JP2003051463A - 金属配線の製造方法およびその方法を用いた金属配線基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属配線をめっき法にて形成する場合に下地
膜が基板から剥がれることを防止すると共に、金属配線
全体の膜厚が厚くなることを回避して金属配線の上側に
配設される他の配線の断線を防止し得る金属配線の製造
方法およびその方法を用いた金属配線基板を提供する。 【解決手段】 金属配線は、絶縁基板１０上に湿式成膜
技術によって非導電性酸化膜１２を形成する第１の工程
と、非導電性酸化膜１２上にめっき触媒１４を付与する
第２の工程と、めっき触媒１４の上にめっき法によって
金属膜１６を形成する第３の工程と、金属膜１６を配線
形状にパターニングする第４の工程とにより形成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置（Ｌ
ＣＤ）、プラズマ表示装置（ＰＤＰ）、エレクトロクロ
ミック表示装置（ＥＣＤ）、エレクトロルミネッセント
表示装置（ＥＬＤ）等のフラットパネルディスプレイに
用いられる金属配線、および二次元画像検出器等の各種
センサー、電子機器に用いる電気回路基板等に用いられ
る金属配線の製造方法およびその方法を用いた金属配線
基板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置（ＬＣＤ：Liquid Crystal
Display）に代表されるフラットパネルディスプレイ
は、通常一対の基板の間に液晶、放電ガス等の表示材料
が挟持され、この表示材料に電圧を印加する方法により
構成される。この少なくとも一方の基板には導電材料か
らなる金属配線が配列されている。

【０００３】例えば、アクティブマトリクス駆動型ディ
スプレイの場合には、表示材料を挟持する一対の基板の
内、一方のアクティブマトリクス基板上にゲート電極と
データ電極とがマトリクス状に配設されると共に、その
交差部毎に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Tran
sistor）と画素電極とが配設されている。通常、このゲ
ート電極およびデータ電極はタンタル（Ｔａ）、アルミ
ニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）等の金属材料から
形成されており、スパッタ法等のドライ成膜法によって
成膜されている。

【０００４】ところで、このようなフラットパネルディ
スプレイにおいて、大面積化、高精細化を図ろうとした
場合、駆動周波数が高まると共に、金属配線の抵抗や寄
生容量が増大することから、駆動信号の遅延が大きな問
題となってくる。

【０００５】そこで、この駆動信号の遅延問題を解決す
るために、従来の配線材料であるアルミニウム（Ａｌ：
バルク抵抗率２．７μΩ・ｃｍ）、α−タンタル（α−
Ｔａ：バルク抵抗率１３．１μΩ・ｃｍ）、モリブデン
（Ｍｏ：バルク抵抗率５．８μΩ・ｃｍ）の代わりに、
より電気抵抗の低い銅（Ｃｕ：バルク抵抗率１．７μΩ
・ｃｍ）を配線材料に用いる試みがなされている。例え
ば、「Low ResistanceCopper Address Line for TFT-LC
D」（Japan Display '89 p.498-501 ）において、ゲー
ト電極材料に銅（Ｃｕ）を用いたＴＦＴ−ＬＣＤの検討
結果が開示されている。この文献によれば、スパッタ法
により成膜した銅（Ｃｕ）膜は下地ガラス基板との密着
性が悪いため、下地にタンタル（Ｔａ）等の金属膜を介
在させることによって密着性の向上を図る必要があるこ
とが明記されている。

【０００６】しかしながら、上述の文献に示された配線
構造の場合、銅（Ｃｕ）膜とタンタル（Ｔａ）等の下地
金属膜とに対して、個別のドライ成膜工程やエッチング
プロセスが必要となり、プロセスが増加し、コストアッ
プにつながるといった問題を有する。

【０００７】そこで、例えば、特開平４−２３２９２２
号公報においては、ＩＴＯ（indium-tin oxide：インジ
ウムすず酸化物）からなる透明電極を下地膜に使用し、
該下地膜上に銅（Ｃｕ）等の金属膜をめっき技術によっ
て成膜する方法が提案されている。本技術によれば、め
っき金属はＩＴＯ膜上にのみ選択的に成膜することがで
きるため、パターニングプロセスは透明電極のＩＴＯ膜
だけで良く、銅（Ｃｕ）配線を大面積でも高率良く成膜
できる効果が明記されている。また、ＩＴＯと密着性の
よいニッケル（Ｎｉ）等の金属膜をＩＴＯと銅（Ｃｕ）
との間に介在させる構造についても記載されている。

【０００８】一方、上記の特開平４−２３２９２２号公
報に限らず、アクティブマトリクス基板のプロセスの短
縮、単純マトリクス型のＬＣＤ等の透明電極の低抵抗
化、ＩＴＯ膜上の半田の濡れ性の向上といった種々の目
的として、パターニングされたＩＴＯ膜上に、ニッケル
（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）等の金属膜をめっき
技術により成膜する方法が提案されている（例えば、特
開平２−８３５３３号公報、特開平２−２２３９２４号
公報、特開昭６２−２８８８８３号公報、特開平１−９
６３８３号公報）。

【０００９】さらに、特開２００１−３２０８６号公報
においては、下地膜をスパッタＩＴＯからゾルゲル法等
の湿式成膜技術を利用した方法によりＩＴＯを成膜する
という提案がなされている。

【００１０】湿式成膜技術は、真空装置を利用せず、ス
ピンコート法またはディップ法等により成膜し、その後
焼成を行い膜を形成する技術である。この方法を用いた
場合には、コスト削減、大画面成膜の容易性等のメリッ
トが得られる。なお、上記スピンコート法とは、基板を
コーティングする場合に、回転する基板にゾル状態の塗
料を滴下し、遠心力により広げるコーティング法をい
う。また、上記ディップ法とは、基板をコーティングす
る場合に、基板をゾル状態の塗料に浸漬し、引き上げる
浸漬法をいう。

【００１１】また、感光性のあるゾルゲル膜を使用する
ことによりフォト工程のみで成膜・パターニングが完結
し、エッチング装置がいらない等のメリットもあること
が報告されている。

【００１２】さらに、この方法では、ゾルゲル膜が多孔
質（ポーラス）であるため、めっき膜との密着力も高い
というメリットがあるという効果も明記されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
特開２００１−３２０８６号公報に開示された技術の場
合、下地膜であるゾルゲル膜と金属膜との密着がよいた
め、逆に下地膜と基板との密着が悪い場合、または、下
地膜上への金属配線形成の際に使用するめっき浴により
下地膜が侵される場合では、下地膜のパターンエッジの
ような特異点になっている部分と基板との界面から下地
膜が剥がれるという問題点があった。

【００１４】また、下地膜の膜厚が厚い場合、配線全体
の膜厚も厚くなってしまい、ＬＣＤのゲート配線として
この配線を使用する場合のように、該配線の上層に別の
配線が形成される場合には、当該別の配線が乗り越え部
分で断切れするという問題点もある。

【００１５】また、上述の方法では、ゾルゲル法等の湿
式成膜技術により成膜した下地膜をパターニングした後
に、その上に金属膜を形成する工程であったために、下
地膜をパターニングする工程が必要であり、工程が複雑
になるという問題点を有している。

【００１６】さらに、下地膜を感光性ゾルゲル材料にし
た場合には、感光性でないものと比較して、液安定性が
下がることや、コストが上昇する等の問題点があった。

【００１７】本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされ
たものであって、その目的は、金属配線をめっき法にて
形成する場合に下地膜が基板から剥がれることを防止す
ると共に、金属配線全体の膜厚が厚くなることを回避し
て金属配線の上側に配設される他の配線の断線を防止
し、または、上記に加えて、工程の複雑さおよび製造コ
ストの上昇を回避し得る金属配線の製造方法およびその
方法を用いた金属配線基板を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の金属配線の製造
方法は、上記課題を解決するために、絶縁基板上に湿式
成膜技術によって非導電性酸化膜を形成する第１の工程
と、上記非導電性酸化膜上にめっき触媒を付与する第２
の工程と、上記めっき触媒の上にめっき法によって金属
膜を形成する第３の工程と、上記金属膜を配線形状にパ
ターニングする第４の工程とにより形成されることを特
徴としている。

【００１９】上記の発明によれば、金属膜の下地膜とな
る非導電性酸化膜を湿式成膜技術にて絶縁基板全体に形
成することにより、この非導電性酸化膜はパターニング
されないので、当該非導電性酸化膜にはパターンエッジ
という特異点がなくなる。したがって、パターンエッジ
の存在による剥がれの発生を防止することができる。

【００２０】また、上述したように、金属膜の下地のパ
ターニングプロセスを省くことが可能になるので、パタ
ーニング工程の削除による工程の単純化が可能になる。

【００２１】さらに、めっき触媒が付与された層は、湿
式成膜技術により形成された下地膜に比較するとかなり
薄いため、金属配線全体の膜厚も薄くなる。このため、
ＬＣＤ等の配線の交差があるようなものの場合に、この
金属配線の上側に形成される他の配線の乗り越えによる
当該他の配線の断線がなくなることのメリットが大き
い。

