【手続補正書】
【提出日】平成16年1月26日(2004.1.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】銅めっき装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】表面に配線用の溝や穴が形成された被めっき基板に銅めっきするめっき処理部、めっき処理後の該被めっき基板を洗浄する洗浄処理部を備えた銅めっき装置において、
洗浄処理後の前記被めっき基板を加熱してアニール処理するアニール処理部を備え、
前記アニール処理部は、めっき及び洗浄処理後の被めっき基板を常圧下で温度７０℃〜９０℃で５分〜３０分間の加熱を行うことにより被めっき基板上に形成されためっき膜を安定させることを特徴とする銅めっき装置。
【請求項２】請求項１に記載の銅めっき装置において、
前記めっき処理部と前記洗浄処理部の間に、めっき処理後に前記被めっき基板の外周部のシード膜及び／又は薄く形成されためっき膜を、薬液を使用してエッチング除去するエッチング処理部を具備することを特徴とする銅めっき装置。
【請求項３】請求項１又は２に記載の銅めっき装置において、
前記アニール処理部は、前記被めっき基板を１枚ずつアニール処理する枚葉式のアニール処理部であることを特徴とする銅めっき装置。
【請求項４】請求項１に記載の銅めっき装置において、
前記アニール処理部は被めっき基板をアニール処理する際、該被めっき基板をアニールするためのアニール雰囲気を発生するようになっており、該アニール雰囲気はＨ2を含んだＮ2雰囲気であることを特徴とする銅めっき装置。
【請求項５】表面に配線用の溝や穴が形成された被めっき基板に銅めっきするめっき処理部、めっき処理後に該被めっき基板を洗浄する洗浄処理部を備えた銅めっき装置において、
洗浄処理後の前記被めっき基板を加熱してアニール処理するアニール処理部を備え、該アニール処理部は、めっき及び洗浄処理後の被めっき基板を１〜１０-6ｔｏｒｒの圧力下で温度２５０℃〜３５０℃で５分〜３０分間の加熱を行うことにより被めっき基板上に形成されためっき膜を安定させることを特徴とする銅めっき装置。
【請求項６】請求項５に記載の銅めっき装置において、
前記めっき処理部と前記洗浄処理部の間に、めっき処理後に被めっき基板の外周部のシード膜及び／又は薄く形成されためっき膜を、薬液を使用してエッチング除去するエッチング処理部を備えたことを特徴とする銅めっき装置。
【請求項７】表面に配線用の溝や穴が形成された被めっき基板に銅めっきするめっき処理部、めっき処理後に該被めっき基板を洗浄する洗浄処理部を備えた銅めっき装置において、
洗浄処理後の前記被めっき基板にアニール処理するアニール処理部を備え、該アニール処理部は、垂直に積み重ねた複数の加熱炉で構成されていることを特徴とする銅めっき装置。
【請求項８】請求項７に記載の銅めっき装置において、
前記加熱炉は各々その内部に酸化を防止する雰囲気を発生することを特徴とする銅めっき装置。
【請求項９】請求項８に記載のめっき装置において、前記酸化を防止する雰囲気は、Ｈ2を含むＮ2雰囲気であることを特徴とする銅めっき装置。
【請求項１０】表面に配線用の溝や穴が形成された被めっき基板に銅めっきするめっき処理部、めっき処理後に該被めっき基板を洗浄する洗浄処理部を備えた銅めっき装置において、
洗浄処理後の前記被めっき基板をアニール処理するアニール処理部を備え、該アニール処理部は、垂直に所定の間隔で配置された少なくとも２つのヒータを含む加熱炉で構成されていることを特徴とする銅めっき装置。
【請求項１１】請求項１０に記載の銅めっき装置において、
前記ヒータは前記被めっき基板に輻射型の加熱を行うことを特徴とする銅めっき装置。
【請求項１２】請求項１０に記載の銅めっき装置において、
前記加熱炉はその内部に、酸化を防止する雰囲気を発生することを特徴とする銅めっき装置。
【請求項１３】請求項１２に記載の銅めっき装置において、
前記酸化を防止する雰囲気は、Ｈ2を含んだＮ2雰囲気であることを特徴とする銅めっき装置。
【請求項１４】表面に配線用の溝や穴が形成された被めっき基板に銅めっきするめっき処理部、めっき処理後の該被めっき基板を洗浄する洗浄処理部を備えた銅めっき装置において、
