TWI342039B - - Google Patents

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TWI342039B
TWI342039B TW096123117A TW96123117A TWI342039B TW I342039 B TWI342039 B TW I342039B TW 096123117 A TW096123117 A TW 096123117A TW 96123117 A TW96123117 A TW 96123117A TW I342039 B TWI342039 B TW I342039B
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wafer
plating
cleaning
treatment
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Takashi Tanaka
Kenichi Hara
Mitsuaki Iwashita
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Tokyo Electron Ltd
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Description

1342039 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於執行用以在形成於半導體基板等之基板 上的配線形成電鍍膜之一連串工程的基板處理方法及基板 處理裝置。 .w v 【先前技術】 Φ 半導體裝置近來是以更高積體化爲指向，使用電阻低 之Cu (銅）當作配線金屬，其目的爲提升動作速度。因 此，增加電流密度，容易產生電流密度增加，容易產生電 移（EM :由於電流所產生之Cu原子輸送），引起配線之 斷線，產生如導致信頼性下降之問題點。 在此，在具有Cu配線之基板之表面供給含有CoWB (鈷、鎢、硼）或Co WP (鈷、鎢、磷）之電鍍液，藉由 無電解電鍍將總稱CoWB或Co WP等之蓋體金屬之金屬膜 φ 覆蓋於Cu配線，以嘗試提升半導體裝置之EM耐性提升 (參照例如專利文獻1 )。 蓋體金屬一般藉由將電鍍液供給至具有Cu配線之基
V 板之表面而形成。因此，於形成蓋體金屬之後，以除去附 著於配線部份以外之基板的多於電鍍液爲目的，執行以洗 淨液洗淨基板（參照例如專利文獻2、3 )。 但是，使用包含CoWB或CoWP等之電鍍液的無電解 電鍍，因通常藉由電鍍液所含之屬於硼氫化鈉（SBH)之 衍生物的二甲胺硼烷（DM AB )等之還原劑分解時所產生 1342039 的電子電動勢，進行電鍍製程，故於還原劑分解時產生氫 氣。當該氫氣氣泡化吸附於製程中之金屬膜時，氣泡部份 及氣泡部份上無法進行電鑛製程，在金屬膜形成由氣泡所 產生之空隙而損傷金屬膜之連續性。另外，CoWB或 CoWP等之金屬膜，由於一般爲多晶體故存在晶界，密度 低晶界經之間隙（針孔）也較大。 再者，於形成蓋體材料後，通常在蓋體金屬之表面， 泥狀存在有藉由電鍍反應所產生之副生成物（殘渣），幾 乎乾燥而予以析出。該析出物當殘存於蓋體金屬時，則有 使配線間之洩漏電流增大之虞。爲了防止如此之事態，可 以考慮藉由上述基板之洗淨除去析出物，但是析出物因強 固附著於電鍍之表面，故在以往所使用之洗淨液以及洗淨 工程中，則有無法充分除去析出物之虞。因此，以往之含 有無電解電鍍工程以及無電解電鍍後之洗淨工程的處理方 法中，不得不降低蓋體金屬之品質，其結果則需擔心會降 低裝置之信賴性。 再者，基板表面有藥液之濕潤性隨著親水性、疏水性 變化而下降產生乾燥之情形，Cu表面有再次氧化之虞。 如此一來，以往之電鍍方法中，要以充分品質形成蓋 體金屬則有困難，其結果，難以使半導體裝置之EM耐性 充分提升則爲實情。 〔專利文獻1〕日本特開2006- 1 1 1 938號公報 〔專利文獻2〕日本特開2000-58487號公報 〔專利文獻3〕日本特開2003 - 1 7905 8號公報 -6- 1342039 第096123117號專利申請案 中文說明書修正頁 吣年丨月仙疫(更)正督换頁 民國100年1月18日修正 【發明內容】 本發明之目的在於提供可以在配線形成品質高無電解 電鍍膜之基板處理方法及基板處理裝置。 若藉由本發明之第1觀點，則提供一種基板處理方法 ¥ ’重複多次對形成在基板上之Cu (銅）配線施予由Co ( ^ 鈷）合金所構成之無電解電鍍之工程；和在施予上述無電 • 解電鑛之後，連續以洗淨液對基板執行後洗淨處理之工程 ，以堵塞因空隙及/或晶界所引起之針孔，該空隙及/或晶 界係形成在藉由施行一次之無電解電鍍之工程而取得之膜 上，依此在上述配線形成電鍍膜。 若藉由本發明之第2觀點時，則提供一種基板處理方 法，使用具備有將基板保持水平而旋轉之旋轉夾具，和圍 繞上述旋轉夾具所保持之基板之邊緣的圍繞構件之基板處 理裝置，在被設置於基板之Cu (銅）配線形成由Co (鈷 • )合金所構成的無電解電鍍，其特徵爲：包含 . 使上述旋轉夾具保持基板之工程；和 藉由上述旋轉夾具一面使基板旋轉，一面對基板供給 電鍍液，並一邊藉由上述圍繞構件擋住自基板甩掉的電鍍 液，一邊對上述配線施予無電解電鍍之工程：和 於施予上述無電解電鍍之工程之後，連續一面藉由上 述旋轉夾具使基板旋轉，一面將洗淨液供給至基板，並一 邊藉由上述圍繞構件擋住自基板甩掉的洗淨液，一邊執行 基板之後洗淨處理之工程， 1342039 重複多次施予無電解電鍍之工程，和執行後洗淨處理 之工程，以堵塞因空隙及/或晶界所引起之針孔，該空隙 及/或晶界係形成在藉由施行一次之無電解電鍍之工程而 取得之膜上，依此在上述配線形成電鍍膜。 在上述第1及上述觀點中，上述後洗淨處理是於施予 上述無電解電鍍之後的電鍍表面乾燥前執行爲佳。 若藉本發明之第3觀點，則提供一種基板處理方法， 重複多次以洗淨液將基板予以前洗淨處理，使除去形成在 基板之配線的氧化膜及/或污染物之工程；和於上述前洗 淨處理之後，對上述Cu (銅）配線施予由Co (鈷）合金 所構成之無電解電鍍之工程；和於施予上述無電解電鍍之 工程後，連續以洗淨液對基板執行後洗淨處理之工程，以 堵塞因空隙及/或晶界所引起之針孔，該空隙及/或晶界係 形成在藉由施行一次之無電解電鍍之工程而取得之膜上， 依此在上述配線形成電鍍膜。 在上述第3觀點中，上述前洗淨處理、上述無電解電 鍍、上述後洗淨處理之期間，不使基板乾燥爲佳。 上述第1觀點至第3觀點中，上述後洗淨處理包含使 用當作上述洗淨液之沖洗液執行除去附著於基板之無電解 電鍍液之沖洗處理的步驟爲佳。再者，上述後洗淨處理是 於施予上述無電解電鍍之後的電鍍表面乾燥前執行爲佳。 並且，可以將由CoWB (鈷、鎢、硼）或是由CoWP (鈷 、鎢、磷）所構成者當作上述C 〇合金之較佳例而予以使 用。 -8 - 1342039 . 若藉由本發明之第4觀點，則提供一 ，對設置在基板上之C u (銅）配線施予£ 所構成之無電解電鍍，形成電鍍膜，具備 板保持水平而予以旋轉：圍繞構件，圍繞 所保持之基板邊緣；電鍍液供給機構，對 * 所保持之基板供給電鍍液；洗淨液供給機 ^ 轉夾具所保持之基板供給洗淨液；和控制 φ 由旋轉夾具之旋轉、藉由上述電鍍液供給 給及藉由上述洗淨液供給機構之洗淨液供 是控制成重複多次執行一面藉由上述旋轉 ，一面將電鍍液供給至基板，並一邊藉由 住自基板甩掉之電鍍液，一邊對上述配線 之無電解電鍍處理，和於上述無電解電鍍 面藉由上述旋轉夾具使基板旋轉，一面將 板，並一邊藉由上述圍繞構件擋住自基板 φ 一邊施予基板之後洗淨處理的後洗淨處理 及/或晶界所引起之針孔，該空隙及/或晶 施行一次之無電解電鍍之工程而取得之膜 r 配線形成電鍍膜。 若藉由本發明之第5觀點，則提供一 電腦上動作，記憶有用以控制基板處理裝 徵爲：上述程式於實行時，係以執行第1 之方式，使電腦控制上述基板處理裝置。 若藉由本發明，因多數次重複對配線 種基板處理裝置 & Co (鈷）合金 旋轉夾具，使基 被上述旋轉夾具 被上述旋轉夾具 構，對被上述旋 部，用以控制藉 機構之電鍍液供 給，上述控制部 夾具使基板旋轉 上述圍繞構件擋 施予無電解電鍍 處理後，連續一 洗淨液供給至基 甩掉之洗淨液， ，以堵塞因空隙 界係形成在藉由 上，依此在上述 種記憶媒體，在 置之程式，其特 觀點或第2觀點 執行無電解電鍍 -9 - 1342039 ，形成電鍍膜，故可以有效防止因氫氣或存在於電鍍液之 氣體之氣泡等之空隙及晶界之針孔。依此，可以提高電鍍 膜之覆蓋度而防止配線之金屬擴散，能夠顯著提升電移耐 性以及阻障性。再者，藉由於無電解電鍍後以洗淨液洗淨 基板，亦可以除去引起洩電流增大之存在於電鍍膜表面的 因電鍍反應所產生之副生成物，能夠取得高品質之電鍍膜 〇 再者，從無電解電鍍處理至後洗淨，最佳爲不使基板 乾燥執行包含無電解電鍍處理之一連串工程，依此不會產 生難以除去之副生成物析出，或Cu配線層之氧化、電鍍 膜之形態惡化等之不良狀態。因此，可以提高因無電解電 鍍所產生之配線的電鍍品質。 【實施方式】 以下，一面參照附件圖面，一面針對本發明之實施形 態予以說明。 第1圖爲表示能夠實施本發明所涉及之基板處理方法 之無電解電鍍單元的無電解電鍍系統之槪略構造之平面圖 〇 無電解電鍍系統1具備有對擁有例如由CU所構成之 配線的晶圓W施予無電解電鍍處理及該無電解電鑛處理 之前後處理的處理部2，和處理部2之間將晶圓W予以搬 進搬入之搬出入部3。 搬出入部3是由下述兩機構所構成：進出埠4，設置 -10 - 1342039 有用以載置能夠以特定間隔將多數片晶圓W略水平姿勢 收容成垂直方向之晶圓傳送盒（FOUP : Front Opening Unified Pod ) F之載置台6 ;和晶圓搬運部5，設置有在 被載置於載置台6之晶圓傳送盒F和處理部2之間執行晶 圓W之交接的晶圓搬運機構7。 " 晶圓傳送盒F在一側面具有用以搬出入晶圓W之搬
