TWI793620B - 配線基板的製造方法 - Google Patents

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Abstract

[課題]提供使用固體電解質膜，來製造具備預定的配線圖案的配線層的配線基板的方法。 [解決手段]首先，準備附種層基材。附種層基材係包含：具有由第1區域、及作為前述第1區域以外的區域的第2區域所成之主面的絕緣性基材；及設在前述第1區域上的導電性的種層。接著，至少在前述第2區域上形成導電層，而得第1處理基材。接著，在第1處理基材上形成絕緣層。接著，使前述種層露出。接著，在前述種層的表面形成金屬層。在此，在前述第2處理基材與陽極之間配置含有包含金屬離子的溶液的固體電解質膜，一邊使前述固體電解質膜與前述種層壓接，一邊對前述陽極與前述種層之間施加電壓。之後，將前述絕緣層及前述導電層去除。

Description

配線基板的製造方法
本發明係關於配線基板的製造方法。
以往，在配線基板的製造中，為了形成配線，廣為使用鍍敷法。但是，鍍敷法係必須進行鍍敷處理後的水洗，且必須處理廢液。因此，在專利文獻1中記載一種金屬被膜的成膜方法，其係在陽極與陰極(基材)之間配置固體電解質膜，在陽極與固體電解質膜之間配置包含金屬離子的溶液，使固體電解質膜接觸基材，對陽極與基材之間施加電壓而使金屬析出於基材的表面。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2014-185371號公報
(發明所欲解決之問題)
在專利文獻1中並未記載形成具有預定的圖案的金屬被膜的方法。因此，本發明係提供使用固體電解質膜，來製造具備預定的配線圖案的配線層的配線基板的方法。 (解決問題之技術手段)
按照本發明之一態樣，提供一種配線基板的製造方法，其係具備：絕緣性基材、及設在前述絕緣性基材上之具有預定的配線圖案的配線層的配線基板的製造方法，該方法係包含： (a)準備附種層基材的步驟，在此，附種層基材係包含： 具有由：具有對應前述配線圖案的預定圖案的第1區域、及作為前述第1區域以外的區域的第2區域所成之主面的前述絕緣性基材；及 設在前述第1區域上的導電性的種層； (b)至少在前述第2區域上形成導電層，而得第1處理基材的步驟； (c)在前述第1處理基材上形成絕緣層，而以前述絕緣層被覆前述種層及前述導電層的步驟； (d)將前述絕緣層蝕刻，而一邊使前述第2區域上的前述導電層上的前述絕緣層殘留一邊使前述種層露出，而得第2處理基材的步驟； (e)在前述種層的表面形成金屬層的步驟，在此，在前述第2處理基材與陽極之間配置含有包含金屬離子的溶液的固體電解質膜，一邊使前述固體電解質膜與前述種層壓接，一邊對前述陽極與前述種層之間施加電壓；及 (f)將前述絕緣層及前述導電層去除的步驟。 (發明之效果)
在本發明的製造方法中，係可使用固體電解質膜，來製造具備預定的配線圖案的配線層的配線基板。
以下參照圖面，說明本揭示之實施形態。其中，在以下說明所參照的圖示中，對相同構件或具有相同功能的構件係有標註相同符號且省略反覆說明的情形。此外，為方便說明起見，有圖示的尺寸比率與實際的比率不同、或由圖面省略構件的一部分的情形。此外，在本案中，使用記號「~」所表示的數值範圍係包含記號「~」的前後所記載的數值的各個作為下限值及上限值。
實施形態的配線基板的製造方法係如圖1所示，包含：準備附種層基材的步驟(S1)；使絕緣性基材與種層之間的密接性提升的步驟(S2)；形成導電層的步驟(S3)；將構成種層的金屬與構成導電層的金屬合金化的步驟(S4)；形成絕緣層的步驟(S5)；使種層露出的步驟(S6)；形成金屬層的步驟(S7)；及將絕緣層及導電層去除的步驟(S8)。其中，步驟(S2)與步驟(S4)並非為必須。以下說明各步驟。
(1)準備附種層基材的步驟(S1) 首先，如圖2所示，在絕緣性基材11的主面11a的第1區域R1形成種層13，而得附種層基材10。第1區域R1係具有對應藉由實施形態的製造方法所製造的配線基板的配線圖案的預定圖案的區域。此外，絕緣性基材11的主面11a係由第1區域R1、及作為前述第1區域R1以外的區域的第2區域R2所成。
以絕緣性基材11而言，係可使用例如玻璃環氧樹脂基材等包含樹脂及玻璃的基材、樹脂製的基材、玻璃製的基材等。以絕緣性基材11所使用的樹脂之例而言，列舉：PET樹脂、PI(聚醯亞胺)樹脂、LCP(液晶聚合物)、環氧樹脂、ABS樹脂、AS樹脂、AAS樹脂、PS樹脂、EVA樹脂、PMMA樹脂、PBT樹脂、PPS樹脂、PA樹脂、POM樹脂、PC樹脂、PP樹脂、PE樹脂、含有彈性體與PP的聚合物合金樹脂、改質PPO樹脂、PTFE樹脂、ETFE樹脂等熱可塑性樹脂、酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂、胺樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚胺酯、鄰苯二甲酸二烯丙酯、矽氧樹脂、醇酸樹脂等熱硬化性樹脂、在環氧樹脂添加氰酸酯樹脂的樹脂等。
種層13的材料若為導電性，並未特別限定。種層13的材料可為Cu或Ag或該等的合金。由後述之金屬層14的面內均一性的觀點來看，種層13可具有20nm以上，較佳為1000μm以上的厚度，由製造成本的觀點來看，可具有1μm以下，較佳為300nm以下的厚度。
種層13亦可以任意方法形成。例如，可藉由將包含Cu或Ag或該等的合金的金屬粒子的分散液塗布在第1區域R1，且將該分散液固化，來形成種層13。為了形成微細的配線，金屬粒子係以具有更小的粒徑為佳，可具有例如1nm以上100nm以下的粒徑。此外，金屬粒子亦可具有20nm以下的粒徑。藉此，由於金屬粒子的熔點降低，因此金屬粒子的燒結較為容易。以分散液的分散媒而言，可使用藉由加熱而揮發的液體，例如癸醇。分散液亦可包含添加劑。以添加劑之例而言，列舉碳數為10~17個的直鏈脂肪酸鹽。以分散液的塗布方法而言，列舉：網版印刷、噴墨印刷、轉印印刷等印刷法。固化分散液的方法並未特別限定。例如，藉由加熱而使分散媒揮發且將金屬粒子燒結，藉此可將分散液固化。
亦可在絕緣性基材11上配置金屬遮罩，且藉由進行真空蒸鍍、濺鍍等，在第1區域R1形成種層13。
為了使種層13與絕緣性基材11之間的密接性提升，亦可在形成種層13之前，在絕緣性基材11的主面11a進行表面處理。例如，亦可在絕緣性基材11的主面11a上形成底漆(primer)等之層。以底漆而言，係可使用聚醯亞胺、或聚醯胺醯亞胺等。此外，亦可將絕緣性基材11的主面11a粗面化。粗面化係可藉由雷射照射、蝕刻、除膠渣處理、機械加工(研磨、研削)等來進行。
其中，第1區域R1亦可僅由呈連續的1個區域所成，亦可包含複數獨立的區域。若第1區域R1包含複數獨立的區域，形成在各獨立的區域的種層13係透過後述之導電層12作電性連接。因此，並不需要在形成在各獨立的區域的每個種層13設置用以在後述之形成金屬層的步驟(S7)中加以使用的拉出配線。
(2)使密接性提升的步驟(S2)
接著，使絕緣性基材11與種層13之間的密接性提升。例如，藉由在惰性環境氣體中將附種層13基材10加熱，可使密接性提升。亦可一邊將絕緣性基材11及/或種層13加壓一邊進行加熱，藉此可使密接性更加提升。該步驟(S2)若為準備附種層基材的步驟(S1)之後、且為形成金屬層的步驟(S7)之前，亦可在任何時候進行。其中，若在形成導電層的步驟(S3)之前進行該步驟(S2)，可將附種層基材10加熱至後述之導電層12的耐熱溫度以上的溫度。亦即，可使用Sn等低熔點材料來作為導電層12的材料。此外，該步驟(S2)並非為必須的步驟。
藉由使絕緣性基材11與種層13之間的密接性提升，例如在形成金屬層的步驟(S7)中，使固體電解質膜52與金屬層14分離時，可抑制種層13由絕緣性基材11剝離。此外，在藉由實施形態之製造方法所製造的配線基板1(參照圖8)中，可使配線層2與絕緣性基材11之間的密接性提升。
(3)形成導電層的步驟(S3)
如圖3所示，在附種層基材10形成導電層12，而得第1處理基材20。導電層12係至少形成在絕緣性基材11的主面11a的第2區域R2。如圖3所示，可除了第2區域R2之外，亦在種層13上形成導電層12。若在第2區域R2及種層13上形成導電層12，由於不需要使用圖案化手法，因此製造製 程較為單純。
導電層12係具有用以形成後述之金屬層14為充分的導電性。以導電層12的材料之例而言，列舉：FeSi2、CoSi2、MoSi2、WSi2、VSi2、ReSi1.75、CrSi2、NbSi2、TaSi2、TiSi2、ZrSi2等金屬矽化物(silicide)，尤其遷移金屬矽化物、TiO2、SnO、GeO、ITO(氧化銦錫)等導電性金屬氧化物、Pd、Sn、Cu、Ti、Al、Cr等金屬、含有Pd、Sn、Cu、Ti、Al、Cr、Si之至少一種的合金、導電性樹脂。尤其，導電層12亦可包含比種層13所包含的金屬更為低階(亦即，標準氧化還原電位較低)的金屬。藉此，在使後述之種層露出的步驟(S6)、及將絕緣層及導電層去除的步驟(S8)中，可容易蝕刻導電層12。此外，若種層13含有Ag，導電層12亦可包含Pd、Sn、或Cu、或該等的合金。Pd、Sn、及Cu係形成Ag與合金，因此藉由後述之合金化步驟(S4)，可將種層13所包含的金屬與導電層12所包含的金屬合金化。
此外，導電層12亦可在表面具有自然氧化膜。自然氧化膜係指將物質放置在大氣中時在物質的表面自然形成的氧化膜。在自然氧化膜之例係包含：形成在Ti、Al、Cr、或含有該等的至少一種的合金的表面的鈍態膜、及形成在Si或矽化物的表面的SiO2。導電層12係可具有小於種層13的厚度的厚度，由後述之金屬層14的面內均一性的觀點來看可具有20nm以上，較佳為可具有100μm以上的厚度，由製造成本的觀點來看可具有300nm以下的厚度。
導電層12可以任意方法形成。例如，可藉由濺鍍法等PVD(物理氣相蒸鍍)法、CVD(化學氣相蒸鍍)法、無電解鍍敷法，來形成導電層12。
(4)合金化的步驟(S4) 若種層13含有Ag、導電層12含有Pd、Sn、或Cu、或該等的合金時，可將種層13所包含的金屬與導電層12所包含的金屬合金化。藉此，可抑制種層13所包含的Ag遷移。合金化係可藉由將第1處理基材20加熱來進行。以加熱手段而言，可使用迴焊爐、紅外線燈、雷射、氙燈等任意手段。其中，該步驟(S4)若在形成導電層的步驟(S3)之後、且為形成金屬層的步驟(S7)之前，亦可在任意時候進行。此外，該步驟(S4)並非為必須的步驟。
(5)形成絕緣層的步驟(S5) 如圖4所示，在第1處理基材20上形成絕緣層16，且以絕緣層16被覆種層13及導電層12。
絕緣層16的材料若為絕緣性，並未特別限定。以絕緣層16的材料之例而言，列舉SiO2 、Al2 O3 、TiO2 、SiOC(添加碳之矽氧化物)等氧化物、聚矽烷、聚矽氮烷、環氧系樹脂、丙烯酸酯系樹脂。
絕緣層16係可藉由CVD法、濺鍍法、霧塗法、旋塗法、浸塗法等任意方法來形成。其中，霧塗法係指使用超音波振動子，將包含金屬元素的原料溶液霧化而形成霧氣，將該霧氣供給至基板，藉由熱能等，在基板的表面使其分解及/或起反應，藉此在基板的表面形成包含上述金屬元素的薄膜的方法。
絕緣層16可具有種層13的厚度以上的厚度。尤其，絕緣層16可具有種層13的厚度的2.5倍~10倍的厚度。藉此，絕緣層16的表面形成十分平坦，在後續之使種層露出的步驟(S6)中，容易形成具有平坦表面的第2處理基材30。
(6)使種層露出的步驟(S6) 如圖5所示，以殘留第2區域R2上的導電層12上的絕緣層16，且露出種層13上的導電層12的方式，將絕緣層16蝕刻，且另外將種層13上的導電層12去除，而使種層13的表面露出。種層13上的導電層12係可藉由蝕刻來去除。其中，若在形成導電層12的步驟(S3)中，在種層13上未形成導電層12時、及若在進行合金化的步驟(S4)中，使導電層12所包含的金屬與種層13所包含的金屬完全合金化時，並不需要去除導電層12，若以殘留第2區域R2上的導電層12上的絕緣層16，且露出種層13或種層13與導電層12的合金之層的表面的方式，將絕緣層16蝕刻即可。
如圖5所示，可不使用圖案化手法而將絕緣層16的全面蝕刻。其中，第2區域R2上的絕緣層16的蝕刻並非為必須，若至少將第1區域R1上的絕緣層16蝕刻即可。
絕緣層16及導電層12的蝕刻亦可藉由乾式蝕刻法及濕式蝕刻法的任一者來進行。以乾式蝕刻之例而言，列舉：反應性氣體蝕刻法、濺鍍蝕刻法、電漿蝕刻法、離子研磨法、反應性離子蝕刻(RIE)法、反應性離子束蝕刻法、自由基蝕刻法、光激勵蝕刻法、雷射輔助蝕刻法、雷射剝蝕蝕刻法。在反應性離子蝕刻法係可使用電容耦合型電漿(CCP)、感應耦合型電漿(ICP)、或微波ECR(Electron Cyclotron Resonance，電子迴旋共振)電漿。以濕式蝕刻之例而言，列舉：使用HF等酸或鹼的溶液作為蝕刻液的化學蝕刻、及將化學蝕刻與機械研磨加以組合的化學機械研磨(CMP)。
使用在絕緣層16及導電層12的蝕刻的蝕刻氣體或蝕刻液係可按照絕緣層16及導電層12的各材質作適當選擇。以蝕刻氣體之例而言，列舉CF4 、SF6 、硼、氯、HBr、BCl3 。此外，以蝕刻液而言，可使用HF等酸或鹼的溶液等。例如，若絕緣層16由SiO2 、SiOC、聚矽烷、或聚矽氮烷所形成，可藉由使用CF4 氣體的反應性離子蝕刻法來將絕緣層16蝕刻。此外，若絕緣層16由SiO2 或SiOC所形成，可藉由使用HF溶液的濕式蝕刻來將絕緣層16蝕刻。若絕緣層16由環氧系樹脂或丙烯酸酯系樹脂所形成，可藉由使用O2 /CF4 混合氣體或O2 /SF6 /CHF3 混合氣體的反應性離子蝕刻法、或使用鹼溶液的濕式蝕刻來將絕緣層16蝕刻。若導電層12由矽化物所形成，可藉由使用CF4 氣體的反應性離子蝕刻法來將導電層12蝕刻。
如此一來，取得包含：絕緣性基材11、設在第1區域R1上的導電性的種層13、設在第2區域R2上的導電層12、及設在導電層12上的絕緣層16的第2處理基材30。在第2處理基材30中，種層13的表面與絕緣層16的表面之離絕緣性基材11的主面11a的高度可實質相等。藉此，由於第2處理基材30的表面形成為十分平坦，因此在後續之形成金屬層的步驟(S7)中，可使固體電解質膜52與第2處理基材30輕易地均一接觸。
(7)形成金屬層的步驟(S7) 如圖6所示，在種層13的表面形成金屬層14。以金屬層14的材料而言，列舉Cu、Ni、Ag、Au等，較佳為Cu。金屬層14可具有例如1μm以上100μm以下的厚度。
將使用在形成金屬層14的成膜裝置50之一例顯示在圖9及圖10。成膜裝置50係具備：配置成與種層13相對向的金屬製的陽極51、配置在陽極51與第2處理基材30之間的固體電解質膜52、及對陽極51與種層13之間施加電壓的電源部54。
成膜裝置50係另外具備殼體53。在殼體53係收容：陽極51、及包含作為金屬層14的材料的金屬的離子的溶液(以下稱為金屬溶液)L。殼體53係如圖9所示，可在陽極51與固體電解質膜52之間界定收容金屬溶液L的空間。此時，陽極51可為由與金屬層14的材料相同而且可溶於金屬溶液L的材料(例如Cu)所形成的板狀構件、或由不溶於金屬溶液L的材料(例如Ti)所形成的板狀構件。在陽極51與固體電解質膜52之間收容金屬溶液L的成膜裝置50中，由於可使固體電解質膜52與第2處理基材30以均一的壓力壓接，因此可遍及第2處理基材30的全面，在種層13上均一地形成金屬層14。因此，如上所示之成膜裝置50係適於形成微細的配線圖案。
其中，雖圖未顯示，陽極51與固體電解質膜52亦可相接觸。此時，陽極51係可由可透過金屬溶液L的多孔質體所形成，陽極51之與固體電解質膜52相接觸之面的相反面可與收容金屬溶液L的空間相接觸。