洗浄処理後の前記被めっき基板をアニール処理するアニール処理部を備え、該アニール処理部は、垂直に積み重ねた複数の加熱炉で構成され、該各加熱炉は１枚ずつ被めっき基板をアニール処理することを特徴とする銅めっき装置。
【請求項１５】請求項１４に記載の銅めっき装置において、
前記加熱炉はその内部に、酸化を防止する雰囲気を発生することを特徴とする銅めっき装置。
【請求項１６】請求項１５に記載の銅めっき装置において、
前記酸化を防止する雰囲気は、Ｈ2を含んだＮ2雰囲気であることを特徴とする銅めっき装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体ウエハ等の表面に配線用の微細な溝や穴が形成された被めっき基板に銅めっき処理を施し、該溝や穴を銅めっきで埋め込む銅めっき装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体ウエハ等の表面に形成された配線用の微細な溝や穴を銅めっき処理により埋め込む技術が開発されている。この銅めっきとして硫酸銅電解めっきがある。この銅めっきの前処理として行われているスパッタ（又はＣＶＤ）によるＣｕシード層の形成は、被めっき基板（ウエハ）の面積効率を考えた場合、その表面全体に施される傾向にある。即ち、図９に示すように、被めっき基板１３の表面からエッジ部Ｅにかけてバリア層８０を形成し、該バリア層８０を形成した被めっき基板１３の表面にＣｕシード層８１を形成する。
【０００３】
しかしながら、被めっき基板１３の表面全体に例えば１００ｎｍの厚さのＣｕシード層８１をスパッタによって形成した場合、実際には被めっき基板１３の表面側だけでなく、図１０に示すように被めっき基板１３のエッジ部Ｅにも薄いＣｕのスパッタ層が形成されてしまう。
【０００４】
一方、被めっき基板１３のＣｕめっき層８２の形成は、被めっき基板１３の裏面にめっき液を付着させないように、被めっき基板１３の表面の外周部をシールして行うことにより、Ｃｕめっき層８２は図９に示すように、被めっき基板１３の表面にのみ形成できる。このためエッジ部Ｅ及びエッジ部Ｅの近傍には薄い層のシード層のままＣｕが残る。そしてこの残った部分のＣｕがめっき処理後又はＣＭＰ処理後の被めっき基板１３の搬送中又は後処理中に剥離、離脱することにより、Ｃｕ汚染（クロスコンタミ）が生じる可能性が高い。
【０００５】
また、上記硫酸銅電解めっきで得られたＣｕめっき膜は、室温で放置するだけでアニールが進行し、Ｃｕめっき膜の比抵抗が減少する。この比抵抗の減少する勾配は、めっき条件、薬品の組成、下地条件によって異なり、めっき後早いもので２４時間、遅いもので３００時間放置することでＣｕバルク（塊）の比抵抗に近い値に安定する。
【０００６】
比抵抗が減少するということはＣｕめっき膜の結晶が徐々に粗大化していることであり、体積はそれによって微小ながら減少しているといえる。めっき処理工程の次工程であるＣＭＰ処理を行うときには、Ｃｕめっき膜の体積の減少が停止されていなければならない。Ｃｕめっき膜の減少が安定化するまでの時間に、めっき条件、下地の状態により差があるということは、次工程であるＣＭＰ処理をするまでは、Ｃｕめっき処理の終了した被めっき基板を安定化するまでの最長時間は放置する必要があるということになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、銅めっき処理により形成された被めっき基板のエッジ部及びエッジ部の近傍に残るＣｕ層を完全に除去し、次工程であるＣＭＰ処理後中又は被めっき基板の搬送中に該Ｃｕ層が剥離、離脱することにより、Ｃｕ汚染（クロスコンタミ）が生じる恐れのない銅めっき装置を提供することを目的とする。
【０００８】
