JP2021066921A - 配線基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】下地層上に金属の析出を防止して、金属層間の絶縁性の低下を抑制する配線基板の製造方法を提供する。【解決手段】絶縁性の基材１１の表面に、導電性を有する下地層１２が設けられ、下地層１２の表面に、配線パターンに応じた所定パターンの、金属を含有するシード層１３が設けられたシード層付き基材１０を準備する。シード層１３から露出した露出部分１２ａの表面に、表面処理により、下地層１２より絶縁性が高い被膜２０を形成する。陽極５１と陰極であるシード層１３との間に固体電解質膜５２を配置し、固体電解質膜５２をシード層１３および表面処理した状態の下地層１２に押圧し、表面処理した状態の下地層１２と陽極との間に電圧を印加して、固体電解質膜５２に含有した金属イオンを還元することで、シード層１３に金属層１４を形成する。被膜２０および露出部分１２ａを基材１１から除去する。【選択図】図１

Description

本発明は、配線基板の製造方法に関する。

従来から、配線基板の製造方法では、配線基板のパターンを形成すべく、基材の表面に金属被膜が成膜される。この成膜は、無電解めっき処理等のめっき処理により成膜されるが、めっき処理後に水洗が必要であり、水洗された廃液を処理する必要があった。このような点を鑑みて、例えば、特許文献１に記載の固相電析法による金属被膜の成膜方法が提案されている。

特開２０１４−１８５３７１号公報

特許文献１に記載の成膜方法で、絶縁性の基材の表面に、導電性を有する下地層が設けられ、下地層の表面に、金属を含有するシード層が設けられたシード層付き基材を準備し、シード層上に金属層を形成することが考えられる。

しかしながら、発明者等の実験により、特許文献１に記載の成膜方法では、金属層を形成する際に、シード層上だけでなく、下地層上にも金属が析出される場合があることが明らかとなった。下地層に金属が析出すると、析出した金属の除去し難いため、除去できなかった金属に起因して、金属層間の絶縁性が低下するおそれがある。

本発明は、このような点を鑑みてなされたものであり、本発明として、下地層上に金属の析出を防止して、金属層間の絶縁性の低下を抑制する配線基板の製造方法を提供する。

前記課題を鑑みて、本発明に係る配線基板の製造方法は、絶縁性の基材と、前記絶縁性の基材の表面に設けられた所定の配線パターンの配線層と、を備えた配線基板の製造方法であって、前記絶縁性の基材の表面に、導電性を有する下地層が設けられ、前記下地層の表面に、前記配線パターンに応じた所定パターンの、金属を含有するシード層が設けられたシード層付き基材を準備する準備工程と、前記下地層のうち、前記シード層から露出した露出部分の表面に、表面処理により、前記下地層より絶縁性が高い被膜を形成する被膜形成工程と、陽極と陰極である前記シード層との間に固体電解質膜を配置し、前記固体電解質膜を前記シード層および表面処理した状態の前記下地層に押圧し、前記表面処理した状態の前記下地層と前記陽極との間に電圧を印加して、前記固体電解質膜に含有した金属イオンを還元することで、前記シード層に金属層を形成する金属層形成工程と、前記被膜および前記露出部分を前記基材から除去する除去工程を含むことを特徴とする。

本発明によれば、シード層から露出した露出部分の表面に、表面処理により、下地層より絶縁性が高い被膜を形成するため、表面処理した状態の下地層とシード層とに固体電解質膜を押圧して、シード層上に金属層を形成する際、露出部分の表面の絶縁性が高まる。これにより、シード層の表面に選択的に金属層が形成され、下地層上に金属が析出することを防止することができる。シード層上以外に析出した金属は基板から除去し難いため、結果として、シード層を介さない下地層上への金属の析出を防止することにより、金属層間の絶縁性の低下を抑制することができる。

（ａ）〜（ｄ）は、第１実施形態に係る配線基板の製造方法を説明する模式的概念図である。 第１実施形態に係る配線基板の製造に用いる成膜装置の構造を示す断面図である。 図２に示す成膜装置において、ハウジングを所定高さまで下降させた状態を示す断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、第２実施形態に係る配線基板の製造方法を説明する模式的概念図である。 (ａ)および（ｂ）は、それぞれ、参考比較例１および参考実施例１に係る試験体の平面写真である。 (ａ)および（ｂ）は、それぞれ、参考比較例２および参考実施例２に係る試験体の平面写真である。

