JPH0974094A - 導電体膜の形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 既に電極・電気配線が存在する基板上に、電
気メッキによる電気配線の形成が可能な導電体膜の形成
方法を提供する。 【解決手段】 本発明の導電体膜の形成方法は、表面の
一部に予め導電体膜ａが形成された基板上に、新たに導
電体膜ｂを形成する導電体膜の形成方法において、前記
基板上の少なくとも前記導電体膜ａが形成された領域
を、エッチング耐性を有する保護層で被覆する第１工程
と、前記導電体膜ｂを形成する導電体膜形成領域を少な
くとも含む領域を、前記導電体膜ｂの下地層で被覆する
第２工程と、前記導電体膜形成領域以外の領域を、電気
メッキ用レジスト層で被覆する第３工程と、前記導電体
膜形成領域に電気メッキを行う第４工程と、前記導電体
膜形成領域以外にある、前記電気メッキ用レジスト層、
前記下地層、及び前記保護層を除去する第５工程と、か
らなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、導電体膜の形成方法に
係る。より詳細には、露出した電極・電気配線が既に形
成された基板上に、電気メッキによる配線を作製するこ
とができる導電体膜の形成方法に関する。好適には、複
数又は／及び多層の電気配線を同一基板上に形成する必
要がある集積回路等の分野で用いられる。

【０００２】

【従来の技術】通信や情報処理の高度化に伴い、電子デ
バイス、ＩＣ等を高速に駆動する電子集積回路の研究が
盛んに行われている。特に、ＩＣなどの配置の自由度を
増し、かつマイクロストリップ線路など高周波用電気配
線をも実現するために、多層の電気配線を同一基板上に
形成する技術が求められている。とりわけ高周波用の電
気配線では、その電気配線をなす金属導体が一定の厚み
以上（例えば、２μｍ以上）を有するのほうが特性が良
いため、電気メッキによる電気配線層の形成が要求され
ることも多い。

【０００３】図５は、パターン化した電気配線層を電気
メッキにより基板上に形成する、従来例に係るプロセス
工程の断面図である。図５において、５０１は基板、５
０２は薄い導電性の下地層、５０３は電気メッキ用レジ
スト、５０４は電気メッキにより形成された電気配線で
ある。

【０００４】以下では、形成方法を手順にしたがって説
明する。 （１）基板５０１の全面に、薄い導電性の下地層５０２
を形成する。この下地層５０２は、電気配線の厚さを基
板内で一定にするために用いられる。高速で電気信号を
伝達するために用いる集積用の電気配線では、微細なパ
ターン形状と膜厚の均一性とが共に強く求められる。し
かし、電気メッキでは電流密度分布が直接に膜形成速度
に影響するため、あらかじめパターン化した電極上に電
気メッキを行うと、膜厚分布が大きくなることが知られ
ている。そのためこのような薄い導電性の下地層５０２
を、基板５０１の全面に形成する必要がある。

【０００５】（２）電気メッキ用レジスト５０３をパタ
ーン化し、電気メッキ電気配線を形成する部分以外をカ
バーする（図５（ａ））。 （３）電気メッキを行い、必要な厚さの電気配線５０４
を形成する（図５（ｂ））。 （４）保護層としての役割も有する電気メッキ用レジス
ト５０３を除去する（図５（ｃ））。 （５）工程（１）において形成した薄い導電性の下地層
５０２をエッチングにより除去し、電気メッキした部分
のみを残す（図５（ｄ））。

【０００６】以上の方法は、１層の電気メッキ電気配線
を形成する一般的な方法である。しかしながら、高周波
集積回路用の配線では、同一基板上に、複数又は／及び
多層の電気配線を形成する技術が求められている。すな
わち、表面に露出した電極・電気配線が既に存在する基
板上に、上述したような電気メッキの配線を形成する必
要がある。この場合、図５に示したプロセスでは、薄い
導電性の下地層５０２をエッチングにより除去する時
（図５（ｄ））に、基板上に既に形成された下部電極・
電気配線が一緒にエッチングされる、あるいは腐食され
るという問題があった。したがって、従来の電気メッキ
による配線の形成方法を、既に露出した電極・電気配線
が形成された基板に適用することはできなかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、露出した電
極・電気配線が既に形成された基板上に、電気メッキに
よる配線を形成できる導電体膜の形成方法を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の導電体膜の形成
方法は、表面の一部に予め導電体膜ａが形成された基板
上に、新たに導電体膜ｂを形成する導電体膜の形成方法
において、前記基板上の少なくとも前記導電体膜ａが形
成された領域を、エッチング耐性を有する保護層で被覆
する第１工程と、前記導電体膜ｂを形成する導電体膜形
成領域を少なくとも含む領域を、前記導電体膜ｂの下地
層で被覆する第２工程と、前記導電体膜形成領域以外の
領域を、電気メッキ用レジスト層で被覆する第３工程
と、前記導電体膜形成領域に電気メッキを行う第４工程
と、前記導電体膜形成領域以外にある、前記電気メッキ
用レジスト層、前記下地層、及び前記保護層を除去する
第５工程と、からなることを特徴とする。

【０００９】

【作用】請求項１に係る発明では、前記基板上の少なく
とも前記導電体膜ａが形成された領域を、エッチング耐
性を有する保護層で被覆する第１工程を設けたため、電
気メッキを行った後、薄い導電性の下地層を除去する
際、既に存在する電気配線・電極がエッチングまたは腐
食されることがない。したがって、上面が露出した電極
・電気配線が既に形成された基板上に、電気メッキ電気
配線を形成することができる。

【００１０】また、前記基板としては、電極・電気配線
の一部が、誘電体により既に覆われたものを用いてもよ
い。この場合には多層電気配線が電気メッキ電気配線に
より形成可能となる。

【００１１】請求項２に係る発明では、前記第５工程に
おいて、前記下地層の除去をエッチングにより行うた
め、下地層の種類に適したエッチングガス、あるいはエ
ッチング溶液を選ぶことにより、エッチング速度を含む
エッチング条件を最適化することが可能となる。

【００１２】請求項３に係る発明では、前記第５工程に
おいて、前記下地層と前記保護層を同時に取り除くた
め、リフトオフ法の適用が可能となる。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の導電体膜の形
成方法を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に
限定されるものではない。

【００１４】（実施例１）図１は、本例に係る電気メッ
キによる配線形成プロセスを説明した模式的断面図であ
る。図１において、１０１は基板、１０２は薄い導電性
の下地層、１０３は電気メッキパターン用のレジスト、
１０４は形成された電気配線、１０５は露出した電極・
電気配線、１０６は保護層である。

【００１５】以下では、形成方法を手順にしたがって説
明する。 （１）基板１０１としては、露出した電極・電気配線１
０５が既に蒸着法により形成されたものを使用した（図
１（ａ））。露出した電極・電気配線１０５としては、
平均高低差が１μｍ程度であり、金から構成されたもの
を用いた。

【００１６】（２）保護層１０６をパターン化し、１８
０℃で３０分間ポストベークすることにより、露出した
電極・電気配線１０５を被覆した（図１（ｂ））。保護
層１０６を形成する材料としては、シプレーファーイー
スト社製のマイクロポジットＳ１４００−１７を用い
た。

【００１７】（３）電気メッキ用の薄い導電性の下地層
１０２を、基板１０１の全面に形成した（図１
（ｃ））。下地層１０２としては、膜厚が０．３μｍの
金からなる薄膜を用いた。

【００１８】（４）下地層１０２の上に、電気メッキ用
レジスト１０３をパターン化し形成した（図１
（ｄ））。電気メッキ用レジスト１０３としては、シプ
レーファーイースト社製のマイクロポジットＳ１４００
−２５を用い、レジスト膜厚は１０μｍとした。

【００１９】（５）下地層１０２の露出部分の上に、電
気メッキ電気配線１０４を形成した（図１（ｅ））。電
気メッキ電気配線１０４は、金から構成されており、平
均高低差が５μｍ程度、配線幅が細かいところで２０μ
ｍとした。