また、銅めっき処理後、次工程であるＣＭＰ処理まで安定化最長時間は放置する必要がなく、短時間で次工程であるＣＭＰ処理が実施できる銅めっき装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、表面に配線用の溝や穴が形成された被めっき基板に銅めっきするめっき処理部、めっき処理後の該被めっき基板を洗浄する洗浄処理部を備えた銅めっき装置において、洗浄処理後の被めっき基板を加熱してアニール処理するアニール処理部を備え、アニール処理部は、めっき及び洗浄処理後の被めっき基板を常圧下で温度７０℃〜９０℃で５分〜３０分間の加熱を行うことにより被めっき基板上に形成されためっき膜を安定させることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の銅めっき装置において、めっき処理部と洗浄処理部の間に、めっき処理後に被めっき基板の外周部のシード膜及び／又は薄く形成されためっき膜を、薬液を使用してエッチング除去するエッチング処理部を具備することを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の銅めっき装置において、アニール処理部は、被めっき基板を１枚ずつアニール処理する枚葉式のアニール処理部であることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の銅めっき装置において、アニール処理部は被めっき基板をアニール処理する際、該被めっき基板をアニールするためのアニール雰囲気を発生するようになっており、該アニール雰囲気はＨ2を含んだＮ2雰囲気であることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、表面に配線用の溝や穴が形成された被めっき基板に銅めっきするめっき処理部、めっき処理後に該被めっき基板を洗浄する洗浄処理部を備えた銅めっき装置において、洗浄処理後の被めっき基板を加熱してアニール処理するアニール処理部を備え、該アニール処理部は、めっき及び洗浄処理後の被めっき基板を１〜１０-6ｔｏｒｒの圧力下で温度２５０℃〜３５０℃で５分〜３０分間の加熱を行うことにより被めっき基板上に形成されためっき膜を安定させることを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の銅めっき装置において、めっき処理部と洗浄処理部の間に、めっき処理後に被めっき基板の外周部のシード膜及び／又は薄く形成されためっき膜を、薬液を使用してエッチング除去するエッチング処理部を備えたことを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、表面に配線用の溝や穴が形成された被めっき基板に銅めっきするめっき処理部、めっき処理後に該被めっき基板を洗浄する洗浄処理部を備えた銅めっき装置において、洗浄処理後の被めっき基板にアニール処理するアニール処理部を備え、該アニール処理部は、垂直に積み重ねた複数の加熱炉で構成されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の銅めっき装置において、加熱炉は各々その内部に酸化を防止する雰囲気を発生することを特徴とする。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のめっき装置において、前記酸化を防止する雰囲気は、Ｈ2を含むＮ2雰囲気であることを特徴とする。
【００１８】
請求項１０に記載の発明は、表面に配線用の溝や穴が形成された被めっき基板に銅めっきするめっき処理部、めっき処理後に該被めっき基板を洗浄する洗浄処理部を備えた銅めっき装置において、洗浄処理後の被めっき基板をアニール処理するアニール処理部を備え、該アニール処理部は、垂直に所定の間隔で配置された少なくとも２つのヒータを含む加熱炉で構成されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の銅めっき装置において、ヒータは被めっき基板に輻射型の加熱を行うことを特徴とする。
【００２０】
請求項１２に記載の発明は、請求項１０に記載の銅めっき装置において、加熱炉はその内部に、酸化を防止する雰囲気を発生することを特徴とする。
【００２１】
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の銅めっき装置において、酸化を防止する雰囲気は、Ｈ2を含んだＮ2雰囲気であることを特徴とする。
【００２２】
請求項１４に記載の発明は、表面に配線用の溝や穴が形成された被めっき基板に銅めっきするめっき処理部、めっき処理後の該被めっき基板を洗浄する洗浄処理部を備えた銅めっき装置において、洗浄処理後の被めっき基板をアニール処理するアニール処理部を備え、該アニール処理部は、垂直に積み重ねた複数の加熱炉で構成され、該各加熱炉は１枚ずつ被めっき基板をアニール処理することを特徴とする。
