(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被めっき面の外周縁をシールリングでシールし被めっき面を上向きにして被処理材を保持して、被めっき面上に前記シールリングで包囲されて上方に開口するめっき槽を形成する保持部と、
前記保持部で保持した被処理材の裏面に接触させて被処理材を加熱する加熱流体であって、温水、アルコールまたは有機溶液からなり、下記のめっき液の温度と同じ温度の加熱流体を保持する加熱流体保持部と、
前記保持部で保持した被処理材の被めっき面上に形成される前記めっき槽内に所定の温度に加熱しためっき液を供給するめっき液供給部とを有することを特徴とする無電解めっき装置。
【請求項２】
前記めっき槽の上方を開閉自在に覆うとともに、該めっき槽内に供給されためっき液の放熱を防ぐヒータを備えた蓋体を更に有することを特徴とする請求項１記載の無電解めっき装置。
【請求項３】
前記保持部は、上下動及び回転自在に構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の無電解めっき装置。
【請求項４】
前記保持部は、チルト自在に構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の無電解めっき装置。
【請求項５】
前記めっき液供給部は、上下動自在で、前記めっき槽の上方を覆う位置と該位置の側方の待避位置との間を移動自在な蓋体を兼ねたヘッド部を有する揺動自在な揺動アームと、このヘッド部に取付けためっき液供給ノズルを有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の無電解めっき装置。
【請求項６】
前記めっき液供給部は、めっき１回分の所定量のめっき液を保持し該めっき液を自重で前記めっき液供給ノズルから前記めっき槽内に供給するめっき液保持タンクと、このめっき液保持タンクで保持しためっき液を所定の温度に維持する機構を更に有することを特徴とする請求項５記載の無電解めっき装置。
【請求項７】
前記ヘッド部には、めっき前処理液を保持し該めっき前処理液を自重で前記めっき槽内に供給するめっき前処理液保持タンクが備えられていることを特徴とする請求項５または６記載の無電解めっき装置。
【請求項８】
前記ヘッド部には、前記めっき槽内に純水を供給する純水供給ノズルが備えられていることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一項に記載の無電解めっき装置。
【請求項９】
前記めっき槽内に供給されためっき液を回収するめっき液回収ノズルを更に有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の無電解めっき装置。
【請求項１０】
前記保持部で保持した被処理材と前記めっき槽の上方を覆うように位置させた前記ヘッド部との間の空間に不活性ガスを導入し、該空間を所定の温度の不活性ガス雰囲気に保持する不活性ガス導入部を更に有することを特徴とする請求項７乃至９のいずれか一項に記載の無電解めっき装置。
【請求項１１】
前記めっき液保持タンクと前記めっき液供給ノズルの内部に洗浄液を流して洗浄する洗浄液導入部を更に有することを特徴とする請求項６乃至１０のいずれか一項に記載の無電解めっき装置。
【請求項１２】
被めっき面の周縁部をシールリングでシールし被めっき面を上向きにして保持して、被めっき面上に前記シールリングで包囲されて上方に開口するめっき槽を形成した被処理材の裏面を、温水、アルコールまたは有機溶液からなり、下記のめっき液と同じ温度の加熱流体に接触させて被処理材を加熱しつつ、被めっき面上に形成された前記めっき槽内に所定の温度に加熱した所定量のめっき液を供給してめっき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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無電解めっき装置及び無電解めっき方法に関し、特に半導体基板等の基板の表面に設けた配線用の微細な凹部に、銅や銀等の導電体を埋め込んで埋め込み配線を形成したり、このようにして形成した配線の表面を保護する保護膜を形成したりするのに使用される無電解めっき装置及び無電解めっき方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無電解めっきは、外部から電気を流すことなく、めっき液中の金属イオンを化学的に還元して被処理材の被めっき面にめっき膜を形成するようにした方法であり、耐食、耐摩耗性のニッケル−りん，ニッケル−硼素めっき、プリント配線基板用銅めっきなどに広く用いられている。
【０００３】
この無電解めっき装置としては、無電解めっき液をオーバーフローさせつつ保持するめっき処理槽と、このめっき処理槽の上部に配置され、基板等の被処理材を横向きに保持する上下動自在な保持部とを有し、この保持部で保持した被処理材をめっき処理槽内のめっき液に浸漬（いわゆるどぶ漬け）させるようにしたものや、基板等の被処理材を上向き（フェースアップ）に保持する保持部と、この保持部で保持した被処理材の上面（被めっき面）に無電解めっき液を供給するめっき液供給部とを有し、この保持部で保持した被処理材の上面に沿って無電解めっき液を流すようにしたもの等が一般に知られている。
【０００４】
近年、半導体チップの高速化、高集積化に伴い、半導体基板上に配線回路を形成するための金属材料として、アルミニウムまたはアルミニウム合金に代えて、電気抵抗率が低くエレクトロマイグレーション耐性が高い銅（Ｃｕ）を用いる動きが顕著になっている。この種の銅配線は、基板の表面に設けた微細凹みの内部に銅を埋込むことによって一般に形成される。この銅配線を形成する方法としては、ＣＶＤ、スパッタリング及びめっきといった手法があるが、めっきが一般的である。いずれにしても、基板の表面に銅層を成膜した後、その表面を化学的機械的研磨（ＣＭＰ）により平坦に研磨するようにしている。
【０００５】
この種の配線にあっては、平坦化後、その配線の表面が外部に露出しており、この上に埋め込み配線を形成する際、例えば次工程の層間絶縁膜形成プロセスにおけるＳｉＯ２形成時の表面酸化やコンタクトホールを形成するためのＳｉＯ２エッチング等に際して、コンタクトホールの底に露出した配線のエッチャントやレジスト剥離等による表面汚染、更には銅配線にあっては銅の拡散が懸念されている。
【０００６】
このため、銀や銅等の配線材料との接合が強く、しかも比抵抗（ρ）が低い、例えばＮｉ−Ｂ合金膜等からなる保護膜（めっき膜）で配線の表面を選択的に覆って保護することが考えられる。ここで、Ｎｉ−Ｂ合金膜は、例えばニッケルイオン、ニッケルイオンの錯化剤、ニッケルイオンの還元剤としてのアルキルアミンボランまたは硼素化水素化合物等を有する無電解めっき液を使用した無電解めっきを施すことによって、銅等の表面に選択的に形成することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
