形成布线图案的方法和用于形成布线图案的蚀刻装置的制造方法

形成布线图案的方法和用于形成布线图案的蚀刻装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及形成布线图案的方法和用于形成布线图案的蚀刻装置。一种形成布线图案的方法包括：a)形成金属底层，所述金属底层包括与电极接触的第一基底布线层、不与电极接触的第二基底布线层、以及将所述第一基底布线层连接到所述第二基底布线层的底部连接层；b)通过电镀在所述金属底层上形成金属镀层；以及c)通过蚀刻去除金属连接部。所述金属连接部是被所述金属镀层覆盖的基底连接层。所述蚀刻包括使包含其中溶解有所述金属连接部的金属的溶液的固体电解质材料与所述金属连接部接触，以及在所述金属连接部与所述固体电解质材料之间施加电压。
【专利说明】
形成布线图案的方法和用于形成布线图案的蚀刻装置
技术领域
[0001]本发明涉及形成布线图案的方法以及用于形成布线图案的蚀刻装置，其中布线图案包括可以适宜地在树脂基板的表面上形成的多个金属布线。
【背景技术】
[0002]在相关技术中，当制造电子电路时，在树脂基板的表面上形成包括多个金属布线的布线图案。例如在公开号为2006-076020的日本专利申请(JP2006-076020A)中，化学镀层(基底布线层(underlying wiring layer))在树脂基板的表面上形成以符合布线图案的形状，并且通过电镀在化学镀层(基底布线层)上层叠(laminate)金属镀层。结果，可获得这样的包括多个金属布线的布线图案:在该布线图案中，由金属形成的化学镀层和金属镀层被依次地层叠在树脂基板的表面上。
[0003]然而，当使用在JP2006-076020A中公开的方法形成布线图案时，作为基底布线层的化学镀层在树脂基板的表面上形成以符合多个金属布线的形状。因此，作为各个金属布线的基底布线层的化学镀层在树脂基板的表面上独立地(不连续地)形成。结果，当通过电镀形成金属镀层时，有必要执行连接工作，该连接工作使用诸如导电夹具(conductivejig)等等的电极将作为各个金属布线的基底布线层的所有化学镀层分别地电连接到用于电镀的电源(其负电极)。具体地，为了形成具有复杂形状的布线图案(具有复杂形状的金属布线)或其中金属布线被密集形成的布线图案，很难对所有基底布线层进行连接工作。

【发明内容】

[0004]本发明提供一种形成布线图案的方法和用于形成布线图案的蚀刻装置，其中可以在不使所有基底布线层与要被电连接到电源的电极接触的情况下通过电镀在基底布线层上形成金属镀层。
[0005]根据本发明的第一方面，提供一种形成布线图案的方法。所述第一方面包括:a)在树脂基板的表面上形成金属底层(underlayer)，所述金属底层包括在电镀期间与电极接触的第一基底布线层、在所述电镀期间不与所述电极接触的第二基底布线层、以及部分地将所述第一基底布线层连接到所述第二基底布线层的基底连接层;b)通过电镀在所述金属底层的表面上形成金属镀层；以及c)通过蚀刻至少去除金属连接部的部分，所述金属连接部是被所述金属镀层的部分覆盖的所述基底连接层。c)的步骤包括用其中溶解有所述基底连接层的金属和所述金属镀层的金属的溶液浸渍固体电解质材料，并且所述蚀刻包括使所述固体电解质材料与所述金属连接部的所述部分接触以及在阳极与阴极之间施加电压，所述阴极为所述固体电解质材料，所述阳极为所述金属连接部的所述部分。
[0006]在第一方面，所述固体电解质材料可以是第一固体电解质膜，所述第一固体电解质膜的第一表面可以具有突出部以与所述金属连接部的所述部分的表面接触，并且可以在以下状态下执行所述蚀刻:第一导电部件被设置在所述第一固体电解质膜的第二表面上，所述电极与在所述第一基底布线层上形成的所述金属镀层接触，并且所述金属连接层的所述部分的表面与所述突出部接触。
[0007]在上述方面，b)的步骤可以包括使包含金属离子的第二固体电解质膜的第一表面与所述金属底层接触;在所述第二固体电解质膜的第二表面上设置第二导电部件；以及通过以下方式在所述金属底层的所述表面上形成所述金属镀层:将所述第二导电部件设定为阳极，将所述金属底层设定为阴极，以及在所述阳极与所述阴极之间施加电压。
[0008]在上述方面，所述布线图案可以包括第一金属布线和第二金属布线。所述第一金属布线可以包括所述第一基底布线层、第一端部和第二端部。所述第一端部可以位于所述树脂基板的所述表面的第一边缘部附近。所述第二端部可以位于所述树脂基板的所述表面的第二边缘部附近。所述第一金属布线可以被设置在从所述第一边缘部到所述第二边缘部的区域中。所述第二金属布线可以包括所述第二基底布线层。与所述第一端部和所述第二端部相比，所述第二金属布线的相反两端部可以从所述树脂基板上的所述第一边缘部和所述第二边缘部进一步向内设置。在a)的步骤中，所述金属底层可以在所述树脂基板的所述表面上形成，所述金属底层包括:所述第一基底布线层，其被形成为符合所述第一金属布线的形状;所述第二基底布线层，其被形成为符合所述第二金属布线的形状；以及所述基底连接层，其将所述第二基底布线层连接到所述第一基底布线层。在b)的步骤中，可以在将所述电极设置在所述第一边缘部和所述第二边缘部中的至少一者上以与所述第一端部和所述第二端部中的至少一者接触之后，在所述金属底层的所述表面上形成所述金属镀层。
[0009]根据本发明的第二方面，提供一种用于使用上述方法形成布线图案的蚀刻装置。所述第二方面包括:阴极;固体电解质膜，其被设置在所述阴极与用作阳极的所述金属连接部之间，所述固体电解质膜被配置为允许其中溶解有所述金属连接部的金属的溶液的透过；以及电源，其在所述金属连接部与所述阴极之间施加电压。
[0010]在第二方面，所述固体电解质膜可以具有突出部，所述突出部突出以符合所述金属连接部的表面的形状，以使得所述固体电解质膜与所述金属连接部接触并且不与所述金属布线接触。
[0011]根据本发明的方面，可以在不使所有基底布线层与要被电连接到电源的电极接触的情况下通过电镀在基底布线层上形成金属镀层。
【附图说明】
[0012]下面将参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，在所述附图中，相同的参考标号表示相同的部件，其中:
[0013]图1A是示出使用根据本发明的实施例的形成方法形成的布线图案的平面图；
[0014]图1B是沿着图1A中的线1B-1B截取的截面图；
[0015]图2是示出根据本发明的实施例的形成布线图案的方法的流程图；
[0016]图3A是示出在形成金属底层的步骤中在其上形成金属底层的树脂基板的平面图；
[0017]图3B是沿着图3A中的线3B-3B截取的截面图；
[0018]图4是示出用于形成金属镀层的镀敷装置的示意性概念图；
[0019]图5A是示出在镀敷(plating)之前的镀敷装置的状态的示意性截面图；
[0020]图5B是示出在镀敷期间的镀敷装置的状态的示意性截面图；
[0021 ]图6A是示出在形成金属镀层的步骤中在其上形成金属镀层的树脂基板的平面图；
[0022]图6B是沿着图6A中的线6B-6B截取的截面图；
[0023]图7是示出用于去除金属连接部的蚀刻装置的示意性概念图；
[0024]图8是示出蚀刻装置的固体电解质膜的表面的示意性透视图；
[0025]图9A是示出在蚀刻之前的蚀刻装置的状态的示意性截面图；
[0026]图9B是示出在蚀刻期间的蚀刻装置的状态的示意性截面图；
[0027]图9C是示出图9B的主要组件的放大图；以及
[0028]图10是示出验证试验的结果的图像。
【具体实施方式】
[0029]下面将描述根据本发明的实施例的形成布线图案的方法的实例。
[0030]图1A和图1B是示出使用根据本发明的实施例的形成方法形成的布线图案30的图。图1A是平面图，以及图1B是沿着图1A中的线1B-1B截取的截面图。在该实施例中，如图1A和IB所示，在树脂基板9的表面9a上形成包括多个金属布线31、31、...的布线图案30。根据实施例形成的布线图案30的多个金属布线31、31、...包括第一金属布线3IA和第二金属布线31B。
[0031 ] 第一金属布线31A包括第一端部(衬垫(pad))31a和第二端部(衬垫)31b。第一端部31a位于树脂基板9的表面9a的第一边缘部9c附近。第二端部31b位于树脂基板9的表面9a的第二边缘部9d附近。第一金属布线31A在从第一边缘部9c到第二边缘部9d的区域中形成。与第一金属布线31A的第一端部31a和第二端部31b相比，第二金属布线31B的相反两端部31c、31d从树脂基板9上的边缘部9c、9d进一步地向内形成，并且第二金属布线31B沿着第一金属布线31A形成。第二金属布线31B的长度短于第一金属布线31A的长度。
[0032]包括第一金属布线31A和第二金属布线31B的所有金属布线31具有这样的结构:在该结构中，由金属形成的基底布线层41和金属镀层51在树脂基板9的表面9a上被依次层叠。第一金属布线31A和第二金属布线31B被独立分开地、彼此不连续地设置在树脂基板9的表面9a上。使用以下方法形成布线图案30。
[0033]如图2所示，根据实施例的形成布线图案30的方法包括三个主要步骤，这三个主要步骤包括形成金属底层40的步骤S1、形成金属镀层50的步骤S2、以及去除金属连接部32的步骤S3 ο下面将参考附图描述每个步骤。
[0034]图3A和3B是示出形成金属底层40的步骤SI的图。图3A是示出其上形成金属底层40的树脂基板9的平面图。图3B是沿着图3A中的线3B-3B截取的截面图。
[0035]首先，在该实施例中，制备具有平板形状的树脂基板9。作为构成树脂基板9的树月旨，例如可以使用热塑性树脂、诸如酚醛树脂的热固性树脂、或者通过将氰酸酯树脂添加到环氧树脂中而获得的树脂。热塑性树脂的实例包括环氧树脂、ABS树脂、AS树脂、AAS树脂、PS树脂、EVA树脂、PMMA树脂、PBT树脂、PET树脂、PPS树脂、PA树脂、POM树脂、PC树脂、PP树脂、PE树脂、包括弹性体和PP的聚合物合金树脂、改性PPO树脂、PTFE树脂以及ETFE树脂。
[0036]包括多个基底布线层41、41的金属底层40在所制备的树脂基板9的表面9a上形成。金属底层40包括:基底布线层41，其作为金属布线31的底层；以及由金属形成的基底连接层42，其部分地连接相邻的基底布线层41、41。基底布线层41是用于通过下面描述的电镀形成金属镀层的种子层。
[0037]具体地，金属底层40包括:第一基底布线层41A，其被形成为符合第一金属布线31A的形状；以及第二基底布线层41B，其被形成为符合第二金属布线31B的形状。金属底层40进一步包括基底连接层42，其将第二基底布线层41B连接到第一基底布线层41A。
[0038]这里，第一基底布线层41A在下面描述的电镀期间与导电夹具27(电极)接触。第二基底布线层41B和基底连接层42在下面描述的电镀期间不与导电夹具27(电极)接触。
[0039]更具体地，第一基底布线层41A包括第一端部(衬垫底层)41a和第二端部(衬垫底层)41b。第一端部41a位于树脂基板9的表面9a的第一边缘部9c附近。第二端部41b位于树脂基板9的表面9a的第二边缘部9d附近。第一基底布线层41A在从树脂基板9的表面9a的第一边缘部9c到第二边缘部9d的区域中形成。
[0040]与第一基底布线层41A的第一端部41a和第二端部41b相比，第二基底布线层41B的相反两端部41c、41d从树脂基板9上的边缘部9c、9d进一步向内形成。通过基底连接层42将第二基底布线层41B的中心连接到第一基底布线层41A的中心。通过基底连接层42将第二基底布线层41B电连接(导电)到第一基底布线层41A。
[0041 ]在该实施例中，基底连接层42将一对的第一基底布线层41A和第二基底布线层41B彼此连接。然而，基底连接层42可以将所有对的第一基底布线层41A和第二基底布线层41B彼此连接。结果，在下面描述的形成金属镀层50的步骤S2中，仅使一个第一基底布线层41A的端部41a与导电夹具(电极)接触。结果，金属底层40被电连接到电源26的负电极，并且可以简单地形成金属镀层50。
[0042]上述金属底层40可以根据公知的印刷技术，例如使用浆料形成，该浆料包含构成金属底层40的金属颗粒。也可以使用掩蔽材料等等形成金属底层40。