【００２３】
請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載の銅めっき装置において、加熱炉はその内部に、酸化を防止する雰囲気を発生することを特徴とする。
【００２４】
請求項１６に記載の発明は、請求項１５に記載の銅めっき装置において、酸化を防止する雰囲気は、Ｈ2を含んだＮ2雰囲気であることを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図１は本発明の銅めっき装置の処理工程の流れを示す図である。図示するように、本銅めっき装置では、半導体ウエハ等の表面に配線用の微細な溝や穴が形成された被めっき基板に硫酸銅電解めっきで銅めっき処理を施す銅めっき処理（ステップＳＴ１）と、該銅めっき処理後の被めっき基板を薬液で洗浄すると共に被めっき基板の外周部に薄く形成された銅薄膜を薬液を使用してエッチング除去する薬液洗浄・外周エッチング処理（ステップＳＴ２）と、該薬液洗浄・外周エッチング処理した後の被めっき基板を純水で洗浄する純水洗浄処理（ステップＳＴ３）と、該純水洗浄処理で洗浄した被めっき基板を乾燥する乾燥処理（ステップＳＴ４）と、該乾燥処理した被めっき基板を加熱してアニールするアニール処理（ステップＳＴ５）とからなる。
【００２６】
図２は上記各処理を実施する銅めっき装置の平面配置構成例を示す図である。図示するように、本銅めっき装置１００はロード部１０１、アンロード部１０２、アニール処理部１０３、１０４、純水洗浄・乾燥処理部１０５、１０６、薬液洗浄・外周エッチング処理部１０７、１０８、仮置部１０９、１１０、銅めっき処理部１１１〜１１４、更に搬送機構１１５、搬送機構１１６が配置されて構成されている。
【００２７】
上記構成の銅めっき装置において、銅めっきを施すべき複数枚の被めっき基板を収容したカセットがロード部１０１に搬入される。ロボット等の搬送機構１１５は該ロード部１０１に載置されたカセットから被めっき基板を一枚ずつ取り出し、仮置部１０９に搬送して載置する。ロボット等の搬送機構１１６は該仮置部１０９から被めっき基板を取り出し、銅めっき処理部１１１〜１１４のいずれかに搬入し、ここで所定の時間電解めっきを行い被めっき基板に銅めっき処理を施す。
【００２８】
銅めっき処理の施された被めっき基板は搬送機構１１６により取り出され、仮置部１１０に搬送され載置される。搬送機構１１５は仮置部１１０に載置された被めっき基板を薬液洗浄・外周エッチング処理部１０７又は１０８に搬入し、ここで後に詳述するように被めっき基板の薬液洗浄と外周部に形成された銅薄膜をエッチング除去する薬液洗浄・外周エッチング処理が行われる。該薬液洗浄・外周エッチング処理の終了した被めっき基板は、搬送機構１１５で純水洗浄・乾燥処理部１０５又は１０６に搬入されここで洗浄・乾燥処理が行われる。
【００２９】
上記洗浄・乾燥処理の終了した被めっき基板は搬送機構１１５により、アニール処理部１０３又は１０４に搬入され、ここで加熱され、強制的にアニール処理される。アニール処理の終了した被めっき基板は搬送機構１１５でアンロード部１０２のカセットに収容され、該アンロード部１０２から次の処理工程に移送される。以下、本銅めっき装置１００を構成する主な各部の詳細を説明する。
【００３０】
図３は銅めっき処理部１１１の構成を示す図である。なお、他の銅めっき処理部１１２乃至１１４も同一構成であるのでその説明は省略する。銅めっき処理部１１１はめっき槽１０を具備し、めっき槽１０はめっき槽本体１１内に被めっき基板１３を保持するための基板保持体１２が収容されている。該基板保持体１２は基板保持部１２−１とシャフト部１２−２とからなり、該シャフト部１２−２は円筒状のガイド部材１４の内壁に軸受１５、１５を介して回転自在に支持されている。そして該ガイド部材１４と基板保持体１２はめっき槽本体１１の頂部に設けられたシリンダ１６により上下に所定ストロークで昇降できるようになっている。
【００３１】
