JP2001345537A - 複合部材の製造方法、感光性組成物、複合部材製造用の絶縁体、複合部材、多層配線基板及び電子パッケージ - Google Patents

複合部材の製造方法、感光性組成物、複合部材製造用の絶縁体、複合部材、多層配線基板及び電子パッケージ

Info

Publication number
JP2001345537A
JP2001345537A JP2001096683A JP2001096683A JP2001345537A JP 2001345537 A JP2001345537 A JP 2001345537A JP 2001096683 A JP2001096683 A JP 2001096683A JP 2001096683 A JP2001096683 A JP 2001096683A JP 2001345537 A JP2001345537 A JP 2001345537A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
insulator
ion
composite member
photosensitive composition
group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001096683A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3766288B2 (ja
Inventor
Yasuyuki Hotta
康之 堀田
Toshiro Hiraoka
俊郎 平岡
Kouji Asakawa
鋼児 浅川
Shigeru Matake
茂 真竹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2001096683A priority Critical patent/JP3766288B2/ja
Publication of JP2001345537A publication Critical patent/JP2001345537A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3766288B2 publication Critical patent/JP3766288B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/1601Process or apparatus
    • C23C18/1603Process or apparatus coating on selected surface areas
    • C23C18/1607Process or apparatus coating on selected surface areas by direct patterning
    • C23C18/1608Process or apparatus coating on selected surface areas by direct patterning from pretreatment step, i.e. selective pre-treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/1601Process or apparatus
    • C23C18/1603Process or apparatus coating on selected surface areas
    • C23C18/1607Process or apparatus coating on selected surface areas by direct patterning
    • C23C18/1612Process or apparatus coating on selected surface areas by direct patterning through irradiation means
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/18Pretreatment of the material to be coated
    • C23C18/1851Pretreatment of the material to be coated of surfaces of non-metallic or semiconducting in organic material
    • C23C18/1872Pretreatment of the material to be coated of surfaces of non-metallic or semiconducting in organic material by chemical pretreatment
    • C23C18/1886Multistep pretreatment
    • C23C18/1893Multistep pretreatment with use of organic or inorganic compounds other than metals, first

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Chemically Coating (AREA)
  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 導電回路設計の自由度が高く、また、絶縁体
のい劣化を生ず微細なパターンを有する導電部を容易に
形成することのできる複合部材の製造方法を提供する。 【解決手段】 複合部材の製造方法は、(1)280n
m以上の波長の光照射によりイオン交換性基を生成ある
いは消失する化合物を含有する感光性組成物層2を前記
絶縁体1に形成する第1工程と、(2)感光性組成物を
280nm以上の波長の露光光にてパターン露光し、露
光部4にイオン交換性基を生成あるいは消失させる第2
工程と、(3)パターン露光により形成されたイオン交
換性基のパターンに金属イオン又は金属を結合せしめて
導電部を形成する第3工程とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気、電子、通信
などの分野で配線基板等に用いられる、絶縁体に配線な
どの導電部が形成されてなる複合部材の製造方法に関す
る。また本発明は、こうした製造方法に好適に用いるこ
とができる感光性組成物および絶縁体に関する。さらに
本発明は、こうした方法により製造された複合部材、こ
の複合部材を含む多層配線基板および電子パッケージに
関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体をはじめ各種電気電子部品
の高集積化や小型化が進んでいる。今後もその傾向はな
お一層強まることは確実である。これに伴なって、プリ
ント配線基板においても高密度実装を施すために金属配
線のファインバターン化、ファインピッチ化、および立
体配線化等が試みられている。
【0003】なかでも立体配線は高密度実装に欠かせな
いものであり、立体配線を有する配線基板を製造するた
めに、種々の方法が提案されている。
【0004】しかしながら、従来の配線基板の製造方法
によると三次元的に自由な形状の微細な立体配線を容易
に形成することは困難であった。
【0005】配線基板に立体配線を形成するにあたって
は、例えばビルドアップ配線基板などに代表されるよう
に、二次元の配線基板を積層させて多層配線基板構造を
構成する。このような多層配線基板構造では、隣接する
配線層の間をビアと呼ばれる導電性カラムで結合されて
いる。
【0006】こうしたビアは、従来は、次のような手法
により形成されていた。まず、感光性ポリイミドやレジ
ストなどを用いたフォトリソグラフィー工程などによっ
て、絶縁体に貫通孔(ビアホール)を設ける。次いで、
その穴に選択的にめっきを施したり導電性ペーストを充
填することによってビアが形成される。このような方法
でビアを形成するには、レジストの塗布と露光、エッチ
ングという工程が必要とされる。このため、手間がかか
るうえ、歩留まりを向上させることが難しかった。
【0007】ビアの形成方法の他の例としては、絶縁体
にドリルやCO2レーザーなどを用いて所定の大きさの
ビアホールを設け、その穴にめっきを施したり導電性ペ
ーストを充填する方法が挙げられる。
【0008】しかしながら、このように絶縁体に穿孔す
る方法では、数十ミクロン以下の微細なビアを所望の位
置に自由に形成することが難しい。
【0009】特開平7−207450号公報に記載され
ている方法では、PTFEなどの3次元多孔質フィルム
の孔内に親水性基を有する化合物を侵入させ、この状態
で低圧水銀ランプ(波長185nm及び254nm)でパ
ターン露光を行なう。それによって、親水性基を三次元
多孔質フィルム上に形成する。さらに、この3次元多孔
質フィルムに対して、金属めっきを行なうというもので
ある。
【0010】しかしながら、上述の方法では、短波長の
光で露光を行なうため3次元多孔質フィルムを構成する
材料の劣化が生じる。また、露光光が3次元多孔質フィ
ルムに吸収されて多孔質体内部にまで露光光が侵入せ
ず、微細なビアが形成できないという問題点があった。
【0011】さらに、上述した方法においては、三次元
多孔質フィルムを構成しているPTFEが露光光に反応
して、選択的に親水性基を生成させるが、このPTFE
は、成形加工性に乏しく、高コストである等の問題点を
有している。
【0012】また、特開平11−24977号公報に
は、ビアを形成する別の方法が記載されている。この方
法においては、まず、多孔質体からなる絶縁体全面に感
光性還元剤および金属塩などを含む感光性組成物を含浸
させる。次いで、後パターン露光を施すことによって、
露光部の金属塩のカチオンを金属核に還元させる。その
後、未露光部の感光性組成物を洗浄除去し、さらに、残
留した金属核に対し無電解めっきやはんだを施すことに
よって、所望パターンのビアが形成される。
【0013】しかしながら、この方法においては、多孔
質体からなる絶縁体全面に金属塩を含む感光性組成物を
含浸させるため、未露光部に相当する部分に吸着した金
属塩を、露光後に完全に除去することが困難である。し
たがって、その後の還元工程において、望まない部分へ
金属核が析出するという現象が生じる。このような金属
核の異常析出は、パターンが微細化するにしたがい隣接
するビアや配線層間の絶縁特性に問題を生じさせる。
【0014】また、従来の配線基板の製造方法によって
絶縁体基板に形成されるビアにおいては、絶縁体と導電
部とが直接接する構造となる。その場合、両者の間は密
着性に劣っているため、使用中に絶縁体基板から導電部
が剥離するという問題が生じてしまう。
【0015】さらに、従来の配線基板の製造方法によっ
て形成された配線基板を複数層積層して多層配線基板を
構成する場合には、各配線基板の配線層同士の電気的接
続や配線の導電性のさらなる向上が求められていた。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、導電回路設
計の自由度が高く、また露光により絶縁体の劣化を生じ
ず、かつ絶縁体への金属の異常析出がなく微細なパター
ンを有する導電部を容易に形成することのできる複合部
材の製造方法を提供することを目的とする。
【0017】また本発明は、導電回路設計の自由度が高
く、低コストで絶縁部の材料選択性や成形加工性に影響
を及ぼさず、かつ絶縁体への金属の異常析出がなく微細
なパターンを有する導電部を容易に形成することのでき
る複合部材の製造方法を提供することを目的とする。
【0018】さらに本発明は、上述したような複合部材
の製造方法に用いるための感光性組成物および絶縁体を
提供することを目的とする。
【0019】またさらに本発明は、上述した方法により
製造された複合部材を提供することを目的とする。
【0020】また本発明は、上述した方法により製造さ
れた複合部材を含む多層配線基板を提供することを目的
とする。
【0021】さらに本発明は、上述した方法により製造
された複合部材、または多層配線基板を用いた電子パッ
ケージを提供することを目的とする。
【0022】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、絶縁体に導電部が選択的に形成されてな
る複合部材の製造方法であって、(1)280nm以上
の波長の光照射によりイオン交換性基を生成する化合物
を含有する感光性組成物層を前記絶縁体に形成する第1
工程と、(2)前記感光性組成物を280nm以上の波
長の露光光にてパターン露光し、露光部にイオン交換性
基を生成させる第2工程と、(3)前記パターン露光に
より形成されたイオン交換性基のパターンに金属イオン
又は金属を結合せしめて前記導電部を形成する第3工程
とを備えることを特徴とする複合部材の製造方法を提供
する。
【0023】また本発明は、絶縁体に導電部が選択的に
形成されてなる複合部材の製造方法であって、(1)イ
オン交換性基を有する化合物を含有する感光性組成物層
を前記絶縁体に形成する第1工程と、(2)前記感光性
組成物層を280nm以上の波長の露光光にてパターン
露光し、露光部のイオン交換性基を消失させ、未露光部
にイオン交換性基を残置する第2工程と、(3)前記パ
ターン露光により前記未露光部に残置されたイオン交換
性基に、金属イオンまたは金属を結合せしめて前記導電
部を形成する第3工程とを備えることを特徴とする複合
部材の製造方法を提供する。
【0024】また本発明は、絶縁体に導電部が選択的に
形成されてなる複合部材の製造方法であって、(1)光
照射によりイオン交換性基を生成するオニウム塩誘導
体、スルフォニウムエステル誘導体、カルボン酸誘導体
およびナフトキノンジアジド誘導体の内少なくとも1種
の誘導体、あるいは光照射によってイオン交換性基を消
失する化合物を含有する感光性組成物層を前記絶縁体に
形成する第1工程と、(2)前記感光性組成物をパター
ン露光し、露光部にイオン交換性基を生成あるいは消失
させる第2工程と、(3)前記パターン露光により生成
したイオン交換性基のパターンに金属イオン又は金属を
結合せしめて前記導電部を形成する第3工程とを備える
ことを特徴とする複合部材の製造方法を提供する。
【0025】本発明の製造方法においては、前記第3工
程で形成された導電部表面に無電解めっきを施す工程を
備えることが望ましい。
【0026】また本発明は、ナフトキノンジアジド誘導
体及びポリカルボジイミド誘導体を少なくとも含んでな
ることを特徴とする感光性組成物を提供する。
【0027】また本発明は、多孔質の絶縁体であって、
前記絶縁体は内部空孔表面がナフトキノンジアジド誘導
体を少なくとも含む感光性組成物が被覆されてなること
を特徴とする複合部材製造用の絶縁体を提供する。
【0028】さらに本発明は、多孔質の絶縁体表面ある
いは内部の少なくとも一方に導電部が有機化合物を介し
て形成されてなる複合部材であって、前記絶縁体と導電
部との間に存在する前記有機化合物の、前記絶縁体表面
における単位表面積当たりの含有量が、前記絶縁体と導
電部との間以外に存在する前記有機化合物の、前記絶縁
体表面における単位表面積当りの含有量よりも多いこと
を特徴とする複合部材を提供する。
【0029】またさらに本発明は、微細孔を有する多孔
質の絶縁体の前記微細孔表面あるいは内部の少なくとも
一方に導電部充填されて形成されてなる基板が複数層積
層されてなる多層配線基板において、個々の基板の導電
部の最表面には前記絶縁体成分を含まない導電体からな
る層を備えることを特徴とする多層配線基板を提供す
る。
【0030】またさらに本発明は、前述の複合部材の製
造方法により得られた複合部材からなる配線基板、前述
の複合部材からなる配線基板、あるいは前述の多層配線
基板上に少なくとも1つ以上の電子部品が電気的に接続
されてなることを特徴とする電子パッケージを提供す
る。
【0031】さらに本発明は、絶縁体に導電部が選択的
に形成されてなる複合部材の製造方法であって、(1)
感光性組成物層を前記絶縁体中又は表面に形成する第1
工程と、(2)前記感光性組成物を光によりパターン露
光し、かつ加熱することにより、露光部にイオン交換性
基を生成させる第2工程と、(3)前記パターン露光に
より前記露光部に形成されたイオン交換性基に、金属イ
オンまたは金属を結合させて前記導電部を形成する第3
工程とを少なくとも備え、前記感光性組成物層は、酸の
存在下においてイオン交換性基を生成する化合物と光酸
発生剤とを少なくとも含むことを特徴とする複合部材の
製造方法を提供する。
【0032】またさらに本発明は、多孔質の絶縁体であ
って、前記絶縁体は内部空孔表面が感光性組成物で被覆
されてなることを特徴とする複合部材製造用の絶縁体を
提供する。
【0033】以下、本発明を詳細に説明する。
【0034】シート状の絶縁体の平面方向および厚み方
向にわたった導電部を形成する場合を例に挙げて、本発
明の複合部材の製造方法を図1を用いて説明する。
【0035】図1に本発明の複合部材の製造方法を示す
断面概略図を示す。
【0036】本発明においては、少なくとも工程(1)
〜工程(3)、さらに必要により下記の(4)、(5)
を行なうことによって、微細なパターンを有する導電部
を絶縁体に形成する。ここでは、光照射によりイオン交
換性基を生成する化合物を含む感光性組成物を用いた場
合を示す。以下に各工程について述べる。
【0037】工程(1):まず、図1(a)に示すよう
に、光照射によりイオン交換性基を生成する化合物を含
有する感光性組成物層2を絶縁体1に形成する。絶縁体
1の平面方向および厚み方向に導電部のパターンを形成
する場合には、絶縁体1を多孔質体とすることにより容
易に精度良く形成できる。
【0038】工程(2):次に、図1(b)に示すよう
に絶縁体1に形成された前記感光組成物層2に対してマ
スク3を介してパターン露光し、感光性組成物層2の露
光部4にイオン交換性基を生成させる。絶縁体1が多孔
質体である場合には、絶縁体1の内部も露光される。
【0039】工程(3):その後、工程(2)における
パターン露光により露光部4に生成したイオン交換性基
に、図1(c)に示すように金属イオンまたは金属を結
合させる。
【0040】工程(4):必要に応じて、図1(d)に
示すように露光部4のイオン交換性基に結合した金属イ
オンを還元処理して金属イオンを金属化することによ
り、導電性を向上させる。
【0041】工程(5):さらに必要に応じて、図1
(e)に示すように露光部4に形成された導電部に対
し、導電性を向上させるために無電解めっき5を施す。
【0042】なお、露光によりイオン交換性基を消失す
る化合物を含む感光性組成物を用いた場合には、第2工
程において露光部のイオン交換性基が消失して未露光部
にイオン交換性基が残留し、ネガ型のパターンが形成さ
れる。
【0043】このような本発明の複合部材の製造方法に
係る工程(1)乃至(3)(必要に応じて(4)、
(5))においては、レジストの塗布、エッチングおよ
びレジストの剥離などの煩雑な工程が必要ない。したが
って、フォトリソグラフィーや機械的手法を用いて貫通
孔を形成する従来の配線基板の製造方法に比べて、工程
が簡略化される。また、絶縁体として多孔質体を用いれ
ば、選択的にめっきや導電ペーストを充填して導電部を
形成する工程がなく、作業が容易になる。
【0044】しかも、導電部のパターン形状の精度も向
上させることができ、数十μm以下に制御した微細なパ
ターンを容易に形成することが可能となる。そのため、
絶縁体に形成する導電部の設計の自由度も向上する。
【0045】なお、特開平11−24977号公報に記
載された配線基板の製造方法では、絶縁体全体に金属塩
を含む感光性組成物を予め形成する必要がある。これに
対して、本発明では、そうした工程は必要ないため、望
まない部分に金属核が析出するという現象が生じない。
その結果、所望の部分にのみ精度良く微細なパターン形
状を有する導電部を形成することができる。
【0046】本発明の第1および第2の態様において
は、光照射によりイオン交換性基を生成あるいは消失す
る化合物として、280nm以上の波長の光照射により
イオン交換性基を生成する化合物を用い、露光光として
280nm以上の波長の光を用いる。それにより、露光
によって絶縁体に生じる損傷が低減し、絶縁体の劣化が
少なくなる。また、絶縁体における露光光の吸収が少な
くなる。このため、特に多孔質体からなる絶縁体を用い
て、膜厚方向に貫通した導電部を形成する際に有利とな
る。特に配線基板に用いるには、絶縁体がポリマーの場
合、耐熱性ポリマーを用いる必要がある。耐熱性ポリマ
ーの多くは、主鎖あるいは側鎖中にベンゼン環などの芳
香族・複素環系の構造を有することが多く、こうした芳
香族・複素環系の構造は紫外領域の光を吸収する。例え
ばベンゼン環は、254nm付近に吸収ピークを有す
る。そのため280nm以下の短波長の光はほとんど吸
収されてしまい、膜厚方向に貫通して露光することが難
しい。芳香族・複素環系の構造の吸収が少ない長波長の
光を露光光とすることによって、より精度高く微細なパ
ターンを有する導電部を形成することができる。
【0047】また、本発明の第3の態様においては、光
照射によりイオン交換性基を生成する化合物として、オ
ニウム塩誘導体、スルフォニウムエステル誘導体、カル
ボン酸誘導体およびナフトキノンジアジド誘導体から選
択される少なくとも1種の誘導体を含有する感光性化合
物を使用する。ここで列挙した化合物群は、汎用性に富
み、光照射により容易にイオン交換性基を生成する。こ
のため、精度良く微細なパターンを有する導電部を形成
することができる。さらに、これらはセラミックや有機
絶縁材料等のいかなる絶縁体にも塗布することができ
る。したがって、低コストな成形加工性に富む絶縁体の
使用を可能にする。
【0048】特開平7−207450号公報に記載され
たPTFEを用いた方法では、親水性基を有する化合物
として通常、水やアルコールなどの液体を用い、これら
の液体が多孔質フィルムに湿潤した状態で露光を行なう
必要がある。このため、プロセスや露光装置が煩雑にな
るなどの問題点があった。しかしながら、本発明によれ
ば、このような問題点は生じず、容易に導電部が形成で
きる。
【0049】本発明の製造方法には、ナフトキノンジア
ジド誘導体およびカルボジイミド誘導体を少なくとも含
有する感光性組成物が好ましく使用される。
【0050】ナフトキノンジアジド誘導体は感光性成分
として作用し、こうした誘導体としては、製膜性を考慮
して例えばフェノール樹脂付加型のような高分子量を有
する化合物に付加した誘導体を用いることが好ましい。
この時、ナフトキノンジアジド誘導体は、i線の波長
(365nm)以上の波長の光を照射することにより、
容易にイオン交換性のカルボキシル基を解像度良く生成
する。その反応中に副生される生成物は窒素のみであ
り、これは気体として容易に系外に排出される。したが
って、その後の金属イオン置換反応や、必要に応じて行
なわれる無電解めっき過程に影響を及ぼさない。
【0051】また、ポリカルボジイミド誘導体は、アル
コール、チオール、アミン等に含まれる活性水素化合物
と高い反応性を示すカルボジイミド構造を有している。
こうしたポリカルボジイミド誘導体を配合することで、
ナフトキノンジアジド誘導体と容易に反応させることが
できる。このように、両誘導体を反応させることによっ
て、感光性組成物層が三次元的にゲル化した構造とな
る。このため、水系および有機溶剤系いずれの溶剤にも
不溶になり、かつ耐熱性も高めることができる。その結
果、導電部と絶縁体との接着強度が向上するうえ、複合
部材全体の耐薬品性、耐熱性を向上させることができ
る。
【0052】本発明においては、絶縁体として多孔質体
を用いることが好ましい。特に、この多孔質体の内部空
孔表面にナフトキノンジアジド誘導体を含む感光性組成
物が被覆されている場合には、上述したような工程
(2)を行なうことによって、パターン形状の精度の高
い導電部を形成することができる。
【0053】シート状の絶縁体を用いて、平面方向およ
び厚み方向にわたって本発明の方法により導電部を形成
する場合、得られる複合部材は、次のような構成とする
ことが好ましい。図2を参照して、これについて説明す
る。
【0054】図2には、本発明の方法により製造される
複合部材の一例の概略図を示す。図2に示すように、多
孔質の絶縁体21表面には、露光によりイオン交換性基
を生成する化合物を含有する感光性組成物層22が存在
する。露光を施すことによって、露光部にはイオン交換
性基を含有する有機化合物24が形成される。有機化合
物24のイオン交換性基は、イオン交換反応や吸着反応
によって金属イオンや金属微粒子を担持する。引き続き
無電解めっきを施すことで、厚みをもった導電部23が
形成される。こうして本発明の方法により複合部材が作
製される。ここで有機化合物24は、絶縁体21および
導電部23の両方に強固に接着して、両者の密着性を向
上させている。このように絶縁体21および導電部23
との間に有機化合物24が存在する複合部材において
は、絶縁体21表面における有機化合物24の量は、以
下の条件を満たすことが好ましい。すなわち、導電部2
3に接触せずに存在する有機化合物24の量は、絶縁体
21と導電部23との界面に存在する有機化合物24の
量よりも少ないことが望ましい。親水性のイオン交換性
基は、導電部23と絶縁体21との密着性の向上に寄与
する。しかしながら、導電部23が形成された部位以外
に有機化合物の親水性基が存在する場合には、隣接した
導電部23間での金属のマイグレーションが起こりやす
い。また吸湿性が高まり、絶縁性が低下してしまう。
【0055】本発明の方法により製造された複合部材を
用いて、多層配線基板を作製することができる。まず、
シート状の絶縁体の平面方向および厚み方向にわたっ
て、本発明の方法により導電部を形成して、複合部材を
製造する。こうして得られた複合部材を複数積層して作
製された多層配線基板について、図3を参照して説明す
る。
【0056】図3には、本発明の方法により製造された
複合部材を用いた多層配線基板の一例を表わす概略図を
示す。図3に示すように、多層配線基板31は、ビア3
2や配線33などの導電部を備えた絶縁体34からなる
多孔質フィルムを、複数積層することによって構成され
る。ビア32および配線33は、多孔質フィルムの微細
孔の表面あるいは内部に金属を充填することによって形
成されている。こうした導電部の端面には、金属などの
導電性物質のみで形成された導電部35が形成されてい
る。
【0057】すなわち、図3に示す多層配線基板31に
おいては、個々の多孔質フィルムにおける導電部32,
33の最表面には絶縁体成分を含まない導電体からなる
層35が存在する。このため、導電部を低抵抗化するこ
とができる。特に周波数の高い領域では、これら構造の
表皮効果によりインピーダンス特性を向上することが可
能となる。
【0058】本発明の方法により製造される複合部材
は、積層せずに単層で配線基板として用いることができ
る。このような配線基板、または上述したような多層配
線基板上に電子部品を電気的に接続して、電子パッケー
ジを得ることができる。
【0059】こうして構成された電子パッケージにおけ
る配線基板には、微細パターンを有する導電部が精度高
く形成されているため、高密度実装が可能となる。以上
述べた配線基板あるいは多層配線基板の具体例として
は、携帯機器やマイクロマシンなどの高密度実装や、フ
リップチップ、球状半導体の実装などに欠かせない多層
配線基板やインターポーザー、立体配線等に好適に用い
られ得る多層配線や三次元配線などが挙げられる。
【0060】
【発明の実施の形態】以下、本発明をさらに詳細に説明
する。
【0061】本発明において、配線やビアなどの導電部
が形成される絶縁体としては、いかなる絶縁体材料から
なるものであっても良いが、具体的には樹脂やセラミッ
クスなどが挙げられる。
【0062】樹脂としては、例えばガラスエポキシ樹脂
や、ビスマレイミド−トリアジン樹脂およびPPE樹脂
等、プリント配線基板の絶縁体として従来からよく用い
られる樹脂や、その他ポリオレフィン、アクリル系ポリ
マー、ポリアリルエーテル系などのポリエーテル、ポリ
アリレート系などのポリエステル、ポリアミド、ポリエ
ーテルスルホン等の一般にエンジニアリングプラスチッ
クと呼ばれている樹脂が挙げられる。
【0063】また、セラミックスとしては、ガラス、ア
ルミナ、および窒化アルミ等が挙げられる。
【0064】特に本発明において3次元的に導電部を形
成する場合、すなわち例えばシート状の絶縁体に平面方
向のみならず厚み方向にも導電部を形成する場合には、
絶縁体材料からなる多孔質体を用いることによって、精
度のよい導電部を容易に形成できる。
【0065】樹脂からなる多孔質体は、湿式法または乾
式法などの手法によって容易に作製できる。
【0066】例えば、湿式法により多孔質樹脂シートを
作製する場合には、まず、孔形成剤である無機微粉末お
よび有機溶剤を樹脂に添加し、練り合わせて混合物を調
製する。次いで、これを成膜した後、溶剤で無機微粉末
および有機溶剤を抽出する。その後、必要に応じて延伸
する。
【0067】また、例えば乾式法により多孔質樹脂シー
トを作製する際には、湿式法の場合と同様に調製した混
合物を、シート状に押出し成形する。次いで、必要に応
じて熱処理後、これを一軸もしくは二軸延伸する。
【0068】これら湿式法および乾式法のいずれの手法
により多孔質樹脂シートを作製する場合も、必要であれ
ば寸法安定性のために、延伸後の樹脂シートに対して熱
処理を行なってもよい。また、前述の添加物等を加えず
に、樹脂シート成形後、この樹脂シートを延伸多孔質化
することによっても、所望の多孔質樹脂シートを容易に
作製できる。
【0069】また、セラミックスからなる多孔質体とし
ては、例えばアルミナなどは電解液中でアルミニウムを
陽極酸化するなどして作製することができる。
【0070】本発明に係る複合部材の製造方法におい
て、3次元的に導電部を形成する場合、すなわち例えば
シート状の絶縁体に平面方向のみならず厚み方向にも導
電部を形成する場合には、多孔質体の内部も露光する。
この際、露光光の散乱を防ぐため、多孔質体の空孔径は
露光波長に対して十分に小さいことが好ましい。しかし
ながら、空孔径が余り小さすぎると、感光性組成物が含
浸しにくくなったり、露光光が透過しにくくなったりす
るおそれがある。特に配線を形成する場合には、充填さ
れた金属は空孔内で良好に連続している必要があるが、
空孔径が小さすぎると、金属が空孔内で互いに分離した
微粒子状態になるおそれがある。こうした不都合を避け
るため、多孔質体の空孔径は30〜2000nmである
ことが好ましく、50〜1000nmであることがより
好ましく、100〜500nmの範囲に設定されること
が最も好ましい。
【0071】空孔径が上述した範囲を逸脱し、露光波長
よりもかなり大きな場合でも、多孔質体と近いか同じ屈
折率を有する液体、あるいは低沸点のアモルファス固体
などを散乱防止用として空孔内に充填すれば、露光時の
散乱などを防止することは可能である。しかしながら、
空孔径が余り大きくなると、やはりめっきなどによって
空孔内に十分に金属を充填することが難しくなるうえ、
導電部の幅を数十μm以下と十分に小さくすることが困
難になる。また、多層配線基板を作製する際には、層間
でのショートなどが起こりやすくなる。これらを考慮に
入れると、露光時に散乱防止用の液体などを用いる場合
にも、多孔質体の空孔径は5μm以下に設定されるのが
望まれる。
【0072】また多孔質体は、膜厚方向にパターン状、
特に二次元方向に連続して導通したライン形の部位を形
成した複合部材を作製するために、三次元的に連続した
空孔を有する多孔質体であることが望ましい。
【0073】さらに多孔質体に存在する連続した空孔
は、露光光の散乱を防ぐために、規則的に均質に形成さ
れていることが好ましい。これは、前記導電ラインの微
細化のためにも有効である。
【0074】また多孔質体における連続した空孔は、多
孔質体外部に開放されていることが必要であり、外部に
開放端のない独立気泡はできるだけ少ないことが望まれ
る。また、配線の導電率などを向上させるために、空孔
率は多孔質体の機械的強度が保たれる範囲において高い
方が望まれる。具体的には、空孔率は40%以上である
ことが好ましく、60%以上であることがより好まし
い。
【0075】上述したような三次元的に連続した空孔を
有する多孔質体は、種々の方法によって作製することが
できる。例えば、ビーズを積層したものや、グリーンシ
ート、ビーズの積層構造を鋳型として作製した多孔質
体、気泡や液泡の積層体を鋳型として形成した多孔質
体、シリカゾルを超臨界乾燥して得られるシリカエアロ
ゲル、ポリマーのミクロ相分離構造から形成した多孔質
体、ポリマーやシリカなどの混合物のスピノーダル分解
によって生じた共連続構造などの相分離構造から適切な
相を除去することによって作製した多孔質体、エマルジ
ョンテンプレーティング法などによって作製した多孔質
体、B.H.Cumpstonら(Nature,vo
l.398,51,1999)やM.Campbell
ら(Nature,vol.404,53,2000)
が報告しているような三次元光造形法を用いて作製した
多孔質体などを用いることができる。
【0076】ビーズの積層構造の空隙に樹脂や金属酸化
物ゲルなどを充填して硬化させた後に、ビーズを除去し
て作製される多孔質体としては例えばY.A.Vlas
ovら(Adv.Mater.11, No.2,16
5,1999)やS.A.Johnsonら(Scie
nce Vol.283,963,1999)が報告し
ている。
【0077】また、規則的で空孔率の高い多孔質体を低
コストで作製することが可能なことから、気泡や液泡の
積層体を鋳型として形成されたポリマーなどの多孔質体
が好ましい。この多孔質体については例えばS.H.P
arkら(Adv.Mater.10,No.13,1
045,1998)やS.A.Jenekheら(Sc
ience Vol.283,372,1999)が報
告している。
【0078】また、シリカゾルを超臨界乾燥して得られ
る空孔率90%以上、空孔径100nm以下程度の連続
した空孔を有するシリカエアロゲルは、空孔率が高く、
かつ透明性に優れており好ましい。
【0079】なお、空孔径の制御が容易で低コストで製
造が可能な点から、ポリマーなどが示す相分離構造から
形成された多孔質体が最も好ましい。
【0080】ミクロ相分離構造から作製した多孔質体
は、空孔の内表面の状態を制御することが容易である。
すなわち、ミクロ相分離構造の1相を除去する際に、完
全に除去せずに空孔内表面に一部残留させる。これによ
って、空孔の内表面の表面状態を変化させることができ
る。例えば、A−B−C型のトリブロックコポリマーに
おいてAおよびCの分子量がBと比較して充分に大きい
ものを用いて、C相を除去してA相からなる多孔質体を
形成する場合には、B相が空孔内表面に配置される。そ
のため、多孔質体の全体としての性質は大きく変化させ
ることなく、空孔内表面の性状を変化させることができ
る。したがって、含浸樹脂と多孔質体との接着性を向上
させることができる。この場合、B相はA相と化学結合
によって完全に結合しているため、通常の表面吸着型の
表面処理剤よりも優れている。
【0081】ポリマーが示す相分離構造としては特に限
定されず、例えばポリマーブレンドが示すスピノーダル
分解によって形成された相分離構造、ブロックコポリマ
ーやグラフトコポリマーが示すミクロ相分離構造などが
挙げられる。空孔径の制御が容易で規則的な多孔質構造
を形成可能な点からブロックコポリマーやグラフトコポ
リマーが示すミクロ相分離構造がもっともよい。
【0082】ミクロ相分離構造の中でも特に共連続構造
は、三次元的に連続な2つの相からなる相分離構造であ
り、1相を選択的に除去することによって三次元的に連
続な空孔を有する多孔質体を形成することができるため
好ましい。こうした共連続構造のなかでも、OBDD構
造やGyroid構造などが好ましい。また、多孔質体
を構成するポリマー鎖のコポリマー中における重量分率
が30〜70%の範囲に設定されることがよい。
【0083】得られる多孔質体の空孔径は、相分離構造
から除去する相を構成しているポリマー鎖の分子量によ
って制御することが可能である。また、こうしたポリマ
ー鎖と相溶性のよいホモポリマーなどを混合することに
よって、多孔質体の空孔径を制御することもできる。ホ
モポリマーを混合する手法を用いることによって、コポ
リマーのみでは形成しにくい100nm以上の空孔径を
有する多孔質体を、比較的容易に作製することができ
る。ただしホモポリマーの混合量を多くしすぎると相分
離構造の規則性が低下する。そのためホモポリマーの混
合量はコポリマーに対して重量比で10%以下にするこ
とが好ましい。
【0084】共連続構造から作製される三次元多孔質体
は、三次元多孔質構造を構成するミクロドメインの断面
の回転半径の2√3倍と4倍のいずれにも相関距離をも
つ連続空孔を有する。これは、小角X線散乱法や光散乱
法によって確認することができる。なお、相関距離をも
つとは、所定のドメインの中心からの距離rに対して、
周囲のドメインの存在確率(距離rの地点において、そ
の地点が空孔ではなくドメインを形成しているところの
充填領域である確率)を測定した際に、存在確率が極大
を示す距離が存在することを意味する。
【0085】ミクロ相分離構造から選択的に1相を除去
する方法は特に限定されず、種々の方法を採用すること
ができる。例えば、テレケリックポリマーを用いて二つ
の結合部位を化学的に切断してから、一方のポリマー鎖
をエッチングする方法が挙げられる。また、一方の相を
選択的にオゾン酸化して分解除去する方法、酸素プラズ
マや光分解により除去する方法を用いてもよい。さら
に、β線などのエネルギー線を照射して一方の相を選択
的に分解除去することもできる。
【0086】相分離構造から多孔質体を作製するための
ポリマー材料は特に限定されず、任意のものを用いるこ
とができる。例えば、ポリオレフィン、アクリル系ポリ
マー、ポリアリルエーテル系などのポリエーテル、ポリ
アリレート系などのポリエステル、ポリアミド、ポリイ
ミド、ポリエーテル、ポリエーテルスルホンなどが挙げ
られる。
【0087】配線形成用の基板として多孔質体を用いる
場合には、特にポリイミド、ポリアミド、ポリアリルエ
ーテル、ポリアリレート、およびポリエーテルスルホン
などの耐熱性ポリマーであることが好ましい。また、
1,2−結合型あるいは1,4−結合型のポリブタジエ
ンなどの共役ジエンモノマーを重合した側鎖中あるいは
主鎖中に二重結合を有するポリマーを架橋したものでも
よい。
【0088】ポリイミドからなる多孔質体は、例えば次
のような手法で作製することができる。まず、ポリイミ
ドの前駆体であるポリアミド酸とポリエチレンオキシ
ド、ポリプロピレンオキシド、ポリメチルメタクリレー
トなどの熱分解性ポリマーとを混合する。この際、ブロ
ックコポリマーやグラフトコポリマーなどとして、相分
離させてもよい。次いで、加熱処理を施してポリアミド
酸をポリイミドに変換すると同時に、熱分解性ポリマー
を揮発除去する。
【0089】構造の規則性の観点からは、ブロックコポ
リマーやグラフトコポリマーを用いることが好ましい。
ただし、100nm以上の空孔を形成する場合には、熱
分解性ポリマー鎖の分子量は10万程度以上となるた
め、ブロックコポリマーを合成するのが比較的困難にな
る。そこで、例えば熱分解性ポリマー鎖の末端に結合基
を導入し、その後グラフトコポリマーを合成することが
好ましい。ブロックコポリマーやグラフトコポリマーに
ホモポリマーを添加して、多孔質体の空孔径を調節して
もよい。ただしホモポリマーの混合量を多くしすぎると
相分離構造の規則性が低下する。そのためホモポリマー
の混合量はコポリマーに対して重量比で10%以下にす
ることが好ましい。またこの際、ビスマレイミド類など
の架橋性の可塑剤を添加するとミクロ相分離構造の形成
が促進されるとともに、多孔質体の耐熱性や機械的強度
などが向上する。
【0090】また1,2−結合型ポリブタジエン、すな
わちポリ(ビニルエチレン)はラジカル発生剤や架橋剤
の添加によって三次元架橋して、耐熱性、電気特性、耐
湿性、機械的特性にすぐれた硬化ポリマーとなる。しか
もポリ(ビニルエチレン)はリビング重合が可能である
ので、高分子量でしかも分子量分布の揃ったブロックコ
ポリマーを作製することが可能である。そのためポリ
(ビニルエチレン)と、β線で分解除去可能なポリメタ
クリル酸エステルなどとのブロックコポリマーを用いる
と、ポリ(ビニルエチレン)架橋体からなる所望の空孔
径の規則的な多孔質体を形成することができる。この場
合もホモポリマーを添加して、多孔質体の空孔径を制御
することができる。
【0091】ラジカル発生剤としては、一般的なジクミ
ルパーオキサイドの様な有機過酸化物類やアゾビスイソ
ブチロニトリルのようなアゾニトリル類などを用いるこ
とができる。なかでも2,2−ビス(4,4−ジ−t−
ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、および
3,3’,4,4’−テトラ(t−ブチルパーオキシカ
ルボニル)ベンゾフェノンなどの多官能ラジカル発生剤
は、架橋剤としても作用するため好ましい。
【0092】ラジカル発生剤の添加量は、架橋させるポ
リマー鎖に対して0.1〜20重量%、さらに1〜5重
量%であることがよい。ラジカル発生剤が少なすぎると
架橋密度が小さく、多すぎると架橋体が多孔質になった
りミクロ相分離構造が乱れるおそれがある。
【0093】架橋剤としては、例えばビス(4−マレイ
ミドフェニル)メタン、ビス(4−マレイミドフェニ
ル)エーテル、2,2’−ビス[4−(パラアミノフェ
ノキシ)フェニル]プロパン、2,2’−ビス[4−
(パラアミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプ
ロパンなどのビスマレイミド類が好ましい。添加量は、
架橋させるポリマー鎖に対して0.1〜20重量%であ
ることが好ましく、1〜5重量%であることがより好ま
しい。少なすぎると架橋密度が小さく、多すぎるとミク
ロ相分離構造が乱れるおそれがある。
【0094】ミクロ相分離構造が形成される前に架橋反
応が進行してしまうと、ミクロ相分離構造の形成が阻害
される。そのため、ミクロ相分離構造が十分に形成され
てから架橋反応が開始されることが好ましい。ミクロ相
分離構造の形成は、コポリマーを形成する各ポリマー鎖
のガラス転移点温度以上で進行する。したがって、ポリ
マー鎖のガラス転移点温度が、ラジカル発生剤のラジカ
ル発生温度よりも充分低いことが好ましい。
【0095】最も好ましい組成の例としては、ポリ(ビ
ニルエチレン)鎖と、ポリ(メチルメタクリレート)鎖
や、ポリα−メチルスチレン鎖とのジブロックコポリマ
ーあるいはトリブロックコポリマーに、ラジカル発生剤
としての2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオ
キシシクロヘキシル)プロパンあるいは3,3’,4,
4’−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベン
ゾフェノンを、ポリ(ビニルエチレン)鎖に対して重量
%で1〜5%添加したものが挙げられる。特に、ラジカ
ル発生剤として3,3’,4,4’−テトラ(t−ブチ
ルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノンを用いるのが
最も良い。
【0096】まず、各ポリマー鎖のガラス転移点温度以
上の温度で加熱してミクロ相分離構造を形成した後、徐
々に昇温してラジカル発生剤の熱分解温度以上で加熱し
て架橋硬化すればよい。ただしこの際、あまり温度を高
くすると十分な架橋が行なわれる前に秩序−無秩序転移
温度を通り越してしまい、溶融して均一になってしまう
おそれがある。その点、3,3’,4,4’−テトラ
(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノンに
おいては、熱分解によらずとも紫外線照射によってラジ
カルを発生するので好都合である。
【0097】ポリ(ビニルエチレン)鎖とポリメチルメ
タクリレート鎖とのジブロックコポリマーあるいはトリ
ブロックコポリマーは、ポリメチルメタクリレートのガ
ラス転移点温度が105℃付近と比較的高いために、充
分にミクロ相分離構造が形成される前に架橋反応が起こ
りやすい。しかしながら、ポリメチルメタクリレートは
β線照射すると、熱分解によって揮発しやすくなるた
め、溶媒洗浄や比較的低温の加熱処理で多孔質化するこ
とができる。ポリメチルメタクリレートのガラス転移点
温度と架橋開始温度が接近しているために、溶液からゆ
っくり溶媒を蒸発させてキャスト膜を成膜することによ
って、ミクロ相分離構造を形成するのもよい。この場
合、ラジカル発生剤の熱分解温度よりも十分に低い温度
で溶媒を蒸発させれば、ミクロ相分子構造の形成が架橋
によって阻害されるおそれもない。しかしながら、この
ようなキャスト膜の作製は比較的時間がかかり生産性が
高くない。ポリメチルメタクリレートの代わりにポリα
−メチルスチレンを用いた場合も同様のことがいえる。
【0098】ポリメチルメタクリレートやポリα−メチ
ルスチレンの代わりに、炭素数3〜6のアルキル基で置
換されたポリメタクリル酸エステル類や、同様のアルキ
ル基でフェニル基が置換された置換ポリα−メチルスチ
レン類などは、ガラス転移点温度が低下するために、上
述したような問題を回避することができる。すなわち、
コポリマーの膜(あるいは成形体)を、ガラス転移点温
度以上の温度で加熱処理することによって、ミクロ相分
離構造を迅速に形成することができる。例えばポリn−
プロピルメタクリレート、ポリn−ブチルメタクリレー
トなどは、ガラス転移点温度がそれぞれ35℃、25℃
と低い。4位をブチル化したポリα−メチルスチレンも
同様に、低いガラス転移点温度を示す。アルキル基の単
素数が6個より多くなると、さらに低いガラス転移点温
度を示すものの、同時にβ線照射によって架橋反応を起
こしやすくなってしまう。低いガラス転移点温度とβ線
照射による分解促進効果を両立するものとして、ポリn
−プロピルメタクリレート、ポリn−ブチルメタクリレ
ート、およびポリs−ブチルメタクリレートが挙げら
れ、特にポリn−ブチルメタクリエート、ポリs−ブチ
ルメタクリレートがもっとも好ましい。
【0099】2−エチルヘキシル基のようにアルキル基
が分岐している場合には、炭素数が増大してもβ線照射
による分解促進効果が抑制されにくい点では優れてい
る。しかしながら、モノマーの入手のし易さの点から、
実用性の点で上記のポリn−ブチルメタクリレート、ポ
リs−ブチルメタクリレートに劣る。
【0100】低いガラス転移点温度とβ線照射による分
解促進効果とを両立するポリマー鎖として、さらに、ポ
リイソブチレンやポリプロピレンなどを用いることがで
きる。
【0101】β線の照射量としては特に制限はないが、
100Gy〜10MGyの範囲に設定されることがよ
く、さらには1KGy〜1MGy、さらに望ましくは1
0KGy〜200KGyに設定されることが好ましい。
あまり照射量が少ないと分解性ポリマー鎖の分解が十分
でなく、反対に照射量が多すぎると分解性ポリマー鎖の
分解物が三次元架橋などして硬化してしまったり、難分
解性のポリマー鎖まで分解してしまう恐れがあるからで
ある。加速電圧はコポリマーの成形体の厚さ、つまりβ
線の成形体内への侵入長によって異なり、例えば、数十
μm以下程度の薄膜であれば、20kV〜2MV程度が
好ましい。また、100μm以上のフィルムやバルクの
成形体などでは500kV〜10MV程度が好ましい。
成形体中に金属成形体などが含まれている場合は、さら
い加速電圧を高くすることもできる。
【0102】β線照射を行なうと1,2−結合型ポリブ
タジエン鎖は架橋するため、ラジカル発生剤の量を減少
してもよく、全く添加しないことも可能である。この場
合には、ガラス転移点温度を必ずしも低減する必要はな
い。ポリ(ビニルエチレン)の架橋体は、その優れた特
性から配線基板に用いることが試みられているが、配線
の銅との接着性が良くないという問題があった。
【0103】しかしながら、本発明の複合部材において
は、銅などの配線やビアは多孔質体と一体化されている
ためにこうした問題は回避される。
【0104】次に、本発明に係る複合部材の製造方法
を、各工程毎に図1を参照して説明する。
【0105】<工程1> 工程(1):まず、露光によりイオン交換性基を生成す
るかあるいは消失する化合物を含有する感光性組成物層
2を、図1(a)に示すように絶縁体1に形成する。な
お、図1においては、露光によりイオン交換性基を生成
する化合物を含有する感光性組成物を使用した例を示し
ている。
【0106】絶縁体1の平面方向及び厚み方向に導電部
を形成する場合には、絶縁体1を多孔質体とすることに
よって、容易に精度良く導電部を形成できる。
【0107】本発明に係る複合部材の製造方法において
用いられる感光性組成物は、光照射によりイオン交換性
基を生成する化合物、または光照射によりイオン交換性
基を消失する化合物を含有する。但し、露光によりイオ
ン交換性基を生成する化合物は、露光による化学反応を
きっかけにする多段階反応によりイオン交換性基を生じ
るものであってもよい。こうした化合物は、まず、露光
により化学反応を生じて何らかのイオン交換性基の前駆
体を生じ、この前駆体がさらに化学反応を生じることに
よりイオン交換性基を生成する。
【0108】露光によりイオン交換性基を生成する化合
物としては、(i)露光によりイオン交換能を有する官
能基を発生する化合物が挙げられる。
【0109】また、露光によりイオン交換性基を消失す
る化合物としては、(ii)露光前には、イオン交換能を
有する官能基を有し、露光後に水に溶解あるいは膨潤し
にくい疎水的な性質を有する官能基を発生する化合物が
挙げられる。
【0110】前述の(i)、(ii)においてイオン交換
性を有する官能基としては、親水性の官能基が挙げら
れ、−COOX基、−SO3X基、−PO32基(Xは
水素原子、アルカリ金属やアルカリ土類金属および周期
律表1、2族に属する典型金属、およびアンモニウム基
から選択される)および−NH2OH等が挙げられる。
【0111】特に(i)、(ii)において、イオン交換
能を有する官能基としては、陽イオン交換性基であるも
のが、金属イオンとイオン交換を行ないやすいため望ま
しい。こうした陽イオン交換性基としては、−COOX
基、−SO3X基あるいは−PO32基等の酸性基(但
し、Xは水素原子、アルカリ金属やアルカリ土類金属及
び周期律表I、II族に属する典型金属、アンモニウム
基)が特に好ましい。これらが含まれていると、後工程
である金属イオン交換後、還元生成した金属あるいは金
属微粒子との安定した吸着が得られる。
【0112】また、前述の陽イオン交換性基のうちで
も、水中でのイオン解離特性から求めたpKa値が7.
2以下を呈するものがより好ましい。pKa値が7.2
を越えたものであると、引き続いて行なわれる金属イオ
ンまたは金属を結合させる工程(工程(3))におい
て、単位面積当たりの結合が少ない。したがって、その
後に形成させる導電部に、望まれる十分な導電性が得ら
れないおそれがある。
【0113】本発明の第1および第2の態様において
は、光照射によりイオン交換性基を生成あるいは消失す
る化合物として、280nm以上の波長の光照射により
イオン交換性基を生成あるいは消失する化合物を使用す
る。
【0114】280nm以上の波長の光照射によりイオ
ン交換性基を生成する化合物の具体例としては、ナフト
キノンジアジド誘導体およびo−ニトロベンジルエステ
ル誘導体、p−ニトロベンジルエステルスルフォネート
誘導体およびナフチルもしくはフタルイミドトリフルオ
ロスルフォネート誘導体等が挙げられる。
【0115】特にナフトキノンジアジド誘導体を用いた
場合、エネルギーの低い280nm以上の波長の光で、
しかも短時間に十分に微細なパターニングが可能であ
る。また、ナフトキノンジアジド誘導体は露光時に光ブ
リーチングを起こし、およそ300nm以上の波長域で
透明化する。そのため、膜厚方向に深くまで露光するこ
とが可能であり、多孔質シートの膜厚方向に貫通して露
光する際などに非常に適している。
【0116】例えばイオン交換性基を生成する化合物と
してナフトキノンジアジドを用いた場合の露光反応を下
記化学式(1)に示す。
【0117】
【化1】
【0118】上記化学式(1)に示すように、絶縁体に
形成されたナフトキノンジアジドは露光および次の工程
において水を存在せしめることにより、−COOH基を
発生する。
【0119】なお、感光性組成物層は、後工程において
金属イオン含有水溶液やアルカリまたは酸性水溶液中に
曝される。イオン交換反応によりイオン化した感光性組
成物は水溶液に溶解しやすいため、基材としての絶縁体
より剥離しやすくなる。そこで、基材からの剥離を防ぐ
ためにイオン交換性基を生じる基がポリマーなどの高分
子化合物等に担持、あるいは結合されているものが好ま
しく、イオン交換性基を生じる基が高分子化合物に共有
結合によって化学的に結合しているのが最も好ましい。
【0120】この場合、ポリマーや高分子化合物の分子
量は、1000以上であることが好ましく、2000以
上であることがより好ましい。分子量が1000以下の
ポリマーでは、基材である絶縁体に対する塗布性が悪化
して、均一な塗布が困難となるおそれがある。また、め
っき工程などにおけるアルカリまたは酸性水溶液中への
曝露により劣化を生じやすくなる。
【0121】単に基材からの剥離を防止するだけなら、
基材と化学結合可能な基およびイオン交換性基を併せ持
つ低分子の単分子膜を基材表面に形成すればよい。例え
ば、特開平6−202343号には、感光してイオン交
換性基となるナフトキノンジアジド基を有するシランカ
ップリング剤の単分子膜を、ガラス基板表面に形成する
方法が開示されている。
【0122】しかしながら、単分子層の場合にはめっき
核の吸着量が少なく、充分なめっきができないことが、
本発明者らの研究により判明した。上述したようなポリ
マー状の感光性組成物を用いることによって、ある程度
の厚みを持って基材表面を被覆することができる。した
がって、充分な量のめっき核が吸着するため、良好なめ
っきを行なうことが可能となる。
【0123】そのような観点から、本発明において28
0nm以上の波長の光照射によりイオン交換性基を生成
する化合物としては、1,2−ナフトキノンジアジドス
ルホニル置換フェノール樹脂誘導体、1,2−ナフトキ
ノンジアジドスルホニル置換ポリスチレン誘導体等が好
適である。
【0124】また、280nm以上の波長の光照射によ
りイオン交換性基を生成する化合物の他の例としては、
ポリマーの構造中に含有されるカルボキシル基などのイ
オン交換性基に保護基を導入した化合物が挙げられる。
この化合物を用いる場合には、280nm以上の波長の
光を照射することによって酸を発生する光酸発生剤を感
光性組成物に添加する。後工程の露光によって光酸発生
剤から酸が発生し、その発生した酸で保護基が分解する
ことによりイオン交換性基が生成する。なお、前述のポ
リマーとしては、フェノールノボラック樹脂、キシレノ
ールノボラック樹脂、ビニルフェノール樹脂、クレゾー
ルノボラック樹脂等のフェノール系樹脂やポリアミド酸
やポリアクリル酸、ポリメタクリル酸等のカルボキシル
基含有ポリマー等が挙げられる。
【0125】フェノール系樹脂の保護基としては、te
rt−ブトキシカルボニルメチル基やtert−ブトキ
シカルボニルエチル基などのtert−ブチルエステル
誘導体置換基が挙げられる。
【0126】一方、ポリアミド酸やポリアクリル酸等に
おいては、構造中のカルボキシル基の保護基としてメチ
ル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n
−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、
ベンジルアルコキシ基、2−アセトキシエチル基、2−
メトキシエチル基、メトキシメチル基、2−エトキシエ
チル基、3−メトキシ−1−プロピル基等のアルコキシ
基やトリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリフ
ェニルシリル基等のアルキルシリル基が挙げられる。
【0127】また、光酸発生剤を用いずとも光照射だけ
でカルボン酸などのイオン交換性基を生成する保護基と
しては、o−ニトロベンジルエステル基が挙げられる。
【0128】こうした保護基の脱保護のために好適な光
酸発生剤としては、CF3SO3 -、p−CH3PhS
3 -、p−NO2PhSO3 -等を対アニオンとするオニ
ウム塩、ジアゾニウム塩、ホスホニウム塩、ヨードニウ
ム塩等の塩、有機ハロゲン化合物、およびオルトキノン
−ジアジドスルホン酸エステルなどを用いることができ
る。
【0129】このような化学増幅によってイオン交換性
基を生成する組成物を用いることで、光に対する高感度
化が可能である。これらの組成物の使用は、特に、多孔
質基材への三次元パターン形成のような膜厚方向への光
透過性がより要求される場合において、パターンの微細
化が進むにつれて有効となってくる。
【0130】一方、280nm以上の波長の光照射によ
りイオン交換性基を消失する、すなわち露光前にはイオ
ン交換能を有し、露光後に水に溶解あるいは膨潤しにく
い疎水的な性質を有する官能基を発生する化合物として
は、次のような化合物を用いることができる。すなわ
ち、イオン交換性基である−COOX基、−SO3X基
あるいは−PO32基等の酸性基(但し、Xは水素原
子、アルカリ金属やアルカリ土類金属及び周期律表I、
II族の属する典型金属、アンモニウム基)を、その組成
物骨格中に有し、光照射によりイオン交換能が消失する
化合物である。
【0131】露光前にはイオン交換能を有し、露光後に
水に溶解あるいは膨潤しにくい疎水的な性質を有する官
能基を発生する化合物としては、塩基性物質の存在下で
の光照射により脱炭酸反応を起こして分解することので
きるカルボキシル基含有化合物が挙げられる。この場合
には、前述のカルボキシル基含有化合物に加えて、光酸
発生剤と塩基性化合物とを感光性組成物中に添加する。
こうした組成物においては、露光により発生した酸が、
脱炭酸反応に関わる塩基性化合物を中和してしまう。こ
のため、露光部ではカルボキシル基がそのまま残り、未
露光部では脱炭酸反応が進行するというメカニズムによ
って、露光部のイオン交換能が消滅する。
【0132】脱炭酸反応を起こして分解することのでき
るカルボキシル基含有化合物としては、任意の化合物を
選択できるが、塩基性化合物により脱炭酸反応が進行し
やすい化合物が好ましい。そのような化合物としては、
カルボキシル基のα位またはβ位に電子吸引性基または
不飽和結合を有するものが挙げられる。ここで、電子吸
引性基は、カルボキシル基、シアノ基、ニトロ基、アリ
ール基、カルボニル基、またはハロゲンであることが好
ましい。
【0133】このようなカルボキシル基含有化合物の具
体例としては、α−シアノカルボン酸誘導体、α−ニト
ロカルボン酸誘導体、α−フェニルカルボン酸誘導体、
β,γ−オレフィンカルボン酸などが挙げられる。
【0134】添加する光酸発生剤としては、上述したよ
うな光酸発生剤が挙げられ、280nm以上の波長で酸
を発生するものが特に好ましい。
【0135】添加する塩基性化合物としては、光酸発生
剤から放出される酸によって中和され、カルボキシル基
含有化合物の脱炭酸反応の触媒として作用するものであ
れば任意のものを用いることができる。この塩基性化合
物は有機化合物、無機化合物いずれでも構わないが、好
ましいのは含窒素化合物である。具体的には、アンモニ
ア、1級アミン類、2級アミン類、および3級アミン類
等が挙げられる。これら塩基性化合物の含有量は、感光
性組成物中0.1〜30重量%、好ましくは0.5〜1
5重量%である。0.1重量%未満の場合には、脱炭酸
反応が充分に進まなくなり、30重量%を越えると、未
露光部に残存するカルボキシル基含有化合物の劣化を促
すおそれがある。
【0136】なお、後工程で感光性組成物層は金属イオ
ン含有水溶液やアルカリまたは酸性水溶液中に曝される
ため、それらに溶解することがないようイオン交換性基
消失反応を生じる基がポリマーや高分子化合物等に担
持、あるいは結合されているものが好ましい。すでに説
明したように、イオン交換性基消失反応を生じる基は、
分子量1000以上のポリマーや高分子化合物に化学的
に結合していることが最も好ましい。
【0137】本発明の第3の態様においては、露光によ
りイオン交換性基を生成する化合物として、オニウム塩
誘導体、スルフォニウムエステル誘導体、カルボン酸誘
導体およびナフトキノンジアジド誘導体からなる群から
選択される少なくとも1種の誘導体を使用する。
【0138】オニウム塩誘導体としては、CF3
3 -、p−CH3PhSO3 -、p−NO2PhSO3 -等を
対アニオンとするジアゾニウム塩、ホスホニウム塩、ヨ
ードニウム塩、スルホニウム塩等が挙げられる。より具
体的には、ジフェニルヨードニウム、4,4’−ジブチ
ルフェニルヨードニウム、トリフェニルスルホニウム、
ナフチルスルホニウム等のトリフルオロ酢酸塩系誘導
体、トリフルオロメタンスルホン酸塩誘導体、およびト
ルエンスルホン酸誘導体が挙げられる。
【0139】スルフォニウムエステル誘導体としては、
ベンゾイントシレート系誘導体、o−ニトロベンジルト
シレート系誘導体、アリールスルホン酸のp−ニトロベ
ンジルエステル系誘導体、p−ニトロベンジル−9,1
0−ジエトキシアントラセン−2−スルホネート系誘導
体等が挙げられる。
【0140】また、カルボン酸誘導体としては、上述し
たフェノール樹脂やポリアミド酸やポリアクリル酸の水
酸基、あるいはカルボキシル基が保護されたポリマー等
であり、前記ポリマーとしては、フェノールノボラック
樹脂誘導体、キシレノールノボラック樹脂誘導体、ビニ
ルフェノール樹脂誘導体、クレゾールノボラック樹脂誘
導体等のフェノール系樹脂誘導体やポリアミド酸誘導体
やポリアクリル酸誘導体、ポリメタクリル酸誘導体等の
カルボキシル基含有ポリマー誘導体等が挙げられる。
【0141】フェノール系樹脂誘導体の保護基として
は、tert−ブトキシカルボニルメチル基やtert
−ブトキシカルボニルエチル基などのtert−ブチル
エステル誘導体置換基が挙げられる。
【0142】一方、ポリアミド酸やポリアクリル酸等に
おいては構造中のカルボキシル基の保護基としてメチル
基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−
ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ベ
ンジルアルコキシ基、2−アセトキシエチル基、2−メ
トキシエチル基、メトキシメチル基、2−エトキシエチ
ル基、3−メトキシ−1−プロピル基等のアルコキシ基
やトリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリフェ
ニルシリル基等のアルキルシリル基が挙げられる。これ
らは、適当な光酸発生剤と作用することによって、カル
ボキシル基を生成する。
【0143】ナフトキノンジアジド誘導体としては、ナ
フトキノンジアジド−4−スルホン酸系誘導体、ナフト
キノンジアジド−5−スルホン酸系誘導体、ナフトキノ
ンジアジドスルホニルハライド系誘導体、およびこれら
のエステル化物等が挙げられる。
【0144】なお、上述したような化合物を含む感光性
組成物層は、後工程で金属イオン含有水溶液やアルカリ
または酸性水溶液中に曝されるため、それらに溶解する
ことがないようイオン交換性基生成反応を生じる基がポ
リマーや高分子化合物等に担持、あるいは結合されてい
るものが好ましい。すでに説明したように、イオン交換
性基消失反応を生じる基は、分子量1000以上のポリ
マーや高分子化合物に化学的に結合していることが最も
好ましい。
【0145】そのような観点から、1,2−ナフトキノ
ンジアジドスルホニル置換フェノール樹脂誘導体、1,
2−ナフトキノンジアジドスルホニル置換ポリスチレン
誘導体等、または、ポリマー官能基保護基の光酸発生剤
を用いた脱保護によるイオン交換性基生成が好適であ
る。
【0146】本発明の第4の態様においては、露光によ
りイオン交換性基を消失する、すなわち露光前にはイオ
ン交換能を有するが、露光後に水に溶解または膨潤しに
くい疎水的な性質を有する官能基を発生する化合物を含
有する感光性組成物が用いられる。こうした化合物は、
イオン交換性基をその骨格に有し、光照射によりイオン
交換能を消滅する化合物である。イオン交換性基として
は、−COOX基、−SO3X基あるいは−PO32
等の酸性基(但し、Xは水素原子、アルカリ金属やアル
カリ土類金属及び周期律表I、II族の属する典型金属、
アンモニウム基)が挙げられる。
【0147】露光前にはイオン交換能を有し、露光後に
水に溶解あるいは膨潤しにくい疎水的な性質を有する官
能基を発生する化合物としては、脱炭酸反応を起こして
分解することのできるカルボキシル基含有化合物が挙げ
られる。この場合には、前述のカルボキシル基含有化合
物に加えて、光酸発生剤と塩基性化合物と感光性組成物
中に添加する。こうした組成物においては、露光により
発生した酸が、脱炭酸反応に関わる塩基性化合物を中和
してしまう。このため、露光部ではカルボキシル基がそ
のまま残り、未露光部では脱炭酸反応が進行するという
メカニズムによって、露光部のイオン交換能が消滅す
る。
【0148】脱炭酸反応を起こして分解することのでき
るカルボキシル基含有化合物としては、任意の化合物を
選択できるが、塩基性化合物により脱炭酸反応が進行し
やすい化合物が好ましい。そのような化合物としては、
カルボキシル基のα位またはβ位に電子吸引性基または
不飽和結合を有するものが挙げられる。ここで、電子吸
引性基が、カルボキシル基、シアノ基、ニトロ基、アリ
ール基、カルボニル基、またはハロゲンであることが好
ましい。
【0149】このようなカルボキシル基含有化合物の具
体例としては、α−シアノカルボン酸誘導体、α−ニト
ロカルボン酸誘導体、α−フェニルカルボン酸誘導体、
β,γ−オレフィンカルボン酸、その他が挙げられる。
【0150】添加する光酸発生剤としては、上述した光
酸発生剤が挙げられ、280nm以上の波長で酸を発生
するものが特に好ましい。
【0151】添加する塩基性化合物としては、光酸発生
剤から放出される酸によって中和され、カルボキシル基
含有化合物の脱炭酸反応の触媒として作用するものであ
れば任意のものを用いることができる。この塩基性化合
物は有機化合物、無機化合物いずれでも構わないが、好
ましいのは含窒素化合物である。具体的には、アンモニ
ア、1級アミン類、2級アミン類、および3級アミン類
等が挙げられる。これら塩基性化合物の含有量は、感光
性組成物中0.1〜30重量%、好ましくは0.5〜1
5重量%である。0.1重量%未満の場合には、脱炭酸
反応が充分に進まなくなり、30重量%を越えると、未
露光部に残存するカルボキシル基含有化合物の劣化を促
すおそれがある。
【0152】なお、感光性組成物層は、後工程で金属イ
オン含有水溶液やアルカリまたは酸性水溶液中に曝され
るため、それらに溶解することがないようイオン交換性
基消失反応を生じる基が、ポリマーや高分子化合物等に
担持、あるいは結合されているものが好ましい。すでに
説明したように、イオン交換性基消失反応を生じる基
は、分子量1000以上のポリマーや高分子化合物に化
学的に結合していることが最も好ましい。
【0153】以上説明したように、本発明の方法によれ
ば、まず、パターン露光を施すことによって、感光性組
成物層の露光部または未露光部に、イオン交換性基が選
択的に配置される。こうしたイオン交換性基のある領域
は親水性であるが、イオン交換性基を含まない領域は、
多くの場合、疎水性となりやすい。しかしながら、本発
明においては、感光性組成物層のイオン交換性基の存在
しない領域も、親水性であって水に対する濡れ性を有し
ていることが好ましい。イオン交換性基の存在しない領
域の疎水性が強すぎる場合には、後述する<工程(5)
>のメッキ工程において、メッキ液と基板との接触が不
十分となって、基板に気泡が付きやすくなる。気泡が付
着するとその部分がめっきされずに残ってしまうため、
良好な金属パターンが形成できない。また特に基材とし
て多孔質体を用いた場合には、多孔質体内部へめっき液
が浸透性し難くなる。このため、イオン交換性基の存在
しない領域の疎水性が強すぎる場合には、多孔質体の内
部にめっきをすることが難しくなる。
【0154】なお、特開平6−202343号には、親
水性領域と疎水性領域とからなるパターンを形成して、
親水性領域に選択的にめっきを施すことにより金属パタ
ーンを形成する方法が開示されている。この際、めっき
の選択性を向上させるために、疎水性領域を選択的にフ
ッ素化して、その領域の疎水性を高めている。フッ素化
することによって、親水性領域と疎水性領域の水に対す
る濡れ性の差が増大する。これにより、親水性領域に選
択的にめっき液を接触させて、めっきの選択性を高めて
いる。
【0155】しかしながら、上述したような理由から、
こうした方法では疎水性領域に気泡が付着しやすくなる
ので、良好なめっきを行なうことができない。さらに、
多孔質体内部へめっき液が浸透し難くなるので、多孔質
体内部にめっきすることも極めて困難である。
【0156】これに対して、本発明の方法においては、
親水性領域と疎水性領域とを形成する必要はない。むし
ろ、基材としての絶縁体の表面をすべて親水性とするこ
とによって、基材とめっき液を充分に接触させることが
でき、良好なめっきを行なうことができる。
【0157】水に対する濡れ性は、平坦な表面上に水滴
を滴下した際の接触角で容易に測定できる。本発明にお
いては、イオン交換性基の存在しない領域でも、接触角
が60°以下、さらには40°以下であることが好まし
い。
【0158】本発明の製造方法に用いられる感光性組成
物には、露光によりイオン交換性基を生成する化合物以
外にも、目的に応じた添加剤を含有することができる。
【0159】例えば、解像度や膜厚透過性などを向上さ
せるための光増感剤を配合してもよい。光増感剤は、露
光によりイオン交換性基を生成する化合物の光増感が可
能なものであれば特に限定されず、使用される化合物の
種類や光源などに応じて適宜選択される。
【0160】光増感剤の具体例としては、芳香族炭化水
素およびその誘導体、ベンゾフェノンおよびその誘導
体、o−ベンゾイル安息香酸エステルおよびその誘導
体、アセトフェノンおよびその誘導体、ベンゾインなら
びにベンゾインエーテルおよびその誘導体、キサントン
およびその誘導体、チオキサントンおよびその誘導体、
ジスルフィド化合物、キノン系化合物、ハロゲン化炭化
水素含有化合物ならびにアミン類、エオシンB(C.
I.No.45400)、エオシンJ(C.I.No.
45380)、シアノシン(C.I.No.4541
0)、ベンガルローズ、エリスロシン(C.I.No.
45430)、2,3,7−トリヒドロキシ−9−フェ
ニルキサンテン−6−オン、ローダミン6Gなどのキサ
ンテン色素、チオニン(C.I.No.52000)、
アズレA(C.I.No.52005)、アズレC
(C.I.No.52002)などのチアジン色素、ピ
ロニンB(C.I.No.45005)、ピロニンGY
(C.I.No.45005)などのピロニン色素、3
−アセチルクマリン、3−アセチル−7−ジエチルアミ
ノクマリンなどのクマリン色素などが挙げられる。
【0161】このような光増感剤の配合割合は、露光に
よりイオン交換性基を生成あるいは消失する化合物に対
して、通常0.001〜10重量%、好ましくは0.0
1〜5重量%である。
【0162】また、露光によりイオン交換性基を生成す
る化合物として上述のナフトキノンジアジド誘導体を用
いた場合には、カルボジイミド誘導体あるいはアミン誘
導体等を架橋剤として添加することが好ましい。導電部
を形成後に加熱処理を行なうことにより感光性組成物を
硬化させて、得られる絶縁体に耐熱性を付与することが
できる。
【0163】このような架橋剤の配合割合は、反応する
相互の官能基等量から適宜決定される。
【0164】本発明の複合部材の製造方法において用い
る感光性組成物としては、ナフトキノンジアジド誘導体
およびポリカルボジイミド誘導体を含有する感光性組成
物が特に好ましい。こうした感光性組成物を用いた場合
には、導電部形成後、加熱処理を行なうことによって、
ナフトキノンジアジド誘導体から生じたイオン交換性基
などとポリカルボジイミド誘導体が相互に架橋する。こ
れにより、導電部と絶縁体との接触性を向上させる。こ
うして耐熱性が高いと同時に、微細なパターンを有する
導電部を備えた複合部材を得ることができる。
【0165】また、上述したような感光性組成物は、露
光部に選択的に親水性のイオン交換性基が生じるため、
感光性組成物層の露光部と未露光部とで溶解度の差異が
生じる。この溶解度の差異を利用して、感光性組成物の
パターンを容易に形成することもできる。
【0166】なお、こうした感光性組成物は、ビルドア
ップ基板用の層間絶縁膜やカラー液晶表示装置、エレク
トロルミネッセンスディスプレイ、カラー蛍光表示装
置、プラズマディスプレイパネル、OAセンサー、固体
撮像素子等に使用される光学的カラーフィルターの製造
に適した遮光性感光性樹脂組成物等の用途に用いること
ができる。この感光性組成物は、耐薬品性、耐水性、耐
熱性、基板に対する高密着性などの特性を有するため、
有用な感光性組成物である。
【0167】上述した感光性組成物に含有されるナフト
キノンジアジド誘導体としては、1,2−ナフトキノン
ジアジドスルホニル置換フェノール樹脂、1,2−ナフ
トキノンジアジドスルホニル置換ポリスチレン樹脂など
が特に好ましい。これらが含有されていると、成膜性が
よく、かつ薄膜を形成することができる。特に、1,2
−ナフトキノンジアジドスルホニル置換フェノール樹脂
は、フェノール樹脂のフェノール性水酸基がポリカルボ
ジイミド誘導体と相互に架橋硬化するため、耐熱性に優
れる、もっとも優れている。
【0168】また、上述した感光性組成物に含有される
ポリカルボジイミド誘導体としては、下記一般式(1)
で表わされる化合物が好ましい。
【0169】
【化2】 (式中、R1は、メチレン基、エチレン基、プロピル
基、イソプレン基、ブタジエン基等に代表される炭素数
1〜20の有機基を示す。)
【0170】このように、ポリカルボジイミド誘導体が
脂肪族系の骨格で構成されていると、組成物を低粘度に
設定できる。そこで、スピンコート法やディップコート
法等による溶剤での塗布の場合において、有機感光性組
成物の薄膜化のためには、特に望ましく用いられる。
【0171】また、上述したような感光性組成物におい
ては、ナフトキノンジアジド誘導体とポリカルボジイミ
ド誘導体はそれぞれ、反応する相互の官能基当量を考慮
にいれ、カルボジイミド基1モルに対し、反応性基の割
合が0.01モル〜1モル含有されることが望ましい。
反応性基の割合が0.01モル未満であると、反応性に
乏しく、望みの耐熱性を得ることが困難になる。また、
反応性基の割合が1モルを越えると、室温での保存安定
性が低下し、さらに本発明の工程を阻害するおそれがあ
る。上記範囲に調整することで、反応温度を100℃前
後とすることができ、本工程終了後に反応を進めること
が望ましい。
【0172】本発明の複合部材の製造方法において用い
られる感光性組成物は、構成成分の混合物を成形してシ
ート状としてもよいし、構成成分の混合物を適切な溶媒
に溶解して溶液状としてもよい。
【0173】感光性組成物層を絶縁体に形成するには、
シート状を呈した感光性組成物を、絶縁体に添着するこ
とにより絶縁体の表面に感光性組成物層を形成すること
ができる。あるいは、溶液状とした感光性組成物を絶縁
体にコーティングして絶縁体の表面に感光性組成物層を
形成してもよい。導電部を形成後の複合部材の耐久性を
考えると、絶縁体に溶液状の感光性組成物をコーティン
グして、感光性組成物層を形成するのが好適である。
【0174】また、多孔質体の絶縁体を用いて3次元に
わたって導電部を形成する場合には、溶液状の感光性組
成物を多孔質体の絶縁体にその内表面まで含浸あるいは
コーティングし、表面から内部にわたって感光性組成物
層の形成を行なう。
【0175】コーティング方法としては、ディッピング
法、スピンコート法、スプレー法、真空蒸着法、および
ラミネート法等のいずれの方法を用いても構わない。
【0176】本発明の複合部材の製造方法においては、
感光性組成物層が予め形成された絶縁体を用いること
が、生産性の向上のために好ましい。
【0177】感光性組成物層が予め形成された絶縁体と
しては、内部空孔表面がナフトキノンジアジド誘導体を
含有する感光性組成物で被覆されている多孔質絶縁体が
挙げられる。このようにナフトキノンジアジド誘導体で
内部空孔表面が被覆された多孔質絶縁体を用いることに
よって、パターン形状の精度の高い導電部を三次元的な
形状に形成することができる。
【0178】<工程(2)>次に、工程(1)によって
絶縁体1に形成された感光性組成物層2に対して、図1
(b)に示すように所望の導電性パターンにパターン露
光して、感光性組成物層2の露光部4にイオン交換性基
を生成あるいは消失させる。
【0179】図1(b)においては、導電パターンが形
成されたマスク3を介してパターン露光しているが、こ
れに限定されるものではない。の導電パターンのネガ像
を形成したマスクを用いて、導電パターン部以外の部分
のイオン交換性基を生成あるいは消失させてもよい。
【0180】露光に際しては、必ずしもマスクを用いる
必要はない。例えば、レーザービームなどを用いて導電
パターンどおりに描画して露光してもよい。また、光の
干渉によって生じる干渉縞などの周期的な光強度パター
ンを用いて周期的なパターンを露光してもよい。
【0181】さらには、露光パターンは二次元的なもの
のみならず、三次元的なパターンを露光してもよい。三
次元的なパターンを露光するには、露光光をレンズで集
光して、集光された光のスポットを三次元的に走査して
パターンを描画するなど、高知の種々の三次元露光方法
を用いることができる。
【0182】本発明の第1および第2の態様において
は、280nm以上の波長の露光光を照射する。露光に
よる絶縁体の劣化を低く抑えるためには、露光光の波長
は、300nm以上であることが好ましく、350nm
以上であることがより好ましい。
【0183】特に多孔質体の内部の厚み方向に露光する
場合など、多孔質体が芳香族化合物構造を有する場合に
は、長波長の露光光を用いることが肝要である。多孔質
体が芳香族ポリイミドなどで構成される場合には、ポリ
イミドの吸収の吸収端が450nm以上になるものも少
なくない。こうした場合には、さらに長波長の500n
m以上の波長でパターン露光を行なうことが好ましい。
【0184】本発明の第3および第4の態様において
は、露光光の波長は特に問わない。
【0185】工程(2)で用いる露光光源としては、紫
外光源、可視光源のほか、β線(電子線)、X線など光
源のなかから所定の波長の露光光を生じるものを選択し
て使用することができる。紫外光源、あるいは可視光源
は、具体的には水素放電管、希ガス放電管、タングステ
ンランプ、ハロゲンランプのような連続スペクトル光
源、各種レーザー、水銀灯のような不連続スペクトル光
源などのなかから選択して用いる。
【0186】工程(2)においては、感光性組成物層の
イオン交換性基に対して、後工程の工程(3)で金属イ
オンの結合量を増量するために、イオン交換性基の中
和、あるいはそのイオン交換性基を形成した部分の膨潤
を行なってもよい。そのためには、絶縁体を酸またはア
ルカリ溶液に吹き付けや浸漬などの手法によって接触さ
せる。特に、アルカリ溶液として水酸化リチウム、水酸
化カリウム、水酸化ナトリウム等の水酸化物、炭酸リチ
ウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム等のアルカリ金属
塩、ナトリウムメトキサイドやカリウムエトキサイド等
の金属アルコキサイドや水素化ホウ素ナトリウム等の水
溶液の少なくとも1種を用い、これらの溶液に浸漬する
のがよい。こうした水溶液は、単独でも混合して用いて
もよい。
【0187】<工程(3)>次に、形成されたイオン交
換性基に、選択的に金属イオンまたは金属微粒子を結合
させて、図1(c)に示すように導電部を形成する。図
1(c)においては、露光部4が導電部となる。
【0188】露光部に生じたイオン交換性基は、金属イ
オンとの交換反応を行なう。イオン交換性基と金属イオ
ンとの交換反応の例を下記化学式(2)に示す。
【0189】
【化3】
【0190】イオン交換性基と金属イオンとの交換反応
を生じさせるには、例えば金属塩を含有する水溶液など
に、パターン露光後の絶縁体を浸漬させるだけで容易に
行なうことができる。
【0191】金属イオンとして用いられる金属元素とし
ては、銅、銀、パラジウム、ニッケル、コバルト、錫、
チタン、鉛、白金、金、クロミウム、モリブデン、鉄、
イリジウム、タングステン、およびロジウム等が挙げら
れる。
【0192】これらの金属元素は、硫酸塩、酢酸塩、硝
酸塩、塩化物、および炭酸塩等のような金属塩として溶
液中に含有させる。特に、硫酸銅が好ましい。こうした
金属塩は、溶液における金属イオンの濃度が0.001
〜10M、好ましくは0.01〜1Mとなるよう配合す
るのが適切である。なお、金属塩を溶解させる溶媒は、
水あるいは有機溶媒系、例えばメタノールやイソプロパ
ノール等であってもよい。
【0193】ここで用いられる金属塩含有液のpHは、
7以下であることが好ましく、6.5以下であることが
より好ましい。本発明において用いられるイオン交換性
基としては、水中でのイオン解離定数から求めたpKa
値が7.2以下であるものが好適に用いられる。この場
合、金属塩を含有した水溶液のpHが7付近になるにし
たがって、イオン交換量はほとんど変化しなくなる。
【0194】また、金属塩含有溶液のpHが7を超える
と、目的のイオン交換性基以外の極性基、例えばフェノ
ール性水酸基、シラノール基などに対しても金属イオン
が吸着してしまう。その結果、良好なパターンを得られ
なくなる。例えば、ガラス基板にスピンコート等により
感光剤を塗布した場合では、感光剤の塗布されていない
裏面には水酸基が露出している。pH7を超える金属塩
含有の水溶液にこのような基板を浸漬した場合には、そ
の水酸基に金属イオンが吸着する。このため、その後の
工程において金属化が生じ、感光剤の塗布されていない
裏面がめっきされてしまう。
【0195】それゆえ、本発明において用いられる金属
塩含有溶液は、濃度、pHともに上述した範囲内である
ことが望まれる。
【0196】本発明においては、金属微粒子が分散した
溶液を用いることもできる。イオン交換性基とコロイド
状態の金属微粒子とは、静電的な相互作用などによって
選択的に結合を生じる。したがって、イオン交換性基と
金属微粒子との結合は、金属微粒子が分散した溶液に絶
縁体を浸漬させるだけで容易に生じさせることができ
る。
【0197】例えば、塩酸酸性水溶液中に塩化パラジウ
ムと塩化スズを混合して作製する無電解メッキの触媒と
して使用されるパラジウム−スズコロイド、またパラジ
ウムのハロゲン化物、酸化物、アセチル化錯体の分散溶
液中に絶縁体を浸漬させる。それにより、イオン交換性
基上に位置選択的に金属微粒子が容易に結合を生じる。
【0198】以上のようにして、本発明の方法により絶
縁体に導電部を形成して、複合部材を得ることができ
る。複合部材の導電部の導電性をさらに向上させるため
には、以下の工程(4)、工程(5)のいずれか、ある
いはその両方を行なうことが望ましい。
【0199】<工程(4)>イオン交換により形成され
た導電部4の導電性を向上させるために、図1(d)に
示すように、イオン交換性基に結合した金属イオンを還
元剤と接触させて金属化させる。
【0200】イオン交換性基と金属イオンの金属化反応
の例を下記化学式(3)に示す。
【0201】
【化4】
【0202】用いられる還元剤は特に限定されないが、
ジメチルアミンボラン、トリメチルアミンボラン、ヒド
ラジン、ホルマリン、水素化ホウ素ナトリウムや、次亜
リン酸ナトリウム等の次亜リン酸塩等が挙げられる。こ
うした還元剤を含有する溶液に絶縁体を浸漬することに
よって、導電部4を金属化させることができる。
【0203】<工程(5)>導電部4に対し導電性を向
上させるために、図1(e)に示すように無電解めっき
5を施す。これにより、導電部4の空孔内を金属である
程度充填することができる。
【0204】金属としては、電気抵抗が少なく、比較的
腐食しにくい銅が最も好ましい。具体的には、前工程で
得られた導電部を触媒核として、無電解メッキ液と接触
させる。
【0205】無電解メッキ液としては、例えば、銅、
銀、パラジウム、ニッケル、コバルト、白金、金、ロジ
ウム等の金属イオンを含有するものが挙げられる。
【0206】この無電解メッキ液には、前述の金属塩水
溶液の他にホルムアルデヒド、ヒドラジン、次亜リン酸
ナトリウム、水素化ホウ素ナトリウム、アスコルビン
酸、グリオキシル酸等の還元剤、酢酸ナトリウム、ED
TA、酒石酸、リンゴ酸、クエン酸、グリシン等の錯化
剤や析出制御剤等が含まれており、これらの多くは市販
されており簡単に入手することができる。そこで、前記
部材をこれらの無電解メッキ液の所望される導電膜厚、
若しくは多孔質内部への充填が完了するまで浸漬してお
けばよい。
【0207】なお、絶縁体として多孔質体を用いた場合
には、複合体の電気絶縁性や機械的強度を向上させるた
めに、下記の工程(6)をさらに行なうことが望まし
い。
【0208】<工程(6)>多孔質体の空孔を、含浸樹
脂または無機物質で充填する。含浸樹脂としては、エポ
キシ樹脂やポリイミド、BT樹脂、ベンゾシクロブテン
樹脂、架橋ポリブタジエン樹脂などの硬化性樹脂からな
るものが挙げられ、無機物質としては、シリカゾル、シ
ルセスキオキサンやポリシラザンなどから生成されるシ
リカなどを用いることができる。
【0209】絶縁体に空孔が存在していると、空孔内表
面などが吸湿するなどして電気的絶縁性が損なわれるお
それがある。ただし、空孔が導電部の寸法、すなわちビ
アならビア径、配線なら配線幅および配線ピッチよりも
十分に小さな独立気泡の場合は、絶縁性をある程度保つ
ことが可能である。
【0210】充填する材料は、上述したような含浸樹脂
や前記無機物質などが挙げられ、特に限定されない。し
かしながら、充填性、接着性等を考慮すると含浸樹脂が
最も好ましい。
【0211】含浸樹脂には、場合によってナノメートル
オーダーの無機フィラーなどを混ぜるとよい。
【0212】無機フィラーとしては、シリカ、アルミナ
などの金属酸化物や、窒化ケイ素や窒化アルミニウムな
どの金属窒化物、白金やパラジウムなどの金属超微粒子
などが用いられる。無機フィラーは、予め含浸樹脂に混
合して、その混合物を含浸させることができる。あるい
は、無機フィラー前駆体と含浸樹脂との混合物を含浸し
た後、無機フィラーを空孔内で生成させてもよい。こう
した無機フィラー前駆体としては、シルセスキオキサン
やポリシラザンなどが良好に用いられる。
【0213】なお、本発明の製造方法において、導電部
を形成する目的の部位以外の感光性組成物層内にイオン
交換性基含有の有機化合物が生成することは、極力避け
なければならない。このため、めっきまでの操作は、短
波長の光を遮断したイエロールーム内で行なうことが好
ましい。
【0214】また、本発明に係る複合部材の製造方法に
おいては、熱分解性などの容易に除去可能な絶縁体を用
いることもできる。この場合は、まず絶縁体の所定の領
域に導電部を形成する。次いで、上述したような手法に
より含浸樹脂を含浸させて硬化する前に、多孔質体を加
熱などの手段によって除去する。これによって、含浸樹
脂の硬化物中にビアや配線が形成された配線基板を形成
してもよい。この場合には、導電部の形成に用いた絶縁
体とは異なる材料中に、導電部が最終的に形成されるこ
とになる。
【0215】なお、含浸樹脂の硬化の際に絶縁体を加圧
して圧縮すると、導電部の多孔質体が除去されて形成さ
れた空隙がつぶれて、導電性物質同士が密着する。その
結果、導電性カラムの導電率を向上させることができる
ため好ましい。
【0216】本発明の方法により製造される複合部材に
おいては、感光性組成物に由来する有機化合物層が、絶
縁体と導電部との界面に残留する。この場合、図2を参
照して説明したように、絶縁体表面における単位表面積
当りの有機化合物の含有量を調整することが好ましい。
これによって、導電部と絶縁体との密着性を向上させ、
かつ導電部の電気特性も向上させることができる。
【0217】すなわち、図2に示すように多孔質の絶縁
体21の表面または内部に部分的に導電部23が有機化
合物24を介して形成されてなる複合部材であって、絶
縁体21の表面における単位表面積当りの有機化合物2
4の含有量が、次の関係を満たすことが好ましい。すな
わち、絶縁体21と導電部23との間に存在する有機化
合物24の量は、絶縁体21と導電部23との間以外に
存在する有機化合物24の含有量よりも多い。
【0218】複合部材の耐湿性向上、マイグレーション
防止などのためには、絶縁体21と導電部23との間に
おける有機化合物24の含有量が、絶縁体21と導電部
23との間以外に存在する有機化合物の含有量の5倍以
上であることが好ましく、10倍以上であることがより
好ましい。
【0219】この場合、有機化合物24は、本発明にか
かる複合部材の製造方法にて用いられる感光性組成物に
由来するものであってもよいし、それ以外のものであっ
てもよい。特に、絶縁体21と感光性組成物が異なる構
造をしたものであると、絶縁体が光照射による劣化を受
けず、絶縁体の材料選択が制限を受けない点で望まし
い。
【0220】例えば、本発明を多層配線基板に用いる場
合には、絶縁部に従来から使用されているエポキシ樹脂
やフェノール樹脂、ビスマレイミド−トリアジン(B
T)樹脂などの汎用性樹脂、ポリイミド、ポリアミド、
ポリアリルエーテル、ポリアリレート、およびポリエー
テルスルホンなどの耐熱性ポリマーを用いることができ
る。また、低誘電率化を望むのであれば、ポリテトラフ
ルオロエチレン(PTFE)系ポリマーやベンゾシクロ
ブテン(BCB)樹脂等、用途に応じた材料選択が可能
である。さらに、上述のように露光の際に絶縁体が光劣
化などのダメージを受けにくいために、厚み等も自由に
設定できる。
【0221】本発明の方法により製造される複合部材を
用いて、多層配線基板を作製することができる。図4を
参照して、これについて説明する。
【0222】図4には、多層配線基板の製造に用いられ
る複合部材の斜視図および断面図を示す。まず、本発明
の方法にしたがって複合部材を製造する。図4に示され
るように、シート状の複合部材a,b,cにおいては、
多孔質の絶縁体41の表面、または内部あるいはその両
方に配線パターンとなる導電部42が形成されている。
また、シート状の複合部材dには、多孔質の絶縁体41
の表面、または内部あるいはその両方にビアパターンと
なる導電部42が形成されている。複合部材bのよう
に、ビアパターンと配線パターンとが同一のシートに形
成されていてもよい。
【0223】ビアパターンを形成した複合部材dに示さ
れるように、ビアである導電部42の端面は、シート表
面から突出した剣山状などの鋭角の構造とすることが望
ましい。それにより、ビアと配線との接続を良好にする
ことが可能となる。
【0224】ビアの端面をはんだでコートすることも同
様によいが、この場合も鋭角構造とするのがより好まし
い。ただし、はんだはフラックスなどが蒸発して積層時
にボイドなどの原因となりやすいので、ニッケル合金系
などの比較的硬い金属により、ビアの端面に鋭角構造を
形成するのが好ましい。ビア端面が偏平である場合に
は、含浸樹脂によって端面が被覆されて電気的接続が阻
害されやすい。剣山状の構造は、例えばCu/Ni共晶
系の針状めっきを施すことによって形成することができ
る。
【0225】こうして形成された配線パターンが形成さ
れた複合部材a、b、cと、ビアパターンが形成された
複合部材dとを、交互に複数積層することによって、三
次元配線が形成された多層配線基板が得られる。
【0226】多層配線基板は、あらかじめ配線パターン
やビアパターンを形成した複数の複合部材を作製し、そ
れを一括して積層することによって製造することができ
る。あるいは、配線パターンやビアパターンを形成した
複合部材の上に、まだ配線パターンやビアパターンを形
成していない多孔質体を重ねて、露光、めっきを施して
配線パターンを形成し、これを順次繰り返すことにより
多層配線基板を得ることもできる。
【0227】多層配線基板における各複合部材の間は、
圧着して積層することが望ましく、圧着する際には、隣
接するシート間に接着層を挿入してもよい。
【0228】さらに圧着後、エポキシ樹脂やポリイミ
ド、BT樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂などの含浸樹脂
を多孔質体に充填して硬化すれば、より強固な多層配線
基板を形成することができる。含浸樹脂の他にシリカゾ
ル、シルセスキオキサン、ポリシラザンなどから生成さ
れるシリカなどの無機物質を充填してももちろんよい。
圧着前に含浸樹脂を含浸しておき、圧着しながら含浸樹
脂を硬化させてもよいが、ビア端面が含浸樹脂で被覆さ
れてしまうおそれがある。
【0229】配線パターンを多孔質フィルム状の絶縁体
と複合化した形で形成することによって、配線部と非配
線部との段差を非常に小さくすることができる。場合に
よっては、そうした段差をなくすことができるため、複
数の複合部材を容易に積層することができる。さらに、
複合部材の膜厚を薄くしたり、多層配線基板における積
層数を多くすることも可能となる。特に、多孔質フィル
ム状の絶縁体の厚さが数μm程度と薄い場合には、こう
した効果が顕著に現れる。
【0230】以上、配線パターンが形成された複合部材
と、ビアが形成された複合部材とを積層することにより
多層配線基板を製造する方法を説明したが、これに限定
されるものではない。配線パターンとビアとが形成され
た複合部材を用いて、多層配線基板を製造することもで
きる。
【0231】こうした複合部材の断面図を、図5に示
す。図5に示す複合部材においては、シート状の多孔質
の絶縁体51中に深さの異なる導電部52を形成するこ
とによって、配線パターンとビアとが1つの部材中に作
り込まれている。こうした複合部材を用いて多層配線基
板を製造することにより、積層数を低減して工程を簡略
化することができる。
【0232】このとき、シート状の多孔質の絶縁体中に
深さの異なる導電部を作り込むには、シート状の多孔質
の絶縁体(以下多孔質絶縁体シート)の露光波長に対す
る吸光度の調節などによって、露光光の多孔質絶縁体シ
ート内への侵入長を、そのシート厚の内部にとどめるよ
う制御する。こうした露光光を用いて、一方の面から配
線パターンを露光し、他方の面からビアのパターンを露
光する。その後、無電解めっき等を施すことによって、
配線パターンとビアとを有する複合部材を得ることがで
きる。あるいは、多孔質の絶縁体にあまり吸収されない
波長の露光光を用いて、ビアパターンを露光してもよ
い。これらの手法を用いることによって、インナービア
を非常に簡便に作製することが可能となる。すなわち、
基本的に配線パターンとビアとを同じ工程で作製するこ
とが可能となるため、製造工程が簡略化される。配線パ
ターンを絶縁体の両面に露光すれば、両面配線基板を作
製することもできる。
【0233】以上説明したように、本発明の方法によれ
ば、微細なビアや配線が自由にかつ精度よく形成された
複合部材を製造することができる。得られる複合部材
は、機械的特性や電気絶縁性といった特性も優れてい
る。
【0234】なお、複合部材が積層された多層配線基板
においては、図3に示したように、各複合部材の導電部
32,33の最表面には、絶縁体成分を含まない導電体
からなる層35が形成されていることが好ましい。この
ように、基板の導電部32,33の最表面には絶縁体成
分を含まない導電体からなる層35が存在することによ
って、導電部間の接触が良好となる。したがって、導電
部の低抵抗化に有効である。
【0235】導電部の最表面に形成される絶縁体成分を
含まない導電体からなる層35としては、具体的には、
低抵抗な銅などの金属からなる層が好ましい。絶縁体成
分を含まないとは、導電体中の前記絶縁体成分の含有率
が体積分率で5%以下であることをさす。層の厚さとし
ては、各層の平坦性を考慮し、20μm以下、特に10
μm以下が望ましい。また、絶縁体成分を含む多孔質体
中に形成された導電体からなる層の厚さの1〜50%、
さらには5〜20%に設定されることが望まれる。厚さ
が厚すぎると導電部の段差が大きくなり、積層が困難と
なる。一方、薄すぎる場合には、導電部の低抵抗化の効
果が十分でない。
【0236】導電体からなる層35は、前記工程(1)
にあたる無電解めっきを長時間行なうことによって形成
することができる。あるいは、絶縁体内部にパターン状
導電部を形成した後、再度めっき浴に浸漬して、導電体
層35を形成してもよい。導電部最表面の形状に自由度
を持たせるためには、金属箔を導電部端面に貼り合わせ
るのが望ましい。
【0237】このような構成の多層配線基板を得るため
には、まず、多孔質体シートに露光、めっきして配線
部、ビア部からなる導電部を形成する。その後、導電部
以外の多孔質シート表面にエポキシ樹脂やポリイミド
(ポリアミド酸)などの接着剤を塗布し、金属箔の接着
と導電部と金属箔の接続を行なう。
【0238】接着剤の塗布は、シルクスクリーン法など
で行なってもよいが、インクジェット法などで塗布して
もよい。この際、導電部端面をはんだめっきしておくこ
とが好ましい。
【0239】接着後、両面の金属箔をサブストラクト的
手法のような常法により加工して、回路パターンを形成
する。各々の複合部材に対して適当な含浸樹脂を注入し
た後、ホットプレスで積層することによって、多層配線
基板を製造することができる。
【0240】あるいは、多孔質体フィルムの片面に金属
箔を接着し、露光、めっきによって望みのパターンで多
孔質フィルム内に導電部を形成する。しかる後に、上面
に金属箔を接着して導電部と金属箔の接続を行ない、上
下の銅箔をパターニングして回路パターンを形成して、
複合部材を得る。これを、前述と同様の手法により多層
化することによって、多層配線基板を製造することもで
きる。
【0241】さらにまた、金属箔の代わりに予めパター
ン状に形成した金属配線パターンを転写させることによ
り多孔質フィルムと接着する手法を用いるなど、種々の
方法を採用して、導電体からなる層を形成することがで
きる。
【0242】もちろん、こうした導電体からなる層は段
差の原因となり、積層する際に問題となる。しかしなが
ら、多孔質体内部に形成された導電部と共同で導電の役
を担うため、その膜厚を薄くすることが可能となる。特
に、高周波用途の配線においては、表皮効果によって配
線表面の導電率が配線全体の導電特性を左右する。その
ため、膜厚が薄くとも十分な効果が期待できる。図3に
示されるような構造の多層配線基板は、こうした用途に
最適である。
【0243】本発明に係る複合部材の製造方法は、多層
配線基板や3次元配線基板の形成以外にも、半導体装置
の多層チップの層間の配線の形成に適用することも可能
である。具体的には、上下にパッドが存在する半導体チ
ップを積層する際の層間配線の形成である。例えば、半
導体チップのパッドの配置に合わせた、あるいは特に合
わせずに柱状配線などをシート状の絶縁体の多孔質体の
膜厚方向に形成する。こうして柱状配線が形成されたシ
ートを、2枚の半導体チップの間に挿入して積層するこ
とによって、隣接する2つの半導体チップ間の配線を形
成することができる。またこの後、シートを酸素アッシ
ングや熱分解などの手法により除去してもよい。さらに
多孔質体シートを除去した後、電解めっき、無電解めっ
き等によって多孔質化している配線を緻密化することも
できる。
【0244】さらには、本発明の方法により製造された
複合部材を、ガラスエポキシ基板などの配線基板と複合
化することもできる。用いられる配線基板は、例えば、
公知の製法によって作製されたガラスクロスやアラミド
繊維の不織布などの強化繊維に、含浸樹脂を含浸した樹
脂シートから作製されたものなどが挙げられる。このよ
うに複合化することによって、曲げ強度を簡単に確保す
ることが可能となる。
【0245】以下、実施例に基づいて本発明を具体的に
説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定される
ものではない。
【0246】(実施例1)絶縁体表面への配線パターン
の形成 絶縁体として、ビスマレイミド−トリアジン樹脂シート
を用意した。一方、ナフトキノンジアジド含有フェノー
ル樹脂(ナフトキノンジアジド含有率;33当量mol
%)をアセトンに溶解して、1wt%の濃度の感光性組
成物溶液を調製した。ここで用いたフェノール樹脂の分
子量は、2500である。得られた溶液を、前述の樹脂
シート上に厚み0.1μmとなるようスピンコートして
塗膜を得た。さらに、室温で30min乾燥させて、感
光性組成物層を形成した。
【0247】このシートに対して、CANON PLA
501を用いて、ライン幅10μm、スペース30μm
のマスクを介して光量500mJ/cm2(波長436
nm)の条件で露光し、インデンカルボン酸からなる潜
像を形成させた。
【0248】パターン潜像が形成されたシートを、0.
5Mに調整した硫酸銅水溶液に5min浸漬後、蒸留水
による洗浄を3回繰り返した。用いた硫酸銅水溶液のp
Hは4.1であった。洗浄後のシートを、水素化ホウ素
ナトリウム0.01M水溶液に30min浸漬後、蒸留
水で洗浄して、複合部材を製造した。得られた複合部材
には、ライン幅10μm、スペース30μmのマスクど
おりのCuからなる導電部が形成されていた。
【0249】図6に、本実施例で得られた複合部材にお
ける導電部の表面から観察した光学顕微鏡写真を示す。
この写真は、倍率180倍にて撮影した反射型光学顕微
鏡写真である。
【0250】なお、本実施例で得られた複合部材の断面
に関して、テトラブロモフェノールブルーを用いた酸染
色試験を行なったところ、導電部と絶縁体との界面には
インデンカルボン酸に由来するカルボン酸が存在してい
ることが確認された。
【0251】この複合部材において、絶縁体と導電部の
界面以外の部位では、前述のインデンカルボン酸は観察
されなかった。
【0252】このようにして得た複合部材(導電パター
ン形成シート)を、さらに無電解めっき液PS−503
に30min浸漬して、導電部に銅めっきを施すことに
より配線パターンを形成した。
【0253】導電部と絶縁体との密着性の評価は、次の
とおりである。従来品では、めっき金属の室温でのピー
ル強度として1.0kN/m前後の多層配線板が数多く
市販されている。上述と同様の条件で得られたBT樹脂
シート−Cu層からなる複合部材において、BT樹脂シ
ートを固定し、Cu部について90°方向、50nm/
minの条件下でのピール強度を測定した。その結果、
1.9kN/mとなり、従来品と比較して、導電部と絶
縁体との密着性は良好であることが確認された。本発明
の方法により製造された複合部材においては、有機感光
性化合物が接着層として十分機能していることがわか
る。
【0254】(実施例2)多孔質体の絶縁体への配線パ
ターンの形成 絶縁体として、PTFE多孔質フィルム(空孔径500
nm、膜厚20μm)を用い、実施例1で用いた感光性
組成物溶液を、ディップ法にてフィルム全表面にコーテ
ィングした。この操作により、多孔質フィルムの内部空
孔表面がナフトキノンジアジド含有フェノール樹脂で被
覆された。その後、ドット径50μm、スペース50μ
mのマスクを用いて、実施例1と同様の操作を行なって
複合部材(導電パターン形成シート)を製造した。得ら
れた複合部材においては、ドット径50μm、スペース
50μmの導電部が、絶縁体の内部にわたって形成され
ていた。
【0255】(実施例3)無電解めっき処理 実施例2で得られた導電パターン形成シートを、無電解
銅めっき液PS−503に30min浸漬し、導電部に
銅めっきを施して配線パターンを形成した。フィルム裏
面についても同様のパターン形状が形成されていた。
【0256】図7に、本実施例で得られた複合部材にお
ける配線パターンの表面から観察した光学顕微鏡写真を
示す。この写真は、倍率180倍にて撮影した反射型光
学顕微鏡写真である。
【0257】本実施例で得られた複合部材において、導
電部と絶縁体との界面、および前記絶縁体と導電部の界
面以外に存在するインデンカルボン酸由来のカルボン酸
を実施例1と同様の手法を用いて観察した。その結果、
インデンカルボン酸由来のカルボン酸は、絶縁体と導電
部の界面のみに観察された。また、導電部と絶縁体との
密着性は良好であった。
【0258】(実施例4)両面プリント配線基板 下記式で表わされるポリアミド酸とポリエチレンオキシ
ドとのグラフトコポリマー、およびビス(4−マレイミ
ドフェニルメタン)の混合物を含有するNMP溶液を調
製した。ただし、ポリエチレン鎖の分子量は約2万、ポ
リアミド酸成分とポリエチレンオキシド成分との重量比
は2:5とし、グラフトコポリマーとビス(4−マレイ
ミドフェニルメタン)との混合比は重量比で7:1とし
た。
【0259】
【化5】
【0260】この溶液から、キャスト法によりシートを
作製した。得られたシートを窒素気流下、室温から30
分かけて150℃に昇温し、この温度で1時間加熱し
た。次に、30分かけて250℃に昇温して、この温度
で1時間加熱した。さらに、30分かけて350℃に昇
温し、この温度で1時間加熱処理して、厚さ10μmの
ポリイミド多孔質体シートが得られた。
【0261】加熱後のフィルムを透過型電子顕微鏡で観
察したところ、孔径約0.2μmの三次元的に連続な空
孔が形成されていた。
【0262】一方、感光性組成物溶液として、ナフトキ
ノンジアジド含有フェノール樹脂(ナフトキノンジアジ
ド含有率:33当量mol%)をアセトンに溶解して、
1wt%の溶液を調製した。ここで用いたフェノール樹
脂の分子量は、2500であった。この溶液を、前述の
ポリイミド多孔質体シートの全表面に、ディップ法にて
コーティングした。この操作により、多孔質体シートの
内部空孔表面がナフトキノンジアジド含有フェノール樹
脂で被覆された。
【0263】このポリイミド多孔質シートに対して、C
ANON PLA501で、ドット径50μm、スペー
ス50μmのマスクを介して光量 3J/cm2(波長
436nm)の条件で露光して、インデンカルボン酸か
らなる潜像を形成させた。
【0264】パターン潜像が形成されたシートを、0.
5Mに調製した硫酸銅水溶液に5min浸漬後、蒸留水
による洗浄を3回繰り返した。用いた硫酸銅水溶液のp
Hは4.1である。洗浄後のシートを、水素化ホウ素ナ
トリウム0.01M水溶液に30min浸漬後、蒸留水
で洗浄した。洗浄後、無電解銅めっき液PS−503に
30min浸漬し、導電部に銅めっきを施して、複合部
材を製造した。得られた複合部材には、ドット径50μ
m、スペース50μmのマスクどおりのCuからなる導
電部が形成されていた。
【0265】(実施例5)両面プリント配線基板 前述の実施例4と同様の手法により、厚さ10μmのポ
リイミド多孔質体シートを作製した。このポリイミド多
孔質体シートには、孔径約0.2μmの連続な空孔が三
次元的に形成されていた。
【0266】得られた多孔質体シートに対して、ビア径
として50μmのパターンのマスクでビアシートを実施
例4と同様の方法で形成した。その後、ビア端面にはは
んだめっきを施して、ビアシートを得た。また、同様の
多孔質体シートを用いて、上述と同様の手法により、ラ
イン幅30μmの配線シートを作製した。
【0267】そして、ビアと配線とが導通する位置でビ
アシート/配線シート/ビアシートの配列で位置合わせ
をして、熱プレス機により加熱、加圧して積層し多層配
線基板を得た。
【0268】(実施例6)前述の実施例4と同様の手法
により、厚さ40μmのポリイミド多孔質体シートを作
製した。このポリイミド多孔質体シートには、孔径約
0.2μmの連続な空孔が三次元的に形成されていた。
【0269】得られた多孔質体シートに対して、ビア径
として50μmのパターンのマスクでビアシートを実施
例4と同様の方法で形成した。その後、ビア端面にはは
んだめっきを施して、ビアシートを得た。また、同様の
多孔質体シートを用いて、上述と同様の手法により、ラ
イン幅30μmの配線シートを得た。この配線シートに
対しても、ビアシートの場合と同様の方法で導電部を形
成した後、はんだめっきを施した。
【0270】ビアシートおよび配線シートにおける導電
部以外の表面部分には、ポリイミドワニスをシルクスク
リーン法により塗布した。
【0271】また一方で、0.3mm厚のステンレス板
上に市販のポジ型フォトレジストをスピンコート法によ
り膜厚2μmに塗布してフォトレジスト膜を形成した。
得られたフォトレジスト膜に対して、露光、現像を行な
い、ビア転写用の基板および配線パターン転写用の基板
を作製した。なお、ビア転写用の基板の作製に当たって
は、ビア径55μmのマスクを用いて露光を行ない、配
線パターン転写用基板の作製に当たっては、ライン幅3
3μmのマスクを用いて露光を行なった。いずれのマス
クも、前述の多孔質シートに形成されたビアおよび配線
パターンと同じピッチである。
【0272】こうして得られた転写用基板と銅電極とを
対向し、硫酸銅めっき浴に浸漬することにより電解めっ
きを施した(電流密度2A/dm2、15min)。用
いた硫酸銅のpHは4.1である。各転写用基板におけ
るフォトレジスト除去部位には、膜厚約5μmの銅が析
出して金属パターンが形成され、これを金属転写原板と
した。
【0273】多孔質体シートに形成された導電部が金属
転写原板の金属パターンに対向するよう、パターン形状
の対応したビアシートと金属転写原板とを150℃で圧
着して、転写原板の金属部を多孔質体シートへ転写し
た。配線シートについても、同様にして転写原板の金属
部を転写した。
【0274】その後、実施例5と同様の手法により、ビ
アと配線とが導通する位置でビアシート/配線シート/
ビアシートの配列で位置合わせをして、熱プレス機で加
熱、加圧して積層した。その結果、図3に示すような多
層配線基板が得られた。
【0275】積層シートの上端と下端の抵抗を測定した
ところ、1mΩであった。
【0276】(実施例7)異方性導電シート 実施例2および3で作製された導電パターン形成PTF
E多孔質シートに対し、銅カラムの端面にCu/Ni系
共晶めっきをして高さ2〜3μmの剣山状の構造を形成
した。この銅カラムが形成されたPTFE多孔質体シー
トに含浸する樹脂組成物を、以下のように調製した。
【0277】当量の3,3’,4,4’−ベンゾフェノ
ンテトラカルボン酸二無水物と2,2’−ビス[4−
(p−アミノフェノキシ)フェニル]プロパンとを、ジ
メチルアセトアミド中で反応させて、ポリアミド酸ワニ
スを調製した。このポリアミド酸ワニスに、30重量%
の2,2−ビス[4−(4−マレイミドフェノキシ)フ
ェニルを加えて、含浸溶液とした。
【0278】得られた含浸溶液を、銅カラムが形成され
たPTFE多孔質体シートに含浸した後、熱風乾燥して
溶媒を除去した。次いで、200℃で30分間加熱し
て、接着性の異方性導電フィルムを作製した。
【0279】(実施例8)多孔質の絶縁体への配線パタ
ーンの形成 式(II)で表わされる化合物(分子量10,000)5
gと、酸発生剤としてN−ヒドロキシナフチルイミドト
リフルオロメタンスルホネート0.1gおよびシクロヘ
キシルアミン0.04gとを、メトキシメチルプロピオ
ネート100gに溶解して、有機感光性組成物溶液を調
製した。
【0280】
【化6】
【0281】絶縁体としては、PTFE多孔質フィルム
(空孔径500nm、膜厚20μm)を用意した。前述
の有機感光性組成物溶液をディップ法にてフィルム全面
にコーティングした後、100℃、90秒間のベーキン
グを施した。さらに、ライン幅=50μm、スペース幅
=100μmのマスクを用いて、実施例1と同様の条件
にて露光した。次いで、140℃で15分PEBを施し
た後、実施例1と同様の導電パターン形成プロセスを行
なって、複合部材を製造した。得られた複合部材には、
Lライン幅=100μm、スペース幅=50μmの導電
部が内部にわたって形成されていた。
【0282】(実施例9)有機感光性組成物溶液とし
て、ナフトキノンジアジド含有フェノール樹脂(ナフト
キノンジアジド含有率;33当量mol%)0.9gと
ポリ(エチレン−カルボジイミド)樹脂0.5gとをア
セトン100mlに溶解して溶液を調製した。ここで用
いたフェノール樹脂の分子量は2500である。この溶
液を用いて、実施例1と同様の手法により複合部材を製
造した。得られた複合部材には、実施例1と同様に良好
なパターンが形成されていた。
【0283】この複合部材に対し、80℃で1時間加熱
処理を加えた後、ピール強度評価を行なったところ、
2.6kN/mであった。
【0284】(実施例10)有機感光性組成物溶液とし
て、ポリ(p−ニトロベンジル−p−ビニルベンゼンカ
ルボネート−co−スチレン)をトルエンに溶解して、
1重量%の濃度の溶液を調製した。用いた樹脂の分子量
は、15,000である。この溶液を用いた以外は実施
例2と同様の手法により、PTFE多孔質フィルムに配
線パターンを形成した。その結果、マスクどおりに良好
な導電パターンが得られた。
【0285】(実施例11)まず、ポリ(ビニルスチレ
ン)とポリメチルメタクリレートとのジブロックコポリ
マーを、リビングアニオン重合法により合成した。重量
平均分子量Mw=287000(ポリ(ビニルエチレ
ン)分子量=91000、ポリメチルメタクリレート分
子量=196000)、Mw/Mn=1.10であっ
た。このジブロックコポリマーに、ラジカル発生剤とし
ての3,3’,4,4’−テトラ−(t−ブチルぺルオ
キシカルボニル)ベンゾフェノンを1.7重量%添加し
て混合物を得、この混合物をシクロヘキサノンに溶解し
て、10重量%の濃度の溶液を調製した。
【0286】得られたシクロヘキサノン溶液を、アプリ
ケータを用いてPTFE板上に塗布し、乾燥して厚さ1
5μmのフィルムを作製した。このフィルムを窒素気流
下、135℃で24時間加熱処理した。加熱処理後、加
速電圧2MVのβ線を160KGy照射した。照射後、
乳酸エチルで洗浄して、架橋ポリ(ビニルエチレン)の
多孔質フィルムを作製した。
【0287】得られたフィルムを透過型電子顕微鏡で観
察したところ、孔径約50nmの三次元的に連続な空孔
が形成されていた。
【0288】一方、ナフトキノンジアジド含有フェノー
ル樹脂(ナフトキノンジアジド含有率;33当量mol
%)をアセトンに溶解して0.5wt%濃度の溶液を調
製し、感光性組成物溶液とした。このアセトン溶液を、
前述の多孔質フィルムに含浸した後、室温で乾燥した。
このシートに対し、CANON PLA501を用い
て、マスクを介して配線パターンおよびビアパターンを
それぞれ露光して、インデンカルボン酸からなる潜像を
形成した。配線パターンは、ライン幅20μm、スペー
ス30μmであり、ビア径は10μmである。露光は、
光量500mJ/cm2(波長436nm)の条件で行
なった。
【0289】パターン潜像が形成されたシートを、0.
5Mに調整した硫酸銅水溶液に5min浸漬後、蒸留水
による洗浄を3回繰り返した。用いた硫酸銅水溶液のp
Hは4.1であった。洗浄後のシートを、水素化ホウ素
ナトリウム0.01M水溶液に30min浸漬後、蒸留
水で洗浄した。さらに、無電解銅めっき液PS−503
に30min浸漬して、導電部に銅めっきを施した。こ
れにより、Cuからなる配線パターンおよびビアパター
ンがそれぞれ形成された多孔質シートが得られた。
【0290】配線パターンが形成された多孔質シート
(配線シート)には、さらに無電解めっきを施すことに
より、配線パターンの端面にCuのみからなる厚さ2μ
mの層を形成した。また、ビアパターンが形成された多
孔質シート(ビアシート)には、端面にCu/Ni系共
晶めっきをして高さ2〜3ミクロンの剣山状の突起構造
を形成した。
【0291】こうして得られた配線シート2枚の間に、
ビアシート1枚を挟んで積層した後、樹脂溶液を含浸し
た。用いた含浸樹脂溶液は、ベンゾシクロブテン樹脂溶
液(ダウケミカル社製、商品名:XU13005)10
0重量部に、50重量部のメチルイソブチルケトンを加
えて調製した。シートの積層体は、圧着してから溶媒を
除去した。さらに、窒素気流下、240℃で1時間加熱
硬化させることにより、両面配線基板を作製した。
【0292】同様の手法により、配線シート4枚とビア
シート3枚とを交互に積層して4層の多層配線基板を作
製した。また、4層のFR−4ガラスエポキシ基板(配
線幅75μm)の両面に、それぞれビアシートおよび配
線シート1枚ずつを積層して、6層の多層配線基板を作
製した。さらに、ビアシートおよび配線シートを2枚ず
つ用いて8層の多層配線基板も作製できた。
【0293】以上のように作製した多層配線基板は、配
線シートの導電部の端面にCuのみからなる層が形成さ
れているため、端面にCuのみからなる層を形成しない
ものに比べて低抵抗であった。また、ガラスエポキシ基
板をコア層に有する多層配線基板は、曲げ強度に優れて
いた。
【0294】(実施例12)前述の実施例4と同様の手
法により、厚さ20μmのポリイミド多孔質体シートを
作製した。このポリイミド多孔質体シートには、孔径約
0.2μmの連続な空孔が三次元的に形成されていた。
【0295】一方、OH基をtert−ブトキシカルボ
ニルメチル基でキャップしたフェノールノボラック樹脂
誘導体10gと、酸発生剤として、DTBPI−TF
(ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウム
トリフルオロメタンスルホネート)0.5gおよびアク
リジンオレンジ(C.I.46005)0.08gとを
メチルセロソルブ200gに溶解して、有機感光性組成
物溶液を調製した。
【0296】前述のようにして得られたポリイミド多孔
質体シートを、この有機感光性組成物溶液に含浸した
後、80℃、10min乾燥させて、有機感光性組成物
被覆ポリイミド多孔質体シートを作製した。
【0297】このシートに対して、低圧水銀ランプで、
ライン幅50μm、スペース50μmの配線パターンの
マスクを介して光量10mJ/cm2(波長254n
m)の条件で露光し、その後、100℃で5分間の条件
で加熱処理を施すことにより、カルボキシル基含有フェ
ノールノボラック樹脂からなる潜像を形成させた。この
条件におけるパターンのシートに対する侵入深さは、約
5μmであった。
【0298】引き続いて、このシートの裏面にビアパタ
ーンマスクを配置して、露光を施した。用いたビアパタ
ーンマスクには、50μmφのビア部が100μmピッ
チに並んでいる。このビア部を、前述のシート下部に描
いたライン露光部に貫通するよう配置した。これらに対
し、CANON PLA501で、光量500mJ/c
2(波長546nm)の条件で長波長露光して、前述
と同様にカルボキシル基含有フェノールノボラック樹脂
からなる潜像を形成させた。
【0299】露光後のシートにおいては、ビア露光部が
ライン露光部まで到達した潜像を形成していた。
【0300】パターン潜像が形成されたシートを蒸留水
により洗浄し、0.5Mに調整した硫酸銅水溶液に5m
in浸漬後、蒸留水による洗浄を3回繰り返した。用い
た硫酸銅水溶液のpHは4.1である。洗浄後のシート
を、水素化ホウ素ナトリウム0.01M水溶液に30m
in浸漬後、蒸留水で洗浄した。さらに、無電解銅めっ
き液PS−503に30min浸漬して、導電部に銅め
っきを施した。その結果、図5に示されるようなCuか
らなる配線パターンが形成された複合部材が得られた。
【0301】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
導電回路設計への自由度が高く、また露光により絶縁体
の劣化を生じず、かつ絶縁体への金属の異常析出がなく
微細なパターンを有する導電部を容易に形成することが
可能となる。
【0302】また、本発明によれば、導電回路設計の自
由度が高く、低コストで絶縁部の材料選択性や成形加工
性に影響を及ぼさず、かつ絶縁体への金属の異常析出が
なく、微細なパターンを有する導電部を容易に形成する
ことが可能となる。
【0303】さらに本発明によれば、上述したような複
合部材の製造方法に用いるための感光性組成物および絶
縁体が提供される。
【0304】またさらに本発明によれば、上述した方法
により製造された複合部材が提供される。
【0305】また本発明は、上述した方法により製造さ
れた複合部材を含む多層配線基板が提供される。
【0306】さらに本発明は、上述した方法により製造
された複合部材、または多層配線基板を用いた電子パッ
ケージが提供される。
【0307】本発明は、各種光機能性装置や多層配線基
板等、多くの用途に好適に用いることができ、その工業
的価値は絶大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の複合部材の製造方法を示す断面概略
図。
【図2】本発明の複合部材を示す概略図。
【図3】本発明の多層配線基板を示す概略図。
【図4】多層配線基板の製造に用いられる複合部材の斜
視図及び断面図。
【図5】多層配線基板の製造に用いられる複合部材の断
面図。
【図6】実施例1で得られた複合部材の導電部を示す写
真。
【図7】実施例3で得られた複合部材の配線パターンを
示す写真。
【符号の説明】
1…絶縁体 2…感光性組成物層 3…マスク 4…感光部 5…無電解めっき
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H05K 3/18 H05K 3/18 E A 3/46 3/46 G (72)発明者 浅川 鋼児 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 真竹 茂 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】絶縁体に導電部が選択的に形成されてなる
    複合部材の製造方法であって、(1)280nm以上の
    波長の光照射によりイオン交換性基を生成する化合物を
    含有する感光性組成物層を前記絶縁体に形成する第1工
    程と、(2)前記感光性組成物を280nm以上の波長
    の露光光にてパターン露光し、露光部にイオン交換性基
    を生成させる第2工程と、(3)前記パターン露光によ
    り形成されたイオン交換性基のパターンに金属イオン又
    は金属を結合せしめて前記導電部を形成する第3工程と
    を備えることを特徴とする複合部材の製造方法。
  2. 【請求項2】絶縁体に導電部が選択的に形成されてなる
    複合部材の製造方法であって、(1)イオン交換性基を
    有する化合物を含有する感光性組成物層を前記絶縁体に
    形成する第1工程と、(2)前記感光性組成物層を28
    0nm以上の波長の露光光にてパターン露光し、露光部
    のイオン交換性基を消失させ、未露光部にイオン交換性
    基を残置する第2工程と、(3)前記パターン露光によ
    り前記未露光部に残置されたイオン交換性基に、金属イ
    オンまたは金属を結合せしめて前記導電部を形成する第
    3工程とを備えることを特徴とする複合部材の製造方
    法。
  3. 【請求項3】絶縁体に導電部が選択的に形成されてなる
    複合部材の製造方法であって、(1)光照射によりイオ
    ン交換性基を生成するオニウム塩誘導体、スルフォニウ
    ムエステル誘導体、カルボン酸誘導体およびナフトキノ
    ンジアジド誘導体の内少なくとも1種の誘導体、あるい
    は光照射によってイオン交換性基を消失する化合物を含
    有する感光性組成物層を前記絶縁体に形成する第1工程
    と、(2)前記感光性組成物をパターン露光し、露光部
    にイオン交換性基を生成あるいは消失させる第2工程
    と、(3)前記パターン露光により生成したイオン交換
    性基のパターンに金属イオン又は金属を結合せしめて前
    記導電部を形成する第3工程とを備えることを特徴とす
    る複合部材の製造方法。
  4. 【請求項4】請求項1、請求項2又は請求項3記載の複
    合部材の製造方法において、前記第3工程で形成された
    導電部表面に無電解めっきを施す工程を備えることを特
    徴とする複合部材の製造方法。
  5. 【請求項5】ナフトキノンジアジド誘導体及びポリカル
    ボジイミド誘導体を少なくとも含んでなることを特徴と
    する感光性組成物。
  6. 【請求項6】多孔質の絶縁体であって、前記絶縁体は内
    部空孔表面がナフトキノンジアジド誘導体を少なくとも
    含む感光性組成物が被覆されてなることを特徴とする複
    合部材製造用の絶縁体。
  7. 【請求項7】多孔質の絶縁体表面あるいは内部の少なく
    とも一方に導電部が有機化合物を介して形成されてなる
    複合部材であって、前記絶縁体と導電部との間に存在す
    る前記有機化合物の、前記絶縁体表面における単位表面
    積当たりの含有量が、前記絶縁体と導電部との間以外に
    存在する前記有機化合物の、前記絶縁体表面における単
    位表面積当りの含有量よりも多いことを特徴とする複合
    部材。
  8. 【請求項8】微細孔を有する多孔質の絶縁体の前記微細
    孔表面あるいは内部の少なくとも一方に導電部充填され
    て形成されてなる基板が複数層積層されてなる多層配線
    基板において、個々の基板の導電部の最表面には前記絶
    縁体成分を含まない導電体からなる層を備えることを特
    徴とする多層配線基板。
  9. 【請求項9】請求項1、請求項2又は請求項3記載の複
    合部材の製造方法により得られた複合部材からなる配線
    基板、請求項6記載の複合部材からなる配線基板、ある
    いは前記請求項7記載の多層配線基板上に少なくとも1
    つ以上の電子部品が電気的に接続されてなることを特徴
    とする電子パッケージ。
  10. 【請求項10】絶縁体に導電部が選択的に形成されてな
    る複合部材の製造方法であって、(1)感光性組成物層
    を前記絶縁体中又は表面に形成する第1工程と、(2)
    前記感光性組成物を光によりパターン露光し、かつ加熱
    することにより、露光部にイオン交換性基を生成させる
    第2工程と、(3)前記パターン露光により前記露光部
    に形成されたイオン交換性基に、金属イオンまたは金属
    を結合させて前記導電部を形成する第3工程とを少なく
    とも備え、前記感光性組成物層は、酸の存在下において
    イオン交換性基を生成する化合物と光酸発生剤とを少な
    くとも含むことを特徴とする複合部材の製造方法。
  11. 【請求項11】前記感光性組成物は、光増感剤をさらに
    含有することを特徴とする請求項10に記載の複合部材
    の製造方法。
  12. 【請求項12】多孔質の絶縁体であって、前記絶縁体は
    内部空孔表面が感光性組成物で被覆されてなることを特
    徴とする複合部材製造用の絶縁体。
  13. 【請求項13】前記感光性組成物層が、酸の存在下にお
    いてイオン交換性基を生成する化合物と光酸発生剤とを
    少なくとも含む感光性組成物からなることを特徴とする
    請求項12記載の複合部材製造用の絶縁体。
  14. 【請求項14】前記感光性組成物層が、光増感剤をさら
    に含有した感光性組成物からなることを特徴とする請求
    項12記載の複合部材製造用の絶縁体。
JP2001096683A 2000-03-31 2001-03-29 複合部材の製造方法及び電子パッケージ Expired - Fee Related JP3766288B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001096683A JP3766288B2 (ja) 2000-03-31 2001-03-29 複合部材の製造方法及び電子パッケージ

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000-159163 2000-03-31
JP2000159163 2000-03-31
JP2001096683A JP3766288B2 (ja) 2000-03-31 2001-03-29 複合部材の製造方法及び電子パッケージ

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005329173A Division JP4314236B2 (ja) 2000-03-31 2005-11-14 複合部材の製造方法、感光性組成物、複合部材製造用の絶縁体、複合部材、多層配線基板及び電子パッケージ
JP2005329172A Division JP4314235B2 (ja) 2000-03-31 2005-11-14 複合部材の製造方法、感光性組成物、複合部材製造用の絶縁体、複合部材、多層配線基板及び電子パッケージ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001345537A true JP2001345537A (ja) 2001-12-14
JP3766288B2 JP3766288B2 (ja) 2006-04-12

Family

ID=26592843

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001096683A Expired - Fee Related JP3766288B2 (ja) 2000-03-31 2001-03-29 複合部材の製造方法及び電子パッケージ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3766288B2 (ja)

Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003129247A (ja) * 2001-10-22 2003-05-08 Sekisui Chem Co Ltd 樹脂表面への導電性被膜及び導電性回路パターンの形成方法
JP2004140078A (ja) * 2002-10-16 2004-05-13 Dainippon Printing Co Ltd 多層配線基板
JP2005191382A (ja) * 2003-12-26 2005-07-14 Toshiba Corp 複合部材の製造方法、および複合部材形成用基材
US7026754B2 (en) 2002-11-29 2006-04-11 Seiko Epson Corporation Matrix substrate having wiring lines formed in different wiring layers
WO2007052660A1 (ja) * 2005-11-07 2007-05-10 Fujifilm Corporation プリント配線板用積層体、それを用いたプリント配線板、プリント配線基板の作製方法、電気部品、電子部品、および、電気機器
JP2007234739A (ja) * 2006-02-28 2007-09-13 Sekisui Chem Co Ltd 金属細線パターンの製造方法
JP2007278900A (ja) * 2006-04-07 2007-10-25 Sumitomo Electric Ind Ltd シート状コネクターとその製造方法
US7356921B2 (en) 2002-04-15 2008-04-15 Seiko Epson Corporation Method for forming a conductive layer pattern
US7370412B2 (en) 2002-07-04 2008-05-13 Kabushiki Kaisha Toshiba Method for connecting electronic device
US7414417B2 (en) 2003-07-10 2008-08-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Contact sheet for testing electronic parts, apparatus for testing electronic parts, method for testing electronic parts, method for manufacturing electronic parts and electronic parts
CN100431397C (zh) * 2004-03-03 2008-11-05 Tdk株式会社 陶瓷生片的制造方法和多层陶瓷电子部件制造方法
JP2008294296A (ja) * 2007-05-25 2008-12-04 Fujitsu Ltd 回路基板の製造方法
JP2009081464A (ja) * 2008-12-25 2009-04-16 Dainippon Printing Co Ltd 多層配線基板
JP2009084138A (ja) * 2007-09-13 2009-04-23 Fujifilm Corp 遮光材料、遮光材料の作製方法、紫外線吸収フィルム、赤外線吸収フィルム、フォトマスク、及び電磁波シールドフィルム
US7569334B2 (en) 2002-04-18 2009-08-04 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Method of manufacturing for conductive pattern substrate
JP2010528478A (ja) * 2007-05-21 2010-08-19 スティーブン リー ダットン, プリント回路およびプリント回路を作る方法
JP2012051060A (ja) * 2010-08-31 2012-03-15 Institute Of Physical & Chemical Research 金属ナノ構造体を表面に備える基板及びその製造方法
JP2012084652A (ja) * 2010-10-08 2012-04-26 Cretec Co Ltd レーザーを用いた回路形成方法
JP2012184474A (ja) * 2011-03-05 2012-09-27 Univ Of Fukui 金属メッキ材料の製造方法
WO2014073677A1 (ja) * 2012-11-12 2014-05-15 富士フイルム株式会社 導電シートの製造方法、導電シート
WO2015129799A1 (ja) * 2014-02-28 2015-09-03 株式会社ニコン 配線パターンの製造方法およびトランジスタの製造方法
KR20170141632A (ko) * 2010-03-29 2017-12-26 가부시키가이샤 닛폰 쇼쿠바이 컬러 필터용 감광성 수지 조성물
CN111527450A (zh) * 2018-01-18 2020-08-11 旭化成株式会社 感光性树脂层叠体及其制造方法
US10879067B2 (en) 2018-09-18 2020-12-29 Toshiba Memory Corporation Pattern forming method and method of manufacturing semiconductor device
CN112166653A (zh) * 2018-03-15 2021-01-01 以色列商普林特电路板有限公司 双组分可印刷导电组合物
JPWO2021053773A1 (ja) * 2019-09-18 2021-03-25

Cited By (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003129247A (ja) * 2001-10-22 2003-05-08 Sekisui Chem Co Ltd 樹脂表面への導電性被膜及び導電性回路パターンの形成方法
US7356921B2 (en) 2002-04-15 2008-04-15 Seiko Epson Corporation Method for forming a conductive layer pattern
US7569334B2 (en) 2002-04-18 2009-08-04 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Method of manufacturing for conductive pattern substrate
US7370412B2 (en) 2002-07-04 2008-05-13 Kabushiki Kaisha Toshiba Method for connecting electronic device
JP2004140078A (ja) * 2002-10-16 2004-05-13 Dainippon Printing Co Ltd 多層配線基板
US7026754B2 (en) 2002-11-29 2006-04-11 Seiko Epson Corporation Matrix substrate having wiring lines formed in different wiring layers
US7414417B2 (en) 2003-07-10 2008-08-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Contact sheet for testing electronic parts, apparatus for testing electronic parts, method for testing electronic parts, method for manufacturing electronic parts and electronic parts
JP2005191382A (ja) * 2003-12-26 2005-07-14 Toshiba Corp 複合部材の製造方法、および複合部材形成用基材
CN100431397C (zh) * 2004-03-03 2008-11-05 Tdk株式会社 陶瓷生片的制造方法和多层陶瓷电子部件制造方法
JP2007125862A (ja) * 2005-11-07 2007-05-24 Fujifilm Corp プリント配線板用積層体、それを用いたプリント配線板、プリント配線基板の作製方法、電気部品、電子部品、および、電気機器
WO2007052660A1 (ja) * 2005-11-07 2007-05-10 Fujifilm Corporation プリント配線板用積層体、それを用いたプリント配線板、プリント配線基板の作製方法、電気部品、電子部品、および、電気機器
JP2007234739A (ja) * 2006-02-28 2007-09-13 Sekisui Chem Co Ltd 金属細線パターンの製造方法
JP4715600B2 (ja) * 2006-04-07 2011-07-06 住友電気工業株式会社 シート状コネクターとその製造方法
JP2007278900A (ja) * 2006-04-07 2007-10-25 Sumitomo Electric Ind Ltd シート状コネクターとその製造方法
JP2010528478A (ja) * 2007-05-21 2010-08-19 スティーブン リー ダットン, プリント回路およびプリント回路を作る方法
JP2008294296A (ja) * 2007-05-25 2008-12-04 Fujitsu Ltd 回路基板の製造方法
JP2009084138A (ja) * 2007-09-13 2009-04-23 Fujifilm Corp 遮光材料、遮光材料の作製方法、紫外線吸収フィルム、赤外線吸収フィルム、フォトマスク、及び電磁波シールドフィルム
JP2009081464A (ja) * 2008-12-25 2009-04-16 Dainippon Printing Co Ltd 多層配線基板
KR20170141632A (ko) * 2010-03-29 2017-12-26 가부시키가이샤 닛폰 쇼쿠바이 컬러 필터용 감광성 수지 조성물
KR102101069B1 (ko) 2010-03-29 2020-04-14 가부시키가이샤 닛폰 쇼쿠바이 컬러 필터용 감광성 수지 조성물
JP2012051060A (ja) * 2010-08-31 2012-03-15 Institute Of Physical & Chemical Research 金属ナノ構造体を表面に備える基板及びその製造方法
US9051648B2 (en) 2010-08-31 2015-06-09 Riken Substrate provided with metal nanostructure on surface thereof and method of producing the same
JP2012084652A (ja) * 2010-10-08 2012-04-26 Cretec Co Ltd レーザーを用いた回路形成方法
JP2012184474A (ja) * 2011-03-05 2012-09-27 Univ Of Fukui 金属メッキ材料の製造方法
US9389503B2 (en) 2012-11-12 2016-07-12 Fujifilm Corporation Manufacturing method of conductive sheet and conductive sheet
JP2014112512A (ja) * 2012-11-12 2014-06-19 Fujifilm Corp 導電シートの製造方法、導電シート
WO2014073677A1 (ja) * 2012-11-12 2014-05-15 富士フイルム株式会社 導電シートの製造方法、導電シート
CN105980600A (zh) * 2014-02-28 2016-09-28 株式会社尼康 布线图案的制造方法和晶体管的制造方法
JPWO2015129799A1 (ja) * 2014-02-28 2017-03-30 株式会社ニコン 配線パターンの製造方法およびトランジスタの製造方法
WO2015129799A1 (ja) * 2014-02-28 2015-09-03 株式会社ニコン 配線パターンの製造方法およびトランジスタの製造方法
CN111527450B (zh) * 2018-01-18 2023-08-08 旭化成株式会社 感光性树脂层叠体及其制造方法
CN111527450A (zh) * 2018-01-18 2020-08-11 旭化成株式会社 感光性树脂层叠体及其制造方法
CN112166653A (zh) * 2018-03-15 2021-01-01 以色列商普林特电路板有限公司 双组分可印刷导电组合物
US10879067B2 (en) 2018-09-18 2020-12-29 Toshiba Memory Corporation Pattern forming method and method of manufacturing semiconductor device
WO2021053773A1 (ja) * 2019-09-18 2021-03-25 太陽ホールディングス株式会社 感光性硬化性組成物、ドライフィルム、硬化物、および電子部品
CN114364717A (zh) * 2019-09-18 2022-04-15 太阳控股株式会社 感光性固化性组合物、干膜、固化物和电子部件
JPWO2021053773A1 (ja) * 2019-09-18 2021-03-25
JP7420821B2 (ja) 2019-09-18 2024-01-23 太陽ホールディングス株式会社 感光性硬化性組成物、ドライフィルム、硬化物、および電子部品

Also Published As

Publication number Publication date
JP3766288B2 (ja) 2006-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3766288B2 (ja) 複合部材の製造方法及び電子パッケージ
US6709806B2 (en) Method of forming composite member
US6835889B2 (en) Passive element component and substrate with built-in passive element
JP3980801B2 (ja) 三次元構造体およびその製造方法
JP4544913B2 (ja) 表面グラフト形成方法、導電性膜の形成方法、金属パターン形成方法、多層配線板の形成方法、表面グラフト材料、及び導電性材料
JP4314236B2 (ja) 複合部材の製造方法、感光性組成物、複合部材製造用の絶縁体、複合部材、多層配線基板及び電子パッケージ
JP3548130B2 (ja) 複合部材の製造方法、感光性組成物および多孔質基材
JP4314235B2 (ja) 複合部材の製造方法、感光性組成物、複合部材製造用の絶縁体、複合部材、多層配線基板及び電子パッケージ
JP3813839B2 (ja) フレキシブル配線基板
JP4621710B2 (ja) 三次元構造体およびその製造方法
US7081304B2 (en) Surface conductive resin, process for forming the same and wiring board
TWI228953B (en) Process for creating holes in polymeric substrates
JP4334482B2 (ja) 複合部材の製造方法
JP2003156844A (ja) 感光性樹脂組成物、多孔質樹脂、回路基板および回路付サスペンション基板
JP2003092220A (ja) インダクタ
JPH0915864A (ja) レジストおよびこれを用いたパターン形成方法、ケイ素ポリマー組成物および絶縁膜の製造方法
JP4034725B2 (ja) 回路配線基板の製造方法
JP2003094450A (ja) 複合部材の製造方法
JP2008108797A (ja) 回路基板の製造方法及びそれにより得られた回路基板
JP2007300044A (ja) フレキシブル配線基板
KR20230039556A (ko) 동박 적층판용 적층체, 이의 제조방법 및 미세 패턴 형성방법
JP5584428B2 (ja) 反応現像画像形成法
JP3944157B2 (ja) リードレスチップキャリア基板および積層パッケージ
JP2005191382A (ja) 複合部材の製造方法、および複合部材形成用基材
Hotta et al. A Novel Method for the Fabrication of 3D-wiring within a Nanoporous Membrane for High-density Circuit Substrates

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050901

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050913

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051114

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060124

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060126

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100203

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100203

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110203

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120203

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120203

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130203

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140203

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees