JP2872940B2 - Substrate metallization method - Google Patents

Substrate metallization method

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JP2872940B2
JP2872940B2 JP7181437A JP18143795A JP2872940B2 JP 2872940 B2 JP2872940 B2 JP 2872940B2 JP 7181437 A JP7181437 A JP 7181437A JP 18143795 A JP18143795 A JP 18143795A JP 2872940 B2 JP2872940 B2 JP 2872940B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は基板上に金属膜パタ
ーンを形成する基板金属化方法に関し、特に、無電解
(メッキ)法により金属膜パターンを形成する基板金属
化方法に関する。
The present invention relates to a method of forming a metal film pattern on a substrate, and more particularly to a method of forming a metal film pattern by an electroless (plating) method.

【0002】[0002]

【従来の技術】無電解または化学的金属化は、基板を金
属化するうえで、簡単で費用のかからない方法である。
かかる金属化においては、錯金属イオンおよび還元剤を
含む無電解金属化浴、例えば銅浴およびニッケル浴が使
用され、触媒表面上で金属イオンが金属に還元される。
一般に、表面を触媒にするために金属化すべき表面上に
金属Pd核を供給する。標準操作では、金属化すべき表
面を、SnCl2 の水溶液,PdCl2 の水溶液へ順次
接触させることにより予め核形成(以下、活性化とい
う。)する。次いで、この活性化した表面を無電解金属
化浴に浸漬し、表面を金属化する。この活性化方法は選
択的でなく、即ち、基板の全表面が核形成され、次いで
金属化される。無電解銅にたいしては、通常、浴中に還
元剤として強力な還元性のホルムアルデヒドが使用さ
れ、無電解ニッケルに対しては、一般的に、浴中の還元
剤として還元剤の反応性の低い次亜燐酸塩が使用され
る。これらの基板の金属化においては、しばしば、選択
的またはパターン化された金属化が望ましい。
BACKGROUND OF THE INVENTION Electroless or chemical metallization is a simple and inexpensive method of metallizing a substrate.
In such metallization, electroless metallization baths containing complex metal ions and a reducing agent, such as copper and nickel baths, are used to reduce the metal ions to metal on the catalyst surface.
Generally, a metal Pd nucleus is provided on the surface to be metallized to catalyze the surface. In the standard operation, nucleation (hereinafter, referred to as activation) is performed in advance by sequentially contacting the surface to be metallized with an aqueous solution of SnCl 2 and an aqueous solution of PdCl 2 . The activated surface is then immersed in an electroless metallization bath to metallize the surface. This activation method is not selective, ie the entire surface of the substrate is nucleated and then metallized. For electroless copper, strong reducing formaldehyde is generally used as a reducing agent in the bath, and for electroless nickel, the following reducing agent is generally used as a reducing agent in the bath. Phosphite is used. In the metallization of these substrates, selective or patterned metallization is often desirable.

【0003】かかる金属化方法の例としては以下の通り
である。まず所望の厚さを有する均一な金属層を基板上
に堆積する。次いでフォトレジスト層を設け、この層を
パターンに従って暴露,現像し、これによりレジスト層
をパターニングする。そして、金属層をレジストパター
ンをマスクに選択的にエッチングし、しかる後レジスト
層を除去する。他の方法では、基板を触媒のPd核で活
性化する。次いでフォトレジスト層を基板上に設け、こ
の層をパターンに従って暴露,現像し、これによりレジ
スト層をパターニングする。次いで、表面を無電解金属
化浴に浸漬し、この処理で金属をレジストパターンの孔
に所望の暑さに堆積する。最後にレジスト層を取り除
き、Pd核を短いエッチング処理により除去する。
An example of such a metallization method is as follows. First, a uniform metal layer having a desired thickness is deposited on a substrate. Next, a photoresist layer is provided, and this layer is exposed and developed according to a pattern, thereby patterning the resist layer. Then, the metal layer is selectively etched using the resist pattern as a mask, and then the resist layer is removed. In another method, the substrate is activated with a Pd nucleus of the catalyst. Next, a photoresist layer is provided on the substrate, and the layer is exposed and developed according to a pattern, thereby patterning the resist layer. Next, the surface is immersed in an electroless metallizing bath, and the metal is deposited in the holes of the resist pattern to a desired heat by this treatment. Finally, the resist layer is removed, and the Pd nucleus is removed by a short etching process.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】前記2つの方法は、い
ずれも、比較的多数の処理工程を必要とし、また、大き
な基板表面上にレジスト層を設けることは容易なことで
はないという欠点を有している。尚、これらの方法は個
々に日本学術振興会薄膜第131委員会 編 「薄膜ハ
ンドブック」 オーム社 刊 に詳しい。
Both of the two methods have the disadvantages that they require a relatively large number of processing steps and that it is not easy to provide a resist layer on a large substrate surface. doing. In addition, these methods are described in detail in “Thin Film Handbook” edited by the 131st Committee of Thin Films of the Japan Society for the Promotion of Science, published by Ohmsha.

