CN114262925B - 金属被膜的成膜装置和成膜方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够以均匀的膜厚形成金属被膜的金属被膜的成膜装置和成膜方法。本发明的金属被膜的成膜装置，具备阳极、设置于上述阳极与成为阴极的基材之间的固体电解质膜、对上述阳极与上述阴极之间施加电压的电源部、在上述阳极与上述固体电解质膜之间收纳包含金属离子的溶液的溶液收纳部、以及通过上述溶液的液压将上述固体电解质膜向上述阴极侧加压的加压部，利用上述固体电解质膜对上述基材的表面加压，并且通过施加上述电压而使上述固体电解质膜的内部所含有的上述金属离子析出，由此在上述基材的表面形成金属被膜，其特征在于，还具备以包围上述阳极的外周面的方式设置的遮蔽电力线的遮蔽部件。

Description

金属被膜的成膜装置和成膜方法

技术领域

本公开涉及金属被膜的成膜装置和成膜方法，特别涉及能够在基材的表面形成金属被膜的成膜装置和成膜方法。

背景技术

以往，已知通过使金属离子析出而形成金属被膜的成膜装置和成膜方法。例如，专利文献1提出了一种成膜装置以及使用该装置的金属被膜的方法，该成膜装置具备阳极、设置于阳极与成为阴极的基材之间的固体电解质膜、对阳极与阴极之间施加电压的电源部、在阳极与固体电解质膜之间收纳包含金属离子的溶液的溶液收纳部、以及通过溶液的液压将固体电解质膜向阴极侧加压的加压部，其中，固体电解质膜被设置成将溶液收纳部的阴极侧的开口部密封。

在采用该金属被膜的成膜方法在基材的表面形成金属被膜的情况下，使固体电解质膜与基材的表面接触后，通过溶液的液压利用固体电解质膜对基材的表面加压，并且通过施加电压而使固体电解质膜的内部所含有的金属离子析出，由此在基材的表面形成金属被膜。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2014-51701号公报

发明内容

以往的金属被膜的成膜装置和成膜方法中，当在基材的表面形成金属被膜时，来自阳极的电力线偏向集中在基材表面的成膜区域周缘部，电流集中在成膜区域的周缘部，由此有时成膜区域的电流密度会发生参差变动(偏差)。其结果，在基材表面的成膜区域周缘部，金属离子过剩地析出，金属被膜的膜厚增大，由此有时无法以均匀的膜厚形成金属被膜。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供能够以均匀的膜厚形成金属被膜的成膜装置和成膜方法。

为解决上述课题，本发明的金属被膜的成膜装置具备阳极、设置于上述阳极与成为阴极的基材之间的固体电解质膜、对上述阳极与上述阴极之间施加电压的电源部、在上述阳极与上述固体电解质膜之间收纳包含金属离子的溶液的溶液收纳部、以及通过上述溶液的液压将上述固体电解质膜向上述阴极侧加压的加压部，该成膜装置利用上述固体电解质膜对上述基材的表面加压，并且通过施加上述电压而使上述固体电解质膜的内部所含有的上述金属离子析出，由此在上述基材的表面形成金属被膜，该成膜装置的特征在于，还具备以包围上述阳极的外周面的方式设置的遮蔽电力线的遮蔽部件。

根据本发明的金属被膜的成膜装置，能够以均匀的膜厚形成金属被膜。

另外，本发明的金属被膜的成膜方法，在阳极与成为阴极的基材之间配置固体电解质膜，通过在上述阳极与上述固体电解质膜之间配置的包含金属离子的溶液的液压，利用上述固体电解质膜对上述基材的表面加压，并且通过对上述阳极与上述阴极之间施加电压而使上述固体电解质膜的内部所含有的上述金属离子析出，由此在上述基材的表面形成金属被膜，该成膜方法的特征在于，在以包围上述阳极的外周面的方式配置有遮蔽电力线的遮蔽部件的状态下，通过施加上述电压而形成上述金属被膜。

