TWI690998B - 複合構件及複合構件的製造方法及脂肪族聚碳酸酯含有層 - Google Patents

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Abstract

本發明的課題，係提供一種實現微細配線形成的簡便化及/或高品質化之複合構件。

本發明之解決手段，係本發明之一種複合構件100，其配置在基材上之複數個島狀脂肪族聚碳酸酯含有層的至少表面，係曝露在含有180nm以上且370nm以下的波長之紫外光15分鐘後，純水與其表面的接觸角度為50°以上，而且在各自被該前驅物層夾住的區域的至少一部分，具備位於前述基材上的金屬油墨。

Description

複合構件及複合構件的製造方法及脂肪族聚碳酸酯含有層
本發明係有關於一種複合構件及複合構件的製造方法及脂肪族聚碳酸酯含有層。
作為各種經微細化的電子組件用的配線形成方法，多年來，持續採用如真空製程的一種之濺鍍法，其為需要較長時間、及/或昂貴的設備之製程。另一方面，作為用以形成導電性配線之其它方法，係存在使用金屬油墨之所謂噴墨印刷法。近年來，在先行技術文獻方面，已揭示一種使用噴墨印刷法，而能夠在低溫(例如，160℃)且短時間形成比電阻較小的導電性配線之噴墨印刷用油墨、以及使用該油墨之導電性配線的形成方法及導電性配線(專利文獻1)。
又，著眼於在低溫條件下之該配線的形成技術，亦已進行在軟性樹脂基板上形成電子組件之嘗試。另一方面，雖然就形成各種經微細化的電子組件用的配線之觀點而言，係沒有關係，本申請案發明者等，係揭示一種氧化物半導體層的製造方法，包含下列步驟：將氧化物半導體的前驅物，層狀地形成在基板上或其上方之前驅物層的形成步驟，其中該氧化物半導體的前驅物，係使經氧化時成為氧化物半導體之金屬化合 物分散在含有由脂肪族聚碳酸酯所構成的黏結劑(可能含有不可避免的不純物)之溶液中而成；及將前述前驅物層，藉由使前述黏結劑90wt%以上分解之第1溫度加熱後，進而藉由比前述第1溫度更高且前述金屬與氧產生鍵結的溫度，而且前述前驅物在差示熱分析法(DTA)之發熱尖峰值之第2溫度以上的溫度，將前述前驅物層進行煅燒之煅燒步驟(專利文獻2)。
先前技術文獻
專利文獻
[專利文獻1]日本特開2011-042758號公報
[專利文獻2]日本特許第5749411號公報
但是，為了形成其配線圖案，通常必須使用以微影法作為代表之高成本且高度複雜化的步驟或設備環境。而且，形成其圖案後，因為需要另外的步驟用以將其配線以外之不需要的膜(僅用以形成該圖案之膜等)除去，所以需要額外的成本，同時亦造成以電子裝置作為代表之各種最終製品產率低落。
又，使用以往被採用之上述真空製程和微影法之製程，其採用需要相對較長時間、及/或昂貴的設備之製程，係造成原材料和製造能源的使用效率降低或變差。因而，從工業性或量產性的觀點而言，採用此種製程並不佳。
而且，為了準確性較高地形成以金屬油墨作為起 始材而形成之金屬配線圖案，用以形成其圖案之膜片，係被要求對該金屬油墨具有充分的疏液性。但是能夠至形成該配線為止，經過所需的若干步驟之相當長的時間後，維持其疏液性係非常困難的。
又，另一方面，為了使用金屬油墨而形成配線，係被要求金屬油墨本身與基底層或母材具有較高的親和性，換言之為較高的濕潤性。因此，為了形成該配線用的圖案，實現膜片對該金屬油墨之疏液性、及前述的濕潤性之並存，而且該等為長時間的並存，係成為使用金屬油墨用以形成可靠性高的配線之重要的要素技術之一。
本發明係提供一種能夠對實現微細配線形成的簡便化、及/或高品質化有貢獻，同時特別是能夠實現使用金屬油墨形成微細配線之簡便化、及/或高品質化有重大的貢獻之複合構件及複合構件的製造方法及脂肪族聚碳酸酯含有層。
本申請案發明者等，係為了利用所謂使用金屬油墨之噴墨印刷法來形成金屬層的圖案，重複專心研討及分析，而找出比先前的方法更簡便且可靠性更高的方法。其結果，得知以下的情形：藉由對形成該金屬層之基材的至少表面照射紫外光，使該基材的特性(例如，金屬油墨的濕潤性)提升。另一方面，對用以形成金屬層的圖案而設置之先前的犧牲層照射紫外光，反而使其疏液性減弱。
因此，本申請案發明者等，為了找出犧牲層的疏液性不因照射紫外光而劣化或低落的材料，而重複專心研討。 其結果，本申請案發明者等發現一種特殊的材料，即便照射紫外光，在一定時間內，幾乎無法觀察到作為犧牲層的疏液性之劣化，而且在基材上使用金屬油墨形成圖案後，加熱使該金屬油墨成為金屬層時，能藉由加熱之非常簡便的方法而能夠將該犧牲層確實地，或者是說實質上不殘留殘渣而進行分解或除去。而且，著眼於該特殊的材料時，針對採用與金屬油墨不同的手段而形成之金屬層，發現上述材料或見解亦能夠有效地應用。
又，進一步重複研討及分析之結果，本申請案發明者等係確認使用所謂奈米‧壓印法(亦稱為「壓印加工法」，以下亦同)能夠形成該圖案。據此，同時發現從形成該圖案至形成金屬層為止，不必從頭到尾使用真空或減壓條件，亦即真空製程而能夠進行處理。本發明係基於上述各觀點及許多的分析而創造出來。
又，在本申請案，以「從液體至到達凝膠狀態之過程」為代表的例子而言，係指藉由熱處理除去某種程度(相對於溶劑全體，以質量比為80%以上為代表，但是不限定於此數值)之溶劑，但是脂肪族聚碳酸酯係實質上未被分解或除去之狀況。
本發明的一種複合構件，係配置在基材上之複數個島狀脂肪族聚碳酸酯含有層的至少表面，係曝露在含有180nm以上且370nm以下的波長之紫外光15分鐘後，純水與其表面的接觸角度為50°以上，而且在各自被前述的脂肪族聚碳酸酯含有層夾住的區域的至少一部分，具備位於前述基材上 的金屬油墨。
使用該複合構件時，即便將脂肪族聚碳酸酯含有層曝露在上述的紫外光，該脂肪族聚碳酸酯含有層亦能夠維持較高的疏水性。這是為了使金屬油墨確實地配置在所期望的位置之各自被島狀脂肪族聚碳酸酯含有層夾住的區域，使金屬層的圖案精確度提升。而且，使用該複合構件時，藉由加熱處理，使配置在被前述脂肪族聚碳酸酯含有層夾住之區域的該金屬油墨變化成為金屬層，在該脂肪族聚碳酸酯含有層的溶劑成分消失之同時，該脂肪族聚碳酸酯係被分解或除去。其結果，加熱使基材上的該金屬油墨成為金屬層時，能藉由非常簡便的方法而能使該脂肪族聚碳酸酯實質上為不殘留殘渣地分解或除去。因此，能夠對實現使用金屬油墨形成微細配線之簡便化、及/或高品質化有重大的貢獻。
又，本發明的另外一種複合構件，係配置在基材上之複數個島狀脂肪族聚碳酸酯含有層的至少表面，係曝露在含有180nm以上且370nm以下的波長之紫外光15分鐘後，純水與前述表面的接觸角度為50°以上，而且在各自被前述脂肪族聚碳酸酯含有層之區域的至少一部分，具備位於前述基材上的金屬電鍍層之起始材層。
使用該複合構件時，即使將脂肪族聚碳酸酯含有層曝露在上述的紫外光，該脂肪族聚碳酸酯含有層亦能夠維持較高的疏水性。這是為了使金屬電鍍層的起始材層確實地配置在所需要的位置之各自被島狀的脂肪族聚碳酸酯含有層夾住的區域，而能使之後的金屬電鍍層的起始材層的圖案精確度提 升。而且，使用該複合構件時，藉由施行加熱處理，在該脂肪族聚碳酸酯含有層的溶劑成分消失之同時，該脂肪族聚碳酸酯係被分解或除去。其結果，能藉由非常簡便的方法而將該脂肪族聚碳酸酯實質上不殘留殘渣地分解或除去。因此，能夠對實現使用金屬電鍍層的起始材層形成微細配線之簡便化、及/或高品質化有重大的貢獻。
又，本發明之一種脂肪族聚碳酸酯含有層，係複數個島狀的脂肪族聚碳酸酯含有層，該脂肪族聚碳酸酯含有層的至少表面係曝露在包含180nm以上且370nm以下的波長之紫外光15分鐘後，純水與前述表面的接觸角度為50°以上。
使用該脂肪族聚碳酸酯含有層時，該脂肪族聚碳酸酯含有層係即便曝露在上述的紫外光，該脂肪族聚碳酸酯含有層亦能夠維持較高的疏水性。其結果，例如在各自被島狀脂肪族聚碳酸酯含有層夾住之區域配置金屬油墨時，因為能夠確實地將該金屬油墨配置在所需要的位置，所以使之後的金屬層的圖案精確度之提升。又，使用該脂肪族聚碳酸酯含有層時，例如實施加熱處理，使配置在各自被前述脂肪族聚碳酸酯含有層夾住之區域的金屬油墨變化成為金屬層時，在脂肪族聚碳酸酯含有層的溶劑成分消失之同時，脂肪族聚碳酸酯係被分解或除去。其結果，加熱使基材上的金屬油墨成為金屬層時，能藉由非常簡便的方法而能將該脂肪族聚碳酸酯實質上不殘留殘渣地分解或除去。這能夠對實現使用金屬油墨形成微細配線之簡便化、及/或高品質化有重大的貢獻。而且，在基材上配置金屬油墨係只不過是一個例子。
又，本發明之一種複合構件的製造方法，係包含下列步驟：紫外光照射步驟，其係對配置在基材上之複數個島狀脂肪族聚碳酸酯含有層的至少表面、及該基材的至少表面照射含有180nm以上且370nm以下的波長之紫外光；及配置步驟，其係在該紫外光照射步驟之後，對各自被前述脂肪族聚碳酸酯含有層夾住之區域的至少一部分的該基材上，配置金屬油墨。
使用該複合構件的製造方法時，即便進行紫外光照射步驟，對脂肪族聚碳酸酯含有層照射上述的紫外光，亦能夠使該脂肪族聚碳酸酯含有層維持較高的疏水性，而製造複合構件。這是因為在配置金屬油墨之配置步驟，能使金屬油墨確實地配置在所需要的位置之各自被島狀脂肪族聚碳酸酯含有層夾住的區域，所以使之後的該金屬層的圖案精確度提升。而且，使用該複合構件的製造方法時，隨後，進行加熱步驟，使配置在各自被前述脂肪族聚碳酸酯含有層夾住的區域之該金屬油墨變化成為金屬層時，該脂肪族聚碳酸酯含有層的溶劑成分消失之同時，該脂肪族聚碳酸酯係被分解或除去。其結果，加熱使基材上的金屬油墨成為金屬層時，能夠使用非常簡便的方法將該脂肪族聚碳酸酯實質上不殘留殘渣地分解或除去。因而，能夠對實現使用金屬油墨來形成微細配線之簡便化、及/或高品質化有重大的貢獻。
又，本發明之另外一種複合構件的製造方法，係包含下列步驟：紫外光照射步驟，其係對配置在基材上之複數個島狀脂肪族聚碳酸酯含有層的至少表面、及該基材的至少表面照射含有180nm以上且370nm以下的波長之紫外光；及配 置步驟，其係在該紫外光照射步驟之後，對各自被前述脂肪族聚碳酸酯含有層夾住之區域的至少一部分的該基材上，配置金屬電鍍層的起始材層。
使用該複合構件的製造方法時，即便進行紫外光照射步驟，對脂肪族聚碳酸酯含有層照射上述的紫外光，亦能夠使該脂肪族聚碳酸酯含有層維持較高的疏水性，而製造複合構件。這是因為使金屬油墨確實地配置在所需要的位置之各自被島狀脂肪族聚碳酸酯含有層夾住的區域，所以使之後的該金屬電鍍層的起始材層的圖案精確度之提升。而且，使用該複合構件的製造方法時，隨後進行加熱步驟時，該脂肪族聚碳酸酯含有層的溶劑成分消失之同時，該脂肪族聚碳酸酯係被分解或除去。其結果，能夠使用非常簡便的方法將該脂肪族聚碳酸酯實質上不殘留殘渣地分解或除去。因而，能夠對實現使用金屬電鍍層的起始材層來形成微細配線之簡便化、及/或高品質化有重大的貢獻。
又，本發明之另外一種複合構件的製造方法，係包含下列步驟：紫外光照射步驟，其係對配置在基材上之複數個島狀脂肪族聚碳酸酯含有層的至少表面、及該基材的至少表面照射含有180nm以上且370nm以下的波長之紫外光；配置步驟，其係在該紫外光照射步驟之後，對各自被前述脂肪族聚碳酸酯含有層夾住之區域的至少一部分的該基材上，配置金屬油墨；及加熱步驟，其係在該配置步驟之後，將前述脂肪族聚碳酸酯含有層及前述金屬油墨，加熱至該脂肪族聚碳酸酯含有層被分解或除去之溫度以上，而且從該金屬油墨形成金屬層之 溫度以上。
使用該複合構件的製造方法時，即便進行紫外光照射步驟，對脂肪族聚碳酸酯含有層照射上述的紫外光，亦能夠使該脂肪族聚碳酸酯含有層維持較高的疏水性，而製造複合構件。這是因為在配置金屬油墨之配置步驟，使金屬油墨確實地配置在所需要的位置之各自被島狀脂肪族聚碳酸酯含有層夾住的區域，所以使之後的金屬層的圖案精確度提升。而且，使用該複合構件的製造方法時，藉由進行加熱，使配置在各自被前述脂肪族聚碳酸酯含有層夾住的區域之該金屬油墨變化成為金屬層時，該脂肪族聚碳酸酯含有層的溶劑成分消失之同時，該脂肪族聚碳酸酯係被分解或除去。其結果，加熱使基材上的金屬油墨成為金屬層時，能夠使用加熱這種非常簡便的方法，而將該脂肪族聚碳酸酯實質上不殘留殘渣地分解或除去。因而，能夠對實現使用金屬油墨來形成微細配線之簡便化、及/或高品質化有重大的貢獻。
但是，上述僅針對一部分敘述，因為上述各發明能夠應用的技術領域為廣泛的，所以其用途係不被限制。例如採用脂肪族聚碳酸酯圖案之一個優點，係相較於使用習知的光阻層的圖案而形成導電體層(例如金屬層)，能夠顯著地得到較高的泛用性。這是因為使習知的光阻層的圖案代替脂肪族聚碳酸酯含有層的圖案時，在如以下的情況會產生障礙之緣故。
具體而言，採用通常習知的光阻層的圖案時，在經過製造具備微細配線的各種裝置(例如，半導體裝置)的過程之中，特別是該光阻層的表面有容易產生變質(例如，因紫外 光而變質)之情形。此時，使用電漿(O2電漿、Ar電漿等)處理及/或所謂光阻剝離液之除去步驟為必要的。但是，對該剝離液或該電漿之耐性較低的材料(例如有機半導體材料)，與該光阻層配置在相同基材上時，會對上述耐性低的材料造成不良影響。因而，採用脂肪族聚碳酸酯含有層的圖案時，不必使用前述的電漿或剝離液，只有藉由較低溫的加熱處理而能夠非常簡便地且準確性較高地將該脂肪族聚碳酸酯含有層分解或除去。因此，藉由形成脂肪族聚碳酸酯含有層的圖案，不會使設置在基材上之各層的材質變質，就能夠提供泛用性非常高的技術而言，乃是特別值得一提。
又，在本申請案之所謂「複合構件」，係不僅是具備基材、配置在該基材上之脂肪族聚碳酸酯含有層、及金屬油墨之構件，亦包含具備基材、配置在該基材上之脂肪族聚碳酸酯含有層、及金屬電鍍層的起始材層之構件；及具備基材、配置在該基材上之以金屬油墨作為起始材的金屬層之構件之概念。又，在本申請案之「層」係不僅是層，亦包含膜之概念。相反地，在本申請案之「膜」，係不僅是膜，亦包含層之概念。
並且，在本申請案之所謂「基材」，係不限定於板狀體的基礎，亦包含其它形態(例如，曲面狀)的基礎或母材。而且，在本申請案之後述的各實施形態，所謂「塗佈」，係指藉由低耗能製程、代表性地係藉由印刷法、旋轉塗佈法、棒塗佈法、或狹縫塗佈法而在基材上形成層。又，在本申請案之「金屬油墨」，係不被在常溫(以0℃~40℃為代表)為液體之態樣限定，亦包含其它態樣、例如將該液體狀態的金屬油墨進行預煅 燒後(或使其乾燥後)的態樣(亦即，未完全地固化之黏性相當高的狀態)、或是後述加熱後(或煅燒後)之固化後的態樣(亦即，成為金屬層之狀態)。
使用本發明之一種複合構件時，因為即便曝露在紫外光，脂肪族聚碳酸酯含有層亦能維持較高的疏水性，所以使之後的金屬層的圖案精確度提升。又，使用該複合構件時，藉由施行加熱處理，使金屬油墨變化成為金屬層，脂肪族聚碳酸酯含有層的溶劑成分消失之同時，脂肪族聚碳酸酯係被分解或除去。其結果，能夠對使用金屬油墨來形成微細配線之簡便化及/或高品質化有貢獻。
而且，使用本發明之另外一種複合構件時，藉由施行加熱處理，脂肪族聚碳酸酯含有層的溶劑成分消失之同時，該脂肪族聚碳酸酯係被分解或除去。其結果，能藉由非常簡便的方法而能夠將該脂肪族聚碳酸酯實質上不殘留殘渣地分解或除去。因而，能夠對實現使用金屬電鍍層的起始材層來形成微細配線之簡便化、及/或高品質化有重大的貢獻。
又，使用本發明之1個脂肪族聚碳酸酯含有層時，該脂肪族聚碳酸酯含有層係即便曝露在上述的紫外光，該脂肪族聚碳酸酯含有層亦能夠維持較高的疏水性。又，使用該脂肪族聚碳酸酯含有層時，例如，施行加熱處理，使配置在各自被該脂肪族聚碳酸酯含有層夾住之區域的金屬油墨變化成為金屬層時，能夠將該脂肪族聚碳酸酯實質上不殘留殘渣地分解或除去。
而且，使用本發明之一種複合構件的製造方法時，因為即便曝露在紫外光，脂肪族聚碳酸酯含有層亦維持較高的疏水性，所以能確實地將金屬油墨配置所需要的位置之各自被島狀脂肪族聚碳酸酯含有層夾住之區域。其結果，使之後的金屬層的圖案精確度提升。
