(57)【要約】【課題】大がかりな真空設備を用いることなく、しかも材料の無駄を発生させずに構造体を製造すること【解決手段】本発明は、基板１０上に第１の触媒３１を形成する工程と、第１の触媒３１上に第２の触媒３２の凸パターンを印刷によって形成する工程と、第１の触媒３１および第２の触媒３２上に無電解めっき膜４０を形成する工程とを有する構造体の製造方法である。また、第１の触媒３１を基板１０上の全面に形成したり、基板１０の表面に密着層２０を形成し、当該密着層２０の上に第１の触媒３１を形成する方法でもある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に第１の触媒を形成する工程と、
前記第１の触媒上に第２の触媒の凸パターンを印刷によって形成する工程と、
前記第１の触媒および前記第２の触媒上に無電解めっき膜を形成する工程と
を有する構造体の製造方法。
【請求項２】
基板上に第１の触媒の凸パターンを印刷によって形成する工程と、
前記第１の触媒の凸パターン上に第１の無電解めっき膜を形成する工程と、
前記第１の無電解めっき膜の上面および側面ならびに前記第１の無電解めっき膜が形成されていない前記基板上に第２の触媒を形成する工程と、
前記第２の触媒上に第２の無電解めっき膜を形成する工程と
を有する構造体の製造方法。
【請求項３】
基板上に第１の触媒を形成する工程と、
前記第１の触媒上に第２の触媒の多段となる凸パターンを印刷によって形成する工程と、
前記第１の触媒および前記第２の触媒上に無電解めっき膜を形成する工程と
を有する構造体の製造方法。
【請求項４】
基板上に第１の触媒の凸パターンを印刷によって形成する工程と、
前記第１の触媒の凸パターン上に第１の無電解めっき膜を形成する工程と、
前記第１の無電解めっき膜が形成されていない前記基板上に第２の触媒を形成する工程と、
前記第１の無電解めっき膜および前記第２の触媒上に第２の無電解めっき膜を形成する工程と
を有する構造体の製造方法。
【請求項５】
基板上に第１の触媒の凸パターンを印刷によって形成する工程と、
前記第１の触媒の凸パターン上に第１の無電解めっき膜を形成する工程と、
前記第１の無電解めっき膜が形成されていない前記基板上に第２の触媒を形成する工程と、
前記第２の触媒上に第２の無電解めっき膜を形成する工程と
を有する構造体の製造方法。
【請求項６】
前記第１の触媒を前記基板上の全面に形成する
請求項１または３記載の構造体の製造方法。
【請求項７】
前記基板の表面に密着層を形成し、当該密着層の上に前記第１の触媒を形成する
請求項１から５のうちいずれか１項に記載の構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造体の製造方法に関する。詳しくは、基板上に形成した触媒の凸パターンに無電解めっき膜を形成して構造体を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属表面に構造体を形成する場合の形状制御を行うには、真空蒸着法やスパッタリングなどで金属材料を成膜するプロセスと、それをパターニングするためのフォトリソプロセスを用いている。さらに、ドライあるいはウェット法によるエッチングプロセスを複数回行ったり、金属が成膜される基板表面をあらかじめ成型しておき、そこに真空プロセスによって金属を成膜することで金属表面形状を制御する方法も用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
例えば、グラデーションマスクの製造方法では、透過率の制御をするために透明基板上に膜厚の異なる領域を形成する方法として、次のような工程が用いられている。すなわち、複数回の金属膜の成膜工程、フォトリソグラフィによるレジストのパターニングとウェットあるいはドライによるエッチング工程である（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
また、基板上に金属膜をパターニングする際にフォトリソグラフィによってレジストをパターニングし、金属膜を成膜後、レジストごと金属膜を除去するリフトオフを用いる方法もある（例えば、特許文献３参照。）。
【０００５】