根据本发明的金属被膜的成膜方法，能够以均匀的膜厚形成金属被膜。

根据本发明，能够以均匀的膜厚形成金属被膜。

附图说明

图1是表示第1实施方式涉及的金属被膜的成膜装置的概略立体图。

图2A是表示第1实施方式涉及的金属被膜的成膜方法的概略工序剖视图，示出了图1所示的成膜装置的包括溶液收纳部和基材在内的主要部分的概略截面。

图2B是表示第1实施方式涉及的金属被膜的成膜方法的概略工序剖视图。

图2C是表示第1实施方式涉及的金属被膜的成膜方法的概略工序剖视图。

图3是从阴极侧俯视图1所示的成膜装置的溶液收纳部的概略俯视图。

图4中，(a)是图2B的虚线框内的放大图，(b)和(c)是第1实施方式涉及的变形例的与(a)相对应的放大图。

图5是表示第2实施方式涉及的金属被膜的成膜装置的概略剖视图，示出了包括溶液收纳部和基材在内的主要部分的概略截面。

图6中，(a)是示出在遮蔽部件的缩小宽度W的比率＝2.5％和遮蔽部件的间隙D的比率＝20％的条件下分析得到的成膜区域的电流密度分布的图像，(b)是示出在与(a)所示的长边平行的评价方向上从成膜区域的中央到周缘的电流密度的变化的图表。

图7是示出在将遮蔽部件的缩小宽度W的比率设定为各值的情况下，相对于遮蔽部件的间隙D的比率的电流密度的参差变动的变化的图表。

图8是示出在将遮蔽部件的间隙D的比率设定为各值的情况下，相对于遮蔽部件的缩小宽度W的比率的电流密度的参差变动的变化的图表。

图9是在将遮蔽部件的缩小宽度W的比率和遮蔽部件的间隙D的比率分别设为X坐标和Y坐标的坐标系中，用点表示电流密度的参差变动为30％以下的坐标，并且示出电流密度的参差变动为30％以下的优选范围的图表。

图10是表示现有技术涉及的布线图案的成膜方法的主要部分的概略剖视图。

图11是表示作为第3实施方式涉及的金属被膜的成膜方法的布线图案的成膜方法的主要部分的概略剖视图。

附图标记说明

1 金属被膜的成膜装置

2 阳极

2s 阳极的表面

2p 阳极的外周面

4 基材(阴极)

4s 基材的表面

4r 基材的表面的成膜区域

4p 成膜区域的周缘

6 固体电解质膜

6s 固体电解质膜的阴极侧的端面

8 电源部

12 溶液收纳部

12h 溶液收纳部的开口部

14 遮蔽部件

14s 遮蔽部件的阴极侧的端面

14h 遮蔽部件的开口部

14w 遮蔽部件的内周面

30b 泵(加压部)

L 金属离子溶液

M 金属被膜

具体实施方式

以下，对本发明的金属被膜的成膜装置和成膜方法涉及的实施方式进行说明。

首先，对于实施方式的概略，例示第1实施方式涉及的金属被膜的成膜装置和成膜方法进行说明。图1是表示第1实施方式涉及的金属被膜的成膜装置的概略立体图。图2A～图2C是表示第1实施方式涉及的金属被膜的成膜方法的概略工序剖视图，图2A示出了图1所示的成膜装置的包括溶液收纳部和基材在内的主要部分的概略截面。图3是从阴极侧俯视图1所示的成膜装置的溶液收纳部的概略俯视图。图4(a)是图2B的虚线框内的放大图。

如图1和图2A所示，第1实施方式涉及的金属被膜的成膜装置1，具备阳极2、设置于阳极2与成为阴极的基材4之间的固体电解质膜6、对阳极2与基材(阴极)4之间施加电压的电源部8、在阳极2与固体电解质膜6之间收纳包含金属离子的溶液(以下有时会称为“金属离子溶液”)L的溶液收纳部12、以及通过金属离子溶液L的液压将固体电解质膜6向阴极侧加压的泵(加压部)30b。

阳极2设置在溶液收纳部12的内侧的上表面12a，以与金属离子溶液L接触的方式收纳在溶液收纳部12的内部，并与电源部8电连接。阳极2的表面2s与固体电解质膜6的阴极侧的端面6s平行。由于基材4埋设于台座20的槽部20h，因此基材4的表面4s和台座20的表面20s成为同一面。另外，基材4与电源部8电连接。再者，基材4的整个表面4s成为成膜区域4r。俯视阳极2的形状如图3所示，与俯视成膜区域4r的形状的矩形相似，俯视阳极2的尺寸比俯视成膜区域4r的尺寸稍小。在溶液收纳部12的阴极侧设有开口部12h。固体电解质膜6以覆盖溶液收纳部12的开口部12h的方式设置。电源部8与控制装置50电连接，为了控制阳极2与基材4之间的电压，能够从控制装置50输入控制信号。台座20由具有绝缘性和对金属离子溶液的耐化学品性的材料构成。

