专利名称：形成配线基片的方法及形成电光装置、电子机器的方法
技术领域：
本发明是关于导电膜图案及其形成方法、配线基片、电子器件、电子机器及非接触型卡片介质。
背景技术：
对于在电子电路或者集成电路等中使用的配线的制造来说，例如使用平版印刷法。该平版印刷法是，在预先涂布了导电膜的基片上涂布称做保护膜的感光材料，对电路图案进行照射而显像，对应于保护膜图案将导电膜进行蚀刻而形成配线。该平版印刷法需要真空装置等的大规模设备和复杂的工序，并且不得不以材料使用率的百分数程度舍弃其大部分，因而制造成本高。
与此相反，在美国专利5132248号中提出了，使用喷墨法在基片上直接涂布使导电性微粒分散的液体，此后进行热处理或照射激光，转换成导电膜案的方法。根据该方法，就不需要光刻法，在工艺工序变得大大简单的同时，还具有做到原材料的使用量少的优点。
可是，在以所得到的导电性图案作为配线使用的情况，需要在所希望的尺寸内容纳其宽度(线宽)。为了在所希望的尺寸内容纳线宽，例如在基片上形成亲液图案和疏液图案，用喷墨法喷出的液滴仅配置在亲液部的方法，或在疏液性基片上喷出液滴，以便线宽不扩大，在此情况，要不产生称为隆起部(bulge)的隆起，可考虑抑制相邻的液滴彼此重合的方法等。
但是，这些方法，以一次图案涂布，例如不能形成1μm左右膜厚的导电膜图案。因此，在需要更膜厚的情况，在图案涂布之间插入干燥工序，需要反复多次图案涂布进行重叠涂布。
然而，因为像这样交互反复进行图案涂布和干燥，所以非常花费时间，在工艺工序变得不利，因此成为损害生产率的结果。
发明内容
本发明是鉴于上述事实而完成的，其目的在于提供，改善导电膜图案的形成方法的、能够效率更良好地达到膜厚化的导电膜图案及其形成方法，进而提供使用该导电膜图案的配线基片、电子器件、电子机器及分接触型卡片介质。
用于达到上述目的的本发明的导电膜图案，其特征在于，在基片的上方设置微小空隙型的容纳层，在上述容纳层上、或者在上述容纳层上和上述容纳层中，导电性微粒及有机金属化合物中的至少一方相互结合，或者上述导电性微粒和上述有机金属化合物结合。
如果根据该导电膜图案，在其制造时，例如使用液滴喷出法，在容纳层上、或者容纳层上和容纳层中，如果设置含有导电性微粒和有机金属化合物中的至少一方的液状体，其液分就渗入容纳层中，以便在容纳层上主要残留导电性微粒和有机金属化合物中的至少一方，因而不进行干燥处理而重复涂布成为可能，因此效率良好地完成厚膜化。
另外，在该导电膜图案中，上述容纳层最好是含有多孔性二氧化硅粒子、氧化铝、氧化铝水合物中的至少一种和粘结剂的多孔质层。
如果这样，含有多孔性二氧化硅粒子、氧化铝、氧化铝水合物中的至少一种的多孔质层，就在其粒子之间等形成的微小空隙中迅速地吸入液分，因此在由该多孔质层构成的容纳层上已经选择地残留导电性微粒和有机金属化合物中的至少一方。
另外，在该导电膜图案中，上述容纳层最好由材质或者结构不同的多个层构成。
如果这样，在其制造时，就能够分别形成仅透过上述液状体中的液分的层和吸收液分的层，能够高效地去除液分。
另外，在该导电膜图案中，上述容纳层的膜厚最好是1μm以下。
如果这样，在导电性微粒或者有机金属化合物的烧结时的断线会变少，与此同时，在形成多层配线的情况下，容易获得通过上述容纳层在其上下的导通。
本发明的导电膜图案的形成方法，以具备以下的工序为特征，这些工序包括在基片的上方形成微小空隙型的容纳层的工序，在上述容纳层上、或者上述容纳层上和上述容纳层中设置含有导电性微粒和有机金属化合物中的至少一方的液状体的工序，通过热处理使导电性微粒及有机金属化合物中的至少一方相互接触、或者使上述导电性微粒和上述有机金属化合物接触而形成导电性图案的工序。
根据该导电膜图案的形成方法，因为在容纳层上、或者上述容纳层和上述容纳层中设置含有导电性微粒和有机金属化合物的至少一方的液状体，所以其液分渗入容纳层中，以便在容纳层上主要残留导电性微粒和有机金属化合物中的至少一方。因此，不进行干燥处理就进行重复涂布成为可能，能够效率良好地进行其厚膜化。
另外，在上述导电膜图案的形成方法中，形成上述容纳层的工序，最好是由形成材质或者结构不同的多个层的工序组成的工序。
如果这样，分别形成仅透过液分的层和吸收液分的层就成为可能，能够高效率地仅去除液分。
此外，在上述导电膜图案的形成方法中，在形成上述容纳层的工序后、而且在设置上述液状体的工序之前，最好具备进行表面处理的工序，以使上述容纳层表面对上述液状体成为疏液性。
如果这样，能够防止液状体在被容纳层吸收之前发生扩展，能够形成更微细的导电膜图案。
另外，在上述导电膜图案的形成方法中，最好通过涂布多孔性二氧化硅粒子、氧化铝、氧化铝水合物中的至少一种和粘结剂的混合物，形成上述容纳层。
如果这样，含有多孔性二氧化硅粒子、氧化铝、氧化铝水合物中的至少一种的多孔质层，就在其粒子之间等形成的微小空隙中迅速地吸入液分，因此在由该多孔质层构成的容纳层上选择地残留导电性微粒和有机金属化合物中的至少一方。
此外，在上述导电膜图案的形成方法中，在将上述液状体设置在上述容纳层上、或者上述容纳层和上述容纳层中的工序中，最好使用液滴喷出法，进行利用上述液滴喷出法产生的液状体的喷出，以便着弹(附着)后的液滴相互结合。
如果这样，如上所述，液状体中的液分就渗入容纳层中，以在容纳层上主要残留导电性微粒和有机金属化合物中的至少一方，因此仅进行喷出，以便着弹后的液滴相互结合，能够部分地进行重复涂布。
另外，在上述导电膜图案的形成方法中，最好使在上述容纳层上、或者上述容纳层和上述容纳层中设置上述液状体的工序反复多次，进行重复涂布。
