(57)【要約】【課題】めっき皮膜が所定の膜厚になる時点を検知し、所定の膜厚のめっき皮膜を精度よく得る制御方法を提供する。【解決手段】所定の膜厚の２倍の距離途切れた第３導通確認用パターン（５ｄ）が形成されたモニター基板（２０）および被めっき物（２）をめっき液（８）中に浸漬して、めっき皮膜（１４）を形成する。第３導通確認用パターン（５ｄ）が絶縁状態から導通状態に移った時点で、モニター基板（２０）および被めっき物（２）をめっき液（８）から引き上げると、めっき皮膜（１４）は所定の膜厚である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
めっき液中にモニター基板を浸漬することによる、無電解めっきの制御方法であって、
上記モニター基板は、基板と、上記基板上に形成された少なくとも１つの第１導通確認用パターンとを備えており、
上記第１導通確認用パターンは、所定の第１膜厚の２倍の距離離れた第１の複数の導体パターンから成り、
上記第１の複数の導体パターン間が絶縁状態から導通状態になる第１時点を検知し、
上記第１時点のとき、めっき皮膜の膜厚が上記所定の第１膜厚であると判断することを特徴とする制御方法。
【請求項２】
上記基板には、少なくとも１つの第２導通確認用パターンが形成されており、
上記第２導通確認用パターンは、所定の第２膜厚の２倍の距離離れた第２の複数の導体パターンから成り、
上記所定の第１膜厚と上記所定の第２膜厚とは異なり、
上記第２の複数の導体パターン間が絶縁状態から導通状態になる第２時点を検知し、
上記第１時点および上記第２時点から、上記めっき皮膜の成長速度および上記めっき皮膜が所定の第３膜厚になる第３時点のうち、少なくとも何れか一方を算出することを特徴とする請求項１に記載の制御方法。
【請求項３】
上記基板には、少なくとも１つの抵抗測定用パターンが形成されており、
上記抵抗測定用パターンの導体抵抗値を測定し、
上記導体抵抗値および上記第１時点から、上記めっき皮膜の成長速度および上記めっき皮膜が所定の第３膜厚になる第３時点のうち、少なくとも何れか一方を算出することを特徴とする請求項１に記載の制御方法。
【請求項４】
上記基板には、少なくとも１つの抵抗測定用パターンが形成されており、
上記抵抗測定用パターンの導体抵抗値を測定し、
上記第１時点および上記導体抵抗値から、めっき皮膜の体積抵抗率を計算し、
上記体積抵抗率が所定の範囲に収まるように、上記めっき液を交換することを特徴とする請求項１に記載の制御方法。
【請求項５】
めっき液中に浸漬し、無電解めっきの制御に用いるモニター基板であって、
上記モニター基板は、基板と、上記基板上に形成された少なくとも１つの第１導通確認用パターンとを備えており、
上記第１導通確認用パターンは、所定のめっき膜厚である第１膜厚の２倍の距離離れた第１の複数の導体パターンから成ることを特徴とするモニター基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無電解めっきの析出膜厚の検知、およびめっき皮膜の抵抗率を算出して制御する装置およびその方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電解めっき法、又は無電解めっき法による電極形成、配線形成、ＵＢＭ（ＵＮＤＥＲ  ＢＵＭＰ  ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ、バンプ下地金）形成は、プリント基板、半導体ウエハーなど広範囲な用途に古くから用いられている。半導体ウエハーの微細化、およびパッケージの小型化、高密度化に伴い、めっき皮膜の膜厚（析出膜厚）はばらつきを抑制する技術、及び膜質を安定化する技術が非常に重要となっている。
【０００３】
基板上の導体パターンに、めっき皮膜による導体層を無電解めっき法により形成する場合、めっき処理工程の管理は、時間的な管理で行うのが通常である。
【０００４】
ここで、めっき皮膜（層）の成長速度は、基板表面に形成された導体の状態、めっき前処理による導体表面のエッチング量および活性化状態、めっき液の液温，ｐＨ，金属イオン濃度，添加剤濃度などに影響される。そのため、めっき膜厚について、時間的な管理をした場合、大きな誤差を伴うことが課題となっている。
