WO2015104951A1

WO2015104951A1 - 電界処理方法及び電界処理装置

Info

Publication number: WO2015104951A1
Application number: PCT/JP2014/082969
Authority: WO
Inventors: 春生岩津
Original assignee: 東京エレクトロン株式会社
Priority date: 2014-01-08
Filing date: 2014-12-12
Publication date: 2015-07-16
Also published as: JPWO2015104951A1; KR20160106060A; US10294575B2; TWI637084B; JP6337016B2; TW201538805A; WO2015104951A9; US20160326663A1; KR102311578B1

Abstract

　処理液に含まれる被処理イオンを用いて所定の処理を行う電解処理装置は、処理液を挟むように配置された直接電極及び対向電極と、処理液に電界を形成する間接電極と、間接電極に対して、電源との接続と、直接電極又は対向電極との接続とを切り替えるスイッチと、を有し、当該スイッチは、間接電極と電源とを接続して電圧を印加し、当該スイッチは、間接電極と電源との接続を切断し、当該間接電極と直接電極又は対向電極とを接続する。

Description

電界処理方法及び電界処理装置

（関連出願の相互参照）
　本願は、２０１４年１月８日に日本国に出願された特願２０１４－００１４６６に基づき、優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　本発明は、処理液に含まれる被処理イオンを用いて所定の処理を行う電解処理方法、及び当該電界処理方法を行うための電解処理装置に関する。

　電解プロセス（電解処理）は、めっき処理やエッチング処理等の種々の処理に用いられる技術である。

　かかるめっき処理は、例えば特許文献１に記載されためっき装置で行われる。めっき装置はめっき液を貯留するめっき槽を有し、めっき槽の内部はレギュレーションプレートによって区画されている。区画された一の区画にはアノードが配置され、他の区画には被処理体（基板）が浸漬されて、上記レギュレーションプレートによりアノードと被処理体間の電位分布が調整される。そして、めっき槽内のめっき液に被処理体を浸漬させた後、アノードを陽極とし、被処理体を陰極として電圧を印加し、当該アノードと被処理体間に電流を流す。この電流によってめっき液中の金属イオンを被処理体側に移動させ、さらに当該金属イオンを被処理体側でめっき金属として析出させて、めっき処理が行われる。

　また、例えば特許文献２に記載されためっき装置では、被処理体をめっき処理する際、めっき槽内のめっき液を撹拌して循環させることが行われている。

日本国特開２０１２－１３２０５８号公報日本国特開２００６－３４８３５６号公報

　ここで、めっき処理におけるめっきレートを向上させるためには、例えば特許文献１に記載されためっき処理において電界を高くし、或いは特許文献２に記載されたようにめっき液を撹拌して循環させることが考えられる。しかしながら、前者のように電界を高くすると、水の電気分解も進行する場合がある。かかる場合、水の電気分解により発生する水素気泡によって、被処理体に析出するめっき金属中にボイドが発生する。また、後者のようにめっき液を撹拌する場合、大掛かりな撹拌機構が必要となる。そして装置構成上、このような撹拌機構を設けることができない場合もある。

　また、例えば特許文献１に記載されためっき処理では、被処理体側に十分な金属イオンが集積していない場合にも、アノードと被処理体間に電流が流れるため、めっき処理の効率が悪い。

　さらに、上述のように十分な金属イオンが集積していない状態でめっき処理が行われると、すなわち被処理体に到達した金属イオンから順次析出させるようにすると、被処理体においてめっき金属が不均一に析出し、めっき処理が均一に行われない。

　本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、処理液中の被処理イオンを用いて、被処理体に対する所定の処理を効率よく且つ適切に行うことを目的とする。

　前記の目的を達成するため、本発明は、処理液に含まれる被処理イオンを用いて所定の処理を行う電解処理方法であって、前記処理液を挟むように直接電極と対向電極をそれぞれ配置すると共に、当該処理液に電界を形成する間接電極を配置し、さらに前記間接電極に対して、電源との接続と、前記直接電極又は前記対向電極との接続とを切り替えるスイッチを配置する配置工程と、前記スイッチによって前記間接電極と前記電源とを接続し電圧を印加することで、前記処理液中の被処理イオンを前記対向電極側に移動させる被処理イオン移動工程と、前記スイッチによって前記間接電極と前記電源との接続を切断し、当該間接電極と前記直接電極又は前記対向電極とを接続することで、前記対向電極側に移動した前記被処理イオンを酸化又は還元する被処理イオン処理工程と、を有する。