以固體電解質膜52的材料而言，列舉例如杜邦(DuPont)公司製的Nafion(註冊商標)等氟系樹脂、烴系樹脂、聚醯胺酸樹脂、旭硝子公司製的Selemion(CMV、CMD、CMF系列)等具有陽離子交換功能的樹脂。若使固體電解質膜52接觸金屬溶液L，金屬溶液L浸透至固體電解質膜52。結果，固體電解質膜52係在內部含有金屬溶液L。固體電解質膜52係可具有例如約5μm~約200μm的厚度。
金屬溶液L係以離子的狀態含有作為金屬層14的材料的金屬(例如Cu、Ni、Ag、Au等)。金屬溶液L亦可含有：硝酸離子、磷酸離子、琥珀酸離子、硫酸離子、焦磷酸離子。金屬溶液L亦可為金屬的鹽，例如硝酸鹽、磷酸鹽、琥珀酸鹽、硫酸鹽、焦磷酸鹽等的水溶液。
此外，成膜裝置50係在殼體53的上部具備使殼體53作昇降的昇降裝置55。昇降裝置55可包含例如油壓式或空壓式的汽缸、電動式的致動器、線性導件、馬達等。
殼體53係具有：供給口53a、及排出口53b。供給口53a及排出口53b係透過配管64而連接於儲槽61。藉由連接於配管64的泵62而由儲槽61被送出的金屬溶液L係由供給口53a流入至殼體53內，且透過排出口53b而由殼體53被排出而返回至儲槽61。在配管64係在排出口53b的下游設置壓力調整閥63。可藉由壓力調整閥63及泵62來調整殼體53內的金屬溶液L的壓力。
成膜裝置50係另外具備：載置第2處理基材30的金屬台座56、及用以將第2處理基材30的導電層12或種層13與金屬台座56作電性連接的導電構件57。導電構件57係可為覆蓋第2處理基材30的緣部的一部分且部分折曲而接觸金屬台座56的金屬板。藉此，金屬台座56透過導電構件57而與導電層12及種層13作電性連接。其中，導電構件57可在第2處理基材30作裝卸。
電源部54的負極係透過金屬台座56而與導電層12及種層13作電性連接，且電源部54的正極係與陽極51作電性連接。
如以下所示，可使用成膜裝置50來形成金屬層14。
如圖9所示，在金屬台座56上的預定位置載置第2處理基材30及導電構件57。接著，如圖10所示，藉由昇降裝置55，使殼體53下降至預定高度。
接著，藉由泵62將金屬溶液L加壓。如此一來，藉由壓力調整閥63，殼體53內的金屬溶液L被保持在預定的壓力。此外，固體電解質膜52以仿效第2處理基材30的表面，亦即種層13及絕緣層16的表面的方式作變形，且接觸種層13及絕緣層16的表面。藉此，固體電解質膜52所含有的金屬溶液L接觸種層13及絕緣層16的表面。固體電解質膜52係以殼體53內的金屬溶液L的壓力，被均一地按壓在種層13及絕緣層16的表面。
藉由電源部54，在陽極51與種層13之間施加電壓。如此一來，接觸種層13的金屬溶液L所包含的金屬離子在種層13的表面被還原，在種層13的表面析出金屬。另一方面，在絕緣層16的表面，由於並未發生金屬離子的還原反應，因此並未析出金屬。藉此，在種層13的表面選擇性地形成金屬層14。其中，施加於陽極51與種層13之間的電壓可適當設定。藉由施加更高的電壓，可提高金屬的析出速度。此外，亦可將金屬溶液L加熱。藉此，可提高金屬的析出速度。
形成有具有預定厚度的金屬層14之後，停止陽極51與種層13之間的電壓的施加，停止藉由泵62所為之金屬溶液L的加壓。接著，使殼體53上昇至預定高度(參照圖9)，使固體電解質膜52與金屬層14分離。將形成有金屬層14的第2處理基材30由金屬台座56卸下。
(8)將絕緣層及導電層去除的步驟(S8) 如圖7所示，將絕緣層16去除，接著，如圖8所示，將導電層12去除。藉此，在絕緣性基材11上形成包含種層13及金屬層14之具有預定的配線圖案的配線層2。
絕緣層16及導電層12係可藉由蝕刻來去除。絕緣層16及導電層12的蝕刻法亦可為乾式及濕式之任一者。以乾式蝕刻之例而言，列舉：反應性氣體蝕刻法、濺鍍蝕刻法、電漿蝕刻法、離子研磨法、反應性離子蝕刻(RIE)法、反應性離子束蝕刻法、自由基蝕刻法、光激勵蝕刻法、雷射輔助蝕刻法、雷射剝蝕蝕刻法。在反應性離子蝕刻法係可使用電容耦合型電漿(CCP)、感應耦合型電漿(ICP)、或微波ECR(Electron Cyclotron Resonance)電漿。
使用在絕緣層16及導電層12的蝕刻的蝕刻氣體或蝕刻液係可按照絕緣層16及導電層12的各材質作適當選擇。以蝕刻氣體之例而言，列舉CF4 、SF6 、硼、氯、HBr、BCl3 。此外，可使用HF等酸或鹼的溶液等作為蝕刻液。例如，若絕緣層16由SiO2 、SiOC、聚矽烷、或聚矽氮烷所形成，可藉由使用CF4 氣體的反應性離子蝕刻法而將絕緣層16蝕刻。此外，若絕緣層16由SiO2 或SiOC所形成，可藉由使用HF溶液的濕式蝕刻來將絕緣層16蝕刻。若絕緣層16由環氧系樹脂或丙烯酸酯系樹脂所形成，可藉由使用O2 /CF4 混合氣體或O2 /SF6 /CHF3 混合氣體的反應性離子蝕刻法、或使用鹼溶液的濕式蝕刻來將絕緣層16蝕刻。若導電層12由矽化物所形成，可藉由使用CF4氣體的反應性離子蝕刻法來將導電層12蝕刻。
如以上所示，製造具備：絕緣性基材11、及設在絕緣性基材11上之具有預定的配線圖案的配線層2的配線基板1。
在本實施形態中，如上所述，藉由在形成在第2區域R2的導電層12上形成絕緣層16，在形成金屬層14的步驟(S7)中，可使種層13的表面選擇性析出金屬。亦即，可防止金屬析出至預定的配線圖案以外的區域。
藉由本發明人等的精心研究，若在形成在第2區域R2的導電層12上未形成絕緣層16時，在形成金屬層14的步驟(S7)中，若施加更高的電壓、或將金屬溶液L加熱，有金屬析出在導電層12上之虞。但是，在實施形態之製造方法中，係藉由在導電層12上形成絕緣層16，防止如上所示之未意圖的金屬的析出。因此，在形成金屬層14的步驟(S7)中，可進行高電壓施加及/或金屬溶液L的加熱，藉此可提高金屬的析出速度，且縮短配線基板1的製造時間。
此外，在實施形態之製造方法中，係無須使用阻劑遮罩，即可製造配線基板1，因此可減低配線基板1的製造成本及縮短製造時間。
以上詳述了本發明之實施形態，惟本發明並非為限定於上述實施形態者，可在未脫離申請專利範圍所 記載之本發明之精神的範圍內進行各種設計變更。
[實施例]
以下藉由實施例，具體說明本發明，惟本發明並非為限定於該等實施例者。
實施例1
準備玻璃環氧基材(玻璃纖維強化環氧積層材)作為絕緣性基材。在絕緣性基材的主面，使用含有銀奈米粒子的墨水，形成具有預定圖案的Ag層作為種層。藉此，獲得附種層基材。
為了將種層燒結且使種層與絕緣性基材之間的密接性提升，在惰性環境氣體中，對附種層基材的表面照射雷射光(波長1064nm、射束直徑1.6mm、輸出150W)0.2秒鐘，而將附種層基材加熱。
接著，在附種層基材上，藉由濺鍍法，形成厚度300nm的Ti層作為導電層。導電層係形成在附種層基材的主面全體。亦即，以導電層被覆種層、與絕緣性基材的主面之未被種層被覆的區域。藉此，獲得第1處理基材。
藉由CVD法，將SiO2成膜在第1處理基材，形成被覆種層及導電層的絕緣層。
藉由離子研磨法，將絕緣層全體蝕刻而使種層上的導電層露出。此外，藉由離子研磨法，將種層上的導電層去除。藉此，使種層的表面露出。在絕緣性基材的主面之未被種層被覆的區域上係殘留導電層及絕緣層，且並未露出導電層及絕緣性基材的表面。
使用圖9、10所示之成膜裝置50，以下列條件，在種層的表面形成Cu層作為金屬層。
陰極：種層 陽極：無氧銅線 固體電解質膜：Nafion(註冊商標)(厚度約8μm) 金屬溶液：1.0mol/L的硫酸銅水溶液 將固體電解質膜抵碰於種層的壓力：1.0MPa 施加電壓：0.5V 電流密度：0.23mA/cm2
接著，藉由使用CF4 氣體的電容耦合型電漿蝕刻，將殘留的絕緣層及導電層去除。藉此，由種層及金屬層所成之具有預定的配線圖案的配線層形成在絕緣性基材上。如此一來，獲得具備絕緣性基材及配線層的配線基板。
實施例2 除了使用玻璃基材作為絕緣性基材、及將照射在附種層基材的表面的雷射光的輸出設為180W之外，係與實施例1同樣地製作配線基板。
實施例3 除了在形成種層之前，藉由旋塗法，在絕緣性基材的主面塗布聚醯亞胺作為底漆、及取代雷射照射，在惰性環境氣體中將附種層基材加熱30分鐘至120℃之外，係與實施例1同樣地製作配線基板。
實施例4 除了在形成種層之前，藉由旋塗法，在絕緣性基材的主面塗布聚醯亞胺作為底漆之外，係與實施例2同樣地製作配線基板。
實施例5 除了在形成種層之前，將絕緣性基材的主面粗面化、及取代雷射照射，在惰性環境氣體中將附種層基材加熱30分鐘至120℃之外，係與實施例1同樣地製作配線基板。
比較例1 準備玻璃環氧基材，作為絕緣性基材。藉由濺鍍法，在絕緣性基材的主面全體形成厚度100nm的WSi2 層作為導電層。
接著，在導電層上，使用含有銀奈米粒子的墨水，形成具有預定圖案的Ag層作為種層。
使用圖9、10所示之成膜裝置50，以與實施例1同樣的條件，在種層的表面形成Cu層作為金屬層。
接著，藉由使用CF4 氣體的電容耦合型電漿蝕刻，將金屬層作為遮罩來將導電層蝕刻。藉此，由殘留的導電層、種層、及金屬層所成的預定的配線圖案的配線層形成在絕緣性基材上。如此一來，獲得具備絕緣性基材及配線層的配線基板。
比較例2 除了在形成導電層之後、形成種層之前，在惰性環境氣體中，將基材加熱30分鐘至200℃之外，係與比較例1同樣地製作配線基板。
＜密接性評估＞ 進行在實施例1~5及比較例1、2所製作的配線基板的膠帶剝離試驗。比較例1、2的配線基板的配線層係由絕緣性基材剝離。實施例1~5的配線基板的配線層並未由絕緣性基材剝離。相較於比較例1、2的配線基板，實施例1~5的配線基板係顯示配線層與絕緣層基材的密接性較高。
實施例6 準備玻璃基材作為絕緣性基材。在絕緣性基材的主面，使用含有銅奈米粒子的墨水，藉由網版印刷法，形成具有預定圖案的厚度300nm的Cu層作為種層。藉此，獲得附種層基材。
為了將種層燒結且使種層與絕緣性基材之間的密接性提升，在惰性環境氣體中，對附種層基材的表面照射雷射光(波長1064nm、射束直徑1.6mm、輸出180W)1秒鐘，而將附種層基材加熱。
接著，在附種層基材上，藉由濺鍍法形成厚度300nm的WSi2 層作為導電層。導電層係形成在附種層基材的主面全體。亦即，以導電層被覆種層、與絕緣性基材的主面之未被種層被覆的區域。藉此，獲得第1處理基材。
藉由霧塗法，在第1處理基材塗布聚矽氮烷，形成被覆種層及導電層的絕緣層。
藉由離子研磨法，將絕緣層全體蝕刻而使種層上的導電層露出。此外，藉由離子研磨法，將種層上的導電層去除。藉此，使種層的表面露出。在絕緣性基材的主面之未被種層被覆的區域上係殘留導電層及絕緣層，並未露出導電層及絕緣性基材的表面。
使用圖9、10所示之成膜裝置50，以下列條件，在種層的表面形成Cu層作為金屬層。
陰極：種層 陽極：無氧銅線 固體電解質膜：Nafion(註冊商標)(厚度約8μm) 金屬溶液：1.0mol/L的硫酸銅水溶液 將固體電解質膜推抵在種層的壓力：1.0MPa 施加電壓：0.5V 電流密度：0.23mA/cm2
接著，藉由使用CF4 氣體的電容耦合型電漿蝕刻，將殘留的絕緣層及導電層去除。藉此，由種層及金屬層所成之預定的配線圖案的配線層形成在絕緣性基材上。如此一來，獲得具備絕緣性基材及配線層的配線基板。
實施例7 除了藉由浸塗法，在第1處理基材塗布環氧丙烯酸酯，形成被覆種層及導電層的絕緣層、及藉由使用O2 /CF4 混合氣體的電容耦合型電漿蝕刻來進行殘留的絕緣層的去除之外，係與實施例6同樣地製作配線基板。
實施例8 除了藉由CVD法將SiO2 成膜在第1處理基材上，形成被覆種層及導電層的絕緣層之外，係與實施例6同樣地製作配線基板。
實施例9 除了藉由濺鍍法將SiO2 成膜在第1處理基材上，形成被覆種層及導電層的絕緣層之外，係與實施例6同樣地製作配線基板。
比較例3 除了未進行絕緣層的形成及蝕刻之外，係與實施例6同樣地製作配線基板。
＜金屬析出位置的可控制性的評估＞ 以顯微鏡(倍率：100倍)觀察比較例3的配線基板。在對應配線圖案的區域以外的區域中，觀察到Cu的析出。亦即，觀察到配線層未包含的Cu層。根據顯微鏡像，使用畫像解析軟體WinROOF，來計算相對於對應配線圖案的區域以外的區域的面積之配線層未包含的Cu層的面積的比例。Cu層的面積比例為1%。
同樣地，實施例6~9的配線基板亦以顯微鏡來作觀察。在對應配線圖案的區域以外的區域中，並未見到Cu的析出。
1:配線基板 2:配線層 10:附種層基材 11:絕緣性基材 11a:主面 12:導電層 R1:第1區域 R2:第2區域 13:種層 14:金屬層 16:絕緣層 20:第1處理基材 30:第2處理基材 50:成膜裝置 51:陽極 52:固體電解質膜 53:殼體 53a:供給口 53b:排出口 54:電源部 55:昇降裝置 56:金屬台座 57:導電構件 61:儲槽 62:泵 63:壓力調整閥 64:配管 L:包含金屬離子的溶液(金屬溶液)
[圖1]係顯示實施形態之配線基板的製造方法的流程圖。 [圖2]係說明形成種層的步驟的概念圖。 [圖3]係說明形成導電層的步驟的概念圖。 [圖4]係說明形成絕緣層的步驟的概念圖。 [圖5]係說明露出種層的步驟的概念圖。 [圖6]係說明形成金屬層的步驟的概念圖。 [圖7]係說明去除絕緣層及導電層的步驟的概念圖。 [圖8]係說明去除絕緣層及導電層的步驟的概念圖。 [圖9]係顯示在形成金屬層的步驟中所使用的成膜裝置的概略剖面圖。 [圖10]係顯示使殼體下降至預定高度之圖9所示之成膜裝置的概略剖面圖。

Claims (6)

  1. 一種配線基板的製造方法，其係具備：絕緣性基材、及設在前述絕緣性基材上之具有預定的配線圖案的配線層的配線基板的製造方法，該方法係包含：(a)準備附種層基材的步驟，在此，附種層基材係包含：具有由：具有對應前述配線圖案的預定圖案的第1區域、及作為前述第1區域以外的區域的第2區域所成之主面的前述絕緣性基材；及設在前述第1區域上的導電性的種層；(b)至少在前述第2區域上形成導電層，而得第1處理基材的步驟；(c)在前述第1處理基材上形成被覆前述種層及前述導電層的絕緣層的步驟；(d)將前述絕緣層蝕刻，而一邊使前述第2區域上的前述導電層上的前述絕緣層殘留一邊使前述種層露出，而得第2處理基材的步驟；(e)在前述種層的表面形成金屬層的步驟，在此，在前述第2處理基材與陽極之間配置含有包含金屬離子的溶液的固體電解質膜，一邊使前述固體電解質膜與前述種層壓接，一邊對前述陽極與前述種層之間施加電壓；及(f)將前述絕緣層及前述導電層去除的步驟。
  2. 如請求項1之配線基板的製造方法，其中，在前述步驟(a)之後、且為前述步驟(e)之前，另外包 含：(g)使前述絕緣性基材與前述種層之間的密接性提升的步驟。
  3. 如請求項2之配線基板的製造方法，其中，前述步驟(g)在前述步驟(b)之前進行。
  4. 如請求項1至請求項3中任一項之配線基板的製造方法，其中，在前述步驟(b)中，在前述第2區域及前述種層上形成前述導電層。
  5. 如請求項1至請求項3中任一項之配線基板的製造方法，其中，前述種層及前述導電層的各個包含金屬，前述導電層所包含的金屬的標準氧化還原電位比前述種層所包含的金屬的標準氧化還原電位為較低。
  6. 如請求項1至請求項3中任一項之配線基板的製造方法，其中，前述種層及前述導電層的各個包含金屬，前述方法在前述步驟(b)之後、且為前述步驟(e)之前，另外包含：(h)將前述種層所包含的金屬與前述導電層所包含的金屬合金化的步驟。
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