JP2000017497A - 電解鍍金装置およびその接触子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接触子に鍍金が付かないようにする。 【解決手段】接触子４０の通電部材４１のうち接点以外
は絶縁部材４４，４５によって囲い、接点には不活性流
体を供給する（４６＋４２＋４３）。あるいは、接触子
の先端部またはその周りにバイアス電圧を印加する。こ
れにより、鍍金液２３の侵入が阻止されるので、接触子
４０を介して給電源２７から鍍金対象物１０に通電して
鍍金層１６を形成しても、接点を含めて接触子４０は鍍
金されない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、鍍金対象物の表
面に導電体層をメッキ形成する電解鍍金装置およびその
接触子に関し、詳しくは、半導体基板の金属配線層など
の微細パターン用の成膜にも叶う電解鍍金装置およびそ
の接触子に関する。

【０００２】

【背景の技術】近年、ＬＳＩ等（半導体装置）の微細化
に伴って、アルミニウムのパターン配線ではエレクトロ
マイグレーションに耐えるのが困難になってきたため、
配線用の導電体層を形成するに際し、導電性材料として
アルミニウム系金属以外の銅などの使用が本格化しつつ
ある。そして、スパッタ等で成膜後に加熱流動させるこ
とでコンタクトホール等への埋め込みが可能なアルミニ
ウムの場合と異なり、加熱による流動埋込の困難な銅を
パターン配線に用いる場合には、銅ダマシン配線の手法
が用いられる。また、この手法では、銅の堆積成長を加
速するために、ウェットメッキの工程も併せて採用され
る。

【０００３】この銅ダマシン配線の工程は、半導体基板
の表面上に銅配線層を形成するに際し、銅配線層の下に
なるところに配線等の溝をパターン形成しておき、その
上に銅膜を形成した後、溝からはみ出ている部分を研磨
除去することで、その溝内に金属を埋め込むのである。
具体例で詳述すると（図５参照）、直径３００ｍｍ程度
で厚さ１ｍｍ以下の薄いシリコンウエハ１０（鍍金対象
物）の上面すなわち一主表面に通常多数のＩＣ（半導体
装置）が作り込まれるが（図５（ａ）参照）、その一部
についての縦断面を見ると（図５（ｂ）参照）、配線用
の銅層を形成しようとする直前の状態では、例えば、サ
ブストレート１１の表面上に形成されたシリコン酸化膜
１２は、サブストレート１１の表面層に形成されたＰＮ
接合その他の能動素子などへのコンタクトホール１３及
びそれに連なる配線パターン領域のところが、フォトリ
ソグラフィー工程等によって取り除かれている。コンタ
クトホール１３のところではサブストレート１１表面ま
たはその他のコンタクト面まで除去され、その周りの配
線領域のところでは溝底に酸化膜１２が残るように除去
されている。

【０００４】そして、このシリコンウエハ１０に銅層を
形成するときは、その上面に対し、先ずスパッタ等によ
って極く薄くバリアメタル１４を付け（図５（ｃ）参
照）、次にＣＶＤ又はスパッタによって極く薄い銅のシ
ードメタル１５も付けておいてから（図５（ｄ）参
照）、ウェットメッキによってシードメタル１５上に銅
膜１６を成長させる（図５（ｅ）参照）。さらに、銅膜
１６の表面酸化を阻止する等のため、必要であれば、ス
パッタ等にてパッシベーション膜１７も付けておく（図
５参照（ｆ））。こうして、シリコンウエハ１０の主表
面上に銅膜１６が形成された後は、その主表面にＣＭＰ
（ケミカルメカニカルポリシング）処理を施して、配線
領域以外の銅層１５を除去するのである（図５（ｇ）参
照）。

【０００５】

【従来の技術】そのようなウェットメッキ工程に使用可
能な電解鍍金装置は、シードメタル１５を陰極として通
電することでその上の銅膜１６を効率良く成長させるた
めに、電解鍍金に要する電流を供給する給電源と、通電
部材からなる接触子とを具備し、接触子を介して給電源
から鍍金対象物に通電するようになっている。

【０００６】具体例として、一枚ずつ処理する枚様式の
メッキユニット２０を挙げると、この装置は（図６
（ａ）参照）、硫酸銅希釈液等のメッキ液２３（鍍金
液）を所定量だけ貯めて保持しうるメッキチャンバ２１
（鍍金液漕）と、メッキチャンバ２１内に設置され鍍金
対象物のシリコンウエハ１０に向けてメッキ液２３を循
環させる際のガイドも兼ねるプラス電極２２と、ハンド
リングロボット等から受け取ったシリコンウエハ１０を
メッキ液２３に浸して保持するホルダ２４と、ホルダ２
４に付随して設けられた可動アーム２５と、アーム２５
によって基端部が支持されアーム２５の動作によって先
端部がシリコンウエハ１０の主表面の縁部に接触させら
れるコンタクトピン２６（接触子）と、負極がコンタク
トピン２６に接続され正極がプラス電極２２に接続され
た定電流源２７とを具えている。

【０００７】この場合、シリコンウエハ１０は、その主
表面すなわちメッキ対象面を下にしてメッキ液２３に浸
されるとともに、プラス電極２２を通過して吹き上げる
メッキ液２３に曝される。そして、電解鍍金に要する電
流が、定電流源２７から供給されて、プラス電極２２、
メッキ液２３、シリコンウエハ１０、コンタクトピン２
６を経て定電流源２７に戻る回路に通電されると、シリ
コンウエハ１０表面のシードメタル１５上に銅膜１６が
成長する。

【０００８】なお、この例は、フェースダウン方式のも
のであるが、シリコンウエハ１０を上向きに保持するフ
ェースアップ方式のものもある（図６（ｂ）参照）。ま
た、給電源として、定電流源２７に代えて又はこれと併
用して定電圧源２８を用いるものもある（図６（ｂ）参
照）。

【０００９】また、自動化された枚様処理のメッキ装置
３０は、上述の電解鍍金処理を適宜のコンピュータ制御
等に従って連続して行うために、多数のシリコンウエハ
１０をカセットに収容したまま搬入するローダ３１と、
上述のメッキユニット２０等からなるチャンバ３２と、
洗浄等のためのチャンバ３３と、乾燥用のチャンバ３４
と、処理後のシリコンウエハ１０を収納するカセットを
保持するアンローダ３５と、各ユニット３１〜３５間で
シリコンウエハ１０を移動させるロボット３６とを具
え、ローダ３１上のカセットから一枚ずつシリコンウエ
ハ１０を取り出して、チャンバ３２でメッキ処理して銅
膜１６を形成させるとともにチャンバ３３やチャンバ３
４で洗浄や乾燥も行い、アンローダ３５上のカセットへ
順に収納するようになっている。

【００１０】そして、電解鍍金処理は、コンタクトピン
２６の先端面（接点）をシリコンウエハ１０の主表面に
接触させ（図７（ａ）参照）、コンタクトピン２６を介
してシリコンウエハ１０の主表面に通電して行われるが
（図７（ｂ）参照）、コンタクトピン２６が通電可能で
耐酸性も併せ持つチタン白金などの良導体からできてい
るため、シリコンウエハ１０の主表面に銅膜１６ができ
あがったときには、コンタクトピン２６の側周面等にも
銅膜２６ａが付着する。この銅膜２６ａと銅膜１６は、
当初は繋がっているが、コンタクトピン２６がシリコン
ウエハ１０から離脱するとき、接点の近傍のあたりで千
切れる（図７（ｄ）参照）。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の電解
鍍金装置およびその接触子では、鍍金対象物にメッキす
る際、接触子もメッキされてしまい、接触子の離脱に伴
って千切れが発生する。千切れが生じると、バリが残っ
たり（図７（ｄ）の１６ａ，２６ｂを参照）、フレーク
が飛び散ったりして、汚染源となる。また、接触子の周
囲に付く銅膜は、通電を重ねる度に厚くなり、やがて、
剥げ落ちて汚染源となったり、接触子の弾性変形能を損
ねたりもする。もっとも、半導体基板へのメッキとはい
っても、数十μｍ幅のバンプ形成等であれば、鍍金液中
の不所望なパーティクルを除去するフィルタリング等の
受け身の対策で済ますこともできた。

【００１２】ところが、最終的にサブミクロンの微細パ
ターンに仕上げられる鍍金層については、それでは間に
合わず、鍍金層の千切れや剥がれの原因となる接触子へ
の鍍金付着を積極的に断つことが要請される。そして、
そのためには、通電部材からなる接触子の露出面のうち
少なくとも鍍金液浸潤部分を絶縁部材等で囲うことで、
接触子と鍍金液との直接通電を断って、接触子そのもの
への鍍金を阻止することも考えられる。

【００１３】しかしながら、接触子は鍍金対象物への通
電こそが役目であり、そために接触子の接点部は露出し
ていなければならないので、単純に通電部材の総てを絶
縁部材で覆いつくすことはできない。しかも、その接点
部は鍍金対象物と共に鍍金液に浸されるのを免れない。
このため、接点も含めて接触子への鍍金付着を断つに
は、さらなる工夫が必要である。そこで、接触子周りの
絶縁を行うとともに、その効果を絶縁不能な接点にまで
敷延させることができて、しかもなるべく絶縁構造と相
性の良い構造を持った接触子等を案出することが技術的
な課題となる。この発明は、このような課題を解決する
ためになされたものであり、接触子に鍍金が付かない電
解鍍金装置およびその接触子を実現することを目的とす
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために発明された第１乃至第４の解決手段について、
その構成および作用効果を以下に説明する。

【００１５】［第１の解決手段］第１の解決手段の電解
鍍金装置は（、出願当初の請求項１に記載の如く）、
（鍍金液を保持しうる鍍金液漕等の鍍金液保持手段
と、）電解鍍金に要する電流を供給する給電源と、１又
は２以上の接触子とを具備し、（前記鍍金液につけた鍍
金対象物に鍍金を行う際に）前記接触子を介して前記給
電源から前記鍍金対象物に通電する電解鍍金装置におい
て、前記接触子に組み込んで又は付加して設けられその
通電部材の（接点部を露出させた状態でその通電部材
の）周りを絶縁する手段と、前記接触子の接点部へ不活
性流体を供給する手段とを備えたものである。

【００１６】なお、本明細書において、「不活性流体」
とは、窒素ガス等の気体や流動性の液体であって、電気
分解され難く、鍍金液に混入しても僅かであれば実用上
その組成に影響しないものを意味する。

【００１７】このような第１の解決手段の電解鍍金装置
にあっては、鍍金対象物を鍍金液につけ、それに接触子
の接点を接触させ、この接触子を介して給電源から鍍金
対象物に通電することで、鍍金対象物に対する鍍金が行
われれる。そして、そのとき、接触子における通電部材
のうち絶縁部材によって囲われた部分は、鍍金液から絶
縁されているので、そこでは鍍金液との直接通電がなさ
れず鍍金が付着しない。また、接触子における通電部材
のうち接点部は、固定された絶縁部材によって囲われて
いる訳ではないが、少なくとも通電時にはそこに不活性
流体が供給されることから、充填された不活性流体の存
在によって鍍金液の侵入が阻止されるので、そこにも、
鍍金が付着することは無い。

【００１８】なお、絶縁部材と不活性流体との併用下で
は、接触子の大部分が絶縁部材によって保護され、不活
性流体は、接点の近傍の僅かな隙間に充満していれば良
く、流れ続ける必要が無いので、鍍金液中へ流れ出すこ
とが無い。例え、あっても、微量にすぎない。これによ
り、絶縁不可能な接点のところにも鍍金液が来ないの
で、接触子の通電部材は完全に鍍金液から隔絶され、接
点も含めて接触子に鍍金が付着することは無くなる。し
たがって、この発明によれば、接触子に鍍金が付かない
電解鍍金装置を実現することができる。

【００１９】［第２の解決手段］第２の解決手段の電解
鍍金装置の接触子は（、出願当初の請求項２に記載の如
く）、通電部材を備えた電解鍍金装置の接触子におい
て、前記通電部材の接点部を露出させて前記通電部材の
周りを囲う絶縁部材が設けられ、かつ、前記接点部に至
る連通路が形成されていることを特徴とする。

【００２０】このような第２の解決手段の電解鍍金装置
の接触子にあっては、不活性流体供給手源の付設された
電解鍍金装置に装着されて用いられるが、その装着に際
して、通電部材に給電源が接続されるとともに、連通路
に不活性流体供給源が接続される。これにより、接触子
の通電部材のうち絶縁部材で囲われることなく露出した
接点部には、不活性流体が供給されることとなる。した
がって、この発明によれば、鍍金が付かない電解鍍金装
置の接触子を実現することができる。