Υ 出入口，在該側面設置有能夠開關搬出入口之蓋體而構成 | 。在晶圓傳送盒F內於上下方向多數處形成有收容晶圓W 之狹槽，各狹槽是使表面（具有配線之面）成上側一片一 片收容晶圓W。 出入埠4之載置台6是在無電解電鑛系統1之寬方向 (Y方向）多數個例如3個排列載置晶圓傳送盒F，晶圓 傳送盒F具有搬出入口之側面朝向出入埠4和晶圓搬運部 5之境界壁8側而被載置。境界壁8是在對應於晶圓傳送 盒F之載置場所之位置形成窗部9，在晶圓搬運部5側設 φ 置有開關窗部9之快門1 0。 快門1 〇是與窗部9之開關同時，可以也開關設置於 晶圓傳送盒F之蓋體。快門1 0是以於晶圓傳送盒F載置 ' 在載置台6之特定位置時不動作之方式，具有連鎖裝置而 構成爲佳。當快門1 〇開啓窗部9，晶圓傳送盒F之搬出 入口和晶圓搬運部5連通時，則可對被設置在晶圓搬運部 5之晶圓搬運機構7之晶圓傳送盒F存取。 晶圓搬運機構7具有保持晶圓W之搬運夾具11而能 夠移動至Y方向。搬運夾具11能夠在無電解電鍍系統1 -11 - 1342039 之長度方向（χ)方向進退，並且能夠在無電解電鍍系統 1之高度方向（Z)方向升降，並且能夠在X-Y平面內旋 轉。依此，晶圓搬運機構7構成在被載置於載置台6之任 意晶圓傳送盒F和處理部2之交接單元（TRS ) 16之間搬 運晶圓W。 處理部2因在晶圓搬運部5之間執行晶圓W之交接 ，故具備有暫時性載置晶圓W之交接單元（TRS) 16、對 晶圓W施予無電解電鍍處理及洗淨等之無電解電鏟處理 之前處理的無電解電鍍單元（PW) 12(基板處理裝置） 、在無電解電鍍單元（PW) 12(基板處理裝置）、在無 電解電鍍單元（PW) 12將處理前後之晶圓W予以加熱處 理之熱板單元（HP ) 1 9、冷卻在熱板罕·元（HP ) 1 9所加 熱之晶圓W的冷卻單元（COL ) 22，和能夠存取至該些所 有單元，在該些單元間執行晶圓W之搬運的主晶圓搬運 機構18。並且，處理部2之頂棚部設置有用以將清淨之空 氣下向流至各單元及主晶圓搬運機構18之無圖式之過濾 風扇單元。 交接單元（TRS) 16是在設置在處理部2之略中央部 之主晶圓搬運機構1 8和晶圓搬運部5之間，疊層多數段 例如兩段而設置，下段之交接單元（TRS ) 1 6是用以載置 自搬出入部3搬運至處理部2之晶圓W，上段之交接單元 (TRS ) 16是用於自處理部2搬運至搬出入部3之晶圓W 。熱板單元（HP) 19是在交接單元（TRS)之Y方向兩 側各疊層多數段例如4段而設置。冷卻單元（COL ) 22是 -12- 1342039 以例如熱板單元（Η P ) 1 9鄰接之方式，在主晶圓搬運機 構18之Y方向兩側各疊層多數段、4段而設置。無電解 電鍍單元（PW ) 12是以鄰接冷卻單元（COL ) 22及主晶 圓搬運機構18之方式，在Y方向並列兩列，並且疊層多 數段例如兩段而設置。 * 主晶圓搬運機構1 8具有例如上下多數設置之保持晶 ^ 圓W之搬運手臂17，搬運手臂17能夠在Z方向升降，並 φ 且能夠在X-Y平面內旋轉，並且能夠在X-Y平面內進退 。依此，主晶圓搬運機構1 8構成可以將晶圓W搬運至交 接單元（TRS) 16、無電解電鍍單元（PW) 12、熱板單元 (HP) 19、冷卻單元（COL) 22之各單元。 無電解電鍍系統1構成連接於具備有微處理器（電腦 )之製程控制器3 1而控制。製程控制器3 1連接有由工程 管理者執行用以管理無電解電鍍系統1之各部或是各單元 之指令的輸入操作等之鍵盤，或將各部或者各單元之動作 φ 狀況可視化而予以顯示之顯示器等所構成之使用者介面3 2 ^ :和儲存處理程式之記憶部3 3，該處理程式記錄有用以製 程控制器3 1之控制實現在無電解電鍍系統1所實行之各 t 處理之控制程式或處理條件資料等。然後，因應所需，接 收來自使用者介面3 2之指示等，自記憶部3 3叫出任意之 處理程式，使製程控制器3 1實行，依此在製程控制器31 之控制下，以無電解電鍍系統1執行所欲之各處理。再者 ’上述處理程式可以利用c D - R Ο Μ、硬碟、非揮發性記憶 體等之儲存於可讀出的記億媒體者，或是能夠自無電解電 -13- 1342039 鍍系統1之各部或是各單元間或是外部之裝置，經例如專 用回線隨時傳送而在線上利用。 在如此構成之無電解電鍍系統1中所處理之晶圓W， 是例如第6圖所示般，具有由Si等之材料所構成之無圖 式之板狀之基材、由形成在該基材表面之Si02等之材料 所構成之絕緣膜101、設置在形成在該絕緣膜101表面之 溝部內之阻障金屬105，和經由該阻障金屬105而被設置 在絕緣膜1 〇 1之溝部內之例如由Cu所構成之配線1 02。 在無電解電鍍系統1中，首先藉由搬運機械人或操作器等 ，將收納有處理前之晶圓W之晶圓傳送盒F載置在出入 埠4之載置台6上之特定位置。接著，藉由晶圓搬運機構 7之搬運拾取器11，自晶圓傳送盒F--片一片取出晶圓W ，將所取出之晶圓W搬運至交接單元（TRS ) 1 6。在此， 於配線102之表面存在腐蝕防止用之有機系膜時，藉由主 晶圓搬運裝置18之搬運手臂17自交接單元（TRS) 16將 晶圓W搬運至熱板單元（HP) 19,在熱板單元（HP) 19 預烘烤處理晶圓W，使有機系膜昇華，之後藉由主晶圓搬 運裝置18，將晶圓W自熱板單元（HP) 19搬運至冷卻單 元（COL) 22，以冷卻單元（COL) 22冷卻晶圓W。 接著，藉由主晶圓搬運裝置18將晶圓W搬運至無電 解電鍍單元（PW) 12，以無電解電鍍單元（PW) 12施予 設置在晶圓W之配線1 02之無電解電鍍處理’及晶圓W 之洗淨等之無電解電鍍處理之前後處理。並且，針對無電 解電鍍單元（PW ) 1 2於後詳細說明。 -14- 1342039 若完成在無電解電鍍單元（PW) 12之處理，藉由主 晶圓搬運裝置18將晶圓W搬運至交接單元（TRS ) 16， 藉由晶圓搬運機構7之搬運夾具1 1，將晶圓W從交接單 元（TRS ) 16搬運至晶圓傳送盒F之原狹縫內。並且，於 完成無電解電鍍單元（PW) 12之處理後，於將晶圓W搬 ' 運至交接單元（TRS ) 1 6之前，即使因應所需執行晶圓W v 之後烘烤處理亦可。此時，藉由主晶圓搬運裝置1 8將晶 圓W自無電解電鍍單元（PW) 12搬運至熱板單元（HP) 1 9，在熱板單元（HP )將晶圓 W予以後烘烤處理，藉由 無電解電鍍處理，使覆蓋配線102之蓋體金屬所含之有機 物昇華，並且提高配線1 02和蓋體之附著性，之後，藉由 主晶圓搬運裝置18將晶圓W自熱板單元（HP) 19搬運至 冷卻單元（COL ) 22，在冷卻單元（COL ) 22冷卻晶圓W 〇
接著，針對無電解電鍍單元（PW ) 1 2予以詳細說明 I 第2圖爲無電解電鍍單元（PW) 12之槪略平面圖， 第3圖爲該槪略剖面圖。 ' 無電解電鍍單元（PW) 12具備有外殼42、設置在外 殼42內之外腔室43 (外側圍繞構件），和配置在外腔室 43之內側的內杯罩47 (內側圍繞構件），和配置在內杯 罩47內之將晶圓W水平或略水平保持而旋轉之旋轉夾具 46，和將電鍍液或洗淨液等之液體及氣體供給至旋轉夾具 46所保持之晶圓W上之噴嘴部5 1。 -15- 1342039 在外殼42之側壁設置有在該外殻42內外之間藉由 運手臂17將晶圓W搬入搬出之窗部44a’該窗部、4a 構成藉由第1快門44予以開關。 外腔室43是形成在底部具有開口之筒狀或箱狀’ 置成該側壁圍繞被旋轉夾具46保持之晶圓W。外腔室 之側壁是在與被旋轉夾具46保持之晶圓W大略相等之 度位置，具有內壁從下方朝向上方形成錐面部43c’在 錐面部43c，於外腔室43內外之間用以藉由搬運手臂 將晶圓W予以搬入搬出之窗部45a，是被形成與外殼 之窗部44a相向，該窗部45a是構成藉由第2快門45 開關。 在外腔室43之上壁，設置有用以將氮氣（N2)或 潔淨氣體而形成下向流之氣體供給孔89。在下腔室43 環狀底壁，設置有用以形成排氣、排液之排液管8 5。 內杯罩47在上部及底部形成具有開口之筒狀，在 繞被旋轉夾具46保持之晶圓W之處理位置（參照第3 之實線），和退避至比被旋轉夾具46保持之晶圓W下 之退避位置（參照第3圖之假想線）之間，設置成可藉 汽缸等之升降機構升降。內杯罩47是以與外腔室43之 部43c對應之方式，從下方朝向上方在上端部具有形成 狀之錐部47a，在環狀之底壁具有用以執行排氣、排液 排液管88，於被配置在處理位置之時，錐部4"7a構成位 與被旋轉夾具46所保持之晶圓W大略相等高度。 內杯罩47於對被旋轉夾具46所保持之晶圓W執 搬 是 設 43 高 該 17 42 而 是 之 圍 圖 方 由 錐 錐 之 於 行 -16-