又，使用本發明之另外一種複合構件的製造方法時，隨後進行加熱步驟時，脂肪族聚碳酸酯含有層的溶劑成分消失之同時、該脂肪族聚碳酸酯係被分解或除去。其結果，能藉由非常簡便的方法而能夠將該脂肪族聚碳酸酯實質上不殘留殘渣地分解或除去。因而，能夠對實現使用金屬電鍍層的起始材層來形成微細配線之簡便化、及/或高品質化有重大的貢獻。
而且，使用本發明之另外一種複合構件的製造方法時，因為即便曝露在紫外光，脂肪族聚碳酸酯含有層亦維持較高的疏水性，所以確實地將金屬油墨配置所需要的位置之各自被島狀脂肪族聚碳酸酯含有層夾住之區域。其結果，使之後的金屬層的圖案精確度提升。又，使用該複合構件的製造方法時，藉由施行加熱處理，使該金屬油墨變化成為金屬層時，該脂肪族聚碳酸酯含有層的溶劑成分消失之同時，該脂肪族聚碳酸酯係被分解或除去。其結果，能夠對使用金屬油墨來形成微細配線之簡便化及/或高品質化有貢獻。
10‧‧‧基材
10a‧‧‧基材表面
22‧‧‧脂肪族聚碳酸酯含有層
22a‧‧‧被模具M1的凸部按壓之區域
24‧‧‧經照射紫外光之脂肪族聚碳酸酯含有層
72‧‧‧金屬油墨
73‧‧‧金屬電鍍層的起始材層
74、75‧‧‧金屬層
74a、74b、74c、74d‧‧‧導電體層
80‧‧‧紫外光照射裝置
90‧‧‧塗佈裝置
100、200、300A、300B、400、500、600‧‧‧複合構件
V‧‧‧空間
第1圖係顯示本發明的第1實施形態的脂肪族聚碳酸酯前 驅物之TG-DTA特性的一個例子之圖表。
第2圖係顯示在本發明的第1實施形態之複合構件的整體結構之側面圖。
第3圖係顯示在本發明的第1實施形態之複合構件的製造方法的其中一步驟之剖面示意圖。
第4圖係顯示在本發明的第1實施形態之複合構件的製造方法的其中一步驟之剖面示意圖。
第5圖係顯示在本發明的第1實施形態之複合構件的製造方法的其中一步驟之剖面示意圖。
第6圖係顯示在本發明的第1實施形態之複合構件的製造方法的其中一步驟之剖面示意圖。
第7圖係顯示在本發明的第1實施形態之複合構件的製造方法的其中一步驟之剖面示意圖。
第8圖係顯示在本發明的第1實施形態之複合構件的製造方法的其中一步驟之剖面示意圖。
第9圖係顯示在本發明的第1實施形態之複合構件的製造方法的其中一步驟之剖面示意圖。
第10圖係顯示在本發明的第1實施形態之複合構件的製造方法的其中一步驟之剖面示意圖。
第11圖係顯示在本發明的第1實施形態之脂肪族聚碳酸酯含有層及比較例的層之疏水性，相對於紫外光的曝露時間之變化之圖表。
第12圖係顯示在本發明的第1實施形態之曝露在紫外光後之第11圖及表1所顯示的脂肪族聚碳酸酯含有層的疏水性 能的一個例子之由光學顯微鏡所得到的照片。
第13圖係顯示在本發明的其它實施形態之複合構件的一部分之上視圖。
第14圖係顯示在本發明的其它實施形態之複合構件的一部分之側面圖(a)及一部分之上視圖(b)。
第15圖係顯示在本發明的其它實施形態之複合構件的一部分之平面圖。
第16圖係顯示在本發明的其它實施形態之複合構件的整體結構之側面圖。
第17圖係顯示在本發明的其它實施形態之複合構件的整體結構之側面圖。
第18圖係顯示在本發明的其它實施形態之複合構件的整體結構之側面圖。
第19圖係顯示在本發明的第1實施形態之脂肪族聚碳酸酯含有層及作為比較例的脂肪族聚碳酸酯含有層之疏水性，相對於紫外光的曝露時間之變化之圖表。
用以實施發明之形態
基於附加圖式而詳細地敘述本發明的實施形態之複合構件，脂肪族聚碳酸酯含有層、及該複合構件的製造方法。又，在說明時只要未特別是提及，在全部圖示中，共同部分係附加共同的參照符號。又，圖式中，各實施形態的要素係未必保持相對之比例而記載。而且為了容易觀看各圖式，而省略一部分的符號。
<第1實施形態>
1.複合構件及該複合構件的製造方法
本實施形態的複合構件，係具備配置在基材上之複數個島狀之脂肪族聚碳酸酯含有層(可能含有不可避免的不純物，以下亦同)。首先，說明該脂肪族聚碳酸酯含有層。
(關於脂肪族聚碳酸酯前驅物及脂肪族聚碳酸酯含有層)
使脂肪族聚碳酸酯溶解在溶劑(以有機溶劑為代表)中後的狀態，係構成「脂肪族聚碳酸酯前驅物」。又，本實施形態的「脂肪族聚碳酸酯含有層」係藉由將該脂肪族聚碳酸酯前驅物加熱，將溶劑除去至能夠使用奈米‧壓印法或各種印刷法(例如，網版印刷法(screen printing))的程度之狀態(以「凝膠狀態」為代表)之層。
本實施形態的脂肪族聚碳酸酯前驅物，係主要含有脂肪族聚碳酸酯，但亦能含有脂肪族聚碳酸酯以外的化合物、組成物、或材料。又，該脂肪族聚碳酸酯前驅物中的脂肪族聚碳酸酯之含量的下限值係沒有特別限定，以相對於該脂肪族聚碳酸酯的溶質總量，質量比為80%以上為代表。又，該脂肪族聚碳酸酯前驅物中的脂肪族聚碳酸酯含量之上限值係沒有特別限定，以相對於該脂肪族聚碳酸酯的溶質總量，質量比為100%以下為代表。又，例如利用藉由奈米‧壓印法或網版印刷法而形成的複數個島狀的該脂肪族聚碳酸酯含有層(以該脂肪族聚碳酸酯含有層的圖案為代表)，將金屬油墨配置在各自被島狀該脂肪族聚碳酸酯含有層夾住之區域後，該脂肪族聚 碳酸酯含有層係成為主要是藉由加熱步驟而被分解或除去之對象。
又，複數個島狀的該脂肪族聚碳酸酯含有層的代表性例子，係形成有在奈米‧壓印領域、或半導體領域能夠採用之以線與間隙或網點作為代表的圖案之脂肪族聚碳酸酯含有層，但是本實施形態的圖案形狀，係不被該等限定。例如，本實施形態的「複數個島狀脂肪族聚碳酸酯含有層」亦能夠包含具有曲導波路(bending waveguide)、孔洞(hole)、及柱狀物(Pillar)等各種習知的圖案形狀之脂肪族聚碳酸酯含有層。
又，關於本實施形態的脂肪族聚碳酸酯含有層，稱為脂肪族聚碳酸酯含有層之材料，其本身能夠活用在配置金屬油墨，是非常有用的，而且可說是特別值得一提之效果。如上述，藉由將脂肪族聚碳酸酯含有層加熱至被分解或除去的溫度以上，而將該金屬油墨變成金屬層之同時，能夠成為非常容易地進行該脂肪族聚碳酸酯含有層的分解或除去，係能夠對以半導體元件及電子組件作為代表之各種組件的製造步驟之削減有重大的貢獻。又，為了藉由加熱脂肪族聚碳酸酯含有層至被分解或除去的溫度以上，而能確實地分割或除去該脂肪族聚碳酸酯含有層，在脂肪族聚碳酸酯前驅物中，以不含有比該脂肪族聚碳酸酯前驅物(或脂肪族聚碳酸酯含有層)被分解或除去之溫度更高的溫度而被分解或除去之其它化合物、組成物、或材料為佳。
(脂肪族聚碳酸酯及脂肪族聚碳酸酯含有層的具體例)
在本實施形態，係使用熱分解性良好的吸熱分解型脂肪族聚碳酸酯。又，脂肪族聚碳酸酯的熱分解反應為吸熱反應，係能夠藉由差示熱測定法(DTA)而確認。因為此種脂肪族聚碳酸酯係氧含量較高且能夠在較低溫分解成為低分子化合物，所以能夠積極地有助於減低金屬氧化物中以碳不純物作為代表之不純物的殘留量。
又，在本實施形態，含有脂肪族聚碳酸酯之溶液之「脂肪族聚碳酸酯前驅物」能夠採用的有機溶劑，係只要能夠溶解脂肪族聚碳酸酯之有機溶劑，就沒有特別限定。有機溶劑的具體例，有二乙二醇乙醚乙酸酯(Dietheylene-Glycol-Monoethyl Ether Acetate(以下亦稱為「DEGMEA」))、α-萜品醇(terpineol)、β-萜品醇、N-甲基-2-吡咯啶酮、2-硝基丙烷、異丙醇、二乙二醇丁醚乙酸酯、二乙二醇丁醚、甲苯、環己烷、甲基乙基酮、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸伸丙酯等。該等有機溶劑之中，從沸點為適合地較高、在室溫較少蒸發之觀點而言，適合使用二乙二醇乙醚乙酸酯、α-萜品醇、N-甲基-2-吡咯啶酮、2-硝基丙烷及碳酸伸丙酯。
又，在本實施形態，係使用奈米‧壓印法或網版印刷法而形成複數個島狀的該脂肪族聚碳酸酯含有層(以該脂肪族聚碳酸酯含有層的圖案為代表)，藉由使用該複數個島狀的該脂肪族聚碳酸酯含有層，而在各自被島狀的該脂肪族聚碳酸酯含有層夾住之區域配置金屬油墨後，由於該脂肪族聚碳酸酯含有層在最後係不被需要，而成為被分解或除去之對象。因而，就只從形成該圖案至被分解或除去為止之較短的時間，能 夠維持該圖案即足夠之觀點而言，採用DEGMEA與2-硝基丙烷的混合溶劑為佳。
又，含有脂肪族聚碳酸酯之溶液之脂肪族聚碳酸酯前驅物，係能夠按照需要而進一步添加分散劑、可塑劑等。
上述的分散劑之具體例，係甘油、山梨糖醇(sorbitan)等的多元醇酯；二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、三丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇等的聚醚多元醇；聚乙烯亞胺等的胺；聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸等的(甲基)丙烯酸樹脂；異丁烯或苯乙烯與順丁烯二酸酐的共聚物、及其胺鹽等。
上述可塑劑的具體例，係聚醚多元醇、鄰苯二甲酸酯等。
又，形成本實施形態的脂肪族聚碳酸酯含有層之方法，係沒有特別限定。藉由低耗能製程來形成之層係適合的一態樣。更具體而言，特別是藉由簡便的方法之網版印刷法、或奈米‧壓印法，在基材上形成脂肪族聚碳酸酯含有層為佳。
<TG-DTA(熱重量測定及差示熱)特性>
在此，針對能夠在較低溫分解成為低分子化合物之脂肪族聚碳酸酯，本發明者等係更具體地調查其分解及消失的過程。
第1圖係顯示以脂肪族聚碳酸酯的代表例之聚碳酸伸丙酯作為溶質之溶液(亦即、本實施形態的脂肪族聚碳酸酯前驅物)之TG-DTA特性的一個例子之圖表。又，該圖表係顯示在常壓下之結果。又，如第1圖所示，圖中的實線係熱重量(TG)測定結果，圖中的虛線係差示熱(DTA)測定結果。
從第1圖顯示之熱重量測定結果，能夠觀察到從140℃附近起至190℃附近，脂肪族聚碳酸酯前驅物的溶劑消失之同時、聚碳酸伸丙酯本身的一部分係因分解或消失而重量顯著地減少。又，被認為是藉由該分解，聚碳酸伸丙酯係變化成為二氧化碳及水。又，從第1圖顯示的結果，能夠確認該脂肪族聚碳酸酯在190℃附近被分解且被除去90wt%以上。更詳細地觀看時，得知該脂肪族聚碳酸酯在250℃附近係被分解95wt%以上，在260℃附近，該脂肪族聚碳酸酯係大致全部(99wt%以上)被分解。因而，藉由進行250℃以上(較佳為260℃以上)的加熱處理，而且藉由採用實質上或大致消失或被除去之脂肪族聚碳酸酯前驅物，由脂肪族聚碳酸酯前驅物及該前驅物層所形成之脂肪族聚碳酸酯含有層，係達成作為本實施形態之形成金屬層所用的犧牲層之功用，換言之，實質上不殘留本身的殘渣而被分解或除去。
又，上述結果係針對藉由較短時間的加熱處理使該脂肪族聚碳酸酯分解之結果，然而，較長時間加熱處理時，能夠確認即使較低溫(例如180℃)亦能充分地分解該脂肪族聚碳酸酯。換言之，藉由加熱使該脂肪族聚碳酸酯分解或除去之溫度的下限值，以180℃為代表。但是，該下限值之溫度，並非指該脂肪族聚碳酸酯中只有1個或數個鍵斷鍵之溫度，而是指能夠確認該脂肪族聚碳酸酯藉由分解而該脂肪族聚碳酸酯係實質上或大致因分解而質量減少之溫度。因此，藉由採用以180℃以上加熱後，而能實質上或大致被分解或除去之脂肪族聚碳酸酯含有層，能夠達成作為本實施形態之用以形成複合構 件所具備的金屬層之犧牲層之任務，換言之，實質上本身能夠不殘留殘渣地被分解或除去。
如上述，在使脂肪族聚碳酸酯含有層分解或除去之溫度(以180℃以上，較佳為250℃以上，更佳為260℃以上為代表)進行加熱處理時，能夠達成作為本實施形態用以形成複合構件所具備之金屬層的犧牲層之功用，換言之，就實質上本身能夠不殘留殘渣而被分解或除去之觀點而言，是特別值得一提。
(關於更詳細的脂肪族聚碳酸酯)
又，在本實施形態，係採用聚碳酸伸丙酯作為脂肪族聚碳酸酯的例子，但是在本實施形態能夠使用的脂肪族聚碳酸酯之種類係沒有特別限定。例如，使環氧化物與二氧化碳聚合反應而成之脂肪族聚碳酸酯，亦是在本實施形態能夠採用之適合的一態樣。藉由使用此種使環氧化物與二氧化碳聚合反應而成之脂肪族聚碳酸酯，藉由控制脂肪族聚碳酸酯的構造而能提升吸熱分解性，而達成得到具有所需分子量之脂肪族聚碳酸酯之效果。脂肪族聚碳酸酯之中，尤其是從氧含量高、在較低溫分解成為低分子化合物的觀點而言，脂肪族聚碳酸酯係以選自由聚碳酸伸乙酯、聚碳酸伸丙酯、及聚碳酸伸丁酯所組成群組之至少1種為佳。而且，如後述，從能確實抑制因照射紫外光而引起作為犧牲層的脂肪族聚碳酸酯層的疏液性劣化之觀點而言，脂肪族聚碳酸酯係以選自由聚碳酸伸丙酯、及聚碳酸伸丁酯所組成群組之至少1種為佳。
又，上述的環氧化物係只要能與二酸化碳聚合反應而成為在主鏈具有脂肪族構造的脂肪族聚碳酸酯之環氧化 物，就沒有特別限定。例如，環氧乙烷、環氧丙烷、1-環氧丁烷、2-環氧丁烷、異環氧丁烷、1-環氧戊烷、2-環氧戊烷、1-環氧己烷、1-環氧辛烷、1-環氧癸烷、環氧環戊烷(cyclopentene oxide)、環氧環己烷(cycloxhexene oxide)、氧化苯乙烯、乙烯基環氧環己烷、3-苯基環氧環丙烷、3,3,3-三氟環氧環丙烷、3-萘基環氧丙烷、3-苯氧基環氧丙烷、3-萘氧基環氧環丙烷、環氧丁烯(butadiene monoxide)、3-乙烯氧基環氧環丙烷、及3-三甲基矽烷氧基環氧環丙烷等的環氧化物，係在本實施形態能夠採用的一個例子。該等環氧化物之中，從與二氧化碳具有較高的聚合反應性之觀點而言，環氧乙烷、及環氧丙烷係能夠適合使用。又，上述的各環氧化物係各自可單獨使用，亦能夠組合2種以上而使用。
上述脂肪族聚碳酸酯的質量平均分子量，係以5000~1000000為佳，較佳為10000~600000。脂肪族聚碳酸酯的質量平均分子量小於5000時，例如由於黏度降低之影響等，例如有不適合作為在奈米‧壓印法或網版印刷法所使用的材料之可能性。又，脂肪族聚碳酸酯的質量平均分子量大於1000000時，因為脂肪族聚碳酸酯在有機溶劑的溶解性降低，此時亦有不適合作為在奈米‧壓印法或網版印刷法所使用的材料之可能性。又，前述質量平均分子量的數值，係能夠使用以下的方法而算出。
具體而言，係調製上述脂肪族聚碳酸酯濃度為0.5質量%的氯仿溶液，使用高速液體層析法而測定。測定後，藉由在相同條件測定已知質量平均分子量的聚苯乙烯進行比 較，來算出分子量。又，測定條件係如以下。
機種：HLC-8020(TOSOH股份公司製)
管柱：GPC管柱(TOSOH股份公司的商品名：TSK GEL Multipore HXL-M)
管柱溫度：40℃
溶出液：氯仿
流速：1mL/分鐘
又，作為上述脂肪族聚碳酸酯的製造方法的一個例子，能夠採用在金屬觸媒的存在下，使上述的環氧化物與二氧化碳聚合反應之方法等。
在此，脂肪族聚碳酸酯的製造例係如以下。
將具備攪拌機、氣體導入管、溫度計之1L容量的高壓釜系統內預先以氮氣環境取代後，添加含有有機鋅觸媒之反應液、己烷、及環氧丙烷。其次，藉由邊攪拌邊添加二氧化碳，而將反應系統內取代成為二氧化碳環境且填充二氧化碳至反應系統內成為約1.5MPa為止。隨後，將該高壓釜升溫至60℃，邊補充因反應而消耗的二氧化碳邊進行聚合反應數小時。反應結束後，將高壓釜冷卻、脫壓且過濾。隨後，藉由減壓乾燥來得到聚碳酸伸丙酯。
又，上述金屬觸媒的具體例為鋁觸媒、或鋅觸媒。該等之中，因為在環氧化物與二氧化碳的聚合反應具有較高的聚合活性，能夠適用鋅觸媒。又，鋅觸媒之中，以有機鋅觸媒為特別適用。
又，上述有機鋅觸媒的具體例， 係乙酸鋅、二乙基鋅、二丁基鋅等的有機鋅觸媒；或藉由使一級胺、二元苯酚、二元芳香族羧酸、芳香族羥酸、脂肪族二羧酸、脂肪族單羧酸等的化合物與鋅化合物反應而得到之有機鋅觸媒等。
該等有機鋅觸媒之中，因為具有較高的聚合活性，採用使鋅化合物、脂肪族二羧酸、及脂肪族單羧酸反應而得到之有機鋅觸媒係適合的一態樣。
在此，有機鋅觸媒的製造例係如以下。
首先，在具備攪拌機、氮氣導入管、溫度計、回流冷卻管之四口燒瓶，添加氧化鋅、戊二酸、乙酸、及甲苯。其次，將反應系統內以氮氣環境取代後，將該燒瓶升溫至55℃，藉由在該溫度攪拌4小時來進行前述各材料的反應處理。隨後，升溫至110℃，進一步在該溫度攪拌4小時而使其共沸脫水，並且只除去水分。隨後，藉由將該燒瓶冷卻至室溫，來得到含有有機鋅觸媒之反應液。又，分離取得該反應液的一部分且進行過濾而得到有機鋅觸媒，針對該有機鋅觸媒進行測定IR(Thermo Nicolet Japan股份公司製、商品名：AVATAR360)。其結果，無法觀察到基於羧酸基之尖峰。
又，在聚合反應所使用之上述金屬觸媒的使用量，係相對於環氧化物100質量份，以0.001~20質量份為佳，以0.01~10質量份為較佳。金屬觸媒的使用量小於0.001質量份時，聚合反應有不容易進行之可能性。又，金屬觸媒的使用量大於20質量份時，其效果與使用量不相稱而有不經濟之可能性。
在上述聚合反應，必要時使用的反應溶劑係沒有 特別限定。該反應溶劑係能夠應用各種有機溶劑。該有機溶劑的具體例係戊烷、己烷、辛烷、癸烷、環己烷等的脂肪族烴系溶劑；苯、甲苯、二甲苯等的芳香族烴系溶劑；氯甲烷、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、1,1-二氯乙烷、1,2-二氯乙烷、氯乙烷、三氯乙烷、1-氯丙烷、2-氯丙烷、1-氯丁烷、2-氯丁烷、1-氯-2-甲基丙烷、氯苯、溴苯等的鹵化烴系溶劑；碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸伸丙酯等的碳酸酯系溶劑等。
又，上述反應溶劑的使用量，從使反應順利之觀點而言，相對於環氧化物100質量份，係500質量份以上且10000質量份以下為佳。
而且，在上述聚合反應，作為在金屬觸媒的存在下使環氧化物與二氧化碳反應之方法，係沒有特別是限定。例如能夠採用在高壓釜添加上述環氧化物、金屬觸媒、及依據必要之反應溶劑混合後，將二氧化碳注入而使其反應之方法。
並且，在上述聚合反應所使用的二氧化碳之使用壓力係沒有特別限定。以0.1MPa~20MPa為佳，以0.1MPa~10MPa為較佳，以0.1MPa~5MPa更佳為代表。二氧化碳的使用壓力大於20MPa時，其效果與使用壓力不相稱而有不經濟之可能性。
而且，在上述聚合反應之聚合反應溫度係沒有特別限定。以30~100℃為佳，以40~80℃較佳為代表。聚合反應溫度小於30℃時，聚合反應有需要長時間之可能性。又，聚合反應溫度大於100℃時，有產生副反應且產率降低之可能性。 聚合反應時間係依照聚合反應溫度而有所不同，所以不能一概而論，以2小時~40小時為佳為代表。
聚合反應結束後，係藉由過濾等而進行過濾分開，依照必要而使用溶劑等洗淨後，藉由使其乾燥而能夠得到脂肪族聚碳酸酯。
(關於複合構件)
在本實施形態，係在整體的基材上形成上述脂肪族聚碳酸酯含有層後，藉由奈米‧壓印法進行壓印來形成結構。隨後，藉由在大氣壓下進行之電漿處理，來形成複數個島狀的該脂肪族聚碳酸酯含有層。再隨後，藉由在各自被島狀的該脂肪族聚碳酸酯含有層夾住之區域，配置金屬油墨來製造複合構件。又，以該金屬油墨作為起始材而形成金屬層之過程中，該脂肪族聚碳酸酯含有層係主要藉由加熱步驟而被分解或除去。以下，基於附加圖式而詳細地說明。
(複合構件的整體結構)
第2圖係在本實施形態之複合構件100的整體結構之側面圖。如第2圖所顯示，複合構件100具備經紫外光照射之脂肪族聚碳酸酯含有層24及金屬油墨72於基材10上。更具體地，複合構件100，係在配置於基材10上之複數個島狀的該脂肪族聚碳酸酯含有層24、24、24之各自被脂肪族聚碳酸酯含有層24、24、24之間夾住的區域的至少一部分，具備金屬油墨72於基材10上。在第2圖，「V」表示的空間，係表示未配置有金屬油墨。當然，亦能夠採用在該「V」表示的空間配置金屬油墨之其它一態樣。又，本實施形態的基材10之材質係沒有 特別限定，以各種玻璃材、矽、其它習知的絕緣材料(包含樹脂材料)或半導體材料能夠成為基材10為代表。又，複合構件200係具備基材10、及配置在基材10上之以金屬油墨作為起始材的金屬層72之構件。關於複合構件200係後述。又，本實施形態的基材10，係能夠包含預先形成在基材10上之導電體層、半導體層、或絕緣體層的圖案者。因而，本實施形態的一個變形例係在該導電體層上、半導體層上、或絕緣體層上，形成有本實施形態之複數個島狀的該脂肪族聚碳酸酯含有層24、24、24之複合構件。
(複合構件的製造方法)
其次，依序在第3圖至第10圖說明複合構件100及複合構件200的製造方法。
在本實施形態，如第3圖所顯示，在基材10之玻璃或聚醯亞胺上，使用習知的旋轉塗佈法或棒塗佈法形成脂肪族聚碳酸酯含有層22的一個例子之聚碳酸伸丙酯。又，脂肪族聚碳酸酯含有層22的厚度係沒有特別限定，厚度以300nm以上且1000nm以下為代表。
其次，隨後進行藉由將脂肪族聚碳酸酯含有層22加熱，除去脂肪族聚碳酸酯含有層22中所含有的溶劑成分至能夠使用奈米‧壓印法來形成壓印構造的程度之步驟(預煅燒步驟或乾燥步驟，以下總稱為「預煅燒步驟」)。在本實施形態，作為預煅燒步驟，係進行100℃~150℃的加熱處理。
接著，如第4圖所顯示，藉由將模具M1施加0.1MPa以上且20MPa以下的壓力而對脂肪族聚碳酸酯含有層22進行 按壓，來進行形成脂肪族聚碳酸酯含有層22的壓印構造之壓印步驟。藉由施行壓印加工，如第5圖所顯示，相較於其它區域，被模具M1的凸部按壓後的區域22a之厚度比其他區域薄。
在本實施形態的奈米‧壓印法，係在100℃以上且300℃以下加熱後的狀態下，對複數個島狀脂肪族聚碳酸酯含有層22施行壓印加工。又，在施行壓印加工之期間，換言之，在加壓狀況下，脂肪族聚碳酸酯含有層22係能夠完全未被分解而殘留。又，在施行壓印加工之期間，例如與在國際公開公報WO2013/069686號所揭示的技術思想同樣地，在藉由習知的加熱器加熱基材10之同時、模具M1本身亦藉由習知的加熱器進行加熱。在施行壓印加工之期間，係適當地各別調整基材10及模具M1的溫度，基材10加熱溫度以50℃~300℃為代表，又，這時的模具M1加熱溫度以100℃~220℃為代表。
在此，將上述壓力設為「0.1MPa以上且20MPa以下」的範圍內，係基於以下的理由。首先，壓力小於0.1MPa時，有因為壓力太低而有無法將脂肪族聚碳酸酯含有層22壓印之情形。又，採用聚碳酸伸丙酯作為脂肪族聚碳酸酯時，由於聚碳酸伸丙酯係較柔軟的材料，所以即使0.1MPa左右亦能夠壓印加工。另一方面，其壓力達到20MPa時，因為能夠充分地壓印脂肪族聚碳酸酯含有層22，因此不必施加在這之上的壓力。從前述的觀點而言，在本實施形態之壓印步驟，係以使用0.5MPa以上且10MPa以下的範圍內之壓力施行壓印加工為較佳
隨後，將使用奈米‧壓印法而形成之具有壓印構造的脂肪族聚碳酸酯含有層22之整體，曝露在大氣壓環境下 產生的電漿下，進行蝕刻之蝕刻處理。又，為了形成本實施形態的電漿，被導入至處理室內之具體的氣體為氧、氬及氦。又，施加的高頻電力為約500W。在本實施形態，係使用YAMATO科學股份公司製(型式YAP510S)的大氣壓電漿裝置。其結果，如第6圖所顯示，能夠形成複數個島狀的脂肪族聚碳酸酯含有層22、22、22。
又，除了在大氣壓環境下所產生的電漿以外，藉由併用輔助性地在減壓下之使用氧電漿之蝕刻處理，亦能夠形成複數個島狀脂肪族聚碳酸酯含有層22、22、22。但是，就縮短製造時間及減低製造成本的觀點而言，採用對環境負荷較小、低耗能化之製程，來代替先前採用之如真空(減壓)製程之需要較長時間及/或昂貴的設備之製程，乃是非常有利。
而且，非常有趣地，藉由只有在大氣壓環境產生的電漿，來形成複數個島狀脂肪族聚碳酸酯含有層22、22、22之情況，能夠確認某種有利的特徵。具體而言，明顯地，使用與後述第11圖所顯示的測定方法同樣的方法之純水的接觸角，即便曝露在紫外光，在至少一定時間內幾乎沒有變化，而能夠維持較大的接觸角狀態。另一方面，使用在減壓下之氧電漿而形成複數個島狀脂肪族聚碳酸酯含有層22、22、22之情況，隨曝露於紫外光的時間越長，其接觸角明顯地降低。