【0005】前記2つの方法以外に、スピンコーティン
グにより酢酸パラジウム薄膜を基板に付着させ、このフ
ィルムをレーザーにより局所的に分解し、次いで暴露部
分上の酢酸パラジウムを除去して金属パラジウムにした
後、かかる工程を経て形成されたPd核のパターンを無
電解ニッケルまたは銅浴中で金属化する方法が知られて
いる。この方法の欠点は、比較的多数の処理工程が必要
で、また、酢酸パラジウムを分解するために高レーザー
出力が必要であるため、大きい基板表面の処理に著しく
時間が費やされてしまうという点である。
[0005] In addition to the above two methods, a palladium acetate thin film is deposited on a substrate by spin coating, the film is locally decomposed by a laser, and then the palladium acetate on the exposed portion is removed to form metal palladium. A method is known in which a pattern of a Pd nucleus formed through such a process is metallized in an electroless nickel or copper bath. The disadvantages of this method are that a relatively large number of processing steps are required and that high laser power is required to decompose palladium acetate, so that significant time is required to process large substrate surfaces. It is.

【0006】本発明は前記課題に鑑みてなされたもので
あり、フォトリソグラフィー技術を用いることなく、比
較的少数の処理工程により基板上に金属膜パターンを形
成することができる基板金属化法を提供するものであ
る。
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a substrate metallization method capable of forming a metal film pattern on a substrate in a relatively small number of processing steps without using photolithography technology. Is what you do.

【0007】更に本発明の他の目的は、大面積の基板上
にも所望の金属膜パターンを形成することができる基板
金属化方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a method for metallizing a substrate, which can form a desired metal film pattern even on a large-area substrate.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明にかかる基板金属
化法は、基板上に金属膜パターンを形成する基板金属化
法であって、基板主面の全面に対してチタネート系カッ
プラー層を形成し、当該チタネート系カップラー層の所
定部分に紫外線オゾン処理を施すことにより、当該所定
部分を前記基板上から完全に除去し、この後、このチタ
ネート系カップラー層のパターンが形成された基板主面
を塩化第1錫(SnCl2 )の水溶液に接触させ、次に
水洗し、次に塩化パラジウム水溶液(PdCl2 )に接
触させ、しかる後、当該基板主面を無電解金属化浴中に
浸漬させることを特徴とするものである。
The substrate metallization method according to the present invention is a substrate metallization method for forming a metal film pattern on a substrate, wherein a titanate-based coupler layer is formed over the entire main surface of the substrate. Then, a predetermined portion of the titanate-based coupler layer is subjected to ultraviolet ozone treatment to completely remove the predetermined portion from the substrate, and thereafter, the substrate main surface on which the pattern of the titanate-based coupler layer is formed is removed. Contacting with an aqueous solution of stannous chloride (SnCl 2 ), then washing with water, then contacting with an aqueous solution of palladium chloride (PdCl 2 ), and then immersing the main surface of the substrate in an electroless metallization bath It is characterized by the following.

【0009】前記構成においては、前記塩化パラジウム
(PdCl2 )水溶液にパラジウムイオン(Pd2+)を
分散安定化させるための水溶性高分子が含まれている請
求項1に記載の基板金属化法。
The method according to claim 1, wherein the aqueous solution of palladium chloride (PdCl 2 ) contains a water-soluble polymer for stabilizing the dispersion of palladium ions (Pd 2+ ). .

【0010】また前記構成においては、前記紫外線オゾ
ン処理が、紫外線オゾン発生器内に前記基板を設置し、
紫外線を所定パターンのマスク部材を介して前記チタネ
ート系カップラー層に照射するものであることが好まし
い。
[0010] In the above structure, the ultraviolet ozone treatment may include installing the substrate in an ultraviolet ozone generator,
It is preferable to irradiate ultraviolet rays to the titanate-based coupler layer through a mask member having a predetermined pattern.