無電解めっきの適用箇所は、銅配線の主たる埋め込み材（Ｃｕ）、バリヤメタル上のシード層の形成、またはシードの補強（Ｃｕ）、さらにはバリヤメタルそのものの形成、銅配線材の蓋材形成（いずれもＮｉ−Ｐ，Ｎｉ−Ｂ，Ｃｏ−Ｐ，Ｎｉ−Ｗ−Ｐ，Ｎｉ−Ｃｏ−Ｐ，Ｃｏ−Ｗ−Ｐ，Ｃｏ−Ｗ−Ｂ）などがあるが、いずれの無電解めっきプロセスでも被処理材の全面に亘る膜厚の均一性が要求される。
【０００８】
ここで、無電解めっきにあっては、被処理材が無電解めっき液と接触すると同時に被めっき面にめっき金属が析出し、めっき液の温度によってめっき金属の析出速度が異なる。このため、被処理材の被めっき面に均一な膜厚のめっき膜を形成するためには、めっき液が被処理材と接触した当初から被めっき面の面内全域におけるめっき液の温度が均一で、接触中の全めっき処理中に亘ってこの温度を一定に保持することが要求される。
【０００９】
しかしながら、従来の無電解めっき装置は、一般にヒータを内蔵した保持部の上面または下面に基板等の被処理材を密着させて保持し、ヒータを介して被処理材を加熱した状態で、被処理材の被めっき面に所定の温度に加熱した無電解めっき液を接触させるようにしていた。このため、被処理材の凹凸や保持部の面粗度等の影響で、被処理材と保持部との間に空気溜まりが発生して、この空気溜まりが断熱材として作用する等、共に固体である被処理材と保持部との間の熱伝導に大きなばらつきが生じ、しかも、保持部の表面には、一般に熱伝導率の悪いテフロン（商標名）等のシートが貼着されているため、被処理材の全面における温度が一様にならず、温度均一性に問題があった。
【００１０】
つまり、無電解めっきのレートや膜質は、無電解めっき液の温度に依存するところが大きく、被処理材の全面に亘る膜厚の均一性を確保するためには、めっき液の温度を被処理材の全面に亘って±１℃の範囲でコントロールすることが望まれるが、従来の無電解めっき装置にあっては、めっき中に被処理材に接触するめっき液に±５℃程度の温度のばらつきが生じて、この要求に応えることが困難であった。更に、保持部からの熱の逃げや、めっき液表面からの熱の逃げも被処理材の外周部の温度を低下させる要因になっていた。このように、被処理材の全面における温度が一様にならず、温度均一性に問題があることは、電解めっき装置にあっても同様であった。
【００１１】
本発明は上記に鑑みてなされたもので、被処理材の被めっき面により均一なめっき膜を容易に形成できるようにした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。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、被めっき面の外周縁をシールリングでシールし被めっき面を上向きにして被処理材を保持して、被めっき面上に前記シールリングで包囲されて上方に開口するめっき槽を形成する保持部と、前記保持部で保持した被処理材の裏面に接触させて被処理材を加熱する加熱流体であって、温水、アルコールまたは有機溶液からなり、下記のめっき液の温度と同じ温度の加熱流体を保持する加熱流体保持部と、前記保持部で保持した被処理材の被めっき面上に形成される前記めっき槽内に所定の温度に加熱しためっき液を供給するめっき液供給部とを有することを特徴とする無電解めっき装置である。
【００１３】
このように、被処理材の裏面に加熱流体を接触させて被処理材を加熱することで、加熱流体が被処理材の裏面の凹凸に追従してその全面で接触するようにして、接触面積を増大させて効率よく被処理材への熱伝導を行い、しかも熱容量が大きな流体を熱源に利用することで、被処理材を短時間でより均一に加熱することができる。例えば、温度が６０℃となるようにコントロールした温水を半導体ウエハの裏面に接触させることで、約２〜３秒で半導体ウエハをその表面温度が６０℃になるように加熱することができる。しかも、被処理材全体をめっき液中に浸漬することがないので、めっき液の管理が容易となる。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、前記めっき槽の上方を開閉自在に覆うとともに、該めっき槽内に供給されためっき液の放熱を防ぐヒータを備えた蓋体を更に有することを特徴とする請求項１記載の無電解めっき装置である。これにより、被めっき面の上に供給されためっき液表面からの放熱を抑えることができる。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、前記保持部は、上下動及び回転自在に構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の無電解めっき装置である。これにより、保持部を下降させて、保持部で保持した被処理材の裏面を加熱流体に接触させることができる。また、保持部を回転させて、保持部で保持した被処理材の被めっき面に供給しためっき液で被めっき面を均一に濡らしたり、めっき後のめっき液の液切りを行ったりすることができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、前記保持部は、チルト自在に構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の無電解めっき装置である。これにより、保持部で保持した被処理材を加熱流体の水面に対して傾斜させた状態で、被処理材の裏面を加熱流体に接触させ、しかる後、被処理材を水平に戻すことで、被処理材の裏面に気泡が残ってしまうことを防止することができる。また、めっき終了後に被処理材を傾斜させることで、被処理材の被めっき面上のめっき液を１ヶ所に集めて排出し易いようにすることができる。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、前記めっき液供給部は、上下動自在で、前記めっき槽の上方を覆う位置と該位置の側方の待避位置との間を移動自在な蓋体を兼ねたヘッド部を有する揺動自在な揺動アームと、このヘッド部に取付けためっき液供給ノズルを有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の無電解めっき装置である。これにより、めっき処理にあたっては、ヘッド部を保持部で保持した被処理材の上方を覆う所定の位置に位置させ、それ以外は、ヘッド部を待避位置に待避させることで、ヘッド部が被処理材の搬送等を阻害してしまうことを防止することができる。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、前記めっき液供給部は、めっき１回分の所定量のめっき液を保持し該めっき液を自重で前記めっき液供給ノズルから前記めっき槽内に供給するめっき液保持タンクと、このめっき液保持タンクで保持しためっき液を所定の温度に維持する機構を更に有することを特徴とする請求項５記載の無電解めっき装置である。これにより、例えば無電解めっきで直径２００ｍｍのウエハ表面に保護膜形成用の銅めっきを行う際には、約１００〜２００ｃｃのめっき液が、直径３００ｍｍのウエハ表面に保護膜形成用の銅めっきを行う際には、約２００〜４００ｃｃのめっき液が必要となるが、この所定量のめっき液を、液温を低下させることなく、常に一定の温度に保持した状態で、自由落下により瞬時（例えば１〜５秒）に被処理材の被めっき面に供給することができる。
