JP2014075461A

JP2014075461A - 導電性配線及び導電性配線作製方法

Info

Publication number: JP2014075461A
Application number: JP2012221794A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Miura; 博三浦
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2012-10-04
Filing date: 2012-10-04
Publication date: 2014-04-24

Abstract

【課題】塗布成膜とレーザ光加熱の方法によって、簡便に作製できる高密度配線の形状およびその作製方法を提供すること_。
【解決手段】金属微粒子を含有したインク材料を用いて、支持基板１０１上に塗布成膜により粒子層１０２を形成し、粒子層１０２の所定箇所にレーザ光を照射して、前記レーザ光を照射した箇所を配線となる導電性部分１０３とした、回路素子を導通接続する導電性配線であって、前記粒子層１０２には、配線とする導電性部分１０３と、配線以外の非導電性部分とが存在し、導電性部分における結晶粒径は、非導電性部分の結晶粒径よりも大きく、導電性部分と非導電性部分との境界には、境界を示す膜厚減少部分又はクラック１０５が存在することを特徴とする導電性配線。
【選択図】図１

Description

回路素子を導通接続する導電性配線の構造および作製方法に関する。特に、塗布成膜とレーザ光加熱の作製方法を用いて、簡便に形成される微細導電性配線の構造および作製方法に関する。

粒子直径サイズが１〜数百ｎｍである微粒子（以下、ナノ粒子と記載することもある）は、量子サイズ効果などの特有な効果を発現する機能材として、近年その開発が脚光を浴びており、ナノ粒子を含有したインク材料を用いて、塗布工法とレーザ加熱方法を組み合わせた導電性微細配線を形成する方法も提案されている。

特許文献１には、３次元構造の表面形状を有したり、伝熱特性が異なる部分を有したりする基板であっても、解像度の高い導電性微細配線を形成することを目的にした、塗布工法とレーザ加熱方法を組み合わせた導電性配線の形成方法が開示されている。制御系の面から扱い易い半導体レーザを用い、レーザ光の照射強度とスキャン速度を制御し、座標データをもとに集光レンズもしくは基板の位置制御を行うことでレーザ光を均一に照射する。

特許文献２には、基材上に埋め込まれた状態で形成される微細な配線導体の形成方法であって、線幅の細線化および線厚の増大を目的とて、金属膜上方からフェムト秒レーザ光を照射して基材に溝を形成するとともに金属を溶融させながら、溶融した金属を溝に充填し、金属を冷却・固化する方法が記載されている。

特許文献３には、樹脂基板上に、接着層等を形成するための別の工程を加えることなく、基板との密着性の高い導電性配線を簡単に形成することができる配線形成方法を提供することを目的として、樹脂基板上に導電性微粒子を含有する分散溶液の塗布層を形成した構成において、樹脂基板上に到達するレーザの透過光強度を調整することによって樹脂基板と配線層との密着性を高めるという方法が記載されている。

金属ナノ粒子を含有したインク材料を用いて、塗布成膜により粒子層を形成し、粒子層をレーザ光加熱することによって、導電性配線を形成する方法においては、短時間で強いエネルギーを与えることにより粒子層を溶融固化させることで、大気中においても酸化を抑制し、電気伝導性の良好な導電性配線を形成することができる。
レーザ光加熱により粒子層を焼成して導電性を発現させる配線形成方法では、配線形状に加工された状態の粒子層に対してレーザ光を照射する。配線の微細化に伴って、レーザ光の配線への位置合わせのために、高精度なレーザ照射装置が必要になり、高価な装置を用いることから、プロセスコストの高コスト化に繋がる。配線の有無にかかわらず、全面に対してレーザ光を走査して加熱する場合は、処理時間が長くなり、スループット低下をまねく。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、塗布成膜とレーザ光加熱の方法によって、簡便に作製できる高密度配線の形状およびその作製方法を提供することを目的とする。

