專利名稱：半導(dǎo)體器件的制造方法和制造裝置的制作方法
專利說明半導(dǎo)體器件的制造方法和制造裝置 本發(fā)明涉及布線基板的制造裝置和應(yīng)用該裝置的布線基板的制造方法，特別是涉及在Cu布線表面上選擇性地形成用來防止Cu擴(kuò)散的勢壘層的研磨制造裝置和方法。近些年來，為了使大規(guī)模半導(dǎo)體集成電路(簡寫為LSI)高速化，已開始使用Cu布線來取代Al合金(簡寫為Al)布線。在Cu布線的形成中可以使用一般叫做金屬鑲嵌法的方法。該方法，就象在特開平2-278822號公報中所公開的那樣，在絕緣膜中預(yù)先形成孔或溝(統(tǒng)一地叫做溝)，在其中形成目的為防止Cu的擴(kuò)散和改善粘接性的由鉭或氮化鉭(TaN)等構(gòu)成的薄的勢壘層，之后，使得埋入到溝部內(nèi)那樣地形成Cu層，并用化學(xué)機(jī)械拋光(CMP，以下只要不特別說明就簡寫為研磨)除去溝部以外的Cu層和勢壘層，形成僅僅在溝部內(nèi)才埋入有Cu層和勢壘層的金屬鑲嵌Cu布線構(gòu)造。
然而，在研磨結(jié)束后，在被研磨后的布線基板的表面上埋入到絕緣膜中的Cu，立即就會露出來。在形成利用Cu的多層布線的情況下，雖然需要在其上邊再形成絕緣膜，但是，由于一般地說使用二氧化硅(SiO2)或其它的許多絕緣膜與Cu之間粘接力不夠，而且，Cu會在這些絕緣膜中迅速地擴(kuò)散，故不能使用SiO2。在布線基板的表面上，在Cu已露出來的面上立即形成且可以確保粘接力，同時還可以抑制Cu的擴(kuò)散的絕緣材料的種類是有限的，現(xiàn)在可以使用氮化硅(SiN)或碳化硅(SiC)等。但是，即便是這些材料，擴(kuò)散防止能力也不充分，此外，與Cu之間的粘接力也不充分。再加上這些材料介電系數(shù)高，故會使布線間靜電電容增加，成為要使信號延遲降低時的妨害。近些年來，為了減少布線間的靜電電容，人們正在進(jìn)行在要形成溝的絕緣膜中使用低介電系數(shù)的材料的研究。這些低介電系數(shù)材料一般地說密度低，Cu的擴(kuò)散速度比SiO2膜等更大。因此，在使用低介電系數(shù)材料的Cu多層布線中，長期可靠性進(jìn)一步劣化的危險性大。就是說，在用硅化合物的絕緣膜把Cu研磨面被覆起來的現(xiàn)有方法的情況下，存在著不只會成為布線特性提高的限制因素，而且難于確保足夠的長期可靠性的問題。
作為對該問題的另一個對策，在Proceeding of the SecondInternational Symposium on Low and High Dielectric ConstantMaterialsMaterials Science Processing and reliability Issues(theElectrochemicai Society發(fā)行)，Vol.97-8的186到195頁上，報道了在Cu的研磨面上，用無電解鍍膜法選擇性地形成鈷(Co)和鎢(W)的合金Co-W合金)的方法。如圖3(a)所示，在硅等的布線基板300上邊形成第1絕緣膜301，在加工了布線用溝之后，向那里埋入目的為改善Cu的粘接性和防止Cu的擴(kuò)散的第1勢壘層303和第1Cu布線層304。要想僅僅在溝中剩下第1Cu布線層304和第1勢壘層303，一般地說可以使用研磨。接著，用選擇性的無電解鍍膜法，如同圖(b)所示，在Cu表面上選擇性地形成勢壘層305(叫做鍍膜勢壘層)。作為鍍膜勢壘層305的材料，人們熟悉鈷(Co)和鎳(Ni)等。在無電解鍍膜法的情況下，對基底的金屬層例如第1Cu布線層304的表面的氧化物進(jìn)行刻蝕或使之還原，取決于與周圍的第1絕緣膜表面之間的化學(xué)狀態(tài)的些微的差異，僅僅在金屬層表面上析出鍍膜勢壘層所用的粒子。此外，即便是在Cu布線的表面之中，在晶粒邊界或研磨傷痕等的所謂的缺陷部分等與周圍狀態(tài)不同的部分處，首先，易于優(yōu)先地產(chǎn)生作為鍍膜勢壘層305的根基的析出粒子。這些析出粒子，如3(b)所示，采用彼此互連變成為連接起來的勢壘層305的辦法，結(jié)果就變成為可以形成具備對Cu布線304的擴(kuò)散防止能力的膜。以往，這樣的析出粒子的產(chǎn)生密度，為了形成肯定具備充分的Cu擴(kuò)散防止能力，必須把305形成為大于或等于0.1微米厚。但是，Cu布線的最小加工尺寸對小于或等于0.2微米的這么厚的鍍膜勢壘層305是不合適的，必須進(jìn)行薄膜化。此外，Cu布線304的表面和周圍的第1絕緣膜301的表面的化學(xué)狀態(tài)的差異很小，如果在第1絕緣膜301的表面上存在污染物或傷痕等，則在這些異常的部分上要產(chǎn)生鍍膜勢壘層的異常生長粒子305b是不可避免的。因此，如上所述，存在著這樣的問題在生長厚達(dá)0.1微米的鍍膜勢壘層305的工序中也會生長異常生長粒子305b，使得產(chǎn)生布線間短路，或者成為異物使成品率降低。
另外，現(xiàn)有的無電解鍍膜法一直都用圖4那樣的方法進(jìn)行。在保溫槽40中，具有鍍槽43，已充滿了鍍膜勢壘層用的鍍液45，借助于保溫槽40保持在規(guī)定的溫度。一般地說，在無電解鍍膜法的情況下，可以使用70-90℃的鍍膜溫度。鍍液45可用攪拌棒44進(jìn)行攪拌。把已進(jìn)行了表面處理的布線基板浸泡到該鍍液內(nèi)進(jìn)行勢壘層的鍍膜。由于鍍液45的溫度高，故易于蒸發(fā)，液的組分也易于變化。為對這些進(jìn)行控制，在鍍液表面上浮有中空的塑料球47。在這樣現(xiàn)有的無電解鍍膜法中，作為用來在Cu表面上選擇性地形成鍍膜勢壘層的預(yù)處理，要進(jìn)行上述的表面處理。但是，借助于預(yù)處理來增加選擇性的效果，僅僅依賴于對布線基板46的使用酸或堿的藥液的化學(xué)處理的效果。因此，已附著上的異物或沒有料想到該化學(xué)藥液的種類的污染物的除去效果是不充分的，存在著不能充分地防止向鍍膜金屬勢壘層上進(jìn)行的異常核生長的問題。反之，也有這樣的情況可以充分地除去Cu表面的附著物，但卻在整個金屬面上難于生長粒子。
