JP6169500B2

JP6169500B2 - Electroless plating method, electroless plating apparatus and storage medium

Info

Publication number: JP6169500B2
Application number: JP2014017694A
Authority: JP
Inventors: 谷信崇水; 下光秋岩; 中崇田
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2014-01-31
Filing date: 2014-01-31
Publication date: 2017-07-26
Anticipated expiration: 2034-01-31
Also published as: KR20150091264A; TWI618815B; US20150218702A1; JP2015145514A; TW201542872A

Description

本発明は基板に対して無電解めっき層を形成する無電解めっき方法、無電解めっき装置および記憶媒体に関する。 The present invention relates to an electroless plating method, an electroless plating apparatus, and a storage medium for forming an electroless plating layer on a substrate.

ＬＳＩの製造工程における金属形成は、ＣＶＤまたはＰＶＤにより基板全面に成長することで行なわれている。金属の形状加工については、古くは薬液によるエッチングや、Ａｌの配線のドライエッチング、昨今のＢＥＯＬ工程においては絶縁膜を先にドライエッチングし、形成された溝等の内部にＣｕなどの配線用の金属を埋め込みＣＭＰでエッチングする、などの方法で金属の形状加工を行なっている（特許文献１）。 Metal formation in the LSI manufacturing process is performed by growing the entire surface of the substrate by CVD or PVD. For metal shape processing, in the past, etching with chemicals, dry etching of Al wiring, and in the recent BEOL process, the insulating film is first dry etched, and the inside of the formed groove or the like is used for wiring such as Cu. Metal shape processing is performed by a method such as embedding metal and etching by CMP (Patent Document 1).

このような金属の形状加工においては、はじめに基板を準備するとともに、この基板上にＰＶＤ又はＣＶＤにより複数層の金属層を成膜し、その複数層の金属層上にレジストパターンを設けて複数層の金属層をエッチングする方法が採用されている。 In such metal shape processing, a substrate is first prepared, a plurality of metal layers are formed on the substrate by PVD or CVD, and a resist pattern is provided on the plurality of metal layers to form a plurality of layers. A method of etching the metal layer is employed.

しかしながら、金属上に多層の厚い金属層を成膜し、その後、複数層の金属層をまとめてドライエッチングする場合、現在のドライエッチングでは時間がかかり、エッチング工程の負荷が大きくなってしまう。また、金属によって（たとえばＣｕなど）はドライエッチング自体が非常にむずかしく、精度良くエッチングすることができず、基板上に精度良くパターニングされた複数からなる金属層を形成することはむずかしい。 However, when a plurality of thick metal layers are formed on a metal and then a plurality of metal layers are dry etched together, the current dry etching takes time and the load of the etching process is increased. Also, depending on the metal (for example, Cu), dry etching itself is very difficult, and etching cannot be performed with high accuracy, and it is difficult to form a plurality of metal layers patterned with high accuracy on a substrate.

特開平１１−２９７６９９号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-297699

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、基板上に精度良くパターニングされた金属層を確実に形成し、この金属層にドライエッチングによる形状加工が不要な金属層を形成することができる無電解めっき方法、無電解めっき装置、および記憶媒体を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such points, and a metal layer patterned with high precision is reliably formed on a substrate, and a metal layer that does not require shape processing by dry etching is formed on the metal layer. An object of the present invention is to provide an electroless plating method, an electroless plating apparatus, and a storage medium.

本発明は、触媒性をもたない金属化合物からなるパターニングされた第１金属層と、金属犠牲層とが順次形成された基板に対して無電解めっきを施す無電解めっき方法において、前記金属犠牲層の金属と置換可能なイオン化された金属を含む水溶液を前記金属犠牲上に塗布することにより、前記金属犠牲層上に触媒層を形成する工程と、前記触媒層上に無電解めっきを施すことにより第２金属層を形成する工程を備えたことを特徴とする無電解めっき方法である。 The present invention relates to an electroless plating method for performing electroless plating on a substrate on which a patterned first metal layer made of a metal compound having no catalytic property and a metal sacrificial layer are sequentially formed. A step of forming a catalyst layer on the metal sacrificial layer by applying an aqueous solution containing an ionized metal that can replace the metal of the layer on the metal sacrificial layer, and applying electroless plating on the catalyst layer An electroless plating method characterized by comprising a step of forming a second metal layer.

本発明は、触媒性をもたない金属化合物からなるパターニングされた第１金属層と、金属犠牲層とが順次形成された基板に対して無電解めっき層を施す無電解めっき装置において、前記金属犠牲層の金属と置換可能なイオン化された金属を含む水溶液を前記金属犠牲上に塗布することにより、前記金属犠牲層上に触媒層を形成する触媒層形成部と、前記触媒層上に無電解めっきを施すことにより第２金属層を形成する第２金属層形成部を備えたことを特徴とする無電解めっき装置である。 The present invention provides an electroless plating apparatus for applying an electroless plating layer to a substrate on which a patterned first metal layer made of a metal compound having no catalytic property and a metal sacrificial layer are sequentially formed. A catalyst layer forming portion for forming a catalyst layer on the metal sacrificial layer by applying an aqueous solution containing an ionized metal that can replace the metal of the sacrificial layer on the metal sacrificial layer, and electroless on the catalyst layer An electroless plating apparatus including a second metal layer forming unit that forms a second metal layer by plating.

本発明は、コンピュータに無電解めっき方法を実行させるためのプログラムを格納した記憶媒体において、無電解めっき方法は、触媒性をもたない金属化合物からなるパターニングされた第１金属層と、金属犠牲層とが順次形成された基板に対して無電解めっきを施す無電解めっき方法であって、前記金属犠牲層の金属と置換可能なイオン化された金属を含む水溶液を前記金属犠牲上に塗布することにより、前記金属犠牲層上に触媒層を形成する工程と、前記触媒層上に無電解めっきを施すことにより第２金属層を形成する工程を備えたことを特徴とする記憶媒体である。 The present invention relates to a storage medium storing a program for causing a computer to execute an electroless plating method. The electroless plating method includes a patterned first metal layer made of a metal compound having no catalytic property, and a metal sacrificial layer. An electroless plating method for performing electroless plating on a substrate on which layers are sequentially formed, wherein an aqueous solution containing an ionized metal that can replace a metal of the metal sacrificial layer is applied onto the metal sacrificial layer Thus, there is provided a storage medium comprising a step of forming a catalyst layer on the metal sacrificial layer and a step of forming a second metal layer by performing electroless plating on the catalyst layer.

本発明によれば、基板上に精度良くパターニングされた複数の金属層を容易かつ確実に形成することができる。 According to the present invention, a plurality of metal layers patterned with high precision can be easily and reliably formed on a substrate.

図１（ａ）〜（ｆ）は、本発明における無電解めっき方法を示すフローチャート。1A to 1F are flowcharts showing an electroless plating method in the present invention. 図２は、本発明における無電解めっき装置を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing an electroless plating apparatus according to the present invention. 図３（ａ）（ｂ）は、比較例としての多層の金属層形成方法を示す図。FIGS. 3A and 3B are diagrams showing a multilayer metal layer forming method as a comparative example.

以下、図１および図２により本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

本発明による金属層形成方法は、図１（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）に示すように、半導体ウエハ等からなるシリコン基板（以下、基板ともいう）１１に対して第１金属層１２と、金属犠牲層１５と、触媒層１６と、無電解めっき層１８とを順次形成するものである。なお、第１金属層１２と、金属犠牲擬制層１５と、触媒層１６と、無電解めっき層１８とを順次形成し得られた金属層の全体の厚さは、後述する比較例の図３の第１金属層１２および第２金属層１８を形成し得られた金属層の全体の厚さと同じ金属層を形成する。 As shown in FIGS. 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, and 1F, a metal layer forming method according to the present invention is applied to a silicon substrate 11 (hereinafter also referred to as a substrate) 11 made of a semiconductor wafer or the like. On the other hand, the 1st metal layer 12, the metal sacrificial layer 15, the catalyst layer 16, and the electroless-plating layer 18 are formed in order. Note that the total thickness of the metal layer obtained by sequentially forming the first metal layer 12, the metal sacrificial pseudo control layer 15, the catalyst layer 16, and the electroless plating layer 18 is shown in FIG. A metal layer having the same thickness as the entire metal layer obtained by forming the first metal layer 12 and the second metal layer 18 is formed.

この場合、基板１１としてはＳｉからなる基板本体を用いることができ、あるいは基板１１として、Ｓｉからなる基板本体と、基板本体上に設けられたＴＥＯＳ層とを有するものを用いてもよい。 In this case, a substrate body made of Si can be used as the substrate 11, or a substrate having a substrate body made of Si and a TEOS layer provided on the substrate body may be used.

次に基板１１に対して第１金属層１２と、金属犠牲層１５と、触媒層１６と、無電解めっき層１８とを順次形成する無電解めっき装置３０について、図２により説明する。 Next, an electroless plating apparatus 30 that sequentially forms the first metal layer 12, the metal sacrificial layer 15, the catalyst layer 16, and the electroless plating layer 18 on the substrate 11 will be described with reference to FIG.

このような無電解めっき装置３０は、基板上１１に触媒性をもたない金属化合物からなる第１金属層１２を形成する第１金属層形成部３１と、第１金属層１２上に金属犠牲層１５を形成する金属犠牲層形成部３２と、金属犠牲層１５の金属と置換可能なイオン化された金属を含む水溶液を前記金属犠牲層１５上に塗布することにより、前記金属犠牲層１５上に触媒層１６を形成する触媒層形成部３３と、触媒層１６上に無電解めっきを施すことにより第２金属層１８を形成する第２金属層形成部３４とを備えている。 Such an electroless plating apparatus 30 includes a first metal layer forming portion 31 for forming a first metal layer 12 made of a metal compound having no catalytic property on the substrate 11, and a metal sacrifice on the first metal layer 12. A metal sacrificial layer forming portion 32 for forming the layer 15 and an aqueous solution containing an ionized metal that can replace the metal of the metal sacrificial layer 15 are applied onto the metal sacrificial layer 15, thereby forming a metal sacrificial layer 15 on the metal sacrificial layer 15. A catalyst layer forming portion 33 for forming the catalyst layer 16 and a second metal layer forming portion 34 for forming the second metal layer 18 by performing electroless plating on the catalyst layer 16 are provided.

また触媒層形成部３３および第２金属層形成部３４の後段に、第２金属層１８をマスクトとして基板１１にエッチングを施し、基板１１に対してパターニングを施すエッチング部３５が設けられている。 Further, an etching unit 35 that etches the substrate 11 using the second metal layer 18 as a mask and performs patterning on the substrate 11 is provided after the catalyst layer forming unit 33 and the second metal layer forming unit 34.

また上述した無電解めっき装置１０の各構成部材、例えば第１金属層形成部３１、金属犠牲層形成部３２，触媒層形成部３３、第２金属層形成部３４、エッチング部３５は、いずれも制御装置４０に設けられた記憶媒体４１に記録された各種のプログラムに従って制御装置４０で駆動制御され、これによって基板１１に対する様々な処理が行われる。ここで、記憶媒体４１は、各種の設定データや後述する金属層形成プログラム等の各種のプログラムを格納している。記憶媒体４１としては、コンピューターで読み取り可能なＲＯＭやＲＡＭなどのメモリーや、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭやフレキシブルディスクなどのディスク状記憶媒体などの公知のものが使用されうる。 Further, each component of the electroless plating apparatus 10 described above, for example, the first metal layer forming part 31, the metal sacrificial layer forming part 32, the catalyst layer forming part 33, the second metal layer forming part 34, and the etching part 35 are all included. Drive control is performed by the control device 40 in accordance with various programs recorded in the storage medium 41 provided in the control device 40, whereby various processes are performed on the substrate 11. Here, the storage medium 41 stores various setting data and various programs such as a metal layer forming program described later. As the storage medium 41, a known medium such as a computer-readable memory such as ROM or RAM, or a disk-shaped storage medium such as a hard disk, CD-ROM, DVD-ROM, or flexible disk can be used.

次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について、図１により説明する。 Next, the operation of the present embodiment having such a configuration will be described with reference to FIG.

まず、半導体ウエハ等からなる基板１１が無電解めっき装置３０に搬送される。 First, the substrate 11 made of a semiconductor wafer or the like is transferred to the electroless plating apparatus 30.

この場合、基板１１の表面は平坦状であってもよく（図１（ａ）参照）、基板１１の表面に凹部を形成してもよい。 In this case, the surface of the substrate 11 may be flat (see FIG. 1A), or a recess may be formed on the surface of the substrate 11.

ここで基板１１に凹部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、例えば、ドライエッチング技術として、弗素系又は塩素系ガス等を用いた汎用的技術を適用できるが、特にアスペクト比（孔の深さ／孔の径）の大きな孔を形成するには、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）の技術の採用した方法をより好適に採用でき、特に、六フッ化硫黄（ＳＦ6）を用いたエッチングステップとＣ4Ｆ8などのテフロン（登録商標）系ガスを用いた保護ステップとを繰り返しながら行うボッシュプロセスと称される方法を好適に採用できる。 Here, as a method of forming the concave portion in the substrate 11, a conventionally known method can be appropriately employed. Specifically, for example, as a dry etching technique, a general-purpose technique using a fluorine-based or chlorine-based gas or the like can be applied. In particular, a hole having a large aspect ratio (hole depth / hole diameter) is formed. Can adopt the method which adopted the technique of ICP-RIE (Inductively Coupled Plasma Reactive Ion Etching: Inductively Coupled Plasma-Reactive Ion Etching) capable of high-speed deep etching, more particularly, sulfur hexafluoride ( A method called a Bosch process in which an etching step using SF6) and a protection step using a Teflon-based gas such as C4F8 are repeated can be suitably employed.

次に無電解めっき装置３０において、基板１１が第１金属層形成部３１へ送られる。そしてこの第１金属層形成部３１において、基板１１上にパターン化された第１金属層１２が形成されている。 Next, in the electroless plating apparatus 30, the substrate 11 is sent to the first metal layer forming unit 31. In the first metal layer forming portion 31, the patterned first metal layer 12 is formed on the substrate 11.

具体的には、図１（ａ）に示すように、基板１１上にＣＶＤ又はＰＶＤによりＴｉＮ又はＴａＮからなる第１金属層１２が形成される。これらのＴｉＮ又はＴａＮは、後述する無電解めっきにより形成された第２金属層１８に対して触媒性をもたない金属化合物となっている。 Specifically, as shown in FIG. 1A, a first metal layer 12 made of TiN or TaN is formed on a substrate 11 by CVD or PVD. These TiN or TaN is a metal compound that does not have catalytic properties for the second metal layer 18 formed by electroless plating described later.

次に第１金属層１２が形成された基板１１は金属犠牲層形成部３２へ送られ、この金属犠牲層形成部３２において、第１金属層１２上に金属犠牲層１５が形成される（図１（ｂ）参照）。 Next, the substrate 11 on which the first metal layer 12 is formed is sent to the metal sacrificial layer forming portion 32, and the metal sacrificial layer 15 is formed on the first metal layer 12 in the metal sacrificial layer forming portion 32 (FIG. 1 (b)).

この金属犠牲層１５は、後述する触媒層１６を構成する金属と置換可能な金属を含んでおり、金属犠牲層形成部３２において、第１金属層１２上にＣＶＤ又はＰＶＤにより形成される。 The metal sacrificial layer 15 includes a metal that can replace the metal constituting the catalyst layer 16 described later, and is formed on the first metal layer 12 by CVD or PVD in the metal sacrificial layer forming portion 32.

なお、この金属犠牲層１５は、第１金属層１２上に連続的につながった第１金属層１２より薄い膜として形成されてもよく。また、第１金属層１２上に不連続の膜として形成されていてもよく、粒状で形成されていてもよい。なお、第１金属層１２と金属犠牲層１５からなる金属層の厚さは従来技術の図３の第１金属層１２および第２金属層１８からなる金属層よりも薄く形成される。 The metal sacrificial layer 15 may be formed as a film thinner than the first metal layer 12 continuously connected to the first metal layer 12. Further, it may be formed as a discontinuous film on the first metal layer 12 or may be formed in a granular form. The thickness of the metal layer composed of the first metal layer 12 and the metal sacrificial layer 15 is made thinner than the metal layer composed of the first metal layer 12 and the second metal layer 18 of FIG.

次にこの第１金属層１２および金属犠牲層１５上にレジストパターン１３が設けられ、レジストパターン１３が設けられた第１金属層１２および金属犠牲層１５に対してエッチングを施すことにより、パターニングされた第１金属層１２および金属犠牲層１５が得られる（図１（ｃ）参照）。その後第１金属層１２上および金属犠牲層１５からレジストパターン１３が除去される（図１（ｄ）参照）。 Next, a resist pattern 13 is provided on the first metal layer 12 and the metal sacrificial layer 15, and patterning is performed by etching the first metal layer 12 and the metal sacrificial layer 15 provided with the resist pattern 13. Thus, the first metal layer 12 and the metal sacrificial layer 15 are obtained (see FIG. 1C). Thereafter, the resist pattern 13 is removed from the first metal layer 12 and from the metal sacrificial layer 15 (see FIG. 1D).

このような金属犠牲層１５を構成する金属としては、Ｔｉ、Ｗ、Ｃｕ、Ｎｉ又はＣｏのいずれかを用いることができる。 Any of Ti, W, Cu, Ni, and Co can be used as the metal constituting the metal sacrificial layer 15.

次に第１金属層１２上に金属犠牲層１５が形成された基板１１は、その後触媒層形成部３３に送られる。次に触媒層形成部３３において、基板１１上の金属犠牲層１５に対して、金属犠牲層１５の金属と置換可能なイオン化された金属を含む水溶液が塗布され、このことにより金属犠牲層１５上に触媒層１６が形成される（図１（ｅ）参照）。 Next, the substrate 11 on which the metal sacrificial layer 15 is formed on the first metal layer 12 is then sent to the catalyst layer forming unit 33. Next, in the catalyst layer forming unit 33, an aqueous solution containing ionized metal that can replace the metal of the metal sacrificial layer 15 is applied to the metal sacrificial layer 15 on the substrate 11, thereby Thus, the catalyst layer 16 is formed (see FIG. 1E).

具体的には金属犠牲層１５がＴｉ又はＷからなる場合、金属犠牲層１５に対して塩化Ｐｄ液または硫酸Ｐｄ液等の水溶液が塗布される。この場合、水溶液中のＰｄイオンと、金属犠牲層１５のＴｉ又はＷとが置換し、金属犠牲層１５上にＰｄイオンが折出する。 Specifically, when the metal sacrificial layer 15 is made of Ti or W, an aqueous solution such as a Pd chloride solution or a Pd sulfate solution is applied to the metal sacrificial layer 15. In this case, Pd ions in the aqueous solution are replaced with Ti or W of the metal sacrificial layer 15, and Pd ions break out on the metal sacrificial layer 15.

このようにして金属犠牲層１５上にＰｄ、Ａｕ、Ｐｔのいずれかの金属からなる触媒層１６を形成することができる。 In this way, the catalyst layer 16 made of any one of Pd, Au, and Pt can be formed on the metal sacrificial layer 15.

次に表面触媒層１６が形成された基板１１は、第２金属層形成部３４へ送られ、この第２金属層形成部３４において基板１１に対して無電解めっきが施されて第２金属層１８が形成される。 Next, the substrate 11 on which the surface catalyst layer 16 is formed is sent to the second metal layer forming unit 34, and the second metal layer forming unit 34 performs electroless plating on the substrate 11 to form the second metal layer. 18 is formed.

具体的には基板１１に対してＮｉ金属の無電解めっきを施すことにより、基板１１上に触媒層１６のＰｄ金属を触媒とするめっきが施されて、触媒層１６上にＮｉ金属により第２金属層１８が形成される（図１（ｆ）参照）。 Specifically, by performing electroless plating of Ni metal on the substrate 11, plating using the Pd metal of the catalyst layer 16 as a catalyst is performed on the substrate 11, and second plating is performed on the catalyst layer 16 with Ni metal. A metal layer 18 is formed (see FIG. 1 (f)).

このとき、無電解めっきが施されて形成された第２金属層１８は、比較例を示す図３の第１金属層１２および第２金属層１８からなる金属層の厚さと同等の厚さになるよう形成する。本発明により形成された第２金属層１８は、パターニングされた金属層のみに選択的に形成される。 At this time, the second metal layer 18 formed by electroless plating has a thickness equivalent to the thickness of the metal layer formed of the first metal layer 12 and the second metal layer 18 in FIG. To form. The second metal layer 18 formed according to the present invention is selectively formed only on the patterned metal layer.

なお、第２金属層形成部３４において、Ｎｉ金属を用いることなく、Ｃｕ金属を用いて無電解めっきを施し、触媒層１６上にＣｕ金属による第２金属層１８を形成してもよい。 Note that the second metal layer forming unit 34 may form the second metal layer 18 made of Cu metal on the catalyst layer 16 by performing electroless plating using Cu metal without using Ni metal.

次に表面に第２金属層１８が形成された基板１１は、エッチング部３５に送られ、このエッチング部３５において、第２金属層１８をマスクとして基板１１に対してエッチングが施される（図１（ｇ）参照）。 Next, the substrate 11 on which the second metal layer 18 is formed is sent to the etching unit 35, and the etching is performed on the substrate 11 using the second metal layer 18 as a mask (see FIG. 5). 1 (g)).

このように本実施の形態によれば、基板１１上に第１金属層１２および金属犠牲層１５を形成した後、この第１金属層１２および金属犠牲層１５にレジストパターン１３を用いてエッチングを施し、パターニングされた第１金属層１２および金属犠牲層１５上に触媒層１６を設け、その後触媒層１６を用いて無電解めっきにより第２金属層１８を設けることができる。このように第１金属層１２および金属犠牲層１５の薄い金属層にレジストパターン１３を用いたドライエッチングを施すことができ、エッチング工程の負荷を軽減して、精度良くパターニングされた第１金属層１２および第２金属層１８を形成することができる。また、基板１１上の全面にＣＶＤ又はＰＶＤにより金属層を形成するのに比べ、パターニングされた第１金属層１２および金属犠牲層１５のみに触媒層１６を介して選択的に第２金属層１８を形成することができる。 As described above, according to the present embodiment, after the first metal layer 12 and the metal sacrificial layer 15 are formed on the substrate 11, the first metal layer 12 and the metal sacrificial layer 15 are etched using the resist pattern 13. The catalyst layer 16 can be provided on the first metal layer 12 and the metal sacrificial layer 15 that have been applied and patterned, and then the second metal layer 18 can be provided by electroless plating using the catalyst layer 16. Thus, dry etching using the resist pattern 13 can be performed on the thin metal layers of the first metal layer 12 and the metal sacrificial layer 15, reducing the load of the etching process, and accurately patterning the first metal layer. 12 and the second metal layer 18 can be formed. Further, as compared with the case where a metal layer is formed on the entire surface of the substrate 11 by CVD or PVD, the second metal layer 18 is selectively selectively formed only on the patterned first metal layer 12 and metal sacrificial layer 15 via the catalyst layer 16. Can be formed.

次に本発明に対する比較例を図３（ａ）（ｂ）により述べる。図３（ａ）（ｂ）に示すように、基板１１上に多層の金属層を設ける場合、基板１１上にＣＶＤ又はＰＶＤによりＴｉＮ又はＴａＮからなる第１金属層１２およびＮｉからなる第２金属層１８を形成しておき、次に第２金属層１８上にレジストパターン２３を設けてエッチングすることにより、パターニングされた第１金属層１２および第２金属層１８を形成することも可能である。 Next, a comparative example for the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 3A and 3B, when a multilayer metal layer is provided on the substrate 11, the first metal layer 12 made of TiN or TaN and the second metal made of Ni are formed on the substrate 11 by CVD or PVD. It is also possible to form the patterned first metal layer 12 and second metal layer 18 by forming the layer 18 and then providing the resist pattern 23 on the second metal layer 18 and etching. .

しかしながら図３（ａ）（ｂ）において、基板１１上の第１金属層１２および第２金属層１８の厚い金属層をまとめてエッチングする必要があり、現在のドライエッチングでは時間がかかるなどエッチング工程の負荷が大きくなるため、精度良くパターニングされた第１金属層１２および第２金属１８を形成することはむずかしい。 However, in FIGS. 3A and 3B, the thick metal layers of the first metal layer 12 and the second metal layer 18 on the substrate 11 need to be etched together, and the current dry etching takes time, etc. Therefore, it is difficult to form the first metal layer 12 and the second metal 18 patterned with high accuracy.

これに対して本実施の形態によれば、エッチング工程の負荷を軽減して、精度良くパターニングされた第１金属層１２および第２金属層１８を得ることができる。 On the other hand, according to the present embodiment, it is possible to reduce the load of the etching process and obtain the first metal layer 12 and the second metal layer 18 that are accurately patterned.

なお、本実施の形態では第２金属層１８をマスクとして基板１１に対してエッチングを施すために用いたが、これに限ることはなく、第２金属層１８を必要な厚さに調整してデバイスの配線として使用することができる。 In the present embodiment, the second metal layer 18 is used as a mask for etching the substrate 11. However, the present invention is not limited to this, and the second metal layer 18 is adjusted to a necessary thickness. Can be used as device wiring.

１１基板
１２第１金属層
１３レジストパターン
１５金属犠牲層
１６触媒層
１８第２金属層
２３レジストパターン
３０無電解めっき装置
３１第１金属層形成部
３２金属犠牲層形成部
３３触媒層形成部
３４第２金属層形成部
３５エッチング部
４０制御装置
４１記憶媒体 11 substrate 12 first metal layer 13 resist pattern 15 metal sacrificial layer 16 catalyst layer 18 second metal layer 23 resist pattern 30 electroless plating apparatus 31 first metal layer forming part 32 metal sacrificial layer forming part 33 catalyst layer forming part 34 Two metal layer forming part 35 Etching part 40 Control device 41 Storage medium

Claims

第１金属層と、置換可能金属層とが順次形成され、前記第１金属層と前記置可能金属層がパターニングされた基板に対して無電解めっきを施す無電解めっき方法において、
前記基板上に前記第１金属層を形成する工程と、
前記第１金属層上に前記置換可能金属層を形成する工程と、
前記置換可能金属層上にレジストパターンを形成する工程と、
前記第１金属層と前記置換可能金属層をレジストパターンを介してエッチングする工程と、
前記置換可能金属層上からレジストパターンを除去する工程と、
前記置換可能金属層の金属と置換可能なイオン化された金属を含む水溶液を前記置換可能金属層上に塗布することにより、パターニングされた前記第１金属層および前記置換可能金属層上のみに触媒層を形成する工程と、
前記触媒層上に無電解めっきを施すことにより第２金属層を形成する工程を備え、
前記第１金属層は、前記第２金属層に対して触媒性をもたない金属化合物であり、
前記置換可能金属層は、前記水溶液中のイオン化された金属と置換反応し、前記置換可能金属層上に前記イオン化された金属を折出させるための金属層であり、かつ、前記第１金属層より薄く形成され、
前記触媒層は、前記水溶液中のイオン化された金属が折出した金属である、ことを特徴とする無電解めっき方法。 In an electroless plating method in which a first metal layer and a replaceable metal layer are sequentially formed, and electroless plating is performed on a substrate on which the first metal layer and the replaceable metal layer are patterned,
Forming the first metal layer on the substrate;
Forming the replaceable metal layer on the first metal layer;
Forming a resist pattern on the replaceable metal layer;
Etching the first metal layer and the replaceable metal layer through a resist pattern;
Removing a resist pattern from the replaceable metal layer;
A catalyst layer is formed only on the patterned first metal layer and the replaceable metal layer by applying an aqueous solution containing an ionized metal replaceable with the metal of the replaceable metal layer onto the replaceable metal layer. Forming a step;
A step of forming a second metal layer by performing electroless plating on the catalyst layer;
The first metal layer is a metal compound having no catalytic property with respect to the second metal layer,
The substitutable metal layer is a metal layer for causing a substitution reaction with the ionized metal in the aqueous solution and folding out the ionized metal on the substitutable metal layer, and the first metal layer Formed thinner,
The electroless plating method, wherein the catalyst layer is a metal formed by folding an ionized metal in the aqueous solution.

前記第１金属層の金属化合物は、ＴｉＮ又はＴａＮからなることを特徴とする請求項１記載の無電解めっき方法。 The electroless plating method according to claim 1, wherein the metal compound of the first metal layer is made of TiN or TaN.

前記置換可能金属層の金属はＴｉ、Ｗ、Ｃｕ、Ｎｉ、又はＣｏからなることを特徴とする請求項１または２記載の無電解めっき方法。 3. The electroless plating method according to claim 1, wherein the metal of the replaceable metal layer is made of Ti, W, Cu, Ni, or Co.

前記触媒層の金属はＰｄ、Ａｕ、Ｐｔからなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の無電解めっき方法。 The electroless plating method according to any one of claims 1 to 3, wherein the metal of the catalyst layer is made of Pd, Au, or Pt.

前記第２金属層はＮｉの無電解めっき層からなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載の無電解めっき方法。 The electroless plating method according to claim 1, wherein the second metal layer is made of an electroless plating layer of Ni.

コンピュータに無電解めっき方法を実行させるためのプログラムを格納した記憶媒体において、
無電解めっき方法は、第１金属層と、置換可能金属層とが順次形成され、前記第１金属層と前記置換可能金属層がパターニングされた基板に対して無電解めっきを施す無電解めっき方法において、
前記基板上に前記第１金属層を形成する工程と、
前記第１金属層上に前記置換可能金属層を形成する工程と、
前記置換可能金属層上にレジストパターンを形成する工程と、
前記第１金属層と前記置換可能金属層をレジストパターンを介してエッチングする工程と、
前記置換可能金属層上からレジストパターンを除去する工程と、
前記置換可能金属層の金属と置換可能なイオン化された金属を含む水溶液を前記置換可能金属層上に塗布することにより、パターニングされた前記第１金属層および前記置換可能金属層上のみに触媒層を形成する工程と、
前記触媒層上に無電解めっきを施すことにより第２金属層を形成する工程を備え、
前記第１金属層は、前記第２金属層に触媒性をもたない金属化合物であり、
前記置換可能金属層は、前記水溶液中のイオン化された金属と置換反応し、前記置換可能金属層上に前記イオン化された金属を折出させるための金属であり、かつ、前記第１金属層より薄く形成され、
前記触媒層は、前前記水溶液中のイオン化された金属が折出した金属である、ことを特徴とする記憶媒体。 In a storage medium storing a program for causing a computer to execute an electroless plating method,
The electroless plating method is an electroless plating method in which a first metal layer and a replaceable metal layer are sequentially formed, and electroless plating is performed on a substrate on which the first metal layer and the replaceable metal layer are patterned. In
Forming the first metal layer on the substrate;
Forming the replaceable metal layer on the first metal layer;
Forming a resist pattern on the replaceable metal layer;
Etching the first metal layer and the replaceable metal layer through a resist pattern;
Removing a resist pattern from the replaceable metal layer;
A catalyst layer is formed only on the patterned first metal layer and the replaceable metal layer by applying an aqueous solution containing an ionized metal replaceable with the metal of the replaceable metal layer onto the replaceable metal layer. Forming a step;
A step of forming a second metal layer by performing electroless plating on the catalyst layer;
The first metal layer is a metal compound having no catalytic property to the second metal layer,
The substitutable metal layer is a metal for causing a substitution reaction with the ionized metal in the aqueous solution and folding the ionized metal on the substitutable metal layer, and from the first metal layer Thinly formed,
The storage medium according to claim 1, wherein the catalyst layer is a metal obtained by folding an ionized metal in the aqueous solution.