KR100632537B1

KR100632537B1 - 패턴 형성 방법, 회로 기판 및 전자 기기

Info

Publication number: KR100632537B1
Application number: KR1020050022356A
Authority: KR
Inventors: 가즈아키 사쿠라다; 츠요시 신타테; 도요타로 기노시타
Original assignee: 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date: 2004-03-22
Filing date: 2005-03-17
Publication date: 2006-10-11
Also published as: JP2005268693A; TWI277458B; KR20060044360A; US20050208433A1; TW200539955A; CN1674767A

Abstract

패턴 형성 방법으로서, 패턴 형성 영역과 다른 영역의 경계의 적어도 일부에, 액적 토출 방식을 이용하여 액적을 도포함으로써 격벽을 마련한다.

Description

패턴 형성 방법, 회로 기판 및 전자 기기{PATTERN FORMING METHOD, CIRCUIT SUBSTRATE AND ELECTRONIC APPARATUS}

도 1a∼도 1d는 본 발명의 실시예 1에 따른 패턴 형성 방법을 나타내는 모식 평면도,

도 2는 도 1d의 위치 XX'에 대한 단면도,

도 3은 도 1d에 대한 기판 전체를 도시하는 도면,

도 4a 및 도 4b는 실시예 1의 변형예를 나타내는 평면도,

도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 패턴 형성 방법을 나타내는 모식 평면도,

도 6은 본 발명의 실시예에서 이용되는 액적 토출 장치의 일례를 나타내는 사시도,

도 7a 및 도 7b는 동 실시예의 액적 토출 장치의 잉크젯 헤드를 도시하는 도면,

도 8은 동 실시예의 잉크젯 헤드의 저면도,

도 9는 본 실시예에 따른 다층 배선 기판의 제조 방법의 개요를 나타내는 모식도,

도 10a∼도 10c는 본 발명의 실시예에 따른 전자 기기를 나타내는 사시도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 잉크젯 헤드 그룹(토출 헤드) 2 : X 방향 가이드축(가이드)

4 : 탑재대 5 : Y 방향 가이드축

11 : 테이프 형상 기판 12a, 12b : 플러싱 영역

20 : 액적 토출 장치 50 : 구멍

60, 60' : 격벽 61, 62, 63 : 액적(液滴)

70, 71, 72 : 박막 80 : 기판

101 : 제 1 릴 102 : 제 2 릴

본 발명은 패턴 형성 방법, 회로 기판 및 전자 기기에 관한 것이다.

본원은 2004년 3월 22일에 출원된 일본국 특허 출원 제 2004-82424 호에 대하여 우선권을 주장하여, 그 내용을 여기에 원용한다.

전자 회로 또는 집적 회로 등에 쓰이는 배선 또는 절연막 등의 제조에는, 예컨대, 리소그래피법이 이용되고 있다. 리소그래피법은 진공 장치 등의 대규모 설비와 복잡한 공정을 필요로 한다. 또한, 리소그래피법은 재료 사용 효율도 수% 정도이며, 그 재료의 대부분을 폐기시키고 이용하지 않아 제조 비용이 높다. 그래서, 리소그래피법을 대체하는 프로세스로서 기능성 재료를 포함하는 액체(5)를 잉 크젯에 의해 기재에 직접 패터닝하는 방법(액적 토출 방식)이 검토되고 있다. 예컨대, 미국 특허 5132248호(문헌 1)에서는, 도전성 미립자를 분산시킨 액체를 액적 토출 방식으로써 기판에 직접 패턴 도포하고, 그 후 열 처리 및 레이저 조사를 행하여 도전막 패턴으로 변환하는 방법이 제안되어 있다.

또한, 일본 특허 공개 2003-318542 호(문헌 2)에서는, 액적 토출 방식을 이용하여, 배선 밀도가 높은 다층 배선 기판을 비교적 용이하게 형성하는 것을 가능하게 하는 다층 배선의 형성 방법이 제안되어 있다.

그러나, 상기 문헌 1에 기재되어 있는 패턴 형성 방법 및 문헌 2에 기재되어 있는 다층 배선의 형성 방법에서는, 평면이 거의 평평한 형상의 박막 패턴 형성 영역(25)에 작은 직경의 스루홀을 형성하기 어렵다. 즉, 평면이 거의 평평한 형상의 박막 패턴을 형성하기 위해서는 박막 패턴 형성 영역에 액상체(液狀??)를 도포할 필요가 있다. 그리고, 우선, 박막 패턴 형성 영역에 스루홀용의 직경이 작은 구멍을 뚫고, 이어서, 그 박막 패턴 형성 영역에 액상체를 도포하면, 그 구멍 안에까지 액상체가 흘러 들어와 그 구멍을 액상체로 막아 버린다. 이에 따라, 종래에는 평면이 거의 평평한 형상의 박막 패턴 내에 스루홀을 간편하게 형성할 수가 없었다.

또한, 평면이 거의 평평한 형상의 박막 패턴 형성 영역에 모서리가 있는 경우, 박막 패턴 형성 영역 내에 액상체를 도포하더라도, 그 모서리에까지 액상체를 퍼지게 하기 어렵다. 이에 따라, 종래에는, 미세한 모서리를 갖는, 평면이 거의 평평한 형상의 박막 패턴을 간편하게 형성할 수가 없었다.

본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 액적 토출 방식을 이용하여, 간편하게 소망 형상의 박막 패턴을 형성할 수 있는 패턴 형성 방법, 회로 기판 및 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 액적 토출 방식을 이용하여, 평면이 거의 평평한 형상의 박막 패턴을 고정밀도로 또한 간편하게 형성할 수 있는 패턴 형성 방법, 회로 기판 및 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 액적 토출 방식을 이용하여, 평면이 거의 평평한 형상의 박막 패턴 내에 스루홀을, 고정밀도로 또한 간편하게 형성할 수 있는 패턴 형성 방법, 회로 기판 및 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 패턴 형성 방법은, 패턴 형성 영역과 다른 영역의 경계의 적어도 일부에, 액적 토출 방식을 이용하여 액상체를 액적으로서 도포함으로써 격벽을 마련한다.

본 발명에 의하면, 액상체를 액적으로서 토출하는 액적 토출 방식을 이용하여 격벽을 마련한다. 따라서, 예컨대, 그 격벽이 제방이 되어 패턴 형성 영역에 도포된 액상체가 그 영역에서 밖으로 나오는 것을 격벽이 막을 수 있다. 그래서, 본 발명에 의하면, 액상체 등을 이용한 박막 패턴을 정밀도가 높은 형상으로 형성할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 액적 토출 방식에 의해 임의 형상의 제방을 저비용으로 또한 정밀하게 형성할 수 있기 때문에, 정밀도가 높은 박막 패턴을 저비용으로 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 패턴 형성 방법은, 상기 경계의 적어도 일부에, 복수의 액적에 대하여 서로 간격을 두고 상기 액적 토출 방식에 의해 도포하는 제 1 도포와, 상기 제 1 도포 후, 상기 간격에 액적을 상기 액적 토출 방식에 의해 도포하는 제 2 도포를 적어도 실행하는 것에 의해, 라인 형상의 상기 격벽을 형성하는 것이 바람직하다. 여기서, 제 2 도포를 행한 후에 각 액적 사이에 다시 액적을 도포하는 제 3 도포, 제 4 도포, …를 해도 좋다.

본 발명에 의하면, 포토리소그래피법에서의 마스크 등을 이용하지 않고, 직선 또는 곡선으로 이루어지는 임의의 라인 형상의 격벽을 간편하게 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 패턴 형성 방법은, 상기 제 1 도포에서 도포된 액적에 의해 형성되어 되는 박막의 적어도 표면이 경화된 후에, 상기 제 2 도포를 행하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 패턴 형성 방법은, 상기 제 1 도포에 의해 도포된 액적이 이루는 박막과, 상기 제 2 도포에 의해 도포된 액적이 이루는 박막이 중첩 부분을 갖는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 제 1 도포의 액적과 제 2 도포의 액적이 일부 중첩되었을 때, 제 2 도포의 액적이 제 1 도포의 액적에 끌어당겨져, 도포 위치가 어긋나는 것 등을 회피할 수 있어, 정밀도가 높은 형상의 박막을 형성할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 제 1 도포의 액적에 의한 박막의 상층에 제 2 도포의 액적에 의한 박 막을 형성할 수 있어, 용이하게 막 두께를 두껍게 할 수 있어, 격벽을 용이하게 높일 수 있다.

또한, 본 발명의 패턴 형성 방법은, 상기 패턴 형성 영역에 평면이 거의 평평한 형상의 박막이 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 패턴 형성 방법은, 상기 평면이 거의 평평한 형상의 박막이, 상기 격벽을 이루는 액적의 적어도 표면이 경화된 후에, 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 예컨대, 패턴 형성 영역 내에 비교적 대량의 액상체를 충전한 경우에도, 그 대량의 액상체가 패턴 형성 영역에서 밖으로 유출되는 것을 격벽에 의해서 막을 수 있다. 따라서, 본 발명에 의하면, 평면이 거의 평평한 형상의 박막 패턴을 정밀도가 높은 형상으로 또한 저비용으로 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 패턴 형성 방법은, 상기 경계가, 상기 패턴 형성 영역을 포함하는 피패턴 형성면에 마련된 스루홀과 해당 피패턴 형성면의 경계 부위인 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 예컨대, 평면이 거의 평평한 형상의 박막 패턴을 관통하는 스루홀을 형성하고자 하는 경우에, 해당 박막 패턴을 형성하기 위한 액상체가 그 스루홀 내에 들어가, 그 스루홀을 매립해 버리는 것을 격벽에 의해서 회피할 수 있다. 따라서, 본 발명에 의하면, 소망하는 박막 패턴과 그 박막 패턴을 관통하는 스루홀을 간편하게 또한 고정밀도로 형성할 수 있다. 그래서, 본 발명에 의하면 미세한 다층 기판 등을 고정밀도로 또한 저비용으로 제조할 수 있다.

또한, 본 발명의 패턴 형성 방법은, 상기 패턴 형성 영역이 모서리를 갖고, 상기 경계의 적어도 일부는 상기 모서리인 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 모서리에 격벽을 배치하고 있기 때문에, 패턴 형성 영역 내에 액상체를 충전함으로써, 간편하게 그 모서리의 정점까지 액상체를 퍼지게 할 수 있다. 한편, 모서리의 경계에 격벽을 마련하지 않는 경우, 패턴 형성 영역 내에 충전된 액상체를 모서리의 정점에까지 퍼지게 하기 어렵다. 본 발명에 의하면, 박막 패턴의 모서리를 고정밀도로 또한 저비용으로 제조할 수 있다.

또한, 본 발명의 패턴 형성 방법은, 상기 격벽을 마련하기 전에, 해당 격벽을 마련할 부위를 포함하는 영역에 대하여, 발액 처리 또는 친액 처리를 실시하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 격벽을 마련하는 부위 및/또는 그 주변에 대하여, 발액 처리 또는 친액 처리를 실시함으로써 그 격벽을 고정밀도로 형성할 수 있다. 따라서, 본 발명에 의하면 보다 정밀도가 높은 박막 패턴을 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 패턴 형성 방법은, 상기 격벽을 마련하기 전에, 해당 격벽을 마련할 부위와 해당 부위의 근방에 대하여 발액 처리를 실시하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 격벽을 마련할 부위에 적하된 액적이 퍼지는 것을 억제할 수 있다. 그래서, 본 발명은, 액적 토출 방식을 이용하여, 정밀도가 높은 격벽을 저비용으로 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 패턴 형성 방법은, 상기 패턴 형성 영역에 평면이 거의 평평한 형상의 박막을 형성하기 전에, 해당 패턴 형성 영역에 대하여 친액 처리 또는 발액 처리를 실시하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 패턴 형성 영역의 친액성 또는 발액성을 제어하기 때문에, 패턴 형성 영역에 의해 고밀도의 박막 패턴을 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 패턴 형성 방법은, 상기 패턴 형성 영역에 평면이 거의 평평한 형상의 박막을 형성하기 전에, 해당 패턴 형성 영역에서의 상기 경계 근방 이외의 영역에 대하여 친액 처리를 실시하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 패턴 형성 영역 내의 경계 근방 이외에 대해서는 액상체가 양호하게 퍼지고, 경계 근방에 대하여 액상체의 퍼짐을 억제하는 작용을 한다. 그래서, 본 발명은 격벽의 높이를 낮출 수 있어, 패턴 형성 영역에 의해 고밀도의 박막 패턴을 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 패턴 형성 방법은, 상기 패턴 형성 영역이, 테이프 형상 기판으로 이루어지는 것으로서 해당 테이프 형상 기판의 양단 부위가 각각 감겨 이루어지는 릴투릴 기판으로 마련되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 릴투릴 기판에 액적 토출 방식을 이용하여 고정밀도로 박막 패턴을 형성할 수 있다. 따라서, 본 발명은, 정밀도가 높은 박막 패턴을 구비한 기판을 보다 저비용으로 대량으로 제조할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 회로 기판은 상기 패턴 형성 방법을 이용하여 형성된 패턴을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 고정밀도로 형성된 패턴으로 이루어지는 전자 회로 등을 갖는 회로 기판을 저비용으로 제공할 수 있다. 따라서, 예컨대, 종래보다도 고밀 도로 집적화된 전자 회로 기판을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명은, 미세한 다층 기판을 갖는 회로 기판을 고정밀도로 또한 저비용으로 제공할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 전자 기기는 상기 패턴 형성 방법을 이용하여 제조되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 박막 패턴으로 이루어지는 배선 또는 전자 회로 등을 구비하여 이루어지는 기판을 구비하는 전자 기기를 저비용으로 제공할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 패턴 형성 방법에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

(실시예 1)

도 1a∼도 1d는 본 발명의 실시예 1에 따른 패턴 형성 방법을 나타내는 모식 평면도이다. 도 2는 도 1d의 위치 XX'에 대한 단면도이다. 도 3은 도 1d에 대한 기판 전체를 도시하는 도면이다. 본 실시예의 기판(80)은 본 발명에 따른 회로 기판의 일례이다.

본 실시예에서는, 기판(80)에 한쪽면 전체에 평면이 거의 평평한 형상의 박막(70)을 마련함과 동시에, 그 박막(70)을 관통하도록 스루홀을 마련하는 경우를 예로 들어 설명한다.

우선, 도 1a에 도시하는 바와 같이 기판(80)의 패턴 형성 영역에서, 스루홀을 이루게 되는 구멍(50)을 형성한다. 이 패턴 형성 영역은 나중 공정에서 전체적으로 평면이 거의 평평한 형상의 박막이 형성되는 영역이다. 이어서, 패턴 형성 영역에서의 구멍(50)의 주위에 일정 간격으로 복수의 액적(61)으로서 적하하여 도포한다(제 1 도포). 이 액적(61)의 도포는, 액적 토출 장치의 잉크젯 노즐로부터 액상체를 액적으로서 토출하는 액적 토출 방식을 이용한다.

이어서, 도 1b에 도시하는 바와 같이, 기판(80) 상의 각 액적(61) 사이 각각에 액적(62)을 액적 토출 방식으로 도포한다(제 2 도포).

이어서, 도 1c에 도시하는 바와 같이, 기판(80) 상의 액적(61)과 액적(62) 사이 각각에, 액적(63)을 액적 토출 방식으로 도포한다(제 3 도포). 그리고, 액적(61, 62, 63)을 경화시킨다. 이에 따라, 기판(80) 상의 구멍(50) 주위에 링 형상의 격벽(60)이 형성된다. 바꾸어 말하면, 기판(80) 상의 패턴 형성 영역과 다른 영역(구멍(50))의 경계에 격벽(60)이 형성된다.

이어서, 도 1d 및 도 2에 도시하는 바와 같이 기판(80) 상의 패턴 형성 영역의 전체에 평면이 거의 평평한 형상의 박막(70)을 형성한다. 이 박막(70)과 격벽(60) 사이에는 일정한 간격 d가 있는 것이 바람직하다.

이들에 의해, 본 실시예에 의하면, 액적 토출 방식을 이용하여 격벽(60)을 마련할 수 있다. 따라서, 격벽(60)이 제방이 되어, 패턴 형성 영역에 도포된 액상체가 그 영역에서 구멍(50)에 침입하는 것을 막을 수 있다. 그래서, 본 실시예에 의하면, 평면이 거의 평평한 형상의 박막이 형성되는 패턴 형성 영역에 스루홀을 배치하는 경우에, 그 스루홀이 평면이 거의 평평한 형상의 박막을 형성하기 위한 액상체로 메워져 버리는 것을 회피할 수 있다.

그리고, 예컨대, 평면이 거의 평평한 형상의 박막(70)을 절연층으로 하고, 구멍(50)으로 스루홀을 형성하여, 도 2 등에 나타내는 기판(80)을 여러장 적층함으로써, 다층 기판(본 발명에 따른 회로 기판 중 하나)을 구성할 수 있다. 따라서, 본 실시예에 의하면, 미세한 다층 기판을 갖는 회로 기판을 고정밀도로 또한 저비용으로 제공할 수 있다.

또한, 본 실시예에 있어서는, 액적(61) 및/또는 액적(62)과 액적(63)이 중첩 부분을 갖는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 간격이 없는 제방을 이루는 격벽(60)을 형성할 수 있다. 이와 같이 중첩 부분을 갖게 한 경우, 제 1 도포 및 제 2 도포에서 도포된 액적(61, 62)의 적어도 표면이 경화된 후에, 제 3 도포에 의해 액적(63)을 도포하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 제 3 도포의 액적(63)이 제 1 또는 제 2 도포의 경화되지 않는 액적(61, 62)에 끌어당겨져, 도포 위치가 어긋나는 것 등을 회피할 수 있어, 정밀도가 높은 형상의 박막을 형성할 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 도포의 액적(61, 62)에 의한 박막의 상층에 제 3 도포의 액적(63)에 의한 박막을 형성할 수 있고, 용이하게 막 두께를 두껍게 할 수 있어, 격벽(60)을 용이하게 높일 수 있다. 또, 제 1 내지 제 3 도포에 의한 박막의 상층에 제 4 이후의 도포에 의한 박막을 설치함으로써, 격벽(60)을 높일 수 있다.

또한, 본 실시예에 있어서, 격벽(60)을 마련하기 전, 즉 액적(61)의 적하 전에, 그 격벽(60)을 마련할 부위를 포함하는 영역에 대하여, 발액 처리 또는 친액 처리를 실시하는 것으로 해도 좋다. 즉, 기판(80) 상에서의 구멍(50)의 주위에 대하여 발액 처리 또는 친액 처리를 실시한다.

예컨대 액적(61)의 적하 전에 구멍(50)의 주위에 대하여 발액 처리를 실시한 다. 이와 같이 하면, 격벽(60)을 마련할 부위에 적하된 액적(61, 62, 63)이 퍼지는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 액적 토출 방식을 이용하여 고정밀도로 격벽(60)을 형성할 수 있다.

또한, 본 실시예에 있어서, 패턴 형성 영역에 평면이 거의 평평한 형상의 박막(70)을 형성하기 전에, 그 패턴 형성 영역에 대하여 친액 처리 또는 발액 처리를 실시하는 것이 바람직하다. 예컨대, 패턴 형성 영역에 박막(70)을 형성하기 전에, 그 패턴 형성 영역에서의 구멍(50)의 근방 이외의 영역에 대하여 친액 처리를 실시한다. 이와 같이 하면, 패턴 형성 영역의 전체에 대하여 액상체가 양호하게 퍼져, 막 두께의 균일이 양호한, 평면이 거의 평평한 형상의 박막(70)을 형성할 수 있다. 따라서, 본 실시예는, 격벽(60)의 높이를 낮추면서, 보다 고정밀도로 박막 패턴을 형성할 수 있다.

도 4a 및 도 4b는 본 실시예의 변형예를 나타내는 평면도이다. 도 4a 및 도 4b에 나타내는 변형예에서는, 도 1a∼도 1d의 박막(70)에 대응하는 박막(71)과 격벽(60) 사이에 간격을 마련하지 않는 배치로 하고 있다. 즉, 평면이 거의 평평한 형상의 박막(71)이 격벽(60)의 측면에 이를 때까지 형성하고 있다. 그 외에는, 도 1a 내지 도 3에 나타내는 패턴 형성 방법과 동일하다.

(실시예 2)

도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 패턴 형성 방법을 나타내는 모식 평면도이다. 본 실시예에서는, 패턴 형성 영역이 모서리를 갖고, 그 모서리의 바깥 둘레 에 격벽(60')을 마련한다. 격벽(60')은, 실시예 1의 격벽(60)에 상당하는 것으로서, 그 제조 방법도 격벽(60)과 동일하다.

본 실시예에 의하면, 패턴 형성 영역의 모서리에 격벽(60')을 배치하고 있기 때문에, 패턴 형성 영역 내에 액상체를 충전함으로써, 간편하게 그 모서리의 정점까지 액상체를 퍼지게 할 수 있다. 따라서, 본 실시예에 의하면, 모서리를 갖는, 평면이 거의 평평한 형상의 박막(72)을 고정밀도로 또한 저비용으로 제조할 수 있다.

(액적 토출 장치)

도 6은 상기 실시예의 패턴 형성 방법에서 이용되는 액적 토출 장치의 일례를 나타내는 사시도이다. 본 액적 토출 장치(20)는 테이프 형상 기판(11)에 액적을 토출하는 것이다. 테이프 형상 기판(11)은 상기 실시예의 기판(80)의 일례이며, 그 테이프 형상의 양단 부위가 각각 감겨 릴투릴 기판을 이루는 것이다.

액적 토출 장치(20)는, 잉크젯 헤드 그룹(토출 헤드)(1)과, 잉크젯 헤드 그룹(1)을 X 방향으로 구동하기 위한 X 방향 가이드축(가이드)(2)과, X 방향 가이드축(2)을 회전시키는 X 방향 구동 모터(3)를 구비하고 있다. 또한, 액적 토출 장치(20)는, 테이프 형상 기판(11)을 탑재하기 위한 탑재대(4)와, 탑재대(4)를 Y 방향으로 구동하기 위한 Y 방향 가이드축(5)과, Y 방향 가이드축(5)을 회전시키는 Y 방향 구동 모터(6)를 구비하고 있다. 또한, 액적 토출 장치(20)는, X 방향 가이드축(2)과 Y 방향 가이드축(5)이 각각 소정 위치에 고정되는 기대(7)를 구비하고, 그 기대(7)의 하부에 제어 장치(8)를 구비하고 있다. 또한, 액적 토출 장치(20)는 클리닝 기구부(14) 및 히터(15)를 구비하고 있다.

여기서, X 방향 가이드축(2), X 방향 구동 모터(3), Y 방향 가이드축(5), Y 방향 구동 모터(6) 및 탑재대(4)는, 그 탑재대(4)에 정렬된 테이프 형상 기판(11)에 대하여, 잉크젯 헤드 그룹(1)을 상대적으로 이동시키는 헤드 이동 기구를 구성하고 있다. 또한 X 방향 가이드축(2)은, 잉크젯 헤드 그룹(1)으로부터의 액적 토출 동작 시에, 테이프 형상 기판(11)의 길이 방향(Y 방향)에 대하여 거의 직각으로 교차하는 방향(X 방향)으로 잉크젯 헤드 그룹(1)을 이동시키는 가이드이다.

잉크젯 헤드 그룹(1)은, 예컨대 도전성 미립자를 함유하는 분산액(액상체)을 노즐(토출구)로부터 토출하여 소정 간격으로 테이프 형상 기판(11)에 부여하는 복수의 잉크젯 헤드를 구비하고 있다. 그리고, 이들 복수의 잉크젯 헤드 각각은, 제어 장치(8)로부터 출력되는 토출 전압에 따라 개별적으로 분산액을 토출할 수 있도록 되어 있다. 잉크젯 헤드 그룹(1)은 X 방향 가이드축(2)에 고정되고, X 방향 가이드축(2)에는 X 방향 구동 모터(3)가 접속되어 있다. X 방향 구동 모터(3)는 스텝핑 모터 등이며, 제어 장치(8)로부터 X축 방향의 구동 펄스 신호가 공급되면, X 방향 가이드축(2)을 회전시키게 되어 있다. 그리고, X 방향 가이드축(2)이 회전되면, 잉크젯 헤드 그룹(1)이 기대(7)에 대하여 X축 방향으로 이동하게 되어 있다.

여기서, 잉크젯 헤드 그룹(1)을 구성하는 복수의 잉크젯 헤드의 상세에 대하여 설명한다. 도 7a 및 도 7b는 잉크젯 헤드(30)를 도시하는 도면이고, 도 7a는 요부 사시도이며, 도 7b는 요부 단면도이다. 도 8은 잉크젯 헤드(30)의 저면도이 다.

잉크젯 헤드(30)는, 도 7a에 도시하는 바와 같이 예컨대 스테인레스제의 노즐 플레이트(32)와 진동판(33)을 구비하고, 양자를 경계 부재(리저버 플레이트)(34)를 거쳐서 접합한 것이다. 노즐 플레이트(32)와 진동판(33) 사이에는, 경계 부재(34)에 의해서 복수의 공간(35)과 액체 저장소(36)가 형성되어 있다. 각 공간(35)과 액체 저장소(36)의 내부는 액상체로 채워져 있고, 각 공간(35)과 액체 저장소(36)는 공급구(37)를 거쳐서 연통하게 되어 있다. 또한, 노즐 플레이트(32)에는 공간(35)으로부터 액상체를 분사하기 위한 노즐 구멍(38)이 종횡으로 정렬된 상태로 복수 형성되어 있다. 한편, 진동판(33)에는 액체 저장소(36)에 액상체를 공급하기 위한 구멍(39)이 형성되어 있다.

또한, 진동판(33)의 공간(15)에 대향하는 면과 반대측의 면 상에는, 도 7b에 도시하는 바와 같이 압전 소자(피에조 소자)(40)가 접합되어 있다. 이 압전 소자(40)는 한 쌍의 전극(41) 사이에 위치하여, 통전하면 이것이 외측으로 돌출되게 하여 구부러지게 구성된 것이다. 그리고, 이와 같이 구성된 것에 압전 소자(40)가 접합되어 있는 진동판(33)은, 압전 소자(40)와 일체적으로 되어 동시에 외측으로 구부러지게 되어 있고, 이것에 의해서 공간(35)의 용적이 증대하게 되어 있다. 따라서, 공간(35) 내에 증대한 용적분량에 상당하는 액상체가 액체 저장소(36)로부터 공급구(37)를 거쳐서 유입된다. 또한, 이러한 상태에서 압전 소자(40)로의 통전을 해제하면, 압전 소자(40)와 진동판(33)은 모두 본래의 형상으로 되돌아간다. 따라서, 공간(35)도 본래의 용적으로 되돌아가므로, 공간(35) 내부의 액상체의 압력이 상승하여, 노즐 구멍(38)으로부터 기판을 향해서 액상체의 액적(42)이 토출된다.

