特許 6910480 多層配線の形成方法、多層配線形成装置および記憶媒体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6910480

(24)【登録日】2021年7月8日

(45)【発行日】2021年7月28日

(54)【発明の名称】多層配線の形成方法、多層配線形成装置および記憶媒体

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/768 20060101AFI20210715BHJP

   H01L 23/522 20060101ALI20210715BHJP

   H01L 21/321 20060101ALI20210715BHJP

   H01L 21/288 20060101ALI20210715BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20210715BHJP

   C25D 7/12 20060101ALI20210715BHJP

   C25D 5/54 20060101ALI20210715BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/90 B

   H01L21/88 K

   H01L21/288 E

   H01L21/304 643A

   H01L21/304 648A

   C25D7/12

   C25D5/54

【請求項の数】5

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2019-569021(P2019-569021)

(86)(22)【出願日】2019年1月21日

(86)【国際出願番号】JP2019001710

(87)【国際公開番号】WO2019151023

(87)【国際公開日】20190808

【審査請求日】2020年7月27日

(31)【優先権主張番号】特願2018-18473(P2018-18473)

(32)【優先日】2018年2月5日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】岩下 光秋

(72)【発明者】

【氏名】田中 崇

【審査官】 佐藤 靖史

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−１５０６４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３０３０６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１２２６４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２８５３４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１５６０３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００７−５３３１３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−２０７７２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０６９０８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／７６８

Ｃ２５Ｄ ５／５４

Ｃ２５Ｄ ７／１２

Ｈ０１Ｌ ２１／２８８

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

Ｈ０１Ｌ ２１／３２１

Ｈ０１Ｌ ２３／５２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

埋め込み型の多層配線の形成方法であって、
基板の配線上に設けられる絶縁膜の所定の位置に形成され前記配線まで貫通するビアの内面と、前記絶縁膜の所定の位置に前記ビアより浅く形成されるトレンチの内面とに、バリア膜およびシード膜が順に積層された前記基板において、前記ビアおよび前記トレンチの内部で底部の高さが揃うように前記ビアおよび前記トレンチの内面に、無電解めっき処理部において無電解めっき膜を形成する工程と、
前記ビアおよび前記トレンチの内部を、電解めっき処理部において電解めっき膜で埋める工程と、
を含み、
前記無電解めっき膜を形成する工程の後に、前記基板を前記無電解めっき処理部から前記電解めっき処理部へ搬送する間、前記無電解めっき膜の酸化を抑制する、
多層配線の形成方法。

【請求項2】

前記無電解めっき膜を形成する工程と前記電解めっき膜で埋める工程との間に、前記無電解めっき膜の表面を洗浄する工程を含む請求項１に記載の多層配線の形成方法。

【請求項3】

前記基板を前記無電解めっき処理部から前記電解めっき処理部へ搬送可能な搬送部と、
請求項１または２に記載の多層配線の形成方法が行われるように前記無電解めっき処理部と前記電解めっき処理部と前記搬送部とを制御する制御部と、
を備える多層配線形成装置。

【請求項4】

前記搬送部は、前記無電解めっき処理部で形成された前記無電解めっき膜の酸化を抑制するように構成される請求項３に記載の多層配線形成装置。

【請求項5】

コンピュータ上で動作し、多層配線形成システムを制御するプログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、
前記プログラムは、実行時に、請求項１または２に記載の多層配線の形成方法が行われるように、コンピュータに前記多層配線形成システムを制御させること
を特徴とする記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示の実施形態は、多層配線の形成方法、多層配線形成装置および記憶媒体に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、基板である半導体ウェハ（以下、ウェハと呼称する。）に多層配線を形成する手法として、配線上に設けられる絶縁膜に形成されたビアおよびトレンチの内面にそれぞれバリア層およびシード層を積層し、その後に電解めっき処理を施してビアおよびトレンチの内部を埋める方法が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００１−１０２４５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来の多層配線の形成方法では、ビアよりもトレンチのほうが浅いため電解めっき膜で埋まりやすいことから、トレンチの上部が盛り上がるように電解めっき膜の表面に凹凸が形成される場合がある。これにより、その後のＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing：化学機械研磨）処理で電解めっき膜の表面を削る際に、ＣＭＰ装置に大きな負荷がかかる恐れがある。

【0005】

実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、ビアおよびトレンチの内部を埋める際に、電解めっき膜表面への凹凸の形成を抑制することができる多層配線の形成方法、多層配線形成装置および記憶媒体を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態の一態様に係る多層配線の形成方法は、埋め込み型の多層配線の形成方法であって、基板の配線上に設けられる絶縁膜の所定の位置に形成され前記配線まで貫通するビアの内面と、前記絶縁膜の所定の位置に前記ビアより浅く形成されるトレンチの内面とに、バリア膜およびシード膜を順に積層する工程と、前記ビアおよび前記トレンチの内部で底部の高さが揃うように前記ビアおよび前記トレンチの内面に無電解めっき膜を形成する工程と、前記ビアおよび前記トレンチの内部を電解めっき膜で埋める工程と、を含む。

【発明の効果】

【0007】

実施形態の一態様によれば、ビアおよびトレンチの内部を埋める際に、電解めっき膜表面への凹凸の形成を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態に係る多層配線形成システムの概略構成を示す模式図である。

【図2】図２は、実施形態に係る無電解めっき処理ユニットの構成を示す断面図である。

【図3】図３は、実施形態に係る電解めっき処理ユニットの構成を示す断面図である。

【図4】図４は、実施形態に係る熱処理ユニットの構成を示す断面図である。

【図5A】図５Ａは、実施形態に係る多層配線の形成処理を説明するための模式図（１）である。

【図5B】図５Ｂは、実施形態に係る多層配線の形成処理を説明するための模式図（２）である。

【図5C】図５Ｃは、実施形態に係る多層配線の形成処理を説明するための模式図（３）である。

【図5D】図５Ｄは、実施形態に係る多層配線の形成処理を説明するための模式図（４）である。

【図5E】図５Ｅは、実施形態に係る多層配線の形成処理を説明するための模式図（５）である。

【図6】図６は、実施形態に係る多層配線の形成処理における処理手順を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付図面を参照して、本願の開示する多層配線の形成方法、多層配線形成装置および記憶媒体の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。さらに、図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。

【0010】

＜多層配線形成システムの概要＞
まずは、図１を参照しながら、実施形態に係る多層配線形成システム１の概略構成について説明する。図１は、実施形態に係る多層配線形成システム１の概略構成を示す図である。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。

【0011】

図１に示すように、多層配線形成システム１は、搬入出ステーション２と、処理ステーション３とを備える。搬入出ステーション２と処理ステーション３とは隣接して設けられる。

【0012】

搬入出ステーション２は、キャリア載置部１１と、搬送部１２とを備える。キャリア載置部１１には、複数枚の半導体ウェハＷ（以下、ウェハＷと呼称する。）を水平状態で収容する複数のキャリアＣが載置される。

【0013】

搬送部１２は、キャリア載置部１１に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置１３と、受渡部１４とを備える。基板搬送装置１３は、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１３は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いてキャリアＣと受渡部１４との間でウェハＷの搬送を行う。

【0014】

処理ステーション３は、搬送部１２に隣接して設けられる。処理ステーション３は、搬送部１５と、単分子膜形成処理ユニット１６と、触媒付与処理ユニット１７と、複数の無電解めっき処理ユニット１８と、複数の電解めっき処理ユニット１９と、複数の熱処理ユニット２０とを備える。

【0015】

単分子膜形成処理ユニット１６、触媒付与処理ユニット１７および複数の熱処理ユニット２０と、複数の無電解めっき処理ユニット１８および複数の電解めっき処理ユニット１９とは、搬送部１５の両側に並べて設けられる。なお、図１に示す単分子膜形成処理ユニット１６、触媒付与処理ユニット１７、無電解めっき処理ユニット１８、電解めっき処理ユニット１９および熱処理ユニット２０の配置や個数は一例であり、図示のものに限定されない。

【0016】

搬送部１５は、内部に基板搬送装置２１を備える。基板搬送装置２１は、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置２１は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いて受渡部１４と、単分子膜形成処理ユニット１６と、触媒付与処理ユニット１７と、無電解めっき処理ユニット１８と、電解めっき処理ユニット１９と、熱処理ユニット２０との間でウェハＷの搬送を行う。

【0017】

単分子膜形成処理ユニット１６は、基板搬送装置２１によって搬送されるウェハＷに対して所定の単分子膜形成処理を行う。単分子膜形成処理ユニット１６は、たとえば、加熱部を有する真空チャンバである。

【0018】

触媒付与処理ユニット１７は、基板搬送装置２１によって搬送されるウェハＷに対して所定の触媒付与処理を行う。触媒付与処理ユニット１７は、たとえば、ノズルにより各種処理液を吹き付けることができる装置である。

【0019】

無電解めっき処理ユニット１８は、基板搬送装置２１によって搬送されるウェハＷに対して所定のバリア膜形成処理、シード膜形成処理および無電解めっき処理を行う。無電解めっき処理ユニット１８の構成例については後述する。

【0020】

電解めっき処理ユニット１９は、基板搬送装置２１によって搬送されるウェハＷに対して所定の洗浄処理および電解めっき処理を行う。電解めっき処理ユニット１９の構成例については後述する。

【0021】

熱処理ユニット２０は、基板搬送装置２１によって搬送されるウェハＷに対して所定の熱処理を行う。熱処理ユニット２０の構成例については後述する。

【0022】

実施形態では、上述の基板搬送装置２１に加え、無電解めっき処理ユニット１８と電解めっき処理ユニット１９との間で直接ウェハＷを搬送することができる基板搬送装置２２を備える。すなわち、基板搬送装置２２は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いて無電解めっき処理ユニット１８と電解めっき処理ユニット１９との間でウェハＷの搬送を行う。

【0023】

また、多層配線形成システム１は、制御装置４を備える。制御装置４は、たとえばコンピュータであり、制御部２３と記憶部２４とを備える。

【0024】

制御部２３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力ポートなどを有するマイクロコンピュータや各種の回路を含む。

【0025】

かかるマイクロコンピュータのＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、搬送部１２や搬送部１５、単分子膜形成処理ユニット１６、触媒付与処理ユニット１７、無電解めっき処理ユニット１８、電解めっき処理ユニット１９、熱処理ユニット２０などの制御を実現する。

【0026】

なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置４の記憶部２４にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。

【0027】

記憶部２４は、たとえば、ＲＡＭ、フラッシュメモリ（Flash Memory）などの半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスクなどの記憶装置によって実現される。

【0028】

上記のように構成された多層配線形成システム１では、まず、搬入出ステーション２の基板搬送装置１３が、キャリア載置部１１に載置されたキャリアＣからウェハＷを取り出し、取り出したウェハＷを受渡部１４に載置する。受渡部１４に載置されたウェハＷは、処理ステーション３の基板搬送装置２１によって受渡部１４から取り出されて、単分子膜形成処理ユニット１６へ搬入される。

【0029】

単分子膜形成処理ユニット１６へ搬入されたウェハＷは、単分子膜形成処理ユニット１６によって所定の単分子膜形成処理が施された後、基板搬送装置２１によって単分子膜形成処理ユニット１６から搬出され、触媒付与処理ユニット１７へ搬入される。

【0030】

触媒付与処理ユニット１７へ搬入されたウェハＷは、触媒付与処理ユニット１７によって所定の触媒付与処理が施された後、基板搬送装置２１によって触媒付与処理ユニット１７から搬出され、無電解めっき処理ユニット１８へ搬入される。

【0031】

無電解めっき処理ユニット１８へ搬入されたウェハＷは、無電解めっき処理ユニット１８によって所定のバリア膜形成処理が施された後、基板搬送装置２１によって無電解めっき処理ユニット１８から搬出され、熱処理ユニット２０へ搬入される。

【0032】

熱処理ユニット２０へ搬入されたウェハＷは、熱処理ユニット２０によって所定の焼きしめ処理が施された後、基板搬送装置２１によって熱処理ユニット２０から搬出され、無電解めっき処理ユニット１８へ搬入される。

【0033】

無電解めっき処理ユニット１８へ搬入されたウェハＷは、無電解めっき処理ユニット１８によって所定のシード膜形成処理および無電解めっき処理が施された後、基板搬送装置２２によって無電解めっき処理ユニット１８から搬出され、電解めっき処理ユニット１９へ搬入される。

