JP2012253267A - Function film formation method, manufacturing method of wiring board, and wiring board - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the wettability of a surface of a metal film against a liquid, inhibit the liquid from wetting and spreading by increasing a contact angle between a metal surface and the liquid, and realize a highly reliable function film at low cost.SOLUTION: A metal film 2 is formed on a plane surface 1a of a base material 1 (metal film formation process). Next, a liquid 3 containing a function material is applied to a surface 2a of the metal film 2 and the liquid 3 is solidified to form a function film 3A (function film formation process). In the metal film formation process, a metal is vacuum deposited on the plane surface 1a under the condition that the deposition incidence angle α is set to 5 degrees or more to 15 degrees or less relative to the plane surface 1a, and the metal film 2 is formed into a columnar crystal structure that inclines at an angle ranging from 20 degrees to 45 degrees relative to the plane surface 1a.

Description

本発明は、金属膜の表面と機能膜となる液体との接触角を増加させて機能膜を形成する機能膜形成方法、機能膜として、第1の電極と第2の電極とを導通させる導電膜を形成する配線基板の製造方法、および導電膜を有する配線基板に関する。   The present invention relates to a method for forming a functional film by increasing a contact angle between the surface of a metal film and a liquid serving as a functional film, and as a functional film, a conductive film that conducts a first electrode and a second electrode. The present invention relates to a method for manufacturing a wiring board for forming a film, and a wiring board having a conductive film.

近年、微細パターニングを特殊な構造体に形成することが求められている。微細パターニングを形成する方法にフォトリソグラフィ工程を採用することが非常に多い。フォトリソグラフィ工程はレジスト塗布、乾燥、露光、現像、機能膜形成、レジスト剥離、レジスト残渣除去工程等非常に煩雑な工程が必要である。そこで、フォトリソグラフィ工程をできるだけ簡便化することが望まれている。特に機能膜形成に対し、必要な箇所のみに形成する方法が採用されつつある。必要なところにのみに材料を付与する方法には、スクリーン印刷やディスペンサ法あるいはインクジェット法等がある。スクリーン印刷法は、平板構造体に形成するには良い方法である。しかし、段差を持つものや孔形状の基体に対しては、容易ではない。その点、ディスペンサ法やインクジェット法は段差や孔形状の基体に対しても比較的容易に材料を塗布し、膜を形成することが可能である。   In recent years, it has been required to form fine patterning on special structures. Very often, a photolithography process is employed as a method for forming fine patterning. The photolithography process requires very complicated processes such as resist coating, drying, exposure, development, functional film formation, resist peeling, and resist residue removing process. Therefore, it is desired to simplify the photolithography process as much as possible. In particular, for forming a functional film, a method of forming only at a necessary portion is being adopted. Examples of a method for applying a material only to a necessary place include screen printing, a dispenser method, an ink jet method, and the like. The screen printing method is a good method for forming a flat plate structure. However, it is not easy for a stepped portion or a hole-shaped substrate. In this respect, the dispenser method and the ink jet method can form a film by applying a material relatively easily to a stepped or hole-shaped substrate.

ディスペンサ法やインクジェット法では液状材料を使用する。液状材料は、ドライ工程とは異なり、表面の化学的状態や微細な凹凸の物理的状態で液と表面との濡れ性が大きく異なる。そのため、目的の塗布状態を達成する為に表面状態を制御することが非常に重要である。   Liquid materials are used in the dispenser method and the inkjet method. Unlike the dry process, the liquid material has greatly different wettability between the liquid and the surface depending on the chemical state of the surface and the physical state of fine irregularities. Therefore, it is very important to control the surface state in order to achieve the desired application state.

そのため、微細パターニング等を行う為に、パターニング面での液状材料に対し、撥液性を持たせることが求められる。一般には、パターニング面にフルオロアルキル基(CF(CF−)等を含有する撥液材料を形成する方法が取られている。そのためには、撥液膜の形成には真空蒸着法等のドライの方法やスピンコート等のウェットの方法が採用される。さらに、必要な箇所のみ撥液性を持たせるため、不必要なところには撥液剤が形成されないようにするか、形成した後に除去するパターニング工程が必要である。 Therefore, in order to perform fine patterning or the like, it is required to provide liquid repellency to the liquid material on the patterning surface. In general, a method of forming a liquid repellent material containing a fluoroalkyl group (CF 3 (CF 2 ) n —) or the like on the patterning surface is taken. For this purpose, a dry method such as vacuum deposition or a wet method such as spin coating is employed for forming the liquid repellent film. Furthermore, in order to provide liquid repellency only at necessary portions, a liquid repellent is not formed at unnecessary portions, or a patterning process for removing the liquid repellants after they are formed is necessary.

そこで、撥液剤のパターニング工程を行い、配線を形成する方法が採用されている(特許文献1参照)。また、相対的に親液部の親液性を向上させ塗布する方法も採用されている(特許文献2参照)。   Therefore, a method of forming a wiring by performing a patterning process of a liquid repellent (see Patent Document 1). Moreover, the method of apply | coating by improving the lyophilic property of a lyophilic part relatively is also employ | adopted (refer patent document 2).

特開2002−26014号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-26014 特開2008−294244号公報JP 2008-294244 A

一般的に機能材料を含有する液(ペーストあるいはインク)を必要な箇所のみに塗布するために機能膜を塗布しない箇所に撥液剤をパターニング塗布する方法が用いられる。例えば特許文献1に記載されている方法では、撥液剤として自己組織化膜を利用している。また、パターニングには、フォトリソグラフィ工程を利用したマスクを用いた紫外線露光で行っている。このように基板に全面撥インク膜を形成した後、不必要な部分の撥インク膜の機能を除去する工程は、パターニング位置精度や工程が増えることによるコストの観点から問題となってしまう。   In general, in order to apply a liquid (paste or ink) containing a functional material only to a necessary portion, a method of applying a liquid repellent to a portion where a functional film is not applied is patterned. For example, in the method described in Patent Document 1, a self-assembled film is used as a liquid repellent. The patterning is performed by ultraviolet exposure using a mask using a photolithography process. Thus, after the ink repellent film is formed on the entire surface of the substrate, the process of removing the unnecessary function of the ink repellent film becomes a problem from the viewpoint of cost due to the increased patterning position accuracy and processes.

また、特許文献2に記載の方法において、貫通孔部の内壁面を機能インクに対して親インク処理にするために表面粗さを大にする方法が採用されている。一般に表面を粗にすると撥インク性のモノはより撥インク性を示し、親インク性のモノはより親インク性を示す。これは、表面積が多くなることによる効果(wenzel効果)である。このように表面形態が比較的平坦な状態で親インク性を示す場合には、表面を粗にすることでさらに親インク性を示す。つまり、インク対して親インク性を持つ基材に対して撥インク性を付与することは容易ではない。   Further, in the method described in Patent Document 2, a method of increasing the surface roughness is adopted in order to make the inner wall surface of the through-hole portion a parent ink treatment for the functional ink. In general, when the surface is rough, ink-repellent objects exhibit more ink repellency, and ink-philic objects exhibit more ink-affinity. This is an effect (wenzel effect) due to an increase in surface area. In this way, when the surface morphology is relatively flat and exhibits ink affinity, the surface is roughened to further exhibit ink affinity. That is, it is not easy to impart ink repellency to a substrate having ink affinity for ink.

そこで、本発明は、液体に対し金属膜の表面の濡れ性を改質し、金属表面と液体との接触角を増加させて液体の濡れ広がりを抑制し、信頼性の高い機能膜を低コストで実現することを目的とするものである。   Therefore, the present invention improves the wettability of the surface of the metal film with respect to the liquid, increases the contact angle between the metal surface and the liquid to suppress the spread of the liquid, and reduces the cost of a highly reliable functional film. It is intended to be realized with.

本発明の機能膜形成方法は、基材の平板面に金属膜を形成する金属膜形成工程と、前記金属膜の表面に機能材料を含有する液体を付与し、前記液体を固化させて機能膜を形成する機能膜形成工程と、を有し、前記金属膜形成工程では、前記平板面に対する成膜入射角が5°以上15°以下となる条件で前記平板面に金属を真空蒸着し、前記金属膜を前記平板面に対して傾斜する柱状結晶構造に形成することを特徴とする。   The functional film forming method of the present invention includes a metal film forming step of forming a metal film on a flat plate surface of a substrate, a liquid containing a functional material on the surface of the metal film, and solidifying the liquid to form a functional film Forming a functional film, and in the metal film forming step, a metal is vacuum-deposited on the flat plate surface under a condition that a film incidence angle with respect to the flat plate surface is 5 ° to 15 °, The metal film is formed in a columnar crystal structure inclined with respect to the flat plate surface.

また、本発明の配線基板の製造方法は、底面を第1の電極とする微細穴が形成された基材の平板面に、第2の電極を構成する金属膜を形成する金属膜形成工程と、吐出ヘッドにより導電性材料を含有する液体を前記微細穴に吐出する液体吐出工程と、前記液体を固化させて前記第1の電極と前記第2の電極とを導通させる導電膜を形成する導電膜形成工程と、を備えた配線基板の製造方法において、前記金属膜形成工程では、前記平板面に対する成膜入射角が5°以上15°以下となる条件で前記平板面に金属を真空蒸着し、前記金属膜を前記平板面に対して傾斜する柱状結晶構造に形成することを特徴とする。   In addition, the method for manufacturing a wiring board according to the present invention includes a metal film forming step of forming a metal film constituting the second electrode on a flat plate surface of a base material on which a fine hole having a bottom surface as the first electrode is formed. A liquid discharge step of discharging a liquid containing a conductive material into the fine hole by a discharge head, and a conductive film that solidifies the liquid and forms a conductive film that connects the first electrode and the second electrode. In the method of manufacturing a wiring board comprising a film forming step, in the metal film forming step, a metal is vacuum-deposited on the flat plate surface under a condition that a film incident angle with respect to the flat plate surface is 5 ° or more and 15 ° or less. The metal film is formed in a columnar crystal structure inclined with respect to the flat plate surface.

また、本発明の配線基板は、底面を第1の電極とする微細穴が形成された基材の平板面に、第2の電極を構成する金属膜が形成され、前記第1の電極と前記第2の電極とを導通させる導電膜が前記微細穴の側壁面に形成された配線基板において、前記金属膜は、前記平板面に対して20°以上45°以下に傾斜する柱状結晶構造に形成され、前記導電膜は、導電性材料を含有する液体が前記側壁面に塗布されて固化することにより形成されていることを特徴とする。   In the wiring board of the present invention, the metal film constituting the second electrode is formed on the flat plate surface of the base material on which the fine hole having the bottom surface as the first electrode is formed. In the wiring substrate in which a conductive film that conducts to the second electrode is formed on the side wall surface of the fine hole, the metal film is formed in a columnar crystal structure that is inclined at 20 ° or more and 45 ° or less with respect to the flat plate surface. The conductive film is formed by applying and solidifying a liquid containing a conductive material on the side wall surface.

本発明の機能膜形成方法によれば、金属膜が基材の平板面に対し斜め柱状結晶構造に形成されるので、液体の濡れ広がりのピン止め効果を有するように金属膜における濡れ性が改質される。それによって、液体に対し親液性の度合いが低減され、液体の広がりを抑制することが可能となる。したがって、信頼性の高い機能膜を形成することができる。また、このように形成された金属膜をフォトリソグラフィ工程でパターニングする必要がないので、工程数を削減でき、コストダウンを図ることができる。   According to the functional film forming method of the present invention, the metal film is formed in an oblique columnar crystal structure with respect to the flat surface of the base material, so that the wettability in the metal film is improved so as to have a pinning effect of liquid wetting and spreading. Quality. Accordingly, the degree of lyophilicity with respect to the liquid is reduced, and the spread of the liquid can be suppressed. Therefore, a highly reliable functional film can be formed. Moreover, since it is not necessary to pattern the metal film formed in this way at the photolithography process, the number of processes can be reduced and cost reduction can be aimed at.

また、本発明の配線基板の製造方法によれば、微細穴からの平板面への液体の濡れ広がりを抑制することができるので、微細穴において導電膜の膜厚が均一となり、導電膜の断線が防止される。   In addition, according to the method for manufacturing a wiring board of the present invention, since wetting and spreading of liquid from the fine holes to the flat plate surface can be suppressed, the film thickness of the conductive film becomes uniform in the fine holes, and the conductive film is disconnected. Is prevented.

また、本発明の配線基板によれば、導電膜の断線が防止されるので、配線基板に実装される装置の動作が安定する。   In addition, according to the wiring board of the present invention, since the disconnection of the conductive film is prevented, the operation of the device mounted on the wiring board is stabilized.

本発明の第1実施形態に係る機能膜形成方法を説明するための模式図であり、(a)は金属膜形成工程を説明するための図、(b)は機能膜形成工程を説明するための図である。It is a schematic diagram for demonstrating the functional film formation method which concerns on 1st Embodiment of this invention, (a) is a figure for demonstrating a metal film formation process, (b) is for demonstrating a functional film formation process. FIG. 金属膜のSEM観察結果を示す図であり、(a)は金属膜の断面観測結果を示す図、(b)は金属膜の表面観測結果を示す図である。It is a figure which shows the SEM observation result of a metal film, (a) is a figure which shows the cross-section observation result of a metal film, (b) is a figure which shows the surface observation result of a metal film. 比較例の機能膜形成方法を説明するための模式図であり、(a)は金属膜形成工程を説明するための図、(b)は機能膜形成工程を説明するための図である。It is a schematic diagram for demonstrating the functional film formation method of a comparative example, (a) is a figure for demonstrating a metal film formation process, (b) is a figure for demonstrating a functional film formation process. 本発明の第1実施形態に係る機能膜形成方法により形成される金属膜及び機能膜の実測結果を示すグラフである。(a)は成膜入射角に対する金属膜の柱状角を示す図、(b)は金属膜の柱状角に対する機能膜となるインクの接触角と液ドット径を示す図である。It is a graph which shows the measurement result of the metal film and functional film which are formed by the functional film formation method concerning a 1st embodiment of the present invention. (A) is a figure which shows the columnar angle | corner of the metal film with respect to the film-forming incident angle, (b) is a figure which shows the contact angle and liquid dot diameter of the ink used as a functional film with respect to the columnar angle | corner of a metal film. 本発明の第2実施形態に係る機能膜形成方法を説明するための模式図であり、(a)は金属膜形成工程を説明するための図、(b)は機能膜形成工程を説明するための図である。It is a schematic diagram for demonstrating the functional film formation method which concerns on 2nd Embodiment of this invention, (a) is a figure for demonstrating a metal film formation process, (b) is for demonstrating a functional film formation process. FIG. 本発明の第2実施形態に係る機能膜形成方法を説明するための模式図であり、(a)〜(c)は機能膜形成工程を説明するための図である。It is a schematic diagram for demonstrating the functional film formation method which concerns on 2nd Embodiment of this invention, (a)-(c) is a figure for demonstrating a functional film formation process. 本発明の第2実施形態に係る機能膜形成方法を説明するための模式図であり、機能膜形成工程を説明するための図である。It is a schematic diagram for demonstrating the functional film formation method which concerns on 2nd Embodiment of this invention, and is a figure for demonstrating a functional film formation process. 本発明の第3実施形態に係る機能膜形成方法としての配線基板の製造方法を説明するための模式図であり、(a)は微細穴形成工程を説明するための図、(b)は金属膜形成工程を説明するための図である。It is a schematic diagram for demonstrating the manufacturing method of the wiring board as a functional film formation method which concerns on 3rd Embodiment of this invention, (a) is a figure for demonstrating a micro hole formation process, (b) is a metal It is a figure for demonstrating a film formation process. 本発明の第3実施形態に係る機能膜形成方法としての配線基板の製造方法を説明するための模式図であり、(a)及び(b)は液体吐出工程を説明するための図である。It is a schematic diagram for demonstrating the manufacturing method of the wiring board as a functional film formation method which concerns on 3rd Embodiment of this invention, (a) And (b) is a figure for demonstrating a liquid discharge process. 本発明の第3実施形態に係る機能膜形成方法としての配線基板の製造方法を説明するための模式図であり、導電膜形成工程を説明するための図である。It is a schematic diagram for demonstrating the manufacturing method of the wiring board as a functional film formation method which concerns on 3rd Embodiment of this invention, and is a figure for demonstrating a conductive film formation process. 比較例の配線基板を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the wiring board of a comparative example.

以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態に係る機能膜形成方法を説明するための模式図である。まず、図1(a)に示すように、基材1の平板面1aに金属膜2を形成する(金属膜形成工程)。本第1実施形態では、基材1は、Si基板である。この基材1に真空蒸着法にて金属としてのAuを基材1の平板面1aに対して斜めに傾けて成膜したものである。金属膜2は、真空蒸着法のEB加熱法により、Auを平板面1aに膜厚100nmで真空蒸着により形成される。成膜時の雰囲気の圧力は2〜5×10−3Paで行う。Si基板である基材1と金属膜2との密着力を上げる為に、図1には図示していないが、基材1と金属膜2との間に平板面1aに対しほぼ垂直に入射するように50nmTi膜を成膜するのがよい。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a functional film forming method according to the first embodiment of the present invention. First, as shown to Fig.1 (a), the metal film 2 is formed in the flat surface 1a of the base material 1 (metal film formation process). In the first embodiment, the base material 1 is a Si substrate. The substrate 1 is formed by depositing Au as a metal obliquely with respect to the flat plate surface 1a of the substrate 1 by vacuum deposition. The metal film 2 is formed by vacuum deposition of Au with a film thickness of 100 nm on the flat plate surface 1a by the EB heating method of vacuum deposition. The pressure of the atmosphere during film formation is 2 to 5 × 10 −3 Pa. Although not shown in FIG. 1 in order to increase the adhesion between the base material 1 which is a Si substrate and the metal film 2, it is incident between the base material 1 and the metal film 2 substantially perpendicularly to the flat plate surface 1a. It is preferable to form a 50 nm Ti film.

次に、図1(b)に示すように、この金属膜2の表面2aに機能材料を含有する液体3を付与する。液体3としては、金属微粒子インクである銀ナノ粒子インクを用いている。銀ナノ粒子インクは、主溶媒にはウンデカンやテトラデカン等を用いた油性インクであり、表面張力は30〜35mN/mであり比較的小さい材料である。銀ナノ粒子の銀の濃度は40wt%である。塗布にはディスペンサを用いる。塗布量は1μlである。金属膜2の表面状態により、図1(b)のような濡れ広がり状態となる。その後、液体3を乾燥させた後、焼成して導電性粒子インクの焼結体である固化した機能膜3Aを形成する(機能膜形成工程)。   Next, as shown in FIG. 1 (b), a liquid 3 containing a functional material is applied to the surface 2 a of the metal film 2. As the liquid 3, a silver nanoparticle ink which is a metal fine particle ink is used. The silver nanoparticle ink is an oil-based ink using undecane, tetradecane or the like as a main solvent, and is a relatively small material having a surface tension of 30 to 35 mN / m. The silver concentration of the silver nanoparticles is 40 wt%. A dispenser is used for application. The application amount is 1 μl. Depending on the surface state of the metal film 2, a wet spread state as shown in FIG. Thereafter, the liquid 3 is dried and then fired to form a solidified functional film 3A which is a sintered body of conductive particle ink (functional film forming step).

ここで、本第1実施形態では、金属膜形成工程において、金属膜2を平板面1aに対して傾斜した柱状結晶構造に形成するものである。なお、このときの不図示のAu蒸発源と基材1の平板面1aの角度を成膜入射角αとする。また、平板面1aに対する柱状結晶構造の金属膜2の傾斜角である柱状角をΘとする。図2に、成膜入射角αが15°の条件でのSEM観察結果を示す。装置は、JEOL−5600LVを使用した。図2(a)は金属膜の断面観察結果であり、加速電圧は10kVである。柱状結晶構造の金属膜2の柱状角は45°であった。図2(b)は金属膜の表面観察結果であり、加速電圧は20kVである。   Here, in the first embodiment, in the metal film forming step, the metal film 2 is formed in a columnar crystal structure inclined with respect to the flat plate surface 1a. The angle between the Au evaporation source (not shown) and the flat plate surface 1a of the substrate 1 at this time is defined as a film formation incident angle α. Further, a columnar angle that is an inclination angle of the metal film 2 having a columnar crystal structure with respect to the flat plate surface 1a is defined as Θ. FIG. 2 shows the result of SEM observation under the condition that the film formation incident angle α is 15 °. The device used was JEOL-5600LV. FIG. 2A shows a cross-sectional observation result of the metal film, and the acceleration voltage is 10 kV. The columnar angle of the metal film 2 having a columnar crystal structure was 45 °. FIG. 2B shows the result of observation of the surface of the metal film, and the acceleration voltage is 20 kV.

比較例として、Si基板である基材1の表面に成膜入射角αが90°の条件でのAuを成膜した結果を図3(a)に示す。このときは、金属膜は、連続膜4となり柱状結晶構造とはならない。また、この連続金属膜4上に液体5を塗布したものが図3(b)である。塗布にはディスペンサを用いた。塗布量は本第1実施形態と同一の1μlである。本実施形態における図1(b)の状態での液の接触角は9.4°であった。これに対し、比較例における図3(b)での状態での液の接触角は3.0°であった。このように、金属膜2を斜め柱状結晶構造に形成することで液の濡れ広がり性を抑制することが可能となる。   As a comparative example, FIG. 3A shows the result of depositing Au on the surface of the base material 1 which is a Si substrate under the condition that the film formation incident angle α is 90 °. At this time, the metal film becomes the continuous film 4 and does not have a columnar crystal structure. FIG. 3B shows the liquid 5 applied on the continuous metal film 4. A dispenser was used for application. The application amount is 1 μl, which is the same as in the first embodiment. The contact angle of the liquid in the state of FIG. 1B in this embodiment was 9.4 °. On the other hand, the contact angle of the liquid in the state in FIG. 3B in the comparative example was 3.0 °. Thus, by forming the metal film 2 in an oblique columnar crystal structure, it is possible to suppress the liquid wetting and spreading.