以下に、図１〜図４を参照しながら本発明に係る実施形態について説明する。

＜第１実施形態＞
図１〜図３を参照して、第１実施形態に係る配線基板１の製造方法について説明する。本実施形態の製造方法は、図１（ｄ）に示すような、絶縁性の基材１１と、絶縁性の基材１１の表面に設けられた所定の配線パターンの配線層２と、を備えた配線基板１の製造に適用することができ、特に、高密度配線基板の製造に好適である。

１−１．準備工程について
図１（ａ）に示すように、本実施形態の配線基板１の製造方法では、まず、準備工程を行う。この工程では、基材１１の表面に、下地層１２が設けられ、下地層１２の表面に、金属を含有するシード層１３が設けられたシード層付き基材１０を準備する。

基材１１としては、絶縁性の基材であればよく、例えばガラスエポキシ樹脂からなる基材、ポリイミド樹脂等の可撓性を有するフィルム状の基材、またはガラスからなる基材等を用いることが好ましく、ガラスエポキシ樹脂からなる基材を用いることが特に好ましい。

また、基材１１として、樹脂からなる基材を用いる場合、例えばＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＡＳ樹脂、ＰＳ樹脂、ＥＶＡ樹脂、ＰＭＭＡ樹脂、ＰＢＴ樹脂、ＰＥＴ樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＰＡ樹脂、ＰＯＭ樹脂、ＰＣ樹脂、ＰＰ樹脂、ＰＥ樹脂、ＰＩ樹脂（ポリイミド）、エラストマーとＰＰを含むポリマーアロイ樹脂、変性ＰＰＯ樹脂、ＰＴＦＥ樹脂、ＥＴＦＥ樹脂等の熱可塑性樹脂、あるいはフェノール樹脂、メラミン樹脂、アミノ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン、ジアリルフタレート、シリコーン樹脂、アルキド樹脂等の熱硬化性樹脂や、例えばエポキシ樹脂にシアネート樹脂を加えた樹脂や、液晶ポリマー等からなる基材を用いることができる。

下地層１２の材料としては、導電性を有するものであれば特に限定されない。しかし、後述の酸化処理の際の酸化膜の形成を考慮して、下地層１２の材料としては、ＺｒＳｉ_２、ＷＳｉ_２、ＣｒＳｉ_２、もしくはＭｏＳｉ_２等の金属珪化物（シリサイド）、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｉｎ、もしくはＳｉ等の金属、または、これらの金属の一以上を含む合金が好ましい。下地層１２の厚みは、特に限定されるものではないが、金属層１４を形成する際に、ムラの発生を防止することを考慮して、２０ｎｍ以上とするのが好ましく、製造コストを考慮して、３００ｎｍ以下とするのが好ましい。

本実施形態では、下地層１２は、基材１１の表面全面に形成されている。下地層１２の形成方法は、特に限定されるものではなく、スパッタリング法、ＣＶＤ（化学蒸着法）もしくはＰＶＤ（物理蒸着法）等の蒸着法、または無電解めっき法等を用いてよい。

シード層１３の材料としては、耐酸化性の高い貴金属が好ましく、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｃｕ、Ａｇ、およびＡｕからなる群より選択される金属の１種以上を用いてよい。シード層１３の厚みは、特に限定されるものではないが、金属層１４を形成する際に、ムラの発生を防止することを考慮して、２０ｎｍ以上とするのが好ましく、製造コストを考慮して、３００ｎｍ以下とするのが好ましい。

シード層１３は、配線パターンに応じた所定パターンを有し、例えば、互いに離間して配置される複数の独立パターンを有するように配列している（不図示）。シード層１３は、下地層１２を介して互いに導通しているため、後述する金属層１４の形成の際、電圧印加用の引出し配線を各シード層１３に形成することなく、複数の独立パターンとなるように、シード層１３に金属層１４を形成することができる。このため、引出し配線用を形成するスペースが不要となり、より高密度配線パターンを容易に形成可能となる。

シード層１３は、所定パターンとなるように、金属粒子を分散したインクを下地層１２の表面に配置して固化することにより、形成されている。具体的には、スクリーン印刷、インクジェット印刷、または転写印刷等の印刷法を挙げることができる。シード層１３に、メタルマスクを用いてもよい。

１−２．被膜形成工程について
次に、図１（ｂ）に示すように、被膜形成工程を行う。この工程では、下地層１２のうち、シード層１３から露出した露出部分１２ａの表面に、表面処理により、下地層１２より絶縁性が高い被膜２０を形成する。「絶縁性が高い」とは、その材料の抵抗率が高いことを意味する。

本実施形態では、表面処理として、酸化処理を行う。酸化処理としては、Ｏ_２プラズマ処理、レーザー照射、または炉加熱等の熱処理を挙げることができる。これにより、露出部分１２ａの表面には、下地層１２より絶縁性が高い被膜２０として、上述した下地層１２の材料由来の酸化膜２１が形成される。特に、Ｏ_２プラズマ処理で、下地層１２を酸化させる場合、シード層１３に、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ａｇ、およびＡｕなどを用いることにより、シード層１３の表面の酸化を抑えることができる。

具体的には、下地層１２が上記材料として列挙した金属珪化物で構成されている場合には、露出部分１２ａの表面には、ＳｉＯ_２の酸化膜２１が形成される。一方、下地層１２が上記材料として列挙した金属または合金の場合には、露出部分１２ａの表面には、下地層１２より絶縁性が高い被膜２０として、ＴｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２等の酸化膜２１が形成される。

なお、酸化膜２１は、露出部分１２ａのうち、基材１１とは反対側に形成されているため（図１（ｂ）参照）、露出部分１２ａのうち、基材１１側の、酸化膜２１が形成されていない部分では、下地層１２とシード層１３との導通性を確保することができる。そして、下地層１２を介したシード層１３同士の導通性も確保可能となる。

酸化膜２１の絶縁抵抗は１０ｋΩ以上であることが好ましい。酸化膜２１の厚みは、下地層を３００ｎｍとした場合１ｎｍ以上２５０ｎｍ以下が好ましく、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下がより好ましい。ここで、酸化膜２１の厚みが１ｎｍ未満の場合には露出部分１２ａの表面の絶縁性を確保することができず、一方、酸化膜２１の厚みが２５０ｎｍを超える場合には、下地層１２の導電性が阻害されることもあり、下地層１２とシード層１３との導通性を確保することができない。

なお、図１（ｂ）に示す態様では、下地層１２よりもシード層１３が酸化し難いため、酸化処理の際、シード層１３にマスキングを施していない。しかし、下地層１２よりもシード層１３が酸化しやすい場合には、シード層１３に、酸化を防止するメタルマスク等をして、酸化処理を行い、その後、シード層１３からメタルマスクを除去してもよい。

１−３．金属層形成工程について
次に、図１（ｃ）に示すように、金属層形成工程を行う。この工程では、図２および図３に示す成膜装置５０を用いてシード層１３の表面１３ａに金属層１４を形成する。金属層１４の材料としては、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｇ、またはＡｕ等が好ましく、Ｃｕが特に好ましい。金属層１４の厚みは、例えば１μｍ以上１００μｍ以下に形成される。

以下に、まず、図２を参照して、成膜装置５０の構造について説明し、図２とともに図３を参照して、成膜装置５０を用いた金属層形成について詳細する。

１）成膜装置５０の構造について
成膜装置５０は、固相電析法で、金属被膜として金属層１４を成膜する成膜装置（めっき装置）であり、シード層１３の表面１３ａに金属層１４を成膜（形成）する際に用いられる。

図２に示すように、成膜装置５０は、金属製の陽極５１と、陽極５１と陰極であるシード層１３との間に配置された固体電解質膜５２と、陽極５１と下地層１２との間に電圧を印加する電源部５４と、を備えている。下地層１２とシード層１３とは導通しているため、陽極５１と下地層１２との間に電源部５４で電圧を印加することにより、成膜時に、陽極５１とシード層１３との間に電流が流れる。