【００２２】また、金属膜の下地膜として非導電性酸化
膜を使用していることから、電流のリーク、および他の
上部の金属配線と下地膜との間での容量の形成もなく悪
影響を及ぼさない。

【００２３】したがって、金属配線をめっき法にて形成
する場合に下地膜が絶縁基板から剥がれることを防止す
ると共に、金属配線全体の膜厚が厚くなることを回避し
て金属配線の上側に配設される他の配線の断線を防止し
得る金属配線の製造方法を提供することができる。

【００２４】また、本発明の金属配線の製造方法は、上
記課題を解決するために、絶縁基板上に湿式成膜技術に
よって非導電性酸化膜を形成する第１の工程と、上記非
導電性酸化膜上に感光性めっき触媒を付与する第２の工
程と、上記感光性めっき触媒を配線形状にパターニング
する第３の工程と、上記配線形状にパターニングされた
感光性めっき触媒の上にめっき法によって選択的に金属
膜を形成する第４の工程とを有することを特徴としてい
る。

【００２５】上記の発明によれば、めっき触媒付与の工
程において、感光性めっき触媒を利用していることか
ら、エッチング工程が必要なくなることにより工程の簡
略化になる。

【００２６】また、触媒付与面に選択的に金属膜を形成
することが可能であり、金属材料低減、およびエッチン
グ装置の不要化によるコスト削減が可能になる。

【００２７】したがって、金属配線をめっき法にて形成
する場合に下地膜が基板から剥がれることを防止すると
共に、金属配線全体の膜厚が厚くなることを回避して金
属配線の上側に配設される他の配線の断線を防止し得る
と共に、加えて、工程の複雑さおよび製造コストの上昇
を回避し得る金属配線の製造方法を提供することができ
る。

【００２８】また、本発明の金属配線の製造方法は、上
記の金属配線の製造方法において、上記非導電性酸化膜
形成の工程に用いられる湿式成膜技術がゾルゲル法であ
ることを特徴としている。

【００２９】上記ゾルゲル法とは、湿式成膜技術の一種
であり、金属の有機化合物または無機化合物を溶液と
し、その溶液中で化合物の加水分解・重縮合反応を進ま
せて、ゾルをゲルとして固化し、ゲルの加熱によって酸
化物固体を作成する方法である。

【００３０】上記方法を用いることによって、真空成膜
装置を用いることなく、例えばガラス等の絶縁基板上に
ゾルゲル溶液を塗布して焼成するだけで非導電性酸化膜
を成膜することができるため、安価になおかつ大面積成
膜にも容易に対応できる。

【００３１】また、上記ゾルゲル法では、真空成膜装置
によって成膜された酸化膜の滑らかな表面に比べて、微
細な孔が網目状に存在するポーラスな酸化膜を形成する
ことが可能である。

【００３２】したがって、ゾルゲル法によって得られた
非導電性酸化膜上に金属膜をめっきすると、非導電性酸
化膜の微細な孔がアンカー効果を発揮して、非常に密着
性のよいめっき膜を得ることができる。これにより、従
来困難であった無機絶縁膜上への無電解Ｃｕめっきも可
能となる。

【００３３】また、本発明の金属配線の製造方法は、上
記の金属配線の製造方法において、上記非導電性酸化膜
形成の工程に用いられる湿式成膜技術が化学析出法また
は液相析出法のいずれか一方であることを特徴としてい
る。

【００３４】上記化学析出法は、水溶液中に基板を浸漬
し、水溶中での酸化還元反応を用いて、基板上に酸化膜
を析出する方法である。また、液相析出法（ＬＰＤ法：
Liquid Phase Deposition ）は、金属フルオロ錯体また
はケイフッ化水素酸の加水分解平衡反応を用いて、基板
上に酸化膜を析出する方法である。

【００３５】上記の発明によれば、このような化学析出
法または液相析出法を用いることによって、真空成膜装
置を用いることなく、絶縁基板を水溶液に浸漬するだけ
で非導電性酸化膜を成膜することができるため、安価に
かつ大面積成膜にも容易に対応できる。

【００３６】また、上記化学析出法によって得られた非
導電性酸化膜は、絶縁基板上に付着させた金属触媒を核
に結晶粒が成長していくため、真空装置によって成膜さ
れた酸化膜に比べると表面凸凹が激しい。したがって、
化学析出法によって得られた非導電性酸化膜上に金属膜
をめっきすれば、非導電性酸化膜の表面凹凸がアンカー
効果を発揮して、非常に密着性のよいめっき膜を得るこ
とができる。

【００３７】また、本発明の金属配線の製造方法は、上
記の金属配線の製造方法において、上記非導電性酸化膜
が透明であることを特徴としている。

【００３８】上記の発明によれば、絶縁基板全面に非導
電性酸化膜を形成するため、透明でない場合、ＬＣＤで
は反射型ＬＣＤ用としてのみ使用可能となり、用途が限
られてくる。透明であれば、基板として例えばガラスを
使用するような透過型表示素子全般に利用可能になり大
きなメリットとなる。

【００３９】また、本発明の金属配線の製造方法は、上
記の金属配線の製造方法において、上記感光性めっき触
媒がパラジウム（Ｐｄ）を含有することを特徴としてい
る。

【００４０】上記の発明によれば、パラジウム（Ｐｄ）
は、ほとんどのめっきに対して触媒性を示すため、銅
（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、銀（Ａ
ｇ）、パラジウム（Ｐｄ）等の様々な金属によるめっき
が可能になるという利点がある。

【００４１】また、本発明の金属配線の製造方法は、上
記の金属配線の製造方法において、上記金属膜が、ニッ
ケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）を
主成分とし、そのいずれかの単層膜またはこれらの単層
膜を少なくとも１層を含む多層膜であることを特徴とし
ている。

【００４２】上記の発明によれば、ニッケル（Ｎｉ）、
銅（Ｃｕ）共に感光性めっき触媒上に密着性良く成膜す
ることができ、さらに選択的に無電解めっきを行うこと
もできる。また、銅（Ｃｕ）や金（Ａｕ）は比抵抗が小
さく、低抵抗な金属配線を実現することができる。特に
感光性めっき触媒上にニッケル（Ｎｉ）を成膜し、さら
にその上に銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）／金
（Ａｕ）等の膜を成膜すれば、密着性よく低抵抗な金属
配線を実現することが可能になる。また、例えば、感光
性めっき触媒上にニッケル（Ｎｉ）−レニウム（Ｒｅ）
−リン（Ｐ）を成膜し、さらにその上に銅（Ｃｕ）、銅
（Ｃｕ）／金（Ａｕ）を成膜し、さらにその上にニッケ
ル（Ｎｉ）−レニウム（Ｒｅ）−リン（Ｐ）を成膜する
ことにより、バリアメタルであるニッケル（Ｎｉ）−レ
ニウム（Ｒｅ）−リン（Ｐ）に囲まれた銅（Ｃｕ）配線
の形成が可能になる。

【００４３】また、本発明の金属配線基板は、上記課題
を解決するために、上記発明のいずれか１つに記載され
た金属配線の製造方法を用いて製造されたことを特徴と
している。

【００４４】上記の発明の金属配線基板は、上記いずれ
か１つの金属配線の製造方法に記載の効果と同様の効果
を得ることができる。

【００４５】したがって、金属配線をめっき法にて形成
する場合に下地膜が基板から剥がれることを防止すると
共に、金属配線全体の膜厚が厚くなることを回避して金
属配線の上側に配設される他の配線の断線を防止し、さ
らに、上記に加えて、工程の複雑さおよび製造コストの
上昇を回避し得る金属配線基板を提供することができ
る。

【００４６】

【発明の実施の形態】〔実施の形態１〕本発明の実施の
一形態について、図１に基づいて説明すれば、以下の通
りである。

【００４７】本実施の形態の金属配線の製造方法は、図
１（ａ）〜（ｄ）に示すように、絶縁基板１０上に湿式
成膜技術によって非導電性酸化膜１２を形成する第１の
工程と、上記非導電性酸化膜１２上にめっき触媒１４を
付与する第２の工程と、上記めっき触媒１４の上にめっ
き法によって金属膜１６を形成する第３の工程と、上記
金属膜１６を配線形状にパターニングする第４の工程と
を有している。以下、各工程について詳細に説明する。

【００４８】（第１の工程）まず、第１の工程において
は、図１（ａ）に示すように、例えばガラス基板からな
る絶縁基板１０上に、ゾルゲル法によって非導電性酸化
膜１２としてＳｉＯ ₂ （シリコン酸化膜）を成膜する。
この際、ゾルゲル溶液はアルコールにより適当な粘性に
希釈し、スピンコートによって約０．２μｍの厚みで塗
布する。そして、１５０℃で乾燥させた後、５００℃で
焼成を行う。これにより約０．１μｍの厚みの多孔質の
ＳｉＯ₂ からなる非導電性酸化膜１２が完成する。

