专利名称：镀着方法和电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及镀着方法和电子设备。
背景技术：
作为形成布线图的方法，目前公知有减去法和叠加法。在减去法中，在基板的整个表面上形成金属层，在金属层上图案化形成光致抗蚀剂，将光致抗蚀剂作为掩模，对金属层进行蚀刻。在叠加法中，在基板上图案化形成光致抗蚀剂，在光致抗蚀剂的开口部通过镀着处理使金属层沉积。根据这些方法，在最终除去光致抗蚀剂、并且通过减去法除去金属层的一部分时，会产生消耗资源和材料的问题。此外，因为需要光致抗蚀剂的形成和除去步骤，所以，也存在制造步骤数较多的问题。此外，除去光致抗蚀剂时所使用的溶剂有可能将例如催化剂也除去。
专利文件1特开平8-64934号公报发明内容本发明的目的在于提供一种通过简单的步骤实现提高可靠性的镀着方法和电子设备。
(1)本发明涉及的镀着方法包括以下步骤(a)在基板的规定区域上形成粗糙区域；(b)至少在上述粗糙区域的上方形成表面活性剂层；(c)在上述粗糙区域的上方，且在上述表面活性剂层的上方形成催化剂层；以及(d)在上述催化剂层的上方沉积金属层。
根据本发明，在基板的粗糙区域的上方形成金属层，所以，可以提高基板和金属层的粘着性，提高可靠性。此外，基板的除金属层之外的区域表面不粗糙，因此，不会损害基板的强度，还可以扩展该区域的使用用途。此外，例如可以省略光致抗蚀剂的使用，所以，可以通过简单的流程形成金属层。此外，在本发明中，所谓在指定的A的上方设置B，包括在A上直接设置B的情况和在A上隔着其他部件设置B的情况。这种情况在下面的发明中也是相同的。
(2)在该镀着方法中，上述步骤(a)可以包括在上述基板的除上述规定区域之外的区域上，形成另一个表面活性剂层，并通过湿式蚀刻该基板，从而形成上述粗糙区域。
(3)在该镀着方法中，上述基板可以呈现第一极性，上述表面活性剂层和上述另一个表面活性剂层可以呈现第二极性。
(4)在该镀着方法中，在上述步骤(b)前，还包括除去所述另一个表面活性剂层的步骤，在上述步骤(b)中，可以图案化形成上述表面活性剂层，以使其仅残存于上述粗糙区域的上方。
(5)在该镀着方法中，在上述步骤(b)中，通过光照射图案化上述表面活性剂层，以使其仅残存于上述粗糙区域的上方，同时，通过该光照射除去上述另一个表面活性剂层。
(6)在该镀着方法中，上述基板和上述另一个表面活性剂层可以呈现第一极性，上述表面活性剂层可以呈现第二极性。
(7)在该镀着方法中，与上述基板相比，上述另一个表面活性剂层具有的上述第一极性的绝对值较大。
(8)在该镀着方法中，在上述步骤(b)中，可以在上述粗糙区域的上方和上述另一个表面活性剂层的上方形成上述表面活性剂层。
(9)本发明涉及的电子设备是包括布线图的电子设备，上述布线图是采用上述镀着方法形成的。
图1是本发明的第一实施例涉及的镀着方法的示意图。
图2是本发明的第一实施例涉及的镀着方法的示意图。
图3是本发明的第一实施例涉及的镀着方法的示意图。
图4是本发明的第一实施例涉及的镀着方法的示意图。
图5是本发明的第一实施例涉及的镀着方法的示意图。
图6是本发明的第一实施例涉及的镀着方法的示意图。
图7是本发明的第一实施例涉及的镀着方法的示意图。
图8是本发明的第一实施例涉及的镀着方法的示意图。
图9是本发明的第二实施例涉及的镀着方法的示意图。
图10是本发明的第二实施例涉及的镀着方法的示意图。
图11是本发明的第二实施例涉及的镀着方法的示意图。
图12是本发明的第二实施例涉及的镀着方法的示意图的示意图。
图13是本发明的第二实施例涉及的镀着方法的示意图。
图14是本发明的第二实施例涉及的镀着方法的示意图。
图15是本发明的第三实施例涉及的电子设备的示意图。
具体实施例方式
下面，参照附图对本发明的实施例进行说明。
(第一实施例)图1～图8是本发明第一实施例所涉及的镀着方法的示意图。在本实施例中，采用非电镀方法在基板上形成金属层(布线图)。
(1)如图1所示，准备基板10。并且，如图1所示，基板10可以是绝缘基板。基板10可以是有机类基板(例如塑料材料、树脂基板)，也可以是无机类基板(例如石英玻璃、硅晶片、氧化物层)。作为塑料材料，例如有聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙酯、聚碳酸酯、聚亚苯硫醚、聚对苯二甲酸乙酯等。或者，基板10也可以是透光性基板(例如透明基板)。基板10并不仅限于单层，也包括在底基上至少形成有一层绝缘层的多层的基板。在本实施例中，在基板10上形成有金属层。
首先，清洗基板10。基板10的清洗可以适用干式清洗和湿式清洗中的任何一种。具体地说，例如可以采用真空紫外线灯(波长172nm、输出10mW、样品间距离1mm)，在氮气环境下进行30秒～900秒的真空紫外线照射。湿式清洗可以是例如在室温状态下，将基板10浸渍在臭氧水(臭氧浓度10ppm～20ppm)中5分钟～30分钟左右。通过清洗基板10，可以除去附着在基板10表面的油脂等污垢。此外，也可以使基板10的表面由疏水性转变为亲水性。此外，如果基板10的液体中表面电位是负电位(第一极性)，则可以通过清洗基板10而形成均一的负电位面。
(2)接着，如图1和图2所示，在基板10上图案化形成第一表面活性剂层14。例如、第一表面活性剂层14可以通过光照射形成图案。
具体地说，例如、将基板10浸渍在含有表面活性剂成分的表面活性剂溶液中，如图1所示，在基板10的整个表面上形成第一表面活性剂层12。作为第一表面活性剂层12可以使用当基板10的液体中表面电位是负电位(第一极性)时，呈现正电位(第二极性)的层。具体地说，作为第一表面活性剂层12可以采用例如阳离子类表面活性剂(阳离子表面活性剂和与其具有同等性质的物质)。作为表面活性剂溶液可以使用例如包含氨基硅烷类成分的水溶性表面活性剂(Technic Japan Inc.制的FPD调节器)的溶液、或者烷基铵类的溶液(例如、十六烷基三甲基氯化铵等)等。浸渍时间可以是例如1分钟～3分钟左右。
接着，从表面活性剂溶液中取出基板10，用超纯水清洗。之后，使基板10在例如室温下自然干燥，或者，在吹喷压缩空气除去水滴后，将其放置在90℃～120℃的干燥箱内三个小时左右，使其干燥。
然后，如图2所示，图案化第一表面活性剂层12，在基板10的规定的图案区域上形成第一表面活性剂层14。换言之，通过图案化形成，使基板10的该图案区域之外的区域上的第一表面活性剂层12光分解、并将其除去。
作为光16，可以采用例如真空紫外线(VUVvacuumultraviolet)。将光16的波长设为例如170nm～260nm，从而可以断开原子键(例如、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等)。这样，可以使第一表面活性剂层12光分解。此外，由于使用具有该波长波段的光16，所以，不用黄色室等设备，例如在白色灯下就可以进行本实施例所涉及的一系列步骤。
具体地说，可以使用真空紫外线灯(波长172nm、输出10mW、样品间距离1mm)作为光源18，在氮气环境下，5分钟～30分钟照射光16。光源18也可以是例如封入了Xe气的激态原子灯。此外，光16的波长只要是可以光分解第一表面活性剂层12的波长即可，并没有特别的限定。
