(57)【要約】【課題】半導体装置を効率よく製造する。【解決手段】半導体装置の製造装置１は、処理液を貯留する処理液槽１０〜１４と、処理液槽１０〜１４に接続され、基板１００に処理液を供給する配管２０と、処理液槽１０〜１４から配管２０を介して基板１００に処理液を供給する処理液供給部２１と、を有する。製造装置１では、基板１００に供給された処理液と、処理液槽１０〜１４に貯留された処理液とを配管２０で接続した状態で、当該処理液を用いて所定処理を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体装置の製造方法であって、
基板に供給された処理液と、処理液槽に貯留された処理液とを配管で接続した状態で、当該処理液を用いて所定処理を行うことを特徴とする、半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記処理液槽から前記配管を介して基板上に前記処理液を供給し、当該基板上に液パドルを形成した後、前記液パドルを用いて所定処理を行うことを特徴とする、請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記液パドルと前記処理液槽に貯留された前記処理液とを前記配管で接続した状態で、前記処理液槽に設けられた電極を用いて前記液パドルに電圧を印加して電解処理を行うことを特徴とする、請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記液パドルに電界を形成して、前記処理液に含まれる被処理イオンを基板側に移動させ、
その後、前記電極を用いて前記液パドルに電圧を印加して、基板側に移動した被処理イオンを酸化又は還元することを特徴とする、請求項３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記液パドルに電界を形成する際には他の電極を用いて前記液パドルに電圧を印加し、電気量が一定になるように制御することを特徴とする、請求項４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記処理液は第１の処理液と第２の処理液を含み、
前記処理液槽から前記配管を介して前記第１の処理液を供給し、当該基板上に前記液パドルを形成し、
その後、前記第１の処理液の液パドルを用いて所定処理を行い、
その後、前記処理液槽から前記配管を介して前記液パドルに対して前記第２の処理液を供給し、当該液パドルを前記第１の処理液から前記第２の処理液に置換し、
その後、前記第２の処理液の液パドルを用いて所定処理を行うことを特徴とする、請求項２〜５のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記液パドルを前記第１の処理液から前記第２の処理液に置換中、基板を回転させることを特徴とする、請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記処理液を基板に供給する際、当該処理液に電界を形成することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記処理液は金属液とめっき液を含み、
少なくとも基板の表面又は基板上の絶縁膜の表面に水酸基を付与して当該表面を活性化した後、当該表面に前記金属液を供給し、
その後、前記水酸基の水素を前記金属液中の金属に置換して金属膜を形成し、
その後、前記金属膜上に前記めっき液を供給し、
その後、前記めっき液を用いてめっき処理を行い、めっき膜を形成することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記金属液に電界を形成して、当該金属液中の金属イオンを基板側に移動させ、
その後、前記電界の開放又は紫外線照射を行い、前記水酸基の水素を前記金属液中の金属に置換することを特徴とする、請求項９に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記めっき液はバリア膜形成用めっき液と配線形成用めっき液を含み、
前記めっき膜はバリア膜と配線を含み、
前記金属膜上に前記バリア膜形成用めっき液を供給した後、めっき処理を行って前記バリア膜を形成し、
その後、前記バリア膜上に前記配線形成用めっき液を供給した後、めっき処理を行って前記配線を形成することを特徴とする、請求項９又は１０に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
前記金属膜上に前記バリア膜形成用めっき液を供給する前に、基板上にレジストパターンを形成することを特徴とする、請求項１１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
半導体装置の製造装置であって、
処理液を貯留する処理液槽と、
前記処理液槽に接続され、基板に処理液を供給する配管と、
基板に供給された処理液と、前記処理液槽に貯留された処理液とを前記配管で接続した状態で、当該処理液を用いて所定処理を行うように前記製造装置を制御する制御部と、を有することを特徴とする、半導体装置の製造装置。
【請求項１４】
前記処理液槽に設けられた電極をさらに有し、
前記制御部は、前記処理液槽から前記配管を介して基板上に前記処理液を供給し、当該基板上に液パドルを形成した後、前記液パドルと前記処理液槽に貯留された前記処理液とを前記配管で接続した状態で、前記電極を用いて前記液パドルに電圧を印加して電解処理を行うように前記電極を制御することを特徴とする、請求項１３に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項１５】
前記処理液槽に設けられた他の電極をさらに有し、
前記制御部は、前記他の電極を用いて前記液パドルに電界を形成して、前記処理液に含まれる被処理イオンを基板側に移動させた後、前記電極を用いて前記液パドルに電圧を印加して、基板側に移動した被処理イオンを酸化又は還元するように前記電極と前記他の電極を制御することを特徴とする、請求項１４に記載の半導体装置の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法及び半導体装置の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程においては、例えばめっき処理やエッチング処理等の電解処理が行われる。
【０００３】
上述しためっき処理は、従来、例えば特許文献１に記載されためっき装置で行われる。具体的には、めっき槽内のめっき液に浸漬されたアノードと被処理体（基板）間に電流を流し、この電流によってめっき液中の金属イオンを被処理体側に移動させ、さらに当該金属イオンを被処理体側でめっき金属として析出させて、めっき処理が行われる。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されためっき処理を行う場合、被処理体側に十分な金属イオンが集積していない場合にも、アノードと被処理体間に電流が流れるため、めっき処理の効率が悪い。さらに、このように十分な金属イオンが集積していない状態でめっき処理が行われるので、被処理体においてめっき金属が不均一に析出し、めっき処理が均一に行われない。
【０００５】
そこで、例えば特許文献２に記載されためっき処理が提案されている。このめっき処理では、めっき液を挟むように直接電極と対向電極（被処理体）をそれぞれ配置すると共に、当該めっき液に電界を形成する間接電極を配置した後、間接電極を用いて形成された電界によってめっき液中の金属イオンを対向電極側に移動させ、さらに直接電極と対向電極との間に電圧を印加することで、対向電極側に移動した金属イオンを還元する。
【０００６】
かかる場合、間接電極による金属イオンの移動と直接電極及び対向電極による金属イオンの還元が個別に行われるので、めっき処理を短時間で効率よく行うことができる。また、対向電極側に十分な金属イオンが均一に集積した状態で金属イオンの還元を行うことができるので、めっき処理を均一に行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−１３２０５８号公報
【特許文献２】特開２０１５−４１２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、半導体装置の製造工程では、上述した電解処理以外にも、洗浄や無電解処理などの処理液を用いた他の液処理が行われる。例えば特許文献２に記載された処理では、このような他の液処理を行うことまでは考慮されておらず、半導体装置を製造するにあたり、製造工程のスループットに改善の余地があった。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、半導体装置を効率よく製造することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の目的を達成するため、本発明は、半導体装置の製造方法であって、基板に供給された処理液と、処理液槽に貯留された処理液とを配管で接続した状態で、当該処理液を用いて所定処理を行うことを特徴としている。
【００１１】
本発明によれば、一の処理液を用いて所定処理を行った後、さらに配管を介して基板に他の処理液を供給して一の処理液を他の処理液に置換し、当該他の処理液を用いて所定処理を行うことができる。したがって、異なる種類の処理液を用いた処理を連続して行うことができるので、半導体装置の製造工程のスループットを向上させることができる。
【００１２】
前記処理液槽から前記配管を介して基板上に前記処理液を供給し、当該基板上に液パドルを形成した後、前記液パドルを用いて所定処理を行ってもよい。
【００１３】
前記液パドルと前記処理液槽に貯留された前記処理液とを前記配管で接続した状態で、前記処理液槽に設けられた電極を用いて前記液パドルに電圧を印加して電解処理を行ってもよい。
【００１４】
前記液パドルに電界を形成して、前記処理液に含まれる被処理イオンを基板側に移動させ、その後、前記電極を用いて前記液パドルに電圧を印加して、基板側に移動した被処理イオンを酸化又は還元してもよい。
【００１５】
前記液パドルに電界を形成する際には他の電極を用いて前記液パドルに電圧を印加し、電気量が一定になるように制御してもよい。
【００１６】
前記処理液は第１の処理液と第２の処理液を含み、前記処理液槽から前記配管を介して前記第１の処理液を供給し、当該基板上に前記液パドルを形成し、その後、前記第１の処理液の液パドルを用いて所定処理を行い、その後、前記処理液槽から前記配管を介して前記液パドルに対して前記第２の処理液を供給し、当該液パドルを前記第１の処理液から前記第２の処理液に置換し、その後、前記第２の処理液の液パドルを用いて所定処理を行ってもよい。
【００１７】
前記液パドルを前記第１の処理液から前記第２の処理液に置換中、基板を回転させてもよい。
【００１８】
前記処理液を基板に供給する際、当該処理液に電界を形成してもよい。
【００１９】
前記処理液は金属液とめっき液を含み、少なくとも基板の表面又は基板上の絶縁膜の表面に水酸基を付与して当該表面を活性化した後、当該表面に前記金属液を供給し、その後、前記水酸基の水素を前記金属液中の金属に置換して金属膜を形成し、その後、前記金属膜上に前記めっき液を供給し、その後、前記めっき液を用いてめっき処理を行い、めっき膜を形成してもよい。
【００２０】
前記金属液に電界を形成して、当該金属液中の金属イオンを基板側に移動させ、その後、前記電界の開放又は紫外線照射を行い、前記水酸基の水素を前記金属液中の金属に置換してもよい。
【００２１】
前記めっき液はバリア膜形成用めっき液と配線形成用めっき液を含み、前記めっき膜はバリア膜と配線を含み、前記金属膜上に前記バリア膜形成用めっき液を供給した後、めっき処理を行って前記バリア膜を形成し、その後、前記バリア膜上に前記配線形成用めっき液を供給した後、めっき処理を行って前記配線を形成してもよい。
【００２２】
前記金属膜上に前記バリア膜形成用めっき液を供給する前に、基板上にレジストパターンを形成してもよい。
【００２３】
別な観点による本発明は、半導体装置の製造装置であって、処理液を貯留する処理液槽と、前記処理液槽に接続され、基板に処理液を供給する配管と、基板に供給された処理液と、前記処理液槽に貯留された処理液とを前記配管で接続した状態で、当該処理液を用いて所定処理を行うように前記製造装置を制御する制御部と、を有することを特徴としている。
【００２４】
前記製造装置は、前記処理液槽に設けられた電極をさらに有し、前記制御部は、前記処理液槽から前記配管を介して基板上に前記処理液を供給し、当該基板上に液パドルを形成した後、前記液パドルと前記処理液槽に貯留された前記処理液とを前記配管で接続した状態で、前記電極を用いて前記液パドルに電圧を印加して電解処理を行うように前記電極を制御してもよい。
【００２５】
前記製造装置は、前記処理液槽に設けられた他の電極をさらに有し、前記制御部は、前記他の電極を用いて前記液パドルに電界を形成して、前記処理液に含まれる被処理イオンを基板側に移動させた後、前記電極を用いて前記液パドルに電圧を印加して、基板側に移動した被処理イオンを酸化又は還元するように前記電極と前記他の電極を制御してもよい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、半導体装置の製造工程のスループットを向上させて、当該半導体装置を効率よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本実施の形態にかかる半導体装置の製造装置の構成の概略を示す縦断面図である。
