(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のガスの雰囲気下において被メッキ面に無電解メッキ処理を施して導電膜を成膜する無電解メッキ方法であって、
前記被メッキ対象物を保持部材により保持する工程と、
前記保持部材の外周部から前記所定のガスを吹き出す工程と、
前記被メッキ対象物の前記被メッキ面をメッキ槽の内面に臨むようにして、メッキ液を収容する前記メッキ槽に浸漬して、無電解メッキを行う工程と
を有し、
前記無電解メッキを行う工程中において、前記被メッキ対象物を前記メッキ槽に浸漬してから所定時間経過後に、前記被メッキ面の無電解メッキ処理に伴う反応ガスを除去するガス除去処理を行う
無電解メッキ方法。
【請求項２】
前記メッキ液の液面に対して、前記被メッキ対象物の前記被メッキ面を所定の角度に傾けた状態で無電解メッキを行う
請求項１記載の無電解メッキ方法。
【請求項３】
前記ガス除去処理において、前記メッキ槽内に浸漬された少なくとも前記被メッキ面に対し、超音波を発振する
請求項１記載の無電解メッキ方法。
【請求項４】
前記ガス除去処理において、前記メッキ槽内に浸漬された少なくとも前記被メッキ面に対し、少なくとも不活性ガス、窒素を含むガスあるいは前記メッキ液のいずれかを吐出する
請求項１記載の無電解メッキ方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は無電解メッキ方法に関し、特に、バリア能を有する導電層を形成するための無電解メッキ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体ウェーハ上に集積回路を高密度に形成して得られる半導体装置の微細な配線の材料としては、アルミニウムあるいはその合金が広く用いられてきた。
しかしながら、半導体装置の動作速度をさらに高めるためには、上記の配線の材料として、より比抵抗の低い銅や銀などの材料を用いる必要がある。
特に銅は、比抵抗が１．８μΩ・ｃｍと低く、半導体装置の高速化に有利である上に、エレクトロマイグレーション耐性がアルミニウム系合金に比べて一桁程高いため、次世代の材料として注目を集めている。
【０００３】
しかし、銅は酸化シリコンなどの絶縁性材料に拡散しやすく、拡散速度も速いという特徴を有している。そこで、銅を配線材料として用いる場合には、通常は、銅と絶縁性材料の境界部に銅の拡散を防止するバリアメタル層を形成して対応している。
上記のバリアメタル層として用いられる材料は、例えば、タンタル、窒化タンタル、チタン、窒化チタン、タングステンあるいは窒化タングステンなどが使用される。
【０００４】
上記のバリアメタル層は、従来は、例えばスパッタリングなどのＰＶＤ（Physical Vapor Deposition ）法、あるいは、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法などによって形成していた。
しかしながら、半導体装置が微細化および高集積化されるに従い、配線ルールも同様に０．１３μｍ以下に微細化され、さらに半導体素子の高さが高くなるにつれて素子を被覆する酸化シリコンなどの層間絶縁膜は厚膜化する傾向であるのに、接続孔（素子間や多層配線間を電気的に接続するトレンチやコンタクトホールやビアホール）の開口面積はむしろ狭められるので、接続孔のアスペクト比は５以上の高アスペクト比となってきており、このような状況下でＰＶＤ法やＣＶＤ法によりバリアメタル層を形成するとカバレッジが悪くなり、接続孔の壁面にまで均一に成膜することが非常に難しくなっていた。
【０００５】
上記の問題を解決するために、米国特許５６９５８１０号公報には、バリアメタル層となるＣｏＷＰ層を無電解メッキ法により形成する技術が開示されている。
また、特開平８−８３７９６号公報には、コバルトやニッケル等の膜を無電解メッキ法により形成する技術が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の方法においては、ＣｏＷＰ層を堆積させる無電解メッキ処理をディップ方式にて行っているが、この無電解メッキ処理薬液において、Ｃｏ（ＯＨ）2 の沈殿を生じやすく、無電解メッキ処理薬液のライフ（寿命）が短くなるとともに、ライフ初期の処理薬液と末期の処理薬液とでは経時変化により成膜レートに差が出てしまうという欠点があった。
従って、ライフが短いので無電解メッキ処理薬液の劣化毎に新鮮な無電解メッキ処理薬液を調整すると使用量が増加してしまい、製造の手間が多く、製造コストが高くなって実用化が困難となっている。
【０００７】
また、半導体用途においては、ｐＨ調整用にアルカリ金属イオンを含む水酸化ナトリウム等は使用できないので、アンモニアがｐＨ調整用に用いられるが、このアンモニアは揮発しやすいために、上記ライフが短くなることの原因となっている。
また、形成するバリアメタル膜のバリア能を高めるために、無電解メッキ処理薬液中にタングステン酸アンモニウムやモリブデン酸アンモニウムを添加する場合もアンモニアの揮発によりタングステン酸やモリブデン酸が析出してしまうので、ライフが短くなってしまうという欠点があった。
【０００８】
さらに、上記の課題を踏まえた上で、バリアメタルの形成において、ウェーハ面内における均一な膜厚の成膜を達成する必要がある。
【０００９】
本発明は上記の事情に鑑みなされたものであり、その目的は、メッキ液の経時変化を抑制し、均一に精度良く無電解メッキを行う無電解メッキ方法を提供することにある。
【００３２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、所定のガスの雰囲気下において被メッキ面に無電解メッキ処理を施して導電膜を成膜する無電解メッキ方法であって、前記被メッキ対象物を保持部材により保持する工程と、前記保持部材の外周部から前記所定のガスを吹き出す工程と、前記被メッキ対象物の前記被メッキ面をメッキ槽の内面に臨むようにして、メッキ液を収容する前記メッキ槽に浸漬して、無電解メッキを行う工程とを有し、前記無電解メッキを行う工程中において、前記被メッキ対象物を前記メッキ槽に浸漬してから所定時間経過後に、前記被メッキ面の無電解メッキ処理に伴う反応ガスを除去するガス除去処理を行うものである。
【００３４】
上記の本発明の無電解メッキ方法によれば、被メッキ対象物が保持部材により保持され、保持部材の外周部から所定のガスが吹き出され、被メッキ対象物の被メッキ面がメッキ槽の内面に臨むようにして、所定のガスの雰囲気下においてメッキ液を収容するメッキ槽に浸漬されて無電解メッキ処理がなされる。
従って、外部雰囲気と隔てられ、所定のガスとして例えば不活性ガスあるいは窒素を含むガスの雰囲気下にあるメッキ槽内に収容されたメッキ液により無電解メッキ処理がなされることから、メッキ液の酸化や、メッキ液のｐＨ低下、メッキ液中の組成物の沈殿等が防止され、メッキ液の経時変化によるメッキレートの変動が防止される。
また、被メッキ対象物の浸漬時に被メッキ対象物の外周部から所定のガスが吹き出されていることから、被メッキ対象物の被メッキ面以外の部分の無電解メッキ処理がなされることを防止できる。
さらに、被メッキ面の無電解メッキ処理に伴う反応ガスを除去するガス除去工程を被メッキ対象物をメッキ槽に浸漬した後、少なくとも無電解メッキの初期反応時間経過後に行うことで、無電解メッキの初期反応を阻害することもない。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の無電解メッキ装置およびその方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００３６】
図１は本実施形態の無電解メッキ装置の概略構成図である。
本実施形態に係る無電解メッキ装置は、半導体ウェーハＷを保持し回転可能なスピンテーブル１１と、スピンテーブル１１内に埋め込まれたヒータ１１１と、ウェーハＷから溢れた過剰の薬液を収容する外槽１２、ウェーハＷの裏面を洗浄する洗浄液を不図示のタンクから供給する配管１４、ウェーハの裏面をスクラブするスクラブ部材１３を有している。
上記のスピンテーブル１１は、その保持面に、ウェーハＷを真空吸着するための吸着孔が多数設けられており、スピン塗布やパドル処理により、ウェーハＷの被メッキ面の洗浄、前処理などの処理を行うことができ、そのための処理液供給系として、ウェーハＷ上に、純水、前処理液などの薬液を不図示のタンクからそれぞれ供給する配管１５、１６が、スピンテーブル１１上に移動可能に設けられている。
【００３７】
スピンテーブル１１上には、メッキカップ（メッキ槽）２１がスピンテーブル１１に対向する方向に移動可能に設置されている。
メッキカップ２１には、メッキカップ２１に埋め込まれたヒータ２１１と、攪拌機２２と、メッキカップ２１内に、純水、前処理液、無電解メッキ液、不活性ガスや窒素ガスあるいはアンモニアガス等の雰囲気ガスを不図示のタンクやボンベからそれぞれ供給する配管２４、２５、２６、２７と、メッキカップ２１内の雰囲気ガスを排気する排気孔２８と、メッキカップ２１とスピンテーブル１１とが合体する際のメッキカップ２１とウェーハＷとの接触部を密封するシール部材２３などが備えられている。
【００３８】
無電解メッキ液供給配管２６は、メッキカップ２１の上面に設置されており、攪拌機２２に一度メッキ液を当ててからウェーハＷ上へメッキ液を供給する構成となっている。
【００３９】
攪拌機２２は、その攪拌部が例えば円形状であり、その上面が、中心から外側に向けて下方に傾斜する形状を有している。また、下面は、攪拌用の凸部あるいは凹部等の段差を有する形状を有している。
【００４０】
上記の無電解メッキ装置を用いて、ウェーハＷ上にメッキする場合の動作について、説明する。
【００４１】
まず、図１に示すメッキカップ２１とスピンテーブル１１が分離された状態から、メッキカップ２１をモータ等を用いて下方へ駆動させ、またはスピンテーブル１１をモータ等を用いて上方へ駆動させて、メッキカップ２１とウェーハＷとの接触部をシール部材２３により密封して、メッキカップ２１とスピンテーブル１１とを合体させて、図２に示すようにメッキ処理系を形成する。
【００４２】
そして、図２に示すスピンテーブル１１にウェーハＷが保持された状態で、不図示のボンベからガス供給配管２７を通じて例えば窒素をメッキカップ２１内に充填する。このとき、排気孔２８により、メッキカップ２１内の気体を排気しながらメッキカップ２１内を窒素で充填することとなる。また、窒素をメッキ液と同等の温度にすることにより、メッキ液の保温効果も有する。
【００４３】
次に、メッキカップ２１内が窒素で十分充填されたら攪拌機２２を回転させながら、不図示のタンクから無電解メッキ液供給配管２６を通じて、無電解メッキ液Ｍを攪拌機２２の上面へ供給する。攪拌機上面を伝った無電解メッキ液Ｍは、、さらにメッキカップ２１内壁に当たり、メッキカップ２１内壁を伝って、スピンテーブル１１とメッキカップ２１で形成されたメッキ処理系に無電解メッキ液が溜まることとなる。このとき、無電解メッキ液Ｍを一度攪拌機２２の上面に当てることで、無電解メッキ供給配管２６からウェーハＷ表面へのメッキ液の落下による衝突を防止することができる。
【００４４】
そして、スピンテーブル１１およびメッキカップ２１に埋め込まれたヒータ１１１、２１１をそれぞれ作動させて、ウェーハＷおよびメッキカップ２１内の窒素を所定の温度に加熱する。
これにより、無電解メッキが行われ、攪拌機２２によるメッキ液の攪拌作用、ヒータ１１１、２１１による温度調整により、ウェーハＷ上に均一性のよいメッキが析出する。
【００４５】
メッキ終了後、図１に示すように、例えばスピンテーブル１１を下降させ、メッキカップ２１内のメッキ液を外槽１２内に排出する。このとき、図示はしていないが、メッキカップ２１と半導体ウェーハＷとの間に、可動シャッターを設け、分離することによって、メッキカップ２１からの半導体ウェーハＷへの液だれを防止することが好ましい。
この状態でスピンテーブル１１を回転させることにより、ウェーハＷの表面に付着したメッキ液を、その遠心力により飛散させる。その後、不図示のタンクから配管１５を通じて純水をウェーハＷの表面に吹きつけることにより、洗浄する。
【００４６】