光16通过掩模20(例如光掩模)照射于基板10上。详细地说，在光源18和基板10之间配置掩模20，使光16穿透掩模20的遮光部22(例如铬等的金属图案部)之外的区域。在本实施例中，因为在第一表面活性剂层14的图案区域之外形成金属层，所以，遮光部22是与金属层的图案形状相反的形状，且形成平面对称的形状。掩模20可以配置为与基板10相接触。此外，因为如果在氮气环境中进行光照射处理，光16不易衰减，所以，优选该方式。
这样，可以形成具有规定图案形状的第一表面活性剂层14。
(3)接着，如图3所示，通过湿式蚀刻，在基板10上形成粗糙区域24。粗糙区域24形成在露出于第一表面活性剂层14的区域上。粗糙区域24形成为与第一表面活性剂层14的图案形状相反的形状。此外，基板10的其他的区域(粗糙区域24之外的区域)由于被第一表面活性剂层14覆盖，所以，表面不会粗糙，例如、可以形成为平坦的面。
在湿式蚀刻步骤中，根据基板10的材质，可以使用酸性或者碱性中的任一种蚀刻液。例如，基板10是石英玻璃等的无机类基板时，可以使用酸性溶液。此外，例如，基板10是聚酰亚铵等的有机类基板时，可以使用碱性溶液。湿式蚀刻的方式可以是使基板10浸渍于蚀刻液中的浸渍方式，也可以是喷淋或喷射蚀刻液的涂敷方式。此外，通过对基板10进行湿式蚀刻，可以除去粗糙区域24上的第一表面活性剂层14的残渣。
(4)接着，如图4～图6所示，第二表面活性剂层28至少形成于基板10的粗糙区域24上。在本实施例中，使第二表面活性剂层28图案化，以使其仅残存在粗糙区域24上。
如图4所示，可以在形成第二表面活性剂层28之前，除去第一表面活性剂层14。例如，可以通过在基板10的整个表面上进行光照射，以分解除去第一表面活性剂层14。光照射的详细情况如上所述。然后，可以根据需要进行基板10的清洗步骤，除去第一表面活性剂层14的残渣。
然后，例如将基板10浸渍在含有表面活性剂成分的表面活性剂溶液中，如图5所示，在基板10的整个表面上形成第二表面活性剂层26。作为第二表面活性剂层26，可以使用具有呈现和上述第一表面活性剂层14相同的极性的性质的活性剂，例如可以使用阳离子类表面活性剂。其材料的详细情况可以适用已经说明过的内容。
然后，在根据需要进行了清洗和干燥步骤之后，对第二表面活性剂层26实施图案化，在基板10的粗糙区域24上形成第二表面活性剂层28。换言之，通过图案化形成，基板10的粗糙区域24之外区域上的第二表面活性剂层26光分解并被除去。在本步骤中，可以适用利用上述光照射的图案化形成步骤。其详细情况如上所述，但在本步骤中，掩模30的遮光部32形成为和金属层(粗糙区域24)的图案形状平面对称的形状。
(5)接着，如图7所示，在第二表面活性剂层28上形成催化剂层34。因为第二表面活性剂层28仅形成于基板10的粗糙区域24上，所以，可以仅在粗糙区域24上形成催化剂层34。
具体地说，使基板10浸渍在含有催化剂成分的催化剂溶液中。当使用阳离子类的活性剂作为第二表面活性剂层28时，作为催化剂可以选择液体中电位呈现为负电位(第一极性)的催化剂。这样，可以使催化剂选择性地只吸附在第二表面活性剂层28上，只在第二表面活性剂层28上形成催化剂层34。催化剂层34例如可由钯等构成，用于在非电镀液中，诱导沉积金属层36。如果吸附于第二表面活性剂层28上的催化剂的量增多，则催化剂层34上沉积的金属层36的沉积量也增多(沉积速度加快)，因此，可以通过调整催化剂的量来控制金属层36的厚度。作为催化剂液可以列举出锡-钯胶体催化剂液，但是，并不仅限于此，可以根据金属层36的材料进行自由地选择。此外，将基板10浸渍于锡-钯胶体催化剂液中时，为了使催化剂活化，可以将基板10浸渍于氟硼酸溶液中。这样，可以除去锡胶体粒子，只将钯吸附于第二表面活性剂层28上。