【図２】本実施の形態にかかる半導体装置の製造方法において行われる、基板処理の主な工程を示すフローチャートである。
【図３】ステップＡ１において基板を洗浄する様子を示す説明図である（ステップＡ２において基板の表面と酸化膜の表面を活性化する様子を示す説明図である）。
【図４】ステップＡ３において基板側にパラジウムイオンが移動した様子を示す説明図である。
【図５】ステップＡ３において金属膜が形成された様子を示す説明図である。
【図６】ステップＡ４において金属膜側にコバルトイオンが移動した様子を示す説明図である。
【図７】ステップＡ４においてバリア膜が形成された様子を示す説明図である。
【図８】ステップＡ５においてバリア膜側に銅イオンが移動した様子を示す説明図である。
【図９】ステップＡ５において配線が形成された様子を示す説明図である。
【図１０】ステップＡ６において基板を洗浄する様子を示す説明図である。
【図１１】他の実施の形態にかかる半導体装置の製造装置の構成の概略を示す縦断面図である。
【図１２】他の実施の形態にかかる半導体装置の製造装置の構成の概略を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に示す実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２９】
＜１．半導体装置の製造装置の構成＞
図１は、本実施の形態にかかる半導体装置の製造装置１の構成の概略を示す説明図である。製造装置１では、基板１００（半導体ウェハ）に対して所定処理を行い、半導体装置を製造する。なお、以下の説明で用いる図面において、各構成要素の寸法は、技術の理解の容易さを優先させるため、必ずしも実際の寸法に対応していない。
【００３０】
製造装置１は、洗浄液Ｌを貯留する洗浄液槽１０、シランカップリング剤Ｓを貯留するシランカップリング剤槽１１、金属液Ｍを貯留する金属液槽１２、バリア膜形成用のめっき液Ｂ（以下、バリアめっき液Ｂという。）を貯留するバリアめっき液槽１３、配線形成用のめっき液Ｈ（以下、配線めっき液Ｈという。）を貯留する配線めっき液槽１４を有している。なお、以下の説明において、洗浄液Ｌ、シランカップリング剤Ｓ、金属液Ｍ、バリアめっき液Ｂ、配線めっき液Ｈを総称して、処理液という場合がある。また、洗浄液槽１０、シランカップリング剤槽１１、金属液槽１２、バリアめっき液槽１３、配線めっき液槽１４を総称して、処理液槽１０〜１４という場合がある。
【００３１】
処理液槽１０〜１４には、それぞれ基板１００に処理液を供給する配管２０が接続されている。配管２０には、処理液の流れを制御するバルブや流量調整機構等を含み、基板１００に処理液を供給する処理液供給部２１が設けられている。なお、処理液槽１０〜１４から基板１００に供給する所定の処理液を供給する（処理液を切り替える）方法は、本実施の形態のように処理液供給部２１を用いる方法に限定されず、後述するように、例えば液パドルに対して配管を接液又は離液させることによって、処理液の供給を行ってもよい。
【００３２】
金属液槽１２の内部には、間接電極３０が設けられている。間接電極３０は、金属液Ｍから絶縁されるように絶縁材３１を介して金属液Ｍに浸漬して配置されている。
【００３３】
バリアめっき液槽１３の内部には、直接電極３２と間接電極３３が設けられている。直接電極３２は、バリアめっき液Ｂに浸漬して配置されている。間接電極３３は、直接電極３２の内側に配置されている。直接電極３２と間接電極３３の間には、当該直接電極３２と間接電極３３を電気的に絶縁するように絶縁材３４が設けられている。
【００３４】
配線めっき液槽１４の内部には、直接電極３５と間接電極３６が設けられている。直接電極３５は、配線めっき液Ｈに浸漬して配置されている。間接電極３６は、直接電極３５の内側に配置されている。直接電極３５と間接電極３６の間には、当該直接電極３５と間接電極３６を電気的に絶縁するように絶縁材３７が設けられている。
【００３５】
なお、本実施の形態において電解処理を行う場合、後述するように基板１００（より詳細には基板１００上の金属膜）が対向電極として機能する。
【００３６】
直接電極３２、３５、間接電極３０、３３、３６及び基板１００には、直流電源４０が接続されている。直接電極３２、３５と間接電極３０、３３、３６は、それぞれ直流電源４０の正極側に接続されている。基板１００は、直流電源４０の負極側に接続されている。
【００３７】
間接電極３０と直流電源４０との間にはスイッチ４１が設けられている。直接電極３２及び間接電極３３と、直流電源４０との間にはスイッチ４２が設けられ、さらに直接電極３２と間接電極３３との間にはスイッチ４３が設けられている。直接電極３５及び間接電極３６と、直流電源４０との間にはスイッチ４４が設けられ、さらに直接電極３５と間接電極３６との間にはスイッチ４５が設けられている。スイッチ４１〜４５のオンオフは、それぞれ後述する制御部５０によって制御される。
【００３８】
以上の製造装置１には、制御部５０が設けられている。制御部５０は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、製造装置１における基板１００の処理を制御するプログラムが格納されている。なお、前記プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどのコンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御部５０にインストールされたものであってもよい。
【００３９】
＜２．半導体装置の製造方法＞
次に、以上のように構成された製造装置１を用いた製造方法について説明する。図２は、本実施の形態における半導体装置の製造方法において行われる、基板処理の主な工程（ステップ）を示すフローチャートである。なお、本実施の形態で製造される半導体装置は例えばＣＭＯＳセンサであって、図３に示すように基板１００上には絶縁膜としての酸化膜１１０、例えばＳｉＯ２膜のパターンが予め形成されている。そして、製造装置１を用いて基板１００上に配線を形成する。
【００４０】
（ステップＡ１）
先ず、図３に示すように洗浄液槽１０から配管２０を介して基板１００上に洗浄液Ｌを供給し、基板１００上に洗浄液Ｌの液パドルを形成する。洗浄液Ｌには、例えば純水が用いられる。そして、洗浄液Ｌによって基板１００の表面及び酸化膜１１０の表面が洗浄される（図２のステップＡ１）。なお、ステップＡ１においては、洗浄液槽１０の洗浄液Ｌと基板１００上の洗浄液Ｌは配管２０で接続されている。また、スイッチ４１〜４５をすべてオフにし、直流電源４０は直接電極３２、３５、間接電極３０、３３、３６のいずれにも接続されていない。
【００４１】
（ステップＡ２）
次に、図３に示すようにシランカップリング剤槽１１から配管２０を介して基板１００及び酸化膜１１０上にシランカップリング剤Ｓを供給し、基板１００上の液パドルが洗浄液Ｌからシランカップリング剤Ｓに置換される。そして、シランカップリング剤Ｓによって基板１００の表面と酸化膜１１０の表面に水酸基（ＯＨ基）が付与され、活性化される（図２のステップＡ２）。なお、ステップＡ２においては、シランカップリング剤槽１１のシランカップリング剤Ｓと基板１００上のシランカップリング剤Ｓは配管２０で接続されている。また、スイッチ４１〜４５をすべてオフにし、直流電源４０は直接電極３２、３５、間接電極３０、３３、３６のいずれにも接続されていない。
【００４２】
（ステップＡ３）
次に、図４に示すように金属液槽１２から配管２０を介して基板１００上に金属液Ｍを供給し、基板１００上の液パドルがシランカップリング剤Ｓから金属液Ｍに置換される。金属液Ｍには金属を含有した溶液が用いられ、例えば塩化パラジウムを硫酸溶液に溶解させた溶液が用いられる。すなわち、金属液Ｍ中には、金属イオンとしてパラジウムイオンが含まれている。
【００４３】
このとき、金属液槽１２の金属液Ｍと基板１００上の金属液Ｍを配管２０で接続した状態で、スイッチ４１をオンにし、スイッチ４２〜４５をオフにする。かかる場合、間接電極３０を陽極とし、基板１００を陰極として直流電圧が印加され、金属液Ｍに電界（静電場）が形成される。そうすると、間接電極３０に正の電荷が蓄積され、金属液槽１２（間接電極３０）側に負の荷電粒子である硫酸イオンＮ及び塩素イオンＮが集まる。一方、基板１００には負の電荷が蓄積され、基板１００側に正の荷電粒子であるパラジウムイオンＰが移動する。このとき電界を高くすることで、パラジウムイオンＰの移動レートを向上させることができる。そして、基板１００の表面と酸化膜１１０の表面にパラジウムイオンＰを均一に配列させることができる。
【００４４】
その後、図５に示すようにスイッチ４１をオフにし、直流電源４０を直接電極３２、３５、間接電極３０、３３、３６のいずれにも接続しない。金属液Ｍに形成された電界が開放され、基板１００の表面と酸化膜１１０の表面における水酸基の水素イオンが金属液Ｍ中のパラジウムイオンＰに置換される。そして、すべての水酸基の水素イオンがパラジウムイオンＰに置換されると、基板１００の表面と酸化膜１１０の表面の表面に金属膜１２０が形成される（図２のステップＡ３）。このとき、パラジウムイオンＰが均一に配列しているので、金属膜１２０を均一に形成することができる。なお、金属液槽１２内では、硫酸イオンＮ及び塩素イオンＮが加水分解反応を起こしている。
【００４５】
（ステップＡ４）
次に、図６に示すようにバリアめっき液槽１３から配管２０を介して基板１００（金属膜１２０）上にバリアめっき液Ｂを供給し、金属膜１２０上の液パドルが金属液Ｍからバリアめっき液Ｂに置換される。バリアめっき液Ｂには、例えば硫酸コバルトを溶解した水溶液が用いられる。すなわち、バリアめっき液Ｂ中には、被処理イオンとしてコバルトイオンが含まれている。
【００４６】
ここで、金属膜１２０の金属のイオン化傾向が、バリアめっき液Ｂの金属のイオン化傾向より小さい場合、無電解の置換めっきが行われ、当該金属膜１２０が剥がれる場合がある。一方、この置換めっきを防止するためには適正な電圧を印加する必要があるが、この電圧によって電解めっきが進行し、電解めっき処理が均一に行われない場合がある。すなわち、例えば液パドルを金属液Ｍからバリアめっき液Ｂの置換する際など、基板１００に集積したバリアめっき液ＢのコバルトイオンＫが不均一に分布している状態や、電界が不安定な状態で電解めっきを行うと、めっき金属が不均一に析出し、めっき処理が均一に行われない。したがって、液パドルの置換時には、無電解の置換めっきを防止しつつ、電解めっきも進行させないようにする必要がある。
【００４７】
そこで、液パドルを金属液Ｍからバリアめっき液Ｂに置換する際、バリアめっき液槽１３のバリアめっき液Ｂと金属膜１２０上の液パドルを配管２０で接続した状態で、スイッチ４２をオンにし、スイッチ４１、４３〜４５をオフにする。そうすると、間接電極３３を陽極とし、金属膜１２０を陰極として直流電圧が印加され、電界が形成される。これにより、無電解の置換めっきを防止して金属膜１２０の剥がれを抑制することができ、バリアめっき液Ｂによる電解めっきも進行しない。
【００４８】
その後、液パドルがバリアめっき液Ｂに置換された後も、バリアめっき液槽１３のバリアめっき液Ｂと金属膜１２０上の液パドルを配管２０で接続した状態で、スイッチ４２をオンにし、スイッチ４１、４３〜４５をオフにした状態を維持し、バリアめっき液Ｂに電界を形成する。そうすると、間接電極３３に正の電荷が蓄積され、バリアめっき液槽１３（直接電極３２）側に負の荷電粒子である硫酸イオンＮが集まる。一方、金属膜１２０には負の電荷が蓄積され、金属膜１２０側に正の荷電粒子であるコバルトイオンＫが移動する。
【００４９】
ここで、従来のめっき処理では、めっきレートを高くするため、電界を高くしていたが、かかる場合、水の電気分解も進行して発生する水素気泡によって、めっき金属中にボイドが発生するおそれがある。この点、本実施の形態においてコバルトイオンＫを移動させる際には、金属膜１２０の表面においてコバルトイオンＫの電荷交換が行われず、水の電気分解を抑制することができるので、間接電極３３と金属膜１２０間に高い電圧を印加することができる。このように高電圧を印加することで、多量のコバルトイオンＫの金属膜１２０側への移動レートを向上させることができ、金属膜１２０の表面に複数のコバルトイオンＫを密に均一に配列させることができる。しかも、レートを向上させるため、従来のように電解液であるバリアめっき液Ｂを攪拌及び循環させるための大掛かりな機構が必要なく、装置構成を簡易化することができる。
【００５０】
また、バリアめっき液Ｂに電界を形成してコバルトイオンＫを金属膜１２０側に移動させる際、電気量が一定になるように、間接電極３３と金属膜１２０間の電圧を制御する。これは本発明が鋭意検討して得た知見であり、後述するようにバリア膜１３０を形成する際、そのバリア膜１３０の結晶を制御するためには電解密度を制御することが必要となり、電気量（電荷量）を一定にする必要があることを見出した。ここで、印加電圧をＥ、間接電極３３の静電容量をＣｐ、金属膜１２０の静電容量Ｃｎとすると、電気量Ｑｎ＝Ｅ・Ｃｐ・Ｃｎ／（Ｃｐ＋Ｃｎ）となる。このうち静電容量Ｃは、Ｃ＝εＡ／ｄ（ε：電極間の誘電体の誘電率、Ａ：電極の面積、ｄ：電極間の距離）で表せるが、実際には誘電率εと距離ｄを制御するのは困難であり一定であるため、面積Ａで決まる。面積Ａは事前に設定されているため、静電容量Ｃも基板処理を行う前に設定される。以上より、電気量Ｑｎを一定にするように、印加電圧Ｅを制御する必要がある。
【００５１】
一方、電気量Ｑｎ（電荷量）を一定に制御すれば、バリア膜１３０を形成する際のコバルトイオンＫの密度が、面積Ａに関わらず一定になる。これを実現する方法として、パルス電源（図示せず）を用い、間接電極３３に一回パルス、或いは複数パルスで毎回与える方法がある。このため、電気量Ｑｎを一定にするように、印加パルス数又は印加パルス幅を制御してもよい。いずれのパラメータ（印加電圧Ｅ、印加パルス数、印加パルス幅）を制御するにしても、間接電極３３へ一定の電荷量を供給すればよいのである。