また、基板保持体１２はガイド部材１４の内部上方に設けられたモータ１８により、シャフト部１２−２を介して矢印Ａ方向に回転できるようになっている。また、基板保持体１２の内部には基板押え部１７−１及びシャフト部１７−２からなる基板押え部材１７を収納する空間Ｃが設けられており、該基板押え部材１７は基板保持体１２のシャフト部１２−２内の上部に設けられたシリンダ１９により上下に所定ストロークで昇降できるようになっている。
【００３２】
基板保持体１２の基板保持部１２−１の下方には空間Ｃに連通する開口１２−１ａが設けられ、開口１２−１ａの上部には、図４に示すように被めっき基板１３の縁部が載置される段部１２−１ｂが形成されている。該段部１２−１ｂに被めっき基板１３の縁部を載置し、被めっき基板１３の上面を基板押え部材１７の基板押え部１７−１で押圧することにより、被めっき基板１３の縁部は基板押え部１７−１と段部１２−１ｂの間に挟持される。そして被めっき基板１３の下面（めっき面）は開口１２−１ａに露出する。なお、図４は図３のＢ部分の拡大図である。
【００３３】
めっき槽本体１１の基板保持部１２−１の下方、即ち開口１２−１ａに露出する被めっき基板１３のめっき面の下方にはめっき液室２０が設けられ、めっき液は複数の導入ノズル２１より中心に向かって噴射される。また、めっき液室２０の外側には該めっき液室２０をオーバーフローしためっき液Ｑを捕集する捕集樋２３が設けられている。
【００３４】
捕集樋２３で回収されためっき液Ｑはめっき液タンク２４に戻るようになっている。めっき液タンク２４内のめっき液Ｑはポンプ２５により、めっき液室２０の外周方向から水平方向に導入される。めっき液室２０の外周方向から導入されためっき液Ｑは被めっき基板１３が回転されることで被めっき基板１３に対し、均一な垂直方向の流れが生じ、被めっき基板１３のめっき面に当接する。めっき液室２０をオーバーフローしためっき液Ｑは捕集樋２３で回収され、めっき液タンク２４に流れ込む。即ち、めっき液Ｑはめっき槽本体１１のめっき液室２０とめっき液タンク２４の間を循環するようになっている。
【００３５】
めっき液室２０のめっき液面レベルＬQは被めっき基板１３のめっき液面レベルＬWより若干ΔＬだけ高くなっており、被めっき基板１３のめっき面の全面はめっき液Ｑに接触している。
【００３６】
基板保持体１２の基板保持部１２−１の段部１２−１ｂは被めっき基板１３の導電部と電気的に導通する電気接点２７が設けられ、該電気接点２７はブラシ２６を介して外部のめっき電源（図示せず）の陰極に接続されるようになっている。また、めっき槽本体１１のめっき液室２０の底部には被めっき基板１３と対向して陽極電極２８が設けられ、該陽極電極２８はめっき電源（図示せず）の陽極に接続されるようになっている。めっき槽本体１１の壁面の所定位置には例えばロボットアーム等の基板搬出入治具で被めっき基板１３を出し入れする搬出入スリット２９が設けられている。
【００３７】
上記構成の銅めっき処理部１１１において、めっきを行うに際しては、先ずシリンダ１６を動作させ、基板保持体１２をガイド部材１４ごと所定量（基板保持部１２−１に保持された被めっき基板１３が搬出入スリット２９に対応する位置まで）上昇させると共に、シリンダ１９を作動させて基板押え部材１７を所定量（基板押え部１７−１が搬出入スリット２９の上部に達する位置まで）上昇させる。この状態でロボットアーム等の基板搬出入治具で被めっき基板１３を基板保持体１２の空間Ｃに搬入し、該被めっき基板１３をそのめっき面が下向きになるように段部１２−１ｂに載置する。この状態でシリンダ１９を作動させて基板押え部１７−１の下面が被めっき基板１３の上面に当接するまで下降させ、基板押え部１７−１と段部１２−１ｂの間に被めっき基板１３の縁部を挟持する。
【００３８】
この状態でシリンダ１６を作動させ、基板保持体１２をガイド部材１４ごと被めっき基板１３のめっき面がめっき液室２０のめっき液Ｑに接触するまで（めっき液面レベルＬQより上記ΔＬだけ低い位置まで）下降させる。この時、モータ１８を起動し、基板保持体１２と被めっき基板１３を低速で回転させながら下降させる。めっき液室２０にはめっき液が充満している。この状態で陽極電極２８と上記電気接点２７の間にめっき電源から所定の電圧を印加すると陽極電極２８から被めっき基板１３へとめっき電流が流れ、被めっき基板１３のめっき面にめっき膜が形成される。
【００３９】
上記めっき中はモータ１８を運転し、基板保持体１２と被めっき基板１３を低速で回転させる。この低速回転はめっき液室２０内のめっき液Ｑの垂直噴流を乱すことなく、被めっき基板１３のめっき面に均一な膜厚のめっき膜を形成できるように設定する。
【００４０】
めっきが終了するとシリンダ１６を作動させ、基板保持体１２と被めっき基板１３を上昇させ、基板保持部１２−１の下面がめっき液面レベルＬQより上になったら、モータ１８を高速で回転させ、遠心力で被めっき基板１３のめっき面及び基板保持部１２−１の下面に付着しためっき液を振り切る。めっき液を振り切ったら、被めっき基板１３を搬出入スリット２９の位置まで上昇させ、ここでシリンダ１９を作動させ、基板押え部１７−１を上昇させると被めっき基板１３は解放され、基板保持部１２−１の段部１２−１ｂに載置された状態になる。この状態でロボットアーム等の基板搬送治具を搬出入スリット２９から、基板保持体１２の空間Ｃに侵入させ、被めっき基板１３をピックアップして外部に搬出する。
【００４１】
図５は薬液洗浄・外周エッチング処理部１０７の構成を示す図である。なお、薬液洗浄・外周エッチング処理部１０８は同じ構成であるのでその説明は省略する。本薬液洗浄・外周エッチング処理部１０７は、被めっき基板１３を保持して回転する回転機構３０と、２つの洗浄ノズル３１、３３と１つのエッチング用ノズル３５を具備する構成である。
【００４２】
回転機構３０は、モータ３６の動力をプーリー３７、３９とベルト３８を介して回転機構３０に伝達してこれを回転駆動するように構成されている。被めっき基板支持部材３２は、図では２本示すが実際には４〜８本程度が回転機構３０に設けられており、被めっき基板１３の外周を該被めっき基板１３が水平になるように保持するように構成されている。
【００４３】
洗浄ノズル３１は、被めっき基板１３の表面側、即ちめっき処理を施した面側に接近した位置にあって、薬液洗浄液ａが被めっき基板１３の表面中央部に噴射されるように配置されている。洗浄ノズル３１から噴射される薬液洗浄液ａとしては、銅めっき膜をエッチングせず、メタル汚染、パーティクル汚染に有効な薬液洗浄液を用いる。即ち、例えば必要に応じて希硫酸、又は希フッ酸（ＤＨＦ）、又はイオン水、又はオゾン水と希フッ酸の２段処理、又は過酸化水素（Ｈ2Ｆ2）と希フッ酸の２段処理のいずれかを使用する。
【００４４】
洗浄ノズル３３は、被めっき基板１３の裏面側、即ちめっき処理がなされていない面側の下部中央の位置に設置されている。洗浄ノズル３３は薬液洗浄液ｂが円錐状の飛散形状に噴射される構造のものである。洗浄ノズル３３から噴射される薬液洗浄液ｂは、被めっき基板１３の基体である例えば半導体ウエハのシリコンに吸着したＣｕを除去することも可能な薬液洗浄液を用いる。例えば、必要に応じて希硫酸、又は希フッ酸（ＤＨＦ）、又はイオン水、又はオゾン水と希フッ酸の２段処理、又は過酸化水素（Ｈ2Ｆ2）と希フッ酸の２段処理のいずれかを使用する。
【００４５】
エッチング用ノズル３５は、図６に示すように、被めっき基板１３のエッジ部から５ｍｍ以下の所定寸法ｋ（ｋ≦５ｍｍ）の所にノズルの噴出口の位置を合わせ、エッチング用ノズル３５の先端の噴出口の中心線ｌの向きが被めっき基板１３の面に対して垂直（θ１＝９０°）にセットされている。
【００４６】
なお、エッチング用ノズル３５の向きは、図７に示すように、被めっき基板１３のエッジ部から５ｍｍ以下の所定寸法ｋ（ｋ≦５ｍｍ）の所にエッチング用ノズル３５の噴出口の位置を合わせ、該エッチング用ノズル３５先端の噴出口の中心線ｌの向きが被めっき基板１３の面に対して垂直よりも外周方向に向くように所定角度θ２（θ＜９０°）だけ傾けてセットしても良い。
【００４７】
また、上記実施形態例では、エッチングノズル３５は１個のみ設置されているが、複数個設置してもよい。エッチング用ノズル３５から噴射される液流は、極力細く収束していることがエッチング境界がシャープになり好ましい。そしてこのエッチング用ノズル３５から噴射されるエッチング液ｃとしては、銅薄膜エッチングを目的としたものを使用する。即ち、例えば必要に応じて硫酸と過酸化水素の混合液、フッ酸と硝酸の混合液、又は過酸化ナトリウム、又は硫酸、又は硝酸、又はイオン水、又はオゾン水と希フッ酸の２段処理のいずれかを使用する。
【００４８】
次に、上記構成の薬液洗浄・外周エッチング処理部１０７の動作を説明する。即ち、銅めっき処理後の被めっき基板１３を図５に示すように銅めっき処理を施した面（表面側）を上にして被めっき基板支持部材３２に保持させ、モータ３６を起動して被めっき基板１３を回転させる。そして両洗浄ノズル３１、３３から薬液洗浄液を噴射すると同時にエッチング用ノズル３５からエッチング液ｃを噴射する。又はエッチング用ノズル３５からのみ、初期的に所定の時間、エッチング液を噴射し、その後洗浄ノズル３１、３３から薬液洗浄液ａ、ｂを噴射する。
【００４９】
洗浄ノズル３１から噴射された薬液洗浄液ａは、被めっき基板１３表面の中央部に当接した後、被めっき基板１３が回転することにより被めっき基板１３全面に広がり、これによって被めっき基板１３の表面側のメタル汚染、パーティクル汚染が洗浄されて清浄化される。
【００５０】
洗浄ノズル３３から噴射された薬液洗浄液ｂは円錐形飛散形状となって被めっき基板１３の裏面に当接した後、被めっき基板１３の回転により被めっき基板１３下面全面に均一に付着し、これによって被めっき基板１３の裏面側のメタル汚染、パーティクル汚染が洗浄されて清浄化される。
【００５１】
エッチング用ノズル３５から噴出されたエッチング液ｃは、図６に示す矢印で示すように被めっき基板１３の表面に垂直に当るが、被めっき基板１３は回転しているため、遠心力によってエッチング液ｃは当った位置より外周側に流れ、外周部のみに付着する。これによって図８に示すようにエッチング液ｃが付着した外周部のみが選択的にエッチングされる。つまりこの選択的エッチングによって、図９に示す被めっき基板１３のエッジ部Ｅにスパッタなどによって付着した不要な薄いＣｕ層やめっき施工時に生じたパッキン際の不完全なめっき膜が除去できる。なお、薬液洗浄液ａ、ｂ及びエッチング液ｃの排液は排出口３４から排出される。
【００５２】
図１１は純水洗浄・乾燥処理部１０５の構成例を示す図である。なお、純水洗浄・乾燥処理部１０６の構成も同じであるのでその説明は省略する。本純水洗浄・乾燥処理部１０５は、被めっき基板１３を保持して回転する回転機構４０と、２つの洗浄ノズル４２、４３を具備する構成である。
【００５３】
回転機構４０は、モータ４５の動力をプーリー４６、４８とベルト４７を介して回転機構４０に伝達してこれを回転駆動するように構成されている。被めっき基板支持部材４１は、図では２本示すが実際には４〜８本程度が回転機構４０に設けられており、被めっき基板１３の外周を該被めっき基板１３が水平になるように保持するように構成されている。洗浄ノズル４２、４３はそれぞれ純水洗浄液ｄが円錐状の飛散形状に噴射される構造のもので、被めっき基板１３の上下面（表裏面）に純水洗浄液ｄを噴射する。
【００５４】
上記構成の純水洗浄・乾燥処理部１０５において、薬液洗浄・外周エッチング処理部１０７又は１０８で外周エッジ部のＣｕのエッチング除去及び薬液洗浄された被めっき基板１３は搬送機構１１５で純水洗浄・乾燥処理部１０５に移送され、その外周を被めっき基板支持部材４１で挟持され保持される。この状態でモータ４５を起動して、被めっき基板１３を回転させると同時に洗浄ノズル４２、４３から純水洗浄液を噴射して、該被めっき基板の上下面を洗浄する。洗浄した排出液は排出口４９から排出される。
【００５５】
純水洗浄液による洗浄が終了したら、モータ４５を高速回転で運転し、回転機構４０と被めっき基板１３を高速回転させる。これにより被めっき基板支持部材４１や被めっき基板１３に付着した純水洗浄液ｄを遠心力で飛散させ、乾燥させる。
【００５６】
図１２はアニール処理部１０３の外観を示す図で、図１３はその一部断面図である。なお、アニール処理部１０４もアニール処理部１０３と同じ構成であるのでその説明は省略する。図示するように、アニール処理部１０３は複数個（図では４個）の加熱炉５０を積み重ねたような構成である。各加熱炉５０は内部に図１２に示すように上下に所定の間隔を設けてヒータ５２、５３が配置され、下側のヒータ５２の上面には被めっき基板１３を載置するためのピン５４が複数本設けられている。本図は熱源であるヒータ５２、５３を被めっき基板１３の上下に設けた輻射型の加熱であるが、熱板の上に被めっき基板を置くホットプレート型加熱でもよい。
【００５７】