作為該無電解鍍膜技術(shù)的改良，在特開平10-22285號公報中提出了這樣的想法在進(jìn)行用CMP進(jìn)行的Cu布線的加工時向Cu的研磨液(叫做研磨漿)中還添加進(jìn)鍍液成分，以同時進(jìn)行研磨和研磨面的鍍膜。但是，由于金屬用的漿液含有使金屬表面氧化的成分(氧化性)，另一方面，鍍液是還具有使金屬表面進(jìn)行還原作用的液體，故當(dāng)把兩者混合起來時，就會在極短的時間內(nèi)徹底反應(yīng)，難于作為穩(wěn)定的處理液使用。此外，要添加進(jìn)Cu研磨液內(nèi)的鍍液，也被限定為金或錫等與Cu的反應(yīng)強(qiáng)的低熔點(diǎn)的金屬材料。因此，在使用這些金屬材料對Cu進(jìn)行鍍膜時，就不能確保Cu擴(kuò)散防止效果的耐熱性。除此之外，以往人所共知的無電解鍍膜液中大量地含有鈉。由于無電解鍍膜要在70-90℃的溫度下進(jìn)行，故鈉會容易地在布線基板中迅速地進(jìn)行擴(kuò)散，使得在基板上形成的各種元件的特性劣化。要想僅僅在無電解鍍膜后借助于進(jìn)行清洗的辦法除去該不好的影響是困難的。此外，在無電解鍍液中，通常要必須進(jìn)行70-90℃的溫度管理，而Cu的研磨處理卻要頂多在20-30℃的室溫下進(jìn)行，所以在CMP用的研磨劑(漿液)與研磨液已混合起來的狀態(tài)下，要良好地進(jìn)行CMP是困難的。就是說，就算是假定已進(jìn)行了CMP，如果在對鍍膜合適的70-90℃的高溫下進(jìn)行，由于Cu的腐蝕等激烈地進(jìn)行，故高精度的研磨也是困難的，如果在20-30℃的室溫附近進(jìn)行，則鍍膜勢壘層的形成是困難的。
此外，如圖5所示，在現(xiàn)有的無電解鍍膜法的情況下，通常從把布線基板浸泡到鍍液中之后到勢壘層的析出為止存在著某種程度的抑制時間(叫做潛伏時間)。產(chǎn)生該潛伏時間的理由雖然還未弄明白，但是卻存在著在布線基板的面內(nèi)，在布線基板間也存在著大的偏差，作為其結(jié)果形成的鍍膜勢壘層的厚度偏差也將增大的問題。就是說為要確保在整個布線基板全面上所需要的可靠性，就產(chǎn)生了要形成極度厚的鍍膜勢壘金屬膜的必要，從而招致了布線表面平坦性的劣化、布線間的短路、多層布線的布線電阻的增加等。在使用現(xiàn)有的無電解鍍膜法的鍍法中，由于除去必須形成厚的鍍膜勢壘層，不適合于微細(xì)的Cu布線之外，還存在著(1)易于產(chǎn)生布線間的短路，(2)難于形成穩(wěn)定的鍍膜勢壘層，(3)在布線基板的面內(nèi)或布線基板間鍍膜勢壘層的膜厚易于產(chǎn)生偏差，(4)由于在勢壘鍍液中含有鈉故將招致元件性能劣化等的問題，故作為實(shí)用技術(shù)使用是困難的。為要把鍍膜勢壘層的形成變成為實(shí)用的方法，就必須抑制這些無電解鍍膜法的偏差和不穩(wěn)定性。
在本發(fā)明中，目的在于提供(1)形成即便是薄也可以實(shí)現(xiàn)擴(kuò)散防止效果的鍍膜勢壘層的方法，(2)降低布線基板面內(nèi)或布線基板間的鍍膜勢壘層的膜厚偏差的方法，(3)抑制向布線部分以外進(jìn)行的鍍膜生長以防止成為招致布線間短路或成品率下降的異物的異常粒子生長的方法。當(dāng)然，在鍍膜勢壘層形成用的鍍液中盡可能地不合有使元件特性劣化的鈉離子對于本發(fā)明的實(shí)施也是必要的。
在本發(fā)明中，作為預(yù)處理，采用邊把布線基板推壓到樹脂吸盤上邊注入清洗液并使之滑動的方法進(jìn)行布線基板表面的清洗，采用邊把布線基板15以規(guī)定的壓力推壓到樹脂吸盤13的表面上，邊使之旋轉(zhuǎn)邊供給鍍液以形成鍍膜勢壘層的辦法，對金屬表面選擇性地進(jìn)行鍍膜。此外，在這時為了使鍍膜的生長穩(wěn)定化，采用與鍍液同樣地對布線基板預(yù)先保溫，作成為使得鍍膜氣氛保持非氧化性氣體的辦法，謀求鍍膜的穩(wěn)定化。為了要借助于新開發(fā)的無電解鍍膜裝置盡可能地不含有鈉離子那樣的鍍膜勢壘層用的無電解鍍液、和新開發(fā)的鍍膜工藝，使穩(wěn)定性比現(xiàn)有方法顯著地高，Cu擴(kuò)散防止效果優(yōu)良的鍍膜勢壘層的形成成為可能。

圖1示出了本發(fā)明的無電解鍍膜工藝。
圖2示出了在本發(fā)明中使用的無電解鍍膜裝置的概要。
圖3示出了現(xiàn)有的無電解鍍膜工藝。
圖4示出了為進(jìn)行現(xiàn)有的無電解鍍膜工藝一直在使用的裝置。
圖5示出了系統(tǒng)的無電解鍍膜工藝的問題。
圖6示出了本發(fā)明的Cu多層布線工藝。
圖7示出了本發(fā)明的Cu多層布線工藝。
圖8示出了本發(fā)明的Cu多層布線工藝。
圖9示出了本發(fā)明的Cu多層布線工藝。
圖10示出了本發(fā)明的多層布線平面圖。
以下，根據(jù)附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)。另外，在本發(fā)明的全部附圖中，對于那些具有同一功能的構(gòu)件賦予同一標(biāo)號，避免重復(fù)說明。
首先，如圖1(a)所示，在布線基板100的上邊，形成第1絕緣膜101，在加工了布線用溝之后，使用CMP技術(shù)在那里形成把由鉭(Ta)和氮化鉭(TaN)的疊層膜等構(gòu)成的第1勢壘層103和第1Cu布線層104埋進(jìn)去的布線。
在該第1Cu布線104的表面上選擇性地形成鍍膜勢壘層之前，一般地說，作為預(yù)處理要進(jìn)行脫脂和堿、酸清洗等。但是，取決于布線基板100的潔凈度，這些的一部分或全部可以省略。在脫脂清洗中，可以使用各種有機(jī)溶劑，例如，甲醇、異丙醇等的醇類、丙酮等。除此之外，也可以使用市售的脫脂用清洗液。例如ダツシ5000(ゴスペル化學(xué)社商品名)等已有市售。作為堿性清洗劑，氫氧化鉀或氫氧化銨等的水溶液是合適的。作為酸性清洗劑，稀硫酸、檸檬酸等的5％左右的水溶液、還有硫酸氫鈣水溶液等也可以使用。另外，根據(jù)需要，也可以與后邊要講的鍍膜勢壘膜的形成時同樣，應(yīng)用邊推壓樹脂吸盤邊注入清洗液并使之滑動(未畫出來)的辦法而不僅僅把布線基板100浸泡到清洗液內(nèi)。使用該使之進(jìn)行滑動方法這一方，布線基板100表面的異物或污染物的除去效果高。在進(jìn)行這些滑動清洗處理時，也可以與后邊要講的鍍膜勢壘膜形成用的樹脂吸盤分開，使用別的樹脂吸盤。
