KR20190073395A - 도금 처리 방법, 도금 처리 장치 및 기억 매체 - Google Patents
도금 처리 방법, 도금 처리 장치 및 기억 매체 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20190073395A KR20190073395A KR1020197012098A KR20197012098A KR20190073395A KR 20190073395 A KR20190073395 A KR 20190073395A KR 1020197012098 A KR1020197012098 A KR 1020197012098A KR 20197012098 A KR20197012098 A KR 20197012098A KR 20190073395 A KR20190073395 A KR 20190073395A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- substrate
- plating
- material portion
- catalyst
- platable material
- Prior art date
Links
- 238000007747 plating Methods 0.000 title claims abstract description 185
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 47
- 238000011282 treatment Methods 0.000 title description 27
- 238000003860 storage Methods 0.000 title description 11
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 154
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 140
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 112
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 92
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 5
- 239000011162 core material Substances 0.000 claims description 3
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 abstract description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 27
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 26
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 22
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 21
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 17
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 16
- 230000007723 transport mechanism Effects 0.000 description 11
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000007772 electroless plating Methods 0.000 description 5
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 4
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 4
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 4
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 4
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- RJTANRZEWTUVMA-UHFFFAOYSA-N boron;n-methylmethanamine Chemical compound [B].CNC RJTANRZEWTUVMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- -1 for example Substances 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- ACVYVLVWPXVTIT-UHFFFAOYSA-N phosphinic acid Chemical compound O[PH2]=O ACVYVLVWPXVTIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N (S)-malic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001361 White metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000011276 addition treatment Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N alpha-hydroxysuccinic acid Natural products OC(=O)C(O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 235000015165 citric acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229910000040 hydrogen fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000001630 malic acid Substances 0.000 description 1
- 235000011090 malic acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 description 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- HUDWOVFUHBQUIH-UHFFFAOYSA-M tetramethylazanium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Cl-].C[N+](C)(C)C HUDWOVFUHBQUIH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010969 white metal Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
- C23C18/31—Coating with metals
- C23C18/32—Coating with nickel, cobalt or mixtures thereof with phosphorus or boron
- C23C18/34—Coating with nickel, cobalt or mixtures thereof with phosphorus or boron using reducing agents
- C23C18/36—Coating with nickel, cobalt or mixtures thereof with phosphorus or boron using reducing agents using hypophosphites
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
- H01L21/283—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current
- H01L21/288—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a liquid, e.g. electrolytic deposition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
- C23C18/1601—Process or apparatus
- C23C18/1603—Process or apparatus coating on selected surface areas
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
- C23C18/1601—Process or apparatus
- C23C18/1603—Process or apparatus coating on selected surface areas
- C23C18/1607—Process or apparatus coating on selected surface areas by direct patterning
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
- C23C18/1601—Process or apparatus
- C23C18/1619—Apparatus for electroless plating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
- C23C18/1601—Process or apparatus
- C23C18/1619—Apparatus for electroless plating
- C23C18/1628—Specific elements or parts of the apparatus
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
- C23C18/1601—Process or apparatus
- C23C18/1633—Process of electroless plating
- C23C18/1635—Composition of the substrate
- C23C18/1639—Substrates other than metallic, e.g. inorganic or organic or non-conductive
- C23C18/1642—Substrates other than metallic, e.g. inorganic or organic or non-conductive semiconductor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
- C23C18/1601—Process or apparatus
- C23C18/1633—Process of electroless plating
- C23C18/1675—Process conditions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
- C23C18/18—Pretreatment of the material to be coated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
- C23C18/18—Pretreatment of the material to be coated
- C23C18/1851—Pretreatment of the material to be coated of surfaces of non-metallic or semiconducting in organic material
- C23C18/1872—Pretreatment of the material to be coated of surfaces of non-metallic or semiconducting in organic material by chemical pretreatment
- C23C18/1875—Pretreatment of the material to be coated of surfaces of non-metallic or semiconducting in organic material by chemical pretreatment only one step pretreatment
- C23C18/1882—Use of organic or inorganic compounds other than metals, e.g. activation, sensitisation with polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
- C23C18/18—Pretreatment of the material to be coated
- C23C18/20—Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins
- C23C18/28—Sensitising or activating
- C23C18/285—Sensitising or activating with tin based compound or composition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
- C23C18/18—Pretreatment of the material to be coated
- C23C18/20—Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins
- C23C18/28—Sensitising or activating
- C23C18/30—Activating or accelerating or sensitising with palladium or other noble metal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
- C23C18/31—Coating with metals
- C23C18/32—Coating with nickel, cobalt or mixtures thereof with phosphorus or boron
- C23C18/34—Coating with nickel, cobalt or mixtures thereof with phosphorus or boron using reducing agents
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
Abstract
표면에 도금 불가 재료 부분(31)과 도금 가능 재료 부분(32)이 형성된 기판(W)을 준비하고, 기판(W)에 대하여 촉매액(N1)을 공급함으로써, 도금 가능 재료 부분(32)에 대하여 선택적으로 촉매를 부여한다. 이어서, 기판(W)에 대하여 도금액(M1)을 공급함으로써, 도금 가능 재료 부분(32)에 대하여 선택적으로 도금층(35)을 형성한다. 촉매액(N1)은 도금 불가 재료 부분(31)에 도금층(35)이 석출되는 것을 억제하고, 또한 도금 가능 재료 부분(32)에 도금층(35)이 석출되기 쉬워지도록, 미리 pH가 조정되어 있다.
Description
본 발명은 도금 처리 방법, 도금 처리 장치 및 기억 매체에 관한 것이다.
최근, 반도체 디바이스의 미세화 및 3 차원화가 진행되고 있음에 수반하여, 반도체 디바이스를 가공할 시의 에칭에 의한 가공 정밀도를 향상시키는 것이 요구되고 있다. 이와 같이 에칭에 의한 가공 정밀도를 향상시키기 위한 방법 중 하나로서, 기판 상에 형성되는 드라이 에칭용의 하드 마스크(HM)의 정밀도를 향상시킨다고 하는 요구가 높아지고 있다.
그러나, 일반적으로 하드 마스크의 재료에는, 기판 및 레지스트와의 높은 밀착성을 가질 것, 열 처리 및 에칭 처리에 대한 높은 내성을 가질 것, 제거가 용이할 것 등 다양한 제약이 존재한다. 이 때문에, 종래, 하드 마스크의 재료로서는, SiN(질화 규소) 또는 TiN(질화 티탄) 등 한정된 재료만이 이용되고 있다.
이에 대하여 본 발명자들은, 기판 상에 예를 들면 SiO(산화 규소) 등의 막과 SiN(질화 규소) 등의 막을 혼재시키고, 이 기판 상에 Pd 등의 촉매를 부여함으로써, SiN의 막 상에 선택적으로 촉매를 부여하고, 이 촉매를 이용하여 SiN의 막에만 도금층을 형성하는 것을 검토하고 있다. 이 경우, SiN의 막에 형성된 도금층을 하드 마스크로서 이용할 수 있으므로, 도금층으로서 다양한 재료를 선택하는 것이 가능해진다.