　本発明によれば、スイッチによって間接電極と電源を接続し、当該間接電極に電圧を印加して電界（静電場）を形成すると、間接電極に電荷が蓄積され、対向電極側に被処理イオンが移動する。その後、スイッチを切り替えて、間接電極と直接電極又は対向電極を接続すると、当該間接電極に蓄積された電荷が直接電極又は対向電極に移動し、対向電極側に移動した被処理イオンの電荷が交換されて、被処理イオンが酸化又は還元される。

　このように本発明では、スイッチにより、間接電極への電荷の蓄積（以下、「充電」という場合がある。）と間接電極からの電荷の移動（以下、「放電」という場合がある。）を切り替えることによって、被処理イオンの移動と被処理イオンの酸化又は還元（以下、「酸化還元」という場合がある。）が個別に行われる。そうすると、充電時に被処理イオンを移動させる際には、当該被処理イオンの電荷交換は行われない。また、放電時に被処理イオンを酸化還元する際には、間接電極に蓄積された電荷に対応する被処理イオンの電荷しか交換されない。したがって、対向電極に到達した被処理イオンの電荷のみが交換されるので、従来のような水の電気分解を確実に抑制することができる。そして、間接電極に電圧を印可する際の電界を高くすることができ、被処理イオンの移動を速くさせて、電解処理のレートを向上させることができる。

　また、対向電極側に十分な被処理イオンが集積した状態で被処理イオンの酸化還元を行うことができるので、従来のようにアノードと被処理体間に多くの電流を流す必要がなく、被処理イオンを効率よく酸化還元できる。

　また、対向電極表面に被処理イオンを略均一に配列した後に電荷交換、すなわち電解処理を行うので、電界処理における処理状態（プロファイル）、例えばめっき処理における膜厚を略均一にすることができる。

　別な観点による本発明は、処理液に含まれる被処理イオンを用いて所定の処理を行う電解処理装置であって、前記処理液を挟むように配置された直接電極及び対向電極と、前記処理液に電界を形成する間接電極と、前記間接電極に対して、電源との接続と、前記直接電極又は前記対向電極との接続とを切り替えるスイッチと、を有し、前記スイッチは、前記間接電極と前記電源とを接続し電圧を印加し、さらに前記スイッチは、前記間接電極と前記電源との接続を切断し、当該間接電極と前記直接電極又は前記対向電極とを接続する。

　本発明によれば、処理液中の被処理イオンを用いて、被処理体に対する所定の処理を効率よく且つ適切に行うことができる。

本実施の形態にかかるめっき処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。間接電極と直流電源を接続した様子を示す説明図である。充電時における電荷とイオンの配置を模式的に示す説明図である。間接電極と直接電極を接続した様子を示す説明図である。放電時における電荷とイオンの配置を模式的に示す説明図である。間接電極と直流電源を再度接続した様子を示す説明図である。対向電極に所定の銅めっきを形成した様子を示す説明図である。他の実施の形態にかかるめっき処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。他の実施の形態において充電時の電荷とイオンの配置を模式的に示す説明図である。他の実施の形態において間接電極と直接電極を接続した様子を示す説明図である。他の実施の形態において放電時の電荷とイオンの配置を模式的に示す説明図である。他の実施の形態にかかるめっき処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。他の実施の形態にかかるめっき処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。他の実施の形態にかかるめっき処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。他の実施の形態にかかるエッチング処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。他の実施の形態にかかるめっき処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。他の実施の形態にかかるめっき処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。

　以下、本発明の実施の形態について説明する。本実施の形態では、本発明にかかる電解処理としてめっき処理を行う場合について説明する。図１は、本実施の形態にかかる電解処理装置としてのめっき処理装置１の構成の概略を示す縦断面図である。なお、以下の説明で用いる図面において、各構成要素の寸法は、技術の理解の容易さを優先させるため、必ずしも実際の寸法に対応していない。

　めっき処理装置１は、内部に処理液としてのめっき液Ｍを貯留するめっき槽１０を有している。めっき液Ｍとしては、例えば硫酸銅と硫酸を溶解した混合液が用いられる。このめっき液Ｍ中には、被処理イオンとして銅イオンが含まれている。

　めっき槽１０内には、直接電極２０、間接電極２１及び対向電極２２がめっき液Ｍに浸漬して配置されている。間接電極２１には、当該間接電極２１を覆うように絶縁材２３が設けられている。

　直接電極２０は、間接電極２１側に設けられている。直接電極２０と間接電極２１はそれぞれ同形状を有し、離間して対向して配置されている。

　対向電極２２は、めっき液Ｍを挟んで直接電極２０と間接電極２１に対向して配置されている。なお本実施の形態において、この対向電極２２はめっき処理される被処理体である。

　間接電極２１と対向電極２２には、直流電源３０が接続されている。間接電極２１は、直流電源３０の正極側に接続されている。対向電極２２は、直流電源３０の負極側に接続されている。

　間接電極２１には、スイッチ３１が設けられている。スイッチ３１は、間接電極２１と直流電源３０の接続と、間接電極２１と直接電極２０の接続とを切り替える。スイッチ３１の切り替えは、制御部４０によって制御される。

　次に、以上のように構成されためっき処理装置１を用いためっき処理について説明する。

　図２に示すようにスイッチ３１によって、間接電極２１と直流電源３０（対向電極２２）を接続する。そして、間接電極２１を陽極とし、対向電極２２を陰極として直流電圧を印加して、電界（静電場）を形成する。そうすると、図３に示すように間接電極２１に正の電荷が蓄積され、間接電極２１側に負の荷電粒子である硫酸イオンＳが集まる。一方、対向電極２２には負の電荷が蓄積され、対向電極２２側に正の荷電粒子である銅イオンＣが移動する。なお、以下の説明において、このようにスイッチ３１によって間接電極２１と直流電源３０を接続し、間接電極２１に電荷が蓄積される状態を「充電」という場合がある。

　なお、直接電極２０が陰極になるのを回避するため、直接電極２０をグランドに接続せず、電気的にフローティング状態にしている。このような状況においては、直接電極２０、間接電極２１、対向電極２２のいずれの表面においても電荷交換が行われないので、静電場により引きつけられた荷電粒子が電極表面に配列されることになる。

　スイッチ３１による間接電極２１と直流電源３０の接続は、間接電極２１と対向電極２２に十分な電荷が蓄積されるまで、すなわち満充電されるまで行われる。そうすると、対向電極２２の表面に銅イオンＣが均一に配列される。対向電極２２の表面で銅イオンＣの電荷交換が行われず、水の電気分解も抑制されるので、間接電極２１と対向電極２２との間に電圧を印可する際の電界を高くすることができる。そして、この高電界によって銅イオンＣの移動を速くできる。さらに、この電界を任意に制御することで、対向電極２２表面に配列される銅イオンＣも任意に制御される。

　その後、図４に示すようにスイッチ３１を切り替え、間接電極２１と直流電源３０の接続を切断し、間接電極２１と直接電極２０を接続する。そうすると、図５に示すように間接電極２１に蓄積された正の電荷が直接電極２０に移動し、間接電極２１側に集まった硫酸イオンＳの電荷が交換されて、硫酸イオンＳは酸化される。これに伴い、対向電極２２の表面に配列されている銅イオンＣの電荷が交換されて、銅イオンＣが還元される。そして、図４に示すように、対向電極２２の表面に銅めっき５０が析出する。なお、以下の説明において、このようにスイッチ３１によって間接電極２１と直接電極２０を接続し、間接電極２１から電荷が移動する状態を「放電」という場合がある。

　対向電極２２の表面に十分な銅イオンＣが集積し、均一に配列された状態で還元されるので、対向電極２２の表面に銅めっき５０を均一に析出させることができる。結果的に、銅めっき５０における結晶の密度が高くなり、品質の良い銅めっき５０を形成することができる。従来のめっき工程においては、被処理体表面の電界強度分布に起因してめっき膜が不均一になるという問題が生じていた。しかし、本実施の形態においては、対向電極２２の表面に銅イオンＣが均一に配列された状態で還元を行っているので、めっき膜を均一且つ高品質に生成することができるのである。

　その後、図６に示すようにスイッチ３１を切り替えて間接電極２１と直流電源３０を接続し、対向電極２２側に銅イオンＣを移動させて集積させる。そして、対向電極２２の表面に銅イオンＣが均一に配列されると、スイッチ３１を切り替えて間接電極２１と直接電極２０を接続し、銅イオンＣを還元させる。

　このように充電時の銅イオンＣの移動集積と放電時の銅イオンＣの還元が繰り返し行われることで、図７に示すように銅めっき５０が所定の膜厚に成長する。こうして、めっき処理装置１における一連のめっき処理が終了する。

　以上の実施の形態によれば、スイッチ３１により充電と放電を切り替えることによって、銅イオンＣの移動と銅イオンＣの還元が個別に行われる。そうすると、充電時に銅イオンＣを移動させる際には、当該銅イオンＣの電荷交換は行われない。また、放電時に銅イオンＣを還元する際には、間接電極２１に蓄積された電荷に対応する銅イオンＣの電荷しか交換されない。したがって、対向電極２２に到達した銅イオンＣの電荷のみが交換されるので、従来のような水の電気分解を確実に抑制でき、銅めっき５０中のボイドの発生を抑制することができる。そして、間接電極２１に電圧を印可する際の電界を高くすることができ、銅イオンＣの移動を速くさせて、電解処理のレートを向上させることができる。しかも、めき処理のレートを向上させるため、従来のようにめっき液を攪拌及び循環させるための大掛かりな機構が必要なく、装置構成を簡易化することができる。

　また、間接電極２１に十分な電荷が蓄積され、対向電極２２の表面に銅イオンＣが均一に配列された状態で、スイッチ３１により充電から放電に切り替えられるので、対向電極２２側に十分な銅イオンＣが集積した状態で銅イオンＣの還元を行うことができる。このため、従来のようにアノードと被処理体間に多くの電流を流す必要がなく、銅イオンＣを効率よく還元できる。

　また、対向電極２２の表面に均一に配置された銅イオンＣを均一に還元させることができるので、めっき処理を均一に行うことができ、銅めっき５０の膜厚を均一にすることができる。しかも、銅イオンＣが均一に配置されるので、銅めっき５０中の結晶を密に配置することができる。したがって、めっき処理後の被処理体の品質を向上させることができる。

　なお、本実施の形態のようにスイッチ３１による充電と放電の切り替えを行わず、間接電極２１と直流電源３０を接続して充電を継続した状態で、所定のタイミングで直接電極２０と対向電極２２の間に電界をかけることで、対向電極２２の表面の銅イオンＣを還元させる方法も考えられる。しかしながら、間接電極２１に電荷を蓄積する充電時間は、例えば間接電極２１と対向電極２２の表面積、硫酸イオンＳと銅イオンＣの泳動距離、めっき液Ｍ中の硫酸イオンＳと銅イオンＣの濃度などの変動要因によって決定される。すなわち、充電時間は継時的に変動するものであり、当該充電時間をコントロールするのは困難である。この点、本実施の形態によれば、間接電極２１に蓄積された電荷に対応する銅イオンＣの電荷しか交換されないので、効率よく銅イオンＣを酸化させることができる。

　以上の実施の形態のめっき処理装置１において、直接電極２０、間接電極２１及び対向電極２２の配置や電極構造は任意に設定することができる。以下の図８～図１４に示すいずれの実施の形態においても、上記実施の形態と同様の効果を享受できる。

　例えば図８に示すように直接電極２０と間接電極２１は、絶縁材２３を介して表裏一体に配置されていてもよい。ここでいう表裏一体とは、例えば直接電極２０の表面と間接電極２１の裏面が絶縁材２３を介して当接し、直接電極２０と間接電極２１が一体構造を有していることをいう。

　かかる場合、スイッチ３１によって間接電極２１と直流電源３０を接続すると、図９に示すように間接電極２１に正の電荷が蓄積され、直接電極２０（及び間接電極２１）に硫酸イオンＳが集まる。その後、図１０に示すようにスイッチ３１を切り替え、間接電極２１と直接電極２０を接続すると、図１１に示すように間接電極２１に蓄積された正の電荷が直接電極２０に移動し、直接電極２０（及び間接電極２１）に集まった硫酸イオンＳの電荷が交換されて、硫酸イオンＳは酸化される。このとき、硫酸イオンＳは直接電極２０上に集まるので、直接電極２０上の硫酸イオンＳの酸化反応が促進される。したがって、銅イオンＣをより効率よく還元することができる。

　また、例えば図１２に示すように間接電極２１及び絶縁材２３を直接電極２０が完全に覆うように配置してもよい。かかる場合、間接電極２１がめっき液Ｍに接しないので、より効率よく直接電極２０の表面上に硫酸イオンＳを集めることができる。そして、間接電極２１に蓄積される電荷、すなわち直接電極２０に集められる硫酸イオンＳと、対向電極２２に移動して配列される銅イオンＣとを、確実に電気的に等価にすることができる。したがって、めっき処理の再現性を向上させることができ、銅めっき５０の膜厚の制御をより容易に行うことができる。すなわち、１回の銅イオンＣの還元によって銅めっき５０を均一な膜厚で析出させることができ、この銅イオンＣの還元を複数回繰り返すことにより、銅めっき５０の膜厚を適切に制御することができる。

　また、例えば図１３に示すように間接電極２１をめっき槽１０の外部に設けてもよい。間接電極２１はめっき槽１０の外側面に設けられ、直接電極２０はめっき槽１０の内側面に設けられる。めっき槽１０は電気的にフローティング状態になるように構成されている。かかる場合においても、間接電極２１がめっき液Ｍに接しないので、図１２に示した実施の形態と同様の効果を享受することができる。なお、例えばめっき槽１０が絶縁体の場合には、間接電極２１の周囲に設けられた絶縁材２３を省略してもよい。また、直接電極２０、間接電極２１及び対向電極２２の電極構造は様々な形状を取ることができ、図１３に示したように間接電極２１がめっき槽１０の外部に設けられた場合には、当該めっき槽１０の形状に合わせて間接電極２１を自由に設計することができる。

　また、例えば図１４に示すように対向電極２２が間接電極２１側に設けられ、直接電極２０は、めっき液Ｍを挟んで対向電極２２と間接電極２１に対向して配置されてもよい。図示の例においては、図１３で示した実施の形態と同様に、間接電極２１はめっき槽１０の外側面に設けられ、対向電極２２はめっき槽１０の内側面に設けられる。間接電極２１は直流電源３０の負極側に接続され、直接電極２０は直流電源３０の正極側に接続される。また、スイッチ３１は、間接電極２１と直流電源３０の接続と、間接電極２１と対向電極２２との接続とを切り替えるように設けられる。

　かかる場合、スイッチ３１によって間接電極２１と直流電源３０を接続し、間接電極２１を陰極とし、直接電極２０を陽極として直流電圧を印加する。そうすると、間接電極２１に負の電荷が蓄積され、対向電極２２側に銅イオンＣが集まる。一方、直接電極２０には正の電荷が蓄積され、直接電極２０側に硫酸イオンＳが集まる。その後、スイッチ３１を切り替え、間接電極２１と対向電極２２を接続すると、間接電極２１に蓄積された負の電荷が対向電極２２に移動し、対向電極２２に配列されている銅イオンＣの電荷が交換されて、銅イオンＣが還元される。このとき、対向電極２２における銅イオンＣの電荷交換は間接電極２１からの電荷の移動によって直接行われるので、銅イオンＣをより効率よく還元することができる。

　以上の実施の形態では、電解処理としてめっき処理を行う場合について説明したが、本発明は例えばエッチング処理等の種々の電解処理に適用することができる。以下、電解処理としてウェットエッチング処理を行う場合について説明する。

　例えば図１５に示すように電解処理装置としてのエッチング処理装置６０は、内部に処理液としてのエッチング液Ｅを貯留するエッチング液槽７０を有している。エッチング液Ｅとしては、例えばフッ酸とイソプロピルアルコールの混合液（ＨＦ／ＩＰＡ）やフッ酸とエタノールの混合液などが用いられる。

