JPWO2016114400A1 - 配線積層構造体及び配線積層構造体の形成方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、絶縁層を挟んで積層された上下電極間の電気的な層間接続を確実なものとし、信頼性のある導通が得られる配線積層構造体及び配線積層構造体の形成方法を提供することを目的とし、その目的は下部電極３と、該下部電極３上に設けられた絶縁層４と、該絶縁層４上に設けられた上部電極５とを備え、絶縁層４にコンタクトホール４１が設けられると共に、該コンタクトホール４１内に下部電極３と上部電極５との導通を得るためのポスト電極６が設けられ、ポスト電極６と上部電極５との間に、導電性インクによって形成された導電層７を介在させたことによって解決される。

Description

本発明は、配線積層構造体及び配線積層構造体の形成方法に関し、より詳しくは、絶縁層を挟んで積層された上下電極間をポスト電極により電気的に接続する配線積層構造体及び配線積層構造体に関する。

電極が絶縁層を挟んで積層される構造において、上下電極の接続を必要とされる場合、絶縁層にコンタクトホールを形成し、該コンタクトホールにビア電極を形成することで上下電極の電気的な接続がなされる。

一般的なフォトリソプロセスにおいては、下部電極上に設けられた絶縁層にスルーホールを形成した後に、めっき等の手法によりビア電極及び上部電極を形成することで層間接続が達成される。

特開２００４−１７９１８１号公報

本発明者は、エレクトロニクスデバイスを作製する手法として、印刷又は塗布により直接的に作製する方法（プリンテッドエレクトロニクスともいう）を検討している。

エレクトロニクスデバイスとして薄膜トランジスタを例に挙げれば、電極材料、絶縁材料、半導体材料などを、それぞれ印刷又は塗布による工程（以下、ウェット工程という場合がある）で形成することが試みられている。

しかし、エレクトロニクスデバイスを作製する手法として、上記のようなウェット工程を含む場合、特に全層をウェット工程にて形成する場合などにおいて、上述した層間接続を高い信頼性で達成する技術が十分に確立されているとは言い難い。

特許文献１には、ビア電極となる導体パターン層を形成した後に、絶縁層である光硬化セラミック層を形成することが提案されている。

しかるに、特許文献１の技術では、ビア電極上に上部電極を積層する場合に、これらビア電極と上部電極との間の電気的な接続が不安定になりやすいため、信頼性のある導通を得る観点で更なる改善の余地が見出される。

そこで本発明の課題は、絶縁層を挟んで積層された上下電極間の電気的な層間接続を確実なものとし、信頼性のある導通が得られる配線積層構造体及び配線積層構造体の形成方法を提供することにある。

また本発明の他の課題は、以下の記載によって明らかとなる。

上記課題は、以下の各発明によって解決される。

１．
下部電極と、該下部電極上に設けられた絶縁層と、該絶縁層上に設けられた上部電極とを備え、
前記絶縁層にコンタクトホールが設けられると共に、該コンタクトホール内に前記下部電極と前記上部電極との導通を得るためのポスト電極が設けられ、
前記ポスト電極と前記上部電極との間に、導電性インクによって形成された導電層を介在させた配線積層構造体。
２．
前記導電層と前記上部電極が同時に焼成されたものである前記１記載の配線積層構造体。
３．
前記下部電極は、基材に支持されている前記１又は２記載の配線積層構造体。
４．
前記基材は、フィルムである前記３記載の配線積層構造体。
５．
下部電極上にポスト電極を形成する工程と、
前記下部電極上に、前記ポスト電極の少なくとも一部を露出させるように絶縁層を形成する工程と、
前記ポスト電極と接触するように、導電層を形成するための導電性インクを付与する工程と、
前記導電性インクと接触するように前記絶縁層上に上部電極を形成する工程と、
を有する配線積層構造体の形成方法。
６．
下部電極上にポスト電極を形成する工程と、
前記ポスト電極と接触するように、導電層を形成するための導電性インクを付与する工程と、
前記下部電極上に、前記導電性インクの少なくとも一部を露出させるように絶縁層を形成する工程と、
前記導電性インクと接触するように前記絶縁層上に上部電極を形成する工程と、
を有する配線積層構造体の形成方法。
７．
下部電極上にポスト電極を形成する工程と、
前記下部電極上に、前記ポスト電極の少なくとも一部を露出させるように絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層上に、前記ポスト電極を露出させる開口を有する上部電極を形成する工程と、
前記上部電極の前記開口を介して、該上部電極と前記ポスト電極とに接触するように、導電層を形成するための導電性インクを付与する工程と、
を有する配線積層構造体の形成方法。
８．
前記上部電極は、あらかじめ開口を有する形状にパターニングされた電極膜を転写することにより形成される前記７記載の配線積層構造体の形成方法。
９．
前記ポスト電極は、スクリーン印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、インクジェット印刷の何れかにより形成される前記５〜８の何れかに記載の配線積層構造体の形成方法。
１０．
前記導電性インクは、インクジェット印刷により付与される前記５〜９の何れかに記載の配線積層構造体の形成方法。
１１．
前記上部電極は、転写印刷により形成される前記５〜１０の何れかに記載の配線積層構造体の形成方法。
１２．
前記導電性インクは、前記上部電極を形成した後に焼成される前記５〜１１の何れかに記載の配線積層構造体の形成方法。
１３．
前記下部電極は、基材に支持されている前記５〜１２の何れかに記載の配線積層構造体の形成方法。
１４．
前記基材は、フィルムである前記１３記載の配線積層構造体の形成方法。
１５．
下部電極上に、ポスト電極を形成するための導電性インクを付与する工程と、
前記導電性インクの一部を乾燥させることにより、少なくとも表面の一部に前記導電性インクが残留するポスト電極前駆体を形成する工程と、
前記下部電極上に、前記導電性インクの少なくとも一部を露出させるように絶縁層を形成する工程と、
前記導電性インクと接触するように前記絶縁層上に上部電極を形成する工程と、
前記上部電極を形成した後に前記導電性インクを焼成することにより、前記ポスト電極前駆体をポスト電極にする工程と、
を有する配線積層構造体の形成方法。
１６．
前記ポスト電極を形成するための導電性インクは、インクジェット印刷により付与されることを特徴とする前記１５記載の配線積層構造体の形成方法。

