(57)【要約】【課題】めっき液に含まれる構成成分の濃度を演算し、めっき液の調整を適正に行い、めっき処理の品質を維持する。【解決手段】めっき液に一または複数の添加剤を加えて半導体ウエハにめっき処理を行う工程（ステップＳ１）と、めっき処理の処理状態を示す一または複数のパラメータを測定する工程（ステップＳ３）と、パラメータからめっき液に含まれる構成成分の濃度を演算する工程（ステップＳ４）と、演算された構成成分の濃度が予め定めた閾値以内に収まるように、めっき液の調整処理を行う工程（ステップＳ６）と、を備える。【選択図】図１
2010040667.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
めっき液に一または複数の添加剤を加えて半導体ウエハにめっき処理を行うめっき処理工程と、
前記めっき処理の処理状態を示す一または複数のパラメータを測定する測定工程と、
前記パラメータから前記めっき液に含まれる構成成分の濃度を演算する演算工程と、
演算された前記構成成分の濃度が予め定めた閾値以内に収まるように、前記めっき液の調整処理を行う調整処理工程と、
を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
前記構成成分は、前記添加剤の分解副生成物であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の半導体装置の製造方法において、
複数の前記添加剤それぞれに対応する分解係数を定め、
前記演算工程は、測定された前記パラメータと前記分解係数を乗算して、前記添加剤それぞれから生成される前記分解副生成物の濃度を求め、これらを合算して全体の前記分解副生成物の濃度を演算することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の半導体装置の製造方法において、
前記分解係数は、複数の前記パラメータのそれぞれに対して定めることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項３または４に記載の半導体装置の製造方法において、
複数の前記分解係数のそれぞれに対して重み付け係数を設定し、
前記演算工程は、前記分解係数と前記重み付け係数とを乗算することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６】
請求項２乃至５いずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
前記演算工程は、下式（１）
【数１】
2010040667.tif 000006
但し、上式（１）において、
ＣＰは前記分解副生成物の濃度であり、
ＣＬは予め定めた前記閾値の下限値であり、
｛ｘ１、ｘ２、・・・ｘｎ｝は前記パラメータであり、
｛Ｃ１１、Ｃ１２、・・・Ｃ１ｎ、・・・Ｃｍｎ｝は前記添加剤のそれぞれに対応し、かつ前記パラメータのそれぞれに対して定められる前記分解係数であり、
｛Ｗ１１、Ｗ１２、・・・Ｗ１ｎ、・・・Ｗｍｎ｝は前記分解係数のそれぞれに対応する前記重み付け係数である。；
から前記分解副生成物の濃度を演算することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
請求項２乃至６いずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
前記調整処理工程は、
演算された前記分解副生成物の濃度が予め定めた前記閾値の上限値を超えた場合に、前記めっき液の一部または全てを排出し、前記分解副生成物の濃度が前記閾値の下限値以下に調合された前記めっき液を供給して、前記めっき液の調整を行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の半導体装置の製造方法において、
前記調整処理工程は、下式（２）
【数２】
2010040667.tif 000007
但し、上式（２）において、
Ｍは前記めっき液の量であり、
ＭＯＵＴは排出される前記めっき液の排出量であり、
ＭＩＮおよびＣＩはそれぞれ供給される前記めっき液の供給量および該めっき液の前記分解副生成物の濃度である。；
から前記めっき液の前記排出量および前記供給量を算出し、前記めっき液を調整することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項９】
請求項１乃至８いずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
前記測定工程にて測定される前記パラメータは、
前記めっき液を調整してから測定するまでの合計時間、
前記合計時間内に行われた前記めっき処理の積算時間、
前記合計時間内に前記めっき処理をされた前記半導体ウエハの枚数、および
前記合計時間内に前記めっき処理にて使用された積算電流量、のいずれかを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項１乃至９いずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
前記測定工程にて測定された前記パラメータは、前記めっき液に含まれる全有機炭素濃度を含み、
前記調整処理工程にて前記全有機炭素濃度が予め定められた閾値以内に収まるように前記めっき液を調整することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
めっき液に一または複数の添加剤を加えて半導体ウエハにめっき処理を行うめっき処理部と、
前記めっき処理部に前記めっき液を供給する供給部と、
前記めっき処理部から前記めっき液を排出する排出部と、
前記めっき処理の処理状態を示す一または複数のパラメータを測定する測定部と、
前記パラメータから前記めっき液に含まれる構成成分の濃度を演算する演算部と、
演算された前記構成成分の濃度が予め定めた閾値以内に収まるように、前記供給部および前記排出部を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の半導体装置の製造装置において、
前記構成成分は、前記添加剤の分解副生成物であることを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の半導体装置の製造装置において、
複数の前記添加剤それぞれに対応する分解係数を定め、
前記演算部は、
前記測定部にて測定された前記パラメータと前記分解係数を乗算して、前記添加剤それぞれから生成される前記分解副生成物の濃度を求め、これらを合算して全体の前記分解副生成物の濃度を演算することを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の半導体装置の製造装置において、
前記分解係数は、複数の前記パラメータのそれぞれに対して定めることを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項１５】
請求項１３または１４に記載の半導体装置の製造装置において、
複数の前記分解係数のそれぞれに対して重み付け係数を設定し、
前記演算部は、
前記分解係数と前記重み付け係数を乗算することを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項１６】
請求項１２乃至１５いずれかに記載の半導体装置の製造装置において、
前記演算部は、下式（３）
【数３】
2010040667.tif 000008
但し、上式（３）において、
ＣＰは前記分解副生成物の濃度であり、
ＣＬは予め定めた前記閾値の下限値であり、
｛ｘ１、ｘ２、・・・ｘｎ｝は前記パラメータであり、
｛Ｃ１１、Ｃ１２、・・・Ｃ１ｎ、・・・Ｃｍｎ｝は前記添加剤のそれぞれに対応し、かつ前記パラメータのそれぞれに対して定められる前記分解係数であり、
｛Ｗ１１、Ｗ１２、・・・Ｗ１ｎ、・・・Ｗｍｎ｝は前記分解係数のそれぞれに対応する前記重み付け係数である。；
から前記分解副生成物の濃度を演算することを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項１７】
請求項１５または１６に記載の半導体装置の製造装置において、
前記演算部は、前記閾値、前記分解係数および前記重み付け係数を格納する記憶部を含むことを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項１８】
請求１２乃至１７いずれかに記載の半導体装置の製造装置において、
前記制御部は、
演算部にて演算された前記分解副生成物の濃度が予め定めた前記閾値の上限値を超えた場合に、前記排出部を制御して前記めっき処理部内の前記めっき液の一部または全てを排出し、前記供給部を制御して前記分解副生成物の濃度が前記閾値の下限値以下に調合された前記めっき液を供給することを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の半導体装置の製造装置において、
前記制御部は、下式（４）
【数４】
2010040667.tif 000009
但し、上式（４）において、
Ｍは前記めっき処理部内の前記めっき液の量であり、
ＭＯＵＴは前記排出部から排出される前記めっき液の排出量であり、
ＭＩＮおよびＣＩはそれぞれ前記供給部から供給される前記めっき液の供給量および該めっき液の前記分解副生成物の濃度である；
から前記排出量および前記供給量を算出し、前記排出部および前記供給部を制御することを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項２０】
請求項１１乃至１９いずれかに記載の半導体装置の製造装置において、
前記パラメータは、
前記めっき液を調整してから測定するまでの合計時間、
前記合計時間内に行われた前記めっき処理の積算時間、
前記合計時間内に前記めっき処理をされた前記半導体ウエハの枚数、および
前記合計時間内に前記めっき処理にて使用された積算電流量のいずれかを含むことを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項２１】
請求項１１乃至２０いずれかに記載の半導体装置の製造装置において、
前記測定部にて測定された前記パラメータは、前記めっき処理部内の前記めっき液に含まれる全有機炭素濃度を含み、
前記制御部は、前記全有機炭素濃度が予め定められた閾値以内に収まるように前記供給部および前記排出部を制御することを特徴とする半導体装置の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法および半導体装置の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の製造装置において、添加剤を含むめっき液を用いて電解めっき処理を行う場合、めっき液を構成する主要構成成分と各添加剤の濃度バランスを測定し、管理している。電解めっき処理はこれらの濃度バランスによって成り立っており、各成分の濃度を許容範囲以内に保つことが必須である。しかし、主要構成成分と各添加剤の濃度バランスの維持だけでは、埋め込み不良等の不良発生を防ぐことができない。その一因として、めっき処理中に添加剤の分解によって形成される分解副生成物の増加が知られている。
【０００３】
めっき液中に含まれる分解副生成物がある一定の濃度を超えると、コンタクトホールや配線溝のめっき膜質内部にボイドを形成し、埋め込み不良の発生頻度が高くなる。よって、めっき液中の分解副生成物の濃度が一定値以上にならないようにめっき液を管理する必要がある。しかし、分解副生成物の量を定量的に測定するには長時間を費やすことから、また測定可能な機器が高価であることから、製造装置に組み込むことは現実的ではない。そのため、分解副生成物の増加に起因する埋め込み不良が発生した処理時間や処理枚数等を記録し、当該埋め込み不良発生以降は処理時間や処理枚数等が所定値（記録した値より少ない値）以上にならないようにめっき液を交換するといった対策をとっていた。
【０００４】
この種の技術として、特許文献１には、めっき液中の添加剤の分解副生成物による微細パターンの埋設不良を防止するために、Ｔｏｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃａｒｂｏｎ  Ｕｌｔｒａ−Ｖｉｏｌｅｔ（ＴＯＣＵＶ）の照射によって有機物を分解する装置を含むめっき液循環タンクを備えるめっき装置が記載されている。劣化しためっき液が無害化されるまでＴＯＣＵＶを照射し、各添加剤を加えて濃度バランスを調整して、調整済みのめっき液を再度めっき処理に用いる方法が記載されている。
【０００５】
また、特許文献２には、プリント基板のビアめっきにおいてめっき液寿命を延ばすために電気浴から部分的に液を取り出して、取り出した液中の全有機化合物（Ｔｏｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃａｒｂｏｎ（ＴＯＣ））の濃度を酸化剤添加と紫外線照射によって減少させた後に、電気浴に戻す手法が記載されている。
【０００６】
また、特許文献３には、めっき液中の添加剤の分解副生成物による埋設不良を防止するために、被めっき物の微細パターンと同程度の開口と深さを有する作用電極と、それより大きな開口面積を有する作用電極のそれぞれでめっき液電流密度を測定して、その比からめっき液を交換する時期を判断する方法が記載されている。
【特許文献１】特開２００３−０２７２８９号公報
【特許文献２】特表２００６−５２６８９０号公報
【特許文献３】特開２００３−１２９２９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１においては、処理量（たとえば処理枚数あるいは処理時間）が所定値を超えるタイミングでめっき槽中のめっき液に対して調整処理を行う。しかし、処理量によって所定値を定めるのであれば、その製造装置を実際に稼動した経験則から定めるしかない。すなわち、埋め込み不良が発生した際の処理量を記録し、その記録値より少ない処理量を所定値と定める。このような方法を採ると、その所定値は、本来許容可能な処理量を下回ってしまう。すなわち、実際はめっき液中の添加剤の分解副生成物量が許容範囲内であるにもかかわらず、めっき液を調整してしまうので、調整処置に用いられる添加剤等が余分に消費されてしまう。
【０００８】
特許文献３においては、作用電極の形状を維持することが必要であるが、実際に半導体装置の製造に用いるならば作用電極は成膜するため形状が変化する。この作用電極を繰り返し使用するためには、成膜した膜を剥離することが必要となるが、このような微細形状に体積された膜を剥離して作用電極を元の形状にすることは困難であり、事実上不可能である。すなわち、この特殊形状の作用電極は度々交換が必要であり、時間面においてもコスト面においても多大な無駄が生じてしまう。
【０００９】
また、特許文献１乃至３いずれにおいても、有機物の分解装置や特殊形状の作用電極といった高価な装置や部材を使用することが必須であり、採算性を考慮すると半導体ウエハのめっき処理に導入できるケースは限られてくる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、めっき液に一または複数の添加剤を加えて半導体ウエハにめっき処理を行う工程と、めっき処理の処理状態を示す一または複数のパラメータを測定する工程と、パラメータからめっき液に含まれる構成成分の濃度を演算する工程と、演算された構成成分の濃度が予め定めた閾値以内に収まるように、めっき液の調整処理を行う工程を備えることを特徴とする半導体の製造方法が提供される。
【００１１】
これにより、めっき液に含まれる構成成分の濃度を演算し、演算された構成成分の濃度に基づいてめっき液を調整するので、処理枚数や処理時間といった測定されたパラメータを基準にめっき液の調整時期を決定する方法に比べて、より適正にめっき液の調整時期を定めることができる。また、求めたい構成成分の濃度と相関関係を示すパラメータであれば、測定されるパラメータはいずれでもよく、汎用的な測定装置で測定可能なパラメータでも実施できる。めっき処理、調整処理、演算処理についても、汎用的な装置、計算機で十分に処理可能である。すなわち、高価な装置や交換頻度の高い特殊な部材を用いる必要がない。
【００１２】
また、本発明によれば、めっき液に一または複数の添加剤を加えて半導体ウエハにめっき処理を行うめっき処理部と、めっき処理部にめっき液を供給する供給部と、めっき処理部からめっき液を排出する排出部と、めっき処理の処理状態を示す一または複数のパラメータを測定する測定部と、パラメータからめっき液に含まれる構成成分の濃度を演算する演算部と、演算された前記構成成分の濃度が予め定めた閾値以内に収まるように、供給部および排出部を制御する制御部と、を備えることを特徴とする半導体ウエハの製造装置が提供される。
【００１３】
上述と同様の理由で、より適正にめっき液の調整時期を定めることができる。また、めっき液を供給する供給部およびめっき液を排出する排出部は、通常備えられているものであり、上述と同様に高価な装置や交換頻度の高い特殊な部材を用いる必要はない。
【００１４】
なお、本発明の半導体の製造方法には、複数の工程が記載してあるが、その記載の順番は複数の工程を実行する順番を限定するものではない。このため、本発明の制御方法を実施するときには、その複数の工程の順番は内容的に支障しない範囲で変更することができる。
【００１５】
また、本発明の各種の構成要素は、必ずしも個々に独立した存在である必要はなく、複数の構成要素が一個の部材として形成されていること、一つの構成要素が複数の部材で形成されていること、ある構成要素が他の構成の一部であること、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していること、等でもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、めっき液に含まれる構成成分の濃度を演算するので、めっき液の調整を適正に行い、めっき処理の品質を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１８】
図１は、本発明に係る実施形態の半導体装置の製造手順を示すフローチャートである。めっき液に一または複数の添加剤を加えて半導体ウエハにめっき処理を行うめっき処理工程（ステップＳ１）と、めっき処理の処理状態を示す一または複数のパラメータを測定する測定工程（ステップＳ３）と、パラメータからめっき液に含まれる構成成分の濃度を演算する演算工程（ステップＳ４）と、演算された構成成分の濃度が予め定めた閾値以内に収まるように、めっき液の調整処理を行う調整処理工程（ステップＳ６）と、を備えている。