【0011】また前記構成においては、前記基板主面を
無電解金属化浴中に浸漬させる工程が、前記基板主面を
無電解ニッケル浴に浸漬させる第1工程と、無電解金浴
に浸漬させる第2工程とからなるものであることが好ま
しい。
In the above structure, the step of immersing the main surface of the substrate in an electroless metallizing bath includes the first step of immersing the main surface of the substrate in an electroless nickel bath, and the step of immersing the main surface of the substrate in an electroless gold bath. It is preferable that the method comprises the second step.

【0012】また前記構成においては、前記基板が液晶
表示装置の透明基板であり、前記金属膜パターンは当該
透明基板上に形成される黒色マトリクスであることが好
ましい。
In the above structure, it is preferable that the substrate is a transparent substrate of a liquid crystal display device, and the metal film pattern is a black matrix formed on the transparent substrate.

【0013】本発明の前記構成は、塩化第1錫(SnC
2 )水溶液から派生したSnイオンが、基板表面の状
態によって、その付着量が大いに異なることを確信させ
るに足る証拠を得ることが出来たことに端を発し、かか
る現象により基板上での選択的なPd核の形成,選択的
な金属化膜の形成が導かれることが分かった。以下にそ
の詳細を述べる。
[0013] The structure of the present invention is characterized in that stannous chloride (SnC
l 2 ) Starting from the fact that Sn ions derived from the aqueous solution were able to obtain sufficient evidence to be convinced that the amount of deposition varies greatly depending on the state of the substrate surface. It was found that the formation of a selective Pd nucleus and the formation of a selective metallized film were induced. The details are described below.

【0014】部分的にITO(錫添加酸化インディウ
ム)被膜が形成されたガラス基板表面を、塩化第1錫
(SnCl2 )水溶液に接触させ、ついで一定条件の水
洗をなし、更に塩化パラジウム(PdCl2 )水溶液に
接触させ、この後、基板表面を無電解金属化浴中に浸漬
して金属化を試みたが、全く、金属化に至らなかった。
分析の結果、金属化に必要な程度のPd核が基板表面に
は存在せず、また、Pd核の形成に必要な量のSn2+
オンが、基板表面に付着していないことが分かった。す
なわち、一定条件の水洗により、基板表面に存在したS
2+が流れ去ったと推定される。
The surface of the glass substrate on which the ITO (tin-added indium oxide) coating is partially formed is brought into contact with an aqueous solution of stannous chloride (SnCl 2 ), followed by washing with water under certain conditions, and further, palladium chloride (PdCl 2 ). 2 ) After contact with an aqueous solution, the surface of the substrate was immersed in an electroless metallization bath to attempt metallization, but no metallization was achieved.
As a result of the analysis, it was found that Pd nuclei to the extent necessary for metallization were not present on the substrate surface, and that the amount of Sn 2+ ions required for the formation of Pd nuclei did not adhere to the substrate surface. . That is, by washing with water under certain conditions, S
It is estimated that n 2+ has run off.

【0015】次に、部分的にITO(錫添加酸化インデ
ィウム)被膜が形成されたガラス基板表面にチタネート
系カップラー層を設け、この基板表面を塩化第1錫(S
nCl2 )水溶液に接触させ、ついで一定条件の水洗を
なし、更に塩化パラジウム(PdCl2 )水溶液と接触
させ、この後基板表面(チタネート系カップラー層表
面)を無電解金属化浴中に浸漬して金属化を試みたが、
この場合は金属化が十分になされた。分析の結果、基板
表面にはPd核、ないしSn2+イオンの量が、十分な金
属化を招来するほどに存在していることが分かった。
Next, a titanate coupler layer is provided on the surface of the glass substrate on which the ITO (tin-added indium oxide) film is partially formed, and the surface of the substrate is coated with stannous chloride (S).
nCl 2 ) aqueous solution, followed by washing with water under a certain condition, further contact with an aqueous solution of palladium chloride (PdCl 2 ), and then immersing the substrate surface (titanate-based coupler layer surface) in an electroless metallizing bath. I tried metallization,
In this case, sufficient metallization was achieved. As a result of the analysis, it was found that the amount of Pd nuclei or Sn 2+ ions was present on the substrate surface enough to cause sufficient metallization.

