JP2000355798A5 - - Google Patents

Description

【０００３】
この公報に開示された従来の基板メッキ装置は、図５に示すように、メッキ層を形成する処理面ＷＦを上方に向けてウエハＷを静止状態で保持するステージ２００やステージ２００に保持されたウエハＷの処理面ＷＦに対して電気的に接続する陰電極（カソードコンタクト部）２１０、ステージ２００に保持されたウエハＷの上部に電解メッキ液を貯溜するカップ部２２０、カップ部２２０に貯溜された電解メッキ液に浸漬され、ステージ２００に保持されたウエハＷの処理面ＷＦに対向配置される陽電極（アノード）２３０、カップ部２２０に電解メッキ液を供給するための電解メッキ液の貯溜タンク２４１や、ポンプ２４２、供給管２４３などを有する電解メッキ液供給機構２４０、陽電極２３０から陰電極２１０へ向けて電流が流れるように給電する電源２５０などを備えている。なお、図５中の符号２６０は、カップ部２２０内にウエハＷの搬入・搬出の際に用いる上下方向に昇降のみ可能な押し上げ台を示している。

【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来の基板メッキ装置では、カップ２２０内へ電解メッキ液を供給してから、陽電極２３０と陰電極２１０との間の給電を行っていたので、電解メッキ液が供給されはじめて給電までの時間が長いと、図６（ａ）に示すように、ウエハの処理面の絶縁膜表面に形成されたシード層がエッチングされることがある。シード層がエッチングされた状態でメッキ処理を行ってしまうと、図６（ｂ）に示すように、メッキの析出が阻害されてしまう結果、ボイドが発生して半導体装置の歩留まりを著しく低下させるという問題がある。そのため、カップ２２０内を急速に電解メッキ液で充填させる必要があり、カップ２２０やメッキ槽そのものの構成を複雑にするという問題がある。

【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、基板にメッキ処理を行う基板メッキ装置であって、基板を保持する基板保持手段と、前記基板保持手段に保持された基板にメッキ液を供給するためのメッキ液供給手段と、前記基板保持手段に保持された基板の処理面の上方において基板の処理面に対向して配置された第１の電極と、前記基板保持手段に保持された基板に電気的に接続された第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極との間で電流が流れるように給電する給電手段と、前記メッキ液供給手段からメッキ液を供給して基板にメッキ処理を行う際に、前記給電手段に第１の電流値で給電させた後、前記第１の電流値より高い第２の電流値で給電をさせる制御手段と、を備えたことを特徴とする。なお、第１の電極としては陽電極、第２の電極としては陰電極が考えられる。

【００１１】
また、本発明は、前記カップが、前記基板保持手段に対して開閉可能であり、前記制御手段が、前記メッキ液供給手段によって前記上側空間にメッキ液を供給して前記上側空間をメッキ液で充填させた状態で、前記カップによって前記基板保持手段に保持された基板を覆ったときに、前記給電手段によって第１の電流値の給電を開始させることを特徴とする。さらに、本発明は、前記制御手段が、前記給電手段に第１の電流値で給電させた後、複数段階で電流値を切り換えて前記第２の電流値で給電させることを特徴とする。

【００１４】
この保持機構１は、モータ２に連動連結されており、鉛直方向の軸芯周りで回転される回転軸３の上部にウエハＷよりも大径の円板状のベース部材４が一体回転可能に連結され、ベース部材４の上面周辺部にウエハＷの周縁部を保持する保持部材５が３つ以上設けられている。

【００２７】
上部カップ１０の天井面には、上側空間１２ａ内と大気とを連通させて、上側空間１２ａ内に電解メッキ液を供給できるようにするためにエア抜き部２４が設けられている。

【００４４】
その後、制御部８０は、第１昇降機構８、第２昇降機構１１によって保持機構１と上部カップ１０とを離間させ、モータ２を制御して保持機構１を回転させ、保持機構１及びウエハＷの回転に伴って、ウエハＷに対する本格的な電解メッキ処理が行われる。

【００４６】
一旦供給口２３から電解メッキ液が供給された後、仕切り板２２に形成された微小開口孔２１を介して上側空間１２ａから下側空間１２ｂへ電解メッキ液を供給し、保持機構１に保持されたウエハＷの処理面ＷＦに供給しているので、電解メッキ液の銅イオンの濃度などの影響を受けることはなく、電解メッキ液を充分に分散してウエハＷの処理面ＷＦに電解メッキ液を供給できる。また、仕切り板２２は、陽電極１４と保持機構１に保持されたウエハＷとの間に設けられているので、この仕切り板２２で電流のショートパスを防止でき、電流密度を均一にすることができる。その結果、ウエハＷの処理面ＷＦに均一な膜厚のメッキ層を形成することができる。

【００５１】
なお、上記発明の実施の形態では、図４（ｂ）において第１の電流値Ａ１と第２の電流値Ａ２といったように２段階で電流値を切り換える内容を説明したが、第１の電流値Ａ１から第２の電流値Ａ２に切り換える前に、複数段階で電流値を切り換えるようにしてもよい。

Claims (6)

1. 基板にメッキ処理を行う基板メッキ装置であって、
   基板を保持する基板保持手段と、
   前記基板保持手段に保持された基板にメッキ液を供給するためのメッキ液供給手段と、
   前記基板保持手段に保持された基板の処理面の上方において基板の処理面に対向して配置された第１の電極と、
   前記基板保持手段に保持された基板に電気的に接続された第２の電極と、
   前記第１の電極と前記第２の電極との間で電流が流れるように給電する給電手段と、
   前記メッキ液供給手段からメッキ液を供給して基板にメッキ処理を行う際に、前記給電手段に第１の電流値で給電させた後、前記第１の電流値より高い第２の電流値で給電をさせる制御手段と、
   を備えたことを特徴とする基板メッキ装置。
2. 請求項１に記載の基板メッキ装置であって、
   前記基板保持手段に保持された基板を上方から覆うカップと、
   前記カップ内において上側空間と下側空間とを形成するように前記カップ内に設けられ、かつ前記上側空間から前記下側空間へメッキ液を通すための複数の孔を有する板状部材と、をさらに備え、
   前記メッキ液供給手段は、前記上側空間にメッキ液を供給し、
   前記第１の電極は、前記上側空間に設けられ、
   前記制御手段は、基板にメッキ処理を行う際に、前記給電手段によって第１の電流値で給電させ、前記下側空間がメッキ液で充填された後、前記第１の電流値より高い第２の電流値で給電させることを特徴とする基板メッキ装置。
3. 請求項２に記載の基板メッキ装置であって、
   前記下側空間がメッキ液で充填されたことを検知する検知手段をさらに備えたことを特徴とする基板メッキ装置。
4. 請求項３に記載の基板メッキ装置であって、
   前記検知手段は、前記下側空間内のメッキ液の液面を検出する液面検出手段を備えたことを特徴とする基板メッキ装置。
5. 請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の基板メッキ装置であって、
   前記カップは、前記基板保持手段に対して開閉可能であり、
   前記制御手段は、前記メッキ液供給手段によって前記上側空間にメッキ液を供給して前記上側空間をメッキ液で充填させた状態で、前記カップによって前記基板保持手段に保持された基板を覆ったときに、前記給電手段によって第１の電流値の給電を開始させることを特徴とする基板メッキ装置。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の基板メッキ装置であって、
   前記制御手段は、前記給電手段に第１の電流値で給電させた後、複数段階で電流値を切り換えて前記第２の電流値で給電させることを特徴とする基板メッキ装置。