無電解メッキ用基板、無電解メッキされたメッキ基板およびその製造方法
【課題】
有機物で修飾された基板の表面を高度に平滑とし、メッキ核の吸着サイトを均一に分散し、さらにメッキ浴に対する化学的安定性を高めることによって、ナノレベルで均一な金属皮膜を有する無電解メッキ用基板、無電解メッキされたメッキ基板の提供。
【解決手段】
疎水性の繰り返し単位１と金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を含む繰り返し単位２を含有するランダム共重合体の単分子膜が１層以上被覆され、金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団に吸着した金属ナノ粒子をメッキ核として無電解メッキされたメッキ基板およびその製造方法。
有機物で修飾された基板の表面を高度に平滑とし、メッキ核の吸着サイトを均一に分散し、さらにメッキ浴に対する化学的安定性を高めることによって、ナノレベルで均一な金属皮膜を有する無電解メッキ用基板、無電解メッキされたメッキ基板の提供。
【解決手段】
疎水性の繰り返し単位１と金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を含む繰り返し単位２を含有するランダム共重合体の単分子膜が１層以上被覆され、金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団に吸着した金属ナノ粒子をメッキ核として無電解メッキされたメッキ基板およびその製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無電解メッキ用基板、無電解メッキされたメッキ基板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板上に微細配線を作成するようなプリント配線板の場合には、プリント配線板の両面を導通させるビアホールの形成が不可欠である。そのため、その様なプリント配線板は通常、レーザーによるビアホール形成工程、デスミヤ工程、触媒付与工程、無電解銅メッキを施す工程等を経て回路形成が行われる。さらに、回路形成はエッチングによるサブトラクティブ法により行われる場合や、セミアディティブ法、アディティブ法により行われる場合もある。したがって、上記の様な微細配線を形成したプリント配線板において、配線回路と高分子フィルムとの間の接着性はこれらのプロセスに耐える必要がある。
【０００３】
スパッタリングや蒸着などの乾式法により形成した金属薄膜とポリイミド樹脂との接着力の向上の試みとしてはいくつかの方法が検討されている［たとえば、特開２００２−１１３８１２号公報（特許文献１）］。一方、金属箔とポリイミド樹脂との強固な接着を実現する方法として、銅金属箔の表面をあらかじめ表面処理しておく方法が報告されている［たとえば、特開２００２−２０８７６８号公報（特許文献２）］。非特許文献１には、例えば、銅箔表面をポリベンツイミダゾール溶液及び４−アミノフェニルジスルフィド溶液で順次処理した後、ポリイミド樹脂の前駆体であるポリアミック酸の皮膜を形成し、これを加熱してポリイミド樹脂とする事により銅箔とポリイミド樹脂の間に強固な接着が実現できる事が開示されている。
【０００４】
これに対して、プリント配線板に用いられるウエットプロセス、すなわち無電解メッキ膜を樹脂材料に直接形成する方法として、エポキシ系樹脂表面の粗化表面に無電解メッキを形成させる方法が開示されている［たとえば、特開２０００−１９８９０７号公報（特許文献３）］。また、ポリイミド樹脂に無電解メッキ膜を形成する方法として、苛性アルカリを含む溶液に１級アミノ基を有する有機ジスルフィド化合物、および／または１級アミノ基を有する有機チオール化合物を含む溶液で処理する方法が開示されている。
【０００５】
多数の薄膜を集積して形成させて得られる超ＬＳＩなどに代表される電子デバイス分野において、集積回路デバイスの微細化に伴って、構成している薄膜の厚みが極めて小さくなってきている。無電解メッキ法を利用した微細配線技術分野においても、ナノレベルの超薄膜からなる微小回路を形成させることの重要性が高まってきている。しかしながら基板表面に無電解メッキ膜を形成させる場合、粗化処理層（スクラッチ層）の影響が無視できるレベルの膜厚が必要となる。スクラッチ層は、メッキ膜と基材との界面における密着性を向上させるために重要な層であるが、ナノレベルの金属薄膜を形成させた場合、数ミクロンオーダーであるスクラッチ層の山と谷が金属ナノ薄膜の導通の妨げとなるなどの問題点を有する。したがって、スクラッチ層としての機能を持たせつつも、ナノレベルの膜厚を有し、且つ均質な金属薄膜を各種基板表面に形成させるためには、スクラッチ層表面の高平坦化処理が重要である。
しかしながら、従来の方法では、ナノレベルでの高平坦化処理に対する適当な方法が無いので、ナノレベルで均質な金属皮膜を得ることは困難であった。
【０００６】
他方、ガラス基板上に活性水素を有する基を含む有機高分子の単分子膜を形成させた液晶配向膜が知られていた［たとえば、特開２００４−１０１７８２号公報（特許文献４）］。しかし、このような構成を有するガラス基板に金属をメッキすることは全く知られていなかった。
【特許文献１】特開２００２−１１３８１２号公報
【特許文献２】特開２００２−２０８７６８号公報
【特許文献３】特開２０００−１９８９０７号公報
【特許文献４】特開２００４−１０１７８２号公報
【非特許文献１】K. Arisumi, F. Feng, T. Miyashita, and H. Ninomiya, Langmuir, 14, 5555(1998)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、例えば、各種基板上の高平坦化処理として、膜厚がナノレベルで制御された金属ナノ粒子を吸着させることが可能な機能団を含む有機薄膜を形成させた後、メッキ核となる金属ナノ粒子を吸着、さらにこれを核とした無電解メッキを実施することによって、各種基板上へ高度に平滑化された金属薄膜を得ることを目的とする。
また、本発明は、例えば、各種基板上にナノオーダーの金属薄膜を形成させること、さらに当該薄膜の膜厚を任意に制御することを目的とする。
さらに、本発明は、例えば、メッキ核の吸着サイトを有機薄膜上に均一に分散させることによって、ナノレベルで均一な金属皮膜を有する無電解メッキ用基板、無電解メッキされたメッキ基板などを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、所定の機能団を有する単分子膜が被覆された無電解メッキ用の基板、および無電解メッキされた基板等に関する本発明を完成するに至った。
【０００９】
本発明の第１の態様は、金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を含む共重合体の単分子膜が１層以上被覆された無電解メッキ用の基板である。この単分子膜は、下記一般式（１）
【化２６】
（式中、Ｒ１は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｚ１は互いに同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｎは２〜２０の整数である。）で表される繰り返し単位１と、金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を含む下記一般式（２）
【化２７】
（式中、Ｗは活性水素を有する基であり、Ｒ２は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｚ２は同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｍは１〜５の整数である。）で表される繰り返し単位２を含有するランダム共重合体Ａの単分子膜、および、
下記一般式（３）
【化２８】
（式中、Ｒ３は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｚ３は互いに同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｒは２〜２０の整数である。）で表される繰り返し単位３と、金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を含む下記一般式（４）
【化２９】
（式中、Ｖは活性水素を有する基であり、Ｒ４は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｚ４は同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｐは１〜５の整数である。）で表される繰り返し単位４と、光もしくは熱によって３次元架橋構造体を形成する機能を有する機能団を含む下記一般式（５）
【化３０】
（式中、Ｘは−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、Ｒ５は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｒ６は水素、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜２０のアルケニル基もしくは炭素数２〜２０のアルキニル基であり、Ｚ5は互いに同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｑは１〜５の整数である。）で表される繰り返し単位５とを含有するランダム共重合体Ｂの単分子膜からなる群から選択される１種以上の単分子膜であることができる。
上記一般式、（１）〜（５）において、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ４およびＲ５は、水素原子を表し、Ｒ6は互いに同一または異なってもよくメチル基または水素原子であり、Ｚ1、Ｚ2、Ｚ3、Ｚ4およびＺ5が共に−ＮＨ−であり、Ｗがアミノ基であり、ｍおよびｑが２であり、ｎおよびｒが８〜１４であることが好ましい。
【００１０】
また、光もしくは熱によって３次元架橋構造体を形成する機能を有する機能団を含むランダム共重合体Ｂの単分子膜が紫外線照射された膜であることが好ましい。単分子膜がラングミュア・ブロジェット膜であることが好ましい。また、単分子膜が被覆される基板の表面がガラス、シリコンウェーハまたはプラスチックである、ことが好ましい。
【００１１】
ランダム共重合体Ａの重量平均分子量は８０００〜５００００であることが好ましく、またランダム共重合体Ｂの重量平均分子量は８０００〜５００００であることが好ましい。また、無電解メッキ用基板の製造方法において、単分子膜が１層または２層以上被覆されていることが好ましい。また、単分子膜がラングミュア・ブロジェット法によって作成されることが好ましい。単分子膜が被覆される基板の表面がガラス、シリコンウェーハまたはプラスチックであることが好ましい。また、光もしくは熱によって３次元架橋構造体を形成する機能を有する機能団を含むランダム共重合体Ｂの単分子膜に紫外線を照射する工程を含むことができる。
【００１２】
本発明の第２の態様は、金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団に吸着した金属ナノ粒子をメッキ核として、第１の態様の無電解メッキ用基板を無電解メッキしたメッキ基板である。
このメッキ基板において、メッキ核が金ナノ粒子であり、銅がメッキされたことが好ましい。
【００１３】
本発明の第３の態様は、 金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を含む共重合体の単分子膜を被覆する工程を含む、無電解メッキ用基板の製造方法である。この単分子膜は、下記一般式（１）
【化３１】
（式中、Ｒ１は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｚ１は互いに同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｎは２〜２０の整数である。）で表される繰り返し単位１と、金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を含む下記一般式（２）
【化３２】
（式中、Ｗは活性水素を有する基であり、Ｒ２は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｚ２は同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｍは１〜５の整数である。）で表される繰り返し単位２を含有するランダム共重合体Ａの単分子膜、および、
下記一般式（３）
【化３３】
（式中、Ｒ３は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｚ３は互いに同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｒは２〜２０の整数である。）で表される繰り返し単位３と、金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を含む下記一般式（４）
【化３４】
（式中、Ｖは活性水素を有する基であり、Ｒ４は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｚ４は同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｐは１〜５の整数である。）で表される繰り返し単位４と、光もしくは熱によって３次元架橋構造体を形成する機能を有する機能団を含む下記一般式（５）
【化３５】
