CN1831205A - 金属结构体及其制造方法 - Google Patents

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CN1831205A CNA2006100024247A CN200610002424A CN1831205A CN 1831205 A CN1831205 A CN 1831205A CN A2006100024247 A CNA2006100024247 A CN A2006100024247A CN 200610002424 A CN200610002424 A CN 200610002424A CN 1831205 A CN1831205 A CN 1831205A
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Abstract

本发明涉及用抗蚀剂膜而不用掩模，通过少的工序形成特定图案的金属膜。在基板上具有金属膜的金属结构体的制造方法中，其特征在于，该方法包括：把形成金属膜的部分用具有凹凸形状的导电体其形成的工序；以及通过电镀，在上述导电体上具有凹凸形状的部分优先形成金属膜的工序。在电镀液中，如花青色素那样，可以抑制电镀反应，在电镀反应进行的同时添加失去电镀反应抑制效果的化合物是优选的。在具有凹凸形状的部分，通过电镀可优先形成金属膜。

Description

金属结构体及其制造方法
技术领域
本发明涉及在基板上具有金属膜的金属结构体及其制造方法。本发明涉及适于在反射板等光学部件、作为模具的捣实机、检查用探头、热交换器等中使用的金属结构体及其制造方法。
背景技术
在电子仪器及光学部件等中，使用在基板表面形成具有特定图案的金属膜的金属结构体。形成特定图案的方法已知有几个，例如，采用光敏抗蚀剂的方法、采用接触印刷的方法、采用喷墨印刷的方法、扫描型探头显微镜的方法等。
作为具体的方法，已知有在基板上层压蚀刻速度不同的凹凸形成层及抗蚀剂图案，进行光刻工序及蚀刻，形成具有凹凸形状的结构体的方法(例如，参见专利文献1)。另外，在对象物表面上，形成抗蚀剂物质层，采用大面积打印机在抗蚀剂物质层表面上，形成自集合单分子层，在抗蚀剂物质层上进行蚀刻，在对象物表面上，通过蚀刻或电镀，形成金属结构体的方法是已知的(例如，参见专利文献2)。另外，已知通过照射激光，规则地形成开口部大小为5～100μm的细微凹凸的方法(例如，参见专利文献3)。
[专利文献1]特开平7-198918号公报
[专利文献2]特开平10-12545号公报
[专利文献3]特开2000-158157号公报
发明内容
采用光刻法，必须有抗蚀剂膜的形成、曝光、显影等多个工序，装置及所用药品的成本高。另外，由于所用药品的量多，故所用药品的废弃有可能造成环境污染。
用抗蚀剂膜进行蚀刻的方法，伴随着抗蚀剂膜的使用，成本增加，所用药品的废弃有可能造成环境污染。
采用照射激光的方法，由于照射激光的面积有限，形成大面积结构体时要花很多时间。
因此，作为本发明要解决的课题，是提供一种采用少的工序，制造具有形成细微的特定图案的金属膜的金属结构体的制造方法及金属结构体。
本发明的金属结构体的制造方法，是在基板上具有金属膜的金属结构体的制造方法，其特征在于，该方法包括：在形成上述金属膜的部分，采用具有凹凸形状的导电体的形成工序；以及在具有上述导电体的凹凸形状的部分通过电镀优先形成金属膜的工序。
另外，金属结构体的特征在于，在基板上具有金属膜的金属结构体中，具有上述金属膜的部分用导电体形成，在所述导电体表面的至少一部分上具有凹凸形状，在具有上述凹凸形状的部分优先形成金属膜。
发明的效果
通过本发明，采用少的工序，形成具有特定细微图案的金属膜。
附图说明
图1是表示本发明的金属结构体的制造方法的剖面图及俯视图。
