【手続補正書】
【提出日】平成16年3月17日(2004.3.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】基板処理方法
【手続補正２】
【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】  基板表面の微細なトレンチの内部に金属を埋込むにあたり、
基板上にバリア層を、該バリア層上にシード層を形成し、
基板を保持する第１基板ホルダと、めっき液を有するめっき浴と、アノードと、電磁界を調整する仮想アノードを有する電解めっき装置を用意し、
基板を保持して該基板を基板の中心部と周縁部で異なる圧力となるように研磨面に押圧する第２基板ホルダを有する研磨装置を用意し、
バリア層とシード層を形成した基板を前記電解めっき装置に搬送し、
前記第１基板ホルダで基板を保持して該基板を前記めっき液中に配置し、
電磁界を発生させ、
前記仮想アノードによって、基板の中心部と周縁部におけるめっき膜の膜厚の差が最少となるように、前記電磁界を調整した電解めっきによって、トレンチの内部に第１金属を埋込むとともに、基板の全表面に該第１金属からなるめっき膜を形成し、
基板を前記めっき浴から取出し、
前記電解めっき装置内で基板を洗浄し乾燥させ、
基板を前記研磨装置に搬送し、
基板を前記第２基板ホルダで保持し、
基板の中心部を研磨面に押し付ける圧力と基板の周縁部を研磨面に押し付ける圧力を調整しつつ、基板を研磨面に押し付けてめっき膜を研磨除去し、
前記研磨装置内で基板を洗浄し乾燥させ、
基板を前記研磨装置から移送することを特徴とする基板処理方法。
【請求項２】  電解めっきを施した基板をアニールする工程を更に有することを特徴とする請求項１記載の基板処理方法。
【請求項３】  前記電解めっき装置内に配置されたアニールユニットで前記アニールを行うことを特徴とする請求項２記載の基板処理方法。
【請求項４】  前記研磨後に、研磨された基板のめっき膜上に保護めっき膜を形成するために第２金属を蓋めっきする工程を更に有することを特徴とする請求項１記載の基板処理方法。
【請求項５】  前記蓋めっきを無電解めっき装置で行うことを特徴とする請求項４記載の基板処理方法。
【請求項６】  前記無電解めっき装置は、前記研磨装置内に配置されていることを特徴とする請求項５記載の基板処理方法。
【請求項７】  前記研磨前に、基板上に成膜されためっき膜の膜厚を測定する工程を更に有することを特徴とする請求項１記載の基板処理方法。
【請求項８】  前記膜厚の測定結果を基に、前記研磨装置における基板を研磨面に押し付ける圧力の調整を行うことを特徴とする請求項７記載の基板処理方法。
【請求項９】  基板上にバリア層を、該バリア層上にシード層をそれぞれ形成した基板を基板搬送箱の内部に入れ、
前記基板搬送箱の内部を該基板搬送箱の外部に比べて、粒子汚染物質、化学汚染物質、酸素または湿度の少なくとも一つを減少させた雰囲気として、該基板保持箱内に収容した基板を前記電解めっき装置に搬送することを特徴とする請求項１記載の基板処理方法。
【請求項１０】  トレンチ内に前記第１金属を埋込む前に、電解めっきユニットまたは無電解めっきユニットにより金属を堆積させて、シード層を補強することを特徴とする請求項１記載の基板処理方法。
【請求項１１】  前記電解めっきユニットまたは無電解めっきユニットは、前記電解めっき装置内に配置されていることを特徴とする請求項１０記載の基板処理方法。
【請求項１２】  前記第１金属は銅であることを特徴とする請求項１記載の基板処理方法。
【請求項１３】  基板表面のトレンチの内部に金属を埋込むにあたり、
電解めっき装置を用意し、
基板を保持して該基板を基板の中心部と周縁部で異なる圧力となるように研磨面に押圧する基板ホルダを有する研磨装置を用意し、
基板上にバリア層と形成し、
該バリア層を有する基板を前記電解めっき装置に搬送し、
前記電解めっき装置内で基板を第１めっき液中に保持し、
前記第１めっき液を使用して前記シード層の全表面に第１膜を電解めっきで成膜し、
前記電解めっき装置内で基板を第２めっき液中に保持し、
前記第２めっき液を使用して前記第１層で覆われたトレンチの内部に金属を埋込むとともに、基板の表面に該金属からなる第２めっき膜を形成し、
前記電解めっき装置内で基板を洗浄し乾燥させ、
基板を前記研磨装置に搬送し、
基板を前記基板ホルダで保持し、
基板の中心部を研磨面に押し付ける圧力と基板の周縁部を研磨面に押し付ける圧力を調整しつつ、基板を研磨面に押し付けて第２めっき膜を研磨除去し、
前記研磨装置内で基板を洗浄し乾燥させ、
基板を前記研磨装置から移送することを特徴とする基板処理方法。
【請求項１４】  電解めっきを施した基板をアニールする工程を更に有することを特徴とする請求項１３記載の基板処理方法。
【請求項１５】  前記電解めっき装置内に配置されたアニールユニットで前記アニールを行うことを特徴とする請求項１４記載の基板処理方法。
【請求項１６】  前記研磨後に、研磨された基板のめっき膜上に保護めっき膜を形成するために第２金属を蓋めっきする工程を更に有することを特徴とする請求項１３記載の基板処理方法。
【請求項１７】  前記研磨前に、基板上に成膜されためっき膜の膜厚を測定する工程を更に有することを特徴とする請求項１３記載の基板処理方法。
【請求項１８】  前記膜厚の測定結果を基に、前記研磨装置における基板を研磨面に押し付ける圧力の調整を行うことを特徴とする請求項１７記載の基板処理方法。
【請求項１９】  基板上にバリア層を形成した基板を基板搬送箱の内部に入れ、
前記基板搬送箱の内部を該基板搬送箱の外部に比べて、粒子汚染物質、化学汚染物質、酸素または湿度の少なくとも一つを減少させた雰囲気として、該基板保持箱内に収容した基板を前記電解めっき装置に搬送することを特徴とする請求項１３記載の基板処理方法。
【請求項２０】  基板を前記研磨装置から移送するに先だって、基板を基板搬送箱の内部に入れ、
前記基板搬送箱の内部を該基板搬送箱の外部に比べて、粒子汚染物質、化学汚染物質、酸素または湿度の少なくとも一つを減少させた雰囲気として、該基板保持箱内に収容した基板を前記研磨装置から移送することを特徴とする請求項１３記載の基板処理方法。
【請求項２１】  トレンチの内部を除き基板表面にバリア層が残らないように、前記研磨装置における基板の押し付け圧力を調整することを特徴とする請求項１３記載の基板処理方法。
【請求項２２】  トレンチ内に前記金属を埋込む前に、電解めっきユニットまたは無電解めっきユニットにより金属を成膜して、シード層を補強することを特徴とする請求項１３記載の基板処理方法。
【請求項２３】  前記電解めっきユニットまたは無電解めっきユニットは、前記電解めっき装置内に配置されていることを特徴とする請求項２２記載の基板処理方法。
【請求項２４】  前記金属は銅であることを特徴とする請求項１３記載の基板処理方法。
【請求項２５】  基板表面のトレンチの内部に金属を埋込むにあたり、
基板上にバリア層を、該バリア層上にシード層をそれぞれ形成し、
基板を保持する第１基板ホルダと、めっき液を有するめっき浴と、アノードを有する電解めっき装置を用意し、
基板を保持して該基板を基板の中心部と周縁部で異なる圧力となるように研磨面に押圧する第２基板ホルダを有する研磨装置を用意し、
バリア層とシード層を形成した基板を前記電解めっき装置に搬送し、
電解めっきユニットまたは無電解めっきユニットにより金属を堆積させてシード層を補強し、
前記第１基板ホルダで基板を保持して該基板をめっき液中に保持し、
電磁界を発生させ、
電解めっきによって、トレンチの内部に第１金属を埋込むとともに、基板の全表面に該第１金属からなるめっき膜を形成し、
基板を前記めっき浴から取出し、
前記電解めっき装置内で基板を洗浄し乾燥させ、
基板を前記研磨装置に搬送し、
基板を前記第２基板ホルダで保持し、
基板を研磨面に押し付けてめっき膜を研磨除去し、
研磨された基板のめっき膜上に保護めっき膜を形成するために第２金属を蓋めっきし、
基板を洗浄し乾燥させることを特徴とする基板処理方法。
【請求項２６】  電解めっきを施した基板をアニールする工程を更に有することを特徴とする請求項２５記載の基板処理方法。
【請求項２７】  前記第１金属は銅であることを特徴とする請求項２５記載の基板処理方法。
【請求項２８】  基板表面のトレンチの内部に金属を埋込むにあたり、
めっき装置を用意し、
基板を保持して該基板を基板の中心部と周縁部で異なる圧力となるように研磨面に押圧する基板ホルダを有する研磨装置を用意し、
基板上にバリア層と形成し、
該バリア層を有する基板を前記めっき装置に搬送し、
前記めっき装置内で基板を第１めっき液中に保持し、
前記第１めっき液を使用して前記シード層の全表面に第１膜を無電解めっきで成膜し、
前記めっき装置内で基板を第２めっき液中に保持し、
基板とアノードとの間に電磁界を発生させ、
前記第２めっき液を使用して前記第１層で覆われたトレンチの内部に金属を埋込むとともに、基板の表面に該金属からなる第２めっき膜を形成し、
前記めっき装置内で基板を洗浄し乾燥させ、
基板を前記研磨装置に搬送し、
基板を前記第２基板ホルダで保持し、
基板の中心部を研磨面に押し付ける圧力と基板の周縁部を研磨面に押し付ける圧力を調整しつつ、基板を研磨面に押し付けて第２めっき膜を研磨除去し、
前記研磨装置内で基板を洗浄し乾燥させ、
基板を前記研磨装置から移送することを特徴とする基板処理方法。
【請求項２９】  基板表面の微細なトレンチの内部に金属を埋込むにあたり、
表面に微細なトレンチを有する基板の表面に、アノードと該表面との間の電磁界を仮想アノードで調整しながら、電解めっきによって金属膜を形成し、
基板の中心部と周辺部でそれぞれ独立に調整した圧力で基板の表面を研磨面に押し付けて該表面を研磨して、前記めっきによって形成した金属めっき膜の一部を除去することを特徴とする基板処理方法。
【請求項３０】  基板の中心部と周辺部における前記金属めっき膜の膜厚差が減少するように、前記仮想アノードでアノードと基板表面との間の電磁界を調整することを特徴とする請求項２９記載の基板処理方法。
【請求項３１】  基板の中心部と周辺部における前記金属めっき膜の減少した膜厚差を除去するように、基板の中心部と周辺部でそれぞれ独立に基板の表面を研磨面に押し付ける圧力を調整することを特徴とする請求項３０記載の基板処理方法。
【請求項３２】  前記研磨前に、電解めっきを施した基板をアニールすることを特徴とする請求項２９記載の基板処理方法。
【請求項３３】  電解めっき装置の内部に配置された無電解めっきユニット及びアニールユニットで、前記金属膜の形成及び前記アニールをそれぞれ行うことを特徴とする請求項３２記載の基板処理方法。
【請求項３４】  研磨後の金属膜の表面に、蓋めっきにより保護膜を形成することを特徴とする請求項２９記載の基板処理方法。
【請求項３５】  前記蓋めっきを無電解めっきで行うことを特徴とする請求項３４記載の基板処理方法。
【請求項３６】  研磨装置の内部に配置された研磨ユニット及び無電解めっきユニットで、前記研磨及び蓋めっきをそれぞれ行うことを特徴とする請求項３５記載の基板処置方法。
【請求項３７】  前記研磨前に、基板上に形成された金属めっき膜の膜厚を測定することを特徴とする請求項２９記載の基板処理方法。
【請求項３８】  前記膜厚の測定結果を基に、基板の表面を研磨面に押し付ける圧力を調整することを特徴とする請求項３７記載の基板処理方法。
【請求項３９】  前記金属は銅であることを特徴とする請求項２９記載の基板処理方法。
【請求項４０】  前記金属膜をめっきによって形成する前に、基板の表面に設けたシード層とカソードとの間の電気抵抗を測定することを特徴とする請求項２９記載の基板処理方法。