(57)【要約】【課題】導電性パターンの形成に先立ち、表面に凹凸を有する絶縁膜を基板上に形成する際に多くの工程を必要としている点を解消し、また、絶縁膜に凹凸を形成する際に、シリコン酸化物等の回収やエッチング廃液の処理が必要になる点を解消することを課題とする。【解決手段】基板Ａ上に樹脂組成物を介して、層の有無で構成されたパターン基板Ｃを重ねて賦型することにより凹凸層の形成を行ない、その後、導電性薄膜を一面に形成し、表面を研摩して凸部の導電性薄膜を除去することにより、導電性パターンを形成し、課題を解決することができた。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）基板Ａと、別の基板Ｂ上に層のある箇所と無い箇所とで構成されたパターン層が積層されたパターン基板Ｃとを、前記パターン層を前記基板Ａ側として樹脂組成物を介して重ね合わせて賦型を行ない、賦型後、前記パターン基板Ｃを剥離することにより、前記基板Ａ上に、前記パターン層の前記層のある箇所に対応する凹部と前記層の無い箇所に対応する凸部からなり、前記樹脂組成物の固化物から構成された凹凸層を形成する工程、（２）前記凹凸層上に導電性薄膜を形成する工程、（３）前記凹凸層の前記導電性薄膜が形成された側の面を研摩することにより、少なくとも前記凹凸層の凸部上の前記導電性薄膜を除去することにより、前記凹凸層の凹部にのみ、前記導電性薄膜を残留させて導電性パターンを形成する工程の各工程を（１）〜（３）の順に行うことを特徴とする導電性パターン基板の製造方法。
【請求項２】
前記樹脂組成物が、硬化性樹脂組成物であることを特徴とする請求項１記載の導電性パターン基板の製造方法。
【請求項３】
前記硬化性樹脂組成物が、熱硬化性樹脂組成物もしくは光硬化性樹脂組成物であることを特徴とする請求項２記載の導電性パターン基板の製造方法。
【請求項４】
前記硬化性樹脂組成物が、光硬化性樹脂組成物であり、前記パターン基板として、前記基板Ｂおよび前記パターン層が光透過性であるパターン基板を使用し、前記光硬化性樹脂組成物の硬化を前記パターン基板側からの露光により行うことを特徴とする請求項３記載の導電性パターン基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板の表面に所望のパターン状の凹凸を形成することにより、凹部に選択的に導電性パターンを形成することが可能な導電性パターンを有する基板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
基板の表面に微細な導電性パターンを形成する方法としては種々の方法があるが、これらのうち、表面に凹凸を形成して行う方法としては、まず、表面に凹凸を有する絶縁膜を基板上に形成し、絶縁膜の凹凸を有する面上に銅等の薄膜を形成した後、凸部上の薄膜を化学機械研摩法（ケミカルメカニカルポリッシング、ＣＭＰと略称される。）により、除去する方法が知られている（特開２００２−１１０５９５）。
【０００３】
ところで、上記の従来技術において、表面に凹凸を有する絶縁膜を基板上に形成するには、例えば、シリコン窒化物の薄膜およびシリコン酸化膜を積層する工程、感光性樹脂組成物の層を積層する工程、パターン露光を行う工程、およびエッチングを行う工程が必要であり、工程数が多い上に、シリコン窒化物の薄膜およびシリコン酸化膜を積層するには、通常、真空系への基板の出し入れを伴なうので、効率的ではない。また、エッチングにより、シリコン酸化物等の回収の問題が生じ、また、エッチング廃液の処理も必要になる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明においては、従来技術において、表面に凹凸を有する絶縁膜を基板上に形成するために多くの工程を必要としている点を解消し、また、絶縁膜に凹凸を形成する際に、エッチングにより、シリコン酸化物等の回収やエッチング廃液の処理が必要になる点を解消することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決する手段】
これらの課題は、従来技術における、シリコン窒化物の薄膜およびシリコン酸化膜を順次積層する工程、感光性樹脂組成物の層を積層する工程、パターン露光を行う工程、およびエッチングを行う工程に替えて、基板上にパターン基板（凹凸型）を用いて、樹脂、好ましくは硬化性樹脂組成物の硬化物からなる凹凸層を形成し、蒸着等により導電性薄膜を一面に形成した後、表面を研摩して凹凸層の凸部に形成された導電性薄膜を除去することにより解決することができ、良好な導電性パターンを有する導電性パターン基板を得ることができた。
【０００６】
第１の発明は、（１）基板Ａと、別の基板Ｂ上に層のある箇所と無い箇所とで構成されたパターン層が積層されたパターン基板Ｃとを、前記パターン層を前記基板Ａ側として樹脂組成物を介して重ね合わせて賦型を行ない、賦型後、前記パターン基板Ｃを剥離することにより、前記基板Ａ上に、前記パターン層の前記層のある箇所に対応する凹部と前記層の無い箇所に対応する凸部からなり、前記樹脂組成物の固化物から構成された凹凸層を形成する工程、（２）前記凹凸層上に導電性薄膜を形成する工程、（３）前記凹凸層の前記導電性薄膜が形成された側の面を研摩することにより、少なくとも前記凹凸層の凸部上の前記導電性薄膜を除去することにより、前記凹凸層の凹部にのみ、前記導電性薄膜を残留させて導電性パターンを形成する工程の各工程を（１）〜（３）の順に行うことを特徴とする導電性パターン基板の製造方法に関するものである。
第２の発明は、第１の発明において、前記樹脂組成物が、硬化性樹脂組成物であることを特徴とする導電性パターン基板の製造方法に関するものである。
第３の発明は、第２の発明において、前記硬化性樹脂組成物が、熱硬化性樹脂組成物もしくは光硬化性樹脂組成物であることを特徴とする導電性パターン基板の製造方法に関するものである。
第４の発明は、第３の発明において、前記硬化性樹脂組成物が、光硬化性樹脂組成物であり、前記パターン基板として、前記基板Ｂおよび前記パターン層が光透過性であるパターン基板を使用し、前記光硬化性樹脂組成物の硬化を前記パターン基板側からの露光により行うことを特徴とする導電性パターン基板の製造方法に関するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１および図２は、いずれも本発明の導電性パターンを有する基板の製造方法の各工程を示す図である。
【０００８】
まず、基板Ａ（図中符号１）を準備する。基板Ａは、回路基板等をなすものであり、具体的には、ガラス、シリコンウェハー、もしくは石英等の無機基材か、次に列挙するような有機基材からなる。有機基材としては、ポリアミド、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、もしくはシンジオタクティック・ポリスチレン等、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマー、フッ素樹脂、もしくはポリエーテルニトリル等、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリシクロヘキセン、もしくはポリノルボルネン系樹脂等、または、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、もしくは熱可塑性ポリイミド等からなるものを挙げることができるが、一般的なプラスチックからなるものも使用可能である。特に基板Ａが有機基材である場合、厚みが５μｍ〜３００μｍ程度の薄いフレキシブルなフィルム状のものを使用すると、得られる導電性パターンを有する基板をフレキシブルなものとすることができるので、好ましい。なお、基板Ａは透明であることを必ずしも要しないが、後に述べる凹凸層の形成を光硬化性樹脂組成物の基板Ａ側からの光照射による硬化により行う場合には、基板Ａが透明性であることが望ましい。
【０００９】
次に基板Ａとは別の基板Ｂ（図中符号２）に、パターン層Ｐ（図中符号３）が積層されたパターン基板Ｃ（図中符号４）を準備する。基板Ｂを構成する素材は、原則的には、基板Ａを構成するものと同じであり、なお、基板Ｂも透明であることを必ずしも要しないが、後に述べる凹凸層の形成を光硬化性樹脂組成物のパターン基板Ｃ側からの光照射による硬化により行う場合には、基板Ｂが透明性であることが望ましい。基板Ｂの厚みは任意であるが、寸法安定性の観点から言えば、厚い方が好ましい。上記の無機基材のうち、ガラスや石英であれば、１０ｎｍ〜５ｍｍ程度、上記の有機基材であれば、５０μｍから３００μｍ程度である。
【００１０】
パターン層Ｐは、適宜な素材からなる層がパターン化されて構成されたものである。パターン層Ｐは、クロム等の無機物の薄膜層で構成されたものであっても、樹脂組成物の層で構成されたものであってよい。パターン層Ｐがクロム等の無機物の薄膜層の有無で構成される場合、その形成は、半導体製造用のフォトマスクを製造するのと同様なフォトエッチング法で行うことができる。あるいは、パターン層Ｐが樹脂組成物の層の有無で構成される場合、その形成は、基材上に塗布もしくはラミネートにより形成された感光性樹脂層に対し、パターン露光および現像を施す方法によって行うことができる。パターン層Ｐはクロム等の薄膜層のように遮光性でも、感光性樹脂の硬化物のように、透明性、即ち、光透過性でも、いずれでもよい。ただし、基板Ａとパターン基板Ｃとの間に光硬化性樹脂組成物をはさんで、パターン基板側からの露光により硬化させる場合には、基板Ｂおよびパターン層Ｐを光透過性の素材で構成することが好ましい。
【００１１】
パターン層Ｐの厚みは、基板Ａ上に形成される凹凸層の凹部の深さを決定するため、得たい導電性パターンを有する基板にもよっても異なるが、１０ｎｍ〜１μｍ程度であることが好ましい。また、パターン層Ｐの層のある箇所の幅もしくは無い箇所の幅も、厚みと同様、１０ｎｍ〜１μｍ程度であることが好ましい。また、パターン層Ｐの各部分の断面形状は、できるだけ四角形に近いものであることが好ましく、断面形状における角の部分が丸みを帯びているとしても、その曲率半径ｒが、遮光性層の厚みの１／１０以下であることが好ましい。
【００１２】
基板Ａとパターン基板Ｃとは、両者をパターン層Ｐが基板Ａ側になるよう、かつ、両者の間に樹脂組成物４を介して重ね合わせる。この間に挟む樹脂組成物は、熱可塑性樹脂もしくは硬化性樹脂のいずれか、または両方を含むものでよく、流動性の液体、もしくは粘稠なもの等のいずれであってもよい。ただし、後の工程で導電性金属の薄膜を形成する際にもたらされる熱や導電性パターンを有する基板の用途を考慮すると、耐熱性およびその他の耐久性の高い硬化性樹脂組成物を用いることが好ましい。
【００１３】
上記における硬化性樹脂組成物としては、一例として、不飽和ポリエステル、メラミン、エポキシ、ポリエステル（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ポリエーテル（メタ）アクリレート、ポリオール（メタ）アクリレート、メラミン（メタ）アクリレート、もしくはトリアジン系アクリレート等などの硬化性樹脂を単独もしくは混合したものを挙げることができる。これら硬化性樹脂組成物には、必要に応じて、硬化剤、光重合開始剤等が加えてあってもよく、熱硬化性樹脂組成物として、もしくは光硬化性（＝紫外線硬化性）等の電離放射線硬化性樹脂組成物の硬化性樹脂組成物として使用することができる。硬化性樹脂組成物は塗布に適した粘度を有することが好ましく、溶剤もしくはモノマーを配合して粘度を調整するとよい。
【００１４】
基板Ａとパターン基板Ｃとを、樹脂組成物４を介して重ね合わせるには、基板Ａの表面、もしくはパターン基板Ｃのパターン層Ｐ側の表面のいずれか、もしくは両方に、樹脂組成物を塗布し、重ね合わせるか、予め、両者を隙間を保って固定した間に、樹脂組成物を注入する等による。樹脂組成物が粘着性のシートで供給される場合には、シートを基板Ａもしくはパターン基板Ｃのうちの一方に貼り付けた後、他方を貼り付けるとよい。
【００１５】
基板Ａ、樹脂組成物、およびパターン基板Ｃとは上記のようにして重ね合わせて賦型を行う。樹脂組成物が液体もしくは粘稠なものであり、揮発成分を含むときには、揮発成分を蒸発させて固化させ、樹脂組成物が熱硬化性である場合には加熱し、もしくは樹脂組成物が光硬化性（＝紫外線硬化性）等の電離放射線硬化性である場合には、光（＝紫外線）を照射（＝露光）もしくは電子線を照射することにより、架橋もしくは重合を起こさせて固化させる。熱硬化性樹脂組成物を使用した場合には、常温で、もしくは加温して所要時間放置することにより硬化させ、光硬化性（＝紫外線硬化性）等の電離放射線硬化性樹脂組成物を使用した場合には、光（＝紫外線）等の電離放射線を照射することにより硬化させる。電離放射線を照射して硬化を行う際には、基板Ａもしくはパターン基板Ｃのいずれかのうち、電離放射線透過性であるものの側から照射を行う。
【００１６】
基板Ａとパターン基板Ｃとの間に挟まれた樹脂組成物を固化させた後、パターン基板Ｃを剥離することにより、基板Ａ上に、パターン層Ｐの遮光性層の無い箇所に対応する凸部７ａと、パターン層Ｐの遮光性層のある箇所に対応する凹部７ｂとからなり、樹脂組成物から構成された凹凸層７が積層された凹凸積層体８が得られる。なお、この凹凸層７は、図１（ｃ）に示すように、凹部においては層が薄いが、全体に一続きなものであってもよいし、あるいは、凹部７ｂにおいては硬化性樹脂組成物の硬化物が無いものであってもよい（図示せず。）。後者の場合、凹凸層７の全厚は、パターン層Ｐの厚みである１０ｎｍ〜１μｍ程度であり、前者の場合は、凹凸層７の全厚は、１００ｎｍ〜１０μｍ程度である。
【００１７】
図２（ａ）に示すように、凹凸積層体８の凹凸層７上に、蒸着もしくはスパッタリングを適用して、凸部７ａの頂面および凹部７ｂの底面に、気相法により、それぞれ導電性薄膜９ａおよび９ｂを形成する。
