JPH0693418A - Formation of super fine particle film pattern - Google Patents
Formation of super fine particle film patternInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、超微粒子膜パターンの
形成方法に関する。具体的にいうと、本発明は、ガスデ
ポジション法によって超微粒子膜パターンを描画するた
めの方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming an ultrafine particle film pattern. Specifically, the present invention relates to a method for drawing an ultrafine particle film pattern by a gas deposition method.
【０００２】[0002]
【背景技術】図１０に従来のガスデポジション法による
超微粒子膜パターンの形成方法を示す。この形成方法に
あっては、金属等の超微粒子３２をノズル３１の先端か
ら基板３４に吹き付けることによって基板３４の所定位
置に超微粒子膜３３ａのパターンを描画し、ついで、ノ
ズル３１を移動させ、再度超微粒子３２を吹き付けて超
微粒子膜３３ｂのパターンを描画する。この動作を繰り
返すことにより、基板３４上に所望の形状の超微粒子膜
パターン３３を形成することができる。BACKGROUND ART FIG. 10 shows a method for forming an ultrafine particle film pattern by a conventional gas deposition method. In this forming method, ultrafine particles 32 such as metal are sprayed from the tip of the nozzle 31 onto the substrate 34 to draw a pattern of the ultrafine particle film 33a at a predetermined position on the substrate 34, and then the nozzle 31 is moved, The ultrafine particles 32 are sprayed again to draw the pattern of the ultrafine particle film 33b. By repeating this operation, the ultrafine particle film pattern 33 having a desired shape can be formed on the substrate 34.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１０
に示すように、ノズル３１から吹き出された超微粒子３
２の分布により超微粒子膜３３ａ，３３ｂの広がりがノ
ズル３１の噴射口３１ａの寸法よりも相当に大きくな
り、超微粒子膜３３ａ，３３ｂの裾野部分が基板３４上
で拡がっていた。このため、従来における微粒子膜パタ
ーンの形成方法にあっては、微細線幅の超微粒子膜３３
ａ，３３ｂを形成することが困難であった。However, as shown in FIG.
As shown in, the ultrafine particles 3 blown out from the nozzle 31.
Due to the distribution of 2, the spread of the ultrafine particle films 33a and 33b is considerably larger than the size of the ejection port 31a of the nozzle 31, and the skirt portions of the ultrafine particle films 33a and 33b are spread on the substrate 34. Therefore, in the conventional method of forming a fine particle film pattern, the ultrafine particle film 33 having a fine line width is used.
It was difficult to form a and 33b.
【０００４】さらに、超微粒子３２の噴射時の分布によ
り超微粒子膜３３ａ，３３ｂが上部では幅狭となり、裾
野部分では幅広となり、超微粒子膜３３ａ，３３ｂの断
面形状のコントロールが困難であった。Further, due to the distribution of the ultrafine particles 32 at the time of jetting, the ultrafine particle films 33a and 33b have a narrow width in the upper portion and a wide width in the skirt portion, making it difficult to control the sectional shape of the ultrafine particle films 33a and 33b.
【０００５】また、近接した超微粒子膜３３ａ，３３ｂ
間では、超微粒子膜３３ａ，３３ｂの裾野部分同士が接
触し易いため、超微粒子膜パターン３３を微細ピッチ化
することも困難であった。特に、導電性材料の超微粒子
膜３３ａ，３３ｂによって配線パターン等を形成する場
合には、図１０のように超微粒子膜３３ａ，３３ｂの裾
野部分で接触して配線パターン間の絶縁を確保しにく
く、絶縁性を確保しながら微細ピッチのパターンを形成
することが困難であった。Further, the ultrafine particle films 33a and 33b which are close to each other
In the interval, since the skirt portions of the ultrafine particle films 33a and 33b are likely to come into contact with each other, it is difficult to make the ultrafine particle film pattern 33 have a fine pitch. Particularly, when a wiring pattern or the like is formed by the ultrafine particle films 33a and 33b made of a conductive material, it is difficult to secure insulation between the wiring patterns by contacting at the skirts of the ultrafine particle films 33a and 33b as shown in FIG. However, it has been difficult to form a pattern with a fine pitch while ensuring insulation.
【０００６】さらに、超微粒子膜３３ａ，３３ｂの位置
がノズル３１の位置によって直接決まるため、超微粒子
膜パターンを描画する際には、ノズル３１と基板３２の
相対位置を高精度に制御しながら移動させる必要があっ
た。Further, since the positions of the ultrafine particle films 33a and 33b are directly determined by the position of the nozzle 31, when the ultrafine particle film pattern is drawn, the relative position of the nozzle 31 and the substrate 32 is moved while controlling the accuracy. Had to let.
【０００７】本発明は、叙上の従来例の欠点に鑑みてな
されたものであり、その目的とするところは超微粒子が
所望の領域以外に付着することがなく、所望領域のみに
精度よく微細な超微粒子膜を形成することができる超微
粒子膜パターンの形成方法を提供することにある。The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks of the conventional examples. The purpose of the present invention is to prevent ultrafine particles from adhering to areas other than the desired area and to precisely and finely form only the desired area. An object of the present invention is to provide a method for forming an ultrafine particle film pattern capable of forming an ultrafine particle film.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明の超微粒子パター
ンの形成方法は、ガスデポジション法による超微粒子膜
パターンの形成方法であって、対象物をマスクで覆い、
当該マスクの上方から対象物に向けて超微粒子を吹き付
け、前記マスクの開口部を通して対象物の表面に超微粒
子膜を付着させることを特徴としている。An ultrafine particle pattern forming method of the present invention is a method for forming an ultrafine particle film pattern by a gas deposition method, in which an object is covered with a mask.