【０００５】
そこで、特許文献１は、時間的な管理ではなく、無電解めっきを施す基板と同一の導体パターンが形成されたモニター基板の導体抵抗値を測定し、その抵抗値に基づいて形成すべきめっき層の膜厚を制御する方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平４−２２１０８０号公報（１９９２年８月１１日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、めっき液は、繰り返し使用（累積使用）されるため、めっき皮膜の膜質は変化し、めっき皮膜の抵抗率は変動する。そのため、上記特許文献１に開示されている膜厚を制御する方法では、めっき皮膜の抵抗率の変動に影響されるので、膜厚を精度よく制御することができない。
【０００８】
例えば、無電解ニッケル（Ｎｉ）めっきの場合、基板を処理するにつれて、副反応により生成する亜リン酸、リン酸のめっき液中の濃度が上昇する。めっき液中の濃度上昇に伴い、Ｎｉめっき膜中のリン（Ｐ）濃度も上昇し、Ｎｉめっき膜の抵抗率が上昇する。抵抗率が上昇することにより、所定の抵抗値でめっきを終了した場合、所定の実際のめっき皮膜の膜厚より厚くなることが考えられる。
【０００９】
本発明の目的は、めっき皮膜が所定の膜厚になる時点を検知する制御方法を提供することにある。さらに、本発明の目的は、所定の膜厚のめっき皮膜を精度よく得る制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の無電解めっきの制御方法は、上記課題を解決するために、めっき液中にモニター基板を浸漬することによる、無電解めっきの制御方法であって、上記モニター基板は、基板と、上記基板上に形成された少なくとも１つの第１導通確認用パターンとを備えており、上記第１導通確認用パターンは、所定の第１膜厚の２倍の距離離れた第１の複数の導体パターンから成り、上記第１の複数の導体パターン間が絶縁状態から導通状態になる第１時点を検知し、上記第１時点のとき、めっき皮膜の膜厚が上記所定の第１膜厚であると判断することを特徴としている。
【００１１】
本発明のモニター基板は、めっき液中に浸漬し、無電解めっきの制御に用いるモニター基板であって、上記モニター基板は、基板と、上記基板上に形成された少なくとも１つの第１導通確認用パターンとを備えており、上記第１導通確認用パターンは、所定のめっき膜厚である第１膜厚の２倍の距離離れた第１の複数の導体パターンから成ることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一態様によれば、めっき皮膜が所定の第１膜厚になる第１時点を検知することが可能になる。さらに、所定の第１膜厚のめっき皮膜を精度よく得ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る一実施形態の模式的構成図である。
【図２】本発明に係るモニター基板の回路図である。
【図３】本発明に係る導通確認用パターンとめっき皮膜の模式的断面図である。
【図４】本発明に係る導通確認用パターンにおける、めっき皮膜の膜厚と抵抗値とを示す表である。
【図５】本発明に係るめっき皮膜の膜厚と抵抗値のグラフである。
【図６】本発明に係るめっき液の累積使用数と抵抗率のグラフである。
【図７】本発明に係るめっき皮膜の膜厚と抵抗値のグラフである。
【図８】本発明に係るめっき皮膜の抵抗値と抵抗率のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などはあくまで一実施形態に過ぎず、これらによってこの発明の範囲が限定解釈されるべきではない。
【００１５】
なお、説明の便宜上、同じ機能を有する部材・構成については、同じ符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
【００１６】
〔実施形態１〕
以下、本発明のめっき皮膜の膜厚の制御方法の一実施形態について、図１〜図３に基づいて説明する。
（模式的構成図）
図１は、本発明にかかる一実施形態の模式的構成図である。図１に示すように、本発明の無電解めっきの制御方法は、めっき液８を満たしためっき槽６と、抵抗値測定部１２と、当該抵抗値測定部１２に接続された制御部１３とを用いる。上記抵抗値測定部１２は、後述するモニター基板２０に接続される。上記制御部１３は、上記抵抗値測定部１２によるモニター基板２０の抵抗値測定を制御するものである。
【００１７】
本発明の無電解めっきの制御方法では、上記めっき液８の中に被めっき物２及びモニター基板２０を浸漬し、無電解めっきを行う。その際、モニター基板２０の抵抗値を抵抗値測定部１２で測定することにより、無電解めっきを制御する。
【００１８】
なお、図１では、基板（シリコンウェハー）マガジン、報知器、循環ポンプおよび自動搬送機構などの周辺機器を省略している。
【００１９】
めっき液８は公知の無電解ニッケル（Ｎｉ）めっき液である。具体的には、めっき液８の主成分は、金属源としての硫酸ニッケル（ＮｉＳＯ４）、還元剤としての次亜リン酸塩であり、その他に添加剤としての有機酸塩が加えられている。
【００２０】
無電解ニッケルめっきにおけるめっき皮膜の膜厚は、特には、無電解ニッケルめっき液の液温、ｐＨ、Ｎｉ濃度に大きく影響される。そこで本実施例では、めっき槽６内でのめっき液８の液温は８５±２℃、ｐＨは４．４±０．２、ニッケルイオン濃度は５±０．２ｇ/Ｌに制御される。そして、めっき液８は、循環ポンプで濾過（フィルトレーション）され、累積使用される。
【００２１】
なお、めっき液の液温、ｐＨ、濃度などの条件は、めっき液の種類およびめっき液の製造者により異なる。例えば、無電解ニッケルめっきは通常８０℃〜９０℃の液温で行われる。
【００２２】
被めっき物２は、回路の形成されたシリコンウェハー（回路形成品）であり、基板上にＡｌ−Ｃｕで第１導体パターン４が形成された基板である。この第１導体パターン４上に、無電解ニッケルめっきにより、めっき皮膜（Ｎｉ層）が形成される。ここで、第１導体パターン４は製造物に応じたパターンなので、任意の導体パターン（配線パターン、回路パターン）である。
【００２３】
モニター基板２０は、回路の形成されたシリコンウェハー（回路形成品）を個片に切り分けた品（カット品）であり、図２および図３に示すように、基板２２上にＡｌ−Ｃｕで第２導体パターン５が形成された基板である。この第２導体パターン５上に、無電解ニッケルめっきにより、めっき皮膜１４が形成される。なお、第２導体パターン５については、図２に基づいて、後に説明する。
【００２４】
抵抗値測定部１２は、モニター基板２０上の第２導体パターン５の抵抗値を測定する。また、制御部１３は抵抗値測定部１２と連絡し、第２導体パターン５の導通を確認したり、めっき皮膜１４の膜厚や体積抵抗率を算出したりする。そして、その結果に基づき、報知器や自動搬送機構などの周辺機器を制御し、めっきを終了させる。
【００２５】
なお、本実施例においては、めっき液８は公知の無電解ニッケルめっき液であるが、他の無電解めっき液でもよく、液温、循環および濾過なども上述に限らない。また、被めっき物２およびモニター基板２０は、Ａｌ−Ｃｕ配線のシリコンウェハーに限らず、形成されている第１導体パターン４、第２導体パターン５が同じ金属膜から構成されていればよい。
（第２導体パターン）
図２は、本発明に係るモニター基板２０の回路図であり、基板２２上に第２導体パターン５が形成されている。
【００２６】
第２導体パターン５とは、モニター基板２０に設けられる導体パターンであって、めっきの制御のために用いられる導体パターンである。第２導体パターンには、抵抗測定用パターンと、導通確認用パターンとが含まれる。抵抗測定用パターンは、配線を介して接続された２個のパッド間の抵抗を測定するためのパターンである。また、導通確認用パターンは、上記抵抗測定用パターンの配線が一部途切れた構成を有する。そして、この途切れた部分がめっきにより導通することを検知するためのパターンである。
【００２７】
具体的には、図２に示すように、モニター基板２０は基板２２上に第２導体パターン５が形成された基板であり、第２導体パターンは抵抗測定用パターン５ａ、第１導通確認用パターン５ｂ、第２導通確認用パターン５ｃ、第３導通確認用パターン５ｄの、２種類４本のパターンが含まれている。
【００２８】
抵抗測定用パターン５ａは、２つの島電極（パッド）５１ａ、５２ａおよび直線状の配線５３ａからなる。そして、配線５３ａは線幅５ｍｍ、膜厚２００ｎｍ、長さ（パッド間距離）５０ｍｍであり、２つの島電極５１ａ、５２ａを電気的に接続している。
【００２９】
導通確認用パターン５ｂ〜５ｄもそれぞれ、２つの島電極５１ｂ〜５１ｄ、５２ｂ〜５２ｄおよび直線状の配線５３ｂ〜５３ｄからなる。そして、配線５３ｂ〜５３ｄも同様に線幅５ｍｍ、膜厚２００ｎｍ、長さ５０ｍｍであり、２つの島電極５１ｂ〜ｄ、５２ｂ〜ｄの間に形成されている。
【００３０】
第１配線５３ｂは２つの第１スペース５４ｂ（配線間スペース）により、２か所で６μｍづつ途切れている。このため、めっき前に、第１配線５３ｂは島電極５１ｂ、５２ｂと接続しているにも関わらず、島電極５１ｂと島電極５２ｂは電気的に絶縁状態である。
【００３１】
第２配線５３ｃは２つの第２スペース５４ｃ（配線間スペース）により、２か所で１０μｍづつ途切れている。このため、めっき前に、第１配線５３ｂは島電極５１ｂ、５２ｂと接続しているにも関わらず、島電極５１ｃと島電極５２ｃは電気的に絶縁状態である。
【００３２】
第３配線５３ｄは２つの第３スペース５４ｄ（配線間スペース）により、２か所で２０μｍづつ途切れている。このため、めっき前に、第１配線５３ｂは島電極５１ｂ、５２ｂと接続しているにも関わらず、島電極５１ｄと島電極５２ｄは電気的に絶縁状態である。
【００３３】
なお、配線５３ｂ〜５３ｄは２か所で途切れているのは、導電性の異物の接触（電気ショート）による誤検知を減らすためである。従って、配線５３ｂ〜５３ｄは少なくとも１か所で途切れていればよく、途切れている距離も上述に限らない。また、抵抗測定用パターン５ａの配線５３ａの線幅と膜厚は、第１導体パターン４の配線と同じであってもよい。なぜならば、配線５３ａと第１導体パターンの配線の線幅と膜厚が同じ場合、めっき皮膜を含めた平均の体積抵抗率も同等と見做せるからである。
【００３４】
また、配線５３ａは直線状に限らず、第１導体パターン４と同じパターンや、Ｕ字型状などの単純な形状であってもよい。配線５３ａと第１導体パターン４のパターンが同じ場合、抵抗値も同等と見做せ、第１導体パターン４の抵抗値の制御が容易になる。
い。
【００３５】
なお、実施形態１においては、第２導体パターン５は少なくとも１本の導通確認用パターンを含めばよい。
（めっき皮膜の成長）
図３は、本発明に係る導通確認用パターンとめっき皮膜の模式的断面図で、図３（ａ）は、図２の第３導通確認用パターン５ｄのＡ−Ａ´断面を示し、図３（ｂ）は図２の第３導通確認用パターン５ｄのＢ−Ｂ´断面を示す。
【００３６】
図３に示すように、基板２２の上に形成された第３導通確認用パターン５ｄ（島電極５１ｄ、５２ｄ、配線５３ｄ）の上に、めっき皮膜１４が等方向に（上方向と左右方向に同じ成長速度で）成長する。そして、抵抗測定部１２は導通測定用配線１２ａを介して、島電極５１ｄと島電極５２ｄとの間の、第３導通確認用パターン５ｄの抵抗値を測定する。
【００３７】
本発明におけるめっきの手順、進行について説明する。
【００３８】
まず、被めっき物２とモニター基板２０とに所定の前処理工程を施す。ここで前処理とは、例えば、Ａｌ−Ｃｕ上の不純物および酸化膜を除去するリン酸等を含有している酸性の薬液、または水酸化ナトリウムを含有しているアルカリ性薬液に浸漬させる工程を含む。
【００３９】
次に、前処理を終えた被めっき物２とモニター基板２０とを、めっき液８内に浸漬する。その際、被めっき物２とモニター基板２０とを同時に浸漬する。これは、被めっき物２の第１導体パターン４の上に形成されるめっき皮膜１４とモニター基板２０の第２導体パターン５の上に形成されるめっき皮膜１４の膜質を揃えるためである。ここで、めっき皮膜１４の膜質とは、膜厚および成長速度、成長方向、体積抵抗率、不純物濃度のことである。
【００４０】
めっき中、めっき皮膜１４が等方向に成長するので、第３スペース５４ｄは徐々にめっき皮膜１４で狭められる。そして、第３スペース５４ｄの距離２０μｍの半分１０μｍまで、めっき皮膜１４の膜厚が成長すると、途切れている第３配線５３ｄがめっき皮膜１４を介して、電気的に接続し、第３導通確認用パターン５ｄは絶縁状態から導通状態へ変化する。
【００４１】
抵抗値測定部は、第３導通確認用パターン５ｄが、絶縁状態から導通状態へ変化した時点（タイミング）を捉えることができる。そして、第３導通確認用パターン５ｄが、絶縁状態から導通状態へ変化した時点で、被めっき物２をめっき液８から引き上げて、めっき槽６への浸漬を終える。これにより、膜厚１０μｍのめっき皮膜１４が精度良く得られる。
【００４２】
また、めっき皮膜１４の膜厚を精度よく制御できるので、めっき処理も精度よく制御できる。これにより、めっき皮膜１４の膜厚が所定の膜厚に至らないことを恐れずに、被めっき物２のめっき液８への浸漬時間を短くすることが可能になる。このため、めっき処理時間の短縮、めっき液８の劣化の抑制、および製造コストの抑制が可能になる。さらに、めっき皮膜１４を余分に厚くしないので、被めっき物２の第１導体パターンの配線の高密度化および、めっき処理をした被めっき物２の軽量化も可能になる。
【００４３】
なお、途切れる距離が最も長い第３導通確認用パターン５ｄについて、めっき皮膜１４の成長を上述のように説明した。そして、被めっき物２およびモニター基板２０をめっき液８に同時に浸漬しているので、めっき皮膜１４の成長（成長速度および成長方向）は第１導体パターン４、抵抗測定用パターン５ａ、第１導通確認用パターン５ｂ、第２導通確認用パターン５ｃについても同様である。従って、第１導体パターン４、抵抗測定用パターン５ａ、 第１導通確認用パターン５ｂ、および第２導通確認用パターン５ｃの上のめっき皮膜１４の膜質（膜厚、体積抵抗率）は第３導通確認用パターン５ｄの上のめっき皮膜１４と同一である。
【００４４】
従って、所定の膜厚の２倍の距離のスペースで途切れる、導通確認用パターン用いると、所定の膜厚のめっき皮膜を精度良く得ることができる。具体的には、めっき皮膜１４の膜厚は、第１導通確認用パターン５ｂが絶縁状態から導通状態へ変化した時点で被めっき物２を引き上げると３μｍ、第２導通確認用パターン５ｃが絶縁状態から導通状態へ変化する時点で被めっき物２を引き上げると５μｍになる。
（変形例）
さらに、第３導通確認用パターン５ｄが、絶縁状態から導通状態へ変化した時点から、めっき皮膜１４の膜厚が、例えば１１μｍになる時点を予測することもできる。従って、所定の膜厚の２倍よりも短い距離のスペースで途切れる、導通確認用パターン用いて、所定の膜厚付近のめっき皮膜を得ることも可能である。
（確認実験）
配線５３ｂ〜５３ｄの途切れている部分（第１スペース５４ｂ〜第３スペース５４ｄ）の距離の半分のめっき皮膜１４の膜厚で、導通確認用パターン５ｂ〜５ｄが絶縁状態から導通状態になることを確認するために、確認実験を実施した。確認実験では、図２に示した第２導体パターン５を形成したモニター基板２０を、図１のようにめっき液８に浸漬し、接触式の段差測定器によりめっき皮膜１４の膜厚を測定しながら、測定用パターン５ａ、第１導通確認用パターン５ｂ、第２導通確認用パターン５ｃ、第３導通確認用パターン５ｄの抵抗値をそれぞれ計測した。
【００４５】
図４は、確認実験での導通確認用パターン５ｂ〜５ｄとめっき皮膜１４の膜厚による抵抗値の表である。導通確認用パターン５ｂ〜５ｄがめっき開始前は、抵抗値Ｏ．Ｌ（オーバーロード、測定不能）すなわち絶縁状態であるのが、めっき皮膜１４の膜厚に応じて、第１スペース５４ｂ〜第３スペース５４ｄの距離の半分のめっき皮膜１４の膜厚（３μｍ、５μｍ、１０μｍ）で、導通状態になることが確認された。
【００４６】
従って、導通確認用パターン５ｂ〜５ｄの導通から、めっき皮膜１４の膜厚が判明し、めっき皮膜１４の膜厚の制御が可能である。
【００４７】