（式中、Ｘは−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、Ｒ５は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｒ６は水素、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜２０のアルケニル基もしくは炭素数２〜２０のアルキニル基であり、Ｚ5は互いに同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｑは１〜５の整数である。）で表される繰り返し単位５とを含有するランダム共重合体Ｂの単分子膜からなる群から選択される１種以上の単分子膜であることができる。
上記一般式、（１）〜（５）において、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ４およびＲ５は、水素原子を表し、Ｒ6は互いに同一または異なってもよくメチル基または水素原子であり、Ｚ1、Ｚ2、Ｚ3、Ｚ4およびＺ5が共に−ＮＨ−であり、Ｗがアミノ基であり、ｍおよびｑが２であり、ｎおよびｒが８〜１４であることが好ましい。
また、光もしくは熱によって３次元架橋構造体を形成する機能を有する機能団を含むランダム共重合体Ｂの単分子膜に紫外線を照射する工程を含むことが好ましい。単分子膜を２層以上被覆することが好ましい。単分子膜がラングミュア・ブロジェット法によって作成されることが好ましい。単分子膜が被覆される基板の表面がガラス、シリコンウェーハまたはプラスチックであることが好ましい。
【００１４】
ランダム共重合体Ａの重量平均分子量は８０００〜２００００であることが好ましく、またランダム共重合体Ｂの重量平均分子量は８０００〜５００００であることが好ましい。また、無電解メッキ用基板の製造方法において、単分子膜が１層または２層以上被覆されていることが好ましい。また、単分子膜がラングミュア・ブロジェット法によって作成されることが好ましい。単分子膜が被覆される基板の表面がシリコンウェーハまたはプラスチックであることが好ましい。また、光もしくは熱によって３次元架橋構造体を形成する機能を有する機能団を含むランダム共重合体Ｂの単分子膜に紫外線を照射する工程を含むことができる。
【００１５】
本発明の第４の態様は、第３の態様で製造されたメッキ用基板に、金属ナノ粒子を機能団に吸着させる工程と、金属を無電解メッキする工程を含むメッキ基板の製造方法である。
また、金属を無電解メッキする工程が、金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団に吸着した金ナノ粒子をメッキ核として無電解銅メッキによって行われることが好ましい。
また、本発明の第４の態様は、ランダム共重合体Ｂの単分子膜を複数被覆し、当該単分子膜に紫外線を照射した後に、ランダム共重合体Ａの単分子膜を被覆する工程、金ナノ粒子を機能団に吸着させる工程、および金ナノ粒子をメッキ核として無電解銅メッキによって銅をメッキする工程を含むメッキ基板の製造方法である。
【００１６】
本明細書において、「活性水素を有する基」は、たとえば、アミノ基、カルボキシル基、スルホン酸基、ヒドロキシ基、ヒドロキシフェニル基、アミド基、ヒドラジノ基、ヒドラジノカルボニル基、メルカプト基が挙げられる。
【００１７】
本明細書において、「Ｃ１〜Ｃ２０アルキル基」は、直鎖または分岐鎖のアルキル基である。「Ｃ１〜Ｃ２０アルキル基」はＣ１〜Ｃ１０アルキル基であることが好ましく、Ｃ１〜Ｃ６アルキル基であることが更に好ましい。アルキル基の例としては、制限するわけではないが、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ドデカニル等を挙げることができ、メチルが最も好ましい。
本明細書において、「Ｃ２〜Ｃ２０アルケニル基」は、直鎖または分岐鎖のアルケニル基である。「Ｃ２〜Ｃ２０アルケニル基」は、Ｃ２〜Ｃ１０アルケニル基であることが好ましく、Ｃ２〜Ｃ６アルケニル基であることが更に好ましい。アルケニル基の例としては、制限するわけではないが、ビニル、アリル、プロペニル、イソプロペニル、２−メチル−１−プロペニル、２−メチルアリル、２−ブテニル等を挙げることができる。
本明細書において、「Ｃ2〜Ｃ２０アルキニル基」は直鎖または分岐鎖のアルケニル基である。「Ｃ2〜Ｃ２０アルキニル基」は、Ｃ２〜Ｃ１０アルキニル基であることが好ましく、Ｃ２〜Ｃ６アルキニル基であることが更に好ましい。アルキニル基の例としては、制限するわけではないが、エチニル、プロピニル、ブチニル等を挙げることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の好ましい態様のメッキ用の基板とメッキ基板、およびそれらの製造方法によって、例えば、各種基板上の高平坦化処理として、膜厚がナノレベルで制御された金属ナノ粒子を吸着させることが可能な機能団を含む有機薄膜を形成させた後、メッキ核となる金属ナノ粒子を吸着、さらにこれを核とした無電解メッキを実施することによって、各種基板上へ高度に平滑化された金属薄膜を得ることができる。
本発明の好ましい態様のメッキ用の基板とメッキ基板、およびそれらの製造方法によって、例えば、各種基板上にナノオーダーの金属薄膜を形成させること、さらに当該薄膜の膜厚を任意に制御することができる。
本発明の好ましい態様のメッキ用の基板とメッキ基板、およびそれらの製造方法によって、例えば、メッキ核の吸着サイトを有機薄膜上に均一に分散させることによって、ナノレベルで均一な金属皮膜を有する無電解メッキ用基板、無電解メッキされたメッキ基板などを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
１．金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を含むランダム共重合体
本発明の金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を含むランダム共重合体は、上記一般式（１）と上記一般式（２）で表される繰り返し単位のランダム共重合体である（以下、「ランダム共重合体Ａ」ともいう）。
【００２０】
ランダム共重合体Ａは、互いに異なる２つの繰り返し単位を有する共重合体である。一般式（１）で表される繰り返し単位１の側鎖が疎水性を示す構成単位であり、一般式（２）で表される繰り返し単位２の側鎖が親水性を示す構成単位である。したがって、ランダム共重合体Ａにおいて、繰り返し単位１の割合が多くなるとランダム共重合体Ａの疎水性が強くなり、繰り返し単位２の割合が多くなると親水性が強くなる。
また、ランダム共重合体Ａの繰り返し単位２は金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を有する。たとえば、繰り返し単位２の末端にアミノ基が設けられている場合に、当該アミノ基は金属ナノ粒子を強固に吸着する。
ランダム共重合体Ａにおいて、好ましい両構成単位の割合は、繰り返し単位１のモル数ａと繰り返し単位２のモル数ｂは共に、１００ｂ／（ａ＋ｂ）が０．０１〜９９．９９の範囲であり、より好ましくは０．０３〜５０であり、さらに好ましくは、１〜２５である。
【００２１】
ランダム共重合体Ａの分子量が小さすぎても、大きすぎても、後述するＬＢ膜の成膜が困難になる。したがって、重量平均分子量で表現すると８，０００〜２０，０００の範囲が好ましく、より好ましくは１０，０００〜１００，０００である。
【００２２】
ランダム共重合体Ａは、たとえば、Ｎ―ドデシルアクリルアミド（ＤＤＡ）とＮ−アクリロキシスクシンイミド（ＳｕＯＡ）を共重合した共重合体ｐＤＤＡ−ＳｕＯＡに活性水素を有する基を導入して得られる。
具体的には、「K. Arisumi, F. Feng, T. Miyashita, and H. Ninomiya, Langmuir, 14, 5555(1998)」（非特許文献１）等に記載されている公知の方法を用いて、Ｎ―ドデシルアクリルアミド（ＤＤＡ）とＮ−アクリロキシスクシンイミド（ＳｕＯＡ）を合成し、このように合成されたＤＤＡとＳｕＯＡを精製トルエンに溶解し、その溶液中に所定量の重合開始剤を加える。その後、反応系の酸素を除去して重合を行い、共重合体ｐＤＤＡ−ＳｕＯＡを得る。得られたｐＤＤＡ−ＳｕＯＡをクロロホルムに溶解し、所定の濃度の（エチレンジオキシ）ビス（エチルアミン）ＤＡＤＯＯ／クロロホルム溶液中に滴下してランダム共重合体Ａを得ることができる。
【００２３】
２．光もしくは熱によって３次元架橋構造体を形成する機能を有する機能団を含む共重合体
本発明の光もしくは熱によって３次元架橋構造体を形成する機能を有する機能団を含むランダム共重合体は、上記一般式（３）と上記一般式（４）と上記一般式（５）で表される繰り返し単位のランダム共重合体である（以下、「ランダム共重合体Ｂ」ともいう）。
３次元架橋構造体を形成する機能を有する機能団の例として、（メタ）アクリル基、グリシジル基、オキセタニル基、アミノ基、水酸基、カルボキシル基などが挙げられる。
なお、本明細書において、「（メタ）アクリル基」はメタクリル基およびアクリル基の総称として用いる。
【００２４】
ランダム共重合体Ｂは一般式（３）で表される繰り返し単位３と、一般式（５）で表される繰り返し単位５を含み、一般式（４）で表される繰り返し単位４を任意に含む共重合体である。３つの繰り返し単位のうち繰り返し単位３が疎水性を示す構成単位であり、繰り返し単位４が親水性を有し、かつ、金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を含む構成単位である。また、繰り返し単位５は、光もしくは熱によって３次元架橋構造体を形成する機能を有する機能団を有する構成単位である。
したがって、ランダム共重合体Ｂの繰り返し単位３の割合が多くなると共重合体は疎水性の性質が強くなり、繰り返し単位４の割合が多くなると親水性の性質が強く現れる。
ランダム共重合体Ｂの繰り返し単位４は金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を有する。たとえば、繰り返し単位４の末端にアミノ基が設けられている場合に、当該アミノ基は金属ナノ粒子を高度に吸着する。
ランダム共重合体Ｂの繰り返し単位５は、光もしくは熱によって３次元架橋構造体を形成する機能を有する機能団を有し、具体的には、繰り返し単位５の末端の（メタ）アクリル基は、光もしくは熱によって、ラジカルカップリング反応が生じ、３次元架橋構造体を形成する。
【００２５】
ランダム共重合体Ｂにおいて、好ましい両構成単位の割合は、繰り返し単位３のモル数ｃと繰り返し単位４のモル数ｄと繰り返し単位５のモル数ｅは共に１００ｅ／（ｃ＋ｄ＋ｅ）が０．０１〜９９．９９の範囲となる数値であり、より好ましくは０．０３〜５０、さらに好ましくは１〜２５である。また、ランダム共重合体Ｂにおいては、繰り返し単位４の有無は任意である。すなわちｄは０でも良い。
【００２６】
ランダム共重合体Ｂは、ランダム共重合体Ａの繰り返し単位２の一部または全部に（メタ）アクリル基を導入して得られる。
ランダム共重合体Ａの繰り返し単位２に比べて、ランダム共重合体Ａと反応する（メタ）アクリル基を有する化合物が多ければ、ランダム共重合体Ａの繰り返し単位２に高い割合で（メタ）アクリル基が導入される。ランダム共重合体Ａと反応する（メタ）アクリル基を有する化合物をランダム共重合体Ａの繰り返し単位２に比べて過剰な状態にすれば、ランダム共重合体Ａの全ての繰り返し単位２に（メタ）アクリル基が導入される。
他方、前記（メタ）アクリル基を有する化合物が、ランダム共重合体Ａの繰り返し単位２に比べて少なければ、ランダム共重合体Ａの繰り返し単位２の一部はランダム共重合体Ｂの繰り返し単位４として残存し、繰り返し単位３と繰り返し単位４と繰り返し単位５の３つの繰り返し単位がランダムに共重合したランダム共重合体Ｂが得られる。
【００２７】
３−１ ＬＢ法を用いたＬＢ膜の被覆
本発明において、ランダム共重合体Ａ、ランダム共重合体Ｂまたはその両者の単分子膜を累積する基板は、たとえばシリコンウェーハ、ガリウムヒ素板、石英板、ガラス板、セラミック板、フッ化カルシウム板のような無機基板、および、ポリアミド、ポリスルホン、ポリエステル、ポリカーボネート、フッ素樹脂、ポリイミド、ポリエーテルスルホン、アセタール樹脂、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキシド等の有機基板等が挙げられる。メッキ用の基板は、これらの基板に、ランダム共重合体Ａ、ランダム共重合体Ｂまたは両者を１層以上被覆して作製される。
【００２８】
基板はそのままでも単分子膜を被覆して使用できるが、必要に応じて単分子膜の被覆前に基板表面を前処理することができる。たとえば、基板にシリコンウェーハを用いる場合には、当該シリコン基板の表面をジメチルジクロロシラン、ヘキサメチルシシラザン、オクチルトリクロロシラン等のシランカップリング剤で前処理されてから用いることが好ましい。シラン処理は疎水処理と反応性官能基処理に分けられるが、基板の材質やその後に被覆される単分子膜の材質等によって、適宜選択することができる。また、基板にプラスチックを用いる場合には、クロロホルム等の有機溶媒で洗浄する前処理がなされることが好ましい。この洗浄は超音波洗浄が好ましい。
【００２９】
前処理がなされた基板上に、ランダム共重合体Ａ、ランダム共重合体Ｂまたは両者の単分子膜を１層以上被覆して、メッキ用基板が作製される。単分子膜は、ラングミュア・ブロジェット法（ＬＢ法）を用いて次のように被覆される。なお、本明細書では、ＬＢ法を用いて形成された単分子膜を、「ラングミュア・ブロジェット膜（ＬＢ膜）」ともいう。
【００３０】
ランダム共重合体Ａまたはランダム共重合体Ｂを有機溶媒に溶解し、この溶液を水面上に必要量滴下して水面上に単分子膜を形成する。
ランダム共重合体Ａまたはランダム共重合体Ｂを溶解する有機溶媒は、該ポリマーを溶解し、かつ水面上に膜を形成した後に完全に蒸発し、膜表面に残らないものがよい。好ましい有機溶媒の例は、ハロゲン化炭化水素、芳香族化合物、脂肪族炭化水素、エステル類等である。ハロゲン化炭化水素の具体例として、クロロホルム等が挙げられる。芳香族化合物の具体例として、トルエン等が挙げられる。脂肪族炭化水素の具体例として、ヘキサン等が挙げられる。エステル類の具体例として酢酸エチル等が挙げられる。また、単分子膜作成時の溶媒蒸発速度の観点からハロゲン化炭化水素が好ましく、具体的にはクロロホルムが好適である。
【００３１】
有機溶媒を完全に蒸発させた後、この単分子膜を、フッ素樹脂加工処理されたンバーを用いて一定速度で圧縮することにより、水面上に高分子鎖が密に充填した単分子膜を得る。ランダム共重合体Ａまたはランダム共重合体Ｂを水面に展開すると、ランダム共重合体の主鎖は水面に配置され、側鎖は基板に垂直な方向に配置される傾向がある。たとえば、図１に示すように、ランダム共重合体Ａにおいては、ランダム共重合体の主鎖は水面上に配置され、疎水性を示す一般式（１）で表される繰り返し単位１の側鎖は空気中を向き、親水性を示す一般式（２）で表される繰り返し単位２の側鎖は水中を向く。
【００３２】
水面上に展開したランダム共重合体の表面圧を所定の値に保ちながら、単分子膜が基板に付着するように、前処理した基板を空気中から水中に所定の速度で降下させ、水中から空気中に所定の速度で上昇させる。これを繰り返して単分子膜を一層ずつ基板上に累積することによりＬＢ膜を得る。この際、基板を上昇させたときのみ付着するＬＢ膜を累積しても、基板を下降したときのみ付着するＬＢ膜を累積してもよい。
【００３３】
ＬＢ膜が形成されているか否かは、膜面積より算出される一分子あたりの占有面積と表面圧を測定することにより判断できる。被覆するときの膜の表面圧は、表面厚(π)−面積(Ａ)曲線において、その膜が固体凝縮膜を形成している範囲の表面圧であればよい。ただし、その圧が高すぎると膜構成分子が重なり合い、一方圧が低すぎると安定に累積できない。良好な被覆を複数回行って多層累積した累積膜を形成するためには表面圧が１０〜４０ｍＮ／ｍ、好ましくは２５〜３０ｍＮ／ｍを用いるのが好ましい。
【００３４】
上記溶媒に溶解するポリマーの濃度は０．０００１〜０．００５ｍｏｌ／Ｌが好ましく、さらに０．０１〜０．０２ｍｏｌ／Ｌが好ましい。特に、ポリマーの濃度が０．００５ｍｏｌ／Ｌ以下であれば、高分子凝集体を形成することなく、良好な単分子膜が得られるので好ましい。他方、ポリマーの濃度が０．０００１ｍｏｌ／Ｌ以上であれば、水槽の汚染を防止できる。
【００３５】
単分子膜を累積して被覆させる際、基板を上下させることにより基板の両側にＬＢ膜を累積する。この操作を繰り返すことにより、累積膜を所望の厚さにすることができる。その厚さは１〜１０００層であり、好ましくは２〜２００層、さらに好ましくは、５０〜１００層である。また、異なる組成の単分子膜を累積して被覆しても良い。
【００３６】
３−２ ＬＢ膜の基板への固定
基板上に、ＬＢ法を用いてＬＢ膜を累積して被覆する際、基板に被覆されるＬＢ膜が基板に強固に固定されることが好ましい。
【００３７】
そこで、たとえば基板がガラスの場合には、シランカップリング剤で前処理し、ガラス表面上にエポキシ基を固定し、開環させたエポキシ基と、ＬＢ膜を構成するランダム共重合体Ａの繰り返し単位２またはランダム共重合体Ｂの繰り返し単位４の活性水素を有する基とを結合させることによって、ＬＢ膜とガラス基板とを固定することができる。このような、ガラス基板にランダム共重合体ＡのＬＢ膜が固定される状態を図２に示す。この活性水素を有する基は金属ナノ粒子を吸着する機能を有する機能団でもある
【００３８】
また、基板がポリイミドの場合には、クロロホルムを用いて超音波洗浄されたポリイミド基板表面を、ランダム共重合体Ｂで被覆して紫外線等の光を照射する、またはホットプレートなどを用いてポリイミド基板表面を７０〜９０℃に加熱することにより、ランダム共重合体Ｂの繰り返し単位５が３次元架橋構造体を形成し、ランダム共重合体ＢのＬＢ膜をポリイミド基板に強固に固定することができる。
【００３９】
４．無電解金属メッキ
ＬＢ膜が被覆された基板上に無電解金属メッキ膜を形成する無電解金属膜形成工程が行われる。無電解メッキ膜としては、無電解銅メッキ膜、無電解ニッケルメッキ膜、無電解金メッキ膜が好ましく使用され、無電解銅メッキ膜が最も好ましく使用できる。無電解金属として例えば無電解銅を用いた場合には、（１）基板の前処理、（２）触媒の担持（３）水洗、（４）還元、（５）水洗、（６）無電解銅メッキ、（７）水洗の各工程をこの順に行うことによって無電解銅メッキ膜を形成することができる。
【００４０】
基板にＬＢ膜が１層以上被覆された本発明の無電解メッキ用基板の表面には、ランダム共重合体Ａまたはランダム共重合体Ｂの単分子膜が存在し、これらの単分子膜を構成するランダム共重合体Ａの繰り返し単位２、および、ランダム共重合体Ｂの繰り返し単位４の末端には活性水素を有する基がある。この活性水素を有する基は金属ナノ粒子を吸着する機能を有する機能団でもある。当該機能団としては、アミノ基、カルボキシル基、スルホン酸基、ヒドロキシ基、ヒドロキシフェニル基、アミド基、ヒドラジノ基、ヒドラジノカルボニル基、メルカプト基が挙げられ、特にアミノ基が好ましい。
このような構成を有する無電解メッキ用基板を金属ナノ粒子溶液に浸漬し、前記機能団に金属ナノ粒子（メッキ核）を吸着させる。金属ナノ粒子の中でも、金や銅のナノ粒子を用いることが好ましい。そして、これらのナノ粒子はクエン酸で覆われていることが好ましい。
【００４１】
金属ナノ粒子（メッキ核）が表面上に分散した基板をメッキ浴に浸漬することによって、基板全体に分散した金属ナノ粒子をメッキ核として、メッキ浴中に溶解した金属が基板全体にメッキされる。金属ナノ粒子を吸着する機能を有する機能団に吸着した金属ナノ粒子は、基板全体に分散しているから、当該金属ナノ粒子をメッキ核とするメッキは、基板全体に均一に行われる。
【実施例】
【００４２】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
【００４３】
［合成例１］ｐＤＤＡ−ＤＡＤＯＯの合成
ランダム共重合体ＡであるｐＤＤＡ−ＤＡＤＯＯの合成を説明する。
【００４４】
＜モノマー及びポリマーの合成＞
Ｎ−ドデシルアクリルアミド（ＤＤＡ）モノマーはクロロホルムを溶媒とし、Ｎ−ドデシルアミンとアクリル酸クロリドをトリエチルアミン存在下で、室温で８時間反応させることにより合成した（スキーム１−１）。
【化３６】
【００４５】
また、Ｎ−アクリロイルオキシスクシンイミド（ＳｕＯＡ）モノマーも同様に、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドとアクリル酸クロリドをクロロホルム溶媒、トリエチルアミン存在下で、室温で８時間反応させることにより合成した（スキーム１−２）。
【化３７】
【００４６】
次に、所定量のＤＤＡモノマーとＳｕＯＡモノマーを重合管中で精製トルエンに溶解し、濃度０．２Ｍ／Ｌの溶液に調製した。その溶液中に開始剤である２，２′−アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）をモノマーに対して０．０１当量加え、溶解した。次に反応系内の酸素を除去するため、凍結脱気を数回繰り返した後、６０℃の水浴中で１２時間重合を行った。室温で、反応物を濃縮し、約２０倍量のアセトニトリル中へ反応物を滴下し、共重合体ｐＤＤＡ−ＳｕＯＡを沈殿析出させた（スキーム１−３）。ｐＤＤＡ−ＳｕＯＡにおいて、各モノマーから誘導された２つの繰り返し単位はランダムに共重合している。すなわち合成されたｐＤＤＡ−ＳｕＯＡはランダム共重合体である。
【化３８】
【００４７】
＜高分子反応＞
側鎖末端にアミノ基を有する共重合体ｐＤＤＡ−ＤＡＤＯＯは、共重合体ｐＤＤＡ−ＳｕＯＡと２，２’−（エチレンジオキシ）ビス（エチルアミン）（ＤＡＤＯＯ）を、室温で４８時間、高分子反応を行うことにより得た（スキーム１−４）。生成する共重合体のゲル化を防ぐため、ＤＡＤＯＯの濃厚溶液に、共重合体ｐＤＤＡ−ＳｕＯＡの希薄クロロホルム溶液をゆっくり滴下した。また、ＤＡＤＯＯはスクシニル基に対して約２０当量加え、室温で２日間反応させた。なお、溶媒はクロロホルムを用いた。反応後の共重合体ｐＤＤＡ−ＤＡＤＯＯはアセトニトリルで数回再沈殿し、過剰のＤＡＤＯＯを除去した。ｐＤＤＡ−ＤＡＤＯＯを構成する２つの繰り返し単位はランダムに共重合したランダム共重合体である。
【化３９】
【００４８】
得られた共重合体ｐＤＤＡ−ＤＡＤＯＯの組成比をＮＭＲで求めたところ、ＤＡＤＯＯの含有率が１２％であった。また、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）による分子量測定から、数平均分子量３０，０００、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は約１．５であった。
【００４９】
［合成例２］ｐＤＤＡ−ＤＡＤＯＯ−Ｍの合成
ランダム共重合体ＢであるｐＤＤＡ−ＤＡＤＯＯ−Ｍの合成を説明する。
【００５０】
合成例１で合成されたｐＤＤＡ−ＤＡＤＯＯをＣＨＣｌ３に溶解し、０．１ＭのｐＤＤＡ−ＤＡＤＯＯ溶液を調整した。この０．１ＭのｐＤＤＡ−ＤＡＤＯＯ溶液を５Ｍの２−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート（ＭＯＩ，約アミノ基の２０倍等量）のＣＨＣｌ３溶液に滴下し、室温で一晩撹拌した。その後、室温で、当該溶液を減圧除去し、アセトニトリルで再沈殿を２回行い、ｐＤＤＡ−ＤＡＤＯＯ−Ｍを回収した（スキーム２）。得られた共重合体ｐＤＤＡ−ＤＡＤＯＯ−ＭをＮＭＲで調べたところ、全てのＤＡＤＯＯが反応していた。したがって、ｐＤＤＡ−ＤＡＤＯＯに含まれるアミノ基を有する繰り返し単位のすべてにメタクリル基が導入された。
【化４０】
【００５１】
［実施例１］ガラス基板を用いた銅メッキ基板
トルエンに溶解したシランカップリング剤であるエポキシシラン（ＧＴＳ）溶液（８０℃）をガラス基板７に塗布して前処理をして、基板の表面にエポキシ基を設けた。次に、ガラス基板７に、ＬＢ法を用いて、合成例１で合成したｐＤＤＡ−ＤＡＤＯＯ（疎水性の繰り返し単位のモル数と、アミノ基を有する親水性の繰り返し単位のモル数との比は、８：２）の単分子膜の多層累積５（１層）を設け、メッキ用基板を作成した。
【００５２】
このメッキ用基板に、クエン酸で覆われた金ナノ粒子（直径が約３０ｎｍ）３をｐＤＤＡ−ＤＡＤＯＯのアミノ基に静電吸着させた。その後、この基板を、以下の組成のメッキ浴（７０℃）に４０秒浸漬して無電解銅メッキを行い、金ナノ粒子をメッキ核とする銅メッキ４を施し、ガラス基板７を用いた銅メッキ基板７０を作製した（図３）
（メッキ浴の組成）
ＣｕＳＯ４； ６ｇ／Ｌ（０．０３８Ｍ）
（ＣＨ２Ｏ）ｎ： ３ｇ／Ｌ（０．１０Ｍ）
ＫＯＨ： ２７ｇ／Ｌ（０．４８Ｍ）
ＥＤＴＡ： １５ｇ／Ｌ（０．０５１Ｍ）
【００５３】
得られた銅メッキ基板のメッキ厚は約１２０ｎｍであった。また、基板上の銅メッキ被膜の体積抵抗率は約、２．８７（μΩ・ｃｍ）であった。
【００５４】
［実施例２〜５］ポリイミド基板を用いた銅メッキ基板
ポリイミド基板８の表面をクロロホルム中で超音波洗浄を行い、前処理をした。次に、ポリイミド基板８に、ＬＢ法を用いて、合成例２で合成したｐＤＤＡ−ＤＡＤＯＯ−Ｍ（疎水性の繰り返し単位のモル数と、メタクリル基を有する繰り返し単位のモル数との比は、７８：２２）の単分子膜の多層累積５［２４層（実施例２），５０層（実施例３），７４層（実施例４），１００層（実施例５）］を設け、メッキ用基板を作製した。
【００５５】
続いて、この基板にｄｅｅｐＵＶ（７０ｍＷ／ｃｍ２，２０分）を照射し、合成例１で合成したｐＤＤＡ−ＤＡＤＯＯの２層累積５を設けた。その後、金をクエン酸で覆う構成を有する金ナノ粒子３（直径が約３０ｎｍ）を静電吸着させた。その後、この基板を、以下の組成のメッキ浴（７０℃）に３０秒浸漬して無電解銅メッキを行い、金ナノ粒子をメッキ核とする銅メッキ４を施し、ポリイミド基板８を用いた銅メッキ基板８０を作製した（図４）。
【００５６】
メッキ層が剥離しにくいという観点から、実施例３〜５の銅メッキ基板（５０層，７４層，１００層）が好ましかった。すなわち、ｐＤＤＡ−ＤＡＤＯＯ−Ｍを５０〜１００層多層累積した場合に、メッキ層が最も剥離しにくかった。
【００５７】
［実施例６］ポリイミド基板を用いた銅メッキ基板
メッキ浴への浸漬時間を１０分にしたこと以外は、実施例５と同様の手順でポリイミド基板を用いた銅メッキ基板を作製した（実施例６）。この銅メッキ基板を触針段差計によってメッキ厚を測定したところ、平均メッキ厚は１．９μｍであった。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明の活用法として、例えば、高度に微細な配線が求められる高集積回路を挙げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】ランダム共重合体Ａが水面に展開する際にとりうる状態を示す模式図である。
【図２】ガラス基板にランダム共重合体ＡのＬＢ膜が固定される状態を示す模式図である。
【図３】ガラス基板を用いた銅メッキ基板
【図４】ポリイミド基板を用いた銅メッキ基板
【符号の説明】
【００６０】
１ 繰り返し単位１の側鎖
２ 繰り返し単位２の側鎖
３ 金ナノ粒子
４ 銅メッキ
５ ｐＤＤＡ−ＤＡＤＯＯの単分子膜の多層累積
６ ｐＤＤＡ−ＤＡＤＯＯ−Ｍの単分子膜の多層累積
７ ガラス基板
７０ ガラス基板を用いた銅メッキ基板
８ ポリイミド基板
