JP2008013825A - めっき基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】微細パターンを精度良く形成するめっき基板およびその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明にかかるめっき基板の製造方法は、基板１０上に所定のパターン以外の領域に触媒層３２を設ける工程と、第１の無電解めっき液に基板を浸漬することにより、基板上に金属を析出させて所定のパターンの第１の金属層３４を設ける工程と、触媒層を除去する工程と、第２の無電解めっき液に基板を浸漬することにより、第１の金属層の上方に第２の金属層を設ける工程と、を含む。
【選択図】図９

Description

本発明は、めっき基板の製造方法に関する。

近年の電子機器の高速化・高密度化に伴い、基板上に金属層を有するめっき基板の製造方法としてアディティブ法が注目を集めている。アディティブ法では、基板上に設けたフォトレジストをパターニングしてめっきレジストを形成し、めっきレジストの開口部にめっき処理を行うことにより金属層を析出させる方法が知られている。
特開平１０−６５３１５号公報

本発明の目的は、微細パターンを精度良く形成するめっき基板の製造方法を提供することにある。

本発明にかかるめっき基板の製造方法は、
無電解めっき法によりめっき基板を製造する方法であって、
（ａ）基板上に所定のパターン以外の領域に触媒層を設ける工程と、
（ｂ）第１の無電解めっき液に前記基板を浸漬することにより、前記基板上に金属を析出させて前記所定のパターンの第１の金属層を設ける工程と、
（ｃ）前記触媒層を除去する工程と、
（ｄ）第２の無電解めっき液に前記基板を浸漬することにより、前記第１の金属層の上方に第２の金属層を設ける工程と、を含む。

このように、触媒層の形成領域と金属層の形成領域とを異なる領域にすることにより、微細なめっき粒子を基板上に吸着させることができる。即ち、めっき粒子を析出させる領域と、吸着させる領域とを異ならせることによって、微細なめっき粒子であっても基板上に安定的に吸着させることができる。したがって、微細パターンの金属層を形成することができる。

また、金属層を形成する途中に触媒層を除去する工程を設けることによって、所定のパターンの金属層の間に金属粒が析出するのを防止することができる。これにより、隣り合う金属層が接触すること等を防止し、信頼性の高いめっき基板を製造することができる。

本発明にかかるめっき基板の製造方法において、
前記工程（ａ）は、
（ａ１）前記所定のパターン以外の領域に、界面活性剤またはシラン系カップリング剤を含む触媒吸着層を設ける工程と、
（ａ２）前記触媒吸着層の上方に触媒層を設ける工程と、
を含むことができる。

本発明にかかるめっき基板の製造方法において、
前記工程（ｃ）は、
（ｃ１）前記所定のパターン以外の領域に真空紫外放射を照射することによって、前記触媒吸着層を分解する工程を含むことができる。

本発明にかかるめっき基板の製造方法において、
前記工程（ｃ）は、前記工程（ｃ１）の後に、
（ｃ２）前記基板を洗浄することによって、分解された前記触媒吸着層および前記触媒層を除去する工程をさらに含むことができる。

本発明にかかるめっき基板の製造方法において、
前記工程（ｃ）では、
アルカリ性溶液で前記基板を洗浄することにより、前記触媒層を除去することができる。

本発明にかかるめっき基板の製造方法において、
前記第１の無電解めっき液は、酸性溶液であることができる。

本発明にかかるめっき基板の製造方法において、
前記工程（ｃ）では、アルカリ性無電解めっき液で前記基板を洗浄することにより、前記触媒層を除去することができる。

本発明にかかるめっき基板の製造方法において、
前記アルカリ性無電解めっき液は、前記第２の無電解めっき液であることができる。

本発明にかかるめっき基板の製造方法において、
前記アルカリ性溶液は、ｐＨ１０〜ｐＨ１４であることができる。

本発明にかかるめっき基板の製造方法において、
前記第１の無電解めっき液はニッケルを含み、前記第２の無電解めっき液は銅を含むことができる。

本発明にかかるめっき基板の製造方法において、
前記工程（ａ１）は、
基板上に前記所定のパターンのレジスト層を設ける工程と、
界面活性剤またはシラン系カップリング剤を含む触媒吸着層を前記基板上に設ける工程と、
を含み、
前記工程（ａ）は、（ａ２）の後に、
前記レジスト層を除去することにより、前記所定のパターンの触媒吸着層および触媒層を除去する工程を含むことができる。

本発明にかかるめっき基板の製造方法において、
前記工程（ａ）は、
基板上に所定のパターンの領域にレジスト層を設ける工程と、
界面活性剤またはシラン系カップリング剤を含む触媒吸着層を前記基板上に設ける工程と、
前記レジスト層を除去することにより、前記所定のパターンの触媒吸着層を除去する工程と、
を含むことができる。

本発明にかかるめっき基板の製造方法において、
前記基板は、光透過性基板であり、
前記所定のパターンは、１次元または２次元の周期的なパターンであり、
前記周期的なパターンの間隔は、可視光の波長以下であることができる。

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。

１．めっき基板の製造方法
図１〜図１０は、本実施の形態にかかるめっき基板１００（図１１参照）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めっき基板を製造する。

（１）まず、基板１０を用意する。基板１０は、図１に示すように絶縁基板であってもよい。後述する工程により絶縁基板上に金属層を形成することによって、配線基板を製造することができる。あるいは、基板１０は、可視光を透過する光透過性基板（例えば透明基板）であってもよい。後述する工程により光透過性基板上に金属層を形成することによって、たとえば偏光板のような光学素子基板を製造することができる。

また基板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。本実施の形態では、基板１０上に金属層を形成する。また基板１０の表面には、凹凸がないことが好ましく、たとえば凹凸の高さが１０ｎｍ未満であることが望ましい。

ついで、基板１０上に所定のパターンのレジスト層２２を形成する。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１に示すように、レジスト層２２を形成することができる。ここで所定のパターンは、金属層３４、３７（図１１参照）の形成を所望する領域の形状であって、任意の形状とすることができる。

（２）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、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。

ドライ洗浄は、図２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。

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。

（３）次に、界面活性剤またはシラン系カップリング剤を含む触媒吸着層２４を基板１０上に形成する。

まず、図３に示すように、界面活性剤またはシラン系カップリング剤を溶解した触媒吸着溶液１４に基板１０を浸漬する。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。

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。

触媒吸着溶液１４に含まれるシラン系カップリング剤としては、たとえばヘキサメチルジシラザン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。

次いで、触媒吸着溶液１４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４に示すように、触媒吸着層２４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。

（４）次に、触媒層３１を基板１０上に形成する。まず、図５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。

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。

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。

以上の工程により、触媒層３１が形成される。触媒層３１は、図６に示すように、基板１０およびレジスト層２２上の触媒吸着層２４の上面に形成される。

（５）次に、基板１０上のレジスト層２２を除去する。具体的には、図７に示すように、所定のパターンのレジスト層２２を除去する。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上に設けられた触媒吸着層２４および触媒層３１もレジスト層２２とともに除去される。これにより、所定のパターン以外の領域のみに触媒吸着層２６および触媒層３２を形成することができる。

（６）次に、所定のパターンの第１の金属層３４を形成する。言い換えれば、基板１０上の触媒層３２が形成されていない領域に第１の金属層３４を形成する。具体的には、金属を含む第１の無電解めっき液に基板１０を浸漬させることによって、触媒層３２が形成されていない領域に第１の金属層３４を析出させることができる。ここで第１の無電解めっき液は、基板１０上にめっき粒子として析出する際、めっき粒子の平均粒径が２０ｎｍ〜５０ｎｍになるように調整されることが好ましい。このような第１の無電解めっき液は、ｐＨ、温度、調整時間等をかえることにより調整することができる。また第１の無電解めっき液は、ｐＨ１０未満であることが好ましく、酸性であることがより好ましい。これにより、第１の無電解めっき液中に触媒吸着層２６が溶解して触媒層３２が基板１０から剥離するのを防止することができる。