また、本確認実験を一般化して、所定膜厚の２倍の距離途切れた導通確認用パターンを用意し、めっきを施した場合、前記所定膜厚の２倍の距離途切れた導通確認用パターンが絶縁状態から導通状態に移行した時点において、前記所定膜厚の２倍の距離途切れた導通確認用パターンの上に形成されためっき皮膜の膜厚は前記所定膜厚であると推定する。
【００４８】
〔実施形態２〕
以下、本発明のめっき皮膜の膜厚の予測による制御方法の一実施形態について、図２、図４に基づいて説明する。
【００４９】
実施形態１では、モニター基板２０の第２導体パターン５は、１本の導通確認用パターンのみでよく、簡易な構成でめっきの制御が可能であるとの利点を有していた。これに対し本実施の形態では、複数の導通確認用パターンを用いることを一特徴とする。さらに、用いる複数の導通確認用パターンの途切れている距離  は所望の膜厚の２倍より短く、少なくとも２種類の距離がある。
【００５０】
これにより本実施の形態では、導通測定用配線１２ａの接触不良や、抵抗値測定部１２の不具合が生じた場合であっても、正常にめっき皮膜１４の膜厚の制御が可能となる。また、所望の膜厚の２倍の距離途切れた導通確認用パターンを用意しなくても、前記所望の膜厚のめっき皮膜１４を得ることができる。
【００５１】
本実施の形態では、めっき皮膜１４がおおむね時間に比例して成長すること、および複数の導通確認用パターンを利用して、めっき皮膜１４の膜厚を時間的に予測して制御する。
【００５２】
たとえば、１０μｍの膜厚のめっき皮膜１４を得る場合、図２の第２導体パターン５を形成したモニター基板２０を、図１のように被めっき物２と同時に、めっき液８に浸漬する。すると、第１導通確認用パターン５ｂ、第２導通確認用パターン５ｃの、導通した時点のめっき処理の経過時間から、第３導通確認用パターン５ｄの導通する時点を計算して予測できる。そして、予測された第３導通確認用パターン５ｄの導通する時点で、被めっき物２を引き上げると、めっき皮膜１４の膜厚は目標の１０μｍ付近である。
【００５３】
また、たとえば、９μｍの膜厚のめっき皮膜１４を得ようとする場合であって、１８μｍ途切れている導通確認用パターンの準備が困難であるときなどに、同様に、めっき皮膜１４の膜厚が９μｍになる時点を計算して予測すればよい。また、めっき処理時間を予測できるので、工程管理が容易になる。
（変形例）
さらに、抵抗測定用パターン５ａに対し連続して測定した導体抵抗値に基づき、めっき皮膜１４の膜厚を予測してもよい。これにより、導通確認用パターンの電気的ショートなどによる誤検知を防止可能になる。また、時間的な予測値と導体抵抗値に基づく予測値の加重平均により、めっき皮膜１４の膜厚を予測してもよい。
【００５４】
〔実施形態３〕
以下、本発明のめっき皮膜の膜質とめっき液の交換時期の管理する方法の一実施形態について、図５〜図８に基づいて説明する。
【００５５】
図５は、実施形態１で行った確認実験の、実験値と計算値とをプロットしたグラフで、横軸がめっき皮膜１４の膜厚［μｍ］、縦軸が抵抗測定用パターン５ａの抵抗値［Ω］である。計算値は、形成されたＡｌ−Ｃｕ配線５３ａの体積抵抗率が２．７μΩ・ｃｍ、めっき皮膜１４の体積抵抗率が５０μΩ・ｃｍ、配線５３ａの膜厚，線幅，長さがそれぞれ２００ｎｍ，５ｍｍ，５０ｍｍとし、めっき皮膜１４が図３と同様に成長するとし、抵抗値＝体積抵抗率×長さ÷断面積、並列接続された抵抗Ｒ１とＲ２の合成抵抗値＝Ｒ１Ｒ２÷（Ｒ１＋Ｒ２）より計算した。
【００５６】
なお、めっき皮膜１４の断面積は、簡便のために、断面積＝Ａｌ−Ｃｕ配線５３ａの線幅×めっき皮膜１４の膜厚とした。この概算は、Ａｌ−Ｃｕ配線５３ａの線幅に対して、Ａｌ−Ｃｕ配線５３ａの膜厚およびめっき皮膜１４の膜厚が十分に小さいので、成立する。
【００５７】
図５から、実験値と計算値が、めっき皮膜１４の膜厚に対する抵抗測定用パターン５ａの抵抗値の、変化の傾向および値においてよく一致していることがわかる。従って、実測によらず、計算により、めっき皮膜の膜厚と抵抗値と体積抵抗率について推定し、めっきを制御および管理をしてもよい。
【００５８】
