JP2022122700A - Method and apparatus for forming metal film, and electronic product using metal film - Google Patents

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Kazuya Shimada
真 着能
Makoto Chano
俊彦 坂田
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雅仁 速水
Masahito Hayami
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Abstract

To solve the problem that a method capable of obtaining a metal film by conventionally using titanium oxide as a reducer to deposit metal is noticed as one capable of directly forming a metal wiring on the surface of glass, etc., however when forming the titanium oxide on a treated surface by a method, such as colloid and sputtering, the titanium oxide can be formed on a flat treated surface but cannot be easily formed on the inner wall surface of a through hole.SOLUTION: A metal film formed by a method for forming a metal film comprising: a step of forming a coexistence region between a metal ion region where metal ions existing in a liquid phase on the surface to be treated of an object to be treated and a liquid phase deposition material region where a liquid phase deposition material exists; and a reduction step of reducing the metal ions to modify the coexistence region to the metal film can be formed even in the inner wall of a through hole.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、樹脂基板、セラミクス基板、ガラス基板、シリコン基板等の絶縁基板、または、銅、アルミニウム、銀等の金属の上に金属膜を形成する方法と、形成装置およびこの金属膜を利用した電子製品に関する。 The present invention provides a method for forming a metal film on an insulating substrate such as a resin substrate, a ceramic substrate, a glass substrate, or a silicon substrate, or a metal such as copper, aluminum, or silver, a forming apparatus, and the metal film. Regarding electronic products.

従来、被処理物への金属膜の形成は、めっき法が採用されている。この方法は、まず被処理物の表面に無電解めっきにより金属層を形成し、その後、電解めっきにより金属厚を増大させる。 Conventionally, a plating method is adopted for forming a metal film on an object to be processed. In this method, first, a metal layer is formed on the surface of the object to be processed by electroless plating, and then the metal thickness is increased by electrolytic plating.

無電解めっきを行う際は、事前に被処理物表面をウェットエッチング等の手段により微細な凹凸を付与する粗化処理した後、被処理物表面に例えばパラジウムといった触媒金属を担持させる必要がある。無電解めっきでは、被処理物表面に担持した触媒金属が核となり、その上に金属膜が形成される。 When performing electroless plating, it is necessary to roughen the surface of the object to be treated in advance by means of wet etching or the like to impart fine irregularities, and then to support a catalytic metal such as palladium on the surface of the object to be treated. In electroless plating, a catalyst metal supported on the surface of the object to be treated serves as a nucleus, and a metal film is formed thereon.

一方、被処理物の粗化処理を行うことなく、金属膜を形成する技術として、酸化チタンの光触媒反応を利用した金属膜の形成方法が知られている。この方法は、被処理物表面に酸化チタン層を作成し、その後、紫外線照射下で、金属イオン溶液と接触させることにより、酸化チタンから発生する電子を利用して金属イオンを還元し、酸化チタン含有上に堆積させる。 On the other hand, as a technique for forming a metal film without roughening the object to be processed, a method for forming a metal film using a photocatalytic reaction of titanium oxide is known. In this method, a titanium oxide layer is formed on the surface of the object to be treated, and then the metal ions are reduced using the electrons generated from the titanium oxide by contacting with a metal ion solution under ultraviolet irradiation to reduce the titanium oxide. deposit on inclusions.

酸化チタン層の作成は、シランカップリング剤にて被処理物の表面を改質し、その後、酸化チタンコロイド溶液を塗布、浸漬して酸化チタン含有層を被処理物上に担持させた後、金属イオン溶液を塗布し、紫外線照射する方法(特許文献1)や、スパッタリング法を用いる方法(非特許文献1)が知られている。 The titanium oxide layer is formed by modifying the surface of the object to be treated with a silane coupling agent, then coating and immersing a titanium oxide colloidal solution to support the titanium oxide-containing layer on the object to be treated. A method of applying a metal ion solution and irradiating with ultraviolet rays (Patent Document 1) and a method of using a sputtering method (Non-Patent Document 1) are known.

特許第4508680号公報Japanese Patent No. 4508680

富山県工業技術センター研究報告 N0.25 (2011)Toyama Prefectural Industrial Technology Center Research Report No.25 (2011)

特許文献1や非特許文献1のように、酸化チタンにUV照射することで得られる還元力を利用して、金属を析出させることで、金属膜を得る方法は、ガラス、樹脂、セラミックス、シリコン等の表面に直接金属配線を形成する方法として注目されている。特に有害な薬液を使用せず、また、処理面との密着性のために粗面化の必要がない点などが利点として挙げられている。 As in Patent Document 1 and Non-Patent Document 1, the method of obtaining a metal film by precipitating a metal by utilizing the reducing power obtained by irradiating titanium oxide with UV is applied to glass, resin, ceramics, silicon. It is attracting attention as a method of forming metal wiring directly on the surface of such as. Advantages include no use of harmful chemicals and no need for surface roughening for adhesion to the treated surface.

しかし、酸化チタンをコロイドやスパッタといった方法で処理面に形成すると平坦な処理面は可能であるが、スルーホールの内壁面への形成は容易ではなかった。 However, although it is possible to form a flat surface by forming titanium oxide on the surface to be processed by a method such as colloidal or sputtering, it is not easy to form the inner wall surface of the through hole.

また、酸化チタンをコロイドで形成させる場合は、シランカップリング剤で処理された被処理物表面に吸着させるので、酸化チタン膜の膜厚制御ができず、それゆえ金属膜の膜均一性を安定に確保することができなかった。 In addition, when titanium oxide is formed as a colloid, it is adsorbed on the surface of the object treated with a silane coupling agent, so the thickness of the titanium oxide film cannot be controlled, and therefore the film uniformity of the metal film is stabilized. could not be secured.

また、酸化チタン層は、シランカップリング剤分子のラフネスに起因する物理的な吸着で被処理物上に担持されているため、被処理物表面から剥離しやすく、最終的に得られる金属膜がピールしやすいといった課題があった。 In addition, since the titanium oxide layer is supported on the object to be treated by physical adsorption due to the roughness of the silane coupling agent molecules, it is easily peeled off from the surface of the object to be treated, and the metal film finally obtained is There was a problem that it was easy to peel.

また、シランカップリング剤を用いるため、酸化チタンの光触媒としての性能向上に不可欠な焼成工程において、シランカップリング剤が分解するため、焼成工程の温度を上げられないという課題があった。 In addition, since the silane coupling agent is used, the silane coupling agent decomposes in the firing process, which is indispensable for improving the performance of titanium oxide as a photocatalyst, so there is a problem that the temperature in the firing process cannot be increased.

また、酸化チタン層は、シランカップリング剤分子のラフネスに起因する物理的な吸着で被処理物上に担持されているため、酸化チタン含有層の平坦性が低く、結果、その上に形成される金属膜の平坦性も低いため、第5世代移動通信システム(5G)、車載ミリ波レーダーアンテナ、高速伝送に用いられるMHL3.0やThunderboltといったインターフェイス等の高周波使用分野においては、表皮効果による導体損失が発生し、結果、伝送損失が著しく増加するという課題があった。 In addition, since the titanium oxide layer is supported on the object to be treated by physical adsorption due to the roughness of the silane coupling agent molecules, the flatness of the titanium oxide-containing layer is low. The flatness of the metal film is also low, so in high-frequency fields such as fifth-generation mobile communication systems (5G), in-vehicle millimeter-wave radar antennas, interfaces such as MHL3.0 and Thunderbolt used for high-speed transmission, conductors due to the skin effect There is a problem that a loss occurs, and as a result, the transmission loss increases remarkably.

また、スパッタリング法による酸化チタン含有層の作成は、密着性、平坦性は非常に高いが、ドライ環境で酸化チタンを堆積させるプロセスであるため、作成コストが非常に高いという課題があった。 In addition, although the formation of a titanium oxide-containing layer by a sputtering method has very high adhesion and flatness, it is a process of depositing titanium oxide in a dry environment, so there is a problem that the production cost is very high.

本発明者らは、鋭意検討した結果、液相析出法(Liquid Phase Deposition;以下「LPD法」とも呼ぶ。)を用いて形成する液相析出材とともに金属イオンを併存させることで、上記課題が解決されることを見出した。 As a result of extensive studies, the present inventors have found that the above problem can be solved by coexisting metal ions together with a liquid phase deposition material formed using a liquid phase deposition method (hereinafter also referred to as "LPD method"). found to be resolved.

具体的に本発明に係る金属膜の形成方法は、
被処理物の被処理面に液相中で金属イオンが存在する金属イオン領域と液相析出材が存在する液相析出材領域との併存領域を形成する工程と、
前記金属イオンを還元させ、前記被処理面上で前記併存領域を金属膜に改質する還元処理工程を有することを特徴とする。
Specifically, the method for forming a metal film according to the present invention includes:
A step of forming a coexisting region of a metal ion region in which metal ions are present in a liquid phase and a liquid phase deposition material region in which a liquid phase deposition material is present on the surface of an object to be processed;
The method is characterized by including a reduction treatment step of reducing the metal ions and modifying the coexisting region into a metal film on the surface to be treated.

本発明に係る金属膜の形成方法においては、液相析出材領域は、液相から固体を析出できるヘキサフルオロ錯体イオン溶液と金属イオン溶液で構成し、併存領域は、フルオロ錯体イオン溶液からなる液相析出材領域と金属イオン溶液中の金属イオンからなる金属イオン領域で形成するので、両方の領域とも液相で被処理面上に供給する。したがって、スルーホールのような狭窄部であっても、併存領域を形成させることができる。 In the method for forming a metal film according to the present invention, the liquid phase deposition material region is composed of a hexafluoro complex ion solution capable of depositing a solid from the liquid phase and a metal ion solution, and the coexisting region is a liquid composed of a fluoro complex ion solution. Since the phase deposition material region and the metal ion region composed of the metal ions in the metal ion solution are formed, both regions are supplied onto the surface to be treated in a liquid phase. Therefore, even in a constricted portion such as a through hole, a coexisting region can be formed.

その結果、スルーホールも含めた被処理物の被処理面に均一に液相析出材と金属イオンを含む併存領域を形成できる。この併存領域に対して還元処理を行うことで、併存領域は還元され金属膜に改質できるので、スルーホールを含む被処理面上に金属膜を形成することができる。 As a result, it is possible to uniformly form a coexisting region containing the liquid-phase deposition material and the metal ions on the surface of the object to be processed, including through holes. By performing a reduction treatment on this co-existing region, the co-existing region can be reduced and reformed into a metal film, so that a metal film can be formed on the surface to be treated including the through-holes.

また、本発明によって形成される液相析出材領域は、被処理物の被処理面上に化学結合によって形成されるため、最終的に得られる金属膜が被処理面から剥離しにくいものとなる。 In addition, since the liquid phase deposition material region formed by the present invention is formed on the surface of the object to be treated by chemical bonding, the finally obtained metal film is difficult to peel off from the surface to be treated. .

また、本発明によって形成される併存領域は、カップリング剤などを介すことなく被処理物の被処理面上に直接形成される。そのため、カップリング剤の分解を考慮することなく、焼成工程の温度を上げることができ、併存領域に対する還元処理の還元力を向上させることができる。結果、併存領域中の金属イオンから金属への改質を促進させることができる。 Also, the coexisting region formed by the present invention is formed directly on the surface of the object to be treated without intervening a coupling agent or the like. Therefore, the temperature of the baking process can be increased without considering the decomposition of the coupling agent, and the reducing power of the reduction treatment for the coexisting region can be improved. As a result, it is possible to promote the modification of the metal ions in the coexisting region to metal.

また、本発明において形成される併存領域は、被処理物の被処理面を粗面化しなくても剥離しない。したがって、被処理面の平滑性を高めることができ、結果平滑性の高い金属膜を得ることができる。このような金属膜は、表皮効果での損失が小さく、第5世代移動通信システム(5G)、車載ミリ波レーダーアンテナ、高速伝送に用いられるMHL3.0やThunderboltといったインターフェイス等で用いられる高周波帯域での使用でも伝送損失を損なわない。 Moreover, the coexisting region formed in the present invention does not peel off even if the surface of the object to be treated is not roughened. Therefore, the smoothness of the surface to be treated can be improved, and as a result, a highly smooth metal film can be obtained. Such a metal film has a small loss due to the skin effect, and is used in high-frequency bands such as fifth-generation mobile communication systems (5G), in-vehicle millimeter-wave radar antennas, and interfaces such as MHL3.0 and Thunderbolt used for high-speed transmission. does not impair the transmission loss even when using

また、被処理物の被処理面を事前にシランカップリング剤で改質するプロセスが不要となり、より簡単に併存領域を形成することができる。 Moreover, the process of modifying the surface of the object to be processed with a silane coupling agent in advance is not required, and the coexisting region can be formed more easily.

また、本発明において形成される併存領域の出発原料としては、管理が煩雑なコロイド溶液を用いず、液相析出材の溶液(フルオロ錯体イオン溶液)と、金属イオン溶液を用いるため原料管理が容易である。 In addition, as starting materials for the coexisting region formed in the present invention, a solution of a liquid phase deposition material (fluoro complex ion solution) and a metal ion solution are used instead of a colloidal solution, which is complicated to manage, so raw material management is easy. is.

また、本発明における併存領域の形成は、金属イオンと液相析出材の原料濃度、温度等の反応条件や反応時間の制御により厚みをコントロールすることが可能であり、還元処理によって得られる金属膜の生成効率の制御が可能となる。 In addition, the formation of the coexisting region in the present invention can control the thickness by controlling the reaction conditions such as the concentration of metal ions and the liquid phase deposition material, the temperature, and the reaction time, and the metal film obtained by the reduction treatment. generation efficiency can be controlled.

また、本発明における併存領域の形成は、液相析出材溶液(フルオロ錯体イオン溶液)と、金属イオン溶液を出発原料とするので、被処理物の被処理面に均一にこれらのイオンを配置できる。結果、被処理物の被処理面に均一に併存領域を形成できるため、還元によって改質される金属膜も均一に形成することが可能となる。 In addition, since the formation of the coexisting region in the present invention uses the liquid phase deposition material solution (fluoro complex ion solution) and the metal ion solution as starting materials, these ions can be uniformly arranged on the surface of the object to be treated. . As a result, the co-existing region can be uniformly formed on the surface of the object to be processed, so that the metal film that is modified by reduction can also be uniformly formed.

さらに、本発明では、被処理面に形成される金属イオン領域と液相析出材領域の併存領域に対する還元処理を無電解めっき溶液によって行うことで、金属イオンが金属に還元され、その金属をシードとして無電解めっきが進行する。したがって、製造上非常に簡便であって、生産性が高い。 Furthermore, in the present invention, the coexisting region of the metal ion region and the liquid phase deposition material region formed on the surface to be processed is subjected to a reduction treatment using an electroless plating solution, whereby the metal ions are reduced to metal, and the metal is used as a seed. As the electroless plating progresses. Therefore, manufacturing is very simple and productivity is high.

実施形態1に係る金属膜の形成方法の第一成膜工程を説明する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a first film formation step of the method for forming a metal film according to Embodiment 1; 実施形態1に係る金属膜の形成方法の第二成膜工程を説明する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a second film formation step of the method for forming a metal film according to Embodiment 1; 実施形態1に係るスルーホールがある金属膜の形成方法の過程を説明する図である。4A to 4C are diagrams for explaining the process of a method for forming a metal film having through holes according to the first embodiment; FIG. 実施形態1に係る金属膜の形成装置の構成を説明する図である。1 is a diagram for explaining the configuration of a metal film forming apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施形態2に係る金属膜の形成方法の原理を説明する図である。FIG. 10 is a diagram for explaining the principle of a method for forming a metal film according to Embodiment 2; 実施形態2に係る金属膜の形成工程の過程を説明する図である。FIG. 10 is a diagram for explaining the process of forming a metal film according to Embodiment 2; 実施形態2に係る金属膜の形成装置の構成を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating the configuration of a metal film forming apparatus according to Embodiment 2; 実施形態3に係る金属膜の形成方法の原理を説明する図である。FIG. 10 is a diagram for explaining the principle of a method for forming a metal film according to Embodiment 3; 実施形態3に係る金属膜の形成工程の過程を説明する図である。FIG. 11 is a diagram for explaining the process of forming a metal film according to Embodiment 3; 実施形態3に係る金属膜の形成装置の構成を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating the configuration of a metal film forming apparatus according to Embodiment 3;

以下に本発明に係る金属膜の形成方法について図面および実施例を示し説明を行う。なお、以下の説明は、本発明の一実施形態を例示するものであり、本発明は以下の説明に限定されるものではない。以下の説明は本発明の趣旨を逸脱しない範囲で改変することができる。また、以下の説明では、「上」は基準となる被処理面から離れる方向を言い、「下」は被処理面に近づく方向を言う。また上下方向に隣接される層または領域は「直上」若しくは「直下」にあるという。「上」は「直上」を含み、「下」は「直下」を含む。 The method for forming a metal film according to the present invention will be described below with reference to drawings and examples. In addition, the following description illustrates one embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to the following description. The following description can be modified without departing from the spirit of the invention. In the following description, "upper" refers to the direction away from the surface to be processed which serves as a reference, and "lower" refers to the direction to approach the surface to be processed. In addition, vertically adjacent layers or regions are said to be “directly above” or “directly below”. "Above" includes "directly above" and "below" includes "directly below."

本発明の金属膜の形成方法は、被処理物の被処理面に液相中で金属イオンが存在する金属イオン領域と液相析出材が存在する液相析出材領域との併存領域を形成する工程と、
前記併存領域に対して還元処理を行い、前記金属イオンを還元させ、前記被処理面上で前記併存領域を金属膜に改質する還元処理工程を有することを特徴とするものである。
In the method for forming a metal film of the present invention, a coexisting region of a metal ion region in which metal ions are present in a liquid phase and a liquid phase deposition material region in which a liquid phase deposition material is present is formed on the surface of an object to be processed. process and
The method is characterized by including a reduction treatment step of performing a reduction treatment on the co-existing region to reduce the metal ions and reforming the co-existing region into a metal film on the surface to be treated.

<被処理物>
被処理物としては、絶縁基板、表面に予め金属層が形成された絶縁基板が挙げられる。絶縁基板は、樹脂基板、セラミクス基板、ガラス基板、シリコン基板等があり、これらは各種電子デバイスの回路基板として使用される。
<Workpiece>
Examples of the object to be processed include an insulating substrate and an insulating substrate having a surface on which a metal layer is formed in advance. Insulating substrates include resin substrates, ceramic substrates, glass substrates, silicon substrates, and the like, and these are used as circuit substrates for various electronic devices.

樹脂基板は、ポリイミド樹脂、メタクリル樹脂、エポキシ樹脂、液晶ポリマー、ポリカーボネート樹脂、PFA、PTFE、ETFE等のフッ素系樹脂を原料としたものが好適に利用できる。また、樹脂基板は、機械強度向上のため、ガラス繊維を含んでも良い。 As the resin substrate, those made from fluorine-based resins such as polyimide resin, methacrylic resin, epoxy resin, liquid crystal polymer, polycarbonate resin, PFA, PTFE, and ETFE can be preferably used. In addition, the resin substrate may contain glass fiber in order to improve mechanical strength.

セラミクス基板は、アルミナ、サファイア等の酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、シリコンカーバイド、酸化ジルコニウム、酸化イットリウム、窒化チタン、チタン酸バリウム等を原料としたものが好適に利用できる。 As the ceramic substrate, those made from alumina, aluminum oxide such as sapphire, aluminum nitride, silicon nitride, silicon carbide, zirconium oxide, yttrium oxide, titanium nitride, barium titanate, and the like can be suitably used.

ガラス基板は、シリカネットワークからなる非晶質基板であり、アルミニウム、ホウ素、リン等のネットワークフォーマー(網目形成酸化物)、アルカリ金属、アルカリ土類金属、マグネシウム等のネットワークモディファイヤー(網目修飾酸化物)を含んでも良い。 The glass substrate is an amorphous substrate composed of a silica network, and includes network formers (network-forming oxides) such as aluminum, boron, and phosphorus, and network modifiers (network-modifying oxides) such as alkali metals, alkaline earth metals, and magnesium. things) may be included.

シリコン基板は、単結晶シリコンまたは、多結晶シリコンからなるウエハーである。 A silicon substrate is a wafer made of monocrystalline silicon or polycrystalline silicon.

絶縁基板上に予め形成された金属層は、主に回路パターンとして用いられるものであり、絶縁基板上に、ウェットエッチング、ドライエッチング等で形成されたアルミニウム、銅、銀といった導電性の高い金属である。 The metal layer preliminarily formed on the insulating substrate is mainly used as a circuit pattern, and a highly conductive metal such as aluminum, copper, or silver is formed on the insulating substrate by wet etching, dry etching, or the like. be.

<被処理面>
被処理面は被処理物の表面であって、液状体が到達できれば、被処理物の表面に形成された凹みや穴、貫通孔の内壁であってもよい。また、絶縁体の表面に予め金属層が形成されている場合は、その金属層の表面が被処理面となる。被処理面は、金属膜を形成させたい部分であることは言うまでもない。
<Surface to be treated>
The surface to be treated is the surface of the object to be treated, and may be a depression, a hole, or an inner wall of a through hole formed on the surface of the object to be treated as long as the liquid can reach the surface. Moreover, when a metal layer is previously formed on the surface of the insulator, the surface of the metal layer is the surface to be treated. Needless to say, the surface to be processed is a portion on which a metal film is desired to be formed.

<金属イオン領域>
金属イオン領域は、被処理面上で、金、パラジウム、プラチナ、銀、銅、ニッケル、コバルトからなる群から選択される少なくとも一種以上のイオンを有する領域である。金属イオン領域は固相であっても、液相であってもよい。これらの金属イオンは、これらの金属を無機酸塩、有機酸塩として水に溶解させることで、得ることができる。無機酸塩としては、硝酸塩、塩酸塩、リン酸塩、硫酸塩、フッ化物、炭酸塩が好適に利用できる。有機酸塩としては、クエン酸塩、酢酸塩、メタンスルホン酸塩、マロン酸塩、乳酸塩、リンゴ酸塩等が好適に利用できる。また、金属イオン領域は、被処理面上で他の化合物と共に凝固若しくは固化していてもよい。
<Metal ion region>
A metal ion region is a region having at least one or more ions selected from the group consisting of gold, palladium, platinum, silver, copper, nickel, and cobalt on the surface to be processed. The metal ion domain may be in solid or liquid phase. These metal ions can be obtained by dissolving these metals in water as inorganic acid salts or organic acid salts. As inorganic acid salts, nitrates, hydrochlorides, phosphates, sulfates, fluorides and carbonates can be suitably used. As the organic acid salt, citrate, acetate, methanesulfonate, malonate, lactate, malate and the like can be preferably used. Moreover, the metal ion region may solidify or harden together with other compounds on the surface to be treated.

金属イオンは、金属膜として成膜すべき金属種で選定すればよく、例えば金イオンを選んだ場合、金属種金が金属膜として成膜されることとなる。成膜の容易さは、イオン化傾向により決定され、イオン化傾向の低い金属程成膜されやすい。具体的には、金、プラチナ、パラジウム、銀、銅、ニッケル、コバルトの順で成膜されやすい。 The metal ion may be selected according to the metal species to be formed as the metal film. For example, when gold ions are selected, the metal seed metal is formed as the metal film. The easiness of film formation is determined by the ionization tendency, and a metal with a lower ionization tendency is easier to form a film. Specifically, gold, platinum, palladium, silver, copper, nickel, and cobalt tend to be deposited in this order.

<液相析出材領域>
液相析出材領域は、被処理面上で液相析出材若しくはそれを形成できる溶液が存在する領域である。液相析出材とは、液相中から分離して出てくる物質である。具体的には、フルオロ錯体イオンから析出する酸化物が液相析出材として好適に利用できる。つまり液相析出材領域とは、被処理面上で、フルオロ錯体イオンから析出した酸化物およびフルオロ錯体イオン溶液のことである。液相析出材領域では、1種類のフルオロ錯体イオンであるのが基本であるが、複数の種類のフルオロ錯体イオンで構成されていてもよい。
<Liquid phase precipitation material area>
The liquid phase deposition material region is a region where the liquid phase deposition material or a solution capable of forming the liquid phase deposition material exists on the surface to be treated. A liquid-phase precipitated material is a substance that separates out of the liquid phase. Specifically, oxides deposited from fluoro complex ions can be suitably used as the liquid phase deposition material. In other words, the liquid-phase deposition material region is the oxide and the fluoro complex ion solution deposited from the fluoro complex ions on the surface to be treated. The liquid phase deposition material region is basically composed of one type of fluoro complex ion, but may be composed of a plurality of types of fluoro complex ions.

より具体的に液相析出材を酸化チタンとして説明する。この場合液相析出材を生成するフルオロ錯体イオンとは、ヘキサフルオロチタン酸イオン(TiF 2-)である。 A more specific explanation will be given assuming that the liquid phase deposition material is titanium oxide. In this case, the fluoro complex ion that produces the liquid phase deposition material is hexafluorotitanate ion (TiF 6 2− ).

ヘキサフルオロチタン酸イオンは、TiF 2-で表現される。したがって、フルオロ錯体イオン溶液を水中にHTiF(ヘキサフルオロチタン酸)を添加してもヘキサフルオロチタン酸イオンを含む水溶液を得ることができる。 A hexafluorotitanate ion is represented by TiF 6 2− . Therefore, even if H 2 TiF 6 (hexafluorotitanic acid) is added to a fluoro complex ion solution in water, an aqueous solution containing hexafluorotitanate ions can be obtained.

また、NaTiF(ヘキサフルオロチタン酸ナトリウム)、KTiF(ヘキサフルオロチタン酸カリウム)等のアルカリ金属塩を水中に添加してもヘキサフルオロチタン酸イオンを含む水溶液を得ることができる。また、MgTiF(ヘキサフルオロチタン酸マグネシウム)、CaTiF(ヘキサフルオロチタン酸カルシウム)等の2価の陽イオンとの塩を用いることもできる。また、(NHTiF(ヘキサフルオロチタン酸アンモニウム)を用いてもフルオロ錯体イオン溶液(この場合は、ヘキサフルオロチタン酸イオン溶液)を得ることができる。 An aqueous solution containing hexafluorotitanate ions can also be obtained by adding alkali metal salts such as Na 2 TiF 6 (sodium hexafluorotitanate) and K 2 TiF 6 (potassium hexafluorotitanate) to water. . Salts with divalent cations such as MgTiF 6 (magnesium hexafluorotitanate) and CaTiF 6 (calcium hexafluorotitanate) can also be used. A fluoro complex ion solution (in this case, a hexafluorotitanate ion solution) can also be obtained by using (NH 4 ) 2 TiF 6 (ammonium hexafluorotitanate).

これらのイオン化合物は溶液との平衡状態を崩すことで、固体の液相析出材を得ることができる。例えば、酸化チタン源として、ヘキサフルオロチタン酸イオン(フルオロ錯体イオン)を選んだ場合は、被処理物の被処理面上で、金属イオンとの接触中若しくは単独で、(1)式の加水分解反応式の平衡を右に寄せることで、酸化チタン(TiO)を形成できる。この反応は、例えば、水を加える、液温を上昇させるといた方法で達成される。水を加えた後のヘキサフルオロチタン酸イオンの濃度は、1mmol/L以上あればよく、上限は、ヘキサフルオロチタン酸イオンを含む水溶液の溶解度となる。また、加温は、10度~60度の間で実施されることが好ましい。 These ionic compounds break the equilibrium state with the solution to obtain a solid liquid phase deposition material. For example, when hexafluorotitanate ions (fluoro complex ions) are selected as the titanium oxide source, the hydrolysis of the formula (1) is performed on the surface of the object to be treated, either during contact with the metal ions or alone. By shifting the equilibrium of the reaction equation to the right, titanium oxide (TiO 2 ) can be formed. This reaction is achieved by, for example, adding water or raising the liquid temperature. The concentration of the hexafluorotitanate ion after adding water should be 1 mmol/L or more, and the upper limit is the solubility of the aqueous solution containing the hexafluorotitanate ion. Also, the heating is preferably carried out between 10°C and 60°C.

Figure 2022122700000002
Figure 2022122700000002

また、この加水分解反応は反応開始剤を添加することにより加速される。反応開始剤は、フッ素イオンとの錯形成能が高い物質が好ましい。反応開始剤は、TiF 2-のフッ素を捕捉し(所謂フッ素捕捉剤)、酸化チタン(TiO)を析出させることができる。 Also, this hydrolysis reaction is accelerated by adding a reaction initiator. The reaction initiator is preferably a substance having a high ability to form a complex with fluorine ions. The reaction initiator can scavenge fluorine from TiF 6 2- (so-called fluorine scavenger) and deposit titanium oxide (TiO 2 ).

例えば、ホウ酸を反応開始剤として添加すると、(1)式の右辺のFが、(2)式の反応により、BF となる。結果、(1)式の反応が右に進行することとなり、被処理物の被処理面への酸化チタンの形成を加速できる。反応開始剤は、ホウ酸に限らず、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸アンモニウム、ホウ酸カリウム等の塩であっても良い。 For example, when boric acid is added as a reaction initiator, F 4 on the right side of formula (1) becomes BF 4 through the reaction of formula (2). As a result, the reaction of formula (1) proceeds to the right, and the formation of titanium oxide on the surface of the object to be treated can be accelerated. The reaction initiator is not limited to boric acid, and may be salts such as sodium borate, ammonium borate, and potassium borate.

Figure 2022122700000003
Figure 2022122700000003

同様に、アルミニウムイオン源を反応開始剤として添加すると、(3)式の反応により、AlF 3-が生成することで、(1)式の反応が右に進行する。結果、被処理物の被処理面への酸化チタンの形成を加速できる。アルミニウムイオン源は、金属アルミニウムに加え、塩化アルミニウム、硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム等の無機酸塩、クエン酸アルミニウム、乳酸アルミニウム、酢酸アルミニウム等の有機酸塩が好適に利用できる。 Similarly, when an aluminum ion source is added as a reaction initiator, the reaction of formula (3) produces AlF 6 3- , and the reaction of formula (1) proceeds to the right. As a result, the formation of titanium oxide on the surface of the object to be treated can be accelerated. As an aluminum ion source, in addition to metallic aluminum, inorganic acid salts such as aluminum chloride, aluminum nitrate and aluminum sulfate, and organic acid salts such as aluminum citrate, aluminum lactate and aluminum acetate can be suitably used.

Figure 2022122700000004
Figure 2022122700000004

また、ケイ酸イオン源を反応開始剤として添加すると、(4)式の反応により、SiF 2-が生成することで、酸化チタンが被処理物の被処理面に析出する。シリカイオン源は、二酸化ケイ素、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム等が好適に利用できる。 Further, when a silicate ion source is added as a reaction initiator, the reaction of the formula (4) produces SiF 6 2- , thereby depositing titanium oxide on the surface of the object to be treated. Silicon dioxide, sodium silicate, potassium silicate and the like can be suitably used as the silica ion source.

Figure 2022122700000005
Figure 2022122700000005

また、フッ素イオンとの錯形成能はないが、過酸化水素も反応開始剤として好適に利用することができる。過酸化水素は、ヘキサフルオロチタン酸イオンを過水分解する特性がある。結果、チタンペルオキソ錯体が生成される。これは酸化チタン含有の前駆体であり、この状態で被処理物の被処理面と接触させることで、酸化チタンを被処理物の被処理面上に析出し液相析出材の形成を促進させることができる。 Hydrogen peroxide can also be suitably used as a reaction initiator, although it does not have the ability to form a complex with fluorine ions. Hydrogen peroxide has the property of perhydrolyzing hexafluorotitanate ions. As a result, a titanium peroxo complex is produced. This is a titanium oxide-containing precursor, and by bringing it into contact with the surface of the object to be treated in this state, titanium oxide precipitates on the surface of the object to be treated and promotes the formation of a liquid phase deposition material. be able to.