그런데 Pd 등의 촉매를 부여하는 공정에 있어서, 촉매는, 당초 SiN의 막뿐 아니라, 도금층을 형성하지 않는 SiO의 막에도 균일하게 부착한다. 이 경우, 촉매와 SiO의 막과의 밀착성은, 촉매와 SiN의 막과의 밀착성보다 약하다. 따라서, 도금 처리를 행할 때까지, 촉매가 SiO의 막으로부터 이탈하고, 그 결과, 촉매는 SiN의 막에만 선택적으로 부여된다.
그러나, 종래의 방법을 이용한 경우, 촉매를 부여한 후, 도금 처리를 행하기 전에, 촉매와 SiN의 막과의 밀착성을 높이는 처리를 행하는 것이 어렵다고 하는 문제가 있다. 즉, 촉매와 SiN의 막과의 밀착성을 높이는 처리를 행하면, 자연히 촉매와 SiO의 막과의 밀착성도 높아지기 때문이다.
본 발명은, 이러한 점을 고려하여 이루어진 것으로, 촉매를 부여하는 단계에서, 촉매를 처음부터 도금 가능 재료 부분에 선택적으로 부착시키는 것이 가능한, 도금 처리 방법, 도금 처리 장치 및 기억 매체를 제공한다.
본 발명의 일실시 형태에 따른 도금 처리 방법은, 표면에 도금 불가 재료 부분과 도금 가능 재료 부분이 형성된 기판을 준비하는 공정과, 상기 기판에 대하여 촉매액을 공급함으로써, 상기 도금 가능 재료 부분에 대하여 선택적으로 촉매를 부여하는 공정과, 상기 기판에 대하여 도금액을 공급함으로써, 상기 도금 가능 재료 부분에 대하여 선택적으로 도금층을 형성하는 공정을 구비하고, 상기 촉매액은, 상기 도금 불가 재료 부분에 도금층이 석출되는 것을 억제하고, 또한 상기 도금 가능 재료 부분에 도금층이 석출되기 쉬워지도록, 미리 pH가 조정되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시 형태에 따른 도금 처리 장치는, 표면에 도금 불가 재료 부분과 도금 가능 재료 부분이 형성된 기판을 유지하는 기판 유지부와, 상기 기판에 대하여 촉매액을 공급함으로써, 상기 도금 가능 재료 부분에 대하여 선택적으로 촉매를 부여하는 촉매 부여부와, 상기 기판에 대하여 도금액을 공급함으로써, 상기 도금 가능 재료 부분에 대하여 선택적으로 도금층을 형성하는 도금액 공급부를 구비하고, 상기 촉매액은, 상기 도금 불가 재료 부분에 도금층이 석출되는 것을 억제하고, 또한 상기 도금 가능 재료 부분에 도금층이 석출되기 쉬워지도록, 미리 pH가 조정되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 실시 형태에 따르면, 촉매를 부여하는 단계에서, 촉매를 처음부터 도금 가능 재료 부분에 선택적으로 부착시킬 수 있다.
도 1은 도금 처리 장치 및 도금 처리 장치가 구비하는 도금 처리 유닛의 구성을 나타내는 개략 평면도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 도금 처리 유닛이 구비하는 도금 처리부의 구성을 나타내는 개략 단면도이다.
도 3은 본 실시 형태에 따른 도금 처리 방법에 의해 도금층이 형성되는 기판의 구성을 나타내는 개략 단면도이다.
도 4의 (a) - (e)는 본 실시 형태에 따른 도금 처리 방법에 의해 도금층이 형성되는 기판의 제조 방법을 나타내는 개략 단면도이다.
도 5는 본 실시 형태에 따른 도금 처리 방법을 나타내는 순서도이다.
도 6의 (a) - (b)는 본 실시 형태에 따른 도금 처리 방법을 나타내는 개략 단면도이다.
도 7의 (a) - (c)는 본 실시 형태에 따른 도금 처리 방법에 의해 도금층이 형성된 기판을 가공하는 방법을 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 도금 처리 유닛이 구비하는 도금 처리부의 구성을 나타내는 개략 단면도이다.
도 3은 본 실시 형태에 따른 도금 처리 방법에 의해 도금층이 형성되는 기판의 구성을 나타내는 개략 단면도이다.
도 4의 (a) - (e)는 본 실시 형태에 따른 도금 처리 방법에 의해 도금층이 형성되는 기판의 제조 방법을 나타내는 개략 단면도이다.
도 5는 본 실시 형태에 따른 도금 처리 방법을 나타내는 순서도이다.
도 6의 (a) - (b)는 본 실시 형태에 따른 도금 처리 방법을 나타내는 개략 단면도이다.
도 7의 (a) - (c)는 본 실시 형태에 따른 도금 처리 방법에 의해 도금층이 형성된 기판을 가공하는 방법을 나타내는 개략 단면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시 형태에 대하여 설명한다.
<도금 처리 장치의 구성>
도 1을 참조하여, 본 발명의 일실시 형태에 따른 도금 처리 장치의 구성을 설명한다. 도 1은 본 발명의 일실시 형태에 따른 도금 처리 장치의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 일실시 형태에 따른 도금 처리 장치(1)는 도금 처리 유닛(2)과, 도금 처리 유닛(2)의 동작을 제어하는 제어부(3)를 구비한다.
도금 처리 유닛(2)은 기판에 대한 각종 처리를 행한다. 도금 처리 유닛(2)이 행하는 각종 처리에 대해서는 후술한다.
제어부(3)는 예를 들면 컴퓨터이며, 동작 제어부와 기억부를 구비한다. 동작 제어부는 예를 들면 CPU(Central Processing Unit)로 구성되어 있으며, 기억부에 기억되어 있는 프로그램을 읽어내 실행함으로써, 도금 처리 유닛(2)의 동작을 제어한다. 기억부는 예를 들면 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), 하드 디스크 등의 기억 디바이스로 구성되어 있으며, 도금 처리 유닛(2)에 있어서 실행되는 각종 처리를 제어하는 프로그램을 기억한다. 또한 프로그램은, 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체에 기록된 것이어도 되며, 그 기억 매체로부터 기억부에 인스톨된 것이어도 된다. 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체로서는, 예를 들면 하드 디스크(HD), 플렉시블 디스크(FD), 콤팩트 디스크(CD), 마그넷 옵티컬 디스크(MO), 메모리 카드 등을 들 수 있다. 기록 매체에는, 예를 들면 도금 처리 장치(1)의 동작을 제어하기 위한 컴퓨터에 의해 실행되었을 때, 컴퓨터가 도금 처리 장치(1)를 제어하여 후술하는 도금 처리 방법을 실행시키는 프로그램이 기록된다.
<도금 처리 유닛의 구성>
도 1을 참조하여, 도금 처리 유닛(2)의 구성을 설명한다. 도 1은 도금 처리 유닛(2)의 구성을 나타내는 개략 평면도이다.
도금 처리 유닛(2)은 반입반출 스테이션(21)과, 반입반출 스테이션(21)에 인접하여 마련된 처리 스테이션(22)을 구비한다.
반입반출 스테이션(21)은 재치부(211)와, 재치부(211)에 인접하여 마련된 반송부(212)를 구비한다.