【００１８】
導電性薄膜９を構成する素材は、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｍｏ、もしくはＴａ等の導電性の高いものが好ましいが、導電性の高いＣｕが好ましく、あるいは、金もしくは銀等であってもよい。導電性薄膜９は同じ金属からなる単一の層で構成されていてもよいが、互いに異なる金属からなる二層以上の層で構成されていてもよい。一例として、感光性樹脂組成物の硬化物からなる凹凸層７上に、まず密着性のよいＣｒの薄膜を形成してから、Ｃｕの薄膜を形成する等である。これらの金属から構成される導電性薄膜９の厚みは、１０ｎｍ〜１０μｍが好ましく、より好ましくは１０ｎｍ〜１μｍ程度である。
【００１９】
次に、凸部７ａの頂面および凹部７ｂの底面に、導電性薄膜９ａおよび９ｂが形成された凹凸積層体８の、導電性薄膜９ａおよび９ｂが形成されている側を研摩して、凸部７ａ上の導電性薄膜９ａを除去する。
【００２０】
研摩方法としては、化学的研摩法、もしくは機械的研摩法、またはそれらを併用したメカノケミカルポリッシング（ＭＣＰ、ケミカルメカニカルポリッシング（ＣＭＰ）とも言われる。）によって行うことができる。化学的研摩法は、布、不織布、もしくはポリウレタン樹脂等の発泡体からなる研摩部材に、研摩剤として、エッチング性の液体を供給して行うものであり、機械的研摩法は、布、不織布、もしくはポリウレタン樹脂等の発泡体を研摩部材とし、コロイダルシリカもしくは酸化セリウムの微粉末を研摩剤として含浸させて用いるか、またはコロイダルシリカもしくは酸化セリウムを分散させた分散液を供給して行なうものである。いずれも、対象物である上記の凹凸積層体８を回転させつつ、その表面の導電性薄膜９、特に凸部７ａ上の導電性薄膜９ａに研摩部材を接触させ、必要に応じて研摩剤を供給しながら行なう。
【００２１】
研摩は、少なくとも、凹凸層７の凸部７ａ上の導電性薄膜９ａのみを除去すれば足りるが（図２（ｂ））、導電性薄膜９ａに加えて、凸部７ａの一部も研摩して除去した方が導電性薄膜９ａの除去を確実に行うことができる。さらに、研摩は、凹凸層７の凹部７ｂの底面に形成されていた導電性薄膜９ｂの表面と、凹凸層７の凸部７ａがその高さの大半を研摩されて高さが低くなった凸部７ａ’の表面（頂面）とが、ほぼ同じ高さになるまで行ってもよく（図２（ｃ））、このように凸部７ａ上の導電性薄膜９ａ、および必要に応じ、凸部７ａも含めて研摩することにより、凹部７ｂの底面に形成された導電性薄膜９ｂからなる導電性パターンを有する導電性パターン基板を得ることができる。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、凹凸の形成をパターン基板を用いた樹脂層への賦型により行うので、凹凸の形成工程が簡略化され、しかも、凹凸の形成のためのエッチングが不要なので、凹凸形成のための材料の回収やエッチング廃液の処理が不要になる導電性パターン基板の製造方法を提供することができる。
請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、凹凸を形成するための樹脂が硬化性樹脂であるので、凹凸形成後の導電性薄膜の形成の際に凹凸部分の耐熱性があり、また最終製品として物理的もしくは化学的性状の優れたものを得ることが可能な導電性パターン基板の製造方法を提供することができる。
請求項３の発明によれば、請求項２の発明の効果に加え、硬化性樹脂組成物が熱硬化性樹脂組成物であるときは加熱により、また、光硬化性樹脂組成物であるときは光照射により、硬化性樹脂組成物の硬化を容易に行なうことが可能な導電性パターン基板の製造方法を提供することができる。
請求項４の発明によれば、請求項３の発明の効果に加え、基板Ｂおよびパターン層が光透過性であるパターン基板を使用し、パターン基板側から露光するので、最終的に得られる製品の基板として光透過性のものを使用する必要のない導電性パターン基板の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】基板、パターン基板、および凹凸積層体の製造の過程を示す図である。
【図２】導電性薄膜の形成、および研摩の過程を示す図である。
【符号の説明】
１　　基板Ａ
４　　パターン基板Ｃ（２；基板Ｂ、３；パターン層Ｐ）
５　　樹脂組成物
８　　凹凸積層体（７；凹凸層）
９　　導電性薄膜
【図１】
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【図２】
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