【００２２】
請求項７に記載の発明は、前記ヘッド部には、めっき前処理液を保持し該めっき前処理液を自重で前記めっき槽内に供給するめっき前処理液保持タンクが備えられていることを特徴とする請求項５または６記載の無電解めっき装置である。このめっき前処理液としては、前処理洗浄を行う洗浄液や、触媒付与処理を行う触媒付与液などが挙げられる。これにより、保持部で被処理材を保持した状態で、例えば洗浄や触媒付与等のめっき前処理とめっき処理とを１槽で連続して行うことができる。この洗浄液としては、Ｈ２ＳＯ４，ＨＦ，ＨＣｌ，ＮＨ３，ＤＭＡＢ（ジメチルアミンボラン）またはしゅう酸等が、触媒付与液としては、ＰｄＳＯ４やＰｄＣｌ２等が挙げられる。
【００２３】
請求項８に記載の発明は、前記ヘッド部には、前記めっき槽内に純水を供給する純水供給ノズルが備えられていることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一項に記載の無電解めっき装置である。これにより、めっき処理とめっき処理後の純水によるリンス洗浄とを１槽で連続して行うことができる。
【００２４】
請求項９に記載の発明は、前記めっき槽内に供給されためっき液を回収するめっき液回収ノズルを更に有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の無電解めっき装置である。これにより、めっき液をめっき液回収ノズルから回収して再使用することで、めっき液の使用量を減少させ、ランニングコストを低くすることができる。
【００２５】
請求項１０に記載の発明は、前記保持部で保持した被処理材と前記めっき槽の上方を覆うように位置させた前記ヘッド部との間の空間に不活性ガスを導入し、該空間を所定の温度の不活性ガス雰囲気に保持する不活性ガス導入部を更に有することを特徴とする請求項７乃至９のいずれか一項に記載の無電解めっき装置である。これにより、めっき処理中に保持部で保持した被処理材と該被処理材の上面を覆うヘッド部との間の空間に不活性ガスを導入し、この空間を所定の温度の不活性ガス雰囲気にすることで、めっき液の液面が空気と接触し、空気中の酸素をめっき液中に取込んでめっき液中の溶存酸素量が増加し、還元剤の酸化作用を抑制してめっきが析出しづらくなることを防止し、同時にめっき液の液温がめっき中に低下することを防止することができる。また、自己分解しやすい還元剤（たとえばＤＭＡＢ，ＧＯＡ）の場合は空気との接触を防ぐことで液のライフを延ばすことも可能である。この不活性ガスは、例えばＮ２ガスで、このガスの温度は、例えばめっき液の液温が７０℃の時、６０〜７０℃、好ましくは６５〜７０℃程度である。
【００２６】
請求項１１に記載の発明は、前記めっき液保持タンクと前記めっき液供給ノズルの内部に洗浄液を流して洗浄する洗浄液導入部を更に有することを特徴とする請求項６乃至１０のいずれか一項に記載の無電解めっき装置である。これにより、めっき液保持タンクやめっき液供給ノズルの壁面に生成された付着物を、定期的或いは任意の時期に洗浄して除去することができる。この洗浄液としては、例えば、純水や、ＨＮＯ３，王水またはＨＦ等の洗浄用薬品が挙げられる。
【００２７】
請求項１２に記載の発明は、被めっき面の周縁部をシールリングでシールし被めっき面を上向きにして保持して、被めっき面上に前記シールリングで包囲されて上方に開口するめっき槽を形成した被処理材の裏面を、温水、アルコールまたは有機溶液からなり、下記のめっき液と同じ温度の加熱流体に接触させて被処理材を加熱しつつ、被めっき面上に形成された前記めっき槽内に所定の温度に加熱した所定量のめっき液を供給してめっきを行うことを特徴とする無電解めっき方法である。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、半導体装置における銅配線形成例を工程順に示すもので、先ず、図１（ａ）に示すように、半導体素子を形成した半導体基材１上の導電層１ａの上にＳｉＯ２からなる絶縁膜２を堆積し、この絶縁膜２の内部に、例えばリソグラフィ・エッチング技術によりコンタクトホール３と配線用の溝４を形成し、その上にＴａＮ等からなるバリア層５、更にその上に電解めっきの給電層としての銅シード層６をスパッタリング等により形成する。
【００２９】
そして、図１（ｂ）に示すように、半導体基板Ｗの表面に銅めっきを施すことで、半導体基板Ｗのコンタクトホール３及び溝４内に銅を充填させるとともに、絶縁膜２上に銅層７を堆積させる。その後、化学的機械的研磨（ＣＭＰ）により、絶縁膜２上の銅層７を除去して、コンタクトホール３及び配線用の溝４に充填させた銅層７の表面と絶縁膜２の表面とをほぼ同一平面にする。これにより、図１（ｃ）に示すように、絶縁膜２の内部に銅シード層６と銅層７からなる配線８を形成する。次に、基板Ｗの表面に、例えば無電解Ｎｉ−Ｂめっきを施して、図１（ｄ）に示すように、配線８の露出表面にＮｉ−Ｂ合金膜からなる保護膜（めっき膜）９を選択的に形成して配線８を保護する。
【００３０】
図２及び図３は、本発明の実施の形態の無電解めっき装置を示す。この無電解めっき装置は、例えば図１におけるバリア層５の形成、銅シード層６の補強、銅層７を堆積、更には、保護膜（めっき膜）９の形成に使用される。
【００３１】
この無電解めっき装置１０は、半導体ウエハ等の基板（被処理材）Ｗを該基板Ｗの表面（被めっき面）を上向き（フェースアップ）にして保持する基板保持部１２を有している。この基板保持部１２は、下記のように、基板Ｗを加熱する加熱流体を保持する加熱流体保持部４０を有する処理槽１４と、この処理槽１４の周囲を包囲する基板押圧部１６とから主に構成され、この基板押圧部１６には、処理槽１４の上方に延出する延出部１８が一体に連接され、この延出部１８の内周縁部の下面に、シールリング２０が下方に突出して取付けられている。
【００３２】
処理槽１４は、モータ２２の駆動に伴ってベルト２３を介して回転する主軸２４の上端に連結され、上面には、基板Ｗの大きさに沿った段差１４ａが設けられている。一方、基板押圧部１６は、この主軸２４を囲繞する基台２６の周辺部に立設したロッド２８の上端に連結されている。更に、基台２６と主軸２４に設けたフランジ２４ａとの間にシリンダ３０が配置され、このシリンダ３０の作動に伴って、基板押圧部１６が処理槽１４に対して相対的に上下動するようになっている。また、基台２６には、上方に突出して基板押圧部１６の延出部１８の下方に達する突上げピン３２が取付けられ、処理槽１４の該突上げピン３２と対向する位置には、上下に貫通する貫通孔１４ｂが設けられている。