本発明によれば、絶縁層を挟んで積層された上下電極間の電気的な層間接続を確実なものとし、信頼性のある導通が得られる配線積層構造体及び配線積層構造体の形成方法を提供することができる。

配線積層構造体の一例を概念的に説明する断面図 図１に示した配線積層構造体の形成方法の一例を概念的に説明する断面図 配線積層構造体の他の例を概念的に説明する断面図 図３に示した配線積層構造体の形成方法の一例を概念的に説明する断面図 配線積層構造体の更なる他の例を概念的に説明する断面図 図５に示した配線積層構造体の形成方法の一例を概念的に説明する断面図 絶縁層のコンタクトホール内の一部にポスト電極が形成されている配線積層構造体の一例を概念的に説明する断面図 図７に示した配線積層構造体の形成方法の一例を概念的に説明する断面図 配線積層構造体の形成方法の他の態様を概念的に説明する断面図 配線積層構造体を備えた薄膜トランジスタの一例を概念的に説明する断面図

以下に、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。

図１は、配線積層構造体の一例を概念的に説明する断面図である。

図１において、１は配線積層構造体であり、基材２と、該基材２上に設けられた下部電極３と、該下部電極３上に設けられた絶縁層４と、該絶縁層４上に設けられた上部電極５とを備えている。即ち、下部電極３と上部電極５とが、絶縁層４を介して積層された構造である。

絶縁層４には、該絶縁層４を貫通するコンタクトホール４１が設けられている。コンタクトホール４１内には、下部電極３と上部電極５との導通を得るためのポスト電極６が設けられている。なお、コンタクトホール４１内は、図示の例のように、ポスト電極６により塞がれていてもよい。

そして、ポスト電極６と上部電極５との間には、導電性インクによって形成された導電層７を介在させている。

これにより、下部電極３と上部電極５との間の電気的な層間接続を確実なものとし、信頼性のある導通が得られる効果が奏される。

図２は、図１に示した配線積層構造体の形成方法の一例を概念的に説明する断面図である。

図２（ａ）に示すように、基材２上に下部電極３を形成する。

下部電極３は、例えば、導電材料を含有するインクを塗布又は印刷することにより形成することができる。

導電材料としては、例えば、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｒ、Ｓｅ、Ｎｉ等の金属、ＩＴＯ、ＺｎＯ等の酸化物導電材料、導電性高分子等が挙げられる。インクは、かかる導電材料を、有機溶媒及び又は水に溶解あるいは分散した状態で含有することができる。好ましいインクの例としては、ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳを水やイソプロピルアルコール（略称ＩＰＡ）に含有させたインク、Ａｇ粒子を水のほかに、エタノール、ＩＰＡなどの極性溶媒に含有させた水系Ａｇナノインク、Ａｇ粒子をテトラデカンなどの炭化水素系溶剤に含有させた溶剤系Ａｇナノインクなどを挙げることができる。