[0043]具体地，首先，将具有开口(此开口具有金属底层40的形状)的掩蔽材料设置在树脂基板9的表面9a上。接下来，使用公知的喷涂、印刷等等将金属颗粒设置在树脂基板9的表面9a上以符合金属底层40的图案形状。接下来，从树脂基板9的表面9a去除掩蔽材料。结果，在树脂基板9的表面9a上形成金属底层40。
[0044]根据另一方法，将具有开口(此开口具有金属底层40的形状)的掩蔽材料设置在树脂基板9的表面9a上。接下来，使用喷涂将诸如钯的催化剂施加到树脂基板9的表面9a上以符合金属底层40的图案形状。接下来，在从树脂基板9的表面9a去除掩蔽材料之后，将树脂基板9浸入化学镀溶液中。结果，通过化学镀在树脂基板9的表面9a上形成金属底层40。
[0045]进一步地，可以通过以下步骤形成金属底层40:在树脂基板9的表面9a上层叠金属箔;使用掩蔽材料覆盖与金属底层40对应的部分;使用蚀刻剂去除金属箔的其它部分；以及从金属底层40中去除掩蔽材料。
[0046]构成金属底层40的金属的实例包括铜、镍和银。对构成金属底层40的金属不做具体限制，只要满足以下条件:可以在下面描述的形成金属镀层50的步骤S2中在金属底层40上形成金属镀层50;并且可以在下面描述的去除金属连接部32的步骤S3中去除基底连接层42 ο
[0047]在形成金属底层40的步骤SI之后，处理继续到形成金属镀层50的步骤S2。图4是示出用于形成金属镀层50的镀敷装置2的示意性概念图。图5Α是示出在镀敷之前的镀敷装置2的状态的示意性截面图。图5Β是示出在镀敷期间的镀敷装置2的状态的示意性截面图。图6Α是示出在形成金属镀层50的步骤中其上形成金属镀层50的树脂基板9的平面图。图6Β是沿着图6A中的线6B-6B截取的截面图。
[0048]如图4所示，在该实施例中，镀敷装置2是电镀装置，该电镀装置至少包括:阳极(用于镀敷的导电部件)21;用于镀敷的固体电解质膜23，其被设置在阳极21与树脂基板9之间；以及电源26，其在阳极21与金属底层40(阴极)之间施加电压。
[0049]在该实施例中，镀敷装置2进一步包括外壳25。阳极21被容纳在外壳25中，该外壳25将包含诸如铜、镍或银的金属离子的溶液(下文称为“电解质溶液”)L1供给到阳极21。更具体地，在外壳25的底部，形成容纳阳极21的外壳凹部25c，并且阳极21被容纳在外壳凹部25。中。
[0050]在该实施例中，在外壳25中，在外壳凹部25c的一侧形成将被连接到外壳凹部25c的供给路径25a，电解质溶液LI通过该供给路径25a被供给到外壳25。在外壳凹部25c的另一侧形成将被连接到外壳凹部25c的排放路径25b，电解质溶液LI通过该排放路径25b从外壳25中被排出。
[0051]阳极21由多孔体形成，该多孔体允许电解质溶液LI的透过并且将金属离子供给到固体电解质膜。结果，从供给路径25a供给的电解质溶液LI流过阳极21的内部。流过阳极21的内部的电解质溶液LI的一部分从阳极21与固体电解质膜23接触，以使得用于镀敷的金属离子被供给到固体电解质膜23。进一步地，已经经过阳极21的内部的电解质溶液LI从排放路径25b被排出。
[0052]对构成阳极21的多孔体不做具体限制，只要满足以下条件:(I)其具有对电解质溶液LI的耐腐蚀性；(2)其具有导电性以用作阳极21; (3)其可以允许电解质溶液LI的透过；以及(4)其可通过下面描述的加压单元28被施加压力。例如，阳极21优选地为由具有低氧过电压的材料(诸如铂或氧化铱)形成的泡沫金属或由具有高耐腐蚀性的材料(诸如被铂、氧化铱等等覆盖的钛)形成的泡沫金属。在使用泡沫金属的情况下，泡沫金属优选地具有50体积%到95体积%的孔隙度、50μηι到600μηι的孔径、以及0.1mm到50mm的厚度。
[0053]供给路径25a和排放路径25b通过管道被连接到溶液供给单元29。溶液供给单元29包括:栗(未示出)，其将电解质溶液LI供给到外壳25的供给路径25a，该电解质溶液LI的金属离子浓度被调整为预定值；回收槽(未示出)，其回收从排放路径25b排放出的电解质溶液LI。被回收在回收槽中的电解质溶液LI再次通过栗进行供给。以此方式，可以在镀敷装置2中循环电解质溶液LI。
[0054]通过使固体电解质膜23与上述电解质溶液LI接触，金属离子可以被浸渍(包含)到固体电解质膜23中，并且当对其施加电压时，源于金属离子的金属可以被沉积在树脂基板9的金属底层40的表面上。对固体电解质膜23的材料不做具体限制，只要可以呈现上述功能。固体电解质膜23的材料的实例包括氟树脂、烃类树脂、和诸如由DuPont制造的NAF1N(商品名称)的聚酰胺酸树脂；以及诸如由Asahi Glass C0.,Ltd制造的SELEM1N(CMV、CMD、CMF系列)的具有离子交换功能的树脂。
[0055]电解质溶液LI包含上述处于离子状态的金属镀层的金属。金属镀层的金属的实例包括铜、镍和银。在电解质溶液LI中，这些金属被溶解(被电离)在诸如硝酸、磷酸、丁二酸、硫酸或焦磷酸的酸中。例如，在金属为铜的情况下，电解质溶液LI的实例包括氯化铜、硝酸铜、磷酸铜、丁二酸铜、硫酸铜、焦磷酸铜等等的溶液。
[0056]根据该实施例的镀敷装置2包括被设置在外壳25上方的加压单元28。作为加压单元28，例如，可以使用液压缸或气压缸。加压单元28通过阳极21使用固体电解质膜23对金属底层40进行加压。使用加压单元28，可以在使用固体电解质膜23均匀地对金属底层40加压的同时，在金属底层40上形成(镀敷)金属镀层50。
[0057]根据该实施例的镀敷装置2包括被置于树脂基板9上的金属台座24。金属台座24被电连接(导电)到电源26的负电极。电源26的正电极被电连接(导电)到被设置在外壳25中的阳极21。进一步地，镀敷装置2包括导电夹具(电极)27，该导电夹具27在金属镀层50的形成期间(电镀期间)与金属镀层50的一部分(具体地，端部)接触以使电源26的负电极被电连接到金属镀层50。
[0058]具体地，导电夹具27在金属镀层50的形成期间被安装为与金属底层40的多个基底布线层中的一些(具体地，第一基底布线层41A)接触。导电夹具27可被从与导电夹具27接触的金属底层40的部分移除。在该实施例中，导电夹具27被设置在树脂基板9上以可以自由地与金属底层40的一部分接触。
[0059]这里，导电夹具27是覆盖树脂基板9的金属板。在导电夹具27中，形成具有与金属底层40的大小相对应的矩形形状的通孔27a，并且在导电夹具27的相反两侧形成一对凸缘部27b。当导电夹具27被设置在树脂基板9的表面9a上时，通孔27a被形成为使得:在树脂基板9的表面9a中，周边部被导电夹具27覆盖并且金属底层40通过通孔27a而被暴露。具体地，当导电夹具27被设置在树脂基板9的表面9a上时，通孔27a的周边27c与第一基底布线层41A接触，并且导电夹具27不与第二基底布线层41B接触，
[0060]以此方式，在该实施例中，导电夹具27被设置为与第一基底布线层41A中的每一个的端部41a、41b接触并且覆盖树脂基板9的表面9a的周边部。在该实施例中，第二基底布线层41B通过基底连接层42被连接到第一基底布线层41A。因此，通过至少使第一基底布线层41A的第一端部41a与导电夹具27接触，也可简单地将第二基底布线层41B电连接到导电夹具27。
[0061]导电夹具27由可用于容易地形成钝化膜的金属或化学稳定的金属形成。具体地，在构成金属镀层50的金属为铜、镍或银的情况下，构成导电夹具27的金属优选地为铝、钛、钼、钨或它们的合金。
[0062]在金属镀层50的形成期间，首先，如图5A所示，导电夹具27被设置在树脂基板9的表面9a上，以使形成于树脂基板9上的金属底层40被暴露并且使凸缘部27b的对与金属台座24接触。在该设置状态下，形成导电夹具27的通孔27a的周边27c的部分与第一基底布线层41A中的每一个的端部41a、41b接触(参考图3A)。结果，可以通过金属台座24和导电夹具27简单地将所有第一和第二基底布线层41A、41B电连接到电源26的负电极。
[0063]在该实施例中，通过金属台座24将导电夹具27电连接到电源26的负电极。然而，可以在没有金属台座24的情况下将导电夹具27直接连接到电源26的负电极，并且可以使用非导电台座代替金属台座。
