JP2001168060A - 薄膜形成方法 - Google Patents
薄膜形成方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の成膜方法に替わって、基材の表面に品
質の良い薄膜を安定的に形成して、例えば基板表面に設
けた配線用の微細な凹部等に導体を確実に埋込むことが
できるようにした薄膜形成方法を提供する。 【解決手段】 フィルム１４の片面に薄膜前駆体１６を
積層して転写シート１８を形成する工程と、該転写シー
ト１８を基材１２の表面に転写する工程と、転写シート
１８をフィルム１４ごと熱分解することにより基材１２
の表面に薄膜前駆体１６による薄膜３２を形成する工程
とを有する。
質の良い薄膜を安定的に形成して、例えば基板表面に設
けた配線用の微細な凹部等に導体を確実に埋込むことが
できるようにした薄膜形成方法を提供する。 【解決手段】 フィルム１４の片面に薄膜前駆体１６を
積層して転写シート１８を形成する工程と、該転写シー
ト１８を基材１２の表面に転写する工程と、転写シート
１８をフィルム１４ごと熱分解することにより基材１２
の表面に薄膜前駆体１６による薄膜３２を形成する工程
とを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜形成方法に関
し、特に、シリコン等の半導体基板上に金属膜や絶縁膜
等の薄膜を形成するための薄膜形成方法に関する。
し、特に、シリコン等の半導体基板上に金属膜や絶縁膜
等の薄膜を形成するための薄膜形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、半導体基板上に金属膜や絶縁膜
などの薄膜を形成する方法としては、スパッタリングや
ＣＶＤ（化学蒸着法）が一般に知られている。例えば、
半導体基板上に配線回路を形成するには、配線材料とし
てアルミニウムまたはアルミニウム合金を使用し、これ
をスパッタリングやＣＶＤ等の方法で成膜した後、エッ
チング等によりパターン形成していた。
などの薄膜を形成する方法としては、スパッタリングや
ＣＶＤ（化学蒸着法）が一般に知られている。例えば、
半導体基板上に配線回路を形成するには、配線材料とし
てアルミニウムまたはアルミニウム合金を使用し、これ
をスパッタリングやＣＶＤ等の方法で成膜した後、エッ
チング等によりパターン形成していた。
【０００３】近年、集積度の向上に伴い、より伝導率の
高い銀や銅又はその合金を配線材料に採用することが要
求されており、これはエッチングが難しいので、予め形
成された配線パターン用の微細な凹部を有する基板をめ
っき液中に浸漬させて電解又は無電解めっきを行い、微
細な凹部の内部に銀や銅またはその合金を埋込む方法が
提案されている。
高い銀や銅又はその合金を配線材料に採用することが要
求されており、これはエッチングが難しいので、予め形
成された配線パターン用の微細な凹部を有する基板をめ
っき液中に浸漬させて電解又は無電解めっきを行い、微
細な凹部の内部に銀や銅またはその合金を埋込む方法が
提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年の
高速化や微細化などの要請により、例えばＣＶＤでは気
化性能の悪い材料で成膜する必要が生じたり、スパッタ
リングでは微細すぎて埋込めないようなパターンが生じ
る場合がある。一方、めっき法は、安価でかつ技術的に
完成度が高い技術であるが、電解めっきでは導電性材料
上にしか成膜ができず、また、無電解めっきでは、めっ
き液中に含まれる物質が、環境や作業労働環境へ与える
影響が問題となっている。このため、従来の成膜技術に
替わる新規な成膜技術の開発が強く望まれている。
高速化や微細化などの要請により、例えばＣＶＤでは気
化性能の悪い材料で成膜する必要が生じたり、スパッタ
リングでは微細すぎて埋込めないようなパターンが生じ
る場合がある。一方、めっき法は、安価でかつ技術的に
完成度が高い技術であるが、電解めっきでは導電性材料
上にしか成膜ができず、また、無電解めっきでは、めっ
き液中に含まれる物質が、環境や作業労働環境へ与える
影響が問題となっている。このため、従来の成膜技術に