また第１の無電解めっき液への基板１０の浸漬時間が一定時間以上になると、めっき粒子の平均粒径が５０ｎｍより大きくなってしまうため、浸漬時間は、一定時間以内であることが好ましい。

具体的に第１の金属層３４としてニッケル層を析出させる場合について説明すると、第１の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の金属層３４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、図８に示すように、基板１０上の触媒層３２の上面に第１の金属層３４を形成することができる。

このとき、図８に示すように、第１の金属層３４の析出とともに、金属粒３５が触媒層３２上に形成されることがある。この金属粒３５は、後述する工程において、触媒層３２とともに除去される。

第１の無電解めっき液に浸漬した後、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。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。

（７）次に、所定のパターン以外の領域、即ち第１の金属層３４が形成されていない領域に設けられている触媒吸着層２６および触媒層３２を除去する。具体的には、触媒吸着層２６を光分解して、基板１０を洗浄することにより、触媒吸着層２６および触媒層３２を除去する（図９参照）。

所定のパターン以外の領域に照射する光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。これにより、触媒吸着層２６を光分解させることができる。また、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。

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、１分〜３０分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、触媒吸着層２６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。

基板１０の洗浄は、水洗であってもよいし、アルコール洗浄であってもよい。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。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。

このようにして、触媒吸着層２６および触媒層３２を除去することができ、ひいては、触媒層３２上に形成された金属粒３５を除去することができる（図１０参照）。

（８）次に、第１の金属層３４上にさらに金属を析出させ、第２の金属層３７を形成する。具体的には、第１の金属層３４を露出させた状態で、基板１０を、第２の無電解めっき液に浸漬させることによって、第１の金属層３４上に金属を析出させて第２の金属層３７を形成することができる（図１１参照）。

第２の無電解めっき液としては、上述した第１の無電解めっき液と同様の無電解めっき液を用いてもよいし、第１の無電解めっき液と異なる無電解めっき液を用いてもよい。第１の無電解めっき液と異なる無電解めっき液を用いる場合には、第２の無電解めっき液は、第１の金属層３４の表面においてめっき反応が起こるものであれば特に限定されない。

以上の工程により、図１１に示すように、めっき基板１００を形成することができる。

２．めっき基板
上述した方法により製造されためっき基板１００について、図１２を用いて説明する。図１２は、本実施の形態にかかるめっき基板１００を模式的に示す斜視図である。めっき基板１００は、基板１０と当該基板１０の上方に形成された第２の金属層３７とを含む。第２の金属層３７は、所定のパターンを有する。所定のパターンは、たとえば１次元または２次元の周期的なパターンであることができる。めっき基板１００は、光透過性基板上に所定のパターンを有することにより、偏光板等の光学素子基板として機能することができる。たとえば図１３に示すように、めっき基板１００は、一定の間隔ｂと一定の幅ａの直線状の金属層がＸ軸方向に繰り返し設けられている１次元の周期的なパターン（ストライプ形状）であることができる。周期方向（Ｘ軸方向）における幅ａが可視光の波長以下であり、かつ基板１０が光透過性基板からなる場合には、めっき基板１００は、偏光板として機能することができる。

３．本実施の形態にかかるめっき基板１００の製造方法では、触媒層３２が形成されていない領域に第１の金属層３４が形成されている。この機構については、以下のように想定される。無電解めっき反応は、無電解めっき液中の還元剤と金属イオンとの還元反応であり、金属イオンが還元剤から電子を受け取ることによりめっき粒子が析出する反応である。この反応は、触媒層３２に含まれる触媒によって促進されるため、主に触媒層３２の近傍で進行する。無電解めっき液中では、複数の金属イオンが集合体となって存在しているため、複数の金属原子の集合体であるめっき粒子が還元反応によって析出する。なお、複数の金属イオンの集合体の大きさは、第１の無電解めっき液のｐＨ、温度、時間等によって制御することができる。析出時のめっき粒子の平均粒径が、たとえば約２０ｎｍ〜５０ｎｍである場合には、めっき粒子は、触媒層３２近傍で生成された後に触媒層３２の形成されていない領域まで移動して基板１０に吸着する。即ち、めっき粒子は、触媒層３２付近で析出するが、触媒層３２付近ではさらに還元反応が継続するためエネルギー状態が不安定であり、一定以上の質量がなければ触媒層３２上で安定し、吸着することができない。したがってめっき粒子は、平均粒径が約２０ｎｍ〜５０ｎｍの場合には、触媒層３２上で安定することができず、基板１０上に移動して吸着する。よって、第１の金属層３４は、触媒層３２の形成されていない領域に形成されることができる。

また、本実施の形態にかかるめっき基板１００の製造方法では、触媒層３２を残存させた状態で、第１の金属層３４を析出させ、その後に触媒層３２を除去してから、再度金属を析出させて第１の金属層３４を厚膜化して第２の金属層３７を形成する。即ち、第１の金属層３４は、触媒層３２の触媒作用によって形成され、触媒層３２の除去後には、第１の金属層３４を核として自己触媒反応によって第２の金属層３７が形成される。したがって、上述したような金属粒３５が触媒層３２の上に生成してしまった場合でも、触媒吸着層２６を除去することによって、触媒層３２と金属粒３５とを同時に除去することができる。また触媒層３２および金属粒３５の除去後にさらに自己触媒反応によって金属層を厚膜化することにより、十分な厚みを有する金属層（配線）を形成することができるため配線の電気抵抗を低減することができ、信頼性の高いめっき基板を提供することができる。

４．電子デバイス
図１３は、本実施の形態にかかるめっき基板の製造方法によって製造されるめっき基板を適用した電子デバイスの一例を示す。基板１０が絶縁基板である場合には、めっき基板１００は、配線基板として機能することができる。電子デバイス１０００は、配線基板としてのめっき基板１００と、集積回路チップ９０と、他の基板９２とを含む。

めっき基板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。めっき基板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、めっき基板１００には、集積回路チップ９０が電気的に接続され、めっき基板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。

また、光学素子基板としてのめっき基板１００は、液晶ディスプレイ装置、プロジェクター装置等の偏光板として機能してもよい。

５．変形例
次に変形例にかかるめっき基板の製造方法について説明する。本実施の形態にかかるめっき基板の製造方法では、触媒吸着層２６を光分解して、基板１０を洗浄することにより、触媒吸着層２６および触媒層３２を除去しているが、これにかえて、変形例にかかるめっき基板の製造方法では、アルカリ溶液で基板を洗浄することにより触媒吸着層２６および触媒層３２をする。以下に、変形例にかかるめっき基板の製造方法を説明する。

図１４および図１５は、変形例にかかるめっき基板の製造方法を示す図である。まず、基板１０を用意し、洗浄する。次に、所定のパターン以外の領域のみに触媒吸着層２４および触媒層３２を基板１０上に形成する。次に、第１の金属層３４を形成する。ここまでの工程の詳細については、本実施の形態にかかるめっき基板の製造方法の（１）〜（６）と同様であるので説明を省略する。

次に、図１４に示すように、アルカリ性溶液４０で基板１０を洗浄することにより、触媒吸着層２６および触媒層３２を除去する。アルカリ性溶液４０は、触媒吸着層２６を溶解することができるものであれば特に限定されないが、ｐＨ１０〜ｐＨ１４であることが好ましい。またアルカリ性溶液４０は、たとえば水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム溶液等の無機アルカリ溶液であってもよいし、無電解めっき液であってもよい。アルカリ性溶液４０として無電解めっき液を用いる場合には、アルカリ性溶液４０は、上述した第２の無電解めっき液であってもよい。この場合には、第２の金属層３７を形成する工程と触媒吸着層２６および触媒層３２を除去する工程とを同一の工程で行うことができる。したがって、アルカリ性溶液４０として第２の無電解めっき液を用いることによって、工程数を簡略化することができる。

また、アルカリ性溶液４０として無電解めっき液を用いる場合であっても、その後にさらに基板１０を第２の無電解めっき液に浸漬してもよい。アルカリ性溶液４０としての無電解めっき液には、触媒層３２や触媒吸着層２６が混入することによって、当該溶液中で自己分解反応が発生することがあるが、上述したように基板１０を第２の無電解めっき液に入れ替えるため、第２の無電解めっき液中で自己分解反応が発生するのを抑制し、効率よく第１の金属層３４上に金属を析出させることができる。

アルカリ性溶液４０として第２の無電解めっき液を用いない場合にも、次に、基板１０を第２の無電解めっき液に浸漬することによって、第２の金属層３７を形成する。以上の工程により、図１１に示すようなめっき基板を製造することができる。

なお、アルカリ性溶液４０として第２の無電解めっき液を用いる場合には、第２の無電解めっき液は、第１の無電解めっき液と異なるものを用いることが好ましい。上述したように、第２の無電解めっき液はｐＨ１０〜ｐＨ１４であり、第１の無電解めっき液は、ｐＨ１０未満であることができる。したがって、たとえば第１の無電解めっき液としては、ニッケルを含むものを用い、第２の無電解めっき液としては、銅を含むものを用いることができる。このような２種類のめっき液を用いることによって、図１５に示すように、基板１０上にニッケルからなる第１の金属層３４と銅からなる第２の金属層４２とを含むめっき基板２００を形成することができる。このように、第２の金属層４２で第１の金属層３４を覆うことによって、形成された配線が酸化するのを抑制することができる。

６．実験例
６．１．実験例１
本実施の形態にかかるめっき基板の製造方法によりめっき基板を形成した。

（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２００ｎｍピッチで約１３０ｎｍ幅の直線状に露光、現像することにより、約７０ｎｍ幅の直線状のラインと約１３０ｎｍ間隔を有するストライプ状の開口部を有するフォトレジストパターンを形成した。

（２）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、約１３０ｎｍ幅の直線状のラインと約７０ｎｍ間隔を有するストライプ状の触媒層が形成された。

（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３０秒間浸漬し、約３０〜５０ｎｍ程度の厚み、約７０ｎｍ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、１００〜１５０℃で１０分間焼成してニッケル金属層中の水分を蒸発させ、基板に対する密着性を向上させた。

（４）次に、真空紫外放射を真空度６７０ｔｏｒｒ程度で５分程度、ガラス基板上に照射した。その後、基板を水洗することにより、触媒層を除去した。

（５）次に、ガラス基板を、上述したニッケル無電解めっき液に浸漬し、約１００〜２００ｎｍ程度の厚み、約７０ｎｍ幅のニッケル金属層を形成した。

このように形成された金属層のＳＥＭ画像を図１６に示す。この金属層は、図１６に示すとおり、約７０ｎｍ幅の直線状のラインと約１３０ｎｍ間隔を有するストライプ状であった。

６．２．実験例２
変形例にかかるめっき基板の製造方法によりめっき基板を形成した。

（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２００ｎｍピッチで約１３０ｎｍ幅の直線状に露光、現像することにより、約７０ｎｍ幅の直線状のラインと約１３０ｎｍ間隔を有するストライプ状の開口部を有するフォトレジストパターンを形成した。

（２）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、約１３０ｎｍ幅の直線状のラインと約７０ｎｍ間隔を有するストライプ状の触媒層が形成された。

（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３０秒間浸漬し、約３０〜５０ｎｍ程度の厚み、約７０ｎｍ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、１００〜１５０℃で１０分間焼成してニッケル金属層中の水分を蒸発させ、基板に対する密着性を向上させた。

（４）次に、アルカリ性溶液にガラス基板を浸漬した。アルカリ性溶液としては、約１０ｗｔ％水酸化ナトリウム溶液を用いた。浸漬時間は１５分程度とした。

（５）次に、ガラス基板を、上述したニッケル無電解めっき液に浸漬し、約１００〜２００ｎｍ程度の厚み、約７０ｎｍ幅のニッケル金属層を形成した。

このように形成された金属層のＳＥＭ画像を図１７に示す。この金属層は、図１７に示すとおり、約７０ｎｍ幅の直線状のラインと約１３０ｎｍ間隔を有するストライプ状であった。

６．３．実験例３（比較例）
本実施の形態にかかるめっき基板の製造方法によりめっき基板を形成した。

（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２００ｎｍピッチで約１３０ｎｍ幅の直線状に露光、現像することにより、約７０ｎｍ幅の直線状のラインと約１３０ｎｍ間隔を有するストライプ状の開口部を有するフォトレジストパターンを形成した。

（２）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、約１３０ｎｍ幅の直線状のラインと約７０ｎｍ間隔を有するストライプ状の触媒層が形成された。

（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３０秒間浸漬し、約３０〜５０ｎｍ程度の厚み、約７０ｎｍ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、１００〜１５０℃で１０分間焼成してニッケル金属層中の水分を蒸発させ、基板に対する密着性を向上させた。

（４）次に、ガラス基板を、上述したニッケル無電解めっき液に浸漬し、約１００〜２００ｎｍ程度の厚み、約７０ｎｍ幅のニッケル金属層を形成した。

このように形成された金属層のＳＥＭ画像を図１８に示す。この金属層は、図１８に示すとおり、約７０ｎｍ幅の直線状のラインと約１３０ｎｍ間隔を有するストライプ状であった。また、間隔には金属粒が析出していることが確認された。

以上の実験例によれば、実験例１および実験例２のように、金属層の一部を形成した後に、触媒層および触媒吸着層を除去することによって、パターン間隔に金属粒が形成されるのを防止、または除去することができたことが確認された。

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。たとえば上述した実施の形態では、触媒吸着層および触媒層を形成した後にレジスト層を除去しているが、これにかえて、触媒吸着層の形成後にレジスト層を除去することにより、所定のパターン以外の領域にのみ触媒吸着層を残し、その後に触媒層を形成してもよい。

また、上述した実施の形態では、予め基板上に所定のパターンの領域にレジスト層を設けて全面に触媒吸着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、たとえば触媒吸着層を基板全面に形成し、この触媒吸着層の一部を光分解して所望のパターン領域にのみ触媒吸着層を残す。これにより、触媒層は所定のパターン以外の領域にのみ形成されることができる。触媒吸着層の光分解は、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。

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。

本実施の形態にかかるめっき基板の製造方法を示す図。 本実施の形態にかかるめっき基板の製造方法を示す図。 本実施の形態にかかるめっき基板の製造方法を示す図。 本実施の形態にかかるめっき基板の製造方法を示す図。 本実施の形態にかかるめっき基板の製造方法を示す図。 本実施の形態にかかるめっき基板の製造方法を示す図。 本実施の形態にかかるめっき基板の製造方法を示す図。 本実施の形態にかかるめっき基板の製造方法を示す図。 本実施の形態にかかるめっき基板の製造方法を示す図。 本実施の形態にかかるめっき基板の製造方法を示す図。 本実施の形態にかかるめっき基板を示す断面図。 本実施の形態にかかるめっき基板を示す斜視図。 本実施の形態にかかるめっき基板を適用した電子デバイスの一例を示す図。 変形例にかかるめっき基板の製造方法を示す図。 変形例にかかるめっき基板の製造方法を示す図。 実験例１にかかるめっき基板のＳＥＭ画像を示す図。 実験例１にかかるめっき基板のＳＥＭ画像を示す図。 実験例１にかかるめっき基板のＳＥＭ画像を示す図。