また、同一の材質での構造体形成ではなく、合金めっき層と銅めっき層との積層構造により、銅めっき層のパターニングの際のエッチングストッパとして合金めっき層を利用する方法も考えられている（例えば、特許文献４参照。）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３０７３９８号公報
【特許文献２】特開平０９−１４６２５９号公報
【特許文献３】特開平０６−１０４２５６号公報
【特許文献４】特開平０６−３０５２７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の技術では、次のような問題がある。すなわち、複数回のフォトレジスト材料の使用や、真空蒸着法およびスパッタリング法による金属成膜を行うことから、真空度の高い大がかりな真空設備が必要となる。また、フォトレジスト材料を用いる際、スピンコートによって塗布するが、多くの材料が無駄となってしまうという問題がある。
【０００８】
本発明は、大がかりな真空設備を要することなく、材料の無駄を発生させずに構造体を製造する技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、基板上に第１の触媒を形成する工程と、第１の触媒上に第２の触媒の凸パターンを印刷によって形成する工程と、第１の触媒および第２の触媒上に無電解めっき膜を形成する工程とを有する構造体の製造方法である。
【００１０】
また、本発明は、基板上に第１の触媒の凸パターンを印刷によって形成する工程と、第１の触媒の凸パターン上に第１の無電解めっき膜を形成する工程と、第１の無電解めっき膜の上面および側面ならびに第１の無電解めっき膜が形成されていない基板上に第２の触媒を形成する工程と、第２の触媒上に第２の無電解めっき膜を形成する工程とを有する構造体の製造方法である。
【００１１】
また、本発明は、基板上に第１の触媒を形成する工程と、第１の触媒上に第２の触媒の多段となる凸パターンを印刷によって形成する工程と、第１の触媒および第２の触媒上に無電解めっき膜を形成する工程とを有する構造体の製造方法である。
【００１２】
また、本発明は、基板上に第１の触媒の凸パターンを印刷によって形成する工程と、第１の触媒の凸パターン上に第１の無電解めっき膜を形成する工程と、第１の無電解めっき膜が形成されていない基板上に第２の触媒を形成する工程と、第１の無電解めっき膜および第２の触媒上に第２の無電解めっき膜を形成する工程とを有する構造体の製造方法である。
【００１３】
また、本発明は、基板上に第１の触媒の凸パターンを印刷によって形成する工程と、第１の触媒の凸パターン上に第１の無電解めっき膜を形成する工程と、第１の無電解めっき膜が形成されていない基板上に第２の触媒を形成する工程と、第２の触媒上に第２の無電解めっき膜を形成する工程とを有する構造体の製造方法である。
【００１４】
このような本発明では、無電解めっき膜によって構造体を構成するにあたり、無電解めっきの触媒となる凸パターンを印刷によって形成するため、フォトリソグラフィやスパッタや蒸着を適用することなく構造体を製造できるようになる。
【００１５】
ここで、印刷とは、所定の版（凸版や反転オフセットによる版、スクリーン等）を用いて触媒のパターンを転写することのほか、パターンに合わせた塗布（インク吐出等）を用いて触媒のパターンを形成することを言う。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、大がかりな真空設備を用いることなく、しかも材料の無駄を発生させずに構造体を製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態とする。）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．本実施形態に係る構造体の製造方法の概要（製造対象となる構造体および製造方法の特徴、各実施形態で共通な処理）
２．第１実施形態（段差数ｎｍ〜１００ｎｍ程度の構造体を製造する方法）
３．第２実施形態（段差数十数ｍ〜数μｍ程度の構造体を製造する方法）
４．第３実施形態（複数の段差構造体を製造する方法）
５．第４実施形態（段差数十数ｍ〜数μｍ程度の構造体を密着性よく製造する方法）
６．第５実施形態（異種材料による段差の構造体を製造する方法）
７．構造体の評価方法
８．適用例
【００１８】
＜１．本実施形態に係る構造体の製造方法の概要＞
［製造対象となる構造体および製造方法の特徴］
本実施形態に係る製造方法の対象となる構造体は、基板上に形成される凹凸形状であり、主として金属の凹凸から成る構造体となっている。本実施形態では、このような構造体を製造するにあたり、フォトリソグラフィを用いることなく、また真空蒸着、スパッタ等の高真空環境下で処理する必要なく製造する点に特徴がある。
【００１９】
ここで、従来、金属をパターンニングする方法は、真空成膜とフォトレジストを用いたエッチングによって行われている。特に、金属表面に微細構造を形成する際は、レジストのパターニングや成膜回数が増加し、プロセス時間が長くなり、レジストやエッチング液、また純水なども多く使用され、材料の無駄も発生する。
【００２０】
本実施形態は、金属表面に微細構造を形成する方法として、触媒のパターニングと、無電解めっきの組み合わせによるフルアディティブ法を用いるもので、成膜用の真空装置など必要とせず、またレジストやエッチング液を消費しない環境負荷の少ない簡便な方法となる。
【００２１】
［各実施形態で共通な処理］
本実施形態に係る構造体の製造方法では、支持基材となる基板として、無アルカリガラス（例えば、コーニング社の1737ガラス）を用いている。なお、以下に示す各実施形態のプロセスに関して基板への悪影響がなければ樹脂、フィルム基板などへの適用も可能である。
【００２２】
具体的な構造体の製造に先立ち、支持基材となる基板の洗浄を行っておく。基板は、アルカリ洗浄した後、乾燥させておく。
【００２３】
その後、基板の表面に、必要に応じて密着層を形成しておく。密着層は、後の工程で基板に無電解めっきの触媒材料（例えば、Ｐｄ（パラジウム）微粒子やＰｄ錯体を含む溶剤など）を形成する際の密着性を得るためである。基板と触媒材料との密着性が十分確保できる場合には密着層は不要である。本実施形態で、密着層を形成する場合を例とする。
【００２４】
密着層は、アミノ系シランカップリング剤を気相法により基板上へ成膜する。気相法は、フッ素系の容器などに密着層となるアミノ系シランカップリング剤を入れたガラス瓶を入れ、同容器に基板を入れておく。そして、大気圧下で容器全体をオーブン等で加熱することで、基板表面にアミノ系シランカップリング剤の密着層を形成する。
【００２５】
アミノ系シランカップリング剤として、本実施形態では信越化学工業株式会社のKBM-603を用い、気相法の条件として、処理温度１２０℃、処理時間１２時間以内とした。なお、密着層となる材料、処理温度、処理時間はこれに限ったものではない。
【００２６】
気相法により密着層を基板上へ形成した後、余分なアミノ系シラン化合物を除去する目的で、アミノ系シラン化合物を溶解することが可能なエタノールなどの溶剤で超音波洗浄を行う。これにより、基板と結合していない状態のアミノ系シラン化合物を剥離することができる。
【００２７】
なお、密着層の形成方法はこれに限られない。例えば、乳酸エチル溶液に前記アミノ系シランカップリング剤を溶解したものをスピンコート法などの塗布法を用いて基板に成膜後、ホットプレートなどを用いて１２０℃で加熱して形成した後、前記洗浄方法で洗浄する方法も考えられる。
【００２８】
密着層を形成した後の確認は、例えば、処理前後の水の接触角を評価する、あるいは無電解めっき膜を析出させない領域の基板表面をけがいてＡＦＭ（Atomic Force Microscope）を用いて段差を評価することでも可能である。
【００２９】
以下、上記基板への処理を前提とした本実施形態の構造体の製造方法を説明する。
【００３０】
＜２．第１実施形態＞
［段差数ｎｍ〜１００ｎｍ程度の構造体を製造する方法］
図１は、第１実施形態に係る構造体の製造方法を順に説明する模式断面図である。先ず、先に説明した基板への処理として、無アルカリガラスから成る基板１０を用意し、洗浄および乾燥、基板１０の表面への密着層２０の形成を行う（図１（ａ）〜（ｂ））。
【００３１】
次に、密着層２０が形成された基板１０の上に、印刷によって第１の触媒３１を形成する（図１（ｃ））。本実施形態では、反転オフセット法により密着層２０の形成された基板１０の上面の全面に第１の触媒３１を印刷している。
【００３２】
ここで、印刷とは、所定の版（凸版や反転オフセットによる版、スクリーン等）を用いて触媒のパターンを転写することのほか、パターンに合わせた塗布（インク吐出等）を用いて触媒のパターンを形成することを言う。つまり、フォトリソグラフィを用いずに触媒を形成できる方法である。以下、各実施形態の説明において用いる印刷の定義は同じである。