替わる新規な成膜技術の開発が強く望まれている。
【０００５】本発明は上記に鑑みて為されたもので、従
来の成膜方法に替わって、基材の表面に品質の良い薄膜
を安定的に形成して、例えば基板表面に設けた配線用の
微細な凹部等に導体を確実に埋込むことができるように
した薄膜形成方法を提供することを目的とする。
来の成膜方法に替わって、基材の表面に品質の良い薄膜
を安定的に形成して、例えば基板表面に設けた配線用の
微細な凹部等に導体を確実に埋込むことができるように
した薄膜形成方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、フィルムの片面に薄膜前駆体を積層して転写シート
を形成する工程と、該転写シートを基材表面に転写する
工程と、前記転写シートをフィルムごと熱分解すること
により前記基材表面に前記薄膜前駆体による薄膜を形成
する工程とを有することを特徴とする薄膜形成方法であ
る。この方法によれば、転写シートの転写工程と熱分解
工程といった比較的単純な工程によって、薄膜前駆体に
よる薄膜を基材表面に安定的に形成することができる。
は、フィルムの片面に薄膜前駆体を積層して転写シート
を形成する工程と、該転写シートを基材表面に転写する
工程と、前記転写シートをフィルムごと熱分解すること
により前記基材表面に前記薄膜前駆体による薄膜を形成
する工程とを有することを特徴とする薄膜形成方法であ
る。この方法によれば、転写シートの転写工程と熱分解
工程といった比較的単純な工程によって、薄膜前駆体に
よる薄膜を基材表面に安定的に形成することができる。
【０００７】請求項２に記載の発明は、前記薄膜前駆体
は、平均粒径が１〜２０ｎｍの少なくとも一部が金属か
ら成る超微粒子を均一に分散させた超微粒子分散液から
構成されていることを特徴とする請求項１記載の薄膜形
成方法である。これにより、基材の表面に、純粋な金属
からなる一様な薄膜を形成することができる。
は、平均粒径が１〜２０ｎｍの少なくとも一部が金属か
ら成る超微粒子を均一に分散させた超微粒子分散液から
構成されていることを特徴とする請求項１記載の薄膜形
成方法である。これにより、基材の表面に、純粋な金属
からなる一様な薄膜を形成することができる。
【０００８】ここで、金属粒子の融点は粒径が小さくな
ると低下することが知られているが、その効果が現れは
じめるのは２０ｎｍ以下であり、１０ｎｍ以下になると
その効果が顕著となる。従って、前記超微粒子の平均粒
径は、１〜２０ｎｍであるのが好適であり、微細窪みの
形状や寸法あるいはデバイスの構造によっては、１〜１
０ｎｍであるのが好適である。
ると低下することが知られているが、その効果が現れは
じめるのは２０ｎｍ以下であり、１０ｎｍ以下になると
その効果が顕著となる。従って、前記超微粒子の平均粒
径は、１〜２０ｎｍであるのが好適であり、微細窪みの
形状や寸法あるいはデバイスの構造によっては、１〜１
０ｎｍであるのが好適である。
【０００９】請求項３に記載の発明は、前記超微粒子
が、実質的に金属成分からなるコア部と、該コア部に化
学的に結合した有機物からなる被覆層とからなる複合金
属超微粒子であることを特徴とする請求項２記載の薄膜
形成方法である。
が、実質的に金属成分からなるコア部と、該コア部に化
学的に結合した有機物からなる被覆層とからなる複合金
属超微粒子であることを特徴とする請求項２記載の薄膜
形成方法である。
【００１０】少なくとも一部が金属から成る超微粒子を
製造する方法として、金属を真空中、若干のガスの存在
下で蒸発させることによって気相中から金属のみから成
る超微粒子を凝結させて、超微細な金属微粒子を得る方
法が提案されている。しかしながら、このような物理的
なプロセスを用いる方法では、金属超微粒子の生成量が
少ないので、大量生産に向いておらず、また、金属を蒸
発させるために電子ビーム、プラズマ、レーザー、誘導
加熱等の装置が必要なのでコストが高くなってしまう。
また、粒径分布が大きいので、加熱処理しても一部が溶
融しないままとなるので均一で抵抗値の低い金属膜が得
られない。
製造する方法として、金属を真空中、若干のガスの存在
下で蒸発させることによって気相中から金属のみから成
る超微粒子を凝結させて、超微細な金属微粒子を得る方
法が提案されている。しかしながら、このような物理的
なプロセスを用いる方法では、金属超微粒子の生成量が
少ないので、大量生産に向いておらず、また、金属を蒸
発させるために電子ビーム、プラズマ、レーザー、誘導
加熱等の装置が必要なのでコストが高くなってしまう。
また、粒径分布が大きいので、加熱処理しても一部が溶
融しないままとなるので均一で抵抗値の低い金属膜が得
られない。
【００１１】またこのような金属のみから成る超微粒子
を用いる場合には、分散媒中において超微粒子が凝集し
てしまい、超微粒子分散液による被覆が不均一になると
いう課題が有る。これを解決するために、適当な界面活
性剤を加えて保護コロイド化することが考えられるが、
それでも分散安定性という面では不充分である。
を用いる場合には、分散媒中において超微粒子が凝集し
てしまい、超微粒子分散液による被覆が不均一になると
いう課題が有る。これを解決するために、適当な界面活
性剤を加えて保護コロイド化することが考えられるが、
それでも分散安定性という面では不充分である。
【００１２】この発明の複合金属超微粒子の結合形態
は、金属成分からなるコア部と、被覆層を構成する有機
化合物とが金属原子を共有しているか、あるいは有機化
合物がコア部とイオン結合により錯体類似構造を形成し
ていると考えられるが、詳細は明確になっていない。こ
のような複合金属超微粒子は、液相中での化学的なプロ
セスにおいて作製することができるので、大がかりな真
空装置を用いることなく、簡単な装置を用いて通常の大
気雰囲気下において大量生産が可能であり、コストが安
価である。しかも、粒径が均一であるので一定温度で全
ての複合金属超粒子どうしが融着する。そして、この複
合金属超微粒子は周囲を有機化合物で被覆されているの
で、溶媒中における凝集性が小さく、従って、基板表面
に均一に分散させることが容易である。また、複合金属
超微粒子が安定であってハンドリングがしやすく、溶媒
を飛散させた後も、加熱分解させるまでは化学的安定性
を維持することができ、工程管理が容易である。
は、金属成分からなるコア部と、被覆層を構成する有機
化合物とが金属原子を共有しているか、あるいは有機化
合物がコア部とイオン結合により錯体類似構造を形成し
ていると考えられるが、詳細は明確になっていない。こ
のような複合金属超微粒子は、液相中での化学的なプロ
セスにおいて作製することができるので、大がかりな真
空装置を用いることなく、簡単な装置を用いて通常の大
気雰囲気下において大量生産が可能であり、コストが安
価である。しかも、粒径が均一であるので一定温度で全
ての複合金属超粒子どうしが融着する。そして、この複
合金属超微粒子は周囲を有機化合物で被覆されているの
で、溶媒中における凝集性が小さく、従って、基板表面
に均一に分散させることが容易である。また、複合金属
超微粒子が安定であってハンドリングがしやすく、溶媒
を飛散させた後も、加熱分解させるまでは化学的安定性
を維持することができ、工程管理が容易である。
【００１３】請求項４に記載の発明は、前記フィルム
が、Ｃ，Ｈ，Ｏ及びＮのみからなる有機物で構成されて
いることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載
の薄膜形成方法である。これにより、転写シートをフィ
ルムごと熱分解する際に、フィルムを容易にガス化し、
しかもこのガスが形成された薄膜と化学的結合を生じな
いようにすることができる。
が、Ｃ，Ｈ，Ｏ及びＮのみからなる有機物で構成されて
いることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載
の薄膜形成方法である。これにより、転写シートをフィ
ルムごと熱分解する際に、フィルムを容易にガス化し、
しかもこのガスが形成された薄膜と化学的結合を生じな
いようにすることができる。
【００１４】請求項５に記載の発明は、前記基材は、表
面に導体埋込み用の微細な凹部を有する基板で、該基板
の凹部内に前記薄膜前駆体の一部を充填しつつ前記転写
