(57)【要約】【課題】簡単な製造プロセスで配線を形成し、信頼性の高い配線基板を提供する。【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に溝１１を形成する工程と、（ｂ）前記溝の内部に界面活性剤層１７を形成する工程と、（ｃ）前記界面活性剤層上に触媒を含む触媒層３２を設ける工程と、（ｄ）前記触媒層上に金属を析出させることによって金属層３６を設ける工程と、を含む。さらに、工程（ｂ）は、（ｂ１）基板上の全面に界面活性剤層を形成する工程と、（ｂ２）前記溝以外の領域の界面活性剤層を除去する工程とを含む。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）基板に溝を形成する工程と、
（ｂ）前記溝の内部に界面活性剤層を形成する工程と、
（ｃ）前記界面活性剤層上に触媒を含む触媒層を設ける工程と、
（ｄ）前記触媒層上に金属を析出させることによって金属層を設ける工程と、
を含む、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（ｂ）は、
（ｂ１）前記基板上に界面活性剤層を形成する工程と、
（ｂ２）前記溝以外の領域の界面活性剤層を除去する工程と、
を含む、配線基板の製造方法。
【請求項３】
請求項２において、
前記工程（ｂ２）は、前記基板上に光を照射することにより、前記溝以外の領域の前記界面活性剤層を分解する工程を含む、配線基板の製造方法。
【請求項４】
請求項３において、
前記光は、真空紫外線である、配線基板の製造方法。
【請求項５】
請求項２において、
前記工程（ｂ２）は、前記基板上を研磨することにより、前記界面活性剤層を除去する工程を含む、配線基板の製造方法。
【請求項６】
請求項５において、
前記工程（ｂ２）は、前記基板上を研磨した後に、前記基板上に光を照射する工程をさらに含む、配線基板の製造方法。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかにおいて、
前記工程（ｃ）では、
前記溝の内部に前記触媒層を設ける、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】
フレキシブル基板に配線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、フレキシブル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、フォトレジストをバリヤとして金属層をエッチングする。アディティブ法では、フレキシブル基板上にフォトレジストをパターニングして形成し、フォトレジストからの開口部にめっき処理によって金属層を析出させる。
【０００３】
これらの方法によれば、フォトレジストを最終的に除去する点、さらにサブトラクティブ法では金属層の一部を除去する点において、資源及び材料の消費が課題となっていた。また、フォトレジストの形成及び除去工程が必要となるので、製造工程数が多いことが課題となっていた。さらに、配線の寸法精度がフォトレジストの解像度に依存するため、より高精度の配線を形成するには限界があった。
【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】
【０００４】
本発明の目的は、簡単な製造プロセスで配線を形成し、信頼性の高い配線基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明にかかる配線基板の製造方法は、
（ａ）基板に溝を形成する工程と、
（ｂ）前記溝の内部に界面活性剤層を形成する工程と、
（ｃ）前記界面活性剤層上に触媒を含む触媒層を設ける工程と、
（ｄ）前記触媒層上に金属を析出させることによって金属層を設ける工程と、
を含む。
【０００６】
本発明にかかる配線基板の製造方法によれば、溝の内部に界面活性剤層を形成することができるため、配線（金属層）を所望の形状に精度良く形成することができる。これにより、簡単なプロセスで配線を形成し、信頼性の高い配線基板を提供することができる。
【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（ｂ）は、
（ｂ１）前記基板上に界面活性剤層を形成する工程と、
（ｂ２）前記溝以外の領域の界面活性剤層を除去する工程と、
を含むことができる。
【０００８】
本発明にかかる配線基板の製造方法において、
前記工程（ｂ２）は、前記基板上に光を照射することにより、前記溝以外の領域の前記界面活性剤層を分解する工程を含むことができる。
【０００９】
本発明にかかる配線基板の製造方法において、
前記光は、真空紫外線であることができる。
【００１０】
本発明にかかる配線基板の製造方法において、
前記工程（ｂ２）は、前記基板上を研磨することにより、前記界面活性剤層を除去する工程を含むことができる。
【００１１】
本発明にかかる配線基板の製造方法において、
前記工程（ｂ２）は、前記基板上を研磨した後に、前記基板上に光を照射する工程をさらに含むことができる。
【００１２】
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）では、
前記溝の内部に前記触媒層を設けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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。