【００１９】
本実施形態において、めっき液に含まれる当該構成成分は、添加剤の分解副生成物とすることができる。なお、演算される対象は、めっき液に含まれる構成成分であればいずれでもよく、たとえばイオン濃度でもよい。
【００２０】
さらに、演算された分解副生成物の濃度が予め定めた閾値の上限値を超えた（ステップＳ５がＹＥＳ）場合に、めっき液の一部または全てを排出し、分解副生成物の濃度が閾値の下限値以下に調合されためっき液を供給して、めっき液の調整を行う。
【００２１】
また、演算された分解副生成物量が、閾値の上限値を超えていない（ステップＳ５がＮＯ）場合には、めっき液を交換する必要がないのでめっき処理を継続する。めっき処理を終了しなければ（ステップＳ２がＮＯ）、上述の処理を反復する。めっき処理を終了すれば（ステップＳ２がＹＥＳ）、本実施形態の製造手順は終了となる。
【００２２】
本実施形態の製造方法において、調整処理とは、めっき液に含まれる添加剤の分解副生成物の濃度が許容の上限値を超えた場合に、当該めっき液の排出および供給によって分解副生成物の濃度を下げることであるが、これに限らなくてもよい。たとえば、めっき液や水等を加えたり、紫外線照射等によって有機物分解したのちに添加剤を加えて調合したりすることによってめっき液中の分解副生成物の濃度を下げる処理を調整処理に含めてもよい。また、めっき液に含まれる添加剤の分解副生成物の濃度が許容の下限値を下回った場合に、分解副生成物の濃度の高いめっき液を加えることによって、分解副生成物の濃度を上げる処理を調整処理に含めてもよい。
【００２３】
図２は、本発明に係る実施形態の半導体装置の製造装置（半導体製造装置）１の構成図である。めっき液に一または複数の添加剤を加えて半導体にめっき処理を行うめっき処理部１１と、めっき処理部１１にめっき液を供給する供給部１５と、めっき処理部からめっき液を排出する排出部１６と、めっき処理の処理状態を示す一または複数のパラメータを測定する測定部１２と、パラメータから、めっき液に含まれる構成成分（分解副生成物）の濃度を演算する演算部１３と、演算された構成成分（分解副生成物）の濃度が予め定めた閾値以内に収まるように、供給部１５および排出部１６を制御する制御部１４と、を備えている。
【００２４】
めっき処理部１１は、めっき液を収容する主めっき槽１１１と、通電することによってめっき処理を行うめっき処理槽１１２と、めっき槽１１１とめっき処理槽１１２内のめっき液を循環させる循環ポンプ１１３と、によって構成することができる。これは電解めっき処理を行う構成の一例であり、これに限らなくともよい。
【００２５】
めっき処理部１１は、めっき処理部１１内のめっき液の調整処理を行う際に、めっき処理を止めない構成としてもよい。たとえば、調整処理中は、循環ポンプ１１３によるめっき液の循環を止めて、めっき処理槽１１２に収容されるめっき液にてめっき処理を行い、主めっき槽１１１に収容されるめっき液に調整処理を行い、調整処理を終えてから再び循環ポンプ１１３を動作して、めっき液の循環を行ってもよい。
【００２６】
測定部１２が測定するパラメータは、めっき液を調整してから測定時点までの合計時間ｔ１、当該合計時間内に行われためっき処理の積算時間ｔ２、当該合計時間ｔ１内にめっき処理をされた半導体ウエハの枚数ａ、および当該合計時間ｔ１内にめっき処理にて使用された積算電流量Ｑ、のいずれかを含む。
【００２７】
添加剤によっては、上述されていない特定のパラメータと分解副生成物の濃度とが相関関係にある場合がある。当該添加剤を用いる際には、当該パラメータを測定してもよい。
【００２８】
複数の添加剤をめっき液に加える場合、複数の添加剤それぞれに対応する分解係数を定め、演算部１３は、測定部１２にて測定されたパラメータと分解係数を乗算して、添加剤それぞれから生成される分解副生成物の濃度を求め、これらを合算して全体の分解副生成物の濃度を演算することができる。ここで分解係数とは、用いられるめっき液や添加剤の物性から定められる係数で、当業者に蓄積された測定データから換算可能な数値である。
【００２９】
さらに、測定部１２にて測定されたパラメータが複数の場合、分解係数は複数のパラメータのそれぞれに対して定めてもよい。添加剤をｍ種類、測定されたパラメータがｎ種類の場合、ｍ×ｎ通りの分解係数を設定することができる。
【００３０】
さらに、複数の分解係数のそれぞれに対して重み付け係数を設定し、演算部１３は、分解係数と重み付け係数を乗算してもよい。ここで重み付け係数とは、製造装置１の仕様、構成等から定められる係数で、製造装置１を稼動して実測したデータから換算する数値である。
【００３１】
上述の演算方法に従い、演算部１３は、下式（５）
【数５】
2010040667.tif 000003
但し、上式（５）において、
ＣＰは分解副生成物の濃度であり、
ＣＬは予め定めた閾値の下限値であり、
｛ｘ１、ｘ２、・・・ｘｎ｝はパラメータであり、
｛Ｃ１１、Ｃ１２、・・・Ｃ１ｎ、・・・Ｃｍｎ｝は、前記添加剤のそれぞれに対応し、かつ前記パラメータのそれぞれに対して定められる前記分解係数であり、
｛Ｗ１１、Ｗ１２、・・・Ｗ１ｎ、・・・Ｗｍｎ｝は、前記分解係数のそれぞれに対応する前記重み付け係数である。；
から分解副生成物の濃度を演算することができる。
【００３２】
上式（５）におけるパラメータ｛ｘ１、ｘ２、・・・ｘｎ｝が上述のｔ１、ｔ２、ａ、Ｑの４種類とすると、ＣＰは下式（６）
【数６】
2010040667.tif 000004
但し、上式（６）において、
ＣＰは分解副生成物の濃度であり、
ＣＬは予め定めた閾値の下限値であり、
ｔ１はめっき液を調整してから測定時点までの合計時間であり、
ｔ２は当該合計時間内に行われためっき処理の積算時間であり、
ａは当該合計時間内にめっき処理をされた半導体ウエハの枚数であり、
Ｑは当該合計時間内にめっき処理にて使用された積算電流量であり、
｛Ｃｔ１、Ｃｔ２、Ｃａ、ＣＱ｝はｔ１、ｔ２、ａ、Ｑのそれぞれに対して定められる前記分解係数であり、
｛Ｗｔ１、Ｗｔ２、Ｗａ、ＷＱ｝はＣｔ１、Ｃｔ２、Ｃａ、ＣＱのそれぞれに対応する重み付け係数である。；
によって表すことができる。
【００３３】
使用される添加剤の特性によって、上記分解係数はその値が変わる。たとえば、めっき処理（通電）しなくとも、めっき液投入後の時間経過によって分解される添加剤が多く使用される場合には、Ｃｔ１が比較的大きな値となる。逆に、めっき処理（通電）以外ではほとんど分解されない添加剤が多く使用される場合には、Ｃｔ２、ＣａおよびＣＱが比較的大きな値となる。
【００３４】
演算部１３は、閾値、分解係数および重み付け係数を格納する記憶部１３１を含む。記憶部１３１に対して、閾値、分解係数および重み付け係数を格納する方法としては、たとえば専用の入力端末を設け、人が任意で入力した数値を格納する、または計算機等に接続して、接続した計算機が計算した数値を読込み格納するなど、いずれでも構わない。
【００３５】
制御部１４は、演算部１３にて演算された分解副生成物の濃度ＣＰが予め定めた閾値の上限値ＣＨを超えた場合に、排出部１６を制御してめっき処理部１１内のめっき液の一部または全てを排出し、供給部１５を制御して分解副生成物の濃度ＣＰが閾値の下限値ＣＬ以下に調合されためっき液を供給して、めっき液を調整する。したがって、制御部１４はＣＰとＣＨを比較する必要があり、図示されていないが記憶部１３１に格納しているＣＨを読み込む処理が少なくとも一度、たとえば制御部１４の立ち上げ時等に行われる。
【００３６】
制御部１４は、下式（７）
【数７】
2010040667.tif 000005
但し、上式（７）において、
Ｍはめっき処理部１１内のめっき液の量であり、
ＭＯＵＴは排出部１６から排出されるめっき液（劣化液）の排出量であり、
ＭＩＮおよびＣＩはそれぞれ供給部１５から供給されるめっき液（新液）の供給量およびめっき液（新液）の分解副生成物の濃度である；
からめっき液の交換量（供給量、排出量）を算出し、排出部１６および供給部１５を制御し、めっき液を調整する。
【００３７】
めっき液（新液）の分解副生成物の濃度ＣＩは、使用するめっき液および添加剤が同一であれば、ほぼ同値を示すので、記憶部１３１に予め格納しておき、上式（７）の計算の都度、制御部１４が記憶部１３１から読込むことにしてもよい。
【００３８】
供給部１５および排出部１６は、制御部１４の制御に従って、めっき液（新液）を供給し、めっき液（劣化液）を排出する。本実施形態において、供給部１５は、新液タンク１７からめっき液（新液）を注入し、めっき処理部１１にめっき液（新液）を供給する構成としている。新液タンク１７にめっき液（新液）を注入する構成と、排出部１６からめっき液（劣化液）を排出する構成とは明示していないが、たとえば、排出部１６から排出されるめっき液（劣化液）を有機物分解装置にて分解し、添加剤を再追加する等の処置をして、再利用できる状態にめっき液を加工してから、新液タンク１７に注入するといった構成を含めてもよい。
【００３９】
また、図２に示すように制御部１４から供給部１５を制御する経路と、制御部１４から排出部１６を制御する経路は異なってよい。したがって、制御部１４が供給部１５を制御するタイミングと、制御部１４が排出部１６を制御するタイミングは同時でも異なってもよい。
【００４０】
測定部１２にて測定するパラメータが、めっき処理部１１内のめっき液に含まれる全有機炭素量を含む場合、制御部１４は、全有機炭素量が予め定められた閾値内に収まるように供給部１５および排出部１６を制御してもよい。ここで予め定められた閾値とは全有機炭素量に対する閾値であり、上述の分解副生成物に対する閾値とは異なる値である。最近の添加剤分析装置では全有機炭素量を計測可能な分析装置が開発されており、このような分析装置を測定部１２の部材として用いてもよい。
【００４１】
演算によって求められる分解副生成物の濃度に基づいためっき液を交換する製造装置および方法においては、想定していない要因等によって数式と異なる分解副生成物の増大が発生しても、めっき液交換の制御に反映されない可能性がある。全有機炭素量は分解副生成物量と相関関係にあるので、全有機炭素量を測定し、めっき液交換の制御を補完すれば、めっき処理をより高い品質で維持することができる。
【００４２】
以上、図面を参照して本実施形態について述べたが、これらは本発明の一形態であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【００４３】
たとえば、めっき液中の分解副生成物の濃度を一定値に保つ、すなわち閾値の上限値と下限値を同一の値にして、めっき液中の分解副生成物の濃度をその値に保つように、制御部１４は、供給部１５の供給流量と排出部１６の排出流量を連続的に制御する構成としてもよい。
【００４４】
または、制御部１４は、演算部１３にて演算された分解副生成物の濃度ＣＰの変化量（単位時間あたりの増加量、減少量）が所定値より大きくなった場合に、逆方向に変化させる、すなわちＣＰが増加中なら減少方向に、減少中なら増加方向に変化させて、分解副生成物の濃度を閾値以内に保つように調整処理を行う構成としてもよい。
【００４５】
図３は本実施形態における、めっき液中の分解副生成物の濃度とめっき処理の積算時間の関係を表したグラフである。稼働中の装置内でめっき液中の分解副生成物の濃度を演算することが可能なので、許容濃度を上限値に設定して、調整処理を行うことができる。許容濃度（上限値）は予め求める必要があり、これは実測することによって求める。しかし、この上限値はめっき液や添加剤の物性によって決まる値であり、使用するめっき液や添加剤が等しければ許容濃度も等しい。すなわち、他製造装置への転用が可能である。
【００４６】
図４は本発明を用いない場合における、めっき液中の分解副生成物の濃度とめっき処理の積算時間の関係を表したグラフである。設定上限値を定めるには、埋め込み不良が発生する度に、処理時間や処理枚数等で規定される設定上限値を下げていき、埋め込み不良が発生しない設定上限値を定める方法を用いる。この方法では、最終的に本来許容できる分解副生成物の濃度以下に設定上限値が設定されてしまう。なぜなら、稼働中の装置内でめっき液中の分解副生成物の濃度を求める手段がないので、許容濃度を基準にすることができないからである。また、従来技術において複数のパラメータに対して上限値を設定する場合、いずれかのパラメータが上限値を超えたら調整処理となるので、パラメータを増やすほど実質的には設定上限値が下がってしまい、より無駄が増える。さらに、処理時間や処理枚数は、使用するめっき液や添加剤以外にも装置構成によって変化する値であり、製造装置ごとに実測しながら上限値を求める作業をしなくてはならない。
【００４７】
以上のように本発明を用いることによって無駄を省くことができ、より適正にめっき液の調整処理を行い、めっき処理の品質も維持される。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態における半導体装置の製造手順を示すフローチャートである。
【図２】本発明の実施の形態における半導体装置の製造装置の構成図である。
【図３】本発明の実施の形態における、めっき液中の分解副生成物の濃度とめっき処理の積算時間の関係を表したグラフである。
【図４】本発明の実施の形態を用いない場合における、めっき液中の分解副生成物の濃度とめっき処理の積算時間の関係を表したグラフである。
【符号の説明】
【００４９】
１     半導体製造装置
１１    めっき処理部
１１１  主めっき槽
１１２  めっき処理槽
１１３  循環ポンプ
１２    測定部
１３    演算部
１３１  記憶部
１４    制御部
１５    供給部
１６    排出部
１７    新液タンク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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