【００３３】
本実施形態では、第１の触媒３１として、Ｐｄナノ粒子を含む溶剤を用いた。もちろん無電解めっきの触媒となる材料であり、選択するパターニング方法に適した触媒材料であればＡｕ、Ａｇ、Ｐｄなどの金属化合物または金属微粒（ナノ）粒子、あるいは錯体を含むものであれば利用可能である。
【００３４】
また、本実施形態では、第１の触媒３１のパターニング方法として、反転オフセット印刷法を選択したが、凸版印刷法、インクジェット法など種々の塗布、あるいは印刷方法の中から選択すれば良い。
【００３５】
次に、第１の触媒３１の上に、第２の触媒３２を形成する（図１（ｄ））。第２の触媒３２は、製造する段差形状に対応した凸パターンとなっている。本実施形態では、予めパターニングされた第２の触媒３２を第１の触媒３１上に印刷することで形成する。これにより、第１の触媒３１をベースとした第２の触媒３２の凸パターン（段差）が形成される。
【００３６】
ここで、第２の触媒３２の材料は第１の触媒３２と同様である。また、本実施形態では、第２の触媒３２のパターニング方法として、反転オフセット印刷法を選択したが、凸版印刷法、インクジェット法など種々の塗布、あるいは印刷方法の中から選択すれば良い。
【００３７】
本実施形態で形成した第２の触媒３２のパターンの具体例は、（１）直径５μｍのドットパターン、ピッチ１０μｍと、（２）幅各５μｍのライン＆スペース（Ｌ／Ｓ）である。
【００３８】
本実施形態における第１の触媒３１および第２の触媒３２の厚さは、数ｎｍ〜数十ｎｍのオーダーである。例えば、第２の触媒３２の溶液中に含まれるＰｄ濃度を調整することや、反転オフセット法のブランケット、あるいは凸版などに触媒を塗布する条件を変更すること、あるいは同じ触媒材料をパターニング時に位置合わせを行い複数回形成することによって凸パターンの段差の制御が可能となる。
【００３９】
この第１の触媒３１と第２の触媒３２との段差は、後プロセスで無電解めっき膜を形成した際、その無電解めっき膜の段差の制御に利用される。第２の触媒３２を形成したあとは、第１の触媒３１に含まれる溶媒や金属ナノ粒子の保護膜を除去することで活性化し、この後のプロセスで行われる無電解めっき処理を促進させる状態とする。
【００４０】
本実施形態では、大気圧下でホットプレートを用い、触媒が形成された基板１０を約２００℃で数分間の加熱する熱処理を行っている。なお、この活性化についてはＵＶ（紫外線）オゾン処理などを用いても良い。また、触媒材料として例えば奥野製薬株式会社製のパラジウム触媒付与剤（製品名：OPC50インデューサー）などを用いる場合は、この活性化処理は特に必要ない。これは２製品の混合溶液であり、推奨の使用方法があるが、液の寿命などを考えなければ、被めっき物のダメージなどを考慮し、ＰＨ（酸・アルカリ度）を調整しても良い。
【００４１】
次に、第２の触媒３２の凸パターンが形成された基板１０を無電解めっき液に浸漬する。これにより、第１の触媒３１および第２の触媒３２の上に無電解めっき膜４０が析出する（図１（ｅ））。
【００４２】
本実施形態では、無電解めっき液として自己触媒型Ni-B液であるニボロンMF（商品名：株式会社ワールドメタル製）を用い、基板１０を６０℃、１分の条件で浸漬した。この条件ではめっき膜の膜厚はおよそ１５０ｎｍとなる。
【００４３】
この条件で形成された無電解めっき膜４０の表面を、株式会社キーエンス製のＡＦＭ、VN-8000（製品名）で評価を行ったところ、図２および図３に示す結果となった。図２は、上記第２の触媒３２のパターンの具体例（１）直径５μｍのドットパターン、ピッチ１０μｍを用いた場合の無電解めっき膜の形状評価例、図３は、上記第２の触媒３２のパターンの具体例（２）幅各５μｍのライン＆スペース（Ｌ／Ｓ）を用いた場合の無電解めっき膜の形状評価例である。いずれも、（ａ）は３次元イメージ、（ｂ）は一部断面図、（ｃ）は凸パターンのピッチおよび高さの測定値を示している。
【００４４】
これら図２、３に示すように、Ｎｉめっき膜の表面に厚さ約２０ｎｍの凸パターンが形成されていることを確認した。なお、この無電解めっき膜の形成済み基板１０を真空炉を用いて１５０℃〜３５０℃で３０分以上焼成を行った結果、無電解めっき膜４０の抵抗率は約１０〜３０μΩ・ｃｍの範囲となった。
