金属配线的形成方法技术

实施方式提供一种能够以低成本形成金属配线的金属配线的形成方法。实施方式的金属配线的形成方法是在基板上形成第1绝缘层，使第1绝缘层的表面与包含具有三嗪骨架、硅烷醇基及烷氧基硅烷基中的任一个第1官能基、以及选自由氨基、硫醇基、羧基及叠氮基所组成的群中的至少一个第2官能基的化合物的溶液接触而形成催化剂吸附层，在催化剂吸附层上形成与第1绝缘层不同的第2绝缘层，使第2绝缘层图案化而形成掩模图案，以掩模图案为掩模，通过湿式蚀刻法对第1绝缘层进行蚀刻，选择性地在第1绝缘层被蚀刻的区域形成催化剂层，在催化剂层上通过无电镀法形成金属层。

【技术实现步骤摘要】
金属配线的形成方法[相关申请案]本申请享有以日本专利申请2017-180292号(申请日：2017年9月20日)为基础申请的优先权。本申请通过参照该基础申请而包含基础申请的全部内容。
本专利技术的实施方式涉及一种金属配线的形成方法。
技术介绍
在半导体装置中，为了获得例如晶体管、二极管等元件间的电连接而使用金属配线。又，存在为了半导体装置的多功能化或高集成化而使用基板贴合的情况。基板贴合是通过使形成在不同基板上的半导体装置积层并贴合而一体化。例如，通过使具有不同功能的半导体装置贴合，能够实现半导体装置的多功能化。又，例如，通过使具有同种功能的半导体装置贴合，能够实现半导体装置的高集成化。在基板贴合中，例如通过使形成在各基板的表面上的金属配线彼此直接接合，来获得积层的半导体装置间的电连接。为了半导体装置的低成本化，期望以低成本形成金属配线。又，期望能够以低成本实现基板贴合的金属配线的形成方法。
技术实现思路
本专利技术的实施方式提供一种能够以低成本形成金属配线的金属配线的形成方法。实施方式的金属配线的形成方法是在基板上形成第1绝缘层，使所述第1绝缘层的表面与包含具有三嗪骨架、硅烷醇基及烷氧基硅烷基中的任一个第1官能基、以及选自由氨基、硫醇基、羧基及叠氮基所组成的群中的至少一个第2官能基的化合物的溶液接触而形成催化剂吸附层，在所述催化剂吸附层上形成与所述第1绝缘层不同的第2绝缘层，使所述第2绝缘层图案化而形成掩模图案，以所述掩模图案为掩模，通过湿式蚀刻法对所述第1绝缘层进行蚀刻，选择性地在所述第1绝缘层被蚀刻的区域形成催化剂层，在所述催化剂层上通过无电镀法形成金属层。附图说明图1(a)～(f)是第1实施方式的金属配线的形成方法的说明图。图2(a)～(g)是比较例的金属配线的形成方法的说明图。图3(a)及(b)是第1实施方式的作用及效果的说明图。图4(a)～(f)是第2实施方式的第1基板的金属配线的形成方法的说明图。图5(a)～(g)是第2实施方式的第2基板的金属配线的形成方法的说明图。图6(a)～(c)是第2实施方式的基板贴合方法的说明图。图7(a)～(f)是第3实施方式的第2基板的金属配线的形成方法的说明图。图8(a)～(c)是第3实施方式的基板贴合方法的说明图。具体实施方式以下，一边参照附图一边对本专利技术的实施方式进行说明。此外，在以下说明中，对同一或类似部件等标附同一符号，对已作过说明的部件等适当省略其说明。(第1实施方式)第1实施方式的金属配线的形成方法是在基板上形成第1绝缘层，使第1绝缘层的表面与包含具有三嗪骨架、硅烷醇基及烷氧基硅烷基中的任一个第1官能基、以及选自由氨基、硫醇基、羧基及叠氮基所组成的群中的至少一个第2官能基的化合物的溶液接触而形成催化剂吸附层，在催化剂吸附层上形成与第1绝缘层不同的第2绝缘层，使第2绝缘层图案化而形成掩模图案，以掩模图案为掩模，通过湿式蚀刻法将第1绝缘层去除，选择性地在已将第1绝缘层去除的区域形成催化剂层，在催化剂层上通过无电镀法形成金属层。