【００４９】なお、本実施の形態においては絶縁基板１
０としてガラスの基板を用いているが、必ずしもガラス
に限定されず、例えば、セラミック等の無機基板の他、
エポキシ、ＰＥＳ（polyether sulphone：ポリエーテル
サルホン）、ＰＥＴ（polyethylene terephthalate：ポ
リエチレンテレフタレート）、ＡＢＳ（Acrylonitrile-
Butadience-Styrene：アクリロニトリル−ブタジエン−
スチレン共重合体）、ＰＣ（polycarbonate ：ポリカー
ボネイト）等の各種有機物の基板またはフィルムとする
ことも可能である。

【００５０】なお、ＳｉＯ₂ からなる非導電性酸化膜１
２は透明なものを用いた。これにより基板としてガラス
を使用するような透過型表示素子全般に利用可能にな
る。ただし、反射型液晶表示装置等の光が透過する必要
のない場合には、非透明なものを用いてもよい。

【００５１】また、第１の工程における湿式成膜技術と
して、ゾルゲル法の他に、水溶液中での化学析出法や液
相析出法、溶液のミスト（霧）を用いた化学的霧化堆積
法（ＣＭＤ法：Chemical Mist Deposition）、またはス
プレー法を用いてもよい。

【００５２】ゾルゲル法とは、金属の有機化合物または
無機化合物を溶液とし、溶液中で化合物の加水分解・重
縮合反応を進ませてゾルをゲルとして固化し、ゲルの加
熱によって酸化物固体を作成する方法である。出発原料
としては、重縮合反応が可能な金属アルコキシドが適し
ているが、金属アルコキシドと一緒であれば金属塩や金
属アセチルアセトナート錯体も使用できる。溶媒には各
種アルコールが使用されるのが一般的である。金属アル
コキシドを溶媒で希釈した後、水を加えて加水分解・重
縮合反応を行わせてゾルを形成する。そして、ゾルを基
板に塗布し、ゲル膜を生成する。塗布法としては、ディ
ッピング法、スピンコーティング法、メニカスコーティ
ング法等がある。その後、ゲル膜を乾燥後、残留有機物
を除去するために４００℃程度の熱処理を行うことによ
り酸化膜が成膜される。通常、乾燥後のゲル膜は、多孔
体（キセロゲル）となり、微細な孔が網目状に存在する
膜となりやすい。ゾルゲル溶液の組成や焼成条件を工夫
することにより微細な孔が網目状に存在するポーラスな
膜から、空孔の少ない緻密な膜まで任意に成膜すること
が可能である。

【００５３】このようなゾルゲル法を用いれば、ガラス
等の絶縁基板１０上にゾルゲル溶液を塗布・焼成するだ
けで非導電性酸化膜１２を形成することができるため、
真空装置を用いずに成膜することができ、安価になおか
つ大面積成膜にも容易に対応できる。

【００５４】なお、ゾルゲル法により成膜が可能な酸化
膜の種類、原理等の詳細については、「ゾル−ゲル法の
科学」（発行：アグネ承風社、著者：作花済夫）等に詳
しく記載されている。

【００５５】（第２の工程）第２の工程では、図１
（ｂ）に示すように、第１の工程で得られた非導電性酸
化膜１２上にめっき触媒１４を塗布する。

【００５６】本実施の形態においては、塩化パラジウム
含有液として、商品名「エンプレートアクチベーター４
４０（メルテックス社製）」を３０ｍＬ／Ｌに希釈し、
１mol/Ｌ（１Ｎ）の水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液に
よりｐＨを５．５に調整したものに浸漬することによっ
て、非導電性酸化膜１２上にパラジウム（Ｐｄ）イオン
からなるめっき触媒１４を付着させる。

【００５７】なお、塩化パラジウム含有液は上述に限定
されず、例えば、パラジウム（Ｐｄ）イオンを含有した
コロイドもしくは有機錯体等の他の触媒付与方式を用い
てもかまわない。また、必要に応じてパラジウム（Ｐ
ｄ）イオン付着後に還元剤を利用してパラジウム（Ｐ
ｄ）イオンを還元しておいてもよい。

【００５８】（第３の工程）第３の工程では、図１
（ｃ）に示すように、第２の工程で得られためっき触媒
１４上に、めっきを用いて金属膜１６を成膜する。

【００５９】本実施の形態においては、まず、次亜リン
酸ナトリウムを還元剤とする無電解ニッケル（Ｎｉ）め
っき液を用いて、ニッケル（Ｎｉ）膜を約０．３μｍの
厚みで成膜する。無電解めっきでは、触媒性を示す下地
上のみに選択的に金属膜１６を成膜することができるた
め、これにより触媒付与面に選択的にニッケル（Ｎｉ）
膜を成膜することができる。

【００６０】このようにして得られた無電解ニッケル
（Ｎｉ）めっき膜は、還元剤の影響によりニッケル（Ｎ
ｉ）とリン（Ｐ）との共析膜となるため、膜の面抵抗が
４〜５Ω／□と高く金属配線の用途としては限られたも
のとなる。そこで、ニッケル（Ｎｉ）膜の低抵抗化を図
るために、必要に応じて、ニッケル（Ｎｉ）膜上に金
（Ａｕ）めっきを施す。

【００６１】金（Ａｕ）めっきは、ニッケル（Ｎｉ）膜
に対して無電解置換めっきが可能である。したがって、
例えば、ニッケル（Ｎｉ）膜の表面から約０．０５μｍ
を金（Ａｕ）に置換することにより、膜の面抵抗を約
０．５Ω／□に低減することが可能になる。

【００６２】また、低抵抗化が必要な場合は、金（Ａ
ｕ）を電気めっきで厚く成膜するかまたは金（Ａｕ）膜
上に銅（Ｃｕ）等の低抵抗金属を電解または無電解めっ
きにて成膜すると良い。ただし、金（Ａｕ）を厚くめっ
きするとコストアップにつながるので、銅（Ｃｕ）めっ
きにより低抵抗化を図ることが望ましい。例えば、金
（Ａｕ）／ニッケル（Ｎｉ）／ＩＴＯ膜上に銅（Ｃｕ）
電気めっきで約０．１５μｍ成膜すると、膜の面抵抗は
約０．１Ω／□まで低減し、大型高精細のフラットパネ
ルディスプレイ用金属配線としても充分に使用できるも
のとなる。

【００６３】なお、本実施の形態においては、金属配線
構造を銅（Ｃｕ）／金（Ａｕ）／ニッケル（Ｎｉ）の積
層膜としたが、必ずしもこれに限らず、銀（Ａｇ）単
層、銅（Ｃｕ）／銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）単層、銅（Ｃ
ｕ）／ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）／ニッケル（Ｎ
ｉ）のように、用途によって構造を変えることができ
る。

【００６４】またこの時、金属配線の表面は銅（Ｃｕ）
が露出した構造になるが、銅（Ｃｕ）の酸化および銅
（Ｃｕ）の拡散を防ぐためにさらにバリア金属を積層し
たり、酸化を防ぐために酸素遮断膜をコートして次工程
まで銅（Ｃｕ）を保護することも有用である。

【００６５】さらに、本工程で成膜する金属膜１６は、
単層でも良いし、それぞれ役割の異なる金属膜１６の積
層膜でも構わない。例えば、はじめに密着性の良いニッ
ケル（Ｎｉ）、その後低抵抗な金（Ａｕ）を置換めっき
により積層しても良い。また、さらに低抵抗で低コスト
な銅（Ｃｕ）を無電解めっきまたは電気めっきを利用
し、積層しても良い。

【００６６】上述のように、本実施の形態の金属配線
は、真空成膜装置を一切使用しないので、従来例で示し
た方法に比べて充分なコストダウン効果を得ることがで
きる。また、湿式成膜技術は、真空成膜技術に比べて大
面積成膜が容易であることから、大面積基板に対しても
容易に対応することが可能となる。

【００６７】めっき方法として、本実施の形態では主に
無電解めっきを使用しているが、めっきには大きくわけ
て無電解めっきと電気めっきがある。電気めっきの場合
は、金属イオンを溶解しためっき液に陽極となる金属と
陰極となる被めっき電極とを配置して、めっき液に直流
電流を流すことにより陰極表面に金属膜１６が析出す
る。

【００６８】一方、無電解めっき、例えば還元めっきお
よび置換めっきの場合は、めっき液に電流を流さずに金
属膜１６を析出させることが可能である。したがって、
第１の工程で形成される酸化膜が非導電性であっても金
属膜１６を析出させることが可能になる。

