配線パターン形成方法、及び配線基板
【課題】インクジェット法により必要最小限の絶縁性の配線を形成し、絶縁性配線の断面形状を凹溝状に形成することで、高精度で正確な微細な線状の導電性配線を形成することができる配線パターン形成方法等を提供する。
【解決手段】インクジェット法により所定の物性値を満たす絶縁性の液滴を吐出し、断面凹溝状の絶縁性の配線を形成する絶縁配線工程と、絶縁配線工程で形成された断面凹溝状の溝内に導電性の配線を形成する導電配線工程とを含む。導電配線工程の前に断面凹溝状の溝内に無電解めっきの触媒となる液敵を吐出して触媒部を形成する触媒形成工程を含んでもよい。その場合、導電配線工程では無電解めっきが行われる。
【解決手段】インクジェット法により所定の物性値を満たす絶縁性の液滴を吐出し、断面凹溝状の絶縁性の配線を形成する絶縁配線工程と、絶縁配線工程で形成された断面凹溝状の溝内に導電性の配線を形成する導電配線工程とを含む。導電配線工程の前に断面凹溝状の溝内に無電解めっきの触媒となる液敵を吐出して触媒部を形成する触媒形成工程を含んでもよい。その場合、導電配線工程では無電解めっきが行われる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴を吐出して配線を形成する配線パターン形成方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、Ｓｉインタポーザ（シリコンインタポーザ）や導電性基板材料の表面に配線パターンを形成する場合、絶縁性を確保するための膜を形成し、その後導電性のパターンが形成される。通常、基板の全面に絶縁膜が形成され、次にリソグラフィを用いためっき法や導電性ペーストをインクジェットにより塗布する塗布法により、配線パターンが作られる。
【０００３】
この様子をＳｉ貫通電極の形成工程を例に図８を用いて説明する。図８において、シリコン基板に開けた穴に銅を埋め込み（図８（Ａ））、背面側から銅が露出するまでシリコン基板を切削する（図８（Ｂ））。露出した銅に対して配線層を作るが、配線層とシリコン基板との接続を排除するために、間に絶縁層が必要となる。銅を埋め込んだシリコン基板を加熱処理して酸化することができないため、ポリイミドのフィルムを塗布することで絶縁層を形成する（図８（Ｃ））。そして、絶縁層の表面に配線パターンを形成すると共に、貫通電極との接触部にリソグラフィにより穴を開けて接続する（図８（Ｄ））。
【０００４】
また、インクジェットによる液滴吐出法を用いて、無電解めっきの触媒として機能する組成物を配線パターンに応じて配置する技術が開示されている（特許文献１、２を参照）。
【０００５】
特許文献１に示す技術は、基板上に所定パターンの導電膜を形成する方法であり、基板上に、導電膜のパターンとほぼ等しいパターンとなるように、液滴吐出法により金属粒子を含有する金属膜を形成し、その後、無電解メッキを少なくとも１回行うことにより、金属膜の表面を覆うようにメッキ膜を形成して、導電膜を得るものである。また、金属膜の形成に先立って絶縁性を有する下地層を導電膜とほぼ等しいパターンで形成することが開示されている。
【０００６】
特許文献２に示す技術は、液滴吐出法による配線パターンの形成方法であって、無電解めっきの触媒としての機能を発現する組成物を含有するインクを液滴吐出法により基板上に配置することによりインクパターンを形成する工程と、前記基板上のインクが配置されていない部分にめっき析出阻害組成物を配置する工程と、前記インクパターンと前記めっき析出阻害組成物が配置された基板に無電解めっき処理を行うことにより前記インクパターン上にめっき金属を析出させる工程とを含むことを特徴とするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１２８２２８号公報
【特許文献２】特開２００９−６５０１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図８に示す技術では、本来配線パターンの箇所にのみ絶縁膜を形成すれば機能を実現することができ、基板の全面に絶縁膜を形成する必要はない。したがって、無駄な絶縁膜を形成し、その膜形成のプロセスに時間と手間が掛かり、効率的ではないという課題を有する。
【０００９】
特許文献１に示す技術は、金属膜の形成に先立って絶縁性を有する下地層を導電膜とほぼ等しいパターンで形成するものであるが、下地層と導電膜とをほぼ等しいパターンで形成した場合には、導電膜が下地層をはみ出してオーバーハングしてしまう可能性がある。導電膜が下地層からはみ出さないようにするためには、下地層の着弾後の液滴の広がり径を大きくし、広い面積で下地層を形成する必要があるため、微細なパターンを形成する場合に非常に困難性を有してしまうという課題を有する。
【００１０】
特許文献２に示す技術は、無電解めっきの触媒としての機能を発現する組成物を含有するインクを液滴吐出法により基板上に配置できるが、意図しない部分へのめっき析出を防止するために、めっき析出阻害組成物を配置する工程が必要になるため、作業に手間が掛かってしまうという課題を有する。
【００１１】
そこで、本発明はインクジェット法により必要最小限の絶縁性の配線を形成し、絶縁性配線の断面形状を凹溝状に形成することで、高精度で正確な微細な線状の導電性配線を形成することができる配線パターン形成方法等を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
（１）本願に開示する配線パターン形成方法は、インクジェット法により配線パターンを形成する配線パターン形成方法において、前記インクジェット法により絶縁性の液滴を吐出し、断面凹溝状の絶縁性の配線を形成する絶縁配線工程と、前記絶縁配線工程で形成された断面凹溝状の溝内に導電性の配線を形成する導電配線工程とを含むことを特徴とするものである。
【００１３】
このように、本願に開示する配線パターン形成方法は、インクジェット法により断面凹溝状の絶縁性配線を形成し、形成された断面凹溝状の溝内に導電性配線を形成するため、絶縁性配線の両端に形成される土手により導電性配線がはみ出してオーバーハングすることを防止することができ、高精度で正確な線状の導電性配線を形成することができるという効果を奏する。また、導電性配線がはみ出してオーバーハングすることを防止することができるため、阻害剤等の塗布や工程が不要であり、作業を効率的に行うことができるという効果を奏する。さらに、導電性配線に対応する領域にのみ必要最小限の絶縁性配線を形成すればよいため、絶縁性配線の領域を最小限に抑えて微細な導電性配線を形成することができるという効果を奏する。
【００１４】
（２）本願に開示する配線パターン形成方法は、前記絶縁配線工程で形成された断面凹溝状の溝内に無電解めっきの触媒となる液敵を吐出して触媒部を形成する触媒形成工程を含み、前記導電配線工程が、前記触媒形成工程で形成された触媒部の表面に、無電解めっきにより導電性の配線を形成することを特徴とするものである。
【００１５】
このように、本願に開示する配線パターン形成方法は、インクジェット法により断面凹溝状の絶縁性配線を形成し、形成された断面凹溝状の溝内に無電解めっきの触媒部を形成するため、絶縁性配線の両端に形成される土手により触媒部がはみ出して意図しない部分へのめっき析出等を確実に防止することができるという効果を奏する。
【００１６】
（３）本願に開示する配線パターン形成方法は、前記絶縁配線工程が、前記絶縁性の液滴を吐出する場合に、前記絶縁性の液滴と当該絶縁性の液滴が吐出される配線基板との静的接触角度を３０°以下とし、前記絶縁性の液滴の吐出条件を、
Ｄ1＞ｐ1
ただし、Ｄ1は配線基板に着弾直後の液滴広がり径（μｍ）、ｐ1は着弾ピッチ（μｍ）とし、前記絶縁性の液滴が前記配線基板に着弾した後に、常温ないし１００℃にて液滴の内部剤を蒸発させることを特徴とするものである。
【００１７】
このように、本願に開示する配線パターン形成方法は、上記の条件により絶縁性配線が形成されるため、連続性を有する断面凹溝状の絶縁性の配線を確実に形成することができるという効果を奏する。
【００１８】
（４）本願に開示する配線パターン形成方法は、前記インクジェット法が、圧電素子を用いた方式であり、前記絶縁性の液滴の粘度が３ｍＰａ・ｓｅｃないし１５０ｍＰａ・ｓｅｃ、前記絶縁性の液滴が吐出されるときの温度が２０℃ないし４５℃、前記絶縁性の液滴の表面張力が２０ｍＮ／ｍないし４０ｍＮ／ｍであることを特徴とするものである。
【００１９】
このように、本願に開示する配線パターン形成方法は、上記のように適切な粘度、温度、及び表面張力を設定することにより、液滴を安定させ、適切な膜厚で確実に断面凹溝状の絶縁性の配線を形成することができるという効果を奏する。
【００２０】
（５）本願に開示する配線パターン形成方法は、前記触媒形成工程が、無電解めっきの触媒となる液敵の吐出条件を、
Ｄ2＞ｐ2
ただし、Ｄ2は絶縁層に着弾直後の液滴広がり径（μｍ）、ｐ2は着弾ピッチ（μｍ）とすることを特徴とするものである。
【００２１】
このように、本願に開示する配線パターン形成方法は、上記条件により無電解めっきの触媒部が形成されるため、連続性を有する線状の触媒部を確実に形成し、無電解めっきによる配線パターンを形成することができるという効果を奏する。なお、Ｄ2は絶縁性配線の左右の土手からはみ出さない程度に設定すればよく、つまり絶縁性配線が断面凹溝状を有していなければ左右にはみ出す程度のＤ2の値であっても、絶縁性配線が断面凹溝状を有していることで、Ｄ2の値をある程度幅を持たせて設定することができる。
【００２２】
（６）本願に開示する配線パターン形成方法は、前記絶縁性の配線が硬化性樹脂組成物であり、前記触媒形成工程後に、前記絶縁性の配線に紫外線を照射、又は８０℃ないし１６０℃にて熱処理を行うことで、前記硬化性樹脂組成物を硬化し、前記触媒部を固定化する固定化工程を含むことを特徴とするものである。
