TWI652764B - 配線形成方法 - Google Patents
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Abstract
本發明之配線形成方法包含如下步驟:於形成在下層配線(2)上之絕緣樹脂層(3)之上表面之接觸孔形成部位,塗佈藉由光吸收而表現導電性之油墨(6)之步驟;及對油墨(6)進行光照射,使該油墨(6)導體化,並且藉由該油墨(6)之放熱來去除該油墨(6)之塗佈面之下方之絕緣樹脂層(3),以形成接觸孔(5)之步驟。亦可進而進行如下步驟:於絕緣樹脂層(3)之上表面形成在接觸孔(5)處與下層配線(2)導通之上層配線(4)之步驟。
Description
本發明係關於一種配線形成方法。
導電油墨可藉由塗佈成膜而形成配線,故而與先前之真空製程相比,可實現大幅之低成本化或環境負荷之減少。因此,導電油墨係作為產業上非常重要之技術而佔有一席之地,推進活躍進行材料開發。
例如,近年來開發有藉由在150℃以下之溫度下之燒成而表現電阻率10-5Ωcm以下之高導電性的金屬奈米粒子油墨。根據此種油墨,亦可於耐熱溫度較低之塑膠膜上形成各種電子電路。
另外,於形成電子電路之配線時,存在需要用以電性接觸下層配線與上層配線之接觸孔之情形,該下層配線係形成於基板上,該上層配線係藉由該下層配線上之由樹脂等製作之絕緣層而絕緣。
於先前之矽半導體裝置中,接觸孔之形成係利用微影技術及蝕刻技術而進行。例如,使用如下方法:於利用光微影法形成光阻圖案後,藉由使用反應性電漿氣體之乾式蝕刻等而形成接觸孔。然而,由於乾式蝕刻為真空製程,故而將此種使用乾式蝕刻等之方法與印刷裝置加以組合在成本方面而言較為困難。
作為不使用真空製程而亦可應用於印刷裝置之接觸孔之形成方法,例如於專利文獻1中,揭示有使用雷射剝蝕之通孔(接觸孔)之形成方法。
又,於專利文獻2中,記載有如下方法:於下層配線圖案上,預先以自絕緣層突出而形成為島狀之方式塗佈導電性油墨,從而將絕緣層與上層配線積層。
另一方面,作為利用印刷之配線形成方法,於專利文獻3中,提出有使用金屬奈米粒子油墨,藉由閃光燈進行光燒成之方法。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第3880242號公報
[專利文獻2]日本專利第5145687號公報
[專利文獻3]日本專利第5408878號公報
上述先前之接觸孔之形成方法中,利用微影技術與蝕刻技術的方法由於步驟數量較多,又,使用最終被剝離去除之光阻,故而浪費較多,不能稱之為有效率之方法。而且,如上所述,使用乾式蝕刻等之方法難以應用於印刷製程。
又,使用雷射剝蝕之方法具有如下課題:因剝蝕而分解物向
接觸孔周邊飛散,容易發生不良情況。進而,透明之樹脂膜由於吸光係數較低,故而剝蝕加工較為困難,容易因未被吸收之光能導致下層配線受到損傷。於為了提高加工性而使用短波長之紫外線雷射之情形時,亦產生如下問題:光學系統裝置成為高價,加工成本大幅增大。
又,關於如上述專利文獻2中所記載之方法,其難以控制導電性油墨之島狀之突起的形狀,從而難以因應接觸孔之微細化或絕緣層之厚膜化。
因此,要求亦可應用於微細之積體電路、且簡便地形成接觸孔之方法。
本發明之目的在於提供一種可簡便地進行接觸孔之形成或配線彼此之直接連接,亦可較佳地應用於藉由印刷製程形成半導體積體電路等配線形成方法。
本發明係一種配線形成方法,其係形成具有介隔絕緣樹脂層配置之配線彼此藉由接觸孔而連接之構造之配線之方法,且其包含如下步驟:於形成在下層配線上之上述絕緣樹脂層之上表面之接觸孔形成部位,塗佈藉由光吸收而表現導電性之油墨之步驟;及對上述油墨進行光照射,使該油墨導體化,並且藉由該油墨之放熱來去除該油墨之塗佈面之下方的上述絕緣樹脂層,以形成上述接觸孔之步驟。
於另一態樣中,本發明提供一種配線形成方法,其係形成具有介隔絕緣樹脂層配置之配線彼此藉由接觸孔而連接之構造之配線之方
法,且其包含如下步驟:於下層配線之上表面之接觸孔形成部位,塗佈藉由光吸收而表現導電性的油墨之步驟;於塗佈上述油墨後,在上述下層配線上形成上述絕緣樹脂層之步驟;及從上述絕緣樹脂層之外部對上述油墨進行光照射,使該油墨導體化,並且藉由該油墨之放熱來去除該油墨之塗佈面上的上述絕緣樹脂層,以形成上述接觸孔之步驟。
進而,於另一態樣中,本發明提供一種配線形成方法,其係將介隔絕緣樹脂層配置之配線彼此連接而形成配線之方法,且其包含如下步驟:於形成在下層配線上之上述絕緣樹脂層之上表面,塗佈藉由光吸收而表現導電性之油墨作為上層配線之步驟;及對上述油墨進行光照射,使該油墨導體化,並且藉由該油墨之放熱來去除該油墨之塗佈面之下方的上述絕緣樹脂層,以將上述下層配線與上述上層配線連接之步驟。
進而,於另一態樣中,本發明提供一種電子裝置之製造方法,其包含藉由上述方法而形成配線。
根據本發明,可利用導電性油墨之光燒成,簡便地形成接觸孔。又,根據本發明,亦可利用導電性油墨之光燒成,簡便地進行介隔絕緣樹脂層配置之配線彼此之直接連接。因此,本發明之方法亦可較佳地應
用於微細之配線形成、特別是藉由印刷製程進行之半導體積體電路等之形成,亦有助於電子裝置之有效率之製造。
1‧‧‧基板
2‧‧‧下層配線
3‧‧‧絕緣樹脂層
4‧‧‧上層配線
5‧‧‧接觸孔
6‧‧‧油墨
7‧‧‧燒成體(導體)
10、12‧‧‧配線構造
圖1係具有接觸孔之配線構造之概略剖面圖。
圖2係表示第1實施形態之配線之形成方法之概略剖面圖。
圖3係表示第2實施形態之配線之形成方法之概略剖面圖。
圖4係表示比較例1之配線之形成方法之概略剖面圖。
圖5係對於實施例1、實施例2、及比較例1之配線構造,表示上層配線與下層配線之間之電壓-電流特性之圖表。
圖6係表示第3實施形態之配線之形成方法之概略剖面圖(上側)及上表面圖(下側)。
圖7係對於實施例3及比較例2之配線構造,表示2條線狀之下層配線之間之電壓-電流特性之圖表。
圖8A係藉由光燒成而形成接觸孔後且形成上層配線前之實施例4之配線構造之上表面的光學顯微鏡照片。
圖8B係形成上層配線後之實施例4之配線構造之上表面的光學顯微鏡照片。
圖9係對於實施例4及比較例3之配線構造,表示上層配線與下層配線之間之電壓-電流特性之圖表。
以下,參照圖式,更詳細地對本發明之實施形態進行說明。
本發明人等對可簡便地進行接觸孔之形成或上層配線與下層配線之直接連接之方法反覆進行研究。結果發現,可利用金屬奈米粒子油墨之光燒成之技術。
於本實施形態中所採用之光燒成法係閃光燈或雷射的高強度之脈衝光照射至印刷於基板上之金屬奈米粒子油墨。其結果,油墨所含之金屬奈米粒子瞬間被加熱至高溫而燒結。
(第1實施形態)
如圖1所示,配線構造10具有基板1、下層配線2、絕緣樹脂層3、上層配線4、及接觸孔5。於基板1上依序配置有下層配線2、絕緣樹脂層3、及上層配線4。下層配線2與上層配線4經絕緣樹脂層3隔開。接觸孔5係於厚度方向上貫通絕緣樹脂層3,將下層配線2與上層配線4電性連接。詳細而言,於接觸孔5之內部填充有導體7(通孔導體),藉由導體7而將下層配線2與上層配線4電性連接。
詳細地對形成圖1所示之配線構造10之方法進行說明。
如圖2(a)所示,於基板1上依序形成下層配線2及絕緣樹脂層3。積層有下層配線2之基板1的構造及材料並無特別限定。於基板1之材料中,可應用玻璃、陶瓷、金屬等無機材料、或樹脂、紙等有機材料。本實施形態之方法亦可因應撓性之基板1。基板1之構造亦無特別限定。基板1係例如具有平板狀之構造。
於基板1上形成下層配線2之方法並無特別限定。例如,可將含有金屬粒子之油墨按照特定圖案塗佈至基板1上,對所塗佈之油墨進
行燒成,藉此形成下層配線2。含有金屬粒子之油墨可為含有微米等級之平均粒徑之金屬粒子的金屬漿料,亦可為含有奈米等級之平均粒徑之金屬粒子之金屬奈米粒子油墨。「平均粒徑」例如可藉由以下之方法算出。首先,利用電子顯微鏡(SEM或TEM)觀察金屬粒子。將所獲得之圖像中之特定之金屬粒子的面積S之平方根定義為該金屬粒子之粒徑a(a=S1/2)。算出任意50個金屬粒子之粒徑a。將所算出之粒徑a之平均值定義為金屬粒子之1次粒子的平均粒徑。
將用以形成下層配線2之油墨塗佈至基板1之方法並無特別限定。可藉由公知之塗佈方法或印刷方法而將油墨塗佈至基板1。作為塗佈方法,可列舉旋轉塗佈、棒式塗佈、噴塗等。作為印刷方法,可列舉網版印刷、凹版膠印(gravure offset printing)、直接凹版印刷、凸版反轉印刷、油墨噴射印刷等。又,亦可藉由公知之微影技術而形成具有特定圖案之下層配線2。下層配線2之圖案亦無特別限定。
絕緣樹脂層3係只要為可積層於下層配線2上者,則並無特別限定。絕緣樹脂層3較佳為可藉由塗佈成膜而形成。作為構成絕緣樹脂層3之樹脂,例如可列舉:聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯基苯酚、聚醯亞胺、聚苯乙烯、聚乙烯醇、三聚氰胺樹脂、環氧樹脂、苯并環丁烯樹脂、烯烴樹脂等。該等可作為單體使用,可作為共聚物使用,亦可作為混合物使用。
絕緣樹脂層3之形成方法並無特別限定。絕緣樹脂層3係例如可藉由塗佈含有樹脂成分及溶劑之溶液而形成。若使用含有樹脂成分及溶劑之溶液,則可形成具有平坦表面之絕緣樹脂層3。就操作性或效率等觀點而言,較佳為例如藉由利用旋轉塗佈、棒式塗佈、噴塗等進行之塗佈、
網版印刷、凹版膠印、凸版反轉印刷、油墨噴射印刷等利用各種印刷機進行之印刷等而形成絕緣樹脂層3。然而,亦可藉由以覆蓋下層配線2之方式於基板1貼合樹脂膜而形成絕緣樹脂層3。
其次,如圖2(b)所示,於絕緣樹脂層3上配置油墨6。詳細而言,於絕緣樹脂層3之上表面之應形成接觸孔5的位置(接觸孔形成部位)塗佈油墨6。於塗佈油墨6後,亦可將油墨6連同基板1一併進行加熱而去除油墨6所含之溶劑。
油墨6可為藉由光吸收而表現導電性之油墨。作為藉由光吸收而表現導電性之油墨,較佳地應用含有金屬微粒子之油墨。藉由將此種油墨用作導電性油墨,可有效率地形成微細之配線。就形成均質之配線之方面而言,較佳為使用含有導電性優異之金屬微粒子、特別是金屬奈米粒子之油墨。金屬奈米粒子係於光吸收性及光燒成時,可發揮更優異之特性。
又,構成金屬微粒子之金屬並無特別限定。作為構成金屬微粒子之金屬,例如可使用銅、銀、鋁、鋯、鈮、金、鐵、鎳、鈷、鎂、錫、鋅、鈦、鉿、鉭、鉑、鈀、鉻、釩、該等之合金等。於該等中,較佳為金、銀、銅等,特佳為銅。