<併存領域>
併存領域は、被処理面上で、金属イオン領域と液相析出材領域が併存する領域である。併存の形態は、限定されず、それぞれの領域が二層に分離して接している状態であってもよい。金属イオン領域は、フルオロ錯体イオン溶液から析出した液相析出材(固体)に金属イオンが取り込まれた場合と、金属イオンが液相析出材の表面に吸着した状態および金属イオン溶液の状態があり、液相析出領域は、固体化した液相析出材と、液相析出材溶液(フルオロ錯体イオン溶液)の場合がある。
<Coexisting area>
The coexisting region is a region where the metal ion region and the liquid phase deposition material region coexist on the surface to be treated. The mode of coexistence is not limited, and each region may be separated into two layers and in contact with each other. The metal ion region includes the state in which metal ions are incorporated into the liquid phase deposition material (solid) deposited from the fluoro complex ion solution, the state in which metal ions are adsorbed on the surface of the liquid phase deposition material, and the state in the metal ion solution. , the liquid phase deposition region may be a solidified liquid phase deposition material or a liquid phase deposition material solution (fluoro complex ion solution).

したがって、併存領域は、金属イオン溶液と液相析出溶液(フルオロ錯体イオン溶液)が混然一体となっている場合、金属イオン溶液と固体化した液相析出材が層状になっている場合、金属イオンと固体化した液相析出材が共に混然一体の固体となっている場合が存在する。金属イオン領域と液相析出材領域が混合状態の場合を「混合併存領域」と呼び、それぞれの領域が分離し隣接している場合は「分離併存領域」と呼ぶ。 Therefore, when the metal ion solution and the liquid phase deposition solution (fluoro complex ion solution) are mixed and integrated, when the metal ion solution and the solidified liquid phase deposition material are layered, the coexisting region is There is a case where the ions and the solidified liquid phase deposition material are both mixed and integrated as a solid. A case where the metal ion region and the liquid phase deposition material region are in a mixed state is called a "mixed coexisting region", and a case where the respective regions are separated and adjacent to each other is called a "separated coexisting region".

<還元処理>
還元処理は、併存領域中の金属イオンを還元し金属元素に改質する処理である。還元性溶液を併存領域に直接作用させることで、実施することができる。また、液相析出材が光触媒材であった場合は、併存領域に紫外線などの光を照射することでも併存領域中の金属イオンを還元することができる。
<Reduction treatment>
The reduction treatment is a treatment for reducing metal ions in the coexisting region and modifying them into metal elements. It can be carried out by direct action of the reducing solution on the coexisting area. When the liquid phase deposition material is a photocatalytic material, the metal ions in the coexisting region can also be reduced by irradiating the coexisting region with light such as ultraviolet rays.

紫外線照射としては、400nm以下の紫外線がよく、さらに好ましくは380nm~200nmの近紫外線が好ましい。照度は、併存領域中の金属イオンが金属に改変されればよい。 As the ultraviolet irradiation, ultraviolet rays of 400 nm or less are preferable, and near-ultraviolet rays of 380 nm to 200 nm are more preferable. The illuminance should be such that the metal ions in the coexisting region are changed to metal.

還元性溶液としては、ホルムアルデヒド、DMAB(ジメチルアミンボラン)、次亜リン酸ナトリウム、ヒドラジン等の溶液が好適に利用できる。還元性溶液としては、無電解めっき溶液であってもよい。紫外線による還元処理を「紫外線還元処理」と呼び、還元性溶液による還元処理を「還元剤還元処理」と呼ぶ。 As the reducing solution, solutions of formaldehyde, DMAB (dimethylamine borane), sodium hypophosphite, hydrazine, etc. can be preferably used. The reducing solution may be an electroless plating solution. The reduction treatment with ultraviolet light is called "ultraviolet reduction treatment", and the reduction treatment with a reducing solution is called "reducing agent reduction treatment".

還元処理の方法にかかわらず、併存領域が還元された金属膜は、併存領域のタイプで異なる構造を有する。混合併存領域は液相析出材と金属による混合型金属膜となる。これは、金属膜の断面をSEMやTEM等で、金属膜の膜厚方向中の一定領域を観察すると、金属が存在する範囲には液相析出材も存在し、金属膜の膜厚方向に亘り、金属も液相析出材も存在するような金属膜である。 Regardless of the method of reduction treatment, a metal film in which co-regions have been reduced has different structures depending on the type of co-region. The mixed coexisting region becomes a mixed metal film of the liquid phase deposition material and the metal. This is because when a certain area in the thickness direction of the metal film is observed by SEM, TEM, or the like on the cross section of the metal film, the liquid phase deposition material also exists in the range where the metal exists, and in the thickness direction of the metal film It is a metal film in which both the metal and the liquid phase deposition material are present.

一方、分離併存領域では、金属膜の膜厚方向(金属膜表面から被処理面に向かう方向)に対して、金属がほぼリッチな金属層と液相析出材がリッチな液相析出材層に分かれる。これは分離型金属膜と呼ぶ。混合型金属膜も分離型金属膜も本発明に係る金属膜20である。 On the other hand, in the separation-coexistence region, in the direction of the metal film thickness (direction from the surface of the metal film toward the surface to be treated), the metal layer is almost rich in metal and the liquid phase deposition material layer is rich in liquid phase deposition material. split up. This is called an isolated metal film. Both a mixed metal film and an isolated metal film are metal films 20 according to the present invention.

本発明に係る金属膜の形成方法では、併存領域の形成方法および還元処理の方法によって、いくつかの方法が考えられる。代表的な方法について以下順次説明する。なお、上記の「被処理物」、「被処理面」、「金属イオン領域」、「液相析出材領域」および「併存領域」については、以下の実施形態に適宜共通して適用することができる。 In the method of forming the metal film according to the present invention, several methods are conceivable depending on the method of forming the coexisting region and the method of reduction treatment. Representative methods will be sequentially described below. It should be noted that the above-mentioned "object to be treated", "surface to be treated", "metal ion region", "liquid phase deposition material region" and "coexisting region" can be appropriately applied in common to the following embodiments. can.

(実施形態1):混合併存領域+還元剤還元処理
図1および図2に本実施形態1における金属膜の形成方法を示す。なお、図1、図2を通じて、フルオロ錯体イオンを「Fイオン」とし金属を「M」、金属イオンを「M」とした。
(Embodiment 1): Mixed Coexisting Region + Reducing Agent Reduction Treatment FIGS. 1 and 2 show a method for forming a metal film in Embodiment 1. FIG. 1 and 2, the fluoro-complex ion was designated as "F ion", the metal as "M", and the metal ion as "M + ".

本実施形態1では、被処理物10の被処理面12に、ヘキサフルオロチタン酸イオン(TiF 2-)やヘキサフルオロケイ酸イオン(SiF 2-)等のフルオロ錯体イオンと、金属イオン(M)を含む反応溶液60を接触させ、液相析出材(酸化チタンや二酸化ケイ素等)と金属イオンを含む固体化した混合層14(併存領域)を形成する第一の成膜工程(併存領域を形成する工程)と、
前記混合層14を還元性溶液16に晒し、前記混合層14中の金属イオン(M)を金属(M)に還元することで金属膜20を得る第二の成膜工程(還元処理:還元剤還元処理)を有することを特徴とする。
In the first embodiment, the treatment surface 12 of the treatment object 10 is coated with fluoro complex ions such as hexafluorotitanate ions (TiF 6 2− ) and hexafluorosilicate ions (SiF 6 2− ), metal ions ( A first film formation step ( coexisting forming a region);
A second film formation step (reduction treatment : reduction agent reduction treatment).

ここで、ヘキサフルオロチタン酸イオン(TiF 2-)やヘキサフルオロケイ酸イオン(SiF 2-)は、液相析出材を析出するフルオロ錯体イオンであり、これらの溶液は液相析出材領域となる。また、金属イオン領域は金属イオンの溶液である。併存領域は、これらの反応溶液60である。液相析出材領域と金属イオン領域は併存領域で混在状態であり、実施形態1での併存領域は混合併存領域である。また、ここで液相析出材が金属イオンを取りこみ固体化した混合層14も併存領域(混合併存領域)である。 Here, hexafluorotitanate ions (TiF 6 2− ) and hexafluorosilicate ions (SiF 6 2− ) are fluoro complex ions that precipitate the liquid phase deposition material, and these solutions are in the liquid phase deposition material region. becomes. Also, the metal ion region is a solution of metal ions. Co-existing regions are these reaction solutions 60 . The liquid phase deposition material region and the metal ion region are in a mixed state in the coexistence region, and the coexistence region in the first embodiment is a mixed coexistence region. In addition, the mixed layer 14 in which the liquid phase deposition material takes in the metal ions and solidifies is also a coexisting region (mixed coexisting region).

フルオロ錯体イオンの濃度は、0.1M以上が好ましく、金属イオン濃度は、1mM以上が好ましい。フルオロ錯体イオンの量が少ないと、金属膜20の生成効率が悪く、被処理面12への接着強度も低くなる。一方、金属イオンの量が少ないと、金属膜20の導電性が低くなる。 The concentration of fluoro complex ions is preferably 0.1 M or more, and the concentration of metal ions is preferably 1 mM or more. If the amount of fluoro complex ions is small, the efficiency of forming the metal film 20 is low, and the adhesion strength to the surface 12 to be treated is also low. On the other hand, if the amount of metal ions is small, the conductivity of the metal film 20 will be low.

図1を参照して、混合層14の形成原理を説明する。以下フルオロ錯体イオンは、ヘキサフルオロチタン酸イオン(TiF 2-)またはヘキサフルオロケイ酸イオン(SiF 2-)等であるが、これらに限定されるものではない。 The formation principle of the mixed layer 14 will be described with reference to FIG. Fluoro complex ions are hexafluorotitanate ions (TiF 6 2− ), hexafluorosilicate ions (SiF 6 2− ), etc., but are not limited to these.

第一の成膜工程では、被処理物10の被処理面12が、フルオロ錯体イオン(Fイオン)と金属イオン(M)を含む反応溶液60に晒される(図1(a))。この反応溶液60には、すでに説明したように、反応開始剤を添加してもよい。 In the first film forming step, the surface 12 of the object 10 to be processed is exposed to a reaction solution 60 containing fluorocomplex ions (F ions) and metal ions (M + ) (FIG. 1(a)). A reaction initiator may be added to this reaction solution 60 as already explained.

フルオロ錯体イオン(Fイオン)は、被処理面12上で液相析出材(酸化チタン(TiO)または二酸化ケイ素(SiO)等)として析出する。この析出の際に、金属イオン(M)を取り込みながら析出する。その結果、被処理面12上には、液相析出材と金属イオン(M)からなる混合層14(併存領域)が形成される(図1(b))。 Fluoro complex ions (F ions) are deposited on the surface 12 to be processed as a liquid-phase deposition material (titanium oxide (TiO 2 ), silicon dioxide (SiO 2 ), or the like). During this deposition, the metal ions (M + ) are taken in while being deposited. As a result, a mixed layer 14 (coexisting region) composed of the liquid phase deposition material and metal ions (M + ) is formed on the surface 12 to be treated (FIG. 1(b)).

混合層14(併存領域)を形成する反応時間は、必要とする混合層14の膜厚から決定される。反応時間と混合層14の膜厚は、直線的な関係があり、反応時間を調整することで、数nmから数十μmの膜厚の混合層14が得られる。 The reaction time for forming the mixed layer 14 (coexisting region) is determined from the required film thickness of the mixed layer 14 . There is a linear relationship between the reaction time and the film thickness of the mixed layer 14, and by adjusting the reaction time, the mixed layer 14 with a film thickness of several nanometers to several tens of micrometers can be obtained.

反応中、液相析出材は、被処理物10の被処理面12に析出する以外に、反応溶液60中に粒子として発生する場合がある。その際は、反応溶液60中の粒子を除去するために、一部の反応溶液60を引き抜いてフィルタでろ過した後、返送する工程を行ってもよい。このような工程をフィルタ工程と呼ぶことができる。 During the reaction, the liquid phase deposition material may be generated as particles in the reaction solution 60 in addition to being deposited on the surface 12 of the object 10 to be processed. In that case, in order to remove particles in the reaction solution 60, a step of withdrawing a part of the reaction solution 60, filtering it with a filter, and returning it may be performed. Such a process can be called a filtering process.

混合層14が形成された後に、反応溶液60を除去する(図1(c))。被処理面12上に形成された混合層14は併存領域である。この後加熱処理など行ってもよい。この加熱処理によって、混合層14と被処理面12の密着性が向上する。この加熱処理は加熱工程と言ってよい。 After the mixed layer 14 is formed, the reaction solution 60 is removed (FIG. 1(c)). The mixed layer 14 formed on the surface 12 to be treated is a coexisting region. After that, heat treatment or the like may be performed. This heat treatment improves the adhesion between the mixed layer 14 and the surface 12 to be treated. This heat treatment can be called a heating step.

次に第二の成膜工程を説明する。図2を参照して、混合層14が被処理面12上に形成された被処理物10を還元性溶液16に浸漬する(図2(a))。還元性溶液16の還元力によって、混合層14中の金属イオン(M)が金属(M)に還元され、混合層14は、液相析出材と金属が併存する金属膜20に改質される(図2(b))。この処理は、還元処理であり、還元剤によって直接還元されるので、還元剤還元処理である。なお、混合層14が改質されて得た金属膜20を混合型金属膜19である。 Next, the second film forming process will be described. Referring to FIG. 2, object 10 having mixed layer 14 formed on surface 12 to be treated is immersed in reducing solution 16 (FIG. 2(a)). Metal ions (M + ) in the mixed layer 14 are reduced to metal (M) by the reducing power of the reducing solution 16, and the mixed layer 14 is reformed into the metal film 20 in which the liquid phase deposition material and the metal coexist. (Fig. 2(b)). This treatment is a reduction treatment, and since it is directly reduced by a reducing agent, it is a reducing agent reduction treatment. The mixed metal film 19 is the metal film 20 obtained by modifying the mixed layer 14 .

なお、ここで還元性溶液16は無電解めっき溶液とすることもできる。無電解めっき溶液はホルムアルデヒド、DMAB(ジメチルアミンボラン)、次亜リン酸ナトリウム、ヒドラジン等の還元剤と、めっき金属イオンで構成されている。無電解めっき溶液によって、混合層14は金属膜20に改質されるが、その金属膜20への改質と同時に金属膜20(混合型金属膜19)をシードとする無電解めっきが行われる(図2(c))。 The reducing solution 16 can also be an electroless plating solution. Electroless plating solutions are composed of reducing agents such as formaldehyde, DMAB (dimethylamine borane), sodium hypophosphite, hydrazine, etc., and plating metal ions. The mixed layer 14 is modified into the metal film 20 by the electroless plating solution, and at the same time as the modification to the metal film 20, electroless plating is performed using the metal film 20 (mixed metal film 19) as a seed. (Fig. 2(c)).

結果、金属膜20上に無電解めっき層22が形成される。なお、無電解めっき層22は金属膜20と呼んでもよい。めっき金属と混合層14を形成する金属(M)が同種であれば、見分けがつかないからである。なお、無電解めっき層22の有無にかかわらず、混合型金属膜19(金属膜20)には、液相析出材が含まれることとなる。 As a result, an electroless plated layer 22 is formed on the metal film 20 . Note that the electroless plated layer 22 may also be called a metal film 20 . This is because if the plating metal and the metal (M) forming the mixed layer 14 are of the same kind, they cannot be distinguished from each other. Regardless of the presence or absence of the electroless plating layer 22, the mixed metal film 19 (metal film 20) contains the liquid phase deposition material.

上記の方法では、混合層14を、LPD法を用いて形成したといえる。混合層14の形成にLPD法を用いることで、被処理物10の被処理面12の水酸基と混合層14中の液相析出材が化学的結合を伴った状態で結合し混合層14が形成されるため、非常に強固な層を形成することができる。そして、混合層14を還元処理で改質することで、被処理面12上に強固に結合した金属膜20(混合型金属膜19)を得ることができる。 In the above method, it can be said that the mixed layer 14 is formed using the LPD method. By using the LPD method to form the mixed layer 14, the hydroxyl groups on the surface 12 of the object 10 to be processed and the liquid phase precipitation material in the mixed layer 14 are combined with chemical bonding to form the mixed layer 14. Therefore, a very strong layer can be formed. By modifying the mixed layer 14 by reduction treatment, the metal film 20 (mixed metal film 19) firmly bonded to the surface 12 to be treated can be obtained.

なお、金属膜20を形成した後に、さらにめっきで増膜してもよい。この際のめっきは上記で説明した無電解めっきでもよいし、電解めっきであってもよい。すでに金属膜20が形成されているので、どちらの方法も利用することができる。このめっきを増膜工程と呼ぶ。 After forming the metal film 20, the film may be further increased by plating. The plating at this time may be electroless plating as described above, or electrolytic plating. Either method can be used because the metal film 20 is already formed. This plating is called a film-increasing process.

なお、本実施形態1に係る金属膜20の形成方法を用いて作製された製品を電子製品1と呼ぶ。電子製品1は、回路基板、半導体回路、電子部品などの電子関連製品だけでなく、保護膜、装飾用の仕上げ膜として本実施形態1に係る金属膜20を用いたものも含む。 A product manufactured by using the method for forming the metal film 20 according to the first embodiment is called an electronic product 1 . The electronic product 1 includes not only electronic-related products such as circuit boards, semiconductor circuits, and electronic components, but also products using the metal film 20 according to the first embodiment as a protective film and a decorative finishing film.

図3に、スルーホール10hがある場合の金属膜形成の過程を、被処理物10を絶縁基板として模式的に示す。図3(a)から図3(c)は、被処理物10が絶縁基板10aだけの場合であり、図3(d)から図3(f)は、被処理物10が絶縁基板10a上に予め形成された金属層10bを有する場合である。それぞれスルーホール10hを含む断面を示している。 FIG. 3 schematically shows the process of forming a metal film with a through hole 10h using an insulating substrate as the object 10 to be processed. FIGS. 3(a) to 3(c) show the case where the object 10 to be processed is only the insulating substrate 10a, and FIGS. This is the case with the pre-formed metal layer 10b. Each shows a cross section including a through hole 10h.

図3(a)および図3(d)を参照する。これらの被処理物10は、混合層14の形成を行う第一の成膜工程の前処理として、水酸基を被処理面12に露出させる操作を行うことが好ましい。例えば、酸処理、アルカリ処理、紫外線照射処理、電子線(イオンビーム)照射処理、プラズマ処理、カップリング剤処理等を実施することが好ましい。 Please refer to FIGS. 3(a) and 3(d). As a pretreatment for the first film forming step for forming the mixed layer 14 , it is preferable to subject these objects 10 to be treated to an operation for exposing hydroxyl groups to the surface 12 to be treated. For example, it is preferable to carry out acid treatment, alkali treatment, ultraviolet irradiation treatment, electron beam (ion beam) irradiation treatment, plasma treatment, coupling agent treatment, and the like.

すでに述べたように被処理面12は被処理物10の表面だけでなく、被処理物10がスルーホール10hを有する場合は、スルーホール10hの内壁10hiも含む。本実施形態1では、併存領域(ここでは混合層14)を液相で形成するため、スルーホール10hの内壁10hiでも混合層14を形成することができる。 As already described, the surface 12 to be processed includes not only the surface of the object 10 to be processed, but also the inner walls 10hi of the through holes 10h when the object 10 to be processed has the through holes 10h. In Embodiment 1, since the coexisting region (here, the mixed layer 14) is formed in the liquid phase, the mixed layer 14 can also be formed on the inner wall 10hi of the through hole 10h.

なお、金属膜20を形成させない部分は被処理物10の表面であっても、被処理面12ではない。図3では、被処理物10の裏面10r(図面の下側)は被処理面12ではない。このような面は、予めマスクしておくことで、混合層14を形成できないようにすることができる。 The portion where the metal film 20 is not formed is the surface of the object to be processed 10 but not the surface to be processed 12 . In FIG. 3, the back surface 10r (lower side in the drawing) of the object 10 to be processed is not the surface 12 to be processed. Such a surface can be prevented from forming the mixed layer 14 by masking it in advance.

また、被処理物10が絶縁基板10aの表面に金属層10bが形成されている場合(図3(d))は、被処理面12はその金属層10bの表面である。また、表面に金属層10bが形成されている絶縁基板10aにスルーホール10hが形成されている場合は、そのスルーホール10hの内壁10hiも被処理面12となる。この場合、スルーホール10hの内壁10hiは、表面の金属層10bの断面部分12bと、それに続く絶縁基板10aの断面部分12aを含む。 When the object 10 to be processed has the metal layer 10b formed on the surface of the insulating substrate 10a (FIG. 3(d)), the surface to be processed 12 is the surface of the metal layer 10b. Further, when a through-hole 10h is formed in the insulating substrate 10a having the metal layer 10b formed on the surface thereof, the inner wall 10hi of the through-hole 10h also serves as the surface 12 to be processed. In this case, the inner wall 10hi of the through-hole 10h includes a cross-sectional portion 12b of the surface metal layer 10b and a cross-sectional portion 12a of the insulating substrate 10a that follows.

以上のように、本実施形態1に係る金属膜20の形成方法では、被処理面12上の併存領域を液相で形成するため、スルーホール10hの内壁10hiといった表面から垂直方向の面をも被処理面12として、金属膜20を形成することができる。 As described above, in the method of forming the metal film 20 according to the first embodiment, since the coexisting region on the surface 12 to be processed is formed in the liquid phase, even the surface perpendicular to the surface such as the inner wall 10hi of the through-hole 10h. A metal film 20 can be formed as the surface 12 to be processed.

図3(b)および図3(e)は混合層14が形成された状態を示す。混合層14は液相で形成されるので、混合層14はスルーホール10hの内壁10hiにも形成される。図3(b)および図3(e)では、スルーホール10hの内壁10hiに形成された混合層14を符号「14i」で示した。混合層14は、液相で形成されるので、緻密な連続膜が形成される。ここで、連続膜とは、被処理面12との間で隙間を作らず、また被処理面12全体にわたって、形成されていない部分(所謂「膜の抜け」)がない状態をいう。 3(b) and 3(e) show the state in which the mixed layer 14 is formed. Since the mixed layer 14 is formed in a liquid phase, the mixed layer 14 is also formed on the inner wall 10hi of the through hole 10h. In FIGS. 3(b) and 3(e), the mixed layer 14 formed on the inner wall 10hi of the through hole 10h is indicated by reference numeral "14i". Since the mixed layer 14 is formed in a liquid phase, a dense continuous film is formed. Here, the continuous film means a state in which no gap is formed with the surface to be processed 12 and there is no unformed portion (so-called “film void”) over the entire surface to be processed 12 .

また、混合層14中ではフルオロ錯体イオンは固体化した液相析出材に改質され、金属は金属イオンの状態で存在する。反応溶液60から混合層14が形成される際に、通常はフルオロ錯体イオンと金属イオンに選択性等はないので、反応溶液60中のそれぞれのイオンの存在比率に従った組成で混合層14は形成される。 Further, in the mixed layer 14, the fluoro complex ions are modified into a solidified liquid phase deposition material, and the metal exists in the state of metal ions. When the mixed layer 14 is formed from the reaction solution 60, there is usually no selectivity between the fluoro complex ions and the metal ions. It is formed.

図3(c)および図3(f)を参照して、混合層14が形成されたのち、被処理面12上の混合層14に還元性溶液16を接触せることで、金属膜20が形成される(第二の成膜工程)。図3(c)および図3(f)においてはスルーホール10h中の金属膜20を符号「20i」で表した。 3(c) and 3(f), after the mixed layer 14 is formed, a reducing solution 16 is brought into contact with the mixed layer 14 on the surface 12 to be processed, whereby the metal film 20 is formed. (second film formation step). In FIGS. 3(c) and 3(f), the metal film 20 in the through hole 10h is indicated by the symbol "20i".

金属膜20を形成した後は、被処理物10を洗浄して本実施形態1に係る電子製品1を得ることができる。 After forming the metal film 20, the object 10 to be processed can be washed to obtain the electronic product 1 according to the first embodiment.

以上のように図3における金属膜20の形成手順は、図1および図2で示した通りである。すなわち、被処理物10を反応溶液60に浸漬することで、被処理面12上に金属イオン領域と液相析出材領域が併存する併存領域である混合層14が形成される(図3(b)および図3(e))。その後、還元性溶液16に浸漬することで、混合層14中の金属イオンを還元し、金属膜20(混合型金属膜19)を得る(図3(c)および図3(f))。混合層14はスルーホール10hの内壁10hi内にも形成されるので、スルーホール10hの内壁10hi面にも金属膜20を形成することができる。 As described above, the procedure for forming the metal film 20 in FIG. 3 is as shown in FIGS. That is, by immersing the object 10 to be treated in the reaction solution 60, a mixed layer 14, which is a coexisting region in which a metal ion region and a liquid phase deposition material region coexist, is formed on the surface 12 to be treated (Fig. 3(b) ) and FIG. 3(e)). After that, the metal ions in the mixed layer 14 are reduced by being immersed in a reducing solution 16 to obtain a metal film 20 (mixed metal film 19) (FIGS. 3(c) and 3(f)). Since the mixed layer 14 is also formed within the inner wall 10hi of the through hole 10h, the metal film 20 can be formed also on the inner wall 10hi surface of the through hole 10h.

<製造装置>
次に図4を参照して、本実施形態1に係る金属膜20の形成装置50について説明する。本実施形態1に係る金属膜20の形成装置50は、第一成膜部52と、第二成膜部54で構成される。また、加熱部56が付随していてもよい。また、図示はしていないが、完成した電子製品1をさらに、めっきするめっき装置が付随していてもよい。
<Manufacturing equipment>
Next, referring to FIG. 4, the forming apparatus 50 for forming the metal film 20 according to the first embodiment will be described. A forming apparatus 50 for forming the metal film 20 according to the first embodiment is composed of a first film forming unit 52 and a second film forming unit 54 . Also, a heating unit 56 may be attached. Moreover, although not shown, a plating apparatus for plating the completed electronic product 1 may be attached.

第一成膜部52は、被処理物10の被処理面12に金属イオンと液相析出材からなる混合層14を液相で形成する部分である。ここでは、被処理物10をフルオロ錯体イオンと金属イオンを含む反応溶液60に浸漬するタイプとして説明を行う。他の方法としては、反応溶液60を被処理面12にシャワー方式で接触させることもできる。 The first film-forming part 52 is a part for forming the mixed layer 14 composed of metal ions and a liquid-phase deposition material on the surface 12 of the object 10 to be processed in a liquid phase. Here, a type of immersing the object 10 to be processed in a reaction solution 60 containing fluoro complex ions and metal ions will be described. Alternatively, the reaction solution 60 can be brought into contact with the surface 12 to be treated by showering.

第一成膜部52は、フルオロ錯体イオンと金属イオンを含む反応溶液60を貯留する第一浴槽52aを有する。第一浴槽52aには、フィルタ52bを介した循環配管52dと循環配管52d中に配置されたポンプ52cが設けられていてもよい。また、第一浴槽52a内に、ヒータ52jを設けておいてもよい。 The first film forming section 52 has a first bath 52a that stores a reaction solution 60 containing fluoro complex ions and metal ions. The first bathtub 52a may be provided with a circulation pipe 52d via a filter 52b and a pump 52c arranged in the circulation pipe 52d. Also, a heater 52j may be provided in the first bathtub 52a.

また、反応開始剤を貯留した反応開始剤タンク52e、反応開始剤を第一浴槽52aまで導く配管52f、反応開始剤の第一浴槽52aへの投入を制御するバルブ52gが設けられていてもよい。 Further, a reaction initiator tank 52e storing a reaction initiator, a pipe 52f for guiding the reaction initiator to the first bath 52a, and a valve 52g for controlling introduction of the reaction initiator into the first bath 52a may be provided. .

第二成膜部54は、混合層14が設けられた被処理物10に還元性溶液16を作用させる。ここでは、還元性溶液16が貯留された第二浴槽54aに被処理物10を浸漬させることで、被処理物10に還元性溶液16を作用させる。また、金属膜20の形成装置50において、加熱部56は、加熱炉56aを有する。 The second film forming section 54 causes the reducing solution 16 to act on the workpiece 10 provided with the mixed layer 14 . Here, the reducing solution 16 is caused to act on the processing object 10 by immersing the processing object 10 in the second bath 54 a in which the reducing solution 16 is stored. In the apparatus 50 for forming the metal film 20, the heating unit 56 has a heating furnace 56a.

次に金属膜20の形成装置50の動作について被処理物10の処理される流れに沿って説明する。被処理物10は、スルーホール10hを有する絶縁基板とする。ここでは2個のスルーホール10hが形成されているとする。これにマスク64を装着する。マスク64は、被処理物10の被処理面12だけを露出させるためのマスクである。ここでは、スルーホール10hの内壁および周囲と、スルーホール10h同士をつなぐ連結線が被処理面12であるとする。図4では、被処理物10の表側だけのマスク64を示したが、裏面10r(図3参照)をマスクしてもよい。 Next, the operation of the apparatus 50 for forming the metal film 20 will be described along with the process flow of the object 10 to be processed. The object 10 to be processed is an insulating substrate having a through hole 10h. Here, it is assumed that two through holes 10h are formed. A mask 64 is attached to this. The mask 64 is a mask for exposing only the processed surface 12 of the processed object 10 . Here, it is assumed that the surface 12 to be processed is the inner wall and periphery of the through holes 10h and the connecting line connecting the through holes 10h. Although FIG. 4 shows the mask 64 only for the front side of the object 10 to be processed, the rear surface 10r (see FIG. 3) may be masked.

マスク64を施した被処理物10をフルオロ錯体イオンと金属イオンを含む反応溶液60が貯留した第一浴槽52aに浸漬させる。その後、反応開始剤を反応開始剤タンク52eから配管52fを介して第一浴槽52aに導入する。これで、フルオロ錯体イオンから析出が始まり、被処理面12に金属イオンと液相析出材からなる混合層14が形成される。なお、第一浴槽52aをヒータ52jで温めておき、フルオロ錯体イオンと金属イオンを含む反応溶液60の温度を上げておくことで、反応開始剤を利用しなくても混合層14を形成することができる。 The object to be processed 10 with the mask 64 is immersed in the first bath 52a in which the reaction solution 60 containing fluoro complex ions and metal ions is stored. After that, the reaction initiator is introduced from the reaction initiator tank 52e into the first bath 52a through the pipe 52f. Thus, precipitation starts from fluoro complex ions, and a mixed layer 14 composed of metal ions and a liquid-phase deposition material is formed on the surface 12 to be treated. By warming the first bath 52a with a heater 52j and raising the temperature of the reaction solution 60 containing fluoro complex ions and metal ions, the mixed layer 14 can be formed without using a reaction initiator. can be done.

また、第一浴槽52a中のフルオロ錯体イオンと金属イオンを含む反応溶液60に液相析出材の微粒子が析出し浮遊する場合は、ポンプ52cを作動させ、フィルタ52bを介した循環配管52dで、反応溶液60をろ過しながら循環させる。この循環によって液相析出材の微粒子を除去する。 Further, when fine particles of the liquid phase deposition material precipitate and float in the reaction solution 60 containing fluoro complex ions and metal ions in the first bath 52a, the pump 52c is operated, and the circulation pipe 52d through the filter 52b The reaction solution 60 is filtered and circulated. This circulation removes fine particles of the liquid phase deposition material.

混合層14を形成した被処理物10は、第一浴槽52aから引き揚げられ、マスク64が外され、加熱炉56aに投入され、加熱される。なお、この加熱炉56aでの加熱は行わなくてもよい。また、加熱炉56aを利用する際には、被処理物10の温度は高くなるので、マスク64は加熱炉56aの熱で蒸発する物質で形成されていてもよい。マスク64を除去する手間がなくなるからである。 The object 10 on which the mixed layer 14 has been formed is pulled up from the first bath 52a, the mask 64 is removed, and the object 10 is put into the heating furnace 56a and heated. Note that the heating in the heating furnace 56a may not be performed. Further, when the heating furnace 56a is used, the temperature of the workpiece 10 becomes high, so the mask 64 may be made of a material that evaporates with the heat of the heating furnace 56a. This is because the trouble of removing the mask 64 is eliminated.

混合層14が形成された被処理物10は、第二成膜部54の還元性溶液16が貯留された第二浴槽54a中に浸漬される。この操作によって被処理物10に第二浴槽54a中の還元性溶液16が作用し、混合層14が改質され金属膜20(混合金属膜19)が得られる。また、還元性溶液16を無電解めっき液とした場合は、金属膜20(混合金属膜19)に引き続き金属膜20(無電解めっき層22)が形成される。以上のようにして、被処理物10の被処理面12上に金属膜20が形成された電子製品1が得られる。この後、増膜工程を行ってもよい。 The workpiece 10 on which the mixed layer 14 is formed is immersed in the second bath 54a in which the reducing solution 16 of the second film forming section 54 is stored. By this operation, the reducing solution 16 in the second bath 54a acts on the object 10 to be processed, the mixed layer 14 is modified, and the metal film 20 (mixed metal film 19) is obtained. Further, when the reducing solution 16 is an electroless plating solution, the metal film 20 (electroless plating layer 22) is formed subsequent to the metal film 20 (mixed metal film 19). As described above, the electronic product 1 having the metal film 20 formed on the processed surface 12 of the processed object 10 is obtained. After this, a film-increasing step may be performed.

(実施形態2):混合性併存領域+紫外線還元処理
図5に本実施形態2における金属膜20の形成方法を示す。本実施形態2では、被処理物10の被処理面12に、ヘキサフルオロチタン酸イオン(TiF 2-)等の液相析出材が光触媒材となるフルオロ錯体イオン(これを「光触媒材のフルオロ錯体イオン」と呼ぶ。)と、金属イオン(M)を含む反応溶液60を接触させ、液相析出材(光触媒材)と金属イオンを含む固体化した混合層15を形成する第一の成膜工程(併存領域を形成する工程)と、前記混合層15に紫外線17を照射し、前記混合層15中の金属イオン(M)を金属(M)に還元することで金属膜20を得る第三の成膜工程(還元処理:紫外線還元処理)を有することを特徴とする。なお、実施形態2の中では、第三の成膜工程を第二の成膜工程と呼んでもよい。
(Embodiment 2) Mixed Coexisting Region + Ultraviolet Reduction Treatment FIG. 5 shows a method of forming the metal film 20 in Embodiment 2. FIG. In Embodiment 2, a liquid-phase deposition material such as hexafluorotitanate ions (TiF 6 2− ) is applied to the surface 12 of the object 10 to be treated as a photocatalytic fluoro complex ion (which is referred to as a photocatalytic fluoro-complex ion). complex ions”) and a reaction solution 60 containing metal ions (M + ) are brought into contact with each other to form a solidified mixed layer 15 containing a liquid phase deposition material (photocatalyst material) and metal ions. A metal film 20 is obtained by a film step (step of forming a coexisting region) and irradiating the mixed layer 15 with ultraviolet rays 17 to reduce metal ions (M + ) in the mixed layer 15 to metal (M). It is characterized by having a third film forming step (reduction treatment: ultraviolet reduction treatment). In addition, in Embodiment 2, you may call a 3rd film-forming process a 2nd film-forming process.

ここで、例えばヘキサフルオロチタン酸イオン(TiF 2-)は、液相析出材を析出する光触媒材のフルオロ錯体イオンであり、これらの溶液若しくは液相析出材は液相析出材領域となる。液相析出材が光触媒材となり得るのは、金属種がチタン、亜鉛、ジルコニウム、錫等が好適に利用できる。 Here, for example, hexafluorotitanate ions (TiF 6 2− ) are fluoro complex ions of a photocatalyst material that deposits a liquid phase deposition material, and a solution or liquid phase deposition material of these ions forms a liquid phase deposition material region. Titanium, zinc, zirconium, tin and the like can be suitably used as metal species for the liquid phase deposition material to be a photocatalyst material.

また、金属イオン領域は金属イオンの溶液若しくは液相析出材中に取り込まれた金属イオンが存在する部分である。併存領域は、これらの反応溶液61である。液相析出材領域と金属イオン領域は併存領域で混在状態であり、実施形態2での併存領域は混合併存領域である。また、ここで液相析出材が金属イオンを取りこみ固体化した混合層15も混合併存領域である。 Also, the metal ion region is a portion where metal ions taken into the metal ion solution or the liquid phase deposition material exist. The coexisting area is these reaction solutions 61 . The liquid phase deposition material region and the metal ion region are in a mixed state in the coexistence region, and the coexistence region in the second embodiment is a mixed coexistence region. In addition, the mixed layer 15 in which the liquid phase deposition material takes in the metal ions and solidifies is also a mixed coexisting region.

フルオロ錯体イオンの濃度は、0.1M以上が好ましく、金属イオン濃度は、1mM以上が好ましい。フルオロ錯体イオンの量が少ないと、金属膜20の生成効率が悪く、被処理面12への接着強度も低くなる。一方、金属イオンの量が少ないと、金属膜20の導電性が低くなる。 The concentration of fluoro complex ions is preferably 0.1 M or more, and the concentration of metal ions is preferably 1 mM or more. If the amount of fluoro complex ions is small, the efficiency of forming the metal film 20 is low, and the adhesion strength to the surface 12 to be treated is also low. On the other hand, if the amount of metal ions is small, the conductivity of the metal film 20 will be low.

まず、図5を参照して、混合層15の形成原理を説明する。混合層15を形成する第一の成膜工程は、実施形態1で説明した第一の成膜工程と同じである。すなわち、被処理面12に光触媒材のフルオロ錯体イオンおよび金属イオンを含む反応溶液61を接触させ(図5(a))、液相析出材と金属イオンからなる混合層15を析出させる(図5(b))。液相析出材を析出させるために、反応溶液61に反応開始剤を添加してもよい。 First, the formation principle of the mixed layer 15 will be described with reference to FIG. The first film forming process for forming the mixed layer 15 is the same as the first film forming process described in the first embodiment. That is, the reaction solution 61 containing the fluoro complex ions of the photocatalytic material and the metal ions is brought into contact with the surface 12 to be treated (FIG. 5A), and the mixed layer 15 composed of the liquid phase deposition material and the metal ions is deposited (FIG. 5 (b)). A reaction initiator may be added to the reaction solution 61 in order to precipitate the liquid phase deposition material.

その後反応溶液61を除去した上で(図5(c))、紫外線17を照射する。紫外線17の照射は還元処理であり、第三の成膜工程となる。この紫外線17照射によって、混合層15中では、光触媒材である液相析出材が電子を放出し、金属イオン(M)を金属(M)に還元する。その結果、混合層15は、液相析出材と金属が併存する金属膜20(混合型金属膜19)に改質される(図5(d))。実施形態1同様に、混合型金属膜19には液相析出材が含まれる。 After removing the reaction solution 61 (FIG. 5(c)), the ultraviolet rays 17 are irradiated. Irradiation of the ultraviolet rays 17 is a reduction treatment, which is the third film forming process. In the mixed layer 15, the liquid phase deposition material, which is a photocatalyst material, emits electrons due to the irradiation of the ultraviolet rays 17, thereby reducing the metal ions (M + ) to metal (M). As a result, the mixed layer 15 is modified into a metal film 20 (mixed metal film 19) in which the liquid phase deposition material and the metal coexist (FIG. 5(d)). As in the first embodiment, the mixed metal film 19 contains a liquid phase deposition material.

なお、金属膜20を形成した後に、さらにめっきで増膜してもよい。この際のめっきは上記で説明した無電解めっきでもよいし、電解めっきであってもよい。すでに金属膜20が形成されているので、どちらの方法も利用することができる。このめっきを増膜工程と呼ぶ。 After forming the metal film 20, the film may be further increased by plating. The plating at this time may be electroless plating as described above, or electrolytic plating. Either method can be used because the metal film 20 is already formed. This plating is called a film-increasing process.

なお、本実施形態2に係る金属膜20の形成方法を用いて作製された製品を電子製品1と呼ぶ。電子製品1は、回路基板、半導体回路、電子部品などの電子関連製品だけでなく、保護膜、装飾用の仕上げ膜として本実施形態2に係る金属膜20を用いたものも含む。 A product manufactured by using the method for forming the metal film 20 according to the second embodiment is called an electronic product 1 . The electronic product 1 includes not only electronic-related products such as circuit boards, semiconductor circuits, and electronic components, but also products using the metal film 20 according to the second embodiment as a protective film and a decorative finishing film.

図6に、本実施形態2による金属膜形成の過程を、被処理物10がスルーホール10hを有する絶縁基板として模式的に示す。図6(a)から図6(c)は、被処理物10が絶縁基板10aだけの場合であり、図6(d)から図6(f)は、被処理物10が絶縁基板10a上に予め形成された金属層10bを有する場合である。それぞれスルーホール10hを含む断面を示している。 FIG. 6 schematically shows the process of forming a metal film according to the second embodiment, with the workpiece 10 being an insulating substrate having through holes 10h. 6(a) to 6(c) show the case where the object 10 to be processed is only the insulating substrate 10a, and FIGS. This is the case with the pre-formed metal layer 10b. Each shows a cross section including a through hole 10h.

図6(a)および図6(d)を参照する。これらの被処理物10は、混合層15の形成を行う第一の成膜工程の前処理として、水酸基を被処理面12に露出させる操作を行うことが好ましい。例えば、酸処理、アルカリ処理、紫外線照射処理、電子線(イオンビーム)照射処理、プラズマ処理、カップリング剤処理等を実施することが好ましい。 Please refer to FIGS. 6(a) and 6(d). As a pretreatment for the first film forming step for forming the mixed layer 15 , it is preferable to subject these objects 10 to be treated to an operation for exposing hydroxyl groups to the surface 12 to be treated. For example, it is preferable to carry out acid treatment, alkali treatment, ultraviolet irradiation treatment, electron beam (ion beam) irradiation treatment, plasma treatment, coupling agent treatment, and the like.

すでに述べたように被処理面12は被処理物10の表面だけでなく、被処理物10がスルーホール10hを有する場合は、スルーホール10hの内壁10hiも含む。本実施形態2では、併存領域(ここでは混合層15)を液相で形成するため、スルーホール10hの内壁10hiでも混合層15を形成することができる。 As already described, the surface 12 to be processed includes not only the surface of the object 10 to be processed, but also the inner walls 10hi of the through holes 10h when the object 10 to be processed has the through holes 10h. In Embodiment 2, since the coexisting region (here, the mixed layer 15) is formed in the liquid phase, the mixed layer 15 can also be formed on the inner wall 10hi of the through hole 10h.

なお、金属膜20を形成させない部分は被処理物10の表面であっても、被処理面12ではない。図6では、被処理物10の裏面10r(図面の下側)は被処理面12ではない。このような面は、予めマスクしておくことで、混合層15を形成できないようにすることができる。 The portion where the metal film 20 is not formed is the surface of the object to be processed 10 but not the surface to be processed 12 . In FIG. 6, the back surface 10r (lower side in the drawing) of the object 10 to be processed is not the surface 12 to be processed. Such a surface can be prevented from forming the mixed layer 15 by masking it in advance.

また、被処理物10が絶縁基板10aの表面に金属層10bが形成されている場合(図6(d))は、被処理面12はその金属層10bの表面である。また、表面に金属層10bが形成されている絶縁基板10aにスルーホール10hが形成されている場合は、そのスルーホール10hの内壁10hiも被処理面12となる。この場合、スルーホール10hの内壁10hiは、表面の金属層10bの断面部分12bと、それに続く絶縁基板10aの断面部分12aを含む。 When the object to be processed 10 has the metal layer 10b formed on the surface of the insulating substrate 10a (FIG. 6D), the surface to be processed 12 is the surface of the metal layer 10b. Further, when a through-hole 10h is formed in the insulating substrate 10a having the metal layer 10b formed on the surface thereof, the inner wall 10hi of the through-hole 10h also serves as the surface 12 to be processed. In this case, the inner wall 10hi of the through-hole 10h includes a cross-sectional portion 12b of the surface metal layer 10b and a cross-sectional portion 12a of the insulating substrate 10a that follows.

図6(b)および図6(e)は混合層15が形成された状態を示す。混合層15は液相で形成されるので、混合層15はスルーホール10hの内壁10hiにも形成される。図6(b)および図6(e)では、スルーホール10hの内壁10hiに形成された混合層15を符号「15i」で示した。混合層14は、液相で形成されるので、緻密な連続膜が形成される。ここで、連続膜とは、被処理面12との間で隙間を作らず、また被処理面12全体にわたって、形成されていない部分(所謂「膜の抜け」)がない状態をいう。 6(b) and 6(e) show the state in which the mixed layer 15 is formed. Since the mixed layer 15 is formed in a liquid phase, the mixed layer 15 is also formed on the inner wall 10hi of the through hole 10h. In FIGS. 6(b) and 6(e), the mixed layer 15 formed on the inner wall 10hi of the through-hole 10h is denoted by reference numeral "15i". Since the mixed layer 14 is formed in a liquid phase, a dense continuous film is formed. Here, the continuous film means a state in which no gap is formed with the surface to be processed 12 and there is no unformed portion (so-called “film void”) over the entire surface to be processed 12 .

また、混合層14中ではフルオロ錯体イオンは固体化した液相析出材に改質され、金属は金属イオンの状態で存在する。反応溶液61から混合層15が形成される際に、通常はフルオロ錯体イオンと金属イオンに選択性等はないので、反応溶液61中のそれぞれのイオンの存在比率に従った組成で混合層15は形成される。 Further, in the mixed layer 14, the fluoro complex ions are modified into a solidified liquid phase deposition material, and the metal exists in the state of metal ions. When the mixed layer 15 is formed from the reaction solution 61, there is usually no selectivity between the fluoro complex ions and the metal ions. It is formed.

図6(c)および図6(f)を参照して、混合層15が形成されたのち、被処理物10の被処理面12とスルーホール10h中に紫外線17を照射すると、金属膜20(混合型金属膜19)が形成される(第三の成膜工程)。図6(c)および図6(f)においてはスルーホール10h中の金属膜20を符号「20i」で表した。 6(c) and 6(f), after the mixed layer 15 is formed, the surface 12 of the object 10 to be processed and the through hole 10h are irradiated with ultraviolet rays 17, whereby the metal film 20 ( A mixed metal film 19) is formed (third film forming step). In FIGS. 6(c) and 6(f), the metal film 20 in the through hole 10h is indicated by the symbol "20i".

紫外線照射の光源は、レーザー、発光ダイオード、紫外光ランプ等が好適に利用することができ、これらの組み合わせを用いてもよい。特に、被処理物10にスルーホール10hが形成されている場合は、レーザーのような直進性の高い光束を発生できる光源は好ましい。 A laser, a light-emitting diode, an ultraviolet light lamp, or the like can be suitably used as a light source for ultraviolet irradiation, and a combination thereof may also be used. In particular, when the through-holes 10h are formed in the object 10 to be processed, a light source capable of generating a light flux with high straightness, such as a laser, is preferable.

照射する紫外線の波長としては、400nm以下であり、好ましくは380nm~200nmの近紫外線が好ましい。照度は、混合層15が金属膜20に改質する程度であればよい。 The wavelength of the ultraviolet rays to be irradiated is 400 nm or less, preferably near ultraviolet rays of 380 nm to 200 nm. The illuminance should be such that the mixed layer 15 is modified into the metal film 20 .

金属膜20を形成した後は、被処理物10を洗浄して本実施形態2に係る電子製品1を得ることができる。 After forming the metal film 20, the object 10 to be processed can be washed to obtain the electronic product 1 according to the second embodiment.

金属膜20の形成手順は、図5で示した通りである。すなわち、被処理物10を反応溶液61に浸漬することで、被処理面12上に金属イオン領域と液相析出材領域が併存する併存領域である混合層15が形成される(図6(b)および(e))。その後、紫外線17を照射することで、混合層15中の金属イオンを還元し、金属膜20を得る(図6(c)および(f))。混合層15はスルーホール10hの内壁10hi内にも形成されるので、スルーホール10hの内壁10hi面にも金属膜20を形成することができる。 The procedure for forming the metal film 20 is as shown in FIG. That is, by immersing the object 10 to be treated in the reaction solution 61, a mixed layer 15, which is a coexisting region in which a metal ion region and a liquid phase deposition material region coexist, is formed on the treated surface 12 (FIG. 6B ) and (e)). Thereafter, the metal ions in the mixed layer 15 are reduced by irradiation with ultraviolet rays 17 to obtain a metal film 20 (FIGS. 6(c) and (f)). Since the mixed layer 15 is also formed within the inner wall 10hi of the through hole 10h, the metal film 20 can be formed also on the inner wall 10hi surface of the through hole 10h.

<製造装置>
次に図7を参照して、本実施形態2に係る金属膜20の形成装置70について説明する。本実施形態2に係る金属膜20の形成装置70は、第一成膜部52と、第三成膜部74(実施形態2だけでいうと第二成膜部72)で構成される。また、加熱部56が付随していてもよい。また、図示はしていないが、完成した電子製品1をさらに、めっきするめっき装置が付随していてもよい。
<Manufacturing equipment>
Next, with reference to FIG. 7, an apparatus 70 for forming the metal film 20 according to the second embodiment will be described. A forming apparatus 70 for forming the metal film 20 according to the second embodiment includes a first film forming unit 52 and a third film forming unit 74 (the second film forming unit 72 only in the second embodiment). Also, a heating unit 56 may be attached. Moreover, although not shown, a plating apparatus for plating the completed electronic product 1 may be attached.

第一成膜部52は、被処理物10の被処理面12に混合層15を液相で形成する部分である。実施形態1の場合と同じである。ここでは、被処理物10を光触媒材のフルオロ錯体イオンと金属イオンを含む反応溶液61に浸漬するタイプとして説明を行う。他の方法としては、反応溶液61を被処理面12にシャワー方式で接触させることもできる。 The first film forming part 52 is a part that forms the mixed layer 15 on the surface 12 of the object 10 to be processed in a liquid phase. It is the same as the case of the first embodiment. Here, a type of immersing the object 10 to be processed in a reaction solution 61 containing fluoro complex ions of a photocatalytic material and metal ions will be described. As another method, the reaction solution 61 can be brought into contact with the surface 12 to be treated by a shower method.

第一成膜部52は、光触媒材のフルオロ錯体イオンと金属イオンを含む反応溶液61を貯留する第一浴槽52aを有する。第一浴槽52aには、フィルタ52bを介した循環配管52dと循環配管52d中に配置されたポンプ52cが設けられていてもよい。また、第一浴槽52a内に、ヒータ52jを設けておいてもよい。 The first film forming section 52 has a first bath 52a that stores a reaction solution 61 containing fluoro complex ions of photocatalyst materials and metal ions. The first bathtub 52a may be provided with a circulation pipe 52d via a filter 52b and a pump 52c arranged in the circulation pipe 52d. Also, a heater 52j may be provided in the first bathtub 52a.

また、反応開始剤を貯留した反応開始剤タンク52e、反応開始剤を第一浴槽52aまで導く配管52f、反応開始剤の第一浴槽52aへの投入を制御するバルブ52gが設けられていてもよい。 Further, a reaction initiator tank 52e storing a reaction initiator, a pipe 52f for guiding the reaction initiator to the first bath 52a, and a valve 52g for controlling introduction of the reaction initiator into the first bath 52a may be provided. .

第三成膜部74は、混合層15が設けられた被処理物10に紫外線17を当てる。そこで、第三成膜部74は、照射台74aと、紫外線光源74bを有する。また、金属膜20の形成装置70において、加熱部56は、加熱炉56aを有する。 The third film forming unit 74 applies ultraviolet rays 17 to the object 10 on which the mixed layer 15 is provided. Therefore, the third film forming section 74 has an irradiation table 74a and an ultraviolet light source 74b. In the apparatus 70 for forming the metal film 20, the heating section 56 has a heating furnace 56a.

次に金属膜20の形成装置70の動作について被処理物10の処理される流れに沿って説明する。被処理物10は、スルーホール10hを有する絶縁基板とする。ここでは2個のスルーホール10hが形成されているとする。これにマスク64を装着する。マスク64は、被処理物10の被処理面12だけを露出させるためのマスクである。ここでは、スルーホール10hの内壁および周囲と、スルーホール10h同士をつなぐ連結線が被処理面12であるとする。図7では、被処理物10の表側だけのマスク64を示したが、裏面10r(図6参照)をマスクしてもよい。 Next, the operation of the apparatus 70 for forming the metal film 20 will be described along with the process flow of the object 10 to be processed. The object 10 to be processed is an insulating substrate having a through hole 10h. Here, it is assumed that two through holes 10h are formed. A mask 64 is attached to this. The mask 64 is a mask for exposing only the processed surface 12 of the processed object 10 . Here, it is assumed that the surface to be processed 12 is the inner wall and periphery of the through holes 10h and the connecting line connecting the through holes 10h. Although FIG. 7 shows the mask 64 only for the front side of the object 10 to be processed, the rear surface 10r (see FIG. 6) may be masked.

マスク64を施した被処理物10を光触媒材のフルオロ錯体イオンと金属イオンを含む反応溶液61が貯留した第一浴槽52aに浸漬させる。その後、反応開始剤を反応開始剤タンク52eから配管52fを介して第一浴槽52aに導入する。これで、被処理面12に混合層15が形成される。なお、第一浴槽52aをヒータ52jで温めておき、光触媒材のフルオロ錯体イオンと金属イオンを含む反応溶液61の温度を上げておくことで、反応開始剤を利用しなくても混合層15を形成することができる。 The object to be processed 10 with the mask 64 applied thereto is immersed in the first bath 52a in which the reaction solution 61 containing the fluoro complex ions of the photocatalytic material and the metal ions is stored. After that, the reaction initiator is introduced from the reaction initiator tank 52e into the first bath 52a through the pipe 52f. Thus, a mixed layer 15 is formed on the surface 12 to be processed. By warming the first bath 52a with the heater 52j and raising the temperature of the reaction solution 61 containing the fluoro complex ions of the photocatalytic material and the metal ions, the mixed layer 15 can be formed without using the reaction initiator. can be formed.

また、第一浴槽52a中の光触媒材のフルオロ錯体イオンと金属イオンを含む反応溶液61に液相析出材の微粒子が析出し浮遊する場合は、ポンプ52cを作動させ、フィルタ52bを介した循環配管52dで、反応溶液61をろ過しながら循環させる。この循環によって液相析出材の微粒子を除去する。 Further, when the fine particles of the liquid phase deposition material precipitate and float in the reaction solution 61 containing the fluoro complex ions of the photocatalyst material and the metal ions in the first bath 52a, the pump 52c is operated and the circulation pipe through the filter 52b At 52d, the reaction solution 61 is filtered and circulated. This circulation removes fine particles of the liquid phase deposition material.

混合層15を形成した被処理物10は、第一浴槽52aから引き揚げられ、マスク64が外され、加熱炉56aに投入され、加熱される。なお、この加熱炉56aでの加熱は行わなくてもよい。また、加熱炉56aを利用する際には、被処理物10の温度は高くなるので、マスク64は加熱炉56aの熱で蒸発する物質で形成されていてもよい。マスク64を除去する手間がなくなるからである。 The object 10 on which the mixed layer 15 has been formed is pulled up from the first bath 52a, the mask 64 is removed, and the object 10 is put into the heating furnace 56a and heated. Note that the heating in the heating furnace 56a may not be performed. Further, when the heating furnace 56a is used, the temperature of the workpiece 10 becomes high, so the mask 64 may be made of a material that evaporates with the heat of the heating furnace 56a. This is because the trouble of removing the mask 64 is eliminated.

混合層15が形成された被処理物10は、第三成膜部74の照射台74a上に載置され、紫外線光源74bから紫外線17が照射される。 The workpiece 10 on which the mixed layer 15 is formed is placed on the irradiation table 74a of the third film forming section 74, and is irradiated with the ultraviolet rays 17 from the ultraviolet light source 74b.

この紫外線17によって、混合層15中の光触媒材である液相析出材から電子が供給され、金属イオンを還元し、金属にする。結果、混合層15は金属膜20に改質される。なお、金属膜20が形成された後に、増膜工程を付加してもよい。 The ultraviolet rays 17 supply electrons from the liquid-phase deposition material, which is a photocatalyst material in the mixed layer 15, and reduce the metal ions to metal. As a result, the mixed layer 15 is modified into the metal film 20 . A film-increasing step may be added after the metal film 20 is formed.

以上のようにして、被処理物10の被処理面12上に金属膜20が形成された電子製品1が得られる。電子製品1は、回路基板、半導体回路、電子部品などの電子関連製品だけでなく、保護膜、装飾用の仕上げ膜として本実施形態1に係る金属膜20を用いたものも含む。 As described above, the electronic product 1 having the metal film 20 formed on the processed surface 12 of the processed object 10 is obtained. The electronic product 1 includes not only electronic-related products such as circuit boards, semiconductor circuits, and electronic components, but also products using the metal film 20 according to the first embodiment as a protective film and a decorative finishing film.

(実施形態3):分離併存領域+紫外線還元処理
図8に本実施形態3における金属膜20の形成方法を示す。本実施形態3では、被処理物10の被処理面12に光触媒材のフルオロ錯体イオンを含む水溶液を接触させ、被処理面12上に液相析出材による層(液相析出材層13と呼ぶ。;液相析出材領域である。)を形成する第四の成膜工程と、液相析出材層13上に金属イオン溶液18(金属イオン領域)を接触させ併存領域を形成する第五の成膜工程と、前記併存領域に紫外線17を照射し、前記金属イオン溶液18(金属イオン領域)を液相析出材層13の直上で金属膜20にする第六の成膜工程を有することを特徴とする。
(Embodiment 3): Separation coexisting region + ultraviolet reduction treatment Figs. In the third embodiment, an aqueous solution containing fluoro complex ions of a photocatalytic material is brought into contact with the surface 12 of the object 10 to be processed, and a layer of liquid phase deposition material is formed on the surface 12 to be processed (referred to as a liquid phase deposition material layer 13). a liquid phase deposition material region), and a fifth step of forming a coexisting region by bringing a metal ion solution 18 (metal ion region) into contact with the liquid phase deposition material layer 13. and a sixth film forming step of irradiating the coexisting region with ultraviolet rays 17 to form the metal ion solution 18 (metal ion region) directly above the liquid phase deposition material layer 13 into the metal film 20. Characterized by

本実施形態3では、まず、被処理面12上に光触媒材の液相析出材で形成された液相析出材層13を形成させる(図8(a):第四の成膜工程)。次に、液相析出材層13に金属イオン溶液18(金属イオン領域)を接触させ、併存領域を形成させる(第五の成膜工程)。すなわち、ここでは、併存領域は、固相である液相析出材層13と液相の金属イオン溶液18を合わせたものが併存領域となる。 In Embodiment 3, first, a liquid phase deposition material layer 13 formed of a photocatalytic liquid phase deposition material is formed on the surface 12 to be processed (FIG. 8A: fourth film forming step). Next, a metal ion solution 18 (metal ion region) is brought into contact with the liquid phase deposition material layer 13 to form a coexisting region (fifth film formation step). That is, here, the coexisting region is a combination of the solid-phase liquid-phase deposition material layer 13 and the liquid-phase metal ion solution 18 .

次に併存領域に紫外線17を照射する。液相析出材層13は、光触媒材であるので、紫外線17によって電子13eを放出する。この電子13eによって金属イオン18aが還元され(図8(b))、液相析出材層13の直上に金属層20bが形成される(図8(c))。本実施の形態3では、液相析出材層13および金属層20bが金属膜20(分離型金属膜21)を構成する。紫外線17の照射は還元処理における紫外線還元処理である。この紫外線17の照射は第六の成膜工程である。 Next, the coexisting area is irradiated with ultraviolet rays 17 . Since the liquid phase deposition material layer 13 is a photocatalyst material, it emits electrons 13 e by the ultraviolet rays 17 . The metal ions 18a are reduced by the electrons 13e (FIG. 8(b)), and a metal layer 20b is formed immediately above the liquid phase deposition material layer 13 (FIG. 8(c)). In Embodiment 3, the liquid phase deposition material layer 13 and the metal layer 20b constitute the metal film 20 (separation type metal film 21). The irradiation of the ultraviolet rays 17 is an ultraviolet reduction treatment in the reduction treatment. The irradiation of the ultraviolet rays 17 is the sixth film forming process.

なお、本実施形態3の中では、第四の成膜工程、第五の成膜工程および第六の成膜工程は、それぞれ第一の成膜工程、第二の成膜工程および第三の成膜工程と呼んでよい。 In the present embodiment 3, the fourth film forming process, the fifth film forming process and the sixth film forming process are respectively the first film forming process, the second film forming process and the third film forming process. You may call it a film-forming process.

また、本実施形態3に係る金属膜20(分離型金属膜21)の形成方法を用いて作製された製品を電子製品1と呼ぶ。電子製品1は、回路基板、半導体回路、電子部品などの電子関連製品だけでなく、保護膜、装飾用の仕上げ膜として、本実施形態3に係る金属膜20を用いたものも含む。 A product manufactured using the method for forming the metal film 20 (separate metal film 21) according to the third embodiment is called an electronic product 1. FIG. The electronic product 1 includes not only electronic-related products such as circuit boards, semiconductor circuits, and electronic components, but also products using the metal film 20 according to the third embodiment as a protective film and a decorative finishing film.

図9に、本実施形態3による金属膜形成の過程を、被処理物10が絶縁基板10aとして模式的に示す。図9(a)から図9(c)は、被処理物10が絶縁基板10aだけの場合であり、図9(d)から図9(f)は、被処理物10が絶縁基板10a上に予め形成された金属層10bを有する場合である。それぞれスルーホール10hを含む断面を示している。 FIG. 9 schematically shows the process of forming a metal film according to the third embodiment, with the workpiece 10 being an insulating substrate 10a. 9(a) to 9(c) show the case where the object 10 to be processed is only the insulating substrate 10a, and FIGS. This is the case with the pre-formed metal layer 10b. Each shows a cross section including a through hole 10h.

図9(a)および図9(d)を参照する。これらの被処理物10は、液相析出材層13の形成を行う第四の成膜工程の前処理として、水酸基を被処理面12に露出させる操作を行うことが好ましい。例えば、酸処理、アルカリ処理、紫外線照射処理、電子線(イオンビーム)照射処理、プラズマ処理、カップリング剤処理等を実施することが好ましい。 Please refer to FIGS. 9(a) and 9(d). As a pretreatment for the fourth film forming step for forming the liquid phase precipitation material layer 13 , the object 10 to be treated is preferably subjected to an operation for exposing hydroxyl groups to the surface 12 to be treated. For example, it is preferable to carry out acid treatment, alkali treatment, ultraviolet irradiation treatment, electron beam (ion beam) irradiation treatment, plasma treatment, coupling agent treatment, and the like.

すでに述べたように被処理面12は被処理物10の表面だけでなく、被処理物10がスルーホール10hを有する場合は、スルーホール10hの内壁10hiも含む。本実施形態3では、併存領域(ここでは液相析出材層13と金属イオン溶液18)を液相で形成するため、スルーホール10hの内壁10hiでも金属膜20を形成することができる。 As already described, the surface 12 to be processed includes not only the surface of the object 10 to be processed, but also the inner walls 10hi of the through holes 10h when the object 10 to be processed has the through holes 10h. In Embodiment 3, since the coexisting region (here, the liquid phase deposition material layer 13 and the metal ion solution 18) is formed in the liquid phase, the metal film 20 can also be formed on the inner wall 10hi of the through hole 10h.

なお、金属膜20を形成させない部分は被処理物10の表面であっても、被処理面12ではない。図1では、被処理物10の裏面10r(図9参照)は被処理面12ではない。このような面は、予めマスクしておくことで、液相析出材層13を形成できないようにすることができる。 The portion where the metal film 20 is not formed is the surface of the object to be processed 10 but not the surface to be processed 12 . In FIG. 1, the back surface 10r (see FIG. 9) of the object 10 to be processed is not the surface 12 to be processed. By masking such a surface in advance, the liquid phase deposition material layer 13 can be prevented from being formed.

また、被処理物10が絶縁基板10aの表面に金属層10bが形成されている場合(図9(d))は、被処理面12はその金属層10bの表面である。また、表面に金属層10bが形成されている絶縁基板10aにスルーホール10hが形成されている場合は、そのスルーホール10hの内壁10hiも被処理面12となる。この場合、スルーホール10hの内壁10hiは、表面の金属層10bの断面部分12bと、それに続く絶縁基板10aの断面部分12aを含む。 When the object to be processed 10 has the metal layer 10b formed on the surface of the insulating substrate 10a (FIG. 9(d)), the surface to be processed 12 is the surface of the metal layer 10b. Further, when a through-hole 10h is formed in the insulating substrate 10a having the metal layer 10b formed on the surface thereof, the inner wall 10hi of the through-hole 10h also serves as the surface 12 to be processed. In this case, the inner wall 10hi of the through-hole 10h includes a cross-sectional portion 12b of the surface metal layer 10b and a cross-sectional portion 12a of the insulating substrate 10a that follows.

以上のように、本実施形態3に係る金属膜20の形成方法では、被処理面12上の併存領域を液相で形成するため、スルーホール10hの内壁10hiといった表面から垂直方向の面をも被処理面12として、金属膜20を形成することができる。 As described above, in the method of forming the metal film 20 according to the third embodiment, since the coexisting region on the surface 12 to be processed is formed in the liquid phase, even the surface perpendicular to the surface such as the inner wall 10hi of the through-hole 10h. A metal film 20 can be formed as the surface 12 to be processed.

図9(b)および図9(e)は液相析出材層13が形成された状態を示す(第四の成膜工程)。液相析出材層13は液相で形成されるので、液相析出材層13はスルーホール10hの内壁10hiにも形成される。図9(b)および図9(e)では、スルーホール10hの内壁10hiに形成された液相析出材層13を符号「13i」で示した。液相析出材層13は、液相で形成されるので、緻密な連続膜が形成される。ここで、連続膜とは、被処理面12との間で隙間を作らず、また被処理面12全体にわたって、形成されていない部分(所謂「膜の抜け」)がない状態をいう。 9(b) and 9(e) show the state in which the liquid phase deposition material layer 13 is formed (fourth film formation step). Since the liquid phase deposition material layer 13 is formed in the liquid phase, the liquid phase deposition material layer 13 is also formed on the inner wall 10hi of the through hole 10h. In FIGS. 9B and 9E, the liquid phase deposition material layer 13 formed on the inner wall 10hi of the through hole 10h is indicated by reference numeral "13i". Since the liquid phase deposition material layer 13 is formed in a liquid phase, a dense continuous film is formed. Here, the continuous film means a state in which no gap is formed with the surface to be processed 12 and there is no unformed portion (so-called “film void”) over the entire surface to be processed 12 .

図9(c)および図9(f)を参照して、液相析出材層13が形成されたのち、金属イオン溶液18を液相析出材層13上に接触させる(第五の成膜工程)。本実施形態3では、併存領域は、固体化された液相析出材層13と液体の金属イオン溶液18で構成される。 9(c) and 9(f), after liquid phase deposition material layer 13 is formed, metal ion solution 18 is brought into contact with liquid phase deposition material layer 13 (fifth film forming step). ). In Embodiment 3, the coexisting region is composed of the solidified liquid phase deposition material layer 13 and the liquid metal ion solution 18 .

そして、併存領域に対して紫外線17を照射する(第六の成膜工程)。液相析出材層13は光触媒材で形成されているので、紫外線17の照射によって電子13eを放出し、金属イオン溶液18中の金属イオン18aを還元し、金属に改質する。結果、液相析出材層13の直上に金属層20bが形成される。金属膜20は、液相析出材層13と金属層20bで構成されている。図9(c)および図9(f)においてはスルーホール10h中の金属層20bを符号「20bi」で表した。 Then, the coexisting region is irradiated with ultraviolet rays 17 (sixth film forming step). Since the liquid phase deposition material layer 13 is formed of a photocatalytic material, it emits electrons 13e when irradiated with ultraviolet rays 17, reduces metal ions 18a in the metal ion solution 18, and reforms them into metal. As a result, the metal layer 20b is formed right above the liquid phase deposition material layer 13. Next, as shown in FIG. The metal film 20 is composed of the liquid phase deposition material layer 13 and the metal layer 20b. In FIGS. 9(c) and 9(f), the metal layer 20b in the through hole 10h is indicated by the symbol "20bi".

なお、金属膜20を形成した後に、さらにめっきで増膜してもよい。この際のめっきは上記で説明した無電解めっきでもよいし、電解めっきであってもよい。すでに金属膜20が形成されているので、どちらの方法も利用することができる。このめっきを増膜工程と呼ぶ。 After forming the metal film 20, the film may be further increased by plating. The plating at this time may be electroless plating as described above, or electrolytic plating. Either method can be used because the metal film 20 is already formed. This plating is called a film-increasing process.

金属膜20を形成した後は、被処理物10を洗浄して本実施形態3に係る電子製品1を得ることができる。電子製品1は、回路基板、半導体回路、電子部品などの電子関連製品だけでなく、保護膜、装飾用の仕上げ膜として本実施形態1に係る金属膜20を用いたものも含む。 After forming the metal film 20, the object 10 to be processed can be washed to obtain the electronic product 1 according to the third embodiment. The electronic product 1 includes not only electronic-related products such as circuit boards, semiconductor circuits, and electronic components, but also products using the metal film 20 according to the first embodiment as a protective film and a decorative finishing film.

以上のように図9における金属膜20の形成手順は、図8で示した通りである。すなわち、被処理物10を光触媒材のフルオロ錯体イオン溶液に浸漬させ、被処理面12上に液相析出材層13を形成する(図9(b)および(e))。その後金属イオン溶液18を光触媒材の液相析出材層13上に接触させ併存領域を形成する。そして、紫外線17を照射することで、金属イオン溶液18中の金属イオンが還元され、液相析出材層13の直上に金属層20bを得ることができる(図9(c)および図9(f))。液相析出材層13はスルーホール10hの内壁10hi内にも形成され、液相析出材層13上には必ず金属イオン溶液18を送り込めるので、スルーホール10hの内壁10hi面にも金属層20bを形成することができる。 As described above, the procedure for forming the metal film 20 in FIG. 9 is as shown in FIG. That is, the object 10 to be treated is immersed in a fluoro complex ion solution of a photocatalyst material to form a layer 13 of liquid phase deposition material on the surface 12 to be treated (FIGS. 9B and 9E). After that, the metal ion solution 18 is brought into contact with the liquid phase deposition material layer 13 of the photocatalyst material to form a coexisting region. By irradiating the ultraviolet rays 17, the metal ions in the metal ion solution 18 are reduced, and the metal layer 20b can be obtained directly above the liquid phase deposition material layer 13 (FIGS. 9C and 9F). )). The liquid phase deposition material layer 13 is also formed in the inner wall 10hi of the through hole 10h, and the metal ion solution 18 can be sent onto the liquid phase deposition material layer 13 without fail, so that the metal layer 20b is also formed on the inner wall 10hi surface of the through hole 10h. can be formed.

<製造装置>
次に図10を参照して、本実施形態3に係る金属膜20(分離型金属膜21)の形成装置80について説明する。本実施形態3に係る金属膜20の形成装置80は、第四成膜部82と、第五成膜部84および第六成膜部85で構成される。また、加熱部56が付随していてもよい。また、図示はしていないが、完成した電子製品1をさらにめっきするめっき装置が付随していてもよい。なお、本実施形態3内であれば、第四成膜部82と第五成膜部84と第六成膜部85は、第一成膜部82、第二成膜部84および第三成膜部85としてよい。
<Manufacturing equipment>
Next, with reference to FIG. 10, an apparatus 80 for forming the metal film 20 (separate metal film 21) according to the third embodiment will be described. A forming apparatus 80 for forming the metal film 20 according to the third embodiment is composed of a fourth film forming section 82 , a fifth film forming section 84 and a sixth film forming section 85 . Also, a heating unit 56 may be attached. Moreover, although not shown, a plating apparatus for further plating the completed electronic product 1 may be attached. In addition, within the third embodiment, the fourth film forming unit 82, the fifth film forming unit 84, and the sixth film forming unit 85 are the first film forming unit 82, the second film forming unit 84, and the third film forming unit. It may be the film portion 85 .

第四成膜部82は、被処理物10の被処理面12に液相析出材層13を液相で形成する部分である。ここでは、被処理物10を、フルオロ錯体イオン溶液62に浸漬するタイプとして説明を行う。他の方法としては、フルオロ錯体イオン溶液62を被処理面12にシャワー方式で接触させることもできる。 The fourth film forming part 82 is a part where the liquid phase deposition material layer 13 is formed in the liquid phase on the surface 12 to be processed of the object 10 to be processed. Here, a type in which the object 10 to be processed is immersed in the fluoro complex ion solution 62 will be described. As another method, the fluoro complex ion solution 62 can be brought into contact with the surface 12 to be treated by a shower method.

第四成膜部82は、フルオロ錯体イオン溶液62を貯留する第一浴槽52aを有する。第一浴槽52aには、フィルタ52bを介した循環配管52dと循環配管52d中に配置されたポンプ52cが設けられていてもよい。また、第一浴槽52a内に、ヒータ52jを設けておいてもよい。 The fourth film-forming section 82 has a first bath 52a in which the fluoro complex ion solution 62 is stored. The first bathtub 52a may be provided with a circulation pipe 52d via a filter 52b and a pump 52c arranged in the circulation pipe 52d. Also, a heater 52j may be provided in the first bathtub 52a.

また、反応開始剤を貯留した反応開始剤タンク52e、反応開始剤を第一浴槽52aまで導く配管52f、反応開始剤の第一浴槽52aへの投入を制御するバルブ52gが設けられていてもよい。 Further, a reaction initiator tank 52e storing a reaction initiator, a pipe 52f for guiding the reaction initiator to the first bath 52a, and a valve 52g for controlling introduction of the reaction initiator into the first bath 52a may be provided. .

第五成膜部84は、液相析出材層13が設けられた被処理物10を金属イオン溶液18に浸漬させ併存領域を形成する。そこで、第五成膜部84は、金属イオン溶液18を貯留する第二浴槽54aを有する。 The fifth film forming section 84 forms a coexisting region by immersing the object 10 provided with the liquid phase deposition material layer 13 in the metal ion solution 18 . Therefore, the fifth film forming section 84 has a second bath 54 a that stores the metal ion solution 18 .

第六成膜部85は、被処理物10を金属イオン溶液18に浸漬させたままで紫外線17を照射し、被処理面12上に形成された液相析出材層13上に金属層20bを形成する。したがって、第六成膜部85は、紫外線光源85aを有する。また、金属膜20の形成装置80において、加熱部56は、加熱炉56aを有する。 The sixth film forming unit 85 irradiates the object 10 to be processed while being immersed in the metal ion solution 18 with the ultraviolet rays 17 to form the metal layer 20b on the liquid phase deposition material layer 13 formed on the surface 12 to be processed. do. Therefore, the sixth film forming section 85 has an ultraviolet light source 85a. In the apparatus 80 for forming the metal film 20, the heating section 56 has a heating furnace 56a.

次に金属膜20の形成装置80の動作について被処理物10の処理される流れに沿って説明する。被処理物10は、スルーホール10hを有する絶縁基板とする。ここでは2個のスルーホール10hが形成されているとする。これにマスク64を装着する。マスク64は、被処理物10の被処理面12だけを露出させるためのマスクである。ここでは、スルーホール10hの内壁および周囲と、スルーホール10h同士をつなぐ連結線が被処理面12であるとする。図10では、被処理物10の表側だけのマスク64を示したが、裏面10r(図9参照)をマスクしてもよい。 Next, the operation of the apparatus 80 for forming the metal film 20 will be described along with the process flow of the object 10 to be processed. The object 10 to be processed is an insulating substrate having a through hole 10h. Here, it is assumed that two through holes 10h are formed. A mask 64 is attached to this. The mask 64 is a mask for exposing only the processed surface 12 of the processed object 10 . Here, it is assumed that the surface 12 to be processed is the inner wall and periphery of the through holes 10h and the connecting line connecting the through holes 10h. FIG. 10 shows the mask 64 only for the front side of the object 10 to be processed, but the back surface 10r (see FIG. 9) may be masked.

マスク64を施した被処理物10をフルオロ錯体イオン溶液62が貯留した第一浴槽52aに浸漬させる。その後、反応開始剤を反応開始剤タンク52eから配管52fを介して第一浴槽52aに導入する。これで、被処理面12に液相析出材層13が形成される。なお、第一浴槽52aをヒータ52jで温めておき、フルオロ錯体イオン溶液62の温度を上げておくことで、反応開始剤を利用しなくても液相析出材層13を形成することができる。 The object to be processed 10 with the mask 64 is immersed in the first bath 52a in which the fluoro complex ion solution 62 is stored. After that, the reaction initiator is introduced from the reaction initiator tank 52e into the first bath 52a through the pipe 52f. Thus, the liquid phase deposition material layer 13 is formed on the surface 12 to be processed. By warming the first bath 52a with the heater 52j and raising the temperature of the fluoro complex ion solution 62, the liquid phase deposition material layer 13 can be formed without using a reaction initiator.

また、第一浴槽52a中のフルオロ錯体イオン溶液62に液相析出材の微粒子が析出し浮遊する場合は、ポンプ52cを作動させ、フィルタ52bを介した循環配管52dで、フルオロ錯体イオン溶液62をろ過しながら循環させる。この循環によって液相析出材の微粒子を除去する。 Further, when fine particles of the liquid-phase deposition material are precipitated and suspended in the fluoro complex ion solution 62 in the first bath 52a, the pump 52c is operated to circulate the fluoro complex ion solution 62 through the circulation pipe 52d via the filter 52b. Circulate while filtering. This circulation removes fine particles of the liquid phase deposition material.

液相析出材層13が形成された被処理物10は、第一浴槽52aから引き揚げられ、マスク64が外され、加熱炉56aに投入され、加熱される。なお、この加熱炉56aは使用しなくてもよい。また、加熱炉56aを利用する際には、被処理物10の温度は高くなるので、マスク64は加熱炉56aの熱で蒸発する物質で形成されていてもよい。マスク64を除去する手間がなくなるからである。 The object 10 on which the liquid phase deposition material layer 13 is formed is pulled up from the first bath 52a, the mask 64 is removed, and the object 10 is put into the heating furnace 56a and heated. Note that the heating furnace 56a may not be used. Further, when the heating furnace 56a is used, the temperature of the workpiece 10 becomes high, so the mask 64 may be made of a material that evaporates with the heat of the heating furnace 56a. This is because the trouble of removing the mask 64 is eliminated.

液相析出材層13が形成された被処理物10は、第五成膜部84の第二浴槽54a中に投入される。第二浴槽54aには形成予定の金属膜20の金属イオン18aを含む溶液(金属イオン溶液18)が貯留されている。被処理物10は、第二浴槽54aに浸漬された後、紫外線光源85aから紫外線17が照射される(第六成膜工程)。 The object to be processed 10 on which the liquid phase deposition material layer 13 is formed is put into the second bath 54 a of the fifth film forming section 84 . A solution (metal ion solution 18) containing the metal ions 18a of the metal film 20 to be formed is stored in the second bath 54a. After being immersed in the second bath 54a, the object 10 to be processed is irradiated with the ultraviolet rays 17 from the ultraviolet light source 85a (sixth film forming step).

この紫外線17によって、液相析出材層13から電子13eが供給され、金属イオン溶液18中の金属イオン18aが還元される。還元された金属イオン18aは、液相析出材層13上に析出し、金属層20bが形成され、本発明に係る金属膜20(分離型金属膜21:液相析出材層13直上に金属層20bが配された膜)を得ることができる。以上のようにして、被処理物10の被処理面12上に金属膜20が形成された電子製品1が得られる。 Electrons 13e are supplied from the liquid phase deposition material layer 13 by the ultraviolet rays 17, and the metal ions 18a in the metal ion solution 18 are reduced. The reduced metal ions 18a are deposited on the liquid phase deposition material layer 13 to form a metal layer 20b. 20b) can be obtained. As described above, the electronic product 1 having the metal film 20 formed on the processed surface 12 of the processed object 10 is obtained.

なお、金属膜20を形成した後に、さらにめっきで増膜してもよい。この際のめっきは上記で説明した無電解めっきでもよいし、電解めっきであってもよい。すでに金属膜20が形成されているので、どちらの方法も利用することができる。このめっきを増膜工程と呼ぶ。 After forming the metal film 20, the film may be further increased by plating. The plating at this time may be electroless plating as described above, or electrolytic plating. Either method can be used because the metal film 20 is already formed. This plating is called a film-increasing process.

本発明に係る金属膜の形成方法は、回路基板、半導体回路、電子部品などの電子関連製
品だけでなく、保護膜、装飾用の仕上げ膜としても利用することができる。
The method for forming a metal film according to the present invention can be used not only for electronic products such as circuit boards, semiconductor circuits and electronic parts, but also for protective films and decorative finishing films.

1 電子製品
10 被処理物
10a 絶縁基板
10b 金属層
10h スルーホール
10hi 内壁
10r 裏面
12 被処理面
12a 断面部分
12b 断面部分
13、13i 液相析出材層
13e 電子
18 金属イオン溶液
18a 金属イオン
14、14i 混合層
16 還元性溶液
17 紫外線
19 混合型金属膜
20、20i 金属膜
21 分離型金属膜
22 無電解めっき層
50 形成装置
52 第一成膜部
52a 第一浴槽
52b フィルタ
52c ポンプ
52d 循環配管
52e 反応開始剤タンク
52j ヒータ
52f 配管
52g バルブ
54 第二成膜部
54a 第二浴槽
56 加熱部
56a 加熱炉
60 反応溶液
61 反応溶液
62 フルオロ錯体イオン溶液
64 マスク
70 形成装置
74 第三成膜部
74a 照射台
74b 紫外線光源
80 形成装置
82 第四成膜部
84 第五成膜部
85 第六成膜部
85a 紫外線光源
1 Electronic product 10 Object to be processed 10a Insulating substrate 10b Metal layer 10h Through hole 10hi Inner wall 10r Rear surface 12 Surface to be processed 12a Cross-sectional portion 12b Cross-sectional portion 13, 13i Liquid phase deposition material layer 13e Electron 18 Metal ion solution 18a Metal ion 14, 14i Mixed layer 16 Reducing solution 17 Ultraviolet ray 19 Mixed metal film 20, 20i Metal film 21 Separated metal film 22 Electroless plated layer 50 Forming device 52 First film forming unit 52a First bath 52b Filter 52c Pump 52d Circulation pipe 52e Reaction Initiator tank 52j Heater 52f Piping 52g Valve 54 Second film forming part 54a Second bath 56 Heating part 56a Heating furnace 60 Reaction solution 61 Reaction solution 62 Fluoro complex ion solution 64 Mask 70 Forming device 74 Third film forming part 74a Irradiation stand 74b Ultraviolet light source 80 Forming device 82 Fourth film-forming unit 84 Fifth film-forming unit 85 Sixth film-forming unit 85a Ultraviolet light source

Claims (29)

被処理物の被処理面に液相中で金属イオンが存在する金属イオン領域と液相析出材が存在する液相析出材領域との併存領域を形成する工程と、
前記金属イオンを還元させ、前記被処理面上で前記併存領域を金属膜に改質する還元処理工程を有することを特徴とする金属膜の形成方法。
A step of forming a coexisting region of a metal ion region in which metal ions are present in a liquid phase and a liquid phase deposition material region in which a liquid phase deposition material is present on the surface of an object to be processed;
A method of forming a metal film, comprising a reduction treatment step of reducing the metal ions to reform the coexisting region into a metal film on the surface to be treated.
前記併存領域を形成する工程は、
前記被処理面に、前記液相析出材の原料となるフルオロ錯体イオンと、前記金属イオンを含む反応溶液を接触させ、前記液相析出材と、前記金属イオンを含む前記併存領域を形成する第一の成膜工程を含み、
前記還元処理工程は、前記併存領域に還元性溶液を接触させる第二の成膜工程であることを特徴とする請求項1に記載された金属膜の形成方法。
The step of forming the coexisting region includes:
A reaction solution containing fluoro complex ions, which are raw materials for the liquid phase deposition material, and the metal ions are brought into contact with the surface to be treated to form the coexisting region containing the liquid phase deposition material and the metal ions. including one film formation step,
2. The method of forming a metal film according to claim 1, wherein the reducing treatment step is a second film forming step of bringing a reducing solution into contact with the coexisting region.
前記第一の成膜工程と前記第二の成膜工程の間に、前記被処理物を加熱する加熱工程を有することを特徴とする請求項2に記載された金属膜の形成方法。 3. The method of forming a metal film according to claim 2, further comprising a heating step of heating the object to be processed between the first film forming step and the second film forming step. 前記還元性溶液が無電解めっき溶液であることを特徴とする請求項2または3の何れかの請求項に記載された金属膜の形成方法。 4. The method of forming a metal film according to claim 2, wherein said reducing solution is an electroless plating solution. 前記第二の成膜工程の後、めっきによる増膜工程を有することを特徴とする請求項2乃至4の何れか一の請求項に記載された金属膜の形成方法。 5. The method of forming a metal film according to any one of claims 2 to 4, further comprising a film-increasing step by plating after the second film-forming step. 前記金属イオンは、金、パラジウム、プラチナ、銀、銅、ニッケル、コバルトからなる群から選択される少なくとも一種以上であることを特徴とする請求項2乃至5の何れか一の請求項に記載された金属膜の形成方法。 6. The metal ion according to any one of claims 2 to 5, wherein the metal ion is at least one selected from the group consisting of gold, palladium, platinum, silver, copper, nickel, and cobalt. A method for forming a metal film. 前記反応溶液は、さらにホウ酸塩、アルミニウム塩、過酸化水素の少なくとも1種を含むことを特徴とする請求項2乃至6の何れか一の請求項に記載された金属膜の形成方法。 7. The method of forming a metal film according to claim 2, wherein said reaction solution further contains at least one of borate, aluminum salt and hydrogen peroxide. 前記被処理物は、樹脂基板、セラミクス基板、ガラス基板、シリコン基板から選択される絶縁基板であることを特徴とする請求項2乃至7の何れか一の請求項に記載された金属膜の形成方法。 8. The formation of the metal film according to any one of claims 2 to 7, wherein the object to be processed is an insulating substrate selected from a resin substrate, a ceramic substrate, a glass substrate, and a silicon substrate. Method. 前記被処理物は、絶縁基板上に銅、アルミニウム、銀から選択される金属層が形成されていることを特徴とする請求項1乃至8の何れか一の請求項に記載された金属膜の形成方法。 9. The metal film according to any one of claims 1 to 8, wherein the object to be processed has a metal layer selected from copper, aluminum, and silver formed on an insulating substrate. Forming method. 被処理面上に酸化物と金属が混合された金属膜が形成された電子製品。 An electronic product on which a metal film of a mixture of oxide and metal is formed on the surface to be treated. 被処理物の被処理面に、フルオロ錯体イオンと金属イオンを含む反応溶液を接触させ、前記被処理面上に前記フルオロ錯体イオンから析出した液相析出材と前記金属イオンを含む混合層を形成する第一の成膜部と、
前記混合層に還元性溶液を作用させ、前記混合層を金属膜に改質する第二の成膜部を有する金属膜の形成装置。
A reaction solution containing fluoro complex ions and metal ions is brought into contact with the surface of an object to be treated to form a mixed layer containing the metal ions and a liquid phase deposition material deposited from the fluoro complex ions on the surface to be treated. a first film forming unit to
An apparatus for forming a metal film having a second film forming unit for applying a reducing solution to the mixed layer to reform the mixed layer into a metal film.
前記還元性溶液が無電解めっき溶液であることを特徴とする請求項11に記載された金属膜の形成装置。 12. The apparatus for forming a metal film according to claim 11, wherein the reducing solution is an electroless plating solution. 前記併存領域を形成する工程は、
前記被処理面に、前記液相析出材の原料となる光触媒材のフルオロ錯体イオンと金属イオンを含む反応溶液を接触させ、前記液相析出材と前記金属イオンを含む前記併存領域を形成する第一の成膜工程を含み、
前記還元処理工程は、前記併存領域に紫外線を照射する第二の成膜工程であることを特徴とする請求項1に記載された金属膜の形成方法。
The step of forming the coexisting region includes:
A reaction solution containing fluoro complex ions and metal ions of a photocatalyst material, which is a raw material of the liquid phase deposition material, is brought into contact with the surface to be treated to form the coexisting region containing the liquid phase deposition material and the metal ions. including one film formation step,
2. The method of forming a metal film according to claim 1, wherein the reducing treatment step is a second film forming step of irradiating the coexisting region with ultraviolet rays.
前記第一の成膜工程と前記第二の成膜工程の間に、前記被処理物を加熱する加熱工程を有することを特徴とする請求項13に記載された金属膜の形成方法。 14. The method of forming a metal film according to claim 13, further comprising a heating step of heating the object to be processed between the first film forming step and the second film forming step. 前記第二の成膜工程の後、めっきによる増膜工程を有することを特徴とする請求項13または14の何れかの請求項に記載された金属膜の形成方法。 15. The method for forming a metal film according to claim 13, further comprising a film-increasing step by plating after the second film-forming step. 前記金属イオンは、金、パラジウム、プラチナ、銀、銅、ニッケル、コバルトからなる群から選択される少なくとも一種以上であることを特徴とする請求項13乃至15の何れか一の請求項に記載された金属膜の形成方法。 16. The metal ion according to any one of claims 13 to 15, wherein the metal ion is at least one selected from the group consisting of gold, palladium, platinum, silver, copper, nickel, and cobalt. A method for forming a metal film. 前記反応溶液は、さらにホウ酸塩、アルミニウム塩、ケイ酸塩、過酸化水素の少なくとも1種を含むことを特徴とする請求項13乃至16の何れか一の請求項に記載された金属膜の形成方法。 17. The metal film according to any one of claims 13 to 16, wherein the reaction solution further contains at least one of borate, aluminum salt, silicate and hydrogen peroxide. Forming method. 前記被処理物は、樹脂基板、セラミクス基板、ガラス基板、シリコン基板から選択される絶縁基板であることを特徴とする請求項13乃至17の何れか一の請求項に記載された金属膜の形成方法。 18. The formation of the metal film according to any one of claims 13 to 17, wherein the object to be processed is an insulating substrate selected from a resin substrate, a ceramic substrate, a glass substrate, and a silicon substrate. Method. 前記被処理物は、絶縁基板上に銅、アルミニウム、銀から選択される金属層が形成されていることを特徴とする請求項13乃至18の何れか一の請求項に記載された金属膜の形成方法。 19. The metal film according to any one of claims 13 to 18, wherein the object to be processed has a metal layer selected from copper, aluminum, and silver formed on an insulating substrate. Forming method. 被処理物の被処理面に光触媒材のフルオロ錯体イオンと、金属イオンを含む反応溶液を接触させ、前記被処理面上に酸化物と前記金属イオンの混合層を形成する第一の成膜部と、
前記混合層に紫外線を照射し、前記混合層を金属膜に改変する第二の成膜部を有する金属膜の形成装置。
A first film-forming unit for forming a mixed layer of an oxide and the metal ions on the surface to be treated by bringing a reaction solution containing fluoro complex ions of a photocatalyst material and metal ions into contact with the surface to be treated of the object to be treated. When,
An apparatus for forming a metal film having a second film forming unit for irradiating the mixed layer with ultraviolet rays to convert the mixed layer into a metal film.
前記併存領域を形成する工程は、
前記液相析出材の原料となる光触媒材のフルオロ錯体イオンを含む溶液を前記被処理面に接触させ、前記被処理面上に前記液相析出材の層を形成する第一の成膜工程と、
前記液相析出材の層に前記金属イオンを含む溶液を接触させる第二の成膜工程を含み、
前記還元処理工程は、前記併存領域に紫外線を照射する第三の成膜工程であることを特徴とする請求項1に記載された金属膜の形成方法。
The step of forming the coexisting region includes:
a first film-forming step of forming a layer of the liquid phase deposition material on the surface to be processed by contacting the surface to be processed with a solution containing fluoro complex ions of a photocatalyst material that is a raw material for the liquid phase deposition material; ,
A second film forming step of contacting the layer of the liquid phase deposition material with the solution containing the metal ions,
2. The method of forming a metal film according to claim 1, wherein the reducing treatment step is a third film forming step of irradiating the coexisting region with ultraviolet rays.
前記第一の成膜工程と、前記第二の成膜工程の間に、前記被処理物を加熱する、加熱工程を含むことを特徴とする請求項21に記載された金属膜の形成方法。 22. The method of forming a metal film according to claim 21, further comprising a heating step of heating the object to be processed between the first film forming step and the second film forming step. 前記第三の成膜工程の後に、さらに金属膜を付加するめっき工程が加えられることを特徴とする請求項21または22の何れかの請求項に記載された金属膜の形成方法。 23. The method of forming a metal film according to claim 21, further comprising a plating step for adding a metal film after said third film forming step. 前記光触媒材のフルオロ錯体イオンを含む溶液は、さらにホウ酸塩、アルミニウム塩、ケイ酸塩、過酸化水素の少なくとも1種を含むことを特徴とする請求項21乃至23の何れか一の請求項に記載された金属膜の形成方法。 24. Any one of claims 21 to 23, wherein the solution containing the fluoro complex ions of the photocatalytic material further contains at least one of borate, aluminum salt, silicate and hydrogen peroxide. The method for forming a metal film described in . 前記金属イオン溶液中の前記金属イオンは、金、パラジウム、プラチナ、銀、銅、ニッケル、コバルトからなる群から選択される少なくとも一種以上であることを特徴とする請求項21乃至24の何れか一の請求項に記載された金属膜の形成方法。 25. Any one of claims 21 to 24, wherein the metal ions in the metal ion solution are at least one selected from the group consisting of gold, palladium, platinum, silver, copper, nickel, and cobalt. A method for forming a metal film according to claim 1. 前記被処理物は、樹脂基板、セラミクス基板、ガラス基板、シリコン基板から選択される絶縁基板であることを特徴とする請求項21乃至25の何れか一の請求項に記載された金属膜の形成方法。 26. The formation of the metal film according to any one of claims 21 to 25, wherein the object to be processed is an insulating substrate selected from a resin substrate, a ceramic substrate, a glass substrate, and a silicon substrate. Method. 前記被処理物は、絶縁基板上に銅、アルミニウム、銀から選択される金属層が形成されていることを特徴とする請求項21乃至26の何れか一の請求項に記載された金属膜の形成方法。 27. The metal film according to any one of claims 21 to 26, wherein the object to be processed has a metal layer selected from copper, aluminum, and silver formed on an insulating substrate. Forming method. 被処理物の被処理面上に金属膜が形成された電子製品であって、
前記金属膜は、前記被処理面直上の光触媒材の連続膜と、前記光触媒材の連続膜の直上の金属層で構成されたことを特徴とする電子製品。
An electronic product in which a metal film is formed on a surface of an object to be processed,
The electronic product, wherein the metal film is composed of a continuous film of photocatalyst material directly on the surface to be processed and a metal layer directly on the continuous film of photocatalyst material.
被処理物の被処理面に光触媒材の液相析出材層を形成する第一成膜部と、
前記液相析出材層と金属イオン溶液を接触させ、前記被処理面上に併存領域を形成する第二成膜部と、
前記併存領域に紫外線を照射し、前記液相析出材層の直上に金属層を形成する第三成膜部を有することを特徴とする金属膜の形成装置。
a first film forming unit for forming a liquid phase deposition material layer of a photocatalyst material on the surface to be processed of the object to be processed;
a second film forming unit that contacts the liquid phase deposition material layer and the metal ion solution to form a coexisting region on the surface to be processed;
An apparatus for forming a metal film, comprising a third film forming section for irradiating the coexisting region with ultraviolet rays to form a metal layer immediately above the liquid phase deposition material layer.
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