JPH0474886A - メッキ法及びそれに用いるノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、均一なメッキ被膜を形成する方法に関し、特
に均一なメッキ被膜を必要とする電子デバイス技術や均
一で微細なパターンを必要とするＸ線マスク等にメッキ
を施こす技術分野等で有効なものである。

［従来の技術］ 従来、メッキ法により均一なメッキ被膜を得る方法とし
ては、特公開５９−２０８０９２号等に記載されている
ように、被メッキ物の正面に噴出ノズルを設けて、メッ
キ液を被メッキ物に噴射するのか有効であるとされてい
た。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来例では、スターラー等でメッキ液を攪拌した場
合に比べ、均一性の向上か認められる。

しかしながら、ノズルを何本か設けたとしても、メッキ
液噴流は、被メッキ物の中央から端へと流れるため、メ
ッキ皮膜の均一性は上記従来法においても不十分なもの
であった。例えば従来の方法では、３ｃｍ口内に均一に
めっきを施こそうとした場合、０．７μｍ厚設定で、±
０．１μｍ、よくて６０．０５μｍが限度である。

本発明は、−ト記従来技術の現状に鑑み成されたもので
あり、メッキ液の効果的な供給方法により均一なメッキ
を効率よく形成する方法を提供するものである。

［課題を解決するための手段（及び作用）］木発明によ
れば、メッキ槽内に設置した被メッキ物の被メッキ面に
対向するように配置した、２組以上のメッキ液噴出ノズ
ル口とメッキ液吸引ノズル口から成るノズルによりメッ
キ液を噴出及び吸引させることにより、メッキ液を被メ
ッキ面内に均一に当てることか可能となり、これにより
、均一な膜厚でしかもメッキ析出効率よくメッキ被膜を
形成できるようになる。

本発明において、被メッキ面に対向するようにノズルを
配置するとは、被メッキ面の正面口径に合わせてノズル
を構成し、向い合せて配置することをいう。例えば被メ
ッキ面が３ｃｍ口であればノズルの概略外周形状が３ｃ
ｍ口であり、該メッキ面の正面に対向させる。ここて、
ノズルは、メッキ液噴出ノズル口とメッキ液吸引ノズル
口の１組以上を組み合わせて成るもので、例えば第２図
に示す構成からなる。同図（ａ）はノズル束９の正面模
式図であるが、この例では噴出ノズル口１０木×吸引ノ
ズルロ１０本の計１００本のノズル口（噴出ノズル口６
、吸引ノズルロア）から成る正方形のノズルを示してい
る。好ましくは吸引ノズル口と噴出ノズル口は同数であ
って、そわぞれを交互に配置するとよい力釈この例のよ
うにノズル口の全体の本数が多い場合はほぼ同数の両ノ
ズルロをランダムに組み合せることでも同様の効果を得
ることかできる。ノズル口数は２組以上で一般に多い方
がよいが、ノズル口同一面積内ではノズル口数を多くす
ると、各ノズル口の口径を小さくしなければならないた
め、適当な流量を流せる口径を選択し、ノズル口数を決
定する。

ノズル口内口径は通常１〜５ｍｍφ程度てよいか、被メ
ッキ面の面積が小さい場合はそれに応じて小さい口径の
ものを用いる。ノズル断面形状は円状に限らず、だ円、
４角形等いずれでもよく、材質もシリコン、テフロン、
その他プラスチック等用途に応じて用いえる。メッキ被
膜の均一性という観点からすればノズルは１組以上、好
ましくは１０〜１００組程度配置するとよい。例えば、
３ｃｍ角の被メッキ面であれば内口径１〜２１１１ｍφ
のノズル口を３６〜１００本束ねて約３０ｃｍ角になる
ようにノズルを形成すればよい。

ノズルと被メッキ面との間隙はメッキ液が被メッキ面上
で循環する程度の間隔であり、メッキ液の流速等との関
係で適宜設定すればよい。通常被メッキ面上でのメッキ
液の流動は、０．２〜２１／ｍ１ｎ−ｃｒｎ２程度で循
環する程度でよい。ノズルと被メッキ面との間隔がせま
くなりすぎるとメッキ液の流れが不均一となりメッキ被
膜の均一性が劣化する場合があり、又前記間隔が広く、
メッキ液の流速が遅いと、メッキ被膜の均一性は劣化す
る。

第２図（ｂ）はノズルの側面模式図であるが、この図で
は各ノズル口の先端をチューブ１０で構成しているチュ
ーブを備えることで束ねやすく、又流れの方向を制御し
やすい等の効果を得ることができる。

以上のような構成においては、メッキ液の流動を被メッ
キ表面上で均一化することができる。即ち、メッキ液噴
出ノズル口と吸収ノズル口を１組以上組み合せることで
、単に噴出により形成されるメッキ液の不均一な流動を
噴出とともに吸収することで定常化させ、被メッキ面の
位置に関係なく常に一定のメッキ液を供給することが可
能となり、又被メッキ面との界面で反応済のメッキ液が
溜ることもないため、均一化を図ることができる。

次に、本発明に係る前述ノズルを用いて構成したメッキ
装置の一例を第１図に示す。この例は電解メッキを示し
ている。メッキ糟１内にはメッキａ８が収納されており
、被メッキ物は陰極３とし対極として陽極２をメッキ［
ｉ内に設置しである。ノズル９はメッキ液噴出ノズル口
６とメッキ液吸引ノズルロアから構成され、被メッキ物
の被メッキ面に対向するように配置されている。又メッ
キ液噴出経路及び吸引経路にはそれぞれポンプ５、フィ
ルター６が設けられて強制流動させている。

本発明においては、第１図に示した装置例に限らず、同
様の機能を実現できるものであれば、どのような構成と
してもよい。

上記電解メッキにおける態様は、例えば微細パターン形
成等に用いられるメッキ被膜の形成に好適であり、メッ
キ液としては亜硫酸系めっき液、シアン系メッキ液等、
用途に応じて用いることができ、メッキ条件についても
通常行われる条件下で本発明を実施することかできる。

第１図の電解メッキの態様に他に、本発明では無電解メ
ッキの態様を構成することができる。無電解メッキとし
ては電解メッキと同様微細パターン形成等に用いられる
メッキ被膜の形成に採用されるもので、例えばメッキ液
としてシアン系メッキ液等を用い前述電解メッキと同様
の構成で本発明を実施することができる。

［実施例］ 以下、実施例を示し本発明を説明する。

実施例１ 第１図に示すメッキ装置のメッキ液噴出ノズル口用チュ
ーブとメッキ液吸引ノズル口用チューブとして、内径２
ｍｍ、外径４ｍｍのシリコンチューブを用いて、噴出及
び吸引ノズル口を作製した。ノズルは各チューブ３０本
をランダムに束ねて約３ｃｍ角になるようにして作製し
た。

次に３インチＳｉウェハー基板上に電子ビーム蒸着法に
よって久ロム５０人、金２００人を連続蒸着してメッキ
下地層を形成した。この基板上にレジスト（ＡＺ−１３
７０）層を１μｍ厚に形成したのち、Ｕｖ露光を行ない
、３インチＳｉウェハーの中心に３ｃｍ口の抜きパター
ンを被メッキ面として形成した。この基板を第１図に示
すめっき装置の陰極として設置した。被メッキ面とノズ
ル面との間隔は２ｍ［Ｉｌてあった。めっきは、ＤＣメ
ッキ法で行ない、電流密度１　ｍＡ／ｃｒｎ２、め）き
温度５０”Ｃ１めっき液循環量８Ｉ！、／＋＋＋ｉｎ（
被メッキ面上における流量は概略０　、８　Ｉｔ　／　
ｍｉｎ−ｃｍ勺め）き時間１０分の条件でめっきした。

めっき液は亜硫酸系めっき液にニートロネクス３０９．
ＥＥＪＡ製）を用いた。尚、メッキ効率は９９．９％で
あった。

得られた金めフき膜を触針式膜厚測定機で膜厚測定した
ところ、めっき膜３ｃｍ口内において０，７μｍ±０，
０３μｍの膜厚分布が得られた。

実施例２ 第１図に示すメッキ装置のメッキ液噴出ノズル口及び吸
引ノズル口をテフロン製ブロックで、第２図の如く作製
した。これを第１図のメッキ装置に設置した。被メッキ
基板を実施例１と同様に作製し、陰極として第１図のメ
ッキ装置に設置した。めっきはＤＣメッキで行ない電流
密度３ｍＡ／Ｃｌ１１２、めっき温度６０℃、めっき液
循環量１２ρ／ｍ１ｎ（被メッキ面上における流量は概
略１．０Ｊｌ／ＩＤｊｎ−ＣＩ１１２）、めフき時間３
分の条件でめっきした。めっき液は亜硫酸系めっき液に
ニートロネクス３０９．ＥＥＪＡ製）を用いた。尚、メ
ッキ効率は９９９％であった。

得られた金めつき膜を触針式膜厚測定機で膜厚測定した
ところ、めっきｇ３ｃｍ口内において０．６３μｍ±０
．０２μｍの膜厚分布が得られた。

実施例３ 実施例１と同様な装置及び被メッキ基板を用いてパルス
めっきを行フだ。ピーク電流密度１０ｍＡ／ｃｍ２、平
均電流密度１．５ｍＡ／ｃｍ”　、周波数１００Ｈｚ、
温度５０℃の条件（他は実施例１と同じ）でめっきを行
った。めっき液は亜硫酸系めっき液にニートロネクス３
０９．ＥＥＪＡ製）を用いた。尚、メッキ効率は８５％
であった。

得られた金めつき膜をけい光Ｘ線分析で膜厚測定したと
ころ、めフき膜３ｃｍ口内において０．６５μｍ±０，
０２μｍの膜厚分布が得られた。

実施例４ 実施例３と同様な装置及びめっき条件において微細パタ
ーンめっきを行った。３インチＳｉウェハーにフォトレ
ジストＴＳＭＲ−Ｖ３　　（東京応化製）を約１μｍ塗
布し、ｇ線ステッパーにより露光、現像して１０１．ｔ
ｍ〜０．５μｍ線幅までの各種レジストパターンを形成
した。メッキ効率は８８％であった。この基板をめっき
した後、α−ステップにより、膜厚測定したところ、膜
厚分布は０．６５μＩ±０．０３μｍか得られた。

［発明の効果〕 貴金属めっきは、半導体産業などにおいても広く応用さ
れているが、特にその膜厚分布が大きな問題となってい
た。本発明では、以上説明したように微細なめっき液噴
出口及び吸引口を２組以上設けることにより、面内の膜
厚分布を改善し、さらにメッキ効率を向上することがで
きる。この技術は、半導体産業や特にＸ線リソグラフィ
ー用マスクなどに大きな効果が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施に用いることのできるメッキ装置
の概略構成図、第２図は本発明に係るノズルの一例を示
す模式図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図で（
ａ）のノズル先端をチューブで構成した態様を示す。 １・・・メッキ槽、２・・・陽極、３・・・陰極、４・
・・ポンプ、５・・・フィルター　６・・・メッキ液噴
出ノズル口、７・・・メッキ液吸引ノズル口、８・・・
メッキ液、９・・・ノズル、 １０・・・ノズル用チューブ。 特許出願人　　キャノン株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、メッキ槽内に設置した被メッキ物の被メッキ面に対
   向するように配置した、２組以上の、メッキ液噴出ノズ
   ル口とメッキ液吸引ノズル口から成るノズルによりメッ
   キ液を噴出及び吸引させながらメッキ被膜を形成するこ
   とを特徴とするメッキ法。 ２、前記メッキ法が、電解メッキであることを特徴とす
   る請求項１に記載のメッキ法。 ３、前記メッキ法が、無電解メッキであることを特徴と
   する請求項１に記載のメッキ法。４、請求項１における
   メッキ液噴出ノズル口とメッキ液吸収ノズル口を１組以
   上の組み合わせから成るメッキ液循環用ノズル。