또, 이러한 구성으로 이루어지는 잉크젯 헤드(30)는 그 저면 형상이 거의 직사각형 형상인 것으로, 도 8에 도시하는 바와 같이 노즐(N)(노즐 구멍(38))이 세로로 등 간격으로 정렬된 상태로 직사각형 형상으로 배치된 것이다. 그리고, 본 예에서는, 그 세로 방향, 즉 장변 방향에 배치된 노즐의 열에서의, 각 노즐 중 1개 걸러 배치된 노즐을 주노즐(제 1 노즐)(Na)로 하고, 이들 주노즐(Na) 사이에 배치된 노즐을 부노즐(제 2 노즐)(Nb)로 하고 있다.

이들 각 노즐(N)(노즐(Na, Nb))에는 각각 독립적으로 압전 소자(40)가 마련됨으로써, 그 토출 동작이 각각 독립적으로 이루어지게 되어 있다. 즉, 이러한 압전 소자(40)에 인가되는 전기 신호로서의 토출 파형을 제어함으로써, 각 노즐(N)로부터의 액적의 토출량을 조정하여, 변화시킬 수 있게 되어 있는 것이다. 여기서, 이러한 토출 파형의 제어는 제어 장치(8)에 의해서 이루어지게 되어 있고, 이러한 구성에 의해, 제어 장치(8)는 각 노즐(N)로부터의 액적 토출량을 변화시키는 토출량 조정 수단으로서도 기능하게 되어 있다.

또, 잉크젯 헤드(30)의 방식으로서는, 상기 압전 소자(40)를 이용한 피에조 젯 타입으로 한정되지 않고, 예컨대 써멀 방식을 채용할 수도 있고, 그 경우에는 인가 시간을 변화시키는 것 등에 의해, 액적 토출량을 변화시킬 수 있다.

도 6으로 되돌아가, 탑재대(4)는, 이 액적 토출 장치(20)에 의해서 분산액이 도포되는 테이프 형상 기판(11)을 탑재시키는 것으로, 이 테이프 형상 기판(11)을 기준 위치에 고정하는 기구(정렬 기구)를 구비하고 있다. 탑재대(4)는 Y 방향 가 이드축(5)에 고정되고, Y 방향 가이드축(5)에는 Y 방향 구동 모터(6, 16)가 접속되어 있다. Y 방향 구동 모터(6, 16)는 스텝핑 모터 등이며, 제어 장치(8)로부터 Y축 방향의 구동 펄스 신호가 공급되면 Y 방향 가이드축(5)을 회전시키게 되어 있다. 그리고, Y 방향 가이드축(5)이 회전되면 탑재대(4)가 기대(7)에 대하여 Y축 방향으로 이동하게 되어 있다.

액적 토출 장치(20)는 잉크젯 헤드 그룹(1)을 클리닝하는 클리닝 기구부(14)를 구비하고 있다. 클리닝 기구부(14)는, Y 방향의 구동 모터(16)에 의해서 Y 방향 가이드축(5)을 따라 이동하게 되어 있다. 클리닝 기구부(14)의 이동도 제어 장치(8)에 의해서 제어되고 있다.

다음에, 액적 토출 장치(20)의 플러싱 영역(flushing area)(12a, 12b)에 대하여 설명한다. 액적 토출 장치(20)의 탑재대(4)에는, 2개의 플러싱 영역(12a, 12b)이 마련되어 있다. 플러싱 영역(12a, 12b)은, 테이프 형상 기판(11)의 짧은 방향(X 방향)의 양측에 배치된 영역으로서, X 방향 가이드축(2)에 의해서 잉크젯 헤드 그룹(1)이 이동해 올 수 있는 영역이다. 즉, 테이프 형상 기판(11)에서의 하나의 회로 기판에 상당하는 영역인 소망 영역의 양측에 플러싱 영역(12a, 12b)이 배치되어 있다. 그리고, 플러싱 영역(12a, 12b)은 잉크젯 헤드 그룹(1)으로부터 분산액(액상체)이 토출되는 영역이다. 이와 같이 플러싱 영역(12a, 12b)을 배치함으로써, X 방향 가이드축(2)을 따라, 잉크젯 헤드 그룹(1)을 신속히 어느 한 쪽의 플러싱 영역(12a, 12b)으로 이동시킬 수 있다. 예컨대, 잉크젯 헤드 그룹(1)이 플러싱 영역(12b)의 근방에서 폴리싱하고 싶은 상태가 된 경우, 잉크젯 헤드 그룹(1)을 비교적 먼 플러싱 영역(12a)으로 이동시키지 않고, 비교적 가까운 플러싱 영역(12b)으로 이동시켜, 신속히 플러싱시킬 수 있다.

히터(15)는 여기서는 램프 어닐에 의해 테이프 형상 기판(11)을 열 처리(건조 처리 또는 소성 처리)하는 수단이다. 즉, 히터(15)는 테이프 형상 기판(11) 상에 토출된 액상체의 증발·건조를 행함과 동시에 도전막으로 변환하기 위한 열 처리를 행할 수 있다. 이 히터(15)의 전원의 투입 및 차단도 제어 장치(8)에 의해서 제어되게 되어 있다.

본 실시예의 액적 토출 장치(20)에 있어서, 소정의 배선 형성 영역에 분산액을 토출하기 위해서는, 제어 장치(8)로부터 소정의 구동 펄스 신호를 X 방향 구동 모터(3) 및/또는 Y 방향 구동 모터(6)에 공급하고, 잉크젯 헤드 그룹(1) 및/또는 탑재대(4)를 이동시키는 것에 의해, 잉크젯 헤드 그룹(1)과 테이프 형상 기판(11)(탑재대(4))을 상대 이동시킨다. 그리고, 이 상대 이동 중에 잉크젯 헤드 그룹(1)에서의 소정의 잉크젯 헤드(30)에 제어 장치(8)로부터 토출 전압을 공급하여, 해당 잉크젯 헤드(30)로부터 분산액을 토출시킨다.

본 실시예의 액적 토출 장치(20)에 있어서, 잉크젯 헤드 그룹(1)의 각 잉크젯 헤드(30)로부터의 액적의 토출량은, 제어 장치(8)로부터 공급되는 토출 전압의 크기에 의해서 조정할 수 있다. 또한, 테이프 형상 기판(11)에 토출되는 액적의 피치는, 잉크젯 헤드 그룹(1)과 테이프 형상 기판(11)(탑재대(4))의 상대 이동 속도 및 잉크젯 헤드 그룹(1)으로부터의 토출 주파수(토출 전압 공급의 주파수)에 의해 결정된다.

본 실시예의 액적 토출 장치(20)에 의하면, X 방향 가이드축(2) 또는 Y 방향 가이드축(5)을 따라 잉크젯 헤드 그룹(1)을 이동시킴으로써 테이프 형상 기판(11)의 소망 영역에서의 임의의 위치에 액적을 착탄시켜 패턴을 형성할 수 있다. 즉, 액적 토출 장치(20)는, 도 1a∼도 1d에 나타내는 격벽(60)을 형성할 수 있는 동시에, 평면이 거의 평평한 형상의 박막(70)을 형성할 수도 있다. 그리고, 하나의 소망 영역에 대하여 격벽(60) 및 박막(70)을 형성한 후에, 테이프 형상 기판(11)을 긴 방향(Y 방향)으로 움직임으로써, 지극히 간편하게 다른 소망 영역에 대하여 격벽(60) 및 박막(70)을 형성할 수 있다. 그래서, 본 실시예는, 테이프 형상 기판(11)의 각 소망 영역(각 회로 기판 영역)에 대하여, 간편하고 또한 신속하게 스루홀 등을 갖는 패턴을 정밀하게 형성할 수 있어, 다층 배선을 갖는 전자 회로 등에 대하여, 효율적으로 대량으로 제조할 수 있다.

(다층 배선 기판의 제조 방법)

다음에, 상기 실시예의 패턴 형성 방법을 이용하여, 다층 배선 기판을 형성하는 방법에 대하여 설명한다. 본 실시예에서는 릴투릴 기판을 이루는 테이프 형상 기판(11)에, 도전막으로 이루어지는 배선층과 절연층과 스루홀을 갖는 다층 배선 기판의 제조 방법을, 일례로 들어 설명한다.

도 9는 본 실시예에 따른 다층 배선 기판의 제조 방법의 개요를 나타내는 모식도이다. 본 제조 방법이 적용되는 시스템은, 테이프 형상 기판(11)이 감겨 있는 제 1 릴(101)과, 제 1 릴(101)로부터 인출된 테이프 형상 기판(11)을 감는 제 2 릴 (102)과, 테이프 형상 기판(11)에 액적을 토출하는 액적 토출 장치(20)를 적어도 갖고 구성된다.

테이프 형상 기판(11)은, 예컨대 띠 형상의 플렉서블 기판이 적용되며, 폴리 이미드 등을 기재로 하여 구성된다. 테이프 형상 기판(11)의 형상의 구체예로서는, 폭 105㎜, 길이 200m로 한다. 그리고, 테이프 형상 기판(11)은, 그 띠 형상의 양단 부위가 각각 제 1 릴(101)과 제 2 릴(102)에 감겨 이루어지는 "릴투릴 기판"을 구성하고 있다. 즉, 제 1 릴(101)로부터 인출된 테이프 형상 기판(11)은 제 2 릴(102)에 감기고, 길이 방향으로 연속적으로 주행한다. 이 연속적으로 주행되는 테이프 형상 기판(11)에 액적 토출 장치(20)가 액상체를 액적으로서 토출하여 패턴(격벽(60) 및 박막(70))을 형성한다.

또한, 본 제조 방법은, 1개의 테이프 형상 기판(11)으로 이루어지는 릴투릴 기판에 대하여, 복수의 공정을 각각 실행하는 복수의 장치를 갖고 있다. 복수의 공정으로서는, 예컨대 세정 공정(S1), 표면 처리 공정(S2)), 제 1 액적 토출 공정(S3)), 제 1 경화 공정(S4)), 제 2 액적 토출 공정(S5)), 제 2 경화 공정(S6)) 및 소성 공정(S7))을 들 수 있다. 이들 공정에 의해, 테이프 형상 기판(11)에 배선층 및 절연층 등을 형성할 수 있다. 또한, 테이프 형상 기판(11)의 소망 위치에는 미리 구멍(50)(도 1a∼도 1d 참조)이 형성되어 있는 것으로 한다.

또한, 본 제조 방법에서는, 테이프 형상 기판(11)을 길이 방향에 대하여 소정 길이로 분할하여 대량의 기판 형성 영역(기판(80)에 상당)을 설정한다. 그리고, 테이프 형상 기판(11)을 각 공정의 각 장치에 연속적으로 이동시켜, 테이프 형 상 기판(11)의 각 기판 형성 영역에 배선층 및 절연층(예컨대 박막(70)에 상당) 등을 연속적으로 형성한다. 즉, 복수의 공정(S1∼S7)은, 컨베이어 시스템으로서 실행되어, 각각 동시에 또는 시간적으로 중복하여, 복수의 장치에서 실행된다.

다음에, 릴투릴 기판인 테이프 형상 기판(11)에 대하여 행하여지는 상기 복수의 공정에 대하여 구체적으로 설명한다.

우선, 제 1 릴(101)로부터 인출된 테이프 형상 기판(11)의 소망 영역은 세정 공정(S1)이 실시된다(단계 S1).

세정 공정(S1)의 구체예로서는, 테이프 형상 기판(11)에 대한 UV(자외선) 조사를 들 수 있다. 또한, 물 등의 용매로 테이프 형상 기판(11)을 세정하더라도 좋고, 초음파을 이용하여 세정하더라도 좋다. 또한, 상압 또는 진공 속에서 테이프 형상 기판(11)에 플라즈마를 조사함으로써 세정하더라도 좋다.

이어서, 세정 공정(S1)이 실시된 테이프 형상 기판(11)의 소망 영역에, 친액성 또는 발액성을 부여하는 표면 처리 공정(S2)이 실시된다(단계 S2).

표면 처리 공정(S2)의 구체예에 대하여 설명한다. 단계 S3의 제 1 액적 토출 공정(S3)에서 테이프 형상 기판(11)에 도전성 미립자를 함유한 액체에 의한 도전막의 배선을 형성하기 위해서는, 도전성 미립자를 함유한 액체에 대한 테이프 형상 기판(11)의 소망 영역의 표면의 습윤성을 제어하는 것이 바람직하다. 이하에, 소망하는 접촉각을 얻기 위한 표면 처리 방법에 대하여 설명한다.

본 실시예에서는, 도전성 미립자를 함유한 액체에 대한 소정의 접촉각이 소망하는 값이 되도록, 우선, 테이프 형상 기판(11)의 표면에 발액화 처리를 실시하 고, 또한, 그 후에 발액 상태를 완화시키기 위한 친액화 처리를 실시하는 2단계의 표면 처리를 실시한다.

우선, 테이프 형상 기판(기판)(11)의 표면에 발액화 처리를 실시하는 방법에 대하여 설명한다.

발액화 처리 방법의 하나로서는, 기판의 표면에 유기 분자막 등으로 이루어지는 자기 조직화막을 형성하는 방법을 들 수 있다. 기판 표면을 처리하기 위한 유기 분자막은, 일단측에 기판에 결합 가능한 작용기를 갖고, 타단측에 기판의 표면을 발액성 등으로 변경하는(표면 에너지를 제어하는) 작용기를 갖는 동시에, 이들 작용기를 맺는 탄소의 직쇄 또는 일부 분기한 탄소쇄를 구비하고 있고, 기판에 결합하여 자기 조직화하여 분자막, 예컨대 단분자막을 형성하는 것이다.

자기 조직화막이란, 기판 등 하지층 등 구성 원자와 반응 가능한 결합성 작용기와 그 이외의 직쇄 분자로 이루어지고, 해당 직쇄 분자의 상호 작용에 의해 지극히 높은 배향성을 갖는 화합물을 배향시켜 형성된 막이다. 이 자기 조직화막은 단분자를 배향시켜 형성되어 있기 때문에, 매우 막 두께를 얇게 할 수 있고, 더구나, 분자 레벨에서 균일한 막이 된다. 즉, 막의 표면에 같은 분자가 위치하기 때문에, 막의 표면에 균일하면서도 우수한 발액성 등을 부여할 수 있다.

상기 높은 배향성을 갖는 화합물로서, 예컨대 플루오르알킬실레인을 이용한 경우에는, 막의 표면에 플루오르알킬기가 위치하도록 각 화합물이 배향되어 자기 조직화막이 형성되기 때문에, 막의 표면에 균일한 발액성이 부여된다.

자기 조직화막을 형성하는 화합물로서는, 예컨대, 헵타데카플루오르-1,1,2,2 테트라하이드로데실트라이에톡시실레인, 헵타데카플루오르-1,1,2,2테트라하이드로데실트라이메톡시실레인, 헵타데카플루오르-1,1,2,2테트라하이드로데실트라이클로로실레인, 트라이데카플루오르-1,1,2,2테트라하이드로 옥틸트라이에톡시실레인, 트라이데카플루오르-1,1,2,2테트라하이드로옥틸트라이메톡시실레인, 트라이데카플루오르-1,1,2,2테트라하이드로옥틸트라이클로로실레인, 트라이플루오르프로필트라이메톡시실레인 등의 플루오르알킬실레인(이하, "FAS"로 표기함)을 들 수 있다. 사용에 있어서는, 하나의 화합물을 단독으로 이용하는 것도 바람직하지만, 2종 이상의 화합물을 조합하여 사용하더라도, 본 발명의 소기의 목적을 손상하지 않으면 제한되지 않는다. 또한, 본 실시예에 있어서는, 상기 자기 조직화막을 형성하는 화합물로서, 상기 FAS를 이용하는 것이, 기판과의 밀착성 및 양호한 발액성을 부여하는 데에 있어서 바람직하다.

FAS는, 일반적으로 구조식 RnSiX_(4-n)으로 표시된다. 여기서, n은 1 이상 3 이하의 정수를 나타내고, X는 메톡시기, 에톡시기, 할로겐 원자 등의 가수분해기이다. 또한, R은 플루오르알킬기이며, (CF₃)(CF₂)x(CH₂)y의(여기서, x는 0 이상 10 이하의 정수를, y는 0 이상 4 이하의 정수를 나타냄) 구조를 갖고, 복수개의 R 또는 X가 Si에 결합하고 있는 경우에는, R 또는 X는 각각 전부 같더라도 좋고, 다르더라도 좋다. X로 표시되는 가수분해기는 가수분해에 의해 실라놀을 형성하여, 기판(유리, 실리콘) 등의 하지의 하이드록실기와 반응하여 실록산 결합으로 기판과 결합한다. 한편, R은 표면에 (CF₃) 등의 플루오르기를 갖기 때문에, 기판 등의 하 지 표면을 젖지 않는(표면 에너지가 낮은) 표면으로 변경한다.

유기 분자막 등으로 이루어지는 자기 조직화막은, 상기 원료 화합물과 기판을 동일한 밀폐 용기 안에 넣어 두고, 실온의 경우에는 2∼3일 정도 방치하면 기판 상에 형성된다. 또한, 밀폐 용기 전체를 100℃로 유지함으로써, 3 시간 정도로 기판 상에 형성된다. 상술한 것은, 기상으로의 형성법이지만, 액상으로도 자기 조직화막은 형성 가능하다.

예컨대, 원료 화합물을 포함하는 용액 중에 기판을 침적하여, 세정, 건조함으로써 기판 상에 자기 조직화막를 얻을 수 있다.

또, 자기 조직화막을 형성하기 전에, 단계 S1의 세정 공정(S1)에서 기판 표면에 자외광을 조사하거나, 용매에 의해 세정하거나 하여, 전 처리를 실시하는 것이 바람직하다.

발액화 처리의 다른 방법으로서, 상압으로 플라즈마 조사하는 방법을 들 수 있다. 플라즈마 처리에 이용하는 가스 종류는, 기판의 표면 재질 등을 고려하여 여러가지 선택할 수 있다. 예컨대, 4불화메탄, 4-플루오르헥산, 4-플루오르데칸 등의 플루오르카본계 가스를 처리 가스로서 사용할 수 있다. 이 경우, 기판의 표면에 발액성의 불화중합막을 형성할 수 있다.

발액화 처리는, 소망하는 발액성을 갖는 필름, 예컨대 4불화에틸렌 가공된 폴리이미드 필름 등을 기판 표면에 접착하는 것에 의해서도 실행할 수 있다. 또, 폴리이미드 필름을 그대로 테이프 형상 기판(11)으로서 이용하더라도 좋다.

다음에, 친액화 처리를 실시하는 방법에 대하여 설명한다.

상기 발액화 처리가 종료된 단계의 기판 표면은 통상 소망하는 발액성보다도 높은 발액성을 갖기 때문에 친액화 처리에 의해 발액성을 완화한다.

친액화 처리로서는, 170∼400㎚의 자외광을 조사하는 방법을 들 수 있다. 이에 따라, 일단 형성한 발액성의 막을, 부분적으로, 그러면서도 전체로서는 균일하게 파괴하여 발액성을 완화할 수 있다.

이 경우, 발액성의 완화의 정도는 자외광의 조사 시간으로 조정할 수 있지만, 자외광의 강도, 파장, 열 처리(가열)의 조합 등에 의해서 조정할 수도 있다.

친액화 처리의 다른 방법으로서는, 산소를 반응 가스로 하는 플라즈마 처리를 들 수 있다. 이에 따라, 일단 형성한 발액성의 막을 부분적으로, 더구나 전체로서는 균일하게 변질시켜 발액성을 완화할 수 있다.

친액화 처리의 또 다른 방법으로서는 기판을 오존 분위기에 노출시키는 처리를 들 수 있다.

이에 따라, 일단 형성한 발액성의 막을, 부분적으로, 더구나 전체로서는 균일하게 변질시켜, 발액성을 완화할 수 있다. 이 경우, 발액성의 완화 정도는, 조사 출력, 거리, 시간 등에 의해서 조정할 수 있다.

이어서, 표면 처리 공정(S2)이 실시된 테이프 형상 기판(11)의 소망 영역에, 도전성 미립자를 함유한 액체를 토출하여 도포하는 배선재 도포 공정을 행하는 제 1 액적 토출 공정(S3)이 행하여진다(단계 S3).

이 제 1 액적 토출 공정(S3)에서의 액적 토출은 도 6에 나타내는 액적 토출 장치(20)에 의해서 행하여진다. 테이프 형상 기판(11)에 배선을 형성하는 경우, 이 제 1 액적 토출 공정에서 토출하는 액상체는 도전성 미립자(패턴 형성 성분)를 함유하는 액상체이다. 도전성 미립자를 함유하는 액상체로서는 도전성 미립자를 분산매(分散媒)에 분산시킨 분산액을 이용한다. 여기서 이용되는 도전성 미립자는, 금, 은, 동, 팔라듐, 니켈 중 어느 하나를 함유하는 금속 미립자 외에, 도전성 폴리머나 초전도체의 미립자 등이 이용된다.

도전성 미립자는 분산성을 향상시키기 위해서 표면에 유기물 등을 코팅하여 사용할 수 있다. 도전성 미립자의 표면에 코팅하는 코팅재로서는, 예컨대 입체 장해나 정전 반발을 유발하기 위한 폴리머를 들 수 있다. 또한, 도전성 미립자의 입자 직경은 5㎚ 이상, 0.1㎛ 이하인 것이 바람직하다. O.1㎛보다 크면 노즐이 막히기 쉬워, 잉크젯법에 의한 토출이 곤란해지기 때문이다. 또 5㎚보다 작으면 도전성 미립자에 대한 코팅제의 체적비가 커져, 얻어지는 막 안의 유기물의 비율이 과다해지기 때문이다.

도전성 미립자를 함유하는 액체의 분산매로서는, 실온에서의 증기압이 O.001mmHg 이상 200mmHg 이하(약 0.133㎩ 이상, 26600㎩ 이하)인 것이 바람직하다. 증기압이 200mmHg보다 높은 경우에는, 토출 후에 분산매가 급격히 증발해 버려 양호한 막을 형성하기 곤란해지기 때문이다.

또한, 분산매의 증기압은 0.00lmmHg 이상 50mmHg 이하(약 0.133㎩ 이상, 6650㎩ 이하)인 것이 보다 바람직하다. 증기압이 50mmHg보다 높은 경우에는, 잉크젯법(액적 토출법)으로 액적을 토출할 때에 건조에 의해 노즐이 막히기 쉬워, 안정적인 토출이 곤란해지기 때문이다. 한편, 실온에서의 증기압이 0.001mmHg보다 낮 은 분산매의 경우, 건조 시간이 늦어 막 안에 분산매가 잔류하기 쉬워, 후속 공정의 열 및/또는 광 처리 후에 양질의 도전막을 얻기 어렵다.

사용하는 분산매로서는, 상기 도전성 미립자를 분산할 수 있는 것으로, 응집을 일으키지 않는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 물 외에, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 등의 알콜류, n-헵타인, n-옥탄, 데칸, 톨루엔, 크실렌, 시멘, 듀렌, 인덴, 다이펜텐, 테트라하이드로나프탈렌, 데카하이드로나프탈렌, 시클로헥실벤젠 등의 탄화수소계 화합물, 또는 에틸렌글라이콜다이메틸에테르, 에틸렌글라이콜다이에틸 에테르, 에틸렌글라이콜메틸 에틸 에테르, 다이에틸렌글라이콜다이메틸에테르, 다이에틸렌글라이콜다이에틸에테르, 다이에틸렌글라이콜메틸에틸에테르, 1,2-다이메톡시에탄, 비스(2-메톡시에틸)에테르, p-다이옥산 등의 에테르계 화합물, 또한 프로필렌카보네이트, γ-뷰티로락락톤, N-메틸-2-피롤리돈, 다이메틸포름아미드, 다이메틸설폭사이드, 시클로헥사논 등의 극성 화합물을 들 수 있다. 이들 중, 미립자의 분산성과 분산액의 안정성, 또한, 잉크젯법에 적용의 용이함의 관점에서, 물, 알콜류, 탄화수소계 화합물, 에테르계 화합물이 바람직하고, 또한 바람직한 분산매로서는 물, 탄화수소계 화합물을 들 수 있다. 이들 분산매는, 단독으로도, 또는 2종 이상의 혼합물로서도 사용할 수 있다.

상기 도전성 미립자를 분산매에 분산하는 경우의 분산질 농도는, 1질량% 이상, 80질량% 이하이며, 소망하는 도전막의 막 두께에 따라 조정할 수 있다. 80질량%를 넘으면 응집되기 쉬워져 균일한 막을 얻기 어렵다.

상기 도전성 미립자의 분산액의 표면 장력은 0.02N/m 이상 0.07N/m 이하의 범위에 들어가는 것이 바람직하다. 잉크젯법에서 액체를 토출할 때 표면 장력이 0.02N/m 미만이면, 잉크 조성물의 노즐면에 대한 습윤성이 증대하기 때문에 비행 굴곡이 생기기 쉬워지고, 0.07N/m를 넘으면 노즐 선단에서의 메니스커스의 형상이 안정되지 않기 때문에 토출량, 토출 타이밍의 제어가 곤란해지기 때문이다.

표면 장력을 조정하기 위해서, 상기 분산액에는, 기판과의 접촉각을 부당히 저하시키지 않는 범위에서, 불소계, 실리콘계, 비이온계 등의 표면 장력 조절제를 미량 첨가할 수 있다. 비이온계 표면 장력 조절제는, 액체의 기판으로의 습윤성을 양호하게 하여, 막의 단차성을 개량하여, 도포막의 "포말"의 발생, 거친 표면의 발생 등의 방지에 도움이 되는 것이다. 상기 분산액은 필요에 따라서, 알콜, 에테르, 에스테르, 케톤 등의 유기 화합물을 포함하고 있더라도 지장이 없다.

상기 분산액의 점도는 1m㎩·s 이상 50m㎩·s 이하인 것이 바람직하다.

잉크젯법으로 토출할 때, 점도가 1m㎩·s보다 작은 경우에는 노즐 주변부가 잉크의 유출에 의해 오염되기 쉽고, 또한, 점도가 50m㎩·s보다 큰 경우에는 노즐 구멍에서 막히는 빈도가 높게 되어 원활한 액적의 토출이 곤란해지기 때문이다.

본 실시예에서는, 상기 분산액의 액적을 잉크젯 헤드로부터 토출하여 기판 상의 배선을 형성해야 할 장소에 적하한다. 이 때, 액이 부풀어오르지 않도록, 계속하여 토출하는 액적의 중첩 정도를 제어해야 한다. 또한,첫번째 토출에서는 복수의 액적을 서로 닿지 않게 사이를 두고 토출하고, 두번째 이후의 토출에 의해서 그 사이를 매립해 가는 토출 방법을 채용할 수도 있다.

이어서, 제 1 액적 토출 공정(S3)이 실시된 테이프 형상 기판(11)의 소망 영 역에 대하여 제 1 경화 공정이 행하여진다(단계 S4).

제 1 경화 공정(S4)은, 제 1 액적 토출 공정(S3)에서 테이프 형상 기판(11)에 도포된 도전성 재료를 포함하는 액상체를 경화시키는 배선재 경화 공정을 행하는 것이다. 상기 단계 S3과 단계 S4(단계 S2를 포함해서도 좋음)를 반복하여 실시함으로써, 막 두께를 증대할 수 있어, 소망 형상으로 또한 소망 막 두께의 배선 등을 간편하게 형성할 수 있다.

제 1 경화 공정(S4)의 구체예로서는, 예컨대 테이프 형상 기판(11)을 가열하는 통상의 핫 플레이트, 전기로 등에 의한 처리 외에, 램프 어닐에 의해서 행하는 것도 가능하다. 램프 어닐에 사용하는 광의 광원으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 적외선 램프, 크세논 램프, YAG 레이저, 아르곤 레이저, 탄산 가스 레이저, XeF, XeC1, XeBr, KrF, KrC1, ArF, ArC1 등의 엑시머 레이저 등을 광원으로서 사용할 수 있다. 이들 광원은 일반적으로는, 출력 10W 이상, 5000W 이하의 범위의 것이 이용되지만, 본 실시예에서는, 10OW 이상, 100OW 이하의 범위로 충분하다.

이어서, 제 1 경화 공정(S4)이 실시된 테이프 형상 기판(11)의 소망 영역에, 절연재 도포 공정을 행하는 제 2 액적 토출 공정(S5)이 실시된다(단계 S5).

이 제 2 액적 토출 공정(S5)에서의 액적 토출도 도 6에 나타내는 액적 토출 장치(20)에 의해서 행하여진다. 단지, 제 1 액적 토출 공정(S3)에서 이용되는 액적 토출 장치(20)와 제 2 액적 토출 공정(S5)에서 이용되는 액적 토출 장치(20)는, 별도의 장치로 있는 것이 바람직하다. 별도의 장치로 함으로써, 제 1 액적 토출 공정(S3)과 제 2 액적 토출 공정(S5)을 동시에 실시할 수 있어, 제조의 신속화 및 액적 토출 장치의 가동율의 향상화를 도모할 수 있다.

제 2 액적 토출 공정(S5)은, 제 1 액적 토출 공정(S3) 및 제 1 경화 공정(S4)에서 형성된 테이프 형상 기판(11)의 배선층의 상층에, 액적 토출 장치에 의해 절연성의 액상체를 도포하는 공정이다. 즉, 제 2 액적 토출 공정(S5)에서는, 도 1에 도시하는 바와 같이 우선 구멍(50)의 주위에 격벽(60)을 형성하고, 이어서, 패턴 형성 영역 전체에 평면이 거의 평평한 형상으로 절연성의 박막(70)을 형성한다. 이에 의해, 박막(70)으로 이루어지는 절연층을 관통하는 스루홀을 정밀하게 마련할 수 있다. 그리고, 이 공정에 의해, 제 1 액적 토출 공정(S3) 및 제 1 경화 공정(S4)에서 형성된 배선 패턴이 절연막으로 덮이게 된다. 이 제 2 액적 토출 공정(S5)을 행하기 전에, 상기 단계 S2의 표면 처리 공정(S2)에 상당하는 표면 처리를 행하는 것이 바람직하다. 즉, 테이프 형상 기판(11)의 소정 영역 전체에 대하여 친액화 처리를 행하는 것이 바람직하다.

이어서, 제 2 액적 토출 공정(S5)이 실시된 테이프 형상 기판(11)의 소망 영역에 대하여, 제 2 경화 공정(S6)이 행하여진다(단계 S6).

제 2 경화 공정(S6)은, 제 2 액적 토출 공정(S5)에서 테이프 형상 기판(11)에 도포된 절연성의 액상체를 경화시키는 절연재 경화 공정을 행하는 것이다. 상기 단계 S5와 단계 S6(표면 처리 공정을 포함해도 좋음)을 반복하여 실시함으로써, 막 두께를 증대할 수 있어, 스루홀을 갖는 동시에, 소망하는 형상으로 또한 소망 막 두께의 절연층 등을 간편하게 형성할 수 있다. 제 2 경화 공정(S6)의 구체예는, 상기 제 1 경화 공정(S4)의 구체예와 동일한 것을 적용할 수 있다.

상기 단계 S2∼S6은 제 1 배선층을 형성하는 제 1 배선층 형성 공정(A)을 이룬다. 이 제 1 배선층 형성 공정(A) 후에 다시 상기 단계 S2∼S6을 실시함으로써, 제 1 배선층의 상층에 스루홀을 구비한 제 2 배선층을 형성할 수 있다. 이 제 2 배선층을 형성하는 공정을 제 2 배선층 형성 공정(B)으로 한다. 이 제 2 배선층 형성 공정(B) 후에 다시 상기 단계 S2∼S6을 실시함으로써, 제 2 배선층의 상층에 스루홀을 구비한 제 3 배선층을 형성할 수 있다. 이 제 3 배선층을 형성하는 공정을 제 3 배선층 형성 공정(C)으로 한다. 이와 같이, 상기 단계 S2∼S6를 반복함으로써, 테이프 형상 기판(11)에 스루홀을 구비한 다층 배선을 간편하게 또한 양호하게 형성할 수 있다.

이어서, 상기 단계 S2∼S6으로 이루어지는 제 1 배선층, 제 2 배선층 및 제 3 배선층이 형성된 후에, 그 테이프 형상 기판(11)의 소망 영역에 대하여 소성하는 소성 공정(S7)이 행하여진다(단계 S7).

이 소성 공정(S7)은, 제 1 액적 토출 공정(S3)에 의해 도포되어 그 후에 건조 처리된 배선층과, 제 2 액적 토출 공정(S5)에 의해 도포되어 그 후에 건조 처리된 절연층을, 함께 소성하는 공정이다. 소성 공정(S7)에 의해, 테이프 형상 기판(11)의 배선층에서의 배선 패턴의 미립자간의 전기적 접촉이 확보되어 그 배선 패턴은 도전막으로 변환된다. 또한, 소성 공정(S7)에 의해 테이프 형상 기판(11)의 절연층에서의 절연성이 향상된다.

소성 공정(S7)은 통상 대기속에서 실행되지만, 필요에 따라서, 질소, 아르곤, 헬륨 등의 불활성 가스 분위기 속에서 행하는 것도 가능하다. 소성 공정(S7) 에서의 처리 온도는, 제 1 액적 토출 공정(S3) 또는 제 2 액적 토출 공정(S5)에서 도포되는 액상체에 포함되는 분산매의 비점(증기압), 분위기 가스의 종류나 압력, 미립자의 분산성이나 산화성 등의 열적 거동, 코팅재의 유무나 양, 기재의 내열 온도 등을 고려하여 적절히 결정된다. 예컨대, 소성 공정(S7)으로서, 테이프 형상 기판(11)의 소망 영역을 150℃에서 소성한다.

이러한 소성 처리는, 통상의 핫 플레이트, 전기로 등에 의한 처리 외에, 램프 어닐에 의해서 행하는 것도 가능한다. 램프 어닐에 사용하는 광의 광원으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 적외선 램프, 크세논 램프, YAG 레이저, 아르곤 레이저, 탄산 가스 레이저, XeF, XeC1, XeBr, KrF, KrC1, ArF, ArC1 등의 엑시머 레이저 등을 광원으로서 사용할 수 있다. 이들 광원은 일반적으로는, 출력 10W 이상 5000W 이하의 범위의 것이 이용되지만, 본 실시예에서는, 10OW 이상 100OW 이하의 범위로 충분하다.

이들에 의해, 본 실시예에 의하면, 릴투릴 기판을 이루는 테이프 형상 기판(11)에 액적 토출 방식을 이용하여, 스루홀을 갖는 다층 배선을 형성하기 때문에, 정밀하고 조밀한 전자 회로 기판 등에 대하여, 효율적으로 대량으로 제조할 수 있다. 즉, 본 실시예에 의하면, 제품에서는 대량의 판 형상 기판이 되는 1개의 테이프 형상 기판(11)의 소망 영역을, 액적 토출 장치(20)의 소망 위치에 정렬함으로써, 그 소망 영역에 소망하는 배선 패턴을 형성할 수 있다. 그래서, 하나의 소망 영역에 대하여 액적 토출 장치(20)로 패턴 형성한 후에, 테이프 형상 기판(11)을 액적 토출 장치에 대하여 이동시킴으로써, 지극히 간편하게 테이프 형상 기판(11) 의 다른 소망 영역에 대하여 배선 패턴을 형성할 수 있다. 이들에 의해, 본 실시예는, 릴투릴 기판을 이루는 테이프 형상 기판(11)의 각 소망 영역(각 회로 기판 영역)에 대하여, 간편하게 또한 신속하게 정밀한 배선 패턴을 형성할 수 있고, 배선 기판 등에 대하여 정밀하게 또한 효율적으로 대량으로 제조할 수 있다.

또한, 본 실시예에 의하면, 릴투릴 기판을 이루는 테이프 형상 기판(11)이 제 1 릴(101)로부터 감겨 나와서 제 2 릴(102)에 감길 때까지, 액적 도포 공정을 포함하는 복수의 공정을 실행한다. 이에 따라, 세정 공정(S1)을 실행하는 장치로부터 다음 표면 처리 공정(S2)을 실행하는 장치로, 또한 다음 공정을 실행하는 장치로, 테이프 형상 기판(11)의 일단측을 제 2 릴(102)에 감는 것만으로, 그 테이프 형상 기판(11)을 이동시킬 수 있다. 따라서, 본 실시예에 의하면, 테이프 형상 기판(11)을 각 공정의 각 장치로 이동시키는 반송 기구 및 정렬 기구를 간략화할 수 있어, 제조 장치의 설치공간을 저감할 수 있고, 대량 생산 등에서의 제조 비용을 저감할 수 있다.

또한, 본 실시예의 패턴 형성 시스템 및 패턴 형성 방법에서는, 상기 복수의 공정에서의 각 공정의 소요 시간이 거의 동일한 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 각 공정을 병렬로 동기시켜 실행할 수 있어, 보다 신속한 제조를 할 수 있는 동시에, 각 공정의 각 장치의 이용 효율을 보다 높일 수 있다. 여기서, 각 공정의 소요 시간을 일치시키기 위해서, 각 공정에서 이용되는 장치(예컨대 액적 토출 장치(20))의 수 또는 성능을 조정하더라도 좋다. 예컨대, 제 2 액적 토출 공정(S5)이 제 1 액적 토출 공정(S3)보다도 장시간이 되는 경우, 제 1 액적 토출 공정(S3) 에서는 1대의 액적 토출 장치(20)를 이용하고, 제 2 액적 토출 공정(S5)에서는 2대의 액적 토출 장치(20)를 이용해도 좋다.

(전자 기기)

다음에 상기 실시예의 패턴 형성 방법을 이용하여 제조된 전자 기기에 대하여 설명한다.

도 10a는, 휴대 전화의 일례를 나타낸 사시도이다. 도 10a에서, 부호 600은 상기 실시예의 패턴 형성 방법을 이용하여 다층 배선이 형성된 휴대 전화 본체를 나타내고, 부호 601은 전기 광학 장치에서 이루어지는 표시부를 나타내고 있다. 도 10b는, 워드 프로세서, 퍼스널 컴퓨터 등의 휴대형 정보 처리 장치의 일례를 나타낸 사시도이다. 도 10b에서, 부호 700은 정보 처리 장치, 부호 701은 키보드 등의 입력부, 부호 702는 전기 광학 장치로 이루어지는 표시부, 부호 703은 상기 실시예의 패턴 형성 방법을 이용하여 다층 배선이 형성된 정보 처리 장치 본체를 나타내고 있다. 도 1Oc는, 손목 시계형 전자 기기의 일례를 나타낸 사시도이다. 도 10c에서, 부호 800은 상기 실시예의 패턴 형성 방법을 이용하여 다층 배선이 형성된 시계 본체를 나타내고, 부호 801은 전기 광학 장치로 이루어지는 표시부를 나타내고 있다.

도 10a∼도 10c에 나타내는 전자 기기는, 상기 실시예의 패턴 형성 방법을 이용하여 형성된 다층 배선을 구비하고 있기 때문에, 저비용으로 고품질로 또한 대량으로 제조할 수 있다.

또, 본 발명의 기술 범위는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지 변경을 가하는 것이 가능하고, 실시예로 든 구체적인 재료나 층 구성 등은 그저 일례에 지나가지 않고, 적절히 변경이 가능하다. 예컨대, 상기 실시예에서는 다층 배선의 제조에 이용하는 패턴 형성 방법에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니라, 각종의 집적 회로 또는 유기 EL 장치, 플라즈마 디스플레이 장치, 액정 장치 등의 각종 전기 광학 장치의 제조에 본 발명을 적용할 수 있어, 컬러 필터 등의 제조에 본 발명을 적용할 수도 있다. 즉, 본 발명에 따른 패턴 형성 방법에 의한 박막 패턴은 배선 패턴으로 한정되는 것이 아니라, 화소, 전극, 각종 반도체 소자 등을, 본 발명에 따른 패턴 형성 방법을 이용하여 형성할 수 있다.

상술한 본 발명에 의하면, 액적 토출 방식을 이용하여, 간편하게 소망 형상의 박막 패턴을 형성할 수 있는 패턴 형성 방법, 회로 기판 및 전자 기기를 제공할 수 있다.

또한, 상술한 본 발명에 의하면, 액적 토출 방식을 이용하여, 평면이 거의 평평한 형상의 박막 패턴을 고정밀도로 또한 간편하게 형성할 수 있는 패턴 형성 방법, 회로 기판 및 전자 기기를 제공할 수 있다.

또한, 상술한 본 발명에 의하면, 액적 토출 방식을 이용하여, 평면이 거의 평평한 형상의 박막 패턴 내에 스루홀을, 고정밀도로 또한 간편하게 형성할 수 있 는 패턴 형성 방법, 회로 기판 및 전자 기기를 제공할 수 있다.

Claims

패턴 형성 방법으로서,

패턴 형성 영역과 다른 영역과의 경계의 적어도 일부에, 액적 토출 방식을 이용하여 액적을 도포함으로써 격벽을 마련하는 패턴 형성 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 경계의 적어도 일부에, 복수의 액적에 대하여 서로 간격을 두고 상기 액적 토출 방식에 의해 도포하는 제 1 도포와,

상기 제 1 도포 후, 상기 간격에 상기 액적 토출 방식에 의해 액적을 도포하는 제 2 도포

를 적어도 행함으로써, 라인 형상의 상기 격벽을 형성하는 패턴 형성 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 제 1 도포에 의해 도포된 액적의 적어도 표면이 경화된 후에, 상기 제 2 도포를 행하는 패턴 형성 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 제 1 도포에 의해 도포된 액적과, 상기 제 2 도포에 의해 도포된 액적은 중첩 부분을 갖는 패턴 형성 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 패턴 형성 영역에는 박막이 형성되는 패턴 형성 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 박막은 상기 격벽을 이루는 액적의 적어도 표면이 경화된 후에, 대략 평평한 형상으로 형성되는 패턴 형성 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 경계는, 상기 패턴 형성 영역을 포함하는 피패턴 형성면에 마련된 스루홀과 해당 피패턴 형성면과의 경계 부위인 패턴 형성 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 패턴 형성 영역은 모서리(角部)를 갖고,

상기 경계의 적어도 일부는 상기 모서리인 패턴 형성 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 격벽을 마련하기 전에, 해당 격벽을 마련할 부위를 포함하는 영역에 대하여, 발액(撥液) 처리 또는 친액(親液) 처리를 실시하는 패턴 형성 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 격벽을 마련하기 전에, 해당 격벽을 마련할 부위와 해당 부위 근방에 대하여 발액 처리를 실시하는 패턴 형성 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 박막을 형성하기 전에, 상기 패턴 형성 영역에 대하여 친액 처리 또는 발액 처리를 실시하는 패턴 형성 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 박막을 형성하기 전에, 상기 패턴 형성 영역에서의 상기 경계 근방 이외의 영역에 대하여 친액 처리를 실시하는 패턴 형성 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 패턴 형성 영역은, 테이프 형상 기판으로 이루어지고, 해당 테이프 형상 기판의 양단 부위가 각각 감겨 이루어지는 기판에 마련되는 패턴 형성 방법.
청구항 1에 기재된 패턴 형성 방법을 이용하여 형성된 패턴을 갖는 회로 기판.
청구항 1에 기재된 패턴 형성 방법을 이용하여 제조되는 전자 기기.