JPS6130672A - 選択的加工方法 - Google Patents

選択的加工方法

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JPS6130672A
JPS6130672A JP59152337A JP15233784A JPS6130672A JP S6130672 A JPS6130672 A JP S6130672A JP 59152337 A JP59152337 A JP 59152337A JP 15233784 A JP15233784 A JP 15233784A JP S6130672 A JPS6130672 A JP S6130672A
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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。

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。
〔発明の背景〕
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。
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。
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。
〔発明の目的〕
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。
〔発明の概要〕
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。
〔発明の実施例〕
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
〔発明の効果〕
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。
【図面の簡単な説明】
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。

Claims (1)

  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
    。
JP59152337A 1984-07-23 1984-07-23 選択的加工方法 Granted JPS6130672A (ja)

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

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