图2是表示本发明的金属结构体的制造方法的剖面图、平面图及俯视图。
图3是表示另一实施例的金属结构体的制造方法的剖面图。
图4是表示另一实施例的金属结构体的制造方法的剖面图。
图5是表示另一实施例的金属结构体的制造方法的剖面图。
图6是表示另一实施例的金属结构体的制造方法的剖面图。
图7是表示另一实施例的金属结构体的制造方法的剖面图。
图8是表示另一实施例的金属结构体的制造方法的剖面图。
图9是表示另一实施例的金属结构体的制造方法的剖面图。
图10是表示另一实施例的金属结构体的制造方法的剖面图。
图11是表示另一实施例的金属结构体的制造方法的剖面图。
图12是表示金属结构体电镀部分中的膜厚评价方法的图。
[符号说明]
1：导电体基板、2：金属膜、3：绝缘体基板、4：金属模具、5：导电体、6：绝缘体
具体实施方式
本发明人发现，在作为给电层的导电体膜上形成凹凸形状后，添加适当的添加剂进行电镀，在有凹凸形状的部分可优先电镀。为了在具有凹凸形状的部分，通过特定的图案，优先成长电镀膜，在电镀液中添加可以抑制电镀反应，在电镀反应进行的同时失去电镀反应抑制效果的化合物作为添加剂是有效的。抑制电镀反应的特性，通过加入添加剂，金属的析出过电压加大已得到确认。在电镀反应进行的同时失去电镀反应抑制效果的特性，电镀液的流速愈快，即添加剂向导电体表面的供给速度愈快，金属的析出过电压加大已得到确认。在添加剂失去电镀反应抑制效果时，存在添加剂被分解，变成另外的物质，或被还原，变成氧化数不同的物质的情况。
采用含上述添加剂的电镀液进行电镀时，在与电镀反应进行的同时，在导电体表面添加剂失去其效果，故电镀反应涉及的有效添加剂浓度减少。具有凹凸形状的部分，与不具有凹凸形状的部分相比，由于相对表面积大，添加剂的减少速度快，故在导电体表面附近添加剂浓度变得更低。但是，在导电体上有凹凸形状的部分，抑制电镀反应的添加剂效果变少，与无凹凸形状的部分相比，电镀反应可优先进行。
该现象可以通过添加剂向导电体上扩散以及与在导电体表面的反应平衡来实现。添加剂向导电体上的扩散速度，对电镀液中的添加剂浓度有大的影响，添加剂在导电体上的反应速度，受电镀时的电流密度影响大。因此，通过改变这些参数，可以控制添加剂的浓度分布，在有凹凸形状的部分可优先析出电镀膜。
涉及本发明的金属结构体的制造方法的实施方案记载如下。
1个方法：用导电体形成基板，在导电体基板上至少一部分上形成凹凸形状，在具有该凹凸形状的部分上通过电镀优先形成金属膜。
又一方法：用导电体形成基板，在导电体基板上形成凹凸形状，形成了凹凸形状的部分中，未形成金属膜的部分的凹凸变成平坦后，在具有上述凹凸形状的部分通过电镀形成金属膜。
另一方法：用绝缘体形成基板，在绝缘体基板上形成了金属膜部分上形成凹凸形状，在保持该凹凸形状原样的绝缘体基板上形成导电体，在所述导电体上具有凹凸形状的部分，通过电镀优先形成金属膜。
又一方法：用绝缘体形成基板，在绝缘体基板上形成凹凸形状，然后，在保持该凹凸形状原样的绝缘体基板上形成导电体，未形成金属膜的部分的凹凸达到平坦后进行电镀。
另一方法：通过电镀，在基板上具有凹凸的部分优先形成金属膜后，把具有上述凹凸形状以外的部分形成的金属膜除去。
再一方法：用绝缘体形成基板，在绝缘体基板的一部分上形成凹凸形状，在保持该凹凸形状原样的绝缘体基板上形成导电体，在导电体上通过电镀形成金属膜，把不具有上述凹凸形状的部分的金属膜及导电体除去。
为了在基板上的特定部分，通过电镀优先形成金属膜，形成金属膜的部分，必须用导电体形成。在基板并非用导电体形成，而是用绝缘体形成时，必须在绝缘体基板上形成导电体层。
另外，为了在导电体上通过电镀形成特定图案的金属膜，必须把图案形成部分制成凹凸面。在凹凸面上优先形成电镀膜，则可在特定图案上形成电镀膜。凹凸面的粗糙状态有一个适当范围，当表面粗糙度为最佳范围时，在该部分上可优先形成电镀膜。具有凹凸形状的部分，按照JIS B0601中规定的算术平均粗糙度Ra，优选比不具有凹凸形状的部分的Ra大。另外，具有凹凸形状的部分，按照JIS B0601中规定的粗糙度曲线要素的平均长度RSm，优选比不具有凹凸形状的部分的RSm小。具有凹凸形状的部分，按照JIS B0601中规定的算术平均粗糙度Ra为0.01～4μm、粗糙度曲线要素的平均长度RSm为0.005～8μm是优选的。Ra为0.1～1μm、RSm为0.05～2μm是特别优选的。
为了在凹凸面上优先形成金属膜，电镀液的添加剂也是重要的。在本发明中，把进行电镀的金属析出过电压增大的物质，在电镀液中至少添加1种是优选的。特别是与电镀液的流速增加前相比，在流速增加后，添加使进行电镀的金属析出过电压增大的物质是优选的。作为具有这种功能的物质，有花青色素。作为花青色素，具有以下列化学结构式表示的化合物是特别优选的(X为阴离子，n为0、1、2、3的任1个)：
Figure A20061000242400091
本发明在铜或铜合金的电镀中，已确认该效果显著。
在本发明的第1实施方案中，如前所述，把上述未形成金属膜的部分设置了的凹凸形状消去，实施平坦化处理。通过该平坦化处理，凹凸面的表面粗糙度，按照JIS B0601中规定的算术平均粗糙度Ra为0.01～4μm时，通过平坦化处理，使Ra达到0～0.005μm的平坦化是优选的。另外，凹凸面的表面粗糙度，当粗糙度曲线要素的平均长度RSm为0.005～8μm时，通过平坦化处理，使RSm达到10～100μm的平坦化是优选的。另外，凹凸面的表面粗糙度，按照JIS B0601中规定的算术平均粗糙度Ra为0.1～1μm时，通过平坦化处理，使Ra达到0～0.05μm、粗糙度曲线要素的平均长度RSm为0.05～2μm时，通过平坦化处理，使RSm为4～40μm是优选的。
按照本发明，不具有凹凸形状的部分形成的金属膜的厚度(t)对具有凹凸形状的部分通过电镀形成的金属膜的厚度(T)之比，即(T)/(t)在1以上，还可达到10以上，也可达到100以上。
导电体上具有特定图案的金属膜，上述(T)/(t)之比在1以上，特别是10以上的金属结构体，适用于光学部件的反射板。另外，可在热交换器上使用。此外，还可作检查用探头或金属模具捣实机等使用。
下面对具体的实施例通过附图进行说明。还有，实施例及比较例的结果汇总于表4。
[实施例1]
如图1(a)所示，在宽50μm连续区域上以300nm的间隔，具有宽300nm、高600nm沟的配线图案，在以5μm间隔形成的硅制金属模具4上，如图1(b)所示，通过非电解电镀，形成作为导电体基板1的镍膜。在电镀后，如图1(c)所示，把镍膜从硅模具4上剥下。剥下硅模具的镍膜表面的凹凸形状观察结果可以确认，镍膜保持金属模具4的凹凸形状。然后，把由镍膜构成的导电体基板1固定在电镀用夹具上进行电镀，其放大图示于图1(d)，如图1(e)上的全图所示，导电体基板1的表面上形成特定图案的金属膜2。还有，在图1(e)中，使导电体基板1的一部分露出表面地被描绘，但实际上用金属膜2覆盖全部表面，在凹凸部形成的金属膜2的厚度比其他部分厚。电镀，采用表1所示组成的电镀液进行。添加剂使用2-[3-(1，3-二氢-1，3，3-三甲基-2H-亚吲哚-2-基)-1-丙烯基]-1，3，3-三甲基-3H-吲哚鎓氯化物。
表1
  成分   浓度(g/dm3)
  硫酸铜五水合物   64
  硫酸   180
  氯化物离子   70×10-3
  添加剂   7×10-3
电镀时间20分、电流密度1.3A/dm2、电镀液温度25℃，阴极用含磷铜板。电镀后观察基板断面的结果是，电镀后的金属膜2即铜膜的厚度，具有凹凸形状的部分最大35μm，不具有凹凸形状的部分为0.45μm，图12所示的膜厚比H1/H2达到78。以上的结果表明，可以制造出在具有凹凸形状的部分上优先具有金属膜的金属结构体。
