【手続補正書】
【提出日】平成16年4月27日(2004.4.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
めっき液を収容するめっき槽と、
上記めっき槽の上方で、上記めっき槽に収容されためっき液の液面に対して基板の下面が所定の傾斜角度で傾斜した傾斜姿勢で基板を保持する基板傾斜保持機構と、
上記基板傾斜保持機構により上記傾斜姿勢で保持された基板の下面と上記めっき槽に収容されためっき液の液面とを近接させて、上記基板の下面をめっき液に接触させる接液手段と、
上記基板傾斜保持機構により上記傾斜姿勢で保持された基板を、その傾斜姿勢を保持して回転させる基板回転機構と、
基板の外周部がめっき液と接触しないように基板を覆うマスク部材とを備えたことを特徴とするめっき装置。
【請求項２】
めっき液を収容するめっき槽と、
上記めっき槽の上方で、上記めっき槽に収容されためっき液の液面に対して基板の下面が所定の傾斜角度で傾斜した傾斜姿勢で基板を保持する基板傾斜保持機構と、
上記基板傾斜保持機構により上記傾斜姿勢で保持された基板の下面と上記めっき槽に収容されためっき液の液面とを近接させて、上記基板の下面をめっき液に接触させる接液手段と、
上記基板傾斜保持機構により上記傾斜姿勢で保持された基板を、その傾斜姿勢を保持して回転させる基板回転機構とを備え、
基板の下面の処理対象領域のみがめっき液に接触するようにされたことを特徴とするめっき装置。
【請求項３】
めっき液を収容するめっき槽と、
上記めっき槽の上方で、上記めっき槽に収容されためっき液の液面に対して基板の下面が所定の傾斜角度で傾斜した傾斜姿勢で基板を保持する基板傾斜保持機構と、
上記基板傾斜保持機構により上記傾斜姿勢で保持された基板の下面と上記めっき槽に収容されためっき液の液面とを近接させて、上記基板の下面をめっき液に接触させる接液手段と、
上記基板傾斜保持機構により上記傾斜姿勢で保持された基板を、その傾斜姿勢を保持して回転させる基板回転機構とを備え、
めっきの際、めっき液が上記めっき槽の縁から盛り上がった状態とされ、上記接液手段が、上記めっき槽の縁より高い部分のめっき液に基板の下面を接触させるようにされたことを特徴とするめっき装置。
【請求項４】
基板の外周部がめっき液と接触しないように基板を覆うマスク部材をさらに備えたことを特徴とする請求項２または３に記載のめっき装置。
【請求項５】
上記所定の傾斜角度が１°以下であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のめっき装置。
【請求項６】
上記めっき槽内で上方ないし側方にめっき液を吐出し、上記めっき槽内のほぼ全域に渡りめっき液の上昇流を形成するシャワーノズルをさらに備えたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のめっき装置。
【請求項７】
基板の外周部がめっき液と接触しないように基板をマスク部材で覆う工程と、
めっき槽に収容されためっき液の上方で、このめっき液の液面に対して基板の下面が所定の傾斜角度で傾斜した傾斜姿勢で基板を保持する基板傾斜保持工程と、
上記傾斜姿勢の基板をめっき液の液面に近接させて基板の下面にめっき液を接触させる傾斜接液工程と、
上記傾斜姿勢を保持して基板を回転させて基板にめっき処理を施すめっき工程とを含むことを特徴とするめっき方法。
【請求項８】
めっき槽に収容されためっき液の上方で、このめっき液の液面に対して基板の下面が所定の傾斜角度で傾斜した傾斜姿勢で基板を保持する基板傾斜保持工程と、
上記傾斜姿勢の基板をめっき液の液面に近接させて、基板の下面にめっき液を接触させる傾斜接液工程と、
上記基板に対するめっき液の接液領域を上記基板の下面の処理対象領域に制限する工程と、
上記傾斜姿勢を保持して基板を回転させて基板にめっき処理を施すめっき工程とを含むことを特徴とするめっき方法。
【請求項９】
めっき槽に収容されためっき液の上方で、このめっき液の液面に対して基板の下面が所定の傾斜角度で傾斜した傾斜姿勢で基板を保持する基板傾斜保持工程と、
めっき液が上記めっき槽の縁から盛り上がった状態とし、上記傾斜姿勢の基板をめっき液の液面に近接させて基板の下面に上記めっき槽の縁より高い部分のめっき液を接触させる傾斜接液工程と、
上記傾斜姿勢を保持して基板を回転させて基板にめっき処理を施すめっき工程とを含むことを特徴とするめっき方法。
【請求項１０】
上記めっき槽内のほぼ全域に渡るめっき液の上昇流を生じさせる工程をさらに含むことを特徴とする請求項７ないし９のいずれかに記載のめっき方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記の課題を解決するための請求項１記載の発明は、めっき液（Ｌ）を収容するめっき槽（３１）と、上記めっき槽の上方で、上記めっき槽に収容されためっき液の液面に対して基板（Ｗ）の下面が所定の傾斜角度で傾斜した傾斜姿勢で基板を保持する基板傾斜保持機構（３，７０）と、上記基板傾斜保持機構により上記傾斜姿勢で保持された基板の下面と上記めっき槽に収容されためっき液の液面とを近接させて、上記基板の下面をめっき液に接触させる接液手段（１５）と、上記基板傾斜保持機構により上記傾斜姿勢で保持された基板を、その傾斜姿勢を保持して回転させる基板回転機構（９）と、基板の外周部がめっき液と接触しないように基板を覆うマスク部材（１７）とを備えたことを特徴とするめっき装置である。
請求項２記載の発明は、めっき液を収容するめっき槽と、上記めっき槽の上方で、上記めっき槽に収容されためっき液の液面に対して基板の下面が所定の傾斜角度で傾斜した傾斜姿勢で基板を保持する基板傾斜保持機構と、上記基板傾斜保持機構により上記傾斜姿勢で保持された基板の下面と上記めっき槽に収容されためっき液の液面とを近接させて、上記基板の下面をめっき液に接触させる接液手段と、上記基板傾斜保持機構により上記傾斜姿勢で保持された基板を、その傾斜姿勢を保持して回転させる基板回転機構とを備え、基板の下面の処理対象領域のみがめっき液に接触するようにされたことを特徴とするめっき装置である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
これらの発明によれば、基板は傾斜姿勢で保持された状態で、めっき液の液面に近接されて接液される。めっき液の液面が水平に保たれていると、めっき液は、先ず基板下面の露出部のうち最も低い位置にある最低部に接触する。この状態で、基板下面とめっき液との間の空間は、外部の空間に連通しており、たとえば、大気に対して開放されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
傾斜姿勢の基板の下面とめっき液の液面とがなす角度（傾斜角度）は、小さいことが好ましく、たとえば、請求項５記載のように１°以下とすることができる。これにより、基板下面の最低部が接液してから、基板をわずかに下降させるだけで基板下面の最高部まで接液させることができる。すなわち、基板下面の露出部全面を短時間で接液させることができる。
基板下面にめっき液に溶解しやすいシード層が形成されている場合、シード層を短時間で接液させて、めっき液への溶解量の差によりシード層厚さが不均一になる事態を回避できる。これにより、均一にめっきすることができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
基板回転機構により、基板を回転させることにより基板に対してさらに均一にめっきできる。電解めっきの場合、基板の回転開始と同時または基板の回転開始後に、基板に対して通電することができる。
請求項３記載の発明は、めっき液を収容するめっき槽と、上記めっき槽の上方で、上記めっき槽に収容されためっき液の液面に対して基板の下面が所定の傾斜角度で傾斜した傾斜姿勢で基板を保持する基板傾斜保持機構と、上記基板傾斜保持機構により上記傾斜姿勢で保持された基板の下面と上記めっき槽に収容されためっき液の液面とを近接させて、上記基板の下面をめっき液に接触させる接液手段と、上記基板傾斜保持機構により上記傾斜姿勢で保持された基板を、その傾斜姿勢を保持して回転させる基板回転機構とを備え、めっきの際、めっき液が上記めっき槽の縁から盛り上がった状態とされ、上記接液手段が、上記めっき槽の縁より高い部分のめっき液に基板の下面を接触させるようにされたことを特徴とするめっき装置である。
半導体ウエハなどの円形基板を処理する場合、円形基板の径にほぼ等しい内径を有するめっき槽を用いることができる。円形基板の中心（回転の中心）は、めっき槽の中心軸上にあるようにすることができる。めっき液をめっき槽から溢れ出るようにして循環させると、めっき液の液面はめっき槽の縁からわずかに盛り上がった状態となる。この状態のめっき液（めっき槽の縁より高い部分のめっき液）に、傾斜姿勢の円形基板を接触させると、円形基板とめっき槽の縁との間隔が、円形基板下面において最低部で最も狭く最高部で最も広くなる。このため、めっき槽から溢れ出るめっき液の流量は、最低部付近で少なく最高部付近で多くなる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
請求項４記載の発明は、基板の外周部がめっき液と接触しないように基板を覆うマスク部材（１７）をさらに備えたことを特徴とする請求項２または３に記載のめっき装置である。
電解めっきにより基板にめっきする場合は、基板に接触して電圧を印加する電極（たとえば、カソード電極）がマスク部材に備えられていてもよい。この場合、電極が基板に当接しているときに、マスク部材は電極がめっき液に接触しないように電極を覆うように構成することができる。これにより、基板上面へのめっき液の回り込みを防止することもでき、基板下面の所望の部分（処理対象領域）にのみ良好にめっきすることができる。
このめっき装置は、請求項６記載のように、上記めっき槽内で上方ないし側方にめっき液を吐出し、上記めっき槽内のほぼ全域に渡りめっき液の上昇流を形成するシャワーノズルをさらに備えていてもよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
請求項７記載の発明は、基板の外周部がめっき液と接触しないように基板をマスク部材で覆う工程と、めっき槽に収容されためっき液の上方で、このめっき液の液面に対して基板の下面が所定の傾斜角度で傾斜した傾斜姿勢で基板を保持する基板傾斜保持工程と、上記傾斜姿勢の基板をめっき液の液面に近接させて基板の下面にめっき液を接触させる傾斜接液工程と、上記傾斜姿勢を保持して基板を回転させて基板にめっき処理を施すめっき工程とを含むことを特徴とするめっき方法である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
このめっき方法は、請求項１記載のめっき装置により実施することができ、請求項１記載のめっき装置と同様の効果を奏することができる。
請求項８記載の発明は、めっき槽に収容されためっき液の上方で、このめっき液の液面に対して基板の下面が所定の傾斜角度で傾斜した傾斜姿勢で基板を保持する基板傾斜保持工程と、上記傾斜姿勢の基板をめっき液の液面に近接させて、基板の下面においてその一部の領域のみにめっき液を接触させる傾斜接液工程と、上記基板に対するめっき液の接液領域を上記基板の下面の処理対象領域に制限する工程と、上記傾斜姿勢を保持して基板を回転させて基板にめっき処理を施すめっき工程とを含むことを特徴とするめっき方法である。
請求項９記載の発明は、めっき槽に収容されためっき液の上方で、このめっき液の液面に対して基板の下面が所定の傾斜角度で傾斜した傾斜姿勢で基板を保持する基板傾斜保持工程と、めっき液が上記めっき槽の縁から盛り上がった状態とし、上記傾斜姿勢の基板をめっき液の液面に近接させて基板の下面に上記めっき槽の縁より高い部分のめっき液を接触させる傾斜接液工程と、上記傾斜姿勢を保持して基板を回転させて基板にめっき処理を施すめっき工程とを含むことを特徴とするめっき方法である。
請求項１０記載の発明は、上記めっき槽内のほぼ全域に渡るめっき液の上昇流を生じさせる工程をさらに含むことを特徴とする請求項７ないし９のいずれかに記載のめっき方法である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
マスクリング１７の当接部１７ａは、内方に向かって張り出したほぼくさび形の断面形状を有している。当接部１７ａの先端（マスクリング１７の内方側）には載置台２３に平行で環状の面が形成されていて、ウエハＷの処理面Ｗｓ（下面）外周部は当接部１７ａのこの環状の面に当接（密着）される。このとき、カソード電極は、ウエハＷの処理面Ｗｓの外周部に当接されるとともに、ウエハＷと当接部１７ａとに覆われて、めっき液がカソード電極にまで及ばないようにされる。これにより、処理面Ｗｓの外周部およびウエハＷの上面がめっき液Ｌに濡れないようにされる（ウエハＷに対するめっき液の接液領域が、ウエハＷ下面の処理対象領域に制限される）。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
めっき槽３１の側壁上部には、外周側を切欠いた薄肉部３１ａが形成されており、ウエハＷの下面とめっき液Ｌの液面とが近接されても、めっき槽３１とマスクリング１７とが干渉しないようにされている。
傾斜したウエハＷをめっき槽３１に向かって下降させると、処理面Ｗｓの露出面のうち最も低い位置にある最低部（図２において処理面Ｗｓの左端近傍）が接液する。さらにウエハＷを下降させると、処理面Ｗｓのより高い位置にある部分が順次接液していく（図２（ａ））。すなわち、処理面Ｗｓにおいて、めっき液に接触している部分と接触していない部分との境界上に形成された接液前線Ｆが最低部からより高い位置にある部分へと移動する。そして、最後に処理面Ｗｓの露出面のうち最も高い位置にある最高部（図２において処理面Ｗｓの右端近傍）が接液し、処理面Ｗｓの所定領域全面がめっき液Ｌに接触した状態となる。このとき、ウエハＷ全体がめっき液Ｌに漬け込まれるのではなく、マスクリング１７により、ウエハＷ表面のうち下面（処理面Ｗｓ）のマスクリング１７から露出した領域（処理対象領域）のみが、めっき槽３１の縁より高い部分のめっき液Ｌに接した状態となる。