專利名稱：非電解鍍層處理方法和非電解鍍層處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)半導(dǎo)體晶片或LCD基板等待處理件施行電鍍處理的電鍍處理方法和電鍍處理裝置，特別涉及非電解鍍層處理方法及非電解鍍層處理裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，在半導(dǎo)體裝置中，將銅作為金屬布線使用。為形成此銅布線，在有微細(xì)的槽或孔的半導(dǎo)體晶片上埋入銅、進(jìn)行成膜的方法中，有一種電鍍處理。
電鍍處理有電解電鍍和非電解鍍層。隨著晶片的大口徑化及微細(xì)槽或孔的進(jìn)一步微細(xì)化，人們開(kāi)始注重非電解鍍層處理。
以往的非電解鍍層處理使用含有還原劑、pH調(diào)整劑、螯合劑等添加劑和金屬鹽的電鍍液來(lái)進(jìn)行。
但是，在以往的非電解鍍層處理中，在處理時(shí)所用電解液中，添加劑和金屬鹽混在一起。在使用這樣的電解液的情況下，成膜速度或埋入形狀與電解液中的添加劑有極大關(guān)系，埋入形狀不均勻使得半導(dǎo)體裝置的工作可靠性降低。為此，必須嚴(yán)格地進(jìn)行電解液中的添加劑的組成的調(diào)整、電解液中pH的調(diào)整、以及溫度的調(diào)整。另外，在以往的非電解鍍層處理中，成膜速度慢，會(huì)大量地消費(fèi)電解液。而且，在電鍍處理后的晶片的表面及背面有電解液附著，此電解液是導(dǎo)致污染的原因。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于，提供不需嚴(yán)格調(diào)整電解液的非電解鍍層處理方法和非電解鍍層處理裝置。另外，本發(fā)明的目的在于，提供通過(guò)少量電解液進(jìn)行非電解鍍層處理以降低電鍍液消耗量的非電解鍍層處理方法和非電解鍍層處理裝置。本發(fā)明的目的還在于，提供電鍍處理后可清洗晶片的表面與背面的實(shí)用性高的非電解鍍層處理方法和非電解鍍層處理裝置。
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的處理件表面形成有電鍍膜的非電解鍍層處理方法的特征為具有向處理件供給添加劑的添加劑供給工序和向處理件供給含有金屬離子的溶液的金屬離子溶液供給工序。由于根據(jù)本發(fā)明的非電解鍍層處理方法，可將含有添加劑和金屬離子的溶液分開(kāi)，使調(diào)整電鍍液的組成變得容易。
在上述非電解鍍層處理方法中，可反復(fù)進(jìn)行添加劑供給工序和金屬離子溶液供給工序，直到形成設(shè)定的電鍍膜厚。通過(guò)反復(fù)進(jìn)行添加劑供給工序和金屬離子溶液供給工序，可在處理件的表面反復(fù)進(jìn)行金屬離子的還原反應(yīng)，從而能層積成均勻的電鍍膜。
在上述非電解鍍層處理方法中，還可設(shè)置清洗處理件的清洗工序。由于還具有清洗工序，所以，可立即清洗電鍍處理后的處理件，可使總處理能力得到提高。
在上述非電解鍍層處理方法中，添加劑的優(yōu)選為含有還原劑。通過(guò)使添加劑中含有還原劑，可使金屬離子的還原反應(yīng)容易進(jìn)行。
在上述非電解鍍層處理方法中，可在使處理件轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行添加劑供給工序。通過(guò)在轉(zhuǎn)動(dòng)處理件的同時(shí)供給添加劑，可均勻地向處理件供給添加劑。另外，可使添加劑的供給量降低，從而可使電解液的消耗量降低。
在上述非電解鍍層處理方法中，可在使處理件振動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行添加劑供給工序。通過(guò)在振動(dòng)處理件的同時(shí)供給添加劑，可將添加劑快速地注入處理件的微細(xì)的孔或槽中。
在上述非電解鍍層處理方法中，可在向處理件的背面供給液體或是氣體的同時(shí)進(jìn)行添加劑供給工序。通過(guò)在由處理件的背面供給液體或是氣體的同時(shí)供給添加劑，可防止在處理件的背面成膜。
在上述非電解鍍層處理方法中，含有金屬離子的溶液可為硫酸銅溶液或是氯化銅溶液。通過(guò)使用硫酸銅溶液或是氯化銅溶液，可在處理件的表面形成銅的電鍍膜。
在上述非電解鍍層處理方法中，可在轉(zhuǎn)動(dòng)處理件的同時(shí)進(jìn)行金屬離子溶液供給工序。通過(guò)在轉(zhuǎn)動(dòng)處理件的同時(shí)供給含有金屬離子的溶液，可向處理件均勻地供給含有金屬離子的溶液。另外，可降低含有金屬離子的溶液的供給量，可降低電鍍液的消耗量。
在上述非電解鍍層處理方法中，可在使處理件振動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行金屬離子溶液供給工序。通過(guò)在振動(dòng)處理件的同時(shí)供給含有金屬離子的溶液，可將含有金屬離子的溶液快速注入處理件的微細(xì)的孔或是槽中。
在上述非電解鍍層處理方法中，可在供給處理件背面液體或是氣體的同時(shí)進(jìn)行金屬離子溶液供給工序。通過(guò)在由處理件的背面供給液體或是氣體的同時(shí)供給含有金屬離子的溶液，可防止在處理件的背面成膜。
本發(fā)明的非電解鍍層處理方法的特征為具備向處理件的表面供給含有金屬離子溶液的金屬離子溶液供給工序；向處理件的表面供給第一清洗液的第一清洗液供給工序；向處理件的四周邊緣部分供給第二清洗液的第二清洗液供給工序；向處理件的背面供給第三清洗液的第三清洗液供給工序。由于根據(jù)本發(fā)明的非電解鍍層處理方法，可在處理件的電鍍處理結(jié)束之后，立即清洗處理件的表面和背面，可使總處理能力得到提高。
本發(fā)明的非電解鍍層處理裝置的特征為具備保持處理件的保持機(jī)構(gòu)；向處理件供給添加劑的添加劑供給系統(tǒng)；向處理件供給含有金屬離子溶液的金屬離子溶液供給系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的非電解鍍層處理裝置，因可分開(kāi)含有添加劑和金屬離子的溶液，所以電鍍液的組成的調(diào)整變得容易。
在上述非電解鍍層裝置中，還可設(shè)置向處理件供給清洗液的清洗液供給系統(tǒng)。由于具有清洗液供給系統(tǒng)，可立即清洗經(jīng)電鍍處理后的處理件，可使總處理能力得到提高。
在上述非電解鍍層裝置中，還可設(shè)置防止液體向處理件背面繞行的繞行防止機(jī)構(gòu)。由于設(shè)有繞行防止機(jī)構(gòu)，所以，可防止在處理件背面的成膜。
在上述非電解鍍層裝置中，還可設(shè)置使處理件轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。由于具備轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，可向處理件均勻地供給含有添加劑或金屬的溶液。另外，可降低含有添加劑或金屬的溶液的供給量，并可降低電鍍液的消耗量。
在上述非電解鍍層裝置中，還可設(shè)置使處理件振動(dòng)的振動(dòng)機(jī)構(gòu)。由于具備振動(dòng)機(jī)構(gòu)，因此可將含有添加劑或含有金屬的溶液快速地注入處理件的微細(xì)的孔或是槽中。
本發(fā)明的非電解鍍層裝置的特征為具備保持處理件的保持機(jī)構(gòu)；向處理件的表面供給含有金屬離子的溶液的金屬離子溶液供給系統(tǒng)；向處理件的表面供給第一清洗液的第一清洗液供給系統(tǒng)；向處理件的四周邊緣部分供給第二清洗液的第二清洗液供給系統(tǒng)；向處理件的背面供給第三清洗液的第三清洗液供給系統(tǒng)。由于根據(jù)本發(fā)明的非電解鍍層裝置，可在處理件的電鍍處理結(jié)束之后，立即清洗處理件的表面和背面，所以可提高總處理能力。


圖1為具有實(shí)施方式的非電解鍍層處理裝置的非電解鍍層處理系統(tǒng)的整體構(gòu)造的側(cè)面示意圖。
圖2為具有實(shí)施方式的非電解鍍層處理裝置的非電解鍍層處理系統(tǒng)的整體構(gòu)造的平面示意圖。
圖3為實(shí)施方式的非電解鍍層處理裝置剖面示意圖。
圖4為實(shí)施方式的背面清洗噴嘴的俯視圖。
圖5為圖4中V-V方向的縱向剖面放大圖。
圖6為將實(shí)施方式的保持部件的主要部分的一部分割斷的側(cè)面示意圖和正視圖。
圖7為實(shí)施方式的晶片邊緣清洗方法的示意圖。
圖8為實(shí)施方式的電鍍處理流程圖。
圖9為實(shí)施方式的電鍍處理示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照

本發(fā)明的某一實(shí)施方式的電鍍處理裝置。圖1和圖2為本實(shí)施方式的非電解鍍層處理系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的示意圖，圖1為其側(cè)面圖，圖2為其平面圖。
如圖1所示，電鍍處理系統(tǒng)統(tǒng)10由晶匣裝卸站(Cassette Station)20、搬送部30以及處理站(Process station)40所構(gòu)成。
在晶匣裝卸站20處設(shè)有晶匣載置臺(tái)21，在晶匣載置臺(tái)21上載有收納了用作處理件的晶片W的晶匣22。再者，經(jīng)過(guò)電鍍處理的晶片W收納在搬出用晶匣22內(nèi)而被搬出。
搬送部30具備第一搬送機(jī)構(gòu)31，以便將收納于晶匣22中的晶片W搬送至處理站40。另外，第一搬送機(jī)構(gòu)31將電鍍處理后的晶片W從處理站40搬送至晶匣22。
另外，晶匣裝卸站20和搬送部30通過(guò)將由外部供給的清潔空氣向下吹來(lái)保持清潔的環(huán)境。
在處理站40的搬送部30一側(cè)配有暫時(shí)載置多個(gè)晶片W的載置部41。而在處理站40的中心部配有第二搬送機(jī)構(gòu)42，在第二搬送機(jī)構(gòu)42的周圍配有非電解鍍層處理裝置43。
載置部43為將多個(gè)的晶片W分成多段載置的結(jié)構(gòu)，而使電鍍處理前的晶片W與電鍍處理后的晶片W載置在不同位置。
處理站40的結(jié)構(gòu)為上下兩段。在上段及下段，分別配設(shè)多個(gè)——例如，上段4個(gè)，下段4個(gè)，共8個(gè)——非電解鍍層處理裝置43。
在處理站40內(nèi)的晶片W的搬送通過(guò)第二搬送機(jī)構(gòu)42進(jìn)行。第二搬送機(jī)構(gòu)42接受由第一搬送機(jī)構(gòu)31置于載置部41上的晶片W，以便向任一非電解鍍層處理裝置43搬送晶片W。另外，第二搬送機(jī)構(gòu)42由非電解鍍層處理裝置43取出經(jīng)電鍍處理的晶片W，置于載置部41。
第二搬送機(jī)構(gòu)42的結(jié)構(gòu)如圖1所示，是可以Z軸為中心旋轉(zhuǎn)、并且可沿Z軸方向升降的結(jié)構(gòu)，從而能存取上述兩段結(jié)構(gòu)的處理站40內(nèi)的各非電解鍍層處理裝置43。
另外，第二搬送機(jī)構(gòu)42具備兩個(gè)搬送臂。一個(gè)用于從載置部41到非電解鍍層處理裝置43的搬送，另一個(gè)用于從非電解鍍層處理裝置43到載置部41的搬送。由此，可使電鍍處理后的晶片W的污染達(dá)到最小限度。
在本實(shí)施方式中，配有8個(gè)非電解鍍層處理裝置43，并可根據(jù)需要增加其個(gè)數(shù)。另外，也可配置與非電解鍍層處理裝置43不同的處理裝置，例如可配置進(jìn)行退火處理的退火處理裝置等。
以下，對(duì)非電解鍍層處理裝置43進(jìn)行說(shuō)明。
圖3為本實(shí)施方式的非電解鍍層處理裝置剖面示意圖，圖4為實(shí)施方式的背面清洗噴嘴的俯視圖。圖5為圖4中V-V方向的縱向剖面放大圖，圖6為將實(shí)施方式的保持部件的主要部分的一部分割斷的側(cè)面示意圖和正視圖。
如圖3～圖6所示，非電解鍍層處理裝置43具有正方形的箱體431。在箱體431中形成第二搬送機(jī)構(gòu)42的出入口432，在出入口432配有門閥433。
在箱體431內(nèi)配有上面開(kāi)口的大致為圓筒狀的杯狀物434。杯狀物434通過(guò)由控制部435控制的杯狀物驅(qū)動(dòng)部436而沿上下方向升降。
控制部435由存儲(chǔ)計(jì)算處理和處理程序等的ROM等構(gòu)成，并與杯狀物434、中空馬達(dá)437、和所有噴嘴相連接，以控制非電解鍍層處理裝置43整體的運(yùn)轉(zhuǎn)。為易于理解對(duì)整體的說(shuō)明，省略了對(duì)于控制部435的運(yùn)轉(zhuǎn)說(shuō)明。
在箱體431的中心位置，配有轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)件438。轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)件438通過(guò)設(shè)置于箱體431之外的中空馬達(dá)437的驅(qū)動(dòng)，而以所設(shè)定的轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)動(dòng)。在轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)件438之上，以設(shè)定的間隔相隔并固定轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)439。在轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)件438的第一軸440的內(nèi)部，形成第二軸441。另外，在第一軸440中配有振動(dòng)機(jī)構(gòu)442。
而在第二軸441上，配有由適當(dāng)?shù)闹С謾C(jī)構(gòu)支持的繞行控制噴嘴443。繞行控制噴嘴443以銳角朝向晶片W背面的四周邊緣，并由前端噴出氮?dú)獾榷栊詺怏w或純水。由此，可防止處理中非電解鍍層液向背面繞行。
另外，在第二軸441之上固定有向晶片W的背面供給清洗液的背面清洗噴嘴444。當(dāng)晶片W被保持在保持部件上的情況下，背面清洗噴嘴444則配置在晶片W與轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)439之間。
背面清洗噴嘴444的結(jié)構(gòu)為以固定于第二軸441的部分為中心，使四根棒狀體444a呈十字狀地伸展至轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)的四周邊緣。棒狀體444a的內(nèi)部為中空，與通過(guò)第二軸441的內(nèi)部的管445連通。清洗液通過(guò)管445，從開(kāi)口于背面清洗噴嘴409的棒狀體409a的上方的孔446向上供給到晶片W。
在第一軸440和第二軸441之間的空間形成氣體通路447，使惰性氣體，例如氮?dú)庥纱藝姵觥?br> 而在杯狀物434的下方，形成排氣口448。從氣體通路447噴出的惰性氣體沿轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)439的表面向轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)439的四周邊緣部分流動(dòng)。然后，從轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)439的四周邊緣部分，即晶片W的四周邊緣部分向排氣口448排氣。由此，可防止晶片W背面的污染。
在轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)439的四周邊緣部分，以120度的角度、等間隔地安裝著三個(gè)保持部件449。
