金属被膜的成膜装置及其成膜方法制造方法及图纸

提供一种不管阳极的表面状态如何，都能够稳定地形成膜厚均匀的均质金属被膜的金属被膜的成膜装置及其成膜方法。成膜装置(1A)具备：阳极(11)；配置于阳极(11)与成为阴极的基材(B)之间的固体电解质膜(13)；和对阳极(11)与基材(B)之间施加电压的电源部(14)。一种装置，使固体电解质膜(13)接触基材(B)的表面，对阳极(11)与基材(B)之间施加电压，由固体电解质膜(13)的内部所含有的金属离子在基材(B)的表面析出金属，由此形成包含金属的金属被膜(F)。成膜装置(1A)具备载置基材(B)的载置台(21)，载置台(21)具有吸引部(22)，吸引部(22)在形成金属被膜(F)时，从基材(B)侧吸引固体电解质膜(13)，使得固体电解质膜(13)贴合在基材(B)的表面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及能够通过对阳极与基材之间施加电压，由固体电解质膜的内部所含有的金属离子在基材的表面析出金属，从而很好地形成金属被膜的金属被膜的成膜装置及其成膜方法。
技术介绍
一直以来，在制造电子电路基材等时，为了形成镍电路图案，在基材的表面形成镍被膜。例如，作为这样的金属被膜的成膜技术，已提出在Si等半导体基材的表面，通过无电解镀处理等镀敷处理形成金属被膜、或采用溅镀(sputtering)等PVD法形成金属被膜的成膜技术。但是，在进行了无电解镀处理等镀敷处理的情况下，需要进行镀敷处理后的水洗，需要处理水洗产生的废液。另外，在采用溅镀等PVD法在基材表面进行了成膜的情况下，由于被覆的金属被膜产生内部应力，因此在将膜厚增厚方面存在限制，特别是在溅镀的情况下，有时只能通过高真空化来进行成膜。鉴于这样的问题，例如图6(a)所示，已提出一种金属被膜的成膜装置9，其具备阳极91、成为阴极的基材B、配置于阳极91与基材(阴极)B之间的固体电解质膜93、和对阳极91与基材B之间施加电压的电源部94(例如参照专利文献1)。在此，上述的成膜装置9的阳极91，由可透过金属离子的多孔质体形成。通过采用多孔质体作为阳极91，能够在成膜时使含有金属离子的溶液L透过阳极91，并始终向固体电解质膜93供给。并且，通过设置成膜装置9的加压部96，能够经由阳极91将固体电解质膜93对基材B加压。这样，能够在载置于载置台92的基材B的表面形成金属被膜，所述金属被膜包含经由固体电解质膜93而析出的金属。在先技术文献专利文献1：国际公开第2013-125643号公报
技术实现思路
但是，使用如专利文献1所示的成膜装置的情况下，如图6(b)所示，如果在固体电解质膜93被多孔质体的阳极91加压的状态下，对阳极91与基材(阴极)B之间施加电压，在基材B的表面形成金属被膜F，则有时金属被膜F会形成针孔、和/或其膜厚发生参差变动(成膜不均)(参照图7(a))。这是由于在成膜时固体电解质膜93被阳极91加压，从而在由多孔质体形成的阳极91的骨架部分91a与孔91b的部分之间发生压力不均。因此，金属会依赖于作为阳极91的多孔质体的表面状态而析出，阳极91的表面形状会被转印到金属被膜F。另外，由于金属在初期会与加压状态下的阳极91的孔91b的位置相应地析出，因此析出的金属作为核发挥作用，金属晶体在金属被膜F的厚度方向上生长。由此，金属晶体不在金属被膜F的面内方向扩展，而是如图7(b)所示成为在厚度方向上生长的柱状晶体，因此这会成为成膜不均的原因。这样的现象在使用多孔质体的情况下会变得明显，例如在阳极的表面存在细微的凹凸的情况下也会发生。本专利技术是鉴于这样的问题而完成的，其目的是提供不管阳极的表面状态如何，都能够稳定地形成膜厚均匀的均质金属被膜的金属被膜的成膜装置及其成膜方法。专利技术人反复认真研究的结果，认为如果在成膜时，想要使固体电解质膜仿效基材的表面时，阳极对固体电解质膜过度加压，则阳极的表面状态会影响将要形成的金属被膜。因此，认为如果从基材侧吸引固体电解质膜，使固体电解质膜仿效基材的表面，则能够消除或降低上述的阳极对固体电解质膜的加压。本专利技术是基于这样的考虑而完成的，本专利技术涉及的金属被膜的成膜装置，具备：阳极；配置于所述阳极与成为阴极的基材之间的固体电解质膜；和对所述阳极与所述基材之间施加电压的电源部，通过使所述固体电解质膜接触所述基材的表面，并且对所述阳极与所述基材之间施加电压，由该固体电解质膜的内部所含有的金属离子在所述基材的表面析出金属，从而形成包含所述金属的金属被膜，所述成膜装置的特征在于，具备：载置所述基材的载置台；和吸引部，所述吸引部在形成所述金属被膜时，从所述基材侧吸引该固体电解质膜，使得所述固体电解质膜贴合在载置于所述载置台的所述基材的表面。根据本专利技术，能够在形成金属被膜时，从基材侧吸引固体电解质膜，使得固体电解质膜贴合在基材的表面。由此，即使不通过阳极对固体电解质膜直接加压(或与以往相比降低加压力)，也能够将由吸引部吸引的固体电解质膜均匀地加压到基材的表面。这样的结果，能够消除或降低在固体电解质膜与阳极之间产生的由阳极的表面状态导致的压力不均，稳定地形成难以受到阳极的表面状态影响的膜厚均匀的均质金属被膜。并且，由于在成膜时从基材侧吸引固体电解质膜，因此即使基材是具有凹凸的表面形状、曲面形状等形状，也能够使固体电解质膜仿效基材表面而加压。像这样，即使基材的表面是上述的形状，也能够在其表面形成膜厚均匀的均质金属被膜。在此，如果能够通过吸引固体电解质膜，与以往相比降低由阳极与固体电解质膜之间的加压力导致的压力不均，则固体电解质膜和阳极可以是接触状态、非接触状态的任一种状态。但是，作为更优选的技术方案，在所述阳极与所述固体电解质膜之间形成有溶液收容部，所述溶液收容部在含有所述金属离子的溶液接触所述阳极和所述固体电解质膜的状态下，收容含有所述金属离子的溶液。根据该技术方案，溶液收容部中收容含有金属离子的溶液，因此能够将金属离子始终向固体电解质膜供给。另外，通过设置溶液收容部，能够将阳极和固体电解质膜分离配置(成为非接触状态)。由于固体电解质膜与阳极成为非接触状态，因此在成膜时不会通过阳极对固体电解质膜加压，而是通过吸引部的吸引由固体电解质膜对基材的表面加压。这样的结果，所形成的金属被膜更难以受到阳极的表面状态的影响。另外，即使是使用由多孔质体形成的电极的情况下，由于阳极和固体电解质膜充分分离，因此也难以形成依赖于多孔质体的孔的形状的金属被膜。作为进一步优选的技术方案，所述成膜装置还具备循环机构，所述循环机构用于使含有所述金属离子的溶液在该溶液收容部内循环。根据该技术方案，能够一边通过循环机构使被收容在阳极与固体电解质膜之间的含有金属离子的溶液循环，一边进行金属被膜的成膜。由此，能够一边管理溶液中的金属离子的浓度一边稳定地形成金属被膜。另外，在使液压作用于溶液收容部内的含有金属离子的溶液，而将固体电解质膜向基材加压这样的构造中，由于使一定的液压发挥作用，因此难以采用上述的循环机构。但是本专利技术中，通过固体电解质膜的吸引来进行固体电解质膜对基材的加压，因此能够将上述的循环机构简单地设置于成膜装置。另外，上述的吸引部只要能够将固体电解质膜对基材的表面均匀地加压，对于该吸引部的构造就不特别限定。但是，作为更优选的技术方案，所述吸引部在所述载置台的表面具有用于吸引所述固体电解质膜的多个膜吸引口，该多个膜吸引口沿着载置于所述载置...

