(57)【要約】【課題】電子回路の基板などに用いられる誘電体膜として、欠損部がなく、所定の厚さの均質な多孔質基板を提供すると共に、そのような多孔質基板を容易に得ることのできる方法を提供すること。【解決手段】成型容器により形成される多孔質基板６の製法であって、大気圧下においてゾルを生成し、大気圧よりも高い気圧下において前記ゾルを加熱することにより、前記成型容器内で前記ゾルをゲル化する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成型容器により形成される多孔質材料の製法であって、大気圧下においてゾルを生成し、大気圧よりも高い気圧下において前記ゾルを加熱することにより、前記成型容器内で前記ゾルをゲル化することを特徴とする多孔質材料の製法。
【請求項２】
前記ゲル化が、１０Ｋｇ／ｃｍ２よりも低い気圧下で行われる、請求項１記載の多孔質材料の製法。
【請求項３】
前記成型容器が、スペーサーを挟んで対向する一対の平板を有し、前記一対の平板の間に形成される間隙内で前記ゲル化が行われ、前記間隙の厚みが５ｍｍ以下（０を含まない）である請求項１または請求項２に記載の多孔質材料の製法。
【請求項４】
前記ゲル化を行う工程が、一対の平板によって構成される間隙内で、ゾル−ゲル反応により３次元網目状の骨格相と溶媒に富む溶液相に分離した湿潤ゲルを形成する工程、該湿潤ゲルの前記溶媒を乾燥除去する工程、および前記一対の平板のうち少なくとも片側の平板を除去する工程、を含む請求項１〜請求項３のいずれかに記載の多孔質材料の製法。
【請求項５】
前記一対の平板で構成される間隙内において、前記湿潤ゲルは、前記一対の平板の相対向する各面に接触するように前記一対の平板により塞がれている請求項４記載の多孔質材料の製法。
【請求項６】
前記除去される平板の少なくとも一部が、当該平板の表面に形成される骨格相の皮膜から容易に剥離可能な板で構成されている請求項４または請求項５に記載の多孔質材料の製法。
【請求項７】
前記一対の平板の少なくとも一方は、前記湿潤ゲルに接触する面の少なくとも一部が金属板もしくは表面の一部に金属の層を有する板である請求項４〜６のいずれかに記載の多孔質材料の製法。
【請求項８】
前記金属板もしくは表面の一部に金属の層を有する板の表面に、シリコンを主とする材料で構成される薄膜が形成されている請求項７記載の多孔質材料の製法。
【請求項９】
前記３次元網目状の骨格相が、少なくとも金属アルコシキドと水を含み、且つ触媒と溶媒のいずれか又は両方を含む混合液からゾル−ゲル反応によって形成されたものである、請求項４〜８のいずれかに記載の多孔質材料の製法。
【請求項１０】
前記金属アルコキシドとして、メチル基を有するシリコンアルコキシドを使用する請求項９記載の多孔質材料の製法。
【請求項１１】
前記骨格相が、シリカを主成分とするものである請求項９または請求項１０に記載の多孔質材料の製法。
【請求項１２】
前記容易に剥離可能な板の表面が、炭素、炭化水素系樹脂またはフッ素樹脂を主成分とする疎水性表面である請求項６〜１１のいずれかに記載の多孔質材料の製法。
【請求項１３】
前記容易に剥離可能な板の表面が、Ａｌ，Ｃｕおよび貴金属から選ばれる少なくとも一種を主成分とする金属である請求項６〜１１のいずれかに記載の多孔質材料の製法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多孔質材料の製法に関するものであり、特に、高周波伝導線路などを配設するための、低誘電率・低誘電損失の絶縁性基板に用いられる多孔質材料の製法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体素子の層間絶縁膜などでは、比誘電率が２以下である低誘電率の層間絶縁膜が求められており、膜素材として材料そのものの密度を下げた多孔質材料を用いることが提案されている。同様に、素子を実装するための電気回路やアンテナなどを構成する誘電体基板や積層基板についても、より高い周波数での動作が求められており、この様な場合は、誘電率だけでなく誘電損失の低減という観点からも、多孔質の絶縁膜や誘電体膜が求められる。
【０００３】
その他、センサーや化学反応を伴う反応セルなどの電気・電子部品の分野でも、比表面積が大きく、比重が小さく、熱伝導度が小さい、などの特性が求められており、絶縁膜や誘電体膜としてこれらの特性を満足する多孔質膜が注目されている。
【０００４】
これら多様な用途に適用される電気・電子部品の基板として使用される多孔質膜は、化学的、物理的、熱的に安定なシリカ系材料などの無機材料で形成されることが多い。また、これらの多孔質膜は、必要とされる特性や機能に応じて膜厚を任意に調整できることが望ましい。たとえば、２５ＧＨｚを超えるミリ波領域で有効な低損失基板として用いられる誘電体膜では、１００μｍ程度の厚さが必要とされる。
【０００５】
これらの多孔質膜を形成するための方法として例えばスピンコート法を採用した場合、得られる多孔質膜の厚さは原料溶液の粘度とスピンコートの回転数によりほぼ決まってくるので、特に厚肉のものを得たい場合には、希望通りの膜厚を得ることが難しい。
【０００６】
また上記原料溶液としては、金属アルコキシド等をゾル−ゲル反応で加水分解させるため、水、酸触媒、界面活性剤などを含む混合溶液が使用されるが、それらの混合比率は、例えば特許文献１などに記載されているように、多孔質膜の構造決定に主眼を置いて調合しなければならないため、塗布工程で希望する膜厚を得るための最適粘度に調整できるとは限らず、原料溶液の粘度が希望する厚さに対して低くなり過ぎることも多い。この様な場合、スピンコートの様な塗布法では多孔質膜の乾燥厚さが１μｍ程度に制限され、特に厚膜の多孔質膜を得ることが難しい。
【０００７】
また、特許文献２に開示されている様な方法では、塗布後直ちに固体成分と溶媒が分離して乾燥・固化するので、比較的薄肉の膜を形成するのには有効であるが、厚肉の多孔質膜を得ようとすると、乾燥時の収縮などによって膜が割れたり亀裂が生じたりするといった問題を生じる。しかも、開放された空間内でゾル−ゲル法により形成した多孔質体や、バルク体として作製した多孔質体から切り出した板材では、多孔質体の表面に無数の穴や凹凸ができるため、表面に薄膜状の回路や配線を形成する際に障害となる。
【０００８】
特許文献３には、多孔質材を用いたマイク口ストリップ基板が記載されている。しかし、その製法には回路を形成する側の表面状態は記載されておらず、基本的には開放系の容器を用いたバルク材の製法と同じであり、また薄膜状誘電体として厚さの均−性に関する配慮もなされていない。
【０００９】
更に特許文献４には、ポリイミドからなるフィルム状の多孔質材が開示されているが、耐熱性や機械的特性において満足し得るものとはいえない。
【特許文献１】特開平１１−２９２５２８号公報
【特許文献２】特開２００５−７８０号公報
【特許文献３】特開平８−２２８１０５号公報
【特許文献４】特開２００３−２０１３６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記特許文献１の特許請求の範囲等には、間隙１ｍｍ以下の部材内においてゲルを調製することが記載されているが、本発明者等の研究では、実験条件によっては、ゲル化時の加熱により気泡が発生し、発生する気泡が一箇所に集まり、例えば部材内の隅部など、ところどころゲルが存在しない箇所、すなわち欠損部を生じてしまうことが分かった。
【００１１】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、欠損部がない多孔質材料、所定の厚さの均質な多孔質板（膜）を提供すると共に、そのような多孔質材料を容易に得ることのできる方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の多孔質材料の製法は、成型容器により形成される多孔質材料の製法であって、大気圧下においてゾルを生成し、大気圧よりも高い気圧下において前記ゾルを加熱することにより、前記成型容器内でゾルをゲル化するものであり、高圧力下でゲル化を行うため、ゾルを構成する原料溶液中に溶解していた気体成分が大気中に放散されることを抑制し、その結果、成型容器の隅まで隙間なくゲル固体が生成されるものである。
【００１３】
本発明を実施するにあたり、ゲル化を行うときの圧力は、１０Ｋｇ／ｃｍ２以下とすることが好ましい。
【００１４】
また、成型容器が、スペーサーを挟んで対向する一対の平板を有し、一対の平板の間に形成される間隙内でゲル化が行われ、間隙の厚みが５ｍｍ以下（０を含まない）であることが好ましい。
【００１５】
また、前記ゲル化を行う工程が、一対の平板によって構成される間隙内で、ゾル−ゲル反応により３次元網目状の骨格相と溶媒に富む溶液相に分離した湿潤ゲルを形成する工程、該湿潤ゲルの前記溶媒を揮発除去する工程、および前記一対の平板の少なくとも一方は、上記湿潤ゲルに接する面のうち少なくとも片側の平板を除去する工程を含むことが更に好ましい。
【００１６】
上記の製法を実施するに当り、湿潤ゲルは、一対の平板で構成される隙間内において、該一対の平板の相対向する各面に接触するようにして塞がれているのがよく、また、除去される平板の面のうち少なくとも一部は、当該平板の表面に形成される骨格相の皮膜から容易に剥離可能な板で構成しておくのがよい。
【００１７】
平板の少なくとも一方は、湿潤ゲルに接触する面の少なくとも一部が金属板もしくは表面の一部に金属の層を有する板を使用することができ、また、金属板もしくは表面の一部に金属の層を有する板の表面に、シリコン主体の材料で構成される薄膜を形成しておけば、一方の平板に多孔質層が強固に接合一体化された基板を得ることができる。
【００１８】
上記３次元網目状の骨格相を構成する原料素材は、少なくとも金属アルコシキドと水を含み、且つ触媒と溶媒のいずれか一方もしくは両方を含むゾル−ゲル反応性の混合液であり、中でも前記金属アルコキシドがメチル基を有するシリコンアルコキシドであり、また骨格相がシリカを主成分とするものは、より小さな伝送損失を有する多孔質誘電体基板となるので好ましい。
【００１９】
また一対の平板は、平行に配置された２枚一対で構成するのがよく、そのうち、少なくとも１方側の前記「容易に剥離可能な板」の表面は、炭素、炭化水素系樹脂またはフッ素樹脂を主成分とする疎水性表面で構成し、或いはＡｌ，Ｃｕおよび貴金属から選ばれる少なくとも１種を主成分とする金属で構成するのがよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、大気圧よりも高い圧力下でゲル化を行うため、ゲル化中の気泡の発生が少なく、欠損部分の少ない多孔質材料を容易に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の多孔質材料の製法では、まず、大気圧下において、ゲルの原材料となるゾルを調製する。ゾルの調製は、原料となる材料および金属アルコキシドを混合し、加水分解反応させることにより行うが、反応を制御するために、通常、材料を室温よりも低い温度に冷却する。
【００２２】
次に、調製されたゾルを成型容器内に導入する。ここで、成型容器というのは、必ずしも一体形成されたものでなくてもよく、底部や側面部など、個別の部品から構成されたものであってもよく、ゾルを一定の範囲に留めておくことができるものであれば使用することができ、その形態は問わない。したがって、成型容器としては、例えば一対の平板を平行に配置し、これらが均一な厚さの間隙を形成するように、一対の平板の間にスペーサーを配置して構成される鋳型が考えられる。
【００２３】
この成型容器にゾルを導入し、これを加熱することによりゲル化を行うが、加熱により、ゾルを形成する溶液中に溶解していた気体が気泡となって出てくる。これは、ゾルの調製時よりもゲル化時は相対的に高い温度となっているので、気体のゾル溶液に対する溶解度が低くなり、ゾル溶液中に溶けていた気体が溶液の外に放散してしまうためである。この気体が集まって気泡となり、最終的に形成される多孔質材料（多孔質基板）に欠損部を作ってしまう原因となる。したがって、気体が溶液中から放散されないように、大気圧よりも高い圧力を加えながらゲル化を進めればよい。その結果、成型容器の隅まで隙間なく多孔質基板が生成される。
【００２４】
多孔質基板が形成された後は、大気圧中に戻してもゲルの骨格は完成しているので、残存する溶液から気体が発生しても、多孔質基板に欠陥等を生じさせるという問題は生じない。
【００２５】
ゲル化を行う際の温度は、通常３０℃〜１３０℃程度であるので、通常のゲル化のための設備をそのまま使用することができる。加圧圧力は特に制限されないが、ゲル化時の圧力があまりに高すぎると、３次元網目状の骨格相を有する湿潤ゲルが形成し難くなることが予想されるため、１０Ｋｇ／ｃｍ２以下とすることが合理的である。更に好ましくは３Ｋｇ／ｃｍ２以下である。
【００２６】
また、本発明は、成型容器を構成する上記一対の平板の間の間隙を、厚み５ｍｍ以下とする場合に効果的である。厚みが５ｍｍよりも大きい場合には、発生した気泡が欠損部になったとしても、研磨などにより容易に欠損部を取り除くことができるためである。
【００２７】
なお、ゲル化する際の圧力は、加熱時に発生する気体を、当該加熱温度においてゾル溶液中に溶解せしめる程度以上のものとすると、より確実な効果が期待できる。すなわち、簡便には、ゾルを調製する際の温度、大気の圧力をそれぞれｔ１、Ｐ１、ゲル化させる際の温度、大気の圧力をそれぞれｔ２、Ｐ２とし、温度ｔ１、ｔ２における大気のゾル溶液に対する溶解度を示すヘンリー定数をそれぞれＥｔ１、Ｅｔ２とした場合、次に示す（１）式を満足することが望ましい。
Ｐ２≧（Ｅｔ１／Ｅｔ２）・Ｐ１          ・・・（１）
但し、ゲル化時の温度におけるゾル溶液の蒸気圧がＰ２を上回る場合には、その蒸気圧以上の圧力を印加する必要がある。
【００２８】
以下、上記した本発明の実施の形態における多孔質基板の製法を前提として、更に好ましい他の実施の形態について説明する。
【００２９】
優れた誘電特性を有する多孔質体を形成するための部材として、好ましくは２枚一対の平板を任意の間隙をあけて好ましくは平行に配置し、その内部でゾル−ゲル反応を行うことによって、３次元網目状に形成された無機材料を主成分とする骨格相（固体相）と溶媒に富む溶液相とに分離した湿潤ゲルを形成する。この際、前記湿潤ゲルは、一対の平板で構成される上記間隙内において、一対の平板の相対向する各面に接触するように当該一対の平板で塞がれているのがよい。
【００３０】
なお、ゾル−ゲル法とは重合可能な低分子化合物を生成し、最終的に凝集体や重合体を得る方法一般のことを指す。例えば、金属アルコキシドの加水分解のほか、金属塩化化合物の加水分解、カルボキシル基、β−ジケトンのような加水分解性の官能基を持つ金属塩あるいは配位化合物の加水分解、金属アミン類の加水分解が挙げられる。
【００３１】
その後、前記溶液相を乾燥させる工程（乾燥工程）と、前記一対の平板のうち少なくとも片側の平板を除去する工程（平板除去工程）を任意の順序で実施することにより、多孔質基板を得る。
【００３２】
ここで除去される平板は、エッチング等の方法で溶解除去してもよいが、形成される多孔質基板と接する側の面の少なくとも一部を容易に剥離可能な素材で構成しておけば、平板を剥離除去するだけで多孔質基板の表面を簡単に露出させることができるので好ましい。
【００３３】
具体的には、平板の表面を炭素、フッ素樹脂や炭化水素系樹脂などの疎水性面で構成しておけば、硬化した湿潤ゲルもしくはその乾燥膜から平板を容易に剥離除去できる。また平板の素材として、Ａｌ，Ｃｕや貴金属（具体的にはＡｕ，Ｐｔなど）などの板材、或いは表面の一部に金属層を形成もしくはクラッドした平板を使用した場合でも、平板間の間隙内部でゾル−ゲル反応により形成される３次元網目状硬化物（ゲル）の骨格相が金属表面に密着し難いので、含水ゲルまたはその乾燥物から平板を容易に剥離除去できる。
【００３４】
骨格相の構成素材としては、珪素、Ｔｉ、Ａｌ、ホウ素などの金属アルコキシドが好適であり、特にシリカを主成分とするもの、例えばメチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラノルマルブトキシシラン、トリエトキシシラン、トリメトキシシラン等のシリコンアルコキシドは、化学的に安定で誘電率の低い多孔質膜を形成するので、好ましい素材として推奨される。なお、Ｓｉに結合するアルキル基は２個以下がよく、より好ましくは１個である。
【００３５】
中でもメチル基を有するシリコンアルコキシドを使用すると、疎水性やクラック耐性などに優れた多孔質基板を得ることができるので好ましい。アルキル基を持ったシロキサンポリマーは種々存在するが、炭化水素鎖が長いと誘電損失が増加する傾向にあるため、誘電損失の低い多孔質基板を得るには、メチル基を有するシリコンアルコキシドが最適である。
【００３６】
本発明では、多孔質基板の誘電率を比誘電率で１．２〜２．０程度に制御、調整することができる。
【００３７】
また、多孔質誘電体の空孔率を高め、均一な空孔を形成するため、原料溶液に多孔質原料として界面活性剤を混合し、後にこの界面活性剤を除去する方法によって多孔質を得る手法（例えば、Mat. Res. Soc. Symp. Proc. Vol.788(2004) Materials Research Society L7.5.1-7.5.10など）があるが、本発明ではこの様な手法で形成した多孔質ゲルに対しても適用可能である。ここで用いられる好ましい界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンデシルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテルなどの非イオン性界面活性剤、テトラデカニルトリメチルアンモニウムクロリド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロリドなどのカチオン性界面活性剤などが挙げられる。また溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコールなどが好ましく使用される。
【００３８】
ところで、多孔質基板の厚さの均一性は、対向して配置される２枚の平板の間隙の均一性に依存することになるが、平板の間に適当な間隔でスペーサーを配置する方法を採用すれば、大きな面積のものでも均一な厚さのものを容易に得ることができる。
【００３９】
平板を除去する面、すなわち例えば誘電体基板としてその上にプリント配線回路を形成する等で利用される面は、誘電体基板の片面であっても両面であってもよい。誘電体基板に対し接地電極として機能する金属面を形成する場合は、はじめから金属板上に誘電体を形成すればよい。即ち、一対の平板の片方のみを除去してもよいし、両方を除去してもよい。
【００４０】
この場合は、間隙内部でゾル−ゲル反応によって生成するゲルの骨格相と反応して密着し易い素材、例えばシリコンを主体とする材料で構成される薄膜や、チタン、ク口ム等の密着層として機能する金属薄膜を形成しておけば、これらの金属板上に多孔質誘電体膜が強固に接合一体化した基板を得ることができる。シリコンを主体とする材料としてはシリコン酸化物が好ましく、この他、シリコン窒化物などを使用することもできる。
【００４１】
相対的に密着力の強い方の平板の構成材料は、電極層として機能させることと、誘電体層との密着力担保の観点と、電気的特性（低抵抗）と、製造プロセス上の条件などから適宜選択すればよい。
【００４２】
ここで基板となる金属の表面、もしくはその密着層として機能する薄膜は、溶液中の触媒（酸またはアルカリ）や有機溶媒に溶解せず、かつ骨格相となるシリカ含有化合物などに対して親和性のよい材質が好ましい。ＳｉＯ２等の金属酸化物や、チタン、ク口ムなどの表面に金属酸化物を形成し易い遷移金属などがその代表例である。
【００４３】
高周波回路を形成する場合などでは、接地電極にも低抵抗が求められるので、上記金属としてはＣｕ，Ａｇなどが使用される。Ａｌも、低抵抗で安価な金属素材として推奨される。但し前記密着層と同ように、金属板も溶液中の触媒（酸もしくはアルカリ）や有機溶媒に溶解しないことが必要であるので、触媒として硝酸を用いる場合はＡｌが、また塩酸や他の弱酸あるいはアルカリを触媒として使用する場合はＣｕが、それぞれ好ましい。
【００４４】
また、この誘電体基板をセンサーや他の電子素子に使用する場合は、上記金属板の代わりに、強度や平坦度が良好で接地電極の機能をもたせた基板材料として、単結晶シリコンやガラス、樹脂などを用いることもできる。単結晶シリコンやガラスを用いた場合、これらはゲルを構成するシリカと結合し易く、触媒にも溶解し難いため、特に密着層を形成せずとも多孔質膜との間で十分な付着力を確保できる。
【００４５】
基板となる多孔質体の形成には、金属アルコシキドと水を必須の出発原料として使用し、反応条件（超音波照射など）によっては無触媒反応を採用し、或いは無溶媒反応を採用することもできる。触媒反応を行う場合は、触媒反応で加水分解した後にゾル−ゲル反応で多孔質の湿潤ゲルとし、これを乾燥して多孔質基板とする。乾燥は、大気中での自然乾燥や加熱乾燥の他、微細な多孔質構造が乾燥時の毛管力などで破壊されるのを防ぐため、超臨界乾燥や、毛管力の小さい溶媒に置換してから乾燥するなどの方法が例示される。
【００４６】
乾燥させる際には、外部空間に対し多孔質の空孔が外気に開放されている必要がある。このため誘電体基板を形成するための鋳型となる前記２枚一対の平板やスペーサーは、乾燥を考慮した構造とすることが望ましい。具体的にはスペーサーに開放部分を設け、外部空間と連通するように形成しておけば、間隙内への原料溶液の充填や乾燥を効率よく行うことができる。
【００４７】
上記の様な方法によって形成された多孔質膜は、ゾルーゲル反応の際に内部で３次元網目状の骨格相を形成するが、同時に平板との界面で該骨格相と同質の皮膜を形成するので、湿潤ゲルまたはその乾燥物から平板を剥離除去すると、その表面に回路形成などに適した平滑な連続皮膜が形成される。このように表面を平滑な連続皮膜とすることで、その表面に例えば回路などを形成する際の配線材などの口スを最小限に抑えることができる。特にミリ波などの高周波領域では、配線表面の抵抗が導体損失を決定付けるが、多孔質膜の表面に平滑な皮膜が存在すると導体損失が低減し、伝送損失の小さな誘電体基板を得ることが可能となる。
【実施例】
【００４８】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前、後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。
【００４９】
本発明の１つの実施例を、図１を参照しつつ説明する。
【００５０】
図１は、誘電体として有用な多孔質基板の製造例を示す断面概念説明図である。まず、多孔質基板を成型するための成型容器となる一対の平板として、２枚のシリコン基板１および２を用意する。一方のシリコン基板２の表面にＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）製のテープ３を貼り付けた。これら２枚一対の平板を、テープ３が内側となるように対向させ、この間でシリコン基板１および２の端部に、厚さ０．１ｍｍ（１００μｍ）の２本のＰＴＦＥ製のスペーサー４を配置することによって平行な間隙５を形成すると共に、側面には乾燥用の開口部（図示せず）を設けた。
【００５１】
多孔質基板６を得るためのゾルである原料溶液は、次のようにして調製した。即ち、１モル濃度の硝酸水溶液とメタノールをそれぞれ３１．２２ｍｌ、３３．９８ｍｌ秤量してサンプル瓶に入れ、氷冷下で撹伴しながらＭＴＭＳ（メチルトリメトキシシラン）１２０ｍｌを加える。その後、５分間撹拌を続けて加水分解反応を進めた。
【００５２】
次に、鋳型となる前記２枚の平板を、袋状の反応容器（図示せず）へ装入する。この反応容器内に上記原料溶液を注ぎ込んで、成型容器が原料溶液に完全に浸漬させる。鋳型（すなわち、間隙５）内にゾルを浸透させた後、反応容器を密封し、これを加圧可能な恒温槽（図示せず）へ移す。恒温槽内部に２Ｋｇ／ｃｍ２の圧力をかけ、恒温槽の温度を４０℃に保って、成型容器内のゾルをゲル化させた。
【００５３】
ゲル化後、約２４時間エージングしてゾル−ゲル反応を完結させた。この処理で、間隙５内にＭＴＭＳ由来のメチル基を持ったシラノール基が３次元網目状に硬化した湿潤ゲルが、２枚の平板の相対向する各面に接触した状態で形成される。
【００５４】
次いで反応容器を開放し溶媒を揮発除去した後、２枚一対の平板からシリコン基板２を剥離した。この時、シリコン基板２に貼り付けたＰＴＦＥ製のテープ３の作用で、シリコン基板２は、特別の処理をせずとも容易に剥離除去することができた。
【００５５】
これらの工程で、メチル基を有するシリカ多孔質基板６が、シリコン基板１上に形成された基板を得ることができた。なお、図１の断面図に現れたシリコン基板１の幅は１５ｃｍ程度であり、シリコン基板１の厚さとシリコン基板１に残された多孔質基板６の厚さの合計は、５ｍｍ程度である。
【００５６】
図２は、本実施例１で得た多孔質基板６を表面側から撮影した写真である。図２から明らかなように、多孔質基板６の端部までゲルが行き届いており、欠陥の発生がなかった。また、亀裂（クラック）や剥離も生じておらず、厚さの均一な多孔質基板６が得られている。多孔質の孔の直径は、０．１μｍ〜１００μｍ程度である。
【００５７】
一方、比較例として作成した多孔質基板について説明する。比較例にかかる多孔質基板は、ゲル化の工程を大気圧にて行った以外は、上記した実施例と同様の条件にて作成されたものである。図３は、比較例にかかる多孔質基板を表面側から撮影した写真である。図３から明らかなように、多孔質基板の端部において、多数の穴、すなわち欠陥が発生していた。
【００５８】
図４は、本発明にかかる実施例で得られた多孔質基板６の表層側断面のＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）写真である。図４から明らかなように、多孔質基板６の内部は３次元網状構造の多孔質相で構成されていることが分かる。
【００５９】
図５は、比較例にかかる多孔質基板６の表層側断面のＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）写真である。多孔質基板６の内部は３次元網状構造の多孔質相で構成されていることが分かるが、図４に示した本実施例にかかる３次元網状構造と比較すると若干構造が粗くなっていることがわかる。
【００６０】
次に、本発明の他の実施例を示す多孔質基板の製造方法について説明する。基本的には上記した実施例と同様であるが、シリコン基板１の代わりに、純アルミ基板を用い、シリコン基板２の代わりに、ガラス基板を用いた点が異なる。純アルミ基板の一方の表面には、プラズマＣＶＤによりＳｉＯ２膜を厚さ０．５μｍで形成した。また、ガラス基板の一方の表面にＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）製のテープ３を貼り付けた。これら２枚一対の平板を、純アルミ基板のＳｉＯ２膜と、ガラス基板のテープが内側となるように対向させ、多孔質基板を成型するための間隙５を形成した。
【００６１】
反応容器を開放し溶媒を揮発除去した後、２枚一対の平板からガラス基板を剥離した。この時、ガラス基板に貼り付けたＰＴＦＥ製のテープ３の作用で、ガラス基板は、特別の処理をせずとも容易に剥離除去することができた。
【００６２】
これらの工程で、メチル基を有するシリカ多孔質基板６が、上記した純アルミ基板上のＳｉＯ２膜上に形成された。
【００６３】
図６は、他の実施例で得た多孔質基板６を表面側から撮影した写真である。図６から明らかなように、多孔質基板６の端部までゲルが行き届いており、欠陥の発生がなかった。
【００６４】
また、多孔質基板６に亀裂（クラック）や剥離も生じていない。
【００６５】
図７は、他の実施例で得られた多孔質基板６の表層側断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）写真である。図７から明らかなように、多孔質基板６の内部は３次元網状構造の多孔質相で構成されていることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施例にかかる多孔質基板の製造例を示す断面概念説明図。
【図２】本発明の実施例で得た多孔質基板を表面側から撮影した写真。
【図３】比較例で得た多孔質基板を表面側から撮影した写真。
【図４】本発明の実施例で得た多孔質基板の表層側を撮影したＳＥＭ写真。
【図５】比較例で得た多孔質基板の表層側を撮影したＳＥＭ写真。
【図６】本発明の他の実施例で得た多孔質基板を表面側から撮影した写真。
【図７】本発明の他の実施例で得た多孔質基板の表層側を撮影したＳＥＭ写真。
【符号の説明】
【００６７】
１  シリコン基板
２  シリコン基板
３  テープ
４  スペーサー
５  間隙
６  多孔質基板
【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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