It is characterized in that ultrafine particles are sprayed from above the mask toward the object, and the ultrafine particle film is attached to the surface of the object through the opening of the mask.
【０００９】また、本発明においては、前記マスクの開
口部に露出する領域間を結ぶようにしてマスクの表面に
超微粒子膜を形成しても良い。Further, in the present invention, an ultrafine particle film may be formed on the surface of the mask so as to connect the regions exposed in the opening of the mask.
【００１０】[0010]
【作用】本発明は、マスクの開口部を通して対象物に超
微粒子を吹き付け、マスクの開口パターンによって超微
粒子膜パターンを形成するものであって、マスクの開口
パターン及び開口断面形状によって超微粒子膜のパター
ン形状及び断面形状が決まる。したがって、マスクパタ
ーンの精度内で微細線幅の超微粒子膜を形成することが
できる。また、超微粒子膜の断面形状もマスクによって
上部から下部まで均一な幅となるように整形することが
できる。According to the present invention, ultrafine particles are sprayed on an object through an opening of a mask to form an ultrafine particle film pattern by the opening pattern of the mask. The pattern shape and cross-sectional shape are determined. Therefore, it is possible to form an ultrafine particle film having a fine line width within the accuracy of the mask pattern. Also, the cross-sectional shape of the ultrafine particle film can be shaped by the mask so as to have a uniform width from the upper portion to the lower portion.
【００１１】また、マスクによって隣接する超微粒子膜
間を分離することができるので、隣接する超微粒子膜同
士の接触を防止することができ、微細ピッチの超微粒子
膜パターンを形成することができる。Further, since the adjacent ultrafine particle films can be separated by the mask, it is possible to prevent the adjacent ultrafine particle films from contacting each other and to form an ultrafine particle film pattern with a fine pitch.
【００１２】また、超微粒子膜パターンは、ノズルと対
象物の相対移動で決まるのではなく、対象物を覆ったマ
スクの開口パターンで決まる。したがって、例えばマス
クの開口部を含む領域全体に超微粒子を吹き付けても良
いから、ノズルと対象物の相対変位を高精度で制御する
必要がなくなる。The ultrafine particle film pattern is determined not by the relative movement of the nozzle and the object, but by the opening pattern of the mask covering the object. Therefore, for example, the ultrafine particles may be sprayed on the entire area including the opening of the mask, so that it is not necessary to control the relative displacement of the nozzle and the object with high accuracy.
【００１３】さらに、マスクを対象物上に形成し、マス
クの開口部から露出している領域を結ぶようにしてマス
ク表面に超微粒子膜を形成することにより、微粒子膜パ
ターンを対象物の表面から浮かせてブリッジ状に立体配
線することができる。Further, a mask is formed on the object, and an ultrafine particle film is formed on the surface of the mask so as to connect the regions exposed from the opening of the mask to form a particle film pattern from the surface of the object. It can be floated and three-dimensionally wired like a bridge.
【００１４】[0014]
【実施例】以下に本発明の一実施例による超微粒子膜パ
ターンの形成方法を説明する。図１に示すものは、本実
施例において使用する超微粒子膜パターンの形成装置Ａ
の概略構成図である。この超微粒子パターンの形成装置
Ａは、超微粒子生成室９と膜形成室７を有し、両室９，
７は搬送管１０によって結ばれている。また、超微粒子
生成室９内と膜形成室７内は真空ポンプ８によって減圧
できるようになっている。EXAMPLE A method of forming an ultrafine particle film pattern according to an example of the present invention will be described below. FIG. 1 shows an apparatus A for forming an ultrafine particle film pattern used in this embodiment.
2 is a schematic configuration diagram of FIG. This ultrafine particle pattern forming apparatus A has an ultrafine particle generating chamber 9 and a film forming chamber 7,
7 is connected by a carrier pipe 10. The inside of the ultrafine particle generation chamber 9 and the inside of the film forming chamber 7 can be decompressed by a vacuum pump 8.
【００１５】超微粒子生成室９には流量調整弁１１を介
してＨｅガス等のガス１２が供給されている。この超微
粒子生成室９には、抵抗加熱法を熱源とする蒸発槽１３
が設けられており、蒸発槽１３内には超微粒子膜３ａ，
３ｂを形成するための原材料１４が入れられている。A gas 12 such as He gas is supplied to the ultrafine particle generating chamber 9 via a flow rate adjusting valve 11. The ultrafine particle generating chamber 9 has an evaporation tank 13 using a resistance heating method as a heat source.
Is provided, and the ultrafine particle film 3a,
Raw material 14 for forming 3b is included.
【００１６】一方、膜形成室７内には、回路基板５を保
持して移動させるためのマニピュレータ６が設けられて
おり、搬送管１０からマニピュレータ６側へ向けてノズ
ル１が突出している。また、マニピュレータ６の上にセ
ットされた回路基板５の表面には、金属製又は樹脂製の
マスク４ａが重ねられている。On the other hand, a manipulator 6 for holding and moving the circuit board 5 is provided in the film forming chamber 7, and the nozzle 1 projects from the carrier pipe 10 toward the manipulator 6 side. A metal or resin mask 4a is placed on the surface of the circuit board 5 set on the manipulator 6.
【００１７】しかして、図２に示すように、回路基板５
をマニピュレータ６に保持させ、回路基板５の表面をマ
スク４ａでマスキングし、マニピュレータ６を動作させ
てマスク４ａの開口部２４ａにノズル１の噴出口１ａを
対向させる。次に、真空ポンプ８により膜形成室７を減
圧すると共に超微粒子生成室９にガス１２を送り込んで
加圧しながら、蒸発槽１３で原材料１４を加熱して蒸発
させると、蒸発原子は空中で凝集して超微粒子となり、
超微粒子生成室９と膜形成室７との差圧によりＨｅガス
等のガス１２と共に搬送管１０を通って膜形成室７へ送
られ、ノズル１からマスク４ａの表面へ高速で吹き付け
られ、マスク４ａの開口部２４ａ内に超微粒子膜３ａが
形成される。Then, as shown in FIG. 2, the circuit board 5
Is held by the manipulator 6, the surface of the circuit board 5 is masked by the mask 4a, and the manipulator 6 is operated to make the ejection port 1a of the nozzle 1 face the opening 24a of the mask 4a. Next, when the film forming chamber 7 is decompressed by the vacuum pump 8 and the gas 12 is sent to the ultrafine particle generating chamber 9 to be pressurized, the raw material 14 is heated and evaporated in the evaporation tank 13, and the evaporated atoms are aggregated in the air. Into ultrafine particles,
Due to the pressure difference between the ultrafine particle generation chamber 9 and the film formation chamber 7, the gas 12 such as He gas is sent to the film formation chamber 7 through the carrier pipe 10 and is sprayed from the nozzle 1 onto the surface of the mask 4a at high speed. The ultrafine particle film 3a is formed in the opening 24a of the 4a.
【００１８】一旦、超微粒子２の噴射を停止した後、マ
ニピュレータ６を動作させてマスク４ａの別な開口部２
４ｂにノズル１の噴出口１ａを対向させる。この位置で
再度超微粒子２を噴射して開口部２４ｂ内に超微粒子膜
３ｂを形成する。このような動作を繰り返すことによっ
て所望の形状の超微粒子膜パターン３を形成することが
できる。After the injection of the ultrafine particles 2 is once stopped, the manipulator 6 is operated to operate another opening 2 of the mask 4a.
The ejection port 1a of the nozzle 1 is opposed to 4b. Ultrafine particles 2 are jetted again at this position to form an ultrafine particle film 3b in the opening 24b. By repeating such an operation, the ultrafine particle film pattern 3 having a desired shape can be formed.
【００１９】ここで用いたマスク４ａは、超微粒子膜パ
ターン３を形成した後、回路基板５から機械的に取り除
かれる。取り除かれたマスク４ａは、洗浄された後、再
びマスキング用に繰り返し使用される。したがって、こ
の方法では、全くのドライ工程で超微粒子膜パターン３
を形成することができ、超微粒子膜パターン３がエッチ
ング等によって化学的に汚染されることがない。The mask 4a used here is mechanically removed from the circuit board 5 after the ultrafine particle film pattern 3 is formed. The removed mask 4a is washed and then repeatedly used for masking again. Therefore, according to this method, the ultrafine particle film pattern 3 is formed by a complete dry process.
Can be formed, and the ultrafine particle film pattern 3 is not chemically contaminated by etching or the like.
【００２０】図３（ａ）（ｂ）（ｃ）は、上記のように
して描画された超微粒子膜パターンの例を示す図であ
る。例えば、直線状をした開口部を有するマスク４ａを
使用し、マニピュレータ６によって回路基板１を直線的
に移動させながらマスク４ａの開口部内に超微粒子２を
吹き付ければ、図３（ａ）に示すように、直線状をした
超微粒子膜パターン３を形成することができる。FIGS. 3A, 3B and 3C are diagrams showing examples of ultrafine particle film patterns drawn as described above. For example, when the mask 4a having a linear opening is used and the ultrafine particles 2 are sprayed into the opening of the mask 4a while the circuit board 1 is linearly moved by the manipulator 6, it is shown in FIG. Thus, the linear ultrafine particle film pattern 3 can be formed.
【００２１】また、点線状をした開口部を有するマスク
４ａを使用し、マニピュレータ６によって回路基板５を
直線的に移動させると共に、マスク４ａの開口部ごとに
超微粒子２を吹き付ければ、図３（ｂ）に示すように、
点線状をした超微粒子膜パターン３を得ることができ
る。If the mask 4a having the dotted line-shaped opening is used, the circuit board 5 is linearly moved by the manipulator 6, and the ultrafine particles 2 are sprayed on each opening of the mask 4a, the structure shown in FIG. As shown in (b),
An ultrafine particle film pattern 3 having a dotted line shape can be obtained.
【００２２】さらに、環状をした開口部を有するマスク
４ａを使用し、マニピュレータ６によって回路基板１を
回転させながらマスク４ａの開口部内に超微粒子２を吹
き付ければ、図３（ｃ）に示すように、環状をした超微
粒子膜パターン３を形成することができる。また、面状
をした開口部を有するマスク４ａを使用し、回路基板５
を２次元的に走査させれば、面状の超微粒子膜パターン
３を形成することもできる。Further, when the mask 4a having an annular opening is used and the ultrafine particles 2 are sprayed into the opening of the mask 4a while the circuit board 1 is rotated by the manipulator 6, as shown in FIG. 3 (c). In addition, it is possible to form the ultrafine particle film pattern 3 having a ring shape. In addition, the mask 4a having a planar opening is used, and the circuit board 5
By scanning two-dimensionally, it is possible to form a planar ultrafine particle film pattern 3.
【００２３】マスクを用いない従来方法では、超微粒子
が吹き付け時に広がるため、図４（ａ）に示すように超
微粒子膜パターン３３の裾野部分が広がるが、マスク４
ａを用いた本発明の方法では、図４（ｂ）に示すよう
に、膜厚（高さ）方向が回路基板５の表面と垂直にな
り、矩形断面の超微粒子膜パターン３を得ることができ
る。In the conventional method which does not use a mask, since the ultrafine particles spread at the time of spraying, the skirt portion of the ultrafine particle film pattern 33 spreads as shown in FIG.
In the method of the present invention using a, as shown in FIG. 4B, the film thickness (height) direction is perpendicular to the surface of the circuit board 5, and the ultrafine particle film pattern 3 having a rectangular cross section can be obtained. it can.
【００２４】また、従来方法では、図４（ｃ）に示すよ
うに微粒子膜パターン３３の線幅をあまり細くできない
が、本発明の方法では、図４（ｄ）に示すように、マス
ク精度が許す限り、微細な線幅の超微粒子膜パターン３
を得ることができる。さらに、従来方法では、裾野部分
の広がりのために超微粒子膜パターン３３を微細ピッチ
化することも困難であるが、本発明の方法によれば、マ
スク精度が許す限り、超微粒子膜パターン３の微細ピッ
チ化も可能になる。この結果、本発明の方法によれば、
超微粒子膜パターン３を高密度に形成することが可能に
なる。Further, in the conventional method, the line width of the fine particle film pattern 33 cannot be made very thin as shown in FIG. 4 (c), but in the method of the present invention, the mask precision is improved as shown in FIG. 4 (d). Ultrafine particle pattern 3 with fine line width
Can be obtained. Further, in the conventional method, it is also difficult to make the ultrafine particle film pattern 33 finer in pitch due to the widening of the skirt portion. However, according to the method of the present invention, the ultrafine particle film pattern 3 can be formed as long as the mask accuracy permits. A fine pitch can be achieved. As a result, according to the method of the present invention,
It becomes possible to form the ultrafine particle film pattern 3 at a high density.
【００２５】さらに、従来方法では形状のコントロール
が困難であるため、アスペクト比の高い超微粒子膜パタ
ーンを形成するのが困難であるが、本発明の方法では、
図４（ｅ）（ｆ）に示すように、マスク４ａの膜厚を変
えることによってアスペクト比を変えることができ、ア
スペクト比の高い超微粒子膜パターン３を形成すること
ができる。Further, since it is difficult to control the shape by the conventional method, it is difficult to form an ultrafine particle film pattern having a high aspect ratio, but with the method of the present invention,
As shown in FIGS. 4E and 4F, the aspect ratio can be changed by changing the film thickness of the mask 4a, and the ultrafine particle film pattern 3 having a high aspect ratio can be formed.
【００２６】また、従来、回路基板５上に配線パターン
を形成する方法としてメッキ法が採用されていたが、メ
ッキ法では配線パターンを形成する部分の形状等によっ
て電流密度が変わり、電流密度によってメッキ膜の硬度
が変わるため、硬度が均一な配線パターンを形成するこ
とが困難であった。これに対し、本実施例によれば、配
線パターンの形状に関係なく、硬度が均一な配線パター
ンを形成することができる。Conventionally, a plating method has been adopted as a method for forming a wiring pattern on the circuit board 5. However, in the plating method, the current density changes depending on the shape of the portion where the wiring pattern is formed and the plating is performed according to the current density. Since the hardness of the film changes, it is difficult to form a wiring pattern having a uniform hardness. On the other hand, according to the present embodiment, it is possible to form a wiring pattern having uniform hardness regardless of the shape of the wiring pattern.
【００２７】なお、超微粒子は、例えば粒径が０.１μ
ｍ程度、あるいはそれ以下のものである。また、その材
質としては、用途に応じて種々のものを用いることがで
き、例えば、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅ−Ｎｉ，Ｆｅ−Ｃ
ｏ，Ｎｉ−Ｃｕ，Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｓｎ，Ａｇ−Ｃ
ｕ，Ｔｉ，Ｍｎ，Ｔａ，Ｍｏ，Ａｌ，Ｐｂ，Ｉｎ，Ｃ
ｒ，Ｐｔ，Ｓｒ，Ｐｄ，Ｙ，Ｎｂ，Ｌｉ，Ｂａ，Ｃ，Ｂ
ｉ，Ｃａ，その他の金属及び合金系、ＲｕＯ2，Ａｌ2Ｏ
3，ＭｇＯ，ＳｎＯ2，ＳｉＯ2，ＺｎＯ，ＴｉＯ2，Ｚｒ
Ｏ2，ＰｂＯ，ＢａＴｉＯ3等の酸化物、ＴｉＮ等の窒化
物、ＳｉＣ等の炭化物などを用いることができる。ま
た、有機化合物を用いることも可能である。The ultrafine particles have, for example, a particle size of 0.1 μm.
It is about m or less. As the material, various materials can be used depending on the application, and for example, Fe, Ni, Co, Fe-Ni, Fe-C can be used.
o, Ni-Cu, Cu, Ag, Au, Sn, Ag-C
u, Ti, Mn, Ta, Mo, Al, Pb, In, C
r, Pt, Sr, Pd, Y, Nb, Li, Ba, C, B
i, Ca, other metals and alloys, RuO 2 , Al 2 O
3 , MgO, SnO 2 , SiO 2 , ZnO, TiO 2 , Zr
Oxides such as O 2 , PbO and BaTiO 3 , nitrides such as TiN and carbides such as SiC can be used. It is also possible to use an organic compound.
【００２８】また、蒸発槽１３内に沸点温度の等しい金
属の合金を入れておけば、合金の超微粒子膜パターン３
を形成することもできる。さらに、超微粒子生成室９内
に２つ以上の蒸発槽１３を設けて異なる金属材料を入れ
ておけば、両金属材料の沸点温度が異なる場合でも、２
元系合金（共晶合金）等の超微粒子膜パターン３を形成
できる。例えば、このような合金作製法によれば、超微
粒子膜パターン３のオーミック接触性を良好にしたり、
適当なドーパントを母材金属に入れたりすることができ
る。If an alloy of metals having the same boiling temperature is put in the evaporation tank 13, the ultrafine particle film pattern 3 of the alloy is formed.
Can also be formed. Further, if two or more evaporation tanks 13 are provided in the ultrafine particle generation chamber 9 and different metal materials are put therein, even if the boiling points of both metal materials are different,
The ultrafine particle film pattern 3 such as an original alloy (eutectic alloy) can be formed. For example, according to such an alloy manufacturing method, the ohmic contact of the ultrafine particle film pattern 3 can be improved,
Appropriate dopants can be included in the base metal.
【００２９】次に、本発明の別な実施例による超微粒子
膜パターンの形成方法を図５に示す。この形成方法にあ
っては、マスク４ｂが１回のみ使用するものとなってい
る。すなわち、マスク４ｂを例えば、フォトレジスト、
電子線レジスト又はＸ線レジスト等で回路基板５の表面
に形成し、図２の実施例と同様にして超微粒子膜パター
ン３を形成した後、マスク４ｂを溶剤等で溶かして除去
すると共に超微粒子２の不要部分を同時に除去する。し
たがって、アスペクト比の高い超微粒子膜パターン３を
形成する場合でも、マスク４ｂを除去する際に超微粒子
膜パターン３を機械的に損傷することがない。Next, FIG. 5 shows a method for forming an ultrafine particle film pattern according to another embodiment of the present invention. In this forming method, the mask 4b is used only once. That is, the mask 4b is, for example, a photoresist,
After forming the ultrafine particle film pattern 3 on the surface of the circuit board 5 with an electron beam resist or an X-ray resist or the like in the same manner as in the embodiment of FIG. 2, the mask 4b is dissolved and removed with a solvent or the like, and the ultrafine particles are removed. Two unnecessary parts are removed at the same time. Therefore, even when the ultrafine particle film pattern 3 having a high aspect ratio is formed, the ultrafine particle film pattern 3 is not mechanically damaged when the mask 4b is removed.
【００３０】図６に本発明のまた別な実施例による超微
粒子膜パターンの形成方法を示す。上述の実施例におい
ては、マスク４ｃの開口部２４ａ，２４ｂに合わせて超
微粒子２を間欠的に吹き付けていたが、本実施例におい
ては、ノズル１から超微粒子２を連続的に噴出させてい
る状態で、ノズル１と回路基板５を相対移動させながら
開口部２４ａ，２４ｂを含む領域全体に超微粒子２を吹
き付ける。すなわち、開口部２４ａ，２４ｂ内のみなら
ずその周辺のマスク４ｃの表面にも超微粒子膜３ｃを形
成した後、マスク４ｃを除去することによりマスク４の
上に載っている不要な超微粒子膜３ｃを除去し、回路基
板５の上に開口部２４ａ，２４ｂのパターンと一致した
超微粒子膜パターン３を形成する（リフトオフ方式）。FIG. 6 shows a method of forming an ultrafine particle film pattern according to another embodiment of the present invention. In the above-described embodiment, the ultrafine particles 2 are intermittently sprayed according to the openings 24a and 24b of the mask 4c, but in this embodiment, the ultrafine particles 2 are continuously ejected from the nozzle 1. In this state, the ultrafine particles 2 are sprayed on the entire region including the openings 24a and 24b while moving the nozzle 1 and the circuit board 5 relatively. That is, after forming the ultrafine particle film 3c not only in the openings 24a and 24b but also on the surface of the mask 4c around the openings 24a and 24b, the unnecessary ultrafine particle film 3c placed on the mask 4 is removed by removing the mask 4c. Are removed, and the ultrafine particle film pattern 3 matching the pattern of the openings 24a and 24b is formed on the circuit board 5 (lift-off method).
【００３１】本実施例によれば、ノズル１から超微粒子
２を噴出させた状態で使用しているので、超微粒子膜パ
ターン３に応じてノズル１から超微粒子２を噴出させた
り、停止させたり切替える必要がなく、ノズル１の制御
を簡単にすることができる。According to this embodiment, since the ultrafine particles 2 are ejected from the nozzle 1, the ultrafine particles 2 are ejected from the nozzle 1 or stopped depending on the ultrafine particle film pattern 3. It is not necessary to switch, and the control of the nozzle 1 can be simplified.
【００３２】次に、本発明のまた別な実施例による超微
粒子膜パターンの形成方法を図７に示す。上述の各実施
例においては、超微粒子膜パターン３を形成した後、マ
スク４ａ，４ｂ，４ｃを除去したが、本実施例において
は、マスク４ｄを回路基板５上にそのまま残す。すなわ
ち、図７に示すように、回路基板５上にＳｉＯ2やＳｉ3
Ｎ4のような電気絶縁性の膜を形成し、フォトリソグラ
フィー法などによって開口部２４ａ，２４ｂを開口して
金属酸化膜からなるマスク４ｄを形成する。次いで、開
口部２４ａ，２４ｂ内に超微粒子２を吹き付けて超微粒
子膜パターン３を形成する。次いで、この超微粒子膜パ
ターン３の上面を覆うように、あるいは、交差するよう
にして例えばＡｌ製の配線パターン１５ａ，１５ｂを形
成する。このような構造によれば、導電性の超微粒子膜
３ａ，３ｂによって多層配線板を形成したり、熱良導体
の超微粒子膜３ａ，３ｂによって放熱性バイアホールを
形成することができる。Next, FIG. 7 shows a method for forming an ultrafine particle film pattern according to another embodiment of the present invention. Although the masks 4a, 4b and 4c are removed after forming the ultrafine particle film pattern 3 in each of the above-described embodiments, the mask 4d is left as it is on the circuit board 5 in this embodiment. That is, as shown in FIG. 7, SiO 2 and Si 3 are formed on the circuit board 5.
An electrically insulating film such as N 4 is formed, and openings 24a and 24b are opened by photolithography or the like to form a mask 4d made of a metal oxide film. Next, the ultrafine particles 2 are sprayed into the openings 24a and 24b to form the ultrafine particle film pattern 3. Next, the wiring patterns 15a and 15b made of, for example, Al are formed so as to cover the upper surface of the ultrafine particle film pattern 3 or intersect with each other. With such a structure, a multilayer wiring board can be formed by the conductive ultrafine particle films 3a and 3b, and a heat radiating via hole can be formed by the ultrafine particle films 3a and 3b having good thermal conductivity.
【００３３】次に、本発明のまた別な実施例による超微
粒子膜パターンの形成方法を図８に示す。この形成方法
によれば、回路基板５の表面にブリッジ状をした超微粒
子膜パターン１８を形成することができる。すなわち、
図８（ａ）に示すように、回路基板５の表面に並べて形
成された例えば３本のＡｌ配線等の配線パターン１６
ａ，１６ｂ，１６ｃのうち中央に位置する配線パターン
１６ｂを覆うようにして両側の配線パターン１６ａ，１
６ｃ間に熱昇華性樹脂ペースト（例えば、エチルセルロ
ースやニトロセルロース等のセルロース樹脂を主成分と
するペースト）のような熱昇華性材料を印刷し、熱昇華
性マスク１７を形成する。次いで、図８（ｂ）に示すよ
うに、配線パターン１６ａの表面から熱昇華性マスク１
７の表面を経て配線パターン１６ｃの表面まで例えば金
属の超微粒子を吹き付けて超微粒子膜パターン１８を描
画する。最後に、焼成して熱昇華性マスク１７を昇華に
より蒸発させ、図８（ｃ）に示すようにブリッジ状をし
た超微粒子膜パターン１８を完成する。Next, FIG. 8 shows a method of forming an ultrafine particle film pattern according to another embodiment of the present invention. According to this formation method, the bridge-shaped ultrafine particle film pattern 18 can be formed on the surface of the circuit board 5. That is,
As shown in FIG. 8A, a wiring pattern 16 such as three Al wirings formed side by side on the surface of the circuit board 5.
Among the wiring patterns 16a, 16b, 16c, the wiring patterns 16a, 1 on both sides are arranged so as to cover the wiring pattern 16b located at the center.
A heat sublimable material such as a heat sublimable resin paste (for example, a paste containing a cellulose resin such as ethyl cellulose or nitrocellulose as a main component) is printed between 6c to form the heat sublimable mask 17. Then, as shown in FIG. 8B, the thermal sublimation mask 1 is formed from the surface of the wiring pattern 16a.
Ultra fine particles of metal, for example, are sprayed onto the surface of the wiring pattern 16c through the surface of 7 to draw the ultra fine particle film pattern 18. Finally, firing is performed to evaporate the thermally sublimable mask 17 by sublimation to complete the bridge-shaped ultrafine particle film pattern 18 as shown in FIG. 8C.
【００３４】本実施例においては、配線パターン１６ｂ
と超微粒子膜パターン１８を空気層により絶縁するの
で、両パターン１６ｂ，１８間の静電容量が小さくな
る。したがって、回路の高周波特性を害することなく配
線パターン１６ａ，１６ｃを立体配線することができ
る。In the present embodiment, the wiring pattern 16b
Since the ultra fine particle film pattern 18 is insulated by the air layer, the capacitance between the patterns 16b and 18 is reduced. Therefore, the wiring patterns 16a and 16c can be three-dimensionally wired without impairing the high frequency characteristics of the circuit.
【００３５】上記各実施例で用いた超微粒子膜パターン
としては、複数層のものや傾斜組成を有するものでもよ
い。例えば、図９に示すものは、回路基板５の電極１９
上に下側及び上側超微粒子膜２０ａ，２０ｂを積層して
超微粒子膜パターン２０を形成したものである。下側及
び上側超微粒子膜２０ａ，２０ｂは互いに性能が異なっ
ており、物理的性質や化学的性質、用途、機能、密着
性、経済性、その他の違いを考慮して異なる原材料を用
いることができる。あるいは、同じ原材料を用い、噴射
速度の違い等によって超微粒子の粒径や密度などを異な
らせ、物理定数等の異なる層としてもよい。具体的にい
うと、例えば、下側超微粒子膜２０ａを電極１９との密
着性のよい材質とし、上側超微粒子膜２０ｂを必要な特
性を有する材質とすることができる。あるいは、下側超
微粒子膜２０ａを必要な抵抗特性を有する層とし、上側
超微粒子膜２０ｂを硬度の高い層とすれば、摺動抵抗と
して利用できる。また、図９の超微粒子膜パターン２０
では、下側超微粒子膜２０ａと上側超微粒子膜２０ｂと
が区分的に積層されているが、下側超微粒子膜２０ａか
ら上側超微粒子膜２０ｂへ徐々に変化するようにして傾
斜組成を持たせてもよい。そのためには、超微粒子膜生
成室９に２つの蒸発槽を設け、両蒸発槽からの原材料の
蒸発速度を徐々に変化させることにより、ノズルから噴
射される超微粒子の組成が変化するようにするとよい。The ultrafine particle film pattern used in each of the above embodiments may have a plurality of layers or may have a gradient composition. For example, the electrode 19 of the circuit board 5 is shown in FIG.
The upper and lower ultrafine particle films 20a and 20b are laminated on top of each other to form an ultrafine particle film pattern 20. The lower and upper ultrafine particle films 20a and 20b have different performances from each other, and different raw materials can be used in consideration of physical properties, chemical properties, applications, functions, adhesion, economy, and other differences. . Alternatively, the same raw material may be used, and the particle diameter and density of the ultrafine particles may be varied depending on the difference in the jetting speed and the like to form layers having different physical constants. Specifically, for example, the lower ultrafine particle film 20a can be made of a material having good adhesion to the electrode 19, and the upper ultrafine particle film 20b can be made of a material having necessary characteristics. Alternatively, if the lower ultrafine particle film 20a is a layer having necessary resistance characteristics and the upper ultrafine particle film 20b is a layer having high hardness, it can be used as a sliding resistance. Also, the ultrafine particle film pattern 20 of FIG.
In the above, the lower ultrafine particle film 20a and the upper ultrafine particle film 20b are laminated in a piecewise manner. However, a gradient composition is provided by gradually changing from the lower ultrafine particle film 20a to the upper ultrafine particle film 20b. May be. To this end, two evaporation tanks are provided in the ultrafine particle film generation chamber 9, and the composition of the ultrafine particles ejected from the nozzle is changed by gradually changing the evaporation rate of the raw materials from both evaporation tanks. Good.
【００３６】[0036]
【発明の効果】本発明にあっては、マスクの開口パター
ン及び開口断面形状によって超微粒子膜のパターン形状
及び断面形状が決まるので、マスクパターンの精度内で
微細線幅の超微粒子膜を形成することができ、また、超
微粒子膜の断面形状もマスクによって上部から下部まで
均一な幅となるように整形することができる。According to the present invention, since the pattern shape and the sectional shape of the ultrafine particle film are determined by the opening pattern and the opening cross sectional shape of the mask, the ultrafine particle film having a fine line width is formed within the accuracy of the mask pattern. Further, the cross-sectional shape of the ultrafine particle film can be shaped by the mask so as to have a uniform width from the upper portion to the lower portion.
【００３７】また、マスクによって隣接する超微粒子膜
間を分離することができるので、隣接する超微粒子膜同
士の接触を防止することができ、微細ピッチの超微粒子
膜パターンを形成することができる。Further, since the adjacent ultrafine particle films can be separated by the mask, it is possible to prevent the adjacent ultrafine particle films from contacting each other and form an ultrafine particle film pattern with a fine pitch.
【００３８】また、超微粒子膜パターンは対象物を覆っ
たマスクの開口パターンで決まるので、例えばマスクの
開口部を含む領域全体に超微粒子を吹き付けても良いか
ら、ノズルと対象物の相対変位を高精度に制御する必要
がなくなる。Since the ultrafine particle film pattern is determined by the opening pattern of the mask covering the object, for example, the ultrafine particles may be sprayed on the entire area including the opening of the mask. There is no need to control with high precision.
【００３９】さらに、マスクを対象物上に形成し、マス
クの開口部から露出している領域を結ぶようにしてマス
ク表面に超微粒子膜を形成することにより、微粒子膜パ
ターンを対象物の表面から浮かせてブリッジ状に立体配
線することができる。Further, a mask is formed on the object, and an ultrafine particle film is formed on the surface of the mask so as to connect the regions exposed from the openings of the mask to form a fine particle film pattern from the surface of the object. It can be floated and three-dimensionally wired like a bridge.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図１】本発明の一実施例による超微粒子膜パターン形
成装置の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an ultrafine particle film pattern forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】上記超微粒子膜パターン形成装置を使用した本
発明の一実施例による超微粒子膜パターンの形成方法を
示す一部破断した断面図である。FIG. 2 is a partially broken sectional view showing a method for forming an ultrafine particle film pattern according to an embodiment of the present invention using the ultrafine particle film pattern forming apparatus.
【図３】（ａ）（ｂ）（ｃ）は上記超微粒子膜パターン
の形成方法によって形成される超微粒子膜パターンの数
例を示す図である。3 (a), (b), and (c) are diagrams showing several examples of ultrafine particle film patterns formed by the method for forming ultrafine particle film patterns.
【図４】（ａ）（ｃ）は従来方法によって形成された超
微粒子膜パターンを示す断面図、（ｂ）（ｄ）（ｅ）
（ｆ）は本発明の方法によって形成された超微粒子膜パ
ターンを示す断面図である。4 (a) and (c) are cross-sectional views showing an ultrafine particle film pattern formed by a conventional method, and (b) (d) (e).
(F) is a cross-sectional view showing an ultrafine particle film pattern formed by the method of the present invention.
【図５】本発明の別な実施例による超微粒子膜パターン
の形成方法を示す一部破断した断面図である。FIG. 5 is a partially broken sectional view showing a method for forming an ultrafine particle film pattern according to another embodiment of the present invention.
【図６】本発明のまた別な実施例による超微粒子膜パタ
ーンの形成方法を示す一部破断した断面図である。FIG. 6 is a partially cutaway sectional view showing a method for forming an ultrafine particle film pattern according to another embodiment of the present invention.
【図７】本発明のまた別な実施例による超微粒子膜パタ
ーンの形成方法を示す一部破断した断面図である。FIG. 7 is a partially cutaway cross-sectional view showing a method for forming an ultrafine particle film pattern according to another embodiment of the present invention.
【図８】（ａ）（ｂ）（ｃ）は本発明のまた別な実施例
による超微粒子膜パターンの形成方法を示す一部破断し
た断面図である。8A, 8B, and 8C are partially cutaway cross-sectional views showing a method for forming an ultrafine particle film pattern according to another embodiment of the present invention.
【図９】本発明のまた別な実施例による超微粒子膜パタ
ーンの形成方法を示す一部破断した断面図である。FIG. 9 is a partially broken sectional view showing a method for forming an ultrafine particle film pattern according to another embodiment of the present invention.
【図１０】従来例による超微粒子膜パターンの形成方法
を示す一部破断した断面図である。FIG. 10 is a partially broken sectional view showing a method for forming an ultrafine particle film pattern according to a conventional example.
１ ノズル ２ 超微粒子 ３ 超微粒子膜パターン ３ａ，３ｂ 超微粒子膜 ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ マスク ５ 回路基板 ７ 膜形成室 ９ 超微粒子生成室 ２４ａ，２４ｂ 開口部 1 Nozzle 2 Ultrafine Particle 3 Ultrafine Particle Film Pattern 3a, 3b Ultrafine Particle Film 4a, 4b, 4c, 4d Mask 5 Circuit Board 7 Film Forming Room 9 Ultrafine Particle Generation Room 24a, 24b Opening
Claims (2)
ターンの形成方法であって、 対象物をマスクで覆い、当該マスクの上方から対象物に
向けて超微粒子を吹き付け、前記マスクの開口部を通し
て対象物の表面に超微粒子膜を付着させることを特徴と
する超微粒子膜パターンの形成方法。1. A method of forming an ultrafine particle film pattern by a gas deposition method, which comprises covering an object with a mask, spraying the ultrafine particles from above the mask toward the object, and through the opening of the mask. A method for forming an ultrafine particle film pattern, which comprises depositing an ultrafine particle film on the surface of an object.
ターンの形成方法であって、 対象物をマスクで覆い、当該マスクの上方から対象物に
向けて超微粒子を吹き付け、前記マスクの開口部に露出
する領域間を結ぶようにしてマスクの表面に超微粒子膜
を形成することを特徴とする超微粒子膜パターンの形成
方法。2. A method for forming an ultrafine particle film pattern by a gas deposition method, which comprises covering an object with a mask, spraying ultrafine particles from above the mask toward the object, and exposing the opening in the mask. A method of forming an ultrafine particle film pattern, which comprises forming an ultrafine particle film on a surface of a mask so as to connect regions to be formed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26954992A JPH0693418A (en) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | Formation of super fine particle film pattern |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0693418A true JPH0693418A (en) | 1994-04-05 |
Family
ID=17473930
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0693418A (en) |
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- 1992-09-11 JP JP26954992A patent/JPH0693418A/en active Pending
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