以上的清洗處理，在室溫附近的溫度氣氛中進(jìn)行，有時候在后邊要講的鍍膜勢壘膜形成時的溫度氣氛附近進(jìn)行，有時候在兩者中間的溫度氣氛中進(jìn)行。在室溫附近進(jìn)行處理的情況下，也可以在之后對布線基板進(jìn)行接近鍍膜勢壘膜形成時的溫度的加溫處理。雖然也可以使用把布線基板100固定起來的托架內(nèi)部的加熱機(jī)構(gòu)(未畫出來)，但是為了短時間地進(jìn)行加溫處理在清洗處理后把布線基板100浸泡到已加熱到規(guī)定溫度的純水中是有效的。至于堿和酸清洗處理，則可以在鍍膜勢壘膜形成時的溫度附近進(jìn)行。但是，在該情況下，一般地說藥液的濃度必須降低到在室溫附近進(jìn)行的情況下的1/5以下，處理時間也要縮短到在室溫附近進(jìn)行的情況下的1/5以下，在控制性這一點(diǎn)上說處于劣勢。
在施行了這些處理后，在本發(fā)明的情況下，不是僅僅把布線基板100浸泡到鍍液內(nèi)，而是推壓到樹脂吸盤層120上，不僅僅進(jìn)行滑動120，還要把布線基板100保持于對無電解鍍膜合適的溫度。其次，如圖1(b)所示在Cu布線104的表面上開始鍍膜勢壘層105的析出，但是由于歸因于樹脂吸盤120而總是要進(jìn)行摩擦，所以即便是有大體上同一的溫度或鍍液組成，垂直方向的生長速度也要減少10％以上。與此相反，所析出的鍍膜勢壘層105的粒子的橫向生長卻幾乎不變化。此外，在第1絕緣膜101的表面上異常生長的鍍膜勢壘層的粒子，卻因與樹脂吸盤120之間的摩擦而被除去。借助于此，第1絕緣膜101上邊的鍍膜勢壘膜的異常生長粒子的密度將顯著地降低。其結(jié)果是可以形成即便是比現(xiàn)有技術(shù)薄也具有優(yōu)良的Cu擴(kuò)散防止效果的鍍膜勢壘層105，布線間的短路等也難于產(chǎn)生。
這樣的鍍膜勢壘層的形成可借助于圖2所示那樣的裝置進(jìn)行。在圖2(a)中，示出了本發(fā)明裝置的概要，在圖2(b)中示出了布線基板附近的擴(kuò)大圖，在圖2(c)中示出了鍍液的供給器。在圖2(a)中，在托盤10的內(nèi)側(cè)設(shè)置有旋轉(zhuǎn)定盤11。在旋轉(zhuǎn)定盤11的側(cè)面或下面，根據(jù)需要實(shí)施樹脂涂層12。在旋轉(zhuǎn)定盤11表面上粘貼有樹脂吸盤13。在這些旋轉(zhuǎn)定盤11和樹脂吸盤13的一部分上可根據(jù)需要設(shè)置鍍膜觀察用的觀察孔14。另外，樹脂吸盤13并不限于固定在旋轉(zhuǎn)式的定盤上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的方式，例如，既可以是皮帶式形狀，也可以是其表面在恒定的方向上移動的方式。布線基板15已被固定到托架16上，并以規(guī)定的壓力邊被推壓到樹脂吸盤13的表面上邊進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。把鍍液供給管作成為2重管構(gòu)造，邊通過鍍液供給口17用外側(cè)的液體使內(nèi)側(cè)的液溫保持恒定，邊供給(具有所謂的由2重管進(jìn)行保溫的液體供給機(jī)構(gòu)的)鍍膜勢壘層用的鍍液32(圖2(b))。此外，根據(jù)需要用輻射溫度計測量樹脂吸盤13表面的溫度，用來把旋轉(zhuǎn)定盤11、托架16或布線基板15控制為規(guī)定的溫度。此外，還根據(jù)需要用蓋19把旋轉(zhuǎn)定盤11、托架16、布線基板15等蓋起來，使無電解鍍膜中的氣氛穩(wěn)定化。例如，如果向蓋19的內(nèi)側(cè)供給非氧化性的氮?dú)饣驓鍤猓瑒t可以使氣氛進(jìn)一步穩(wěn)定化。另外，在上邊所說的裝置中，雖然在旋轉(zhuǎn)定盤11中具備保溫機(jī)構(gòu)34，在托架16中具備保溫機(jī)構(gòu)33(圖2(b))，但是，這些保溫機(jī)構(gòu)除去加熱器之外，也可以用使用流體的保溫機(jī)構(gòu)。
此外，在使用圖2(a)的裝置的鍍膜勢壘層的形成實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)即便是假定已把通過樹脂吸盤13的表面或鍍液供給孔17供給的鍍液保溫于規(guī)定的溫度，如果布線基板15的溫度低，無電解電鍍也不會開始。例如，即便是通過樹脂吸盤13的表面或鍍液供給孔17供給的鍍液已保持在規(guī)定的溫度，當(dāng)推壓室溫狀態(tài)下的布線基板15時，鍍液的溫度就會瞬間地下降5-10℃左右，因而不能進(jìn)行穩(wěn)定的鍍膜勢壘層形成。此外，即便是假定預(yù)料到這樣的溫度降低量而預(yù)先把樹脂吸盤13的表面或鍍液的溫度提高一個相應(yīng)的量，由于在布線基板15內(nèi)產(chǎn)生了溫度分布不均一，故有時候就難于進(jìn)行均一的勢壘鍍膜。此外，如果鍍液的溫度過度地提高，則易于發(fā)生組成變化，變成為鍍膜不穩(wěn)定的原因。作為樹脂吸盤13，可以使用在CMP中使用的研磨吸盤等。例如發(fā)泡聚尿烷樹脂制的研磨吸盤或無紡布含浸聚尿烷樹脂的研磨吸盤，或者發(fā)泡氟系樹脂吸盤等是合適的。但是，樹脂吸盤13并不限于研磨用吸盤，也可以是可以在清洗中使用的薄片狀樹脂，例如，聚乙烯醇樹脂的薄片。把布線基板15推壓到樹脂吸盤上的壓力，在每平方厘米10-350克(g/cm2)的范圍即可。此外，無電解鍍膜時的溫度雖然以往一直用70-90℃的溫度范圍，但是在本發(fā)明中，卻可以使用45-90℃的溫度范圍。若無電解鍍膜時的溫度高，雖然易于產(chǎn)生在樹脂吸盤13或托架16與布線基板15之間保持布線基板15的樹脂薄片35的劣化或剝離，但是，當(dāng)無電解鍍膜溫度下降時，卻具有也可以抑制這些樹脂部件劣化的效果。