【００２３】
このように、本願に開示する配線パターン形成方法は、絶縁性の配線が硬化性樹脂組成物であり、紫外線を照射、又は８０℃ないし１６０℃にて熱処理を行うことで、硬化性樹脂組成物を硬化し、触媒部を固定化するため、還元液やめっき液がアルカリ性であっても触媒が溶出してしまうようなことがなく、確実に線状の触媒部を形成し、無電解めっきによる高精度な配線パターンを形成することができるという効果を奏する。
【００２４】
（７）本願に開示する配線パターン形成方法は、前記絶縁配線工程で吐出する絶縁性の液滴と、前記導電配線工程で導電性の配線を形成するための液滴とが、隣接配設された、又は所定の距離だけ離隔して配設されたそれぞれ異なる吐出口から吐出され、少なくとも前記絶縁配線工程を先行し、１回の描画処理で前記絶縁性の液滴の吐出、及び前記導電性の配線を形成するための液滴の吐出が、それぞれ隣接配設された、又は所定の距離だけ離隔して配設された前記異なる吐出口から順次行われることを特徴とするものである。
【００２５】
このように、本願に開示する配線パターン形成方法は、絶縁性の液滴と導電性の配線を形成するための液滴とが隣接（所定の距離だけ離隔して）配設されたそれぞれ異なる吐出口から吐出され、絶縁配線工程を先行して、１回の描画処理で絶縁性の液滴の吐出、及び導電性の配線を形成するための液滴の吐出が順次行われるため、絶縁性の液滴の吐出と導電性の配線を形成するための液滴とをほぼ同時に吐出して、１回の描画処理でそれぞれの形成工程を一体的に行うことができ、作業を効率よく行うことができるという効果を奏する。
【００２６】
（８）本願に開示する配線パターン形成方法は、前記液滴を吐出する基板の温度が３０℃ないし１００℃であることを特徴とするものである。
このように、本願に開示する配線パターン形成方法は、液滴を吐出する基板の温度が３０℃ないし１００℃であるため、絶縁性の液滴の流動性を抑えることができ、絶縁性の液滴による配線を形成した直後であっても、当該絶縁性配線上に導電性の配線を形成するための液滴（例えば、導電性のペーストや触媒となる液滴等）を吐出して導電性配線を形成することができ、作業を短時間で効率よく行うことができるという効果を奏する。
【００２７】
（９）本願に開示する配線パターン形成方法は、前記絶縁配線工程が、導電性の配線パターンを含む導電配線層の表面に対して行われることを特徴とするものである。
このように、本願に開示する配線パターン形成方法は、絶縁配線工程が、導電性の配線パターンを含む導電配線層の表面に対して行われるため、既に配線パターンが形成されている基板の上に、さらに配線パターンを追加、修正等の処理を行うことができるという効果を奏する。
なお、上記各配線パターン形成方法により形成された配線基板も本願に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１の実施形態に係る導電性配線方法を実現する処理部のブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係る導電性配線方法を示すフローチャートである。
【図３】第１の実施形態に係る導電性配線方法の各工程を示す図である。
【図４】第１の実施形態に係る導電性配線方法により形成される導電性配線パターンを示す図である。
【図５】第２の実施形態に係る導電性配線方法により形成される導電性配線パターンを示す図である。
【図６】本発明の実施例における結果を示す第１の図である。
【図７】本発明の実施例における結果を示す第２の図である。
【図８】Ｓｉ貫通電極の形成工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態を説明する。本発明は多くの異なる形態で実施可能である。従って、本実施形態の記載内容のみで本発明を解釈すべきではない。また、本実施形態の全体を通して同じ要素には同じ符号を付けている。
【００３０】
（本発明の第１の実施形態）
本実施形態に係る導電性配線基板、及び導電性配線方法について、図１ないし図４を用いて説明する。
図１は、本実施形態に係る導電性配線方法を実現する処理装置の機能ブロック図である。図１において処理装置１は、描画情報７０に記憶される配線パターン情報に基づいて液滴を吐出する吐出口を移動制御し、吐出口から吐出される液滴により配線パターンを描画するナノインクジェット１０と、配線パターンを形成する基板２０と、無電解めっきを行うことで導電性の配線が形成された配線基板４０を形成するめっき部３０と、ナノインクジェット１０の吐出口の移動を制御する移動制御部５０と、当該移動制御部５０の制御に基づいて吐出口の移動を行う駆動部６０とを備える。
【００３１】
さらに、ナノインクジェット１０は、絶縁性の液滴を断面凹溝状に吐出して絶縁性配線を形成する絶縁吐出部１１と、当該絶縁吐出部１１が形成した断面凹溝状の溝内に無電解めっきの触媒となる液敵を吐出して触媒部を形成する触媒吐出部１２と、絶縁吐出部１１、及び触媒吐出部１２の吐出動作を制御する吐出制御部１３とを備える。
基板２０としては、例えばシリコン基板、ガラス基板、銅箔等の金属製基板、プラスチックフィルム等の非金属製基板等を用いることができる。
【００３２】
絶縁性配線を形成するための液滴を供するインクジェットインキ（以下、インキとする）としては、液滴乾燥後に絶縁特性を有し、インクジェットヘッド（以下、ヘッドとする）から安定的に連続して吐出できる液滴にする必要がある。絶縁性インキの構成については、公知の材料を構成成分として選定し、後述する適正な物性に調整することで生成することができる。
【００３３】
一般的に圧電素子のヘッドにおいて安定的に液滴が形成されるインキの物性は、ヘッドの構成によって異なるが、ヘッド内部における温度において、粘度が３ｍＰａ・ｓｅｃないし１５０ｍＰａ・ｓｅｃ、好ましくは４ｍＰａ・ｓｅｃないし３０ｍＰａ・ｓｅｃである。これよりも値が大きくなると液滴を吐出ができなくなり、値が小さくなると液滴の吐出量が安定しない。
【００３４】
表面張力は、ヘッド内部における温度において、２０ｍＮ／ｍないし４０ｍＮ／ｍである。これより値が大きくなると液滴が吐出ができなくなり、値が小さくなると連続吐出時の液滴量が安定しない。
【００３５】
ヘッド内部の温度は、材料安定性依存するが、室温２０℃から４５℃で用いられる。インキ中の固形分を多くして膜厚を向上させるために４０℃程度の温度が用いられる事がある。
【００３６】
インクジェットによる絶縁性配線の描画は、液滴を連続的に着弾させる必要があり、配線を形成するためには着弾後の個々の液滴が合体する必要がある。そのために、着弾時の液滴拡がり直径Ｄに対して液滴着弾間のピッチｐ1が、Ｄ＞ｐ1となるように設定する。この着弾時の液滴拡がり径Ｄは、ヘッドから飛翔してきた液滴の直径ｄよりも常に大きい。また、着弾直後はその運動エネルギーが消費された後に接触基板と静的な安定状態に至る。したがって、着弾直後の拡がり径は測定することは困難であるから、１滴が基板に着弾した後に安定して観察される拡がり径Ｄ1を用いて、Ｄ1＞ｐ1とする。
【００３７】
一方、発明者らは、液滴が合体した後に良好な直線形状になるには、その静的接触角度が重要であることを見出した。接触角度が３０°を超えた場合、ラインが流動性を持っていると、直線形成後に一部にバルジが形成され、更には液滴に分裂し、直線性の良好な配線を保つことができない。
【００３８】
配線形成後に絶縁特性を有するためのインキの構成成分として、後続処理である触媒部を形成するための触媒インキの塗布において形状を安定させるために、絶縁特性を示す樹脂組成物が用いられ、前述した粘度、表面張力の調整に用いられる溶媒に可溶、又はナノ分散可能であり、溶媒蒸発後に流動性を示さないように調製される必要がある。
【００３９】
特に、断面凹溝状を優位に形成するインキ組成物として、溶媒蒸発途中に流動性を示さないように調製されることが好ましい。また、基板との接触角を３０°未満に設定すると、溶剤蒸発過程において優位に断面凹溝状を形成することができる。
【００４０】
無電解めっきの触媒となる成分を含む触媒インキの物性値についても、インクジェットにて安定的に吐出されるために、絶縁性インキの物性と同等にする。触媒成分として一般的にパラジウム塩が用いられ、さらにその錯体安定に必要な塩基を含んだ水溶液を用いる。これに、インクジェットに適した粘度にするために安定を損なわないエチレングリコール系の溶媒を添加すると共に、表面張力を調整するためにノニオン系界面活性剤を添加する。
【００４１】
また、無電解メッキに供される触媒インキも均一溶液に限定されること無く、ナノ金属触媒粒子、触媒金属コロイドを含有するもの（例えば、参考文献：林忠夫、松岡政夫、縄船秀美、「無電解めっき−基礎と応用」、（電気鍍金研究会）、日刊工業新聞社発行に記載のもの）であって、前記インキの物性値を有し、ヘッドの吐出安定性やヘッド材料の腐食などに影響を与えなければ適用可能である。
【００４２】
触媒インキの液滴着弾ピッチｐ2は、絶縁性配線に対する液滴拡がり径Ｄ2に対して、Ｄ2＞ｐ2に設定される。この時、絶縁性配線は断面凹溝状を有しているので、左右の土手から溢れない程度の液量を充填すれば良い。
【００４３】
次に、図２、図３、及び図４を用いて本実施形態に係る導電性配線方法の処理手順について説明する。図２は、本実施形態に係る導電性配線方法を示すフローチャート、図３は、本実施形態に係る導電性配線方法の各工程を示す図、図４は、本実施形態に係る導電性配線方法により形成される導電性配線パターンを示す図である。
【００４４】
まず、図２において、基板（ここでは、シリコン基板３１とする）の表面処理を行う（Ｓ２１）。この表面処理を示す図が図３（Ａ）である。表面処理においては、Ｄｅｅｐ−ＵＶ照射装置３７を用いてシリコン基板３１の表面にＤｅｅｐ−ＵＶを照射することで、シリコン基板３１の表面に光化学反応を起こし、有機物等を酸化除去して洗浄する。
【００４５】
