[发明专利]金属镀膜的成膜装置和成膜方法

说明书

本发明涉及金属镀膜的成膜装置和成膜方法。提供用于采用固相置换型无电镀法形成具有厚膜厚的金属镀膜的装置和方法。成膜装置，其用于采用固相置换型无电镀法在第二金属的镀膜上形成第一金属，包含：用于设置具有第二金属镀膜的基材的导电性的装载台、在装载台上设置的第三金属、在装载台上设置的绝缘性材料、用于浸渍包含第一金属的离子的置换型无电镀浴的微多孔膜、在开口部设置微多孔膜的置换型无电镀浴的镀浴室、使微多孔膜与第二金属镀膜接触后用于将镀浴室与基材相对地挤压的挤压手段，第三金属具有比第一金属和第二金属大的离子化倾向，在设置了具有第二金属的镀膜的基材时绝缘性材料设置在基材与第三金属之间以致与各个材料相接。

技术领域

本发明涉及金属镀膜(在本说明书等中也简称为“膜”)的成膜装置和成膜方法。

背景技术

一般地，将镀浴(其中，“镀浴”也称为“镀液”)中的金属离子还原来进行镀敷的方法大致分为使用来自外部的电流的电镀法和不使用来自外部的电的无电镀法。后者的无电镀法进一步大致分为(1)利用与被镀物的溶解相伴而游离的电子将溶液中的金属离子还原以在被镀物上析出的置换型无电镀法、和(2)利用将溶液中所含的还原剂氧化时游离的电子而使溶液中的金属离子作为金属膜析出的自催化的还原型无电镀法。就无电镀法而言，在复杂的形状面也可进行均匀的析出，在大量的领域中广泛地利用。

置换型无电镀利用镀浴中的金属与基底金属的离子化倾向之差，形成金属镀膜。例如，在镀金法中，如果在镀浴中将形成了基底金属的基板浸渍，则离子化倾向大的基底金属成为离子，在镀浴中溶解，镀浴中的金离子作为金属在基底金属上析出，形成金镀膜。置换型无电镀主要作为基底原料金属的氧化防止和自催化型镀敷的基底广泛地利用。

例如，专利文献1公开了利用置换型无电镀法的置换型无电镀浴。专利文献1公开了无电镀金浴，其为用于在无电镍镀膜上形成金镀膜的无电镀金浴，其特征在于，含有(a)水溶性金化合物、(b)由酸解离常数(pKa)为2.2以下的酸性物质构成的导电盐、和(c)由在分子内具有2个以上氮原子的杂环芳族化合物构成的氧化抑制剂作为必要构成成分。

专利文献2公开了利用无电镀法的半导体装置的制造方法。专利文献2公开了半导体装置的制造方法，其特征在于，在制造在半导体基板具有表面电极的半导体装置时，包含在上述半导体基板的表面形成金属电极膜的工序、和在上述金属电极膜的表面通过无电镀镍处理形成镍镀层的镀层形成工序，上述镀层形成工序之前的、在上述金属电极膜的表面残留的钠和钾的合计的元素浓度为9.20×10¹⁴原子/cm²以下，上述无电镀镍处理中使用的无电镍镀浴中含有的钠和钾的合计的元素浓度为3400wtppm以下。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-307309号公报

专利文献2：日本特开2011-42831号公报

发明内容

发明要解决的课题

采用电镀法的金属镀膜的形成具有成膜速度快的优点，另一方面，具有如下缺点：难以均匀地金属成膜，例如在镍上形成金镀膜的情况下，通过镍与金的置换反应，发生局部腐蚀，难以均匀的金成膜，焊料润湿性降低。

采用无电镀法的金属镀膜的形成具有可均匀的金属成膜的优点，另一方面，具有如下缺点：成膜速度慢，难以得到厚膜厚，成本高。这是因为，如果将基底采用无电镀法用金属覆盖，则该金属的析出反应停止，膜厚最大也只成为0.2μm左右。

因此，近年来，在无电镀法中，将关注集中于能够以高速形成金属镀膜的固相法。