上記の無電解メッキ装置により、半導体装置のバリアメタルを製造する方法について説明する。
【００４７】
図３は、本実施形態に係る無電解メッキ装置によりバリアメタル等の導電膜を形成した半導体装置の断面図である。
ＭＯＳトランジスタやその他の半導体素子を形成した半導体基板３０上に、例えば酸化シリコンからなる第１絶縁膜４０が形成されており、第１絶縁膜４０には半導体基板３０に達する開口部が形成されており、銅、ポリシリコンあるいはタングステンなどの導電性材料からなる第１配線５０が形成されている。
第１絶縁膜４０および第１配線５０の上層に、例えば酸化シリコンからなる第２絶縁膜４１、窒化シリコンからなる第１エッチングストッパ４２、酸化シリコンからなる第３絶縁膜４３および窒化シリコンからなる第２エッチングストッパ４４が積層して形成されている。
【００４８】
上記の第３絶縁膜４３および第２エッチングストッパ４４には、配線用溝（Ｇ１，Ｇ２）が形成されており、さらに、第２絶縁膜４１および第１エッチングストッパ４２を貫通して第１配線５０の上面を露出させるコンタクトホールＣ２が上記配線用溝Ｇ１に連通して形成されている。
連通するコンタクトホールＣ２および配線用溝Ｇ１内、および配線用溝Ｇ２内において、壁面を例えばＣｏＷＰ（リンを含有するコバルト・タングステン合金）などからなるバリアメタル層５１ａが被覆しており、その内部に例えば銅からなる導電層５２ａが埋め込まれて形成され、コンタクトホールＣ２および配線用溝Ｇ１内にコンタクトプラグＰおよび第２配線Ｗ２が、配線用溝Ｇ２内に第３配線Ｗ３がそれぞれ形成されている。
上記の構造において、第２配線Ｗ２はコンタクトプラグＰを介して下層配線である第１配線５０に接続している構成となっている。
【００４９】
上記の導電膜の形成方法について、図面を参照して説明する。
まず、図４（ａ）に示すように、ＭＯＳトランジスタやその他の半導体素子（不図示）を形成した半導体基板３０上に、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition ）法などにより酸化シリコンを堆積させ、第１絶縁膜４０を形成する。次に、第１絶縁膜４０に半導体基板３０に達する開口部を形成し、銅、ポリシリコンあるいはタングステンなどの導電性材料を埋め込んで第１配線５０を形成する。
【００５０】
次に、図４（ｂ）に示すように、例えばＣＶＤ法により第１絶縁膜４０および第１配線５０の上層に酸化シリコンを堆積させ、第２絶縁膜４１を形成し、さらにその上層に、例えばＣＶＤ法により窒化シリコンを堆積させ、第１エッチングストッパ４２を形成する。
【００５１】
次に、図４（ｃ）に示すように、フォトリソグラフィー工程により、第１エッチングストッパ４２の上層にコンタクトホールのパターンに開口するレジスト膜Ｒ１をパターニング形成し、レジスト膜Ｒ１をマスクとしてＲＩＥ（反応性イオンエッチング）などのエッチングを施して、第１エッチングストッパ４２に対して第１絶縁膜４１の上面を露出させるパターン開口部Ｃ１を形成する。
【００５２】
次に、図５（ａ）に示すように、例えばＣＶＤ法によりパターン開口部Ｃ１内および第１エッチングストッパ４２の上層に酸化シリコンを堆積させ、第３絶縁膜４３を形成し、さらにその上層に、例えばＣＶＤ法により窒化シリコンを堆積させ、第２エッチングストッパ４４を形成する。
【００５３】
次に、図５（ｂ）に示すように、例えばフォトリソグラフィー工程により、第２エッチングストッパ４４の上層に配線用溝のパターンに開口するレジスト膜Ｒ２をパターニング形成する。
次に、レジスト膜Ｒ２をマスクとしてＲＩＥなどのエッチングを施して、第２エッチングストッパ４４をパターン加工し、さらに、第１エッチングストッパ４２に対して第２絶縁膜４３を選択的にエッチング除去することが可能な条件のＲＩＥなどのエッチングを施し、第３絶縁膜４３および第２エッチングストッパ４４に配線用溝（Ｇ１，Ｇ２）を形成する。このとき、配線用溝（Ｇ１，Ｇ２）となる領域内に上記の第１エッチングストッパ４２に形成したパターン開口部Ｃ１を配置することで、第１エッチングストッパ４２をマスクとしてパターン開口部Ｃ１領域の第１絶縁膜４１もエッチング除去され、第１配線５０の上面を露出させるコンタクトホールＣ２が配線用溝Ｇ１に連通して形成される。
【００５４】
次に、図６（ａ）に示すように、コンタクトホールＣ２および配線用溝（Ｇ１，Ｇ２）の内壁面を被覆して全面に、本発明に係る無電解メッキ処理により導電膜として例えばＣｏＷＰ（リンを含有するコバルト・タングステン合金）からなるバリアメタル層５１を形成する。
ここで、上記のバリアメタル層５１の形成にあたっては、無電解メッキの前処理として、被メッキ表面（酸化シリコンなどの絶縁膜表面および銅、ポリシリコンあるいはタングステンなどの導電膜表面）上にパラジウムなどの触媒性の高い金属を用いて活性化（触媒化）処理を施す必要があり、例えば以下に示す工程により活性化（触媒化）処理を施すことができる。
【００５５】
工程１：純水洗浄（純水リンス）
まず、上記のウェーハＷを図１に示すスピンテーブル１１に設置し、ウェーハＷ表面に配管１５から純水を供給して純水洗浄を行い、洗浄後スピン乾燥を行う。なお、純水は加熱された温水でもよく、超音波純水洗浄を行うことも可能である。
【００５６】
工程２：前処理
次に、図１に示すスピンテーブル１１上で、以下の前処理を行う。なお、各工程は、スピンテーブル１１上のウェーハＷ表面にスピンテーブル１１を回転させながら随時薬液を供給するスピンコートや、薬液が行き渡ったらスピンテーブルを停止させて液盛りするパドル処理、または図２に示す無電解メッキ装置により行い、とくにその方法は限定されない。
（１）親水化処理
まず、被メッキ表面（酸化シリコン、窒化シリコン、第１配線の露出表面）に薬液を供給して酸化させ、表面に水酸基（−ＯＨ基）を導入して、被メッキ表面を親水化する。当該薬液は、オゾン水や、硫酸・過酸化水素液、次亜塩素酸、アンモニア・過酸化水素液、過マンガン酸アンモニウム、など親水化処理できるものであればよい。
（２）純水リンス
次に、工程１と同様の処理を行い、ウェーハ表面を洗浄する。
（３）シラン（チタン）カップリング処理
次に、シランカップリング剤あるいはチタンカップリング剤などのカップリング剤を被メッキ面に供給し、上記水酸基と上記カップリング剤とを共有結合させる。
これにより、次工程の触媒用パラジウムコロイドが上記カップリング剤と配位結合して、被メッキ表面と触媒用パラジウムコロイドとの接着力（密着力）を高めることができる。
（４）純水リンス
次に、工程１と同様の処理を行い、ウェーハ表面を洗浄する。
（５）触媒化処理
次に、塩化スズで保護したパラジウムコロイドなどの触媒金属を含む薬液を被メッキ面に供給し、塩化スズのスズ原子をカップリング剤に配位結合させて、被メッキ表面に上記触媒金属を結合させる。上記の薬液をしては、例えば、シプレー社のCatalyst9F、Enthone-OMI 社のEnplate Activator444等を用いることができる。
（６）純水リンス
次に、工程１と同様の処理を行い、ウェーハ表面を洗浄する。
（７）活性化処理
次に、被メッキ面に、例えばシプレー社のAccelerator19 、Accelerator240等を供給して、上記塩化スズで保護したパラジウムコロイドから塩化スズを剥離してパラジウム（触媒金属）を露出させて活性化処理する。この露出したパラジウム上に還元された銅が析出することになる。
（８）純水リンス
次に、工程１と同様の処理を行い、ウェーハ表面を洗浄する。
（９）スピン乾燥
次に、スピンテーブル１１を回転させ、遠心力によりウェーハ上の薬液を飛散させる（スピン乾燥）。
なお、上記の工程を必ずしもすべて行う必要はなく、（１）の親水化処理、（２）の純水リンス、（４）の純水リンスなどは、場合により省略可能である。
【００５７】
工程３：バリアメタル無電解メッキ
上記のようにして被メッキ表面を活性化処理した後、図２に示す無電解メッキ装置を用いて、下記に示す無電解メッキ液をウェーハＷ表面に供給して、被メッキ表面全面に均一な膜厚のバリアメタル層５１を形成する。
例えば、バリアメタルをＣｏＰ（リンを含有するコバルト）、ＮｉＰ（リンを含有するニッケル）、ＣｏＷＰ（リンを含有するコバルト・タングステン合金）、ＮｉＷＰ（リンを含有するニッケル・タングステン合金）、ＣｏＭｏＰ（リンを含有するコバルト・モリブデン合金）、ＮｉＭｏＰ（リンを含有するニッケル・モリブデン合金）で形成する場合のメッキ液について説明する。
上記の無電解メッキ液は、例えばバリアメタル層となる導電膜の主成分を供給する第１金属材料と、上記導電膜にバリアメタル能を高める成分を供給する第２金属材料（バリアメタルをＣｏＰ、ＮｉＰで形成する場合には不要）と、両性イオンタイプの第１錯化剤（第１キレート剤）と、メッキ反応を促進する第２錯化剤（第２キレート剤）と、還元剤と、ｐＨ調整剤とを少なくとも含有する。
【００５８】
上記の無電解メッキ液の各成分について、説明する。
第１金属材料としては、例えば塩化コバルトあるいは塩化ニッケルなどのコバルトあるいはニッケルを含む化合物を用いることができ、例えば１０〜１００ｇ／リットルの濃度とする。
【００５９】
必要に応じて添加する第２金属材料として、例えばタングステン酸あるいはモリブデン酸のアンモニウム塩などのタングステンあるいはモリブデンを含む化合物を用いることができ、例えば３〜３０ｇ／リットルの濃度とする。なお、ＣｏＰあるいはＮｉＰのバリアメタルを形成する場合には、当該第２金属材料はメッキ液に含めない。
【００６０】
両性イオンタイプの第１錯化剤（第１キレート剤）としては、例えば、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、トリプトファン、セリン、トレオニン、チロシン、アスパラギン、グルタミン、システイン、グルタミン酸、アスパラギン酸、リシン、ヒスチジン、アルギニンなどのアミノ酸を用いることができ、例えば２〜５０ｇ／リットルの濃度とする。この第１錯化剤は、安定なキレートを生成するためのものである。
【００６１】
メッキ反応を促進する第２錯化剤（第２キレート剤）としては、例えばコハク酸アンモニウム、リンゴ酸アンモニウム、クエン酸アンモニウム、マロン酸アンモニウム、ギ酸アンモニウムなどの有機酸化合物（アンモニウム塩）を用いることができ、例えば２〜５０ｇ／リットルの濃度とする。この第２錯化剤は、キレートが還元されやすくなり、メッキの促進効果を持つ。
【００６２】
還元剤としては、例えば次亜リン酸アンモニウム、ホルマリン、グリオキシル酸、ヒドラジン、水酸化ホウ素アンモニウムなどを用いることができ、例えば２〜２００ｇ／リットルの濃度とする。
【００６３】
ｐＨ調整剤としては、水酸化アンモニウム、ＴＭＡＨ（tetramethylammoniumhydroxide）、アンモニア水などを用いることができ、メッキ液を、例えば中性〜アルカリ性の範囲（ｐＨが７〜１２、第２金属材料をメッキ液に含める場合にはｐＨ８〜１２）となるように適宜添加量を調整する。
【００６４】
ここで、上記の無電解メッキ液の各成分を２つまたは３つのタンクに別々に保持し、不図示の複数の配管により別々に供給して、メッキカップ２１手前の無電解メッキ液供給配管２６で合流するようにして、メッキカップ２１内に供給する。
【００６５】
例えば、以下の各成分を別々にタンクに保持し、無電解メッキ液供給配管２６で合流するようにして、メッキカップ２１に供給する。
ＣｏＰ、ＮｉＰバリアメタル
▲１▼第１金属材料溶液（第１金属材料、第１キレート剤、第２キレート剤およびｐＨ調整剤などからなる）
▲２▼還元剤（還元剤およびｐＨ調整剤などからなる）
上記の各薬液をｐＨ調整剤により、ｐＨ７〜１２に調整して、メッキカップ２１へ供給する。
ＣｏＷＰ、ＮｉＷＰ（ＣｏＭｏＰ、ＮｉＭｏＰ）バリアメタル（１）
▲１▼第１金属材料溶液（第１金属材料、第１キレート剤、第２キレート剤およびｐＨ調整剤などからなる）
▲２▼第２金属材料溶液（第２金属材料およびｐＨ調整剤などからなる）
▲３▼還元剤（還元剤およびｐＨ調整剤などからなる）
上記の各薬液をｐＨ調整剤により、ｐＨ８〜１２に調整して、メッキカップ２１へ供給する。
ＣｏＷＰ、ＮｉＷＰ（ＣｏＭｏＰ、ＮｉＭｏＰ）バリアメタル（２）
▲１▼第１金属材料溶液（第１金属材料、第１キレート剤、第２キレート剤およびｐＨ調整剤などからなる）
▲２▼第２金属材料溶液と還元剤（第２金属材料、還元剤およびｐＨ調整剤などからなる）
上記の各薬液をｐＨ調整剤により、ｐＨ８〜１２に調整して、メッキカップ２１へ供給する。
【００６６】
上記のように、別々にタンクに保持し、メッキカップ２１の手前で混合することとしたのは、例えばコバルトはアルカリ溶液中で水酸化物の沈殿を生じやすいため、そのために第１キレート剤を投入するのであるが、このコバルトのキレート溶液に還元剤を予め混合しておくと、還元剤による還元反応が進行し、メッキ液のライフが短くなるとともに、成膜レートにメッキ液ライフ初期と末期で経時変化が生じてしまうからである。加えて第２金属材料が添加されることにより、キレート状態が不安定になり、さらにメッキ液のライフが短くなることも確認されている。
従って、例えばコバルトのキレート溶液を還元剤と第２金属材料とは別に保持し、メッキカップ２１の手前で混合することとしたものである。
なお、上記の理由から、メッキ液の供給の組み合わせは、何通りか考えられるため、上記の組み合わせに限られるものではない。
【００６７】
また、特に、ＣｏＷＰを形成するための無電解メッキ液としては、混合後のメッキ液のｐＨを８以上にする必要があり、そのため、混合前の各系統の薬液のｐＨを８以上に調整しておくことが好ましい。これは、第２金属材料であるタングステン酸アンモニウムを溶液の状態で維持させるためには、タングステン酸１モルに対して、アンモニウムが２モル以上必要で、アンモニアが揮発してｐＨが８を下回るとタングステン酸が結晶化してしまうからである。モリブデン酸アンモニウムの場合も同様である。
また、ニッケルやコバルトは、アルカリ性溶液中で析出しやすく、ｐＨが高ければ高いほど析出しやすくなるが、第２金属材料を含めることで，コバルトおよびニッケルが析出しにくくなるため、第２金属材料を含めるか否かで、ｐＨの設定が若干異なることとなる。
【００６８】
上記の無電解メッキ処理においては、金属塩、キレート剤（２種以上用いる場合にはその合計）、および還元剤のモル比が適正でないと、ＣｏＰ膜あるいはＣｏＷＰ膜などの析出が起こらないか、あるいは析出しても光沢の無い膜となってしまう。
上記の無電解メッキ液Ｍにおいて、例えば、第１金属材料１モルに対して、錯化剤を３モル以上、還元剤を３モル以上含有する組成比とすることにより、無電解メッキ処理による安定かつ均一な成膜が可能となり、さらにｐＨ調整剤により無電解メッキ液のｐＨを９以上に調整することで、成膜されるバリアメタル層の表面が光沢のある面となる緻密で高品質なメッキ膜を得ることができる。
【００６９】
本実施形態では、図２に示すメッキカップ２１内を窒素ガス、不活性ガスあるいはアンモニアガスを充填させてメッキするので、酸素によるメッキ液の酸化、ｐＨ調整剤などからアンモニアが蒸発することによるｐＨの低下、およびコバルト水酸化物の沈殿発生を防止することができる。
なお、メッキ温度を維持するために、供給する窒素ガスやアンモニアガスの温度はメッキ液の温度と同等にするのが好ましい。
【００７０】
本実施形態のようにメッキカップ２１内でメッキする場合、使用するメッキ液の量は、例えば８インチウェーハでは、少なくともパドル処理で使用するメッキ液と同等量の約１００ｍｌあれば可能であり、３０〜１２０秒間のメッキ処理を行うことにより、バリアメタルを成膜することができる。
このメッキ液約１００ｍｌを使用する場合、メッキカップ２１内ではウェーハＷ上に３ｍｍの液盛り状態と考えられる。
なお、パドル処理の場合は、メッキ液塗布時にスピンテーブル１１の回転で捨てる量を含めてウェーハＷ全面に液盛りするのに約５０ｍｌ必要であり、メッキ均一性のために２回繰り返すとして、約１００ｍｌは必要と考えられる。
【００７１】
上記の各無電解メッキ液は、第１金属材料としてニッケルを含む化合物を用いる場合には、温度が２０〜９５℃に調整されていることが好ましく、コバルトを含む化合物を用いる場合には、特に５０〜９５℃の範囲が好ましい。これは、ニッケルあるいはコバルトを含む化合物を用いる場合において、それぞれ、メッキ液の温度が２０℃あるいは５０℃以下の温度であるとメッキ反応の反応速度が遅いために実用的でなく、また、９５℃を越えると、アンモニアの揮発や、薬液の沸騰の影響が現れるので、薬液の安定性が低下して好ましくないからである。
【００７２】
また、メッキカップ２１内において、無電解メッキ液の温度が均一になっていることが好ましい。
無電解メッキ液Ｍの温度を均一にするために、スピンテーブル１１やメッキカップ２１内には、それぞれヒータ１１１，２１１が内蔵されている。
しかし、メッキカップ２１の側壁やスピンテーブル１１の方へ無電解メッキ液の熱が逃げやすくなっており、そのため、例えばスピンテーブル１１の中心部の方が側壁付近よりも温度が高い状態になってしまうことから、メッキ時に攪拌機２２により攪拌を行うことにより、ヒータの効果に加え、メッキカップ２１内の無電解メッキ液の温度を更に均一に保つことができる。
【００７３】
また、上述した無電解メッキ処理中の攪拌は、温度の均一化に加え、以下のメリットがある。
例えば、上述した還元剤として次亜リン酸アンモニウム等の次亜リン酸塩を用いてコバルトを析出させる場合に、一般的に下記化学反応式に示すように、コバルト析出反応（１）と水素ガス発生反応（２）が起こる。
【００７４】
【化１】
Ｃｏ2+＋Ｈ2 ＰＯ2 - ＋Ｈ2 Ｏ  →  Ｃｏ＋ＨＰＯ32- ＋２Ｈ+   （１）
【００７５】
【化２】
Ｈ2 ＰＯ2 - ＋Ｈ2 Ｏ  →  ＨＰＯ32- ＋Ｈ2     （２）
【００７６】
従って、コバルトの析出に伴い水素ガスが発生することから、上記の攪拌機２２による攪拌は、無電解メッキ反応に伴い発生する水素ガスを無電解メッキ液中から効果的に除去し、成膜後のバリア膜中へのピンホールの発生を防止し、さらに均一な膜厚を得ることができる。
【００７７】
ここで、攪拌機２２による攪拌のタイミングについて説明する。
図７に無電解メッキ反応時間に伴い成膜される導電膜の膜厚の測定結果を示す。
無電解メッキ反応は、図７に示すように、無電解メッキ液にウェーハを浸してすぐに開始するものではない。
無電解メッキ反応の始まる初期段階Ａに無電解メッキ液を攪拌機２２により攪拌して動かしてしまうと、初期反応を阻害してしまうことになり、却って成膜レートが遅くなったり、部分的に成膜できなかったりする問題が発生する。
従って、パラジウム（Ｐｄ）触媒化前処理工程の違いや、無電解メッキ液の種類、温度、ｐＨ等の条件によって初期段階の時間は異なるが、攪拌は、例えば、無電解メッキ処理後、１０秒経過以降に開始することが好ましい。
【００７８】
以上のようにして、無電解メッキ処理を行うことにより、バリアメタル層となる導電膜として、無電解メッキ液に含有される第１金属材料から供給される金属膜が形成され、導電膜のバリアメタル能を高める第２金属材料を含む場合には、第１金属材料および第２金属材料から供給される金属の合金が形成される。
例えば、第１金属材料としてコバルトあるいはニッケルを含む化合物を用いた場合には、Ｃｏ（コバルト）膜あるいはＮｉ（ニッケル）膜を形成することができ、無電解メッキ液中の還元剤として次亜リン酸アンモニウムを用いた場合には、リンが合金中に取り込まれるので、それぞれ、ＣｏＰ（リンを含有するコバルト）膜、およびＮｉＰ（リンを含有するニッケル）膜が形成される。
また、第１金属材料としてコバルトあるいはニッケルを含む化合物を用い、第２金属材料としてタングステンあるいはモリブデンを含む化合物を用いた場合には、ＣｏＷ（コバルト・タングステン合金）、ＮｉＷ（ニッケル・タングステン合金）、ＣｏＭｏ（コバルト・モリブデン合金）、ＮｉＭｏ（ニッケル・モリブデン合金）を形成することができる。
この場合にも、無電解メッキ液中の還元剤として次亜リン酸アンモニウムを用いた場合には、上記と同様に、それぞれ、ＣｏＷＰ（リンを含有するコバルト・タングステン合金）膜、ＮｉＷＰ（リンを含有するニッケル・タングステン合金）膜、ＣｏＭｏＰ（リンを含有するコバルト・モリブデン合金）膜、ＮｉＭｏＰ（リンを含有するニッケル・モリブデン合金）膜が形成される。
【００７９】
工程４：純水洗浄
上記の無電解メッキ終了後、スピンテーブル１１とメッキカップ２１とを分離して、無電解メッキ液を外槽１２へ排水する。
次に、再び図２に示す無電解メッキ装置により、純水をメッキカップ２１内に満たして、攪拌機２２を回転させるなどしてメッキカップ２１内の洗浄もかねて、ウェーハＷの洗浄を行う。
次に、純水をスピンテーブル１１とメッキカップ２１の分離により排水後、再度スピンテーブル１１上のウェーハＷ表面に純水を供給して、純水洗浄を行い、スピン乾燥を行う。
【００８０】
工程５：配線無電解メッキ
上記のように、ウェーハＷの被メッキ表面にバリアメタル層５１を形成した後、再び図２に示す無電解メッキ装置により、図６（ｂ）に示すように、例えばコバルトタングステン合金膜などのバリアメタル層５１を触媒層（無電解メッキにおける被メッキ表面被覆層）とする無電解メッキ処理を行い、バリアメタル層５１の上層に、コンタクトホールＣ２および配線用溝（Ｇ１，Ｇ２）内を全面に埋め込んで、例えば銅を堆積させ、導電層５２を形成する。
コバルトは銅に比べて触媒活性度が高いために、被メッキ表面に前処理を施す必要がなく、直接無電解メッキ処理で銅を堆積させることができる。
上記の銅を堆積させるための無電解メッキ処理のメッキ液の組成およびメッキ処理条件の例を以下に示す。
【００８１】
0003707394.tif 000002
【００８２】
上記の条件で無電解メッキを図２に示す無電解メッキ装置により行う場合、銅の塩とキレート剤を含む溶液と、還元剤を含む溶液をそれぞれ分けてタンクに保持し、供給する。
ここで、各溶液は、上述したｐＨ調整剤により、ｐＨが７〜１２となるように調整しておく。
上記の銅のメッキ処理は、バリアメタル層５１の表面に特に前処理をする必要はないので、銅とバリアメタル層を連続的に成膜でき、これにより銅とバリアメタル層が金属結合をすることになり、強固な密着性を得ることができる。
上記の銅のメッキ処理は、上記の組成に限るものではなく、銅が析出するものであればどのような組成でも用いることができる。
また、無電解メッキにより、銅のシード膜を形成し、その後、電解メッキにより、コンタクトホールＣ２および配線用溝（Ｇ１，Ｇ２）内を全面に埋め込んで、例えば銅を堆積させ、導電層５２を形成してもよい。
なお、銅の無電解メッキは、前述のバリアメタルの無電解メッキほどメッキ温度が高くなく、ｐＨの変動もしにくいため、スピンテーブル１１によるパドル処理によりメッキを行うことも可能である。
【００８３】
工程６：純水洗浄
次に、上記の無電解メッキ終了後、スピンテーブル１１を回転させて無電解メッキ液を外槽１２へ排水し、純水をスピンテーブル１１上のウェーハＷ表面に純水を供給して、純水洗浄を行い、スピン乾燥を行う。
【００８４】
上記のようにバリアメタル層５１の上層に、コンタクトホールＣ２および配線用溝（Ｇ１，Ｇ２）内を全面に埋め込んで、例えば銅を堆積させ、導電層５２を形成した後、例えばＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing ）法による研磨処理、ＲＩＥなどによるエッチバック処理により、コンタクトホールＣ２および配線用溝（Ｇ１，Ｇ２）の外部に堆積した導電層５２およびバリアメタル層５１を除去する。
以上の工程により、図３に示す半導体装置を形成することができる。
【００８５】
なお、図３に示す半導体装置の形成以降の工程として、図８に示すように、図３に示す半導体装置の銅などからなる導電層５２上にのみバリアメタルを選択的に成膜させる場合などがある。
これは、半導体装置の多層配線を形成する場合に銅膜の上部に層間絶縁膜を直接形成すると銅が層間絶縁膜に拡散してしまうため、これを防ぐために、銅膜表面にバリアメタルを形成する必要があるからである。
上記の図８に示す導電層５２（銅配線）上にのみバリアメタルを選択的に成膜させる方法について説明する。
【００８６】
工程１：純水洗浄
まず、銅配線が形成されたウェーハＷを図１に示すスピンテーブル１１に設置し、ウェーハＷ表面に不図示のタンクから配管１５を通じて純水を供給して純水洗浄を行う。なお、純水は、加熱された温水でもよく、また、超音波純水洗浄を行うことも可能である。洗浄後、スピン乾燥を行う。
【００８７】
工程２：前処理１
次に、図１に示すスピンテーブル１１上のウェーハに、アルカリ脱脂剤を供給し、銅膜表面を洗浄して、表面の濡れ性を向上させる。
次に、２〜３％の塩酸溶液をウェーハＷ上に供給し、中和洗浄する。
上記の工程は、スピンコートしてもよいし、パドル処理により行ってもよい。なお、この前処理は、場合により省略することもできる。
【００８８】
工程３：前処理２
次に、図２に示すメッキ処理系を構成し、二塩化パラジウム（ＰｄＣｌ2 ）の塩酸溶液をメッキカップ２１内に供給して、ウェーハＷの銅膜表面をパラジウムで置換し、触媒活性層を形成する。
これは、金属相互の化学的置換によりメッキするもので、異種金属のイオン化傾向を利用するものである。銅はパラジウムに比べて電気化学的に卑な金属であるから、溶液中での銅の溶解に伴って放出される電子が、溶液中の貴金属であるパラジウムイオンに転移し、卑金属の銅膜表面上にパラジウムが形成される。
例えば、このパラジウム置換メッキの条件としては温度が３０〜５０℃、ｐＨ１〜２の二塩化パラジウムの塩酸溶液により行う。
なお、上記の二塩化パラジウムの塩酸溶液は、ｐＨおよびＰｄ含有量の管理さえ行えば、繰り返し使用可能である。従って、不図示のタンクとメッキカップ２１間を循環させて処理を行うことが好ましい。
【００８９】
工程４：純水洗浄
上記の二塩化パラジウムの塩酸溶液を不図示のタンクへ回収後、図２のメッキカップ２１内に純水を供給し、純水洗浄を行う。具体的には、純水をメッキカップ２１内に溜めて、攪拌機２２を回転させて、メッキカップ２１内の洗浄もかねてウェーハＷの洗浄を行う。
次に、スピンテーブル１１とメッキカップ２１を分離して純水を外槽１２へ排水し、再度スピンテーブル１１上のウェーハＷ表面に、不図示のタンクから配管１５を通じて純水を供給することで洗浄し、その後スピン乾燥を行う。
【００９０】
工程５：バリアメタル選択無電解メッキ
次に、図２に示すメッキカップ２１内で、上記の工程により触媒活性された被メッキ表面（銅膜の表面）に例えばＣｏ、ＣｏＷＰ、ＣｏＭｏＰなどのバリアメタルを選択的に無電解メッキにより成膜する。
この工程は、上述した無電解メッキと同様であるため説明は省略する。
【００９１】
工程６：純水洗浄
無電解メッキ液を外槽１２へ排水または不図示のタンクに回収後、工程４と同様にして、ウェーハＷの純水洗浄を行う。
以上の工程により、図８に示す銅などからなる導電層５２上にのみバリアメタルを選択的に成膜させた半導体装置を形成することができる。
【００９２】
本実施形態に係る無電解メッキ装置を用いた導電膜の成膜方法によれば、メッキカップ２１内に加熱した窒素を充填させることで、酸素雰囲気中での薬液酸化による劣化あるいは沈殿等を防止できる。また、メッキ液中のアンモニアガスの揮発によるｐＨの低下を防止でき、メッキ液に例えばコバルトを含んでいる場合には、コバルトイオンの水酸化物の沈殿を防止することができ、メッキ液の経時変化によるメッキレートの変動を防止でき、メッキを均一に行うことができる。
【００９３】
また、攪拌機２２の上面に一度メッキ液を衝突させてから、ウェーハＷ上へメッキ液を供給することから、ウェーハＷ表面へのパラジウム（Ｐｄ）触媒層への無電解メッキの衝突を防止することができる。
図９に、本実施形態のように、攪拌機の上面に一度メッキ液を当ててから、ウェーハＷ表面へメッキ液を供給して無電解メッキ処理を行った場合（１）と、攪拌機の上面にメッキ液を当てずに、メッキカップ２１の天井からウェーハＷへ無電解メッキ液を供給して無電解メッキ処理を行った場合（２）における、ウェーハＷ面内の導電膜の膜厚均一性の測定結果を示す。
【００９４】
図９に示すように、攪拌機の上面に一度メッキ液を当ててから、ウェーハＷ表面へメッキ液を供給して無電解メッキ処理を行った場合（１）は、ウェーハＷ面内において非常に膜厚均一性の良い導電膜が形成されていることがわかる。
一方、メッキカップ２１の天井からウェーハＷへ無電解メッキ液を供給して無電解メッキ処理を行った場合（２）では、ウェーハＷのＢ部分の位置において、供給された無電解メッキ液の衝突でＰｄ触媒層がダメージを受け、導電膜の成長速度に影響が出て、成膜後の導電膜の膜厚が薄くなっていることがわかる。
以上のように、無電解メッキ液をウェーハＷ上に供給する際に、ウェーハＷ上に形成されたＰｄ触媒層への衝撃を緩和することができ、均一な膜厚を有する導電膜を形成することができる。
【００９５】
さらに、無電解メッキ処理時に無電解メッキ液を攪拌機２２により攪拌することで、スピンテーブル１１およびメッキカップ２１に設置されたヒータ１１１，２１１の効果に加えて、さらに無電解メッキ液の温度の均一性を向上させることができ、かつ、無電解メッキ反応に伴い発生する水素ガスを攪拌により除去して成膜後の膜中へのピンホールの発生を防止することができることから、さらに均一な膜厚の導電膜を形成することができる。
なお、無電解メッキ反応の初期段階を除いて攪拌することにより、上述したように、無電解メッキ反応の初期反応を阻害することもない。
【００９６】
第２実施形態
図１０に、本実施形態に係る無電解メッキ装置の構成図を示す。
本実施形態に係る無電解メッキ装置は、第１実施形態とは、スピンテーブルの構造が異なる。
第１実施形態に係る無電解メッキ装置では、図２に示すように、ウェーハＷの面積の方がスピンテーブル１１の面積よりも大きく、メッキカップ２１をウェーハＷの端部にシール部材２３を介して設置し、無電解メッキ処理を行っている。しかしながら、図２に示すように、スピンテーブル１１の面積がウェーハＷの面積に比して小さいと、メッキカップ２１が設置される部分のウェーハＷ下部はスピンテーブル１１により保持されていないため、メッキカップ２１とスピンテーブル１１が合体する際に、その圧力でウェーハＷを割ってしまうおそれがあることから、本実施形態では、スピンテーブルの面積とウェーハＷの面積とを同等のサイズとしている。
【００９７】
図１０に示すように、本実施形態に係る無電解メッキ装置では、スピンテーブル１１ｂは、その保持面に、ウェーハＷを真空吸着するための吸着孔１１２が多数設けられており、不図示の真空ポンプによりウェーハＷを保持すると同時に、ウェーハを真空吸着で保持する保持面の外周部に、ガス吹き出し溝１１３が一周設けられている。
【００９８】
ガス吹き出し溝１１３は、吹き出される不活性ガスあるいは窒素ガスをスピンテーブル１１ｂの側方へ逃がすために、内周と外周で高さ方向に段差を有している。
ガス吹き出し溝１１３には、不活性ガスあるいは窒素ガスを吹き出す吹き出し孔１１４が設けられており、不図示のガス供給タンクにより、ガス吹き出し孔１１１４から不活性ガスあるいは窒素ガスを吹き出す構成となっている。
【００９９】
上記の本実施形態に係る無電解メッキ装置によれば、第１実施形態と同様の効果に加え、スピンテーブル１１ｂの面積をウェーハＷの面積と同等のサイズとしていることから、メッキカップ２１を、ウェーハＷの端部にシール部材２３を介して設置する際に、その設置圧力によりウェーハＷが割れてしまうのを防止することができる。
また、無電解メッキ処理時に、ウェーハＷを保持面に形成された吸着孔１１２で真空保持すると同時に、外周部に形成されたガス吹き出し溝１１３から不活性ガスあるいは窒素ガスを吹き出すことから、例えばメッキカップ２１を分離させたときにウェーハＷの外周部を伝って、メッキ液等の薬液が吸着孔１１２に吸い込まれることを防止することができる。
さらに、ウェーハＷの外周部を伝って、ウェーハ裏面およびエッジ部に薬液が付着することもなくなり、ウェーハ裏面汚染を防止することができる。
【０１００】
第３実施形態
本実施形態に係る無電解メッキ装置は、第１および第２実施形態とは、スピンテーブルの構造が異なる。
第１および第２実施形態に係る無電解メッキ装置では、スピンテーブルの面積がウェーハＷの面積よりも同等以下の面積を有しており、メッキカップ２１をウェーハＷの端部にシール部材２３を介して設置し、無電解処理を行っている。
本実施形態では、スピンテーブルの面積をウェーハＷの面積に比して大きいサイズとしている。
【０１０１】
図１１に、本実施形態に係る無電解メッキ装置の構成図を示す。
図１１に示すように、本実施形態に係る無電解メッキ装置では、スピンテーブル１１ｃの面積がウェーハＷの面積よりも大きく、その保持面には第２実施形態と同様、ウェーハＷを真空吸着するための吸着孔１１２が多数設けられており、また、ウェーハを保持する保持面の外周部に、ガス吹き出し溝１１３が一周設けられ、ガス吹き出し溝１１３には、不活性ガスあるいは窒素ガスを吹き出す吹き出し孔１１４が設けられている。
ガス吹き出し溝１１３は、吹き出される不活性ガスあるいは窒素ガスをスピンテーブル１１ｃの側方へ逃がすために、内周と外周で高さ方向に段差を有している。
【０１０２】
上記構成の無電解メッキ装置では、スピンテーブル１１ｃの面積がウェーハＷの面積に比して大きく、メッキカップ２１は、無電解メッキ処理の際に、シール部材２３を介して、スピンテーブル１１ｃの端部上に設置されることとなる。
【０１０３】
メッキカップ２１とスピンテーブル１１ｃを合体後の無電解メッキ処理の最中では、図１１に示すように、無電解メッキ液供給配管２６により無電解メッキ液が供給され、一方、ウェーハＷの外周部下方からは不活性ガスあるいは窒素ガスが吹き出していることから、メッキ液が吸着孔１１２やウェーハ裏面に進入することを防止しつつ、無電解メッキ処理が行われる。
【０１０４】
上記の本実施形態に係る無電解メッキ装置によれば、第１実施形態と同様の効果に加え、無電解メッキ処理の際に、スピンテーブル１１ｃ上にメッキカップ２１を設置することから、ウェーハ全面に有効なメッキが可能となり、また、その設置圧力によりウェーハが割れてしまうこともない。
また、メッキ液が吸着孔１１２に吸い込まれることを防止することができ、かつ、ウェーハ裏面にメッキ液が付着することによるウェーハ裏面汚染を防止することができる。
【０１０５】
なお、吹き出し溝１１３から吹き出す不活性ガスあるいは窒素ガスは、メッキ液がウェーハ裏面に進入するのを防止しつつ、メッキ液中を上昇してメッキ液から出ることとなるが、不活性ガスや窒素ガスはメッキ液と反応する等の問題はない。
吹き出し溝１１３から吹き出すガスとして、窒素ガスを用いた場合には、むしろメッキ液成分のＣｏが酸素雰囲気中で水酸化物として沈殿することを防ぐこともできる。
また、吹き出し溝１１３から吹き出したガスは、メッキ液中を上方へ向かうため被メッキ面に影響を与えることもない。
【０１０６】
第４実施形態
図１２に本実施形態に係る無電解メッキ装置の構成図を示す。
本実施形態に係る無電解メッキ装置では、第２実施形態で説明した構造を有するスピンテーブル１１ｂを用いて、無電解メッキ液Ｍが収容されたメッキ槽６０に対してフェースダウンでウェーハＷを浸漬処理して、無電解メッキ処理を行う。
【０１０７】
メッキ槽６０には、メッキ槽６０内に収容された無電解メッキ液を均一に加熱するための不図示のヒータが内蔵されている。
メッキ槽６０の下部には、フェースダウンで浸漬したウェーハＷの被メッキ面に向けて、不活性ガス、窒素ガスあるいは無電解メッキ液Ｍを吐出する吐出手段６１が設置され、さらに、ウェーハＷの被メッキ面に向けてパルス的に超音波を発振する超音波発振子６２が設置されている。
また、メッキ槽は不図示の蓋により密閉されており、不図示のガス供給手段から、不活性ガス、窒素ガス、アンモニアガスが供給されて、無電解メッキ液Ｍが酸素雰囲気に曝されないような構成となっている。
【０１０８】
上記構成の無電解メッキ装置による無電解メッキ処理について説明する。
まず、ウェーハＷのメッキ槽６０への浸漬前に、第２実施形態で説明したように、ウェーハＷを保持面に形成された吸着孔で真空保持すると同時に、外周部に形成されたガス吹き出し溝から不活性ガスあるいは窒素ガスを吹き出しておく。
【０１０９】
この状態で、無電解メッキ液Ｍが収容されたメッキ槽６０に対してフェースダウンでウェーハＷをスピンテーブル１１ｂにより浸漬処理する。
このとき、図１２（ａ）に示すように、ウェーハＷの角度を無電解メッキ液Ｍの液面に対して平行に浸漬してもよいし、図１２（ｂ）に示すように、被メッキ面に例えばコバルトを含む導電膜を形成する場合に発生する水素ガスを逃がすために所定の角度を設けて浸漬してもよい。
ウェーハＷの浸漬の際、スピンテーブルの外周部からはガスが吹き出していることから、無電解メッキ液Ｍが吸着孔に吸い込まれることはなく、ウェーハ裏面にメッキ液が進入するのを防止して、被メッキ面にのみメッキ液を浸すことができる。
【０１１０】
上記の無電解メッキ処理の最中において、第１実施形態で説明したように、無電解メッキ反応の初期段階を除く時間に、スピンテーブル１１ｂを回転させることによって、その攪拌作用により被メッキ面への無電解メッキ液Ｍの滞留を防止しつつ、無電解メッキ処理の際に発生する水素ガスを被メッキ面から除去することができる。
【０１１１】
図１２（ｂ）に示すように、発生するガスが逃がしやすい角度であっても、無電解メッキ液の表面張力がおおきいと被メッキ面に滞留して抜けきれないこともある。
従って、必要に応じて、無電解メッキ反応の初期段階を除く時間に、吐出手段６１からウェーハＷの被メッキ面へ向けて、不活性ガス、窒素ガスあるいは無電解メッキ液Ｍを吐出することにより、被メッキ面への水素ガスの滞留を防止する。
【０１１２】
あるいは、超音波発振子６２からウェーハＷの被メッキ面へ、パルス的に超音波振動を与えることにより、同様に被メッキ面への水素ガスの滞留を防止する。ここで、超音波振動を連続的に与えることは、無電解メッキ膜厚を不均一にする可能性があることから、例えば、所定の時間間隔を開けて定期的に超音波振動を与えることが好ましい。
【０１１３】
図１２では、吐出手段６１と超音波発振子６２を設けているが、そのどちらかのみを設けても、また、併用してもよい。
【０１１４】
本実施形態に係る無電解メッキ装置によれば、外周部にガス吹き出し溝を有するスピンテーブル１１ｂを用いてウェーハＷをフェースダウンでメッキ槽６０に浸漬することにより、ウェーハＷの裏面汚染を防止しつつメッキ液に浸漬することができ、さらにスピンテーブル１１を回転させることにより攪拌効果と水素ガス除去効果を有することから、均一に導電膜を成膜することができる。
また、メッキ槽６０内に不活性ガス、窒素ガスあるいはメッキ液を吐出する吐出手段６１あるいは超音波発振子６２を設けることで、被メッキ面に無電解反応に伴い発生する水素ガスの除去が可能となる。
【０１１５】
第５実施形態
図１３は、本実施形態に係る無電解メッキ装置の概略構成図である。
本実施形態では、無電解メッキ液中のコバルトイオンがアルカリ水溶液中で水酸化物の沈殿となることを防止するため、また、無電解メッキ液のｐＨ低下を防止するために、図１３に示すように、第１〜３実施形態におけるメッキカップ２１およびスピンテーブル１１等の処理装置および無電解メッキ液タンク等を密閉されたメッキ室２内に設置することとしたものである。
【０１１６】
メッキ室２には、不活性ガス、窒素ガスあるいはアンモニアガスを供給するガス供給配管２ａと、メッキ室２内のガスを排気するガス排気配管２ｂが接続されている。
【０１１７】
メッキ室２には、ウェーハＷ搬出入のための待機室３が、開閉可能なシャッター４を介して接続されている。
待機室３もメッキ室２と同様に、不活性ガス、窒素ガスあるいはアンモニアガスを供給するガス供給配管３ａと、待機室３内のガスを排気するガス排気配管３ｂが接続されている。
【０１１８】
また、メッキ液タンク７１は、メッキカップ２１に接続されており、不図示のポンプなどによりメッキカップ２１内に配管２６，７２を介して無電解メッキ液Ｍを供給および回収する構成となっている。
メッキ液タンク７１中には、第１実施形態で説明した成分を有する無電解メッキ液Ｍが収容されており、メッキ液タンク７１には不図示のヒータが備えられており、無電解メッキ液Ｍを所定の温度に保っている。
例えば、メッキ液タンク７１には、無電解メッキ液Ｍが約１リットル収容されており、不活性ガス、窒素ガスあるいはアンモニアガス下にあるメッキ室２内にメッキ液タンク７１が設置されていることから、少なくとも５時間メッキ液は劣化せずに維持でき、１０枚以上のウェーハＷのメッキが可能である。
【０１１９】
さらに、上記のメッキ液タンク７１には、ｐＨ調整手段が設けられている。
すなわち、メッキ液タンク７１に、弁７４ｂを有する配管７４ａを介して、ｐＨ調整剤７３が収容されたｐＨ調整剤タンク７４が接続されている。
また、メッキ液タンク７１には、ｐＨ検出部７５を無電解メッキ液Ｍ中に浸漬しているｐＨメータ７６が設けられ、ｐＨメータ７６および弁７４ｂに接続してｐＨ制御部７７が設けられている。
【０１２０】
上記構成のｐＨ調整手段では、ｐＨ検出部７５によるメッキ液タンク７１のｐＨ測定結果がｐＨメータ７６からｐＨ制御部７７に出力され、ｐＨ制御部７７は、測定されたｐＨが９未満の場合に、相応量のｐＨ調整剤７３をメッキ液タンク７１中に添加するように弁７４ｂを開閉して、メッキ液タンク７１内の無電解メッキ液ＭのｐＨを９以上に保つように制御する。
【０１２１】
上記の無電解メッキ装置による無電解メッキ処理について説明する。
まず、被処理対象物となるウェーハＷは、ガス供給配管３ａにより不活性ガス、窒素ガスあるいはアンモニアガスで満たされた待機室３内に設置される。
そして、シャッター４を開け、不図示の搬送ロボットによりウェーハＷをスピンテーブル１１上に載置する。このとき、メッキ室２内も同様に、ガス供給配管２ａにより不活性ガス、窒素ガスあるいはアンモニアガスで満たされた状態にある。
【０１２２】
メッキ室２内を窒素ガスや不活性ガスで満たす場合には、メッキ室２内を陽圧にし、メッキ室２内をアンモニアガスで満たす場合には、無電解メッキ液Ｍ中のアンモニア成分による蒸気圧を越えない圧力を保つようにする必要がある。
【０１２３】
そして、窒素ガス、不活性ガスあるいはアンモニアガスなどのガスで満たされたメッキ室２内において、第１実施形態で説明したように、メッキカップ２１とスピンテーブル１１により無電解メッキ処理が行われる。
【０１２４】
メッキ室２内における無電解メッキ終了後、シャッター４を開け、ウェーハＷを、ガス供給配管３ａにより不活性ガス、窒素ガスあるいはアンモニアガスで満たされた待機室３内に、不図示の搬送ロボットを用いて搬出する。
【０１２５】
上記構成の無電解メッキ装置によれば、メッキカップ２１やスピンテーブル１１等の処理装置を窒素ガス、不活性ガスあるいはアンモニアガス雰囲気下にあるメッキ室２に収容し、かつ、メッキ室２に搬出入するウェーハＷを、メッキ室２と同様の雰囲気下にある待機室３から搬出入することにより、無電解メッキ液は空気雰囲気に曝されることはなく、無電解メッキ液中のコバルトイオンの水酸化物発生、およびｐＨ低下を防止することができる。
さらに、無電解メッキ液ＭのｐＨを９以上に保つ構成となっていることから、析出などによる無電解メッキ液Ｍの組成変動が防止されて、無電解メッキ液Ｍを長ライフ化でき、無駄になってしまう無電解メッキ液Ｍを減らして、無電解メッキ液Ｍの使用量を低減することが可能となる。
ここで、水酸化コバルトの発生は、酸素雰囲気を無くすことで防止可能であり、このため、窒素ガス、不活性ガス、アンモニアガスの全てが有効である。
また、ｐＨ低下防止は、ｐＨ調整にアンモニア水を使用する場合は、アンモニアガスが特に有効であり、例えばｐＨ調整にＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムシドロキシド）を使用する場合は、空気中の炭酸ガスを取り込み無電解メッキ液のｐＨが低下しやすいため、空気を遮断する窒素、不活性ガス、アンモニアガスが有効である。
【０１２６】
さらに、無電解メッキ液Ｍに含まれる成分をタンク７１に所定の温度で保持し、配管２６からメッキカップ２１内へ供給しながら、配管７２からメッキカップ２１内のメッキ液を回収して再びタンク７１へ戻すことにより、メッキカップ２１内のメッキ液を循環させて常にメッキ液が均一の組成とすることができる。
【０１２７】
第６実施形態
図１４は、本実施形態に係る無電解メッキ処理装置の概略構成図である。
本実施形態では、無電解メッキ液中のコバルトイオンがアルカリ水溶液中で水酸化物の沈殿となることを防止するため、また、無電解メッキ液のｐＨ低下を防止するために、図１４に示すように、メッキ槽７０および無電解メッキ液タンク７１等を密閉されたメッキ室２内に設置することとしたものである。
【０１２８】
メッキ室２には、不活性ガス、窒素ガスあるいはアンモニアガスを供給するガス供給配管２ａと、メッキ室２内のガスを排気するガス排気配管２ｂが接続されている。
【０１２９】
メッキ室２には、ウェーハＷ搬出入のための待機室３が、開閉可能なシャッター４を介して接続されている。
待機室３もメッキ室２と同様に、不活性ガス、窒素ガスあるいはアンモニアガスを供給するガス供給配管３ａと、待機室３内のガスを排気するガス排気配管３ｂが接続されている。
【０１３０】
メッキ槽７０は、第１実施形態と同様の無電解メッキ液Ｍが収容されており、メッキ槽７０には不図示のヒータが備えられ、無電解メッキ液を所定の温度に保ている。
【０１３１】
メッキ液タンク７１は、メッキカップ２１に接続されており、不図示のポンプなどによりメッキ槽７０内に配管７２を介して無電解メッキ液Ｍを供給および回収する構成となっている。
メッキ液タンク７１中には、第１実施形態で説明した成分を有する無電解メッキ液Ｍが収容されており、メッキ液タンク７１には不図示のヒータが備えられており、無電解メッキ液Ｍを所定の温度に保っている。
例えば、メッキ液タンク７１には、無電解メッキ液Ｍが約１リットル収容されており、不活性ガス、窒素ガスあるいはアンモニアガス下にあるメッキ室２内にメッキ液タンク７１が設置されていることから、少なくとも５時間メッキ液は劣化せずに維持でき、１０枚以上のウェーハＷのメッキが可能である。
【０１３２】
さらに、上記のメッキ液タンク７１には、ｐＨ調整手段が設けられている。
すなわち、メッキ液タンク７１に、弁７４ｂを有する配管７４ａを介して、ｐＨ調整剤７３が収容されたｐＨ調整剤タンク７４が接続されている。
また、メッキ液タンク７１には、ｐＨ検出部７５を無電解メッキ液Ｍ中に浸漬しているｐＨメータ７６が設けられ、ｐＨメータ７６および弁７４ｂに接続してｐＨ制御部７７が設けられている。
【０１３３】
上記構成のｐＨ調整手段では、ｐＨ検出部７５によるメッキ液タンク７１のｐＨ測定結果がｐＨメータ７６からｐＨ制御部７７に出力され、ｐＨ制御部７７は、測定されたｐＨが９未満の場合に、相応量のｐＨ調整剤７３をメッキ液タンク７１中に添加するように弁７４ｂを開閉して、メッキ液タンク７１内の無電解メッキ液ＭのｐＨを９以上に保つように制御する。
【０１３４】
上記の無電解メッキ装置による無電解メッキ処理について説明する。
まず、被処理対象物となるウェーハＷを複数収容したカセットＣは、ガス供給配管３ａにより不活性ガス、窒素ガスあるいはアンモニアガスで満たされた待機室３内に設置される。
そして、シャッター４を開け、不図示の搬送ロボットによりウェーハＷを無電解メッキ液Ｍが収容されたメッキ槽７０内に浸漬する。このとき、メッキ室２内も同様に、ガス供給配管２ａにより不活性ガス、窒素ガスあるいはアンモニアで満たされた状態にある。
【０１３５】
メッキ室２内を窒素ガスや不活性ガスで満たす場合には、メッキ室２内を陽圧にし、メッキ室２内をアンモニアガスで満たす場合には、無電解メッキ液Ｍ中のアンモニア成分による蒸気圧を越えない圧力を保つようにする必要がある。
【０１３６】
そして、窒素ガス、不活性ガスあるいはアンモニアガスなどのガスで満たされたメッキ室２内において、メッキ槽７０内において無電解メッキ処理が行われる。
【０１３７】
メッキ室２内における無電解メッキ終了後、シャッター４を開け、ウェーハＷを複数収容したカセットＣを、ガス供給配管３ａにより不活性ガス、窒素ガスあるいはアンモニアガスで満たされた待機室３内に、不図示の搬送ロボットを用いて搬出する。
【０１３８】
