DE69132442T2 - Verfahren und material zum bilden von texturierten dicken filmartigen mustern - Google Patents

Verfahren und material zum bilden von texturierten dicken filmartigen mustern

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Description

    Beschreibung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bilden eines Dickfilmmusters in einem Herstellungsverfahren für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, eine Anzeigetafel aus Anzeigeröhren mit fluoreszierenden Lettern, ein Plasmadisplay, einen integrierten Hybrid-Schaltkreis und dergleichen.
  • Bekannt ist ein Verfahren zur Herstellung eines Dickfilmmusters durch die Schritte des mustermäßigen Druckens einer Paste für den Leiter oder Isolator auf ein Substrat aus Glas oder Keramik durch Siebdruck, Trocknen und Kalzinieren der Paste und Wiederholen der vorstehend genannten Schritte. Seit einiger Zeit werden auf verschiedenen Gebieten Dickfilmmuster auf einem Substrat aus Glas oder dergleichen unter Verwendung von keramischem Material gebildet. In diesem Fall werden durch Dispergieren von Keramik in einem Bindemittel gebildete, pastenähnliche keramische Materialien eingesetzt und in ähnlicher Weise wird das Dickfilmmuster durch die Schritte des Druckens des pastenähnlichen keramischen Materials durch Siebdruck, Trocknen und Kalzinieren des pastenähnlichen keramischen Materials und Wiederholen der vorstehend genannten Schritte gebildet.
  • US-A-4 119 480 beschreibt unter anderem ein Verfahren zur Herstellung eines Dickfilmschaltkreises, das Abscheiden eines lichtempfindlichen Harzes auf ein Substrat, selektives Belichten des lichtempfindlichen Harzes, Entfernen der nicht benötigten Teile des lichtempfindlichen Harzes, Füllen eines Pastenmaterials zur Verwendung für den Dickfilmschaltkreis in die Öffnungen, von denen das lichtempfindliche Harz entfernt wurde und anschließend Entfernen des verbliebenen lichtempfindlichen Harzes und Brennen des gefüllten Pastenmaterials umfasst.
  • DE-A-19 15 756 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Dickfilmstrukturen auf Substraten, wobei ein Photopolymer auf das Substrat aufgetragen wird, das Photopolymer einem bekannten photolithographischen Verfahren unter Bildung von Zwischenräumen unterzogen wird, beispielsweise Keramik in die Zwischenräume gefüllt wird und das keramische Material gebrannt wird.
  • Bei dem üblichen Verfahren zur Bildung eines Dickfilmmusters unter Verwendung eines keramischen Materials auf einem Glassubstrat durch Siebdruck ist es notwendig, das Siebdrucken einige Male zu wiederholen, damit ein Filmmuster mit einer gewünschten Dicke erreicht wird. Das heißt, bei diesem Verfahren ist es notwendig, das Siebdrucken fünf bis zehnmal zu wiederholen, um einen Dickfilm mit einer Dicke von 50 bis 100 um zu erhalten und jedes Mal ist ein Trockenvorgang erforderlich. Deshalb ist die Produktivität sehr niedrig und der Ausstoß nimmt ab. Weiterhin gibt es ein Problem, dass die Genauigkeit der Linienbreite des Musters aufgrund der Viskosität der Paste, Thixotropie oder dergleichen beeinträchtigt wird.
