JP2006249530A - Method for forming pattern made of metallic film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体デバイスに代表される電子デバイスの配線若しくはバンプ、又は、磁気ヘッドの磁極部等の金属膜パターンの形成方法に関し、更に詳しくはめっき法を用いた金属膜パターンの形成方法に関する。 The present invention relates to a method for forming a metal film pattern such as a wiring or bump of an electronic device typified by a semiconductor device, or a magnetic pole portion of a magnetic head, and more particularly to a method for forming a metal film pattern using a plating method.
半導体デバイスに代表される電子デバイスの配線若しくはバンプ、又は、磁気ヘッドの磁極部等の金属膜パターンの形成方法の一つに、半導体基板や磁気ヘッド基板等の基板上に金属製のシード膜を形成し、所定パターンのレジストパターンを形成した後、所望のめっき液を用いためっき法により金属膜を成膜し、レジストパターン及びシード膜を除去することにより形成する方法がある。 One method of forming metal film patterns such as wiring or bumps of electronic devices typified by semiconductor devices, or magnetic poles of magnetic heads, is to use a metal seed film on a substrate such as a semiconductor substrate or magnetic head substrate. There is a method of forming a resist pattern having a predetermined pattern, forming a metal film by a plating method using a desired plating solution, and removing the resist pattern and the seed film.
このようにしてめっき法により金属膜パターンを形成する場合には、レジストパターン表面が疎水性であるので、めっき液がレジストパターンの開口部に入り込み難く、金属膜の成膜性が悪いという問題があった。また、シード膜上に不要なレジストやゴミが付着していることがあり、このことも金属膜の成膜性を悪くしていた。 When the metal film pattern is formed by plating in this way, the resist pattern surface is hydrophobic, so that the plating solution is difficult to enter the opening of the resist pattern and the metal film is not easily formed. there were. In addition, unnecessary resist and dust may adhere on the seed film, which also deteriorates the film formability of the metal film.
そこで、金属膜の成膜性を向上させるために、めっきの前処理として酸素プラズマによるアッシング処理を行うことが広く知られている。このようなアッシング処理を行うと、酸素プラズマの酸化作用によりレジストパターン表面が親水化されてめっき液がレジストパターンの開口部に入り込み易くなり、また、シード膜上の不要なレジスト等が除去されるので、金属膜を成膜し易くなる。
しかしながら、めっきの前処理として上記のアッシング処理を施した場合には、レジストパターンが削られてレジストパターンの開口幅が増大してしまう。図８（ａ）及び（ｂ）は、アッシング処理によりレジストパターンが削られてその開口幅が増大した様子を示す模式断面図である。図８（ａ）及び（ｂ）において、基板１１上にはシード膜１２とレジストパターン１３が形成されており、図８（ａ）はアッシング処理前の様子を示し、図８（ｂ）はアッシング処理後の様子を示す。このようにレジストパターンの開口幅が増大した場合には、めっきにより得られる金属膜パターンのパターン幅が増大してしまい、所望のパターンどおりの金属膜パターンを得難くなってしまう。
However, when the above-described ashing treatment is performed as a pretreatment for plating, the resist pattern is cut and the opening width of the resist pattern increases. FIGS. 8A and 8B are schematic cross-sectional views showing a state in which the resist pattern is removed by ashing and the opening width is increased. 8A and 8B, a
このような場合に、レジストパターン及びシード膜を除去した後に得られた金属膜パターンをイオン照射により削って金属膜パターンを所望の形状に加工することがあるが（以下、この加工を「スリミング加工」という。）、このスリミング加工は加工精度がよくないので所望のパターンどおりの金属膜パターンを安定的に得難いという問題がある。このような問題は、パターンが微細化するほど顕著になる。 In such a case, the metal film pattern obtained after removing the resist pattern and the seed film may be cut by ion irradiation to process the metal film pattern into a desired shape (hereinafter referred to as “slimming process”). This slimming process has a problem that it is difficult to stably obtain a metal film pattern according to a desired pattern because the processing accuracy is not good. Such a problem becomes more prominent as the pattern becomes finer.
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は配線若しくはバンプ又は磁極部等の金属膜パターンを所望のパターンどおりに得ることができる金属膜パターンの形成方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a method for forming a metal film pattern that can obtain a metal film pattern such as a wiring, a bump, or a magnetic pole portion in a desired pattern. It is in.
上記の問題を解決するための本発明の金属膜パターンの形成方法は、基板上に所定のパターンでレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、前記基板の少なくとも前記レジストパターンが形成されている面を、水に対しオゾンが１ｐｐｍ以上３０ｐｐｍ以下含有されたオゾン水に接触させるオゾン水処理工程と、前記基板の前記レジストパターンが形成された面側に金属をめっきするめっき工程と、前記基板から前記レジストパターンを除去するレジストパターン除去工程とを有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the metal film pattern forming method of the present invention includes a resist pattern forming step of forming a resist pattern in a predetermined pattern on a substrate, and at least a surface of the substrate on which the resist pattern is formed An ozone water treatment step for bringing ozone into contact with ozone water containing 1 ppm or more and 30 ppm or less of water, a plating step for plating a metal on the surface side of the substrate on which the resist pattern is formed, and from the substrate And a resist pattern removing step for removing the resist pattern.
この発明によれば、オゾン水処理工程においてオゾン水の酸化作用によりレジストパターン表面が親水化されてレジストパターンの開口部にめっき液が入り込み易くなり、また、オゾン水により基板上に付着した不要なレジストが除去されるので、金属膜の成膜性が向上する。また、この発明によれば、オゾン水処理工程においてオゾン水によりレジスト表面を親水化してもレジストパターンが削れ難い。その理由は、酸素プラズマを用いたアッシング処理を施した場合には、酸素プラズマの酸化作用が強すぎてレジストパターン内部まで酸化されてしまうのに対し、オゾン水で処理した場合には、オゾン水の酸化作用が酸素プラズマの酸化作用に比べて穏やかであるので、レジストパターンの表面だけが酸化されるためだと考えられる。また、オゾン水処理工程はウェット工程であるので、レジストパターンの酸化反応が等方的に進むこともその理由として挙げられる。したがって、オゾン水処理工程後もレジストの形状に変化が生じ難いので、スリミング加工をすることなく所望のパターンどおりの金属膜パターンを得易くなる。 According to the present invention, the surface of the resist pattern is hydrophilized by the oxidizing action of ozone water in the ozone water treatment process, and the plating solution can easily enter the openings of the resist pattern. Since the resist is removed, the film formability of the metal film is improved. Moreover, according to this invention, even if the resist surface is hydrophilized with ozone water in the ozone water treatment step, the resist pattern is hardly scraped. The reason is that when the ashing process using oxygen plasma is performed, the oxidizing action of the oxygen plasma is too strong to be oxidized to the inside of the resist pattern. This is considered to be because only the surface of the resist pattern is oxidized because the oxidation effect of is milder than that of oxygen plasma. In addition, since the ozone water treatment process is a wet process, the reason is that the oxidation reaction of the resist pattern proceeds isotropically. Accordingly, since the resist shape hardly changes even after the ozone water treatment process, it is easy to obtain a metal film pattern according to a desired pattern without performing a slimming process.
本発明の金属膜パターンの形成方法においては、前記レジストパターン形成工程と前記オゾン水処理工程との間に、前記基板の少なくとも前記レジストパターンが形成されている面を、界面活性剤に接触させる界面活性剤処理工程を更に有することが好ましい。 In the method for forming a metal film pattern of the present invention, between the resist pattern forming step and the ozone water treatment step, an interface for contacting at least the surface of the substrate on which the resist pattern is formed with a surfactant. It is preferable to further include an activator treatment step.
本発明の金属膜パターンの形成方法においては、前記レジストパターン形成工程と前記オゾン水処理工程との間に、減圧下で前記基板を水に浸漬する水浸漬工程を更に有し、該水浸漬工程後、前記基板を乾燥させないで前記オゾン水処理工程に進むことが好ましい。 In the method for forming a metal film pattern of the present invention, the method further includes a water immersing step of immersing the substrate in water under reduced pressure between the resist pattern forming step and the ozone water treatment step. Thereafter, it is preferable to proceed to the ozone water treatment step without drying the substrate.
本発明の金属膜パターンの形成方法においては、前記オゾン水処理工程において、減圧下で前記オゾン水を前記基板に噴射させることが好ましい。 In the method for forming a metal film pattern of the present invention, it is preferable that the ozone water is jetted onto the substrate under reduced pressure in the ozone water treatment step.
本発明の金属膜パターンの形成方法においては、前記レジストパターン形成工程の前に、前記基板上に金属からなるシード膜を形成するシード膜形成工程と、前記レジストパターン除去工程後に、露出した前記シード膜を除去するシード膜除去工程とを更に有することが好ましい。 In the method for forming a metal film pattern of the present invention, a seed film forming step of forming a metal seed film on the substrate before the resist pattern forming step, and the exposed seed after the resist pattern removing step. It is preferable to further include a seed film removing step for removing the film.
