(57)【要約】【課題】  所望の領域にメッキ層を高精度に形成することができると共に、コストを低減して環境破壊を低減することができる無電解メッキ方法及びシリコンデバイスを提供する。【解決手段】  被メッキ部材をメッキ液１１が充填されたメッキ槽１２に浸漬し、メッキ槽１２内でメッキ液１１の流れを作りながら、被メッキ部材のメッキ層を形成するメッキ領域のメッキ液１１の流れを実質的に停止させて、メッキ領域３のみにメッキ層を選択的に形成する。【選択図】      図２
2007009266.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被メッキ部材をメッキ液が充填されたメッキ槽に浸漬し、前記メッキ槽内で前記メッキ液の流れを作りながら、前記被メッキ部材のメッキ層を形成するメッキ領域の前記メッキ液の流れを実質的に停止させて、前記メッキ領域のみに前記メッキ層を選択的に形成することを特徴とする無電解メッキ方法。
【請求項２】
請求項１において、前記被メッキ部材の前記メッキ領域を遮蔽部材で覆うことにより、前記メッキ領域の前記メッキ液の流れを実質的に停止させることを特徴とする無電解メッキ方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記メッキ槽内で前記メッキ液を噴射させて前記メッキ液の流れを作ることを特徴とする無電解メッキ方法。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかにおいて、前記メッキ槽内で気泡を噴射させて前記メッキ液の流れを作ることを特徴とする無電解メッキ方法。
【請求項５】
請求項４において、前記気泡が窒素からなることを特徴とする無電解メッキ方法。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかにおいて、前記メッキ槽内の前記メッキ液の流速を０．５ｍ／ｍｉｎより大きくすると共に、前記メッキ領域の前記メッキ液の流速を０．５ｍ／ｍｉｎ以下とすることを特徴とする無電解メッキ方法。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかの無電解メッキ方法によって、前記メッキ層をシリコン単結晶基板からなる前記被メッキ部材に形成したことを特徴とするシリコンデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被メッキ部材の一部に選択的に無電解メッキによりメッキ層を形成する無電解メッキ方法及び無電解メッキ方法によりシリコン基板にメッキ層を形成したシリコンデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコンデバイスなどに用いられるシリコン基板等に無電解メッキにより金属からなるメッキ層を形成する場合、シリコン基板の全面に亘ってメッキ層を形成後、所定形状にレジストを形成してメッキ層をパターニングすることで、所望の形状のメッキ層を得ていた。
【０００３】
また、シリコン基板等の被メッキ部材にメッキ層を形成する場合、メッキ層を形成したい領域にメッキ液を流しながらメッキを行う方法が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００４】
しかしながら、何れのメッキ方法によっても、メッキ層を形成したくない非メッキ領域にメッキが異常発生や異常析出してしまうという問題がある。
【０００５】
また、メッキをパターニングすることで、所望の形状のメッキ層を得ることができるものの、基板に穴が設けられていると、この穴の内面に設けられたメッキ層をパターニングにより除去するのは困難であるという問題がある。
【０００６】
さらに、メッキ層で配線を形成する場合、非メッキ領域におけるメッキの異常発生や異常析出によって、配線道通不良が発生してしまうという問題がある。
【０００７】
また、メッキの異常発生や異常析出によって、メッキ液の劣化が生じてしまうと共に消耗が早く、コストが高くなってしまうと共に廃液が多くなり、環境破壊を生じてしまうという問題がある。
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−２９０７９６号公報（第４〜５頁、第１〜３図）
【特許文献２】特開平１１−３６０９６号公報（第３〜６頁、第１及び２図）
【特許文献３】特開平５−９８４５５号公報（第２〜３頁、第１〜２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑み、所望の領域にメッキ層を高精度に形成することができると共に、コストを低減して環境破壊を低減することができる無電解メッキ方法及びシリコンデバイスを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、被メッキ部材をメッキ液が充填されたメッキ槽に浸漬し、前記メッキ槽内で前記メッキ液の流れを作りながら、前記被メッキ部材のメッキ層を形成するメッキ領域の前記メッキ液の流れを実質的に停止させて、前記メッキ領域のみに前記メッキ層を選択的に形成することを特徴とする無電解メッキ方法にある。
かかる第１の態様では、メッキ層を形成しない非メッキ領域にメッキの異常発生や異常析出を防止することができると共に、メッキ層により配線を形成した場合には、配線の導通不良を防止することができる。また、メッキの異常発生や異常析出を防止することができるため、メッキ液の劣化を防止して、コストを低減することができると共に環境破壊を防止することができる。さらに、メッキ液として静止状態でメッキするものを用いることができるため、時間をかけてメッキすることができ、良好な膜質のメッキ層を得ることができる。
【００１１】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記被メッキ部材の前記メッキ領域を遮蔽部材で覆うことにより、前記メッキ領域の前記メッキ液の流れを実質的に停止させることを特徴とする無電解メッキ方法にある。
かかる第２の態様では、遮蔽部材によって、メッキ領域のメッキ液の流れを確実に停止させることができる。
【００１２】
本発明の第３の態様は、第１又は２の態様において、前記メッキ槽内で前記メッキ液を噴射させて前記メッキ液の流れを作ることを特徴とする無電解メッキ方法にある。
かかる第３の態様では、メッキ槽内でメッキ液の流れを確実に生じさせて、メッキ領域以外の領域にメッキが異常発生及び異常析出するのを防止することができる。
【００１３】
本発明の第４の態様は、第１〜３の何れかの態様において、前記メッキ槽内で気泡を噴射させて前記メッキ液の流れを作ることを特徴とする無電解メッキ方法にある。
かかる第４の態様では、メッキ槽内でメッキ液の流れを確実に生じさせて、メッキ領域以外の領域にメッキが異常発生及び異常析出するのを防止することができる。
【００１４】
本発明の第５の態様は、第４の態様において、前記気泡が窒素からなることを特徴とする無電解メッキ方法にある。
かかる第５の態様では、窒素からなる気泡によりメッキ液の流れを生じさせることによって、メッキ層への影響を防止して良好な膜質のメッキ層を形成することができる。
【００１５】
本発明の第６の態様は、第１〜５の何れかの態様において、前記メッキ槽内の前記メッキ液の流速を０．５ｍ／ｍｉｎより大きくすると共に、前記メッキ領域の前記メッキ液の流速を０．５ｍ／ｍｉｎ以下とすることを特徴とする無電解メッキ方法にある。
かかる第６の態様では、メッキ領域のみに確実にメッキ層を形成することができる。
【００１６】
本発明の第７の態様は、第１〜６の何れかの態様の無電解メッキ方法によって、前記メッキ層をシリコン単結晶基板からなる前記被メッキ部材に形成したことを特徴とするシリコンデバイスにある。
かかる第７の態様では、良好な膜質のメッキ層を有すると共にコストを低減したシリコンデバイスを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る無電解メッキ装置の一例を示す概略斜視図であり、図２は、無電解メッキ装置の上面図及び要部断面図である。図示するように、無電解メッキ装置１０は、被メッキ部材である基板１に無電解メッキによってメッキ層を形成するものであり、本実施形態では、無電解メッキ装置１０によってメッキ層が形成される被メッキ部材としてシリコン単結晶基板からなる基板１を用いた。
【００１８】
基板１には、厚さ方向に貫通した複数の孔部２が設けられている。なお、孔部２は、基板１を貫通していなくてもよく、例えば、基板１の一方面のみに開口する凹部であってもよい。また、基板１には、図１に示すように、メッキ層を形成するメッキ領域３と、メッキ層を形成しない非メッキ領域４とがある。本実施形態では、基板１のメッキ領域３にメッキ層を形成することにより基板１にメッキ層で配線を形成するようにした。
【００１９】
無電解メッキ装置１０は、メッキ液１１が充填されたメッキ槽１２と、メッキ槽１２内でメッキ液１１の流れを生じさせる噴流手段１３と、メッキ槽１２内のメッキ液１１の流れを遮蔽する遮蔽部材１４とを具備する。
【００２０】
メッキ槽１２は、箱型形状を有し、内部にメッキ液１１が充填されている。メッキ液１１は、静止状態で基板１にメッキ層が形成されるものであれば、特に限定されない。
【００２１】
噴流手段１３は、メッキ槽１２内に設けられてメッキ液１１を吸入及び噴出する噴流ポンプ等からなり、基板１の表面に相対向する領域に、基板１の表面にメッキ液１１を噴出するように設けられている。
【００２２】
また、遮蔽部材１４は、基板１のメッキ層が形成される表面に当接して、メッキ領域３を覆う一方面が開口した箱形状を有する。また、遮蔽部材１４の相対向する一対の側面には、遮蔽部材１４により覆ったメッキ領域３がある内部と外部とを連通する連通部１５が設けられており、遮蔽部材１４が基板１のメッキ領域３を覆った状態で、その内部であるメッキ領域３がメッキ液１１で満たされるようになっている。
【００２３】
さらに、遮蔽部材１４には、基板１の孔部２に相対向する領域に孔部２と連通する挿通孔１６が設けられている。本実施形態では、挿通孔１６を遮蔽部材１４の内部であるメッキ領域３と連通するように設けた。
【００２４】
なお、遮蔽部材１４は、樹脂材料、金属材料等、特に限定されないが、メッキ液１１によってメッキが析出されにくい材料とするのが好ましい。
【００２５】
このような遮蔽部材１４を基板１の表面に当接させて、遮蔽部材１４によってメッキ領域３を覆った状態で、メッキ槽１２のメッキ液１１に浸漬させる。このとき、遮蔽部材１４と基板１との固定方法としては、例えば、遮蔽部材１４と基板１とを挟持する治具等によって行うことができる。
【００２６】
そして、図２に示すように、メッキ槽１２内で噴流手段１３によってメッキ液１１を噴出させてメッキ槽１２内でメッキ液１１の流れを作ると、基板１の遮蔽部材１４によって覆われていない非メッキ領域４には、メッキ液１１の流れが生じ、遮蔽部材１４によって覆われたメッキ領域３のメッキ液１１の流れは実質的に停止される。このとき、基板１の孔部２内を通過したメッキ液１１により基板１の裏面側にもメッキ液１１の流れが生じる。すなわち、非メッキ領域４である、基板１の周縁部、孔部２の内面及び基板１の裏面などにメッキ液１１の流れを形成し、非メッキ領域４にメッキ層が異常発生及び異常析出されるのを防止することができる。また、メッキ領域３は、遮蔽部材１４によって覆われているため、メッキ領域１３のメッキ液１１の流れが実質的に停止し、メッキ領域３にのみメッキ層を形成することができる。
【００２７】
ここで、本発明の無電解メッキ方法により、基板１にメッキ層を形成した場合、図３（ａ）に示すように、孔部２の内面にはメッキ層が形成されないことが分かる。これに対して、従来のメッキ液をメッキ領域に噴流させてメッキ層を形成する噴流式無電解メッキ方法を用いた場合、図３（ｂ）に示すように、基板１の孔部２の内面にメッキ層が析出されてしまう。なお、従来の噴流式無電解メッキ方法では、メッキ液として、流れている状態でメッキ層が形成されるものを用いた。
【００２８】
このように、本発明の無電解メッキ方法により、基板１にメッキ層を形成すると、無駄な領域である非メッキ領域４にメッキ層を異常発生及び異常析出させることなく、所望の領域であるメッキ領域３にメッキ層を選択的に形成することができる。また、本実施形態では、基板１にメッキ層によって配線を形成するため、メッキ層の異常発生及び異常析出を防止して、配線導通不良が発生するのを防止することができる。
【００２９】
さらに、メッキ層の異常発生や異常析出を防止することができるため、メッキ液１１の劣化を防止して、コストを低減することができると共に環境破壊を防止することができる。また、メッキ液１１として静止状態でメッキするものを用いることができるため、時間をかけてメッキ層を形成することができ、良好な膜質のメッキ層を得ることができる。
【００３０】
なお、このようなメッキ領域３にメッキ層を形成するために、メッキ液１１の流れを実質的に停止させる際のメッキ液１１の流速は、０．５ｍ／ｍｉｎ以下とするのが好ましい。したがって、非メッキ領域４のメッキ液１１の流速は、０．５ｍ／ｍｉｎより大きくするのが好ましく、これにより非メッキ領域４にメッキ層が形成されるのを防止することができる。
【００３１】
また、このような良質な膜質のメッキ層が形成されたシリコン単結晶基板からなる基板１は、例えば、シリコンデバイスとして用いることができる。
【００３２】
（他の実施形態）
以上、本発明の各実施形態を説明したが、本発明の基本的構成は上述したものに限定されるものではない。例えば、上述した実施形態１では、遮蔽部材１４にメッキ領域３と連通する挿通孔１６を設けるようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、図４に示すように、基板１の孔部２と連通し、メッキ領域３とは連通しない挿通孔１６Ａを設けるようにしてもよい。
【００３３】
また、上述した実施形態１では、基板１のメッキ層を形成する領域に相対向する位置に噴流手段１３を設けるようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、図５に示すように、基板１の裏面に相対向する位置に、基板１の裏面に向かってメッキ液１１を噴流する噴流手段１３Ａをさらに追加して設けるようにしてもよい。これにより、基板１の裏面にメッキ層が形成されるのを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態１に係る無電解メッキ装置の概略斜視図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る無電解メッキ装置の上面図及び要部断面図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る基板のメッキ状態を示す画像である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る無電解メッキ装置の断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る無電解メッキ装置の上面図及び断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  基板、  ２  孔部、  ３  メッキ領域、  ４  非メッキ領域、  １０  無電解メッキ装置、  １１  メッキ液、  １２  メッキ槽、  １３  噴流手段、  １４  遮蔽部材、  １５  挿通孔
【図１】
2007009266.tif 000003
【図２】
2007009266.tif 000004
【図３】
2007009266.tif 000005
【図４】
2007009266.tif 000006
【図５】
2007009266.tif 000007