符号の説明

１０ 基板、１４ 界面活性剤溶液、１８ 光源、２０ 光、２２ レジスト層、２４ 触媒吸着層、２６ 触媒吸着層、３０ 触媒溶液、３１ 触媒層、３２ 触媒層、３４ 第１の金属層、３７ 第２の金属層、９０ 集積回路チップ、９２ 他の基板、１００ めっき基板、１０００ 電子デバイス

Claims (13)

1. 無電解めっき法によりめっき基板を製造する方法であって、
   （ａ）基板上に所定のパターン以外の領域に触媒層を設ける工程と、
   （ｂ）第１の無電解めっき液に前記基板を浸漬することにより、前記基板上に金属を析出させて前記所定のパターンの第１の金属層を設ける工程と、
   （ｃ）前記触媒層を除去する工程と、
   （ｄ）第２の無電解めっき液に前記基板を浸漬することにより、前記第１の金属層の上方に第２の金属層を設ける工程と、
   を含む、めっき基板の製造方法。
2. 請求項１において、
   前記工程（ａ）は、
   （ａ１）前記所定のパターン以外の領域に、界面活性剤またはシラン系カップリング剤を含む触媒吸着層を設ける工程と、
   （ａ２）前記触媒吸着層の上方に触媒層を設ける工程と、
   を含む、めっき基板の製造方法。
3. 請求項２において、
   前記工程（ｃ）は、
   （ｃ１）前記所定のパターン以外の領域に真空紫外放射を照射することによって、前記触媒吸着層を分解する工程を含む、めっき基板の製造方法。
4. 請求項３において、
   前記工程（ｃ）は、前記工程（ｃ１）の後に、
   （ｃ２）前記基板を洗浄することによって、分解された前記触媒吸着層および前記触媒層を除去する工程をさらに含む、めっき基板の製造方法。
5. 請求項２において、
   前記工程（ｃ）では、
   アルカリ性溶液で前記基板を洗浄することにより、前記触媒層を除去する、めっき基板の製造方法。
6. 請求項５において、
   前記第１の無電解めっき液は、酸性溶液である、めっき基板の製造方法。
7. 請求項５または６において、
   前記工程（ｃ）では、アルカリ性無電解めっき液で前記基板を洗浄することにより、前記触媒層を除去する、めっき基板の製造方法。
8. 請求項７において、
   前記アルカリ性無電解めっき液は、前記第２の無電解めっき液である、めっき基板の製造方法。
9. 請求項５ないし８のいずれかにおいて、
   前記アルカリ性溶液は、ｐＨ１０〜ｐＨ１４である、めっき基板の製造方法。
10. 請求項５ないし９のいずれかにおいて、
    前記第１の無電解めっき液はニッケルを含み、前記第２の無電解めっき液は銅を含む、めっき基板の製造方法。
11. 請求項２ないし１０のいずれかにおいて、
    前記工程（ａ１）は、
    基板上に前記所定のパターンのレジスト層を設ける工程と、
    界面活性剤またはシラン系カップリング剤を含む触媒吸着層を前記基板上に設ける工程と、
    を含み、
    前記工程（ａ）は、（ａ２）の後に、
    前記レジスト層を除去することにより、前記所定のパターンの触媒吸着層および触媒層を除去する工程を含む、めっき基板の製造方法。
12. 請求項２ないし１０のいずれかにおいて、
    前記工程（ａ）は、
    基板上に所定のパターンの領域にレジスト層を設ける工程と、
    界面活性剤またはシラン系カップリング剤を含む触媒吸着層を前記基板上に設ける工程と、
    前記レジスト層を除去することにより、前記所定のパターンの触媒吸着層を除去する工程と、
    を含む、めっき基板の製造方法。
13. 請求項１ないし１２のいずれかにおいて、
    前記基板は、光透過性基板であり、
    前記所定のパターンは、１次元または２次元の周期的なパターンであり、
    前記周期的なパターンの間隔は、可視光の波長以下である、めっき基板の製造方法。