図６は、めっき液８のニッケルめっき液使用ターン数（ＭＴＯ、Ｍｅｔａｌ  Ｔｕｒｎｏｖｅｒ、累積使用ターン数）とめっき液８で形成されるめっき皮膜１４の体積抵抗率（比抵抗）の関係を示すグラフである。めっきの副反応である酸化還元反応により、無電解ニッケルめっき液８中では、めっき処理をする累積処理数（ＭＴＯ）の増加に伴い、亜リン酸イオン濃度、リン酸イオン濃度が上昇する。そして、めっき皮膜１４中に共析するリンの濃度も徐々に上昇し、めっき皮膜１４の体積抵抗率も徐々に上昇する。
【００５９】
図７は、実施形態１で行った確認実験の計算値をプロットしたグラフで、横軸がめっき皮膜１４の膜厚［μｍ］、縦軸が抵抗測定用パターン５ａの抵抗値［Ω］である。計算値は、めっき皮膜１４の体積抵抗率ρが５０μΩ・ｃｍ、７０μΩ・ｃｍ、９０μΩ・ｃｍの３つの場合について、他は図４のグラフの計算値と同様として、計算した。
【００６０】
図７から、めっき皮膜１４の体積抵抗率が上昇すると、所定の抵抗値になるめっき皮膜１４の膜厚が厚くなるという、特許文献１にかかる膜厚制御方法の問題が読み取れる。また、めっき皮膜１４の体積抵抗率が上昇すると、めっき皮膜１４が所定の膜厚の時、測定用パターン５ａの抵抗値が上昇することも読み取れる。
【００６１】
従って、被めっき物２の第１導体パターンの抵抗値が許容範囲に収まるように、めっき液８を交換する。導通確認用パターン５ｂ〜５ｄから検知しためっき皮膜１４の膜厚と抵抗測定用パターン５ａの抵抗値とから、めっき皮膜１４の体積抵抗率が計算できるので、めっき液８の交換時期を管理できる。また、めっき液８の管理により、めっき皮膜１４の膜質も管理できる。
【００６２】
図８は、実施形態１で行った確認実験の計算値をプロットしたグラフで、横軸が抵抗測定用パターン５ａの抵抗値［Ω］、縦軸がめっき皮膜１４の体積抵抗率［μΩ・ｃｍ］である。計算値は、めっき皮膜１４の膜厚が１０μｍの場合を、めっき皮膜１４の体積抵抗率ρを５０μΩ・ｃｍ、６０μΩ・ｃｍ、７０μΩ・ｃｍ、８０μΩ・ｃｍ、９０μΩ・ｃｍと変化させて、他は図４のグラフの計算値と同様として、計算した。
【００６３】
図８において、プロットした点を繋ぐ近似曲線は、横軸をｘ、縦軸をｙとして、ｙ＝２４７．３５ｘ２＋４．３８４１ｘ＋１５．４８２である。図８の近似曲線の式のｘに、めっき皮膜１４の膜厚が１０μｍの時点の抵抗測定用パターン５ａの抵抗値を代入して、めっき皮膜１４の体積抵抗率をｙとして算出することができる。
【００６４】
算出しためっき皮膜１４の体積抵抗率に基づき、例えば被めっき物２のめっき皮膜１４の体積抵抗率が所定値を超えたときに、めっき液８を交換することで、めっき皮膜１４の膜質（体積抵抗率、リンの濃度）およびめっき液８の交換時期を管理できる。
【００６５】
また、めっき皮膜１４の膜質とめっき液８の交換時期の管理により、めっき皮膜１４の膜質が許容範囲に収まる範囲内で、めっき液８のめっき液使用ターン数を伸ばすことが可能になる。このため、めっき液８の交換頻度を抑え、製造コストを抑えることができる。
【００６６】
〔まとめ〕
本発明の態様１における無電解めっきの制御方法は、めっき液（８）中にモニター基板（２０）を浸漬することによる、無電解めっきの制御方法であって、上記モニター基板（２０）は、基板（２２）と、上記基板（２２）上に形成された少なくとも１つの第１導通確認用パターン（５ｂ〜５ｄ）とを備えており、上記第１導通確認用パターン（５ｂ）は、所定の第１膜厚の２倍の距離離れた第１の複数の導体パターンから成り、上記第１の複数の導体パターン間が絶縁状態から導通状態になる第１時点を検知し、上記第１時点のとき、めっき皮膜（１４）の膜厚が上記所定の第１膜厚であると判断することを特徴としている。
【００６７】
上記構成によれば、めっき皮膜が所定の膜厚になる時点を検知する制御方法を提供することが可能になる。さらに、所定の膜厚のめっき皮膜を精度よく得る制御方法を提供することが可能になる。
【００６８】