　間接電極２１は直流電源３０の負極側に接続され、対向電極２２は直流電源３０の正極側に接続される。なお、エッチング処理装置６０のその他の構成については、図１に示しためっき処理装置１の構成と同様であるので説明を省略する。

　かかる場合、スイッチ３１によって間接電極２１と直流電源３０を接続し、間接電極２１を陰極とし、対向電極２２を陽極として直流電圧を印加する。そうすると、間接電極２１に負の電荷が蓄積され、間接電極２１側に正の荷電粒子Ｈが集まる。一方、対向電極２２には正の電荷が蓄積され、対向電極２２側にエッチング液Ｅ中の陰イオンである被処理イオンＮが移動する。その後、スイッチ３１を切り替え、間接電極２１と直接電極２０を接続すると、間接電極２１に蓄積された負の電荷が直接電極２０に移動し、間接電極２１側に集まった荷電粒子Ｈの電荷が交換されて、荷電粒子Ｈは還元される。これに伴い、対向電極２２の表面に配列されている被処理イオンＮの電荷が交換されて、被処理イオンＮが酸化される。そして、対向電極２２の表面がエッチングされる。

　本実施の形態においても、被処理イオンの酸化と還元の違いはあれ、上記実施の形態と同様の効果を享受することができる。

　なお、以上の実施の形態のエッチング処理装置６０においても、直接電極２０、間接電極２１及び対向電極２２の配置や電極構造は任意に設定することができる。図１５に示したエッチング処理装置６０は、図１に示しためっき処理装置１と同様の電極の配置や構造を有していたが、図８～図１４に示しためっき処理装置１と同様の電極の配置や構造を有していてもよい。

　以上の実施のめっき処理装置１では、めっき槽１０内に貯留されためっき液Ｍを用いて対向電極２２にめっき処理を行っていたが、図１６に示すように対向電極２２上にめっき液Ｍを供給してめっき処理を行ってもよい。

　例えば略平板状の対向電極２２の上面にめっき液Ｍが供給される。めっき液Ｍは、例えば表面張力によって対向電極２２上に留まる。このめっき液Ｍ上にさらに直接電極２０が配置される。対向電極２２の下面には、間接電極２１が配置される。間接電極２１は直流電源３０の負極側に接続され、直接電極２０は直流電源３０の正極側に接続される。スイッチ３１は、間接電極２１と直流電源３０の接続と、間接電極２１と対向電極２２との接続とを切り替えるように設けられる。

　かかる場合、スイッチ３１によって間接電極２１と直流電源３０を接続すると、間接電極２１に負の電荷が蓄積され、対向電極２２側に銅イオンＣが集まる。一方、直接電極２０には正の電荷が蓄積され、直接電極２０側に硫酸イオンＳが集まる。その後、スイッチ３１を切り替え、間接電極２１と対向電極２２を接続すると、間接電極２１に蓄積された負の電荷が対向電極２２に移動し、対向電極２２に配列されている銅イオンＣの電荷が交換されて、銅イオンＣが還元される。したがって、上記実施の形態と同様の効果を享受することができる。

　なお、図１６に示した実施の形態で行われるめっき処理は、半導体デバイスの製造工程におけるめっき処理であってもよい。この場合、対向電極２２が半導体基板であって、間接電極２１が当該半導体基板の支持部材であってもよい。支持部材としては、例えば半導体基板の支持基板や、半導体基板を保持する静電チャック等の基板保持機構などが用いられる。

　上記図１６では間接電極２１は対向電極２２の下面に設けられていたが、図１７に示すように直接電極２０の上面に設けられていてもよい。間接電極２１は直流電源３０の正極側に接続され、対向電極２２は直流電源３０の負極側に接続される。スイッチ３１は、間接電極２１と直流電源３０の接続と、間接電極２１と直接電極２０との接続とを切り替えるように設けられる。

　かかる場合、スイッチ３１によって間接電極２１と直流電源３０を接続すると、間接電極２１に正の電荷が蓄積され、直接電極２０側に硫酸イオンＳが集まる。一方、対向電極２２には負の電荷が蓄積され、対向電極２２側に銅イオンＣが集まる。その後、スイッチ３１を切り替え、間接電極２１と直接電極２０を接続すると、間接電極２１に蓄積された正の電荷が直接電極２０に移動し、対向電極２２に配列されている銅イオンＣの電荷が交換されて、銅イオンＣが還元される。したがって、上記実施の形態と同様の効果を享受することができる。

　なお、図１７に示した実施の形態で行われるめっき処理も、図１６の場合と同様に半導体デバイスの製造工程におけるめっき処理であってもよい。この場合、直接電極２０が半導体基板であって、間接電極２１が当該半導体基板の支持部材であってもよい。支持部材としては、例えば半導体基板の支持基板や、半導体基板を保持する静電チャック等の基板保持機構などが用いられる。

　なお、このように直接電極２０、間接電極２１及び対向電極２２を積層して配置する場合においても、被処理イオンの酸化（例えばエッチング処理）と還元（例えばめっき処理）の両方を行うことができる。酸化と還元を行うためには、直流電源３０の正極と負極の配置を反対にし、陽極と陰極を反対にして電解処理を行えばよい。

　以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。

　　１　　めっき処理装置
　　１０　めっき槽
　　２０　直接電極
　　２１　間接電極
　　２２　対向電極
　　２３　絶縁材
　　３０　直流電源
　　３１　スイッチ
　　４０　制御部
　　５０　銅めっき
　　６０　エッチング処理装置
　　７０　エッチング液槽
　　Ｃ　　銅イオン
　　Ｅ　　エッチング液
　　Ｈ　　荷電粒子
　　Ｍ　　めっき液
　　Ｎ　　被処理イオン
　　Ｓ　　硫酸イオン

Claims

処理液に含まれる被処理イオンを用いて所定の処理を行う電解処理方法であって、
前記処理液を挟むように直接電極と対向電極をそれぞれ配置すると共に、当該処理液に電界を形成する間接電極を配置し、さらに前記間接電極に対して、電源との接続と、前記直接電極又は前記対向電極との接続とを切り替えるスイッチを配置する配置工程と、
前記スイッチによって前記間接電極と前記電源とを接続し電圧を印加することで、前記処理液中の被処理イオンを前記対向電極側に移動させる被処理イオン移動工程と、
前記スイッチによって前記間接電極と前記電源との接続を切断し、当該間接電極と前記直接電極又は前記対向電極とを接続することで、前記対向電極側に移動した前記被処理イオンを酸化又は還元する被処理イオン処理工程と、を有する。
請求項１に記載の電界処理方法において、
前記被処理イオン移動工程は、前記被処理イオンが前記対向電極の表面に均一に配列されるまで行われる。
請求項１に記載の電界処理方法において、
前記配置工程において、前記間接電極を前記処理液に接しないように配置する。
請求項１に記載の電界処理方法において、
前記スイッチによって前記間接電極との接続が切り替えられる前記直接電極又は前記対向電極は半導体基板であって、
前記間接電極は当該半導体基板を支持する支持部材である。
処理液に含まれる被処理イオンを用いて所定の処理を行う電解処理装置であって、
前記処理液を挟むように配置された直接電極及び対向電極と、
前記処理液に電界を形成する間接電極と、
前記間接電極に対して、電源との接続と、前記直接電極又は前記対向電極との接続とを切り替えるスイッチと、を有し、
前記スイッチは、前記間接電極と前記電源とを接続し電圧を印加し、
さらに前記スイッチは、前記間接電極と前記電源との接続を切断し、当該間接電極と前記直接電極又は前記対向電極とを接続する。
請求項５に記載の電界処理装置において、
前記スイッチは、前記被処理イオンが前記対向電極の表面に均一に配列された際に、前記間接電極と前記電源との接続を切断し、当該間接電極と前記直接電極又は前記対向電極とを接続する。
請求項５に記載の電界処理装置において、
前記間接電極は前記処理液に接しないように配置されている。
請求項５に記載の電界処理装置において、
前記スイッチによって前記間接電極との接続が切り替えられる前記直接電極又は前記対向電極は半導体基板であって、
前記間接電極は当該半導体基板を支持する支持部材である。