上記課題は以下に記載する構成を備えた本発明によって解決することができる。
「金属微粒子を含有したインク材料を用いて、支持基板上に塗布成膜により粒子層を形成し、粒子層の所定箇所にレーザ光を照射して、前記レーザ光を照射した箇所を配線となる導電性部分とした、回路素子を導通接続する導電性配線であって、前記粒子層には、配線とする導電性部分と、配線以外の非導電性部分とが存在し、導電性部分における結晶粒径は、非導電性部分の結晶粒径よりも大きく、導電性部分と非導電性部分との境界には、境界を示す膜厚減少部分又はクラックが存在することを特徴とする導電性配線。」

本発明の導電性配線は、塗布成膜工程とレーザ光加熱工程の２工程の簡単な方法によって形成することができる配線形状であり、回路を導通接続させる配線機能を有し、導電性部分と非導電性部分の境界には膜厚減少部分もしくはクラックが存在することによって導電性配線部分を認識することができ、上層に素子形成する場合のアライメントが可能である。

本発明の導電性配線の構造の一例を示す図である本発明の導電性配線の構造の他の例を示す図である。本発明の導電性配線の作製方法の一例を示す図である。本発明の導電性配線の作製方法の他の例を示す図である。本発明の実施例１の導電性配線の顕微鏡像を示す図である。図５に示した導電性配線部分の断面ＳＥＭ像を示す図である。

本発明の導電性配線についての詳細を実施形態１、２に基づいて説明し、本発明の導電性配線の作製方法の詳細を実施形態３〜５に基づいて説明する。

＜実施形態１＞
本実施形態１の導電性配線は金属微粒子を含有したインク材料を用いて、支持基板上に塗布成膜により粒子層を形成し、粒子層の所定箇所にレーザ光を照射してレーザ光を照射した箇所を導電性部分としたものであり、この導電性配線によって回路素子を導通接続する。
本発明の導電性配線は、導電性配線が形成された粒子層には、配線とする導電性部分と、配線以外の非導電性部分が存在し、導電性部分における結晶粒径は、非導電性部分の結晶粒径よりも大きく、導電性部分と非導電性部分の境界には、境界を示す膜厚減少部分もしくはクラックが存在する。

本発明の導電性配線の実施形態１を図１に基づいて説明する。
図１において、１０１は支持基板を示す。支持基板としては、例えば、ガラス基板、シリコン基板、ステンレス基板、フィルム基板等を用いることができる。フィルム基板としては、例えば、ポリイミド（ＰＩ）基板、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）基板、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基板、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）基板等を用いることができる。

１０２は支持基板上に形成された粒子層を示す。粒子層は、金属微粒子を含有したインク材料を用いて、塗布成膜により形成した薄膜である。金属微粒子としては、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、錫（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）など金属の微粒子を用いることができる。これら金属微粒子を混合して用いても構わない。

１０３は、粒子層に形成された導電性配線部分を示す。１０４は導電性配線部分の拡大図であり、断面図で導電性配線部分の形状を示す。１０５は導電性配線部分とそのほかの非導電性部分の境界付近において膜厚が減少している部分もしくはクラックが存在する部分を示す。

本実施形態１の導電性配線は粒子層の一部を低抵抗化したものであり、支持基板上には導電性配線のほかに非導電性である粒子層も残存する。導電性配線と非導電性部分の境界に、膜厚減少部分もしくはクラックが存在することによって、低抵抗化した配線箇所を認識することができる。配線箇所が認識できることによって、導電性配線に対するアライメントができ、配線上への素子の実装や、デバイス形成が可能になる。

１０６は配線幅を示す。配線幅は任意に設定することができる。数μｍ〜数百μｍの範囲にある。１０７は粒子層の膜厚を示す。膜厚は任意に設定することができる。数十ｎｍ〜数μｍの範囲にある。
１０２の粒子層の結晶粒径は、数ｎｍ〜数十ｎｍである。１０３の導電性配線の結晶粒径は、配線以外の部分の粒子径よりも大きく、配線幅（１０６）全域に渡って単一の結晶粒であってもよい。粒子層（１０２）は微粒子が積み重なっている状態であり、粒界が多数あるために導通しない。配線部分（１０３）は粒界が少ない大きな結晶粒であるために導通する。
以上のように本実施形態１の導電性配線は、粒子層内の所定の箇所に形成されており、結晶粒径の違いによって導通部分となっている。