如果这样，在容纳层上就选择地残留导电性微粒和有机金属化合物中的至少一方，液分几乎不残留，因而不经过干燥工序，而直接进行重复涂布此外可能，因此能够更效率良好地使导电膜图案厚膜化。
此外，在上述导电膜图案的形成方法中，在反复进行在上述容纳层上、或者上述容纳层和上述容纳层中设置上述液状体的工序的期间，最好具有在上述导电性微粒及上述有机金属化合物中的至少一方相互不结合，或者上述导电性微粒和上述有机金属化合物相互不结合的温度下的热处理工序。
如果这样，通过热处理使处于容纳层上的上述液状体中的液分更迅速地移到容纳层中，或者被蒸发能够脱离容纳层，并且已经移到容纳层中的液分，其一部分也被蒸发能够脱离容纳层。
本发明的配线基片以上述的导电膜图案、或者以具有用上述的形成方法形成的导电膜图案作为配线为特征。
如果使用该配线基片，如上所述，由于效率良好地完成导电膜图案的厚膜化，成为生产率高而良好。
另外，在上述配线基片上，由上述容纳层和该容纳层的上及该容纳层的中的至少一方上形成的导电膜图案构成的配线，最好通过与该配线结合的导电性的端子和绝缘层，重合多层。
如果在容纳层上形成由导电性微粒和有机金属化合物中的至少一方构成的导电膜图案，刚好在容纳层中的导电性图案正下方的位置，导电性微粒和有机金属化合物中的至少一方部分地进入其微小空隙中，由此刚好在导电性图案正下方的位置成为具有导电性。因此，通过介入该刚好吃在导电性图案正下方的位置和上述导电性的端子，在由通过绝缘层而上下设置的导电性图案构成的配线之间进行导通，由此配线基片成为多层配线基片。
此外，在上述配线基片上，上述绝缘层最好是将上述微小空隙型的容纳层烧结的绝缘层。
如果这样，微小空隙型的容纳层通过烧结会丧失作为容纳层的功能，仅作为绝缘层发挥功能。因此，没有必要使用其他的绝缘材料，就能够高效率地形成多层配线基片。
另外，在上述配线基片上，其导电性的端子最好是具备在上述微小空隙型的容纳层上形成的导电性微粒和有机金属化合物中的至少一方相互结合、或者上述导电性微粒和上述有机金属化合物结合构成的导电性图案，及在上述微小空隙型的容纳层中形成的、导电性微粒和有机金属化合物中的至少一方相互结合、或者上述导电性微粒和上述有机金属化合物结合构成的导电性图案构成的端子。
如果这样，就能够同时形成导电性的端子和绝缘层，因此能够更高效率地形成多层配线基片。
本发明的电子器件，其特征在于以上述的导电膜图案、或者以具有用上述的形成方法形成的导电膜图案作为配线。
如果使用该电子器件，如上所述，由于效率良好地完成导电膜图案的厚膜化，而成为高的良好的生产率。
本发明的电子机器，其特征在于以上述导电膜图案、或者以具有用上述的形成方法形成的导电膜图案作为配线。
如果使用该电子机器，由于效率良好地完成导电膜图案的厚膜化，而成为高的良好的生产率。
本发明的非接触型卡片介质，其特征在于以具备上述导电膜图案、或者以具有用上述的形成方法形成的导电膜图案作为天线电路。
如果使用该非接触型卡片介质，如上所述，由于效率良好地完成导电膜图案的厚膜化，而成为高的良好的生产率。
图1(a)～(d)是用于工序顺序地说明本发明的导电膜图案的形成方法的重要部侧断面图。
图2是用于说明液滴喷出头部的概略结构的图，(a)是重要部立体图，(b)是重要部侧断面图。
图3是表示在多层配线基片上应用本发明的配线基片的一例的重要部侧断面图。
图4是表示在等离子显示板中应用本发明的电子器件的一例的分解立体图。
图5是表示有关本发明的电子机器的图，(a)是表示便携式电话一例的图，(b)是表示便携式信息处理装置一例的图，(c)是表示手表式电子机器一例的图。
图6是有关本发明的非接触型卡片介质的分解立体图。
图7(a)～(c)是用于工序顺序地说明在多层配线基片上应用本发明的配线基片时的制造方法的重要部侧断面图。
图中，1…基片、2…容纳层、3…导电性微粒、4…导电性图案(导电膜图案)、10…液滴喷出头部、22…液滴(液状体)、30…多层配线基片、31…配线、32…绝缘层、33…容纳层、34…配线、35…端子、41、43、45…容纳层、42、44、46…导电膜图案、42a、44a、46a…导电部具体实施方式
以下，详细地说明本发明。
首先，说明本发明的导电膜图案的制造方法。
该制造方法是具备以下的工序的制造方法，所述的工序包括在基片的上方形成微小空隙型的容纳层的工序，使用液滴喷出法在上述基片的容纳层上、或者容纳层和容纳层中设置含有导电性微粒和有机金属化合物中的至少一方的液状体的工序，以及将上述容纳层上、或者容纳层上和容纳层中的液状体进行热处理、使导电性微粒和有机金属化合物中的至少一方相互接触、或者上述导电性微粒和上述有机金属化合物接触而形成由这些导电性微粒和有机金属化合物中的至少一方构成的导电性图案的工序。
即，该制造方法，首先如图1(a)所示，在基片1上形成微小空隙型的容纳层2。作为基片1，可以根据所得到的导电性图案的用途，选择合适的基片。例如在作为半导体装置(电子器件)中的配线使用时，使用硅等，在作为液晶显示器或有机EL装置、等离子显示等的电光学装置(电子器件)中的配线使用时，使用玻璃等，在作为多层配线基片的配线使用时，使用聚亚酰胺等，并根据用途适当选择使用。关于该基片1，也可以是在其表面上已经形成绝缘层等各种层或薄膜晶体管等构成元件的基片。
关于容纳层2的形成，最好以通过涂布多孔性二氧化硅粒子、氧化铝、氧化铝水合物中的至少一种和粘结剂的混合物而形成为好，尤其希望涂布氧化铝、氧化铝水合物中的至少一种、多孔性二氧化硅粒子和粘结剂的混合物形成。
作为多孔性二氧化硅粒子，最好是平均粒径2～50μm、平均细孔直径8～50nm、细孔容积0.8～2.5cc/g左右的多孔性二氧化硅粒子。多孔性二氧化硅粒子也可以是含有20重量％以下的氧化硼(ボリア)、氧化镁、氧化锆、二氧化钛等的多孔性二氧化硅粒子。
作为氧化铝或者氧化铝水合物，可举出具有半径3～10nm和细孔容积之和为0.2～1.5cc/g的多孔质的铝氧化物或其含水物。作为细孔物性的测定方法，可以根据氮吸附法(定流量法)，例如使用omicrontechnology公司制omnisaop100，测定具有铝水合物的干燥固形分的细孔分布。而且，具有半径3～10nm的细孔容积之和是0.2～1.5cc/g时最好。
另外，这些氧化铝或者氧化铝水合物，可以是晶质或者非晶质的任一种，作为其形态，可以使用无定形粒子、球状粒子等适宜的形态。使用氧化铝溶胶，通过将其干燥而得到的凝胶状物是特别合适的。
作为这样的物质的具体例子，可举出凝一水软铝石。这些作为在本发明中使用的物质是最合适的。尤其以干燥溶胶而得到的凝一水软铝石溶胶为最佳。
氧化铝或者氧化铝水合物的使用量，相对多孔性二氧化硅粒子最好是5～50重量％左右。
作为混合在这样的多孔性二氧化硅粒子和/或氧化铝或者氧化铝水合物中的粘结剂，主要适合使用聚乙烯醇，但除此之外，也可以单独或者混合阳离子改性、阴离子改性等各种改性聚乙烯醇，淀粉衍生物及其改性体、纤维素衍生物、苯乙烯—马来酸共聚物等。
作为上述混合物的涂布方法，例如可以采用气刀刮涂、刮涂、绕线棒刮涂、棒条涂布、辊涂、转轮凹印涂布、上胶印刷、旋转涂布、液滴喷出法、丝网印刷等各种方法。
另外，就这样在基片1上涂布多孔性二氧化硅粒子和/或氧化铝或者氧化铝水合物与粘结剂的混合物，使混合物中的液分蒸发，就进行以使粘结剂固化为目的的干燥处理。作为这样的干燥处理，采用在二氧化硅粒子或氧化铝粒子不烧结的温度，例如50～130℃左右的温度进行加热处理的方法，或利用减压处理的方法，进而这些加热处理和减压处理并用的方法等是可能的。这样通过完成干燥处理，构成容纳层2的多孔性二氧化硅粒子或者氧化铝或者氧化铝水合物，就成为在其粒子间等形成微小空隙型的多孔质层。
另外，如上面那样形成的微小空隙型的多孔质层，也可以形成材质或结构不同的多个层。例如，如上所述涂布多孔性二氧化硅粒子和氧化铝水合物与粘结剂的混合物，进行干燥而形成多孔质层后，涂布多孔性二氧化硅粒子、氧化铝和粘结剂的混合物，进行干燥处理，就能够形成由材质不同的多个层构成的容纳层。
另外，在通常的喷墨印刷中使用的容纳层的膜厚是10μm～100μm左右，但在形成导电性图案的情况下，最好是膜厚更小。在此情况下，例如在涂布氧化铝、氧化铝水合物中的至少一种和粘结剂的混合物时，进而在用溶剂稀释后进行涂布时，如果使用旋转涂布机进行涂布，就能够形成膜厚1μm以下的容纳层。
另外，如果是需要，在形成左右的容纳层时，不是涂布基片的整个面，也可以仅在必要的部分进行选择地涂布。例如这可以通过采用丝网印刷或利用液滴喷出法的涂布进行。另外，根据情况，在整个面上涂布后，再通过进行涂布保护膜、曝光、显像、蚀刻，就可以去除不必要的部分。
进而，也可以将如上述那样形成的容纳层的表面，进行对配置在其上的液状体成为疏水性的表面处理。为了进行疏水性的表面处理，例如只要形成氟烷基硅烷的单分子膜就可以。例如在容纳层表面以10mW/cm2照射10分钟波长254nm的紫外线，将洗净的4英寸方形基片和全氟、1、1、2、2、四氢化癸基三乙氧基硅烷0.1g放入容积10升的密闭容器中，在120℃进行2小时热处理就形成该单分子膜。通过进行这样的疏水性的表面处理，能够防止液状体液部分在被容纳层吸收之前向横向扩展。
接着，如图1(b)所示，使用液滴喷出法将含有导电性微粒和有机金属化合物中的至少一方的液状体设置在上述基片1的容纳层2上的规定位置。
作为含有导电性微粒和有机金属化合物中的至少一方的液状体，使用在分散剂中分散导电性微粒的的分散液、液体的有机金属化合物、有机金属化合物的溶液、或者它们的混合物。在此使用的导电性微粒，除含有金、银、铜、钯、镍的任一种的金属微粒以外，使用导电性聚合物或超导电体的微粒等。
关于这些导电性微粒，为了提高分散性，也可以在其表面涂布有机物等而使用。作为在导电性微粒的表面涂布的涂布剂，例如可举出二甲苯、甲苯等有机溶剂或柠檬酸等。
导电性微粒的粒径最好是1nm以上、0.1μm以下。如果大于0.1μm，就容易引起后述的液滴喷出装置的头部的喷嘴孔堵塞，因而利用液滴喷出法的喷出变得困难。另外，如果小于1nm，涂布剂对导电性微粒的体积比变大，因而所得到的膜中的有机物的比例变得过多。
另外，作为有机金属化合物，例如是含有金、银、铜、钯等的化合物或络合物，可举出利用热分解析出金属的化合物。具体地可举出氯三乙基磷化金(I)、氯三甲基磷化金(I)、氯三苯基磷化金(I)、银(I)2，4-戊烷硫代硫酸盐络合物、三乙基磷化(六氟乙酰丙酮配合)银(I)络合物、铜(I)六氟戊烷硫代硫酸盐环辛二烯络合物等。
作为含有导电性微粒和有机金属化合物中的至少一方的液体的分散剂或者溶剂，最好是在室温下的蒸汽压是0.001mmHg以上、200mmHg以下(约0.133Pa以上、26600Pa以下)的分散剂或者溶剂。如果蒸汽压高于200mmHg，在喷出后，分散剂或者溶剂就急剧蒸发，因而形成良好的膜变得困难。
另外，分散剂或者溶剂的蒸汽压最好是0.001mmHg以上、50mmHg以下(约0.133Pa以上、6650Pa以下)。如果蒸汽压高于50mmHg，在利用喷出法喷出液滴时，就容易引起由干燥而产生的喷嘴堵塞，因而稳定的喷出变得困难。
