CN103695972A - 各向异性镀敷方法以及薄膜线圈 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够可靠地形成纵横比高且非常狭窄的间距的线和间隔图形的各向异性镀敷方法以及薄膜线圈。在施加电流来形成涂膜的各向异性镀敷方法中，一边由镀敷液（21）的搅拌部分地破坏在镀敷形成用的电极膜或者形成于该电极膜的表面的涂膜的表面产生的镀敷液（21）的金属离子稀薄层（17）中的、存在于想要选择性地镀敷成长的方向上的该金属离子稀薄层（17）一边形成涂膜。

Description

各向异性镀敷方法以及薄膜线圈

技术领域

本发明涉及各向异性镀敷方法，特别是涉及在纵横比高且狭窄的间距的线和间隔图形的形成中优选的各向异性镀敷方法。另外，本发明涉及使用这样的各向异性镀敷方法制造的薄膜线圈。

背景技术

作为薄膜线圈的一个形成方法，已知有各向异性镀敷方法（参照专利文献1、2）。一般的各向异性镀敷方法，如图23所示，首先将薄的基底金属膜11成膜于基板10的表面（图23（a））。接着，通过光刻以及干式蚀刻形成由抗蚀图形构成的预镀用的框架12（图23（b））。接着，进行电解镀（预镀），使露出于框架12的开口部的基底金属膜11镀敷成长（图23（c））。接着，除去框架12（图23（d）），由湿式蚀刻除去剩余的基底金属膜11而使预镀图形13表面化（图23（d））。其后，进一步进行电解镀，使预镀图形13在没有框架下沿纵向镀敷成长。由此，能够形成纵横比高的螺旋状图形。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4046827号公报

专利文献2：日本专利第4260913号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，上述的现有的各向异性镀敷方法不能够可靠而且高精度地控制镀敷的表面状态、各向异性成长、图形间隔。因此，制造成品率差，存在由于镀层烧焦引起的图形的变形或邻接线之间发生短路的问题。

一直以来，可以认为各向异性镀敷成长机理是通过电流集中于导体图形的上方而使镀敷各向异性成长。但是，为什么电流会集中于导体图形的上方还不清楚，因而真正的机理还不明确。另外，也存在由于镀敷液未侵入到邻接线图形之间的间隔内而抑制横向的镀敷成长的观点。但是，在该原理中，不能够说明间隔开始出现的理由，再有，即使是相同的间隔宽度也存在正确地镀敷成长的情况和未正确地镀敷成长的情况，产生这样的差异的理由还不明确。实际上，镀敷图形完全浸于镀敷液，在间隔内应该一定存在有镀敷液，镀敷液不侵入到间隔内的理由也不明确。因此，要求弄明白真正的各向异性镀敷成长机理并更加正确地控制各向异性镀敷成长。

本发明是为了解决上述问题而完成的发明，本发明的目的在于，可靠而且高精度地控制镀敷的表面状态、各向异性成长、图形间隔并且提高各向异性镀敷图形的制造成品率。另外，本发明的其它的目的在于，提供一种使用这样的各向异性镀敷方法制造的小型而且高性能的薄膜线圈。

解决问题的技术手段

本申请发明人对于各向异性成长机理反复进行悉心研究，其结果，反现了通过伴随着施加高电流的金属离子稀薄层的形成和由于镀敷液的搅拌引起的金属离子稀薄层的部分破坏，可以形成纵横比高的镀敷图形，通过控制施加电流和搅拌速度从而能够可靠地形成所希望的高纵横比的图形。

本发明是基于这样的技术见解的结果，本发明的各向异性镀敷方法，其特征在于，在施加电流来形成涂膜的各向异性镀敷方法中，一边由镀敷液的搅拌部分地破坏在镀敷形成用的金属膜或者形成于该金属膜的表面的所述涂膜的表面产生的所述镀敷液的金属离子稀薄层中的、存在于想要选择性地镀敷成长的方向上的该金属离子稀薄层一边形成所述涂膜。

在本发明中，优选，所述涂膜的形成方向的截面形状为圆弧状，维持该圆弧状而进行镀敷成长。据此，能够由所述镀敷液的搅拌而容易地破坏在想要镀敷成长的方向上存在的金属离子稀薄层，并且能够可靠地形成高纵横比的镀敷图形。

在本发明中，优选，所述涂膜的平面形状为线和间隔图形（line andspace pattern）。据此，能够以在邻接线之间的间隔内残留金属离子稀薄层的状态破坏在其上部所产生的金属离子稀薄层，由此，能够形成高纵横比且间距（pitch）非常狭窄的线和间隔图形。

在本发明中，所述涂膜形成时的电流密度优选为30～70A/100cm²。如果电流密度在该范围内的话，则能够在涂膜的表面上产生具有一定程度的厚度的金属离子稀薄层，由此，能够可靠地控制各向异性镀敷成长。

在本发明中，所述镀敷液优选含有铜离子以及二硫化物。

优选，本发明的各向异性镀敷方法控制选自所述电流的电流密度、所述镀敷液的组成、所述镀敷液的搅拌速度以及自所述涂膜至所述镀敷液的搅拌位置的距离中的至少一个参数，控制所述线和间隔图形的间隔宽度。由此，能够高精度地控制各向异性成长。

另外，为了解决上述问题，本发明的薄膜线圈，其特征在于，具有由本发明的上述各向异性镀敷方法形成的螺旋状图形。由此，能够高精度地形成高纵横比且间距非常狭窄的螺旋状图形。因此，能够提供一种直流电阻低且电感高的高性能的薄膜线圈。

另外，本发明的各向异性镀敷方法，其特征在于，具备：将由具有第1线宽度、第1间隔宽度以及第1厚度的第1线和间隔图形构成的预镀图形形成于基板的主面的工序；在将所述基板浸于镀敷液中的状态下使第1电流流向所述预镀图形，在没有个别地强制各个线图形的各向异性成长的框架的状态下使所述预镀图形各向同性地镀敷成长，从而形成由具有宽于所述第1线宽度的第2线宽度、小于所述第1间隔宽度的第2间隔宽度以及厚于第1厚度的第2厚度并且在各个线图形的上部具有弯曲面的第2线和间隔图形构成的第1镀敷图形的工序；在将所述基板浸于所述镀敷液中的状态下使大于所述第1电流的第2电流流向所述第1镀敷图形，在所述第1镀敷图形的表面上产生金属离子稀薄层，并且搅拌所述镀敷液而部分地破坏各个线图形的上部的所述金属离子稀薄层，从而在没有个别地强制各个线图形的各向异性成长的框架的状态下，使所述第1镀敷图形各向异性地镀敷成长，形成由具有所述第2线宽度、所述第2间隔宽度以及厚于所述第2厚度的第3厚度并且在各个线图形的上部具有弯曲面的第3线和间隔图形构成的第2镀敷图形的工序。

在本发明中，所述镀敷液优选为包含铜离子以及光亮剂的硫酸铜镀敷液。另外，所述第1电流的电流密度优选为3～20A/100cm²，所述第2电流的电流密度优选为30～70A/100cm²。据此，可以高精度地控制各向异性成长。

优选，本发明的各向异性镀敷方法将所述镀敷液的搅拌构件配置于所述基板的所述主面的上方，使所述搅拌构件在与所述基板相平行的方向上反复进退移动来搅拌所述镀敷液，由此部分地破坏各个线图形的上部的所述金属离子稀薄层。在此情况下，搅拌构件可以是由截面为三角形的棒状体构成的桨，也可以是由具有格子构造的板状构件构成的搅拌格子。由此，能够高精度地控制金属离子稀薄层的部分的破坏，并且能够可靠地控制各向异性镀敷成长。

优选，本发明的各向异性镀敷方法使所述基板自身在与该基板相平行的方向上反复进退移动来搅拌所述镀敷液，由此部分地破坏各个线图形的上部的所述金属离子稀薄层。根据该方法，不使用搅拌构件而能够高精度地控制金属离子稀薄层的部分的破坏，并且能够可靠地控制各向异性镀敷成长。

在本发明中，所述第1～第3线和间隔图形优选为螺旋状图形。由此，能够形成高纵横比且非常狭窄的间距的螺旋状图形。因此，能够提供直流电阻低且电感高的薄膜线圈。

优选，本发明的各向异性镀敷方法在形成所述第1镀敷图形之前进一步具备形成包围所述预镀图形的至少最外侧的外部框架的工序，所述外部框架具有垂直于所述基板的主面的侧面，该侧面形成于与所述最外侧的线图形的侧面隔开第3间隔宽度的位置。在此情况下，所述第3间隔宽度优选宽于所述第2间隔宽度。由此，能够防止最外侧的线图形的***，并且能够形成全部具有均等的线宽度的线和间隔图形。

另外，本发明的薄膜线圈，其特征在于，具备基板和形成于所述基板上的螺旋状图形，所述螺旋状图形具备：预镀层，形成于所述基板上，由具有第1线宽度、第1间隔宽度以及第1厚度的第1螺旋状图形所构成；第1无框架镀层，由具有宽于所述第1线宽度的第2线宽度、小于所述第1间隔宽度的第2间隔宽度以及厚于第1厚度的第2厚度、在各个线图形的上部具有弯曲面并且覆盖所述预镀层的所述第1螺旋状图形的上面以及侧面的第2螺旋状图形所构成；第2无框架镀层，由具有厚于所述第2厚度的第3厚度、在各个线图形的上部具有弯曲面并且覆盖所述第1无框架镀层的所述第2螺旋状图形的第3螺旋状图形所构成。根据本发明，能够形成高纵横比且非常狭窄的间距的螺旋状图形，由此，能够实现直流电阻低且电感高的薄膜线圈。

发明的效果

根据本发明，能够可靠而且高精度地控制镀敷的表面状态、各向异性成长、图形间隔，并且能够提供可以形成纵横比高且非常狭窄的间距的线和间隔图形的各向异性镀敷方法。另外，根据本发明，能够提供使用这样的各向异性镀敷方法制造的小型且高性能的薄膜线圈。

附图说明

图1是用于说明本发明的第1实施方式的各向异性镀敷方法的模式图。

图2是表示预镀图形13的更为具体的图形形状的平面图。

图3是用于说明金属离子稀薄层17的模式图。

图4是表示镀敷图形的详细的构造的大致截面图。

图5是表示镀敷装置的结构的第1例子的模式图。

图6是表示镀敷装置的结构的第2例子的模式图。

图7是表示镀敷装置的结构的第3例子的模式图。

图8是表示图7中的搅拌格子的结构的大致立体图。

图9是表示镀敷装置的结构的第4例子的模式图。

图10是表示电流密度与搅拌速度的关系的图表。

图11是表示镀敷的表面状态的光学显微镜照片。

图12是用于说明本发明的第2实施方式的各向异性镀敷方法的模式图。

图13是表示外部框架16的更为具体的图形的平面图，并且对应于图2所表示的螺旋状的预镀图形13。

图14是分别表示晶圆（wafer）上的螺旋状镀敷图形的各个试样的光学显微镜照片的缩略图和图形的厚度的模式图。

图15是螺旋状镀敷图形的详细的SEM图像照片。

图16是分别表示晶圆上的螺旋状镀敷图形的各个试样的光学显微镜照片的缩略图和图形的厚度的模式图。

图17是螺旋状镀敷图形的详细的SEM图像照片。

图18是表示电流密度与镀敷图形的间隔宽度的关系的图表。

图19是表示搅拌速度与间隔宽度的关系的图表。

图20是表示镀敷液中的光亮剂（SPS）浓度与间隔宽度的关系的图表。

图21是表示镀敷液中的硫酸铜浓度与间隔宽度的关系的图表。

图22是表示镀敷时间与镀敷图形的纵横比的关系的图表。

图23是表示一般的各向异性镀敷方法的模式图。

具体实施方式

以下，一边参照附图一边对本发明的优选的实施方式进行详细的说明。

图1是用于说明本发明的第1实施方式的各向异性镀敷方法的模式图。

本实施方式的各向异性镀敷方法中，首先，如图1（a）所示，将预镀图形13形成于基板10的表面。预镀图形13为被镀敷的涂膜的基底金属膜，例如能够由图23（a）～（e）所表示的方法形成。此时的预镀图形13的平面形状为线和间隔图形（line and space pattern），并具有规定的线宽度W_L1以及间隔宽度W_S1。此时的线宽度W_L1被设定成小于最终想要获得的线和间隔图形的线宽度W_L2，相反，间隔宽度W_S1被设定成宽于最终想要获得的线和间隔图形的间隔宽度W_S2。还有，在图1（a）中，将预镀图形13仅形成于基板10的单面，但是，也可以形成于两面。基板10的平面形状没有特别的限定，可以是矩形，也可以是圆形。

以下，再次参照图23（a）～（e），对本实施方式的预镀图形13的形成方法进行详细的说明。首先，将薄的基底金属膜11成膜于基板10的整个面。作为基底金属膜11的材料，优选使用铜（Cu），能够由无电解镀或溅射等众所周知的方法来进行形成。

接着，由光刻法形成由抗蚀图形构成的预镀用的框架12（图23（b））。接着，进行电解镀，选择性地使露出于框架12的开口部的基底金属膜11镀敷成长，从而形成与基底金属膜11一体化了的线和间隔图形（图23（c））。线和间隔图形能够通过在硫酸铜镀敷液中将低电流施加于框架12来进行形成。

在此，基底金属膜11上的线和间隔图形的各个线全部是电连接的状态，所以在用有机溶剂等除去框架12之后（图23（d）），除去剩余的基底金属膜11，从而使线和间隔图形表面化（图23（e））。基底金属膜11能够由湿式蚀刻、研磨、RIE等来进行除去。通过以上所述，完成由线和间隔图形构成的预镀图形13。

相对于预镀图形13的线宽度W_L1的间隔宽度W_S1的比优选为1.4以上。这是由于，在相对于线宽度W_L1的间隔宽度W_S1的比小于1.4的情况下，经过后面所述的第1无框架镀敷工序（各向同性镀敷处理）之后的图形上面不带有圆角，其结果，高纵横比的镀敷图形的成品率降低。

预镀图形13的厚度T₁没有特别的限定，但是，优选，截面的纵横比（aspect ratio）（T₁/W_L1）大致为1。这是由于，如果纵横比过低的话，则短路率变高，如果纵横比过高的话，则即使是相同的线圈厚度电阻值也会上升。还有，预镀图形13的上面，如图所示，可以是平坦的，也可以带有圆角，也可以是凹陷的。