1342039 無電解電鍍處理之時被配置在處理位置。因此’藉 之噴嘴部5 1供給至晶圓W，由於藉由錐部等47a 罩47擋住因自晶圓W落下或是自晶圓W跳起或是 夾具46之旋轉而從晶圓W甩掉之電鍍液，故可以 散至周圍。內杯罩47之内壁是以防止因電鍍液之 造成腐蝕之方式，先施予對應於電鍍液之耐蝕加ΐ 氟化氫樹脂之塗層爲佳。藉由內杯罩47而被擋住 液被引導至排液管8 8。並且，排液管8 8連接有無 回收管，藉由該回收管回收電鏟液而予以再利用或 排液）。 再者，內杯罩47是在搬運手臂47和旋轉夾： 間執行晶圓W之交接時或洗淨晶圓W之時等，有 退避位置。因此，於以藥液洗淨晶圓W時，被苽 46所保持之晶圓W因藉由外腔室43圍繞，故藉白 噴嘴部5 1被供給至晶圓W，由於藉由錐部43c | 室43擋住因自晶圓W落下或是自晶圓W跳起或| 夾具46之旋轉而從晶圓W甩掉之藥液，故可以 至周圍。並且，此時，即使藉由內杯罩47之錐部 外壁亦可以擋住藥液。外腔室43之內壁及內杯罩 部47a之外壁是以防止因附著藥液而產生腐蝕之 施予對應於藥液之耐蝕加工，例如氟化氫樹脂之I 。藉由外腔室43而被擋住之電鍍液被引導至排液 並且，排液管85連接有無圖式之回收管，藉由該 回收電鍍液而予以再利用或廢棄（排液）。 ^由後述 之內杯 k自旋轉 〖防止飛 :附著所 :，例如 :之電鍍 ;圖式之 :廢棄（ I： 46 之 :配置至 :轉夾具 I後述之 ^之外腔 :自旋轉 ί止飛散 47a之 47之錐 '式，先 :層爲佳 管85 〇 回收管 -17- 1342039 旋轉夾具46具有能夠水平方向旋轉之旋轉筒體62 自旋轉筒體62之上端部水平擴展之環狀旋轉板61;被 置在旋轉板61之外緣部的載置晶圓w而支撐之載置插 63;和被設置在旋轉板61之外緣部，抵接成推壓被載 插銷63支撐之晶圓W之緣部的推壓插銷64。搬運手 1 7和旋轉夾具46之間之晶圓W之交接是利用載置插銷 執行。載置插銷6 3由確實支撐晶圓W之觀點來看以至 在周方向隔著間隔設置3處爲佳。 推壓插銷64是以不妨礙在搬運手臂1 7和旋轉夾具 之間交接晶圓W之方式，藉由無圖式之位於推壓機構 旋轉板61之下部的部份推至旋轉板61側，依此構成上 部（前端部）可以移動至旋轉板61之外側而傾斜。推 插銷64也從確實支撐晶圓W之觀點來看，以至少在周 向隔著間隔設置3處爲佳。 在旋轉筒體62之外周面，捲繞著藉由馬達66之驅 而旋轉之皮帶65，依此旋轉筒體62旋轉藉由載置插銷 及推壓插銷64所保持之晶圓W水平或略水平旋轉。推 插銷64藉由調整重心之位置，於晶圓W旋轉時，推壓 圓W之力則被調整，例如當重心設置在比旋轉板6 1下 時，因在比旋轉板6 1下側之部份產生遠心力，上端部 動至內側，故推壓晶圓W之力變高。 在被旋轉夾具46所保持之晶圓W之下方’以相向 圓W之下面能夠升降之方式，設置有用以調節晶圓w 溫度之底板48。底板48是藉由內藏之無圖式加熱器保 設 銷 置 臂 而 少 46 將 端 壓 方 動 63 壓 晶 側 移 晶 之 持 -18- 1342039 特定溫度’被配置在旋轉板6 1之上側，並且以載置插銷 63及推壓插銷64所圍繞之空間內，連接於貫通旋轉筒體 02內而設置之傳動軸67。傳動軸67經設置在旋轉筒體62 之下側之水平板68，而連接於具有汽缸等之升降機構69 ，藉由該升降機構69能夠升降。在底板48之上面，多數 •設置有朝向晶圓W之下面而供給純水或乾燥氣體等之處 4 理流體之處理流體供給口 8 1 ’在底板4 8內及傳動桿6 7內 0 ’設置有使當作調溫流體之純水或乾燥氣體之氮氣體等之 處理流體流通於處理流體供給口 81之處理流體供給路8 7 。傳動軸6 7內之處理流體供給路8 7上設置有交換器8 4， 流動於處理流體供給路8 7之處理流體構成藉由熱交換器 8 4被加熱至特定溫度而自處理流體供給口 8 1朝向晶圓W 下面供給。 底板4 8是於旋轉夾具4 6和搬運手臂1 7之間執行晶 圓W之交接時，以不干涉搬運手臂17之方式，下降至接 φ 近於旋轉板61(參照第3圖之實線），於對被旋轉夾具 46所保持之晶圓W之配線102施予無電解電鍵之時，構 成上昇至接近於晶圓W (參照第3圖之假想線）。 * 噴嘴部5 1是水平或大略水平延伸，在設置成與外腔 室43連通之噴嘴儲存室50內儲存有（使電鍍液等吐出至 晶圓W上之側）之特定部份。噴嘴部5 1 —體性具有能夠 選擇性將洗淨液之藥液、洗淨液或是沖洗液之純水及氮氣 體供給至晶圓W上之洗淨噴嘴5 1 a，和能夠將當作乾燥氣 體之氮氣體供給至晶圓W上之乾燥噴嘴5 1 b ’和將電鍍液 -19- 于 342039 能夠供給至晶圓W上之電鍍液噴嘴5 1 c。洗淨噴嘴 高造噴嘴51b及電鍍液噴嘴51c是被並列配置於水 略水平方向。洗淨噴嘴51a、乾燥噴嘴51b及電鍍 51c各在前端部具有朝向下方彎曲之噴嘴片52a、 52c。再者，洗淨噴嘴51a、乾燥噴嘴51b及電鍍 5 1 c是連接於用以供給電鍍液或洗淨液、n2氣體等 之處理流體供給機構60。 第4圖爲表示噴嘴部5 1及用以供給電鍍液等 流體至噴嘴部51之處理流體機構之槪略構成的圖式 如第4圖所示般，處理流體供給機構60具有 藥液送至洗淨噴嘴5 1 a之洗淨液供給機構70，和將 送至電鍍液噴嘴51c之電鍍液供給機構90。 洗淨液供給機構7 0具有將藥液加熱調節至特 而予以貯留之藥液貯流槽7 1 ;取出藥液貯留槽7 1 液的泵73 ;和將藉由泵73所取出之藥液切換至往 嘴51a之移送的閥74a。使洗淨液供給機構70之藥 ，被加熱調節至特定溫度之純水及氮氣體送至洗 51a，構成藉由切換閥74a、74b、74c之開關，選 、純水及氮氣體中之任一者而送出。並且，被送至 嘴5 1 a及乾燥噴嘴5 1 b之氮氣體供給源可以設爲例 者，可以藉由另外設置的閥74d之開關調整往乾 51b移送氮氣體。 電鍍液供給機構90具有貯留電鍍液之電鍍液 91;取出電鍍液貯留槽91內之電鍍液之泵92;將 5 1a、 平或是 液噴嘴 52b、 液噴嘴 之流體 之處理 〇 用以將 電鍍液 定溫度 內之藥 洗淨噴 液之外 淨噴嘴 擇藥液 洗淨噴 如相同 燥噴嘴 貯留槽 藉由泵 -20- 1342039 92所取出之電鍍液切換至移送加熱調節至特定溫度而予以 貯留之藥液貯流槽7 1 :將藥液貯留槽7 1內之藥液提出之 泵73 ;和將藉由泵73所提出之藥液切換至往電解液噴嘴 5 1 c移送之閥9 3 ;和將通過閥9 3而被送至電鍍液噴嘴5 1 c 之電鍍液加熱至特定溫度之加熱源94。加熱源94是由加 熱器或熱交換器等所構成。 噴嘴部51是被設置在構成噴嘴儲存室50之外壁之壁 部50a的略環狀或是筒狀噴嘴保持構件54所保持。噴嘴 保持構件54是以關閉形成在壁部50a之插通孔57之方式 ，能夠滑動設置在上下方向，在外周隔著特定間隔具有3 片板狀構件54a、54b、54c。另外，在壁部50a之插通孔 57之邊部，形成有板狀構件54a、54b、54c和厚度方向密 封卡合之卡合部50b，藉由板狀構件54a、54b、54c和卡 合部50b密封性卡合，噴嘴儲存室50內之環境難以洩漏 至外部。 噴嘴保持構件5 4在噴嘴儲存室5 0之外側經略L字型 之機械手臂55連接噴嘴升降機構56a，噴嘴部51能夠藉 由噴嘴升降機構56a而升降。再者，在噴嘴保持構件54, 噴嘴儲存室50之內側設置有圍繞噴嘴部5 1之風箱54d。 噴嘴部51藉由上述噴嘴滑動機構56b能夠在水平方向滑 動，風箱54d隨著噴嘴部51之滑動而伸縮。 在噴嘴儲存室50和外腔室43之境界之壁部，設置有 用以使噴嘴部51出入之窗部43a，該窗部43a是藉由門機 構43b開壁自如。噴嘴部5 1當打開窗部43a，藉由噴嘴升 -21 - 1342039 降機構56a成爲調整爲與窗部43a對應之高度的狀態時， 前端側部藉由噴嘴滑動機構56b能夠進退至外腔室43。 第5圖爲用以說明噴嘴部51之移動態樣的圖式。 如第5圖所示般噴嘴部1是當最大限度迴避時，前端 側部成爲儲存至噴嘴儲存室50內之狀態（參照實線）， 當最大限度進出時，成爲噴嘴片52a、52b、52c被配置在 晶圓W之略中心的狀態（參照假想線）。再者，噴嘴部 51是在噴嘴片52a、52b、52c配置在內杯罩47內之狀態 下，藉由噴嘴升降機構56a升降，調整噴嘴片52a、52b、 52c之前端和晶圓W之距離，噴嘴片52a、52b ' 52c藉由 噴嘴滑動機構5 6b在晶圓W之略中心和邊緣之間直線性 滑動，依此可以將電鍍液等供給至晶圓W之所欲的徑方 向位置。 並且，即使也對噴嘴部51或噴嘴儲存室50之內壁' 底板48等之配置在外腔室43內之各種構件’施予相對於 藥液及電鍍液的耐蝕性加工，例如耐酸性及鹼性加工爲佳 ，具體例則有氟樹脂之塗層。再者，也以在噴嘴儲存室5 0 事先設置洗淨噴嘴部51之前端部的洗淨機構爲佳。 無電解電鍍單元（PW) 12之各構成部是如第2圖所 示般，成爲藉由連接於製程控制器31之單元控制器34( 控制部）而被控制之構成。然後，因應所需’利用來自使 用者介面32之指示等’製程控制器31自記憶部33叫出 任意處理程式而令單元控制器34控制。 接著，針對無電解電鍍單元（PW) 12中之晶圓W之 -22- 1342039 處理方法的幾個實施形態予以說明。在此，針對在配線 1 02電鍍當作蓋體金屬之C 〇 W B膜之情形予以說明。 