JP2000357671A - 金属配線の製造方法 - Google Patents

金属配線の製造方法

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JP2000357671A JP2000007788A JP2000007788A JP2000357671A JP 2000357671 A JP2000357671 A JP 2000357671A JP 2000007788 A JP2000007788 A JP 2000007788A JP 2000007788 A JP2000007788 A JP 2000007788A JP 2000357671 A JP2000357671 A JP 2000357671A
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Yoshihiro Izumi
良弘 和泉
Yoshimasa Chikama
義雅 近間
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 湿式成膜プロセスのみから成ってエッチング
プロセスが少なく低抵抗な金属配線の製造方法を提供す
る。 【解決手段】 本金属配線の製造方法は、絶縁基板上に
無電解メッキによりＮｉ膜２を成膜し、このＮｉ膜２上
に所定のパターンでレジスト膜１０を形成する。上記Ｎ
ｉ膜２が露出しているレジスト非形成領域に無電解メッ
キによりＡｕ膜３を成膜する。上記レジスト膜１０を除
去し、このレジスト１０の除去によって露出したＮｉ膜
２をエッチングで除去し、上記Ａｕ膜３上に選択的に電
解もしくは無電解メッキによりＣｕ膜４を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置（Ｌ
ＣＤ）、プラズマ表示装置（ＰＤＰ）、エレクトロクロ
ミック表示装置（ＥＣＤ）、エレクトロルミネッセント
表示装置（ＥＬＤ）などのフラットパネルディスプレイ
やＸ線撮像装置などのフラットパネルセンサーに用いら
れる金属配線の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示装置（ＬＣＤ）に代表されるフ
ラットパネルディスプレイは、通常一対の絶縁基板の間
に液晶や放電ガスなどの表示材料が狭持され、少なくと
も一方の絶縁基板には導電材料から成る電気配線が配列
されて、電圧が電気配線を介して上記表示材料に印加さ
れる。
【０００３】例えば、アクティブマトリクス駆動型ＬＣ
Ｄの場合、表示材料を狭持する一対の絶縁基板の内、一
方の絶縁基板であるアクティブマトリクス基板上には、
複数のゲート電極と複数のデータ電極がマトリクス状に
配設されている。これらのゲート電極とデータ電極の交
差部には、交差部毎に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と画
素電極が配設されている。通常、これらのゲート電極や
データ電極は、タンタル（Ｔａ）またはアルミニウム
（Ａｌ）またはモリブデン（Ｍｏ）などの金属材料から
成り、スパッタ法などの乾式成膜法によって成膜されて
いる。
【０００４】ところで、このようなフラットパネルディ
スプレイにおいて、大面積化、高精細化を図ろうとした
場合、駆動周波数が高まると、電気配線の抵抗や寄生容
量が増大することから、駆動信号の遅延が大きな問題と
なってくる。
【０００５】そこで、この駆動信号の遅延問題を解決す
るために、従来の配線材料であるＡｌ （バルク抵抗率
２.７μΩ・cm）あるいはα-Ｔａ（バルク抵抗率１３.
１μΩ・cm）あるいはＭｏ（バルク抵抗率５.８μΩ・c
m）に代わって、より電気抵抗の低いＣｕ（銅、バルク
抵抗率１.７μΩ・cm）を配線材料に用いる試みがなさ
れている。例えば、「Low ResisＴａnce Copper Addres
s Line for ＴＦＴ−ＬＣＤ」（Japan Display '８９,
p.４９８〜５０１）では、ＴＦＴ−ＬＣＤ（薄膜トラ
ンジスタ液晶表示装置）のゲート電極材料としてＣｕを
用いた場合の検討結果が開示されている。この文献によ
れば、スパッタ法で成膜したＣｕ膜は、下地ガラス基板
との密着性が悪く、下地ガラス基板との密着性の向上を
図るために、下地ガラス基板とＣｕ膜との間にＴａ等の
下地金属膜を介在させることが必要であると指摘してい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
文献で示された配線構造の場合、Ｃｕ膜およびＴａ等の
下地金属膜に対して個別の乾式成膜工程が必要となり、
プロセスが増加してコストアップにつながるという問題
がある。
【０００７】また、Ｃｕ膜およびＴａ等の下地金属膜に
対して個別のエッチングプロセスが必要となり、プロセ
スが増加しコストアップにつながるという問題がある。
【０００８】そこで、本発明は、湿式成膜プロセスのみ
から成ってエッチングプロセスが少なく低抵抗な金属配
線の製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第一の発明の金属配線の製造方法は、絶縁基板上に
無電解メッキにより下地金属膜を成膜する第１の工程
と、上記下地金属膜上に所定のパターンでレジストを形
成する第２の工程と、上記下地金属膜が露出しているレ
ジスト非形成領域に無電解メッキにより貴金属膜を成膜
する第３の工程と、上記レジストを除去する第４の工程
と、上記レジストの除去によって露出した下地金属膜を
エッチングで除去する第５の工程と、上記貴金属膜上に
選択的に電解もしくは無電解メッキにより金属膜を形成
する第６の工程とを備えることを特徴としている。
【００１０】第二の発明の金属配線の製造方法は、絶縁
基板上に無電解メッキにより下地金属膜を成膜する第１
の工程と、上記下地金属膜上に所定のパターンでレジス
トを形成する第２の工程と、上記下地金属膜が露出して
いるレジスト非形成領域に無電解メッキにより貴金属膜
を成膜する第３の工程と、上記貴金属膜上に選択的に電
解もしくは無電解メッキにより金属膜を形成する第４の
工程と、上記レジストを除去する第５の工程と、上記レ
ジストの除去によって露出した下地金属膜をエッチング
で除去する第６の工程とを備えることを特徴としてい
る。
【００１１】第三の発明の金属配線の製造方法は、絶縁
基板上に無電解メッキにより下地金属膜を成膜する第１
の工程と、上記下地金属膜上に所定のパターンでレジス
トを形成する第２の工程と、上記レジストの非形成領域
に存在する上記下地金属膜をエッチングで除去する第３
の工程と、上記レジストを除去する第４の工程と、上記
レジストの除去によって露出した下地金属膜上に選択的
に無電解メッキにより貴金属膜を成膜する第５の工程
と、上記貴金属膜上に選択的に電解または無電解メッキ
により金属膜を形成する第６の工程とを備えることを特
徴としている。
【００１２】第四の発明の金属配線の製造方法は、絶縁
基板上にメッキ触媒前駆体を塗布形成する第１の工程
と、上記メッキ触媒前駆体に所定のパターンで露光を行
い、該所定のパターンにメッキ触媒を析出させる第２の
工程と、上記前駆体の非露光領域のメッキ触媒前駆体を
除去する第３の工程と、上記パターン形成されたメッキ
触媒上に選択的に無電解メッキにより下地金属膜を成膜
する第４の工程と、上記下地金属膜上に選択的に無電解
メッキにより貴金属膜を成膜する第５の工程と、上記貴
金属膜上に選択的に電解または無電解メッキにより金属
膜を形成する第６の工程とを備えることを特徴としてい
る。
【００１３】上記第一乃至第四の発明によれば、下地金
属膜と貴金属膜と金属膜の全てが、湿式成膜技術である
メッキ技術によって成膜される。湿式成膜技術は、乾式
成膜技術と比較して、真空排気系を使用することがない
ために装置コストが低減される。
【００１４】また、湿式成膜技術は、水溶液中で成膜す
るので成膜温度が摂氏１００度以下と低く、乾式成膜技
術と比較して、成膜に関わる消費エネルギーが低減され
る。
【００１５】さらに、湿式成膜技術は、基板が大型化
（大面積化）した場合でも、乾式成膜技術と比較して設
備上の制約が少なく、容易に成膜の大型化が可能であ
る。
【００１６】また、上記第一乃至第四の発明によれば、
フォトリソグラフィを用いたレジストパンターン形成は
第２の工程で１度だけ行えばよく、金属膜のエッチング
も第５の工程（第一の発明）あるいは第６の工程（第二
の発明）あるいは第３の工程（第三の発明）で１度だけ
行えばよい。更に、第四の発明においては、金属膜のエ
ッチング工程を必要としない。従って、下地金属膜と貴
金属膜と金属膜の積層配線構造にもかかわらず、製造プ
ロセスが簡便となって安価な配線となる。
【００１７】さらに、上記第一乃至第四の発明によれ
ば、絶縁基板と金属膜の間に絶縁基板に対して密着性の
優れた下地金属膜を介在させているから、金属膜は絶縁
基板に対して高い密着性を確保することができる。
【００１８】また、金属膜と下地金属膜の間に電気抵抗
の低い貴金属膜を介在させているから、金属膜を電解メ
ッキで成膜する際に、メッキに要する電流密度を均一に
分布させることが可能となる。したがって、大きな面積
の基板においても膜厚が均一な金属膜を得ることができ
る。
【００１９】さらにまた、上記第一乃至第四の発明によ
れば、化学的に安定でエッチングによるパターン化が困
難な貴金属膜または金属膜は、メッキによってパターン
化されるから、容易に配線形状が形成される。
【００２０】第一または第二の発明の一実施例において
は、上記第３の工程における貴金属膜の無電解メッキ
が、上記第１の工程で成膜された下地金属膜の表面を貴
金属膜に置換する置換メッキであることを特徴としてい
る。
【００２１】また、第三または第四の発明の一実施例に
おいては、上記第５の工程における貴金属膜の無電解メ
ッキが、上記第１の工程または第４の工程で成膜された
下地金属膜の表面を貴金属膜に置換する置換メッキであ
ることを特徴としている。
【００２２】上記実施例によれば、貴金属膜の無電解メ
ッキは、下地金属膜の表面を貴金属膜に置換する置換メ
ッキであるから、メッキ層の肉厚は、貴金属膜を無電解
メッキする前後において実質的に変化することがない。
更に、下地金属膜と貴金属膜の置換反応を利用する為、
下地金属膜上にＰｄなどの触媒付与処理を必要としな
い。
【００２３】第一の発明の一実施例においては、上記下
地金属膜をエッチングで除去する上記第５の工程が、上
記第３の工程で成膜された貴金属膜をエッチングマスク
として用いることを特徴としている。
【００２４】この実施例によれば、フォトリソグラフィ
工程を用いずに、第３の工程で成膜された化学的に非常
に安定な貴金属膜をエッチングマスクとして使用するか
ら、自己整合的に下地金属膜をパターニングすることが
できる。
【００２５】第二の発明の一実施例においては、上記下
地金属膜のエッチングで除去する上記第６の工程が、上
記第４の工程で成膜された金属膜をエッチングマスクと
して用いることを特徴としている。
【００２６】したがって、この実施例によれば、フォト
リソグラフィ工程を用いずに、金属膜をエッチングマス
クとして用い、金属膜に対するエッチング速度が小さく
下地金属膜のエッチング速度が大きいエッチング液を選
択することによって、自己整合的に下地金属膜をパター
ニングすることが可能となる。
【００２７】第一乃至第四の発明の一実施例において
は、上記第１から第６の工程に加えて、上記金属膜上に
表面金属膜を形成する第７の工程を有することを特徴と
している。
【００２８】この実施例によれば、第７の工程において
上記金属膜上に表面金属膜が形成されるから、金属膜が
大気中に露出されることがなく保護されて、金属膜の酸
化を防止できる。
【００２９】第一乃至第四の発明の一実施例において
は、上記下地金属膜をニッケルで形成することを特徴と
している。
【００３０】この実施例によれば、下地金属膜がニッケ
ルで形成されているから、金属膜は絶縁基板として典型
的なガラス基板に対して高い密着性が確保される。
【００３１】第一乃至第四の発明の一実施例において
は、上記貴金属膜を金で形成することを特徴としてい
る。
【００３２】この実施例によれば、貴金属膜を金で形成
しているから、下地金属層であるニッケルに対する置換
メッキが容易である。
【００３３】第一乃至第四の発明の一実施例において
は、上記金属膜を銅で形成することを特徴としている。
【００３４】この実施例によれば、抵抗率が小さくエレ
クトロマイグレーションに対する寿命も長い安価な銅で
金属膜を形成しているから、大電流密度であっても安定
で安価な低抵抗配線が可能となる。
【００３５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態に
おいては、アクティブマトリクス駆動型ＬＣＤ（液晶装
置）を想定して説明する。 ［実施の形態１］本発明の実施の形態１は、それぞれ図
１(ａ)〜(ｆ)に示される第１工程〜第６工程から構成さ
れる。
【００３６】図１(ａ)に示される第１工程では、絶縁基
板としてのガラス基板１上に、ガラスとの密着性が優れ
ている下地金属膜としてのニッケル（Ｎｉ）膜２を無電
解メッキにより形成する。
【００３７】詳細には、この第１工程において、例えば
厚み０.７mmのガラス基板（例えばコーニング社製＃１
７３７）１を、アルカリまたは酸または有機溶剤で脱脂
洗浄して、ガラス基板１の表面の汚れを除去する。この
とき、超音波洗浄を併用して、汚れをより効率的に除去
する。次に、アミノ化合物を含有する水溶液にガラス基
板１を浸漬し、ガラス基板１の表面にアミノ化合物の被
膜を形成する。このアミノ化合物の被膜はガラス基板１
との密着性が極めて高く、かつ、アミノ基を有している
のでメッキ用触媒としてのパラジウム核が良好に保持さ
れる。次いで、ガラス基板１を水洗し、pＨ５〜８.５程
度に調整した塩化パラジウム溶液にガラス基板１を浸漬
する。そして、再びガラス基板１を水洗する。その後、
無電解メッキ液にガラス基板１を浸漬して、ガラス基板
１上に０.１５〜０.３μｍ厚みのＮｉ膜２を形成する。
このようにして無電界メッキによって得られたＮｉ膜２
は、ガラス基板１との密着性に優れ、後工程で形成する
Ａｕ膜３やＣｕ膜４の下地層（バッファー層）となる。
【００３８】なお、Ｎｉ膜２が形成された段階で、摂氏
２００〜３００度で約１時間程アニール（焼鈍）を行な
って、Ｎｉ膜２とガラス基板１の密着性をさらに向上さ
せてもよい。
【００３９】本工程で形成されたこのＮｉ膜２は、５０
〜６０μΩ・cmといった抵抗率を示す。この抵抗率は純
Ｎｉの抵抗率（６.８μΩ・cm）に比べて１桁も高い値
である。このように、Ｎｉ膜２が高い抵抗率を示す理由
は、無電解メッキに用いる還元剤（次亜リン酸ナトリウ
ムやジメチルアミンボラン（ＤＭＡＢ）、水素化ホウ素
ナトリウム（ＳＢＨ））の影響で、析出膜がＮｉ-Ｐあ
るいはＮｉ-Ｂのアモルファス共析膜となるためであ
る。上記Ｎｉ膜２の５０〜６０μΩ・cmという抵抗率
は、従来の乾式成膜によって得られる配線材料のα−Ｔ
ａ、Ａｌ、Ｍｏの抵抗率と比べても高い値である。した
がって、この無電解メッキで形成されたＮｉ膜２のみを
用いて、アクティブマトリクス基板用の金属配線を形成
するのことは困難である。
【００４０】また、本工程では、無電解メッキ用触媒と
してパラジウムを用いたが、パラジウム（Ｐｄ）の他
に、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、亜鉛（Ｚｎ）、銅（Ｃ
ｕ）、ニッケル（Ｎｉ）等の金属、これらの合金、金属
化合物、あるいは、他の金属中に上記の金属がある割合
で合金化した合金等、例えば、パラジウム−銅系、パラ
ジウム−錫（Ｓｎ）系、銀−錫系、銀−銅系等を用いて
もよい。
【００４１】無電解ニッケルメッキ液は、ニッケル塩と
還元剤を含有したものである。この還元剤は、次亜リン
酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、次亜硫酸ナトリ
ウム、水素化ホウ素ナトリウム（ＳＢＨ）、ジメチルア
ミンボラン（ＤＭＡＢ）、ホルマリン、ヒドラジン等で
ある。さらに、無電解メッキ液には、必要に応じて、促
進剤、界面活性剤、pH調節剤、安定剤、pH緩衝剤等が添
加される。
【００４２】また、下地金属膜はニッケルに限定する必
要はなく、下地金属膜を構成できる金属であればよい。
すなわち、下地金属膜の構成可能な金属塩を含む無電解
メッキ液を、公知の無電解メッキ液の中から適宜選択し
て使用してもよい。例えば、コバルト（Ｃｏ）、錫、
金、銅、銀、パラジウム等の金属塩を含んだ無電解メッ
キ液を使用できる。
【００４３】図１(ｂ)に示す第２工程では、配線部分に
対応して上記Ｎｉ膜２上にフォトレジスト膜１０が形成
される。
【００４４】詳細には、まず、第１工程において形成さ
れたＮｉ膜２上に感光性フォトレジスト（例えば、東京
応化工業（株）製ＯＦＰＲ-８００）をスピンコーター
法により均一に塗布する。次に、塗布された感光性フォ
トレジストを摂氏９０度で２０分間乾燥して、厚み約１
μｍのフォトレジスト膜１０をＮｉ膜２上に形成する。
所定の配線形状を有するフオトマスク（図示せず）を、
フォトレジスト膜１０上の所定の位置に配置し、上記フ
オトマスクを介してフォトレジスト膜１０の露光を行
う。その後、上記フォトレジスト膜１０をアルカリ現像
液で現像し、摂氏１２０度で２０分間乾燥する。こうし
て、配線部分に対応する領域に開口部を有するパターン
化されたフォトレジスト膜１０を形成する。
【００４５】なお、絶縁性の感光性レジストは、公知の
種々の感光性レジストから適宜選択して使用することが
できる。
【００４６】図１(ｃ)に示す第３工程では、フォトレジ
スト膜１０の開口部分すなわち露出しているＮｉ膜２上
に、無電解メッキにより貴金属膜としてのＡｕ膜３を形
成する。こうして、パターン形成されたフォトレジスト
膜１０によって、Ａｕ膜３がＮｉ膜２上に選択的に成膜
されるのである。
【００４７】このＡｕ膜３は、実質的にＮｉ膜２の低抵
抗化を目的として行うものである。このＡｕ膜３の存在
により、後工程の電解メッキで容易に金属膜としてのＣ
ｕ膜４を成膜することができる。すなわち、ここで用い
るＡｕ膜３は、後工程の電解メッキ工程で均一な電流密
度が得られる程度の抵抗値が要求される。具体的には、
Ａｕ膜３を形成後にシート抵抗値が１Ω／□以下になる
ようにすれば良い。
【００４８】また、このＡｕ膜３の無電解メッキには、
Ｎｉ膜２との密着性が優れる点と、フォトレジスト膜１
０が存在せずＮｉ膜２が露出している領域だけにＡｕ膜
３が形成できる点から、Ｎｉ膜２の一部をＡｕ膜３に置
換することにより成膜される置換メッキが行なわれる。
【００４９】また、作業環境面への影響やフォトレジス
ト膜１０への影響が少ない点から、無電解メッキ液とし
ては、シアン系メッキ液よりも中性の非シアン系メッキ
液が好ましい。
【００５０】なお、Ａｕ膜３の厚みは、０.０３μｍ以
下であるとＮｉ膜２の充分な低抵抗化が出来ないことか
ら、０.０３μｍ以上が好ましい。
【００５１】また、置換メッキの場合、Ａｕ膜３が０.
１μｍ程度析出して下地のＮｉが完全に覆われてしまう
と、メッキ液がそれ以上浸透しないため、それ以上の厚
膜化は困難となる。さらに、Ａｕの厚膜化はコストアッ
プの要因になることから、Ａｕ膜３の厚みは０.１μｍ
以下であることが好ましい。すなわち、Ａｕ膜３の厚み
は、０.０３μｍ〜０.１μｍ程度が使用される。
【００５２】図１(ｄ)に示す第４工程では、フォトレジ
スト膜１０をアルカリ水溶液、アセトン等のケトン類、
ベンゼン等の芳香族類、イソプロピルアルコール等のア
ルコール類等により除去する。この時、Ｎｉ膜２が剥離
しない程度の強度で超音波を併用すると、フォトレジス
ト膜１０の除去が効果的に行なえる。
【００５３】図１(ｅ)に示す第５工程では、Ａｕ膜３を
マスクとしてＮｉ膜２をエッチングにより除去する。こ
のＡｕ膜３をマスクとしたＮｉ膜２の除去によって、Ｎ
ｉ膜２とＡｕ膜３の積層構造の配線パターンがガラス基
板１上に形成される。
【００５４】Ｎｉ膜２のエッチングには、適当なエッチ
ャント（反応種）、例えば市販のＮｉ剥離剤などを用い
ればよい。
【００５５】図１(ｆ)に示す第６工程では、更なる配線
の低抵抗化を目的として、配線形状にパターン形成され
たＡｕ膜３とＮｉ膜２の積層膜上に、電解メッキを施し
てＣｕ膜４を形成する。
【００５６】このＣｕ膜４を形成するには、Ｃｕを含む
電解質溶液中においてＮｉ膜２とＡｕ膜３の積層膜に所
定の電流を流すと、Ｃｕ膜４の電解メッキがＡｕ膜３上
にできる。このＣｕ膜４の厚みは、通電時間を調節する
ことにより、任意に設定することができる。したがっ
て、必要とされる配線のシート抵抗が得られるように通
電時間を調節してＣｕ膜４の厚さを制御すれば良い。Ｎ
ｉ膜２とＡｕ膜３の積層膜は、Ａｕ膜３の存在によりシ
ート抵抗値が１Ω／□以下である。したがって、ガラス
基板１の面内の電流密度分布を比較的均一にでき、５０
cm角程度のガラス基板１においても膜厚のバラツキを３
０％程度に抑えることができる。
【００５７】特に、アクティブマトリクス駆動型ＬＣＤ
向けの金属配線の場合は、材料コスト、抵抗値、エレク
トロマイグレーションの耐性などの観点から、材料とし
てはＣｕが最適であり、０.２〜０.５μｍの厚みで形成
すれば、十分に低抵抗の配線が得られる。
【００５８】配線の低抵抗化は、Ｃｕ膜４を使用しない
で、貴金属膜であるＡｕ膜３のみによっても可能である
が、Ａｕを厚く成膜するとコストアップになる。したが
って、Ａｕ膜３は出来るだけ薄くし、その上にＣｕなど
の安価な低抵抗金属膜を形成して低抵抗化をはかるのが
望ましい。
【００５９】なお、本工程のＣｕ膜４は、電解メッキ膜
の方が緻密な膜質で低抵抗な膜が形成できるので、電解
メッキを採用している。しかし、Ｃｕ膜４は無電解メッ
キによってもＡｕ膜３上に選択的に形成することができ
る。Ｃｕ膜４を無電解メッキで形成する場合は、下地の
Ａｕ膜３は低い電気抵抗値が要求されないので、０．０
３μｍ未満の厚みでも構わない。電解メッキを用いる
か、あるいは無電解メッキを用いるかは、要求される膜
質性能に応じて選択すれば良い。なお、電解メッキによ
り成膜される金属材料としては、銅のほか、ニッケル、
錫、金、銀、クロム、パラジウム、ロジウム、錫−鉛等
が可能である。
【００６０】上述のように、第１工程から第６工程を経
て金属配線を形成する方法では、Ｎｉ膜２とＡｕ膜３と
Ｃｕ膜４の全てが、メッキ技術いわゆる湿式成膜技術に
よって成膜できる。
【００６１】湿式成膜技術は、従来の乾式成膜技術に比
べると、真空排気系を用いない為に装置コストが安価で
ある。
【００６２】また、水溶液中で成膜が行なわれるので、
成膜温度が摂氏１００度以下と低く、成膜に関わる消費
エネルギーが少ない。
【００６３】さらに、湿式成膜技術は、絶縁基板が大型
化（大面積化）した場合でも成膜が容易であるといった
長所を有している。
【００６４】加えて、実施の形態１では、フォトリソグ
ラフィは第２の工程で１回だけ行えばよく、エッチング
工程も第５の工程で１回だけ行えばよい。従って、Ｎｉ
膜２とＡｕ膜３とＣｕ膜４の積層配線構造にもかかわら
ず、製造プロセスが極めて簡便になり、安価な配線の製
造方法となる。
【００６５】さらに、上記工程では、エッチングによる
パターン化が困難な貴金属膜や金属膜に対しても、エッ
チングを用いずに容易に配線形状にパターン形成するこ
とができる。例えば、化学的に安定なＡｕやドライエッ
チングが困難なＣｕを容易に配線材料として使用でき
る。
【００６６】特に、Ｃｕは抵抗率が小さく、エレクトロ
マイグレーションに対する寿命も長いことから、配線材
料としては最適であり、上記プロセスによってＣｕ配線
が実現できれば、ディスプレイの高精細化や大面積化が
容易になる。
【００６７】また、上記工程では、金属膜材料として絶
縁基板に対して密着性が悪いものを用いたとしても、絶
縁基板と金属膜の間に、絶縁基板と密着性の優れた下地
金属膜が介在するので、密着性を確保することが容易に
なる。
【００６８】また、金属膜と下地金属膜の間に低抵抗な
貴金属膜が介在するので、金属膜を電解メッキで成膜す
る場合でも、メッキに要する電流密度分布を均一にでき
るため、大面積基板においても膜厚が均―な金属膜を得
ることができる。
【００６９】図２は、実施形態１の応用例として、図１
(ａ)〜(ｆ)の製造工程によって得られた金属配線をアク
ティブマトリクス基板に採用した場合の薄膜トランジス
タ（ＴＦＴ）およびその周辺部の断面構造図を示す。図
２から分かるように、ガラス基板１０１上に、下地金属
膜としてのＮｉ膜（約０.２μｍ厚）１０２と、貴金属
膜としてのＡｕ膜（約０.０５μｍ厚）１０３と、金属
膜としてのＣｕ膜（約０.３μｍ厚）１０４とによって
形成された積層膜を設け、これらの積層膜をゲート配線
１０５とゲート電極１０６とＣｓ電極１０７として用い
る。積層膜のシート抵抗は、０.１Ω／□以下である。
【００７０】さらに、上記ゲート配線１０５とゲート電
極１０６とＣｓ電極１０７の上には、ＳｉＮＸから成る
ゲート絶縁膜１１１が、化学気相成長法（ＣＶＤ）によ
り形成される。上記ゲート電極１０６の直上のゲート絶
縁膜１１１上には、チャネル部としてのａ−Ｓｉ膜１１
３を設ける。また、このａ−Ｓｉ膜１１３と隣接した所
には、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）の画素電極１１２を
設ける。ａ−Ｓｉ膜１１３上の左右には、コンタクト層
としてｎ＋型ａ−Ｓｉ膜１１４が設けられる。ｎ＋型ａ
−Ｓｉ膜１１４の上には、それぞれ、Ａｌから成るソー
ス電極１１５とドレイン電極１１６を設ける。ソース電
極１１５とドレイン電極１１６の上には、ＳｉＮＸから
なる絶縁保護膜１１７を設ける。
【００７１】このようにして得られた本発明のＴＦＴ素
子は、従来の乾式成膜よって形成されたゲート配線を用
いたＴＦＴ素子と略同様の特性を示し、本発明がアクテ
ィブマトリクス駆動型ＬＣＤに適用できることが確認さ
れた。
【００７２】なお、図２ではソース電極１１５およびド
レイン電極１１６をＡｌで形成した例を示したが、ソー
ス電極やドレイン電極もＮｉやＣｕ等のメッキ膜によっ
て形成してもよい。この場合、ＴＦＴ素子に用いる全て
の金属配線を湿式成膜技術によって形成することにな
る。全ての金属配線を湿式成膜技術によって形成する
と、安価かつ消費電力の少ない製造プロセスでＴＦＴを
製造できる。
【００７３】また図２では、ゲート電極１０６が下方に
ある逆スタガ構造（ボトムゲ−ト構造）のＴＦＴを示し
たが、ゲート電極が上方にあるスタガ構造（トップゲー
ト構造）のＴＦＴに適用してもよい。 ［実施の形態２］実施の形態２は、実施の形態１で説明
した金属配線と同じ構造の配線を得るための他の製造方
法である。
【００７４】図３(ａ)〜図３(ｆ)は、それぞれ実施の形
態２の第１工程〜第６工程を示している。図３(ａ)〜図
３(ｃ)に示す実施の形態２の第１工程〜第３工程は、図
１(ａ)〜図１(ｃ)に示す実施の形態１の第１工程〜第３
工程と同一である。
【００７５】すなわち、図３(ａ)に示す第１工程では、
絶縁基板であるガラス基板１１上に、下地金属膜として
のガラスとの密着性が優れているニッケル膜１２を無電
解メッキにより形成し、図３(ｂ)に示す第２工程では、
配線部分に対応して上記Ｎｉ膜１２上にフォトレジスト
膜２０が形成される。そして、図３(ｃ)に示す第３工程
では、フォトレジスト膜２０の開口部分すなわち露出し
ているＮｉ膜１２上に無電解置換メッキにより貴金属膜
であるＡｕ膜１３が形成される。実施の形態１と同様、
ニッケル膜１２の厚さは０.１５〜０.３μｍであり、Ａ
ｕ膜１３の厚さは０.０３〜０.１μｍとする。このと
き、ニッケル膜１２とＡｕ膜１３の積層膜のシート抵抗
値は、１Ω／□以下になっている。
【００７６】図３(ｄ)に示す第４工程では、配線形状に
パターン形成されたＡｕ膜１３上に、配線の低抵抗化を
目的としてＣｕの電解メッキを施す。このとき、露出し
ているのは、フォトレジスト膜２０の開口部分に形成さ
れたＡｕ膜１３だけなので、露出しているＡｕ膜１３上
にのみＣｕの電解メッキが可能となる。このＣｕ膜１４
の厚みは、通電時間を調節することにより、任意に設定
することができる。すなわち、必要とされる配線のシー
ト抵抗が得られるようにＣｕ膜１４の膜厚を制御すれば
良い。なお、このとき、Ｎｉ膜１２とＡｕ膜１３の積層
膜は、Ａｕ膜１３が存在するために、シート抵抗値が１
Ω／□以下になっている。したがって、ガラス基板１１
の面内の電流密度分布を比較的均一にでき、５０cm角程
度の絶縁基板においても、Ｃｕ膜１４の厚さのバラツキ
を３０％程度に抑えることができる。
【００７７】なお、本工程のＣｕ膜１４は、無電解メッ
キによってもＡｕ膜１３上に選択的に形成することがで
きるが、一般に電解メッキ膜の方が緻密な膜質で低抵抗
な膜が形成できるので、電解メッキを採用した。なお、
電解メッキにするか無電解メッキにするかは、要求され
る性能に応じて選択すれば良い。
【００７８】電解メッキで成膜される金属材料として
は、銅以外に、ニッケル、錫、金、銀、クロム、パラジ
ウム、ロジウム、錫−鉛等が挙げられる。
【００７９】アクティブマトリクス駆動型ＬＣＤ向けの
金属配線の場合は、材料コスト、抵抗値、エレクトロマ
イグレーションの耐性などの観点から、Ｃｕの電解メッ
キまたは無電解メッキが最適であり、０.２〜０.５μｍ
の厚みでＣｕ膜を形成して配線に使用すれば、十分に低
抵抗な配線となる。
【００８０】次いで、図３(ｅ)に示す第５工程では、図
３(ｄ)のフォトレジスト膜２０をアルカリ水溶液、アセ
トン等のケトン類、ベンゼン等の芳香族類、イソプロピ
ルアルコール等のアルコール類等により除去する。この
時、Ｎｉ膜１２が剥離しない程度の強度で超音波洗浄を
併用すると、フォトレジスト膜２０の除去を効果的に行
なうことができる。
【００８１】その後、図３(ｆ)に示す第６工程では、Ｃ
ｕ膜１４をマスクとしてＮｉ膜１２をエッチングにより
除去することによって、ガラス基板１１上にＮｉ膜１２
とＡｕ膜１３とＣｕ膜１４の積層構造の配線パターンが
形成される。
【００８２】このとき、上層のＣｕ膜１４とＮｉ膜１２
にエッチングの選択性を有するエッチング液、すなわ
ち、Ｃｕ膜１４に対してエッチング効果が低くＮｉ膜１
２に対してエッチング効果が大きいエッチング液を用い
ることで、Ｃｕ膜１４をマスクとしてＮｉ膜１２のみ除
去することが可能になる。例えば、エッチング液とし
て、Ｃｕを殆どエッチングしない市販のＮｉ剥離剤など
を用いれば良い。なお、貴金属であるＡｕ膜１３は極め
てエッチングされ難いので、Ｎｉ膜１２のみ除去するの
に支障とはならない。 ［実施の形態３］実施の形態３は、実施の形態１で説明
した金属配線と同じ構造の配線を得るための他の方法で
ある。
【００８３】図５（ａ）〜図５（ｆ）は、それぞれ実施
の形態３の第１工程〜第６工程を示している。
【００８４】すなわち、図５（ａ）に示す第１工程で
は、絶縁基板であるガラス基板３１上に、下地金属膜と
してのガラスと密着性が優れているニッケル膜３２を無
電解メッキにより形成する。無電解Ｎｉメッキの方法、
Ｎｉ膜厚等は上述の実施の形態１と同様である。図５
（ｂ）に示す第２工程では、配線部分に対応して上記Ｎ
ｉ膜３２上にフォトレジスト膜３０が形成される。フォ
トレジスト膜３０の形成方法は上述の実施の形態１と同
様である。ただし、本実施の形態では、配線部分に対応
する領域にパターン化されたフォトレジスト膜３０を形
成する。そして、図５（ｃ）に示す第３工程で、フォト
レジスト膜３０の開口部分すなわち露出しているＮｉ膜
３２を、Ｎｉエッチャントを用いてエッチング除去す
る。続いて図５（ｄ）に示す第４の工程でフォトレジス
トを除去する。この段階で、ガラス基板３１上にＮｉ膜
３２の配線パターンが形成される。
【００８５】図５（ｅ）に示す第５の工程では、配線形
状にパターン形成されたＮｉ膜３２上に無電解置換メッ
キにより貴金属膜であるＡｕ膜３３が形成される。この
とき、置換メッキを用いるので、Ａｕ膜３３はＮｉ膜３
２の存在する部分のみ選択的に析出する。また、実施の
形態１と同様、Ｎｉ膜３２の厚さは０．１５〜０．３μ
ｍであり、Ａｕ膜３３の厚さは０．０３〜０．１μｍと
する。このとき、Ｎｉ膜３２とＡｕ膜３３の積層膜のシ
ート抵抗値は１Ω／□以下になっている。
【００８６】図５（ｆ）に示す第６の工程では、配線形
状にパターン形成されたＡｕ膜３３上に、配線の低抵抗
化を目的としてＣｕの電解メッキを施す。このとき、既
に配線形状にパターン形成されたＡｕ／Ｎｉ膜上に電解
メッキを行うので、Ａｕ／Ｎｉ膜上にのみＣｕ膜が析出
する。このＣｕ膜の厚みは、通電時間を調節することに
より、任意に設定することができる。すなわち、必要と
される配線のシート抵抗が得られるようにＣｕ膜の膜厚
を制御すれば良い。
【００８７】なお、本工程のＣｕ膜は、無電解メッキに
よってもＡｕ膜３３上に選択的に形成することができる
が、一般に電解メッキの方が緻密な膜質で低抵抗な膜が
形成できるので、電解メッキを採用した。一方、無電解
メッキの場合、配線に電流を流さずにメッキできるた
め、基板面積が大きくなっても均一な膜厚でメッキで
き、さらに島状に独立している配線パターンに対しても
メッキできるといったメリットがある。これらの特徴を
考慮し、電解メッキにするか無電解メッキにするかは、
要求される性能に応じて選択すれば良い。
【００８８】そして、この実施の形態３の金属配線の製
造方法は、実施の形態１と同様の上記作用を得ることが
できる。 ［実施の形態４］実施の形態４は、実施の形態１で説明
した金属配線と同じ構造の配線を得るための他の方法で
ある。
【００８９】図６（ａ）〜図６（ｆ）は、それぞれ実施
の形態４の第１工程〜第６工程を示している。
【００９０】図６（ａ）に示す第１工程では、絶縁基板
であるガラス基板４１上に、メッキ触媒前駆体４０を塗
布形成する。メッキ触媒前駆体４０としては、例えば、
触媒となる金属、その化合物、イオン、コロイド等を含
有する感光性材料を用いることができる。図６（ｂ）に
示す第２の工程では、上記メッキ触媒前駆体４０に対し
て、紫外線などの光を配線形状に対応したパターンで露
光する。この露光により、メッキ触媒前駆体４０が化学
反応を引き起こし、露光された領域のみメッキ触媒が析
出する。そして図６（ｃ）に示す第３の工程で、非露光
領域のメッキ触媒前駆体４０を除去する。
【００９１】上記第１〜第３の工程を以下に具体的に説
明する。メッキ触媒前駆体４０としては、パラジウムア
セチルアセトナートをクロロホルムなどの有機溶剤に溶
解したものを用いる。この感光性触媒液を、スピン法な
どでガラス基板４１上に塗布する（第１の工程）。そし
て、フォトマスクを介して紫外線を照射すると、露光さ
れた領域においてのみ、基材上に金属Ｐｄが析出する
（第２の工程）。その後、現像工程で、露光されなかっ
た領域の感光膜がクロロホルムなどの有機溶剤で洗い流
され、それによって、残されたＰｄのパターンが形成す
ることができる（第３の工程）。この他にも、シュウ酸
第二鉄と塩化パラジウムとを水酸化カリウム溶液に溶解
した感光性触媒液や、シュウ酸第二鉄またはシュウ酸ル
テニウムのようなシュウ酸塩と塩化パラジウムとアンモ
ニア水とを含む感光性触媒液を用いることも可能であ
る。この場合、感光性触媒液の基板上への均一な塗布を
容易に行えるよう、たとえばポリビニルアルコールのよ
うな親水性バインダ等を前述の感光性触媒液に添加する
ことも有効である。さらに、紫外線照射によるＡｇイオ
ンの還元反応を利用してＡｇを選択的に析出させる方法
もある。さらに、フォトレジスト等の感光性樹脂に触媒
となる金属、その化合物、イオン、コロイド等を分散さ
せた材料を用い、塗布−露光−現像工程にてパターン形
成する方法もある。
【００９２】続いて、図６（ｄ）に示す第４の工程で、
ガラス基板上メッキ触媒が存在する領域に下地金属膜と
してのニッケル膜４２を無電解メッキにより形成する。
Ｎｉメッキはメッキ触媒のパターンに対応して選択的に
配線形状に成膜することができる。
【００９３】図６（ｅ）に示す第５の工程では、配線形
状にパターン形成されたＮｉ膜４２上に無電解置換メッ
キにより貴金属膜であるＡｕ膜４３が形成される。この
とき、置換メッキを用いるので、Ａｕ膜４３はＮｉ膜４
２の存在する部分のみ選択的に析出する。また、実施の
形態１と同様、Ｎｉ膜４２の厚さは０．１５〜０．３μ
ｍであり、Ａｕ膜４３の厚さは０．０３〜０．１μｍと
する。このとき、Ｎｉ膜４２とＡｕ膜４３の積層膜のシ
ート抵抗値は１Ω／□以下になっている。
【００９４】図６（ｆ）に示す第６の工程では、配線形
状にパターン形成されたＡｕ膜４３上に、配線の低抵抗
化を目的としてＣｕの電解メッキを施す。このとき、既
に配線形状にパターン形成されたＡｕ／Ｎｉ膜上に電解
メッキを行うので、Ａｕ／Ｎｉ膜上にのみＣｕ膜４４が
析出する。このＣｕ膜４４の厚みは、通電時間を調節す
ることにより、任意に設定することができる。すなわ
ち、必要とされる配線のシート抵抗が得られるようにＣ
ｕ膜４４の膜厚を制御すれば良い。
【００９５】なお、本工程のＣｕ膜４４は、無電解メッ
キによってもＡｕ膜４３上に選択的に形成することがで
きるが、一般に電解メッキの方が緻密な膜質で低抵抗な
膜が形成できるので、電解メッキを採用した。一方、無
電解メッキの場合、配線に電流を流さずにメッキできる
ため、基板面積が大きくなっても均一な膜厚でメッキで
き、さらに島状に独立している配線パターンに対しても
メッキできるといったメリットがある。これらの特徴を
考慮し、電解メッキにするか無電解メッキにするかは、
要求される性能に応じて選択すれば良い。
【００９６】そして、この実施の形態４の金属配線の製
造方法は、実施の形態１と同様の上記作用を得ることが
できるとともに、金属膜のエッチング工程が不要なた
め、さらに簡便に金属配線を製造することが可能にな
る。
【００９７】そして、この実施の形態２の金属配線の製
造方法は、実施の形態１と同様の上記作用効果を得るこ
とができる。 ［実施の形態５］実施の形態５の金属配線の製造方法
は、実施の形態１〜実施の形態４で得られた下地金属膜
（Ｎｉ膜）と貴金属膜（Ａｕ膜）と金属膜（Ｃｕ膜）の
積層構造を有する金属配線の金属膜の表面に、さらに電
解あるいは無電解メッキによって表面金属膜を形成する
工程を追加することが特徴である。これにより、表面金
属膜は、金属膜が直接大気に触れることを防ぎ、金属膜
の保護層として酸化を防止できる。
【００９８】例えば、実施の形態１〜実施の形態４と同
様にしてＮｉ膜２２とＡｕ膜２３とＣｕ膜２４の積層構
造の金属配線を絶縁基板２１上に形成し、この金属配線
が形成された絶縁基板２１を、無電解メッキ用触媒を含
有する水溶液に浸漬後、無電解メッキ液に浸漬する。こ
れにより、Ｃｕ膜２４上にのみ触媒が置換し、図４に示
すように、この箇所のみ選択的に金属が析出して表面金
属膜であるＮｉ膜２５やＡｕ膜２６が形成される。この
ような表面金属膜は、ニッケルや金の他、パラジウム、
クロム等の表面金属膜も形成することができる。
【００９９】本工程の表面金属膜の形成は、特に金属膜
にＣｕを用いた場合に特に有効となる。なぜなら、Ｃｕ
は酸化しやすい上、膜内部まで完全に酸化してしまうた
めであり、上述の表面金属膜は酸素遮断膜の役割を果た
すことができる。なお、金属膜にＣｕを用いた場合で
も、Ｃｕを成膜後、直ちに表面を有機膜でコートしてお
き、次工程の直前で該有機膜を除去する工程を付加した
り、デバイスの構造上、Ｃｕを成膜後、直ちに表面Ｓｉ
ＮＸ等の非酸化物で金属膜を覆ってしまうような場合
は、表面金属膜が無くても金属膜の酸化を防ぐことがで
きる。 ［実施の形態６］本発明の金属配線の製造方法は、絶縁
基板に形成されている透明電極上に金属配線を形成する
ことも可能である。
【０１００】例えば、実施の形態１〜実施の形態３の第
１工程において、先ず、絶縁基板上に所定のパターンで
形成されている透明電極に無電解メッキにより選択的に
下地金属膜を形成する。透明電極は、酸化インジウム錫
（ＩＴＯ）、酸化錫（ＳｎＯ2）等の透明導電物質により
形成された透明電極である。
【０１０１】無電解メッキによる透明電極上への下地金
属膜の形成例を挙げると、まず、水酸化ナトリウム等に
よるアルカリ洗浄（超音波洗浄併用）、脱脂処理（超音
波洗浄併用）を行い水洗した後、フッ化物含有の水溶液
に浸漬して透明電極表面の粗化処理を行い、水洗後、塩
化パラジウム溶液に浸漬してpHを５〜８.５程度に調整
して活性化処理を行って水洗する。これにより、透明電
極上だけに選択的に無電解メッキの触媒となるパラジウ
ム核が析出される。
【０１０２】その後、無電解メッキ液に浸漬して金属を
析出させることによって下地金属膜が形成される。下地
金属膜としては、透明電極（ＩＴＯ）と密着性が良いＮ
ｉが好ましい。
【０１０３】上述のように透明電極を有する絶縁基板上
に実施の形態１〜実施の形態３で説明した金属配線を形
成することで、実施の形態１〜実施の形態３で説明した
効果に加えて透明電極上の一部分のみに金属配線を配置
して、透明電極の低抵抗化を図ることができる。従っ
て、パッシブマトリクス駆動型のＬＣＤや、プラズマデ
ィスプレイ、ＥＬディスプレイなどで、透明電極の低抵
抗化を図る際に有効となる。さらに、必要に応じて実施
の形態５のように表面金属膜を付加することももちろん
可能である。
【０１０４】本発明は、特に、配線の低抵抗化のために
Ｃｕの使用が求められる場合や、乾式成膜に代わり湿式
成膜による配線形成が求められる場合に極めて有効であ
る。
【０１０５】なお、本発明の実施の形態では、フラット
パネルディスプレイ用の金属配線の製造方法に限定して
説明を行なったが、これに限定することなく、他の分野
の金属配線の製造方法としても広く応用できるものであ
る。例えば、アクティブマトリクス基板を用いたフラッ
トパネル型のＸ線撮像装置などにも応用できる。
【０１０６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、金属配
線の製造方法の第一の発明は、絶縁基板上に無電解メッ
キにより下地金属膜を成膜する第１の工程と、上記下地
金属膜上に所定のパターンでレジストを形成する第２の
工程と、上記下地金属膜が露出しているレジスト非形成
領域に無電解メッキにより貴金属膜を成膜する第３の工
程と、上記レジストを除去する第４の工程と、上記レジ
ストの除去によって露出した下地金属膜をエッチングで
除去する第５の工程と、上記貴金属膜上に選択的に電解
もしくは無電解メッキにより金属膜を形成する第６の工
程とを備えている。
【０１０７】金属配線の製造方法の第二の発明は、絶縁
基板上に無電解メッキにより下地金属膜を成膜する第１
の工程と、上記下地金属膜上に所定のパターンでレジス
トを形成する第２の工程と、上記下地金属膜が露出して
いるレジスト非形成領域に無電解メッキにより貴金属膜
を成膜する第３の工程と、上記貴金属膜上に選択的に電
解もしくは無電解メッキにより金属膜を形成する第４の
工程と、上記レジストを除去する第５の工程と、上記レ
ジストの除去によって露出した下地金属膜をエッチング
で除去する第６の工程とを備えている。
【０１０８】金属配線の製造方法の第三の発明は、絶縁
基板上に無電解メッキにより下地金属膜を成膜する第１
の工程と、上記下地金属膜上に所定のパターンでレジス
トを形成する第２の工程と、上記レジストの非形成領域
に存在する上記下地金属膜をエッチングで除去する第３
の工程と、上記レジストを除去する第４の工程と、上記
レジストの除去によって露出した下地金属膜上に選択的
に無電解メッキにより貴金属膜を成膜する第５の工程
と、上記貴金属膜上に選択的に電解または無電解メッキ
により金属膜を形成する第６の工程とを備えている。
【０１０９】金属配線の製造方法の第四の発明は、絶縁
基板上にメッキ触媒前駆体を塗布形成する第１の工程
と、上記メッキ触媒前駆体に所定のパターンで露光を行
い、該所定のパターンにメッキ触媒を析出させる第２の
工程と、上記前駆体の非露光領域のメッキ触媒前駆体を
除去する第３の工程と、上記パターン形成されたメッキ
触媒上に選択的に無電解メッキにより下地金属膜を成膜
する第４の工程と、上記下地金属膜上に選択的に無電解
メッキにより貴金属膜を成膜する第５の工程と、上記貴
金属膜上に選択的に電解または無電解メッキにより金属
膜を形成する第６の工程とを備えている。
【０１１０】上記第一乃至第四の発明によれば、下地金
属膜と貴金属膜と金属膜の全てが、湿式成膜技術である
メッキ技術によって成膜される。湿式成膜技術は、乾式
成膜技術と比較して、真空排気系を使用することがない
ために装置コストが低減される。
【０１１１】また、湿式成膜技術は、水溶液中で成膜す
るので成膜温度が摂氏１００度以下と低く、乾式成膜技
術と比較して、成膜に関わる消費エネルギーが低減され
る。
【０１１２】さらに、湿式成膜技術は、基板が大型化
（大面積化）した場合でも、乾式成膜技術と比較して設
備上の制約が少なく、容易に成膜の大型化が可能であ
る。
【０１１３】また、上記第一乃至第四の発明によれば、
フォトリソグラフィを用いたレジストパンターン形成は
第２の工程で１度だけ行えばよく、金属膜のエッチング
も第５の工程（第一の発明）あるいは第６の工程（第二
の発明）あるいは第３の工程（第三の発明）で１度だけ
行えばよい。更に、第四の発明によれば、金属膜のエッ
チング工程を必要としない。従って、下地金属膜と貴金
属膜と金属膜の積層配線構造にもかかわらず、製造プロ
セスが簡便となって安価な配線となる。
【０１１４】さらに、上記第一乃至第四の発明によれ
ば、絶縁基板と金属膜の間に絶縁基板に対して密着性の
優れた下地金属膜を介在させているから、金属膜は絶縁
基板に対して高い密着性を確保することができる。
【０１１５】また、金属膜と下地金属膜の間に電気抵抗
の低い貴金属膜を介在させているから、金属膜を電解メ
ッキで成膜する際に、メッキに要する電流密度を均一に
分布させることが可能となる。したがって、大きな面積
の基板においても膜厚が均一な金属膜を得ることができ
る。
【０１１６】さらにまた、上記第一乃至第四の発明によ
れば、化学的に安定でエッチングによるパターン化が困
難な貴金属膜または金属膜は、メッキによってパターン
化されるから、容易に配線形状が形成される。
【０１１７】第一または第二の発明の一実施例において
は、上記第３の工程における貴金属膜の無電解メッキ
が、上記第１の工程で成膜された下地金属膜の表面を貴
金属膜に置換する置換メッキである。
【０１１８】また、第三または第四の発明の一実施例に
おいては、上記第５の工程における貴金属膜の無電解メ
ッキが、上記第１の工程または第４の工程で成膜された
下地金属膜の表面を貴金属膜に置換する置換メッキであ
る。
【０１１９】上記実施例によれば、貴金属膜の無電解メ
ッキは、下地金属膜の表面を貴金属膜に置換する置換メ
ッキであるから、メッキ層の肉厚は、貴金属膜を無電解
メッキする前後において実質的に変化することがない。
更に、下地金属膜と貴金属膜の置換反応を利用する為、
下地金属膜上にＰｄなどの触媒付与処理を必要としな
い。
【０１２０】第一の発明の一実施例においては、上記下
地金属膜をエッチングで除去する上記第５の工程が、上
記第３の工程で成膜された貴金属膜をエッチングマスク
として用いている。
【０１２１】この実施例によれば、フォトリソグラフィ
工程を用いずに、第３の工程で成膜された化学的に非常
に安定な貴金属膜をエッチングマスクとして使用するか
ら、自己整合的に下地金属膜をパターニングすることが
できる。
【０１２２】第二の発明の一実施例によれば、上記下地
金属膜のエッチングで除去する上記第６の工程が、上記
第４の工程で成膜された金属膜をエッチングマスクとし
て用いているので、フォトリソグラフィ工程を用いず
に、金属膜をエッチングマスクとして用い、金属膜に対
するエッチング速度が小さく下地金属膜のエッチング速
度が大きいエッチング液を選択することによって、自己
整合的に下地金属膜をパターニングすることが可能とな
る。
【０１２３】第一乃至第四の発明の一実施例によれば、
上記第１から第６の工程に加えて、上記金属膜上に表面
金属膜を形成する第７の工程を有しているので、第７の
工程において上記金属膜上に表面金属膜が形成されるか
ら、金属膜が大気中に露出されることがなく保護され
て、金属膜の酸化を防止できる。
【０１２４】第一乃至第四の発明の一実施例によれば、
上記下地金属膜をニッケルで形成しているので、金属膜
は絶縁基板として典型的なガラス基板に対して高い密着
性が確保される。
【０１２５】第一乃至第四の発明の一実施例によれば、
貴金属膜を金で形成しているので、下地金属層であるニ
ッケルに対する置換メッキが容易である。
【０１２６】第一乃至第四の発明の一実施例によれば、
抵抗率が小さくエレクトロマイグレーションに対する寿
命も長い安価な銅で金属膜を形成しているから、大電流
密度であっても安定で安価な低抵抗配線が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１(ａ)〜(ｆ)は、本発明の一実施形態の金
属配線の製造方法を示す工程図である。
【図２】 図１(ａ)〜(ｆ)に示す金属配線の製造方法を
応用した薄膜トランジスタおよびその周辺部の断面構造
図である。
【図３】 図３(ａ)〜(ｆ)は、本発明の別の実施形態の
金属配線の製造方法を示す工程図である。
【図４】 本発明のさらに別の実施形態の表面金属膜が
形成される金属配線の製造方法を示す図である。
【図５】 図５(ａ)〜(ｆ)は、本発明のさらに別の実施
形態の金属配線の製造方法を示す工程図である。
【図６】 図６(ａ)〜(ｆ)は、本発明のまた別の実施形
態の金属配線の製造方法を示す工程図である。
【符号の説明】
１，１１，２１，３１，４１…ガラス基板、 ２，１２，２２，３２，４２…下地金属膜，Ｎｉ膜、 ３，１３，２３，３３，４３…貴金属膜，Ａｕ膜、 ４，１４，２４，３４，４４…金属膜，Ｃｕ膜、 ２５…表面金属膜，Ｎｉ膜、 ２６…表面金属膜，Ａｕ膜、 １０，２０，３０…フォトレジスト膜。 ４０…メッキ触媒前駆体
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Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 絶縁基板上に無電解メッキにより下地金
    属膜を成膜する第１の工程と、 上記下地金属膜上に所定のパターンでレジストを形成す
    る第２の工程と、 上記下地金属膜が露出しているレジスト非形成領域に無
    電解メッキにより貴金属膜を成膜する第３の工程と、 上記レジストを除去する第４の工程と、 上記レジストの除去によって露出した下地金属膜をエッ
    チングで除去する第５の工程と、 上記貴金属膜上に選択的に電解もしくは無電解メッキに
    より金属膜を形成する第６の工程とを備えることを特徴
    とする金属配線の製造方法。
  2. 【請求項２】 絶縁基板上に無電解メッキにより下地金
    属膜を成膜する第１の工程と、 上記下地金属膜上に所定のパターンでレジストを形成す
    る第２の工程と、 上記下地金属膜が露出しているレジスト非形成領域に無
    電解メッキにより貴金属膜を成膜する第３の工程と、 上記貴金属膜上に選択的に電解もしくは無電解メッキに
    より金属膜を形成する第４の工程と、 上記レジストを除去する第５の工程と、 上記レジストの除去によって露出した下地金属膜をエッ
    チングで除去する第６の工程とを備えることを特徴とす
    る金属配線の製造方法。
  3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の金属配線の製
    造方法において、 上記第３の工程における貴金属膜の無電解メッキは、上
    記第１の工程で成膜された下地金属膜の表面を貴金属膜
    に置換する置換メッキであることを特徴とする金属配線
    の製造方法。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載の金属配線の製造方法に
    おいて、 上記下地金属膜をエッチングで除去する上記第５の工程
    は、上記第３の工程で成膜された貴金属膜をエッチング
    マスクとして用いることを特徴とする金属配線の製造方
    法。
  5. 【請求項５】 請求項２に記載の金属配線の製造方法に
    おいて、 上記下地金属膜をエッチングで除去する上記第６の工程
    は、上記第４の工程で成膜された金属膜をエッチングマ
    スクとして用いることを特徴とする金属配線の製造方
    法。
  6. 【請求項６】絶縁基板上に無電解メッキにより下地金属
    膜を成膜する第１の工程と、 上記下地金属膜上に所定のパターンでレジストを形成す
    る第２の工程と、 上記レジストの非形成領域に存在する上記下地金属膜を
    エッチングで除去する第３の工程と、 上記レジストを除去する第４の工程と、 上記レジストの除去によって露出した下地金属膜上に選
    択的に無電解メッキにより貴金属膜を成膜する第５の工
    程と、 上記貴金属膜上に選択的に電解または無電解メッキによ
    り金属膜を形成する第６の工程とを備えることを特徴と
    する金属配線の製造方法。
  7. 【請求項７】絶縁基板上にメッキ触媒前駆体を塗布形成
    する第１の工程と、 上記メッキ触媒前駆体に所定のパターンで露光を行い、
    該所定のパターンにメッキ触媒を形成する第２の工程
    と、 上記前駆体の非露光領域のメッキ触媒前駆体を除去する
    第３の工程と、 上記パターン形成されたメッキ触媒上に選択的に無電解
    メッキにより下地金属膜を成膜する第４の工程と、 上記下地金属膜上に選択的に無電解メッキにより貴金属
    膜を成膜する第５の工程と、 上記貴金属膜上に選択的に電解または無電解メッキによ
    り金属膜を形成する第６の工程とを備えることを特徴と
    する金属配線の製造方法。
  8. 【請求項８】請求項６または７に記載の金属配線の製造
    方法において、 上記第５の工程における貴金属膜の無電解メッキは、上
    記第１の工程または第４の工程で成膜された下地金属膜
    の表面を貴金属膜に置換する置換メッキであることを特
    徴とする金属配線の製造方法。
  9. 【請求項９】 請求項１、２、６または７に記載の金属
    配線の製造方法において、 上記第１の工程から第６の工程に加えて、上記金属膜上
    に表面金属膜を形成する第７の工程を有することを特徴
    とする金属配線の製造方法。
  10. 【請求項１０】 請求項１、２、６または７に記載の金
    属配線の製造方法において、 上記下地金属膜をニッケルで形成することを特徴とする
    金属配線の製造方法。
  11. 【請求項１１】 請求項１、２、６または７に記載の金
    属配線の製造方法において、 上記貴金属膜を金で形成することを特徴とする金属配線
    の製造方法。
  12. 【請求項１２】 請求項１、２、６または７に記載の金
    属配線の製造方法において、 上記金属膜を銅で形成することを特徴とする金属配線の
    製造方法。
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