WO2004065664A1

WO2004065664A1 - めっき装置及びめっき方法

Info

Publication number: WO2004065664A1
Application number: PCT/JP2004/000528
Authority: WO
Inventors: Keiichi Kurashina; Keisuke Namiki; Tsutomu Nakada; Koji Mishima
Original assignee: Ebara Corporation
Priority date: 2003-01-23
Filing date: 2004-01-22
Publication date: 2004-08-05
Also published as: US20060113192A1; TW200423201A; KR20050092130A; KR20110042245A; TWI322452B

Abstract

　本発明は、回路形状のトレンチやビアホール等からなる配線用の微細凹部の内部に、銅層等の金属めっき膜を選択的に析出させることができるようにしためっき装置を提供する。本発明のめっき装置は、アノード（７０４）、めっき液を保持するめっき液含浸材（７０３）、及び基板表面と接触する多孔質接触体（７０２）を備えた電極ヘッド（７０１）と、基板に接触して通電させるカソード電極（７１２）と、前記電極ヘッドの多孔質接触体を基板表面に加減自在に押当てる押当て機構（７０９）と、前記アノードと前記カソード電極との間にめっき電圧を印加する電源（７２３）と、前記電極ヘッドの多孔質接触体の基板表面への押当て状態と、前記アノードと前記カソード電極との間に印加されるめっき電圧の状態とを互いに関連させて制御する制御部（７２１）を有する。

Description

明細書めっき装置及びめつき方法技術分野

本発明は、めっき装置及ぴめっき方法に係り、特に半導体基板などの基板に形成された微細配線パターンに銅等の金属（配線材料）を埋込んで配線を形成するのに使用されるめつき装置及びめつき方法に関する。背景技術

最近、半導体基板上に、回路形状のトレンチやビアホール等の配線用の微細凹部を形成し、銅めつきによりこれらの微細凹部を銅（配線材料）で埋め、残りの部分の銅層（めっき膜）を C M P等の手段により除去して回路を形成することが行われている。この技術においては、回路形状のトレンチあるいはビアホールの中に選択的に銅めつき膜が析出し、それ以外の部分では、銅めつき膜の析出が少ない方が後の C M Pの負荷を減らす上で好ましい。従来、このような目的を達成するために、めっき液の浴組成や、使用する光沢剤などめつき液での工夫が行われている。一方、回路形状のトレンチ等の中に選択的に銅めつき膜を析出させるための技術としては、多孔質体を半導体ウェハ等の基板に接触させ、また接触方向に相対的に動かしながらめっきを行うという方法が知られている（例えば、特開 2 0 0 0— 2 3 2 0 7 8等参照）。この技術で用いる多孔質体としては、 P V A、多孔質テフロン（登録商標）、ポリプロピレン等を繊維状に編んだり、漉いて紙状に加工したりしたもの、あるいはゲル化シリコン酸化物や寒天質等の不定形物などが一般に使用される。

しかし、トレンチ等のパターン部の内部に銅等の配線材料を完全に埋め込んで銅配線を形成するためには、パターン部以外にもかなりの厚さの銅層を形成し、パターン部以外に成膜された余剰の銅層を C M P法により除去する必要がある。このため、除去すべき銅の量が多い場合には、 C M P時間が長くなり、コストアップに繋がつてしまうばかりでなく、 C M P後の基板の研磨面に面内不均一性があると、研磨後に残存する配線の深さが基板面内で異なり、この結果、研磨時間が長くなればなる程、配線性能の C M Pの性能に対する依存度が大きくなつてしまう。

このような問題を解決するため、めっき液の浴組成や、使用する光沢剤等、めっき液での工夫が行われており、これらによってある程度は目的が達成されるが、一定の限界があった。

一方、多孔質体を基板に接触させ、また接触方向に相対的に動かしながらめつきを行うという方法にあっては、この多孔質体の表面粗さは、一般に数ミク口ンから数百ミクロンであり、このような表面粗さを有する多孔質体は、表面粗さがサブミクロンから数ミクロンである半導体基板上の凹凸面を平坦化するには問題があるものであった。

また、この技術では、多孔質体を接触させながら接触面に対して水平方向に相対的に移動（擦り）させることにより、めっき液の供給量を凹凸部で変え、平坦性の向上を試みている。しかし、上述したような表面粗さにより、思うような効果が得られ難いと言う問題があった。更に、多孔質体表面の表面粗さや多孔質体を基板の被めつき面に向けて押圧した時に該多孔質体に発生するうねりや反りなどにより、多孔質体の全面を基板の被めつき面に均一に押圧して密着させることが困難で、このため、図 5 0に示すように、多孔質体 Aと基板 Wの被めつき面 Pとの間に局所的に隙間 Sが生じて該隙間 Sにめつき液 Qが存在し、この隙間 Sに存在するめっき液 Qに含まれる C u ² +等のイオンがめっきに寄与して、めっきの面内不均一に繋がってしまうといった問題があった。

なお、多孔質体を接触させるための荷重を大きくし多孔質体の空間部を押し潰すことにより、平坦性は向上すると考えられるが、その場合には、基板に非常に大きな荷重を掛ける必要があり、このため、 l o w— k材などの柔らかい絶縁膜を対象とした場合には、絶縁膜が破壌され、まためつき膜表面にも傷が入りやすくなるなど実現化が困難であった。

この種の微細で高ァスぺクト比の配線を形成するめつきに使用されるめっき装置としては、表面（被めつき面）を上向き（フェースアップ）にして基板を保持し、この基板の周縁部に力ソード電極を接触させて基板表面を力ソードとするとともに、基板の上方にアノードを配置し、基板とアノードとの間をめつき液で満たしながら、基板（力ソード）とァノードとの間にめつき電圧を印加して、基板の表面（被めつき面）にめつきを行うようにしたものが知られている (例えば、特表 2 0 0 2 - 5 0 6 4 8 9号参照）。

この種の表面を上向きにして基板を保持して枚葉式でめっきを行うめつき装置にあっては、基板の全面に亘つてめつき電流の分布をより均一にして、めっき膜の面内均一性をより向上させるとともに、基板は、一般に表面を上向きにして搬送されて各種の処理が施されるため、めっきの際に基板を裏返す必要をなくすことができる。

しかし、表面を上向き（フェースアップ）にして基板を保持してめつきを行う従来のめっき装置にあっては、基板（力ソード）とアノードとの問に常に新鮮なめっき液を供給してめつきを行うためには、基板とァノードとの間に、多量のめっき液を供給してめっきを行う必要があり、めっき液が無駄に消費されてしまうという問題があった。

このため、めっきに使用される新鮮なめっき液を、アノードを浸漬していて実際にめつきには使用されないめっき液とは別に、基板により近接した位置から基板に供給することで、少量の新鮮なめっき液を供給し、しかもこの供給された新鮮なめっき液がめっきに使用されるようにすることが行われている。しかし、このように、新鮮なめっき液を基板により近接した位置から基板に供給しても、実際には、アノードを浸漬して劣化した使い古しのめっき液が回り込んで新鮮なめっき液に混入してしまい、この結果、めっき特性を維持管理できなくなるという問題があつた。発明の開示

本発明は、上記事情に鑑みて為されたもので、回路形状のトレンチやビアホール等からなる配線用の微細凹部の内部に、銅層等の金属めつき膜を選択的に析出させることができるようにしためつき装置及びめつき方法を提供することを第 1の目的とする。

本発明は、荷重を大きくすることなく、多孔質体の全面を基板の被めつき面に均一に密着させた状態でめっきが行えるようにしためつき装置及びめつき方法を提供することを第 2の目的とする。

本発明は、フェースアップ方式を採用しためっき装置であっても、より少量のめっき液の供給によって、常に新鮮なめっき液を使用しためつきが行えるようにしためつき装置を提供することを第 3の目的とする。本発明のめっき装置は、アノード、めっき液を保持するめつき液含浸材、及び基板表面と接触する多孔質接触体を備えた電極ヘッドと、基板に接触して通電させるカソード電極と、前記電極へッドの多孔質接触体を基板表面に加減自在に押当てる押当て機構と、前記アノードと前記力ソード電極との間にめつき電圧を印加する電源と、前記電極へッドの多孔質接触体の基板表面への押当て状態と、前記ァノードと前記カソード電極との間に印加されるめつき電圧の状態とを互いに関連させて制御する制御部を有する。

本発明者らは、基板上のトレンチやビアホールに対し、優先的にめつき液を供給し、優先的に金属を析出させる方法について、鋭意検討を行つた。その結果、平坦性が高く、めっき液を通す程度の微細貫通穴を有する多孔質接触体を、シード層を形成した基板に接触させ、かつ、めつきのための電圧の印加を、多孔質接触体と基板のシード層との間の接触状態の変化と関連させて断続させることにより、トレンチやビアホール内に優先的に金属析出が起こることを見出した。

本発明は、電極へッドの多孔質接触体と基板表面に設けられたシード層の凸部とを接触させた状態でめっきすることを基本とする。このように、多孔質接触体とシード層の凸部を接触させてめっきを行うことにより、めっき液中に含まれているめつき抑制効果がある添加剤成分 (界面活性体等）力多孔質接触体と接触したシード層の凸部に特異的に吸着してめつき析出が抑制され、多孔質接触体と接触していないシード層の凹部ではめつき析出が行われる。

この現象は、多孔質接触体と基板のシード層が接触しているときにこれらの界面が静止している場合に安定に生じ、また、多孔質接触体の平担性が高いほど安定性も高い。また、多孔質接触体自体も、疎水性材料である場合ほどシード層への添加剤成分の吸着が多くなる。

そして、アノードとカソード電極との間に印加されるめつき電圧の状態の変化と、多孔質接触体の基板表面への押当て状態の変化とを互いに関連させ、短い時間でのめっき及び新しいめっき液の供給が繰り返されるようにすることで、上記した、シード層の凸部でのめっき析出の抑制と、シード層の凹部でのめっき析出の現象が維持されるため、シード層の凹部が優先的にめっきされるという理想的なめっき挙動が得られる。前記多孔質接触体は、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリイミド、炭化珪素またはアルミナで形成される。

前記めつき液含浸材は、例えばセラミックスまたは多孔質プラスチックで形成される。

前記多孔質接触体の少なくとも基板表面に接触する面は、絶縁物または絶縁性の高い物質で形成されていることが望ましい。

前記制御部は、前記多孔質接触体及び基板の少なくとも一方を自転または公転させるよう制御することが望ましい。

本発明の他のめっき装置は、基板を保持する基板ステージと、前記基板ステージで保持した基板の被めつき面の周縁部に当接して該周縁部を水密的にシールするシール材と、該基板と接触して通電させる力ソード電極とを備えた力ソード部と、前記力ソード部の上方に上下動自在に配置され、ァノードと保水性を有する多孔質体とを上下に備えた電極へッドと、前記ァノードと前記基板ステージで保持した基板の被めつき面との間にめつき液を注入するめつき注入部と、前記多孔質体を前記基板ステージで保持した基板の被めつき面に任意の圧力で押圧し該被めつき面から離間させる押圧離間機構と、前記カソード電極と前記ァノードとの間にめつき電圧を印加する電源とを有する。

本発明によれば、多孔質体を基板ステージで保持した基板の被めつき面に任意の圧力で押圧することで、多孔質体と基板の被めつき面のトレンチ等の配線用の微細凹部以外の部分（パターン部以外の部分）との間における隙間をできるだけ小さくし、この状態でめっきを行うとともに、プロセスの途中で多孔質体を基板ステージで保持した基板から離して、多孔質体と基板との間のめっき液をリフレッシュ (入れ換え) させ、再度めつきを行うことで、基板に設けた配線用の微細凹部の内部にめっき膜を選択的に効率よく析出させることができる。しかも、多孔質体を基板の被めつき面に押圧する圧力を任意に調整することで、基板の被めつき面や成膜中のめっき膜が多孔質体によってダメージを受けることを防止することができる。

前記基板ステージで保持した基板と前記電極へッドとを相対移動させる相対移動機構を有することが好ましい。

例えば、めっきに先だって、多孔質体を基板ステージで保持した基板の被めつき面に任意の圧力で押圧しつつ両者を相対移動させることで、多孔質体と基板との密着性を高めることができる。

前記相対移動機構は、例えば前記基板ステージまたは前記電極へッドの少なくとも一方を回転させる回転機構からなる。

前記基板ステージまたは前記電極へッドの少なくとも一方を回転するときに与えられる回転トルクを検出するトルクセンサを有することが好ましい。

このようにトルクセンサを備え、多孔質体を基板の被めつき面に押圧する際の圧力をトルクセンサを介して検知することで、この圧力が過大となったり、不足してしまうことを防止することができる。

前記押圧離間機構は、ガス圧によって伸縮して前記多孔質体を前記基板に向けて押圧するエアバッグを有することが好ましい。

これにより、多孔質体を、エアバッグを介して、その全面に亘つてより均一に基板に向けて押圧（加圧）して、基板の全面により均一な圧力で密着させることができる。

前記エアバッグは、好ましくは、前記アノードまたは前記多孔質体と接触して該ァノードまたは多孔質体を水平な状態で上下動させるように構成されている。

前記多孔質体は、少なくとも 2種類以上の多孔質材を積層した多層構造を有することが好ましい。

この多孔質体は、材料や構造等の観点から、例えば主にめつき液を保持する役割を果たすめっき液含浸林と、このめつき液含浸材の下面に取付けられた多孔質パッドから構成され、この多孔質パッドは、例えば基板に直接接触する下層パッドと、この下層パッドとめつき液含浸材との間に介装される上層パッドから構成される。このように、多孔質体を多層構造とすることで、例えば基板と接触する多孔質パッド（下層パッド）として、半導体基板上の凹凸面を平坦化するのに十分な平坦性を有するものを使用することが可能となる。

前記電極ヘッドは、好ましくは、前記アノード及び前記エアバッグを内部に収納し、下端開口部を前記多孔質体で閉塞させたァノード室を区画形成するハウジングを有する。

これにより、アノード室内に収納したエアバッグを介して、多孔質体を独立に下方に押圧することができる。

前記アノード室は、例えば円筒形の形状を有している。

前記ハウジングには、前記エアバッグに連通するガス導入管、前記ァノ一ド室の内部にめっき液を導入するめつき液導入管、及ぴ前記ァノードに給電する給電ポートが取付けられている。

前記押圧離間機構は、好ましくは、前記ハウジングを上下動させるェアバッグを有する。

これにより、電極へッドを上下方向に移動不能に固定させた状態で、ェアバッグを介して、ァノード室を区画形成するハウジングのみを相対的に上下動させることができる。

本発明の好ましい態様は、前記ハウジングまたは前記基板ステージを、上下、左右または円方向に振動させる加振機構を更に有する。

これにより、基板の被めつき面に多孔質体が接触していない状態で、ハウジングまたは基板ステージを、上下、左右または円方向に振動させることで、基板の表面（被めつき面）に設けられたシード層等の導電体層の表面にめっき液を馴染ませることができる。

前記ァノード室内のめっき液、及ぴ前記ァノードと前記基板ステージで保持した基板の被めつき面との間のめっき液の液温を制御する温度制御機構を更に有することが好ましい。

これにより、めっき中におけるめっき液の液温を常に一定に保って、めっき液の液温の変化によって、金属膜（めっき膜）の膜厚や膜質が変化してしまうことを防止することができる。前記基板ステージは、該基板ステージの上面に載置した基板の周縁部裏面を吸着して基板を水平に保持するとともに、基板の裏面側を流体で加圧できるように構成されていることが好ましい。

これにより、基板ステージで保持した基板を該基板の裏面側から流体で加圧することで、基板をより水平な状態で維持して、多孔質体の下面に密着させることができる。

本発明の好ましい態様は、前記基板ステージで保持した基板、または前記多孔質体を加振させる加振機構を有する。 . これにより、例えば、めっきに先だって、多孔質体を基板ステージで保持した基板の被めつき面に任意の圧力で押圧して、基板または多孔質体の少なくとも一方を、超音波や加振器等で加振させることで、多孔質体と基板との密着性をより高めることができる。

本発明の更に他のめっき装置は、基板を保持する基板ステージと、前記基板ステージで保持した基板の被めつき面の周縁部に当接して該周縁部を水密的にシールするシール材と、該基板と接触して通電させるカソ一ド電極とを備えたカソード部と、前記カソード部の上方に上下動自在に配置され、ァノードと保水性を有する多孔質体とを上下に備えた電極ヘッドと、前記ァノードと前記基板ステージで保持した基板の被めつき面との間にめつき液を注入するめつき注入部と、前記多孔質体を前記基板ステージで保持した基板の被めつき面に任意の圧力で押圧する押圧機構と、前記カソード電極と前記ァノードとの間にめつき電圧を印加する電源と、前記多孔質体を前記基板ステージで保持した基板の被めつき面に任意の圧力で押圧する時に前記多孔質体と被めつき面との間の隙間に存在するめっき液を排除するめつき液排除機構を有する。

本発明によれば、多孔質体を基板ステージで保持した基板の被めつき面に任意の圧力で押圧する時に多孔質体と被めつき面との間の隙間に存在するめつき液を排除することで、荷重を大きくすることなく、多孔質体の全面を基板の被めつき面に均一に密着させた状態でめっきを行うことができる。

本発明の好ましい態様は、前記めつき液排除機構は、前記基板ステージで保持した基板、前記多孔質体、及び前記アノードと前記基板ステージで保持した基板の被めつき面との間に注入しためっき液のうちの少なくとも 2つを相対運動させる機構からなる。

例えば、多孔質体を基板ステージで保持した基板の被めつき面に任意の圧力で押圧する前後で、基板ステージで保持した基板と多孔質体とを相対的に回転させることで、多孔質体と基板の被めつき面との間の隙間に存在するめつき液を、この回転に伴う遠心力で外方に排除することができる。

本発明の好ましい態様は、前記めつき液排除機構は、前記基板ステージで保持した基板、前記多孔質体、及び前記アノードと前記基板ステージで保持した基板の被めつき面との間に注入しためっき液のうちの少なくとも 1つを振動させる機構からなる。

例えば、バイブレータを使用して、基板ステージで保持した基板や多孔質体を振動させることで、多孔質体と基板の被めつき面との間の隙間に存在するめつき液をスムーズに排除することができる。

本発明の好ましい態様は、前記めつき液排除機構は、前記基板ステージで保持した基板、前記多孔質体、及び前記アノードと前記基板ステージで保持した基板の被めつき面との間に注入しためっき液のうちの少なくとも 1つを、基板ステージで保持した基板の被めつき面に対して垂直方向に振動させる機構からなる。

このように、基板の被めつき面に対して垂直方向に振動させて、多孔質体と基板の被めつき面とが互いに摺接しないようにすることで、めつき表面が傷ついてしまうこと防止することができる。

前記振動させる機構は、例えば、超音波を利用したもの、あるいは励磁コイルによる加振機を用いたものである。このように、超音波を利用することで、高周波の振動を与えることができる。

前記振動させる機構は、例えばピエゾ振動子からなる。このように、ピエゾ振動子を使用することで、機構のコンパクト化を図ることができる。

前記振動させる機構は、圧力振動を利用したものであってもよい。このように圧力振動を利用して、主にめつき液を振動させることができる。前記めつき液排除機構は、内部に前記ァノードを収納し開口端部を前記多孔質体で閉塞したァノード室と、該ァノード室内の圧力を制御する圧力制御部を有することが好ましい。

これにより、アノード室内の圧力を大気圧より低い圧力 (負圧) にして、多孔質体と基板の被めつき面との間の隙間に存在するめつき液を吸引することで、めっき液が多孔質体の内部を通ってァノ一ド室内に流入することを促進して、隙間からめっき液を排除することができる。