[实施例2]
如图2(a)所示，采用厚1mm铜箔作为导电体基板1。如图2(b)所示，在铜箔表面上进行粗糙处理形成凹凸形状。采用喷砂器进行粗糙处理。喷砂器，通过100μm的正方形的掩模图案，把氧化铝微粒喷至铜表面来进行。粗糙处理过的铜箔表面凹凸形状的表面粗糙度，用表面粗糙度测定装置进行测定的结果表明，按照JIS B0601中规定的算术平均粗糙度Ra为0.4μm、粗糙度曲线要素的平均长度RSm为1.1μm。铜表面粗糙处理后进行电镀，如图2(c)所示，由形成的电镀膜构成金属膜2。在电镀时，除电镀时间25分、电流密度0.5A/dm2以外，采用与实施例1同样的电镀液组成及电镀条件进行。
电镀后观察基板断面的结果是，电镀后的电镀铜膜厚度，在形成凹凸形状的部分最大15μm，未形成凹凸形状的部分为0.1μm，图12所示，膜厚比H1/H2为150。从以上结果可知，如图2(d)及图2(e)所示，可以制造在具有凹凸形状的部分优先具有金属膜的金属结构体。还有，在图2(d)及图2(e)中，描绘出仅导电性基板1的表面一部分形成的金属膜2，但实际上如图2(c)所示，整个形成金属膜，凹凸部的金属膜厚度比其他部分厚。
[实施例3]
如图3(a)所示，表面凹凸形状按照JIS B0601中规定的算术平均粗糙度Ra为0.05μm、粗糙度曲线要素的平均长度RSm为0.04μm，形成宽10μm图案的钛板用作金属模具4。在该钛板上，如图3(b)所示，通过电镀形成作为导电体基板1的铜膜。电镀后，如图3(c)所示，把铜膜从金属模具4剥下，用作导电体基板1。对剥下金属模具4的铜膜表面凹凸形状的观察结果是，表面的凹凸形状按照JISB0601中规定的算术平均粗糙度Ra为0.05μm、粗糙度曲线要素的平均长度RSm为0.04μm，铜膜保持金属模具4的表面形状。
其次，如图3(d)所示，在未形成凹凸形状的图案部分上，采用喷墨法印刷将铜微粒分散的溶液，然后，在真空中于300℃进行退火30分钟，如图3(d)所示，导电体基板一部分变得平坦。喷涂了铜微粒部分的凹凸，用表面粗糙度测定装置测定的结果可知，表面粗糙度按照JIS B0601中规定的算术平均粗糙度Ra为0.005μm、粗糙度曲线要素的平均长度RSm为11μm，铜膜表面平坦。然后，进行电镀，如图3(e)所示，形成作为金属膜2的铜膜。电镀，采用与实施例1同样的电镀液组成及电镀条件进行。
电镀后观察基板断面的结果是，电镀铜膜厚度，形成凹凸形状的部分最大10μm，未形成凹凸形状的部分为0.5μm，图12所示的膜厚比H1/H2为20。从以上结果可知，在具有凹凸形状的部分，可以制造优先具有金属膜的金属结构体。
[实施例4]
图4(a)所示，采用膜厚18μm的铜箔作为导电体基板。对导电体基板的整个表面实施粗糙化处理，形成图4(b)所示的凹凸形状。粗糙化处理，采用日本マクダ一ミツド株式会社制造的マルチボンド，采用图2所示的工序。作为铜粗糙液，除上述以外还可以采用メツク株式会社的メツクエツチボンド、シプレイ·フア一イ一スト株式会社的サ一キユボンド、日本アルフアメタルズ株式会社的アルフアプレツプ等。
表2
  工序   处理液   温度(℃)   时间(秒)
  1   5vol％硫酸   25   30
  2   纯水(流水)   22   60
  3   2vol％MB-100B2.9vol％MB-100C   25   30
  4   5vol％硫酸15vol％MB-100A2vol％MB-100B2.9VOL％MB-100C   32   15
  5   纯水(流水)   22   60