シリコン基板３１の表面が洗浄されると、絶縁性配線３３を形成する（Ｓ２２）。この絶縁性配線３３の形成を示す図が図３（Ｂ）である。上述したような絶縁性インキの物性値でヘッド３２から絶縁性インキ３３ａを吐出する。このとき、配線パターン情報と同じパターンで絶縁性インキ３３ａを吐出する。絶縁性配線３３を描画後、シリコン基板３１をホットプレート上で乾燥する。この工程で形成される絶縁性配線３３の模式図が図４（Ａ）である。図４（Ａ）に示すように、断面凹溝状の絶縁性配線３３を配線パターン情報と同じパターンでシリコン基板３１上に形成することができる。
【００４６】
絶縁性配線３３が形成されると、触媒部（パラジウム塩）３４のラインを形成する（Ｓ２３）。この触媒部３４のライン形成を示す図が図３（Ｃ）である。上述したような触媒インキの物性値でヘッド３２から触媒インキ３４ａを、前段の工程で形成された絶縁性配線３３の凹溝内に吐出する。触媒部３４のライン描画後、室温で乾燥を行う。この工程で形成される触媒部３４の模式図が図４（Ｂ）である。図４（Ｂ）に示すように、絶縁性配線３３における凹溝内に触媒部３４が形成され、左右の土手により触媒インキ３４がはみ出すことがない。
【００４７】
触媒部３４のラインが形成されると、絶縁樹脂の光硬化を行う（Ｓ２４）。この絶縁樹脂の光硬化を示す図が図３（Ｄ）である。ここでは、紫外線露光装置３８により紫外線を照射し、純水での洗浄後にエアブロー乾燥を行う。
【００４８】
絶縁樹脂の光硬化が行われると、アルカリ還元処理を行う（Ｓ２５）。このアルカリ還元処理を示す図が図３（Ｅ）である。ここでは、ジメチルアミノボランＤＭＡＢ水溶液中に浸漬し、水洗、エアブロー乾燥を行う。
【００４９】
アルカリ還元処理が行われると、無電解めっき処理を行う（Ｓ２６）。この無電解めっき処理を示す図が図３（Ｆ）である。ここでは、めっき液中に浸漬し、無電解めっきを行い水洗する。この無電解めっき処理で形成された配線パターンの模式図が図４（Ｃ）である。絶縁性配線３３における凹溝内にめっき層３６が形成される。
【００５０】
以上の絶縁性配線の描画と触媒部の描画はそれぞれ個別に行っているが、それぞれの液滴を個々の隣接配設される、又は所定の距離だけ離隔して配設されるヘッドに充填し、絶縁性配線を形成する工程で吐出する絶縁性インキと、触媒部を形成する工程で吐出する触媒インキとが、隣接配設された、又は所定の距離だけ離隔して配設されたそれぞれ異なる吐出口から吐出され、少なくとも絶縁性配線を形成する工程を先行して、絶縁性インキと触媒インキとが１回の描画処理で順次吐出されるようにすることもできる。この場合、絶縁液滴の流動性を抑えるために基板を３０℃ないし１００℃程度まで加熱しておくと好ましい。
【００５１】
また、本実施形態における配線パターン形成方法は、絶縁性の配線が硬化性樹脂組成物であり、触媒形成工程後に、触媒部の還元及び／もしくは無電解めっき時に施される触媒の固定化又はめっき層の安定形成を目的に、絶縁性配線に紫外線を照射、又は８０℃ないし１６０℃にて熱処理を行うことで、硬化性樹脂組成物を硬化し、触媒部を固定化する固定化工程を含むことで、還元液やめっき液がアルカリ性であっても触媒が溶出してしまうようなことがなく、確実に線状の触媒部を形成し、無電解めっきによる高精度な配線パターンを形成することができる。
【００５２】
なお、無電解めっきにおいて使用される触媒、その還元法、めっき浴、及びめっき方法は上記の記載されるものに限定されることなく、公知の方法を使用できる（例えば参考文献を参照）。
【００５３】
また、本実施形態においては、絶縁性配線を形成した後に触媒部の形成と無電解めっきを行っているが、触媒部の形成と無電解めっきを行わずに、絶縁性配線を形成した後に導電性のペーストを絶縁性配線の上に塗布することで導電性の配線パターンを形成するようにしてもよい。
【００５４】
（本発明の第２の実施形態）
本実施形態に係る導電性配線基板、及び導電性配線方法について、図５を用いて説明する。本実施形態に係る導電性配線方法は、絶縁配線工程が、導電性の配線パターンを含む導電配線層の表面に対して行われるものである。
なお、本実施形態において、前記第１の実施形態と重複する説明については省略する。
【００５５】
図５は、本実施形態に係る導電性配線方法により形成された導電性配線パターンを示す図である。図５において、シリコン基板３１上には、導電性の配線パターン５１ａ、５１ｂが形成されており、その上から断面凹溝状の絶縁性配線３３を形成し、形成された絶縁性配線３３に導電性のパターンを形成する。導電性のパターン形成は、触媒部３４のラインを形成後に無電解めっきを行ってもよいし、導電性のペーストを塗布するようにしてもよい。無電解めっきを行う場合には、絶縁性配線３３の周囲にめっき阻害剤等を塗布する必要がある。
【００５６】
このように、本実施形態に係る配線パターン形成方法によれば、絶縁配線工程が、導電性の配線パターンを含む導電配線層の表面に対して行われるため、既に配線パターンが形成されている基板の上に、さらに配線パターンを追加、修正等の処理を行うことができる。
〔実施例〕
【００５７】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。なお、以下に記載の「部」はいずれも質量部を示す。
（１）絶縁性配線用インクジェットインキの調製例
アルカリ現像製光硬化樹脂Ｖ−２５９ＭＥ２００部（新日鐵化学株式会社製、固形分５６．５％、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート溶媒）、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとジペンタエリスリトールペンタアクリレートとの混合物ＤＰＨＡを５０部（日本化薬社製）、ビフェニル型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製ＹＸ４０００ＨＫ ２５部、イルガキュア９０７（チバジャパン製）、４，４’−Ｎ，Ｎ−ジエチル−４，４’−ジフェニルＥＡＢ−Ｆ ０．８部（保土ヶ谷化学製）、シランカップリング剤Ｓ−５１０（チッソ製）１．９部、シリコン系界面活性剤ＢＹＫ３３０を０．５部（ビッグケミジャパン製）、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート６０８部を混合し、均一、透明なインキとした。これを０．２μｍマイクロフィルタによってろ過し、絶縁性インキを調製した。固形分濃度２２ｗｔ％、粘度１１．３ｍＰａ・ｓｅｃ(２３℃)、表面張力２５．８ｍＮ／ｍ(２３℃)、密度１０４９ｋｇ／ｍ3(２３℃)であった。
【００５８】
（２）触媒インキ（パラジウム）の調製例
酢酸パラジウム０．５７部、アンモニア水１．０部をイオン交換水１５０部中に溶解し、均一溶液とした。更に、ジエチレングリコール１００部とシリコン系界面活性剤ＢＹＫ３３３を０．５部加えて触媒インキとした。この時の表面張力３０．４ｍＮ／ｍ(２３℃)、粘度４ｍＰａ・ｓｅｃ(２３℃)、密度１０６８ｋｇ／ｍ3(２３℃)であった。
【実施例１】
【００５９】
（絶縁性配線の描画）
コニカミノルタ社製インクジェットヘッド（ＫＭ５１２Ｌ、ノズル間ピッチ７０．５μｍ）に絶縁性インキを充填し、５インチのシリコン基板上（ＵＶ洗浄、接触角度θ＝５°、液滴拡がり径（直径）Ｄ1＝１７０μｍ）に、以下の（１）〜（４）の条件にて描画した。
（１）ヘッドノズル列とライン描画方向を垂直
（２）駆動周波数４８００Ｈｚ、駆動電圧１６．１４Ｖ
（３）１ノズル液滴体積４２ｐｌ、着弾ピッチ５０、７５、１００μｍにて描画
（４）基板温度２３℃
描画後の基板をホットプレート上で９０℃、５分間乾燥を行い、その後ライン直線性を実体顕微鏡で観察、表面形状及び膜厚を測定した。その結果を図６の表（実施例１〜３の列を参照）に示す。いずれもライン直線性は良好で、形状も断面凹溝状となっていた。
【００６０】
（パラジウム触媒部の描画）
触媒インキを、上記で得られたシリコン基板上の絶縁性配線に以下の条件にて描画した。
（１）ヘッドノズル列とライン描画方向を垂直
（２）駆動周波数４８００Ｈｚ、駆動電圧１５．７Ｖ
（３）１ノズル液滴体積４２ｐｌ、着弾ピッチ７５μｍにて描画
（４）基板温度２３℃
描画後の基板を２３℃にて２０分間乾燥を行った。その後、紫外線露光機（Ｉ線基準３０ｍＷ／ｃｍ2照度）を用いて８００ｍＪを照射、純水洗浄、エアブロー乾燥を行った。
【００６１】
（パラジウム触媒部の還元及び無電解ニッケルめっき）
上記基板をジメチルアミノボランＤＭＡＢ水溶液(５０ｍＭ)中５０℃にて５分浸漬し、水洗、エアブロー乾燥を行った。さらに、メルプレートＮＩ−８６９(ｐＨ４．６)中、８５℃にて２０分浸漬し、無電解ニッケルめっき後、基板を水洗した。その後、窒素雰囲気下で１２０℃、３０分間処理を行った。実体顕微鏡観察の結果、絶縁性配線の上面にのみ、直線状にめっき層が形成されていることを確認した。また、シリコン基板とめっき層間の電気導通がないことをテスタで確認した（図６の実施例１〜３の列を参照）。
【実施例２】
【００６２】
基板としてアセトン洗浄のみを行った５インチシリコン基板（絶縁性インキの接触角度８．４°、液滴拡がり径（直径）Ｄ1＝１４０μｍ）を用いた以外は、実施例３と同様に行った。その結果を図６の表（実施例４の列を参照）に示す。実体顕微鏡観察の結果、絶縁性配線は断面凹溝状をしており、絶縁性配線の上面にのみ、直線状にめっき層が形成されていることを確認した。また、シリコン基板とめっき層間の電気導通がないことをテスタで確認した。
【実施例３】
【００６３】
絶縁性配線の描画時に隣り合う２つのノズル（ノズル間ピッチ７０．６μｍ）を使用し、また、パラジウム触媒部の描画時にも隣り合う２つのノズルを用い、着弾ピッチを５０μｍとした以外は、実施例１と同様に行った。その結果を図６の表（実施例５の列を参照）に示す。実体顕微鏡観察の結果、絶縁性配線は断面凹溝状をしており、絶縁性配線の上面にのみ、直線状にめっき層が形成されていることを確認した。また、シリコン基板とめっき層間の電気導通がないことをテスタで確認した。
【実施例４】
【００６４】
絶縁性配線の描画時に隣り合う３つのノズル（ノズル間ピッチ７０．６μｍ）を使用した以外は、実施例５と同様に行った。その結果を図６の表（実施例６の列を参照）に示す。実体顕微鏡観察の結果、絶縁性配線は断面凹溝状をしており、絶縁性配線の上面にのみ、直線状にめっき層が形成されていることを確認した。また、シリコン基板とめっき層間の電気導通がないことをテスタで確認した。
【実施例５】
【００６５】
基板としてアセトン洗浄のみを行った５インチシリコン基板（絶縁性インキの接触角度８．４°、液滴拡がり径（直径）Ｄ1＝１４０μｍ）を用い、絶縁性配線の描画時に隣り合う複数ノズル（ノズル間ピッチ７０．６μｍ）を使用し、またパラジウム触媒の描画時に隣り合う２つのノズルを用いた以外は、実施例５、６と同様に行った。その結果を図６の表（実施例７、８の列を参照）に示す。実体顕微鏡観察の結果、絶縁性配線は断面凹溝状をしており、絶縁性配線の上面にのみ、直線状にめっき層が形成されていることを確認した。また、シリコン基板とめっき層間の電気導通がないことをテスタで確認した。
【実施例６】
【００６６】
着弾ピッチを７５μｍとして絶縁性配線を形成した以外は、実施例７と同様に行った。その結果を図６の表（実施例９の列を参照）に示す。実体顕微鏡観察の結果、絶縁性配線は断面凹溝状をしており、絶縁性配線の上面にのみ、直線状にめっき層が形成されていることを確認した。また、シリコン基板とめっき層間の電気導通がないことをテスタで確認した。
【実施例７】
【００６７】
絶縁性配線の描画時に１ノズルを用いて実施例２と同じ条件で一度印刷し、直ちに同条件で重ねて印刷した。その後の処理は、実施例２と同様に行った。その結果を図６の表（実施例１０の列を参照）に示す。実体顕微鏡観察の結果、絶縁性配線は断面凹溝状をしており、絶縁性配線の上面にのみ、直線状にめっき層が形成されていることを確認した。また、シリコン基板とめっき層間の電気導通がないことをテスタで確認した。
【実施例８】
【００６８】
基板を銅箔（アセトン洗浄、絶縁性インキとの接触角度θ＝８．５°）とし、液滴拡がり径Ｄ1＝１３０μｍとした以外は、実施例５と同様に行った。その結果を図６の表（実施例１１の列を参照）に示す。実体顕微鏡観察の結果、絶縁性配線は断面凹溝状をしており、絶縁性配線の上面にのみ、直線状にめっき層が形成されていることを確認した。また、基板とめっき層間の電気導通がないことをテスタで確認した。
【実施例９】
【００６９】
シリコン基板上に実施例７と同じ条件で絶縁層を形成し、無電解めっき液としてＣｕを含有する導電性皮膜形成水溶液（無電解銅めっき液）（ＣＲＰセレクターＡ １５０ｍｌ／Ｌ、ＣＲＰセレクターＢ ２００ｍｌ／Ｌ、奥野製薬工業株式会社製）に４５℃で３分間浸漬した。その結果を図６の表（実施例１２の列を参照）に示す。実体顕微鏡観察の結果、絶縁性配線は断面凹溝状をしており、絶縁性配線の上面にのみ、直線状にめっき層が形成されていることを確認した。また、シリコン基板とめっき層間の電気導通がないことをテスタで確認した。
【実施例１０】
【００７０】
撥インキ剤を塗布した５インチシリコン基板上（接触角度θ＝１５°）を用い、液滴拡がり径Ｄ1＝１１８μｍとした以外は、実施例２と同様に行った。その結果を図６の表（実施例１３の列を参照）に示す。実体顕微鏡観察の結果、絶縁性配線は断面凹溝状をしており、絶縁性配線の上面にのみ、直線状にめっき層が形成されていることを確認した。また、シリコン基板とめっき層間の電気導通がないことをテスタで確認した。
【実施例１１】
【００７１】
コニカミノルタ社製インクジェットヘッド(ＫＭ５１２ＳＨ)に絶縁性インキを充填し、５インチシリコン基板上（アセトン洗浄、接触角度θ＝８°）に、以下の条件にて描画した。
（１）ヘッドノズル列とライン描画方向を垂直
（２）駆動周波数４８００Ｈｚ、駆動電圧１６．１Ｖ
（３）１ノズル液滴体積４ｐｌ、ノズル数１本、着弾ピッチ４０μｍ、液滴拡がり径Ｄ1＝６６μｍにて描画
（４）基板温度２３℃
その他の条件は実施例１と同様にして行った。その結果を図６の表（実施例１４の列を参照）に示す。ライン直線性は良好で、形状も断面凹溝状を示していた。
【００７２】
続いて上記で得られた基板上の絶縁性配線にパラジウムの触媒インキを以下の条件にて描画した。
（１）ヘッドノズル列とライン描画方向を垂直
（２）駆動周波数４８００Ｈｚ、吐出電圧１５．７Ｖ
（３）１ノズル液滴体積４ｐｌ、ノズル数１本、着弾ピッチ４０μｍ、液滴拡がり径Ｄ2＝７０μｍにて描画
（４）基板温度２３℃
その後、窒素雰囲気下で１２０℃、３０分間処理を行った。実体顕微鏡観察の結果、絶縁性配線の上面にのみ、直線状にめっき層が形成されていることを確認した。
【実施例１２】
【００７３】
撥インキ剤を塗布した５インチシリコン基板上（接触角度θ＝２０°）を用い、液滴拡がり径Ｄ1＝５１μｍとした以外は、実施例１４と同様に行った。その結果を図６の表（実施例１５の列を参照）に示す。実体顕微鏡観察の結果、絶縁性配線は断面凹溝状をしており、絶縁性配線の上面にのみ、直線状にめっき層が形成されていることを確認した。また、シリコン基板とめっき層間の電気導通がないことをテスタで確認した。
【実施例１３】
【００７４】
図７の表に以下の各比較例の結果を示す。
（比較例１）
実施例１と同様にして絶縁性配線を形成後、パラジウムの触媒インキに１０分間浸漬し、室温乾燥後、無電解ニッケル層を形成した。電子顕微鏡観察の結果、絶縁性配線の表面全体にめっき層が形成されていると同時に、めっき層がシリコン基板表面と接触し絶縁されていないことが観察された。
【００７５】
（比較例２）
撥インキ剤を塗布した５インチシリコン基板上（接触角度θ＝３３°）に、液滴拡がり径Ｄ1＝９８μｍとして、実施例１と同様にして絶縁性配線を形成したガラス基板を作成した。顕微鏡観察の結果、バルジの発生が見いだされ、また直線性も不良であった。断面形状は凸形状であった。これに触媒インキを描画し、室温乾燥後、無電解ニッケルめっきを行った。顕微鏡観察の結果、絶縁性配線の表面には不均一なめっき層が形成されるか、又はめっき層が形成されていなかった。
【００７６】
（比較例３）
撥インキ剤を塗布した５インチシリコン基板上（接触角度θ＝３５°）に、液滴拡がり径Ｄ1＝３８μｍ、着弾ピッチ３０μｍとして、実施例１４と同様にして絶縁性配線を形成したガラス基板を作成した。顕微鏡観察の結果、バルジの発生が見いだされ、また直線性も不良であった。断面形状は凸形状であった。これに触媒インキを描画し、室温乾燥後、無電解ニッケルめっきを行った。顕微鏡観察の結果、絶縁性配線の表面には不均一なめっき層が形成されるか、又はめっき層が形成されていなかった。
【実施例１４】
【００７７】
コニカミノルタ社製インクジェットヘッド(ＫＭ５１２Ｌ、ノズル間ピッチ７０．６μｍ)のひとつに絶縁性インキを、これより直列に５ｃｍ離して同様のヘッドにパラジウムの触媒インキを充填した。５インチシリコン基板上（アセトン洗浄、接触角度θ＝５°）に、基板温度を８０℃とし、絶縁性配線の乾燥を行うことなく、パラジウムの触媒インキを描画した以外は上記各実施例と同様な条件で行った。
【００７８】
その結果、絶縁性配線は断面凹溝状をしており、絶縁性配線の上面にのみ、直線状にめっき層が形成されていることを確認した。また、基板とめっき層間の電気導通がないことをテスタで確認した。
【符号の説明】
【００７９】
１ 処理装置
１０ ナノインクジェット
１１ 絶縁吐出部
１２ 触媒吐出部
１３ 吐出制御部
２０ 基板
３０ めっき部
３１ シリコン基板
３２ ヘッド
３３ 絶縁性配線
３３ａ 絶縁性インキ
３４ 触媒部
３４ａ 触媒インキ
３５ 触媒部（Ｐｄ0）
３６ めっき層
３７ Ｄｅｅｐ−ＵＶ装置
３８ 紫外線露光装置
４０ 配線基板
５０ 移動制御部
５１ａ、５１ｂ 配線パターン
６０ 駆動部
７０ 描画情報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴を吐出して配線を形成する配線パターン形成方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、Ｓｉインタポーザ（シリコンインタポーザ）や導電性基板材料の表面に配線パターンを形成する場合、絶縁性を確保するための膜を形成し、その後導電性のパターンが形成される。通常、基板の全面に絶縁膜が形成され、次にリソグラフィを用いためっき法や導電性ペーストをインクジェットにより塗布する塗布法により、配線パターンが作られる。
【０００３】
この様子をＳｉ貫通電極の形成工程を例に図８を用いて説明する。図８において、シリコン基板に開けた穴に銅を埋め込み（図８（Ａ））、背面側から銅が露出するまでシリコン基板を切削する（図８（Ｂ））。露出した銅に対して配線層を作るが、配線層とシリコン基板との接続を排除するために、間に絶縁層が必要となる。銅を埋め込んだシリコン基板を加熱処理して酸化することができないため、ポリイミドのフィルムを塗布することで絶縁層を形成する（図８（Ｃ））。そして、絶縁層の表面に配線パターンを形成すると共に、貫通電極との接触部にリソグラフィにより穴を開けて接続する（図８（Ｄ））。
【０００４】
また、インクジェットによる液滴吐出法を用いて、無電解めっきの触媒として機能する組成物を配線パターンに応じて配置する技術が開示されている（特許文献１、２を参照）。
【０００５】
特許文献１に示す技術は、基板上に所定パターンの導電膜を形成する方法であり、基板上に、導電膜のパターンとほぼ等しいパターンとなるように、液滴吐出法により金属粒子を含有する金属膜を形成し、その後、無電解メッキを少なくとも１回行うことにより、金属膜の表面を覆うようにメッキ膜を形成して、導電膜を得るものである。また、金属膜の形成に先立って絶縁性を有する下地層を導電膜とほぼ等しいパターンで形成することが開示されている。
【０００６】
特許文献２に示す技術は、液滴吐出法による配線パターンの形成方法であって、無電解めっきの触媒としての機能を発現する組成物を含有するインクを液滴吐出法により基板上に配置することによりインクパターンを形成する工程と、前記基板上のインクが配置されていない部分にめっき析出阻害組成物を配置する工程と、前記インクパターンと前記めっき析出阻害組成物が配置された基板に無電解めっき処理を行うことにより前記インクパターン上にめっき金属を析出させる工程とを含むことを特徴とするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１２８２２８号公報
【特許文献２】特開２００９−６５０１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図８に示す技術では、本来配線パターンの箇所にのみ絶縁膜を形成すれば機能を実現することができ、基板の全面に絶縁膜を形成する必要はない。したがって、無駄な絶縁膜を形成し、その膜形成のプロセスに時間と手間が掛かり、効率的ではないという課題を有する。
【０００９】
特許文献１に示す技術は、金属膜の形成に先立って絶縁性を有する下地層を導電膜とほぼ等しいパターンで形成するものであるが、下地層と導電膜とをほぼ等しいパターンで形成した場合には、導電膜が下地層をはみ出してオーバーハングしてしまう可能性がある。導電膜が下地層からはみ出さないようにするためには、下地層の着弾後の液滴の広がり径を大きくし、広い面積で下地層を形成する必要があるため、微細なパターンを形成する場合に非常に困難性を有してしまうという課題を有する。
【００１０】
特許文献２に示す技術は、無電解めっきの触媒としての機能を発現する組成物を含有するインクを液滴吐出法により基板上に配置できるが、意図しない部分へのめっき析出を防止するために、めっき析出阻害組成物を配置する工程が必要になるため、作業に手間が掛かってしまうという課題を有する。
【００１１】
そこで、本発明はインクジェット法により必要最小限の絶縁性の配線を形成し、絶縁性配線の断面形状を凹溝状に形成することで、高精度で正確な微細な線状の導電性配線を形成することができる配線パターン形成方法等を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
（１）本願に開示する配線パターン形成方法は、インクジェット法により配線パターンを形成する配線パターン形成方法において、前記インクジェット法により絶縁性の液滴を吐出し、断面凹溝状の絶縁性の配線を形成する絶縁配線工程と、前記絶縁配線工程で形成された断面凹溝状の溝内に導電性の配線を形成する導電配線工程とを含むことを特徴とするものである。
【００１３】
このように、本願に開示する配線パターン形成方法は、インクジェット法により断面凹溝状の絶縁性配線を形成し、形成された断面凹溝状の溝内に導電性配線を形成するため、絶縁性配線の両端に形成される土手により導電性配線がはみ出してオーバーハングすることを防止することができ、高精度で正確な線状の導電性配線を形成することができるという効果を奏する。また、導電性配線がはみ出してオーバーハングすることを防止することができるため、阻害剤等の塗布や工程が不要であり、作業を効率的に行うことができるという効果を奏する。さらに、導電性配線に対応する領域にのみ必要最小限の絶縁性配線を形成すればよいため、絶縁性配線の領域を最小限に抑えて微細な導電性配線を形成することができるという効果を奏する。
【００１４】
（２）本願に開示する配線パターン形成方法は、前記絶縁配線工程で形成された断面凹溝状の溝内に無電解めっきの触媒となる液敵を吐出して触媒部を形成する触媒形成工程を含み、前記導電配線工程が、前記触媒形成工程で形成された触媒部の表面に、無電解めっきにより導電性の配線を形成することを特徴とするものである。
【００１５】
このように、本願に開示する配線パターン形成方法は、インクジェット法により断面凹溝状の絶縁性配線を形成し、形成された断面凹溝状の溝内に無電解めっきの触媒部を形成するため、絶縁性配線の両端に形成される土手により触媒部がはみ出して意図しない部分へのめっき析出等を確実に防止することができるという効果を奏する。
【００１６】
（３）本願に開示する配線パターン形成方法は、前記絶縁配線工程が、前記絶縁性の液滴を吐出する場合に、前記絶縁性の液滴と当該絶縁性の液滴が吐出される配線基板との静的接触角度を３０°以下とし、前記絶縁性の液滴の吐出条件を、
Ｄ1＞ｐ1
ただし、Ｄ1は配線基板に着弾直後の液滴広がり径（μｍ）、ｐ1は着弾ピッチ（μｍ）とし、前記絶縁性の液滴が前記配線基板に着弾した後に、常温ないし１００℃にて液滴の内部剤を蒸発させることを特徴とするものである。
【００１７】
このように、本願に開示する配線パターン形成方法は、上記の条件により絶縁性配線が形成されるため、連続性を有する断面凹溝状の絶縁性の配線を確実に形成することができるという効果を奏する。
【００１８】
（４）本願に開示する配線パターン形成方法は、前記インクジェット法が、圧電素子を用いた方式であり、前記絶縁性の液滴の粘度が３ｍＰａ・ｓｅｃないし１５０ｍＰａ・ｓｅｃ、前記絶縁性の液滴が吐出されるときの温度が２０℃ないし４５℃、前記絶縁性の液滴の表面張力が２０ｍＮ／ｍないし４０ｍＮ／ｍであることを特徴とするものである。
【００１９】
このように、本願に開示する配線パターン形成方法は、上記のように適切な粘度、温度、及び表面張力を設定することにより、液滴を安定させ、適切な膜厚で確実に断面凹溝状の絶縁性の配線を形成することができるという効果を奏する。
【００２０】
（５）本願に開示する配線パターン形成方法は、前記触媒形成工程が、無電解めっきの触媒となる液敵の吐出条件を、
Ｄ2＞ｐ2
ただし、Ｄ2は絶縁層に着弾直後の液滴広がり径（μｍ）、ｐ2は着弾ピッチ（μｍ）とすることを特徴とするものである。
【００２１】
このように、本願に開示する配線パターン形成方法は、上記条件により無電解めっきの触媒部が形成されるため、連続性を有する線状の触媒部を確実に形成し、無電解めっきによる配線パターンを形成することができるという効果を奏する。なお、Ｄ2は絶縁性配線の左右の土手からはみ出さない程度に設定すればよく、つまり絶縁性配線が断面凹溝状を有していなければ左右にはみ出す程度のＤ2の値であっても、絶縁性配線が断面凹溝状を有していることで、Ｄ2の値をある程度幅を持たせて設定することができる。
【００２２】
（６）本願に開示する配線パターン形成方法は、前記絶縁性の配線が硬化性樹脂組成物であり、前記触媒形成工程後に、前記絶縁性の配線に紫外線を照射、又は８０℃ないし１６０℃にて熱処理を行うことで、前記硬化性樹脂組成物を硬化し、前記触媒部を固定化する固定化工程を含むことを特徴とするものである。
【００２３】
このように、本願に開示する配線パターン形成方法は、絶縁性の配線が硬化性樹脂組成物であり、紫外線を照射、又は８０℃ないし１６０℃にて熱処理を行うことで、硬化性樹脂組成物を硬化し、触媒部を固定化するため、還元液やめっき液がアルカリ性であっても触媒が溶出してしまうようなことがなく、確実に線状の触媒部を形成し、無電解めっきによる高精度な配線パターンを形成することができるという効果を奏する。
【００２４】
（７）本願に開示する配線パターン形成方法は、前記絶縁配線工程で吐出する絶縁性の液滴と、前記導電配線工程で導電性の配線を形成するための液滴とが、隣接配設された、又は所定の距離だけ離隔して配設されたそれぞれ異なる吐出口から吐出され、少なくとも前記絶縁配線工程を先行し、１回の描画処理で前記絶縁性の液滴の吐出、及び前記導電性の配線を形成するための液滴の吐出が、それぞれ隣接配設された、又は所定の距離だけ離隔して配設された前記異なる吐出口から順次行われることを特徴とするものである。
【００２５】
このように、本願に開示する配線パターン形成方法は、絶縁性の液滴と導電性の配線を形成するための液滴とが隣接（所定の距離だけ離隔して）配設されたそれぞれ異なる吐出口から吐出され、絶縁配線工程を先行して、１回の描画処理で絶縁性の液滴の吐出、及び導電性の配線を形成するための液滴の吐出が順次行われるため、絶縁性の液滴の吐出と導電性の配線を形成するための液滴とをほぼ同時に吐出して、１回の描画処理でそれぞれの形成工程を一体的に行うことができ、作業を効率よく行うことができるという効果を奏する。
【００２６】
（８）本願に開示する配線パターン形成方法は、前記液滴を吐出する基板の温度が３０℃ないし１００℃であることを特徴とするものである。
このように、本願に開示する配線パターン形成方法は、液滴を吐出する基板の温度が３０℃ないし１００℃であるため、絶縁性の液滴の流動性を抑えることができ、絶縁性の液滴による配線を形成した直後であっても、当該絶縁性配線上に導電性の配線を形成するための液滴（例えば、導電性のペーストや触媒となる液滴等）を吐出して導電性配線を形成することができ、作業を短時間で効率よく行うことができるという効果を奏する。
【００２７】
（９）本願に開示する配線パターン形成方法は、前記絶縁配線工程が、導電性の配線パターンを含む導電配線層の表面に対して行われることを特徴とするものである。
このように、本願に開示する配線パターン形成方法は、絶縁配線工程が、導電性の配線パターンを含む導電配線層の表面に対して行われるため、既に配線パターンが形成されている基板の上に、さらに配線パターンを追加、修正等の処理を行うことができるという効果を奏する。
なお、上記各配線パターン形成方法により形成された配線基板も本願に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１の実施形態に係る導電性配線方法を実現する処理部のブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係る導電性配線方法を示すフローチャートである。