また、成膜入射角αと斜め柱状結晶の柱状角Θの関係を図4(a)に示す。成膜入射角αが5°未満では、斜め柱状結晶が形成されなかった為、図4(a)に記載していない。また、液体3として、銀ナノ粒子インクを用いてディスペンサを用いて同様に斜め柱状結晶構造の金属膜2上に1μl塗布し、接触角を計測した結果を図4(b)に示した。さらに、この銀ナノ粒子インクをインクジェットにより、10pl塗布した場合の液ドット径も図4(b)に示した。図4(b)に記載していないが、連続金属膜に同様にインクジェットにより液滴を10pl塗布した結果のドット径は80μmであった。これによると、液体の接触角は柱状角が45°以下になると高くなることがわかる。また、前述したように柱状角Θは20°未満の斜め柱状結晶膜は形成することが困難である。同様に、インクジェットによる液滴のドット径の変化を見ると斜め柱状結晶の柱状角Θが45°以下になると従来例のドット径80μmに比べて、−10μmドット径の広がりを低減できる。   Further, FIG. 4A shows the relationship between the film formation incident angle α and the columnar angle Θ of the oblique columnar crystal. When the film formation incident angle α is less than 5 °, the oblique columnar crystal is not formed, and thus is not shown in FIG. Moreover, 1 microliter of the liquid 3 was similarly apply | coated on the metal film 2 of diagonal columnar crystal structure using the dispenser using silver nanoparticle ink, and the result of having measured the contact angle was shown in FIG.4 (b). Furthermore, the liquid dot diameter when 10 pl of this silver nanoparticle ink was applied by inkjet is also shown in FIG. Although not shown in FIG. 4B, the dot diameter as a result of applying 10 pl of droplets to the continuous metal film by inkjet in the same manner was 80 μm. According to this, it can be seen that the contact angle of the liquid increases when the columnar angle is 45 ° or less. Further, as described above, it is difficult to form an oblique columnar crystal film having a columnar angle Θ of less than 20 °. Similarly, when the change in the dot diameter of the droplets due to the ink jet is observed, when the columnar angle Θ of the oblique columnar crystal is 45 ° or less, the spread of the dot diameter of −10 μm can be reduced compared to the dot diameter of 80 μm of the conventional example.

つまり、柱状角Θが45°を超えると濡れのピン止め効果が少なくなり、液体の濡れ広がりを抑制する効果が薄くなる。また、斜め柱状結晶の平板面に対する結晶方向が20°未満の柱状結晶構造を形成することが非常に困難である。   That is, when the columnar angle Θ exceeds 45 °, the wetting pinning effect is reduced, and the effect of suppressing the wetting spread of the liquid is reduced. In addition, it is very difficult to form a columnar crystal structure in which the crystal direction with respect to the flat plate surface of the oblique columnar crystal is less than 20 °.

したがって、金属膜形成工程では、平板面1aに対する成膜入射角αが5°以上15°以下となる条件で平板面1aに金属Auを真空蒸着することで、柱状角Θが20°以上45°以下となる斜め柱状結晶構造の金属膜2を形成することができる。このように、斜め柱状結晶膜の柱状角Θを20°以上45°以下とすることで、液体3の濡れ広がりのピン止め効果を有するように金属膜2が改質される。それによって、液体に対し親液性の度合いが低減され、金属膜2の表面2aにおける液体3の濡れ広がりを抑制することが可能となる。したがって、信頼性の高い機能膜3Aを形成することができる。また、このように形成された金属膜2をフォトリソグラフィ工程でパターニングする必要がないので、工程数を削減でき、コストダウンを図ることができる。   Therefore, in the metal film forming step, metal Au is vacuum-deposited on the flat plate surface 1a under the condition that the film formation incident angle α with respect to the flat plate surface 1a is 5 ° or more and 15 ° or less, so that the columnar angle Θ is 20 ° or more and 45 °. A metal film 2 having an oblique columnar crystal structure can be formed as follows. Thus, by setting the columnar angle Θ of the oblique columnar crystal film to 20 ° or more and 45 ° or less, the metal film 2 is modified so as to have a pinning effect of wetting and spreading the liquid 3. Thereby, the degree of lyophilicity with respect to the liquid is reduced, and it becomes possible to suppress the wetting and spreading of the liquid 3 on the surface 2 a of the metal film 2. Therefore, the highly reliable functional film 3A can be formed. Moreover, since it is not necessary to pattern the metal film 2 formed in this way in the photolithography process, the number of processes can be reduced and the cost can be reduced.

[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態に係る機能膜形成方法について、図5〜図7を参照しながら説明する。本第2実施形態では、基材6は、図5(a)に示すように、平板面6aと、平板面6aに略直角(本実施形態では直角)な壁面6bとを有している直角構造体である。基材6は、例えばSi基板である。
[Second Embodiment]
Next, a functional film forming method according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, as shown in FIG. 5A, the substrate 6 has a flat surface 6a and a right angle having a wall surface 6b substantially perpendicular to the flat surface 6a (right angle in the present embodiment). It is a structure. The base material 6 is, for example, a Si substrate.

Si基板である基材6の平板面6aに対しては、成膜入射角αが5°以上15°以下の範囲内である5°で真空蒸着法にてAuである金属を成膜したものである。この斜め成膜により、平板面6a上には斜め柱状結晶構造である金属膜7が形成される(金属膜形成工程)。同時に、平板面6aに対して直角な壁面6bに対しては、成膜入射角αが75°以上85°以下の範囲内である85°で真空蒸着法にてAuである金属を成膜したものである。この真空蒸着により金属膜7に接続された連続金属膜8が形成される。Auは抵抗加熱法で蒸着させた。成膜時の圧力は5〜8×10−4Paで行った。柱状結晶構造の金属膜7の膜厚は150nmであった。 On the flat plate surface 6a of the base material 6 that is a Si substrate, a metal that is Au was formed by vacuum deposition at 5 °, where the film formation incident angle α 1 was in the range of 5 ° to 15 °. Is. By this oblique film formation, a metal film 7 having an oblique columnar crystal structure is formed on the flat plate surface 6a (metal film formation step). At the same time, on the wall surface 6b perpendicular to the flat plate surface 6a, a metal that is Au is formed by vacuum deposition at 85 °, where the film formation incident angle α 2 is in the range of 75 ° to 85 °. It is a thing. A continuous metal film 8 connected to the metal film 7 is formed by this vacuum deposition. Au was deposited by a resistance heating method. The pressure during film formation was 5 to 8 × 10 −4 Pa. The thickness of the metal film 7 having a columnar crystal structure was 150 nm.

なお、Si基板である基材6と金属膜7との密着力を上げる為に、図5には図示していないが、基材6と金属膜7との間にTi膜を基材6の平板面6aに対して、ほぼ入射角45°になるように50nm成膜した。同時に、平板面6aに対して略直角な壁面6bに対しては、入射角45°で密着層であるTi膜を成膜した。   Although not shown in FIG. 5 in order to increase the adhesion between the base material 6 and the metal film 7 which are Si substrates, a Ti film is interposed between the base material 6 and the metal film 7. A film with a thickness of 50 nm was formed on the flat surface 6a so that the incident angle was approximately 45 °. At the same time, a Ti film as an adhesion layer was formed at an incident angle of 45 ° on the wall surface 6b substantially perpendicular to the flat plate surface 6a.

