(57)【要約】【課題】  本発明の目的の１つは、パターン精度の向上が図れるめっき方法を提供することにある。【解決手段】  めっき方法は、（ａ）遮光層１２が形成された第１の基板１０の上方に界面活性剤層１４を形成すること、（ｂ）第１の基板１０の遮光層１２以外の領域を透過する光２４を、第１の基板１０に対して界面活性剤層１４が形成された側とは反対側から照射し、界面活性剤層１４をパターニングすること、（ｃ）界面活性剤層３０を第１の基板１０から第２の基板２０に転写すること、（ｄ）界面活性剤層３０の上方に触媒層３２を形成し、触媒層３２の上方に金属層３４を析出させること、を含む。【選択図】      図２
2006274356.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）遮光層が形成された第１の基板の上方に界面活性剤層を形成すること、
（ｂ）前記第１の基板の前記遮光層以外の領域を透過する光を、前記第１の基板に対して前記界面活性剤層が形成された側とは反対側から照射し、前記界面活性剤層をパターニングすること、
（ｃ）前記界面活性剤層を前記第１の基板から第２の基板に転写すること、
（ｄ）前記界面活性剤層の上方に触媒層を形成し、前記触媒層の上方に金属層を析出させること、
を含む、めっき方法。
【請求項２】
請求項１記載のめっき方法において、
前記（ａ）工程で、前記界面活性剤層を前記第１の基板における前記遮光層が形成された面側に形成する、めっき方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載のめっき方法において、
前記（ｂ）工程を大気圧よりも減圧した状態で行う、めっき方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のめっき方法において、
前記（ｃ）工程前に、前記第２の基板を親水処理することをさらに含む、めっき方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のめっき方法において、
前記（ｃ）工程で、前記第１及び第２の基板の一方を他方に押圧することにより、前記界面活性剤層を転写する、めっき方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載のめっき方法において、
前記（ｂ）及び（ｃ）工程で、前記第１及び第２の基板を前記界面活性剤層が前記第２の基板と接するように配置し、前記界面活性剤層のパターニング工程及び転写工程を同一工程にて行う、めっき方法。
【請求項７】
請求項６記載のめっき方法において、
前記（ｂ）及び（ｃ）工程前に、前記界面活性剤層と前記第２の基板の間に脱気層を設けることをさらに含む、めっき方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、めっき方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電極パターンを形成する方法として、サブトラクティブ法やアディティブ法が知られている。サブトラクティブ法では、基板の全面に金属層を形成し、金属層上にフォトレジストをパターニングして形成し、フォトレジストをマスクとして金属層をエッチングする。アディティブ法では、基板上にフォトレジストをパターニングして形成し、フォトレジストの開口部にめっき処理によって金属層を析出させる。これらの方法によれば、いずれもフォトレジストを使用するため、製造プロセスが煩雑になるのみならず、資源及び材料の消費が課題となる。
【０００３】
一方で、フォトレジストを使用しない方法として、界面活性剤層を光照射によりパターニングして形成する方法がある。こうすることにより、触媒を界面活性剤層上に選択的に吸着させることができ、結果的に金属層を所望のパターン形状に形成することができる。このパターニング工程では、光照射による光分解と、その副作用で発生するガス（例えばオゾンガス）による化学分解との複合作用により界面活性剤層が除去されていると考えられる。しかし、ガスは、その発生量（ガスが溜まるスペースの大きさ）に比例して界面活性剤層の過分解を引き起こす。すなわち、パターンの粗い領域（スペースの大きい領域）では、パターンの微細な領域（スペースの小さい領域）に比べて界面活性剤層の過分解が引き起こされやすい。そのため、所望のパターン形状の金属層を得ることは難しい。
【特許文献１】特開平８−６４９３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的の１つは、パターン精度の向上が図れるめっき方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）本発明に係るめっき方法は、
（ａ）遮光層が形成された第１の基板の上方に界面活性剤層を形成すること、
（ｂ）前記第１の基板の前記遮光層以外の領域を透過する光を、前記第１の基板に対して前記界面活性剤層が形成された側とは反対側から照射し、前記界面活性剤層をパターニングすること、
（ｃ）前記界面活性剤層を前記第１の基板から第２の基板に転写すること、
（ｄ）前記界面活性剤層の上方に触媒層を形成し、前記触媒層の上方に金属層を析出させること、
を含む。本発明によれば、界面活性剤層を第１の基板に形成し、光を第１の基板に対して界面活性剤層が形成された側とは反対側から照射する。すなわち、これによれば、光の入射側において界面活性剤層がガスにさらされることがない。そのため、界面活性剤層のガスに起因する分解反応を抑制することができ、パターン精度の向上を図ることができる。なお、本発明において、特定のＡの上方にＢが設けられているとは、Ａ上に直接Ｂが設けられている場合と、Ａ上に他の部材を介してＢが設けられている場合と、を含むものとする。このことは、以下の発明においても同様である。
（２）このめっき方法において、前記（ａ）工程で、前記界面活性剤層を前記第１の基板における前記遮光層が形成された面側に形成してもよい。
（３）このめっき方法において、前記（ｂ）工程を大気圧よりも減圧した状態で行ってもよい。これにより、ガスに起因する分解反応を確実に抑制することができる。
（４）このめっき方法において、前記（ｃ）工程前に、前記第２の基板を親水処理することをさらに含んでもよい。これにより、界面活性剤層の転写を良好に行うことができる。
（５）このめっき方法において、前記（ｃ）工程で、前記第１及び第２の基板の一方を他方に押圧することにより、前記界面活性剤層を転写してもよい。これにより、界面活性剤層の転写を良好に行うことができる。
（６）このめっき方法において、前記（ｂ）及び（ｃ）工程で、前記第１及び第２の基板を前記界面活性剤層が前記第２の基板と接するように配置し、前記界面活性剤層のパターニング工程及び転写工程を同一工程にて行ってもよい。これにより、工程の簡略化を図ることができる。
（７）このめっき方法において、前記（ｂ）及び（ｃ）工程前に、前記界面活性剤層と前記第２の基板の間に脱気層を設けることをさらに含んでもよい。これにより、ガスに起因する分解反応を確実に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【０００７】
図１〜図５は、本発明の実施の形態に係るめっき方法を示す図である。本実施の形態では、無電解めっき方法により基板上に金属層（電極パターン）を形成する。
【０００８】
（１）第１の基板１０（転写用基板）を用意する。第１の基板１０は、光透過性基板（例えば石英ガラスなどの透明基板）である。また、第１の基板１０には、遮光層１２（例えばクロムなどの金属層）が形成されている。遮光層１２は、最終的に形成する金属層３４（電極パターン）のパターン形状と面対称なパターン形状をなしている。遮光層１２は、第１の基板１０の表面上に形成されていてもよいし、第１の基板１０の内部に埋め込み形成されていてもよい。前者の場合、第１の基板１０の面には、遮光層１２により凸部が形成され、遮光層１２により囲まれた領域に凹部が形成される。また、後者の場合、第１の基板１０における遮光層１２の形成された面は、平らな面となる。なお、第１の基板１０は、通常の光照射のパターニング工程で使用されるフォトマスクと同様の構成を有することができる。
【０００９】
まず、第１の基板１０を洗浄する。第１の基板１０の洗浄は、ドライ洗浄又はウエット洗浄のいずれを適用してもよい。具体的には、例えば、真空紫外線ランプ（波長１７２ｎｍ、出力１０ｍＷ、試料間距離１ｍｍ）を用いて、窒素雰囲気下において、３０秒〜９００秒間、真空紫外線を照射して行うことができる。第１の基板１０を洗浄することによって、第１の基板１０の表面に付着している油脂などの汚れを除去することができる。
【００１０】
（２）図１に示すように、第１の基板１０の上方に界面活性剤層１４を形成する。例えば、界面活性剤成分を含む界面活性剤溶液に第１の基板１０を浸漬させ、第１の基板１０の一方の面側（例えば遮光層１２の形成された面側）に界面活性剤層１４を形成する。界面活性剤層１４は、第１の基板１０の全面、すなわち遮光層１２の上面及び側面並びに遮光層１２以外の領域（第１の基板１０の上面）に形成することができる。
【００１１】
界面活性剤層１４は、例えば、単分子層の積層体又はポリマーなどにより構成されていてもよい。界面活性剤層１４としては、例えば、カチオン系界面活性剤（カチオン界面活性剤及びそれと同等の性質を有するもの）を用いることができる。これによれば、後述の第２の基板２０の液中表面電位が負電位の場合、正電位を示すカチオン系を使用することにより、電位のコントラストを明確にして、後述の触媒層３２を選択的に吸着することができる。界面活性剤溶液としては、例えば、アミノシラン系成分を含む水溶性界面活性剤（テクニックジャパン（株）製ＦＰＤコンディショナー）の溶液や、アルキルアンモニウム系の溶液（例えば、セチルトリメチルアンンモニウムクロリド等）などを用いることができる。浸漬時間は、例えば、１０分程度とすることができる。なお、その後、第１の基板１０を純粋により洗浄し、自然乾燥することができる。
【００１２】
（３）図２に示すように、第２の基板２０（製品用基板）を用意する。第２の基板２０は、有機系基板（例えばプラスチック材、樹脂基板）であってもよいし、無機系基板（例えば石英ガラス、シリコンウエハ、酸化物層）であってもよい。プラスチック材としては、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネイト、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレンテレフタレートなどが挙げられる。第２の基板２０は、単層のみならず、ベース基板上に少なくとも１層の絶縁層が形成されている多層のものも含む。本実施の形態では、最終的に第２の基板２０上に金属層３４を形成する（図５参照）。
【００１３】
第２の基板２０を洗浄する。第２の基板２０の洗浄は、ドライ洗浄又はウエット洗浄のいずれを適用してもよい。具体的には、例えば、真空紫外線ランプ（波長１７２ｎｍ、出力１０ｍＷ、試料間距離１ｍｍ）を用いて、窒素雰囲気下において、３０秒〜９００秒間、真空紫外線を照射して行うことができる。ウエット洗浄は、例えば、第２の基板２０をオゾン水（オゾン濃度１０ｐｐｍ〜２０ｐｐｍ）に室温状態で５分〜３０分程度浸漬することで行うことができる。第２の基板２０を洗浄することによって、第２の基板２０の表面に付着している油脂などの汚れを除去することができる。言い換えれば、第２の基板２０を親水処理することができる。例えば、第２の基板２０の表面を撥水性から親水性に変化させることができる。また、第２の基板２０の液中表面電位が負電位であれば、第２の基板２０の洗浄により均一な負電位面を形成することができる。
【００１４】
（４）図２に示すように、第１及び第２の基板１０，２０を界面活性剤層１４が第２の基板２０と接するように配置する。詳しくは、少なくとも遮光層１２とオーバーラップする領域の界面活性剤層１４が第２の基板２０と接するようにする。必要があれば、界面活性剤層１４と第２の基板２０の間に脱気層２２を設けておいてもよい。こうすることにより、遮光層１２と第２の基板２０の間には、界面活性剤層１４及び脱気層２２のみとなり、確実にガスの侵入を防止することができる。脱気層２２は、例えば純粋層などの液状層からなることができる。脱気層２２は、例えば第２の基板２０の表面に形成しておいてもよい。
【００１５】
なお、図２に示すように、第１の基板１０の面に遮光層１２により凹凸が形成される場合には、第１及び第２の基板１０，２０の間にスペース１６が設けられる。本実施の形態の場合、スペース１６は、界面活性剤層１４の光の入射側とは反対側に設けられるため、界面活性剤層１４のガスに起因する分解反応は抑制される。
【００１６】
（５）そして、光２４を第１の基板１０に対して界面活性剤層１４が形成された側とは反対側から照射し、界面活性剤層１４をパターニングする。言い換えれば、光２４を遮光層１２以外の領域を透過させ、界面活性剤層１４のうち遮光層１２以外の領域とオーバーラップする部分を光分解させて除去する。
【００１７】
光２４としては、例えば真空紫外線（ＶＵＶ；vacuum ultraviolet）を用いることができる。光２４の波長を、例えば１７０ｎｍ〜２６０ｎｍとすることにより、原子間結合（例えば、Ｃ−Ｃ、Ｃ＝Ｃ、Ｃ−Ｈ、Ｃ−Ｆ、Ｃ−Ｃｌ、Ｃ−Ｏ、Ｃ−Ｎ、Ｃ＝Ｏ、Ｏ＝Ｏ、Ｏ−Ｈ、Ｈ−Ｆ、Ｈ−Ｃｌ、Ｎ−Ｈなど）を切断することができる。これにより、界面活性剤層１４を光分解させることができる。また、この波長帯域の光２４を用いることにより、イエロールームなどの設備が不要となり、例えば白色灯下で本実施形態に係る一連の工程を行うことができる。