８０ ポリイミド基板を用いた銅メッキ基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無電解メッキ用基板、無電解メッキされたメッキ基板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板上に微細配線を作成するようなプリント配線板の場合には、プリント配線板の両面を導通させるビアホールの形成が不可欠である。そのため、その様なプリント配線板は通常、レーザーによるビアホール形成工程、デスミヤ工程、触媒付与工程、無電解銅メッキを施す工程等を経て回路形成が行われる。さらに、回路形成はエッチングによるサブトラクティブ法により行われる場合や、セミアディティブ法、アディティブ法により行われる場合もある。したがって、上記の様な微細配線を形成したプリント配線板において、配線回路と高分子フィルムとの間の接着性はこれらのプロセスに耐える必要がある。
【０００３】
スパッタリングや蒸着などの乾式法により形成した金属薄膜とポリイミド樹脂との接着力の向上の試みとしてはいくつかの方法が検討されている［たとえば、特開２００２−１１３８１２号公報（特許文献１）］。一方、金属箔とポリイミド樹脂との強固な接着を実現する方法として、銅金属箔の表面をあらかじめ表面処理しておく方法が報告されている［たとえば、特開２００２−２０８７６８号公報（特許文献２）］。非特許文献１には、例えば、銅箔表面をポリベンツイミダゾール溶液及び４−アミノフェニルジスルフィド溶液で順次処理した後、ポリイミド樹脂の前駆体であるポリアミック酸の皮膜を形成し、これを加熱してポリイミド樹脂とする事により銅箔とポリイミド樹脂の間に強固な接着が実現できる事が開示されている。
【０００４】
これに対して、プリント配線板に用いられるウエットプロセス、すなわち無電解メッキ膜を樹脂材料に直接形成する方法として、エポキシ系樹脂表面の粗化表面に無電解メッキを形成させる方法が開示されている［たとえば、特開２０００−１９８９０７号公報（特許文献３）］。また、ポリイミド樹脂に無電解メッキ膜を形成する方法として、苛性アルカリを含む溶液に１級アミノ基を有する有機ジスルフィド化合物、および／または１級アミノ基を有する有機チオール化合物を含む溶液で処理する方法が開示されている。
【０００５】
多数の薄膜を集積して形成させて得られる超ＬＳＩなどに代表される電子デバイス分野において、集積回路デバイスの微細化に伴って、構成している薄膜の厚みが極めて小さくなってきている。無電解メッキ法を利用した微細配線技術分野においても、ナノレベルの超薄膜からなる微小回路を形成させることの重要性が高まってきている。しかしながら基板表面に無電解メッキ膜を形成させる場合、粗化処理層（スクラッチ層）の影響が無視できるレベルの膜厚が必要となる。スクラッチ層は、メッキ膜と基材との界面における密着性を向上させるために重要な層であるが、ナノレベルの金属薄膜を形成させた場合、数ミクロンオーダーであるスクラッチ層の山と谷が金属ナノ薄膜の導通の妨げとなるなどの問題点を有する。したがって、スクラッチ層としての機能を持たせつつも、ナノレベルの膜厚を有し、且つ均質な金属薄膜を各種基板表面に形成させるためには、スクラッチ層表面の高平坦化処理が重要である。
しかしながら、従来の方法では、ナノレベルでの高平坦化処理に対する適当な方法が無いので、ナノレベルで均質な金属皮膜を得ることは困難であった。
【０００６】
他方、ガラス基板上に活性水素を有する基を含む有機高分子の単分子膜を形成させた液晶配向膜が知られていた［たとえば、特開２００４−１０１７８２号公報（特許文献４）］。しかし、このような構成を有するガラス基板に金属をメッキすることは全く知られていなかった。
【特許文献１】特開２００２−１１３８１２号公報
【特許文献２】特開２００２−２０８７６８号公報
【特許文献３】特開２０００−１９８９０７号公報
【特許文献４】特開２００４−１０１７８２号公報
【非特許文献１】K. Arisumi, F. Feng, T. Miyashita, and H. Ninomiya, Langmuir, 14, 5555(1998)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、例えば、各種基板上の高平坦化処理として、膜厚がナノレベルで制御された金属ナノ粒子を吸着させることが可能な機能団を含む有機薄膜を形成させた後、メッキ核となる金属ナノ粒子を吸着、さらにこれを核とした無電解メッキを実施することによって、各種基板上へ高度に平滑化された金属薄膜を得ることを目的とする。
また、本発明は、例えば、各種基板上にナノオーダーの金属薄膜を形成させること、さらに当該薄膜の膜厚を任意に制御することを目的とする。
さらに、本発明は、例えば、メッキ核の吸着サイトを有機薄膜上に均一に分散させることによって、ナノレベルで均一な金属皮膜を有する無電解メッキ用基板、無電解メッキされたメッキ基板などを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、所定の機能団を有する単分子膜が被覆された無電解メッキ用の基板、および無電解メッキされた基板等に関する本発明を完成するに至った。
【０００９】
本発明の第１の態様は、金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を含む共重合体の単分子膜が１層以上被覆された無電解メッキ用の基板である。この単分子膜は、下記一般式（１）
【化２６】
（式中、Ｒ１は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｚ１は互いに同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｎは２〜２０の整数である。）で表される繰り返し単位１と、金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を含む下記一般式（２）
【化２７】
（式中、Ｗは活性水素を有する基であり、Ｒ２は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｚ２は同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｍは１〜５の整数である。）で表される繰り返し単位２を含有するランダム共重合体Ａの単分子膜、および、
下記一般式（３）
【化２８】
（式中、Ｒ３は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｚ３は互いに同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｒは２〜２０の整数である。）で表される繰り返し単位３と、金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を含む下記一般式（４）
【化２９】
（式中、Ｖは活性水素を有する基であり、Ｒ４は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｚ４は同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｐは１〜５の整数である。）で表される繰り返し単位４と、光もしくは熱によって３次元架橋構造体を形成する機能を有する機能団を含む下記一般式（５）
【化３０】
（式中、Ｘは−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、Ｒ５は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｒ６は水素、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜２０のアルケニル基もしくは炭素数２〜２０のアルキニル基であり、Ｚ5は互いに同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｑは１〜５の整数である。）で表される繰り返し単位５とを含有するランダム共重合体Ｂの単分子膜からなる群から選択される１種以上の単分子膜であることができる。
上記一般式、（１）〜（５）において、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ４およびＲ５は、水素原子を表し、Ｒ6は互いに同一または異なってもよくメチル基または水素原子であり、Ｚ1、Ｚ2、Ｚ3、Ｚ4およびＺ5が共に−ＮＨ−であり、Ｗがアミノ基であり、ｍおよびｑが２であり、ｎおよびｒが８〜１４であることが好ましい。
【００１０】
また、光もしくは熱によって３次元架橋構造体を形成する機能を有する機能団を含むランダム共重合体Ｂの単分子膜が紫外線照射された膜であることが好ましい。単分子膜がラングミュア・ブロジェット膜であることが好ましい。また、単分子膜が被覆される基板の表面がガラス、シリコンウェーハまたはプラスチックである、ことが好ましい。
【００１１】
ランダム共重合体Ａの重量平均分子量は８０００〜５００００であることが好ましく、またランダム共重合体Ｂの重量平均分子量は８０００〜５００００であることが好ましい。また、無電解メッキ用基板の製造方法において、単分子膜が１層または２層以上被覆されていることが好ましい。また、単分子膜がラングミュア・ブロジェット法によって作成されることが好ましい。単分子膜が被覆される基板の表面がガラス、シリコンウェーハまたはプラスチックであることが好ましい。また、光もしくは熱によって３次元架橋構造体を形成する機能を有する機能団を含むランダム共重合体Ｂの単分子膜に紫外線を照射する工程を含むことができる。
【００１２】
本発明の第２の態様は、金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団に吸着した金属ナノ粒子をメッキ核として、第１の態様の無電解メッキ用基板を無電解メッキしたメッキ基板である。
このメッキ基板において、メッキ核が金ナノ粒子であり、銅がメッキされたことが好ましい。
【００１３】
本発明の第３の態様は、 金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を含む共重合体の単分子膜を被覆する工程を含む、無電解メッキ用基板の製造方法である。この単分子膜は、下記一般式（１）
【化３１】
（式中、Ｒ１は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｚ１は互いに同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｎは２〜２０の整数である。）で表される繰り返し単位１と、金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を含む下記一般式（２）
【化３２】
（式中、Ｗは活性水素を有する基であり、Ｒ２は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｚ２は同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｍは１〜５の整数である。）で表される繰り返し単位２を含有するランダム共重合体Ａの単分子膜、および、
下記一般式（３）
【化３３】
（式中、Ｒ３は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｚ３は互いに同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｒは２〜２０の整数である。）で表される繰り返し単位３と、金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を含む下記一般式（４）
【化３４】
（式中、Ｖは活性水素を有する基であり、Ｒ４は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｚ４は同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｐは１〜５の整数である。）で表される繰り返し単位４と、光もしくは熱によって３次元架橋構造体を形成する機能を有する機能団を含む下記一般式（５）
【化３５】
（式中、Ｘは−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、Ｒ５は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｒ６は水素、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜２０のアルケニル基もしくは炭素数２〜２０のアルキニル基であり、Ｚ5は互いに同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｑは１〜５の整数である。）で表される繰り返し単位５とを含有するランダム共重合体Ｂの単分子膜からなる群から選択される１種以上の単分子膜であることができる。
上記一般式、（１）〜（５）において、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ４およびＲ５は、水素原子を表し、Ｒ6は互いに同一または異なってもよくメチル基または水素原子であり、Ｚ1、Ｚ2、Ｚ3、Ｚ4およびＺ5が共に−ＮＨ−であり、Ｗがアミノ基であり、ｍおよびｑが２であり、ｎおよびｒが８〜１４であることが好ましい。
また、光もしくは熱によって３次元架橋構造体を形成する機能を有する機能団を含むランダム共重合体Ｂの単分子膜に紫外線を照射する工程を含むことが好ましい。単分子膜を２層以上被覆することが好ましい。単分子膜がラングミュア・ブロジェット法によって作成されることが好ましい。単分子膜が被覆される基板の表面がガラス、シリコンウェーハまたはプラスチックであることが好ましい。
【００１４】
ランダム共重合体Ａの重量平均分子量は８０００〜２００００であることが好ましく、またランダム共重合体Ｂの重量平均分子量は８０００〜５００００であることが好ましい。また、無電解メッキ用基板の製造方法において、単分子膜が１層または２層以上被覆されていることが好ましい。また、単分子膜がラングミュア・ブロジェット法によって作成されることが好ましい。単分子膜が被覆される基板の表面がシリコンウェーハまたはプラスチックであることが好ましい。また、光もしくは熱によって３次元架橋構造体を形成する機能を有する機能団を含むランダム共重合体Ｂの単分子膜に紫外線を照射する工程を含むことができる。
【００１５】
本発明の第４の態様は、第３の態様で製造されたメッキ用基板に、金属ナノ粒子を機能団に吸着させる工程と、金属を無電解メッキする工程を含むメッキ基板の製造方法である。
また、金属を無電解メッキする工程が、金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団に吸着した金ナノ粒子をメッキ核として無電解銅メッキによって行われることが好ましい。
また、本発明の第４の態様は、ランダム共重合体Ｂの単分子膜を複数被覆し、当該単分子膜に紫外線を照射した後に、ランダム共重合体Ａの単分子膜を被覆する工程、金ナノ粒子を機能団に吸着させる工程、および金ナノ粒子をメッキ核として無電解銅メッキによって銅をメッキする工程を含むメッキ基板の製造方法である。
【００１６】
本明細書において、「活性水素を有する基」は、たとえば、アミノ基、カルボキシル基、スルホン酸基、ヒドロキシ基、ヒドロキシフェニル基、アミド基、ヒドラジノ基、ヒドラジノカルボニル基、メルカプト基が挙げられる。
【００１７】
本明細書において、「Ｃ１〜Ｃ２０アルキル基」は、直鎖または分岐鎖のアルキル基である。「Ｃ１〜Ｃ２０アルキル基」はＣ１〜Ｃ１０アルキル基であることが好ましく、Ｃ１〜Ｃ６アルキル基であることが更に好ましい。アルキル基の例としては、制限するわけではないが、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ドデカニル等を挙げることができ、メチルが最も好ましい。
本明細書において、「Ｃ２〜Ｃ２０アルケニル基」は、直鎖または分岐鎖のアルケニル基である。「Ｃ２〜Ｃ２０アルケニル基」は、Ｃ２〜Ｃ１０アルケニル基であることが好ましく、Ｃ２〜Ｃ６アルケニル基であることが更に好ましい。アルケニル基の例としては、制限するわけではないが、ビニル、アリル、プロペニル、イソプロペニル、２−メチル−１−プロペニル、２−メチルアリル、２−ブテニル等を挙げることができる。
本明細書において、「Ｃ2〜Ｃ２０アルキニル基」は直鎖または分岐鎖のアルケニル基である。「Ｃ2〜Ｃ２０アルキニル基」は、Ｃ２〜Ｃ１０アルキニル基であることが好ましく、Ｃ２〜Ｃ６アルキニル基であることが更に好ましい。アルキニル基の例としては、制限するわけではないが、エチニル、プロピニル、ブチニル等を挙げることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の好ましい態様のメッキ用の基板とメッキ基板、およびそれらの製造方法によって、例えば、各種基板上の高平坦化処理として、膜厚がナノレベルで制御された金属ナノ粒子を吸着させることが可能な機能団を含む有機薄膜を形成させた後、メッキ核となる金属ナノ粒子を吸着、さらにこれを核とした無電解メッキを実施することによって、各種基板上へ高度に平滑化された金属薄膜を得ることができる。
本発明の好ましい態様のメッキ用の基板とメッキ基板、およびそれらの製造方法によって、例えば、各種基板上にナノオーダーの金属薄膜を形成させること、さらに当該薄膜の膜厚を任意に制御することができる。
本発明の好ましい態様のメッキ用の基板とメッキ基板、およびそれらの製造方法によって、例えば、メッキ核の吸着サイトを有機薄膜上に均一に分散させることによって、ナノレベルで均一な金属皮膜を有する無電解メッキ用基板、無電解メッキされたメッキ基板などを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
１．金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を含むランダム共重合体
本発明の金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を含むランダム共重合体は、上記一般式（１）と上記一般式（２）で表される繰り返し単位のランダム共重合体である（以下、「ランダム共重合体Ａ」ともいう）。
【００２０】
ランダム共重合体Ａは、互いに異なる２つの繰り返し単位を有する共重合体である。一般式（１）で表される繰り返し単位１の側鎖が疎水性を示す構成単位であり、一般式（２）で表される繰り返し単位２の側鎖が親水性を示す構成単位である。したがって、ランダム共重合体Ａにおいて、繰り返し単位１の割合が多くなるとランダム共重合体Ａの疎水性が強くなり、繰り返し単位２の割合が多くなると親水性が強くなる。
また、ランダム共重合体Ａの繰り返し単位２は金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を有する。たとえば、繰り返し単位２の末端にアミノ基が設けられている場合に、当該アミノ基は金属ナノ粒子を強固に吸着する。
ランダム共重合体Ａにおいて、好ましい両構成単位の割合は、繰り返し単位１のモル数ａと繰り返し単位２のモル数ｂは共に、１００ｂ／（ａ＋ｂ）が０．０１〜９９．９９の範囲であり、より好ましくは０．０３〜５０であり、さらに好ましくは、１〜２５である。
【００２１】
ランダム共重合体Ａの分子量が小さすぎても、大きすぎても、後述するＬＢ膜の成膜が困難になる。したがって、重量平均分子量で表現すると８，０００〜２０，０００の範囲が好ましく、より好ましくは１０，０００〜１００，０００である。
【００２２】
ランダム共重合体Ａは、たとえば、Ｎ―ドデシルアクリルアミド（ＤＤＡ）とＮ−アクリロキシスクシンイミド（ＳｕＯＡ）を共重合した共重合体ｐＤＤＡ−ＳｕＯＡに活性水素を有する基を導入して得られる。
具体的には、「K. Arisumi, F. Feng, T. Miyashita, and H. Ninomiya, Langmuir, 14, 5555(1998)」（非特許文献１）等に記載されている公知の方法を用いて、Ｎ―ドデシルアクリルアミド（ＤＤＡ）とＮ−アクリロキシスクシンイミド（ＳｕＯＡ）を合成し、このように合成されたＤＤＡとＳｕＯＡを精製トルエンに溶解し、その溶液中に所定量の重合開始剤を加える。その後、反応系の酸素を除去して重合を行い、共重合体ｐＤＤＡ−ＳｕＯＡを得る。得られたｐＤＤＡ−ＳｕＯＡをクロロホルムに溶解し、所定の濃度の（エチレンジオキシ）ビス（エチルアミン）ＤＡＤＯＯ／クロロホルム溶液中に滴下してランダム共重合体Ａを得ることができる。
【００２３】
２．光もしくは熱によって３次元架橋構造体を形成する機能を有する機能団を含む共重合体
本発明の光もしくは熱によって３次元架橋構造体を形成する機能を有する機能団を含むランダム共重合体は、上記一般式（３）と上記一般式（４）と上記一般式（５）で表される繰り返し単位のランダム共重合体である（以下、「ランダム共重合体Ｂ」ともいう）。
３次元架橋構造体を形成する機能を有する機能団の例として、（メタ）アクリル基、グリシジル基、オキセタニル基、アミノ基、水酸基、カルボキシル基などが挙げられる。
なお、本明細書において、「（メタ）アクリル基」はメタクリル基およびアクリル基の総称として用いる。
【００２４】
ランダム共重合体Ｂは一般式（３）で表される繰り返し単位３と、一般式（５）で表される繰り返し単位５を含み、一般式（４）で表される繰り返し単位４を任意に含む共重合体である。３つの繰り返し単位のうち繰り返し単位３が疎水性を示す構成単位であり、繰り返し単位４が親水性を有し、かつ、金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を含む構成単位である。また、繰り返し単位５は、光もしくは熱によって３次元架橋構造体を形成する機能を有する機能団を有する構成単位である。
したがって、ランダム共重合体Ｂの繰り返し単位３の割合が多くなると共重合体は疎水性の性質が強くなり、繰り返し単位４の割合が多くなると親水性の性質が強く現れる。
ランダム共重合体Ｂの繰り返し単位４は金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を有する。たとえば、繰り返し単位４の末端にアミノ基が設けられている場合に、当該アミノ基は金属ナノ粒子を高度に吸着する。
ランダム共重合体Ｂの繰り返し単位５は、光もしくは熱によって３次元架橋構造体を形成する機能を有する機能団を有し、具体的には、繰り返し単位５の末端の（メタ）アクリル基は、光もしくは熱によって、ラジカルカップリング反応が生じ、３次元架橋構造体を形成する。
【００２５】
ランダム共重合体Ｂにおいて、好ましい両構成単位の割合は、繰り返し単位３のモル数ｃと繰り返し単位４のモル数ｄと繰り返し単位５のモル数ｅは共に１００ｅ／（ｃ＋ｄ＋ｅ）が０．０１〜９９．９９の範囲となる数値であり、より好ましくは０．０３〜５０、さらに好ましくは１〜２５である。また、ランダム共重合体Ｂにおいては、繰り返し単位４の有無は任意である。すなわちｄは０でも良い。
【００２６】
ランダム共重合体Ｂは、ランダム共重合体Ａの繰り返し単位２の一部または全部に（メタ）アクリル基を導入して得られる。
ランダム共重合体Ａの繰り返し単位２に比べて、ランダム共重合体Ａと反応する（メタ）アクリル基を有する化合物が多ければ、ランダム共重合体Ａの繰り返し単位２に高い割合で（メタ）アクリル基が導入される。ランダム共重合体Ａと反応する（メタ）アクリル基を有する化合物をランダム共重合体Ａの繰り返し単位２に比べて過剰な状態にすれば、ランダム共重合体Ａの全ての繰り返し単位２に（メタ）アクリル基が導入される。
他方、前記（メタ）アクリル基を有する化合物が、ランダム共重合体Ａの繰り返し単位２に比べて少なければ、ランダム共重合体Ａの繰り返し単位２の一部はランダム共重合体Ｂの繰り返し単位４として残存し、繰り返し単位３と繰り返し単位４と繰り返し単位５の３つの繰り返し単位がランダムに共重合したランダム共重合体Ｂが得られる。
【００２７】
３−１ ＬＢ法を用いたＬＢ膜の被覆
本発明において、ランダム共重合体Ａ、ランダム共重合体Ｂまたはその両者の単分子膜を累積する基板は、たとえばシリコンウェーハ、ガリウムヒ素板、石英板、ガラス板、セラミック板、フッ化カルシウム板のような無機基板、および、ポリアミド、ポリスルホン、ポリエステル、ポリカーボネート、フッ素樹脂、ポリイミド、ポリエーテルスルホン、アセタール樹脂、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキシド等の有機基板等が挙げられる。メッキ用の基板は、これらの基板に、ランダム共重合体Ａ、ランダム共重合体Ｂまたは両者を１層以上被覆して作製される。
【００２８】
基板はそのままでも単分子膜を被覆して使用できるが、必要に応じて単分子膜の被覆前に基板表面を前処理することができる。たとえば、基板にシリコンウェーハを用いる場合には、当該シリコン基板の表面をジメチルジクロロシラン、ヘキサメチルシシラザン、オクチルトリクロロシラン等のシランカップリング剤で前処理されてから用いることが好ましい。シラン処理は疎水処理と反応性官能基処理に分けられるが、基板の材質やその後に被覆される単分子膜の材質等によって、適宜選択することができる。また、基板にプラスチックを用いる場合には、クロロホルム等の有機溶媒で洗浄する前処理がなされることが好ましい。この洗浄は超音波洗浄が好ましい。
【００２９】
前処理がなされた基板上に、ランダム共重合体Ａ、ランダム共重合体Ｂまたは両者の単分子膜を１層以上被覆して、メッキ用基板が作製される。単分子膜は、ラングミュア・ブロジェット法（ＬＢ法）を用いて次のように被覆される。なお、本明細書では、ＬＢ法を用いて形成された単分子膜を、「ラングミュア・ブロジェット膜（ＬＢ膜）」ともいう。
【００３０】
ランダム共重合体Ａまたはランダム共重合体Ｂを有機溶媒に溶解し、この溶液を水面上に必要量滴下して水面上に単分子膜を形成する。
ランダム共重合体Ａまたはランダム共重合体Ｂを溶解する有機溶媒は、該ポリマーを溶解し、かつ水面上に膜を形成した後に完全に蒸発し、膜表面に残らないものがよい。好ましい有機溶媒の例は、ハロゲン化炭化水素、芳香族化合物、脂肪族炭化水素、エステル類等である。ハロゲン化炭化水素の具体例として、クロロホルム等が挙げられる。芳香族化合物の具体例として、トルエン等が挙げられる。脂肪族炭化水素の具体例として、ヘキサン等が挙げられる。エステル類の具体例として酢酸エチル等が挙げられる。また、単分子膜作成時の溶媒蒸発速度の観点からハロゲン化炭化水素が好ましく、具体的にはクロロホルムが好適である。
【００３１】
有機溶媒を完全に蒸発させた後、この単分子膜を、フッ素樹脂加工処理されたンバーを用いて一定速度で圧縮することにより、水面上に高分子鎖が密に充填した単分子膜を得る。ランダム共重合体Ａまたはランダム共重合体Ｂを水面に展開すると、ランダム共重合体の主鎖は水面に配置され、側鎖は基板に垂直な方向に配置される傾向がある。たとえば、図１に示すように、ランダム共重合体Ａにおいては、ランダム共重合体の主鎖は水面上に配置され、疎水性を示す一般式（１）で表される繰り返し単位１の側鎖は空気中を向き、親水性を示す一般式（２）で表される繰り返し単位２の側鎖は水中を向く。
【００３２】
水面上に展開したランダム共重合体の表面圧を所定の値に保ちながら、単分子膜が基板に付着するように、前処理した基板を空気中から水中に所定の速度で降下させ、水中から空気中に所定の速度で上昇させる。これを繰り返して単分子膜を一層ずつ基板上に累積することによりＬＢ膜を得る。この際、基板を上昇させたときのみ付着するＬＢ膜を累積しても、基板を下降したときのみ付着するＬＢ膜を累積してもよい。
【００３３】
