JP2023032544A - Plating method - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、めっき方法に関する。 The present disclosure relates to plating methods.
従来から、めっき法を利用してメタルマスクを製造する技術が提案されている(例えば特許文献1~3)。具体的には、金属の導電層を電極とした電解めっき法により、該導電層の上に金属層を所定のパターンで形成する。例えば、導電層の上にレジストをパターン形成した後に、電解めっきを行うことで、導電層の上に金属層をパターン形成する。その後に金属層を導電層から剥離することで、該金属層からなるメタルマスクを製造する。
Conventionally, there have been proposed techniques for manufacturing a metal mask using a plating method (for example,
しかしながら、特許文献1~3の技術では、導電層(シード層)が金属を含むので、シード層と金属層(めっき層)との相性がよく、その密着力が高い。あるいは、シード層が金属であるので、その表面の平坦性がさほど高くなく、アンカー効果もしくは密着面積の向上により、シード層とめっき層との間の密着力が高くなる。このため、シード層とめっき層とを剥離するためには、より大きな外力を必要とする。外力が大きくなると、剥離の際に、めっき層が曲がる等の不具合が生じ得る。
However, in the techniques of
また、電解めっきとして、導電性の母材のみならず、非導電性の母材も活用できることも望まれていた。 It has also been desired that not only a conductive base material but also a non-conductive base material can be used for electrolytic plating.
そこで、本開示では、導電性の母材のみならず非導電性の母材も活用できつつ、シード層とめっき層とを剥離しやすい、めっき方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present disclosure is to provide a plating method that makes it possible to use not only a conductive base material but also a non-conductive base material, while allowing the seed layer and the plating layer to be easily separated.
めっき方法の第1の態様は、シード層として導電性のダイヤモンドライクカーボン膜を母材上に形成するシード層形成工程と、前記シード層形成工程の後に、電解めっきにより、前記シード層の上にめっき層を形成する第1成長工程とを備える。 A first aspect of the plating method includes a seed layer forming step of forming a conductive diamond-like carbon film on a base material as a seed layer; and a first growth step of forming a plating layer.
めっき方法の第2の態様は、第1の態様にかかるめっき方法であって、前記シード層形成工程において、前記シード層のシート抵抗が500mΩ/sq以下となる成膜条件で前記ダイヤモンドライクカーボン膜を前記母材上に形成する。 A second aspect of the plating method is the plating method according to the first aspect, wherein in the seed layer forming step, the diamond-like carbon film is formed under film forming conditions such that the seed layer has a sheet resistance of 500 mΩ/sq or less. is formed on the base material.
めっき方法の第3の態様は、第1または第2の態様にかかるめっき方法であって、前記シード層形成工程において、炭素元素を含む材料ガスと、前記ダイヤモンドライクカーボン膜に導電性を与えるドーパント元素を含む導電性付与ガスとを利用した化学気相成長法により、前記ダイヤモンドライクカーボン膜を前記母材上に形成する。 A third aspect of the plating method is the plating method according to the first or second aspect, wherein in the seed layer forming step, a material gas containing a carbon element and a dopant that imparts conductivity to the diamond-like carbon film. The diamond-like carbon film is formed on the base material by chemical vapor deposition using a conductivity imparting gas containing elements.
めっき方法の第4の態様は、第1から第3のいずれか一つの態様にかかるめっき方法であって、前記シード層形成工程の前に、チャンバ内の圧力を減圧した真空状態で、前記母材の表面をドライクリーニングするドライクリーニング工程をさらに備える。 A fourth aspect of the plating method is the plating method according to any one of the first to third aspects, wherein, prior to the seed layer forming step, the matrix is removed in a vacuum state in which the pressure inside the chamber is reduced. A dry cleaning step for dry cleaning the surface of the material is further provided.
めっき方法の第5の態様は、第4の態様にかかるめっき方法であって、前記シード層形成工程は、前記ドライクリーニング工程から真空状態を継続して行われる。 A fifth aspect of the plating method is the plating method according to the fourth aspect, wherein the seed layer forming step is continuously performed in a vacuum state from the dry cleaning step.
めっき方法の第6の態様は、第1から第5のいずれか一つの態様にかかるめっき方法であって、前記第1成長工程の後に、前記めっき層を前記シード層から剥離する第1剥離工程をさらに備える。 A sixth aspect of the plating method is the plating method according to any one of the first to fifth aspects, wherein after the first growing step, the plating layer is separated from the seed layer in a first peeling step. further provide.
めっき方法の第7の態様は、第6の態様にかかるめっき方法であって、前記第1剥離工程の後に、前記シード層の上にめっき層を形成する第2成長工程と、前記第2成長工程の後に前記めっき層を前記シード層から剥離する第2剥離工程とをさらに備える。 A seventh aspect of the plating method is the plating method according to the sixth aspect, wherein after the first peeling step, a second growth step of forming a plating layer on the seed layer; and a second peeling step of peeling the plating layer from the seed layer after the step.
めっき方法の第1の態様によれば、母材上に導電性のダイヤモンドライクカーボン膜であるシード層を形成し、そのシード層の上に、電解めっきにより、めっき層を形成する。よって、たとえ母材が非導電性であったとしても、電解めっきによりめっき層を形成することができる。電解めっきは高いスループットでめっき層を形成することができるので好適である。 According to the first aspect of the plating method, a seed layer that is a conductive diamond-like carbon film is formed on a base material, and a plating layer is formed on the seed layer by electroplating. Therefore, even if the base material is non-conductive, the plating layer can be formed by electroplating. Electroplating is preferable because it can form a plated layer with high throughput.
しかも、ダイヤモンドライクカーボン膜は原子レベルの高い平坦性を有している。したがって、めっき層を容易にシード層から剥離することもできる。 Moreover, the diamond-like carbon film has flatness at the atomic level. Therefore, the plating layer can be easily peeled off from the seed layer.
めっき方法の第2の態様によれば、電解めっきにおいて、めっき層をより効率的に形成することができる。 According to the second aspect of the plating method, the plating layer can be formed more efficiently in electrolytic plating.
めっき方法の第3の態様によれば、広いカバレッジで導電性のダイヤモンドライクカーボン膜を形成することができる。 According to the third aspect of the plating method, a conductive diamond-like carbon film can be formed with wide coverage.
めっき方法の第4の態様によれば、母材の表面を洗浄にできるので、高い密着性でダイヤモンドライクカーボン膜を母材の表面に形成することができる。 According to the fourth aspect of the plating method, since the surface of the base material can be cleaned, a diamond-like carbon film can be formed on the surface of the base material with high adhesion.
めっき方法の第5の態様によれば、ドライクリーニング工程の後における母材への不純物の付着および酸化物の形成を抑制することができる。よって、シード層形成工程において、高い密着性でシード層を母材に形成することができる。 According to the fifth aspect of the plating method, it is possible to suppress the adhesion of impurities to the base material and the formation of oxides after the dry cleaning process. Therefore, in the seed layer forming step, the seed layer can be formed on the base material with high adhesion.
めっき方法の第6の態様によれば、めっき層を製品(例えばメタルマスク)とすることができる。 According to the sixth aspect of the plating method, the plating layer can be used as a product (for example, a metal mask).
めっき方法の第7の態様によれば、シード層を再利用することができる。 According to the seventh aspect of the plating method, the seed layer can be reused.
以下、添付の図面を参照しながら、実施の形態について説明する。なお、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまでも例示であり、本開示の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。図面においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法または数が誇張または簡略化して図示されている場合がある。 Embodiments will be described below with reference to the accompanying drawings. Note that the components described in this embodiment are merely examples, and the scope of the present disclosure is not intended to be limited to them. In the drawings, for ease of understanding, the dimensions or number of each part may be exaggerated or simplified as necessary.
相対的または絶対的な位置関係を示す表現(例えば「一方向に」「一方向に沿って」「平行」「直交」「中心」「同心」「同軸」など)は、特に断らない限り、その位置関係を厳密に表すのみならず、公差もしくは同程度の機能が得られる範囲で相対的に角度または距離に関して変位された状態も表すものとする。等しい状態であることを示す表現(例えば「同一」「等しい」「均質」など)は、特に断らない限り、定量的に厳密に等しい状態を表すのみならず、公差もしくは同程度の機能が得られる差が存在する状態も表すものとする。形状を示す表現(例えば、「四角形状」または「円筒形状」など)は、特に断らない限り、幾何学的に厳密にその形状を表すのみならず、同程度の効果が得られる範囲で、例えば凹凸または面取りなどを有する形状も表すものとする。一の構成要素を「備える」「具える」「具備する」「含む」または「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的表現ではない。「A,BおよびCの少なくともいずれか一つ」という表現は、Aのみ、Bのみ、Cのみ、A,BおよびCのうち任意の2つ、ならびに、A,BおよびCの全てを含む。 Expressions indicating relative or absolute positional relationships (e.g., "in one direction", "along one direction", "parallel", "perpendicular", "center", "concentric", "coaxial", etc.) are used unless otherwise specified. Not only the positional relationship is strictly expressed, but also the relatively displaced state in terms of angle or distance within the range of tolerance or equivalent function. Expressions indicating equality (e.g., "same", "equal", "homogeneous", etc.), unless otherwise specified, not only express quantitatively strictly equality, but also tolerances or equivalent functions can be obtained It shall also represent the state in which there is a difference. Expressions indicating shapes (e.g., "square shape" or "cylindrical shape"), unless otherwise specified, not only represent the shape strictly geometrically, but also to the extent that the same effect can be obtained, such as Shapes having unevenness or chamfering are also represented. The terms "comprise", "comprise", "comprise", "include" or "have" an element are not exclusive expressions that exclude the presence of other elements. The phrase "at least one of A, B and C" includes only A, only B, only C, any two of A, B and C, and all of A, B and C.
図1は、本実施の形態にかかるめっき方法を利用したメタルマスク1の製造方法の一例を示すフローチャートである。図2(a)から図2(d)および図3(a)から図3(c)は、各製造段階の様子の一例を概略的に示す図である。この製造方法により、複数の開口1aを有するメタルマスク1が製造される(図3(c)参照)。このメタルマスク1は、例えば、有機EL(Electro-Luminescence)ディスプレイの製造に用いられる。より具体的な一例として、メタルマスク1は有機発光層の形成に用いられる。すなわち、メタルマスク1が所定の基板(不図示)上に配置された上で、メタルマスク1の開口1aを通じて所定の基板上に有機発光材料を蒸着させる。これにより、該基板上に有機発光層が形成される。
FIG. 1 is a flow chart showing an example of a method for manufacturing a
以下では、このようなメタルマスク1の製造方法の一例を、図1から図3を参照して説明する。図1の例では、まず、母材10の表面に対してドライクリーニングを行う(ステップS1:ドライクリーニング工程)。母材10は、例えば、ステンレス鋼、合成樹脂あるいはセラミックス等の材料によって形成される。母材10は導電性を有していてもよく、導電性を有していなくてもよい。母材10は例えば板状の形状を有している。
An example of a method for manufacturing such a
この母材10は所定の真空処理装置100に搬送される。母材10は真空処理装置100において、その厚み方向が鉛直方向に沿い、かつ、母材10の主面10aが鉛直上方を向く姿勢で載置される。図4は、真空処理装置100の一例を概略的に示す図である。図4の例では、真空処理装置100はドライクリーニング装置110と成膜装置120とを含む。母材10は、搬送ロボット200によって、ドライクリーニング装置110に搬入される。
This
ドライクリーニング装置110は、母材10の表面に対してドライクリーニングを行う洗浄装置である。例えばドライクリーニング装置110は、第1チャンバと、第1チャンバ内を減圧する第1減圧機構(例えば真空ポンプ)と、第1チャンバ内に設けられた第1プラズマリアクタと、第1チャンバ内にプラズマ用のガスを供給する第1ガス供給部とを含む。
The
第1プラズマリアクタは第1チャンバ内のガスをプラズマ化させ、該プラズマによるイオンおよびラジカル等の活性種を母材10の主面10aに作用させる。第1プラズマリアクタは、例えば、容量結合方式のプラズマリアクタであってもよく、誘導結合方式のプラズマリアクタであってもよい。容量結合方式のプラズマリアクタは一対の電極を含み、誘導結合方式のプラズマリアクタは誘導結合型アンテナを含む。
The first plasma reactor converts the gas in the first chamber into plasma, and causes active species such as ions and radicals generated by the plasma to act on the
第1ガス供給部は、例えば、第1チャンバ内で開口する給気口を有する第1給気管と、該第1給気管に介装された第1バルブとを含む。第1バルブが開くことにより、第1給気管を通じて第1チャンバ内にプラズマ用のガスが供給される。 The first gas supply unit includes, for example, a first air supply pipe having an air supply port that opens in the first chamber, and a first valve interposed in the first air supply pipe. By opening the first valve, plasma gas is supplied into the first chamber through the first air supply pipe.