塗布形成する方法としては、例えば、ディッピング、スピンコート、ナイフコート、バーコート、ブレードコート、スクイズコート、リバースロールコート、グラビアロールコート、カーテンコート、スプレーコート、ダイコート等の自体公知の塗布方法を用いることができる。

また、印刷形成する方法としては、例えば、スクリーン印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷、インクジェット印刷等の自体公知の印刷方法を用いることができる。中でも、オフセット印刷方法が好ましい。オフセット印刷方法としては、格別限定されないが、マイクロコンタクト印刷法、反転印刷法などは塗膜の平坦性が良好で高解像度の印刷にも対応できることから、エレクトロニクスデバイスにおける下部電極３の印刷方法として好適である。

また、下部電極３は、フォトリソ等によっても形成することができる。

下部電極３を形成した後、焼成を行うことも好ましいことである。

次いで、図２（ｂ）に示すように、下部電極３上にポスト電極６を形成する。

ポスト電極６は、例えば、下部電極３について説明した方法を用いて形成することができる。

ポスト電極６に所望の形成高さを付与しやすい等の観点では、スクリーン印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、インクジェット印刷などの印刷法や、フォトリソ等を好ましく挙げることができる。

また、ポスト電極６の径を小さくする要求にも好適に対応する等の観点では、特にインクジェット印刷、グラビア印刷、フォトリソ等が好適である。

グラビア印刷を用いる場合には、特にグラビアオフセット印刷が好適である。グラビアオフセット印刷とは、グラビア版（凹版）に供給されたインクを、回転しているゴムロールに転移させた後に、該ゴムロールから対象物（ワーク）に付着させる方法のことである。

また、フォトリソを用いる場合には、例えば、ワーク上に金属層（例えば銅層）を形成し、これをパターニングすることでポスト電極６を形成することができる。

ポスト電極６を形成した後、焼成を行うことも好ましいことである。

次いで、図２（ｃ）に示すように、下部電極３上に絶縁層４を形成する。絶縁層４は、ポスト電極６を完全に被覆しないように形成される。即ち、絶縁層４は、ポスト電極６の少なくとも一部が露出するように形成される。図示のように、絶縁層４を、ポスト電極６の上部が露出するように形成することは特に好ましいことである。

絶縁層４は、例えば、絶縁材料を含有するインクを塗布又は印刷することにより形成することができる。塗布又は印刷の具体的な方法としては、例えば、下部電極３について説明した方法を用いることができる。

また、特に好ましい絶縁層の形成方法として、ロールにインクを塗布して塗布面を形成した後、該ロールの該塗布面に対して凸版を押圧して該凸版の凸部分にインクを転写して該塗布面から部分的にインクを除去し、次いで、該塗布面に残ったインクをワークに転写する方法などを挙げることができる。

絶縁材料としては、例えば、ＳｉＯ_２、ＳｉＮ等の無機材料、ポリビニルフェノール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリイミド樹脂、ノボラック樹脂等の有機材料を用いることができる。インクは、かかる絶縁材料を、有機溶媒及び又は水に溶解あるいは分散した状態で含有することができる。また、インクには、更に硬化剤や架橋助剤などを適宜含有させることができる。好ましいインクの例としては、ポリビニルフェノール樹脂、エポキシ樹脂及び架橋助剤を、該ポリビニルフェノール樹脂を溶解可能な有機溶剤に含有させたインクなどを挙げることができる。

また、絶縁層４は、例えば、スパッタ法、蒸着、ＣＶＤ法等によっても形成することができる。

更に、絶縁層４は、絶縁材料を複数用いて形成された積層構造を有してもよい。

絶縁層４を形成した後、焼成を行うことも好ましいことである。

次いで、図２（ｄ）に示すように、ポスト電極６と接触するように、導電性インクからなる導電性インク層８を付与する。導電性インク層８は、乾燥により、あるいは乾燥と焼成により、導電層７を形成する層である。

導電性インクとしては、下部電極３の形成方法について説明した導電材料を含有するインクを用いることができる。

導電性インク層８の形成に用いられる導電性インクは、インクであるが故の流動性により、ポスト電極６の表面に良好に接触することができる。そのため、導電性インク層８から形成される導電層７は、ポスト電極６との接触が良好であり、電気接続の安定性を向上することができる。

導電性インクに好適な流動性を付与する観点で、該導電性インクの粘度は、０．５ｍＰａ・ｓ〜１０００ｍＰａ・ｓの範囲であることが好ましい。ここでいう粘度は、２５℃において測定される値である。

導電性インクの付与による導電性インク層８の形成方法としては、例えば、下部電極３について説明した方法を用いることができるが、特に印刷法を用いるのが好ましく、中でもインクジェット印刷が好適である。インクジェット印刷を用いる場合、インクの粘度は、１ｍＰａ・ｓ〜２０ｍＰａ・ｓの範囲であることが好ましい。ここでいう粘度は、当該インクを吐出する時の温度で測定されたものである。