[0064]接下来，如图5B所示，通过加压单元28将固体电解质膜23的表面朝向金属底层40加压，溶液供给单元29执行操作以将电解质溶液LI供给到外壳25。结果，被供给到外壳25的电解质溶液LI经过作为多孔体的阳极21的内部，并且电解质溶液LI的金属离子被供给到固体电解质膜23。
[0065]在此状态下，在阳极21与金属底层40(阴极)之间施加电压。结果，被包含在固体电解质膜23中的金属离子被还原，并且由此可以在金属底层40的表面上形成金属镀层50。具体地，如图6A和6B所示，可以获得这样的图案30’:在该图案中，第二金属布线31B通过金属连接部32部分地被连接到第一金属布线31A。
[0066]在该实施例中，作为镀敷装置2，使用固体电解质膜23的装置被用于形成金属镀层50。然而，例如，在不使用固体电解质膜23的情况下，可以通过以下步骤形成金属镀层50:将导电夹具27和树脂基板P浸入其中设置有阳极的电镀槽的电镀溶液中，使得金属底层40位于阳极的对面；以及在阳极与金属底层40(阴极)之间施加电压。
[0067]如图6A和6B所示，金属连接部32是其中基底连接层42的表面被金属镀层50的部分52覆盖的层。金属连接部32是其中第二金属布线32B被连接到第一金属布线31A的部分，并且该部分是不必要的。因此，如下面所述，通过蚀刻去除金属连接部32。
[0068]在去除金属连接部32的步骤S3中，使用图7所示的蚀刻装置I。图7是示出用于去除金属连接部32的蚀刻装置I的示意性概念图。图8是示出蚀刻装置I的固体电解质膜13的表面的示意性透视图。图9A是示出在蚀刻之前的蚀刻装置I的状态的示意性截面图。图9B是示出在蚀刻期间的蚀刻装置I的状态的示意性截面图。图9C是示出图9B的主要组件的放大图。
[0069]根据该实施例，在蚀刻装置I中，金属台座24、外壳25、加压单元28和溶液供给单元29的配置与图4所示的镀敷装置2的配置相同。因此，这些组件由上述相同的参考标号表示，并且将不重复对它们的描述。在蚀刻装置I中，使用其中溶解有基底连接层42的金属和金属镀层50的金属(其部分52)的溶液L2来代替电解质溶液LI。
[0070]如图7所示，蚀刻装置I包括:阴极11(用于蚀刻的导电部件)；以及用于蚀刻的固体电解质膜13。固体电解质膜13被设置在阴极11与作为阳极的图案30’(具体地，金属连接部32)之间，并且允许其中溶解有金属连接部32的金属的溶液L2透过。
[0071]对阴极11不做具体限制，只要满足以下条件:(I)其具有对溶液L2的耐腐蚀性；(2)其可允许溶液L2的透过；(3)其具有导电性以用作阴极；以及(4)加压单元28可以将固体电解质膜13朝向金属镀层50(其部分52)的表面加压。例如，阴极11优选地为由具有低氧过电压的材料(诸如铂或氧化铱)形成的泡沫金属或由具有高耐腐蚀性的材料(诸如被铂、氧化铱覆盖等等的钛)形成的泡沫金属。
[0072]如图8所示，在固体电解质膜13中，在与树脂基板9相对的表面13a上形成突出部13b，该突出部13b突出以符合金属连接部32 (基底连接层42)的表面的形状，使得固体电解质膜13与金属连接部32接触，并且不与金属布线31接触。
[0073]固体电解质膜13由允许其中溶解有金属连接部32(金属镀层50的部分52以及基底连接层42)的金属的溶液L2的透过的材料形成，也就是，由允许氢离子、氢氧离子、氯离子等等的透过的材料形成。对固体电解质膜13不做具体限制，只要它可通过与溶液L2接触而允许溶液L2的透过。
[0074]溶液L2的实例包括氢氧化钾水溶液、氯化铁水溶液、硝酸水溶液和硫酸水溶液。例如，在溶液L2为诸如硫酸水溶液或硝酸水溶液的酸性溶液的情况下或在溶解所需要的成分为阳离子的情况下，固体电解质膜的材料的实例包括氟树脂、烃类树脂、和诸如由DuPont制造的NAF1N(商品名称)的聚酰胺酸树脂；以及诸如由Asahi Glass C0.，Ltd制造的SELEM1N(CMV、CMD、CMF系列)的具有导电阳离子的阳离子交换功能的树脂。在这种情况下，固体电解质膜13由与镀敷装置2的固体电解质膜23的材料相同的材料形成。
[0075]例如，在溶液L2为碱性溶液的情况下或在溶解所需要的成分为阴离子的情况下(例如，盐酸水溶液或氯化铁水溶液)，固体电解质膜的材料的实例包括诸如由A S T O MCorporat1n制造的NEOSEPTA(AMX、AHA、ACS)和由Asahi Glass C0.,Ltd制造的SELEM10N(AMV、AMT、AHO系列)的具有阴离子交换功能的树脂。
[0076]在金属连接部32的去除期间，首先，如图9A所示，导电夹具27被设置在树脂基板9的表面9a上，以使得在树脂基板9上形成的图案30’被暴露并且使凸缘部24b的对与金属台座24接触。在该设置状态下，形成导电夹具27的通孔27a的开口边缘的一部分与第一金属布线31A中的每一个的端部31a、31b接触，但是第二金属布线31B中的每一个不与导电夹具27接触(参考图6A)。然而，第二金属布线31B通过金属连接部32被连接到第一金属布线31A。因此，可以通过金属台座24和导电夹具27简单地将所有第一和第二金属布线31A、31B电连接到电源16的正电极。
[0077]接下来，如图9B所示，通过加压单元28借助固体电解质膜13的突出部13b对金属连接部32(金属镀层50的部分52)的表面加压，溶液供给单元29执行操作以将电解质溶液L2供给到外壳25 ο结果，被供给到外壳25的溶液L2经过作为多孔体的阴极11的内部，并且被供给到固体电解质膜13。
[0078]在此状态下，电源16在阴极11与金属连接部32(阳极)之间施加电压。结果，如图9B和9C所示，可以通过蚀刻去除金属连接部32。
[0079]例如，在其中金属连接部32由铜形成以及其中溶液L2为硝酸水溶液或硫酸水溶液的情况下，如上所述，具有阳离子交换功能的膜被选作固体电解质膜13。结果，在阳极(金属连接部32)上发生反应Cu—Cu2++2e—，在阴极11上发生反应2H++2e——H2,可以去除金属连接部32。
[0080]另一方面，例如在其中金属连接部32由铜形成以及其中溶液L2为盐酸水溶液的情况下，如上所述，具有阴离子交换功能的膜被选作固体电解质膜13。结果，在阳极(金属连接部32)上发生反应Cu+4Cl——[CuCl4]2-+2e—，在阴极11上发生反应2H++2e——H2，并且可以去除金属连接部32。
[0081]以此方式，通过蚀刻不仅可以去除具有被金属镀层50的部分52覆盖的表面52a的基底连接层42，而且可以去除金属镀层50的部分52(可以去除金属连接部32)。因此，甚至可以简单地形成图1A和IB所示的复杂的布线图案30。
[0082]特别地，在密集地形成多个金属布线的情况下或在如图1A所示地第二金属布线31B独立地被浸入树脂基板9的表面B内的情况下，很难将金属布线的所有基底布线层直接电连接到电源以执行电镀。
[0083]然而，当像在该实施例中那样形成基底连接层42时，没有必要将金属布线的所有基底布线层直接电连接到电源。因此，可以更简单地形成布线图案。
[0084]下面将描述作为本发明的实例进行的验证试验。
[0085]在树脂基板的表面上形成铜溅射膜(Cu溅射膜)。接下来，使用图7所示的蚀刻装置，部分地蚀刻铜溅射膜。具体地，10 %的硫酸水溶液被用作溶液，并且在由泡沫钛(1mm X1 Omm X Imm)形成的多孔体(由Mitsubishi Materials Corporat1n制造)的表面上形成链铂层以制备阴极。作为固体电解质膜，使用具有183μπι的厚度的电解质膜(由DuPont制造；NAF1N NI 17 )，该电解质膜上形成有突出部(凸部)。与铜溅射膜接触的突出部的表面(突出表面)的大小为40mm X 40mm。
[0086]通过阴极朝向铜溅射膜对固体电解质膜加压，并且在以下条件下执行蚀刻:施加的压力为0.110^、施加的电压为3.0￥、处理时间为10分钟、以及温度为25°(:(室温)。结果在图10中示出。如图10所示，仅在形成为符合固体电解质膜的突出部(凸部)的形状的区域中的铜溅射膜被去除。
【主权项】
1.一种形成布线图案的方法，其特征在于包括: a)在树脂基板的表面上形成金属底层，所述金属底层包括: 在电镀期间与电极接触的第一基底布线层， 在所述电镀期间不与所述电极接触的第二基底布线层，以及 部分地将所述第一基底布线层连接到所述第二基底布线层的基底连接层； b)通过电镀在所述金属底层的表面上形成金属镀层；以及 c)通过蚀刻至少去除金属连接部的部分，所述金属连接部是被所述金属镀层的部分覆盖的所述基底连接层，其中 c)的步骤包括用其中溶解有所述基底连接层的金属和所述金属镀层的金属的溶液浸渍固体电解质材料，并且所述蚀刻包括 使所述固体电解质材料与所述金属连接部的所述部分接触；以及在阳极与阴极之间施加电压，所述阴极为所述固体电解质材料，并且所述阳极为所述金属连接部的所述部分。2.根据权利要求1所述的形成布线图案的方法，其中 所述固体电解质材料是第一固体电解质膜， 所述第一固体电解质膜的第一表面具有突出部以与所述金属连接部的所述部分的表面接触，并且 在以下状态下执行所述蚀刻:第一导电部件被设置在所述第一固体电解质膜的第二表面上，所述电极与在所述第一基底布线层上形成的所述金属镀层接触，并且所述金属连接层的所述部分的表面与所述突出部接触。3.根据权利要求2所述的形成布线图案的方法，其中 b)的步骤包括 使包含金属离子的第二固体电解质膜的第一表面与所述金属底层接触， 在所述第二固体电解质膜的第二表面上设置第二导电部件，以及通过以下方式在所述金属底层的所述表面上形成所述金属镀层:将所述第二导电部件设定为阳极，将所述金属底层设定为阴极，以及在所述阳极与所述阴极之间施加电压。4.根据权利要求3所述的形成布线图案的方法，其中 所述布线图案包括第一金属布线和第二金属布线， 所述第一金属布线包括所述第一基底布线层、第一端部和第二端部， 所述第一端部位于所述树脂基板的所述表面的第一边缘部附近， 所述第二端部位于所述树脂基板的所述表面的第二边缘部附近， 所述第一金属布线被设置在从所述第一边缘部到所述第二边缘部的区域中， 所述第二金属布线包括所述第二基底布线层， 与所述第一端部和所述第二端部相比，所述第二金属布线的相反两端部从所述树脂基板上的所述第一边缘部和所述第二边缘部进一步向内设置， 在a)的步骤中，所述金属底层在所述树脂基板的所述表面上形成，所述金属底层包括:所述第一基底布线层，其被形成为符合所述第一金属布线的形状;所述第二基底布线层，其被形成为符合所述第二金属布线的形状；以及所述基底连接层，其将所述第二基底布线层连接到所述第一基底布线层，并且 在b)的步骤中，在将所述电极设置在所述第一边缘部和所述第二边缘部中的至少一者上以与所述第一端部和所述第二端部中的至少一者接触之后，在所述金属底层的所述表面上形成所述金属镀层。5.一种蚀刻装置，其通过蚀刻来去除这样的金属连接部:在该金属连接部处，被设置在基板表面上的多个金属布线中的相邻金属布线部分地彼此连接，所述蚀刻装置的特征在于包括: 阴极； 固体电解质膜，其被设置在所述阴极与用作阳极的所述金属连接部之间，所述固体电解质膜被配置为允许其中溶解有所述金属连接部的金属的溶液的透过;以及 电源，其在所述金属连接部与所述阴极之间施加电压。6.根据权利要求5所述的蚀刻装置，其中 所述固体电解质膜具有突出部，所述突出部突出以符合所述金属连接部的表面的形状，以使得所述固体电解质膜与所述金属连接部接触并且不与所述金属布线接触。
【文档编号】H05K3/07GK106061124SQ201610195708
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年3月31日 公开号201610195708.6, CN 106061124 A, CN 106061124A, CN 201610195708, CN-A-106061124, CN106061124 A, CN106061124A, CN201610195708, CN201610195708.6
【发明人】佐藤祐规, 平冈基记, 柳本博, 臼井弘树
【申请人】丰田自动车株式会社