图2是表示预镀图形13的更为具体的图形形状的平面图。

如图2所示，预镀图形13是包含螺旋状图形13S的图形，构成薄膜线圈的基本图形。在同图中，4个螺旋状图形13S被形成于一块基板上的一部分，分别被分割而成为1个产品。螺旋状图形13S并不限定于圆形螺旋状，也可以是矩形螺旋状。螺旋状图形13S的外周端13e被连接于在横向上延伸的多个配线图形19中的任意一个，经由任意一个配线图形13而将电流提供给所有的螺旋状图形13S。

接着，如图1（b）所示，实施在镀敷液21中一边施加低电流一边使预镀图形13各向同性地镀敷成长的第1无框架镀敷工序。所谓“无框架”，是指如图23（c）所表示的预镀图形13的形成时那样的、不使用个别地强制各个线图形的各向异性成长的框架12。此时，镀敷液21可以搅拌，也可以不搅拌。通过该第1无框架镀敷工序，截面为矩形状的预镀图形13不仅在纵向上而且在横向上进行镀敷成长，上部成为弯曲的截面形状。图1（b）中，表示成长中途的镀敷图形14。

对于镀敷液21而言，优选使用硫酸铜镀敷液。硫酸铜镀敷液包含硫酸铜（CuSO₄·5H₂O）、硫酸（H₂SO₄）以及氯（Cl），优选进一步包含改善镀敷膜质的有机添加剂。作为有机添加剂，可以使用使镀敷膜致密并提高光亮性的光亮剂、或在阴极表面抑制吸附铜离子的析出并增大活化极化而提高均匀电镀性的整平剂。作为光亮剂，可以使用二硫化物或硫化物。二硫化物例如是SPS[双-（3-磺丙基）-二硫化二钠：NaO₃S(CH₂)₃SS(CH₂)₃SO₃Na]，硫化物例如是HS-C_nH_2n-SO₃（巯基烷基磺酸（Mercapto alkylsulfonic acid））。作为整平剂，可以列举PEG（聚乙二醇）等的表面活性剂。

第1无框架镀敷工序，如图1（c）所示，持续到线和间隔图形的间隔宽度W_S2达到小于预镀图形13的间隔宽度W_S1的最适当的宽度。其结果，镀敷图形14的线宽度W_L2宽于预镀图形13的线宽度W_L1。在该变宽的部分与基板10之间存在一点点的间隙。

由第1无框架镀敷工序获得的镀敷图形14的厚度T₂只要是能够获得上面的圆角，则没有特别的限定，优选为最终想要获得的镀敷图形的间隔宽度的1～3倍。这是由于，如果比其薄的话，则第2无框架镀敷工序后的邻接线之间发生短路的可能性变大，如果比其厚的话，则线圈的截面形状在上方***的趋势增强，即使是相同的镀敷厚度截面积也变小，电阻值变大。

第1无框架镀敷工序后的镀敷图形14的厚度T₂优选为线和间隔图形的间隔宽度W_S2的2倍以上。如果是2倍以上的话，则能够提高纵横比高且间隔宽度狭窄的线和间隔图形的制造成品率。

接着，如图1（d）所示，实施在相同的镀敷液中施加高于至此为止的电位的电位，并一边流过大电流一边使镀敷图形14各向异性地镀敷成长的第2无框架镀敷工序。由此，在与镀敷液21相接触的镀敷图形14的表面上产生一定厚度以上的金属离子稀薄层17。

图3是用于说明金属离子稀薄层17的模式图。

如图3（a）所示，在镀敷液21中设置一对电极22a、22b，如果在两者之间分别施加正以及负的电位的话，则如图3（b）所示，阴极附近的金属离子（阳离子）由电位而被拉近到阴极侧（电极22b侧），在电极表面接受电子并依次析出于阴极表面。在这样的电镀现象中，在施加高电位时，因为金属原子的析出速度变快，所以金属离子从镀敷槽液来不及被提供给阴极附近，在阴极附近的镀敷液21（金属离子水溶液）中形成金属离子浓度极为稀薄的区域。该区域在电容器的技术领域中被称为“双电荷层”，在本发明中被称为“金属离子稀薄层”。金属离子稀薄层17中的金属离子浓度是即使施加电位镀敷也不成长的程度的浓度，严密地来说，具有随着远离界面而变浓的浓度梯度。金属离子稀薄层17具有施加电位越高则越厚的趋势。

本发明着眼于该金属离子稀薄层17的产生，通过与后面所述的镀敷液的搅拌相组合，从而不设置强制镀敷的各向异性成长的框架，实现向一个方向的选择性的镀敷成长。

在从第1无框架镀敷工序向第2无框架镀敷工序转移的时候，有必要将施加于镀敷图形14的电位从低电位瞬间地切换到高电位。这是由于有必要使金属离子稀薄层17即使暂时地消失也不会完全消失。金属离子稀薄层17即使在第1无框架镀敷工序中也会产生，但是，其厚度非常薄而容易被破坏。由于即使是在切换时的一瞬间也不会灭绝这样的金属离子稀薄层17而是会进一步增厚，因而能够可靠地抑制向横向的镀敷成长。

在第1无框架镀敷工序中，如图1（e）所示，一边将大电流提供给镀敷图形14一边以恰当的搅拌速度来搅拌其上方的镀敷液21。金属离子稀薄层17实质上是绝缘层，并且覆盖镀敷图形14的整个面，但是，如果在该状态下完全不搅拌而进行放置的话，则会以某概率产生绝缘破坏，该位置被局部地镀敷。由于该部分的镀敷成长无规则地被形成多个，因而成为表面的凹凸显著的所谓镀层烧焦的状态。

然而，在由镀敷液的搅拌而部分地除去金属离子稀薄层17的情况下，因为金属离子仅被提供该部分，所以可以在一个方向上进行镀敷成长。在此情况下，通过适度地搅拌镀敷图形的上方的镀敷液21，从而接触于镀敷图形的上部（头部）的弯曲面的金属离子稀薄层17被部分地破坏，镀敷成长从该部分向上方继续。金属离子稀薄层17未被破坏的镀敷图形13的下部侧面的镀敷成长被抑制。

可以预测金属离子稀薄层17的厚度W₀为最终的线和间隔图形的间隔宽度W_S2的一半（W_S2/2）以上。这是由于，如果间隔宽度W_S2是金属离子稀薄层17的厚度的2倍以上的话，则在左右的金属离子稀薄层17之间存在有通常的金属离子浓度的区域，这可以成为各向异性镀敷成长的阻碍主要原因。因此，为了使各向异性镀敷成长可靠，有必要使金属离子稀薄层17的厚度为间隔宽度W_S2的一半以上。没有成为W_S2/2=W₀的是由搅拌形成的金属离子稀薄层的除去部分附近的W₀，由于镀敷液的晃动而反复大于W₀一点或者小于W₀一点。因此，实质上，接触于较线之间的2W₀更靠近外侧部分的镀敷图形上方曲面的金属离子稀薄层由于搅拌而被除去。在该状态下，因为由施加高电位而已经形成的金属离子稀薄层17被新形成的金属离子稀薄层17守护，所以金属离子不会被提供给该部分，金属离子稀薄层17就这样被维持。这样的现象是在线和间隔图形的形成时所产生的特有的现象，作为缩窄间隔宽度的方法是极为有效的。

