(57)【要約】【課題】  微細なスルーホールが制御性よく形成された導電膜、およびその製造方法を提供する。【解決手段】  スルーホールが形成された導電膜の製造方法は、基板１０の一主面１０ａ上に複数のマスク１１を間隔をおいて形成する工程と、基板１０の一主面１０ａのうちマスク１１が形成されていない部分から、導電性材料からなる膜をメッキ法によって成長させることによって、サイズが２０μｍ以下であるスルーホール１２ａがマスク１１の中央の上方に位置する部分に形成された導電膜１２を形成する工程と、基板１０およびマスク１１と導電膜１２とを分離する工程と、を含む。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性材料からなり複数のスルーホールが所望の間隔で形成された導電膜であって、
前記スルーホールのサイズが２０μｍ以下である、スルーホールが形成された導電膜。
【請求項２】
前記導電性材料がニッケルである請求項１に記載の導電膜。
【請求項３】
前記導電膜の厚みが１００μｍ以上であり、前記スルーホールのサイズが３〜８μｍである請求項１又は２に記載の導電膜。
【請求項４】
(i) 基板の一主面上に複数のマスクを間隔をおいて形成する工程と、
(ii) 基板の前記一主面のうち前記マスクが形成されていない部分から、導電性材料からなる膜をメッキ法によって成長させることによって、サイズが２０μｍ以下であるスルーホールが前記マスクの中央の上方に位置する部分に形成された導電膜を形成する工程と、
(iii) 前記基板および前記マスクと前記導電膜とを分離する工程と、
を含む、スルーホールが形成された導電膜の製造方法。
【請求項５】
前記マスクの平面形状が、一辺が１５０μｍ以上の矩形状である請求項４に記載のスルーホールが形成された導電膜の製造方法。
【請求項６】
複数の前記マスクが５０μｍ以下の間隔で配置されている請求項４又は５に記載のスルーホールが形成された導電膜の製造方法。
【請求項７】
前記(i)の工程において、リソグラフィー法を用いて前記マスクを基板の一主面上に形成する請求項４〜６のいずれか１項に記載のスルーホールが形成された導電膜の製造方法。
【請求項８】
前記基板が導電性基板であり、前記メッキ法が電解メッキ法である請求項４〜７のいずれか１項に記載のスルーホールが形成された導電膜の製造方法。
【請求項９】
前記導電性材料がニッケルである請求項８に記載のスルーホールが形成された導電膜の製造方法。
【請求項１０】
前記(ii)の工程において、電解メッキの電流値を増加させながら、メッキを行う請求項８又は９に記載のスルーホールが形成された導電膜の製造方法。
【請求項１１】
前記(iii)の工程において、前記基板および前記マスクと前記導電膜とをアルカリ溶液に浸漬することによって分離する請求項４〜１０のいずれか１項に記載のスルーホールが形成された導電膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スルーホールが形成された導電膜およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
所定パターンで微細スルーホールを有する多孔性金属膜や金属板を製造する方法として、電解メッキを用いる方法が報告されている。例えば、特開平９−１３６４２２号公報（特許文献１）では、母型上にフォトレジストでパターンを形成した後、２段階で電解メッキを行うことにより、フォトレジストと同等サイズ（４０μｍ）の孔径をもつスルーホール金属板が製造されている。また、文献(Science, Vol. 268, pp. 1466-1468, 9 June 1995)では、陽極酸化アルミナを母型として、電解メッキを含む２段階の鋳型プロセスにより、スルーホール金属膜が製造されている。
【０００３】
しかし、これらの製造法においては、電解メッキプロセスによってスルーホールの細孔径をコントロールするといったことは行われていなかった。
【０００４】
特に、後者では、陽極酸化アルミナが有する限定された細孔径サイズを持つスルーホール金属膜しか製造することができない。さらに、いずれも製造工程が複雑であり、また多段階からなるといった欠点がある。
【０００５】
多孔性微細スルーホール金属膜又は金属板を製造する方法で、メッキ以外を用いるものでは、金属箔にエッチングやパンチング等により孔を形成する製造法が提案されている。例えば、特開平６−５２７９４号公報（特許文献２）では、エッチング、特開平１０−２０２５９４号公報（特許文献３）では、パンチングにより孔が形成されているが、いずれの場合も細孔径サイズが数十μｍ（例えば、特許文献３においては３０μｍ）と大きく、また細孔径のコントロールも行われていなかった。
【特許文献１】特開平９−１３６４２２号公報
【特許文献２】特開平６−５２７９４号公報
【特許文献３】特開平１０−２０２５９４号公報
【非特許文献１】Science, Vol. 268, pp. 1466-1468,9 June 1995
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記状況に鑑み、本発明は、メッキを用いた簡便な方法による、微細なスルーホールが制御性よく形成された導電膜、およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、導電性材料からなり複数のスルーホールが所望の間隔で形成された導電膜であって、前記スルーホールのサイズが２０μｍ以下である、スルーホールが形成された導電膜である。
【０００８】
一つの実施形態では、前記導電性材料がニッケルである。
【０００９】
一つの実施形態では、前記スルーホールのサイズが３〜８μｍである。
【００１０】
また、本発明の製造方法は、(i) 基板の一主面上に複数のマスクを間隔をおいて形成する工程と、(ii)基板の前記一主面のうち前記マスクが形成されていない部分から、導電性材料からなる膜をメッキ法によって成長させることによって、サイズが２０μｍ以下であるスルーホールが前記マスクの中央の上方に位置する部分に形成された導電膜を形成する工程と、(iii)前記基板および前記マスクと前記導電膜とを分離する工程と、を含む、スルーホールが形成された導電膜の製造方法である。
【００１１】
一つの実施形態では、前記マスクの平面形状が、一辺が１５０μｍ以上の矩形状である。
【００１２】
一つの実施形態では、複数の前記マスクが５０μｍ以下の間隔で配置されている。
【００１３】
一つの実施形態では、前記(i)の工程において、リソグラフィー法を用いて前記マスクを基板の一主面上に形成する。
【００１４】
一つの実施形態では、前記基板が導電性基板であり、前記メッキ法が電解メッキ法である。
【００１５】
一つの実施形態では、前記導電性材料がニッケルである。
【００１６】
一つの実施形態では、前記(ii)の工程において、電解メッキの電流値を増加させながら、メッキを行う。
【００１７】
一つの実施形態では、前記(iii)の工程において、前記基板および前記マスクと前記導電膜とをアルカリ溶液に浸漬することによって分離する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、サイズが２０μｍ以下の微細なスルーホールが制御性よく形成された導電膜が容易に得られる。なお、本明細書では、スルーホールのサイズとは、スルーホールが実質的に円形の場合にはその円の最大径を意味し、スルーホールが実質的に矩形の場合には、その矩形の最大の辺の長さを意味する、
導電膜の材質についても、メッキ可能なものであれば、適用できる。すなわち、細孔構造および材質の選択の自由度が高く、これによって、隔膜、フィルター、電極をはじめとする多孔性材料としての機能を向上させることができ、その有用性を高める効果がある。また、製作プロセスが少なく、かつ簡便であり、作製コストを低減できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に本発明の実施の形態を具体的に説明する。
【００２０】
本発明の導電膜およびその製造方法について説明する。
【００２１】
本発明の導電膜は、導電性材料からなり、複数のスルーホールが所望の間隔で形成された導電膜であって、スルーホールのサイズは２０μｍ以下である（例えば、１μｍ〜２０μｍ）。好ましくは、スルーホールのサイズは１０μｍ以下であり、さらに好ましくは３〜８μｍである。
【００２２】
導電性材料には、例えば、ニッケル、金、銅をはじめとする各種金属および半導体を用いることができる。これらの中でも、ニッケルは、メッキによる形成が容易であるため好ましい。
【００２３】
メッキの成長は、全方向（基板平面方向と膜厚方向）に等速で進むので、本発明の導電膜の厚さは、最大でマスクの厚みにマスク平面の辺の長さの半分を加えたものとなる。よって、マスク平面の辺の長さが１５０μｍ以上では、導電膜の厚さは約１００μｍ以上のものが得られる。
【００２４】
後述するように、マスク平面の辺の長さを大きくすることで、導電膜の分離の工程が容易になる。
【００２５】
また、導電膜の厚みを１００μｍ以上とすることで、導電膜を自立膜としてハンドリングすることが同時に可能になる。
【００２６】
本発明の導電膜には、サイズが２０μｍ以下のスルーホールが形成されている。スルーホールのサイズは好ましくは１０μｍ以下であり、さらに好ましくは３〜８μｍである。
【００２７】
通常、スルーホールは、所望のサイズで且つ所望の配列に形成されている。例えば、スルーホールは、そのサイズの誤差が１０％以下であり、２００μｍ〜１０００μｍの間隔で配置される。スルーホールの配列に限定はないが、例えば、マトリックス状（格子点状）に配置される。
【００２８】
以下本発明の導電膜の製造方法について、図１に基づいて説明する。
【００２９】
本発明の製造方法では、まず、図１（ｂ）に示すように、基板１０の一主面１０ａ上に複数のマスク１１を形成する（工程(i)）。
【００３０】
基板１０には、さまざまな基板１０を用いることができるが、導電膜１２を電解メッキ法で形成する場合には、ステンレスなどの導電性基板１０を用いる。
【００３１】
マスク１１は、例えば、フォトリソグラフィーにより形成できる。マスク１１の材料には、その形成方法に応じた材料を用いることができるが、後述するメッキ工程(ii)では、剥離などを起こさず、なおかつ、後述する基板１０からの導電膜１２の分離工程（工程(iii)）においては、溶解などにより容易に分離を可能とする材料を用いる必要がある。具体的には、例えば、クレゾールノモラック樹脂をベース材としたものが使用できる。
【００３２】
マスク１１は形成する導電膜１２の所望とする厚み、スルーホール１２ａサイズ等に応じて、所定の形状および配列に形成される。例えば、正方形などの矩形状のマスク１１を一定の間隔でマトリックス上に配置される。
【００３３】
本発明の方法の一例では、マスク１１の平面形状が一辺が１５０μｍ以上（例えば、２１４μｍ）の矩形状である。また、本発明の方法の一例では、複数のマスク１１が５０μｍ以下（例えば、４０μｍ）の間隔で配置される。
【００３４】
一主面１０ａのうち、マスク１１が形成される面積は、マスク１１が形成されない面積よりも大きい。「マスクが形成される面積」／「マスクが形成されない面積」の比は、１．５以上に設定されることが好ましい。上記比をこの値に設定することによって、工程(iii)において形成される導電膜１２を基板１０およびマスク１１から容易に剥離することができる。すなわち、基板１０上に形成された導電膜１２の接続面は、マスク１１に比べて基板１０表面から剥離し難いので、この接続面の面積比を小さく設定することにより、導電膜１２の基板１０表面からの離型性を上げることができる。
【００３５】
次に、図１（ｃ）に示すように、基板１０の一主面１０ａのうちマスク１１が形成されていない部分から、導電性材料からなる膜をメッキ法によって成長させる。これによって、図１（ｄ）に示すように、サイズが２０μｍ以下であるスルーホール１２ａがマスク１１の中央部の上方に位置する部分に形成された導電膜１２が形成される。
【００３６】
導電性材料には、上述した材料を用いることができる。メッキは、電解メッキおよび無電解メッキのいずれで行ってもよい。
【００３７】
電解メッキする場合には、電解メッキの電流値を増加させながら、メッキを行うのが好ましい。導電膜１２の表面積がメッキの成長につれて増大するため、メッキ時の電流密度をほぼ一定にするためである。
【００３８】
導電膜１２は、マスク１１が形成されていない部分から成長し、マスク１１を覆うように成長する。メッキは、スルーホール１２ａが所望のサイズになるまで行われる。
【００３９】
本発明の方法の特徴は、メッキを制御することによってスルーホール１２ａのサイズを制御することにある。スルーホール１２ａのサイズの制御は、例えば、メッキ浴およびメッキ時間を制御することによって行うことができる。また、顕微鏡でスルーホール１２ａのサイズをモニターしながらメッキすることによって、スルーホール１２ａのサイズを制御してもよい。
【００４０】
次に、基板１０およびマスク１１と導電膜１２とを分離する（工程(iii)）。分離の方法は、特に限定はないが、例えば、基板１０とマスク１１と導電膜１２とをアルカリ溶液に浸漬することによって行うことができる。このような方法によりマスク１１が溶解し、および導電膜１２が基板１０表面から剥離して、簡便に導電膜１２が得られる利点がある。
【００４１】
このようにして、図２に示すように、サイズが２０μｍ以下のスルーホール２２ａが形成された導電膜２２が得られる。なお、図２において、一点破線はマスクのあった箇所を示している。本発明の方法では、マスク１１の配置やメッキ方法などによって、スルーホール１２ａの配置およびサイズを簡単に制御できる。また、本発明の方法では、１段階のメッキで導電膜１２を形成し、それを簡単に剥離できるため、低コストで、スルーホール１２ａが形成された導電膜１２を形成できる。
【実施例】
【００４２】
以下、実施例によって本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
実施例１
ステンレス（SUS304）基板上に、フォトレジスト（XP-20602、ジプレイ社）をスピンコーターにより５μｍの厚さで塗布した。９０℃で２５分間乾燥させた後、２５４μｍ周期、正方格子状のパターンを露光した。現像して２１４μｍの四方のフォトレジストのパターンを残し、これ以外の部分を除去した。これにニッケル電解メッキを、メッキ浴（スルファミン酸ニッケル  ４５０ｇ／リットル、ホウ酸  ３５ｇ／リットル）中、５０℃で１１．５時間行った。この時、電流値を、５００ｍＡ（１時間）から６００ｍＡ（０．５時間）、８００ｍＡ（２時間）、１０００ｍＡ（４時間）、１２００ｍＡ（４時間）と段階的に大きくした。
【００４３】
この後、５％ＮａＯＨ中に４０℃で２分間浸漬することにより、ステンレス基板およびフォトレジストをニッケルメッキ層より除去した。
【００４４】
その結果、細孔間隔が２５４μｍで、細孔径が５μｍの、正方格子状に等間隔に配列した多孔性微細スルーホールニッケル膜を得た。
【００４５】
各スルーホールは理想的な規則配列をしており、細孔径の均一性も良好であった。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、フィルター、印刷用スクリーン、インクジェットノズル等各種噴射ノズル、ブラウン管のシャドウマスク、アーパチャーグリル、ＩＣリード、蛍光表示メッシュ、電磁波遮蔽シート、隔膜（例えば、太陽光利用水素製造装置用の隔膜）、電極などに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の製造方法の一例を模式的に示す工程断面図である。
【図２】図１（ｄ）の状態を示す上面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０      基板
１０ａ    一主面
１１      マスク
１２、２２  導電膜
１２ａ、２２ａ  スルーホール
【図１】
2005256065.tif 000003
【図２】
2005256065.tif 000004