【００２０】（６）電気メッキ用レジスト１０３を、剥
離剤（シプレーファーイースト社製のマイクロポジッ
ト、リムーバー１１６５）により取り除いた（図１
（ｆ））。

【００２１】（７）上記（６）でえられた試料をエッチ
ングすることによって、電気メッキ電気配線１０４を形
成した領域以外の下地層１０２を除去した（図１
（ｇ））。エッチング溶液としては、ヨウ化カリウム２
０％、ヨウ素１０％からなる混合水溶液を用い、室温で
１分間浸漬した。

【００２２】この際、電極・電気配線１０５は保護層１
０６によって保護されているため、下地層１０２が除か
れる時に共にエッチングされたり、あるいは腐食された
りしない。また、電気メッキ電気配線１０４は、薄い下
地層１０２に比べてずっと厚いため、下地層１０２がエ
ッチングされる間、共にエッチングされても良い。ある
いは電気メッキ電気配線１０４の表面をパターン化され
たレジストで保護して下地層１０２のエッチングを行な
っても良い。

【００２３】（８）保護層１０６を除去し、電気メッキ
電気配線１０４を完成させた（図１（ｈ））。上述した
保護層の材質については、保護層１０６を除去する際
に、露出した電極・電気配線１０５が腐食あるいは除去
されたりしなければ、上記（２）で挙げた材料に限定さ
れるものではない。例えば、通常のレジストでも、他の
誘電体でも構わない。

【００２４】上述したこのように、最初に保護層１０６
をパターン化して電極・電気配線１０５を覆い保護した
ため、電気メッキ用下地層１０２を除く際、電極・電気
配線１０５が全くエッチング、あるいは腐食されること
なく電気メッキ電気配線１０４を形成することができた
（請求項１）。

【００２５】（実施例２）本例では、薄い導電性の下地
層２０２と同時に保護層２０６を除去する、リフトオフ
法を用いた点が実施例１と異なる。他の点は、実施例１
と同様とした。

【００２６】図２は、本例に係る電気メッキによる配線
形成プロセスを説明した模式的断面図である。図２にお
いて、２０１は基板、２０２は薄い導電性の下地層、２
０３は電気メッキパターン用のレジスト、２０４は形成
された電気配線、２０５は露出した電極・電気配線、２
０６は保護層である。

【００２７】以下では、形成方法を手順にしたがって説
明する。但し、工程（１）〜（６）までは、実施例１と
同様である。

【００２８】実施例１の工程（７）と（８）の代わり
に、次の工程（７）’を行った。 （７）’薄い導電性の下地層２０２（材質：金、膜厚：
０．３μｍ）を直接エッチングせず、試料全体をアセト
ンに浸すことにより、その下の保護層２０６（シプレー
ファーイースト社製のマイクロポジットＳ１４００−１
７）を溶かし、それと共に下地層２０２が同時に剥離し
て結果的に除去される、いわゆるリフトオフ法を用い
た。

【００２９】このような方法を用いれば、従来十分に検
討例のあるリフトオフ法の技術を本発明の電気メッキ電
気配線の形成方法に応用することができる。

【００３０】また、レジスト２０３と保護層２０６に対
して同じ溶媒に溶解する材料を用い、レジスト２０３及
び保護層２０６を同時に除くことにより、下地層２０２
が同時に除かれるリフトオフ法によって、電気配線２０
４を形成しても良い。

【００３１】（実施例３）本例では、基板３０１上に、
誘電体３０７により覆われた電極・電気配線を含む電極
・電気配線３０５が、既に形成されている点が実施例１
と異なる。他の点は、実施例１と同様とした。

【００３２】図３は、本例に係る電気メッキによる配線
形成プロセスを説明した模式的断面図である。図３にお
いて、３０１は基板、３０２は薄い導電性の下地層、３
０３は電気メッキパターン用のレジスト、３０４は形成
された電気配線、３０５は露出した電極・電気配線、３
０６は保護層、３０７は誘電体である。

【００３３】本例で示した誘電体３０７を導入すること
によって、多層電気配線を形成することが可能となっ
た。

【００３４】（実施例４）本例では、基板４０１上に、
光導波路のクラッド４０８とコア４０９が既に形成され
ている点が実施例３と異なる。光導波路としては、別途
火炎堆積法で作製した、埋め込み型構造で、材質が石英
ガラスからなり、高さが６μｍで幅が６μｍであるもの
を用いた。他の点は、実施例１と同様とした。

【００３５】図４は、本例に係る電気メッキによる配線
形成プロセスを説明した模式的断面図である。図４にお
いて、４０１は基板、４０２は薄い導電性の下地層、４
０３は電気メッキパターン用のレジスト、４０４は形成
された電気配線、４０５は露出した電極・電気配線、４
０６は保護層、４０７は誘電体、４０８はクラッド、４
０９はコアである。

【００３６】本例に示したとおり、クラッド４０８とコ
ア４０９からなる光導波路が既に形成されている基板上
にも、電気メッキの電気配線を形成できることが分かっ
た。

【００３７】光導波路を構成する材料としては、上述し
たもの以外に、例えば、石英、ポリイミドなどあらゆる
種類のものが挙げられる。また、光導波路の構造として
は、埋め込み型等、あらゆる構造のものに適用が可能で
ある。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
既に電極・電気配線が存在する基板上に、電気メッキに
よる電気配線の形成が可能な導電体膜の形成方法がえら
れる。

【００３９】すなわち、集積回路および高周波電気配線
において必要とされる、微細にパターン化され、かつ、
一定の厚みを有する電気配線層を、既に電極・電気配線
のある基板上に形成することができ、さらには多層配線
の形成も可能とした導電体膜の形成方法がえられる。

【００４０】本発明は、光導波路が既に存在する基板に
おいても適応できることから、光電子ハイブリッド集積
回路への応用も可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１に係るの電気メッキ電気配線
の形成方法を示した模式的断面図である。

【図２】本発明の実施例２に係るの電気メッキ電気配線
の形成方法を示した模式的断面図である。

【図３】本発明の実施例３に係るの電気メッキ電気配線
の形成方法を示した模式的断面図である。

【図４】本発明の実施例４に係るの電気メッキ電気配線
の形成方法を示した模式的断面図である。

【図５】従来例に係るの電気メッキ電気配線の形成方法
を示した模式的断面図である。

【符号の説明】

１０１、２０１、３０１、４０１、５０１ 基板、 １０２、２０２、３０２、４０２、５０２ 薄い導電性
の下地層、 １０３、２０３、３０３、４０３、５０３ 電気メッキ
用レジスト、 １０４、２０４、３０４、４０４、５０４ 電気メッキ
により形成された電気配線、 １０５、２０５、３０５、４０５、５０５ 露出した電
極・電気配線、 １０６、２０６、３０６、４０６、５０６ 保護層、 ３０７、４０７ 誘電体、 ４０８ 光導波路クラッド、 ４０９ 光導波路コア。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面の一部に予め導電体膜ａが形成され
   た基板上に、新たに導電体膜ｂを形成する導電体膜の形
   成方法において、 前記基板上の少なくとも前記導電体膜ａが形成された領
   域を、エッチング耐性を有する保護層で被覆する第１工
   程と、 前記導電体膜ｂを形成する導電体膜形成領域を少なくと
   も含む領域を、前記導電体膜ｂの下地層で被覆する第２
   工程と、 前記導電体膜形成領域以外の領域を、電気メッキ用レジ
   スト層で被覆する第３工程と、 前記導電体膜形成領域に電気メッキを行う第４工程と、 前記導電体膜形成領域以外にある、前記電気メッキ用レ
   ジスト層、前記下地層、及び前記保護層を除去する第５
   工程と、からなることを特徴とする導電体膜の形成方
   法。
2. 【請求項２】 前記第５工程において、前記下地層の除
   去をエッチングにより行うことを特徴とする請求項１に
   記載の導電体膜の形成方法。
3. 【請求項３】 前記第５工程において、前記下地層と前
   記保護層を同時に取り除くことを特徴とする請求項１に
   記載の導電体膜の形成方法。