JPS6353254A - 乾式付着方法 - Google Patents
乾式付着方法Info
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- JPS6353254A JPS6353254A JP11726087A JP11726087A JPS6353254A JP S6353254 A JPS6353254 A JP S6353254A JP 11726087 A JP11726087 A JP 11726087A JP 11726087 A JP11726087 A JP 11726087A JP S6353254 A JPS6353254 A JP S6353254A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
Ａ、産業上の利用分野
本発明は、基板上に材料を付着させる乾式の方法、具体
的には、必要な段数の最小化に関する。
的には、必要な段数の最小化に関する。
これらの材料は超小型電子デバイス中の回路パターンに
”使用されることが多く、具体的に言うと、金属、半導
体または絶縁体である。本明細書のいくつかの例では、
この材料を金属「層」として説明するが、このような記
述は、半導体材料、絶縁材料、本明細書で特に言及する
その均等物、ならびに当技術で周知の均等物など、その
他の材料も含むものとする。
”使用されることが多く、具体的に言うと、金属、半導
体または絶縁体である。本明細書のいくつかの例では、
この材料を金属「層」として説明するが、このような記
述は、半導体材料、絶縁材料、本明細書で特に言及する
その均等物、ならびに当技術で周知の均等物など、その
他の材料も含むものとする。
Ｂ、従来技術およびその問題点
超小型電子回路設計およびその他の適用分野では、基板
上に材料層を付着させる必要のある場合が多い。
上に材料層を付着させる必要のある場合が多い。
銅やニッケルなどの金属は、有機ポリマーの表面全体を
無電解めっきまたは蒸着によって金属で被覆するという
方法で、有機ポリマー・フィルム上に付着されてきた。
無電解めっきまたは蒸着によって金属で被覆するという
方法で、有機ポリマー・フィルム上に付着されてきた。
次に、それをレジスト層で覆い、後でそれを露光してポ
リマー上に残したい金属のパターンを画定する。異方性
エツチング、反応性イオン・エツチングまたはレーザ増
強反応性エツチングによって望ましくない金属を除去し
・ た後、最終的回路パターンが得られる。
リマー上に残したい金属のパターンを画定する。異方性
エツチング、反応性イオン・エツチングまたはレーザ増
強反応性エツチングによって望ましくない金属を除去し
・ た後、最終的回路パターンが得られる。
米国特許第３４３６４６８号は、ポリマー・フィルムの
選択した区域を電子ビームに当て、その後にニッケルや
銅などの金属をポリマー上に無電解めっきするという、
回路パターンを形成する技法を記載している。これらの
金属は、電子ビームが衝突したポリマーの区域だけにめ
っきされる。電子ビームは、ポリマーを局部的に分解し
てその化学構造を変化させるのに使用される。化学構造
が変化すると、ポリマー中に残りの部分よりも抵抗の低
い領域が得られ、電子ビームが衝突したポリマーの領域
だけで無電解金属めっきが促進される。
選択した区域を電子ビームに当て、その後にニッケルや
銅などの金属をポリマー上に無電解めっきするという、
回路パターンを形成する技法を記載している。これらの
金属は、電子ビームが衝突したポリマーの区域だけにめ
っきされる。電子ビームは、ポリマーを局部的に分解し
てその化学構造を変化させるのに使用される。化学構造
が変化すると、ポリマー中に残りの部分よりも抵抗の低
い領域が得られ、電子ビームが衝突したポリマーの領域
だけで無電解金属めっきが促進される。
米国特許第４２６８５３６号は、紫外線を使って増感表
面にパターンを結像して、結像区域に無電解付着用の触
媒部位を形成するという、ポリマー上に金属層を形成す
るもうひとつの方法を記載している。ベツケンバウフ（
Ｂｅｃｋｅｎｂａｕ８ｈ ）等の米国特許第４２６１８
００号は、紫外線を使って、ヒドラジンで処理された基
板の区域が、選択的に、後で付着する金属種を還元でき
ないようにするという、基板表面に金属層を選択的に付
着させる方法を記載する。
面にパターンを結像して、結像区域に無電解付着用の触
媒部位を形成するという、ポリマー上に金属層を形成す
るもうひとつの方法を記載している。ベツケンバウフ（
Ｂｅｃｋｅｎｂａｕ８ｈ ）等の米国特許第４２６１８
００号は、紫外線を使って、ヒドラジンで処理された基
板の区域が、選択的に、後で付着する金属種を還元でき
ないようにするという、基板表面に金属層を選択的に付
着させる方法を記載する。
アヴイラム（Ａｖｉｒａｍ ）等の米国特許第４４４０
８０１号は、希望する金属部位に紫外線を選択的に照射
し事前めつきすることにより、金属を無電解付着するた
めの基板を調製することを記載している。付着は、紫外
線に当たり、かつ事前めつき処理を受けた区域でだけ起
こる。オルマー（Ｏｌｍｅｒ ）等の米国特許第４４８
９１０２号は、まず水酸化アルミニウム・トリアルキル
アミン錯体で処理し、統いてアルミニウムを付着したい
区域に紫外線を当てることにより、基板上にアルミニウ
ム・フィルムを付着させる方法を記載している。プラノ
ン（Ｂｒａｎｎｏｎ ）等の米国特許第４５０８７４９
号は、金属を付加する前に紫外線でポリイミド本体をエ
ツチングする方法を記載している。
８０１号は、希望する金属部位に紫外線を選択的に照射
し事前めつきすることにより、金属を無電解付着するた
めの基板を調製することを記載している。付着は、紫外
線に当たり、かつ事前めつき処理を受けた区域でだけ起
こる。オルマー（Ｏｌｍｅｒ ）等の米国特許第４４８
９１０２号は、まず水酸化アルミニウム・トリアルキル
アミン錯体で処理し、統いてアルミニウムを付着したい
区域に紫外線を当てることにより、基板上にアルミニウ
ム・フィルムを付着させる方法を記載している。プラノ
ン（Ｂｒａｎｎｏｎ ）等の米国特許第４５０８７４９
号は、金属を付加する前に紫外線でポリイミド本体をエ
ツチングする方法を記載している。
ローゼンパー゛グ（Ｒｏｔｈｅｎｂｅｒｇ）等の論文「
物理研究における核計器および方法Ｊ （Ｎｕｃｌｅａ
ｒＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄ
ｓ ｉｎ ＰｈｙｓｉｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈ）、
ＢＴ（１９８４）、２９１〜３００ページには、ＡＱ２
０３スパッタリングなどレーザ・スパッタリングの方法
が記載されている。コバーン（Ｃｏｂｕｒｎ ）等の１
８Ｍテクニカル・ディスクロージャ・プルテン（Ｔｅｃ
ｈｎｉｃａｌ ＤｉｓｃｌｏｓｕｒｅＢｕｌｌｅｔｉｎ
） 、第２７巻、第５号、１９８４年１０月には、「
ジッパ外しく ｕｎｚｉｐｐｒｉｎｇ ） Ｊと呼ばれ
る方法で有機ポリマー層を除去する方法が記載されてい
る。レジスト材料の紫外線によるパターンっけが、プラ
ム（Ｂｌｕｍ）等の米国特許第４４１４０５９号に記載
されている。その製造工程には、アブレーティブ光分解
が用いられる。薄膜耐着技法が、カークニオスマー（Ｋ
ｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ ）著化学技術百科（Ｅｎｃｙｃ
ｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎ
ｏｌｏ６ｙ）、（１９８０年）、２４７〜２８３ページ
に開示されている。
物理研究における核計器および方法Ｊ （Ｎｕｃｌｅａ
ｒＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄ
ｓ ｉｎ ＰｈｙｓｉｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈ）、
ＢＴ（１９８４）、２９１〜３００ページには、ＡＱ２
０３スパッタリングなどレーザ・スパッタリングの方法
が記載されている。コバーン（Ｃｏｂｕｒｎ ）等の１
８Ｍテクニカル・ディスクロージャ・プルテン（Ｔｅｃ
ｈｎｉｃａｌ ＤｉｓｃｌｏｓｕｒｅＢｕｌｌｅｔｉｎ
） 、第２７巻、第５号、１９８４年１０月には、「
ジッパ外しく ｕｎｚｉｐｐｒｉｎｇ ） Ｊと呼ばれ
る方法で有機ポリマー層を除去する方法が記載されてい
る。レジスト材料の紫外線によるパターンっけが、プラ
ム（Ｂｌｕｍ）等の米国特許第４４１４０５９号に記載
されている。その製造工程には、アブレーティブ光分解
が用いられる。薄膜耐着技法が、カークニオスマー（Ｋ
ｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ ）著化学技術百科（Ｅｎｃｙｃ
ｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎ
ｏｌｏ６ｙ）、（１９８０年）、２４７〜２８３ページ
に開示されている。
基板上に金属層を形成する際、付着前および付着中に次
々と異なるポリマー溶液を塗布せずに、最小段数で良い
解像度で金属の選択的付着が実現できることが望ましい
。また、金属パターンの乾式作成法を実現できることも
望ましい。
々と異なるポリマー溶液を塗布せずに、最小段数で良い
解像度で金属の選択的付着が実現できることが望ましい
。また、金属パターンの乾式作成法を実現できることも
望ましい。
Ｃ８問題点を解決するための手段
本発明は、蒸気相中の金属を基板上に付着させ、同時に
制御下で核生成部位を基板から除去するアブレーション
法によって基板をアブレーションすることからなる、付
着金属用核生成部位を有する基板上に金属を付着させる
乾式の方法に関する。
制御下で核生成部位を基板から除去するアブレーション
法によって基板をアブレーションすることからなる、付
着金属用核生成部位を有する基板上に金属を付着させる
乾式の方法に関する。
金属の付着は物理的または化学的過程によって実現され
る。核生成部位の除去は、金属による基板の被覆を最小
限にする、または選択的に防止するように制御される。
る。核生成部位の除去は、金属による基板の被覆を最小
限にする、または選択的に防止するように制御される。
本発明の一態様では、核生成と付着金属の成長が防止さ
れる区域で基板の表面アブレーションが行なわれ、隣接
するアブレーションされない区域での成長は抑制されな
い。
れる区域で基板の表面アブレーションが行なわれ、隣接
するアブレーションされない区域での成長は抑制されな
い。
また、本発明は、とりわけ電子回路、特に超小型電子回
路および半導体デバイスを含む、上記の方法によって作
成された製品に関する。
路および半導体デバイスを含む、上記の方法によって作
成された製品に関する。
本発明のもうひとつの態様では、アブレーション強度が
金属の凝結が防止される点より低い、低レベルの表面ア
ブレーションが用いられ、したがつて、金属と基板との
相互拡散現象が起こる。この相互拡散現象のために、金
属の基板への付着が増強される。したがって、この方法
では、金属の付着前に付着促進剤を使用する必要がなく
なる。
金属の凝結が防止される点より低い、低レベルの表面ア
ブレーションが用いられ、したがつて、金属と基板との
相互拡散現象が起こる。この相互拡散現象のために、金
属の基板への付着が増強される。したがって、この方法
では、金属の付着前に付着促進剤を使用する必要がなく
なる。
Ｄ、実施例
本発明は、同時にアブレーション・エネルギー源の使用
などアブレーション法によって基板をアブレーションす
ることを含む、付着金属用核生成部位を有する基板上に
金属を乾式付着させる方法に関する。基板からの核生成
部位の除去を制御するようにアブレーションが行なわれ
る。金属は蒸気相で基板に付着され、それによって、金
属による基板の被覆を最小限にする、または選択的に防
止するように核生成部位の除去が行なわれる。
などアブレーション法によって基板をアブレーションす
ることを含む、付着金属用核生成部位を有する基板上に
金属を乾式付着させる方法に関する。基板からの核生成
部位の除去を制御するようにアブレーションが行なわれ
る。金属は蒸気相で基板に付着され、それによって、金
属による基板の被覆を最小限にする、または選択的に防
止するように核生成部位の除去が行なわれる。
別の実施例では、基板上に金属パターンが形成されるよ
うに核生成部位の選択的除去が行なわれる。基板上にパ
ターンを形成するための核生成部位の選択的除去は、パ
ターンが核生成部位を有し、耐アブレーション性を持つ
ように行なわれ、アブレーションを受は易い核生成部位
をもつ区域も基板上に形成される。そのパターンと区域
の形成中、その区域に金属がほとんど存在しないように
基板をアブレーションしながら、同時にパターン上に金
属を付着させることができる。
うに核生成部位の選択的除去が行なわれる。基板上にパ
ターンを形成するための核生成部位の選択的除去は、パ
ターンが核生成部位を有し、耐アブレーション性を持つ
ように行なわれ、アブレーションを受は易い核生成部位
をもつ区域も基板上に形成される。そのパターンと区域
の形成中、その区域に金属がほとんど存在しないように
基板をアブレーションしながら、同時にパターン上に金
属を付着させることができる。
基板上にパターンを形成する際、マスクおよびアブレー
ション・エネルギー源を使ってアブレーションを実現す
ることができ、イメージを基板上：こ投射するためのマ
スクをアブレーション・エネルギー源と基板の間におく
ことによって、基板がアブレーションされるときパター
ンが生じる。光学的結像システムを使ってマスクを表面
に結像させると、より鮮明な像が得られる。
ション・エネルギー源を使ってアブレーションを実現す
ることができ、イメージを基板上：こ投射するためのマ
スクをアブレーション・エネルギー源と基板の間におく
ことによって、基板がアブレーションされるときパター
ンが生じる。光学的結像システムを使ってマスクを表面
に結像させると、より鮮明な像が得られる。
また、フォトレジスト法、イオン・ビーム・エツチング
、溶媒による基板の一部除去などアブレーション・エネ
ルギー以外の方法でも、基板上にパターンを形成するこ
とができる。この方法では、核生成部位を有しかつ耐ア
ブレーション性をもつようなパターンが基板上に形成さ
れ、アブレーションを受は易い核生成部位を有する区域
も基板上に形成される。このようにしてパターンと区域
が形成されるとき、その区域に金属がほとんど存在しな
いように基板をアブレーションしながら、同時にパター
ン上に金属を付着させることができる。
、溶媒による基板の一部除去などアブレーション・エネ
ルギー以外の方法でも、基板上にパターンを形成するこ
とができる。この方法では、核生成部位を有しかつ耐ア
ブレーション性をもつようなパターンが基板上に形成さ
れ、アブレーションを受は易い核生成部位を有する区域
も基板上に形成される。このようにしてパターンと区域
が形成されるとき、その区域に金属がほとんど存在しな
いように基板をアブレーションしながら、同時にパター
ン上に金属を付着させることができる。
上記の方法がアブレーション法を利用してパターンを形
成する場合、基板は、アブレーションを受は易い上層と
耐アブレーション性をもつ下層の互いに隣接する２つの
層を含むことができる。アブレーション・エネルギー源
とこの２層基板の間にマスクを挿入して、基板を選択的
に除去して、パターンを形成し、アブレーションを受は
易い区域が残るようにする。アブレーション後、マスク
を除去し、同時にパターン通り金属が付着されるように
その区域をアブレーションしながら、金属を付着させる
。
成する場合、基板は、アブレーションを受は易い上層と
