金属图形形成方法、金属图形、印刷引线板及ＴＦＴ引线板技术

本发明专利技术提供了一种金属图形形成方法，包括：（ａ）以图形形式在基板上形成含有聚合物的聚合物层，该聚合物具有与无电镀催化剂或其前体反应的官能团；（ｂ）将无电镀催化剂或其前体施加到聚合物层上；和（ｃ）通过使用无电镀溶液对具有聚合物层的基板进行无电镀形成图形形式的金属膜，其中，在（ｃ）形成金属膜之前或期间，使用包括表面电荷改进剂或者１×１０↑［－１０］至１×１０↑［－４］ｍｍｏｌ／ｌ的电镀催化抑制剂的溶液处理基板。本发明专利技术还提供了一种由此获得的金属图形。而且，本发明专利技术提供了一种印刷引线板和ＴＦＴ引线板，其每一个都使用金属图形作为导电层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种形成金属图形的方法和由此获得的金属图 形。尤其，本专利技术涉及 一 种形成用作印刷引线板和TFT (薄膜晶 体管)引线板导电层的金属图形的方法以及由此获得的金属图 形。
技术介绍
在本领域中，主要的常规金属图形形成方法是相减法、半加 性方法和全加性方法。相减法包括如下步骤在基板上形成的金属层上方形成对照 射到的激活光敏感的光致抗蚀剂层，将光致抗蚀剂层曝光以形成 影像，通过显影形成抗蚀剂图形，通过蚀刻金属形成金属图形， 最终去除抗蚀剂。该方法使用的金属基板的基板界面通常被粗糙 化，以提高粘合效果，改善基板和金属层之间的粘附。结果，所 形成的金属图形的基板界面变粗糙，通常会导致当产品用于电气 布线时高频特性变劣的问题。此外，由于在形成金属基板之前需 要进行基板表面粗糙化，这也带来了需要用强酸如铬酸等处理基 板等复杂步骤的问题。例如，为了克服这些问题，在日本专利申请特开(JP-A)No.58-196238和2000年出版的《先进材料(Advanced Materials" 第20巻，第1481 1494页中提出了一种通过对基板表面接枝处 理以提供一定粘附等级并由此简化基板处理步骤的方法和通过 于其上接枝可聚合组合物基团改变基板表面、由此使基板不均匀 性最小化并由此简化基板处理步骤的方法。然而，昂贵的装置如 Y射线产生装置和电子束产生装置是必须的。而且，可预计导致 接枝聚合的聚合初始基团不被引入到基板中，从而导致形成了少 量的接枝聚合物。因此，即使通过该方法制备的金属基板通过相减法被图形 化，但是该产品仍含有如下的相减方法所固有的问题。为了通过 相减方法形成具有较薄线宽的金属图形，抗蚀剂图形的线宽在蚀 刻之后变薄的所谓过蚀刻方法是有效的。然而，当精细的金属图 形通过过蚀刻方法直接形成时，根据形成有利的精细金属图形的实际观点，难以形成具有30pm或更小线宽的金属图形，这是由于所形成引线的缺陷如渗出、减薄、断开连接等。此外，还会带 来与成本和环境相关的问题，这是因为为了除去在图形化区域之外的区域中存在的金属膜，还需要相当成本来处理由蚀刻处理导 致的金属废水。为了克服这些问题，提出了新的金属图形形成方法，即半加 性方法。半加性方法是包括以下步骤的方法。即，在基板上通过 电镀等形成包含Cr等的薄金属下层，和由此在金属下层上形成抗蚀剂图形。布线图形通过在除了抗蚀剂图形化区域之外的金属 下层区域上由电镀形成包含Cu等的金属层以及随后的去除抗蚀 剂图形步骤来产生。随后通过蚀刻金属下层同时掩模布线图形， 在除了抗蚀剂图形区域之外的区域上形成金属图形。由于其是较 少蚀刻工艺，因此该方法可以较容易地形成具有30nm或更小线 宽的薄线图形；并且，由于金属仅沉积在所需区域上，因此其在 成本方面也有利。然而，金属需要粗糙化基板表面，用于改善基 板和金属图形之间的粘附性。其结果是，所形成的金属图形的基 板表面变粗糙，导致当将其用于电布线时高频特性变劣的问题。 可替换地，也提出了所谓全加性方法的金属图形形成方法。 全加性方法是这样一种方法，通过在除了抗蚀剂图形之外的区域 上由电镀沉积金属，之后去除抗蚀剂图形，在基板上形成抗蚀剂 图形。由于其是蚀刻较少工艺，因此全加性方法更容易形成具有 30pm或更小线宽的薄线图形。其也以与半加性方法相似的方式 使得基板界面粗糙，导致当其用于电布线时高频特性变劣的问 题。如上所述，可形成薄线图形、具有较小基板界面不规则度、 并产生较少量的蚀刻废水的金属图形形成方法有待提出，且需要 一种新的金属图形形成方法。上述的金属图形用作布线(导电膜)，用于半导体装置的印刷电路板。近些年，对于电子装置，非常需要以高处理速度处理 批量存储数据。用于处理图像或控制处理的半导体器件中的内部 时钟频率或外部时钟频率一年年增加，且连接管脚的数目也在增 加。为了实施高速传输，重要的是降低延迟和信号振幅。为了降 低信号的传播延迟，有效的是降低介电常数。为了降低介电损失， 有效的是分别降低介电常数和介电损耗角正切。然而，由于介电 损失中的介电常数是介电常数的根源，因此，现实中，介电损耗 角正切与此非常相关。由于这个原因，根据材料特性的观点，有 用的是采取具有低介电损耗角正切特性的绝缘材料用于实施高 速数据处理。而且，导电材料的表面平滑处理有助于形成具有高密度的材 料。在常规方法构建的印刷电路板中，粗糙化处理已经用于获得 剥离强度。然而，现状是，几微米的不规则形状也会影响精细的 布线。因此，根据形成用于半导体装置的印刷电路板的观点，将在 光滑绝缘基板上形成具有高粘附性的非常精细金属图形。现已公开了一种在基板上形成导电金属图形而没有不规则 形状的方法，包括通过使用光敏硅树脂进行图形化、赋予催化剂和通过电镀形成金属图形(例如，见日本专利申请特开(JP-A) No.2000-349417)。然而，硅树脂不能提供与通常使用的绝缘树 脂如用于印刷引线板如聚酰亚胺树脂和环氧树脂之间足够的粘 附性，需要能提供较高粘附性的方法。鉴于上述情况，本申请人提出了一种形成金属图形的方法， 其包括在直接键合到基板的由接枝聚合物形成的精细图形上沉 积金属颗粒(例如，见JP-A No.2003-114525)。根据该方法，能根 据曝光精确度形成所需精细图形。然而，对于通过沉积金属精细 颗粒形成的金属图形，其导电性存在限制。为了应用到印刷引线 材料等，需要在当前环境下进一步提高导电性，例如，通过增加 金属层厚度和同时保持线宽方向上金属图形的精确度的技术来 实现。
技术实现思路
考虑到使用常规技术所存在的上述问题，本专利技术提供了一种 形成金属图形的方法，其能够产生金属精细图形而不需蚀刻工 艺，并且能形成具有与基板良好粘附、足够导电性和在与基板界 面上具有小不规则性的金属图形。本专利技术还提供了一种具有良好 导电性、良好高频特性和与基板良好粘附性的金属图形，以及使用该金属图形作为导电层的印刷引线板和TFT引线电路。本专利技术人最初发现与基板具有良好粘附性的金属精细图形 能通过在具有无电镀催化剂或其前体的聚合物以一定图形直接 键合到基板的区域上进行无电镀来形成。根据本专利技术，虽然保持 了所需线宽，但是金属膜在厚度方向上选择性生长，以实现精确 度的进一步提高，同时保持一定导电性，并能形成导电金属图形。 即，本专利技术提供了一种金属图形形成方法，包括(a)以形 成于基板上的图形形成聚合物层，该聚合物层含有具有与无电镀 催化剂或其前体反应的官能团并能够直接化学键合到基板的聚 合物；(b)将无电镀催化剂或其前体施加到聚合物层上；和(c) 通过使用无电镀溶液对具有聚合物层的基板进行无电镀，以图形 形式形成金属膜，其中在形成金属膜之前或期间(c),使用包括 表面电荷改进剂或者lxlO'"至lxl0"mmo1/1电镀催化抑制剂的 溶液来处理具有施加有无电镀催化剂或其前体的聚合物层的基 板。在本专利技术方法的一方面中，其中利用了表面电荷改进剂，形 成金属膜的工艺(c)可包括通过使用含有表面电荷改进剂的无 电镀溶液进行的无电镀(c-l)。可替换地，在该方面中，形成金 属膜的工艺(c)包括用含有表面电荷改进剂的槽处理具有聚合 物层的基板(C-2);和对具有聚合物层的基板进行无电镀以便形成图形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属图形形成方法，其特征在于包括：（ａ）以图形形式在基板上形成含有聚合物的聚合物层，该聚合物具有与无电镀催化剂或其前体反应并能够直接化学键合到基板上的官能团；（ｂ）将无电镀催化剂或其前体施加到聚合物层上；和（ｃ）通过使用无电镀溶液对具有聚合物层的基板进行无电镀形成图形形式的金属膜，其中，在（ｃ）形成金属膜之前或期间，使用包括表面电荷改进剂或者１×１０↑［－１０］至１×１０↑［－４］ｍｍｏｌ／ｌ的电镀催化抑制剂的溶液处理具有聚合物层被施加有无电镀催化剂或其前体的基板。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：松本和彦，川村浩一，加纳丈嘉，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]