JPH0730227A - パラジウム含有フィルムコート材料とそれを用いた 配線形成方法 - Google Patents
パラジウム含有フィルムコート材料とそれを用いた 配線形成方法Info
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- JPH0730227A JPH0730227A JP4336866A JP33686692A JPH0730227A JP H0730227 A JPH0730227 A JP H0730227A JP 4336866 A JP4336866 A JP 4336866A JP 33686692 A JP33686692 A JP 33686692A JP H0730227 A JPH0730227 A JP H0730227A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 大面積の基板に均一に配線パターンを形成す
るためのフィルムコ−ト材を提供する。 【構成】 パラジウムアセテートを、アセトンに、飽和
濃度の７０％以上の濃度に溶かした溶液のパラジウム含
有フィルムコート材料である。２ステップ配線形成方法
に用いた例を用いて説明する。パラジウムアセテートを
アセトンに過剰に溶解し、フィルターで濾過する。基板
にこの溶液をスピンコートすると溶媒は蒸発し、基板上
にパラジウムアセテートのフィルムが形成される。アル
ゴンレーザによりパターン走査し、パラジウムの５μｍ
の幅のパターンを形成し、洗浄する。無電界銅メッキに
よりパラジウム上のみに銅の配線を行う。
るためのフィルムコ−ト材を提供する。 【構成】 パラジウムアセテートを、アセトンに、飽和
濃度の７０％以上の濃度に溶かした溶液のパラジウム含
有フィルムコート材料である。２ステップ配線形成方法
に用いた例を用いて説明する。パラジウムアセテートを
アセトンに過剰に溶解し、フィルターで濾過する。基板
にこの溶液をスピンコートすると溶媒は蒸発し、基板上
にパラジウムアセテートのフィルムが形成される。アル
ゴンレーザによりパターン走査し、パラジウムの５μｍ
の幅のパターンを形成し、洗浄する。無電界銅メッキに
よりパラジウム上のみに銅の配線を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体プロセスにおけ
る配線パターン形成を行うプロセスに有用な材料に関す
る。
る配線パターン形成を行うプロセスに有用な材料に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体プロセスにおける配線形成
方法として、２ステップ配線形成方法が知られている。
この方法は、通常の、一括全面導電膜成膜、レジストプ
ロセスによるレジストのパターン形成、エッチングによ
る導電膜へのパターン転写工程を組み合わせて所望の配
線パターンを得る方法に代わり、基板上の薄いフィルム
層へのパターン描画工程と、その後段に選択的導電材料
成膜の２段階の工程を設けて、この２工程のみで配線パ
ターンを形成する方法である。この手法により、通常工
程に比べ、エッチング工程が不要となり、工程簡略化に
よるスループットの増大、エッチング工程で用いられる
環境問題につながるハロゲンガスを使用しないこと、導
電材料を所望の箇所にのみ堆積することで、生産工程か
ら発生する廃棄物を最小限にできるなどの利点が知られ
ている。
方法として、２ステップ配線形成方法が知られている。
この方法は、通常の、一括全面導電膜成膜、レジストプ
ロセスによるレジストのパターン形成、エッチングによ
る導電膜へのパターン転写工程を組み合わせて所望の配
線パターンを得る方法に代わり、基板上の薄いフィルム
層へのパターン描画工程と、その後段に選択的導電材料
成膜の２段階の工程を設けて、この２工程のみで配線パ
ターンを形成する方法である。この手法により、通常工
程に比べ、エッチング工程が不要となり、工程簡略化に
よるスループットの増大、エッチング工程で用いられる
環境問題につながるハロゲンガスを使用しないこと、導
電材料を所望の箇所にのみ堆積することで、生産工程か
ら発生する廃棄物を最小限にできるなどの利点が知られ
ている。
【０００３】２ステップ配線形成法の実施例が、１９８
９年春のマティリアル・リサーチ・ソサイエティ シン
ポジウム（ＭＡＴＥＲＩＡＬ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＳＯ
ＣＩＥＴＹ ＳＹＭＰＯＤＩＵＭ）の論文集１１頁から
２０頁にＹ．Ｓ．Ｌｉｕ等により、高密度実装基板の配
線形成を目的とする発表が成されている。この報告によ
れば、パラジウムアセテートをクロロフォルムに溶かし
た溶液を基板にスピンコートした後、アルゴンレーザ
で、基板上を所望のパターンに従い直描して、パラジウ
ムを部分的に析出させ、次にクロロフォルムで、残りの
パラジウムアセテートを溶解除去した後、無電界メッキ
により、パターン状のパラジウム上にのみ、選択的に銅
を堆積させ配線パターンを形成できることが示されてい
る。
９年春のマティリアル・リサーチ・ソサイエティ シン
ポジウム（ＭＡＴＥＲＩＡＬ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＳＯ
ＣＩＥＴＹ ＳＹＭＰＯＤＩＵＭ）の論文集１１頁から
２０頁にＹ．Ｓ．Ｌｉｕ等により、高密度実装基板の配
線形成を目的とする発表が成されている。この報告によ
れば、パラジウムアセテートをクロロフォルムに溶かし
た溶液を基板にスピンコートした後、アルゴンレーザ
で、基板上を所望のパターンに従い直描して、パラジウ
ムを部分的に析出させ、次にクロロフォルムで、残りの
パラジウムアセテートを溶解除去した後、無電界メッキ
により、パターン状のパラジウム上にのみ、選択的に銅
を堆積させ配線パターンを形成できることが示されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の２ステップ配線
形成方法では、上記に説明した論文を含め、パラジウム
アセテートの溶媒にはすべてクロロフォルムが用いられ
ている。しかしながら、最近の地球環境問題の観点か
ら、クロロフォルム等の塩素含有有機溶媒の使用を全面
的に中止する方向で勧告がされつつあり、代替のパラジ
ウム含有フィルムコート材料の開発が急務となってい
る。
形成方法では、上記に説明した論文を含め、パラジウム
アセテートの溶媒にはすべてクロロフォルムが用いられ
ている。しかしながら、最近の地球環境問題の観点か
ら、クロロフォルム等の塩素含有有機溶媒の使用を全面
的に中止する方向で勧告がされつつあり、代替のパラジ
ウム含有フィルムコート材料の開発が急務となってい
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のパラジウム含有
フィルムコート材料は、パラジウムアセテートを、アセ
トンに、飽和濃度の７０％以上の濃度に溶かした溶液で
あることを特徴とする。
フィルムコート材料は、パラジウムアセテートを、アセ
トンに、飽和濃度の７０％以上の濃度に溶かした溶液で
あることを特徴とする。
【０００６】
【作用】本発明では、２ステップ配線形成方法に必要
な、パラジウムアセテートのフィルムを基板上に形成す
る材料として、初めて、パラジウムアセテートのアセト
ン溶液を用いた。従来、パラジウムアセテートの溶媒と
しては、クロロフォルムが、パラジウムアセテートの溶
解度が１００ｇ／Ｌ以上と高く、スピンコートした膜の
モフォロジがよく、大きな基板上でも膜厚の均一性に優
れることから用いられていた。
な、パラジウムアセテートのフィルムを基板上に形成す
る材料として、初めて、パラジウムアセテートのアセト
ン溶液を用いた。従来、パラジウムアセテートの溶媒と
しては、クロロフォルムが、パラジウムアセテートの溶
解度が１００ｇ／Ｌ以上と高く、スピンコートした膜の
モフォロジがよく、大きな基板上でも膜厚の均一性に優
れることから用いられていた。
【０００７】本発明では，これらの特性が溶媒のどの特
性に起因するか、詳細に検討した結果、スピンコート
時に溶液からの溶質の凝縮を起こさないこと、パラジ
ウムアセテートと反応性がないことが重要で、溶解度
は、必ずしも高い必要はないことを実験的に明らかにし
た。の点から、沸点がクロロフォルム並みに低い溶媒
で、溶液中のパラジウムアセテートの溶解度が飽和濃度
に近い方が好ましいことが予想される。これらの指針を
もとに、適当な溶媒の探索を行った結果、溶媒として、
アセトンが、上記の条件を満たし、溶解度は、クロロフ
ォルムの１／１０程度と低いにも関わらず、１０×１０
ｃｍ以上の大型の基板上へも、良好なモフォロジーでか
つ、膜厚均一性にも優れるコーティングができることを
初めて見いだした。アセトンは、塩素等のハロゲン物質
を含まないことから、燃焼等による除害方法が確立され
ており、環境問題の観点から好ましい有機溶媒である。
性に起因するか、詳細に検討した結果、スピンコート
時に溶液からの溶質の凝縮を起こさないこと、パラジ
ウムアセテートと反応性がないことが重要で、溶解度
は、必ずしも高い必要はないことを実験的に明らかにし
た。の点から、沸点がクロロフォルム並みに低い溶媒
で、溶液中のパラジウムアセテートの溶解度が飽和濃度
に近い方が好ましいことが予想される。これらの指針を
もとに、適当な溶媒の探索を行った結果、溶媒として、
アセトンが、上記の条件を満たし、溶解度は、クロロフ
ォルムの１／１０程度と低いにも関わらず、１０×１０
ｃｍ以上の大型の基板上へも、良好なモフォロジーでか
つ、膜厚均一性にも優れるコーティングができることを
初めて見いだした。アセトンは、塩素等のハロゲン物質
を含まないことから、燃焼等による除害方法が確立され
ており、環境問題の観点から好ましい有機溶媒である。
【０００８】
【実施例】次に、本発明について、図面を参照して説明
する。図１は、本発明の材料を用いた、２ステップ配線
形成方法の工程を示す図である。
する。図１は、本発明の材料を用いた、２ステップ配線
形成方法の工程を示す図である。
【０００９】パラジウムアセテートのアセトン溶液は、
パラジウムアセテートをアセトンに過剰に溶解した後、
その上澄みの液を０．１μｍ用の微粒子フィルターを通
して、溶液中の微粒子を除去して作成する。次に、得ら
れた溶液を用い、基板に溶液をスピンコート法でコーテ
ィングする。基板上の溶媒のアセトンは速やかに蒸発
し、基板上にパラジウムアセテートのフィルムが形成さ
れる。次に波長５１５ｎｍのアルゴンレーザ光を基板上
で所望のパターンに従い走査して、パラジウムのパター
ンを形成する。さらに、不要となったパラジウムアセテ
ートをアセトン液に浸して洗浄除去する。最後に選択導
電膜形成用に、無電界銅メッキ液に基板を浸して、パラ
ジウム上のみに選択的に銅の配線を行う。なお溶液生成
工程、スピンコート工程、レーザ直描工程は、すべて室
温で行った。
パラジウムアセテートをアセトンに過剰に溶解した後、
その上澄みの液を０．１μｍ用の微粒子フィルターを通
して、溶液中の微粒子を除去して作成する。次に、得ら
れた溶液を用い、基板に溶液をスピンコート法でコーテ
ィングする。基板上の溶媒のアセトンは速やかに蒸発
し、基板上にパラジウムアセテートのフィルムが形成さ
れる。次に波長５１５ｎｍのアルゴンレーザ光を基板上
で所望のパターンに従い走査して、パラジウムのパター
ンを形成する。さらに、不要となったパラジウムアセテ
ートをアセトン液に浸して洗浄除去する。最後に選択導
電膜形成用に、無電界銅メッキ液に基板を浸して、パラ
ジウム上のみに選択的に銅の配線を行う。なお溶液生成
工程、スピンコート工程、レーザ直描工程は、すべて室
温で行った。
【００１０】パラジウムアセテートのアセトンへの溶解
度は、１０ｇ／Ｌと低かったが、石英基板上へコーティ
ングした場合の厚みは、後段の選択成膜に十分であっ
た。飽和濃度のパラジウムアセテート溶液を用い、スピ
ンコート条件は、最初５００ＲＰＭ１秒の予備回転の
後、本回転を３０秒間一定回転数を維持させて行った。
この条件における、本回転の回転数と、得られたパラジ
ウムアセテートの膜厚の関係を図２に示す。回転数１０
００ＲＰＭ以上の広い範囲で表面モフォロジーがよいフ
ィルムを形成できた。また、溶液のパラジムアセテート
濃度が、飽和濃度より薄くなるに連れ、凝縮によりモフ
ォロジーの悪くなる回転数範囲が広がる傾向が観測され
たが、パラジウムアセテート濃度が飽和濃度の７０％以
上では、良好なモフォロジのフィルム形成が可能であっ
た。
度は、１０ｇ／Ｌと低かったが、石英基板上へコーティ
ングした場合の厚みは、後段の選択成膜に十分であっ
た。飽和濃度のパラジウムアセテート溶液を用い、スピ
ンコート条件は、最初５００ＲＰＭ１秒の予備回転の
後、本回転を３０秒間一定回転数を維持させて行った。
この条件における、本回転の回転数と、得られたパラジ
ウムアセテートの膜厚の関係を図２に示す。回転数１０
００ＲＰＭ以上の広い範囲で表面モフォロジーがよいフ
ィルムを形成できた。また、溶液のパラジムアセテート
濃度が、飽和濃度より薄くなるに連れ、凝縮によりモフ
ォロジーの悪くなる回転数範囲が広がる傾向が観測され
たが、パラジウムアセテート濃度が飽和濃度の７０％以
上では、良好なモフォロジのフィルム形成が可能であっ
た。
【００１１】上記の、モフォロジーがよいフィルム上
へ、レーザパターニングを行った所、析出したパラジウ
ムの膜厚は、パラジウムアセテートの膜厚のおよそ１／
８に収縮するが、膜厚のばらつきは１０ｃｍ角の基板上
全面に渡って、わずかに２０Ａ程度に過ぎず、きわめ
て、膜厚均一性の良いことがわかった。また、線幅に関
しても、レーザ光走査速度１５０μｍ／ｓ、レーザビー
ム径３μｍ、照射強度２０ｍＷの条件では、パラジウム
線の線幅は、５μｍ、線幅変動は１μｍ以下と実用上問
題ない高い線幅・膜厚制御性が得られた。さらに、最後
の無電界銅メッキの工程でも、析出した導線の厚み５μ
ｍに対し、パラジウムのない部分への銅の析出は見られ
ず十分高い選択成膜性を得ることができた。
へ、レーザパターニングを行った所、析出したパラジウ
ムの膜厚は、パラジウムアセテートの膜厚のおよそ１／
８に収縮するが、膜厚のばらつきは１０ｃｍ角の基板上
全面に渡って、わずかに２０Ａ程度に過ぎず、きわめ
て、膜厚均一性の良いことがわかった。また、線幅に関
しても、レーザ光走査速度１５０μｍ／ｓ、レーザビー
ム径３μｍ、照射強度２０ｍＷの条件では、パラジウム
線の線幅は、５μｍ、線幅変動は１μｍ以下と実用上問
題ない高い線幅・膜厚制御性が得られた。さらに、最後
の無電界銅メッキの工程でも、析出した導線の厚み５μ
ｍに対し、パラジウムのない部分への銅の析出は見られ
ず十分高い選択成膜性を得ることができた。
【００１２】本発明の第２の実施例として、選択成膜プ
ロセスを除く、溶液生成、スピンコート、レーザ直描、
洗浄の各工程に、前記実施例とほぼ同じ手法を用い、選
択成膜工程に、ジメチルアルミニウムハイドライドを用
いるＡｌの熱ＣＶＤ法を適用した。その結果、無電界メ
ッキに比べ、選択性の点で基板の表面状態に敏感な傾向
が見られたが、不要なパラジウムアセテートの洗浄工程
に超音波洗浄法を適用することで実用上十分な選択性を
確保することができた。Ａｌは、ＬＳＩの配線材料とし
てよく使われる材料であり、特定用途向けＬＳＩの配線
形成や、ウエハスケールインテグレーション等の応用に
も、本発明を適用できると考えられる。
ロセスを除く、溶液生成、スピンコート、レーザ直描、
洗浄の各工程に、前記実施例とほぼ同じ手法を用い、選
択成膜工程に、ジメチルアルミニウムハイドライドを用
いるＡｌの熱ＣＶＤ法を適用した。その結果、無電界メ
ッキに比べ、選択性の点で基板の表面状態に敏感な傾向
が見られたが、不要なパラジウムアセテートの洗浄工程
に超音波洗浄法を適用することで実用上十分な選択性を
確保することができた。Ａｌは、ＬＳＩの配線材料とし
てよく使われる材料であり、特定用途向けＬＳＩの配線
形成や、ウエハスケールインテグレーション等の応用に
も、本発明を適用できると考えられる。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
２ステップ配線形成法に適用することで、選択性、パタ
ーン形成の均一性・制御性に優れる配線パターンを形成
できるパラジウム含有フィルムをコートできると共に環
境問題の発生を防止できる、優れたパラジウム含有フィ
ルムコート材料を提供することができる。
２ステップ配線形成法に適用することで、選択性、パタ
ーン形成の均一性・制御性に優れる配線パターンを形成
できるパラジウム含有フィルムをコートできると共に環
境問題の発生を防止できる、優れたパラジウム含有フィ
ルムコート材料を提供することができる。
【図１】本発明のパラジウム含有フィルムコート材料の
生成方法とこの材料を用いた２ステップ配線形成方法の
工程図を示す図である。
生成方法とこの材料を用いた２ステップ配線形成方法の
工程図を示す図である。
【図２】本発明のパラジウム含有フィルムコ−ト材料の
スピンコート特性を示す図である。
スピンコート特性を示す図である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年７月１２日
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のパラジウム含有
フィルムコート材料は、パラジウムアセテートを、アセ
トンに、飽和濃度の７０％以上の濃度に溶かした溶液で
あることを特徴とする。本発明の配線形成方法は、パラ
ジウムアセテートをアセトンに飽和濃度７０％以上の濃
度に溶かした溶液をスピンコートすることにより、基板
上にパラジウムアセテートのフィルムを形成する工程
と、フィルムが形成された基板上をレーザ直描によりパ
ターン走査し、基板上にパラジウムのパターンを形成す
る工程と、前記パラジウムパターンが形成された基板を
アセトン液に浸し、超音波洗浄を行い基板上の前記パラ
ジウムパターン以外の前記パラジウムアセテートを除去
する工程と、アルミニウムの気相選択成長を行い前記パ
ラジウムパターン上にのみにＡｌ薄膜を形成する工程と
を有することを特徴とする。
フィルムコート材料は、パラジウムアセテートを、アセ
トンに、飽和濃度の７０％以上の濃度に溶かした溶液で
あることを特徴とする。本発明の配線形成方法は、パラ
ジウムアセテートをアセトンに飽和濃度７０％以上の濃
度に溶かした溶液をスピンコートすることにより、基板
上にパラジウムアセテートのフィルムを形成する工程
と、フィルムが形成された基板上をレーザ直描によりパ
ターン走査し、基板上にパラジウムのパターンを形成す
る工程と、前記パラジウムパターンが形成された基板を
アセトン液に浸し、超音波洗浄を行い基板上の前記パラ
ジウムパターン以外の前記パラジウムアセテートを除去
する工程と、アルミニウムの気相選択成長を行い前記パ
ラジウムパターン上にのみにＡｌ薄膜を形成する工程と
を有することを特徴とする。
Claims (1)
- 【請求項１】 パラジウムアセテートを、アセトンに、
飽和濃度の７０％以上の濃度に溶かした溶液であること
を特徴とするパラジウム含有フィルムコート材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4336866A JPH0730227A (ja) | 1992-12-17 | 1992-12-17 | パラジウム含有フィルムコート材料とそれを用いた 配線形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4336866A JPH0730227A (ja) | 1992-12-17 | 1992-12-17 | パラジウム含有フィルムコート材料とそれを用いた 配線形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0730227A true JPH0730227A (ja) | 1995-01-31 |
Family
ID=18303376
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4336866A Pending JPH0730227A (ja) | 1992-12-17 | 1992-12-17 | パラジウム含有フィルムコート材料とそれを用いた 配線形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0730227A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007246963A (ja) * | 2006-03-15 | 2007-09-27 | Yamato Denki Kogyo Kk | めっき体およびめっき方法 |
| JP2008041938A (ja) * | 2006-08-07 | 2008-02-21 | Institute Of Physical & Chemical Research | 金属配線形成方法 |
| US7378478B2 (en) | 2003-07-29 | 2008-05-27 | Lg Chem Ltd. | Catalyst precursor composition for electroless plating, and preparation method of transparent electromagnetic interference shielding material using the same |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5412434A (en) * | 1977-06-30 | 1979-01-30 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | Protective relay system |
-
1992
- 1992-12-17 JP JP4336866A patent/JPH0730227A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5412434A (en) * | 1977-06-30 | 1979-01-30 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | Protective relay system |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7378478B2 (en) | 2003-07-29 | 2008-05-27 | Lg Chem Ltd. | Catalyst precursor composition for electroless plating, and preparation method of transparent electromagnetic interference shielding material using the same |
| US8053540B2 (en) | 2003-07-29 | 2011-11-08 | Lg Chem, Ltd. | Catalyst precursor composition for electroless plating, and preparation method of transparent electromagnetic interference shielding material using the same |
| JP2007246963A (ja) * | 2006-03-15 | 2007-09-27 | Yamato Denki Kogyo Kk | めっき体およびめっき方法 |
| JP2008041938A (ja) * | 2006-08-07 | 2008-02-21 | Institute Of Physical & Chemical Research | 金属配線形成方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19960123 |