上記構成の無電解メッキ装置によれば、メッキ槽７０およびメッキ液タンク７１等の処理装置を窒素ガス、不活性ガスあるいはアンモニアガス雰囲気下にあるメッキ室２に収容し、かつ、メッキ室２に搬出入するウェーハＷを、メッキ室２と同様の雰囲気下にある待機室３から搬出入することにより、無電解メッキ液は空気雰囲気に曝されることはなく、無電解メッキ液中のコバルトイオンの水酸化物発生、およびｐＨ低下を防止することができる。
また、無電解メッキ液ＭのｐＨを９以上に保つ構成となっていることから、析出などによる無電解メッキ液Ｍの組成変動が防止されて、無電解メッキ液Ｍを長ライフ化でき、無駄になってしまう無電解メッキ液Ｍを減らして、無電解メッキ液Ｍの使用量を低減することが可能となる。
【０１３９】
さらに、無電解メッキ液Ｍに含まれる成分をタンク７１に所定の温度で保持し、配管７２からメッキ槽７０へ供給しながら、配管７２からメッキ槽７０内のメッキ液を回収して再びメッキ液タンク７１へ戻すことにより、メッキカップ２１内のメッキ液を循環させて常にメッキ液が均一の組成とすることができる。
【０１４０】
第７実施形態
図１５は、本実施形態に係る無電解メッキ処理装置の模式図である。
実質的に第６実施形態と同様の無電解メッキ処理装置であり、第６実施形態におけるメッキ槽７０とメッキ液タンク７１とが一体となった形態である。
その他の構成は、第６実施形態と同様であるため、その説明は省略する。
【０１４１】
上記構成の無電解メッキ装置によれば、メッキ槽７０等の処理装置を窒素ガス、不活性ガスあるいはアンモニアガス雰囲気下にあるメッキ室２に収容し、かつ、メッキ室２に搬出入するウェーハＷを、メッキ室２と同様の雰囲気下にある待機室３から搬出入することにより、無電解メッキ液は空気雰囲気に曝されることはなく、無電解メッキ液中のコバルトイオンの水酸化物発生、およびｐＨ低下を防止することができる。
また、無電解メッキ液ＭのｐＨを９以上に保つ構成となっていることから、析出などによる無電解メッキ液Ｍの組成変動が防止されて、無電解メッキ液Ｍを長ライフ化でき、無駄になってしまう無電解メッキ液Ｍを減らして、無電解メッキ液Ｍの使用量を低減することが可能となる。
【０１４２】
第８実施形態
図１６に、本実施形態に係る無電解メッキ装置の構成図を示す。
本実施形態に係る無電解メッキ装置は、第１実施形態とは主に攪拌機の構成が異なる。
【０１４３】
図１６に示すように、本実施形態に係る無電解メッキ装置では、２本の無電解メッキ液供給配管２６ａ，２６ｂがメッキカップ２１の上面を貫通して設置されている。
攪拌機２２ａは、無電解メッキ液供給配管２６ａ，２６ｂから供給される無電解メッキ液を受ける容器２０１と、容器２０１の外周部底面に形成され容器２０１内に溜まった無電解メッキ液ＭをウェーハＷ上へ供給する内径の比較的小さい小径供給配管２０２を複数有している。
その他の構成は、第１実施形態と同様である。
【０１４４】
上記構成の無電解メッキ装置では、無電解メッキ液供給配管２６ａ，２６ｂから、一度攪拌機２２ａの容器２０１内へ無電解メッキ液が供給されて、容器２０１の外周部底面に形成された複数の小径供給配管２０２によりウェーハＷ上へ無電解メッキ液が供給されて、無電解メッキ処理がなされる。
【０１４５】
本実施形態によれば、無電解メッキ液供給配管２６ａ，２６ｂから供給された無電解メッキ液Ｍが一度攪拌機２２ａの容器２０１に当たりその衝撃が緩和されて、ウェーハＷとの距離が小さい小径供給配管２０２からウェーハＷへ無電解メッキ液Ｍが供給されることにより、無電解メッキ液供給の際のウェーハＷへの衝撃を緩和することができ、均一な膜厚の導電膜の成膜を行うことができる。
また、上記の無電解メッキ液Ｍの供給の際に、攪拌機２２ａを回転させることにより、容器２０１の外周部底面に形成された小径供給配管２０２から供給される無電解メッキ液Ｍがその回転の遠心力によりメッキカップ２１の側壁面に飛散し、メッキカップ２１の側壁面を伝ってウェーハＷ上に無電解メッキ液Ｍを供給することで、無電解メッキ液供給の際のウェーハＷへの衝撃を緩和することもできる。
【０１４６】
第９実施形態
図１７（ａ）に、本実施形態に係る無電解メッキ装置の構成図を示す。
また、図１７（ｂ）には、攪拌機の斜視図を示し、図１７（ｃ）には、攪拌機の断面図を示す。
本実施形態に係る無電解メッキ装置は、第１実施形態とは攪拌機および無電解メッキ液供給配管の構成が異なる。
【０１４７】
図１７に示すように、本実施形態に係る無電解メッキ装置では、無電解メッキ液供給配管２６が攪拌機と一部合体した構造となっている。
すなわち、攪拌機２２ｂは、その回転軸２０３の中心部に無電解メッキ液供給配管２６に接続された貫通孔２０４と、貫通孔２０４の端部に接続され中空構造のメッキ液収容部２０５を有している。
メッキ液収容部２０５は、図１７（ｃ）に示すようにその断面が逆５角形状となっており、その先端には複数のスリット２０６が形成されている。
その他の構成は、第１実施形態と同様である。
【０１４８】
上記構成の無電解メッキ装置では、無電解メッキ液供給配管２６から供給された無電解メッキ液Ｍが、攪拌機２２ｂの回転軸２０３に形成された貫通孔２０４を介して、メッキ液収容部２０５に収容され、メッキ液収容部２０５の底面に形成された複数のスリット２０６から、ウェーハＷ上へ無電解メッキ液が供給されて、無電解メッキ処理がなされる。
【０１４９】
本実施形態によれば、無電解メッキ液供給配管２６から供給された無電解メッキ液Ｍが一度攪拌機２２ｂのメッキ液収容部２０５に当たりその衝撃が緩和されて、メッキ液収容部２０５に形成された複数のスリット２０６からウェーハＷへ無電解メッキ液が供給されることにより、無電解メッキ液供給の際のウェーハＷへの衝撃を緩和することができ、均一な膜厚を有する導電膜を成膜することができる。
【０１５０】
第１０実施形態
図１８（ａ）に、本実施形態に係る無電解メッキ装置の構成図を示し、図１８（ｂ）に、メッキカップの斜視図を示す。
本実施形態に係る無電解メッキ装置は、第１実施形態とはメッキカップおよび無電解メッキ液供給配管の構成が異なる。
【０１５１】
図１８に示すように、本実施形態に係る無電解メッキ装置では、無電解メッキ液供給配管２６の端部にノズル２６０が形成されており、当該ノズル２６０を介して無電解メッキ液Ｍをメッキカップ２１ａの側壁面に吹き出す構成となっている。
メッキカップ２１ａには、その側壁面に上方から下方へと繋がるらせん状の溝２２０が形成されている。
その他の構成は、第１実施形態と同様である。
【０１５２】
上記構成の無電解メッキ装置では、無電解メッキ液供給配管２６に接続されたノズル２６０から無電解メッキ液Ｍがメッキカップ２１の側壁に形成されたらせん状の溝２２０に吹き出され、供給された無電解メッキ液Ｍは、らせん状の溝２２０を伝って下方へ下り、ウェーハＷ上へ供給されて、無電解メッキ処理がなされる。
なお、ノズル２６０からは、らせん状の溝２２０を伝って下方へ無電解メッキ液Ｍが下るために必要な勢いで、溝２２０の形成方向に無電解メッキ液Ｍを吹き出す必要がある。
【０１５３】
本実施形態によれば、無電解メッキ液供給配管２６に接続されたノズル２６０から無電解メッキ液Ｍがメッキカップ２１ａのらせん状の溝２２０に供給され、らせん状の溝２２０を伝って、ウェーハＷへ無電解メッキ液Ｍが供給されることにより、無電解メッキ液供給の際のウェーハＷへの衝撃を緩和することができ、均一な膜厚を有する導電膜を成膜することができる。
【０１５４】
第１１実施形態
図１９（ａ）に、本実施形態に係る無電解メッキ装置の構成図を示し、図１９（ｂ）に、メッキカップの斜視図を示す。
本実施形態に係る無電解メッキ装置は、第１実施形態とはメッキカップおよび無電解メッキ液供給配管の構成が異なる。
【０１５５】
図１９に示すように、本実施形態に係る無電解メッキ装置では、第１０実施形態と同様、無電解メッキ液供給配管２６の端部にノズル２６０が形成されており、当該ノズル２６０を介して無電解メッキ液Ｍをメッキカップ２１ｂの側壁面に吹き出す構成となっている。
メッキカップ２１ｂには、その側壁面に上方から下方へと繋がるらせん状の溝２２１が形成されている。このらせん状の溝２２１は、第１０実施形態とは異なり、下方にいくにつれ、そのメッキカップの中心からの距離が小さくなっている。
その他の構成は、第１実施形態と同様である。
【０１５６】
上記構成の無電解メッキ装置では、無電解メッキ液供給配管２６に接続されたノズル２６０から無電解メッキ液Ｍがメッキカップ２１ｂの側壁に形成されたらせん状の溝２２１に吹き出され、供給された無電解メッキ液Ｍは、らせん状の溝２２１を伝って下方へ下り、ウェーハＷ上へ供給されて、無電解メッキ処理がなされる。
なお、ノズル２６０からは、らせん状の溝２２１を伝って下方へ無電解メッキ液Ｍが下るために必要な勢いで、溝２２１の形成方向に無電解メッキ液Ｍを吹き出す必要がある。
【０１５７】
本実施形態によれば、無電解メッキ液供給配管２６に接続されたノズル２６０から無電解メッキ液Ｍがメッキカップ２１ｂのらせん状の溝２２１に供給され、らせん状の溝２２１を伝って、ウェーハＷへ無電解メッキ液Ｍが供給されることにより、無電解メッキ液供給の際のウェーハＷへの衝撃を緩和することができ、均一な膜厚を有する導電膜を成膜することができる。
【０１５８】
第１２実施形態
図２０（ａ）に、本実施形態に係る無電解メッキ装置の構成図を示し、図２０（ｂ）に、メッキカップの斜視図を示す。
本実施形態に係る無電解メッキ装置は、第１実施形態とはメッキカップおよび無電解メッキ液供給配管の構成が異なる。
【０１５９】
図２０に示すように、本実施形態に係る無電解メッキ装置では、第１０および１１実施形態と同様、無電解メッキ液供給配管２６の端部にノズル２６０が形成されており、当該ノズル２６０を介して無電解メッキ液Ｍをメッキカップ２１ｃの側壁面に吹き出す構成となっている。
メッキカップ２１ｃには、その側壁面がすり鉢状の傾斜面２２２を有しており、上方から下方へいくにつれ、そのメッキカップの中心からの距離が小さくなっている。
その他の構成は、第１実施形態と同様である。
【０１６０】
上記構成の無電解メッキ装置では、無電解メッキ液供給配管２６に接続されたノズル２６０から無電解メッキ液Ｍがメッキカップ２１ｃの傾斜面２２２を有する側壁に吹き出され、供給された無電解メッキ液Ｍは、図２０（ｂ）に示すように、メッキカップ２１ｃ側壁の傾斜面２２２を周回するように伝って下方へ下り、ウェーハＷ上へ無電解メッキ液Ｍが供給されて、無電解メッキ処理がなされる。
なお、ノズル２６０からは、傾斜面２２２を周回するように伝って無電解メッキ液Ｍが下るために必要な勢いで、ウェーハＷに対して例えば平行に無電解メッキ液Ｍを吹き出す。
【０１６１】
本実施形態によれば、無電解メッキ液供給配管２６に接続されたノズル２６０から無電解メッキ液Ｍがメッキカップ２１ｃの側壁に供給され、傾斜面２２２を周回するように伝って、ウェーハＷへ無電解メッキ液Ｍが供給されることにより、無電解メッキ液供給の際のウェーハＷへの衝撃を緩和することができ、均一な膜厚を有する導電膜を成膜することができる。
【０１６２】
第１３実施形態
図２１（ａ）に、本実施形態に係る無電解メッキ装置の構成図を示し、図２１（ｂ）に、図２１（ａ）のＤ部の拡大図を示す。
本実施形態に係る無電解メッキ装置は、第３実施形態と同様、スピンテーブルの面積をウェーハＷの面積に比して大きいサイズとしているが、第３実施形態とは無電解メッキ液供給配管の構成が異なる。
【０１６３】
図２１に示すように、本実施形態に係る無電解メッキ装置では、２本の無電解メッキ液供給配管２６ａ，２６ｂがメッキカップ２１の端部上面を貫通して設置されている。
無電解メッキ液供給配管２６ａ，２６ｂは、第３実施形態と異なり攪拌機２２の上面に無電解メッキ液Ｍを供給するのではなく、ウェーハＷを保持していないスピンテーブル１１ｃの外周面上に無電解メッキ液Ｍを供給する。
【０１６４】
また、本実施形態に係る無電解メッキ装置では、第３実施形態と同様、スピンテーブル１１ｃの面積がウェーハＷの面積よりも大きく、その保持面には第３実施形態と同様、ウェーハＷを真空吸着するための吸着孔１１２が多数設けられており、また、ウェーハを保持する保持面の外周部に、ガス吹き出し溝１１３が一周設けられ、ガス吹き出し溝１１３には、不活性ガスあるいは窒素ガスを吹き出す吹き出し孔１１４が設けられている。
【０１６５】
