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JP2001316885A - Equipment and method for plating - Google Patents

Equipment and method for plating

Info

Publication number
JP2001316885A
JP2001316885A JP2000174440A JP2000174440A JP2001316885A JP 2001316885 A JP2001316885 A JP 2001316885A JP 2000174440 A JP2000174440 A JP 2000174440A JP 2000174440 A JP2000174440 A JP 2000174440A JP 2001316885 A JP2001316885 A JP 2001316885A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
plating
substrate
wafer
processing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2000174440A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Wataru Okase
亘 大加瀬
Yoshihiro Boku
慶浩 朴
Takenobu Matsuo
剛伸 松尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Priority to JP2000174440A priority Critical patent/JP2001316885A/en
Priority to US09/849,345 priority patent/US6953522B2/en
Publication of JP2001316885A publication Critical patent/JP2001316885A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plating equipment and a plating method which can form a plating layer with a uniform thickness within a wafer face. SOLUTION: A center cathode 90 is arranged at a center of a wafer W to contact with the wafer, as a contact for applying a cathode voltage to the wafer W, in addition to cathode contacts 64 and so on arranged on an outer circumferential edge, and a cathode voltage is applied alternatingly between the cathode contacts 64 and so on and the center cathode 90. Since a higher part of cathode voltage against a single anode 44 arranged in a bottom of a plating bath 42 fluctuates between a vicinity of the cathode contacts 64 arranged on the outer circumferential edge and the center of the wafer, a direction of current is scattered, and a current density of the total bottom surface of the wafer W is made uniform, and consequently a plated layer with a uniform thickness all over the wafer is formed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【発明の属する技術分野】本発明はウエハ等の被処理基
板上にメッキ層を形成するメッキ処理技術に係り、更に
詳細には処理液に浸漬した被処理基板に電圧を印加しな
がらメッキ処理を行なう電解型のメッキ処理装置及びメ
ッキ処理方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plating technique for forming a plating layer on a substrate such as a wafer, and more particularly, to a plating technique while applying a voltage to a substrate to be immersed in a processing solution. The present invention relates to an electrolytic plating apparatus and a plating method to be performed.

【従来の技術】従来より、シリコンウエハなどの被処理
基板上に銅層などのメッキ層を形成するメッキ処理装置
として、底部にアノード電極を配設したメッキ液槽内に
メッキ液を満たしておき、このメッキ液液面に対して被
処理基板を下向きにして浸漬し、この状態でウエハWと
アノードとの間に電圧を印加するフェイスダウン方式の
装置が知られている。図17は典型的なフェイスダウン
型のメッキ処理装置の垂直断面図である。例えば、図1
7に示したメッキ処理装置では、メッキ液を上部が開口
した処理液槽202に収容し、このメッキ液に対して被
処理基板Wの被処理面を下向きに水平に保持し、この状
態で被処理基板Wをメッキ液に浸漬し、アノードとウエ
ハWとの間に所定の電圧を印加して被処理面上にメッキ
層を形成する。この方法では、処理装置を小型化できる
という利点があり、広く用いられつつある。この図17
に示したようなメッキ処理装置では、ウエハWの外周縁
にカソードコンタクトと呼ばれる電気的接点を接触さ
せ、このカソードコンタクトを介してウエハW下面側の
被処理面に電圧を印加し、ウエハW下面側をカソードと
して機能させる。ところで、ウエハWから製品として形
成される半導体素子の歩留まりを向上させる関係上、ウ
エハW下面側の被処理面に形成するメッキ層の厚さはウ
エハWの被処理面全体にわたって均一であることが求め
られる。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a plating apparatus for forming a plating layer such as a copper layer on a substrate to be processed such as a silicon wafer, a plating solution is filled in a plating solution tank provided with an anode electrode at the bottom. There is known a face-down type apparatus in which a substrate to be processed is immersed with the plating solution level downward and a voltage is applied between the wafer W and the anode in this state. FIG. 17 is a vertical sectional view of a typical face-down type plating apparatus. For example, FIG.
In the plating apparatus shown in FIG. 7, a plating solution is accommodated in a processing solution tank 202 having an open top, and the surface to be processed of the substrate W to be processed is horizontally held downward with respect to the plating solution. The processing substrate W is immersed in a plating solution, and a predetermined voltage is applied between the anode and the wafer W to form a plating layer on the surface to be processed. This method has an advantage that a processing apparatus can be reduced in size, and is being widely used. This FIG.
In the plating apparatus as shown in FIG. 1, an electrical contact called a cathode contact is brought into contact with the outer peripheral edge of the wafer W, and a voltage is applied to the surface to be processed on the lower surface side of the wafer W via the cathode contact, thereby forming a lower surface of the wafer W. The side functions as a cathode. Incidentally, in order to improve the yield of semiconductor elements formed as products from the wafer W, the thickness of the plating layer formed on the surface to be processed on the lower surface side of the wafer W may be uniform over the entire surface to be processed of the wafer W. Desired.

【発明が解決しようとする課題】しかし、図17に示し
たようにウエハW下面側の外周縁で接触するカソードコ
ンタクトを介してウエハWの被処理面に電圧を印加する
構造では、カソードコンタクトに近い外周縁側で印加電
圧が高く、カソードコンタクトから離れたウエハWの中
心付近では印加電圧が低くなる傾向があるため、ウエハ
Wの中心付近ではメッキ層が薄く、ウエハWの外周縁付
近に近づくほどメッキ層が厚く形成されやすいため、ウ
エハWの面内でメッキ層の厚さが不均一になり、半導体
素子の歩留まりが低下したり、半導体素子の品質にばら
つきが生じ易いという問題がある。本発明は上記従来の
問題を解決するためになされたものである。即ち、本発
明は、ウエハWの面内で厚さが均一なメッキ層を形成す
ることのできるメッキ処理装置及びメッキ処理方法を提
供することを目的とする。
However, in the structure in which a voltage is applied to the surface to be processed of the wafer W through the cathode contact that contacts the outer peripheral edge on the lower surface side of the wafer W as shown in FIG. Since the applied voltage is high near the outer peripheral side and the applied voltage tends to be lower near the center of the wafer W far from the cathode contact, the plating layer is thinner near the center of the wafer W, and the closer to the outer peripheral edge of the wafer W, the thinner the plating layer becomes. Since the plating layer is easily formed thick, there is a problem that the thickness of the plating layer becomes uneven in the plane of the wafer W, the yield of semiconductor elements is reduced, and the quality of the semiconductor elements tends to vary. The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems. That is, an object of the present invention is to provide a plating apparatus and a plating method capable of forming a plating layer having a uniform thickness in the plane of the wafer W.

【課題を解決するための手段】請求項1のメッキ処理装
置は、処理液を収容する処理液槽と、水平に保持した被
処理基板を昇降して前記被処理基板内周側の被処理部を
前記処理液に接離するホルダと、前記被処理基板の中心
に穿孔された貫通孔を介して前記被処理基板の裏面側か
ら接触して電圧を印加する電圧印加手段と、を具備す
る。請求項1のメッキ処理装置では、前記被処理基板の
中心に穿孔された貫通孔を介して前記被処理基板の裏面
側から接触して電圧を印加する電圧印加手段を備えてお
り、被処理基板全体にわたって均一に電圧を印加するこ
とができるので、被処理基板全体に均一な処理を施すこ
とが出来る。請求項2のメッキ処理装置は、処理液を収
容する処理液槽と、水平に保持した被処理基板を昇降し
て前記被処理基板内周側の被処理部を前記処理液に接離
するホルダと、前記被処理基板の中心に表面側から接触
して電圧を印加する電圧印加手段と、を具備する。請求
項2のメッキ処理装置では、前記被処理基板の中心に表
面側から接触して電圧を印加する電圧印加手段を備えて
おり、被処理基板全体にわたって均一に電圧を印加する
ことができるので、被処理基板全体に均一な処理を施す
ことが出来る。請求項3のメッキ処理装置は、処理液を
収容する処理液槽と、水平に保持した被処理基板を昇降
して前記被処理基板内周側の被処理部を前記処理液に接
離するホルダと、前記被処理基板の中心に穿孔された貫
通孔を介して前記被処理基板の裏面側から接触して電圧
を印加する第1の電圧印加手段と、前記被処理基板の外
周縁で前記被処理基板の表面側に接触して電圧を印加す
る第2の電圧印加手段と、を具備する。請求項3のメッ
キ処理装置では、前記被処理基板の中心に穿孔された貫
通孔を介して前記被処理基板の裏面側から接触して電圧
を印加する第1の電圧印加手段を備えており、被処理基
板全体にわたって均一に電圧を印加することができるの
で、被処理基板全体に均一な処理を施すことが出来る。
請求項4のメッキ処理装置は、請求項3に記載のメッキ
処理装置において、前記第1の電圧印加手段と、前記第
2の電圧印加手段との間で所定時間毎に印加電圧の強弱
が交互に変化するように制御する印加電圧制御手段を更
に具備する。請求項4のメッキ処理装置では、請求項3
に記載のメッキ処理装置において、前記第1の電圧印加
手段と、前記第2の電圧印加手段との間で所定時間毎に
印加電圧の強弱が交互に変化するように制御する印加電
圧制御手段を更に具備しており、被処理基板全体にわた
って均一に電圧を印加することができるので、被処理基
板全体に均一な処理を施すことが出来る。請求項5のメ
ッキ処理装置は、請求項3に記載のメッキ処理装置にお
いて、前記第1の電圧印加手段と、前記第2の電圧印加
手段との間で片方ずつ電圧を印加するように制御する印
加電圧制御手段を更に具備する。請求項5のメッキ処理
装置では、請求項3に記載のメッキ処理装置において、
前記第1の電圧印加手段と、前記第2の電圧印加手段と
の間で片方ずつ電圧を印加するように制御する印加電圧
制御手段を更に具備しており、被処理基板全体にわたっ
て均一に電圧を印加することができるので、被処理基板
全体に均一な処理を施すことが出来る。請求項6のメッ
キ処理装置は、請求項3に記載のメッキ処理装置におい
て、前記第1の電圧印加手段と、前記第2の電圧印加手
段との間で印加電圧を所定の割合で同時に印加するよう
に制御する印加電圧制御手段を更に具備する。請求項6
のメッキ処理装置では、請求項3に記載のメッキ処理装
置において、前記第1の電圧印加手段と、前記第2の電
圧印加手段との間で印加電圧を所定の割合で同時に印加
するように制御する印加電圧制御手段を更に具備してお
り、被処理基板全体にわたって均一に電圧を印加するこ
とができるので、被処理基板全体に均一な処理を施すこ
とが出来る。請求項7のメッキ処理装置は、処理液を収
容する処理液槽と、水平に保持した被処理基板を昇降し
て前記被処理基板内周側の被処理部を前記処理液に接離
するホルダと、前記被処理基板の中心に表面側から接触
して電圧を印加する第1の電圧印加手段と、前記被処理
基板の外周縁で前記被処理基板の表面側に接触して電圧
を印加する第2の電圧印加手段と、を具備する。請求項
7のメッキ処理装置では、前記被処理基板の中心に表面
側から接触して電圧を印加する第1の電圧印加手段を備
えており、被処理基板全体にわたって均一に電圧を印加
することができるので、被処理基板全体に均一な処理を
施すことが出来る。請求項8のメッキ処理装置は、請求
項7に記載のメッキ処理装置において、前記第1の電圧
印加手段と、前記第2の電圧印加手段との間で所定時間
毎に印加電圧の強弱が交互に変化するように制御する印
加電圧制御手段を更に具備する。請求項8のメッキ処理
装置では、請求項7に記載のメッキ処理装置において、
前記第1の電圧印加手段と、前記第2の電圧印加手段と
の間で所定時間毎に印加電圧の強弱が交互に変化するよ
うに制御する印加電圧制御手段を更に具備しており、被
処理基板全体にわたって均一に電圧を印加することがで
きるので、被処理基板全体に均一な処理を施すことが出
来る。請求項9のメッキ処理装置は、請求項7に記載の
メッキ処理装置において、前記第1の電圧印加手段と、
前記第2の電圧印加手段との間で片方ずつ電圧を印加す
るように制御する印加電圧制御手段を更に具備する。請
求項9のメッキ処理装置では、請求項7に記載のメッキ
処理装置において、前記第1の電圧印加手段と、前記第
2の電圧印加手段との間で片方ずつ電圧を印加するよう
に制御する印加電圧制御手段を更に具備しており、被処
理基板全体にわたって均一に電圧を印加することができ
るので、被処理基板全体に均一な処理を施すことが出来
る。請求項10のメッキ処理装置は、請求項7に記載の
メッキ処理装置において、前記第1の電圧印加手段と、
前記第2の電圧印加手段との間で印加電圧を所定の割合
で同時に印加するように制御する印加電圧制御手段を更
に具備する。請求項10のメッキ処理装置では、請求項
7に記載のメッキ処理装置において、前記第1の電圧印
加手段と、前記第2の電圧印加手段との間で印加電圧を
所定の割合で同時に印加するように制御する印加電圧制
御手段を更に具備しており、被処理基板全体にわたって
均一に電圧を印加することができるので、被処理基板全
体に均一な処理を施すことが出来る。請求項11のメッ
キ処理方法は、液処理槽内に収容した処理液を介して対
向配置された被処理基板及びアノードに電圧を印加する
ことにより前記被処理基板にメッキ処理を施すメッキ処
理方法であって、前記被処理基板の中心に電圧を印加す
ることを特徴とする。請求項11のメッキ処理方法で
は、液処理槽内に収容した処理液を介して対向配置され
た被処理基板及びアノードに電圧を印加することにより
前記被処理基板に液処理を施すメッキ処理方法におい
て、前記被処理基板の中心に電圧を印加しており、被処
理基板全体にわたって均一に電圧を印加することができ
るので、被処理基板全体に均一な処理を施すことが出来
る。請求項12のメッキ処理方法は、液処理槽内に収容
した処理液を介して対向配置された被処理基板及びアノ
ードに電圧を印加することにより前記被処理基板に液処
理を施すメッキ処理方法であって、前記被処理基板の中
心と外周縁との間で所定時間毎に交互に印可電圧の強弱
を変化させることを特徴とする。請求項12のメッキ処
理方法では、液処理槽内に収容した処理液を介して対向
配置された被処理基板及びアノードに電圧を印加するこ
とにより前記被処理基板に液処理を施すメッキ処理方法
において、前記被処理基板の中心と外周縁との間で所定
時間毎に交互に印可電圧の強弱を変化させており、被処
理基板全体にわたって均一に電圧を印加することができ
るので、被処理基板全体に均一な処理を施すことが出来
る。請求項13のメッキ処理方法は、液処理槽内に収容
した処理液を介して対向配置された被処理基板及びアノ
ードに電圧を印加することにより前記被処理基板に液処
理を施すメッキ処理方法であって、前記被処理基板の中
心と外周縁との間で片方ずつ電圧を印加することを特徴
とする。請求項13のメッキ処理方法では、液処理槽内
に収容した処理液を介して対向配置された被処理基板及
びアノードに電圧を印加することにより前記被処理基板
に液処理を施すメッキ処理方法において、前記被処理基
板の中心と外周縁との間で片方ずつ電圧を印加してお
り、被処理基板全体にわたって均一に電圧を印加するこ
とができるので、被処理基板全体に均一な処理を施すこ
とが出来る。請求項14のメッキ処理方法は、液処理槽
内に収容した処理液を介して対向配置された被処理基板
及びアノードに電圧を印加することにより前記被処理基
板に液処理を施すメッキ処理方法であって、前記被処理
基板の中心と外周縁との間で印加電圧を所定の割合で同
時に印加することを特徴とする。請求項14のメッキ処
理方法では、液処理槽内に収容した処理液を介して対向
配置された被処理基板及びアノードに電圧を印加するこ
とにより前記被処理基板に液処理を施すメッキ処理方法
において、前記被処理基板の中心と外周縁との間で印加
電圧を所定の割合で同時に印加しており、被処理基板全
体にわたって均一に電圧を印加することができるので、
被処理基板全体に均一な処理を施すことが出来る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a plating apparatus, comprising: a processing liquid tank for storing a processing liquid; And a voltage applying means for applying a voltage by contacting the substrate from the back side of the substrate through a through hole formed in the center of the substrate. The plating apparatus according to claim 1, further comprising: voltage applying means for applying a voltage by contacting the back side of the substrate through a through-hole formed in the center of the substrate, and applying a voltage to the substrate. Since a voltage can be applied uniformly over the entire substrate, uniform processing can be performed on the entire substrate to be processed. 3. The plating apparatus according to claim 2, wherein the processing liquid tank for storing the processing liquid and a holder for vertically moving the substrate to be processed and moving the processing target portion on the inner peripheral side of the substrate to and away from the processing liquid. And voltage applying means for applying a voltage by contacting the center of the substrate to be processed from the front side. The plating apparatus according to claim 2, further comprising voltage applying means for applying a voltage by contacting the center of the substrate to be processed from the front side, and applying a voltage uniformly over the entire substrate to be processed. Uniform processing can be performed on the entire substrate to be processed. 4. The plating apparatus according to claim 3, wherein the processing solution tank for storing the processing solution, and a holder for vertically moving the substrate to be processed and bringing a portion to be processed on the inner peripheral side of the substrate into and out of contact with the processing solution. First voltage applying means for applying a voltage by contacting the back side of the substrate through a through hole formed at the center of the substrate, and applying a voltage to the outer periphery of the substrate. Second voltage applying means for applying a voltage by contacting the front side of the processing substrate. The plating apparatus according to claim 3, further comprising a first voltage application unit that applies a voltage by contacting from the back side of the substrate to be processed through a through hole formed in the center of the substrate to be processed, Since a voltage can be applied uniformly over the entire substrate to be processed, uniform processing can be performed on the entire substrate to be processed.
According to a fourth aspect of the present invention, in the plating apparatus of the third aspect, the intensity of the applied voltage alternates between the first voltage applying means and the second voltage applying means at predetermined time intervals. Further, there is further provided an applied voltage control means for controlling so as to change to. In the plating apparatus according to the fourth aspect,
Wherein the applied voltage control means controls the voltage applied between the first voltage application means and the second voltage application means to alternately change at predetermined time intervals. Further, since a voltage is uniformly applied to the entire substrate to be processed, uniform processing can be performed on the entire substrate to be processed. According to a fifth aspect of the present invention, in the plating apparatus according to the third aspect, a control is performed such that a voltage is applied to each of the first voltage applying unit and the second voltage applying unit. The apparatus further includes an applied voltage control unit. In the plating apparatus of claim 5, in the plating apparatus of claim 3,
The apparatus further includes an applied voltage control unit that controls so as to apply a voltage to each of the first voltage application unit and the second voltage application unit, and applies a voltage uniformly over the entire substrate to be processed. Since the voltage can be applied, uniform processing can be performed on the entire substrate to be processed. According to a sixth aspect of the present invention, in the plating apparatus of the third aspect, an applied voltage is simultaneously applied at a predetermined ratio between the first voltage applying unit and the second voltage applying unit. Voltage control means for performing the control as described above. Claim 6
4. The plating apparatus according to claim 3, wherein the first voltage applying means and the second voltage applying means are controlled so that an applied voltage is simultaneously applied at a predetermined ratio between the first voltage applying means and the second voltage applying means. Further, the apparatus further comprises an applied voltage control means for applying a voltage uniformly over the entire substrate to be processed, so that uniform processing can be performed on the entire substrate to be processed. 8. The plating apparatus according to claim 7, wherein the processing solution tank for storing the processing solution, and a holder for vertically moving the substrate to be processed and bringing a portion to be processed on the inner peripheral side of the substrate into and out of contact with the processing solution. First voltage applying means for applying a voltage by contacting the center of the substrate to be processed from the front side, and applying a voltage by contacting the surface side of the substrate to be processed at the outer peripheral edge of the substrate to be processed And second voltage applying means. The plating apparatus according to claim 7, further comprising first voltage applying means for applying a voltage by contacting the center of the substrate to be processed from the front side, and applying the voltage uniformly over the entire substrate to be processed. Therefore, uniform processing can be performed on the entire substrate to be processed. The plating apparatus according to claim 8 is the plating apparatus according to claim 7, wherein the intensity of the applied voltage alternates between the first voltage applying means and the second voltage applying means at predetermined time intervals. Further, there is further provided an applied voltage control means for controlling so as to change to. In the plating apparatus according to claim 8, in the plating apparatus according to claim 7,
The apparatus further includes an applied voltage control unit that controls the magnitude of the applied voltage to alternately change at predetermined time intervals between the first voltage application unit and the second voltage application unit. Since a voltage can be applied uniformly over the entire substrate, uniform processing can be performed on the entire substrate to be processed. The plating apparatus according to claim 9 is the plating apparatus according to claim 7, wherein the first voltage applying unit includes:
There is further provided an applied voltage control means for controlling so as to apply a voltage one by one to the second voltage applying means. In the plating apparatus according to a ninth aspect, in the plating apparatus according to the seventh aspect, control is performed such that a voltage is applied to each of the first voltage applying unit and the second voltage applying unit. Since the apparatus further includes an applied voltage control means, and a voltage can be applied uniformly over the entire substrate to be processed, uniform processing can be performed on the entire substrate to be processed. The plating apparatus according to claim 10 is the plating apparatus according to claim 7, wherein the first voltage applying unit includes:
Further provided is an applied voltage control means for controlling the applied voltage to be applied simultaneously with the second voltage applying means at a predetermined rate. In the plating apparatus according to a tenth aspect, in the plating apparatus according to the seventh aspect, an applied voltage is simultaneously applied at a predetermined ratio between the first voltage applying unit and the second voltage applying unit. Is further provided, and a voltage can be applied uniformly over the entire substrate to be processed, so that uniform processing can be performed on the entire substrate to be processed. Claim 11
The treatment method is based on the treatment liquid stored in the liquid treatment tank.
Voltage is applied to the substrate to be processed and the anode
A plating process for plating the substrate to be processed.
Applying a voltage to the center of the substrate to be processed.
It is characterized by that. The plating method according to claim 11,
Are arranged to face each other via the processing liquid contained in the liquid processing tank.
By applying voltage to the substrate and anode
In the plating method of performing a liquid treatment on the substrate to be processed,
Voltage is applied to the center of the substrate to be processed.
Voltage can be applied uniformly over the entire substrate
Therefore, uniform processing can be performed on the entire substrate to be processed.
You. The plating method according to claim 12 is a plating method in which a liquid is applied to the target substrate by applying a voltage to a target substrate and an anode that are disposed to face each other via a processing liquid contained in a liquid processing tank. The strength of the applied voltage is alternately changed at predetermined time intervals between the center and the outer peripheral edge of the substrate to be processed. The plating method according to claim 12 , wherein a liquid is applied to the substrate by applying a voltage to the substrate and the anode that are disposed to face each other via the processing liquid contained in the liquid processing tank. The strength of the applied voltage is alternately changed at predetermined intervals between the center and the outer peripheral edge of the substrate to be processed, and the voltage can be applied uniformly over the entire substrate to be processed. Can be uniformly processed. The plating method according to claim 13 is a plating method in which a liquid is applied to the target substrate by applying a voltage to the target substrate and the anode that are disposed to face each other via the processing liquid contained in the liquid processing tank. In addition, a voltage is applied one by one between the center and the outer peripheral edge of the substrate to be processed. The plating method according to claim 13 , wherein a liquid is applied to the target substrate by applying a voltage to the target substrate and the anode which are disposed to face each other via the processing liquid contained in the liquid processing tank. Since a voltage is applied one by one between the center and the outer peripheral edge of the substrate to be processed, and the voltage can be applied uniformly over the entire substrate to be processed, uniform processing can be performed on the entire substrate to be processed. Can be done. The plating method of claim 14 is a plating method in which a liquid is applied to the target substrate by applying a voltage to the target substrate and the anode that are disposed to face each other via the processing liquid contained in the liquid processing tank. In addition, an applied voltage is simultaneously applied at a predetermined ratio between a center and an outer peripheral edge of the substrate to be processed. The plating method according to claim 14 , wherein a liquid is applied to the substrate by applying a voltage to the substrate and the anode that are opposed to each other via a processing solution contained in a liquid processing tank. Since the applied voltage is simultaneously applied at a predetermined ratio between the center and the outer peripheral edge of the substrate to be processed, the voltage can be applied uniformly over the entire substrate to be processed.
Uniform processing can be performed on the entire substrate to be processed.

【課題を解決するための手段】(第1の実施の形態)以
下、本発明の第一の実施の形態に係る銅メッキ用のメッ
キ処理システムについて説明する。図1は本実施形態に
係るメッキ処理システムの斜視図であり、図2は同メッ
キ処理システムの平面図であり、図3は同メッキ処理シ
ステムの正面図であり、図4は同メッキ処理システムの
側面図である。図1〜図4に示したように、このメッキ
処理システム1はウエハWを出し入れしたり運搬するキ
ャリアステーション2とウエハWに実際に処理を施すプ
ロセスステーション3とから構成されている。キャリア
ステーション2はウエハWを収容する載置台21と載置
台21上に載置されたキャリアカセットCにアクセスし
てその中に収容されたウエハWを取り出したり、処理が
完了したウエハWを収容したりする第2の搬送手段とし
てのサブアーム22とから構成されている。キャリアカ
セットC内には複数枚、例えば25枚のウエハWを等間
隔毎に水平に保った状態で垂直方向に収容されるように
なっている。載置台21上には図中X方向に例えば4個
のキャリアカセットCが配設されている。サブアーム2
2は図中X方向に配設されたレール上を移動するととも
に鉛直方向(Z方向)即ち図中紙面に垂直な方向に昇降
可能かつ水平面内で回転可能な構造を備えており、載置
台21上に載置されたキャリアカセットC内にアクセス
して未処理のウエハWをキャリアカセットCから取り出
したり、処理が完了したウエハWをキャリアカセットC
内に収納するようになっている。またこのサブアーム2
2は後述するプロセスステーション3との間でも、処理
前後のウエハWを受け渡しするようになっている。プロ
セスステーション3は図1〜図4に示すように直方体又
は立方体の箱型の外観を備えており、その周囲全体は耐
腐食性の材料、例えば樹脂や表面を樹脂でコーティング
した金属板などでできたハウジング31で覆われてい
る。プロセスステーション3の内部は図1及び図4に示
すように略立方形或いは直方形の箱型の構成となってお
り、内部には処理空間Sが形成されている。処理空間S
は図1及び図4に示したように直方体型の処理室であ
り、処理空間Sの底部には底板33が取り付けられてい
る。処理空間Sには、複数の処理ユニット、例えば4基
のメッキ処理ユニットM1〜M4が例えば処理空間室S
内の、次に説明するメインアーム35の周囲にそれぞれ
配設されている。図1及び図2に示すように底板33の
ほぼ中央にはウエハを搬送するための第1の搬送手段と
してのメインアーム35が配設されている。このメイン
アーム35は昇降可能かつ水平面内で回転可能になって
おり、更に略水平面内で伸縮可能な上下二本のウエハ保
持部材を備えており、これらのウエハ保持部材を伸縮さ
せることによりメインアーム35の周囲に配設された処
理ユニットに対して処理前後のウエハW出し入れできる
ようになっている。またメインアーム35は垂直方向に
移動して上側の処理ユニットへも出入りできるようにな
っており、下段側の処理ユニットから上段側の処理ユニ
ットへウエハWを運んだり、その逆に上側の処理ユニッ
トから下段側の処理ユニットへウエハWを運ぶこともで
きるようになっている。更にこのメインアーム35は保
持したウエハWを上下反転させる機能を備えており、一
の処理ユニットから他の処理ユニットへウエハWを搬送
する間にウエハWを上下反転できる構造を備えている。
なおこのウエハWを反転できる機能はメインアーム35
に必須の機能ではない。上段側には他の処理ユニット、
例えば第2のメッキ処理装置としての洗浄処理ユニット
SRDが例えば2基キャリアステーションに近い側、即
ち前記メッキ処理ユニットM1,M2の上側にそれぞれ
配設されている。このように複数の処理ユニットが上下
方向に多段配置されているので、液処理システムの面積
効率を向上させることが出来る。プロセスステーション
3のハウジング31のうち、キャリアステーション2に
対面する位置に配設されたハウジング31aには、図3
に示すように3つの開閉可能な開口部G1〜G3が配設
されている。これらのうちG1は下段側に配設されたメ
ッキ処理ユニットM1とM2との間に配設された中継載
置台36の位置に対応する開口部であり、キャリアカセ
ットCからサブアーム22が取り出した未処理のウエハ
Wをプロセスステーション3内に搬入する際に用いられ
る。搬入の際には開口部G1が開かれ、未処理ウエハW
を保持したサブアーム22が処理空間S内にウエハ保持
部材を伸ばしてアクセスし、中継載置台36上にウエハ
Wを置く。この中継載置台36にメインアーム35がア
クセスし、中継載置台36上に載置されたウエハWを保
持してメッキ処理ユニットM1〜M4などの処理ユニッ
ト内まで運ぶ。残りの開口部G2及びG3は処理空間S
のキャリアステーション2に近い側に配設されたSRD
に対応する位置に配設されており、これらの開口部G
2、G3を介してサブアームが処理空間S内にアクセス
し、上段側に配設されたSRDに直接アクセスして処理
が完了したウエハWを受け取ることができるようになっ
ている。そのためSRDで洗浄されたウエハWが汚れた
メインアームに触れて汚染されることが防止される。ま
た、処理空間S内には図4中上から下向きのエアフロー
が形成されており、システム外から供給された清浄なエ
アが処理空間Sの上部から供給され、洗浄処理ユニッ
ト、メッキ処理ユニットM1〜M4に向けて流下し、処
理空間Sの底部から排気されてシステム外に排出される
ようになっている。このように処理空間S内を上から下
に清浄な空気を流すことにより、下段側のメッキ処理ユ
ニットM1〜M4から上段側の洗浄装置の方には空気が
流れないようになっている。そのため、常に洗浄処理ユ
ニット側は清浄な雰囲気に保たれている。更に、メッキ
処理ユニットM1〜M4や洗浄処理ユニット等の各処理
ユニット内はシステムの処理空間Sよりも陰圧に維持さ
れており、空気の流れは処理空間S側から各処理ユニッ
ト内に向って流れ、各処理ユニットからシステム外に排
気される。そのため、処理ユニット側から処理空間S側
に汚れが拡散するのが防止される。図5はメッキ処理ユ
ニットM1の垂直断面図である。図5に示すように、こ
のメッキ処理ユニットM1では、ユニット全体が密閉構
造のハウジング41で覆われている。このハウジング4
1も樹脂等の耐腐食性の材料で構成されている。ハウジ
ング41の内側は概ね上下二段に分かれた構造になって
おり、排気路を内蔵したセパレータ72により、セパレ
ータ72の上側に位置する第1の処理部Aと、セパレー
タ72の下側に位置する第2の処理部Bとに仕切り分け
られている。そのため、第2の処理部B側から上側の第
1の処理部A側に汚れが拡散するのが防止される。セパ
レータ72の中央には貫通孔74が設けられており、こ
の貫通孔74を介して後述するドライバ61に保持され
たウエハWが第1の処理部Aと第2の処理部Bとの間を
行き来できるようになっている。処理部Aと処理部Bと
の境界にあたる部分のハウジングには開口部とこの開口
部を開閉するゲートバルブ73が設けられている。この
ゲートバルブ73を閉じるとメッキ処理ユニットM1内
はその外側の処理空間Sとは隔絶された空間となるの
で、メッキ処理ユニットM1から外側の処理空間S内へ
の汚れの拡散が防止される。またメッキ処理ユニットM
1〜M4はそれぞれ別個独立に運転することができ、処
理システムに対してそれぞれが着脱可能に構成されてい
る。そのため、一つのメッキ処理ユニットについての保
守管理時など運転できない場合には、他のメッキ処理ユ
ニットを代替使用することができ、保守管理が容易に行
なえる。第1の処理部AにはウエハWを略水平に保持し
て回転させる基板保持機構としてのドライバ61が配設
されている。このドライバ61はウエハWを保持するホ
ルダ62と、このホルダ62ごとウエハWを略水平面内
で回転させるモータ63とから構成されており、モータ
63の外套容器にはドライバ61を支持する支持梁67
が取りつけられている。支持梁67の端はハウジング4
1の内壁に対してガイドレール68を介して昇降可能に
取り付けられている。支持梁67は更にシリンダ69を
介してハウジング41に取りつけられており、このシリ
ンダ69を駆動することによりドライバ61の位置を上
下できるようになっている。具体的には図5に示したよ
うに、ドライバ61の位置はウエハWを搬出入するため
の搬送位置(I)と、ウエハW下面側の被処理面を洗浄
する洗浄位置(II)後述するスピンドライを行なうた
めのスピンドライ位置(IV)、及びウエハWをメッキ
液に浸漬した状態でメッキを行なうメッキ位置(V)の
主に4つの異なる高さの間で上下動させる。ドライバ6
1の内部にはウエハWだけを昇降させる昇降機構(図示
省略)が配設されており、この昇降機構を作動させるこ
とにより、ドライバ61の高さを変えずにウエハWの高
さだけをドライバ61内部で変えることができる。この
昇降機構はウエハW下面外周縁部で接触して電圧を印加
するカソードコンタクト64とウエハWとを接離させる
ときに作動させるものであり、例えばカソードコンタク
ト64を洗浄する際にウエハWを上昇させて接点表面を
露出させ、ノズルから噴射された水により洗浄しやすく
する。第2の処理部Bには例えば硫酸銅などの、銅メッ
キ用のメッキ液を収容するメッキバス42が配設されて
いる。メッキバス42は二重構造になっており、内槽4
2aの外側に外槽42bが略同軸的に配設されている。
メッキバス42は前述したドライバ61の真下に配設さ
れており、メッキ液で内槽42aを満たしたときにメッ
キ液の液面がメッキ位置(V)で停止させたドライバ6
1に保持されたウエハWよりもメッキ液液面の方が高く
なる高さに内槽42aが固定されている。内槽42aの
内部にはメッキ液を底部側から上面に向けて噴出させる
噴出管43が内槽42aの底部略中心から内槽42aの
深さ方向略中間付近まで伸びており、噴出管43の周囲
には電解メッキ処理時にアノードとして機能する電極4
4が配設されている。噴出管43の端部外周と内槽42
aとの間には隔膜45が配設されており、電解メッキ時
に電極44から混入する異物がメッキ液液面に浮上して
メッキの障害になるのを防止している。内槽42a底部
の中心から偏心した位置にはメッキ液を循環させるため
の循環配管46,47が配設されており、図示しないポ
ンプによりメッキ液を循環させ、循環配管47で吸い込
んだメッキ液を循環配管46から供給するようになって
いる。外槽42bは内槽42aの外壁面との間にメッキ
液の流れる流路42cを形成している。更に外槽42b
の底部には流路42cに流れ込んだメッキ液を内槽42
a内に戻すための配管48が接続されている。この配管
48は前記噴出管43とポンプ49を介して繋がってお
り、このポンプ49を作動させることにより内槽42a
から溢れ出して流路42c、配管48に流れ込んだメッ
キ液を再び内槽42a内に戻すと共にウエハW下面側の
被処理面に向けて噴出できるようになっている。次に本
実施形態に係るホルダ62下端部のウエハW保持部分に
ついて説明する。図6は本実施形態に係るメッキ処理ユ
ニットのホルダ62周辺の垂直断面を部分的に拡大した
図である。図6に示したように、本実施形態に係るメッ
キ処理ユニットでは、被処理基板として中心に貫通孔h
が穿孔されたウエハWを用いる。この貫通孔hを介して
ウエハWの裏面、即ちメッキ層を形成しない図中上面側
から電圧印加手段としてのセンターカソード90で電圧
を印加する。このセンターカソード90は、例えば、シ
ード層Cが裏面側まで形成されたウエハWの貫通孔hに
その裏面側から直接接触するセンターカソードコンタク
ト91と、このセンターカソードコンタクト91を付勢
するコイルスプリング92と、このコイルスプリング9
2の下部を支持する円筒型のハウジング93と、このハ
ウジング93の開口部側に取り付けられ、前記センター
カソードコンタクト91とウエハWとの接点周辺をシー
ルする、例えばシリコーンゴムなどの可撓性絶縁材料で
できた、お椀型シーラント94とから構成されており、
センターカソードコンタクト91には電気を供給するた
めのリード線95が取り付けられている。このリード線
95は後述するようにカソードコンタクト64と同電位
の電圧が印加されるように電源に接続されている。な
お、シーラント94の内部空間には空気や不活性ガスな
どを供給して正圧をかけられるようにしておき、センタ
ーカソードコンタクト91とウエハWとの接点にメッキ
液が付着するのを防止することもできる。図7は本実施
形態に係るメッキ処理ユニットのカソード電圧を印加す
る電気系統を示す配線図である。図7に示すように、こ
のメッキ処理ユニットでは、カソードコンタクト64,
64,…と同じ極性の電圧がセンターカソードコンタク
ト91に印加されるようになっており、更にスイッチS
を切りかえることにより、カソードコンタクト64,6
4,…とセンターカソードコンタクト91との間で交互
に電圧を印加したり、同時に電圧を印加したり、片方ず
つ電圧を印加することができるようになっている。更に
このスイッチSを適切なコントローラに置きかえること
により、印加電圧の強さを徐々に変化させることもでき
る。次に本実施形態に係るメッキ処理システム全体の処
理プロセスについて説明する。図8はメッキ処理システ
ム全体のフローを示すフローチャートである。図8に示
すように、電源を投入してこのメッキ処理システムを立
ち上げ、載置台21上に未処理のウエハWが1ロット、
例えば25枚収容されたキャリアカセットCを図示しな
い搬送用ロボットを使って載置すると、サブアーム22
は未処理ウエハWがセットされたことを認識してキャリ
アカセットCの前まで移動し、ウエハ保持部22aをキ
ャリアカセットC内に差し込んで中に収容されている未
処理のウエハWを取り出し、このウエハWをプロセスス
テーション内にある中継載置台36上に一旦載置する。
なお、載置台21の近傍にアライメント調整装置(図示
省略)を配設し、このアライメント調整装置でウエハW
の向き(アライメント)を調整してからサブアーム22
や中継載置台36上にウエハWが搬送されるようにして
もよい。中継載置台36上に未処理ウエハWが載置され
ると、メインアーム35がウエハWの載置を認識して作
動を開始し、中継載置台36のところまでアクセスして
未処理ウエハWを受け取る。未処理ウエハWを受け取っ
たメインアーム35は今度は処理空間Sの下段側に配設
されたメッキ処理ユニット、例えばメッキ処理ユニット
M1にアクセスしてこのメッキ処理ユニットM1内へ未
処理のウエハWを搬入する。以下、メッキ処理ユニット
M1内での処理のフローについては図10に沿って説明
する。図9はメッキ処理ユニットM1内で行なわれるメ
ッキ処理のフローを図示したフローチャートである。中
継載置台36から未処理のウエハWを受け取ったメイン
アーム35はメッキ処理ユニットM1にアクセスする。
即ち、メッキ処理ユニットM1ではゲートバルブ73が
開かれ、未処理ウエハWを保持したままメインアーム3
5が第1の処理部Aに進入して前記搬送位置(I)で待
機しているドライバ61のホルダ62に未処理のウエハ
Wを引き渡す(ステップ2(1))。未処理のウエハW
をドライバ61のホルダ62にセットし終えたら、ゲー
トバルブ73を閉じ、シリンダ69を駆動してドライバ
61をメッキ位置(V)まで下降させる(ステップ2
(2))。この下降操作によりホルダ62に保持された
ウエハW下面側の被処理面はメッキバス42内のメッキ
液液面と接触する。このとき、空気の泡がウエハW表面
に付着したままでメッキ処理を行なうとウエハW表面に
形成されるメッキ層が不均一になるので、ウエハWをメ
ッキ液液面に接触させた状態でドライバ61のモータ6
3を作動させてウエハWを略水平面内で回転させること
によりウエハW表面の泡抜きを行なう(ステップ2
(3))。泡抜きを十分行なったら同じ高さを維持しな
がらモータ63の回転速度を下げ、ウエハWとメッキバ
ス42内のアノード44との間に電圧を印加してメッキ
を開始する(ステップ2(4))。このメッキ処理時に
は図7のスイッチSを操作することにより様々なやり方
で電圧を印加することができる。例えば、スイッチSの
ナイフスイッチAとBとを交互に断続させることによ
り、アノード44からウエハW下面側に向う電流の方向
を変化させることができる。即ち、最初ナイフスイッチ
Aのみを投入してカソードコンタクト64にカソード電
圧を印加させると電流はアノード44からウエハWの外
周縁に向う流れが強く流れる。しかる後にナイフスイッ
チAを切って、ナイフスイッチBのみを投入するとカソ
ード電流はセンターカソードコンタクト91を介してウ
エハWの中心付近に向って流れる。このようにナイフス
イッチAと5Bとを交互に断続させることによりアノー
ド44からウエハWに向う電流はウエハWの外周縁に向
ったり中心を向ったりを繰り返す。そのため全体として
は電流密度はウエハW下面側全体に均一に流れたのと同
じことになり、結果として均一なメッキ層が形成され
る。所定時間経過して十分な厚さのメッキ層がウエハW
上に形成されたら、電圧の印加を停止してメッキ層の形
成を停止し、バルブV1を開くと共に汲み出しポンプ5
1を作動させてメッキ液をタンク50内に戻し、メッキ
バス42内の液面を下降させ(ステップ2(5))、ホ
ルダ62を上昇させてウエハWをスピンドライ位置(I
V)まで移動させる。この状態でモータ63を作動させ
てウエハWを水平面内で回転させ、スピンドライを実行
する(ステップ2(6))。スピンドライによりメッキ
液がウエハWから大方取り除かれたら、ドライバ61を
前記した洗浄位置(II)まで上昇させる(ステップ2
(7))。次に、この状態でモータ63を駆動してウエ
ハWを回転させながらノズル70,62から純水をウエ
ハW下面に向けて噴出してウエハW下面を洗浄する(ス
テップ2(8))。ウエハW下面の洗浄が終了したら、
ドライバ61の高さはそのまま保ち、図示しない昇降機
構によりドライバ61内のウエハWだけを僅かに上昇さ
せてノズル70,70から噴出する純水がちょうどウエ
ハW下面と保持部との接点であり、電気的に接続するカ
ソードコンタクト64に当たる高さまで上昇させる。こ
の状態でノズル70,70から純水を噴出させて前記カ
ソードコンタクト表面を洗浄する(ステップ2
(9))。 カソードコンタクト64の洗浄が完了した
ら再びウエハWがこのカソードコンタクト64と当接す
る高さまで下降させ(ステップ2(10))、モータ6
3を作動させてスピンドライを行なって水分を取り除く
(ステップ2(11))。スピンドライが完了したら、
ドライバ61を搬送位置(I)まで上昇させ(ステップ
2(12))、この位置で維持しながらゲートバルブ7
3を開いてメインアーム35を進入させ、メッキ処理ユ
ニットM1での処理が完了したウエハWを搬出する(ス
テップ2(13))。メッキ処理ユニットM1でのメッ
キ処理工程が完了したら、後続の処理を行なう処理ユニ
ットへウエハWを搬送する。例えば前記メッキ処理ユニ
ットM1とは組成の異なるメッキ液を用いる他のメッキ
処理ユニットM2〜M4で更に別のメッキ処理を行なう
場合には当該メッキ処理ユニットM2〜M4内へ搬入し
て前記と同様にして追加の後続のメッキ処理を行なう。
メッキ処理ユニットM1から後続の他の処理ユニット、
例えばメッキ処理ユニットM2〜M4や、第2の処理装
置としての洗浄処理ユニット等へ搬送する間に、必要に
応じてウエハWをメインアーム35で保持したまま上下
反転させる。例えばメッキ処理ユニットM1でウエハW
の下面側にメッキ層を形成した後、洗浄処理ユニットで
メッキ層を形成した面を上側にして洗浄する場合等であ
る。このようにウエハWの搬送時にメインアーム35上
でウエハWを上下反転できるので、処理の工程に無駄が
なく、速やかにウエハWの搬送と上下反転とを同時に行
なうことができる。一連のメッキ処理工程が完了した
ら、最後のメッキ処理ユニットM1〜M4内へメインア
ーム35がアクセスしてメッキ処理の完了したウエハW
を取り出す。しかる後にメインアーム35はウエハWを
保持したままその保持部35aを処理空間Sの上部へ移
動させ、メッキ処理ユニットM1〜M4の上段側に配設
されている洗浄処理ユニット170内に搬入する。この
とき、処理空間S内には図中上方から下方に向けてクリ
ーンエアが流下するダウンフローが形成されているの
で、下段側のメッキ処理ユニットM1〜M4の方から上
段側の洗浄処理ユニット170側へ空気が流れることは
ない。そのため、処理空間S内の洗浄処理ユニット17
0近傍の雰囲気は常にメッキ処理ユニットM1〜M4近
傍の雰囲気より清浄に保たれる。洗浄処理ユニット17
0による洗浄処理が完了したら、後続の処理、例えば第
3の処理としてのアニーリング処理を行なう。このアニ
ーリング処理はいわゆる熱盤上にウエハWを所定時間載
置することにより行う。アニーリングが完了したら、再
びメインアーム35が処理後のウエハWを受け取り、中
継載置部36を経由して、或いは洗浄処理ユニット17
0内を経由してメインアーム35からサブアーム22へ
引き渡される。サブアーム22に引き渡された処理後の
ウエハWは前記と逆の径路を通ってキャリアカセットC
内に収容され、一連の処理が完了する。以上説明したよ
うに、本実施形態に係るメッキ処理ユニットでは、カソ
ードコンタクト64の他に、カソード電圧をウエハWの
衷心に印加するためのセンターカソード90を備えてい
るので、前記カソードコンタクト64と組み合わせて使
用することにより、アノード44からウエハWに流れる
電流の方向を制御することが出来る。この電流の流れを
制御することにより、全体としてアノード44からウエ
ハW下面全体にわたって均一に電流を流すことができる
ので、銅イオンの流れをもそれに伴ってウエハW下面全
体に行き渡らせることが出来る。その結果としてウエハ
W下面全体にわたって均一な厚さのメッキ層を形成する
ことができる。なお、本発明は上記実施形態に限定され
ない。例えば上記実施形態ではシリコンウエハを例にし
て説明したが、LCD用ガラス基板についても適用でき
ることは言うまでもない。 (第2の実施の形態)以下、本発明の第2の実施形態に
ついて説明する。以下の実施の形態について、先行する
実施の形態と重複する内容については説明を省略するこ
とがある。図10は本発明の第2の実施形態に係るセン
ターカソード90の垂直断面図である。図10に示した
ように、本実施の形態に係るセンターカソード90で
は、ウエハWの下面側のシード層Cに直接センターカソ
ードコンタクト91が接触する構成とした。即ち、この
センターカソード90では可撓性導電性材料で形成さ
れ、断面がアルファベットの「T」字型のセンターカソ
ードコンタクト91を上下さかさまにした状態で保持
し、途中にお椀型のシーラント94を貫通した形状を備
えている。このセンターカソード90を用いる場合に
は、ウエハWの被処理面側にシード層Cが形成されたウ
エハWを用意し、このウエハWの中心に貫通孔hを穿孔
したものを用いる。図10の小円Aに示したように、ウ
エハWの裏面側から貫通孔hにセンターカソードコンタ
クト91の頭の部分を押し当てる。センターカソードコ
ンタクト91は導電性可撓性材料からできているので、
貫通孔hを通過する際に頭の部分は折り曲げられて半径
方向の寸法が縮む。更に押し込んでゆくと小円Bに示し
たように、頭の部分が貫通孔hを通過し、再び頭の部分
が膨らんで端の部分がウエハW下面側のシード層Cと接
触する。一方、ウエハWの裏面側ではお椀型のシーラン
ト94が撓んでその下端部がウエハW裏面側の表面に押
圧され、ウエハWとの接触部分でシールする。本実施形
態に係るセンターカソード90では、ウエハWの被処理
面側でセンターカソードコンタクト91が接触するの
で、ウエハWの中心に貫通孔hを穿孔するのみでよく、
裏面側にまでシード層Cを形成する必要がないという特
有の効果が得られる。 (第3の実施の形態)本実施形態に係るメッキ処理ユニ
ットでは、ウエハWの被処理面の中心にセンターカソー
ド90をウエハWの被処理面側から接触させる構造を採
用した。図11は本実施形態に係るメッキ処理装置の概
略構成図であり、図12は本実施形態に係るセンターカ
ソード90の垂直断面図であり、図13は本実施形態に
係るホルダ62の垂直断面図であり、図14は本実施形
態に係るホルダ62の斜視図である。図11に示したよ
うに、本実施形態に係るメッキ処理ユニットでは、ウエ
ハW下面側の被処理面側からセンターカソード90を接
触させる構造を採用している。図12に示したように、
本実施形態に係るセンターカソード90では、シリコー
ンラバーなどの比較的柔らかい絶縁性樹脂でできたカッ
プ状のシーラントを兼ねるハウジング90の中に金属な
どの導電性材料でできたセンターカソードコンタクト9
1が、付勢のための弾性材例えばスプリング92を介し
て出没可能に収容されており、センターカソードコンタ
クト91には電源と接続するためのリード線(図示省
略)が接続されている。このハウジングの側壁部分は中
空構造になっており、外部からガス供給路93aを介し
てハウジング内の空間93bに供給された窒素ガスは、
ハウジング側壁開口側端部に設けられたシール部93c
を経て側壁内の空間93dへ流れ込み、最終的にはガス
排出路93eを経てセンターカソードコンタクト90の
外へ排出されるようになっている。この窒素ガスなどの
気体により、ハウジング内の空間93bは陽圧に維持さ
れており、メッキ液が内部に侵入しないようになってい
る。このセンターカソードコンタクト90を用いる例と
して図13に示したようなホルダ62を用いる方法が挙
げられる。図13に示した状態を斜視図として示したの
が図14である。図14に示したように、本実施形態の
センターカソード90はウエハWの下面側から上向きに
ウエハW下面側に接触するようになっており、このセン
ターカソード90は円形及び星型のフレーム62aによ
りホルダ62に固定されている。本実施形態に係るメッ
キ処理ユニットでは、ウエハWの下面側からウエハWの
中心に接触するセンターカソード90を採用しているの
で、ウエハWに貫通孔hを穿孔する必要がなく、ウエハ
Wから製造される半導体素子の歩留まりを向上させるこ
とができる。更に、本実施の形態では、センターカソー
ド90を支持する円形及び星型のフレーム62aがホル
ダ62と共に回転するので、このフレーム62aがメッ
キ液の攪拌羽根として機能するため、メッキ液が均一に
なりやすく、メッキ層の均一化に寄与する。 (第4の実施の形態)図15は本実施形態に係るメッキ
処理ユニットにおけるカソードとウエハWとの接点とを
図示した概略構成図である。本実施形態では、ウエハW
の被処理面を複数の領域、例えば4つの領域A1〜A4
に分割し、A1〜A4の各領域ごとにゾーンカソードコ
ンタクトZ1〜Z4を一つずつ設けて下面側から接触さ
せている。本実施形態に係るメッキ処理ユニットでは、
ウエハW外周縁で接触するカソードコンタクト64,6
4,…及び前記ゾーンカソードコンタクトZ1〜Z4と
の間でカソード電圧を印加するタイミングをずらしなが
らメッキ処理を行なう。例えばカソードコンタクト64
とゾーンカソードコンタクトZ1〜Z4のうちの一つと
を交互に切り換え、64→A1→64→A2→64→A
3→64→A4→64→A1→…のように順次切り換え
る方式が挙げられる。本実施形態によれば、ウエハW面
内をいくつかの領域(ゾーン)に分割し、各領域と外周
縁との間で印加電圧を交互に切り換えながらメッキ処理
を行なうので、全体として電流分布が均一化され、その
結果ウエハW全体にわたって均一な厚さのメッキ層が得
られる。 (第5の実施の形態)本実施形態のメッキ処理ユニット
では、センターカソードコンタクト91が微小な複数の
接点(コンタクト)を束ねた構造を採用した。図16は
本実施形態に係るセンターカソード90の垂直断面図で
ある。本実施形態に係るセンターカソード90では、複
数個の微小な接点(コンタクト)をゴムなどの可撓性材
料で束ね、この微小な接点の集合体を一つのセンターカ
ソードコンタクト91として用いる。本実施形態に係る
センターカソード90では、ウエハWに対する接触面積
が大きくなるので、より確実にカソード電圧を印加でき
るという利点が得られる。
[Means for Solving the Problems] (First Embodiment)
Hereinafter, a copper plating mesh according to the first embodiment of the present invention will be described.
The key processing system will be described. FIG. 1 shows this embodiment.
FIG. 2 is a perspective view of such a plating system, and FIG.
FIG. 3 is a plan view of the plating system, and FIG.
FIG. 4 is a front view of the stem, and FIG.
It is a side view. As shown in FIGS.
The processing system 1 is a key for taking in and out of the wafer W
Carrier station 2 and a wafer W to be actually processed.
And a process station 3. Career
The station 2 has a mounting table 21 for storing the wafer W and a mounting table.
Access the carrier cassette C placed on the table 21
To take out the wafer W stored in it,
As a second transfer means for storing the completed wafer W
And all the sub-arms 22. Carrier
A plurality of, for example, 25 wafers W are equally spaced in the set C.
So that they can be stored vertically while keeping them horizontal
Has become. For example, four pieces are placed on the mounting table 21 in the X direction in the figure.
Carrier cassette C is disposed. Sub arm 2
2 moves on a rail arranged in the X direction in the figure.
Up and down in the vertical direction (Z direction), that is, the direction perpendicular to the paper surface in the figure
And a structure that can rotate in the horizontal plane.
Access the carrier cassette C placed on the table 21
To take out the unprocessed wafer W from the carrier cassette C
Or the processed wafer W is transferred to the carrier cassette C.
It is designed to be stored inside. Also this sub arm 2
2 is processing between the processing station 3 described later.
The front and rear wafers W are transferred. Professional
The set station 3 has a rectangular parallelepiped or
Has a cubic box-shaped appearance and the entire periphery is
Corrosive materials, such as resin or surface coated with resin
Covered with a housing 31 made of
You. The inside of the process station 3 is shown in FIGS.
It has a substantially cubic or rectangular box shape
In addition, a processing space S is formed inside. Processing space S
Is a rectangular parallelepiped processing chamber as shown in FIGS.
The bottom plate 33 is attached to the bottom of the processing space S.
You. In the processing space S, a plurality of processing units, for example, four
Of the processing space chamber S
Around the main arm 35 described next
It is arranged. As shown in FIG. 1 and FIG.
Near the center is a first transfer means for transferring the wafer.
Main arm 35 is disposed. This main
The arm 35 can move up and down and rotate in a horizontal plane.
And two upper and lower wafer holders that can expand and contract in a substantially horizontal plane.
Holding members.
By doing so, the processing provided around the main arm 35
Wafer W before and after processing to and from the processing unit
It has become. The main arm 35 is vertically
So that they can move in and out of the upper processing unit.
From the lower processing unit to the upper processing unit.
Transfer the wafer W to the upper processing unit and vice versa.
Wafer W to the lower processing unit.
I am able to do it. Further, the main arm 35 is
It has a function to turn the held wafer W upside down.
Wafer W from one processing unit to another processing unit
A structure capable of turning the wafer W upside down.
The function of reversing the wafer W is provided by the main arm 35.
Not a required feature for Other processing units on the upper side,
For example, a cleaning unit as a second plating apparatus
If the SRD is closer to the two carrier stations, for example,
Above the plating units M1 and M2, respectively.
It is arranged. In this way, multiple processing units
Multi-stage arrangement in the direction, the area of the liquid treatment system
Efficiency can be improved. Process station
3 in the carrier station 2 of the housing 31
The housing 31a disposed at the facing position has a structure shown in FIG.
3 openable and closable openings G1 to G3 are provided as shown in
Have been. Of these, G1 is a menu arranged on the lower side.
A relay mounting disposed between the processing units M1 and M2
An opening corresponding to the position of the mounting table 36,
Unprocessed wafer taken out of the sub-arm 22 from the slot C
Used when loading W into the process station 3
You. At the time of loading, the opening G1 is opened, and the unprocessed wafer W is opened.
Holding the wafer in the processing space S
Extend the member to access and place the wafer on the
Put W. The main arm 35 is attached to the relay mounting table 36.