【００４５】
＜３．第２実施形態＞
［段差数十数ｍ〜数μｍ程度の構造体を製造する方法］
図４は、第２実施形態に係る構造体の製造方法を順に説明する模式断面図である。先ず、先に説明した基板への処理として、無アルカリガラスから成る基板１０を用意し、洗浄および乾燥、基板１０の表面への密着層２０の形成を行う（図４（ａ）〜（ｂ））。
【００４６】
次に、密着層２０が形成された基板１０の上に、印刷によって第１の触媒３１の凸パターンを形成する（図４（ｃ））。第１の触媒３１は、製造する段差形状に対応した凸パターンとなっている。本実施形態では、予めパターニングされた第１の触媒３１を密着層２０が形成された基板１０上に反転オフセット印刷法によって形成する。
【００４７】
本実施形態では、第１の触媒３１として、Ｐｄナノ粒子を含む溶剤を用いた。もちろん無電解めっきの触媒となる材料であり、選択するパターニング方法に適した触媒材料であればＡｕ、Ａｇ、Ｐｄなどの金属化合物または金属微粒（ナノ）粒子、あるいは錯体を含むものであれば利用可能である。
【００４８】
また、本実施形態では、第１の触媒３１のパターニング方法として、反転オフセット印刷法を選択したが、凸版印刷法、インクジェット法など種々の塗布、あるいは印刷方法の中から選択すれば良い。
【００４９】
本実施形態で形成した第１の触媒３２のパターンの具体例は、幅１０μｍのライン＆スペース（Ｌ／Ｓ）である。
【００５０】
次に、第１の触媒３１の凸パターンが形成された基板１０を無電解めっき液に浸漬する。これにより、第１の触媒３１の凸パターン上に第１の無電解めっき膜４１が析出する（図４（ｄ））。この際、第１の触媒３１の凸パターンの側面にも第１の無電解めっき膜４１が若干析出する。
【００５１】
本実施形態では、無電解めっき液として自己触媒型Ni-B液であるニボロンMF（商品名：株式会社ワールドメタル製）を用い、基板１０を６０℃、３分の条件で浸漬した。この条件ではめっき膜の膜厚はおよそ４５０ｎｍとなる。
【００５２】
次いで、第１の無電解めっき膜４１が析出した基板１０の全面に第２の触媒３２を反転オフセット印刷法によって形成する（図４（ｅ））。すなわち、第２の触媒３２は、第１の無電解めっき膜４１の表面のほか、第１の無電解めっき膜４１が析出していない部分にも形成される。このように第１の無電解めっき膜４１による凸形状があっても、反転オフセット印刷法では、シリコーン樹脂等の軟らかい基材を用いて押圧することから、表面の凹凸に馴染むように第２の触媒３２を印刷できることになる。
【００５３】
なお、本実施形態では、第２の触媒３２のパターニング方法として、反転オフセット印刷法を選択したが、凸版印刷法、インクジェット法など種々の塗布、あるいは印刷方法の中から選択すれば良い。
【００５４】
次に、第２の触媒３２が形成された基板１０を無電解めっき液に浸漬する。これにより、第２の触媒３２の上に第２の無電解めっき膜４２が析出する（図４（ｆ））。本実施形態では、無電解めっき液ニボロンMFに、基板１０を６０℃、１分の条件で浸漬することで、パターニング印刷された第２の触媒３２の上に約１５０ｎｍ程度の膜厚で第２の無電解めっき膜４２が析出する。
【００５５】
この条件で第２の無電解めっき膜４２が形成された基板１０に対して真空炉を用いて１５０℃〜３５０℃で３０分以上焼成を行った後、第２の無電解めっき膜４２の表面を株式会社キーエンス製のＡＦＭ、VN-8000（製品名）で評価した。図５は、この評価結果を示す図で、（ａ）は３次元イメージ、（ｂ）は一部断面図、（ｃ）は凸パターンのピッチおよび高さの測定値を示している。
【００５６】
図５に示すように、第２の無電解めっき膜４２であるＮｉめっき膜の表面に段差約４５０ｎｍの凸パターンが形成されていることを確認した。
【００５７】
なお、本実施形態では、第１の無電解めっき膜４１の材質と第２の無電解めっき膜４２の材質とを同じにしたが、異なる材質のものを用いてもよい。例えば、第１の無電解めっき膜４１、第２の無電解めっき膜４２のいずれか一方を磁性体、他方を非磁性体として、コイルを形成することも考えられる。また、第１の無電解めっき膜４１と第２の無電解めっき膜４２との間に図示しない絶縁膜を介在させ、電気的な絶縁を図るようにしてもよい。
【００５８】
＜４．第３実施形態＞
［複数の段差構造体を製造する方法］
図６は、第３実施形態に係る構造体の製造方法を順に説明する模式断面図である。先ず、先に説明した基板への処理として、無アルカリガラスから成る基板１０を用意し、洗浄および乾燥、基板１０の表面への密着層２０の形成を行う（図６（ａ）〜（ｂ））。
【００５９】
次に、密着層２０が形成された基板１０の上に、印刷によって第１の触媒３１を形成する（図６（ｃ））。本実施形態では、反転オフセット法により密着層２０の形成された基板１０の上面の全面に第１の触媒３１を印刷している。
【００６０】
本実施形態では、第１の触媒３１として、Ｐｄナノ粒子を含む溶剤を用いた。もちろん無電解めっきの触媒となる材料であり、選択するパターニング方法に適した触媒材料であればＡｕ、Ａｇ、Ｐｄなどの金属化合物または金属微粒（ナノ）粒子、あるいは錯体を含むものであれば利用可能である。
【００６１】
また、本実施形態では、第１の触媒３１のパターニング方法として、反転オフセット印刷法を選択したが、凸版印刷法、インクジェット法など種々の塗布、あるいは印刷方法の中から選択すれば良い。
【００６２】
次に、第１の触媒３１の上に、多段となる第２の触媒３２を反転オフセット印刷法によって形成する（図６（ｄ））。第２の触媒３２の材料は、第１の触媒３１と同様である。第２の触媒３２は、製造する段差形状に対応した多段の凸パターンとなっている。本実施形態では第２の触媒３２が２段となっている。
【００６３】
したがって、予めパターニングされた下段となる第２の触媒３２ａを第１の触媒３１上に印刷し、この第２の触媒３２ａのパターン上に予めパターニングされた上段となる第２の触媒３２ｂを印刷するといった２回の印刷によって形成する。これにより、第１の触媒３１をベースとした多段の凸パターンとなる第２の触媒３２が形成される。
【００６４】
なお、本実施形態では第２の触媒３２が２段となっているが、３段以上であってもよく、段数に応じた回数の印刷によって形成することができる。また、多段となる第２の触媒３２の積み上がる形状は、図示するものに限定されず、さらに複雑な表面形状に対応させることも可能である。
【００６５】
また、本実施形態では、第２の触媒３２のパターニング方法として、反転オフセット印刷法を選択したが、凸版印刷法、インクジェット法など種々の塗布、あるいは印刷方法の中から選択すれば良い。
【００６６】
次に、第２の触媒３２の多段の凸パターンが形成された基板１０を無電解めっき液に浸漬する。これにより、第１の触媒３１および多段となる第２の触媒３２の上に無電解めっき膜４０が析出する（図６（ｅ））。なお、本実施形態における無電解めっき膜４０の析出条件は第１実施形態と同様である。
【００６７】
このような本実施形態では、第２の触媒３２の凸パターン形状によって種々の形状から成る構造体を製造することができる。
【００６８】
＜５．第４実施形態＞
［段差数十数ｍ〜数μｍ程度の構造体を密着性よく製造する方法］
図７は、第４実施形態に係る構造体の製造方法を順に説明する模式断面図である。第４実施形態に係る構造体の製造方法は、第２実施形態と類似するが、第２の触媒のパターニング時に第１の無電解めっき膜が形成されていない部分のみに形成する点、第２実施形態と相違する。
【００６９】
先ず、先に説明した基板への処理として、無アルカリガラスから成る基板１０を用意し、洗浄および乾燥、基板１０の表面への密着層２０の形成を行う（図７（ａ）〜（ｂ））。
【００７０】
次に、密着層２０が形成された基板１０の上に、印刷によって第１の触媒３１の凸パターンを形成する（図７（ｃ））。第１の触媒３１は、製造する段差形状に対応した凸パターンとなっている。本実施形態では、予めパターニングされた第１の触媒３１を密着層２０が形成された基板１０上に反転オフセット印刷法によって形成する。
【００７１】
本実施形態では、第１の触媒３１として、Ｐｄナノ粒子を含む溶剤を用いた。もちろん無電解めっきの触媒となる材料であり、選択するパターニング方法に適した触媒材料であればＡｕ、Ａｇ、Ｐｄなどの金属化合物または金属微粒（ナノ）粒子、あるいは錯体を含むものであれば利用可能である。
【００７２】
また、本実施形態では、第１の触媒３１のパターニング方法として、反転オフセット印刷法を選択したが、凸版印刷法、インクジェット法など種々の塗布、あるいは印刷方法の中から選択すれば良い。