作為含有金屬微粒子之油墨,可使用該金屬微粒子分散於有機溶劑等公知之金屬微粒子油墨。作為油墨之塗佈方法,例如可列舉利用旋轉塗佈、棒式塗佈、噴塗等進行之塗佈、網版印刷、凹版膠印、直接凹版印刷、凸版反轉印刷、油墨噴射印刷等利用各種印刷機進行之印刷等。於該等中,更佳為藉由印刷進行之塗佈。根據此種印刷製程,可不藉由真空製程而有效率且簡便地塗佈油墨,而且亦可因應微細配線之構成。
其次,如圖2(c)所示,對配置於絕緣樹脂層3上之油墨6進行光照射,形成接觸孔5。詳細而言,油墨6係吸收照射之光而被燒成,從而導體化。藉由油墨6之放熱並連同油墨6之導體化,而局部去除油墨6之塗佈面之下方之絕緣樹脂層3。換言之,與油墨6之導體化同時,絕緣樹脂層3之一部分被去除。藉此,形成接觸孔5及位於其內部之導電性燒成體7(導體)。燒成體7與下層配線2相接。再者,所謂「同時」,係指油墨6被燒成而導體化、及絕緣樹脂層3之一部分因熱而熔融、分解從而消失之情況一起進行。存在如下可能性:於燒成體7與下層配線2之間,殘存構成絕緣樹脂層3之樹脂之分解物(例如碳)。然而,認為即便此種分解物略微存在於燒成體7與下層配線2之界面,亦不會對燒成體7與下層配線2之導通產生較大之影響。
對以此方式塗佈之油墨6之光照射較佳為使用氙閃光燈或雷射進行。藉由使用此種脈衝光源,油墨6有效地吸收光而被燒成。藉由光燒成時之放熱而只有位於該油墨6之上方或下方之絕緣樹脂於短時間內確實地熔解而被去除。藉此,可實現形成微細之接觸孔5或配線。又,可根據使用之油墨而容易地將照射之光能調整成所期望之強度。
又,按照所期望之圖案塗佈油墨6,因此無需針點之光照射。例如,亦可向基板1之整個面照射光,以便於多個接觸孔形成部位同時進行油墨6之燒成。此種方法非常簡便,亦可應用於輥對輥製程(roll to roll process)等高速印刷製程。當然,亦能夠以針點之方式對油墨6照射光。
最後,如圖2(d)所示,於絕緣樹脂層3之上表面形成在接觸孔5處與下層配線2導通的上層配線4。藉此,獲得配線構造10。上層
配線4可藉由與下層配線2相同之方法形成。下層配線2與上層配線4可由相同之材料構成,亦可由不同之材料構成。
如以上說明般,根據本實施形態之方法,使用藉由光吸收而表現導電性之油墨。藉由油墨之光燒成,可簡便地形成連接介隔絕緣樹脂層3而配置之配線(下層配線2及上層配線4)所需之接觸孔5。
於本說明書中,「配線」之用語係以廣泛地包含電極、端子等導體要素之含義來使用。
以下,對本發明之其他實施形態進行說明。存在如下情形:於圖式中,對第1實施形態與以下之實施形態所共通之要素標註相同之參照符號,省略其等之說明。與第1實施形態相關之說明係只要不於技術上矛盾,則亦可應用於以下之實施形態。
(第2實施形態)
本實施形態之方法,係絕緣樹脂層3之形成與油墨之塗佈之步驟順序與第1實施形態之方法相反。即,本實施形態之方法係於積層絕緣樹脂層3之前,預先於接觸孔形成部位塗佈油墨6之方法。藉由此種方法,亦可與第1實施形態之方法同樣地藉由油墨6之光燒成而簡便地形成接觸孔5。
具體而言,如圖3(a)所示,準備具有下層配線2之基板1。接著,於下層配線2之上表面之應形成接觸孔5之位置(接觸孔形成部位)塗佈油墨6。於塗佈油墨6後,將油墨6連同基板1一併進行加熱而去除油墨6所含之溶劑。藉此,油墨6之流動性下降,因此容易形成絕緣樹脂層3。
其次,如圖3(b)所示,於塗佈油墨6後,以被覆下層配線2及油墨6之方式,於下層配線2上形成絕緣樹脂層3。絕緣樹脂層3之
形成方法如第1實施形態中所說明之內容般。
其次,如圖3(c)所示,自絕緣樹脂層3之外部對油墨6進行光照射,形成接觸孔5。詳細而言,油墨6係吸收照射之光而被燒成,從而導體化。藉由油墨6之放熱並連同油墨6之導體化,而局部去除該油墨6之塗佈面上之絕緣樹脂層3。藉此,形成接觸孔5及位於其內部之導電性燒成體7。對油墨6之光照射可藉由第1實施形態中所說明之方法而進行。
於第2實施形態之方法中,自絕緣樹脂層3之外部對油墨6進行光照射。換言之,介隔絕緣樹脂層3,對經絕緣樹脂層3被覆之未燒成之油墨6進行光照射。因此,作為構成絕緣樹脂層3之樹脂,需要使用之前所例示之可使照射光透過之樹脂。換言之,需要使用具有對於照射光之透光性的樹脂作為構成絕緣樹脂層3之樹脂。於一例中,在塗佈有油墨6之位置,照射光之透過率為80%以上。
最後,如圖3(d)所示,於絕緣樹脂層3之上表面形成在接觸孔5處與下層配線2導通的上層配線4。藉此,獲得配線構造10。
第1實施形態及第2實施形態係均提供一種形成配線構造10之方法,該配線構造10係介隔絕緣樹脂層3配置之上層配線4與下層配線2藉由接觸孔5而電性連接。該方法包含如下步驟:於絕緣樹脂層3之上表面配置藉由光吸收而表現導電性之油墨6、或於下層配線2與絕緣樹脂層3之間配置藉由光吸收而表現導電性之油墨6之步驟;及對油墨6進行光照射,使該油墨6導體化,並且藉由該油墨6之放熱而局部去除絕緣樹脂層3,藉此形成接觸孔5之步驟。
(第3實施形態)
本實施形態係於無需接觸孔之形成之方面,與第1實施形態及第2實施形態不同。本實施形態亦提供藉由油墨之光燒成而形成配線之方法。本實施形態係將介隔絕緣樹脂層配置之配線彼此直接連接而形成配線。
具體而言,如圖6(a)所示,於基板1上依序形成下層配線2及絕緣樹脂層3。於圖6(a)之例中,至少1組下層配線2、2形成於基板1上。於圖6(a)之例中,下層配線2、2並未互相導通,但亦可存在於圖中未示出之位置導通之情形。下層配線2及絕緣樹脂層3之形成方法如第1實施形態中所說明之內容般。
其次,如圖6(b)所示,於絕緣樹脂層3上配置油墨6。詳細而言,於形成於下層配線2上之絕緣樹脂層3之上表面,作為上層配線,塗佈藉由光吸收表現導電性之油墨6。於塗佈油墨6後,亦可將油墨6連同基板1一併進行加熱而去除油墨6所含之溶劑。於俯視基板1時,油墨6之圖案與應互相導通之下層配線2、2兩者重疊。
其次,如圖6(c)所示,對油墨6進行光照射。油墨6係吸收照射之光而被燒成,從而導體化。藉由油墨6之放熱並連同油墨6之導體化,而局部去除該油墨6之塗佈面之下方之絕緣樹脂層3。藉此,獲得配線構造12。燒成體7與下層配線2、2之兩者相接,將下層配線2、2電性連接。於配線構造12中,燒成體7之表面位於較絕緣樹脂層3之表面更降低之位置。
於本實施形態中,在存在於同一面內之多個下層配線2、2上所形成的絕緣樹脂層3之上表面,以俯視時與多個下層配線2、2重疊之圖案塗佈藉由光吸收而表現導電性之油墨6。接著,對油墨6進行光照射,
使該油墨6導體化,並且藉由該油墨6之放熱而去除該油墨6之塗佈面之下方之絕緣樹脂層3,藉此,藉由油墨6之燒成體7而將多個下層配線2、2彼此電性連接。即,根據本實施形態,可於以被覆存在於同一面內之下層配線2、2之方式形成絕緣樹脂層3後,形成作為將下層配線2、2連接之配線的燒成體7。
如以上說明般,上述實施形態中之任一方法均可利用藉由光吸收而表現導電性之油墨之光燒成,於短時間內簡便地將介隔絕緣樹脂層而配置之配線連接。又,利用此種光燒成之接觸孔或配線之形成亦具有如下優點:難以產生成為介隔絕緣樹脂層之配線間之導通不良之原因的來自絕緣樹脂層之分解物等灰塵。
第1~第3實施形態之配線形成方法係均於下述方面共通。即,於下層配線2與絕緣樹脂層3之間或絕緣樹脂層3之上表面,配置藉由光吸收而表現導電性之油墨6。藉由對油墨6進行光照射,對該油墨6進行燒成而形成導電性之燒成體7,並且藉由該油墨6之放熱而局部去除絕緣樹脂層3,使電性連接於下層配線2之燒成體7露出。
於第1~第3實施形態中所說明之配線形成方法例如可應用於電子裝置之製造。
[實施例]
以下,基於實施例,進一步具體地對本發明進行說明,但本發明並不限定於下述實施例。
[實施例1]
藉由參照圖2進行說明之方法而形成配線。首先,利用油墨噴射印表
機(Fuji Film公司製造之Dimatix Material Printer DMP-2831),於玻璃基板上以配線寬度成為150μm之方式圖案印刷銀奈米粒子油墨(播磨化成公司製造之NPS-JL),於120℃下進行退火處理,從而形成下層配線。於該下層配線上,以膜厚成為500nm之方式使混合聚乙烯基苯酚與三聚氰胺而成之熱硬化性之絕緣樹脂層成膜,並使其於150℃下乾燥、硬化。其次,於下層配線之正上方之絕緣樹脂層上,以直徑約為100μm之點狀地油墨噴射印刷銅奈米粒子油墨(石原化學公司製造),並於60℃下乾燥10分鐘。接著,利用閃光燈退火裝置(菅原研究所公司製造)進行光照射,對銅奈米粒子油墨進行燒成。光照射條件係設為放電能量6000 J、光閃光時間0.8ms。藉由因光燒成引起之銅奈米粒子油墨之放熱,而去除銅奈米粒子油墨之下方之絕緣樹脂層,從而按照印刷之點狀形成接觸孔。與下層配線同樣地,於接觸孔內之銅奈米粒子燒成體上及絕緣樹脂層上油墨噴射印刷銀奈米粒子油墨,藉此形成上層配線。藉此,獲得實施例1之配線構造。
[實施例2]
藉由參照圖3進行說明之方法而形成配線。與實施例1同樣地於玻璃基板上形成下層配線。於該下層配線上,以直徑約為100μm之點狀地油墨噴射印刷銅奈米粒子油墨(石原化學公司製造),並使其於60℃下乾燥10分鐘。其次,於積層有銅奈米粒子油墨之下層配線上,以膜厚成為500nm之方式使混合聚乙烯基苯酚與三聚氰胺而成之熱硬化性之絕緣樹脂層成膜,並使其於150℃下乾燥、硬化。接著,與實施例1同樣地,對銅奈米粒子油墨進行光燒成。藉由銅奈米粒子油墨之放熱而去除銅奈米粒子油墨上之絕緣樹脂層,從而按照印刷之點狀形成接觸孔。此後,與實施例1同樣
地形成上層配線。藉此,獲得實施例2之配線構造。
[比較例1]
藉由圖4所示之方法而形成配線。與實施例1同樣地於玻璃基板101上積層下層配線102及絕緣樹脂層103(參照圖4(a))。接著,不形成接觸孔,而與實施例1同樣地於絕緣樹脂層103上形成上層配線104(參照圖4(b))。藉此,獲得比較例1之配線構造。
對於實施例1、實施例2、及比較例1之配線構造,藉由微小電流計測定上層配線與下層配線之間之電壓-電流特性。於圖5中,表示該等之測定結果之圖表。根據圖5所示之圖表可知,未形成有接觸孔之比較例1(單點鏈線)不流通電流,而上層配線與下層配線呈絕緣狀態。與此相對,實施例1(實線)及實施例2(虛線)係電壓越大則電流越增加,因此確認出如下情形:經由接觸孔而上層配線與下層配線良好地連接,從而導通。
[實施例3]
藉由參照圖6進行說明之方法而形成配線。首先,利用油墨噴射印表機(Fuji Film公司製造之Dimatix Material Printer DMP-2831),於玻璃基板1上,以間隔約為100μm之平行之2條線狀圖案,印刷銀奈米粒子油墨(播磨化成公司製造之NPS-JL),於120℃下進行退火處理,從而形成2條線狀之下層配線。於該下層配線上,以膜厚成為500nm之方式使混合聚乙烯基苯酚與三聚氰胺而成之熱硬化性之絕緣樹脂層成膜,並使其於150℃下乾燥、硬化。其次,以如與2條線狀之下層配線正交而架橋之形狀,油墨噴射印刷銅奈米粒子油墨(石原化學公司製造),並於60℃下乾燥10分鐘。
接著,與實施例1同樣地,對銅奈米粒子油墨進行光燒成。藉由銅奈米粒子油墨之放熱而去除銅奈米粒子油墨之下方之絕緣樹脂層,從而2條線狀之下層配線橋接連接。以此種方式,獲得實施例3之配線構造。
[比較例2]
將與實施例3同樣地於玻璃基板上積層下層配線及絕緣樹脂層之配線構造設為比較例2。
對於實施例3及比較例2之配線構造,藉由微小電流計測定2條線狀之下層配線之間的電壓-電流特性。於圖7中,表示該等之測定結果之圖表。根據圖7所示之圖表可知,未橋接配線連接之比較例2(單點鏈線)不流通電流,而下層配線間呈絕緣狀態。與此相對,實施例3(實線)係電壓越大則電流越增加,因此確認出如下情形:藉由利用銅奈米粒子油墨形成之配線,2條線狀之下層配線良好地橋接連接而導通。
[實施例4]
按照以下之順序製備銀奈米粒子油墨A及銀奈米粒子油墨B。
歷時15分鐘混合正辛基胺11.5mmol、N,N-二丁基乙二胺7.5mmol、油胺(oleylamine)1mmol、及油酸62.7μL而製備胺混合液。另一方面,混合草酸水溶液與硝酸銀水溶液而合成草酸銀。
向胺混合液添加草酸銀2g,將所獲得之反應液於30℃下攪拌約15分鐘,結果生成白色之銀錯合物。進而,將反應液於110℃下攪拌約10分鐘,結果於數分鐘之二氧化碳之發泡後,獲得青褐色之分散有銀奈米粒子之懸浮液。向懸浮液添加10mL左右之甲醇,進行離心分離,從而去除上清液。再次向懸浮液添加10mL左右之甲醇並進行離心分離,從而
去除上清液而回收銀奈米粒子之沈澱物。向該銀奈米粒子添加正十二烷3.31mL及正壬醇1.01mL,以銀濃度成為30wt%之方式製備銀奈米粒子油墨。最後,使銀奈米粒子油墨通過網眼為0.22μm之過濾器。以此種方式,獲得銀奈米粒子油墨A。
作為油墨之溶劑,使用四氫萘(東京化成工業公司製造)2.56mL與正壬醇1.01mL之混合溶劑,除此以外,藉由與銀奈米粒子油墨A相同之方法製備銀奈米粒子油墨B。
其次,使用銀奈米粒子油墨A及銀奈米粒子油墨B,藉由參照圖2進行說明之方法而形成配線。首先,於玻璃基板上,作為底層,形成混合聚乙烯基苯酚與三聚氰胺而成之熱硬化性絕緣樹脂層。利用油墨噴射印表機(Fuji Film公司製造之Dimatix Material Printer DMP-2831),於底層上,以配線寬度成為40μm之方式圖案印刷銀奈米粒子油墨B,於150℃下進行退火處理,從而形成下層配線。於該下層配線上,以膜厚成為330nm之方式使混合聚乙烯基苯酚與三聚氰胺而成之熱硬化性之絕緣樹脂層成膜,並使其於150℃下乾燥、硬化。其次,於下層配線之正上方之絕緣樹脂層上,以直徑約為100μm之點狀地油墨噴射印刷銀奈米粒子油墨A,並使其於40℃下乾燥30分鐘。接著,利用閃光燈退火裝置(菅原研究所公司製造)進行光照射,對銀奈米粒子油墨A進行燒成。光照射條件係設為放電能量6000 J、光閃光時間0.8ms。藉由因光燒成引起之銀奈米粒子油墨A之放熱,而去除銀奈米粒子油墨A之下方之絕緣樹脂層,從而按照印刷之點形狀形成接觸孔。與下層配線同樣地,於接觸孔內之銀奈米粒子油墨燒成體上及絕緣樹脂層上,油墨噴射印刷銀奈米粒子油墨B,藉此形成上層配
線。藉此,獲得實施例4之配線構造。
圖8A係藉由光燒成而形成接觸孔後且形成上層配線前之實施例4之配線構造之上表面的光學顯微鏡照片。圖8B係形成上層配線後之實施例4之配線構造之上表面的光學顯微鏡照片。
[比較例3]
與實施例4同樣地於玻璃基板上積層底層、下層配線、及絕緣樹脂層。接著,不形成接觸孔,而與實施例1同樣地於絕緣樹脂層上形成上層配線。藉此,獲得比較例3之配線構造。
對於實施例4及比較例3之配線構造,藉由微小電流計測定上層配線與下層配線之間的電壓-電流特性。於圖9中,表示該等之測定結果之圖表。
根據圖9所示之圖表可知,未形成有接觸孔之比較例3(單點連線)不流通電流,而上層配線與下層配線呈絕緣狀態。與此相對,實施例4(實線)電壓越大則電流越增加,因此確認出如下情形:經由接觸孔而上層配線與下層配線良好地連接,從而導通。根據該情形,揭示出即便使用銀奈米粒子油墨,藉由本說明書中所揭示之方法,亦可形成接觸孔。
Claims (9)
- 一種配線形成方法,其係形成具有介隔絕緣樹脂層配置之配線彼此藉由接觸孔而連接之構造的配線之方法,且其包含如下步驟:於形成在下層配線上之上述絕緣樹脂層之上表面之接觸孔形成部位,塗佈藉由光吸收而表現導電性之油墨之步驟;及對上述油墨進行光照射,使該油墨導體化,並且藉由該油墨之放熱來去除該油墨之塗佈面之下方的上述絕緣樹脂層,以形成上述接觸孔之步驟。
- 一種配線形成方法,其係形成具有介隔絕緣樹脂層配置之配線彼此藉由接觸孔而連接之構造的配線之方法,且其包含如下步驟:於下層配線之上表面之接觸孔形成部位,塗佈藉由光吸收而表現導電性之油墨之步驟;於塗佈上述油墨後,在上述下層配線上形成上述絕緣樹脂層之步驟;及從上述絕緣樹脂層之外部對上述油墨進行光照射,使該油墨導體化,並且藉由該油墨之放熱來去除該油墨之塗佈面上的上述絕緣樹脂層,以形成上述接觸孔之步驟。
- 如申請專利範圍第1或2項之配線形成方法,其進而包含如下步驟:於上述絕緣樹脂層之上表面形成在上述接觸孔處與上述下層配線導通的上層配線之步驟。
- 一種配線形成方法,其係將介隔絕緣樹脂層配置之配線彼此連接而形成配線之方法,且其包含如下步驟:於形成在下層配線上之上述絕緣樹脂層之上表面,塗佈藉由光吸收表現導電性之油墨作為上層配線之步驟;及對上述油墨進行光照射,使該油墨導體化,並且藉由該油墨之放熱來去除該油墨之塗佈面之下方的上述絕緣樹脂層,以將上述下層配線與上述上層配線連接之步驟。
- 如申請專利範圍第1、2、4項中任一項之配線形成方法,其中,上述油墨為含有金屬微粒子之油墨。
- 如申請專利範圍第1、2、4項中任一項之配線形成方法,其係使用脈衝光源進行上述光照射。
- 如申請專利範圍第1、2、4項中任一項之配線形成方法,其係使用閃光燈或雷射進行上述光照射。
- 如申請專利範圍第1、2、4項中任一項之配線形成方法,其中,上述油墨之塗佈係藉由選自油墨噴射印刷、網版印刷、凹版膠印(gravure offset printing)、直接凹版印刷、及凸版反轉印刷中之任一種而進行。
- 一種電子裝置之製造方法,其包含藉由申請專利範圍第1、2、4項中任一項之方法而形成配線。
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