導電性インク層８を形成した後、焼成を行うことも可能であるが、好ましくは、未だ焼成を行わずに、下記の上部電極５を形成することである。即ち、導電性インク層８と上部電極５を同時に焼成することは特に好ましいことである。

次いで、図２（ｅ）に示すように、絶縁層４上に上部電極５を形成する。上部電極５は、導電性インク層８と接触するように形成される。

上部電極５は、例えば、下部電極３について説明した方法を用いて形成することができるが、特に好ましいのは、転写印刷により形成されることである。

転写印刷とは、あらかじめ形成された電極膜をワークに転写して印刷する方法であり、例えば、オフセット印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷などが挙げられる。転写印刷では、ワークに転写される電極膜として、あらかじめ乾燥を進行させた電極膜が好適に用いられる。乾燥を進行させることにより流動性を小さくし、印刷精度を向上できるからである。乾燥を進行させる場合、具体的には、例えば半乾燥もしくは全乾燥させることができる。従来の方法では、流動性を小さくした電極膜は、ポスト電極６との接触が点接触となり、導通の信頼性を欠く場合があったが、本発明によれば、このような電極膜であっても、導通の信頼性を確保できる。従って、転写印刷によって上部電極を形成することにより、印刷精度の向上と、導通の信頼性を両立できるようになる。

上部電極５を形成した後に、焼成を行うことが好ましく、これにより、図２（ｆ）に示すように、導電性インクからなる導電性インク層８は、導電層７になる。導電性インク層８と共に上部電極５も同時に焼成されることにより、焼成後の導電層７と上部電極５との電気的接続を更に安定化できる。導電層７と上部電極５が同時に焼成されたものであることによって、導電層７と上部電極５との接合部に、導電層７を構成する導電材料と、上部電極５を構成する導電材料とが混ざり合った領域が形成される。これにより、上述したように、導電層７と上部電極５との電気的接続を更に安定化できる。

このようにして、図１に示した配線積層構造体１を形成することができる。

本発明によれば、インク成分由来の残渣による電極間抵抗値の上昇を防止することができる。即ち、インクには、粘度や表面張力などのインク物性を調整して印刷適性を得るために、フッ素系などの界面活性剤など種々の添加剤を配合することができる。また、特に導電材料を含有するインクでは、金属粒子の分散性を維持するために、分散剤などの有機物を配合することができる。従来の方法では、これらの配合成分は、焼成後に残渣となって電極間の抵抗値を上昇させる原因になり得るが、本発明では、導電層７の介在による電気接続の安定化が図られるため、残渣による影響を十分に低減して、電極間抵抗値の上昇を防止することができる。

また、本発明によれば、絶縁層４に由来する電極間抵抗値の上昇を防止することができる。即ち、ポスト電極６を形成した後に、絶縁層４を形成することは好ましいことであるが、従来の方法では、絶縁層４のパターニング精度不良や、絶縁層４の形成時に生じる残渣などによって、ポスト電極６表面の導通部分の面積が小さくなる、あるいはポスト電極６表面の抵抗値が高くなるなどして、接続不良に繋がりやすい。これに対して、本発明では、導電層７の介在による電気接続の安定化が図られるため、絶縁層４に由来する影響を十分に低減して、電極間抵抗値の上昇も防止することができる。

更に、従来の技術では、焼成後のポスト電極の表面が多孔状であり凹凸が多いことに起因して、上部電極との接触が点接触となり、接続不良を起こしやすい場合があったが、本発明によれば、このような場合においても、電気的な接続を安定に確保することができる。

また、従来の技術では、上下電極間に電圧を印加した際に、微弱な電圧領域では電流が流れ難い現象が観察される場合があるが、本発明によれば、微弱な電圧領域であっても電圧に比例した電流値が観察されるため、このような観点でも電気接続の信頼性を高めることができる。

以上の説明では、上部電極を形成する前に、導電層を形成するための導電性インクを付与する場合について示したが、これに限定されるものではない。

例えば、上部電極を形成した後に、導電層を形成するための導電性インクを付与することも好ましいことである。この場合、例えば、該導電性インクを付与する際に、あらかじめ上部電極にポスト電極を露出させる開口を設けておくことにより、該開口を介して導電性インクを付与することができる。

図３は、配線積層構造体の他の例を概念的に説明する断面図である。

図示の例では、配線積層構造体１の上部電極５に、開口５１が設けられている。

配線積層構造体１は、上部電極５の開口５１を介して付与された導電性インクにより形成された導電層７を備えている。

これにより、下部電極３と上部電極５との間の電気的な層間接続を確実なものとし、信頼性のある導通が得られる効果が奏される。

図４は、図３に示した配線積層構造体の形成方法の一例を概念的に説明する断面図である。

図４（ａ）に示すように、基材２上に下部電極３を形成する。

次いで、図４（ｂ）に示すように、下部電極３上にポスト電極６を形成する。

次いで、図４（ｃ）に示すように、下部電極３上に絶縁層４を形成する。絶縁層４は、ポスト電極６を完全に被覆しないように形成される。即ち、絶縁層４は、ポスト電極６の少なくとも一部が露出するように形成される。

次いで、図４（ｄ）に示すように、絶縁層４上に上部電極５を形成する。上部電極５には、ポスト電極６を露出させる開口５１が設けられている。

このような開口５１を有する上部電極５を形成する方法は、格別限定されないが、あらかじめ開口５１を有する形状にパターニングされた電極膜を転写する方法が特に好適である。

この段階で、上部電極５を焼成することも可能であるが、好ましくは、未だ焼成を行わず、下記の導電性インク層８を形成することである。導電性インク層８と上部電極５を同時に焼成することは特に好ましいことである。

次いで、図４（ｅ）に示すように、ポスト電極６と接触するように、導電性インクからなる導電性インク層８を付与する。導電性インクは、上部電極５の開口５１を介して付与することができる。導電性インク層８は、上部電極５と接触するように形成される。

導電性インク層８を形成した後、焼成を行うことにより、図４（ｆ）に示すように、導電性インクからなる導電性インク層８は、導電層７になる。

このようにして、図３に示した配線積層構造体１を形成することができる。

次に、導電層を形成するための導電性インクの付与に際してインクジェット法を用いる場合について、更に詳しく説明する。

図５は、配線積層構造体の更なる他の例を概念的に説明する断面図である。

図示の例では、図３の例と同様に、配線積層構造体１の上部電極５に、開口５１が設けられている。図５の例における開口５１は、図３の例における開口５１よりも大きく形成されている。具体的には、図３の例における開口５１が、ポスト電極６の径と同程度の開口面積を有しているのに対して、図５の例における開口５１は、ポスト電極６の径よりも広い開口面積を有している。

配線積層構造体１は、上部電極５の開口５１を介して付与された導電性インクにより形成された導電層７を備えている。この導電層７は、インクジェットヘッド法を用いて互いに異なる着弾位置に着弾された導電性インク滴の集合体により形成されている。

これにより、下部電極３と上部電極５との間の電気的な層間接続を確実なものとし、信頼性のある導通が得られる効果が奏される。

図６は、図５に示した配線積層構造体の形成方法の一例を概念的に説明する断面図である。

図６（ａ）に示すように、基材２上に下部電極３を形成する。

次いで、図６（ｂ）に示すように、下部電極３上にポスト電極６を形成する。

次いで、図６（ｃ）に示すように、下部電極３上に絶縁層４を形成する。絶縁層４は、ポスト電極６を完全に被覆しないように形成される。即ち、絶縁層４は、ポスト電極６の少なくとも一部が露出するように形成される。

次いで、図６（ｄ）に示すように、絶縁層４上に上部電極５を形成する。上部電極５には、ポスト電極６を露出させる開口５１が設けられている。開口５１は、ポスト電極６の径よりも広い開口面積を有している。開口５１が広い開口面積を有していることにより、ポスト電極６を該開口５１からより確実に露出させることができる。例えば、上部電極５の形成時に、上部電極５の開口５１とポスト電極６との位置に多少のずれが生じたとしても、ポスト電極６を該開口５１から露出させることができる。

この段階で、上部電極５を焼成することも可能であるが、好ましくは、未だ焼成を行わず、下記の導電性インク層８を形成することである。導電性インク層８と上部電極５を同時に焼成することは特に好ましいことである。

次いで、図６（ｅ）に示すように、ポスト電極６と接触するように、導電性インクからなる導電性インク層８を付与する。導電性インクは、上部電極５の開口５１を介して付与することができる。導電性インク層８は、インクジェットヘッド法を用いて互いに異なる着弾位置に着弾された導電性インク滴の集合体により形成されている。導電性インク層８は、上部電極５と接触するように形成される。

導電性インク層８を形成した後、焼成を行うことにより、図６（ｆ）に示すように、導電性インクからなる導電性インク層８は、導電層７になる。

このようにして、図５に示した配線積層構造体１を形成することができる。

以上の説明では、絶縁層４のコンタクトホール４１が、ポスト電極６により塞がれている場合、即ち、絶縁層４のコンタクトホール４１内の全体にポスト電極６が形成されている場合について示したが、これに限定されるものではない。