本実施形態では、成膜装置５０は、さらにハウジング５３を備えており、ハウジング５３には、陽極５１と、金属層１４の材料である金属（たとえばＣｕ）のイオンを含む溶液Ｌ（以下、金属溶液Ｌという）と、が収容されている。より具体的には、陽極５１と固体電解質膜５２との間に、金属溶液Ｌを収容する空間が形成され、収容された金属溶液Ｌは、一方側から他方側に流れる。

図２の如く、陽極５１と固体電解質膜５２とが離間して配置されている場合には、陽極５１は、板状であり、金属層１４と同じ材料（例えばＣｕ）からなる可溶性の陽極、または、金属溶液Ｌに対して不溶性を有した材料（例えばＴｉ）からなる陽極のいずれであってもよい。一方、図には示していないが、陽極５１と固体電解質膜５２とが接触している場合には、陽極５１として、金属溶液Ｌが透過し、かつ固体電解質膜５２に金属イオンを供給する、多孔質体からなる陽極を用いてもよい。

なお、陽極５１を固体電解質膜５２に直接押圧すると、固体電解質膜５２に対する陽極５１の押圧力のばらつきに起因して、析出ムラが生じる可能性がある。そのため、微細配線パターンの作製の際は、図２の如く、陽極５１と固体電解質膜５２とが離間している構成が好適である。

固体電解質膜５２は、上述した金属溶液Ｌに接触させることにより、金属イオンを内部に含浸（含有）することができ、電圧を印加したときに陰極（シード層１３）の表面において金属イオン由来の金属を析出可能であれば、特に限定されるものではない。

固体電解質膜５２の厚みは、例えば、約５μｍ〜約２００μｍである。固体電解質膜５２の材料としては、例えばデュポン社製のナフィオン（登録商標）等のフッ素系樹脂、炭化水素系樹脂、ポリアミック酸樹脂、旭硝子社製のセレミオン（ＣＭＶ、ＣＭＤ、ＣＭＦシリーズ）等の陽イオン交換機能を有した樹脂を挙げることができる。

金属溶液Ｌは、金属層１４の金属をイオンの状態で含有している液であり、その金属に、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｇ、またはＡｕ等を挙げることができ、金属溶液Ｌは、これらの金属を、硝酸、リン酸、コハク酸、硫酸、またはピロリン酸等の酸で溶解（イオン化）したものである。

さらに、本実施形態の成膜装置５０は、ハウジング５３の上部に、ハウジング５３を昇降させる昇降装置５５を備えている。昇降装置５５は、ハウジング５３を昇降させることができるものであればよく、例えば、油圧式または空圧式のシリンダ、電動式のアクチュエータ、リニアガイドおよびモータ等によって構成可能である。

また、ハウジング５３には、金属溶液Ｌが供給される供給口５３ａと、金属溶液Ｌが排出される排出口５３ｂとが設けられている。供給口５３ａおよび排出口５３ｂは、配管を介してタンク６１に接続されている。タンク６１からポンプ６２によって送り出された金属溶液Ｌは、供給口５３ａからハウジング５３内に流入し、排出口５３ｂから排出されてタンク６１に戻る。排出口５３ｂの下流側には圧力調整弁６３が設けられており、圧力調整弁６３およびポンプ６２によりハウジング５３内の金属溶液Ｌを所定の圧力で加圧することが可能である。

このため、成膜時には、金属溶液Ｌの液圧により、固体電解質膜５２がシード層１３および表面処理された状態の下地層１２を押圧する。これにより、シード層１３および表面処理された状態の下地層１２を固体電解質膜５２で均一に加圧しながら、シード層１３に金属層１４を成膜することができる。

本実施形態の成膜装置５０は、シード層付き基材１０を載置する金属台座５６を備えており、金属台座５６は、電源部５４の負極に電気的に接続されている（導通している）。電源部５４の正極は、ハウジング５３に内蔵された陽極５１に電気的に接続されている（導通している）。

具体的には、成膜装置５０は、電源部５４の負極と下地層１２またはシード層１３とを導通するように、金属層１４の成膜時に、下地層１２またはシード層１３の一部（具体的には端部）に接触する導電部材５７を備えている。導電部材５７はシード層付き基材１０の縁部の一部を覆う金属板であり、導電部材５７の一部は折り曲げられて金属台座５６に接触するように形成されている。これにより、金属台座５６が導電部材５７を介して下地層１２と導通する。なお、導電部材５７は、シード層付き基材１０に脱着可能である。

２）成膜装置５０を用いた金属層形成について
金属層形成工程では、図２に示すように、金属台座５６上の所定位置にシード層付き基材１０および導電部材５７を載置する。そして、図３に示すように、昇降装置５５によりハウジング５３を所定高さまで下降させる。

そして、ポンプ６２により金属溶液Ｌを加圧すると、固体電解質膜５２がシード層１３および表面処理した状態の下地層１２に倣うとともに、圧力調整弁６３によりハウジング５３内の金属溶液Ｌは設定された一定の圧力になる。すなわち、固体電解質膜５２は、ハウジング５３内の金属溶液Ｌの調圧された液圧で、シード層１３の表面１３ａと、下地層１２よりも絶縁性が高い被膜２０（本実施形態では、酸化膜２１）とを均一に押圧することができる。

この押圧状態で、陽極５１と表面処理した状態の下地層１２との間に電圧を印加して、固体電解質膜５２に含有した金属イオンを還元することで、シード層１３の表面１３ａに金属イオンに由来した金属が析出する。さらに、電圧の印加により、ハウジング５３内の金属溶液Ｌの金属イオンは陰極で還元され続けるので、シード層１３の表面１３ａに金属層１４が形成される。

ここで、固体電解質膜５２は、シード層１３の表面１３ａと、酸化膜２１とに密着しているが、酸化膜２１は、下地層１２よりも絶縁性が高いため、シード層１３の表面１３ａにのみに電流が流れる。これにより、シード層１３の表面１３ａでは、固体電解質膜５２に含有した金属イオン（例えば、Ｃｕイオン）が還元され、金属（例えば、Ｃｕ）が析出する。この結果、図１（ｃ）に示すように、シード層１３の表面１３ａに選択的に金属層１４が形成され、下地層１２への金属析出を防止することができる。

金属層１４の形成状態は、図１（ｃ）の如く、シード層１３の上面のみを覆うように金属層１４が形成された状態でもよい。しかし、金属層１４とシード層１３との密着性の向上を考慮すると、図には示していないが、上面とともに、その側面の少なくとも一部を覆うように、金属層１４が形成された状態がより好ましい。固体電解質膜５２がシード層１３の上面および側面に倣った状態で金属層１４が成膜されるため、成膜条件を調整することで、金属層１４は、シード層１３の上面とともに、側面の少なくとも一部を覆うように、形成可能となる。

金属層１４が所定厚みに形成されると、陽極５１と下地層１２との間の電圧の印加を停止し、ポンプ６２による金属溶液Ｌの加圧を停止する。そして、ハウジング５３を所定高さまで上昇させ（図２参照）、図１（ｃ）の如く金属層１４が形成された状態のシード層付き基材１０を金属台座５６から取り外す。

１−４．除去工程について
次に、図１（ｄ）に示すように、除去工程を行う。この工程では、被膜２０（本実施形態では、酸化膜２１）および露出部分１２ａを基材１１から除去する。

除去する方法は、特に限定されるものではないが、例えばプラズマエッチング法、スパッタリング法、化学エッチング法等を用いることができる。なお、例えば、下地層１２をＷＳｉ_２またはＺｒＳｉ_２によって形成している場合、ＣＦ_４ガスを用いたプラズマエッチング法によって酸化膜２１および露出部分１２ａを除去することが好ましい。このような除去により、基材１１の表面に、下地層１２ｂ、シード層１３、および金属層１４により構成される配線層２が形成された配線基板１を製造することができる。

本実施形態では、上述の如く、表面処理で形成した酸化膜２１により、シード層１３の表面１３ａに選択的に金属層１４が形成され、下地層１２上に金属が析出することを防止する。シード層１３以外に析出した金属は、上述した除去方法では、基材１１から除去し難いため、除去できなかった金属が起因した、金属層１４間の絶縁性の低下を招く。結果として、下地層１２上への金属の析出を防止することにより、金属層１４間の絶縁性の低下を抑制することができる。

＜第２実施形態＞
図４を参照して、第２実施形態に係る配線基板１の製造方法について説明する。第２実施形態の製造方法では、下地層１２より絶縁性が高い被膜２０として、絶縁膜２２ａ（図４（ｂ）参照）を露出部分１２ａの表面に形成する点が、第１実施形態の製造方法とは異なる。すなわち、第１実施形態では、下地層１２に由来した被膜２０として、酸化膜２１を形成したが、本実施形態では、下地層１２の表面に新たに被膜２０を設けた点が相違する。よって、以下に相違点について主に説明し、上述した実施形態と同じ部材および部分に関しては、同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

本実施形態では、図４（ａ）に示すように、第１実施形態と同様に、シード層付き基材１０を準備した後に、図４（ｂ）に示すように、被膜形成工程を行う。この工程では、まず、図４（ｂ）の左側図の如く、準備したシード層付き基材１０のシード層１３の表面１３ａにシード層１３を保護するメタルマスク３１を配置する。

次いで、図４（ｂ）の中央図の如く、絶縁膜２２を形成するように、メタルマスク３１を配置した状態のシード層付き基材１０の表面に、表面処理を施す。本実施形態では、表面処理としては、蒸着法を行い、蒸着法としては、プラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤ、またはスパッタリングを利用したＰＶＤ等を挙げることができる。表面処理後、図４（ｂ）の右側図の如く、メタルマスク３１をシード層１３から外す。これにより、シード層１３には絶縁膜２２は形成されず、露出部分１２ａの表面のみに、絶縁膜２２ａが形成される。

このように形成された絶縁膜２２ａは、露出部分１２ａの表面上に別途設けられたものであり、すなわち、下地層１２の材料を利用して形成されたものではない。絶縁膜２２、２２ａの材料としては、ＳｉＯ_２、ＳｉＯ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＴｉＯ、ＷＯ_３、ＺｒＯ_２、もしくはＦｅ_２Ｏ_３等の酸化物、ＣａＦ_２等のフッ化物、または、Ｂｅ_３Ｎ_２、ＨｆＮ、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＴａＮ、ＴｉＮ等の窒化物を挙げることができる。

絶縁膜２２ａは、露出部分１２ａの表面上に形成されるため、下地層１２の導通性は確保され、下地層１２を介したシード層１３同士の導通性も確保される。絶縁膜２２ａの厚みは、１ｎｍ以上であり、シード層１３の厚みよりも小さいことが好ましい。ここで、絶縁膜２２ａの厚みが１ｎｍ未満の場合には露出部分１２ａの表面の絶縁性を確保することができず、一方、絶縁膜２２ａの厚みがシード層１３の厚みを超えてしまうと、シード層１３の表面１３ａに固体電解質膜５２が均一に接触し難くなることがある。

図４（ｃ）に示す金属層形成工程では、成膜装置５０を用いて、絶縁膜２２ａを形成した状態のシード層付き基材１０（図４（ｂ）の右側図）のシード層１３の表面１３ａに、金属層１４を形成する。

本実施形態では、金属層１４を形成する際、固体電解質膜５２は、シード層１３の表面１３ａと、絶縁膜２２ａとに密着しているが、絶縁膜２２ａは、下地層１２よりも絶縁性が高い。このため、図４（ｃ）に示すように、シード層１３の表面１３ａに金属層１４が選択的に形成され、下地層１２上への金属析出を防止することができる。

結果として、第１実施形態で説明したように、図４（ｄ）に示す除去工程において、所定の除去方法により、絶縁膜２２ａと露出部分１２ａを基材１１から除去可能となり、金属層１４間の絶縁性の低下を抑制することができる。

ここで、発明者等は、参考実施例１、２および参考比較例１、２の試験体を作製して、成膜装置５０（図２、３参照）を用いて金属層を形成した後、金属の析出を評価した。以下に詳述する。

＜参考実施例１＞
シード層付き基材に対応する試験材として、ガラスからなる基材の表面に、厚み１００ｎｍのＷＳｉ_２からなる下地層が設けられ、下地層の表面に厚み１００ｎｍのＡｇからなるシード層が設けられた試験材を準備した。次に、下地層の露出部分の表面に、表面処理として、Ｏ_２プラズマ処理（処理条件：１５００Ｗ、２０秒）を施した。これにより、下地層より絶縁性が高い被膜として、厚み５ｎｍを有する酸化膜（ＳｉＯ_２）が形成された。

次に、金属溶液として硫酸銅水溶液を用いた成膜装置で、シード層の表面に金属層を形成して、参考実施例１の試験体を作製した。具体的には、金属溶液として１．０ｍｏｌ／Ｌの硫酸銅水溶液を用い、陽極として無酸素銅線を用い、固体電解質膜としてナフィオン（登録商標）（厚み約８μｍ）を用い、ポンプにより固体電解質膜をシード層に１．０ＭＰａで押圧し、０．５Ｖの印加電圧、０．２３ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度で金属層を形成した。また、金属層１４の厚みを５μｍに形成した。

＜参考実施例２＞
下地層がＺｒＳｉ_２層であった点以外は、参考実施例１と同様にして、参考実施例２の試験体を作製した。なお、形成された酸化膜の厚みは７ｎｍであった。

＜参考比較例１、２＞
露出部分にＯ_２プラズマ処理を施さなかった点以外は、参考実施例１および参考実施例２と同様にして、参考比較例１および参考比較例２の試験体をそれぞれ作製した。

[結果]
参考実施例１、２および参考比較例１、２の試験体の表面を顕微鏡で観察した。顕微鏡写真を図５および図６に示す。図５（ａ）および図６（ａ）からわかるように、露出部分にＯ_２プラズマ処理による酸化膜を形成していない参考比較例１、２では、シード層上にＣｕが析出されるとともに、露出部分（下地層）上にもＣｕの析出が認められた。一方、図５（ｂ）および図６（ｂ）からわかるように、露出部分の表面にＯ_２プラズマ処理による酸化膜を形成した参考実施例１、２では、シード層上にはＣｕが析出され、露出部分（下地層）上にはＣｕの析出は認められなかった。

[考察]
参考比較例１、２のシード層の上にＣｕが析出した（金属層が形成された）のは、下地層（ＷＳｉ_２層およびＺｒＳｉ_２層）の表面には、大気中の自然酸化に起因した自然酸化膜（ＳｉＯ_２）が形成されていたからであると考えられる。しかし、電圧を高くする等の成膜速度を上げた成膜条件によっては、表面処理をせずに形成された自然酸化膜では、露出部分の絶縁性が不十分であり、下地層上に金属が析出すると考えられる。

一方、参考実施例１、２では、下地層の露出部分を表面処理（酸化処理）することより、下地層より絶縁性が高い被膜を形成した。これにより、露出部分の表面の絶縁性が高まるため、露出部分への金属イオン由来の金属の析出を防止して、シード層に選択的にＣｕが析出し、金属層が形成されたと考えられる。結果として、下地層上に析出した金属はエッチング等による除去が難しいことから、下地層上への金属の析出を防止することにより、金属層間の絶縁性の低下を抑制することができるといえる。

以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。

１：配線基板、２：配線層、１０：シード層付き基材、１１：基材、１２：下地層、１２ａ：露出部分、１３：シード層、１４：金属層、２０：被膜

Claims (1)

1. 絶縁性の基材と、前記絶縁性の基材の表面に設けられた所定の配線パターンの配線層と、を備えた配線基板の製造方法であって、
   前記絶縁性の基材の表面に、導電性を有する下地層が設けられ、前記下地層の表面に、前記配線パターンに応じた所定パターンの、金属を含有するシード層が設けられたシード層付き基材を準備する準備工程と、
   前記下地層のうち、前記シード層から露出した露出部分の表面に、表面処理により、前記下地層より絶縁性が高い被膜を形成する被膜形成工程と、
   陽極と陰極である前記シード層との間に固体電解質膜を配置し、前記固体電解質膜を前記シード層および表面処理した状態の前記下地層に押圧し、前記表面処理した状態の前記下地層と前記陽極との間に電圧を印加して、前記固体電解質膜に含有した金属イオンを還元することで、前記シード層に金属層を形成する金属層形成工程と、
   前記被膜および前記露出部分を前記基材から除去する除去工程を含むことを特徴とする配線基板の製造方法。
   

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