CN113056108A - 布线基板的制造方法及布线基板 - Google Patents

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Abstract

本公开提供布线基板及其制造方法，能均匀地形成构成布线层的金属层的层厚。准备带种层的基材(10)，该基材(10)是在基材(11)的表面设置有具有导电性的第1基底层(12)，在第1基底层(12)的表面设置有具有导电性的第2基底层(13)，在第2基底层(13)的表面设置有含金属的种层(14)的基材。在阳极(51)与阴极的种层(14)间配置固体电解质膜(52)，对阳极(51)与第1基底层(12)间施加电压，在种层(14)的表面形成金属层(15)。从基材(11)除去第2基底层(13)中的从种层(14)露出的部分(13a)。从基材(11)除去第1基底层(12)中的从种层(14)露出的部分(12a)。第1基底层(12)由导电性比第2基底层(13)高的材料形成。

Description

布线基板的制造方法及布线基板
技术领域
本发明涉及在基材的表面形成布线层的布线基板的制造方法及布线基板。
背景技术
以往以来，在布线基板的制造方法中，在基材的表面形成成为布线图案的金属层。作为这样的布线图案的制造方法，例如利用了专利文献1所示的金属被覆膜的成膜方法。在该方法中，首先在基材的表面形成与布线图案相应的种层。接着，通过使含浸有金属离子的固体电解质膜与种层接触并对阳极与作为种层的阴极之间施加电源的电压，使含浸于固体电解质膜的金属析出到种层。由此，能够得到金属层析出到了种层而成的布线图案。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2016－125087号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
然而，在专利文献1所示的成膜方法中，为了使种层作为阴极起作用，在种层的一部分连接电源。然而，随着布线图案变得微细，难以对构成种层的全部布线连接电源。
于是，也考虑准备带有种层的基材，该带有种层的基材是在绝缘性的基材的表面设置有具有导电性的基底层，在基底层的表面设置有含有金属的种层的基材。在该情况下，优选在基底层的表面不析出金属，因此，基底层的材料被设想为选定导电性低的材料。
然而，当选择基底层的材料的导电性低的材料时，基底层的电阻会变高，因此，随着从与施加电压的电源的连接点起的距离变大，在基底层中流动的电流有可能变小。当这样基底层的电流分布成为不均匀时，所形成的金属层的层厚有可能成为不均匀。
而且，在所制造的布线基板中，随着构成布线层的基底层的电阻变大，在向布线层通入了高频电流时，担心送电效率伴随着绝缘性的基材的表面粗糙度而降低。具体而言，随着绝缘性的基材的表面粗糙度的大小变大，在通电时容易在基底层产生噪声，作为结果，送电效率有可能降低。
本发明是鉴于这样的课题而完成的，作为本发明，在于提供能够均匀地形成构成布线层的金属层的层厚度的布线基板的制造方法和能够抑制绝缘性的送电效率的降低的布线基板。
用于解决课题的技术方案
鉴于上述课题，本发明涉及的布线基板的制造方法是具备绝缘性的基材和设置在所述基材的表面的预定布线图案的布线层的布线基板的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：准备带有种层的基材的工序，所述带有种层的基材是在所述基材的表面设置有具有导电性的第1基底层，在所述第1基底层的表面设置有具有导电性的第2基底层，在所述第2基底层的表面设置有与所述布线图案相应的预定图案的、含有金属的种层的基材；通过在阳极与作为阴极的所述种层之间配置固体电解质膜，将所述固体电解质膜至少按压到所述种层，对所述阳极与所述第1基底层之间施加电压，对所述固体电解质膜所含有的金属离子进行还原，由此在所述种层的表面形成金属层的工序；以及从所述基材除去所述第2基底层中的从所述种层露出的部分，并且，从所述基材除去所述第1基底层中的、因所述第2基底层的除去而从所述种层露出的部分，由此形成所述布线层的工序，所述第1基底层由导电性比所述第2基底层的导电性高的材料形成。
根据本发明的布线基板的制造方法，在带有种层的基材中，基底层由两个层构成。具体而言，基底层由设置在基材的表面的第1基底层和设置在第1基底层的表面的第2基底层构成。基材侧的第1基底层由导电性比第2基底层的导电性高的材料形成。由此，如上所述，当在将固体电解质膜至少按压到种层的状态下对阳极与第1基底层之间施加电压时，能够在第1基底层中更均匀地流动电流。因此，在第2基底层中，从第1基底层接受电流的供给，容易均匀地流动电流。
这样的结果，与不设置第1基底层、基底层仅为第2基底层的情况相比，能够使金属层的层厚均匀。对于形成了金属层的基板，从基材除去从种层露出的第2基底层的露出的部分，从基材除去第1基底层中的、因第2基底层的除去而从种层露出的部分。由此，能够在基材的表面形成具有预定布线图案的布线层。
在本发明的布线基板的制造方法中，优选所述第1基底层的体积电阻率为1.60×10-8Ω·m～5.00×10-7Ω·m。由此，如上述的那样，能够在阳极与第1基底层之间的电压的施加时，在第2基底层中不流动电流，而在第1基底层中更均匀地流动电流，因此，能够使所形成的金属层的层厚均匀。
在此，第1基底层的体积电阻率符合小于1.60×10-8Ω·m的金属材料缺乏通用性。在第1基底层的体积电阻率超过5.00×10-7Ω·m的情况下，难以在第1基底层中流动电流，因此，有时金属层的层厚的均匀性会降低。
在本发明的布线基板的制造方法中，优选将所述第1基底层的体积电阻率作为前提，所述第2基底层的体积电阻率为1.0×10-6Ω·m～3.7×10-6Ω·m。由此，如上述的那样，能够在阳极与第1基底层之间的电压的施加时，限制金属向第2基底层的析出，并且，使金属层的层厚均匀。
在此，在第2基底层的体积电阻率小于1.0×10-6Ω·m的情况下，第2基底层的电阻不够高，因此，金属有可能会析出到从种层露出的第2基底层的表面。另一方面，在第2基底层的体积电阻率超过3.7×10-6Ω·m的情况下，在形成于第2基底层的表面的种层中也难以流动电流，因此，有时形成金属层的金属的析出效率会降低。
在本发明的布线基板的制造方法中，优选所述第2基底层至少在所述第2基底层中的从所述种层露出的部分的表面包含氧化物，所述第1基底层由导电性比所述第2基底层的不包含所述氧化物的部分的导电性高的材料形成。
由此，在第2基底层中，所露出的部分的表面的绝缘性提高，因此，在将固体电解质膜按压到种层的状态下施加了电压时，容易在种层的表面流动电流。由此，对金属向第2基底层的表面的析出进行抑制，容易在种层的表面选择性地形成金属层。
在本发明的布线基板的制造方法中，优选所述第1基底层的十点平均粗糙度Rz为0.5μm以下。通过设为这样的十点平均粗糙度Rz，能够在形成种层时防止种层的断开，因此，能够制造高密度的布线基板。
在本说明书中，作为本发明，也公开在基材的表面形成了布线层的布线基板。本发明涉及的布线基板是具备绝缘性的基材和设置在所述基材的表面的预定布线图案的布线层的布线基板，其特征在于，所述布线层具备：第1基底层，其设置在所述基材的表面，具有导电性；第2基底层，其设置在所述第1基底层的表面，具有导电性；种层，其设置在所述第2基底层的表面，含有金属；以及金属层，其设置在所述种层的表面，所述第1基底层由导电性比所述第2基底层的导电性高的材料形成。
根据本发明的布线基板，靠近绝缘性的基材的表面的第1基底层由导电性比第2基底层的导电性高的材料形成，因此，能够在对布线层通入了高频电流时，用第1基底层减少伴随着绝缘性的基材的表面粗糙度的送电效率的降低。其结果，与仅由第2基底层构成的情况相比，能够防止布线层的送电效率的降低。
在本发明的布线基板中，优选所述第1基底层的体积电阻率为1.60×10-8Ω·m～5.00×10-7Ω·m。由此，如上述的那样，能够抑制在对布线层通入了高频电流时，伴随着绝缘性的基材的表面粗糙度的送电效率的降低。
在本发明的布线基板中，优选将所述第1基底层的体积电阻率作为前提，所述第2基底层的体积电阻率为1.0×10-6Ω·m～3.7×10-6Ω·m。由此，如上述的那样，能够在对布线层通入了高频电流时，更切实地抑制伴随着绝缘性的基材的表面粗糙度的送电效率的降低。
发明效果
根据本发明的布线基板的制造方法，能够均匀地形成构成布线层的金属层的层厚度。另外，根据本发明的布线基板，能够抑制在对布线层通入了高频电流时，伴随着绝缘性的基材的表面粗糙度的送电效率的降低。
附图说明
图1是用于对本发明的实施方式涉及的布线基板的制造方法进行说明的流程图。
图2A是用于对图1所示的带有种层的基材的准备工序进行说明的示意性的概念图。
图2B是用于对图1所示的金属层的形成工序进行说明的示意性的概念图。
图2C是用于对图1所示的除去工序进行说明的示意性的概念图。
图3是表示本发明的实施方式涉及的在布线基板的制造中使用的成膜装置的构造的剖视图。
图4是表示在图3所示的成膜装置中使壳体下降到预定高度的状态的剖视图。
图5是表示参考实施例1－1～参考实施例1－3涉及的试验基材的构造的剖视图。
图6是表示参考比较例1－1～参考比较例1－3涉及的试验基材的构造的剖视图。
图7是表示参考实施例1－1～参考实施例1－3的距供电位置的距离与金属层的层厚(膜厚)的关系的曲线图。
图8是表示参考比较例1－1～参考比较例1－3的距供电位置的距离与金属层的层厚(膜厚)的关系的曲线图。
图9A是参考比较例2－2、2－3的基材表面附近的放大剖视图。
图9B是参考比较例2－2、2－3的基材表面附近的其他放大剖视图。
图9C是对种层断开了的状态进行说明的剖视图。
图10是参考实施例2－1～参考实施例2－3的基材表面附近的放大剖视图。
标号说明
1布线基板；2布线层；11基材；12、12b第1基底层；13、13b第2基底层；12a、13a所露出的部分；14种层；15金属层；51阳极；52固体电解质膜
具体实施方式
以下对本发明的实施方式涉及的布线基板及其制造方法进行说明。
1.关于布线基板1的制造方法
首先，对本实施方式涉及的布线基板1的制造方法进行说明。图1是用于对本发明的实施方式涉及的布线基板1的制造方法进行说明的流程图。图2A～图2C分别是用于对图1所示的带有种层的基材10的准备工序S1、金属层15的形成工序S2以及除去工序S3进行说明的示意性的概念图。
本实施方式涉及的布线基板1的制造方法能够应用于布线基板1(参照图2C)的制造，该布线基板1具备绝缘性的基材11和在绝缘性的基材11的表面所设置的预定的布线图案的布线层2。特别是，该制造方法适于制造具有高密度的布线图案的布线基板。
1－1.关于带有种层的基材10的准备工序S1
在本实施方式的制造方法中，如图1所示，首先进行带有种层的基材10的准备工序S1。在该工序中，如图2A所示，准备带有种层的基材10，该基材10是在基材11的表面设置有第1基底层12，在第1基底层12的表面设置有第2基底层13，在第2基底层13的表面设置有种层14的基材。
在本实施方式中，在所准备的带有种层的基材10中，基底层由两个层(第1基底层12和第2基底层13)构成，如后述的那样，基材侧的第1基底层12由导电性比第2基底层13的导电性高的材料形成。
1)关于基材11
作为基材11，只要具备绝缘性，则并不被特别地限定，例如优选使用由玻璃环氧树脂形成的基材、由烧成的玻璃环氧树脂形成的基材、聚酰亚胺树脂等具有可挠性的膜状的基材或者由玻璃形成的基材等。在本实施方式中，作为基材11，特别优选使用由玻璃环氧树脂形成的基材。
另外，在使用由树脂形成的基材来作为基材11的情况下，例如能够使用由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、PI树脂(聚酰亚胺)、含有弹性体和PP的聚合物合金树脂(polymer alloy resin)、改性PPO树脂、PTFE树脂、ETFE树脂等热塑性树脂、或者酚树脂、三聚氰胺树脂、氨基树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、有机硅树脂、醇酸树脂等热固化性树脂、例如在环氧树脂中添加了氰酸酯树脂而得到的树脂、液晶聚合物等形成的基材。
2)关于第1基底层12
在本实施方式中，第1基底层12是具有导电性、向后述的种层14供给电流的层。另外，如上述的那样，在本实施方式中，第1基底层12由导电性比第2基底层13的导电性高的材料形成。在此，“导电性高”意味着该材料的体积电阻率低。由此，能够在形成金属层时，通过第1基底层12均匀地流动电流。
作为第1基底层12的材料，只要是导电性比第2基底层13高的材料，则并不被特别地限定，例如优选Al(2.82×10－8Ω·m)、Fe(1.00×10－7Ω·m)、Cr(1.29×10－7Ω·m)、Sn(1.09×10－7Ω·m)、Zn(6.02×10－8Ω·m)、Pb(2.08×10－7Ω·m)、Mn(4.82×10－7Ω·m)、Ni(6.99×10－8Ω·m)、Co(5.81×10－8Ω·m)、Au(2.44×10－8Ω·m)、Ag(1.59×10－8Ω·m)或者Pt(1.04×10－7Ω·m)等。在此，括号内表示体积电阻率。
在本实施方式中，当考虑上述的第1基底层12的材料时，第1基底层12的体积电阻率优选处于1.60×10－8Ω·m～5.00×10－7Ω·m的范围内。由此，能够在形成金属层时，通过第1基底层12均匀地流动电流。
在此，体积电阻率符合小于1.60×10－8Ω·m的金属材料缺乏通用性。在第1基底层12的体积电阻率超过5.00×10－7Ω·m的情况下，难以在第1基底层中流动电流，因此，有时金属层的层厚的均匀性会降低。第1基底层12的层厚优选为20nm以上。在此，难以形成层厚小于20nm的均匀的第1基底层12。
第1基底层12的十点平均粗糙度Rz优选为0.5μm以下。通过使十点平均粗糙度Rz处于该范围内，能够防止种层14的断开。在此，在十点平均粗糙度Rz超过0.5μm的情况下，发生种层14的断开，结果有时会发生金属层15的断开。此外，权利要求书和本说明书中所说的十点平均粗糙度Rz是指由JISB0601－2013规定的粗糙度。
在通过处于上述的十点平均粗糙度Rz的范围的第1基底层12形成种层14时，能够防止种层14的断开，因此，能够制造高密度的布线基板1。
第1基底层12形成于基材11的表面(在图2A中为上表面)整个面。作为第1基底层12的形成方法，可举出利用了溅射的PVD(物理蒸镀法)、CVD(化学蒸镀法)、镀敷法、旋涂法或者印刷法等。