保持部件449具有使上側(cè)的保持部450和下側(cè)的加力部451成為一體的構(gòu)造。在保持部450上形成用于將晶片W保持在上端的錯(cuò)層450a。所安裝的保持部450可使用于支持保持部件449的保持部件452轉(zhuǎn)動(dòng)。具體地，保持部件449安裝在形成于保持部件452上端部的轉(zhuǎn)動(dòng)軸453上，以轉(zhuǎn)動(dòng)軸453為中心而轉(zhuǎn)動(dòng)。將加力部451的重量設(shè)定為大于保持部450，由此，加力部451作為保持部件449的負(fù)載而運(yùn)轉(zhuǎn)。
因?yàn)榫琖通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)件高速轉(zhuǎn)動(dòng)，所以必須穩(wěn)定保持晶片W。為此，保持部件449的結(jié)構(gòu)為不僅通過(guò)晶片W的保持部450的錯(cuò)層450a，而且通過(guò)加力部451的加力來(lái)保持晶片W的四周邊緣部分。
即，晶片W以不轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)載置于保持部件449上，并被保持。于是，若使轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)439轉(zhuǎn)動(dòng)，則由于離心力的作用，使加力部451如圖6的箭頭所示，向外側(cè)方向移動(dòng)。其結(jié)果為，將保持部件449的保持部450壓向轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)439的中心一側(cè)，晶片W被牢固保持在W’的位置上。另外，如圖6所示，保持部件449的保持部450形成從前面看時(shí)為凸?fàn)畹男螤?曲面狀)，利用保持部450的錯(cuò)層450a，通過(guò)三點(diǎn)支持等點(diǎn)接觸來(lái)保持晶片W。
在轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)439的上方，配置有用于供給施行電鍍處理的添加劑的添加劑供給噴嘴454，以及用于供給含有金屬離子的溶液的金屬離子溶液供給噴嘴455。
添加劑供給噴嘴454與添加劑供給源456相連，從添加劑供給噴嘴454的前端供給儲(chǔ)藏于添加劑供給源456中的添加劑。添加劑供給噴嘴454的結(jié)構(gòu)為當(dāng)晶片W載置于轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)439時(shí)，使其前端向晶片W的中心移動(dòng)。
添加劑供給源456儲(chǔ)藏著添加劑。添加劑由還原劑、pH調(diào)整劑、表面活性劑、螯合劑、以及其它還原反應(yīng)所必須的物質(zhì)構(gòu)成。此處，還原劑是如甲醛這樣的可使金屬離子發(fā)生還原——例如將Cu2+還原成Cu——反應(yīng)的物質(zhì)。另外，添加劑的儲(chǔ)藏可各自分開(kāi)進(jìn)行儲(chǔ)藏。
金屬離子溶液供給噴嘴455與金屬離子供給源457連接，從金屬離子溶液供給噴嘴455的前端供給含有儲(chǔ)藏于金屬離子溶液供給源457的金屬離子。金屬離子溶液供給噴嘴455的結(jié)構(gòu)為當(dāng)晶片W載置于轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)439時(shí)，使其前端向晶片W的中心移動(dòng)。
在金屬離子溶液供給源457中儲(chǔ)藏有例如硫酸銅溶液。在必要時(shí)，硫酸銅溶液中還可含有氯。另外，金屬離子溶液除硫酸銅溶液之外，也可為氯化銅溶液。這樣，在硫酸銅溶液中，以不和添加劑混在一起的狀態(tài)儲(chǔ)藏，所以，可穩(wěn)定硫酸銅溶液的組成并進(jìn)行控制。
而且，在轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)439的上方，還配有用于進(jìn)行電鍍處理后的清洗的主清洗噴嘴458和邊緣清洗噴嘴459。主清洗噴嘴458與第一清洗液槽相連。通過(guò)主清洗噴嘴458將儲(chǔ)藏于第一清洗液槽460中的處理液以設(shè)定的速度由主清洗噴嘴458的前端供給。另外，當(dāng)晶片W載置于轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)439時(shí)，主清洗噴嘴458的結(jié)構(gòu)為，其前端可向晶片W的中心移動(dòng)。
邊緣清洗噴嘴459與第二清洗液槽461相連，從邊緣清洗噴嘴459的前端將儲(chǔ)藏于第二清洗液槽461中的清洗液以設(shè)定的供給速度供給。在此，儲(chǔ)藏于第二清洗液槽中的清洗液為氟酸、鹽酸、硫酸等無(wú)機(jī)酸或是有機(jī)酸等酸類藥液和雙氧水的混合溶液，例如為氟酸與雙氧水的混合液。在此實(shí)施例中，使用氟酸∶過(guò)氧化氫∶水＝1∶1∶23的混合液。
在杯狀物434的上方，配有用于測(cè)定形成于晶片W上的電鍍膜膜厚的膜厚測(cè)量傳感器462。
圖7為本實(shí)施方式的晶片W四周邊緣的清洗方法示意圖。如圖7所示，在晶片W的表面上通過(guò)非電解鍍層處理形成銅層L1。在從主清洗噴嘴458向晶片W表面供給純水的狀態(tài)下，邊緣清洗噴嘴459向晶片W四周邊緣供給清洗液，而對(duì)晶片W的四周邊緣進(jìn)行清洗(蝕刻)。
本實(shí)施方式的非電解鍍層處理裝置43的主要部分的結(jié)構(gòu)如上所述。以下，參照?qǐng)D1、圖2、及圖3，對(duì)其處理動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
如圖1～圖3所示，首先從晶匣22中取出晶片W，通過(guò)第一搬送機(jī)構(gòu)31，載置于載置部41。載置于載置部41的晶片W，通過(guò)第二搬送機(jī)構(gòu)42從箱體431的出入口432搬送至非電解鍍層處理裝置43內(nèi)，載置在設(shè)于轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)439的四周邊緣部的保持部件449(參照?qǐng)D6)上。然后，第二搬送機(jī)構(gòu)42從出入口432退出到箱體431外。此時(shí)，杯狀物434下降到最低位置。第二搬送機(jī)構(gòu)42退出后，處理開(kāi)始進(jìn)行。
以下對(duì)圖8所示處理流程的本實(shí)施方式的非電解鍍層處理方法進(jìn)行說(shuō)明。首先，進(jìn)行預(yù)清洗，以除去附著在晶片W表面上的有機(jī)物或顆粒，并可提高晶片W的浸潤(rùn)性(步驟一)。
然后，向晶片W的表面供給添加劑(步驟二)。接著，向晶片W的表面供給硫酸銅溶液(步驟三)。測(cè)定非電解鍍層處理后的銅層L1的膜厚(步驟四)。重復(fù)步驟二到步驟四直至達(dá)到設(shè)定的膜厚，從而在晶片W上成膜。在達(dá)到設(shè)定的膜厚時(shí)，結(jié)束非電解鍍層處理，進(jìn)行后清洗(步驟五)。通過(guò)上述處理流程，對(duì)晶片W施行非電解鍍層處理。
以下，說(shuō)明本發(fā)明的非電解鍍層液處理方法和非電解鍍層處理裝置的處理順序。
通過(guò)中空馬達(dá)437，使轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)件438旋轉(zhuǎn)，隨之使轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)439旋轉(zhuǎn)，并使由保持部件449保持的晶片W旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，杯狀物434通過(guò)杯狀物驅(qū)動(dòng)器436上升至最高的位置434’，防止處理液等在箱體341內(nèi)飛散。
其次，在轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)439的轉(zhuǎn)數(shù)達(dá)到設(shè)定的轉(zhuǎn)數(shù)后，從繞行控制噴嘴443向晶片W背面的四周邊緣噴射氮?dú)饣蚣兯?。然后，按順序向晶片W供給如下所示的設(shè)定的處理液，開(kāi)始進(jìn)行處理。