【００６９】この二つのめっき方法を組み合わせてさら
に多様なめっき膜を形成することが可能である。

【００７０】（第４の工程）次に、第４の工程では、図
１（ｄ）に示すように、第３の工程で形成された金属膜
１６のパターニングを行う。

【００７１】パターニングの方法としては、金属膜１６
上にポジ型のレジストをスピンコートにより約２μｍの
厚みで塗布する。次に、８０℃でプリベークを行い、そ
の後フォトマスクを介して紫外線照射を行う。その後、
現像処理および１２０℃でポストベークを行うことによ
り、金属膜１６上に配線形状を有するレジストパターン
を形成する。このレジストパターンが形成された金属膜
１６を有する絶縁基板１０をエッチング液に浸漬するこ
とにより、レジストに覆われていない部分の金属膜１６
をエッチングする。例えばニッケル（Ｎｉ）等をエッチ
ングする場合硝酸等を用いるときれいにエッチング可能
である。

【００７２】最後に、レジスト剥離液を用いてレジスト
を除去することにより金属配線パターンを形成すること
ができる。

【００７３】なお、本発明は、上記の実施の形態に限定
されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変更が可
能である。例えば、上記実施の形態では、湿式成膜技術
としてゾルゲル法を使用したが、特にこれに限定するも
のではなく、化学析出法または液相析出法を使用するこ
ともことも可能である。

【００７４】以下に非導電性酸化膜１２を液相析出法に
より形成する方法について述べる。

【００７５】（第１の工程）まず、第１の工程として、
商品名「＃１７３７（コーニング社製）」のガラス基板
からなる絶縁基板１０上に、液相析出法によりＳｉＯ₂
からなる非導電性酸化膜１２を成膜する。

【００７６】液相析出法（ＬＰＤ法）とは、金属フルオ
ロ錯体やケイフッ化水素酸の加水分解平衡反応を用いて
基板上に酸化膜（ＳｉＯ₂ ）を析出する方法である。

【００７７】また、水溶液中で酸化膜を成膜する方法と
しては、上述の液相析出法の他に化学析出法等の方法が
ある。

【００７８】化学析出法とは、水溶液中に基板を浸漬
し、水溶中での酸化還元反応を用いて基板上に酸化膜を
析出する方法であり、陽極析出法や陰極析出法がある。
それぞれ、酸化剤または還元剤を用いることによって、
無電解で基板上に酸化膜を析出させることが可能であ
る。

【００７９】例えば、金属の硝酸塩とジメチルアミンボ
ラン（ＤＭＡＢ）等の還元剤とを共存させた水溶液中
に、触媒が付着した基板を浸漬すると、還元剤から供給
される電子により硝酸−亜硝酸の還元反応が駆動され、
その結果、金属酸化膜または水酸化膜が析出する。例え
ば、金属の硝酸塩として、硝酸亜鉛を用いることによ
り、基板上に高抵抗な酸化亜鉛膜が析出する。

【００８０】このように、水溶液中で酸化膜を成膜する
方法として、化学析出法を用いれば、ガラス基板を水溶
液に浸漬するだけで酸化膜を形成することができる。こ
のため、真空装置を用いずに成膜することができ、安価
にかつ大面積成膜にも容易に対応できる。

【００８１】（第２の工程）第２の工程では、前記第２
の工程と同様の方法により、第１の工程で得られた非導
電性酸化膜１２上にめっき触媒１４を塗布する。

【００８２】（第３の工程）第３の工程では、前記第３
の工程と同様の方法により、第２の工程で得られためっ
き触媒１４上に、めっきを用いて金属膜１６を成膜す
る。

【００８３】めっき膜の成膜方法としては、前記第３の
工程と同様の方法が可能であり、ニッケル（Ｎｉ）／感
光性パラジウム（Ｐｄ）触媒／ＳｉＯ₂ 、金（Ａｕ）／
ニッケル（Ｎｉ）／感光性パラジウム（Ｐｄ）触媒／Ｓ
ｉＯ₂ 、銅（Ｃｕ）／金（Ａｕ）／ニッケル（Ｎｉ）／
感光性パラジウム（Ｐｄ）触媒／ＳｉＯ₂ 、銅（Ｃｕ）
／ニッケル（Ｎｉ）／感光性パラジウム（Ｐｄ）触媒／
ＳｉＯ₂ 、銅（Ｃｕ）／感光性パラジウム（Ｐｄ）触媒
／ＳｉＯ₂ 等の構成が可能である。特に、銅（Ｃｕ）や
金（Ａｕ）を用いた膜の構成を用いれば、膜の面抵抗は
約０．１Ω／□となり、大型高精細のフラットパネルデ
ィスプレイ用金属配線としても充分に使用できるものと
なる。

【００８４】本実施の形態においては、非導電性酸化膜
１２を水溶液中で析出しているため、１００℃以下の低
温で成膜することが可能である。また、その非導電性酸
化膜１２上にめっき成膜する金属膜１６も１００℃以下
の成膜が可能なため、密着性を向上させるための成膜後
の補助的な焼成を除けば、全て１００℃以下の低温プロ
セスにより金属配線の形成が可能になる。したがって、
ガラス基板に限定されず、ＰＥＳ、エポキシ、ＡＢＳ、
ＰＣ、ＰＥＴ等の有機系基板もしくはフィルム上にも容
易に金属配線を形成することが可能になる。

【００８５】（第４の工程）次に、第４の工程では、前
記第４の工程と同様の方法により、第３の工程で形成さ
れた金属膜１６のパターニングを行う。

【００８６】このように、本実施の形態の金属配線の製
造方法では、金属膜１６の下地膜となる非導電性酸化膜
１２を湿式成膜技術にて絶縁基板１０全体に形成するこ
とにより、この非導電性酸化膜１２はパターニングされ
ないので、当該非導電性酸化膜１２にはパターンエッジ
という特異点がなくなる。したがって、パターンエッジ
の存在による剥がれの発生を防止することができる。

【００８７】また、上述したように、金属膜１６の下地
のパターニングプロセスを省くことが可能になるので、
パターニング工程の削除による工程の単純化が可能にな
る。

【００８８】さらに、めっき触媒１４が付与された層
は、湿式成膜技術により形成された下地膜に比較すると
かなり薄いため、金属配線全体の膜厚も薄くなる。この
ため、ＬＣＤ等の配線の交差があるようなものの場合
に、この金属配線の上側に形成される他の配線の乗り越
えによる当該他の配線の断線がなくなることのメリット
が大きい。

【００８９】また、金属膜の下地膜として非導電性酸化
膜１２を使用していることから、電流のリーク、および
他の上部の金属配線と下地膜との間での容量の形成もな
く悪影響を及ぼさない。

【００９０】したがって、金属配線をめっき法にて形成
する場合に下地膜が絶縁基板１０から剥がれることを防
止すると共に、金属配線全体の膜厚が厚くなることを回
避して金属配線の上側に配設される他の配線の断線を防
止し得る金属配線の製造方法を提供することができる。

【００９１】また、本実施形態の金属配線の製造方法
は、非導電性酸化膜１２形成の工程に用いられる湿式成
膜技術がゾルゲル法である。

【００９２】このため、上記方法を用いることによっ
て、真空成膜装置を用いることなく、ガラス等の絶縁基
板１０上にゾルゲル溶液を塗布して焼成するだけで非導
電性酸化膜１２を成膜することができるため、安価にな
おかつ大面積成膜にも容易に対応できる。

【００９３】また、上記ゾルゲル法では、真空成膜装置
によって成膜された酸化膜の滑らかな表面に比べて、微
細な孔が網目状に存在するポーラスな酸化膜を形成する
ことが可能である。

【００９４】したがって、ゾルゲル法によって得られた
非導電性酸化膜１２上に金属膜１６をめっきすると、非
導電性酸化膜１２の微細な孔がアンカー効果を発揮し
て、非常に密着性のよいめっき膜を得ることができる。
これにより、従来困難であった無機絶縁膜上への無電解
Ｃｕめっきも可能となる。

【００９５】また、本実施形態の金属配線の製造方法
は、非導電性酸化膜１２形成の工程に用いられる湿式成
膜技術が化学析出法または液相析出法のいずれか一方で
ある。

【００９６】このため、このような化学析出法または液
相析出法を用いることによって、真空成膜装置を用いる
ことなく、絶縁基板１０を水溶液に浸漬するだけで非導
電性酸化膜１２を成膜することができるため、安価にか
つ大面積成膜にも容易に対応できる。

【００９７】また、上記化学析出法によって得られた非
導電性酸化膜１２は、絶縁基板１０上に付着させた金属
触媒を核に結晶粒が成長していくため、真空装置によっ
て成膜された酸化膜に比べると表面凸凹が激しい。した
がって、化学析出法によって得られた非導電性酸化膜１
２上に金属膜１６をめっきすれば、非導電性酸化膜１２
の表面凹凸がアンカー効果を発揮して、非常に密着性の
よいめっき膜を得ることができる。

【００９８】また、本実施形態の金属配線の製造方法
は、非導電性酸化膜１２が透明である。

【００９９】このため、基板としてガラスを使用するよ
うな透過型表示素子全般に利用可能になり大きなメリッ
トとなる。

【０１００】また、本実施形態の金属配線の製造方法
は、金属膜１６がニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、金
（Ａｕ）、銀（Ａｇ）を主成分とし、そのいずれかの単
層膜またはこれらの単層膜を少なくとも１層を含む多層
膜である。

【０１０１】銅（Ｃｕ）や金（Ａｕ）は比抵抗が小さい
ため、低抵抗な金属配線を実現することができる。

【０１０２】また、本実施の形態の金属配線は、真空成
膜装置を一切使用しないので、従来例で示した方法に比
べて充分なコストダウン効果を得ることができる。ま
た、湿式成膜技術は、真空成膜技術に比べて大面積成膜
が容易であることから、大面積基板に対しても容易に対
応することが可能となる。さらには、真空系を用いない
メリットを生かし、非常に長いロール状に巻き付けたフ
ィルム基材を順次搬送しながら、ロールツーロール方式
により生産性良く配線を形成することも可能である。

【０１０３】〔実施の形態２〕本発明の他の実施の形態
について図２に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。なお、説明の便宜上、前記の実施の形態１の図面に
示した部材と同一の機能を有する部材については、同一
の符号を付し、その説明を省略する。

【０１０４】また、前記実施の形態１で述べた各種の特
徴点については、本実施の形態についても組み合わせて
適用し得るものとする。

【０１０５】本実施の形態の金属配線の製造方法は、図
２（ａ）〜（ｄ）に示すように、絶縁基板１０上に湿式
成膜技術によって非導電性酸化膜１２を形成する第１の
工程と、上記非導電性酸化膜１２上に感光性めっき触媒
１８を付与する第２の工程と、上記感光性めっき触媒１
８を配線形状にパターニングする第３の工程と、上記配
線形状にパターニングされた感光性めっき触媒１８の上
にめっき法によって選択的に金属膜１６を形成する第４
の工程とを有している。以下、各工程について詳細に説
明する。

【０１０６】（第１の工程）まず、第１の工程において
は、図２（ａ）に示すように、例えばガラス基板からな
る絶縁基板１０上に、ゾルゲル法によってＳｉＯ₂ から
なる非導電性酸化膜１２を成膜する。この際、ゾルゲル
溶液はアルコールにより適当な粘性に希釈し、スピンコ
ートによって約０．２μｍの厚みで塗布する。そして１
５０℃で乾燥させた後、５００℃で焼成を行う。これに
より約０．１μｍの厚みの多孔質のＳｉＯ₂ からなる非
導電性酸化膜１２が完成する。

【０１０７】（第２の工程）第２の工程では、図２
（ｂ）に示すように、第１の工程で得られたＳｉＯ₂ か
らなる非導電性酸化膜１２上に感光性めっき触媒１８を
塗布する。

【０１０８】感光性めっき触媒１８とは、めっき触媒前
駆体、すなわち、触媒となる金属、コロイド、化合物、
イオンを含有する感光性材料に対して紫外線等の光を配
線形状に対応したパターンで露光し、この露光によって
めっき触媒前駆体が化学反応を引き起こし、露光された
領域のみめっき触媒が析出するというものである。

【０１０９】なお、本実施の形態においては、感光性め
っき触媒１８として、パラジウムアセチルアセトナート
をクロロホルムに溶解したものを用い、スピン法により
成膜を行う。スピン法にて成膜を行った場合、膜厚は約
１００Å以下である。その後、露光の前のベークを行
う。

【０１１０】なお、感光性めっき触媒１８は、本実施の
形態ではパラジウム（Ｐｄ）を含有しているが、必ずし
もこれに限らず、例えばニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃ
ｕ）、銀（Ａｇ）を含有するものを用いてもよい。

【０１１１】感光性めっき触媒１８は、塗布後、露光、
現像を行うことにより触媒パターンを形成できるもの
で、金属配線の下地を選択的に形成する方法としては非
常に有効である。

【０１１２】（第３の工程）第３の工程では、図２
（ｃ）に示すように、第２の工程で得られた感光性めっ
きパラジウム（Ｐｄ）触媒からなる感光性めっき触媒１
８のパターニングを行う。

【０１１３】感光性であるため、パターニングの方法と
しては、所望のパターンのマスクを用いてステッパー等
の露光機により露光を行い、その後現像、ベークを行う
ことによりパターンを形成する。

【０１１４】めっき触媒をパターニングする具体的な方
法としては、感光性触媒をスピン法により塗布し、その
後プリベークを行う。そして配線形状に対応したパター
ンで露光を行う。露光を行うことにより露光を行った領
域のみに下地膜上に金属パラジウム（Ｐｄ）が析出す
る。

【０１１５】その後、露光されなかった領域の感光性め
っき触媒１８を有機溶剤、本実施の形態においては、溶
媒としてクロロホルムを用いているため有機溶剤として
クロロホルムを用いて洗い流し、ポストベークを行い、
パラジウム（Ｐｄ）パターンが形成される。

【０１１６】有機溶剤は上述に限定されず、シュウ酸第
２鉄と塩化パラジウムとを水酸化カリウム溶液に溶解し
た感光性触媒、またはシュウ酸第２鉄、もしくはシュウ
酸ルテニウムのようなシュウ酸塩と塩化パラジウムとア
ンモニア水とを含む感光性触媒液を用いることも可能で
ある。

【０１１７】この場合、感光性触媒の基板上への均一な
塗布を容易に行えるように、ポリビニルアルコール等の
親水性バインダを前述の感光性触媒液に添加することも
有効である。

【０１１８】さらに、紫外線照射による銀（Ａｇ）イオ
ンの還元反応を利用して銀（Ａｇ）を選択的に析出させ
る方法もある。また、フォトレジスト等の感光性樹脂
に、触媒となる金属、その化合物、イオン、コロイドを
分散させた材料を用いるという方法もある。

【０１１９】（第４の工程）次に、第４の工程では、図
２（ｄ）に示すように、第３の工程で得られた感光性め
っき触媒１８のパターン上に、実施の形態１の第３の工
程と同様の方法により、めっき法にて金属膜１６を成膜
する。

【０１２０】また、感光性パラジウム（Ｐｄ）触媒上に
形成されるめっき膜としては、前記に限らず、ニッケ
ル、コバルト、スズ、金、銅、銀、パラジウム等、各種
の金属、またはそれを組み合わせて使用することも可能
である。

【０１２１】このように、本実施の形態の金属配線の製
造方法では、上記めっき触媒付与の工程において、感光
性めっき触媒１８を利用していることから、エッチング
工程が必要なくなることにより工程の簡略化になる。ま
た、触媒付与面に選択的に金属膜１６を形成することが
可能であり、金属材料低減、およびエッチング装置の不
要化によるコスト削減が可能になる等メリットが大き
い。

【０１２２】したがって、金属配線をめっき法にて形成
する場合に下地膜が基板から剥がれることを防止すると
共に、金属配線全体の膜厚が厚くなることを回避して金
属配線の上側に配設される他の配線の断線を防止し得る
と共に、加えて、工程の複雑さおよび製造コストの上昇
を回避し得る金属配線の製造方法を提供することができ
る。

【０１２３】また、本実施形態の金属配線の製造方法
は、感光性めっき触媒１８がパラジウム（Ｐｄ）を含有
する。

【０１２４】パラジウム（Ｐｄ）は、ほとんどのめっき
に対して触媒性を示すため、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎ
ｉ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）等
の様々な金属によるめっきが可能になるという利点があ
る。ただし、パラジウム（Ｐｄ）の他にニッケル（Ｎ
ｉ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）等のめっきの触媒となる
成分を含有する感光性めっき触媒１８を用いてもよい。

【０１２５】また、本実施形態の金属配線の製造方法
は、金属膜１６がニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、金
（Ａｕ）、銀（Ａｇ）を主成分とし、そのいずれかの単
層膜またはこれらの単層膜を少なくとも１層を含む多層
膜である。

【０１２６】このため、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）
共に感光性めっき触媒１８上に密着性良く成膜すること
ができ、さらに選択的に無電解めっきを行うこともでき
る。

【０１２７】また、銅（Ｃｕ）や金（Ａｕ）は比抵抗が
小さく、低抵抗な金属配線を実現することができる。特
に感光性めっき触媒１８上にニッケル（Ｎｉ）を成膜
し、さらにその上に銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃ
ｕ）／金（Ａｕ）等の膜を成膜すれば、密着性よく低抵
抗な金属配線を実現することが可能になる。

【０１２８】また、例えば、感光性めっき触媒１８上に
ニッケル（Ｎｉ）−レニウム（Ｒｅ）−リン（Ｐ）を成
膜し、さらにその上に銅（Ｃｕ）、銅（Ｃｕ）／金（Ａ
ｕ）を成膜し、さらにその上にニッケル（Ｎｉ）−レニ
ウム（Ｒｅ）−リン（Ｐ）を成膜することにより、バリ
アメタルであるニッケル（Ｎｉ）−レニウム（Ｒｅ）−
リン（Ｐ）に囲まれた銅（Ｃｕ）配線の形成が可能にな
る。

【０１２９】また、前記実施の形態１および本実施の形
態では、湿式成膜技術よって得られた非導電性酸化膜１
２、めっき触媒１４もしくは感光性めっき触媒１８上
に、めっき法により金属膜１６を形成することにより金
属配線を形成している。したがって、真空成膜装置を一
切使用しないので、従来例で示した方法に比べて充分な
コストダウン効果を得ることができる。また、湿式成膜
技術は、真空成膜技術に比べて大面積成膜が容易である
ことから、大面積基板に対しても容易に対応することが
可能となる。

【０１３０】したがって、アクティブマトリクス駆動型
やパッシブマトリクス駆動型のフラットパネルディスプ
レイ全般、またはフラットパネル形状をした二次元画像
検出器、もしくは金属配線を具備するあらゆる電子機器
にも広く適用することが可能である。

【０１３１】なお、前記実施の形態１で述べた各種の特
徴点については、本実施の形態についても組み合わせて
適用することができ、そのときには、前記実施の形態１
にて述べた各効果を得ることができる。

【０１３２】〔実施の形態３〕本発明のさらに他の実施
の形態について図３に基づいて説明すれば、以下の通り
である。なお、説明の便宜上、前記の実施の形態１およ
び実施の形態２の図面に示した部材と同一の機能を有す
る部材については、同一の符号を付し、その説明を省略
する。

【０１３３】また、前記実施の形態１および実施の形態
２で述べた各種の特徴点については、本実施の形態につ
いても組み合わせて適用し得るものとする。

【０１３４】本実施の形態では、図３に示すように、前
記実施の形態１および実施の形態２で説明した金属配線
をＬＣＤ（Liquid Crystal Display：液晶表示装置）用
の金属配線基板としてのアクティブマトリクス基板のゲ
ート配線２０に用いた場合について説明する。

【０１３５】アクティブマトリクス基板には、同図に示
すように、ガラス基板からなる絶縁基板１０上にゲート
配線２０およびゲート電極２１が形成されており、スパ
ッタ法によって成膜される従来のアルミニウム（Ａ
ｌ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）といった
金属配線の代わりに、前記実施の形態１および実施の形
態２に示した金属配線を簡単に適用することが可能であ
る。

【０１３６】さらに、その上には窒化ケイ素（ＳｉＮ
ｘ）からなるゲート絶縁膜２２が形成される。そして、
ＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）素
子２４部では、ａ−Ｓｉ：Ｈ（水素化アモルファスシリ
コン：amorphous Silicon ）３２からなるチャネル層、
ｎ＋型のａ−Ｓｉ：Ｈ３４からなるコンタクト層、モリ
ブデン（Ｍｏ）等の金属からなるソース電極２６・ドレ
イン電極２８が形成される。また、画素部には透明電極
や反射電極が形成される。また、ＴＦＴ素子部２４およ
びバスライン部の上には窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）や有機
絶縁膜からなる絶縁保護膜３０が形成される。

【０１３７】このようにして得られたアクティブマトリ
クス基板は、例えば、透過型ＬＣＤや反射型ＬＣＤ、二
次元画像検出器に使用することができる。中でも大面積
が求められるディスプレイ分野のように、配線の低抵抗
化の目的により銅（Ｃｕ）の使用が求められる場合、ま
たはドライ成膜に代わり湿式成膜による配線形成が求め
られる場合に極めて有効である。

【０１３８】また、本発明は、フラットパネルディスプ
レイおよび二次元画像検出器用の金属配線の製造方法に
限定されるものではなく、他の分野の金属配線の製造方
法としても広く応用できるものである。

【０１３９】このように、本実施の形態のアクティブマ
トリクス基板は、前述した金属配線の製造方法を用いて
製造されている。このため、前記金属配線の製造方法に
記載の効果と同様の効果を得ることができる。

【０１４０】したがって、金属配線をめっき法にて形成
する場合に下地膜が基板から剥がれることを防止すると
共に、金属配線全体の膜厚が厚くなることを回避して金
属配線の上側に配設される他の配線の断線を防止し、さ
らに、上記に加えて、工程の複雑さおよび製造コストの
上昇を回避し得るアクティブマトリクス基板を提供する
ことができる。

【０１４１】

【実施例】〔実施例１〕実施例１では、実施の形態１に
て説明した金属配線を形成する方法について具体例を挙
げて説明を行う。

【０１４２】（第１の工程）まず、図１（ａ）に示すよ
うに、ガラスからなる絶縁基板１０の表面に、ゾルゲル
法を用いてＳｉＯ₂ からなる非導電性酸化膜１２を形成
する。

【０１４３】商品名「＃１７３７（コーニング社製）」
のガラス基板からなる絶縁基板１０上に、ゾルゲル法に
よりＳｉＯ₂ からなる非導電性酸化膜１２を成膜する。
この際、ゾルゲル溶液はアルコールにより適当な粘性に
希釈し、スピンコートによって約０．２μｍの厚みで塗
布する。そして１５０℃で乾燥させた後、５００℃で焼
成を行う。これにより約０．１μｍの厚みの多孔質のＳ
ｉＯ₂ からなる非導電性酸化膜１２が完成する。

【０１４４】（第２の工程）図１（ｂ）に示すように、
第１の工程で得られた非導電性酸化膜１２上にめっき触
媒１４を塗布する。

【０１４５】塩化パラジウム含有液、例えば商品名「エ
ンプレートアクチベーター４４０（メルテックス社
製）」を３０ｍＬ／Ｌに希釈し、１mol/Ｌ（１Ｎ）の水
酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液によりｐＨを５．５に調
整したものに浸漬することによって、非導電性酸化膜１
２上にパラジウム（Ｐｄ）イオンからなるめっき触媒１
４を付着させる。

【０１４６】（第３の工程）図１（ｃ）に示すように、
第２の工程で得られためっき触媒１４上に、めっきを用
いて金属膜１６を成膜する。

【０１４７】今回は、まず、次亜リン酸ナトリウムを還
元剤とする無電解ニッケル（Ｎｉ）めっき液を用いてニ
ッケル（Ｎｉ）膜からなる金属膜１６を約０．３μｍの
厚みで成膜する。無電解めっきでは、触媒性を示す下地
上のみに選択的に金属膜１６を成膜することができるた
め、これにより触媒付与面に選択的にニッケル（Ｎｉ）
膜からなる金属膜１６を成膜することができる。

【０１４８】（第４の工程）図１（ｄ）に示すように、
第３の工程で形成された金属膜１６のパターニングを行
う。

【０１４９】パターニングの方法としては、金属膜１６
上にポジ型のレジストをスピンコートにより約２μｍの
厚みで塗布した後、８０℃でプリベークを行い、その後
フォトマスクを介して紫外線照射を行う。その後、現像
処理と１２０℃でポストベークとを行うことにより、金
属膜１６上に配線形状を有するレジストパターンを形成
する。このレジストパターンが形成された金属膜基板を
エッチング液に浸漬することによりレジストに覆われて
いない部分の金属膜１６をエッチングする。

【０１５０】最後にレジスト剥離液を用いてレジストを
除去することにより金属配線パターンを形成することが
できる。

【０１５１】〔実施例２〕実施例２では、実施の形態２
にて説明した金属配線を形成する方法について具体的に
説明を行う。

【０１５２】（第１の工程）まず、図２（ａ）に示すよ
うに、ガラスからなる絶縁基板１０の表面に、ゾルゲル
法を用いてＳｉＯ₂ からなる非導電性酸化膜１２を形成
する。

【０１５３】商品名「＃１７３７（コーニング社製）」
のガラス基板からなる絶縁基板１０上に、ゾルゲル法に
よりＳｉＯ₂ からなる非導電性酸化膜１２を成膜する。
このゾルゲル溶液はアルコールにより適当な粘性に希釈
し、スピンコートによって約０．２μｍの厚みで塗布す
る。そして１５０℃で乾燥させた後、５００℃で焼成を
行う。これにより、約０．１μｍの厚みの多孔質のＳｉ
Ｏ₂ からなる非導電性酸化膜１２が完成する。

【０１５４】（第２の工程）第２の工程では、図２
（ｂ）に示すように、感光性めっき触媒１８を塗布す
る。

【０１５５】感光性めっき触媒１８として、パラジウム
アセチルアセトナートをクロロホルムに溶解したものを
用い、スピン法により成膜を行う。スピン法にて成膜を
行った場合、膜厚は約１００Å以下である。その後、露
光の前のベークを行う。

【０１５６】（第３の工程）第３の工程では、図２
（ｃ）に示すように、感光性パラジウム（Ｐｄ）めっき
触媒からなる感光性めっき触媒１８をパターニングす
る。

【０１５７】感光性であるため、パターニングの方法と
しては、所望のパターンのマスクを用いてステッパー等
の露光機により露光を行い、その後、現像、ベークを行
うことによりパターンを形成する。

【０１５８】めっき触媒をパターニングする具体的な方
法としては、感光性触媒をスピン法により塗布し、その
後、プリベークを行う。そして、配線形状に対応したパ
ターンで露光を行う。露光を行うことにより露光を行っ
た領域のみに下地膜上に金属パラジウム（Ｐｄ）が析出
する。

【０１５９】その後、露光されなかった領域の感光性め
っき触媒１８を例えばクロロホルム等の有機溶剤を用い
て洗い流し、ポストベークを行うことにより、パラジウ
ム（Ｐｄ）パターンが形成される。なお、本実施例では
溶媒としてクロロホルムを用いているので有機溶剤とし
てクロロホルムを用いている。

【０１６０】（第４の工程）図２（ｄ）に示すように、
第３の工程で得られた感光性パラジウム（Ｐｄ）触媒か
らなる感光性めっき触媒１８のパターン上に、実施例１
の第３の工程と同様の方法により、めっきを用いて金属
膜１６を成膜する。

【０１６１】〔実施例３〕実施例３では、実施の形態１
にて説明した非導電性酸化膜１２を液相析出法により形
成する方法について具体的に説明を行う。

【０１６２】（第１の工程）まず、図２（ａ）に示すよ
うに、第１の工程として、商品名「＃１７３７（コーニ
ング社製）」のガラス基板からなる絶縁基板１０上に、
液相析出法によりＳｉＯ₂ からなる非導電性酸化膜１２
を成膜する。

【０１６３】（第２の工程）次に、図２（ｂ）に示すよ
うに、第２の工程として、前記実施例２と同様の方法に
より、感光性パラジウム（Ｐｄ）触媒膜からなる感光性
めっき触媒１８を形成する。

【０１６４】（第３の工程）次に、図２（ｃ）に示すよ
うに、第３の工程として、前記実施例２と同様の方法に
より、第２の工程で作製された感光性パラジウム（Ｐ
ｄ）触媒からなる感光性めっき触媒１８のパターニング
を行う。

【０１６５】（第４の工程）次に、図２（ｄ）に示すよ
うに、第４の工程として、ＳｉＯ₂ からなる非導電性酸
化膜１２上にめっきにより金属膜１６を形成する。めっ
き膜の成膜方法は、前記実施例１と同様である。

【０１６６】〔実施例４〕実施例４では、実施の形態１
にて説明した非導電性酸化膜１２を水溶液中での化学析
出法により形成する方法について具体的に説明を行う。

【０１６７】（第１の工程）まず、図２（ａ）に示すよ
うに、第１の工程として、商品名「＃１７３７（コーニ
ング社製）のガラス基板からなる絶縁基板１０上に、化
学析出法により酸化亜鉛（ＺｎＯ）からなる非導電性酸
化膜１２を成膜する。

【０１６８】具体的には、二水和塩化スズ（ＳｎＣｌ₂
・２Ｈ₂ Ｏ）を１ｇ／ｄｍ³ 、３７％塩酸（ＨＣｌ）を
１．０ｍＬ／ｄｍ³ の比率で溶解したセンシタイザー溶
液に、上記基板を浸漬させて、まずスズ（Ｓｎ）イオン
を吸着させる。

【０１６９】次に、その基板を、塩化パラジウム（Ｐｄ
Ｃｌ₂ ）を０．１ｇ／ｄｍ³ 、３７％塩酸（ＨＣｌ）を
１．０ｍＬ／ｄｍ³ の比率で溶解したアクティベーター
溶液に浸漬させて、スズ（Ｓｎ）イオンをパラジウム
（Ｐｄ）イオンに置換させることにより、パラジウム
（Ｐｄ）触媒を付与することができる。

【０１７０】このパラジウム（Ｐｄ）付与工程の条件
は、上述に限定されるものではなく、センシタイザー−
アクティベーター方式以外にも、キャタリスト−アクセ
レーター方式でも構わない。

【０１７１】また、特開２０００−３３６４８６号公報
に開示されているように、スズ（Ｓｎ）イオンを銀（Ａ
ｇ）イオンとパラジウム（Ｐｄ）イオンとに置換させ
て、触媒核を高密度に付与するセンシタイザー−アクテ
ィベーター方法も好適に用いることができる。

【０１７２】次に、パラジウム（Ｐｄ）触媒が付与され
た上述の基板に、酸化物半導体として酸化亜鉛（Ｚｎ
Ｏ）からなる膜を水溶液中で成膜する。

【０１７３】具体的には、硝酸亜鉛（Ｚｎ（Ｎ
Ｏ₃ ）₂ ）を０．０５ｍｏｌ／Ｌに溶解した水溶液に、
還元剤としてジメチルアミンボラン（ＤＡＭＢ）を０．
１ｍｏｌ／Ｌの濃度で添加し、ｐＨを約６．５に調整し
た水溶液を作製する。そして、該水溶液を７０〜８０℃
に保温しながら撹拌させた状態で、上述の触媒付き基板
を浸漬させる。

【０１７４】これにより、触媒が付与され基板表面にの
み、酸化亜鉛（ＺｎＯ）の膜が析出する。これは、例え
ば、J. Electrochem. Soc., Vol. 144, No.1, p. L3, 1
997に記載されている周知の方法を利用したものであ
り、化学反応の詳細説明については割愛する。

【０１７５】ところで、この方法によって析出する酸化
亜鉛膜は、触媒を核にして酸化亜鉛（ＺｎＯ）の結晶成
長が始まるため、析出初期段階では結晶の成長方向がラ
ンダムであり、微細な凹凸が多数存在する表面状態の膜
になる。

【０１７６】（第２の工程）次に、図２（ｂ）に示すよ
うに、第２の工程として、前記実施例２と同様の方法に
より、感光性パラジウム（Ｐｄ）触媒膜からなる感光性
めっき触媒１８を形成する。

【０１７７】（第３の工程）次に、図２（ｃ）に示すよ
うに、第３の工程として、前記実施例２と同様の方法に
より、第２の工程で作製された感光性パラジウム（Ｐ
ｄ）触媒からなる感光性めっき触媒１８のパターニング
を行う。

【０１７８】（第４の工程）次に、図２（ｄ）に示すよ
うに、第４の工程として、酸化亜鉛（ＺｎＯ）からなる
非導電性酸化膜１２上に、めっきにより金属膜１６を形
成する。めっき膜の成膜方法は、前記実施例１と同様で
ある。

【０１７９】このようにして得られたＺｎＯ膜は、ゾル
ゲル法で得られたＳｉＯ₂ 膜に比べると、アンカー効果
を得る上で最適な凹凸が多数存在することにより、その
上に形成される金属膜の密着性がより向上するといった
効果を得ることができる。

【０１８０】これら実施例１ないし実施例４の金属配線
の製造方法によって、金属配線をめっき法にて形成する
場合に下地膜が基板から剥がれることを防止すると共
に、金属配線全体の膜厚が厚くなることを回避して金属
配線の上側に配設される他の配線の断線を防止し、また
は、上記に加えて、工程の複雑さおよび製造コストの上
昇を回避し得ることが確認できた。

【０１８１】

【発明の効果】本発明の金属配線の製造方法は、以上の
ように、絶縁基板上に湿式成膜技術によって非導電性酸
化膜を形成する第１の工程と、上記非導電性酸化膜上に
めっき触媒を付与する第２の工程と、上記めっき触媒の
上にめっき法によって金属膜を形成する第３の工程と、
上記金属膜を配線形状にパターニングする第４の工程と
により形成される方法である。

【０１８２】それゆえ、金属膜の下地膜となる非導電性
酸化膜を湿式成膜技術にて絶縁基板全体に形成するの
で、当該非導電性酸化膜にはパターンエッジという特異
点がなくなり、パターンエッジの存在による剥がれの発
生を防止することができる。

【０１８３】また、金属膜の下地のパターニングプロセ
スを省くことが可能になるので、工程の単純化が可能に
なる。

【０１８４】さらに、めっき触媒が付与された層は薄い
ので、金属配線の上側に形成される他の配線の乗り越え
による当該他の配線の断線がなくなる。

【０１８５】また、金属膜の下地膜として非導電性酸化
膜を使用していることから、電流のリーク、および他の
上部の金属配線と下地膜との間での容量の形成もなく悪
影響を及ぼさない。

【０１８６】したがって、金属配線をめっき法にて形成
する場合に下地膜が絶縁基板から剥がれることを防止す
ると共に、金属配線全体の膜厚が厚くなることを回避し
て金属配線の上側に配設される他の配線の断線を防止し
得る金属配線の製造方法を提供することができるという
効果を奏する。

【０１８７】また、本発明の金属配線の製造方法は、以
上のように、絶縁基板上に湿式成膜技術によって非導電
性酸化膜を形成する第１の工程と、上記酸化膜上に感光
性めっき触媒を付与する第２の工程と、上記感光性めっ
き触媒を配線形状にパターニングする第３の工程と、上
記配線形状にパターニングされた感光性めっき触媒の上
にめっき法によって選択的に金属膜を形成する第４の工
程とを有する方法である。

【０１８８】それゆえ、めっき触媒付与の工程におい
て、感光性めっき触媒を利用していることから、エッチ
ング工程が必要なくなることにより工程の簡略化にな
る。また、触媒付与面に選択的に金属膜を形成すること
が可能であり、金属材料低減、およびエッチング装置の
不要化によるコスト削減が可能になる。

【０１８９】したがって、金属配線をめっき法にて形成
する場合に下地膜が基板から剥がれることを防止すると
共に、金属配線全体の膜厚が厚くなることを回避して金
属配線の上側に配設される他の配線の断線を防止し得る
と共に、加えて、工程の複雑さおよび製造コストの上昇
を回避し得る金属配線の製造方法を提供することができ
るという効果を奏する。

【０１９０】また、本発明の金属配線の製造方法は、上
記の金属配線の製造方法において、上記非導電性酸化膜
形成の工程に用いられる湿式成膜技術がゾルゲル法であ
ることを特徴とする方法である。

【０１９１】それゆえ、ゾルゲル法では、真空装置によ
って成膜された酸化膜と比較すると、微細な孔が網目状
に存在するポーラスな酸化膜を形成することが可能であ
る。

【０１９２】したがって、ゾルゲル法によって得られた
酸化膜上に、非常に密着性のよいめっき膜を得ることが
できる。これにより、従来困難であった無機絶縁膜上へ
の無電解銅（Ｃｕ）めっきも可能となるという効果を奏
する。

【０１９３】また、本発明の金属配線の製造方法は、上
記の金属配線の製造方法において、上記非導電性酸化膜
形成の工程に用いられる湿式成膜技術が化学析出法また
は液相析出法のいずれか一方である方法である。

【０１９４】それゆえ、ガラス基板を水溶液に浸漬する
だけで酸化膜を形成することができるため、真空装置を
用いずに成膜することができ、安価になおかつ大面積成
膜にも容易に対応できる。また、化学析出法によって得
られた酸化膜は、基板上に付着させた金属触媒を核に結
晶粒が成長していくため、真空装置によって成膜された
酸化膜に比べると表面凸凹が激しい。したがって、化学
析出法によって得られた酸化膜上に、非常に密着性の良
いめっき膜を得ることができるという効果を奏する。

【０１９５】また、本発明の金属配線の製造方法は、上
記の金属配線の製造方法において、上記非導電性酸化膜
が透明である方法である。

【０１９６】それゆえ、基板としてガラスを使用するよ
うな透過型表示素子全般に利用可能になるという効果を
奏する。

【０１９７】また、本発明の金属配線の製造方法は、上
記の金属配線の製造方法において、上記感光性めっき触
媒がパラジウム（Ｐｄ）を含有する方法である。

【０１９８】それゆえ、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎ
ｉ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）等
の様々な金属によるめっきが可能になるという効果を奏
する。

【０１９９】また、本発明の金属配線の製造方法は、上
記の金属配線の製造方法において、上記金属膜が、ニッ
ケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）を
主成分とし、そのいずれかの単層膜またはこれらの単層
膜を少なくとも１層を含む多層膜である方法である。

【０２００】それゆえ、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）
共に感光性めっき触媒上に、密着性良く成膜することが
でき、さらに選択的に無電解めっきを行うこともでき
る。また、銅（Ｃｕ）や金（Ａｕ）は、低抵抗な金属配
線を実現することができる。特に感光性めっき触媒上に
ニッケル（Ｎｉ）を成膜し、さらにその上に銅（Ｃ
ｕ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）／金（Ａｕ）等の膜を成
膜すれば、密着性良く低抵抗な金属配線を実現すること
が可能になる。また、バリアメタルに囲まれた銅（Ｃ
ｕ）配線の形成が可能になるという効果を奏する。

【０２０１】また、本発明の金属配線基板は、以上のよ
うに、上記発明のいずれか１つに記載された金属配線の
製造方法により作製されたものである。

【０２０２】それゆえ、上記の発明の金属配線基板は、
上記いずれか１つの金属配線の製造方法に記載の効果と
同様の効果を奏する。

【０２０３】したがって、金属配線をめっき法にて形成
する場合に下地膜が基板から剥がれることを防止すると
共に、金属配線全体の膜厚が厚くなることを回避して金
属配線の上側に配設される他の配線の断線を防止し、さ
らに、上記に加えて、工程の複雑さおよび製造コストの
上昇を回避し得る金属配線基板を提供することができる
という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｄ）は本発明における金属配線の製
造方法の実施の一形態を示すものであり、各工程を示す
断面図である。

【図２】（ａ）〜（ｄ）は本発明における金属配線の製
造方法の他の実施の一形態を示すものであり、各工程を
示す断面図である。

【図３】上記金属配線をＬＣＤ用のアクティブマトリク
ス基板のゲート配線に用いた場合の、アクティブマトリ
クス基板の断面図である。

【符号の説明】

１０ 絶縁基板 １２ 非導電性酸化膜 １４ めっき触媒 １６ 金属膜 １８ 感光性めっき触媒 ２０ ゲート配線 ２１ ゲート電極 ２２ ゲート絶縁膜 ２４ ＴＦＴ素子 ２６ ソース電極 ２８ ドレイン電極 ３０ 絶縁保護膜 ３２ ａ−Ｓｉ：Ｈ ３４ ｎ＋型のａ−Ｓｉ：Ｈ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２３Ｃ 18/44 Ｃ２３Ｃ 18/44 Ｈ０１Ｌ 21/3205 Ｇ０２Ｆ 1/1343 29/786 Ｈ０１Ｌ 21/88 Ｂ // Ｇ０２Ｆ 1/1343 29/78 ６１７Ｊ ６１７Ｍ Ｆターム(参考） 2H092 GA24 GA25 HA06 HA28 MA11 4K022 AA04 BA01 BA03 BA08 BA14 BA31 BA36 CA07 DA03 DB06 4M104 AA01 AA08 AA09 AA10 BB05 BB07 BB08 BB16 BB17 BB36 BB40 CC01 CC05 DD22 DD52 DD53 DD64 EE03 EE16 EE17 FF13 FF16 FF17 GG09 HH09 HH16 5F033 GG03 GG04 HH07 HH08 HH11 HH13 HH14 HH15 HH20 HH21 HH38 LL04 MM05 MM08 MM13 PP27 PP28 QQ08 QQ19 RR04 RR06 RR09 RR23 RR25 RR29 SS00 SS21 SS22 VV06 VV15 XX10 XX14 XX33 XX34 5F110 AA16 BB01 CC07 DD02 DD13 EE02 EE04 EE07 EE14 EE41 FF03 GG02 GG04 GG15 GG41 HK04 HK09 HK16 HK21 NN01 NN24 NN27 NN72

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁基板上に湿式成膜技術によって非導電
   性酸化膜を形成する第１の工程と、 上記非導電性酸化膜上にめっき触媒を付与する第２の工
   程と、 上記めっき触媒の上にめっき法によって金属膜を形成す
   る第３の工程と、 上記金属膜を配線形状にパターニングする第４の工程と
   により形成されることを特徴とする金属配線の製造方
   法。
2. 【請求項２】絶縁基板上に湿式成膜技術によって非導電
   性酸化膜を形成する第１の工程と、 上記非導電性酸化膜上に感光性めっき触媒を付与する第
   ２の工程と、 上記感光性めっき触媒を配線形状にパターニングする第
   ３の工程と、 上記配線形状にパターニングされた感光性めっき触媒の
   上にめっき法によって選択的に金属膜を形成する第４の
   工程とにより形成されることを特徴とする金属配線の製
   造方法。
3. 【請求項３】第１の工程の湿式成膜技術は、ゾルゲル法
   であることを特徴とする請求項１または２に記載の金属
   配線の製造方法。
4. 【請求項４】第１の工程の湿式成膜技術は、化学析出法
   または液相析出法であることを特徴とする請求項１また
   は２に記載の金属配線の製造方法。
5. 【請求項５】非導電性酸化膜は、透明であることを特徴
   とする請求項１または２に記載の金属配線の製造方法。
6. 【請求項６】感光性めっき触媒は、パラジウム（Ｐｄ）
   を含有することを特徴とする請求項２に記載の金属配線
   の製造方法。
7. 【請求項７】金属膜は、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃ
   ｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）を主成分とし、そのいず
   れかの単層膜、またはこれらの単層膜の少なくとも１層
   を含む多層膜であることを特徴とする請求項１または２
   に記載の金属配線の製造方法。
8. 【請求項８】請求項１〜７のいずれか１項に記載された
   金属配線の製造方法を用いて製造されたことを特徴とす
   る金属配線基板。