(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の移送機構を内蔵し、真空雰囲気中で処理を行う処理ユニットが連結された第１真空チャンバと、
第２の移送機構を内蔵し、大気圧の下で処理を行う湿式鍍金装置と、
前記第１の移送機構および前記第２の移送機構の間において処理対象物を受け渡すために、前記第１真空チャンバおよび前記湿式鍍金装置との間に、開閉されるゲート手段を介して連結された第２真空チャンバとを備え、
前記第２真空チャンバは、
前記第２真空チャンバ内の気体を排気する排気手段と、
前記処理対象物を支持し、かつ昇降可能なリフトピン手段と、
前記第２真空チャンバ内底に埋設され、前記リフトピン手段が下降した状態で前記処理対象物を加熱するヒータ手段とを備えている
ことを特徴とする鍍金システム。
【請求項２】
前記第２真空チャンバは並列に２個設けられていることを特徴とする請求項１に記載された鍍金システム。
【請求項３】
更に、チャンバ天井に設けられた熱光線を発するランプ手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載された鍍金システム。
【請求項４】
前記排気手段は、前記第２真空チャンバ内に不活性ガスを間欠的に送り込む不活性ガス供給手段および前記不活性ガスを加熱する第２のヒータ手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載された鍍金システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、鍍金対象物の表面に導電体層をメッキ形成する鍍金システムに関し、詳しくは、湿気抜きには語れない湿式鍍金装置と、スパッタやＣＶＤ等の湿気を嫌う真空機器とが、共に含まれる鍍金システムに関する。
これは、特に、半導体基板の金属配線層などの微細パターン用の成膜に適している。
【０００２】
【背景の技術】
近年、ＬＳＩ等（半導体装置）の微細化に伴って、アルミニウムのパターン配線ではエレクトロマイグレーションに耐えるのが困難になってきたため、配線用の導電体層を形成するに際し、導電性材料としてアルミニウム系金属以外の銅などの使用が本格化しつつある。そして、スパッタ等で成膜後に加熱流動させることでコンタクトホール等への埋め込みが可能なアルミニウムの場合と異なり、加熱による流動埋込の困難な銅をパターン配線に用いる場合には、銅ダマシン配線の手法が用いられる。また、この手法では、銅の堆積成長を加速するために、ウェットメッキの工程も併せて採用される。
【０００３】
この銅ダマシン配線の工程は、半導体基板の表面上に銅配線層を形成するに際し、銅配線層の下になるところに配線等の溝をパターン形成しておき、その上に銅膜を形成した後、溝からはみ出ている部分を研磨除去することで、その溝内に金属を埋め込むのである。具体例で詳述すると（図４参照）、直径３００ｍｍ程度で厚さ１ｍｍ以下の薄いシリコンウエハ１０（鍍金対象物、処理対象物）の上面すなわち一主表面に通常多数のＩＣ（半導体装置）が作り込まれるが（図４（ａ）参照）、その一部についての縦断面を見ると（図４（ｂ）参照）、配線用の銅層を形成しようとする直前の状態では、例えば、サブストレート１１の表面上に形成されたシリコン酸化膜１２は、サブストレート１１の表面層に形成されたＰＮ接合その他の能動素子などへのコンタクトホール１３及びそれに連なる配線パターン領域のところが、フォトリソグラフィー工程等によって取り除かれている。コンタクトホール１３のところではサブストレート１１表面またはその他のコンタクト面まで除去され、その周りの配線領域のところでは溝底に酸化膜１２が残るように除去されている。
【０００４】
そして、このシリコンウエハ１０に銅層を形成するときは、その上面に対し、先ずスパッタ等によって極く薄くバリアメタル１４を付け（図４（ｃ）参照）、次にＣＶＤ等によって極く薄い銅のシードメタル１５も付けておいてから（図４（ｄ）参照）、ウェットメッキによってシードメタル１５上に銅膜１６を成長させる（図４（ｅ）参照）。さらに、銅膜１６の表面酸化を阻止する等のため、必要であれば、スパッタ等にてパッシベーション膜１７も付けておく（図４参照（ｆ））。
こうして、シリコンウエハ１０の主表面上に銅膜１６が形成された後は、その主表面にＣＭＰ（ケミカルメカニカルポリシング）処理を施して、配線領域以外の銅層１５を除去するのである（図４（ｇ）参照）。
【０００５】
そのようなウェットメッキ工程に使用可能な電解鍍金装置は、シードメタル１５を陰極として通電することでその上の銅膜１６を効率良く成長させるために、電解鍍金に要する電流を供給する給電源と、通電部材からなる接触子とを具備し、接触子を介して給電源から鍍金対象物に通電するようになっている。
【０００６】
具体例として、一枚ずつ処理する枚様式のメッキユニット２０を挙げると、この装置は（図５（ａ）参照）、硫酸銅希釈液等のメッキ液２３（鍍金液）を所定量だけ貯めて保持しうるメッキチャンバ２１（鍍金液漕）と、メッキチャンバ２１内に設置され鍍金対象物のシリコンウエハ１０に向けてメッキ液２３を循環させる際のガイドも兼ねるプラス電極２２と、ハンドリングロボット等から受け取ったシリコンウエハ１０をメッキ液２３に浸して保持するホルダ２４と、ホルダ２４に付随して設けられた可動アーム２５と、アーム２５によって基端部が支持されアーム２５の動作によって先端部がシリコンウエハ１０の主表面の縁部に接触させられるコンタクトピン２６（接触子）と、負極がコンタクトピン２６に接続され正極がプラス電極２２に接続された定電流源２７とを具えている。
【０００７】
この場合、シリコンウエハ１０は、その主表面すなわちメッキ対象面を下にしてメッキ液２３に浸されるとともに、プラス電極２２を通過して吹き上げるメッキ液２３に曝される。そして、電解鍍金に要する電流が、定電流源２７から供給されて、プラス電極２２、メッキ液２３、シリコンウエハ１０、コンタクトピン２６を経て定電流源２７に戻る回路に通電されると、シリコンウエハ１０表面のシードメタル１５上に銅膜１６が成長する。
【０００８】
なお、この例は、フェースダウン方式のものであるが、シリコンウエハ１０を上向きに保持するフェースアップ方式のものもある（図５（ｂ）参照）。また、給電源として、定電流源２７に代えて又はこれと併用して定電圧源２８を用いるものもある（図５（ｂ）参照）。
【０００９】
また、自動化された枚様処理のメッキ装置３０（湿式鍍金装置）は、上述の電解鍍金処理を適宜のコンピュータ制御等に従って連続して行うために、多数のシリコンウエハ１０をカセットに収容したまま搬入するローダ３１と、上述のメッキユニット２０等からなるチャンバ３２と、洗浄等のためのチャンバ３３と、乾燥用のチャンバ３４と、処理後のシリコンウエハ１０を収納するカセットを保持するアンローダ３５と、各ユニット３１〜３５間でシリコンウエハ１０を移動させるロボット３６とを具え、ローダ３１上のカセットから一枚ずつシリコンウエハ１０を取り出して、チャンバ３２でメッキ処理して銅膜１６を形成させるとともにチャンバ３３やチャンバ３４で洗浄や乾燥も行い、アンローダ３５上のカセットへ順に収納するようになっている。
【００１０】
これに対し、スパッタやＣＶＤなどの真空機器では、鍍金対象物でもあるシリコンウエハ１０等の基板を対象にして微細で精密な処理が真空状態の処理チャンバ内で施される。しかも、ウエハ等を複数の処理チャンバ間で移動させて種々の処理が施される。このウエハ移動に際しても塵埃等による汚染の防止や処理効率の向上等の観点から真空状態を維持するために、クラスタツールと呼ばれるウエハ移送用の真空チャンバ（第１真空チャンバ）を設けるとともに、この真空チャンバの周りに上記一連の処理チャンバを配置してクラスタ状（房状・塊状）に連結させることが行われている。そして、中心に位置する真空チャンバにウエハ移送機構を収め、この機構によってウエハ搬入口や何れかの処理チャンバからウエハを受け取りそのウエハをウエハ搬出口や何れかの処理チャンバへ移送することで、真空内移送がなされる。
【００１１】
具体的には、図６（ａ）〜（ｄ）に平面模式図を示したが、第１真空チャンバとしてのウエハ移送チャンバ４０の周りにスパッタやＣＶＤなどのウエハ処理ユニット５１〜５６が連結配置されるとともに、ウエハ移送チャンバ４０の底４１の中央にフロッグレッグ駆動機構６０が立設され（図６（ａ）〜（ｃ）参照）、さらに移送機構としてのフロッグレッグ機構７０がフロッグレッグ駆動機構６０によって駆動可能に支持される（図６（ｄ）参照）。フロッグレッグ駆動機構６０は大気側の電動モータ６７等から回転力が伝達されて従動リング６１，６６が真空内で回転するようになっている。フロッグレッグ機構７０は、一対のアーム７１が回転リング６１，６６に連結され、それぞれのアーム７１の先にはリンク７２が連結され、それらのアーム７１の先にはウエハブレード７３が連結されていて、従動リング６１，６６が同相回転するとウエハブレード７３が水平面内で回転し、従動リング６１，６６が逆相回転するとウエハブレード７３が水平面内で前進又は後退するようになっている。
【００１２】
そして、例えばウエハ処理ユニット５２内のウエハ１０をウエハ処理ユニット５３へ移動させる場合、フロッグレッグ駆動機構６０を同相回転させてフロッグレッグ機構７０をウエハ処理ユニット５２のゲート前へ移動させてから、フロッグレッグ駆動機構６０を逆相回転させてフロッグレッグ機構７０のウエハブレード７３をウエハ処理ユニット５２内へ前進させる（図６（ａ）参照）。このとき、ウエハ処理ユニット５２ではウエハ１０がリフタピン等によって持ち上げられてウエハブレード７３へ移載可能な状態にされている。
【００１３】
それから、ウエハ１０の乗ったフロッグレッグ機構７０が後退駆動されると、ウエハ１０がウエハ処理ユニット５２からウエハ移送チャンバ４０内へ取り出される。さらに、フロッグレッグ駆動機構６０によってフロッグレッグ機構７０がウエハ処理ユニット５３のゲート前まで回転移動させられてから（図６（ｂ）参照）、ウエハブレード７３がウエハ処理ユニット５３内へ前進させられる（図６（ｃ）参照）。そこでウエハ１０をウエハ処理ユニット５３内のリフタピン等に受け取らせてから、ウエハブレード７３が後退させられる。
こうして、ウエハ１０がほとんど上下動することなく或いは僅かな上下動を伴いながら水平面に沿って移送される。
【００１４】
また、図６（ｄ）に縦断面図を示したウエハ移送チャンバ４０（第１真空チャンバ）は、チャンバ底４１及びチャンバ側壁４３からなり一体的に形成されたチャンバ本体と、その上に載せられた着脱可能な上蓋４２とを備えたものである。そのチャンバ本体内には、シリコンウエハ１０（基板）を横移送するために、フロッグレッグ駆動機構６０によって駆動可能に支持された状態で、フロッグレッグ機構７０（移送機構）が収められている。そして、そのチャンバ側壁４３には、ウエハ処理ユニット５１，５４などが横から連結されており、それらへウエハブレード７３を進退させる連通口のところには、外部からの制御に従って開閉されるゲート４４，４５も付設されている。
【００１５】
上蓋４２は、フロッグレッグ機構７０の設置や保守などに際してチャンバ上部を開放するために、チャンバ本体に対して着脱可能なものとされる。そして、チャンバ本体への取着時には、その取着面がＯリング４６によって封じられ、図示しない真空ポンプによって真空引きされると、ウエハ移送チャンバ４０内が真空になるようになっている。また、上蓋４２が厚い一枚板のアルミニウム材などで制作されていて重いので、上蓋４２にはエアシリンダ等を組み込んだ空気圧駆動の開閉機構４７も付設されていて、その開閉が楽なようになっている。
【００１６】
【従来の技術】
従来、これらのクラスタシステム（４０，５１〜５６）と湿式鍍金装置３０とは、連結されることなく個々に設置されていた（図７参照）。そして、銅ダマシンプロセスにクラスタシステム（４０，５１〜５６）を適用するには、例えば、ウエハ処理ユニット５１にはローダを割り付け、ウエハ処理ユニット５２にはスパッタを割り付け、ウエハ処理ユニット５３にはＣＶＤを割り付けておく（図７（ａ）参照）。
【００１７】
そして、成膜対象のシリコンウエハ１０は、カセット単位でクラスタシステム（４０，５１〜５６）に持ち込まれ（図７（ａ）の二点鎖線を参照）、ローダ５１にセットされると、一枚ずつ順に（図７（ａ）の一点鎖線を参照）、ウエハ移送チャンバ４０の介在により真空を破ること無く、ローダ５１からスパッタ５２に移送されてバリアメタル１４が形成され、次にＣＶＤ５３に移送されてシードメタル１５が形成され、最後にローダ５１に移送されて、元のカセットに戻される。
【００１８】
それから、カセットごとメッキ装置３０のところへ運ばれ（図７（ａ），（ｂ）の二点鎖線を参照）、その装置内で、電解鍍金処理および随伴する洗浄や乾燥等の処理が施される。
これにより、銅膜１６の形成が速やかになされるが、ここでの処理は、大気の下で一枚ずつ順に行われる（図７（ｂ）の一点鎖線を参照）。
【００１９】
