(57)【要約】【課題】導電特性の良好な配線基板の製造方法を提供する。【解決手段】本発明にかかる配線基板１００の製造方法は、（ａ）基板１０上に所望の配線パターンの触媒層３２を形成する工程と、（ｂ）無電解めっきにより前記触媒層上に金属を析出させて第１の金属層３４を設ける工程と、（ｃ）電気めっきにより前記第１の金属層上に前記第２の金属を析出させて第２の金属層３６を設ける工程と、含み、工程（ｃ）では、前記第１の金属層を陰極とし、前記第２の金属を含む金属板を陽極とし、当該陰極と陽極とを通電して電気めっきを行う。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）基板上に所望の配線パターンの触媒層を形成する工程と、
（ｂ）無電解めっきにより前記触媒層上に金属を析出させて第１の金属層を設ける工程と、
（ｃ）電気めっきにより前記第１の金属層上に前記第２の金属を析出させて第２の金属層を設ける工程と、
を含み、
工程（ｃ）では、前記第１の金属層を陰極とし、前記第２の金属を含む金属板を陽極とし、当該陰極と陽極とを通電して電気めっきを行う、配線基板の製造方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記工程（ｃ）の後に、さらに前記工程（ｂ）および前記工程（ｃ）を行う、配線基板の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記工程（ｂ）と前記工程（ｃ）の間に前記基板を水洗する工程をさらに含む、配線基板の製造方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、
前記工程（ａ）の前に、
前記基板上の所望の配線パターン以外の領域にレジスト層を設ける工程と、
前記基板上に界面活性剤層を形成する工程と、
をさらに含み、
前記工程（ａ）は、
前記界面活性剤層の上面に触媒層を設ける工程と、
前記レジスト層を除去することにより、所望の配線パターン以外の領域の界面活性剤層および触媒層を除去する工程と、
を含む、配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子機器の高速化・高密度化に伴い、配線基板の製造方法として無電解めっき法が注目されている。無電解めっき法は、無電解めっき液中の金属イオンを還元剤の働きで金属を析出させるものであるため、電流を流す必要がなく、絶縁性の基板上にも金属を析出させることができる。
【特許文献１】特開平１０−６５３１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、導電特性の良好な配線基板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明にかかる配線基板の製造方法は、
（ａ）基板上に所望の配線パターンの触媒層を形成する工程と、
（ｂ）無電解めっきにより前記触媒層上に金属を析出させて第１の金属層を設ける工程と、
（ｃ）電気めっきにより前記第１の金属層上に前記第２の金属を析出させて第２の金属層を設ける工程と、
を含み、
工程（ｃ）では、前記第１の金属層を陰極とし、前記第２の金属を含む金属板を陽極とし、当該陰極と陽極とを通電して電気めっきを行う。
【０００５】
本発明にかかる配線基板の製造方法において、
前記工程（ｃ）の後に、さらに前記工程（ｂ）および前記工程（ｃ）を行うことができる。
【０００６】
本発明にかかる配線基板の製造方法において、
前記工程（ｂ）と前記工程（ｃ）の間に前記基板を水洗する工程をさらに含むことができる。
【０００７】
本発明にかかる配線基板の製造方法において、
前記工程（ａ）の前に、
前記基板上の所望の配線パターン以外の領域にレジスト層を設ける工程と、
前記基板上に界面活性剤層を形成する工程と、
をさらに含み、
前記工程（ａ）は、
前記界面活性剤層の上面に触媒層を設ける工程と、
前記レジスト層を除去することにより、所望の配線パターン以外の領域の界面活性剤層および触媒層を除去する工程と、
を含むことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【０００９】
１．配線基板の製造方法
図１は、本実施の形態にかかる配線基板の製造工程を示すフローチャート８０である。図２〜図１２は、本実施の形態にかかる配線基板１００（図１２参照）の製造方法を示す図である。本実施の形態では、無電解めっきを適用して配線基板を製造する。
【００１０】
（１）まず、基板１０を用意する。基板１０は、図２に示すように絶縁基板であってもよい。基板１０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。あるいは、基板１０は、光透過性基板（例えば透明基板）であってもよい。基板１０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、基板１０上に金属層を形成する。
【００１１】
ついで、レジスト層２２を形成する（ステップＳ１０）。レジスト（図示せず）を基板１０の上面に塗布した後、リソグラフィ法により該レジストをパターニングすることにより、図２に示すように、レジスト層２２を形成することができる。ここでレジスト層２２は、所望の配線パターン以外の領域に形成される。
【００１２】
（２）次に、基板１０を洗浄する（ステップＳ１１）。基板１０の洗浄は、ドライ洗浄でもよいし、ウエット洗浄でもよいが、ドライ洗浄がより好ましい。ドライ洗浄にすることによって、剥離等のレジスト層２２に与えるダメージを防止することができる。
【００１３】
ドライ洗浄は、図３に示すように、真空紫外線ランプを用いて、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。基板１０を洗浄することによって、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。また、基板１０およびレジスト層２２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、基板１０の液中表面電位が負電位であれば、基板１０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】
ウエット洗浄は、例えば、基板１０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。またドライ洗浄は、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。
【００１５】
（３）次に、図４に示すように、基板１０を界面活性剤溶液１４に浸漬する。界面活性剤溶液１４に含まれる界面活性剤としては、カチオン系界面活性剤またはアニオン系界面活性剤であることができる。基板１０の表面の液中表面電位が負電位の場合には、カチオン系界面活性剤を適用することが好ましい。カチオン系界面活性剤は、他の界面活性剤に比べて基板１０に吸着しやすいからである。一方、基板１０の表面の液中表面電位が正電位の場合には、界面活性剤溶液１４に含まれる界面活性剤として、アニオン系界面活性剤を適用することが好ましい。
【００１６】
カチオン系界面活性剤としては、例えば、アミノシラン系成分を含む水溶性界面活性剤や、アルキルアンモニウム系の界面活性剤（例えば、セチルトリメチルアンモニウムクロリド、セチルトリメチルアンモニウムブロマイド、セチルジメチルアンモニウムブロマイド等）などを用いることができる。アニオン系界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩（ソディウムドデシルサルフェート、リチウムドデシルサルフェート、Ｎ−ラウロイルサルコシン）などを用いることができる。浸漬時間は、例えば、１分〜１０分程度とすることができる。
【００１７】
次いで、界面活性剤溶液から基板１０を取り出し、超純水で洗浄する。その後、基板１０を、例えば、室温下で自然乾燥、または、圧縮空気を吹き付けて水滴を除去した後、９０℃〜１２０℃のオーブン内に１０分〜１時間程度放置して乾燥させる。以上の工程により、図５に示すように、界面活性剤層２４を基板１０に設けることができる（ステップＳ１２）。このとき、界面活性剤としてカチオン系界面活性剤を適用した場合には、基板１０の液中表面電位は吸着前よりも正電位側にシフトしている。
【００１８】
（４）次に、図６に示すように、触媒溶液３０に基板１０を浸漬する。触媒溶液３０は、無電解めっきの触媒として機能する触媒成分を含む。触媒成分としては、たとえばパラジウムを用いることができる。
【００１９】
たとえば、以下の手順により触媒溶液３０を作製することができる。
（４ａ）純度９９．９９％のパラジウムペレットを塩酸と過酸化水素水と水との混合溶液に溶解させ、パラジウム濃度が０．１〜０．５ｇ／ｌの塩化パラジウム溶液とする。
（４ｂ）上述した塩化パラジウム溶液をさらに水と過酸化水素水で希釈することによりパラジウム濃度を０．０１〜０．０５ｇ／ｌとする。
（４ｃ）水酸化ナトリウム水溶液等を用いて、塩化パラジウム溶液のｐＨを４．５〜６．８に調整する。
【００２０】
触媒溶液３０に浸漬した後、基板１０を水洗してもよい。水洗は、純水によって行われることができる。この水洗によって、触媒の残渣が後述する無電解めっき液に混入するのを防止することができる。
【００２１】
以上の工程により、触媒層３１が形成される（ステップＳ１３）。触媒層３１は、図７に示すように、基板１０およびレジスト層２２上の界面活性剤層２４の上面に形成される。
【００２２】
次いで、図８に示すように、レジスト層２２を除去して、所望の配線パターンを有する界面活性剤層２６および触媒層３２を形成する。ここでレジスト層２２は、たとえばアセトン等を用いて除去することができる。レジスト層２２とともに、レジスト層２２上に設けられた界面活性剤層２４および触媒層３１も除去される。
【００２３】
（５）次に、無電解めっきによって触媒層３２上に第１の金属層３４を析出させる（ステップＳ１４）。具体的には、図９に示すように、第１の金属を含む第１の無電解めっき液３８に基板１０を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（図１０参照）。
【００２４】
無電解めっき液は、上述した第１の金属と、還元剤および錯化剤等を含む。第１の金属として、たとえばニッケルを用い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水和物または塩化ニッケル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ができる。例えば、硫酸ニッケル６水和物を含む無電解めっき液（温度７０〜８０℃）に基板１０を１０秒〜１０分程度浸漬することによって、２０ｎｍ〜１００ｎｍ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、第１の金属は、触媒によってめっき反応が起こる材料であれば特に限定されず、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。こうして、基板１０上に第１の金属層３４を形成することができる。
【００２５】
（６）次に、基板１０を水洗する（ステップＳ１５）。水洗は、純水によって行われてもよいし、水蒸気によって行われてもよいし、純水及び水蒸気の双方を用いて行われてもよい。この水洗によって、無電解めっき液の残渣が後述する電気めっき液に混入するのを防止することができる。また、水洗後、基板１０に熱処理を施すことによって乾燥してもよい。これによって第１の金属層３４の基板１０に対する密着性を向上させることができる。
【００２６】
（７）次に、電気めっきによって第１の金属層３４上に第２の金属層３６を析出させる。具体的には、第１の金属層３４を露出させた状態で、図１１に示すように第２の金属を電気めっき液４０に浸漬させることによって、第１の金属層３４上に第２の金属層３６を析出させることができる（ステップＳ１６）。
【００２７】
電気めっきは、基板１０上の第１の金属層３４を陰極とし、第２の金属を含む金属板１２を陽極として、これらを通電状態にすることで行われる。第２の金属としては、上述した第１の金属の材料と同様の材料を用いることができる。第１の金属と第２の金属は、同じ金属であってもよいし、異なる金属であってもよい。第２の金属として、たとえばニッケルを用いた場合について説明すると、電気めっき液４０は、公知の材料を用いて作製されるが、たとえば塩化ニッケルおよび硫酸ニッケルにより作製される。
【００２８】
以上の工程により、図１２に示すように、配線基板１００を形成することができる。本実施の形態にかかる配線基板１００の製造方法では、無電解めっきによって第１の金属層３４を形成した後に、電気めっきによって第２の金属層３６を形成している。無電解めっきによって析出する金属は、無電解めっき液中の金属コロイド粒子に起因するものであるため、第１の金属層３４は、図１０に示すように粒状の金属微粒子の集合体となり、この金属微粒子間には微小な空間が存在する。一方、電気めっきによって析出する金属は、無電解めっきによって析出する金属微粒子より微細な金属の集合体となる。したがって、無電解めっきの後に電気めっきを行うことによって、上述した金属微粒子間の微小な空間を埋めるようにして金属を均一に析出させることができ、凹凸がなく、かつ金属密度の高い配線（第２の金属層３６）を基板１０上に形成することができる。これにより、導電特性に優れた配線基板１００を製造することができる。
【００２９】
２．電子デバイス
図１３は、本実施の形態にかかる配線基板の製造方法によって製造される配線基板を適用した電子デバイスの一例を示す。電子デバイス１０００は、配線基板１００と、集積回路チップ９０と、他の基板９２とを含む。
【００３０】
配線基板１００に形成された配線パターンは、電子部品同士を電気的に接続するためのものであってもよい。配線基板１００は、上述した製造方法によって製造される。図１３に示す例では、配線基板１００には、集積回路チップ９０が電気的に接続され、配線基板１００の一方の端部は、他の基板９２（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１０００は、液晶ディスプレイ装置、プラズマディスプレイ装置、ＥＬ（Electro luminescence）ディスプレイ装置などの表示装置であってもよい。
【００３１】
３．実験例
本実施の形態にかかる配線基板の製造方法により配線基板を形成した。
【００３２】
（１）ガラス基板上にフォトレジスト膜を形成し、その後直描方式により約１μｍピッチで約２００ｎｍ幅の直線状に露光、現像することにより、約８００ｎｍ幅の直線状のラインと約２００ｎｍ間隔のストライプ状の開口部を有するフォトレジストを形成した。
【００３３】
（２）次に、このガラス基板を１ｃｍ角に切り出し、カチオン系界面活性剤溶液（テクニックジャパン（株）製ＦＰＤコンディショナー）に浸漬した。次いでこのガラス基板をパラジウム触媒溶液に浸漬した。その後、アセトン等の有機溶剤を用いてガラス基板上のフォトレジストを除去した。これにより、８００ｎｍ幅の直線状のラインと２００ｎｍ間隔を有するストライプ状の触媒層が形成された。
【００３４】
（３）次に、触媒層が形成されたガラス基板を、８０℃のニッケル無電解めっき液（テクニックジャパン（株）製ＦＰＤニッケル）に約６０秒間浸漬し、約３０ｎｍ程度の厚み、約８００ｎｍ幅のニッケル金属層を形成した。次いで、ガラス基板を十分に水洗した。このとき、ガラス基板上のめっき形成部は、の粒状の金属微粒子による凹凸が確認された。
【００３５】
（４）次に、電気めっきを行った。電気めっき液は、塩化ニッケルと硫酸ニッケルを用いて作製した。ガラス基板に電気めっき用電極を取り付けて負電極とし、陽極にはニッケルプレートを用いた。電気めっきは、電極間距離を２ｃｍにして、６０秒間通電することにより行った。このとき、ガラス基板上において、粒状の金属微粒子は確認されず、緻密で凹凸のない滑らかな表面を有する金属層が確認された。
【００３６】
４．変形例
図１４は、変形例にかかる配線基板の製造工程を示すフローチャート８２である。以下に、変形例にかかる配線基板の製造方法について説明する。
【００３７】
まず、基板１０を用意し、所望の配線パターン以外の領域にレジスト層２２を形成する（ステップＳ２０）。その後、基板１０を洗浄する（ステップＳ２１）。次に、上述した方法により界面活性剤層２４を基板１０に設け（ステップＳ２２）、所望の配線パターンを有する触媒層３２を形成する（ステップＳ２３）。
【００３８】
次に、基板１０を無電解めっき液に浸漬することにより、触媒層３２上に第１の金属層３４を形成し（ステップＳ２４）、基板１０を水洗する（ステップＳ２５）。次に、基板１０を陰極とし、金属板１２を陽極として電気めっき液に浸漬して通電することにより、第１の金属層３４上に第２の金属層３６を形成する（ステップＳ２６）。次いで基板１０を水洗する（ステップＳ２７）。
【００３９】
上述したステップＳ２４、ステップＳ２５、ステップＳ２６、およびステップＳ２７を、金属層が所望の厚さになるまで繰り返す（ステップＳ２８）。ここでステップＳ２４、ステップＳ２５、ステップＳ２６、およびステップＳ２７を繰り返す回数は、予め決められていてもよい。また、無電解めっき液に浸漬する浸漬時間は、ステップＳ２４を行う毎に徐々に短くしてもよい。
【００４０】
以上の工程により、配線基板１００が製造される。一般にめっきレジストを使用せずに無電解めっきを行う際、金属層が基板面方向にも成長してしまい、隣り合う金属層が接してしまう場合がある。そこで、変形例にかかる配線基板１００の製造方法によれば、無電解めっきを複数回にわけて行うため、金属層が基板面方向に成長する前に、無電解めっきを一時中断することができる。したがって、金属層が基板面方向に成長するのを抑制することができ、配線基板の信頼性を向上させることができる。
【００４１】
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、さらなる種々の変形が可能である。たとえば、上述した実施の形態では、予め基板上に所望のパターン領域以外の領域にレジスト層を設けて全面に界面活性剤層および触媒層を形成した後にレジスト層を除去することにより、触媒層を所定の領域に形成しているが、これにかえて、レジスト層を用いないで触媒層を形成してもよい。具体的には、たとえば界面活性剤層を基板全面に形成し、この界面活性剤層の一部を光分解して所望のパターン領域にのみ界面活性剤層を残す。これにより、触媒層は所望のパターン領域にのみ形成されることができる。界面活性剤層の光分解は、真空紫外線（ＶＵＶ；vacuum ultraviolet）を用いて行うことができる。光の波長を、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。この波長帯域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。
【００４２】
また本発明は、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】
【００４３】
【図１】本実施の形態にかかる配線基板の製造方法を示すフローチャート。
【図２】本実施の形態にかかる配線基板の製造方法を示す図。
【図３】本実施の形態にかかる配線基板の製造方法を示す図。
【図４】本実施の形態にかかる配線基板の製造方法を示す図。
【図５】本実施の形態にかかる配線基板の製造方法を示す図。
【図６】本実施の形態にかかる配線基板の製造方法を示す図。
【図７】本実施の形態にかかる配線基板の製造方法を示す図。
【図８】本実施の形態にかかる配線基板の製造方法を示す図。
【図９】本実施の形態にかかる配線基板の製造方法を示す図。
【図１０】本実施の形態にかかる配線基板の製造方法を示す図。
【図１１】本実施の形態にかかる配線基板の製造方法を示す図。
【図１２】本実施の形態にかかる配線基板の製造方法を示す図。
【図１３】本実施の形態にかかる配線基板を適用した電子デバイスの一例を示す図。
【図１４】変形例にかかる配線基板の製造方法を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００４４】
１０  基板、１４  界面活性剤溶液、１８  光源、２０  光、２２  レジスト層、２４  界面活性剤層、２６  界面活性剤層、３０  触媒溶液、３１  触媒層、３２  触媒層、３４  第１の金属層、３６  第２の金属層、３８  無電解めっき液、４０  電気めっき液、８０、８２  フローチャート、９０  集積回路チップ、９２  他の基板、１００  配線基板、１０００  電子デバイス
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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