於執行該CoWB膜之電鍍時，無電解電鍍單元（PW )1 2，是在開啓窗部4 4 a及窗部4 5 a之狀態下，藉由主晶 圓搬運裝置1 8之搬運手臂1 7，經晶圓W自窗部44a及窗 部45a搬入至外殼42及外腔室43內，載置於旋轉夾具46 * 之各載置插銷63，藉由以各推壓插銷4推壓晶圓W之邊 φ 部，由旋轉夾具46保持晶圓W。然後，使搬運手臂17退 出置外殻42外，藉由第1快門44及第2快門45關閉窗 部44a及窗部45a，並且開啓窗部43a，使噴嘴部51之前 端側部進入至外腔室43內而配置在晶圓W上，以該狀態 開始處理。 〔第1實施形態〕 第7圖爲表示無電解電鍍單元（PW) 12中之晶圓W φ 之處理方法之第1實施形態之槪略的流程圖，第8圖A〜 第8圖D是針對用以此時之處理予以說明之工程剖面圖。 首先，自洗淨噴嘴5 1 a供給純水至晶圓W上，執行第 * 8圖A所示之狀態之晶圓W之預濕（Prewet )，使晶圓W 之表面親水化（步驟1 :親水化工程）。依此’於使用低 介質常數（Low-k膜）般之疏水性當作存在於晶圓表面之 層間絕緣膜時，則可以在晶圓W表面防止下一次之前洗 淨處理之時的洗淨液在晶圓表面彈起’再者’可以防止無 電解電鍍時，電鍍液自晶圓掉落。晶圓W之預濕是例如 -23- 1342039 將處理液在此爲純水供給至藉由靜止狀態或是旋轉夾具4 6 以充裕旋轉數旋轉之狀態的晶圓W上，而在晶圓W上形 成漿狀部’於將該狀態保持特定時間後，以特定旋轉數一 面使晶圓W旋轉，一面將純水供給至晶圓w上，並以洗 淨噴嘴5 1 a之噴嘴片5 2 a在晶圓W之中心部和周邊部之間 直線性被掃描之方式，藉由使噴嘴部5 1移動而形成。並 且’後述之洗淨處理、沖洗處理及無電解電鍍處理也可以 與預濕相同之方法來執行，依據洗淨處理或無電解電鍍處 理等之處理條件適當選定晶圓W之旋轉數。 該預濕所產生之親水化處理是具有除去晶圓表面上之 異物或容易發生在液、固體界面之泡的功能。此時，純水 之吐出流量以因應晶圓 W表面之疏水性程度而變化爲佳 ，疏水性程度越大吐出流量變多爲較佳。再者，晶圓 W 之旋轉數也以因應疏水性之程度而變化爲佳，疏水性表面 使旋轉數變慢爲佳。關於處理時間，也以因應晶圓表面之 疏水性程度而變化爲佳。 完成晶圓W之預濕，以藉由旋轉夾具46所產生之旋 轉，將附著於晶圓W之純水予以某程度甩掉，將當作洗 淨液之藥液自洗淨噴嘴5 1 a供給至晶圓W上，執行當作晶 圓W之前洗淨處理之藥液處理（步驟2:藥液處理工程（ 前處理工程））。依此，除去被設置在晶圓W之配線102 之表面之Cu氧化膜及污染。當作該工程之藥液並不特別 限制，雖然可以使用通常所使用之藥液，但爲了提高配線 102之表面之Cu氧化膜之除去效果，可以使用例如有機 -24 - 1342039 酸水溶液。即是，藉由前洗淨使用有機酸，不發生腐蝕， 自銅配線上除去氧化銅，使之後電鍍處理時之核形成密度 上昇’可以謀求表面形態提升。並且，此時，藉由外腔室 43被擋住之藥液經排液管8 5被回收。 該前洗淨工程之藥液處理工程是一面維持晶圓表面經 ' 常濕潤之狀態一面執行爲佳。依此，可以有效率將晶圓表 J 面之純水置換成藥液，並且可以提升藉由藥液的洗淨效果 。當作該前洗淨工程之藥液處理工程•可以利用一面有效 率除去Cu氧化膜或配線間殘存金屬種之流量供給藥液， 一面執行。針對此時之晶圓W之旋轉數，因當太慢時， 除去效率變差，當太快時，晶圓 W之至少一部份乾燥， 產生Cu表面之再氧化，而導致電鍍膜之形態惡化，故必 須適當設定，有關太長時，因產生持續進行屬於配線金屬 之Cu的溶解，線電阻上昇等之問題，故以1 0〜60秒左右 爲有效。 丨接著，自洗淨噴嘴5 1 a供給純水至晶圓W上，執行晶 圓W的純水沖洗處理當作前處理工程（步驟3 :沖洗處理 工程（前洗淨工程））。該沖洗處理工程，是於上述藥液 ' 洗淨後，酸性之藥液殘存於晶圓 W之表面時，因與下工 程中所使用之鹼性之電鍍液混合而產生中和反應，電鍍液 之pH變化，並引起微粒產生，而成爲不良之原因，故爲 了避免如此之情形以純水等置換來執行。該沖洗處理工程 爲了防止晶圓w乾燥Cu氧化，必須使晶圓W表面不乾燥 而執行。 -25- 1342039 並且，於晶圓W之沖洗處理中或是沖洗處理後，使 底板48上昇，接近於晶圓W，自處理流體供給口 8 1供給 被加熱成特定溫度之純水，將晶圓W加熱至特定溫度。 當完成晶圓W之沖洗處理，以旋轉夾具46之旋轉使 附著於晶圓W之純水甩開某程度時，則使內杯罩47上昇 至處理位置。然後，如第8圖B所示般，自位於晶圓W 上之特定位置之電鍍噴嘴51c，將藉由加熱源94加熱至特 定溫度之電鍍液加熱至特定溫度之晶圓W (絕緣膜1 0 1 ) 上，執行配線102之無電解電鍍處理（步驟4:無電解電 鍍工程）。依此，如第8圖C所示般，CoWB自電鍍液析 出至配線1〇2(包含阻障金屬105)之表面，藉由CoWB 膜103 (蓋體金屬）覆蓋配線102。 該無電解電鍍處理最初是一面使晶圓 W旋轉至 lOOrpm左右，一面供給電鍍液，將晶圓W上之沖洗液（ 純水）置換至電鍍液。之後，以極低速旋轉將晶圓 W之 旋轉變慢在晶圓W上盛上電鍍液。然後，使晶圓W維持 極低速，一面供給電鍍液一面進行電鑛處理，形成CoWB 膜 103。 在此，於形成CoWB膜103之後，在CoWB膜103之 表面，泥狀存在有因電鏟反應所產生之附生成物1〇4。並 且，於無電解電鍍處理之時，藉由內杯罩47擋住之電鍍 液晶排液管8 8被回收。 當作該無電解電鑛處理所使用之電鍍液，並不特別限 制，可以使用通常所使用者。例如，以氯化鈷般之Co鹽 -26- 1342039 、鎢酸銨般之W鹽，及硼氫化鈉（SBH )之衍生物的二 基胺硼烷（DM AB )之還原劑爲主成分，並且可以使用 有配位化劑、pH調整劑、緩衝劑等之輔助成分。再者 電鍍液以含有界面活性劑爲佳，此時，界面活性劑雖然 管酸性、鹼性，但是以陰離子系、非離子系、兩性離子 ' 、陽離子系或高分子界面活性爲佳。若使用含有如此界 * 活性劑之電鍍液時，在後述之後洗淨處理中，藉由界面 φ 性劑之介面活性作用，可以提高存在Co WB膜1 03之表 的副生成物104之除去效果。 在該無電解電鍍處理工程中，因必須以短時間置換 存在晶圓W表面之沖洗液（純水），故在所欲之時間 能夠置換之旋轉數使晶圓 W旋轉爲佳。但是，當晶圓 之旋轉數太快時，因電鍍液之黏性太高，故晶圓容易乾 ，成爲產生形態惡化或電鍍不良之原因。因以電鍍液置 屬於沖洗液之純水後，必須將電鑛液均等盛在晶圓W Φ 表面全面上，故以低旋轉數爲佳。但是，旋轉數爲0時 供給至晶圓 W之周邊部之電鍍液的供給頻率下降，晶 W有乾燥之虞，故爲不理想。藉由於盛滿後也維持晶圓 * 之旋轉，可以使來自背面之熱影響均勻化，提升電鍍率 面內均勻性。 被盛上之電鍍液因經旋轉夾具46或晶圓W之周邊 ，自晶圓W被排出，故如此晶圓W表面引起乾燥，成 形態惡化之原因。因此，以在電鍍處理中供給電鍍液爲 。再者，將晶圓W表面置換成電鎪液，於開始電鍍時 甲 含 不 系 面 活 面 殘 以 W 燥 換 之 因 圓 W 之 部 爲 佳 -27- 1342039 晶圓w之溫度必須爲co WB之析出溫度，若爲溫度低無 法析出之條件時’鹼性之電鍍液開始將c U配線表面予以 氫氧化’之後即使提升溫度’亦產生無法電鑛之情形。爲 了迴避如此之情形，於電鍍開始時之前，在晶圓背面沖溫 純水加熱晶圓W爲佳。 於施予無電解電鍍處理之後，停止來自處理留體供給 口 8 1之溫純水之供給，接著，自洗淨噴嘴5丨a將純水供 給至晶圓W上，執行洗淨處理以當作晶圓W之後洗淨（ 步驟5 :第1沖洗處理工程（後處理工程）。依此，除去 附著於配線1 02部份以外之晶圓W之多餘電鍍液1 〇6之 一部份或是幾乎全部，並且也除去附著於內杯罩47之內 壁的電鍍液。另外，存在於CoWB膜103之表面的附生成 物1 04爲高黏性，當時間經過時，因乾燥而強固附著於 CoWB膜103成爲析出物，故以快速除去爲佳，藉由執行 該沖洗處理，可以抑制附生成物1 〇4之乾燥而延緩析出。 當此時之晶圓W之旋轉數太快時，因晶圓W之表面之一 部份乾燥，隨著電鑛處理而產生之殘渣物的後洗淨之除去 效率下降，故必須設爲適當之旋轉數。並且，停止供給來 自處理留體供給口 81之純水’即使執行沖洗處理後亦可 。於晶圓W之沖洗處理時或是沖洗處理完成後，使內杯 罩47下降至迴避位置。於沖洗處理時，使內杯罩47下降 之時是因可以自晶圓 W甩掉之沖洗處理用之純水至下方 向上方掃描之方式’接觸於內杯罩47 ’故可以效率佳沖洗 內杯罩47之內壁全體。 -28-
1342039 在完成沖洗處理之狀態下，自洗淨噴嘴5 U供 洗淨液之藥液至晶圓W，並執行當作晶圓W之後 理之藥液處理（步驟6 :藥液處理工程（後洗淨工 。該藥液處理是爲了除去因電鍍析出反應所產生之 及線間異常析出電鍍膜而所執行，以在維持晶圓表 燥經常濕潤之狀態下執行爲佳。於晶圓背面乾燥時 處理所產生之析出物成爲容易殘留在晶圓表面之狀 淨效果下降。在此，該藥液處理因於上述沖洗處理 以僅以極短之間隔，如自沖洗處理用之純水切換至 處理用之洗淨液的閥切換時間開始，故可以於電鍍 燥前，即是副生成物1 04乾燥而成爲析出物強固 Co WB膜103之表面前執行。因此，在該藥液處理 第8圖D所示般，可以在相對於Co WB膜103之附 時確實除去副生成物1 04。再者，藉由之後洗淨處 除去.附著於晶圓W之多餘電鍍液1 06之殘渣，防 。當晶圓W乾燥時，成爲因電鍍處理所生成之副 (殘渣物）容易殘留在晶圓W之比面的狀態，而 爲該副生成物（殘渣物）強固附著之狀態，故後洗 下降。 於藥液處理之時，藉由外腔室43及內杯罩47 47a之外壁而被擋住之洗淨液，經排液管5而被回 此，於藥液處理前，因執行沖洗處理除去附著於配 部份以外之晶圓W之多於電鍍液1 06之一部份或 全部，故可以以純度高之狀態回收藥液，依此可以 l 當作 淨處 )) 渣物 不乾 電鍍 ，洗 ，可 洗淨 面乾 著於 ，如 力弱 ，也 污染 成物 因成 效果 錐部 。在 102 幾乎 利用 -29- 1342039 回收之藥液。 當作藥液處理所使用之藥液（洗淨液），並不特別限 制，雖然可以使用通常所使用者，但是以酸性者爲佳。酸 性之洗淨液因酸使得溶解副生成物1 04之效果變高，可以 更有效果除去副生成物104。但是，藥液當pH未滿3之 強酸性時，因有浸入配線1 02和阻障金屬1 05之間而產生 電蝕（由於異種金屬彼此之接觸產生的腐蝕）之虞，並且 藉由提高了顆粒附著於晶圓之附著性而產生良率下降之虞 ，故以稀硫酸等之pH爲3以上者，尤其pH爲3〜4者爲 佳。 酸性，尤其使用pH爲3〜4之藥液時，即使相對於 Co WB膜103之表面的副生成物104之附著性高，亦可以 藉由藥液之酸自CoWB膜103之表面溶解除去副生成物 104° 實際上’於Co WB膜之表面附著副生成物之後，各使 用pH3、4、5之藥液執行藥液處理，調査是否除去Co WB 膜表面之副生成物時，則確認出於使用PH5之藥液時雖然 無充分除去副生成物，但是於使用PH3、4之藥液時各除 去副生成物（參照表1 )。 〔表1〕 洗淨液之pH 除去副生成物 3 〇（可以除去） 4 〇（可以除去） 5 △(無充分除去） -30- 1342039 再者，當作後洗淨處理所執行之藥液處理之藥液以含 有界面活性劑者爲佳。此時，在藥液處理中，如第9圖所 示般，在CoWB膜103和副生成物104之間存在界面活性 劑層Π 〇，藉由界面活性劑層1 1 〇之界面活性作用，剥離 副生成物I 04，故可以更有效果除去副生成物1 04 (界面 活性劑層1 1 0和副生成物1 04同時被除去）。再者，因藉 由含有界面活性劑，後洗淨處理用之藥液對晶圓表面濕潤 性高，故可以取得難以使晶圓表面乾燥之效果。 尤其，於界面活性劑之濃度爲0.0001 %以上時，即使 副生成物對Co WB膜1 0 3之表面的副著性高，亦可以藉由 洗淨液所含之界面活性劑之界面活性作用，自 CoWB膜 1 03表面剥離除去副生成物1 04。 洗淨液爲酸性，尤其爲PH3〜4，並且含有界面活性 劑，尤其該濃度爲0.0001 %以上時，藉由酸的溶解效果和 藉由界面活性劑的剥離效果被複合而可以取得更大之效果 0 實際上，於CoWB膜表面附著副生成物之後，各使用 介面活性劑濃度0.00〗°/。、〇·〇〇〇〗％、〇·〇〇〇〇〗％之洗淨液而 執行洗淨處理，調查是否除去CoWB膜表面之副生成物時 ，則確認出於使用介面活性劑濃度0.0000 1 %之洗淨液時 ，雖然無充分除去副生成物，但是於使用介面活性劑濃度 〇. 〇 〇 1 %、〇 · 〇 〇 〇 1 %之洗淨液時，除去析出物（參照表2 ) 。並且，使用當作界面活性劑之RS-71 0 (東邦化學工業 -31 - Ϊ342039 有限公司製造），藉由對此添加DIW ’稀釋成所欲濃度。 〔表2〕 界面活性劑濃度（％〇 除去副生成物 0.001 〇（可以除去） 0.0001 〇（可以除去） 0.00001 △(無充分除去） 洗淨液爲酸性，尤其爲PH3〜4 ’並且含有界面活性 劑，尤其該濃度爲〇.〇〇〇 1 %以上時’藉由酸的溶解效果和 藉由界面活性劑的剥離效果被複合而可以取得更大之效果 〇 如上述般，即使於無電解電鍍處理使用含有界面活性 劑之電鍍液時，則如第9圖所示般，因可以使界面活性劑 層1 10介於CoWB膜103和副生成物104之間，故在後洗 淨處理中，可以藉由界面活性劑層1 1 〇之界面活性作用， 剥離副生成物1 04，依此可以更有效果除去副生成物1 04 。再者，可以防止因界面活性劑防電鍍液之發泡，並且可 以提升電鍍液之濕潤性。 於完成當作晶圓W之後洗淨處理之藥液處理工程後 ，自洗淨噴嘴5 1 a供給純水至晶圓W上，執行晶圓W之 沖洗處理（步驟7:第2沖洗處理），於該沖洗處理時或 是沖洗處理後，使底板48下降與晶圓W分離。 於結束第2沖洗處理後，藉由旋轉夾具46使晶圓W 旋轉’並且，自洗淨噴嘴51a供給氮氣體而執行晶圓W之 -32- 1342039 乾燥（步驟8 )。晶圓W之乾燥處理是藉由自下降之底板 4 8之處理流體供給口 8 1將氮氣體供給至晶圓W之背面’ 並且再次使底板48上昇而接近於晶圓W而執行。再者’ 該乾燥處理可以藉由在特定時間使晶圓W低速旋轉後在 特定時間使晶圓高速旋轉來執行。 ' 若完成晶圓W之乾燥處理’因應所需’藉由噴嘴升 • 降機構6a使噴嘴部51移動至特定高度，藉由噴嘴滑動機 φ 構56b使噴嘴部5 1之前端部份儲存於噴嘴儲存室50內’ 關閉窗部4 3 a。接著，使底板4 8下降，與晶圓W分離’ 自藉由推壓插銷64之推壓放開晶圓W僅以載置插銷6 3 支撐，並且開放窗部44a及窗部45a。之後，搬運手臂17 進入至外腔室43內而接收被載置插銷63所支撐之晶圓W 而搬出。 無電解電鍍單元（PW) 12因不搬運晶圓W，可以在 相同場所執行被設置在晶圓W之配線I 02之無電解電鍍 φ 處理，和該無電解電鍍處理後之晶圓W的洗淨處理（後 洗淨處理），故於藉由無電解電鍍處理被配線1 02覆蓋之 CoWB膜103之表面之副生成物104成爲析出物之前，可 ’ 以藉由後洗淨處理除去該副生成物1 〇4。 因無電解電鍍處理所使用之電鍍液的性質和後洗淨處 理所使用之洗淨液的性質不同之情形，例如相對於鹼性之 電鍍液洗淨液爲酸性之情形爲多，故當考慮電鍍液及洗淨 液之耐蝕性等時，以往要藉由相同單元執行無電解電鍍處 理和後洗淨處理則有困難。因此，於無電解電鍍處理之後 -33- 寸342039 ，必須自無電解電鍍裝置將晶圓w搬運至洗淨裝置而執 行後洗淨處理，從無電解電鍍處理完成時自後洗淨處理開 始時需要長時間。而且，因防止搬運晶圓w之搬運機構 的電鍍液等所造成之污染，必須於無電解電鍍處理後且後 洗淨處理前使晶圓 W乾燥。因此，於後洗淨處理之時， 析出無電解電鍍處理所產生之CoWB膜表面的副生成物。 要藉由後洗淨處理除去該析出物極爲困難。 在此，本實施形態之無電解電鍍單元（PW ) 1 2中， 本實施形態之無電解電鍍單元（PW) 12中，設置外腔室 43、在外腔室43內側升降之內杯罩47，於無電解電鍍處 理時，藉由內杯罩4 7擋住自晶圓W甩掉之電鍍液，於後 洗淨處理時，藉由外腔室43自晶圓W擋住自晶圓W甩掉 之洗淨液。依此，即使電鍍液和洗淨液之性質不同，藉由 各對內杯罩47及外腔室43施加對應於電鍍液及洗淨液之 耐蝕加工之耐蝕性加工，可以防止因電鍍液及洗淨液之附 著所產生之腐飩，並且因分離鹼性之電鍍液和酸性之洗淨 液可以回收或排液，故可以以保持旋轉夾46保持晶圓W 之狀態下持續進行無電解電鍍處理及後洗淨處理。即是， 於執行無電解電鍍處理後、後洗淨處理時，不需要搬運晶 圓W，可以以短間隔執行無電解電鍍處理及後洗淨處理。 因此，於電鍍表面乾燥前執行後洗淨處理，可以有效率除 去CoWB膜103比面之副生成物104，可以提高屬於蓋體 金屬之CoWB膜1 03之品質。 再者，電鍍前之親水化處理或前洗淨處理因也同樣與 -34- 1342039 無電解電鍍處理之時，興銅可以在旋轉夾具46 故可以以短間隔執行從上述洗淨處理至無電解電 止之間，可以不用使晶圓W乾燥，在濕潤狀態 如此藉由在電鍍前也不使晶圓W乾燥，可以如 有效率執行前洗淨，並且可以防止CU之再氧化 鍍膜之形態惡化。 如此一來，於施予無電解電鍍後之電鍍表面 以洗淨液將晶圓W予以後洗淨爲佳，除此之外 於前洗淨之後的晶圓表面乾燥之前執行電鍍爲佳 佳爲從預濕處理處理（親水化處理）至乾燥處理 圓濕潤之狀態執行各處理。藉由如此’可以完全 W表面乾燥而產生不良狀態之影響，而完成一連 再者，如上述般，於後洗淨處理使用酸性尤 3〜4之洗淨液時，含有界面活性劑之洗淨液，尤 中性，並且於後洗淨處理使用介面活性劑濃度〇 上之洗淨液時，即使於無電解電鍍處理使用含有 劑之時，因任一者在後洗淨處理中除去副生成物 果極高，故可以謀求後洗淨處理之短縮化以及洗 耗量之低减。 並且，於後洗淨處理之後，亦可以對晶圓執 端面洗淨。背面、端面洗淨是首先使晶圓之旋轉 晶圓之處理面乾燥。該是用以防止背面洗淨液回 面。接著，接著，執行背面洗淨。背面洗淨是在 晶圓W旋轉之狀態下 > 首先供給純水至晶圓背 上執行， 鍍處理爲 下執行。 上述般， 而阻止電 乾燥前， ，雖然又 ，但是最 前，以晶 不受晶圓 串處理。 其p Η爲 其酸性或 .0 0 0 1 % 以 界面活性 1 0 4之效 淨液之消 行背面、 上昇，使 至晶圓表 以低速使 面，執行 -35- 1342039 晶圓背面之親水化處理，使背面洗淨液均勻供給至晶圓 面，除去於電鍍處理時附著於背面之殘渣物。之後，執 端面洗淨。端面洗淨是將純水供給至晶圓背面，即使之 之步驟也持續供給。接著，一面將純水供給至晶圓中心 一面將背面噴嘴置於晶圓邊緣部而藉由背面洗淨液（藥 )執行端面洗淨。之後，停止背面洗淨液，僅供給純水 行沖洗處理。 