另外，為了使無電解鍍膜穩(wěn)定化，雖然使鍍膜氣氛保持還原性是有效的，但是除掉已溶解到鍍液自身內(nèi)的氧氣也是有效的。為此，本發(fā)明者等根據(jù)需要想出了圖2(c)那樣的鍍液供給系統(tǒng)的方案。在第1容器29內(nèi)存有鍍液的一部分或由水構(gòu)成的的溶媒22。通過導(dǎo)入管21把非氧化性氣體(未畫出來)導(dǎo)入其中。導(dǎo)入管21，為了達(dá)到溶媒22的內(nèi)部，要進(jìn)行所謂的發(fā)泡。接著，第1容器29內(nèi)的氣體(未畫出來)通過中間管道23被導(dǎo)入至第2容器24內(nèi)。另外，第2容器24不需要密封，只要從第1容器導(dǎo)入并在鍍液25中發(fā)泡的氣體向外部放出即可。鍍液25通過第2中間管道26用泵17取出，通過管道28，從鍍液導(dǎo)入孔17向樹脂吸盤13表面供給。另外，第2容器24被收納于恒溫槽20內(nèi)部，鍍液25被保溫于規(guī)定溫度。鍍液的供給系統(tǒng)，只要具備把鍍液保持在規(guī)定溫度的功能，取出需要量的鍍液并取出到鍍膜裝置內(nèi)的功能即可，并不是非要是本發(fā)明的構(gòu)造不可。此外，也可以具備可以根據(jù)需要向鍍液中供給非氧化性的氣體的功能。此外，采用通過導(dǎo)入管21，使非氧化性氣體在溶媒中發(fā)泡，然后把它們供往鍍液25中的辦法，也可以作成為使得在可以降低鍍液25中的容存氧氣的濃度，而且可以抑制鍍液成分的蒸發(fā)以防止組分的變化的同時，還可以穩(wěn)定地進(jìn)行無電解鍍膜。此外，布線基板15由于邊對樹脂吸盤13進(jìn)行滑動，邊進(jìn)行鍍膜，故除去布線基板15表面的污染或異物的效果大，此外，Cu布線(在圖2中未畫出來)的表面狀態(tài)也保持均一的效果也大。
此外，歸因于在旋轉(zhuǎn)定盤11和樹脂吸盤13上設(shè)置觀察孔14，一旦潛伏時間結(jié)束，就可以檢測無電解鍍膜的開始。由于Cu表面為白色而Co-W等的勢壘膜為灰白色，故只要主要照射紅色光并檢測其反射光的強(qiáng)度變化即可。除去紅色之外，也可以用綠色或黃色光。一般地說，當(dāng)無電解鍍層的形成開始后，由于反射強(qiáng)度將降低，故可以檢測無電解鍍膜的開始。檢測出無電解鍍膜的開始點(diǎn)之后，采用恰好進(jìn)行規(guī)定時間的無電解鍍膜的辦法，與現(xiàn)有方法比較，可以大幅度地降低鍍膜勢壘膜的偏差。
一般地說，由于鍍液高濃度地含有金屬離子，故著色很濃。為此，在現(xiàn)有的無電解鍍膜裝置中，要從外部觀察布線基板表面15是困難的。但是，由于在本發(fā)明的情況下，樹脂吸盤13與布線基板15之間的間隔總是狹窄到100微米以下，故可借助于發(fā)光元件30使光從觀察孔14入射，借助于受光元件31接收反射光，只要能檢測出其變化，就可以檢測無電解鍍膜的開始時刻。
此外，在本發(fā)明中，也用圖2的放射式溫度計18測定樹脂吸盤13的表面的溫度。作為放射式溫度計，可以使用RT70(山武社產(chǎn)品)或TOP-510LD(ネオプト社產(chǎn)品)等。
<實(shí)施例1>
用圖1和圖2進(jìn)行說明。在圖1(a)中，在由4英寸直徑的Si晶片構(gòu)成的的布線基板100上邊，作為原料使用有機(jī)硅化合物的TEOS(四乙氧基硅)，作為第1絕緣膜101形成膜厚0.8微米的用等離子體CVD法形成的氧化硅(以下，叫做p-TEOS)膜，在這里，加工形成深度500nm的布線用溝，形成由Ta和TaN構(gòu)成的厚度30nm的第1勢壘層103和第1Cu布線104。在該布線用的溝加工中，使用眾所周知的干法刻蝕技術(shù)。Ta和TaN以及Cu布線用眾所周知的濺射法和電鍍法埋入到溝內(nèi)部形成，不需要的部分用CMP除去以形成第1Cu布線104。在無電解鍍膜之前，用稀釋氟酸液(氟酸∶水＝1∶99；體積比)進(jìn)行刻蝕?？涛g量換算成p-TEOS膜相當(dāng)于20nm。此外，作為樹脂吸盤120，使用發(fā)泡聚尿烷樹脂制的IC1000(ロデ-ル社產(chǎn)品)。布線基板100被推壓到樹脂吸盤120上，邊摩擦邊以相對速度(記做滑動速度)60(m/min)進(jìn)行相對移動。在這期間，布線基板100以60轉(zhuǎn)/分(記為rpm)的速度自轉(zhuǎn)。布線基板100和樹脂吸盤120事先保溫于75±2℃。然后，向樹脂吸盤120與布線基板100之間供給已保溫于75±2℃的無電解鍍液。另外，雖然未畫出來，用上述稀釋硫酸進(jìn)行預(yù)處理，除去不加熱布線基板和樹脂吸盤之外，用與進(jìn)行該無電解鍍膜的裝置同樣的裝置和樹脂吸盤等進(jìn)行。接著，如圖1和圖2所示，把布線基板100推壓到樹脂吸盤120上，在供給無電解鍍液之前，先把布線基板100加熱到75±2℃。加熱用把布線基板100固定起來的托架16(參看圖2(b))內(nèi)部的加熱機(jī)構(gòu)33進(jìn)行。在本實(shí)施形態(tài)中，雖然在托架內(nèi)部設(shè)置加熱器，用該加熱器進(jìn)行加熱，但是，也可以應(yīng)用例如向托架內(nèi)部供給加熱后的流體加熱布線基板100等的另外方式。作為無電解鍍液，使用以下所示的鍍液。另外1升＝1立方dm(記做dm3)。
氯化鈷 0.1(mol/升)檸檬酸三鈣 0.3(mol/升)二甲基硼烷胺0.06(mol/升)鎢酸鈣 0.03(mol/升)RE610 0.05(g/升，東邦化學(xué)制，界面活性劑)鍍膜溫度75℃，鍍膜時間5分鐘另外，要添加調(diào)整劑四甲基銨液，使得pH變成為9.5。若pH為9.0-10.5的范圍，則無電解鍍膜是可能的。
在使用該鍍液32的情況下，鍍膜溫度將高達(dá)75 ℃，存在著樹脂吸盤120等易于劣化的問題。但是，在該鍍液中不含在現(xiàn)有鍍液中一般使用的鈉離子，使用的是含鈣離子的鍍液。與鈉離子不同，鈣離子由于采用在鍍膜后對布線基板表面進(jìn)行清洗的辦法就可以除去，故基本上在布線基板100中形成了半導(dǎo)體器件(未畫出來)也不會產(chǎn)生特性劣化。在本實(shí)施例中，以Co-W為主成分的鍍膜勢壘膜105，在Cu布線上邊在5分鐘內(nèi)選擇性地形成厚度約50nm(實(shí)際上在鍍膜勢壘膜105中，除去Co和W外，還含有硼(B)，雖然寫作Co-W-B也可以，但是除必要的情況外，都簡寫為Co-W)。
對第1勢壘膜103和第1Cu布線104以外的第1絕緣101表面進(jìn)行了觀察，但是，幾乎未觀察到Co-W的鍍膜勢壘膜105的異常生長，其密度為0.1個/cm2以下。在應(yīng)用同樣液體的情況下，在用現(xiàn)有方法施行無電解鍍膜的情況下的密度為1.0個/cm2以上，所以，結(jié)果變成為缺陷密度降低到1/10以下。此外，雖然對該布線基板100，在500℃下，施行了1個小時的熱處理，但是，在Co-W鍍膜勢壘膜105的表面卻未檢測到Cu，可知本發(fā)明的鍍膜勢壘膜，盡管薄到50nm，卻具備優(yōu)良的耐熱性。
<實(shí)施例2>
用圖1和圖2進(jìn)行說明。作為布線基板100，使用與實(shí)施例1同等的基板。在本實(shí)施例中，在Cu布線103上邊形成Ni系的鍍膜勢壘膜。無電解鍍液的組成如下。
氯化鎳 0.1(mol/升)檸檬酸三鈣 0.3(mol/升)二甲基硼烷胺0.06(mol/升)鎢酸鈣 0.03(mol/升)RE610 0.05(g/升，東邦化學(xué)制，界面活性劑)另外，要添加調(diào)整劑四甲基銨液，使得pH變成為9以上。若pH為9.0-10.5的范圍，則無電解鍍膜是可能的。
無電解鍍膜時的溫度定為70℃。鍍液(未畫出來)、樹脂吸盤103、布線基板105也保溫于70±2℃的范圍內(nèi)。此外，為進(jìn)行無電解鍍膜，使用圖2(c)的鍍液供給器，作為溶媒22使用離子交換水。從導(dǎo)入管21向其中供給0.3(升/分)的氮?dú)馐怪l(fā)泡，加入到鍍液25內(nèi)。歸因于供給發(fā)泡的氣體，就可以把鍍液的蒸發(fā)抑制到最小限度，而且，采用使鍍液25中的容存氧氣減少的辦法，使無電解鍍膜的低溫化成為可能。用電機(jī)27以0.2(升/分)的比率向圖1的樹脂吸盤120(或圖2(a)的13)上邊供給鍍液。加到無電解鍍膜中的樹脂吸盤上的壓力為140(g/cm2)，滑動速度為60(m/min)，布線基板的自轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)速度則定為60rpm。在無電解鍍膜之前，用稀釋氟酸液(氟酸∶水＝1∶99；體積比)進(jìn)行刻蝕?？涛g量換算成p-TEOS膜相當(dāng)于20nm。用這些條件在Cu布線104上邊選擇性地形成由Ni-W合金構(gòu)成的鍍膜勢壘膜，厚度為50nm。
由在Cu布線104上邊的鍍膜勢壘膜105以外的第1絕緣膜101表面上形成的異常核生長引起的缺陷密度，可以抑制到0.1(個/cm2)。對這樣地形成的布線基板100進(jìn)行了500℃、1個小時的熱處理之后，對Cu布線104表面進(jìn)行觀察，在Cu布線104上邊的該鍍膜勢壘膜105表面上未檢測出Cu。因此，可以認(rèn)為該鍍膜勢壘膜具備與前一實(shí)施例的鍍膜勢壘膜大體上同等的耐熱性。
<實(shí)施例3>
用圖1和圖2進(jìn)行說明。在圖1(a)中，在由4英寸直徑的Si晶片構(gòu)成的布線基板100上邊形成由厚度0.8微米的p-TEOS構(gòu)成的第1絕緣膜101，在那里，加工形成深度500nm的布線用溝，形成由Ta和TaN構(gòu)成的厚度30nm的第1勢壘層103和Cu布線104。此外，作為樹脂吸盤120，使用發(fā)泡聚尿烷樹脂制的IC1000(ロデ-ル社產(chǎn)品)。在無電解鍍膜之前，先用0.3(mol％)的檸檬酸水溶液對布線基板100進(jìn)行刻蝕。雖然p-TEOS膜幾乎未被刻蝕，但是卻可以除去Cu布線104表面的氧化物。布線基板100被推壓到樹脂吸盤120上，滑動速度定為60(m/min)。在這期間，布線基板100以60rpm進(jìn)行自轉(zhuǎn)。布線基板100和樹脂吸盤120，已于事前保溫于50±2℃。向樹脂吸盤120與布線基板100之間供給已保溫于50±2℃的無電解鍍液。作為無電解鍍液，對在實(shí)施例1中使用的鍍液的組成，不使用氯化鈷，而代之以使用硫酸鈷，不使用檸檬酸鈣和鎢酸鈣，而代之以分別使用檸檬酸和鎢酸。為了使鍍液保持堿性，還添加進(jìn)四甲基銨。PH理想地說在9以上，10.5以下的范圍內(nèi)。PH在9.5到10.0的范圍內(nèi)是合適的。
鍍膜時間約5分鐘。由于鍍膜溫度可以低達(dá)50℃。故可以抑制樹脂吸盤120等的劣化。除此之外，在該鍍液中，不含堿金屬、堿土類金屬離子，具有在鍍膜后的清洗非常簡便的優(yōu)點(diǎn)。在本實(shí)施例中，在Cu布線104上邊選擇性地形成Co-W合金的鍍膜勢壘膜105，厚度約30nm。
對第1勢壘膜103和第1Cu布線104以外的第1絕緣101表面進(jìn)行了觀察，幾乎未觀察到Co-W合金的鍍膜勢壘膜105的異常生長，其密度為0.1個/cm2以下。在應(yīng)用相同液體的情況下，在用現(xiàn)有方法施行無電解鍍膜的情況下的密度為1.0個/cm2以上，所以，結(jié)果變成為缺陷密度降低到1/10以下。此外，雖然對該布線基板100，在500℃下，施行了1個小時的熱處理，但是，在Cu布線104上鍍敷的Co-W鍍膜勢壘膜105的表面卻未檢測到Cu，可知本發(fā)明的鍍膜勢壘膜具備優(yōu)良的耐熱性。
<實(shí)施例4>