3)关于第2基底层13
在本实施方式中，第2基底层13是具有导电性、用于对种层14通电流的层。第2基底层13的体积电阻率优选为1.0×10－6Ω·m～3.7×10－6Ω·m。通过将具有该范围的体积电阻率的第2基底层13和上述的第1基底层12进行组合，能够使所形成的金属层15的层厚均匀。
在第2基底层13的体积电阻率小于1.0×10－6Ω·m的情况下，第2基底层的电阻不够高，因此，有可能在从种层14露出的第2基底层13的表面析出金属。另一方面，在第2基底层13的体积电阻率超过3.7×10－6Ω·m的情况下，在形成于第2基底层13的表面的种层14中也难以流动电流，因此，有时形成金属层15的金属的析出效率会降低。
另外，在本实施方式中，第2基底层13优选在第2基底层13中的至少从种层14露出的部分13a的表面包含氧化物。在包含氧化物的情况下，第1基底层12优选由导电性比第2基底层13的不包含氧化物的部分的导电性高的材料形成。此外，第2基底层13的不包含氧化物的部分是第2基底层13中的由其主要材料(母材)构成的部分。
作为氧化物，既可以是由于大气中的自然氧化而自然地形成的自然氧化膜，也可以是通过实施表面处理来形成的氧化膜。
作为自然氧化膜，可以举出在ZrSi2以及WSi2等的硅化物的表面所形成的SiO2膜或者在Al、Cr、Ti及其合金的表面所形成的钝化膜。
另一方面，作为通过表面处理形成的氧化膜，也可以为绝缘性比第2基底层13的绝缘性高的氧化膜，具体而言，可以举出在第2基底层13的表面进行氧化处理而形成的氧化膜或者进行蒸镀法而另外设置于第2基底层13的表面的氧化膜。作为氧化处理的例子，可以举出O2等离子体处理、激光照射或者炉加热等，作为蒸镀法的例子，可以举出等离子体CVD、热CVD或者利用了溅射的PVD等。在通过表面处理形成氧化膜的情况下，优选对形成了种层14之后露出的部分13a进行表面处理，优选根据需要对种层14实施金属掩模。
作为第2基底层13的材料，具体而言，可以举出ZrSi2、WSi2、CrSi2、或MoSi2等金属硅化物(硅化物)、Ti、Zr、Cr、Ni或Si等金属、或者这些金属的一种以上。
第2基底层13的层厚并不被特别地限定，优选为1～200nm。在第2基底层13的层厚小于1nm的情况下，难以形成第2基底层13。另一方面，在第2基底层13的层厚超过200nm的情况下，材料、加工费会增加。
第2基底层13形成于第1基底层12的表面(在图2A中为上表面)。第2基底层13的形成方法并不被特别地限定，可以使用利用了溅射的PVD、CVD或者镀敷法等。
4)关于种层14
种层14是包含金属的层，作为种层14的材料，优选耐氧化性高的贵金属，可以使用从Pt、Pd、Rh、Cu、Ag以及Au中选择的一种以上的金属。种层14的层厚并不被特别地限定，但考虑防止在形成金属层15时产生不匀而优选设为20nm以上，考虑制造成本而优选设为300nm以下。
种层14是在形成具有布线图案的金属层15时成为阴极的层。种层14由与布线图案相应的多个独立图案构成，独立图案彼此相互分离地配置而不导通。
因此，构成种层14的独立图案经由第1基底层12和第2基底层13相互导通。因此，在形成后述的金属层15时，能够不在种层14形成电压施加用的引出线地在种层14形成金属层15。这样的结果，不需要形成引出线用的空间，能够容易地形成更高密度的布线图案。
种层14通过将分散有金属粒子的墨配置并固化于第2基底层13的表面来形成，以使得成为预定图案。具体而言，可以举出丝网印刷、喷墨印刷、或者转印印刷等印刷法。此外，也可以不使用墨，而通过例如蒸镀法、溅射法来形成种层14。
1－2.关于金属层15的形成工序S2
接着，如图1所示，进行金属层15的形成工序S2。在该工序中，使用图3和图4所示的成膜装置50，如图2B所示，在带有种层的基材10的种层14的表面形成金属层15。作为金属层15的材料，优选Cu、Ni、Ag或者Au等，特别优选Cu。金属层15的层厚例如形成为1μm以上且100μm以下。
以下，首先参照图3、图4，对成膜装置50进行说明，接着，对使用了成膜装置50的金属层15的形成进行说明。图3是表示本发明的实施方式涉及的布线基板1的制造中所使用的成膜装置50的构造的剖视图。图4是表示在图3所示的成膜装置50中使壳体(housing)53下降到了预定高度的状态的剖视图。
1)关于成膜装置50的构造
成膜装置50是通过固相电析法(Solid Electrolyte Deposition)成膜金属层15来作为金属被膜的成膜装置(镀敷装置)，在种层14的表面成膜(形成)金属层15时被加以使用。
如图3所示，成膜装置50具备金属制的阳极51、配置在阳极51与作为阴极的种层14之间的固体电解质膜52和对阳极51与第1基底层12及第2基底层13之间施加电压的电源部54。由于第1基底层12及第2基底层13和种层14导通，因此，通过用电源部54对阳极51与第1基底层12及第2基底层13之间施加电压，在成膜时，在阳极51与种层14之间流动电流。
在本实施方式中，成膜装置50还具备壳体53，在壳体53容纳有阳极51和包含作为金属层15的材料的金属(例如Cu)的离子的溶液L(以下称为金属溶液L)。更具体而言，在阳极51与固体电解质膜52之间形成有容纳金属溶液L的空间，所容纳的金属溶液L从一方侧向另一方侧流动。
如图3所示，在阳极51和固体电解质膜52分离地配置的情况下，阳极51为板状，也可以是由与金属层15相同的材料(例如Cu)形成的可溶性的阳极或者由相对于金属溶液L具有不溶性的材料(例如Ti)形成的阳极中的任一种。另一方面，在图中虽未示出，但在阳极51和固体电解质膜52接触的情况下，作为阳极51，也可以使用透过金属溶液L、且向固体电解质膜52供给金属离子的由多孔质体形成的阳极。
此外，当将阳极51按压于固体电解质膜52时，由于阳极51对于固体电解质膜52的按压力的不均，有可能发生析出不匀。因此，在制作微细布线图案时，如图3所示，阳极51和固体电解质膜52分离的结构是优选的。
固体电解质膜52只要能够通过与上述的金属溶液L接触来在内部含浸(含有)金属离子、在施加了电压时能够在阴极(种层14)的表面析出由来于金属离子的金属，则并不被特别地限定。
固体电解质膜52的厚度例如为约5μm～约200μm。作为固体电解质膜52的材料，例如可以举出杜邦公司制的Nafion(注册商标)等氟系树脂、烃系树脂、聚酰胺酸树脂、旭硝子公司制的Selemion(CMV、CMD、CMF系列)等的具有阳离子交换功能的树脂。
金属溶液L是以离子的状态含有金属层15的金属的液体，对于该金属可以举出Cu、Ni、Ag或者Au等，金属溶液L是用硝酸、磷酸、琥珀酸、硫酸或者焦磷酸(pyrophosphoricacid)等酸溶解(离子化)这些金属而得到的。
进一步，本实施方式的成膜装置50在壳体53的上部具有使壳体53升降的升降装置55。升降装置55是能够使壳体53升降的装置即可，例如可以由液压式或者气压式的缸(cylinder)、电动式的致动器、直线导轨以及马达等构成。
另外，在壳体53设置有供给金属溶液L的供给口53a和排出金属溶液L的排出口53b。供给口53a和排出口53b经由配管连接于罐(tank)61。通过泵62从罐61送出的金属溶液L从供给口53a流入到壳体53，被从排出口53b排出而返回到罐61。在排出口53b的下游侧设置有压力调整阀63，能够通过压力调整阀63和泵62以预定的压力对壳体53内的金属溶液L进行加压。
因此，在成膜时，通过金属溶液L的液压，固体电解质膜52按压种层14和第2基底层13(参照图4)。由此，能够一边用固体电解质膜52均匀地对种层14和第2基底层13进行加压，一边在种层14成膜金属层15。
本实施方式的成膜装置50具备载置带有种层的基材10的金属台座56，金属台座56与电源部54的负极电连接(导通)。电源部54的正极与内置于壳体53的阳极51电连接(导通)。
具体而言，成膜装置50具备在金属层15的成膜时与第1基底层12及第2基底层13或者种层14的一部分(具体而言为端部)接触以使得将电源部54的负极和第1基底层12及第2基底层13或者种层14导通的导电部件57。导电部件57是对带有种层的基材10的缘部的一部分进行覆盖的金属板，导电部件57的一部分弯曲而形成为与金属台座56接触。由此，金属台座56经由导电部件57与第1基底层12及第2基底层13导通。此外，导电部件57能够相对于带有种层的基材10进行拆装。
2)关于使用了成膜装置50的金属层15的形成
在金属层15的形成工序S2中，如图3所示，在金属台座56上的预定位置载置带有种层的基材10和导电部件57。接着，如图4所示，通过升降装置55使壳体53下降到预定高度。
接着，当通过泵62对金属溶液L进行加压时，固体电解质膜52对种层14以及第2基底层13进行仿形，并且，通过压力调整阀63，壳体53内的金属溶液L成为所设定的一定压力。即，固体电解质膜52能够以壳体53内的金属溶液L的被调压后的液压对种层14的表面和第2基底层13中的从种层14露出的部分13a的表面均匀地进行按压。
在该按压状态下，通过对阳极51与第1基底层12及第2基底层13之间施加电压，对固体电解质膜52中含有的金属离子进行还原，由此，由来于该金属离子的金属析出到种层14的表面。进一步，通过电压的施加，壳体53内的金属溶液L的金属离子在阴极被持续还原，因此，如图2B所示，在种层14的表面形成金属层15。
在此，在本实施方式中，在由第1基底层12和第2基底层13构成的基底层中，第1基底层12的导电性比第2基底层13的导电性高，因此，能够在形成金属层15时，在基材11侧的第1基底层12更均匀地流动电流。由此，在基底层仅为第2基底层的情况下，起因于其体积电阻率，随着远离供电位置，所流动的电流量减少，但在本实施方式中，设置有导电性比第2基底层13的导电性高的第1基底层12，因此，能够在第1基底层12稳定地流动电流。因此，在第2基底层13中能够均匀地流动电流的结果，能够均匀地形成所形成的金属层15的层厚。
另外，在第2基底层13在从种层14露出的部分13a的表面包含如自然氧化膜或者通过表面处理形成的氧化膜那样的氧化物的情况下，所露出的部分13a的表面的绝缘性提高。因此，在固体电解质膜52与种层14的表面和第2基底层13的露出的部分13a的表面紧贴的状态下，仅在种层14的表面流动电流。由此，在种层14的表面，固体电解质膜52所含有的金属离子(例如Cu离子)被还原，金属(例如Cu)析出。其结果，在种层14的表面选择性地形成金属层15(参照图2B)，能够防止向第2基底层13的露出的部分13a的表面析出金属。
当金属层15形成为预定层厚时，停止阳极51与第1基底层12及第2基底层13之间的电压的施加，停止通过泵62进行的金属溶液L的加压。并且，使壳体53上升到预定高度(参照图3)，从金属台座56卸下形成了金属层15的状态的带有种层的基材10(参照图2B)。
1－3.关于除去工序S3
接着，如图1所示，进行除去工序S3。在该工序中，从基材11除去第2基底层13中的从种层14露出的部分13a。接着，从基材11除去第1基底层12中的、因第2基底层13的除去而从种层14露出的部分12a。通过这样的除去，如图2C所示，能够在基材11的表面形成布线层2。
除去第1基底层12及第2基底层13的方法并不被特别地限定，例如可以使用等离子体蚀刻法、溅射法、化学蚀刻法等。此外，例如在通过WSi2或者ZrSi2形成了基底层12的情况下，优选通过使用了CF4气体的等离子体蚀刻法，除去从种层14露出的部分12a、13a。通过这样的除去，如图2C所示，在基材11的表面形成由第1基底层12b及第2基底层13b、种层14以及金属层15构成的布线层2。
2.关于布线基板1
如上所述，能够制造图2C所示的布线基板1。所制造的布线基板1具备绝缘性的基材11和设置于基材11的表面的预定布线图案的布线层2。布线层2具备设置于基材11的表面的第1基底层12b、设置于第1基底层12b的表面的第2基底层13b、设置于第2基底层13b的表面的含有金属的种层14以及设置于种层14的表面的金属层15。第1基底层12b及第2基底层13b具有导电性，第1基底层12b由导电性比第2基底层13b的导电性高的材料形成。
在本实施方式的布线基板1中，基底层由第1基底层12b及第2基底层13b这两个层构成。另外，基材侧的第1基底层12b形成为导电性比第2基底层13b的导电性高(电阻低)。由此，能够在布线层2被通入了高频电流时，用第1基底层12b减少伴随着绝缘性的基材11的表面粗糙度的送电效率的降低。结果，与仅由第2基底层13b构成的情况相比，能够防止布线层2的送电效率的降低。
另外，在本实施方式的布线基板1中，优选第1基底层12b的体积电阻率为1.60×10－8Ω·m～5.00×10－7Ω·m。而且，在本实施方式的布线基板1中，优选第2基底层13b的体积电阻率为1.0×10－6Ω·m～3.7×10－6Ω·m。通过设为这样的范围的体积电阻率，能够提高上述的布线基板1的送电效率。
【实施例】
以下通过实施例对本发明进行说明。
(金属层的层厚的评价)
准备参考实施例1－1～参考实施例1－3以及参考比较例1－1～参考比较例1－3涉及的试验基材，进行了金属层的层厚的评价。图5是表示参考实施例1－1～参考实施例1－3涉及的试验基材的构造的剖视图。图6是表示参考比较例1－1～参考比较例1－3涉及的试验基材的构造的剖视图。
＜参考实施例1－1＞
首先，依照上述的制造方法，制作了与本实施方式的带有种层的基材10对应的试验基材(参照图5)。具体而言，在作为基材来准备的玻璃基板上通过溅射形成了Al层来作为第1基底层以使得层厚成为1μm。此外，Al层的体积电阻率约为2.82×10－8Ω·m。接着，在所形成的第1基底层上通过溅射形成了WSi2层来作为第2基底层以使得层厚成为100nm以及表面电阻(sheet resistance)为10Ω/sq.(也即是体积电阻率为1.0×10－6Ω·m)。此外，用电阻率计(Loresta－GX：三菱化学分析技术公司制)测定了表面电阻。接着，在所形成的第2基底层上通过丝网印刷形成Cu层来作为种层以使得具有预定图案、层厚成为100nm，制作了带有种层的试验基材。
接着，使用图3和图4所示的成膜装置50，在试验基材的种层的表面(面积：9cm2)形成金属层，制作了参考实施例1－1的试验体。在此，对于成膜装置的条件，使用1.0mol/L的硫酸铜水溶液来作为金属溶液，使用无氧铜线来作为阳极，使用Nafion(注册商标)(厚度约8μm)来作为固体电解质膜，通过泵以1.0MPa将固体电解质膜按压于种层，在23mA/cm2的电流密度、20分钟的成膜时间的成膜条件下形成了金属层。
[金属层的层厚测定]
在参考实施例1－1的试验体中，在图5所示的距供电位置(负极)为预定长度的多个部位，使用触针式表面形状测定器(Dektak150：爱发科公司制)测定了形成在种层上的金属层的层厚。
＜参考实施例1－2＞
除了形成了第2基底层以使得表面电阻成为20Ω/sq.(也即是体积电阻率为2.0×10－6Ω·m)以外，与参考实施例1－1同样地制作参考实施例1－2的试验体，测定了金属层的层厚。此外，在形成第2基底层时，通过对溅射条件进行调整，维持100nm的层厚，将表面电阻变更为了预定的大小。
＜参考实施例1－3＞
除了形成了第2基底层以使得表面电阻成为37Ω/sq.(也即是体积电阻率为3.7×10－6Ω·m)以外，与参考实施例1－1同样地制作参考实施例1－3的试验体，测定了金属层的层厚。此外，在形成第2基底层时，通过对溅射条件进行调整，维持100nm的层厚，将表面电阻变更为了预定的大小。
＜参考比较例1－1～参考比较例1－3＞
如图6所示，在参考比较例1－1～参考比较例1－3的试验基材中不具备第1基底层这点与参考实施例1－1～参考实施例1－3不同。具体而言，除了没有形成Al层来作为第1基底层以外，与参考实施例1－1～参考实施例1－3同样地分别制作了参考比较例1－1～参考比较例1－3的试验体。接着，在各试验体中，除了图6所示的供电位置以外，与参考实施例1－1同样地测定了金属层的层厚。
[结果、考察]
将参考实施例1－1～参考实施例1－3以及参考比较例1－1～参考比较例1－3的结果分别表示于图7和图8。图7是表示参考实施例1－1～参考实施例1－3的距供电位置的距离与金属层的层厚(膜厚)的关系的曲线图。此外，在曲线图中，白色圆(○)、白色三角(△)以及白色四边形(□)分别表示参考实施例1－1、参考实施例1－2以及参考实施例1－3。图8是表示参考比较例1－1～参考比较例1－3的距供电位置的距离与金属层的层厚(膜厚)的关系的曲线图。此外，在曲线图中，黑色圆(●)、黑色三角(▲)以及黑色四边形(■)分别表示参考比较例1－1、参考比较例1－2以及参考比较例1－3。
如根据图8可知那样，在参考比较例1－1～参考比较例1－3中，随着距供电位置的距离变大，金属层的层厚降低。在这些参考比较例中，基底层仅由第2基底层构成。因此，认为起因于第2基底层的体积电阻率，随着远离供电位置，第2基底层的被通入的电流减少，金属层的层厚减少。认为由于基材的尺寸越大，则距供电位置的距离越大，因此，该层厚的减少变得显著。
另一方面，如根据图7可知那样，在参考实施例1－1～参考实施例1－3中，即使距供电位置的距离变大，层厚也没有变化。在这些参考实施例中，基底层由配置于基材侧的第1基底层和配置于种层侧的第2基底层构成。进一步，基材侧的第1基底层的体积电阻率比第2基底层的体积电阻率小。也即是，基材侧的第1基底层由导电性比第2基底层的导电性高的材料形成。
由此，在形成金属层时，能够在第1基底层更均匀地流动电流，因此，即使远离供电位置，第2基底层也能够从第1基底层接受电流的供给。因此，能够在第2基底层中确保电流分布的均匀性，因此，认为能够使所形成的金属层的层厚均匀。
(种层有无断开的确认)
接着，使用具有第1基底层的参考实施例2－1～参考实施例2－3以及没有第1基底层的参考比较例2－1～参考比较例2－3的试验体，确认了种层有无断开。以下将详细进行描述。
＜参考实施例2－1＞
作为基材，准备十点平均粗糙度Rz为0.5μm的玻璃基板，在所准备的基材的表面通过旋涂形成了1μm的层厚的Ag层来作为第1基底层。接着，在所形成的第1基底层的表面通过溅射形成了100nm的层厚的WSi2层来作为第2基底层。接着，在所形成的第2基底层的表面通过使用了掩模的溅射形成了100nm的层厚的Ag层来作为种层。将这样制作的试验体作为了参考实施例2－1的试验体。
＜参考实施例2－2、参考实施例2－3＞
与参考实施例2－1同样地制造了参考实施例2－2和参考实施例2－3的试验体。但是，在参考实施例2－2和参考实施例2－3中，作为基材所准备的基板分别为十点平均粗糙度Rz为3.0μm的玻璃环氧树脂基板和十点平均粗糙度Rz为5.0μm的烧成的玻璃环氧树脂基板。
<参考比较例2-1～参考比较例2-3>
除了没有形成Ag层来作为第1基底层这点以外，与参考实施例2-1～参考实施例2-3的试验体同样地分别制作了参考比较例2-1～参考比较例2-3的试验体。
[有无断开的确认试验]
通过目视观察了在参考实施例2-1～参考实施例2-3以及参考比较例2-1～参考比较例2-3的试验体形成的种层有无断开。
[结果、考察]
将观察结果表示于表1。在表1中，将没有确认到断开的情况表示为○，另一方面，将能够确认到断开的情况表示为×。另外，图9A和图9B分别表示参考比较例2-2、2-3的基材表面附近的放大剖视图和其他放大剖视图。图9C是对种层断开了的状态进行说明的剖视图。图10是参考实施例2-1～参考实施例2-3的基材表面附近的放大剖视图。
【表1】
基板(基材)的表面粗糙度(Rz)μm 有无断开
参考实施例2-1 0.5 ○
参考实施例2-2 3.0 ○
参考实施例2-3 5.0 ○
参考比较例2-1 0.5 ○
参考比较例2-2 3.0 ×
参考比较例2-3 5.0 ×
如根据表1可知那样，在参考比较例2-1～参考比较例2-3中，参考比较例2-1中没有看到种层的断开，但参考比较例2-2、2-3中看到了种层的断开。
认为在参考比较例2－2、2－3的种层看到了断开是由于如下的情况：基板(基材)的参考比较例2－2、2－3的十点平均粗糙度Rz超过了0.5μm，因此，根据基材的材质，如图9A所示，第2基底层和种层难以追随基材的凹凸。即使假如如图9B所示那样第2基底层能够追随基材的凹凸，有时第2基底层也无法将基材的十点平均粗糙度Rz抑制到种层能够追随第2基底层的凹凸的程度。可能会出现种层难以追随凹凸的情况。
当这样十点平均粗糙度Rz超过0.5μm时，种层难以追随基材的凹凸，因此，如图9C所示，认为种层会断开(或者剥离)。作为结果，难以形成金属层。
另一方面，如根据表1可知那样，在参考实施例2－1～参考实施例2－3中没有看到种层的断开。如图10所示，认为未看到种层的断开是由于通过在基材上设置具有0.5μm以上的层厚的第1基底层而抑制了基材的表面粗糙度。其结果，可以说第2基底层和种层能够追随基材的凹凸。
进一步，当考虑上述的参考比较例2－1～参考比较例2－3的结果时，若使基材的十点平均粗糙度Rz为0.5μm以下，则能够期待防止种层断开。作为结果，能够形成具有所希望的布线图案的金属层，因此，能够制造高密度的布线基板。
以上，对本发明的一个实施方式进行了详细的描述，但本发明并不限定于所述实施方式，能够在不脱离权利要求书所记载的本发明的精神的范围内进行各种设计变更。

Claims (8)

1.一种布线基板的制造方法，所述布线基板具备绝缘性的基材和设置在所述基材的表面的预定布线图案的布线层，其特征在于，
所述制造方法包括：
准备带有种层的基材的工序，所述带有种层的基材是在所述基材的表面设置有具有导电性的第1基底层，在所述第1基底层的表面设置有具有导电性的第2基底层，在所述第2基底层的表面设置有与所述布线图案相应的预定图案的、含有金属的种层的基材；
通过在阳极与作为阴极的所述种层之间配置固体电解质膜，将所述固体电解质膜至少按压到所述种层，对所述阳极与所述第1基底层之间施加电压，对所述固体电解质膜所含有的金属离子进行还原，由此在所述种层的表面形成金属层的工序；以及
从所述基材除去所述第2基底层中的从所述种层露出的部分，并且，从所述基材除去所述第1基底层中的、因所述第2基底层的除去而从所述种层露出的部分，由此形成所述布线层的工序，
所述第1基底层由导电性比所述第2基底层的导电性高的材料形成。
2.根据权利要求1所述的布线基板的制造方法，其特征在于，
所述第1基底层的体积电阻率处于1.60×10－8Ω·m～5.00×10－7Ω·m的范围内。
3.根据权利要求2所述的布线基板的制造方法，其特征在于，
所述第2基底层的体积电阻率处于1.0×10－6Ω·m～3.7×10－6Ω·m的范围内。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的布线基板的制造方法，其特征在于，
所述第2基底层至少在从所述种层露出的部分的表面包含氧化物，
所述第1基底层由导电性比所述第2基底层的不包含所述氧化物的部分的材料的导电性高的材料形成。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的布线基板的制造方法，其特征在于，
所述第1基底层的十点平均粗糙度Rz为0.5μm以下。
6.一种布线基板，具备绝缘性的基材和设置在所述基材的表面的预定布线图案的布线层，其特征在于，
所述布线层具备：第1基底层，其设置在所述基材的表面，具有导电性；第2基底层，其设置在所述第1基底层的表面，具有导电性；种层，其设置在所述第2基底层的表面，含有金属；以及金属层，其设置在所述种层的表面，
所述第1基底层由导电性比所述第2基底层的导电性高的材料形成。
7.根据权利要求6所述的布线基板，其特征在于，
所述第1基底层的体积电阻率处于1.60×10－8Ω·m～5.00×10－7Ω·m的范围内。
8.根据权利要求7所述的布线基板，其特征在于，
所述第2基底层的体积电阻率处于1.0×10－6Ω·m～3.7×10－6Ω·m的范围内。
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