JP2004158696A - 薄膜回路基板及びその製造方法及び薄膜デバイス - Google Patents
薄膜回路基板及びその製造方法及び薄膜デバイス Download PDFInfo
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Abstract
【課題】導体パターンに導体薄膜が接続されることにより薄膜デバイスを形成可能な薄膜回路基板において、薄膜デバイスを高密度高精度に形成することができる薄膜回路基板及びその製造方法を提供する。
【解決手段】導体パターン１２への導体薄膜１５の接続により薄膜デバイスを形成可能な薄膜回路基板において、上記夫々の導体パターン１２が、電気信号の伝達を行う電気信号伝達部１３と、上記電気信号伝達部よりも薄い厚さを有し、かつ、上記電気信号伝達部１３と一体的に上記電気信号伝達部１３の端部に形成され、かつ、上記導体薄膜１５と接続されることにより、上記導体薄膜１５を介して上記夫々の導体パターン１２の上記電気信号伝達部１３間の上記電気信号の伝達を行う導体薄膜接続部１４とを備る２段構造に形成する。
【選択図】図１
【解決手段】導体パターン１２への導体薄膜１５の接続により薄膜デバイスを形成可能な薄膜回路基板において、上記夫々の導体パターン１２が、電気信号の伝達を行う電気信号伝達部１３と、上記電気信号伝達部よりも薄い厚さを有し、かつ、上記電気信号伝達部１３と一体的に上記電気信号伝達部１３の端部に形成され、かつ、上記導体薄膜１５と接続されることにより、上記導体薄膜１５を介して上記夫々の導体パターン１２の上記電気信号伝達部１３間の上記電気信号の伝達を行う導体薄膜接続部１４とを備る２段構造に形成する。
【選択図】図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄型又は可撓性が要求される回路基板に関するものであり、特に、上記回路基板の導体パターンに導体薄膜が接続されることにより薄膜デバイスを形成可能な薄膜回路基板及びその製造方法及び薄膜デバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、移動体通信の分野において、このような通信機器に内蔵される電子回路を形成する回路基板の小型化はもちろん、特に薄型化が望まれている。このような状況において、上記電子回路の小型化及び薄型化を実現可能とする薄膜デバイスを形成することができる小型、薄型、及び可撓性を備えた薄型回路基板が考え出されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
また、このような薄膜回路基板においては、基板のベース部分となる絶縁層の表面に導体パターンが形成され、この導体パターンに導体薄膜が接続されることにより、薄膜デバイスが形成される。また、上記導体パターンは、電気信号の伝達性や実装時の耐熱性を考慮して、その厚さは２０μｍ程度必要とするのに対して、上記導体薄膜の厚さはサブミクロンオーダーのスケールである。そのため、上記絶縁層の表面に形成された上記導体パターンに上記導体薄膜が接続（すなわち、電気的な接続）されると、上記絶縁層と上記導体パターンとの境界部分において生じる段差により、互いに接続されている上記導体薄膜と上記導体パターンとが外的付加等により電気的に断線しやすく、さらに上記断線が発生しないまでも互いの接触が不十分となりやすく、このような場合にあっては、接触抵抗が高くなるという問題がある。このような問題点を解決するため、上記薄膜回路基板において上記導体パターンと上記絶縁層との上記段差部を絶縁体で埋める方法（例えば、特許文献１参照）が考え出されている。
【０００４】
このような方法が用いられて形成された薄膜デバイス７０の模式的な平面図を図８（Ａ）に示し、その模式的な断面図を図８（Ｂ）に示す。
【０００５】
図８に示すように、薄膜デバイス７０において、７１は、薄膜状に形成された絶縁層の一例であるベース基板、７２は、ベース基板７１の上面に導体により形成された導体パターンであり、その厚さは約２０μｍである。また、７３は、導体パターン７２とベース基板７１との間に形成される段差部に形成された段差埋め樹脂部であり、スクリーン印刷によって上記段差部に塗布供給された後、熱硬化されて固着されており、その厚さ（ベース基板７１の表面より最高部までの厚さ）は約３５μｍである。また、７４は、導体薄膜の一例である薄膜形成部であり、導体材料等が単層あるいは多層に積層されて形成されており、その厚さは１μｍ以下程度となっている。また、図８（Ａ）に示す薄膜形成部７４の点線部分で囲まれた領域は、デバイス有効部７５であり、薄膜形成部７４の内、薄膜デバイス７０においてデバイスとして機能する部分を示している。なお、このような薄膜デバイス７０がキャパシタであるような場合にあっては、薄膜デバイス７０の形状寸法（すなわち素子形状寸法）が、例えば、２．０ｍｍ×１．２ｍｍの場合において、デバイス有効部７５の面積は、薄膜デバイス７０全体の面積の約３割となる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−１９５７４９号公報
【非特許文献１】
東田、他５名、「シート状３次元フレキシブル回路形成技術」、「溶接学会予稿集（８ｔｈ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ ”Ｍｉｃｒｏｊｏｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ａｓｓｅｍｂｌｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ”）」、２００２年１月３１〜２月１日、ｐ．７７−８２
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構造の薄膜デバイス７０では、設計上、導体パターン７２の厚さとベース基板７１との段差埋め部分である段差埋め樹脂部７３が形成されている領域は、上記デバイスとしての機能を有さないため、このような領域が存在していることが、デバイス有効部７５の面積を縮小させており、薄膜デバイス７０におけるデバイスとして機能を有する部分の形成密度を低下させるという問題がある。また、段差埋め樹脂部７３は、スクリーン印刷により形成されているため、その形成表面に凹凸が生じたり、形成領域にばらつきが生じやすく、このような場合にあっては、薄膜デバイス７０のデバイスの容量にばらつきが生じやすくなるという問題もある。また、このような構造を有する薄膜デバイス７０においては段差埋め樹脂部７３に値の定まらない静電容量、すなわち、浮遊容量が発生しやすくなり、このような場合にあっては、特に高周波領域において信号伝達速度の遅延等が発生して使用できない場合があるという問題もある。さらには、薄膜デバイス７０の生産性を考えた場合、段差埋め樹脂部７３の形成のための樹脂の印刷や硬化の工程は、コストやリードタイムが増大するという問題を有している。
【０００８】
従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、導体パターンに導体薄膜が接続されることにより薄膜デバイスを形成可能な薄膜回路基板において、薄膜デバイスを高密度高精度に形成することができる薄膜回路基板及びその製造方法及び薄膜デバイスを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
【００１０】
本発明の第１態様によれば、絶縁層の表面に形成された互いに異なる２つの導体パターンを備え、上記夫々の導体パターンに導体薄膜が接続される薄膜回路基板において、
上記夫々の導体パターンは、
電気信号の伝達を行う電気信号伝達部と、
上記電気信号伝達部よりも薄い厚さで上記電気信号伝達部と一体的に上記電気信号伝達部の端部に形成され、かつ、上記導体薄膜と接続される導体薄膜接続部とを、備えていることを特徴とする薄膜回路基板を提供する。
【００１１】
本発明の第２態様によれば、上記導体薄膜接続部の上記厚さは、１μｍ以下であり、上記導体薄膜接続部は、上記絶縁層と境界部分においてなだらかな傾斜部を有することを特徴とする第１態様に記載の薄膜回路基板を提供する。
【００１２】
本発明の第３態様によれば、上記電気信号伝達部の厚さは、２０μｍ以下であることを特徴とする第１態様又は第２態様に記載の薄膜回路基板を提供する。
【００１３】
本発明の第４態様によれば、第１態様から第３態様のいずれか１つに記載の薄膜回路基板における上記夫々の導体パターンの上記導体薄膜接続部に、その厚さが１μｍ以下である上記導体薄膜が接続されることにより形成されたことを特徴とする薄膜デバイスを提供する。
【００１４】
本発明の第５態様によれば、互いに異なる２つの開口部が形成されたマスクを絶縁層の表面に配置し、上記夫々の開口部を通して上記絶縁層の表面に導体を付着させ、上記夫々の開口部の形状に応じた２つの導体パターンを形成して、上記夫々の導体パターンへの導体薄膜の接続により薄膜デバイスを形成可能な薄膜回路基板を製造する方法において、
上記マスクの上記夫々の開口部は、その厚さ方向において段部が形成されて、上記マスクの夫々の表面における形成幅が異なっており、上記夫々の開口部の上記形成幅が大きい側の上記マスクの表面を上記絶縁層の表面に配置して、電気信号の伝達を行う電気信号伝達部と、上記電気信号伝達部よりも薄い厚さを有し、かつ、上記電気信号伝達部と一体的に上記電気信号伝達部の端部に形成され、かつ、上記導体薄膜と接続されることにより、上記導体薄膜を介して上記夫々の導体パターンの上記電気信号伝達部間の上記電気信号の伝達を行う導体薄膜接続部とを備える上記夫々の導体パターンを形成することを特徴とする薄膜回路基板の製造方法を提供する。
【００１５】
本発明の第６態様によれば、上記絶縁層の表面への上記導体の付着は、スパッタリングにより行うことを特徴とする第５態様に記載の薄膜回路基板の製造方法を提供する。
【００１６】
本発明の第７態様によれば、上記絶縁層の表面への上記導体の付着は、めっきにより行い、上記マスクの表面には、上記めっきによる上記導体の付着防止処理が施されていることを特徴とする第５態様に記載の薄膜回路基板を提供する。
【００１７】
本発明の第８態様によれば、互いに異なる２つの開口部が形成されたマスクを絶縁層の表面に配置し、上記夫々の開口部を通して上記絶縁層の表面にスパッタリングにより導体を付着させ、上記夫々の開口部の形状に応じた２つの導体パターン形成して、上記夫々の導体パターンへの導体薄膜の接続により薄膜デバイスを形成可能な薄膜回路基板を製造する方法において、
成膜圧力を高めて上記マスクの遮蔽効果を低下させた状態にて上記スパッタリングを行い、上記絶縁層の表面における上記夫々の開口部及び上記夫々の開口部の周部近傍に上記導体を付着させ、
その後、上記成膜圧力を低くして上記マスクの遮蔽効果を高めた状態にて上記スパッタリングを行い、上記絶縁層の表面に上記付着された導体に、上記夫々の開口部を通してさらに上記導体を付着させて、
電気信号の伝達を行う電気信号伝達部と、上記電気信号伝達部よりも薄い厚さを有し、かつ、上記電気信号伝達部と一体的に上記電気信号伝達部の端部に形成され、かつ、上記導体薄膜と接続されることにより、上記導体薄膜を介して上記夫々の導体パターンの上記電気信号伝達部間の上記電気信号の伝達を行う導体薄膜接続部とを備える上記夫々の導体パターンを形成することを特徴とする薄膜回路基板の製造方法を提供する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
本発明の第１の実施形態にかかる薄膜回路基板の一例である薄膜基板１０を用いて形成された薄膜デバイス１０１の模式断面図を図１（Ａ）に示し、その模式平面図を図１（Ｂ）に示す。
【００２０】
図１に示すように、薄膜基板１０は、絶縁層の一例である略四角形シート状のベース基板１１と、ベース基板１１の上面にその図示左右方向の夫々の端部において、上記夫々の端部に沿って延在するように形成された互いに異なる２つの導体パターン１２とを備えている。
【００２１】
ベース基板１１は、一例としてポリイミド樹脂を用いて、その厚さが略０．１ｍｍとなるように、薄型のシート状（もしくはフィルム状）に形成されており、このようにシート状に形成されることによりベース基板１１は可撓性を有している。
【００２２】
一方、夫々の導体パターン１２は、ベース基板１１の上面において、その厚さが互いに異なる２つの部分を有するように、２段構造にて形成されている。上記２段構造のうちの上段部分（厚さが厚い部分）として、電気信号伝達部１３と、下段部分（厚さが薄い部分）として、接続部１４とが、夫々の導体パターン１２に備えられている。
【００２３】
また、図１に示すように、ベース基板１１の上記左右方向の夫々の端部に沿って形成されている夫々の電気信号伝達部１３において、その下部左右方向両端部（この端部は電気信号伝達部１３の一部である）より突出するように接続部１４は形成されている。すなわち、夫々の導体パターン１２は、その形成方向と直交する断面形状が略逆Ｔ字形状となっており、上記形成方向において略同じ断面形状を有するように、ベース基板１１の上面における上記夫々の端部に沿って延在されて形成されている。
【００２４】
また、夫々の導体パターン１２は、大きく２つの機能を有しており、１つは、電気信号の伝達を行う機能であり、もう１つは、薄膜デバイス１０１を形成するために薄膜基板１０に実装される導体薄膜の一例であるデバイス部１５との電気的な接続を行う機能である。上記２つの機能は、完全に分離して考えることはできないが、主として、電気信号伝達部１３は、上記電気信号の伝達機能を果たす役割を担っており、一方、接続部１４は、主としてデバイス部１５との電気的な接続機能を果たす役割を担っている。なお、本第１実施形態においては、接続部１４が導体薄膜接続部の一例となっている。
【００２５】
ここで、夫々の導体パターン１２の形成寸法について説明すると、電気信号伝達部１３の厚さ（ベース基板１１の上面と電気信号伝達部１３の上端との間の寸法）は、３〜２０μｍの範囲の寸法で形成されることが好ましく、例えば、本第１実施形態においては２０μｍ程度に形成されている。この厚さは、電気信号伝達部１３における上記主としての機能である電気信号の伝達機能やデバイス部１５等の実装時の耐熱性、さらに、導体パターン１２への部品の半田付け等による実装等が考慮されて決定されるものである。特に、厚さが３μｍよりも薄いような場合にあっては、上記部品の実装の際に、導体パターン自体が溶融されてしまい、上記半田内に溶け出してしまうという問題が発生するおそれがある。なお、このような厚さは、回路基板の構造によっても異なるものであるが、一般的に用いられるプリント配線板等においても、導体パターン（あるいは配線パターン）の厚さは２０μｍ程度のものが多く用いられている。