在本實(shí)施例中，要對進(jìn)行光的入射，和用其反射光進(jìn)行鍍膜勢壘膜形成的開始時間的檢測和終點(diǎn)控制的實(shí)施例進(jìn)行說明。布線基板的構(gòu)成和鍍膜條件，定為與實(shí)施例3同等。用圖2進(jìn)行說明。當(dāng)按照在實(shí)施例3中說明的步驟進(jìn)行無電解鍍膜時，用設(shè)置在圖2(a)的旋轉(zhuǎn)定盤11內(nèi)部的發(fā)光元件30，通過觀察孔14向布線基板15表面照射光。在本實(shí)施例中使用的鍍液，由于是深紫紅色，故入射光使用由發(fā)光二極管30發(fā)出的紅色光。另外，在鎳系的鍍膜勢壘膜等藍(lán)綠色的液體的情況下，除去紅色之外也可以用綠色或藍(lán)色等的光。向樹脂吸盤13上邊供給鍍液32，在邊使布線基板15自轉(zhuǎn)邊推壓到轉(zhuǎn)動著的樹脂吸盤13的表面上之后，用受光元件觀察反射光。在觀察開始后大約30秒處反射光在20秒期間顯著地衰減，之后大體上又恢復(fù)到初始值。在衰減開始后150秒處鍍膜停止。這時的鍍膜勢壘膜的膜厚為30nm。在鍍膜開始的初期，反射光之所以短暫地衰減，是因?yàn)樵诓季€基板15表面的Cu布線(未畫出來)表面上鍍膜勢壘膜的Co-W粒子開始析出，造成Cu布線表面的平坦性劣化的緣故。人們推測之后隨著鍍膜勢壘膜的Co-W膜變成為連續(xù)膜，反射光強(qiáng)度就又恢復(fù)。衰減開始時間雖然歸因于布線基板而進(jìn)行正負(fù)10秒左右的變動，但是，采用使從開始時刻的鍍膜時間定為規(guī)定時間的辦法，就可以把鍍膜勢壘膜(未畫出來)的厚度偏差，在布線基板間控制到正負(fù)5％的范圍內(nèi)。若用現(xiàn)有方法，由于已觀察到正負(fù)20％左右的誤差，故控制性已大幅度地提高。另外，Co-W合金用的勢壘膜用鍍液是紫紅色，要進(jìn)行照射的光特別合適的是紅色。作為光源，發(fā)紅色光的發(fā)光二極管或激光器是合適的。
相對于此，在形成實(shí)施例2那樣的Ni-W鍍膜勢壘膜的情況下，勢壘膜用鍍液是綠色的，作為觀察用的光源，可以使用發(fā)綠色或發(fā)藍(lán)色的發(fā)光二極管或激光器。作為這些發(fā)光二極管或激光器有許多種類已有市售，故可以應(yīng)用它們。由于從觀察孔14到布線基板15的距離短，故不論是發(fā)光二極管或激光器都可以同樣地用做光源。此外，在圖2的鍍膜裝置中，作為從觀察孔14進(jìn)行照射的光源，只要具備紅色或綠色，更為理想地說藍(lán)色的發(fā)光二極管或激光器，對各種的鍍液都可以在鍍膜開始時間的檢測中使用。此外，光源輸出在1mW以下即可使用。
<實(shí)施例5>
用圖6、7、8對把本發(fā)明用于2層以上的多層布線形成的情況進(jìn)行說明。鍍液使用與實(shí)施例3同樣的鍍液。在圖6(a)中，在由硅晶片構(gòu)成的的布線基板600上形成p型擴(kuò)散層600a和n型擴(kuò)散層600b。在其上邊形成由用熱氧化法得到的SiO2膜或p-TEOS膜等的疊層膜構(gòu)成的第1絕緣膜601，在用來對布線基板600的擴(kuò)散層600a和600b進(jìn)行連接的連接孔(記做接觸孔)內(nèi)形成鎢栓塞602。在絕緣膜601上形成溝并在該溝內(nèi)形成勢壘層603和第1Cu布線604。在圖6(b)中，對第1Cu布線604進(jìn)行研磨使勢壘層603露出來。在圖6(c)中，對勢壘層603和第1Cu布線604進(jìn)行研磨使第1絕緣膜601露出來，形成把勢壘層603和第1Cu布線604埋入到絕緣膜的溝內(nèi)的所謂的金屬鑲嵌布線。在這里勢壘層由Ta和TaN的疊層膜構(gòu)成。如圖7(a)所示，在該布線基板600上，用實(shí)施例3的條件，形成鍍膜勢壘膜605。其次，如圖7(b)所示，形成由用等離子體CVD法形成的碳化硅(記做SiC)膜構(gòu)成的第2刻蝕停止膜606a，和由摻氟氧化硅(記做FSG)膜構(gòu)成的第2絕緣膜606b以及由SiC構(gòu)成的第3刻蝕停止膜607a，和由FSG構(gòu)成的第3絕緣膜607b。接著，按照眾所周知的雙金屬鑲嵌法的加工工序，如圖7(c)所示加工形成層間連接孔608和第2層銅布線用溝609。再如圖8(a)所示形成第2勢壘層610和第2Cu布線611。如圖8(b)所示，對第2Cu布線611進(jìn)行研磨使第2勢壘層610露出來。如圖8(c)所示，除去不需要部分的第2勢壘層610和第2Cu布線611后就可以形成雙金屬鑲嵌布線構(gòu)造，這些研磨使用眾所周知的CMP法。在本實(shí)施例中，由于在層間連接孔608的底部剩下有鍍膜勢壘層605，故對Cu的擴(kuò)散的防止能力極高。特別是在現(xiàn)有的構(gòu)造中，存在著下層的Cu布線表面必須用介電系數(shù)大的SiN或SiC膜被覆起來，而且，在布線間隔微細(xì)的情況下不能充分地抑制擴(kuò)散的問題。但是，如果是本實(shí)施例的構(gòu)造，由于第1Cu布線604已被鍍膜勢壘層605被覆起來，故擴(kuò)散是困難的，可靠性極高。相對于此，在現(xiàn)有的不存在鍍膜勢壘層605的構(gòu)造的情況下，在形成第2層間連接孔608的開口時，已露出來的第1Cu布線604的表面也會被刻蝕，被刻蝕的Cu化合物雖然是微量的但是卻會附著在第2層間連接孔608或第2布線用溝609的側(cè)壁上。因此，由于在形成第2Cu布線611用的第2勢壘層610之前Cu已經(jīng)附著在第2和第3層間絕緣膜606b或607b的側(cè)壁上，故將引起絕緣膜的劣化或布線基板600中的元件的特性劣化等等。為了防止這樣的劣化，雖然對布線基板600的表面進(jìn)行清洗以除去附著上的Cu是有效的，但是，在進(jìn)行清洗時，由于第1Cu布線604的表面也被刻蝕掉，故仍然會變成為使可靠性降低的根源。再有，在圖8(c)的構(gòu)造中，不言而喻，以在第2Cu布線611的表面上也形成鍍膜勢壘層為好。
<實(shí)施例6>
用圖6、7、9對把本發(fā)明用于2層以上的多層布線形成的另外的例子進(jìn)行說明。鍍液使用與實(shí)施例3同樣的鍍液。在圖6(a)中，在由硅晶片構(gòu)成的的布線基板600上形成p型擴(kuò)散層600a和n型擴(kuò)散層600b。在其上邊形成由用熱氧化法得到的SiO2膜或p-TEOS膜等的疊層膜構(gòu)成的第1絕緣膜601，在用來對布線基板600的擴(kuò)散層600a和600b進(jìn)行連接的連接孔(記做接觸孔)內(nèi)形成鎢栓塞602。在絕緣膜601上形成溝并在該溝內(nèi)形成勢壘層603和第1Cu布線604。在圖6(b)中，對第1Cu布線604進(jìn)行研磨使勢壘層603露出來。在圖6(c)中，對勢壘層603和第1Cu布線604進(jìn)行研磨使第1絕緣膜601露出來形成把勢壘層603和第1Cu布線604埋入到絕緣膜的溝內(nèi)的所謂的金屬鑲嵌布線。在這里勢壘層由Ta和TaN的疊層膜構(gòu)成。如圖7(a)所示，在該布線基板600上，用實(shí)施例3的條件，形成鍍膜勢壘膜605。其次，如圖7(b)所示，形成由用等離子體CVD法形成的碳化硅(記做SiC)膜構(gòu)成的第2刻蝕停止膜606a，和由摻氟氧化硅(記做FSG)膜構(gòu)成的第2絕緣膜606b以及由SiC構(gòu)成的第3刻蝕停止膜607a，和由FSG構(gòu)成的第3絕緣膜607b。接著，按照眾所周知的雙金屬鑲嵌法的加工工序，如圖7(c)所示，加工形成層間連接孔608和第2Cu布線用溝609。接著如圖9(a)所示，借助于使用Ar的濺射刻蝕技術(shù)，刻蝕層間連接孔608的底部，除去鍍膜勢壘層605，使第1Cu布線層604的表面露出來。在這里，在鍍膜勢壘層605的濺射刻蝕時被濺射刻蝕的鍍膜的一部分，將變成為再附著物605c附著在層間連接孔608或布線用溝609的側(cè)壁上。由于該再附著物605c具有對Cu的擴(kuò)散防止效應(yīng)，故不會使Cu布線中的可靠性降低。再有，如圖9(b)所示，在進(jìn)行了第2勢壘層610的形成和第2Cu布線的Cu埋入之后，用CMP除去層間連接孔和布線溝以外的絕緣膜上邊的勢壘層610和Cu布線611，形成雙金屬鑲嵌布線。在本實(shí)施例中，在第1Cu布線604上邊形成的鍍膜勢壘層605，由于在層間連接孔608的底的部分已被除去，故具有下層的Cu布線604和上層的第2Cu布線611之間的電阻減小的優(yōu)點(diǎn)。圖10示出了在這些下層布線上邊形成層間絕緣膜并用雙金屬鑲嵌構(gòu)造形成上層布線的情況下的平面圖。
權(quán)利要求
1.一種向在基板上邊形成的布線上邊鍍金屬膜的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于采用與吸盤相向地配置上述基板，向上述基板與上述吸盤之間供給鍍液，同時使上述基板對上述吸盤進(jìn)行滑動的辦法，在至少在上述基板上邊形成的布線上邊的一部分上，形成上述金屬鍍膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于采用分別進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的辦法，使上述基板和上述吸盤進(jìn)行滑動，上述鍍液是作為組分使熔點(diǎn)比上述布線材料高的金屬溶解的鍍液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于上述吸盤是由樹脂或布構(gòu)成的吸盤。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中的任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于上述布線是由以銅為主要成分的金屬或含銅的合金構(gòu)成的布線，上述金屬鍍膜由Co-W合金或Ni-W合金構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中的任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于含于所供給的鍍液中的堿金屬離子的濃度在10ppm以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于含于所供給的鍍液中的鈉離子的濃度在10ppm以下。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到6中的任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于含于所供給的鍍液中的氧濃度，以保持在比與大氣中的平衡狀態(tài)還低的濃度的狀態(tài)，供往上述吸盤。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7中的任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于在把與上述鍍液不同組成的酸或堿液或?qū)嵸|(zhì)為中性的水中的至少任何一者供往上述吸盤上邊使上述基板和上述吸盤滑動之后，邊使上述基板旋轉(zhuǎn)，邊推壓到上述吸盤上，邊供給上述鍍液，邊至少在上述布線上邊的一部分上形成上述金屬鍍膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到7中的任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于使上述基板溫度相對于作為成分使熔點(diǎn)比上述所埋入的布線材料還高的金屬溶解后的鍍液的溫度保持在正負(fù)5℃以內(nèi)的溫度的狀態(tài)下，邊使上述基板旋轉(zhuǎn)，邊推壓到上述吸盤上，邊供給上述鍍液，邊至少在上述布線上邊的一部分上形成上述金屬鍍膜。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于在使上述基板的溫度相對于鍍液的溫度保持在正負(fù)2℃以內(nèi)的溫度的狀態(tài)下，邊供給上述鍍液，邊至少在上述布線上邊的一部分上形成上述金屬鍍膜。
11.根據(jù)權(quán)利要求9到10中的任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于在使上述吸盤的溫度相對于上述鍍液的溫度保持在正負(fù)5℃以內(nèi)的溫度的狀態(tài)下，邊供給上述鍍液，邊至少在上述布線上邊的一部分上形成上述金屬鍍膜。
12.根據(jù)權(quán)利要求9到11中的任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于在使上述吸盤的溫度相對于上述鍍液的溫度保持在正負(fù)2℃以內(nèi)的溫度的狀態(tài)下，邊供給上述鍍液，邊至少在上述布線上邊的一部分上形成上述金屬鍍膜。
13.根據(jù)權(quán)利要求1到12中的任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于還包括下述工序使光向上述基板表面入射，檢測其反射光強(qiáng)度變化的工序；在上述反射光的檢測后，在經(jīng)過了規(guī)定時間后，停止上述鍍液的供給或者使上述基板從上述吸盤表面離開或者向上述吸盤表面供給上述鍍液之外的液體的工序。
14.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于包括下述工序在基板上邊形成的絕緣膜的第1溝內(nèi)形成第1金屬膜和第2金屬膜的工序；研磨上述第2金屬膜使上述第1金屬膜露出來的工序；研磨上述第1金屬膜使上述絕緣膜露出來，在上述第1溝內(nèi)形成第1布線的工序；與吸盤相向地配置上述基板，向上述基板與上述吸盤之間供給鍍液，同時，采用使上述基板相對于上述吸盤進(jìn)行滑動的辦法，在至少在上述基板上邊形成的上述第1溝內(nèi)的上述第1布線上邊的一部分上，形成金屬鍍膜的工序。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于還包括下述工序在已形成了上述鍍膜的上述第1布線上邊再形成層間絕緣膜的工序；在上述層間絕緣膜上形成第2溝使得把上述第1布線上邊的金屬鍍膜的一部分露出來的工序；在上述第2溝內(nèi)形成第3金屬膜和第4金屬膜的工序；研磨上述第4金屬膜使上述第3金屬膜露出來的工序；研磨上述第3金屬膜使上述層間絕緣膜露出來，在上述第2溝內(nèi)形成第2布線的工序。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于在上述層間絕緣膜上形成第2溝以使上述第1布線的一部分露出來的工序中，除去上述第1布線上邊的鍍膜的一部分以形成第2溝，在上述第2溝內(nèi)形成第3金屬膜。
17.一種向在基板上邊形成的布線上邊鍍金屬膜的半導(dǎo)體器件的制造裝置，其特征在于具備進(jìn)行旋轉(zhuǎn)或移動的樹脂吸盤；把上述基板推壓到上述樹脂吸盤上的機(jī)構(gòu)；使上述樹脂吸盤的表面和上述基板保持在規(guī)定溫度的機(jī)構(gòu)；向上述樹脂吸盤表面供給已保溫于規(guī)定溫度的金屬膜用鍍液的機(jī)構(gòu)。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體器件的制造裝置，其特征在于具備使上述樹脂吸盤表面和上述基板的溫度保持在40℃以上80℃以下的機(jī)構(gòu)；使鍍液的溫度保持在40℃以上80℃以下供往上述樹脂吸盤表面的機(jī)構(gòu)。
19.根據(jù)權(quán)利要求14或15中的任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件的制造裝置，其特征在于具有向上述鍍液中供給非氧化性氣體的機(jī)構(gòu)。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體器件的制造裝置，其特征在于在向上述鍍液中供給上述非氧化性氣體的機(jī)構(gòu)中，具備這樣的機(jī)構(gòu)使上述非氧化性氣體，含有大氣中的水蒸氣氣壓以上分壓的水分，或含于上述鍍液中的成分的至少一種。
21.根據(jù)權(quán)利要求14到17中的任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件的制造裝置，其特征在于具備把將上述樹脂吸盤、上述鍍液和上述基板包圍起來的氣氛的氧分壓調(diào)整得比大氣中的氧分壓還低的機(jī)構(gòu)。
22.根據(jù)權(quán)利要求14到18中的任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件的制造裝置，其特征在于為了把上述樹脂吸盤表面的溫度加熱到規(guī)定溫度，具備這樣的機(jī)構(gòu)向上述樹脂吸盤上邊供給已保溫在與規(guī)定溫度同等以上的溫度的水或含于上述鍍液內(nèi)的成分之內(nèi)的至少一種。
23.根據(jù)權(quán)利要求14到18中的任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件的制造裝置，其特征在于具備這樣的機(jī)構(gòu)在上述樹脂吸盤的一部分上設(shè)置開口，使光通過該開口向上述基板上邊入射，檢測其反射光的強(qiáng)度變化，從檢測出強(qiáng)度變化到經(jīng)過了規(guī)定的時間之后從上述樹脂吸盤上把上述基板取下來。
24.根據(jù)權(quán)利要求14到18中的任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件的制造裝置，其特征在于具備這樣的機(jī)構(gòu)在上述樹脂吸盤的一部分上設(shè)置開口，使光通過該開口向上述基板上邊入射，檢測其反射光的強(qiáng)度變化，從檢測出強(qiáng)度變化到經(jīng)過了規(guī)定的時間之后，供給上述鍍液之外的液體。
全文摘要
一種把旋轉(zhuǎn)著的布線基板推壓到已粘貼上樹脂吸盤的旋轉(zhuǎn)定盤上，邊注入鍍液邊進(jìn)行無電解鍍膜以在布線基板的Cu布線的表面上選擇性地形成鍍膜勢壘膜的方法。在進(jìn)行無電解鍍膜時，要把樹脂吸盤、鍍液、布線基板保溫在規(guī)定溫度地進(jìn)行。此外，采用在樹脂吸盤的一部分上設(shè)置觀察孔，從那里照射光并檢測反射光的強(qiáng)度變化的辦法，檢測無電解鍍膜開始點(diǎn)。借助于此，改善勢壘鍍膜的再現(xiàn)性。用比現(xiàn)有技術(shù)還薄的薄膜使鍍膜勢壘膜變成為連續(xù)膜，即便是薄，Cu擴(kuò)散防止能力也很出色。此外，采用通過觀察孔檢測無電解鍍膜開始時刻的辦法，可以提高鍍膜勢壘膜的厚度的控制性。
文檔編號C25D5/22GK1421905SQ02152458
公開日2003年6月4日 申請日期2002年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月28日
發(fā)明者本間喜夫, 佐久間憲之, 中野廣, 板橋武之, 赤星晴夫 申請人:株式會社日立制作所