【0034】

電解めっき処理ユニット１９へ搬入されたウェハＷは、電解めっき処理ユニット１９によって所定の洗浄処理および電解めっき処理が施された後、基板搬送装置２１によって電解めっき処理ユニット１９から搬出され、熱処理ユニット２０へ搬入される。

【0035】

熱処理ユニット２０へ搬入されたウェハＷは、熱処理ユニット２０によって所定の熱処理が施された後、基板搬送装置２１によって熱処理ユニット２０から搬出され、受渡部１４に載置される。そして、受渡部１４に載置された処理済のウェハＷは、基板搬送装置１３によってキャリア載置部１１のキャリアＣへ戻される。

【0036】

＜無電解めっき処理ユニットの概要＞
次に、図２を参照しながら、無電解めっき処理ユニット１８の概略構成について説明する。図２は、実施形態に係る無電解めっき処理ユニット１８の構成を示す断面図である。無電解めっき処理ユニット１８は、たとえば、ウェハＷを１枚ずつ処理する枚葉式の処理ユニットとして構成される。

【0037】

無電解めっき処理ユニット１８は、図２に示すように、筐体３０と、基板回転保持機構３１と、処理液供給機構３２と、カップ３３と、液排出機構３４〜３６とを備える。

【0038】

基板回転保持機構３１は、筐体３０の内部でウェハＷを回転保持する。基板回転保持機構３１は、回転軸３１ａと、ターンテーブル３１ｂと、ウェハチャック３１ｃと、図示しない回転機構とを有する。

【0039】

回転軸３１ａは、中空円筒状であり、筐体３０内で上下に伸延する。ターンテーブル３１ｂは、回転軸３１ａの上端部に取り付けられる。ウェハチャック３１ｃは、ターンテーブル３１ｂの上面外周部に設けられ、ウェハＷを支持する。

【0040】

そして、基板回転保持機構３１は、制御装置４の制御部２３により制御され、回転機構によって回転軸３１ａが回転駆動される。これにより、ウェハチャック３１ｃに支持されたウェハＷを回転させることができる。

【0041】

処理液供給機構３２は、基板回転保持機構３１に保持されるウェハＷの表面に所定の処理液を供給する。処理液供給機構３２は、ウェハＷの表面に対して第１処理液を供給する第１処理液供給機構３２ａと、ウェハＷの表面に第２処理液を供給する第２処理液供給機構３２ｂと、ウェハＷの表面に第３処理液を供給する第３処理液供給機構３２ｃとを含む。

【0042】

かかる第１処理液は、たとえば、Ｃｏ−Ｗ−Ｂを含むバリア膜８０（図５Ｂ参照）を形成するためのめっき液である。また、第２処理液は、たとえば、シード膜８１（図５Ｃ参照）を形成するためのめっき液である。また、第３処理液は、たとえば、無電解めっき液である。

【0043】

また、処理液供給機構３２はノズルヘッド３２ｄを有し、かかるノズルヘッド３２ｄにノズル３２ｅ、３２ｆ、３２ｇが取り付けられる。かかるノズル３２ｅ、３２ｆ、３２ｇは、それぞれ第１処理液供給機構３２ａ、第２処理液供給機構３２ｂおよび第３処理液供給機構３２ｃに対応するノズルである。

【0044】

ノズルヘッド３２ｄは、アーム３２ｈの先端部に取り付けられる。かかるアーム３２ｈは、上下方向に移動可能となっており、かつ、図示しない回転機構により回転駆動される支持軸３２ｉに固定され、回転可能となっている。

【0045】

このような構成により、処理液供給機構３２は、所定の処理液をノズル３２ｅ、３２ｆ、３２ｇを介してウェハＷ表面の任意の箇所に所望の高さから吐出することができる。

【0046】

カップ３３は、ウェハＷから飛散した処理液を受ける。カップ３３は、３つの排出口３３ａ〜３３ｃを有し、図示しない昇降機構により上下方向に駆動可能に構成される。３つの排出口３３ａ〜３３ｃは、それぞれ液排出機構３４〜３６に接続されている。

【0047】

液排出機構３４〜３６は、排出口３３ａ〜３３ｃに集められた処理液を排出する。液排出機構３４は、流路切換器３４ａにより切り換えられる回収流路３４ｂおよび廃棄流路３４ｃを有する。回収流路３４ｂは、たとえば、第１処理液を回収して再利用するための流路であり、廃棄流路３４ｃは、第１処理液を廃棄するための流路である。

【0048】

液排出機構３５は、流路切換器３５ａにより切り換えられる回収流路３５ｂおよび廃棄流路３５ｃを有する。回収流路３５ｂは、たとえば、第２処理液を回収して再利用するための流路であり、廃棄流路３５ｃは、第２処理液を廃棄するための流路である。

【0049】

液排出機構３６は、流路切換器３６ａにより切り換えられる回収流路３６ｂおよび廃棄流路３６ｃを有する。回収流路３６ｂは、たとえば、第３処理液を回収して再利用するための流路であり、廃棄流路３６ｃは、第３処理液を廃棄するための流路である。

【0050】

また、回収流路３６ｂの出口側には、第３処理液が無電解めっき液である場合に、かかる無電解めっき液を冷却する冷却バッファ３６ｄが設けられる。

【0051】

なお、実施形態ではノズル３２ｅ、３２ｆ、３２ｇを用いてウェハＷ上に処理液が供給されるが、ウェハＷ上に処理液を供給する手段はノズルに限られず、他の種々の手段を用いることができる。

【0052】

＜電解めっき処理ユニットの概要＞
次に、図３を参照しながら、電解めっき処理ユニット１９の概略構成について説明する。図３は、実施形態に係る電解めっき処理ユニット１９の構成を示す断面図である。電解めっき処理ユニット１９は、たとえば、ウェハＷを１枚ずつ処理する枚葉式の処理ユニットとして構成される。

【0053】

電解めっき処理ユニット１９は、基板保持部４０と、電解処理部４１と、電圧印加部４２と、処理液供給機構４３とを備える。

【0054】

基板保持部４０は、ウェハＷを保持する機能を有する。基板保持部４０は、ウェハチャック４０ａと、駆動機構４０ｂとを有する。

【0055】

ウェハチャック４０ａは、たとえば、ウェハＷを保持して回転させるスピンチャックである。ウェハチャック４０ａは、略円板状であり、平面視においてウェハＷの径より大きい径であり水平方向に延びる上面４０ｃを有する。かかる上面４０ｃには、たとえば、ウェハＷを吸引する吸引口（図示せず）が設けられており、かかる吸引口からの吸引により、ウェハＷをウェハチャック４０ａの上面４０ｃに保持することができる。

【0056】

基板保持部４０には、また、モータなどを備えた駆動機構４０ｂが設けられており、ウェハチャック４０ａを所定の速度で回転させることができる。また、駆動機構４０ｂには、シリンダなどの昇降駆動部（図示せず）が設けられており、ウェハチャック４０ａを鉛直方向に移動させることができる。

【0057】

ここまで説明した基板保持部４０の上方には、ウェハチャック４０ａの上面４０ｃに向かい合って、電解処理部４１が設けられる。電解処理部４１は、基体４１ａと、直接電極４１ｂと、接触端子４１ｃと、移動機構４１ｄとを有する。

【0058】

基体４１ａは、絶縁性材料で構成される。基体４１ａは、略円板状であり、平面視においてウェハＷの径より大きい径である下面４１ｅと、かかる下面４１ｅの反対側に設けられる上面４１ｆとを有する。

【0059】

直接電極４１ｂは、導電性材料で構成され、基体４１ａの下面４１ｅに設けられる。直接電極４１ｂは、基板保持部４０に保持されるウェハＷと略平行に向かい合うように配置される。そして、電解めっき処理を行う際、直接電極４１ｂは、ウェハＷ上に液盛りされる電解めっき液と直接接触する。

【0060】

接触端子４１ｃは、基体４１ａの縁部において、下面４１ｅから突出して設けられる。接触端子４１ｃは弾性を有する導電体で構成され、下面４１ｅの中心部に向かって屈曲している。

【0061】

接触端子４１ｃは、基体４１ａに２本以上、たとえば、基体４１ａに３２本設けられ、平面視で基体４１ａの同心円上に均等間隔に配置される。そして、すべての接触端子４１ｃの先端部は、かかる先端部で構成される仮想面が、基板保持部４０に保持されるウェハＷの表面と略平行になるように配置される。

【0062】

かかる接触端子４１ｃは、電解めっき処理を行う際、ウェハＷの外周部に接触し、かかるウェハＷに電圧を印加する。なお、接触端子４１ｃの数や形状は上記の実施形態に限られることはない。

【0063】

直接電極４１ｂと接触端子４１ｃとは、電圧印加部４２に接続されており、それぞれ接触する電解めっき液とウェハＷとに所定の電圧を印加することができる。

【0064】

基体４１ａの上面４１ｆ側には、移動機構４１ｄが設けられる。移動機構４１ｄは、たとえば、シリンダなどの昇降駆動部（図示せず）を有する。そして、かかる昇降駆動部により、移動機構４１ｄは電解処理部４１全体を鉛直方向に移動させることができる。

【0065】

電圧印加部４２は、直流電源４２ａと、スイッチ４２ｂ、４２ｃと、負荷抵抗４２ｄとを有し、電解処理部４１の直接電極４１ｂと接触端子４１ｃとに接続される。具体的には、直流電源４２ａの正極側が、スイッチ４２ｂを介して直接電極４１ｂに接続されるとともに、直流電源４２ａの負極側が、スイッチ４２ｃと負荷抵抗４２ｄとを介して複数の接触端子４１ｃに接続される。なお、直流電源４２ａの負極側は接地される。

【0066】

そして、スイッチ４２ｂ、４２ｃを同時にオン状態またはオフ状態に切り替えることにより、電圧印加部４２は、直接電極４１ｂと接触端子４１ｃとにパルス状の電圧を印加することができる。

【0067】

基板保持部４０と電解処理部４１との間には、処理液供給機構４３が設けられる。かかる処理液供給機構４３は、ノズル４３ａ、４３ｂと、移動機構４３ｃとを有する。ノズル４３ａは、ウェハＷ上にＤＨＦ（Diluted HydroFluoric acid：希フッ酸）などの洗浄液を供給する。ノズル４３ｂは、ウェハＷ上に電解めっき液を供給する。

【0068】

移動機構４３ｃは、ノズル４３ａ、４３ｂを水平方向および鉛直方向に移動させることができる。すなわち、ノズル４３ａ、４３ｂは、基板保持部４０に対して進退自在に構成される。

【0069】

また、ノズル４３ａは、洗浄液を貯留する図示しない洗浄液供給源と連通し、かかる洗浄液供給源からノズル４３ａに洗浄液が供給可能に構成される。ノズル４３ｂは、電解めっき液を貯留する図示しないめっき液供給源と連通し、かかるめっき液供給源からノズル４３ｂに電解めっき液が供給可能に構成される。

【0070】

なお、実施形態ではノズル４３ａ、４３ｂを用いてウェハＷ上に処理液が供給されるが、ウェハＷ上に処理液を供給する手段はノズルに限られず、他の種々の手段を用いることができる。

【0071】

＜熱処理ユニットの概要＞
次に、図４を参照しながら、熱処理ユニット２０の概略構成について説明する。図４は、実施形態に係る熱処理ユニット２０の構成を示す断面図である。熱処理ユニット２０は、たとえば、ウェハＷを１枚ずつ処理する枚葉式の処理ユニットとして構成される。

【0072】

図４に示すように、熱処理ユニット２０は、密閉可能である筐体２０ａと、かかる筐体２０ａの内部に配置されたホットプレート２０ｂとを備える。また、筐体２０ａには、ウェハＷを搬入出するための搬送口（図示せず）が設けられるとともに、筐体２０ａ内に所定の雰囲気ガスを供給するガス供給口２０ｃと、筐体２０ａ内から雰囲気ガスを排出するガス排出口２０ｄとが設けられる。

【0073】

そして、ウェハＷを搬送口から搬入してホットプレート２０ｂに載置し、それぞれの熱処理に対応する雰囲気ガスを供給しながらホットプレート２０ｂを所定の温度に昇温することにより、ウェハＷに所定の熱処理を行うことができる。

【0074】

＜多層配線の形成処理の詳細＞
つづいて、図５Ａ〜図５Ｅを参照しながら、実施形態に係る多層配線の形成処理の詳細について説明する。図５Ａ〜図５Ｅは、実施形態に係る多層配線の形成処理を説明するための模式図（１）〜（５）である。

【0075】

なお、図５Ａ〜図５Ｅに示すウェハＷには図示しない素子がすでに形成されている。そして、かかる素子形成後の配線形成工程（いわゆるＢＥＯＬ（Back End of Line））において、配線５０上の絶縁膜６０に形成されたビア７０およびトレンチ７１を金属配線で埋める各種処理について以下に説明する。

【0076】

図５Ａに示すように、ウェハＷには配線５０が形成されるとともに、かかる配線５０上に絶縁膜６０が設けられる。配線５０は、たとえば、Ｃｕ、Ｃｏ、ＮｉまたはＲｕを含む導電性の材料である。

【0077】

絶縁膜６０は、たとえば、酸化膜６１と窒化膜６２とを有する。そして、配線５０上に窒化膜６２が所定の厚さで形成され、かかる窒化膜６２上に酸化膜６１が所定の厚さで形成される。窒化膜６２は、たとえば、配線５０がＣｕなどの酸化膜６１内を拡散する元素で構成される場合に、かかる元素が酸化膜６１内に拡散しないためのバリア膜として機能する。

【0078】

また、ウェハＷには、絶縁膜６０における所定の位置に、ビア７０およびトレンチ７１が形成される。ビア７０は、絶縁膜６０の上面６３から配線５０まで貫通するように形成される。また、トレンチ７１は、絶縁膜６０の上面６３から絶縁膜６０を貫通しない深さで形成される。すなわち、トレンチ７１は、ビア７０より浅く形成される。

【0079】

なお、ビア７０には、多層配線構造において積層された複数の配線５０の間を垂直方向に接続する金属配線が形成され、トレンチ７１には、多層配線構造において複数のビア７０などを水平方向に接続する金属配線が形成される。また、ビア７０およびトレンチ７１は、それぞれ内面７０ａ、７１ａを有する。

【0080】

ここで、ウェハＷの絶縁膜６０にビア７０およびトレンチ７１を形成する方法としては、従来公知の方法から適宜採用することができる。具体的には、たとえば、ドライエッチング技術として、フッ素系または塩素系ガスなどを用いた汎用的技術を適用することができる。

【0081】

特に、アスペクト比（径に対する深さの比率）の大きなビア７０を形成する手法として、高速な深掘エッチングが可能なＩＣＰ−ＲＩＥ（Inductively Coupled Plasma Reactive Ion Etching：誘導結合プラズマ−反応性イオンエッチング）の技術を採用することができる。

【0082】

たとえば、六フッ化硫黄（ＳＦ_６）を用いたエッチングステップとＣ_４Ｆ_８などのガスを用いた保護ステップとを繰り返しながら行う、いわゆるボッシュプロセスを好適に採用することができる。

【0083】

図５Ａに示すように、配線５０上の絶縁膜６０にビア７０およびトレンチ７１が形成されたウェハＷは、上述の単分子膜形成処理ユニット１６に搬入され、所定の単分子膜形成処理が行われる。かかる単分子膜形成処理は、真空チャンバ内でシランカップリング剤などのカップリング剤を気化させて吸着させる。

【0084】

これにより、ビア７０の内面７０ａ、トレンチ７１の内面７１ａおよび絶縁膜６０の上面６３に図示しない密着膜が形成される。かかる密着膜は、後述する触媒吸着膜と、ウェハＷの表面との密着性を向上させるものである。

【0085】

かかる密着膜が形成されたウェハＷは、上述の触媒付与処理ユニット１７に搬入され、所定の触媒付与処理が行われる。かかる触媒付与処理は、たとえば、まずウェハＷに対して塩化スズ溶液を吹き付けてスズイオンをウェハＷ表面に吸着させ、次にウェハＷに塩化パラジウム水溶液を吹き付けてスズイオンをＰｄイオンと置換してＰｄイオンを吸着させ、最後にウェハＷに水酸化ナトリウムを吹き付けて余分なスズイオンを取り除くことにより行われる。

【0086】

これにより、ビア７０の内面７０ａ、トレンチ７１の内面７１ａおよび絶縁膜６０の上面６３に形成された密着膜上に、触媒となるＰｄイオンを含んだ図示しない触媒吸着膜が形成される。

【0087】

つづいて、触媒吸着膜が形成されたウェハＷは、上述の無電解めっき処理ユニット１８に搬入され、まず所定のバリア膜形成処理が行われる。かかるバリア膜形成処理は、たとえば、無電解めっき処理ユニット１８の第１処理液供給機構３２ａを用いて、第１処理液であるＣｏ−Ｗ−Ｂを含むめっき液がウェハＷ上に吐出される。

【0088】

これにより、図５Ｂに示すように、上述の触媒吸着膜を触媒にして、ビア７０の内面７０ａ、トレンチ７１の内面７１ａおよび絶縁膜６０の上面６３に形成された触媒吸着膜上にＣｏ−Ｗ−Ｂ合金であるバリア膜８０が形成される。

【0089】

すなわち、ここまで説明した密着膜および触媒吸着膜は、バリア膜８０をウェハＷ上に無電解めっき処理で形成するために設けられた膜である。なお、実施形態ではバリア膜８０を無電解めっき処理で形成した例について示したが、バリア膜８０をＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法やＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法などのドライプロセスで形成してもよい。

【0090】

また、実施形態ではバリア膜８０がＣｏ−Ｗ−Ｂ合金で構成される例について示したが、バリア膜８０はＣｏ−Ｗ−Ｂ合金に限られず、後述する無電解めっき膜８２（図５Ｄ参照）や電解めっき膜８３（図５Ｅ参照）に含まれる元素が酸化膜６１内に拡散することを防ぐことができる材料で構成されていればよい。

【0091】

つづいて、バリア膜８０が形成されたウェハＷは、上述の熱処理ユニット２０に搬入され、所定の焼きしめ処理が行われる。かかる焼きしめ処理は、たとえば、不活性ガス雰囲気中でウェハＷが載置されたホットプレート２０ｂを加熱することにより、ウェハＷを所定の温度（たとえば、１５０℃〜２００℃）に昇温して行われる。

【0092】

このようにバリア膜８０の焼きしめ処理を行うことにより、バリア膜８０内の水分を外方へ放出することができるとともに、バリア膜８０内の金属間結合を高めることができる。

【0093】

つづいて、バリア膜８０が焼きしめ処理されたウェハＷは、無電解めっき処理ユニット１８に搬入され、所定のシード膜形成処理が行われる。かかるシード膜形成処理は、たとえば、無電解めっき処理ユニット１８の第２処理液供給機構３２ｂを用いて、第２処理液であるめっき液がウェハＷ上に吐出される。

【0094】

これにより、図５Ｃに示すように、バリア膜８０を触媒にして、ビア７０の内面７０ａ、トレンチ７１の内面７１ａおよび絶縁膜６０の上面６３に形成されたバリア膜８０上に、シード膜８１が形成される。シード膜８１は、後述する無電解めっき膜８２（図５Ｄ参照）を形成する際の触媒として機能する材料で構成される。

【0095】

たとえば、無電解めっき膜８２がＣｕまたはＣｕ合金である場合、シード膜８１はＣｕを含むとよく、無電解めっき膜８２がＣｏまたはＣｏ合金である場合、シード膜８１はＣｏを含むとよい。

【0096】

つづいて、シード膜８１が形成されたウェハＷには、所定の無電解めっき処理が行われる。かかる無電解めっき処理は、たとえば、無電解めっき処理ユニット１８の第３処理液供給機構３２ｃを用いて、第３処理液である無電解めっき液がウェハＷ上に吐出される。

【0097】

これにより、図５Ｄに示すように、シード膜８１を触媒にして、ビア７０の内面７０ａ、トレンチ７１の内面７１ａおよび絶縁膜６０の上面６３に形成されたシード膜８１上に無電解めっき膜８２が形成される。

【0098】

たとえば、Ｃｕを含んだ無電解めっき液を用いることによりＣｕを含んだ無電解めっき膜８２を形成することができ、Ｃｏを含んだ無電解めっき液を用いることによりＣｏを含んだ無電解めっき膜８２を形成することができる。

【0099】

ここで、実施形態では、第３処理液である無電解めっき液に所定の添加剤を添加することにより、ビア７０のほうに無電解めっき膜８２を選択的に成長させることができる。これにより、実施形態では、無電解めっき膜８２が形成されたビア７０の底部７０ｂと、無電解めっき膜８２が形成されたトレンチ７１の底部７１ｂとの高さが揃うように無電解めっき膜８２を形成する。

【0100】

つづいて、無電解めっき膜８２が形成されたウェハＷは、上述の電解めっき処理ユニット１９に搬入され、まず所定の洗浄処理が行われる。かかる洗浄処理は、たとえば、処理液供給機構４３のノズル４３ａを用いて、洗浄液であるＤＨＦがウェハＷ上に吐出される。

【0101】

これにより、無電解めっき膜８２の表面に形成された自然酸化膜や付着物などが除去されることから、無電解めっき膜８２の表面を清浄な状態にすることができる。したがって、実施形態によれば、後述する電解めっき処理の際に、電解めっき膜８３を良好に形成することができる。

【0102】

つづいて、洗浄処理されたウェハＷに、所定の電解めっき処理が行われる。かかる電解めっき処理は、たとえば、まず図３に示した電解めっき処理ユニット１９における処理液供給機構４３のノズル４３ｂを用いて、電解めっき液をウェハＷ上に液盛りする。

【0103】

次に、移動機構４１ｄにより電解処理部４１全体を基板保持部４０に保持されたウェハＷに近づけて、接触端子４１ｃの先端部をウェハＷの外周部に接触させる。またその際、ウェハＷに液盛りされた電解めっき液に直接電極４１ｂを直接接触させる。

【0104】

そして、電圧印加部４２のスイッチ４２ｂとスイッチ４２ｃとを同時にオフ状態からオン状態に変更することにより、直接電極４１ｂを陽極とし、ウェハＷを陰極とするようにウェハＷと電解めっき液とに電圧を印加して、直接電極４１ｂとウェハＷとの間に電流を流す。

【0105】

これにより、ウェハＷの表面に金属イオンが還元されて、図５Ｅに示すように、無電解めっき膜８２を触媒にして無電解めっき膜８２の表面に電解めっき膜８３が析出し、ビア７０およびトレンチ７１の内部が電解めっき膜８３で埋まる。

【0106】

たとえば、Ｃｕを含んだ電解めっき液を用いることによりＣｕを含んだ電解めっき膜８３を形成することができ、Ｃｏを含んだ電解めっき液を用いることによりＣｏを含んだ電解めっき膜８３を形成することができる。

【0107】

ここで、実施形態では、無電解めっき膜８２が形成されたビア７０の底部７０ｂと、無電解めっき膜８２が形成されたトレンチ７１の底部７１ｂとの高さが揃うように無電解めっき膜８２が形成されていることから、ビア７０とトレンチ７１とが同程度の高さになるように電解めっき膜８３で埋めることができる。

【0108】

したがって、実施形態によれば、ビア７０およびトレンチ７１の内部を埋める際に、電解めっき膜８３表面への凹凸の形成を抑制することができる。このため、その後のＣＭＰ処理で電解めっき膜８３の表面を削る際に、ＣＭＰ装置の負荷を低減することができる。

【0109】

つづいて、電解めっき膜８３が形成されたウェハＷは、上述の熱処理ユニット２０に搬入され、所定の熱処理が行われる。かかる熱処理は、たとえば、窒素ガスと水素ガスとを所定の割合で混合したフォーミングガス雰囲気中でウェハＷが載置されたホットプレート２０ｂを加熱することにより、ウェハＷを所定の温度（たとえば、４００℃）に昇温して行われる。

【0110】

このように、無電解めっき膜８２および電解めっき膜８３に対して熱処理を行うことにより、無電解めっき膜８２および電解めっき膜８３を結晶化させることができることから、ビア７０およびトレンチ７１内部に形成された金属配線の電気抵抗を低減することができる。

【0111】

なお、ここまで説明した実施形態にかかる多層配線の形成処理は、無電解めっき膜８２の形成と電解めっき膜８３の形成とがインラインで行われるとよい。すなわち、実施形態では、無電解めっき処理ユニット１８と電解めっき処理ユニット１９とが同じ多層配線形成システム１内に設けられているとよい。

【0112】

これにより、無電解めっき膜８２を形成した後電解めっき膜８３を形成するまでの時間のバラツキを低減することができることから、複数のウェハＷそれぞれにおいて無電解めっき膜８２表面に形成される自然酸化膜の成長のバラツキを低減することができる。したがって、実施形態によれば、複数のウェハＷそれぞれでバラツキの少ない電解めっき膜８３を無電解めっき膜８２表面に形成することができる。

【0113】

また、実施形態では、ウェハＷを無電解めっき処理ユニット１８から電解めっき処理ユニット１９へ搬送可能な基板搬送装置２２が、無電解めっき膜８２の酸化を抑制するように構成されるとよい。たとえば、基板搬送装置２２は、窒素ガスなどの不活性ガスを噴き出してウェハＷを保持するベルヌーイチャックであるとよい。

【0114】

これにより、複数のウェハＷそれぞれにおいて無電解めっき膜８２表面に形成される自然酸化膜の成長のバラツキをさらに低減することができる。したがって、実施形態によれば、複数のウェハＷそれぞれでさらにバラツキの少ない電解めっき膜８３を無電解めっき膜８２表面に形成することができる。

【0115】

また、実施形態では、基板搬送装置２２のみならず、基板搬送装置２１も不活性ガスを噴き出してウェハＷを保持するベルヌーイチャックで構成されていてもよい。さらに、実施形態では、搬送部１５全体が不活性ガス雰囲気であってもよい。

【0116】

＜多層配線の形成処理の詳細＞
つづいて、図６を参照しながら、実施形態に係る多層配線の形成処理の詳細について説明する。図６は、実施形態に係る多層配線の形成処理における処理手順を示すフローチャートである。

【0117】

なお、図６に示す多層配線の形成処理は、実施形態に係る記憶媒体から記憶部２４にインストールされたプログラムを制御部２３が読み出すとともに、読み出した命令に基づいて制御部２３が搬送部１５や単分子膜形成処理ユニット１６、触媒付与処理ユニット１７、無電解めっき処理ユニット１８、電解めっき処理ユニット１９、熱処理ユニット２０などを制御することにより実行される。

【0118】

まず、キャリアＣから、基板搬送装置１３と、受渡部１４と、基板搬送装置２１とを経由して、配線５０上の絶縁膜６０にビア７０が形成されたウェハＷを単分子膜形成処理ユニット１６の内部に搬送する。

【0119】

つづいて、制御部２３は、単分子膜形成処理ユニット１６を制御して、ウェハＷに対して単分子膜形成処理を行い、ビア７０の内面７０ａ、トレンチ７１の内面７１ａおよび絶縁膜６０の上面６３に密着膜を形成する（ステップＳ１０１）。かかる密着膜形成処理は、たとえば、真空チャンバ内でシランカップリング剤などのカップリング剤を気化させて吸着させることにより行われる。

【0120】

次に、制御部２３は、基板搬送装置２１を制御して、ウェハＷを単分子膜形成処理ユニット１６から触媒付与処理ユニット１７に搬送する。そして、制御部２３は、触媒付与処理ユニット１７を制御して、ウェハＷに対して触媒付与処理を行い、ビア７０の内面７０ａ、トレンチ７１の内面７１ａおよび絶縁膜６０の上面６３に形成された密着膜上に、触媒となるＰｄイオンを含んだ触媒吸着膜を形成する（ステップＳ１０２）。

【0121】

かかる触媒付与処理は、たとえば、まずウェハＷに対して塩化スズ溶液を吹き付けてスズイオンをウェハＷ表面に吸着させ、次にウェハＷに塩化パラジウム水溶液を吹き付けてスズイオンをＰｄイオンと置換してＰｄイオンを吸着させ、最後にウェハＷに水酸化ナトリウムを吹き付けて余分なスズイオンを取り除くことにより行われる。

【0122】

次に、制御部２３は、基板搬送装置２１を制御して、ウェハＷを触媒付与処理ユニット１７から無電解めっき処理ユニット１８に搬送する。そして、制御部２３は、無電解めっき処理ユニット１８を制御して、ウェハＷに対してバリア膜形成処理を行い、ビア７０の内面７０ａ、トレンチ７１の内面７１ａおよび絶縁膜６０の上面６３に形成された触媒吸着膜上にＣｏ−Ｗ−Ｂ合金であるバリア膜８０を形成する（ステップＳ１０３）。

【0123】

かかるバリア膜形成処理は、たとえば、無電解めっき処理ユニット１８の第１処理液供給機構３２ａを用いて、第１処理液であるＣｏ−Ｗ−Ｂを含むめっき液をウェハＷ上に吐出することにより行われる。

【0124】

次に、制御部２３は、基板搬送装置２１を制御して、ウェハＷを無電解めっき処理ユニット１８から熱処理ユニット２０に搬送する。そして、制御部２３は、熱処理ユニット２０を制御して、ウェハＷに対して焼きしめ処理を行い、バリア膜８０を焼きしめる（ステップＳ１０４）。

【0125】

かかる焼きしめ処理は、たとえば、不活性ガス雰囲気中でウェハＷが載置されたホットプレート２０ｂを加熱して、ウェハＷを所定の温度に昇温することにより行われる。

【0126】

次に、制御部２３は、基板搬送装置２１を制御して、ウェハＷを熱処理ユニット２０から無電解めっき処理ユニット１８に搬送する。そして、制御部２３は、無電解めっき処理ユニット１８を制御して、ウェハＷに対してシード膜形成処理を行い、ビア７０の内面７０ａ、トレンチ７１の内面７１ａおよび絶縁膜６０の上面６３に形成されたバリア膜８０上に、シード膜８１を形成する（ステップＳ１０５）。

【0127】

かかるシード膜形成処理は、たとえば、無電解めっき処理ユニット１８の第２処理液供給機構３２ｂを用いて、第２処理液であるめっき液をウェハＷ上に吐出することにより行われる。

【0128】

次に、制御部２３は、無電解めっき処理ユニット１８を制御して、ウェハＷに対して無電解めっき処理を行い、ビア７０およびトレンチ７１の内部で底部７０ｂ、７１ｂの高さが揃うように無電解めっき膜８２を形成する（ステップＳ１０６）。

【0129】

かかる無電解めっき処理は、たとえば、無電解めっき処理ユニット１８の第３処理液供給機構３２ｃを用いて、第３処理液である所定の添加剤が添加された無電解めっき液をウェハＷ上に吐出することにより行われる。

【0130】

次に、制御部２３は、基板搬送装置２２を制御して、ウェハＷを無電解めっき処理ユニット１８から電解めっき処理ユニット１９に搬送する。そして、制御部２３は、電解めっき処理ユニット１９を制御して、ウェハＷに対して洗浄処理を行い、ウェハＷを洗浄する（ステップＳ１０７）。

【0131】

かかる洗浄処理は、たとえば、ウェハＷ上にＤＨＦを吐出して、かかるＤＨＦで無電解めっき膜８２の表面に形成される自然酸化膜や付着物などを除去することにより行われる。

【0132】

次に、制御部２３は、電解めっき処理ユニット１９を制御して、ウェハＷに対して電解めっき処理を行い、ビア７０およびトレンチ７１の内部を電解めっき膜８３で埋める（ステップＳ１０８）。

【0133】

かかる電解めっき処理は、たとえば、ウェハＷ上に電解めっき液を液盛りし、接触端子４１ｃの先端部をウェハＷの外周部に接触させるとともに電解めっき液に直接電極４１ｂを直接接触させる。

【0134】

そして、直接電極４１ｂを陽極とし、ウェハＷを陰極とするようにウェハＷと電解めっき液とに電圧を印加して、直接電極４１ｂとウェハＷとの間に電流を流すことにより行われる。

【0135】

次に、制御部２３は、基板搬送装置２１を制御して、ウェハＷを電解めっき処理ユニット１９から熱処理ユニット２０に搬送する。そして、制御部２３は、熱処理ユニット２０を制御して、ウェハＷに対して熱処理を行い、無電解めっき膜８２および電解めっき膜８３を熱処理する（ステップＳ１０９）。

【0136】

かかる熱処理は、たとえば、不活性ガス雰囲気中でウェハＷが載置されたホットプレート２０ｂを加熱して、ウェハＷを所定の温度に昇温することにより行われる。かかる熱処理が完了すると、ウェハＷに対しての多層配線の形成処理が完了する。

【0137】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。たとえば、上述の実施形態では、電解めっき液をウェハＷ上に液盛りして電解めっき処理を行った例について示したが、電解めっき処理はかかる例に限られない。たとえば、電解めっき液が貯められた電解槽内にウェハＷを浸漬させることにより電解めっき処理を行ってもよい。

【0138】

実施形態に係る多層配線の形成方法は、埋め込み型の多層配線の形成方法であって、基板（ウェハＷ）の配線５０上に設けられる絶縁膜６０の所定の位置に形成され配線５０まで貫通するビア７０の内面７０ａと、絶縁膜６０の所定の位置にビア７０より浅く形成されるトレンチ７１の内面７１ａとに、バリア膜８０およびシード膜８１を順に積層する工程（ステップＳ１０３、Ｓ１０５）と、ビア７０およびトレンチ７１の内部で底部７０ｂ、７１ｂの高さが揃うようにビア７０およびトレンチ７１の内面７０ａ、７１ａに無電解めっき膜８２を形成する工程（ステップＳ１０６）と、ビア７０およびトレンチ７１の内部を電解めっき膜８３で埋める工程（ステップＳ１０８）と、を含む。これにより、ビア７０およびトレンチ７１の内部を埋める際に、電解めっき膜８３表面への凹凸の形成を抑制することができる。

【0139】

また、実施形態に係る多層配線の形成方法は、無電解めっき膜８２を形成する工程（ステップＳ１０６）と電解めっき膜８３で埋める工程（ステップＳ１０８）との間に、無電解めっき膜８２の表面を洗浄する工程（ステップＳ１０７）を含む。これにより、電解めっき処理の際に、電解めっき膜８３を良好に形成することができる。

【0140】

また、実施形態に係る多層配線形成装置は、無電解めっき膜８２を形成可能な無電解めっき処理部（無電解めっき処理ユニット１８）と、電解めっき膜８３を形成可能な電解めっき処理部（電解めっき処理ユニット１９）と、基板（ウェハＷ）を無電解めっき処理部（無電解めっき処理ユニット１８）から電解めっき処理部（電解めっき処理ユニット１９）へ搬送可能な搬送部（基板搬送装置２２）と、上述の多層配線の形成方法が行われるように無電解めっき処理部（無電解めっき処理ユニット１８）と電解めっき処理部（電解めっき処理ユニット１９）と搬送部（基板搬送装置２２）とを制御する制御部２３と、を備える。これにより、複数のウェハＷそれぞれでバラツキの少ない電解めっき膜８３を形成することができる。

【0141】

また、実施形態に係る多層配線形成装置において、搬送部（基板搬送装置２２）は、無電解めっき処理部（無電解めっき処理ユニット１８）で形成された無電解めっき膜８２の酸化を抑制するように構成される。これにより、複数のウェハＷそれぞれでさらにバラツキの少ない電解めっき膜８３を形成することができる。

【0142】

また、実施形態に係る記憶媒体は、コンピュータ上で動作し、多層配線形成システム１を制御するプログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、プログラムは、実行時に、上記に記載の多層配線の形成方法が行われるように、コンピュータに多層配線形成システム１を制御させる。これにより、ビア７０およびトレンチ７１の内部を埋める際に、電解めっき膜８３表面への凹凸の形成を抑制することができる。

【0143】

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

【符号の説明】

【0144】

Ｗ ウェハ
１ 多層配線形成システム
１８ 無電解めっき処理ユニット
１９ 電解めっき処理ユニット
２０ 熱処理ユニット
２２ 基板搬送装置
２３ 制御部
５０ 配線
６０ 絶縁膜
７０ ビア
７０ａ 内面
７０ｂ 底部
７１ トレンチ
７１ａ 内面
７１ｂ 底部
８０ バリア膜
８１ シード膜
８２ 無電解めっき膜
８３ 電解めっき膜

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図5E】

【図6】