(57)【要約】【課題】均一な膜厚のめっき膜が形成でき、且つ付着した液質に依存する無用の酸化・還元・腐食反応、局所的に付着する液の乾燥等に起因する汚染やシミが発生することのない無電解めっき装置及び無電解めっき方法を提供すること。【解決手段】被めっき基板２０に無電解めっきを施す無電解めっき装置において、洗浄液を供給する開閉弁を具備し、無電解めっき処理槽１０に被めっき基板２０を配置すると共に、該無電解めっき処理槽１０に無電解めっき液Ｑ1を供給して該被めっき基板の表面に無電解めっき膜を形成するめっき処理と、開閉弁を通して該被めっき基板２０の表面に洗浄液を供給して該被めっき基板２０の表面を洗浄する洗浄処理を無電解めっき処理槽１０内で行うように構成した。【選択図】図１
2005256179.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無電解めっき処理槽を具備し、該無電解めっき処理槽内に無電解めっき液を収容すると共に、該無電解めっき液に被めっき基板を浸漬し、該被めっき基板に無電解めっきを施す無電解めっき装置において、
洗浄液を供給する開閉弁を具備し、
前記無電解めっき処理槽に被めっき基板を配置すると共に、該無電解めっき処理槽に前記無電解めっき液を供給して該被めっき基板の表面に無電解めっき膜を形成するめっき処理と、前記開閉弁を通して該被めっき基板の表面に洗浄液を供給して該被めっき基板の表面を洗浄する洗浄処理を前記無電解めっき処理槽内で行うように構成したことを特徴とする無電解めっき装置。
【請求項２】
請求項１に記載の無電解めっき装置において、
前記被めっき基板の表面を乾燥する基板乾燥手段を具備し、
前記被めっき基板の洗浄後、該被めっき基板の表面を乾燥する乾燥処理を前記無電解めっき処理槽内で行い、該乾燥した該被めっき基板を該無電解めっき処理槽から搬出するように構成したことを特徴とする無電解めっき装置。
【請求項３】
無電解めっき処理槽に収容された無電解めっき液に被めっき基板を浸漬し、該被めっき基板に無電解めっきを施す無電解めっき方法において、
前記無電解めっき処理槽に被めっき基板を配置し、該無電解めっき処理槽に無電解めっき液を供給して該被めっき基板の表面に無電解めっき膜を形成するめっき処理と、該無電解めっき処理槽に洗浄液を供給して該被めっき基板の表面を洗浄する洗浄処理を該無電解めっき処理槽内で行うことを特徴とする無電解めっき方法。
【請求項４】
請求項３に記載の無電解めっき方法において、
前記洗浄液は洗浄水であることを特徴とする無電解めっき方法。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の無電解めっき方法において、
前記洗浄処理後、前記無電解めっき処理槽内で前記被めっき基板の表面を乾燥する乾燥処理を行うことを特徴とする無電解めっき方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体ウエハの被めっき基板に金属めっきを施す無電解めっき装置及び無電解めっき方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のめっき装置においては、めっき処理、水洗処理及び乾燥処理をそれぞれ専用の処理槽で実施するように構成している。そのため処理槽間を被めっき品を搬送する場合、被めっき品をめっき液や洗浄水で濡れた状態で大気に曝すことが不可避であった。
【特許文献１】特開平５−３３１６５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のように従来の無電解めっき装置では、被めっき品をめっき液や洗浄水で濡れた状態で大気に曝すことが不可避であったため、下記のような不都合が生じる。
【０００４】
（１）被めっき品の表面に残存・付着しているめっき液による局部的めっきにより不均一な膜厚のめっき膜が形成される。
【０００５】
（２）被めっき品の表面に付着した液質に依存する無用の酸化・還元・腐食反応等が発生する。
【０００６】
（３）被めっき品の表面に局所的に付着する液の乾燥等に起因する汚染やシミが発生する。
【０００７】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、上記問題点を除去し、均一な膜厚のめっき膜が形成でき、且つ付着した液質に依存する無用の酸化・還元・腐食反応、局所的に付着する液の乾燥等に起因する汚染やシミが発生することのない無電解めっき装置及び無電解めっき方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、無電解めっき処理槽を具備し、該無電解めっき処理槽内に無電解めっき液を収容すると共に、該無電解めっき液に被めっき基板を浸漬し、該被めっき基板に無電解めっきを施す無電解めっき装置において、洗浄液を供給する開閉弁を具備し、前記無電解めっき処理槽に被めっき基板を配置すると共に、該無電解めっき処理槽に前記無電解めっき液を供給して該被めっき基板の表面に無電解めっき膜を形成するめっき処理と、前記開閉弁を通して該被めっき基板の表面に洗浄液を供給して該被めっき基板の表面を洗浄する洗浄処理を前記無電解めっき処理槽内で行うように構成したことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の無電解めっき装置において、前記被めっき基板の表面を乾燥する基板乾燥手段を具備し、前記被めっき基板の洗浄後、該被めっき基板の表面を乾燥する乾燥処理を前記無電解めっき処理槽内で行い、該乾燥した該被めっき基板を該無電解めっき処理槽から搬出するように構成したことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、無電解めっき処理槽に収容された無電解めっき液に被めっき基板を浸漬し、該被めっき基板に無電解めっきを施す無電解めっき方法において、前記無電解めっき処理槽に被めっき基板を配置し、該無電解めっき処理槽に無電解めっき液を供給して該被めっき基板の表面に無電解めっき膜を形成するめっき処理と、該無電解めっき処理槽に洗浄液を供給して該被めっき基板の表面を洗浄する洗浄処理を該無電解めっき処理槽内で行うことを特徴とする無電解めっき方法。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の無電解めっき方法において、前記洗浄液は洗浄水であることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載の無電解めっき方法において、前記洗浄処理後、前記無電解めっき処理槽内で前記被めっき基板の表面を乾燥する乾燥処理を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、無電解めっき処理と水洗処理を無電解めっき処理槽内で行うように構成したので、無電解めっき処理と水洗処理を外気に曝すことなく、密閉状態で連続して実施できるから、被めっき基板の表面に付着しためっき液の液質に依存する無用の酸化・還元・腐食反応等が発生することがない。また、被めっき基板の表面に残存・付着しているめっき液による局部的めっきにより不均一な膜厚のめっき膜が形成されることがなくなる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、更に乾燥処理を無電解めっき処理槽内で行うので、上記請求項１に記載の発明の効果に加え、被めっき基板の表面に局所的に付着する液の乾燥等に起因する汚染やシミの発生も抑制される。
【００１５】
請求項３及び４に記載の発明によれば、めっき処理と洗浄処理を該無電解めっき処理槽内で行うので、無電解めっき処理と水洗処理を外気に曝すことなく、密閉状態で連続して実施できるから、被めっき基板の表面に付着しためっき液の液質に依存する無用の酸化・還元・腐食反応等が発生することがない。また、被めっき基板の表面に残存・付着しているめっき液による局部的めっきにより不均一な膜厚のめっき膜が形成されることがなくなる。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、更に乾燥処理を無電解めっき処理槽内で行うので、上記請求項３及び４の効果に加え、被めっき基板の表面に局所的に付着する液の乾燥等に起因する汚染やシミの発生も抑制される。
【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例を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る無電解めっき装置の構成を示す図である。図１において、１０は無電解めっき処理槽であり、該無電解めっき処理槽１０は内部に無電解めっき液等を収容する空間１２が形成された槽本体１１、槽本体１１の空間１２を閉塞する蓋体１３、及び該蓋体１３の上部に配置したハロゲンランプ又はマイクロウエーブ発生器１４を具備する。
【００１８】
１５はめっき液循環槽であり、該めっき液循環槽１５にはヒータ１６が配置されている。１７はめっき液循環ポンプ、１８は真空ポンプ、１９は気水分離器、Ｖ1〜Ｖ8はそれぞれ開閉弁である。
【００１９】
上記構成の無電解めっき装置において、常時は開閉弁Ｖ1を開くと共に開閉弁Ｖ2、Ｖ3を閉じ、めっき液循環ポンプ１７を運転し、めっき液循環槽１５内の無電解めっき液Ｑ1を循環させておく、この時ヒータ１６により、無電解めっき液Ｑ1の液温が所定の温度になるようにする。
【００２０】
無電解めっき処理槽１０の槽本体１１には無電解めっき液及び洗浄液を供給排出する給水口１１ａ、排水口１１ｂが設けられており、無電解めっき液及び洗浄液を供給排出できるようになっている。また、空間１２の底部には被めっき基板２０が配置されており、該空間１２には開閉弁Ｖ4を通して窒素（Ｎ2）ガス等の不活性ガスを充填できるようになっている。
【００２１】
被めっき基板２０に無電解めっき処理を施すには、開閉弁Ｖ4、Ｖ5、Ｖ7、Ｖ8を閉じ、開閉弁Ｖ6を開いて、真空ポンプ１８を起動し、槽本体１１の空間１２の窒素（Ｎ2）ガス等の不活性ガスを抜きとる。該空間１２の真空度が所定の値になったら、この状態で開閉弁Ｖ1、Ｖ6を閉じ、開閉弁Ｖ2、Ｖ5を開いて、めっき液循環槽１５内の無電解めっき液Ｑ1をめっき液循環ポンプ１７により、槽本体１１の空間１２に充填、循環する。無電解めっき液Ｑ1が充填、循環された状態で所定の時間が経過すると被めっき基板２０の表面に所定膜厚の無電解めっき膜が形成される。
【００２２】
無電解めっき膜の形成が終了したら、開閉弁Ｖ1を開くと共に開閉弁Ｖ2を閉じて無電解めっき液Ｑ1を上記のように循環させる。続いて、開閉弁Ｖ4を開いて窒素（Ｎ2）ガス等の不活性ガスを空間１２に供給すると共に開閉弁Ｖ8を開いてめっき液循環槽１５内を減圧することにより、槽本体１１の空間１２内の無電解めっき液Ｑ1を速やかにめっき液循環槽１５に戻す（押し出す）。
【００２３】
槽本体１１の空間１２内の無電解めっき液Ｑ1の全部がめっき液循環槽１５に戻ったら、開閉弁Ｖ4、Ｖ5、Ｖ8を閉じ、開閉弁Ｖ6を開いて、空間１２内のガスを除去する。続いて、開閉弁Ｖ3、Ｖ7を開き、開閉弁Ｖ3を通して洗浄水（Ｈ2Ｏ）等の洗浄液を槽本体１１の空間１２内に供給し被めっき基板２０の表面を洗浄する。この時、洗浄済みの洗浄液は開閉弁Ｖ7を通して排水される。洗浄が終了したら、開閉弁Ｖ3を閉じ、空間１２内の洗浄液を排水する。この時例えば開閉弁Ｖ4を開いて窒素（Ｎ2）ガス等の不活性ガスを空間１２に充填する。これにより空間１２内の洗浄液は速やかに排出される。
【００２４】
続いて、開閉弁Ｖ4、Ｖ7を閉じ開閉弁Ｖ6を開き、槽本体１１の空間１２内の不活性ガスを排気する。この時ハロゲンランプ又はマイクロウエーブ発生器１４を起動し、被めっき基板２０の表面にハロゲンランプ光又はマイクロウエーブを照射する。これにより、被めっき基板２０に付着した洗浄液は蒸発し、真空ポンプ１８により排気される。この排気は気水分離器１９を通って水分が除去され所定の排気口に放出される。上記乾燥処理の終了した被めっき基板２０を槽本体１１から搬出することにより、めっき処理は終了する。
【００２５】
上記構成の無電解めっき装置によれば、槽本体１１の空間１２の空間に搬入された被めっき基板２０はめっき処理から洗浄及び乾燥処理が終了するまで、大気に曝されることなく、処理できるので、上記（１）乃至（３）の不都合、即ち、「被めっき基板の表面に残存・付着しているめっき液による局部的めっきによる不均一な膜厚のめっき膜の形成」、「被めっき基板の表面に付着した液質に依存する無用の酸化・還元・腐食反応等の発生」、「被めっき基板の表面に局所的に付着する液の乾燥等に起因する汚染やシミの発生」の不都合がなくなる。
【００２６】
半導体ウエハや基板等の被めっき基板２０には配線用の微細な溝や孔が形成されており、該微細溝や孔に銅等の高導電性の金属を埋め込んで配線を形成するのであるが、上記構成の無電解めっき装置はこのような微細溝や孔を銅等の金属めっきで埋め込むのに好適である。
【００２７】
上記構成の無電解めっき装置を用いて、銅の無電解めっきを施す場合は、無電解めっき液としては例えば下記のものを用いる。
硫酸銅（ＣｕＳＯ4・５Ｈ2Ｏ）          ３〜１０ｇ／ｌ
錯化剤（エチレンジアミン４酢酸）      １０〜２０ｇ／ｌ
還元剤（ホルマリン）                  微量
ＰＨ調整剤（アルカリ溶液）            適量
添加剤                                微量
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る無電解めっき装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０      無電解めっき処理槽
１１      槽本体
１２      空間
１３      蓋体
１４      ハロゲンランプ又はマイクロウエーブ発生器
１５      めっき液循環槽
１６      ヒータ
１７      めっき液循環ポンプ
１８      真空ポンプ
１９      気水分離器
２０      被めっき基板
Ｖ1〜Ｖ8  開閉弁
【図１】
2005256179.tif 000003