ここで、従来のようにめっきの前処理として酸素プラズマによるアッシング処理を行った場合には、その強い酸化作用によりシード膜表面に酸化膜が形成されてしまい、シード膜上に金属膜を成膜し難くなってしまう。したがって、金属膜を成膜し易くするために、従来はめっきの前処理として更に酸又はアルカリによる処理（以下、この処理を「薬液処理」という。）をして酸化膜を除去する必要があった。一方、この発明によれば、このような薬液処理をしなくても良好な成膜性が維持される。その理由は、本発明の金属膜パターンの形成方法においては、めっきの前処理を酸化作用の穏やかなオゾン水によって行うので、シード膜表面に酸化膜が形成されてもその膜厚が薄く、金属膜の成膜性に与える影響が小さいためであると考えられる。 Here, when an ashing process using oxygen plasma is performed as a pretreatment for plating as in the prior art, an oxide film is formed on the surface of the seed film due to its strong oxidizing action, and a metal film is formed on the seed film. It becomes difficult to do. Therefore, in order to easily form a metal film, it has been conventionally necessary to remove the oxide film by further treatment with acid or alkali (hereinafter referred to as “chemical treatment”) as a pretreatment for plating. It was. On the other hand, according to the present invention, good film formability is maintained without such chemical treatment. The reason for this is that in the method for forming a metal film pattern of the present invention, the plating pretreatment is performed with ozone water having a mild oxidizing action, so that even if an oxide film is formed on the seed film surface, the film thickness is thin. This is probably because the influence on the film formability of the film is small.
なお、上記の特許文献１（特開２００１−２００７７号公報）には、半導体装置において、層間絶縁層に開口部を形成し、この開口部に導電材料を埋め込むことにより、素子間又は多層配線間を電気的に接続するコンタクトホールを形成することが記載されている。この場合、特開２００１−２００７７号公報には、導電材料を埋め込む方法としてめっき法を用い、めっきの前処理として層間絶縁層表面をオゾン水により処理することが記載されている。しかしながら、オゾン水によりレジストパターンに親水性を付与するものではない。 Note that in the above-mentioned Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-20077), an opening is formed in an interlayer insulating layer in a semiconductor device, and a conductive material is embedded in the opening, thereby inter-element or multi-layer wiring. It is described that a contact hole for electrically connecting the two is formed. In this case, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-20077 describes that a plating method is used as a method for embedding a conductive material, and the surface of the interlayer insulating layer is treated with ozone water as a pretreatment for plating. However, the ozone water does not impart hydrophilicity to the resist pattern.
本発明の金属膜パターンの形成方法によれば、レジストパターンが形成された基板へのめっきの前処理としてオゾン水による処理を行うので、レジストパターンの形状がほとんど変化しない。したがって、スリミング加工を施さなくても所望のパターンどおりの金属膜パターンを得ることができる。 According to the method for forming a metal film pattern of the present invention, since the treatment with ozone water is performed as a pretreatment for plating on the substrate on which the resist pattern is formed, the shape of the resist pattern hardly changes. Therefore, a metal film pattern according to a desired pattern can be obtained without performing a slimming process.
また、本発明の金属膜パターンの形成方法によれば、金属製のシード膜が形成された基板を用いた場合に、環境に負荷のかかる薬液処理を施さなくても金属膜パターンの良好な成膜性を維持でき、環境に対する負荷の低減に寄与できる。 In addition, according to the method for forming a metal film pattern of the present invention, when a substrate on which a metal seed film is formed is used, the metal film pattern can be satisfactorily formed without performing chemical treatment that is burdensome on the environment. The film property can be maintained, and the load on the environment can be reduced.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る金属膜パターンの形成方法を説明するための工程断面図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a process cross-sectional view for explaining the metal film pattern forming method according to the first embodiment.
まず、めっきによる金属膜の成膜性を向上させるために、図１（ａ）に示すように半導体基板又は磁気ヘッド基板等の基板１にシード膜２を形成する（以下、この工程を「シード膜形成工程」という。）。シード膜２は、後工程でめっきされる金属が付着しやすい金属で形成されることが好ましく、例えばめっきされる金属がＮｉ−Ｆｅ合金である場合には、Ｎｉ−Ｆｅ合金でシード膜を形成することが好ましい。シード膜２は、スパッタリングにより形成することができ、その膜厚は通常１００ｎｍ程度である。なお、下地が導電性である場合にはこの工程は不要である。
First, in order to improve the film formability of a metal film by plating, a
次に、図１（ｂ）に示すようにこの基板１の上に所定の形状でレジストパターン３を形成する（以下、この工程を「レジストパターン形成工程」という。）。レジストパターン３は、通常レジストの材料として用いられる感光剤により形成される。
Next, as shown in FIG. 1B, a
レジストパターン３の開口幅は、所望する金属膜パターンに応じて適宜選択される。本形態の金属膜パターンの形成方法では、後工程でめっきの前処理としてオゾン水による処理を行うので金属がめっきされ易く、また、レジストパターン３が削られることなくレジストパターン３の形状がほぼ変化しない。したがって、レジストパターン３の開口幅が１００ｎｍ程度の微細なパターンでも所望のパターンどおりの金属膜パターンを得ることができる。
The opening width of the resist
次に、レジストパターン３の表面を親水化し、且つ、シード膜２上に付着した不要なレジストやゴミを除去するために、めっきの前処理として、図１（ｃ）に示すように、レジストパターン３まで形成された基板Ｓをオゾン水４に接触させる（以下、この工程を「オゾン水処理工程」という。）。
Next, in order to hydrophilize the surface of the resist
ここで、オゾン水としては、水に対しオゾンを１ｐｐｍ以上３０ｐｐｍ以下含有するものを用いる。オゾンの含有量が１ｐｐｍ未満のオゾン水を用いた場合には、レジストパターン３の表面を十分に親水化できないことがある。オゾンの含有量が３０ｐｐｍを超えるオゾン水を用いた場合には、強い酸化作用によりレジストパターン３が削られてしまうことがあり、所望のパターンの金属膜パターンを得難くなってしまう。また、オゾンの含有量が３０ｐｐｍを超えるオゾン水を用いた場合には、シード膜に形成される酸化膜の膜厚が厚くなりすぎることがあり、酸やアルカリによる薬液処理を行わなければ金属膜の成膜性が悪くなってしまうことがある。
Here, as ozone water, what contains 1 ppm or more and 30 ppm or less of ozone with respect to water is used. When ozone water having an ozone content of less than 1 ppm is used, the surface of the resist
オゾン水の接触方法としては、図２〜５に示すような各種接触方法を用いることができる。 As a contact method of ozone water, various contact methods as shown in FIGS. 2 to 5 can be used.
図２は、レジストパターン３まで形成された基板Ｓに向けてオゾン水を噴射させる接触方法を示す模式図である。レジストパターン３の開口部にオゾン水を入り込み易くさせる観点からは、密閉容器内でアスピレータ等を用いて減圧しながらオゾン水を噴射させることが好ましい。このときの真空度は２〜７ｋＰａ程度である。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a contact method in which ozone water is sprayed toward the substrate S formed up to the resist
図３は、レジストパターン３まで形成された基板Ｓをオゾン水中に浸漬させる接触方法を示す模式図である。レジストパターンの開口部にオゾン水を入り込み易くさせる観点からは、超音波振動子を設置した槽を用い、超音波を印加しながら基板Ｓをオゾン水中に浸漬させることが好ましい。
FIG. 3 is a schematic view showing a contact method in which the substrate S formed up to the resist
図４は、レジストパターン３まで形成された基板Ｓを回転させつつ、基板Ｓ上にオゾン水を滴下する接触方法を示す模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a contact method in which ozone water is dropped onto the substrate S while rotating the substrate S formed up to the resist
図５は、レジストパターン３まで形成された基板Ｓに向けてオゾン水を噴霧する接触方法を示す模式図である。具体的には、窒素雰囲気で超音波振動子にオゾン水を供給し、振動によりミスト化したオゾン水を基板Ｓに接触させる。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a contact method of spraying ozone water toward the substrate S formed up to the resist
オゾン水処理工程後は、基板Ｓを乾燥させることなく次工程の金属のめっきを行うことが好ましい。基板Ｓを乾燥させた場合には、乾燥によりシード膜２又はレジストパターン３の表面が酸化されて改質されてしまうおそれがある。
After the ozone water treatment step, it is preferable to perform metal plating in the next step without drying the substrate S. When the substrate S is dried, the surface of the
次に、図１（ｄ）に示すように、基板１上にめっきにより金属膜を成膜し、金属膜パターン５を形成する（以下、この工程を「めっき工程」という。）。めっきする金属としては、金属膜パターン５として得たい所望の金属を適宜選択することができ、それに応じためっき液を調整してめっきを行う。
Next, as shown in FIG. 1D, a metal film is formed on the
次に、図１（ｅ）に示すようにレジストパターンをアセトン等により除去し（以下、この工程を「レジストパターン除去工程」という。）、続いて、図１（ｆ）に示すようにレジストを除去したことにより露出したシード膜をイオンエッチング等により除去する（以下、この工程を「シード膜除去工程」という。）。 Next, the resist pattern is removed with acetone or the like as shown in FIG. 1E (hereinafter, this process is referred to as “resist pattern removing process”), and then the resist is removed as shown in FIG. The seed film exposed by the removal is removed by ion etching or the like (hereinafter, this process is referred to as “seed film removal process”).
（第２の実施形態）
図６は、第２の実施形態に係る金属膜パターンの形成方法を説明するための工程断面図である。
(Second Embodiment)
FIG. 6 is a process cross-sectional view for explaining the metal film pattern forming method according to the second embodiment.
本実施形態の金属膜パターンの形成方法は、シード膜形成工程（図６（ａ））と、レジストパターン形成工程（図６（ｂ））と、界面活性剤処理工程（図６（ｃ））と、オゾン水処理工程（図６（ｄ））と、めっき工程（図６（ｅ））と、レジストパターン除去工程（図６（ｆ））と、シード膜除去工程（図６（ｇ））とを有する。 The metal film pattern forming method of the present embodiment includes a seed film forming step (FIG. 6A), a resist pattern forming step (FIG. 6B), and a surfactant treatment step (FIG. 6C). Ozone water treatment step (FIG. 6 (d)), plating step (FIG. 6 (e)), resist pattern removal step (FIG. 6 (f)), and seed film removal step (FIG. 6 (g)). And have.
本実施形態の金属膜パターンの形成方法は、第１の実施形態に係る金属膜パターンの形成方法において、レジストパターン形成工程とオゾン水処理工程との間に界面活性剤処理工程を有する点で、第１の実施形態に係る金属膜パターンの形成方法と異なるが、界面活性剤処理工程以外の工程については、第１の実施形態に係る金属膜パターンの形成方法と同様であるのでここでの説明を省略する。 The method for forming a metal film pattern according to this embodiment is a method for forming a metal film pattern according to the first embodiment, in that a surfactant treatment process is provided between the resist pattern formation process and the ozone water treatment process. Although different from the method for forming a metal film pattern according to the first embodiment, the processes other than the surfactant treatment process are the same as the method for forming a metal film pattern according to the first embodiment, and therefore will be described here. Is omitted.
界面活性剤処理工程においては、レジストパターン３まで形成された基板Ｓにオゾン水を接触させる前に、界面活性剤６を接触させる。オゾン水を接触する前の基板Ｓに予め界面活性剤を接触させておくことにより、表面が疎水性のレジストパターン３の開口部にオゾン水が入り込み易くなる。
In the surfactant treatment step, the surfactant 6 is brought into contact before the ozone water is brought into contact with the substrate S formed up to the resist
界面活性剤としては、各種界面活性剤を用いることができ、例えば、イオン系界面活性剤又はノニオン系界面活性剤を用いることができる。イオン系界面活性剤としては、例えば、水に対してドデシル硫酸ナトリウムが１００ｐｐｍ程度含有されたものを用いることができる。 Various surfactants can be used as the surfactant, and for example, an ionic surfactant or a nonionic surfactant can be used. As an ionic surfactant, what contains about 100 ppm of sodium dodecyl sulfate with respect to water can be used, for example.
界面活性剤の接触方法としては、第１の実施形態の欄で説明したオゾン水の各種接触方法を用いることができる。 As the contact method of the surfactant, various contact methods of ozone water described in the column of the first embodiment can be used.
（第３の実施形態）
図７は、第３の実施形態に係る金属膜パターンの形成方法を説明するための工程断面図である。
(Third embodiment)
FIG. 7 is a process cross-sectional view for explaining the metal film pattern forming method according to the third embodiment.
本実施形態の金属膜パターンの形成方法は、シード膜形成工程（図７（ａ））と、レジストパターン形成工程（図７（ｂ））と、薬液処理工程（図示しない。）と、水浸漬処理工程（図７（ｃ））と、オゾン水処理工程（図７（ｄ））と、めっき工程（図７（ｅ））と、レジストパターン除去工程（図７（ｆ））と、シード膜除去工程（図７（ｇ））とを有する。 The metal film pattern forming method of the present embodiment includes a seed film forming process (FIG. 7A), a resist pattern forming process (FIG. 7B), a chemical treatment process (not shown), and water immersion. Processing step (FIG. 7C), ozone water treatment step (FIG. 7D), plating step (FIG. 7E), resist pattern removal step (FIG. 7F), seed film And a removal step (FIG. 7G).
本実施形態の金属膜パターンの形成方法は、第１の実施形態に係る金属膜パターンの形成方法において、レジストパターン形成工程とオゾン水処理工程との間に薬液処理工程及び水浸漬工程を有する点で、第１の実施形態に係る金属膜パターンの形成方法と異なるが、薬液処理工程及び水浸漬工程以外の工程については、第１の実施形態に係る金属膜パターンの形成方法と同様であるのでここでの説明を省略する。 The method for forming a metal film pattern according to the present embodiment includes a chemical treatment process and a water immersion process between the resist pattern formation process and the ozone water treatment process in the metal film pattern formation method according to the first embodiment. Thus, although different from the method for forming a metal film pattern according to the first embodiment, the steps other than the chemical treatment process and the water immersion process are the same as the method for forming a metal film pattern according to the first embodiment. The description here is omitted.
薬液処理工程では、オゾン水で除去することが困難な付着物（例えば、レジストの残渣や酸化物等）を薬液で除去し、水浸漬工程では、基板Ｓを水に浸漬させることによりこの薬液を水洗する。 In the chemical solution treatment step, deposits that are difficult to remove with ozone water (for example, resist residues and oxides) are removed with a chemical solution, and in the water immersion step, this chemical solution is immersed in water. Wash with water.
水浸漬工程では、水をレジストパターン３の開口部に入り込み易くして薬液を効率よく水洗する観点から、アスピレータ等を用いた減圧下で基板Ｓを水に浸漬することが好ましい。このときの真空度は２〜７ｋＰａである。
In the water immersion step, it is preferable to immerse the substrate S in water under reduced pressure using an aspirator or the like from the viewpoint of allowing water to easily enter the openings of the resist
シード膜２又はレジストーパターン３の表面の改質を防ぐ観点からは、水浸漬工程後、基板Ｓを乾燥させることなくオゾン水処理を行うことが好ましい。
From the viewpoint of preventing modification of the surface of the
（実施例１）
まず、Ａｌ2Ｏ3・ＴｉＣからなる母基板に、リード部、アルミナ絶縁膜を順次形成して磁気ヘッド基板を作製する。
Example 1
First, a lead part and an alumina insulating film are sequentially formed on a mother substrate made of Al 2 O 3 .TiC to produce a magnetic head substrate.
次に、磁気ヘッド基板全面にスパッタリングによりＮｉ−Ｆｅ合金膜からなる膜厚１００ｎｍのシード膜を成膜する。 Next, a 100 nm-thick seed film made of a Ni—Fe alloy film is formed on the entire surface of the magnetic head substrate by sputtering.
次に、この磁気ヘッド基板上に、フォトリソグラフィ法により膜厚が１．５μｍで開口幅が０．３μｍのレジストパターンを形成する。 Next, a resist pattern having a film thickness of 1.5 μm and an opening width of 0.3 μm is formed on the magnetic head substrate by photolithography.
次に、このレジストパターンまで形成された磁気ヘッド基板を図２に示すような密閉装置内に入れ、アスピレータで減圧しながら（真空度：２．７ｋＰａ）、水に対してオゾンを１０ｐｐｍ含有したオゾン水を、磁気ヘッド基板に向けて２０リットル／分で２０秒間噴射する。 Next, the magnetic head substrate formed up to this resist pattern is put in a hermetically sealed device as shown in FIG. 2, and ozone containing 10 ppm of ozone with respect to water while reducing the pressure with an aspirator (vacuum degree: 2.7 kPa). Water is sprayed at 20 liters / minute for 20 seconds toward the magnetic head substrate.
次に、硫酸をベースにしたＮｉ−Ｆｅ合金めっき浴を用いて、磁気ヘッド基板が乾燥する前に、膜厚１．０μｍのＮｉ−Ｆｅ合金膜を電解めっきする。 Next, using a Ni—Fe alloy plating bath based on sulfuric acid, a Ni—Fe alloy film having a thickness of 1.0 μm is electroplated before the magnetic head substrate is dried.
次に、アセトンによりレジストパターンを除去し、続いてイオンエッチングによりシード膜を除去する。このようにして、磁気ヘッド基板上に磁極部（金属膜パターン）を形成することができる。 Next, the resist pattern is removed with acetone, and then the seed film is removed by ion etching. In this way, the magnetic pole part (metal film pattern) can be formed on the magnetic head substrate.
