KR20150091264A - Electroless plating method, electroless plating apparatus and storage medium - Google Patents

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미츠아키 이와시타
타카시 타나까
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

A patterned metal layer of multilayers with high accuracy is formed on a substrate. A first metal layer (12) is patterned on a substrate (11) (Fig. 1a), and a metal sacrificial layer (15) is formed on the first metal layer (12) (Fig. 1b). Also, an aqueous solution containing ionized metal substituent with the metal of the metal sacrificial layer (15) is spread on the metal sacrificial layer (15). Accordingly, a catalyst layer (16) is formed on the metal sacrificial layer (15). An electroless plating process is performed on the catalyst layer (16) to form a second metal layer (18) (Fig. 1f). An etching process is performed on the substrate (11) by using the second metal layer (18) as a mask.

Description

무전해 도금 방법, 무전해 도금 장치 및 기억 매체{ELECTROLESS PLATING METHOD, ELECTROLESS PLATING APPARATUS AND STORAGE MEDIUM}ELECTROLESS PLATING METHOD, ELECTROLESS PLATING APPARATUS AND STORAGE MEDIUM BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electroless plating method,

본 발명은 기판에 대하여 무전해 도금층을 형성하는 무전해 도금 방법, 무전해 도금 장치 및 기억 매체에 관한 것이다.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.

LSI의 제조 공정에서의 금속 형성은, CVD 또는 PVD에 의해 기판 전면(全面)에 성장함으로써 행해지고 있다. 금속의 형상 가공에 대해서는, 과거에는 약액에 의한 에칭, 또는 Al의 배선의 드라이 에칭, 최근의 BEOL 공정에서는 절연막을 먼저 드라이 에칭하고, 형성된 홈 등의 내부에 Cu 등의 배선용의 금속을 매립하여 CMP로 에칭하는 등의 방법으로 금속의 형상 가공을 행하고 있다(특허 문헌 1).Metal formation in the LSI manufacturing process is performed by growing the entire surface of the substrate by CVD or PVD. With regard to the shape processing of metal, in the past, etching with a chemical liquid or dry etching of Al wiring, dry etching of an insulating film first in a recent BEOL process, and embedding of a metal for wiring such as Cu in a formed groove or the like, (Refer to Patent Document 1).

이러한 금속의 형상 가공에서는, 먼저 기판을 준비하고, 또한 이 기판 상에 PVD 또는 CVD에 의해 복수 층의 금속층을 성막하고, 그 복수 층의 금속층 상에 레지스트 패턴을 형성하여 복수 층의 금속층을 에칭하는 방법이 채용되고 있다.In such metal shaping, first, a substrate is prepared, a plurality of metal layers are formed on the substrate by PVD or CVD, a resist pattern is formed on the plurality of metal layers, and a plurality of metal layers are etched Method is adopted.

그러나, 금속 상에 다층의 두꺼운 금속층을 성막하고, 이 후, 복수 층의 금속층을 함께 드라이 에칭할 경우, 현재의 드라이 에칭으로는 시간이 걸려, 에칭 공정의 부하가 커진다. 또한, 금속에 따라(예를 들면 Cu 등)서는 드라이 에칭 자체가 매우 어려워, 정밀도 좋게 에칭할 수 없어, 기판 상에 정밀도 좋게 패터닝된 복수로 이루어지는 금속층을 형성하는 것은 어렵다.However, when a multilayer thick metal layer is formed on a metal and dry etching is performed on a plurality of metal layers after that, current dry etching takes time and the load of the etching step becomes large. Further, dry etching itself is very difficult depending on the metal (for example, Cu), and etching can not be performed with high precision, and it is difficult to form a plurality of metal layers patterned precisely on the substrate.

일본특허공개공보 평11-297699호Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-297699

본 발명은, 이러한 점을 고려하여 이루어진 것이며, 기판 상에 정밀도 좋게 패터닝된 금속층을 확실히 형성하고, 이 금속층에 드라이 에칭에 의한 형상 가공이 불필요한 금속층을 형성할 수 있는 무전해 도금 방법, 무전해 도금 장치 및 기억 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to provide an electroless plating method capable of reliably forming a metal layer patterned on a substrate with high precision and forming a metal layer that does not require shape processing by dry etching in the metal layer, And an object of the present invention is to provide an apparatus and a storage medium.

본 발명은, 촉매성을 갖지 않는 금속 화합물로 이루어지는 패터닝된 제 1 금속층과, 금속 희생층이 순차 형성된 기판에 대하여 무전해 도금을 실시하는 무전해 도금 방법에 있어서, 상기 금속 희생층의 금속과 치환 가능한 이온화된 금속을 포함하는 수용액을 상기 금속 희생층 상에 도포함으로써, 상기 금속 희생층 상에 촉매층을 형성하는 공정과, 상기 촉매층 상에 무전해 도금을 실시함으로써 제 2 금속층을 형성하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 무전해 도금 방법이다.The present invention provides an electroless plating method for electroless plating a patterned first metal layer made of a metal compound having no catalytic property and a substrate on which a metal sacrificial layer is successively formed, A step of forming a catalyst layer on the metal sacrificial layer by applying an aqueous solution containing an ionized metal as much as possible on the metal sacrificial layer and a step of forming a second metal layer by performing electroless plating on the catalyst layer In the case of the electroless plating method.

본 발명은, 촉매성을 갖지 않는 금속 화합물로 이루어지는 패터닝된 제 1 금속층과, 금속 희생층이 순차 형성된 기판에 대하여 무전해 도금을 실시하는 무전해 도금 장치에 있어서, 상기 금속 희생층의 금속과 치환 가능한 이온화된 금속을 포함하는 수용액을 상기 금속 희생층 상에 도포함으로써, 상기 금속 희생층 상에 촉매층을 형성하는 촉매층 형성부와, 상기 촉매층 상에 무전해 도금을 실시함으로써 제 2 금속층을 형성하는 제 2 금속층 형성부를 구비한 것을 특징으로 하는 무전해 도금 장치이다.The present invention relates to an electroless plating apparatus for electroless plating a patterned first metal layer made of a metal compound having no catalytic property and a substrate on which a metal sacrificial layer is successively formed, A catalyst layer forming section for forming a catalyst layer on the metal sacrificial layer by applying an aqueous solution containing an ionized metal as much as possible on the metal sacrificial layer; a catalyst layer forming section for forming a second metal layer by performing electroless plating on the catalyst layer; 2 metal layer forming portion.

본 발명은, 컴퓨터에 무전해 도금 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 저장한 기억 매체에 있어서, 무전해 도금 방법은, 촉매성을 갖지 않는 금속 화합물로 이루어지는 패터닝된 제 1 금속층과, 금속 희생층이 순차 형성된 기판에 대하여 무전해 도금을 실시하는 무전해 도금 방법으로서, 상기 금속 희생층의 금속과 치환 가능한 이온화된 금속을 포함하는 수용액을 상기 금속 희생층 상에 도포함으로써, 상기 금속 희생층 상에 촉매층을 형성하는 공정과, 상기 촉매층 상에 무전해 도금을 실시함으로써 제 2 금속층을 형성하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 기억 매체이다.The present invention is a storage medium storing a program for executing an electroless plating method on a computer, the electroless plating method comprising: a patterned first metal layer made of a metal compound having no catalytic property; An electroless plating method for performing electroless plating on a substrate formed thereon is characterized by coating an aqueous solution containing an ionized metal substitutable with the metal of the metal sacrificial layer on the metal sacrifice layer to form a catalyst layer And a step of forming a second metal layer by performing electroless plating on the catalyst layer.

본 발명에 따르면, 기판 상에 정밀도 좋게 패터닝된 복수의 금속층을 용이하고 확실하게 형성할 수 있다.According to the present invention, it is possible to easily and reliably form a plurality of metal layers precisely patterned on a substrate.

도 1a ~ 도 1g는 본 발명에서의 무전해 도금 방법을 도시한 순서도이다.
도 2는 본 발명에서의 무전해 도금 장치를 도시한 블록도이다.
도 3a 및 도 3b는 비교예로서의 다층의 금속층 형성 방법을 도시한 도이다.1A to 1G are flowcharts showing an electroless plating method in the present invention.
2 is a block diagram showing an electroless plating apparatus in the present invention.
3A and 3B are views showing a method of forming a multilayer metal layer as a comparative example.

이하, 도 1a ~ 도 2에 의해 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to Figs. 1A and 2B.

본 발명에 따른 금속층 형성 방법은, 도 1a, 도 1b, 도 1c, 도 1d, 도 1e, 도 1f에 도시한 바와 같이, 반도체 웨이퍼 등으로 이루어지는 실리콘 기판(이하, 기판이라고도 함)(11)에 대하여 제 1 금속층(12)과, 금속 희생층(15)과, 촉매층(16)과, 제 2 금속층(18)을 순차 형성하는 것이다. 또한, 제 1 금속층(12)과 금속 희생층(15)과, 촉매층(16)과, 제 2 금속층(18)을 순차 형성하여 얻어진 금속층의 전체의 두께는, 후술하는 비교예의 도 3a 및 도 3b의 제 1 금속층(12) 및 제 2 금속층(18)을 형성하여 얻어진 금속층의 전체의 두께와 동일한 금속층을 형성한다.The metal layer forming method according to the present invention is a method of forming a metal layer 11 on a silicon substrate (hereinafter also referred to as a substrate) 11 made of a semiconductor wafer or the like, as shown in Figs. 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, The first metal layer 12, the metal sacrifice layer 15, the catalyst layer 16, and the second metal layer 18 in this order. The total thickness of the metal layer obtained by successively forming the first metal layer 12 and the metal sacrifice layer 15, the catalyst layer 16 and the second metal layer 18 in this order is the same as that of Figs. 3A and 3B The first metal layer 12 and the second metal layer 18 are formed to form a metal layer having the same thickness as the entire metal layer.

이 경우, 기판(11)으로서는 Si으로 이루어지는 기판 본체를 이용할 수 있고, 혹은 기판(11)으로서 Si으로 이루어지는 기판 본체와, 기판 본체 상에 형성된 TEOS층을 가지는 것을 이용해도 된다.In this case, a substrate body made of Si may be used as the substrate 11, or a substrate body made of Si as the substrate 11 and a TEOS layer formed on the substrate body may be used.

이어서 기판(11)에 대하여 제 1 금속층(12)과, 금속 희생층(15)과, 촉매층(16)과, 제 2 금속층(18)을 순차 형성하는 무전해 도금 장치(30)에 대하여, 도 2에 의해 설명한다.Subsequently, the electroless plating apparatus 30 for sequentially forming the first metal layer 12, the metal sacrifice layer 15, the catalyst layer 16, and the second metal layer 18 on the substrate 11, 2.

이러한 무전해 도금 장치(30)는, 기판(11) 상에 촉매성을 갖지 않는 금속 화합물로 이루어지는 제 1 금속층(12)을 형성하는 제 1 금속층 형성부(31)와, 제 1 금속층(12) 상에 금속 희생층(15)을 형성하는 금속 희생층 형성부(32)와, 금속 희생층(15)의 금속과 치환 가능한 이온화된 금속을 포함하는 수용액을 상기 금속 희생층(15) 상에 도포함으로써, 상기 금속 희생층(15) 상에 촉매층(16)을 형성하는 촉매층 형성부(33)와, 촉매층(16) 상에 무전해 도금을 실시함으로써 제 2 금속층(18)을 형성하는 제 2 금속층 형성부(34)를 구비하고 있다.The electroless plating apparatus 30 includes a first metal layer forming section 31 for forming a first metal layer 12 made of a metal compound having no catalytic property on a substrate 11, A metal sacrificial layer forming portion 32 for forming a metal sacrificial layer 15 on the metal sacrificial layer 15 and an aqueous solution containing an ionized metal substitutable for the metal of the metal sacrificial layer 15 are coated on the metal sacrificial layer 15 A catalyst layer forming section 33 for forming a catalyst layer 16 on the metal sacrificial layer 15 and a second metal layer 18 for forming a second metal layer 18 by performing electroless plating on the catalyst layer 16, (34).

또한 촉매층 형성부(33) 및 제 2 금속층 형성부(34)의 후단에, 제 2 금속층(18)을 마스크트로서 기판(11)에 에칭을 실시하고, 기판(11)에 대하여 패터닝을 실시하는 에칭부(35)가 설치되어 있다.The substrate 11 is etched with the second metal layer 18 as a mask to the rear end of the catalyst layer forming portion 33 and the second metal layer forming portion 34 to pattern the substrate 11 An etching portion 35 is provided.

또한 상술한 무전해 도금 장치(30)의 각 구성 부재, 예를 들면 제 1 금속층 형성부(31), 금속 희생층 형성부(32), 촉매층 형성부(33), 제 2 금속층 형성부(34), 에칭부(35)는 모두 제어 장치(40)에 설치된 기억 매체(41)에 기록된 각종의 프로그램에 따라 제어 장치(40)로 구동 제어되고, 이에 의해 기판(11)에 대한 다양한 처리가 행해진다. 여기서, 기억 매체(41)는, 각종의 설정 데이터 또는 후술하는 금속층 형성 프로그램 등의 각종의 프로그램을 저장하고 있다. 기억 매체(41)로서는, 컴퓨터로 판독 가능한 ROM 또는 RAM 등의 메모리, 또는 하드 디스크, CD-ROM, DVD-ROM 또는 플렉시블 디스크 등의 디스크 형상 기억 매체 등의 공지의 것이 사용될 수 있다.The first metal layer forming portion 31, the metal sacrifice layer forming portion 32, the catalyst layer forming portion 33 and the second metal layer forming portion 34 of the electroless plating apparatus 30 described above, for example, And the etching section 35 are driven and controlled by the control device 40 in accordance with various programs recorded in the storage medium 41 provided in the control device 40 so that various processes for the substrate 11 are performed Is done. Here, the storage medium 41 stores various setting data or various programs such as a metal layer forming program to be described later. The storage medium 41 may be a computer-readable memory such as a ROM or a RAM, or a disk-shaped storage medium such as a hard disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, or a flexible disk.

