JP2001230527A - Method for forming conductive film pattern and conductive film pattern - Google Patents
Method for forming conductive film pattern and conductive film patternInfo
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Abstract
Description
【発明の属する技術分野】 本発明はプリント基板、電
気・電子部品（薄膜トランジスタ、液晶ディスプレイな
ど）等に用いられる導電性パターンの形成技術に係り、
特にポリシラン材料を用いて導電膜パターンを形成する
方法に関わる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for forming a conductive pattern used for a printed circuit board, an electric / electronic component (a thin film transistor, a liquid crystal display, etc.),
In particular, the present invention relates to a method for forming a conductive film pattern using a polysilane material.
【０００１】[0001]
【従来の技術】導電膜パターンの形成方法としては、基
板の全面に金属薄膜をスピンコート法、蒸着法、スパッ
タリング法、プラズマＣＶＤ法等により形成し、フォト
リソグラフィー法によってパターンニングする方法が一
般的である。ここで、フォトリソグラフィー法における
レジスト材料として、例えばポリシランが知られてい
る。2. Description of the Related Art As a method of forming a conductive film pattern, a method of forming a metal thin film on the entire surface of a substrate by a spin coating method, an evaporation method, a sputtering method, a plasma CVD method or the like, and patterning by a photolithography method is general. It is. Here, for example, polysilane is known as a resist material in the photolithography method.
【０００２】ポリシランは導電性を備えており、紫外線
照射により容易に絶縁体であるポリシロキサンになると
いう性質を有するため、ポリシランをレジスト材料とし
てではなく導電膜材料として用いることもできる。この
場合、スピンコート法によりポリシラン薄膜を形成し、
フォトマスクを使った紫外線照射によりパターンニング
して、導電膜パターンを形成する。[0002] Since polysilane has electrical conductivity and has a property of easily becoming a polysiloxane which is an insulator when irradiated with ultraviolet light, polysilane can be used not as a resist material but as a conductive film material. In this case, a polysilane thin film is formed by spin coating,
Patterning is performed by ultraviolet irradiation using a photomask to form a conductive film pattern.
【０００３】ここで、ポリシラン薄膜の伝導度はそれほ
ど高くなく、プリント基板や電子回路へ応用するには不
十分であるため、通常はポリシラン薄膜の伝導度を上げ
るためにドーピングや金属化などの処置が行われる。例
えば、「Polysilanes as conducting material produce
rs and their application to metal pattern formatio
n by UV light and electroless metalization」SYNTHE
TIC METALS 97(1998)、pp273-280には、無電解メッキを
用いる方法が記載されている。Here, the conductivity of the polysilane thin film is not so high and is insufficient for application to a printed circuit board or an electronic circuit. Therefore, in order to increase the conductivity of the polysilane thin film, doping or metallization is usually performed. Is performed. For example, `` Polysilanes as conducting material produce
rs and their application to metal pattern formatio
n by UV light and electroless metalization '' SYNTHE
TIC METALS 97 (1998), pp. 273-280, describes a method using electroless plating.
【０００４】かかる従来方法を図３を用いて説明する。
まず、基板３０上にスピンコート法によりポリシラン薄
膜を３１生成する（図３（ａ））。次に、フォトマスク
３２を用いて紫外線照射３３によりパターンニングする
（図３（ｂ））。その結果、紫外線照射を受けた部分３
４はポリシロキサンに変化する（図３（ｃ））。次に、
塩化パラジウム（ＰｄＣｌ２）の溶液に浸漬させてポリ
シラン薄膜部分にパラジウムのコロイド３５を析出させ
る（図３（ｄ））。その後、エタノールで洗浄すること
によりポリシロキサン部分３４を除去する（図３
（ｅ））。そして、析出したパラジウムコロイド３５を
触媒として無電解メッキを行い、ニッケル等の金属膜３
６を生成する（図３（ｆ））。[0004] Such a conventional method will be described with reference to FIG.
First, a polysilane thin film 31 is formed on a substrate 30 by a spin coating method (FIG. 3A). Next, patterning is performed by ultraviolet irradiation 33 using a photomask 32 (FIG. 3B). As a result, the part 3 which has been irradiated with ultraviolet rays
4 changes to polysiloxane (FIG. 3 (c)). next,
It is immersed in a solution of palladium chloride (PdCl 2 ) to deposit a colloid 35 of palladium on the polysilane thin film portion (FIG. 3D). Thereafter, the polysiloxane portion 34 is removed by washing with ethanol (FIG. 3).