基材6の平板面6aには、成膜入射角αが5°であったので、柱状角Θが20°の斜め柱状結晶構造の金属膜7が形成される。基材6の壁面6bには、成膜入射角αが85°であったので、柱状結晶構造とはならない連続金属膜8が形成される。 The flat surface 6a of the substrate 6, the deposition angle of incidence alpha 1 because there was a 5 °, the metal film 7 of the oblique columnar crystal structure of the columnar angle Θ is 20 ° is formed. On the wall surface 6 b of the substrate 6, since the film formation incident angle α 2 was 85 °, the continuous metal film 8 that does not have a columnar crystal structure is formed.

次に、基材6に対して液体を塗布する工程を、図5(b)を用いて説明する。液体10としては、金属微粒子インクとしての銀ナノ粒子インクを用いる。銀ナノ粒子インクは、主溶媒にはウンデカンやテトラデカン等を用いた油性インクであり、表面張力は30〜35mN/mであり比較的小さい材料である。銀ナノ粒子の銀の濃度は50wt%である。塗布にはディスペンサ9を用いる。塗布量は0.2μlである。ディスペンサ9にて液体10を連続金属膜8における金属膜7との境界となる側の端部8bに塗布する。液体10は、連続金属膜8に対して、非常に濡れ性が良い為、図6(a)、図6(b)、及び図6(c)の過程で金属膜7側にも広がっていくが、最終的には図6(c)のように、平板面6a上の金属膜7上に一部広がり安定する。   Next, the process of applying a liquid to the substrate 6 will be described with reference to FIG. As the liquid 10, silver nanoparticle ink as metal fine particle ink is used. The silver nanoparticle ink is an oil-based ink using undecane, tetradecane or the like as a main solvent, and is a relatively small material having a surface tension of 30 to 35 mN / m. The silver concentration of the silver nanoparticles is 50 wt%. A dispenser 9 is used for application. The application amount is 0.2 μl. The liquid 10 is applied to the end portion 8b of the continuous metal film 8 on the side that becomes the boundary with the metal film 7 by the dispenser 9. Since the liquid 10 has very good wettability with respect to the continuous metal film 8, it spreads to the metal film 7 side in the process of FIGS. 6A, 6 </ b> B, and 6 </ b> C. However, finally, as shown in FIG. 6C, it partially spreads on the metal film 7 on the flat plate surface 6a and is stabilized.

最終的には、図7に示すように、液体10の揮発成分が蒸発し、機能膜10Aが形成される。なお、本実施形態では、機能膜10Aの機能を持たせるために、200℃、30分の焼成工程を加える。   Eventually, as shown in FIG. 7, the volatile component of the liquid 10 evaporates to form the functional film 10A. In the present embodiment, a baking process at 200 ° C. for 30 minutes is added to provide the function of the functional film 10A.

以上より、同一種の金属材料Auであっても膜の状態を斜め柱状結晶構造の金属膜7と連続金属膜8とでは液体10の濡れ性が異なり、連続金属膜8に対して金属膜7を改質することが可能となる。このように、平板面6a上に斜め柱状結晶構造の金属膜7を成膜することで、平板面6a上への液体3の濡れ広がりを抑制することができる。   As described above, even if the metal material Au is the same kind, the wettability of the liquid 10 is different between the metal film 7 having the oblique columnar crystal structure and the continuous metal film 8, and the metal film 7 is different from the continuous metal film 8. Can be modified. Thus, by forming the metal film 7 having the oblique columnar crystal structure on the flat plate surface 6a, wetting and spreading of the liquid 3 onto the flat plate surface 6a can be suppressed.

そして、平板面6a上には斜め柱状結晶構造の金属膜7が形成されるのに対し、壁面6b上には、略直角の成膜入射角となるため、柱状結晶膜は形成されにくく、連続金属膜8が形成される。   The metal film 7 having an oblique columnar crystal structure is formed on the flat plate surface 6a, whereas the columnar crystal film is difficult to form on the wall surface 6b because the film incidence angle is substantially perpendicular. A metal film 8 is formed.

そのため、壁面6b上の連続金属膜8では液体10に対しては濡れ易い表面となる。よって、液体10は、壁面方向に広がって壁面6bに機能膜10Aが形成され、斜め柱状結晶の金属膜7が形成された平板面6aには広がり難くなる。したがって、均一な膜厚の機能膜10Aを形成することが可能となる。   Therefore, the continuous metal film 8 on the wall surface 6b becomes a surface that is easily wetted with respect to the liquid 10. Therefore, the liquid 10 spreads in the wall surface direction, the functional film 10A is formed on the wall surface 6b, and is difficult to spread on the flat plate surface 6a on which the metal film 7 of the oblique columnar crystal is formed. Accordingly, it is possible to form the functional film 10A having a uniform thickness.

[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態に係る機能膜形成方法としての配線基板の製造方法について、図8〜図10を参照しながら説明する。本第3実施形態は微細穴24を持つ基材23に適用したものである。まず、微細穴24の形成方法を、図8(a)を参照しながら説明する。図8(a)は配線基板の微細穴24の断面図である。Si基板21には、微細穴24が形成されており、下部電極25まで連通されている。
[Third Embodiment]
Next, a method for manufacturing a wiring board as a functional film forming method according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The third embodiment is applied to a base material 23 having fine holes 24. First, a method for forming the fine holes 24 will be described with reference to FIG. FIG. 8A is a cross-sectional view of the fine hole 24 of the wiring board. A fine hole 24 is formed in the Si substrate 21 and communicates with the lower electrode 25.

まず、Si基板21の片面に下部電極25や半導体素子(不図示)などをパターニングした後、その裏面をバックグラインド加工及びポリッシュ加工により研磨し、200μmの厚さとした。次にSi基板21の研磨された面に対し、CVD法によりSiO膜を成膜し、マスク層(不図示)とした。 First, after patterning the lower electrode 25 and a semiconductor element (not shown) on one surface of the Si substrate 21, the back surface was polished by back grinding and polishing to a thickness of 200 μm. Next, a SiO 2 film was formed on the polished surface of the Si substrate 21 by a CVD method to form a mask layer (not shown).

その後マスク層を、ポジレジストをマスクとしてRIE法によりパターニングを実施し、微細穴24を形成する際の位置を規定する開口を形成した(不図示)。なおこの開口はΦ50μmとした。次に、マスク層及びポジレジストをマスクとし、ボッシュ法を用いて微細穴24を形成した。ボッシュ法とは、プラズマエッチング工程とプラズマデポジション工程とを交互に行うことによりマスクの垂直方向をエッチング加工し、孔を形成する方法である。具体的にはプラズマエッチング工程の条件は基板温度23℃、圧力8Pa、SF6流量750scc/min、13.56MHzのプラズマソース用高周波出力2.5kWであり時間は3secとした。またプラズマデポジション工程の条件は基板温度23℃、圧力3Pa、C流量200scc/min、13.56MHzのプラズマソース用高周波出力2.5kWであり時間は3secとした。この工程を繰り返すことでΦ50μm、深さ200μmの微細穴24を形成した。 Thereafter, the mask layer was patterned by a RIE method using a positive resist as a mask to form an opening (not shown) for defining a position when the fine hole 24 is formed. This opening was 50 μm. Next, using the mask layer and the positive resist as a mask, the fine holes 24 were formed using the Bosch method. The Bosch method is a method of forming a hole by etching a mask in the vertical direction by alternately performing a plasma etching step and a plasma deposition step. Specifically, the conditions of the plasma etching process were a substrate temperature of 23 ° C., a pressure of 8 Pa, an SF6 flow rate of 750 scc / min, a plasma source high frequency output of 2.5 kW of 2.5 kW, and a time of 3 sec. The conditions for the plasma deposition process were a substrate temperature of 23 ° C., a pressure of 3 Pa, a C 4 F 8 flow rate of 200 scc / min, a high frequency output of 2.5 kW for a plasma source of 13.56 MHz, and a time of 3 sec. By repeating this process, a fine hole 24 having a diameter of 50 μm and a depth of 200 μm was formed.

微細穴24の側壁部からSi基板21の上面部を覆うように絶縁膜22が形成されている。絶縁膜22はポジレジストを剥離除去し、続いてCVD法にて1.5μm厚のパラキシリレンを成膜し形成した。この後、RIEにより下部電極25上のポリパラキシリレンを選択的に除去した。   An insulating film 22 is formed so as to cover the upper surface portion of the Si substrate 21 from the side wall portion of the fine hole 24. The insulating film 22 was formed by stripping and removing the positive resist, and subsequently depositing 1.5 μm thick paraxylylene by the CVD method. Thereafter, polyparaxylylene on the lower electrode 25 was selectively removed by RIE.

次に図8(b)により、下地導電層の形成方法について説明する。図8(b)では下地電極層は下部電極25上に形成される下地導電膜26と、平板面23a上に形成される下地導電膜27とからなる。下部電極25の材質にアルミニウムを用いたため、上記一連の工程後にはその表面に自然酸化膜が生成していた。したがって逆スパッタ処理により下部電極25上の自然酸化膜を除去した。直ちに平板面23aに対して、ほぼ金属ターゲット面が垂直になるように、まずTi層を成膜した後、Au層のスパッタ成膜を行った。これにより、下部電極25上に、Ti膜、その上にAu膜が積層された下地導電膜26、平板面23a上に、Ti膜、その上にAu膜が積層された下地導電膜27を同時に形成した。Ti層は50nm、Au層は200nm成膜した。   Next, a method for forming the base conductive layer will be described with reference to FIG. In FIG. 8B, the base electrode layer includes a base conductive film 26 formed on the lower electrode 25 and a base conductive film 27 formed on the flat plate surface 23a. Since aluminum was used as the material of the lower electrode 25, a natural oxide film was formed on the surface after the series of steps. Therefore, the natural oxide film on the lower electrode 25 was removed by reverse sputtering. Immediately after the Ti layer was first formed so that the metal target surface was almost perpendicular to the flat plate surface 23a, the Au layer was formed by sputtering. As a result, the Ti film and the base conductive film 26 on which the Au film is stacked on the lower electrode 25, and the base film 27 on which the Ti film and the Au film are stacked on the flat surface 23a are simultaneously formed. Formed. The Ti layer was 50 nm and the Au layer was 200 nm.

以上、下地導電膜を形成したことにより、基材23の裏面には、下部電極25及び下地導電膜27からなる第1の電極28が形成されたことになる。また、第1の電極28が微細穴24の底面24aとなり、絶縁膜22が微細穴24の側壁面24bとなる。この側壁面24bは、平板面23aに対して略直角(本第3実施形態では直角)な壁面である。   As described above, by forming the base conductive film, the first electrode 28 including the lower electrode 25 and the base conductive film 27 is formed on the back surface of the base material 23. Further, the first electrode 28 becomes the bottom surface 24 a of the fine hole 24, and the insulating film 22 becomes the side wall surface 24 b of the fine hole 24. The side wall surface 24b is a wall surface substantially perpendicular to the flat plate surface 23a (in the third embodiment, a right angle).

次に、図8(b)に示すように、基材23の平板面23a上に更に金属膜29が形成される(金属膜形成工程)。具体的には、下地導電膜27上に金属膜29が形成される。このとき、平板面23aに対する成膜入射角が5°以上15°以下の条件でSi基板21を保持し、平板面23aに金属であるAuをEB蒸発加熱により真空蒸着することで、平板面23aに対して傾斜する柱状結晶構造の金属膜29が形成される。具体的には、平板面23aに対して20°以上45°以下に傾斜する柱状結晶構造の金属膜29が形成される。本実施形態では、成膜入射角を15°とし、柱状角を45°に形成した。圧力は1〜3×10−3Paで行った。斜め柱状結晶の金属膜29の膜厚は200nmである。このとき、微細穴24の側壁面24bの開口端部側には、この真空蒸着により金属膜29に連続して接続された連続金属膜30が同時に形成される。これら下地導電膜27、金属膜29及び連続金属膜30により、第1の電極31が構成される。金属の柱状結晶は抵抗値が高くなってしまう傾向があるが、斜め柱状結晶の金属膜29を、斜め柱状結晶の金属膜29と同一材料の下地導電膜27の上に形成することで、導電性を向上させることができる。 Next, as shown in FIG. 8B, a metal film 29 is further formed on the flat plate surface 23a of the base material 23 (metal film forming step). Specifically, a metal film 29 is formed on the base conductive film 27. At this time, the Si substrate 21 is held under the condition that the film formation incident angle with respect to the flat plate surface 23a is 5 ° or more and 15 ° or less, and Au, which is a metal, is vacuum-deposited on the flat plate surface 23a by EB evaporation heating. A metal film 29 having a columnar crystal structure that is inclined with respect to the surface is formed. Specifically, a metal film 29 having a columnar crystal structure that is inclined at 20 ° or more and 45 ° or less with respect to the flat plate surface 23a is formed. In this embodiment, the film formation incident angle is 15 °, and the columnar angle is 45 °. The pressure was 1 to 3 × 10 −3 Pa. The thickness of the oblique columnar crystal metal film 29 is 200 nm. At this time, the continuous metal film 30 continuously connected to the metal film 29 is simultaneously formed by the vacuum deposition on the opening end side of the side wall surface 24b of the fine hole 24. The base electrode conductive film 27, the metal film 29, and the continuous metal film 30 constitute a first electrode 31. Metal columnar crystals tend to have a high resistance value, but by forming a metal film 29 of diagonal columnar crystals on a base conductive film 27 made of the same material as the metal film 29 of diagonal columnar crystals, Can be improved.

次に、微細穴24の内部に配線となる導電膜を付与し、微細穴24の底面24aとなる第1の電極28と、平板面23a上の第2の電極31とを電気的に接続する工程について図9及び図10を参照しながら説明する。   Next, a conductive film to be a wiring is provided inside the fine hole 24 to electrically connect the first electrode 28 to be the bottom surface 24a of the fine hole 24 and the second electrode 31 on the flat plate surface 23a. The process will be described with reference to FIGS.

まず、図9(a)及び図9(b)に示すように、液体吐出ヘッドとしてのインクジェットヘッド40を利用して、導電性材料を含有する液体(Agナノ粒子含有インク)41A〜41Dを微細穴24に吐出する(液体吐出工程)。インクジェットヘッド40には、Agナノ粒子含有インクが充填されている。インクジェットヘッド40は、基材23に対して相対的に移動しており、吐出された液体(液滴)41A〜41Dも吐出方向とは別にこの相対的な速度成分を含んでいる。この吐出方向の速度成分と、相対的な速度成分、インクジェットヘッド40と基材23とのギャップ等を調整することにより、微細穴24内の任意の位置に液滴41A〜41Dを着弾させることができる。   First, as shown in FIGS. 9A and 9B, by using an inkjet head 40 as a liquid discharge head, liquids (Ag nanoparticle-containing inks) 41A to 41D containing a conductive material are finely formed. Discharge into the hole 24 (liquid discharge step). The ink jet head 40 is filled with Ag nanoparticle-containing ink. The ink jet head 40 is moved relative to the base material 23, and the discharged liquids (droplets) 41A to 41D also include this relative velocity component separately from the discharge direction. By adjusting the velocity component in the ejection direction, the relative velocity component, the gap between the inkjet head 40 and the substrate 23, and the like, the droplets 41A to 41D can be landed at arbitrary positions in the fine hole 24. it can.

飛翔する液滴41Aは、図9(b)に示すように、微細穴24の底面24aである第1の電極28上に着弾させている。続けて、同様に液滴41B,41C,41Dを、インクジェットヘッド40を基材23に対して相対的に移動させることにより付与している。最後の液滴41Dは微細穴上部のAu連続金属膜30上に着弾させている。なお、本実施形態では、液滴は4ドットであったが、これに限定されるものではなく、これよりも少なくても多くても良い。   The flying droplet 41A is landed on the first electrode 28, which is the bottom surface 24a of the micro hole 24, as shown in FIG. 9B. Subsequently, droplets 41B, 41C, and 41D are similarly applied by moving the inkjet head 40 relative to the base material 23. The last droplet 41D is landed on the Au continuous metal film 30 above the fine hole. In this embodiment, the number of droplets is 4 dots. However, the number of droplets is not limited to this, and may be smaller or larger than this.

付与された液滴41A〜41Dは微細穴24の中で濡れ広がって繋がる。そして、微細穴24に付与した液滴41A〜41Dを乾燥固化させることで、図10に示す第1の電極28と第2の電極31とを導通させる導電膜42が形成される(導電膜形成工程)。この導電膜42は斜め柱状結晶構造の金属膜29上に一部接触し、濡れ広がりを抑制された状態で留まり乾燥している。この導電膜42を配線として利用する為に、200℃、30分の熱処理工程を実施し、焼成して導電性粒子インクの焼結体を形成する。本工程実施後のこの微細穴24内の配線抵抗を測定すると1.5Ωであった。以上の工程により、配線基板100が製造される。   The applied droplets 41 </ b> A to 41 </ b> D are spread and connected in the fine hole 24. Then, by drying and solidifying the droplets 41 </ b> A to 41 </ b> D applied to the fine holes 24, the conductive film 42 that connects the first electrode 28 and the second electrode 31 shown in FIG. 10 is formed (conductive film formation). Process). The conductive film 42 is partly in contact with the metal film 29 having the oblique columnar crystal structure, remains in the state where wetting and spreading is suppressed, and is dried. In order to use the conductive film 42 as a wiring, a heat treatment step is performed at 200 ° C. for 30 minutes, followed by firing to form a sintered body of conductive particle ink. The wiring resistance in the fine hole 24 after this step was measured was 1.5Ω. The wiring substrate 100 is manufactured through the above steps.

また、比較例の配線基板200を、図11を参照しながら簡単に説明する。Si基板21及び微細穴24の形成方法及び下部電極25及び下地導電膜26,27は第3実施形態と同一方法で形成する。   The wiring board 200 of the comparative example will be briefly described with reference to FIG. The method for forming the Si substrate 21 and the fine holes 24, the lower electrode 25, and the underlying conductive films 26 and 27 are formed by the same method as in the third embodiment.

斜め柱状結晶構造の金属膜29の代わりに、連続膜51を真空蒸着法で200nm成膜した。この状態の基材23に、同様にインクジェットヘッドを用いて同一方法で、Agナノ粒子インクの液体を同一ドット塗布した。インクを乾燥させた結果、図11に示す導電膜52となった。この膜52は、図11に示すように、不連続箇所52aが存在した。このため、200℃、30分熱処理工程後の微細穴内の配線抵抗を測定すると抵抗値は1kΩ以上になっている。平板面上の金属膜が通常の連続膜になっている場合は、Agナノ粒子インクのように非常に濡れ易い液では微細穴内部に液は保持されにくく、平板面上に移動し易くなる。さらに、微細穴内部では乾燥が遅い為、ますます平板面上に液が移動し易くなる。   Instead of the metal film 29 having an oblique columnar crystal structure, a continuous film 51 was formed to a thickness of 200 nm by a vacuum deposition method. In the same manner, the same dot of the Ag nanoparticle ink liquid was applied to the substrate 23 in this state using the same inkjet head. As a result of drying the ink, the conductive film 52 shown in FIG. 11 was obtained. As shown in FIG. 11, the film 52 had discontinuous portions 52a. For this reason, when the wiring resistance in the fine hole after the heat treatment process at 200 ° C. for 30 minutes is measured, the resistance value is 1 kΩ or more. When the metal film on the flat plate surface is a normal continuous film, the liquid that is very easily wet, such as Ag nanoparticle ink, is not easily held inside the fine holes, and easily moves on the flat plate surface. Furthermore, since the drying is slow inside the fine holes, the liquid is more likely to move on the flat plate surface.

以上のように、微細穴24のように特殊な構造体に対しても、平板面上を斜め柱状結晶の金属膜29を形成することにより、液の広がりを抑制する金属膜29を容易に低コストで形成することが確認された。   As described above, even for a special structure such as the fine hole 24, the metal film 29 that suppresses the spread of the liquid can be easily reduced by forming the metal film 29 of the oblique columnar crystal on the flat plate surface. It was confirmed to form at cost.

以上、本第3実施形態によれば、直角構造体が微細穴24である場合には、微細穴24の底面24aである第1の電極28と平板面23a上の第2の電極31との電気的コンタクトを形成するのに非常に有利である。微細穴24の中部は、液体が乾燥しにくい状態であるのに対して、平板面23a上は乾燥しやすい雰囲気である。そのため液体の乾燥過程で、液体の移動が発生し、液体が平板面23a上に移動する。その結果、比較例では、微細穴24の上部の膜厚が薄くなり、平板上面と連続膜が形成できなくなってしまう。しかし、本第3実施形態によれば、液体の濡れ広がりが抑制できる為、微細穴24における導電膜42の膜厚を均一にすることができ、導電膜42の断線が防止される。そして、導電膜42の断線が防止されるので、配線基板100に実装される半導体装置等の装置の動作が安定する。   As described above, according to the third embodiment, when the right-angled structure is the fine hole 24, the first electrode 28 that is the bottom surface 24a of the fine hole 24 and the second electrode 31 on the flat plate surface 23a. It is very advantageous to make electrical contacts. The middle part of the fine hole 24 is in a state where the liquid is difficult to dry, whereas the flat surface 23a has an atmosphere that is easy to dry. Therefore, movement of the liquid occurs during the drying process of the liquid, and the liquid moves onto the flat plate surface 23a. As a result, in the comparative example, the thickness of the upper portion of the fine hole 24 becomes thin, and the flat plate upper surface and the continuous film cannot be formed. However, according to the third embodiment, since wetting and spreading of the liquid can be suppressed, the film thickness of the conductive film 42 in the fine hole 24 can be made uniform, and disconnection of the conductive film 42 is prevented. Since the conductive film 42 is prevented from being disconnected, the operation of a device such as a semiconductor device mounted on the wiring substrate 100 is stabilized.

なお、上記実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。上記第1、第2実施形態では、基材がSi基板である場合について説明したがこれに限定するものではなく、絶縁基板等についても適用可能である。また、上記第3実施形態では、Si基板に絶縁膜と形成した基材について説明したが、Si基板の代わりに絶縁基板を用いた場合には、絶縁膜は省略可能である。また、液体に含有する機能材料がAuの金属材料について説明したが、これに限定するものではなく、他の金属材料や絶縁材料等であっても適用可能である。   In addition, although this invention was demonstrated based on the said embodiment, this invention is not limited to this. In the first and second embodiments, the case where the base material is a Si substrate has been described. However, the present invention is not limited to this and can be applied to an insulating substrate or the like. In the third embodiment, the base material formed with the insulating film on the Si substrate has been described. However, when an insulating substrate is used instead of the Si substrate, the insulating film can be omitted. Moreover, although the functional material contained in the liquid has been described with respect to the metal material of Au, the present invention is not limited to this, and other metal materials, insulating materials, and the like are also applicable.

1…基材、1a…平板面、2…金属膜、2a…表面、3…液体、3A…機能膜、6…基材、6a…平板面、6b…壁面、7…金属膜、8…連続金属膜、10…液体、10A…機能膜、23…基材、23a…平板面、24…微細穴、24a…底面、24b…側壁面、28…第1の電極、29…金属膜、30…連続金属膜、31…第2の電極、40…インクジェットヘッド(液体吐出ヘッド)、42…導電膜、100…配線基板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base material, 1a ... Flat plate surface, 2 ... Metal film, 2a ... Surface, 3 ... Liquid, 3A ... Functional film, 6 ... Base material, 6a ... Flat plate surface, 6b ... Wall surface, 7 ... Metal film, 8 ... Continuous Metal film, 10 ... Liquid, 10A ... Functional film, 23 ... Base material, 23a ... Flat plate surface, 24 ... Fine hole, 24a ... Bottom surface, 24b ... Side wall surface, 28 ... First electrode, 29 ... Metal film, 30 ... Continuous metal film, 31 ... second electrode, 40 ... inkjet head (liquid ejection head), 42 ... conductive film, 100 ... wiring board

Claims (6)

基材の平板面に金属膜を形成する金属膜形成工程と、
前記金属膜の表面に機能材料を含有する液体を付与し、前記液体を固化させて機能膜を形成する機能膜形成工程と、を有し、
前記金属膜形成工程では、前記平板面に対する成膜入射角が5°以上15°以下となる条件で前記平板面に金属を真空蒸着し、前記金属膜を前記平板面に対して傾斜する柱状結晶構造に形成することを特徴とする機能膜形成方法。
A metal film forming step of forming a metal film on the flat surface of the substrate;
Providing a liquid containing a functional material on the surface of the metal film, solidifying the liquid to form a functional film, and a functional film forming step,
In the metal film forming step, columnar crystals are formed by vacuum-depositing metal on the flat plate surface under a condition that a film formation incident angle with respect to the flat plate surface is 5 ° or more and 15 ° or less, and the metal film is inclined with respect to the flat plate surface. A functional film forming method comprising forming a structure.
前記基材は、前記平板面に対して略直角な壁面を有し、
前記金属膜形成工程では、前記真空蒸着により連続金属膜を前記壁面に同時に形成し、
前記機能膜形成工程では、前記連続金属膜における前記金属膜との境界となる側の端部に前記液体を塗布することを特徴とする請求項1に記載の機能膜形成方法。
The base material has a wall surface substantially perpendicular to the flat plate surface,
In the metal film forming step, a continuous metal film is simultaneously formed on the wall surface by the vacuum deposition,
2. The functional film forming method according to claim 1, wherein, in the functional film forming step, the liquid is applied to an end of the continuous metal film that is a boundary with the metal film.
前記基材には、前記平板面の側に開口する微細穴が形成されており、
前記壁面が、前記微細穴の側壁面であることを特徴とする請求項2に記載の機能膜形成方法。
The substrate is formed with fine holes that open on the flat plate side,
The functional film forming method according to claim 2, wherein the wall surface is a side wall surface of the fine hole.
底面を第1の電極とする微細穴が形成された基材の平板面に、第2の電極を構成する金属膜を形成する金属膜形成工程と、
吐出ヘッドにより導電性材料を含有する液体を前記微細穴に吐出する液体吐出工程と、
前記液体を固化させて前記第1の電極と前記第2の電極とを導通させる導電膜を形成する導電膜形成工程と、を備えた配線基板の製造方法において、
前記金属膜形成工程では、前記平板面に対する成膜入射角が5°以上15°以下となる条件で前記平板面に金属を真空蒸着し、前記金属膜を前記平板面に対して傾斜する柱状結晶構造に形成することを特徴とする配線基板の製造方法。
A metal film forming step of forming a metal film constituting the second electrode on the flat plate surface of the base material on which the fine holes having the bottom surface as the first electrode are formed;
A liquid discharge step of discharging a liquid containing a conductive material into the fine holes by a discharge head;
A conductive film forming step of forming a conductive film that solidifies the liquid and makes the first electrode and the second electrode conductive,
In the metal film forming step, columnar crystals are formed by vacuum-depositing metal on the flat plate surface under a condition that a film formation incident angle with respect to the flat plate surface is 5 ° or more and 15 ° or less, and the metal film is inclined with respect to the flat plate surface. A method for manufacturing a wiring board, comprising forming the structure.
底面を第1の電極とする微細穴が形成された基材の平板面に、第2の電極を構成する金属膜が形成され、前記第1の電極と前記第2の電極とを導通させる導電膜が前記微細穴の側壁面に形成された配線基板において、
前記金属膜は、前記平板面に対して20°以上45°以下に傾斜する柱状結晶構造に形成され、
前記導電膜は、導電性材料を含有する液体が前記側壁面に塗布されて固化することにより形成されていることを特徴とする配線基板。
A metal film constituting the second electrode is formed on the flat plate surface of the base material in which the micro hole having the bottom surface as the first electrode is formed, and the first electrode and the second electrode are electrically connected. In the wiring board in which the film is formed on the side wall surface of the fine hole,
The metal film is formed in a columnar crystal structure inclined at 20 ° or more and 45 ° or less with respect to the flat plate surface,
The wiring board, wherein the conductive film is formed by applying and solidifying a liquid containing a conductive material on the side wall surface.
前記柱状結晶構造の金属膜は、前記基材の平板面に形成された、前記柱状結晶構造の金属膜と同一材料の導電膜の上に形成されていることを特徴とする請求項5記載の配線基板。   The metal film of the columnar crystal structure is formed on a conductive film made of the same material as the metal film of the columnar crystal structure, which is formed on a flat plate surface of the base material. Wiring board.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015150469A (en) * 2014-02-12 2015-08-24 矢崎総業株式会社 Primer application method and primer application device

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