  • Es ist deshalb eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Bildung eines Dickfilmmusters bereitzustellen, bei dem keramisches Material verläßlich an einem Substrat haften kann.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Bildung eines Dickfilmmusters und eines Materials zur Bildung eines Dickfilmmusters, das ein Brechen des Pastenmaterials, wenn es trocknet und kalziniert wird, verhindern kann und die Bindungskraft zwischen pulverförmigen Feststoffen und die Haftkraft zwischen Pulverfeststoff und einem Substrat festigen kann und das ein gewünschtes Dickfilmmuster durch ein Kalzinierungsverfahren bei niedriger Temperatur bilden kann.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist außerdem die Bereitstellung eines Verfahrens zur Bildung eines Dickfilmmusters, das in der Strahlungsbeständigkeit verbessert ist, wenn es in einer Plasmaanzeigetafel eingesetzt wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Bilden eines Dickfilmmusters aus keramischem Material auf einem Substrat bereitgestellt, umfassend die Schritte des Bildens einer Negativform auf dem Substrat, umfassend die Schritte des Bildens einer Photoresistschicht auf dem Substrat durch Aufbringen von mehr als einer Schicht eines trockenen Films auf das Substrat und des Durchführens der Belichtung des Musters, um die Photoresistschicht zu entwickeln, das Füllen des keramischen Materials in die in der Negativform gebildeten Zwischenräume und das Kalzinieren, um zu bewirken, dass die Negativform verschwindet, wobei der Schritt des Füllens des keramischen Materials in die in der Negativform gebildeten Zwischenräume, das Füllen eines anorganischen Pastenmaterials in die Zwischenräume der Negativform umfasst, wobei das anorganische Pastenmaterial einen pulverförmigen Feststoff enthält, der in einem anorganischen flüssigen Träger als ein Bindemittel dispergiert ist, dessen Hauptbestandteil Wasserglas ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der Schritt des Bildens einer Negativform die Schritte des Bereitstellens einer Photoresistschicht auf dem Substrat, das Durchführen der Belichtung des Musters und der Entwicklung der Photoresistschicht (54a), das Bereitstellen einer oberen Photoresistschicht in einer gewünschten Höhe auf der einen Photoresistschicht, das Durchführen der Belichtung des Musters und der Entwicklung der oberen Photoresistschicht.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der Schritt des Bildens einer Negativform die Schritte des Bereitstellens einer Photoresistschicht in einer gewünschten Höhe auf dem Substrat, des Durchführens der Belichtung des Musters und der Entwicklung des Photoresists und des Bewirkens, dass ein schlecht entwickelter Teil der Photoresistschicht durch Trockenätzen verschwindet.
  • In einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das anorganische Pastenmaterial 10 bis 90 Gewichtsprozent Wasserglas.
  • Fig. 1 (a) bis 1 (c) sind erläuternde Ansichten, die ein grundsätzliches Verfahren hinsichtlich der Bildung eines Dickfilmmusters zeigen.
  • Fig. 2(a) bis 2(e) sind erläuternde Ansichten, die ein spezielles Verfahren der Bildung eines Dickfilmmusters gemäß einer ersten Bezugsausführungsform zeigen.
  • Fig. 3(a) bis 3(h) sind erläuternde Ansichten, die ein Verfahren der Bildung eines Dickfilmmusters gemäß einer zweiten Bezugsausführungsform zeigen.
  • Fig. 4(a) bis 4(g) sind erläuternde Ansichten, die ein Verfahren der Bildung eines Dickfilmmusters gemäß einer dritten Bezugsausführungsform zeigen und
  • Fig. 5(a) bis 5(e) sind erläuternde Ansichten, die ein Verfahren der Bildung eines Dickfilmmusters gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen.
  • Die ersten, zweiten und dritten Bezugsausführungsformen sind nur Informationen zum Stand der Technik und liegen nicht innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung.
    • Eine erste Bezugsausführungsform des Verfahrens der Bildung von Dickfilmmustern
  • Ein grundsätzliches Verfahren hinsichtlich der Bildung eines Dickfilmmusters wird in Fig. 1 (a) bis 1 (c) gezeigt.
  • Zunächst wird eine Negativform 2 mit einem gewünschten Muster auf einem Substrat 1 aus Glas oder dergleichen, unter Verwendung von Material, wie Photoresist, wie in Fig. 1 (a) gezeigt, hergestellt. Dann wird keramisches Material 3 in die in der Negativform 2 definierten Zwischenräume 2a, wie in Fig. 1 (b) gezeigt, gefüllt. Anschließend läßt man die Negativform durch chemische Behandlung oder Kalzinierung verschwinden, unter Gewinnung des aus den keramischen Materialien 3, wie in Fig. 1(c) gezeigt, hergestellten Dickfilmmusters.
  • Nun wird die erste Bezugsausführungsform mit Bezug auf Fig. 2(a) bis 2(e) beschrieben.
  • Fig. 2(a) bis 2(e) sind erläuternde Ansichten, die ein Bildungsverfahren einer Negativform unter Verwendung von Photoresist zeigen. Fig. 2(a) zeigt ein Verfahren zur Bildung einer Photoresistschicht auf einem Substrat, Fig. 2(b) ein Verfahren für Musterbelichtung, Fig. 2(c) ein Entwicklungsverfahren, Fig. 2(d) ein Verfahren zum Füllen von keramischem Material und Fig. 2(e) ein Verfahren zum Kalzinieren.
  • In dieser Bezugsausführungsform wurde ein Trockenfilm (AP-850, hergestellt von Tokyo Ouka Industry Co.), der in einem photomechanischem Verfahren verwendet wurde, angewendet, um in einfacher Weise einen Dickfilm als Photoresist zu bilden. Ein Trockenfilm, der auf dem Gebiet der Elektronik verwendet wird, kann ebenfalls verwendet werden. Jedoch ist diese Auswahl nicht begrenzt; das heißt, es kann ein geeigneter Photoresist gemäß der Mustergröße ausgewählt werden.
  • Jedes Verfahren wird mit Bezug auf Fig. 2 beschrieben. Zunächst wurde ein Trockenfilm als Photoresist 14 auf einem Glassubstrat 11 in vier Schichten angeordnet, wodurch die Schichten, unter Verwendung einer Laminatwalze 17, durch ein Heißlaminatverfahren mit einer Dicke von 200 um erhalten werden.
  • Anschließend wurde Parallellicht 18 auf den Trockenfilm gestrahlt, unter Verwendung eines Parallellichtdruckers, durch Einbeziehen einer Ultra-Hochdruck- Quecksilberlampe als Lichtquelle, wie in Fig. 2(b) gezeigt, wodurch mustermäßige Belichtung durch eine Linienmustermaske 15 mit einer Linienbreite von 100 um und einem Pitch von 300 um erfolgt. Die Belichtungsbedingungen waren eine Intensität von 200 uW/cm² und Bestrahlungsmenge 250 mJ/cm², wenn mit einer Wellenlänge von 365 nm gemessen.
  • Nun wurde in dem Entwicklungsverfahren in Fig. 2(c) Sprühentwicklung durch wässerige Lösung 19, die Natriumcarbonatanhydrid von 1 Gewichtsprozent bei einer Flüssigkeitstemperatur von 30 bis 50ºC enthält, ausgeführt. Der Endpunkt der Entwicklung wurde mit dem bloßen Auge bestätigt. Eine Negativform 12 mit einem gewünschten Muster mit einer Linienbreite von 200 um, einem Pitch von 300 um und einer Höhe von 200 um wurde durch die vorstehend genannten Verfahren erhalten.
  • In dem Füllverfahren für das keramische Material in Fig. 2(d) wurde als keramisches Material 13 ein pastenähnliches Gemisch, das eine Glasfritte mit einem niedrigen Schmelzpunkt, wärmebeständiges Pigment und Füllmittel, dispergiert in organischem Bindemittel, enthält, verwendet. Eine flache Kautschukplatte 16 wurde mit einer Negativform 12 in Kontakt gebracht und über das Muster der Negativform 12 bewegt, wodurch das pastenähnliche Keramikmaterial 13 in die Zwischenräume 12a der Negativform 12 gefüllt wurde und überschüssiges keramisches Material, das herausgedrückt wurde, weggeschabt wurde. Dann wurden das Substrat 11 und das keramische Material 13, die in die Zwischenräume 12a der Negativform 12 gefüllt wurden, bei einer Temperatur von 80 bis 120ºC getrocknet, um das in dem organischen Bindemittel enthaltene Lösungsmittel zu entfernen und dem Kalzinierungsverfahren zugeführt. Das Füllverfahren des pastenähnlichen keramischen Materials 13 kann, falls erforderlich, außerdem einige Male wiederholt werden.
  • In dem Kalzinierungsverfahren in Fig. 2(e) wurden das Substrat 11 und die Negativform 12, die das keramische Material tragen, 10 bis 20 Minuten bei einer Spitzentemperatur von 585ºC kalziniert, wodurch die durch den Photoresist gebildete Negativform 12 verschwindet und das keramische Material 13 an dem Glassubstrat 11 anhaftet.
  • Das aus dem keramischen Material 13 hergestellte Dickfilmmuster mit einer Linienbreite von 100 bis 200 um, einem Pitch von 300 um und einer Höhe von 150 um wurde durch die vorstehend genannten Verfahren erhalten.
  • Gemäß der ersten Bezugsausführungsform wurden die nachstehenden Wirkungen erhalten.
  • (1) Da ein Muster mit einer Höhe von nicht weniger als 100 um nur durch einen Vorgang erhalten werden konnte, konnte die Verfahrenszeit, verglichen mit dem für üblichen Siebdruck verwendeten Laminierungsverfahren, verkürzt werden.
  • (2) Da Vorgänge, wie das Positionieren, nur einmal erfolgten, wurde das Verfahren vereinfacht.
    • Eine zweite Bezugsausführungsform eines Verfahrens zum Bilden eines Dickfilmmusters
  • Ein Verfahren zur Bildung eines Dickfilmmusters gemäß einer zweiten Bezugsausführungsform wird mit Bezug auf Fig. 3(a) bis 3(h) beschrieben.
  • Zunächst wurde eine Schicht des Photoresists 54a auf dem Glassubstrat 51 bereitgestellt. Das heißt, als Photoresist wurde ein Trockenfilm (Nopcocure F-5040, hergestellt von San Nopco Limited) mit einer Dicke von 40 um verwendet, eine Schicht wurde auf dem Glassubstrat 51 durch ein Heizlaminatverfahren gebildet. Nun wurde ein Parallellicht 58 auf den Trockenfilm gestrahlt unter Verwendung eines Parallellichtdruckers, der eine Ultra-Hochdruck-Quecksilberlampe als Lichtquelle, wie in Fig. 3(b) gezeigt, einbezieht, wodurch eine mustermäßige Belichtung durch eine Linienmustermaske 55 mit einer Linienbreite von 100 um und einem Pitch von 300 um erfolgte. Die Belichtungsbedingung war die Intensität von 200 uW/cm² und Bestrahlungsmenge von 72 mJ/cm², unter Messen bei der Wellenlänge von 365 nm.
  • Nun wurde in dem Entwicklungsverfahren in Fig. 3(c) Sprühentwicklung durch 1,1,1-Trichlorethan 59 bei einer Flüssigkeitstemperatur von 25ºC ausgeführt. In diesem Fall hatte der Photoresist 54a eine Dicke von 40 um, was gering war; deshalb wurde ein gewünschtes Muster durch Musterbelichtung und Entwicklung, ohne dass der Photoresist 54a an der Öffnung 57 verblieb, erhalten.
  • Anschließend wurden drei Schichten des Trockenfilms auf einer Schicht des Photoresists 54a angeordnet, um dadurch die oberen Schichten des Photoresists 54b zu bilden, wodurch der Photoresist 54, wie in Fig. 3(d) gezeigt, mit vier Schichten gebildet wurde. Nun wurde eine Musterbelichtung durch ein Parallellicht 58 durch die Linienmustermaske 55, wie in Fig. 3(e) gezeigt, durchgeführt. Die Belichtungsbedingung dieses Falls hatte eine Intensität von 200 uW/cm² und eine Bestrahlungsmenge von 200 mJ/cm², wenn die Wellenlänge von 365 nm gemessen wurde.
  • Anschließend wurde Sprühentwicklung durch 1,1,1-Trichlorethan 59 bei einer Flüssigkeitstemperatur von 25ºC ausgeführt, wodurch die Negativform 52 mit einem gewünschten Muster mit einer Linienbreite von 200 um, einem Pitch von 300 um und einer Höhe von 160 um erhalten wurde, wie in Fig. 3(f) gezeigt. Die Negativform 52 hatte Hohlräume 52a.
  • In dem Füllverfahren in Fig. 3(g) wurde als ein keramisches Material 53 ein pastenähnliches Gemisch, das eine Glasfritte mit einem niedrigen Schmelzpunkt enthielt, ein wärmebeständiges Pigment und ein Füllmaterial, das in organischem Bindemittel dispergiert ist, verwendet. Eine flache Kautschukplatte 56 wurde mit der Negativform 52 in Kontakt gebracht und über das Muster der Negativform 52 bewegt, wodurch das pastenähnliche Keramikmaterial 53 in die Hohlräume 52a der Negativform 52 gefüllt wurde und überschüssiges keramisches Material 53, das herausgedrückt wurde, abgekratzt wurde. Anschließend wurden, um das in dem organischen Bindemittel in dem keramischen Material 53 enthaltene Lösungsmittel zu entfernen, das Substrat 51 und das keramische Material 53, das in die Zwischenräume 52a der Negativform 52 gefüllt war, bei einer Temperatur von 80 bis 120ºC getrocknet und dem Kalzinierungsverfahren zugeführt. Das Füllverfahren des pastenähnlichen keramischen Materials 13 wurde außerdem, falls erforderlich, wiederholt.
