DE19544514A1 - Verfahren und Reduzierlösung zum Metallisieren einer Oberfläche - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Gebiet des Metallisierens von Gegenständen, und betrifft insbesondere ein Verfahren zum Metallisieren eines Gegenstands unter Ver­ wendung einer Reduzierlösung zur Erzeugung katalytischer Inseln.

Ein Verfahren zum selektivien Metallisieren einer Platine für eine gedruckte Schaltung ist in dem U.S. Patent Nr. 5 162 144 (welches dem Inhaber der vorliegenden Anmeldung überschrie­ ben wurde) beschrieben, welches durch Bezugnahme in die vor­ liegende Anmeldung eingeschlossen wird. Dieses Verfahren wird im Zusammenhang mit einer aus zwei Dielektrika bestehenden, geschichteten, nacheinander behandelten Platine für eine ge­ druckte Schaltung verwendet, wie im U.S. Patent Nr. 5 260 170 beschrieben (welches dem Inhaber der vorliegenden Anmeldung übertragen wurde). Dieses Verfahren zur Herstellung einer Platine für eine gedruckte Schaltung besteht aus der aufein­ anderfolgenden Ablagerung und photographischen Ausbildung von Öffnungen in zwei Kunstharzen. Das erste Kunstharz, welches als das Kunstharz A bezeichnet wird, wird mit einem Material gefüllt, welches hier als Füller bezeichnet wird, und wel­ ches, wenn es aktiviert wurde, ein stromloses Plattieren mit einem Metall fördert, wogegen das zweite Kunstharz, welches als Kunstharz B bezeichnet wird, keinen derartigen Füller enthält. Wenn jedes Kunstharz nacheinander photochemisch mit einem Muster versehen wird, wobei das Kunstharz B über dem Kunstharz A angeordnet ist, bilden in dem Kunstharz B erzeug­ te Öffnungen Bereiche aus, die als "Kanäle" bezeichnet wer­ den; überlagerte Öffnungen, die im Kunstharz A und im Kunst­ harz B erzeugt werden, bilden tiefere Bereiche aus, die als "Gräben" bezeichnet werden, die zu einer darunterliegenden Metallschicht hin geöffnet sind. Wenn diese Anordnung mit Ver­ fahrensschritten behandelt wird, welche Teilchen, die in oder an der Oberfläche des Kunstharzes A vorhanden sind, modifi­ zieren oder aktivieren, können die Kanäle und Gräben mit ei­ nem stromlos plattierten Metall beschichtet werden, um metal­ lische Anordnungen zu bilden, beispielsweise Kontaktabschnit­ te zu bilden, Durchkontaktierungen und Leiter.

Bei der Ausbildung der Platine für eine gedruckte Schaltung ist es wesentlich, daß das stromlos plattierte Metall sich nicht über die ausgebildeten Kontaktabschnitte, Durchkontak­ tierungen und Leiter hinaus ausbreitet. Andernfalls würde die Platine für eine gedruckte Schaltung Kurzschlüsse und andere unerwünschte Eigenschaften aufweisen. Ein Verfahren zum Akti­ vieren der Teilchen an der Oberfläche des Kunstharzes A um­ faßt das Eintauchen der Platine für eine gedruckte Schaltung in ein Reduziermittel aus Borhydrid. Bevorzugt sind die Teil­ chen in dem Kunstharz A Teilchen aus Cu₂O in einer Konzen­ tration von weniger als 10 Gew.-%, bezogen auf das trockene Kunstharz. Wenn die Cu₂O-Teilchen dem Borhydrid ausgesetzt werden, werden die Cu₂O-Teilchen in Cu oder CuH umgewandelt. Befindet sich Kupfer in einem derartigen, aktiven Zustand (Cu, CuH), so wirkt es für das stromlose Plattieren kataly­ tisch. Berücksichtigt man die begrenzte Menge an Teilchen in dem Kunstharz A, so stellt man fest, daß eine unzureichende Anzahl an katalytisch wirkenden Orten für das stromlose Plat­ tieren vorhanden ist, um durchgehende Leitungen auszubilden, wie es zur Ausbildung von Leitern erforderlich ist.