第1減圧機構は第1チャンバ内のガスを吸引して、第1チャンバ内の圧力を例えば100Pa以下に低下させる。第1ガス供給部がプラズマ用のガスを第1チャンバ内に供給しつつ、第1プラズマリアクタが該ガスをプラズマ化させる。プラズマ用のガスは例えばアルゴンガス等の希ガスを含む。プラズマ化によるラジカルおよびイオンの少なくともいずれか一方が母材10の主面10aに作用することにより、母材10の主面10aを洗浄することができる。例えば、イオンが母材10の主面10aに衝突して主面10a上の不純物を除去することができる。
The first decompression mechanism sucks the gas in the first chamber and reduces the pressure in the first chamber to, for example, 100 Pa or less. While the first gas supply unit supplies gas for plasma into the first chamber, the first plasma reactor turns the gas into plasma. Gases for the plasma include noble gases such as argon gas. At least one of the radicals and ions generated by the plasma act on the
第1ガス供給部は酸化性ガス(例えば酸素ガス)も第1チャンバ内に供給してもよい。これにより、母材10の主面10a上の不要な有機物(例えば残留した油)を酸化分解して除去することができる。例えば酸素ガスが第1チャンバ内に供給されると、プラズマによって、高い活性を有する酸素ラジカルが生じ、該酸素ラジカルが母材10の主面10aに作用して、有機物を酸化除去する。つまり、酸化性ガスの供給により、母材10に対する洗浄性能を向上させることができる。母材10の有機物を十分に除去できる所定時間が経過すると、第1ガス供給部は酸化性ガスの供給を停止する。
The first gas supply unit may also supply an oxidizing gas (eg, oxygen gas) into the first chamber. Thereby, unnecessary organic substances (for example, residual oil) on the
その一方で、酸化性ガスの供給によって、母材10の主面10aに酸化膜が形成される場合もある。この場合には、第1ガス供給部は酸化性ガスの供給停止後に還元性ガス(例えば水素ガス)を第1チャンバ内に供給してもよい。これにより、母材10の酸化膜を還元して除去することができる。例えば水素ガスが第1チャンバ内に供給されると、プラズマによって、高い活性を有する水素ラジカルが生じ、該水素ラジカルが母材10の酸化膜を還元して除去する。酸化膜を十分に除去できる所定時間が経過すると、第1ガス供給部は還元性ガスおよびプラズマ用のガスの供給を停止する。
On the other hand, an oxide film may be formed on the
以上のように、ドライクリーニング工程によって、母材10の主面10aの不純物を除去することができ、主面10aを清浄にすることができる。
As described above, the dry cleaning process can remove impurities from the
なお、ドライクリーニング工程よりも前に、母材10の表面に対してウェットクリーニングおよび乾燥処理を行ってもよい。例えば、母材10に油分等の有機物が付着している場合には、溶剤(薬液)洗浄および水洗洗浄を含むウェットクリーニングを行った後に、母材10を乾燥させ、その後、上述のドライクリーニングを行う。これにより、より適切に母材10の主面10aを清浄にすることができる。
Wet cleaning and drying may be performed on the surface of the
ドライクリーニング工程の後には、母材10の主面10a上に、シード層20として導電性のダイヤモンドライクカーボン膜(以下、DLC膜と呼ぶ)を形成する(ステップS2:シード層形成工程)。図4の成膜装置120は、母材10上にシード層20を形成する装置である。図4の例では、ドライクリーニング装置110と成膜装置120との間に搬送チャンバ210が設けられている。搬送チャンバ210はドライクリーニング装置110および成膜装置120に連結される。搬送チャンバ210とドライクリーニング装置110との連結部では、ゲートが設けられている。ゲートが開くことにより、ドライクリーニング装置110の第1チャンバと搬送チャンバ210とが連通し、ゲートが閉じることにより、該第1チャンバが搬送チャンバ210と遮断される。搬送チャンバ210と成膜装置120との連結部にもゲートが設けられる。
After the dry cleaning process, a conductive diamond-like carbon film (hereinafter referred to as a DLC film) is formed as a
搬送チャンバ210内には搬送ロボット220が設けられている。また、搬送チャンバ210内を減圧する減圧機構(例えば真空ポンプ)も設けられる。搬送チャンバ210内の圧力は減圧機構によって例えば100Pa以下に調整される。
A
ドライクリーニング後の母材10は、搬送ロボット220によってドライクリーニング装置110の第1チャンバから取り出され、成膜装置120の第2チャンバ内に搬送される。つまり、母材10は、真空度が高い搬送チャンバ210内の空間を経由して、ドライクリーニング装置110から成膜装置120に搬送される。したがって、母材10は大気圧空間を経由することなく、ドライクリーニング工程からシード層形成工程が行われる。言い換えれば、シード層形成工程はドライクリーニング工程から真空状態を継続して行われる。ここでいう真空状態とは、母材10が100Pa以下の空間内に位置する状態をいう。
The
成膜装置120は、例えば、物理気相成長法または化学気相成長法により、母材10の主面10aの上にシード層20を形成する(図2(b)参照)。物理気相成長法としては、例えばスパッタを採用することができる。化学気相成長法としては、例えばプラズマ化学気相成長法を採用できる。成膜装置120が化学気相成長法によりシード層20を形成する場合、直進性の高いスパッタとは異なって、広いカバレッジでシード層20を母材10の主面10aに形成することができる。
The
以下では、化学気相成長法で成膜処理を行う成膜装置120の具体的な一例について述べる。成膜装置120は、例えば、第2チャンバと、第2チャンバ内を減圧する第2減圧機構(例えば真空ポンプ)と、第2チャンバ内に設けられた第2プラズマリアクタと、第2チャンバ内にガスを供給する第2ガス供給部とを含む。第2プラズマリアクタは、例えば、容量結合方式のプラズマリアクタであってもよく、誘導結合方式のプラズマリアクタであってもよい。第2ガス供給部は、例えば、第2チャンバ内で開口する給気口を有する第2給気管と、該第2給気管に介装された第2バルブとを含む。
A specific example of the
第2減圧機構は第2チャンバ内のガスを吸引して、第2チャンバ内の圧力を例えば100Pa以下に低下させる。第2ガス供給部は材料ガスおよび導電性付与ガスを第2チャンバ内に供給する。材料ガスは、炭素元素を含むガスであり、例えば、炭化水素系ガス(具体的には、メタンガス、アセチレンガス等)である。導電性付与ガスは、DLC膜に導電性を付与するドーパント元素を含むガスであり、例えば、窒素ガスである。 The second decompression mechanism sucks the gas in the second chamber and reduces the pressure in the second chamber to, for example, 100 Pa or less. The second gas supply unit supplies the material gas and the conductivity imparting gas into the second chamber. The material gas is a gas containing a carbon element, such as a hydrocarbon-based gas (specifically, methane gas, acetylene gas, etc.). The conductivity imparting gas is a gas containing a dopant element that imparts conductivity to the DLC film, such as nitrogen gas.
第2プラズマリアクタはこれらのガスをプラズマ化させる。これにより、母材10の主面10aには、ドーパント元素を含む導電性のDLC膜が徐々に堆積する。導電性のDLC膜の膜厚が所定の膜厚に達すると、成膜装置120は成膜処理を終了する。この成膜処理により、母材10の主面10aの上には、シード層20が形成される。
A second plasma reactor turns these gases into plasma. As a result, a conductive DLC film containing the dopant element is gradually deposited on the
後述の電解めっきのためには、シード層20のシート抵抗は500mΩ/sq以下であることが望ましく、200mΩ/sq以下であることがさらに望ましい。つまり、成膜装置120は、シート抵抗が500mΩ/sq以下(より好ましくは200mΩ/sq以下)となる成膜条件で、シード層20を成膜するとよい。このシート抵抗は、シード層20中のドーパント元素による欠陥の量によって調整可能である。具体的には、シード層形成工程における導電性付与ガスの流量を大きくすることにより、シード層20のシート抵抗を小さくすることができる。要するに、シート抵抗が500mΩ/sq以下(より好ましくは200mΩ/sq以下)となるように、導電性付与ガスの流量が設定されるとよい。
For electroplating, which will be described later, the sheet resistance of the
シード層20が形成された母材10は、例えば不図示の搬送ロボットによって成膜装置120から取り出される。
The
次に、シード層20の上にレジスト30をパターン形成する。具体的には、母材10が所定のレジスト装置に搬送される。レジスト装置は、シード層20の上にレジスト30を形成する。例えば、レジスト装置は、シード層20上にレジスト液を塗布した後に、レジスト液を乾燥させることにより、レジスト30を形成する。あるいは、フィルム状のレジスト30をシード層20に貼合してもよい。
A resist 30 is then patterned on the
次に、レジスト30の上にフォトマスク31を配置し(図2(c)参照)、その後、レジスト30を露光する(ステップS3:レジスト露光工程)。そして、フォトマスク31を取り外した後で、現像液を用いてレジスト30を現像する(ステップS4:レジスト現像工程)。これにより、所定のパターン形状を有するレジスト30がシード層20上に形成される(図2(d)参照)。
Next, a
レジスト30がパターン形成された母材10は、例えば不図示の搬送ロボットによってレジスト装置から取り出される。
The
次に、シード層20の上にめっき層40を形成する(ステップS5:成長工程)。めっき層40は例えば銅またはニッケル等の金属である。
Next, a
まず、シード層20およびレジスト30が形成された母材10が所定のめっき装置に搬送される。めっき装置においては、この母材10が電解液に浸漬される。電解液はめっき液とも呼ばれる。電解液としては、例えば、スルファミン酸等の電解液を採用できる。そして、該電解液に浸漬した所定の電極(例えばニッケル)と、シード層20との間に電圧が印加される。これにより、シード層20の表面に金属(例えばニッケル)が析出し、めっき層40が形成される(図3(a)参照)。めっき層40の膜厚が所定の膜厚に達すると、めっき装置は電圧の出力を終了する。めっき層40の膜厚は例えばレジスト30の膜厚以下である。
First, the
めっき層40が形成された母材10は例えば不図示の搬送ロボットによってめっき装置から取り出される。
The
次に、レジスト30を除去する(ステップS6:レジスト除去工程)。具体的には、シード層20、レジスト30およびめっき層40が形成された母材10が所定のレジスト除去装置に搬送される。レジスト除去装置は、例えば、硫酸等のレジスト除去液を用いてレジスト30を除去する。これにより、めっき層40には複数の開口1aが形成される(図3(b)参照)。レジスト30が除去された母材10は例えば不図示の搬送ロボットによってレジスト除去装置から取り出される。
Next, the resist 30 is removed (step S6: resist removing step). Specifically, the
次に、めっき層40をシード層20から剥離する(ステップS7:剥離工程)。具体的には、シード層20およびめっき層40が形成された母材10が所定の剥離装置に搬送される。剥離装置は、例えば、めっき層40とシード層20とを分離させるための外力を、めっき層40とシード層20とに印加する。これにより、めっき層40がシード層20から剥離する(図3(c)参照)。例えば、剥離装置は、めっき層40とシード層20との境界に楔を打ち込んで、めっき層40の一部をシード層20から剥離しつつ、めっき層40の一部をシード層20から遠ざけるように外力を印加することで、めっき層40をシード層20から剥離することができる。このようにシード層20から剥離しためっき層40は、製品(ここではメタルマスク1)に相当する。
Next, the
以上の製造方法により、メタルマスク1を製造することができる。しかも、上述の例では、シード層20として導電性のDLC膜を採用している。シード層20は導電性を有しているので、上述のように、電解めっきによりめっき層40を形成することができる。電解めっきでは、電力を利用してめっき層40を形成するので、高いスループットおよび低コストでめっき層40を形成することができる。
The
また、DLC膜の性質上、シード層20の表面を原子レベルで極めて平坦に形成することができる。つまり、めっき層40はシード層20の平坦面の上に形成される。よって、シード層20とめっき層40との境界においてアンカー効果がほとんど生じずに、その密着力は小さい。また、めっき層40は金属であるのに対して、シード層20は金属とは異なるDLC膜である。よって、めっき層40とシード層20との材料的な相性での密着力もさほど高くない。したがって、剥離工程において、より小さい外力でめっき層40をシード層20から剥離することができ、めっき層40(つまりメタルマスク1)に曲げが生じることを抑制できる。
In addition, due to the properties of the DLC film, the surface of the
また、DLC膜は酸性およびアルカリ性に対して高い耐食性を有している。よって、母材10が電解液に浸漬した浸漬状態でも、シード層20はほとんど消失せずに、安定した膜質を維持することができる。つまり、浸漬状態においてもシード層20の表面の平坦性を維持することができる。このため、シード層20の平坦面にめっき層40を形成することができる。
Also, the DLC film has high corrosion resistance against acid and alkali. Therefore, even when the
比較のために、シード層20が金属で形成されている構造について説明する。金属の多くは酸によって腐食するので、酸性の電解液に母材10が浸漬すると、シード層20が酸によって溶解し、その表面に凹凸が生じ得る。このような凹凸を避けるためには、シード層20の金属の種類に応じた電解液を採用する必要がある。つまり、シード層20を腐食させない電解液を採用する必要がある。
For comparison, a structure in which the
これに対して、シード層20がDLC膜である場合には、より多くの種類の電解液に対して耐食性を有するので、より多くの種類の電解液に適用することができる。つまり、電解めっきにおける電解液の選択性を向上させることができる。
On the other hand, when the
また、上述の例では、シード層形成工程において、シート抵抗が500mΩ/sq以下となる成膜条件、より好ましくは200mΩ/sq以下となる成膜条件で、DLC膜が形成される。これにより、電気抵抗の低いシード層20を形成することができる。このため、電解めっきにおいて、電極およびシード層20を流れる電流を向上させることができる。よって、より高い効率でめっき層40を形成することができる。
In the above example, in the seed layer forming step, the DLC film is formed under the film forming conditions that the sheet resistance is 500 mΩ/sq or less, more preferably 200 mΩ/sq or less. Thereby, the
また、上述の例では、シード層形成工程において、化学気相成長法により、DLC膜が形成されている。このため、広いカバレッジでDLC膜を形成することができる。したがって、たとえ母材10の主面10aが湾曲したり、あるいは、主面10aに突起部があったりする場合であっても、母材10の主面10aに均一なDLC膜を形成することができる。
Further, in the above example, the DLC film is formed by the chemical vapor deposition method in the seed layer forming step. Therefore, the DLC film can be formed with wide coverage. Therefore, even if the
なお、スパッタを用いる場合には、例えば、チャンバ内において母材10の主面10aに向かい合うように炭素製のターゲットを配置し、該ターゲットに対してプラズマによるイオンを衝突させるとともに、窒素ガス等の導電性付与ガスを該チャンバに供給すればよい。これにより、母材10の主面10aに導電性のDLC膜を形成することができる。
In the case of using sputtering, for example, a carbon target is arranged in a chamber so as to face the
また、上述の例では、DLC膜の形成前に母材10に対するドライクリーニングを行っている。このため、母材10の主面10aの不純物を事前に除去することができ、母材10とシード層20との密着性を向上させることができる。
Further, in the above example, the
ところで、母材10が導電性を有している場合には、電解めっきにおいて、母材10と電極との間に電圧を印加する場合もある。この場合、母材10およびシード層20が電極として機能する。母材10とシード層20との間に不純物が介在していれば、その部分において電極の電気抵抗が高くなり、これによって、成長工程におけるめっき層40の膜厚分布が不均一になり得る。これに対して、上述の例では、母材10の主面10a上の不純物を除去した上で、シード層20が形成されるので、成長工程において、めっき層40の膜厚を均一にすることができる。
By the way, when the
また、上述の例では、母材10は高真空の空間内でドライクリーニング工程およびシード層形成工程が続けて行われる。つまり、母材10は大気圧空間を経ずにドライクリーニングおよび成膜処理が行われる。大気圧空間を経由すると、母材10の主面10aにパーティクル等の不純物が付着したり、あるいは、母材10の主面10aが酸素ガスによって酸化したりするおそれがある。上述の例では、高真空の空間(例えば圧力が100Pa以下)のみを経由して、母材10がドライクリーニングおよび成膜処理を受けるので、不純物や酸化膜が主面10a上に形成されることを抑制することができる。よって、シード層20をさらに高い密着力で母材10の主面10a上に形成することができ、剥離工程においてシード層20と母材10とが剥離することを抑制できる。
Further, in the above example, the
また、上述の例では、ドライクリーニングを活用して母材10を洗浄しているので、ウェットクリーニングのみで母材10を洗浄する場合に比べて、薬液および水の消費量を低減させることができる。よって、環境負荷を低減させることもできる。
In addition, in the above example, dry cleaning is used to clean the
<真空処理装置>
なお、図4の例では、真空処理装置100は、ドライクリーニング装置110と成膜装置120とを含んでいるものの、これらの機能を兼用する単一の処理装置を含んでいてもよい。図5は、このような真空処理装置100の一例を示す図である。真空処理装置100はドライクリーニング機能と成膜処理機能とを有している。真空処理装置100は、例えば、チャンバと、該チャンバ内を減圧する減圧機構(例えば真空ポンプ)と、該チャンバ内に設けられたプラズマリアクタと、該チャンバ内に種々のガスを供給するガス供給部とを含む。プラズマリアクタは、例えば、容量結合方式のプラズマリアクタであってもよく、誘導結合方式のプラズマリアクタであってもよい。
<Vacuum processing equipment>
In addition, although the
ガス供給部は該チャンバ内に、ドライクリーニング用のガスおよび成膜用のガスを供給する。ドライクリーニング用のガスは、例えば、希ガス、酸化性ガスおよび還元性ガスを含む。成膜用のガスは、例えば、材料ガスおよび導電性付与ガスを含む。ガス供給部は、例えば、該チャンバ内で開口する給気口を有する各種のガス用の給気管と、各給気管に介装されたバルブとを含む。 The gas supply unit supplies a dry cleaning gas and a film forming gas into the chamber. Gases for dry cleaning include, for example, noble gases, oxidizing gases and reducing gases. The film-forming gas includes, for example, a material gas and a conductivity imparting gas. The gas supply unit includes, for example, air supply pipes for various gases having air supply ports that open in the chamber, and valves interposed in each air supply pipe.
このような真空処理装置100に母材10が搬送されると、減圧機構がチャンバ内の圧力を例えば100Pa以下に低減させた上で、真空処理装置100がドライクリーニング工程およびシード層形成工程をこの順で行う。この真空処理装置100においても、ドライクリーニング工程とシード層形成工程との間で母材10は大気圧空間にさらされない。このため、ドライクリーニング後の母材10の主面10aには不純物および酸化膜がほとんど形成されない。したがって、シード層20を高い密着性で母材10の主面10a上に形成することができる。
When the
<シード層の再利用>
ところで、本実施の形態では、シード層20は上述のように導電性のDLC膜によって構成されているので、シード層20とめっき層40との密着力は低い。よって、剥離工程において、めっき層40をシード層20から綺麗にはがすことができる。そこで、この剥離工程の後のシード層20を別のメタルマスク1の製造に流用してもよい。
<Reuse of seed layer>
By the way, in the present embodiment, since the
図6は、このようなメタルマスク1の製造方法の一例を示すフローチャートである。図6の例では、ドライクリーニング工程(ステップS1)、シード層形成工程(ステップS2)、レジスト露光工程(ステップS3)、レジスト現像工程(ステップS4)、成長工程(ステップS5:第1成長工程に相当)、レジスト除去工程(ステップS6)および剥離工程(ステップS7:第1剥離工程に相当)がこの順で行われた後、再び、レジスト露光工程(ステップS3)が行われる。すなわち、メタルマスク1を剥離した後のシード層20(図3(c)参照)の上に再び別のレジスト30が形成され、該レジスト30が露光される。そして、レジスト現像工程(ステップS4)によって該レジスト30にパターンが形成され、成長工程(ステップS5:第2成長工程に相当)によってシード層20の上に新たな別のめっき層40が形成される。そして、レジスト除去工程(ステップS6)によって該レジスト30が除去され、剥離工程(ステップS7:第2剥離工程)によって、この別のめっき層40がシード層20から剥離されて、別のメタルマスク1が製造される。
FIG. 6 is a flow chart showing an example of a method for manufacturing such a
このような製造方法によれば、複数のメタルマスク1の製造に対して共通のDLC膜を利用できる。したがって、メタルマスク1の製造コストを低減させることができる。
According to such a manufacturing method, a common DLC film can be used for manufacturing a plurality of
以上のように、めっき方法は詳細に説明されたが、上記の説明は、すべての局面において、例示であって、めっき方法がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この開示の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。上記各実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせたり、省略したりすることができる。 Although the plating method has been described in detail as above, the above description is illustrative in all aspects, and the plating method is not limited thereto. It is understood that numerous variations not illustrated can be envisioned without departing from the scope of this disclosure. Each configuration described in each of the above embodiments and modifications can be appropriately combined or omitted as long as they do not contradict each other.
10 母材
20 シード層
40 めっき層
S1 ドライクリーニング工程(ステップ)
S2 シード層形成工程(ステップ)
S5 第1成長工程、第2成長工程(ステップ)
S7 第1剥離工程、第2剥離工程(ステップ)
10
S2 seed layer forming step (step)
S5 First growth process, second growth process (step)
S7 First peeling process, second peeling process (step)
Claims (7)
前記シード層形成工程の後に、電解めっきにより、前記シード層の上にめっき層を形成する第1成長工程と
を備える、めっき方法。 A seed layer forming step of forming a conductive diamond-like carbon film on the base material as a seed layer;
A plating method comprising, after the seed layer forming step, a first growing step of forming a plated layer on the seed layer by electroplating.
前記シード層形成工程において、前記シード層のシート抵抗が500mΩ/sq以下となる成膜条件で前記ダイヤモンドライクカーボン膜を前記母材上に形成する、めっき方法。 The plating method according to claim 1,
The plating method, wherein in the seed layer forming step, the diamond-like carbon film is formed on the base material under film forming conditions such that the seed layer has a sheet resistance of 500 mΩ/sq or less.
前記シード層形成工程において、炭素元素を含む材料ガスと、前記ダイヤモンドライクカーボン膜に導電性を与えるドーパント元素を含む導電性付与ガスとを利用した化学気相成長法により、前記ダイヤモンドライクカーボン膜を前記母材上に形成する、めっき方法。 The plating method according to claim 1 or claim 2,
In the seed layer forming step, the diamond-like carbon film is formed by chemical vapor deposition using a material gas containing a carbon element and a conductivity imparting gas containing a dopant element that imparts conductivity to the diamond-like carbon film. A plating method for forming on the base material.
前記シード層形成工程の前に、チャンバ内の圧力を減圧した真空状態で、前記母材の表面をドライクリーニングするドライクリーニング工程をさらに備える、めっき方法。 The plating method according to any one of claims 1 to 3,
The plating method further comprising, before the seed layer forming step, a dry cleaning step of dry cleaning the surface of the base material in a vacuum state in which the pressure inside the chamber is reduced.
前記シード層形成工程は、前記ドライクリーニング工程から真空状態を継続して行われる、めっき方法。 The plating method according to claim 4,
The plating method, wherein the seed layer forming step is continuously performed in a vacuum state from the dry cleaning step.
前記第1成長工程の後に、前記めっき層を前記シード層から剥離する第1剥離工程をさらに備える、めっき方法。 The plating method according to any one of claims 1 to 5,
The plating method further comprising a first peeling step of peeling the plating layer from the seed layer after the first growing step.
前記第1剥離工程の後に、前記シード層の上にめっき層を形成する第2成長工程と、
前記第2成長工程の後に前記めっき層を前記シード層から剥離する第2剥離工程と
をさらに備える、めっき方法。 The plating method according to claim 6,
a second growth step of forming a plating layer on the seed layer after the first peeling step;
The plating method further comprising a second peeling step of peeling the plating layer from the seed layer after the second growing step.
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