【００１４】
１．第１の実施の形態
１．１．配線基板の製造方法
図１〜図１１は、第１の実施の形態にかかる配線基板１００（図１１参照）の製造方法を示す図である。第１の実施の形態では、無電解めっきを適用して配線基板を製造する。
【００１５】
（１）まず、図１に示すように、基板１０を用意する。基板１０は、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。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。第１の実施の形態では、基板１０上に金属層を形成する。
【００１６】
（２）次に、基板１０に溝１１を形成する。まず、図２に示すように、公知のフォトリソグラフィ技術により、基板１０上にレジスト層Ｒ１を形成する。ついでレジスト層Ｒ１から露出する部分をエッチングし、図３に示すように、溝１１を形成する。エッチングは、材質または所望の溝の深さに応じて適切な方法を選択することができ、ドライエッチング法が例示できる。
【００１７】
（３）次に、基板１０を洗浄する。基板１０の洗浄は、ドライ洗浄でもよいし、図４に示すようにウエット洗浄でもよい。ウエット洗浄は、例えば、基板１０をオゾン水１２（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。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。
【００１８】
（４）次に、図５に示すように、基板１０を界面活性剤溶液１４に浸漬する。
【００１９】
界面活性剤溶液１４は、界面活性剤を含む。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を用いることができる。基板１０の表面の液中表面電位が負電位の場合には、界面活性剤として、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。
【００２０】
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（テクニックジャパン（株）製ＦＰＤコンディショナー）や、アルキルアンモニウム系界面活性剤（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。
【００２１】
次に、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〜３時間程度放置して乾燥させる。以上の工程により、図６に示すように、界面活性剤層１６を基板１０に設けることができる。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。
【００２２】
（５）次に、図７に示すように、基板１０の上方から光を照射することにより、溝１１以外の領域の界面活性剤層１６を光分解する。照射する光２０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２０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。この波長帯域の光２０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。
【００２３】
光２０の照射は、具体的には、例えば、光源１８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、３０秒〜９００秒間行うことができる。光源１８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。なお、光２０の波長は、界面活性剤層１６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。窒素雰囲気中で光照射処理を行えば、光２０が減衰しにくいので好ましい。
【００２４】
ここでは、光源１８と基板１０との距離を調節することによって、溝１１以外の領域の界面活性剤層１６を光分解することができる。すなわち、溝１１の内部の領域は、溝１１以外の領域より光源１８との距離が大きいため、光分解されにくい。第１の実施の形態では、この光源１８との距離の違いを利用することにより、溝１１以外の領域のみを光分解することができる。なお、溝１１の内部においては、溝１１の側面は、溝１１の底面にくらべて光源１８との距離が小さいため光分解されることがある。
【００２５】
こうして、図８に示すように、溝１１以外の領域の界面活性剤層１６を除去して、溝１１の内部に界面活性剤層１７を形成することができる。
【００２６】
（６）次に、図９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。
【００２７】
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。
（６ａ）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。
（６ｂ）上述した塩化パラジウム溶液をさらに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。
（６ｃ）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。
