ポリイミド樹脂基材への金属薄膜パターン形成方法、金属薄膜回路パターン形成方法、金属薄膜基板、及び金属薄膜回路基板
【課題】金属薄膜を密着信頼性及びパターン精度高くポリイミド樹脂基材の表面に形成することができるポリイミド樹脂基材の金属薄膜パターン形成方法及び金属薄膜回路パターン形成方法を提供する。
【解決手段】ポリイミド樹脂基材の表面に形成されたパターンからなる凹部にアルカリ溶液を供給し、該アルカリ溶液と接触する該凹部の該ポリイミド樹脂のイミド環を開裂させてカルボキシル基を生成させて改質層を形成する工程と、該改質層に金属イオン含有溶液を接触させ、該カルボキシル基の金属塩を生成させる工程と、該金属イオン配位改質層を熱処理して金属イオンを還元し、金属薄膜パターンを形成する工程と、該金属薄膜パターンをシード層として無電解めっき又は電気めっきにより金属薄膜回路パターンを形成する工程とを含むことを特徴とするポリイミド樹脂基材への金属薄膜回路パターン形成方法。
【解決手段】ポリイミド樹脂基材の表面に形成されたパターンからなる凹部にアルカリ溶液を供給し、該アルカリ溶液と接触する該凹部の該ポリイミド樹脂のイミド環を開裂させてカルボキシル基を生成させて改質層を形成する工程と、該改質層に金属イオン含有溶液を接触させ、該カルボキシル基の金属塩を生成させる工程と、該金属イオン配位改質層を熱処理して金属イオンを還元し、金属薄膜パターンを形成する工程と、該金属薄膜パターンをシード層として無電解めっき又は電気めっきにより金属薄膜回路パターンを形成する工程とを含むことを特徴とするポリイミド樹脂基材への金属薄膜回路パターン形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリイミド樹脂基材の表面に無機薄膜からなる回路パターンを形成する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリイミドフィルムなどポリイミド樹脂で形成される絶縁基材の表面に回路パターンを形成する方法として、各種方法が提案されている。その中で、真空蒸着法やスパッタリング法などのドライプロセスが、密着信頼性に優れた微細な回路パターンを良好に形成することが可能な方法として知られているが、これらの方法は高価な装置を必要とし、しかも同時に生産性が低く、高コストであるという問題を有する。
【０００３】
そこで、現在、最も一般的な回路パターン形成方法としては、予めポリイミド樹脂の基材の表面全体を金属薄膜で被覆して金属被覆材を作製し、フォトリソグラフ法により不必要な部位の金属薄膜をエッチング処理して除去するサブトラクティブ法が広く採用されている。金属被覆材における基材と金属薄膜との間の密着力は、基材の表面を粗化することに伴うアンカー効果、もしくは接着剤により確保されている。このサブトラクティブ法は、生産性に優れ、比較的簡便に回路パターンを形成するのに有用な方法であるが、回路パターンを作製する際に多量の金属薄膜を除去する必要があるため、金属材料の無駄が多く発生するという問題がある。それに加え、近年、電子回路基板の高密度化に伴ってより一層微細な回路パターンが要求されているが、サブトラクティブ法では、オーバーエッチングの発生や基材の表面の粗化による凹凸や接着剤の存在などにより、要求される微細回路パターン形成に対応することが困難であるという問題もある。
【０００４】
このため、サブトラクティブ法に代わる回路パターン形成法が盛んに研究されている。例えばフォトリソグラフ法の一種であるアディティブ法は、例えば、ポリイミド樹脂の基材の表面の全面に感光性樹脂を塗布し、回路形成部位以外に紫外線照射することによって、回路形成部位以外を硬化させた後、未硬化部分を溶剤で回路パターン形状に除去し、無電解めっき法を用いて基材の表面に回路パターンを直接形成する方法である。無電解めっき法は溶液内の酸化還元反応を利用し、めっき触媒核が付与された基材表面に金属薄膜を形成する方法である。このアディティブ法は、前記のドライプロセスに比べて優れた生産性を有し、またサブトラクティブ法に比べて微細な回路パターン形成が可能であるが、基材と金属薄膜間の密着力を確保することが難しいため、密着信頼性に劣るといった問題点がある。また、アディティブ法は工程が複雑である上、微細な回路パターンを形成するためには高価な生産設備を必要とし、高コストになるという問題もある。
【０００５】
さらに、微細な回路パターンを簡便かつ安価に形成する方法として、インクジェット方式が注目されている。インクジェット方式は、ポリイミド樹脂の基材の表面に金属ナノ粒子から構成されるインキをインクジェットノズルよりパターン形状に噴霧して、塗布した後、アニーリング処理して微細な金属薄膜からなる回路パターンを形成するようにしたものである。しかし、インクジェット方式で金属ナノ粒子を噴霧、塗布する際に、基材の表面の単位面積あたりの金属ナノ粒子数が不十分であると、アニーリング時の金属ナノ粒子間の焼結に伴う収縮により、得られる金属薄膜が断線する可能性があり、逆に金属ナノ粒子数が過剰であると、アニーリング後に形成する金属薄膜の表面平滑性が失われる可能性があり、基材上への金属ナノ粒子の塗布量の制御が極めてシビアであるという問題点がある。また、基材と金属ナノ粒子の金属成分はその物性上、十分な密着信頼性を得ることが難しく、さらに、アニーリング時の金属ナノ粒子間の焼結に伴う収縮により寸法精度にも問題を有するものである。
【０００６】
近年、優れた密着信頼性を有する回路パターン形成技術として、例えば、下記特許文献１等には、ポリイミド樹脂の基材の表面をアルカリ溶液で処理してカルボキシル基を生成させ、該カルボキシル基に金属イオンを配位させてカルボキシル基の金属塩を形成したのち、フォトマスクを介して紫外線を該ポリイミド樹脂基材上に照射することによって、選択的に金属イオンを還元して金属薄膜を析出させ、必要に応じてめっき法により金属薄膜を増膜するようにした技術が提案されている。この方法で形成された金属薄膜はその一部がポリイミド樹脂基材の樹脂中に埋包されており、ポリイミド樹脂基材の表面に対する金属薄膜の密着信頼性を高く得ることができるのである。
【０００７】
しかし、特許文献１の発明のように、フォトマスクを介した紫外線照射によるパターン形成法では、回路基板の高密度化に伴って要望される極めて微細な回路パターンに対応することが困難である。また、めっき法により金属薄膜を増膜する際、めっき膜の成長は等方性であるため、めっき膜の析出に伴って配線幅が大きくなり、この点でも微細な回路パターンに対応することが困難になるという問題点を有するものである。
【０００８】
そこで、下記特許文献２には、無機薄膜を密着信頼性及びパターン精度高くポリイミド樹脂基材の表面に形成することを目的として、ポリイミド樹脂基材１の表面に、所定のパターン形状のマイクロ流路溝２を有するマスク材３を密着させてマイクロ流路４を形成する（１）工程と、マイクロ流路４内にアルカリ溶液５を供給して、ポリイミド樹脂のイミド環を開裂させてカルボキシル基を生成させた改質層６を形成する（２）工程と、マイクロ流路４内に金属イオン含有溶液７を供給して、改質層６に金属イオン含有溶液７を接触させてカルボキシル基の金属塩を生成させる（３）工程と、マイクロ流路４内に還元溶液、還元ガス、不活性ガス、又は活性ガスを供給して、前記金属塩を金属として、もしくは金属酸化物あるいは半導体として、析出させて無機薄膜９を形成する（４）工程とからなる無機薄膜パターン形成方法が開示されている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−７３１５９号公報
【特許文献２】特開２００７−１０３４７９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来の部位選択的改質を用いたポリイミドフィルムヘの配線形成方法は、マスクを介したＶＵＶ照射により耐アルカリ性レジストを形成した後、レジストに保護されていないポリイミドフィルムを化学的に溶解除去することで、樹脂凹部を形成するものであった。加えて、樹脂凹部内に金属を充填するために、金属イオンを凹部表面に吸着・還元することで、めっきシード層を形成し、無電解めっきもしくは電気めっきにより金属を充填するものであった。
【００１１】
これら従来技術は、一般的な配線形成方法に対して簡便に微細配線形成を可能にする利点を有するが、さらなる工程簡略化が期待される。加えて、部位選択的に形成された改質層を溶解するために使用する薬液は例えばＮ−メチルピロリドンに代表される劇物を使用する必要がある。また、これらの技術は金属イオン吸着可能な改質層が残存するため、析出した金属の再イオン化や吸湿により、樹脂誘電率が変化し高周波特性に悪影響を与えるという問題があった。
【００１２】
本発明は、上記特許文献１及び２に開示された無機薄膜パターン形成方法を更に改良するものであり、金属薄膜を密着信頼性及びパターン精度高くポリイミド樹脂基材の表面に形成することができるポリイミド樹脂基材の金属薄膜パターン形成方法及び金属薄膜回路パターン形成方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは、従来技術では、樹脂改質層が残存し析出金属の再イオン化や吸湿により、樹脂誘電率が変化するため、高周波特性に悪影響が出るなどの欠点があることに着目し、樹脂改質層を除去することで上記課題が解決されることを見出し、本発明に到達した。
【００１４】
即ち、第１に、本発明は、ポリイミド樹脂基材への金属薄膜パターン形成方法の発明であり、ポリイミド樹脂基材の表面に、感光性樹脂を塗布し、所定のパターンを有するフォトマスクを介して露光し、該ポリイミド樹脂基材の表面に感光性樹脂薄膜層からなる該所定のパターンを形成する工程（パターン形成工程）と、該ポリイミド樹脂基材の表面に形成されたパターンからなる凹部にアルカリ溶液を供給し、該アルカリ溶液と接触する該凹部の該ポリイミド樹脂のイミド環を開裂させてカルボキシル基を生成させて改質層を形成する工程（改質層形成工程）と、該改質層に金属イオン含有溶液を接触させ、該カルボキシル基の金属塩を生成させる工程（金属イオン配位工程）と、該金属イオン配位改質層を熱処理して金属イオンを還元し、金属薄膜パターンを形成する工程（還元工程）と、を含む。
【００１５】
前記パターン形成工程葉、具体的には、ポリイミド樹脂基材の表面に、感光性樹脂を塗布し、所定のパターンを有するフォトマスクを介してパターン形成部位以外に紫外線照射することによって、パターン形成部位以外を硬化させた後、未硬化部分を溶剤でパターン形状に除去して、該ポリイミド樹脂基材の表面に感光性樹脂薄膜層からなる該所定のパターンを形成する方法が好ましく採用できる。
【００１６】
本発明の金属薄膜パターン形成方法においては、ポリイミドフィルム中に選択的に金属微粒子を生成・分散させた後に、加熱処理することで金属微粒子分散層の高分子成分のみを選択的に熱分解し、金属薄膜を残存させる。このようにして、該金属薄膜がパターンを形成する。
【００１７】
第２に、本発明は、ポリイミド樹脂基材への金属薄膜回路パターン形成方法の発明であり、ポリイミド樹脂基材の表面に、感光性樹脂を塗布し、所定のパターンを有するフォトマスクを介して露光し、該ポリイミド樹脂基材の表面に感光性樹脂薄膜層からなる該所定のパターンを形成する工程（パターン形成工程）と、該ポリイミド樹脂基材の表面に形成されたパターンからなる凹部にアルカリ溶液を供給し、該アルカリ溶液と接触する該凹部の該ポリイミド樹脂のイミド環を開裂させてカルボキシル基を生成させて改質層を形成する工程（改質層形成工程）と、該改質層に金属イオン含有溶液を接触させ、該カルボキシル基の金属塩を生成させる工程（金属イオン配位工程）と、該金属イオン配位改質層を熱処理して金属イオンを還元し、金属薄膜パターンを形成する工程（還元工程）と、該金属薄膜パターンをシード層として無電解めっき又は電気めっきにより金属薄膜回路パターンを形成する工程（めっき工程）と、を含む。
【００１８】
本発明の金属薄膜回路パターン形成方法においては、ポリイミドフィルム中に選択的に金属微粒子を生成・分散させた後に、加熱処理することで金属微粒子分散層の高分子成分のみを選択的に熱分解し、金属薄膜を残存させる。該金属薄膜がパターンを形成する。その後、無電解めっき又は電気めっきによって、パターン化された樹脂凹部（金属薄膜パターン）を金属で充填する。
【００１９】
本発明は、金属イオン配位改質層から樹脂成分のみを除去する工程に最大の特徴を有する。従来法では、金属イオン配位改質層に樹脂成分が残存し、析出金属の再イオン化や吸湿により、誘電率が変化するために、高周波特性に悪影響が出る可能性があったのに対して、本発明では、金属イオン配位改質層から樹脂成分のみが除去されているため（改質層が除去されているため）、残存する金属薄膜パターンに無電解めっき又は電気めっきによって形成された金属薄膜回路パターンは、寸法安定性と耐絶縁性が向上する。
【００２０】
第３に、本発明は、上記方法で製造された金属薄膜基板である。
第４に、本発明は、上記方法で製造された金属薄膜回路基板である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ポリイミド樹脂基材の表面に、金属薄膜を形成することができる。金属薄膜は密着信頼性高く、且つパターン精度が高い。
【００２２】
また、選択的樹脂成分の除去（樹脂凹部形成）のために、環境負荷物質の使用を避けることができるとともに、金属薄膜付与樹脂基板を簡便に作製できる。更に、微細配線を従来方法の利点を保持しながら、より簡便に作製することができ、改質層が残存しないため、寸法安定性と耐絶縁性を向上できる。
【００２３】
本発明の方法を用いれば、安価で且つ信頼性に優れた高密度実装基板の作製が可能となり、インターポーザ、リジッドフレキシブル回路基板への適用が考えられ、最終的にＥＣＵやワイヤ、ハーネス代替への応用が期待される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
ポリイミド樹脂は、主鎖に環状イミド構造を持ったポリマーであって、例えばポリアミック酸をイミド化することにより得られるものであり、耐熱性、耐薬品性、機械的強度、難燃性、電気絶縁性等に優れた熱硬化性樹脂である。本発明ではこのポリイミド樹脂のフィルムや成形板などを基材として用いることができるものであり、特に形態上の制限はない。
【００２５】
本発明の、ポリイミド樹脂基材の表面に形成されたパターンからなる凹部にアルカリ溶液を供給し、アルカリ溶液と接触する凹部の該ポリイミド樹脂のイミド環を開裂させてカルボキシル基を生成させて改質層を形成する工程（改質層形成工程）では、金属薄膜形成部位のポリイミド樹脂基材の表面にアルカリ溶液を作用させ、ポリイミド樹脂のイミド環を開裂してカルボキシル基を生成させて、ポリイミド樹脂基材の表面に改質層を形成する。
【００２６】
ここで、ポリイミド樹脂基材の表面にアルカリ溶液を作用させると、ポリイミド樹脂の分子構造中のイミド環の開裂により、カルボキシル基（−ＣＯＯＡ：カルボン酸のアルカリ金属塩あるいはアルカリ土類金属塩）とアミド結合（−ＣＯＮＨ−）が生成され、ポリイミド樹脂基材の表面に改質層が形成されるものである。
【００２７】
使用するアルカリ溶液のアルカリ濃度は特に限定されるものではないが、０．０１〜１０Ｍの範囲が好ましく、より好ましくは０．５〜６Ｍである。アルカリ溶液としては特に制限されるものではないが、水酸化カリウム水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カルシウム水溶液、水酸化マグネシウム水溶液、エチレンジアミン水溶液が好ましい。
【００２８】
このアルカリ溶液には、バインダー樹脂、有機溶剤、無機フィラー、増粘剤、レベリング剤などから選ばれる助剤を加えて、粘度、ポリイミド樹脂基材との濡れ性、平滑性、揮発性を制御することができる。
【００２９】
ポリイミド樹脂が開裂したカルボキシル基と反応させる金属イオンとしては、白金アンミン錯体、パラジウムアンミン錯体、タングステンイオン、金イオン、銀イオン、銅イオン、ニッケルイオン、コバルトイオン、錫イオン、鉄イオン、ルテニウムイオン、インジウムイオン、カドミウムイオン、テルルイオン、セレンイオン、クロムイオン、マンガンイオン、アルミニウムイオン、チタンイオン、そしてバナジウムイオンから選ばれた少なくとも１種を挙げることができる。これらの金属イオンのうち、白金アンミン錯体、パラジウムアンミン錯体はアルカリ溶液の状態で、それ以外の金属イオンは酸性溶液の状態で使用されるものである。
【００３０】
凹部に金属イオン含有溶液を供給して、ポリイミド樹脂基材のカルボキシル基を生成させた改質層に金属イオン含有溶液を接触させることによって、例えば
−ＣＯＯ−…Ｍ２＋…−ＯＯＣ−
のようにカルボキシル基に金属イオン（Ｍ２＋）を配位させてカルボキシル基の金属塩（カルボン酸の金属塩）を生成させることができるものであり、改質層は金属イオン含有改質層となるものである。ここで、ポリイミド樹脂に生成させたカルボキシル基中の水酸基、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属と、金属イオンとの間の配位子交換を進行させるために、水酸基やアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の解離度を増加させる必要がある。このためにはポリイミド樹脂基材を酸性状態に保つことが必要であり、従ってこの場合には金属イオン含有溶液として金属イオン含有酸性溶液を用いるのが好ましい。
【００３１】
また、金属イオン含有溶液中の金属イオン濃度は、ポリイミド樹脂に生成させたカルボキシル基中の水酸基、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属と、金属イオンとの配位子置換反応に密接な相関を示す。金属イオン種により異なるが、金属イオン濃度は１〜１０００ｍＭが好ましく、より好ましくは１０〜５００ｍＭである。金属イオン濃度が低くなると、配位子置換の反応が平衡に達するまでの時間がかかるため好ましくない。ポリイミド樹脂基材の改質層の表面への金属イオン含有溶液の接触時間は１０〜６００秒が好ましく、より好ましくは３０〜４２０秒である。
【００３２】
上記のように、ポリイミド樹脂基材の改質層に金属イオン含有溶液を接触させ、改質層をカルボキシル基の金属塩を生成させた金属イオン含有改質層にし、次いで、金属イオン含有溶液を排出した後、水素雰囲気下に加熱処理を行うことによって、金属イオン含有改質層の高分子成分のみを選択的に分解させ、金属塩を金属として金属イオン含有改質層の表層部に析出させる。
【００３３】
上記のようにして、ポリイミド樹脂基材の金属薄膜形成部位に回路パターンを形成することができ、ポリイミド樹脂基材を電子回路基板などの電子部品として加工することができるものである。
【００３４】
ここで、上記の工程で形成される金属薄膜は膜厚が１０〜５００ｎｍ程度である。一方、電子回路基板において回路は概ねμｍ単位の膜厚が必要である。このために、電子回路基板として使用する場合には、金属薄膜に増膜を施して、回路の膜厚を厚く形成することが好ましい。
【００３５】
金属薄膜に増膜を施すほうには、電気めっきを行う方法と無電解めっきを行う方法がある。
【００３６】
電気めっきは、金属薄膜を下地としてめっき液を供給し通電することによって、金属薄膜の表面にめっき膜を形成し、増膜することができるものである。
【００３７】
無電解めっきは、金属薄膜に無電解めっき液を接触させることによって、金属薄膜をめっきの析出核として、金属薄膜の表面に無電解めっき膜を析出させるようにして行なうことができるものである。すなわち、金属薄膜は、極めて広大な比表面積を有するので、優れた触媒活性を示すものであり、無電解めっき膜を析出させるための析出核として利用する場合、多くの点から均一にめっき膜の析出が始まるため、良好な密着性と電気特性を示す無電解めっき膜を得ることができるものである。このように金属薄膜をめっきの析出核として金属薄膜の表面に無電解めっき膜を析出させることによって、ポリイミド樹脂基材の表面のうち、金属薄膜の表面にのみ選択的に無電解めっき膜を形成することができるものである。
【００３８】
この結果、従来のサブトラクティブ法などでは得ることが出来なかった高精度かつ高アスペクト比を有する回路パターンを形成できるものであり、アスペクト比（厚み／線幅）が０．５〜３、上辺／底辺の幅比が０．８〜１．０のめっき膜を形成することができ、微細な回路形成が可能となるものである。
【実施例】
【００３９】
［金属薄膜パターン形成方法］
図１に、金属薄膜パターン形成方法の工程図を示す。ポリイミド樹脂は東レ・デュポン社製カプトンフィルム２００−Ｈを利用した。ポリイミド樹脂上に２ｍａｓｓ％ＰＭＭＡ（Ｍｗ＝３５００００）／クロロホルム溶液をスピンコート（０〜１０ｓは３０００ｒｐｍ、引き続き１ｍｉｎは３４００ｒｐｍ）し、ＰＭＭＡ薄膜を作製した。
【００４０】
その後、薄膜内部に残存しているクロロホルムを除去するため１７０℃で３０ｍｉｎ加熱処理を行った。
【００４１】
次に、フォトマスクを介して、ＶＵＶ光（λ＝１７２ｎｍ、１０ｍＷ／ｃｍ）を１０Ｐａで１．５ｈ照射した。ＶＵＶ光照射後の試料をクロロホルムで洗浄することでＶＵＶ光非照射部分のＰＭＭＡ薄膜を選択的に溶解・除去した。
【００４２】
この試料を、５ＭＫＯＨ水溶液（５０℃）に５ｍｉｎ浸漬し、樹脂の表面改質を行った。表面改質後の試料を５０ｍＭＮｉＣｌ２水溶液（室温）に５ｍｉｎ浸漬し、イオン交換反応により、Ｎｉ２＋イオンを吸着させた。
【００４３】
Ｎｉ２＋イオン吸着後の試料を水素雰囲気下で３５０℃、２ｈ熱処理を行うことで、吸着Ｎｉ２＋イオンを還元した。作製した試料は、触診式膜厚計により評価を行った。
【００４４】
ＰＭＭＡ膜をレジストとして部位選択的表面改質を施し、ニッケルイオンを吸着後、水素還元処理を行うと、ニッケルイオン吸着部位にのみニッケル皮膜が形成した。図２に、パターン形成させた部分の段差を触診式膜厚計で測定した結果示す。図２から、ポリイミド樹脂上にトレンチパターンが形成されているのが確認された。また、形成されたトレンチパターンの高さは約８００ｎｍであった。これは、水素還元により形成されたＮｉナノ粒子の触媒作用により粒子表面に隣接するポリイミド樹脂が分解されたため、Ｎｉ２＋イオン吸着部分のみＮｉ皮膜が形成したと考えられる。ＰＭＭＡにて保護された部分にはＮｉイオンは吸着していないため、ナノ粒子は形成せず、その結果、分解されずに残るため最終的にトレンチパターンが得られたと考えられる。
【００４５】
［めっきパターン形成方法］
図３に、めっきパターン形成方法を示す。トレンチパターン形成後、Ｎｉ薄膜を下地として、電気銅めっきを施したところ、下地ニッケルパターン状に銅薄膜を析出させることに成功した。図４に、銅パターンの光学顕微鏡写真を示す。
【００４６】
［比較例］
図５に、従来法によるめっきパターン形成方法を示す。ＫＯＨによるカルボキシル基付与までは図１と同様である。
【００４７】
［まとめ］
本発明のプロセスは生産性に優れ、ポリイミド樹脂上に埋め込み型の微細銅回路を形成することが可能であり、次世代プリント配線板の製造プロセスなどへの適用が期待される。
【００４８】
実施例で、部位選択的表面改質を利用したポリイミド樹脂上への銅回路パターン形成プロセスについて検討を行った結果、以下の結果が得られた。
（１）ＶＵＶ光照射雰囲気を変化させることで、ＰＭＭＡのポジ型パターン及びネガ型パターンを形成することが可能であり、後続のアルカリ処理により部位選択的にポリイミド表面を改質することに成功した。
（２）ニッケルイオンをドープした試料を水素雰囲気下にて加熱処理することでニッケルフィルムがトレンチ状に形成し、電気めっきにより銅薄膜を成長させることが可能であった。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明によれば、ポリイミド樹脂基材の表面に、金属薄膜を形成することができる。金属薄膜は密着信頼性高く、且つパターン精度が高い。
【００５０】
本発明は、電子部品、機械部品、特にフレキシブル回路板、フレックスリジッド回路板、ＴＡＢ用キャリアなどの回路板の製造に広く利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】金属薄膜パターン形成方法の工程図を示す。
【図２】パターン形成させた部分の段差を触診式膜厚計で測定した結果示す。
【図３】めっきパターン形成方法を示す。
【図４】銅パターンの光学顕微鏡写真を示す。
【図５】従来法によるめっきパターン形成方法を示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリイミド樹脂基材の表面に無機薄膜からなる回路パターンを形成する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリイミドフィルムなどポリイミド樹脂で形成される絶縁基材の表面に回路パターンを形成する方法として、各種方法が提案されている。その中で、真空蒸着法やスパッタリング法などのドライプロセスが、密着信頼性に優れた微細な回路パターンを良好に形成することが可能な方法として知られているが、これらの方法は高価な装置を必要とし、しかも同時に生産性が低く、高コストであるという問題を有する。
【０００３】
そこで、現在、最も一般的な回路パターン形成方法としては、予めポリイミド樹脂の基材の表面全体を金属薄膜で被覆して金属被覆材を作製し、フォトリソグラフ法により不必要な部位の金属薄膜をエッチング処理して除去するサブトラクティブ法が広く採用されている。金属被覆材における基材と金属薄膜との間の密着力は、基材の表面を粗化することに伴うアンカー効果、もしくは接着剤により確保されている。このサブトラクティブ法は、生産性に優れ、比較的簡便に回路パターンを形成するのに有用な方法であるが、回路パターンを作製する際に多量の金属薄膜を除去する必要があるため、金属材料の無駄が多く発生するという問題がある。それに加え、近年、電子回路基板の高密度化に伴ってより一層微細な回路パターンが要求されているが、サブトラクティブ法では、オーバーエッチングの発生や基材の表面の粗化による凹凸や接着剤の存在などにより、要求される微細回路パターン形成に対応することが困難であるという問題もある。
【０００４】
このため、サブトラクティブ法に代わる回路パターン形成法が盛んに研究されている。例えばフォトリソグラフ法の一種であるアディティブ法は、例えば、ポリイミド樹脂の基材の表面の全面に感光性樹脂を塗布し、回路形成部位以外に紫外線照射することによって、回路形成部位以外を硬化させた後、未硬化部分を溶剤で回路パターン形状に除去し、無電解めっき法を用いて基材の表面に回路パターンを直接形成する方法である。無電解めっき法は溶液内の酸化還元反応を利用し、めっき触媒核が付与された基材表面に金属薄膜を形成する方法である。このアディティブ法は、前記のドライプロセスに比べて優れた生産性を有し、またサブトラクティブ法に比べて微細な回路パターン形成が可能であるが、基材と金属薄膜間の密着力を確保することが難しいため、密着信頼性に劣るといった問題点がある。また、アディティブ法は工程が複雑である上、微細な回路パターンを形成するためには高価な生産設備を必要とし、高コストになるという問題もある。
【０００５】
さらに、微細な回路パターンを簡便かつ安価に形成する方法として、インクジェット方式が注目されている。インクジェット方式は、ポリイミド樹脂の基材の表面に金属ナノ粒子から構成されるインキをインクジェットノズルよりパターン形状に噴霧して、塗布した後、アニーリング処理して微細な金属薄膜からなる回路パターンを形成するようにしたものである。しかし、インクジェット方式で金属ナノ粒子を噴霧、塗布する際に、基材の表面の単位面積あたりの金属ナノ粒子数が不十分であると、アニーリング時の金属ナノ粒子間の焼結に伴う収縮により、得られる金属薄膜が断線する可能性があり、逆に金属ナノ粒子数が過剰であると、アニーリング後に形成する金属薄膜の表面平滑性が失われる可能性があり、基材上への金属ナノ粒子の塗布量の制御が極めてシビアであるという問題点がある。また、基材と金属ナノ粒子の金属成分はその物性上、十分な密着信頼性を得ることが難しく、さらに、アニーリング時の金属ナノ粒子間の焼結に伴う収縮により寸法精度にも問題を有するものである。
【０００６】
近年、優れた密着信頼性を有する回路パターン形成技術として、例えば、下記特許文献１等には、ポリイミド樹脂の基材の表面をアルカリ溶液で処理してカルボキシル基を生成させ、該カルボキシル基に金属イオンを配位させてカルボキシル基の金属塩を形成したのち、フォトマスクを介して紫外線を該ポリイミド樹脂基材上に照射することによって、選択的に金属イオンを還元して金属薄膜を析出させ、必要に応じてめっき法により金属薄膜を増膜するようにした技術が提案されている。この方法で形成された金属薄膜はその一部がポリイミド樹脂基材の樹脂中に埋包されており、ポリイミド樹脂基材の表面に対する金属薄膜の密着信頼性を高く得ることができるのである。
【０００７】
しかし、特許文献１の発明のように、フォトマスクを介した紫外線照射によるパターン形成法では、回路基板の高密度化に伴って要望される極めて微細な回路パターンに対応することが困難である。また、めっき法により金属薄膜を増膜する際、めっき膜の成長は等方性であるため、めっき膜の析出に伴って配線幅が大きくなり、この点でも微細な回路パターンに対応することが困難になるという問題点を有するものである。
【０００８】
そこで、下記特許文献２には、無機薄膜を密着信頼性及びパターン精度高くポリイミド樹脂基材の表面に形成することを目的として、ポリイミド樹脂基材１の表面に、所定のパターン形状のマイクロ流路溝２を有するマスク材３を密着させてマイクロ流路４を形成する（１）工程と、マイクロ流路４内にアルカリ溶液５を供給して、ポリイミド樹脂のイミド環を開裂させてカルボキシル基を生成させた改質層６を形成する（２）工程と、マイクロ流路４内に金属イオン含有溶液７を供給して、改質層６に金属イオン含有溶液７を接触させてカルボキシル基の金属塩を生成させる（３）工程と、マイクロ流路４内に還元溶液、還元ガス、不活性ガス、又は活性ガスを供給して、前記金属塩を金属として、もしくは金属酸化物あるいは半導体として、析出させて無機薄膜９を形成する（４）工程とからなる無機薄膜パターン形成方法が開示されている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−７３１５９号公報
【特許文献２】特開２００７−１０３４７９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来の部位選択的改質を用いたポリイミドフィルムヘの配線形成方法は、マスクを介したＶＵＶ照射により耐アルカリ性レジストを形成した後、レジストに保護されていないポリイミドフィルムを化学的に溶解除去することで、樹脂凹部を形成するものであった。加えて、樹脂凹部内に金属を充填するために、金属イオンを凹部表面に吸着・還元することで、めっきシード層を形成し、無電解めっきもしくは電気めっきにより金属を充填するものであった。
【００１１】
これら従来技術は、一般的な配線形成方法に対して簡便に微細配線形成を可能にする利点を有するが、さらなる工程簡略化が期待される。加えて、部位選択的に形成された改質層を溶解するために使用する薬液は例えばＮ−メチルピロリドンに代表される劇物を使用する必要がある。また、これらの技術は金属イオン吸着可能な改質層が残存するため、析出した金属の再イオン化や吸湿により、樹脂誘電率が変化し高周波特性に悪影響を与えるという問題があった。
【００１２】
本発明は、上記特許文献１及び２に開示された無機薄膜パターン形成方法を更に改良するものであり、金属薄膜を密着信頼性及びパターン精度高くポリイミド樹脂基材の表面に形成することができるポリイミド樹脂基材の金属薄膜パターン形成方法及び金属薄膜回路パターン形成方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは、従来技術では、樹脂改質層が残存し析出金属の再イオン化や吸湿により、樹脂誘電率が変化するため、高周波特性に悪影響が出るなどの欠点があることに着目し、樹脂改質層を除去することで上記課題が解決されることを見出し、本発明に到達した。
【００１４】
即ち、第１に、本発明は、ポリイミド樹脂基材への金属薄膜パターン形成方法の発明であり、ポリイミド樹脂基材の表面に、感光性樹脂を塗布し、所定のパターンを有するフォトマスクを介して露光し、該ポリイミド樹脂基材の表面に感光性樹脂薄膜層からなる該所定のパターンを形成する工程（パターン形成工程）と、該ポリイミド樹脂基材の表面に形成されたパターンからなる凹部にアルカリ溶液を供給し、該アルカリ溶液と接触する該凹部の該ポリイミド樹脂のイミド環を開裂させてカルボキシル基を生成させて改質層を形成する工程（改質層形成工程）と、該改質層に金属イオン含有溶液を接触させ、該カルボキシル基の金属塩を生成させる工程（金属イオン配位工程）と、該金属イオン配位改質層を熱処理して金属イオンを還元し、金属薄膜パターンを形成する工程（還元工程）と、を含む。
【００１５】
前記パターン形成工程葉、具体的には、ポリイミド樹脂基材の表面に、感光性樹脂を塗布し、所定のパターンを有するフォトマスクを介してパターン形成部位以外に紫外線照射することによって、パターン形成部位以外を硬化させた後、未硬化部分を溶剤でパターン形状に除去して、該ポリイミド樹脂基材の表面に感光性樹脂薄膜層からなる該所定のパターンを形成する方法が好ましく採用できる。
【００１６】
本発明の金属薄膜パターン形成方法においては、ポリイミドフィルム中に選択的に金属微粒子を生成・分散させた後に、加熱処理することで金属微粒子分散層の高分子成分のみを選択的に熱分解し、金属薄膜を残存させる。このようにして、該金属薄膜がパターンを形成する。
【００１７】
第２に、本発明は、ポリイミド樹脂基材への金属薄膜回路パターン形成方法の発明であり、ポリイミド樹脂基材の表面に、感光性樹脂を塗布し、所定のパターンを有するフォトマスクを介して露光し、該ポリイミド樹脂基材の表面に感光性樹脂薄膜層からなる該所定のパターンを形成する工程（パターン形成工程）と、該ポリイミド樹脂基材の表面に形成されたパターンからなる凹部にアルカリ溶液を供給し、該アルカリ溶液と接触する該凹部の該ポリイミド樹脂のイミド環を開裂させてカルボキシル基を生成させて改質層を形成する工程（改質層形成工程）と、該改質層に金属イオン含有溶液を接触させ、該カルボキシル基の金属塩を生成させる工程（金属イオン配位工程）と、該金属イオン配位改質層を熱処理して金属イオンを還元し、金属薄膜パターンを形成する工程（還元工程）と、該金属薄膜パターンをシード層として無電解めっき又は電気めっきにより金属薄膜回路パターンを形成する工程（めっき工程）と、を含む。
【００１８】
本発明の金属薄膜回路パターン形成方法においては、ポリイミドフィルム中に選択的に金属微粒子を生成・分散させた後に、加熱処理することで金属微粒子分散層の高分子成分のみを選択的に熱分解し、金属薄膜を残存させる。該金属薄膜がパターンを形成する。その後、無電解めっき又は電気めっきによって、パターン化された樹脂凹部（金属薄膜パターン）を金属で充填する。
【００１９】
本発明は、金属イオン配位改質層から樹脂成分のみを除去する工程に最大の特徴を有する。従来法では、金属イオン配位改質層に樹脂成分が残存し、析出金属の再イオン化や吸湿により、誘電率が変化するために、高周波特性に悪影響が出る可能性があったのに対して、本発明では、金属イオン配位改質層から樹脂成分のみが除去されているため（改質層が除去されているため）、残存する金属薄膜パターンに無電解めっき又は電気めっきによって形成された金属薄膜回路パターンは、寸法安定性と耐絶縁性が向上する。
【００２０】
第３に、本発明は、上記方法で製造された金属薄膜基板である。
第４に、本発明は、上記方法で製造された金属薄膜回路基板である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ポリイミド樹脂基材の表面に、金属薄膜を形成することができる。金属薄膜は密着信頼性高く、且つパターン精度が高い。
【００２２】
また、選択的樹脂成分の除去（樹脂凹部形成）のために、環境負荷物質の使用を避けることができるとともに、金属薄膜付与樹脂基板を簡便に作製できる。更に、微細配線を従来方法の利点を保持しながら、より簡便に作製することができ、改質層が残存しないため、寸法安定性と耐絶縁性を向上できる。
【００２３】
本発明の方法を用いれば、安価で且つ信頼性に優れた高密度実装基板の作製が可能となり、インターポーザ、リジッドフレキシブル回路基板への適用が考えられ、最終的にＥＣＵやワイヤ、ハーネス代替への応用が期待される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
ポリイミド樹脂は、主鎖に環状イミド構造を持ったポリマーであって、例えばポリアミック酸をイミド化することにより得られるものであり、耐熱性、耐薬品性、機械的強度、難燃性、電気絶縁性等に優れた熱硬化性樹脂である。本発明ではこのポリイミド樹脂のフィルムや成形板などを基材として用いることができるものであり、特に形態上の制限はない。
【００２５】
本発明の、ポリイミド樹脂基材の表面に形成されたパターンからなる凹部にアルカリ溶液を供給し、アルカリ溶液と接触する凹部の該ポリイミド樹脂のイミド環を開裂させてカルボキシル基を生成させて改質層を形成する工程（改質層形成工程）では、金属薄膜形成部位のポリイミド樹脂基材の表面にアルカリ溶液を作用させ、ポリイミド樹脂のイミド環を開裂してカルボキシル基を生成させて、ポリイミド樹脂基材の表面に改質層を形成する。
【００２６】
ここで、ポリイミド樹脂基材の表面にアルカリ溶液を作用させると、ポリイミド樹脂の分子構造中のイミド環の開裂により、カルボキシル基（−ＣＯＯＡ：カルボン酸のアルカリ金属塩あるいはアルカリ土類金属塩）とアミド結合（−ＣＯＮＨ−）が生成され、ポリイミド樹脂基材の表面に改質層が形成されるものである。
【００２７】
使用するアルカリ溶液のアルカリ濃度は特に限定されるものではないが、０．０１〜１０Ｍの範囲が好ましく、より好ましくは０．５〜６Ｍである。アルカリ溶液としては特に制限されるものではないが、水酸化カリウム水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カルシウム水溶液、水酸化マグネシウム水溶液、エチレンジアミン水溶液が好ましい。
【００２８】
このアルカリ溶液には、バインダー樹脂、有機溶剤、無機フィラー、増粘剤、レベリング剤などから選ばれる助剤を加えて、粘度、ポリイミド樹脂基材との濡れ性、平滑性、揮発性を制御することができる。
【００２９】
ポリイミド樹脂が開裂したカルボキシル基と反応させる金属イオンとしては、白金アンミン錯体、パラジウムアンミン錯体、タングステンイオン、金イオン、銀イオン、銅イオン、ニッケルイオン、コバルトイオン、錫イオン、鉄イオン、ルテニウムイオン、インジウムイオン、カドミウムイオン、テルルイオン、セレンイオン、クロムイオン、マンガンイオン、アルミニウムイオン、チタンイオン、そしてバナジウムイオンから選ばれた少なくとも１種を挙げることができる。これらの金属イオンのうち、白金アンミン錯体、パラジウムアンミン錯体はアルカリ溶液の状態で、それ以外の金属イオンは酸性溶液の状態で使用されるものである。
【００３０】
凹部に金属イオン含有溶液を供給して、ポリイミド樹脂基材のカルボキシル基を生成させた改質層に金属イオン含有溶液を接触させることによって、例えば
−ＣＯＯ−…Ｍ２＋…−ＯＯＣ−
のようにカルボキシル基に金属イオン（Ｍ２＋）を配位させてカルボキシル基の金属塩（カルボン酸の金属塩）を生成させることができるものであり、改質層は金属イオン含有改質層となるものである。ここで、ポリイミド樹脂に生成させたカルボキシル基中の水酸基、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属と、金属イオンとの間の配位子交換を進行させるために、水酸基やアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の解離度を増加させる必要がある。このためにはポリイミド樹脂基材を酸性状態に保つことが必要であり、従ってこの場合には金属イオン含有溶液として金属イオン含有酸性溶液を用いるのが好ましい。
【００３１】
また、金属イオン含有溶液中の金属イオン濃度は、ポリイミド樹脂に生成させたカルボキシル基中の水酸基、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属と、金属イオンとの配位子置換反応に密接な相関を示す。金属イオン種により異なるが、金属イオン濃度は１〜１０００ｍＭが好ましく、より好ましくは１０〜５００ｍＭである。金属イオン濃度が低くなると、配位子置換の反応が平衡に達するまでの時間がかかるため好ましくない。ポリイミド樹脂基材の改質層の表面への金属イオン含有溶液の接触時間は１０〜６００秒が好ましく、より好ましくは３０〜４２０秒である。
【００３２】
上記のように、ポリイミド樹脂基材の改質層に金属イオン含有溶液を接触させ、改質層をカルボキシル基の金属塩を生成させた金属イオン含有改質層にし、次いで、金属イオン含有溶液を排出した後、水素雰囲気下に加熱処理を行うことによって、金属イオン含有改質層の高分子成分のみを選択的に分解させ、金属塩を金属として金属イオン含有改質層の表層部に析出させる。
【００３３】
上記のようにして、ポリイミド樹脂基材の金属薄膜形成部位に回路パターンを形成することができ、ポリイミド樹脂基材を電子回路基板などの電子部品として加工することができるものである。
【００３４】
ここで、上記の工程で形成される金属薄膜は膜厚が１０〜５００ｎｍ程度である。一方、電子回路基板において回路は概ねμｍ単位の膜厚が必要である。このために、電子回路基板として使用する場合には、金属薄膜に増膜を施して、回路の膜厚を厚く形成することが好ましい。
【００３５】
金属薄膜に増膜を施すほうには、電気めっきを行う方法と無電解めっきを行う方法がある。
【００３６】
電気めっきは、金属薄膜を下地としてめっき液を供給し通電することによって、金属薄膜の表面にめっき膜を形成し、増膜することができるものである。
【００３７】
無電解めっきは、金属薄膜に無電解めっき液を接触させることによって、金属薄膜をめっきの析出核として、金属薄膜の表面に無電解めっき膜を析出させるようにして行なうことができるものである。すなわち、金属薄膜は、極めて広大な比表面積を有するので、優れた触媒活性を示すものであり、無電解めっき膜を析出させるための析出核として利用する場合、多くの点から均一にめっき膜の析出が始まるため、良好な密着性と電気特性を示す無電解めっき膜を得ることができるものである。このように金属薄膜をめっきの析出核として金属薄膜の表面に無電解めっき膜を析出させることによって、ポリイミド樹脂基材の表面のうち、金属薄膜の表面にのみ選択的に無電解めっき膜を形成することができるものである。
【００３８】
この結果、従来のサブトラクティブ法などでは得ることが出来なかった高精度かつ高アスペクト比を有する回路パターンを形成できるものであり、アスペクト比（厚み／線幅）が０．５〜３、上辺／底辺の幅比が０．８〜１．０のめっき膜を形成することができ、微細な回路形成が可能となるものである。
【実施例】
【００３９】
［金属薄膜パターン形成方法］
図１に、金属薄膜パターン形成方法の工程図を示す。ポリイミド樹脂は東レ・デュポン社製カプトンフィルム２００−Ｈを利用した。ポリイミド樹脂上に２ｍａｓｓ％ＰＭＭＡ（Ｍｗ＝３５００００）／クロロホルム溶液をスピンコート（０〜１０ｓは３０００ｒｐｍ、引き続き１ｍｉｎは３４００ｒｐｍ）し、ＰＭＭＡ薄膜を作製した。
【００４０】
その後、薄膜内部に残存しているクロロホルムを除去するため１７０℃で３０ｍｉｎ加熱処理を行った。
【００４１】
次に、フォトマスクを介して、ＶＵＶ光（λ＝１７２ｎｍ、１０ｍＷ／ｃｍ）を１０Ｐａで１．５ｈ照射した。ＶＵＶ光照射後の試料をクロロホルムで洗浄することでＶＵＶ光非照射部分のＰＭＭＡ薄膜を選択的に溶解・除去した。
【００４２】
この試料を、５ＭＫＯＨ水溶液（５０℃）に５ｍｉｎ浸漬し、樹脂の表面改質を行った。表面改質後の試料を５０ｍＭＮｉＣｌ２水溶液（室温）に５ｍｉｎ浸漬し、イオン交換反応により、Ｎｉ２＋イオンを吸着させた。
【００４３】
Ｎｉ２＋イオン吸着後の試料を水素雰囲気下で３５０℃、２ｈ熱処理を行うことで、吸着Ｎｉ２＋イオンを還元した。作製した試料は、触診式膜厚計により評価を行った。
【００４４】
ＰＭＭＡ膜をレジストとして部位選択的表面改質を施し、ニッケルイオンを吸着後、水素還元処理を行うと、ニッケルイオン吸着部位にのみニッケル皮膜が形成した。図２に、パターン形成させた部分の段差を触診式膜厚計で測定した結果示す。図２から、ポリイミド樹脂上にトレンチパターンが形成されているのが確認された。また、形成されたトレンチパターンの高さは約８００ｎｍであった。これは、水素還元により形成されたＮｉナノ粒子の触媒作用により粒子表面に隣接するポリイミド樹脂が分解されたため、Ｎｉ２＋イオン吸着部分のみＮｉ皮膜が形成したと考えられる。ＰＭＭＡにて保護された部分にはＮｉイオンは吸着していないため、ナノ粒子は形成せず、その結果、分解されずに残るため最終的にトレンチパターンが得られたと考えられる。
【００４５】
［めっきパターン形成方法］
図３に、めっきパターン形成方法を示す。トレンチパターン形成後、Ｎｉ薄膜を下地として、電気銅めっきを施したところ、下地ニッケルパターン状に銅薄膜を析出させることに成功した。図４に、銅パターンの光学顕微鏡写真を示す。
【００４６】
［比較例］
図５に、従来法によるめっきパターン形成方法を示す。ＫＯＨによるカルボキシル基付与までは図１と同様である。
【００４７】
［まとめ］
本発明のプロセスは生産性に優れ、ポリイミド樹脂上に埋め込み型の微細銅回路を形成することが可能であり、次世代プリント配線板の製造プロセスなどへの適用が期待される。
【００４８】
実施例で、部位選択的表面改質を利用したポリイミド樹脂上への銅回路パターン形成プロセスについて検討を行った結果、以下の結果が得られた。
（１）ＶＵＶ光照射雰囲気を変化させることで、ＰＭＭＡのポジ型パターン及びネガ型パターンを形成することが可能であり、後続のアルカリ処理により部位選択的にポリイミド表面を改質することに成功した。
（２）ニッケルイオンをドープした試料を水素雰囲気下にて加熱処理することでニッケルフィルムがトレンチ状に形成し、電気めっきにより銅薄膜を成長させることが可能であった。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明によれば、ポリイミド樹脂基材の表面に、金属薄膜を形成することができる。金属薄膜は密着信頼性高く、且つパターン精度が高い。
【００５０】
本発明は、電子部品、機械部品、特にフレキシブル回路板、フレックスリジッド回路板、ＴＡＢ用キャリアなどの回路板の製造に広く利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】金属薄膜パターン形成方法の工程図を示す。
【図２】パターン形成させた部分の段差を触診式膜厚計で測定した結果示す。
【図３】めっきパターン形成方法を示す。
【図４】銅パターンの光学顕微鏡写真を示す。
【図５】従来法によるめっきパターン形成方法を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリイミド樹脂基材の表面に、感光性樹脂を塗布し、所定のパターンを有するフォトマスクを介して露光し、該ポリイミド樹脂基材の表面に感光性樹脂薄膜層からなる該所定のパターンを形成する工程（パターン形成工程）と、該ポリイミド樹脂基材の表面に形成されたパターンからなる凹部にアルカリ溶液を供給し、該アルカリ溶液と接触する該凹部の該ポリイミド樹脂のイミド環を開裂させてカルボキシル基を生成させて改質層を形成する工程（改質層形成工程）と、該改質層に金属イオン含有溶液を接触させ、該カルボキシル基の金属塩を生成させる工程（金属イオン配位工程）と、該金属イオン配位改質層を熱処理して金属イオンを還元し、金属薄膜パターンを形成する工程（還元工程）と、を含むことを特徴とするポリイミド樹脂基材への金属薄膜パターン形成方法。
【請求項２】
ポリイミド樹脂基材の表面に、感光性樹脂を塗布し、所定のパターンを有するフォトマスクを介して露光し、該ポリイミド樹脂基材の表面に感光性樹脂薄膜層からなる該所定のパターンを形成する工程（パターン形成工程）と、該ポリイミド樹脂基材の表面に形成されたパターンからなる凹部にアルカリ溶液を供給し、該アルカリ溶液と接触する該凹部の該ポリイミド樹脂のイミド環を開裂させてカルボキシル基を生成させて改質層を形成する工程（改質層形成工程）と、該改質層に金属イオン含有溶液を接触させ、該カルボキシル基の金属塩を生成させる工程（金属イオン配位工程）と、該金属イオン配位改質層を熱処理して金属イオンを還元し、金属薄膜パターンを形成する工程（還元工程）と、該金属薄膜パターンをシード層として無電解めっき又は電気めっきにより金属薄膜回路パターンを形成する工程（めっき工程）と、を含むことを特徴とするポリイミド樹脂基材への金属薄膜回路パターン形成方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法で製造された金属薄膜基板。
【請求項４】
請求項２に記載の方法で製造された金属薄膜回路基板。
【請求項１】
ポリイミド樹脂基材の表面に、感光性樹脂を塗布し、所定のパターンを有するフォトマスクを介して露光し、該ポリイミド樹脂基材の表面に感光性樹脂薄膜層からなる該所定のパターンを形成する工程（パターン形成工程）と、該ポリイミド樹脂基材の表面に形成されたパターンからなる凹部にアルカリ溶液を供給し、該アルカリ溶液と接触する該凹部の該ポリイミド樹脂のイミド環を開裂させてカルボキシル基を生成させて改質層を形成する工程（改質層形成工程）と、該改質層に金属イオン含有溶液を接触させ、該カルボキシル基の金属塩を生成させる工程（金属イオン配位工程）と、該金属イオン配位改質層を熱処理して金属イオンを還元し、金属薄膜パターンを形成する工程（還元工程）と、を含むことを特徴とするポリイミド樹脂基材への金属薄膜パターン形成方法。
【請求項２】
ポリイミド樹脂基材の表面に、感光性樹脂を塗布し、所定のパターンを有するフォトマスクを介して露光し、該ポリイミド樹脂基材の表面に感光性樹脂薄膜層からなる該所定のパターンを形成する工程（パターン形成工程）と、該ポリイミド樹脂基材の表面に形成されたパターンからなる凹部にアルカリ溶液を供給し、該アルカリ溶液と接触する該凹部の該ポリイミド樹脂のイミド環を開裂させてカルボキシル基を生成させて改質層を形成する工程（改質層形成工程）と、該改質層に金属イオン含有溶液を接触させ、該カルボキシル基の金属塩を生成させる工程（金属イオン配位工程）と、該金属イオン配位改質層を熱処理して金属イオンを還元し、金属薄膜パターンを形成する工程（還元工程）と、該金属薄膜パターンをシード層として無電解めっき又は電気めっきにより金属薄膜回路パターンを形成する工程（めっき工程）と、を含むことを特徴とするポリイミド樹脂基材への金属薄膜回路パターン形成方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法で製造された金属薄膜基板。
【請求項４】
請求項２に記載の方法で製造された金属薄膜回路基板。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−７６１３（Ｐ２００９−７６１３Ａ）
【公開日】平成２１年１月１５日（２００９．１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１６９０１４（Ｐ２００７−１６９０１４）
【出願日】平成１９年６月２７日（２００７．６．２７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月１５日（２００９．１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月２７日（２００７．６．２７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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