以下，通過(guò)在絕緣膜501和SiN膜502上形成微細(xì)孔和槽的雙波形花紋構(gòu)造的示意圖的圖9，說(shuō)明使用實(shí)施方式的非電解鍍層處理方法的銅成膜處理。
在預(yù)清洗中，首先，從主清洗噴嘴454向晶片W的表面供給設(shè)定的預(yù)處理液。由此除去附著在晶片W表面上的有機(jī)物、顆粒等，進(jìn)而提高晶片W的浸潤(rùn)性(圖9(a))。
然后，從添加劑噴嘴458向晶片W的表面供給添加劑503。由此將添加劑503均勻地涂布在晶片W的表面上(圖9(b))。另外，此時(shí)，若有需要?jiǎng)t驅(qū)動(dòng)振動(dòng)機(jī)構(gòu)442，使晶片W振動(dòng)。通過(guò)使晶片W振動(dòng)，使添加劑深深地注入微細(xì)的孔和槽內(nèi)。
緊接著，從金屬離子溶液噴嘴459向晶片W的表面供給含有金屬離子的溶液，本例中為硫酸銅溶液504(圖9(c))。另外，此時(shí)，若有需要?jiǎng)t驅(qū)動(dòng)振動(dòng)機(jī)構(gòu)442，使晶片W振動(dòng)。通過(guò)使晶片W振動(dòng)，使添加劑深深地注入微細(xì)的孔和槽內(nèi)。
通過(guò)供給硫酸銅溶液504，在晶片W表面，硫酸銅溶液504中所含的銅離子505與添加劑503中所含還原劑之間發(fā)生還原反應(yīng)，形成銅層L1膜(圖9(d))。
成膜后的銅層L1的膜厚通過(guò)膜厚測(cè)量傳感器462測(cè)定。重復(fù)供給添加劑503和硫酸銅溶液504，進(jìn)行銅層L1的成膜(圖9(e))，直到被測(cè)銅層L1達(dá)到設(shè)定值為止。然后，連續(xù)供給添加劑503中的還原劑與銅離子，在晶片W的表面上進(jìn)行銅的還原反應(yīng)。
一旦銅層L1達(dá)到設(shè)定的厚度，就開(kāi)始進(jìn)行后清洗。在該后清洗中，首先，從主清洗噴嘴454向晶片W的表面供給純水。然后，在由主清洗噴嘴454供給純水的狀態(tài)下，從邊緣清洗噴嘴455向晶片W的四周邊緣供給清洗液。接著，從背面清洗噴嘴443向晶片W的背面供給清洗液。
當(dāng)晶片W的表面、邊緣以及背面清洗干凈之后，用純水對(duì)晶片W進(jìn)行清洗。從晶片W的表面上方的主清洗噴嘴454以及晶片W的背面下方的背面清洗噴嘴443向晶片W兩面供給純水。
在純水清洗之后，進(jìn)行晶片W的旋轉(zhuǎn)干燥。旋轉(zhuǎn)干燥按如下方式進(jìn)行將轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)439的轉(zhuǎn)數(shù)提高到設(shè)定的轉(zhuǎn)數(shù)(2000～3000rpm)，同時(shí)，由晶片W上方的主清洗噴嘴454以及晶片W下方的背面清洗噴嘴443供給氮?dú)?，進(jìn)行預(yù)定時(shí)間的干燥。此時(shí)，杯狀物434處于下降位置(圖3的實(shí)線部分)，以便不妨礙第二搬送機(jī)構(gòu)42對(duì)晶片W的搬送。
在上述處理后，通過(guò)第二搬送機(jī)構(gòu)42將晶片W從箱體431的出入口432搬送到非電解鍍層處理裝置43的外面。
工業(yè)上利用的可能性本發(fā)明所涉及的非電解鍍層處理方法及非電解鍍層處理裝置可用于半導(dǎo)體制造工業(yè)。
權(quán)利要求
1.一種在處理件表面上形成電鍍膜的非電解鍍層處理方法，其特征在于具有向所述處理件供給添加劑的添加劑供給工序，和向所述處理件供給含有金屬離子的溶液的金屬離子溶液供給工序。
2.如權(quán)利要求1所述的非電解鍍層處理方法，其特征在于反復(fù)進(jìn)行所述添加劑供給工序和所述金屬離子溶液供給工序，直到電鍍膜達(dá)到設(shè)定的厚度。
3.如權(quán)利要求1所述的非電解鍍層處理方法，其特征在于還具有清洗所述處理件的清洗工序。
4.如權(quán)利要求1所述的非電解鍍層處理方法，其特征在于所述添加劑含有還原劑。
5.如權(quán)利要求1所述的非電解鍍層處理方法，其特征在于在使所述處理件轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行所述添加劑供給工序。
6.如權(quán)利要求1所述的非電解鍍層處理方法，其特征在于在使所述處理件振動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行所述添加劑供給工序。
7.如權(quán)利要求1所述的非電解鍍層處理方法，其特征在于在向所述處理件的背面供給液體或是氣體的同時(shí)進(jìn)行所述添加劑供給工序。
8.如權(quán)利要求1所述的非電解鍍層處理方法，其特征在于所述含有金屬離子的溶液為硫酸銅溶液或是氯化銅溶液。
9.如權(quán)利要求1所述的非電解鍍層處理方法，其特征在于在使所述處理件轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行所述金屬離子溶液供給工序。
10.如權(quán)利要求1所述的非電解鍍層處理方法，其特征在于在使所述處理件振動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行所述金屬離子溶液供給工序。
11.如權(quán)利要求1所述的非電解鍍層處理方法，其特征在于在向所述處理件背面供給液體或氣體的同時(shí)進(jìn)行所述金屬離子溶液供給工序。
12.一種在處理件的表面上形成電鍍膜的非電解鍍層處理方法，其特征在于具有向所述處理件的表面供給含有金屬離子的溶液的金屬離子溶液供給工序；向所述處理件的表面供給第一清洗液的第一清洗液供給工序；向所述處理件的四周邊緣部分供給第二清洗液的第二清洗液供給工序；以及向所述處理件的背面供給第三清洗液的第三清洗液供給工序。
13.一種在處理件的表面上形成電鍍膜的非電解鍍層處理裝置，其特征在于具有保持所述處理件的保持機(jī)構(gòu)；向所述處理件供給添加劑的添加劑供給系統(tǒng)；和向所述處理件供給含有金屬離子的溶液的金屬離子溶液供給系統(tǒng)。
14.如權(quán)利要求13所述的非電解鍍層處理裝置，其特征在于還具有向所述處理件供給清洗液的清洗液供給系統(tǒng)。
15.如權(quán)利要求13所述的非電解鍍層處理裝置，其特征在于還具有防止液體向所述處理件的背面繞行的繞行防止機(jī)構(gòu)。
16.如權(quán)利要求13所述的非電解鍍層處理裝置，其特征在于還具有使所述處理件轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
17.如權(quán)利要求13所述的非電解鍍層處理裝置，其特征在于還具有使所述處理件振動(dòng)的振動(dòng)機(jī)構(gòu)。
18.一種在處理件的表面上形成電鍍膜的非電解鍍層處理裝置，其特征在于具有保持所述處理件的保持機(jī)構(gòu)；向所述處理件的表面供給含有金屬離子的溶液的金屬離子溶液供給系統(tǒng)；向所述處理件的表面供給第一清洗液的第一清洗液供給系統(tǒng)；向所述處理件的四周邊緣部分供給第二清洗液的第二清洗液供給系統(tǒng)；和向所述處理件的背面供給第三清洗液的第三清洗液供給系統(tǒng)。
全文摘要
對(duì)處理件供給含有還原劑的添加劑后，對(duì)處理件供給硫酸銅溶液等含有金屬離子的溶液。由于將含有添加劑和金屬離子的溶液分開(kāi)，所以易于調(diào)整電鍍液的組成。
文檔編號(hào)H01L21/02GK1491297SQ02804687
公開(kāi)日2004年4月21日 申請(qǐng)日期2002年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月7日
發(fā)明者佐藤浩 申請(qǐng)人:東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社