(57)【要約】【課題】基板に対して金属微粒子を分散した溶液をスプレーノズルで噴霧することによって、基板の表面に金属膜を形成する金属膜形成方法及びその装置を提供することである。【解決手段】基板１０の表面に設けられた凹部１１に金属膜を埋め込む方法であって、上記基板１０の表面上方から、該基板１０に対して相対的に二次元移動するスプレーノズル１２で、金属微粒子を分散した溶液を該基板１０に向かって噴霧するものであり、上記基板１０への溶液の噴霧は、減圧雰囲気１３中で行うものである。これにより、金属微粒子の基板１０表面の凹部１１への侵入を容易にさせる。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に金属膜を形成する金属膜形成方法であって、
前記基板の表面上方から、該基板に対して相対的に二次元移動するスプレーノズルで、金属微粒子を分散した溶液を該基板に向かって噴霧することを特徴とする金属膜形成方法。
【請求項２】
基板の表面に設けられた凹部に金属膜を埋め込む金属膜形成方法であって、
前記基板の表面上方から、該基板に対して相対的に二次元移動するスプレーノズルで、金属微粒子を分散した溶液を該基板に向かって噴霧することを特徴とする金属膜形成方法。
【請求項３】
前記基板への溶液の噴霧は、減圧雰囲気中で行うことを特徴とする請求項１または２記載の金属膜形成方法。
【請求項４】
前記基板への溶液の噴霧は、前記基板の裏面から振動子で該基板へ振動を与えて行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の金属膜形成方法。
【請求項５】
前記振動子は、前記基板を間にして前記スプレーノズルと対向配置し、このスプレーノズルと同期して二次元移動させることを特徴とする請求項４記載の金属膜形成方法。
【請求項６】
上面に基板の載置部を備えた基板保持部と、
この基板保持部の上方に配置され、該基板に対して相対的に二次元移動して、金属微粒子を分散した溶液を前記基板に向かって噴霧するスプレーノズルと、
を備えたことを特徴とする金属膜形成装置。
【請求項７】
前記基板保持部とスプレーノズルとは、内部を外部に比べ減圧状態に保持する減圧室の内部に設置されたことを特徴とする請求項６記載の金属膜形成装置。
【請求項８】
前記基板保持部の載置部には、該載置部に載置された基板の裏面に接触して該基板に振動を付与する振動子を備えたことを特徴とする請求項６または７記載の金属膜形成装置。
【請求項９】
前記振動子は、前記基板を間にして前記スプレーノズルと対向配置し、このスプレーノズルと同期して二次元移動させるようにしたことを特徴とする請求項８記載の金属膜形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板へ金属膜を形成する方法及びその装置に関し、詳しくは、基板に対して金属微粒子を分散した溶液をスプレーノズルで噴霧することによって、基板の表面に金属膜を形成する金属膜形成方法及びその装置に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の半導体装置の配線には、アルミニウムの金属膜が使用されていた。アルミニウムは、スパッタリングや真空蒸着等の真空成膜装置を使用して容易に形成できること、また、反応性ガスを使用したドライエッチング等により微細な配線パターンが精度良く形成できることから、配線用金属膜として一般に使用されていた。
【０００３】
しかし、近年の電子技術の高度化に伴って、半導体装置の集積密度の向上及び高速応答性に対する要求がより強くなり、アルミニウムではその導電率が低いため配線が細くなると抵抗が増し発熱や信号遅延を発生させ、さらにはエレクトロマイグレーションによる断線等の不良の発生で対応できなくなってきた。そこで、最近では、アルミニウムに替わる配線用材料として銅が検討され始めている。銅の薄膜形成は、一般に電解液中における電解液めっきで行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の電解液めっきによる銅の薄膜形成方法においては、多層配線における半導体のゲート等の下層配線と上層配線とを接続するコンタクトホールの銅の埋め込みが困難であった。特に、集積化された多層配線においては、上記コンタクトホールが小さくなり、電解液がコンタクトホールに侵入し難くなる。この場合、例えば図７に示すように、コンタクトホール１内の空気が抜けずコンタクトホール１に気泡２が残ると、銅のめっき膜がコンタクトホール１の中途で途切れてしまい、下層配線３と上層配線４との接続ができなくなる。また、電解液がコンタクトホール１内に侵入できた場合でも、銅めっき膜はコンタクトホール１の壁面から成長するため、図８に示すようにコンタクトホール１を埋めた銅配線の中心部に欠損部５を生じる場合があった。この場合、該欠損部５に、例えば硫酸銅等の電解液が閉じ込められるとこの電解液により銅が腐食され、配線の断線を発生させることがあった。
【０００５】
これを回避するために、図９に示すように電解めっき層６の電解液に超音波振動子２５により超音波振動を与えコンタクトホール１への電解液の侵入を助ける方法も行われている。しかし、超音波振動は定在波であるため振動振幅の大きい振動部８と振動振幅の小さい無振動部９とが交互に生じ、この無振動部９に配線基板１０が設置された場合（図９（ａ）参照）や、無振動部９にコンタクトホール１が一致した場合（図９（ｂ）参照）には、コンタクトホール１に電解液が侵入せず上述したような配線欠陥が生じることがあった。
【０００６】
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、基板に対して金属微粒子を分散した溶液をスプレーノズルで噴霧することによって、基板の表面に金属膜を形成する金属膜形成方法及びその装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による金属膜形成方法は、基板の表面に金属膜を形成する方法であって、上記基板の表面上方から、該基板に対して相対的に二次元移動するスプレーノズルで、金属微粒子を分散した溶液を該基板に向かって噴霧するものである。
【０００８】
このような方法により、スプレーノズルを基板に対して相対的に二次元移動させ、該スプレーノズルで基板の表面上方から金属微粒子を分散した溶液を基板に向かって噴霧する。これにより、基板表面全面に金属微粒子を均一に塗布して金属膜を形成する。
【０００９】
また、他の発明による金属膜形成方法は、基板の表面に設けられた凹部に金属膜を埋め込む方法であって、上記基板の表面上方から、該基板に対して相対的に二次元移動するスプレーノズルで、金属微粒子を分散した溶液を該基板に向かって噴霧するものである。
【００１０】
このような方法により、スプレーノズルを基板に対して相対的に二次元移動させ、該スプレーノズルで基板の表面上方から金属微粒子を分散した溶液を基板の表面に設けられた凹部に向かって噴霧する。これにより、基板表面全面に金属微粒子を均一に塗布し、基板の表面に設けられた凹部に金属膜を埋め込む。
【００１１】
また、上記基板への溶液の噴霧は、減圧雰囲気中で行うものである。これにより、金属微粒子を分散させた溶液を減圧雰囲気中で基板に噴霧し、金属微粒子の該基板表面の凹部への侵入を容易にさせる。
【００１２】
または、上記基板への溶液の噴霧は、上記基板の裏面から振動子で該基板へ振動を与えて行ってもよい。これにより、基板の裏面から振動子で該基板に振動を与えると共に、基板に噴霧された溶液に振動を与え、金属微粒子の該基板表面の凹部への侵入を容易にさせる。
【００１３】
そして、上記振動子は、上記基板を間にして上記スプレーノズルと対向配置し、このスプレーノズルと同期して二次元移動させるようにしてもよい。これにより、基板を間にして対向して配置したスプレーノズルと振動子とを同期して二次元移動させ、スプレーノズルで基板全面に溶液を噴霧すると共に、振動子で該溶液に振動を与える。
【００１４】
また、本発明による金属膜形成装置は、上面に基板の載置部を備えた基板保持部と、この基板保持部の上方に配置され、該基板に対して相対的に二次元移動して、金属微粒子を分散した溶液を上記基板に向かって噴霧するスプレーノズルと、を備えたものである。
【００１５】
このような構成により、基板保持部の上面の載置部に基板を載置し、基板保持部の上方に配置されたスプレーノズルを上記基板に対して相対的に二次元移動し、該スプレーノズルで金属微粒子を分散した溶液を上記基板に向かって噴霧する。これにより、基板表面全面に金属微粒子を均一に塗布して金属膜を形成する。
【００１６】
さらに、上記基板保持部とスプレーノズルは、内部を外部に比べ減圧状態に保持する減圧室の内部に設置されたものである。これにより、減圧状態に保持された減圧室の内部に設置されたスプレーノズルで、基板保持部に載置された基板に溶液を噴霧し、基板の表面に形成した凹部内部の圧力と基板表面の圧力差により、溶液に分散させた金属微粒子の上記凹部への侵入を容易にさせる。
【００１７】
さらに、上記基板保持部の載置部には、該載置部に載置された基板の裏面に接触して該基板に振動を付与する振動子を備えてもよい。これにより、上記振動子で基板表面に塗布された溶液に振動を与え、溶液に分散させた金属微粒子が基板の凹部へ侵入するのを容易にさせる。
【００１８】
そして、上記振動子は、上記基板を間にして上記スプレーノズルと対向配置し、このスプレーノズルと同期して二次元移動させるようにしてもよい。これにより、基板を間にして対向して配置され同期して二次元移動されるスプレーノズルと振動子とで、基板全面に溶液を噴霧すると共に該溶液に振動を与える。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明による配線基板への金属膜形成方法の第１の実施形態を示す説明図である。この金属膜形成方法は、配線基板１０の表面に設けられた凹部１１に金属膜を埋め込む方法であって、上記配線基板１０の表面への金属膜の形成は、該配線基板１０に対して相対的に二次元移動するスプレーノズル１２で、上記配線基板１０の表面上方から金属微粒子を分散した溶液を該配線基板１０に向かって噴霧して行うものである。
【００２０】
上記金属膜形成方法の手順を、以下に具体的に説明する。
先ず、スプレーノズル１２の下方に、例えば０．１〜０．３μｍの微細な配線溝や、下層配線と上層配線の電気的接続をとるためのコンタクトホールの凹部１１を表面に設けた半導体基板等の配線基板１０が該凹部１１を上にして設置される。
【００２１】
次に、上記配線基板１０及びスプレーノズル１２を含む閉空間を排気ポンプ等によって減圧し、減圧雰囲気１３が形成される。そして、配線基板１０とスプレーノズル１２とを相対的に二次元移動して、スプレーノズル１２により、例えば銅（Ｃｕ）等の金属微粒子をエタノール等の有機溶剤に分散させた溶液が配線基板１０の表面全面に噴霧される。このとき、図２に示すように、凹部１１の内部は減圧されて負圧の状態にあり、一方配線基板１０の表面は溶液１４の噴霧により陽圧の状態にある。従って、配線基板１０の表面に塗布された金属微粒子を含む溶液１４は、凹部１１の内部と配線基板１０の表面部との圧力差により凹部１１の内部にまで侵入する。なお、ここで使用される金属微粒子は、微細な配線溝またはコンタクトホールへの侵入を容易にさせるという理由から、いわゆるナノパーティクルと呼ばれる超微粒子のものが好適である。
【００２２】
このようにして表面にＣｕの微粒子を塗布した配線基板１０は、上記有機溶剤を蒸発させると共に残留する有機物を酸化してＣＯ２として除去するために、例えば４００℃程度の大気中または真空中で焼成される。このとき、Ｃｕも酸化されＣｕＯとなっているため、該配線基板１０は、さらに３００℃程度の水素または水素を含む不活性ガスの還元雰囲気中で還元処理される。これにより、ＣｕＯは還元されてＣｕとなり配線基板１０の表面に低抵抗の銅の薄膜が形成される。
【００２３】
次に、配線基板１０の表面はＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）加工され、不要な銅の薄膜が除去される。このようにして、配線基板１０の表面には、下層配線３と上層配線４との電気的接続をとるためのコンタクトホールに銅の金属膜が埋め込まれて配線パターンが形成される。なお、上記ＣＭＰ加工は前述の焼成後で還元処理前に行ってもよい。
【００２４】
このように、第１の実施形態によれば、金属微粒子を分散した有機溶剤の溶液が、減圧雰囲気中で配線溝またはコンタクトホールの凹部１１を形成した配線基板１０上に噴霧されるため、上記金属微粒子は該凹部１１に侵入し易くなり、微細な凹部１１への金属微粒子の埋め込みが可能となる。従って、導電率の高い金属、例えば銅の微細配線の形成が可能となり、発熱が抑制され高速応答性が高く、高集積化された半導体装置の提供が可能となる。
【００２５】
なお、以上の説明では、例えば０．１〜０．３μｍの微細な配線溝等の凹部１１に金属膜を埋め込む場合を前提にしたが、凹部１１が０．３μｍ以上と比較的大きい場合には、上述のような減圧雰囲気中で行う必要はなく、常圧下で行うことも可能である。この場合、図８に示すような欠損部５の発生が予想されるが、前述したように使用する溶液が有機溶剤であるため上記欠損部５に該有機溶剤が残留しても金属膜を腐食させる虞がない。
【００２６】
次に、上記第１の実施形態による金属膜形成方法の実施に使用される金属膜形成装置の実施の形態を、図３を参照して説明する。
この金属膜形成装置１５は、減圧室１６と、基板保持部１７と、スプレーノズル１２と、溶液タンク１８とを備えて構成されている。
【００２７】
減圧室１６は、内部を外部に比べ減圧状態に保持するものであり、室内の排気をするための排気口１９を備え、該排気口１９を図示省略の配管により排気ポンプに繋げて室内を減圧状態にできるようになっている。
【００２８】
また、上記減圧室１６の内部には基板保持部１７が設けられている。この基板保持部１７は上面に配線基板１０の載置部１７ａを備え、図示省略の保持手段によって配線基板１０を載置部１７ａに固定して保持できるようになっている。なお、この基板保持部１７の載置部１７ａ直下に配線基板１０に塗布された金属膜を焼成するための加熱手段が備えられてもよい。
【００２９】
さらに、上記基板保持部１７の上方には、スプレーノズル１２が設けられている。このスプレーノズル１２は、金属微粒子を分散した溶液を二次元移動して配線基板１０に向かって噴霧するものであり、高圧気体配管２０を介してエアまたは窒素ガス等の高速気体を導入し、該高速気体で溶液を破砕し微粒子化した溶液を噴射する二流体ノズルが適用できる。
【００３０】
そして、上記スプレーノズル１２の上方には、溶液タンク１８が設けられている。この溶液タンク１８は金属微粒子を分散させた溶液を貯留するものであり、その底部には、中間部に、例えば電磁バルブまたはエアバルブ等の遠隔操作可能な開閉バルブＶ１を備えた溶液供給配管２１を設け、スプレーノズル１２に上記溶液が供給できるようになっており、さらにその上部には上記溶液を補充するための補充配管２２を備えている。また、溶液タンク１８の上部には、開閉バルブＶ１の開放で溶液が一気に噴出するのを防止するために、該溶液タンク１８の液面上部の空間部１８ａの圧力を減圧室１６の圧力とほぼ同一にさせるための圧力バランス配管２３を備え、開閉バルブＶ２を介して、その一端部を減圧室１６内部に開放させている。さらに、溶液タンク１８の液面上部の空間部１８ａに窒素等の不活性ガスの正圧ガスを供給する正圧供給配管２４をも備えている。なお、溶液タンク１８は、上記スプレーノズル１２と共に二次元移動できるようにしてもよい。また、図４に示すように減圧室１６の室外に設けられてもよい。
【００３１】
次に、このように構成された金属膜形成装置１５の動作について説明する。
先ず、開閉バルブＶ１が閉じられ、Ｖ２が開けられた状態で補充配管２２により、例えば銅等の金属微粒子を有機溶剤に分散させた溶液が溶液タンク１８に所定量補充される。
【００３２】
次に、減圧室１６の図示省略の扉が開かれ、減圧室１６内部に設けた基板保持部１７の載置部１７ａ上に、微細な凹部を表面に形成した配線基板１０が該凹部を上にして載置される。そして、上記扉が閉じられる。
【００３３】
次に、図示省略の排気ポンプを駆動して排気口１９より減圧室１６内部の空気を排気し、減圧室１６を所定の真空状態まで減圧する。このとき、開閉バルブＶ２は開放されており、減圧室１６が減圧されるのに伴って溶液タンク１８の液面上部の空間部１８ａも圧力バランス配管２３を介して減圧され、減圧室１６とほぼ同等の圧力となる。
【００３４】
次に、開閉バルブＶ２が閉じられ、高圧気体配管２０を通してエアまたは窒素ガス等の高速気体が導入され、スプレーノズル１２より噴射される。同時に、開閉バルブＶ１が開放される。このとき、上記高速気体により溶液供給配管２１のスプレーノズル１２側端部は、ベンチュリー管の原理により負圧となるため溶液タンク１８から溶液が吸引されてスプレーノズル１２に供給され、溶液はスプレーノズル１２内部で上記高速気体によって微粒子状態に破砕され、スプレーノズル１２から配線基板１０に向かって噴霧される。ここで、開閉バルブＶ２が閉じられているため、溶液噴霧により溶液タンク１８の溶液の減少に伴って、溶液タンク１８の空間部１８ａは減圧される。そして、空間部１８ａの圧力と溶液供給配管２１のスプレーノズル１２側端部の負圧とが一致したときに溶液の噴霧が停止する。
【００３５】
上記溶液噴霧を継続して行うために、圧力調整された窒素等の正圧ガスが正圧供給配管２４を通して溶液タンク１８の空間部１８ａに供給される。これにより、空間部１８ａと溶液供給配管２１のスプレーノズル１２側端部との圧力バランスが崩れ、再び溶液がスプレーノズル１２に供給される。
【００３６】
そして、スプレーノズル１２は、溶液タンク１８と一体的にまたは単独で配線基板１０の上方を二次元移動して溶液を噴霧し、配線基板１０の全表面に金属微粒子を塗布する。なお、この場合、スプレーノズル１２を固定して配線基板１０側を二次元移動させてもよい。
【００３７】
このように、上記金属膜形成装置１５によれば、金属微粒子を分散した溶液が、減圧雰囲気中で配線溝またはコンタクトホールの微細な凹部を形成した配線基板１０上に噴霧されるため、上記金属微粒子は該凹部に侵入し易くなり、微細な配線溝またはコンタクトホールへの金属微粒子の埋め込みが可能となる。
【００３８】
また、配線基板１０上に溶液を塗布した後に、減圧室１６内部を常圧に戻せば凹部内部の圧力と配線基板１０の表面部の圧力差により、金属微粒子の上記凹部の深部への侵入をより容易に行わせることができる。
【００３９】
さらにまた、基板保持部１７の載置部１７ａの直下に加熱手段を備えれば、減圧雰囲気で配線基板１０の表面に塗布された金属微粒子を焼成でき、金属微粒子の酸化を抑制することができる。
【００４０】
なお、配線基板１０の表面に形成した凹部が比較的大きい場合は、上記減圧室１６を減圧する必要はなく、常圧状態においてもスプレーノズル１２の噴霧圧力により金属微粒子を分散した溶液を上記凹部に容易に侵入させることができ、該凹部への金属微粒子の埋め込みが可能である。
【００４１】
次に、本発明による金属膜形成方法の第２の実施形態を、図５を参照して説明図する。この金属膜形成方法は、配線基板１０の裏面から振動子２５で配線基板１０へ振動を与えながら溶液の噴霧を行うものであり、スプレーノズル１２と上記振動子２５とを配線基板１０を間に対向して配置し、スプレーノズル１２に振動子２５を同期させて二次元移動させて溶液の噴霧を行うものである。なお、上記振動子２５としては、超音波振動子を用いて、配線基板１０へ振動を与てもよい。
【００４２】
この第２の実施形態が前述の第１の実施形態と異なる点は、金属微粒子を分散させた溶液の噴霧が常圧下で行われる点と、配線基板１０の裏面に密接させて振動子２５を配設して、配線基板１０に振動を与えながら溶液の噴霧が行われる点である。
【００４３】
以下に第２の実施形態による金属膜形成方法の手順を説明する。
先ず、振動子２５と対向して配置されたスプレーノズル１２の下方に、表面に微細な凹部を形成した配線基板１０が、その裏面に振動子２５を密接させて配置される。
【００４４】
次に、スプレーノズル１２により、金属微粒子を分散させた溶液が、常圧下において配線基板１０の表面に噴霧される。また、同時に上記振動子２５が振動し、配線基板１０に振動を与える。
【００４５】
そして、上記スプレーノズル１２と振動子２５とは互いに同期して二次元移動され、配線基板１０の全表面に亘って溶液が噴霧される。
なお、配線基板１０に塗布された金属膜の焼成以降の手順は、第１の実施形態におけるものと同様であるため繰り返しての説明は省略する。
【００４６】
このように、第２の実施形態によれば、配線基板１０の表面に塗布された溶液は、振動子２５により振動されるため、常圧下においても配線基板１０の表面に形成された微細な凹部に対して金属微粒子の侵入を容易にすることができる。しかも、振動子２５は、スプレーノズル１２に同期して二次元移動が可能とされているため、配線基板１０の裏面を移動しながら該配線基板１０の表面に塗布された溶液に振動を与えることができ、配線基板１０の全面に亘って微細な凹部への金属微粒子の侵入を容易にすることができる。
【００４７】
なお、上記溶液の噴霧は、上述した常圧下でなく図１に示す減圧雰囲気中で行ってもよい。この場合、減圧の効果と振動の効果とがあいまって溶液の凹部への侵入を促進し、凹部への金属微粒子の埋め込みをより容易にすることができる。また、振動子２５は配線基板１０の裏面に固定させ、スプレーノズル１２のみを二次元移動させるようにしてもよく、この場合も上述と同様の効果を得ることができる。
【００４８】
次に、上記第２の実施形態による金属膜形成方法の実施に使用される金属膜形成装置の実施の形態を、図６を参照して説明する。この実施形態による金属膜形成装置２６は、図３に示す実施形態に対し、減圧室１６を設けず、基板保持部１７の載置部１７ａに載置された配線基板１０の裏面に接触して該配線基板１０に振動を付与する振動子２５を備えており、該振動子２５は、上記配線基板１０を間にしてスプレーノズル１２と対向配置し、このスプレーノズル１２と同期して二次元移動させるようにしたものである。そして、他の構成は、図３に示すものと同様となっている。
【００４９】
このように構成された金属膜形成装置２６の動作は、基板保持部１７の載置部１７ａ上に載置された配線基板１０の裏面に振動子２５を接触させて該配線基板１０に振動を与えると共に、スプレーノズル１２で金属微粒子を分散した溶液を上記配線基板１０に向かって噴霧する。そして、上記振動子２５とスプレーノズル１２とを互いに同期させて二次元移動し、振動子２５で配線基板１０に振動を与えながらスプレーノズル１２で配線基板１０の全面に溶液を噴霧し、金属微粒子を塗布する。なお、スプレーノズル１２から溶液が噴霧される動作は、図３の実施形態において説明した動作と同様であるため説明は省略する。
【００５０】
このように、上記金属膜形成装置２６によれば、図５の金属膜形成方法の説明で述べた通り常圧下においても配線基板１０の表面に形成された微細な凹部に金属微粒子を分散した溶液を容易に侵入させることができ、該凹部に金属微粒子を容易に埋め込むことができる。
【００５１】
また、上記金属膜形成装置２６は、図３に示すと同様の減圧室１６内に設置して、減圧下で溶液を噴霧するようにしてもよい。この場合も、前述と同様に、減圧の効果と超音波振動の効果とがあいまって溶液の凹部への侵入を促進し、該凹部への金属微粒子の埋め込みをより容易にすることができる。
【００５２】
以上の説明において、スプレーノズル１２は、高速気体を導入する二流体ノズルを適用した場合を前提としたが、これに限定されるものではなく金属微粒子を分散させた溶液を噴霧できるスプレーノズルであればいかなる形態のものであってもかまわない。また、金属微粒子を分散させた溶液の噴霧は、表面に凹部１１を形成した配線基板１０に対して行うものに限定されず、平坦な表面を有する配線基板に対して行うものであってもかまわない。
【００５３】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されたので、請求項１に係る金属膜形成方法によれば、スプレーノズルを基板に対して相対的に二次元移動させ、該スプレーノズルで基板の表面上方から金属微粒子を分散した溶液を基板に向かって噴霧することができる。従って、基板表面全面に金属微粒子を均一に塗布して金属膜を形成することができる。
【００５４】
また、請求項２に係る金属膜形成方法によれば、スプレーノズルを基板に対して相対的に二次元移動させ、該スプレーノズルで基板の表面上方から金属微粒子を分散した溶液を基板の表面に設けられた凹部に向かって噴霧することができる。従って、基板表面全面に金属微粒子を均一に塗布し、基板の表面に設けられた凹部に金属膜を埋め込むことができる。これにより、上記凹部内部に発生した金属膜の欠損部に溶液が残留した場合であっても該溶液は有機溶剤であるため金属膜を腐食させる虞がない。
【００５５】
また、請求項３に係る発明によれば、金属微粒子を分散させた溶液を減圧雰囲気中で基板に噴霧し、金属微粒子の該基板表面の凹部への侵入を容易にさせることができる。従って、基板表面に形成した微細な凹部への金属の埋め込みを容易に行うことができる。
【００５６】
さらに、請求項４に係る発明によれば、基板の裏面から振動子で該基板に振動を与えると共に、基板に噴霧された溶液に振動を与え、金属微粒子の該基板表面の凹部への侵入を容易にさせることができる。従って、常圧下においても、溶液に分散した金属微粒子を配線基板の微細な凹部に容易に埋め込むことができる。
【００５７】
そして、請求項５に係る発明によれば、基板を間にして対向して配置したスプレーノズルと振動子とを同期して二次元移動させ、基板全面に溶液を噴霧すると共に該溶液に振動を与えることができる。従って、配線基板全面に形成された凹部に溶液に分散した金属微粒子を埋め込むことができる。
【００５８】
また、請求項６に係る金属膜形成装置によれば、基板保持部の上面の載置部に基板を載置し、基板保持部の上方に配置されたスプレーノズルを上記基板に対して相対的に二次元移動し、該スプレーノズルで金属微粒子を分散した溶液を上記基板に向かって噴霧することができる。従って、基板表面全面に金属微粒子を均一に塗布して金属膜を形成することができる。
【００５９】
さらに、請求項７に係る発明によれば、減圧状態に保持された減圧室の内部に設置されたスプレーノズルで、基板保持部に載置された基板に溶液を噴霧し、基板の表面に形成した凹部内部の圧力と基板表面の圧力差により、溶液に分散させた金属微粒子の上記凹部への侵入を容易にさせることができる。従って、基板表面に形成した微細な凹部への金属の埋め込みを容易に行うことができる。
【００６０】
また、請求項８に係る発明によれば、振動子で基板表面に塗布された溶液に振動を与え、溶液に分散させた金属微粒子が配線基板の凹部へ侵入するのを容易にさせることができる。従って、常圧下においても、溶液に分散した金属微粒子を配線基板の微細な凹部に容易に埋め込むことができる。
【００６１】
そして、請求項９に係る発明によれば、基板を間にして対向して配置され同期して二次元移動されるスプレーノズルと振動子とで、基板全面に溶液を噴霧すると共に該溶液に振動を与えることができる。従って、配線基板全面に形成された凹部に溶液に分散した金属微粒子を埋め込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による配線基板への金属膜形成方法の第１の実施形態を示す説明図である。
【図２】上記方法により配線基板表面の凹部に金属膜が埋め込まれる様子を示す説明図である。
【図３】図１の金属膜形成方法の実施に使用される金属膜形成装置の概略構成を示す断面正面図である。
【図４】上記金属膜形成装置の変形例の要部を示す説明図である。
【図５】本発明による配線基板への金属膜形成方法の第２の実施形態を示す説明図である。
【図６】図５の金属膜形成方法の実施に使用される金属膜形成装置の概略構成を示す正面図である。
【図７】従来方法により配線基板表面の凹部へ金属膜が埋め込まれた状態を示す説明図である。
【図８】図７の他の例を示す説明図である。
【図９】超音波振動された金属めっき槽で金属膜をめっき形成する場合の課題を示す説明図である。
【符号の説明】
１０…配線基板（基板）
１１…凹部
１２…スプレーノズル
１３…減圧雰囲気
１５，２６…金属膜形成装置
１６…減圧室
１７…基板保持部
１７ａ…載置部
２５…振動子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004010917.tif 000009
【図８】
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【図９】
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