(E)). Then, electroless plating is performed using the deposited palladium colloid 35 as a catalyst to form a metal film 3 such as nickel.
6 is generated (FIG. 3F).
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】蒸着法、スパッタリン
グ法、プラズマＣＶＤ法などにより金属薄膜を形成する
場合、真空装置やＣＶＤ装置など、大型で高価な装置が
必要となる。そのため、設備の整った工場等でなければ
製造ができず、また設備投資が大きく保守に手間がかか
るため、大量生産でなければ製造コストを下げられない
という問題があった。When a metal thin film is formed by a vapor deposition method, a sputtering method, a plasma CVD method, or the like, a large and expensive apparatus such as a vacuum apparatus and a CVD apparatus is required. Therefore, there is a problem that the manufacturing cannot be performed unless the factory is well-equipped, and the capital investment is large and the maintenance is troublesome.
【０００６】一方、ポリシランを導電膜材料として用い
る従来方法の場合、スピンコート法によりポリシラン薄
膜を形成しているため、真空装置等を用いる必要はな
い。しかし、パターンニングを行うためには、やはりフ
ォトマスクを用いて紫外線照射を行わなければならず、
複雑な工程を必要とする点に変わりはない。On the other hand, in the case of the conventional method using polysilane as a conductive film material, since a polysilane thin film is formed by a spin coating method, it is not necessary to use a vacuum device or the like. However, in order to perform patterning, ultraviolet irradiation must also be performed using a photomask,
It still requires a complicated process.
【０００７】また、かかる従来方法では、基板の全面に
形成されたポリシラン薄膜のうち、ポリシロキサンにな
る部分は最終的にはトルエン溶液等により除去されるた
め、導電膜材料としては無駄になってしまう。特にポリ
シランは高価な材料であるため、従来方法のようにポリ
シランを使用したのでは、相当なコストがかかってしま
うという問題があった。また、ポリシロキサンを除去す
る際に産業廃液が発生するため、環境保護の立場からも
好ましくないという問題があった。Further, in the conventional method, a portion of the polysilane thin film formed on the entire surface of the substrate, which is to become polysiloxane, is finally removed by a toluene solution or the like. I will. In particular, since polysilane is an expensive material, the use of polysilane as in the conventional method has a problem that a considerable cost is required. Further, there is a problem that an industrial waste liquid is generated when the polysiloxane is removed, which is not preferable from the viewpoint of environmental protection.
【０００８】そこで、本発明は、真空装置等の大型で高
価な装置を用いることなく、簡単な工程によりポリシラ
ンを使用した導電膜パターンを形成することを目的とす
る。Accordingly, an object of the present invention is to form a conductive film pattern using polysilane by a simple process without using a large and expensive device such as a vacuum device.
【０００９】また、本発明は、ポリシランの使用量を減
らし、低コストで導電膜パターンを形成することを目的
とする。Another object of the present invention is to reduce the amount of polysilane used and to form a conductive film pattern at low cost.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明に係る導電膜パタ
ーン形成方法は基板上にインクジェット装置を用いてポ
リシラン溶液を所定のパターンに吐出し、ポリシラン薄
膜を形成する工程と、形成されたポリシラン薄膜上に貴
金属の微粒子を析出させる工程と、析出された貴金属の
微粒子を触媒として無電解メッキにより金属膜を形成す
る工程とを備えることを特徴とする。前記貴金属の微粒
子を析出させる工程は、貴金属塩とポリシランの酸化還
元反応を利用する。前記ポリシラン溶液に用いる溶剤と
しては特に限定されず、トルエン、キシレン、テトラリ
ン、デュレンなどの芳香族系炭化水素やテトラヒドロフ
ランなどを用いることができるが、室温における蒸気圧
が０．００１ｍｍＨｇ以上５０ｍｍＨｇ以下、粘度が１
ｍＰａ・ｓ以上５０ｍＰａ・ｓ以下、表面張力が２０ｄ
ｙｎ／ｃｍ以上７０ｄｙｎ／ｃｍ以下であることが望ま
しい。According to the present invention, there is provided a method of forming a conductive film pattern, comprising the steps of discharging a polysilane solution onto a substrate in a predetermined pattern using an ink jet apparatus to form a polysilane thin film; The method includes a step of depositing noble metal fine particles thereon, and a step of forming a metal film by electroless plating using the deposited noble metal fine particles as a catalyst. The step of precipitating the fine particles of the noble metal utilizes a redox reaction between a noble metal salt and polysilane. The solvent used for the polysilane solution is not particularly limited, and aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, tetralin, and durene, and tetrahydrofuran can be used. The vapor pressure at room temperature is 0.001 mmHg to 50 mmHg, Is 1
mPa · s or more and 50 mPa · s or less, surface tension is 20d
It is desirable that it is not less than yn / cm and not more than 70 dyn / cm.
【００１１】前記ポリシランは、溶剤に可溶のものであ
れば特に限定されないが、比較的安価に入手できるポリ
メチルフェニルシラン、ポリシラスチレンのいずれかを
含むことが好ましい。また好適には、前記貴金属は、白
金、金、銀、パラジウムのいずれかである。また好適に
は、前記金属膜は、ニッケル、銅、コバルト、白金、
金、パラジウム、ロジウムのいずれかである。The polysilane is not particularly limited as long as it is soluble in a solvent, but preferably contains either polymethylphenylsilane or polysilastyrene, which can be obtained relatively inexpensively. Preferably, the noble metal is any of platinum, gold, silver, and palladium. Also preferably, the metal film is nickel, copper, cobalt, platinum,
One of gold, palladium and rhodium.
【００１２】本発明に係る導電膜パターンは、基板と、
該基板上にインクジェット法により供給されたポリシラ
ン薄膜パターンと、該ポリシラン薄膜パターンに基づい
た金属膜パターンとを有する。前記金属膜パターンは、
メッキ膜パターンであることが望ましい。A conductive film pattern according to the present invention comprises: a substrate;
A polysilane thin film pattern provided on the substrate by an inkjet method and a metal film pattern based on the polysilane thin film pattern are provided. The metal film pattern is
A plating film pattern is desirable.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】（ポリシラン溶液の説明）本発明
において用いるポリシラン溶液について説明する。ポリ
シランは下記式１に示すような構造を有する材料の総称
である。ここで、Ｒ１〜Ｒ４は水素原子または一価炭化
水素基を表し、これらはすべて異なっていることもあれ
ば、いくつかまたはすべてが同じものである場合もあ
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (Description of Polysilane Solution) The polysilane solution used in the present invention will be described. Polysilane is a general term for a material having a structure represented by the following formula 1. Here, R 1 to R 4 represent a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group, all of which may be different, or some or all may be the same.
【００１４】[0014]
【化１】 （式１） 具体的には、ポリメチルフェニルシラン（式２）、ポリ
シラスチレン（式３）などの、市販されているものを用
いることができる。 （−ＰｈＳｉＭｅ−）ｎ （式２） （−ＰｈＳｉＭｅ−）ｎ（−ＭｅＳｉＭｅ−）ｍ （式３） ここで、ポリシラスチレンは正確には式１の一般式では
表せず、（−ＭｅＳｉＭｅ−）と（−ＰｈＳｉＭｅ−）
がランダムに結合した形になっているが、このような材
料も一般的にポリシランと称し、ｍ／ｎの値が０．６以
上１．６以下のものがよく用いられる。Embedded image (Formula 1) Specifically, commercially available materials such as polymethylphenylsilane (Formula 2) and polysilastyrene (Formula 3) can be used. (-PhSiMe-) n (Formula 2) (-PhSiMe-) n (-MeSiMe-) m (Formula 3) Here, polysilastyrene is not exactly represented by the general formula of Formula 1, but (-MeSiMe-) And (-PhSiMe-)
Are randomly bonded. Such a material is also generally referred to as polysilane, and a material having an m / n value of 0.6 or more and 1.6 or less is often used.
【００１５】ここで、ポリシラン溶液は、インクジェッ
ト式記録ヘッドから吐出可能な流動性を呈するように、
蒸気圧、粘度、表面張力を調整して構成される必要があ
る。Here, the polysilane solution has a fluidity capable of being ejected from an ink jet recording head.
It is necessary to adjust the vapor pressure, viscosity and surface tension.
【００１６】ポリシラン溶液は、室温における蒸気圧が
０．００１ｍｍＨｇ以上５０ｍｍＨｇ以下となるように
調整する。蒸気圧が５０ｍｍＨｇより高くなると、イン
クジェット式記録ヘッドから液滴を吐出する際に乾燥に
よるノズル詰まりが起りやすくなり、安定した吐出が困
難となるからである。また、蒸気圧が０．００１ｍｍＨ
ｇより低くなると、吐出した液滴の乾燥が遅くなり、ス
ループットの悪化や、薄膜に溶剤が残りやすくなり後工
程に悪影響を与えるという問題が生じるからである。蒸
気圧は、例えば溶剤としてトルエンを用いることによ
り、室温で２０ｍｍＨｇとすることができる。The polysilane solution is adjusted so that the vapor pressure at room temperature is 0.001 mmHg or more and 50 mmHg or less. If the vapor pressure is higher than 50 mmHg, nozzle clogging due to drying is likely to occur when ejecting liquid droplets from the ink jet recording head, and stable ejection becomes difficult. In addition, the vapor pressure is 0.001 mmH
If the value is less than g, drying of the ejected droplets will be delayed, causing a problem that the throughput is deteriorated and the solvent is easily left in the thin film, which adversely affects the subsequent process. The vapor pressure can be set to 20 mmHg at room temperature by using, for example, toluene as a solvent.
【００１７】ポリシラン溶液は、粘度が１ｍＰａ・ｓ以
上５０ｍＰａ・ｓ以下となるように調整する。粘度が５
０ｍＰａ・ｓより大きくなると、ノズル孔での目詰まり
頻度が高くなり、円滑な液滴の吐出が困難となるからで
ある。また、粘度が１ｍＰａ・ｓより小さくなると、ノ
ズル周辺部が溶液の流出により汚染されやすくなるから
である。粘度は、例えばシクロヘキシルベンゼンやドデ
シルベンゼン、またデュレンなどを溶液中に適量混合さ
せることにより調整することができる。The polysilane solution is adjusted to have a viscosity of 1 mPa · s to 50 mPa · s. Viscosity is 5
If the pressure is larger than 0 mPa · s, the frequency of clogging in the nozzle holes increases, and it becomes difficult to discharge droplets smoothly. If the viscosity is less than 1 mPa · s, the periphery of the nozzle is likely to be contaminated by outflow of the solution. The viscosity can be adjusted by, for example, mixing an appropriate amount of cyclohexylbenzene, dodecylbenzene, durene or the like in the solution.
【００１８】ポリシラン溶液は、表面張力が２０ｄｙｎ
／ｃｍ以上７０ｄｙｎ／ｃｍ以下となるように調整す
る。表面張力が７０ｄｙｎ／ｃｍを超えると、ノズル先
端でのメニスカスの形状が安定せず、ポリシラン溶液の
吐出量や吐出タイミングの制御が困難となるからであ
る。また、表面張力が２０ｄｙｎ／ｃｍ未満であると、
ポリシラン溶液のノズル面に対する濡れ性が増大するた
め、液滴の飛行曲がりが生じ易くなるからである。表面
張力は、例えばフッ素系、シリコーン系、ノニオン系の
表面張力調整材を目的の機能を損なわせない範囲で微量
に添加することによって調整することができる。 （工程の説明）次に、本発明に係る導電膜パターン形成
方法の実施形態を、図面に基づいて説明する。図２に本
発明の実施例である導電膜パターン形成工程の断面図を
示す。 （ａ） インクジェット吐出工程（図２（ａ））：基板
１０に対し、インクジェット装置１１により装置内に記
憶する記録パターンに従って、選択的にポリシラン溶液
を吐出する。その後、加熱処理１２等を行って溶剤成分
を蒸発させ、ポリシラン薄膜パターン１３を形成する。
この加熱処理には公知の電気炉やホットプレート等を用
いることができる。吐出するポリシラン溶液の量と濃度
は、加熱後の膜厚が例えば０．１μｍ〜２μｍ程度にな
るように調整される。 （ｂ） 貴金属析出工程（図２（ｂ））：形成されたポ
リシラン薄膜パターン１３とともに基板１０を貴金属塩
溶液に浸漬し、ポリシラン薄膜パターン１３上に貴金属
の微粒子（コロイド）１４を析出させる。処理温度は２
０℃〜８０℃、処理時間は１分〜１時間程度が望まし
い。図に示すように、貴金属の微粒子１４は、ポリシラ
ン薄膜パターン１３のサイド部分にも析出することにな
る。その後、不必要な貴金属塩を除去するために、溶剤
を用いて洗浄した後、２０℃〜５０℃程度にて乾燥させ
る。貴金属の微粒子１４は、貴金属塩がポリシラン薄膜
により還元されることにより析出するため、基板１０上
には析出せず、ポリシラン薄膜パターン１３上にのみ析
出することになる。このような貴金属塩としては、例え
ば、ＰｄＣｌ２、ＰｄＢｒ２、ＡｇＮＯ３、ＡｕＣ
ｌ３、ＰｔＣｌ２等を用いることができる。これらの貴
金属塩の溶剤としては、貴金属塩をよく溶解し、ポリシ
ランを溶解させにくいものが用いられる。ポリシランと
貴金属塩の組み合わせは適宜選択されるが、このような
溶剤としては水、ケトン類、アルコール類などが挙げら
れる。特にポリメチルフェニルシランを用いる場合には
アルコール類、特にエタノールを用いることが望まし
い。 （ｃ） 無電解メッキ工程（図２（ｃ））：ポリシラン
薄膜パターン１３上に貴金属の微粒子が析出した状態の
基板１０を無電解メッキ液に浸漬し、貴金属の微粒子１
４を核として、金属を析出させる。処理温度は２０℃〜
８０℃、処理時間は１分〜１時間程度が望ましい。金属
は、貴金属の微粒子１４の触媒作用により析出するた
め、基板１０上には析出せず、ポリシラン薄膜パターン
１３に従って析出する。そして、析出が進行することに
より金属膜１５が形成される。金属膜１５の厚みは、処
理時間、無電解メッキ液の濃度等を調整することによ
り、設計に応じて定めることができる。ここで、ポリシ
ラン薄膜パターン１３のサイド部分にも金属膜１５が形
成される結果、金属膜１５はポリシラン薄膜パターン１
３を覆うように形成されることになる。そのため、図３
（ｆ）のような上面にのみ金属膜が形成されている状態
に比べ、より導電膜パターンの導電性を向上させること
ができる。無電解メッキ液としては、例えばニッケル、
銅、コバルト、白金、金、パラジウム、ロジウム等の金
属を含むものを用いることができる。特に、貴金属とし
てパラジウムを用いた場合は、析出させる金属としてニ
ッケルを用いることが望ましい。このように組み合わせ
ることにより、不純物が少なく、高い導電性の薄膜が得
られるからである。また、このような無電解メッキ液は
一般的にリン系やホウ素系の還元剤やｐＨ調整剤を含ん
だ様々な形で市販されており、容易に入手することが可
能である。また、必要に応じて無電解メッキ工程の後
で、８０℃〜２００℃にて熱処理を行うことによりメッ
キにより形成した薄膜の導電性を改善することができ
る。 （インクジェット装置の説明）本発明において用いるイ
ンクジェット装置には、通常の構成のインクジェット装
置を用いることができる。通常の構成とは、インクジェ
ット式記録ヘッド、タンク、駆動機構および制御回路等
を備える構成である。駆動機構及び制御回路は、基板に
対するインクジェット式記録ヘッドの位置を相対的に変
化可能に構成される。また、インクジェット式記録ヘッ
ドは、インクジェット方式によりポリシラン材料を含む
流動体を吐出可能に構成される。ここで、圧電体素子に
体積変化を生じさせて流動体を吐出させる構成であって
も、発熱体により流動体に熱を加えその膨張によって液
滴を吐出させる構成であってもよい。The polysilane solution has a surface tension of 20 dyn.
The adjustment is made so as to be at least 70 cm / cm and at most 70 dyn / cm. If the surface tension exceeds 70 dyn / cm, the shape of the meniscus at the tip of the nozzle will not be stable, and it will be difficult to control the discharge amount and discharge timing of the polysilane solution. When the surface tension is less than 20 dyn / cm,
This is because the wettability of the polysilane solution with respect to the nozzle surface is increased, so that the flight bending of the droplet is likely to occur. The surface tension can be adjusted by, for example, adding a small amount of a fluorine-based, silicone-based, or nonionic-based surface tension adjusting material within a range that does not impair the intended function. (Description of Process) Next, an embodiment of a conductive film pattern forming method according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a sectional view showing a conductive film pattern forming step according to an embodiment of the present invention. (A) Ink Jet Discharge Step (FIG. 2A): A polysilane solution is selectively discharged onto the substrate 10 by the ink jet device 11 according to a recording pattern stored in the device. Thereafter, a heat treatment 12 or the like is performed to evaporate the solvent component, and a polysilane thin film pattern 13 is formed.
For this heat treatment, a known electric furnace, a hot plate, or the like can be used. The amount and concentration of the discharged polysilane solution are adjusted so that the film thickness after heating is, for example, about 0.1 μm to 2 μm. (B) Noble metal deposition step (FIG. 2B): The substrate 10 is immersed in a noble metal salt solution together with the formed polysilane thin film pattern 13 to deposit fine particles (colloid) 14 of the noble metal on the polysilane thin film pattern 13. Processing temperature is 2
0 ° C. to 80 ° C. and the processing time are preferably about 1 minute to 1 hour. As shown in the figure, the fine particles 14 of the noble metal are also deposited on the side portions of the polysilane thin film pattern 13. Then, in order to remove an unnecessary noble metal salt, after washing using a solvent, it is dried at about 20 ° C to 50 ° C. The noble metal fine particles 14 are precipitated by the reduction of the noble metal salt by the polysilane thin film, and therefore do not precipitate on the substrate 10 but only on the polysilane thin film pattern 13. Such noble metal salts include, for example, PdCl 2 , PdBr 2 , AgNO 3 , AuC
l 3 , PtCl 2 or the like can be used. As a solvent for these noble metal salts, those which dissolve the noble metal salt well and hardly dissolve the polysilane are used. The combination of the polysilane and the noble metal salt is appropriately selected, and examples of such a solvent include water, ketones, and alcohols. Particularly when using polymethylphenylsilane, it is desirable to use alcohols, particularly ethanol. (C) Electroless plating step (FIG. 2 (c)): The substrate 10 in which noble metal fine particles are deposited on the polysilane thin film pattern 13 is immersed in an electroless plating solution, and the noble metal fine particles 1
Metal is deposited using 4 as a nucleus. Processing temperature is 20 ° C ~
80 ° C. and the processing time are preferably about 1 minute to 1 hour. Since the metal is deposited by the catalytic action of the fine particles 14 of the noble metal, the metal is not deposited on the substrate 10 but is deposited according to the polysilane thin film pattern 13. Then, the metal film 15 is formed as the deposition proceeds. The thickness of the metal film 15 can be determined according to the design by adjusting the processing time, the concentration of the electroless plating solution, and the like. Here, the metal film 15 is also formed on the side portion of the polysilane thin film pattern 13, so that the metal film 15 is
3 will be formed. Therefore, FIG.
Compared with the state where the metal film is formed only on the upper surface as shown in (f), the conductivity of the conductive film pattern can be further improved. As the electroless plating solution, for example, nickel,
A material containing a metal such as copper, cobalt, platinum, gold, palladium, and rhodium can be used. In particular, when palladium is used as the noble metal, it is desirable to use nickel as the metal to be deposited. This is because by such a combination, a highly conductive thin film with less impurities can be obtained. Further, such an electroless plating solution is generally commercially available in various forms including a phosphorus-based or boron-based reducing agent or a pH adjuster, and can be easily obtained. Further, if necessary, after the electroless plating step, heat treatment is performed at 80 ° C. to 200 ° C. to improve the conductivity of the thin film formed by plating. (Description of Ink Jet Apparatus) As the ink jet apparatus used in the present invention, an ink jet apparatus having a normal configuration can be used. The normal configuration is a configuration including an ink jet recording head, a tank, a driving mechanism, a control circuit, and the like. The drive mechanism and the control circuit are configured to be able to relatively change the position of the ink jet recording head with respect to the substrate. Further, the ink jet recording head is configured to be capable of discharging a fluid containing a polysilane material by an ink jet method. Here, a configuration may be employed in which a fluid is discharged by causing a volume change in the piezoelectric element, or a configuration in which heat is applied to the fluid by a heating element to discharge droplets by expansion of the fluid.
【００１９】なおインクジェット式記録ヘッドから流動
体の液滴に対し一定の雰囲気処理が必要とされる場合に
はさらに固化装置を備えていてもよい。この場合、固化
装置はポリシラン薄膜の成膜性を向上するために、物理
的、物理化学的、化学的処理を液滴または下地となる面
に施すことが可能に構成される。例えば熱風の吹き付
け、レーザ照射、ランプ照射による加熱・乾燥処理、化
学物質の投与による化学変化処理、液滴の下地となる面
への付着の程度を制御する一定の表面改質処理等が考え
られる。When a certain atmosphere treatment is required for the liquid droplets of the fluid from the ink jet recording head, a solidifying device may be further provided. In this case, the solidifying device is configured to be able to perform physical, physicochemical, and chemical treatments on the droplets or the surface serving as a base in order to improve the film forming property of the polysilane thin film. For example, heating / drying treatment by blowing hot air, laser irradiation, lamp irradiation, chemical change treatment by administration of a chemical substance, constant surface modification treatment for controlling the degree of adhesion of droplets to the underlying surface, and the like can be considered. .
【００２０】インクジェット装置は、任意の量で任意の
位置に流動体を吐出することができるため、所望のポリ
シラン薄膜パターンを自由に形成することができる。ま
た、家庭用プリンタに使用されるような小型・安価な装
置であるため、低コストでポリシラン薄膜パターンを形
成することができる。 （実施例）以下、本発明の実施例を説明する。本実施例
では、基板としてガラスを用いた。また、ポリシラン材
料としてポリメチルフェニルシラン（ＰＭＰＳ）、溶剤
としてトルエンを用い、ＰＭＰＳの１０ｗｔ％トルエン
溶液を生成した。これにシクロヘキシルベンゼンを混合
し、粘度が３ｍＰａ・ｓ、表面張力が２８ｄｙｎ／ｃｍ
となるように調整した。この溶液を、インクジェット装
置を用いてガラス基板上に吐出し、６０℃にて乾燥して
溶剤を除去し、幅５０μｍの直線状のポリシラン薄膜パ
ターンを形成した。インクジェット装置としては、圧電
体素子に体積変化を生じさせて流動体を吐出させる構成
のものを用いた。そして、この状態のガラス基板を塩化
パラジウムの１ｗｔ％エタノール溶液に１５分間浸漬し
た。その結果、ポリシラン薄膜パターンの表面にパラジ
ウムのコロイドが析出した。次に、この状態のガラス基
板をニッケル無電解メッキ液に５分間浸漬した。ここ
で、用いたニッケル無電解メッキ液は、ニッケル塩化合
物、次亜リン酸を（組成比率：ニッケル塩化合物：３０
ｇ／Ｌ、次亜リン酸ナトリウム：１０ｇ／Ｌ）の組成で
含むものを用いた。その後、液から取り出した後、流水
中で洗浄を行い、乾燥を行った。その結果、パラジウム
のコロイドを溶媒としてニッケルの無電解メッキが進行
し、ポリシラン薄膜パターンに従って膜厚約５００ｎｍ
のニッケル薄膜が生成され、導電膜パターンを得ること
ができた。 （その他の変形例）なお、本発明は上記実施形態に限定
されることはなく、本発明の趣旨の範囲で種々に変更し
て適用することが可能である。また、本発明は、プリン
ト基板や、電気・電子部品（例えば薄膜トランジスタ、
液晶ディスプレイ等）など、導電膜パターンを備える種
々の形態に適用することができる。Since the ink jet device can discharge a fluid at an arbitrary position in an arbitrary amount, a desired polysilane thin film pattern can be freely formed. Further, since the apparatus is small and inexpensive as used in a home printer, a polysilane thin film pattern can be formed at low cost. (Embodiment) An embodiment of the present invention will be described below. In this example, glass was used as the substrate. Further, polymethylphenylsilane (PMPS) was used as a polysilane material, and toluene was used as a solvent to produce a 10 wt% toluene solution of PMPS. This was mixed with cyclohexylbenzene, the viscosity was 3 mPa · s, and the surface tension was 28 dyn / cm.
It was adjusted to be. This solution was discharged onto a glass substrate using an ink jet device, dried at 60 ° C. to remove the solvent, and a linear polysilane thin film pattern having a width of 50 μm was formed. As the ink jet device, one having a configuration in which a volume change is caused in a piezoelectric element to discharge a fluid is used. Then, the glass substrate in this state was immersed in a 1 wt% ethanol solution of palladium chloride for 15 minutes. As a result, a palladium colloid was deposited on the surface of the polysilane thin film pattern. Next, the glass substrate in this state was immersed in a nickel electroless plating solution for 5 minutes. Here, the nickel electroless plating solution used was a nickel salt compound and hypophosphorous acid (composition ratio: nickel salt compound: 30).
g / L, sodium hypophosphite: 10 g / L). Then, after taking out from the liquid, it was washed in running water and dried. As a result, electroless plating of nickel proceeds using the palladium colloid as a solvent, and the film thickness is about 500 nm according to the polysilane thin film pattern.
Was formed, and a conductive film pattern was obtained. (Other Modifications) The present invention is not limited to the above embodiment, but can be applied with various modifications within the scope of the present invention. Further, the present invention provides a printed circuit board, an electric / electronic component (for example, a thin film transistor,
The present invention can be applied to various forms including a conductive film pattern, such as a liquid crystal display.
【００２１】[0021]
【発明の効果】本発明は、インクジェット装置を用いる
ことにより、ポリシラン薄膜の形成及びパターンニング
を同時に行うことができるため、薄膜の形成に真空装置
等を必要とせず、パターンニングを行うためにフォトマ
スクを用いた紫外線照射工程を必要としない。すなわ
ち、簡単な設備及び簡単な工程でポリシラン薄膜パター
ンを形成することができる。According to the present invention, the formation and patterning of a polysilane thin film can be performed simultaneously by using an ink-jet device. Therefore, a vacuum device or the like is not required for forming the thin film, and the photolithography is performed for patterning. There is no need for an ultraviolet irradiation step using a mask. That is, a polysilane thin film pattern can be formed with simple equipment and simple steps.
【００２２】また、本発明は、インクジェット装置によ
り直接ポリシラン薄膜のパターンを形成しているため、
除去すべきポリシロキサンは発生しない。すなわち、無
駄となるポリシランを減らすことができ、製造コストを
下げることができる。また、ポリシロキサンを除去する
必要がないため、除去に用いる産業廃液も発生せず、環
境の保護を図ることができる。Further, according to the present invention, since the pattern of the polysilane thin film is directly formed by the ink jet device,
There is no polysiloxane to be removed. That is, wasteful polysilane can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced. Further, since there is no need to remove the polysiloxane, no industrial waste liquid used for the removal is generated, and the environment can be protected.
【図１】本発明の導電膜パターン形成方法の製造工程断
面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a method for forming a conductive film pattern according to the present invention.
【図２】従来の導電膜パターン形成方法の製造工程断面
図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a conventional conductive film pattern forming method.
１０、３０ 基板 １１ インクジェット装置 １２ 加熱処理 １３、３１ ポリシラン薄膜パターン １４、３５ 貴金属の微粒子 １５、３６ 金属膜 ３２ フォトマスク ３３ 紫外線 ３４ ポリシロキサン 10, 30 Substrate 11 Inkjet device 12 Heat treatment 13, 31 Polysilane thin film pattern 14, 35 Fine particles of noble metal 15, 36 Metal film 32 Photomask 33 Ultraviolet light 34 Polysiloxane
Claims (10)
リシラン溶液を所定のパターンに吐出し、ポリシラン薄
膜パターンを形成する工程と、 形成されたポリシラン薄膜パターン上に貴金属の微粒子
を析出させる工程と、 析出された貴金属の微粒子を触媒として無電解メッキに
より金属膜パターンを形成する工程とを備えることを特
徴とする導電膜パターン形成方法。1. A step of forming a polysilane thin film pattern by discharging a polysilane solution onto a substrate in a predetermined pattern using an ink-jet device, a step of depositing noble metal fine particles on the formed polysilane thin film pattern, Forming a metal film pattern by electroless plating using the fine particles of the noble metal thus obtained as a catalyst.
気圧が０．００１ｍｍＨｇ以上５０ｍｍＨｇ以下である
ことを特徴とする請求項１記載の導電膜パターン形成方
法。2. The method according to claim 1, wherein the polysilane solution has a vapor pressure at room temperature of 0.001 mmHg to 50 mmHg.
・ｓ以上５０ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする請
求項１又は２記載の導電膜パターン形成方法。3. The polysilane solution has a viscosity of 1 mPa.
3. The method for forming a conductive film pattern according to claim 1, wherein the pressure is not less than 50 mPa · s.
ｄｙｎ／ｃｍ以上７０ｄｙｎ／ｃｍ以下であることを特
徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の導電膜
パターン形成方法。4. The polysilane solution has a surface tension of 20.
The conductive film pattern forming method according to any one of claims 1 to 3, wherein the thickness is not less than dyn / cm and not more than 70 dyn / cm.
ニルシラン、ポリシラスチレンのいずれかを含んでいる
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載
の導電膜パターン形成方法。5. The conductive film pattern forming method according to claim 1, wherein the polysilane solution contains any of polymethylphenylsilane and polysilastyrene.
ムのいずれかであることを特徴とする請求項１乃至５の
いずれか１項に記載の導電膜パターン形成方法。6. The method according to claim 1, wherein the noble metal is one of platinum, gold, silver, and palladium.
は、貴金属塩とポリシランの酸化還元反応を利用するこ
とを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の
導電膜パターン形成方法。7. The conductive film pattern forming method according to claim 1, wherein the step of depositing the fine particles of the noble metal utilizes an oxidation-reduction reaction of a noble metal salt and polysilane.
ト、白金、金、パラジウム、ロジウムのいずれかである
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載
の導電膜パターン形成方法。8. The conductive film pattern forming method according to claim 1, wherein the metal film is any one of nickel, copper, cobalt, platinum, gold, palladium, and rhodium. Method.
より供給されたポリシラン薄膜パターンと、該ポリシラ
ン薄膜パターンに基づいた金属膜パターンとを有する導
電膜パターン。9. A conductive film pattern having a substrate, a polysilane thin film pattern provided on the substrate by an inkjet method, and a metal film pattern based on the polysilane thin film pattern.
ーンである請求項９記載の導電膜パターン。10. The conductive film pattern according to claim 9, wherein the metal film pattern is a plating film pattern.
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