【００２６】
一方、接続部１４の厚さは、０．１〜１μｍの範囲の寸法、より好ましくは、０．５〜１μｍの範囲の寸法で形成されることが好ましく、例えば、本第１実施形態においては１μｍ程度に形成されている。この厚さは、接続部１４における上記主としての機能であるデバイス部１５との電気的な接続機能が考慮されて決定されており、ベース基板１１の上面と接続部１４との境界部分における段差を小さくするために、電気信号伝達部１３の厚さに比して十分に小さくなるように上記厚さが決定されている。また、デバイス部１５の抵抗値よりも、接続部１４の抵抗値が十分に小さくなるように上記厚さが決定されている。例えば、薄膜デバイス１０１がキャパシタである場合には、デバイス部１５の抵抗値は１Ω以下とされ、これと比して接続部１４の抵抗値が少なくとも１０分の１以下となるように、上記厚さが決定される。
【００２７】
また、図１（Ａ）に示すように、夫々の接続部１４におけるベース基板１１との境界部分には、傾斜部１４ａが形成されており、これにより、上記境界部分において生じる上記段差がなだらかな状態とされている。なお、夫々の傾斜部１４ａは、上記段差をなだらかな状態とさせることを目的としているため、例えば、その傾斜角が４５度以下となるように形成されることが好ましい。また、夫々の接続部１４における電気信号伝達部１３の端部よりの突出長さ、すなわち、電気信号伝達部１３の上記端部から接続部１４及びベース基板１１の上記境界部分までのベース基板１１の表面沿いの寸法は、接続部１４とデバイス部１５との互いの接触面積を十分に確保して、互いの電気的な接続を確実に行うために、１００μｍ以上とすることが好ましく、本第１実施形態においては、例えば、１００μｍ程度の寸法とされている。
【００２８】
このような構成の薄膜基板１０は、夫々の導体パターン１２にデバイス部１５が電気的に接続されて実装されることにより、薄膜デバイス１０１を形成することが可能となっている。図１においては、薄膜基板１０の上面に、夫々の導体パターン１２において互いに対向されている側に形成されている夫々の接続部１４の上面に、デバイス部１５の図示左右方向の夫々の下面端部１５ａが位置するように、夫々の導体パターン１２の間にデバイス部１５が配置されて、上記夫々の接続部１４とデバイス部１５の夫々の下面端部１５ａとが互いに電気的に接続されている。また、デバイス部１５の下面は、ベース基板１１の上面と互いに密着されるように固定されて、導体パターン１２とデバイス部１５との電気的な接続が保持されている。また、上述の通り、上記夫々の接続部１４とベース基板１１の上面との境界部分における上記段差は十分に小さく形成されているため、夫々の接続部１４及びベース基板１１の上面と密着するように接合されているデバイス部１５は、上記境界部分においても、上記段差より大きく浮き上がるようなこともなく、上記段差に略密着された状態とさせることができる。さらに、夫々の接続部１４に傾斜部１４ａが形成されて、上記段差がなだらかにされていることにより、上記境界部分において、デバイス部１５の下面を上記段差に、より密着させた状態とすることができる。このように、薄膜基板１０にデバイス部１５が実装されて、薄膜デバイス１０１が形成されている。
【００２９】
ここで、薄膜デバイス１０１の模式的な部分拡大断面図を図９に示し、図９に基づいてデバイス部１５の詳細構造について説明する。図９に示すように、デバイス部１５は、２層の導体層１６と夫々の導体層１６の間に挟まれるようにして形成された誘電体層１７とを備えており、上記夫々の層が互いに接合されて一体的なフィルム状（あるいはシート状）に形成されている。夫々の導体層１６は、誘電体層１７が夫々の間に介在されて、互いに非接触の状態が保たれている。また、図示下側の導体層１６が図示左側に位置する導体パターン１２の接続部１４に電気的に接続されており、また、図示上側の導体層１６が図示右側に位置する導体パターン１２の接続部１４に電気的に接続されている。このような構造をデバイス部１５が備えることにより、薄膜デバイス１０１はキャパシタ（あるいはコンデンサ）の機能を有することとなる。
【００３０】
なお、上記においては、デバイス部１５が、複数層に形成されている例について説明したが、デバイス部１５の構造はこのような場合にのみ限定されるものではなく、デバイス部１５が単層構造を有する場合や、キャパシタ以外の電気信号を処理する様々な機能を備えるような構造を有する場合、例えば、抵抗、バリスタ、インダクタ（コイル）、半導体デバイス等であってもよい。
【００３１】
また、薄膜デバイス１０１においては、夫々の接続部１４にデバイス部１５が電気的に接続されていることにより、デバイス部１５を介して夫々の導体パターン１２間の電気信号の伝達が可能となっており、また、上記デバイス部１５を介して伝達される電気信号を、さらに夫々の電気信号伝達部１３において伝達することにより、薄膜デバイス１０１と電気的に接続された他の薄膜デバイスや回路基板等に上記電気信号を伝達することができる。
【００３２】
なお、可撓性を有する薄膜基板１０にデバイス部１５が実装されて形成された薄膜デバイス１０１も、同様に可撓性を有する必要があるため、デバイス部１５も、その厚さが１μｍ以下となるように薄膜状に形成することが好ましく、本第１実施形態においては、例えば、１μｍ程度とされている。なお、デバイス部１５の耐久性、特性、さらに形成精度を考慮すると、デバイス部１５の厚さの下限は、少なくとも０．０１μｍ以上であることが望ましい。
【００３３】
また、図１（Ｂ）の薄膜デバイス１０１の模式平面図に示すように、デバイス部１５はその下面において、ベース基板１１の上面の露出部分、すなわち、夫々の接続部１４とベース基板１１の上面との夫々の境界部分で挟まれたベース基板１１の上面の領域に密着されており、上記領域において密着された部分が、デバイス有効部１８（図１（Ｂ）に示す点線部分）となっている。
【００３４】
次に、このような構成の薄膜基板１０を製造する方法について説明する。図２に薄膜基板１０の製造を行うことができる薄膜基板製造装置２０の模式的な構成を示す模式説明図を示す。なお、本第１実施形態においては、薄膜基板製造装置２０が薄膜回路基板の製造装置の一例となっている。
【００３５】
薄膜基板製造装置２０は、ベース基板１１の表面に導体パターン１２を、スパッタリングにより形成して、薄膜基板１０を製造する装置である。図２に示すように、薄膜基板製造装置２０は、その内部に密閉された空間（薄膜基板を製造するための空間）を有し、製造装置のケーシング部分でもあるチャンバ２１と、チャンバ２１内においてベース基板１１を解除可能に保持するホルダ２５とを備えており、ベース基板１１における導体パターン１２が形成される側の表面（すなわち、図２における下側表面）を覆うようにメタルマスク２６（マスクの一例である）が密着されて設置された状態で、ホルダ２５は、ベース基板１１を上記表面と逆側の表面にて保持することが可能となっている。また、メタルマスク２６には、導体パターン１２が形成される配置に合わせて複数の開口部が形成されている。なお、本第１実施形態においては、メタルマスク２６として、上記開口部が大きさが異なる２種類のメタルマスク２６Ａ及び２６Ｂを用いる。メタルマスク２６Ａは、幅０．５ｍｍの開口部を有し、メタルマスク２６Ｂは、幅０．２ｍｍの開口部を有している。
【００３６】
さらに、薄膜基板製造装置２０は、チャンバ２１内に反応ガスの一例である成膜ガス（例えば、アルゴンガス）を供給するガス供給部の一例である成膜ガス導入部２４と、上記供給された成膜ガスをチャンバ２１内より排気するガス排気部の一例である排気装置２８とを備えており、排気装置２８にはその排気量を調整可能なゲートバルブ２９が設置されている。
【００３７】
また、薄膜基板製造装置２０は、導体材料（例えばＣｕ等）により形成されて、チャンバ２１内に設置可能なターゲット２２と、チャンバ２１内において、ターゲット２２とホルダ２５との間に設置され、成膜ガスが供給されることによりターゲット２２よりホルダ２５に保持された状態のベース基板１１に向けて飛翔される導体粒子（原子）が通過可能な開口部（図示しない）を備えるシャッター２３とを備えている。このシャッター２３の上記開口部は開閉可能とされており、シャッター２３において、上記開口部の開閉時間が制御されることにより、上記開口部を通過してベース基板１１に付着する上記導体粒子の付着量を制御することができる。すなわち、薄膜基板製造装置２０において、ターゲット２２の種類や成膜ガスの種類、供給量、又は供給圧力等により予め得られる成膜レートに基づいて、ベース基板１１への導体の付着により形成される導体パターン１２の厚さ（成膜厚さ）を、シャッター２３の上記開口部の開閉時間で制御することができる。
【００３８】
次に、このような構成の薄膜基板製造装置２０を用いて、ベース基板１１に導体パターン１２を形成して、薄膜基板１０を製造する方法について説明する。
【００３９】
まず、図２に示す薄膜基板製造装置２０において、ベース基板１１の導体パターン１２が形成される側の表面を覆うように、その開口部の形成幅が大きいメタルマスク２６Ａをベース基板１１の上記表面に密着させて設置するとともに、このメタルマスク２６Ａが取り付けられた状態のベース基板１１をチャンバ２１内のホルダ２５に解除可能に保持させる。
【００４０】
次に、チャンバ２１を密閉させた後、成膜ガス導入部２４より成膜ガスをチャンバ２１内に供給するとともに、排気装置２８によりチャンバ２１内より上記成膜ガスの排気を行う。このとき、排気装置２８に設置されているゲートバルブ２９の開度を調整して、上記成膜ガスの排気量を調整し、チャンバ２１内を所望の圧力に保つ。例えば、上記成膜ガスを、供給流量１．８×１０−３ｍ３／ｈ（１０１３ｈＰａにおいて）にて成膜ガス導入部２４より供給し、チャンバ２１内の真空度として、成膜圧力を６．７×１０−１Ｐａに保つ。
【００４１】
チャンバ２１内に上記成膜ガスが供給されることにより、ターゲット２２よりベース基板１１に向けて導体粒子が飛翔され、上記導体粒子がシャッター２３の開口部、及びメタルマスク２６Ａの開口部を通して、ベース基板１１の表面に付着されることにより、導体膜（第１の導体膜とする）が成膜される。このとき、ベース基板１１の表面には、メタルマスク２６Ａが密着するように設置されているため、メタルマスク２６Ａで覆われている部分には上記導体粒子は付着されず、導体膜も形成されない。一方、メタルマスク２６Ａの開口部が位置されるベース基板１１の表面は露出されているため、上記導体粒子が付着されて、上記導体膜が形成される。すなわち、メタルマスク２６Ａの夫々の開口部の配置及び形状に応じて、ベース基板１１の表面に上記導体膜が形成される。なお、上記導体膜の厚さは、上記シャッター２３の開放時間により制御することができ、所望の厚さが得られる開放時間（すなわち、成膜時間）が経過後、シャッター２３の開口部が閉鎖される。
【００４２】
その後、薄膜基板製造装置２０において、成膜ガスの供給及び排気を停止して、チャンバ２１を開放し、ベース基板１１よりメタルマスク２６Ａを取り外すとともに、その開口部の形成幅が小さいメタルマスク２６Ｂを、上記導体膜が形成されたベース基板１１の表面に密着させて設置する。なお、夫々のメタルマスク２６Ａ及び２６Ｂにおける夫々の開口部の配置は同様に形成されており、その形成幅が異なっているのみである。そのため、ベース基板１１の表面にメタルマスク２６Ｂが取り付けられた状態においては、ベース基板１１の表面に先に形成された夫々の導体膜の上面に、メタルマスク２６Ｂの夫々の開口部が位置された状態となっている。
【００４３】
その後、チャンバ２１を再び密閉し、成膜ガス導入部２４からチャンバ２１内に成膜ガスを供給するとともに、排気装置２８にてチャンバ２１内から上記成膜ガスの排気を行う。このとき、上記同様に、ゲートバルブ２９により排気流量の調整を行い、チャンバ２１内を所望の圧力に保つ。
【００４４】
上記同様に、チャンバ２１内に上記成膜ガスが供給されることにより、ターゲット２２よりベース基板１１に向けて導体粒子が飛翔され、上記導体粒子がシャッター２３の開口部、及びメタルマスク２６Ｂの開口部を通して、先に形成された夫々の導体膜（第１の導体膜）の表面に付着されることにより、上記夫々の表面に新たな導体膜（第２の導体膜）が成膜される。また、上記夫々の導体膜（第２の導体膜）は、上記第１の導体膜と同様に、メタルマスク２６Ｂの夫々の開口部の配置及び形状に応じて形成される。その後、上記導体膜の所望の厚さが得られる開放時間（すなわち、成膜時間）が経過後、シャッター２３の開口部が閉鎖される。
【００４５】
その後、チャンバ２１内への成膜ガスの供給及び排気が停止され、チャンバ２１を開放し、ホルダ２５によるベース基板１１の保持を解除して、ベース基板１１をチャンバ２１内から取り出す。
【００４６】
このようにして夫々の導体膜の形成が行われたベース基板１１の表面においては、その形成幅が大きい上記第１の導体膜の上面に、その形成幅が小さい上記第２の導体膜が、互いに一体的に形成されており、この第１の導体膜が図１における接続部１４となり、第２の導体膜が図１における電気信号伝達部１３となる。従って、薄膜基板製造装置２０により、ベース基板１１の表面に、上記２段構造の導体パターン１２を形成することができ、薄膜基板１０が形成される。
【００４７】
（第１実施形態の変形例）
なお、上記のように薄膜基板製造装置２０にてスパッタリングを行い、ベース基板１１の表面に導体パターン１２を形成する場合において、夫々の開口部の幅が異なる２種類のメタルマスク２６Ａ及び２６Ｂを使い分けて、導体膜の成膜を２回に分けて行うような場合にのみ、本第１実施形態が限定されるものではない。ここで、本第１実施形態の変形例にかかる薄膜基板１０の製造方法について、説明する。
【００４８】
本変形例の製造方法においては、上記２種類のメタルマスク２６Ａ及び２６Ｂを用いるのではなく、１枚のメタルマスク３６を用いて、導体膜の成膜を一度に行う製造方法である。なお、上記導体膜の成膜には、メタルマスク２６Ａ及び２６Ｂに代えて、メタルマスク３６が用いられるものの、製造装置としては薄膜基板製造装置２０がそのまま用いられる。従って、以下の説明においては、上記第１実施形態の製造方法と異なる点についてのみ説明するものとする。
【００４９】
図３は、メタルマスク３６がベース基板１１の表面に取り付けられた状態で、ベース基板１１が薄膜基板製造装置２０のホルダ２５により解除可能に保持された状態における夫々の模式的な部分拡大断面図である。なお、図３においては、図示上方が、薄膜基板製造装置２０におけるシャッター２３及びターゲット２２の設置方向である。
【００５０】
図３に示すように、メタルマスク３６は、夫々の導体パターン４２が形成される配置に合わせて複数の開口部が形成されている（図３においては、１つの開口部の断面のみを示す）。上記開口部には、メタルマスク３６の厚さ方向において段部が形成されて、メタルマスク３６の夫々の表面におけるその形成幅が異なっており、図示上側に上記形成幅が小さい開口部３６ａ、図示下側に上記形成幅が大きい開口部３６ｂが形成されている。なお、本変形例においては、一例として、開口部３６ａの形成幅が０．２ｍｍ、開口部３６ｂの形成幅が０．５ｍｍとなるように、ステンレス材により形成されたメタルマスク３６が用いられる。
【００５１】
このようなメタルマスク３６を用いて、ベース基板１１の表面に複数の導体パターン１２を形成する場合には、まず、図３に示すように、上記形成幅が大きい開口部３６ｂ側のメタルマスク３６の表面が、ベース基板１１の導体パターン４２の形成側表面に密着するように設置されて、薄膜基板製造装置２０内において、ホルダ２５に薄膜基板１１を保持させる。
【００５２】
その後、薄膜基板製造装置２０において、上記第１実施形態の製造方法と同様に、チャンバ２１を密閉して、成膜ガスのチャンバ２１内への供給及び排気を行うことにより、ターゲット２２より導体粒子を飛翔させて、上記飛翔させた導体粒子を、メタルマスク３６の夫々の開口部３６ａ及び３６ｂを通過させて、ベース基板１１の表面に付着させて導体膜を形成させる。なお、本変形例においては、成膜ガスとしては、アルゴンガスを用い、供給流量１．８×１０−３ｍ３／ｈ（１０１３ｈＰａにおいて）にて成膜ガス導入部２４より供給し、チャンバ２１内の真空度として、成膜圧力を６．７×１０−１Ｐａにて、上記導体膜の成膜を行った。
【００５３】
このようにしてベース基板１１の表面への導体膜の成膜により形成された導体パターン４２の拡大模式断面図を図４に示す。図４に示すように、導体パターン４２は、メタルマスク３６の夫々の開口部３６ａ及び３６ｂの形状に略合致するような断面形状を有しており、この形状は、上記第１実施形態の導体パターン１２の断面形状と略同様である。すなわち、２０μｍ程度の厚さを有する電気信号伝達部４３と、この電気信号伝達部４３の下部左右両端部より突出するように夫々形成され、かつ、１μｍ程度の厚さを有する接続部４４（導体薄膜接続部の一例である）とにより、導体パターン４２は一体的に形成されている。また、夫々の接続部４４は、ベース基板１１の表面との境界部分において傾斜部４４ａが形成されており、これにより、夫々の接続部４４とベース基板１１との上記境界部分の形状をなだらかな状態とさせることができる。なお、このような傾斜部４４ａは、図３に示すメタルマスク３６の開口部３６ｂの図示左右方向の両隅部に、飛散された導体粒子が届き難く（すなわち付着量が少ない）、成膜される導体膜の厚さが薄くなることを利用して形成することができる。
【００５４】
このように、メタルマスク３６を用いてベース基板１１の表面に導体パターン４２を形成するような場合にあっては、薄膜基板製造装置２０において、成膜工程を２回に分けて行う（すなわち、使用するメタルマスクを交換する）こともなく、１回の成膜工程（すなわち、１枚のメタルマスク３６の使用）にて行うことができるため、薄膜基板１０の製造におけるリードタイムを短縮することができ、製造コストを削減することができる。
【００５５】
なお、上記においては、薄膜基板製造装置２０にてスパッタリングを行うことにより、薄膜基板１０を製造するような場合について説明したが、このようにスパッタリングのみに限定されるものではなく、その他、例えば、上記同様な開口部の幅が異なる２種類のメタルマスク２６Ａ及び２６Ｂを使い分けて、めっき処理を行うことにより、導体パターン１２を形成して、薄膜基板１０を製造するような場合であってもよい。なお、このようにめっき処理を行うような場合においては、メタルマスクへの導体材料の付着を防止又は低減させる導体付着防止処理（非めっき処理）を上記夫々のメタルマスクに対して施しておくことが望ましい。
【００５６】
また、上記においては、図１及び図４に示すような２段構造の断面形状を有する導体パターン１２又は４２が形成される場合について説明したが、導体パターンの断面形状はこのような場合にのみ限定されるものではなく、例えば、図７に示すように、導体パターン８２が、上記同様に２段構造の断面形状を有するものの、その表面における段部が全体的になだらかな形状となるように形成されているような場合であってもよい。このような場合であっても、導体パターン８２は、電気信号伝達部８３とその下部両端部に突出するように形成された接続部８４とにより構成されており、電気信号伝達部８３及び接続部８４は、夫々の機能を十分に発揮することができる。なお、このようななだらかな形状は、例えば、メタルマスク２６又は３６の開口部の形状を上記なだらかな形状とすること、あるいは、成膜圧力を調整すること等により形成することができる。
【００５７】
（第１実施形態による効果）
上記第１実施形態によれば、以下のような種々の効果を得ることができる。
【００５８】
まず、薄膜基板１０において形成されている夫々の導体パターン１２が、上記２段構造にて形成、すなわち、電気信号の伝達を主とする機能を備えた電気信号伝達部１３と、電気信号伝達部１３よりもその厚さが十分に薄く、電気信号伝達部１３の下部端部に一体的に形成され、かつ、主としてデバイス部１５との電気的な接続機能を有する接続部１４とを備えていることにより、ベース基板１１と導体パターン１２との境界部分における段差（すなわち、ベース基板１１と夫々の接続部１４との段差）を、導体パターン１２の厚さ（すなわち、電気信号伝達部１３の厚さ）と比して十分に小さくすることができる。
【００５９】
例えば、電気信号伝達部１３の厚さを電気信号を確実に伝達することができる厚さとして、２０μｍ以下の厚さで形成し、接続部１４を１μｍ以下の厚さとすることにより、上記段差を十分に小さくすることができる。さらに、夫々の接続部１４に傾斜部１４ａが形成されていることにより、上記段差をなだらかな状態、あるいは、上記なだらかな状態とされて上記段差が存在しないような状態とすることができる。
【００６０】
これにより、デバイス部１５の夫々の端部１５ａが夫々の接続部１４と電気的に接続されて、薄膜デバイス１０１が形成された場合に、ベース基板１１と導体パターン１２との上記境界部分において上述の通り段差が小さく形成されているため、デバイス部１５をベース基板１１の表面及び夫々の接続部１４の表面に密着させるようにして、薄膜基板１０に実装することができる。よって、従来の薄膜デバイスにおいて問題となっている上記境界部分において段差が生じ、これによるデバイス部の浮きあがりを防止するために形成されていた段差埋め樹脂部を形成する必要を無くすことができ、この段差埋め樹脂部の形成に伴う種々の問題を解決することができる。
【００６１】
具体的には、従来のように上記段差埋め樹脂部がベース基板上に形成されて、この形成領域がデバイスとしても機能を有さないことにより、薄膜デバイスにおけるデバイス有効部の面積が縮小されているという問題を解消することができる。例えば、従来の薄膜デバイスにおいては、デバイス有効部の面積率が約３０％であるのに対して、上記第１実施形態の薄膜デバイス１０１においては、デバイス有効部１８の面積率を約４０％にまで拡大することができ、デバイスとしての機能を有する部分の形成密度を高めることができる薄膜デバイスを製造可能とする薄膜基板を提供することができる。
【００６２】
また、従来における上記段差埋め樹脂部は、スクリーン印刷等により形成されていたため、その形成表面に凹凸が生じたたり、形成領域にばらつきが生じやすくなり、薄膜デバイスのデバイス容量にばらつきが生じやすくなるという問題を有しているが、上記第１実施形態の薄膜デバイス１０１においては、上記段差埋め樹脂部が形成されることもないため、このような問題を解消することができ、デバイス容量が安定した高精度な薄膜デバイスを製造可能とする薄膜基板を提供することができる。
【００６３】
また、互いに対向する夫々の接続部１４の間で、ベース基板１１の上面に、デバイス部１５を密着させることができるため、薄膜デバイス１０１においては浮遊容量の発生を低減させることができ、例えば、浮遊容量を従来と比べて約半分に低減させることができ、高周波領域においても使用可能な高い精度を有する薄膜デバイスを製造可能とする薄膜基板を提供することができる。
【００６４】
さらに、従来のように段差埋め樹脂部を形成しない分だけ、このような薄膜基板の製造コストや製造におけるリードタイムを低減することができる。
【００６５】
また、このような２段構造を有する導体パターン１２は、開口部の幅が異なる２種類のメタルマスク２６を使い分けて、薄膜基板製造装置２０においてスパッタリングを行うこと、あるいはその他めっき処理等により形成することができるため、薄膜基板１０の製造のためのコストやリードタイムを増大させることなく、このような薄膜基板１０を製造することができる。
【００６６】
（第２実施形態）
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、本発明の第２の実施形態にかかる薄膜回路基板の一例である薄膜基板６０の製造方法は、上記第１実施形態の製造方法と同様に、スパッタリングを用いて、メタルマスクの開口部の形状に応じた導体パターンを形成する点においては同様であるが、さらに、上記スパッタリングにおける成膜圧力とメタルマスクの遮蔽効果（導体粒子のベース基板６１への付着を遮る効果）とを利用して、ベース基板６１の表面に導体膜を成膜して導体パターン６２を形成する点において、上記第１実施形態と異なっている。以下に、この異なる点を中心に説明するものとする。なお、上記製造方法により形成される薄膜基板６０の形状や構成は、上記第１実施形態の薄膜基板１０と同様であるため、その説明については省略する。
【００６７】
まず、図５にこのような製造方法により薄膜基板６０を製造することができる薄膜基板製造装置５０（薄膜回路基板の製造装置の一例である。）の模式的な構成を示す模式説明図を示す。
【００６８】
図５に示すように、薄膜基板製造装置５０は、上記第１実施形態の薄膜基板製造装置２０と同様に（符号は異なるが、夫々の機能及び構造は同様である）、チャンバ５１、ホルダ５５、メタルマスク５６、成膜ガス導入部５４、排気装置５８、ゲートバルブ５９、ターゲット５２、及びシャッター５２とを備えている。また、成膜ガス導入部５４には、成膜ガスの供給量を調整可能なゲートバルブ５１２が備えられており、成膜ガス導入部５４よりの成膜ガスの供給量を所望の供給量に調整可能となっている。さらに、薄膜基板製造装置５０には、チャンバ５１内の成膜圧力（すなわち真空度）を計測可能な真空ゲージ５１０と、この真空ゲージ５１０により計測された成膜圧力に基づいて、成膜ガス導入部５４のゲートバルブ５１２の開度を調整して、成膜ガスの供給量を調整するとともに、排気装置５８のゲートバルブ５９の開度を調整して、成膜ガスの排気量を調整して、チャンバ５１内を所望の成膜圧力に自動的に調整する制御装置５１１とを備えている。なお、薄膜基板製造装置５０において用いられるメタルマスク５６は、例えば、形成幅が２００μｍの複数の開口部を有する１枚のメタルマスクが用いられる（すなわち、上記第１実施形態にように、成膜過程においてメタルマスクが交換されることはない）。
【００６９】
次に、このような構成の薄膜基板製造装置５０により、薄膜基板６０を製造する方法について説明する。
【００７０】
まず、図５に示す薄膜基板製造装置５０において、ベース基板６１の導体パターン６２が形成される側の表面を覆うように、メタルマスク５６をベース基板６１の上記表面に密着させて設置するとともに、このメタルマスク５６が取り付けられた状態のベース基板６１をチャンバ５１内のホルダ５５に解除可能に保持させる。
【００７１】
次に、チャンバ５１を密閉させた後、成膜ガス導入部５４より成膜ガスをチャンバ５１内に供給するとともに、排気装置５８によりチャンバ５１内より上記成膜ガスの排気を行う。このとき、チャンバ５１内に設置された真空ゲージ５１０により、チャンバ５１内に成膜圧力が検出されて、制御装置５１１に入力され、制御装置５１１によりゲートバルブ５１２又は５９の開度が調整、すなわち成膜ガスのチャンバ５１への供給量又は排気量が調整されて、チャンバ５１内が所望の成膜圧力に保たれる。このような状態で、チャンバ５１内への成膜ガスの供給が行われることにより、ターゲット５２より導体粒子が飛翔されてシャッター５３の開口部を通過し、メタルマスク５６の開口部を通過させてベース基板６１の表面に付着させることができる。
【００７２】
まず、始めは、成膜ガスとして用いているアルゴンガスの供給量を３．０×１０−３ｍ３／ｈ（１０１３ｈＰａにおいて）に制御して、成膜圧力を６．７Ｐａに保持し、所定の時間成膜を行い、第１の導体膜をベース基板６１の表面に形成する。その後、アルゴンガスの供給量を１．８×１０−３ｍ３／ｈ（１０１３ｈＰａにおいて）に制御して、成膜圧力を６．７×１０−１Ｐａに保持し、所定の時間成膜を行い、第２の導体膜を上記第１の導体膜の表面に形成する。
【００７３】
ここで、成膜圧力と遮蔽効果との関係、さらに、形成される夫々の導体膜の形状との関係について説明する。図６は、薄膜基板製造装置５０におけるメタルマスク５６の開口部及びその近傍の部分拡大断面図である。なお、図６における上方がシャッター５３及びターゲット５２の設置方向となっている。
【００７４】
図６に示すように、ベース基板６１の表面にメタルマスク５６は密着されているものの、メタルマスク５６とベース基板６１の表面との間には、極めて微小な隙間、例えば、マイクロメートルオーダーの隙間６９が存在している。また、一般的に、成膜時において、成膜圧力を高くする程、メタルマスク５６の遮蔽効果が低減され、また、逆に、成膜圧力を低くする程、メタルマスク５６の遮蔽効果を向上させることができる。
【００７５】
まず、上記第１の導体膜の成膜においては、成膜圧力が６．７Ｐａ程度と、成膜圧力が高められているため（上記第２の導体膜の成膜時と比して）、メタルマスク５６の遮蔽効果が低減された状態とされている。そのため、メタルマスク５６の開口部５６ａに合致する部分だけでなく、メタルマスク５６とベース基板６１の表面との間の隙間６９にも、ターゲット５２より飛翔された導体粒子が付着されて、上記第１の導体膜が形成される。その後、成膜圧力が６．７×１０−１Ｐａ程度にまで低下されて、メタルマスク５６の遮蔽効果が高められた状態で、第２の導体膜が形成される。このとき、上記遮蔽効果が高められていることにより、メタルマスク５６の開口部５６ａに合致する部分における上記第１の導体膜の表面にのみ、上記飛翔された導体粒子が付着されて第２の導体膜が形成される。
【００７６】
このようにして形成された第１の導体膜及び第２の導体膜により一体的に形成された導体パターン６２は、上記第１の導体膜に該当する部分を接続部６４として、上記第２の導体膜に該当する部分を電気信号伝達部６３とする２段構造の断面形状を有することになる。なお、このような断面形状は、上記第１実施形態の導体パターン１２と同様である。
【００７７】
なお、上記高い成膜圧力としては、１．３Ｐａ以上６．７Ｐａ以下の範囲における成膜圧力を用いることが好ましく、また、上記低い成膜圧力としては、１．３×１０−１Ｐａ以上６．７×１０−１Ｐａ以下の範囲における成膜圧力を用いることが好ましい。
【００７８】
また、上記においては、成膜ガス導入部５４におけるゲートバルブ５１２の開度を調整することにより、アルゴンガスの供給量を調整して、チャンバ５１内の成膜圧力を制御する場合について説明したが、このような場合に代えて、排気装置５８のゲートバルブ５９の開度を調整することにより、アルゴンガスの排気量を調整して、チャンバ５１内の成膜圧力を制御するような場合であってもよい。
【００７９】
（第２実施形態による効果）
上記第２実施形態によれば、成膜圧力とメタルマスク５６の遮蔽効果に着目して、ベース基板６１への初期成膜時（すなわち、第１の導体膜形成時）には、成膜圧力を高目に設定（すなわち、真空度を低目に設定）して、上記遮蔽効果を弱めた状態で上記第１の導体膜をベース基板の表面に形成し、その後、第２の導体膜形成時には、成膜圧力を低目に設定（すなわち、真空度を高目に設定）して、上記遮蔽効果を高めた状態で上記第２の導体膜を上記第１の導体膜の表面に形成することにより、上記第１実施形態の導体パターン１２と同様な２段構造の断面形状を有する導体パターン６２を形成することができる。従って、上記第１実施形態と同様な効果を得ることができる薄膜基板及びその製造方法を提供することができる。
【００８０】
また、薄膜基板製造装置５０において、成膜ガスの供給量及び排気量を制御可能なゲートバルブ５１２及び５９と、真空ゲージ５１０と、真空ゲージ５１０により検出された成膜圧力に基づいて、ゲートバルブ５１２及び５９を制御して、チャンバ５１内の成膜圧力を制御可能な制御装置５１１とが備えられていることにより、上記製造方法を容易に行うことが可能となる。
【００８１】
また、成膜時における成膜圧力を制御することにより、上記２段構造の断面形状を有する導体パターン６２を形成することができるため、薄膜基板製造装置５０において用いられるメタルマスク５６を２枚用いて使い分けることや、メタルマスクに段部を形成すること等を行う必要を無くすことができ、また、特別製造設備を必要とすることも無い（すなわち、従来の設備と異なるような特別な設備を必要とすることも無い）ため、薄膜基板６０の製造におけるリードタイムの短縮化や製造コストを削減することができる。
【００８２】
特に、接続部６４は、その厚さが１μｍ程度というように、極めて薄い厚さが要求され、その形成に困難さを伴うことが考えられる。しかしながら、上述のように成膜時における成膜圧力と成膜時間とを制御することにより、上記形成を容易とすることができる。すなわち、上記成膜圧力を高めることにより、メタルマスク５６の遮蔽効果を低減させて、導体粒子をメタルマスク５６の開口部５６ａに対して広範囲に付着させて上記第１の導体膜を形成することができ、この状態で上記成膜時間を制御することにより、上記第１の導体膜（すなわち、接続部６４）を所望の厚さに形成することができる。さらに、上記成膜圧力を低くすることにより、メタルマスク５６の遮蔽効果を高めて、導体粒子をメタルマスク５６の開口部５６ａの開口範囲にて上記第１の導体膜の表面に付着させて上記第２の導体膜を形成することができ、この状態で上記成膜時間を制御することにより、上記第２の導体膜（すなわち、電気信号伝達部６３）を所望の厚さに形成することができる。つまり、上記成膜圧力及び上記成膜時間を制御することにより、電気信号伝達部６３と接続部６４を夫々の機能及び形状に応じて形成することができる。
【００８３】
なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【００８４】
【発明の効果】
本発明の上記第１態様から上記第４態様によれば、薄膜回路基板において絶縁層の表面に形成されている互いに異なる２つの導体パターンが、電気信号の伝達を行う電気信号伝達部と、上記電気信号伝達部よりもその厚さが十分に薄く、上記電気信号伝達部の下部端部に一体的に形成され、かつ、導体薄膜と接続されることにより上記導体薄膜を介して上記夫々の電気信号伝達部間の上記電気信号の伝達を行う導体薄膜接続部とを備えていることにより、上記絶縁層と上記導体パターンとの境界部分における段差（すなわち、上記絶縁層と上記導体薄膜接続部との段差）を、上記導体パターンの厚さ（すなわち、上記電気信号伝達部の厚さ）と比して十分に小さくすることができる。
【００８５】
例えば、上記電気信号伝達部の厚さを電気信号を確実に伝達することができる厚さとして、２０μｍ以下の厚さで形成し、上記導体薄膜接続部を１μｍ以下の厚さとすることにより、上記段差を十分に小さくすることができる。さらに、上記導体薄膜接続部が、上記絶縁層との境界部分においてなだらかな傾斜部を有していることにより、上記段差をなだらかな状態、あるいは、上記なだらかな状態とされて上記段差が存在しないような状態とすることができる。
【００８６】
これにより、上記導体薄膜が上記導体薄膜接続部と電気的に接続されて、薄膜デバイスが形成された場合に、上記絶縁層と上記導体パターンとの上記境界部分において上述の通り段差が小さくすることができ、上記導体薄膜を上記絶縁層の表面及び上記導体薄膜接続部の表面に密着させるようにして、上記薄膜回路基板に実装することができる。このような効果は、特に上記薄膜回路基板に上記導体薄膜が実装されることにより形成される薄膜デバイスにおいて、上記実装される上記導体薄膜の厚さが薄い場合、例えば、１μｍ以下で形成されているような場合に有効である。よって、従来の薄膜デバイスにおいて問題となっている上記境界部分において段差が生じ、これによる上記導体薄膜の浮きあがりを防止するために形成されていた段差埋め樹脂部を形成する必要を無くすことができ、この段差埋め樹脂部の形成に伴う種々の問題を解決することができる。
【００８７】
具体的には、従来のように上記段差埋め樹脂部がベース基板上に形成されて、この形成領域がデバイスとしても機能を有さないことにより、薄膜デバイスにおけるデバイス有効部の面積が縮小されているという問題を解消することができる。例えば、従来の薄膜デバイスにおいては、デバイス有効部の面積率が約３０％であるのに対して、上記夫々の態様の薄膜回路基板により形成可能な薄膜デバイスにおいては、デバイス有効部の面積率を約４０％にまで拡大することができ、デバイスとしての機能を有する部分の形成密度を高めることができる薄膜デバイスを製造可能とする薄膜回路基板を提供することができる。
【００８８】
また、従来における上記段差埋め樹脂部は、スクリーン印刷等により形成されていたため、その形成表面に凹凸が生じたたり、形成領域にばらつきが生じやすくなり、薄膜デバイスのデバイス容量にばらつきが生じやすくなるという問題を有しているが、上記夫々の態様の薄膜回路基板により形成可能な薄膜デバイスにおいては、上記段差埋め樹脂部が形成されることもないため、このような問題を解消することができ、デバイス容量が安定した高精度な薄膜デバイスを製造可能とする薄膜回路基板を提供することができる。
【００８９】
また、上記導体薄膜接続部と上記絶縁層との境界部分においても、上記絶縁層の上面に上記導体薄膜を密着させることができるため、上記薄膜回路基板により形成される薄膜デバイスにおいては浮遊容量の発生を低減させることができ、例えば、浮遊容量を従来と比べて約半分に低減させることができ、高周波領域においても使用可能な高い精度を有する薄膜デバイスを製造可能とする薄膜回路基板を提供することができる。
【００９０】
本発明の上記第５態様から上記第７態様によれば、互いに異なる開口部を有するマスクを上記絶縁層の表面に配置させて、夫々の開口部を通して上記絶縁層の表面に導体を付着させて、導体パターンを形成する際に、上記マスクとして、上記夫々の開口部がその厚さ方向において段部が形成されて、上記マスクの表面における形成幅が異なっているマスクを用い、上記形成幅が大きい上記開口部側の上記マスクの表面を上記絶縁層の表面に配置して、上記夫々の導体パターンを形成することにより、上記第１態様から上記第４態様の効果と同様な効果を得ることができる上記導体パターンを有する薄膜回路基板を製造することができる。
【００９１】
さらに、従来のように上記導体薄膜の上記浮き上がりを防止するための上記段差埋め樹脂部を形成しない分だけ、このような薄膜回路基板の製造コストや製造におけるリードタイムを低減することができる薄膜回路基板の製造方法を提供することができる。
【００９２】
また、このような上記マスクを用いる薄膜回路基板の製造方法は、スパッタリングやめっきにより行うことができ、また、めっきにより行うような場合にあっては、上記マスクの表面に上記めっきによる上記導体の付着防止処理を施しておくことにより、上記めっき処理の際に上記マスクへの上記導体の付着を防止することができ、より効率的な製造方法を提供することができる。
【００９３】
本発明の上記第８態様によれば、互いに異なる開口部を有するマスクを上記絶縁層の表面に配置させて、夫々の開口部を通して上記絶縁層の表面に導体をスパッタリングにより付着させて、導体パターンを形成する際に、成膜圧力と上記マスクの遮蔽効果との関係に着目して、まず、成膜圧力を高めて上記マスクの遮蔽効果を低下させた状態にて上記スパッタリングを行い、上記絶縁層の表面における上記夫々の開口部及び上記夫々の開口部の周部近傍に上記導体を付着させて、その後、上記成膜圧力を低くして上記マスクの遮蔽効果を高めた状態にて上記スパッタリングを行い、上記絶縁層の表面に付着された導体（導体膜）に、上記夫々の開口部を通してさらに上記導体を付着させて、上記夫々の導体パターンを形成することにより、上記第１態様から上記第４態様の効果と同様な効果を得ることができる上記導体パターンを有する薄膜回路基板を製造することができる。
【００９４】
特に、上記導体薄膜接続部は、その厚さが例えば１μｍ程度というように、極めて薄い厚さが要求され、その形成に困難さを伴うことが考えられる。しかしながら、上述のように成膜圧力を制御することにより、上記形成を容易とすることができる。すなわち、上記成膜圧力を高めることにより、上記マスクの遮蔽効果を低減させて、上記導体を上記マスクの上記開口部に対して広範囲に付着させて上記導体膜（第１の導体膜とする）を形成することができ、また、上記成膜圧力を低くすることにより、上記マスクの遮蔽効果を高めて、上記導体を上記マスクの上記開口部の開口範囲にて上記第１の導体膜の表面に付着させて第２の導体膜を形成することができる。また、上記夫々の成膜圧力が保たれた状態において上記導体を付着させる時間を制御することにより、上記第１の導体膜（すなわち、導体薄膜接続部）及び上記第２の導体膜（すなわち、電気信号伝達部）を所望の厚さに形成することができる。つまり、上記スパッタリングにおける上記成膜圧力及び上記導体の付着時間を制御することにより、上記電気信号伝達部と上記導体薄膜を夫々の機能及び形状に応じて形成することができる。
【００９５】
さらに、従来のように上記導体薄膜の上記浮き上がりを防止するための上記段差埋め樹脂部を形成しない分だけ、このような薄膜回路基板の製造コストや製造におけるリードタイムを低減することができる薄膜回路基板の製造方法を提供することができる。
【００９６】
また、上記スパッタリングにおいて用いられる上記マスクを特別な形状とすることもなく、上記成膜圧力を制御することによって、上記形状及び上記構成を備える上記導体パターンを形成することができ、より容易に特別な設備を必要とすることもなく行うことができる薄膜回路基板の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる薄膜基板が用いられて形成された薄膜デバイスの模式図であり、（Ａ）は薄膜デバイスの模式断面図、（Ｂ）は薄膜デバイスの模式平面図である。
【図２】上記第１実施形態の薄膜基板を製造する薄膜基板製造装置の模式説明図である。
【図３】上記第１実施形態の変形例にかかる薄膜基板製造方法に用いられるメタルマスクの開口部の模式断面図である。
【図４】図３のメタルマスクを用いて形成された導体パターンの模式断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態にかかる薄膜基板を製造する薄膜基板製造装置の模式説明図である。
【図６】図５の薄膜基板製造装置におけるメタルマスクの開口部近傍の部分拡大断面図である。
【図７】図４の変形例にかかる導体パターンの模式断面図である。
【図８】従来の薄膜デバイスの模式図であり、（Ａ）は模式平面図、（Ｂ）は模式断面図である。
【図９】図１（Ａ）の薄膜デバイスの部分拡大断面図である。
【符号の説明】
１０…薄膜基板、１１…ベース基板、１２…導体パターン、１３…電気信号伝達部、１４…接続部、１４ａ…傾斜部、１５…デバイス部、１５ａ…下面端部、１６…導体層、１７…誘電体層、１８…デバイス有効部、２０…薄膜基板製造装置、２１…チャンバ、２２…ターゲット、２３…シャッター、２４…成膜ガス導入部、２５…ホルダ、２６…メタルマスク、２８…排気装置、２９…ゲートバルブ、３６…メタルマスク、３６ａ…開口部、３６ｂ…開口部、４２…導体パターン、４３…電気信号伝達部、４４…接続部、５０…薄膜基板製造装置、５１…チャンバ、５２…ターゲット、５３…シャッター、５４…成膜ガス導入部、５５…ホルダ、５６…メタルマスク、５８…排気装置、５９…ゲートバルブ、６０…薄膜基板、６１…ベース基板、６２…導体パターン、６３…電気信号伝達部、６４…接続部、１０１…薄膜デバイス、５１０…真空ゲージ、５１１…制御装置、５１２…ゲートバルブ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄型又は可撓性が要求される回路基板に関するものであり、特に、上記回路基板の導体パターンに導体薄膜が接続されることにより薄膜デバイスを形成可能な薄膜回路基板及びその製造方法及び薄膜デバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、移動体通信の分野において、このような通信機器に内蔵される電子回路を形成する回路基板の小型化はもちろん、特に薄型化が望まれている。このような状況において、上記電子回路の小型化及び薄型化を実現可能とする薄膜デバイスを形成することができる小型、薄型、及び可撓性を備えた薄型回路基板が考え出されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
また、このような薄膜回路基板においては、基板のベース部分となる絶縁層の表面に導体パターンが形成され、この導体パターンに導体薄膜が接続されることにより、薄膜デバイスが形成される。また、上記導体パターンは、電気信号の伝達性や実装時の耐熱性を考慮して、その厚さは２０μｍ程度必要とするのに対して、上記導体薄膜の厚さはサブミクロンオーダーのスケールである。そのため、上記絶縁層の表面に形成された上記導体パターンに上記導体薄膜が接続（すなわち、電気的な接続）されると、上記絶縁層と上記導体パターンとの境界部分において生じる段差により、互いに接続されている上記導体薄膜と上記導体パターンとが外的付加等により電気的に断線しやすく、さらに上記断線が発生しないまでも互いの接触が不十分となりやすく、このような場合にあっては、接触抵抗が高くなるという問題がある。このような問題点を解決するため、上記薄膜回路基板において上記導体パターンと上記絶縁層との上記段差部を絶縁体で埋める方法（例えば、特許文献１参照）が考え出されている。
【０００４】
このような方法が用いられて形成された薄膜デバイス７０の模式的な平面図を図８（Ａ）に示し、その模式的な断面図を図８（Ｂ）に示す。
【０００５】
図８に示すように、薄膜デバイス７０において、７１は、薄膜状に形成された絶縁層の一例であるベース基板、７２は、ベース基板７１の上面に導体により形成された導体パターンであり、その厚さは約２０μｍである。また、７３は、導体パターン７２とベース基板７１との間に形成される段差部に形成された段差埋め樹脂部であり、スクリーン印刷によって上記段差部に塗布供給された後、熱硬化されて固着されており、その厚さ（ベース基板７１の表面より最高部までの厚さ）は約３５μｍである。また、７４は、導体薄膜の一例である薄膜形成部であり、導体材料等が単層あるいは多層に積層されて形成されており、その厚さは１μｍ以下程度となっている。また、図８（Ａ）に示す薄膜形成部７４の点線部分で囲まれた領域は、デバイス有効部７５であり、薄膜形成部７４の内、薄膜デバイス７０においてデバイスとして機能する部分を示している。なお、このような薄膜デバイス７０がキャパシタであるような場合にあっては、薄膜デバイス７０の形状寸法（すなわち素子形状寸法）が、例えば、２．０ｍｍ×１．２ｍｍの場合において、デバイス有効部７５の面積は、薄膜デバイス７０全体の面積の約３割となる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−１９５７４９号公報
【非特許文献１】
東田、他５名、「シート状３次元フレキシブル回路形成技術」、「溶接学会予稿集（８ｔｈ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ ”Ｍｉｃｒｏｊｏｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ａｓｓｅｍｂｌｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ”）」、２００２年１月３１〜２月１日、ｐ．７７−８２
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構造の薄膜デバイス７０では、設計上、導体パターン７２の厚さとベース基板７１との段差埋め部分である段差埋め樹脂部７３が形成されている領域は、上記デバイスとしての機能を有さないため、このような領域が存在していることが、デバイス有効部７５の面積を縮小させており、薄膜デバイス７０におけるデバイスとして機能を有する部分の形成密度を低下させるという問題がある。また、段差埋め樹脂部７３は、スクリーン印刷により形成されているため、その形成表面に凹凸が生じたり、形成領域にばらつきが生じやすく、このような場合にあっては、薄膜デバイス７０のデバイスの容量にばらつきが生じやすくなるという問題もある。また、このような構造を有する薄膜デバイス７０においては段差埋め樹脂部７３に値の定まらない静電容量、すなわち、浮遊容量が発生しやすくなり、このような場合にあっては、特に高周波領域において信号伝達速度の遅延等が発生して使用できない場合があるという問題もある。さらには、薄膜デバイス７０の生産性を考えた場合、段差埋め樹脂部７３の形成のための樹脂の印刷や硬化の工程は、コストやリードタイムが増大するという問題を有している。
【０００８】
従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、導体パターンに導体薄膜が接続されることにより薄膜デバイスを形成可能な薄膜回路基板において、薄膜デバイスを高密度高精度に形成することができる薄膜回路基板及びその製造方法及び薄膜デバイスを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
【００１０】
本発明の第１態様によれば、絶縁層の表面に形成された互いに異なる２つの導体パターンを備え、上記夫々の導体パターンに導体薄膜が接続される薄膜回路基板において、
上記夫々の導体パターンは、
電気信号の伝達を行う電気信号伝達部と、
上記電気信号伝達部よりも薄い厚さで上記電気信号伝達部と一体的に上記電気信号伝達部の端部に形成され、かつ、上記導体薄膜と接続される導体薄膜接続部とを、備えていることを特徴とする薄膜回路基板を提供する。
【００１１】
本発明の第２態様によれば、上記導体薄膜接続部の上記厚さは、１μｍ以下であり、上記導体薄膜接続部は、上記絶縁層と境界部分においてなだらかな傾斜部を有することを特徴とする第１態様に記載の薄膜回路基板を提供する。
【００１２】
本発明の第３態様によれば、上記電気信号伝達部の厚さは、２０μｍ以下であることを特徴とする第１態様又は第２態様に記載の薄膜回路基板を提供する。
【００１３】
本発明の第４態様によれば、第１態様から第３態様のいずれか１つに記載の薄膜回路基板における上記夫々の導体パターンの上記導体薄膜接続部に、その厚さが１μｍ以下である上記導体薄膜が接続されることにより形成されたことを特徴とする薄膜デバイスを提供する。
【００１４】
本発明の第５態様によれば、互いに異なる２つの開口部が形成されたマスクを絶縁層の表面に配置し、上記夫々の開口部を通して上記絶縁層の表面に導体を付着させ、上記夫々の開口部の形状に応じた２つの導体パターンを形成して、上記夫々の導体パターンへの導体薄膜の接続により薄膜デバイスを形成可能な薄膜回路基板を製造する方法において、
上記マスクの上記夫々の開口部は、その厚さ方向において段部が形成されて、上記マスクの夫々の表面における形成幅が異なっており、上記夫々の開口部の上記形成幅が大きい側の上記マスクの表面を上記絶縁層の表面に配置して、電気信号の伝達を行う電気信号伝達部と、上記電気信号伝達部よりも薄い厚さを有し、かつ、上記電気信号伝達部と一体的に上記電気信号伝達部の端部に形成され、かつ、上記導体薄膜と接続されることにより、上記導体薄膜を介して上記夫々の導体パターンの上記電気信号伝達部間の上記電気信号の伝達を行う導体薄膜接続部とを備える上記夫々の導体パターンを形成することを特徴とする薄膜回路基板の製造方法を提供する。
【００１５】
本発明の第６態様によれば、上記絶縁層の表面への上記導体の付着は、スパッタリングにより行うことを特徴とする第５態様に記載の薄膜回路基板の製造方法を提供する。
【００１６】
本発明の第７態様によれば、上記絶縁層の表面への上記導体の付着は、めっきにより行い、上記マスクの表面には、上記めっきによる上記導体の付着防止処理が施されていることを特徴とする第５態様に記載の薄膜回路基板を提供する。
【００１７】
本発明の第８態様によれば、互いに異なる２つの開口部が形成されたマスクを絶縁層の表面に配置し、上記夫々の開口部を通して上記絶縁層の表面にスパッタリングにより導体を付着させ、上記夫々の開口部の形状に応じた２つの導体パターン形成して、上記夫々の導体パターンへの導体薄膜の接続により薄膜デバイスを形成可能な薄膜回路基板を製造する方法において、
成膜圧力を高めて上記マスクの遮蔽効果を低下させた状態にて上記スパッタリングを行い、上記絶縁層の表面における上記夫々の開口部及び上記夫々の開口部の周部近傍に上記導体を付着させ、
その後、上記成膜圧力を低くして上記マスクの遮蔽効果を高めた状態にて上記スパッタリングを行い、上記絶縁層の表面に上記付着された導体に、上記夫々の開口部を通してさらに上記導体を付着させて、
電気信号の伝達を行う電気信号伝達部と、上記電気信号伝達部よりも薄い厚さを有し、かつ、上記電気信号伝達部と一体的に上記電気信号伝達部の端部に形成され、かつ、上記導体薄膜と接続されることにより、上記導体薄膜を介して上記夫々の導体パターンの上記電気信号伝達部間の上記電気信号の伝達を行う導体薄膜接続部とを備える上記夫々の導体パターンを形成することを特徴とする薄膜回路基板の製造方法を提供する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
本発明の第１の実施形態にかかる薄膜回路基板の一例である薄膜基板１０を用いて形成された薄膜デバイス１０１の模式断面図を図１（Ａ）に示し、その模式平面図を図１（Ｂ）に示す。
【００２０】
図１に示すように、薄膜基板１０は、絶縁層の一例である略四角形シート状のベース基板１１と、ベース基板１１の上面にその図示左右方向の夫々の端部において、上記夫々の端部に沿って延在するように形成された互いに異なる２つの導体パターン１２とを備えている。
【００２１】
ベース基板１１は、一例としてポリイミド樹脂を用いて、その厚さが略０．１ｍｍとなるように、薄型のシート状（もしくはフィルム状）に形成されており、このようにシート状に形成されることによりベース基板１１は可撓性を有している。
【００２２】
一方、夫々の導体パターン１２は、ベース基板１１の上面において、その厚さが互いに異なる２つの部分を有するように、２段構造にて形成されている。上記２段構造のうちの上段部分（厚さが厚い部分）として、電気信号伝達部１３と、下段部分（厚さが薄い部分）として、接続部１４とが、夫々の導体パターン１２に備えられている。
【００２３】
また、図１に示すように、ベース基板１１の上記左右方向の夫々の端部に沿って形成されている夫々の電気信号伝達部１３において、その下部左右方向両端部（この端部は電気信号伝達部１３の一部である）より突出するように接続部１４は形成されている。すなわち、夫々の導体パターン１２は、その形成方向と直交する断面形状が略逆Ｔ字形状となっており、上記形成方向において略同じ断面形状を有するように、ベース基板１１の上面における上記夫々の端部に沿って延在されて形成されている。
【００２４】
また、夫々の導体パターン１２は、大きく２つの機能を有しており、１つは、電気信号の伝達を行う機能であり、もう１つは、薄膜デバイス１０１を形成するために薄膜基板１０に実装される導体薄膜の一例であるデバイス部１５との電気的な接続を行う機能である。上記２つの機能は、完全に分離して考えることはできないが、主として、電気信号伝達部１３は、上記電気信号の伝達機能を果たす役割を担っており、一方、接続部１４は、主としてデバイス部１５との電気的な接続機能を果たす役割を担っている。なお、本第１実施形態においては、接続部１４が導体薄膜接続部の一例となっている。
【００２５】
ここで、夫々の導体パターン１２の形成寸法について説明すると、電気信号伝達部１３の厚さ（ベース基板１１の上面と電気信号伝達部１３の上端との間の寸法）は、３〜２０μｍの範囲の寸法で形成されることが好ましく、例えば、本第１実施形態においては２０μｍ程度に形成されている。この厚さは、電気信号伝達部１３における上記主としての機能である電気信号の伝達機能やデバイス部１５等の実装時の耐熱性、さらに、導体パターン１２への部品の半田付け等による実装等が考慮されて決定されるものである。特に、厚さが３μｍよりも薄いような場合にあっては、上記部品の実装の際に、導体パターン自体が溶融されてしまい、上記半田内に溶け出してしまうという問題が発生するおそれがある。なお、このような厚さは、回路基板の構造によっても異なるものであるが、一般的に用いられるプリント配線板等においても、導体パターン（あるいは配線パターン）の厚さは２０μｍ程度のものが多く用いられている。
【００２６】
一方、接続部１４の厚さは、０．１〜１μｍの範囲の寸法、より好ましくは、０．５〜１μｍの範囲の寸法で形成されることが好ましく、例えば、本第１実施形態においては１μｍ程度に形成されている。この厚さは、接続部１４における上記主としての機能であるデバイス部１５との電気的な接続機能が考慮されて決定されており、ベース基板１１の上面と接続部１４との境界部分における段差を小さくするために、電気信号伝達部１３の厚さに比して十分に小さくなるように上記厚さが決定されている。また、デバイス部１５の抵抗値よりも、接続部１４の抵抗値が十分に小さくなるように上記厚さが決定されている。例えば、薄膜デバイス１０１がキャパシタである場合には、デバイス部１５の抵抗値は１Ω以下とされ、これと比して接続部１４の抵抗値が少なくとも１０分の１以下となるように、上記厚さが決定される。
【００２７】
また、図１（Ａ）に示すように、夫々の接続部１４におけるベース基板１１との境界部分には、傾斜部１４ａが形成されており、これにより、上記境界部分において生じる上記段差がなだらかな状態とされている。なお、夫々の傾斜部１４ａは、上記段差をなだらかな状態とさせることを目的としているため、例えば、その傾斜角が４５度以下となるように形成されることが好ましい。また、夫々の接続部１４における電気信号伝達部１３の端部よりの突出長さ、すなわち、電気信号伝達部１３の上記端部から接続部１４及びベース基板１１の上記境界部分までのベース基板１１の表面沿いの寸法は、接続部１４とデバイス部１５との互いの接触面積を十分に確保して、互いの電気的な接続を確実に行うために、１００μｍ以上とすることが好ましく、本第１実施形態においては、例えば、１００μｍ程度の寸法とされている。
【００２８】
このような構成の薄膜基板１０は、夫々の導体パターン１２にデバイス部１５が電気的に接続されて実装されることにより、薄膜デバイス１０１を形成することが可能となっている。図１においては、薄膜基板１０の上面に、夫々の導体パターン１２において互いに対向されている側に形成されている夫々の接続部１４の上面に、デバイス部１５の図示左右方向の夫々の下面端部１５ａが位置するように、夫々の導体パターン１２の間にデバイス部１５が配置されて、上記夫々の接続部１４とデバイス部１５の夫々の下面端部１５ａとが互いに電気的に接続されている。また、デバイス部１５の下面は、ベース基板１１の上面と互いに密着されるように固定されて、導体パターン１２とデバイス部１５との電気的な接続が保持されている。また、上述の通り、上記夫々の接続部１４とベース基板１１の上面との境界部分における上記段差は十分に小さく形成されているため、夫々の接続部１４及びベース基板１１の上面と密着するように接合されているデバイス部１５は、上記境界部分においても、上記段差より大きく浮き上がるようなこともなく、上記段差に略密着された状態とさせることができる。さらに、夫々の接続部１４に傾斜部１４ａが形成されて、上記段差がなだらかにされていることにより、上記境界部分において、デバイス部１５の下面を上記段差に、より密着させた状態とすることができる。このように、薄膜基板１０にデバイス部１５が実装されて、薄膜デバイス１０１が形成されている。
【００２９】
ここで、薄膜デバイス１０１の模式的な部分拡大断面図を図９に示し、図９に基づいてデバイス部１５の詳細構造について説明する。図９に示すように、デバイス部１５は、２層の導体層１６と夫々の導体層１６の間に挟まれるようにして形成された誘電体層１７とを備えており、上記夫々の層が互いに接合されて一体的なフィルム状（あるいはシート状）に形成されている。夫々の導体層１６は、誘電体層１７が夫々の間に介在されて、互いに非接触の状態が保たれている。また、図示下側の導体層１６が図示左側に位置する導体パターン１２の接続部１４に電気的に接続されており、また、図示上側の導体層１６が図示右側に位置する導体パターン１２の接続部１４に電気的に接続されている。このような構造をデバイス部１５が備えることにより、薄膜デバイス１０１はキャパシタ（あるいはコンデンサ）の機能を有することとなる。
【００３０】
なお、上記においては、デバイス部１５が、複数層に形成されている例について説明したが、デバイス部１５の構造はこのような場合にのみ限定されるものではなく、デバイス部１５が単層構造を有する場合や、キャパシタ以外の電気信号を処理する様々な機能を備えるような構造を有する場合、例えば、抵抗、バリスタ、インダクタ（コイル）、半導体デバイス等であってもよい。
【００３１】
また、薄膜デバイス１０１においては、夫々の接続部１４にデバイス部１５が電気的に接続されていることにより、デバイス部１５を介して夫々の導体パターン１２間の電気信号の伝達が可能となっており、また、上記デバイス部１５を介して伝達される電気信号を、さらに夫々の電気信号伝達部１３において伝達することにより、薄膜デバイス１０１と電気的に接続された他の薄膜デバイスや回路基板等に上記電気信号を伝達することができる。
【００３２】
なお、可撓性を有する薄膜基板１０にデバイス部１５が実装されて形成された薄膜デバイス１０１も、同様に可撓性を有する必要があるため、デバイス部１５も、その厚さが１μｍ以下となるように薄膜状に形成することが好ましく、本第１実施形態においては、例えば、１μｍ程度とされている。なお、デバイス部１５の耐久性、特性、さらに形成精度を考慮すると、デバイス部１５の厚さの下限は、少なくとも０．０１μｍ以上であることが望ましい。
【００３３】
また、図１（Ｂ）の薄膜デバイス１０１の模式平面図に示すように、デバイス部１５はその下面において、ベース基板１１の上面の露出部分、すなわち、夫々の接続部１４とベース基板１１の上面との夫々の境界部分で挟まれたベース基板１１の上面の領域に密着されており、上記領域において密着された部分が、デバイス有効部１８（図１（Ｂ）に示す点線部分）となっている。
【００３４】
次に、このような構成の薄膜基板１０を製造する方法について説明する。図２に薄膜基板１０の製造を行うことができる薄膜基板製造装置２０の模式的な構成を示す模式説明図を示す。なお、本第１実施形態においては、薄膜基板製造装置２０が薄膜回路基板の製造装置の一例となっている。
【００３５】
薄膜基板製造装置２０は、ベース基板１１の表面に導体パターン１２を、スパッタリングにより形成して、薄膜基板１０を製造する装置である。図２に示すように、薄膜基板製造装置２０は、その内部に密閉された空間（薄膜基板を製造するための空間）を有し、製造装置のケーシング部分でもあるチャンバ２１と、チャンバ２１内においてベース基板１１を解除可能に保持するホルダ２５とを備えており、ベース基板１１における導体パターン１２が形成される側の表面（すなわち、図２における下側表面）を覆うようにメタルマスク２６（マスクの一例である）が密着されて設置された状態で、ホルダ２５は、ベース基板１１を上記表面と逆側の表面にて保持することが可能となっている。また、メタルマスク２６には、導体パターン１２が形成される配置に合わせて複数の開口部が形成されている。なお、本第１実施形態においては、メタルマスク２６として、上記開口部が大きさが異なる２種類のメタルマスク２６Ａ及び２６Ｂを用いる。メタルマスク２６Ａは、幅０．５ｍｍの開口部を有し、メタルマスク２６Ｂは、幅０．２ｍｍの開口部を有している。
【００３６】
さらに、薄膜基板製造装置２０は、チャンバ２１内に反応ガスの一例である成膜ガス（例えば、アルゴンガス）を供給するガス供給部の一例である成膜ガス導入部２４と、上記供給された成膜ガスをチャンバ２１内より排気するガス排気部の一例である排気装置２８とを備えており、排気装置２８にはその排気量を調整可能なゲートバルブ２９が設置されている。
【００３７】
また、薄膜基板製造装置２０は、導体材料（例えばＣｕ等）により形成されて、チャンバ２１内に設置可能なターゲット２２と、チャンバ２１内において、ターゲット２２とホルダ２５との間に設置され、成膜ガスが供給されることによりターゲット２２よりホルダ２５に保持された状態のベース基板１１に向けて飛翔される導体粒子（原子）が通過可能な開口部（図示しない）を備えるシャッター２３とを備えている。このシャッター２３の上記開口部は開閉可能とされており、シャッター２３において、上記開口部の開閉時間が制御されることにより、上記開口部を通過してベース基板１１に付着する上記導体粒子の付着量を制御することができる。すなわち、薄膜基板製造装置２０において、ターゲット２２の種類や成膜ガスの種類、供給量、又は供給圧力等により予め得られる成膜レートに基づいて、ベース基板１１への導体の付着により形成される導体パターン１２の厚さ（成膜厚さ）を、シャッター２３の上記開口部の開閉時間で制御することができる。
【００３８】
次に、このような構成の薄膜基板製造装置２０を用いて、ベース基板１１に導体パターン１２を形成して、薄膜基板１０を製造する方法について説明する。
【００３９】
まず、図２に示す薄膜基板製造装置２０において、ベース基板１１の導体パターン１２が形成される側の表面を覆うように、その開口部の形成幅が大きいメタルマスク２６Ａをベース基板１１の上記表面に密着させて設置するとともに、このメタルマスク２６Ａが取り付けられた状態のベース基板１１をチャンバ２１内のホルダ２５に解除可能に保持させる。
【００４０】
次に、チャンバ２１を密閉させた後、成膜ガス導入部２４より成膜ガスをチャンバ２１内に供給するとともに、排気装置２８によりチャンバ２１内より上記成膜ガスの排気を行う。このとき、排気装置２８に設置されているゲートバルブ２９の開度を調整して、上記成膜ガスの排気量を調整し、チャンバ２１内を所望の圧力に保つ。例えば、上記成膜ガスを、供給流量１．８×１０−３ｍ３／ｈ（１０１３ｈＰａにおいて）にて成膜ガス導入部２４より供給し、チャンバ２１内の真空度として、成膜圧力を６．７×１０−１Ｐａに保つ。
【００４１】
チャンバ２１内に上記成膜ガスが供給されることにより、ターゲット２２よりベース基板１１に向けて導体粒子が飛翔され、上記導体粒子がシャッター２３の開口部、及びメタルマスク２６Ａの開口部を通して、ベース基板１１の表面に付着されることにより、導体膜（第１の導体膜とする）が成膜される。このとき、ベース基板１１の表面には、メタルマスク２６Ａが密着するように設置されているため、メタルマスク２６Ａで覆われている部分には上記導体粒子は付着されず、導体膜も形成されない。一方、メタルマスク２６Ａの開口部が位置されるベース基板１１の表面は露出されているため、上記導体粒子が付着されて、上記導体膜が形成される。すなわち、メタルマスク２６Ａの夫々の開口部の配置及び形状に応じて、ベース基板１１の表面に上記導体膜が形成される。なお、上記導体膜の厚さは、上記シャッター２３の開放時間により制御することができ、所望の厚さが得られる開放時間（すなわち、成膜時間）が経過後、シャッター２３の開口部が閉鎖される。
【００４２】
その後、薄膜基板製造装置２０において、成膜ガスの供給及び排気を停止して、チャンバ２１を開放し、ベース基板１１よりメタルマスク２６Ａを取り外すとともに、その開口部の形成幅が小さいメタルマスク２６Ｂを、上記導体膜が形成されたベース基板１１の表面に密着させて設置する。なお、夫々のメタルマスク２６Ａ及び２６Ｂにおける夫々の開口部の配置は同様に形成されており、その形成幅が異なっているのみである。そのため、ベース基板１１の表面にメタルマスク２６Ｂが取り付けられた状態においては、ベース基板１１の表面に先に形成された夫々の導体膜の上面に、メタルマスク２６Ｂの夫々の開口部が位置された状態となっている。
【００４３】
その後、チャンバ２１を再び密閉し、成膜ガス導入部２４からチャンバ２１内に成膜ガスを供給するとともに、排気装置２８にてチャンバ２１内から上記成膜ガスの排気を行う。このとき、上記同様に、ゲートバルブ２９により排気流量の調整を行い、チャンバ２１内を所望の圧力に保つ。
【００４４】
上記同様に、チャンバ２１内に上記成膜ガスが供給されることにより、ターゲット２２よりベース基板１１に向けて導体粒子が飛翔され、上記導体粒子がシャッター２３の開口部、及びメタルマスク２６Ｂの開口部を通して、先に形成された夫々の導体膜（第１の導体膜）の表面に付着されることにより、上記夫々の表面に新たな導体膜（第２の導体膜）が成膜される。また、上記夫々の導体膜（第２の導体膜）は、上記第１の導体膜と同様に、メタルマスク２６Ｂの夫々の開口部の配置及び形状に応じて形成される。その後、上記導体膜の所望の厚さが得られる開放時間（すなわち、成膜時間）が経過後、シャッター２３の開口部が閉鎖される。
【００４５】
その後、チャンバ２１内への成膜ガスの供給及び排気が停止され、チャンバ２１を開放し、ホルダ２５によるベース基板１１の保持を解除して、ベース基板１１をチャンバ２１内から取り出す。
【００４６】
このようにして夫々の導体膜の形成が行われたベース基板１１の表面においては、その形成幅が大きい上記第１の導体膜の上面に、その形成幅が小さい上記第２の導体膜が、互いに一体的に形成されており、この第１の導体膜が図１における接続部１４となり、第２の導体膜が図１における電気信号伝達部１３となる。従って、薄膜基板製造装置２０により、ベース基板１１の表面に、上記２段構造の導体パターン１２を形成することができ、薄膜基板１０が形成される。
【００４７】
（第１実施形態の変形例）
なお、上記のように薄膜基板製造装置２０にてスパッタリングを行い、ベース基板１１の表面に導体パターン１２を形成する場合において、夫々の開口部の幅が異なる２種類のメタルマスク２６Ａ及び２６Ｂを使い分けて、導体膜の成膜を２回に分けて行うような場合にのみ、本第１実施形態が限定されるものではない。ここで、本第１実施形態の変形例にかかる薄膜基板１０の製造方法について、説明する。
【００４８】
本変形例の製造方法においては、上記２種類のメタルマスク２６Ａ及び２６Ｂを用いるのではなく、１枚のメタルマスク３６を用いて、導体膜の成膜を一度に行う製造方法である。なお、上記導体膜の成膜には、メタルマスク２６Ａ及び２６Ｂに代えて、メタルマスク３６が用いられるものの、製造装置としては薄膜基板製造装置２０がそのまま用いられる。従って、以下の説明においては、上記第１実施形態の製造方法と異なる点についてのみ説明するものとする。
【００４９】
図３は、メタルマスク３６がベース基板１１の表面に取り付けられた状態で、ベース基板１１が薄膜基板製造装置２０のホルダ２５により解除可能に保持された状態における夫々の模式的な部分拡大断面図である。なお、図３においては、図示上方が、薄膜基板製造装置２０におけるシャッター２３及びターゲット２２の設置方向である。
【００５０】
図３に示すように、メタルマスク３６は、夫々の導体パターン４２が形成される配置に合わせて複数の開口部が形成されている（図３においては、１つの開口部の断面のみを示す）。上記開口部には、メタルマスク３６の厚さ方向において段部が形成されて、メタルマスク３６の夫々の表面におけるその形成幅が異なっており、図示上側に上記形成幅が小さい開口部３６ａ、図示下側に上記形成幅が大きい開口部３６ｂが形成されている。なお、本変形例においては、一例として、開口部３６ａの形成幅が０．２ｍｍ、開口部３６ｂの形成幅が０．５ｍｍとなるように、ステンレス材により形成されたメタルマスク３６が用いられる。
【００５１】
このようなメタルマスク３６を用いて、ベース基板１１の表面に複数の導体パターン１２を形成する場合には、まず、図３に示すように、上記形成幅が大きい開口部３６ｂ側のメタルマスク３６の表面が、ベース基板１１の導体パターン４２の形成側表面に密着するように設置されて、薄膜基板製造装置２０内において、ホルダ２５に薄膜基板１１を保持させる。
【００５２】
その後、薄膜基板製造装置２０において、上記第１実施形態の製造方法と同様に、チャンバ２１を密閉して、成膜ガスのチャンバ２１内への供給及び排気を行うことにより、ターゲット２２より導体粒子を飛翔させて、上記飛翔させた導体粒子を、メタルマスク３６の夫々の開口部３６ａ及び３６ｂを通過させて、ベース基板１１の表面に付着させて導体膜を形成させる。なお、本変形例においては、成膜ガスとしては、アルゴンガスを用い、供給流量１．８×１０−３ｍ３／ｈ（１０１３ｈＰａにおいて）にて成膜ガス導入部２４より供給し、チャンバ２１内の真空度として、成膜圧力を６．７×１０−１Ｐａにて、上記導体膜の成膜を行った。
【００５３】
このようにしてベース基板１１の表面への導体膜の成膜により形成された導体パターン４２の拡大模式断面図を図４に示す。図４に示すように、導体パターン４２は、メタルマスク３６の夫々の開口部３６ａ及び３６ｂの形状に略合致するような断面形状を有しており、この形状は、上記第１実施形態の導体パターン１２の断面形状と略同様である。すなわち、２０μｍ程度の厚さを有する電気信号伝達部４３と、この電気信号伝達部４３の下部左右両端部より突出するように夫々形成され、かつ、１μｍ程度の厚さを有する接続部４４（導体薄膜接続部の一例である）とにより、導体パターン４２は一体的に形成されている。また、夫々の接続部４４は、ベース基板１１の表面との境界部分において傾斜部４４ａが形成されており、これにより、夫々の接続部４４とベース基板１１との上記境界部分の形状をなだらかな状態とさせることができる。なお、このような傾斜部４４ａは、図３に示すメタルマスク３６の開口部３６ｂの図示左右方向の両隅部に、飛散された導体粒子が届き難く（すなわち付着量が少ない）、成膜される導体膜の厚さが薄くなることを利用して形成することができる。
【００５４】
このように、メタルマスク３６を用いてベース基板１１の表面に導体パターン４２を形成するような場合にあっては、薄膜基板製造装置２０において、成膜工程を２回に分けて行う（すなわち、使用するメタルマスクを交換する）こともなく、１回の成膜工程（すなわち、１枚のメタルマスク３６の使用）にて行うことができるため、薄膜基板１０の製造におけるリードタイムを短縮することができ、製造コストを削減することができる。
【００５５】
なお、上記においては、薄膜基板製造装置２０にてスパッタリングを行うことにより、薄膜基板１０を製造するような場合について説明したが、このようにスパッタリングのみに限定されるものではなく、その他、例えば、上記同様な開口部の幅が異なる２種類のメタルマスク２６Ａ及び２６Ｂを使い分けて、めっき処理を行うことにより、導体パターン１２を形成して、薄膜基板１０を製造するような場合であってもよい。なお、このようにめっき処理を行うような場合においては、メタルマスクへの導体材料の付着を防止又は低減させる導体付着防止処理（非めっき処理）を上記夫々のメタルマスクに対して施しておくことが望ましい。
【００５６】
また、上記においては、図１及び図４に示すような２段構造の断面形状を有する導体パターン１２又は４２が形成される場合について説明したが、導体パターンの断面形状はこのような場合にのみ限定されるものではなく、例えば、図７に示すように、導体パターン８２が、上記同様に２段構造の断面形状を有するものの、その表面における段部が全体的になだらかな形状となるように形成されているような場合であってもよい。このような場合であっても、導体パターン８２は、電気信号伝達部８３とその下部両端部に突出するように形成された接続部８４とにより構成されており、電気信号伝達部８３及び接続部８４は、夫々の機能を十分に発揮することができる。なお、このようななだらかな形状は、例えば、メタルマスク２６又は３６の開口部の形状を上記なだらかな形状とすること、あるいは、成膜圧力を調整すること等により形成することができる。
【００５７】
（第１実施形態による効果）
上記第１実施形態によれば、以下のような種々の効果を得ることができる。
【００５８】
まず、薄膜基板１０において形成されている夫々の導体パターン１２が、上記２段構造にて形成、すなわち、電気信号の伝達を主とする機能を備えた電気信号伝達部１３と、電気信号伝達部１３よりもその厚さが十分に薄く、電気信号伝達部１３の下部端部に一体的に形成され、かつ、主としてデバイス部１５との電気的な接続機能を有する接続部１４とを備えていることにより、ベース基板１１と導体パターン１２との境界部分における段差（すなわち、ベース基板１１と夫々の接続部１４との段差）を、導体パターン１２の厚さ（すなわち、電気信号伝達部１３の厚さ）と比して十分に小さくすることができる。
【００５９】
例えば、電気信号伝達部１３の厚さを電気信号を確実に伝達することができる厚さとして、２０μｍ以下の厚さで形成し、接続部１４を１μｍ以下の厚さとすることにより、上記段差を十分に小さくすることができる。さらに、夫々の接続部１４に傾斜部１４ａが形成されていることにより、上記段差をなだらかな状態、あるいは、上記なだらかな状態とされて上記段差が存在しないような状態とすることができる。
【００６０】
これにより、デバイス部１５の夫々の端部１５ａが夫々の接続部１４と電気的に接続されて、薄膜デバイス１０１が形成された場合に、ベース基板１１と導体パターン１２との上記境界部分において上述の通り段差が小さく形成されているため、デバイス部１５をベース基板１１の表面及び夫々の接続部１４の表面に密着させるようにして、薄膜基板１０に実装することができる。よって、従来の薄膜デバイスにおいて問題となっている上記境界部分において段差が生じ、これによるデバイス部の浮きあがりを防止するために形成されていた段差埋め樹脂部を形成する必要を無くすことができ、この段差埋め樹脂部の形成に伴う種々の問題を解決することができる。
【００６１】
具体的には、従来のように上記段差埋め樹脂部がベース基板上に形成されて、この形成領域がデバイスとしても機能を有さないことにより、薄膜デバイスにおけるデバイス有効部の面積が縮小されているという問題を解消することができる。例えば、従来の薄膜デバイスにおいては、デバイス有効部の面積率が約３０％であるのに対して、上記第１実施形態の薄膜デバイス１０１においては、デバイス有効部１８の面積率を約４０％にまで拡大することができ、デバイスとしての機能を有する部分の形成密度を高めることができる薄膜デバイスを製造可能とする薄膜基板を提供することができる。
【００６２】
また、従来における上記段差埋め樹脂部は、スクリーン印刷等により形成されていたため、その形成表面に凹凸が生じたたり、形成領域にばらつきが生じやすくなり、薄膜デバイスのデバイス容量にばらつきが生じやすくなるという問題を有しているが、上記第１実施形態の薄膜デバイス１０１においては、上記段差埋め樹脂部が形成されることもないため、このような問題を解消することができ、デバイス容量が安定した高精度な薄膜デバイスを製造可能とする薄膜基板を提供することができる。
【００６３】
また、互いに対向する夫々の接続部１４の間で、ベース基板１１の上面に、デバイス部１５を密着させることができるため、薄膜デバイス１０１においては浮遊容量の発生を低減させることができ、例えば、浮遊容量を従来と比べて約半分に低減させることができ、高周波領域においても使用可能な高い精度を有する薄膜デバイスを製造可能とする薄膜基板を提供することができる。
【００６４】
さらに、従来のように段差埋め樹脂部を形成しない分だけ、このような薄膜基板の製造コストや製造におけるリードタイムを低減することができる。
【００６５】
また、このような２段構造を有する導体パターン１２は、開口部の幅が異なる２種類のメタルマスク２６を使い分けて、薄膜基板製造装置２０においてスパッタリングを行うこと、あるいはその他めっき処理等により形成することができるため、薄膜基板１０の製造のためのコストやリードタイムを増大させることなく、このような薄膜基板１０を製造することができる。
【００６６】
（第２実施形態）
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、本発明の第２の実施形態にかかる薄膜回路基板の一例である薄膜基板６０の製造方法は、上記第１実施形態の製造方法と同様に、スパッタリングを用いて、メタルマスクの開口部の形状に応じた導体パターンを形成する点においては同様であるが、さらに、上記スパッタリングにおける成膜圧力とメタルマスクの遮蔽効果（導体粒子のベース基板６１への付着を遮る効果）とを利用して、ベース基板６１の表面に導体膜を成膜して導体パターン６２を形成する点において、上記第１実施形態と異なっている。以下に、この異なる点を中心に説明するものとする。なお、上記製造方法により形成される薄膜基板６０の形状や構成は、上記第１実施形態の薄膜基板１０と同様であるため、その説明については省略する。
【００６７】
まず、図５にこのような製造方法により薄膜基板６０を製造することができる薄膜基板製造装置５０（薄膜回路基板の製造装置の一例である。）の模式的な構成を示す模式説明図を示す。
【００６８】
図５に示すように、薄膜基板製造装置５０は、上記第１実施形態の薄膜基板製造装置２０と同様に（符号は異なるが、夫々の機能及び構造は同様である）、チャンバ５１、ホルダ５５、メタルマスク５６、成膜ガス導入部５４、排気装置５８、ゲートバルブ５９、ターゲット５２、及びシャッター５２とを備えている。また、成膜ガス導入部５４には、成膜ガスの供給量を調整可能なゲートバルブ５１２が備えられており、成膜ガス導入部５４よりの成膜ガスの供給量を所望の供給量に調整可能となっている。さらに、薄膜基板製造装置５０には、チャンバ５１内の成膜圧力（すなわち真空度）を計測可能な真空ゲージ５１０と、この真空ゲージ５１０により計測された成膜圧力に基づいて、成膜ガス導入部５４のゲートバルブ５１２の開度を調整して、成膜ガスの供給量を調整するとともに、排気装置５８のゲートバルブ５９の開度を調整して、成膜ガスの排気量を調整して、チャンバ５１内を所望の成膜圧力に自動的に調整する制御装置５１１とを備えている。なお、薄膜基板製造装置５０において用いられるメタルマスク５６は、例えば、形成幅が２００μｍの複数の開口部を有する１枚のメタルマスクが用いられる（すなわち、上記第１実施形態にように、成膜過程においてメタルマスクが交換されることはない）。
【００６９】
次に、このような構成の薄膜基板製造装置５０により、薄膜基板６０を製造する方法について説明する。
【００７０】
まず、図５に示す薄膜基板製造装置５０において、ベース基板６１の導体パターン６２が形成される側の表面を覆うように、メタルマスク５６をベース基板６１の上記表面に密着させて設置するとともに、このメタルマスク５６が取り付けられた状態のベース基板６１をチャンバ５１内のホルダ５５に解除可能に保持させる。
【００７１】
次に、チャンバ５１を密閉させた後、成膜ガス導入部５４より成膜ガスをチャンバ５１内に供給するとともに、排気装置５８によりチャンバ５１内より上記成膜ガスの排気を行う。このとき、チャンバ５１内に設置された真空ゲージ５１０により、チャンバ５１内に成膜圧力が検出されて、制御装置５１１に入力され、制御装置５１１によりゲートバルブ５１２又は５９の開度が調整、すなわち成膜ガスのチャンバ５１への供給量又は排気量が調整されて、チャンバ５１内が所望の成膜圧力に保たれる。このような状態で、チャンバ５１内への成膜ガスの供給が行われることにより、ターゲット５２より導体粒子が飛翔されてシャッター５３の開口部を通過し、メタルマスク５６の開口部を通過させてベース基板６１の表面に付着させることができる。
【００７２】
まず、始めは、成膜ガスとして用いているアルゴンガスの供給量を３．０×１０−３ｍ３／ｈ（１０１３ｈＰａにおいて）に制御して、成膜圧力を６．７Ｐａに保持し、所定の時間成膜を行い、第１の導体膜をベース基板６１の表面に形成する。その後、アルゴンガスの供給量を１．８×１０−３ｍ３／ｈ（１０１３ｈＰａにおいて）に制御して、成膜圧力を６．７×１０−１Ｐａに保持し、所定の時間成膜を行い、第２の導体膜を上記第１の導体膜の表面に形成する。
【００７３】
ここで、成膜圧力と遮蔽効果との関係、さらに、形成される夫々の導体膜の形状との関係について説明する。図６は、薄膜基板製造装置５０におけるメタルマスク５６の開口部及びその近傍の部分拡大断面図である。なお、図６における上方がシャッター５３及びターゲット５２の設置方向となっている。
【００７４】
図６に示すように、ベース基板６１の表面にメタルマスク５６は密着されているものの、メタルマスク５６とベース基板６１の表面との間には、極めて微小な隙間、例えば、マイクロメートルオーダーの隙間６９が存在している。また、一般的に、成膜時において、成膜圧力を高くする程、メタルマスク５６の遮蔽効果が低減され、また、逆に、成膜圧力を低くする程、メタルマスク５６の遮蔽効果を向上させることができる。
【００７５】
まず、上記第１の導体膜の成膜においては、成膜圧力が６．７Ｐａ程度と、成膜圧力が高められているため（上記第２の導体膜の成膜時と比して）、メタルマスク５６の遮蔽効果が低減された状態とされている。そのため、メタルマスク５６の開口部５６ａに合致する部分だけでなく、メタルマスク５６とベース基板６１の表面との間の隙間６９にも、ターゲット５２より飛翔された導体粒子が付着されて、上記第１の導体膜が形成される。その後、成膜圧力が６．７×１０−１Ｐａ程度にまで低下されて、メタルマスク５６の遮蔽効果が高められた状態で、第２の導体膜が形成される。このとき、上記遮蔽効果が高められていることにより、メタルマスク５６の開口部５６ａに合致する部分における上記第１の導体膜の表面にのみ、上記飛翔された導体粒子が付着されて第２の導体膜が形成される。
【００７６】
このようにして形成された第１の導体膜及び第２の導体膜により一体的に形成された導体パターン６２は、上記第１の導体膜に該当する部分を接続部６４として、上記第２の導体膜に該当する部分を電気信号伝達部６３とする２段構造の断面形状を有することになる。なお、このような断面形状は、上記第１実施形態の導体パターン１２と同様である。
【００７７】
なお、上記高い成膜圧力としては、１．３Ｐａ以上６．７Ｐａ以下の範囲における成膜圧力を用いることが好ましく、また、上記低い成膜圧力としては、１．３×１０−１Ｐａ以上６．７×１０−１Ｐａ以下の範囲における成膜圧力を用いることが好ましい。
【００７８】
また、上記においては、成膜ガス導入部５４におけるゲートバルブ５１２の開度を調整することにより、アルゴンガスの供給量を調整して、チャンバ５１内の成膜圧力を制御する場合について説明したが、このような場合に代えて、排気装置５８のゲートバルブ５９の開度を調整することにより、アルゴンガスの排気量を調整して、チャンバ５１内の成膜圧力を制御するような場合であってもよい。
【００７９】
（第２実施形態による効果）
上記第２実施形態によれば、成膜圧力とメタルマスク５６の遮蔽効果に着目して、ベース基板６１への初期成膜時（すなわち、第１の導体膜形成時）には、成膜圧力を高目に設定（すなわち、真空度を低目に設定）して、上記遮蔽効果を弱めた状態で上記第１の導体膜をベース基板の表面に形成し、その後、第２の導体膜形成時には、成膜圧力を低目に設定（すなわち、真空度を高目に設定）して、上記遮蔽効果を高めた状態で上記第２の導体膜を上記第１の導体膜の表面に形成することにより、上記第１実施形態の導体パターン１２と同様な２段構造の断面形状を有する導体パターン６２を形成することができる。従って、上記第１実施形態と同様な効果を得ることができる薄膜基板及びその製造方法を提供することができる。
【００８０】
また、薄膜基板製造装置５０において、成膜ガスの供給量及び排気量を制御可能なゲートバルブ５１２及び５９と、真空ゲージ５１０と、真空ゲージ５１０により検出された成膜圧力に基づいて、ゲートバルブ５１２及び５９を制御して、チャンバ５１内の成膜圧力を制御可能な制御装置５１１とが備えられていることにより、上記製造方法を容易に行うことが可能となる。
【００８１】
また、成膜時における成膜圧力を制御することにより、上記２段構造の断面形状を有する導体パターン６２を形成することができるため、薄膜基板製造装置５０において用いられるメタルマスク５６を２枚用いて使い分けることや、メタルマスクに段部を形成すること等を行う必要を無くすことができ、また、特別製造設備を必要とすることも無い（すなわち、従来の設備と異なるような特別な設備を必要とすることも無い）ため、薄膜基板６０の製造におけるリードタイムの短縮化や製造コストを削減することができる。
【００８２】
特に、接続部６４は、その厚さが１μｍ程度というように、極めて薄い厚さが要求され、その形成に困難さを伴うことが考えられる。しかしながら、上述のように成膜時における成膜圧力と成膜時間とを制御することにより、上記形成を容易とすることができる。すなわち、上記成膜圧力を高めることにより、メタルマスク５６の遮蔽効果を低減させて、導体粒子をメタルマスク５６の開口部５６ａに対して広範囲に付着させて上記第１の導体膜を形成することができ、この状態で上記成膜時間を制御することにより、上記第１の導体膜（すなわち、接続部６４）を所望の厚さに形成することができる。さらに、上記成膜圧力を低くすることにより、メタルマスク５６の遮蔽効果を高めて、導体粒子をメタルマスク５６の開口部５６ａの開口範囲にて上記第１の導体膜の表面に付着させて上記第２の導体膜を形成することができ、この状態で上記成膜時間を制御することにより、上記第２の導体膜（すなわち、電気信号伝達部６３）を所望の厚さに形成することができる。つまり、上記成膜圧力及び上記成膜時間を制御することにより、電気信号伝達部６３と接続部６４を夫々の機能及び形状に応じて形成することができる。
【００８３】
なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【００８４】
【発明の効果】
本発明の上記第１態様から上記第４態様によれば、薄膜回路基板において絶縁層の表面に形成されている互いに異なる２つの導体パターンが、電気信号の伝達を行う電気信号伝達部と、上記電気信号伝達部よりもその厚さが十分に薄く、上記電気信号伝達部の下部端部に一体的に形成され、かつ、導体薄膜と接続されることにより上記導体薄膜を介して上記夫々の電気信号伝達部間の上記電気信号の伝達を行う導体薄膜接続部とを備えていることにより、上記絶縁層と上記導体パターンとの境界部分における段差（すなわち、上記絶縁層と上記導体薄膜接続部との段差）を、上記導体パターンの厚さ（すなわち、上記電気信号伝達部の厚さ）と比して十分に小さくすることができる。
【００８５】
例えば、上記電気信号伝達部の厚さを電気信号を確実に伝達することができる厚さとして、２０μｍ以下の厚さで形成し、上記導体薄膜接続部を１μｍ以下の厚さとすることにより、上記段差を十分に小さくすることができる。さらに、上記導体薄膜接続部が、上記絶縁層との境界部分においてなだらかな傾斜部を有していることにより、上記段差をなだらかな状態、あるいは、上記なだらかな状態とされて上記段差が存在しないような状態とすることができる。
【００８６】
これにより、上記導体薄膜が上記導体薄膜接続部と電気的に接続されて、薄膜デバイスが形成された場合に、上記絶縁層と上記導体パターンとの上記境界部分において上述の通り段差が小さくすることができ、上記導体薄膜を上記絶縁層の表面及び上記導体薄膜接続部の表面に密着させるようにして、上記薄膜回路基板に実装することができる。このような効果は、特に上記薄膜回路基板に上記導体薄膜が実装されることにより形成される薄膜デバイスにおいて、上記実装される上記導体薄膜の厚さが薄い場合、例えば、１μｍ以下で形成されているような場合に有効である。よって、従来の薄膜デバイスにおいて問題となっている上記境界部分において段差が生じ、これによる上記導体薄膜の浮きあがりを防止するために形成されていた段差埋め樹脂部を形成する必要を無くすことができ、この段差埋め樹脂部の形成に伴う種々の問題を解決することができる。
【００８７】
具体的には、従来のように上記段差埋め樹脂部がベース基板上に形成されて、この形成領域がデバイスとしても機能を有さないことにより、薄膜デバイスにおけるデバイス有効部の面積が縮小されているという問題を解消することができる。例えば、従来の薄膜デバイスにおいては、デバイス有効部の面積率が約３０％であるのに対して、上記夫々の態様の薄膜回路基板により形成可能な薄膜デバイスにおいては、デバイス有効部の面積率を約４０％にまで拡大することができ、デバイスとしての機能を有する部分の形成密度を高めることができる薄膜デバイスを製造可能とする薄膜回路基板を提供することができる。
【００８８】
また、従来における上記段差埋め樹脂部は、スクリーン印刷等により形成されていたため、その形成表面に凹凸が生じたたり、形成領域にばらつきが生じやすくなり、薄膜デバイスのデバイス容量にばらつきが生じやすくなるという問題を有しているが、上記夫々の態様の薄膜回路基板により形成可能な薄膜デバイスにおいては、上記段差埋め樹脂部が形成されることもないため、このような問題を解消することができ、デバイス容量が安定した高精度な薄膜デバイスを製造可能とする薄膜回路基板を提供することができる。
【００８９】
また、上記導体薄膜接続部と上記絶縁層との境界部分においても、上記絶縁層の上面に上記導体薄膜を密着させることができるため、上記薄膜回路基板により形成される薄膜デバイスにおいては浮遊容量の発生を低減させることができ、例えば、浮遊容量を従来と比べて約半分に低減させることができ、高周波領域においても使用可能な高い精度を有する薄膜デバイスを製造可能とする薄膜回路基板を提供することができる。
【００９０】
本発明の上記第５態様から上記第７態様によれば、互いに異なる開口部を有するマスクを上記絶縁層の表面に配置させて、夫々の開口部を通して上記絶縁層の表面に導体を付着させて、導体パターンを形成する際に、上記マスクとして、上記夫々の開口部がその厚さ方向において段部が形成されて、上記マスクの表面における形成幅が異なっているマスクを用い、上記形成幅が大きい上記開口部側の上記マスクの表面を上記絶縁層の表面に配置して、上記夫々の導体パターンを形成することにより、上記第１態様から上記第４態様の効果と同様な効果を得ることができる上記導体パターンを有する薄膜回路基板を製造することができる。
【００９１】
さらに、従来のように上記導体薄膜の上記浮き上がりを防止するための上記段差埋め樹脂部を形成しない分だけ、このような薄膜回路基板の製造コストや製造におけるリードタイムを低減することができる薄膜回路基板の製造方法を提供することができる。
【００９２】
また、このような上記マスクを用いる薄膜回路基板の製造方法は、スパッタリングやめっきにより行うことができ、また、めっきにより行うような場合にあっては、上記マスクの表面に上記めっきによる上記導体の付着防止処理を施しておくことにより、上記めっき処理の際に上記マスクへの上記導体の付着を防止することができ、より効率的な製造方法を提供することができる。
【００９３】
本発明の上記第８態様によれば、互いに異なる開口部を有するマスクを上記絶縁層の表面に配置させて、夫々の開口部を通して上記絶縁層の表面に導体をスパッタリングにより付着させて、導体パターンを形成する際に、成膜圧力と上記マスクの遮蔽効果との関係に着目して、まず、成膜圧力を高めて上記マスクの遮蔽効果を低下させた状態にて上記スパッタリングを行い、上記絶縁層の表面における上記夫々の開口部及び上記夫々の開口部の周部近傍に上記導体を付着させて、その後、上記成膜圧力を低くして上記マスクの遮蔽効果を高めた状態にて上記スパッタリングを行い、上記絶縁層の表面に付着された導体（導体膜）に、上記夫々の開口部を通してさらに上記導体を付着させて、上記夫々の導体パターンを形成することにより、上記第１態様から上記第４態様の効果と同様な効果を得ることができる上記導体パターンを有する薄膜回路基板を製造することができる。
【００９４】
特に、上記導体薄膜接続部は、その厚さが例えば１μｍ程度というように、極めて薄い厚さが要求され、その形成に困難さを伴うことが考えられる。しかしながら、上述のように成膜圧力を制御することにより、上記形成を容易とすることができる。すなわち、上記成膜圧力を高めることにより、上記マスクの遮蔽効果を低減させて、上記導体を上記マスクの上記開口部に対して広範囲に付着させて上記導体膜（第１の導体膜とする）を形成することができ、また、上記成膜圧力を低くすることにより、上記マスクの遮蔽効果を高めて、上記導体を上記マスクの上記開口部の開口範囲にて上記第１の導体膜の表面に付着させて第２の導体膜を形成することができる。また、上記夫々の成膜圧力が保たれた状態において上記導体を付着させる時間を制御することにより、上記第１の導体膜（すなわち、導体薄膜接続部）及び上記第２の導体膜（すなわち、電気信号伝達部）を所望の厚さに形成することができる。つまり、上記スパッタリングにおける上記成膜圧力及び上記導体の付着時間を制御することにより、上記電気信号伝達部と上記導体薄膜を夫々の機能及び形状に応じて形成することができる。
【００９５】
さらに、従来のように上記導体薄膜の上記浮き上がりを防止するための上記段差埋め樹脂部を形成しない分だけ、このような薄膜回路基板の製造コストや製造におけるリードタイムを低減することができる薄膜回路基板の製造方法を提供することができる。
【００９６】
また、上記スパッタリングにおいて用いられる上記マスクを特別な形状とすることもなく、上記成膜圧力を制御することによって、上記形状及び上記構成を備える上記導体パターンを形成することができ、より容易に特別な設備を必要とすることもなく行うことができる薄膜回路基板の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる薄膜基板が用いられて形成された薄膜デバイスの模式図であり、（Ａ）は薄膜デバイスの模式断面図、（Ｂ）は薄膜デバイスの模式平面図である。
【図２】上記第１実施形態の薄膜基板を製造する薄膜基板製造装置の模式説明図である。
【図３】上記第１実施形態の変形例にかかる薄膜基板製造方法に用いられるメタルマスクの開口部の模式断面図である。
【図４】図３のメタルマスクを用いて形成された導体パターンの模式断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態にかかる薄膜基板を製造する薄膜基板製造装置の模式説明図である。
【図６】図５の薄膜基板製造装置におけるメタルマスクの開口部近傍の部分拡大断面図である。
【図７】図４の変形例にかかる導体パターンの模式断面図である。
【図８】従来の薄膜デバイスの模式図であり、（Ａ）は模式平面図、（Ｂ）は模式断面図である。
【図９】図１（Ａ）の薄膜デバイスの部分拡大断面図である。
【符号の説明】
１０…薄膜基板、１１…ベース基板、１２…導体パターン、１３…電気信号伝達部、１４…接続部、１４ａ…傾斜部、１５…デバイス部、１５ａ…下面端部、１６…導体層、１７…誘電体層、１８…デバイス有効部、２０…薄膜基板製造装置、２１…チャンバ、２２…ターゲット、２３…シャッター、２４…成膜ガス導入部、２５…ホルダ、２６…メタルマスク、２８…排気装置、２９…ゲートバルブ、３６…メタルマスク、３６ａ…開口部、３６ｂ…開口部、４２…導体パターン、４３…電気信号伝達部、４４…接続部、５０…薄膜基板製造装置、５１…チャンバ、５２…ターゲット、５３…シャッター、５４…成膜ガス導入部、５５…ホルダ、５６…メタルマスク、５８…排気装置、５９…ゲートバルブ、６０…薄膜基板、６１…ベース基板、６２…導体パターン、６３…電気信号伝達部、６４…接続部、１０１…薄膜デバイス、５１０…真空ゲージ、５１１…制御装置、５１２…ゲートバルブ。
Claims (8)
- 絶縁層の表面に形成された互いに異なる２つの導体パターンを備え、上記夫々の導体パターンに導体薄膜が接続される薄膜回路基板において、
上記夫々の導体パターンは、
電気信号の伝達を行う電気信号伝達部と、
上記電気信号伝達部よりも薄い厚さで上記電気信号伝達部と一体的に上記電気信号伝達部の端部に形成され、かつ、上記導体薄膜と接続される導体薄膜接続部とを、備えていることを特徴とする薄膜回路基板。 - 上記導体薄膜接続部の上記厚さは、１μｍ以下であり、上記導体薄膜接続部は、上記絶縁層と境界部分においてなだらかな傾斜部を有することを特徴とする請求項１に記載の薄膜回路基板。
- 上記電気信号伝達部の厚さは、２０μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の薄膜回路基板。
- 請求項１から３のいずれか１つに記載の薄膜回路基板における上記夫々の導体パターンの上記導体薄膜接続部に、その厚さが１μｍ以下である上記導体薄膜が接続されることにより形成されたことを特徴とする薄膜デバイス。
- 互いに異なる２つの開口部が形成されたマスクを絶縁層の表面に配置し、上記夫々の開口部を通して上記絶縁層の表面に導体を付着させ、上記夫々の開口部の形状に応じた２つの導体パターンを形成して、上記夫々の導体パターンへの導体薄膜の接続により薄膜デバイスを形成可能な薄膜回路基板を製造する方法において、
上記マスクの上記夫々の開口部は、その厚さ方向において段部が形成されて、上記マスクの夫々の表面における形成幅が異なっており、上記夫々の開口部の上記形成幅が大きい側の上記マスクの表面を上記絶縁層の表面に配置して、電気信号の伝達を行う電気信号伝達部と、上記電気信号伝達部よりも薄い厚さを有し、かつ、上記電気信号伝達部と一体的に上記電気信号伝達部の端部に形成され、かつ、上記導体薄膜と接続されることにより、上記導体薄膜を介して上記夫々の導体パターンの上記電気信号伝達部間の上記電気信号の伝達を行う導体薄膜接続部とを備える上記夫々の導体パターンを形成することを特徴とする薄膜回路基板の製造方法。 - 上記絶縁層の表面への上記導体の付着は、スパッタリングにより行うことを特徴とする請求項５に記載の薄膜回路基板の製造方法。
- 上記絶縁層の表面への上記導体の付着は、めっきにより行い、上記マスクの表面には、上記めっきによる上記導体の付着防止処理が施されていることを特徴とする請求項５に記載の薄膜回路基板。
- 互いに異なる２つの開口部が形成されたマスクを絶縁層の表面に配置し、上記夫々の開口部を通して上記絶縁層の表面にスパッタリングにより導体を付着させ、上記夫々の開口部の形状に応じた２つの導体パターン形成して、上記夫々の導体パターンへの導体薄膜の接続により薄膜デバイスを形成可能な薄膜回路基板を製造する方法において、
成膜圧力を高めて上記マスクの遮蔽効果を低下させた状態にて上記スパッタリングを行い、上記絶縁層の表面における上記夫々の開口部及び上記夫々の開口部の周部近傍に上記導体を付着させ、
その後、上記成膜圧力を低くして上記マスクの遮蔽効果を高めた状態にて上記スパッタリングを行い、上記絶縁層の表面に上記付着された導体に、上記夫々の開口部を通してさらに上記導体を付着させて、
電気信号の伝達を行う電気信号伝達部と、上記電気信号伝達部よりも薄い厚さを有し、かつ、上記電気信号伝達部と一体的に上記電気信号伝達部の端部に形成され、かつ、上記導体薄膜と接続されることにより、上記導体薄膜を介して上記夫々の導体パターンの上記電気信号伝達部間の上記電気信号の伝達を行う導体薄膜接続部とを備える上記夫々の導体パターンを形成することを特徴とする薄膜回路基板の製造方法。
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