湿式鍍金処理が済むと、シリコンウエハ１０は、充分に乾燥したところで、再びカセット単位ごとクラスタシステム（４０，５１〜５６）に持ち込まれ（図７（ｂ），（ｃ）の二点鎖線を参照）、そのクラスタシステム内では、一枚ずつ順に（図７（ｃ）の一点鎖線を参照）、ウエハ移送チャンバ４０を介して真空を破ること無く、スパッタ５２に移送されてパッシベーション膜１７が形成される。最後に、元のカセットに戻されたシリコンウエハ１０は、カセットごとローダ５１から持ち出されて、ＣＭＰ工程に移される。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
このように、真空機器のクラスタシステムにメッキ装置が連結されていない従来の鍍金システムでは、銅ダマシンプロセスにおけるバリアメタル形成からパッシベーション膜形成までの一連の銅成膜処理に際し、処理対象物がクラスタシステムとメッキ装置との間をカセット単位でバッチ的に運ばれることから、その一連処理が、マクロに見れば一応は所定の工程順に行われているのであるが（図４（ｃ）〜（ｆ）参照）、枚様処理を基本としてミクロに見れば、連続しているとは言い難い。
【００２１】
このため、シードメタルがメッキ銅膜によって覆われるまでの時間、及びその銅膜がパッシベーション膜によって覆われるまでの時間が長くなり、しかも、その間に処理対象物が大気に曝され易いことから、シードメタル及び銅膜の酸化が表面ばかりか内部まで進むので、導電体層の質的な劣化を招いてしまうことにもなる。
そして、かかる不都合を回避するには、一連の銅成膜処理を枚様処理的にも連続して行えるよう、真空機器のクラスタシステムにメッキ装置を連結させることが考えられる。
【００２２】
その際、クラスタシステムにおける搬送の担い手であるウエハ移送チャンバを中核としてその一角にメッキ装置を連結させ、それらの制御も一括して行うようにするのが好ましい。ところが、スパッタやＣＶＤ等の真空機器が真空雰囲気中で処理を行うものであるのに対し、メッキ装置は大気圧の下で処理を行うものなので、ウエハ移送チャンバによる真空内搬送の機能を維持するには、このウエハ移送チャンバ（第１真空チャンバ）にメッキ装置（湿式鍍金装置）を直結する訳には行かないため、両者間にロードロック（第２真空チャンバ）を介在させて、気圧差を緩衝する必要がある。
【００２３】
しかしながら、スパッタやＣＶＤ等の真空機器は、真空雰囲気中で処理を行うものであるから、気化して真空を阻害する水分を嫌う。特に、高真空を要するスパッタでは、処理対象物の表面に付着した僅かな水分でも邪魔物となる。これに対し、湿式鍍金装置は、文字通り水を避けては成り立たない代物である。また、洗浄後には乾燥も行うようになっているが、大気圧下での乾燥なので、処理対象物の表面に付着した微量の水分まで完全に除去するのは難しい。
【００２４】
そこで、移送機構を内蔵する第１真空チャンバに対し湿式鍍金装置を連結するに際し、第２真空チャンバを介在させて気圧差を緩衝するとともに、それだけでなく充分な乾燥も行なわれるようにすることが課題となる。また、その際に、既成の第１真空チャンバ及び湿式鍍金装置に対する改造等が少なくて済むよう、新たに導入される第２真空チャンバを利用して乾燥も行なわれるようにするのが望ましい。
【００２５】
この発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、真空内処理とメッキ処理とを連続して行うことが可能な鍍金システムを実現することを目的とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために発明された第１乃至第３の解決手段について、その構成および作用効果を以下に説明する。
【００２７】
［第１の解決手段］
第１の解決手段の鍍金システムは（、出願当初の請求項１に記載の如く）、移送機構を内蔵する第１真空チャンバに対し第２真空チャンバを介して湿式鍍金装置が連結された鍍金システムであって、前記第２真空チャンバに加熱手段が設けられたものである。
【００２８】
ここで、上記の「連結」は、密着して締結や緊結されている状態での連結に限らず、真空チャンバと湿式鍍金装置とが何れかの移送手段や搬送手段を用いて鍍金対象物を受け渡し可能な状態で連結してあれば該当する。他の解決手段に関しても同様である。
【００２９】
このような第１の解決手段の鍍金システムにあっては、鍍金対象物は、第１真空チャンバと湿式鍍金装置とに亘って移送される際に、第２真空チャンバ内の圧力が搬入側装置の圧力から搬出側装置の圧力になるまでの間、一旦、第２真空チャンバに留め置かれる。これにより、第１真空チャンバにおける移送機構による真空内搬送を損なうこと無く、第１真空チャンバと湿式鍍金装置との気圧差が緩衝されることとなる。
【００３０】
しかも、鍍金対象物が湿式鍍金装置から第１真空チャンバへ移送される際に鍍金対象物に付着して残っていた水分は、第２真空チャンバ内で必然的に真空乾燥されるが、それに加えて強制的に加熱乾燥もなされる。これにより、鍍金対象物は、短時間であっても確実に充分なまで乾燥するので、真空内搬送を長時間待たせること無く移送されるとともに、水分を第１真空チャンバ内やそれに接続された他の真空機器に放出して一連の真空雰囲気中での処理を損なうということも無い。
【００３１】
こうして、各真空機器と湿式鍍金装置とに亘る一連の成膜処理が、枚様処理的にも連続して行える。しかも、早速かつ的確に行える。
したがって、この発明によれば、真空内処理とメッキ処理とを連続して行える鍍金システムを実現することができる。
【００３２】
［第２の解決手段］
第２の解決手段の鍍金システムは（、出願当初の請求項２に記載の如く）、移送機構を内蔵する第１真空チャンバに対し第２真空チャンバを介して湿式鍍金装置が連結された鍍金システムであって、前記第２真空チャンバと並列に第３真空チャンバが介装されたものである。
【００３３】
ここで、上記の「介装され」とは、鍍金対象物を中継可能な状態で介在しているという意味である。
【００３４】
このような第２の解決手段の鍍金システムにあっては、鍍金対象物は、第１真空チャンバと湿式鍍金装置とに亘って移送される際に、第２真空チャンバ内の圧力が搬入側装置の圧力から搬出側装置の圧力になるまでの間、一旦、第２真空チャンバ又は第３真空チャンバに留め置かれる。これにより、第１真空チャンバにおける移送機構による真空内搬送を損なうこと無く、第１真空チャンバと湿式鍍金装置との気圧差が緩衝されることとなる。
【００３５】
また、鍍金対象物が湿式鍍金装置から第１真空チャンバへ移送される際に鍍金対象物に付着して残っていた水分は、第２，第３真空チャンバの何れか一方の中で必然的に真空乾燥される。これにより、鍍金対象物は、或る程度の時間をかけてじっくり行えば充分に乾燥するので、水分を第１真空チャンバ内やそれに接続された他の真空機器に放出して一連の真空雰囲気中での処理を損なうということが無い。しかも、逆に第１真空チャンバから湿式鍍金装置へ移送される別の鍍金対象物は、第２，第３真空チャンバの何れか他方を経由して移動しるので、真空乾燥とは干渉しないで済む。これにより、真空内搬送を待たせることも無くなる。
【００３６】
こうして、各真空機器と湿式鍍金装置とに亘る一連の成膜処理が、枚様処理的にも連続して行える。しかも、迅速かつ適切に行われる。
したがって、この発明によれば、真空内処理とメッキ処理とを連続して行える鍍金システムを実現することができる。
【００３７】
［第３の解決手段］
第３の解決手段の鍍金システムは（、出願当初の請求項３に記載の如く）、上記の第２の解決手段の鍍金システムであって、前記第２真空チャンバ及び前記第３真空チャンバのうち何れか一方または双方に加熱手段が設けられたものである。
【００３８】
このような第３の解決手段の鍍金システムにあっては、第２の解決手段による作用効果に加えて、第１解決手段の作用効果も得られる。すなわち、真空内搬送を短時間ですら待たせること無く大気間との移送が行われるばかりか、真空乾燥を超えた確実な乾燥が行われる。
これにより、各真空機器と湿式鍍金装置とに亘る一連の成膜処理が、枚様処理的にも連続して、迅速かつ的確に行われることとなる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
このような解決手段で達成された本発明の鍍金システムについて、これを実施するための形態を、第１実施例および第２実施例により説明する。
図１及び図２に示した第１実施例は、上述の第１解決手段を具現化したものであり、図３に示した第２実施例は、上述の第２解決手段および第３解決手段を具現化したものである。
なお、これらの図示等に際して背景の技術におけるものや従来のものと同様の構成要素には同一の符号を付して示したので、重複する再度の説明は割愛し、以下、従来との相違点を中心に説明する。