本実施形態１の導電性配線は、塗布成膜工程とレーザ光加熱工程の２工程の簡単な方法によって形成することができる配線形状であり、非導電性である金属微粒子からなる粒子層の一部分を、レーザ光加熱により低抵抗化させることにより導電性配線とすることができる。この導電性配線は、回路を導通接続させる配線機能を有し、導電性配線と非導電性部分の境界には膜厚減少部分もしくはクラックが存在することによって、低抵抗化した配線箇所を認識することができる。

＜実施形態２＞
本発明の実施形態２の導電性配線は、前記粒子層を支持基板上に塗布成膜によりパターン化して形成し、このパターン化された粒子層の所定箇所にレーザ光を照射してレーザ光を照射した箇所を導電性部分としたものであり、この導電性配線によって回路素子を導通接続する。
パターン化された粒子層には、配線とする導電性部分と、配線以外の非導電性部分が存在し、導電性部分における結晶粒径は、非導電性部分の結晶粒径よりも大きく、導電性部分と非導電性部分の境界には、境界を示す膜厚減少部分もしくはクラックが存在する。

本発明の実施形態２の導電性配線を図２に基づいて説明する。
図２において、２０１は支持基板を示す。支持基板としては、例えば、ガラス基板、シリコン基板、ステンレス基板、フィルム基板等を用いることができる。フィルム基板としては、例えば、ポリイミド（ＰＩ）基板、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）基板、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基板、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）基板等を用いることができる。

２０２はパターン化された粒子層を示す。粒子層（２０２）は、パターン化された状態で所定の箇所に存在し、基板面内において粒子層がない部分（２０８）もがある。パターン化された粒子層は、金属微粒子を含有したインク材料を用いて、塗布印刷成膜により形成した薄膜である。金属微粒子としては、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、錫（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）など金属の微粒子を用いることができる。これら金属微粒子を混合して用いても構わない。

２０３は、パターン化された粒子層に形成された導電性配線部分を示す。２０４は導電性配線部分の拡大図であり、断面図で導電性配線部分の形状を示す。２０５は導電性配線部分とそのほかの非導電性部分の境界付近において膜厚が減少している部分もしくはクラックが存在する部分を示す。

２０６は配線幅を示す。配線幅は任意に設定することができる。数μｍ〜数百μｍの範囲にある。２０７は粒子層の膜厚を示す。膜厚は任意に設定することができる。数十ｎｍ〜数μｍの範囲にある。
２０２の粒子層の結晶粒径は、数ｎｍ〜数十ｎｍである。２０３の導電性配線の結晶粒径は、配線以外の部分の粒子径よりも大きく、配線幅（２０６）全域に渡って単一の結晶粒であってもよい。粒子層（１０２）微粒子が積み重なっている状態であり、粒界が多数あるために導通しない。配線部分（１０３）は粒界が少ない大きな結晶粒であるために導通する。
以上のように本実施形態２の導電性配線は、粒子層内所定の箇所に形成されており、結晶粒径の違いによって導通部分となっている。そして、粒子層はパターン化された状態で存在し、その粒子層内に微細な導電性配線部分が存在している。

本実施形態２の塗布成膜工程とレーザ光加熱工程の２工程のみの簡単な方法で形成できる配線形状であり、非導電性である金属微粒子からなるパターン化された粒子層の一部分を、レーザ光加熱により低抵抗化させて導電性配線している。必要箇所のみにパターン化させた状態で粒子層を形成することによって、インクの使用量を低減し安価に形成できる配線形状である。

＜実施形態３＞
本発明の導電性配線は、金属微粒子を含有したインク材料を用いて、塗布工法により粒子層を形成する塗布成膜工程、粒子層の所定箇所にレーザ光を照射して導電性部分を形成するレーザ加熱工程を少なくとも含む導電性配線の作製方法によって作製することができる。

次に、本発明の導電性配線の作製方法を実施形態３〜５に基づいて説明する。
本発明の導電性配線の作製方法の実施形態３を図３に基づいて説明する。
図３において、３０１は支持基板の状態を示し、３０２は塗布成膜工程を示し、３０３はレーザ加熱工程を示し、３０４は導電性配線形成後の状態を示す。
３０１において、３０１１は支持基板を示す。支持基板としては、例えば、ガラス基板、シリコン基板、ステンレス基板、フィルム基板等を用いることができる。フィルム基板としては、例えば、ポリイミド（ＰＩ）基板、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）基板、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基板、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）基板等を用いることができる。

塗布成膜工程（３０２）において、３０２１は粒子層を示す。粒子層は、金属微粒子を含有したインク材料を用いて、塗布成膜により形成した薄膜である。金属微粒子としては、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、錫（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）など金属の微粒子を用いることができる。これら金属微粒子を混合して用いても構わない。塗布成膜法としては、スピンコート法、キャスト法、スクリーン印刷法、グラビアコーティング方法、ダイコーティング法などを用いることができる。

レーザ加熱工程（３０３）において、３０３１は、粒子層に形成された導電性配線部分を示す。
３０３２は、レーザ光が照射されている様子を示す。レーザ光源としては、エキシマレーザなどの気体レーザ、ＹＡＧレーザなどの固体レーザを用いることができる。
後述する実施形態５において示すように、半導体レーザを用いることもできる。
レーザ加熱装置は、ステージと、光源（ヘッド）と、ステージに接続されたＸＹ軸方向移動機構と、制御装置とを備えている。ステージをＸ、Ｙ方向に走査させながらステージ上に固定された支持基板に対してレーザ光を照射することで、粒子層の所定箇所を加熱し導電性配線とすることができる。

３０４において、３０４１は、導電性配線部分とそのほかの非導電性部分との境界付近における膜厚減少部分もしくはクラック部分を示す。レーザ加熱工程（３０３）において、レーザ照射部分では、粒子層は溶融固化する。溶融固化することによって粒子層の形状変化が起こり、導電性配線端部の膜厚が減少した形状になる。もしくは、溶融固化することによって、粒子層の体積変化も起こり、導電性配線端部に沿ったクランクが存在する形状になる。
導電性配線と非導電性部分の境界に、膜厚減少部分もしくはクラックが存在することによって、低抵抗化した配線箇所を認識することができる。配線箇所が認識できることによって、導電性配線に対するアライメントができ、配線上への素子の実装や、デバイス形成が可能になる。

３０４２は配線幅を示す。配線幅は、レーザ光の照射径や照射パワーを調整することによって任意に設定することができる。数μｍ〜数百μｍの範囲にある。３０４３は粒子層の膜厚を示す。粒子層の膜厚は、塗布形成の条件を調整することによって任意に設定することができる。数十ｎｍ〜数μｍの範囲にある。
以上の方法によって、実施形態１の導電性配線を作製することができる。

本実施形態３の作製方法は、塗布成膜工程とレーザ光加熱工程の２工程のみの簡単な方法による導電性配線の作製方法であり、レーザ光加熱を用いることによって、所定箇所を局所加熱することができ、所定箇所に配線形成することができる。

＜実施形態４＞
本発明の実施形態４は実施形態２の導電性配線の作製方法であって、金属微粒子を含有したインク材料を用いて、インクジェット法を用いてパターン化された粒子層を形成する塗布成膜工程、パターン化された粒子層の所定箇所にレーザ光を照射して導電性部分を形成するレーザ加熱工程を少なくとも含む導電性配線の作製方法である。

本発明の導電性配線の作製方法の実施形態４を図４に基づいて説明する。
図４において、４０１は支持基板の状態を示し。４０２は塗布成膜工程を示し、４０３はレーザ加熱工程を示し、４０４は導電性配線形成後の状態を示す。
４０１において、４０１１は支持基板を示す。支持基板としては、例えば、ガラス基板、シリコン基板、ステンレス基板、フィルム基板等を用いることができる。フィルム基板としては、例えば、ポリイミド（ＰＩ）基板、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）基板、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基板、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）基板等を用いることができる。

塗布成膜工程（４０２）において、４０２１はパターン化された粒子層を示す。粒子層は、金属微粒子を含有したインク材料を用いて、塗布成膜により所定箇所に形成された薄膜である。金属微粒子としては、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、錫（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）など金属の微粒子を用いることができる。これら金属微粒子を混合して用いても構わない。

塗布成膜法としては、液滴吐出法（インクジェット法）を用いることができる。インクジェット装置は、ステージと、液滴吐出ヘッドと、液滴吐出ヘッドに接続されたＸ軸方向移動機構と、ステージに接続されたＹ軸方向移動機構と、制御装置とを備えている。この吐出ノズルからステージに固定されている支持基板に対してインクが吐出される。液滴吐出ヘッドとステージとを相対的に走査させながらステージ上に固定された支持基板に対してインクを吐出することで、所定箇所に粒子層を形成することができる。
以上のように、インクジェット法を用いることによって、所定箇所に粒子層を形成することができる。基板面内において、粒子層が無い領域（４０２２）もある。

レーザ加熱工程（４０３）において、４０３１は、粒子層に形成された導電性配線部分を示す。４０３２は、レーザ光が照射されている様子を示す。レーザ光源としては、エキシマレーザなどの気体レーザ、ＹＡＧレーザなどの固体レーザを用いることができる。
また、後述する実施形態５において示すように、半導体レーザを用いることもできる。レーザ光を走査することによって、パターン化された粒子層の所定箇所を加熱して導電性配線を形成する。

４０４において、４０４１は、導電性配線部分とそのほかの非導電性部分の境界付近における膜厚減少部分もしくはクラック部分を示す。レーザ加熱工程（４０３）において、レーザ照射部分では、粒子層は溶融固化する。溶融固化の過程において、粒子層の形状変化が起こり、導電性配線端部の膜厚が減少した形状になる。４０４２は配線幅を示す。配線幅は、レーザ光の照射径や照射パワーを調整することによって任意に設定することができる。数μｍ〜数百μｍの範囲にある。４０４３は粒子層の膜厚を示す。粒子層の膜厚は、塗布形成の条件を調整することによって任意に設定することができる。数十ｎｍ〜数μｍの範囲にある。
以上の方法によって、実施形態２の導電性配線を作製することができる。

本実施形態４の作製方法は、塗布成膜工程とレーザ光加熱工程の２工程のみの簡単な方法による導電性配線の作製方法であり、塗布成膜工程ではインクジェット法を用いることによって、微細なパターン化された粒子層を簡便に形成することができる。通常のインクジェット法では作製できない微細な配線幅も、集光されたレーザ光で局所加熱することによって、簡便な装置で作製することができる。

＜実施形態５＞
本発明の実施形態５は、前記した実施形態３及び実施形態４に記載する導電性配線の作製方法におけるレーザ加熱工程において半導体レーザを用いることを特徴とする。
半導体レーザを搭載したレーザ加熱装置は、エキシマレーザやＹＡＧレーザなどを搭載したレーザ加工用装置と比較して、装置価格が安価であり、ランニングコストも安価であり、光源（ヘッド）が小さくて済むなどの特長がある。そのために、より簡便で小型なレーザ加工装置を用いた、プロセスコストが低コストである配線作製方法とすることができる。

レーザ加熱装置は、ステージと、光源（ヘッド）と、ステージに接続されたＸＹ軸方向移動機構と、制御装置とを備えている。ステージをＸ、Ｙ方向に走査させながらステージ上に固定された支持基板に対してレーザ光を照射することで、粒子層の所定箇所を加熱し導電性配線とすることができる。光源に用いる半導体レーザの波長としては、４０５ｎｍ、６３５ｎｍ、６７０ｎｍ、７８５ｎｍ、８１０ｎｍ、１．３μｍ、１．５μｍなどを用いることができる。レーザ光加熱装置のＸＹステージに支持基板を固定し、ステージをＸＹ走査し粒子層の所定箇所を加熱し導電性配線を形成する。レーザ光の照射方法としては、パルスモード、もしくは、ＣＷモード（連続波）を用いることができる。

本実施形態５の作製方法は、塗布成膜工程とレーザ光加熱工程の２工程のみの簡単な方法による導電性配線の作製方法であり、レーザ光加熱工程において、より簡便で小型な半導体レーザを搭載するレーザ加熱装置を用いることでき、プロセスコストの低コスト化につながる。

以下に上記した実施形態をより具体化した実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。
なお、いわゆる当業者は以下に示す本発明の実施例について適宜変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正は本発明に含まれるものであり、以下の説明はこの発明の好ましい実施形態における例であって、本発明を限定するものではない。

［実施例１］
本実施例は実施形態１の導電性配線を図３に示す実施形態３の作製方法によって作製した例である。
支持基板（３０１１）としては、ガラス基板を用いた。ガラス基板の厚みは０．７ｍｍである。塗布成膜工程（３０２）において、Ａｇ微粒子を含有したＡｇインクを用いて、スピンコート法により、Ａｇ粒子層を形成した。スピンコート法による成膜条件は、回転数２０００ｒｐｍ、時間２０秒である。成膜後に大気中で加熱して塗布膜を乾燥させた。
乾燥条件は、温度１００℃、時間１０分間である。３０２１をＡｇ粒子層とした。Ａｇ粒子層は基板全面に積層され、膜厚は３００ｎｍである。

レーザ加熱工程（３０３）において、半導体レーザを光源としたレーザ加熱装置を用いて、導電性配線部分（３０３１）を形成した。レーザ加熱装置のＸＹステージに支持基板を固定し、ステージをＸＹ走査しＡｇ粒子層の所定箇所を加熱し導電性配線を形成した。半導体レーザの波長は８１０ｎｍである。サンプル面における照射パワーを１９５０ｍＷに設定し、ＣＷモード（連続波）にて照射した。以上の方法により、Ａｇ粒子層の所定箇所に導電性配線部分を形成した。

図５に上記のようにして得た導電性配線の顕微鏡像示す。図５において、５０１はＡｇ粒子層、５０２は導電性配線、５０３は配線幅を示す。配線幅（５０３）は７０μｍである。配線幅は、レーザ照射パワーを変えることによって、４０μｍから９０μｍの範囲で変えることができる。４端子４探針法により抵抗率測定を行った。測定には、抵抗率計・ロレスタＧＰ（三菱アナリック製）を用いた。導電性配線部分は、抵抗率測定ができる面積とするため、配線をオーバーラップさせた状態（重ね合わせた状態）のサンプルを作製して行った。レーザ照射していない粒子層部分の抵抗率は１×１０^３Ω・ｃｍよりも大きく測定できないレベルであった。レーザ照射した導電性配線部分の抵抗率は３．５Ｅ−０６Ω・ｃｍであった。バルク銀の抵抗率（１．５９×１０^−６Ω・ｃｍ）に近い値であり、導電性配線として十分に機能することを確認した。

