[发明专利]Cu镀层的形成方法、带有Cu镀层的基板的制造方法及带有Cu镀层的基板

说明书

本发明涉及Cu镀层的形成方法、带有Cu镀层的基板的制造方法及带有Cu镀层的基板。本发明的Cu镀层的形成方法包含：在基板的一表面以平均结晶粒径成为50nm以上且300nm以下的方式形成Cu种子层的第1工序；在氧气氛中在Cu种子层的表面形成氧化膜的第2工序；将氧化膜的一部分除去的第3工序；对Cu种子层给电、在Cu种子层的氧化膜的表面通过电解镀覆而形成Cu镀层的第4工序。

技术领域

本发明涉及Cu镀层(Cuめっき)的形成方法、带有Cu镀层的基板的制造方法及带有Cu镀层的基板。

背景技术

在基板上通过电解镀覆形成Cu镀层的工艺大致具有2个工序。首先，在想要形成镀层的基板(晶片)表面事先形成用于给电的金属薄膜(种子层)。然后，将种子层形成完的基板固定于给电用的夹具，浸入镀敷液，对种子层进行给电，由此形成镀层(例如，专利文献1)。

予以说明，在专利文献1中，对于在镀敷前的基板所形成的种子层的抗蚀剂开口部，照射氧等离子体(段落[0008]～[0010])。这是由于：通过氧等离子体照射来在种子层表面形成薄的氧化膜、改善种子层对于镀敷液的润湿性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-45651号公报

发明内容

发明要解决的课题

为了得到接近块体的特性的膜，经常提高成膜室的温度来进行种子层的制作。但是，就Cu而言，如果升高温度，则结晶粒径(晶粒大小)变大，因此内部应力增大、形成有Cu种子层的基板的翘曲变大。如果翘曲变大，则在镀敷时发生向基板的背面的迂回、成为镀敷的成品率降低的原因。另外，如果进行基板的薄板化，则应力增大、进而镀敷的成品率降低。

本发明鉴于上述的课题，目的在于提供成品率提高的Cu镀层的形成方法。

用于解决课题的手段

就本发明的Cu镀层的形成方法而言，包含：

第1工序：在基板表面以平均结晶粒径成为50nm以上且300nm以下的方式形成Cu种子层；

第2工序：在氧气氛中在Cu种子层的表面形成氧化膜；

第3工序：将氧化膜的一部分除去；和

第4工序：对Cu种子层给电、在Cu种子层的氧化膜侧的表面通过电解镀覆来形成Cu镀层。

发明的效果

根据本发明，通过使Cu种子层的平均结晶粒径成为50nm以上且300nm以下，应力增大受到抑制、能够减轻基板的翘曲，因此能够抑制镀敷不良、提高镀敷的成品率。

附图说明

图1是用于说明实施方式1的Cu镀层的形成方法的截面示意图。

图2是实施方式1的Cu镀层的形成方法的工艺流程图。

图3是实施方式1中用使带有Cu种子层的基板维持种子层的结晶粒径的方法来形成镀膜后的带有镀膜的基板的截面SIM像。(b)为(a)的部分放大图。

图4是实施方式1中的带有Cu镀层的基板的截面SIM像。

图5是实施方式1中的Cu种子层和Cu镀层的蚀刻速率比较图。

图6是表示氧化膜的厚度与氧等离子体处理条件的关系的坐标图。

图7是表示在Cu种子层的表面所形成的氧化膜表面的接触角与氧化膜的厚度的关系的坐标图。

图8的(a)为使氧化膜的厚度成为了5nm以上且25nm以下的范围外时的Cu种子层的表面照片。(b)为Cu镀层的表面照片。