【技术保护点】
一种金属被膜的成膜装置，具备：阳极；配置于所述阳极与成为阴极的基材之间的固体电解质膜；和对所述阳极与所述基材之间施加电压的电源部，通过使所述固体电解质膜接触所述基材的表面，并且对所述阳极与所述基材之间施加电压，由该固体电解质膜的内部所含有的金属离子在所述基材的表面析出金属，从而形成包含所述金属的金属被膜，所述成膜装置的特征在于，具备：载置所述基材的载置台；和吸引部，所述吸引部在形成所述金属被膜时，从所述基材侧吸引该固体电解质膜，使得所述固体电解质膜贴合在载置于所述载置台的所述基材的表面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.14 JP 2013-2355521.一种金属被膜的成膜装置，具备：
阳极；
配置于所述阳极与成为阴极的基材之间的固体电解质膜；和
对所述阳极与所述基材之间施加电压的电源部，
通过使所述固体电解质膜接触所述基材的表面，并且对所述阳极与所述基材之间施加
电压，由该固体电解质膜的内部所含有的金属离子在所述基材的表面析出金属，从而形成
包含所述金属的金属被膜，所述成膜装置的特征在于，具备：
载置所述基材的载置台；和
吸引部，所述吸引部在形成所述金属被膜时，从所述基材侧吸引该固体电解质膜，使得
所述固体电解质膜贴合在载置于所述载置台的所述基材的表面。
2.根据权利要求1所述的金属被膜的成膜装置，其特征在于，在所述阳极与所述固体电
解质膜之间形成有溶液收容部，所述溶液收容部收容含有所述金属离子的溶液，使得含有
所述金属离子的溶液接触所述阳极和所述固体电解质膜。
3.根据权利要求2所述的金属被膜的成膜装置，其特征在于，所述成膜装置还具备循环
机构，所述循环机构用于使含有所述金属离子的溶液在所述溶液收容部内循环。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的金属被膜的成膜装置，其特征在于，所述吸引部
在所述载置台的表面具有用于吸引所述固体电解质膜的多个膜吸引口，该多个膜吸引口沿
着载置于所述载置台的所述基材的周缘部而形成。
5.根据权利要求4所述的金属被膜的成膜装置，其特征在于，所述膜吸引口形成为，在
将所述基材载置于所述载置台的状态下，所述基材的周缘部覆盖各个所述膜吸引口的一部
分。
6.根据权利要求4或5所述的金属被膜的成膜装置，其特征在于，所述吸引部在所述载
置台的表面具有基材吸引口，所述基材吸引口用于将载置于所述载置台的所述基材向所述
载置台吸引，
所述基材吸引口在将所述基材载置于载置台的状态下，面向与所述载置台相对的所述
基材的表面的中央部而形成，
所述吸引部还具备：
膜吸引口开闭阀，其与所述膜吸引口连接，以选择地进行由所述膜吸引口实现的吸引
和非吸引；和
基材吸引口开闭阀，其与所述基材吸引口连接，以选择地进行由所述基材吸引口实现
的吸引和非吸引。
7.根据权利要求6所述的金属被膜的成膜装置，其特征在于，设有多个所述膜吸引口开
...

【专利技术属性】
技术研发人员：平冈基记，柳本博，佐藤祐规，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP