JP2012214858A - パターン形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】露光工程時において専用のマスク板を必要としないパターン形成方法を提案する。
【解決手段】配線パターン状にニッケル膜２６を含むクロム・ニッケル積層体２７が形成された石英ガラス基板１１の表面１１ａ側にネガレジスト３１をコーティングする。その後、ガラス基板１１の裏面１１ｂ側から露光光３２を照射して、クロム・ニッケル積層体２７をマスクとして利用してネガレジスト３１を露光する。その後、露光されなかったネガレジスト３１を除去してニッケル膜２６を露出させる。そして、ニッケル膜２６の上に金を積層し、ネガレジスト３１を剥離して金めっき配線を得る。なお、クロム・ニッケル積層体２７のうちクロム膜２５は省略できる。
【選択図】図３

Description

本発明は、パターン形成方法に関する。

特許文献１のプリント基板の製造方法では、プリント基板上に銅膜のパターンを形成し、その銅膜のパターン上にレジストをコーティングする。次に、所定のマスクパターンを有するマスク板を位置合わせしてレジストに極接近させて配置し、レジストを露光する。そして、現像処理をすることにより銅膜のパターンを露出させる。さらに、その露出した銅膜のパターン上にニッケルめっき層を形成し、そのニッケルめっき層上に金めっき層を形成させている。

特許第３１４３４０８号公報

特許文献１の方法では、めっきの下地とする金属膜（銅膜）を露出させる際に、微細なマスクパターンを有する専用のマスク板を用意する必要があった。

本発明の第一の態様のパターン形成方法は、表面側にニッケル膜のパターンが形成されたガラス基板の表面側にネガレジストをコーティングするネガレジストコーティング工程と、ネガレジストコーティング工程後に、ガラス基板の裏面側から露光光を照射して、ネガレジストを露光する露光工程と、露光工程後に、ガラス基板を現像してニッケル膜のパターン上のネガレジストを除去するネガレジスト除去工程と、ネガレジスト除去工程後に、ニッケル膜のパターン上に金めっきを積層させる金めっき積層工程とを含むことを特徴とする。
本発明の第二の態様のパターン形成方法は、ガラス基板の表面側にクロム膜のパターンを形成するクロム膜形成工程と、クロム膜形成工程後に、クロム膜のパターン上に同一パターンのニッケル膜を形成するニッケル膜形成工程と、ニッケル膜形成工程後に、ガラス基板の表面側にネガレジストをコーティングするネガレジストコーティング工程と、ネガレジストコーティング工程後に、ガラス基板の裏面側から露光光を照射して、ネガレジストを露光する露光工程と、露光工程後に、ガラス基板を現像してニッケル膜のパターン上のネガレジストを除去するネガレジスト除去工程と、ネガレジスト除去工程後に、ニッケル膜のパターン上に金めっきを積層させる金めっき積層工程と、を含むことを特徴とする。

本発明によるパターン形成方法によれば、上記の露光工程時において専用のマスク板を必要としない。

本発明の一実施形態によるパターン形成方法の工程フローチャートの一例である。 表面側にニッケル膜のパターンが形成されたガラス基板の作成方法の一例を示す図である。 ネガレジストコーティング工程と露光工程とネガレジスト除去工程の工程図の一例である。 金めっき積層工程の工程図の一例である。

本発明の一実施の形態は、チップオンガラス方式において撮像素子などの電子部品を実装するガラス基板に微細な配線パターンを形成するパターン形成方法に関するものである。図１は、本発明の一実施の形態におけるパターン形成方法の工程を示すフローチャートである。ステップＳ１００では、ガラス基板の表面側にニッケル膜を含む下地金属膜を配線パターン状に形成する。ステップＳ２００では、ガラス基板の表面側にネガレジストをコーティングする。ステップＳ３００では、ガラス基板の裏面側からネガレジストを露光する。ステップＳ４００では、ニッケル膜上のネガレジストを除去し、ニッケル膜を露出させる。ステップＳ５００では、露出したニッケル膜上に金めっきを積層する。

図２は、図１のステップＳ１００の工程を説明するための図である。図２（ａ）においては、石英ガラス基板１１には、その表面１１ａの全面にポジレジスト２１が均一にコーティングされる。石英ガラス基板１１の裏面１１ｂには、位置合わせに用いる一対のクロス形状のアライメントマーク１２が付される。

図２（ｂ）においては、ポジレジスト２１にマスク板２２を極接近させて配置する。マスク板２２は、所定のマスクパターン２２ａと、一対のアライメントマーク２２ｂとが付されている石英ガラス板である。マスク板２２は、石英ガラス基板１１に一対のアライメントマーク２２が点線で示すように一対のアライメントマーク１２に一致するように位置合わせされている。また、マスク板２２は、マスクパターン２２ａが付されている面がポジレジスト２１側に向けられて配置される。図２（ｃ）においては、不図示の露光装置によりマスク板２２を介してポジレジスト２１へ露光光２４を照射する。露光光２４の照射に際して、マスク板２２にはアライメントマーク２２ｂの周辺をマスクするための露光防止マスキング２３が付される。露光後の石英ガラス基板１１を現像すると、ポジレジスト２１の露光された部分が除去され、図２（ｄ）に示すようにポジレジスト２１のレジストパターンが作製される。ポジレジスト２１が除去された部分においては、石英ガラス基板１１の表面１１ａが露出する。

図２（ｅ）においては、ポジレジスト２１のレジストパターンと石英ガラス基板１１の表面１１ａの露出した部分とには、真空蒸着によりクロム膜２５が形成される。図２（ｆ）においては、クロム膜２５の形成に引き続き、クロム膜２５の上にニッケル膜２６が真空蒸着により形成される。真空蒸着によりニッケル膜２６を石英ガラス基板１１上に直接形成すると、ニッケル膜２６は石英ガラス基板１１との密着性が弱いためクロム膜２５を形成する図２（ｅ）の工程が必要となる。図２（ｇ）においては、石英ガラス基板１１からポジレジスト２１が剥離される。この剥離により、石英ガラス基板１１の表面１１ａには配線パターン状のクロム・ニッケル積層体２７が残存する。

図３（ａ）は、図１のステップＳ２００の工程を示す。図３（ａ）においては、上記のクロム・ニッケル積層体２７が積層された石英ガラス基板１１には、その表面１１ａの全面にネガレジスト３１が均一にコーティングされている。図３（ｂ）は、図１のステップＳ３００の工程を示す。図３（ｂ）においては、不図示の露光装置により石英ガラス基板１１の裏面１１ｂ側から露光光３２が照射されている。露光光３２は、石英ガラス基板１１を透過し、石英ガラス基板１１の表面１１ａにパターニングされたクロム・ニッケル積層体２７をマスクとしてネガレジスト３１を露光する。このように、クロム・ニッケル積層体２７をマスクとして使用して露光するため、ネガレジスト３１の露光においては専用のマスク板は不要である。

図３（ｃ）は、図１のステップＳ４００を示す。図３（ｃ）においては、石英ガラス基板１１を現像する。この現像によって、ニッケル膜２６上のネガレジスト３１が除去され、ニッケル膜２６が露出する。

図４は、図１のステップＳ５００の工程を示す。図４（ａ）においては、図３（ｃ）の石英ガラス基板１１にニッケル膜２６と同一のパターン状の薄い置換金めっき層４１を、無電解金めっきの置換金めっき処理により積層する。図４（ｂ）においては、置換金めっき層４１の上に同一のパターン状の厚い還元金めっき層４２を、無電解金めっきの還元金めっき処理により積層する。図４（ｃ）においては、図４（ｂ）の石英ガラス基板１１からネガレジスト３１を剥離する。これにより、配線パターン状の金めっき配線が得られる。

以上説明した実施の形態によれば、次の作用効果を奏する。
以上で説明したパターン形成方法は、配線パターン状にニッケル膜２６が形成された石英ガラス基板１１の表面１１ａにネガレジスト３１をコーティングする（図１のステップＳ２００および図３（ａ））。その後、石英ガラス基板１１の裏面１１ｂ側から露光光３２を照射し、配線パターン状のクロム・ニッケル積層体２７をマスクとして利用してネガレジスト３１を露光する（図１のステップＳ３００および図３（ｂ））。またその後、ニッケル膜２６上のネガレジスト３１を除去する（図１のステップＳ４００および図３（ｃ））。さらにその後、ニッケル膜２６上に無電解金めっきにより金めっきを積層させる（図１のステップＳ５００および図４）。このようにすることにより、クロム・ニッケル積層体２７をマスクとして使用して露光するため、金めっきを積層させるニッケル膜２６を露出させるために専用のマスク板が不要となる。なお、本実施の形態に示すパターン形成方法により、ラインアンドスペースが１マイクロメートル／１マイクロメートルの微細な金めっき配線が得られることが実験により確認されている。

以上の各実施の形態は、以下のように変形して実施できる。
〔１〕図２（ｅ）および図２（ｆ）の処理では、石英ガラス基板１１の表面１１ａ上に真空蒸着によりニッケル膜２６を含むクロム・ニッケル積層体２７を形成した。しかし、石英ガラス基板１１上にニッケル膜２６を形成する方法は真空蒸着だけに限定しない。たとえば、ニッケル膜２６を石英ガラス基板１１の表面１１ａにスパッタリングにより直接形成してもよい。この場合、石英ガラス基板１１の表面１１ａとニッケル膜２６との間にクロム膜２５を介在させる必要はない。なお、スパッタリングによりニッケル膜２６を石英ガラス基板１１に直接形成するときは、石英ガラス基板１１の表面１１ａを逆スパッタやドライエッチングなどにより事前に処理しておくことが望ましい。