【００４０】
【第１実施例】
本発明の鍍金システムの第１実施例について、その具体的な構成を、図面を引用して説明する。図１は、（ａ）が全体の平面配置図であり、（ｂ）が要部の縦断面模式図である。
【００４１】
この鍍金システムは、クラスタシステム（４０，５１〜５６）とメッキ装置３０とが連結されたものであり、その連結に際して、ウエハ移送チャンバ４０（第１真空チャンバ）とメッキ装置３０（湿式鍍金装置）との間にロードロック８０（第２真空チャンバ）が介装される（図１（ａ）参照）。すなわち、ウエハ移送チャンバ４０は、既述したように、真空内搬送を担うフロッグレッグ機構７０（移送機構）等が内蔵されるとともに、ウエハ処理ユニット５１〜５３のところにはローダやスパッタそしてＣＶＤが割り付けられているが、空いているところ例えばウエハ処理ユニット５４のところにロードロック８０が連結される。また、メッキ装置３０は、既述したように、ローダ３１やチャンバ３２，３３，３４さらにアンローダ３５に亘る大気下搬送を担うロボット３６を具えているが、このロボット３６の届くところにロードロック８０が連結される。これにより、この鍍金システムは、移送機構を内蔵する第１真空チャンバに対し第２真空チャンバを介して湿式鍍金装置が連結されたものとなっている。
【００４２】
ロードロック８０は（図１（ｂ）参照）、左右に搬入出口が形成されたものであり、その一方がウエハ移送チャンバ４０のゲート４４によって開閉され、他方の搬入出口は別のゲート８１によって開閉されるが、ゲート４４の方からはフロッグレッグ機構７０が出入りし、ゲート８１の方からはロボット３６が出入りしうるようになっている。また、ロードロック８０のチャンバ内底には、ヒータ８２が埋設されていて、ロボット３６等から受けたシリコンウエハ１０を乗せたリフトピン８３が下降すると、シリコンウエハ１０の裏面が加熱されるようになっている。
【００４３】
また、ロードロック８０のチャンバ天井には熱光線を発するランプ８４が付設されていて、リフトピン８３上のシリコンウエハ１０表面が加熱されるようになっている。
さらに、ロードロック８０は、ヒータ８５の付加されたパージユニット８６も設けられており、チャンバ内に不活性な窒素ガスを間欠的に送り込みながら図示しない真空ポンプでチャンバ内を排気してパージ処理を行う際に、ヒータ８５で暖めた窒素ガスを媒介にして間接的にリフトピン８３上のシリコンウエハ１０を加熱する。これらのヒータ８２，ランプ８４，及びヒータ８５は、何れも、第２真空チャンバに設けられた加熱手段となっている。
【００４４】
この実施例の鍍金システムについて、その使用態様及び動作を、図面を引用して説明する。図２は、その一連処理に伴う移送手順・搬送手順を示している。
【００４５】
ウエハ移送チャンバ４０とロードロック８０との間におけるシリコンウエハ１０の受け渡しは、ゲート８１を閉じてロードロック８０内が真空になった状態でゲート４４を開け、フロッグレッグ機構７０がロードロック８０内に進退することと、リフトピン８３の昇降とによって、行われる。
また、メッキ装置３０とロードロック８０との間におけるシリコンウエハ１０の受け渡しは、ゲート４４を閉じてロードロック８０内が大気圧になった状態でゲート８１を開け、ロボット３６がロードロック８０内に進退することと、リフトピン８３の昇降とによって、行われる。
【００４６】
そして、銅ダマシンプロセスにおけるバリアメタル形成からパッシベーション膜形成までの一連の銅成膜処理は、以下のようにして行われる。すなわち（図２の一点鎖線を参照）、成膜対象のシリコンウエハ１０は、カセット単位でローダ５１にセットされると、一枚ずつ順に、ウエハ移送チャンバ４０の介在により真空を破ること無く、ローダ５１からスパッタ５２に移送されてバリアメタル１４が形成され、次にＣＶＤ５３に移送されてシードメタル１５が形成され、その後、ロードロック８０に移送される。
【００４７】
それから、やはり一枚のままで、ロードロック８０から大気下のメッキ装置３０内に運ばれ、そこでは、ローダ３１を一時待機のためのバッファとしてタイミングを図りつつ、電解鍍金処理および随伴する洗浄や乾燥等の処理が施されて、銅膜１６が形成される。湿式鍍金処理が済むと、シリコンウエハ１０は、今度はアンローダ３５を一時待機のためのバッファとしてタイミングを図りつつ、メッキ装置３０からロードロック８０に移送される。
【００４８】
このとき、シリコンウエハ１０は、ロードロック８０内に所定時間だけ留め置かれる。そして、その間、ヒータ８２によって裏面が加熱され、ランプ８４によって表面が加熱され、さらに窒素パージに伴って雰囲気からも加熱される。これによって、シリコンウエハ１０に付着していた水分は、急速に気化するとともに、素早くパージされるので、ほぼ完全にシリコンウエハ１０から除去されることとなる。
【００４９】
充分に乾燥したシリコンウエハ１０は、ロードロック８０から再びウエハ移送チャンバ４０内に取り込まれて、スパッタ５２に移送されてパッシベーション膜１７が形成され、それからローダ５１上のカセットに戻される。
こうして、銅ダマシンプロセスにおけるバリアメタル形成からパッシベーション膜形成までの一連の銅成膜処理は、真空を水分で損なうこと無く、連続した枚様処理で自動遂行される。そして、最後に、元のカセットに戻されたシリコンウエハ１０は、カセット単位でローダ５１から持ち出されて、ＣＭＰ工程に移される。
【００５０】
【第２実施例】
本発明の鍍金システムの第２実施例について、その具体的な構成を、図面を引用して説明する。図３は、その全体についての平面配置図である。
この第２実施例の鍍金システムが、上述の第１実施例のものと相違するのは、ロードロック８０に加えてもう一つのロードロック９０が設けられている点である。
【００５１】
ロードロック９０は、ヒータ８２とランプ８４とヒータ８５とが省かれているが、チャンバ部などの基本的な部分はロードロック８０とほぼ同様のものであり、ロードロック８０と平行に並んだ状態でウエハ移送チャンバ４０とメッキ装置３０との間に介装される。すなわち、ウエハ移送チャンバ４０とロードロック９０との間におけるシリコンウエハ１０の受け渡しが、ゲートの開閉等を伴いながらロードロック９０内が真空になった状態でフロッグレッグ機構７０とリフトピン８３とによって行われ、メッキ装置３０とロードロック９０との間におけるシリコンウエハ１０の受け渡しが、ゲートの開閉等を伴いながらロードロック９０内が大気圧になった状態でロボット３６とリフトピン８３とによって行われるようにされる。
これにより、この鍍金システムは、第２真空チャンバと並列に第３真空チャンバが設けられるとともに、第２，第３真空チャンバの一方に加熱手段が設けられているものとなっている。
【００５２】
このような構成の鍍金システムでは、ウエハ移送チャンバ４０からメッキ装置３０へ向かうシリコンウエハ１０の移送はロードロック９０を経由して行われ、それとは逆にメッキ装置３０からウエハ移送チャンバ４０へ向かうシリコンウエハ１０の移送はロードロック８０を経由して行われる（図３の一点鎖線を参照）。そして、メッキ済みのシリコンウエハ１０がロードロック８０内で真空乾燥等されているときでも、メッキ待ちのシリコンウエハ１０は、ロードロック９０を介して何時でもメッキ装置３０に送り込まれる。
【００５３】
そして、ウエハ移送チャンバ４０内のフロッグレッグ機構７０がロードロック８０，９０の前で待たされるという場面は、ほとんど見られなくなる。
こうして、銅ダマシンプロセスにおけるバリアメタル形成からパッシベーション膜形成までの一連の銅成膜処理が、真空を水分で損なうこと無く、しかも効率良く、連続した枚様処理で自動遂行される。
【００５４】
【変形例】
なお、上述の実施例では、３種類の加熱手段を総て具えて同時に使用したが、これは一例であり、実用機等に設けるに際してどのように組み合わせるかは任意であり、何れか一つだけ設けても良く、他の種類の加熱手段を設けても良い。
また、第２実施例では、ロードロック８０だけに加熱手段を設けたが、ロードロック８０に代えてロードロック９０に設けても良い。その場合は、シリコンウエハ１０の流れる向きも入れ替わる。さらに、ロードロック８０，９０の双方に加熱手段を設けても良い。そうすると、シードメタル１５形成済みのシリコンウエハ１０がメッキ装置３０のローダ３１等を介して増やされたような場合でも一時的にロードロック８０，９０の双方で同時に加熱乾燥することで速やかな対処を図ることもできる。
【００５５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の第１の解決手段の鍍金システムにあっては、介装した真空チャンバ内で鍍金対象物の加熱乾燥も行えるようにしたことにより、真空内処理とメッキ処理とを連続して早速かつ的確に行える鍍金システムを実現することができたという有利な効果が有る。
【００５６】
また、本発明の第２の解決手段の鍍金システムにあっては、介装した真空チャンバ内で鍍金対象物の真空乾燥をじっくり行えるようにしたことにより、真空内処理とメッキ処理とを連続して迅速かつ適切に行える鍍金システムを実現することができたという有利な効果を奏する。
【００５７】
さらに、本発明の第３の解決手段の鍍金システムにあっては、真空内搬送を待たせることなく而も加熱乾燥も行えるようにしたことにより、真空内処理とメッキ処理とを連続して迅速かつ的確に行える鍍金システムを実現することができたという有利な効果が有る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の鍍金システムの第１実施例について、（ａ）が全体の平面配置図であり、（ｂ）が要部の縦断面模式図である。
【図２】    一連処理に伴う移送手順・搬送手順を示す図である。
【図３】  本発明の鍍金システムの第２実施例について、全体の平面配置図である。
【図４】  銅ダマシン配線を形成する半導体製造工程の例である。
【図５】  そのような工程に用いられる電解鍍金装置である。
【図６】  真空雰囲気での一連処理に好適なクラスタシステムである。
【図７】  銅ダマシンプロセスに用いられる従来のシステム及びそのプロセスに伴う移送手順・搬送手順を示す図である。
【符号の説明】
１０    シリコンウエハ（半導体装置、半導体基板、鍍金対象物）
１１    サブストレート（基礎部）
１２    酸化膜（絶縁層）
１３    コンタクトホール（エッチング跡、埋込箇所）
１４    バリアメタル（阻止層）
１５    シードメタル（種層）
１６    銅膜（鍍金層）
１７    パッシベーション膜（酸化防止層）
２０    メッキユニット（電解鍍金装置）
２１        メッキチャンバ（鍍金液漕、鍍金液保持手段）
２２        プラス電極（陽極）
２３        メッキ液（鍍金液）
２４        ホルダ（チャック、鍍金対象物保持具）
２５        アーム（接触子支持部材）
２６        コンタクトピン（通電部材、接触子）
２７        定電流源（給電源）
２８        定電圧源（給電源）
３０    メッキ装置（湿式鍍金装置）
３１        ローダ（投入ユニット）
３２        チャンバ（メッキユニット、電解鍍金装置）
３３，３４  チャンバ（洗浄用や乾燥用などの他のユニット）
３５        アンローダ（回収ユニット）
３６        ロボット（搬送ユニット、大気圧下搬送機構）
４０    ウエハ移送チャンバ（クラスタツール、第１真空チャンバ）
４１          チャンバ底（チャンバ本体）
４２          上蓋
４３          チャンバ側壁（チャンバ本体）
４４          ゲート
４６          Ｏリング（封止部材）
４７          開閉機構
５１〜５６    ウエハ処理ユニット
６０    フロッグレッグ駆動機構（移送機構の支持機構、真空内移送機構）
６１          従動リング（回転体）
６６          従動リング（回転体）
６７          電動モータ
７０    フロッグレッグ機構（移送機構、真空内移送機構）
７１          アーム
７２          リンク
７３          ウエハブレード
８０    ロードロック（第２真空チャンバ）
８１        ゲート
８２        ヒータ（第１加熱手段、裏面加熱手段）
８３        リフトピン（昇降部材、裏面加熱補助具）
８４        ランプ（第２加熱手段、表面加熱手段）
８５        ヒータ（第３加熱手段、間接加熱手段）
８６        パージユニット（第３加熱手段、間接加熱手段）
９０    ロードロック（第３真空チャンバ）
【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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