於執行如此背面、端面洗淨之時，於執行該些之後 實施乾燥工程。 〔第2實施形態〕 第10圖爲表示無電解電鍍單元（PW) 12中之晶圓 之處理方法之第2實施形態之槪略的流程圖，第1 1圖 至1 0 E爲針對此時之處理用以說明之工程剖面圖。 首先，自洗淨噴嘴5 1 a將純水供給至晶圓w上，執 上述第8圖A所示之狀態之晶圓W之預濕，將晶圓W 表面予以親水化（步驟 Μ :親水化工程）。依此，晶 W之表面之濕潤性變佳。晶圓W之預濕是與第1實施 態相同被執行。即是，對藉由旋轉夾具46旋轉之狀態 晶圓W上供給處理液，在此爲供給純水而在晶圓w上 成純水之漿狀部，以該狀態保持特定時間之後，以一面 特定旋轉數以晶圓w旋轉，一面將純水供給至晶圓w ，使洗淨噴嘴51a之噴嘴片52a在晶圓w之中心部和周 部之間直線性掃描的方式，藉由使噴嘴部51移動而執 背 行 後 液 執 W A 行 之 圓 形 的 形 以 上 邊 行 -36- 1342039 ，晶圓W之旋轉數是藉由洗淨或無電解電鍍等之處理條 件而適當選擇。並且’與第1實施形態相同’藥液及純水 之洗淨以及無電解電鍍也以同樣方法執行。晶圓w之旋 轉數是藉由洗淨或無電解電鍍等之處理條件而適當選擇。 若完成晶圓W之親水化工程（預濕）’以旋轉夾具 46之旋轉將附著於晶圓W之純水甩掉某程度’則從洗淨 * 噴嘴5 1 a供給藥液至晶圓W上，執行當作前洗淨工程之藥 液處理（步驟1 2 :藥液處理工程（前洗淨工程））。藉此 ，除去被設置在晶圓W之配線1 〇 2表面之C u氧化膜及污 染物。該工程基本上與第1實施形態相同被執行。再者， 作爲該工程之藥液，是與第1實施形態相同，並不特別限 制，雖然可以使用一般所使用者，但是爲了提高配線1 〇2 表面之Cu氧化膜之除去效果，可以使用例如有機酸水溶 液。再者，與第1實施形態相同，藥液處理工程是以一面 維持在晶圓表面經常濕潤之狀態一面執行爲佳。 丨 於完成藥液工程之後，自洗淨噴嘴5 1 a供給純水至晶 _ 圓W，對此藉由純執行沖洗處理洗淨或是沖洗（步驟13 :沖洗處理工程（前洗淨工程）。依此，除去附著於晶圓 W之藥液，並且也沖洗附著於外腔室43之藥液。該沖洗 處理也與第1實施形態相同被執行，與第1實施形態相同 ’爲了防止晶圓W乾燥Cu氧化，執行不使晶圓W表面乾 燥爲佳。並且，該純水中之洗淨中或是洗靜後，與第1實 施形態相同’使底板48上昇而接近於晶圓W，自處理留 體供給口 8 1供給被加熱至特定溫度之純水，將晶圓w加 -37- 1342039 熱至特定溫度。 若完成純水之洗淨，以旋轉夾具46所產生之旋 心力，使附著於晶圓W之純水甩掉某種程度時，使 罩47上升至處理位置，與第1實施形態相同，如第 B所示般，自電鍍液噴嘴51c供給藉由加熱源94被 至特定溫度之電鍍液1 06，至加熱至特定溫度之晶圓 ，對配線1 02施予無電解電鍍（步驟1 4 :無電解電鍍 )。當作該工程所使用之電鍍液，例如與第1實施形 同，可以使用以氯化鈷般之Co鹽、鎢酸銨般之W鹽 硼氫化鈉（SBH )之衍生物的二甲基胺硼烷（DMAB 還原劑爲主成分，並且可以使用含有配位化劑、pH 劑、緩衝劑等之輔助成分。藉由該無電解電鍍，如上 8圖C所示般，電鍍液106所含之CoWB在配線102 析出，藉由Co WB膜103覆蓋配線102。並且，於無 電鏟處理時，藉由內杯罩47被擋住之電鍍液，經排 8 8被回收。 於對配線1 02施予無電解電鍍之後，停止來自處 體供給口 8 1之溫純水之供給，自洗淨噴嘴5 1 a供給 至晶圓W上，當作晶圓W之後洗淨執行沖洗處理（ 1 5 :第1沖洗處理工程（後洗淨工程））。依此，除 線1 02部份以外之附著於晶圓W之多於電鍍液1 06 部份或是幾乎全部，並且也除去附著於內罩杯47之 的電鍍液。並且，停止供給來自處理流體供給口 81 水，即使於沖洗處理後執行亦可。 轉離 內杯 8圖 加熱 W上 工程 態相 ，及 )之 調整 述第 表面 電解 液管 理流 純水 步驟 去配 之一 內壁 之純 -38- 1342039 但是’在上述步驟14之無電解電鍍工程中，於電鍍 反應之時，藉由電鍍液106所含之還原劑之分解，產生氫 氣’如第1 1圖A放大表示對應於配線1 〇 2之部份般，因 藉由該氫氣之氣泡，在CoWB膜103形成空隙1〇7，故在 該時點，損失CoWB膜1〇3之連續性。再者，由於溶存於 電鍍液之氣體發泡也形成空隙，也有損失CoWB膜103之 * 連續性的情形。在該狀態中，當執行上述步驟1 5之沖洗 φ 處理時，除了除去上述般多餘電鍍液106之外，則如第11 圖B所示般，亦可以除去成爲空隙1〇7之主要原因的吸附 在CoWB膜1 03之氫氣。 但是，因CoWB膜103之空隙107依然殘存，故有配 線1 0 2之C u從該空隙1 0 5擴散之虞。 在此，在本實施形態中，將上述步驟14之無電解電 鏟工程，和當作上述步驟1 5之後處理工程之第1沖洗工 程重複執行特定次數（步驟16)。具體而言，判斷藉由元 φ 件控制器34，是否以特定次數重複執行步驟14及步驟1 5 〇 於再次執行步驟14之無電解電鍍工程時，對CoWB 膜1 03上供給電鏟液1 06而成爲第1 1圖C所示之狀態。 於最初之無電解電鍍處理時，因在CoWB膜103形成空隙 1〇7，故有配線102之Cu自該空隙107擴散之虞’但是於 如此將電鍍液106供給至CoWB膜103時，則如第1 1圖 D所示般，在CoWB膜103之表面形成CoWB膜1〇3’膜’ 故可以以CoWB膜103’阻塞形成在CoWB膜1〇3之空隙 -39- 1342039 107。再者，即使於藉由電鍍液之溶存氣體發泡而所形成 之空隙存在於CoWB膜103時’亦可以CoWB膜103’阻塞 該空隙。並且，因多晶體之CoWB膜103具有粒界，故有 Cu也自晶界之針孔擴散之虞，但是藉由再次該電鍍工程 ，形成於C 〇 W B膜1 0 3之晶界之針孔1 0 8之開口也可以由 CoWB膜103’阻塞。 因此，可以提高CoWB膜之阻障性防止Cu之擴散， 並且，CoWB膜103’雖然有於形成對應於CoWB膜103之 空隙的部份形成凹陷1 09之情形，但是該凹陷1 09比起空 隙1 07相當小，非損傷CoWB之性能者。再者，雖然於 CoWB膜103’也形成晶界之針孔108’，但是該針孔108’與 CoWB膜103之晶界之針孔108連通之可能性極爲低。 因在CoWB膜103’形成有因氫氣所產生之空隙107’ ，故於完成該無電解電鍍工程之後，再次執行第1沖洗工 程（步驟1 5 )。依此，如第1 1圖E所示般，可與電鑛液 106同時除去空隙107’內之氫氣。 如此一來，可以藉由多數重複執行配線1 02之無電解 電鍍工程（步驟14 )和以純水執行晶圓 W之洗淨（步驟 1 5 )，關閉成爲Cu擴散主要因之氫氣所產生之空隙及晶 界之針孔，並且，形成除去吸附於CoWB膜之氫氣的蓋體 金屬。 該些重覆次數以2〜10次爲佳。依此，提升藉由 CoWB膜所產生之覆蓋度，防止Cu之擴散，並可以以實 用之時間執行電鍍處理。 -40- 1342039 無電解電鍍工程之時間，例如供給電鍍液之時間，可 以藉由電鍍工程之重複次數而設定。例如，於η次重複電 鍍工程之時每一次之處理時間，設爲以往僅執行1次之無 電解電鍍處理時間之η分之一左右即可。具體而言，以往 之無電解電鍍之處理時間設爲1〇〇秒左右時，兩次重複電 ' 鍍工程之時的每一次處理時間則設爲5 0秒左右，1 0次重 • 複時之每一次處理時間則設爲1 〇秒左右即可。 單元控制器3 4當判斷以特定次數執行當作無電解電 鍍工程（步驟14)及後洗淨工程所執行之第1沖洗處理工 程（步驟15)時，於第1沖洗處理時或是於完成第1沖洗 處理後，使內杯罩47下降至迴避位置。於洗淨時使內杯 罩4 7下降時，可以使自晶圓W甩掉之純水自下方掃描至 上方之方式，抵接於內杯罩47，故可以有效沖洗內杯罩 47之內壁全體。然後，在完成利用純水洗淨晶圓W之狀 態，自洗淨噴嘴5 1 a供給藥液至晶圓W上，當作後洗淨處 f 理執行藥液洗淨（步驟1 7 :藥液洗淨工程（後洗淨工程） )。依此，可以除去附著於晶圓 W之多於之電鍍液1 06 之殘渣，並可以防止污染。再者，可以除去存在於Co WB ' 膜之表面，因電鍍工程時之電鍍反應所產生之副生成物。 藉由反應所產生之副生成物一般爲高黏性，當時間經過， 雖然成爲強固附著於CoWB膜之析出物，成爲增大配線 1 02和其他配線之間的洩電流之原因，但是藉由該藥液處 理所產生之後洗淨工程，能夠除去副生成物，抑制洩漏電 流。 -41 - T342039 再者，該藥液處理是與第1實施形態之步驟6相同， 以於施予無電解電鍍之後的電鍍表面乾燥前執行爲佳。與 第1實施形態相同，因於第1沖洗處理後，可以僅以極短 之間隔，如自沖洗處理用之純水切換至後洗淨處理用之洗 淨液的閥切換時間開始，故可以於電鍍表面乾燥前，即是 副生成物104乾燥而成爲析出物強固附著於CoWB膜103 之表面前執行。因此，在該藥液處理中，如第8圖D所示 般，可以在相對於CoWB膜1 03之附著力弱時確實除去副 生成物1 0 4。 當作該工程之藥液並無特別限制，雖然可以使用一般 所使用者，但是爲了提高副生成物之除去效果，可以使用 例如酸性水溶液。並且，於此時，藉由外腔室43被擋住 之藥液晶排液管85被回收。 於完成藥液工程之後，自洗淨噴嘴5 1 a再次供給純水 至晶圓W上，對晶圓W施予藉由純水之沖洗處理以當作 後洗淨工程之一環（步驟1 8 :第2沖洗處理工程（後洗淨 工程））。依此，除去附著於晶圓W之藥液，並且沖洗 附著於外腔室43之藥液。該沖洗處理也與第1實施形態 相同被執行。並且，於該洗淨時或洗淨後，使底板48下 降從晶圓W離開。 若完成以該第2沖洗處理純水執行晶圓W洗淨時， 則藉由旋轉夾具46使晶圓W旋轉，並且自洗淨噴嘴供給 當作乾燥氣體之氮氣體至晶圓W上，並使晶圓W乾燥（ 步驟1 9 :乾燥工程）。晶圓W之乾燥是藉由將氮氣體從 -42- 1342039 下降之底板48之處理流體供給口 8 1供給至晶圓W之背 面，並且再次使底板48上昇接近於晶圓W而執行。再者 ，該乾燥可以藉由以特定時間使晶圓W高速旋轉而執行 〇 當完成晶圓W之乾燥時，藉由噴嘴滑動機構56b使 f 噴嘴部5 1之前端部份儲存於噴嘴儲存室5 0內，關閉窗部 ， 43a。然後，使底板48下降，與晶圓W分離，藉由推壓插 ^ 銷所產生推壓放開晶圓W，僅以載置插銷63支撐，並且 開放窗部44a及窗部45a。之後，搬運手臂17進入至外腔 室43內而接收被載置插銷63所支撐之晶圓W而搬出。 本實施形態是一面存在以純水洗淨晶圓w ’ 一面對設 置在晶圓 W之配線1 0 2執行多數次無電解電鍍，依此因 可以除去於各次電鍍工程時吸附於Co WB膜之氫氣，並且 以藉由下一次之電鍍工程所形成之Co WB膜，阻塞因氫氣 所引起之空隙及晶界之針孔，故能夠提升CoWB膜之膜質 f ，防止來自空隙或是針孔之配線1 〇2之Cu擴散’顯著提 高E Μ耐性。因此，可以將晶圓W之信賴性長期間維持較 局。 ' 即使在本實施形態中，亦如上述般，與第1實施形態 相同，於施予無電解電鍍之後之電鍍之表面乾燥前’以洗 淨液將晶圓w予以後洗洗淨爲佳，除此之外’雖然於前 洗淨之後的晶圓W表面乾燥前執行電鍍爲佳’但是最好 是從預濕處理（親水化處理）至乾燥處理之前，不使晶圓 乾燥，維持濕潤執行各處理。藉由如此，在處理途中’完 -43- «42039 全不受因晶圓w表面乾燥所產生之不良狀況，可以完成 —連串處理。 本實施形態雖然僅多數次重複無電解電鍍工程（步驟 1 4 )及當作後洗淨工程所執行之第1沖洗處理工程（步驟 15) ’但是除了該些無電解電鍍工程及第1沖洗處理工程 之外’亦可以多數重複執行幾個工程。 以下，針對該些重覆之例說明第3至第6實施形態。 並且，在第3至第6實施形態中，親水化工程、當作前洗 淨工程之藥液處理工程、當作前洗淨工程之沖洗處理工程 、無電解電鏟工程、當最後洗淨工程之第1沖洗處理工程 、當作後洗淨工程之藥液處理工程、當作後洗淨工程之第 2沖洗處理工程及乾燥工程各與第2實施形態相同執行。 再者，即使在該些實施形態中，於施予無電解電鍍之後的 電鍍表面乾燥之前，以洗淨液將晶圓W予以後洗淨爲佳 ，除此之外，雖然在上述洗淨之後的晶圓W表面乾燥之 前執行電鍍爲佳，但是從預濕處理（親水化處理）至乾燥 處理之前，不使晶圓乾燥以維持濕潤之狀態執行各處爲最 佳。 〔第3實施形態〕 第12圖是表示無電解電鍍單元（PW) 12中之晶圓W 之處理方法之第3實施形態之槪略的流程圖。 本實施形態首先順序執行親水化工程（步驟2 1 )、當 作前洗淨工程之藥液處理工程（步驟22 )及當作前洗淨工 -44- 1342039 程之沖洗處理工程（步驟23 )。接著，順序執行無電解電 鍍工程（步驟24 )、當作後洗淨工程之第1沖洗處理工程 (步驟25)、當作後洗淨工程之藥液處理工程（步驟26 )及當作後洗淨工程之第2沖洗處理工程（步驟2 7 )，將 該些工程（步驟24至27 )重複執行達到特定次數（步驟 ' 28)。具體而言，藉由單元控制器34，判斷步驟24至27 • 是否重複執行特定次數。然後，於該些重覆特定次數之後 φ ，執行乾燥工程（步驟29 )。 第3實施形態中，因與電鍍工程同時多數重複執行後 洗淨工程之藥液，例如酸性水溶液之處理，故可以阻塞 Co WB膜所產生之因氫氣所引起的空隙及晶界之針孔，並 且藉由藥液例如酸性水溶液，逐一除去因每次電鍍工程形 成之CoWB膜表面之電鍍反應所引起的副生成物，可以提 升CoWB膜之膜赏。因此，可以更提高晶圓W之長期信 賴性。並且，於當作後洗淨工程所執行之第2沖洗處理工 φ 程（步驟27)後再次執行無電解電鍍工程（步驟24)時 ，搶先於無電解電鍍工程，使內杯47上昇。 * 〔第4實施形態〕 第13圖爲表示無電解電鍍單元（PW) 12中之晶圓W 之處理方法之第4實施形態之槪略的流程圖。 本實施形態中是執行親水化工程（步驟3 1 )。然後， 順序執行當作前洗淨工程之藥液處理工程（步驟32 )、當 作前洗淨工程之沖洗處理工程（步驟33)、無電解電鍍工 -45 - m2039 程（步驟34 )及當作後洗淨工程之第丨沖洗處理工程（步 驟3 5 )，重複執行該些工程（步驟3 2至3 5 )使達到特定 次數。具體而言’藉由單元控制器34，判斷步驟32至35 是否以特定次數重複執行。然後，於該些重覆特定次數後 ’順序執行當作後洗淨工程之藥液處理工程（步驟3 7 )、 當作後洗淨工程之第2沖洗處理工程（步驟38)及乾燥工 程（步驟3 9 )。 第4實施形態中，因與電鑛工程同時多數次重複執行 當作前洗淨工程所執行之藥液處理之藥液，例如有機酸水 溶液之處理，故可以確實阻塞產生於Co WB膜，因氫氣所 引起之空隙及晶界之針孔。因此，可以更提高晶圓W之 長期信賴性。 〔第5實施形態〕 第14圖爲無電解電鍍單元（PW) 12中之晶圓W之 處理方法之第5實施形態之槪略的流程圖。 本實施形態是首先執行親水化工程（步驟4 1 )。然後 ，順序執行當作前洗淨工程之藥液處理工程（步驟42 )、 當作前洗淨工程之沖洗處理工程（步驟43)、無電解電鍍 工程（步驟44 )、當作後洗淨工程之第1沖洗處理工程（ 步驟45 )、當作後洗淨工程之第1沖洗處理工程（步驟 45)、當作後洗淨工程之藥液處理工程（步驟46)及當作 後洗淨工程之第2沖洗處理工程（步驟47 )，將該些工程 (步驟42至47 )重複執行達到特定次數（步驟48 )。具 -46 - 1342039 體而言，藉由單元控制器3 4判斷步驟4 4至4 7是否執行 特定次數。然後，於該些重覆執行特定次數之後，執行乾 燥工程（步驟49)。 第5實施形態中，因與電鍍工程同時多數次重複執行 當作後洗淨工程之藥液處理所使用之藥液，例如酸性水溶 ' 液之處理，和當作前洗淨工程之藥液處理所使用之藥液， ' 例如有機酸水溶液之處理’故可以取得第3實施形態和第 φ 4實施形態之複合性作用、效果，可以使C 〇 W B膜之膜質 更加提升。因此，可以提高晶圓W之長期信賴性。 〔第6實施形態〕 第〗5圖爲表示無電解電鍍單元（PW) 12中之晶圓W 之處理方法之第4實施形態之槪略的流程圖 本實施形態是首先順序執行親水化工程（步驟5丨）及 當作前洗淨工程之藥液處理工程（步驟5 2 )然後順序執行 φ 當作前洗淨工程之沖洗處理工程（步驟53 )、無電解電鍍 工程（步驟54 )、當作後洗淨工程之第1沖洗處理工程（ 步驟55)、當作後洗淨工程之藥液處理工程（步驟56) ' 、當作後洗淨工程之第2沖洗處理工程（步驟57 )及乾燥 工程（步驟58)，將該些工程（步驟53〜58)重複執行 至達到特定次數（步驟59)。具體而言，藉由單元控制器 34判斷是否以特定次數重複執行步驟53〜58,在以特定 次數重複執行該些之階段完全《當作乾燥工程後所執行之 第2次以後之前洗淨工程之沖洗處理，盡到使晶圓w親 -47- ΪΜ2039 水化的任務。 第6實施形態中，因與電鍍工程同時多數次重複執行 當作後洗淨工程之藥液，例如酸性水溶液之處理和乾燥工 程，故可以取得與第3實施形態相同之作用、效果，並且 即使在無法藉由後洗淨工程充分除去附著於CoWB膜之氫 氣，亦可以藉由每次之乾燥工程確實除去該氫氣，依此， 可以使CoWB膜之膜質更加提升。因此，可以提高晶圓W 之長期信賴性。 〔第7實施形態〕 第16圖爲無電解電鍍單元（PW) 12中之晶圓W之 處理方法之第7實施形態之槪略的流程圖。 本實施形態是順序執行無電解工程（步驟64 )、當作 後洗淨工程之第1冲洗處理工程（步驟65 )、當作後洗淨 工程之藥液處理工程（步驟66)、當作後洗淨工程之第2 沖洗處理工程（步驟6 7 )及乾燥工程（步驟6 8 )，將該 些工程（步驟61〜68)重複執行至達到特定次數（步驟 69 )。具體而言，藉由單元控制器3 4判斷是否以特定次 數重複執行步驟61〜68，在以特定次數重複執行該些之階 段完全。 第7實施形態中，因與電鍍工程同時多數次重複執行 當作後洗淨工程之藥液，例如酸性水溶液之處理，和當作 前洗淨工程之藥液處理所使用之藥液，例如有機酸水溶液 之處理和乾燥工程，故可以取得第3實施形態和第6實施 -48- 1342039 形態之複合性作用、效果，依此，可以使CoWB膜之膜質 更加提升。因此，可以提高晶圓W之長期信賴性。 並且，作爲利用以上之實施形態中所適用之無電解電 鍍工程所形成之電鍍除Co WB之外，可以舉出Co WP等之 其他Co合金。 * 本發明並不限定於上述實施形態，可作各種變形。上 ' 述實施形態中，雖然於無電解電鍍工程後執行當作後洗淨 φ 工程之沖洗處理，但是並不限定於此，例如於無電解電鍍 工程後，即使不執行沖洗處理，執行後洗淨工程之藥液處 理亦可，此時，即使多數次重複執行電鍍工程和當作後洗 淨工程之藥液處理亦可。 再者，上述實施形態中，雖然於無電解電鍍工程時， 藉由內側圍繞構件圍繞旋轉夾具所保持之基板，並於藉由 藥液執行洗淨工程時，藉由外側圍繞構件圍繞被旋轉夾具 所保持之基板，但是即使於無電解電鍍處理時，藉由外側 φ 圍繞構件圍繞被旋轉夾具所保持之基板，於後洗淨處理時 ，藉由內側圍繞構件圍繞被旋轉夾具所保持之基板亦可。 # 再者，即使取代內側圍繞構件使旋轉夾具升降亦可，並且 即使使外側圍繞構件升降亦可。 並且，上述實施形態中，雖然表示在相同單元內連續 執行一連串之工程，但是以不同單元執行前洗淨處理、無 電解電鍍處理、後洗淨裝置處理等之情形也含在本發明之 範圍。 並且，只要在不脫離本發明之範圍，適當組合上述實 -49- 1342039 施形態之構成要素者，或是將上述實施形態之構成要素取 除一部份者’皆爲本發明之範圍。 【圖式簡單說明】 第1圖是表示具備有可實施本發明所涉及之基板處理 方法之無®解電鍍元件的無電解電鍍系統之槪略構造的平 面圖。 第2圖爲無電解電鍍單元之槪略平面圖。 第3圖爲無電解電鍍單元之槪略剖面圖。 第4圖爲表示用以將電鍍液等之處理流體送至噴嘴部 及噴嘴部的處理流體移送機構之槪略構成的圖式。 第5圖爲用以說明噴嘴部之移動態樣之圖式。 第6圖爲表示在無電解電鍍系統中被處理之晶圓之構 造的剖面圖。 第7圖爲用以說明使用第2圖及第3圖所示之無電解 電鍍單元之本發明之第1實施形態所涉及之基板處理方法 的流程圖。 第8圖A爲用以說明本發明之第1實施形態所涉及之 基板處理方法的工程剖面圖。 第8圖B爲用以說明本發明之第1實施形態所涉及之 基板處理方法之工程剖面圖。 第8圖C爲用以說明本發明之第1實施形態所涉及之 基板處理方法之工程剖面圖。 第8圖C爲用以說明本發明之第1實施形態所涉及之 -50- 1342039 基板處理方法之工程剖面圖。 第8圖D爲用以說明本發明之第1實施形態所涉及之 基板處理方法之工程剖面圖。 第9圖爲用以說明本發明之第1實施形態所涉及之基 板處理方法之變形例的晶圓剖面圖。 * 第10圖爲用以說明第2圖及第3圖所示之無電解電 * 鍍單元之本發明之第2實施形態所涉及之基板處理方法之 ^ 流程圖。 第1 1圖A爲用以說明本發明之第1實施形態所涉及 之基板處理方法之工程剖面圖。 第1 1圖B爲用以說明本發明之第1實施形態所涉及 之基板處理方法的工程剖面圖。 第U圖C爲用以說明本發明之第丨實施形態所涉及 之基板處理方法之工程剖面圖。 第1 1圖D爲用以說明本發明之第1實施形態所涉及 φ 之基板處理方法之工程剖面圖。 第1 1圖E爲用以說明本發明之第1實施形態所涉及 之基板處理方法之工程剖面圖》 ' 第12圖爲用以說明第2圖及第3圖所示之無電解電 鍍單元之本發明之第3實施形態所涉及之基板處理方法之 流程圖。 第13圖爲用以說明第2圖及第3圖所示之無電解電 鍍單元之本發明之第4實施形態所涉及之基板處理方法之 流程圖。 -51 - 1342039 第14圖爲用以說明第2圖及第3圖所示之無電解電 鑛單元之本發明之第5實施形態所涉及之基板處理方法之 流程圖。 第15圖爲用以說明第2圖及第3圖所示之無電解電 鍍單元之本發明之第6實施形態所涉及之基板處理方法之 流程圖。 第16圖爲用以說明第2圖及第3圖所示之無電解電 鍍單元之本發明之第7實施形態所涉及之基板處理方法之 流程圖。 【主要元件符號說明】 1 :無電解電鍍系統 2 :處理部 3 :搬入搬出部 4 :進出埠 5 :晶圓搬運部 6 :載置台 7 :晶圓搬運機構 8 :境界壁 9 :窗部 1 0 :快門 1 1 :搬運夾具 1 2 :無電解電鍍單元 1 6 :交接單元 -52- 1342039 1 7 :搬運手臂 1 8 :晶圓搬運機構 19 :熱板單元 2 2 :冷卻單元 3 1 :製程控制器 3 2 =使用者介面 3 3 :記憶部 42 :外殼 4 3 :外腔室 43c :錐部 44 :第1快門 44a :窗部 4 5 :第2快門 4 5 a :窗部 46 :旋轉夾具 4 7 :內杯罩 4 7 a :錐部 5 0 :噴嘴部儲存室 5 1 :噴嘴部 5 1 a :洗淨噴嘴 5 1 b :乾燥噴嘴 5 1 c :電鍍液噴嘴 52a、 52b、 52c ：噴嘴片 5 4 :筒狀噴嘴 -53 寸342039 54a、54b、54c :板狀構件 5 5 :機械手臂 56a :噴嘴升降機構 5 6b :噴嘴滑動機構 5 7 :插通孔 60 :處理流體供給機構 61 :旋轉板 62 :旋轉筒狀 63 :載置插銷 64 :推壓插銷 66 :馬達 6 7 :傳動軸 69 :升降機構 7 1 :藥液儲存槽 73 :泵 74a 、 74b 、 74c ：閥 8 1 :處理流體供給口 84 :熱交換器 8 5 :排液管 8 7 :處理流體供給路 8 8 :排液管 89 :氣體供給孔 90 ·’電鍍液供給機構 9 1 :電鍍液儲存槽 -54- 1342039 栗 閥 加熱源 :絕緣膜 :配線 ：CoWB :副生成物 :阻障金屬 :電鍍液 :空隙 :針孔 :凹陷 1 1 0 :界面活性劑層

Claims (1)

1342039 ./ 1D0年丨月Ί -丨
第0961231 Π號專利申請案中文申請專利範圍修正本 民國100年1月18日修正 十、申請專利範園 1. 一種基板處理方法，其特徵爲： 重複多次對形成在基板上之Cu (銅）配線施予由Co ’ （鈷）合金所構成之無電解電鍵之工程，和施予上述無電 ' 解電鍍之工程後，連續以洗淨液對基板執行後洗淨處理之 φ 工程，以堵塞因空隙及/或晶界所引起之針孔，該空隙及/ 或晶界係形成在藉由施行一次之無電解電鍍之工程而取得 之膜上，依此在上述配線形成電鍍膜》 2. —種基板處理方法，使用具備有將基板保持水平 而旋轉之旋轉夾具，和圍繞上述旋轉夾具所保持之基板之 邊緣的圍繞構件之基板處理裝置，在被設置於基板之Cu (銅）配線形成由Co (姑）合金所構成的無電解電鑛， 其特徵爲：包含 φ 使上述旋轉夾具保持基板之工程：和 藉由上述旋轉夾具一面使基板旋轉，一面對基板供給 電鍍液，並一邊藉由上述圍繞構件擋住自基板甩掉的電鍍 ' 液，一邊對上述配線施予無電解電鍍之工程·，和 於施予上述無電解電鍍之工程之後，連續一面藉由上 述旋轉夾具使基板旋轉，一面將洗淨液供給至基板，並一 邊藉由上述圍繞構件擋住自基板甩掉的洗淨液，一邊執行 基板之後洗淨處理之工程， 多次重複施予無電解電鍍之工程，和執行後洗淨處理 K42039 之工程，以堵塞因空隙及/或晶界所引起之針孔 及/或晶界係形成在藉由施行一次之無電解電鍍 取得之膜上，依此在上述配線形成電鍍膜。 3. 如申請專利範圍第1或2項所記載之基 法，其中， 上述後洗淨處理是於施予上述無電解電鍍之 表面乾燥前執行。 4. 一種基板處理方法，其特徵爲： 重複多次以洗淨液將基板予以前洗淨處理， 成在基板之配線的氧化膜及/或污染物之工程； 前洗淨處理之後，對上述Cu (銅）配線施予由 合金所構成之無電解電鍍之工程：和於施予上述 鍍之工程之後，連續以洗淨液對基板執行後洗淨 程，以堵塞因空隙及/或晶界所引起之針孔，該； 晶界係形成在藉由施行一次之無電解電鍍之工程 膜上，依此在上述配線形成電鍍膜。 5 .如申請專利範圍第4項所記載之基板處理 中， 上述前洗淨處理、上述無電解電鍍、上述後 之期間，不使基板乾燥。 6.如申請專利範圍第1或4項所記載之基 法，其中，上述後洗淨處理包含使用當作上述洗 洗液執行除去附著於基板之無電解電鍍液之沖洗 驟。 ，該空隙 之工程而 板處理方 後的電鍍 使除去形 和於上述 Co (鈷） 無電解電 處理之工 S隙及/或 而取得之 方法，其 洗淨處理 板處理方 淨液之沖 處理的步 1342039 7.如申請專利範圍第1或4項所記載之基板處理方 法’其中，上述Co合金是由CoWB (鈷、鎢、硼）或是 由CoWP (鈷、鎢、磷）所構成。 8· 一種基板處理裝置，對設置在基板上之Cu (銅） 配線施予由Co (鈷）合金所構成之無電解電鍍，形成電 * 鏟膜’其特徵爲：具備 ' 旋轉夾具，使基板保持水平而予以旋轉； φ 圍繞構件，圍繞被上述旋轉夾具所保持之基板邊緣； 電鍍液供給機構，對被上述旋轉夾具所保持之基板供 給電鍍液： 洗淨液供給機構，對被上述旋轉夾具所保持之基板供 給洗淨液：和 控制部，用以控制藉由上述旋轉夾具之旋轉、藉由上 述電鍍液供給機構之電鍍液供給及藉由上述洗淨液供給機 構之洗淨液供給， φ 上述控制部是控制成重複多次執行一面藉由上述旋轉 夾具使基板旋轉，一面將電鍍液供給至基板，並一邊藉由 上述圍繞構件擋住自基板甩掉之電鍍液，一邊對上述配線 * 施予無電解電鍍之無電解電鍍處理，和於上述無電解電鍍 處理後，連續一面藉由上述旋轉夾具使基板旋轉，一面將 洗淨液供給至基板，並一邊藉由上述圍繞構件擋住自基板 甩掉之洗淨液，一邊施予基板之後洗淨處理的後洗淨處理 ，以堵塞因空隙及/或晶界所引起之針孔，該空隙及/或晶 界係形成在藉由施行一次之無電解電鍍之工程而取得之膜 -3- -1342039 上，依此在上述配線形成電鍍膜。 9. 一種記億媒體，在電腦上動作，記憶有用以控制 基板處理裝置之程式，其特徵爲：上述程式於實行時，係 以執行如申請專利範圍第1至7項中之任一項所記載之方 法之方式，使電腦控制上述基板處理裝置。
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