【００２１】［第３の解決手段］第３の解決手段の電解
鍍金装置は（、出願当初の請求項３に記載の如く）、
（鍍金液を保持しうる鍍金液漕等の鍍金液保持手段
と、）電解鍍金に要する電流を供給する給電源と、１又
は２以上の接触子とを具備し、（前記鍍金液につけた鍍
金対象物に鍍金を行う際に）前記接触子を介して前記給
電源から前記鍍金対象物に通電する電解鍍金装置におい
て、前記接触子に組み込んで又は付加して設けられその
通電部材の（接点部を露出させた状態でその通電部材
の）周りを絶縁する手段と、前記接触子の接点部または
その周りにバイアス電圧を印加する手段とを備えたもの
である。

【００２２】このような第３の解決手段の電解鍍金装置
にあっては、鍍金対象物を鍍金液につけ、それに接触子
の接点を接触させ、この接触子を介して給電源から鍍金
対象物に通電することで、鍍金対象物に対する鍍金が行
われれる。そして、そのとき、接触子における通電部材
のうち絶縁部材によって囲われた部分は、鍍金液から絶
縁されているので、そこでは鍍金液との直接通電がなさ
れず鍍金が付着しない。また、接触子における通電部材
のうち接点部は、固定された絶縁部材によって囲われて
いる訳ではないが、その周り等にバイアス電圧が印加さ
れることから、その静電界に反発してイオンの侵入が阻
止される。特に陽極と同様の極性になるようバイアスす
ることで、金属イオンが強く反発するので、有効成分を
持った鍍金液は侵入できない。そのため、接点部にも、
鍍金が付着することは無い。

【００２３】なお、絶縁部材とバイアス電圧印加との併
用下では、接触子の大部分が絶縁部材によって保護され
ので、陰極となる鍍金対象物の近くでの逆バイアスは、
接点の近傍の僅かな局所空間に及びさえすれば充分であ
り、鍍金対象物への鍍金付着まで妨げることは無い。こ
れにより、絶縁不可能な接点のところにも鍍金液が来な
いので、接触子の通電部材は完全に鍍金液から隔絶さ
れ、接点も含めて接触子に鍍金が付着することは無くな
る。したがって、この発明によれば、接触子に鍍金が付
かない電解鍍金装置を実現することができる。

【００２４】［第４の解決手段］第４の解決手段の電解
鍍金装置の接触子は（、出願当初の請求項４に記載の如
く）、通電部材と、前記通電部材の接点部を露出させて
設けられ前記通電部材の周りを囲う絶縁部材と、前記絶
縁部材に挿入して設けられ前記接点部の近傍に至る導電
部材とを備えたものである。

【００２５】このような第４の解決手段の電解鍍金装置
の接触子にあっては、逆バイアス電圧発生源の付設され
た電解鍍金装置に装着されて用いられるが、その装着に
際して、通電部材に給電源が接続されるとともに、導電
部材に逆バイアス電圧発生源が接続される。これによ
り、接触子の通電部材のうち絶縁部材で囲われることな
く露出した接点部またはその周りには、逆バイアス電圧
が印加されることとなる。したがって、この発明によれ
ば、鍍金が付かない電解鍍金装置の接触子を実現するこ
とができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】このような解決手段で達成された
本発明の電解鍍金装置およびその接触子について、これ
を実施するための形態を以下の第１〜第４実施例により
説明する。図１に示した第１実施例は、上述の第１解決
手段および第２解決手段を具現化したものであり、図２
の第２実施例も、やはり第１解決手段および第２解決手
段を具現化したものであり、図３に示した第３実施例
は、上述の第３解決手段および第４解決手段を具現化し
たものであり、図４の第４実施例も、やはり第３解決手
段および第４解決手段を具現化したものである。なお、
これらの図示等に際して従来と同様の構成要素には同一
の符号を付して示したので、重複する再度の説明は割愛
し、以下、従来との相違点を中心に説明する。

【００２７】

【第１実施例】本発明の電解鍍金装置およびその接触子
の第１実施例について、その具体的な構成を、図面を引
用して説明する。図１は、（ａ）がコンタクトピン本体
の接点部についての拡大図であり、（ｂ）が接触子の先
端部についての縦断面拡大図であり、（ｃ）が装置の要
部を示す簡略図である。

【００２８】この接触子４０は、通電の機能を担う従来
のコンタクトピン２６と同じ良導体からなる直径１ｍｍ
ていどの針状のコンタクトピン４１（通電部材）を具え
るが、これには（図１（ａ）参照）、注射針と同様に軸
芯部分を貫く内腔４２が形成され、接点となる先端面に
は放射状にすり割り４３も形成される。これにより、接
触子４０は、接点部に至って広がる連通路が通電部材に
形成されたものとなっている。

【００２９】そのコンタクトピン４１は（図１（ｂ）参
照）、その外径と内径がほぼ一致する外筒４４の中に差
し込まれる。外筒４４（絶縁部材）は、絶縁性および耐
酸性に優れたエンジリアリングプラスチック例えばポリ
フェニレンサルファイド等からなり、先端のところを少
しだけ残してコンタクトピン４１の側周面を覆う。ま
た、外筒４４から突き出たコンタクトピン４１の先端部
分のうち側周面のところには、コンタクトピン４１の先
端より僅かに出る程度のシール４５が装着される。シー
ル４５は、絶縁性および耐酸性に加えて容易に弾性変形
するエラストマ例えばフッ素ゴムやポリエチレン等から
作られる。シール４５は脱落しないよう接着剤等でコン
タクトピン４１に固着される。これにより、接触子４０
は、通電部材の接点部を露出させて通電部材の周りが絶
縁部材にて囲まれるとともに、先端部の周囲を封止する
手段も付加されたものとなっている。

【００３０】このような接触子４０は、電解鍍金装置に
装着されるが、大抵の場合、シリコンウエハ１０の縁部
に沿って幾本か設けられる（図１（ｃ）参照）。そし
て、何れも、コンタクトピン４１に対し定電流源２７が
通電可能に接続され、コンタクトピン４１の内腔４２に
対しガスユニット４６が連通可能に接続される。このガ
スユニット４６には（図１（ｃ）参照）、大気圧より少
しだけ圧力の高い窒素ガス（不活性流体）をバルブの遠
隔切換等に応じて必要時だけ送給しうるものが用いられ
る。これにより、接触子４０やガスユニット４６を装着
したこの電解鍍金装置は、接触子の通電部材の周りを絶
縁する手段と、接触子の接点部へ不活性流体を供給する
手段とを備えたものとなっている。

【００３１】この第１実施例の電解鍍金装置およびその
接触子について、その使用態様及び動作を説明する。図
１（ｃ）及び（ｄ）は、その動作状況を示す図である。

【００３２】シードメタル１５の形成されたシリコンウ
エハ１０が搬入およびチャックされると、その主表面に
接触子４０の先端が押しつけられるとともに、ガスユニ
ット４６が送給動作を開始する。そうすると、コンタク
トピン４１の先端面がシリコンウエハ１０の主表面に当
接し、そのとき縦に圧縮されたシール４５は横に膨らみ
ながら接点周りを密封する。そして、その中には、コン
タクトピン４１の内腔４２やすり割り４３を通じて窒素
ガスが送り込まれ充満する。なお、シール４５の内外圧
力差は、大きくないので、充満したガスは漏れない。

【００３３】それから、シリコンウエハ１０が接触子４
０と共にメッキ液２３に浸され、さらに定電流源２７に
よる通電が行われる（図１（ｃ）参照）。通電がなされ
ると陰極として電流の流れたところに銅が析出するの
で、シリコンウエハ１０の主表面のうちメッキ液２３に
曝されたところには銅膜１６がメッキされるが、シリコ
ンウエハ１０の主表面のうちシール４５で囲まれたとこ
ろにはメッキ液２３が来ないので、シリコンウエハ１０
のその部分および対向するコンタクトピン４１には、銅
が付着しない。もちろん、シール４５や外筒４４にも銅
の付着は無い。

【００３４】そして、所定時間が経過して（図１（ｄ）
参照）、シードメタル１５上に充分な銅膜１６が成長し
たところで、通電が止められて、シリコンウエハ１０等
がメッキ液２３外に出され、さらに、ガス送給も止めら
れて、接触子４０がシリコンウエハ１０から離脱させら
れる。すると、銅が全く付着していない接触子４０は、
銅膜１６を何ら引き裂くことなく、シリコンウエハ１０
から離れる。こうして、銅膜１６のバリ（１６ａ）を発
生させること無く、接触子４０に付着した銅膜（２６
ａ）のバリ（２６ｂ）やフレークを発生させることも無
く、半導体の微細配線パターンに叶う良質の鍍金処理を
行うことができる。

【００３５】

【第２実施例】本発明の電解鍍金装置およびその接触子
の第２実施例について、その具体的な構成を、図面を引
用して説明する。図２は、（ａ）乃至（ｃ）が接触子の
詳細図であり、（ｄ）が装置の要部を示す簡略図であ
る。この接触子５０が上述の接触子４０と相違するの
は、通電部材の加工容易化のために連通路が通電部材以
外の専用部材によって確保されている点と、取扱の容易
化等のために複数の通電部材等が一体的に纏められてい
る点である。

【００３６】通電部材としてのコンタクトピン５１は
（図２（ａ）参照）、上述のコンタクトピン４１のよう
な複雑な形状でなく、むしろ従来のコンタクトピン２６
のように単純な形状となっている。これに対し、細管５
２は、導電性が要らないので加工の容易な材料から作ら
れ、内腔５３やすり割り５４も形成されて、コンタクト
ピン４１同様の形状となっている。

【００３７】また、所定の型の中にこれら５１，５２を
一列にして交互に並べておき、その中に溶融状態で流し
込まれて固化した外套５５は、ある程度の弾性を維持し
ながらコンタクトピン５１等を保持する。しかも、その
先端部には窪み５６が形成されていて、窪み５６の底か
らコンタクトピン５１及び細管５２の先端が僅かに突き
出るようになっている（図２（ｂ），（ｃ）参照）。

【００３８】それから、このような接触子５０が電解鍍
金装置に装着され（図２（ｄ）参照）、各コンタクトピ
ン５１に対して定電流源２７が通電可能に接続され、細
管５２の内腔５３に対してガスユニット４６が連通可能
に接続される。

【００３９】このような電解鍍金装置およびその接触子
の場合も、機能の分担と機構の一体化がなされていて
も、上述した第１実施例の場合とほぼ同様に使用され、
外套５５の先端面における縁部によってシール４５同様
の封止がなされ、細管５２を介してコンタクトピン５１
の接点部にも窒素が充填される。こうして、この場合
も、接触子５０に鍍金されることなく、シリコンウエハ
１０に鍍金処理を施すことができる。

【００４０】

【第３実施例】本発明の電解鍍金装置およびその接触子
の第３実施例について、その具体的な構成を、図面を引
用して説明する。図３は、（ａ）が接触子の先端部につ
いての横断面拡大図、（ｂ）が縦断面拡大図であり、
（ｃ）が装置の要部を示す簡略図である。

【００４１】この接触子６０は（図３（ａ），（ｂ）参
照）、単純な針状・棒状のコンタクトピン６１（通電部
材）を、外筒４４同様の材料からなる外筒６２（絶縁部
材）に差し込んで、先端を極く僅かに突き出させたもの
である。もっとも、外筒６２の中には金属箔６３（導電
部材）が埋め込まれている。金属箔６３は、少なくとも
外筒６２の先端部のところでは、一周している。これに
より、接触子６０は、通電部材の周りを囲う絶縁部材が
通電部材の接点部を露出させて設けられとともに、接点
部の近傍に至る導電部材が絶縁部材に挿入して設けられ
たものとなっている。

【００４２】この接触子６０が装着される電解鍍金装置
は（図３（ｃ）参照）、電圧源６４が付加されたもので
ある。電圧源６４は、既述の定電圧源２８と同様のもの
で良いが、定電圧源２８や定電流源２７とは別個に設け
られ独立して動作する。そして、接触子６０の金属箔６
３に対して電圧源６４が電圧印加可能に接続される。こ
れにより、接触子６０や電圧源６４を装着したこの電解
鍍金装置は、接触子の通電部材の周りを絶縁する手段
と、接触子の接点部またはその周りにバイアス電圧を印
加する手段とを備えたものとなっている。

【００４３】このような電解鍍金装置およびその接触子
の場合も、ガスユニット４６に代えて電圧源６４同様の
タイミングで動作させられる以外、上述した第１実施例
の場合とほぼ同様に使用される。そして、シリコンウエ
ハ１０及びこれに当接した接触子６０がメッキ液２３に
浸される間は、金属箔６３にバイアス電圧が印加され、
接触子６０の極く近傍がシリコンウエハ１０とは逆バイ
アスされるので、接触子６０の周り特にその接点周りか
らは銅イオンが遠ざけられる。こうして、この場合も、
接触子６０に鍍金されることなく、シリコンウエハ１０
に鍍金処理を施すことができる。

【００４４】

【第４実施例】本発明の電解鍍金装置およびその接触子
の第４実施例について、その具体的な構成を、図面を引
用して説明する。図４は、（ａ）が接触子の先端部につ
いての平面図、（ｂ）が縦断面図、（ｃ）が底面図であ
り、（ｄ）が装置の要部を示す簡略図である。この接触
子７０が上述の接触子６０と相違するのは、埋込容易化
のために導電部材７３が線状にされた点と、取扱の容易
化等のために複数の通電部材７１等が一体的に纏められ
ている点である。

【００４５】コンタクトピン７１（通電部材）は複数本
（図４（ａ）〜（ｃ）では５本）並べて外套７２（絶縁
部材）に埋め込まれる。その外套７２には、コンタクト
ピン７１の先端付近であってそれに接触しないところを
通って、銅線７３（導電部材）も埋め込まれる。装着ス
ペース等の都合で接触子７０を横向きに装着したい場合
などを考慮してコンタクトピン７１はほぼ直角に曲げら
れて先端部分だけが鉛直で他の大部分は水平となってい
る。コンタクトピン７１の最先端は、段差７２ａの先の
ところで外套７２からほんの僅かだけ突き出し、接点と
して機能するべく露出したものとなっている。なお、横
置きでもシリコンウエハ１０との接触圧力を確保するた
めに、外套７２は弾性シート７４を介在させて背板７５
により裏打ちされている。

【００４６】このような電解鍍金装置およびその接触子
の場合も、機構の一体化がなされていても、上述した第
３実施例の場合とほぼ同様に使用され、そして、シリコ
ンウエハ１０及びこれに当接した接触子７０がメッキ液
２３に浸される間は、銅線７３に電圧源６４からバイア
ス電圧が印加され、接触子７０の先端部分がシリコンウ
エハ１０とは逆バイアスされるので、接触子７０の周り
特にその接点周りからは銅イオンが遠ざけられる。こう
して、この場合も、接触子７０に鍍金されることなく、
シリコンウエハ１０に鍍金処理を施すことができる。

【００４７】

【変形例】以上の説明においては銅を鍍金する場合につ
いて述べたが、鍍金材は、これに限らず、他の金属など
電解鍍金可能な材料であれば、本発明が適用できる。ま
た、鍍金対象物も、銅ダマシン配線がなされる半導体に
限らず、コストが許せば、電解鍍金可能な任意のものに
対して本発明の適用が可能である。さらに、通電部材
は、針状に限らず、針金状や、角柱状、板状、さらには
テーパ付きのものであっても良い。また、連通路は、通
電部材内や専用部材内の他にも形成可能であり、接触子
の先端等まで延びた部材であれば、絶縁部材内や、通電
部材と絶縁部材との間などに形成しても良い。

【００４８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の電解鍍金装置およびその接触子にあっては、絶縁不可
能な接点のところにも鍍金液が来ないようにしたことに
より、接触子に鍍金が付かなくなったという有利な効果
が有る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の電解鍍金装置およびその接触子の第
１実施例について、（ａ）及び（ｂ）が接触子の詳細図
であり、（ｃ）及び（ｄ）が装置の動作状況等を示す簡
略図である。

【図２】 本発明の電解鍍金装置およびその接触子の第
２実施例について、（ａ）乃至（ｃ）が接触子の詳細図
であり、（ｄ）が装置の動作状況等を示す簡略図であ
る。

【図３】 本発明の電解鍍金装置およびその接触子の第
３実施例について、（ａ）及び（ｂ）が接触子の詳細図
であり、（ｃ）が装置の動作状況等を示す簡略図であ
る。

【図４】 本発明の電解鍍金装置およびその接触子の第
４実施例について、（ａ）乃至（ｃ）が接触子の詳細図
であり、（ｄ）が装置の動作状況等を示す簡略図であ
る。

【図５】 銅ダマシン配線を形成する半導体製造工程の
例である。

【図６】 従来の電解鍍金装置である。

【図７】 従来の電解鍍金装置の接触子とその使用状況
である。

【符号の説明】

１０ シリコンウエハ（半導体装置、半導体基板、鍍
金対象物） １１ サブストレート（基礎部） １２ 酸化膜（絶縁層） １３ コンタクトホール（エッチング跡、埋込箇所） １４ バリアメタル（阻止層） １５ シードメタル（種層） １６ 銅膜（鍍金層） １６ａ バリ １７ パッシベーション膜（酸化防止層） ２０ メッキユニット（電解鍍金装置） ２１ メッキチャンバ（鍍金液漕、鍍金液保持手
段） ２２ プラス電極（陽極） ２３ メッキ液（鍍金液） ２４ ホルダ（チャック、鍍金対象物保持具） ２５ アーム（接触子支持部材） ２６ コンタクトピン（通電部材、接触子） ２６ａ 銅膜（汚染源） ２６ｂ バリ（汚染源） ２７ 定電流源（給電源） ２８ 定電圧源（給電源） ３０ メッキ装置（応用装置） ３１ ローダ（投入ユニット） ３２ チャンバ（メッキユニット、電解鍍金装
置） ３３、３４ チャンバ（洗浄用や乾燥用などの他のユニ
ット） ３５ アンローダ（回収ユニット） ３６ ロボット（搬送ユニット） ４０ 接触子（電解鍍金装置の接触子） ４１ コンタクトピン（通電部材） ４２ 内腔（連通路） ４３ すり割り（連通路終端） ４４ 外筒（絶縁部材） ４５ シール（接点封止部材） ４６ ガスユニット（不活性流体供給源） ５０ 接触子（電解鍍金装置の接触子） ５１ コンタクトピン（通電部材） ５２ 細管（筒状体、連通路形成部材） ５３ 内腔（連通路） ５４ すり割り（連通路終端） ５５ 外套（絶縁部材） ５６ 窪み（接点封止部） ６０ 接触子（電解鍍金装置の接触子） ６１ コンタクトピン（通電部材） ６２ 外筒（絶縁部材） ６３ 金属箔（逆バイアス電圧印加用の導電部
材） ６４ 電圧源（逆バイアス電圧発生源） ７０ 接触子（電解鍍金装置の接触子） ７１ コンタクトピン（通電部材） ７２ 外套（絶縁部材） ７２ａ 段差 ７３ 銅線（バイアス電圧印加用の導電部材） ７４ 弾性シート（弾性体層、弾性変形部） ７５ 背板（非変形部、支持部材）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電解鍍金に要する電流を供給する給電源
   と、１又は２以上の接触子とを具備し、前記接触子を介
   して前記給電源から前記鍍金対象物に通電する電解鍍金
   装置において、前記接触子に組み込んで又は付加して設
   けられその通電部材の周りを絶縁する手段と、前記接触
   子の接点部へ不活性流体を供給する手段とを備えたこと
   を特徴とする電解鍍金装置。
2. 【請求項２】通電部材を備えた電解鍍金装置の接触子に
   おいて、前記通電部材の接点部を露出させて前記通電部
   材の周りを囲う絶縁部材が設けられ、かつ、前記接点部
   に至る連通路が形成されていることを特徴とする電解鍍
   金装置の接触子。
3. 【請求項３】電解鍍金に要する電流を供給する給電源
   と、１又は２以上の接触子とを具備し、前記接触子を介
   して前記給電源から前記鍍金対象物に通電する電解鍍金
   装置において、前記接触子に組み込んで又は付加して設
   けられその通電部材の周りを絶縁する手段と、前記接触
   子の接点部またはその周りにバイアス電圧を印加する手
   段とを備えたことを特徴とする電解鍍金装置。
4. 【請求項４】通電部材と、前記通電部材の接点部を露出
   させて設けられ前記通電部材の周りを囲う絶縁部材と、
   前記絶縁部材に挿入して設けられ前記接点部の近傍に至
   る導電部材とを備えている電解鍍金装置の接触子。