The wafer W placed on the relay mounting table 36
And processing units such as the plating units M1 to M4.
Carry to the inside. The remaining openings G2 and G3 are the processing space S
SRD installed on the side near the carrier station 2
, And these openings G
2. Sub arm accesses processing space S via G3
And directly access the SRD provided on the upper side for processing
Can receive the completed wafer W.
ing. Therefore, the wafer W cleaned by SRD becomes dirty.
Touching the main arm prevents contamination. Ma
In addition, in the processing space S, the airflow is directed downward from above in FIG.
Is formed, and clean air supplied from outside the system is
Is supplied from the upper part of the processing space S, and the cleaning processing unit is
Flow toward the plating units M1 to M4
Exhausted from the bottom of the physical space S and discharged out of the system
It has become. In this manner, the processing space S is moved from top to bottom.
By flowing clean air through the lower plating
Air is passed from the knits M1 to M4 to the upper cleaning device.
It does not flow. Therefore, always use
The knit side is kept in a clean atmosphere. Furthermore, plating
Each processing such as the processing units M1 to M4 and the cleaning processing unit
The inside of the unit is maintained at a lower pressure than the processing space S of the system.
The air flow is from each processing unit from the processing space S side.
Flow to the inside of the
I'm bothered. Therefore, from the processing unit side to the processing space S side
The dirt is prevented from being diffused to the surface. Figure 5 shows the plating unit
It is a vertical sectional view of knit M1. As shown in FIG.
In the plating unit M1, the entire unit is sealed.
And is covered with a housing 41. This housing 4
1 is also made of a corrosion-resistant material such as resin. House
The inside of the ring 41 has a structure that is roughly divided into upper and lower stages
And a separator 72 with a built-in exhaust passage.
A first processing unit A located above the
Partitioning into the second processing unit B located below the
Have been. Therefore, the second processing unit B side
Dirt is prevented from being diffused to the first processing unit A side. Sepa
A through hole 74 is provided at the center of the
Is held by a driver 61 to be described later through a through hole 74 of
Between the first processing unit A and the second processing unit B
You can go back and forth. Processing unit A and processing unit B
There is an opening and this opening
A gate valve 73 for opening and closing the unit is provided. this
When the gate valve 73 is closed, the plating unit M1
Is a space that is isolated from the outside processing space S
Then, from the plating unit M1 to the outside processing space S
Is prevented from spreading. Plating unit M
1 to M4 can be operated independently and independently.
Are configured to be removable from the
You. Therefore, the protection for one plating unit is
If operation is not possible, such as during maintenance,
Knits can be used alternately, making maintenance easier.
Lick The first processing unit A holds the wafer W substantially horizontally.
A driver 61 is provided as a substrate holding mechanism that rotates
Have been. The driver 61 holds the wafer W
The wafer W together with the holder 62 and the holder 62 in a substantially horizontal plane.
And a motor 63 rotated by the
A support beam 67 for supporting the driver 61 is provided in the mantle container 63.
Is attached. The end of the support beam 67 is the housing 4
1 can be moved up and down via the guide rail 68 with respect to the inner wall
Installed. The support beam 67 further includes a cylinder 69.
This is attached to the housing 41 via
The position of the driver 61 is raised by driving the
Can be lowered. Specifically, it is shown in FIG.
As described above, the position of the driver 61 is for loading / unloading the wafer W.
Cleaning position (I) and the surface to be processed on the lower surface side of the wafer W
Cleaning position (II)
Spin dry position (IV) for plating and wafer W
Of plating position (V) where plating is performed while immersed in the solution
Move up and down mainly between four different heights. Driver 6
1 has an elevating mechanism for elevating and lowering only the wafer W (shown in FIG.
(Omitted) is provided to operate this elevating mechanism.
Thus, the height of the wafer W can be maintained without changing the height of the driver 61.
Only the amount can be changed inside the driver 61. this
The lifting mechanism contacts the outer peripheral edge of the lower surface of the wafer W and applies a voltage.
The cathode contact 64 and the wafer W
Is sometimes activated, such as cathode contact
When the wafer 64 is cleaned, the contact surface is raised by raising the wafer W.
Exposed and easy to clean with water sprayed from nozzle
I do. The second processing unit B includes a copper plating, for example, copper sulfate.
A plating bath 42 for storing a plating solution for the key is provided.
I have. The plating bath 42 has a double structure.
An outer tank 42b is disposed substantially coaxially outside 2a.
The plating bus 42 is provided directly below the driver 61 described above.
When the inner bath 42a is filled with the plating solution.
The driver 6 whose liquid level is stopped at the plating position (V)
The plating liquid level is higher than the wafer W held in 1.
The inner tank 42a is fixed at a certain height. Of the inner tank 42a
Spray plating solution from the bottom to the top inside
The ejection pipe 43 extends from the substantially center of the bottom of the inner tank 42a to the inner tank 42a.
It extends to near the middle in the depth direction, around the ejection pipe 43
Has an electrode 4 functioning as an anode during electrolytic plating.
4 are provided. Outer end periphery of ejection pipe 43 and inner tank 42
and a diaphragm 45 is provided between the electrode 45 and a during electroplating.
Foreign matter mixed in from the electrode 44 floats on the plating liquid surface
This prevents plating from becoming an obstacle. The bottom of the inner tank 42a
To circulate the plating solution to the position eccentric from the center of
Circulation pipes 46 and 47 are provided.
The plating solution is circulated by the pump and sucked by the circulation pipe 47.
The plating solution is supplied from the circulation pipe 46.
I have. The outer tank 42b is plated between the outer tank 42a and the outer wall surface.
The flow path 42c through which the liquid flows is formed. Further, the outer tank 42b
The plating solution that has flowed into the flow path 42c is
A pipe 48 for returning the inside of a is connected. This plumbing
48 is connected to the ejection pipe 43 via a pump 49.
By operating the pump 49, the inner tank 42a
Flow from the channel 42 c and the pipe 48.
The liquid is returned to the inner tank 42a again, and the wafer W
It can be ejected toward the surface to be processed. Next book
In the wafer W holding portion at the lower end of the holder 62 according to the embodiment,
explain about. FIG. 6 shows a plating unit according to the present embodiment.
The vertical cross section around the knit holder 62 has been partially enlarged.
FIG. As shown in FIG.
In the processing unit, the through hole h
Is used. Through this through hole h
The back side of the wafer W, that is, the top side in the figure where the plating layer is not formed
From the center cathode 90 as a voltage applying means.
Is applied. The center cathode 90 is, for example,
In the through hole h of the wafer W in which the substrate layer C is formed up to the back side,
Center cathode contact directly in contact from the back side
And the center cathode contact 91 is energized.
Coil spring 92 and the coil spring 9
2, a cylindrical housing 93 supporting the lower portion of
The center is attached to the opening side of the housing 93.
The area around the contact between the cathode contact 91 and the wafer W is sealed.
A flexible insulating material such as silicone rubber
It is made up of a bowl-shaped sealant 94,
The center cathode contact 91 is supplied with electricity.
Lead wire 95 is attached. This lead wire
95 is the same potential as the cathode contact 64 as described later.
Is connected to the power supply so that the voltage of What
The air inside the sealant 94 and the inert gas
So that positive pressure can be applied
-Plating on the contact between cathode contact 91 and wafer W
The liquid can also be prevented from adhering. FIG. 7 shows the present embodiment.
Applying the cathode voltage of the plating unit according to the embodiment
FIG. 2 is a wiring diagram illustrating an electric system. As shown in FIG.
In the plating unit, the cathode contacts 64,
Voltage of the same polarity as 64, ... is the center cathode contact
And the switch S
By switching the cathode contacts 64, 6
Alternate between 4, ... and center cathode contact 91
Voltage at the same time, voltage at the same time,
Voltage can be applied. Further
Replace this switch S with a suitable controller
Can gradually change the strength of the applied voltage.
You. Next, the processing of the entire plating system according to the present embodiment will be described.
The management process will be described. Fig. 8 shows the plating system.
6 is a flowchart showing a flow of the entire program. As shown in FIG.
Power on to set up this plating system.
And one lot of unprocessed wafers W on the mounting table 21
For example, a carrier cassette C containing 25 sheets is not shown.
Sub-arm 22
Recognizes that an unprocessed wafer W has been set and carries
Move to the front of the cassette C and lock the wafer holder 22a.
Not inserted into the carrier cassette C
The wafer W to be processed is taken out and the wafer W is processed.
It is once mounted on the relay mounting table 36 in the station.
It should be noted that an alignment adjusting device (shown in FIG.
(Omitted), and the wafer W
Adjust the direction (alignment) of the sub arm 22
And the wafer W is transferred onto the relay mounting table 36
Is also good. An unprocessed wafer W is mounted on the relay mounting table 36.
Then, the main arm 35 recognizes the mounting of the wafer W and operates.
Operation, and access to the relay mounting table 36
The unprocessed wafer W is received. Receive unprocessed wafer W
The main arm 35 is now disposed on the lower side of the processing space S
Plating unit, eg plating unit
M1 is accessed and this plating unit M1 is not
The wafer W to be processed is loaded. Below, plating unit
The flow of processing in M1 will be described with reference to FIG.
I do. FIG. 9 shows a method performed in the plating unit M1.
It is a flowchart which showed the flow of the stick process. During ~
The main receiving the unprocessed wafer W from the mounting table 36
The arm 35 accesses the plating unit M1.
That is, in the plating unit M1, the gate valve 73 is
The main arm 3 is opened and holds the unprocessed wafer W.
5 enters the first processing section A and waits at the transfer position (I).
Unprocessed wafer in holder 62 of driver 61
Deliver W (step 2 (1)). Unprocessed wafer W
After setting is completed in the holder 62 of the driver 61,
Close the valve 73 and drive the cylinder 69 to
61 is lowered to the plating position (V) (Step 2)
(2)). The holder 62 was held by the lowering operation.
The surface to be processed on the lower surface side of the wafer W is plated in the plating bath 42.
Contact with liquid level. At this time, air bubbles form on the surface of the wafer W.
When the plating process is performed with the wafer W attached,
Since the formed plating layer becomes uneven, the wafer W
With the motor 6 of the driver 61 in contact with the
3 to rotate the wafer W in a substantially horizontal plane
To remove bubbles from the surface of the wafer W (step 2)
(3)). Keep the same height after defoaming enough
The rotation speed of the motor 63 is reduced, and the wafer W
Plating by applying a voltage between the anode 44 and the anode 44
Is started (step 2 (4)). During this plating process
Operates in various ways by operating switch S in FIG.
Can apply a voltage. For example, the switch S
By alternately turning on and off knife switches A and B
The direction of the current flowing from the anode 44 to the lower surface side of the wafer W.
Can be changed. That is, first knife switch
A alone and the cathode contact 64
When pressure is applied, current flows from the anode 44 to the outside of the wafer W.
The flow toward the periphery flows strongly. After a while the knife switch
Turn off the switch A and turn on only the knife switch B.
The load current is applied via the center cathode contact 91 to the load current.
It flows toward the center of Eha W. Knives like this
By alternately intermittently switching the switches A and 5B,
Current from the gate 44 to the wafer W is directed to the outer peripheral edge of the wafer W.
And turn to the center. So as a whole
Is the same as the current density that flows uniformly over the entire lower surface of the wafer W.
This results in a uniform plating layer
You. After a lapse of a predetermined time, a sufficiently thick plating layer is formed on the wafer W.
Once formed on the top, stop applying voltage and change the shape of the plating layer.
Stop the operation, open the valve V1 and pump out the pump 5
1 to return the plating solution to the tank 50 and plating
The liquid level in the bath 42 is lowered (step 2 (5)),
The wafer W is moved to the spin dry position (I
Move to V). In this state, the motor 63 is operated.
And rotate the wafer W in the horizontal plane to perform spin dry
(Step 2 (6)). Plating by spin dry
When the liquid is largely removed from the wafer W, the driver 61 is
Raise to the cleaning position (II) described above (Step 2)
(7)). Next, in this state, the motor 63 is driven to
While rotating W, pure water is fed from nozzles 70 and 62
C. Spout toward the lower surface of W to clean the lower surface of wafer W.
Step 2 (8)). After cleaning the lower surface of the wafer W,
The height of the driver 61 is maintained, and an elevator (not shown)
Only the wafer W in the driver 61 is slightly raised
Pure water spouted from the nozzles 70, 70
C The contact point between the lower surface of W and the holding part,
The sword contact 64 is raised to a height corresponding to the sword contact 64. This
In this state, pure water is ejected from the nozzles 70, 70 to
Clean the surface of the sword contact (Step 2)
(9)). Cleaning of the cathode contact 64 is completed
Again, the wafer W comes into contact with the cathode contact 64
(Step 2 (10)) and the motor 6
Activate 3 and spin dry to remove water
(Step 2 (11)). When the spin dry is complete,
Raise the driver 61 to the transport position (I) (step
2 (12)), while maintaining this position, the gate valve 7
3 to open the main arm 35, and
Unload the wafer W that has been processed in the knit M1 (scan
Step 2 (13). The message in the plating unit M1
When the processing step is completed, the processing unit
The wafer W is transferred to the slot. For example, the plating unit
Other plating using a plating solution having a different composition from the kit M1
Further plating is performed in the processing units M2 to M4.
In that case, carry it into the plating units M2 to M4.
An additional subsequent plating process is performed in the same manner as described above.
Other processing units following the plating processing unit M1,
For example, the plating processing units M2 to M4 and the second processing equipment
During transport to the cleaning unit, etc.
Up and down while holding the wafer W with the main arm 35 accordingly.
Turn it over. For example, the wafer W is processed by the plating unit M1.
After forming a plating layer on the lower surface side of the
When cleaning with the plating layer formed side up
You. As described above, when the wafer W is transferred,
The wafer W can be turned upside down in
, And the wafer W is simultaneously transferred and turned upside down quickly.
Can be. Completed a series of plating process
To the last plating units M1 to M4.
The wafer W which has been accessed by the
Take out. Then, the main arm 35 moves the wafer W
The holding unit 35a is moved to the upper part of the processing space S while holding the holding unit 35a.
And placed on the upper side of the plating units M1 to M4
The cleaning unit 170 is carried into the cleaning unit 170. this
At this time, the processing space S is cleared from above in the drawing downward.
The downflow where the air flows down is formed
Then, from the lower plating processing units M1 to M4,
The flow of air to the stage-side cleaning unit 170 is
Absent. Therefore, the cleaning processing unit 17 in the processing space S
The atmosphere near 0 is always near the plating units M1 to M4
It is kept cleaner than the surrounding atmosphere. Cleaning processing unit 17
0 is completed, the subsequent processing, for example,
An annealing process as the process 3 is performed. This ani
In the cooling process, a wafer W is placed on a so-called hot plate for a predetermined time.
It is performed by placing. Once annealing is complete,
And the main arm 35 receives the processed wafer W,
Via the relay unit 36 or the cleaning unit 17
From the main arm 35 to the sub arm 22 via 0
Delivered. After the processing delivered to the sub arm 22
The wafer W is passed through the carrier
And a series of processing is completed. I explained above
As described above, in the plating unit according to the present embodiment,
In addition to the cathode contact 64, the cathode voltage is
It has a center cathode 90 for applying power
Therefore, it is used in combination with the cathode contact 64.
Flow from the anode 44 to the wafer W
The direction of the current can be controlled. This current flow
By controlling, as a whole, the anode 44
(C) A current can flow uniformly over the entire lower surface of the W
Therefore, the flow of copper ions is caused to flow along the entire lower surface of the wafer W.
It can be spread throughout the body. As a result the wafer
Form a plating layer of uniform thickness over the entire lower surface of W
be able to. The present invention is not limited to the above embodiment.
Absent. For example, in the above embodiment, a silicon wafer is taken as an example.
However, it is also applicable to glass substrates for LCDs.
Needless to say. (Second Embodiment) Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described.
explain about. For the following embodiments,
The description of the contents overlapping with the embodiment is omitted.
There is. FIG. 10 shows a sensor according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a vertical sectional view of a tar cathode 90. Shown in FIG.
As described above, in the center cathode 90 according to the present embodiment,
Is directly centered on the seed layer C on the lower surface side of the wafer W.
In this case, the contact 91 is in contact. That is, this
The center cathode 90 is made of a flexible conductive material.
The center Caso whose cross section is the letter "T"
Hold the contact 91 upside down
And has a shape penetrating the bowl-shaped sealant 94 on the way.
I have. When using this center cathode 90
Is a wafer having a seed layer C formed on the processing surface side of the wafer W.
A wafer W is prepared, and a through hole h is formed at the center of the wafer W.
Use what was done. As shown in the small circle A in FIG.
Center cathode contour from the back side of Eha W to through hole h
Press the head of the object 91. Center cathode coil
Since the contact 91 is made of a conductive flexible material,
When passing through the through hole h, the head part is bent to have a radius
The dimension in the direction shrinks. When you push it in further, it is shown in the small circle B.
As shown, the head part passes through the through hole h, and again the head part
Is swollen, and the end portion is in contact with the seed layer C on the lower surface side of the wafer W.
Touch. On the other hand, on the back side of the wafer W, a bowl-shaped
Is bent and the lower end thereof is pressed against the surface on the back side of the wafer W.
It is pressed and seals at the contact portion with the wafer W. This embodiment
In the center cathode 90 according to the embodiment, the processing of the wafer W is performed.
The center cathode contact 91 contacts on the surface side
Therefore, it is only necessary to form the through hole h at the center of the wafer W,
It is not necessary to form the seed layer C on the back side.
An advantageous effect is obtained. (Third Embodiment) A plating unit according to this embodiment.
The center cassette is located at the center of the processing surface of the wafer W.
A structure in which the wafer 90 is brought into contact with the processing surface side of the wafer W.
Used. FIG. 11 is a schematic diagram of a plating apparatus according to the present embodiment.
FIG. 12 is a schematic configuration diagram, and FIG.
FIG. 13 is a vertical sectional view of a sword 90, and FIG.
FIG. 14 is a vertical sectional view of the holder 62, and FIG.
It is a perspective view of holder 62 concerning a state. As shown in FIG.
Thus, in the plating unit according to the present embodiment, the wafer
C. Center cathode 90 is connected from the processing surface side on the lower surface side of W
Adopt a structure to touch. As shown in FIG.
In the center cathode 90 according to the present embodiment, silicon
Cup made of relatively soft insulating resin such as rubber
Metal inside the housing 90 which also serves as a
Center cathode contact 9 made of any conductive material
1 through an elastic material for biasing, for example, a spring 92
The center cathode contour
The connector 91 has a lead wire (not shown) for connecting to a power supply.
Abbreviation) is connected. The side wall of this housing is medium
It has an empty structure, and is externally provided via a gas supply passage 93a.
The nitrogen gas supplied to the space 93b in the housing
Seal part 93c provided at the end of the housing side wall opening side
Flows into the space 93d in the side wall through the
Through the discharge passage 93e, the center cathode contact 90
It is designed to be discharged outside. This nitrogen gas
The space 93b in the housing is maintained at a positive pressure by the gas.
To prevent the plating solution from entering the interior.
You. An example using the center cathode contact 90 and
The method using the holder 62 as shown in FIG.
I can do it. The state shown in FIG. 13 is shown as a perspective view.
Is shown in FIG. As shown in FIG.
The center cathode 90 is directed upward from the lower surface of the wafer W.
The lower surface of the wafer W comes into contact with the
The tar cathode 90 is formed by a circular and a star-shaped frame 62a.
Is fixed to the holder 62. The message according to the present embodiment
In the processing unit, the wafer W is
It uses a center cathode 90 that touches the center
Therefore, it is not necessary to form the through hole h in the wafer W,
Improve the yield of semiconductor devices manufactured from W
Can be. Further, in the present embodiment,
The circular and star-shaped frame 62a supporting the
The frame 62a rotates with the
Since it functions as a stirring blade for the plating solution, the plating solution can be evenly distributed.
It tends to be uniform and contributes to uniformity of the plating layer. (Fourth Embodiment) FIG. 15 shows plating according to this embodiment.
The contact between the cathode and the wafer W in the processing unit
It is the schematic structure figure shown. In the present embodiment, the wafer W
To be processed is divided into a plurality of regions, for example, four regions A1 to A4.
And a zone cathode capacitor for each of the areas A1 to A4.
The contacts Z1 to Z4 are provided one by one and contact
I'm making it. In the plating unit according to the present embodiment,
Cathode contacts 64, 6 contacting at the outer peripheral edge of wafer W
4, and the zone cathode contacts Z1 to Z4
Between the timings of applying the cathode voltage between
Plating process. For example, the cathode contact 64
And one of the zone cathode contacts Z1 to Z4
Is switched alternately, and 64 → A1 → 64 → A2 → 64 → A
Switch sequentially like 3 → 64 → A4 → 64 → A1 → ...
System. According to the present embodiment, the wafer W surface
Is divided into several areas (zones)
Plating processing while switching the applied voltage alternately between the edges
The current distribution is made uniform as a whole,
As a result, a plating layer having a uniform thickness is obtained over the entire wafer W.
Can be (Fifth Embodiment) Plating unit of this embodiment
Then, the center cathode contact 91 is
A structure in which contacts are bundled is adopted. FIG.
FIG. 5 is a vertical sectional view of a center cathode 90 according to the embodiment.
is there. In the center cathode 90 according to the present embodiment,
Flexible material such as rubber for several small contacts
Bundles of these minute contacts into one center package.
Used as sword contact 91. According to this embodiment
In the center cathode 90, the contact area with the wafer W
The cathode voltage can be more reliably applied.
The advantage is obtained.

【発明の効果】本発明によれば、ウエハWの面内で厚さ
が均一なメッキ層を形成することのできるメッキ処理装
置やメッキ処理方法が提供される。
According to the present invention, there are provided a plating apparatus and a plating method capable of forming a plating layer having a uniform thickness in the plane of the wafer W.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1の実施形態に係るメッキ処理システムの斜
視図である。
FIG. 1 is a perspective view of a plating system according to a first embodiment.

【図2】第1の実施形態に係るメッキ処理システムの平
面図である。
FIG. 2 is a plan view of the plating system according to the first embodiment.

【図3】第1の実施形態に係るメッキ処理システムの正
面図である。
FIG. 3 is a front view of the plating system according to the first embodiment.

【図4】第1の実施形態に係るメッキ処理システムの側
面図である。
FIG. 4 is a side view of the plating system according to the first embodiment.

【図5】第1の実施形態に係るメッキ処理ユニットの垂
直断面図である。
FIG. 5 is a vertical sectional view of the plating unit according to the first embodiment.

【図6】第1の実施形態に係るメッキ処理ユニットのホ
ルダ周辺部の垂直断面図である。
FIG. 6 is a vertical sectional view of a periphery of a holder of the plating unit according to the first embodiment.

【図7】本実施形態に係るメッキ処理ユニットのカソー
ド電圧印加系統を示す配線図である。
FIG. 7 is a wiring diagram illustrating a cathode voltage application system of the plating unit according to the embodiment.

【図8】第1の実施形態に係るメッキ処理システム運転
時のフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart during operation of the plating system according to the first embodiment.

【図9】第1の実施形態に係るメッキ処理ユニットのメ
ッキ処理のフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart of a plating process of a plating unit according to the first embodiment.

【図10】本発明の第2の実施形態に係るセンターカソ
ード90の垂直断面図である。
FIG. 10 is a vertical sectional view of a center cathode 90 according to a second embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第3の実施形態に係るメッキ処理ユ
ニットの概略構成図である。
FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a plating unit according to a third embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第3の実施形態に係るセンターカソ
ードの垂直断面図である。
FIG. 12 is a vertical sectional view of a center cathode according to a third embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第3の実施形態に係るホルダの垂直
断面図である。
FIG. 13 is a vertical sectional view of a holder according to a third embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第3の実施形態に係るホルダの斜視
図である。
FIG. 14 is a perspective view of a holder according to a third embodiment of the present invention.

【図15】本発明の第4の実施形態に係るカソードとウ
エハWとの接点とを図示した概略構成図である。
FIG. 15 is a schematic configuration diagram illustrating a contact point between a cathode and a wafer W according to a fourth embodiment of the present invention.

【図16】本発明の第5の実施形態に係るセンターカソ
ードの垂直断面図である。
FIG. 16 is a vertical sectional view of a center cathode according to a fifth embodiment of the present invention.

【図17】従来のフェイスダウン方式のメッキ処理装置
の垂直断面図である。
FIG. 17 is a vertical sectional view of a conventional face-down type plating apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

W…ウエハ(被処理基板)、 42…メッキバス(処理液槽)、 62…ホルダ、 64…カソードコンタクト(第2の電圧印加手段)、 44…アノード、 h…貫通孔、 90…センターカソード(第1の電圧印加手段)、 91…センターカソードコンタクト(第1の電圧印加手
段)、
W: Wafer (substrate to be processed), 42: Plating bath (treatment liquid tank), 62: Holder, 64: Cathode contact (second voltage applying means), 44: Anode, h: Through hole, 90: Center cathode (No. 1 ... voltage applying means) 91 ... center cathode contact (first voltage applying means)

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C25D 17/12 C25D 17/12 C 21/00 21/00 A 21/12 21/12 A H01L 21/288 H01L 21/288 E (72)発明者 松尾 剛伸 神奈川県津久井郡城山町町屋1丁目2番41 号 東京エレクトロン イー・イー株式会 社内 Fターム(参考) 4K024 AA09 AB01 BA11 BB12 BC06 CA05 CA15 CB04 CB06 CB08 CB12 CB13 CB21 CB26 DB10 GA16 4M104 BB04 DD52 HH20 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) C25D 17/12 C25D 17/12 C 21/00 21/00 A 21/12 21/12 A H01L 21/288 H01L 21 / 288 E (72) Inventor Takenobu Matsuo 1-2-141 Machiya, Shiroyamacho, Tsukui-gun, Kanagawa Prefecture Tokyo Electron E.E.E.F. CB26 DB10 GA16 4M104 BB04 DD52 HH20

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 処理液を収容する処理液槽と、 前記被処理基板の中心に穿孔された貫通孔を介して前記
被処理基板の裏面側から接触して電圧を印加する電圧印
加手段と、 を具備するメッキ処理装置。
1. A processing liquid tank for storing a processing liquid, voltage applying means for applying a voltage by contacting from the back side of the substrate through a through-hole formed in the center of the substrate, A plating apparatus comprising:
【請求項2】 処理液を収容する処理液槽と、 前記被処理基板の中心に表面側から接触して電圧を印加
する電圧印加手段と、 を具備するメッキ処理装置。
2. A plating apparatus comprising: a processing liquid tank for storing a processing liquid; and voltage applying means for applying a voltage by contacting the center of the substrate to be processed from the front side.
【請求項3】 処理液を収容する処理液槽と、 前記被処理基板の中心に穿孔された貫通孔を介して前記
被処理基板の裏面側から接触して電圧を印加する第1の
電圧印加手段と、 前記被処理基板の外周縁で前記被処理基板に接触して電
圧を印加する第2の電圧印加手段と、 を具備するメッキ処理装置。
3. A first voltage applying means for applying a voltage by contacting from the back side of the substrate to be processed through a processing liquid tank for storing a processing liquid and a through hole formed at the center of the substrate to be processed. And a second voltage applying means for applying a voltage by contacting the outer peripheral edge of the substrate to be processed with the substrate.
【請求項4】 請求項3に記載のメッキ処理装置であっ
て、前記第1の電圧印加手段と、前記第2の電圧印加手
段との間で所定時間毎に印加電圧の強弱が交互に変化す
るように制御する印加電圧制御手段を更に具備すること
を特徴とするメッキ処理装置。
4. The plating apparatus according to claim 3, wherein the intensity of the applied voltage alternates between said first voltage applying means and said second voltage applying means at predetermined time intervals. The plating apparatus further comprises an applied voltage control means for controlling the plating process.
【請求項5】 請求項3に記載のメッキ処理装置であっ
て、前記第1の電圧印加手段と、前記第2の電圧印加手
段との間で片方ずつ電圧を印加するように制御する印加
電圧制御手段を更に具備することを特徴とするメッキ処
理装置。
5. The plating apparatus according to claim 3, wherein the applied voltage is controlled such that a voltage is applied to each of the first voltage applying unit and the second voltage applying unit. A plating apparatus, further comprising a control unit.
【請求項6】 請求項3に記載のメッキ処理装置であっ
て、前記第1の電圧印加手段と、前記第2の電圧印加手
段との間で印加電圧を所定の割合で同時に印加するよう
に制御する印加電圧制御手段を更に具備することを特徴
とするメッキ処理装置。
6. The plating apparatus according to claim 3, wherein an applied voltage is simultaneously applied at a predetermined ratio between said first voltage applying means and said second voltage applying means. A plating apparatus further comprising an applied voltage control means for controlling.
【請求項7】 処理液を収容する処理液槽と、 水平に保持した被処理基板を昇降して前記被処理基板内
周側の被処理部を前記処理液に接離するホルダと、 前記被処理基板の中心に表面側から接触して電圧を印加
する第1の電圧印加手段と、 前記被処理基板の外周縁で前記被処理基板に接触して電
圧を印加する第2の電圧印加手段と、 を具備するメッキ処理装置。
7. A processing liquid tank for storing a processing liquid, a holder for vertically moving a substrate to be processed which is held horizontally, and bringing a processing portion on an inner peripheral side of the substrate into and out of contact with the processing liquid; First voltage applying means for applying a voltage by contacting the center of the processing substrate from the front side, and second voltage applying means for applying a voltage by contacting the processing target substrate at an outer peripheral edge of the processing target substrate; A plating apparatus comprising:
【請求項8】 請求項7に記載のメッキ処理装置であっ
て、前記第1の電圧印加手段と、前記第2の電圧印加手
段との間で所定時間毎に印加電圧の強弱が交互に変化す
るように制御する印加電圧制御手段を更に具備すること
を特徴とするメッキ処理装置。
8. The plating apparatus according to claim 7, wherein the magnitude of the applied voltage alternates between the first voltage applying means and the second voltage applying means at predetermined time intervals. The plating apparatus further comprises an applied voltage control means for controlling the plating process.
【請求項9】 請求項7に記載のメッキ処理装置であっ
て、前記第1の電圧印加手段と、前記第2の電圧印加手
段との間で片方ずつ電圧を印加するように制御する印加
電圧制御手段を更に具備することを特徴とするメッキ処
理装置。
9. The plating apparatus according to claim 7, wherein the applied voltage is controlled such that a voltage is applied to each of the first voltage applying unit and the second voltage applying unit. A plating apparatus, further comprising a control unit.
【請求項10】 請求項7に記載のメッキ処理装置であ
って、前記第1の電圧印加手段と、前記第2の電圧印加
手段との間で印加電圧を所定の割合で同時に印加するよ
うに制御する印加電圧制御手段を更に具備することを特
徴とするメッキ処理装置。
10. The plating apparatus according to claim 7, wherein an applied voltage is simultaneously applied at a predetermined ratio between the first voltage applying unit and the second voltage applying unit. A plating apparatus further comprising an applied voltage control means for controlling.
【請求項11】 液処理槽内に収容した処理液を介して
対向配置された被処理基板及びアノードに電圧を印加す
ることにより前記被処理基板にメッキ処理を施すメッキ
処理方法であって、前記被処理基板の中心に電圧を印加
することを特徴とするメッキ処理方法。
11. Through a processing liquid contained in a liquid processing tank.
Apply voltage to the substrate to be processed and the anode
Plating the substrate to be processed by
A processing method, wherein a voltage is applied to a center of the substrate to be processed.
Plating method.
【請求項12】 液処理槽内に収容した処理液を介して
対向配置された被処理基板及びアノードに電圧を印加す
ることにより前記被処理基板にメッキ処理を施すメッキ
処理方法であって、前記被処理基板の中心と外周縁との
間で所定時間毎に交互に印可電圧の強弱を変化させるこ
とを特徴とするメッキ処理方法。
12. liquid wherein a plating method of applying a plating process on a target substrate by through the process accommodating the treatment liquid in the tank to apply the oppositely disposed substrate to be processed and the voltage on the anode, the A plating method, wherein the intensity of an applied voltage is alternately changed at predetermined time intervals between a center and an outer peripheral edge of a substrate to be processed.
【請求項13】 液処理槽内に収容した処理液を介して
対向配置された被処理基板及びアノードに電圧を印加す
ることにより前記被処理基板に液処理を施すメッキ処理
方法であって、前記被処理基板の中心と外周縁との間で
片方ずつ電圧を印加することを特徴とするメッキ処理方
法。
13. A plating method for performing a liquid treatment on a substrate to be processed by applying a voltage to a substrate and an anode disposed opposite to each other via a processing solution contained in a liquid processing tank. A plating method, wherein a voltage is applied one by one between a center and an outer peripheral edge of a substrate to be processed.
【請求項14】 液処理槽内に収容した処理液を介して
対向配置された被処理基板及びアノードに電圧を印加す
ることにより前記被処理基板に液処理を施すメッキ処理
方法であって、前記被処理基板の中心と外周縁との間で
印加電圧を所定の割合で同時に印加することを特徴とす
るメッキ処理方法。
14. A plating method for subjecting a substrate to be treated to liquid treatment by applying a voltage to a substrate and an anode disposed opposite to each other via a treatment liquid contained in a liquid treatment tank, A plating method, wherein an applied voltage is simultaneously applied at a predetermined ratio between a center and an outer peripheral edge of a substrate to be processed.
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