铜粗糙化处理后的铜表面的凹凸形状，用表面粗糙度测定装置测定的结果可知，表面粗糙度按照JIS B0601中规定的算术平均粗糙度Ra为0.5μm、粗糙度曲线要素的平均长度RSm为1.3μm。然后，如图4(c)所示，通过电镀除去形成金属膜的部分，凹凸部变得平坦。平坦化处理，采用含铜微粒的溶液，使用丝网印刷进行印刷，然后，在真空中于350℃进行退火30分钟来进行。印刷铜微粒部分的凹凸，用表面粗糙度测定装置测定的结果可知，表面粗糙度按照JIS B0601中规定的算术平均粗糙度Ra为0.005μm、粗糙度曲线要素的平均长度RSm为11μm，铜膜表面平坦。然后，进行电镀，形成铜膜，得到图4(d)所示的金属结构体。电镀，采用与实施例1同样的电镀液组成及电镀条件来进行。
电镀后观察基板断面的结果是，电镀铜膜厚度，形成凹凸形状的部分最大10μm，未形成凹凸形状的部分为0.4μm，图12所示的膜厚比H1/H2为25。从以上结果可知，在具有凹凸形状的部分，可以优先制造具有金属膜的金属结构体。
[实施例5]
采用环氧树脂板作为绝缘体基板3，如图5(a)所示，在绝缘体基板3表面的宽10μm区域，以250nm间隔，挤压具有宽250nm、高400nm凸部的硅制金属模具4，形成凹凸形状。绝缘体基板在加热至玻璃化转变温度附近的状态下挤压金属模具，使绝缘体基板3软化，可变形为与金属模具4同样的形状。绝缘体基板3与金属模具4冷却至25℃后，从金属模具4剥下绝缘体基板3，得到图5(b)所示的绝缘体基板。
然后，在绝缘体基板3表面上，用溅射法形成镍∶铬比1∶1的镍铬膜10nm厚，再在其上用化学气相成长法形成100nm厚的铜膜。在绝缘体基板上形成镍铬膜与铜膜的状态，示于图5(c)。还有，在图5(c)中，把镍铬膜与铜膜一起，作为导电体5表示。形成导电体5后的表面凹凸形状的观察结果是，保持绝缘体基板3的凹凸形状。在导电体5形成后立即进行电镀，形成电镀铜膜。电镀，采用与实施例1同样的电镀液组成及电镀条件进行。
电镀后的电镀铜膜厚度，形成凹凸形状的部分最大10μm，未形成凹凸形状的部分为0.3μm，图12所示的膜厚比H1/H2为33。从以上结果可知，在具有凹凸形状的部分，可以制造优先具有金属膜的金属结构体。
[实施例6]
采用厚25μm的聚酰亚胺树脂膜作为绝缘体基板，如图6(a)所示，在绝缘体基板3上进行表面粗糙化处理，形成图6(b)所示的凹凸形状。粗糙化处理，采用表3所示的工序进行。粗糙化处理液不限于高锰酸钾与氢氧化钠的混合溶液，铬酸与硫酸的混合溶液、铬酸与氟硼氢酸的混合溶液可以采用。
表3
  工序   处理液   温度(℃)   时间(秒)
  1   50g/dm3高锰酸钾1mol/dm3氢氧化钠   80   5
  2   0.5vol％硫酸0.2vol％硫酸羟胺   40   5
粗糙化处理后的聚酰亚胺膜表面的凹凸，用表面粗糙度测定装置测定的结果可知，表面粗糙度按照JIS B0601中规定的算术平均粗糙度Ra为2.0μm、粗糙度曲线要素的平均长度RSm为4.0μm。然后，通过掩模，用溅射法在绝缘体基板3表面一部分上形成配线宽10μm的导电体5。导电体1由厚0.01μm的镍膜与在镍膜上形成的厚度0.5μm铜膜的层压膜构成。作为导电体5，不限于镍与铜的层压膜，铬与铜的层压膜等也可以采用。在绝缘体基板3表面形成导电体5的状态如图6(c)所示。导电体5形成后的表面凹凸，用表面粗糙度测定装置测定的结果可知，按照JIS B0601中规定的算术平均粗糙度Ra为2.0μm、粗糙度曲线要素的平均长度RSm为4.0μm，可以保持绝缘体基板3表面的凹凸形状。
形成导电体5后立即进行电镀，形成电镀铜膜。电镀采用与实施例1同样的电镀液组成及电镀条件进行。电镀后电镀铜膜的最大厚度为15μm，在具有导电体5的部分选择性地形成电镀铜膜。图12所示的膜厚比H1/H2为27。从以上结果可知，在具有凹凸形状的部分，可以制造优先具有金属膜的金属结构体。
[实施例7]