【００１８】
光２４の照射は、具体的には、例えば、光源２６として真空紫外線ランプ（波長１７２ｎｍ、出力１０ｍＷ、試料間距離１ｍｍ）を用いて、窒素雰囲気下において、５分〜３０分間行うことができる。光源２６は、例えばＸｅガスが封入されたエキシマランプであってもよい。光源２６は、第１の基板１０に対して第２の基板２０とは反対側に配置されている。なお、光２４の波長は、界面活性剤層１４を光分解することができるものであれば、特に限定されない。また、窒素雰囲気中で光照射処理を行えば、光２４が減衰しにくいので好ましい。
【００１９】
界面活性剤層１４が光分解されるとガス（例えばオゾンガス）が発生する。このガスは、光照射による光分解と複合的に作用して界面活性剤層１４の化学分解を引き起こし、ガスの発生量（ガスが溜まるスペースの大きさ）に比例して界面活性剤層１４の過分解を引き起こす。そこで、本実施の形態では、上述したように、界面活性剤層１４を第１の基板１０に形成し、光２４を第１の基板１０に対して界面活性剤層１４が形成された側とは反対側から照射する。すなわち、本実施の形態では、光２４の入射側において界面活性剤層１４がガスにさらされることがない。そのため、界面活性剤層１４のガスに起因する分解反応を抑制することができ、パターン精度の向上を図ることができる。
【００２０】
上述した界面活性剤層１４のパターニング工程は、ほぼ真空状態（大気圧よりも減圧した状態）で行うことができる。これにより、界面活性剤層１４の光分解によりガス（例えばオゾンガス）が発生するのを抑制することができる。したがって、界面活性剤層１４のガスに起因する分解反応を確実に抑制することができる。
【００２１】
また、上述した界面活性剤層１４のパターニング工程は、低温状態において行うことができる。これにより、水分（例えば洗浄液）が気化することに起因するパターン精度の劣化を防止することができる。
【００２２】
（６）図２に示すように、界面活性剤層１４を第１の基板１０から第２の基板２０に転写する。その場合、第１及び第２の基板１０，２０の一方を他方に押圧することにより、界面活性剤層１４を転写することができる。界面活性剤層１４は、遮光層１２とオーバーラップする部分が第２の基板２０に転写される。この転写工程は、上述した界面活性剤層１４のパターニング工程後に行ってもよいし、あるいは界面活性剤層１４のパターニング工程（詳しくは光２４の照射）と同時に行ってもよい。界面活性剤層１４のパターニング工程及び転写工程を同時に行うことにより、工程の簡略化を図ることができる。
【００２３】
転写工程後、第２の基板２０を第１の基板１０から剥離する。界面活性剤層１４は、遮光層１２とオーバーラップする部分の少なくとも一部が第２の基板２０に転写される。なお、その後、第２の基板２０を純粋により洗浄し、自然乾燥することができる。
【００２４】
こうして、図３に示すように、所望のパターン形状を有する界面活性剤層３０を得ることができる。界面活性剤層３０は、上述の工程により高精度にパターニングされている。すなわち、微細なパターン（例えば、１０μｍ幅以下のパターン等）と、粗いパターン（例えば、１００μｍ幅以上のパターン等）とが混在する場合であっても、ガスの溜まるスペースの大きさを考慮することなく、光照射の制御のみによって高精度のパターニングを行うことが可能になる。
【００２５】
（７）次に、図４に示すように、界面活性剤層３０上に触媒層３２を形成する。具体的には、触媒成分を含む触媒溶液に第２の基板２０を浸漬させる。これにより、触媒を界面活性剤層３０上のみに選択的に吸着させ、界面活性剤層３０上のみに触媒層３２を形成することができる。
【００２６】
界面活性剤層３０としてカチオン系のものを使用する場合、触媒として液中電位が負電位を示すものを選択することができる。触媒層３２は、無電解めっき液中において金属層３４の析出を誘発するものであり、例えばパラジウムなどからなることができる。界面活性剤層３０上に吸着する触媒量を多くすると、触媒層３２上に析出する金属層３４の析出量が多くなる（析出スピードが速くなる）ので、触媒量を調整することにより金属層３４の厚みをコントロールすることができる。触媒液としては、錫−パラジウムコロイド触媒液が挙げられるが、それに限定されるものではなく、金属層３４の材料に応じて自由に選択することができる。なお、第２の基板２０を錫−パラジウムコロイド触媒液に浸漬させた場合には、触媒活性化のために第２の基板２０をホウフッ化酸水溶液に浸漬させることができる。こうして、錫コロイド粒子を除去して、パラジウムのみを界面活性剤層３０上に吸着させることができる。