【0016】次に、部分的にITO(錫添加酸化インデ
ィウム)被膜が形成されたガラス基板表面にチタネート
系カップラー層を設け、このチタネート系カップラー層
をUVオゾン反応器から発生する化学線(紫外線とオゾ
ン)に暴露した。このUVオゾン反応器の低圧水銀放電
灯は185nmと254nmの紫外線を放射する。次
に、この基板表面を塩化第1錫(SnCl2 )水溶液に
接触させ、ついで一定条件の水洗をなし、更に塩化パラ
ジウム(PdCl2 )水溶液に接触させ、この基板表面
の化学線(紫外線とオゾン)の被照射領域を無電解金属
化浴中に浸漬して金属化を試みたが、全く、金属化に至
らないことが分かった。分析の結果、基板表面の化学線
(紫外線とオゾン)の被照射領域、すなわち、チタネー
ト系カップラー層が除去された部分には金属化に必要な
程度のPd核が基板表面には存在せず、また、Pd核の
形成に必要な量のSn2+イオンが、基板表面に付着して
いないことが分かった。
Next, a titanate-based coupler layer is provided on the surface of the glass substrate on which the ITO (tin-added indium oxide) film is partially formed, and the titanate-based coupler layer is applied to an actinic ray (ultraviolet ray) generated from a UV ozone reactor. And ozone). The low pressure mercury discharge lamp of this UV ozone reactor emits 185 nm and 254 nm ultraviolet rays. Next, the surface of the substrate is brought into contact with an aqueous solution of stannous chloride (SnCl 2 ), washed with water under a certain condition, and further brought into contact with an aqueous solution of palladium chloride (PdCl 2 ). The metallization was attempted by immersing the irradiated region in the electroless metallizing bath in (2), but it was found that the metallization did not occur at all. As a result of the analysis, there is no Pd nucleus necessary for metallization on the substrate surface in the region of the substrate surface to be exposed to actinic radiation (ultraviolet rays and ozone), that is, the portion where the titanate-based coupler layer has been removed. In addition, it was found that the amount of Sn 2+ ions necessary for the formation of Pd nuclei did not adhere to the substrate surface.

【0017】本発明において基板としては各種材料から
なる基板を使用することができる。具体的には、前記の
ガラス基板、ITO(錫添加酸化インディウム)被膜が
形成されたガラス基板が挙げられる。また、チタネート
系カップラーとしては、モノアルコキシタイプ,モノア
ルコキシ・ピロフォスフェートタイプ,配位タイプ,及
びキレートタイプ等の各種タイプのものを使用できる。
下記の化学式(1)〜(4)はこれら各種のチタネート
系カップラーの内のモノアルコキシタイプ、配位タイ
プ、キレートタイプ(2種)の代表的な分子構造を示し
ている。
In the present invention, substrates made of various materials can be used. Specific examples include the above-mentioned glass substrate and a glass substrate on which an ITO (tin-added indium oxide) coating is formed. Further, as the titanate-based coupler, various types such as a monoalkoxy type, a monoalkoxypyrophosphate type, a coordination type, and a chelate type can be used.
The following chemical formulas (1) to (4) show typical molecular structures of monoalkoxy type, coordination type and chelate type (two types) among these various titanate-based couplers.

【0018】[0018]

【化1】 Embedded image

【0019】[0019]

【化2】 Embedded image

【0020】[0020]

【化3】 Embedded image

【0021】[0021]

【化4】 Embedded image

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】本発明の基板金属化法において
は、基板上に金属パターンを形成する基板金属化法であ
って、基板主面の全面に対してチタネート系カップラー
層を形成し、当該チタネート系カップラー層の所定部分
に紫外線オゾン処理を施すことにより、当該所定部分を
前記基板上から完全に除去し、この後、このチタネート
系カップラー層のパターンが形成された基板主面を塩化
第1錫(SnCl2 )の水溶液に接触させ、次に水洗
し、次に塩化パラジウム水溶液(PdCl2 )に接触さ
せ、しかる後、当該基板主面を無電解金属化浴中に浸漬
させるようにしたことにより、基板主面の金属化させる
べき領域に残されたチタネート系カップラー層の表面に
Pd核の形成に必要な量のSn2+イオンが付着し、基板
主面の金属化させない領域ではSn2+イオンが洗い流さ
れることとなり、前記チタネート系カップラー層上に金
属層が成長することとなる。従って、フォトリソグラフ
ィー技術を用いることなく、比較的少ない工程数で、金
属パターンを形成することができる。また、大面積の基
板表面にフォトレジスト層を設けることは容易ではな
く、従来法では大面積の基板表面に所望の金属パターン
を形成することが困難であったが、かかる本発明方法に
おいては大面積の基板表面に所望の金属パターンを容易
に形成することができる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The substrate metallization method of the present invention is a substrate metallization method for forming a metal pattern on a substrate, wherein a titanate-based coupler layer is formed on the entire main surface of the substrate. By subjecting a predetermined portion of the titanate-based coupler layer to ultraviolet ozone treatment, the predetermined portion is completely removed from above the substrate, and thereafter, the main surface of the substrate on which the pattern of the titanate-based coupler layer is formed is first chlorided. Contacting with an aqueous solution of tin (SnCl 2 ), then washing with water, then contacting with an aqueous solution of palladium chloride (PdCl 2 ), and then immersing the main surface of the substrate in an electroless metallization bath Accordingly, adhered amount of Sn 2+ ions required to form the Pd nuclei on the surface of the titanate coupler layer left in the region to be metallized of the substrate main surface, not metallized substrate main surface It becomes the Sn 2+ ions are washed away in frequency, so that the metal layer is grown on the titanate coupler layer. Therefore, a metal pattern can be formed with a relatively small number of steps without using photolithography technology. Further, it is not easy to provide a photoresist layer on the surface of a large-area substrate, and it has been difficult to form a desired metal pattern on the surface of a large-area substrate by the conventional method. A desired metal pattern can be easily formed on the substrate surface having a large area.

【0023】前記構成の好ましい例として、前記塩化パ
ラジウム(PdCl2 )水溶液にパラジウムイオン(P
2+)を分散安定化させるための例えばポリビニルアル
コール,ポリビニルピロリドン等の水溶性高分子が含ま
れていると、前記基板表面にムラを生ずることなく、パ
ラジウムイオン(Pd2+)を供給でき、前記基板表面の
所望の領域にPd核を安定に形成することができる。
As a preferred example of the above structure, palladium ion (PdCl 2 ) is added to the palladium chloride (PdCl 2 ) aqueous solution.
When a water-soluble polymer such as polyvinyl alcohol or polyvinylpyrrolidone for stabilizing the dispersion of d 2+ ) is contained, palladium ions (Pd 2+ ) can be supplied without causing unevenness on the substrate surface. A Pd nucleus can be stably formed in a desired region on the substrate surface.

【0024】また前記構成の好ましい例として、前記紫
外線オゾン処理が、紫外線オゾン発生器内に前記基板を
設置し、紫外線を所定パターンのマスク部材を介して前
記チタネート系カップラー層に照射するものであると、
前記紫外線オゾン処理を簡単に行うことができる。
As a preferred example of the above-mentioned structure, the ultraviolet ozone treatment is such that the substrate is placed in an ultraviolet ozone generator, and ultraviolet light is applied to the titanate coupler layer through a mask member having a predetermined pattern. When,
The ultraviolet ozone treatment can be easily performed.

【0025】また前記構成の好ましい例として、前記基
板主面を無電解金属化浴中に浸漬させる工程が、前記基
板主面を無電解ニッケル浴に浸漬させる第1工程と、無
電解金浴に浸漬させる第2工程とからなるものである
と、表面が金膜で被覆された金属パターンを形成でき
る。したがって、金属パターンは耐錆性に優れかつ低抵
抗化がなされたものとなる。
As a preferred example of the configuration, the step of immersing the main surface of the substrate in an electroless metallizing bath includes a first step of immersing the main surface of the substrate in an electroless nickel bath, and a step of immersing the main surface of the substrate in an electroless nickel bath. When the method includes the second step of dipping, a metal pattern whose surface is covered with a gold film can be formed. Therefore, the metal pattern has excellent rust resistance and low resistance.

【0026】また前記構成の好ましい例として、前記基
板が液晶表示装置の透明基板であり、前記金属膜パター
ンが当該透明基板上に形成される黒色マトリクスである
と、優れたコントラストの表示を行える液晶表示装置を
効率よく製造することができる。
As a preferred example of the above configuration, when the substrate is a transparent substrate of a liquid crystal display device and the metal film pattern is a black matrix formed on the transparent substrate, a liquid crystal capable of displaying an excellent contrast is provided. The display device can be manufactured efficiently.

【0027】[0027]

【実施例】本発明の実施例を図に基づいて説明する。図
1は本発明の一実施例による基板金属化法の処理作業の
フローを示すフロー図であり、図2は処理工程別の断面
図である。図2において、1はガラス基板、2はITO
層、3はチタネート系カップラー層、4はクロムマス
ク、5は紫外線、6はセンシタイジング層(塩化第1錫
層)、7はアクチベーション層(パラジウム層)、8は
無電解メッキ法により形成されたニッケル−金層であ
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a flowchart showing a flow of a processing operation of a substrate metallization method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view for each processing step. In FIG. 2, 1 is a glass substrate, 2 is ITO
The layers 3, 3 are titanate-based coupler layers, 4 is a chromium mask, 5 is ultraviolet rays, 6 is a sensitizing layer (stannic chloride layer), 7 is an activation layer (palladium layer), and 8 is formed by electroless plating. A nickel-gold layer.

【0028】先ず、センシタイジング層(塩化第1錫
層)を形成するためのセンシタイジング液として、塩化
第1錫を約10g/lの濃度に調整した塩酸酸性液を用
意し、アクチベーション層(パラジウム層)を形成する
ためのアクチベーション液として、塩化パラジウムを約
0.3g/lの濃度に調整した塩酸酸性液を用意した。
また、無電解ニッケルメッキ液,無電解金メッキ液を奥
野製薬(株)より入手した。また、通常の手法で作製さ
れたクロムマスクを用意した。また、溶媒中にチタネー
ト系カップラーを約10重量%含む試薬を購入した。詳
しくは、前述したモノアルコキシタイプ,モノアルコキ
シ・ピロフォスフェートタイプ,配位タイプ,及びキレ
ートタイプの各種タイプのチタネート系カップラー毎に
調整された5種類(キレートタイプは2種、他のタイプ
は1種)の試薬を購入した。また、その主面に微細加工
によりITO層が部分的に形成されたホウ硅酸ガラス基
板を購入した。
First, as a sensitizing solution for forming a sensitizing layer (a stannous chloride layer), a hydrochloric acid solution prepared by adjusting stannous chloride to a concentration of about 10 g / l is prepared. As an activation solution for forming the (palladium layer), a hydrochloric acid solution prepared by adjusting palladium chloride to a concentration of about 0.3 g / l was prepared.
Electroless nickel plating solution and electroless gold plating solution were obtained from Okuno Pharmaceutical Co., Ltd. Further, a chromium mask manufactured by an ordinary method was prepared. Also, a reagent containing about 10% by weight of a titanate coupler in a solvent was purchased. More specifically, five types of titanate-based couplers of various types described above (monoalkoxy type, monoalkoxypyrophosphate type, coordination type, and chelate type) (two types of chelate type and one type of other type) Seed) was purchased. In addition, a borosilicate glass substrate having an ITO layer partially formed on its main surface by fine processing was purchased.

【0029】先ず、その主面に微細加工によりITO層
2が部分的に形成されたホウ硅酸ガラス基板1の主面を
洗浄した後、当該主面に前記5種類の試薬を専用溶媒で
約0.3重量%に希釈したものをスピナーでスピナーの
回転数を約2500RPMにして塗布し、この後、約1
20℃で1時間、熱処理した。かくして、図2(a)に
示すように、基板1表面にチタネート系カップラー層3
が均一に形成された。
First, after cleaning the main surface of the borosilicate glass substrate 1 on which the ITO layer 2 is partially formed by fine processing on the main surface, the five kinds of reagents are applied to the main surface with a special solvent. The solution diluted to 0.3% by weight was applied with a spinner at a rotation speed of the spinner of about 2500 RPM.
Heat treatment was performed at 20 ° C. for 1 hour. Thus, as shown in FIG. 2A, the titanate-based coupler layer 3
Was formed uniformly.

【0030】次に、図示しないUVオゾン反応器のなか
に基板1を設置し、クロムマスク4を介して紫外線5を
基板1の主面に対して照射し(図2(b))、かかる紫
外線オゾン処理によりチタネート系カップラー層3の紫
外線暴露領域は完全に除去された(図2(c))。
Next, the substrate 1 is placed in a UV ozone reactor (not shown), and the main surface of the substrate 1 is irradiated with ultraviolet rays 5 through a chrome mask 4 (FIG. 2B). By the ozone treatment, the UV-exposed region of the titanate-based coupler layer 3 was completely removed (FIG. 2C).

【0031】次に、センシタイジング液に基板1を浸漬
し、基板1主面の露出部とチタネート系カップラー層3
の表面を水洗して、チタネート系カップラー層3の表面
にセンシタイジング層(塩化第1錫層)6を形成した
(図2(d))。この水洗は管理された条件でなされ
る。すなわち、センシタイジング液への浸漬によりチタ
ネート系カップラー層3の表面には塩化第1錫が濃密に
吸着し、ホウ硅酸ガラス(基板1)表面には塩化第1錫
が僅かに吸着している。水洗はチタネート系カップラー
層3に吸着した塩化第1錫を保存し、ホウ硅酸ガラス表
面に吸着している塩化第1錫をほとんど完全に洗い流す
ものである。
Next, the substrate 1 is immersed in a sensitizing solution, and the exposed portion of the main surface of the substrate 1 and the titanate-based coupler layer 3 are exposed.
Was washed with water to form a sensitizing layer (stannic chloride layer) 6 on the surface of the titanate-based coupler layer 3 (FIG. 2D). This rinsing is performed under controlled conditions. That is, by immersion in the sensitizing solution, stannous chloride is densely adsorbed on the surface of the titanate-based coupler layer 3, and stannous chloride is slightly adsorbed on the surface of the borosilicate glass (substrate 1). I have. The water washing preserves the stannous chloride adsorbed on the titanate-based coupler layer 3 and almost completely removes the stannous chloride adsorbed on the borosilicate glass surface.

