JP2017117881A - 積層体、その製造方法及び積層配線基板 - Google Patents

Abstract

【課題】新規な導電性ピラーで導電部材を接続する積層体、それを用いた積層配線基板を提供する。【解決手段】対向する第１導電部材と第２導電部材と、前記第１導電部材と第２導電部材の間に介在する樹脂からなる絶縁膜と、前記絶縁膜を貫いて、前記第１導電部材と前記第２導電部材の間を電気的に接続する、フッ素原子を含有する導電性ピラーとを含む積層体であって、前記第１導電部材と前記第２導電部材はビアランドを有さない積層体。【選択図】図１

Description

本発明は、積層体、その製造方法及び積層配線基板に関する。

複数の配線基板（片面板、両面板、多層板、フレキシブル基板等）を一体化して多層化するために、従来の一般的な方法では、接着性を有する絶縁層を用い、各（多）層間の電気的接合を形成していた。例えば、プリブレグ、接着剤を介して重ね合わせた複数の基板を加圧・加熱して機械的に一体化し、穴明け・めっきのいわゆるＰＴＨ（Ｐｌａｔｅｄ Ｔｈｒｏｕｇｈ ｈａｌｌ：メッキスルーホール）により電気的に接続する。

このように複数の配線基板を積層して多層化する際、穴明け工程・めっき工程以降の回路形成の部分において、スルーホールへの工数が多く生産性が低いという問題があった。

また、従来のフレキシブル基板の多層化は、例えば片面に銅箔等の導電層が配設されたポリイミドフィルム等のフレキシブルな基板材料に、フィルム側からレーザ照射、フォトエッチング工程等により孔を形成し、この孔に導電性ペーストを埋め込んだり、メッキを行う等して導電性物質を充填し、これを１単位として接着剤等により張り合わせて多層化している。

特許文献１には、絶縁性樹脂層側に突出して配設された第１のビアランドを有する第１の配線層上の導電性ピラーに圧力をかけ塑性変形させ、対向する絶縁性樹脂層側に突出して配設された第２のビアランドに加熱しながら圧着させる方法が示されている。

しかしながら、この方法では導電性ピラーに圧力をかけ塑性変形させる際に微細なクラックが生じたり、変形の不均一さにより、導電性が変化し各ピラー間での導電性の不均一さが生じる場合がある。また、張り合わせを行うことで位置合わせの精度を加味した導電性ピラー径より大きな径のビアランドを必要とするため、ビアランドは配線の高密度化の妨げになっていた。

特開平１１−５４９２７号公報

本発明は、新規な導電性ピラーで導電部材を接続する積層体、それを用いた積層配線基板を提供することを目的とする。

本発明によれば、以下の積層体等が提供される。
１．対向する第１導電部材と第２導電部材と、
前記第１導電部材と第２導電部材の間に介在する樹脂からなる絶縁膜と、
前記絶縁膜を貫いて、前記第１導電部材と前記第２導電部材の間を電気的に接続する、フッ素原子を含有する導電性ピラーとを含む積層体であって、
前記第１導電部材と前記第２導電部材はビアランドを有さない積層体。
２．前記絶縁膜が、めっき核となり得る金属を含有する１に記載の積層体。
３．前記金属が、銀、パラジウム又はこれらの合金の粒子である２に記載の積層体。
４．前記絶縁膜の厚みが１μｍから５０μｍであり、前記導電性ピラーの高さが前記絶縁膜の厚みの０．８から１．２倍である１〜３のいずれか１項に記載の積層体。
５．前記樹脂が、アクリレート系、エポキシ系、ポリエステル系、ウレタン系、ポリシロキサン系及びポリイミド系から選択される１以上を含む１〜４のいずれか１項に記載の積層体。
６．前記樹脂が、ポリイミド樹脂及びエポキシ樹脂から選択される１以上を含む１〜５のいずれか１項に記載の積層体。
７．前記導電性ピラーが複数形成されている１〜６のいずれか１項に記載の積層体。
８．ビアランドを有さない第１導電部材の上に、フッ素原子を含有する導電性ピラーを形成する工程と、
前記導電性ピラーが形成された第１導電部材の上に、前記導電性ピラーが露出するように、樹脂からなる絶縁膜を形成する工程と、
前記導電性ピラーの一部を切削する工程と、
前記導電性ピラー上にビアランドを有さない第２導電部材を形成し、前記導電性ピラーにより、前記第１導電部材と前記第２導電部材を電気的に層間接続させる工程を有する積層体の製造方法。
９．ビアランドを有さない第１導電部材の上に、フッ素原子を含有する導電性ピラーを形成する工程と、
前記導電性ピラーが形成された第１導電部材の上に、前記導電性ピラーが露出するように、めっき核となり得る金属粒子を含有する樹脂からなる絶縁膜を形成する工程と、
第２導電部材を形成する部位の絶縁膜を切削し、金属粒子を露出させる工程と、
前記露出した金属粒子をめっき核として、無電解めっきにてビアランドを有さない第２導電部材を形成し、前記導電性ピラーにより、前記第１導電部材と前記第２導電部材を電気的に層間接続させる工程を有する積層体の製造方法。
１０．ビアランドを有さない第１導電部材の上に、フッ素原子を含有する導電性ピラーを形成する工程と、
前記導電性ピラーが形成された第１導電部材の上に、前記導電性ピラーを覆って、めっき核となり得る金属粒子を含有する樹脂からなる絶縁膜を形成する工程と、
第２導電部材を形成する部位の絶縁膜を切削し、前記導電性ピラーと金属粒子を露出させる工程と、
前記露出した金属粒子をめっき核として、無電解めっきにて、ビアランドを有さない第２導電部材を形成し、前記導電性ピラーにより、前記第１導電部材と前記第２導電部材を電気的に層間接続させる工程を有する積層体の製造方法。
１１．前記切削工程において、プラズマアッシングにより切削する８〜１０のいずれか１項に記載の積層体の製造方法。
１２．前記切削工程において、ＵＶレーザーアブレーションにより切削する８〜１０のいずれか１項に記載の積層体の製造方法。
１３．１〜７のいずれか１項に記載の積層体を、複数積層した積層配線基板。
１４．１〜７のいずれか１項に記載の積層体、又は１３に記載の積層配線基板を有する半導体素子。
１５．１〜７のいずれか１項に記載の積層体、又は１３に記載の積層配線基板を有する電子機器。
１６．携帯端末、自動車、ロボット、パソコン、プリンタ又はカメラである１５に記載の電子機器。
１７．１〜７のいずれか１項に記載の積層体、又は１３に記載の積層配線基板を有するフレキシブルプリント配線板。

本発明によれば、新規な導電性ピラーで導電部材を接続する積層体、それを用いた積層配線基板が提供できる。

本発明の第１の実施形態である積層体の製造方法を示す概略断面図である。 本発明の第２の実施形態である積層体の製造方法を示す概略断面図である。 本発明の一実施形態であるボトムゲートボトムコンタクト型の半導体トランジスタを有する半導体素子の概略断面図である。 本発明の他の実施形態であるトップゲートボトムコンタクト型の半導体トランジスタを有する半導体素子の概略断面図である。 本発明の他の実施形態であるトップゲート型の半導体トランジスタを有する半導体素子の概略断面図である。

以下、本発明の好適な実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図においては、本発明を理解しやすくするために適宜各構成の形状等を誇張して示している。
また、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。

図１（Ｆ）は、本発明の一実施形態である積層体を示す。
この図において、積層体１は、対向する第１導電部材２２と第２導電部材６と、これら第１導電部材２２と第２導電部材６の間に介在する絶縁膜４とを有する。さらに、積層体１は、絶縁膜４を貫いて、第１導電部材２２と第２導電部材６の間を電気的に接続する、フッ素原子を含有する導電性ピラー３を含む。第１導電部材２２と第２導電部材６はビアランドは有さない。

絶縁膜の厚みは好ましくは１μｍから５０μｍであり、より好ましくは３μｍから３０μｍである。導電性ピラーの高さは、好ましくは絶縁膜の厚みの０．８倍から１．２倍、より好ましくは０．９倍から１．１倍である。

本発明の積層体を用いれば、ビアランドを必要としないため、集積度の高い配線基板又は薄膜で高密度な積層配線基板が得ることができる。

＜積層体とその製造方法：第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態である積層体の製造方法について説明する。上記の図１（Ｆ）に示す積層体は、この製造方法により製造できる。
第１の実施形態の積層体の製造方法は、以下説明する第１工程（接続部材（導電性ピラー）形成工程）と、第２工程（絶縁層形成工程）と、第３工程（切削工程）と、第４工程（第２電極（第２導電部材）形成工程）と、を備える方法である。
図１は、本実施形態の積層体の製造方法を示す工程図である。
図１（Ａ）に示すように、基材２１及び基材２１上に形成された第１電極（第１導電部材）２２を有する配線部材２を準備する。次に、導電性材料、フッ素含有撥液剤及び溶媒を含む導電性ピラー組成物インクを第１電極２２上にパターン状に塗布して焼成することにより、図１（Ｂ）に示すように、第１電極２２と導通し撥液性を有する接続部材３を形成する（接続部材形成工程）。次に、図１（Ｃ）に示すように、接続部材３が形成された配線部材２上に樹脂組成物の塗膜４Ａを形成する。次に、樹脂組成物の塗膜４Ａを硬化させることにより、図１（Ｄ）に示すように、接続部材３がヴィアポストとして機能し、接続部材３以外の部分に絶縁層４を形成する（絶縁層形成工程）。次に、図１（Ｅ）に示すように、接続部材３を切削して絶縁膜４と同一平面となるようにする（切削工程）。図１（Ｆ）に示すように、ヴィアポストとして機能する接続部材３と導通するように、絶縁層４上に第２電極６を形成する（第２電極形成工程）。尚、図１（Ｅ）に示す切削工程を省略して、第２電極６を形成してもよい。

本実施形態においては、接続部材形成工程により、撥液性を有する所定形状の接続部材３を形成することができることから、絶縁層形成工程で配線部材２上に樹脂組成物を塗布した場合に、接続部材３の表面において樹脂組成物が塗れないようにできる。よって、接続部材３が覆われないように、樹脂組成物の塗膜４Ａを形成することができ、この塗膜４Ａを硬化させることにより、ヴィアポストとして機能する接続部材３を有する絶縁層４を形成することができる。
よって、本実施形態においては、フォトリソグラフィ法等を用いる従来の方法に比べてより簡便な方法でヴィアポストを有する絶縁層４を形成することができる。

本実施形態においては、樹脂組成物の塗膜４Ａをパターニングする必要がなく、樹脂組成物を配線部材２上の全面に塗布できるため、平坦性が良好な絶縁層４を形成することができる。

尚、この実施形態では、図１に示すように、第１電極２２と第２電極６の間に、これら電極２２，６を接続する接続部材（ヴィアポスト）３は、１つであるが、複数設けてもよい。

［第１工程：接続部材形成工程］
（配線部材）
基材２１としては、例えば、ガラス基材等の可撓性を有さないリジット基材、及び、プラスチック樹脂からなるフィルム等の可撓性を有するフレキシブル基材が挙げられる。プラスチック樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）及びポリエーテルイミド（ＰＥＩ）等が挙げられる。

第１電極２２は、基材２１上に直接形成されていてもよく、基材２１上に他の層を介して形成されていてもよい。また、第１電極２２は、通常、基材２１上にパターン状に形成される。

第１電極２２に用いられる材料としては、所望の導電性を有していれば特に限定されず、例えば、Ｔａ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｍｏ−Ｔａ合金、Ａｇ合金、Ｃｕ合金、Ａｌ合金等の金属材料や、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）、ＩＺＯ（酸化インジウム亜鉛）等の透明導電性無機材料等の導電性無機材料や、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸）等の導電性有機材料を用いることができる。また、導電性微粒子を含む導電性ペーストを用いることもできる。なお、導電性微粒子については、後述する導電性ピラー組成物インクで用いる導電性微粒子を適宜選択して用いることができる。

第１電極２２の厚みとしては、所望の導電性を有することができれば特に限定されないが、例えば、３０ｎｍ以上５０００ｎｍ以下であることが好ましく、５０ｎｍ以上２０００ｎｍ以下であることがより好ましく、１００ｎｍ以上２０００ｎｍ以下であることが特に好ましい。

本実施形態において、「厚み」は、一般的な測定方法によって得られる厚みをいう。厚みの測定方法としては、例えば、触針で表面をなぞり凹凸を検出することによって厚みを算出する触針式の方法や、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）等による観察像を測定する方法、分光反射スペクトルに基づいて厚みを算出する光学式の方法等が挙げられる。なお、厚みとして、対象となる構成の複数箇所における厚み測定結果の平均値が用いられてもよい。

第１電極２２の形成方法としては、フォトリソグラフィ法等、一般的な電極の形成方法と同様とすることができる。また、導電性ペーストを用いた印刷方法、メッキ法、特に無電解メッキ法を挙げることができる。

（導電性ピラー組成物インク）
本工程に用いられる導電性ピラー組成物インクは、導電性材料、フッ素含有撥液剤及び溶媒を含む。
導電性材料としては、接続部材３に所望の導電性を付与することができるものであり、具体的には金属粒子である。
金属粒子の金属種としては、銀、銅、水銀、スズ、インジウム、ニッケル、パラジウム、白金、及び金等が挙げられる。なお、これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、上述の撥液剤との親和性の観点から、銀が特に好ましい。
金属粒子は、平均粒子径が３ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることが好ましい。また、直径５０ｎｍ以下の金属ナノワイヤーを含んでもよい。金属粒子の平均粒子径は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）観察により測定できる。具体的には、５０個程度の粒子を含む視野において、全ての粒子の投影面積円相当径を測定し、その平均を算出する方法が挙げられる。

導電性材料の含有量は、導電性ピラー組成物インク全量に対して、１５質量％以上７５質量％以下であることが好ましく、２０質量％以上６０質量％以下であることがより好ましい。

フッ素含有撥液剤として、例えば、フッ素含有ジスルフィド化合物、フッ素含有アミン化合物、フッ素含有カルボン酸化合物、フッ素含有ニトリル化合物、フッ素含有テルル化合物、及びフッ素含有セレン化合物からなる群から選択される１種以上であることが好ましい。これらのうち、フッ素含有チオール化合物、フッ素含有ジスルフィド化合物、フッ素含有アミン化合物、及びフッ素含有カルボン酸化合物が挙げられる。

自己組織化単分子膜を形成するフッ素含有チオール化合物としては、芳香環を有するフッ素含有チオール化合物、フッ化部を持つアルカンチオール等が挙げられる。これらの中でも、金属粒子の表面修飾性から、芳香環（好ましくは、ベンゼン環）を有する炭素数６〜２０の範囲内のフッ素含有チオールからなる群から選ばれる少なくとも１つの化合物が好ましい。

芳香環を有する炭素数６〜２０の範囲内のフッ素含有チオールとしては、具体的には、トリフルオロメチルベンゼンチオール（例えば、４−トリフルオロメチルベンゼンチオール、３−トリフルオロメチルベンゼンチオール）、ペンタフルオロベンゼンチオール、２，３，５，６−テトラフルオロベンゼンチオール、２，３，５，６−テトラフルオロ−４−（トリフルオロメチル）ベンゼンチオール、２，３，５，６−テトラフルオロ−４−メルカプト安息香酸メチルエステル、３，５−ビストリフルオロメチルベンゼンチオール、４−フルオロベンゼンチオール及び１１−（２，３，４，５，６−ペンタフルオロベンジルオキシ）−１−ウンデカンチオール等が挙げられる。これらの中でも、撥液性の観点からトリフルオロメチルベンゼンチオール、２，３，５，６−テトラフルオロ−４−（トリフルオロメチル）ベンゼンチオールが特に好ましい。

撥液剤の含有量は、導電性ピラー組成物インク全量に対して、１０質量％以下であることが好ましく、５質量％以下であることがより好ましい。また、撥液剤の含有量の下限は、導電性ピラー組成物インクで得られる接続部材の撥液性の観点から、０．１質量％以上であることが好ましい。

導電性ピラー組成物インクは、フッ素原子と硫黄原子を共に含むことが好ましい。これら原子を含むことにより、導電性ピラー組成物インク中の金属が銀であるとき、電極のマイグレーション（銀イオンの流出）を抑制でき、導電性ピラー組成物インク中の金属が銅であるとき、電極の表面酸化を抑制することが可能となる。

溶媒としては、水、アルコール系溶媒（モノアルコール系溶媒、ジオール系溶媒、多価アルコール系溶媒等）、炭化水素系溶媒、ケトン系溶媒、エステル系溶媒、エーテル系溶媒、グライム系溶媒、ハロゲン系溶媒等が挙げられる。これらの溶媒は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。これらの中でも、印刷性の観点から、ジオール系溶媒が好ましい。
また、溶媒の表面張力は、２５℃において４０ｍＮ／ｍ以上６５ｍＮ／ｍ以下であることが好ましい。例えば、エチレングリコール、グリセリン、１，３−プロパンジオール等が挙げられる。

溶媒の含有量は、導電性ピラー組成物インク全量に対して、２０質量％以上８４質量％以下であることが好ましく、３９質量％以上７９質量％以下であることがより好ましい。

本実施形態における導電性ピラー組成物インクは、上述した各成分の他に、任意の成分を含んでいてもよい。
各種任意成分としては、分散剤、増粘剤、樹脂等が挙げられる。
これらの任意成分は、導電性ピラー組成物インク全量に対して、１０質量％以下であることが好ましい。

（導電性ピラー組成物インクの塗布方法及び焼成方法）
本工程においては、上述した導電性ピラー組成物インクは第１電極２２上にパターン状に塗布される。

導電性ピラー組成物インクの塗布方法としては、特に限定されず、例えば、インクジェット法、ディスペンサ法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、グラビアオフセット印刷法、反転オフセット印刷法、凸版印刷法等が挙げられる。特にインクジェット法が好ましい。

導電性ピラー組成物インクの焼成方法としては、特に限定されず、一般的な焼成方法を用いることができる。具体的には、ホットプレート等を用いて焼成することができる。
本工程においては、焼成前又は焼成中に超音波等を照射して撥液剤の移行を促進させる処理を行なってもよい。

焼成温度は、特に限定されないが、通常１００℃以上２２０℃以下である。焼成時間は、特に限定されないが、通常１０分間以上６０分間以下である。

（接続部材）
本工程により形成される接続部材３は、第１電極２２上に形成されるものである。また、接続部材３は、撥液性を有し、かつヴィアポストとして機能する。

上述したように、接続部材３はフッ素原子を含み、さらに硫黄原子を含むことがより好ましい。フッ素原子と硫黄原子の含有量は、フッ素原子と硫黄原子が撥水剤由来の場合は、導電性ピラー組成物インク中に含まれる撥液剤の添加量により決まる。
接続部材中に含まれるフッ素原子と硫黄原子は、Ｘ線光電子分光分析法（ＸＰＳ）を用いることで確認できる。

接続部材３の底面形状としては、ヴィアポストを形成することができれば特に限定されず、例えば、円形状、楕円形状、四角形状、多角形状等が挙げられる。なかでも、接続部材３の底面形状が、円形状、楕円形状であることが好ましい。

接続部材３の縦断面形状は、山形である。通常山形の中央に頂点を有するが、中央に平坦部又は僅かな窪みを有していてもよい。

接続部材３の底面の長軸長としては、例えば、５μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以上７０μｍ以下であることがより好ましい。
なお、「接続部材３の底面」とは、接続部材３が第１電極と接する面をいい、通常平面視形状に相当する。「底面の長軸長」とは、底面の中心を通る最も長い軸（線）の長さをいう。例えば、底面形状が円形状の場合は直径をいい、底面形状が四角形又は長方形の場合は、対角線の長さをいう。また、底面形状が楕円形の場合は長径をいう。

図１（Ｂ）における接続部材３の高さは、好ましくは絶縁膜の厚みの０．８から１．２倍、より好ましくは０．９から１．１倍である。
なお、「接続部材３の高さ」とは、接続部材３の縦断面形状において第１電極と垂直方向の距離が最大となる部分の値をいう。

尚、接続部材は通常乾燥又は焼成して製造されるが、その際、通常収縮する。上記の底面の長軸長、高さは、製造後、即ち、収縮するなら収縮した後のものである。

接続部材の底面の長軸長は、例えば、第１電極の表面エネルギーと導電性ピラー組成物インクの表面張力を適切にすることにより調整できる。高さは、例えば、インクジェット印刷法であれば、吐出する量を適切にすることにより調整でき、これにより、高さ／底面の長軸長の比を適切に調整できる。

［第２工程：絶縁層形成工程］
（樹脂組成物）
本工程に用いられる樹脂組成物は、樹脂を含有し、必要に応じて重合開始剤等その他の成分を含有する。
樹脂としては、例えば、アクリレート系、エポキシ系、ポリエステル系等の電離放射線硬化性樹脂、アクリレート系、ウレタン系、エポキシ系、ポリシロキサン系、ポリイミド系等の熱硬化性及び溶媒可溶性樹脂が挙げられる。これらの中でエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂がより好ましい。

樹脂組成物は、通常、溶媒を含有する。
樹脂組成物は、さらに必要に応じて、重合開始剤、光増感剤、酸化防止剤、重合禁止剤、架橋剤、赤外線吸収剤、帯電防止剤、粘度調整剤、密着性向上剤等を含有することもできる。

（絶縁層の形成方法）
本工程においては、絶縁層４は、上述した樹脂組成物を接続部材３が形成された配線部材２上に塗布することにより形成される。
塗布方法としては、特に限定されず、一般的な塗布法を用いることができる。具体的には、スリットコート法、スピンコート法、ダイコート法、ロールコート法、バーコート法、ＬＢ法、ディップコート法、スプレーコート法、ブレードコート法、及びキャスト法等が挙げられる。

（絶縁層）
絶縁層４の厚みは、好ましくは５μｍから５０μｍであり、より好ましくは５μｍから３０μｍである。
第１電極２２上における絶縁層４の厚みとは、第１電極２２の表面からの絶縁層の厚さ方向の距離をいう。

また、本工程においては、少なくとも１層の絶縁層４を形成すればよく、複数の絶縁層を形成してもよい。

［第３工程：切削工程］
切削工程を設けて、絶縁膜４と接続部材３の面を平らすることができる。接続部材３、又は絶縁膜４と接続部材３を切削する。絶縁膜４と接続部材３の切削方法は、特に限定されず、例えば、プラズマアッシング、ＵＶレーザーアブレーション、スクライバー等の物理的接触による切削法等を用いることができる。

［第４工程：第２電極形成工程］
第２電極６に用いられる材料としては、特に限定されず、上述した第１電極２２に用いられる材料から適宜選択することができる。 第２電極６は、通常、絶縁層４上にパターン状に形成される。

第２電極６の形成方法については、上述した第１電極２２の形成方法と同様とすることができる。また、めっきにより電極を形成することができる。
第２電極６の厚みについては、特に限定されないが、５０ｎｍ以上６０００ｎｍ以下であることが好ましく、１００ｎｍ以上４０００ｎｍ以下であることがより好ましい。

また、本工程においては、第２電極６の形成前に接続部材３に親水化処理を行なってもよい。親水化処理としては、接続部材３の導電性の低下を抑制することができ、接続部材３の表面と水との接触角を小さくすることができれば特に限定されない。例えば、水素プラズマを用いた親水化処理等が挙げられる。

図１（Ｅ）に示すように、絶縁膜４と第２電極６の各々の表面の高さを同一面とすることができる。従って、配線基板の外層部に内層部の凹凸が露出することによる配線基板のコプラナリティーの低下を防止するとともに、ビアランド部を設けないことによる配線密度の高密度化を実現できる。

＜積層体とその製造方法：第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態である積層体の製造方法について説明する。
図２は、第２の実施形態の積層体の製造方法を示す工程図である。
この実施形態は、絶縁層がめっき核となり得る金属粒子を含有し、無電解めっきにより第２導電部材を製造することが、第１の実施形態と主に異なる。
まず、下部電極（第１導電部材）１００を準備する（図２（Ａ））。次いで、下部電極１００の上に、フッ素原子を含有する導電性ピラー２００を形成する（図２（Ｂ））。導電性ピラー２００が形成された下部電極１００の上に、導電性ピラー２００が露出するように、めっき核となり得る金属粒子３２０を含有する樹脂からなる絶縁膜３００を形成する（図２（Ｃ））。次いで、上部電極（第２導電部材）４００を形成する部位の絶縁膜３００を切削し、金属粒子３２０を露出させる（図２（Ｄ））。露出した金属粒子３２０をめっき核として、無電解めっきにて上部電極４００を形成し（図２（Ｅ））。導電性ピラー２００により、下部電極１００と上部電極４００を電気的に層間接続させる。

尚、図２（Ｅ）のように下部電極上の絶縁膜３００の厚みが異なる場合は、絶縁膜３００の厚みとは、下部電極１００の表面から導電性ピラー２００が接する絶縁膜部分の最も高い位置までの距離をいう。

上記の製造方法では、絶縁膜３００は、導電性ピラー２００が露出するように、形成しているが、導電性ピラー２００を覆って形成される場合がある。その場合は、上部電極を形成する部位の絶縁膜３００を切削するときに、導電性ピラー２００を覆う絶縁膜３００も切削して、導電性ピラー２００を露出させる。

尚、導電性ピラー２００の露出が大きいときは、導電性ピラー２００も切削して適当な高さ又は大きさにしてよい。

図２（Ｅ）に示すように、めっき（上部電極４００）が形成される部分を、めっきの厚み分の絶縁膜３００を切削するとともに、導電性ピラー２００上を含め所望の上部電極形成部位にめっきをかけることで、絶縁膜３００と上部電極４００の各々の表面の高さを同一面とすることができる。従って、配線基板の外層部に内層部の凹凸が露出することによる配線基板のコプラナリティーの低下を防止するとともに、ビアランド部を設けないことによる配線密度の高密度化を実現できる。

絶縁膜を構成する樹脂に含有するめっき核は、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃｏ等が挙げられ、Ａｇ、Ｐｄが特に好ましい。平均粒径が２０ｎｍ以下の金属粒子（金属ナノ粒子）を使用することが好ましい。平均粒径は、１０ｎｍ以下がより好ましく、７ｎｍ以下が特に好ましい。なお、下限は特に制限されないが、通常、０．５ｎｍ以上である。
金属粒子の平均粒径は、公知の測定方法（ＴＥＭ）で１００個以上の金属粒子の粒径（直径）を測定して、それらを平均して求めることができる。なお、金属粒径が楕円形の場合は、長径を測定し、得られた値を平均する。

絶縁層にめっき核を含有させる方法として、めっき核を分散した分散液と樹脂組成物を混合する方法、又はめっき核となる金属粒子を直接樹脂組成物に混合する方法等がある。このようなめっき核と樹脂組成物を含む絶縁膜材料を塗布すれば絶縁膜を形成できる。

次に、めっき核が露出した絶縁層を、無電解めっき液とを接触させ無電解めっき処理を行い、絶縁層上に金属膜を形成する。
無電解めっき液の混成電位は、絶縁層の表面電位との差が０．１Ｖ以下であることが好ましい。この範囲内であることにより、得られる金属膜の密着性がより優れる。その差が０．０５Ｖ以下であることが好ましく、０Ｖであることが最も好ましい。

無電解めっき液の組成は特に制限されないが、通常、溶剤（例えば、水）の他に、めっき用の金属イオン、還元剤、金属イオンの安定性を向上させる安定剤が主に含まれる。
金属イオンとしては、例えば、銅、すず、鉛、ニッケル、金、銀、パラジウム、ロジウム等の金属イオンが挙げられ、導電性の観点からは、銅、金が特に好ましい。

還元剤としては、例えば、ホルムアルデヒド、次亜リン酸ナトリウム、ヒドラジン、ＤＭＡＢ（ジメチルアミンボラン）、ＳＢＨ（水素化ホウ素ナトリウム）等が挙げられる。
安定剤としては、例えば、マロン酸ナトリウム、りんご酸ナトリウム、こはく酸ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、ビピリジン等が挙げられる。

本工程で実施される無電解めっきの方法は特に制限されず、従来公知の方法を実施できる。
無電解めっきにより形成される金属膜の膜厚は、導電性の観点からは、０．１μｍ以上であることが好ましく、０．２〜１０μｍであることがより好ましい。絶縁膜３００を切削した分の厚みだけめっきで金属膜を形成することで、絶縁膜３００と上部電極４００の各々の表面の高さを同一面とすることができる。
上記無電解めっきの後、形成された金属膜を電極とし、更に、電解めっきを行ってもよい。これにより基板との密着性に優れた無電解めっき膜をベースとして、そこに新たに任意の厚みをもつ金属膜を容易に形成することができる。
必要に応じて、金属膜をパターン状にエッチングして、パターン状金属膜を形成してもよい。

＜積層配線基板及び半導体素子＞
本発明の積層体を１単位としてその単位を繰り返して複数積層させて積層配線基板とすることができる。また、本発明の積層体と、ビアランドを用いた接続部材を含む積層体を積層させて、積層配線基板を製造することもできる。
本発明の積層体又はそれを含む積層配線基板を用いて半導体素子を製造できる。図３，４，５は、そのような半導体素子の実施形態を示す断面図である。

図３は、ボトムゲートボトムコンタクト型の半導体トランジスタを有する半導体素子の概略断面図である。図３に示すように、半導体素子３０では、基材３１上に形成されたゲート電極３２、ゲート電極３２を覆うように、ゲート絶縁層３３が形成されている。ゲート絶縁層３３上に、ソース電極３４及びドレイン電極３５が形成され、ソース電極３４及びドレイン電極３５の間のチャネル領域に半導体層３６が形成されている。ドレイン電極３５（第１導電部材）と、外部入出力電極３８（第２導電部材）は、介在するパッシベーション層３７（絶縁膜）を貫いて接続部材３（導電性ピラー）で接続されている。

図４は、トップゲートボトムコンタクト型の半導体トランジスタを有する半導体素子の概略断面図である。図３と同じ部材には同じ符号を付して説明を省略する。この半導体素子３０では、ドレイン電極３５ａ（第１導電部材）と、中間電極３５ｂ（第２導電部材）は、介在するゲート絶縁層３３（絶縁膜）を貫いて接続部材３ａ（導電性ピラー）で接続されている。さらに、中間電極３５ｂ（第１導電部材）と、外部入出力電極３８（第２導電部材）は、介在するパッシベーション層３７（絶縁膜）を貫いて接続部材３ｂ（導電性ピラー）で接続されている。

図５は、トップゲート型の半導体トランジスタを有する半導体素子の概略断面図である。図４と同じ部材には同じ符号を付して説明を省略する。この半導体素子３０では、ドレイン電極３５ａ（第１導電部材）と、外部入出力電極３８（第２導電部材）は、介在するゲート絶縁層３３（絶縁膜）とパッシベーション層３７（絶縁膜）を貫いて接続部材３ｂ（導電性ピラー）で接続されている。

上記積層体、積層配線基板又は半導体素子を、フレキシブルプリント配線板、携帯端末、自動車、ロボット、パソコン、プリンタ、カメラ等の電子機器等に用いることができる。

参考例
ＰＥＮ（帝人デュポンフィルム株式会社製 テオネックスＱ５１）基板に金電極をＬ／Ｓ＝１００μｍ／２０μｍの短冊状のパターンで製膜した。その金電極上に、Ａｇ含有インク（銀ナノコロイド（平均粒子径：４０ｎｍ）と２，３，５，６−テトラフルオロ−４−（トリフルオロメチル）ベンゼンチオールと溶媒（水とエチレングリコールと１，３−プロパンジオールとグリセリンの混合溶媒）を、質量比３９．４：１．５：５９．１の割合で混ぜたもの）をインクジェット法で、山形形状のビアポストを印刷した。次いで、１８０℃で３０分加熱して、底辺の長軸長が５０μｍで高さが６μｍの山形形状のビアポストを完成した。
さらに、スリットコート法によってシリカ系のフィラーを含有する絶縁インク（粘度は１０〜５０ｍＰａ・ｓ）を印刷し、次いで１２０℃で熱硬化して、層間絶縁膜とした。層間絶縁膜の膜厚は２μｍであった。ビアポストが撥液性であるためその上には絶縁膜は形成されなかった。
この後、層間絶縁膜とビアポストの上に、真空蒸着法で金電極を成膜し、積層配線部材を形成した。そして、下部の金電極と、上部の金電極の電気的接続を確認したところ、ビアポストによる導通を確認できた。

１ 積層体
２ 配線部材
２１ 基材
２２ 第１電極（第１導電部材）
３，３ａ，３ｂ 接続部材（導電性ピラー）
４ 絶縁層
４Ａ 樹脂組成物の塗膜
６ 第２電極（第２導電部材）
３０ 半導体素子
３１ 基材
３２ ゲート電極
３３ ゲート絶縁層
３４ ソース電極
３５，３５ａ ドレイン電極
３５ｂ 中間電極
３６ 半導体層
３７ パッシベーション層
３８ 外部入出力電極
１００ 下部電極（第１導電部材）
２００ 導電性ピラー
３００ 絶縁膜
３２０ 金属粒子
４００ 上部電極（第２導電部材）

Claims (17)

1. 対向する第１導電部材と第２導電部材と、
   前記第１導電部材と第２導電部材の間に介在する樹脂からなる絶縁膜と、
   前記絶縁膜を貫いて、前記第１導電部材と前記第２導電部材の間を電気的に接続する、フッ素原子を含有する導電性ピラーとを含む積層体であって、
   前記第１導電部材と前記第２導電部材はビアランドを有さない積層体。
2. 前記絶縁膜が、めっき核となり得る金属を含有する請求項１に記載の積層体。
3. 前記金属が、銀、パラジウム又はこれらの合金の粒子である請求項２に記載の積層体。
4. 前記絶縁膜の厚みが１μｍから５０μｍであり、前記導電性ピラーの高さが前記絶縁膜の厚みの０．８から１．２倍である請求項１〜３のいずれか１項に記載の積層体。
5. 前記樹脂が、アクリレート系、エポキシ系、ポリエステル系、ウレタン系、ポリシロキサン系及びポリイミド系から選択される１以上を含む請求項１〜４のいずれか１項に記載の積層体。
6. 前記樹脂が、ポリイミド樹脂及びエポキシ樹脂から選択される１以上を含む請求項１〜５のいずれか１項に記載の積層体。
7. 前記第１導電部材と前記第２導電部材の間に、前記絶縁膜を貫いて、前記導電性ピラーが複数形成されている請求項１〜６のいずれか１項に記載の積層体。
8. ビアランドを有さない第１導電部材の上に、フッ素原子を含有する導電性ピラーを形成する工程と、
   前記導電性ピラーが形成された第１導電部材の上に、前記導電性ピラーが露出するように、樹脂からなる絶縁膜を形成する工程と、
   前記導電性ピラーの一部を切削する工程と、
   前記導電性ピラー上にビアランドを有さない第２導電部材を形成し、前記導電性ピラーにより、前記第１導電部材と前記第２導電部材を電気的に層間接続させる工程を有する積層体の製造方法。
9. ビアランドを有さない第１導電部材の上に、フッ素原子を含有する導電性ピラーを形成する工程と、
   前記導電性ピラーが形成された第１導電部材の上に、前記導電性ピラーが露出するように、めっき核となり得る金属粒子を含有する樹脂からなる絶縁膜を形成する工程と、
   第２導電部材を形成する部位の絶縁膜を切削し、金属粒子を露出させる工程と、
   前記露出した金属粒子をめっき核として、無電解めっきにてビアランドを有さない第２導電部材を形成し、前記導電性ピラーにより、前記第１導電部材と前記第２導電部材を電気的に層間接続させる工程を有する積層体の製造方法。
10. ビアランドを有さない第１導電部材の上に、フッ素原子を含有する導電性ピラーを形成する工程と、
    前記導電性ピラーが形成された第１導電部材の上に、前記導電性ピラーを覆って、めっき核となり得る金属粒子を含有する樹脂からなる絶縁膜を形成する工程と、
    第２導電部材を形成する部位の絶縁膜を切削し、前記導電性ピラーと金属粒子を露出させる工程と、
    前記露出した金属粒子をめっき核として、無電解めっきにて、ビアランドを有さない第２導電部材を形成し、前記導電性ピラーにより、前記第１導電部材と前記第２導電部材を電気的に層間接続させる工程を有する積層体の製造方法。
11. 前記切削工程において、プラズマアッシングにより切削する請求項８〜１０のいずれか１項に記載の積層体の製造方法。
12. 前記切削工程において、ＵＶレーザーアブレーションにより切削する請求項８〜１０のいずれか１項に記載の積層体の製造方法。
13. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の積層体を、複数積層した積層配線基板。
14. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の積層体、又は請求項１３に記載の積層配線基板を有する半導体素子。
15. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の積層体、又は請求項１３に記載の積層配線基板を有する電子機器。
16. 携帯端末、自動車、ロボット、パソコン、プリンタ又はカメラである請求項１５に記載の電子機器。
17. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の積層体、又は請求項１３に記載の積層配線基板を有するフレキシブルプリント配線板。

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