本発明の更に他のめっき装置は、基板を保持する基板ステージと、前記基板ステージで保持した基板の被めつき面の周縁部に当接して該周縁部を水密的にシールするシール材と、該基板と接触して通電させる力ソ一ド電極とを備えた力ソード部と、前記力ソード部の上方に上下動自在に配置され、ァノードと保水性を有する多孔質体とを上下に備えた電極ヘッドと、前記ァノードと前記基板ステージで保持した基板の被めつき面との間にめつき液を注入するめつき注入部と、前記カソード電極と前記ァノードとの間にめつき電圧を印加する電源とを備え、前記多孔質体は、少なくとも 2種類以上の多孔質材を積層した多層構造を有する。本発明によれば、多層構造を有する多孔質体の內部に新鮮なめっき液を予め保持しておき、めっき直前に多孔質体を介して基板に供給することで、アノードを浸漬させていためつき液が、この基板に供給される新鮮なめつき液に混入してしまうことを防止して、より少量のめっき液の供給によって、常に新鮮なめっき液を使用しためっきを行うことができる。

前記電極ヘッドは、前記アノードを内部に収納し、下端開口部を前記多孔質体で閉塞させたァノード室を区画形成するハウジングを有することが好ましい。

これにより、アノード室を、内部にめっき液を保持した多孔質体で下端開口部を閉塞させた気密空間となしてアノード室の内部にめっき液を保持し、ァノード室の気密を解くか、またはアノード室內を加圧することで、多孔質体の内部に保持した新鮮なめっき液を、アノード室内に保持されてァノードを浸潰させていためつき液の混入を防止しつつ、基板に供給することができる。

前記ハウジングには、好ましくは、前記アノード室の内部のめっき液を吸引するめつき液吸引管、前記ァノード室の内部に加圧流体を導入する加圧流体導入管、及ぴ前記ァノードに給電する給電ポートが取付けられている。

これにより、多孔質体を新鮮なめっき液に浸した状態で、アノード室内のめっき液を吸引することで、ァノード室内のァノ一ドを浸潰させた古いめつきを吸引して除去しつつ、多孔質体の内部に新鮮なめっき液を導入して保持し、アノード室内を加圧流体で加圧することで、多孔質体の内部に保持した新鮮なめっき液を、多孔質体を通して基板に供給することができる。

前記多層構造を構成する多孔質材の間に、少なくとも 1つの空間が形成されていることが好ましい。

これにより、例えば多層構造を構成する多孔質材の間に形成された空間内に新鮮なめっき液を予め保持しておくことで、この空間内に保持した新鮮なめっき液及び該空間の下方に位置する多孔質材の內部に保持しためつき液を、ァノ—ド室内に保持されてァノードを浸潰させていためつき液の混入を防止しつつ、基板に供給してめっきに使用することができる。

本発明の好ましい態様は、前記多孔質材の間に形成された空間に向けてめつき液を吐出して供給するめつき液供給部と、前記空間内のめっき液を吸引して排出するめつき液排出部を有する。

これにより、多孔質材の間に形成された空間内にめっき液供給部から新鮮なめっき液を供給しつつ、めっき液排出部を介して、この空間からめっき液を引抜きことで、空間内を新鮮なめっき液に置換することができる。

本発明のめっき方法は、シード層で覆われた配線用の微細凹部を有する基板を用意し、前記シード層の表面と該シード層と所定間隔離間して配置したァノードとの間に多孔質接触体を介してめつき液を供給し、前記シード層と前記ァノードとの間にめつき電圧を印加してめっきを行うにあたり、前記シ一ド層と前記ァノ一ドとの間に印加するめつき電圧の状態の変化と、前記多孔質接触体と前記シード層との間の押当て状態の変化とを互いに関連させる。

このめつき方法は、基板上のシード層とアノードとの間に、多孔質接触体と介してめつき液を供給しつつ、シード層とァノードとの間に印加するめつき電圧の状態を、多孔質接触体とシード層との間の押当て状態と関連させて変化させながらめっきを行う点に特徴を有する。

この多孔質接触体は、めっき液が通過できる微細貫通穴を有することが必要である。また、この多孔質接触体自体にめっきが析出しないようにするため、多孔質接触体の少なくともシード層との接触面は、絶縁物もしくは絶縁性の高い物質で形成されていることが必要である。

更に、基板の平坦面（配線形状のトレンチ及び/またはビアホールが形成されている部分）を多孔質接触体でしっかりと押え、この基板の平坦面にめっきがなるべく析出しないようにするために、多孔質接触体は、ある程度の固さのある物質であることが好ましい。更に、多孔質接触体のシード層との接触面は、シード層表面との接触面積を広く取れるよう平坦性の良いものが好ましく、後述する添加剤の効果を十分に出すために、多孔質接触体材料は、疎水性であることが好ましい。

本発明のめっき方法におけるシード層とアノードとの間に印加するめつき電圧の状態の変化としては、多孔質接触体とシード層との間に印加するめつき電圧の断続（矩形電圧の印加）、多孔質接触体とシード層との間に印加するめつき電圧の增減（高い電圧と低い電圧の繰り返し）等が挙げられる。また多孔質接触体とシード層との間にめつき電圧を印加する方法も、単純な直流で印加しても良いが、複数のパルスによるパルス群として印加しても良く、更には正弦波として印加しても良い。

また、シード層に対する多孔質接触体の押当て状態の変化としては、シード層と多孔質接触体の接触から非接触への変化や、シード層と多孔質接触体との接触時の圧力を、相対的に高い圧力から相対的に低い圧力に変化させることが挙げられる。

これらのシード層とァノードとの間に印加するめつき電圧の状態の変化と、多孔質接触体とシード層との間の押当て状態の変化とを互いに関連させてめっきを行う方法の態様としては、例えば次のような態様が挙げられる。

第 1の態様としては、多孔質接触体とシード層との間の押当て状態の変化が多孔質接触体のシード層との接触、非接触であり、シード層とァノードとの間に印加するめつき電圧の状態の変化が、めっき電圧の印加の断続である場合が挙げられる。

この態様では、例えば多孔質接触体とシード層とが接蝕しているときにシード層とァノードとの間にめつき電圧を印加してめっきを行い、多孔質接触体とシード層とが非接触の時にはシード層とァノードとの間にめっき電圧を印加せず、めっきを休止してシード層と多孔質接触体の間に新しいめっき液を供給することができる。

この多孔質接触体とシード層の接触、非接触と、シード層とアノードとの間におけるめっき電圧の印加の断続は、これらを同期して行っても良いが、シード層とァノードとの間にめつき電圧を印加するタイミングを、多孔質接触体とシード層との接触時より若干遅らせても良い。この態様では、シード層とァノードとの間にめつき電圧を印加しない状態で、多孔質接触体や基板（シード層）を、例えば回転や移動運動させることもできる。特に、めっき電圧の印加のタイミングを遅らせる場合には、多孔質接触体とシード層とは接触しているが、シード層とアノードとの間にめつき電圧を印加しない状態で、基板または多孔質接触体を回転、上下または左右方向に運動させることにより、シード層表面にめっき液を馴染ませることができるので好ましい。なお、このようなシード層表面に対するめっき液の馴染ませ運動の一例としては、接触と非接触を繰り返す運動、押当て圧力の強弱を繰り返す運動、軽く押当てた状態で基板を回転させる運動等を挙げることができる。

第 2の態様としては、孔質接触体とシード層との間の押当て状態の変化が多孔質接触体のシード層に対する圧力の強弱の変化であり、シード層とアノードとの間に印加するめつき電圧の状態の変化が、印加するめつき電圧の断続である場合が挙げられる。

この態様では、例えば孔質接触体とシード層との間の圧力が相対的に高いときにシード層とアノードとの間にめつき電圧を印加してめつきを行い、孔質接触体とシード層との間の圧力を下げ、相対的に低い圧力とした時にシード層とアノードとの間にめつき電圧を印加せず、めっきを休止してシード層と多孔質接蝕体の間に新しいめっき液を供給することができる。

この態様でも、めっき電圧の印加が休止されている時に多孔質接触体や基板を回転、移動または振動運動させて、シード層表面にめっき液を馴染ませることができる。

第 3の態様としては、孔質接触体とシード層との間の押当て状態の変化が多孔質接触体のシード層に対する圧力の強弱の変化であり、シード層とァノードとの間に印加するめつき電圧の状態の変化が、印加するめつき電圧の強弱の変化である場合が挙げられる。

この態様では、例えば孔質接触体とシード層との間の圧力が高いときに相対的に高いめっき電圧を印加してめっきを行い、多孔質接触体とシ一ド層との間の圧力を下げ、低い圧力とした時に相対的に低いめっき電圧をシード層とアノードとの間に印加するものであり、高いめっき電圧を印加した時に消耗しためっき液を低いめっき電圧を印加する時に供給することができる。

なお、シード層とァノードとの間に印加するめつき電圧の状態の変化と、シード層に対する多孔質接触体の押当て状態の変化を互いに関連させてめっきを行うに当たっては、例えば、めっき電圧の印加時間と休止時間の間隔は一定としておいても良いし、変化させても良い。また、めつき時の電圧や電流は、いずれか一方を一定としても良いし、これらを徐々に変化させても良い。また、めっきの最初の時点では、定電圧でめつきを行い、その後定電流でめっきを行っても良い。

本発明のめっき方法では、シード層とアノードとの間に印加するめつき電圧の状態と、多孔質接触体とシード層との間の押当て状態を互いに関連させてめっきを行うのに先だって、一般的な方法により基板のシード層に薄く金属めつきを行っても良い。例えば、多孔質接蝕体がシード層に接触していない状態で短時間めつきを行ってから多孔質接触体をシ一ド層に接触させ、シード層とァノードとの間に印加するめつき電圧の状態と、多孔質接触体とシード層との間の押当て状態を互いに関連させてめつきを行っても良い。

なお、本発明に用いるめっき液としては特に制限はなく、添加剤をあまり含有しないものであっても良いが、疎水性の高い添加剤を用いためつき液を使用することが好ましい。特に、めっき液として硫酸銅めつき液等の酸性銅めつき液を使用する場合は、ポリマー成分、キャリア一成分及ぴレベラ一成分を含有する添加剤を用いることが好ましく、特にポリマー成分及びキヤリァー成分は必須である。

本発明の他のめっき方法は、シード層で覆われた配線用の微細囬部を有する基板を用意し、前記シード層の表面と所定間隔離間して配置したァノードとの間に保水性を有する多孔質体を配置し、前記シード層と前記ァノードとの間にめつき液を満たしつつ通電してめつきを行うにあたり、前記多孔質体を前記シード層に任意の圧力で押圧しつつ、前記シード層と前記ァノードとの間に通電してめつきを行う。

本発明のこのましい態様は、前記シード層と前記ァノ一ドとの間に通電してめつきを行うのに先だって、前記多孔質体と前記シド層とを任意の圧力で押圧しつつ、相対移動させる。

本発明の好ましい態様は、プロセスの途中で、前記シード層と前記ァノードとの間の通電を解き、前記多孔質体を前記シード層から離す。これにより、プロセスの途中で、多孔質体とシード層との間のめっき液をリフレッシュ (入れ換え）することができる。

本発明の更に他のめっき方法は、シード層で覆われた配線用の微細凹部を有する基板を用意し、前記シード層の表面と所定間隔離間して配置したァノードとの閬に保水性を有する多孔質体を配置し、前記シード層と前記ァノ一ドとの間にめつき液を満たしつつ通電してめつきを行うにあたり、前記多孔質体を前記シード層に任意の圧力で押圧する前後で、前記多孔質体とシード層との間に存在するめつき液を排除した後、前記シード層と前記ァノードとの間に通電してめつきを行う。

本発明の好ましい態様は、前記多孔質体と前記シード層とが接触している時のみに通電を行う。本発明の基板処理装置は、基板を搬出入するロード · アンロードステーシヨンと、請求項 1乃至 3 3のいずれかに記載のめっき装置と、基板を洗浄し乾燥させる洗浄 · 乾燥装置と、前記ロード · アンロードステーション、前記めつき装置及び前記洗浄 ·乾燥装置の間で基板を搬送する搬送装置を有する。

基板表面に前記めつき装置で成膜した不要な金属膜を研磨除去し平坦化する研磨装置を更に有することが好ましい。

前記めつき装置で金属膜を成膜した基板を熱処理する熱処理装置を更に有することが好ましい。

これにより、研磨装置で不要な金属膜を研磨除去する前に、基板に熱処理（ァニール処理）を行うことで、この後の研磨装置での不要な金属膜の研磨除去処理や配線の電気特性に対して良い効果を示すようにすることができる。

基板の周縁部に付着乃至成膜加工した金属膜をエッチング除去するべベルェツチング装置を更に有することが好ましい。

これにより、例えば基板表面に埋込み用の金属膜を成膜し、洗浄装置で洗浄した直後に、基板のベベル部に成膜された金属膜をべベルェツチング装置でェッチングすることができる。

前記めつき装置の前記ァノードと前記カソード電極との間にめつき電圧を印加した時の電圧値または電流値の少なくとも一方をモニタするモ二タ部を更に有することが好ましい。

これにより、めっき装置によるめつきの終点（エンドポイント）をモ二タ部で検知し、フィードノックしてめつきを終了させることができる。基板表面に成膜した金属膜の膜厚を測定する膜厚測定器を更に有することが好ましい。

これにより、基板表面の金属膜の膜厚を測定し、測定結果をフィードバックしてめつき時間を必要に応じて增減することで、所定の膜厚の金属膜を再現良く形成することができる。図面の簡単な説明

図 1は、半導体装置における配線形成例を工程順に示す図である。図 2は、本発明の実施の形態のめっき装置を備えた基板処理装置の平面図である。

図 3は、図 2に示すめっき装置の要部を示す概要図である。

図 4は、図 3に示すめっき装置における電極へッドの動作の説明に付するタイムチャートである。

図 5は、めっき液管理供給システムの一例を示す系統図である。

図 6は、図 2に示す洗浄 ·乾燥装置の一例を示す縦断正面図である。図 7は、同じく、平面図である。

図 8は、図 2に示すベベルエッチング■裏面洗浄装置の一例を示す概略図である。

図 9は、図 2に示す熱処理装置の一例を示す縦断正面図である。

図 1 0は、同じく、平断面図である。

図 1 1は、図 2に示す前処理装置の基板受渡し時における正面図である。

図 1 2は、同じく、薬液処理時における正面図である。

図 1 3は、同じく、リンス時における正面図である。

図 1 4は、同じく、基板受渡し時における処理ヘッドを示す断面図でめる。

図 1 5は、同じく、図 1 4の A部拡大図である。

図 1 oは、同じく、基板固定時における図 1 5相当図である。

図 1 7は、同じく、系統図である。

図 1 8は、図 2に示す無電解めつき装置の基板受渡し時における基板へドを示す断面図である。

図 1 9は、同じく、図 1 8の B部拡大図である。

図 2 0は、同じく、基板固定時における基板ヘッドを示す図 1 9相当図である。

図 2 1は、同じく、めっき処理時における基板ヘッドを示す図 1 9相当図である。

図 2 2は、同じく、めっき槽カバーを閉じた時のめっき槽を示す一部切断の正面図である。

図 2 3は、同じく、洗浄槽を示す断面図である。

図 2 4は、同じく、系統図である。

図 2 5は、図 2に示す研磨装置の一例を示す概要図である。

図 2 6は、図 2に示す膜厚測定器における反転機付近の概略正面図である。

図 2 7は、同じく、反転アーム部分の平面図である。

図 2 8は、図 2に示す基板処理装置における処理フロー図である。' 図 2 9は、本発明の他の実施の形態におけるめっき装置の要部を示す概要図である。

図 3 0は、本発明の更に他の実施の形態におけるめっき装置の要部を示す概要図である。

図 3 1は、本発明の更に他の実施の形態におけるめっき装置の要部を示す概要図である。

図 3 2は、本発明の更に他の実施の形態におけるめっき装置の要部を示す概要図である。

図 3 3は、本発明の更に他の実施の形態におけるめっき装置の電極へッド部を示す概要図である。

図 3 4は、図 3 3に示す電極へッドを備えためっき装置を示す概要図である。

図 3 5は、実施例に用いた試験サンプルを模式的に示す図である。図 3 6は、実施例における、電圧の印加、基板と多孔質接触体の接触と非接触及び圧力の付加状況を示すグラフである。図 3 7は、実施例によって得られた銅層を模式的に示す図である。図 3 8は、本発明におけるめっきの析出状況を示すグラフである。図 3 9は、本発明の更に他の実施の形態におけるめっき装置の要部を示す概要図である。

図 4 0は、図 3 9に示すめっき装置で多孔質体と基板の被めつき面との間に生じる隙間に存在するめつき液を排除する時の説明に付する図である。

図 4 1は、本発明の更に他の実施の形態におけるめっき装置の要部を示す概要図である。

図 4 2は、本発明の更に他の実施の形態におけるめっき装置の要部を示す概要図である。

図 4 3は、本発明の更に他の実施の形態におけるめっき装置の要部を示す概要図である。

図 4 4は、図 4 3に示すめっき装置で多孔質体と基板の被めつき面との間に生じる隙間に存在するめつき液を排除する時の説明に付する図でめる。

図 4 5は、本発明の更に他の実施の形態におけるめっき装置の平面図である。

図 4 6は、図 4 5に示すめっき装置でめっきを行っている時の状態を示す概略断面図である。

図 4 7は、図 4 5に示すめっき装置におけるめっき液供給部とめつき液排出部を示す上下動ハウジングの断面図である。

図 4 8は、図 4 5に示すめっき装置で新鮮なめっき液を電極へッドのァノード室に供給している状態を示す概略断面図である。

図 4 9は、図 4 5に示すめっき装置で新鮮なめっき液を電極へッドのァノード室に供給している状態の他の例を示す概略断面図である。

図 5 0は、従来例における多孔質体と基板の被めつき面との間に生じる隙間にめつき液が存在する状態の説明に付する図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。この実施の形態は、半導体ウェハ等の基板の表面に設けた配線用の微.細凹部に、配線材料としての銅をめつきにより埋込んで銅層からなる配線を形成するようにした例を示している。他の配線材料を使用しても良いことは勿論である。

図 1 A乃至 1 Dを参照して、半導体装置における銅配線形成例を説明する。図 1 Aに示すように、半導体素子を形成した半導体基材 1上の導電層 1 aの上に、例えば S i 0 ₂からなる酸化膜や 1 o w— k材膜等の絶縁膜（層間絶縁膜） 2を堆積し、この絶縁膜 2の内部に、例えばリソグラフィ 'エッチング技術により、配線用の微細回部としてのビアホール 3とトレンチ 4を形成し、その上に T a N等からなるバリァ層 5、更にその上に電解めつきの給電層としてのシード層 6をスパッタリング等により形成する。

そして、図 1 Bに示すように、基板 Wの表面に銅めつきを施すことで、基板 Wのビアホール 3及びトレンチ 4内に銅を充填させるとともに、絶縁膜 2上に銅層 7を堆積させる。その後、化学機械的研磨（C M P ) などにより、絶縁膜 2上のバリァ層 5、シード層 6及び銅層 7を除去して、ビアホール 3及びトレンチ 4内に充填させた銅層 7の表面と絶縁膜 2の表面とをほぼ同一平面にする。これにより、図 1 Cに示すように、絶縁膜 2の内部にシード層 6と銅層 7からなる配線（銅配線） 8を形成する。次に、図 I Dに示すように、基板 Wの表面に無電解めつきを施し、配線 8の表面に、 C o合金や N i合金等からなる保護膜 9を選択的に形成し、これによつて、配線 8の表面を保護膜 9で覆って保護する。

図 2は、本発明の実施の形態におけるめっき装置を備えた基板処理装置の平面図を示す。図 2に示すように、この基板処理装置は、例えばスミフボックス等の内部に多数の半導体ウェハ等の基板を収納した搬送ボックス 1 0を着脱自在な矩形状の装置フレーム 1 2を備えている。この装置フレーム 1 2の内部には、ロード 'アンロードステーション 1 4と、このロード ' アンロードステーション 1 4 との間で基板を授受する走行自在な搬送ロボット 1 6が備えられている。そして、搬送ロボット 1 6 を挟んで該搬送ロボット 1 6の両側には、一対のめっき装置 1 8が配置され、更に、搬送ロポット 1 6を挟んで一方の側には、洗浄 · 乾燥装置 2 0、ベベルエッチング ·裏面洗浄装置 2 2及び膜厚測定器 2 4が直列に配置され、他方の側には、熱処理（ァニール) 装置 2 6、前処理装置 2 8、無電解めつき装置 3 0及び研磨装置 3 2が直列に配置されている。ここで、装置フレーム 1 2には遮光処理が施され、これによつて、この装置フレーム 1 2内での以下の各工程を遮光状態で、つまり、配線に照明光等の光が当たることなく行えるようになっている。このように、配線に光を当たることを防止することで、例えば銅からなる配線に光が当たって光電位差が生じ、この光電位差によって配線が腐食してしまうことを防止することができる。

図 3は、本発明の実施の形態におけるめっき装置の概要を示す。図 3 に示すように、めっき装置は、水平方向に揺動自在な揺動アーム 5 0 0 を備え、この揺動アーム 5 0 0の先端に電極へッド 5 0 2が回転自在に支承されている。一方、電極へッド 5 0 2の下方に位置して、表面（被めっき面）を上向きにして基板 Wを保持する基板ステージ 5 0 4が上下動自在に配置され、この基板ステージ 5 0 4の上方には、該基板ステージ 5 0 4の周縁部を囲繞するように力ソード部 5 0 6が配置されているなお、この例では、電極へッド 5 0 2として、その径が基板ステージ 5 0 4の径ょり僅かに小さい径を有するものを使用し、電極へッド 5 0 2 と基板ステージ 5 0 4との相対位置を変化させることなく、基板ステージ 5 0 4で保持した基板 Wの表面（被めつき面）のほぼ全面に亘つてめつきを行えるようにした例を示している。

基板ステージ 5 0 4の上面の周縁部には、内部に設けた真空通路 5 0

4 aに連通するリング状の真空吸着溝 5 0 4 bが設けられ、この真空吸着溝 5 0 4 bを挟んだ内外の両側に、シールリング 5 0 8 , 5 1 0が装着されている。更に、基板ステージ 5 0 4の上面の内方に位置するシールリング 5 0 8の内側には、加圧用凹部 5 0 4 cが設けられ、この加圧用凹部 5 0 4 cは、基板ステージ 5 0 4の內部を延びる加圧流体通路 5 0 4 dに連通している。

これにより、基板ステージ 5 0 4の上面に基板 Wを載置し、真空通路

5 0 4 aを介して真空吸着溝 5 0 4 b内を真空吸引することで、基板 W をその周縁部を吸着して保持し、更に加圧流体通路 5 0 4 dを介して加圧用凹部 5 0 4 c内に加圧空気等の加圧流体を供給し、基板 Wをその裏面側から圧力 P ₅で加圧することで、基板 Wをより水平な状態に維持して、下記のように、多孔質体 5 2 8の下面に密着できるようになつている。

なお、図示しないが、基板ステージ 5 0 4には、基板ステージ 5 0 4 の温度を一定に制御する加熱装置（ヒータ）が内蔵されている。また、基板ステージ 5 0 4は、図示しないエアシリンダ (図示せず) によって上下動し、図示しない回転モータ及ぴベルトを介して、任意の加速度及び速度で力ソード部 5 0 6 と一体に回転するように構成されている。この時の回転トルクは、図示しないトルクセンサで検知される。そして、基板ステージ 5 0 が上昇した時に、基板ステージ 5 0 4で保持された基板 Wの周縁部に下記の力ソード部 5 0 6のシール材 5 1 4と力ソード' 電極 5 1 2が当接するようになっている。

揺動アーム 5 0 0は、図示しないサーポモータからなる上下動モータとボールねじを介して上下動し、図示しない旋回モータを介して、旋回 (揺動）するようになっているが、空気圧ァクチユエータを使用しても良い。

前記力ソード部 5 0 6は、この例では 6分割された力ソード電極 5 1 2と、この力ソード電極 5 1 2の上方を覆うように取付けた環状のシール材 5 1 4とを有している。シール材 5 1 4は、その内周縁部が内方に向け下方に傾斜し、かつ徐々に薄肉となって、内周端部が下方に垂下するように構成されている。

これにより、基板ステージ 5 0 4が上昇した時に、この基板ステージ 5 0 で保持した基板 Wの周縁部にカソード電極 5 1 2が押付けられて通電し、同時にシール材 5 1 4の内周端部が基板 Wの周縁部上面に圧接し、ここを水密的にシールして、基板の上面（被めつき面）に供給されためつき液が基板 Wの端部から染み出すのを防止するとともに、めっき液がカソ一ド電極 5 1 2を汚染することを防止する。

なお、この例において、力ソード部 5 0 6は、上下動不能で基板ステージ 5 0 4と一体に回転するようになっているが、上下動自在で、下降した時にシール材 5 1 4が基板 Wの被めつき面に圧接するように構成しても良い。

前記電極ヘッド 5 0 2は、共に下方に開口した有底円筒状で、同心状に配置した回転ハウジング 5 2 0と上下動ハウジング 5 2 2とを有している。そして、回転ハウジング 5 2 0は、揺動アーム 5 0 0の自由端に取付けた回転体 5 2 4の下面に固着されて該回転体 5 2 4と一体に回転するよう構成されている。一方、上下動ハウジング 5 2 2は、その上部において、回転ハウジング 5 2 0の内部に位置して該回転ハウジング 5 2 0と一体に回転し、相対的に上下動するように構成されている。上下動ハウジング 5 2 2は、下端開口部を多孔質体 5 2 8で閉塞することで、内部に円板状のァノ—ド、 5 2 6を配置し該ァノード 5 2 6を浸漬させるめっき液 Qを導入するァノード室 5 3 0を区画形成している。この多孔質体 5 2 8は、この例では、多孔質材を 3層に積層した多層構造となっている。すなわち、多孔質体 5 2 8は、主にめつき液を保持する役割を果たすめっき液含浸材 5 3 2と、このめつき液含浸材 5 3 2 の下面に取付けられた多孔質パッド 5 3 4から構成され、この多孔質パッド 5 3 4は、基板 Wに直接接触する下層パッド 5 3 4 a と、この下層パッド 5 3 4 a とめつき液含浸材 5 3 2との間に介装される上層パッド 5 3 4 bから構成されている。そして、めっき液含浸材 5 3 2と上層パッド 5 3 4 bは、上下動ハウジング 5 2 2の内部に位置し、下層パッド 5 3 4 aで上下動ハウジング 5 2 2の下端開口部を閉塞するようになつている。

このように、多孔質体 5 2 8を多層構造とすることで、例えば基板と接触する多孔質パッド 5 3 4 (下層パッド 5 3 4 a ) として、基板の被めっき面上の凹凸面を平坦化するのに十分な平坦性を有するものを使用することが可能となる。

この下層パッド 5 3 4 aは、基板 Wの表面（被めつき面）と接触する面（表面）の平担性がある程度高く、めっき液が通過できる微細貫通穴を有し、少なくとも接触面が絶縁物もしくは絶縁性の高い物質で形成されていることが必要である。この下層パッド 5 3 4 aに要求される平担性は、例えば、最大粗さ（R M S ) が数十 μ m以下程度である。

また、下層パッド 5 3 4 aに要求される微細貫通穴は、接触面での平坦性を保っために丸穴の貫通孔が好ましく、更に、微細貫通穴の穴径ゃ単位面積当たりの個数などはめつきする膜質や配線パターンによって最適値が異なるが、両者とも小さい方が凹部内におけるめっき成長の選択性を向上させる上で好ましい。具体的な、微細貫通穴の穴径ゃ単位面積当たりの個数としては、例えば、穴径 3 0 m以下、好ましくは 5〜 2 0 β mの微小貫通孔が、気孔率で 5 0 %以下の状態で存在すれば良い。更に、下層パッド 5 3 4 aは、ある程度の固さであることが好ましく、例えば、その引張り強度が 5〜 1 0 0 k gノ c m²、曲げ弾性強度が 2 0 0〜： L O O O O k g/ c m ²程度であればよい。

この下層パッド 5 3 4 aは、更に親水性の材料であることが好ましく、例えば下記に示す材料に対し親水化処理または親水基を重合させたものが用いられる。このような材料の例としては、多孔ポリエチレン（P E)、多孔ポリプロピレン（P P) 、多孔ポリアミド、多孔ポリカーボネートまたは多孔ポリイミド等が挙げられる。このうち、多孔ポリエチレン、多孔ポリプロピレン、多孔ポリアミド等は、超高分子の P E、 P P、ポリアミド等の細かい粉を原料とし、これを押し固め、焼結成形することにより調製したものであり、フルダス S (三菱樹脂（株）製）、サンファイン UF、サンファイン AQ (ともに旭化成 (株）製）、 S p a c y (スぺイシ一ケミカル社製）等の商品名で市販されている。また、多孔ポリカーボネートは、例えば、ポリカーボネートフィルムにァクセラレ一ターで加速した高エネルギーの重金属（銅等）を貫通させ、これにより生成する直線上のトラック (軌跡) を選択的にエッチングすることにより調製されるものである。

下層パッド 5 3 4 aは、基板 Wの表面と接触する面（表面）を圧縮加ェ、機械加工等により平坦化加工したものであっても良く、これにより、微小溝でのより高い優先析出が期待できる。

一方、めっき液含浸材 5 3 2は、アルミナ， S i C, ムライト，ジルコユア, チタニア, コージライト等の多孔質セラミックスまたはポリプ口ピレンゃポリエチレンの焼結体等の硬質多孔質体、あるいはこれらの複合体、更には織布ゃ不織布で構成される。例えば、アルミナ系セラミックスにあっては、ポア径 3 0〜 2 0 0 μ m、 S i Cにあっては、ポア怪 3 0 /X m以下、気孔率 2 0〜 9 5 %、厚み 1〜 2 0 mm、好ましくは 5〜2 0mm、更に好ましくは 8〜 1 5 mm程度のものが使用される。この例では、例えば気孔率 3 0 %、平均ポア径 1 0 0 mでアルミナ製の多孔質セラミックス板から構成されている。そして、この内部にめつき液を含有させることで、つまり多孔質セラミックス板自体は絶縁体であるが、この内部にめっき液を複雑に入り込ませ、厚さ方向にかなり長い経路を迪らせることで、めっき液の電気伝導率より小さい電気伝導率を有するように構成されている。

このようにめつき液含浸材 5 3 2をアノード室 5 3 0内に配し、このめっき液含浸材 5 3 2によって大きな抵抗を発生させることで、シード層 6 (図 1 A参照）の抵抗の影響を無視できる程度となし、基板 Wの表面の電気抵抗による電流密度の面内差を小さくして、めっき膜の面内均一性を向上させることができる。

電極へッド 5 0 2には、基板ステージ 5 0 4で保持した基板 Wの表面 (被めつき面）に下層パッド 5 3 4 aを任意の圧力で押圧し該表面から離間させる、この例では、 3つのエアバッグを有する押圧離間機構が備えられている。つまり、この例では、回転ハウジング 5 2 0の天井壁の下面と上下動ハウジング 5 2 2の天井壁の上面との間に、リング状の第 1ェアバッグ 5 4 0が配置され、上下動ハウジング 5 2 2の内部の該上下動ハウジング 5 2 2の天井壁の下面とアノード 5 2 6の上面との間にリング状の第 2エアバッグ 5 4 2が配置されている。更に、上下動ハウジング 5 2 2の中央部には、上方に突出して回転ハゥジング 5 2 0の上方に達する有底円筒体 5 4 4が連接され、この有底円筒体 5 4 4の天井壁の下面と回転ハウジング 5 2 0の天井壁の上面との間に、円状の第 3 エアバッグ 5 4 6が配置されている。なお、これらのエアバッグ 5 4 0 , 5 4 2 , 5 4 6は、加圧流体導入管 5 5 0， 5 5 2 , 5 5 4を介して、加圧流体供給源（図示せず）に接続されている。これらのエアバッグ 5 4 0， 5 4 2 , 5 4 6によって、押圧離間機構が構成されている。

つまり、揺動アーム 5 0 0を所定の位置（プロセス位置）に上下動不能に固定した状態で、図 3に示すように、第 1エアバッグ 5 4 0の内部を圧力で、第 2エアバッグ 5 4 2の内部を圧力 P ₂で、第 3エアバッグ 5 4 6の内部を圧力 P ₄でそれぞれ加圧することで、基板ステージ 5 0 4で保持した基板 Wの表面（被めつき面）に下層パッド 5 3 4 aを任意の圧力で押圧する。そして、上記圧力 P ₂ , P ₄を大気圧に戻すことで、下層パッド 5 3 4 aを基板 Wの表面から離間させる。これにより、第 1ェアバッグ 5 4 0及ぴ第 3ェアバッグ 5 4 6を介して上下動ハウジング 5 2 2をその水平方向の全面に亘つてより均一に押圧し、また第 2エアバッグ 5 4 2を介して、アノード室 5 3 0內のアノード 5 2 6 をその全面に亘つてより均一に押圧して、下層パッド 5 3 4 aをその全面に亘つてより均一に基板ステージ 5 0 4で保持した基板 Wの全面に密着させることができる。

上下動ハウジング 5 2 2には、この内部にめっき液を導入するめっき液導入管 5 5 6と、加圧流体を導入する加圧流体導入管 5 5 8が取付けられており、アノード 5 2 6の内部には、多数の細孔 5 2 6 aが設けられている。これにより、めっき液 Qは、めっき液導入管 5 5 6からァノード室 5 3 0内に導入され、アノード室 5 3 0の内部を圧力 P 3で加圧することで、アノード 5 2 6の細孔 5 2 6 a内を通過してめつき液含浸材 5 3 2の上面に達し、この内部から多孔質パッド 5 3 4 (上層パッド 5 3 4 及ぴ下層パッド 5 3 4 a ) の内部を通過して、基板ステージ 5 0 4で保持した基板 Wの上面に達する。

なお、アノード室 5 3 0の内部は、化学反応により発生するガスも含み、このため、圧力が変化することがある。このため、アノード室 5 3 0内の圧力 P ₃は、プロセス中のフィードパック制御によりある設定値にコント口一ノレされるようになっている。

ここで、アノード 5 2 6は、例えば、銅めつきを行う場合にあっては、スライムの生成を抑制するため、含有量が 0 . 0 3〜0 . 0 5 %のリンを含む銅（含リン銅）で構成されている。アノード 5 2 6は、白金、チタン等の不溶解性金属あるいは金属上に白金等をめつきした不溶解性電極であってもよく、交換等が不要なことから、不溶解性金属あるいは不溶解性電極であることが好ましい。更に、めっき液の流通のしゃすさ等から、網状であってもよい。

カソード電極 5 1 2はめつき電源 5 6 0の陰極に、アノ^ "ド 5 2 6はめっき電源 5 6 0の陽極にそれぞれ電気的に接続される。上下動ハウジング 5 2 2には、めっき電源 5 6 0に接続されてアノード 5 2 6に給電するための給電ポート 5 6 2が設けられている。

次に、このめつき装置 1 8でめつきを行う時の操作について、図 4を更に参照して説明する。

先ず、基板ステージ 5 0 4の上面に基板 Wを吸着保持した状態で、基板ステージ 5 0 4を上昇させて、基板 Wの周縁部を力ソード電極 5 1 2 に接蝕させて通電可能な状態となし、更に上昇させて、基板 Wの周縁部上面にシール材 5 1 4を圧接させ、基板 Wの周縁部をシール材 5 1 4で水密的にシールする。

—方、電極へッド 5 0 2にあっては、アイドリングを行ってめっき液の置換及び泡抜き等を行っている位置（アイドリング位置）から、めつき液 Qを内部に保持した状態で、所定の位置（プロセス位置）に位置させる。つまり、揺動アーム 5 0 0を一旦上昇させ、更に旋回させることで、電極へッド 5 0 2を基板ステージ 5 0 4の直上方位置に位置させ、しかる後、下降させて所定の位置 (プロセス位置) に達した時に停止させる。そして、アノード室 5 3 0内を圧力 P 3に加圧して、電極へッド 5 0 2で保持しためっき液 Qを多孔質パッド 5 3 4の下面から吐出させる。

次に、エアバッグ 5 4 0 , 5 4 2 , 5 4 6内に加圧空気を導入し、同時に基板ステージ 5 0 4の加圧用凹部 5 0 4 c内にも加圧空気を導入しこれによつて、上下動ハウジング 5 2 2を下降させて、更に下層パッド 5 3 4 aを下方に押付け、同時に基板ステージ 5 0 4で保持した基板もこの裏面側から加圧して、下層パッド 5 3 4 aを基板の表面（被めつき面) に所定の圧力で押圧する。これにより、基板 Wをより水平な状態に維持し、かつ基板 Wの全面により均一な圧力で下層パッド 5 3 4 aを押圧することができる。

この状態で、電極へッド 5 0 2及ぴ基板ステージ 5 0 4を回転（自転）させる。これにより、めっきに先だって、下層パッド 5 3 4 aを基板ステージ 5 0 4で保持した基板 Wの被めつき面に任意の圧力で押圧しつつ、両者を相対移動させることで、下層パッド 5 3 4 a と基板 Wとの密着性を高める。

そして、電極へッド 5 0 2及び基板ステージ 5 0 4の回転を停止した後、力ソード電極 5 1 2をめつき電源 5 6 0の陰極に、アノード 5 2 6 をめつき電源 5 6 0の陽極にそれぞれ接続し、これによつて、基板 Wの被めつき面にめっきを施す。このように、下層パッド 5 3 4 aを基板ステージ 5 0 4で保持した基板 Wの被めつき面に任意の圧力で押圧し、しかも両者の密着性を高めた状態でめっきを行うことで、下層パッド 5 3 4 a と基板 Wの被めつき面のトレンチ等の配線用の微細凹部以外の部分 (パターン部以外の部分)との間における隙間をできるだけ小さ < して、基板に設けた配線用の微細凹部の内部にめっき膜を選択的に析出させることができる。

そして、所定時間めつきを継続した後、力ソード電極 5 1 2及びァノード 5 2 6のめつき電源 5 6 0との接続を解くとともに、アノード室 5 3 0内を大気圧に戻し、更にエアバッグ 5 4 0， 5 4 2 , 5 4 6內を大気圧に戻して、下層パッド 5 3 4 aを基板 Wから離す。これによつて、下層パッド 5 3 4 a と基板 Wとの間のめっき液をリフレッシュ（入れ換え) させる。

次に、前述と同様に、エアバッグ 5 4 0 , 5 4 2 , 5 4 6内に加圧流体を導入して下層パッド 5 3 4 aを基板に所定の圧力で押圧し、更にァノード室 5 3 0内にも加圧流体を導入し、この状態で、電極へッド 5 0 2及ぴ基板ステージ 5 0 4を回転させ、この回転を停止させた後、カソ一ド電極 5 1 2及びァノード 5 2 6をめつき電源 5 6 0に接続してめつきを行う。このように、プロセスの途中で下層パッド 5 3 4 aを基板ステージ 5 0 4で保持した基板 Wから離して、下層パッド 5 3 4 a と ¾板 Wとの間のめっき液をリフレッシュ（入れ換え）させ、しかる後、再度めっきを行うことで、基板に設けた配線用の微細凹部の内部にめっき膜を選択的に効率よく析出させることができる。しかも、下層パッド 5 3 4 aを基板 Wの被めつき面に押圧する圧力を任意に調整することで、基板 Wの被めつき面や成膜中のめっき膜が下層パッド 5 3 4 aによってダメージを受けることを防止することができる。

上記操作を必要に応じて複数回に亙って繰り返し（図 4は、 2回繰り返した状態を示している）、しかる後、エアバッグ 5 4 0， 5 4 2 , 5 4 6、基板ステージ 5 0 4の加圧用凹部 5 0 4 c、更にはアノード室 5 3 0を大気圧に戻し、揺動アーム 5 0 0を上昇させ、更に旋回させて元の位置（アイドリング位置）に戻す。

図 5は、めっき液の組成や液温等を管理してめっき装置に供給するめつき液管理供給システムを示す。図 5に示すように、めっき装置 1 8の電極へッド 5 0 2を浸漬させてアイドリングを行うめっき液トレ一 6 0 0が備えられ、このめつき液トレー 6 0 0は、めっき液排出管 6 0 2を介してリザーバ 6 0 4に接続されており、めっき液排出管 6 0 2を通して排出されためつき液は、リザーバ 6 0 4に入る。

そして、このリザーバ 6 0 4に入っためっき液は、ポンプ 6 0 6の駆動に伴って、めっき液調整タンク 6 0 8に入る。このめつき液調整タンク 6 0 8には、温度コントローラ 6 1 0や、サンプル液を取出して分析するめつき液分析ユニット 6 1 2が付設され、更に、めっき液分析ュニット 6 1 2の分析によって不足する成分を補給する成分補給管 6 1 4が接続されている。めっき液調整タンク 6 0 8内のめっき液は、ポンプ 6 1 6の駆動に伴って、めっき液供給管 6 1 8に沿って流れ、フィルタ 6 2 0を通過して、めっき液トレー 6 0 0に戻される。

このように、めっき液調整タンク 6 0 8でめつき液の組成及ぴ温度を一定に調整し、この調整しためっき液をめつき装置 1 8の電極へッド 5 0 2に供給して、該電極へッド 5 0 2で保持することで、めっき装置 1 8の電極へッ 5 0 2に、常に一定の組成及ぴ温度を有するめつき液を供給することができる。

図 6及び図 7は、基板 Wを洗浄（リンス）し乾燥させるようにした洗浄 ·乾燥装置 2 0の一例を示す。つまり、この洗浄 · 乾燥装置 2 0は、まず化学洗浄及ぴ純水洗浄 (リンス）を行い、その後、スピンドル回転により洗浄後の基板 Wを完全乾燥させるようにした装置であり、基板 W のエッジ部を把持するクランプ機構 4 2 0を備えた基板ステージ 4 2 2 と、このクランプ機構 4 2 0の開閉を行う基板着脱用昇降プレート 4 2 4とを備えている。

基板ステージ 4 2 2は、スピンドル回転用モータ（図示せず）の駆動に伴って高速回転するスピンドル 4 2 6の上端に連結されている。また、クランプ機構 4 2 0で把持した基板 Wの周囲には、処理液の飛散を防止する洗浄力ップ 4 2 8が配置されており、この洗浄力ップ 4 2 8は図示しないシリンダの作動に伴って上下動する。

また、洗浄- ·乾燥装置 2 0は、クランプ機構 4 2 0で把持した基板 W の表面に処理液を供給する薬液用ノズル 4 3 0と、基板 Wの裏面に鈍水を供給する複数の純水用ノズル 4 3 2と、クランプ機構 4 2 0で把持した基板 Wの上方に配置された回転可能なペンシル型洗浄スポンジ 4 3 4 とを備えている。この洗浄スポンジ 4 3 4は、水平方向に揺動可能な旋回アーム 4 3 6の自由端に取付けられている。なお、洗浄 .乾燥装置 2 0の上部には、装置内にクリーンエアを導入するためのクリーンエア導入口 4 3 8が設けられている。

このような構成の洗浄 ' 乾燥装置 2 0においては、基板 Wをクランプ機構 4 2 0で把持して回転させ、旋回アーム 4 3 6を旋回させながら、薬液用ノズル 4 3 0から処理液を洗浄スポンジ 4 3 に向けて供給しつつ、基板 Wの表面に洗浄スポンジ 4 3 4を擦り付けることで、基板の表面の洗浄を行う。そして、純水用ノズル 4 3 2から基板 Wの裏面に純水が供給され、この純水用ノズル 4 3 2から噴射される純水で基板 Wの裏面も同時に洗浄（リンス）される。このようにして洗浄された基板 W は、スピンドル 4 2 6を高速回転させることでスピン乾燥させられる。図 8にべベルェツチング ·裏面洗浄装置 2 2の一例を示す。このべべルエッチング . 裏面洗浄装置 2 2は、基板のエッジ（ベベル）部に付着した銅層 7 (図 1 B参照）のエッチングと裏面洗浄を同時に行い、しかも、基板表面に設けた回路形成部における銅の自然酸化膜の成長を抑えるようにしたもので、有底円筒状の防水カバー 9 2 0の内部に位置して基板 Wをフェースアップでその周縁部の円周方向に沿った複数箇所でスピンチャック 9 2 1により水平に保持して高速回転させる基板ステージ 9 2 2と、この基板ステージ 9 2 2で保持された基板 Wの表面側のほぼ中央部上方に配置されたセンタノズル 9 2 4と、基板 Wの周縁部の上方に配置されたエッジノズル 9 2 6とを備えている。センタノズル 9 2 4 及びエッジノズル 9 2 6は、それぞれ下向きで配置されている。また基板 Wの裏面側のほぼ中央部の下方に位置して、バックノズル 9 2 8が上向きで配置されている。前記エッジノズル 9 2 6は、基板 Wの直径方向及び高さ方向を移動自在に構成されている。

このエッジノズル 9 2 6は、基板の外周端面から中心部方向に沿った任意の位置に位置決め可能になっていて、その移動幅 Lは、基板 Wの大きさや使用目的等に合わせて任意に設定される。通常、 2 m mから 5 m mの範囲でエッジカツト幅 Cを設定し、裏面から表面への液の回り込み量が問題にならない回転速度以上であれば、その設定されたカツト幅 C 内の銅層等を除去することができる。

次に、このべベルエッチング .裏面洗浄装置 2 2による洗浄方法について説明する。まず、スピンチャック 9 2 1を介して基板 Wを基板ステージ 9 2 2で水平に保持した状態で、基板 Wを基板ステージ 9 2 2と一体に水平回転させる。この状態で、センタノズル 9 2 4から基板 Wの表面側の中央部に酸溶液を供給する。この酸溶液としては非酸化性の酸であればよく、例えばフッ酸、塩酸、硫酸、クェン酸、蓚酸等を用いる。一方、エッジノズル 9 2 6から基板 Wの周縁部に酸化剤溶液を連続的または間欠的に供給する。この酸化剤溶液としては、オゾン水、過酸化水素水、硝酸水、次亜塩素酸ナトリウム水等のいずれかを用いるか、またはそれらの組み合わせを用いる。

これにより、基板 Wの周縁部のエッジ力ット幅 Cの領域では上面及ぴ端面に成膜された銅層等は酸化剤溶液で急速に酸化され、同時にセンタノズル 9 2 4から供給されて基板の表面全面に拡がる酸溶液によってェツチングされ溶解除去される。このように、基板周縁部で酸溶液と酸化剤溶液を混合させることで、予めそれらの混合水をノズルから供給するのに比べて急峻なエッチングプロフィールを得ることができる。このときそれらの濃度により銅のエッチングレートが決定される。また、基板の表面の回路形成部に銅の自然酸化膜が形成されていた場合、この自然酸化物は基板の回転に伴って基板の表面全面に里って広がる酸溶液で直ちに除去されて成長することはない。なお、センタノズル 9 2 4からの酸溶液の供給を停止した後、エッジノズル 9 2 6からの酸化剤溶液の供給を停止することで、表面に露出しているシリコンを酸化して、銅の付着を抑制することができる。

—方、パックノズル 9 2 8から基板の裏面中央部に酸化剤溶液とシリコン酸化膜エッチング剤とを同時または交互に供給する。これにより基板 Wの裏面側に金属状で付着している銅等を基板のシリコンごと酸化剤溶液で酸化しシリコン酸化膜ェツチング剤でエッチングして除去することができる。なおこの酸化剤溶液としては表面に供給する酸化剤溶液と同じものにする方が薬品の種類を少なくする上で好ましい。またシリコン酸化膜エッチング剤としては、フッ酸を用いることができ、基板の表面側の酸溶液もフッ酸を用いると薬品の種類を少なくすることができる。これにより、酸化剤供給を先に停止すれば疎水面が得られ、エッチング剤溶液を先に停止すれば飽水面（親水面）が得られて、その後のプロセスの要求に応じた裏面に調整することもできる。 .

このように酸溶液すなわちエツチング液を基板 Wに供給して、基板 W の表面に残留する金属イオンを除去した後、更に純水を供給して、純水置換を行ってエッチング液を除去し、その後、スピン乾燥を行う。このようにして基板表面の周縁部のエッジ力ット幅 C内の銅層の除去と裏面の銅汚染除去を同時に行って、この処理を、例えば 8 0秒以内に完了させることができる。なお、ェッジのエツジカット幅を任意（ 2〜 5 m m ) に設定することが可能であるが、エッチングに要する時間はカツト幅に依存しない。

図 9及ぴ図 1 0は、熱処理（ァニール）装置 2 6を示す。この熱処理装置 2 6は、基板 Wを出し入れするゲート 1 0 0 0を有するチヤンバ 1 0 0 2の内部に位置して、基板 Wを、例えば 4 0 0 °Cに加熱するホットプレート 1 0 0 4と、例えば冷却水を流して基板 Wを冷却するクールブレート 1 0 0 6が上下に配置されている。また、クールプレート 1 0 0 6の内部を貫通して上下方向に延び、上端に基板 Wを载置保持する複数の昇降ピン 1 0 0 8が昇降自在に配置されている。更に、ァユール時に基板 Wとホットプレート 1 0 0 4との間に酸化防止用のガスを導入するガス導入管 1 0 1 0 と、該ガス導入管 1 0 1 0から尊入され、基板 Wとホットプレート 1 004との間を流れたガスを排気するガ^排気管 1 0 1 2がホットプレート 1 0 04を挟んで互いに対峙する位置に配置されている。

ガス導入管 1 0 1 0は、内部にフィルタ 1 0 1 4 aを有する N₂ガス導入路 1 0 1 6內を流れる N₂ガスと、内部にフィルタ 1 0 1 4 bを有する H₂ガス導入路 1 0 1 8内を流れる H₂ガスとを混合器 1 0 2 0で混合し、この混合器 1 0 2 0で混合したガスが流れる混合ガス導入路 1 0 2 2に接続されている。

これにより、ゲート 1 000を通じてチャンパ 1 0 02の内部に搬入した基板 Wを昇降ピン 1 0 0 8で保持し、昇降ピン 1 0 0 8を該昇降ピン 1 00 8で保持した基板 Wとホットプレート 1 004との距離が、例えば 0. 1〜 1 · 0 m m程度となるまで上昇させる。この状態で、ホットプレート 1 0 04を介して基板 Wを、例えば 400 °Cとなるように加熱し、同時にガス導入管 1 0 1 0から酸化防止用のガスを導入して基板 Wとホットプレート 1 0 04との間を流してガス排気管 1 0 1 2から排気する。これによつて、酸化を防止しつつ基板 Wをァニールし、このァニールを、例えば数十秒〜 6 0秒程度継続してァニールを終了する。基板の加熱温度は 1 0 0〜 6 0 0°Cが選択される。

ァニール終了後、昇降ピン 1 00 8を該昇降ピン 1 00 8で保持した基板 Wとクールプレート 1 00 6との距離が、例えば 0〜0. 5 mm程度となるまで下降させる。この状態で、クールプレート 1 00 6内に冷却水を導入することで、基板 Wの温度が 1 00 °C以下となるまで、例えば 1 0~6 0秒程度、基板を冷却し、この冷却終了後の基板を次工程に搬送する。

なお、この例では、酸化防止用のガスとして、 N₂ガスと数％の H₂ガスを混合した混合ガスを流すようにしているが、 N₂ガスのみを流すようにしてもよい。図 1 1乃至図 1 7は、基板の無電解めつきの前処理を行う前処理装置 2 8を示す。この前処理装置 2 8は、フレーム 5 0の上部に取付けた固定枠 5 2と、この固定枠 5 2に対して相対的に上下動する移動枠 5 4を備えており、この移動枠 5 4に、下方に開口した有底円筒状のハウジング部 5 6と基板ホルダ 5 8とを有する処理へッド 6 0が懸架支持されている。つまり、移動枠 5 4には、へッド回転用サーボモータ 6 2が取付けられ、このサーポモータ 6 2の下方に延びる出力軸（中空軸） 6 4の下端に処理へッド 6 0のハウジング部 5 6が連結されている。

この出力軸 6 4の内部には、図 1 4に示すように、スプライン 6 6を介して該出力軸 6 4と一体に回転する鉛直軸 6 8が挿着され、この鉛直軸 6 8の下端に、ポールジョイント 7 0を介して処理へッド 6 0の基板ホルダ 5 8が連結されている。この基板ホルダ 5 8は、ハゥジング部 5 6の内部に位置している。また鉛直軸 6 8の上端は、軸受 7 2及びブラケットを介して、移動枠 5 4に固定した固定リング昇降用シリンダ 7 4 に連結されている。これにより、この昇降用シリンダ 7 4の作動に伴つて、鉛直軸 6 8が出力軸 6 4とは独立に上下動するようになっている。また、固定枠 5 2には、上下方向に延びて移動枠 5 4の昇降の案內となるリユアガイ K 7 6が取付けられ、へッド昇降用シリンダ (図示せず) の作動に伴って、移動枠 5 4がリユアガイド 7 6を案内として昇降するようになつている。

処理へッド 6 0のハウジング部 5 6の周壁には、この内部に基板 Wを挿入する基板揷入窓 5 6 aが設けられている。また、処理ヘッド 6 0のハウジング部 5 6の下部には、図 1 5及ぴ図 1 6に示すように、例えば P E E K製のメィンフレーム 8 0と、例えばポリェチレン製のガイドフレーム 8 2 との間に周縁部を挟持されてシールリング 8 4が配置されている。このシールリング 8 4は、基板 Wの下面の周縁部に当接し、ここをシールするためのものである。一方、基板ホルダ 5 8の下面周縁部には、基板固定リング 8 6が固着され、この基板ホルダ 5 8の基板固定リング 8 6の内部に配置したスプリング 8 8の弹性カを介して、円柱状のプッシャ 9 0が基板固定リング 8 6の下面から下方に突出するようになっている。更に、基板ホルダ 5 8の上面とハウジング部 5 6の上壁部との間には、内部を気密的にシールする、例えばテフロン（登録商標）製で屈曲自在な円筒状の蛇腹板 9 2が配置されている。 ·

これにより、基板ホルダ 5 8を上昇させた状態で、基板 Wを基板揷入窓 5 6 aからハウジング部 5 6の内部に挿入する。すると、この基板 W は、ガイドフレーム 8 2の内周面に設けたテーパ面 8 2 aに案内され、位置決めされてシールリング 8 4の上面の所定の位置に载置される。この状態で、基板ホルダ 5 8を下降させ、この基板固定リング 8 6のプッシャ 9 0を基板 Wの上面に接触させる。そして、基板ホルダ 5 8を更に下降させることで、基板 Wをスプリング 8 8の弾性力で下方に押圧し、これによつて基板 Wの表面（下面）の周縁部にシールリング 8 4で圧接させて、ここをシールしつつ、基板 Wをハウジング部 5 6と基板ホルダ 5 8との間で挾持して保持するようになつている。

なお、このように、基板 Wを基板ホルダ 5 8で保持した状態で、へッド回転用サーボモータ 6 2を駆動すると、この出力軸 6 4と該出力軸 6 4の内部に揷着した鉛直軸 6 8がスプライン 6 6を介して一体に回転しこれによって、ハウジング部 5 6 と基板ホルダ 5 8も-一体に回転する。処理へッド 6 0の下方に位置して、該処理へッド 6 0の外柽ょりもやや大きい内径を有し、上方に開口した外槽 1 0 0 a と内槽 1 0 0 bを有する処理槽 1 0 0が備えられている。処理槽 1 0 0の外周部には、蓋体 1 0 2に取付けた一対の脚部 1 0 4が回転自在に支承されている。更に、脚部 1 0 4には、クランク 1 0 6がー体に連結され、このクランク 1 0 6の自由端は、蓋体移動用シリンダ 1 0 8のロッド 1 1 0に回転自在に連結されている。これにより、蓋体移動用シリンダ 1 0 8の作動に伴つて、蓋体 1 0 2は、処理槽 1 0 0の上端開口部を覆う処理位置と、側方の待避位置との間を移動するように構成されている。この蓋体 1 0 2の表面（上面）には、下記のように、例えば還元力を有する電解イオン水を外方（上方）に向けて噴射する多数の噴射ノズル 1 1 2 aを有するノズル板 1 1 2が備えられている。

更に、図 1 7に示すように、処理槽 1 0 0の内槽 1 0 0 bの内部には、薬液タンク 1 2 0から薬液ポンプ 1 2 2の駆動に伴って供給された薬液を上方に向けて噴射する複数の噴射ノズル 1 2 4 aを有するノズル板 1 2 4が、該噴射ノズル 1 2 4 aが内槽 1 0 0 bの横断面の全面に亘つてより均等に分布した状態で配置されている。この内槽 1 0 0 bの底面には、薬液 (排液) を外部に排出する排水管 1 2 6が接続されている。この排水管 1 2 6の途中には、三方弁 1 2 8が介装され、この三方弁 1 2 8の一つの出口ポートに接続された戻り管 1 3 0を介して、必要に応じて、この薬液（排液）を薬液タンク 1 2 0に戻して再利用できるようになっている。更に、この例では、蓋体 1 0 2の表面（上面）に設けられたノズル板 1 1 2は、例えば純水等のリンス液を供給するリンス液供給源 1 3 2に接続されている。また、外槽 1 0 0 aの底面にも、排水管 1 2 7が接続されている。

これにより、基板を保持した処理ヘッド 6 0を下降させて、処理槽 1 0 0の上端開口部を処理ヘッド 6 0で塞ぐように覆い、この状態で、処理槽 1 0 0の内槽 1 0 0 bの内部に配置したノズル板 1 24の噴射ノズル 1 24 aから薬液を基板 Wに向けて噴射することで、基板 Wの下面（処理面）の全面に亘つて薬液を均一に噴射し、しかも薬液の外部への飛散を防止しつつ薬液を排水管 1 2 6から外部に排出できる。更に、処理へッド 6 0を上昇させ、処理槽 1 0 0の上端開口部を蓋体 1 0 2で閉塞した状態で、処理へッド 6 0で保持した基板 Wに向けて、蓋体 1 0 2の上面に配置したノズル板 1 1 2の噴射ノズル 1 1 2 aからリンス液を噴射することで、基板表面に残った薬液のリンス処理（洗浄処理）を行い、しかもこのリンス液は外槽 1 0 0 a と内槽 1 0 0 bの間を通って、排水管 1 2 7を介して排出されるので、内槽 1 0 0 bの内部に流入することが防止され、リンス液が薬液に混ざらないようになっている。

この前処理装置 2 8によれば、図 1 1に示すように、処理へッド 6 0 を上昇させた状態で、この内部に基板 Wを挿入して保持し、しかる後、図 1 2に示すように、処理へッド 6 0を下降させて処理槽 1 0 0の上端開口部を覆う位置に位置させる。そして、処理へッド 6 0を回転させて、処理へッド 6 0で保持した基板 Wを回転させながら、処理槽 1 0 0の内部に配置したノズル板 1 2 4の噴射ノズル 1 2 4 aから薬液を基板 Wに向けて噴射することで、基板 Wの全面に亘つて薬液を均一に噴射する。また、処理ヘッド 6 0を上昇させて所定位置で停止させ、図 1 3に示すように、待避位置にあった蓋体 1 0 2を処理槽 1 0 0の上端開口部を覆う位置まで移動させる。そして、この状態で、処理ヘッド 6 0で保持して回転させた基板 Wに向けて、蓋体 1 0 2の上面に配置したノズル板 1 1 2の噴射ノズル 1 1 2 aからリンス液を噴射する。これにより、基板 Wの薬液による処理と、リンス液によるリンス処理とを、 2つの液体が混ざらないようにしながら行うことができる。

なお、処理ヘッド 6 0の下降位置を調整して、この処理ヘッド 6 0で保持した基板 W"とノズル板 1 2 4との距離を調整することで、ノズル板 1 2 4の噴射ノズル 1 2 4 aから噴射された薬液が基板 Wに当たる領域や噴射圧を任意に調整することができる。ここで、薬液等の前処理液を循環させて使用すると、処理に伴って有効成分が減少するとともに、基板に付着することによる前処理液 (薬液) の持ち出しがあるので、前処理液の組成を分析し、不足分を添加するための前処理液管理ュニット（図示せず）を併置することが好ましい。具体的には、清浄化に使われる薬液は、酸乃至アルカリが主体であるので、例えば] Hを測定し、所定の値との差から減少分を捕給するとともに、薬液貯槽に設けた液面計により減少量を補給することができる。また、触媒液については、たとえば酸性のパラジウム溶液の場合には、 p Hにより酸の量を、また滴定法ないし比濁法によりパラジウムの量を測定し、同様にして減少量を補給することができる。

図 1 8乃至図 2 4に無電解めつき装置 3 0を示す。この無電解めつき装置 3 0は、図 1 Dに示す保護膜 9を形成するためのものあり、めっき槽 2 0 0 (図 2 2及び図 2 4参照）と、このめつき槽 2 0 0の上方に配置されて基板 Wを着脱自在に保持する基板へッド 2 0 4を有している。基板へッド 2 0 4は、図 1 8に詳細に示すように、ハウジング部 2 3 0とヘッド部 2 3 2とを有し、このへッド部 2 3 2は、吸着へッ F 2 3 4と該吸着へッド 2 3 4の周囲を囲繞する基板受け 2 3 6から主に構成されている。そして、ハウジング部 2 3 0の内部には、基板回転用モータ 2 3 8と基板受け駆動用シリンダ 2 4 0が収納され、この基板回転用モータ 2 3 8の出力軸（中空軸） 2 4 2の上端はロータリジョイント 2 4 4に、下端はへッド部 2 3 2の吸着へッド 2 3 4にそれぞれ連結され、基板受け駆動用シリンダ 2 4 0のロッドは、へッド部 2 3 2の基板受け 2 3 6に連結されている。更に、ハウジング部 2 3 0の内部には、基板受け 2 3 6の上昇を機械的に規制するストツパ 2 4 6が設けられている。

ここで、吸着ヘッド 2 3 4と基板受け 2 3 6 との間には、前述と同様なスプライン構造が採用され、基板受け駆動用シリンダ 2 4 0の作動に伴って基板受け 2 3 6は吸着へッ 2 3 4と相対的に上下動するが、基板回転用モータ 2 3 8の駆動によって出力軸 2 4 2が回転すると、この出力軸 2 4 2の回転に伴って、吸着へッド 2 3 4と基板受け 2 3 6がー体に回転するように構成されている。

吸着へッド 2 3 4の下面周縁部には、図 1 9乃至図 2 1に詳細に示すように、下面をシール面として基板 Wを吸着保持する吸着リング 2 5 0 が押えリング 2 5 1を介して取付けられ、この吸着リング 2 5 0の下面に円周方向に連続させて設けた凹状部 2 5 0 a と吸着へッド 2 3 4内を延びる真空ライン 2 5 2とが吸着リング 2 5 0に設けた連通孔 2 5 0 b を介して互いに連通するようになっている。これにより、回状部 2 5 0 a内を真空引きすることで、基板 Wを吸着保持するのであり、このように、小さな幅（径方向）で円周状に真空引きして基板 Wを保持することで、真空による基板 Wへの影響（たわみ等）を最小限に抑え、しかも吸着リング 2 5 0をめつき液（処理液）中に浸すことで、基板 Wの表面（下面）のみならず、エッジについても、 .全てめつき液に浸すことが可能となる。基板 Wのリリースは、真空ライン 2 5 2に N ₂を供給して行う。一方、基板受け 2 3 6は、下方に開口した有底円筒状に形成され、その周壁には、基板 Wを内部に揷入する基板挿入窓 2 3 6 aが設けられ、下端には、内方に突出する円板状の爪部 2 5 4が設けられている。更に、この爪部 2 5 4の上部には、基板 Wの案内となるテーパ面 2 5 6 aを内周面に有する突起片 2 5 6が備えられている。

これにより、図 1 9に示すように、基板受け 2 3 6を下降させた状態で、基板 Wを基板揷入窓 2 3 6 aから基板受け 2 3 6の内部に揷入する。すると、この基板 Wは、突起片 2 5 6のテーパ面 2 5 6 aに案内され、位置決めされて爪部 2 5 4の上面の所定位置に載置保持される。この状態で、基板受け 2 3 6を上昇させ、図 2 0に示すように、この基板受け 2 3 6の爪部 2 5 4上に载置保持した基板 Wの上面を吸着へッド 2 3 4 の吸着リング 2 5 0に当接させる。次に、真空ライン 2 5 2を通して吸着リング 2 5 0の凹状部 2 5 0 aを真空引きすることで、基板 Wの上面の周縁部.を該吸着リング 2 5 0の下面にシールしながら基板 Wを吸着保持する。そして、めっき処理を行う際には、図 2 1に示すように、基板受け 2 3 6を数 m m下降させ、基板 Wを爪部 2 5 4から離して、吸着リング 2 5 0のみで吸着保持した状態となす。これにより、基板 Wの表面 (下面）の周縁部が、爪部 2 5 4の存在によってめつきされなくなることを防止することができる。

図 2 2は、めっき槽 2 0 0の詳細を示す。このめつき槽 2 0 0は、底部において、めっき液供給管 3 0 8 (図 2 4参照）に接続され、周壁部にめつき液回収溝 2 6 0が設けられている。めっき槽 2 0 0の内部には、ここを上方に向かって流れるめっき液の流れを安定させる 2枚の整流板 2 6 2 , 2 6 4が配置され、更に底部には、めっき槽 2 0 0の内部に導入されるめつき液の液温を測定する温度測定器 2 6 6 設置されている。また、めっき槽 2 0 0の周壁外周面のめっき槽 2 0 0で保持しためつき液の液面よりやや上方に位置して、直径方向のやや斜め上方に向けてめつき槽 2 0 0の内部に、 p Hが 6 ~ 7 . 5の中性液からなる停止液、例えば純水を噴射する噴射ノズル 2 6 8が設置されている。これにより、めっき終了後、へッド部 2 3 2で保持した基板 Wをめつき液の液面よりやや上方まで引き上げて一旦停止させ、この状態で、基板 Wに向けて噴射ノズル 2 6 8から純水 (停止液) を噴射して基板 Wを直ちに冷却し、これによつて、基板 Wに残つためつき液によってめつきが進行してしまうことを防止することができる。

更に、めっき槽 2 0 0の上端開口部には、アイドリング時等のめっき処理の行われていない時に、めっき槽 2 0 0の上端開口部を閉じて該めつき槽 2 0 0からのめつき液の無駄な蒸発を防止するめっき槽カパー 2 7 0が開閉自在に設置されている。

このめつき槽 2 0 0は、図 2 4に示すように、底部において、めっき液貯槽 3 0 2から延ぴ、途中にめっき液供給ポンプ 3 0 と三方弁 3 0 6とを介装しためっき液供給管 3 0 8に接続されている。これにより、めっき処理中にあっては、めっき槽 2 0 0の内部に、この底部からめつき液を供給し、溢れるめっき液をめつき液回収溝 2 6 0からめつき液貯槽 3 0 2へ回収することで、めっき液が循環できるようになつている。また、三方弁 3 0 6の一つの出口ポートには、めっき液貯槽 3 0 2に戻るめつき液戻り管 3 1 2が接続されている。これにより、めっき待機時にあっても、めっき液を循環させることができるようになつており、これによって、めっき液循環系が構成されている。このように、めっき液循環系を介して、めっき液貯槽 3 0 2内のめっき液を常時循環させることにより、単純にめっき液を貯めておく場合に比べてめっき液の濃度の低下率を減少させ、基板 W"の処理可能数を増大させることができる。特に、この例では、めっき液供給ポンプ 3 0 4を制御することで、めつき待機時及ぴめっき処理時に循環するめつき液の流量を個別に設定できるようになつている。すなわち、めっき待機時のめっき液の循環流量は、例えば 2〜 2 0 L / m i nで、めっき処理時のめっき液の循環流量は、例えば 0〜 1 0 L / m i nに設定される。これにより、めっき待機時にめっき液の大きな循環流量を確保して、セル内のめっき浴の液温を一定に維持し、めっき処理時には、めっき液の循環流量を小さくして、より均一な膜厚の保護膜（めっき膜）を成膜することができる。

めっき槽 2 0 0の底部付近に設けられた温度測定器 2 6 6は、めっき槽 2 0 0の内部に導入されるめつき液の液温を測定して、この測定結果を元に、下記のヒータ 3 1 6及び流量計 3 1 8を制御する。

つまり、この例では、別置きのヒータ 3 1 6を使用して昇温させ流量計 3 1 8を通過させた水を熱媒体に使用し、熱交換器 3 2 0をめつき液貯槽 3 0 2内のめっき液中に設置して該めっき液を間接的に加熱する加熱装置 3 2 2と、めっき液貯槽 3 0 2内のめっき液を循環させて擾拌する攛拌ポンプ 3 2 4が備えられている。これは、無電解めつきにあっては、めっき液を高温（約 8 0 °C程度) にして使用することがあり、これと対応するためであり、この方法によれば、インライン ' ヒーティング方式に比べ、非常にデリケートなめつき液に不要物等が混入するのを防止することができる。

図 2 3は、めっき槽 2 0 0の側方に付設されている洗浄槽 2 0 2の詳細を示す。この洗浄槽 2 0 2の底部には、純水等のリンス液を上方に向けて噴射する複数の噴射ノズル 2 8 0がノズル板 2 8 2に取付けられて配置され、このノズル板 2 8 2は、ノズル上下軸 2 8 4の上端に連結されている。更に、このノズル上下軸 2 8 4は、ノズル位置調整用ねじ 2 8 7と該ねじ 2 8 7と螺合するナツト 2 8 8との螺合位置を変えることで上下動し、これによつて、噴射ノズル 2 8 0と該噴射ノズル 2 8 0の上方に配置される基板 Wとの距離を最適に調整できるようになっている。更に、洗浄槽 2 0 2の周壁外周面の噴射ノズル 2 8 0より上方に位置して、直径方向のやや斜め下方に向けて洗浄槽 2 0 2の内部に純水等の洗浄液を噴射して、基板へッド 2 0 4のヘッド部 2 3 2の、少なくともめっき液に接液する部分に洗浄液を吹き付けるへッド洗浄ノズル 2 8 6 が設置されている。

この洗浄槽 2 0 2にあっては、基板へッド 2 0 4のヘッド部 2 3 2で保持した基板 Wを洗浄槽 2 0 2內の所定の位置に配置し、噴射ノズル 2 8 0から純水等の洗浄液（リンス液）を噴射して基板 Wを洗浄（リンス）するのであり、この時、ヘッド洗浄ノズル 2 8 6から純水等の洗浄液を同時に噴射して、基板へッド 2 0 4のへッド部 2 3 2の、少なくともめつき液に接液する部分を該洗浄液で洗浄することで、めっき液に浸された部分に析出物が蓄積してしまうことを防止することができる。

この無電解めつき装置 3 0にあっては、基板へッド 2 0 4を上昇させた位置で、前述のようにして、基板へッド 2 0 4のへッド部 2 3 2で基板 Wを吸着保持し、同時にめつき槽 2 0 0のめつき液を循環させておく。

そして、めっき処理を行うときには、めっき槽 2 0 0のめつき槽カバ一 2 7 0を開き、基板へッド 2 0 4を回転させながら下降させ、へッド部 2 3 2で保持した基板 Wをめつき槽 2 0 0内のめっき液に浸漬させる。そして、基板 Wを所定時間めつき液中に浸潰させた後、基板ヘッド 2 0 4を上昇させて、基板 Wをめつき槽 2 0 0内のめっき液から引き上げ、必要に応じて、前述のように、基板 Wに向けて噴射ノズル 2 6 8から純水（停止液）を噴射して基板 Wを直ちに冷却し、更に基板ヘッド 2 0 4 を上昇させて基板 Wをめつき槽 2 0 0の上方位置まで引き上げて、基板ヘッド 2 0 4の回転を停止させる。

次に、基板へッド 2 0 4のへッド部 2 3 2で基板 W"を吸着保持したまま、基板へッド 2 0 4を洗浄槽 2 0 2の直上方位置に移動させる。そして、基板へッド 2 0 4を回転させながら洗浄槽 2 0 2内の所定の位置まで下降させ、噴射ノズル 2 8 0から純水等の洗浄液 (リンス液) を噴射して基板 Wを洗浄（リンス）し、同時に、へッド洗浄ノズル 2 8 6から純水等の洗浄液を噴射して、基板ヘッド 2 0 4のヘッド部 2 3 2の、少なくともめつき液に接液する部分を該洗浄液で洗浄する。

この基板 Wの洗浄が終了した後、基板へッド 2 0 4の回転を停止させ、基板へッド 2 0 4を上昇させて基板 Wを洗浄槽 2 0 2の上方位置まで引き上げ、更に基板へッド 2 0 4を搬送ロボット 1 6との受渡し位置まで移動させ、この搬送ロボット 1 6に基板 Wを受渡して次工程に搬送する。

この無電解めつき装置 3 0には、図 2 4に示すように、無電解めつき装置 3 0が保有するめつき液の液量を計測するとともに、例えば吸光光度法、滴定法、電気化学的測定などでめっき液の組成を分析し、めっき液中の不足する成分を補給するめつき液管理ュニット 3 3 0が備えられている。そして、これらの分析結果を信号処理してめっき液中の不足する成分を、図示しない補給槽から定量ポンプなどを使ってめつき液貯槽 3 0 2へ補給してめっき液の液量と組成を管理するようになっており、これによつて、薄膜めつきを再現性良く実現できる。

このめつき液管理ュ-ット 3 3 0は、無電解めつき装置 3 0が保有するめつき液の溶存酸素を、例えば電気化学的方法等により測定する溶存酸素濃度計 3 3 2を有しており、この溶存酸素濃度計 3 3 2の指示により、例えば脱気、窒素吹き込みその他の方法でめっき液中の溶存酸素濃度を一定に管理することができるようになつている。このように、めつき液中の溶存酸素濃度を一定に管理することで、めっき反応を再現性良く実現することができる。

なお、めっき液を繰り返し利用すると、外部からの持ち込みやそれ自身の分解によってある特定成分が蓄積し、めっきの再現性や膜質の劣化につながることがある。このような特定成分を選択的に除去する機構を追加することにより、液寿命の延長と再現性の向上を図ることができる。

図 2 5は、研磨装置（C M P装置） 3 2の一例を示す。この研磨装置 3 2は、上面に研磨布（研磨パッド） 8 2 0を貼付して研磨面を構成する研磨テーブル 8 2 2と、基板 Wをその被研磨面を研磨テーブル 8 2 2 に向けて保持するトップリング 8 2 4とを備えている。そして、研磨テ一ブル 8 2 2とトップリング 8 2 4とをそれぞれ自転させ、研磨テープル 8 2 2の上方に設置された砥液ノズル 8 2 6より砥液を供給しつつ、トップリング 8 2 4により基板 Wを一定の圧力で研磨テーブル 8 2 2の研磨布 8 2 0に押圧することで、基板 Wの表面を研磨するようになっている。なお、研磨パッドとして、予め砥粒を入れた固定砥粒方式を採用したものを使用してもよい。

このような C M P装置を用いて研磨作業を継続すると研磨布 8 2 0の研磨面の研磨力が低下するが、この研磨力を回復させるために、ドレツサー 8 2 8を設け、このドレッサー 8 2 8によって、研磨する基板 Wの交換時などに研磨布 8 2 0の目立て（ドレッシング）が行われている。このドレッシング処理においては、ドレッサー 3 2 8のドレッシング面 (ドレッシング部材）を研磨テーブル 8 2 2の研磨布 8 2 0に押圧しつつ、これらを自転させることで、研磨面に付着した砥液ゃ切削屑を除去すると共に、研磨面の平坦化及び目立てが行なわれ、研磨面が再生される。また、研磨テーブル 8 2 2に基板の表面の状態を監視するモニタを取付け、その場（In- situ) で研磨の終点（エンドポイント）を検出してもよく、またその場（In- situ) で基板の仕上がり状態を検查するモニタを取付けてもよい。

図 2 6及び図 2 7は、反転機を備えた膜厚測定器 2 4を示す。同図に示すように、この膜厚測定器 2 4は反転機 3 3 9を備え、この反転機 3 3 9は、反転アーム 3 5 3， 3 5 3を備えている。この反転アーム 3 5 3 , 3 5 3は、基板 Wの外周をその左右両側から挟み込んで保持し、これを 1 8 0 ° 回動することで反転させる機能を有する。そしてこの反転アーム 3 5 3 , 3 5 3 (反転ステージ）の直下に円形の取付け台 3 5 5 を設置し、取付け台 3 5 5上に複数の膜厚センサ Sを設置する。取付け台 3 5 5は駆動機構 3 5 7によって上下動自在に構成されている。

そして基板 Wの反転時には、取付け台 3 5 5は、基板 Wの下方の実線の位置に待機しており、反転の前又は後に点線で示す位置まで上昇して膜厚センサ Sを反転アーム 3 5 3 , 3 5 3に把持した基板 Wに接近させ、その膜厚を測定する。

この例によれば、搬送口ポットのアームなどの制約がないため、取付け台 3 5 5上の任意の位置に膜厚センサ Sを設置できる。また、取付け台 3 5 5は上下動自在な構成となっているので、測定時に基板 Wとセンサ間の距離を調整することも可能である。また、検出目的に応じた複数の種類のセンサを取付けて、各々のセンサの測定毎に基板 Wと各センサ間の距離を変更することも可能である。伹し取付け台 3 5 5が上下動するため、測定時間をやや要することになる。

ここで、膜厚センサ Sとして、例えば渦電流センサが使用される。渦電流センサは渦電流を発生させ、基板 Wを導通して帰ってきた電流の周波数や損失を検出することにより膜厚を測定するものであり、非接触で用いられる。更に膜厚センサ Sとしては、光学的センサも好適である。光学的センサは、試料に光を照射し、反射する光の情報から膜厚を直接的に測定することができるものであり、金属膜だけでなく酸化膜などの絶縁膜の膜厚測定も可能である。膜厚センサ Sの設置位置は図示のものに限定されず、測定したい箇所に任意の個数を取付ける。

次に、このように構成された基板処理装置によって、図 1 Aに示す、シード層 6を形成した基板 Wに銅配線を形成する一連の処理を、図 2 8 を更に参照して説明する。

先ず、表面にシード層 6を形成した基板 Wを搬送ボックス 1 0から一枚ずつ取出し、ロード ' アンロードステーション 1 4に搬入する。そして、このロード · アンロードステーション 1 4に搬入した基板 Wを搬送ロボット 1 6で膜厚測定器 2 4に搬送し、この膜厚測定器 2 4でィ -シャル膜厚（シード層 6の膜厚）を測定する。しかる後、必要に応じて、基板を反転させてめっき装置 1 8に搬送し、このめつき装置 1 8で、図 1 Bに示すように、基板 Wの表面に銅層 7を堆積させて、銅の埋込みを行 Ό

そして、この銅層 7を形成した基板を、搬送ロボット 1 6で洗浄■ 乾燥装置 2 0に搬送して、基板 Wの純水による洗浄を行ってスピン乾燥させるか、またはめつき装置 1 8にスピン乾燥機能が備えられている場合には、このめつき装置 1 8で基板 Wのスピン乾燥（液切り）を行って、この乾燥後の基板をべベルエッチング裏面洗浄装置 2 2に搬送する。このべペルエッチング .裏面洗浄装置 2 2では、基板 Wのべベル（ェッジ）部に付着した不要な銅をエッチング除去すると同時に、基板の裏面を純水等で洗浄し、しかる後、前述と同様に、搬送ロボット 1 6で洗浄■乾燥装置 2 0に搬送して、基板 Wの純水による洗浄を行ってスピン乾燥させるか、またはべベルェツチング ·裏面洗浄装置 2 2にスピン乾燥機能が備えられている場合には、このべベルエッチング ·裏面洗浄装置 2 2で基板 Wのスピン乾燥を行って、この乾燥後の基板を、搬送ロボット 1 6で熱処理装置 2 6に搬送する。

この熱処理装置 2 6で基板 Wの熱処理（ァニール）を行う。そして、この熱処理後の基板 Wを搬送ロボット 1 6で膜厚測定器 2 4に搬送し、ここで銅の膜厚を測定し、この測定結果と前述のイニシャル膜厚の測定結果との差から、銅層 7 (図 I B参照）の膜厚を求め、この測定後の膜厚によって、例えば次に基板に対するめっき時間を調整し、また膜厚が不足する場合には、再度めつきによる銅の追加の成膜を行う。そして、この膜厚測定後の基板 Wを、搬送ロボット 1 6により研磨装置 3 2に搬送する。

この研磨装置 3 2で、図 1 Cに示すように、基板 Wの表面に堆積した不要な銅層 7及ぴシード層 6を研磨除去して、基板 Wの表面を平坦化する。この時、例えば、膜厚や基板の仕上がり具合をモニタで検査し、このモニタで終点（エンドポイント）を検知した時に、研磨を終了する。そして、この研磨後の基板 Wを搬送ロボット 1 6で洗浄■乾燥装置 2 0 に搬送し、この洗浄 ·乾燥装置 2 0で基板表面を薬液で洗浄し、更に純水で洗浄（リンス）した後、高速回転させてスピン乾燥させる。そして、このスピン乾燥後の基板 Wを搬送ロボット 1 6で前処理装置 2 8に搬送する。

この前処理装置 2 8で、例えば基板表面への P d触媒の付着や、基板の露出表面に付着した酸化膜の除去等の少なくとも一方のめっき前処理を行う。そして、このめつき前処理後の基板を、前述のように、搬送口ポット 1 6で洗浄■乾燥装置 2 0に搬送して、基板 Wの純水による洗浄を行ってスピン乾燥させるか、または前処理装置 2 8にスピン乾燥機能が備えられている場合には、この前処理装置 2 8で基板 Wのスピン乾燥 (液切り）を行って、この乾燥後の基板を搬送ロボット 1 6で無電解めつき装置 3 0に搬送する。この無電解めつき装置 3 0で、図 1 Dに示すように、露出した配線 8 の表面に、例えば無電解 C o W Pめっきを施して、配線 8の外部への露出表面に、 C o W P合金膜からなる保護膜（めっき膜） 9を選択的に形成して配線 8を保護する。この保護膜 9の膜厚は、 0 . l〜 5 0 0 n m、好ましくは、 1〜 2 0 0 n m、更に好ましくは、 1 0〜： L 0 0 n m程度である。この時、例えば、保護膜 9の膜厚をモニタして、この膜厚が所定の値に達した時、つまり終点（エンドポイント）を検知した時に、無電解めつきを終了する。

そして、無電解めつきが終了した基板を、搬送ロボット 1 6で洗浄 - 乾燥装置 2 0に搬送し、この洗浄，乾燥装置 2 0で基板表面を薬液で洗浄し、更に純水で洗浄（リンス）した後、高速回転させてスピン乾燥させる。そして、このスピン乾燥後の基板 Wを搬送ロボット 1 6でロード . アンロードステーション 1 4を経由して搬送ボックス 1 0内に戻す。図 2 9は、本発明の他の実施の形態のめっき装置を示す。この図 2 9 に示す実施の形態のめっき装置の図 3に示すめっき装置と異なる点は、基板ステージ 5 0 4として、その表面に平坦化した基板載置面 5 0 4 e を設けたものを使用して、この基板載置面 5 0 4 eの表面に基板 Wを直接当接させて載置保持するようにした点にある。その他の構成は、図 3 に示すものと同様である。

図 3 0は、本発明の更に他の実施の形態のめっき装置を示す。この実施の形態のめっき装置の図 3に示すめっき装置と異なる点は、基板ステージ 5 0 4として、その表面に凹部 5 0 4 f を形成し、この凹部 5 0 4 f 内にパッキングフィルム 5 6 4を貼着したものを使用し、このバツキングフィルム 5 6 4の表面に基板 Wを当接させて載置保持するようにした点である。その他の構成は、図 3に示すものと同様である。

図 3 1は、本発明の更に他の実施の形態のめっき装置を示す。この図 3 1に示す実施の形態のめっき装置の図 3 0に示すめっき装置と異なる点は、電極ヘッド 5 0 2として、その径が基板ステージ 5 0 4の径と比較して小径のものを使用した点にある。この例にあっては、電極ヘッド

5 0 2の径が基板ステージ 5 0 4の径に比較して小径であるため、電極ヘッド 5 0 2と基板ステージ 5 0 4を固定した状態でめっきを行うと、基板ステージ 5 0 4で保持した基板 Wの全面に亘つてめつきを行うことができない。そこで、この例にあっては、力ソード電極 5 1 2及びァノード 5 2 6をめつき電源 5 6 0に接続してめつきを行う際に、揺動ァーム 5 0 0を介して電極へッド 5 0 2を揺動させ、同時の電極へッド 5 0

2または基板ステージ 5 0 4の少なくとも一方を回転させるようにしている。その他の構成は、図 3 0に示すものと同様である。

図 3 2は、本発明の更に他の実施の形態のめっき装置を示す。この実施の形態のめっき装置の図 2 9に示す実施の形態のめっき装置と異なる点は、摇動アーム 5 0 0の自由端に、回転自在で、かつ揺動アーム 5 0

0とは独立に上下動することで押圧離間機構としての役割を果たす駆動体 5 8 0を取付けている。そして、この駆動体 5 8 0 と、内部にァノード 5 2 6を収納し、下端開口を多孔質体 5 2 8で閉塞してァノード室 5

3 0を区画形成した上下動ハウジング 5 2 2とを、該上下動ハウジング

5 2 2内に配置した支持体 5 8 2を介して、ボールベアリング 5 8 4で連結し、駆動体 5 8 0の上下動に伴って、このボールベアリング 5 8 4 を介して、荷重を一点に集中して上下動ハウジング 5 2 2を押圧するようにした点にある。

この例では、駆動体 5 8 0にフランジ 5 8 0 aを、支持体 5 8 2にストツパとしての役割を果たすフランジ 5 8 2 aをそれぞれ設けている。そして、駆動体 5 8 0のフランジ 5 8 0 aに、圧縮コイルばね 5 8 6で弾性力を付与した状態で下方に突出するストッパピン 5 8 8を取付け、このストツパピン 5 8 8の下端を支持体 5 8 2のフランジ（ストッパ）

5 8 2 aに弾性的に当接させることで、支持体 5 8 2及び上下動ハウジング 5 2 2を水平に維持するようにしている。その他の構成は、図 2 9 に示すものと同様である。

なお、上記の例は、配線材料として、銅を使用した例を示しているが、この銅の他に、銅合金、銀及び銀合金等を使用しても良い。このことは、以下の例においても同様である。

本発明によれば、トレンチやビアホールの内部に優先的にめっきを行つて配線材料（金属膜）を埋込むことで、めっき後の表面の平坦性を向上させることができる。これによつて、 C M Pのような凸部の選択的ェツチングプロセスの負荷を削減または省略して、コスト削減のみならず、ディッシングゃォキサイドエロージョン等の C M P特有の問題も解決することができる。

図 3 3及び図 3 4は、本発明の更に他の実施の形態のめっき装置の要部概要を示す。このめつき装置は、多孔質接触体 7 0 2、めっき液含浸材 7 0 3及びァノード 7 0 4をハウジング 7 0 7内のアノード室 7 0 6 に収容した電極へッド 7 0 1を備え、この電極へッド 7 0 1は、支持部材 7 1 1及びエアバッグ 7 0 9を介して主軸 7 1 0に取付けられているハウジング 7 0 7の下端には、シールリング 7 0 8及び力ソード電極 7 1 2が取付けられている。この図には、表面にシード層 6を設けた基板 Wが記載されている。

電極へッド 7 0 1は、アノード 7 0 4、めっき液含浸材 7 0 3及び多孔質接触体 7 0 2をこの順序でハウジング 7 0 7内に設置することにより構成されている。

この電極へッド 7 0 1の最下部に設けられた多孔質接触体 7 0 2は、前述の各例における多孔質パッ 5 3 4の下層パッド 5 3 4 a とほぼ同様な構成を有しており、ここでは、その説明を省略する。

なお、多孔質接触体 7 0 2は、その厚みを、例えば、中心から外側に向かって徐々に厚くなるよう変化させたものであっても良いし、多孔質接触体 7 0 2の微細貫通穴の孔径を、例えば、中心から外側に向かって徐々に小さくなるよう変化させたものであっても良い。これらは、例えば、粉体原料の粒径を中心から外側に向かって徐々に小さくすることにより実施可能である。また、多孔質接触体 7 0 2の微細貫通穴の孔径自体も、アノード 7 0 4側から基板 W側に向かって徐々に孔径が小さくなるようにしても良い。これは、例えば、粉体原料の粒径を基板に接する面に向かって徐々に小さくすることにより実施可能である。

更に、相対的に硬い多孔質体と相対的に軟らかい多孔質体を重ねて多孔質接触体 7 0 2としても良いし、多孔質接触体 7 0 2を中心が下に凸の形状としても良い。

一方、めっき液含浸材 7 0 3は、めっき液 Qを保持し、多孔質接触体 7 0 2の表面と基板 Wのシード層 6との間に送る作用を有するもので、前述の各例におけるめっき液含浸材 5 3 2とほぼ同様な構成を有しているので、ここではその説明を省略する。

また、アノード 7 0 4は、めっきすべき金属であっても、白金、チタン等の不溶解性金属あるいは金属上に白金等をめつきした不溶解性電極であってもよいことは前述と同様である。

アノード 7 0 4は、その上部までがめつき液 Qに浸漬されていることが好ましく、更にその上部には、空間部が設けられていることが望ましい。この空間部は、不溶解性の電極を用いた場合に生じる酸素ガス等の気体を溜めるともに、外部よりバルブ (図示せず) を介して空気等を導入することにより、電極へッド 7 0 1.全体の圧力を高め、あるいはめつき液自重で多孔質接触体 7 0 2の微小貫通孔から流出するめつき液の量を制御することもできる。

電極へッド 7 0 1は、ある程度の弾性を有する支持部材 7 1 1により主軸 7 1 0に取付けられている。また、電極へッド 7 0 1 と主軸 7 1 0 の間には、エアバッグ 7 0 9が設けられている。そして、このエアバッグ 7 0 9の中の空気を増減させることにより、電極へッド 7 0 1全体が上下に動き、基板 Wのシード層 6に対する圧力を増減させることができる。

ハウジング 7 0 7の底部円周に設けられたシールリング 7 0 8は、弹性と液漏れ性を有する材料、例えば、ゴムやプラスチックで形成されたものであり、めっき時の多孔質接触体 7 0 2側面からのめっき液の漏出を防止する。また、多孔質接触体 7 0 2と基板 Wのシード層 6を非接触とした状態でも、このシールリング 7 0 8は基板 Wのシード層 6から離れず、めっき液の漏出を防止する構造としても良い。また、シールリング 7 0 8の外側に、基板 Wのシード層 6に接触して給電する力ソード電極 7 1 2が設けられている。

なお、図 3 3では、多孔質接触体 7 0 2とめつき含浸材 7 0 3の間に隙間を設け、この隙間にめっき液 Qが存在するようにしているが、この隙間に、軟質のスポンジ等を設けるようにしてもよい。また隙間を設けることなく、多孔質接触体 7 0 2とめつき液含浸材 7 0 3とが直接接触するようにしてもよい。後者の場合、めっき液含浸材 7 0 3の形状により電場の均一化が必要な場合には、めっき液含浸材 7 0 3の形状に適合するように多孔質接触体 7 0 2の形状を形成しても良い。更に、電極へッド 7 0 1は、支持部材 7 1 1により主軸 7 1 0に取付けられ、電極へッド 7 0 1 と主軸 7 1 0との間にエアバッグ 7 0 9が介装されているが主軸 7 1 0に電極へッド 7 0 1を直接取付け、主軸 7 1 0全体をァクチユエータ等で動かすようにしてもよい。

図 3 4は、めっき装置の全体構成を示す。このめつき装置には、統合制御部 7 2 1、印加電圧制御部 7 2 2、めっき電源 7 2 3、運動制御部 7 2 4、加圧ポンプ 7 2 5、ァクチユエータ 7 2 6及び基板ステージ 7 3 0が備えられている。

このめつき装置は、いわゆるフェースアップ方式を採用した電解めつき装置であり、基板 Wは、表面を上向きにして基板ステージ 7 3 0上に載置されている。めっきに当たっては、この表面を上向きとした基板 W に対し、電極ヘッド 7 0 1が下降し、多孔質接触体 7 0 2の表面が基板 Wのシード層 6 と接触する。そして、カソード電極 7 1 2が、基板 Wの表面のシード層 6に接触して通電可能となる。なお、この例では、表面を上向き (フェースアップ) にして基板を保持するようにしているが、表面を下向き（フェースダウン）にして基板を保持したり、基板を垂直方向に保持したりしてもよい。

一方、電極へッド 7 0 1中のめっき液 Qは、アノード 7 0 4の内部に設けた細孔の中、めっき液含浸材 7 0 3及ぴ多孔質接触体 7 0 2の内部に満たされており、基板 Wのシード層 6の上面（表面）に供給される。めっき液が供給されるタイミングは、多孔質接触体 7 0 2とシード層 6 とが接触する前でも、接触した後でも良いが、エア抜けを考えると接触する直前からの供給が好ましい。

この状態で、アノード 7 0 4と基板 W上のシード層 6との間にめつき電圧を印加して電流を流すと、シード層 6の表面にめっき（例えば銅めつき）が行われていく。すると、アノード 7 0 4と基板 Wのシード層 6 と間にめつき液含浸材 7 0 3及び多孔質接触体 7 0 2があり、しかも多孔質接触体 7 0 2は基板 Wの凸部に接触しているので、めっき液の供給されやすい基板 Wの微細凹部の内部に優先的に金属が析出し、このトレンチ等を優先的に埋めてゆくことになる。

まためつき液として、添加剤、特に電流密度が高くなる凸部に吸着してその部分のめっき析出を抑制する成分を含有する添加剤を使用した場合には、添加剤が凸部となる基板の微細凹部以外の部分に作用し、微細凹部内部での優先的なめっき析出をより高める。

そして、ある程度のめっきが行われた時に、統合制御部 7 2 1からの情報により、印加電圧制御部 7 2 2によりめっき電圧の印加状態を変化させるとともに、運動制御部 7 2 4により、ァクチユエータ 7 2 6や加圧ポンプ 7 2 5を基板 Wと電極へッド 7 0 1の押当て状態が変化するよう、めっき電圧の印加状態を変化と関連させて運動させる。

例えば、めっき液中の成分が減少した時に、印加電圧制御部 7 2 2によりめっき電圧の印加を停止させ、これと同時に、運動制御部 7 2 4により、基板 W上のシード層 6と電極へッド 7 0 1の多孔質接触体 7 0 2 の位置を移動させることで、新たにめっき液が供給されると共に、めつき条件が不十分であったところでもめつきが行われるようになり、均質なめつき膜が得られる。

上記のように、統合制御部 7 2 1、印加電圧制御部 7 2 2及び運動制御部 7 2 4により、電圧の印加状態の変化と、多孔質接触体 7 0 2のシ一ド層 6への押当て状態の変化とを互いに関連させながら所定時間めつきを行った後は、電極へッド 7 0 1を上昇させ、多孔質接触体 7 0 2と、基板 Wのめつき面を分離させる。

この際、多孔質接触体 7 0 2の空孔に金属析出物が残存することがあるが、これは、多孔質接触体 7 0 2の表面を別途準備したエッチング漕 (図示せず）に浸漬することにより容易に除去できる。

本発明によれば、トレンチ等の微細凹部内に優先的にめっきを行うことが可能となるため、めっき液の消費量が少なくてすみ、更には基板と多孔質接触体で囲まれた容積でのめっき槽を構成することでもめつき液の使用量が大幅に低減できる。更に、例えば、めっき休止時の移動運動や、加圧運動により微細凹部内へのめっき液の補充が促進されるため、ボイドの発生などの抑制にも効果がある。

このように本発明は、特に基板上に銅等の金属を用いて埋込みめつきを行うダマシンプロセスにおいて有利に利用することができる。

次に実施例を挙げ、本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例により何ら制約されるものではない。実施例

図 3 5に示すような幅狭トレンチ（深さ 1 μ m；幅 0. 1 8 μ m) 4 a とこれより幅の広い幅広トレンチ（幅 Ι Ο Ο μ ιη) 4 bを有する基板 W に対し、常法に従ってバリアメタル処理を行った。次いで、スパッタリングで 8 0 n mの厚さのシード層 6を形成して、試験用サンプルとした。この試験用'サンプルを、図 3 4に示す構成の電極ヘッド（アノード 7 0 4は穴を有する含りん銅） 7 0 1を有するめっき装置を用い、表 1に示す組成の酸性銅めつき液を使用してめつきを行った。めっき条件は、図 3 6に示すが、通電パターンとしては、シード層 6 と多孔質接触体 7 0 2とが最初非接触の状態で、 1 Vのめつき電圧でめっきを開始し、 1 0秒後に通電を停止した。その後、シード層 6と多孔質接触体 7 0 2を接触させ、 1秒間馴染ませ運動（微少な上下運動）をし、その後、 5秒間めつき電圧を印加した。次いで、めっき電圧の印加の停止と同時にシード層 6と多孔質接触体 7 0 2を非接触の状態とした。更に、この非接触の状態で、基板 Wの回転運動を行った後、シード層 6と多孔質接触体 7 0 2を接触させ、 5秒間電圧を印加した。このようなめっき電圧の印加と、シード層 6と多孔質接触体 7 0 2の接触、非接触の状態を、 8分間行った後、めっきを終了した。また、この間の、アノード室 7 0 6内の圧力 P ₆とエアバッグ 7 0 9内の圧力 P ₇を図 3 6に示すように調整した。

このめつきょり、図 3 7に示す模式図に示す銅層 7が得られた。

(酸性銅めつき浴組成）

硫酸銅（ 5水塩として） 2 2 5 gZL

硫酸 5 5 g/L

6 0 p p m

ポリエチレングリコーノレ（MW Ca. 10000) 5 0 0 m g / L ビス ( 3一スルホプロピル) ジスルフィド（S P S) 2 Om g/L ャヌスグリーン l m g Z L 図 3 7から明らかなように、本発明によれば、幅狭トレンチ 4 aや幅広トレンチ 4 b等の微細凹部の内部に優先的にめっき析出が起こり、凸部でのめっき析出が抑制される結果、全体の銅層 7の膜厚を厚くしない状態で幅狭トレンチ 4 aや幅広トレンチ 4 b等の微細囬部の内部に完全に銅を埋込むことができる。

この機構は、図 3 8に示すことができる。すなわち、最初の段階で凹部の金属表面は、 a の高さであるのに対し、凸部の金属表面は、凹部の高さから見て a ₂の高さである。そして、本発明により凹部に優先的にめつき析出が起こり、凸部でのめっき析出が抑制される結果、凹部でのめつき速度は、 hで示されるのに対し、凸部でのめっき速度は Hとなる。そして、この速度の差の結果、凸部と凹部の高さが同じ（h j になるとめっき速度には差がなくなり、同じ速度でめっきが行われる。図 3 9は、本発明の更に他の実施の形態におけるめっき装置の概要を示す。この図 3 9に示すめっき装置の前述の図 2 9に示すめっき装置と異なる点は、以下の通りである。

すなわち、電極ヘッド 5 0 2には、基板ステージ 5 0 4で保持した基板 Wの表面（被めつき面）に下層パッド 5 3 4 aを任意の圧力で押圧する、この例ではエアバッグ 5 4 8からなる押圧機構が備えられている。つまり、この例では、回転ハウジング 5 2 0の天井壁の下面と上下動ハウジング 5 2 2の天井壁の上面との間に、リング状のエアバッグ（押圧機構） 5 4 8が配置され、このエアバッグ 5 4 8は、加圧流体導入管 5 4 9を介して、加圧流体供給源（図示せず）に接続されている。

これにより、揺動アーム 5 0 0を所定の位置（プロセス位置）に上下動不能に固定した状態で、ェアバッグ 5 4 8の内部を圧力 P ₈で加圧することで、基板ステージ 5 0 4で保持した基板 Wの表面（被めつき面）に下層パッド 5 3 4 aを任意の圧力でより均一に押圧し、上記圧力 P ₈ を大気圧に戻すことで、下層パッド 5 3 4 aの押圧を解くことができる。力ソード電極 5 1 2はめつき電源 5 6 0の陰極に、アノード 5 2 6はめっき電源 5 6 0の陽極にそれぞれ電気的に接続される。

次に、このめつき装置でめっきを行う時の操作について説明する。先ず、基板ステージ 5 0 4の上面に基板 Wを吸着保持した状態で、基板ステージ 5 0 4を上昇させて、基板 Wの周縁部を力ソード電極 5 1 2に接触させて通電可能な状態となし、更に上昇させて、基板 Wの周縁部上面にシール材 5 1 4を圧接させ、基板 Wの周縁部を水密的にシールする。一方、電極へッド 5 0 2にあっては、アイドリングを行ってめっき液の置換及ぴ泡抜き等を行っている位置 (アイドリング位置) から、めつき液 Qを内部に保持した状態で、所定の位置（プロセス位置）に位置させる。つまり、揺動アーム 5 0 0を一旦上昇させ、更に旋回させることで、電極へッド 5 0 2を基板ステージ 5 0 4の直上方位置に位置させ、しかる後、下降させて所定の位置（プロセス位置）に達した時に停止させる。そして、アノード室 5 3 0内を加圧して、電極へッド 5 0 2で保持しためっき液 Qを多孔質パッド 5 3 4の下面から吐出させる。次に、ェアバッグ 5 4 8内に加圧空気を導入して、下層パッド 5 3 4 aを下方に押付ける。

この状態で、電極へッ K 5 0 2及び基板ステージ 5 0 4をそれぞれ回転（自転）させる。これにより、多孔質体 5 2 8 (下層パッド 5 3 4 a ) の表面の表面粗さや多孔質体 5 2 8 (下層パッド 5 3 4 a ) を基板 Wの被めつき面に向けて押圧した時に該多孔質体 5 2 8 (下層パッド 5 3 4 a ) に発生するうねりや反りなどにより、図 4 0に示すように、多孔質体 5 2 8 (下層パッド 5 3 4 a ) と基板 Wの被めつき面 Pとの間に局所的に隙間 Sが生じて該隙間 Sにめつき液 Qが存在していても、この隙間 Sに存在するめつき液 Qを、この回転に伴う遠心力で外方に排除する。このように、めっき液 Qを排除することで、多孔質体 5 2 8 (下層パッド 5 3 4 a ) の全面を基板 Wの被めつき面 Sに均一に押圧して密着させることができる。

なお、この例では、下層パッド 5 3 4 aを下方に押付けた後、電極へッド 5 0 2及び基板ステージ 5 0 4をそれぞれ回転させるようにした例を示しているが、エアバッグ 5 4 8内に加圧空気を導入して、下層パッド 5 3 4 aを下方に押付ける際に、電極へッド 5 0 2及び基板ステージ 5 0 4を予め回転させておき、押圧した後もこの回転を所定時間継続するようにしてもよい。

そして、多孔質体 5 2 8 (下層パッド 5 3 4 a ) と基板 Wの被めつき面 Pとの間に局所的に生じた隙間 Sに存在するめつき液 Qが排除され、多孔質体 5 2 8 (下層パッド 5 3 4 a ) の全面を基板 Wの被めつき面 S に均一に押圧して密着させるのに十分な時間、電極へッド 5 0 2及び基板ステージ 5 0 4を回転させた後、この回転を停止する。

次に、カソード電極 5 1 2をめつき電源 5 6 0の陰極に、アノード 5

2 6をめつき電源 5 6 0の陽極にそれぞれ接続し、これによつて、基板 Wの被めつき面にめっきを施す。このように、下層パッド 5 3 4 aを基板ステージ 5 0 4で保持した基板 Wの被めつき面に任意の圧力で押圧し、しかも両者の密着性を高めた状態でめっきを行うことで、. 下層パッド 5

3 4 a と基板 Wの被めつき面のトレンチ等の配線用の微細凹部以外の部分（パターン部以外の部分）との間における隙間をなくして、基板に設けた配線用の微細凹部の内部にめっき膜を選択的に析出させることができる。

そして、所定時間めつきを継続した後、力ソード電極 5 1 2及ぴァノード 5 2 6のめつき電源 5 6 0との接続を解くとともに、アノード室 5 3 0内を大気圧に戻し、更にエアバッグ 5 4 8内を大気圧に戻して、下層パッド 5 3 4 aの基板 Wへの押圧を解く.。そして、電極へッド 5 0 2 を上昇させる。上記操作を、必要に応じて所定回数繰返し、基板 Wの表面（被めつき面）に、配線用の微細凹部を埋めるのに十分な腠厚の銅層 7 (図 1 B参照）を成膜したのち、電極ヘッド 5 0 2を旋回させて元の位置（アイドリング位置）に戻す。

図 4 1は、本発明の更に他の実施の形態におけるめっき装置の要部を示す。この例の図 3 9に示す例と異なる点は、基板ステージ 5 0 4の上面の基板载置部に、ピエゾ振動子 5 9 0を取付け、基板ステージ 5 0 4 で載置した基板 Wに、このピエゾ振動子 5 9 0により、基板 Wの被めつき面に対して垂直な上下方向の振動を与えるようにしている点にある。

この例は、前述と同様に、基板ステージ 5 0 4で保持した基板 Wに向けて、下層パッド 5 3 4 aを押付けた後、ピエゾ振動子 5 9 0を介して基板 Wを上下方向に所定時間振動させるか、または押付ける際に、予めピエゾ振動子 5 9 0を介して基板 Wを上下方向に振動させておき、下層パッド 5 3 4 aを押付けた後もこの振動を所定時間継続するのであり、これにより、図 4 0に示すように、多孔質体 5 2 8 (下層パッド 5 3 4 a ) と基板 Wの被めつき面 Pとの間に局所的に隙間 Sが生じて該隙間 S にめつき液 Qが存在していても、この隙間 Sに存在するめつき液 Qを、この振動に伴って外方に排除することができる。特に、この例のように、基板 Wを被めつき面に対して垂直方向に振動させて、多孔質体と基板の被めつき面とが互いに摺接しないようにすることで、めっき表面が傷ついてしまうこと防止することができる。更に、振動子として、ピエゾ振動子 5 9 0を使用することで、機構のコンパクト化を図ることができる。

図 4 2は、本宪明の更に他の実施の形態におけるめっき装置の要部を示す。この例の図 3 9に示す例と異なる点は、基板ステージ 5 0 4の上面に、例えば純水等の液体を保持する貯槽 5 0 4 gを形成するとともに、この貯槽 5 0 4 gの内部に、該貯槽 5 0 4 g内の液体に超音波を与えて該液体を高周波で振動させる超音波発振子 5 9 2を設置した点にある。この例は、基板ステージ 5 0 4の貯槽 5 0 4 g内に純水等の液体を満たしておき、前述と同様にして、基板ステージ 5 0 4の上面に基板 Wを吸着保持する。この時、基板ステージ 5 0 4で保持した基板 Wと基板ステージ 5 0 4の貯槽 5 0 4 g内の液体が接するようにする。そして、基板ステージ 5 0 4で保持した基板 Wに向けて、下層パッド 5 3 4 aを押付けた後、超音波発振子 5 9 2を介して、基板ステージ 5 0 4の貯槽 5 0 4 g内の液体に超音波振動を与える。すると、液体の超音波振動は基板 Wに伝わって基板を振動させ、更にめつき液 Qから多孔質体 5 2 8と伝わって、これらを振動させる。これによつて、前述と同様に、多孔質体 5 2 8 (下層パッド 5 3 4 a ) と基板 Wの被めつき面 Pとの間に局所的に生じた隙間 Sに存在するめつき液 Qを、この振動に伴って外方に排除することができる。

なお、前述と同様に、下層パッド 5 3 4 aを押付ける際に、予め超音波発振子 5 9 2を介して、基板ステージ 5 0 4の貯槽 5 0 4 g内の液体に超音波振動を与えるようにしてもよい。

図 4 3は、本発明の更に他の実施の形態におけるめっき装置の要部を示す。この例の図 3 9に示す例と異なる点は、アノード室 5 3 0を区画形成する上下動ハウジング 5 2 2の頂壁に圧力ポート 5 9 4を取付け、この圧力ポート 5 9 4に、開閉弁 5 9 6を介して、圧力制御部としての真空ポンプ 5 9 8を接続した点にある。

この例によれば、真空ポンプ 5 9 8を駆動してァノード室 5 3 0内を真空排気し、アノード室 5 3 0内の圧力を大気圧より低い圧力（負圧）にすることで、図 4 4に示すように、多孔質体 5 2 8 ( 5 3 4 a ) と基板 Wの被めつき面 Pとの間の隙間 Sに存在するめつき液 Qを吸引し、めつき液 Qが多孔質体 5 2 8 ( 5 3 4 a ) の内部を通ってアノード室 5 3 0内に流入することを促進して、隙間 Sからめつき液 Qを排除することができる。なお、このめつき液の吸引排除作業は、前述の各例と同様に、基板ステージ 5 0 4で保持した基板 Wに向けて、下層パッド 5 3 4 aを押付けた後、または押付ける際に予め行うのであるが、めっき中も維続して行うようにしてもよい。

また、図 4 3に示す例では、圧力ポート 5 9 4に開閉弁 5 9 6を介して真空ポンプ 5 9 8を接続した例を示しているが、この真空ポンプ 5 9 8の代わりに加圧ポンプを接続し、更に上下動ハウジングに排気ポートを設けて、ァノード室 5 3 0内を加圧ポンプによる加圧と排気ポートからの排気による減圧すること繰返すことによる圧力振動を利用してァノード室 5 3 0内のめっき液 Q、更には多孔質体 5 2 8を振動させるようにしてもよレ、。

以上詳細に説明したように、本発明によれば、多孔質体を基板ステージで保持した基板の被めつき面に任意の圧力で押圧する時に多孔質体と被めつき面との間の隙間に存在するめつき液を排除することで、荷重を大きくすることなく、多孔質体の全面を基板の被めつき面に均一に密着させた状態でめっきを行うことができる。これによつて、トレンチゃビァホールの内部に優先的にめっきを行って配線材料（金属膜）を埋込んで、めっき後の表面の平坦性を向上させることができる。従って、 C M Pのような凸部の選択的ェツチングプロセスの負荷を削減または省略して、コスト削減のみならず、デイツシングゃオキサイドエロージョン等の C M P特有の問題も解決することができる。

図 4 6乃至図 4 9は、本発明の更に他の実施の形態のめっき装置を示す。このめつき装置の前述の図 2 9に示すめっき装置と異なる点は、以下の通りである。

すなわち、図 4 6に示すように、このめつき装置には、めっき処理及びその付帯処理を行うめっき処理部 6 3 0が備えられ、このめつき処理部 6 3 0に隣接して、アイドリングステージ 6 3 2が配置されている。また、回転軸 6 3 4を中心に揺動する揺動アーム 5 0 0の先端に保持されてめっき処理部 6 3 0とアイドリングステージ 6 3 2との間を移動する電極へッド 5 0 2を有する電極アーム部 6 3 6が備えられている。更に、めっき処理部 6 3 0の側方に位置して、プレコート ' 回収アーム 6 3 8と、純水やイオン水等の薬液、更には気体等を基板に向けて噴射する固定ノズル 6 4 0が配置されている。この実施の形態にあっては、 3 個の固定ノズル 6 4 0が備えられ、その内の 1個を純水の供給用に用いている。

更に、図 4 6に示すように、アノード室 5 3 0内に配置される多孔質体 5 2 8は、多孔質材を 3層に積層し、各層間に空間を設けた多層構造となっている。すなわち、多孔質体 5 2 8は、めっき液含浸材 5 3 2と、下層パッド 5 3 4 a及び上層パッド 5 3 4 bからなる多孔質パッド 5 3 4から構成され、下層パッド 5 3 4 a と上層パッド 5 3 4 bとの間には第 1空間 6 4 2 aが、上層パッド 5 3 4 bとめつき液含浸材 5 3 2との間には第 2空間 6 4 2 bがそれぞれ設けられている。

下層パッド 5 3 4 aと上層パッド 5 3 4 bとの間に第 1空間 6 4 2 a を設け、第 1空間 6 4 2 aの内部、更にはこの下方に位置する下層パッド 5 3 4 aの内部に、主に新鮮なめっき液を供給して予め保持しておき、この新鮮なめっき液をめつき直前に下層パッド 5 3 4 aを介して基板 W に供給することで、より少量のめっき液の供給によって、常に新鮮なめつき液を使用しためっきを行うことができる。つまり、この例では、下記のように、アノード室 5 3 0の内部（上部）に加圧流体を導入し、了ノード室 5 3 0を圧力 P！ 0で加圧することで、アノード室 5 3 0内のめつき液を基板に供給するようにしており、この時、主に第 1空間 6 4 2 aの内部、更にはこの下方に位置する下層パッド 5 3 4 aの内部に新鮮なめつき液を予め保持しておくことで、アノード室 5 3 0内に位置してアノード 5 2 6を浸漬せていためつき液が、この基板に供給される新鮮 4 000528

67 なめつき液に混入してしまうことを防止することができる。

また、上層パッド 5 3 4 bとめつき液含浸材 5 3 2との間に第 2空間 6 4 2 bを設けることで、この第 2空間 6 4 2 bを、主に新鮮なめっき液を保持する空間として利用することができ、またこの第 2空間 6 4 2 b内のめっき液に、アノード室 5 3 0内に位置してアノード 5 2 6を浸漬せていためつき液の新鮮なめっき液中への混入を遮断する如き効果を発揮させることができる。

第 1空間 6 4 2 a内に新鮮なめっき液を導入し、また第 1空間 6 4 2 a内の古いめつき液を新鮮なめっき液と置換するため、上下動ハウジング 5 2 2には、第 1空間 6 4 2 aに向けてめっき液を吐出して供給するめっき液供給部 6 5 2と、第 1空間 6 4 2 a内のめっき液を吸弓 Iして排出するめっき液排出部 6 5 4が上下動ハウジング 5 2 2の互いに直径方向に対向する位置に設けられている。めっき液供給部 6 5 2は、図 4 7 に示すように、上下動ハウジング 5 2 2の第 1空間 6 4 2 aに対向する位置に設けた複数の吐出口 6 5 6と該吐出口 6 5 6に連通して上下動ハウジング 5 2 2を貫通する接続口 6 5 8を有しており、この接続口 6 5 8に連通するめつき液供給ポート 6 6 0を取付けて構成されている。また、めっき液排出部 6 5 4は、上下動ハウジング 5 2 2の第 1空間 6 4 2 aに対向する位置に設けた複数の吸引孔 6 '6 2と該吸引孔 6 6 2に連通して上下動ハウジング 5 2 2を貫通する接続口 6 6 4を有しており、この接続口 6 6 4に連通するめつき液排出ポート 6 6 6を取付けて構成されている。

これにより、第 1空間 6 4 2 a内にめっき液供給部 6 5 2から新鮮なめっき液を供給しつつ、めっき液排出部 6 5 4を介して、この第 1空間 6 4 2 aからめつき液を引抜きことで、第 1空間 6 4 2 a内を新鮮なめつき液に置換することができるようになつている。

電極へッド 5 0 2には、エアバッグ 5 7 0を有し、基板ステージ 5 0 4で保持した基板 Wの表面（被めつき面）に下層パッド 5 3 4 aを任意の圧力で押圧する押圧機構が備えられている。つまり、この例では、回転ハウジング 5 2 0の天井壁の下面と上下動ハウジング 5 2 2の天井壁の上面との間にリング状のエアバッグ 5 7 0が配置され、このエアバッグ 5 7 0は、加圧流体導入管 5 7 2を介して、加圧流体供給源（図示せず）に接続されている。これにより、揺動アーム 5 0 0をめつき処理部 6 3 0上の所定の位置（プロセス位置）に上下動不能に固定した状態で、エアバッグ 5 7 0の内部を圧力 P ₉で加圧することで、基板ステージ 5 0 4で保持した基板 Wの表面（被めつき面）に下層パッド 5 3 4 aを任意の圧力で均一に押圧し、上記圧力 P ₉を大気圧に戻すことで、下層パッド 5 3 4 aの押圧を解くようにようになっている。

上下動ハウジング 5 2 2には、アノード室 5 3 0内のめっき液を吸弓 I するめつき液吸引管 5 7 4と、加圧流体を導入する加圧流体導入管 5 7 6が取付けられており、アノード 5 2 6の内部には、多数の細孔 5 2 6 aが設けられている。これにより、めつき液は、多孔質体 5 2 8をめつき液に浸溃させてァノ一ド室 5 3 0を気密的に封止した状態で、めっき液吸引管 5 7 4を介してァノード室 5 3 0内のめっき液を吸引することで、多孔質体 5 2 8からアノード室 5 3 0に向けて吸い上げられ、ァノード室 5 3 0の内部を圧力 P _Qで加圧することで、基板 Wの上面に供給される。

図 4 8は、電極へッド 5 0 2をアイドリングステージ 6 3 2の直上方に移動させ、更に下降させて新鮮なめっき液を電極へッド 5 0 2のァノード室 5 3 0に供給している状態を示す。アイドリングステージ 6 3 2 は、例えば新鮮なめっき液を貯めるめっき液トレー 6 0 0を有しいている。そして、このめつき液トレー 6 0 0内に溜めためっき液中に多孔質体 5 2 8を浸漬させて、アノード室 5 3 0内を気密的に封止し、この状態で、めっき液吸引管 5 7 4を介してアノード室 5 3 0内のめっき液を吸引することで、めっき液トレー 6 0 0内の新鮮なめっき液を多孔質体

5 2 8からアノード室 5 3 0に向けて吸い上げる。そして、このようにして吸い上げられた新鮮なめつけ液の液面が、第 1空間 6 4 2 aの上方、更には好ましくは、第 2空間 6 4 2 bの上方まで位置した頃に、めっき液の吸引を停止する。これにより、第 1空間 6 4 2 aの内部、及ぴこの下方に位置する下層パッド 5 3 4 aの内部、更に好ましくは、第 2空間

6 4 2 bの内部、及ぴこの下方に位置する上層パッド 5 3 4 bの内部に、主に新鮮なめっき液が保持される。この時のめっき液の吸引は、スループットが落ちない程度の範囲でゆつくりしたスピードで行うことが望ましい。

図 9は、新鮮なめっき液を電極へッド 5 0 2のァノード室 5 3 0に供給している他の状態を示す。この例の場合、例えばめつき液トレー 6 0 0の内部に新鮮なめっき液を満たしておくか、めっき液を循環させておく。そして、このめつき液トレー 6 0 0内のめっき液中に多孔質体 5 2 8を浸漬させて、ァノード室 5 3 0内を気密的に封止し、この状態で、めっき液供給ポート 6 6 0を開けて第 1空間 6 4 2 a内に新鮮なめっき液を供給すると同時に、めっき液排出ポート 6 6 6を開けて、第 1空間 6 4 2 aからめつき液を引抜きことで、第 1空間 6 4 2 a内を主に新鮮なめつき液に置換する。そして、この置換終了後に、めっき液供給ポート 6 6 0からのめつき液の供給を停止すると同時に、めっき液排出ポート 6 6 6を閉じるカまたは、めっき液排出ポート 6 6 6を閉じてから、少しの間めつき液供給ポート 6 6 0からのめつき液の供給を継続した後この供給を停止する。この時のめっき液の置換は、スループットが落ちない程度の範囲でゆつくりしたスピードで行うことが望ましい。また、めっき液トレー 6 0 0の内部に新鮮なめっき液を溜めておくことで、第 1空間 6 4 2 aの下方に位置する下層パッド 5 3 4 aの内部の一部も、新鮮なめっき液に置換することができる。この例によれば、前述の 2つの方法により、第 1空間 6 4 2 aの内部、好ましくは、この下方に位置する下層パッド 5 3 4 aの内部、更に好ましくは、第 2空間 6 4 2 bの內部及びこの下方に位置する上層パッド 5 3 4 bの内部に、主に新鮮なめっき液を保持することができる。

次に、このめつき装置でめっきを行う時の操作について説明する。先ず、基板ステージ 5 0 4の上面に基板 Wを吸着保持し状態で、基板ステージ 5 0 4を上昇させて、基板 Wの周縁部を力ソード電極 5 1 2 に接触さて通電可能な状態となし、更に上昇させて、基板 Wの周縁部上面にシール材 5 1 2を圧接させ、基板 Wの周縁部を水密的にシールする。 —方、電極へッド 5 0 2にあっては、アイドリングステージ 6 3 2 において、前述のようにして、第 1空間 6 4 2 aの内部、好ましくは、この下方に位置する下層パッド 5 3 4 aの内部、更に好ましくは、第 2 空間 6 4 2 bの内部及びこの下方に位置する上層パッド 5 3 4 bの内部に、主に新鮮なめつき液を保持する、そして、この電極ヘッド 5 0 2を所定の位置に位置させる。つまり、揺動アーム 5 0 0を一旦上昇させ、更に旋回させることで、電極へッド 5 0 2を基板ステージ 5 0 4の直上方位置に位置させ、しかる後、下降させて所定の位置（プロセス位置）に達した時に停止させる。そして、アノード室 5 3 0内を圧力 P i。に加圧して、電極へッド 5 0 2で保持しためっき液を多孔質パッド 5 3 4の下面から吐出させる。

これにより、第 1空間 6 4 2 a等の内部及び該第 1空間 6 4 2 aの下方に位置する下層パッド 5 3 4 aの内部等に保持しためつき液を、ァノ一ド室 5 3 0内に保持されてアノード 5 2 6を浸漬させていためつき液との混入を防止しつつ、基板 Wに供給することができる。

次に、ェアバッグ 5 7 0内に加圧空気を導入して下層パッド 5 3 4 a を下方に押付けて、下層パッド 5 3 4 aを基板 Wの表面（被めつき面）に所定の圧力で押圧する。この状態で、電極ヘッド 5 0 2及び基板ステージ 5 0 4を回転（自転）させる。これにより、めっきに先だって、下層パッド 5 3 4 aを基板ステージ 5 0 4で保持した基板 Wの被めつき面に任意の圧力で押圧しつつ、両者を相対移動させることで、下層パッド 5 3 4 a と基板 Wとの密着性を高める。

そして、電極へッド 5 0 2及ぴ基板ステージ 5 0 4の回転を停止した後、カソード電極 5 1 2をめつき電源 5 6 0の陰極に、アノード 5 2 6 をめつき電源 5 6 0の陽極にそれぞれ接続し、これによつて、基板 Wの被めつき面にめっきを施す。そして、所定時間めつきを継続した後、力ソード電極 5 1 2及びァノード 5 2 6のめつき電源 5 6 0 との接続を解 < とともに、アノード室 5 3 0内を大気圧に戻し、更にエアバッグ 5 7 0内を大気圧に戻す。しかる後、揺動アーム 5 0 0を上昇させ、更に旋回させて電極ヘッド 5 0 2を元の位置（アイドリング位置）に戻す。この操作を、必要に応じて所定回数繰返し、基板 Wの表面（被めつき面）に、配線用の微細凹部を埋めるのに十分な膜厚の銅層 7 (図 1 B参照）を成膜して、めっきを終了する。

本発明によれば、多層構造を有する多孔質体の内部に新鮮なめっき液を予め保持しておき、めっき直前に多孔質体を介して基板に供給することで、アノードを浸漬させていためつき液が、この基板に供給される新鮮なめつき液に混入してしまうことを防止して、より少量のめっき液の供給によって、常に新鮮なめっき液を使用しためつきを行うことができ、これによつて、めっき液の消費量を少なく抑えることができる。しかも、多種のめっき液を用いるプロセスに容易に対応することができる。産業上の利用の可能性

本発明は、めっき装置及びめつき方法に係り、特に半導体基板などの基板に形成された微細配線パターンに銅等の金属（配線材料）を埋込んで配線を形成するのに使用される。

Claims

請求の範囲

1 . アノード、めっき液を保持するめつき液含浸材、及び基板表面と接触する多孔質接触体を備えた電極へッドと、

基板に接触して通電させるカソード電極と、

前記電極へッドの多孔質接触体を基板表面に加減自在に押当てる押当て機構と、

前記ァノードと前記カソード電極との間にめつき電圧を印加する電源と、

前記電極へッドの多孔質接触体の基板表面への押当て状態と、前記ァノ一ドと前記力ソード電極との間に印加されるめつき電圧の状態とを互いに関連させて制御する制御部を有するめっき装置。

2 . 前記多孔質接触体は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリイミド、炭化珪素またはアルミナで形成されている請求項 1記載のめっき装置。 '

3 . 前記めつき液含浸材は、セラミックスまたは多孔質プラスチックで形成されている請求項 1記載のめっき装置。

4 . 前記多孔質接触体の少なくとも基板表面に接触する面が、絶縁物または絶縁性の高い物質で形成されている請求項 1記载のめつき装置。

5 . 前記制御部は、前記多孔質接触体及び基板の少なくとも一方を自転または公転させるよう制御する請求項 1載のめっき装置。

6 . 基板を保持する基板ステージと、前記基板ステージで保持した基板の被めつき面の周縁部に当接して該周縁部を水密的にシールするシール材と、該基板と接触して通電させるカソード電極とを備えた力ソード部と、

前記力ソード部の上方に上下動自在に配置され、ァノードと保水性を有する多孔質体とを上下に備えた電極へッドと、

前記アノードと前記基板ステージで保持した基板の被めつき面との間にめつき液を注入するめつき注入部と、

前記多孔質体を前記基板ステージで保持した基板の被めつき面に任意の圧力で押圧し該被めつき面から離間させる押圧離間機構と、

前記カソード電極と前記ァノードとの間にめつき電圧を印加する電源とを有するめっき装置。

7 . 前記基板ステージで保持した基板と前記電極へッドとを相対移動させる相対移動機構を有する請求項 6記載のめっき装置。

8 . 前記相対移動機構は、前記基板ステージまたは前記電極ヘッドの少なくとも一方を回転させる回転機構からなる請求項 7記載のめっき装置。

9 . 前記基板ステージまたは前記電極へッドの少なくとも一方を回転するときに与えられる回転トルクを検出するトルクセンサを有する請求項 8記载のめつき装置。

1 0 . 前記押圧離間機構は、ガス圧によって伸縮して前記多孔質体を前記基板に向けて押圧するェアバッグを有する請求項 6記載のめっき装置。

1 1 . 前記エアバッグは、前記アノードまたは前記多孔質体と接触して該ァノードまたは多孔質体を水平な状態で上下動させるように構成されている請求項 1 0記載のめっき装置。

1 2. 前記多孔質体は、少なくとも 2種類以上の多孔質材を積層した多層構造を有する請求項 6記載のめっき装置。

1 3. 前記電極ヘッドは、前記アノード及び前記エアバッグを内部に収納し、下端開口部を前記多孔質体で閉塞させたァノード室を区画形成するハウジングを有する請求項 6記載のめっき装置。

1 4. 前記アノード室は、円筒形の形状を有している請求項 1 3記載のめっき装置。

1 5. 前記ハウジングには、前記エアバッグに連通するガス導入管、前記ァノ一ド室の內部にめっき液を導入するめつき液導入管、及び前記ァノ一ドに給電する給電ポートが取付けられている請求項 1 3記載のめつき装置。

1 6. 前記押圧離間機構は、前記ハウジングを上下動させるエアバッグを有する請求項 1 3記載のめっき装置。 ·

1 7. 前記ハウジングまたは前記基板ステージを、上下、左右または円方向に振動させる加振機構を更に有する請求項 1 3記載のめっき装置。

1 8. 前記アノード室内のめっき液、及ぴ前記アノードと前記基板ステージで保持した基板の被めつき面との間のめっき液の液温を制御する温度制御機構を更に有する請求項 1 3記載のめっき装置。

1 9. 前記基板ステージは、該基板ステージの上面に載置した基板の周縁部裏面を吸着して基板を水平に保持するとともに、基板の裏面側を流体で; ¾口圧できるように構成されている請求項 6記載のめっき装置。

2 0 . 前記基板ステージで保持した基板または前記多孔質体を加振させる加振機構を有する請求項 6記載のめっき装置。

2 1 . 基板を保持する基板ステージと、

前記基板ステージで保持した基板の被めつき面の周縁部に当接して該周縁部を水密的にシールするシール材と、該基板と接触して通電させるカソード電極とを備えたカソード部と、

前記多孔質体を前記基板ステージで保持した基板の被めつき面に任意の圧力で押圧する押圧機構と、

前記カソード電極と前記ァノードとの間にめつき電圧を印加する電源と、

前記多孔質体を前記基板ステージで保持した基板の被めつき面に任意の圧力で押圧する時に前記多孔質体と被めつき面との間の隙間に存在するめつき液を排除するめつき液排除機構を有するめっき装置。

2 2 . 前記めつき液排除機構は、前記基板ステージで保持した基板、前記多孔質体、及ぴ前記ァノードと前記基板ステージで保持した基板の被めっき面との間に注入しためっき液のうちの少なくとも 2つを相対運動させる機構からなる請求項 2 1記載のめっき装置。

2 3 . 前記めつき液排除機構は、前記基板ステージで保持した基板、前記多孔質体、及び前記ァノードと前記基板ステージで保持した基板の被めっき面との間に注入しためっき液のうちの少なくとも 1つを振動させる機構からなる請求項 2 1記載のめっき装置。 '

2 4 . 前記めつき液排除機構は、前記基板ステージで保持した基板、前記多孔質体、及び前記ァノ一ドと前記基板ステージで保持した基板の被めっき面との間に注入しためっき液のうちの少なくとも 1つを、基板ステージで保持した基板の被めつき面に対して垂直方向に振動させる機構からなる請求項 2 1記載のめっき装置。

2 5 . 前記振動させる機構は、超音波を利用したもの、あるいは励磁コィルによる加振機を用いたものである請求項 2 3または 2 4記載のめつき装置。

2 6 . 前記振動させる機構は、ピエゾ振動子からなる請求項 2 3または 2 4記載のめっき装置。

2 7 . 前記振動させる機構は、圧力振動を利用したものである請求項 2 3または 2 4記載のめっき装置。

2 8 . 前記めつき液排除機構は、内部に前記アノードを収納し開口端部を前記多孔質体で閉塞したァノード室と、該ァノード室内の圧力を制御する圧力制御部を有する請求項 2 1記載のめっき装置。

2 9 . 基板を保持する基板ステージと、

前記力.ソード部の上方に上下動自在に配置され、ァノードと保水性を有する多孔質体とを上下に備えた電極へッドと、

前記カソード電極と前記ァノードとの間にめつき電圧を印加する電源とを備え、

前記多孔質体は、少なくとも 2種類以上の多孔質材を積層した多層構造を有しているめっき装置。

3 0 . 前記電極ヘッドは、前記アノードを内部に収納し、下端開口部を前記多孔質体で閉塞させたァノード室を区画形成するハウジングを有する請求項 2 9記載のめっき装置。

3 1 . 前記ハウジングには、前記アノード室の内部のめっき液を吸引するめつき液吸引管、前記ァノ一ド室の内部に加圧流体を導入する加圧流体導入管、及び前記ァノードに給電する給電ポートが取付けられている請求項 3 0記載のめっき装置。

3 2 . 前記多層構造を構成する多孔質材の間に、少なくとも 1つの空間が形成されている請求項 2 9記載のめっき装置。

3 3 . 前記多孔質材の間に形成された空間に向けてめっき液を吐出して供給するめつき液供給部と、前記空間内のめっき液を吸弓 Iして排出するめっき液排出部を有する請求項 3 2記載のめっき装置。

3 4 . シード層で覆われた配線用の微細凹部を有する基板を用意し、前記シード層の表面と該シード層と所定間隔離間して配置したァノードとの間に多孔質接触体を介してめつき液を供給し、

前記シード層と前記ァノードとの間にめつき電圧を印加してめっきを行うにあたり、

前記シード層と前記ァノードとの間に印加するめつき電圧の状態の変化と、前記多孔質接触体と前記シード層との間の押当て状態の変化とを互いに関連させるめっき方法。

3 5 . 前記多孔質接触体と前記シード層との間の押当て状態の変化は、前記多孔質接触体と前記シード層との間の圧力変化である請求項 3 4記載のめっき方法。

3 6 . 前記シード層と前記ァノードとの間に印加するめつき電圧の状態の変化は、前記シード層と前記ァノードとの間に印加するめつき電圧の断続である請求項 3 4記載のめっき方法。

3 7 . 前記シード層と前記ァノ一ドとの間に印加するめつき電圧の状態の変化と、前記多孔質接触体と前記シード層との間の押当て状態の変化とを、前記多孔質接触体と前記シード層表面との間の圧力を相対的に高めた時にめっき電圧を印加し、前記多孔質接触体と前記シード層との間の圧力を前状態より相対的に低めたときにめつき電圧を印加しないようにすることにより関連させる請求項 3 4記載のめっき方法。

3 8 . 前記多孔質接触体と前記シード層との間の押当て状態の変化は、前記多孔質接触体と前記シード層表面との接触及び非接触の変化である請求項 3 4記載のめっき方法。

3 9 . 前記シード層と前記ァノードとの間に印加するめつき電圧の状態の変化と、前記多孔質接触体と前記シード層との間の押当て状態の変化とを、前記多孔質接触体と前記シード層表面の接触と、前記シード層と前記ァノードとの間のめっき電圧の印加とが互いに同調するよう関連させる請求項 3 4記載のめっき方法。

4 0 . 前記シード層と前記ァノードとの間に印加するめつき電圧の状態の変化と、前記多孔質接触体と前記シード層との間の押当て状態の変化とを、前記多孔質接触体と前記シード層表面が非接触時には前記シード層と前記ァノードとの間にめつき電圧を印加せず、前記多孔質接触体と前記シード層表面が接触後一定時間経過後に前記シード層と前記ァノードとの間にめつき電圧を印加するよう関連させる請求項 3 4記載のめつき方法。

4 1 . シード層で覆われた配線用の微細凹部を有する基板を用意し、前記シード層の表面と所定間隔離間して配置したァノードとの間に保水性を有する多孔質体を配置し、

前記シード層と前記ァノードとの間にめつき液を満たしつつ通電してめっきを行うにあたり、

前記多孔質体を前記シード層に任意の圧力で押圧しつつ、前記シード' 層と前記ァノードとの間に通電してめつきを行うめっき方法。

4 2 . 前記シード層と前記ァノードとの間に通電してめつきを行うのに先だって、前記多孔質体を前記シード層'に任意の圧力で押圧しつつ、両者を相対移動させる請求項 4 1記載のめっき方法。

4 3 . プロセスの途中で、前記シード層と前記アノードとの間の通電を解き、前記多孔質体を前記シード層から離す請求項 4 1記載のめっき方法。

4 4 . シード層で覆われた配線用の微細凹部を有する基板を用意し、前記シード層の表面と所定間隔離間して配置したァノ一ドとの間に保水性を有する多孔質体を配置し、

前記多孔質体を前記シード層に任意の圧力で押圧する前後で、前記多孔質体とシード層との間に存在するめつき液を排除した後、前記シード層と前記ァノードとの間に通電してめつきを行うめっき方法。

4 5 . 前記多孔質体と前記シード層とが接触している時のみに通電を行う請求項 4 4記載のめっき方法。

4 6 . 基板を搬出入するロード ' アンロードステーションと、

請求項 1乃至 3 3のいずれかに記載のめっき装置と、

基板を洗浄し乾燥させる洗浄 · 乾燥装置と、

前記ロード'アンロードステーション、前記めつき装置及び前記洗浄 ' 乾燥装置の間で基板を搬送する搬送装置を有する基板処理装置。

4 7 . 基板表面に前記めつき装置で成膜した不要な金属膜を研磨除去して平坦化させる研磨装置を更に有する請求項 4 6記載の基板処理装置。

4 8 . 前記めつき装置で金属膜を成膜した基板を熱処理する熱処理装置を更に有する請求項 4 6記載の基板処理装置。

4 9 . 基板の周縁部に付着乃至成膜した金属膜をエッチング除去するべベルェツチング装置を更に有する請求項 4 6記載の基板処理装置。

5 0 . 前記めつき装置の前記ァノードと前記カソード電極との間にめつき電圧を印加した時の電圧値または電流値の少なくとも一方をモニタするモニタ部を更に有する請求項 4 6記載の基板処理装置。

5 1 . 基板表面に成膜した金属膜の膜厚を測定する膜厚測定器を更に有する請求項 4 6記載の基板処理装置。