JPS6130672A - 選択的加工方法 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、金属、半導体、絶縁物等の被加工物に選択的
に加工を施す方法に係り、特に微細パターンの形成部及
び修正に好適な加工方法に関する。
に加工を施す方法に係り、特に微細パターンの形成部及
び修正に好適な加工方法に関する。
従来、被加工物の被加工部分を溶液中に設置し、めっき
が促進するようにエネルギービームを照射して、照射し
た部分のみに選択的にめっきを形成する例として、特開
昭55−148757号公報に開示されためつき方法が
あげられる。こ、の従来技術について第11図を参照し
て以下に述べる。第′11図において、セル2中には無
電解めっき液3が含まれている。加工物1は無電解めっ
き液3中に浸される。エネルギー源4より発したエネル
ギービーム8は、レンズシステム7により集光し、無電
解めっき液3を通過して被加工物1の表面に照射される
。このようにしてエネルギービーム8を照射した部分に
のみ選択的に無電解めっきすることが可能である。
が促進するようにエネルギービームを照射して、照射し
た部分のみに選択的にめっきを形成する例として、特開
昭55−148757号公報に開示されためつき方法が
あげられる。こ、の従来技術について第11図を参照し
て以下に述べる。第′11図において、セル2中には無
電解めっき液3が含まれている。加工物1は無電解めっ
き液3中に浸される。エネルギー源4より発したエネル
ギービーム8は、レンズシステム7により集光し、無電
解めっき液3を通過して被加工物1の表面に照射される
。このようにしてエネルギービーム8を照射した部分に
のみ選択的に無電解めっきすることが可能である。
しかしながら、このめっき方法によれば、加工物14全
体を容器10中に浸してめっきを行なわなければならず
、したがって加工物14が大きなものである場合には、
大量りな設備(特に、容器10)を必要とする。また、
微細パターンの修正に際しては修正不要な部分もめつき
液に浸されることとなり、高品質の確保の妨げとなる。
体を容器10中に浸してめっきを行なわなければならず
、したがって加工物14が大きなものである場合には、
大量りな設備(特に、容器10)を必要とする。また、
微細パターンの修正に際しては修正不要な部分もめつき
液に浸されることとなり、高品質の確保の妨げとなる。
かかる不具合は、例えば、特開昭58−64368号公
報に開示された「化学メッキ方法」においても同様に生
じるものである。
報に開示された「化学メッキ方法」においても同様に生
じるものである。
本発明の目的は、加工物の品質を保持しつつ、局部的な
選択加工を高速にて行いうる加工方法を提供することに
ある。
選択加工を高速にて行いうる加工方法を提供することに
ある。
上記目的を達成するために、本発明の選択的加工方法は
、溶液中で被加工物の任意の加工部分にエネルギービー
ムを照射して選択的に加工を施す選択的加工方法におい
て、前記溶液を前記加工部において流動させる点に特徴
を有する。
、溶液中で被加工物の任意の加工部分にエネルギービー
ムを照射して選択的に加工を施す選択的加工方法におい
て、前記溶液を前記加工部において流動させる点に特徴
を有する。
次に、本発明による選択的加工方法の好ましい実施例を
図面に基づいて説明する。
図面に基づいて説明する。
第1図、第2図に、本発明の第1の実施例を示す。この
第1の実施例は後述するように高速めつきセルを使って
配線パターン等の断線欠陥部を埋めて修正する例につい
て示したものである。第1図に示すように、ポリイミド
基板13上に形成された金属パターン12に断線欠陥部
aが存在するとする。この断線欠陥部aに先端ノズル1
0を指向して高速めつきセル9が配置されている。金属
パターン12上には断線欠陥部a近傍のみを露出すべく
保護パッド11が置かれている。高速めつきセル9は略
筒状を有し、上部に集光レンズ7が設けられ、上部側方
には高速めつきセル9の空胴を連通するめつき液供給口
27が取付けられている。
第1の実施例は後述するように高速めつきセルを使って
配線パターン等の断線欠陥部を埋めて修正する例につい
て示したものである。第1図に示すように、ポリイミド
基板13上に形成された金属パターン12に断線欠陥部
aが存在するとする。この断線欠陥部aに先端ノズル1
0を指向して高速めつきセル9が配置されている。金属
パターン12上には断線欠陥部a近傍のみを露出すべく
保護パッド11が置かれている。高速めつきセル9は略
筒状を有し、上部に集光レンズ7が設けられ、上部側方
には高速めつきセル9の空胴を連通するめつき液供給口
27が取付けられている。
さて、第2図に示すように、めっき液供給口27から無
電解銅めっき液14を供給すると、高速めつきセル9の
先端10のノズルからめつき液14が所定の速度(例え
ば、60m/―)で断線欠陥部aに向けて噴射される。
電解銅めっき液14を供給すると、高速めつきセル9の
先端10のノズルからめつき液14が所定の速度(例え
ば、60m/―)で断線欠陥部aに向けて噴射される。
このとき、断線欠陥部aの近傍以外の金属パターンはパ
ッド11によって覆われているから、不必要にめっき液
14にさらされることはなく、品質の低下を防止できる
。したがって、噴射されためつき液14は矢印で示すよ
うにパッド11上を流れ、外部へと放出される。一方、
高速めつきセル9の上方から与えられるレーザビーム8
は集光レンズ7によって微小スポットを断線欠陥部aに
形成し、断線欠陥部aのみを選択的に加熱する。
ッド11によって覆われているから、不必要にめっき液
14にさらされることはなく、品質の低下を防止できる
。したがって、噴射されためつき液14は矢印で示すよ
うにパッド11上を流れ、外部へと放出される。一方、
高速めつきセル9の上方から与えられるレーザビーム8
は集光レンズ7によって微小スポットを断線欠陥部aに
形成し、断線欠陥部aのみを選択的に加熱する。
このようにして、断線欠陥部aのみをレーザビーム8に
より□選択的に加熱するとともに、めっき液14を断線
欠陥部aの近傍において流動させることにより、断線欠
陥部aのみを高速でしかも局部的にめっき処理すること
が可能となる。
より□選択的に加熱するとともに、めっき液14を断線
欠陥部aの近傍において流動させることにより、断線欠
陥部aのみを高速でしかも局部的にめっき処理すること
が可能となる。
ここで、このようにレーザビーム8による加熱とめっき
液14の流動的な供給がめっきの高速化に寄与する理由
について説明する。加熱によるめっきの高速化は温度上
昇による分子の活性化によるものとして知られているの
で、ここでは主としてめっき液の流動に伴う現象につい
て考察する。
液14の流動的な供給がめっきの高速化に寄与する理由
について説明する。加熱によるめっきの高速化は温度上
昇による分子の活性化によるものとして知られているの
で、ここでは主としてめっき液の流動に伴う現象につい
て考察する。
第3図に、無電解銅めっき液(液温90c)中にポリイ
ミド基材を設置し、レーザは照射しない時の時間に対す
る膜厚変化、および同じ無電解銅めっき液C液温20C
)中にポリイミド基材を設置し、アルゴンレーザ(照射
部1i600W/■冨)を照射した部分の膜厚変化を示
す。ただし、後者は照射部での温度が90C付近になっ
ていることを別途確認している。この図から、レーザを
照射した場合の膜生成速度600μm / hourは
、温度が同じ通常の無電解めっきの膜生成速度6μm/
hourの約100倍になっていることがわかる。
ミド基材を設置し、レーザは照射しない時の時間に対す
る膜厚変化、および同じ無電解銅めっき液C液温20C
)中にポリイミド基材を設置し、アルゴンレーザ(照射
部1i600W/■冨)を照射した部分の膜厚変化を示
す。ただし、後者は照射部での温度が90C付近になっ
ていることを別途確認している。この図から、レーザを
照射した場合の膜生成速度600μm / hourは
、温度が同じ通常の無電解めっきの膜生成速度6μm/
hourの約100倍になっていることがわかる。
この結果は、レーザを照射した時の一般生成速度の増加
が、単に照射部の温度上昇(90C)によるものだけで
ないことを示している。また、その他の加速要因として
考えられるのは、照射部近傍のみ物質移動が容易になっ
ているということである。
が、単に照射部の温度上昇(90C)によるものだけで
ないことを示している。また、その他の加速要因として
考えられるのは、照射部近傍のみ物質移動が容易になっ
ているということである。
換言すれば、レーザ照射部で局所的な液の攪拌現象が起
きた結果、拡散層(イオンが消費される被加工物近傍で
濃度勾配ができている部分)の厚みが局所的に薄くなっ
ているということである。
きた結果、拡散層(イオンが消費される被加工物近傍で
濃度勾配ができている部分)の厚みが局所的に薄くなっ
ているということである。
ところで、拡散層の厚みは、基板の近傍の溶液を攪拌す
るほど薄くなることが一般によく知られている。溶液を
攪拌するのKは、例えば基板自体を高速で回転させれば
よい。基板の角回転速度ωと拡散層の厚みδとの関係は
次式で与えられる。
るほど薄くなることが一般によく知られている。溶液を
攪拌するのKは、例えば基板自体を高速で回転させれば
よい。基板の角回転速度ωと拡散層の厚みδとの関係は
次式で与えられる。
ここで、D:拡散定数
シ:動粘度
りとνとを与えて拡散層の厚みδと回転速度との関係を
示したのが第4図である。この図から、回転数を上げる
ほど、拡散層の厚みが薄くなることがわかる。
示したのが第4図である。この図から、回転数を上げる
ほど、拡散層の厚みが薄くなることがわかる。
さて、めっきの場合、膜生成速度Vと基板の回転速度ω