재치부(211)에는 복수 매의 기판(W)을 수평 상태로 수용하는 복수의 반송 용기(이하 '캐리어(C)'라고 함)가 배치된다.
반송부(212)는 반송 기구(213)와 전달부(214)를 구비한다. 반송 기구(213)는 기판(W)을 유지하는 유지 기구를 구비하고, 수평 방향 및 연직 방향으로의 이동 그리고 연직축을 중심으로 하는 선회가 가능하게 되도록 구성되어 있다.
처리 스테이션(22)은 도금 처리부(5)를 구비한다. 본 실시 형태에 있어서, 처리 스테이션(22)이 가지는 도금 처리부(5)의 수는 2 이상이지만, 1 이어도 된다. 도금 처리부(5)는 정해진 방향으로 연장되는 반송로(221)의 양측에 배열되어 있다.
반송로(221)에는 반송 기구(222)가 마련되어 있다. 반송 기구(222)는 기판(W)을 유지하는 유지 기구를 구비하고, 수평 방향 및 연직 방향으로의 이동 그리고 연직축을 중심으로 하는 선회가 가능하게 되도록 구성되어 있다.
도금 처리 유닛(2)에 있어서, 반입반출 스테이션(21)의 반송 기구(213)는 캐리어(C)와 전달부(214)와의 사이에서 기판(W)의 반송을 행한다. 구체적으로, 반송 기구(213)는 배치부(211)에 배치된 캐리어(C)로부터 기판(W)을 취출하고, 취출한 기판(W)을 전달부(214)에 배치한다. 또한, 반송 기구(213)는 처리 스테이션(22)의 반송 기구(222)에 의해 전달부(214)에 배치된 기판(W)을 취출하여, 배치부(211)의 캐리어(C)에 수용한다.
도금 처리 유닛(2)에 있어서, 처리 스테이션(22)의 반송 기구(222)는 전달부(214)와 도금 처리부(5)와의 사이, 도금 처리부(5)와 전달부(214)와의 사이에서 기판(W)의 반송을 행한다. 구체적으로, 반송 기구(222)는 전달부(214)에 배치된 기판(W)을 취출하고, 취출한 기판(W)을 도금 처리부(5)에 반입한다. 또한, 반송 기구(222)는 도금 처리부(5)로부터 기판(W)을 취출하고, 취출한 기판(W)을 전달부(214)에 배치한다.
<도금 처리부의 구성>
이어서 도 2를 참조하여, 도금 처리부(5)의 구성을 설명한다. 도 2는 도금 처리부(5)의 구성을 나타내는 개략 단면도이다.
도금 처리부(5)는 표면에 도금 불가 재료 부분(31)과 도금 가능 재료 부분(32)이 형성된 기판(W)에 대하여 도금 처리를 행함으로써, 도금 가능 재료 부분에 대하여 선택적으로 도금층(35)을 형성하는 것이다(후술하는 도 3 내지 도 7 참조). 도금 처리부(5)가 행하는 기판 처리는, 적어도 촉매 부여 처리와 무전해 도금 처리를 포함하는데, 촉매 부여 처리 및 도금 처리 이외의 기판 처리가 포함되어 있어도 된다.
도금 처리부(5)는 상술한 무전해 도금 처리를 포함하는 기판 처리를 행하는 것으로, 챔버(51)와, 챔버(51) 내에 배치되고, 기판(W)을 유지하는 기판 유지부(52)와, 기판 유지부(52)에 유지된 기판(W)에 대하여 도금액(M1)을 공급하는 도금액 공급부(53)를 구비하고 있다.
이 중 기판 유지부(52)는, 챔버(51) 내에 있어서 연직 방향으로 연장되는 회전축(521)과, 회전축(521)의 상단부에 장착된 턴테이블(522)과, 턴테이블(522)의 상면 외주부에 마련되고, 기판(W)의 외연부를 지지하는 척(523)과, 회전축(521)을 회전 구동하는 구동부(524)를 가진다.
기판(W)은 척(523)에 지지되고, 턴테이블(522)의 상면으로부터 약간 이간된 상태로, 턴테이블(522)에 수평 유지된다. 본 실시 형태에 있어서, 기판 유지부(52)에 의한 기판(W)의 유지 방식은, 가동의 척(523)에 의해 기판(W)의 외연부를 파지하는 이른바 메커니컬 척 타입의 것이지만, 기판(W)의 이면을 진공 흡착하는 이른바 진공 척 타입의 것이어도 된다.
회전축(521)의 기단부는, 구동부(524)에 의해 회전 가능하게 지지되고, 회전축(521)의 선단부는, 턴테이블(522)을 수평으로 지지한다. 회전축(521)이 회전하면, 회전축(521)의 상단부에 장착된 턴테이블(522)이 회전하고, 이에 의해, 척(523)에 지지된 상태에서 턴테이블(522)에 유지된 기판(W)이 회전한다.
도금액 공급부(53)는 기판 유지부(52)에 유지된 기판(W)에 대하여, 도금액(M1)을 토출하는 노즐(531)과, 노즐(531)에 도금액(M1)을 공급하는 도금액 공급원(532)을 구비한다. 도금액 공급원(532)이 가지는 탱크에는 도금액(M1)이 저류되어 있으며, 노즐(531)에는, 도금액 공급원(532)으로부터, 밸브(533) 등의 유량 조정기가 개재 설치된 공급관로(534)를 통하여 도금액(M1)이 공급된다.
도금액(M1)은 자기 촉매형(환원형) 무전해 도금용의 도금액이다. 도금액(M1)은 코발트(Co) 이온, 니켈(Ni) 이온, 텅스텐(W) 이온 등의 금속 이온과, 차아인산, 디메틸 아민보란 등의 환원제를 함유한다. 또한, 자기 촉매형(환원형) 무전해 도금에서는, 도금액(M1) 중의 금속 이온이, 도금액(M1) 중의 환원제의 산화 반응으로 방출되는 전자에 의해 환원됨으로써, 금속으로서 석출되고, 금속막(도금막)이 형성된다. 도금액(M1)은 첨가제 등을 함유하고 있어도 된다. 도금액(M1)을 사용한 도금 처리에 의해 발생하는 금속막(도금막)으로서는, 예를 들면 CoB, CoP, CoWP, CoWB, CoWBP, NiWB, NiB, NiWP, NiWBP 등을 들 수 있다. 금속막(도금막) 중의 P는, P를 포함하는 환원제(예를 들면 차아인산)에 유래하며, 도금막 중의 B는, B를 포함하는 환원제(예를 들면 디메틸 아민보란)에 유래한다.
노즐(531)은 노즐 이동 기구(54)에 연결되어 있다. 노즐 이동 기구(54)는 노즐(531)을 구동한다. 노즐 이동 기구(54)는 암(541)과, 암(541)을 따라 이동 가능한 구동 기구 내장형의 이동체(542)와, 암(541)을 선회 및 승강시키는 선회 승강 기구(543)를 가진다. 노즐(531)은 이동체(542)에 장착되어 있다. 노즐 이동 기구(54)는 노즐(531)을, 기판 유지부(52)에 유지된 기판(W)의 중심의 상방의 위치와 기판(W)의 주연의 상방의 위치와의 사이에서 이동시킬 수 있고, 또한 평면에서 봤을 때 후술하는 컵(57)의 외측에 있는 대기 위치까지 이동시킬 수 있다.
챔버(51) 내에는, 기판 유지부(52)에 유지된 기판(W)에 대하여, 각각 촉매액(N1), 세정액(N2) 및 린스액(N3)을 공급하는 촉매액 공급부(촉매 부여부)(55a), 세정액 공급부(55b) 및 린스액 공급부(55c)가 배치되어 있다.
촉매액 공급부(촉매 부여부)(55a)는, 기판 유지부(52)에 유지된 기판(W)에 대하여, 촉매액(N1)을 토출하는 노즐(551a)과, 노즐(551a)에 촉매액(N1)을 공급하는 촉매액 공급원(552a)을 구비한다. 촉매액 공급원(552a)이 가지는 탱크에는 촉매액(N1)이 저류되어 있으며, 노즐(551a)에는, 촉매액 공급원(552a)으로부터, 밸브(553a) 등의 유량 조정기가 개재 설치된 공급관로(554a)를 통하여 촉매액(N1)이 공급된다.
세정액 공급부(55b)는, 기판 유지부(52)에 유지된 기판(W)에 대하여, 세정액(N2)을 토출하는 노즐(551b)과, 노즐(551b)에 세정액(N2)을 공급하는 세정액 공급원(552b)을 구비한다. 세정액 공급원(552b)이 가지는 탱크에는 세정액(N2)이 저류되어 있으며, 노즐(551b)에는, 세정액 공급원(552b)으로부터, 밸브(553b) 등의 유량 조정기가 개재 설치된 공급관로(554b)를 통하여 세정액(N2)이 공급된다.
린스액 공급부(55c)는, 기판 유지부(52)에 유지된 기판(W)에 대하여, 린스액(N3)을 토출하는 노즐(551c)과, 노즐(551c)에 린스액(N3)을 공급하는 린스액 공급원(552c)을 구비한다. 린스액 공급원(552c)이 가지는 탱크에는 린스액(N3)이 저류되어 있으며, 노즐(551c)에는, 린스액 공급원(552c)으로부터, 밸브(553c) 등의 유량 조정기가 개재 설치된 공급관로(554c)를 통하여 린스액(N3)이 공급된다.
촉매액(N1)은 도금액(M1) 중의 환원제의 산화 반응에 대하여 촉매 활성을 가지는 금속 이온을 함유한다. 무전해 도금 처리에 있어서, 도금액(M1) 중의 금속 이온의 석출이 개시되기 위해서는, 초기 피막 표면(즉, 기판의 피도금면)이 도금액(M1) 중의 환원제의 산화 반응에 대하여 충분한 촉매 활성을 가지는 것이 필요하다. 이러한 촉매로서는, 예를 들면 철족 원소(Fe, Co, Ni), 백금속 원소(Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt), Cu, Ag 또는 Au를 포함하는 것을 들 수 있다. 촉매 활성을 가지는 금속막의 형성은, 치환 반응에 의해 발생한다. 치환 반응에서는, 기판의 피도금면을 구성하는 성분이 환원제가 되어, 촉매액(N1) 중의 금속 이온(예를 들면 Pd 이온)이, 기판의 피도금면 상에 환원 석출된다. 또한, 촉매액(N1)은 나노 입자 형상의 금속 촉매를 포함하고 있어도 된다. 구체적으로, 촉매액(N1)은 나노 입자 형상의 금속 촉매와, 분산제와, 수용액을 포함하고 있어도 된다. 이러한 나노 입자 형상의 금속 촉매로서는, 예를 들면 나노 입자 형상 Pd을 들 수 있다. 또한 분산제는, 나노 입자 형상의 금속 촉매를 촉매액(N1) 중에 분산시키기 쉽게 하는 역할을 한다. 이러한 분산제로서는, 예를 들면 폴리비닐피롤리돈(PVP)을 들 수 있다.
본 실시 형태에 있어서, 촉매액(N1)은, 기판(W)의 도금 불가 재료 부분(31)에 도금층(35)(후술)이 석출되는 것을 억제하고, 또한 도금 가능 재료 부분(32)에 도금층(35)이 석출되기 쉬워지도록 미리 pH가 조정되어 있다. 구체적으로, 도금 불가 재료 부분(31)이 SiO2를 주성분으로 하는 재료로 이루어지고, 도금 가능 재료 부분(32)이 SiN를 주성분으로 하는 재료로 이루어지는 경우, 촉매액(N1)의 pH는 2 이상 3 이하로 조정되어 있다. 일반적으로, 조정 전의 촉매액(N1)의 pH는 4 이상 6 이하 정도이다. 이 때문에, 촉매액(N1)은 조정 전보다도 산성도가 높아져 있다. 또한 촉매액(N1)의 pH의 조정은, 예를 들면 도금액 공급원(532)이 가지는 탱크의 내부에서, 촉매액(N1) 중에 황산(H2SO4)이나 수산화 테트라메틸 암모늄(TMAH) 또는 (염산)HCl2이나 (암모니아수)NH4OH 등의 pH 조정제를 투입하고, 또한 이 pH 조정제의 양을 조정함으로써 행해져도 된다.
세정액(N2)으로서는, 예를 들면 포름산, 사과산, 호박산, 구연산, 말론산 등의 유기산, 기판의 피도금면을 부식시키지 않을 정도의 농도로 희석된 불화 수소산(DHF)(불화 수소의 수용액) 등을 사용할 수 있다.
린스액(N3)으로서는, 예를 들면 순수 등을 사용할 수 있다.
도금 처리부(5)는 노즐(551a ~ 551c)을 구동하는 노즐 이동 기구(56)를 가진다. 노즐 이동 기구(56)는 암(561)과, 암(561)을 따라 이동 가능한 구동 기구 내장형의 이동체(562)와, 암(561)을 선회 및 승강시키는 선회 승강 기구(563)를 가진다. 노즐(551a ~ 551c)은 이동체(562)에 장착되어 있다. 노즐 이동 기구(56)는 노즐(551a ~ 551c)을, 기판 유지부(52)에 유지된 기판(W)의 중심의 상방의 위치와 기판(W)의 주연의 상방의 위치와의 사이에서 이동시킬 수 있고, 또한 평면에서 봤을 때 후술하는 컵(57)의 외측에 있는 대기 위치까지 이동시킬 수 있다. 본 실시 형태에 있어서, 노즐(551a ~ 551c)은 공통의 암에 의해 유지되어 있지만, 각각 다른 암에 유지되어 독립하여 이동할 수 있도록 되어 있어도 된다.
기판 유지부(52)의 주위에는 컵(57)이 배치되어 있다. 컵(57)은 기판(W)으로부터 비산한 각종 처리액(예를 들면 도금액, 세정액, 린스액 등)을 받아 챔버(51)의 외방으로 배출한다. 컵(57)은 컵(57)을 상하 방향으로 구동시키는 승강 기구(58)를 가지고 있다.
<기판의 구성>
이어서, 본 실시 형태에 따른 도금 처리 방법에 의해 도금층이 형성되는 기판의 구성에 대하여 설명한다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 도금층(35)이 형성되는 기판(W)은, 그 표면에 각각 형성된 도금 불가 재료 부분(31) 및 도금 가능 재료 부분(32)을 가지고 있다. 도금 불가 재료 부분(31)과 도금 가능 재료 부분(32)은 각각 기판(W)의 표면측에 노출되어 있으면 되며, 그 구체적인 구성은 불문한다. 본 실시 형태에 있어서는, 기판(W)은 도금 가능 재료 부분(32)으로 이루어지는 하지재(42)와, 하지재(42) 상에 돌출 설치되고, 패턴 형상으로 형성된 도금 불가 재료 부분(31)으로 이루어지는 심재(41)를 가지고 있다.
도금 불가 재료 부분(31)은, 본 실시 형태에 따른 도금 처리가 실시되었을 시, 실질적으로 도금 금속이 석출되지 않아, 도금층(35)이 형성되지 않는 영역이다. 도금 불가 재료 부분(31)은, 예를 들면 SiO2를 주성분으로 하는 재료로 이루어져 있다. 또한 후술하는 바와 같이, 도금 불가 재료 부분(31)에는 미소한 격자 결함 또는 불순물 등이 존재하는 경우가 있다.
도금 가능 재료 부분(32)은, 본 실시 형태에 따른 도금 처리가 실시되었을 시, 도금 금속이 선택적으로 석출되고, 이에 의해 도금층(35)이 형성되는 영역이다. 본 실시 형태에 있어서, 도금 가능 재료 부분(32)은, 예를 들면 (1) OCHx기 및 NHx기 중 적어도 일방을 포함하는 재료, (2) Si계 재료를 주성분으로 한 금속 재료, (3) 촉매 금속 재료를 주성분으로 하는 재료, 또는 (4) 카본을 주성분으로 한 재료 중 어느 하나로 이루어져 있어도 된다.
(1) 도금 가능 재료 부분(32)의 재료가 OCHx기 및 NHx기 중 적어도 일방을 포함하는 재료를 주성분으로 하는 경우, 그 재료로서는, Si-OCHx기 또는 Si-NHx기를 포함하는 재료, 예를 들면 SiOCH 또는 SiN를 들 수 있다.
(2) 도금 가능 재료 부분(32)의 재료가 Si계 재료를 주성분으로 한 금속 재료인 경우, 도금 가능 재료 부분(32)의 재료로서는, B 또는 P가 도프된 Poly-Si, Poly-Si, Si를 들 수 있다.
(3) 도금 가능 재료 부분(32)이 촉매 금속 재료를 주성분으로 하는 재료를 주성분으로 하는 경우, 도금 가능 재료 부분(32)의 재료로서는, 예를 들면 Cu, Pt를 들 수 있다.
(4) 도금 가능 재료 부분(32)이 카본을 주성분으로 한 재료를 주성분으로 하는 경우, 도금 가능 재료 부분(32)의 재료로서는, 예를 들면 아몰퍼스 카본을 들 수 있다.
이어서 도 4의 (a) - (e)를 이용하여, 도 3에 나타내는 기판(W)을 제작하는 방법에 대하여 설명한다. 도 3에 나타내는 기판(W)을 제작하는 경우, 먼저, 도 4의 (a)에 나타내는 바와 같이, 도금 가능 재료 부분(32)으로 이루어지는 하지재(42)를 준비한다.
이어서 도 4의 (b)에 나타내는 바와 같이, 도금 가능 재료 부분(32)으로 이루어지는 하지재(42) 상의 전면에, 예를 들면 CVD법 또는 PVD법에 의해 도금 불가 재료 부분(31)을 구성하는 재료(31a)를 성막한다. 재료(31a)는 예를 들면 SiO2를 주성분으로 하는 재료로 이루어진다.
이어서 도 4의 (c)에 나타내는 바와 같이, 도금 불가 재료 부분(31)을 구성하는 재료(31a)의 표면 전체에 감광성 레지스트(33a)를 도포하고, 이를 건조한다. 이어서 도 4의 (d)에 나타내는 바와 같이, 감광성 레지스트(33a)에 대하여 포토마스크를 개재하여 노광하고, 현상함으로써, 원하는 패턴을 가지는 레지스트막(33)이 형성된다.
이 후, 도 4의 (e)에 나타내는 바와 같이, 레지스트막(33)을 마스크로서 재료(31a)를 드라이 에칭한다. 이에 의해, 도금 불가 재료 부분(31)으로 이루어지는 심재(41)가, 레지스트막(33)의 패턴 형상과 대략 동일한 형상으로 패터닝된다. 이 후, 레지스트막(33)을 제거함으로써, 표면에 도금 불가 재료 부분(31)과 도금 가능 재료 부분(32)이 형성된 기판(W)이 얻어진다.
<도금 처리 방법>
이어서 도금 처리 장치(1)를 이용한 도금 처리 방법에 대하여 설명한다. 도금 처리 장치(1)에 의해 실시되는 도금 처리 방법은, 상술한 기판(W)에 대한 도금 처리를 포함한다. 도금 처리는 도금 처리부(5)에 의해 실시된다. 도금 처리부(5)의 동작은 제어부(3)에 의해 제어된다.
먼저, 예를 들면 상술한 도 4의 (a) - (e)에 나타내는 방법에 의해, 표면에 도금 불가 재료 부분(31)과 도금 가능 재료 부분(32)이 형성된 기판(W)을 준비한다(준비 공정 : 도 5의 단계(S1))(도 6의 (a) 참조).
이어서, 이와 같이 하여 얻어진 기판(W)이 도금 처리부(5)로 반입되어, 기판 유지부(52)에 유지된다(도 2 참조). 그 동안, 제어부(3)는 승강 기구(58)를 제어하여, 컵(57)을 정해진 위치까지 강하시킨다. 이어서, 제어부(3)는 반송 기구(222)를 제어하여, 기판 유지부(52)에 기판(W)을 배치한다. 기판(W)은 그 외연부가 척(523)에 의해 지지된 상태로, 턴테이블(522) 상에 수평 유지된다.
이어서, 기판 유지부(52)에 유지된 기판(W)이 세정 처리된다(전세정 공정 : 도 5의 단계(S2)). 이 때, 제어부(3)는, 구동부(524)를 제어하여, 기판 유지부(52)에 유지된 기판(W)을 정해진 속도로 회전시키면서, 세정액 공급부(55b)를 제어하여, 노즐(551b)을 기판(W)의 상방에 위치시키고, 노즐(551b)로부터 기판(W)에 대하여 세정액(N2)을 공급한다. 기판(W)에 공급된 세정액(N2)은, 기판(W)의 회전에 수반하는 원심력에 의해 기판(W)의 표면에 확산된다. 이에 의해, 기판(W)에 부착한 부착물 등이, 기판(W)으로부터 제거된다. 기판(W)으로부터 비산한 세정액(N2)은 컵(57)을 거쳐 배출된다.
이어서, 세정 후의 기판(W)이 린스 처리된다(린스 공정 : 도 5의 단계(S3)). 이 때, 제어부(3)는 구동부(524)를 제어하여, 기판 유지부(52)에 유지된 기판(W)을 정해진 속도로 회전시키면서, 린스액 공급부(55c)를 제어하여, 노즐(551c)을 기판(W)의 상방에 위치시키고, 노즐(551c)로부터 기판(W)에 대하여 린스액(N3)을 공급한다. 기판(W)에 공급된 린스액(N3)은, 기판(W)의 회전에 수반하는 원심력에 의해 기판(W)의 표면에 확산된다. 이에 의해, 기판(W) 상에 잔존하는 세정액(N2)이 씻겨내진다. 기판(W)으로부터 비산한 린스액(N3)은 컵(57)을 거쳐 배출된다.
이어서, 기판(W)에 대하여 촉매 부여 처리를 행한다(촉매 부여 공정 : 도 5의 단계(S4)). 이 때 제어부(3)는, 구동부(524)를 제어하여, 기판 유지부(52)에 유지된 기판(W)을 정해진 속도로 회전시키면서, 촉매액 공급부(55a)를 제어하여, 노즐(551a)을 기판(W)의 상방에 위치시키고, 노즐(551a)로부터 기판(W)에 대하여 촉매액(N1)을 공급한다. 기판(W)에 공급된 촉매액(N1)은, 기판(W)의 회전에 수반하는 원심력에 의해 기판(W)의 표면에 확산된다. 기판(W)으로부터 비산한 촉매액(N1)은 컵(57)을 거쳐 배출된다.
본 실시 형태에 있어서, 촉매액(N1)은, 미리 그 pH가 조정되어 있다(촉매액 pH 조정 공정 : 도 5의 단계(S8)). 구체적으로, 촉매액(N1)은, 도금 불가 재료 부분(31)에 도금층(35)이 석출되는 것을 억제하고, 또한 도금 가능 재료 부분(32)에 도금층(35)이 석출되기 쉬워지도록 pH가 조정되어 있다. 예를 들면, 도금 불가 재료 부분(31)이 SiO2를 주성분으로 하고, 도금 가능 재료 부분(32)이 SiN를 주성분으로 하는 경우, 촉매액(N1)의 pH는 2 이상 3 이하로 조정되어 있다. 이에 의해, 촉매 부여 공정(도 5의 단계(S4))에 있어서, Pd 등의 촉매가 도금 가능 재료 부분(32)에 부착하기 쉬워지고, 또한 도금 불가 재료 부분(31)에 부착하지 않도록 할 수 있다. 따라서, 촉매 부여 공정(도 5의 단계(S4)) 후, 도금 공정(도 5의 단계(S5))을 행할 때까지, 임의적으로 촉매와 도금 가능 재료 부분(32)과의 밀착성을 높이는 처리(예를 들면 열 처리)를 행하는 것도 가능해진다.
이에 의해, 기판(W)의 도금 가능 재료 부분(32)에 대하여 선택적으로 촉매가 부여되고, 도금 가능 재료 부분(32)에 촉매 활성을 가지는 금속막이 형성된다. 한편, 기판(W) 중, SiO2를 주성분으로 하는 도금 불가 재료 부분(31)에는, 실질적으로 촉매가 부여되지 않아, 촉매 활성을 가지는 금속막은 형성되지 않는다. 이러한 촉매 활성을 가지는 금속으로서는, 예를 들면 철족 원소(Fe, Co, Ni), 백금속 원소(Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt), Cu, Ag 또는 Au를 들 수 있다. 상기 각 금속은, 도금 가능 재료 부분(32)을 구성하는 재료(예를 들면 SiN)에 대하여 높은 흡착성을 가지는 한편, 도금 불가 재료 부분(31)을 구성하는 재료(예를 들면 SiO2)에 대해서는 흡착하기 어렵다. 또한 상술한 바와 같이, 촉매액(N1)은, 도금 불가 재료 부분(31)에 도금층(35)이 석출되는 것을 억제하고, 또한 도금 가능 재료 부분(32)에 도금층(35)이 석출되기 쉬워지도록, 미리 pH가 조정되어 있다. 이 때문에, 도금 가능 재료 부분(32)에 대하여 선택적으로 도금 금속을 석출시키는 것이 가능해진다. 촉매액(N1)은, 나노 입자 형상의 Pd 촉매와, 폴리비닐피롤리돈(PVP)으로 이루어지는 분산제와, 수용액을 포함하고 있어도 된다. 또한 촉매액(N1)에는, 상기 촉매 활성을 가지는 금속의 흡착을 촉진하는 흡착 촉진제가 포함되어 있어도 된다.
이어서, 기판(W)에 대하여 도금 처리가 행해지고, 도금 가능 재료 부분(32)에 대하여 선택적으로 도금이 실시된다(도금 공정 : 도 5의 단계(S5)). 이에 의해, 도금 가능 재료 부분(32) 상에 도금층(35)이 형성된다(도 6의 (b) 참조). 도금층(35)은 도금 가능 재료 부분(32) 중 도금 불가 재료 부분(31)에 의해 덮여 있지 않은 부분에 형성된다. 이 때, 제어부(3)는 구동부(524)를 제어하여, 기판 유지부(52)에 유지된 기판(W)을 정해진 속도로 회전시키면서, 혹은 기판 유지부(52)에 유지된 기판(W)을 정지한 상태로 유지하면서, 도금액 공급부(53)를 제어하여, 노즐(531)을 기판(W)의 상방에 위치시키고, 노즐(531)로부터 기판(W)에 대하여 도금액(M1)을 공급한다. 이에 의해, 기판(W)의 도금 가능 재료 부분(32)(구체적으로, 도금 가능 재료 부분(32)의 표면에 형성된 촉매 활성을 가지는 금속막)에 선택적으로 도금 금속이 석출되어, 도금층(35)이 형성된다. 한편, 기판(W) 중 도금 불가 재료 부분(31)에는, 상술한 바와 같이, 실질적으로 촉매가 부여되지 않아, 촉매 활성을 가지는 금속막이 형성되어 있지 않다. 이 때문에, 도금 불가 재료 부분(31)에는 도금 금속이 실질적으로 석출되지 않아, 도금층(35)은 형성되지 않는다.
이와 같이 하여 도금 처리가 종료된 후, 기판 유지부(52)에 유지된 기판(W)이 세정 처리된다(후세정 공정 : 도 5의 단계(S6)). 이 때, 제어부(3)는 구동부(524)를 제어하여, 기판 유지부(52)에 유지된 기판(W)을 정해진 속도로 회전시키면서, 세정액 공급부(55b)를 제어하여, 노즐(551b)을 기판(W)의 상방에 위치시키고, 노즐(551b)로부터 기판(W)에 대하여 세정액(N2)을 공급한다. 기판(W)에 공급된 세정액(N2)은, 기판(W)의 회전에 수반하는 원심력에 의해 기판(W)의 표면에 확산된다. 이에 의해, 기판(W)에 부착한 이상 도금막 또는 반응 부생성물 등이 기판(W)으로부터 제거된다. 기판(W)으로부터 비산한 세정액(N2)은 컵(57)을 거쳐 배출된다.
이어서, 제어부(3)는 구동부(524)를 제어하여, 기판 유지부(52)에 유지된 기판(W)을 정해진 속도로 회전시키면서, 린스액 공급부(55c)를 제어하여, 노즐(551c)을 기판(W)의 상방에 위치시키고, 노즐(551c)로부터 기판(W)에 대하여 린스액(N3)을 공급한다(린스 공정 : 도 5의 단계(S7)). 이에 의해, 기판(W) 상의 도금액(M1), 세정액(N2) 및 린스액(N3)은 기판(W)의 회전에 수반하는 원심력에 의해 기판(W)으로부터 비산하여, 컵(57)을 거쳐 배출된다.
이 후, 도금층(35)이 형성된 기판(W)은, 도금 처리부(5)로부터 반출된다. 이 때, 제어부(3)는 반송 기구(222)를 제어하여, 도금 처리부(5)로부터 기판(W)을 취출하고, 취출한 기판(W)을 전달부(214)에 배치하고, 또한 반송 기구(213)를 제어하여, 전달부(214)에 배치된 기판(W)을 취출하고, 배치부(211)의 캐리어(C)에 수용한다.
이어서, 도금층(35)을 하드 마스크층으로서 이용하여 기판(W)을 에칭한다.
이 경우, 먼저 도금 처리부(5)로부터 취출된 기판(W) 중, 도금 불가 재료 부분(31)을 선택적으로 제거한다(도 7의 (a)). 한편, 도금 가능 재료 부분(32) 상에 형성된 도금층(35)은 제거되지 않고 잔존한다.
이어서 도 7의 (b)에 나타내는 바와 같이, 도금층(35)을 하드 마스크로서 도금 가능 재료 부분(32)으로 이루어지는 하지재(42)를 드라이 에칭한다. 이에 의해, 하지재(42) 중 도금층(35)으로 덮여 있지 않은 부분이 정해진 깊이까지 에칭되어, 패턴 형상의 오목부가 형성된다.
이 후, 도 7의 (c)에 나타내는 바와 같이, 도금층(35)을 웨트 세정법에 의해 제거함으로써, 패턴 형상의 오목부가 형성된 하지재(42)가 얻어진다. 또한, 도금층(35)은 웨트 세정법에 의해 제거할 수 있으므로, 도금층(35)을 용이하게 제거할 수 있다. 이러한 웨트 세정법에서 이용되는 약액으로서는, 산성 용매의 것이 이용된다.
이상에 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 따르면, Pd 등의 촉매를 부여하는 공정에 있어서, 촉매액(N1)은, 도금 불가 재료 부분(31)에 도금층(35)이 석출되는 것을 억제하고, 또한 도금 가능 재료 부분(32)에 도금층(35)이 석출되기 쉬워지도록 미리 pH가 조정되어 있다. 이에 의해, 촉매액(N1) 중의 촉매는, 도금 불가 재료 부분(31)에 부착하지 않고, 처음부터 도금 가능 재료 부분(32)에 선택적으로 부착한다. 이 경우, 촉매 부여 공정(도 5의 단계(S4)) 후, 도금 공정(도 5의 단계(S5)) 전에, 촉매와 도금 가능 재료 부분(32)과의 밀착성을 높이는 처리를 행하는 것도 가능해진다.
이와 같이 촉매액(N1)의 pH를 조정함으로써, 촉매액(N1) 중의 촉매를, 도금 가능 재료 부분(32)에 선택적으로 부착할 수 있는 것은, 이하와 같은 이유라고 생각된다. 즉, 기판(W)의 도금 불가 재료 부분(31)과 도금 가능 재료 부분(32)은, 각각 상이한 표면 전위를 가지고, 등전점이 서로 상이하다. 촉매 부여 공정에 있어서, 기판(W)의 표면의 전하는 촉매액(N1)의 pH에 의존하여 변화한다. 예를 들면, 도금 불가 재료 부분(31)을 구성하는 SiO2와 도금 가능 재료 부분(32)을 구성하는 SiN의 경우, pH 의존성은 양자에서 동일한 경향을 나타낸다. 즉, SiO2와 SiN 모두, 알칼리성측에서 산성측으로 향함에 따라, 각각의 전하가 음에서 양으로 바뀐다. 그러나, 양자의 등전점은 상이하기 때문에, 어느 pH 영역에 있어서는, SiO2의 전하와 SiN의 전하가 반대가 된다. 즉, SiO2와 SiN의 각각의 등전점의 사이가 되는 pH 영역에서는, SiO2의 전하와 SiN의 전하는 반대 부호가 된다. SiO2의 등전점은 SiN의 등전점보다 산성측에 있기 때문에, 양자의 등전점의 사이의 pH 영역에서는, SiO2의 전하는 음이 되고, SiN의 전하는 양이 된다. 이 pH 영역은 대략 pH2 이상 3 이하이다. 이 영역에 있어서, 음의 전하를 가지는 촉매 금속 입자를 이용하면, 양으로 대전한 SiN와는 전기적으로 끌어당겨, 촉매 금속 입자를 SiN에 부착하기 쉽게 할 수 있다. 한편, 음의 전하를 가지는 촉매 금속 입자는, 음으로 대전한 SiO2와는 전기적으로 반발하기 때문에, SiO2에는 부착하기 어렵다. 이 때문에, 촉매액(N1)의 pH를, SiO2와 SiN의 각각의 등전점의 사이가 되는 pH 영역에 오도록 조정함으로써, 촉매액(N1) 중의 촉매를, 처음부터 SiN에 선택적으로 부착시키는 것이 가능해진다. 바람직하게는, 촉매 금속 입자가 가장 음으로 대전하는 pH 영역을 사용함으로써 가장 뛰어난 선택 성능을 발휘할 수 있다.
또한 본 실시 형태에 따르면, 가령 도금 불가 재료 부분(31)의 일부에 미소한 불순물(또는 격자 결함)이 존재한 경우라도, 이 불순물에 촉매가 흡착하는 것이 억제 된다. 이에 의해, 도금 공정에 있어서, 도금액(M1) 중의 금속 입자(M)가 도금 불가 재료 부분(31) 상의 불순물에 흡착하는 것을 억제할 수 있어, 불순물 상의 촉매로부터 도금층(35)이 성장되는 것이 방지된다. 그 결과, 도금 처리를 행한 후, 본래 도금층이 형성되어야 하는 것이 아닌 도금 불가 재료 부분(31)에 도금층이 형성되지 않아, 도금 불가 재료 부분(31)에 디펙트(결함)가 생성되는 문제점을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시 형태 그대로 한정되는 것이 아니며, 실시 단계에서는 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성 요소를 변형하여 구체화할 수 있다. 또한, 상기 실시 형태에 개시되어 있는 복수의 구성 요소의 적절한 조합에 의해, 각종 발명을 형성할 수 있다. 실시 형태에 나타나는 전 구성 요소로부터 몇 개의 구성 요소를 삭제해도 된다. 또한, 상이한 실시 형태에 걸치는 구성 요소를 적절히 조합해도 된다.