シートを基板表面に転写し、薄膜を形成した後に余分な
薄膜を除去する表面研摩を行うことを特徴とする請求項
２乃至４のいずれかに記載の薄膜形成方法である。これ
により、基板の表面に形成した導体埋込み用の微細な凹
部内に薄膜前駆体に含まれる金属を確実に埋込み、更に
表面研摩を施すことで、前記金属からなる配線を形成す
ることができる。
面に導体埋込み用の微細な凹部を有する基板で、該基板
の凹部内に前記薄膜前駆体の一部を充填しつつ前記転写
シートを基板表面に転写し、薄膜を形成した後に余分な
薄膜を除去する表面研摩を行うことを特徴とする請求項
２乃至４のいずれかに記載の薄膜形成方法である。これ
により、基板の表面に形成した導体埋込み用の微細な凹
部内に薄膜前駆体に含まれる金属を確実に埋込み、更に
表面研摩を施すことで、前記金属からなる配線を形成す
ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。この実施の形態の薄膜形成方法
は、半導体基板の表面に形成された配線溝やコンタクト
ホールといわれる階層間を連絡する縦孔等の微細な凹部
に銅や銀等の導体を埋込んで、この導体からなる配線を
形成するのに適用したものである。
を参照して説明する。この実施の形態の薄膜形成方法
は、半導体基板の表面に形成された配線溝やコンタクト
ホールといわれる階層間を連絡する縦孔等の微細な凹部
に銅や銀等の導体を埋込んで、この導体からなる配線を
形成するのに適用したものである。
【００１６】先ず、図１（ａ）に示すように、例えば、
リソグラフィ・エッチング技術により、表面に配線用の
溝等の微細な凹部１０を形成した基板１２と、図１
（ｂ）に示すように、例えば樹脂製のフィルム１４の片
面に所定の肉厚の薄膜前駆体１６を積層した転写シート
１８を用意する。
リソグラフィ・エッチング技術により、表面に配線用の
溝等の微細な凹部１０を形成した基板１２と、図１
（ｂ）に示すように、例えば樹脂製のフィルム１４の片
面に所定の肉厚の薄膜前駆体１６を積層した転写シート
１８を用意する。
【００１７】前記薄膜前駆体１６は、この例では、図２
に示すように、実質的に金属成分からなるコア部２０
と、有機化合物からなる被覆層２２とからなる複合金属
超微粒子２４を所定の溶媒に均一に分散させたペースト
状の超微粒子分散液から構成されている。このような複
合金属超微粒子２４は、有機化合物からなる被覆層２２
により覆われているので安定であり、しかも溶媒中にお
いて凝集する傾向が小さい。
に示すように、実質的に金属成分からなるコア部２０
と、有機化合物からなる被覆層２２とからなる複合金属
超微粒子２４を所定の溶媒に均一に分散させたペースト
状の超微粒子分散液から構成されている。このような複
合金属超微粒子２４は、有機化合物からなる被覆層２２
により覆われているので安定であり、しかも溶媒中にお
いて凝集する傾向が小さい。
【００１８】この複合金属超微粒子２４における金属成
分の比率は、通常は５０〜９０重量％程度とすれば良い
が、配線溝用に用いる場合は通常６０〜９０重量％程
度、特に７０〜９０重量％とするのが好ましい。
分の比率は、通常は５０〜９０重量％程度とすれば良い
が、配線溝用に用いる場合は通常６０〜９０重量％程
度、特に７０〜９０重量％とするのが好ましい。
【００１９】この複合金属超微粒子２４は、有機化合物
と出発物質である金属塩、例えば炭酸塩・蟻酸塩・酢酸
塩由来の金属成分から構成されており、その中心部が金
属成分からなり、その周りをイオン性の有機化合物が取
り囲んでいる。この時、有機化合物と金属成分とは、そ
の一部又は全部が化学的に結合した状態で一体化して存
在しており、界面活性剤によりコーティングされること
により安定化された従来の金属超微粒子と異なり、安定
性が高いとともに、より高い金属濃度においても安定で
ある。
と出発物質である金属塩、例えば炭酸塩・蟻酸塩・酢酸
塩由来の金属成分から構成されており、その中心部が金
属成分からなり、その周りをイオン性の有機化合物が取
り囲んでいる。この時、有機化合物と金属成分とは、そ
の一部又は全部が化学的に結合した状態で一体化して存
在しており、界面活性剤によりコーティングされること
により安定化された従来の金属超微粒子と異なり、安定
性が高いとともに、より高い金属濃度においても安定で
ある。
【００２０】複合金属超微粒子２４のコア部２０の平均
粒径は、通常１〜２０ｎｍ程度、好ましくは１〜１０ｎ
ｍとする。この複合金属超微粒子２４は、例えば非水系
溶媒中で且つイオン性の有機物の存在下で金属塩、例え
ば炭酸塩・蟻酸塩・酢酸塩をその分解還元温度以上でか
つイオン性の有機物の分解温度以下で加熱することによ
って製造することができる。
粒径は、通常１〜２０ｎｍ程度、好ましくは１〜１０ｎ
ｍとする。この複合金属超微粒子２４は、例えば非水系
溶媒中で且つイオン性の有機物の存在下で金属塩、例え
ば炭酸塩・蟻酸塩・酢酸塩をその分解還元温度以上でか
つイオン性の有機物の分解温度以下で加熱することによ
って製造することができる。
【００２１】金属成分としては、Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｚ
ｎ，Ｉｎ，Ｓｉ，Ｓｎ，Ｐｄ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｒ
ｕ，Ｒｈ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｂａ， Ｂ
ｉ，Ａｌ，Ｗ，Ｔａ，Ｔｉ及びＰｂのうちの少なくとも
１種が用いられ、イオン性の有機物としては炭素数５以
上の脂肪酸およびアルキルベンゼンスルフォン酸、アル
キルスルフォン酸が用いられる。
ｎ，Ｉｎ，Ｓｉ，Ｓｎ，Ｐｄ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｒ
ｕ，Ｒｈ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｂａ， Ｂ
ｉ，Ａｌ，Ｗ，Ｔａ，Ｔｉ及びＰｂのうちの少なくとも
１種が用いられ、イオン性の有機物としては炭素数５以
上の脂肪酸およびアルキルベンゼンスルフォン酸、アル
キルスルフォン酸が用いられる。
【００２２】加熱温度は、金属塩、例えば炭酸塩・蟻酸
塩・酢酸塩の分解還元温度以上でかつイオン性の有機物
の分解温度以下であり、例えば酢酸銀の場合、分解開始
温度が２００℃あるので、２００℃以上かつ上記のイオ
ン性有機物が分解しない温度に保持すればよい。この場
合、イオン性有機物が分解しにくいようにするために、
加熱雰囲気は、不活性ガス雰囲気であることが好ましい
が、非水溶剤の選択により、大気下においても加熱可能
である。
塩・酢酸塩の分解還元温度以上でかつイオン性の有機物
の分解温度以下であり、例えば酢酸銀の場合、分解開始
温度が２００℃あるので、２００℃以上かつ上記のイオ
ン性有機物が分解しない温度に保持すればよい。この場
合、イオン性有機物が分解しにくいようにするために、
加熱雰囲気は、不活性ガス雰囲気であることが好ましい
が、非水溶剤の選択により、大気下においても加熱可能
である。
【００２３】また、加熱するに際し、各種アルコール類
を添加することもでき、反応を促進することが可能にな
る。アルコール類は、上記効果が得られる限り特に制限
されず、例えばラウリルアルコール、グリセリン、エチ
レングリコール等が挙げられる。アルコール類の添加量
は、用いるアルコールの種類等に応じて適宜定めること
ができるが、通常は重量部として金属塩１００に対して
５〜２０程度、好ましくは５〜１０とすれば良い。加熱
が終了した後、公知の精製法により精製を行う。精製法
は例えば遠心分離、膜精製、溶媒抽出等により行えば良
い。
を添加することもでき、反応を促進することが可能にな
る。アルコール類は、上記効果が得られる限り特に制限
されず、例えばラウリルアルコール、グリセリン、エチ
レングリコール等が挙げられる。アルコール類の添加量
は、用いるアルコールの種類等に応じて適宜定めること
ができるが、通常は重量部として金属塩１００に対して
５〜２０程度、好ましくは５〜１０とすれば良い。加熱
が終了した後、公知の精製法により精製を行う。精製法
は例えば遠心分離、膜精製、溶媒抽出等により行えば良
い。
【００２４】このようにして作製された複合金属超微粒
子２４を、適当な溶媒中に均一に分散させることによ
り、薄膜前駆体（超微粒子分散液）１６を作製する。こ
のような超微粒子分散液は、分散粒子である複合金属超
微粒子２４が非常に細かいので、複合金属超微粒子２４
を混合して攪拌した状態ではほぼ透明であるが、溶媒の
種類、複合金属超微粒子濃度、温度等を適宜に選択する
ことにより、表面張力、粘性等の物性値を調整すること
ができる。
子２４を、適当な溶媒中に均一に分散させることによ
り、薄膜前駆体（超微粒子分散液）１６を作製する。こ
のような超微粒子分散液は、分散粒子である複合金属超
微粒子２４が非常に細かいので、複合金属超微粒子２４
を混合して攪拌した状態ではほぼ透明であるが、溶媒の
種類、複合金属超微粒子濃度、温度等を適宜に選択する
ことにより、表面張力、粘性等の物性値を調整すること
ができる。
【００２５】一方、前記フィルム１４は、例えばＣ，
Ｈ，Ｏのみからなるポリエチレン等の有機物や、Ｃ，
Ｈ，Ｏ，Ｎのみからなるナイロン等の有機物から構成さ
れている。このように、フィルム１４として、Ｃ，Ｈ，
Ｏ，Ｎのみからなる有機物を使用することにより、下記
の転写シート１８のフィルム１４ごとの熱分解の際に、
フィルム１４のガス化を容易にするとともに、このガス
と形成された薄膜３２（図１（ｅ）参照）との間に化学
的結合を生じないようにすることができる。
Ｈ，Ｏのみからなるポリエチレン等の有機物や、Ｃ，
Ｈ，Ｏ，Ｎのみからなるナイロン等の有機物から構成さ
れている。このように、フィルム１４として、Ｃ，Ｈ，
Ｏ，Ｎのみからなる有機物を使用することにより、下記
の転写シート１８のフィルム１４ごとの熱分解の際に、
フィルム１４のガス化を容易にするとともに、このガス
と形成された薄膜３２（図１（ｅ）参照）との間に化学
的結合を生じないようにすることができる。
【００２６】次に、図１（ｃ）に示すように、基板１２
の凹部１０の形成面と転写シート１８の薄膜前駆体１６
とを互いに当接させ、この状態で、加圧ローラ３０等を
介して両者１２，１６を圧着することで、図１（ｄ）に
示すように、薄膜前駆体１６の一部を基板１２の凹部１
０内に充填しつつ転写シート１８を基板１２に転写す
る。
の凹部１０の形成面と転写シート１８の薄膜前駆体１６
とを互いに当接させ、この状態で、加圧ローラ３０等を
介して両者１２，１６を圧着することで、図１（ｄ）に
示すように、薄膜前駆体１６の一部を基板１２の凹部１
０内に充填しつつ転写シート１８を基板１２に転写す
る。
【００２７】この状態で、転写シート１８をフィルム１
４ごと熱分解して、図１（ｅ）に示すように、基板１２
の凹部１０の形成側表面に薄膜前駆体１６による薄膜３
２を形成する。つまり、フィルム１４をガス化して飛ば
すとともに、薄膜前駆体（超微粒子分散液）１６に含ま
れる溶媒を蒸発させ、更に複合金属超微粒子２４の被覆
層（有機化合物）２２（図２参照）を分解して消滅さ
せ、同時に金属成分からなるコア部２０（図２参照）を
結合させることで、薄膜前駆体１６に含まれる金属成分
のみからなる薄膜３２を形成する。
４ごと熱分解して、図１（ｅ）に示すように、基板１２
の凹部１０の形成側表面に薄膜前駆体１６による薄膜３
２を形成する。つまり、フィルム１４をガス化して飛ば
すとともに、薄膜前駆体（超微粒子分散液）１６に含ま
れる溶媒を蒸発させ、更に複合金属超微粒子２４の被覆
層（有機化合物）２２（図２参照）を分解して消滅さ
せ、同時に金属成分からなるコア部２０（図２参照）を
結合させることで、薄膜前駆体１６に含まれる金属成分
のみからなる薄膜３２を形成する。
【００２８】この時、基板１２の凹部１０内には、薄膜
前駆体１６が圧入された状態で隙間なく充填され、これ
によって、基板１２の凹部１０内には、内部に空隙（ボ
イド）や空窩のない健全な導体層が形成される。
前駆体１６が圧入された状態で隙間なく充填され、これ
によって、基板１２の凹部１０内には、内部に空隙（ボ
イド）や空窩のない健全な導体層が形成される。
【００２９】次に、図１（ｆ）に示すように、基板１２
の表面にＣＭＰ（化学機械研摩）処理を施して、基板１
２の凹部１０内に埋込まれた薄膜３２以外の余分な薄膜
３２を除去し、これによって、薄膜３２からなる埋込み
配線を形成する。