（実施例２）
実施例１の金属膜パターンの形成方法において、オゾン水により処理する前に、レジストパターンまで形成された磁気ヘッド基板を、水に対してドデシル硫酸ナトリウムが１００ｐｐｍ程度含有された界面活性剤に浸漬することにより接触させたこと以外は実施例１の金属膜パターンの形成方法と同様にして、磁気ヘッド基板上に磁極部（金属膜パターン）を形成する。
(Example 2)
In the method for forming a metal film pattern of Example 1, before the treatment with ozone water, the magnetic head substrate formed up to the resist pattern is immersed in a surfactant containing about 100 ppm of sodium dodecyl sulfate with respect to water. A magnetic pole part (metal film pattern) is formed on the magnetic head substrate in the same manner as the metal film pattern forming method of Example 1 except that the contact is made.
（レジストパターン幅の変化比較試験）
レジストパターンが形成された基板へのめっきの前処理として、オゾン水による処理をした場合と酸素プラズマによるアッシング処理をした場合とにおいて、めっき前処理前後のレジストパターン開口幅の変化を比較した。
(Resist pattern change test)
As a pretreatment for plating on the substrate on which the resist pattern was formed, the change in the opening width of the resist pattern before and after the plating pretreatment was compared between the case of the treatment with ozone water and the case of the ashing treatment with oxygen plasma.
基板としてはＳｉウェハを用い、レジスト材料としてはポリスチレン系感光剤を用いた。オゾン水による処理は、基板を図２に示すような密閉装置内に入れ、アスピレータで減圧しながら（真空度：３．３ｋＰａ）、水に対してオゾンを１０ｐｐｍ含有したオゾン水を、基板に向けて２０リットル／分で２０秒間噴射することにより行った。また、アッシング処理は、放電圧力を０．０５Ｐａ、プラズマ密度を１０12ｃｍ3、アッシングスピードを５００ｎｍ／分とし、１分間アッシングすることにより行った。 A Si wafer was used as the substrate, and a polystyrene-based photosensitive agent was used as the resist material. In the treatment with ozone water, the substrate is placed in a hermetically sealed device as shown in FIG. 2, and the ozone water containing 10 ppm of ozone with respect to the water is directed toward the substrate while reducing the pressure with an aspirator (vacuum degree: 3.3 kPa). At 20 liters / minute for 20 seconds. The ashing treatment was performed by ashing for 1 minute at a discharge pressure of 0.05 Pa, a plasma density of 10 12 cm 3 , an ashing speed of 500 nm / min.
表１にその比較結果を示す。 Table 1 shows the comparison results.
表１に示したように、アッシング処理をした場合には、レジストパターンの開口幅が大きく広がってしまうのに対し、オゾン水による処理をした場合には、開口幅が変化しないか変化してもごくわずかしか変化しなかった。 As shown in Table 1, when the ashing process is performed, the opening width of the resist pattern widens greatly, whereas when the treatment with ozone water is performed, the opening width does not change or changes. There was very little change.
以下、本発明の諸態様を、付記としてまとめて記載する。 Hereinafter, various aspects of the present invention will be collectively described as supplementary notes.
（付記１） 基板上に所定のパターンでレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、
前記基板の少なくとも前記レジストパターンが形成されている面を、水に対しオゾンが１ｐｐｍ以上３０ｐｐｍ以下含有されたオゾン水に接触させるオゾン水処理工程と、
前記基板の前記レジストパターンが形成された面側に金属をめっきするめっき工程と、
前記基板から前記レジストパターンを除去するレジストパターン除去工程と
を有することを特徴とする金属膜パターンの形成方法。
(Additional remark 1) The resist pattern formation process which forms a resist pattern by a predetermined pattern on a board | substrate,
An ozone water treatment step in which at least the surface of the substrate on which the resist pattern is formed is brought into contact with ozone water containing ozone in an amount of 1 ppm to 30 ppm with respect to water;
A plating step of plating a metal on the surface side of the substrate on which the resist pattern is formed;
And a resist pattern removing step for removing the resist pattern from the substrate.
（付記２） 前記オゾン水処理工程後、前記基板を乾燥させないでめっき工程に進むことを特徴とする付記１に記載の金属膜パターンの形成方法。
(Supplementary note 2) The method for forming a metal film pattern according to
（付記３） 前記レジストパターン形成工程と前記オゾン水処理工程との間に、前記基板の少なくとも前記レジストパターンが形成されている面を、界面活性剤に接触させる界面活性剤接触工程を更に有することを特徴とする付記１又は２に記載の金属膜パターンの形成方法。
(Additional remark 3) It further has a surface active agent contact process which makes a surfactant contact the surface in which the said resist pattern of the said board | substrate is formed at least between the said resist pattern formation process and the said ozone water treatment process. The method for forming a metal film pattern according to
（付記４） 前記レジストパターン形成工程と前記オゾン水処理工程との間に、減圧下で前記基板を水に浸漬する水浸漬工程を更に有し、該水浸漬工程後、前記基板を乾燥させないで前記オゾン水処理工程に進むことを特徴とする付記１又は２に記載の金属膜パターンの形成方法。
(Additional remark 4) It has further the water immersion process which immerses the said board | substrate in water under reduced pressure between the said resist pattern formation process and the said ozone water treatment process, and do not dry the said board | substrate after this water immersion process. The method for forming a metal film pattern according to
（付記５） 前記オゾン水処理工程において、減圧下で前記オゾン水を前記基板に噴射させることを特徴とする付記１〜４のいずれか１項に記載の金属膜パターンの形成方法。 (Additional remark 5) The said ozone water treatment process WHEREIN: The said ozone water is sprayed on the said board | substrate under pressure reduction, The formation method of the metal film pattern of any one of Additional remarks 1-4 characterized by the above-mentioned.
（付記６） 前記オゾン水処理工程において、前記基板を前記オゾン水に浸漬させることを特徴とする付記１〜４のいずれか１項に記載の金属膜パターンの形成方法。 (Additional remark 6) The said ozone water treatment process WHEREIN: The said board | substrate is immersed in the said ozone water, The formation method of the metal film pattern of any one of Additional remark 1-4 characterized by the above-mentioned.
（付記７） 前記オゾン水処理工程において、超音波を印加しつつ前記基板をオゾン水に浸漬させることを特徴とする付記６に記載の金属膜パターンの形成方法。 (Additional remark 7) The said water treatment process WHEREIN: The said board | substrate is immersed in ozone water, applying an ultrasonic wave, The formation method of the metal film pattern of Additional remark 6 characterized by the above-mentioned.
（付記８） 前記オゾン水処理工程において、前記基板を回転させつつ、前記基板上に前記オゾン水を滴下することを特徴とする付記１〜４のいずれか１項に記載の金属膜パターンの形成方法。
(Appendix 8) In the ozone water treatment step, the ozone water is dropped onto the substrate while rotating the substrate, and the metal film pattern according to any one of
（付記９） 前記オゾン水処理工程において、前記基板に前記オゾン水を噴霧することを特徴とする付記１〜４のいずれか１項に記載の金属膜パターンの形成方法。 (Additional remark 9) The said ozone water treatment process WHEREIN: The said ozone water is sprayed on the said board | substrate, The formation method of the metal film pattern of any one of additional marks 1-4 characterized by the above-mentioned.
（付記１０） 前記レジストパターン形成工程の前に、前記基板上に金属からなるシード膜を形成するシード膜形成工程と、
前記レジストパターン除去工程の後に、露出した前記シード膜を除去するシード膜除去工程とを更に有することを特徴とする付記１〜８のいずれか１項に記載の金属膜パターンの形成方法。
(Additional remark 10) Before the said resist pattern formation process, the seed film formation process which forms the seed film which consists of a metal on the said board | substrate,
9. The method for forming a metal film pattern according to any one of
１ 基板
２ シード膜
３ レジストパターン
４ オゾン水
５ 金属膜パターン
６ 界面活性剤
７ 水
1
Claims (5)
前記基板の少なくとも前記レジストパターンが形成されている面を、水に対しオゾンが１ｐｐｍ以上３０ｐｐｍ以下含有されたオゾン水に接触させるオゾン水処理工程と、
前記基板の前記レジストパターンが形成された面側に金属をめっきするめっき工程と、
前記基板から前記レジストパターンを除去するレジストパターン除去工程と
を有することを特徴とする金属膜パターンの形成方法。 A resist pattern forming step of forming a resist pattern in a predetermined pattern on the substrate;
An ozone water treatment step in which at least the surface of the substrate on which the resist pattern is formed is brought into contact with ozone water containing ozone in an amount of 1 ppm to 30 ppm with respect to water;
A plating step of plating a metal on the surface side of the substrate on which the resist pattern is formed;
And a resist pattern removing step of removing the resist pattern from the substrate.
前記レジストパターン除去工程の後に、露出した前記シード膜を除去するシード膜除去工程とを更に有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の金属膜パターンの形成方法。
Before the resist pattern forming step, a seed film forming step of forming a seed film made of metal on the substrate;
The method for forming a metal film pattern according to claim 1, further comprising a seed film removing step of removing the exposed seed film after the resist pattern removing step.
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