【００３３】
これにより、基板押圧部１６を処理槽１４に対して相対的に上昇させた状態で、この内部に基板Ｗを挿入し、この基板Ｗを突上げピン３２の上端に載置して保持し、この状態で基板押圧部１６を処理槽１４に対して相対的に下降させることで、基板Ｗを処理槽１４の上面の段差１４ａ内に位置させ、更に下降させることで、シールリング２０を基板Ｗの上面の外周縁部に圧接させて、ここをシールして基板Ｗを保持し、これによって、基板Ｗの上面とシールリング２０で包囲され上方に開口しためっき槽３４を形成する。そして、この逆の動作で基板Ｗの保持を解くようになっている。更に、モータ２２の駆動に伴って、基板保持部１２で基板Ｗを保持したまま、処理槽１４と基板押圧部１６が一体に回転するようになっている。
【００３４】
処理槽１４の上面には、例えば温水、アルコールまたは有機溶液等の加熱流体を保持し該加熱流体に基板Ｗの裏面を接触させて基板Ｗを加熱する加熱流体保持部４０が設けられている。つまり、この加熱流体保持部４０は、図３に示すように、段差１４ａから連続して基板Ｗの形状に沿った円状に形成された凹部４２と、この凹部４２よりも深く形成されて放射状に延びる複数の流路溝４４とを有しており、この流路溝４４は、同一深さで処理槽１４の外周部に達している。この各流路溝４４は、主軸２４の内部に設けた流体通路２４ｂに連通し、更に、この流体通路２４ｂは、例えば、加熱流体として加熱した純水を使用した場合には、純水供給源から延び、純水をめっき温度と同じ、例えば６０℃に加熱する純水加熱部４６を途中に介装した流体供給パイプ４８に接続されている。
【００３５】
これにより、純水供給源から供給され純水加熱部４６で加熱された加熱流体（温水）は、流体通路２４ｂを通過して加熱流体保持部４０内に流入し、主に流路溝４４に沿って流れた後、処理槽１４の外部に流出するようになっている。
【００３６】
そして、このようにして加熱流体保持部４０内に流入した加熱流体が、基板保持部１２で保持した基板Ｗの裏面に接触して、基板Ｗを加熱するのであり、これにより、加熱流体が基板Ｗの裏面の凹凸に追従してその全面で接触し、接触面積を増大させて効率よく基板Ｗへの熱伝導を行い、しかも熱容量が大きな温水等の加熱流体を熱源に利用することで、基板Ｗを短時間でより均一に加熱することができる。例えば、温度が６０℃となるようにコントロールした温水を半導体ウエハの裏面に接触させることで、約２〜３秒で半導体ウエハをその表面温度が６０℃になるように加熱することができる。しかも、基板Ｗの全体をめっき液中に浸漬することがないので、めっき液の管理が容易となる。
【００３７】
更に、この例では、処理槽１４の内部にヒータ５０が内蔵され、このヒータ５０で加熱流体保持部４０内を流れる加熱流体を加熱して、加熱流体の温度が徐々に低下することを防止できるようになっている。
【００３８】
基板押圧部１６の周囲には、加熱流体の飛散を防止し、加熱流体を集めてドレン５２ａから排出する飛散防止カバー５２が配置されている。更に、この飛散防止カバー５２の上部に位置して、モータ５６を介して開閉自在で、基板保持部１２で保持した基板Ｗの表面を覆って密閉に近い空間を形成する一対の蓋体５８が配置されている。この蓋体５８は、例えば１枚板で構成してもよい。
【００３９】
これにより、めっき中に蓋体５８を閉じて密閉に近い空間内に基板Ｗを位置させることで、基板Ｗからの放熱を蓋体５８で防止して、めっき中における基板Ｗの温度をより均一に維持し、しかも基板Ｗを基板保持部１２で保持して昇降させる際には、蓋体５８を開くことで、蓋体５８が基板保持部１２と干渉してしまうことを防止することができる。
【００４０】
更に、基板保持部１２の上方に位置して、基板Ｗの上面とシールリング２０で形成されためっき槽３４内に、所定の温度、例えば６０℃に加熱しためっき液（無電解めっき液）６０を供給するめっき液供給部６２が配置されている。このめっき液供給部６２は、揺動自在なアーム６４を有し、このアーム６４の先端に備えた噴射ノズル６６からめっき液６０を基板保持部１２で保持した基板Ｗに向けて均一に噴射するようになっている。このめっき液の温度は、例えば２５〜９０℃、好ましくは５５〜８５℃程度であり、更に好ましくは６０〜８０℃程度である。
【００４１】
なお、図示しないが、基板保持部１２の上方に位置して、めっき槽３４内のめっき液を吸引して回収する、上下動及び旋回自在なめっき液回収ノズルと、めっき後の基板Ｗの表面に超純水等の洗浄液を供給する洗浄ノズルが配置されている。
【００４２】
この実施の形態の無電解めっき装置にあっては、先ず基板押圧部１６を処理槽１４に対して相対的に上昇させた状態で、基板Ｗを基板押圧部１６の内部に挿入して、突上げピン３２の上に載置保持する。なお、この時、蓋体５８は開いた位置にある。一方、処理槽１４の加熱流体保持部４０内に、めっき液６０と同じ温度、例えば６０℃に加熱した温水等の加熱流体を導入し、流路溝４４を通過させてオーバーフローさせておく。
【００４３】
この状態で、基板押圧部１６を処理槽１４に対して相対的に下降させ、基板Ｗを処理槽１４の上面の段差１４ａ内に位置させ、更に下降させることで、シールリング２０を基板Ｗの上面の外周縁部に圧接させて、ここをシールして基板Ｗを保持し、これによって、基板Ｗの上面とシールリング２０で包囲され上方に開口しためっき槽３４を形成する。同時に、基板Ｗの裏面を処理槽１４の加熱流体保持部４０内に導入した加熱流体に接触させる。
【００４４】
そして、基板Ｗが加熱流体で加熱されて、加熱流体と同じ温度、例えば６０℃に達した時に、めっき液供給部６２の噴射ノズル６６から、所定の温度、例えば６０℃に加熱しためっき液６０を、基板Ｗの上面のシールリング２０で包囲されためっき槽３４内に、一定量（例えば直径２００ｍｍウエハでは約１００ｃｃ〜２００ｃｃ）注入する。めっき液の注入タイミングに合わせて、加熱流体の供給タイミングを調整することができるので、基板保持部１２上に基板が置かれてめっき液が注入されるまでの間に基板表面が乾燥してしまうことはない。
【００４５】
そして、蓋体５８を閉じて、基板Ｗの表面からの放熱を防止し、必要に応じて、ヒータ５０で加熱流体保持部４０内に導入した加熱流体を加熱して、この加熱流体の温度がめっき中に低下することを防止する。これにより、基板Ｗは、その全面に亘って加熱流体の温度に維持され、均一な膜厚のめっき膜が成長する。しかも、基板Ｗの外周縁部も加熱流体に浸漬されているので、基板の外周縁部の温度が低下することはない。この時、例えば基板Ｗを回転させて、被めっき面の水素の密度、溶存酸素濃度を均一な状態にすることもできる。
【００４６】
めっき処理が完了した後、加熱流体保持部４０内への加熱流体の導入を停止して、導入側から排出し、基板Ｗの上面のシールリング２０で包囲されためっき槽３４内のめっき液を吸引等により除去する。そして、基板Ｗを回転させつつ、洗浄液ノズル（図示せず）から洗浄液を基板Ｗの被めっき面に向けて噴射して、被めっき面を冷却すると同時に希釈化・洗浄することで無電解めっき反応を停止させる。
【００４７】
そして、基板押圧部１６を処理槽１４に対して相対的に上昇させ、基板Ｗを突上げピン３２で持上げて基板Ｗの保持を解き、しかる後、ロボットのハンド等でめっき後の基板を次工程に搬送する。
【００４８】
図４は、無電解めっき装置１０によって一連のめっき処理を行うめっき処理装置の全体構成を示す。このめっき処理装置は、各一対の無電解めっき装置１０、ロード・アンロード部７０、例えばＰｄ触媒を付与する触媒処理や露出配線表面に付着した酸化膜を除去する酸化膜除去処理等のめっき前処理を行うめっき前処理装置７２、粗洗浄可能な仮置き部７４及び後洗浄装置７６を有し、更にロード・アンロード部７０、後洗浄装置７６及び仮置き部７４の間で基板Ｗを搬送する第１搬送装置７８ａと、無電解めっき装置１０、めっき前処理装置７２及び仮置き部７４の間で基板Ｗを搬送する第２搬送装置７８ｂが備えられている。
【００４９】
次に、上記のように構成しためっき処理装置による一連のめっき処理の工程について説明する。まず、ロード・アンロード部７０に保持された基板Ｗを第１搬送装置７８ａにより取出し、仮置き部７４に置く。第２搬送装置７８ｂは、これをめっき前処理装置７２に搬送し、ここでＰｄＣｌ２液等の触媒による触媒付与処理や露出配線表面に付着した酸化膜を除去する酸化膜除去処理等のめっき前処理を行い、しかる後リンスする。
【００５０】
第２搬送装置７８ｂは、基板Ｗをさらに無電解めっき装置１０に運び、ここで所定の還元剤と所定のめっき液を用いて無電解めっき処理を行う。次に、第２搬送装置７８ｂでめっき後の基板を無電解めっき装置１０から取出して仮置き部７４に運ぶ。仮置き部７４では、基板の粗洗浄を行う。そして、第１搬送装置７８ａは、この基板を後洗浄装置７６に運び、この後洗浄装置７６でペンシル・スポンジによる仕上げの洗浄とスピンドライによる乾燥を行って、ロード・アンロード部７０へ戻す。基板は後にめっき装置や酸化膜形成装置に搬送される。
【００５１】
図５は、図１に示す保護膜９を形成する一連のめっき処理（蓋めっき処理）を行うめっき処理装置の全体構成を示す。このめっき処理装置は、ロード・アンロード部８０、前処理部８２、Ｐｄ付着部８４、めっき前処理部８６、無電解めっき装置１０及び洗浄・乾燥処理部８８を有し、更に、搬送経路９０に沿って走行自在で、これらの間で基板の受渡しを行う搬送装置９２が備えられている。
【００５２】
次に、上記のように構成しためっき処理装置による一連のめっき処理（蓋めっき処理）の工程について説明する。まず、ロード・アンロード部８０に保持された基板Ｗを搬送装置９２により取出し、前処理部８２に搬送し、ここで、基板に例えば基板表面を再度洗浄する前処理を施す。そして、銅層７（図１参照）の表面にＰｄ付着部８４でＰｄを付着させて銅層７の露出表面を活性化させ、しかる後、めっき前処理部８６でめっき前処理、例えば中和処理を施す。次に、無電解めっき装置１０に搬送し、ここで、活性化した銅層７の表面に、例えばＣｏ−Ｗ−Ｐによる選択的な無電解めっきを施し、これによって、図１（ｄ）に示すように、銅層７の露出表面をＣｏ−Ｗ−Ｐ膜（保護膜）９で保護する。この無電解めっき液としては、例えば、コバルトの塩とタングステンの塩に、還元剤、錯化剤、ｐＨ緩衝剤及びｐＨ調整剤を添加したものがあげられる。
【００５３】
なお、研磨後に露出した表面に、例えば無電解Ｎｉ−Ｂめっきを施して、配線８の外部への露出表面に、Ｎｉ−Ｂ合金膜からなる保護膜（めっき膜）９を選択的に形成して配線８を保護するようにしてもよい。この保護膜９の膜厚は、０．１〜５００ｎｍ、好ましくは、１〜２００ｎｍ、更に好ましくは、１０〜１００ｎｍ程度である。
【００５４】
この保護膜９を形成する無電解Ｎｉ−Ｂめっき液としては、例えばニッケルイオン、ニッケルイオンの錯化剤、ニッケルイオンの還元剤としてのアルキルアミンボランまたは硼素化水素化合物を含有し、ｐＨ調整にＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）を使用して、ｐＨを５〜１２に調整したものが使用される。
【００５５】
次に、この蓋めっき処理後の基板Ｗを洗浄・乾燥処理部８８に搬送して洗浄・乾燥処理を行い、この洗浄・乾燥後の基板Ｗを搬送装置９２でロード・アンロード部８０のカセットに戻す。
なお、この例では、蓋めっき処理として、Ｃｏ−Ｗ−Ｐ無電解めっき処理を施す前に、Ｐｄを付着することによって活性化させた銅層７の露出表面をＣｏ−Ｗ−Ｐ膜で選択的に被覆するようにした例を示しているが、これに限定されないことは勿論である。
【００５６】
図６は、本発明の他の実施の形態の無電解めっき装置を示す。この無電解めっき装置１０ｃは、基板保持部１２で保持した基板Ｗの表面を開閉自在に覆う上下動自在な円板状の蓋体５８ａを備え、この蓋体５８ａとめっき液供給部６２とを一体化し、基板Ｗと蓋体５８ａで囲まれ保温空間をめっき液の温度付近に保つヒータ５９を蓋体５８ａに内蔵したものである。その他の構成は、図２及び図３に示すものと同様である。この例によれば、基板Ｗの被めっき面上に供給されためっき液表面からの放熱を抑えることができる。なお、処理槽１４にもヒータ５０を内蔵して、上下から加熱するようにしてもよい。
【００５７】
図７は、本発明の更に他の実施の形態の無電解めっき装置を示す。この無電解めっき装置１０ａは、基板（被処理材）Ｗを該基板Ｗの表面（被めっき面）を上向き（フェースアップ）にして保持する基板保持部１００と、この基板保持部１００の下方に配置された処理槽１０２を有している。基板保持部１００は、下端に内方に突出して基板Ｗの外周縁部を載置保持する保持爪１０４ａを有するハウジング１０４と、円筒状で、下端に内方に突出するシール爪１０６ａを有する基板押圧部１０６とを備え、シール爪１０６ａの下面には、シールリング１０８が下方に突出させて取付けられている。更に、基板押圧部１０６は、ハウジング１０４の内部に配置され、ハウジング１０４に取付けたシリンダ１１０の作動に伴って、ハウジング１０４に対して相対的に上下動するようになっている。
【００５８】
これにより、基板押圧部１０６をハウジング１０４に対して相対的に上昇させた状態で、この内部に基板Ｗを挿入して、ハウジング１０４の保持爪１０４ａで基板Ｗを載置保持し、この状態で基板押圧部１０６をハウジング１０４に対して相対的に下降させることで、シールリング１０８を基板Ｗの上面の外周縁部に圧接させて、ここをシールして基板Ｗを保持し、これによって、基板Ｗの上面と基板押圧部１０６で包囲され上方に開口しためっき槽１１２を形成する。そして、この逆の動作で基板Ｗの保持を解くようになっている。
【００５９】
基板保持部１００は、ハウジング１０４を介してモータ１１４に接続され、このモータ１１４は、アーム１１６の自由端に固着されている。更に、このアーム１１６は、モータ１１８の駆動に伴って上下動する上下動板１２０に取付けられ、更にチルト用のモータ１２１の駆動に伴って、上下方向にチルトするようになっている。これによって、基板保持部１００は、回転、上下動及びチルト自在で、これらの複合動作を行えるようになっている。
【００６０】
処理槽１０２の上面には、温水等の加熱流体を保持して基板Ｗを加熱する、基板Ｗより大きな内径の凹部からなる加熱流体保持部１２２が備えられている。この加熱流体保持部１２２は、溢流堰１２４に包囲され、この溢流堰１２４の外方に加熱流体排出路１２６が形成され、この加熱流体排出路１２６にドレン１２８が設けられている。更に、加熱流体保持部１２２は、例えば加熱流体として加熱した純水を使用する場合は、純水供給源から延び、純水をめっき温度と同じ、例えば６０℃に加熱する純水加熱部４６を途中に介装した加熱流体供給パイプ４８に接続されている。
【００６１】
これにより、純水供給源から供給され純水加熱部４６で加熱された加熱流体（温水）は、加熱流体保持部１２２内に流入し、溢流堰１２４をオーバーフローして処理槽１０２の外部に流出するようになっている。
【００６２】
更に、基板保持部１００の側方には、基板Ｗの上面と基板押圧部１０６で形成されためっき槽１１２内に、所定の温度、例えば６０℃に加熱しためっき液（無電解めっき液）６０を供給するめっき液供給部１３０が配置されている。このめっき液供給部１３０は、先端にめっき液を噴射する噴射ノズル１３２を有している。
【００６３】
この実施の形態によれば、前述のようにして基板Ｗを保持した基板保持部１００を下降させ、この基板Ｗの裏面を加熱流体保持部１２２に保持した加熱流体に接触させて基板Ｗを加熱し、この基板Ｗがめっき温度に達した時に、めっき液供給部１３０から基板Ｗの上面と基板押圧部１０６で形成されためっき槽１１２内に所定の温度のめっき液を注入して無電解めっきを行う。
【００６４】
ここで、この例によれば、基板保持部１００で保持した基板Ｗを処理槽１０２内の加熱流体の水面に対して傾斜させた状態で、基板Ｗの裏面を加熱流体に接触させ、しかる後、基板Ｗを水平に戻すことで、基板Ｗの裏面に気泡が残ってしまうことを防止することができる。また、めっき終了後に基板Ｗを傾斜させることで、基板Ｗの被めっき面上の無電解めっき液を１カ所に集めて排出し易いようにすることができる。
【００６５】
図８は、本発明の更に他の実施の形態の無電解めっき装置を示す。この無電解めっき装置１０ｂの前記図７に示す無電解めっき装置１０ａと異なる点は、以下の通りである。すなわち、ハウジング１０４を下方に延出させ、このハウジング１０４の下方延出部に取付けた従動ローラ１４０とモータ１４２に取付けた駆動ローラ１４４との間にベルト１４６を掛け渡し、モータ１４８を介して上下動する上下動板１５０に取付けたフランジ１５２に前記モータ１４２を固着して、基板保持部１００が回転及び上下動するようにしている。
【００６６】
また、処理槽１０２の内部に加熱流体供給通路１０２ａと加熱流体排出通路１０２ｂを設け、この処理槽１０２の周囲をめっき液排出用のドレン１５４ａを有する飛散防止カバー１５４で囲繞している。更に、めっき液供給部１５６は、飛散防止カバー１５４の側方を上下に延び、直角に屈曲して基板保持部１００のほぼ中央の直上方に達し、この先端に下方に向けて取付けた噴射ノズル１５８からめっき液を基板Ｗの上面（被めっき面）に向けて噴射するようにしている。その他の構成は、図７に示すものと同様である。
【００６７】
この例によれば、基板保持部１００の回転及び上下動機構をハウジング１０４の下方に配置することで、基板保持部１００の上方を開放させて、めっき液供給部１５６を基板保持部１００の上方に配置し、これによって、めっき液の供給を容易に行うことができる。
【００６８】
図９及び図１０は、本発明の更に他の実施の形態の無電解めっき装置を示す。この無電解めっき装置１０ｄは、基板（被処理材）Ｗを該基板Ｗの表面（被めっき面）を上向き（フェースアップ）にして保持する基板保持部２００を有している。この基板保持部２００は、下記のように、基板Ｗを加熱する加熱流体を保持する加熱流体保持部２１６を有する処理槽２０２と、この処理槽２０２の周囲を包囲する円筒状のハウジング２０４とから主に構成され、このハウジング２０４の上端には、中空円板状の支持板２０６が固着され、この支持板２０６の内周面にシールリング２０８が下方に突出して取付けられている。
【００６９】
処理槽２０２の上面には、基板Ｗの周縁部を支持するリング状の基板ステージ２１０と、基板Ｗの外周部に位置して基板Ｗのずれを防止するガイドリング２１２が取付けられている。そして、この処理槽２０２は、ハウジング２０４に対して相対的に上下動自在で、処理槽２０２をハウジング２０４に対して相対的に下降させた状態で、ハウジング２０４の内部に基板Ｗを挿入し、この基板Ｗを基板ステージ２１０の上面に載置して保持し、この状態で処理槽２０２をハウジング２０４に対して相対的に上昇させることで、シールリング２０８を基板Ｗの上面の外周縁部に圧接させて、ここをシールして基板Ｗを保持し、これによって、基板Ｗの上面とシールリング２０８で包囲され上方に開口しためっき槽２１４を形成する。そして、この逆の動作で基板Ｗの保持を解くようになっている。更に、図示しないモータの駆動に伴って、基板保持部２００で基板Ｗを保持したまま、処理槽２０２とハウジング２０４が一体に回転するようになっている。
【００７０】
処理槽２０２の上面には、例えば温水、アルコールまたは有機溶液等の加熱流体を保持し該加熱流体に基板Ｗの裏面を接触させて基板Ｗを加熱する加熱流体保持部２１６が設けられている。この加熱流体保持部２１６は、上方に開く横断面ラッパ状の流路で構成され、この加熱流体保持部２１６は、前述と同様に、例えば、純水を６０℃に加熱する純水加熱部を途中に介装した流体供給パイプに接続されている。そして、この加熱流体保持部２１６をオーバーフローした加熱流体は、処理槽２０２とハウジング２０４との間を通って外部に流出するようになっている。なお、ハウジング２０４の周囲には、前述のように、加熱流体の飛散を防止する飛散防止カバー（図示せず）が配置されている。
【００７１】
基板保持部２００の上方に位置して、基板Ｗの上面とシールリング２０８で形成されためっき槽２１４内に、所定の温度、例えば６０℃に加熱しためっき液（無電解めっき液）６０を供給するめっき液供給部２２０が配置されている。このめっき液供給部２２０は、上下動かつ揺動自在な揺動アーム２２２を有し、この揺動アーム２２２の自由端に、めっき槽２１４の開口部を略覆う形状に形成された円板状のヘッド部２２４が取付けられている。そして、このヘッド部２２４は、揺動アーム２２２の揺動に伴って、図１０に示すようにして、基板保持部２００の上方を覆う位置と待避位置との間を移動し、これによって、めっき処理にあたっては、ヘッド部２２４を基板保持部２００で保持した基板Ｗの上方を覆う所定の位置に位置させ、それ以外は、ヘッド部２２４を待避位置に待避させることで、ヘッド部２２４が基板Ｗの搬送等を阻害してしまうことを防止するようになっている。
