專利名稱：基板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在基板上形成克具有信號(hào)配線等的功能的圖案層的基板的制造方法。特別是，本發(fā)明涉及應(yīng)用液體材料形成圖案層的基板的制造方法。
背景技術(shù)：
在液晶顯示裝置或有機(jī)EL顯示裝置等電光學(xué)裝置中，在基板上形成電配線層是不可缺少的。在基板上形成配線層是通過導(dǎo)電層的成膜和該膜的圖案形成來進(jìn)行的。在圖案形成中一般使用所謂的照相平版印刷法(photolithography)。通過該照相平版印刷影印法，超過數(shù)十英寸的大型基板的配線形成是很困難的。另外，在便攜式機(jī)器等畫面顯示裝置中，要求配線寬度或配線間隔的進(jìn)一步高密度化、微細(xì)化，采用以往的照相平版印刷法的配線形成就逐漸變得困難。因而，作為不需要光掩膜或蝕刻的直接描繪技術(shù)，液滴噴出法(噴墨(IJ)法)受到關(guān)注。例如，在特開2004-114370號(hào)公報(bào)中，記載有使液滴微細(xì)化而進(jìn)行描繪的噴墨法的例子。
專利文獻(xiàn)1特開2004-114370然而，通過采用使液滴微細(xì)化進(jìn)行描繪的液滴噴出法，可以達(dá)到配線的微細(xì)化，但是如果配線細(xì)則電阻升高。當(dāng)為了使電阻降低而進(jìn)行改寫時(shí)，液滴發(fā)生擴(kuò)展。
另外，在液滴噴出法中，在基板表面的親液性高(潤濕性高)的情況下，液滴容易擴(kuò)展，難以進(jìn)行線幅的微細(xì)化。當(dāng)為了抑制液滴的擴(kuò)展而降低親液性時(shí)，液滴相對(duì)基板的粘附性減低，無法獲得配線的粘附性。

發(fā)明內(nèi)容
因而，本發(fā)明的目的在于，提供一種可以通過液滴噴出方法形成寬度比較窄而且具有厚膜的圖案的基板的制造方法。
為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的基板制造方法，是具有已圖案化的功能膜的基板的制造方法，包括通過照射激光在基板上形成槽(groove)圖案的工序、和沿著上述槽圖案配置液體材料的工序，使上述液體材料固化形成功能膜的工序。
通過成為這種構(gòu)成，可以使用液體材料在基板上形成高密度且微細(xì)的(配線)圖案(功能膜)。
優(yōu)選上述基板的表面形成為具有疏液性?；迨鞘褂昧司埘啺?、環(huán)氧、液晶聚合物等樹脂材料的撓性基板。另外，也可以是石英、派熱無斯玻璃(Pyrex)(注冊(cè)商標(biāo))、低堿性、無堿性、蘇打、水晶等透明無機(jī)材料、各種陶瓷的基板。
優(yōu)選通過上述激光照射使上述槽圖案部分的親液性提高。
優(yōu)選上述激光照射在氧濃度為20％以上的高濃度氧氣氣氛下進(jìn)行激光照射。由此，可以使槽圖案部分的親液性進(jìn)一步提高。
優(yōu)選在上述基板的表面形成疏液性的膜，通過上述激光照射使該疏液性的膜變質(zhì)、破壞或者被除去。
優(yōu)選上述基板為配線基板，上述液體材料為配線材料。在上述基板的表面預(yù)先形成不具有導(dǎo)電性(非導(dǎo)電性)的膜(或者非導(dǎo)通性表面)，可以在其上配置配線材料。例如，液體材料為含有金屬微粒的液體材料。在金屬微粒中含有錳、鉻、鎳、鈦、鎂、硅、釩、金、銀、銅、鈀、鎳等金屬的微粒。另外，也含有包含這些金屬的合金微粒。
優(yōu)選上述槽圖案的形成通過噴墨法、浸漬法、液體表面接觸法、噴霧法中的任意一種。
優(yōu)選上述基板的槽圖案部分形成電配線。
優(yōu)選通過照射激光使照射部分的親液性比非照射部分更得到提高。
優(yōu)選進(jìn)而事先對(duì)上述非照射部賦予疏液性，使其與基于激光照射的親液化的差進(jìn)一步擴(kuò)大，使液滴的控制性提高。
基板的激光照射部分的親液化，例如可以利用基板的表面改質(zhì)現(xiàn)象。另外，基板的親液化也通過下述得到實(shí)現(xiàn)，即通過激光照射除去預(yù)先在基板表面形成的疏液膜，基于激光消融(abrasion)的基板表面(照射面)的破壞等而實(shí)現(xiàn)親液化。
優(yōu)選基板的激光照射部分的親液化在氧氣氣氛下、例如氧濃度為20％以上的高氧濃度氣氛等容易發(fā)生親液化的氣氛中進(jìn)行激光照射而進(jìn)行的。
優(yōu)選通過激光照射在基板上形成槽部，形成三維構(gòu)造且是可以俘獲液滴的構(gòu)造。作為激光器，可以使用激元激光器、YAG激光器等固體激光器(含有各種高次諧波)、半導(dǎo)體激光器、CO2激光器等。
優(yōu)選通過激光的圖案照射，可以是使用了掩膜的圖案一次性曝光方式(pattern one-shot exposure system)(成像光學(xué)方式)，或者利用射束點(diǎn)在基板上進(jìn)行相對(duì)掃描的電子束掃描方式。
電子束掃描方式可以為移動(dòng)基板側(cè)進(jìn)行的掃描，或者移動(dòng)使用了電流掃描器或旋轉(zhuǎn)鏡的激光束側(cè)進(jìn)行的掃描。在圖案一次性曝光方式中，當(dāng)需要不能一次性照射的大面積照射時(shí)，可以是進(jìn)行已分割了照射區(qū)域的掩膜掃描同時(shí)進(jìn)行投影照射的方式。另外，圖案一次性曝光方式中，當(dāng)是無法一次性照射的大面積照射時(shí)，也可以是在將與配線圖案相同尺寸的掩膜載置于基板上的狀態(tài)下照射激光束的方式。
優(yōu)選上述基板為電路基板，上述功能膜為導(dǎo)電膜、絕緣膜以及半導(dǎo)體膜的任意一種。
另外，本發(fā)明的基板的制造方法是在氧濃度為20％以上的高濃度氧氣氣氛中進(jìn)行激光照射。
另外，本發(fā)明的電子機(jī)器的特征在于，具有通過上述制造方法制造的基板。
根據(jù)上述的構(gòu)成，能夠在基板上形成高密度且微細(xì)的(配線)圖案。


圖1是說明本發(fā)明的第1實(shí)施例的工序圖。
圖2是說明本發(fā)明的第2實(shí)施例的工序圖。
圖3是說明本發(fā)明的第3實(shí)施例的工序圖。
圖4是說明液滴的擴(kuò)展的放大示意圖。
圖5是說明通過液滴的圖案形成的界限的示意圖。
圖6是說明配線基板的例子的示意圖。
圖7是說明通過聚光光學(xué)系統(tǒng)的圖案描繪例子的示意圖。
圖8是說明通過成像光學(xué)系統(tǒng)的圖案描繪例子的示意圖。
圖9是說明使用了通過本發(fā)明的制造方法而制造的電路基板的電子機(jī)器的例子的示意圖。
圖10是說明使用了通過本發(fā)明的制造方法而制造的電路基板的電子機(jī)器(電視)的例子的示意圖。
圖中10-基板(配線基板)，11-激光光，12-槽，13-液體材料，14-疏液膜，15-疏液的開口(槽)部。
具體實(shí)施例方式
在本發(fā)明的實(shí)施方式中，利用在基板表面形成的槽圖案配置液體材料，由此以形成厚膜的方式形成液體材料。此時(shí)，進(jìn)而通過使槽圖案的周圍具有疏液性、槽圖案內(nèi)具有親液性，增加在槽圖案上通過表面張力而保持的液體材料。通過加熱液體材料固化在液體材料中所含有的功能性成分，形成功能膜。例如，作為功能膜，形成配線膜、絕緣膜、半導(dǎo)體膜等。
〔實(shí)施例1〕下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。
圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施例。如圖1(a)所示，在配線基板10上照射激光光11，通過激光消融形成與應(yīng)該形成的配線圖案相對(duì)應(yīng)的槽圖案。通過激光照射形成的基板的槽部分，在激光光的能量的作用下變質(zhì)，相對(duì)提高親液性。激光照射例如是在氧濃度為20％以上的高濃度氧氣氣氛等容易親液化的氣氛中進(jìn)行的。
如后所述，通過激光光11的照射的基板表面的圖案形成，可以是使用了掩膜的圖案形成(圖案曝光)，也可以是通過激光束掃描的圖案形成。配線基板10例如是使用了聚酰亞胺、環(huán)氧、液晶聚合物等樹脂材料的撓性基板。另外，配線基板10也可以是石英、派熱無斯耐熱玻璃(注冊(cè)商標(biāo))、低堿性、無堿性、蘇打、水晶等透明無機(jī)材料、各種陶瓷基板。
接著，如圖1(b)所示，采用液滴噴出法，沿著在基板表面上形成的配線用的槽圖案12，從未圖示的液滴噴頭(噴墨頭)噴出液體材料13的液滴，配置在槽圖案12內(nèi)。液體材料13在分散介質(zhì)中含有一種或多種金屬微粒(導(dǎo)電性材料)。例如，作為溶劑，可以舉出水、醇類、烴系化合物、醚系化合物等。作為金屬微粒，金、銀、銅、鈀、鎳、錳、鉻、鈦、鎂、硅、釩等比較適合，另外它們的合金也適合。金屬微粒的直徑例如當(dāng)在配置液體材料中使用液滴噴頭時(shí)，如果考慮噴嘴的堵塞等，優(yōu)選1nm以上、0.1μm以下。
如圖1(c)所示，當(dāng)在基板10的配線用的槽圖案12內(nèi)配置液體材料13時(shí)，通過液體材料13的表面張力、槽12的深度、槽12壁面的親液性形成厚的液體材料膜。然后，通過熱處理或光照射對(duì)配線基板10實(shí)施加熱處理，使液體材料13中的分散材料蒸發(fā)，燒成金屬微粒而形成導(dǎo)電性膜(配線膜)。該配線膜即使在液滴噴出法中也是通過槽12和親液處理而形成比較厚的膜，因而可以得到需要的電阻值和配線相對(duì)基板的粘附性。
圖2表示為本發(fā)明第2實(shí)施例。在該圖中，在對(duì)應(yīng)圖1部分上附加相同符號(hào)，省略相關(guān)部分的說明。
在該實(shí)施例中，如圖2(a)所示，在配線基板10的表面預(yù)先形成有疏液膜14。作為疏液膜14，例如可以使用特氟隆(注冊(cè)商標(biāo))、已實(shí)施四氟乙烯加工化加工的聚酰亞胺薄膜等。其中，優(yōu)選對(duì)配線基板10的表面自身進(jìn)行親液處理。例如，可以通過等離子體處理提高相對(duì)液體材料13的親液性。
接著，向配線基板10照射激光光11，以部分破壞、除去疏液膜14，使基板10暴露出來，形成與應(yīng)該形成的配線圖案相對(duì)應(yīng)的槽圖案15。從疏液膜14露出基板10的部分與配線圖案對(duì)應(yīng)。已露出的基板10的表面優(yōu)選為親液性。激光照射優(yōu)選例如在氧濃度為20％以上的高濃度氧氣氣氛等容易親液化的氣氛中進(jìn)行。
如圖2(b)所示，通過液滴噴出法，沿著在基板10的表面上形成的疏液膜14的開口(槽)圖案15，從未圖示的液滴噴頭噴出液體材料13，配置在槽圖案15內(nèi)。液體材料13如前所述含有金屬微粒。
如圖2(c)所示，當(dāng)在疏液膜14的開口圖案15部分上配置液體材料13時(shí)，通過液體材料13的表面張力、疏液膜14、基板10表面的親液性等，在疏液膜14的開口圖案15部分上形成厚的液體材料膜。然后，通過熱處理或光照射對(duì)配線基板10實(shí)施加熱處理，使液體材料13中的分散材料蒸發(fā)，燒成金屬微粒，形成導(dǎo)電性的膜(配線膜)。該配線膜即使在液滴噴出法中也是通過疏液膜14和基板表面的親液處理而形成比較厚的膜，因而可以得到需要的電阻值和配線相對(duì)基板的粘附性。
如上所述，通過使基板10的表面具有親液性，或者通過使親液膜介于基板10與疏液膜14之間，可以使開口(槽)部15的液體材料保持更厚的膜厚。
〔實(shí)施例3〕圖3表示本發(fā)明的第3實(shí)施例。在該圖中，在對(duì)應(yīng)圖1的部分附加相同的符號(hào)，省略相關(guān)部分的說明。
在該實(shí)施例中，如圖3所示，組合使用基板表面10的槽和疏液膜14。向已形成上述疏液膜14的配線基板10照射激光光11，形成與應(yīng)該形成的配線圖案對(duì)應(yīng)的槽圖案。通過激光光照射形成的基板10的槽部分12，在激光光11的能量的作用發(fā)生變質(zhì)，相對(duì)提高親液性。如上所述，激光照射優(yōu)選在例如氧濃度為20％以上的高濃度氧氣氣氛等容易親液化的氣氛中進(jìn)行。
接下來，如圖3(b)所示，通過液滴噴出法，沿著在基板表面上形成的配線用的槽圖案12，從未圖示的液滴噴頭噴出液體材料13，配置于槽圖案12內(nèi)。
如圖3(c)所示，當(dāng)在基板10的配線用的槽圖案12內(nèi)配置液體材料13時(shí)，通過液體材料13的表面張力、疏液膜14、基板10的槽12的深度、槽12壁面的親液性，形成更厚的液體材料膜。然后，通過熱處理或光照射對(duì)配線基板10實(shí)施加熱處理，使液體材料13中的分散材料蒸發(fā)，燒成金屬微粒，形成導(dǎo)電性的膜(配線膜)。該配線膜即使在液滴噴出法中也是槽12和疏液膜14、親液處理而形成比較厚的膜，因而可以更容易地得到需要的電阻值和配線相對(duì)基板的粘附性。
圖4至圖6表示本發(fā)明的比較例。
如圖4(a)所示，當(dāng)在基板上噴出液體材料時(shí)，如該圖(b)所示，液體材料從彈落位置向外擴(kuò)展。另外，如圖5所示，當(dāng)通過液體材料的噴出進(jìn)行圖案形成時(shí)，如果線的描繪間隔變窄，則配置的液體材料彼此連接。因而，在通過液體材料形成配線膜中難以實(shí)現(xiàn)配線寬度或配線間隔的進(jìn)一步高密度化、微細(xì)化。
圖6是表示在電光學(xué)裝置中使用的FPC(撓性印制電路)基板的例子。向顯示器的驅(qū)動(dòng)電路20的信號(hào)輸入線30，使用寬度比較寬的信號(hào)配線30，而從驅(qū)動(dòng)電路20驅(qū)動(dòng)顯示器的多個(gè)像素線的信號(hào)輸出線40，其線寬及配線間隔變得非常窄。因而，通過應(yīng)用上述的本發(fā)明，形成線寬較細(xì)且厚膜的配線的技術(shù)比較有用。
圖7是說明通過激光照射的圖案形成的例子的示意圖。該圖(a)是表示將成像光學(xué)系統(tǒng)與掃描系統(tǒng)組合的例子，通過用信息對(duì)光量進(jìn)行調(diào)制的激光射束點(diǎn)的掃描，在基板上進(jìn)行圖案形成。當(dāng)像紫外YAG激光那樣以脈沖狀照射激光時(shí)，如該圖(b)所示，在通過照射點(diǎn)軌跡形成的槽的底面(壁面)出現(xiàn)凹凸不平。由此，出現(xiàn)親液性增加的效果。另外，在由激光照射引起的基板表面的變質(zhì)的作用下，也有親液性增加的效果。
圖8是說明通過激光照射的其他圖案形成的例子的示意圖。該圖(a)是表示將成像光學(xué)系統(tǒng)與掩膜組合的例子，通過用掩膜對(duì)光量進(jìn)行調(diào)制的激光射束點(diǎn)的掃描，在基板上進(jìn)行圖案形成。例如，當(dāng)使用激元激光一次性照射圖案時(shí)，如該圖(b)所示，使基板的槽的形狀清晰(sharp)形成，通過槽的形成和由激光照射引起的槽部變質(zhì)，產(chǎn)生親液性增加的效果。
在上述的各實(shí)施例中，通過液滴噴出法在槽圖案部上配置有液體材料，但并不限于此。例如，當(dāng)在基板表面上形成疏液膜14(在使槽圖案以外的基板表面具有疏液性的情況下)時(shí)，可以適當(dāng)選擇將整個(gè)基板浸漬于液體材料的溶液中的浸漬法、使基板表面接觸液體材料的液面的表面接觸法、向基板表面噴射已霧化的液體材料的噴霧法等而使用。
圖9和圖10是表示使用了應(yīng)用上述基板的制造方法而制造的電路基板的電子機(jī)器例子的圖。
圖9(A)是應(yīng)用于便攜式電話的例子，該便攜式電話230具有天線部231、聲音輸出部232、聲音輸入部233、操作部234、以及本發(fā)明的電光學(xué)裝置200。如此可以將本發(fā)明的電光學(xué)裝置用作顯示部。
圖9(B)是應(yīng)用于攝像機(jī)的例子，該攝像機(jī)240具有顯像部241、操作部242、聲音輸入部243，以及本發(fā)明的電光學(xué)裝置200。
圖9(C)是應(yīng)用于便攜式個(gè)人電腦(所謂PDA)的例子，該計(jì)算機(jī)250具有照相部251、操作部252、以及本發(fā)明的電光學(xué)裝置200。圖9(D)是應(yīng)用于頭置式顯示器的例子，該頭置式顯示器260具有帶261、光學(xué)系統(tǒng)收納部262、以及本發(fā)明的電光學(xué)裝置200。
圖9(E)是應(yīng)用于后置型投影儀的例子，該投影儀270在筐體(case)271中具有光源272、合成光學(xué)系統(tǒng)273、反射鏡274、275，屏幕276、以及與本發(fā)明的電光學(xué)裝置200。圖9(F)是應(yīng)用于前置型投影儀的例子，該投影儀280在筐體282中具有光學(xué)系統(tǒng)281以及本發(fā)明的電光學(xué)裝置200，在屏幕283上可以顯示圖像。
圖10(A)是應(yīng)用于電視的例子，該電視300具有本發(fā)明的電光學(xué)裝置200。其中，對(duì)于在個(gè)人計(jì)算機(jī)等中使用的監(jiān)視器裝置，同樣也可以應(yīng)用本發(fā)明的電光學(xué)裝置。
圖10(B)是應(yīng)用于卷起(rollup)式電視的例子，該卷起式電視310具有本發(fā)明的電光學(xué)裝置200。
如以上說明，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，通過使用在基板的表面上形成的槽圖案，進(jìn)而，通過利用在該槽圖案的周圍形成的疏液膜、槽圖案內(nèi)部的親液化，可以使液體材料以細(xì)的線寬且較厚的膜進(jìn)行圖案化，所以可以使用液體材料形成微細(xì)的圖案。
其中，在上述實(shí)施例中，作為通過液體材料在基板10上形成的功能膜，是以配線膜為例，但并不限于此。例如，作為功能膜，也可以是絕緣膜或半導(dǎo)體膜。此時(shí)，可以使用有機(jī)硅、液體半導(dǎo)體材料等作為液體材料。
另外，可以在基板10的表面上事先形成不具有導(dǎo)電性(非導(dǎo)電性)的膜(或者非導(dǎo)通性表面)，該表面上配置配線材料。
權(quán)利要求
1.一種基板的制造方法，是具有已形成圖案的功能膜的基板的制造方法，包括，通過激光照射在基板上形成槽圖案的工序，沿著所述圖案配置液體材料的工序，使所述液體材料固化形成所述功能膜的工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基板的制造方法，其中，使所述基板的表面形成為具有疏液性。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的基板的制造方法，其中，通過所述激光照射使所述槽圖案部分的親液性提高。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任意一項(xiàng)所述的基板的制造方法，其中，所述激光照射是在氧濃度為20％以上的高濃度氧氣氣氛中進(jìn)行激光照射的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任意一項(xiàng)所述的基板的制造方法，其中，在所述基板的表面上形成疏液性的膜，通過所述激光照射使該疏液性的膜變質(zhì)、破壞或被除去。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任意一項(xiàng)所述的基板的制造方法，其中，所述基板為配線基板，所述液體材料為配線材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任意一項(xiàng)所述的基板的制造方法，其中，所述基板為電路基板，所述功能膜為導(dǎo)電膜、絕緣膜及半導(dǎo)體膜的任意一種。
8.一種基板的制造方法，是在氧濃度為20％以上的高濃度氧氣氣氛中進(jìn)行激光照射。
9.一種電子機(jī)器，具備通過權(quán)利要求1～8中任意一項(xiàng)所述的制造方法制造的基板。
全文摘要
本發(fā)明的基板的制造方法，是具有已形成圖案的功能膜的基板(10)的制造方法，包括通過激光照射(11)在基板(10)上形成槽圖案(12)的工序、沿著上述槽圖案(12)配置液體材料(13)的工序、和加熱上述液體材料(13)形成功能膜的工序。進(jìn)而，可以組合槽圖案與疏液膜?？梢允褂靡后w材料在基板上能夠形成高密度且微細(xì)的功能膜(例如，配線圖案)。由此，本發(fā)明提供可以通過液滴噴出法形成寬度比較窄且具有厚膜的圖案的基板的制造方法。
文檔編號(hào)H01L21/768GK1770424SQ20051011628
公開日2006年5月10日 申請(qǐng)日期2005年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月5日
發(fā)明者梅津一成 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社