【００２８】
このように作製された触媒溶液３０に基板１０を浸漬すると、図１０に示すように、溝１１の内部の界面活性剤層１７上に触媒層３２が形成される。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界めっき液に混入するのを防止することができる。
【００２９】
（７）次に、図１１に示すように、触媒層３２上に金属層３６を析出させる。具体的には、基板１０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３６を析出させることができる。金属層３６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、基板１０をこのような無電解めっき液（温度７０〜８０℃）に１分〜１０分程度浸漬することによって、０．１μｍ〜１．０μｍ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、基板１０をこのような無電解めっき液（温度６０〜７５℃）に０．５分〜１０分程度浸漬することによって、０．１μｍ〜１．０μｍ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３６の材料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上に金属層３６を形成することができる。その後、超純水によるリンス洗浄を行い、自然乾燥および圧縮空気を吹きかけることによって水滴を除去してもよい。
【００３０】
以上の工程により、図１１に示すように、配線基板１００を形成することができる。第１の実施の形態にかかる配線基板１００の形成方法によれば、溝１１に金属層３６を埋め込むことができるため、金属層３６を厚く形成することができる。これにより、配線抵抗を低下させることができ、配線基板１００の信頼性を高めることができる。また、配線基板１００を形成する際に、溝１１の内部で金属層３６を成長させるため、均一な形状を有する配線を形成することができる。
【００３１】
１．２．配線基板および電子デバイス
図１２は、第１の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。
【００３２】
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１２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。
【００３３】
２．第２の実施の形態
次に第２の実施の形態にかかる配線基板２００の製造方法について説明する。第２の実施の形態にかかる配線基板２００は、基板１１０の溝１１１の深さおよび界面活性剤層の除去手段が第１の実施の形態にかかる配線基板１００と異なる。
【００３４】
図１３〜図２０は、第２の実施の形態にかかる配線基板２００（図２０参照）の製造方法を示す図である。第２の実施の形態では、無電解めっきを適用して配線基板を製造する。
【００３５】
（１）まず、基板１１０を用意する。基板１１０は、絶縁基板であってもよい。基板１１０の材質としては、図１に示す基板１０と同様の材質を適用することができる。第２の実施の形態においても、基板１１０上に金属層を形成する。
【００３６】
（２）次に、図１３に示すように基板１１０に溝１１１を形成する。まず、公知のフォトリソグラフィ技術により、基板１１０上にレジスト層（図示せず）を形成する。ついでレジスト層から露出する部分をエッチングし、図１３に示すように、溝１１１を形成する。エッチングは、材質または所望の溝の深さに応じて適切な方法を選択することができ、ドライエッチング法が例示できる。
【００３７】
ここで形成される溝１１１は、第１の実施の形態において述べた溝１１に比べて浅く形成される。溝１１１は、後述する界面活性剤層１１６の膜厚またはそれ以上の深さを有することが好ましい。
【００３８】
（３）次に、基板１１０を洗浄する。基板１１０の洗浄は、ドライ洗浄でもよいし、ウエット洗浄でもよい。ドライ洗浄は、図１４に示すように、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。基板１１０を洗浄することによって、基板１１０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１１０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１１０の液中表面電位が負電位であれば、基板１１０の洗浄により均一な負電位面を形成することができる。
【００３９】
（４）次に、図１５に示すように、基板１１０を界面活性剤溶液１４に浸漬する。
【００４０】
界面活性剤溶液１４は、界面活性剤を含む。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を用いることができる。基板１１０の表面の液中表面電位が負電位の場合には、界面活性剤として、カチオン系界面活性剤を適用することが好ましい。一方、基板１１０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。カチオン系界面活性剤またはアニオン系界面活性剤としては、上述した界面活性剤を例示することができる。浸漬時間は、例えば、１分〜１０分程度とすることができる。
【００４１】
次に、界面活性剤溶液から基板１１０を取り出し、超純水で洗浄する。その後、基板１１０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〜３時間程度放置して乾燥させる。以上の工程により、図１６に示すように、界面活性剤層１１６を基板１１０に設けることができる。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１１０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。
【００４２】
（５）次に、図１７に示すように、溝１１１以外の領域の界面活性剤層１１６を除去する。ここで界面活性剤層１１６は、上述した光分解によって除去してもよいし、たとえば研磨によって物理的に除去してもよい。研磨は、たとえばプローブを基板１１０上で走査することによって行なってもよいし、スキージのような平滑な面を有する板等の部材を基板１１０上で滑らせることにより行なってもよい。
【００４３】
ここで溝１１１の深さを、図１７に示すように、界面活性剤層１１６の膜厚と同じ深さにすることにより基板１１０上を平坦な面に形成することができる。これにより、界面活性剤層１１６の残渣を除去しやすくできる。
【００４４】
研磨の後に、基板１１０の上方から光を照射することにより、界面活性剤層１１６の残渣を除去してもよい。照射する光としては、たとえば、上述した真空紫外線を用いることができる。
【００４５】
こうして、溝１１１以外の領域の界面活性剤層１１６を除去して、図１７に示すように、溝１１１の内部に界面活性剤層１１７を形成することができる。
【００４６】
（６）次に、図１８に示すように、触媒溶液３０に基板１１０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。触媒成分および触媒溶液３０の作製方法は、上述したものを適用することができる。
【００４７】
触媒溶液３０に基板１１０を浸漬すると、図１９に示すように、溝１１１の内部の界面活性剤層１１７上に触媒層１３２が形成される。
【００４８】
なお、触媒溶液３０に浸漬した後、基板１１０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界めっき液に混入するのを防止することができる。
【００４９】
（７）次に、図２０に示すように、触媒層１３２上に金属層１３６を析出させる。具体的には、基板１１０を無電解めっき液に浸漬させることによって、触媒層１３２上に金属層１３６を析出させることができる。無電解めっき液および析出方法については、上述したとおりである。
【００５０】
以上の工程により、図２０に示すように、配線基板２００を形成することができる。第２の実施の形態にかかる配線基板２００の製造方法によれば、予め形成された溝１１１に界面活性剤層１１６を形成することができるため、所望の配線パターンに金属層を形成することができる。また、研磨により界面活性剤層１６を除去することができるため、簡単な方法で信頼性の高い配線基板を形成することができる。
【００５１】
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】
【００５２】
【図１】第１の実施の形態にかかる配線基板の製造方法を示す図。
【図２】第１の実施の形態にかかる配線基板の製造方法を示す図。
【図３】第１の実施の形態にかかる配線基板の製造方法を示す図。
【図４】第１の実施の形態にかかる配線基板の製造方法を示す図。
【図５】第１の実施の形態にかかる配線基板の製造方法を示す図。
【図６】第１の実施の形態にかかる配線基板の製造方法を示す図。
【図７】第１の実施の形態にかかる配線基板の製造方法を示す図。
【図８】第１の実施の形態にかかる配線基板の製造方法を示す図。
【図９】第１の実施の形態にかかる配線基板の製造方法を示す図。
【図１０】第１の実施の形態にかかる配線基板の製造方法を示す図。
【図１１】第１の実施の形態にかかる配線基板の製造方法を示す図。
【図１２】第１の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１３】第２の実施の形態にかかる配線基板の製造方法を示す図。
【図１４】第２の実施の形態にかかる配線基板の製造方法を示す図。
【図１５】第２の実施の形態にかかる配線基板の製造方法を示す図。
【図１６】第２の実施の形態にかかる配線基板の製造方法を示す図。
【図１７】第２の実施の形態にかかる配線基板の製造方法を示す図。
【図１８】第２の実施の形態にかかる配線基板の製造方法を示す図。
【図１９】第２の実施の形態にかかる配線基板の製造方法を示す図。
【図２０】第２の実施の形態にかかる配線基板の製造方法を示す図。
【符号の説明】
【００５３】
１０、１１０  基板、１１  溝、１２  オゾン水、１４  界面活性剤溶液、１６、１１６  界面活性剤層、１８  光源、２０  光、３０  触媒溶液、３２、１３２  触媒層、３６、１３６  金属層、９０  集積回路チップ、９２  他の基板、１００、２００  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】
2007109921.tif 000009
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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