(6)接着，如图8所示，在催化剂层34上沉积金属层36。如上所述，因为催化剂层34只形成于粗糙区域24上，所以，可以只在粗糙区域24上形成金属层36。
具体地说，可以通过将基板10浸渍于非电镀液中，在催化剂层34上沉积金属层36。以沉积镍层作为金属层36的情况为例进行说明，可以采用以硫酸镍六水合物为主体，以次磷酸钠为还原剂的非电镀液。例如，将基板10浸渍在这样的非电镀液(温度80℃)中1分钟左右，从而，可以形成厚度为0.05μm～0.08μm的镍层。或者，可以采用以氯化镍六水合物为主体，以次磷酸钠为还原剂的非电镀液。例如，将基板10浸渍在这样的非电镀液(温度60℃)中1分钟左右，从而，可以形成厚度为0.05μm～0.08μm的镍层。此外，不限定金属层36的材料，例如，也可以由白金(Pt)、铜(Cu)、金(Au)等形成。
这样，可以在基板10上形成金属层36。因为金属层36在成为基板10的粗糙面的粗糙区域24上形成，因此，可以提高金属层36相对于基板10的粘着力。即、因为粗糙区域24的细微凹凸和金属层36物理地啮合，所以，可以与在平坦的面上形成金属层36相比，提高了固着效果。此外，在图8中，省略了第二表面活性剂层28和催化剂层34。
根据本实施例的镀着方法，在基板10的粗糙区域24的上方形成金属层36，因此可以实现基板10和金属层36(详细地说是第二表面活性剂层28)的粘着性的提高，提高可靠性。此外，因为基板10的金属层36之外的区域表面不粗糙，所以，不会损害基板10的强度，可以进一步拓宽该区域的使用用途。具体地说，在金属层36之外的区域中，高可靠性地形成其他布线等，当基板10是透光性基板时，可以具有较高的透射率使光透过。因此，可以实现设计自由度的提高。此外，例如、可以省略光蚀刻剂的使用，因此，可以通过简单的步骤形成金属层。
在上述例子中，在形成第二表面活性剂层28之前除去第一表面活性剂层14，但是，本实施例并不限定于此。例如，利用在图案化形成第二表面活性剂层28时的光照射，可以同时分解除去第一表面活性剂层14。这样，可以通过同一步骤进行第二表面活性剂层28的图案化形成以及除去第一表面活性剂层14，因此，可以进一步实现步骤的简捷化。
(第二实施例)图9～图14是本发明第二实施例所涉及的镀着方法的示意图。在本实施例中，所使用的第一和第二表面活性剂层具有呈现不同极性的性质。
(1)准备上述的基板10。例如，作为基板10，可以使用液体中表面电位呈现负电位(第一极性)的基板。此外，通过清洗基板10，可以在基板10上形成均一的负电位面。这里，将基板10的表面电位设为-V1(mV)(例如-50mV)。
(2)下面，如图9和图10所示，通过图案化形成在基板10上形成第一表面活性剂层42。例如，可以通过光照射图案化形成第一表面活性剂层42。
具体地说，例如将基板10浸渍在含有表面活性剂成分的表面活性剂溶液中，如图9所示，在基板10的整个表面上形成第一表面活性剂层40。作为第一表面活性剂层40可以使用和基板10呈现相同极性的表面活性剂。这里，如果将第一表面活性剂层40的表面电位设为-V2(mV)(例如-150mV)，则可以具有|V2|＞|V1|的关系。即，与基板10相比，第一表面活性剂层40具有第一极性的绝对值较大的属性。作为第一表面活性剂层40，例如、可以采用阴离子类表面活性剂(阴离子表面活性剂和与其具有相同性质的表面活性剂)。在这种情况下，第一表面活性剂层40可以具有如下性质与基板10相比呈现更强的负电位面。作为表面活性剂溶液，可以采用例如含有烷基硫酸盐成分的水溶性表面活性剂(十二烷基硫酸钠)的溶液、或者含有脂肪酸盐成分的N-月桂酰肌氨酸等。
然后，从表面活性剂溶液中取出基板10，用超纯水清洗。之后，使基板10例如在室温下自然干燥，或者，在吹喷压缩空气除去水滴后，将其放置在90℃～120℃的干燥箱内3个小时左右，使其干燥。
然后，如图10所示，图案化形成第一表面活性剂层40，在基板10的规定的图案区域上形成第一表面活性剂层42。换言之，通过图案化形成，使基板10的该图案区域之外的区域上的第一表面活性剂层40光分解、并被除去。在本步骤中，可以适用第一实施例中说明的利用光照射的图案化形成步骤，其详细情况如上所述。
(3)然后，如图11所示，通过湿式蚀刻，在基板10上形成粗糙区域24。本步骤的详细情况见第一实施例中的说明，通过湿式蚀刻形成粗糙区域24，同时，可以除去粗糙区域24上的第一表面活性剂层42的残渣。
(4)然后，如图12所示，在基板10的粗糙区域24上以及第一表面活性剂层42上形成第二表面活性剂层44。即、在基板10的整个表面上形成第二表面活性剂层44。
作为第二表面活性剂层44，可以使用呈现与基板10(第一表面活性剂层42)不同的极性的性质的表面活性剂层。即、作为第二表面活性剂层44，可以使用液体中表面电位呈现正电位(第二极性)的阳离子类表面活性剂。这里，将第二表面活性剂层44的表面电位设为+V3(mV)(例如+100mV)。这样，在基板10的粗糙区域24上，为-V1+V3(mV)(例如-50+100＝50mV)，在基板10的粗糙区域24之外的区域上，为-V2+V3(mV)(例如-150+100＝-50mV)。即、由于第二表面活性剂层44的底层的电位差，即使表面同是第二表面活性剂层44，从电位面至少也可以推测得知后述的催化剂的吸附量会产生差异。特别是如上所述，当具有|V2|＞|V1|的关系时，即、第一表面活性剂层42呈现强于基板10的负电位面时，电位差的差异更加明显。
此外，第二表面活性剂层44的表面电位的数值并没有特别限定，可以根据催化剂的性质适当地决定，但是，也可以具有例如|V1|＜|V2|＜|V3|的关系。
(5)然后，如图13所示，在基板10的粗糙区域24上和第二表面活性剂层44上形成催化剂层46。使用阳离子类的表面活性剂层作为第二表面活性剂层44时，可以选择液体中电位呈现负电位(第一极性)的催化剂。如上所述，第二表面活性剂层44上进行如下处理根据第一表面活性剂层42和基板10的粗糙区域24这样的底层的不同，从而产生催化剂的吸附量的差异。即、底层是第一表面活性剂层42的区域，由于第一表面活性剂层42的特性而呈现丧失第二表面活性剂层44的特性的状态(即、不发挥作为阳离子类表面活性剂层的功能的状态)。因此，通过将基板10浸渍于含有催化剂成分的催化剂溶液中，可以使催化剂选择性地吸附于粗糙区域24上。此外，催化剂层46用于在非电镀液中诱导金属层48的沉积，由例如钯等构成。
(6)然后，如图14所示，在催化剂层46上沉积金属层48。如上所述，催化剂层46选择性地形成于粗糙区域24上，因此，可以在粗糙区域24上选择性地形成金属层48。此外，在图14中，省略了第一和第二表面活性剂层42、44以及催化剂层46。
如果有需要，可以在形成金属层48后，除去金属层48之外的区域的第一和第二表面活性剂层42、44。可以通过上述光照射和清洗步骤除去第一和第二表面活性剂层42、44。
在本实施例中，也可以如第一实施例中所述，通过简单的步骤实现可靠性的提高。此外，本实施例中的其他详细内容，可以适用第一实施例中说明的内容。
(第三实施例)图15示出了根据本实施例的镀着方法而制造的电子设备的一个例子。根据上述的镀着方法，可以在基板10上的粗糙区域24上形成布线图(金属层)。布线图可以用于电连接各电子部件。这时，基板10是布线基板。即、可以根据上述镀着方法制造布线基板。在图15所示的例子中，在基板10上电连接集成电路芯片90，基板10的一个端部与另一个基板92(例如呈现面板)电连接。电子设备1000可以是液晶呈现装置、等离子呈现装置、EL(Electroluminescence场致发光)呈现装置等的呈现装置。
本发明并不限定于上述实施例，可以有各种变形。例如本发明包括与实施例中说明的结构实质上相同的结构(例如，功能、方法和结果相同的结构，或者目的和结果相同的结构)。此外，本发明包括替换了实施例中说明的结构的非实质性部分的结构。此外，本发明包括与实施例中说明的结构发挥同一作用效果的结构或达成同一目的的结构。此外，本发明还包括在实施例中说明的结构中附加公知技术的结构。
附图标记说明10 基板12、14 第一表面活性剂层(其他表面活性剂层)24 粗糙区域26、28 第二表面活性剂层(表面活性剂层)34 催化剂层
36 金属层40、42 第一表面活性剂层(其他表面活性剂层)44 第二表面活性剂层46 催化剂层48 金属层
权利要求
1.一种镀着方法，包括以下步骤(a)在基板的规定区域上形成粗糙区域；(b)至少在所述粗糙区域的上方形成表面活性剂层；(c)在所述粗糙区域的上方、且在所述表面活性剂层的上方形成催化剂层；以及(d)在所述催化剂层的上方沉积金属层。
2.根据权利要求1所述的镀着方法，其中，所述步骤(a)包括在所述基板的除所述规定区域之外的区域上形成另一表面活性剂层，并通过湿式蚀刻所述基板，从而形成所述粗糙区域。
3.根据权利要求2所述的镀着方法，其中，所述基板呈现第一极性，所述表面活性剂层和所述另一表面活性剂层呈现第二极性。
4.根据权利要求3所述的镀着方法，其中，在所述步骤(b)前，还包括除去所述另一表面活性剂层的步骤，在所述步骤(b)中，可以图案化形成所述表面活性剂层，以使其仅残存于所述粗糙区域的上方。
5.根据权利要求3所述的镀着方法，其中，在所述步骤(b)中，通过光照射图案化所述表面活性剂层，以使其仅残存于所述粗糙区域的上方，而且，通过该光照射除去所述另一表面活性剂层。
6.根据权利要求2所述的镀着方法，其中，所述基板和所述另一表面活性剂层呈现第一极性，所述表面活性剂层呈现第二极性。
7.根据权利要求6所述的镀着方法，其中，与所述基板相比，所述另一表面活性剂层所具有的第一极性的绝对值较大。
8.根据权利要求7所述的镀着方法，其中，在所述步骤(b)中，在所述粗糙区域的上方和所述另一表面活性剂层的上方形成所述表面活性剂层。
9.一种电子设备，包含布线图，其中，所述布线图是采用根据权利要求1至8中任一项所述的镀着方法形成的。
全文摘要
本发明公开了一种通过简单的步骤实现提高可靠性的镀着方法。该镀着方法包括以下步骤(a)在基板(10)的规定区域上形成粗糙区域(24)；(b)至少在粗糙区域(24)的上方形成表面活性剂层(28)；(c)在粗糙区域的上方、且在表面活性剂层(28)的上方形成催化剂层(34)；(d)在催化剂层(34)的上方沉积金属层(36)。
文档编号H05K3/18GK1849039SQ20061007210
公开日2006年10月18日 申请日期2006年4月12日 优先权日2005年4月13日
发明者降旗荣道, 木村里至 申请人:精工爱普生株式会社