JP2008013783A - Method and device for displacement plating - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、置換めっき方法及び装置に関し、特に、半導体ウエーハ等の基板の表面に設けた埋込み配線の露出表面に、無電解めっきで保護膜を選択的に形成するのに先立って、無電解めっきの時の触媒核となる触媒金属膜を置換反応で形成するのに使用される置換めっき方法及び装置に関する。 The present invention relates to a displacement plating method and apparatus, and more particularly to electroless plating prior to selectively forming a protective film by electroless plating on an exposed surface of an embedded wiring provided on the surface of a substrate such as a semiconductor wafer. The present invention relates to a displacement plating method and apparatus used for forming a catalytic metal film serving as a catalyst nucleus at the time of substitution reaction.
半導体デバイス製造のバックエンドの分野では、半導体デバイスの信頼性を確保するために、例えばダマシン銅配線の露出表面にCoWP合金等からなる保護膜を選択的に形成して配線を保護することが検討されている。 In the back-end field of semiconductor device manufacturing, in order to ensure the reliability of semiconductor devices, for example, a protective film made of a CoWP alloy or the like is selectively formed on the exposed surface of a damascene copper wiring to protect the wiring. Has been.
図1は、半導体装置における銅配線形成例を工程順に示す。先ず図1(a)に示すように、半導体素子を形成した半導体基材201上の導電層201aの上に、例えばSiO2からなる酸化膜やLow−K材膜等の絶縁膜(層間絶縁膜)202を堆積し、この絶縁膜202の内部に、例えばリソグラフィ・エッチング技術により、配線用の微細凹部としてのビアホール203と配線溝204を形成し、その上にTaN等からなるバリア層205、更にその上に電解めっきの給電層としてのシード層206をスパッタリング等により形成する。
FIG. 1 shows an example of forming a copper wiring in a semiconductor device in the order of steps. First, as shown in FIG. 1A, an insulating film (interlayer insulating film) such as an oxide film made of SiO 2 or a Low-K material film is formed on a
そして、図1(b)に示すように、基板Wの表面に銅めっきを施すことで、基板Wのビアホール203及び配線溝204内に銅を充填させるとともに、絶縁膜202上に銅膜207を堆積させる。その後、化学機械的研磨(CMP)などにより、絶縁膜202上のバリア層205、シード層206及び銅膜207を除去して、ビアホール203及び配線溝204内に充填させた銅膜207の表面と絶縁膜202の表面とをほぼ同一平面にする。これにより、図1(c)に示すように、絶縁膜202の内部にシード層206と銅膜207からなる配線(銅配線)208を形成する。
Then, as shown in FIG. 1B, copper is plated on the surface of the substrate W to fill the
次に、図1(d)に示すように、基板Wの表面に無電解めっきを施し、配線208の露出表面に、Co合金やNi合金等からなる保護膜209を選択的に形成し、これによって、配線208の表面を保護膜209で覆って保護する。
ここで、銅等からなる配線208の表面に無電解めっきでCoWP合金等からなる保護膜209を選択的に成膜するには、無電解めっきに先立って、配線208の表面に、置換めっきによってパラジウム(Pd)触媒を付与することが一般的である。
Next, as shown in FIG. 1D, electroless plating is applied to the surface of the substrate W, and a
Here, in order to selectively form the
Pdを含む酸性の触媒溶液を使用して、置換反応で配線208の表面にPd触媒を付与する工程、つまり酸性の置換めっき液を使用して、配線208の表面に置換めっきでPd金属膜を形成する工程では、触媒溶液(置換めっき液)中に溶存酸素が存在するため、PdとCuの置換反応が生ずると同時に、酸素の還元反応によって、銅の溶解が促進される。特に配線208とバリア層205との界面では、局部的に銅の溶解が早くなる傾向がある。そのため、配線208の表面の平坦性が損なわれるはかりでなく、配線208の抵抗が上昇してしまう。それを回避するために、出願人は、触媒溶液(置換めっき液)中の溶存酸素濃度を極力低減させることを提案している(特許文献1参照)。
しかし、触媒溶液(置換めっき液)中の溶存酸素濃度を低減しただけでは、銅の溶解を極力防止して、銅配線の抵抗上昇率を、例えば3%以下、好ましくは2%以下に抑えられるようにしたPd触媒付与(置換めっき)処理を行うことは困難であることが判った。 However, merely reducing the dissolved oxygen concentration in the catalyst solution (displacement plating solution) prevents copper dissolution as much as possible, and suppresses the resistance increase rate of the copper wiring to 3% or less, preferably 2% or less, for example. It was found that it was difficult to perform the Pd catalyst application (substitution plating) treatment.
一方、半導体デバイス製造のフロントエンドでは、ゲート電極部またはドレン・ソースのシリコン上にコバルトまたはニッケル等の合金膜を無電解めっきで成膜して、電極部の接触抵抗を低減させるプロセスが考えられる。このように、シリコン上に合金膜を無電解めっきで形成するためには、その前に、置換めっきによって、シリコン上に触媒核となる金属膜を形成することが必要となる。一般に、置換めっき液中の酸素溶存濃度が高いと、置換めっき時の触媒金属とシリコン下地との置換効率が低下し、余分のシリコンが置換めっき液中に溶出してしまう。 On the other hand, in the front end of semiconductor device manufacturing, a process of reducing the contact resistance of the electrode part by forming an alloy film such as cobalt or nickel on the gate electrode part or drain / source silicon by electroless plating is considered. . Thus, in order to form an alloy film on silicon by electroless plating, it is necessary to form a metal film serving as a catalyst nucleus on silicon by displacement plating before that. In general, if the oxygen-dissolved concentration in the displacement plating solution is high, the displacement efficiency between the catalytic metal and the silicon base during displacement plating decreases, and excess silicon is eluted in the displacement plating solution.
置換めっきによって、銅配線の表面等に触媒となる金属膜を形成する装置としては、基板の表面に向けて触媒溶液(置換めっき液)をスプレーノズルからスプレーするようにしたものが広く知られている。しかし、この場合、触媒溶液(置換めっき液)として、液中の溶存酸素濃度を極力に低減させたものを使用しても、スプレーノズルからスプレーされる触媒溶液(置換めっき液)が基板に達するまでの間に、酸素が触媒溶液(置換めっき液)中に再び取込まれ、置換めっき処理中における触媒溶液(置換めっき液)中の溶存酸素濃度を低減することは困難となる。 As a device for forming a metal film serving as a catalyst on the surface of a copper wiring or the like by displacement plating, a device in which a catalyst solution (displacement plating solution) is sprayed from a spray nozzle toward the surface of a substrate is widely known. Yes. In this case, however, the catalyst solution (substitution plating solution) sprayed from the spray nozzle reaches the substrate even if the catalyst solution (substitution plating solution) is one in which the dissolved oxygen concentration in the solution is reduced as much as possible. In the meantime, oxygen is again taken into the catalyst solution (substitution plating solution), and it becomes difficult to reduce the dissolved oxygen concentration in the catalyst solution (substitution plating solution) during the substitution plating treatment.