【００５２】
なお、バリアめっき液Ｂに電界を形成してコバルトイオンＫを金属膜１２０側に移動させる際、直接電極３２が陰極になるのを回避するため、直接電極３２をグランドに接続せず、電気的にフローティング状態にしている。このような状況においては、直接電極３２と金属膜１２０のいずれの表面においても電荷交換が行われないので、静電場により引きつけられた荷電粒子が電極表面に配列されることになる。
【００５３】
その後、十分なコバルトイオンＫが金属膜１２０側に移動して集積すると、図７に示すようにバリアめっき液槽１３のバリアめっき液Ｂと金属膜１２０上の液パドルを配管２０で接続した状態で、スイッチ４３をオンにし、スイッチ４１、４２、４４、４５をオフにする。そして直接電極３２を陽極とし、金属膜１２０を陰極とし、間接電極３３に供給された電気量を用いて、直接電極３２と金属膜１２０との間に電流を流す。そうすると、金属膜１２０の表面に略均一に配列されているコバルトイオンＫとの電荷交換が行われ、コバルトイオンＫが還元されて、金属膜１２０の表面にコバルトめっきが析出し、バリア膜１３０が形成される（図２のステップＡ４）。なおこのとき、硫酸イオンＮは直接電極３２によって酸化されている。
【００５４】
（ステップＡ５）
次に、図８に示すように配線めっき液槽１４から配管２０を介して基板１００（バリア膜１３０）上に配線めっき液Ｈを供給し、バリア膜１３０上の液パドルがバリアめっき液Ｂから配線めっき液Ｈに置換される。配線めっき液Ｈには、例えば硫酸銅を溶解した水溶液が用いられる。すなわち、配線めっき液Ｈ中には、被処理イオンとして銅イオンが含まれている。
【００５５】
ここで、液パドルをバリアめっき液Ｂから配線めっき液Ｈに置換する際には、上記ステップＡ４における液パドル置換時と同様に、無電解の置換めっきを防止しつつ、電解めっきも進行させないようにする必要がある。
【００５６】
そこで、配線めっき液槽１４の配線めっき液Ｈとバリア膜１３０上の液パドルを配管２０で接続した状態で、スイッチ４４をオンにし、スイッチ４１〜４３、４５をオフにする。そうすると、間接電極３６を陽極とし、金属膜１２０を陰極として直流電圧が印加され、電界が形成される。これにより、無電解の置換めっきを防止してバリア膜１３０の剥がれを抑制することができ、配線めっき液Ｈによる電解めっきも進行しない。
【００５７】
その後、液パドルが配線めっき液Ｈに置換された後も、配線めっき液槽１４の配線めっき液Ｈとバリア膜１３０上の液パドルを配管２０で接続した状態で、スイッチ４４をオンにし、スイッチ４１〜４３、４５をオフにした状態を維持し、配線めっき液Ｈに電界を形成する。そうすると、間接電極３６に正の電荷が蓄積され、配線めっき液槽１４（直接電極３５）側に負の荷電粒子である硫酸イオンＮが集まる。一方、バリア膜１３０には負の電荷が蓄積され、バリア膜１３０側に正の荷電粒子である銅イオンＣが移動する。このとき、上記ステップＡ４において金属膜１２０の表面に複数のコバルトイオンＫを密に均一に配列させたのと同様に、バリア膜１３０の表面に複数の銅イオンＣを密に均一に配列させることができる。
【００５８】
また、上記ステップＡ４において電気量Ｑｎを一定にするように印加電圧Ｅ、印加パルス数又は印加パルス幅を制御したのと同様に、配線めっき液Ｈに電界を形成して銅イオンＣをバリア膜１３０側に移動させる際にも、電気量Ｑｎを一定にするように印加電圧Ｅ、印加パルス数又は印加パルス幅を制御する。
【００５９】
なお、配線めっき液Ｈに電界を形成して銅イオンＣをバリア膜１３０側に移動させる際、直接電極３５が陰極になるのを回避するため、直接電極３５をグランドに接続せず、電気的にフローティング状態にしている。このような状況においては、直接電極３５とバリア膜１３０のいずれの表面においても電荷交換が行われないので、静電場により引きつけられた荷電粒子が電極表面に配列されることになる。
【００６０】
その後、十分な銅イオンＣがバリア膜１３０側に移動して集積すると、図９に示すように配線めっき液槽１４の配線めっき液Ｈとバリア膜１３０上の液パドルを配管２０で接続した状態で、スイッチ４５をオンにし、スイッチ４１〜４４をオフにする。そして直接電極３５を陽極とし、金属膜１２０を陰極とし、間接電極３６に供給された電気量を用いて、直接電極３５と金属膜１２０との間に電流を流す。そうすると、バリア膜１３０の表面に略均一に配列されている銅イオンＣとの電荷交換が行われ、銅イオンＣが還元されて、バリア膜１３０の表面に銅めっきが析出する。なおこのとき、硫酸イオンＮは直接電極３５によって酸化されている。
【００６１】
そして、銅イオンＣの移動集積と銅イオンＣの還元が繰り返し行われて、所定の膜厚の配線１４０が形成される（図２のステップＡ５）。
【００６２】
（ステップＡ６）
次に、図１０に示すように洗浄液槽１０から配管２０を介して基板１００（配線１４０）上に洗浄液Ｌを供給し、配線１４０上の液パドルが配線めっき液Ｈから洗浄液Ｌに置換される。そして、洗浄液Ｌによって配線１４０の表面が洗浄される（図２のステップＡ６）。なお、ステップＡ６においては、洗浄液槽１０の洗浄液Ｌと配線１４０上の洗浄液Ｌは配管２０で接続されている。また、スイッチ４１〜４５をすべてオフにし、直流電源４０は直接電極３２、３５、間接電極３０、３３、３６のいずれにも接続されていない。
【００６３】
こうして、製造装置１における一連の基板処理が終了する。
【００６４】
以上の実施の形態によれば、基板１００に供給された処理液と、処理液槽１０〜１４に貯留された処理液とが配管２０で接続された状態で、所定処理を行うことができる。このため、ステップＡ１〜Ａ６において、基板１００上に異なる種類の処理液を連続して供給することができ、異なる処理を連続して所定処理を行うことができる。したがって、半導体装置の製造工程のスループットを向上させることができる。
【００６５】
なお、ステップＡ４、Ａ５では電界によって被処理イオン（コバルトイオンＫ、銅イオンＣ）を移動させた後、当該被処理イオンを還元するめっき処理を行っていたが、例えば特許文献１のように電界によって被処理イオンを移動させない、従来の電解めっきを行う場合や、或いは直接電極３２、３５に電圧を印加しない無電解めっきを行う場合にも、本実施の形態を適用できる。すなわち、基板１００に供給された処理液と、処理液槽１０〜１４に貯留された処理液とが配管２０で接続された状態で、上記従来の電解めっきや無電解めっきを連続して行うことができる。
【００６６】
なお、ステップＡ４において従来の電解めっきを行う場合、バリア膜１３０を選択的に形成することもできる。かかる場合、電極プローブを金属膜１２０の上方に所定の隙間をあけて配置し、当該電極プローブを陽極とし、金属膜１２０を陰極として電解めっきを行い、バリア膜１３０を所定の位置のみに形成する。そして、この電解めっきの終了後に金属膜１２０の剥離処理が必要となるが、この際、陽極に電圧を印加し酸化反応を起こすことで、金属膜１２０が剥離する。
【００６７】
また、本実施の形態によれば、ステップＡ１〜Ａ６において、基板１００上に形成された液パドルが異なる処理液に連続して置換されるので、基板１００の表面が大気開放されない。ここで従来、バリア膜や配線は例えばＣＶＤ（化学的気相成長法）、ＰＶＤ（物理的気相成長法）、ＡＬＤ（原子層堆積法）などを用いて形成されていたが、かかる場合、バリア膜、配線が形成された基板を搬送中に、当該バリア膜、配線上に酸化膜が形成されてしまう。そして酸化膜が形成されると、バリア膜、配線の電気的抵抗が大きくなってしまう。そこで、酸化膜を剥離する工程が別途必要となる。また、例えばウェットエッチングで酸化膜を剥離する場合、その下層膜も剥離してしまう場合がある。この点、本実施の形態によれば、金属膜１２０やバリア膜１３０が大気開放されないため、酸化膜の形成を防止することができる。そうすると、従来のように酸化膜を剥離する工程が省略できる分、スループットを向上させることができ、また従来のように下層膜が剥離することもない。
【００６８】
また、このように液パドルが異なる処理液に連続置換され、基板１００の表面が大気開放されないので、いわゆるパターン倒れを抑制することができる。基板上に所定パターンが形成され、このパターンに処理液を供給して所定処理を行う場合、所定処理後に処理液が除去されてパターンが大気開放される際に、当該パターンに表面張力が働きパターンが倒れる。本実施の形態によれば、このパターン倒れを抑制して、半導体装置の歩留まりを向上させることができる。
【００６９】
また、このように液パドルが異なる処理液に連続置換されるので、余計な処理液が不要となり、処理液を節減することができる。さらに、使用後の処理液は次の処理液に置換されて排出されるので、当該使用後の処理液に含まれるパーティクルが基板１００側に付着するのを抑制することができる。
【００７０】
また、基板１００に供給されたバリアめっき液Ｂ、配線めっき液Ｈと、バリアめっき液槽１３、配線めっき液槽１４に貯留されたバリアめっき液Ｂ、配線めっき液Ｈとが配管２０で接続された状態でめっき処理が行われるので、めっき処理に必要な直接電極３２、３５をバリアめっき液槽１３、配線めっき液槽１４に浸漬して設けることができる。このため、複雑な構成の電極を別途設ける必要がなく、装置構成を簡易的にでき、また装置の製造コストを低廉化することができる。
【００７１】
また、製造装置１には直接電極３２、３５と間接電極３３、３６が設けられているので、間接電極３３、３６による被処理イオン（コバルトイオンＫ、銅イオンＣ）の移動と、直接電極３２、３５による被処理イオンの還元が個別に行われ、めっき処理を短時間で効率よく行うことができる。また、基板１００側に十分な被処理イオンが均一に集積した状態で被処理イオンの還元を行うことができるので、めっき処理を均一に行うことができる。さらに、このようにめっき処理の効率が向上するので、処理液の節減をすることもできる。
【００７２】
また、本実施の形態によれば、ステップＡ４、Ａ５において、液パドルにバリアめっき液Ｂ、配線めっき液Ｈをそれぞれ供給する際、当該液パドルに電界を形成している。この液パドルに形成された電界により、バリアめっき液Ｂ、配線めっき液Ｈの下層膜である金属膜１２０、バリア膜１３０に対して、無電解の置換めっきが行われるのを防止することができ、金属膜１２０、バリア膜１３０が剥がれるのを抑制することができる。また、液パドルに形成された電界により、バリアめっき液Ｂ、配線めっき液Ｈによる電解めっきが進行するのを防止することができ、めっき処理が不均一に行われるのを抑制することができる。
【００７３】
なお、このようにめっき処理において下層膜が剥がれる問題は、上述した従来文献１、２のめっき処理においても生じ得る問題である。また、この下層膜の剥がれの問題は、従来、例えば特開２００７−２２７８１９号公報などでも指摘されている。しかしながら、特開２００７−２２７８１９号公報に記載された発明では、事前処理として冷却処理が必要となる。また当該発明を用いたとしても、やはり下層膜の金属のイオン化傾向が電解液中の金属のイオン化傾向よりも小さい場合、無電解の置換めっきが進行して剥がれが生じるおそれがあり、さらにその後のめっき処理が均一に行われないおそれがある。これに対して、本実施の形態では、簡易な方法で確実に下層膜が剥がれるのを抑制することができ、めっき処理を均一に行うことができる。
【００７４】
なお、本実施の形態では上述したように下層膜の剥がれを抑制するため、液パドルに電界を形成していたが、同時に当該電界によって被処理イオン（コバルトイオンＫ、銅イオンＣ）を基板１００側に移動させている。この点、例えば特許文献１のように電界によって被処理イオンを移動さない、従来のめっき処理（電解処理）に対しても本実施の形態を適用することができ、すなわち液パドルに電界を形成することで、下層膜の剥がれを抑制することができる。
【００７５】
また、本実施の形態によれば、ステップＡ４、Ａ５では、ステップＡ３で形成された金属膜１２０を陰極として用いてめっき処理を行う。ここで従来、酸化膜には電圧を印加できないため、酸化膜上にめっき処理を行うことできず、上述したようにＣＶＤ、ＰＶＤ、ＡＬＤなどを用いてバリア膜や配線を形成していた。しかしながら、例えば高いアスペクト比の溝や孔に、薄い膜厚のバリア膜や配線を形成するのは非常に困難であった。この点、酸化膜１１０の表面に金属膜１２０を形成することで、めっき処理を行うことができ、酸化膜１１０上にもバリア膜１３０、配線１４０を適切に形成することができる。
【００７６】
また、ステップＡ３において、金属液Ｍに電界を形成して基板１００側にパラジウムイオンＰを移動させるので、基板１００の表面と酸化膜１１０の表面にパラジウムイオンＰを均一に配列させることができ、金属膜１２０を均一に形成することができる。したがって、ステップＡ４、Ａ５におけるめっき処理を均一に行うことができる。さらに、ステップＡ３において、金属液Ｍに形成する電界を高くすることで、パラジウムイオンＰの移動レートを向上させ、スループットを向上させることができる。
【００７７】
なお、本実施の形態のステップＡ５においても、従来のようにバリア膜１３０を陰極として用いてめっき処理を行ってもよい。但し、バリア膜１３０は薄膜であり抵抗が大きいため、めっき処理を均一に行うことが難しい。したがって、本実施の形態のように金属膜１２０を陰極として用いるのが好ましい。
【００７８】
本実施の形態においては、基板１００上において配線１４０が形成されない部分にレジストパターンを形成してもよい。レジストパターンは、ステップＡ４において金属膜１２０上にバリアめっき液Ｂが供給される前に形成されればよい。レジストパターンの形成タイミングは、例えばステップＡ３の後であってステップＡ４の前であってもよいし、或いはステップＡ２の前であってもよい。また、レジストパターンは任意の方法で形成することができる。例えば処理液槽１０から配管２０を介して基板１００上にレジスト液を供給し（液パドル形成）、電着することでレジストパターンを形成してもよいし、或いはフォトリソグラフィ工程で一般的に行われている、いわゆるスピン塗布法を用いてもよい。このようにレジストパターンを形成することで、配線１４０を必要な部分に形成することができる。なお、レジストパターンを除去する際は、金属膜１２０も同時に除去する。
【００７９】
また、本実施の形態において、ステップＡ４でバリア膜１３０を形成した後、ステップＡ５で配線１４０を形成する前に、シード膜を形成してもよい。このシード膜は、ステップＡ４、Ａ５におけるめっき処理と同じ方法で形成することができる。但し、ステップＡ５においては、銅イオンＣの移動集積と銅イオンＣの還元が個別に行われるため、上述したように無電解の置換めっきを防止することができ、また均一にめっき処理することができる。そうすると、配線１４０とバリア膜１３０の密着性が向上するので、シード膜を省略することが可能となる。
【００８０】
＜３．他の実施の形態＞
上記実施の形態において、液パドルの処理液を置換する際には基板１００を回転させてもよい。具体的には、ステップＡ２において液パドルを洗浄液Ｌからシランカップリング剤Ｓに置換する際、ステップＡ３において液パドルをシランカップリング剤Ｓから金属液Ｍに置換する際、ステップＡ４において液パドルを金属液Ｍからバリアめっき液Ｂに置換する際、ステップＡ５において液パドルをバリアめっき液Ｂから配線めっき液Ｈに置換する際において、基板１００を回転させる。
【００８１】
製造装置１は、図１１に示すように基板１００を保持して回転させるスピンチャック６０が設けられている。スピンチャック６０は、水平な上面を有し、当該上面には、例えば基板１００を吸引する吸引口（図示せず）が設けられている。この吸引口からの吸引により、基板１００をスピンチャック６０上に吸着保持できる。スピンチャック６０は、例えばモータなどを備えたチャック駆動機構６１を有し、そのチャック駆動機構６１により所定の速度に回転できる。また、チャック駆動機構６１には、シリンダなどの昇降駆動源が設けられており、スピンチャック６０は上下動可能である。
【００８２】
スピンチャック６０の周囲には、基板１００から飛散又は落下する液体を受け止め、回収するカップ６２が設けられている。カップ６２の下面には、回収した液体を排出する排出管６３と、カップ６２内の雰囲気を排気する排気管６４が接続されている。また、スピンチャック６０の上方には、基板１００上に処理液を供給するノズル６５が配置されている。
【００８３】
そして、例えばステップＡ２において液パドルを洗浄液Ｌからシランカップリング剤Ｓに置換する際には、スピンチャック６０に保持された基板１００を回転させると共に、ノズル６５からシランカップリング剤Ｓが基板１００の表面の中央部に供給される。そうすると、既にある洗浄液Ｌが基板１００の外周部から振り切られ、カップ６２から排出管６３により排出され、洗浄液Ｌがシランカップリング剤Ｓに置換される。なお、他のステップＡ３〜Ａ５においても同様に液パドルの処理液が置換される。
【００８４】
本実施の形態によれば、より迅速に液パドルの処理液を置換することができ、スループットを向上させることができる。
【００８５】
＜４．他の実施の形態＞
上記実施の形態では、ステップＡ３において基板１００の表面と酸化膜１１０の表面における水酸基の水素イオンを金属液Ｍ中のパラジウムイオンＰに置換する際、金属液Ｍに形成された電界を開放していたが、水素イオンとパラジウムイオンＰの置換するトリガーはこれに限定されない。例えば金属液Ｍへの紫外線照射をトリガーとしてもよい。かかる場合、紫外線のエネルギーによって、水素イオンとパラジウムイオンＰの置換を推進することができる。
【００８６】
なお、かかる場合、水素イオンをパラジウムイオンＰに置換する際、金属液Ｍに電界が形成されているので、水酸基から切断された水素イオンが、水酸基の酸素と再結合し、基板１００の表面と酸化膜１１０の表面に再付着するのを抑制することもできる。
【００８７】
また、ステップＡ３において基板１００の表面と酸化膜１１０の表面における水酸基の水素イオンを金属液Ｍ中のパラジウムイオンＰに置換する際、基板１００を加熱してもよい。基板１００の加熱機構は、例えば基板保持部（図示せず）に設けられる。かかる場合、熱エネルギーによって、水素イオンとパラジウムイオンＰの置換を推進することができる。
【００８８】
＜５．他の実施の形態＞
上記実施の形態では、ステップＡ３、Ａ４、Ａ５において、液パドルに対する電界の形成又は不形成の切り替えは、スイッチ４１〜４５の切り替えにより行っていたが、これに限定されない。例えば液パドルに対して配管２０を接液又は離液させることによって、電界形成の切り替えを行ってもよい。
【００８９】
また、上記実施の形態では、ステップＡ４、Ａ５において、被処理イオン（コバルトイオンＫ、銅イオンＣ）の電荷交換又は電荷不交換の切り替えは、スイッチ４２〜４５の切り替えにより行っていたが、これに限定されない。例えば液パドルに対して配管２０を接液又は離液させることによって、電荷交換又は電荷不交換の切り替えを行ってもよい。或いは、例えば直接電極３２、３５と間接電極３３、３６がそれぞれ個別の電源（パルス電源）に接続され、各電源から直接電極３２、３５と間接電極３３、３６にそれぞれ一定の電気量（電荷量）を供給することにより、電荷交換又は電荷不交換の切り替えを行ってもよい。
【００９０】
また、上記実施の形態では、ステップＡ１〜Ａ５において処理液槽１０〜１４から基板１００に供給する所定の処理液を供給する（処理液を切り替える）方法は、処理液供給部２１を用いていたが、これに限定されない。例えば各処理液槽１０〜１４に配管を接続し、液パドルに対して当該配管を接液又は離液させることによって、処理液の供給を行ってもよい。
【００９１】
＜６．他の実施の形態＞
製造装置１の構成は、上記実施の形態に限定されず任意に設定することができる。
【００９２】
上記実施の形態では、金属液Ｍに電界を形成するための間接電極３０は、金属液槽１２の内部に設けられていたが、必ずしも金属液槽１２の内部に設けられる必要はない。金属液Ｍは電解処理に用いられるものではなく、例えば金属液槽１２とは別の、電解質の溶媒の硫酸液槽に間接電極を設けてもよい。さらに言えば、バリアめっき液槽１３の間接電極３３、配線めっき液槽１４の間接電極３６を用いてもよい。換言すれば、配管接液されている電解液槽（バリアめっき液槽１３、配線めっき液槽１４）に電極を有し、これら電解液槽、電極は複数あっても良いのである。
【００９３】