【００２７】
（８）その後、図５に示すように、触媒層３２上に金属層３４を析出させる。こうして、所望のパターン形状に金属層３４を形成することができる。
【００２８】
具体的には、第２の基板２０を無電解めっき液に浸漬させることによって、触媒層３２上に金属層３４を析出させることができる。金属層３４としてニッケル層を析出させる場合を説明すると、無電解めっき液としては、硫酸ニッケル６水和物が主体であり、次亜燐酸ナトリウムが還元剤として含まれたものを用いることができる。例えば、第２の基板２０をこのような無電解めっき液（温度８０℃）に１分程度浸漬することによって、０．０５μｍ〜０．０８μｍの厚みを有するニッケル層を形成することができる。あるいは、無電解めっき液として、塩化ニッケル６水和物が主体であり、次亜燐酸ナトリウムが還元剤として含まれたものを用いることもできる。例えば、第２の基板２０をこのような無電解めっき液（温度６０℃）に１分程度浸漬することによって、０．０５μｍ〜０．０８μｍの厚みを有するニッケル層を形成することができる。なお、金属層３４の材料は限定されず、例えば白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）などからも形成することができる。
【００２９】
本実施の形態に係るめっき法によれば、上述したように金属層３４のパターン精度の向上を図ることができる。
【００３０】
図６は、本実施の形態に係るめっき方法により製造された電子デバイスの一例を示す図である。上述しためっき方法により、第２の基板２０（例えばフレキシブル基板）上に電極パターン（金属層３４）を形成することができる。電極パターンは、電子部品同士を電気的に接続するためのいわゆる配線パターンであってもよい。その場合、第２の基板２０は配線基板である。すなわち、上述しためっき方法により配線基板を製造することができる。図６に示す例では、第２の基板２０には、集積回路チップ４０が電気的に接続され、第２の基板２０の一方の端部は、他の基板５０（例えば表示パネル）に電気的に接続されている。電子デバイス１００は、液晶ディスプレイ装置、プラズマディスプレイ装置、ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイ装置などの表示装置であってもよい。本実施の形態によれば、高精度のパターン形状を有する電極パターンを形成することができるので、電子デバイスの信号特性の安定化を図ることができる。
【００３１】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び結果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係るめっき方法を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係るめっき方法を示す図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態に係るめっき方法を示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態に係るめっき方法を示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態に係るめっき方法を示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態に係るめっき方法により製造された電子デバイスの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０…第１の基板  １２…遮光層  １４…界面活性剤層  ２０…第２の基板
２２…脱気層  ２４…光  ３０…界面活性剤層  ３２…触媒層  ３４…金属層
【図１】
2006274356.tif 000003
【図２】
2006274356.tif 000004
【図３】
2006274356.tif 000005
【図４】
2006274356.tif 000006
【図５】
2006274356.tif 000007
【図６】
2006274356.tif 000008