謹供參考，第19圖係本實施形態之只有使用在大氣壓環境下所產生的電漿而形成之複數個島狀脂肪族聚碳酸酯含有層(圖中的圓記號及實線)、及使用在減壓下之氧電漿而形成之作為比較例的複數個島狀脂肪族聚碳酸酯含有層(圖中 的四方形記號及虛線)之疏水性，隨紫外光的曝露時間之變化之圖表。但為了容易理解，係將縱軸常態化。據此，明顯地，只使用在大氣壓環境產生的電漿而形成複數個島狀脂肪族聚碳酸酯含有層22、22、22，對於使該脂肪族聚碳酸酯含有層22、22、22維持較高的接觸角，乃是非常有效的。
在此，在複數個島狀、脂肪族聚碳酸酯含有層22、22、22之各自的脂肪族聚碳酸酯含有層22、22、22之間的最短距離(換言之，各自的脂肪族聚碳酸酯含有層22、22、22之最短間隔)，以至少使用壓印法作為代表之圖案形成方法時，能夠實現500nm以上且20μm以下。依照本發明者等的研究及分析，得到以下的見解：作為最微細之各自的脂肪族聚碳酸酯含有層22、22、22之間隔，係能夠實現前述的數值範圍且最短為500nm之可說是非常微細的加工。
又，在本實施形態，藉由使用大氣壓下的電漿，對具有壓印構造之脂肪族聚碳酸酯含有層22的整體施行蝕刻處理，而能夠形成複數個島狀脂肪族聚碳酸酯含有層22、22、22。但是，複數個島狀脂肪族聚碳酸酯含有層22、22、22的形成方法係不被前述方法限定。例如，使用網版印刷法時，將脂肪族聚碳酸酯含有層22塗佈在基材10上時，已能夠形成複數個島狀脂肪族聚碳酸酯含有層22、22、22。
其次，如第7圖所顯示，在本實施形態係進行紫外光照射步驟，其係使用習知的紫外光照射裝置80(Multiply股份公司製、型式MHU-110WB)，對複數個島狀脂肪族聚碳酸酯含有層22、22、22、及未配置脂肪族聚碳酸酯含有層22之 基材10的表面10a之任一者，均照射包含波長180nm以上且370nm以下之紫外光。又，在本實施形態之照射包含波長180nm以上且370nm以下的紫外光之紫外光照射裝置的其它例子，係市售之以365nm作為主波長之紫外光燈(ASONE股份公司製、型式SLW-8)。
其結果，藉由曝露在紫外光下，能夠分解及/或除去至今為止之本實施形態的各步驟引起表面10a產生有機物等的污染物質，或隨時間經過曝露在外在空氣而附著的有機物等的污染物質等。其結果，因為基材10的表面10a能夠確實地得到親水性，所以隨後進行金屬油墨的配置時，能夠實現該金屬油墨與基材10較高的親和性，換言之係較高的濕潤性(以下總稱為「較高的濕潤性」)。
又，如上所述，本實施形態的基材10，係能夠包含預先形成在基材10上的導電體層、半導體層、或絕緣體層的圖案者。在此，例如母材為矽基板，且其他層(例如氧化矽層)係介於母材表面與脂肪族聚碳酸酯含有層22之間時，金屬油墨與該「其他層」表面必須實現較高的濕潤性。在此時的紫外光照射步驟，上述紫外光係直接地照射該「其他層」之表面。因此，此時的基材10，係將母材之矽基板與設置在該矽基板表面上之「其他層」認定為一體。
另一方面，因紫外光照射步驟而被照射紫外光之脂肪族聚碳酸酯含有層24，在隨後進行金屬油墨的配置時，係被要求維持對該金屬油墨較高的疏水性。這是因為若脂肪族聚碳酸酯含有層24與該金屬油墨得到較高的濕潤性時，則濕潤 會擴大至與金屬油墨所需要的位置(例如，在第7圖的表面10a所顯示的區域)為不同的區域(例如，被紫外光照射後的脂肪族聚碳酸酯含有層24上面之區域)之緣故。其結果，產生以金屬油墨作為起始材而形成的金屬層之尺寸控制變差之問題。
但是在本實施形態，依照本發明者等的研究及分析，清楚明白以下的情形：因為形成有複數個島狀脂肪族聚碳酸酯含有層24、24、24，例如即使曝露在該紫外光下數分鐘~20分鐘左右之期間(以5分鐘、15分鐘、或18分鐘為代表)，亦能維持較高的疏水性。
第11圖係顯示關於本實施形態之脂肪族聚碳酸酯(以聚碳酸伸丙酯(PPC)作為代表例)的脂肪族聚碳酸酯含有層、及作為比較例之習知的矽樹脂層之疏水性，隨紫外光的曝露時間的變化之圖表。該圖表的疏水性，係形成設為測定對象的各材料層之後，以該層表面之純水的接觸角設作指標。又，表1係顯示關於在本實施形態之脂肪族聚碳酸酯(以聚碳酸伸乙酯(PEC)、聚碳酸伸丙酯(PPC)、及聚碳酸伸丁酯(PBC)疏水性)之脂肪族聚碳酸酯含有層、及作為比較例之該矽樹脂層、聚醯亞胺層、及聚對苯二甲酸乙二酯(PET)層之疏水性，以紫外光照射前(亦即0分鐘時點)的接觸角作為基準(100%)，隨紫外光的曝露時間之接觸角的保持率之變化。
又，第11圖及表1所顯示之接觸角，係使用依據(θ/2)法之方法而測定。又，第11圖中的實線(菱形)，係顯示在150℃進行預煅燒後，在本實施形態之脂肪族聚碳酸酯層之結果。而且，第11圖中的一點鏈線(圓形)係將比較例之該矽樹脂在150℃加熱後之結果，第11圖中的虛線(正方形)係將比較例之該矽樹脂在450℃加熱後之結果。又，表1的數值之中，括弧外的數值係表示接觸角(deg.)，括弧內的數值係表示上述保持率(%)。又，作為其保持率，係在複數次實驗所得到的結果之中顯示代表性的值。
Figure 105126191-A0305-02-0034-1
如第11圖所顯示，明顯地，一開始曝露於紫外光下時，係能夠觀察到純水對聚碳酸伸丙酯之接觸角有些微降低，但是隨後(約3分鐘後以後)係大致穩定地維持60°(60deg.)以上(更具體地，為65°以上或大於65°)。另一方面，比較例的2個結果，係不管加熱溫度的差異如何，儘管曝露在紫外光前之該等的接觸角係比聚碳酸伸丙酯的接觸角更高，但是能夠確認因曝露在紫外光下，致使純水對該矽樹脂之接觸角係大致直線地持續降低。又，如第11圖所顯示，紫外光的照射時間，換言之，在紫外光的曝露時間為5分鐘以上時，純水對聚碳酸 伸丙酯之接觸角與2個比較例之接觸角之間明顯地出現差異。因此，即便脂肪族聚碳酸酯含有層22的至少表面曝露在包含180nm以上至370nm的波長之紫外光5分鐘，就純水與其表面之接觸角度為60°以上(進一步為65°以上或大於65°)此點而言，乃是特別值得一提。
又，如表1所顯示，得知各種脂肪族聚碳酸酯係在紫外光的曝露時間為15分鐘時，接觸角係至少維持50°以上(更狹義地係如表1所顯示，為大於50°)，即便該曝露時間為18分鐘，接觸角亦維持至少55°以上(更狹義地係如表1所顯示，為大於55°)。特別是採用聚碳酸伸丙酯(PPC)、及聚碳酸伸丁酯(PBC)時，能夠確認該曝露時間係即便為5分鐘~18分鐘的任一者，亦保持至少60°以上(更狹義地係如表1所顯示，為大於60°)的接觸角。又，關於聚碳酸伸乙酯(PEC)的接觸角，係能夠得到如以下之很有趣的結果：接觸角係相較於曝露5分鐘後之值，曝露15分鐘或18分鐘後之值為較大。該原因目前尚不清楚，但被認為是因為該紫外光之曝露處理(在該處理環境中，係包含存在臭氧(O3)之情況)，藉由，該聚碳酸伸乙酯(PEC)被蝕刻速度比羥基(OH基)鍵結在聚碳酸伸乙酯(PEC)表面的速度更快，可說是顯現新的聚碳酸伸乙酯(PEC)表面之緣故。
而且，從另外的觀點來領會第11圖及表1時，由比較例之矽樹脂的結果，能夠得知將紫外光照射前(亦即，0分鐘時點)的接觸角作為基準(100%)時，5分鐘後係衰減至約45~約62%，10分鐘後以後係衰減至約8~約11%。而且，從比較例的其它2種類(聚醯亞胺層、及聚對苯二甲酸乙二酯層)材料 之結果，得知以紫外光照射前(亦即，0分鐘時點)的接觸角作為基準(100%)時，5分鐘後係衰減至約27~約50%，15分鐘後係衰減至約29~約36%。
另一方面，針對上述保持率進行分析時，得知將紫外光照射前(亦即，0分鐘時點)的接觸角作為基準(100%)時，本實施形態的脂肪族聚碳酸酯含有層5分鐘後係具有約70%以上(更狹義地係如表1所顯示，為大於70%)的保持率。而且，特別是採用聚碳酸伸丙酯或聚碳酸伸丁酯時，得知將紫外光照射前(亦即，0分鐘時點)的接觸角作為基準(100%)時，5分鐘後係具有約85%以上(更狹義地係如表1所顯示，為大於85%)的保持率，即便10分鐘後，亦具有約83%以上(更狹義地為大於83%)的保持率。而且，特別是關於聚碳酸伸丙酯或聚碳酸伸丁酯，得知即便15分鐘後或18分鐘後，亦具有約80%以上(更狹義地係如表1所顯示，為大於80%)之非常高的保持率。
因而，採用本實施形態的脂肪族聚碳酸酯含有層時，將紫外光照射前(亦即，0分鐘時點)的接觸角作為基準(100%)時，能夠確認至少從紫外光照射起算5分鐘後，10分鐘後，15分鐘後，或18分鐘後，能夠維持至少70%以上(以大於70%為代表，更積極地說時，為80%以上)的接觸角。因而，從接觸角的保持率或接觸角的保持性能之觀點而言，均能夠確認本實施形態的脂肪族聚碳酸酯含有層為優異的。
又，第12圖係顯示本實施形態之曝露在紫外光之第11圖及表1所顯示的脂肪族聚碳酸酯含有層之疏水性能的一個例子且由光學顯微鏡所得到之照片。又，在第12圖之紫 外光的照射時間為6分鐘。在被紫外光照射的脂肪族聚碳酸酯含有層上，將20μL(微升)的水滴落下之結果，如在第12圖的X記號的區域所顯示，能夠觀察到脂肪族聚碳酸酯含有層係清楚地排斥水滴之情形。又，第12圖係顯示脂肪族聚碳酸酯的代表例之聚碳酸伸丙酯之結果，即使是聚碳酸伸丙酯以外的脂肪族聚碳酸酯，亦能夠得到同樣的結果。
在本實施形態，係形成複數個島狀(代表性係形成有圖案)且經紫外光照射之脂肪族聚碳酸酯含有層24、24、24後，如第8圖所顯示，係使用習知的金屬油墨之塗佈裝置(例如，藉由噴墨法之塗佈裝置)90，進行將金屬油墨72配置於基材10上之配置步驟。又，本實施形態的金屬油墨72，係能夠採用習知的金屬觸媒奈米粒子。例如可舉出銀奈米粒子油墨(DIC股份公司製、型號JAGLT-01)，但是亦能夠使用其它習知的金屬油墨。又，在本實施形態，各自被該脂肪族聚碳酸酯含有層24、24、24夾住之區域內之中，係只有一部分配置有金屬油墨72，但是亦能夠採用在全部的該區域內配置有金屬油墨72之其它一態樣。
藉由經過上述金屬油墨72的配置步驟後，能夠製造第9圖所顯示之複合構件100。該金屬油墨72係如後述，能夠擔任作為金屬配線用中間材之任務。
在本實施形態，而且上述配置步驟之後，係進行加熱步驟，加熱脂肪族聚碳酸酯含有層24、24、24及金屬油墨72至能分解或除去脂肪族聚碳酸酯含有層24、24、24之溫度以上，且使金屬油墨72形成金屬層74之溫度以上。其結果， 如第10圖所顯示，能夠製造在基材10上配置有金屬層74之複合構件200。在此，藉由該加熱步驟，作為犧牲層之脂肪族聚碳酸酯含有層24、24、24，係確實地，換言之，實質上被分解或除去。其結果，因為具備配置在實質上不殘留殘渣的狀態之基材10上之金屬層72，使得複合構件200係成為可靠性或安定性較高的複合構件。
又，金屬油墨72擔任作為金屬配線用中間材之任務時，藉由金屬油墨72的加熱處理而形成之金屬層74而成為金屬配線。但是以金屬油墨72作為起始材而形成之金屬層74，亦能夠達成作為配線的任務以外之任務(例如，電極等)。
更具體地說明本實施形態的加熱步驟。在本實施形態，對配置在基材10上之脂肪族聚碳酸酯含有層24、24、24及金屬油墨72，係使用習知的加熱器，在約150℃施行約30分鐘的加熱處理。其結果，能夠製造具備具有微細寬度的金屬層74之複合構件200。又，本實施形態的習知的加熱器，係ASONE股份公司製的加熱板(型式TH-900)，但是加熱手段係不被此種加熱器限定。例如其它習知的加熱板等的加熱器，為能夠採用之其它一態樣。
<第1實施形態的變形例>
在本實施形態，係使用金屬油墨72作為用以形成金屬層74之起始材，但是作為第1實施形態的變形例，亦能夠採用用以使用在習知的無電解電鍍法之起始材層，來代替配置金屬油墨72，亦即形成金屬電鍍層的起始材層之步驟。
例如，第16圖係該變形例的複合構件400的整體 結構之側面圖。複合構件400係在被配置於基材10上之複數個島狀脂肪族聚碳酸酯含有層的各自夾住之區域的至少一部分，具備位於基材10上之金屬電鍍層的起始材層73。又，複合構件400係在施行第1實施形態的紫外光照射步驟以前之各步驟之後，採用與第1實施形態的配置步驟不同之配置步驟。
具體而言，形成複數個島狀(形成之圖案為代表)且經照射紫外光之脂肪族聚碳酸酯含有層24、24、24之後，在基材10上之各自被脂肪族聚碳酸酯含有層24、24、24夾住之區域的至少一部分，進行配置金屬電鍍層的起始材層之配置步驟。其結果，能夠製造具備脂肪族聚碳酸酯含有層24、24、24及金屬電鍍層的起始材層之複合構件400。又，在本實施形態的金屬電鍍層的起始材層73之起始材的一個例子，係習知的金屬觸媒奈米粒子。
在該配置步驟之後，係將脂肪族聚碳酸酯含有層24、24、24及金屬電鍍層的起始材層73進行加熱至能分解或除去脂肪族聚碳酸酯含有層24、24、24的溫度以上(例如，180℃以上、較佳為250℃以上、更佳為260℃以上)之加熱步驟。其結果，係如第17圖所顯示，能夠製造在基材10上配置有金屬電鍍層的起始材層73之複合構件500。又，藉由該加熱步驟，作為犧牲層之脂肪族聚碳酸酯含有層24、24、24係確實地，換言之，實質上不留殘渣地而被分解或除去。
而且，隨後，藉由進行使用習知的無電解電鍍法而形成金屬層(例如，銅(Cu)層)75之金屬層的形成步驟，能夠製造如第18圖所顯示之複合構件600。
<其它實施形態1>
又，在第1實施形態、或第1實施形態的變形例所顯示的基材10上配置有金屬層74、75之複合構件200，活用金屬層74、75作為金屬配線或導電體層係適合的一態樣。
例如，第13圖係構成作為能夠採用的一個實施形態的複合構件300A之複合構件200的一部分之上視圖。又，第14圖係構成作為能夠採用的一個實施形態的複合構件300A的一部分之側面圖(a)及一部分的上視圖(b)。
準備在第13圖(a)所顯示的複合構件200，其具備以導電體層74a表示之僅有紙面縱向的網孔狀配線，其中該導電體層74a係使用金屬層74或金屬層75；及準備在第13圖(b)所顯示的複合構件200，其具備以導電體層74b表示之僅有紙面橫向的網孔狀配線，其中該導電體層74b係使用金屬層74或金屬層75。隨後，如第14圖(a)及(b)所顯示，進行將該等2個複合構件200作為電極，透過介電質50而將2個複合構件200疊合之金屬層形成之步驟。其結果，能夠製造具備透過介電層50而將2個複合構件200疊合而成的結構之複合構件300A。又，亦可採用蜂窩狀構造來代替網孔狀。
又，導電體層74a、74b的寬度以約500nm~約20μm為代表。該等配線的寬度，至少能藉由第1實施形態之奈米‧壓印法，設為複數個島狀脂肪族聚碳酸酯含有層之各自被該脂肪族聚碳酸酯含有層夾住之區域(間隙)之間隔來實現之寬度。因此，依照該實施形態，能夠藉由實現對環境負荷較小、低耗能化之製程，來代替先前所採用之使用真空製程或微影法的製 程之需要較長時間、及/或昂貴的設備之製程，來製造複合構件300A。
採用上述非常細的配線寬度，係即便該配線本身無透明性，亦能夠實現一般人的眼睛無法辨識程度的細度。其結果，例如利用複合構件300A作為所謂靜電容量式的觸控面板時，能夠活用作為該觸控面板的導電體層。
<其它實施形態2>
此外，作為複合構件的一個例子，係如第14圖及第15圖所示的靜電容量式之觸控面板所示，但觸控面板的檢測方式係不被靜電容量式限定。例如，活用第1實施形態的金屬層74作為電阻式的觸控面板之導電體層，係能夠適合採用的其它一態樣。
例如，第15圖係作為能夠採用實施形態之一的複合構件300B的一部分之上視圖。第15圖所顯示之複合構件300B，係具備導電體層74c(該導電體層74c係使用金屬層74或金屬層75)所表示之僅有紙面縱向的網孔狀配線之複合構件200，及具備以導電體層74d(該導電體層74d係使用金屬層74或金屬層75)表示之僅有紙面橫向的網孔狀配線之複合構件200，分離習知的距離疊合而成之結構。又，因為第15圖係俯視之關係，雖然未直接地顯示，但是所屬技術領域中具有通常知識者能夠理解例如使用習知的間隔物，2個複合構件200係被隔開該距離而重疊。