図６に導電性配線部分の断面ＳＥＭ像を示す。レーザ照射していない粒子層とレーザ照射した導電性配線の境界付近を観察した。図６において、６０１はガラス基板、６０２はＡｇ粒子層、６０３はレーザ照射した導電性配線部分、６０４は粒子層と導電性配線の境界付近を示す。Ａｇ粒子層（６０２）のＡｇ粒子径は、１０ｎｍ以下である。導電性配線部分（６０３）では、写真視野内において、空孔は見られるが、明らかな粒界は見られず、結晶粒径は２μｍ以上になっている。粒子層（６０２）と導電性配線（６０３）の境界付近（６０４）では、Ａｇ粒子層の溶融固化にともなう形状変化によって、膜厚が１００ｎｍ程度減少している。

［実施例２］
本実施例は実施形態１の導電性配線を図３に示す実施形態３の作製方法によって作製した例である。
支持基板（３０１１）としては、ガラス基板を用いた。ガラス基板の厚みは０．７ｍｍである。塗布成膜工程（３０２）において、Ｃｕ微粒子を含有したＣｕインクを用いて、スピンコート法により、Ｃｕ粒子層を形成した。スピンコート法による成膜条件は、回転数２０００ｒｐｍ、時間２０秒である。成膜後に大気中で加熱して塗布膜を乾燥させた。乾燥条件は、温度１００℃、時間１０分間である。３０２１はＣｕ粒子層を示す。Ｃｕ粒子層は基板全面に積層され、膜厚は１３００ｎｍである。

レーザ加熱工程（３０３）において、半導体レーザを光源としたレーザ加熱装置を用いて、導電性配線部分（３０３１）を形成した。レーザ加熱装置のＸＹステージに支持基板を固定し、ステージをＸＹ走査しＣｕ粒子層の所定箇所を加熱し導電性配線を形成した。半導体レーザの波長は８１０ｎｍである。サンプル面における照射パワーを１００ｍＷに設定し、ＣＷモード（連続波）にて照射した。以上の方法により、Ｃｕ粒子層の所定箇所に導電性配線部分を形成した。

抵抗率測定を［実施例１］と同様の方法で行った。レーザ照射していない粒子層部分の抵抗率は１×１０^３Ω・ｃｍよりも大きく測定できないレベルであった。レーザ照射した導電性配線部分の抵抗率は２．０×１０^−５Ω・ｃｍであった。バルク銅の抵抗率（１．６８×１０^−６Ω・ｃｍ）までは低下できていないが、膜厚を厚くすることで、導電性配線として用いることができる抵抗率のレベルにあることが確認できた。

［実施例３］
本実施例は実施形態１の導電性配線を図４に示す実施形態４の作製方法によって作製した例である。
支持基板（４０１１）としては、ポリイミド（ＰＩ）基板を用いた。基板の厚みは０．１１ｍｍである。塗布成膜工程（４０２）において、４０２１はパターン化された粒子層を示す。Ａｇ微粒子を含有したＡｇインクを用いて、インクジェット法により、Ａｇ粒子層を形成した。液滴吐出ヘッドとステージとを相対的に走査させながらステージ上に固定された支持基板に対してＡｇインクを吐出することで、配線形状にパターン化させたＡｇ粒子層を形成した。配線形成後に大気中で加熱して塗布膜を乾燥させた。乾燥条件は、温度１００℃、時間１０分間である。４０２１は配線形状のＡｇ粒子層を示す。Ａｇ粒子層の線幅（４０２３）は１００μｍであり、膜厚は２００ｎｍである。

レーザ加熱工程（４０３）において、４０３１は、配線形状のＡｇ粒子層に形成された導電性配線を示す。４０３２は、レーザ光が照射されている様子を示す。半導体レーザを光源としたレーザ加熱装置を用いて、導電性配線部分（４０３１）を形成した。レーザ加熱装置のＸＹステージに支持基板を固定し、ステージをＸＹ走査しＡｇ粒子層の所定箇所を加熱し導電性配線を形成した。半導体レーザの波長は４０５ｎｍである。サンプル面における照射パワーを３００ｍＷに設定し、ＣＷモード（連続波）にて照射した。４０４は、導電性配線形成後の状態を示す。導電性配線の線幅（４０４２）は２０μｍである。集光されたレーザ光により局所加熱することによって、配線形状にパターン化されたＡｇ粒子層のなかの微細な領域に導電性配線とすることができる。