本発明の態様２における無電解めっきの制御方法は、上記基板（２２）には、少なくとも１つの第２導通確認用パターン（５ｃ）が形成されており、上記第２導通確認用パターン（５ｃ）は、所定の第２膜厚の２倍の距離離れた第２の複数の導体パターンから成り、上記所定の第１膜厚と上記所定の第２膜厚とは異なり、上記第２の複数の導体パターン間が絶縁状態から導通状態になる第２時点を検知し、上記第１時点および上記第２時点から、上記めっき皮膜（１４）の成長速度および上記めっき皮膜（１４）が所定の第３膜厚になる第３時点のうち、少なくとも何れか一方を算出することが好ましい。
【００６９】
上記構成によれば、所定の第３膜厚のめっき皮膜（１４）を得ることが可能になる。
【００７０】
本発明の態様３における無電解めっきの制御方法は、上記態様１において、上記基板（２２）には、少なくとも１つの抵抗測定用パターン（５ａ）が形成されており、上記抵抗測定用パターン（５ａ）の導体抵抗値を測定し、上記導体抵抗値および上記第１時点から、上記めっき皮膜（１４）の成長速度および上記めっき皮膜（１４）が所定の第３膜厚になる第３時点のうち、少なくとも何れか一方を算出することが好ましい。
【００７１】
上記構成によれば、所定の第３膜厚のめっき皮膜（１４）を得ることが可能になる。
【００７２】
本発明の態様４における無電解めっきの制御方法は、上記態様１において、上記基板には、少なくとも１つの抵抗測定用パターンが形成されており、上記抵抗測定用パターンの導体抵抗値を測定し、上記第１時点および上記導体抵抗値から、めっき皮膜の体積抵抗率を計算し、上記体積抵抗率が所定の範囲に収まるように、上記めっき液を交換することが好ましい。
【００７３】
上記構成によれば、めっき液の交換時期およびめっき皮膜の膜質を管理することができる。
【００７４】
本発明の態様５におけるモニター基板は、めっき液中に浸漬し、無電解めっきの制御に用いるモニター基板であって、上記モニター基板は、基板と、上記基板上に形成された少なくとも１つの第１導通確認用パターンとを備えており、上記第１導通確認用パターンは、所定のめっき膜厚である第１膜厚の２倍の距離離れた第１の複数の導体パターンから成ることを特徴としている。
【００７５】
上記構成によれば、所定の第１膜厚のめっき皮膜を精度よく得る無電解めっきの制御に利用することが可能になる。
【００７６】
本発明の態様６におけるモニター基板は、上記態様５において、上記基板には、少なくとも１つの第２導通確認用パターンが形成されており、上記第２導通確認用パターンは、所定のめっき膜厚であり、上記第１膜厚とは異なる第２膜厚の２倍の距離離れた第２の複数の導体パターンから成ることが好ましい。
【００７７】
上記構成によれば、所定の第３膜厚のめっき皮膜を得る無電解めっきの制御に利用することが可能になる。
【００７８】
本発明の態様７におけるモニター基板は、上記態様５において、上記基板には、少なくとも１つの抵抗測定用パターンが形成されていることが好ましい。
【００７９】
上記構成によれば、所定の第３膜厚のめっき皮膜を得る無電解めっきの制御に利用することが可能になる。
【００８０】
上記構成によれば、めっき液の交換時期およびめっき皮膜の膜質を管理する無電解めっきの制御に利用することが可能になる。
【００８１】
尚、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、無電解めっき皮膜の管理および無電解めっき液の管理に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００８３】
２  被めっき物
４  第１導体パターン（配線パターン、回路パターン）
５  第２導体パターン
５ａ  抵抗測定用パターン
５ｂ〜５ｄ  第１〜第３導通確認用パターン
６  めっき槽
８  めっき液
１２  抵抗値測定部
１３  制御部
１４  めっき皮膜（Ｎｉ層）
２０  モニター基板
２２  基板
５１ａ、５２ａ  島電極
５１ｂ〜５１ｄ、５２ｂ〜５２ｄ  島電極（複数の導体パターン）
５３ａ  配線
５３ｂ〜５３ｄ  第１〜第３配線（複数の導体パターン）
５４ｂ〜５４ｄ  第１〜第３スペース
【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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