耐アブレーション性をもつ下層の互いに隣接する２つの
層を含むことができる。アブレーション・エネルギー源
とこの２層基板の間にマスクを挿入して、基板を選択的
に除去して、パターンを形成し、アブレーションを受は
易い区域が残るようにする。アブレーション後、マスク
を除去し、同時にパターン通り金属が付着されるように
その区域をアブレーションしながら、金属を付着させる
。
さらに、基板がアブレーションできる材料からなり、第
１のマスクがパターンに対応する開口を有し、第２のマ
スクが区域に対応する開口を有するような、２個のマス
クを用いることができる（パターンおよび区域は、本明
細書で前に定義されている）。第１のマスクを基板を除
去するためのアブレーション・エネルギー源と基板の間
に挿入し、その後で核生成部位を除去してパターンと区
域を有する基板を形成する。次に、第２のマスクを、ア
ブレーション・エネルギー源と基板の間にその開口が区
域と位置合わせされるように、挿入する。第２のマスク
を通して区域がアブレーションされる一方、同時にパタ
ーン上に金属が付着される。好ましい実施例では本明細
書に説明した方法でアブレーション・エネルギー源を用
いて核生成部位を除去するが、第１のマスクを用いて写
真処理法や溶媒エツチングなど通常の方法により基板か
ら核生成部位を除去することもできる。
１のマスクがパターンに対応する開口を有し、第２のマ
スクが区域に対応する開口を有するような、２個のマス
クを用いることができる（パターンおよび区域は、本明
細書で前に定義されている）。第１のマスクを基板を除
去するためのアブレーション・エネルギー源と基板の間
に挿入し、その後で核生成部位を除去してパターンと区
域を有する基板を形成する。次に、第２のマスクを、ア
ブレーション・エネルギー源と基板の間にその開口が区
域と位置合わせされるように、挿入する。第２のマスク
を通して区域がアブレーションされる一方、同時にパタ
ーン上に金属が付着される。好ましい実施例では本明細
書に説明した方法でアブレーション・エネルギー源を用
いて核生成部位を除去するが、第１のマスクを用いて写
真処理法や溶媒エツチングなど通常の方法により基板か
ら核生成部位を除去することもできる。
本発明の方法は、また金属による基板の被覆、すなわち
ある種の金属の基板上への付着を最小限にすることにも
関するものである。この方法は、金属用接着剤を使用し
ないで、すなわち研摩による表面の物理的変性やクロム
酸などの酸の使用によって実施される基板のマイクロエ
ツチングによって、基板をメタライズするのが通常難し
い場合に、特に有用である。本発明の方法を用いてアブ
レーションを最小にすることによって、蒸気相金属が基
板の表面と部分的に相互拡散し、そのため、追加の金属
が付着できる区域が生じる。この方法は、より厚いすな
わちより重い金属被覆ができる前に基板と金属の相互拡
散が促進されるように、低強度すなわち小さなアブレー
ション・エネルギーを使って実施する。
ある種の金属の基板上への付着を最小限にすることにも
関するものである。この方法は、金属用接着剤を使用し
ないで、すなわち研摩による表面の物理的変性やクロム
酸などの酸の使用によって実施される基板のマイクロエ
ツチングによって、基板をメタライズするのが通常難し
い場合に、特に有用である。本発明の方法を用いてアブ
レーションを最小にすることによって、蒸気相金属が基
板の表面と部分的に相互拡散し、そのため、追加の金属
が付着できる区域が生じる。この方法は、より厚いすな
わちより重い金属被覆ができる前に基板と金属の相互拡
散が促進されるように、低強度すなわち小さなアブレー
ション・エネルギーを使って実施する。
低強度のアブレーション・エネルギーを使って混合され
ると、アブレーションを打ち切り、金属付着は、金属で
被覆された基板が得られるまで統ける。
ると、アブレーションを打ち切り、金属付着は、金属で
被覆された基板が得られるまで統ける。
アブレーションとは、脱着、分解、蒸発、クーロン爆発
、またはそれらの組合せをもたらす結合切断過程である
。
、またはそれらの組合せをもたらす結合切断過程である
。
イオン・ビーム分解、解重合、押発、紫外線アブレーシ
ョン、強力Ｘｔ９（すなわちシンクロトロン放射）およ
び電子ビーム脱着、電子ビーム分解など種々の放射エネ
ルギー条件で、表面アブレーションを行なうことができ
る。アブレーションは、一般に、まず層の結合切断、次
に脱着や蒸発によって進行する。
ョン、強力Ｘｔ９（すなわちシンクロトロン放射）およ
び電子ビーム脱着、電子ビーム分解など種々の放射エネ
ルギー条件で、表面アブレーションを行なうことができ
る。アブレーションは、一般に、まず層の結合切断、次
に脱着や蒸発によって進行する。
こうした方法を用いて、基板を壊して、表面が絶えず除
去されるようにする。表面除去過程は、核生成または蒸
気相金属の成長あるいはその両方を抑制し、したがって
アブレーション中の区域に材料が蓄積するのを防止する
。アブレーション区域に蓄積された材料がアブレーショ
ン帯の端に向かって運ばれ、脱着されずにそこに付着す
る場合もある。
去されるようにする。表面除去過程は、核生成または蒸
気相金属の成長あるいはその両方を抑制し、したがって
アブレーション中の区域に材料が蓄積するのを防止する
。アブレーション区域に蓄積された材料がアブレーショ
ン帯の端に向かって運ばれ、脱着されずにそこに付着す
る場合もある。
アブレーション・ステップで表面に凹凸ができたので、
次に、層、たとえば金属の付着を行なう。
次に、層、たとえば金属の付着を行なう。
ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）、エポキシ樹脂と
ガラスの結合体、ポリイミドなどを含めて、アブレーシ
ョンを受は易い多くの基板が、本発明の方法にもとづい
て使用できる。アブレーション用放射線のフルエンスと
エネルギーがアブレーションのために表面が核生成しな
くなるようなものである場合、本質的には有機物である
と一般に定義されるポリスルホン類その他の物質も、５
１０２、ＭｇＯ１Ａ立２０３などその他の絶縁体と並ん
で使用できる。
ガラスの結合体、ポリイミドなどを含めて、アブレーシ
ョンを受は易い多くの基板が、本発明の方法にもとづい
て使用できる。アブレーション用放射線のフルエンスと
エネルギーがアブレーションのために表面が核生成しな
くなるようなものである場合、本質的には有機物である
と一般に定義されるポリスルホン類その他の物質も、５
１０２、ＭｇＯ１Ａ立２０３などその他の絶縁体と並ん
で使用できる。
第１図、第２．１図ないし第２．３図および第３．１図
ないし第３．２図で使用する好ましい基板は、シリカ、
セラミック、積層板（たとえば、プリント回路の作成に
用いられるフェノールまたはエポキシ含浸ガラス繊維板
）、多層板および一般にｒ） Ｍ Ｍ Ａなどのポリマ
ー材料からなる。
ないし第３．２図で使用する好ましい基板は、シリカ、
セラミック、積層板（たとえば、プリント回路の作成に
用いられるフェノールまたはエポキシ含浸ガラス繊維板
）、多層板および一般にｒ） Ｍ Ｍ Ａなどのポリマ
ー材料からなる。
基板は、２層すなわちポリマーとポリイミド製レジスト
の層からも構成できる。この実施例では、残った有機物
質は、灰化によって除去できる。
の層からも構成できる。この実施例では、残った有機物
質は、灰化によって除去できる。
アブレーションを受は易いポリマー製基板のほかに、紫
外線などのアブレーション・エネルギーに当たると急速
に脱着される表面を有する組成を含むその他の材料も使
用できる。
外線などのアブレーション・エネルギーに当たると急速
に脱着される表面を有する組成を含むその他の材料も使
用できる。
本発明は、基板上に金属フィルムを形成するために溶液
が不要な、乾式金属付着法である。金属は、金属蒸気と
して付着させることができる。上記のように、本明細書
では方法を例示するための材料として金属を扱っている
が、半導体や絶縁体も使用できる。金属付着の方法は、
蒸着、スパッタリングおよび化学蒸着である。
が不要な、乾式金属付着法である。金属は、金属蒸気と
して付着させることができる。上記のように、本明細書
では方法を例示するための材料として金属を扱っている
が、半導体や絶縁体も使用できる。金属付着の方法は、
蒸着、スパッタリングおよび化学蒸着である。
本発明を実施して、基板と同じまたはほぼ同じ層を基板
上に付着させることのできる場合もある。
上に付着させることのできる場合もある。
たとえば、本明細書で説明するように、アブレーション
を受は易いＭｇＯを基板にし、ＭｇＯ層を付着層にする
ことができる。
を受は易いＭｇＯを基板にし、ＭｇＯ層を付着層にする
ことができる。
化学蒸着（ＣＶＤ）は、基板上にＷＦ６／ｌ−１２の予
めパターンづけされた核生成層を設け、水素の存在下で
Ｗ Ｆ ａ／ Ｈ２層を約３００℃の温度にさらして、
核生成部位の表面でタングステンを得ることによって実
現される。この方法では、本明細書で説明するように、
基板をもアブレーション・エネルギーにさらして、非核
形成部位をアブレーションする。プラズマＣＶＤの際に
ＷＦ６／Ｈ２の代わりにメタンを使って、パターンづけ
された炭素を同様に基板上に付着させることもできる。
めパターンづけされた核生成層を設け、水素の存在下で
Ｗ Ｆ ａ／ Ｈ２層を約３００℃の温度にさらして、
核生成部位の表面でタングステンを得ることによって実
現される。この方法では、本明細書で説明するように、
基板をもアブレーション・エネルギーにさらして、非核
形成部位をアブレーションする。プラズマＣＶＤの際に
ＷＦ６／Ｈ２の代わりにメタンを使って、パターンづけ
された炭素を同様に基板上に付着させることもできる。
この成木は、室温で基板上に付着できる。
本発明にもとづいて（ＣＶＤ法に対立するものとして）
物理的方法で付着できる層は、銀、銅、ニッケル、チタ
ン、クロムなどの金属、八Ω／Ｃｕ、ＡＱ／Ｓ ｌ、
Ｔ Ｉ／Ｗ、 Ｐｄ／Ｎ ｌ 、ＴＩＮ、ＺｒＮ
、１１ｆＮなどの合金や化合物、Ｇｅ。
物理的方法で付着できる層は、銀、銅、ニッケル、チタ
ン、クロムなどの金属、八Ω／Ｃｕ、ＡＱ／Ｓ ｌ、
Ｔ Ｉ／Ｗ、 Ｐｄ／Ｎ ｌ 、ＴＩＮ、ＺｒＮ
、１１ｆＮなどの合金や化合物、Ｇｅ。
Ｓｌ、ＧａＡｓ％ＡＱＮなどの半導体、ＡＱ２０３、Ｓ
Ｉ Ｏ，Ｍ ｇ Ｆ２、ＺｒＯ２、Ｈ「０２、ＭｇＯ
２などの絶縁体、およびテフロンなどのポリマーのよう
な材料の物理的蒸着からなる。
Ｉ Ｏ，Ｍ ｇ Ｆ２、ＺｒＯ２、Ｈ「０２、ＭｇＯ
２などの絶縁体、およびテフロンなどのポリマーのよう
な材料の物理的蒸着からなる。
核生成部位とは、金属付着が起こる基板上の部位であり
、蒸気相から凝縮した材料が凝集して基板上に面相を形
成する部位である。これらの凝集体は、アブレーション
法によって除去される前に、アイランドを形成すること
ができる。
、蒸気相から凝縮した材料が凝集して基板上に面相を形
成する部位である。これらの凝集体は、アブレーション
法によって除去される前に、アイランドを形成すること
ができる。
核生成部位を選択的に指定して、または核生成を最小限
にして、金属と基板が相互拡散するようにできる。核生
成を選択的に抑制するために、アブレーション・エネル
ギー源と基板の間にマスクを用いることができる。マス
クは、基板の近くに置いても、またアブレーション・エ
ネルギー源の近くに置いてもよい。
にして、金属と基板が相互拡散するようにできる。核生
成を選択的に抑制するために、アブレーション・エネル
ギー源と基板の間にマスクを用いることができる。マス
クは、基板の近くに置いても、またアブレーション・エ
ネルギー源の近くに置いてもよい。
核生成は、メーセル（Ｍａｉｓｓｅｌ ）等の、薄膜技
術ハンドブック（Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｒ Ｔｈ１ｎ
Ｆｉ１ｍＴ’ｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ）、マグロウヒル（
ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ ）社、（１９８３年）、特に
その第８章に、さらに詳しく説明されている。
術ハンドブック（Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｒ Ｔｈ１ｎ
Ｆｉ１ｍＴ’ｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ）、マグロウヒル（
ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ ）社、（１９８３年）、特に
その第８章に、さらに詳しく説明されている。
本明細書で説明した乾式金属付着法を、本明細書の図で
提示されている応用例に関して説明する。
提示されている応用例に関して説明する。
第１図には、同時にエネルギー１１３からアブレーショ
ン・エネルギーをマスク１４を通して送り、それによっ
て選択性をもたらす、選択的アブレーションを行なうこ
とを伴う、金属蒸気源１１から基板１２（たとえばＰＭ
ＭＡ ）上に金属１０（たとえば銅）７Ｉ！：付着する
１段式方法が示されている。この方法では、アブレーシ
ョン条件は、アブレーションされた区域での金属付着を
防止するのに十分なエネルギー・フルエンスである。
ン・エネルギーをマスク１４を通して送り、それによっ
て選択性をもたらす、選択的アブレーションを行なうこ
とを伴う、金属蒸気源１１から基板１２（たとえばＰＭ
ＭＡ ）上に金属１０（たとえば銅）７Ｉ！：付着する
１段式方法が示されている。この方法では、アブレーシ
ョン条件は、アブレーションされた区域での金属付着を
防止するのに十分なエネルギー・フルエンスである。
第２．１図および第２．２図に示した２段式方法は、基
板１９（たとえばガラス）上の高分子２０（たとえばＰ
ＭＭＡ）中に最初に形成されたトレンチ２０ａを金属２
６（たとえば銅）で充填しながら、最初に使ったマスク
２１のネガであるマスク２７ｆ！：使って、最初にアブ
レーションされなかった区域をアブレーションする。金
属蒸気源１１およびアブレーション・エネルギー源１３
は、第１図と同じである。充分なエネルギー・フルエン
スによるアブレーションによってトレンチが形成され、
第２段で、金属付着を選択的に防止するのに充分なエネ
ルギー・フルエンスによってアブレーションが行なわれ
る。この方法は、金属のオーバーハングを抑えながら「
ギャップのない」トレンチを凝縮金属で充填するので、
平面化とＤ！！不ことができる。言いかえれば、高分子
２０と金属２６の平面が同じ外側平面、すなわち金属蒸
気源１１に面する平面内にくるようにトレンチ２０ａが
金属２６で充填されるとき、平面化が起こる。
板１９（たとえばガラス）上の高分子２０（たとえばＰ
ＭＭＡ）中に最初に形成されたトレンチ２０ａを金属２
６（たとえば銅）で充填しながら、最初に使ったマスク
２１のネガであるマスク２７ｆ！：使って、最初にアブ
レーションされなかった区域をアブレーションする。金
属蒸気源１１およびアブレーション・エネルギー源１３
は、第１図と同じである。充分なエネルギー・フルエン
スによるアブレーションによってトレンチが形成され、
第２段で、金属付着を選択的に防止するのに充分なエネ
ルギー・フルエンスによってアブレーションが行なわれ
る。この方法は、金属のオーバーハングを抑えながら「
ギャップのない」トレンチを凝縮金属で充填するので、
平面化とＤ！！不ことができる。言いかえれば、高分子
２０と金属２６の平面が同じ外側平面、すなわち金属蒸
気源１１に面する平面内にくるようにトレンチ２０ａが
金属２６で充填されるとき、平面化が起こる。
第８．１図および第３．２図に図示した方法は、最初低
強度のアブレーション・エネルギー源３０を利用して、
基板３３（たとえばＰＭＭＡ）と金属３５（たとえば銅
）の相互拡散層３１を形成させ、同時に金属蒸気源３２
から生成される金属を付着させるものである。充分な厚
さの相互拡散層が形成されると、アブレーション・エネ
ルギー源を切って金属層を付着させ続け、その結果、中
間相互拡散層によって接着力が高まった、金属の最終生
成物３５が基板上にできる。
強度のアブレーション・エネルギー源３０を利用して、
基板３３（たとえばＰＭＭＡ）と金属３５（たとえば銅
）の相互拡散層３１を形成させ、同時に金属蒸気源３２
から生成される金属を付着させるものである。充分な厚
さの相互拡散層が形成されると、アブレーション・エネ
ルギー源を切って金属層を付着させ続け、その結果、中
間相互拡散層によって接着力が高まった、金属の最終生
成物３５が基板上にできる。
第２．３図は、予め形成された開口２００ａをもつ高分
子層２００（ＰＭＭＡ）を備えたガラスを含む基板１９
０を、アブレーション・エネルギー源１３０と同時に金
属蒸気源１１０（たとえば銅）にさらすという、「広幅
ビーム」法を示す。銅などの金属２６０が開口２００ａ
中に付着される。
子層２００（ＰＭＭＡ）を備えたガラスを含む基板１９
０を、アブレーション・エネルギー源１３０と同時に金
属蒸気源１１０（たとえば銅）にさらすという、「広幅
ビーム」法を示す。銅などの金属２６０が開口２００ａ
中に付着される。
この実施例（「広幅ビーム」法）では、パターンの形成
にアブレーション・エネルギーを使わない。
にアブレーション・エネルギーを使わない。
予め形成されたパターンは、ＰＭＭＡフィルムの一部を
機械的に除去するなど、当技術で周知の任意の方法で作
成することができる。
機械的に除去するなど、当技術で周知の任意の方法で作
成することができる。
以下の例は、例示的なものである。
策上丘
第２．１図に概略図として示した直接パターンづけ工程
では、エキシマ・レーザをアブレーション・エネルギー
源として用いた。６．４２ｅＶ（波長１９３ｎｍ）のエ
ネルギーをもつ光子を、ｌ Ｈｚの反復周期でパルス照
射させた。そのエネルギー密度は１パルスにつき１ｃｍ
２当たり０゜１２ジユールであった。銅は、毎秒１．５
ｎｍの速度で、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）基
板上に蒸着された。銅は、マスクの不透明区域が結像さ
れる所に付着し、ＰＭＭＡがアブレーションされた所に
は付着しない。
では、エキシマ・レーザをアブレーション・エネルギー
源として用いた。６．４２ｅＶ（波長１９３ｎｍ）のエ
ネルギーをもつ光子を、ｌ Ｈｚの反復周期でパルス照
射させた。そのエネルギー密度は１パルスにつき１ｃｍ
２当たり０゜１２ジユールであった。銅は、毎秒１．５
ｎｍの速度で、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）基
板上に蒸着された。銅は、マスクの不透明区域が結像さ
れる所に付着し、ＰＭＭＡがアブレーションされた所に
は付着しない。
第２例
第２．２図に概略図として示した直接パターンづけ工程
では、１ｃｍ２当たり０．０９３ジユールのエネルギー
密度を用いる以外、上記の例と同様にしてエキシマ・レ
ーザを使用した。銅は、毎秒２ｎｍの速度で基板上に蒸
着される。基板は、石英のパターンづけされた厚さ１２
μのポリイミド・フィルムである。銅は、ポリイミドを
エツチングで除去した所の石英上に付着し、ポリイミド
上には付着しない。
では、１ｃｍ２当たり０．０９３ジユールのエネルギー
密度を用いる以外、上記の例と同様にしてエキシマ・レ
ーザを使用した。銅は、毎秒２ｎｍの速度で基板上に蒸
着される。基板は、石英のパターンづけされた厚さ１２
μのポリイミド・フィルムである。銅は、ポリイミドを
エツチングで除去した所の石英上に付着し、ポリイミド
上には付着しない。
第３例
第３．１図に概略図として示した金属と基板との相互拡
散層を作成する場合、水銀けい光灯をアブレーション・
エネルギー源として使用した。基板上での連続エネルギ
ー密度は、１ｃｍ２当たり０．００１８ジユールである
。
散層を作成する場合、水銀けい光灯をアブレーション・
エネルギー源として使用した。基板上での連続エネルギ
ー密度は、１ｃｍ２当たり０．００１８ジユールである
。
銅は、第２例と同じ基板上に、毎秒０．００５ｎｍ／秒
の速度で付着した。
の速度で付着した。
Ｅ１発明の効果
基板上に金属（または半導体、絶縁材等）の材料層を付
着するに当たって付着前および付着中にポリマー溶液を
塗布することなく、最小の段数で上記の材：ｌ”！層を
選択的にかつ乾式で付着することができる。
着するに当たって付着前および付着中にポリマー溶液を
塗布することなく、最小の段数で上記の材：ｌ”！層を
選択的にかつ乾式で付着することができる。
第１図は、本発明にもとづく基板上への回路パターンの
選択的直接付着を示す概略図、第２．１図ないし第２．
３図は、本発明にもとづく、トレンチの選択的形成とト
レンチ内への選択的金属付着を示す概略図、 第３．１図ないし第３．２図は、本発明にもとづく、金
属と基板との相互拡散層の作成およびそれに続く金属付
着を示す概略図である。
選択的直接付着を示す概略図、第２．１図ないし第２．
３図は、本発明にもとづく、トレンチの選択的形成とト
レンチ内への選択的金属付着を示す概略図、 第３．１図ないし第３．２図は、本発明にもとづく、金
属と基板との相互拡散層の作成およびそれに続く金属付
着を示す概略図である。
Claims (1)
- 材料付着用の核生成部位を有する基板上に上記材料を付
着させるための乾式付着方法であって、（ａ）上記基体
からの上記核生成部位の除去を制御するためアブレーシ
ョン手段によって上記基板をアブレーションすることと
、（ｂ）上記材料を上記基板上に蒸気相で付着すること
とを同時に行ない、上記材料の付着による基板の被覆を
最小限にするか又は選択的に阻止するように上記核生成
部位の除去を行なうことを特徴とする乾式付着方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US89918986A | 1986-08-21 | 1986-08-21 | |
| US899189 | 1986-08-21 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6353254A true JPS6353254A (ja) | 1988-03-07 |
Family
ID=25410594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11726087A Pending JPS6353254A (ja) | 1986-08-21 | 1987-05-15 | 乾式付着方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0260410A3 (ja) |
| JP (1) | JPS6353254A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02111096A (ja) * | 1988-10-20 | 1990-04-24 | Hitachi Cable Ltd | 銅・有機絶縁膜配線板の製造方法 |
| JPH10173318A (ja) * | 1996-12-11 | 1998-06-26 | Nitto Denko Corp | プリント基板の製造方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4962057A (en) * | 1988-10-13 | 1990-10-09 | Xerox Corporation | Method of in situ photo induced evaporation enhancement of compound thin films during or after epitaxial growth |
| WO1991003834A1 (en) * | 1989-09-05 | 1991-03-21 | Mcnc | Method for selectively depositing material on substrates |
| CN100335968C (zh) | 2000-05-04 | 2007-09-05 | 英国技术集团国际有限公司 | 纳米结构 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57188673A (en) * | 1981-05-14 | 1982-11-19 | Toshiba Corp | Formation of thin film by vacuum |
| JPS60100421A (ja) * | 1983-11-07 | 1985-06-04 | Hitachi Ltd | イオンビ−ム装置 |
| JPS6129592A (ja) * | 1984-07-20 | 1986-02-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 二次元光学用パタ−ンの形成方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61108195A (ja) * | 1984-11-01 | 1986-05-26 | インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション | 基板上に電気的に連続した層を形成する方法 |
| US4626315A (en) * | 1984-11-09 | 1986-12-02 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Process of forming ultrafine pattern |
-
1987
- 1987-05-15 JP JP11726087A patent/JPS6353254A/ja active Pending
- 1987-07-24 EP EP87110752A patent/EP0260410A3/en not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0260410A3 (en) | 1989-03-08 |
| EP0260410A2 (en) | 1988-03-23 |
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