【００７２】
ヘッド部２２４のほぼ中心に位置して、下方に開口するめっき液供給ノズル２２６が、このめっき液供給ノズル２２６の上方に位置して、めっき１回分の所定量のめっき液を保持する容積を有するめっき液保持タンク２２８がそれぞれ配置され、めっき液供給ノズル２２６とめっき液保持タンク２２８は、めっき液配管２３０で接続されている。めっき液保持タンク２２８には、めっき液供給管２３２とめっき液排出管２３４がそれぞれ接続され、更に、めっき液配管２３０、めっき液供給管２３２及びめっき液排出管２３４には、開閉バルブ（図示せず）が介装されている。
【００７３】
これにより、非めっき時には、めっき液配管２３０の開閉バルブを閉じ、めっき液供給管２３２とめっき液排出管２３４の開閉バルブを開いて、めっき液保持タンク２２８内のめっき液を循環させることで、めっき液保持タンク２２８の内部に、常に一定の温度で、所定量のめっき液を保持する。そして、めっき液配管２３０の開閉バルブを開き、めっき液供給管２３２及びめっき液排出管２３４の開閉バルブを閉じることで、めっき液保持タンク２２８の内部に保持した、一定の温度で、所定量のめっき液を、その自重によって、めっき液供給ノズル２２６から瞬時（例えば１〜５秒）に基板Ｗの上面とシールリング２０８で形成されためっき槽２１４内に供給できるようになっている。
【００７４】
めっき液供給ノズル２２６の上方に位置して、例えば、めっきの前処理洗浄を行う洗浄液や、触媒付与処理を行う触媒付与液等のめっき前処理液を保持するめっき前処理液保持タンク２３６が備えられ、このめっき前処理液保持タンク２３６とめっき液供給ノズル２２６とはめっき前処理液配管２３８で接続されている。更に、めっき前処理液保持タンク２３６には、めっき前処理液供給管２４０とめっき前処理液排出管２４２がそれぞれ接続され、めっき前処理液配管２３８、めっき前処理液供給管２４０及びめっき前処理液排出管２４２には、開閉バルブ（図示せず）が介装されている。
【００７５】
これにより、前述のめっき液の場合と同様に、非めっき前処理時には、めっき前処理液保持タンク２３６の内部に、常に一定の温度で、所定量のめっき前処理液を保持し、めっき前処理時に、開閉バルブを介して、めっき前処理液保持タンク２３６の内部に保持しためっき前処理液を、その自重によって、めっき液供給ノズル２２６から瞬時（例えば１〜５秒）に基板Ｗの上面とシールリング２０８で形成されためっき槽２１４内に供給できるようになっている。なお、この例では、めっき液供給ノズル２２６がめっき前処理液を供給するノズルを兼用した例を示しているが、別々に設けてもよい。また複数のめっき前処理を行う場合には、複数のめっき前処理液保持タンクを備え、これらの各めっき前処理液保持タンクに保持しためっき前処理液を順次基板Ｗの被めっき面に供給するようにしてもよいことは勿論である。
【００７６】
このように構成することで、基板保持部２００で基板Ｗを保持した状態で、例えば洗浄や触媒付与等の前処理とめっき処理を１槽で連続して行うことができる。このめっきの前処理洗浄を行う洗浄液としては、Ｈ２ＳＯ４，ＨＦ，ＨＣｌ，ＮＨ３，ＤＭＡＢ（ジメチルアミンボラン）またはしゅう酸等が、触媒付与処理を行う触媒付与液としては、ＰｄＳＯ４やＰｄＣｌ２等が挙げられる。
【００７７】
ヘッド部２２４には、基板保持部２００で保持した基板Ｗの上面（被めっき面）に純水を供給する純水供給ノズル２５０が備えられている。これにより、めっき処理後の基板の表面に純水供給ノズル２５０から純水を供給することで、めっき処理とめっき処理後の純水によるリンス洗浄とを１槽で連続して行うことができるようになっている。
【００７８】
ヘッド部２２４には、基板保持部２００で保持した基板Ｗの被めっき面に供給されためっき液を回収するめっき液回収ノズル２５２と、基板保持部２００で保持した基板Ｗの被めっき面に供給されためっき前処理液を回収するめっき前処理液回収ノズル２５４とが備えられている。これにより、めっき液をめっき液回収ノズル２５２から回収して再使用したり、更には、必要に応じて、めっき前処理液をめっき前処理液回収ノズル２５４から回収して再使用したりすることで、めっき液やめっき前処理液の使用量を減少させて、ランニングコストを低くすることができる。
【００７９】
めっき液供給ノズル２２６には、例えばＮ２ガス等の加熱した不活性ガスを導入する不活性ガス導入路（不活性ガス導入部）２５６が接続され、この不活性ガス導入路２５６からめっき液供給ノズル２２６の内部に導入された加熱した不活性ガスは、めっき液供給ノズル２２６の内部をパージした後、基板保持部２００で保持した基板Ｗに向けて噴射されるようになっている。これにより、基板保持部２００で保持した基板Ｗと該基板Ｗの上面を覆うように位置させたヘッド部２２４との間の空間に不活性ガスを導入し、この空間を所定の温度の不活性ガス雰囲気に保持することで、めっき液の液面が空気と接触し、空気中の酸素をめっき液中に取込んでめっき液中の溶存酸素量が増加し、還元剤の酸化作用を抑制してめっきが析出しづらくなることを防止し、同時にめっき液の液温がめっき中に低下することを防止することができるようになっている。又は、めっき液注入前にヘッド部２２４と基板Ｗに囲まれた部分を不活性ガス雰囲気で所定の温度にしておくことで、めっき液注入時の空気の混入や液温低下を防止することができる。このＮ２ガス等の不活性ガスの温度は、例えばめっき液の液温が７０℃の時、６０〜７０℃（めっき液の温度−１０℃〜めっき液の温度）、好ましくは６５〜７０℃（めっき液の温度−５℃〜めっき液の温度）程度である。
【００８０】
めっき液保持タンク２２８には洗浄液導入路（洗浄液導入部）２６０ａが、めっき前処理液保持タンク２３６には洗浄液導入路（洗浄液導入部）２６０ｂがそれぞれ接続されている。これによって、この洗浄液導入路２６０ａからめっき液保持タンク２２８に導入された洗浄液が、この内部、めっき液配管２３０及びめっき液供給ノズル２２６の内部を順に流れ、また洗浄液導入路２６０ｂからめっき前処理液保持タンク２３６に導入された洗浄液が、この内部、めっき前処理液配管２３８及びめっき液供給ノズル２２６の内部を順に流れ、これらの内壁面に生成された付着物を洗浄して除去できるようになっている。この洗浄は、定期的、或いは任意の時期に行うことができる。この洗浄液としては、例えば、純水や、ＨＮＯ３，王水またはＨＦ等の洗浄用薬品が挙げられる。
【００８１】
なお、この例にあっては、ヘッド部２２４の内部に、基板保持部２００で保持した基板Ｗとヘッド部２２４で囲まれ保温空間をめっき液の温度付近に保つヒータ２６２が内蔵されている。
【００８２】
この実施の形態の無電解めっき装置によるめっき処理を、図１１を参照して説明する。先ず処理槽２０２をハウジング２０４に対して相対的に下降させた状態で、基板Ｗをハウジング２０４の内部に挿入して、基板ステージ２１０の上に載置保持する。なお、この時、ヘッド部２２４は待避位置にある。この状態で、処理槽２０２をハウジング２０４に対して相対的に上昇させ、シールリング２０８を基板Ｗの上面の外周縁部に圧接させて、ここをシールして基板Ｗを保持し、これによって、基板Ｗの上面とシールリング２０８で包囲され上方に開口しためっき槽２１４を形成する。
【００８３】
次に、ヘッド部２２４を基板保持部２００の直上方位置まで移動させ、更に下降させる。この状態で、めっき前処理液保持タンク２３６で保持した、例えば洗浄液や触媒付与液等の一定量のめっき前処理液を、その自重により、めっき前処理液供給ノズルを兼用しためっき液供給ノズル２２６から基板保持部２００で保持した基板の被めっき面に瞬時に供給してめっき前処理を行う。このめっき前処理終了後、基板Ｗの被めっき面上に残っためっき前処理液をめっき前処理液回収ノズル２５４で回収し、必要に応じて再利用する。
【００８４】
次に、処理槽２０２の加熱流体保持部２１６内に、めっき液６０と同じ温度、例えば７０℃に加熱した温水等の加熱流体を導入し、基板保持部２００で保持した基板Ｗの裏面を処理槽２０２の加熱流体保持部２１６内に導入した加熱流体に接触させ、オーバーフローさせる。そして、基板Ｗが加熱流体で加熱されて、加熱流体と同じ温度、例えば７０℃に達した時に、めっき液保持タンク２２８で保持した一定量（例えば直径２００ｍｍウエハでは約１００〜２００ｃｃ、直径３００ｍｍウエハでは約２００〜４００ｃｃ）で一定の温度のめっき液を、その自重により、めっき液供給ノズル２２６から基板保持部２００で保持した基板の被めっき面に瞬時に供給してめっき処理を行う。
【００８５】
このめっき処理時に、不活性ガス導入路２５６からめっき液供給ノズル２２６の内部に加熱した不活性ガスを導入し、この不活性ガスでめっき液供給ノズル２２６の内部をパージし、更に基板保持部２００で保持した基板Ｗと該基板Ｗの上面を覆うように位置させたヘッド部２２４との間の空間に不活性ガスを導入し、この空間を所定の温度の不活性ガス雰囲気に保持する。
【００８６】
そして、必要に応じて、ヒータ２６２でめっき液を加熱して、めっき液の温度がめっき中に低下することを防止する。これにより、基板Ｗは、その全面に亘って加熱流体の温度に維持され、均一な膜厚のめっき膜が成長する。しかも、基板Ｗの外周縁部も加熱流体に浸漬されているので、基板の外周縁部の温度が低下することはない。この時、例えば基板Ｗを回転させて、被めっき面の水素の離脱、溶存酸素濃度を均一な状態にすることもできる。
【００８７】
めっき処理が完了した後、加熱流体保持部２１６内への加熱流体の導入を停止して、導入側から排出し、基板Ｗの上面のシールリング２０８で包囲されためっき槽２１４内のめっき液をめっき液回収ノズル２５２から負圧吸引等により回収し、必要に応じて再使用する。そして、不活性ガス導入路２５６からの不活性ガスの導入を停止した後、基板Ｗを回転させつつ、純水供給ノズル２５０から純水を基板Ｗの被めっき面に向けて噴射して、被めっき面を冷却すると同時に希釈化・洗浄することで無電解めっき反応を停止させる。しかる後、基板Ｗを高速で回転させて液切りを行う。
【００８８】
そして、ヘッド部２２４を上昇させ、待避部に待避させた後、処理槽２０２をハウジング２０４に対して相対的に下降させて基板Ｗの保持を解き、しかる後、ロボットのハンド等でめっき後の基板を次工程に搬送する。
【００８９】
この実施の形態のめっき装置によれば、めっき前処理、めっき処置、純水リンス及び液切りといった各処理を１槽で連続して行うことができる。これにより、基板Ｗの表面（被めっき面）をウェットのまま、つまり乾燥してしまうことを防止しつつ、各処理を行うとともに、槽の数を減少させて、設置スペースを減少させることができる。
【００９１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、めっき処理中に被処理材の被めっき面内に温度むらが生じたり、めっき温度がめっき処理中に変化してしまうことを防止し、これによって、被めっき面の全域に亘ってより温度がより均一になるようにして、被めっき材の被めっき面により均一な膜厚のめっき膜を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】銅めっきにより銅配線を形成する例を工程順に示す図である。
【図２】本発明の実施の形態の無電解めっき装置を示す断面図である。
【図３】図２の処理槽の平面図である。
【図４】図２に示す無電解めっき装置を備えためっき処理装置の一例を示す平面配置図である。
【図５】図２に示す無電解めっき装置を備えためっき処理装置の他の例を示す平面配置図である。
【図６】本発明の実施の形態の無電解めっき装置の他の例を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態の無電解めっき装置の更に他の例を示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態の無電解めっき装置の更に他の例を示す断面図である。
【図９】本発明の実施の形態の無電解めっき装置の更に他の例を示す断面図である。
【図１０】図９に示す無電解めっき装置の平面図である。
【図１１】図８に示す無電解めっき装置でめっきを行う時の処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
６  銅シード層
７  銅層
８  配線
９  保護膜
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ  無電解めっき装置
１２，１００，２００  基板保持部
１４，１０２，２０２  処理槽
１６，１０６  基板押圧部
２０，１０８，２０８  シールリング
２４  主軸
３４，１１２，２１４  めっき槽
４０，１２２，２１６  加熱流体保持部
４２  加熱流体保持部
４４  流路溝
５０，２６２  ヒータ
５２，１５２  飛散防止カバー
５８，５８ａ  蓋体
６０  めっき液
６２，１３０，１５６  めっき液供給部
６６、１３２，１５８  噴射ノズル
７０  ロード・アンロード部
７２  前処理装置
７４  仮置き部
７６  後洗浄装置
８０  ロード・アンロード部
８２  前処理部
８４  Ｐｄ付着部
８６  前処理部
８８  洗浄・乾燥処理部
１０４  ハウジング
１０４ａ  保持爪
１０６ａ  シール爪
１２４  溢流堰
２０４  ハウジング
２２２  揺動アーム
２２４  ヘッド部
２２６  めっき液供給ノズル
２２８  めっき液保持タンク
２３６  めっき前処理液保持タンク
２５０  純水供給ノズル
２５２  めっき液回収ノズル
２５４  めっき前処理液回収ノズル
２５６  不活性ガス導入路（不活性ガス導入部）
２６０ａ，２６０ｂ  洗浄液導入路（洗浄液導入部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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