另一方面，在室温下的蒸汽压低于0.001mmHg的分散剂或者溶剂的情况，干燥变慢，分散剂或者溶剂容易残留在膜中，在以后工序的热和/或光热处理后得到品质良好的导电膜变得困难。作为所使用的分散剂，是能够分散上述的导电性微粒的分散剂，只要是不引起凝集的，就没有特别的限制。另外，作为溶剂，只要是溶解上述的有机金属化合物的，就没有特别的限制。作为这样的分散剂或者溶剂，除水以外，具体地可举出甲醇、己醇、丙醇、丁醇等醇类，正庚烷、正辛烷、癸烷、甲苯、二甲苯、甲基异丙基苯、杜烯、茚、二戊烯、四氢化萘、十氢化萘、环己基苯等烃系化合物，另外可举出乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇甲基乙基醚、二甘醇二甲醚、二甘醇二乙醚、二甘醇甲基乙基醚、1，2-二甲氧基乙烷、双(2-甲氧基乙基)醚、对二噁烷等的醚系化合物，进而还可举出碳酸丙烯酯、γ丁内酯、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲替甲酰胺。二甲亚砜、环己酮等极性化合物。这些之中，在微粒的分散性和分散液的稳定性、有机金属化合物的溶解性、还有容易向液滴喷出法应用的方面考虑，水、醇类、烃系化合物、醚系化合物是合适的，进而作为最佳的分散剂或者溶剂可举出水、烃系化合物。这些分散剂或者溶剂可以单独使用，或者也可以作为2种以上的混合物使用。
作为使上述导电性微粒分散在分散剂中时的分散相浓度，最好达到1质量％以上、80质量％以下，可以根据所希望的导电膜的膜厚进行调整。如果超过80质量％，就容易引起凝集，难以得到均匀的膜。另外，是同样的理由，即使作为上述有机金属化合物的溶液的溶质浓度，也最好是和上述的分散相相同的范围。
作为含有这样调整的上述导电性微粒和有机金属化合物中的至少一方的液状体的表面张力，最好达到0.02N/m以上、0.07N/m以下的范围。在使用液滴喷出法喷出液状体时，表面张力如果不到0.02N/m，墨水组合物对喷嘴面的润湿性会增大，因而容易产生飞行歪斜，如果超过0.07N/m，在喷嘴前端的弯月面的形状不稳定，因而喷出量、喷出定时的控制变得困难。
为了调整表面张力，对于上述液体状来说，在不使与容纳层2的接触角度不适当地降低的范围，可以微量添加氟系、硅系、非离子系等表面张力调节剂。非离子系表面张力调节剂，使液体向基片的润湿性良好化，改善膜的涂平性，对防止涂膜的小疙瘩的发生、桔皮的发生等是有用的。
上述液状体，根据需要，即使含有醇、醚、酯、酮等有机化合物也没关系。
上述液状体的粘度最好是1mPa·s以上、50mPa·s以下。在使用液滴喷出法进行喷出时，在粘度小于1mPa·s的情况下，喷嘴周围部由于墨的流出，而容易被污染，另外在粘度大于50mPa·s的情况下，喷嘴孔中的堵塞的频率变高，因而平滑的液滴的喷出变得困难。
作为喷出含有这样的导电性微粒和有机金属化合物中的至少一方的液状体的液滴喷出装置，适合使用具备图2(a)、(b)所示的液滴喷出头部10的装置。
在此，液滴喷出头部10，如图2(a)所示，例如具备不锈钢制的喷嘴盘12和振动板13，两者通过隔开构件(限制板)14相结合。在喷嘴盘12和振动板13之间，利用隔开构件14形成多个空间15和液贮存部16。各空间15和液贮存部16的内部用墨充满，各空间15和液贮存部16通过供给口17连通。另外，在喷嘴盘12上，以一列地排列的状态形成多个用于喷射来自空间15的墨的喷嘴孔18。另一方面，在振动板16上形成用于向液贮存部16供给墨的孔19。
另外，在振动板13与空间15的相对面的相反侧面上，如图2(b)所示，接合压电元件20。该压电元件20是位于一对电极21之间，一通电就要向外侧隆起而弯曲的结构。于是，在这样的结构下，压电元件20所接合的振动板13与压电元件20成为一体，同时向外侧弯曲，由此空间15的容积增大。因此，相当于在空间15内增大的容积分的墨从液贮存部16通过供给口17流入。另外，如果解除从这样的状态向压电元件20的通电，压电元件20和振动板13就同时返回原来的形状。因此，空间15也返回原来的容积，因此空间15内部的墨的压力上升，从喷嘴孔向基片喷出液滴22。
作为液滴喷出头部10的液滴喷出方式(喷墨方式)，可以采用使用上述的压电元件20的压电元件喷射式以外的公知的方式。
使用这样的结构的液滴喷出头部10，在本例中，如图1(b)所示，在容纳层2上的规定位置上将液状体的液滴22喷出成希望的图案状，例如喷出成要形成的配线图案状。此时，虽然没有特别的限制，但在本例中，从液滴喷出头部10进行液状体的喷出，这样着弹(附着)后的液滴22a与相邻的液滴22a彼此相互结合。
就这样，如果将液状体喷出涂布在容纳层2上，已涂布的液状体中的液分，即分散剂、液体的有机化合物、有机金属化合物的溶液等就渗入在容纳层2上形成的微小空隙内，如图1(c)所示，液状体中的导电性微粒3就成为微粒集合体(块)而残留在容纳层2上。另外，即使在含有有机金属化合物的液状体的情况下，不被容纳层2吸收的有机金属化合物也残留在容纳层2上。此时，进行从如图1(b)所示的液滴喷出头部10的喷出，这样着弹后的液滴22a相互结合，因此残留在容纳层2上的导电性微粒3的集合体3a(也可以含有有机金属化合物。以下相同)也做到相邻的集合体相互结合。由此，作为结果，全部的集合体3a相结合，成为所希望的图案状，例如成为要形成的配线图案形状。
再者，即使是包含在液状体中的导电性微粒3，特别其粒径更小的导电性微粒，与分散剂或溶剂等的液分一起进入容纳层2的微小空隙内。
就这样进行液滴22的喷出，在容纳层2上主要形成由导电性微粒3的集合体3a构成的图案，再进行热处理，通过烧结使残留在容纳层2上的导电性微粒3相互，即其集合体3a相互接触，如图1(d)所示，形成由这些导电性微粒3的烧结体构成的导电性图案4，即形成成为本发明的导电膜图案一例的图案4。在此，在液状体含有有机金属化合物的情况下，通过热处理使其分解，由此形成主要由金属构成的导电性图案4。另外，在液状体含有导电性微粒和有机金属化合物的情况下，利用这些混合物形成导电性图案4。
像这样，通过上述热处理得到的导电性图案，成为充分地去除分散剂，并且有机金属化合物被良好地分解。另外，在导电性微粒3的表面涂布用于提高分散性的涂布剂的情况下，也成为该涂布剂被充分地去除。
另外，在容纳层2上，成为渗入其微小空隙内的分散剂或者溶剂被去除，而且进入该微小空隙内的导电性微粒3b被烧结，进入微小空隙内的有机金属化合物也被分解。另外，与此同时，形成容纳层2的图案，其大部分发生分解(烧失)。另一方面，形成容纳层2的各粒子被烧结，由此导电性微粒3b和有机金属化合物中的至少一方没有进入微小空隙内的部分(不是在液滴2喷出的位置正下方的部分)成为绝缘部，导电性微粒3b和有机金属化合物中的至少一方进入微小空隙内的部分(刚好在液滴2喷出的位置正下方的部分)虽然电阻比较高，但成为导电部。
作为这样的热处理，即烧结处理，通常在大气中进行，但根据需要，也可以在氮气、氩气、氦气等惰性气体气氛中进行。作为热处理的处理温度，考虑分散剂或者溶剂的沸点(蒸汽压)、保护气体的种类或压力、微粒的分散性或氧化性等的热举动、有机金属化合物的分解温度、涂布剂的有无或量、基体材料的耐热温度等来适宜地决定。
例如为了去除由有机物构成的涂布剂，需要在约300℃进行烧成。另外，在使用塑料等基片的情况下，最好在室温以上、100℃以下进行。
另外，关于这种热处理，除了利用通常的加热板、电炉等的处理外，也可以利用灯热处理进行。作为在灯热处理中使用的光的光源，没有特别的限制，可以以红外线灯、氙灯，钇铝石榴石激光器、氩激光器、二氧化碳激光器、XeF、XeCl、XeBr、KrF、KrCl、ArF、ArCl等受激激光器等作为光源使用。这些光源，一般使用输出10W以上、5000W以下范围的光源，但在本实施方式中，在100W以上、1000W以下的范围是足够的。
利用以上的工序得到的导电性图案4，构成该图案的导电性微粒3或者其集合体3a、和/或有机金属化合物的分解生成物通过烧结而结合，由此确保微粒3之间的电接触，成为具有良好的导电性的导电膜图案。
再者，在上述例中，进行从液滴喷出头部10的液状体的喷出，以便着弹后的液滴22a做到相邻的液滴22a相互结合，但不是仅相邻的2个液滴结合(重合)，而是连续的3个以上(例如5个)相互结合，可以做到使这样的相互结合，即重合程度部分地重合。如果这样，通过调整重合程度，即着弹后的液滴22a的直径和这些液滴22a之间的距离，就能够得到实质上和进行重叠涂布时相同的效果。
即，喷出后的液滴22a，其液分迅速地渗入容纳层2中，在容纳层2上主要残留导电性微粒3和有机金属化合物中的至少一方，因此通过进行喷出，以便仅着弹后的液滴22a相互结合，不发生隆起，而使导电性微粒3和有机金属化合物中的至少一方的集合体3a部分地重合。因此，作为结果，能够形成具有和完成重叠涂布同等的膜厚的图案4。
另外，尤其在需要厚的膜厚等情况下，也可以使液滴22向容纳层2上的喷出反复数来次进行重叠涂布。如果这样，如上所述在容纳层2上会残留导电性微粒3和有机金属化合物中的至少一方，几乎不残留液分，因而在从第1次喷出工序至第2次以后的喷出工序期间，就可以不经过干燥工序而直接进行重叠涂布，因此能够更效率良好地进行导电性图案(导电膜图案)4的膜厚化。
在使液滴22向容纳层2上的喷出反复数来次进行重叠涂布的情况，在其喷出工序期间也可以设置热处理工序(干燥工序)。作为热处理工序，规定液滴22中的导电性微粒3和有机金属化合物中的至少一方不相互结合的温度，即不发生烧结的温度。
像这样，如果在导电性微粒3和有机金属化合物中的至少一方不相互结合的温度进行热处理，液滴22中的液分，也包括渗入容纳层2中的部分就确实地蒸发，由此残留在容纳层2上的导电性微粒3和有机金属化合物中的至少一方的集合体3a成为充分去除液分的集合体。另外，该集合体3a中的各导电性微粒3相互不结合(烧结)，因此在导电性微粒3之间形成和容纳层2中的粒子间相同的微小空隙。
因此，像这样，如果形成微小空隙的集合体3a上喷出液滴22，完成重叠涂布，先前形成的集合体3a就没有和容纳层2相同的作用，迅速地吸入液滴22中的液分，等于使其渗入容纳层2中。因此，在进行重叠涂布时，在喷出工序期间，通过设置热处理工序(干燥工序)，就能够不产生隆起，可靠地增加膜厚。
另外，本发明的配线基片是作为配线具有上述的导电性图案4(导电膜图案)的配线基片。图3是将这样的配线基片应用在多层配线基片上一例，图3中的符号30是多层配线基片。该多层配线基片30是通过容纳层2在基片1上形成由导电性图案4(导电膜图案)构成的配线31、再在该配线31上形成绝缘层32、容纳层33、配线34的多层配线基片。
配线31以连续的状态在其上形成导电性的端子35。另外，绝缘层32以不覆盖该端子35的上面、埋入该端子35的周围的状态，覆盖在容纳层2上和配线31上。于是，在该绝缘层32和端子35的上面形成由和容纳层2相同的结构构成的容纳层33。使用和先前的导电性图案4的形成相同的方法，再在该容纳层33上形成配线34。
在此，在配线34的形成时，通过在其下侧形成的端子35应该在配线31上导通，该配线34的一部分刚好配置在端子35正上方形成。即，从液滴喷出头部10将液滴22喷出在刚好端子35的位置上，就做到形成配线34。如果这样，如上所述，被喷出着弹的液滴22a，其导电性微粒3的一部分(粒径更小的导电性微粒)和有机金属化合物中的至少一方就进入容纳层33中，而在基片上形成导电部36。因此，所形成的配线34，通过在其下侧形成的导电部36和端子35，成为在配线31上导通的配线。
在图3中，为了方便，以端子35的上面作为导电部36，但刚好在容纳层33中的配线34正下方的位置全部成为导电部。
另外，在图3中，虽然形成了由下层的配线31和上层的配线34构成的2层配线，但通过在配线34上再顺序地叠层绝缘层和端子、容纳层、配线，就能够下层3层以上的多层配线基片。
此外，本发明的电子器件是具有上述的导电性图案4(导电膜图案)的电子器件。具体地可举出各种半导体装置、液晶显示装置、有机EL装置、等离子显示等电光学装置。
图4是表示在等离子显示中应用本发明的电子器件时一例，图3中的符号500是等离子显示板。该等离子显示板500由彼此相对配置的玻璃基片501和玻璃基片502、在这些玻璃基片之间形成的放电显示部510构成。
放电显示部510是集合多个放电室516而构成，在多个放电室516中，红色放电室516(R)、绿色放电室516(G)、蓝色放电室516(B)的3个放电室516成对而配置，以便构成1个像素。
在上述(比例)基片501上，以规定的间隔、线条状地形成地址电极511，覆盖这些地址电极511和基片501的上面地形成电介体层519，再在电介体层519上、位于地址电极511、511之间、沿各地址电极511形成形成隔壁515。在隔壁515上，在其长度方向的规定位置上也在与地址电极511垂直的方向以规定的间隔隔开(省略图示)，基本上形成在地址电极511的宽度方向左右两侧邻接的隔壁、及通过沿与地址电极511垂直的方向延伸设置的，由隔壁隔开的长方形状的区域，对应于这些长方形状的区域地形成放电室516，这些长方形状的区域成3对构成1个像素。另外，在以隔壁515划分的长方形状的区域的内侧配置荧光体517。荧光体517是发红、绿、蓝的任一种荧光的荧光体，因此在红色放电室516(R)的底部，配置红色荧光体517(R)，在绿色放电室516(G)的底部配置绿色荧光体517(G)，在蓝色放电室516(B)的底部配置蓝色荧光体517(B)。
接着，在上述玻璃基片502侧，沿与先前的地址电极511垂直的方向，以规定的间隔、线条状地形成多个由ITO构成的透明显示电极512，与此同时，为了补偿高电阻的ITO，形成由金属构成的脉冲电极512a。另外，覆盖这些电极而形成电介体层513，再形成由MgO等构成的保护膜514。
而且，上述基片501和玻璃基片502的基片2将上述地址电极511…和显示电极512相互垂直地对置而相互贴合，使以基片501和隔壁515及在玻璃基片502侧形成的保护膜514包围的空间部分排气，通过封入稀有气体，以此形成放电室516。再者，在玻璃基片502侧形成的显示电极512对各放电室516要每2根配置形成。
上述地址电极511和显示电极512与省略图示的交流电源连接，通过在各电极上通电，在必要位置的放电显示部510上使荧光体激励发光，能够做到彩色显示。
而且，在本例中，尤其上述地址电极511和脉冲电极512a分别由先前说明的本发明导电性图案4(导电膜图案)形成。在该例中，在脉冲电极512a和显示电极512a之间存在容纳层(未图示)，但如上所述，浸透到容纳层中的导电性微粒和有机金属化合物中的至少一方由于烧结，脉冲电极512a的下部分虽然电阻高，但成为导电性的，确保显示电极512和脉冲电极512a之间的电连接。
因此，根据本例的等离子显示板，如上所述，由于效率良好地完成导电性图案4(导电膜图案)的膜厚化，生产率成为高而良好的。
另外，本发明的电子机器是具有上述的导电性图案4(导电膜图案)的电子机器，具体地可举出图5所示的电子机器。
图5(a)是表示便携式电话一例的立体图。在图5(a)中，600表示便携式电话主体，601表示具有上述导电性图案(导电膜图案)的显示部。
图5(b)是表示文字处理机、电脑等携带型信息处理装置一例的立体图。在图5(b)中，700表示信息处理装置，701表示键盘等输入部，703表示信息处理主体，702表示具有上述导电性图案4(导电膜图案)的显示部。
图5(c)是表示手表型电子机器一例的立体图。在图5(b)c中，800表示手表主体，801表示具有上述导电性图案4(导电膜图案)的显示部。
图5(a)～(c)所示的电子机器具备上述导电性图案4(导电膜图案)的显示部，因此生产率成为高而良好的。
另外，本发明的非接触型卡片介质是具备以上述导电性图案4(导电膜图案)作为天线电路的非接触型卡片介质。图6是表示这样的非接触型卡片介质一例的图，图6中的符号400是非接触型卡片介质。该非接触型卡片介质400是在由卡片基体402和卡片外壳418构成的筐体内内藏半导体集成电路芯片408和天线电路412、通过未图示的外部的收发两用机和电磁波或者静电电容耦合的至少一方、进行电力供给或者数据授受的至少一方的非接触型卡片介质。
在本例中，上述天线电路412成为由先前说明的本发明导电性图案4(导电膜图案)形成的天线电路。
根据本例的非接触型卡片介质400，不易发生上述天线电路412的断线或短路等的不良，而且能够作到小型化、薄型化可能的非接触型卡片介质，并且，效率良好地完成导电性图案4(导电膜图案)的膜厚化，因此生产率成为高而良好的。
实施例1
基于图1(a)～(c)所示的方法，如以下那样形成导电膜图案。
首先，作为基片1准备聚酰亚胺基片，在其上像以下那样形成容纳层2。
调制成具有平均粒径15μm、平均细孔直径150、细孔容积1.6cc/g的球状二氧化硅粒子1重量份数，和固形分浓度7重量％的氧化铝溶胶(触媒化成公司制AS-3，凝一水软铝石)25重量份数，及聚烯乙醇(kurarey公司制，PVA117)10％水溶液10重量份数构成的混合物，接着，使用绕线棒涂布器将该混合物涂布在上述基片1上。此后，在125℃干燥1分钟，就得到容纳层2。
另外，像以下那样准备利用液滴喷出装置喷出的液状体。在使直径10nm左右的金属微粒分散在甲苯中的金属微粒分散液(真空冶金公司制，商品名“perfect gold”)中添加甲苯，将其稀释，将其粘度调整成3mPa·s，作为上述液状体。
另外，作为喷出该液状体的液滴喷出头部，使用市售的印刷机(商品名“PM950C”)的头部。但是，墨吸入部是塑料制的，因此要想对有机溶剂不溶解，使用将吸入部变更成金属制的夹具的吸入部。
使用这样的液滴喷出头部，使其驱动电压达到20V，喷出上述液状体。于是，被喷出的用的22，其体积是4微微升，着弹后的用的22a，其直径是约25μm。另外，着弹后的用的22a，其分散剂迅速被容纳层2吸收，成为膜厚2μm、直径22μm的微粒沉积膜(微粒的集合体3a)。
另外，在这样的喷出条件下，使每个用的22的喷出间隔达到5μm，喷出成所希望的线状，形成图案。于是，在这样的条件下，着弹在基片上的1个液滴是25μm，因而相邻的液滴就每20μm重叠。因此，如果将其连接，而形成线状，在1个液滴区域中5个液滴部分地重叠，因此要以液滴不重叠的条件(25μm间隔的喷出)进行喷出，而且以1次的头部的扫扫描就能够得到和在喷出工序期间合计5次进行干燥进行重叠涂布时相同的结果。即，能够得到5μm的膜厚。
此后，该基片在300℃加热30分钟。于是，容纳层2，是其粘结剂成分的聚乙烯醇大部分溶解，其膜厚成为热处理前的大约一半。另外，在该容纳层2中，通过刚好在不存在导电性微粒的部分正上方粘结二氧化硅或氧化铝的微粒，成为良好的绝缘层。另一方面，在刚好存在导电性微粒的部分上，粘结剂成分溶解，但通过埋入而渗入容纳层2中的微小空隙的导电性微粒被烧结，成为具有较高的电阻值的导电性。即，由于埋入而渗入的容纳层2中的微小空隙的导电性微粒重新作为粘结剂发挥功能，该导电性微粒渗入的部分，已作为导电部发挥功能。
另外，残留在容纳层2上的导电性微粒，如果在通常的基片上被烧结时，同样会全部被烧结，成为低电阻的导电性图案4(导电膜图案)。这样形成的导电性图案4，和上述的容纳层2中的导电部连接地形成，因而对容纳层(导电部)来说，粘结力变得十分高。另外，关于容纳层2和基片1之间，也通过加热容纳层2中的粘结剂成分发生粘结，其粘结力变得牢固。
作为结果，以从基片至加热前的容纳层2的膜厚的一半作为上述的高电阻的导电部，能够在其上形成厚约2.5μm的低电阻的导电性图案。
实施例2使用在实施例1中使用的金属微粒分散液(用甲苯稀释真空冶金公司制，商品名“perfect gold”，将粘度调整成3mPa·s的液体)中，作为有机金属化合物再添加氯三甲基磷化金(I)10重量％得到的液状体。除此之外，以和实施例1相同的工序形成导电性图案。
氯三甲基磷化金(I)溶解于甲苯，因而和是溶剂的甲苯一起容易被容纳层吸收，在300℃的烧成时，发生热分解而析出金，配置液滴下的容纳层的部分成为导电部。该部分比仅渗入施例1中制作的导电性微粒而成为导电部的部分，低电阻值变低。
实施例3和实施例1同样地制作，在从液滴喷出头部喷出液状体后，代替在300℃加热30分钟，进行100℃以下的热处理。这是因为即使去除液滴中的分散剂，在该温度液滴中的导电性微粒也相互不发生结合(烧结)。
接着，在由热处理得到的导电性微粒构成的线上，和实施例1相同地再喷出液滴，进行重叠涂布。于是，由先前形成的导电性微粒构成的层(集合体)作为容纳层发挥功能，因此用相同的粘结剂膜厚成为2倍(10μm)。
再同样地进行几次重叠涂布，最后进行烧成(烧结)，就能够形成具有大致正比于重叠涂布次数的膜厚的导电膜图案。
实施例4使用和实施例1、实施例3的导电膜图案的形成方法，制成多层配线基片。
在实施例3中，作为重叠涂布的图案，以与先前形成的线上的一部分连接的状态形成端子图案。接着，进行高温烧成，形成在导电性图案和这些图案上连接的端子。
随后，以使上述端子露出的状态，涂布聚酰亚胺，覆盖容纳层和容纳层上的导电性图案，再使其固化，就形成层间绝缘膜。关于这里的聚酰亚胺涂布，与喷出含有导电性微粒的液体时使用的聚酰亚胺的前体溶液相同的液滴喷出装置，以避免像上述的端子那样的图案进行涂布。
接着，在该层间绝缘层上，和实施例1相同地再次形成容纳层，再在这些容纳层上和实施例1相同地形成第2层的导电性图案。如果像这样形成第2层的导电性图案，喷出的液滴(液状体)中的导电性微粒就渗入第2层的容纳层的微小空隙内，通过将这些微小空隙充填，就形成直至到达由聚酰亚胺构成的层间绝缘膜避免和端子的上面的导电部。根据需要，也可以插入干燥工序，重叠涂布第2层。
如此形成第2层的导电性图案后，进行高温烧成，例如在300℃进行30分钟的加热。于是，第1层的配线图案(导电性图案)和第2层的配线图案(导电性图案)，通过容纳层中的导电部和端子电气的导通，在此以外的部分成为绝缘的。
然后，再和第1层的情况相同地制作，在第2层的图案上反复形成端子、层间绝缘层、容纳层、还有利用液状体的喷出的图案，来形成多层配线基片。
实施例5像以下那样制成和实施例4相同的多层配线基片。
首先，使用和实施例2相同的方法，如图7(a)所示，在容纳层41上形成第1层的导电膜图案42。此时，因为在300℃进行热处理，所以容纳层41被烧结，在其上即使配置流动体(液状体)也不吸收其液部，仅保持作为绝缘体的功能。另外，在容纳层41中，刚好形成导电膜图案42的部分，通过渗入容纳层41中的导电性微粒的烧结和渗入容纳层41中的有机金属化合物的热分解成为高电阻的导电部42a。
接着，像以下那样形成相当于实施例3的导电性端子的形成的部分。
首先，和实施例2相同地进行，如图7所示，在上述容纳层42的整个面上形成容纳层43，再仅在采用上下导通的部分(相当于实施例3中的端子部分)，用实施例2的方法形成导电膜图案44。在此也进行300℃的烧成，因而在处于导电膜图案44之下的容纳层43，通过渗入容纳层43中的导电性微粒的烧结和渗入容纳层44a中的有机金属化合物的热分解，也成为高电阻的导电部44a，与其下的导电膜图案42电气地连接。因此，通过导电膜图案44和导电部44a，形成使上下的配线导通的导电性端子。另外，在容纳层43中，在上面形成导电膜图案的部分，丧失作为容纳层的功能，已经仅保持作为绝缘膜的功能。
由于此，同时形成实施例3的导电性端子和相当于层间绝缘层的部分。
接着，再和实施例2相同地制作，在容纳层43的整个面上形成容纳层45，如图7(c)，所示，形成第2层的导电膜图案46。在此也进行300℃的烧成，因而处于导电膜图案46下的容纳层45成为高电阻的导电部46a，在成为用于采用上述的上下导通的端子的导电膜图案44及导电部44a上成为电连接。
就这样，第1层的导电膜图案42和第2层导电膜图安于46，通过容纳层中的高电阻的导电部44a和导电膜图案44、还有导电部46a，进行电气地导通，而在此以外的部分成为绝缘的。
然后，再和第1层的情况相同地制作，在第2层的图案上形成容纳层，在形成成为端子的层间导通部的导电膜图案、再形成容纳层后形成第3层的图案，通过进行这样方法的工序，就能够形成多层的配线基片。
如以上所说明，根据本发明的导电膜图案的形成方法，所以液滴喷出法在容纳层上设置含有导电性微粒的液状体，因而其液分渗入容纳层中，在容纳层上主要残留导电性微粒。因此，不进行干燥处理就能够进行重叠涂布，能够效率良好地进行其膜厚化。
因此，根据本发明，改善导电膜图案的形成方法，能够更高效地达到良好的膜厚化，因而能够谋求其生产率的提高。
权利要求
1.一种形成配线基片的方法，包括在基片上的多孔层上施加第一液体材料，第一液体材料包括多个导电性物质，至少一部分第一液体材料被吸收进多孔层中，并且至少一部分导电性物质保留在多孔层的表面上；以及加热至少一部分导电性物质以在多孔层的表面上形成第一导电配线。
2.根据权利要求1所述的方法，第一液体材料包括溶剂，施加液体材料后，该溶剂被吸收进多孔层，并且不需要蒸发过程。
3.根据权利要求1所述的方法，多个导电性物质为多个导电性微粒，对至少一部分导电性物质的加热包括使导电性微粒彼此结合。
4.根据权利要求1所述的方法，多个导电性物质为多个有机金属化合物。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括在基片上施加第二液体材料；以及在施加第一液体材料之前蒸发第二液体材料以在基片上形成多孔层。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括在基片上施加第二液体材料；蒸发第二液体材料以在基片上形成第一部分多孔层；在第一部分多孔层上施加第三液体材料；以及在施加第一液体材料之前蒸发第二液体材料以在第一部分多孔层上形成第二部分多孔层。
7.根据权利要求6所述的方法，第一部分多孔层和第二部分多孔层具有不同的功能。
8.根据权利要求1所述的方法，多孔层包括多孔性二氧化硅、氧化铝和氧化铝水合物粒子中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的方法，加热后，在多孔层中的至少一部分第一液体材料在第一导电配线下面形成第二导电配线，第二导电配线的电阻比第一导电配线的电阻高。
10.根据权利要求1所述的方法，基片上的多孔层包括多孔层表面上的防液层，该防液层在施加第一液体材料之前形成。
11.根据权利要求10所述的方法，防液处理层为单分子层。
12.根据权利要求10所述的方法，多孔层为配线的形式，多孔层的宽度比第一导电配线的宽度宽。
13.一种使用根据权利要求1所述的形成配线基片的方法形成电光装置的方法。
14.一种使用根据权利要求1所述的形成配线基片的方法形成电子机器的方法。
全文摘要
提供改善导电膜图案的形成方法、能够更高效率地达到良好的膜厚化的导电膜图案及其形成方法，进而提供使用该导电膜图案构成的配线基片、电子器件、电子机器、以及非接触型卡片介质。本发明的导电膜图案的形成方法，具备在基片1的上方形成微小空隙型的容纳层2的工序，在容纳层2上、或者容纳层2上和容纳层2中设置含有导电性微粒和有机金属化合物中的至少一方的液状体(液滴)的工序，以及通过热处理使导电性微粒3及有机金属化合物中的至少一方相互接触、或者导电性微粒和有机金属化合物接触而形成导电膜图案4的工序。
文档编号H01L21/00GK1790621SQ200510120079
公开日2006年6月21日 申请日期2003年4月10日 优先权日2002年4月15日
发明者古沢昌宏, 桥本贵志 申请人:精工爱普生株式会社