上記構成の無電解メッキ装置では、メッキカップ２１とスピンテーブル１１ｃを合体後に、図２１に示すように、ウェーハＷを保持していないスピンテーブル１１ｃの外周面上に、無電解メッキ液供給配管２６ａ，２６ｂにより無電解メッキ液Ｍが供給され、一方、ウェーハＷの外周部下方からは不活性ガスあるいは窒素ガスが吹き出していることから、メッキ液が吸着孔１１４やウェーハ裏面に進入することを防止しつつ、ウェーハＷ上にメッキ液が溜まっていき、無電解メッキ処理が行われる。
【０１６６】
上記の本実施形態に係る無電解メッキ装置によれば、第３実施形態と同様の効果を奏することができる。
また、無電解メッキ液ＭをウェーハＷを保持していないスピンテーブル１１ｃ上に供給することにより、ウェーハＷへのメッキ液の衝突による不利益を回避することができる。
【０１６７】
第１４実施形態
本実施形態では、第２実施形態に使用するスピンテーブル１１ｂの具体的態様を示すものである。
【０１６８】
図２２に、本実施形態に係る無電解メッキ装置のスピンテーブルの端部の構成図を示す。
図２２に示すように、本実施形態に係る無電解メッキ装置に使用するスピンテーブル１１ｂは、ウェーハＷを真空吸着して保持する保持面の外周部に、ガス吹き出し溝１１３が一周設けられており、ガス吹き出し溝１１３は、吹き出される不活性ガスあるいは窒素ガスをスピンテーブル１１ｂの側方へ逃がすために、内周と外周で高さ方向に段差を有しており、外周部においてウェーハＷとの隙間を５μｍ程度有している。
ガス吹き出し溝１１３には、その底面に、不活性ガスあるいは窒素ガスを吹き出す吹き出し孔１１４が設けられており、不図示のガス供給タンクにより、ガス吹き出し孔１１４から不活性ガスあるいは窒素を含むガスを吹き出す構成となっている。
【０１６９】
上記の無電解メッキ装置では、ガス吹き出し溝１１３の底面に形成されたガス吹き出し孔１１４から吹き出されるガスは、ウェーハＷの底面に衝突し、スピンテーブル１１ｂのガス吹き出し溝１１３の外周部とウェーハＷとの隙間から側部方向へ逃げていく。
【０１７０】
上記の本実施形態に係る無電解メッキ装置によれば、無電解メッキ処理時に、ウェーハＷを保持面に形成された吸着孔１１２で真空保持すると同時に、外周部に形成されたガス吹き出し溝１１３から不活性ガスあるいは窒素ガスを側部方向に吹き出すことから、ウェーハＷの外周部を伝って、メッキ液等の薬液が吸着孔１１２に吸い込まれることを防止することができる。
さらに、ウェーハＷの外周部を伝って、ウェーハ裏面およびエッジ部に薬液が付着することもなくなり、ウェーハ裏面汚染を防止することができる。
【０１７１】
第１５実施形態
本実施形態では、第１４実施形態と同様、第２実施形態に使用するスピンテーブル１１ｂの具体的態様を示すものである。
図２３に、本実施形態に係る無電解メッキ装置のスピンテーブルの端部の構成図を示す。
【０１７２】
本実施形態では、図２３に示すように、スピンテーブル１１ｂは、ウェーハＷを真空吸着して保持する保持面の外周部に、ガス吹き出し溝１１３ａが一周設けられており、ガス吹き出し溝１１３ａは、吹き出される不活性ガスあるいは窒素ガスをスピンテーブル１１ｂの側方へ逃がすために、外周方向は吹き抜けの構造となっている。
ガス吹き出し溝１１３ａには、その内周側の側面に、不活性ガスあるいは窒素ガスを吹き出す吹き出し孔１１４ａが設けられており、不図示のガス供給タンクにより、ガス吹き出し孔１１４ａから不活性ガスあるいは窒素を含むガスを吹き出す構成となっている。
【０１７３】
上記の無電解メッキ装置では、ガス吹き出し溝１１３ａの内周側の側面に形成されたガス吹き出し孔１１４ａから吹き出されるガスは、第１４実施形態と異なりウェーハＷの底面に衝突せずに、側部方向へ吹き出される。
【０１７４】
上記の本実施形態に係る無電解メッキ装置によれば、無電解メッキ処理時に、ウェーハＷを保持面に形成された吸着孔１１２で真空保持すると同時に、外周部に形成されたガス吹き出し溝１１３ａから不活性ガスあるいは窒素ガスを側部方向に吹き出すことから、ウェーハＷの外周部を伝って、メッキ液等の薬液が吸着孔１１２に吸い込まれることを防止することができる。
さらに、ウェーハＷの外周部を伝って、ウェーハ裏面およびエッジ部に薬液が付着することもなくなり、ウェーハ裏面汚染を防止することができる。
【０１７５】
第１６実施形態
本実施形態では、第１４および１５実施形態と同様、第２実施形態に使用するスピンテーブル１１ｂの具体的態様を示すものである。
図２４に、本実施形態に係る無電解メッキ装置のスピンテーブルの端部の構成図を示す。
【０１７６】
本実施形態では、図２４に示すように、スピンテーブル１１ｂは、ウェーハＷを真空吸着して保持する保持面の外周部に、ガス吹き出し溝１１３が一周設けられており、ガス吹き出し溝１１３は、吹き出される不活性ガスあるいは窒素ガスをスピンテーブル１１ｂの側方へ逃がすために、内周と外周で高さ方向に段差を有しており、外周部においてウェーハＷとの隙間を５μｍ程度有している。
ガス吹き出し溝１１３には、第１５実施形態のように、その内周側の側面に、不活性ガスあるいは窒素ガスを吹き出す吹き出し孔１１４ａが設けられており、不図示のガス供給タンクにより、ガス吹き出し孔１１４ａから不活性ガスあるいは窒素を含むガスを吹き出す構成となっている。
【０１７７】
上記の無電解メッキ装置では、ガス吹き出し溝１１３の内周側の側面に形成されたガス吹き出し孔１１４ａから吹き出されるガスは、ガス吹き出し溝１１３の外周側の側面に衝突し、さらに、ウェーハＷの底面に衝突して、スピンテーブル１１ｂのガス吹き出し溝１１３の外周部とウェーハＷとの隙間から側部方向へ逃げていく。
【０１７８】
上記の本実施形態に係る無電解メッキ装置によれば、無電解メッキ処理時に、ウェーハＷを保持面に形成された吸着孔１１２で真空保持すると同時に、外周部に形成されたガス吹き出し溝１１３から不活性ガスあるいは窒素ガスを側部方向に吹き出すことから、ウェーハＷの外周部を伝って、メッキ液等の薬液が吸着孔１１２に吸い込まれることを防止することができる。
さらに、ウェーハＷの外周部を伝って、ウェーハ裏面およびエッジ部に薬液が付着することもなくなり、ウェーハ裏面汚染を防止することができる。
【０１７９】
第１７実施形態
本実施形態では、本発明の各実施形態に使用するスピンテーブルの具体的態様を示すものである。
図２５（ａ）に、本実施形態に係る無電解メッキ装置に使用するスピンテーブルの平面図を示し、図２５（ｂ）に図２５（ａ）のＥ−Ｅ’線における断面図を示す。
【０１８０】
図２５（ａ）に示すように、本実施形態に係る無電解メッキ装置に使用するスピンテーブル１１では、吸着孔１１２が図中、水平方向に等間隔に設置されており、水平方向に並んだ吸着孔１１２の列が、同様にして、図中、垂直方向に複数形成されている。なお、図示はしないが、スピンテーブル１１の外周部には、ガス吹き出し溝およびガス吹き出し孔が形成されていてもよい。
【０１８１】
上記構成のスピンテーブル１１により、図２５（ｂ）に示すように、ウェーハＷが各吸着孔１１２にて真空保持されることになる。
【０１８２】
第１８実施形態
本実施形態は、本発明の各実施形態に使用するスピンテーブルの具体的態様を示すものである。
図２６に、本実施形態に係る無電解メッキ装置に使用するスピンテーブルの平面図を示す。
【０１８３】
図２６に示すように、本実施形態に係る無電解メッキ装置に使用するスピンテーブル１１では、スピンテーブル１１の保持面において、複数の吸着孔１１２が、同心円状に形成されている。なお、スピンテーブル１１の断面図は、第１７実施形態と類似の構造となる。なお、図示はしないが、スピンテーブル１１の外周部には、ガス吹き出し溝およびガス吹き出し孔が形成されていてもよい。
【０１８４】
上記構成のスピンテーブル１１により、ウェーハＷが各吸着孔１１２にて真空保持されることになる。
【０１８５】
第１９実施形態
本実施形態は、本発明の各実施形態に使用するスピンテーブルの具体的態様を示すものである。
図２７に、本実施形態に係る無電解メッキ装置に使用するスピンテーブルの平面図を示す。
【０１８６】
図２７に示すように、本実施形態に係る無電解メッキ装置に使用するスピンテーブル１１では、スピンテーブル１１の保持面において、複数の吸着孔１１２が、格子状に形成されている。なお、スピンテーブル１１の断面図は、第１７実施形態と類似の構造となる。なお、図示はしないが、スピンテーブル１１の外周部には、ガス吹き出し溝およびガス吹き出し孔が形成されていてもよい。
【０１８７】
上記構成のスピンテーブル１１により、ウェーハＷが各吸着孔１１２にて真空保持されることになる。
【０１８８】
第２０実施形態
本実施形態は、本発明の各実施形態に使用するスピンテーブルの具体的態様を示すものである。
図２８（ａ）に、本実施形態に係る無電解メッキ装置に使用するスピンテーブルの平面図を示し、図２８（ｂ）に図２８（ａ）のＦ−Ｆ’線における断面図を示す。
【０１８９】
図２８（ａ）に示すように、本実施形態に係る無電解メッキ装置に使用するスピンテーブル１１では、一定の間隔で同心円状の吸着用溝１１５が形成されており、図２８（ｂ）に示すように、各吸着用溝１１５の底面に吸着孔１１２が複数形成されている。なお、図示はしないが、スピンテーブルの外周部には、ガス吹き出し溝およびガス吹き出し孔が形成されていてもよい。
【０１９０】
上記構成のスピンテーブル１１により、図２８（ｂ）に示すように、ウェーハＷが複数の吸着孔１１２が形成された各溝１１５全体で真空保持されることになる。
【０１９１】
第２１実施形態
本実施形態は、本発明の各実施形態に使用するスピンテーブルの具体的態様を示すものである。
図２９に、本実施形態に係る無電解メッキ装置に使用するスピンテーブルの平面図を示す。
【０１９２】
図２９に示すように、本実施形態に係る無電解メッキ装置に使用するスピンテーブル１１では、同心円状に、かつ、各同心円同志を連結するように吸着用溝１１６が形成されており、各吸着用溝１１６の底面に吸着孔１１２が複数形成されている。なお、図示はしないが、スピンテーブル１１の外周部には、ガス吹き出し溝およびガス吹き出し孔が形成されていてもよい。
【０１９３】
上記構成のスピンテーブル１１により、ウェーハＷが複数の吸着孔１１２が形成された各溝１１６全体で真空保持されることになる。
【０１９４】
第２２実施形態
本実施形態は、本発明の各実施形態に使用するスピンテーブルの具体的態様を示すものである。
図３０（ａ）に、本実施形態に係る無電解メッキ装置に使用するスピンテーブルの平面図を示し、図３０（ｂ）に図３０（ａ）のＧ−Ｇ’線における断面図を示す。
【０１９５】
図３０に示すように、本実施形態に係る無電解メッキ装置に使用するスピンテーブル１１では、ウェーハ方向に開口径が大きく同心円状の吸着用溝１１５が多数形成されており、図３０に示すように、各吸着用溝１１５の底面に吸着孔１１２が同心円上に複数形成されている。図示はしないが、スピンテーブル１１の外周部には、ガス吹き出し溝およびガス吹き出し孔が形成されていてもよい。
なお、ウェーハＷが保持されることとなる吸着用溝１１５の凸部は、図３０（ｃ）に示すように鋭角となっていても、図３０（ｄ）に示すように平坦となっていても、図３０（ｅ）に示すように曲面となっていてもよい。
【０１９６】
上記構成のスピンテーブル１１により、図３０（ｂ）に示すように、多数の吸着用溝１１５および吸着孔１１２が形成されていることから、ウェーハＷを効果的に真空保持することができる。
【０１９７】
第２３実施形態
本実施形態は、本発明の各実施形態に使用するスピンテーブルの具体的態様を示すものである。
図３１（ａ）に、本実施形態に係る無電解メッキ装置に使用するスピンテーブルの平面図を示し、図３１（ｂ）に図３１（ａ）のＨ−Ｈ’線における断面図を示す。
【０１９８】
図３１に示すように、本実施形態に係る無電解メッキ装置に使用するスピンテーブル１１では、第２２実施形態と同様、ウェーハ方向に開口径が大きい多数の溝が形成されているが、ストライプ状の吸着用溝１１７が形成されており、各吸着用溝１１７の底面には吸着孔１１２が第１７実施形態（図２５参照）と類似の態様で形成されている。図示はしないが、スピンテーブル１１の外周部には、ガス吹き出し溝およびガス吹き出し孔が形成されていてもよい。
なお、ウェーハＷが保持されることとなる吸着用溝１１７の凸部は、図３１（ｃ）に示すように鋭角となっていても、図３１（ｄ）に示すように平坦となっていても、図３１（ｅ）に示すように曲面となっていてもよい。
【０１９９】
上記構成のスピンテーブル１１により、図３１（ｂ）に示すように、多数の吸着用溝１１７および吸着孔１１２が形成されていることから、ウェーハＷを効果的に真空保持することができる。
【０２００】
第２４実施形態
本実施形態は、本発明の各実施形態に使用するスピンテーブルの具体的態様を示すものである。
図３２（ａ）に、本実施形態に係る無電解メッキ装置に使用するスピンテーブルの平面図を示し、図３２（ｂ）に図３２（ａ）のＩ−Ｉ’線における断面図を示す。
【０２０１】
図３２に示すように、本実施形態に係る無電解メッキ装置に使用するスピンテーブル１１では、第２２および第２３実施形態と同様、多数の溝が形成されているが、格子状の吸着用溝１１８が形成されており、各吸着用溝１１８の底面には吸着孔１１２が第１９実施形態（図２７参照）と類似の態様で形成されている。吸着用溝１１８が格子状に形成されていることから、溝以外の部分は、四角錘形状の突起部分１１８ａが繰り返し形成されている構造となる。図示はしないが、スピンテーブル１１の外周部には、ガス吹き出し溝およびガス吹き出し孔が形成されていてもよい。
なお、ウェーハＷが保持されることとなる突起部分１１８ａの先端は、図３２（ｃ）に示すように鋭角となっていても、図３２（ｄ）に示すように平坦となっていても、図３２（ｅ）に示すように曲面となっていてもよい。
【０２０２】
上記構成のスピンテーブル１１により、図３２（ｂ）に示すように、多数の吸着用溝１１８および吸着孔１１２が形成されていることから、ウェーハＷを効果的に真空保持することができる。
【０２０３】
第２５実施形態
本実施形態は、本発明の各実施形態に使用するスピンテーブルの具体的態様を示すものである。
図３３（ａ）に、本実施形態に係る無電解メッキ装置に使用するスピンテーブルの平面図を示し、図３３（ｂ）に図３３（ａ）のＪ−Ｊ’線における断面図を示す。
【０２０４】
図３３に示すように、本実施形態に係る無電解メッキ装置に使用するスピンテーブル１１では、多数の円錐形状の突起部分１１９ａが繰り返し形成されている構造となるように吸着用溝１１９が形成されており、各吸着用溝１１９の底面には吸着孔１１２が第１７実施形態（図２５参照）と類似の態様で形成されている。図示はしないが、スピンテーブル１１の外周部には、ガス吹き出し溝およびガス吹き出し孔が形成されていてもよい。
なお、ウェーハＷが保持されることとなる突起部分１１９ａの先端は、図３３（ｃ）に示すように鋭角となっていても、図３３（ｄ）に示すように平坦となっていても、図３３（ｅ）に示すように曲面となっていてもよい。
【０２０５】
上記構成のスピンテーブル１１により、図３３（ｂ）に示すように、多数の吸着用溝１１９および吸着孔１１２が形成されていることから、ウェーハＷを効果的に真空保持することができる。
【０２０６】
本発明の無電解メッキ装置およびその方法は、上記の実施形態の説明に限定されない。
本発明により導電膜を形成する半導体装置としては、ＭＯＳトランジスタ系半導体装置、バイポーラ系半導体装置、ＢｉＣＭＯＳ系半導体装置、ロジックとメモリを搭載した半導体装置など、コンタクトホールやビアホールなどの接続孔や溝配線を有する半導体装置であれば何でも適用可能である。
【０２０７】
例えば、本発明の無電解メッキ装置は、バリアメタル用のコバルト系無電解メッキ、配線用の銅無電解メッキに限るものではなく、その他の金属の無電解メッキにも適用することができる。
また、本発明の無電解メッキ方法は、ダマシンプロセス（溝配線形成プロセス）やデュアルダマシンプロセス（溝配線とコンタクトを同時に形成するプロセス）のいずれにも適用可能であり、また、コンタクトのみの形成プロセスにも適用可能である。
さらに、本発明は半導体ウェーハの微細配線用に限るものではなく、他のメタルのメッキおよびプリント配線板等のメッキ処理に用いることが可能である。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【０２０８】
【発明の効果】
本発明によれば、外部雰囲気と隔てられ、所定のガスの雰囲気下にあるメッキ槽内に収容されたメッキ液により無電解メッキ処理がなされることから、メッキ液の酸化や、メッキ液のｐＨ低下、メッキ液中の組成物の沈殿等が防止され、メッキ液の経時変化によるメッキレートの変動を防止することができ、メッキを均一に行うことができる。
【０２０９】
また、被メッキ対象物をメッキ槽に浸漬して無電解メッキ処理する場合に、被メッキ対象物の浸漬時に被メッキ対象物の外周部下部からガスが吹き出されていることから、被メッキ対象物の被メッキ面以外の部分の無電解メッキ処理がなされてしまうことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る無電解メッキ装置の概略構成図である。
【図２】第１実施形態に係る無電解メッキ装置のメッキ処理時における概略構成図である。
【図３】本発明の無電解メッキ装置により導電膜を形成した半導体装置の断面図である。
【図４】本発明の無電解メッキ装置により半導体装置にバリアメタルを形成する場合における製造工程を示す断面図であり、（ａ）は第１配線の形成工程まで、（ｂ）は第１エッチングストッパ膜の形成工程まで、（ｃ）は第１エッチングストッパ膜へのパターン開口部の開口工程までを示す。
【図５】図４の続きの工程を示す断面図であり、（ａ）は第２エッチングストッパ膜の形成工程まで、（ｂ）は配線用溝およびコンタクトホールの開口工程までを示す。
【図６】図５の続きの工程を示す断面図であり、（ａ）はバリアメタル層の形成工程まで、（ｂ）は配線用導電膜の堆積工程までを示す。
【図７】無電解メッキ反応時間に伴い成膜される導電膜の膜厚の測定結果を示したものである。
【図８】図３に示す半導体装置の配線用導電膜上にのみバリアメタルを選択的に成膜させる工程を説明するための図である。
【図９】攪拌機の上面に一度メッキ液を当ててから、ウェーハ表面へメッキ液を供給する場合と、ウェーハへ直接無電解メッキ液を供給する場合における、ウェーハ面内の導電膜の膜厚均一性の測定結果を示したものである。
【図１０】第２実施形態に係る無電解メッキ装置の概略構成図である。
【図１１】第３実施形態に係る無電解メッキ装置の概略構成図である。
【図１２】第４実施形態に係る無電解メッキ装置の概略構成図である。
【図１３】第５実施形態に係る無電解メッキ装置の概略構成図である。
【図１４】第６実施形態に係る無電解メッキ装置の概略構成図である。
【図１５】第７実施形態に係る無電解メッキ装置の概略構成図である。
【図１６】第８実施形態に係る無電解メッキ装置の構成図である。
【図１７】第９実施形態に係る無電解メッキ装置の構成図である。
【図１８】第１０実施形態に係る無電解メッキ装置の構成図である。
【図１９】第１１実施形態に係る無電解メッキ装置の構成図である。
【図２０】第１２実施形態に係る無電解メッキ装置の構成図である。
【図２１】第１３実施形態に係る無電解メッキ装置の構成図である。
【図２２】第１４実施形態に係る無電解メッキ装置のスピンテーブルの端部の構成図である。
【図２３】第１５実施形態に係る無電解メッキ装置のスピンテーブルの端部の構成図である。
【図２４】第１６実施形態に係る無電解メッキ装置のスピンテーブルの端部の構成図である。
【図２５】第１７実施形態に係る無電解メッキ装置に使用するスピンテーブルの平面図および断面図である。
【図２６】第１８実施形態に係る無電解メッキ装置に使用するスピンテーブルの平面図である。
【図２７】第１９実施形態に係る無電解メッキ装置に使用するスピンテーブルの平面図である。
【図２８】第２０実施形態に係る無電解メッキ装置に使用するスピンテーブルの平面図および断面図である。
【図２９】第２１実施形態に係る無電解メッキ装置に使用するスピンテーブルの平面図である。
【図３０】第２２実施形態に係る無電解メッキ装置に使用するスピンテーブルの平面図および断面図である。
【図３１】第２３実施形態に係る無電解メッキ装置に使用するスピンテーブルの平面図および断面図である。
【図３２】第２４実施形態に係る無電解メッキ装置に使用するスピンテーブルの平面図および断面図である。
【図３３】第２５実施形態に係る無電解メッキ装置に使用するスピンテーブルの平面図および断面図である。
【符号の説明】
２…メッキ室、２ａ，２ｂ…配管、３…待機室、３ａ，３ｂ…配管、１１，１１ｂ，１１ｃ…スピンテーブル、１２…外槽、１３…スクラブ部材、１４，１５，１６…配管、２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ…メッキカップ、２２，２２ａ，２２ｂ…攪拌機、２３…シール部材、２４…純水供給配管、２５…前処理液供給配管、２６，２６ａ，２６ｂ…無電解メッキ液供給配管、２７…雰囲気ガス供給配管、２８…排気孔、３０…半導体基板、４０…第１絶縁膜、４１…第２絶縁膜、４２…第１エッチングストッパ膜、４３…第３絶縁膜、４４…第２エッチングストッパ膜、５０…第１配線、５１，５１ａ…バリアメタル層、５２，５２ａ…導電層、６０…メッキ槽、６１…吐出手段、６２…超音波発振子、７０…メッキ槽、７１…メッキ液タンク、７２…配管、７３…ｐＨ調整剤、７４…ｐＨ調整剤タンク、７４ａ…配管、７４ｂ…バルブ、７５…ｐＨ検出部、７６…ｐＨメータ、７７…ｐＨ制御部、１１１…ヒータ、１１２…吸着孔、１１３，１１３ａ…ガス吹き出し溝、１１４，１１４ａ…ガス吹き出し孔、１１５，１１６，１１７，１１８，１１９…吸着用溝、１１８ａ，１１９ａ…突起部、２０１…容器、２０２…小径供給配管、２０３…回転軸、２０４…貫通孔、２０５…メッキ液収容部、２０６…スリット、２１１…ヒータ、２２０，２２１…溝、２２２…傾斜面、２６０…ノズル、Ｒ１，Ｒ２…レジスト膜、Ｃ１…パターン開口部、Ｃ２…コンタクトホール、Ｇ１，Ｇ２…配線用溝、Ｐ…プラグ、Ｗ２…第２配線、Ｗ３…第３配線、Ｗ…ウェーハ、Ｍ…メッキ液、Ｃ…カセット。
【図１】
0003707394.tif 000003
【図２】
0003707394.tif 000004
【図３】
0003707394.tif 000005
【図４】
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【図５】
0003707394.tif 000007
【図６】
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【図７】
0003707394.tif 000009
【図８】
0003707394.tif 000010
【図９】
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【図１０】
0003707394.tif 000012
【図１１】
0003707394.tif 000013
【図１２】
0003707394.tif 000014
【図１３】
0003707394.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
0003707394.tif 000017
【図１６】
0003707394.tif 000018
【図１７】
0003707394.tif 000019
【図１８】
0003707394.tif 000020
【図１９】
0003707394.tif 000021
【図２０】
0003707394.tif 000022
【図２１】
0003707394.tif 000023
【図２２】
0003707394.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
0003707394.tif 000028
【図２７】
0003707394.tif 000029
【図２８】
0003707394.tif 000030
【図２９】
0003707394.tif 000031
【図３０】
0003707394.tif 000032
【図３１】
0003707394.tif 000033
【図３２】
0003707394.tif 000034
【図３３】
0003707394.tif 000035