Claims (6)
- 표면에 도금 불가 재료 부분과 도금 가능 재료 부분이 형성된 기판을 준비하는 공정과,
상기 기판에 대하여 촉매액을 공급함으로써, 상기 도금 가능 재료 부분에 대하여 선택적으로 촉매를 부여하는 공정과,
상기 기판에 대하여 도금액을 공급함으로써, 상기 도금 가능 재료 부분에 대하여 선택적으로 도금층을 형성하는 공정을 구비하고,
상기 촉매액은, 상기 도금 불가 재료 부분에 도금층이 석출되는 것을 억제하고, 또한 상기 도금 가능 재료 부분에 도금층이 석출되기 쉬워지도록, 미리 pH가 조정되어 있는 것을 특징으로 하는 도금 처리 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 도금 불가 재료 부분은 SiO2를 주성분으로 하고, 상기 도금 가능 재료 부분은 SiN를 주성분으로 하고, 상기 pH는 2 이상 3 이하인 것을 특징으로 하는 도금 처리 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 기판은, 상기 도금 가능 재료 부분으로 이루어지는 하지재와, 상기 하지재 상에 돌출 설치되고, 상기 도금 불가 재료 부분으로 이루어지는 심재를 가지는 것을 특징으로 하는 도금 처리 방법. - 표면에 도금 불가 재료 부분과 도금 가능 재료 부분이 형성된 기판을 유지하는 기판 유지부와,
상기 기판에 대하여 촉매액을 공급함으로써, 상기 도금 가능 재료 부분에 대하여 선택적으로 촉매를 부여하는 촉매 부여부와,
상기 기판에 대하여 도금액을 공급함으로써, 상기 도금 가능 재료 부분에 대하여 선택적으로 도금층을 형성하는 도금액 공급부를 구비하고,
상기 촉매액은, 상기 도금 불가 재료 부분에 도금층이 석출되는 것을 억제하고, 또한 상기 도금 가능 재료 부분에 도금층이 석출되기 쉬워지도록, 미리 pH가 조정되어 있는 것을 특징으로 하는 도금 처리 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 도금 불가 재료 부분은 SiO2를 주성분으로 하고, 상기 도금 가능 재료 부분은 SiN를 주성분으로 하고, 상기 pH는 2 이상 3 이하인 것을 특징으로 하는 도금 처리 장치. - 도금 처리 장치의 동작을 제어하기 위한 컴퓨터에 의해 실행되었을 때, 상기 컴퓨터가 상기 도금 처리 장치를 제어하여 제 1 항에 기재된 도금 처리 방법을 실행시키는 프로그램이 기록된 기억 매체.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JPJP-P-2016-210919 | 2016-10-27 | ||
| JP2016210919 | 2016-10-27 | ||
| PCT/JP2017/030995 WO2018079056A1 (ja) | 2016-10-27 | 2017-08-29 | めっき処理方法、めっき処理装置及び記憶媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20190073395A true KR20190073395A (ko) | 2019-06-26 |
| KR102456518B1 KR102456518B1 (ko) | 2022-10-19 |
Family
ID=62023295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020197012098A KR102456518B1 (ko) | 2016-10-27 | 2017-08-29 | 도금 처리 방법, 도금 처리 장치 및 기억 매체 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10784111B2 (ko) |
| JP (1) | JP6786622B2 (ko) |
| KR (1) | KR102456518B1 (ko) |
| TW (1) | TWI733918B (ko) |
| WO (1) | WO2018079056A1 (ko) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009249679A (ja) | 2008-04-04 | 2009-10-29 | Tokyo Electron Ltd | 半導体製造装置、半導体製造方法 |
| JP2011174106A (ja) * | 2010-02-23 | 2011-09-08 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 複合成形体のメッキ方法、そのメッキ方法に用いられる複合成形体及びそのメッキ方法でメッキ処理された複合成形体 |
| KR101626295B1 (ko) * | 2016-01-07 | 2016-06-13 | 심교권 | 선택적 무전해 도금을 이용한 센서 스트립 제조 방법 |
| JP2016156039A (ja) * | 2015-02-23 | 2016-09-01 | 東京エレクトロン株式会社 | 半導体装置、めっき処理方法、めっき処理システムおよび記憶媒体 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3594229A (en) * | 1966-06-29 | 1971-07-20 | Honeywell Inc | Plated substrate and related methods |
| US3640789A (en) * | 1969-04-01 | 1972-02-08 | Furniture City Mfg Corp | Method of making metal-plated plastic articles |
| US3769061A (en) * | 1971-06-14 | 1973-10-30 | Shipley Co | Pre-etch treatment of acrylonitrile-butadiene-styrene resins for electroless plating |
| JP2001335952A (ja) * | 2000-05-31 | 2001-12-07 | Rikogaku Shinkokai | 無電解めっき方法、並びに、配線装置およびその製造方法 |
| US6645557B2 (en) * | 2001-10-17 | 2003-11-11 | Atotech Deutschland Gmbh | Metallization of non-conductive surfaces with silver catalyst and electroless metal compositions |
-
2017
- 2017-08-29 WO PCT/JP2017/030995 patent/WO2018079056A1/ja active Application Filing
- 2017-08-29 US US16/345,385 patent/US10784111B2/en active Active
- 2017-08-29 KR KR1020197012098A patent/KR102456518B1/ko active IP Right Grant
- 2017-08-29 JP JP2018547169A patent/JP6786622B2/ja active Active
- 2017-10-12 TW TW106134842A patent/TWI733918B/zh active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009249679A (ja) | 2008-04-04 | 2009-10-29 | Tokyo Electron Ltd | 半導体製造装置、半導体製造方法 |
| JP2011174106A (ja) * | 2010-02-23 | 2011-09-08 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 複合成形体のメッキ方法、そのメッキ方法に用いられる複合成形体及びそのメッキ方法でメッキ処理された複合成形体 |
| JP2016156039A (ja) * | 2015-02-23 | 2016-09-01 | 東京エレクトロン株式会社 | 半導体装置、めっき処理方法、めっき処理システムおよび記憶媒体 |
| KR101626295B1 (ko) * | 2016-01-07 | 2016-06-13 | 심교권 | 선택적 무전해 도금을 이용한 센서 스트립 제조 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US10784111B2 (en) | 2020-09-22 |
| WO2018079056A1 (ja) | 2018-05-03 |
| JP6786622B2 (ja) | 2020-11-18 |
| US20190267242A1 (en) | 2019-08-29 |
| TW201829840A (zh) | 2018-08-16 |
| TWI733918B (zh) | 2021-07-21 |
| KR102456518B1 (ko) | 2022-10-19 |
| JPWO2018079056A1 (ja) | 2019-09-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102286317B1 (ko) | 하드 마스크의 형성 방법, 하드 마스크의 형성 장치 및 기억 매체 | |
| KR102456518B1 (ko) | 도금 처리 방법, 도금 처리 장치 및 기억 매체 | |
| JP6815828B2 (ja) | めっき処理方法、めっき処理装置及び記憶媒体 | |
| KR20190073391A (ko) | 도금 처리 방법, 도금 처리 장치 및 기억 매체 | |
| US11230767B2 (en) | Plating method, plating apparatus and recording medium | |
| JP6870069B2 (ja) | めっき処理方法、めっき処理装置及び記憶媒体 | |
| JP6903767B2 (ja) | めっき処理方法、めっき処理装置及び記憶媒体 | |
| US11004684B2 (en) | Forming method of hard mask |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right |