ＬＢ膜が形成されているか否かは、膜面積より算出される一分子あたりの占有面積と表面圧を測定することにより判断できる。被覆するときの膜の表面圧は、表面厚(π)−面積(Ａ)曲線において、その膜が固体凝縮膜を形成している範囲の表面圧であればよい。ただし、その圧が高すぎると膜構成分子が重なり合い、一方圧が低すぎると安定に累積できない。良好な被覆を複数回行って多層累積した累積膜を形成するためには表面圧が１０〜４０ｍＮ／ｍ、好ましくは２５〜３０ｍＮ／ｍを用いるのが好ましい。
【００３４】
上記溶媒に溶解するポリマーの濃度は０．０００１〜０．００５ｍｏｌ／Ｌが好ましく、さらに０．０１〜０．０２ｍｏｌ／Ｌが好ましい。特に、ポリマーの濃度が０．００５ｍｏｌ／Ｌ以下であれば、高分子凝集体を形成することなく、良好な単分子膜が得られるので好ましい。他方、ポリマーの濃度が０．０００１ｍｏｌ／Ｌ以上であれば、水槽の汚染を防止できる。
【００３５】
単分子膜を累積して被覆させる際、基板を上下させることにより基板の両側にＬＢ膜を累積する。この操作を繰り返すことにより、累積膜を所望の厚さにすることができる。その厚さは１〜１０００層であり、好ましくは２〜２００層、さらに好ましくは、５０〜１００層である。また、異なる組成の単分子膜を累積して被覆しても良い。
【００３６】
３−２ ＬＢ膜の基板への固定
基板上に、ＬＢ法を用いてＬＢ膜を累積して被覆する際、基板に被覆されるＬＢ膜が基板に強固に固定されることが好ましい。
【００３７】
そこで、たとえば基板がガラスの場合には、シランカップリング剤で前処理し、ガラス表面上にエポキシ基を固定し、開環させたエポキシ基と、ＬＢ膜を構成するランダム共重合体Ａの繰り返し単位２またはランダム共重合体Ｂの繰り返し単位４の活性水素を有する基とを結合させることによって、ＬＢ膜とガラス基板とを固定することができる。このような、ガラス基板にランダム共重合体ＡのＬＢ膜が固定される状態を図２に示す。この活性水素を有する基は金属ナノ粒子を吸着する機能を有する機能団でもある
【００３８】
また、基板がポリイミドの場合には、クロロホルムを用いて超音波洗浄されたポリイミド基板表面を、ランダム共重合体Ｂで被覆して紫外線等の光を照射する、またはホットプレートなどを用いてポリイミド基板表面を７０〜９０℃に加熱することにより、ランダム共重合体Ｂの繰り返し単位５が３次元架橋構造体を形成し、ランダム共重合体ＢのＬＢ膜をポリイミド基板に強固に固定することができる。
【００３９】
４．無電解金属メッキ
ＬＢ膜が被覆された基板上に無電解金属メッキ膜を形成する無電解金属膜形成工程が行われる。無電解メッキ膜としては、無電解銅メッキ膜、無電解ニッケルメッキ膜、無電解金メッキ膜が好ましく使用され、無電解銅メッキ膜が最も好ましく使用できる。無電解金属として例えば無電解銅を用いた場合には、（１）基板の前処理、（２）触媒の担持（３）水洗、（４）還元、（５）水洗、（６）無電解銅メッキ、（７）水洗の各工程をこの順に行うことによって無電解銅メッキ膜を形成することができる。
【００４０】
基板にＬＢ膜が１層以上被覆された本発明の無電解メッキ用基板の表面には、ランダム共重合体Ａまたはランダム共重合体Ｂの単分子膜が存在し、これらの単分子膜を構成するランダム共重合体Ａの繰り返し単位２、および、ランダム共重合体Ｂの繰り返し単位４の末端には活性水素を有する基がある。この活性水素を有する基は金属ナノ粒子を吸着する機能を有する機能団でもある。当該機能団としては、アミノ基、カルボキシル基、スルホン酸基、ヒドロキシ基、ヒドロキシフェニル基、アミド基、ヒドラジノ基、ヒドラジノカルボニル基、メルカプト基が挙げられ、特にアミノ基が好ましい。
このような構成を有する無電解メッキ用基板を金属ナノ粒子溶液に浸漬し、前記機能団に金属ナノ粒子（メッキ核）を吸着させる。金属ナノ粒子の中でも、金や銅のナノ粒子を用いることが好ましい。そして、これらのナノ粒子はクエン酸で覆われていることが好ましい。
【００４１】
金属ナノ粒子（メッキ核）が表面上に分散した基板をメッキ浴に浸漬することによって、基板全体に分散した金属ナノ粒子をメッキ核として、メッキ浴中に溶解した金属が基板全体にメッキされる。金属ナノ粒子を吸着する機能を有する機能団に吸着した金属ナノ粒子は、基板全体に分散しているから、当該金属ナノ粒子をメッキ核とするメッキは、基板全体に均一に行われる。
【実施例】
【００４２】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
【００４３】
［合成例１］ｐＤＤＡ−ＤＡＤＯＯの合成
ランダム共重合体ＡであるｐＤＤＡ−ＤＡＤＯＯの合成を説明する。
【００４４】
＜モノマー及びポリマーの合成＞
Ｎ−ドデシルアクリルアミド（ＤＤＡ）モノマーはクロロホルムを溶媒とし、Ｎ−ドデシルアミンとアクリル酸クロリドをトリエチルアミン存在下で、室温で８時間反応させることにより合成した（スキーム１−１）。
【化３６】
【００４５】
また、Ｎ−アクリロイルオキシスクシンイミド（ＳｕＯＡ）モノマーも同様に、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドとアクリル酸クロリドをクロロホルム溶媒、トリエチルアミン存在下で、室温で８時間反応させることにより合成した（スキーム１−２）。
【化３７】
【００４６】
次に、所定量のＤＤＡモノマーとＳｕＯＡモノマーを重合管中で精製トルエンに溶解し、濃度０．２Ｍ／Ｌの溶液に調製した。その溶液中に開始剤である２，２′−アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）をモノマーに対して０．０１当量加え、溶解した。次に反応系内の酸素を除去するため、凍結脱気を数回繰り返した後、６０℃の水浴中で１２時間重合を行った。室温で、反応物を濃縮し、約２０倍量のアセトニトリル中へ反応物を滴下し、共重合体ｐＤＤＡ−ＳｕＯＡを沈殿析出させた（スキーム１−３）。ｐＤＤＡ−ＳｕＯＡにおいて、各モノマーから誘導された２つの繰り返し単位はランダムに共重合している。すなわち合成されたｐＤＤＡ−ＳｕＯＡはランダム共重合体である。
【化３８】
【００４７】
＜高分子反応＞
側鎖末端にアミノ基を有する共重合体ｐＤＤＡ−ＤＡＤＯＯは、共重合体ｐＤＤＡ−ＳｕＯＡと２，２’−（エチレンジオキシ）ビス（エチルアミン）（ＤＡＤＯＯ）を、室温で４８時間、高分子反応を行うことにより得た（スキーム１−４）。生成する共重合体のゲル化を防ぐため、ＤＡＤＯＯの濃厚溶液に、共重合体ｐＤＤＡ−ＳｕＯＡの希薄クロロホルム溶液をゆっくり滴下した。また、ＤＡＤＯＯはスクシニル基に対して約２０当量加え、室温で２日間反応させた。なお、溶媒はクロロホルムを用いた。反応後の共重合体ｐＤＤＡ−ＤＡＤＯＯはアセトニトリルで数回再沈殿し、過剰のＤＡＤＯＯを除去した。ｐＤＤＡ−ＤＡＤＯＯを構成する２つの繰り返し単位はランダムに共重合したランダム共重合体である。
【化３９】
【００４８】
得られた共重合体ｐＤＤＡ−ＤＡＤＯＯの組成比をＮＭＲで求めたところ、ＤＡＤＯＯの含有率が１２％であった。また、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）による分子量測定から、数平均分子量３０，０００、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は約１．５であった。
【００４９】
［合成例２］ｐＤＤＡ−ＤＡＤＯＯ−Ｍの合成
ランダム共重合体ＢであるｐＤＤＡ−ＤＡＤＯＯ−Ｍの合成を説明する。
【００５０】
合成例１で合成されたｐＤＤＡ−ＤＡＤＯＯをＣＨＣｌ３に溶解し、０．１ＭのｐＤＤＡ−ＤＡＤＯＯ溶液を調整した。この０．１ＭのｐＤＤＡ−ＤＡＤＯＯ溶液を５Ｍの２−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート（ＭＯＩ，約アミノ基の２０倍等量）のＣＨＣｌ３溶液に滴下し、室温で一晩撹拌した。その後、室温で、当該溶液を減圧除去し、アセトニトリルで再沈殿を２回行い、ｐＤＤＡ−ＤＡＤＯＯ−Ｍを回収した（スキーム２）。得られた共重合体ｐＤＤＡ−ＤＡＤＯＯ−ＭをＮＭＲで調べたところ、全てのＤＡＤＯＯが反応していた。したがって、ｐＤＤＡ−ＤＡＤＯＯに含まれるアミノ基を有する繰り返し単位のすべてにメタクリル基が導入された。
【化４０】
【００５１】
［実施例１］ガラス基板を用いた銅メッキ基板
トルエンに溶解したシランカップリング剤であるエポキシシラン（ＧＴＳ）溶液（８０℃）をガラス基板７に塗布して前処理をして、基板の表面にエポキシ基を設けた。次に、ガラス基板７に、ＬＢ法を用いて、合成例１で合成したｐＤＤＡ−ＤＡＤＯＯ（疎水性の繰り返し単位のモル数と、アミノ基を有する親水性の繰り返し単位のモル数との比は、８：２）の単分子膜の多層累積５（１層）を設け、メッキ用基板を作成した。
【００５２】
このメッキ用基板に、クエン酸で覆われた金ナノ粒子（直径が約３０ｎｍ）３をｐＤＤＡ−ＤＡＤＯＯのアミノ基に静電吸着させた。その後、この基板を、以下の組成のメッキ浴（７０℃）に４０秒浸漬して無電解銅メッキを行い、金ナノ粒子をメッキ核とする銅メッキ４を施し、ガラス基板７を用いた銅メッキ基板７０を作製した（図３）
（メッキ浴の組成）
ＣｕＳＯ４； ６ｇ／Ｌ（０．０３８Ｍ）
（ＣＨ２Ｏ）ｎ： ３ｇ／Ｌ（０．１０Ｍ）
ＫＯＨ： ２７ｇ／Ｌ（０．４８Ｍ）
ＥＤＴＡ： １５ｇ／Ｌ（０．０５１Ｍ）
【００５３】
得られた銅メッキ基板のメッキ厚は約１２０ｎｍであった。また、基板上の銅メッキ被膜の体積抵抗率は約、２．８７（μΩ・ｃｍ）であった。
【００５４】
［実施例２〜５］ポリイミド基板を用いた銅メッキ基板
ポリイミド基板８の表面をクロロホルム中で超音波洗浄を行い、前処理をした。次に、ポリイミド基板８に、ＬＢ法を用いて、合成例２で合成したｐＤＤＡ−ＤＡＤＯＯ−Ｍ（疎水性の繰り返し単位のモル数と、メタクリル基を有する繰り返し単位のモル数との比は、７８：２２）の単分子膜の多層累積５［２４層（実施例２），５０層（実施例３），７４層（実施例４），１００層（実施例５）］を設け、メッキ用基板を作製した。
【００５５】
続いて、この基板にｄｅｅｐＵＶ（７０ｍＷ／ｃｍ２，２０分）を照射し、合成例１で合成したｐＤＤＡ−ＤＡＤＯＯの２層累積５を設けた。その後、金をクエン酸で覆う構成を有する金ナノ粒子３（直径が約３０ｎｍ）を静電吸着させた。その後、この基板を、以下の組成のメッキ浴（７０℃）に３０秒浸漬して無電解銅メッキを行い、金ナノ粒子をメッキ核とする銅メッキ４を施し、ポリイミド基板８を用いた銅メッキ基板８０を作製した（図４）。
【００５６】
メッキ層が剥離しにくいという観点から、実施例３〜５の銅メッキ基板（５０層，７４層，１００層）が好ましかった。すなわち、ｐＤＤＡ−ＤＡＤＯＯ−Ｍを５０〜１００層多層累積した場合に、メッキ層が最も剥離しにくかった。
【００５７】
［実施例６］ポリイミド基板を用いた銅メッキ基板
メッキ浴への浸漬時間を１０分にしたこと以外は、実施例５と同様の手順でポリイミド基板を用いた銅メッキ基板を作製した（実施例６）。この銅メッキ基板を触針段差計によってメッキ厚を測定したところ、平均メッキ厚は１．９μｍであった。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明の活用法として、例えば、高度に微細な配線が求められる高集積回路を挙げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】ランダム共重合体Ａが水面に展開する際にとりうる状態を示す模式図である。
【図２】ガラス基板にランダム共重合体ＡのＬＢ膜が固定される状態を示す模式図である。
【図３】ガラス基板を用いた銅メッキ基板
【図４】ポリイミド基板を用いた銅メッキ基板
【符号の説明】
【００６０】
１ 繰り返し単位１の側鎖
２ 繰り返し単位２の側鎖
３ 金ナノ粒子
４ 銅メッキ
５ ｐＤＤＡ−ＤＡＤＯＯの単分子膜の多層累積
６ ｐＤＤＡ−ＤＡＤＯＯ−Ｍの単分子膜の多層累積
７ ガラス基板
７０ ガラス基板を用いた銅メッキ基板
８ ポリイミド基板
８０ ポリイミド基板を用いた銅メッキ基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を含む共重合体の単分子膜が１層以上被覆された無電解メッキ用の基板。
【請求項２】
基板に、下記一般式（１）
【化１】
（式中、Ｒ１は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｚ１は互いに同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｎは２〜２０の整数である。）で表される繰り返し単位１と、金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を含む下記一般式（２）
【化２】
（式中、Ｗは活性水素を有する基であり、Ｒ２は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｚ２は同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｍは１〜５の整数である。）で表される繰り返し単位２を含有するランダム共重合体Ａの単分子膜、および、
下記一般式（３）
【化３】
（式中、Ｒ３は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｚ３は互いに同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｒは２〜２０の整数である。）で表される繰り返し単位３と、金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を含む下記一般式（４）
【化４】
（式中、Ｖは活性水素を有する基であり、Ｒ４は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｚ４は同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｐは１〜５の整数である。）で表される繰り返し単位４と、光もしくは熱によって３次元架橋構造体を形成する機能を有する機能団を含む下記一般式（５）
【化５】
（式中、Ｘは−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、Ｒ５は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｒ６は水素、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜２０のアルケニル基もしくは炭素数２〜２０のアルキニル基であり、Ｚ5は互いに同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｑは１〜５の整数である。）で表される繰り返し単位５とを含有するランダム共重合体Ｂの単分子膜からなる群から選択される１種以上の単分子膜が１層または２層以上被覆された無電解メッキ用の基板。
【請求項３】
基板に、下記一般式（１）
【化６】
（式中、Ｒ１は水素原子を表し、Ｚ１は−ＮＨ−であり、ｎは８〜１４の整数である。）で表される繰り返し単位１と、金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を含む下記一般式（２）
【化７】
（式中、Ｗはアミノ基であり、Ｒ２は水素原子を表し、Ｚ２は−ＮＨ−であり、ｍは２である。）で表される繰り返し単位２を含有するランダム共重合体Ａの単分子膜、および、
下記一般式（３）
【化８】
（式中、Ｒ３は水素原子を表し、Ｚ３は−ＮＨ−であり、ｒは８〜１４の整数である。）で表される繰り返し単位３と、金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を含む下記一般式（４）
【化９】
（式中、Ｖはアミノ基であり、Ｒ４は水素原子を表し、Ｚ４は−ＮＨ−であり、ｐは１〜５の整数である。）で表される繰り返し単位４と、光もしくは熱によって３次元架橋構造体を形成する機能を有する機能団を含む下記一般式（５）
【化１０】
（式中、Ｘは−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、Ｒ５は水素原子を表し、Ｒ６は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｚ5は−ＮＨ−であり、ｑは２である。）で表される繰り返し単位５とを含有するランダム共重合体Ｂの単分子膜からなる群から選択される１種以上の単分子膜が１層または２層以上被覆された無電解メッキ用の基板。
【請求項４】
光もしくは熱によって３次元架橋構造体を形成する機能を有する機能団を含むランダム共重合体Ｂの単分子膜が紫外線照射された膜である請求項２または３に記載の無電解メッキ用の基板。
【請求項５】
単分子膜がラングミュア・ブロジェット膜である請求項１〜４のいずれかに記載の無電解メッキ用の基板。
【請求項６】
単分子膜が被覆される基板の表面がガラス、シリコンウェーハまたはプラスチックである、請求項１〜５のいずれかに記載の無電解メッキ用の基板。
【請求項７】
金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団に吸着した金属ナノ粒子をメッキ核として、請求項１〜６に記載の無電解メッキ用基板を無電解メッキしたメッキ基板。
【請求項８】
メッキ核が金ナノ粒子であり、銅がメッキされた、請求項７に記載のメッキ基板。
【請求項９】
金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を含む共重合体の単分子膜を被覆する工程を含む、無電解メッキ用基板の製造方法。
【請求項１０】
基板に、下記一般式（１）
【化１１】
（式中、Ｒ１は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｚ１は互いに同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｎは２〜２０の整数である。）で表される繰り返し単位１と、金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を含む下記一般式（２）
【化１２】
（式中、Ｗは活性水素を有する基であり、Ｒ２は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｚ２は同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｍは１〜５の整数である。）で表される繰り返し単位２を含有するランダム共重合体Ａの単分子膜、および、
下記一般式（３）
【化１３】
（式中、Ｒ３は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｚ３は互いに同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｒは２〜２０の整数である。）で表される繰り返し単位３と、金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を含む下記一般式（４）
【化１４】
（式中、Ｖは活性水素を有する基であり、Ｒ４は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｚ４は同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｐは１〜５の整数である。）で表される繰り返し単位４と、光もしくは熱によって３次元架橋構造体を形成する機能を有する機能団を含む下記一般式（５）
【化１５】
（式中、Ｘは−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、Ｒ５は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｒ６は水素、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜２０のアルケニル基もしくは炭素数２〜２０のアルキニル基であり、Ｚ5は互いに同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｑは１〜５の整数である。）で表される繰り返し単位５とを含有するランダム共重合体Ｂの単分子膜からなる群から選択される１種以上の単分子膜を被覆する工程を含む、無電解メッキ用基板の製造方法。
【請求項１１】
基板に、下記一般式（１）
【化１６】
（式中、Ｒ１は水素原子を表し、Ｚ１は−ＮＨ−であり、ｎは８〜１４の整数である。）で表される繰り返し単位１と、金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を含む下記一般式（２）
【化１７】
（式中、Ｗはアミノ基であり、Ｒ２は水素原子を表し、Ｚ２は−ＮＨ−であり、ｍは２である。）で表される繰り返し単位２を含有するランダム共重合体Ａの単分子膜、および、
下記一般式（３）
【化１８】
（式中、Ｒ３は水素原子を表し、Ｚ３は−ＮＨ−であり、ｒは８〜１４の整数である。）で表される繰り返し単位３と、金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を含む下記一般式（４）
【化１９】
（式中、Ｖはアミノ基であり、Ｒ４は水素原子を表し、Ｚ４は−ＮＨ−であり、ｐは１〜５の整数である。）で表される繰り返し単位４と、光もしくは熱によって３次元架橋構造体を形成する機能を有する機能団を含む下記一般式（５）
【化２０】
（式中、Ｘは−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、Ｒ５は水素原子を表し、Ｒ６は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｚ5は−ＮＨ−であり、ｑは２である。）で表される繰り返し単位５とを含有するランダム共重合体Ｂの単分子膜からなる群から選択される１種以上の単分子膜を被覆する工程を含む、無電解メッキ用基板の製造方法。
【請求項１２】
光もしくは熱によって３次元架橋構造体を形成する機能を有する機能団を含むランダム共重合体Ｂの単分子膜に紫外線を照射する工程を含む、請求項１０または１１に記載のメッキ用基板の製造方法。
【請求項１３】
単分子膜を２層以上被覆する、請求項９〜１２のいずれかに記載の無電解メッキ用基板の製造方法。
【請求項１４】
単分子膜がラングミュア・ブロジェット法によって作成される、請求項９〜１３のいずれかに記載の無電解メッキ用基板の製造方法。
【請求項１５】
単分子膜が被覆される基板の表面がガラス、シリコンウェーハまたはプラスチックである、請求項９〜１４のいずれかに記載の無電解メッキ用基板の製造方法。
【請求項１６】
請求項９〜１５の方法で製造されたメッキ用基板に、金属ナノ粒子を機能団に吸着させる工程と、金属を無電解メッキする工程を含むメッキ基板の製造方法。
【請求項１７】
金属を無電解メッキする工程が、金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団に吸着した金ナノ粒子をメッキ核として無電解銅メッキによって行われる、請求項１６に記載のメッキ基板の製造方法。
【請求項１８】
表面がポリイミドである基板に、
下記一般式（３）
【化２１】
（式中、Ｒ３は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｚ３は互いに同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｒは２〜２０の整数である。）で表される繰り返し単位３と、金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を含む下記一般式（４）
【化２２】
（式中、Ｖは活性水素を有する基であり、Ｒ４は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｚ４は同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｐは１〜５の整数である。）で表される繰り返し単位４と、光もしくは熱によって３次元架橋構造体を形成する機能を有する機能団を含む下記一般式（５）
【化２３】
（式中、Ｘは−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、Ｒ５は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｒ６は水素、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜２０のアルケニル基もしくは炭素数２〜２０のアルキニル基であり、Ｚ5は互いに同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｑは１〜５の整数である。）で表される繰り返し単位５とを含有するランダム共重合体Ｂの単分子膜を複数被覆し、当該単分子膜に紫外線を照射した後に、下記一般式（１）
【化２４】
（式中、Ｒ１は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｚ１は互いに同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｎは２〜２０の整数である。）で表される繰り返し単位１と、金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を含む下記一般式（２）
【化２５】
（式中、Ｗは活性水素を有する基であり、Ｒ２は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｚ２は同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｍは１〜５の整数である。）で表される繰り返し単位２を含有するランダム共重合体Ａの単分子膜を被覆する工程、
金ナノ粒子を機能団に吸着させる工程、および
金ナノ粒子をメッキ核として無電解銅メッキによって銅をメッキする工程
を含むメッキ基板の製造方法。
【請求項１】
金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を含む共重合体の単分子膜が１層以上被覆された無電解メッキ用の基板。
【請求項２】
基板に、下記一般式（１）
【化１】
（式中、Ｒ１は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｚ１は互いに同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｎは２〜２０の整数である。）で表される繰り返し単位１と、金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を含む下記一般式（２）
【化２】
（式中、Ｗは活性水素を有する基であり、Ｒ２は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｚ２は同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｍは１〜５の整数である。）で表される繰り返し単位２を含有するランダム共重合体Ａの単分子膜、および、
下記一般式（３）
【化３】
（式中、Ｒ３は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｚ３は互いに同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｒは２〜２０の整数である。）で表される繰り返し単位３と、金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を含む下記一般式（４）
【化４】
（式中、Ｖは活性水素を有する基であり、Ｒ４は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｚ４は同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｐは１〜５の整数である。）で表される繰り返し単位４と、光もしくは熱によって３次元架橋構造体を形成する機能を有する機能団を含む下記一般式（５）
【化５】
（式中、Ｘは−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、Ｒ５は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｒ６は水素、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜２０のアルケニル基もしくは炭素数２〜２０のアルキニル基であり、Ｚ5は互いに同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｑは１〜５の整数である。）で表される繰り返し単位５とを含有するランダム共重合体Ｂの単分子膜からなる群から選択される１種以上の単分子膜が１層または２層以上被覆された無電解メッキ用の基板。
【請求項３】
基板に、下記一般式（１）
【化６】
（式中、Ｒ１は水素原子を表し、Ｚ１は−ＮＨ−であり、ｎは８〜１４の整数である。）で表される繰り返し単位１と、金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を含む下記一般式（２）
【化７】
（式中、Ｗはアミノ基であり、Ｒ２は水素原子を表し、Ｚ２は−ＮＨ−であり、ｍは２である。）で表される繰り返し単位２を含有するランダム共重合体Ａの単分子膜、および、
下記一般式（３）
【化８】
（式中、Ｒ３は水素原子を表し、Ｚ３は−ＮＨ−であり、ｒは８〜１４の整数である。）で表される繰り返し単位３と、金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を含む下記一般式（４）
【化９】
（式中、Ｖはアミノ基であり、Ｒ４は水素原子を表し、Ｚ４は−ＮＨ−であり、ｐは１〜５の整数である。）で表される繰り返し単位４と、光もしくは熱によって３次元架橋構造体を形成する機能を有する機能団を含む下記一般式（５）
【化１０】
（式中、Ｘは−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、Ｒ５は水素原子を表し、Ｒ６は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｚ5は−ＮＨ−であり、ｑは２である。）で表される繰り返し単位５とを含有するランダム共重合体Ｂの単分子膜からなる群から選択される１種以上の単分子膜が１層または２層以上被覆された無電解メッキ用の基板。
【請求項４】
光もしくは熱によって３次元架橋構造体を形成する機能を有する機能団を含むランダム共重合体Ｂの単分子膜が紫外線照射された膜である請求項２または３に記載の無電解メッキ用の基板。
【請求項５】
単分子膜がラングミュア・ブロジェット膜である請求項１〜４のいずれかに記載の無電解メッキ用の基板。
【請求項６】
単分子膜が被覆される基板の表面がガラス、シリコンウェーハまたはプラスチックである、請求項１〜５のいずれかに記載の無電解メッキ用の基板。
【請求項７】
金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団に吸着した金属ナノ粒子をメッキ核として、請求項１〜６に記載の無電解メッキ用基板を無電解メッキしたメッキ基板。
【請求項８】
メッキ核が金ナノ粒子であり、銅がメッキされた、請求項７に記載のメッキ基板。
【請求項９】
金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を含む共重合体の単分子膜を被覆する工程を含む、無電解メッキ用基板の製造方法。
【請求項１０】
基板に、下記一般式（１）
【化１１】
（式中、Ｒ１は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｚ１は互いに同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｎは２〜２０の整数である。）で表される繰り返し単位１と、金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を含む下記一般式（２）
【化１２】
（式中、Ｗは活性水素を有する基であり、Ｒ２は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｚ２は同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｍは１〜５の整数である。）で表される繰り返し単位２を含有するランダム共重合体Ａの単分子膜、および、
下記一般式（３）
【化１３】
（式中、Ｒ３は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｚ３は互いに同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｒは２〜２０の整数である。）で表される繰り返し単位３と、金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を含む下記一般式（４）
【化１４】
（式中、Ｖは活性水素を有する基であり、Ｒ４は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｚ４は同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｐは１〜５の整数である。）で表される繰り返し単位４と、光もしくは熱によって３次元架橋構造体を形成する機能を有する機能団を含む下記一般式（５）
【化１５】
（式中、Ｘは−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、Ｒ５は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｒ６は水素、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜２０のアルケニル基もしくは炭素数２〜２０のアルキニル基であり、Ｚ5は互いに同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｑは１〜５の整数である。）で表される繰り返し単位５とを含有するランダム共重合体Ｂの単分子膜からなる群から選択される１種以上の単分子膜を被覆する工程を含む、無電解メッキ用基板の製造方法。
【請求項１１】
基板に、下記一般式（１）
【化１６】
（式中、Ｒ１は水素原子を表し、Ｚ１は−ＮＨ−であり、ｎは８〜１４の整数である。）で表される繰り返し単位１と、金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を含む下記一般式（２）
【化１７】
（式中、Ｗはアミノ基であり、Ｒ２は水素原子を表し、Ｚ２は−ＮＨ−であり、ｍは２である。）で表される繰り返し単位２を含有するランダム共重合体Ａの単分子膜、および、
下記一般式（３）
【化１８】
（式中、Ｒ３は水素原子を表し、Ｚ３は−ＮＨ−であり、ｒは８〜１４の整数である。）で表される繰り返し単位３と、金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を含む下記一般式（４）
【化１９】
（式中、Ｖはアミノ基であり、Ｒ４は水素原子を表し、Ｚ４は−ＮＨ−であり、ｐは１〜５の整数である。）で表される繰り返し単位４と、光もしくは熱によって３次元架橋構造体を形成する機能を有する機能団を含む下記一般式（５）
【化２０】
（式中、Ｘは−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、Ｒ５は水素原子を表し、Ｒ６は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｚ5は−ＮＨ−であり、ｑは２である。）で表される繰り返し単位５とを含有するランダム共重合体Ｂの単分子膜からなる群から選択される１種以上の単分子膜を被覆する工程を含む、無電解メッキ用基板の製造方法。
【請求項１２】
光もしくは熱によって３次元架橋構造体を形成する機能を有する機能団を含むランダム共重合体Ｂの単分子膜に紫外線を照射する工程を含む、請求項１０または１１に記載のメッキ用基板の製造方法。
【請求項１３】
単分子膜を２層以上被覆する、請求項９〜１２のいずれかに記載の無電解メッキ用基板の製造方法。
【請求項１４】
単分子膜がラングミュア・ブロジェット法によって作成される、請求項９〜１３のいずれかに記載の無電解メッキ用基板の製造方法。
【請求項１５】
単分子膜が被覆される基板の表面がガラス、シリコンウェーハまたはプラスチックである、請求項９〜１４のいずれかに記載の無電解メッキ用基板の製造方法。
【請求項１６】
請求項９〜１５の方法で製造されたメッキ用基板に、金属ナノ粒子を機能団に吸着させる工程と、金属を無電解メッキする工程を含むメッキ基板の製造方法。
【請求項１７】
金属を無電解メッキする工程が、金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団に吸着した金ナノ粒子をメッキ核として無電解銅メッキによって行われる、請求項１６に記載のメッキ基板の製造方法。
【請求項１８】
表面がポリイミドである基板に、
下記一般式（３）
【化２１】
（式中、Ｒ３は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｚ３は互いに同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｒは２〜２０の整数である。）で表される繰り返し単位３と、金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を含む下記一般式（４）
【化２２】
（式中、Ｖは活性水素を有する基であり、Ｒ４は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｚ４は同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｐは１〜５の整数である。）で表される繰り返し単位４と、光もしくは熱によって３次元架橋構造体を形成する機能を有する機能団を含む下記一般式（５）
【化２３】
（式中、Ｘは−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、Ｒ５は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｒ６は水素、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜２０のアルケニル基もしくは炭素数２〜２０のアルキニル基であり、Ｚ5は互いに同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｑは１〜５の整数である。）で表される繰り返し単位５とを含有するランダム共重合体Ｂの単分子膜を複数被覆し、当該単分子膜に紫外線を照射した後に、下記一般式（１）
【化２４】
（式中、Ｒ１は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｚ１は互いに同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｎは２〜２０の整数である。）で表される繰り返し単位１と、金属ナノ粒子が吸着する機能を有する機能団を含む下記一般式（２）
【化２５】
（式中、Ｗは活性水素を有する基であり、Ｒ２は互いに同一または異なってもよく水素原子もしくはメチル基を表し、Ｚ２は同一または異なってもよく−ＮＨ−、−Ｏ−もしくは−Ｓ−であり、ｍは１〜５の整数である。）で表される繰り返し単位２を含有するランダム共重合体Ａの単分子膜を被覆する工程、
金ナノ粒子を機能団に吸着させる工程、および
金ナノ粒子をメッキ核として無電解銅メッキによって銅をメッキする工程
を含むメッキ基板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−２５６０３１（Ｐ２００６−２５６０３１Ａ）
【公開日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−７５１５８（Ｐ２００５−７５１５８）
【出願日】平成１７年３月１６日（２００５．３．１６）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 平成１６年９月１７日 日本化学会東北支部発行の「平成１６年度 化学系学協会東北大会 プログラムおよび講演予稿集」に発表
【出願人】（０００００２０７１）チッソ株式会社 (658)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月１６日（２００５．３．１６）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 平成１６年９月１７日 日本化学会東北支部発行の「平成１６年度 化学系学協会東北大会 プログラムおよび講演予稿集」に発表
【出願人】（０００００２０７１）チッソ株式会社 (658)
【Ｆターム（参考）】
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