〔２〕図４（ａ）では、置換金めっき層４１をニッケル膜２６の上に積層したが、この工程の代わりに、図２（ｆ）の工程後かつ図２（ｇ）の工程前に金蒸着法によりニッケル膜２６の上に金蒸着膜を成膜させてもよい。ニッケル膜２６の上に金蒸着膜を成膜した後は、図２（ｇ）のようにポジレジスト２１を剥離する。これにより、配線パターン形状のクロム・ニッケル積層体２７の上に同一パターンの金蒸着膜が積層されたクロム・ニッケル・金積層体が石英ガラス基板１１の上に残存する。さらに、クロム・ニッケル・金積層体が積層された石英ガラス基板１１に対して図３と同様の処理を行う。これにより、図４（ａ）の置換金めっき層４１が金蒸着膜に置換された石英ガラス基板１１が得られる。このような石英ガラス基板１１に対しても図４（ｂ）のように無電解金めっきの還元金めっきを実施することができる。そして、ネガレジスト３１を剥離することにより配線パターン状の金めっき配線を得ることができる。

〔３〕変形例〔１〕と変形例〔２〕とは、組み合わせて実行してもよい。すなわち、真空蒸着によるクロム膜２５の形成を省略してスパッタリングによりニッケル膜２６を石英ガラス基板１１の表面１１ａ上に直接形成した後に、図２（ｇ）の工程前に金蒸着法によりニッケル膜２６の上に金蒸着膜を成膜させてもよい。

〔４〕以上で説明した実施形態や各種変形例では、めっき配線を石英ガラス基板１１に形成したが、石英ガラス基板以外のガラス基板に形成してもよい。たとえば、露光光３２が透過するガラス基板であれば、ソーダライムガラス基板や、ホウ珪酸ガラス基板などを用いてもよい。

以上で説明した実施形態や各種変形例はあくまで一例であり、発明の特徴が損なわれない限り、本発明はこれらの内容に限定されない。

１１ 石英ガラス基板
１１ａ （石英ガラス基板１１の）表面
１１ｂ （石英ガラス基板１１の）裏面
２１ ポジレジスト
２５ クロム膜
２６ ニッケル膜
２７ クロム・ニッケル積層体
３１ ネガレジスト
２４，３２ 露光光
４１ 置換金めっき層
４２ 還元金めっき層

Claims (6)

1. 表面側にニッケル膜のパターンが形成されたガラス基板の前記表面側にネガレジストをコーティングするネガレジストコーティング工程と、
   前記ネガレジストコーティング工程後に、前記ガラス基板の裏面側から露光光を照射して、前記ネガレジストを露光する露光工程と、
   前記露光工程後に、前記ガラス基板を現像して前記ニッケル膜のパターン上のネガレジストを除去するネガレジスト除去工程と、
   前記ネガレジスト除去工程後に、前記ニッケル膜のパターン上に金めっきを積層させる金めっき積層工程とを含むことを特徴とするパターン形成方法。
2. 請求項１に記載のパターン形成方法において、
   前記表面側にニッケル膜のパターンが形成されたガラス基板は、前記ガラス基板と前記ニッケル膜のパターンとの間に、前記ニッケル膜のパターンと同一パターンのクロム膜が存在することを特徴とするパターン形成方法。
3. ガラス基板の表面側にクロム膜のパターンを形成するクロム膜形成工程と、
   前記クロム膜形成工程後に、前記クロム膜のパターン上に同一パターンのニッケル膜を形成するニッケル膜形成工程と、
   前記ニッケル膜形成工程後に、前記ガラス基板の表面側にネガレジストをコーティングするネガレジストコーティング工程と、
   前記ネガレジストコーティング工程後に、前記ガラス基板の裏面側から露光光を照射して、前記ネガレジストを露光する露光工程と、
   前記露光工程後に、前記ガラス基板を現像して前記ニッケル膜のパターン上のネガレジストを除去するネガレジスト除去工程と、
   前記ネガレジスト除去工程後に、前記ニッケル膜のパターン上に金めっきを積層させる金めっき積層工程と、
   を含むことを特徴とするパターン形成方法。
4. 請求項３に記載のパターン形成方法において、
   前記金めっき積層工程は、
   第１の金めっき積層方法により前記ニッケル膜のパターン上に薄い第１の金めっき層を積層し、第２の金めっき積層方法により前記第１の金めっき層上に前記第１の金めっき層より厚い第２の金めっき層を同一パターンに積層したものであることを特徴とするパターン形成方法。
5. 請求項３に記載のパターン形成方法において、
   前記ニッケル膜形成工程後に、前記ニッケル膜のパターン上に同一パターンの金蒸着膜を形成する金蒸着膜形成工程をさらに含み、
   前記ネガレジストコーティング工程は、前記金蒸着膜形成工程後に実行され、
   前記金めっき積層工程は、前記ニッケル膜のパターン上に形成された前記金蒸着膜の上に第２の金めっき積層方法により金めっきを積層させることを特徴とするパターン形成方法。
6. 請求項１から５に記載のパターン形成方法において、
   前記ガラス基板は、チップオンガラス方式により電子部品を実装するためのものであることを特徴とするパターン形成方法。

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