【００７３】
次に、第１の触媒３１の凸パターンが形成された基板１０を無電解めっき液に浸漬する。これにより、第１の触媒３１の凸パターン上に第１の無電解めっき膜４１が析出する（図７（ｄ））。この際、第１の触媒３１の凸パターンの側面にも第１の無電解めっき膜４１が若干析出する。
【００７４】
次いで、第１の無電解めっき膜４１が析出した部分以外の基板１０上、すなわち密着層２０が露出している部分に第２の触媒３２を反転オフセット印刷法によって形成する（図７（ｅ））。これにより、第２の触媒３２は、第１の無電解めっき膜４１が形成されていない部分の基板１０の表面にのみ形成される。ここで、第１の無電解めっき膜４１による凸形状があっても、反転オフセット印刷法では、シリコーン樹脂等の軟らかい基材を用いて押圧することから、無電解めっき膜４１の間となる凹部であっても第２の触媒３２を印刷できることになる。
【００７５】
なお、本実施形態では、第２の触媒３２のパターニング方法として、反転オフセット印刷法を選択したが、凸版印刷法、インクジェット法など種々の塗布、あるいは印刷方法の中から選択すれば良い。
【００７６】
次に、第２の触媒３２が形成された基板１０を無電解めっき液に浸漬する。これにより、第２の触媒３２の上に第２の無電解めっき膜４２が析出するとともに、第１の無電解めっき膜４１の上にも第２の無電解めっき膜４２が形成される（図７（ｆ））。つまり、第２の触媒３２とともに第１の無電解めっき膜４１も触媒として機能し、基板１０の全面に第２の無電解めっき膜４２が析出する状態となる。
【００７７】
このような本実施形態では、第１の無電解めっき膜４１と第２の無電解めっき膜４２とが直接接触した状態で形成されるため、間に別の材質の膜が介在する場合に比べて構造体の密着力を高めることが可能となる。なお、本実施形態で得られた第２の無電解めっき膜４２に前記熱処理を施した後、テープ剥離テストを行った結果、良好な密着性を示した。
【００７８】
＜６．第５実施形態＞
［異種材料による段差の構造体を製造する方法］
図８は、第５実施形態に係る構造体の製造方法を順に説明する模式断面図である。先ず、先に説明した基板への処理として、無アルカリガラスから成る基板１０を用意し、洗浄および乾燥、基板１０の表面への密着層２０の形成を行う（図８（ａ）〜（ｂ））。
【００７９】
次に、密着層２０が形成された基板１０の上に、印刷によって第１の触媒３１の凸パターンを形成する（図８（ｃ））。第１の触媒３１は、製造する段差形状に対応した凸パターンとなっている。本実施形態では、予めパターニングされた第１の触媒３１を密着層２０が形成された基板１０上に反転オフセット印刷法によって形成する。
【００８０】
本実施形態では、第１の触媒３１として、Ｐｄナノ粒子を含む溶剤を用いた。もちろん無電解めっきの触媒となる材料であり、選択するパターニング方法に適した触媒材料であればＡｕ、Ａｇ、Ｐｄなどの金属化合物または金属微粒（ナノ）粒子、あるいは錯体を含むものであれば利用可能である。
【００８１】
また、本実施形態では、第１の触媒３１のパターニング方法として、反転オフセット印刷法を選択したが、凸版印刷法、インクジェット法など種々の塗布、あるいは印刷方法の中から選択すれば良い。
【００８２】
次に、第１の触媒３１の凸パターンが形成された基板１０を無電解めっき液に浸漬する。これにより、第１の触媒３１の凸パターン上に第１の無電解めっき膜４１が析出する（図８（ｄ））。この際、第１の触媒３１の凸パターンの側面にも第１の無電解めっき膜４１が若干析出する。
【００８３】
次いで、第１の無電解めっき膜４１が析出した部分以外の基板１０上、すなわち密着層２０が露出している部分に第２の触媒３２を反転オフセット印刷法によって形成する（図８（ｅ））。これにより、第２の触媒３２は、第１の無電解めっき膜４１が形成されていない部分の基板１０の表面にのみ形成される。ここで、第１の無電解めっき膜４１による凸形状があっても、反転オフセット印刷法では、シリコーン樹脂等の軟らかい基材を用いて押圧することから、無電解めっき膜４１の間となる凹部であっても第２の触媒３２を印刷できることになる。
【００８４】
なお、本実施形態では、第２の触媒３２のパターニング方法として、反転オフセット印刷法を選択したが、凸版印刷法、インクジェット法など種々の塗布、あるいは印刷方法の中から選択すれば良い。
【００８５】
次に、第２の触媒３２が形成された基板１０を無電解めっき液に浸漬する。この際、第１の無電解めっき膜４１を析出させた際とは異なる無電解めっき液を用いる。例えば、第１の無電解めっき膜４１を析出させる無電解めっきをＡ液で行い、第１の触媒３１の上に第１の無電解めっき膜４１を形成する。次に、第１の無電解めっき膜４１は触媒とならず、第２の触媒３２が触媒となる無電解めっきをＢ液で用い、第２の触媒３２の上に第２の無電解めっき膜４２を形成する。これにより、同一基板１０上に、異なる材料から成る無電解めっき膜４１、４２をパターニングした構造体を得ることが可能となる。
【００８６】
本実施形態では、例えば、第１の無電解めっき膜４１、第２の無電解めっき膜４２のいずれか一方を磁性体、他方を非磁性体として、パターンドメディアなどの磁気記録媒体やコイルを形成することも考えられる。また、第１の無電解めっき膜４１と第２の無電解めっき膜４２との間に図示しない絶縁膜を介在させ、電気的な絶縁を図るようにしてもよい。
【００８７】
＜７．構造体の評価方法＞
本実施形態に係る製造方法で得られた金属構造体については下記方法により分析が可能である。
１．透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ：Transmission Electron Microscope）で基板表面付近を観察することによって触媒材料を検出することができる。
２．成膜した無電解めっき膜に有機化合物が含まれているか、あるいは共析金属が存在するかを二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ）、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）、電子線マイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）などにより検出することができる。
【００８８】
＜８．適用例＞
本実施形態は主として金属表面構造を形成することであるが、本発明の応用可能な分野は、金属表面に凹凸構造を形成するものであり、無電解めっきで得られる材質であれば種々のものに適用可能である。例えば、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｒｈやこれら金属材料と共析可能な金属、例えば、Ｂ、Ｐ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｗ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｒｅ、Ｔｉ、Ｓ、Ｖなどを用いることができる。また、これらの無電解めっき膜を適用可能な分野であれば、例えば、光学素子を作製するための微細金型や、キャパシタ、太陽電池、ディスプレイなどの電極、電子デバイス、あるいは金属表面構造を要する技術分野などの多岐にわたり適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】第１実施形態に係る構造体の製造方法を順に説明する模式断面図である。
【図２】第２の触媒のパターンの具体例（１）直径５μｍのドットパターン、ピッチ１０μｍを用いた場合の無電解めっき膜の形状評価例を示す図である。
【図３】第２の触媒のパターンの具体例（２）幅各５μｍのライン＆スペース（Ｌ／Ｓ）を用いた場合の無電解めっき膜の形状評価例を示す図である。
【図４】第２実施形態に係る構造体の製造方法を順に説明する模式断面図である。
【図５】第２実施形態における第２の触媒のパターンの形状評価例を示す図である。
【図６】第３実施形態に係る構造体の製造方法を順に説明する模式断面図である。
【図７】第４実施形態に係る構造体の製造方法を順に説明する模式断面図である。
【図８】第５実施形態に係る構造体の製造方法を順に説明する模式断面図である。
【符号の説明】
【００９０】
１０…基板、２０…密着層、３１…第１の触媒、３２…第２の触媒、４０…無電解めっき膜、４１…第１の無電解めっき膜、４２…第２の無電解めっき膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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