１０１支持基板
１０２粒子層
１０３導電性配線部分
１０４導電性配線部分の拡大図
１０５導電性配線部分と非導電性部分の境界付近の膜厚減少部分もしくはクラックが存在する部分
１０６配線幅
１０７粒子層の膜厚
２０１支持基板
２０２パターン化された粒子層
２０３導電性配線部分
２０４導電性配線部分の拡大図
２０５導電性配線部分と非導電性部分の境界付近の膜厚減少部分もしくはクラックが存在する部分
２０６配線幅
２０７粒子層の膜厚
２０８粒子層が無い領域
３０１支持基板の状態
３０２塗布成膜工程
３０３レーザ加熱工程
３０４導電性配線形成後の状態
３０１１支持基板
３０２１粒子層
３０３１粒子層に形成された導電性配線部分
３０３２レーザ光が照射されている様子
３０４１導電性配線部分と非導電性部分境界付近の膜厚減少部分もしくはクラック部分３０４２配線幅
３０４３粒子層の膜厚
４０１支持基板の状態
４０２塗布成膜工程
４０３レーザ加熱工程
４０４導電性配線形成後の状態
４０１１支持基板
４０２１パターン化された粒子層
４０２２粒子層が無い領域
４０３１粒子層に形成された導電性配線部分
４０３２レーザ光が照射されている様子
４０４１導電性配線部分と非導電性部分の境界付近の膜厚減少部分もしくはクラック部分
４０４２配線幅
４０４３粒子層の膜厚
５０１Ａｇ粒子層
５０２導電性配線
５０３配線幅
６０１ガラス基板
６０２Ａｇ粒子層
６０３導電性配線部分
６０４粒子層と導電性配線の境界付近

特開２００９−０１６７２４号公報特開２０１０−１８６８４２号公報特開２０１１−０１４７１６号公報

Claims

金属微粒子を含有したインク材料を用いて、支持基板上に塗布成膜により粒子層を形成し、粒子層の所定箇所にレーザ光を照射して、前記レーザ光を照射した箇所を配線となる導電性部分とした、回路素子を導通接続する導電性配線であって、前記粒子層には、配線とする導電性部分と、配線以外の非導電性部分とが存在し、導電性部分における結晶粒径は、非導電性部分の結晶粒径よりも大きく、導電性部分と非導電性部分との境界には、境界を示す膜厚減少部分又はクラックが存在することを特徴とする導電性配線。
金属微粒子を含有したインク材料を用いて、支持基板上に塗布成膜によりパターン化された粒子層を形成し、パターン化された粒子層の所定箇所にレーザ光を照射して、前記レーザ光を照射した箇所を配線となる導電性部分とした、回路素子を導通接続する導電性配線であって、前記パターン化された粒子層には、配線とする導電性部分と、配線以外の非導電性部分とが存在し、導電性部分における結晶粒径は、非導電性部分の結晶粒径よりも大きく、導電性部分と非導電性部分との境界には、境界を示す膜厚減少部分又はクラックが存在することを特徴とする導電性配線。
金属微粒子を含有したインク材料を用いて、塗布工法により支持基板上に粒子層を形成する塗布成膜工程と、粒子層の所定箇所にレーザ光を照射して導電性部分を形成するレーザ加熱工程とを少なくとも含むことを特徴とする請求項１に記載の導電性配線の作製方法。
金属微粒子を含有したインク材料を用いて、インクジェット法を用いて支持基板上にパターン化された粒子層を形成する塗布成膜工程と、パターン化された粒子層の所定箇所にレーザ光を照射して導電性部分を形成するレーザ加熱工程とを少なくとも含むことを特徴とする請求項２に記載の導電性配線の作製方法。
前記レーザ加熱工程において、半導体レーザを用いることを特徴とする請求項３又は４に記載の導電性配線の作製方法。