各加熱炉５０の全面には被めっき基板１３を搬出入するための搬出入口５１が設けられ、内側には該搬出入口５１を開閉するためのシャッター５５が設けられている。純水洗浄・乾燥処理部１０５又は１０６で純水洗浄及び乾燥処理の終了した被めっき基板１３は、搬送機構１１５のハンド１１５ａで搬出入口５１から加熱炉５０内に搬入され、ピン５４上に載置され、上下のヒータ５２、５３により所定の温度で所定時間加熱されアニール処理される。アニール処理の終了した被めっき基板１３はハンド１１５ａで搬出入口５１を通って加熱炉５０の外に搬出される。
【００５８】
上記アニール処理は、常圧下で温度７０°〜９０°で５〜３０分行う。この場合、Ｈ2を含んだＮ2雰囲気中で行うと、Ｃｕめっき膜の表面酸化が抑えられる。また、減圧下（１〜１０-6ｔｏｒｒ）では、温度２５０℃〜３５０℃で５〜３０分のアニール処理でも良い。インラインアニールの場合、装置の大きさ、熱排気を考えると低温でアニールした方が好ましい。
【００５９】
上記銅めっき処理部１１１、薬液洗浄・外周エッチング処理部１０７、純水洗浄・乾燥処理部１０５及びアニール処理部１０３の構成は一例であり、本発明の銅めっき装置を構成する各処理部の構成はこれに限定されるものではない。要はは銅めっき処理、薬液洗浄・外周エッチング処理、純水洗浄処理、乾燥処理、アニール処理ができるものであれば、その具体的構成は問わない。
【００６０】
【発明の効果】
以上、説明したように各請求項に記載の発明によれば、下記のような優れた効果が期待できる。
【００６１】
請求項１乃至１６に記載の各発明によれば、銅めっき装置がアニール処理部を具備することにより、めっき処理部で銅めっき処理後、洗浄処理部で洗浄処理した被めっき基板をアニール処理部で加熱し強制的にアニールすることができるので、銅めっき処理後銅めっき膜が安定化するまでの安定化最長時間は被めっき基板を放置する必要がなく、次工程であるＣＭＰ処理が実施できる。
【００６２】
請求項２、６に記載の各発明によれば、銅めっき装置がめっき処理部と洗浄処理部の間にエッチング処理部を具備するので、めっき処理部でめっき処理後に被めっき基板の外周部の薄く形成された銅薄膜が除去され、次工程であるＣＭＰ処理後中又は被めっき基板の搬送中に該銅薄膜が剥離、離脱することにより、銅汚染（クロスコンタミ）が生じる恐れがなくなる。
【００６３】
請求項４、８、９、１２、１３、１５、１６に記載の各発明によれば、アニールを酸化防止雰囲気中で行うので、被めっき基板のめっき膜等の酸化を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る銅めっき装置の処理工程の流れを示す図である。
【図２】本発明に係る銅めっき装置の各処理部の平面配置構成例を示す図である。
【図３】本発明に係る銅めっき装置の銅めっき処理部の構成例を示す図である。
【図４】図３のＢ部分の拡大図である。
【図５】本発明に係る銅めっき装置の薬液洗浄・外周エッチング処理部の構成例を示す図である。
【図６】エッチング用ノズルの配置状態例を示す図である。
【図７】エッチング用ノズルの配置状態例を示す図である。
【図８】被めっき基板がエッチングされる状態を示す要部拡大図である。
【図９】被めっき基板の要部拡大図である。
【図１０】被めっき基板の要部拡大図である。
【図１１】本発明に係る銅めっき装置の純水洗浄・乾燥処理部の構成例を示す図である。
【図１２】本発明に係る銅めっき装置のアニール処理部の外観構成例を示す図である。
【図１３】本発明に係る銅めっき装置のアニール処理部の断面構成例を示す図である。
【符号の説明】
１００          銅めっき装置
１０１          ロード部
１０２          アンロード部
１０３          アニール処理部
１０４          アニール処理部
１０５          純水洗浄・乾燥処理部
１０６          純水洗浄・乾燥処理部
１０７          薬液洗浄・外周エッチング処理部
１０８          薬液洗浄・外周エッチング処理部
１０９          仮置部
１１０          仮置部
１１１          銅めっき処理部
１１２          銅めっき処理部
１１３          銅めっき処理部
１１４          銅めっき処理部
１１５          搬送機構
１１６          搬送機構