在具有按照JIS B0601中规定的算术平均粗糙度Ra为1.0μm、粗糙度曲线要素的平均长度RSm为1.1μm的凹凸形状的铜箔上，涂布聚酰胺酸，加热形成聚酰亚胺膜。然后，把铜箔用含硫酸与过氧化氢的溶液进行蚀刻、去除，得到图7(a)所示的绝缘体基板3。绝缘体基板3的表面粗糙度按照JIS B0601中规定的算术平均粗糙度Ra为1.0μm、粗糙度曲线要素的平均长度RSm为1.1μm。其次，如图7(b)所示，把绝缘体基板3加热至玻璃化转变温度附近，边保持在该状态下，边向基板表面挤压具有宽10μm凹凸的硅制金属模具4。此时，使金属模具4的凹部不与绝缘体基板3接触。
然后，把绝缘体基板3与金属模具4冷却至25℃后，将两者剥离，如图7(c)所示，得到使表面的一部分平坦化的绝缘体基板3。平坦化部分的表面粗糙度，用表面粗糙度测定装置测定的结果可知，按照JIS B0601中规定的算术平均粗糙度Ra为0.006μm、粗糙度曲线要素的平均长度RSm为9μm。然后，在绝缘体基板3表面，用溅射法形成镍∶铬比为1∶1的膜10nm厚，再在其上用蒸镀法形成100nm厚的铜膜。图7(d)所示，在绝缘体基板3的凹凸面形成由镍铬膜与铜膜的层压膜构成的导电体5的状态，凹凸部的表面粗糙度测定结果表明，按照JIS B0601中规定的算术平均粗糙度Ra为1.0μm、粗糙度曲线要素的平均长度RSm为1.1μm，可以保持绝缘体基板3的凹凸形状。
导电体5形成后立即进行电镀，形成电镀铜膜。电镀采用与实施例1同样的电镀液组成及电镀条件进行。电镀铜膜厚，在形成凹凸形状的部分最大10μm，未形成凹凸形状的部分为0.33μm，图12所示的膜厚比H1/H2为30。从以上结果可知，在具有凹凸形状的部分，可以制造优先具有金属膜的金属结构体。
[实施例8]
采用聚酰亚胺树脂膜作为绝缘体基板3。如图8(a)所示，在聚酰亚胺树脂表面上用铬酸与硫酸的混合溶液进行粗糙化处理，形成图8(b)所示的凹凸形状。测定形成凹凸形状部分的表面粗糙度的结果是，表面粗糙度按照JIS B0601中规定的算术平均粗糙度Ra为1.2μm、粗糙度曲线要素的平均长度RSm为0.8μm。然后，如图8(c)所示，在绝缘体基板3表面一部分上采用丝网印刷法印刷作为绝缘体6的光固化性树脂，使其固化，嵌入凹凸部。测定通过嵌入树脂使凹凸形状平坦化部分的表面粗糙度的结果是，按照JIS B0601中规定的算术平均粗糙度Ra为0.006μm、粗糙度曲线要素的平均长度RSm为9μm。
然后，在绝缘体基板3表面形成凹凸形状的部分，用溅射法形成镍∶铬比为1∶1的镍铬膜10nm厚，再在其上用蒸镀法形成100nm厚的铜膜，如图8(d)所示，形成由镍铬膜与铜膜的层压体构成的导电体5。形成导电体5后的凹凸部表面粗糙度的测定结果可知，按照JISB0601中规定的算术平均粗糙度Ra为1.2μm、粗糙度曲线要素的平均长度RSm为0.8μm，导电体5保持绝缘体基板3的凹凸形状。
在导电体5形成后立即进行电镀，形成图8(e)所示的电镀铜膜。电镀采用与实施例1同样的电镀液组成及电镀条件进行。镀铜膜的厚度，在形成凹凸形状的部分最大15μm，未形成凹凸形状的部分为0.55μm，图12所示的膜厚比H1/H2为27。从以上结果可知，在具有凹凸形状的部分，可以制造优先具有金属膜的金属结构体。
[实施例9]
除了使用表4所示物质作为添加剂以外，采用与实施例1同样的方法制造图9(a)所示形状的金属结构体。然后，采用铜蚀刻液(メツク株式会社制造，メツクブライト)，除去未形成凹凸形状部分的镀铜膜，形成图9(b)所示的断面形状。从以上结果可知，可以制造在镍膜上具有镀铜膜的金属结构体。
[实施例10]
除了使用表4所示的物质作为添加剂以外，采用与实施例5同样的方法制造金属结构体。金属结构体的剖面图示于图10(a)，与图5(d)相同。然后，采用硫酸与过氧化氢的水溶液，除去未形成凹凸形状部分的铜膜，形成图10(b)所示的形状。另外，采用含高锰酸钾的水溶液，除去由镍铬膜与铜膜构成的导电体5，形成图10(c)所示的形状。从以上结果可知，可以制造绝缘体基板上具有凹凸形状的特定部分的金属结构体。
[实施例11]
如图11(a)所示，在由玻璃基板构成的绝缘体基板3的表面上，如图11(b)所示，采用喷墨法把平均粒径5nm的银微粒子分散了的分散液进行印刷，形成配线宽20μm、厚0.2μm银膜构成的导电体5。然后，把绝缘体基板3于300℃的温度加热，使银微粒彼此熔粘。由银微粒形成的银膜表面的凹凸，用表面粗糙度测定装置的测定结果是，按照JIS B0601中规定的算术平均粗糙度Ra为0.01μm、粗糙度曲线要素的平均长度RSm为0.02μm。
在形成银膜后立即进行电镀，形成作为金属膜2的电镀膜。电镀采用与实施例1同样的电镀液组成及电镀条件进行。电镀后观察基板剖面的结果是，镀膜仅在形成凹凸形状部分的基板垂直方向上成长，而在基板水平方向上不成长。从以上结果可知，可以制造仅在具有凹凸形状的特定图案上具有金属膜的金属结构体。
[比较例1]
除不进行粗糙化处理以外，采用与实施例2同样的方法制造金属结构体。在电镀后对基板断面的观察结果是，电镀膜不发生优先成长，图12所示的膜厚比H1/H2为1.0。在该比较例中，不能形成具有特定图案的金属结构体。
表4
  No.   凹凸部的Ra   凹凸部的RSm   添加剂的种类   添加剂浓度[mg/dm3]   电流密度[A/dm-2]   H1/H2
  实施例1   0.15   0.6   A-2   7.0   1.3   78
  实施例2   0.4   1.1   A-2   7.0   0.5   150
  实施例3   0.05   0.04   A-2   7.0   1.3   20
  实施例4   0.5   1.3   A-2   7.0   1.3   25
  实施例5   0.2   0.5   A-2   7.0   1.3   33
  实施例6   2.0   4.0   A-2   7.0   1.3   27
  实施例7   1.0   1.1   A-2   7.0   1.3   30
  实施例8   1.2   0.8   A-2   7.0   1.3   27
  实施例9   0.15   0.6   A-1A-4   3.03.0   1.3   77
  实施例10   0.2   0.5   A-2BC   7.01002   1.3   64
  实施例11   0.01   0.02   A-2   7.0   1.3   -
  比较例1   0.007   10   A-2   7.0   1.3   1.0
表4中“添加剂种类”栏中记载的各种符号意指下列化学物质：
A-1：2-[(1，3-二氢-1，3，3-三甲基-2H-亚吲哚-2-基)-甲基]-1，3，3-三甲基-3H-吲哚鎓高氯酸盐
A-2：2-[3-(1，3-二氢-1，3，3-三甲基-2H-亚吲哚-2-基)-1-丙烯基]-1，3，3-三甲基-3H-吲哚鎓氯化物
A-3：2-[5-(1，3-二氢-1，3，3-三甲基-2H-亚吲哚-2-基)-1，3-戊二烯基]-1，3，3-三甲基-3H-吲哚鎓碘化物
A-4：2-[7-(1，3-二氢-1，3，3-三甲基-2H-亚吲哚-2-基)-1，3，5-庚三烯基]-1，3，3-三甲基-3H-吲哚鎓碘化物
B：聚乙二醇(平均分子量2000)
C：双(3-磺丙基)二硫化物
[产业上利用的可能性]
通过用抗蚀剂而不用掩模，在特定的部分形成细微的金属膜，适于在光学部件、作为金属模具的捣碎机、检查用探头、热交换器等中使用。另外，在适用于各种部件时，对表面赋予憎水性等功能，或改变外观，其利用可能性极大。

Claims (20)

1.金属结构体的制造方法，是在基板上具有金属膜的金属结构体的制造方法，其特征在于，该方法包括：把形成上述金属膜的部分，用具有凹凸形状的导电体来形成的工序；以及在具有上述导电体的凹凸形状的部分通过电镀优先形成金属膜的工序。
2.按照权利要求1中所述的金属结构体的制造方法，其特征在于，用导电体形成上述基板，在上述基板上形成金属膜的部分，形成凹凸形状。
3.按照权利要求1中所述的金属结构体的制造方法，其特征在于，用绝缘体形成上述基板，在上述基板上形成金属膜的部分，形成凹凸形状，在原样保持上述凹凸形状的上述基板上形成导电体，上述导电体上具有凹凸形状的部分，通过电镀优先形成金属膜。
4.按照权利要求1中所述的金属结构体的制造方法，其特征在于，用导电体形成上述基板，在上述基板上形成凹凸形状后，使形成金属膜以外部分的凹凸平坦化。
5.按照权利要求3中所述的金属结构体的制造方法，其特征在于，使形成金属膜以外部分的上述基板及上述导电体表面平坦化。
6.按照权利要求1中所述的金属结构体的制造方法，其特征在于，通过电镀在上述基板上具有凹凸形状的部分优先形成金属膜后，去除在具有上述凹凸形状的部分以外形成的金属膜。
7.按照权利要求3中所述的金属结构体的制造方法，其特征在于，去除在具有上述凹凸形状的部分以外形成的金属膜后，去除在具有上述凹凸形状的部分以外形成的上述导电体。
8.按照权利要求1中所述的金属结构体的制造方法，其特征在于，具有上述凹凸形状的部分形成的金属膜厚度对具有上述凹凸形状的部分以外形成的金属膜厚度之比大于1。
9.按照权利要求1中所述的金属结构体的制造方法，其特征在于，具有上述凹凸形状的部分的JIS B0601规定的算术平均粗糙度Ra比具有上述凹凸形状的部分以外的Ra大。
10.按照权利要求1中所述的金属结构体的制造方法，其特征在于，具有上述凹凸形状的部分的JIS B0601规定的粗糙度曲线要素的平均长度RSm比上述凹凸形状以外的部分的RSm小。
11.按照权利要求1中所述的金属结构体的制造方法，其特征在于，上述电镀，是在电镀液中添加了至少一种进行电镀的金属的析出过电压大的物质进行的。
12.按照权利要求11中所述的金属结构体的制造方法，其特征在于，上述电镀为铜或铜合金的电镀。
13.按照权利要求11中所述的金属结构体的制造方法，其特征在于，作为所述物质添加花青色素的至少一种。
14.按照权利要求13中所述的金属结构体的制造方法，其特征在于，上述花青色素是由以下列结构式(X为阴离子，n为0、1、2、3的任1个)表示的化合物构成的：
Figure A2006100024240003C1
15.金属结构体，是在基板上具有金属膜的金属结构体中，其特征在于，通过导电体形成具有上述金属膜的部分，在上述导电体表面的至少一部分上具有凹凸形状，在具有上述凹凸形状的部分优先形成金属膜。
16.按照权利要求15中所述的金属结构体，其特征在于，在具有上述凹凸形状的部分形成的金属膜厚度比在具有上述凹凸形状的部分以外形成的金属膜厚度大。
17.按照权利要求15中所述的金属结构体，其特征在于，具有上述凹凸形状的部分的JIS B0601规定的算术平均粗糙度Ra比无凹凸形状的部分的Ra大。
18.按照权利要求15中所述的金属结构体，其特征在于，具有上述凹凸形状的部分的JIS B0601规定的粗糙度曲线要素的平均长度RSm比无凹凸形状的部分的RSm小。
19.按照权利要求15中所述的金属结构体，其特征在于，用导电体形成上述基板，在上述导电体上形成凹凸形状。
20.按照权利要求15中所述的金属结构体，其特征在于，上述基板为绝缘体，在上述基板上具有上述导电体。
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