の表面にＣＭＰ（化学機械研摩）処理を施して、基板１
２の凹部１０内に埋込まれた薄膜３２以外の余分な薄膜
３２を除去し、これによって、薄膜３２からなる埋込み
配線を形成する。
【００３０】なお、前記実施の形態においては、超微粒
子として複合金属超微粒子を使用し、これを溶媒中に分
散させて薄膜前駆体を構成する超微粒子分散液を形成し
た例を示しているが、この複合金属超微粒子の替わりに
一般に知られた金属のみから成る超微粒子を使用し、こ
れを溶媒中に分散させて超微粒子分散液を形成するよう
にしても良いことは勿論である。
子として複合金属超微粒子を使用し、これを溶媒中に分
散させて薄膜前駆体を構成する超微粒子分散液を形成し
た例を示しているが、この複合金属超微粒子の替わりに
一般に知られた金属のみから成る超微粒子を使用し、こ
れを溶媒中に分散させて超微粒子分散液を形成するよう
にしても良いことは勿論である。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、転写シートの転写工程と熱分解工程といった比較的
単純な工程によって、薄膜前駆体による薄膜を基材表面
に安定的に形成することができる。しかも、例えば基板
表面に設けた配線用の微細な凹部等であっても、この内
部に空隙や空窩のない健全な導体を確実に埋込んで埋込
み配線を形成することができる。
ば、転写シートの転写工程と熱分解工程といった比較的
単純な工程によって、薄膜前駆体による薄膜を基材表面
に安定的に形成することができる。しかも、例えば基板
表面に設けた配線用の微細な凹部等であっても、この内
部に空隙や空窩のない健全な導体を確実に埋込んで埋込
み配線を形成することができる。
【図１】本発明の実施の形態の薄膜形成方法を工程順に
示す図である。
示す図である。
【図２】原料となる超微粒子の構造を模式的に示す図で
ある。
ある。
１０ 凹部 １２ 基板（基材） １４ フィルム １６ 薄膜前駆体 １８ 転写シート ２０ コア部 ２２ 被覆層 ２４ 複合金属超微粒子 ３０ 加圧ローラ ３２ 薄膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4M104 BB01 BB02 BB04 BB05 BB06 BB07 BB08 BB09 BB13 BB14 BB16 BB17 BB18 DD51 5F058 BA20 BF47 BH01 BJ01 BJ06
Claims (5)
- 【請求項１】 フィルムの片面に薄膜前駆体を積層して
転写シートを形成する工程と、 該転写シートを基材表面に転写する工程と、 前記転写シートをフィルムごと熱分解することにより前
記基材表面に前記薄膜前駆体による薄膜を形成する工程
とを有することを特徴とする薄膜形成方法。 - 【請求項２】 前記薄膜前駆体は、平均粒径が１〜２０
ｎｍの少なくとも一部が金属から成る超微粒子を均一に
分散させた超微粒子分散液から構成されていることを特
徴とする請求項１記載の薄膜形成方法。 - 【請求項３】 前記超微粒子が、実質的に金属成分から
なるコア部と、該コア部に化学的に結合した有機物から
なる被覆層とからなる複合金属超微粒子であることを特
徴とする請求項２記載の薄膜形成方法。 - 【請求項４】 前記フィルムが、Ｃ，Ｈ，Ｏ及びＮのみ
からなる有機物で構成されていることを特徴とする請求
項１乃至３のいずれかに記載の薄膜形成方法。 - 【請求項５】 前記基材は、表面に導体埋込み用の微細
な凹部を有する基板で、該基板の凹部内に前記薄膜前駆
体の一部を充填しつつ前記転写シートを基板表面に転写
し、薄膜を形成した後に余分な薄膜を除去する表面研摩
を行うことを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記
載の薄膜形成方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35032499A JP2001168060A (ja) | 1999-12-09 | 1999-12-09 | 薄膜形成方法 |
| TW089126166A TW476073B (en) | 1999-12-09 | 2000-12-08 | Solution containing metal component, method of and apparatus for forming thin metal film |
| KR1020000074898A KR20010070288A (ko) | 1999-12-09 | 2000-12-09 | 금속 성분 함유 용액, 금속 박막 형성 방법 및 장치 |
| EP00127094A EP1107298A3 (en) | 1999-12-09 | 2000-12-11 | Solution containing metal component, method of and apparatus for forming thin metal film |
| US09/733,084 US20010004477A1 (en) | 1999-12-09 | 2000-12-11 | Solution containing metal component, method of and apparatus for forming thin metal film |
| US10/464,551 US7179503B2 (en) | 1999-12-09 | 2003-06-19 | Method of forming thin metal films on substrates |
| US11/707,122 US20070141251A1 (en) | 1999-12-09 | 2007-02-16 | Method of forming thin metal films on substrates |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35032499A JP2001168060A (ja) | 1999-12-09 | 1999-12-09 | 薄膜形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001168060A true JP2001168060A (ja) | 2001-06-22 |
Family
ID=18409718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35032499A Withdrawn JP2001168060A (ja) | 1999-12-09 | 1999-12-09 | 薄膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001168060A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004146695A (ja) * | 2002-10-25 | 2004-05-20 | Ebara Corp | 金属化装置 |
| WO2005095040A1 (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-13 | Ebara Corporation | 接合方法及び接合体 |
-
1999
- 1999-12-09 JP JP35032499A patent/JP2001168060A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004146695A (ja) * | 2002-10-25 | 2004-05-20 | Ebara Corp | 金属化装置 |
| WO2005095040A1 (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-13 | Ebara Corporation | 接合方法及び接合体 |
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|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040514 |
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