(57)【要約】【課題】本発明は、プリント配線基板、特にフレキシブル配線基板の配線高密度化及び高信頼性化を可能とした膜形成基体及びその製造方法を提供することを目的とする。また、種々の形状の基体表面、細管内部等に密着性の高い膜を有する膜形成基体を提供することを目的とする。【解決手段】少なくとも表面がシリコーンからなる３次元構造を有する基体であって、ＣＶＤ法による膜が前記シリコーンの一部又は全面に形成されていることを特徴とし、またシリコーンからなる基体表面上にＣＶＤ法により膜を形成する工程を含むことを特徴とする【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも表面がシリコーンからなる３次元構造を有する基体であって、ＣＶＤ法による膜が前記シリコーンの一部又は全面に形成されていることを特徴とする膜形成基体。
【請求項２】
前記基体は、全体がシリコーンであることを特徴とする請求項１に記載の膜形成基体。
【請求項３】
前記基体は開口を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の膜形成基体。
【請求項４】
前記開口は貫通口であることを特徴とする請求項３に記載の膜形成基体。
【請求項５】
少なくとも前記開口の段差部分に前記膜が形成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の膜形成基体。
【請求項６】
前記基体が平板状基体であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の膜形成基体。
【請求項７】
前記基体が複数枚積層され、隣り合う基体間で前記膜の少なくとも一部が電気的に接続されていることを特徴とする請求項６に記載の膜形成基体。
【請求項８】
前記基体は一部又は全体が中空形状であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の膜形成基体。
【請求項９】
少なくとも前記中空部分の内壁部の一部又は全体に前記膜が形成されていることを特徴とする請求項８に記載の膜形成基体。
【請求項１０】
前記膜は、Ｃｕ又は／及びＴｉＮであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の膜形成基体。
【請求項１１】
少なくとも表面がシリコーンからなる３次元構造を有する基体上にＣＶＤ法により膜を形成する工程を含むことを特徴とする膜形成基体の製造方法。
【請求項１２】
基体上にシリコーンを形成する工程を含むことを特徴とする請求項１１に記載の膜形成基体の製造方法。
【請求項１３】
前記基体は開口を有することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の膜形成基体の製造方法。
【請求項１４】
前記開口は貫通口であることを特徴とする請求項１３に記載の膜形成基体の製造方法。
【請求項１５】
少なくとも前記開口の段差部分に導電性の前記膜を形成することを特徴とする請求項１３又は１４に記載の膜形成基体の製造方法。
【請求項１６】
前記基体が平板状基体であることを特徴とする請求項１１〜１５のいずれか１項に記載の膜形成基体の製造方法。
【請求項１７】
前記基体は一部又は全体が中空形状であることを特徴とする請求項１１〜１６のいずれか１項に記載の膜形成基体の製造方法。
【請求項１８】
少なくとも前記中空部分の内壁部の一部又は全体に前記膜を形成することを特徴とする請求項１７に記載の膜形成基体の製造方法。
【請求項１９】
前記膜はサイクリックパージ法により形成することを特徴とする請求項１１〜１８のいずれか１項に記載の膜形成基体の製造方法。
【請求項２０】
前記膜をパターニングする工程を含むことを特徴とする請求項１５に記載の膜形成基体の製造方法。
【請求項２１】
前記膜上に電気メッキによりさらに導電性膜を形成する工程を含むことを特徴とする請求項２０に記載の膜形成基体の製造方法。
【請求項２２】
前記基体はプリント配線基板であることを特徴とする請求項２０又は２１に記載の膜形成基体の製造方法。
【請求項２３】
前記膜は、Ｃｕ又は／及びＴｉＮであることを特徴とする請求項１１〜２２のいずれか１項に記載の膜形成基体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、膜形成基体及びその製造方法にかかり、特に３次元的構造を有するシリコーンの表面に密着性の高い膜が積層された膜形成基体及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリント配線基板は、ＩＣの高集積化・高機能化に伴い、一段と厳しい仕様が要求され、一層の配線微細化や多層化等が求められている。また、各種製品の小型化に伴い、狭い空間に折り畳んで実装可能なことからフレキシブル配線基板の需要が高まっている。
【０００３】
これらのプリント配線基板は、ベース材の片面又は両面に９〜３５μｍ厚のＣｕ箔を接着した銅張基板を用いて例えば次のようにして作製される。
まず、所定の位置にスルーホールを開け、無電解メッキにより（場合によっては続いて電解メッキにより）スルーホール内にＣｕ膜を形成する。続いてドライフィルムレジストを貼り付け、フォトマスクを用いて所定のパターンの露光、現像をした後に、Ｃｕ箔のエッチングを行う。この後、レジストを除去して配線のパターニングを完成する。
【０００４】
しかし、以上の銅張基板を用いると、１００μｍ程度のパターンが限界であり、またこれ以上の細線となると接着層の劣化等に帰因する配線剥離の問題がより顕著になり信頼性が低下することから、銅張基板に代わって膜厚均一性及び基板に対する高い密着性に優れたＣｕ膜が形成された基板が強く求められている。
また、フレキシブル基板のベース材には、主にポリイミドフィルムが用いられるが、材料が高価であり、スパッタ法等で形成したＣｕ膜は密着性が十分でないという問題がある。そこで、例えば、Ｃｕ膜の下地膜としてＮｉやＣｒ等を設けた基板の提案（特開２００２‐１７２７３４）やコロナ放電、プラズマ処理や化学的表面処理等の検討も行われているが、密着性はある程度改善されるものの十分とはいえず、特に高温高湿下で著しく低下するというの問題があった（特開平７−２９９８８３）。
従って、より高密度の配線を有し、信頼性の高いフレキシブル基板を作製するには、上記従来の技術では困難であり、金属膜と廉価なフレキシブル材料との組み合わせで、密着性に優れた新規な材料の組み合わせ及び金属膜形成方法が不可欠となる。
【０００５】
また、Ｃｕ、Ｔｉ、Ａｇ及びこれらを含む化合物及び混合物は抗菌性を有することが知られており、医療関連分野等ではこの特性を活用して種々の応用が検討されている。この場合も、Ｃｕ膜等の密着性が高いこと、３次元的な被覆性がよいこと、例えば細孔内部へも均一に形成できること等が要求される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上の状況において、本発明者は膜の３次元的被覆性に優れるＣＶＤ法を用いて、種々の絶縁性基板上にＣｕ膜を堆積しその密着性を検討したところ、ＣＶＤ法で堆積したＣｕ膜はシリコーンゴムとの密着性が特に高いことが分かった。また、シリコーンゴムは、材料を選択することにより透明としたり又は粘着性とすることが可能となることから、例えば、プリント配線基板の多層化における相互の位置決め並びに仮止めを容易に行うことができる等の特徴を有し、広範囲な応用が可能である。
【０００７】
即ち、本発明の目的は、プリント配線基板、特にフレキシブル配線基板の配線高密度化及び高信頼性化を可能とする膜形成基体及びその製造方法を提供することにある。また、種々の形状の基体表面、細管内部等にも密着性の高い膜を有する基体及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の膜形成基体は、少なくとも表面がシリコーンからなる３次元的構造を有する基体であって、ＣＶＤ法による膜が前記シリコーンの一部又は全面に形成されていることを特徴とする。
本発明において、シリコーンとは、ポリオルガノシロキサンのことであり、いわゆるシリコーンゴムやさらに網目構造まで架橋が進んだケイ素樹脂のことを言う。これらシリコーンは、例えば、可撓性、粘着性又は光学的特性等において広範囲の特性を有しており、用途に応じて好適な特性のシリコーンを選択すればよい。また、３次元的構造とは、立体的構造の他、例えば基板等に凹部や貫通口のように基板表面に開口し段差が形成されたものも含む意味である。基板表面と前記開口内部との段差の大きさには制限はない。さらに、段差部分とは、図４の円で囲んだ部分を言う。
なお、本発明においては、基体全体がシリコーンである必要はなく、少なくとも表面がシリコーンであれば良い。例えば、金属やプラスチック等の表面にシリコーンの液等を塗布し、重合・硬化させたものであってもよい。このようなシリコーンの表面の全体又は一部に３次元的に（例えば、表面と貫通口内部）に導電性膜は形成される。
【０００９】
また、前記基体が複数枚積層され、隣り合う基体間で膜の少なくとも一部が電気的に接続されていることを特徴とする。即ち、本発明の基体を用いることにより多層の配線基板を容易に作製することができる。また、例えば透明なシリコーンを用いることにより、各層の位置合わせが容易となる。
本発明の膜の材料としては特にＣｕが好適であるが、Ｃｕの他、Ａｌ、Ｔｉ，Ａｇやこれらの内少なくとも一つを含む、例えばＴｉＮのような化合物を用いることができる。
【００１０】
本発明の膜形成基体の製造方法は、シリコーンからなる基体表面上にＣＶＤ法により膜を形成する工程と、前記膜をパターンニングする工程と、を含むことを特徴とする。また、基体上にシリコーンを形成する工程を含むことを特徴とする。即ち、種々の材質の基材の上にシリコーン層を形成し、この上にＣＶＤ法により膜を堆積させることにより密着性及び膜厚均一性に優れた膜形成基体を作製することができる。即ち、剛性であれ可撓性であれ、また金属、絶縁物等、用途に応じて種々の基材を選択できる。
このように、均一膜厚の膜が形成できることから、より微細なパターニングが可能となり、例えば高配線密度のプリント配線基板が可能となる。なお、必要に応じて前記膜上に電気メッキによりさらに導電性膜を形成してもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を説明する。
本発明の第１の実施形態を図１に示す。
図１（ａ）は、全体がシリコーンからなる基板１０の貫通口１４内部及び表裏面の一部に膜１３が形成された膜形成基体１を示す模式的断面図である。図１（ｂ）は、基材１１の表面にシリコーン層１２が形成された基板１０のシリコーン層上の一部に膜が形成された膜形成基体１である。
シリコーンの上に膜をＣＶＤ法により堆積することにより、３次元構造物であっても被覆性よく堆積でき、しかもシリコーンとの密着性に優れた膜を均一に形成することができる。
【００１２】
図１に示した基板は、例えば、フレキシブル配線基板に応用され、フォトリソグラフィにより従来に比べ一層微細な配線パターンを形成することができる。また、複数の基板を積層して多層の配線基板とすることも可能であり、この場合、例えば透明で粘着性のあるシリコーンを選択することにより、位置決めが容易でしかも仮止めができるため、多層基板の組み立てが容易となる。
【００１３】
膜の形成は一般的な公知のＭＯＣＶＤ装置が用いられ、例えばＣｕ膜の場合次のようにして形成される。
まず、図１（ａ）の膜形成基体について説明する。
シリコーン基板１０にエッチングやレーザ等により貫通口１４を形成し、ＣＶＤ装置の例えば石英製処理室内部にシリコーン基板１０を例えばひもでつり下げる等して配置する。処理室外に配置した抵抗加熱ヒータ又はハロゲンランプ等により基板を所定の温度に加熱した後、例えばトリメチルビニルシリルヘキサフルオロアセチルアセトナト酸塩銅（Ｉ）（Ｃｕ（ｈｆａｃ）（ｔｍｖｓ））等の有機金属錯体を処理室内に導入すると貫通口内部及び基板表裏面にＣｕ膜が堆積を開始する。ここで、Ｃｕ（ｈｆａｃ）（ｔｍｖｓ）は液体であるため液体状態で流量制御し、気化器にて気化して処理室内に供給される。
なお、基板の片側表面側にのみ堆積する場合は、ヒータを内蔵する基板ホルダ上に基板を載置して成膜を行えばよい。
【００１４】
堆積条件は、装置構成、構造等により適正な条件が適宜選択されるが、例えば、Ｃｕ（ｈｆａｃ）（ｔｍｖｓ）流量；１〜２．５ｇ／分、キャリアガス　３００ｍｌ／分、基板温度１５０〜２００℃、圧力；１００〜１０００Ｐａの範囲が好適に用いられる。このような条件でシリコーン上にＣｕ薄膜を堆積させると、極めて密着性の高いＣｕ膜形成基板が得られる。
Ｃｕ膜を形成した後、最後に、一般のフォトリソグラフィによりＣｕ膜のパターニングを行い、膜形成基体を完成する。
【００１５】
次に、シリコーンに対してＣＶＤ−Ｃｕ膜が極めて高い密着性を示す実験結果を以下に説明する。この実験ではシリコーンゴムとポリイミドフィルム上にＭＯＣＶＤ法でＣｕ膜を形成し、テープテストにより密着性を評価した。用いた試料は以下の通りである。
試料１：東芝シリコーン製ミラブル型シリコーンゴムＴＳＥ２２１−５Ｕ）
試料２：三菱樹脂製シリコーンゴム珪樹ＣＦ−２００−５Ａ
試料３：スリオンテック製ポリイミドテープ（６５００）
Ｃｕ（ｈｆａｃ）（ｔｍｖｓ）流量を２．５ｇ／分、圧力を１００Ｐａとし、基体温度を１９０℃に維持して、１２０秒で１５０ｎｍのＣｕ膜を堆積した。Ｃｕ膜の一部（１０ｍｍｘ１０ｍｍ）をナイフで１ｍｍｘ１ｍｍ角の微小片に分割するように傷をつけた。市販のセロハンテープをこの部分に貼り付けて一気に引きはがしたところ、試料３のポリイミド上のＣｕ膜は、１００個の微小片全てが剥離したのに対し、試料１及び２のシリコーンゴム上のＣｕ膜は全く剥離せず、シリコーンゴム上にＣＶＤ法により堆積したＣｕ膜は極めて高い密着性を示すことが分かった。
【００１６】
次に、図１（ｂ）に示した膜形成基体の作製方法を説明する。
基材１１に貫通口１４を形成した後、基材１１上にシリコーン層１２を形成し、その後図１（ａ）の場合と同様にして膜を堆積し、パターニングすればよい。ここで、基材が金属等の導電体の場合は、ＣＶＤ膜堆積時の基体加熱にＲＦ誘導加熱法やマイクロ波誘導加熱法を用いることができる。
なお、シリコーン層１２は、例えば、種々のオルガノアルコキシシラン又はオルガノハロゲン化シラン、その加水分解物、あるいはその脱水縮重合物等と触媒とを含む組成物液又は溶液を基材１１上に塗布し、加熱、紫外線により重合・硬化させて形成することができる。また、塗布方法としては、スプレーコーティング法、ディップコーティング法又はロールコーティング法が好適に用いられる。さらには、特開平５−６５４１４号公報に開示されたペースト状のシリコーン組成物で基材を覆い、熱硬化等させてもよい。
一方、基材１１としては、エポキシやポリイミド等の有機絶縁性基板及びガラス、セラミック等の無機の絶縁性基板の他、金属基板やごれらの複合基板を用いることができる。基材は、リジッド及びフレキシブル基板のいずれでもよい。
【００１７】
次に、本発明の第２の実施形態を図２に示す。
図２（ａ）は、３次元構造物の一例であるシリコーンチューブ１０の内面又は／及び外面に膜１３を形成した膜形成基体１を示す模式断面図である。図２（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
このようなガスが入りにくい細管内部に膜を堆積するには、サイクリックパージ法が好適に用いられる。即ち、基体を所定の温度に加熱し維持した状態で原料ガスの供給と排気を例えば１０００Ｐａと１Ｐａとの間で繰り返し行い、細管内部にも原料ガスが周期的に供給されるようにして膜を堆積する方法である。
本実施形態においても、異なる材料の細管基材にシリコーン組成物を塗布し重合硬化させてシリコーン層を形成したものであってもよい。細管基体の形状は図ではまっすぐな形状としているが、例えば、図３（ａ）に示すように、末端或いはその途中に分岐している形状でもよい。また、その断面は中空の円形に限らず３角形又はそれ以上の多角形でもよい。以上のサイクリックパージ法は、上記細管の他、図３（ｂ）に示すように、基体内部で広がりを有する空間の内壁に均一膜厚の薄膜を形成するのに特に好適に用いられる。
【００１８】
以上述べてきたように、Ｃｕ膜は半導体や電子部品の配線材料として広く用いられているが、ＣｕはＴｉ、Ａｇ及びこれらの内少なくとも１つを含む化合物又は混合物と同様に抗菌性を有することから、この特性を活用した医療器具等の応用も検討されている。例えば、内径１〜３ｍｍのシリコーンゴムチューブの内外表面にＣｕ膜を堆積させた膜形成基体はて尿道カテーテルに応用することが可能であり、シリコーン上に形成したＣｕ膜は、密着性に優れるため、長期間にわたり雑菌の繁殖を予防した尿道カテーテルを実現可能である。また、医療用のトレイや容器の抗菌処理や抗菌シートに用いる等、医療分野での種々の応用が可能である。一方、台所の流し等にＣｕ膜処理したものを用いることによりぬめり等を防止することができる。このような用途においては、シリコーンそのものを所望の形状に加工して、その表面にＣｕ膜をＣＶＤで堆積させてもよいし、プラスチック等の任意の材料で所定の形状に加工しておき、この上にシリコーン層を形成しＣｕ膜を堆積させてもよい。
【００１９】
以上の実施形態では、Ｃｕ膜についてのみ述べてきたが、本発明はＣｕ膜に限定されるものではなく、ＣＶＤ法により成膜可能な膜であればＴｉ，Ａｌ、ＴｉＮ等、金属、化合物等の導電性膜あるいは絶縁膜に適用でき、用途に応じて選択すればよい。
【００２０】
【発明の効果】
本発明により、密着性、膜厚均一性、段差被覆性等に極めて優れた導電性膜をシリコーン基体上又はシリコーンを介して種々の基体上に形成することが可能となり、様々な分野での応用が可能となる。プリント配線基板、特にフレキシブル基板においては、配線の高密度化及び高信頼性化が達成でき、さらにポリイミドに比べて大幅なコストダウンが可能となる。
【００２１】
また、抗菌性を有するＣｕ膜等を用いることにより、シリコーンを介して種々の形状、材料の上に密着性よくＣｕ膜等を形成できることから、医療器具や生活用品等、種々の用途に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の膜形成基体の一例を示す模式図である。
【図２】本発明の膜形成基体の他の例を示す模式図である。
【図３】本発明の膜形成基体の他の例を示す模式図である。
【図４】基板の段差部分を説明する模式図である。
【符号の説明】
１　膜形成基体、
１０　基体（基板）、
１１　基材、
１２　シリコーン層、
１３　膜、
１４　貫通口。
【図１】
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【図２】
2004099969.tif 000004
【図３】
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【図４】
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