Für den Einsatz in der kontinuierlichen Produktion, bei wel­ chem Platinen für gedruckte Schaltungen auf einem Förderband befördert werden, ist es erforderlich, das Reduziermittel auf geeignete Weise aufbringen zu können, beispielsweise durch Sprühen. Sprühen hat die vorteilhafte Wirkung des Ausbreitens des aktiven Kupfers weg von den Teilchenorten hin. Diese Aus­ breitung gestattet die Ausbildung durchgehender Leiter. Aller­ dings ist die Ausbreitung nicht auf die freigelegten Bereiche aus Kunstharz A beschränkt. Dies führt dazu, daß eine Brücken­ bildung auftritt, wenn der Sprühvorgang nicht sorgfältig bei den festgelegten Kontaktabschnitten, Durchkontaktierungen und Leitern eingesetzt wird. Ein kontrolliertes Sprühen läßt sich im Labor durchführen, ist jedoch bei der Herstellung in einer Fabrik unpraktisch. Dies führt dazu, daß ein Bedürfnis nach einem Verfahren und einer Reduzierlösung besteht, welche große katalytische Inseln auf dem Kunstharz A erzeugen, ohne daß die katalytischen Inseln auf dem Kunstharz B ausgebildet werden, um so wenig voneinander beabstandete Leiter, Durch­ kontaktierungen und Anschlußkontakte erzeugen zu können.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestell­ ter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Teilansicht einer Schaltungspla­ tine 100, die unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens selektiv metallisiert wurde;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht der Schaltungsplatine 100 in Fig. 1, entlang der Linie A-A, während deren Herstel­ lung;

Fig. 3 eine weitere Querschnittsansicht der Schaltungsplatine 100 in Fig. 1, entlang der Linie A-A, während deren Herstellung;

Fig. 4 eine weitere Querschnittsansicht der Schaltungsplatine 100 in Fig. 1, entlang der Linie A-A, während deren Herstellung;

Fig. 5 eine weitere Querschnittsansicht der Schaltungsplatine 100 in Fig. 1, entlang der Linie A-A, während deren Herstellung;

Fig. 6 eine weitere Querschnittsansicht der Schaltungsplatine 100 in Fig. 1, entlang der Linie A-A, während deren Herstellung; und

Fig. 7 eine vergrößerte Ansicht der Oberfläche eines Kanals 221 der Schaltungsplatine 100 in Fig. 5.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Teilansicht einer Schal­ tungsplatine 100, welche selektiv unter Verwendung des Ver­ fahrens und der Reduzierlösung gemäß der vorliegenden Erfin­ dung metallisiert wurde. Die Schaltungsplatine 100 kann, wie dargestellt, eine mehrere Schichten aufweisende Schaltungs­ platine sein, oder eine doppelseitige Schaltungsplatine, bei welcher Schaltungen auf der oberen und der unteren Oberfläche vorgesehen sind. Darüber hinaus kann das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung zum Metallisieren von Kunststoffen und anderen konventionellen Substraten verwendet werden, welche ebene Oberflächen oder dreidimensionale Oberflächen aufweisen.

Die Schaltungsplatine 100 in Fig. 1 weist Leiter 210, 211 und 212 auf, und besteht aus einem Substrat 202 mit einer oder mehreren Schaltungsschichten 203, einem auf der Schaltungs­ schicht 203 angeordneten Kunstharz 204, und einem auf dem Kunstharz 204 vorgesehenen Kunstharz 205, wie mit mehr Ein­ zelheiten in der Querschnittsansicht in Fig. 6 gezeigt ist. Die Leiter 210 und 211 sind in entsprechenden Öffnungen oder "Kanälen" im Kunstharz 205 angeordnet, wie aus den Fig. 1 und 6 hervorgeht. Der Leiter 212 befindet sich in einem tie­ fen Kanal im Kunstharz 205 und im Kunstharz 204, und ist elektrisch mit dem Leiter 231 verbunden. Die Durchkontaktie­ rung 213 ist in einer Öffnung oder einem "Graben" im Kunst­ harz 205 und im Kunstharz 204 angeordnet und elektrisch mit dem Leiter 229 verbunden. Die Schaltungsschicht 203 weist Leiter 229, 230 und 231 auf.

Das Substrat 202 besteht aus einem Isoliermaterial, beispiels­ weise Kunststoff, Holz, Verbundwerkstoff, Mylar, Keramik, einem mit einer Isolierschicht abgedeckten Metall, oder ei­ nem Metall, welches durch irgendein anderes geeignetes Iso­ liermaterial abgedeckt ist. Die Kunstharze 204 und 205 kön­ nen jedes geeignete Kunstharz sein, beispielsweise einzeln oder in Verbindung ein thermoplastisches Kunstharz, ein thermisch aushärtendes Kunstharz, ein Elastomer, ein Ver­ bundwerkstoff, oder ein Laminat, ein Material aus einer Mischung aus Polyolefin, Vinyl, Polystyrol, Polyamid, Acryl, Polyurethan, oder einem thermoplastischen Kunstharz aus gesättigtem Polyester, oder ein Material aus einer Mischung eines ausgehärteten Phenolharzes, eines ungesättigten Poly­ esters, Epoxy oder Polyimidpräpolymer.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Kunstharz 204 im wesentlichen gleichmäßig mit zahlreichen kleinen Metalloxid­ teilchen gemischt, so daß der Gewichtsprozentsatz des Metall­ oxids weniger als 10% beträgt. Bei einer Verwendung im Ein­ satz bei Mehrschichtschaltungen weist das Kunstharz 204 vor­ zugsweise die nachstehend aufgeführten vier Eigenschaften auf: (1) keine signifikante Verschlechterung der Dielektrizitäts­ konstanten der fertiggestellten dielektrischen Schicht; (2) keine signifikante Verschlechterung des spezifischen Volumen- oder Oberflächenwiderstands entfernt von Bereichen, welche plattiert sind; (3) keine negativen Auswirkungen auf die pho­ tochemische Ausbildung des Kunstharzes; und (4) keine nega­ tiven Auswirkungen auf Aufbringungs- oder Fließeigenschaften. Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden Kupferoxidteil­ chen 300 in Fig. 7 gleichmäßig mit dem Kunstharz 204 gemischt. Kupferoxid hat eine Dielektrizitätskonstante von annähernd 28. Das Kunstharz 204 weist typischerweise eine Dielektrizi­ tätskonstante von annähernd 2 bis 5 ohne Kupferoxid auf, und eine geringfügig höhere Dielektrizitätskonstante bei einer Mischung mit 10 Gew.-% Kupferoxid. Obwohl bei der bevorzugten Ausführungsform 10 Gew.-% Kupferoxid verwendet werden, kann ein größerer Anteil an Kupferoxid bei Einsätzen verwendet wer­ den, bei welchen die sich ergebende Erhöhung der Dielektri­ zitätskonstanten des Kunstharzes 204 hinnehmbar ist. Ein wei­ terer Füller ist CAT-0, welches von Johnson-Matthey in New Jersey, USA, hergestellt und vertrieben wird. Allerdings wird dem CAT-10 Kupferoxid vorgezogen, da CAT-10 eine verhältnis­ mäßig lange (mehr als eine Stunde) stromlose Plattierungs­ initialisierungszeit aufweist, da es nur katalytische Punkte zur Verfügung stellt. Die Initialisierung beginnt sofort mit aktiviertem Cu₂O, und das kontinuierliche Kupferplattieren, welches Zeit erfordert, tritt typischerweise in weniger als 15 Minuten auf.

Unter Verwendung der vorliegenden Erfindung können Schaltungs­ platinen 100 mit Leitern 210, 211 und 212, deren Abstände voneinander 25 Mikrometer oder weniger betragen, hergestellt werden. Darüber hinaus können Verbindungs-Durchkontaktierun­ gen mit einem Durchmesser von 25 Mikrometer in Massenproduk­ tion hergestellt werden. Die Musterauflösung wird durch die photographische Herstellung des Kunstharzsystems und das Lithographieverfahren bestimmt. Unter Verwendung im wesent­ lichen gleichmäßig in das Kunstharz 204 eingemischter Kupfer­ oxidteilchen ist die Dielektrizitätskonstante der Schaltungs­ platine im wesentlichen gleich jener des Substrats 202, und der spezifische Oberflächenwiderstand beträgt zumindest 10¹³ Ohm pro Fläche, da der Gewichtsprozentsatz der Kupferoxid­ teilchen 300 weniger als 10% beträgt.

In den Fig. 2 bis 6 ist eine Querschnittsansicht der Schal­ tungsplatine 100 in Fig. 1 entlang der Linie A-A dargestellt, wobei die Schaltungsplatine 100 in ausgewählten Stufen ihres Herstellungsvorgangs gezeigt ist. Fig. 6 entspricht der fer­ tiggestellten Schaltungsplatine 100 in Fig. 1 ohne Lötmaske. Zuerst wird, wie in Fig. 2 gezeigt, das Substrat 202 metal­ lisiert zur Ausbildung der Schaltungsschicht 203, oder wird an dem Substrat eine vorgeformte Schaltungsschicht 203 ange­ bracht, mit Leitern 229, 230 und 231. Daraufhin werden das Substrat 202 und die Schaltungsschicht 203 mit Kunstharz 204 beschichtet. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist das Kunstharz 204 das Kunstharz A des voranstehend geschilderten Verfahrens mit zwei Dielektrika. Das Kunstharz 204 wird da­ durch hergestellt, daß ein ausgewähltes Kunstharz gleichmäßig mit zahlreichen kleinen Metalloxidteilchen 300 in Fig. 7 ge­ mischt wird, so daß der Gewichtsprozentsatz des Metalloxids weniger als 10% beträgt. Bei der bevorzugten Ausführungs­ form ist das Kunstharz 204 aus den voranstehend geschilder­ ten Kunstharzen ausgesucht, und sind die Metalloxidteilchen 300 Kupferoxidteilchen, deren Abmessungen vorzugsweise im Bereich zwischen einem Durchmesser von 0,05 Mikrometer und einem Durchmesser von 10 Mikrometer liegen.

In Fig. 3 wird das Kunstharz 204 photographisch mit einem Muster versehen, wobei der Kanal 222 und der Graben 22 ge­ bildet wird, und die entsprechenden Leiter 231 bzw. 229 der Schaltungsschicht 203 freigelegt werden. In Fig. 4 sind das Kunstharz 204, der Kanal 222 und der Graben 220 mit dem Kunst­ harz 205 beschichtet. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist das Kunstharz 205 das Kunstharz B des voranstehend geschil­ derten Verfahrens mit zwei Dielektrika und ist ebenfalls ent­ sprechend aus den voranstehend geschilderten Kunstharzen aus­ gesucht. In Fig. 5 ist das Kunstharz 205 photographisch mit einem Muster versehen, wodurch der Kanal 221 erzeugt wird, und der Kanal 222 und der Graben 220 erneut geöffnet werden. Dann werden die Metalloxidteilchen 300 nahe der freigelegten Oberfläche des Kunstharzes 204 (vgl. Fig. 7) durch eine geeig­ nete Behandlung freigelegt, beispielsweise durch eine Ätzung mit Alkalipermanganat oder durch reaktives Ionenätzen. Dann wird eine Reduzierlösung aufgebracht (was nachstehend noch genauer beschrieben wird) , durch Besprühen (oder eine andere geeignete Aufbringungsmethode) der Oberfläche der Kanäle 221 und 222 und des Grabens 220, um die freigelegten Metalloxid­ teilchen 300 an der Oberfläche des Kunstharzes 204 in Insel­ bereiche 301 eines katalytischen Films (in katalytische In­ seln) umzuwandeln, deren spezifischer Oberflächenwiderstand größer als 10⁶ Ohm pro Fläche ist. Daraufhin werden die Kanäle 221 und 222 und der Graben 220 auf geeignete Weise behandelt und stromlos metallisiert, um Leiter 210, 211 und 212 und die Durchkontaktierung 213 in den Fig. 1 und 6 auszubilden, deren Oberflächenmetallisierdicke annähernd 10 Mikrometer beträgt.

Die Reduzierlösung wird auf die Cu₂O-Teilchen 300 aufge­ bracht, um Inseln aus aktivem Kupfer zu bilden, entweder aus Cu oder CuH. Diese Inseln 301 stellen die Katalysatoren für die Kupferabscheidung durch das stromlose Bad dar. Die Redu­ zierlösung enthält drei Bestandteile: 1) ein primäres Redu­ ziermittel, 2) ein sekundäres Reduziermittel, und 3) ein Ein­ fangmittel. Das primäre Reduziermittel reduziert selektiv das Kupfer im Oxidationszustand plus Eins, Cu⁺. Das bevor­ zugte primäre Reduziermittel ist Natriumborhydrid, NaBH₄. Das sekundäre Reduziermittel reagiert vorzugsweise mit dem Kupfer in dem Oxidationszustand plus Zwei, Cu⁺⁺, und redu­ ziert es in den Oxidationszustand plus Eins, Cu⁺. Das bevor­ zugte sekundäre Reduziermittel ist Natriumjodid, NaI. Das Einfangmittel ist ein Chelat- oder Komplexmittel, welches den Oxidationszustand plus Zwei von Kupfer in der Lösung, Cu⁺⁺, aufrechterhält. Das bevorzugte Einfangsmittel ist EDTA.

Bei der bevorzugten Ausführungsform wird die Reduzierlösung so gemischt, daß eine molare Konzentration von 0,001 bis 1 ,0 Natriumborhydrid, NaBH₄, eine molare Konzentration von 0,0 bis 0,25 von Natriumjodid, NaI, und eine molare Konzentra­ tion von 0,0 bis 0,25 von EDTA vorhanden ist. Natriumhydro­ xid, NaOH, wird zur Lösung hinzugegeben, um einen pH-Wert von zumindest 10 zu erzeugen. Ein höherer pH-Wert stabili­ siert das Natriumborhydrid, NaBH₄, was zu einer geringeren Bedeckung mit katalytischen Inseln 301 führt. Bei ansteigen­ dem pH-Wert ist das Jodid weniger aktiv. Niedrigere pH-Werte führen zu einem ungesteuerten Wachstum der katalytischen Inseln 301 infolge einer Zersetzung von NaBH₄ und einer Protonierung der EDTA. Diese Reduzierlösung führt zu einer Größenstabilisierung der katalytischen Inseln 301 nach einem relativ kurzen Zeitraum. Das Sprühen der Reduzierlösung auf die Schaltungsplatine 100 führt nicht zu einem Verspritzen oder einer übermäßigen Ausbreitung des katalytischen Mate­ rials.

Die chemischen Reaktionen der verschieden Species der Redu­ zierlösung erfolgen auf die nachstehend angegebene Weise. Wenn die Reduzierlösung in Berührung mit dem Kunstharz 204 gelangt, erfolgt durch das Einfangmittel EDTA ein kontinuierliches Auflösen und Einfangen eines Abschnitts jedes freigelegten Metalloxidteilchens 300 aus Cu₂O. Gleichzeitig wandelt das primäre Reduziermittel NaBH₄ einen Teil der Oberfläche je­ des Metalloxidteilchens in katalytische Orte um, welche für stromloses Plattieren aktiv sind. Hierbei ist das eingefan­ gene Metallion in der Lösung beweglich und kann, solange es sich in Lösung befindet, über eine gewisse Entfernung ver­ teilt werden. Das zweite Reduziermittel, NaI, reduziert den Oxidationszustand des eingefangenen Metallions, welches die Bindung zwischen dem eingefangenen Mittel und dem Metallion abschwächt. Wenn diese abgeschwächte Species ein katalytisches Teilchen in Gegenwart eines zusätzlichen primären Reduzier­ mittels berührt, löst das aktive Teilchen eine weitere Metall­ ionenreduzierung der abgeschwächten, mobilen Species aus. Ei­ ne Metallablagerung tritt um die aktiven Teilchen herum auf, welche als Kristallkeimbildungsorte für das Filmwachstum die­ nen. Nach einem kurzen Zeitraum, weniger als 5 Minuten, wird ein stabiler Zustand zwischen dem Auflösen der metallischen Species und der Ablagerung erzielt. Im Ergebnis erhält man Inselanordnungen, die sich nur um die ursprünglichen Teilchen herum ausbilden. Die Ausbildung katalytischer Inseln ist ein notwendiges Merkmal, um erfolgreich Leitermuster herzustel­ len.

Beispiele

1. Es wurden Proben in Form einer schrittweise bearbeiteten Schaltungsplatine mit zwei Dielektrikaschichten hergestellt, wie im U.S. Patent Nr. 5 260 170 beschrieben. Eine Gruppe der Proben wurde in eine 0,015-molare Reduzierlösung nur aus Bor­ hydrid 10 Sekunden, 1 Minute bzw. 5 Minuten lang eingetaucht, und eine zweite Gruppe an Proben wurde in eine 0,015-molare Borhydridlösung und eine 0,25-molare EDTA-Reduzierlösung die­ selben Zeiträume lang eingetaucht. Beide Reduzierlösungen wiesen einen pH-Wert von 12 auf. Dann wurden die Proben mit entionisiertem oder destilliertem Wasser abgewaschen. Unmit­ telbar danach wurden die Proben in eine ionische Palladium­ lösung 10 Sekunden lang eingetaucht. Dann wurden die Proben abgespült und getrocknet. Zuletzt wurden die Proben 2 Minu­ ten lang in einem stromlosen Kupferbad von Shipley 4500 plat­ tiert. Die Proben wurden mit einem Rasterelektronenmikroskop betrachtet um festzustellen, wo eine Plattierung eingesetzt hatte. Das Meßkriterium ist eine visuelle Bestimmung der Dich­ te der Initiierungsorte auf der Oberfläche der Probe.

Der Zweck der Palladiumbehandlung und des stromlosen Bades bestand darin, eine Betrachtung der katalytischen Inseln zu ermöglichen. Die Ergebnisse bei den drei Proben, bei denen eine Reduzierung nur mit Borhydrid erfolgte, bestanden in Initiierungsorten mit niedriger Dichte. Es gab nur eine ge­ ringfügige Erhöhung der Initiierungsortdichte mit einer Er­ höhung der Reduzierzeit.

Die mit Borhydrid und EDTA reduzierte Probe, bei der eine Reduzierung 10 Sekunden lang erfolgte, zeigte eine ähnliche Initiierungsdichte wie bei einer Reduzierung nur mit Bor­ hydrid. Die Probe, bei der eine Reduzierung mit Borhydrid und EDTA 1 Minute lang erfolgt war, zeigte eine deutliche Erhöhung der Initiierungsorte, und die Probe, bei der 5 Mi­ nuten lang eine Reduzierung erfolgte, zeigte eine beinahe durchgehende Plattierung.

2. Es wurde eine zweite Gruppe an Proben einer stufenweise bearbeiteten Schaltungsplatine mit Schichten aus zwei Dielek­ trika hergestellt, wie im U.S. Patent Nr. 5 260 170 beschrie­ ben. Diese Proben wurden mit drei unterschiedlichen Reduzier­ chemikalien reduziert: 1) 0,015-molare NaBH₄, 2) 0,015- molare NaBH₄ und 0,25-molare EDTA, und 3) 0,014-molare NaBH₄, 0,025-molare EDTA und KI. Alle drei reduzierenden Chemikalien wiesen einen pH-Wert von 12 auf. Die Proben wur­ den in die reduzierende Chemikalie 10 Sekunden, 1 Minute, 5 Minuten bzw. 15 Minuten eingetaucht. Dann wurden die Pro­ ben mit entionisiertem Wasser abgespült. Unmittelbar danach wurden die Proben 10 Sekunden lang in eine ionische Palla­ diumlösung eingebracht. Daraufhin wurden die Proben gespült und getrocknet. Zuletzt wurden die Proben 2 Minuten lang in einem stromlosen Kupferbad (Shipley 4500) plattiert. Die Proben wurden mit einem optischen Mikroskop in Hinsicht auf selektive Plattierung und eine Überplattierung betrachtet.

Bei einer Reduzierung nur mit Borhydrid trat keine Plattie­ rung bei 10 Sekunden und 1 Minute auf. Eine selektive Plat­ tierung ergab sich bei 5 Minuten und 15 Minuten, und die Be­ deckung nahm mit zunehmender Reduzierzeit zu. Bei keiner der Proben zeigte sich eine Überplattierung.

Bei einer Reduzierung mit Borhydrid und EDTA zeigte sich kei­ ne Plattierung bei 10 Sekunden, und eine selektive Plattie­ rung bei 1 Minute, 5 Minuten und 15 Minuten. Die Abdeckung nahm mit der Zeit zu, und auf keiner der Proben ließ sich ei­ ne Überplattierung feststellen.

Schließlich führte die Reduzierung mit Borhydrid, EDTA und KI zu einer selektiven Plattierung bei 10 Sekunden, 1 Minute und 5 Minuten. Eine Überplattierung trat bei 15 Minuten auf. Die Abdeckung nahm mit zunehmender Zeit bei sämtlichen Pro­ ben zu.

Zusammengefaßt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Reduzierlösung zur Verfügung, welche dazu geeignet sind, katalytische Inseln 301 auf einer schrittweise bearbei­ teten Schaltungsplatine mit zwei dielektrischen Schichten in einer Fabrikumgebung zu erzeugen. Unter Verwendung dieses Verfahrens und dieser Reduzierlösung lassen sich Leiter, Kon­ taktflächen und Durchkontaktierungen mit kleinen Abständen auf einer Schaltungsplatine ohne Brückenbildung herstellen.

Claims (10)

1. Verfahren zur Metallisierung zumindest einer ersten Ober­ fläche eines Substrats (202) mit folgenden Schritten:

• (a) Ausbilden des Substrats (202) durch im wesentlichen gleichmäßiges Mischen eines Kunstharzes (204) mit zahlreichen kleinen Metalloxidteilchen (300);
• (b) Freilegen der kleinen Metalloxidteilchen (300) nahe der ersten Oberfläche;
• (c) Aufbringen einer wäßrigen Reduzierlösung mit
• (i) einem primären Reduziermittel,
• (ii) einem sekundären Reduziermittel, und
• (iii) einem Einfangmittel,
  auf die erste Oberfläche des Substrats (202), zum Um­ wandeln der freiliegenden Metalloxidteilchen (300) in unverbundene Inselbereiche (301) katalytischer Teilchen so, daß die erste Oberfläche einen spezifi­ schen Oberflächenwiderstand von mehr als 10⁶ Ohm pro Fläche aufweist; und
• (d) stromloses Metallisieren der Inselbereiche (301) der ersten Oberfläche des Substrats (202) bis zu einer vorbestimmten Dicke, wodurch benachbarte Inselbereiche miteinander verbunden werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (c) weiterhin den Schritt der Mischung der wäßri­ gen reduzierenden Lösung so aufweist, daß deren pH-Wert 10 oder größer ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Mischung der wäßrigen reduzierenden Lösung weiterhin den Schritt der Auswahl des primären Reduzier­ mittels aus einer Gruppe umfaßt, welche vorzugsweise mit Metall in dem Oxidatationszustand plus Eins reagiert.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Auswahl des primären Reduziermittels die Aus­ wahl eines Borhydrids umfaßt.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Mischung der wäßrigen reduzierenden Lösung weiterhin die Auswahl des sekundären Reduziermittels aus einer Gruppe umfaßt, welche vorzugsweise mit Metall in dem Oxidationszustand plus Zwei reagiert, und es in den Oxidationszustand plus Eins reduziert.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Auswahl eines sekundären Reduziermittels die Auswahl eines Jodids umfaßt.

7. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Mischung der wäßrigen reduzierenden Lösung weiterhin die Auswahl eines Einfangsmittels aus einer Gruppe umfaßt, welche Chelatbildungsmittel und Komplex­ bildungsmittel enthält.

8. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Einfangmittel EDTA ist.

9. Reduzierlösung zur Verwendung in einem Verfahren zur Er­ zeugung katalytischer Inseln (301) auf einer Oberfläche, gekennzeichnet durch:
ein Borhydrid mit einer molaren Konzentration zwischen 0,001 und 1 ,0;
ein Jodid mit einer molaren Konzentration zwischen 0,0 und 0,25; und
ein Chelatbildungsmittel mit einer molaren Konzentration zwischen 0,0 bis 0,25.

10. Reduzierlösung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert durch Hydroxid auf einen pH-Wert von 10 oder größer eingestellt wird.