  • Schließlich wurde Kalzinierung für 10 bis 20 Minuten bei einer Spitzentemperatur von 585ºC durchgeführt, wobei die Negativform 52, die durch den Photoresist gebildet wurde, verschwand und das keramische Material 53 an dem Glassubstrat 51 anhaftete. Das aus dem keramischen Material 53 hergestellte Dickfilmmuster mit einer Linienbreite von 100 bis 120 um, einem Pitch von 300 um und einer Höhe von 150 um wurde durch die vorstehenden Verfahren, wie in Fig. 3(h) gezeigt, erhalten.
  • Gemäß der zweiten Bezugsausführungsform wurde die nachstehende Wirkung erhalten.
  • (1) Auch wenn die Negativform ein feines Muster mit einer bestimmten Höhe aufwies, verblieb der Photoresist nicht in dem Zwischenraum der Negativform und das keramische Material, das in den Zwischenraum der Negativform gefüllt worden war, haftete durch das Kalzinierungsverfahren verläßlich an dem Substrat.
    • Eine dritte Bezugsausführungsform eines Verfahrens zum Bilden von Dickfilmmuster
  • Ein Verfahren zum Bilden eines Dickfilmmusters gemäß der dritten Bezugsausführungsform wird mit Bezug auf Fig. 4(a) bis 4(g) beschrieben.
  • Zunächst wurde ein Trockenfilm (Nopcocure F-540, hergestellt von San Nopco Limited) mit einer Dicke von 40 um in vier Schichten durch ein Heißlaminierverfahren angeordnet, wodurch die Photoresistschicht 64 mit einer Dicke von 160 um, wie in Fig. 4(a) gezeigt, gebildet wurde. Nun wurde ein Parallellicht 65 auf den Trockenfilm unter Verwendung eines Parallellichtdruckers, unter Einbeziehen einer Ultra- Hochdruck-Quecksilberlampe als Lichtquelle, wie in Fig. 4(b) gezeigt, gestrahlt, wodurch die mustermäßige Belichtung durch eine Linienmustermaske 65 mit einer Linienbreite von 100 um und einem Pitch von 300 um erfolgt. Die Belichtungsbedingung war eine Intensität von 200 uW/cm² und eine Bestrahlungsmenge von 230 mJ/cm², wenn durch die Wellenlänge von 365 nm gemessen.
  • Nun wurde Sprühentwicklung durch Gemisch 68 von 1,1,1-Trichlorethan und Dichlormethan (Mischverhältnis 4 : 1) bei einer Flüssigkeitstemperatur von 25ºC durchgeführt, wodurch, wie in Fig. 4(c) gezeigt, der Photoresist 64 mit einem gewünschten Muster erhalten wird.
  • In diesem Fall hatte der Photoresist 64 eine Dicke von 160 um, ein Teil 64a des Photoresists verblieb in dem konkaven Teil des Musters an der Stufe der Entwicklung. Dafür wurde der verbleibende Teil des Photoresists durch Trockenätzen entfernt, beispielsweise Plasmaveraschen durch reaktives Gas 69, wie in Fig. 4(d) gezeigt.
  • Die Bedingung des Plasmaveraschens war ein reaktiver Gasdruck von 20 mmTorr, der Vakuumgrad 9 · 10&supmin;&sup5; Torr und Substrat-Rotationsgeschwindigkeit von 1 Ulmin.
  • Weiterhin war das reaktive Gas Sauerstoff (O&sub2;) und die Fließgeschwindigkeit des reaktiven Gases war 30 SCCM. Die Veraschungszeit war 30 Minuten.
  • Die Negativform 62 mit einem Dickfilmmuster mit einer Linienbreite von 200 um, einem Pitch von 300 um und einer Höhe von 150 um wurde durch die vorstehend genannten Verfahren erhalten. Die Negativform 62 hatte Hohlräume 62a, wie in Fig. 4(e) gezeigt. Ionenätzen, das O&sub2; und CF&sub4; enthielt, oder anderes Trockenätzen war wirksam, um den Photoresist 64a, der auf dem Substrat 61 verblieb, zu entfernen.
  • In dem Füllverfahren in Fig. 4(f) wurde als das keramische Material 63 ein pastenähnliches Gemisch, das eine Glasfritte mit einem niedrigen Schmelzpunkt enthielt, wärmebeständiges Pigment und ein Füllmaterial, das in organischem Bindemittel dispergiert war, verwendet. Eine flache Kautschukplatte 66 wurde mit der Negativform 52 in Kontakt gebracht und über das Muster der Negativform 62 bewegt, wodurch das pastenähnliche Keramikmaterial 63 in die Hohlräume 62a der Negativform 62 gefüllt wurde und überschüssiges keramisches Material 63, das herausgedrückt wurde, wurde abgekratzt. Dann wurden, um das in dem organischen Bindemittel in dem keramischen Material 63 enthaltene Lösungsmittel zu entfernen, das Substrat 61 und das keramische Material 63, das in die Zwischenräume 62a der Negativform 62 gefüllt war, bei einer Temperatur von 80 bis 120ºC getrocknet und dem Kalzinierungsverfahren zugeführt. Das Füllverfahren des pastenähnlichen keramischen Materials 63 kann, falls erforderlich, auch wiederholt werden.
  • Schließlich wurde Kalzinierung für 10 bis 20 Minuten bei einer Spitzentemperatur von 585ºC durchgeführt, wodurch die Negativform 62, die durch den Photoresist gebildet wurde, verschwand und das keramische Material 63 an dem Glassubstrat 61 anhaftete. Das aus dem keramischen Material 63 hergestellte Dickfilmmuster mit einer Linienbreite von 100 bis 120 um, einem Pitch von 300 um und einer Höhe von 150 um wurde durch das vorstehend genannte Verfahren, wie in Fig. 4(g) gezeigt, erhalten.
  • Gemäß der dritten Bezugsausführungsform wurde die nachstehende Wirkung erzielt.
  • (1) Da die Negativform, auf der der Photoresist nicht verblieb, gebildet wurde, haftete das in den Zwischenraum der Negativform gefüllte keramische Material durch das Kalzinierungsverfahren verläßlich auf dem Substrat.
    • Verfahren zur Bildung von Dickfilmmuster gemäß der vorliegenden Erfindung
  • Ein Verfahren zur Bildung eines Dickfilmmusters gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachstehend beschrieben.
  • Zunächst wird eine Photoresistschicht auf dem Substrat gebildet und Musterbelichtung und Entwicklung wurden mit der Photoresistschicht durchgeführt, wodurch die Negativform mit einem gewünschten Muster gebildet wird. Anschließend wird das anorganische Pastenmaterial, das Pulverfeststoff, dispergiert in anorganischem flüssigem Träger, umfassend Wasserglas als Hauptbestandteil, enthält, in Hohlräume der Negativform gefüllt. Nun wird Kalzinierung durchgeführt, damit die Negativform verschwindet, und der Pulverfeststoff an dem Substrat haftet, wodurch ein gewünschtes Dickfilmmuster mit Wasserglas in dem anorganischen Pastenmaterial, das als Bindemittel dient, erhalten wird. Als Wasserglas dient der Träger des anorganischen Pastenmaterials, Wasserglas, das Natriumsilikat als Hauptbestandteil enthält, wird verwendet, wobei die Molekülformel von Wasserglas Na&sub2;OnSiO&sub2;mH&sub2;O ist. Es gibt drei Wasserglasarten als Standard, das heißt Nr. 1, Nr. 2, Nr. 3, gemäß dem Verhältnis von Na&sub2;O bis SiO&sub2;, wobei jeder Typ in dieser Ausführungsform verwendet werden kann. Weiterhin wird anorganisches Pastenmaterial, das Wasserglas von 10 bis 90 Gewichtsprozent enthält, verwendet. Um genauer zu sein, verliert das Pastenmaterial im Fall von Wasserglas weniger als 10 Gewichtsprozent Fluidität und es ist schwierig, Füllverfahren auszuführen. Im Gegensatz dazu wird im Fall von Wasserglas von oberhalb 90 Gewichtsprozent die Geschwindigkeit des pulverförmigen Feststoffes in dem anorganischen Pastenmaterial gering, daher kann das Dickfilmmuster nicht gebildet werden. Durch Inbetrachtziehen der Fluidität in Form einer Paste enthält das anorganische Pastenmaterial vorzugsweise Wasserglas von 20 bis 50 Gewichtsprozent, so dass es in feine Zwischenräume der Negativform gefüllt wird und kostspieliges Material, das von dem Muster herausgedrückt wird, leicht abgekratzt wird.
  • Andererseits werden, als pulverförmiger Feststoff in dem anorganischen Pastenmaterial, Aggregat und Pigment in einem gemischten Zustand verwendet. Als das Aggregat können Siliziumdioxid, Aluminiumoxid, Zirconiumoxid, Siliziumcarbid (SiC), Bornitrid (BN), Edelstahl (SUS), Glimmer oder dergleichen verwendet werden; weiterhin können das Pigment, Chromoxid, Eisenoxid, Cobaltoxid, Titanoxid, Molybdänoxid, Kupferoxid, Aluminium oder dergleichen verwendet werden.
  • Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die Auswahl des vorstehenden Aggregats und Pigments beschränkt; geeignetes Aggregat und Pigment können gemäß dem Zweck verwendet werden. Falls erforderlich, kann weiterhin Härter, Stabilisator, Dispergiermittel oder dergleichen zu dem anorganischen Pastenmaterial gegeben werden.
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf Fig. 5(a) bis 5(e) beschrieben.
  • Zunächst wurde ein Resistfilm (Nopcocure F-5040, hergestellt von Sun Nopco Limited, Filmdicke 40 um) vom ursprünglichen Typ in vier Schichten auf einem Glassubstrat 71 angeordnet, das auf eine Temperatur von 90ºC unter Verwendung einer Laminatwalze 77 erhitzt wurde, wodurch eine Photoresistschicht 74 mit einer Dicke von 160 um, wie in Fig. 5(a) gezeigt, gebildet wird. Nun wurden Ultraviolettstrahlen 78 mit einer Bestrahlungsmenge von 250-300 mJ/cm² auf die Photoresistschicht 74 durch eine Filmmaske 75 mit einem Linienmuster durch einen Kontaktdrucker von der Seite der Filmmaske 75, wie in Fig. 5(b) gezeigt, bestrahlt. Anschließend wurde durch Lösung 79, wobei Dichlormethan, 20 Volumenprozent, in 1,1,1-Trichlorethan vermischt wurde, auf den unbelichteten Teilen Sprühentwicklung durchgeführt, wodurch eine Negativform 72 mit dem geforderten Muster mit linienartigen Zwischenräumen 72a mit einer Linienbreite von 100 um, einem Pitch von 300 um, wie in Fig. 5(c) gezeigt, gebildet wurde.
  • Nun wurde eine flache Kautschukplatte 76 mit dem Zwischenraum 72a der Negativform 72 in Kontakt gebracht und zu dem Muster der Negativform 72 parallel bewegt, wodurch das anorganische Pastenmaterial 73 in den Zwischenraum 72a der Negativform 72 gefüllt wurde und überschüssiges Material 73, das herausgedrückt wurde, wie in Fig. 5(d) gezeigt, abgeschabt wurde.
    • Träger:
  • Wasserglas Nr. 2 (Natriumsilikat, hergestellt von Toyo Keisan Soda Co.) 30 Gewichtsprozent
    • Pulverförmiger Feststoff:
  • Aluminiumkugeln (CB-A05S, hergestellt von Showa Denko Co.) 60 Gewichtsprozent
  • Wärmebeständiges schwarzes Pigment (Daipirokiside color #9590, hergestellt von Daiinchiseika)
  • Um weiterhin das in dem anorganischen Pastenmaterial 73 enthaltene Wasser zu entfernen, wurde das anorganische Pastenmaterial 73 bei einer Temperatur von 80 bis 90ºC getrocknet. Falls erforderlich, kann das Füllverfahren des Pastenmaterials 73 auch wiederholt werden.
  • Schließlich wurde Kalzinierung für 30 bis 60 Minuten bei einer Spitzentemperatur von 450ºC durchgeführt, wodurch die Negativform 72, die durch Photoresist gebildet wurde, verascht wurde und verschwand und der pulverförmige Feststoff des anorganischen Pastenmaterials 73 an dem Glassubstrat haftete. Das Dickfilmmuster mit einer Linienbreite von 100 um und einem Pitch von 300 um und einer Dicke von 150 um wurde durch die vorstehenden Verfahren, wie in Fig. 5(e) gezeigt, erhalten.
  • Das Glassubstrat 71, auf dem das Dickfilmmuster gebildet wurde, wurde als Grundplatte mit Zellgrenzen in der Plasmaanzeigetafel verwendet. In diesem Fall wurden Ultraviolettstrahlen durch elektrische Entladung zwischen Zellen erzeugt, jedoch war das Dickfilmmuster 73 nicht verschlechtert, weil Wasserglas, das als Bindemittel des Dickfilmmusters 73 wirkte, eine ausgezeichnete Strahlungsbeständigkeit aufwies.
  • Daher war das Glassubstrat 71 mit dem Dickfilmmuster 73 als Zellbarrieren der Plasmaanzeigetafel wirksam.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wurden die nachstehenden Effekte erreicht.
  • (1) Da das anorganische Pastenmaterial, in dem pulverförmiger Feststoff in anorganischem flüssigen Träger dispergiert war, der durch Wasserglas als Hauptbestandteil hergestellt wurde, als keramisches Material verwendet wurde, das in eine Negativform gefüllt wurde, war die Volumenänderung des anorganischen Pastenmaterials in dem Trockenverfahren und dem Kalzinierungsverfahren gering und so wurde das anorganische Pastenmaterial daran gehindert, herauszubrechen.
  • (2) Die Bindungskraft zwischen dem pulverförmigen Feststoff und die Haftkraft zwischen dem pulverförmigen Feststoff und dem Substrat wurden durch das Vorliegen des Wasserglases verstärkt.
  • (3) Nach dem Kalzinierungsverfahren verblieb das organische Material, im Gegensatz zu üblichem Pastenmaterial, einschließlich organischem Medium, nicht, so dass das Dickfilmmuster durch Kalzinierungsverfahren von niederer Temperatur, wie vorstehend, gebildet wurde.
  • Die vorliegende Erfindung ist im breiten Maße auf die Herstellung von Flüssigkristallanzeigevorrichtungen, Fluoreszenzanzeigevorrichtungen, Plasmabildschirmen und integrierten Hybrid-Schaltkreisen oder dergleichen anwendbar.

Claims (4)

1. Verfahren zum Bilden eines Dickfilmmusters aus keramischem Material (3, 13, 53, 63, 73) auf einem Substrat (1, 11, 51, 61, 71), umfassend die Schritte:
das Bilden einer Negativform (2, 12, 52, 62, 72) auf dem Substrat (1, 11, 51, 61, 71), umfassend die Schritte des Bildens einer Photoresistschicht (14, 54, 54a, 54b, 64, 74) auf dem Substrat (1, 11, 51, 61, 71) durch Aufbringen von mehr als einer Schicht eines trockenen Films auf das Substrat (1, 11, 51, 61, 71) und des Durchführens der Belichtung des Musters, um die Photoresistschicht (14, 54, 54a, 54b, 64, 74) zu entwickeln;
das Füllen des keramischen Materials (3, 13, 53, 63, 73) in die in der Negativform (2, 12, 52, 62, 72) gebildeten Zwischenräume (2a, 12a, 52a, 62a, 72a), und das Kalzinieren, um zu bewirken, dass die Negativform (2, 12, 52, 62, 72) verschwindet,
wobei der Schritt des Füllens des keramischen Materials (3, 13, 53, 63, 73) in die in der Negativform (2, 12, 52, 62, 72) gebildeten Zwischenräume (2a, 12a, 52a, 62a, 72a) das Füllen eines anorganischen Pastenmaterials in die Zwischenräume (2a, 12a, 52a, 62a, 72a) der Negativform (2, 12, 52, 62, 72) umfasst, wobei das anorganische Pastenmaterial einen pulverförmigen Feststoff enthält, der in einem anorganischen flüssigen Träger als ein Bindemittel dispergiert ist, dessen Hauptbestandteil Wasserglas ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Bildens einer Negativform (2, 12, 52, 62, 72) die Sehritte umfasst:
das Bereitstellen einer Photoresistschicht (54a) auf dem Substrat (1, 11, 51, 61, 71);
das Durchführen der Belichtung des Musters und der Entwicklung der Photoresistschicht (54a);
das Bereitstellen einer oberen Photoresistschicht (54b) in einer gewünschten Höhe auf der einen Photoresistschicht (54a); und
das Durchführen der Belichtung des Musters und der Entwicklung der oberen Photoresistschicht (54b).
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Bildens einer Negativform (2, 12, 52, 62, 72) die Schritte umfasst:
das Bereitstellen einer Photoresistschicht (64) in einer gewünschten Höhe auf dem Substrat (1, 11, 51, 61, 71);
das Durchführen der Belichtung des Musters und der Entwicklung des Photoresists (64); und
das Bewirken, dass ein schlecht entwickelter Teil (64a) der Photoresistschicht (64) durch Trockenätzen verschwindet.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, wobei das anorganische Pastenmaterial 10 bis 90 Gew.- % Wasserglas enthält.
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