이어서 이러한 구성으로 이루어지는 본 실시예의 작용에 대하여, 도 1a ~ 도 1g에 의해 설명한다.Next, the operation of this embodiment having such a configuration will be described with reference to Figs. 1A to 1G.

우선, 반도체 웨이퍼 등으로 이루어지는 기판(11)이 무전해 도금 장치(30)로 반송된다.First, a substrate 11 made of a semiconductor wafer or the like is transported to the electroless plating apparatus 30.

이 경우, 기판(11)의 표면은 평탄 형상이어도 되고(도 1a 참조), 기판(11)의 표면에 오목부를 형성해도 된다.In this case, the surface of the substrate 11 may be flat (see Fig. 1A), and a concave portion may be formed on the surface of the substrate 11.

여기서 기판(11)에 오목부를 형성하는 방법으로서는, 종래 공지의 방법으로부터 적절히 채용할 수 있다. 구체적으로, 예를 들면 드라이 에칭 기술로서, 불소계 또는 염소계 가스 등을 이용한 범용적 기술을 적용할 수 있는데, 특히 애스펙트비(홀의 깊이 / 홀의 직경)가 큰 홀을 형성하기 위해서는, 고속의 딥 홀 에칭이 가능한 ICP - RIE(Inductively Coupled Plasma Reactive Ion Etching：유도 결합 플라즈마 - 반응성 이온 에칭)의 기술이 채용한 방법을 보다 적합하게 채용할 수 있고, 특히, 육불화 유황(SF6)을 이용한 에칭 단계와 C4F8 등의 테플론(등록 상표)계 가스를 이용한 보호 단계를 반복하여 행하는 보쉬 프로세스라 칭해지는 방법을 적합하게 채용할 수 있다.Here, the method for forming the concave portion in the substrate 11 can be appropriately adopted from conventionally known methods. Specifically, for example, a general technique using a fluorine-based or chlorine-based gas can be applied as a dry etching technique. In particular, in order to form a hole having an aspect ratio (hole depth / hole diameter) (Inductively Coupled Plasma Reactive Ion Etching) technique that can be used in the etching step can be more suitably employed. In particular, the etching step using sulfur hexafluoride (SF 6 ) and the etching step using A process of repeating a protection step using a Teflon (registered trademark) gas such as C 4 F 8 is referred to as a Bosch process.

이어서 무전해 도금 장치(30)에 있어서, 기판(11)이 제 1 금속층 형성부(31)로 보내진다. 그리고 이 제 1 금속층 형성부(31)에서, 기판(11) 상에 패턴화된 제 1 금속층(12)이 형성되어 있다.Subsequently, in the electroless plating apparatus 30, the substrate 11 is sent to the first metal layer forming section 31. In the first metal layer forming portion 31, a patterned first metal layer 12 is formed on the substrate 11. [

구체적으로, 도 1a에 도시한 바와 같이, 기판(11) 상에 CVD 또는 PVD에 의해 TiN 또는 TaN로 이루어지는 제 1 금속층(12)이 형성된다. 이들 TiN 또는 TaN는, 후술하는 무전해 도금에 의해 형성된 제 2 금속층(18)에 대하여 촉매성을 갖지 않는 금속 화합물로 되어 있다.Specifically, as shown in Fig. 1A, a first metal layer 12 made of TiN or TaN is formed on the substrate 11 by CVD or PVD. These TiN or TaN are metal compounds which do not have a catalytic property with respect to the second metal layer 18 formed by electroless plating described below.

이어서 제 1 금속층(12)이 형성된 기판(11)은 금속 희생층 형성부(32)로 보내지고, 이 금속 희생층 형성부(32)에서 제 1 금속층(12) 상에 금속 희생층(15)이 형성된다(도 1b 참조).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. [ (See Fig. 1B).

이 금속 희생층(15)은, 후술하는 촉매층(16)을 구성하는 금속과 치환 가능한 금속을 포함하고 있고, 금속 희생층 형성부(32)에서 제 1 금속층(12) 상에 CVD 또는 PVD에 의해 형성된다.The metal sacrificial layer 15 includes a metal which can be replaced with a metal constituting the catalyst layer 16 to be described later and is formed on the first metal layer 12 in the metal sacrificial layer forming portion 32 by CVD or PVD .

또한 이 금속 희생층(15)은, 제 1 금속층(12) 상에 연속적으로 연결된 제 1 금속층(12)보다 얇은 막으로서 형성되어도 되고, 또한 제 1 금속층(12) 상에 불연속의 막으로서 형성되어 있어도 되고, 입상(粒狀)으로 형성되어 있어도 된다. 또한, 제 1 금속층(12)과 금속 희생층(15)으로 이루어지는 금속층의 두께는 종래 기술의 도 3a 및 도 3b의 제 1 금속층(12) 및 제 2 금속층(18)으로 이루어지는 금속층보다 얇게 형성된다.The metal sacrificial layer 15 may be formed as a thinner film than the first metal layer 12 continuously connected to the first metal layer 12 and 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 sacrifice layer 15 is formed to be thinner than the metal layer composed of the first metal layer 12 and the second metal layer 18 of Figs. 3A and 3B .

이어서 이 제 1 금속층(12) 및 금속 희생층(15) 상에 레지스트 패턴(13)이 형성되고, 레지스트 패턴(13)이 형성된 제 1 금속층(12) 및 금속 희생층(15)에 대하여 에칭을 실시함으로써, 패터닝된 제 1 금속층(12) 및 금속 희생층(15)이 얻어진다(도 1c 참조). 이 후 제 1 금속층(12) 상 및 금속 희생층(15)으로부터 레지스트 패턴(13)이 제거된다(도 1d 참조).A resist pattern 13 is formed on the first metal layer 12 and the metal sacrifice layer 15 and the first metal layer 12 and the metal sacrifice layer 15 on which the resist pattern 13 is formed are etched The patterned first metal layer 12 and the metal sacrifice layer 15 are obtained (see FIG. 1C). Thereafter, the resist pattern 13 is removed from the first metal layer 12 and the metal sacrifice layer 15 (see FIG. 1D).

이러한 금속 희생층(15)을 구성하는 금속으로서는, Ti, W, Cu, Ni 또는 Co 중 어느 하나를 이용할 수 있다.As the metal constituting the metal sacrifice layer 15, any one of Ti, W, Cu, Ni, and Co can be used.

이어서 제 1 금속층(12) 상에 금속 희생층(15)이 형성된 기판(11)은, 이 후 촉매층 형성부(33)로 보내진다. 이어서 촉매층 형성부(33)에서, 기판(11) 상의 금속 희생층(15)에 대하여, 금속 희생층(15)의 금속과 치환 가능한 이온화된 금속을 포함하는 수용액이 도포되고, 이에 의해 금속 희생층(15) 상에 촉매층(16)이 형성된다(도 1e 참조).Subsequently, 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 portion 33. An aqueous solution containing an ionized metal substitutable for the metal of the metal sacrificial layer 15 is applied to the metal sacrificial layer 15 on the substrate 11 in the catalyst layer forming portion 33, The catalyst layer 16 is formed on the catalyst layer 15 (see FIG.

구체적으로 금속 희생층(15)이 Ti 또는 W로 이루어질 경우, 금속 희생층(15)에 대하여 염화 Pd액 또는 황산 Pd액 등의 수용액이 도포된다. 이 경우, 수용액 중의 Pd 이온과 금속 희생층(15)의 Ti 또는 W가 치환되어, 금속 희생층(15) 상에 Pd 이온이 석출된다.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 and Ti or W in the metal sacrifice layer 15 are substituted, and Pd ions are precipitated on the metal sacrifice layer 15.

이와 같이 하여 금속 희생층(15) 상에 Pd, Au, Pt 중 어느 한 금속으로 이루어지는 촉매층(16)을 형성할 수 있다.In this manner, the catalyst layer 16 made of any one of Pd, Au, and Pt can be formed on the metal sacrifice layer 15.

이어서 표면에 촉매층(16)이 형성된 기판(11)은, 제 2 금속층 형성부(34)로 보내지고, 이 제 2 금속층 형성부(34)에서 기판(11)에 대하여 무전해 도금이 실시되어 제 2 금속층(18)이 형성된다.Subsequently, the substrate 11 on which the catalyst layer 16 is formed is sent to the second metal layer forming portion 34, and the substrate 11 is subjected to electroless plating in the second metal layer forming portion 34, 2 metal layer 18 is formed.

구체적으로 기판(11)에 대하여 Ni 금속의 무전해 도금을 실시함으로써, 기판(11) 상에 촉매층(16)의 Pd 금속을 촉매로 하는 도금이 실시되어, 촉매층(16) 상에 Ni 금속에 의해 제 2 금속층(18)이 형성된다(도 1f 참조).Specifically, by performing electroless plating of Ni metal on the substrate 11, plating is performed on the substrate 11 using the Pd metal of the catalyst layer 16 as a catalyst, and the plating is performed on the catalyst layer 16 by Ni metal A second metal layer 18 is formed (see FIG. 1F).

이 때, 무전해 도금이 실시되어 형성된 제 2 금속층(18)은, 비교예를 나타낸 도 3a 및 도 3b의 제 1 금속층(12) 및 제 2 금속층(18)으로 이루어지는 금속층의 두께와 동등한 두께가 되도록 형성한다. 본 발명에 의해 형성된 제 2 금속층(18)은, 패터닝된 금속층에만 선택적으로 형성된다.At this time, the second metal layer 18 formed by electroless plating has a thickness equivalent to the thickness of the metal layer composed of the first metal layer 12 and the second metal layer 18 in Figs. 3A and 3B, . The second metal layer 18 formed by the present invention is selectively formed only on the patterned metal layer.

또한, 제 2 금속층 형성부(34)에서, Ni 금속을 이용하지 않고 Cu 금속을 이용하여 무전해 도금을 실시하고, 촉매층(16) 상에 Cu 금속에 의한 제 2 금속층(18)을 형성해도 된다.In the second metal layer forming portion 34, electroless plating may be performed using Cu metal without using Ni metal, and a second metal layer 18 made of Cu metal may be formed on the catalyst layer 16 .

이어서 표면에 제 2 금속층(18)이 형성된 기판(11)은, 에칭부(35)로 보내지고, 이 에칭부(35)에서, 제 2 금속층(18)을 마스크로서 기판(11)에 대하여 에칭이 실시된다(도 1g 참조).Subsequently, the substrate 11 on which the second metal layer 18 is formed is sent to the etching section 35 where etching is performed on the substrate 11 using the second metal layer 18 as a mask (See Fig. 1G).

이와 같이 본 실시예에 따르면, 기판(11) 상에 제 1 금속층(12) 및 금속 희생층(15)을 형성한 후, 이 제 1 금속층(12) 및 금속 희생층(15)에 레지스트 패턴(13)을 이용하여 에칭을 실시하고, 패터닝된 제 1 금속층(12) 및 금속 희생층(15) 상에 촉매층(16)을 형성하고, 이 후 촉매층(16)을 이용하여 무전해 도금에 의해 제 2 금속층(18)을 형성할 수 있다. 이와 같이 제 1 금속층(12) 및 금속 희생층(15)의 얇은 금속층에 레지스트 패턴(13)을 이용한 드라이 에칭을 실시할 수 있어, 에칭 공정의 부하를 경감하고, 정밀도 좋게 패터닝된 제 1 금속층(12) 및 제 2 금속층(18)을 형성할 수 있다. 또한, 기판(11) 상의 전면에 CVD 또는 PVD에 의해 금속층을 형성하는 것에 비해, 패터닝된 제 1 금속층(12) 및 금속 희생층(15)에만 촉매층(16)을 개재하여 선택적으로 제 2 금속층(18)을 형성할 수 있다.The first metal layer 12 and the metal sacrificial layer 15 are formed on the substrate 11 and then the resist pattern is formed on the first metal layer 12 and the metal sacrifice layer 15 13) to form a catalyst layer 16 on the patterned first metal layer 12 and the metal sacrifice layer 15 and thereafter the catalyst layer 16 is formed by electroless plating 2 metal layer 18 can be formed. As described above, the thin metal layer of the first metal layer 12 and the metal sacrifice layer 15 can be dry-etched using the resist pattern 13, thereby reducing the load of the etching step, 12 and the second metal layer 18 can be formed. It is also possible to selectively form the second metal layer 12 via the catalyst layer 16 only on the patterned first metal layer 12 and the metal sacrifice layer 15 as compared with the case where the metal layer is formed on the entire surface of the substrate 11 by CVD or PVD 18 can be formed.

이어서 본 발명에 대한 비교예를 도 3a 및 도 3b에 의해 기술한다. 도 3a 및 도 3b에 도시한 바와 같이, 기판(11) 상에 다층의 금속층을 형성할 경우, 기판(11) 상에 CVD 또는 PVD에 의해 TiN 또는 TaN로 이루어지는 제 1 금속층(12) 및 Ni로 이루어지는 제 2 금속층(18)을 형성해 두고, 이어서 제 2 금속층(18) 상에 레지스트 패턴(23)을 형성하여 에칭함으로써, 패터닝된 제 1 금속층(12) 및 제 2 금속층(18)을 형성하는 것도 가능하다.A comparative example of the present invention will now be described with reference to FIGS. 3A and 3B. 3A and 3B, when a multilayer metal layer is formed on the substrate 11, a first metal layer 12 made of TiN or TaN and a second metal layer 12 made of Ni or the like are formed on the substrate 11 by CVD or PVD The patterned first metal layer 12 and the second metal layer 18 may be formed by forming a second metal layer 18 on the second metal layer 18 and then forming and patterning a resist pattern 23 on the second metal layer 18 It is possible.

그러나 도 3a 및 도 3b에서, 기판(11) 상의 제 1 금속층(12) 및 제 2 금속층(18)의 두꺼운 금속층을 함께 에칭할 필요가 있어, 현재의 드라이 에칭으로는 시간이 걸리는 등 에칭 공정의 부하가 커지기 때문에, 정밀도 좋게 패터닝된 제 1 금속층(12) 및 제 2 금속층(18)을 형성하는 것은 어렵다.However, in FIGS. 3A and 3B, it is necessary to etch the thick metal layer of the first metal layer 12 and the second metal layer 18 on the substrate 11 together, It is difficult to form the first metal layer 12 and the second metal layer 18 patterned with high precision.

이에 대하여 본 실시예에 따르면, 에칭 공정의 부하를 경감하여, 정밀도 좋게 패터닝된 제 1 금속층(12) 및 제 2 금속층(18)을 얻을 수 있다.According to this embodiment, on the other hand, the load of the etching process is reduced, and the first metal layer 12 and the second metal layer 18 patterned with high precision can be obtained.

또한, 본 실시예에서는 제 2 금속층(18)을 마스크로서 기판(11)에 대하여 에칭을 실시하기 위하여 이용했지만, 이에 한정되지 않고, 제 2 금속층(18)을 필요한 두께로 조정하여 디바이스의 배선으로서 사용할 수 있다.In this embodiment, the substrate 11 is etched using the second metal layer 18 as a mask. However, the present invention is not limited to this, and the second metal layer 18 may be formed to have a required thickness, Can be used.

11 : 기판
12 : 제 1 금속층
13 : 레지스트 패턴
15 : 금속 희생층
16 : 촉매층
18 : 제 2 금속층
23 : 레지스트 패턴
30 : 무전해 도금 장치
31 : 제 1 금속층 형성부
32 : 금속 희생층 형성부
33 : 촉매층 형성부
34 : 제 2 금속층 형성부
35 : 에칭부
40 : 제어 장치
41 : 기억 매체11: substrate
12: first metal layer
13: Resist pattern
15: metal sacrificial layer
16:
18: second metal layer
23: Resist pattern
30: electroless plating apparatus
31: First metal layer forming portion
32: metal sacrificial layer forming portion
33: catalyst layer forming section
34: second metal layer forming portion
35:
40: Control device
41: storage medium

Claims (13)

촉매성을 갖지 않는 금속 화합물로 이루어지는 패터닝된 제 1 금속층과, 금속 희생층이 순차 형성된 기판에 대하여 무전해 도금을 실시하는 무전해 도금 방법에 있어서,
상기 금속 희생층의 금속과 치환 가능한 이온화된 금속을 포함하는 수용액을 상기 금속 희생층 상에 도포함으로써, 상기 금속 희생층 상에 촉매층을 형성하는 공정과,
상기 촉매층 상에 무전해 도금을 실시함으로써 제 2 금속층을 형성하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 무전해 도금 방법.An electroless plating method for performing electroless plating on a patterned first metal layer made of a metal compound having no catalytic property and a substrate on which a metal sacrificial layer is sequentially formed,
Forming a catalyst layer on the metal sacrifice layer by applying an aqueous solution containing an ionized metal substitutable with the metal of the metal sacrifice layer to the metal sacrifice layer;
And a step of forming a second metal layer by performing electroless plating on the catalyst layer. 제 1 항에 있어서,
상기 촉매층을 형성하기 전에 상기 기판 상에 촉매성을 갖지 않는 금속 화합물로 이루어지는 패터닝된 제 1 금속층을 형성하는 공정과,
상기 제 1 금속층 상에 상기 금속 희생층을 형성하는 공정을 더 구비한 것을 특징으로 하는 무전해 도금 방법.The method according to claim 1,
Forming a patterned first metal layer made of a metal compound having no catalytic property on the substrate before forming the catalyst layer;
Further comprising the step of forming the metal sacrificial layer on the first metal layer. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 금속층의 금속 화합물은 TiN 또는 TaN로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무전해 도금 방법.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the metal compound of the first metal layer is made of TiN or TaN. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 금속 희생층의 금속은 Ti, W, Cu, Ni, 또는 Co로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무전해 도금 방법.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the metal of the metal sacrificial layer is made of Ti, W, Cu, Ni, or Co. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 촉매층의 금속은 Pd, Au, 또는 Pt로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무전해 도금 방법.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the metal of the catalyst layer is made of Pd, Au, or Pt. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 2 금속층은 Ni의 무전해 도금층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무전해 도금 방법.3. The method according to claim 1 or 2,
And the second metal layer comprises an electroless plating layer of Ni. 촉매성을 갖지 않는 금속 화합물로 이루어지는 패터닝된 제 1 금속층과, 금속 희생층이 순차 형성된 기판에 대하여 무전해 도금 실시하는 무전해 도금 장치에 있어서,
상기 금속 희생층의 금속과 치환 가능한 이온화된 금속을 포함하는 수용액을 상기 금속 희생층 상에 도포함으로써, 상기 금속 희생층 상에 촉매층을 형성하는 촉매층 형성부와,
상기 촉매층 상에 무전해 도금을 실시함으로써 제 2 금속층을 형성하는 제 2 금속층 형성부를 구비한 것을 특징으로 하는 무전해 도금 장치.1. An electroless plating apparatus for performing electroless plating on a patterned first metal layer made of a metal compound having no catalytic property and a substrate on which a metal sacrificial layer is sequentially formed,
A catalyst layer forming unit for forming a catalyst layer on the metal sacrificial layer by applying an aqueous solution containing an ionized metal substitutable for the metal of the metal sacrificial layer to the metal sacrificial layer;
And a second metal layer forming portion for forming a second metal layer by performing electroless plating on the catalyst layer. 제 7 항에 있어서,
상기 촉매층을 형성하기 전에 상기 기판 상에 촉매성을 갖지 않는 금속 화합물로 이루어지는 패터닝된 제 1 금속층을 형성하는 제 1 금속층 형성부와,
상기 제 1 금속층 상에 상기 금속 희생층을 형성하는 금속 희생층 형성부를 더 구비한 것을 특징으로 하는 무전해 도금 장치.8. The method of claim 7,
A first metal layer forming section for forming a patterned first metal layer made of a metal compound having no catalytic property on the substrate before forming the catalyst layer;
Further comprising a metal sacrificial layer forming portion for forming the metal sacrificial layer on the first metal layer. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 제 1 금속층의 금속 화합물은 TiN 또는 TaN로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무전해 도금 장치.9. The method according to claim 7 or 8,
Wherein the metal compound of the first metal layer is made of TiN or TaN. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 금속 희생층의 금속은 Ti, W, Cu, Ni, 또는 Co로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무전해 도금 장치.9. The method according to claim 7 or 8,
Wherein the metal of the metal sacrificial layer is made of Ti, W, Cu, Ni, or Co. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 촉매층의 금속은 Pd, Au, 또는 Pt로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무전해 도금 장치.9. The method according to claim 7 or 8,
Wherein the metal of the catalyst layer is made of Pd, Au, or Pt. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 제 2 금속층은 Ni의 무전해 도금층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무전해 도금 장치.9. The method according to claim 7 or 8,
And the second metal layer comprises an electroless plating layer of Ni. 컴퓨터에 무전해 도금 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 저장한 기억 매체에 있어서,
무전해 도금 방법은, 촉매성을 갖지 않는 금속 화합물로 이루어지는 패터닝된 제 1 금속층과, 금속 희생층이 순차 형성된 기판에 대하여 무전해 도금을 실시하는 무전해 도금 방법으로서,
상기 금속 희생층의 금속과 치환 가능한 이온화된 금속을 포함하는 수용액을 상기 금속 희생층 상에 도포함으로써, 상기 금속 희생층 상에 촉매층을 형성하는 공정과,
상기 촉매층 상에 무전해 도금을 실시함으로써 제 2 금속층을 형성하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 기억 매체.
A storage medium storing a program for executing an electroless plating method on a computer,
The electroless plating method is an electroless plating method for performing electroless plating on a patterned first metal layer made of a metal compound having no catalytic property and a substrate on which a metal sacrificial layer is sequentially formed,
Forming a catalyst layer on the metal sacrifice layer by applying an aqueous solution containing an ionized metal substitutable with the metal of the metal sacrifice layer to the metal sacrifice layer;
And forming a second metal layer by performing electroless plating on the catalyst layer.
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