例えば、図７に示すように、絶縁層４のコンタクトホール４１内の一部にポスト電極６が形成されていることも好ましいことである。この場合、図７に示すように、絶縁層４のコンタクトホール４１内のうち、ポスト電極６が形成されている領域以外の領域に、導電層７が入り込んでいることも好ましいことである。

これにより、下部電極３と上部電極５との間の電気的な層間接続を確実なものとし、信頼性のある導通が得られる効果が奏される。

図８は、図７に示した配線積層構造体の形成方法の一例を概念的に説明する断面図である。

図８（ａ）に示すように、基材２上に下部電極３を形成する。

次いで、図８（ｂ）に示すように、下部電極３上にポスト電極６を形成する。

次いで、図８（ｃ）に示すように、下部電極３上に絶縁層４を形成する。絶縁層４は、該絶縁層４のコンタクトホール４１内の一部にポスト電極６が形成されるように、ポスト電極６よりも大径のコンタクトホール４１を有している。

次いで、図８（ｄ）に示すように、絶縁層４上に上部電極５を形成する。上部電極５には、ポスト電極６を露出させる開口５１が設けられている。

この段階で、上部電極５を焼成することも可能であるが、好ましくは、未だ焼成を行わず、下記の導電性インク層８を形成することである。導電性インク層８と上部電極５を同時に焼成することは特に好ましいことである。

次いで、図８（ｅ）に示すように、ポスト電極６と接触するように、導電性インクからなる導電性インク層８を付与する。導電性インクは、上部電極５の開口５１を介して付与することができる。導電性インクは、絶縁層４のコンタクトホール４１内のうち、ポスト電極６が形成されている領域以外の領域に入り込んで、導電性インク層８を形成している。また、導電性インク層８は、上部電極５と接触するように形成されている。

導電性インク層８を形成した後、焼成を行うことにより、図８（ｆ）に示すように、導電性インクからなる導電性インク層８は、導電層７になる。

このようにして、図７に示した配線積層構造体１を形成することができる。

以上の説明では、絶縁層を形成する工程の後に、ポスト電極と接触するように導電性インクを付与する工程を設ける場合について主に説明したが、これに限定されるものではない。配線積層構造体の形成方法の他の態様として、ポスト電極と接触するように導電性インクを付与する工程の後に、絶縁層を形成する工程を設けてもよい。

かかる配線積層構造体の形成方法の他の態様について、図９を参照して詳しく説明する。

図９は、配線積層構造体の形成方法の他の態様を概念的に説明する断面図である。

本態様においても、まず、図９（ａ）に示すように、基材２上に下部電極３を形成する。

次いで、図９（ｂ）に示すように、下部電極３上にポスト電極６を形成する。ポスト電極６を形成した後、焼成を行うことも好ましいことである。

次いで、図９（ｃ）に示すように、ポスト電極６と接触するように、導電性インクからなる導電性インク層８を付与する。導電性インク層８は、乾燥により、あるいは乾燥と焼成により、導電層７を形成する層である。

本態様では、絶縁層４の形成より前に導電性インクを付与するため、好適に露出された状態のポスト電極６に対して、より確実に導電性インクを付与することができる。また、ポスト電極６の表面の広範囲に接触するように導電性インク層８を形成することが容易であり、電気的な接続を更に安定化できる効果が得られる。

次いで、図９（ｄ）に示すように、下部電極３上に絶縁層４を形成する。絶縁層４は、導電性インクからなる導電性インク層８を完全に被覆しないように形成される。即ち、絶縁層４は、導電性インク層８を構成している導電性インクの少なくとも一部が露出するように形成される。図示のように、絶縁層４を、ポスト電極６の上部を被覆する導電性インク層８が露出するように形成することは特に好ましいことである。

次いで、図９（ｅ）に示すように、絶縁層４上に上部電極５を形成する。上部電極５は、導電性インク層８と接触するように形成される。

上部電極５を形成した後に、焼成を行うことが好ましく、これにより、図９（ｆ）に示すように、導電性インクからなる導電性インク層８は、導電層７になる。導電性インク層８と共に上部電極５も同時に焼成されることにより、焼成後の導電層７と上部電極５との電気的接続を更に安定化できる。

このようにして、配線積層構造体１を形成することができる。

以上に説明した態様において、導電性インクの代わりに、導電材料を含有しない液体を、ポスト電極６と接触するように付与してもよい。導電材料を含有しない液体としては、例えば水や有機溶剤等を挙げることができる。この場合、導電材料を含有しない液体によって、ポスト電極６の表面の少なくとも一部を構成する導電材料を溶出又は分散させて、該液体と該導電材料とからなる導電性インクを、ポスト電極６の表面に生成することができる。これにより、図９（ｃ）に示したものと同様の導電性インク層８を形成することができる。即ち、ポスト電極６の表面の少なくとも一部を湿潤させることによって、導電性インク層８を形成することができる。導電材料を含有しない液体は、印刷法等によって付与してもよいが、該液体の蒸気下にポスト電極６を曝すことによって付与してもよい。

また、更なる他の態様として、ポスト電極を形成するために付与された導電性インクを乾燥、焼成する際の条件を調整することによって、ポスト電極を完全に焼き固めずに、ポスト電極前駆体を形成することも好ましい。かかるポスト電極前駆体を用いることによって、該ポスト電極前駆体の表層を、上述した導電性インク層として機能させることができる。

具体的には、まず、下部電極上に、ポスト電極を形成するための導電性インクを付与する。導電性インクを付与する方法としては、上述したスクリーン印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷、インクジェット印刷等の自体公知の印刷方法を用いることができるが、特にインクジェット印刷が好適である。

次いで、前記導電性インクの一部を乾燥させることにより、少なくとも表面の一部に前記導電性インクが残留するポスト電極前駆体を形成する。ここで、「導電性インクの一部を乾燥させる」というのは、導電性インク由来のインク溶媒を完全に乾燥させないことを意味し、上述したように、導電性インクを乾燥、焼成する際の条件を調整することによって達成できる。また、「少なくとも表面の一部に前記導電性インクが残留する」というのは、少なくとも表面の一部に前記導電性インク由来のインク溶媒が残留することを意味する。インク溶媒が残留している部分によって、導電性インク層が形成される。

次いで、前記下部電極上に、前記ポスト電極前駆体の表面の前記導電性インク（導電性インク層）の少なくとも一部を露出させるように絶縁層を形成する。

次いで、前記ポスト電極前駆体の表面の前記導電性インク（導電性インク層）と接触するように、前記絶縁層上に上部電極を形成する。

前記上部電極を形成した後に前記導電性インクを焼成することにより、前記ポスト電極前駆体をポスト電極にすることができる。そして、ポスト電極前駆体の表面に残留していた導電性インクと共に上部電極も同時に焼成されることにより、焼成後のポスト電極と上部電極との電気的接続を更に安定化できる。

上記のようにポスト電極前駆体を用いることによって、配線積層構造体を製造するための工程を短縮できる。更に、ポスト電極と導電性インク層との間に界面が生じ難いため、電気的な接続を更に安定化できる効果が得られる。

基材２は、格別限定されず、絶縁性を有するものを好ましく適用でき、目的に応じて適宜公知の材料を用いることができる。例えば、ガラス基材、セラミックス基材、金属基材（例えば金属薄膜基材）のような比較的硬質、高耐熱な基材の他、紙フェノール基材、紙エポキシ基材、ナノセルロースファイバー紙、ガラスコンポジット基材、ガラスエポキシ基材のような２種の混合物からなる基材でもよく、また、樹脂基材であってもよい。樹脂基材の樹脂としては、ポリイミド、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン等が挙げられる。基材２は単層構成でも多層構成でもよく、絶縁コートされた導電性材料等を用いることもできる。

特に本発明の効果を顕著に奏する観点で、基材２はフィルム等のような可撓性を有する基材（フレキシブル基材ともいう）であることが好ましい。基材２の可撓性に基づく変形が生じても、下部電極３と上部電極５との間の電気的な層間接続を確実なものとし、信頼性のある導通が得られる効果が奏されるからである。従来の技術では、ポスト電極や上部電極の表面にインク成分に由来する樹脂被膜が形成されている等の場合は、基材の可撓性に基づく変形が生じたときに抵抗値が上昇しやすいが、本発明では、このような場合においても、信頼性のある導通を保持することができる。

なお、下部電極が十分な強度を有しているような場合などには、基材の使用は適宜省略してもよい。

本発明の配線積層構造体の用途は、格別限定されず、絶縁層を介して積層された下部電極と上部電極とを、絶縁層に設けられたコンタクトホールを介して接続する際に好適に用いることができる。特に好ましい用途としては、例えば、フレキシブルプリント基板、プリント回路板（単にプリント基板ともいう）、薄膜トランジスタ、集積回路等が挙げられる。

図１０は、配線積層構造体を備えた薄膜トランジスタの一例を概念的に説明する断面図である。

図１０に示す薄膜トランジスタは、基材２上にゲート電極９を備え、ゲート電極９上に絶縁層１０を備え、更に絶縁層１０上にソース電極１１及びドレイン電極である下部電極３を備えている。即ち、ここでは、ドレイン電極が下部電極３に対応する。１２は、ソース電極１１及びドレイン電極（下部電極３）間に形成された半導体層である。

そして、ドレイン電極（下部電極３）上に絶縁層４を備え、該絶縁層４上に上部電極５を備えている。

絶縁層４のコンタクトホール４１内には、ドレイン電極（下部電極３）と上部電極５との導通を得るためのポスト電極６が設けられている。

そして、ポスト電極６と上部電極５との間には、導電性インクによって形成された導電層７を介在させている。

これにより、ドレイン電極（下部電極３）と上部電極５との間の電気的な層間接続を確実なものとし、信頼性のある導通が得られる効果が奏される。

以上の説明において、一つの態様について説明された構成は、他の態様に適宜適用することができる。

１：配線積層構造体
２：基材
３：下部電極
４：絶縁層
４１：コンタクトホール
５：上部電極
５１：開口
６：ポスト電極
７：導電層
８：導電性インク層

Claims (16)

1. 下部電極と、該下部電極上に設けられた絶縁層と、該絶縁層上に設けられた上部電極とを備え、
   前記絶縁層にコンタクトホールが設けられると共に、該コンタクトホール内に前記下部電極と前記上部電極との導通を得るためのポスト電極が設けられ、
   前記ポスト電極と前記上部電極との間に、導電性インクによって形成された導電層を介在させた配線積層構造体。
2. 前記導電層と前記上部電極が同時に焼成されたものである請求項１記載の配線積層構造体。
3. 前記下部電極は、基材に支持されている請求項１又は２記載の配線積層構造体。
4. 前記基材は、フィルムである請求項３記載の配線積層構造体。
5. 下部電極上にポスト電極を形成する工程と、
   前記下部電極上に、前記ポスト電極の少なくとも一部を露出させるように絶縁層を形成する工程と、
   前記ポスト電極と接触するように、導電層を形成するための導電性インクを付与する工程と、
   前記導電性インクと接触するように前記絶縁層上に上部電極を形成する工程と、
   を有する配線積層構造体の形成方法。
6. 下部電極上にポスト電極を形成する工程と、
   前記ポスト電極と接触するように、導電層を形成するための導電性インクを付与する工程と、
   前記下部電極上に、前記導電性インクの少なくとも一部を露出させるように絶縁層を形成する工程と、
   前記導電性インクと接触するように前記絶縁層上に上部電極を形成する工程と、
   を有する配線積層構造体の形成方法。
7. 下部電極上にポスト電極を形成する工程と、
   前記下部電極上に、前記ポスト電極の少なくとも一部を露出させるように絶縁層を形成する工程と、
   前記絶縁層上に、前記ポスト電極を露出させる開口を有する上部電極を形成する工程と、
   前記上部電極の前記開口を介して、該上部電極と前記ポスト電極とに接触するように、導電層を形成するための導電性インクを付与する工程と、
   を有する配線積層構造体の形成方法。
8. 前記上部電極は、あらかじめ開口を有する形状にパターニングされた電極膜を転写することにより形成される請求項７記載の配線積層構造体の形成方法。
9. 前記ポスト電極は、スクリーン印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、インクジェット印刷の何れかにより形成される請求項５〜８の何れかに記載の配線積層構造体の形成方法。
10. 前記導電性インクは、インクジェット印刷により付与される請求項５〜９の何れかに記載の配線積層構造体の形成方法。
11. 前記上部電極は、転写印刷により形成される請求項５〜１０の何れかに記載の配線積層構造体の形成方法。
12. 前記導電性インクは、前記上部電極を形成した後に焼成される請求項５〜１１の何れかに記載の配線積層構造体の形成方法。
13. 前記下部電極は、基材に支持されている請求項５〜１２の何れかに記載の配線積層構造体の形成方法。
14. 前記基材は、フィルムである請求項１３記載の配線積層構造体の形成方法。
15. 下部電極上に、ポスト電極を形成するための導電性インクを付与する工程と、
    前記導電性インクの一部を乾燥させることにより、少なくとも表面の一部に前記導電性インクが残留するポスト電極前駆体を形成する工程と、
    前記下部電極上に、前記導電性インクの少なくとも一部を露出させるように絶縁層を形成する工程と、
    前記導電性インクと接触するように前記絶縁層上に上部電極を形成する工程と、
    前記上部電極を形成した後に前記導電性インクを焼成することにより、前記ポスト電極前駆体をポスト電極にする工程と、
    を有する配線積層構造体の形成方法。
16. 前記ポスト電極を形成するための導電性インクは、インクジェット印刷により付与されることを特徴とする請求項１５記載の配線積層構造体の形成方法。

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