黑膜而引起的問題。然而，該情形下，於陽極電極 表面會產生如下問題：電鍍液中之添加劑進行氧化分解， • ^致電鍵液之消耗量增大，或者由於經氧化分解所生成之 分·解生成物，電鍍液受到污染。 另方面，於上述先前之掛鍍式縱型電鍍裝置中，由於 - 於内邛起毛之布性陽極袋内設置有包含含磷鋼之陽極電 • 極，故而可防止因黑膜所造成之固體異物附著於半導體晶 圓。然而，於如此之縱型電錢裝置中，為於電鑛處理槽内 保持半導體晶圓，必須進行所謂將半導體晶圓固定於支架 之操作。因此，會產生所謂因該操作而導致生產性降低， • 電鍍品質降低，以及妨礙自動化之問題。 又揭不於專利文獻3之面朝上方式之噴流電鍍裝置 中，為防止因黑膜乾燥而剝離，而於陽極室之底部設 子交換樹月旨或者多孔性中性膜，以電錄液填滿陽極室内。 揭示於專利文獻4之面朝上方式之喷流電鐘裝置中， 於陽極室之底部設有形成有多個細孔之多孔體。 又，作為與上述電鍍裝置不同之構成者，例如於專利文 獻4·曰本專利特開2003·73889號公報（2003年3月12曰公開） 中揭不有用陰離子交換膜將電鍍處理槽分隔為陰極室與陽 n012I.doc 1300317 極室，使用不溶性電極作為 » 進仃電鍍銅之半導體晶圓 <冤鐵銅裝置。又，於揭示於直 句丁於專利文獻5之電鍍裝置中， 用陰離子交換膜分隔陰極室盥陽 極至，陰極室與陽極室分 別使用獨立的陰極液與陽極液。 於上述先前之電錄裝詈φ，Μ 忒置中關於面朝下方式之電鍍裝 置，未提出可防止因愛膜蓉谇# +他，η …、胰寺Xe成之镟小固體異物污染電鍍 液之電鍍裝置。 【發明内容】 本發明係馨於上述問題點開發而成者，其目的在於提供 一種電㈣置、㈣方法、以及半導體裝置之製造方法， 八於面朝下方式之喷流電鑛裝置中，可防止因黑膜等造成 之微小固體異物導致電鍍品質降低，且不會損害操作性。 為解決上述問題，本發明之電鍍裝置係於電鍍基板之被 電鍍面進行電鍍者，其特徵在於··包含内部設有陽極電極 之電鍍處理槽，向上述電鍍處理槽内流入電鍍液以及電解 液’於被電鍍基板之被電鍍面自下方侧使電鍍液之喷流抵 接，另一方面，使電解液流入上述陽極電極，同時於上述 陽極電極與上述被電鍍基板之間進行通電，藉此進行電 鏟’且於上述電鍍處理槽内，於上述被電錄基板與上述陽 極電極之間設有隔牆，藉由上述隔牆將上述陽極電極與上 述被電鐘基板隔離，將上述電鍍處理槽劃分為被電鍍基板 室與陽極電極室。 本發明之電鍍裝置係藉由向電鍍處理槽流入電鍍液以及 電解液’且將陽極電極與被電艘基板進行通電，而進行電 110121.doc -10- 1300317 鍍處理者。並且，本發明之電鍍裝置採用於被電鍍基板之 被電鍍面自下方側使電鍍液之喷流抵接的所謂面朝上方 式。又，使電解液流入至陽極電極。 再者，上述所謂「被電鍍基板室」係指藉由上述隔牆所 隔離之空間中，包含被電鍍基板之空間者。又，上述所謂 「陽極電極室」係指藉由上述隔牆所隔離之空間中，包含 陽極電極之空間者。 癱 又根據上述構成，上述陽極電極與上述被電鑛基板藉 由上述隔牆而隔離，上述電鍍處理槽劃分為被電鍍基板室 與陽極電極室，故而可防止因陽極電極之顆粒等污染電鍍 • 面。 •如上所述，根據上述構成，可提供一種可防止因黑膜等 造成之微小固體異物降低電鍵品質，且不會損害操作性的 電錢裝置。又，藉此可獲得一種具有高品質之電鍍配線的 高密度高精度半導體裝置。 • 再者，於本發明之電鍍裝置中，關於「於被電鍍基板之 被電鍍面自下方側使電鍍液之噴流抵接，另一方面，使電 解液向上述陽極電極流入，同時對上述陽極電極與上述被 電鍍基板之間進行通電」之構成，例如可列舉出如下之構 成：進而包含用以向上述被電鍍基板之被電鍍面喷射電鑛 液之電鍍液喷射管，上述電鍍液喷射管設置成貫通上述隔 牆，並且電鍍液僅流入至上述被電鍍基板室。 藉此，可自下方側使電鍍液抵接於被電鍍基板之被電鍍 面。 110121.doc -11 - 1300317 進而可列舉出包含用以將上述電解液僅流入至上述陽極 電極至之電解液供給管的構成。藉此，可使電解液流入陽 極電極。 又’般而言，於使用於電鍍處理之電鍍液中，添加有 各種添加劑。可將該等添加劑大致分類為於被電鍍基板之 被電鍵面活動之物質與於陽極電極表面活動之物質。其 中’於被電鏡基板之被電鍍面活動之物質於陽極電極表面 φ 曰引起7刀解反應等，產生反應性生物，而對電鍍反應造成 不良影響。上述所謂「電解液」係指不包含於上述被電鍍 基板之被電鍍面活動之物質的溶液。於上述構成中，由於 • 藉由隔牆分隔陽極電極室與被電鍍基板室，且向陽極電極 .至/瓜入電解液，另一方面向被電鍍基板室流入電鍍液，故 而於陽極電極表面不會引起分解反應，對電鍍反應不會造 成不良影響。 為解決上述問題，本發明之半導體裝置之製造方法特徵 Φ 在於使用上述電鍍裝置。 藉此，可獲彳于一種半導體裝置，其包含不會附著因陽極 電極表面之黑膜等造成之微小固體異物，且具有高品質之 電鍍配線。 進而，為解決上述問題，本發明之電鍍方法其特徵在於 其係於電鍍基板之被電鑛面進行電錢者，並且向電鐘處理 槽内抓入電鍍液以及電解液，於被電鍍基板之被電鍍面自 下方側使電鍍液之喷流抵接，另一方面使電解液流入至配 設於上述電鍍處理槽内之陽極電極，並且對上述陽極電極 110121.doc -12- 1300317 與上述被電鍍基板之間進行通電，於電鍍處理槽内藉由隔 ㈣離陽極電極與被電鍍面，劃分為電鍍基板室與陽極電 極室，進行電鍍。 一 述構成，由於於電鍍處理槽内藉由隔牆隔離陽極 電極與被電鍍面，劃分為電錢基板室與陽極電極室而進行 電鍍，故而可防止因陽極電極造成之微粒等污染電鍍面。 又月之進而其他目的、特徵、以及較佳之點可藉由如 以下所不之揭示充分瞭解。χ，本發明之優點可經由參照 隨附圖示進行之以下說明而明白。 【實施方式】 [實施形態1 ] 若依據圖1〜圖8(a)以及圖8(b)就本發明之一實施形態加 以說明，則如下所述。 圖1係表示於本實施形態之電鍍裝置中所設置之電鍍處 理才曰之概略構成的斷面圖。如圖i所示，電鐘處理槽100包 含·保持半導體晶圓（被電鍍基板）i之晶圓保持具2，杯3， 電鍍液供給用喷嘴（電鍍液噴射管）4，陽極電極5，支持陽 極電極5之支持體6，隔牆7以及電解液供給管8。杯3包含 内筒31與外筒32。 内疴（第2圓筒杯）31以及外筒（第1圓筒杯）32係上面開放 之大致圓筒形容器，且為内筒3 1之外徑小於外筒32之外徑 的構成。又’外筒3 2之底部亦為開放。又，於内筒3丨最低 中央部分中，設有用以向陽極電極5供給電解液之電解液 供給管8。 110121.doc -13- 1300317 又，如圖1所示，於外筒32之内周面形成 隔牆7設於外筒32之上部，以 ㈣P47。 气机署gp _ m幵1内同31與外筒32之方 式叹置。即，該隔牆7以分 方—u 刀丨"牛¥體日日®1與陽極電極5之 方式彡又置。猎此，電鍍處理 與陽極電極室。再者，於…“為被電鍍基板室 美板室# w 、Μ處理槽1GG中所謂「被電鍍 基板至遵外同32與隔牆7所包圍之空間… 「陽極電極室」待指向A/r ^ 至」係才曰内同31與隔牆7所包圍之空間 而’於被電鍍基板室内配詈 、 a配置有半導體晶圓i之被電鍍面 ；陽極電極室」配置有陽極電極5。 又，如圖1所示，電鑛液供給噴嘴4以貫通隔牆7之中央 部之孔之方式而設置。古姓 、 支持體6連接於内筒31，具有透過 電解液之構造。進而，％ 士 4 士祕， ;支持體6上設有陽極電極5。陽極 電極5位於電鍍液供給喷嘴4之下端之上方側。 隔牆7包含碳氫化合物類陽離子交換膜。然而，若隔牆了 b s透k構件’則並無特別限定，上述透過構件具有可透 匕自電解液供給官8流入至陽極電極5以及支持體6附近即 陽極電極室之電解液中離子的構成。例如，隔牆7亦可包 3離子乂換膜、中性膜、或者多孔質陶竟等。又，隔牆7 包含碳氫化合物類陽離子交換膜之情形時，作為碳氣化合 物類陽離子交換膜，具體可列舉出Se —(註冊商標）（日口 商元硝子株式會社製碳氫化合物類陽離子交換膜）或者 Neosepta CM-1(註冊商標）（株式會社at〇ms製碳氫化合 物類陽離子父換膜）。隔牆7之具體構成如下所述。 杯3中之内筒31以及外筒32、電鍍液供給喷嘴4以及支持 110l21.doc •14- 1300317 A匕3聚丙烯。又，陽極電極 極電極。缺而，H 6 ^ 3 3磷銅之溶解性陽 …、而，上逑包含丙烯之構件若 性，且對於電鏟液或者電解 確保尺寸穩定 ,ρ ^ , 石电解液具有耐受性者，則並盔特 限疋。例如，内筒3丨、外 .....別 μ ^ 6 . 5 電鍍液供給噴嘴4以及支 持體6亦可包含硬質氯乙烯。 再者，上述專利文獻3中之 置中Α^ — 民丁又換Μ係於面朝上之裝 為使作為盍側之陽極電極 #用去^ 又/貝於電鍍液令而作為底蓋 使用者，其设置目的與本案發明完全不同。 r:雷對於揭不於上述專利文獻5之電錄裝置，本實施形 !鐘裝置採用面朝下方式，故而成為操作性極大提 局，置產性較佳之裝置。 進而，對於揭示於上述專利文獻3之電鍍裝置，採用面 月上方式之情形時，自電鍍室内完全排放出電鍍液之前不 可回收樣品（被電鍍基板）。於未施加電麼之狀態下，若被 電鍍面浸潰於電鑛液中，則會引起金屬離子之再溶解。對 此：本實施形態之電鍍裝置採用面朝下方式，&而電鍍結 束後可立即回收樣品（被電鍍基板），可實現提高量產性， 提高品質。 :又而p電鍍’夜中添加有各種添加劑。大致可分類為 於被電鍍面活動之物質與於陽極電極表面活動之物質。其 中，於被電鍍面活動之物質會於陽極電極表面引起分解反 應等，產生反應生成物。該反應生成物會對電鍍反應造成 不良影響。 又’較好的是，上述電鍍液包含銅成分，且係導電性液 110121.doc 15 1300317 體。 至於電鍍液，由於使用含有銅者’故而可於被電鍍基板 之被電鍍面形成鍍銅。又，上述電鍍液相對於丨升電鍍液 包含14 g以上40 g以下之銅成分之情形時，可實現尤其良 好之電鍍狀態。 又，較好的是上述陽極電極係包含含有〇 〇4〜〇 〇6%磷之 含磷銅之溶解性陽極電極。 • 若使用包含純銅之陽極電極作為陽極電極，則來自陽極 電極之異物產生罝會增加。另一方面，根據上述構成，由 於陽極電極係包含含麟銅之溶解性陽極電極，故而於陽極 • 冑極表面形成有稱作黑膜之黑色皮膜，藉此導致異物產生 之銅錯合物離子（Cu+)受到截留。 又先刖，為防止因黑膜等造成之微小固體異物之附 著，必須使用不溶解性電極。因此，因電艘液中添加劑之 氧化分解，造成添加劑消耗量增大，或因分解生成物而導 _ 致染電鍍液’藉此產生電鍍品質降低之問題。 述斤"胃電解液」係指不包含於上述被電鍍基板之被 電錢面活動之物貝的溶液。於上述構成中，由於向陽極電 桎至:入電解液，另_方面，向被電鐘基板室流入電鍵 液，猎由隔牆分隔陽極電極室與被電鑛基板室，故而於陽 極電極表面不會引起分解反應，對電鑛反應不會 影響。 又即使萬—生成有對電鑛造成不良影響之物質，亦可 經隔牆遮斷，故而I^ , 、 了防止對被電鍍面產生不良影響。 110121.doc 1300317 具體而言，電解液係於電鍍處理中不包含所期望之金屬 (例如鍍鋼之情形下，銅）之溶液者。另一方面，電鍍液係 包含所期望之金屬之溶液者。又，電解液與電鍍液共通之 處在於均具有導電性。 進一步具體而言，使用包含硫酸銅之溶液作為電鍍液之 情形時，上述電解液係硫酸、或者稀釋硫酸後之水溶液。 又，於本發明中，即使電解液為包含所期望之金屬之溶 • 液，或者為與電鍍液相同之溶液，亦可防止因黑膜等造成 之微小固體異物之附著。即使萬一於陽極電極表面生成有 會對電鍍造成不良影響之物質，亦可經隔牆遮斷，故而可 - 防止對被電鍍面產生不良影響。 - 即，上述電解液包含銅成分，且亦可為導電性液體。 進而，上述電解液相對於！升電解液可包含14 g以上4〇 & 以下之銅成分。 於此，可適用於本實施形態之半導體晶圓丨之尺寸可根 # 據電鍍處理槽100之各種構件之尺寸適當設定。例如，作 為半導體晶圓i，可使用直徑1〇〇 mm〜3〇〇 mm左右者。更 具體而言，可使用直徑150mm左右者半導體晶圓j。 又，内筒31之尺寸為外徑13〇 mm、内徑m麵、厚度$咖、 高度11 0 mm，且係圓筒狀者。 又，支持體6設於内筒31與電鍍液供給用喷嘴4之間。支 持體6自内筒31底部向上方間隔2〇 mm、或者至少5扪爪之 空隙而設置。又，於支持體6形成有多個上下方向之1 孔0 110121.doc 1300317 又，外筒32於其上部密著且固定有隔牆7。又，外筒32 之间度為可為30 mm或者30 mm以上。進而，於圖}中，外 筒32之下端為較内筒31之下端更上側（被電鍍基板側）。然 而，外筒32之下端並不限定於此，亦可為較内筒3丨之下端 更下側又，外同32之内徑為140 mm，但並不限定於 此。 又，於電鍍處理槽100中，内筒31之高度為11〇 mm，隔 φ 爿回7與内筒3 1上端之間隙為5 mm。然而，内筒3 1之高度以 及隔牆7與内筒31上端之間隙並不限定於上述尺寸，亦可 為電解液可充分接觸隔踏7之表面外周部之尺寸。 又，隔牆7具有外徑140 mm、内徑2〇 mm之環形形狀。 -並且，隔牆7之外周密著於外筒32，另一方面，其内周密 著、固定於電鍍液供給喷嘴4。然而，隔牆7之尺寸並不限 定於此。又，於隔牆7為Selemicm製之情形時，其厚度為 100 μιη左右或者100〜200 μπι左右時亦可使用。 # 又，包含含磷銅之陽極電極5之尺寸為外徑11() mm、内 徑30 mm、厚度8 mm。然而，陽極電極5之尺寸並不限定 於此，可於不妨礙通過支持體6與隔牆7之間隙以及内筒31 與該陽極電極5之間隙之電解液流動之範圍内任意選擇。 電鍍液供給用喷嘴4貫通隔牆7，自隔牆7向上方延伸 2 mm。然而，電鍍液供給用喷嘴4並不限定於此，電鍍液 供給用喷嘴4亦可到達隔牆7，密著固定於隔牆7。 以上，說明電鍍處理槽100中半導體晶圓丨、杯3(内筒31 以及外请3 2 )、電鍍液供給用喷嘴4、陽極電極$、支持體6 110121.doc -18 - 1300317 以及隔牆7之尺寸等，但電鍍處理槽1〇〇中各種構件之尺寸 可根據電鍍處理槽100之大小或者所使用之半導體晶圓 大小等，適當設定。 以下，依據圖2，就保持半導體晶圓〗之晶圓保持具之之 具體構成加以說明。圖2係表示電鍍處理槽1〇〇之晶圓保持 具2構成之一例的剖面圖。晶圓保持具2如圖2所示，包含〇 環21、連接材22以及晶圓保持環23。晶圓保持環乃與外筒 32之上端部維持特定間隙，藉由未圖示之支柱保持。繼 而，0%21以及連接材22設於晶圓保持環幻上，確保其與 所保持之半導體晶圓1之密著性。 又，連接材22以均等之間隔設於半導體晶圓外周部3 個地方。然而，連接材22並不限定於此，亦可以均等之°間 隔設於半導體晶圓1之外周部4個地方以上。進而，連接材 22亦可為連接半導體晶圓1之外周部全周之構造。 將晶圓保持環23之内徑設為140 mm，但並不限定於 此田然外形亦無需為圓形，亦可為與裝置框體等_體構 造。又，於外筒32之一部分形成有回管1〇。 且 以下，就晶圓保持具2之各種構件加以說明。 〇環若為可確保其與半導體晶圓κ密著性，且對於電 鍍液具有耐受性者，則並無特別限，。例如，作為〇淨 η ’可列舉石夕橡膠。具體而言，可列舉Vit〇n(註冊商 標）（DuP〇nt Performance h⑽e製）。 又，連接材22若為可確保其與半導體晶圓】之密著，且 具有導電性’對所使用之電鑛液具有耐受性者，則並無特 110121.doc 1300317 =:，可列舉對鈦施行金屬電鑛之構件 可列舉對鈦施行_者、對鈦施行金電鍍 者對树月曰施行金電鎮等者、或者其組合者。 又，晶圓保持環23若為可確伴 隹保尺寸穩定性，且對所使用 之電鍍液具有耐受性者，則並無特別限定。至於晶圓伴持 環23，例如可列舉包含硬質氯乙烯或者聚㈣者。… 其次’參照圖3，就電鍍處理槽刚中，設於半導體 】之被電鍍面W與陽極電極5之間的隔牆7之構造之一例， 進行如下說明。圖3表示雷蚀走μ 電鍍處理槽100中，外筒32與隔牆 7所包圍之區域(被電鑛基板室)之構成，上面之圖係自半導 體晶ΒΠ之被電鑛面w側觀察之俯視圖，下面之圖係剖面 圖0 如圖3所示，自被電鍍面w側觀察，隔牆7具有環形形 狀並且，隔牆7之中央部貫通有電鍍液供給用喷嘴4。 又，隔牆7之外周部固定於外筒32之上部。 又，隔牆7包含半透膜（透過構件）71與半透膜支持體 72·73。隔牆7之構成為半透膜支持體72·73夾持半透膜 71。並且，於陽極電極5側配置有半透膜支持體”，於半 導體晶圓1之被電鍍面w側配置有半透膜支持體73。 因此，對半導體晶圓1與陽極電極5之間進行通電，藉此 流入至％極電極5側（陽極電極室）之電解液經半透膜支持體 72透過。繼而，經半透膜71透過電解液中之離子。繼而， 經半透膜71透過之電解液中之離子透過半透膜支持體73， 向半導體晶圓1之被電鍍面W側（被電鍍基板室）流入。此 110121.doc -20- 1300317 時，於半透膜71中，僅透過電解液中之離子，而不透過電 解液中之顆粒。因此，可藉由隔牆7分離電解液中之顆 粒i可防止因陽極電極5造成之顆粒污染電鍍面。 半透膜71若為於浸潰於電解液之狀態下，透過電解液中 離子者則並無特別限定。例如，作為半透膜7丨，可列 舉碳氣化合物類陽離子交換膜、中性膜或者多孔質陶莞 等。又，半透膜71為碳氫化合物類陽離子交換膜之情形 時，作為半透膜71，具體可列舉Selemi〇n(註冊商標）（曰商 旭糾式會社製石炭氫化合物類陽離子交換膜)或者

Ne〇septa CM-1 (註冊商標）（株式會社八丁⑽ 物類陽離子交換膜）。 ^ 又’半透膜支持體72·73若為具有透過電解液之構造， 且可確保尺寸穩定性，對雷 / f電鍍液具有耐党性者，則並無特 別限疋。例如’作為半透膜支持體72·73， 丙烯或者硬質氣乙烯者。 手已3表 -=a就半透膜71之構造，以包含離子交換樹脂之離子 又、膜為例，進行如下說明。圖4係用以說明離子交換膜 之構造的說明圖。又，图 έ 二、 、、 $ 窗’、以說明離子交換膜之選擇 透過性的說明圖。 + 如圖4所示，所謂「離子交換膜在4t & 之膜。該離早六说+ 換臈」係指使離子選擇透過 六換膜又、膜可大致劃分為陽離子交換膜與陰離子 乂換膜。如圖4所示，陽離子* 能下，若淮杆、s φ 、膜於次 >貝於電鍍液之狀 心下右進仃通電，則選擇性透過陽齙 離子（Β> 迷L子（Μ+)，不透過陰 110121.doc -21 - 1300317 ®所示於陽離子交換膜中固定有負電荷之交換基 團。因此，陰離子（B-)受到負電荷之交換基團的排斥，不 可透過。另„ 士 z ^ 万面，由於陽離子（M+)不受到負電荷之交換 土團的排斥，故而可透過。即，可透過陽離子交換膜之離 子僅為陽離子（Ivl+)。 另方面’陰離子交換膜之作用與上述作用相反。該等 離子父換膜之選擇透過藉由電透析裝置之直流電能量而進 行。 逆 其-入，參照圖6，就本實施形態之電鍍裝置之構成加以 說明。圖6係表示本實施形態之電鍍裝置之構成的概略 圖。 如圖6所示，本實施形態之電鍍裝置包含··電鍍處理槽 100，其對半導體晶圓1之被電鍍面W進行電鍍處理；電鍍 液系統20，其於電鍍裝置内循環電鍍液； 3。，其於電鍍裝置内循環電解液。 解夜糸，，先 電鍍液系統20包含：電鍍液貯槽9,其作為電鍍液供給 源；外筒32;回管10,其連接於外筒32之一部分；電鑛液 泵⑻’其使電鍍液於電鍍裝置内循環；電鍍液過濾器 111 ’其過濾電鍍液中之固體異物；及連接該等之配管丁。 另一方面，電解液系統30包含：電解液槽22，其於内部 設置電鑛處理槽则内包之構件（晶圓保持具2、以及該 等内包之構件）；電解液貯槽23，其作為電解液供給源； 電解液泵102，其於電鍍裝置内循環電解液；電解液過濾 nm’其過;慮電解液中之固體異物，·及連接該等之配管 110121.doc -22- 1300317 Τ，。 以下，就本實施形態之電鍍裝置中電鍍液或者電解液之 流動加以說明。 首先，於電鍍液系統20中，電鍍液貯槽9中之電鍍液藉 由電鐘液果1 〇 1經過電鏡液過渡器11 ’流入電鍵處理槽1 〇 〇 之電鍍液供給用喷嘴4。繼而，流入至電鍍液供給用喷嘴4 之電鍍液流入電鍍處理槽100之被電鍍基板室（藉由隔牆7 與外筒32所包圍之空間），到達半導體晶圓i之被電鍍面 W。繼而’其後’電錢液流入形成於外筒3 2上部之邊緣部 之回管10，再次向電鍍液貯槽9回流。 又’於電解液糸統3 0中’電解液貯槽2 3中之電解液藉由 電解液泵102經過電解液過濾器112，流入電鍍處理槽1〇〇 之電解液供給管8。繼而，流入至電解液供給管8之電解液 流入陽極電極室（藉由隔牆7與内筒3 1所包圍之空間）。隔牆 7不向被電鍍基板室透過產生於陽極電極之電解液中之黑 膜，另一方面，向被電鍍基板室透過電解液中之離子。藉 此’可實現導通狀態，進行電鑛處理。 流入至陽極電極室之電解液自内筒31上部之邊緣部（内 筒與外筒32之間隙）向電鍍處理槽1〇〇外部溢出，藉由電 解液槽22回收，再次向電鍍液貯槽23回流。 電2液系統20中之電錄液貯槽9以及配管τ若為可確保尺 寸^疋性’且對所使用之電鍍液具有耐受性之材質，則並 =特別限定。至於該等材質’例如可列舉硬質氯乙稀或者 聚丙烯。進而，電解液系統30中之電解液槽22、電解液貯 J1012I.doc -23- 1300317 槽23、電解液過遽器112、以及 企 定性，且ff斛姑田 配吕τ右為可確保尺寸穩 別限定電解液具有耐受性之材質，則並無特 稀。於4等材f，例如可列舉硬質氯乙烯或者聚丙 液:有二Γ統2°中之電鍍液果101若對所使用之電鑛 “生’且不會對電鍍液造成不良影 rk·:並無特別限定。至於電鎮液㈣卜例如可列： =4磁力泵助_3 0R、或者Iwaki製磁力栗助_6至__ '又’電解液“ 30中之電解液㈣2若對所使用之電解 液具有耐受性’且不會對電解液造成不良影響地可使其流 動’則並無特別限^。至於電解液泵1()2，例如可列舉

Iwalu製磁力|MD-7〇R、或者製磁力聚姻至_ 100R 〇 又，電鍍液過濾器111以及電解液過瀘器112若目標電鍍 圖案之最小間隔之大概1/2粒徑之捕集效率為100%，且對 所使用之電鍍液（或者電解液）具有耐受性，不會對電鍍液 (或者電解液）造成不良影響地可使其流動，則並無特= 定。至於電鍍液過濾器nl以及電解液過濾器112，例如可 列舉日本波耳公司製聚丙烯製彈匣式過濾器HDCII(J012，· 1.2 徑粒子捕集效率100%)、日本波耳公司製聚丙烯製 彈匣式過濾器HDCII(J〇〇6 ; 1.0 徑粒子捕集效率 1 〇〇%)、鐵弗龍（註冊商標）製過濾器或者中空系膜過濾 器。 、 110121.doc -24- 1300317 又，雖未顯示於圖6，但於配管τ以及τ，之中途連接有 閥、流量計、排氣管等，可藉由同樣未圖示之控制裝置控 制電鍍液之流動，進而可藉由未圖示之電鑛用電源部對: 電鑛面與陽極電極之間施加電遷。 繼而，依據圖7，就本實施形態中作為被電鍍基板而使 用之半導體晶圓加以說明。圖7係表示本實施形態中所使 用之半導體晶圓1之概略構成的模式圖。又，圖8(a)以及圖 • 8(b)表示電鍍步驟後形成於半導體晶圓1之半導體晶片41之 概略構成，圖8(a)係平面圖，圖8(b)係剖面圖。 如圖7所不，於半導體晶圓i表面形成有複數個半導體晶 片41。又，於半導體晶圓i之周邊設有連接部。於該連 接部42露出有未圖示之電鍍種子層。並且，為給電，連接 部42與圖2所示之連接材22連接。 又，如圖8(a)所示，光阻層18以任意形狀形成於半導體 曰曰片41。進而，如圖8(b)所示，於電鍍步驟後之半導體晶 • 片41表面形成有種子層19。繼而，於種子層19之表面形成 有配線電鍍層16以及光阻層18。又，於種子層19中，於配 線電鍍層16以及光阻層18侧相反側設有焊墊17。繼而，於 半導體晶片41中，配線電鍍層16與焊墊17電性連接。 [實施形態2] 若依據圖9以及圖1 〇就本發明之其他實施形態進行說 月則如下所述。於本實施形態中，就與上述實施形態工 不同點加以說明，為方便說明，對與實施形態1中說明之 構件具有同樣功能之構件附加同一號碼，省略其說明。 110121 .doc -25- 1300317 圖9係表示設於本實施形態之電鍍裝置之電鍍處理槽之 概略構成的剖面圖。如圖9所示，電鍍處理槽200包含：保 持半導體晶圓（被電鍍基板）丨之晶圓保持具2，杯3，電鍍液 1、、、、u用噴嘴4 ’陽極電極5，支持陽極電極5之支持體6，隔 牆7 ’電解液供給管8，上蓋28以及〇環29。杯3包含内筒31 與外筒32。 如圖9所示’本實施形態之電鍵裝置中之電鐘處理槽200 0 除上述實施形態1之構成外，包含上蓋28以及〇環29。該上 蓋28以及〇環29作為被電鍍基板室關閉機構發揮功能。以 下，就上蓋28以及〇環29加以說明。再者，電鍍處理槽2〇〇 中之半導體晶圓1、晶圓保持具2、杯3 (内筒3 1以及外筒 32)電鑛液供給用喷鳴4、陽極電極5、支持體6、隔牆7 以及電解液供給管8之尺寸以及構成與上述實施形態i相 同，故而省略說明。 如圖9所示，上蓋28沿外筒32之外周而設置。繼而，〇環 φ 29設於外筒32與上蓋28之間，確保與外筒32之密著性。 流入至電鍍液供給用喷嘴4之電鍍液到達半導體晶圓1之 被電鍍面W。於電鍍處理槽200中，藉由〇環29，可確保上 盍28與外筒32之密著性。即，被電鍍基板室為關閉狀態 (封閉系統）。因此，到達半導體晶圓1之被電鍍面w之電鍵 液不會洩漏至電鑛處理槽200之外部，流入回管丨〇。如 此，由於被電鍍基板室為關閉狀態，故而可將流入被電鍵 基板之電鍍液與電鍍處理槽200外部之大氣遮斷。因此， 於電鐘處理槽200中’電鑛液不會洩漏至外部，可防止因 110121.doc -26· 1300317 可防止離子濃 電鑛液之蒸發或薄霧等污染環境氣體。又 度伴隨電鍍液之蒸發而變動。 再者、’上述上蓋29之尺寸若為可關閉被電鑛基板室之尺 、則並無特別限疋。χ，上蓋29之尺寸可根據外筒^之 尺寸適當設定。 ，上盍29包含聚丙稀。然而’上蓋巧之材質若為可確 保二寸穩定性，且對於電鍍液具㈣受性者，則並無特別 限疋。例如，上蓋29亦可包含硬質氯乙烯。 又，0¾ 29若為可確保與外筒32之密著，且對所使用之 電鑛液具有耐受性者’則並無特別限定。例如，作為〇環 29可列舉矽橡膠。具體可列舉vit〇n。 其次，參照圖10，就本實施形態之電鍍裝置之構成加以 說明。圖10係表示本實施形態之電鍍裝置之構成的概略 圖0 如圖6所不，本實施形態之電鍍裝置包含··電鍍處理槽 100，其對半導體晶圓丨之被電鍍面w進行電鍍處理；電鍍 液系統20 ’其於電鍍裝置内循環電鏟液；電解液系統 3(V，其於電鍍裝置内循環電解液；及補給液系統4〇，其控 制循環之電鍍液之濃度，相應於電鍍液之離子濃度補給補 給液。 電艘液系統20,包含：電鍍液貯槽9,，其作為電鍍液供給 源；外筒32 ;回管1〇，其連接於外筒32之一部分；電錄液 泵101 ’其使電鍍液於電鍍裝置内循環；電鍍液過濾器 111 ’其過濾電鍍液中之固體異物；及連接該等之配管T。 110121.doc -27- 1300317 上述電鍵液糸統2 〇1與上诚每綠y "上述只施形恶1之電鍍裝置中之電鍍 液系統20不同，電鍍液貯 丁僧9加有盍，且為關閉狀態（封閉 糸統）之構成。 又，電解液系統30,包含：電解液槽。，，其於内部設置 電鍍處理槽糊包之構件（晶圓保持具2、杯3及該等内包 之構件、以及上蓋28);電解液貯槽23，，其作為電解液供 、。源，電解液栗102 ’其於電鑛裝置内循環電解液，·電解 液過，器112,其過㈣解液中之固體異物，·及連接該等 之配s T上述電解液系統3〇,與上述實施形態】之電鍍聿 置中之電解液系統30不同，電解液貯槽23,加有蓋，且為關 閉狀態（封閉系統）之構成。進而’於電解液系統3〇,中，外 筒3二以完全堵住電解液槽22,之開口部之方式與電解液槽 22’密著。即’電解液槽22,為_之狀態(封閉系統卜 進而，補給液系統40包含：補給單元24、補給泵以、加 蓋之補給液槽26、感應器27及連接該等之連配管τ"。配管口 Τ”與電鑛液系統2〇,之電鐘液貯槽9,連接。又，感應器: 測電鍍液貯槽9,中電鏟液之離子濃度 '繼而，經感應‘ 所獲得之電鍍液之離子濃度資訊介以補給單元Μ，作為“ 性信號傳至補給果25。繼而，藉由該電性信號進行指:電 補給泵25自補給液槽26供給補給液至電鍍液貯槽9, ^不， 、、再者，於圖1〇中，補給液系統40顯示為1系^。然而， 補給液系統40並不限定於此，亦可設置個數:， 甲之成分中需要進管理以及補給之液種數量。 代替補給液槽26以及補給泵25,設置纯水之，亦可 又ι、、吧不之補給配管及由 n012l.doc -28- 1300317 補給單元進行控制之閥等。 以下，就本實施形態之電鍍裝置中電鍍液或者電解液之 流動加以說明。 首先’於電鍵液糸統2〇’中，電鍍液貯槽9,中之電鍍液藉 由電鐘液泵101經過電鑛液過遽器11，流入電鍍處理槽2〇〇 之電鑛液供給用噴嘴4。繼而，流入至電鑛液供給用喷嘴4 之電鍍液流入電鍍處理槽丨〇〇之被電鍍基板室（藉由隔牆7 與外筒32所包圍之空間），到達半導體晶圓i之被電鍍面 w。繼而，其後，電鍍液流入形成於外筒32上部之邊緣部 之回管10，再次向電鍍液貯槽9,回流。 此時’由於被電鍍基板室藉由上蓋28成為關閉狀態，故 而流入至被電鍍基板室之電鍍液與大氣受到遮斷，可防止 因電鐘液之蒸發或薄霧等污染環境氣體。又，可防止離子 濃度伴Μ電鍍液之蒸發而變動。進而，由於電鍍液貯槽9, 亦加蓋，且為關閉之狀態，故而流入至電鑛液貯槽9，之電 鍍液與大氣受到遮斷。因此，可防止於電鍍裝置中，因電 鑛液之蒸發或薄霧等污染環境氣體。又，可防止離子濃度 伴隨電鑛液之蒸發而變動。 又，於電解液系統30,中，電解液貯槽23ι中之電解液藉 由電解液泵102經過電解液過濾器112，流入電鍍處理槽 200之電解液供給管8。繼而，流入至電解液供給管8之電 解液流入陽極電極室（藉由隔牆7與内筒3 i所包圍之空間）。 隔牆7不向被電鍍基板室透過產生於陽極電極之電解液中 之黑膜，另一方面，電解液中之離子向被電鍍基板室透 110121.doc -29- 1300317 過。藉此，可實現導通狀態，進行電艘處理。 流入至陽極電極室之電解液自内筒3 1上部之邊緣部（内 同3 1與外同3 2之間隙）向電鐘處理槽2 0 〇外部溢出，經電解 液槽22’回收，再次向電鍍液貯槽23’回流。 於此’由於電解液槽22’以及電解液貯槽23，成為關閉之 狀態，故而流入至電解液槽22’以及電解液貯槽23,之電解 液與大氣受到遮斷。因此，可防止於電鍍裝置中，因電解

液之蒸發或薄霧等污染環境氣體。又，可防止離子濃度伴 隨電解液之蒸發而變動。 再者’由於電鍍液貯槽9,、電鍍液泵1〇][、電鍍液過濾 器111、配管T、電解液槽22、電解液貯槽23、電解液泵 電解液過濾器112以及配管τ’之材質與上述實施形態 1相同，於此省略說明。 補給液系統40中之配管τ"若為可確保尺寸穩定性，且對 於所使用之補給液具有财受性之材f，則並無特別限定。 至於配管T"之材質’例如可列舉硬f氯乙稀、聚丙稀或者 鐵弗龍（註冊商標）。 又，補給泵25若為對於所使用之補給液具有耐受性，且 可使電鍍液不會受到不良影響地使補給液流入電鍍液貯槽 9’者’則並無特別限定。至於補給泉25，例如可列舉東二 理化器械製微型管泵ΜΠΕΜοοο、或者# 其 次者東厅、理化态械製微型 &栗 MP、1〇〇〇a至 MP-1000B 〇 ’於圖1 〇中雖未顯示，作於 、查拉士 1 一於配吕T、T，以及T，，之中途 連接有閥、流量計、排氣管等，可藉由同樣未圖示之控制 110121.doc • 30 - 13〇〇317 裝置控制電鍍液之流動，進而可藉由未圖示之電鍍用電源 部對被電鍍面與陽極電極之間施加電壓。 又，本發明之電鍍裝置可如下換言之。 即’本發明之電鍍裝置亦可為用以於基板形成電鍍之電 鍍裳置，其特徵為，於電鍍裝置之杯内分隔包含陽極電極 與電解液之電解液系統與包含被電鍍面以及電鍍液之電鍍 液系統。

進而’於上述電鍍裝置中，於包含設於上述電鍍杯之外 筒内之隔牆與被電鍍基板之空間導入電鍍液。 進而，於上述電鍍裝置中，於設於上述電鏟杯之内筒内 之陽極電極與隔牆所形成之空間導入電解液。 又，流入至上述電鍍杯之内筒内之電解液藉由隔牆不到 達被電鍍基板。 又，通過流動使流入至上述電鍍杯之内筒内之電解液流 出杯外部。 於上述電鍍杯内分隔陽極電極與被電鍍基板之構造（隔 牆）之一部分或者全部為可藉由浸潰於電解液中而透過離 子之材質。 較好的是’上述電鍍杯内分隔陽極電極與被電鍍基板之 可藉由浸潰於電解液中而透過離子的材質為半透膜。 較好較，上ϋ電鑛杯内》隔陽㈣極與被㈣基板之 可藉由浸潰於電解液中而透過離子的材質為離子交換膜。 本發明之電鍍裝置之構成為’分隔電鍍液系統與電解液 系統，各自獨立地防止起因於陽極電極之被電鍍面的污 110121.doc -31 - 1300317 染。 進而，本發明之電錢I置之構成為，分隔電鑛液系統與 電解液系統’纟自獨立地防止因陽極電極造成之電錢液中 添加劑之分解而降低被電鍍面之電鍍品質。 方繼而，於上述電鍍裝置中，將上述杯、電鍍槽及其他槽 二配官全部設為封閉系統，遮斷電鍍液以及電解液與大 乳，藉此防止伴隨液體蒸發而污染環境氣體。

進=，於上述電鍍裝置中，將上述杯、電鍍槽及其他槽 二配官全部設為封閉系統，遮斷電鍍液以及電解液與大 氣，藉此防止液體濃度伴隨液體蒸發而變化。 上述電鍍液係含有鋼之導電性液體或者於含有鋼之導電 f4生液體中添加有其他成分之導電性液體。 進而，上述電鍍液於丨升電鍍液中包含l4〜4〇 g銅成分作 為金屬銅。 上述陽極電極係包含磷含量為〇 〇4〜〇 〇6%之含有磷之含 碟銅的溶解性陽極電極板。 β 又，電解液係硫酸或者硫酸稀釋後之水溶液。 又’電解液係含有銅之導電性液體，或者亦可為於含有 鋼之〖生液體中添加有其他成分之導電性液體。 進而，較好的是 作為金屬銅。 電解液於1升中包含14〜40 g之鋼成分 本發明之半導體裝置於用 式之喷流電鍍裝置中，於杯 之電解液系統與包含被電鍵 以於基板形成電鍍之面朝下方 内分隔包含陽極電極與電解液 面以及電鍍液之電鍍液系統， n0121.doc -32· 1300317 進行配置。

又，將電鍍液導入包含電鍍杯之外筒内之隔牆與被電鐘 面之基板的空間内。此時，將電鍍液流入包含電鍍杯之外 筒内之隔牆與被電鍍面之基板的空間内，藉此使電鍍液接 觸於被電鍍面，對配置於電鍍杯内之陽極電極與被電鍍面 間進行通電，藉此進行電鍍之電鍍方法中，因流入至電鍍 杯之内筒内之電解液藉由隔牆不到達被電鍍面，故而所含 有之固體異物不會附著於被電鐘面。 進而，將電鍍液流入包含電鍍杯之外筒内之隔牆與被電 鍍面之基板的空間内，藉此使電鍍液接觸於被電鍍面，對 配置於電鍍杯内之陽極電極與被電鍍面間進行通電，藉此 進行電鐘之電鑛方法中，流入至電鍍杯内筒内之電解液於 隔牆附近僅離子透過隔牆，其他電解液流出杯外部。 於該電鍍杯内分隔陽極電極與被電鍍面之構造之一部分 或者全部係可藉由浸潰於電解液中而透過離子之材質。 電鍍杯内分隔陽極電極與被電鍍面之可藉由浸潰於電解 液中而透過離子之材質係半透膜、或離子交換膜。 -種電鍵裝置’其特徵為分隔電鍍液系統與電解液系 統，各自獨立地防止起因於陽極電極之被電鐘面之污染。 -種電鐘裝置，其特徵為分隔電鍍液系統與電解液系 統，各自獨立地防止因陽極電極造成之電鐘液中添加劑之 分解而降低被電鍍面之電鍍品質。 種電錢A置，其特徵為將上述杯、電鍵槽及其他槽與 配管全部設為封閉系統’遮斷電鍍液以及電解液與大二 110121.doc -33- 1300317 藉此防止液體蒗發， 體濃度變化。 3 體蒸發而污染環境氣體或液 其結果為，可掠^ ^ ^ . .0 . 八一種不會損害面朝下方式之噴流電鍍 裝置之刼作性，且： 所 9因黑膜等造成之微小固體異物導致 電鐘口口貝降低的丰篆雜 心… 體裝置及其製造方法，並且亦可防止 電鍍液或電解液等蒸發或薄霧之產生。 如上所述，根據本發明，具有以下效果。 被電鍍面接觸於藉由 、 曰由過/慮裔去除固體異物之電鍍液，且 與流動於陽極雷；(¾ 一 冤桎附近之電解液經離子交換膜之隔牆分 ^僅，離子透過隔牆到達被電鍍面並沈積’故而可獲得 如下之高密度高精度半導體裝置：其不會附著因陽極電極 表面之黑膜等造成之微小固體異物且具有高品質電錄配 線0 又為防止如先前般因黑膜等造成之微小固體異物之附 著…、而使用不溶解性電極，故而可獲得如下之高密度高 籲/精度之半導體裝置：其^;會因電錢巾添加劑之氧化分解 導致添加劑消耗量增大，或因分解生成物而污染電鍍液導 致電鍍品質降低，且具有高品質之電錢配線；並且因經封 閉系統進行電鍍，故電鍍液以及電解液不會蒸發或不會產 生溥霧’可保持穩定之濃度與清潔之周邊環境。 [實施形態3] 於本實施形態中，依據圖13(a)〜圖l；3(g)以及圖14(a)〜圖 14(d) ’就使用上述實施形態1或者2之電鍍裝置的半導體晶 片之製造方法加以詳細說明。圖丨3係表示本實施形態中半 110121.doc -34 · 1300317 導脰放置之製造方法步驟的剖面圖。再者，於本實施形態 中，作為半導體裝置之製造方法之一例，就圖7、圖8(岣以 及H 8(b)所示之半導體晶片々I之製造方法加以說明。 如圖13(a)〜圖13(g)所示，本實施形態中半導體裝置之製 造方法包含··種子層形成步驟，其於半導體晶片41表面形 成種子層19 ·，光阻塗布步驟，其於種子層19上塗布光阻層 1 8，光阻圖案形成步驟，其於該光阻層丨8形成任意形狀之 φ 圖案·’電鍍步驟，其於光阻圖案電鍍金屬，形成配線電鍍 層；剝離步驟，其剝離光阻層18 ;及蝕刻步驟，其蝕刻種 子層19再者，圖13(a)表示種子層形成步驟前半導體晶片 - 41之°卩分之概略構成，圖13(b)表示種子層形成步驟後半 導體晶片41之一部分之概略構成，圖13(〇)表示光阻塗布步 驟後半導體晶片41之-部分之概略構成，圖13⑷表示光阻 圖案形成步驟後半導體晶片41之一部分之概略構成，圖 13(e)表示電鍍步驟後半導體晶片“之一部分之概略構成， • 圖13(0表示剝離步驟後半導體晶片41之一部分之概略構 成，圖13(g)表示蝕刻步驟後半導體晶片41之一部分之概略 構成。 如圖13(a)所示，種子層形成前之半導體晶片41，於其表 面設有用以與外部交換電性信號之焊墊1 7。 如圖13(b)所示，於種子層形成步驟中，於如此之半導 月五日日片41之表面形成種子層19。具體而言，於濺鍍裝置 内以於焊塾形成面形成種子層之方式配置包含半導體晶 片41之半導體晶圓。繼而，於半導體晶圓表面形成i〇〇〇 a 110121.doc -35- 1300317 成為卩早i金屬之鈦層，其次形成3000 A銅層。繼而，將該 銅層設為用以電鍍之種子層19。該種子層19係於後述之電 鍵γ驟中促進電鍍材（配線電鍍層16)之成長的最初之核 者0 於此，於種子層形成步驟中，形成作為障壁金屬之鈦

層。然而，成為障壁金屬之層並不限定於此，亦可為鉻 層。又’亦可為包含鈦與鎢之合金之層。進而，除該等以 外’亦可為包含可獲得障壁效果之金屬的層。 進而將鈦層之厚度設為1000 A，但並不限定於此，若 可確保障壁性，則亦可為500 A以上之任意厚度。又，將 作為用以電鍍之種子層19之銅層厚度設為3000 A，但並不 限定於此，若為於電鍍步驟中可確保均勻之電流密度之厚 度則鋼層之厚度亦可為1〇〇〇 A以上之任意厚度。 如圖13(c)所示，於光阻塗布步驟中，將光阻層18塗布於 包含形成有種子層19之半導體晶片41之半導體晶圓。於光 阻塗布步驟中，藉由旋轉塗布裝置，於半導體晶^表面 以每分鐘15GG轉旋轉塗布光阻（東京應化製；商品名PMER P-LA90〇)3〇秒，以115。〇加熱5分鐘。 、於此’使用上述PMER P_LA_作為光阻。’然而，光阻 並不限定於此’對後述之電鑛步驟具有耐受性即可。關於 光阻’’亦可為例如東京應化製；商品名pmern_c細⑼。、 二 光阻之塗布方法亦不限定於旋轉塗布。例如，亦可 ^東錢、化製；商品名 ORDYLMPlooseries#_，、： +導體晶圓1表面形成光阻層丨8。 ^〇12l.d〇c -36· 1300317 又，於光阻塗布步驟中，藉由旋轉塗布裝置以每分鐘 1500轉旋轉塗布光阻30秒，且以115°C加熱5分鐘。然而， 旋轉塗布方法並不限定於此，例如亦可使其以每分鐘丨〇〇〇 轉〜3000轉旋轉至成為充分均勻之膜厚之後，以 100°C〜120°C加熱5分鐘左右。 如圖13(d)所示，於光阻圖案形成步驟中，於經光阻塗 布步驟所形成之光阻層18形成任意形狀之圖案。具體而 _ 言，於光阻塗布步驟後，將包含半導體晶片41之半導體晶 圓設置於未圖示之曝光裝置。繼而，對光阻層丨8照射8線 (436 rnn)。其後，藉由未圖示之顯像裝置，經2 38%_ - TMAH水溶液進行光阻層18之顯像，去除應成為配線電鍍 之部分之光阻。 於此，對光阻層18照射g線（436 nm)。然而，曝光時對 光阻層18照射之光線若為可使光阻曝光之光線，則並無特 別限定。作為對光阻層18照射之光線，例如亦可為丨線（365 9 nm)或深紫外線（約200至300 nm)。又，於光阻圖案形成步 驟中，經2·3 8°/〇-ΤΜΑΗ水溶液進行光阻層18之顯像。然 而，ΤΜΑΗ水溶液之濃度並不限定於此。例如，作為 ΤΜΑΗ水溶液之濃度，亦可為1〜3%之濃度。進而，亦可以 純水稀釋25%-ΤΜΑΗ水溶液至適於進行顯像之濃度。 如圖13(e)所示，於電鍍步驟中，經上述光阻圖案形成步 驟於光阻層18形成任意形狀之圖案之結果為，對種子層19 露出之部分進行電鍍。具體而言’於光阻圖案形成步驟 後，於圖1所示之電鍍裝置設置包含半導體晶片41之半導 110121.doc -37· 1300317 體晶圓。即，於電鑛裝置之晶圓保持具2設置半導體晶圓 1。Μ而’藉由未圖示之晶圓保持件，使〇環21以及連接材 22密著於半導體晶片41之連接部42。 上述電鍍步驟係使用實施形態1或者2之電鑛裝置之電鐘 方法作為半導體裝置之製造方法之一步驟的步驟。即，於 本實施形態之半導體裝置之製造方法中，使用實施形態1 或者2之電鍍裝置。 於此’作為如此之電鍍步驟之一例，就使用圖6所示之 電鍍裝置之情形加以說明。再者，於上述電鍍步驟所使用 之電鍵裳置並不限定於此。 於上述電鍍步驟中，藉由根據未圖示之控制裝置運轉之 電解液果102,以每分鐘20 L左右、或者每分鐘1〇〜2〇 [或 者可達成所期望之目的之足夠流量將貯留於電解液貯槽23 内之稀硫酸（電解液）傳送至電解液過濾器丨12。再者，此 時，貯留於電解液貯槽23内之電解液包含約2〇〇 g/L或者 1 50〜250 g/L之硫酸。 藉由電解液過濾器U2去除過濾器開口徑以上之固體異 物之電解液經過配管T，流人杯3。繼而，自杯3之内筒町 部流入之電解液流入内筒31底部與支持體5之間隙。流入 至：筒31底部與支持體5之間隙之電解液經過穿過支持體 之貫通孔’以包於陽極電極周圍之方式上升，纟沿隔牆7 向外周方向流動。繼而，電解液通過内筒31與外筒Μ之間 隙’流出至杯外之電解液槽22’向電解液貯槽^回流。於 此’陽極電極6包含含有〇.〇4〜〇·〇6%鱗之含鱗銅。 Π0121 .doc -38- 1300317 另一方面，藉由根據未圖示之控制裝置運轉之電鍍液泵 101 ’以每分鐘2 L左右、或者每分鐘1〜2 L或者可達成所 期望之目的之足夠程度流量將貯留於電鍍液貯槽9内之電 鍍液傳送至電鍍液過濾器丨丨丨。再者，此時，貯留於電鍍 液I、丁槽9内之電鍍液為包含未圖示之添加劑與經金屬銅換 异約25 g/L之銅的鑛銅液（Microfab Cu200日本EEJA製）。 藉由電鍍液過濾器111去除過濾器開口徑以上之固體異 物之電鑛液，經過配管τ流入電鍍液供給用喷嘴4。繼而， 電鑛液自下部流入半導體晶圓1與隔牆7所形成之空隙内， 填滿空隙。藉此，電鍍液之表面與半導體晶圓1之被電鍍 面W接觸。 電鍍液與半導體晶圓丨之被電鍍面W接觸之後 3 2之上緣部晶圓保持具流出外側，經過設置於外筒3 2之 部分之回管向電鍍液貯槽9回流。 此時，將半導體晶圓1之被電鍍面W設為陰極，於被電 、又面W與陽極電極5之間，當藉由未圖示之電鍍用電源控 制電流並施加電壓，則於陽極電極5表面產生銅離子。繼 而’所產生之銅離子透過隔牆7，經過外筒32内到達成為 陰極電極之半導體晶，表面。繼而，於半導體晶圓】之被 電鍍面W’電鍍液中之添加劑發揮特定作用，並且銅離子 作為銅沈積約10 μπΐ2膜厚進而進行電鍍。 又，内筒31内填滿有經過電解液㈣器112去除過濾、器 :口輕以上之固體異物的電解液。繼而，陽極電極附近流 動之電解液藉由隔牆7無法流入外筒_，僅銅離子透過 110121.doc •39- 1300317 隔牆7到達外筒32内。因此， 附者因1%極電極表面之黑膜 半導體晶圓1之被電鑛面W無 等造成之微小固體異物。又， 為 之微小固體異物之附著，由 防止如先前般因黑膜等造成 於無需使用不溶解性電極 故而可獲得高品質之電鍍，而 不會因電錢中添加劑之氧化分解導致添加劑消耗量增 大，或分解生成物污染電鍍液導致電鍍品質降低。

又，於該電鑛步驟中，藉由將電解液流入陽極電極室 (藉由隔牆7與内筒31所包圍之空間），另一方面將電鍍液流 入被電鍍基板室（藉由隔牆7與外筒32所包圍之空間），進行 電鍍。如此區分電解液與電鍍液進行電鑛，藉此可減少高 價電鍍液的所需量。又’於產生電鍍液之分解或污染之情 形時，必須更換電鍍裝置内之電鍍液。於本發明中之電鍍 步驟（電鍍方法）中，即使產生電鍍液之分解或污染之情 形’亦可少量更換電鍍液之量。 再者，鈿加於被電鍍面w與陽極電極5之間之電壓以及 電施加時間可根據半導體晶圓1之尺寸或者電鍍處理槽 之尺寸，進行適當設定。具體而言，以被電鍍面w之電流 密度每1平方厘米為20 mA或者10〜50 mA之方式進行控 制，並且施加25分鐘電壓。再者，該電密度，為足夠達成 所期望之目的之程度的電流密度即可。 於此’使用鍍銅液（Microfab Cu200日本EEJA製）作為電 鍍液，但並不限定於此，若為可達成除此以外之其他所期 望之性此的電鑛液’則當然並不限定於此。例如亦可使用 上村工業製Repco EX等作為電鍍液。 110121.doc -40- 1300317 於制離步驟中，如圖13(f)所示，剝離形成於電鍍步 一 V體阳片41之光阻層18。具體而言，將包含圖13(e) 之半導體晶片41之半導體晶圓投入未圖示之剝離裝 _ 、M而’將半導體晶圓以7〇度-20分鐘浸潰於剝離液（東 厅、應化_ · t σΛ y 、，商扣名104剝離液），且進行週期震盪。藉此剝 離幵:成於半導體晶圓表面之光阻層1 8。 生j此於剝離步驟中，將半導體晶圓1以70°C_20分鐘浸 • /貝於上述1〇4剥離液，且進行週期震盪。然而，浸潰時間 並不限定於此，例如亦可浸潰15〜25分鐘。又，作為剝離 '例如亦可使用三菱氣體化學製R-100，以50°C浸潰 刀1里且進行週期震盪。或者亦可使用丙酮作為剝離 - 液。 其* ’於#刻步驟中’如圖13(g)所示，藉由#刻去除 未/成冑配線電鍍層16之種子層19。$體而t，將於圖 13(f)所不之包含+導體晶片41之半導體晶圓1投人未圖示 春之钮刻液置。繼而’將半導體晶圓1浸潰於25°C之10%-過 硫酸錢水溶液1分30秒且進行震盈，钱刻鑛銅配線部（配線 電鐘層I6)以外之包含銅（Cu)之種子層⑼於表面未形成有 配線電鑛層16之種子層19)。 於此，於蚀刻步驟中，將半導體晶圓浸潰於25。(：之10。/。-過硫酸銨水溶液1分30秒且進行震蓋。然而，使用於㈣ 之水溶液並不限定於此，例如亦可為1〇%_氯氧化納水溶液 或40%-氣化鐵水溶液、其他水溶液。又，水㈣之溫度亦 並不限定於此，亦可為15°C〜40°C。 110121.doc 41 1300317 進而，於蝕刻步驟中，接著將半導體晶圓浸潰於9〇。〇之 25%-TMAH中1小時且進行震盪。藉此，蝕刻作為鍍鋼配 線部（配線電鍍層16)以外之未圖示障壁金屬之鈦層（於表面 未形成有配線電鍍層1 6之鈦層）。 於此’為蝕刻鈦層，浸漬於90°c之25%-TMAH中1小時 且進行震盛。然而，為I虫刻鈇層而使用之水溶液並不限定 於此，例如亦可為鹽酸、氫氟酸與硝酸之混合液等。 φ 如此於半導體晶圓上形成有配線電鍍層1 6之半導體晶片 41设置外部連接端子。以下，依據圖14⑷〜圖14(d)，就於 形成有配線電鍍層16之半導體晶片41設置外部連接端子之 外邠連接端子設置步驟加以詳細說明。圖“（a)〜圖14(句係 表不於形成有配線電鍍層16之半導體晶片41設置外部連接 端子34之外部連接端子設置步驟的剖面圖。 上述外部連接端子設置步驟包含：保護層形成步驟，配 線電錢層16於半導體晶片4 i表面形成保護層；保護層圖案 _ $成父驟’其於保護層形成任意形狀之圖案；及外部連接 而子形成步，驟，其依據保護層之圖案形狀，於配線電鍵層 ^6形成外部連接端子。再者，圖14⑷表示保護層形成步驟 前形成有配線電鑛層16之半導體晶片41之一部分的概略構 成，圖14(b)表示保護層形成步驟後半導體晶片“之一部分 的概略構成’圖14⑷表示保護層圖案形成步驟後半導體晶 片41之一部分之概略構成，圖14(d)表示外部連接端子形成 步驟後半導體晶片41之一部分之概略構成。 圖14(&)所不，於半導體晶圓1上形成有配線電鍍層16 110121.doc -42- 1300317 之半導體晶片41中，於配線電鍍層16之下（形成有焊墊17 之側）形成有種子層19。配線電鍍層16介以該種子層19， 與設於半導體晶片41上之焊墊17電性連接。 如圖14(b)所示，於保護層塗布步驟中，於包含形成有 配線電鍍層16之半導體晶片41之半導體晶圓形成保護層 33。具體而言，藉由旋轉塗布裝置以每分鐘15⑼轉旋轉塗 布保護層33(住友Bakelite製；商品名CRC_8〇〇〇系列 秒，且以130°C加熱5分鐘。 於此，於上述保護層塗布步驟中，使用上述cRC_8〇〇〇 系列作為保護層33。然而，使用於保護層33之材料並不限 定於此，例如亦可為曰立化成製；商品名HD-8800系列。 進而，亦可使用商品名HD-8000系列等感光性耐熱性樹脂 作為保護層3 3。 又，於上述保護層塗布步驟中，#由旋轉塗布$置以每 分鐘15GG轉旋轉塗布3〇秒nxl3()t加熱5分鐘。然而， 保護層之塗布方法並不限定於此，例如亦可以每分鐘職 轉〜3 000轉使半導體晶圓旋轉至成為充分均勾之膜厚後， 以120°C〜140°C加熱5分鐘左右。 /如圖14(c)所不，於保護層圖案形成步驟中，於保護層μ 形成任意形狀之圖案。具體而言’於保護層塗布步驟後， 將包含半導體晶片41之半導體晶圓設置於未圖示之曝光裝 置，，藉由曝光裝置對保護層33照射g線⑷“叫。 其後’猎由未圖示之顯後梦番 —^ 』像哀置，經2·3 8%-ΤΜΑΡί水溶液進 行保護層3 3之顯像，去除如者认 除相田於形成外部連接端子之部分 I】0I2l.doc -43- 1300317 y 一〜从 >衣j見軋體下進 行2小時硬化處理。藉由該保護層圖案形成步驟，於 ^曰曰片41中’形成㈣連接端子之部分為配線電㈣ 出之狀態。 ，此’於上述保護層圖案形成步驟中，藉由曝光裝置對 保護層33照射g線（436 nm)。然而，照射於保護㈣之光 線若為可使保護層曝光之光線，則並無特別限定。至於照 ^於保護層33之光線，例如亦可為帅65咖)或深 (約 200至 300 nm)。 又’於上述保護層圖案形成步驟中，經2·38%_ΤΜΑΗ水 =行保護層33之顯像。然而，丁職水溶液之濃度並 产限疋於此。例如’ ΤΜΑΗ水溶液之濃度亦可為㈣之濃 Γ推/亦可以純水將25%_tmah水溶液稀釋至適於進 仃顯像的濃度為止。 < $ 外：：接t上述保護層圖案形成步驟中，去除相當於形成 體;=,子之部分之保護層33後，於赠之氮環境氣 不Ff /硬化處理。然而，去除保護層後之步驟並 且右^ 例如’亦可為於去除保護層後以250〜350t; 驟mvr小時之保持時間之步驟。又，亦可於該步 後/、有升溫過程以及降溫過程。 層圖如案圖：所二於外部連接端子形成步驟 子34。且/ A ’於去除保護層33之部分形成外部連接端 片4】之半、導^Γ。，於t圖示之球搭载機設置包含半導體晶 —曰曰圓、繼而，於露出外部連接端子形成用配 Ϊ iOI2I.doc -44- 1300317 線電艘層1 6之部分，塗布未圖示之熔劑。繼而，於塗布熔 劑之部分設置作為保持於未圖示之工具之外部連接端子34 的錫球。其後，藉由245°C之回焊處理裴置，使包含設置 有錫球之半導體晶片4 1之半導體晶圓的錫球再熔融冷卻， 藉此使作為外部連接端子34之錫球接合於配線電鍍層1 6。 於此’作為外部連接端子34之錫球包含SnAg 3.0 Cu 0.5 (千住至屬工業製，商品名Μ 7 〇 5)。然而，錫球並不限定於 φ 此’例如亦可包含Sn 63 Pb 37。又，亦可包含其他無鉛焊 錫。 又，於上述外部連接端子形成步驟中，將回焊處理裝置 之加熱溫度設為245°C。然而，回焊處理裝置之加熱溫度 - 並不限定於此，例如亦可為24〇〜25〇〇c。 本务明之電艘裝置之構成如上所述，於電鏟處理槽内， 於上述被電鍍基板與上述陽極電極之間設有隔牆，藉由上 述隔牆分隔上述陽極電極與上述被電鍍基板，且將上述電 • 鍍處理槽劃分為被電鍍基板室與陽極電極室。又，本發明 之電鍍方法之構成如上所述，於電鍍處理槽内流入電鍍液 以及電解液，自下方側使電鍍液喷流抵接於被電鍍基板之 被電鍍面，另一方面使電解液向配設於上述電鍍處理槽内 之陽極電極流入，並且對上述陽極電極與上述被電鍍基板 之間進行通電，於電鍍處理槽内藉由隔牆分隔陽極電極與 被電鍍面，劃分為電鍍基板室與陽極電極室，進行電鍍。 因此，可防止因陽極電極之顆粒等污染電鍍面，而不會 損害操作性，進而可防止因黑膜等造成之微小固體異物降 110121.doc •45-

1300317 低電鍍品質。 又’本發明之半導體袭置之製造方法如上所述，為使用 上述電鍍裝置之構成。進而，本發明之半導體裝置之製造 方法係包含上述㈣方法作為電鍍步驟之構成。 /此，可獲得不會附著因陽極電極表面之黑膜等造成之 微小固體異物，且包含高品質電鍍配線的半導體裝置。 一又’較好的是本發明之電鍍裝置中，流入上述陽極電極 至之電解液不到達上述被電鍍基板室。 机入至陽極電極室之電解液由於對陽極電極與被電鐘基 板之間進仃通電，&而成為包含因陽極電極造成之顆粒的 電解液、。該電解液藉由通過隔牆，而將顆粒去除。因此， 根據上述構成，因陽極電極造成之顆粒不會到達被電鐘 面因此，可防止顆粒污染電鐘面。 又’較好的是本發明之電鍍裝 包规衣直T，進而设有電解液流 口 其將流入上述陽極雷+ Μ、+ i I1上冤極至之電解液流出至上述電鍍 處理槽之外部。 ;上述構成中’電解液向電鍍處理槽内之陽極電極流 ^另—方面’於電解液經電解液流出口流出至電鑛處理 曰夕。P之狀恐下，進行陽極電極與被電鍍基板之通電。因 此’根據上述構成’可將因陽極電極造成之顆粒流 鍍處理槽外部，一直可蔣 电 罝叮將顆拉降低之電m液持續供給陽極 電極室。 又’較妤的是本發 包含上述隔牆之分隔 明之電鍍裝置中，上述電鍍處理 上述陽極電極與上述被電鍍基板 槽中 之部

Ji0l21.doc -46 - 1300317 分的一部分或者全部包含 、 匕s於次漬於電解液中之狀態下，透 义電解液中之離子的透過構件。 根據上述構成，由於 .^ 透過構件於浸潰於電解液之狀態下 會透過電解液中之齄 ★ ^ 子故右對電解液施加電壓，則電解 液中之離子會透過透 之顆粒不會透過透過構：/一方面，因陽極電極造成 士 因此，根據上述構成，可分離 …陽極電極之電解液中的離子與顆粒。 又，上述透過構件亦可為半透膜。 又，亡述透過構件亦可包含離子交換樹脂。 又車父好的是本發明之雷推里r+> 被電铲其卜 U虞置中，進而包含關閉上述 被電鍍基板至之被電鍍基板室關閉機構。 根，上述構成，由於被電鍍基板室關閉機構關閉被電鍛 土反至’故而可遮斷流入至非電鍍液室之電鍍液與電鍍處 理槽外部之大f。拉+ ^ 〇电锻處 "，可防止於電鍍處理槽之電鍍處理 中、，伴Μ錢液蒸發而污染電鑛處理槽。進而，可防止雷 鐘液之濃度伴隨電鍍液蒸發而變動。 又’較好的是本發明之電鍍裝置中，進而包含 供給源，其貯留批仏μ、+，、士 ； 电毅履 / 」丁扎給上述被電鑛基板室之電鍍液；電鑛液 系4<.其於上述電鍍液供給源與被電鍍基板室之間循環 鍍液；電解液供給源，其貯留供給上述陽極電極室之：解 =及:解液系統，其於上述電解液供給源與上述陽： 極至之間循環電解液。 又甘較好的是本發明之電鍍裝置巾，進而包含補給 統、'控制循環於上述電鍍液系統之電鑛液之濃度，且根 110121.doc -47- 1300317 據電鍍液之濃度資訊補給褚給液。 上述電鍍液中包含金屬電鍍所必需之成分。上述所謂 「電鍍液之濃度資訊」係指電鍍液中所包含之金屬電鍍所 :需之各種成分的濃度資訊。又，上述所謂「補給液」係 指如此之電鍍液中之各種成分之高濃度溶液。又，所謂電 鍍液中之各種成分，例如進行鍍鋼之情形時，可列舉硫 酸、鋼、氣、添加劑等。 仏根據上述構成，補給系統根據電鍍液之濃度資訊補給補 …液。即，補給系統於電鍍液中之各種成分於某固定管理 範圍下之障形時’補給補給液。因此，根據上述構成，可 向電鍍處理槽供給穩定濃度之電鍍液。 又較好岐本發明之祕裝置中，上述電鍍液系統以 及上述電解液系統分別為封閉系統。 1 可防止伴卩現循環於上述電錢液系統以及上述電解 液系統之電鍍液以及電解液之蒸發而污染環境氣體。進 而’可防止電鍍液以及電解液之濃度伴隨電鍍液以及電解 液蒸發而變動。 又，較好的是上述電鍍液包含銅成分，且為導電性液 於電鍍液中’為形成各種金屬而具有各種電鍍液。根據 上述構成，使用含有銅之電鍍液，藉此可於被電鍍基板之 被電鍍面形成鍍銅。再者，所謂「銅成分」係指金屬銅、 銅離子、或者包含銅離子之化合物。&，上述電鑛液相對 ;升電鍍液’包含14 g以上40 g以下之銅成分之情形時， 110121.doc -48- 1300317 可只現尤其良好之電鍍狀態。 又:較好的是上述陽極電極係包含含有磷之含仙的溶 解性陽極電極。 _ 匕έ，，屯銅之陽極電極作為陽極電極，則來自陽極 電，之異物產生量會增加。另一方面’根據上述構成’由 於陽極電極係包含含鱗銅之溶解性陽極電極，故而於陽極 電極表面會形成稱作黑膜之黑色皮膜，藉此可截留導致異 物之銅錯合物離i _ r

物離子（CU )。較好的是磷之含有量A 0·04〜0.06%。 4 又先刖為防止因黑膜等造成之微小固體異物之附著， ’、須使用不溶解性電極。因此，會產生因電鏟液中添加劑 ^氧化分解造成添加劑消耗量增大，或因分解生成物而污 染電鍍液，藉此造成電鍍品質降低之問題。 於本發明巾，即使使用包含含磷銅之溶解性陽極電極， 由於可藉由上述隔牆去除因該陽極電極造成之顆粒，故而 可防止因黑膜等造成之微小固體異物之附著。 /上所述，「電解液」係不含有於上述被電鍍基板之被 電鍍面活動之物質的溶液。具體而言，電解液係不包含電 鍍處理中所期望之金屬（例如鍍銅之情形時，銅）之溶液。 另一方面，電鍍液係包含所期望之金屬之溶液。又，電解 液與電鍍液之共通點在於均具有導電性。 進而具體而言，使用包含硫酸銅之溶液作為電鍍液之情 幵y時杈好的是上述電解液係硫酸、或者硫酸稀釋後之水 溶液。 H0121.doc •49- 1300317 又，於本發明中，即使電解液為包含所期望之金屬之溶 液，或者為與電鍍液相同之溶液，亦可防止因黑膜等造成 之微小固體異物之附著。即使萬一於陽極電極表面生成對 電鑛造成不良影響之物質，由於經隔牆遮斷，故而可預防 對被電鍍面之不良影響。 卩上述電解液包含銅成分，且可為導電性液體。 進而上述電解液相對於1升電解液，亦可包含14 g以 上40 g以下之銅成分。 、又於本發明之電鍍裝置中，上述被電鍍基板亦可為半 導體S曰圓。其結果為，可提供不會損害面朝下方式之噴流 電鍍裝置之操作性，且不會因黑膜等造成之微小固體異物 而降低電錢品質料導體裝置及其製造方法，並且亦^防 止電錢液或電解液等蒸發或產生薄霧。 進而，較好的是本發明之電鍍方法中，以流入至上述陽 極電極至之電解液不到達上述被電鍍基板室之方式進行電 鍍。 車乂好的疋本發明之電鍍方法進而包含流出步驟，其使流 入上述陽極電極室之電解液流出至上述電鍍處理槽之外 部。 較好的是本發明之電鍍方法中，將包含於浸潰於電解液 中之狀態下透過電解液中之離子的透過構件者作為隔牆， 分隔上述陽極電極與上述電鍍基板。 車乂好的疋本發明之電鍍方法進而包含關閉上述被電鑛基 板室之關閉步驟。 110121.doc -50- 1300317 較好的是本發明之電鍍方法 次進而包含電鍍液循環步驟， =於貯留電鑛液之電㈣供給源與上述被電鍍基板室之間 =電鑛液；與電解液循環步驟，其於貯留電解液之電解 攻供給源與上述陽極電極室之間循環電解液。 較好的是本發明之電鍍方法中 人ϋ 电敕方潦宁，上述電鍍液循環步驟包 5補給步驟，其控制電鍍液 π电鍍履之辰度，且根據電鍍液濃度資 λ補給補給液。 又為解決上述問題’較好的县士政πη f的疋本發明之半導體裝置之 “方法包含上述電鑛方法作為電錢步驟。 =的是本發明之半導體裝置之製造方法進而包含：種 子層形成步驟，JL於上被雷拉、 之被雷ϋ / /、、電鍍V驟前，於上述被電鍍基板 声 不步驟，其於經上述種子 θ /成步驟所形成之種子；多 成塗布光阻；及光阻圖案形 乂鄉其曝光上述光阻推彳 # 1像，猎此形成圖案形狀。 丰發明之電鍍裝詈士σ卜％、+、 0 Μ ^ ^ , 所34 ’不會損害操作性，可防止 此， 、 餸，、物而導致電鍍品質降低。因 ^月可適用於半導體產業。 再者’本發明並不限定 專利範11所_外 、說月之各構成，可於申請 “巳圍所不之範圍内進行種種 犯能山、 又 項田、、且口不同嘗你 乂心中为別揭示之技術 、 ^ π〇 而獲侍之實施形態亦包含於太 發明之技術範圍内。 j匕3於本 又，鑒於發明之詳細說明項中且 係徹底明湓士欢 T八體貫鈿悲樣或者實施例 丁 W低明確本發明之技 狹義地解釋，可…、 而非僅限於此具體例進行 啊I醉榨，可於本發 ^砰興如下揭不之專利請求項 ^0121^ 1300317 之範圍内，進行種種變更而實施。 【圖式簡單說明】 圖1係表示於本發明之一實施形態之電鑛裝置中所設置 之電鍍處理槽之概略構成的剖面圖。 圖2係表示上述電鍍處理槽之晶圓保持具構成之一例的 剖面圖。 圖3係表示上述電鍍處理槽中，内筒與隔牆所包圍之區 φ 域之構成，上面之圖係自半導體晶圓之被電鍍面側觀察之 俯視圖，下面之圖係剖面圖。 圖4係用以說明離子交換膜之構造的說明圖。 圖5係用以說明離子交換膜之選擇透過性的說明圖。 -圖6係表示本發明之一實施形態之電鍍裝置之構成的概 略圖。 圖7係表示半導體晶圓之概略構成的模式圖。

圖8(a)係表示於電鍍步驟後，形成於半導體晶圓上之半 導體晶片之概略構成的平面圖。 圖8(b)係表示於電鍍步驟後，形成於半導體晶圓上之半 導體晶片之概略構成的剖面圖。 圖9係表示於本發明之其他實施形態之電鍍裝置中所設 置之電鍍處理槽之概略構成的剖面圖。 圖10係表 略圖。 示本發明之其他實施形態 之電鍍裝置構成的概 置之概略構成 圖U係表示先前面朝下方式之喷流電鍍裝 的剖面圖。 H0121.doc -52- 1300317 圖12係表示先前掛鍍方式之縱型電鍍裝置之概略構成的 剖面圖。 圖13(a)係表示本實施形態中半導體晶圓製造方法之步驟 的剖面圖，表示種子層形成步驟前半導體晶片之一部分之 概略構成。 圖13(b)係表示本實施形態中半導體晶圓之製造方法之 步驟的剖面圖，表示種子層形成步驟後半導體晶片之一部 分之概略構成。 圖13(c)係表示本實施形態中半導體晶圓之製造方法之步 驟的剖面圖，表示光阻蝕劑塗布步驟後半導體晶片之_部 分之概略構成。 圖13(句係表示本實施形態中半導體晶圓之製造方法之 步驟的剖面圖，表示光阻圖案形成步驟後半導體晶片之一 部分之概略構成。 圖13 0)係表示本實施形態中半導體晶圓之製造方法之步 驟的剖面圖，表示電鍍步驟後半導體晶片之一部分之概略 構成。 圖13(f)係表示本實施形態中半導體晶圓之製造方法之步 驟的剖面圖，表示剝離步驟後半導體晶片之一部分之概略 構成。 圖13(g)係表示本實施形態中半導體晶圓之製造方法之 步驟的剖面圖，表示蝕刻步驟後半導體晶片之〆部分之概 略構成。 圖14(句係表示於形成有配線電鍍層之半導體晶圓設置外 110121.doc -53- 1300317 部連接端子之外部連接端子設置步驟的剖面圖，表示保護 層形成步驟前形成有配線電鍍層之半導體晶片之一部分的 概略構成。 圖14(b)係表示於形成有配線電鍍層之半導體晶圓設置 外部連接端子之外部連接端子設置步驟的剖面圖，表示保 護層形成步驟後半導體晶片之一部分之概略構成。 圖14(c)係表示於形成有配線電鍍層之半導體晶圓設置外 φ 邛連接端子之外部連接端子設置步驟的剖面圖，表示保護 層圖案形成步驟後半導體晶片之一部分之概略構成。 圖14(d)係表示於形成有配線電鍍層之半導體晶圓設置 外部連接端子之外部連接端子設置步驟的剖面圖，表示外 部連接端子形成步驟後半導體晶片之一部分之概略構成。 【主要元件符號說明】 1 半導體晶圓（被電鍍基板） 2 晶圓保持具 • 3 杯 4 恭… 電鑛液供給用嗔嘴（電鑛液噴射管） 5 陽極電極 6 + # 支持體 隔牆 8 電解液供給管 16 配線電鍍層 17 焊墊 18 , 光阻層 110121.doc •54- 1300317 19 31 32 41 100 ， 200 種子層 内筒 外筒 半導體晶片 電鍍處理槽

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Claims (1)

1300317 十、申請專利範圍： 1 · 一種電鍍裝置，其特徵在於其係於電鍍基板之被電鍍面 進行電鍍者，且 包含於内部設有陽極電極之電鍍處理槽，將電鍍液以 及電解液流入上述電鍍處理槽内，於被電鍍基板之被電 錢面使電鏡液之噴流自下方側抵接，另一方面，使電解 液向上述陽極電極流入，同時對上述陽極電極與上述被 電鍍基板之間進行通電，藉此進行電鍍； 於上述電鍍處理槽内，在上述被電鍍基板與上述陽極 電極之間設有隔牆； _ 藉由上述隔牆隔離上述陽極電極與上述被電鍍基板， - 將上述電鍍處理射彳分為被⑽基板室錢極電極室。 2·如請求項1 2 3 4 5之電鍍裝置’其中進而包含用以向上述被電 鑛基板之被電鍍面喷射電鍍液之電鍵液喷射管， 述電鑛液噴射官以貫通上述隔牆，並且電鐘液僅流 鲁 入上述被電錢基板室之方式設置。 6. 如請求項】之電鍍裝置 其中上述電鍍處理槽中，包含 ^0121.doc 1 項1之電鍍装置，其中進而包含用以將上述電解 次'现入上述陽極電極室之電解液供給管。 2 4·如請求項1之電鍍裝置，苴中产Α μ^ 3 解浚不5丨、去 八中机入上述陽極電極室之電 4 解液不到達上述被電鍍基板室。 5 ·如請求項]之電鍍裝 電極室之電解… 有將流入上述陽極 出口。 砍冤鍍處理槽外部之電解液流 1300317 1述^牆之分隔上述陽極電極與上述被電鍍基板之部分 的部分或者全部係包含，於浸潰於電解液中之狀態下 透過電解液中之離子的透過構件。 月求員ό之電錢裝置，其中上述透過構件為半透膜。 8.如清求項6之電鍍裝置，其中上述透過構件包含離子交 換樹脂。 9·如睛求項1之電鐘裝置，其中進而包含關閉上述被電艘 基板至之被電鍍基板室關閉機構。 、月求員1之電鍍裝置，其中進而包含：電鍍液供給 原〃射遠向上述被電鍍基板室供給之電鍍液；電鍍液 二、、、〃於上述電鍍液供給源與被電鍍基板室之間循環 電鑛液； < 、電解液供給源，其貯留向上述陽極電極室供給之電解 液，及電解液“，其於上述電解液供給源與上述陽極 電極室之間循環電解液。 η·如請求㈣之電鍍裝置，其中進而包含補給液系統，其 控制循％於上述電鍍液系統之電鍍液之濃度，且根據命 鍍液之濃度資訊補給補給液。 电 12·如請求項1G之電鑛裝置，其中上述電㈣系統以及上诚 電解液系統分別為封閉系統。 ； 13·如請求項1之電鑛裝置’其中上述電鐘液包含鋼成八 且為導電性液體。 』成刀， κ如請求項13之電鑛裝置，其中上述電鐘㈣相 電鍍液，包含14 g以上4〇g以下之銅成分。 、、升 Π0121 .doc 1300317 15.如5月求項i之電鐘裝晋， ， 〃中上述陽極電極係包含含有 磷之含磷銅的溶解性陽極電極。 16·如請求項1之電鍍裝詈 衣置其中上述電解液係硫酸或者硫 酸稀釋後之水溶液。 •士明长項1之電鍍裝置，其中上述電解液包含銅成分， 且為導電性液體。 月求員17之電鍵裝置’其中上述電解液係相對於i升 • 電解液’包含14 g以上40 g以下之銅成分。 士喷求項1之電鍍裝置，其中上述被電鍍基板為半導體 晶圓。 20. -種電鍍方法，其特徵在於其係於電鑛基板之被電鑛面 進行電鐘者，且 於電鍍處理槽内流入電鍍液以及電解液，於被電鍍基 板之被電鐘面使電鍍液之喷流自下方側抵接，另一方 面，使電解液向配設於上述電鍍處理槽内之陽極電極流 • 入，同時對上述陽極電極與上述被電鍍基板之間進行通 電； 於電鍍處理槽内藉由隔牆隔離陽極電極與被電鍍面， 劃分為電鑛基板室與陽極電極室進行電鍵。 21 ·如睛求項20之電艘方法，其中以流入至上述陽極電極室 之電解液不到達上述被電鍍基板室之方式進行電鍍。 22·如請求項20之電鍍方法，其中進而包含流出步驟，其使 朝上述陽極電極室流入之電解液流出至上述電鍍處理槽 之外部。 110121.doc 1300317 23·如請求項20之電鍍方法，其中將包含有於浸潰於電解液 中之狀態下透過電解液中之離子的透過構件者作為隔 牆，隔離上述陽極電極與上述電鐘基板。 24·如請求項20之電鍍方法，其中進而包含關閉上述被電鍍 基板室之關閉步驟。 25·如請求項2〇之電鍍方法，其中進而包含電鍍液循環步

驟’其於貯留電鍍液之電鍍液供給源與上述被電鍍基板 室之間循環電鍍液；及 電解液循環步驟，其於貯留電解液之電解液供給源與 上述陽極電極室之間循環電解液。 26.如請求項25之電鍍方法，其中上述電鍍液循環步驟包含 補、。乂驟，其控制電鍍液之濃度，根據電鍍液之濃度資 訊補給補給液。 種半V體裝置之製造方法，其包含請求項2〇之電鍍方 法作為電鍍步驟。 28.如請求項27之半導體裝置之製造方法，其中進而於上述 電鍍步驟前包含： 種子層形成步驟 成種子層； 其於上述被電鍍基板之被電鍍面形 形成步驟形成之 劑，進行顯像， 光阻劑塗布步驟，其於由上述種子層 種子層表面塗布光阻劑；及 9 光阻圖案形成步驟，其曝光上述光阻 藉此形成圖案形狀。 110121.doc