の関係は次式で与えられる。
の関係は次式で与えられる。
ここで、N:限界電流密度
に:定数
n:イオン価
F:ファラデ一定数
C:沖合濃度
(2)式に、先述のレーザを照射した場合の膜生成速度
600μm / hourを代入して回転数を求め、こ
の値を(1)式に入れて拡散層の厚みに換算すると、a
= 0.2μmと求まる。この結果を第4図に示す。
600μm / hourを代入して回転数を求め、こ
の値を(1)式に入れて拡散層の厚みに換算すると、a
= 0.2μmと求まる。この結果を第4図に示す。
通常の無電解めっき液で、基材を100Or−で回転し
た場合の拡散層の厚みは第4図からδ=14μmと求ま
る。したがって、レーザを照射し友部定される。
た場合の拡散層の厚みは第4図からδ=14μmと求ま
る。したがって、レーザを照射し友部定される。
以上の結果から、拡散層の厚みをさらに薄くすれば、め
っき速度はさらに上がることがわかる。
っき速度はさらに上がることがわかる。
本実施例では、先に第2図に示したように、被加工部に
おいて、めっき液14は常に流れて攪拌されている。す
なわち、レーザによる温度上昇と攪拌効果、液の流れに
よる攪拌効果が相乗的に働き、めっき膜生成速度は20
00μm / hourと向上する。その結果、被加工
部のみ選択的高能率なめっきが可能になるわけである。
おいて、めっき液14は常に流れて攪拌されている。す
なわち、レーザによる温度上昇と攪拌効果、液の流れに
よる攪拌効果が相乗的に働き、めっき膜生成速度は20
00μm / hourと向上する。その結果、被加工
部のみ選択的高能率なめっきが可能になるわけである。
以上のように、本実施例において、被加工物の被加工部
においてめっき液が流動しているので、めっき速度は加
速されている。
においてめっき液が流動しているので、めっき速度は加
速されている。
次に、第5図、第6図に第2の実施例を示す。
第5図に示す第2の実施例は、高速めつきセル9の内部
に光ファイバ15を挿通し、断線欠陥部aに直接的にレ
ーザビーム8を導くようにしたものである。その他は第
1の実施例と同様なので説明は省略する。このように、
光ファイバ15を用いることにより、レーザビーム8が
めつき液14中を通過しないので、めっき液14に吸収
され易い波長のレーザ光を用いる場合に適している。
に光ファイバ15を挿通し、断線欠陥部aに直接的にレ
ーザビーム8を導くようにしたものである。その他は第
1の実施例と同様なので説明は省略する。このように、
光ファイバ15を用いることにより、レーザビーム8が
めつき液14中を通過しないので、めっき液14に吸収
され易い波長のレーザ光を用いる場合に適している。
さらに1光フアイバ15は移動に関する自由度が大きい
ので、ポリイミド基材13上での移動が容易である。ま
た、光ファイバ154を導入した高速めつきセル9を小
型化して、レーザベンのような構造にすれば、より簡便
な加工装置が提供される。
ので、ポリイミド基材13上での移動が容易である。ま
た、光ファイバ154を導入した高速めつきセル9を小
型化して、レーザベンのような構造にすれば、より簡便
な加工装置が提供される。
光ファイバ15は必ずしもめっき液14中を通過しなく
てもよい。その例を第6図に示す。レーザビーム8は光
ファイバ16によって供給される。
てもよい。その例を第6図に示す。レーザビーム8は光
ファイバ16によって供給される。
めっき液14はレーザビーム8の照射部に対し斜め横か
ら供給される。第1図、第2図で示したようにビームの
供給の仕方は、レーザ源からそのままきた光を利用して
も、光ファイバを利用しても(a) かまわない。
ら供給される。第1図、第2図で示したようにビームの
供給の仕方は、レーザ源からそのままきた光を利用して
も、光ファイバを利用しても(a) かまわない。
以上述べた本実施例では、被加工物の被加工部において
、溶液が流動しているので、めっき速度を加速できるこ
とに加えて、レーザビーム8の供給を効率的に行うこと
ができ、また操作性のよい高速セルを提供しうる。
、溶液が流動しているので、めっき速度を加速できるこ
とに加えて、レーザビーム8の供給を効率的に行うこと
ができ、また操作性のよい高速セルを提供しうる。
めっき液14は、必ずしも高速めつきセルよル供給され
なくともよい。本発明の第3の実施例を第7図に示す。
なくともよい。本発明の第3の実施例を第7図に示す。
第7図に示すように、セル17は先端に吸引盤18を有
する構造とする。レーザビーム8はレンズ7により集光
され、めっき液14中を通過して断線欠陥部a上に照射
される。ポリイミド基材13上は、選択めっきが必要な
部分の近傍以下は、吸引盤18の外に存在することにな
る。したがって、選択めっきが必要な部分の近傍以外は
めっき液14と接しないため、バックグラウンドにめっ
きされない。ここでめっき液は矢印で示したように、セ
ル内を循環しているので、被加工物の被加工部において
流動しており、めっき速度はよシ加速されてhる。
する構造とする。レーザビーム8はレンズ7により集光
され、めっき液14中を通過して断線欠陥部a上に照射
される。ポリイミド基材13上は、選択めっきが必要な
部分の近傍以下は、吸引盤18の外に存在することにな
る。したがって、選択めっきが必要な部分の近傍以外は
めっき液14と接しないため、バックグラウンドにめっ
きされない。ここでめっき液は矢印で示したように、セ
ル内を循環しているので、被加工物の被加工部において
流動しており、めっき速度はよシ加速されてhる。
本発明の第4の実施例を第8図に示す。セル19は、先
端にOリング20を有する構造をとっている。レーザビ
ーム8は、レンズ7によって集光され、めっき液14中
を通過して断線欠陥部a上に照射される。ポリイミド基
材13上は、選択めっきが必要な部分の近傍以外は、0
リング20の外に存在する。めっき液は矢印で示したよ
うにセル内を循環しているので、被加工物の被加工部に
おいて流動しており、めっき速度はよシ加速される。
端にOリング20を有する構造をとっている。レーザビ
ーム8は、レンズ7によって集光され、めっき液14中
を通過して断線欠陥部a上に照射される。ポリイミド基
材13上は、選択めっきが必要な部分の近傍以外は、0
リング20の外に存在する。めっき液は矢印で示したよ
うにセル内を循環しているので、被加工物の被加工部に
おいて流動しており、めっき速度はよシ加速される。
本発明の第5の実施例を第9図に示す。ポリイミド基材
13の下に排気孔23を有する固定台22を配置しても
よい。セル21はゴムパット22で液もれを防止する構
造をとっている。レーザビーム8は、レンズ7によって
集光され、めっき液14中を通過して断線欠陥部a上に
照射される。ポリイミド基材13上は、選択めっきが必
要な部分の近傍以外はゴムパット22で覆われている。
13の下に排気孔23を有する固定台22を配置しても
よい。セル21はゴムパット22で液もれを防止する構
造をとっている。レーザビーム8は、レンズ7によって
集光され、めっき液14中を通過して断線欠陥部a上に
照射される。ポリイミド基材13上は、選択めっきが必
要な部分の近傍以外はゴムパット22で覆われている。
めっき液は矢印で示したようにセル内を循環しているの
で、被加工物の被加工部において流動C11) しており、めっき速度はよシ加速される。
で、被加工物の被加工部において流動C11) しており、めっき速度はよシ加速される。
本発明の第6の実施例を第10図に示す。ポリイミド基
材13は、セル25中の固定治具26によって固定され
ている。めっき液14は、矢印で示したようにセル内を
循環しているので、被加工物の被加工部において流動し
ておシ、めっき速度はより加速されている。
材13は、セル25中の固定治具26によって固定され
ている。めっき液14は、矢印で示したようにセル内を
循環しているので、被加工物の被加工部において流動し
ておシ、めっき速度はより加速されている。
以上の実施例では選択的なめつきについて示したが、め
っき液をエツチング液に変えれば、選択的なエツチング
の速度が加速される。
っき液をエツチング液に変えれば、選択的なエツチング
の速度が加速される。
また、選択的なエネルギー源となるエネルギービームと
してレーザビームを示したが、赤外線ランプ、キセノン
ランプなどでもかまわない。
してレーザビームを示したが、赤外線ランプ、キセノン
ランプなどでもかまわない。
また、本実施例では、断線欠陥部aを有する基材上にレ
ーザビームを照射し、パターンを修正する例を示したが
、レーザビームを所望のパターン通りにスイープすれば
、マスクレスでパターンが形成できる。
ーザビームを照射し、パターンを修正する例を示したが
、レーザビームを所望のパターン通りにスイープすれば
、マスクレスでパターンが形成できる。
また、以上の実施例は、めっき処理について示したが、
エツチング液を用いて不要パターンの削除を選択的に行
うことができる。つまシ、反応をCu”+2e 4−
Cu と逆転させればよいからである。エツチング液の組成例
としては、例えば、 水 ・・・・・・・・・・・・ 1を塩酸 ・・・
・・・・・・ a o Omt硝酸 ・・・・・・・
・・300mtまたは 水 ・・・・・・・・・・・・ 1を水酸化カリウム
(KOH) ・・・・・・40gなどが挙げられる。
エツチング液を用いて不要パターンの削除を選択的に行
うことができる。つまシ、反応をCu”+2e 4−
Cu と逆転させればよいからである。エツチング液の組成例
としては、例えば、 水 ・・・・・・・・・・・・ 1を塩酸 ・・・
・・・・・・ a o Omt硝酸 ・・・・・・・
・・300mtまたは 水 ・・・・・・・・・・・・ 1を水酸化カリウム
(KOH) ・・・・・・40gなどが挙げられる。
セルの構造、レーザビームの供給方法等は先に述べた各
実施例に準ずればよい。
実施例に準ずればよい。
以上のように、本発明によれば、被加工部で溶液が流動
しているので、放射エネルギービームを単独で照射する
よシも加工速度を向上させることができる。
しているので、放射エネルギービームを単独で照射する
よシも加工速度を向上させることができる。
第1図は本発明による加工方法の第1の実施例を実施す
るための装置の外観を示す斜視図、第2図はその断面図
、第3図は第1の実施例における時間に対する膜厚変化
を示す説明図、第4図は拡散膜の厚み変化を示す説明図
、第5図は第2の実施例を示す断面図、第6図は第2の
実施例の別の態様を示す断面図、第7図は第3の実施例
を示す断面図、第8図は第4の実施例を示す断面図、第
9図は第5の実施例を示す断面図、第10図は第6の実
施例を示す断面図、第11図は従来のめつき方法を示す
説明図である。 7・・・集光レンズ、8・・・レーザビーム、9・・・
高速めつきセル、10・・・ノズル、11・・・パッド
、12・・・金属パターン、13・・・ポリイミド基板
、14・・・めっき液、a・・・断線欠陥部。
るための装置の外観を示す斜視図、第2図はその断面図
、第3図は第1の実施例における時間に対する膜厚変化
を示す説明図、第4図は拡散膜の厚み変化を示す説明図
、第5図は第2の実施例を示す断面図、第6図は第2の
実施例の別の態様を示す断面図、第7図は第3の実施例
を示す断面図、第8図は第4の実施例を示す断面図、第
9図は第5の実施例を示す断面図、第10図は第6の実
施例を示す断面図、第11図は従来のめつき方法を示す
説明図である。 7・・・集光レンズ、8・・・レーザビーム、9・・・
高速めつきセル、10・・・ノズル、11・・・パッド
、12・・・金属パターン、13・・・ポリイミド基板
、14・・・めっき液、a・・・断線欠陥部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、溶液中で被加工物の任意の加工部分にエネルギービ
ームを照射して選択的に加工を施す選択的加工方法にお
いて、前記溶液を前記加工部分において流動させること
を特徴とする選択的加工方法。 2、特許請求の範囲第1項記載の方法において、加工は
めつき加工であることを特徴とする選択的加工方法。 3、特許請求の範囲第1項記載の方法において、加工は
エッチング加工であることを特徴とする選択的加工方法
。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59152337A JPS6130672A (ja) | 1984-07-23 | 1984-07-23 | 選択的加工方法 |
US07/004,279 US4766009A (en) | 1984-07-23 | 1987-01-06 | Selective working method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59152337A JPS6130672A (ja) | 1984-07-23 | 1984-07-23 | 選択的加工方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6130672A true JPS6130672A (ja) | 1986-02-12 |
JPH0230386B2 JPH0230386B2 (ja) | 1990-07-05 |
Family
ID=15538328
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59152337A Granted JPS6130672A (ja) | 1984-07-23 | 1984-07-23 | 選択的加工方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4766009A (ja) |
JP (1) | JPS6130672A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 1984-07-23 JP JP59152337A patent/JPS6130672A/ja active Granted
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1987
- 1987-01-06 US US07/004,279 patent/US4766009A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0230386B2 (ja) | 1990-07-05 |
US4766009A (en) | 1988-08-23 |
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