【0032】次に、基板1をアクチベーション液に浸漬
し、センシタイジング層(塩化第1錫層)6に選択的に
パラジウム核を析出させ、アクチベーション層(パラジ
ウム層)7を形成した。透過電子顕微鏡(TEM)また
はXPF分析により、基板1主面の露出部、すなわち紫
外線の暴露領域にはパラジウム核は存在せず、センシタ
イジング層(塩化第1錫層)6、すなわち、未暴露領域
にパラジウム核が存在することを確認した(図2
(e))。
Next, the substrate 1 was immersed in an activation liquid to selectively deposit palladium nuclei on the sensitizing layer (stannic chloride layer) 6 to form an activation layer (palladium layer) 7. According to transmission electron microscopy (TEM) or XPF analysis, there is no palladium nucleus in the exposed portion of the main surface of the substrate 1, that is, in the region exposed to ultraviolet light, and the sensitizing layer (stannous chloride layer) 6, ie, unexposed It was confirmed that palladium nuclei existed in the region (Fig. 2
(E)).

【0033】次に、基板1を無電解ニッケルメッキ液に
浸漬すると、基板1主面の露出部にはニッケル金属は析
出せず、センシタイジング層(塩化第1錫層)6表面に
のみニッケル金属が析出してニッケル金属層が形成さ
れ、水洗後、基板1を無電解金メッキ液に浸漬すると、
ニッケル金属層表面に金層が形成され、ニッケル−金メ
ッキ層8が形成された(図2(f))。そして、最後に
水洗する。
Next, when the substrate 1 is immersed in an electroless nickel plating solution, no nickel metal is deposited on the exposed portion of the main surface of the substrate 1 and nickel is deposited only on the surface of the sensitizing layer (stannic chloride layer) 6. The metal is deposited to form a nickel metal layer, and after washing with water, when the substrate 1 is immersed in an electroless gold plating solution,
A gold layer was formed on the surface of the nickel metal layer, and a nickel-gold plating layer 8 was formed (FIG. 2 (f)). And finally, it is washed with water.

【0034】このように本実施例方法によれば、フォト
リソグラフィー等を用いることなく、基板主面の所望の
領域に金属膜パターンを形成することができる。なお、
本実施例におけるホウ硅酸ガラス基板が液晶表示装置の
透明基板であると考えると、本実施例方法により液晶表
示装置用カラーフィルターの黒色マトリクスを簡単に形
成できることが明らかである。
As described above, according to the method of this embodiment, a metal film pattern can be formed in a desired region on the main surface of a substrate without using photolithography or the like. In addition,
Considering that the borosilicate glass substrate in this embodiment is a transparent substrate of a liquid crystal display device, it is clear that the black matrix of the color filter for the liquid crystal display device can be easily formed by the method of this embodiment.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる基
板金属化法によれば、基板上に金属膜パターンを形成す
る基板金属化法であって、基板主面の全面に対してチタ
ネート系カップラー層を形成し、当該チタネート系カッ
プラー層の所定部分に紫外線オゾン処理を施すことによ
り、当該所定部分を前記基板上から完全に除去し、この
後、このチタネート系カップラー層のパターンが形成さ
れた基板主面を塩化第1錫(SnCl2 )の水溶液に接
触させ、次に水洗し、次に塩化パラジウム水溶液(Pd
Cl2 )に接触させ、しかる後、当該基板主面を無電解
金属化浴中に浸漬させるようにしたので、フォトリソグ
ラフィー技術を用いることなく、比較的少ない工程数で
金属膜パターンを形成することができ、その結果、短時
間で基板の金属化を行うことができる。また、大面積の
基板表面にも所望の金属膜パターンを容易に形成するこ
とができるので、大面積の基板の金属化も安定に行える
効果がある。
As described above, according to the substrate metallization method according to the present invention, a substrate metallization method for forming a metal film pattern on a substrate is provided. A coupler layer was formed, and a predetermined portion of the titanate-based coupler layer was subjected to ultraviolet ozone treatment, whereby the predetermined portion was completely removed from the substrate, and thereafter, a pattern of the titanate-based coupler layer was formed. The main surface of the substrate is brought into contact with an aqueous solution of stannous chloride (SnCl 2 ), then washed with water, and then an aqueous solution of palladium chloride (Pd
Cl 2 ), and thereafter, the main surface of the substrate is immersed in an electroless metallization bath, so that a metal film pattern can be formed in a relatively small number of steps without using photolithography technology. As a result, the substrate can be metallized in a short time. Further, since a desired metal film pattern can be easily formed on the surface of a large-area substrate, the large-area substrate can be stably metallized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の一実施例による基板金属化法の処理
作業のフローを示すフロー図である。
FIG. 1 is a flowchart showing a processing operation flow of a substrate metallization method according to an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の一実施例による基板金属化法の処理
工程別の断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating another processing step of a substrate metallization method according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ホウ硅酸ガラス基板 2 ITO層 3 チタネート系カップラー層 4 クロムマスク 5 紫外線 6 センシタイジング層(塩化第1錫層) 7 アクチベーション層(パラジウム層) 8 無電解メッキ法により形成されたニッケル−金メッ
キ層
Reference Signs List 1 borosilicate glass substrate 2 ITO layer 3 titanate-based coupler layer 4 chromium mask 5 ultraviolet ray 6 sensitizing layer (stannic chloride layer) 7 activation layer (palladium layer) 8 nickel-gold plating formed by electroless plating layer

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 基板上に金属膜パターンを形成する基板
金属化法であって、 基板主面の全面に対してチタネート系カップラー層を形
成し、当該チタネート系カップラー層の所定部分に紫外
線オゾン処理を施すことにより、当該所定部分を前記基
板上から完全に除去し、この後、このチタネート系カッ
プラー層のパターンが形成された基板主面を塩化第1錫
(SnCl2 )の水溶液に接触させ、次に水洗し、次に
塩化パラジウム(PdCl2 )水溶液に接触させ、しか
る後、当該基板主面を無電解金属化浴中に浸漬させるこ
とを特徴とする基板金属化法。
1. A substrate metallization method for forming a metal film pattern on a substrate, comprising: forming a titanate-based coupler layer over the entire main surface of the substrate; and applying ultraviolet ozone treatment to a predetermined portion of the titanate-based coupler layer. Is performed, the predetermined portion is completely removed from the substrate, and thereafter, the main surface of the substrate on which the pattern of the titanate-based coupler layer is formed is brought into contact with an aqueous solution of stannous chloride (SnCl 2 ), Next, the substrate is washed with water, then brought into contact with an aqueous solution of palladium chloride (PdCl 2 ), and then the main surface of the substrate is immersed in an electroless metallizing bath.
【請求項2】 前記塩化パラジウム(PdCl2 )水溶
液にパラジウムイオン(Pd2+)を分散安定化させるた
めの水溶性高分子が含まれている請求項1に記載の基板
金属化法。
2. The method according to claim 1, wherein the aqueous solution of palladium chloride (PdCl 2 ) contains a water-soluble polymer for stabilizing the dispersion of palladium ions (Pd 2+ ).
【請求項3】 前記紫外線オゾン処理は、紫外線オゾン
発生器内に前記基板を設置し、紫外線を所定パターンの
マスク部材を介して前記チタネート系カップラー層に照
射するものである請求項1に記載の基板金属化法。
3. The ultraviolet ozone treatment according to claim 1, wherein the substrate is placed in an ultraviolet ozone generator, and the titanate-based coupler layer is irradiated with ultraviolet light via a mask member having a predetermined pattern. Substrate metallization method.
【請求項4】 前記基板主面を無電解金属化浴中に浸漬
させる工程が、前記基板主面を無電解ニッケル浴に浸漬
させる第1工程と、無電解金浴に浸漬させる第2工程と
からなるものである請求項1に記載の基板金属化法。
4. A step of immersing the main surface of the substrate in an electroless metallizing bath includes a first step of immersing the main surface of the substrate in an electroless nickel bath, and a second step of immersing the main surface of the substrate in an electroless gold bath. The method according to claim 1, wherein the method comprises:
【請求項5】 前記基板が液晶表示装置の透明基板であ
り、前記金属膜パターンが当該透明基板上に形成される
黒色マトリクスである請求項1に記載の基板金属化法。
5. The method according to claim 1, wherein the substrate is a transparent substrate of a liquid crystal display, and the metal film pattern is a black matrix formed on the transparent substrate.
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