一方、電解処理を行うためのバリアめっき液槽１３、配線めっき液槽１４には、それぞれ直接電極３２、３５と間接電極３３、３６が設けられている必要がある。但し、上記実施の形態のように直接電極３２、３５の内側に間接電極３３、３６を設けた二重電極にする必要はなく、例えば間接電極３３、３６は絶縁材３４、３７に覆われた状態で処理液に浸漬して配置されていてもよい。かかる場合、直接電極３２、３５の表面と間接電極３３、３６の裏面が絶縁材３４、３７を介して当接していてもよいし、或いは直接電極３２、３５の表面と間接電極３３、３６が離間して配置されていてもよい。いずれの場合でも、上記実施の形態と同様に半導体装置を製造することができ、同様の効果を享受できる。
【００９４】
また、上記実施の形態では、製造装置１は複数の処理液槽１０〜１４を有していたが、これら処理液槽１０〜１４を単一の処理液槽にしてもよい。例えば図１２に示すように製造装置１は、処理液を貯留する処理液槽７０と、処理液槽７０に処理液を供給する処理液供給源７１とを有している。処理液供給源７１から処理液槽７０には、種々の種類の処理液（洗浄液Ｌ、シランカップリング剤Ｓ、金属液Ｍ、バリアめっき液Ｂ、配線めっき液Ｈ）が供給される。処理液槽７０には、当該処理液槽７０から基板１００に処理液を供給する配管７２が接続され、配管７２には、処理液の流れを制御するバルブや流量調整機構等を含み、基板１００に処理液を供給する処理液供給部７３が設けられている。
【００９５】
処理液槽７０の内部には、直接電極８０と間接電極８１が設けられている。直接電極８０は、処理液に浸漬して配置されている。間接電極８１は、直接電極８０の内側に配置されている。直接電極８０と間接電極８１の間には、当該直接電極８０と間接電極８１を電気的に絶縁するように絶縁材８２が設けられている。
【００９６】
直接電極８０、間接電極８１及び基板１００には、直流電源９０が接続されている。直接電極８０と間接電極８１は、それぞれ直流電源９０の正極側に接続されている。基板１００は、直流電源９０の負極側に接続されている。
【００９７】
直接電極８０と直流電源９０との間には、当該直接電極８０と直流電源９０の接続状態を切り替えるためのスイッチ９１が設けられている。また、基板１００と直流電源９０との間には、当該基板１００と直流電源９０の接続状態を切り替えるためのスイッチ９２が設けられる。スイッチ９１、９２のオンオフは、それぞれ制御部５０によって制御される。なお、スイッチ９２は、直接電極８０及び間接電極８１と、直流電源４０との間に設けられていてもよい。
【００９８】
かかる場合、処理液槽７０の内部の処理液の置換は、処理液供給源７１からの処理液の供給によって行われる。また、基板１００上の液パドルに電界を形成する際は、スイッチ９１をオフにし、スイッチ９２をオンにする。さらに、基板１００側の被処理イオンの電荷交換を行う際（被処理イオンを還元する際）には、スイッチ９１、９２を共にオンにする。なお、その他の半導体装置の製造方法は、上記実施の形態のステップＡ１〜Ａ６と同様である。本実施の形態においても、上記実施の形態と同様に半導体装置を製造することができ、同様の効果を享受できる。
【００９９】
また、上記実施の形態では、処理液槽７０において、間接電極８１は直接電極８０の内側に配置されていたが、絶縁材８２に覆われた状態で処理液に浸漬して配置されていてもよい。かかる場合、直接電極８０の表面と間接電極８１の裏面が絶縁材８２を介して当接していてもよいし、或いは直接電極８０と間接電極８１が離間して配置されていてもよい。また、間接電極８１は処理液槽７０の外部に設けられていてもよい。
【０１００】
また、上記実施の形態では、基板１００上に液パドルを形成して所定処理を行っていたが、例えば基板１００を他の処理液槽（図示せず）に浸漬させてもよい。処理液槽１０〜１４は配管２０を介して他の処理液槽と接続され、また処理液槽７０は配管７２を介して他の処理液槽と接続される。かかる場合であっても、上記実施の形態と同様の効果を享受することができる。
【０１０１】
＜７．他の実施の形態＞
上記実施の形態では、電解処理としてめっき処理を行う場合について説明したが、本発明は例えばエッチング処理等の種々の電解処理に適用することができる。
【０１０２】
また、上記実施の形態では基板１００側において被処理イオン（コバルトイオンＫ、銅イオンＣ）を還元する場合について説明したが、本発明は基板１００側において被処理イオンを酸化する場合にも適用できる。
【０１０３】
かかる場合、被処理イオンは陰イオンであり、上記実施の形態において陽極と陰極を反対にして同様の電解処理を行えばよい。すなわち、間接電極３３、３６と基板１００の間に電圧を印加して電界を形成し、基板１００側に被処理イオンを移動させる。その後、直接電極３２、３５と基板１００との間に電流を流す。そうすると、基板１００側に移動した被処理イオンの電荷が交換されて、被処理イオンが酸化される。
【０１０４】
本実施の形態においても、被処理イオンの酸化と還元の違いはあれ、上記実施の形態と同様の効果を享受することができる。
【０１０５】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。
【符号の説明】
【０１０６】
１      製造装置
１０    洗浄液槽（処理液槽）
１１    シランカップリング剤槽（処理液槽）
１２    金属液槽（処理液槽）
１３    バリアめっき液槽（処理液槽）
１４    配線めっき液槽（処理液槽）
２０    配管
２１    処理液供給部
３０、３３、３６    間接電極
３２、３５    直接電極
３１、３４、３７    絶縁材
４０    直流電源
４１、４２、４３、４４、４５  スイッチ
５０    制御部
６０    スピンチャック
６１    チャック移動機構
６２    カップ
６３    排出管
６４    排気管
６５    ノズル
７０    処理液槽
７１    処理液供給源
７２    配管
７３    処理液供給部
８０    直接電極
８１    間接電極
８２    絶縁材
９０    直流電源
９１、９２  スイッチ
１００  基板
１１０  酸化膜
１２０  金属膜
１３０  バリア膜
１４０  配線
Ｂ      バリアめっき液
Ｃ      銅イオン
Ｈ      配線めっき液
Ｋ      コバルトイオン
Ｌ      洗浄液
Ｍ      金属液
Ｎ      硫酸イオン（塩素イオン）
Ｐ      パラジウムイオン
Ｓ      シランカップリング剤
【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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【図１２】
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