本発明は上記事情に鑑みて為されたもので、例えば銅配線の抵抗上昇率を、3%以下、好ましくは2%以下に抑えられるようにしたPd触媒付与(置換めっき)処理を行うことができるようにした置換めっき方法、及び置換めっき液中の溶存酸素濃度を極力に低減させ、しかも、液中の溶存酸素濃度を低減させたままの状態で、置換めっき液を置換めっき処理に使用できるようにした置換めっき装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances. For example, it is possible to perform a Pd catalyst application (substitution plating) treatment in which the rate of increase in resistance of copper wiring is suppressed to 3% or less, preferably 2% or less. Displacement plating method, and the dissolved oxygen concentration in the displacement plating solution can be reduced as much as possible, and the displacement plating solution can be used for displacement plating treatment while the dissolved oxygen concentration in the solution is reduced. An object of the present invention is to provide a displacement plating apparatus.
請求項1に記載の発明は、金属下地表面を有機酸を含む洗浄液に接触させて前洗浄し、前洗浄後の金属下地表面を液中の溶存酸素濃度を使用温度での飽和酸素溶解度未満、好ましくは70%以下に低減させた置換めっき液に接触させ、金属下地表面に置換反応によって金属膜を形成することを特徴とする置換めっき方法である。 The invention according to claim 1 pre-cleans the metal base surface in contact with a cleaning liquid containing an organic acid, and the pre-cleaned metal base surface has a dissolved oxygen concentration in the liquid lower than the saturated oxygen solubility at the operating temperature, Preferably, the displacement plating method is characterized in that it is brought into contact with a displacement plating solution reduced to 70% or less and a metal film is formed on the surface of the metal base by a substitution reaction.
このように、銅配線等の金属下地表面を有機酸を含む洗浄液に接触させる前洗浄処理と、液中の溶存酸素濃度を低減させた置換めっき液を使用した置換めっき処理とを組合せることで、つまり、置換めっきを行う前に、金属下地表面に残留する酸化物や防食材を、有機酸を含む洗浄液で、金属下地のエッチングを抑制しつつ、洗浄して除去することで、例えば銅の溶解を極力防止して、銅配線の抵抗上昇率を、例えば3%以下、好ましくは2%以下に抑えることができるようにしたPd触媒付与(置換めっき)処理を行うことが可能となる。 In this way, by combining the pre-cleaning treatment in which the metal base surface such as copper wiring is brought into contact with the cleaning solution containing the organic acid, and the replacement plating processing using the replacement plating solution in which the dissolved oxygen concentration in the solution is reduced. In other words, before performing displacement plating, the oxide and anticorrosive material remaining on the surface of the metal base is cleaned and removed with a cleaning liquid containing an organic acid while suppressing the etching of the metal base, for example, copper. It is possible to perform the Pd catalyst application (substitution plating) treatment that prevents the dissolution as much as possible and suppresses the resistance increase rate of the copper wiring to, for example, 3% or less, preferably 2% or less.
請求項2に記載の発明は、前記置換めっき液中の溶存酸素濃度を使用温度での飽和酸素溶解度の40%以下にすることを特徴とする置換めっき方法である。
The invention according to
請求項3に記載の発明は、前記金属下地は、基板の表面に形成した配線用凹部内に埋込んだ埋込み配線で、前記金属膜は、この表面に無電解めっきで保護膜を形成する時に触媒核となる触媒金属膜であることを特徴とする請求項1または2記載の置換めっき方法である。
According to a third aspect of the present invention, the metal base is an embedded wiring embedded in a wiring recess formed on the surface of the substrate, and the metal film is formed when a protective film is formed on the surface by electroless plating. 3. The displacement plating method according to
請求項4に記載の発明は、前記置換めっき液は、前記洗浄液に含まれる有機酸及び/または金属下地に化学吸着するN原子を有する化合物を含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の置換めっき方法である。
このように、置換めっき液中に洗浄液に含まれる有機酸を含むことで、置換めっき液中の金属イオンの1部を有機酸で錯化させて、金属下地のエッチング効果を緩和し、しかも、置換めっき液への洗浄液の混入の影響を無視することができる。また、置換めっき液中に、金属下地に化学吸着するN原子を有する化合物を含むことで、置換めっき中に金属下地の結晶粒界にN原子を有する化合物を選択的に吸着させて、金属下地を保護することができる。
The invention according to
Thus, by including the organic acid contained in the cleaning solution in the displacement plating solution, one part of the metal ions in the displacement plating solution is complexed with the organic acid, and the etching effect of the metal base is relaxed, The influence of the mixing of the cleaning solution into the replacement plating solution can be ignored. Further, the substitution plating solution contains a compound having N atoms that are chemically adsorbed on the metal substrate, so that the compound having N atoms can be selectively adsorbed on the crystal grain boundary of the metal substrate during the substitution plating. Can be protected.
請求項5に記載の発明は、表面を下向きにして基板を保持する基板ホルダと、置換めっき液を保持する密閉された保持槽と、前記保持槽で保持された置換めっき液を内部に導入して、前記基板ホルダで保持された基板の表面を置換めっき液に接触させる処理槽と、前記保持槽及び前記処理槽を経由させて置換めっき液を循環させる液循環系路を有し、前記基板ホルダ及び前記処理槽は、内部雰囲気を制御可能な密閉された筺体内に配置され、前記処理槽内には、該処理槽の置換めっき液中に不活性ガスをバブリングして置換めっき液中の溶存酸素濃度を低減させる散気管が配置されていることを特徴とする置換めっき装置である。
The invention according to
これにより、処理槽から離れた保持槽内で置換めっき液中の溶存酸素濃度を低減させ、しかもこの溶存酸素濃度を低減させた置換めっき液が空気に接触することを極力防止しながら、基板に接触させて置換めっき処理を行うことで、液中の溶存酸素濃度を低減させたままの状態で、置換めっき液を置換めっき処理に使用することができる。 As a result, the dissolved oxygen concentration in the replacement plating solution is reduced in the holding tank away from the treatment tank, and the replacement plating solution with the reduced dissolved oxygen concentration is prevented from coming into contact with the air as much as possible. By carrying out the displacement plating treatment by contacting, the displacement plating solution can be used for the displacement plating treatment while the dissolved oxygen concentration in the solution is reduced.
請求項6に記載の発明は、前記液循環系路を介して、0.3〜3L/minの流量で置換めっき液を循環させながら、前記保持槽の置換めっき液中に、前記散気管を通して、1〜10L/minの不活性ガスを導入することを特徴とする請求項5記載の置換めっき装置である。
これにより、気液自由表面から置換めっき液中へ取込まれる酸素量が増えることを防止しつつ、置換めっき液中の溶存酸素濃度を飽和溶解度の1/3以下に低減させることができる。
The invention according to claim 6 allows the replacement plating solution to circulate through the liquid circulation system at a flow rate of 0.3 to 3 L / min while passing through the diffuser tube in the replacement plating solution of the holding tank. The displacement plating apparatus according to
Thereby, it is possible to reduce the dissolved oxygen concentration in the substitution plating solution to 1/3 or less of the saturation solubility while preventing an increase in the amount of oxygen taken into the substitution plating solution from the gas-liquid free surface.
請求項7に記載の発明は、表面を下向きにして基板を保持する基板ホルダと、置換めっき液を保持する密閉された保持槽と、前記保持槽で保持された置換めっき液を内部に導入して、前記基板ホルダで保持された基板の表面をめっき液に接触させる処理槽と、前記保持槽及び前記処理槽を経由させて置換めっき液を循環させる液循環系路を有し、前記基板ホルダ及び前記処理槽は、内部雰囲気を制御可能な密閉された筺体内に配置され、前記液循環系路中には、脱気モジュールが介装されていることを特徴とする置換めっき装置である。
The invention described in
これにより、液循環系路に沿って流れる置換めっき液中の溶存酸素濃度を低減させ、しかもこの溶存酸素濃度を低減させた置換めっき液が空気に接触することを極力防止しながら、基板に接触させて置換めっき処理を行うことで、液中の溶存酸素濃度を低減させたままの状態で、置換めっき液を置換めっき処理に使用することができる。 As a result, the dissolved oxygen concentration in the displacement plating solution flowing along the liquid circulation system is reduced, and the displacement plating solution with the reduced dissolved oxygen concentration is kept in contact with the substrate while preventing contact with air as much as possible. By performing the displacement plating treatment, the displacement plating solution can be used for the displacement plating treatment while the dissolved oxygen concentration in the solution is reduced.
請求項8に記載の発明は、前記液循環系路を介して、1〜4L/minの流量で置換めっき液を循環させることを特徴とする請求項7記載の置換めっき装置である。
この置換めっき液の流量範囲で、置換めっき液の脱気効率が最も高くなることが確かめられている。
The invention according to claim 8 is the displacement plating apparatus according to
It has been confirmed that the degassing efficiency of the replacement plating solution is the highest in the flow rate range of the replacement plating solution.
請求項9に記載の発明は、前記保持槽の上部には、置換めっき液の自由液面位置における断面積を最小にする狭窄部を有することを特徴とする請求項5乃至8のいずれかに記載の置換めっき装置である。
これにより、保持槽内に位置する置換めっき液の溶存酸素濃度が上昇することを極力防止することができる。
According to a ninth aspect of the present invention, in the upper portion of the holding tank, there is a constricted portion that minimizes the cross-sectional area at the free liquid level position of the replacement plating solution. It is a displacement plating apparatus of description.
Thereby, it can prevent as much as possible that the dissolved oxygen concentration of the displacement plating solution located in a holding tank raises.
請求項10に記載の発明は、前記処理槽内には、この内部を流れる置換めっき液の流れを整える複数の整流板が配置されていることを特徴とする請求項5乃至9のいずれかに記載の置換めっき装置である。
これにより、置換めっきで、基板の表面により均一な膜厚の金属膜を成膜することができる。
The invention according to claim 10 is characterized in that a plurality of rectifying plates for arranging the flow of the displacement plating solution flowing inside the treatment tank are arranged in the treatment tank. It is a displacement plating apparatus of description.
Thereby, a metal film having a uniform film thickness can be formed on the surface of the substrate by displacement plating.
請求項11に記載の発明は、前記置換めっき液は、前記洗浄液に含まれる有機酸及び/または金属下地に化学吸着するN原子を有する化合物を含むことを特徴とする請求項5乃至10のいずれかに記載の置換めっき装置である。
The invention according to
本発明の置換めっき方法によれば、銅等の金属下地表面を有機酸を含む洗浄液に接触させる前洗浄処理と、液中の溶存酸素濃度を低減させた置換めっき液を使用した置換めっき処理とを組合せることで、例えば銅の溶解を極力防止して、銅配線の抵抗上昇率を、例えば3%以下、好ましくは2%以下に抑えられるようにしたPd触媒付与(置換めっき)処理を行うことが可能となる。また、本発明の置換めっき装置によれば、液中の溶存酸素濃度を低減させたままの状態で、置換めっき液を置換めっき処理に使用することができる。 According to the displacement plating method of the present invention, a pre-cleaning treatment in which a metal base surface such as copper is brought into contact with a cleaning solution containing an organic acid, and a displacement plating treatment using a displacement plating solution in which the dissolved oxygen concentration in the solution is reduced, For example, a Pd catalyst application (substitution plating) treatment that prevents the dissolution of copper as much as possible and suppresses the rate of increase in resistance of the copper wiring to, for example, 3% or less, preferably 2% or less is performed. It becomes possible. Further, according to the displacement plating apparatus of the present invention, the displacement plating solution can be used for the displacement plating treatment while the dissolved oxygen concentration in the solution is reduced.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
なお、以下の例では、置換めっき装置として、置換めっき液として触媒溶液を使用した触媒付与装置を使用し、図1(c)に示す、金属下地としての銅からなる配線208の表面に、置換めっきによって、触媒核としてパラジウム金属膜を形成し、しかる後、無電解めっきによって、図1(d)に示すように、触媒核としてパラジウム金属膜を形成した配線208の表面に、CoWP合金からなる保護膜209を形成するようにした例を示す。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the following example, a catalyst applying device using a catalyst solution as a replacement plating solution is used as the replacement plating device, and the surface of the
なお、金属下地は、銅の他に、銅合金、Al,Agまたはその合金、W,Ta,Ti,Ruまたはその合金等であってもよい。更に、Si,Geまたはその化合物であってもよい。置換めっきは、Pdの他に、Ag,Co,Ni,Au,Ptの中の少なくとも1種類の金属を含むものであってもよい。 In addition to copper, the metal substrate may be a copper alloy, Al, Ag, or an alloy thereof, W, Ta, Ti, Ru, an alloy thereof, or the like. Further, Si, Ge or a compound thereof may be used. The displacement plating may contain at least one metal selected from Ag, Co, Ni, Au, and Pt in addition to Pd.
図2は、本発明の実施の形態の置換めっき装置を備え、埋込み配線208の露出表面に、CoWP合金等からなる保護膜209を無電解めっきで選択的に形成するのに使用される保護膜形成装置50の全体構成を示す。図2に示すように、この保護膜形成装置50は、ロード・アンロード部1、搬送ロボット2、リンス・乾燥装置3、搬送ロボット4、前洗浄装置5、触媒付与装置(置換めっき装置)7、無電解めっき装置9、及び基板受渡し装置17を備えている。更に、この保護膜形成装置50は、装置内の温度と湿度の制御が可能な低酸素化ガス供給装置11、低酸素化ガス供給口12、各装置内に設けられるガスを循環もしくは排出ガス処理装置へ排出させるための排気口13、排気口13からガスを循環させるガス循環装置14、及び循環ガス供給口15を備えている。
FIG. 2 includes a replacement plating apparatus according to an embodiment of the present invention, and a protective film used to selectively form a
この保護膜形成装置50は、低酸素化ガス供給装置11から、低酸素化ガス供給口12を通して、装置内に温度と湿度が制御された低酸素ガスが送られ、リンス・乾燥装置3、搬送ロボット4、前洗浄装置5、触媒付与装置7、無電解めっき装置9、及び基板受渡し装置17全体の環境を低酸素条件とするものである。そして、リンス・乾燥装置3、前洗浄装置5、触媒付与装置7、及び無電解めっき装置9には、それぞれ純水、洗浄液および無電解めっき液を供給および排出するための手段、及びそれぞれの液中の溶存酸素濃度を低減する装置が備えられている。
In this protective
図3は、触媒付与装置に適用した本発明の実施の形態の置換めっき装置7の概要を示す。この触媒付与装置(置換めっき装置)7は、置換めっき液として、パラジウムイオン等の触媒金属イオンを含む酸性の触媒溶液を使用し、この触媒溶液中のPdと配線208を構成する銅(Cu)との置換反応によって、配線208の表面に、触媒核となるPdからなるPd金属膜を形成するためのものである。
FIG. 3 shows an outline of the
図3に示すように、この触媒付与装置(置換めっき装置)7は、表面を下向きにして基板Wを保持する、上下動及び回転自在な基板ホルダ100と、触媒溶液(置換めっき液)102を保持する保持槽104と、この保持槽104で保持された触媒溶液102を内部に導入して、基板ホルダ100で保持した基板Wの表面を触媒溶液102に接触させる、上方に開放した処理槽106を有している。処理槽106は、保持槽104の上方に配置されている。そして、保持槽104と処理槽106の底壁との間は、内部に循環ポンプ108、フィルタ110及び脱気モジュール112を設置した液供給管114で繋がれ、処理槽106の上端外周部に設けた液回収溝116と保持槽104とは、液回収管118で繋がれている。これにより、循環ポンプ108の駆動に伴って、保持槽104内の触媒溶液102が処理槽106内に導入され、処理槽106の液回収溝116内にオーバフローした触媒溶液102が、その自重によって保持槽104内に戻されて循環する、液循環系路120が構成されている。
As shown in FIG. 3, the catalyst applying device (displacement plating device) 7 includes a
このフィルタ110として、メッシュサイズが0.2μm以下、好ましくは0.05μm以下のものが使用される。処理槽106の容積は、例えば20L以下で、7L程度であることが好ましい。保持槽104の容積は、処理槽106の溶液の、例えば1.5〜10倍で、4倍程度であることが好ましい。触媒溶液102の量は、例えば5〜100Lであり、15〜40Lであることが好ましい。
A filter having a mesh size of 0.2 μm or less, preferably 0.05 μm or less is used as the
保持槽104は、自動制御で開閉できる蓋体122で密閉され、この周壁には、保持槽104内の触媒溶液102上方の空間に、N2ガス等の不活性ガスを導入する不活性ガス導入管124が接続されている。この不活性ガス導入管124から保持槽104内に導入される不活性ガスの流量は、例えば0〜10L/minで調整される。更に、保持槽104内の触媒溶液102に浸漬される底部近傍に位置に、周囲に多数の散気孔を有する散気管126が配置されている。この散気管126は、N2ガス等の不活性ガスを保持槽104内の触媒溶液102中にバブリングして、触媒溶液102中の溶存酸素濃度を低減させるためのものであり、不活性ガス導入管128に接続されている。この散気管126を通して保持槽104内に導入される不活性ガスの流量は、例えば1〜20L/minで調整される。
The
処理槽106は、この底部から触媒溶液102を内部に導入し、触媒溶液102の上方に向け流れを作り、周壁をオーバフローさせるよう構成されており、処理槽106の内部には、ここを流れる触媒溶液102の流れを整える、2枚の整流板130a,130bが配置されている。更に、処理槽106の底部近傍に位置して、周囲に多数の散気孔を有する散気管132が配置されている。この散気管132は、N2ガス等の不活性ガスを処理槽106内の触媒溶液102中にバブリングして、触媒溶液102中の溶存酸素濃度を低減させるためのものであり、不活性ガス導入管134に接続されている。この散気管132を通して処理槽106内に導入される不活性ガスの流量は、例えば0〜10L/minで調整される。
The
処理槽106の近傍に位置して、処理槽106の上端開口部を自動制御で開閉自在に覆う処理槽蓋136が配置されている。この処理槽蓋136の上面には、上方に向けてリンス用の純水を噴射する純水スプレーノズル138が取付けられ、この純水スプレーノズル138は、外部から延びる純水供給管140が接続されている。これにより、処理槽蓋136を処理槽106の上端開口部を覆う位置から待避させた状態で、基板ホルダ100で保持した基板Wを下降させて、基板Wの表面(下面)を処理槽106内の触媒溶液102に接触させる。そして、基板ホルダ100で保持した基板Wを上昇させた後、処理槽蓋136を処理槽106の上端開口を覆う位置に位置させ、純水スプレーノズル138から基板Wに向けて純水(リンス液)を噴射して、基板Wの表面を純水でリンスするのであり、この時、純水が処理槽106内に流入することが防止される。
A
更に、処理槽106の上端開口部を処理槽蓋136で覆った時、処理槽106内の触媒溶液102の自由表面と処理槽蓋136との間の空間に、N2ガス等の不活性ガスを導入する不活性ガス導入管141が備えられている。この不活性ガス導入管141から処理槽106内の触媒溶液102の自由表面と処理槽蓋136との間の空間に導入される不活性ガスの流量は、例えば0〜10L/minで調整される。
Further, when the upper end opening of the
基板ホルダ100、処理槽106及び処理槽蓋136は、雰囲気制御部142を介して、内部の雰囲気を制御可能な筺体144の内部に配置されている。筺体144は、基板を出し入れする窓を有しており、導入するN2ガス等の不活性ガスの流量および排出流量によって、筐体144内の雰囲気を調整する。
The
次に、この触媒付与装置7による基板Wの処理手順を説明する。
先ず、基板Wを、筐体144に設けられた窓(図に示せず)から筐体144内に導入し、処理槽106の上方に設置した基板ホルダ100で表面を下向きにして基板Wを保持する。そして、筺体144の窓を閉じ、筺体144の内部を所定の不活性ガス雰囲気に調整した後、処理槽106の上端開口部を覆う処理槽蓋136を待避位置に移動させて、基板Wを所定の回転速度、例えば0〜100rpmで回転させながら、処理槽106内の触媒溶液102に接触させ、これにより、基板の表面に置換めっきによって触媒金属を、つまり、この例では、配線208(図1(c)参照)の表面に、触媒核としてPd金属膜を形成する。
Next, a processing procedure of the substrate W by the
First, the substrate W is introduced into the
この触媒溶液102としては、例えば、100g/L以下の濃度のH2SO4の水溶液に、0.1g/L以下程度の濃度PdSO4を溶かし、pHを2以下に調整したものが使用される。この触媒溶液102には、必要に応じて、下記の前処理液に含まれる、カルボン酸やアルカンスルホン酸等の有機酸や、ベンゾトリアゾール、ピラゾール、イミダゾールまたはベンゾイミダゾール等のN原子を有する化合物が添加される。処理時間は、例えば30sec程度である。
As the
この時、液循環系路120を介して、触媒溶液102を循環させながら、保持槽104の触媒溶液102中に、散気管126を通してN2ガス等の不活性ガスを導入する。更に、必要に応じて、不活性ガス導入管124から保持槽104内にN2ガス等の不活性ガスを導入し、同時に、散気管132を通して、処理槽106内の触媒溶液102中にN2ガス等の不活性ガスを導入する。
At this time, an inert gas such as N 2 gas is introduced into the
これにより、処理槽106から離れた保持槽104内で触媒溶液102中の溶存酸素濃度を低減させ、しかもこの溶存酸素濃度を低減させた触媒溶液102が空気に接触することを極力防止しながら、基板に接触させて置換めっき処理を行うことで、液中の溶存酸素濃度を低減させたままの状態で、触媒溶液(置換めっき液)102を置換めっき処理に使用することができる。
Thereby, while reducing the dissolved oxygen concentration in the
特に、この例における脱気モジュール112を省略した場合には、液循環系路120を介して、0.3〜3L/minの流量で触媒溶液を循環させながら、保持槽104の触媒溶液102中に、散気管126を通して、1〜10L/minの不活性ガスを導入することで、気液自由表面から触媒溶液102へ取込まれる酸素量が増えることを防止しつつ、触媒溶液102中の溶存酸素濃度を溶解度の1/3以下に低減させることができる。
In particular, when the
ここで、この例にあっては、液循環系路120内に脱気モジュール112を設けることで、液循環系路120に沿って流れる触媒溶液102中の溶存酸素濃度を低減させることができ、この場合、液循環系路120を介して、1〜4L/minの流量で触媒溶液102を循環させることで、触媒溶液102の脱気効率を最も高くすることができる。
Here, in this example, by providing the
これにより、前洗浄後の基板の配線208等の金属下地表面を、液中の溶存酸素濃度を使用温度での飽和酸素溶解度未満、好ましくは、70%以下、更に好ましくは40%以下に低減させた置換めっき液に接触させて、金属下地表面に、置換反応によって、Pd金属膜等の金属膜を形成する。
また、触媒溶液の還元性を上げる目的として、比較的に標準単極電位の低い水素を触媒溶液中に溶け込ませることで、配線208等の金属下地の溶出を抑えることができる。
As a result, the surface of the metal substrate such as the
Further, for the purpose of increasing the reducibility of the catalyst solution, elution of the metal substrate such as the
そして、基板Wを触媒溶液102から引上げた後、処理槽106の上端開口部を処理槽蓋136で覆う。この状態で、必要に応じて、不活性ガス導入管141から処理槽蓋136で覆われた領域にN2ガス等の不活性ガスを導入して、触媒溶液102が空気に接触して、溶存酸素濃度が上昇することを防止しつつ、処理槽蓋136の上面に設置した純水スプレーノズル138から純水を噴射して基板Wをリンスする。リンス後、基板Wを回転させることによって、基板Wの表面に残った触媒溶液102をある程度で振り切って、基板Wを筐体144から引き出す。
Then, after pulling up the substrate W from the
上記のように、下方から処理槽106の内部に触媒溶液102を供給することで、処理槽106内に供給されて保持された触媒溶液102の液面が泡立って、触媒溶液102中に大気中の空気が巻き込まれて触媒溶液102の溶存酸素量が増加することを防止することができる。また、処理槽106をオーバフローした触媒溶液102を、液回収管118を介して保持槽104内に戻し、しかも、液回収管118の下端が保持槽104内の触媒溶液102の液面下方に達するようにすることで、保持槽104内の触媒溶液102の戻り液による波立ちを防止することができる。
As described above, by supplying the
更に、基板ホルダ100で水平に保持した基板Wの表面(下面)を処理槽106内の触媒溶液102に同時に接触させることで、基板Wの表面近傍における触媒溶液102の流れを均一にして、基板Wの表面にめっき成長のばらつきが生じることを防止することができる。しかも、整流板130a,130bを介して、処理槽106内の触媒溶液の流れをより均一にすることができる。
Further, the surface (lower surface) of the substrate W held horizontally by the
なお、この例では、保持槽104として、矩形ボックス状のものを使用しているが、図4に示すように、上部に、触媒溶液102の自由液面位置における断面積を最小にする狭窄部104aを設けることで、保持槽104内に位置する触媒溶液102の溶存酸素濃度が上昇することを極力防止するようにしてもよい。
In this example, a rectangular box-shaped container is used as the
次に、図2に示す無電解めっきシステムによる基板Wの処理について説明する。
先ず、図1(c)に示す、配線208が形成された基板Wをロード・アンロード部1から搬送ロボット2により受渡し装置17に渡す。
Next, processing of the substrate W by the electroless plating system shown in FIG. 2 will be described.
First, the substrate W formed with the
次いで、搬送ロボット4により、受渡し装置17にある基板を前洗浄装置5に導入し、基板の表面を、カルボン酸やアルカンスルホン酸等の有機酸を含む洗浄液に接触させて前洗浄し、これによって、金属下地として配線208がエッチングされるのを抑制しながら、基板の表面に残存する酸化物や防食剤を除去して、配線208の表面を活性化させる。この洗浄液として、ベンゾトリアゾール、ピラゾール、イミダゾールまたはベンゾイミダゾール等の配線(金属下地)208に化学吸着するN原子を有する化合物を添加したものを使用しても良い。これにより、配線208の結晶粒界の隙間にN原子を有する化合物を優先的に付着させ、結晶粒界への触媒溶液の浸入を防止して、配線抵抗の上昇を抑制することができる。
Subsequently, the substrate in the
この前洗浄液としては、pHが2以上、好ましくはpHが2〜5のクエン酸、またはクエン酸を主成分とする有機酸を使用しても良い。前洗浄液を基板Wに接触させる方式として、浸漬方式、スプレー方式またはロール洗浄方式等、任意の方式が採用される。前洗浄時間は、例えば常温で10秒以上であり、その際、基板を回転させて良い。 As the pre-cleaning liquid, citric acid having a pH of 2 or more, preferably 2 to 5 or an organic acid mainly composed of citric acid may be used. As a method for bringing the pre-cleaning liquid into contact with the substrate W, an arbitrary method such as an immersion method, a spray method or a roll cleaning method is adopted. The pre-cleaning time is, for example, 10 seconds or more at room temperature, and the substrate may be rotated at that time.
この前洗浄装置5では、思わぬガス等が生成するおそれがあるので、排気口13から排出されるガスはそのまま循環させず、また、好ましくはそのまま装置外に排出させるのではなく、排ガス処理装置に送るようにする。この前洗浄装置5で使用される処理液は、溶存酸素濃度が低減されていることが好ましく、また、前洗浄装置5及び装置内全体が低酸素条件とされているので、前処理中、及びその後の搬送過程において溶存酸素濃度が上昇するおそれはない。
In this
前洗浄装置5で前洗浄後の基板の表面に純水を供給してリンスした後、基板を触媒付与装置(置換めっき装置)7に移送し、ここで、前述のように、基板Wの表面を触媒溶液102に接触させて置換めっきを行い、これによって、配線208の表面に、触媒核としてPd金属膜を形成する。そして、触媒付与装置7内で基板の表面に純水を供給してリンスする。
After supplying pure water to the surface of the substrate after pre-cleaning by the
この触媒溶液102として、洗浄液に含まれるカルボン酸等の有機酸及び/または金属下地に化学吸着するN原子を有するベンゾトリアゾール等の化合物を含むようにしてもよい。このように、触媒溶液102中に洗浄液に含まれる有機酸を含むことで、触媒溶液102中の金属イオン(Pdイオン)の1部を有機酸で錯化させて、配線208のエッチング効果を緩和し、しかも、触媒溶液102への洗浄液の混入の影響を無視することができる。また、触媒溶液102中に、配線208に化学吸着するN原子を有する化合物を含むことで、触媒溶液102中に配線208の結晶粒界にN原子を有する化合物を選択的に吸着させて、配線208を保護することができる。
The
この触媒付与装置7では、思わぬガス等が生成するおそれがあるので、排気口13から排出されるガスはそのまま循環させず、また、好ましくはそのまま装置外に排出させるのではなく、排ガス処理装置に送るようにすると良い。
In this
このような条件下で触媒核となるPd金属膜を形成した基板を、搬送ロボット4によって、無電解めっきによる保護膜の形成を行う無電解めっき装置9へ移送する。無電解めっき装置9で、触媒核としてPd金属膜を形成した配線208の表面に、例えばCoWP合金からなる保護膜209(図1(d)参照)を形成する。この無電解めっき装置9で使用されるめっき液に関しては、必要に応じで溶存酸素濃度を低減することができる。装置内は低酸素条件にしておく。また、めっき液はガス等が生成するおそれがあるので、排気口13から排出されるガスはそのまま循環させず、また、好ましくはそのまま装置外に排出させるのではなく、排ガス処理装置に送るようにする。
Under such conditions, the substrate on which the Pd metal film serving as the catalyst core is formed is transferred by the
このCoWP無電解めっき液の組成及び条件は、例えは以下の通りである。
CoWP無電解めっき液
組 成:
次亜リン酸ナトリウム 10g/L
硫酸コバルト 4g/L
クエン酸ナトリウム 40g/L
ホウ酸 30g/L
タングステン酸ナトリウム 6g/L
条 件:
液温 75℃
pH 9(pH調整には、水酸化ナトリウムを用いた)
The composition and conditions of this CoWP electroless plating solution are as follows, for example.
CoWP electroless plating solution Composition:
Sodium hypophosphite 10g / L
Cobalt sulfate 4g / L
Sodium citrate 40g / L
Boric acid 30g / L
Sodium tungstate 6g / L
Conditions:
Liquid temperature 75 ℃
pH 9 (sodium hydroxide was used for pH adjustment)
そして、保護膜209を形成した基板Wを、搬送ロボット4によって、リンス・乾燥装置3へ移送する。この段階では、配線208が大気に曝されることがないので、溶存酸素を低減させる必要はないが、基板Wを出し入れする都合上、装置内は低酸素条件にしておく。洗浄工程にもよるが、排気口13から排出されるガスはそのまま循環させず、また、好ましくはそのまま装置外に排出させるのではなく、排ガス処理装置に送るようにする。
そして、基板Wを搬送ロボット4により雰囲気ガス置換室3に導入したのち、搬送ロボット2によりロード・アンロード部1へ移送して、次工程へと搬送する。
Then, the substrate W on which the
Then, after the substrate W is introduced into the atmospheric
この例によれば、配線208の表面を、有機酸を含む洗浄液に接触させる前洗浄処理と、液中の溶存酸素濃度を低減させた触媒溶液(置換めっき液)102を使用した触媒付与(置換めっき)処理とを組合せることで、つまり、触媒付与を行う前に、配線208の表面に残留する酸化物や防食材を、有機酸を含む洗浄液で、配線208がエッチングされることを抑制しながら、確実に洗浄して除去することで、例えば銅の溶解を極力防止して、銅からなる配線208の抵抗上昇率を、例えば3%以下、好ましくは2%以下に抑えられるようにしたPd触媒付与(置換めっき)処理を行うことが可能となる。
According to this example, a pre-cleaning treatment in which the surface of the
本発明の装置において低酸素化ガス供給装置11は、不活性ガスを用いる他に、循環させるガス中の酸素を取り除く方法を用いることも可能である。また、この低酸素化ガス供給装置11のガス流量は装置内の酸素濃度に合わせて調整することが好ましい。
In the apparatus of the present invention, the oxygen-reducing
CMP等の平坦化工程で使用される平坦化装置も図2のように低酸素化されている。この平坦化装置を図2の保護膜形成装置と連結した基板処理装置の全体構成の一例を図5に示す。図5は、平坦化工程から保護膜形成にいたるまでの基板処理装置の全体構成を示す図面である。 A planarization apparatus used in a planarization process such as CMP is also reduced in oxygen as shown in FIG. FIG. 5 shows an example of the overall configuration of a substrate processing apparatus in which this planarization apparatus is connected to the protective film forming apparatus of FIG. FIG. 5 is a drawing showing the overall configuration of the substrate processing apparatus from the planarization process to the protective film formation.
この基板処理装置は、図2に示す保護膜形成装置50の他に、カセット21、搬送ロボット22、雰囲気ガス置換室23、搬送ロボット24、平坦化装置25、洗浄・乾燥装置26、装置内の温度と湿度の制御が可能な低酸素化ガス供給装置27、低酸素化ガス供給口28、循環ガス供給口29、各装置内に設けられるガスを循環もしくは排出ガス処理装置へ排出させるための排気口30、排気口30からガスを循環させるガス循環装置31を有する平坦化装置52を備えている。そして、保護膜形成装置50と平坦化装置52は、基板Wを低酸素条件下で搬送可能な基板搬送ユニット32で連結されている。
In addition to the protective
この基板処理装置は、各装置で、個別に低酸素化状態を作り出すことも可能だが、基板搬送ユニット32により、装置間で低酸素化状態を維持した状態で基板を搬送することが可能である。この基板搬送ユニット32による基板の搬送は、乾燥状態に限らず、湿潤状態でも可能となっている。
In this substrate processing apparatus, each apparatus can individually create a hypoxic state, but the
基板搬送ユニット32を用いることで、処理時間が短縮され、不活性ガスが節約される。また、基板搬送ユニット32による基板の搬送を湿潤状態で行うことによって、基板の乾燥に伴うパーティクルの付着の心配が無くなり、さらに、配線208の酸化を抑え、そのままウエットな状態を維持しつつ保護膜209を形成できるので、理想的な保護膜209が形成される。
By using the
ただし、平坦化工程の仕上げとして、乾燥状態で基板表面を改質するようなプロセスなどが必要な場合は、基板搬送ユニット32による基板の搬送は、そのまま低酸素雰囲気の乾燥状態で構わない。
However, when a process that modifies the substrate surface in a dry state is necessary as the finishing of the planarization step, the substrate transport by the
図5のように連結方式ではなく、平坦化工程から保護膜形成工程までのウエットプロセスにかかる装置全てを一つの装置として構成し、低酸素化状態を作りだすことも好ましい。しかし、将来、平坦化工程から保護膜形成工程に至るまでに新たなプロセスが加わった場合のことを考えると、図5にあるような連結式の方がそれに対応しやすいという利点があると考えられる。 As shown in FIG. 5, it is also preferable not to use the connection method but to configure all the apparatuses related to the wet process from the planarization process to the protective film formation process as one apparatus to create a low oxygen state. However, considering the case where a new process is added from the planarization process to the protective film formation process in the future, the connection type as shown in FIG. It is done.
次に、図3に示す脱気モジュール112を省略した触媒付与装置(置換めっき装置)7を備えた図2に示す保護膜形成装置50を使用し、条件を変えて、図1(d)に示すように、配線208の表面にCoWP合金からなる保護膜209を形成した時の結果を以下に説明する。ここで、基板として、300mmの半導体ウエーハを使用した。触媒溶液は常温で使用し、触媒溶液の常温で飽和酸素溶解度に達する溶存酸素濃度は約8.4ppmである。そして、保護膜形成後の特定の配線に対する電気抵抗を測定し、処理前の値に比較して、変化値(抵抗上昇率)を算出した。また、基板の触媒付与(置換めっき)処理時における触媒溶液(置換めっき液)中の溶存酸素濃度を測定した。各基板の処理条件および各配線の抵抗上昇率の平均値を表1に示す。
Next, the protective
基板No.1では、処理槽106内の触媒溶液102中に散気管126を通してN2ガスのバブリングを行うことなく、基板の表面に触媒付与処理を行った。この時の溶存酸素濃度は、飽和酸素溶解度近傍の8.4ppmで、抵抗上昇率は6.3%である。これにより、この場合、抵抗上昇率を約3%以下に抑えられないことが判る。
Substrate No. 1, the catalyst application treatment was performed on the surface of the substrate without bubbling N 2 gas through the
次に、配線のエッチングを抑制する効果のある有機酸を含む洗浄液を使用して基板の前洗浄を行った場合(No.2〜No.18)と、基板の前洗浄を行わなかった場合(No.19〜No.21)とを比較すると、前洗浄を行った場合(No.2〜No.18)の抵抗上昇率は、約3%以下、好ましくは、2%以下に抑えられるが、前洗浄を行わなかった場合(No.19〜No.21)の抵抗上昇率は4%を超えている。これにより、有機酸を含む洗浄液に接触させる前洗浄処理と、液中の溶存酸素濃度を低減させた触媒溶液(置換めっき液)を使用した触媒付与(置換めっき)処理とを組合せることで、配線の抵抗上昇率を、例えば3%以下、好ましくは2%以下に抑えられることが判る。 Next, when the pre-cleaning of the substrate is performed using a cleaning liquid containing an organic acid that has an effect of suppressing the etching of the wiring (No. 2 to No. 18), and when the pre-cleaning of the substrate is not performed ( No. 19 to No. 21), when the pre-cleaning is performed (No. 2 to No. 18), the resistance increase rate is suppressed to about 3% or less, preferably 2% or less. When pre-cleaning is not performed (No. 19 to No. 21), the rate of increase in resistance exceeds 4%. In this way, by combining the pre-cleaning treatment in contact with the cleaning liquid containing the organic acid and the catalyst application (substitution plating) process using the catalyst solution (displacement plating liquid) in which the dissolved oxygen concentration in the liquid is reduced, It can be seen that the rate of increase in resistance of the wiring can be suppressed to, for example, 3% or less, preferably 2% or less.
しかし、例えば基板No.4のように、循環流量が5L/minと高い場合、抵抗上昇率は3%を超えており、このため、抵抗上昇率を3%以内に抑えるためには、循環流量を3L/min以下にすることが好ましく、抵抗上昇率を2%以内に抑えるためには、循環流量を1L/min以下にすることが好ましい。
これにより、触媒溶液中の溶存酸素濃度を飽和酸素溶解度の約40%の3.3ppm程度以下にして、抵抗上昇率を約3%以下に抑えることができる。
However, for example, the substrate No. As shown in FIG. 4, when the circulating flow rate is as high as 5 L / min, the resistance increase rate exceeds 3%. Therefore, in order to keep the resistance increase rate within 3%, the circulating flow rate is set to 3 L / min or less. In order to keep the resistance increase rate within 2%, the circulation flow rate is preferably 1 L / min or less.
As a result, the dissolved oxygen concentration in the catalyst solution can be reduced to about 3.3 ppm or less, which is about 40% of the saturated oxygen solubility, and the resistance increase rate can be suppressed to about 3% or less.
基板No.5,No.6は、保持槽104内の触媒溶液102中にバブリングするN2ガスの流量を変えた条件で触媒付与処理を行った場合で、基板No.2と比較して判るように、保持槽104内の触媒溶液102中にバブリングするN2ガスの流量が減少すると、溶存酸素濃度が増えて抵抗上昇率も上昇する。これにより、抵抗上昇率を2%以下に抑えるために、保持槽104内の触媒溶液102中にバブリングするN2ガスの流量を10L/min以上に維持することが望ましい。
Substrate No. 5, no. 6 shows a case where the catalyst application treatment was performed under the condition that the flow rate of the N 2 gas bubbled into the
基板No.7〜No.9は、保持槽104及び処理槽106内の双方の触媒溶液102中に散気管106,132を通してN2ガスのバブリングを行ったケースである。この場合、触媒溶液102中に導入されるN2ガスの合計流量が増えるため、溶存酸素濃度の低減効果が促進される。このため、循環流量が3L/minでも、配線抵抗上昇率を2%以下に抑えることができる。
Substrate No. 7-No.
基板No.10〜No.12は、触媒溶液102中に導入されるN2ガスの流量は10L/minであるが、保持槽104及び処理槽106の双方の触媒溶液102中にN2ガスを5L/minずつ入れるケースである。この場合、基板No.2〜No.4に比較して、ほぼ同じ効果が得られたことが判る。
基板No.13〜No.18は、保持槽104または処理槽106の少なくとも一方の上方雰囲気中にN2ガスを封入するケースである。何れの条件においても、N2ガスの封入がない同条件より、僅かであるが、配線抵抗上昇の低減効果が認められる。
Substrate No. 10-No. No. 12 is a case where the flow rate of N 2 gas introduced into the
Substrate No. 13-No. Reference numeral 18 denotes a case in which N 2 gas is sealed in the upper atmosphere of at least one of the
次に、触媒溶液として、有機酸及びN原子を含む化合物を添加したものを用い、他は上記と同様にして、配線208の表面にCoWP合金からなる保護膜209を形成した時の結果を表2に示す。
表1に示す基板No.2〜No.4と表2に示す基板No.22〜No.24とを比較すると、有機酸とN原子を含む化合物を添加した触媒溶液(置換めっき液)を使用して触媒付与(置換めっき)処理を行うことで、配線抵抗上昇率の更なる低減効果が見られることが判る。 Substrate No. shown in Table 1 2-No. 4 and Table 2 shown in Table 2. 22-No. 24, by using a catalyst solution (displacement plating solution) to which a compound containing an organic acid and an N atom is added, a catalyst application (displacement plating) treatment is performed, thereby further reducing the increase in wiring resistance. You can see it.
次に、図3に示す脱気モジュール112を有する触媒付与装置(置換めっき装置)7を備えた図2に示す保護膜形成装置50を使用し、上記と同様にして、配線208の表面にCoWP合金からなる保護膜209を形成した時の結果を表3に示す。触媒溶液には、有機酸及びN原子を含む化合物を添加していない。
Next, the protective
基板No.28は、脱気モジュール112による脱気処理と、保持槽104内の触媒溶液102中へのN2ガスのバブリング処理を併用のケースであり、単一条件に比べて、脱気効果及び配線抵抗上昇の抑制効果がより顕著であることが判る。
Substrate No. 28 is a case in which the deaeration process by the
5 前洗浄装置
7 触媒付与装置(置換めっき装置)
9 無電解めっき装置
25 平坦化装置
32 基板搬送ユニット
50 保護膜形成装置
52 平坦化装置
100 基板ホルダ
102 触媒溶液(置換めっき液)
104 保持槽
104a 狭窄部
106 処理槽
110 フィルタ
112 脱気モジュール
114 液供給管
118 液回収管
120 液循環系路
122 蓋体
124,128,134,140 不活性ガス導入管
126,132 散気管
130a,130b 整流板
136 処理槽蓋
138 純水スプレーノズル
142 雰囲気制御部
144 筺体
208 配線(金属下地)
209 保護膜
5
9
104
209 Protective film
Claims (11)
前洗浄後の金属下地表面を液中の溶存酸素濃度を使用温度での飽和酸素溶解度未満に低減させた置換めっき液に接触させ、金属下地表面に置換反応によって金属膜を形成することを特徴とする置換めっき方法。 Pre-cleaning the metal base surface by bringing it into contact with a cleaning solution containing an organic acid,
The surface of the metal substrate after pre-cleaning is brought into contact with a displacement plating solution in which the dissolved oxygen concentration in the solution is reduced below the saturation oxygen solubility at the operating temperature, and a metal film is formed on the surface of the metal substrate by a substitution reaction. Substitution plating method to do.
置換めっき液を保持する密閉された保持槽と、
前記保持槽で保持された置換めっき液を内部に導入して、前記基板ホルダで保持された基板の表面を置換めっき液に接触させる処理槽と、
前記保持槽及び前記処理槽を経由させて置換めっき液を循環させる液循環系路を有し、
前記基板ホルダ及び前記処理槽は、内部雰囲気を制御可能な密閉された筺体内に配置され、
前記処理槽内には、該処理槽の置換めっき液中に不活性ガスをバブリングして置換めっき液中の溶存酸素濃度を低減させる散気管が配置されていることを特徴とする置換めっき装置。 A substrate holder for holding the substrate with the surface facing down;
A sealed holding tank for holding a displacement plating solution;
A treatment tank for introducing the replacement plating solution held in the holding tank into the interior and bringing the surface of the substrate held by the substrate holder into contact with the replacement plating solution;
A liquid circulation system for circulating the replacement plating solution through the holding tank and the treatment tank;
The substrate holder and the processing tank are arranged in a sealed casing capable of controlling an internal atmosphere,
A displacement plating apparatus is provided in the treatment tank, wherein an aeration tube for bubbling an inert gas in the replacement plating solution of the treatment tank to reduce the dissolved oxygen concentration in the replacement plating solution is disposed.
置換めっき液を保持する密閉された保持槽と、
前記保持槽で保持された置換めっき液を内部に導入して、前記基板ホルダで保持された基板の表面をめっき液に接触させる処理槽と、
前記保持槽及び前記処理槽を経由させて置換めっき液を循環させる液循環系路を有し、
前記基板ホルダ及び前記処理槽は、内部雰囲気を制御可能な密閉された筺体内に配置され、
前記液循環系路中には、脱気モジュールが介装されていることを特徴とする置換めっき装置。 A substrate holder for holding the substrate with the surface facing down;
A sealed holding tank for holding a displacement plating solution;
A treatment tank for introducing a replacement plating solution held in the holding tank into the interior and bringing the surface of the substrate held by the substrate holder into contact with the plating solution;
A liquid circulation system for circulating the replacement plating solution through the holding tank and the treatment tank;
The substrate holder and the processing tank are arranged in a sealed casing capable of controlling an internal atmosphere,
A displacement plating apparatus, wherein a degassing module is interposed in the liquid circulation path.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006182706A JP2008013783A (en) | 2006-06-30 | 2006-06-30 | Method and device for displacement plating |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011515581A (en) * | 2008-03-21 | 2011-05-19 | マクダーミッド インコーポレーテッド | Method for applying catalyst solution for use in electroless deposition |
| KR101685578B1 (en) * | 2016-02-18 | 2016-12-12 | 와이엠티 주식회사 | Method for electroless palladium plating |
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