如图2A和图3所示，金属被膜的成膜装置1还具备以包围阳极2的外周面2p的方式设置的遮蔽电力线的遮蔽部件14。遮蔽部件14比阳极2更向阴极侧延伸。在遮蔽部件14的阴极侧设有开口部14h，如图3所示，俯视遮蔽部件14的形状成为矩形框状，俯视遮蔽部件14的开口部14h的形状和尺寸与阳极2相同。

如图1所示，金属被膜的成膜装置1中，在溶液收纳部12的一侧，经由供给管30a连接有收纳金属离子溶液L的溶液罐30，在供给管30a设有泵(加压部)30b。在溶液收纳部12的另一侧，经由废液管40a连接有回收成膜后的金属离子溶液L的废液的废液罐40，在废液管40a设有开关阀40b。泵30b和开关阀40b与控制装置50电连接，为了控制它们的工作，能够从控制装置50输入控制信号。根据这样的成膜装置1的结构，通过使开关阀40b处于关闭状态，能够使溶液收纳部12的内部成为收纳金属离子溶液L的密闭空间。通过驱动泵30b，能够经由供给管30a从溶液罐30对该密闭空间供给金属离子溶液L，能够将该密闭空间中收纳的金属离子溶液L的液压调整为期望值。通过打开开关阀40b，能够将成膜后的金属离子溶液L的废液经由废液管40a输送至废液罐40。

另外，金属被膜的成膜装置1中，移动装置52与溶液收纳部12的上部连结。移动装置52通过使溶液收纳部12与固体电解质膜6一起向基材4移动，使固体电解质膜6与基材4的表面4s的成膜区域4r接触。移动装置52与控制装置50电连接，为了控制其工作，能够从控制装置50输入控制信号。

另外，设置有测定溶液收纳部12的内部的密闭空间中收纳的金属离子溶液L的液压的压力计54。压力计54与控制装置50电连接，能够将压力计54测定的金属离子溶液L的液压值作为信号输出。

控制装置50与电源部8、泵30b和开关阀40b、移动装置52、以及压力计54电连接。控制装置50为了控制电源部8、泵30b和开关阀40b、以及移动装置52，能够输出控制信号，能够输入从压力计54作为信号输出的液压值。

第1实施方式涉及的金属被膜的成膜方法中，使用金属被膜的成膜装置1，在基材4的表面4s的成膜区域4r形成金属被膜M。以下，对该工序进行说明。

首先，如图1和图2A所示，以使基材4的表面4s和台座20的表面20s成为同一面的方式，将基材4埋设于台座20的槽部20h，将电源部8与基材4电连接。然后，在阳极2与成为阴极的基材4之间配置固体电解质膜6。与此同时，调整基材4相对于阳极2的定位，以使阳极2的表面2s和基材4的表面4s平行，并且在俯视的情况下阳极2的外周面2p来到基材4的表面4s的成膜区域4r的周缘4p的内侧。

接着，通过从控制装置50输入控制信号来驱动移动装置52，由此如图2B所示，通过使固体电解质膜6与溶液收纳部12一起向基材4移动，使固体电解质膜6的阴极侧的端面6s与基材4的表面4s的成膜区域4r接触。此时，如图4(a)所示，使遮蔽部件14的阴极侧的端面14s与基材4的表面4s的成膜区域4r的周缘部相对(遮蔽部件的缩小宽度W＞0)。

然后，通过从控制装置50输入控制信号而使开关阀40b处于关闭状态，由此使溶液收纳部12的内部成为收纳金属离子溶液L的密闭空间。接着，在该状态下，通过从控制装置50输入控制信号来驱动泵30b，由此从溶液罐30经由供给管30a对该密闭空间供给金属离子溶液L，将该密闭空间中收纳的金属离子溶液L的由压力计54测定的液压调整为期望值。进而，通过从控制装置50输入控制信号来控制电源部8，由此对阳极2与基材4之间施加电压，将该电压调整为期望值。通过这样，如图2C所示，通过配置于阳极2与固体电解质膜6之间的包含金属离子的金属离子溶液L的液压，利用固体电解质膜6对基材4的表面4s的成膜区域4r加压，并且通过对阳极2与基材4之间施加电压，使固体电解质膜6的内部所含有的金属离子析出。由此，在基材4的表面4s的成膜区域4r形成金属被膜M。

因此，根据第1实施方式涉及的金属被膜的成膜装置和成膜方法，通过在以包围阳极2的外周面2p的方式配置了遮蔽电力线的遮蔽部件14的状态下，对阳极2与基材4之间施加电压，能够利用遮蔽部件14遮蔽来自阳极2的电力线，抑制电流向基材4的表面4s的成膜区域4r的周缘部集中。由此，能够抑制基材4的表面4s的成膜区域4r的电流密度的参差变动，因此能够以均匀的膜厚形成金属被膜M。进而，通过使遮蔽部件14比阳极2更向阴极侧延伸，能够有效地遮蔽电力线。另外，在施加电压时使遮蔽部件14的阴极侧的端面与基材4的表面4s的成膜区域4r的周缘部相对，由此能够通过由遮蔽部件14对电力线的遮蔽而容易地抑制电流向基材4的表面4s的成膜区域4r的周缘部的集中。接着，对实施方式涉及的金属被膜的成膜装置和成膜方法的详细构成进行说明。

1.遮蔽部件

遮蔽部件是以包围上述阳极的外周面的方式设置的遮蔽电力线的部件。

作为遮蔽部件，如第1实施方式涉及的遮蔽部件那样，优选比上述阳极更向上述阴极侧延伸。这是由于能够有效地遮蔽电力线。

图5是表示第2实施方式涉及的金属被膜的成膜装置的概略剖视图，示出了包括溶液收纳部和基材在内的主要部分的概略截面。作为遮蔽部件，可以如第2实施方式涉及的遮蔽部件14那样，使遮蔽部件14的阴极侧的端面14s与阳极2的表面2s成为同一面。即使是这样的遮光部件，也能够通过使阳极的表面靠近基材表面的成膜区域来抑制电流向基材表面的成膜区域周缘部集中。

对于俯视遮蔽部件的形状和尺寸没有特别限定，通常与俯视阳极的形状和尺寸相对应。因此，俯视遮蔽部件的形状如第1实施方式那样，在俯视阳极的形状为矩形的情况下为矩形框状，在俯视阳极的形状为圆形的情况下为环状。另外，对于俯视遮蔽部件的开口部的形状和尺寸没有特别限定，通常与阳极相同。

作为遮蔽部件的材料，只要是能够遮蔽电力线的绝缘体就没有特别限定，优选对包含金属离子的溶液具有耐化学品性的材料，例如优选PTFE(聚四氟乙烯)、PEEK(聚醚醚酮)、PVC(氯乙烯)、PP(聚丙烯)等。这是由于能够有效地遮蔽电力线，并且耐化学品性高。作为遮蔽部件的厚度，只要是能够遮蔽电力线的厚度就没有特别限定，例如优选为几mm左右。

2.阳极

对于阳极没有特别限定，例如是对包含金属离子的溶液具有耐化学品性、并且具有能够作为阳极发挥作用的导电率的阳极。

作为阳极的形状，没有特别限定，优选如第1实施方式涉及的阳极那样，阳极的表面与固体电解质的阴极侧的端面平行。另外，对于俯视阳极的形状和尺寸没有特别限定，通常与俯视基材表面的成膜区域的形状和尺寸相对应。这是由于能够使从阳极向成膜区域的电力线均匀，能够形成膜厚的均匀性优异的金属被膜。作为这样的形状和尺寸，可举出如第1实施方式涉及的阳极那样，俯视的形状与基材表面的成膜区域相似且俯视的尺寸比基材表面的成膜区域小或大，俯视的形状和尺寸与基材表面的成膜区域相同等。

作为阳极的材料，没有特别限定，例如可举出与金属离子的金属相比离子化倾向低(标准电极电位比金属离子的金属高)、与金属离子的金属相比电位高的金属等。作为这样的金属，例如可举出金等。

3.固体电解质膜

固体电解质膜设置于上述阳极与成为阴极的基材之间。

固体电解质膜由固体电解质构成，通过与包含金属离子的溶液接触而使其内部含有金属离子，并且通过对阳极与阴极之间施加电压而使固体电解质膜内部所含有的金属离子在基材的表面析出。作为固体电解质膜，只要是这样的物质就没有特别限定，例如可举出杜邦公司制的Nafion(注册商标)等氟系树脂、烃系树脂、聚酰胺酸膜、旭硝子公司制的Selemion(CMV、CMD、CMF等)等具有离子交换功能的膜等。

4.溶液收纳部

溶液收纳部用于在上述阳极与上述固体电解质膜之间收纳包含金属离子的溶液(以下有时称为“金属离子溶液”)。

溶液收纳部的材料只要是能够在阳极与固体电解质膜之间收纳金属离子溶液就没有特别限定，优选对金属离子溶液具有耐化学品性、能够遮蔽电力线的材料。

金属离子溶液是以金属离子的状态包含金属被膜中所含的金属的溶液。作为金属离子的金属，没有特别限定，例如可举出铜、镍、银、金等。金属离子溶液是利用硝酸、磷酸、琥珀酸、硫酸镍、焦磷酸等酸溶解金属离子的金属而得到的溶液。

5.其他

电源部对上述阳极与上述阴极之间施加电压。加压部通过上述溶液的液压将上述固体电解质膜向上述阴极侧加压。

作为加压部，没有特别限定，例如可举出如第1实施方式涉及的加压部那样，向溶液收纳部的内部供给金属离子溶液，调整溶液收纳部内部的金属离子溶液的液压，通过金属离子溶液的液压将固体电解质膜向阴极侧加压的泵等。

6.金属被膜的成膜装置

金属被膜的成膜装置，利用上述固体电解质膜对上述基材的表面加压，并且通过施加上述电压而使上述固体电解质膜的内部所含有的上述金属离子析出，由此在上述基材的表面形成金属被膜。

作为金属被膜的成膜装置，优选如第1实施方式涉及的金属被膜的成膜装置那样，在施加上述电压时使上述遮蔽部件的上述阴极侧的端面与上述基材表面的成膜区域的周缘部相对。这是由于通过遮蔽部件对电力线的遮蔽，能够容易地抑制电流向基材表面的成膜区域周缘部集中。

在此，“基材表面的成膜区域”是指基材表面之中形成金属被膜的区域。作为基材表面的成膜区域，可以如第1实施方式那样是基材的整个表面，也可以是基材的表面的一部分。

另外，在此，图4(b)和图4(c)是与第1实施方式涉及的变形例的图4(a)相对应的放大图。“使上述遮蔽部件的上述阴极侧的端面与上述基材表面的成膜区域的周缘部相对”是指，如图4(a)和图4(b)所示，设为遮蔽部件的缩小宽度W≥0，以使得通过抑制电流向基材表面的成膜区域周缘部集中能够抑制基材表面的成膜区域的电流密度参差变动。再者，“遮蔽部件的缩小宽度W”是指，如图4(a)～图4(c)所示，对于俯视基材4的表面4s时的从成膜区域4r的周缘4p到遮蔽部件14的内周面14w的距离，在遮蔽部件14的内周面14w比成膜区域4r的周缘4p更靠内侧的情况下以正值表示，在遮蔽部件14的内周面14w比成膜区域4r的周缘4p更靠外侧的情况下以负值表示。再者，“电流密度的参差变动”例如由(成膜区域的电流密度的最大值-成膜区域的电流密度的最小值)/成膜区域的中央的电流密度×100[％]表示。

作为金属被膜的成膜装置，如图4(c)所示，也可以在施加电压时，不使遮蔽部件14的阴极侧的端面14s与基材4的表面4s的成膜区域4r的周缘部相对，设为遮蔽部件的缩小宽度W＜0。这样的情况下，也能够抑制基材表面的成膜区域的电流密度参差变动。

金属被膜的成膜装置中，通过连同遮蔽部件的缩小宽度W一起适当设定遮蔽部件的间隙D，能够调整遮蔽部件对电力线的遮蔽作用。再者，“遮蔽部件的间隙D”是指，如图4(a)～图4(c)所示，从遮蔽部件14的阴极侧的端面14s到固体电解质膜6的阴极侧的端面6s的距离，相当于施加电压时从遮蔽部件14的阴极侧的端面14s到基材4的表面4s的距离。

在此，关于在第1实施方式涉及的金属被膜的成膜装置1中，通过调整俯视阳极2和遮蔽部件14的开口部14h的尺寸、以及遮蔽部件14向阴极侧延伸的长度，使遮蔽部件14的缩小宽度W和间隙D的比率变化的情况，说明对在阳极与阴极之间施加电压时的成膜区域的电流密度进行分析的结果。在分析中，作为分析用软件，使用了ダッソー·システムズ公司制Abaqus。另外，将遮蔽部件的缩小宽度W相对于在与长边平行的评价方向上从成膜区域的中央到周缘的距离的比例作为缩小宽度W的比率，将遮蔽部件的间隙D相对于该距离的比例作为间隙D的比率。然后，对于将遮蔽部件的缩小宽度W的比率和遮蔽部件的间隙D的比率设定为各值的情况，计算成膜区域的各位置的电流密度，求出成膜区域的电流密度分布。图6(a)是示出在遮蔽部件的缩小宽度W的比率＝2.5％和遮蔽部件的间隙D的比率＝20％的条件下分析的成膜区域的电流密度分布的图像，图6(b)是示出在与图6(a)所示的长边平行的评价方向上从成膜区域的中央到周缘的电流密度的变化的图表。该图表中，将评价方向上从成膜区域的中央到周缘的距离设为1，示出横轴的评价方向上与成膜区域的中央相距的距离，将评价方向上的成膜区域的中央的电流密度设为1，示出纵轴的电流密度。

根据上述分析结果，关于将遮蔽部件的缩小宽度W的比率和遮蔽部件的间隙D的比率设定为各值的情况，对计算电流密度的参差变动的结果进行说明。在该计算中，作为成膜区域的电流密度的最大值和最小值，使用图6(b)所示的评价方向上从成膜区域的中央到周缘的电流密度的最大值和最小值，计算出由(成膜区域的电流密度的最大值-成膜区域的电流密度的最小值)/成膜区域的中央的电流密度×100[％]表示的电流密度的参差变动。图7是示出在将遮蔽部件的缩小宽度W的比率设定为各值的情况下，相对于遮蔽部件的间隙D的比率的电流密度的参差变动的变化的图表。图8是示出在将遮蔽部件的间隙D的比率设定为各值的情况下，相对于遮蔽部件的缩小宽度W的比率的电流密度的参差变动的变化的图表。图9是在将遮蔽部件的缩小宽度W的比率和遮蔽部件的间隙D的比率分别设为X坐标和Y坐标的坐标系中，用点表示电流密度的参差变动为30％以下的坐标，并且示出电流密度的参差变动为30％以下的优选范围的图表。

作为金属被膜的成膜装置，优选遮蔽部件的缩小宽度W的比率和遮蔽部件的间隙D的比率的组合包含在图9所示的以(-2，0)、(-2，5)、(2，16)、(5，16)、(5，12)和(0，0)的坐标为顶点的范围内。这是由于电流密度的参差变动为30％以下，能够以均匀的膜厚形成金属被膜的效果变得显著。

7.金属被膜的成膜方法

一种金属被膜的成膜方法，在阳极与成为阴极的基材之间配置固体电解质膜，通过在上述阳极与上述固体电解质膜之间配置的包含金属离子的溶液的液压，利用上述固体电解质膜对上述基材的表面加压，并且通过对上述阳极与上述阴极之间施加电压而使上述固体电解质膜的内部所含有的上述金属离子析出，由此在上述基材的表面形成金属被膜，该成膜方法的特征在于，在以包围上述阳极的外周面的方式配置有遮蔽电力线的遮蔽部件的状态下，通过施加上述电压而形成上述金属被膜。

作为金属被膜的成膜方法，如第1实施方式涉及的金属被膜的成膜方法那样，优选上述遮蔽部件比上述阳极更向上述阴极侧延伸的方法。这是由于能够有效地遮蔽电力线。另外，作为金属被膜的成膜方法，如第1实施方式涉及的金属被膜的成膜方法那样，优选在施加上述电压时使上述遮蔽部件的上述阴极侧的端面与上述基材表面的成膜区域周缘部相对的方法。这是由于通过遮蔽部件对电力线的遮蔽，能够容易地抑制电流向基材表面的成膜区域周缘部集中。

在此，与现有技术进行比较来说明第3实施方式涉及的金属被膜的成膜方法即布线图案的成膜方法。图10是表示现有技术涉及的布线图案的成膜方法的主要部分的概略剖视图。图10中一并示出了以点表示在与布线的延伸方向垂直的评价方向上从成膜区域的中央到周缘的电流密度的相对变化的图表。与此相对，图11是表示作为第3实施方式涉及的金属被膜的成膜方法的布线图案的成膜方法的主要部分的概略剖视图。

现有技术涉及的布线图案的成膜方法中，如图10所示，在附带种子层的基材4的表面4s的成膜区域4r形成铜被膜(金属被膜，未图示)。附带种子层的基材4具有绝缘性基材4A、设置于绝缘性基材4A的表面4As上的导电性的基底层4B、和设置在基底层4B的表面4Bs上的种子层4C。基底层4B的表面4Bs的没有设置种子层4C的露出区域包含氧化物，推测与种子层4C的表面4Cs相比，对于金属离子的还原反应的活化能高。种子层4C具有包含线/间隔＝100μm/100μm的铜布线4CL的布线图案。现有技术涉及的布线图案的成膜方法中，在附带种子层的基材4的表面4s的成膜区域4r形成铜被膜的情况下，如图10所示，通过配置于阳极2与固体电解质膜6之间的包含铜离子的金属离子溶液L的液压，使固体电解质膜6以效仿种子层4C和基底层4B的方式变形，利用固体电解质膜6对种子层4C的表面4Cs和基底层4B的表面4Bs加压，并且通过对阳极2与种子层4C和基底层4B之间施加电压而使固体电解质膜6的内部所含有的铜离子析出。由此，在附带种子层的基材4的表面4s的成膜区域4r之中种子层4C的表面4Cs上形成铜被膜。此时，由图10中一并示出的电流密度的图表可知，通过电流集中在位于成膜区域4r的周缘部的铜布线4CL，种子层4C的多个铜布线4CL的电流密度会发生参差变动。

与此相对，在第3实施方式涉及的布线图案的成膜方法中，在同样的附带种子层的基材4的表面4s的成膜区域4r形成铜被膜(金属被膜，未图示)的情况下，如图11所示，通过在以包围阳极2的外周面2p的方式配置有遮蔽电力线的遮蔽部件14的状态下对阳极2与基底层4B和种子层4C之间施加电压，能够由遮蔽部件14遮蔽来自于阳极2的电力线，抑制电流向位于成膜区域4r的周缘部的铜布线4CL集中。由此，能够抑制位于成膜区域4r的种子层4C的多个铜布线4CL的电流密度发生参差变动，因此能够形成包含以均匀地膜厚形成了铜被膜的多个铜布线4CL的布线图案。

作为成为阴极的基材，只要是成为阴极且能够形成金属被膜就没有特别限定，除了由铝等金属构成的基材、在树脂、硅基材等的处理表面设有金属基底层的基材等以外，还可以举出如第3实施方式涉及的附带种子层的基材那样，在绝缘性基材的表面上设有布线图案的附带布线图案的基材等。根据实施方式，在附带布线图案的基材的布线图案的表面形成金属被膜的情况下，能够抑制电流向位于成膜区域的周缘部的布线集中，能够形成包含以均匀的膜厚形成了金属被膜的多个布线的布线图案。

再者，在使用金属被膜的成膜方法的情况下，例如能够使用实施方式涉及的金属被膜的成膜装置来形成金属被膜。

以上，对本发明涉及的实施方式进行了详细说明，但本发明并不限定于上述实施方式，可以在不脱离权利要求的范围所记载的本发明的主旨范围内进行各种设计变更。

Claims (6)

1.一种金属被膜的成膜装置，具备阳极、固体电解质膜、电源部、溶液收纳部和加压部，

所述固体电解质膜设置于所述阳极与成为阴极的基材之间，

所述电源部对所述阳极与所述阴极之间施加电压，

所述溶液收纳部在所述阳极与所述固体电解质膜之间收纳包含金属离子的溶液，

所述加压部通过所述溶液的液压将所述固体电解质膜向所述阴极侧加压，

所述金属被膜的成膜装置，利用所述固体电解质膜对所述基材的表面加压，并且通过施加所述电压而使所述固体电解质膜的内部所含有的所述金属离子析出，由此在所述基材的表面形成金属被膜，

所述金属被膜的成膜装置的特征在于，还具备遮蔽部件，

所述遮蔽部件以包围所述阳极的外周面的方式设置，遮蔽电力线，

在将所述遮蔽部件的缩小宽度W的比率和所述遮蔽部件的间隙D的比率分别设为X坐标和Y坐标的坐标系中，所述遮蔽部件的所述缩小宽度W的所述比率和所述间隙D的所述比率的组合包含在以(-2，0)、(-2，5)、(2，16)、(5，16)、(5，12)和(0，0)的坐标为顶点的范围内，

所述遮蔽部件的所述缩小宽度W是指，对于俯视所述基材的所述表面之中形成所述金属被膜的成膜区域时的从所述成膜区域的周缘到所述遮蔽部件的内周面的距离，在所述遮蔽部件的所述内周面比所述成膜区域的所述周缘更靠内侧的情况下以正值表示，在所述遮蔽部件的所述内周面比所述成膜区域的所述周缘更靠外侧的情况下以负值表示，

所述遮蔽部件的所述间隙D是指，从所述遮蔽部件的所述阴极侧的端面到所述固体电解质膜的所述阴极侧的端面的距离，

所述遮蔽部件的所述缩小宽度W的所述比率是所述遮蔽部件的所述缩小宽度W相对于从所述成膜区域的中央到所述周缘的距离的比例，所述遮蔽部件的所述间隙D的所述比率是所述遮蔽部件的所述间隙D相对于从所述成膜区域的中央到所述周缘的距离的比例，

所述缩小宽度W的比率和所述间隙D的比率的单位为％。

2.根据权利要求1所述的金属被膜的成膜装置，其特征在于，

所述遮蔽部件比所述阳极更向所述阴极侧延伸。

3.根据权利要求1或2所述的金属被膜的成膜装置，其特征在于，

在施加所述电压时，设为所述遮蔽部件的所述缩小宽度W≥0。

4.一种金属被膜的成膜方法，在阳极与成为阴极的基材之间配置固体电解质膜，通过在所述阳极与所述固体电解质膜之间配置的包含金属离子的溶液的液压，利用所述固体电解质膜对所述基材的表面加压，并且通过对所述阳极与所述阴极之间施加电压而使所述固体电解质膜的内部所含有的所述金属离子析出，由此在所述基材的表面形成金属被膜，

所述金属被膜的成膜方法的特征在于，

在以包围所述阳极的外周面的方式配置有遮蔽电力线的遮蔽部件的状态下，通过施加所述电压而形成所述金属被膜，

在施加所述电压时以包围所述阳极的所述外周面的方式配置有所述遮蔽部件的状态下，在将所述遮蔽部件的缩小宽度W的比率和所述遮蔽部件的间隙D的比率分别设为X坐标和Y坐标的坐标系中，所述遮蔽部件的所述缩小宽度W的所述比率和所述间隙D的所述比率的组合包含在以(-2，0)、(-2，5)、(2，16)、(5，16)、(5，12)和(0，0)的坐标为顶点的范围内，

所述遮蔽部件的所述缩小宽度W是指，对于俯视所述基材的所述表面之中形成所述金属被膜的成膜区域时的从所述成膜区域的周缘到所述遮蔽部件的内周面的距离，在所述遮蔽部件的所述内周面比所述成膜区域的所述周缘更靠内侧的情况下以正值表示，在所述遮蔽部件的所述内周面比所述成膜区域的所述周缘更靠外侧的情况下以负值表示，

所述遮蔽部件的所述间隙D是指，从所述遮蔽部件的所述阴极侧的端面到所述固体电解质膜的所述阴极侧的端面的距离，

所述遮蔽部件的所述缩小宽度W的所述比率是所述遮蔽部件的所述缩小宽度W相对于从所述成膜区域的中央到所述周缘的距离的比例，所述遮蔽部件的所述间隙D的所述比率是所述遮蔽部件的所述间隙D相对于从所述成膜区域的中央到所述周缘的距离的比例，

所述缩小宽度W的比率和所述间隙D的比率的单位为％。

5.根据权利要求4所述的金属被膜的成膜方法，其特征在于，

所述遮蔽部件比所述阳极更向所述阴极侧延伸。

6.根据权利要求4或5所述的金属被膜的成膜方法，其特征在于，

在施加所述电压时，设为所述遮蔽部件的所述缩小宽度W≥0。