图1是第1实施方式的金属配线的形成方法的说明图。图1是形成金属配线的步骤的剖视图。首先，准备基板10。基板10例如为单晶的硅基板。然后，在基板10上形成第1绝缘层11。第1绝缘层11例如为氧化物、氮化物、或氮氧化物。氧化物例如为氧化硅、氧化铝。氮化物例如为氮化硅、氮化铝。氮氧化物例如为氮氧化硅、氮氧化铝。第1绝缘层11例如为氧化硅。然后，在第1绝缘层11上形成催化剂吸附层20。催化剂吸附层20的膜厚例如为2nm以下。催化剂吸附层20通过使第1绝缘层11的表面与包含具有三嗪骨架、硅烷醇基及烷氧基硅烷基中的任一个第1官能基、以及选自由氨基、硫醇基、羧基及叠氮基所组成的群中的至少一个第2官能基的三嗪化合物的溶液接触而形成。三嗪化合物具有三嗪骨架、第1官能基、及第2官能基。第1实施方式的三嗪化合物由下述式(1)表示。式(1)中，A、B、C中的至少一个为硅烷醇基及烷氧基硅烷基中的任一个，至少一个为选自由氨基、硫醇基、羧基及叠氮基所组成的群中的至少一个，R1、R2、R3为任意存在的连接基。烷氧基甲硅烷基例如为三甲氧基甲硅烷基、二甲氧基甲基甲硅烷基、单甲氧基二甲基甲硅烷基、三乙氧基甲硅烷基、二乙氧基甲基甲硅烷基、单乙氧基二甲基甲硅烷基。例如，R1、R2、R3包含二级胺或烷基链。例如，也可不存在R1、R2、R3而使氨基、硫醇基、羧基或叠氮基直接与三嗪环键结。例如，也可为，A、B、C中的一个为硅烷醇基及烷氧基硅烷基中的任一个，剩余的2个为选自由氨基、硫醇基、羧基及叠氮基所组成的群中的至少一个。包含三嗪化合物的溶液的溶剂例如为水。包含三嗪化合物的溶液的溶剂例如为甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇、甘油、丙二醇单乙醚等醇系溶剂。第1绝缘层11的表面与包含三嗪化合物的溶液的接触例如通过将基板10浸渍在包含三嗪化合物的溶液中而进行。或者，通过在第1绝缘层11上涂布包含三嗪化合物的溶液而进行。第1绝缘层11的表面与包含三嗪化合物的溶液的接触时间例如为1分钟以下。然后，在催化剂吸附层20上形成与第1绝缘层11不同的第2绝缘层12(图1(a))。第2绝缘层12例如为树脂层。第2绝缘层12例如为光致抗蚀剂。然后，使第2绝缘层12图案化而形成掩模图案32(图1(b))。例如，在第2绝缘层12为光致抗蚀剂的情况下，通过公知的光刻法形成掩模图案32。掩模图案32例如为线与间隙图案。在无第2绝缘层12的区域的第1绝缘层11上，残留催化剂吸附层20。然后，以掩模图案32为掩模，对第1绝缘层11进行蚀刻(图1(c))。通过对第1绝缘层11进行蚀刻，在第1绝缘层11上形成槽。第1绝缘层11的蚀刻通过湿式蚀刻法进行。用于湿式蚀刻法的药液包含氟化氢、氟化铵、或磷酸。用于湿式蚀刻法的药液例如为氢氟酸、氟化铵溶液、磷酸溶液。在第1绝缘层11为氧化硅的情况下，药液使用氢氟酸、或氟化铵溶液。如图1(c)所示，对第1绝缘层11进行蚀刻后，选择性地使催化剂吸附层20残留在第1绝缘层11上。然后，选择性地在第1绝缘层11被蚀刻的区域形成催化剂层30(图1(d))。在残留在第1绝缘层11上的催化剂吸附层20上，通过吸附镀覆催化剂形成催化剂层30。镀覆催化剂只要成为无电镀的催化剂则并无特别限定。例如，可使用钯(Pd)、银(Ag)、铜(Cu)、金(Au)、铂(Pt)。催化剂层30的形成是通过使包含镀覆催化剂的溶液与催化剂吸附层20的表面接触而进行。催化剂吸附层20的表面与包含镀覆催化剂的溶液的接触时间例如为1分钟以下。然后，在催化剂层30上通过无电镀法形成金属层40(图1(e))。金属层40选择性地形成在催化剂层30上。形成在第1绝缘层11的槽被金属层40填埋。此外，在图1(e)中省略催化剂层30的图示。金属层40的材料例如为镍(Ni)、铜(Cu)、钴(Co)、金(Au)、锌(Zn)、锡(Sn)、铬(Cr)、钌(Ru)、或银(Ag)。金属层40的形成是通过将基板10浸渍在镀覆液中而进行。镀覆液例如包含金属层40形成用的金属离子、还原剂、使金属离子稳定的稳定剂。基板10在镀覆液中的浸渍时间例如为2分钟以下。然后，将掩模图案32去除(图1(f))。在掩模图案32为光致抗蚀剂的情况下，例如使用碱性溶液将掩模图案本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属配线的形成方法，是在基板上形成第1绝缘层，使所述第1绝缘层的表面与包含具有三嗪骨架、硅烷醇基及烷氧基硅烷基中的任一个第1官能基、以及选自由氨基、硫醇基、羧基及叠氮基所组成的群中的至少一个第2官能基的化合物的溶液接触而形成催化剂吸附层，在所述催化剂吸附层上形成与所述第1绝缘层不同的第2绝缘层，使所述第2绝缘层图案化而形成掩模图案，以所述掩模图案为掩模，通过湿式蚀刻法对所述第1绝缘层进行蚀刻，选择性地在所述第1绝缘层被蚀刻的区域形成催化剂层，在所述催化剂层上通过无电镀法形成金属层。

【技术特征摘要】
2017.09.20 JP 2017-1802921.一种金属配线的形成方法，是在基板上形成第1绝缘层，使所述第1绝缘层的表面与包含具有三嗪骨架、硅烷醇基及烷氧基硅烷基中的任一个第1官能基、以及选自由氨基、硫醇基、羧基及叠氮基所组成的群中的至少一个第2官能基的化合物的溶液接触而形成催化剂吸附层，在所述催化剂吸附层上形成与所述第1绝缘层不同的第2绝缘层，使所述第2绝缘层图案化而形成掩模图案，以所述掩模图案为掩模，通过湿式蚀刻法对所述第1绝缘层进行蚀刻，选择性地在所述第1绝缘层被蚀刻的区域形成催化剂层，在所述催化剂层上通过无电镀法形成金属层。2.根据权利要求1所述的金属配线的形成方法，其中在形成所述金属层后，将所述掩模图案去除。3.根据权利要求1或2所述的金属配线的形成方法，其中所述化合物为下述式(1)所表示的化合物，式(1)中，A、B、C中的至少一个为所述第1官能基，至少一个为所述第2官能基，R1、R2、R3为任意存在的连接基，4.根据权利要求1或2所述的金属配线的形成方法，其中所述第2绝缘层为树脂。5.根据权利要求1或2所述的金属配线的形成方法，其中所述第2绝缘层为光致抗蚀剂。6.根据权利要求1或2所述的金属配线的形成方法，其中所述第1绝缘层为氧化物、氮化物、或氮氧化物。7.根据权利要求1或2所述的金属配线的形成方法，其中所述催化剂吸附层的膜厚为2nm以下。8.根据权利要求1或2所述的金属配线的形成方法，其中用于所述湿式蚀刻法的药液包含氟化氢、氟化铵、或磷酸。9.一种金属配线的形成方法，是在第1基板上形成第1绝缘层，使所述第1绝缘层的表面与包含具有三嗪骨架、硅烷醇基及烷氧基硅烷基中的任一个第1官能基、以及选自由氨基、硫醇基、羧基及叠氮基所组成的群中的至少一个第2官能基的化合物的溶液接触而形成催化剂吸附层，在所述催化剂吸附层上形成与所述第1绝缘层不同的第2绝缘层，使所述第2绝缘层图案化而形成掩模图案，以所述掩模图案为掩模，通过湿式蚀刻法对所述第1绝缘层进行蚀刻，选择性地在所述第1绝缘层被蚀刻的区域形成催化剂层，在所述催化剂层上通过无电镀法形成第1金属层，形成所述第1金属层后，将所述掩模图案去除，将所述第1基板...

【专利技术属性】
技术研发人员：日恵野敦，中西务，田中裕介，吉水康人，八甫谷明彦，
申请(专利权)人：东芝存储器株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP