JP2007317810A

JP2007317810A - 金属配線の製造方法

Info

Publication number: JP2007317810A
Application number: JP2006144784A
Authority: JP
Inventors: Narimasa Iwamoto; 成正岩本; Hirofumi Motokawa; 裕文元川; Yoshiharu Nakamura; 芳春中村; Ryoji Imai; 良治今井; Tomohiro Nakatani; 友洋中谷
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2006-05-25
Filing date: 2006-05-25
Publication date: 2007-12-06

Abstract

【課題】金属膜の剥離といった問題が生じない高精度な金属配線の製造方法を提供する。
【解決手段】基板１の表面にレジストマスク２を形成し、このレジストマスク２に配線パターンを形成し、レジストマスク２及び基板１の表面の露出部１１に金属膜３を形成した後、レジストマスク２を剥離して基板１上に金属膜３のみを残す金属配線の製造方法であって、金属膜３の形成前に、露出部１１に凹部１２を設けると共に凹部１２の底面を粗面化し、金属膜３は０．５μｍ以上の膜厚を有することを特徴とする金属配線の製造方法。
【選択図】図１

Description

本願発明は、基板上に形成される金属配線の製造方法に関するものである。

従来から、特開昭５８−４９７７号公報（特許文献１）に示されるように、金属配線の製造方法は知られている。この金属配線の製造方法は、図２に示すように、リフトオフ法を用いて基板９１上に金属膜９４を形成するものである。具体的には、まず、基板９１にレジスト９２をスピンコートした後、フォトリソグラフィーを用いて金属配線が形成される領域からレジスト９２を除去する（図２（ａ））。次いで、基板９１を表面処理液に浸漬させることで、レジスト９２が除去された基板９１の露出部９３を粗面化し（図２（ｂ））、露出部９３及びレジスト９２の上から蒸着により三種類の金属膜９４を積層させる（図２（ｃ））。その後、レジスト９２を除去し、露出部９３上の金属膜９４のみを残して金属配線とする（図２（ｄ））。

したがって、この場合には、金属膜９４を形成する前に露出部９３を粗面化しているため、アンカー効果により金属膜９４の剥離を防ぐことができる。
特開昭５８−４９７７号公報

一方、金属配線を有する基板を、例えばリレーに応用する場合は、金属配線に比較的大きな電流を流すことが必要になるため、蒸着で形成されるよりも厚い金属膜９４を形成する必要がある。したがって、リレー用の金属配線は、めっき等により０．５μｍ以上の厚い金属膜を形成することで電気抵抗の低い金属配線とする。ただし、厚い金属膜を形成する場合は、蒸着等で形成される薄膜に比べて基板から金属膜が剥離しやすいという問題が生じる。

しかしながら、上記従来例である金属配線の製造方法にあっては、蒸着で形成された比較的薄い金属膜９４であれば剥離を防ぐことが可能であるが、比較的厚い金属膜を形成する場合は、露出部９３を粗面化するだけでは充分に剥離を防ぐことはできない。特に、リフトオフ法による金属膜９４の形成において、レジスト９２を除去する際に露出部９３上に残るはずの金属膜９４が一部剥離してしまい、金属配線の精度が低くなるという問題が生じていた。

本願発明は、上記背景技術に鑑みて発明されたものであり、その課題は、金属膜の剥離といった問題が生じない高精度な金属配線の製造方法を提供することである。

上記課題を解決するために、本願請求項１記載の発明では、基板表面にレジストマスクを形成し、このレジストマスクの所定の部位を除去して配線パターンを形成し、レジストマスク及び基板表面の露出部に金属膜を形成した後、レジストマスクを剥離して基板上に金属膜のみを残す金属配線の製造方法であって、金属膜の形成前に、露出部に凹部を設けると共に凹部底面を粗面化し、金属膜は０．５μｍ以上の膜厚を形成することを特徴としている。

又、本願請求項２記載の発明では、上記請求項１記載の金属配線の製造方法において、露出部は複数箇所あり、露出部には前記凹部が設けられるものとは別に貫通孔が設けられるものがあって、前記凹部及び貫通孔は、マイクロブラスト加工によって同工程で設けることを特徴としている。

本願請求項１記載の金属配線の製造方法においては、金属膜の形成前に露出部に凹部を設けているため、この凹部内に金属膜を形成することでレジストマスクを除去する際に露出部上の金属膜が剥離するのを防ぐことができる。更に、凹部を設けると共に同時に凹部底面を粗面化しているため、露出部でアンカー効果が働き、より金属膜が強力に固着されて露出部からの剥離を防ぐことができる。したがって、凹部及び凹部底面の粗面化により、金属膜がより強力に露出部に固着されるため、０．５μｍ以上の比較的厚い金属膜を形成するものでありながら、レジストマスクを除去する際に露出部上の金属膜が剥離するのを防ぐことができる。

又、本願請求項２記載の金属配線の製造方法においては、凹部及び貫通孔をマイクロブラスト加工によって同工程で設けており、更に、マイクロブラスト加工に用いるレジストマスクをそのままリフトオフ法に使用することができるため、製造工程を簡略化することができる。

図１は、本願請求項１、２に対応した一実施形態である金属配線の製造方法を示している。この金属配線の製造方法は、基板１の表面にレジストマスク２を形成し、このレジストマスク２に配線パターンを形成し、レジストマスク２及び基板１の表面の露出部１１に０．５μｍ以上の膜厚を有する金属膜３を形成した後、レジストマスク２を剥離して基板１上に金属膜３のみを残す金属配線の製造方法であって、金属膜３の形成前に、露出部１１に凹部１２を設けると共に凹部１２の底面を粗面化している。又、露出部１１は複数箇所あり、露出部１１には凹部１２が設けられるものとは別に貫通孔１３が設けられるものがあって、この凹部１２及び貫通孔１３はマイクロブラスト加工によって同工程で設けられている。

以下、この実施形態の金属配線の製造方法を、より具体的詳細に説明する。図１（ａ）に示すように、まず、シリコン、ガラス等からなるウエハー形状の基板１の上にウレタン系やエポキシ系のフォトレジスト等からなるレジストマスク２を形成する。この際、レジストマスク２の厚みは５０μｍ以上となるようにする。又、基板１上に形成されたレジストマスク２の一部を、フォトリソグラフィーを用いて除去し、基板１を部分的に露出させることで配線パターンを形成する（図１（ｂ））。
次に、形成された配線パターンの上から、マイクロブラスト加工を施し、露出部１１に凹部１２を設けると同時に凹部１２の底面を粗面化し、更に、これと同工程で一部の露出部１１には貫通孔１３を設ける（図１（ｃ））。この際、マイクロブラスト加工のショット剤には、アルミナや炭化珪素等を用いる。又、この場合、凹部１２の底面と共に凹部１２及び貫通孔１３の内周面も粗面化される。

次に、マイクロブラスト加工を施した基板１及びレジストマスク２の上から、金属膜３となるシード層３１を形成する（図１（ｄ））。このシード層３１は、銅等の電気抵抗の低い金属からなり、無電解めっき、蒸着、ＣＶＤ等を用いて形成する。又、シード層３１形成の後、シード層３１の上から更に金属膜３となるめっき層３２を形成する（図１（ｅ））。このめっき層３２は、銅等の電気抵抗の低い金属からなり、電解めっきを用いて形成され、０．５μｍ以上の膜厚を有している。又、電解めっき液としてはビアフィリング用の銅めっき液を用いることが望ましい。なお、金属膜３は、上記のようにシード層３１とめっき層３２とに分けて形成するのではなく、無電解めっき等により一度に形成するものであってもよい。

最後に、レジストマスク２を剥離して、基板１上には凹部１２や貫通孔１３の表面に形成された金属膜３のみを残すことで、基板１上に金属配線が形成される（図１（ｆ））。レジストマスク２の剥離方法としては、溶剤を用いて金属膜３を剥がしやすくした後、ブラッシング等により機械的に剥がしとる。

したがって、この実施形態の金属配線の製造方法においては、金属膜３の形成前に露出部１１に凹部１２を設けているため、この凹部１２内に金属膜３を形成することでレジストを除去する際に露出部１１上の金属膜３が剥離するのを防ぐことができる。更に、凹部１２を設けると同時に凹部１２の底面を粗面化しているため、露出部１１でアンカー効果が働き、より金属膜３が強力に固着されて露出部１１からの剥離を防ぐことができる。したがって、凹部１２が設けられ、凹部１２の底面が粗面化されたことで、金属膜３がより強力に露出部１１に固着されるため、０．５μｍ以上の比較的厚い金属膜３を形成するものでありながら、レジストマスク２を除去する際に露出部１１上の金属膜３が剥離するのを防ぐことができる。

又、凹部１２及び貫通孔１３をマイクロブラスト加工によって同工程で設けており、更に、マイクロブラスト加工に用いるレジストマスク２をそのままリフトオフ法に使用することができるため、製造工程を簡略化することができる。

又、シード層３１を形成した後、電解めっきを用いてめっき層３２を形成することで、電気抵抗の低い０．５μｍ以上の膜厚の金属膜３を容易に形成することができる。更に、電解めっき液としてビアフィリング用の銅めっき液を用いた場合は、貫通孔１３内の表面に形成される金属膜３の膜厚を小さくすることができ、金属膜３によって貫通孔１３が塞がれるのを防ぐことができる。

なお、凹部１２を設ける共に凹部１２の底面を粗面化する工程は、エッチングによる化学的な加工方法を用いてもよい。ただし、この場合は、凹部１２及び貫通孔１３を同工程で設ける場合の効果は奏さない。

本願発明の一実施形態である金属配線の製造方法を示す断面図。従来例である金属配線の製造方法を示す断面図。

符号の説明

１基板
・露出部
・凹部
・貫通孔
２レジストマスク
３金属膜

Claims

基板表面にレジストマスクを形成し、このレジストマスクの所定の部位を除去して配線パターンを形成し、レジストマスク及び基板表面の露出部に金属膜を形成した後、レジストマスクを剥離して基板上に金属膜のみを残す金属配線の製造方法であって、金属膜の形成前に、露出部に凹部を設けると共に凹部底面を粗面化し、金属膜は０．５μｍ以上の膜厚を形成することを特徴とする金属配線の製造方法。
露出部は複数箇所あり、露出部には前記凹部が設けられるものとは別に貫通孔が設けられるものがあって、前記凹部及び貫通孔は、マイクロブラスト加工によって同工程で設けることを特徴とする請求項１記載の金属配線の製造方法。