又，導電體層74c、74d的配線寬度以約500nm~約20μm為代表。該等配線寬度係至少能夠使用第1實施形態 之奈米‧壓印法，設為複數個島狀脂肪族聚碳酸酯含有層之各自被該脂肪族聚碳酸酯含有層夾住之區域(間隙)之間隔來實現之寬度。因此，依照該實施形態，能夠藉由實現對環境負荷較小、低耗能化之製程，來代替先前所採用之使用真空製程或微影術法的製程之需要較長時間、及/或昂貴的設備之製程，來製造複合構件300B。
採用上述非常細的配線寬度，係即便該配線本身無透明性，亦能夠實現通常實現人的眼睛無法辨識程度的細度。其結果，利用複合構件300B作為所謂電阻式的觸控面板時，能夠活用作為該觸控面板的導電體層。
又，第1實施形態之複合構件100及複合構件200，亦能夠應用在觸控面板以外的組件(例如，有機EL裝置、軟性印刷電路板、或軟性壓電感測片)。
因而，經過第1實施形態的各步驟之後，藉由將如第13圖至第15圖所顯示之複數個複合構件200、200疊合，以在俯視成為格子狀導電體層74a、74b、74c、74d的方式形成之配線形成步驟，在製造以觸控面板作為代表之各種組件時，能夠實現對環境負荷的減低、及製造成本的減低。
<其它實施形態3>
在第1實施形態，係只藉由加熱處理而使該脂肪族聚碳酸酯分解，但是在本實施形態，能夠確認藉由另外的手段，而能將該脂肪族聚碳酸酯實質上分解或除去。例如，使用習知的紫外光照射裝置(SAMCO股份公司製、型式UV-300H-E)，邊照射包含180nm以上且370nm以下的波長之紫外光邊施行加熱 處理後，能夠進一步促進該脂肪族聚碳酸酯的分解或除去。又，藉由該紫外光處理時，係容許在其處理環境中生成臭氧(O3)、或積極地將臭氧(O3)注入至處理環境中。
其結果，依照本發明者等的研究及分析，能夠確認藉由施行比第1實施形態的加熱溫度更低的溫度(例如，120℃以上且小於180℃，以120℃以上且140℃以下為代表)之加熱處理，該脂肪族聚碳酸酯係能夠實質上或大致消失。因而，在本實施形態，由金屬油墨形成金屬層所需要的加熱處理溫度，係比上述該脂肪族聚碳酸酯能夠實質上或大致消失之溫度同等或更低的溫度時，只要加熱至該脂肪族聚碳酸酯能夠實質上或大致消失之溫度，就能夠形成複合構件200。
<其它實施形態4>
此外，在第1實施形態的另一個變形例，本發明者等確認未採用加熱處理而能夠使該脂肪族聚碳酸酯分解之其它手段。例如將脂肪族聚碳酸酯含有層，不採用加熱處理而是藉由曝露在大氣壓環境產生的電漿，而能夠使該脂肪族聚碳酸酯分解。在該變形例，因為曝露於大氣壓環境產生的電漿之期間，不必進行加熱處理，所以除了該電漿處理以外，只有加熱至從金屬油墨形成金屬層所需要的加熱處理之溫度，就能夠形成複合構件200。
如以上所敘述，上述各實施形態之揭示，係為了說明該等的實施形態而記載，而不是限定本發明而記載。而且，包含各實施形態的其它組合之在本發明的範圍內所存在的變形例，亦被包含在申請專利範圍。
產業上之利用可能性
本發明，係能夠廣泛地應用在包含各種半導體元件之攜帶式終端設備、資訊家電、感測器、其它習知的電化製品、MEMS(微機電系統；Micro Electro Mechanic Systems)或NEMS(奈米機電系統；Nano Electro Mechanic Systems)、及醫療機器等之電子組件領域等。
10‧‧‧基材
24‧‧‧經照射紫外光之脂肪族聚碳酸酯含有層
72‧‧‧金屬油墨
100‧‧‧複合構件
V‧‧‧空間

Claims (17)

  1. 一種複合構件，包括：配置在基材上之複數個島狀脂肪族聚碳酸酯含有層；其至少表面曝露在包含180nm以上且370nm以下的波長之紫外光達15分鐘時，純水與該表面的接觸角度為50°以上；以及金屬油墨，係位於該基材上且位於各自被該脂肪族聚碳酸酯含有層所夾住之區域的至少一部分。
  2. 一種複合構件，包括：配置在基材上之複數個島狀脂肪族聚碳酸酯含有層，其至少表面曝露在包含180nm以上且370nm以下的波長之紫外光達15分鐘時，純水與該表面的接觸角度為50°以上；以及金屬電鍍層之起始材層，係位於該基材上且位於各自被該脂肪族聚碳酸酯含有層所夾住之區域的至少一部分。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之複合構件，其中該表面曝露在該紫外光達5分鐘時，純水與該表面的接觸角度為60°以上。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之複合構件，其中一邊照射包含180nm以上且370nm以下的波長之紫外光、一邊以120℃以上且未達180℃加熱時，該脂肪族聚碳酸酯含有層係實質上被分解或除去。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之複合構件，其中以180℃以上加熱時，該脂肪族聚碳酸酯含有層係實質上被分解或除去。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之複合構件，其中各自的該脂肪族聚碳酸酯含有層之間之最短距離為500nm以上且20μm以下。
  7. 如申請專利範圍第1項之複合構件，其中該金屬油墨為金屬配線用中間材。
  8. 一種脂肪族聚碳酸酯含有層，為複數個島狀之脂肪族聚碳酸酯含有層，該脂肪族聚碳酸酯含有層的至少表面曝露在包含180nm以上且370nm以下的波長之紫外光達15分鐘時，純水與該表面的接觸角度為50°以上。
  9. 如申請專利範圍第8項之脂肪族聚碳酸酯含有層，其中該表面曝露在該紫外光5分鐘後，純水與該表面的接觸角度為60°以上。
  10. 一種複合構件的製造方法，包括：紫外光照射步驟，其係對配置在基材上之複數個島狀之脂肪族聚碳酸酯含有層的至少表面、及該基材的至少表面照射包含180nm以上且370nm以下的波長之紫外光；以及配置步驟，係在該紫外光照射步驟之後，配置金屬油墨於各自被該脂肪族聚碳酸酯含有層所夾住之區域的至少一部分的該基材上。
  11. 一種複合構件的製造方法，包括：紫外光照射步驟，係對配置在基材上之複數個島狀之脂肪族聚碳酸酯含有層的至少表面、及該基材的至少表面照射包含180nm以上且370nm以下的波長之紫外光；以及配置步驟，係在該紫外光照射步驟之後，配置金屬電鍍層 的起始材層於各自被該脂肪族聚碳酸酯含有層所夾住之區域的至少一部分的該基材上。
  12. 如申請專利範圍第10項之複合構件的製造方法，更包括：加熱步驟，係於該配置步驟之後，將該脂肪族聚碳酸酯含有層及該金屬油墨加熱至該脂肪族聚碳酸酯含有層被分解或除去之溫度以上、且為從該金屬油墨形成金屬層之溫度以上。
  13. 如申請專利範圍第11項之複合構件的製造方法，更包括：加熱步驟，係於該配置步驟之後，將該脂肪族聚碳酸酯含有層及該起始材層加熱至該脂肪族聚碳酸酯含有層被分解或除去之溫度以上。
  14. 如申請專利範圍第12或13項之複合構件的製造方法，其中在該加熱步驟，一邊照射包含180nm以上且370nm以下的波長之紫外光，一邊加熱至該脂肪族聚碳酸酯含有層被分解或除去之溫度以上。
  15. 如申請專利範圍第10項或第11項之複合構件的製造方法，其中複數個島狀之該脂肪族聚碳酸酯含有層，係在150℃以上且300℃以下受加熱的狀態下施行壓印加工之後，將經施行該壓印加工後的該脂肪族聚碳酸酯含有層的整體曝露在電漿而形成。
  16. 如申請專利範圍第15項之複合構件的製造方法，其中在0.1MPa以上且20MPa以下之範圍內的壓力下施行該壓印加工。
  17. 如申請專利範圍第10項或第11項之複合構件的製造方 法，更包括：金屬層形成步驟，係藉由將以該複合構件的製造方法所製成的複數個複合構件做疊合，以在俯視上成為網孔狀或格子狀的導電體層。
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