第2无框架镀敷工序中所使用的镀敷液的组成并没有特别的限定，不管是怎样的组成，均可以高纵横比地进行镀敷成长。但是，电流密度与搅拌速度的最适当的组合根据每一个镀敷液的组成而不同，所以镀敷液的组成的管理是重要的。第1无框架镀敷工序中所使用的镀敷液即使在第2无框架镀敷工序中也按照原样使用，所以其组成即使在第2无框架镀敷工序中也有必要是优选的组成。

在本实施方式中，最初的预镀图形13的间隔宽度W_S1被设定为宽于最终的镀敷图形的间隔宽度W_S2是重要的。这是由于，在使截面形状为矩形图形或梯形图形的线图形各向同性地镀敷成长并将圆角形成于上面的同时，有必要缩窄至适度的间隔宽度。通过将预镀图形13整合成适合于各向异性镀敷的形状，从而能够可靠地控制镀敷图形的厚度或表面状态。

金属离子稀薄层17由于镀敷液的搅拌而从弯曲面的顶上部分被破坏，为了可以根据搅拌的强度而调节金属离子稀薄层17的破坏区域，在第2无框架镀敷工序的开始时，有必要使各个线图形的上面带有圆角。这是由于，如果各个线图形的上面是平坦的话，则在所邻接的线之间的间隔的上部所产生的金属离子稀薄层17被破坏的条件与在其下部所产生的金属离子稀薄层17被破坏的条件基本上相同，由镀敷液的搅拌而仅破坏各个线图形的上部的金属离子稀薄层17变得非常困难。

接着，如图1（f）所示，在镀敷图形成长至所希望的厚度（高度）T₃的时点停止电流的提供，结束第2无框架镀敷工序。通过以上所述，完成由具有高纵横比的线和间隔图形构成的镀敷图形15。

图4是更加详细地表示镀敷图形的构造的大致截面图。

如图4所示，由高纵横比的线和间隔图形构成的镀敷图形15具备：预镀层15a，具有第1线宽度W_L1、第1间隔宽度W_S1以及第1厚度T₁；第1无框架镀层15b，具有宽于第1线宽度W_L1的第2线宽度W_L2、小于第1间隔宽度W_S1的第2间隔宽度W_S2以及厚于第1厚度T₁的第2厚度T₂、在上部具有弯曲面并且覆盖预镀层15a的上面以及侧面；第2无框架镀层15c，具有第2线宽度W_L2、第2间隔宽度W_S2以及厚于第2厚度T₂的第3厚度T₃、在上部具有弯曲面并且覆盖第1无框架镀层15b。

预镀层15a为镀敷形成用的基底金属膜，第1无框架镀层15b为使预镀层15a各向同性地镀敷成长而获得的涂膜，第2无框架镀层15c为使第1无框架镀层15b各向异性地镀敷成长而获得的涂膜。这些层由相同的材料（Cu）所构成，但是，如果用显微镜照片来观察其截面的话，则可以明确地区别各层的边界。

用于实施上述各向异性镀敷方法的镀敷装置并没有特别的限定，例如可以使用以下所示的镀敷装置。

图5是表示镀敷装置的结构的第1例子的模式图。

如图5所示，该镀敷装置30为面朝上（face up）式，将负电位施加于固定在镀敷槽31内的台（stage）32上的工件33（形成有预镀图形13的基板10）。在镀敷槽31的中央部配置有正侧电极34，并且以与工件33的上面相对的方式配置。在工件33与正侧电极34之间配置有作为一个搅拌构件的桨（paddle）35。桨35是截面为正三角形的棒状体，三角形的一边例如是10mm。通过这样的桨35在箭头所表示的与基板面相平行的方向上反复进退移动，从而搅拌位于工件面的前方的镀敷液21。

可以将新的镀敷液或者镀敷槽31内的循环的镀敷液（铜离子）积极地提供给镀敷槽31或者极之间，也可以切断镀敷液的供给。如果充分地提供镀敷液的话，则镀敷条件一直为一定，存在即使进行镀敷间隔宽度也难以发生变化的优点。另一方面，如果切断镀敷液的供给的话，则镀敷液中的铜离子渐渐地减少，存在随着镀敷的进行间隔宽度扩展的趋势。在此情况下，直到镀敷的结束为止，有必要留意以使铜离子浓度不进入到在该镀敷条件下的镀层烧焦区域。再有，通过调节镀敷液（铜离子）的供给量，从而也可以调节存在随着镀敷的进行而扩展的趋势的间隔宽度的扩展量（速度）。

图6是表示镀敷装置的结构的第2例子的模式图。

如图6所示，该镀敷装置40为所谓纵型类型，将负电位施加于在镀敷槽41内以垂直状态进行设置的工件33。在与工件33的前面相对的位置上配置有正侧电极34，正侧电极34也与工件33相同以垂直状态进行设置。在工件33与正侧电极34之间配置有桨35。通过桨35在与基板面相平行的水平方向（图中的与纸面相垂直的方向）上反复进退移动，从而搅拌位于工件33的前方的镀敷液21。从工件33的表面到桨35的距离优选为15～30mm。

另外，如图示所示，在镀敷槽41的底部设置有镀敷液供给口42，可以从镀敷液供给口42积极地提供新的镀敷液或者镀敷槽41内的循环的镀敷液（铜离子），也可以切断镀敷液的供给。如果提供新的镀敷液的话，则剩余的镀敷液从隔板43的上端溢出，并通过外侧的镀敷液排出路径44而从镀敷液排出口45被排出。

以上所说明的镀敷装置40与图5所表示的镀敷装置30相同，能够实施各向异性镀敷方法，通过调节镀敷液（铜离子）的供给量从而能够调节存在随着镀敷的进行而扩展的趋势的间隔宽度的扩展量（速度）。

图7是表示镀敷装置的结构的第3例子的模式图，图8是表示图7中的搅拌格子的结构的大致立体图。

如图7以及图8所示，该镀敷装置50为所谓纵型类型的镀敷装置，特别是取代桨35而使用搅拌格子51的镀敷装置。搅拌格子51是具有格子构造的板状构件，并且以在镀敷液21中与工件33相对的方式进行设置。从工件33的表面到搅拌格子51的表面为止的距离优选为30～50mm。因为根据经验已知如果使搅拌格子51过于接近于工件33的表面的话则镀敷液的搅拌状态变差，所以在搅拌格子51与工件33之间需要适当的距离。

搅拌格子51在与基板面相平行的平面内反复例如旋转半径20mm的旋转运动，从而搅拌位于工件面的前方的镀敷液21。还有，搅拌格子51的运动并不限定于旋转运动，可以是一个方向的周期性的摇动，也可以是1/f晃动的摇动。还有，一个方向的摇动为一维的进退移动，平面内旋转运动为二维的进退移动。

如果列举搅拌格子51的尺寸的一个例子的话，则格子区域的尺寸（横宽W_m1×纵宽W_m2）为200mm×200mm，格子孔的尺寸（横宽W_m3×纵宽W_m4）为13mm×13mm，格子的梁宽W_m5为2mm，厚度W_m6为10mm。还有，搅拌格子51的尺寸可以配合搅拌条件而适当设定。但是，以在水压下不发生弯曲的方式对搅拌格子51要求一定程度的刚性。

在本实施方式中，优选将搅拌格子51配置于设置于镀敷槽41的底部的镀敷液供给口42的大致正上方。根据该结构，能够效率良好地搅拌新的镀敷液，并且即使镀敷进行也能够确保一定的间隔宽度。

在使用了图7所表示的搅拌格子51的镀敷装置中，因为电场和搅拌的双方的影响相对于镀敷图形而一直被施加，所以可以推测金属离子稀薄层一直成为打开的状态。相对于此，在使用了图6所表示的桨35的镀敷装置中，因为仅电场的影响被一直施加，搅拌的影响被断续地施加，所以可以推测金属离子稀薄层反复开闭。因此，可以认为使用了桨35的镀敷装置容易维持镀敷图形的线间距离，并可以促进各向异性镀敷成长。

图9是表示镀敷装置的结构的第4例子的模式图。

如图9所示，该镀敷装置60为所谓纵型类型的镀敷装置，特别是以通过不使用搅拌构件而使工件33摇动从而搅拌镀敷液为特征。工件33在与基板面相平行的平面内例如反复旋转运动，从而搅拌位于工件面的前方的镀敷液21。工件的运动并不限定于旋转运动，可以是一个方向的周期性的摇动，也可以是1/f晃动的摇动。

以上所说明的镀敷装置60与图5所表示的镀敷装置30相同，能够实施各向异性镀敷方法，并且通过调节镀敷液（铜离子）的供给量从而能够调节存在随着镀敷的进行而扩展的趋势的间隔宽度的扩展量（速度）。特别是可以完全不使用桨或者搅拌格子等的搅拌构件，能够均匀且没有偏差地破坏基板上的金属离子稀薄层，由此能够形成由具有高纵横比的线和间隔图形构成的镀敷图形。另外，能够廉价地构成镀敷装置。

第2无框架镀敷工序中的镀敷的最适当条件为从镀层烧焦区域稍稍靠近良好区域的地方。再有，随着各向异性镀敷成长进行，优选，在未镀层烧焦的区域提高电流密度，或降低搅拌速度，或将它们同时地进行，从而成为间隔宽度扩展的条件。

图10是表示电流密度与搅拌速度的关系的图表，横轴表示电流密度（A/100cm²），纵轴表示搅拌速度（rpm）。还有，搅拌速度是指桨每分钟往复几次。另外，在图表中，“○”表示镀敷结果为良好的试样，“×”表示镀敷结果为不良的试样，“#”表示镀敷结果为短路的试样。电流密度的单位面积100cm²是指从正上方（正前方）看镀敷图形的时候的平面面积。

如图10所示，在使流向镀敷图形的电流的电流密度为一定的时候，在搅拌速度低的时候产生镀层烧焦，如果提高搅拌速度的话，则从某搅拌速度起显现形成有良好的镀敷图形的区域，如果进一步提高搅拌速度的话，则从某搅拌速度起显现邻接线之间发生短路的区域。这样，镀敷图形的状态根据镀敷条件而属于“镀层烧焦区域”、“良好区域”以及“短路区域”中的任意一个。

另一方面，在使搅拌速度为一定的时候，电流密度越高则良好区域的纵横比越高，良好的搅拌速度的余量（margin）扩展。即，如果提高电流密度的话，则线和间隔图形的间隔宽度扩展，相反，如果降低的话，则间隔宽度变窄。还有，如果提高镀敷液中的铜离子浓度的话，则镀敷的析出速度上升，并且成为与提高电流密度的情况或提高搅拌速度的情况相同的效果。另外，即使提高镀敷液中的光亮剂的浓度，也成为与提高电流密度的情况或提高搅拌速度的情况相同的效果。

如以上所述，如果提高电流密度（施加电位），则电流密度（施加电位）越高，金属离子稀薄层越厚而变得牢固，从而有必要提高对于金属离子稀薄层的部分破坏来说所必要的搅拌速度。但是，因为如果搅拌速度过快的话则会产生短路，所以存在电流密度与搅拌速度的最适当的组合条件。另外，存在如果电流密度变高则搅拌速度的允许范围扩展的趋势。本发明的各向异性镀敷方法，考虑了这样的条件的精密且均匀的搅拌是必要的。还有，以上的结果与图3所表示的金属离子稀薄层模型不矛盾。

图11是表示镀敷的表面状态的光学显微镜照片。

如图11（a）所示，在镀敷图形进行正确地镀敷成长的情况下，形成具有非常狭窄的间距的清晰的线和间隔图形。但是，在产生镀层烧焦的情况下，如图11（b）所示，产生大小各种各样的凹凸，从而成为线宽度混乱的图形。在短路的情况下，不存在图11（a）的线间（间隔）。

如以上所说明的那样，本发明的各向异性镀敷方法，因为在施加电流而形成涂膜的时候，一边由镀敷液的搅拌部分地破坏在镀敷形成用的金属膜或者形成于该金属膜的表面的涂膜的表面产生的镀敷液的金属离子稀薄层17中的、存在于想要选择性地镀敷成长的方向上的该金属离子稀薄层17一边形成涂膜，所以能够形成邻接线图形之间不发生短路、具有比光刻的分辨极限更狭窄的间隔宽度、线宽度大、而且纵横比高的线和间隔图形。

另外，本实施方式的各向异性镀敷方法，因为在第1无框架镀敷工序中使预镀图形镀敷成长，在整形到金属离子稀薄层17被正确地形成那样的形状之后，在第2无框架镀敷工序中实施各向异性镀敷成长，所以能够以非常狭窄的间距形成纵横比高的线和间隔图形，并且能够高精度地控制线和间隔图形的形状。再有，本实施方式的各向异性镀敷方法，因为在使邻接线图形之间的间隔宽度小于能够以抗蚀剂来分辨的间隔宽度之后实施由施加大电流进行的镀敷，所以能够增加线图形的截面积。因此，能够降低镀敷图形的直流电阻，并且能够降低发热或消耗电力。

接着，对本发明的第2实施方式的各向异性镀敷方法进行说明。第2实施方式的各向异性镀敷方法的特征在于，使用限制线和间隔图形的最外侧的线图形的向横向的镀敷成长的外部框架16。第1实施方式中没有明示，但是，在完全不使用框架的情况下，不存在邻接的线图形的最外侧的线图形，不仅是在图形上部的弯曲面所产生的金属离子稀薄层17，而且直至在最内周的内侧和最外周的外侧的图形的侧面所产生的金属离子稀薄层17被破坏，由此可以看到向横向的镀敷成长进行而粗于其他的线图形的趋势。因此，在第2实施方式中，以最外侧的线图形成为与其他的线图形相同的粗细的方式进行控制。

图12是用于说明本发明的第2实施方式的各向异性镀敷方法的模式图。

本实施方式的各向异性镀敷方法中，首先，如图12（a）所示，在将预镀图形13形成于基板10的表面之后，形成外部框架16。外部框架16为包围预镀图形的最外侧的线图形的周围的抗蚀图形。外部框架16具有相对于基板10的主面垂直的侧面，该侧面被形成于从最外侧的线图形的侧面隔开规定的间隔宽度W_S3的位置。详细情况如后面所述，该间隔宽度W_S3优选稍宽于线和间隔图形的间隔宽度W_S1的一半的宽度（W_S1/2）。

其后，如图12（b）～（f）所示，依次实施第1无框架镀敷工序以及第2无框架镀敷工序。该工序与第1实施方式基本上相同。

在不使用外部框架16的情况下，覆盖不存在邻接的线图形的最外侧的线图形的侧面的金属离子稀薄层17也被破坏，镀敷成长在横向上也扩展，该线图形的宽度相比于其他的线图形，线宽度变大。但是，在本实施方式中，因为外部框架16的侧面防止金属离子稀薄层17的破坏，所以能够抑制向横向的镀敷成长。

另一方面，如图12（e）所示，在存在外部框架16的情况下，其成为影子而使搅拌时的波难以到达处于外部框架16的附近的金属离子稀薄层17。因此，优选以所有的线图形均等地进行镀敷成长的方式使间隔宽度W_S4稍宽于线和间隔图形的间隔宽度W_S2的一半的宽度（W_S2/2）并增加顶部附近的金属离子稀薄层17被破坏的范围。

其后，根据需要，也可以实施除去外部框架16并施加与第2无框架镀敷工序相同的高电位的第3无框架镀敷工序。在第3无框架镀敷工序中，存在线图形难以向横向***的趋势。这是由于，因为镀敷图形已经较厚，所以镀敷液的搅拌的影响达不到最内周的内侧和最外周的外侧的线图形的下部，金属稀薄层难以被破坏。因此，能够预料所希望的各向异性镀敷成长。

图13是表示外部框架16的更为具体的图形的平面图，并且对应于图2所表示的螺旋状的预镀图形13。

如图13（a）以及（b）所示，外部框架16为分别包围螺旋状的预镀图形13的最外周侧和最内周侧的形状，并且由被设置于螺旋状图形13S的最外周的外侧的第1部分16a和被设置于最外周的内侧的第2部分16b所构成。于是，如图13（b）所示，预镀螺旋状图形13S被配置于不存在外部框架16的圆环状的区域。还有，螺旋状图形13S的最内周也可以作为线和间隔图形的最外侧来解释。

如以上所说明的那样，本实施方式的各向异性镀敷方法，因为使用外部框架16，所以除了第1实施方式的发明的效果之外，还能够防止在线和间隔图形的最外侧的线图形的侧面所显现的金属离子稀薄层17由于镀敷液的搅拌而被破坏，由此能够防止最外侧的线图形的宽度大于其他的线图形。另外，特别是因为在开始第1无框架镀敷工序之前形成外部框架16，所以在第1无框架镀敷工序与第2无框架镀敷工序之间不介有外部框架16的形成工序，因而能够连续地进行从第1无框架镀敷工序向第2无框架镀敷工序的切换。

以上，对本发明的优选的实施方式进行了说明，但是，本发明并不限定于上述的实施方式，只要是在不脱离本发明的宗旨的范围内，可以进行各种各样的变更，不言而喻，这些变更也包含于本发明的范围内。

例如，在上述实施方式中，作为线和间隔图形的一个例子，列举了螺旋状图形，但是，本发明并不限定于螺旋状图形，例如也可以应用于多条直线图形的排列等、各种各样的线和间隔图形。

[实施例]

（实施例1）

使用图5所表示的面朝上式镀敷装置，在硫酸铜镀敷液浴槽中对6英寸硅晶圆的单面进行镀敷处理，形成2000个螺旋状图形。在此，镀敷装置的桨由将一边为10mm的正三角形作为截面形状的棒状体所构成，其长度为200mm。另外，作为正侧电极，使用直径15cm的圆板，作为其材料，使用含磷铜（磷浓度500ppm）。从晶圆表面到桨的底面的距离为10mm，从晶圆搭载面到正侧电极的距离为50mm。桨行程（stroke）为180mm，并且能够从晶圆的一端到另一端为止进行甩开。

硫酸铜镀敷液的成分是200g/L的CuSO₄、200g/L的H₂SO₄、30mg的Cl-、10g/L的氯离子（Cl）、作为光亮剂的约5mg/L的SPS（二硫化物）、作为整平剂的PEG（聚乙二醇，平均分子量：15000），镀敷液的液温维持为40℃。

在螺旋状图形的形成中，首先，由溅射使厚度0.2μm的Cu膜成膜于硅晶圆的一个主面的整个面上。接着，将干膜抗蚀剂成膜于Cu膜的表面，由光刻法以及干式蚀刻法对干膜抗蚀剂进行图形化，从而形成抗蚀图形。

接着，将抗蚀图形作为框架并进行镀敷处理（框架镀敷），直至其厚度成为25μm为止，在Cu膜上使螺旋状图形镀敷成长。其后，除去抗蚀图形，由研磨除去不要的Cu膜，从而完成预镀图形。再有，将外部框架形成于预镀图形的周围。外部框架通过在对厚度150μm的干膜抗蚀剂进行成膜之后由光刻法以及干式蚀刻法对干膜抗蚀剂进行图形化而形成。

接着，实施第1无框架镀敷工序。此时的镀敷条件是电流密度为5A/100cm²、桨的往复次数为80往复/分、间隔宽度为12μm。其结果，获得厚度18μm的镀敷图形。

接着，实施第2无框架镀敷工序。此时的镀敷条件是电流密度为50A/100cm²、桨的往复次数为80往复/分、整体的厚度为约140μm。

图14是分别表示晶圆上的螺旋状镀敷图形的各个试样的光学显微镜照片的缩略图和图形的厚度的模式图。另外，图15是螺旋状镀敷图形的详细的SEM图像照片。

如图14所示，晶圆上9点的各个试样的图形厚度虽然多少有点不均匀，但是均收纳于137～144μm的范围内，厚度的平均为139μm，其范围成为9μm。另外，在图15的电子显微镜照片中，也能够确认形成纵横比高而且间距非常狭窄的螺旋状图形。

（实施例2）

对于由上述实施例1获得的晶圆实施第3无框架镀敷工序。在第3无框架镀敷工序中，剥离外部框架，电流密度为60A/100cm²，桨的往复次数为100往复/分，包含预镀图形的整体的厚度为约180μm。

图16是分别表示晶圆上的螺旋状镀敷图形的各个试样的光学显微镜照片的缩略图和图形的厚度的模式图。另外，图17是螺旋状镀敷图形的详细的SEM图像照片。

如图16所示，晶圆上9个点的各个试样的图形厚度虽然多少有点不均匀，但是均收纳于177～189μm的范围内，厚度的平均为183μm，其范围成为12μm。另外，在图17的电子显微镜照片中，也能够确认形成纵横比高而且间距非常狭窄的螺旋状图形。

（实施例3）

在与实施例1相同的条件下实施线圈图形的厚度成为140μm的各向异性镀敷方法。此时，在第2无框架镀敷工序中将提供给镀敷图形的电流密度作为参数，并对于30、40、50、60（A/100cm²）的各个条件进行测定。

图18是表示电流密度与镀敷图形的间隔宽度的关系的图表。

由图18可以了解到，由线和间隔图形构成的镀敷图形的间隔宽度与电流密度的增加成比例。因此，显然可以通过提高电流密度来扩展间隔宽度，相反，可以通过降低电流密度来缩窄间隔宽度。可以认为如果施加电流密度（电位）变大的话，则金属离子稀薄层也变厚而变得牢固，伴随于此间隔宽度也扩展。

（实施例4）

在与实施例1相同的条件下实施线圈图形的厚度成为140μm的各向异性镀敷方法。此时，在第2无框架镀敷工序中将镀敷液的搅拌速度作为参数，并对于80、90、100（rpm）的各个条件进行测定。此时的电流密度为50A/100cm²。

图19是表示搅拌速度与间隔宽度的关系的图表。

如图19所示，可以了解到由线和间隔图形构成的镀敷图形的间隔宽度与搅拌速度的增加成反比例。因此，显然可以通过提高搅拌速度来缩窄间隔宽度，相反，可以通过降低搅拌速度来扩展间隔宽度。因此，可以认为如果搅拌速度快的话则金属离子稀薄层的破坏区域扩展，所以间隔宽度变窄。

（实施例5）

在与实施例1相同的条件下实施线圈图形的厚度成为140μm的各向异性镀敷方法。此时，在第2无框架镀敷工序中将镀敷液中的光亮剂（SPS）的浓度作为参数，并对于1、5、10（mg/L）的各个条件进行测定。

图20是表示镀敷液中的SPS浓度与间隔宽度的关系的图表。

如图20所示，可以了解到由线和间隔图形构成的镀敷图形的间隔宽度与SPS浓度的增加成比例。因此，显然可以通过提高SPS浓度来扩展间隔宽度，相反，可以通过降低SPS浓度来缩窄间隔宽度。因此，可以认为如果SPS浓度变高的话，则与提高电流密度的情况相同，金属离子稀薄层也变厚而变得牢固，伴随于此间隔宽度也扩展。

（实施例6）

在与实施例1相同的条件下实施线圈图形的厚度成为140μm的各向异性镀敷方法。此时，在第2无框架镀敷工序中将镀敷液中的硫酸铜浓度作为参数，并对于150、200、250（g/L）的各个条件进行测定。

图21是表示镀敷液中的硫酸铜浓度与间隔宽度的关系的图表。

如图21所示，可以了解到由线和间隔图形构成的镀敷图形的间隔宽度与硫酸铜浓度的增加成反比例。因此，显然可以通过提高硫酸铜浓度来缩窄间隔宽度，相反，可以通过降低硫酸铜浓度来扩展间隔宽度。因此，可以认为如果硫酸铜浓度变高的话，则难以形成金属离子稀薄层，间隔宽度变窄。

（实施例7）

基本的镀敷条件与上述实施例1相同，使预镀图形的线宽度为25μm，求得使相对于此的间隔宽度在15～60μm的范围内变化的时候的产品的制造成品率。预镀图形的间隔宽度以每5μm的刻度进行变化。其结果表示于表1中。

[表1]

间隔宽度（μm）	15	20	25	30	35	40	45	50	55	60
											成品率	5	15	35	70	95	99	100	100	100	100

由表1可知，在间隔宽度为30μm以下的时候成品率成为70%以下，成为非常低的成品率。相对于此，在间隔宽度为35μm以上的时候成品率成为95%以上，成为非常高的成品率。根据以上的结果，显然可知相对于预镀图形的线宽度的间隔宽度的比优选为1.4以上，如果是其以下的话，则得不到第1无框架镀敷工序后的图形表面的圆角，用于获得良好的间隔宽度的成品率降低。

（实施例8）

基本的镀敷条件与上述实施例1相同，求得使预镀图形的纵横比在0.1～5.0的范围内变化的时候的短路率以及电阻值。还有，电阻值是将良好值作为100的时候的标准值。其结果表示于表2中。

[表2]

纵横比	0.1	0.3	0.5	0.8	1.0	1.2	1.5	2.0	3.0	5.0
											短路率（%）	30	10	1	0	0	0	0	0	0	0
电阻（标准值）	100	100	100	100	100	100	102	104	110	135

由表2可知，短路率在纵横比为0.5以下的时候成为1%以上，在纵横比为0.8以上的时候成为0%。另外，电阻值在纵横比为1.2以下的时候成为100，在纵横比为1.5以上的时候成为102以上。根据该结果，显然可知如果预镀图形的厚度小的话，则短路率变高，如果厚的话，则即使是相同的图形的厚度电阻值也上升。

（实施例9）

基本的镀敷条件与上述实施例1相同，使预镀图形的线宽度为一定，求得使间隔宽度在5.0～35μm的范围内变化的时候的电阻值。其结果表示于表3中。

[表3]

间隔宽度（μm）	5.0	8.0	11.2	15	33.6	35
							电阻（标准值）	S	S	100	100	100	110

由表3可知，电阻值在间隔宽度为8.0μm以下的时候变成短路（S），在间隔宽度为11.2～33.6μm的时候成为100，在间隔宽度为35μm的时候为110而较高。根据该结果，显然可知如果预镀图形的间隔宽度狭窄的话，则短路的概率变高，如果间隔宽度过宽的话，则电阻值变大。

（实施例10）

使用图6、图7以及图9分别所表示的装置对6英寸硅晶圆的单面进行镀敷处理，形成2000个螺旋状图形并进行搅拌方法不同的情况下的各向异性成长的容易度的比较。图6的装置中的镀敷条件为与实施例1基本上相同的条件。即，镀敷装置的桨由将一边为10mm的正三角形作为截面形状的棒状体所构成，其长度为200mm。另外，作为正侧电极，使用直径15cm的圆板，作为其材料，使用含磷铜（磷浓度500ppm）。从晶圆表面到桨的底面的距离为20mm，从晶圆搭载面到正侧电极的距离为50mm。桨行程为180mm，能够从晶圆的一端到另一端进行甩开。再有，第1以及第2无框架镀敷工序中的电流密度为30A/100cm²。

在图7的装置中，除了以进行半径r=20mm的平面内旋转运动的方式控制搅拌格子之外，与使用图6的装置的镀敷处理条件相同。搅拌格子51的尺寸是格子区域的尺寸（横宽W_m1×纵宽W_m2）为200mm×200mm，格子孔的尺寸（横宽W_m3×纵宽W_m4）为13mm×13mm，格子的梁宽W_m5为2mm，厚度W_m6为10mm。另外，从晶圆表面到搅拌格子的表面的距离为35mm。其他的条件与图6的装置中的镀敷条件相同。在图9的装置中，除了以进行半径r=20mm的平面内旋转运动的方式控制工件之外，与图7的装置中的镀敷条件相同。

图22是表示镀敷时间与镀敷图形的纵横比的关系的图表，横轴表示镀敷时间（分），纵轴表示镀敷图形的纵横比（镀敷膜厚的增加量/镀敷宽度的增加量）的5点的平均值。由图22可以了解到，镀敷图形的纵横比在使用桨的情况下最大，其次为使基板摇动的情况。即，使用桨的情况最容易各向异性成长，接着，成为基板摇动、搅拌格子的顺序。

（实施例11）

使用图6、图7以及图9分别所表示的镀敷装置对6英寸硅晶圆的单面进行镀敷处理，形成2000个螺旋状图形，求得搅拌方法不同的情况下的镀敷图形的制造成品率。此时，预镀图形的线宽度为25μm，间隔宽度为50μm。另外，在第2无框架镀敷工序中提供给镀敷图形的电流密度为30A/100cm²。其结果表示于表4中。

[表4]

搅拌方法

桨

搅拌格子

基板摇动

成品率（%）

100

60

75

由表4可以了解到，相对于使用桨的情况下的成品率为100%，基板摇动的情况下的成品率为75%，搅拌格子的情况下的成品率为60%。即，在使用桨的情况下成品率最好，接着，成为基板摇动、搅拌格子的顺序。

符号的说明

10    基板

11    基底金属膜

12    框架

13    预镀图形

13e   螺旋状图形的外周端

14    （第1）镀敷图形

15    （第2）镀敷图形

15a   预镀层

15b   第1无框架镀层

15c   第2无框架镀层

16    外部框架

17    金属离子稀薄层

19    配线图形

21    镀敷液

22a   正电极

22b   负电极

30    镀敷装置

31    镀敷槽

32    台

33    工件

34    正侧电极

35    浆（搅拌构件）

40    镀敷装置

41    镀敷槽

42    镀敷液供给口

43    隔板

44    镀敷液排出路径

45    镀敷液排出口

50    镀敷装置

51    搅拌格子（搅拌构件）

60    镀敷装置

W_L1、W_L2 线宽度

W_m1   格子区域的横宽

W_m2   格子区域的纵宽

W_m3   格子孔的横宽

W_m4   格子孔的纵宽

W_m5   格子的梁宽

W_m6   搅拌格子的厚度

W_S1、W_S2、W_S3、W_S4 间隔宽度

T₁、T₂、T₃    图形厚度

Claims (18)

1.一种各向异性镀敷方法，其特征在于：

是施加电流来形成涂膜的各向异性镀敷方法，

一边由镀敷液的搅拌部分地破坏在镀敷形成用的金属膜或者形成于该金属膜的表面的所述涂膜的表面产生的所述镀敷液的金属离子稀薄层中的、存在于想要选择性地镀敷成长的方向上的该金属离子稀薄层一边形成所述涂膜。

2.如权利要求1所述的各向异性镀敷方法，其特征在于：

所述涂膜的形成方向的截面形状为圆弧状，维持该圆弧状而进行镀敷成长。

3.如权利要求1所述的各向异性镀敷方法，其特征在于：

所述涂膜的平面形状为线和间隔图形。

4.如权利要求1所述的各向异性镀敷方法，其特征在于：

所述涂膜形成时的电流密度为30～70A/100cm²。

5.如权利要求1所述的各向异性镀敷方法，其特征在于：

所述镀敷液含有铜离子以及二硫化物。

6.如权利要求3所述的各向异性镀敷方法，其特征在于：

控制选自所述电流的电流密度、所述镀敷液的组成、所述镀敷液的搅拌速度以及自所述涂膜至所述镀敷液的搅拌位置的距离中的至少一个参数，并控制所述线和间隔图形的间隔宽度。

7.一种薄膜线圈，其特征在于：

具有由权利要求1～6中的任意一项的各向异性镀敷方法形成的螺旋状图形。

8.一种各向异性镀敷方法，其特征在于：

具备：

将由具有第1线宽度、第1间隔宽度以及第1厚度的第1线和间隔图形构成的预镀图形形成于基板的主面的工序；

在将所述基板浸于镀敷液中的状态下使第1电流流向所述预镀图形，在没有个别地强制各个线图形的各向异性成长的框架的状态下，使所述预镀图形各向同性地镀敷成长，形成由具有宽于所述第1线宽度的第2线宽度、小于所述第1间隔宽度的第2间隔宽度以及厚于第1厚度的第2厚度并且在各个线图形的上部具有弯曲面的第2线和间隔图形构成的第1镀敷图形的工序；

在将所述基板浸于所述镀敷液中的状态下使大于所述第1电流的第2电流流向所述第1镀敷图形，在所述第1镀敷图形的表面产生金属离子稀薄层，并且搅拌所述镀敷液而部分地破坏各个线图形的上部的所述金属离子稀薄层，从而在没有个别地强制各个线图形的各向异性成长的框架的状态下，使所述第1镀敷图形各向异性地镀敷成长，形成由具有厚于所述第2厚度的第3厚度并且在各个线图形的上部具有弯曲面的第3线和间隔图形构成的第2镀敷图形的工序。

9.如权利要求8所述的各向异性镀敷方法，其特征在于：

所述镀敷液为包含铜离子以及光亮剂的硫酸铜镀敷液。

10.如权利要求8所述的各向异性镀敷方法，其特征在于：

所述第1电流的电流密度为3～20A/100cm²，

所述第2电流的电流密度为30～70A/100cm²。

11.如权利要求8所述的各向异性镀敷方法，其特征在于：

将所述镀敷液的搅拌构件配置于所述基板的所述主面的上方，使所述搅拌构件在与所述基板平行的方向上反复进退移动来搅拌所述镀敷液，由此部分地破坏各个线图形的上部的所述金属离子稀薄层。

12.如权利要求11所述的各向异性镀敷方法，其特征在于：

所述搅拌构件是由截面为三角形的棒状体构成的桨。

13.如权利要求11所述的各向异性镀敷方法，其特征在于：

所述搅拌构件是由具有格子构造的板状构件构成的搅拌格子。

14.如权利要求8～10中的任意一项所述的各向异性镀敷方法，其特征在于：

使所述基板自身在与该基板平行的方向上反复进退移动来搅拌所述镀敷液，由此部分地破坏各个线图形的上部的所述金属离子稀薄层。

15.如权利要求8所述的各向异性镀敷方法，其特征在于：

所述第1～第3线和间隔图形为螺旋状图形。

16.如权利要求8所述的各向异性镀敷方法，其特征在于：

在形成所述第1镀敷图形之前，进一步具备形成包围所述预镀图形的至少最外侧的外部框架的工序，

所述外部框架具有垂直于所述基板的主面的侧面，该侧面形成于与所述最外侧的线图形的侧面隔开第3间隔宽度的位置。

17.如权利要求16所述的各向异性镀敷方法，其特征在于：

所述第3间隔宽度宽于所述第2间隔宽度。

18.一种薄膜线圈，其特征在于：

具备：

基板；以及

形成于所述基板上的螺旋状图形，

所述螺旋状图形具备：

预镀层，形成于所述基板上，由具有第1线宽度、第1间隔宽度以及第1厚度的第1螺旋状图形所构成；

第1无框架镀层，由具有宽于所述第1线宽度的第2线宽度、小于所述第1间隔宽度的第2间隔宽度以及厚于第1厚度的第2厚度、在各个线图形的上部具有弯曲面并且覆盖所述预镀层的所述第1螺旋状图形的上面以及侧面的第2螺旋状图形所构成；

第2无框架镀层，由具有所述第2线宽度、所述第2间隔宽度以及厚于所述第2厚度的第3厚度、在各个线图形的上部具有弯曲面并且覆盖所述第1无框架镀层的所述第2螺旋状图形的第3螺旋状图形所构成。

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