【図３】第１の実施形態に係る導電性配線方法の各工程を示す図である。
【図４】第１の実施形態に係る導電性配線方法により形成される導電性配線パターンを示す図である。
【図５】第２の実施形態に係る導電性配線方法により形成される導電性配線パターンを示す図である。
【図６】本発明の実施例における結果を示す第１の図である。
【図７】本発明の実施例における結果を示す第２の図である。
【図８】Ｓｉ貫通電極の形成工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態を説明する。本発明は多くの異なる形態で実施可能である。従って、本実施形態の記載内容のみで本発明を解釈すべきではない。また、本実施形態の全体を通して同じ要素には同じ符号を付けている。
【００３０】
（本発明の第１の実施形態）
本実施形態に係る導電性配線基板、及び導電性配線方法について、図１ないし図４を用いて説明する。
図１は、本実施形態に係る導電性配線方法を実現する処理装置の機能ブロック図である。図１において処理装置１は、描画情報７０に記憶される配線パターン情報に基づいて液滴を吐出する吐出口を移動制御し、吐出口から吐出される液滴により配線パターンを描画するナノインクジェット１０と、配線パターンを形成する基板２０と、無電解めっきを行うことで導電性の配線が形成された配線基板４０を形成するめっき部３０と、ナノインクジェット１０の吐出口の移動を制御する移動制御部５０と、当該移動制御部５０の制御に基づいて吐出口の移動を行う駆動部６０とを備える。
【００３１】
さらに、ナノインクジェット１０は、絶縁性の液滴を断面凹溝状に吐出して絶縁性配線を形成する絶縁吐出部１１と、当該絶縁吐出部１１が形成した断面凹溝状の溝内に無電解めっきの触媒となる液敵を吐出して触媒部を形成する触媒吐出部１２と、絶縁吐出部１１、及び触媒吐出部１２の吐出動作を制御する吐出制御部１３とを備える。
基板２０としては、例えばシリコン基板、ガラス基板、銅箔等の金属製基板、プラスチックフィルム等の非金属製基板等を用いることができる。
【００３２】
絶縁性配線を形成するための液滴を供するインクジェットインキ（以下、インキとする）としては、液滴乾燥後に絶縁特性を有し、インクジェットヘッド（以下、ヘッドとする）から安定的に連続して吐出できる液滴にする必要がある。絶縁性インキの構成については、公知の材料を構成成分として選定し、後述する適正な物性に調整することで生成することができる。
【００３３】
一般的に圧電素子のヘッドにおいて安定的に液滴が形成されるインキの物性は、ヘッドの構成によって異なるが、ヘッド内部における温度において、粘度が３ｍＰａ・ｓｅｃないし１５０ｍＰａ・ｓｅｃ、好ましくは４ｍＰａ・ｓｅｃないし３０ｍＰａ・ｓｅｃである。これよりも値が大きくなると液滴を吐出ができなくなり、値が小さくなると液滴の吐出量が安定しない。
【００３４】
表面張力は、ヘッド内部における温度において、２０ｍＮ／ｍないし４０ｍＮ／ｍである。これより値が大きくなると液滴が吐出ができなくなり、値が小さくなると連続吐出時の液滴量が安定しない。
【００３５】
ヘッド内部の温度は、材料安定性依存するが、室温２０℃から４５℃で用いられる。インキ中の固形分を多くして膜厚を向上させるために４０℃程度の温度が用いられる事がある。
【００３６】
インクジェットによる絶縁性配線の描画は、液滴を連続的に着弾させる必要があり、配線を形成するためには着弾後の個々の液滴が合体する必要がある。そのために、着弾時の液滴拡がり直径Ｄに対して液滴着弾間のピッチｐ1が、Ｄ＞ｐ1となるように設定する。この着弾時の液滴拡がり径Ｄは、ヘッドから飛翔してきた液滴の直径ｄよりも常に大きい。また、着弾直後はその運動エネルギーが消費された後に接触基板と静的な安定状態に至る。したがって、着弾直後の拡がり径は測定することは困難であるから、１滴が基板に着弾した後に安定して観察される拡がり径Ｄ1を用いて、Ｄ1＞ｐ1とする。
【００３７】
一方、発明者らは、液滴が合体した後に良好な直線形状になるには、その静的接触角度が重要であることを見出した。接触角度が３０°を超えた場合、ラインが流動性を持っていると、直線形成後に一部にバルジが形成され、更には液滴に分裂し、直線性の良好な配線を保つことができない。
【００３８】
配線形成後に絶縁特性を有するためのインキの構成成分として、後続処理である触媒部を形成するための触媒インキの塗布において形状を安定させるために、絶縁特性を示す樹脂組成物が用いられ、前述した粘度、表面張力の調整に用いられる溶媒に可溶、又はナノ分散可能であり、溶媒蒸発後に流動性を示さないように調製される必要がある。
【００３９】
特に、断面凹溝状を優位に形成するインキ組成物として、溶媒蒸発途中に流動性を示さないように調製されることが好ましい。また、基板との接触角を３０°未満に設定すると、溶剤蒸発過程において優位に断面凹溝状を形成することができる。
【００４０】
無電解めっきの触媒となる成分を含む触媒インキの物性値についても、インクジェットにて安定的に吐出されるために、絶縁性インキの物性と同等にする。触媒成分として一般的にパラジウム塩が用いられ、さらにその錯体安定に必要な塩基を含んだ水溶液を用いる。これに、インクジェットに適した粘度にするために安定を損なわないエチレングリコール系の溶媒を添加すると共に、表面張力を調整するためにノニオン系界面活性剤を添加する。
【００４１】
また、無電解メッキに供される触媒インキも均一溶液に限定されること無く、ナノ金属触媒粒子、触媒金属コロイドを含有するもの（例えば、参考文献：林忠夫、松岡政夫、縄船秀美、「無電解めっき−基礎と応用」、（電気鍍金研究会）、日刊工業新聞社発行に記載のもの）であって、前記インキの物性値を有し、ヘッドの吐出安定性やヘッド材料の腐食などに影響を与えなければ適用可能である。
【００４２】
触媒インキの液滴着弾ピッチｐ2は、絶縁性配線に対する液滴拡がり径Ｄ2に対して、Ｄ2＞ｐ2に設定される。この時、絶縁性配線は断面凹溝状を有しているので、左右の土手から溢れない程度の液量を充填すれば良い。
【００４３】
次に、図２、図３、及び図４を用いて本実施形態に係る導電性配線方法の処理手順について説明する。図２は、本実施形態に係る導電性配線方法を示すフローチャート、図３は、本実施形態に係る導電性配線方法の各工程を示す図、図４は、本実施形態に係る導電性配線方法により形成される導電性配線パターンを示す図である。
【００４４】
まず、図２において、基板（ここでは、シリコン基板３１とする）の表面処理を行う（Ｓ２１）。この表面処理を示す図が図３（Ａ）である。表面処理においては、Ｄｅｅｐ−ＵＶ照射装置３７を用いてシリコン基板３１の表面にＤｅｅｐ−ＵＶを照射することで、シリコン基板３１の表面に光化学反応を起こし、有機物等を酸化除去して洗浄する。
【００４５】
シリコン基板３１の表面が洗浄されると、絶縁性配線３３を形成する（Ｓ２２）。この絶縁性配線３３の形成を示す図が図３（Ｂ）である。上述したような絶縁性インキの物性値でヘッド３２から絶縁性インキ３３ａを吐出する。このとき、配線パターン情報と同じパターンで絶縁性インキ３３ａを吐出する。絶縁性配線３３を描画後、シリコン基板３１をホットプレート上で乾燥する。この工程で形成される絶縁性配線３３の模式図が図４（Ａ）である。図４（Ａ）に示すように、断面凹溝状の絶縁性配線３３を配線パターン情報と同じパターンでシリコン基板３１上に形成することができる。
【００４６】
絶縁性配線３３が形成されると、触媒部（パラジウム塩）３４のラインを形成する（Ｓ２３）。この触媒部３４のライン形成を示す図が図３（Ｃ）である。上述したような触媒インキの物性値でヘッド３２から触媒インキ３４ａを、前段の工程で形成された絶縁性配線３３の凹溝内に吐出する。触媒部３４のライン描画後、室温で乾燥を行う。この工程で形成される触媒部３４の模式図が図４（Ｂ）である。図４（Ｂ）に示すように、絶縁性配線３３における凹溝内に触媒部３４が形成され、左右の土手により触媒インキ３４がはみ出すことがない。
【００４７】
触媒部３４のラインが形成されると、絶縁樹脂の光硬化を行う（Ｓ２４）。この絶縁樹脂の光硬化を示す図が図３（Ｄ）である。ここでは、紫外線露光装置３８により紫外線を照射し、純水での洗浄後にエアブロー乾燥を行う。
【００４８】
絶縁樹脂の光硬化が行われると、アルカリ還元処理を行う（Ｓ２５）。このアルカリ還元処理を示す図が図３（Ｅ）である。ここでは、ジメチルアミノボランＤＭＡＢ水溶液中に浸漬し、水洗、エアブロー乾燥を行う。
【００４９】
アルカリ還元処理が行われると、無電解めっき処理を行う（Ｓ２６）。この無電解めっき処理を示す図が図３（Ｆ）である。ここでは、めっき液中に浸漬し、無電解めっきを行い水洗する。この無電解めっき処理で形成された配線パターンの模式図が図４（Ｃ）である。絶縁性配線３３における凹溝内にめっき層３６が形成される。
【００５０】
以上の絶縁性配線の描画と触媒部の描画はそれぞれ個別に行っているが、それぞれの液滴を個々の隣接配設される、又は所定の距離だけ離隔して配設されるヘッドに充填し、絶縁性配線を形成する工程で吐出する絶縁性インキと、触媒部を形成する工程で吐出する触媒インキとが、隣接配設された、又は所定の距離だけ離隔して配設されたそれぞれ異なる吐出口から吐出され、少なくとも絶縁性配線を形成する工程を先行して、絶縁性インキと触媒インキとが１回の描画処理で順次吐出されるようにすることもできる。この場合、絶縁液滴の流動性を抑えるために基板を３０℃ないし１００℃程度まで加熱しておくと好ましい。
【００５１】
また、本実施形態における配線パターン形成方法は、絶縁性の配線が硬化性樹脂組成物であり、触媒形成工程後に、触媒部の還元及び／もしくは無電解めっき時に施される触媒の固定化又はめっき層の安定形成を目的に、絶縁性配線に紫外線を照射、又は８０℃ないし１６０℃にて熱処理を行うことで、硬化性樹脂組成物を硬化し、触媒部を固定化する固定化工程を含むことで、還元液やめっき液がアルカリ性であっても触媒が溶出してしまうようなことがなく、確実に線状の触媒部を形成し、無電解めっきによる高精度な配線パターンを形成することができる。
【００５２】
なお、無電解めっきにおいて使用される触媒、その還元法、めっき浴、及びめっき方法は上記の記載されるものに限定されることなく、公知の方法を使用できる（例えば参考文献を参照）。
【００５３】
また、本実施形態においては、絶縁性配線を形成した後に触媒部の形成と無電解めっきを行っているが、触媒部の形成と無電解めっきを行わずに、絶縁性配線を形成した後に導電性のペーストを絶縁性配線の上に塗布することで導電性の配線パターンを形成するようにしてもよい。
【００５４】
（本発明の第２の実施形態）
本実施形態に係る導電性配線基板、及び導電性配線方法について、図５を用いて説明する。本実施形態に係る導電性配線方法は、絶縁配線工程が、導電性の配線パターンを含む導電配線層の表面に対して行われるものである。
なお、本実施形態において、前記第１の実施形態と重複する説明については省略する。
【００５５】
図５は、本実施形態に係る導電性配線方法により形成された導電性配線パターンを示す図である。図５において、シリコン基板３１上には、導電性の配線パターン５１ａ、５１ｂが形成されており、その上から断面凹溝状の絶縁性配線３３を形成し、形成された絶縁性配線３３に導電性のパターンを形成する。導電性のパターン形成は、触媒部３４のラインを形成後に無電解めっきを行ってもよいし、導電性のペーストを塗布するようにしてもよい。無電解めっきを行う場合には、絶縁性配線３３の周囲にめっき阻害剤等を塗布する必要がある。
【００５６】
このように、本実施形態に係る配線パターン形成方法によれば、絶縁配線工程が、導電性の配線パターンを含む導電配線層の表面に対して行われるため、既に配線パターンが形成されている基板の上に、さらに配線パターンを追加、修正等の処理を行うことができる。
〔実施例〕
【００５７】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。なお、以下に記載の「部」はいずれも質量部を示す。
（１）絶縁性配線用インクジェットインキの調製例
アルカリ現像製光硬化樹脂Ｖ−２５９ＭＥ２００部（新日鐵化学株式会社製、固形分５６．５％、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート溶媒）、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとジペンタエリスリトールペンタアクリレートとの混合物ＤＰＨＡを５０部（日本化薬社製）、ビフェニル型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製ＹＸ４０００ＨＫ ２５部、イルガキュア９０７（チバジャパン製）、４，４’−Ｎ，Ｎ−ジエチル−４，４’−ジフェニルＥＡＢ−Ｆ ０．８部（保土ヶ谷化学製）、シランカップリング剤Ｓ−５１０（チッソ製）１．９部、シリコン系界面活性剤ＢＹＫ３３０を０．５部（ビッグケミジャパン製）、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート６０８部を混合し、均一、透明なインキとした。これを０．２μｍマイクロフィルタによってろ過し、絶縁性インキを調製した。固形分濃度２２ｗｔ％、粘度１１．３ｍＰａ・ｓｅｃ(２３℃)、表面張力２５．８ｍＮ／ｍ(２３℃)、密度１０４９ｋｇ／ｍ3(２３℃)であった。
【００５８】
（２）触媒インキ（パラジウム）の調製例
酢酸パラジウム０．５７部、アンモニア水１．０部をイオン交換水１５０部中に溶解し、均一溶液とした。更に、ジエチレングリコール１００部とシリコン系界面活性剤ＢＹＫ３３３を０．５部加えて触媒インキとした。この時の表面張力３０．４ｍＮ／ｍ(２３℃)、粘度４ｍＰａ・ｓｅｃ(２３℃)、密度１０６８ｋｇ／ｍ3(２３℃)であった。
【実施例１】
【００５９】
（絶縁性配線の描画）
コニカミノルタ社製インクジェットヘッド（ＫＭ５１２Ｌ、ノズル間ピッチ７０．５μｍ）に絶縁性インキを充填し、５インチのシリコン基板上（ＵＶ洗浄、接触角度θ＝５°、液滴拡がり径（直径）Ｄ1＝１７０μｍ）に、以下の（１）〜（４）の条件にて描画した。
（１）ヘッドノズル列とライン描画方向を垂直
（２）駆動周波数４８００Ｈｚ、駆動電圧１６．１４Ｖ
（３）１ノズル液滴体積４２ｐｌ、着弾ピッチ５０、７５、１００μｍにて描画
（４）基板温度２３℃
描画後の基板をホットプレート上で９０℃、５分間乾燥を行い、その後ライン直線性を実体顕微鏡で観察、表面形状及び膜厚を測定した。その結果を図６の表（実施例１〜３の列を参照）に示す。いずれもライン直線性は良好で、形状も断面凹溝状となっていた。
【００６０】
（パラジウム触媒部の描画）
触媒インキを、上記で得られたシリコン基板上の絶縁性配線に以下の条件にて描画した。
（１）ヘッドノズル列とライン描画方向を垂直
（２）駆動周波数４８００Ｈｚ、駆動電圧１５．７Ｖ
（３）１ノズル液滴体積４２ｐｌ、着弾ピッチ７５μｍにて描画
（４）基板温度２３℃
描画後の基板を２３℃にて２０分間乾燥を行った。その後、紫外線露光機（Ｉ線基準３０ｍＷ／ｃｍ2照度）を用いて８００ｍＪを照射、純水洗浄、エアブロー乾燥を行った。
【００６１】
（パラジウム触媒部の還元及び無電解ニッケルめっき）
上記基板をジメチルアミノボランＤＭＡＢ水溶液(５０ｍＭ)中５０℃にて５分浸漬し、水洗、エアブロー乾燥を行った。さらに、メルプレートＮＩ−８６９(ｐＨ４．６)中、８５℃にて２０分浸漬し、無電解ニッケルめっき後、基板を水洗した。その後、窒素雰囲気下で１２０℃、３０分間処理を行った。実体顕微鏡観察の結果、絶縁性配線の上面にのみ、直線状にめっき層が形成されていることを確認した。また、シリコン基板とめっき層間の電気導通がないことをテスタで確認した（図６の実施例１〜３の列を参照）。
【実施例２】
【００６２】
基板としてアセトン洗浄のみを行った５インチシリコン基板（絶縁性インキの接触角度８．４°、液滴拡がり径（直径）Ｄ1＝１４０μｍ）を用いた以外は、実施例３と同様に行った。その結果を図６の表（実施例４の列を参照）に示す。実体顕微鏡観察の結果、絶縁性配線は断面凹溝状をしており、絶縁性配線の上面にのみ、直線状にめっき層が形成されていることを確認した。また、シリコン基板とめっき層間の電気導通がないことをテスタで確認した。
【実施例３】
【００６３】
絶縁性配線の描画時に隣り合う２つのノズル（ノズル間ピッチ７０．６μｍ）を使用し、また、パラジウム触媒部の描画時にも隣り合う２つのノズルを用い、着弾ピッチを５０μｍとした以外は、実施例１と同様に行った。その結果を図６の表（実施例５の列を参照）に示す。実体顕微鏡観察の結果、絶縁性配線は断面凹溝状をしており、絶縁性配線の上面にのみ、直線状にめっき層が形成されていることを確認した。また、シリコン基板とめっき層間の電気導通がないことをテスタで確認した。
【実施例４】
【００６４】
絶縁性配線の描画時に隣り合う３つのノズル（ノズル間ピッチ７０．６μｍ）を使用した以外は、実施例５と同様に行った。その結果を図６の表（実施例６の列を参照）に示す。実体顕微鏡観察の結果、絶縁性配線は断面凹溝状をしており、絶縁性配線の上面にのみ、直線状にめっき層が形成されていることを確認した。また、シリコン基板とめっき層間の電気導通がないことをテスタで確認した。
【実施例５】
【００６５】
基板としてアセトン洗浄のみを行った５インチシリコン基板（絶縁性インキの接触角度８．４°、液滴拡がり径（直径）Ｄ1＝１４０μｍ）を用い、絶縁性配線の描画時に隣り合う複数ノズル（ノズル間ピッチ７０．６μｍ）を使用し、またパラジウム触媒の描画時に隣り合う２つのノズルを用いた以外は、実施例５、６と同様に行った。その結果を図６の表（実施例７、８の列を参照）に示す。実体顕微鏡観察の結果、絶縁性配線は断面凹溝状をしており、絶縁性配線の上面にのみ、直線状にめっき層が形成されていることを確認した。また、シリコン基板とめっき層間の電気導通がないことをテスタで確認した。
【実施例６】
【００６６】
着弾ピッチを７５μｍとして絶縁性配線を形成した以外は、実施例７と同様に行った。その結果を図６の表（実施例９の列を参照）に示す。実体顕微鏡観察の結果、絶縁性配線は断面凹溝状をしており、絶縁性配線の上面にのみ、直線状にめっき層が形成されていることを確認した。また、シリコン基板とめっき層間の電気導通がないことをテスタで確認した。
【実施例７】
【００６７】
絶縁性配線の描画時に１ノズルを用いて実施例２と同じ条件で一度印刷し、直ちに同条件で重ねて印刷した。その後の処理は、実施例２と同様に行った。その結果を図６の表（実施例１０の列を参照）に示す。実体顕微鏡観察の結果、絶縁性配線は断面凹溝状をしており、絶縁性配線の上面にのみ、直線状にめっき層が形成されていることを確認した。また、シリコン基板とめっき層間の電気導通がないことをテスタで確認した。
【実施例８】
【００６８】
基板を銅箔（アセトン洗浄、絶縁性インキとの接触角度θ＝８．５°）とし、液滴拡がり径Ｄ1＝１３０μｍとした以外は、実施例５と同様に行った。その結果を図６の表（実施例１１の列を参照）に示す。実体顕微鏡観察の結果、絶縁性配線は断面凹溝状をしており、絶縁性配線の上面にのみ、直線状にめっき層が形成されていることを確認した。また、基板とめっき層間の電気導通がないことをテスタで確認した。
【実施例９】
【００６９】
シリコン基板上に実施例７と同じ条件で絶縁層を形成し、無電解めっき液としてＣｕを含有する導電性皮膜形成水溶液（無電解銅めっき液）（ＣＲＰセレクターＡ １５０ｍｌ／Ｌ、ＣＲＰセレクターＢ ２００ｍｌ／Ｌ、奥野製薬工業株式会社製）に４５℃で３分間浸漬した。その結果を図６の表（実施例１２の列を参照）に示す。実体顕微鏡観察の結果、絶縁性配線は断面凹溝状をしており、絶縁性配線の上面にのみ、直線状にめっき層が形成されていることを確認した。また、シリコン基板とめっき層間の電気導通がないことをテスタで確認した。
【実施例１０】
【００７０】
撥インキ剤を塗布した５インチシリコン基板上（接触角度θ＝１５°）を用い、液滴拡がり径Ｄ1＝１１８μｍとした以外は、実施例２と同様に行った。その結果を図６の表（実施例１３の列を参照）に示す。実体顕微鏡観察の結果、絶縁性配線は断面凹溝状をしており、絶縁性配線の上面にのみ、直線状にめっき層が形成されていることを確認した。また、シリコン基板とめっき層間の電気導通がないことをテスタで確認した。
【実施例１１】
【００７１】
コニカミノルタ社製インクジェットヘッド(ＫＭ５１２ＳＨ)に絶縁性インキを充填し、５インチシリコン基板上（アセトン洗浄、接触角度θ＝８°）に、以下の条件にて描画した。
（１）ヘッドノズル列とライン描画方向を垂直
（２）駆動周波数４８００Ｈｚ、駆動電圧１６．１Ｖ
（３）１ノズル液滴体積４ｐｌ、ノズル数１本、着弾ピッチ４０μｍ、液滴拡がり径Ｄ1＝６６μｍにて描画
（４）基板温度２３℃
その他の条件は実施例１と同様にして行った。その結果を図６の表（実施例１４の列を参照）に示す。ライン直線性は良好で、形状も断面凹溝状を示していた。
【００７２】
続いて上記で得られた基板上の絶縁性配線にパラジウムの触媒インキを以下の条件にて描画した。
（１）ヘッドノズル列とライン描画方向を垂直
（２）駆動周波数４８００Ｈｚ、吐出電圧１５．７Ｖ
（３）１ノズル液滴体積４ｐｌ、ノズル数１本、着弾ピッチ４０μｍ、液滴拡がり径Ｄ2＝７０μｍにて描画
（４）基板温度２３℃
その後、窒素雰囲気下で１２０℃、３０分間処理を行った。実体顕微鏡観察の結果、絶縁性配線の上面にのみ、直線状にめっき層が形成されていることを確認した。
【実施例１２】
【００７３】
撥インキ剤を塗布した５インチシリコン基板上（接触角度θ＝２０°）を用い、液滴拡がり径Ｄ1＝５１μｍとした以外は、実施例１４と同様に行った。その結果を図６の表（実施例１５の列を参照）に示す。実体顕微鏡観察の結果、絶縁性配線は断面凹溝状をしており、絶縁性配線の上面にのみ、直線状にめっき層が形成されていることを確認した。また、シリコン基板とめっき層間の電気導通がないことをテスタで確認した。
【実施例１３】
【００７４】
図７の表に以下の各比較例の結果を示す。
（比較例１）
実施例１と同様にして絶縁性配線を形成後、パラジウムの触媒インキに１０分間浸漬し、室温乾燥後、無電解ニッケル層を形成した。電子顕微鏡観察の結果、絶縁性配線の表面全体にめっき層が形成されていると同時に、めっき層がシリコン基板表面と接触し絶縁されていないことが観察された。
【００７５】
（比較例２）
撥インキ剤を塗布した５インチシリコン基板上（接触角度θ＝３３°）に、液滴拡がり径Ｄ1＝９８μｍとして、実施例１と同様にして絶縁性配線を形成したガラス基板を作成した。顕微鏡観察の結果、バルジの発生が見いだされ、また直線性も不良であった。断面形状は凸形状であった。これに触媒インキを描画し、室温乾燥後、無電解ニッケルめっきを行った。顕微鏡観察の結果、絶縁性配線の表面には不均一なめっき層が形成されるか、又はめっき層が形成されていなかった。
【００７６】
（比較例３）
撥インキ剤を塗布した５インチシリコン基板上（接触角度θ＝３５°）に、液滴拡がり径Ｄ1＝３８μｍ、着弾ピッチ３０μｍとして、実施例１４と同様にして絶縁性配線を形成したガラス基板を作成した。顕微鏡観察の結果、バルジの発生が見いだされ、また直線性も不良であった。断面形状は凸形状であった。これに触媒インキを描画し、室温乾燥後、無電解ニッケルめっきを行った。顕微鏡観察の結果、絶縁性配線の表面には不均一なめっき層が形成されるか、又はめっき層が形成されていなかった。
【実施例１４】
【００７７】
コニカミノルタ社製インクジェットヘッド(ＫＭ５１２Ｌ、ノズル間ピッチ７０．６μｍ)のひとつに絶縁性インキを、これより直列に５ｃｍ離して同様のヘッドにパラジウムの触媒インキを充填した。５インチシリコン基板上（アセトン洗浄、接触角度θ＝５°）に、基板温度を８０℃とし、絶縁性配線の乾燥を行うことなく、パラジウムの触媒インキを描画した以外は上記各実施例と同様な条件で行った。
【００７８】
その結果、絶縁性配線は断面凹溝状をしており、絶縁性配線の上面にのみ、直線状にめっき層が形成されていることを確認した。また、基板とめっき層間の電気導通がないことをテスタで確認した。
【符号の説明】
【００７９】
１ 処理装置
１０ ナノインクジェット
１１ 絶縁吐出部
１２ 触媒吐出部
１３ 吐出制御部
２０ 基板
３０ めっき部
３１ シリコン基板
３２ ヘッド
３３ 絶縁性配線
３３ａ 絶縁性インキ
３４ 触媒部
３４ａ 触媒インキ
３５ 触媒部（Ｐｄ0）
３６ めっき層
３７ Ｄｅｅｐ−ＵＶ装置
３８ 紫外線露光装置
４０ 配線基板
５０ 移動制御部
５１ａ、５１ｂ 配線パターン
６０ 駆動部
７０ 描画情報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェット法により配線パターンを形成する配線パターン形成方法において、前記インクジェット法により絶縁性の液滴を吐出し、断面凹溝状の絶縁性の配線を形成する絶縁配線工程と、前記絶縁配線工程で形成された断面凹溝状の溝内に導電性の配線を形成する導電配線工程とを含むことを特徴とする配線パターン形成方法。
【請求項２】
請求項１に記載の配線パターン形成方法において、
前記絶縁配線工程で形成された断面凹溝状の溝内に無電解めっきの触媒となる液敵を吐出して触媒部を形成する触媒形成工程を含み、前記導電配線工程が、前記触媒形成工程で形成された触媒部の表面に、無電解めっきにより導電性の配線を形成することを特徴とする配線パターン形成方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の配線パターン形成方法において、
前記絶縁配線工程が、前記絶縁性の液滴を吐出する場合に、前記絶縁性の液滴と当該絶縁性の液滴が吐出される配線基板との静的接触角度を３０°以下とし、前記絶縁性の液滴の吐出条件を、
Ｄ1＞ｐ1
ただし、Ｄ1は配線基板に着弾直後の液滴広がり径（μｍ）、ｐ1は着弾ピッチ（μｍ）とし、前記絶縁性の液滴が前記配線基板に着弾した後に、常温ないし１００℃にて液滴の内部剤を蒸発させることを特徴とする配線パターン形成方法。
【請求項４】
請求項３に記載の配線パターン形成方法において、
前記インクジェット法が、圧電素子を用いた方式であり、
前記絶縁性の液滴の粘度が３ｍＰａ・ｓｅｃないし１５０ｍＰａ・ｓｅｃ、前記絶縁性の液滴が吐出されるときの温度が２０℃ないし４５℃、前記絶縁性の液滴の表面張力が２０ないし４０ｍＮ／ｍであることを特徴とする配線パターン形成方法。
【請求項５】
請求項２に記載の配線パターン形成方法において、
前記触媒形成工程が、無電解めっきの触媒となる液敵の吐出条件を、
Ｄ2＞ｐ2
ただし、Ｄ2は絶縁層に着弾直後の液滴広がり径（μｍ）、ｐ2は着弾ピッチ（μｍ）とすることを特徴とする配線パターン形成方法。
【請求項６】
請求項２又は５に記載の配線パターン形成方法において、
前記絶縁性の配線が硬化性樹脂組成物であり、
前記触媒形成工程後に、前記絶縁性の配線に紫外線を照射、又は８０℃ないし１６０℃にて熱処理を行うことで、前記硬化性樹脂組成物を硬化し、前記触媒部を固定化する固定化工程を含むことを特徴とする配線パターン形成方法。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の配線パターン形成方法において、
前記絶縁配線工程で吐出する絶縁性の液滴と、前記導電配線工程で導電性の配線を形成するための液滴とが、隣接配設された、又は所定の距離だけ離隔して配設されたそれぞれ異なる吐出口から吐出され、少なくとも前記絶縁配線工程を先行し、１回の描画処理で前記絶縁性の液滴の吐出、及び前記導電性の配線を形成するための液滴の吐出が、それぞれ隣接配設された、又は所定の距離だけ離隔して配設された前記異なる吐出口から順次行われることを特徴とする配線パターン形成方法。
【請求項８】
請求項７に記載の配線パターン形成方法において、
前記液滴を吐出する基板の温度が３０℃ないし１００℃であることを特徴とする配線パターン形成方法。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の配線パターン形成方法において、
前記絶縁配線工程が、導電性の配線パターンを含む導電配線層の表面に対して行われることを特徴とする配線パターン形成方法。
【請求項１０】
基板上に形成され、断面凹溝状を有する絶縁性の配線の溝内に導電性の配線が形成された配線基板。
【請求項１】
インクジェット法により配線パターンを形成する配線パターン形成方法において、前記インクジェット法により絶縁性の液滴を吐出し、断面凹溝状の絶縁性の配線を形成する絶縁配線工程と、前記絶縁配線工程で形成された断面凹溝状の溝内に導電性の配線を形成する導電配線工程とを含むことを特徴とする配線パターン形成方法。
【請求項２】
請求項１に記載の配線パターン形成方法において、
前記絶縁配線工程で形成された断面凹溝状の溝内に無電解めっきの触媒となる液敵を吐出して触媒部を形成する触媒形成工程を含み、前記導電配線工程が、前記触媒形成工程で形成された触媒部の表面に、無電解めっきにより導電性の配線を形成することを特徴とする配線パターン形成方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の配線パターン形成方法において、
前記絶縁配線工程が、前記絶縁性の液滴を吐出する場合に、前記絶縁性の液滴と当該絶縁性の液滴が吐出される配線基板との静的接触角度を３０°以下とし、前記絶縁性の液滴の吐出条件を、
Ｄ1＞ｐ1
ただし、Ｄ1は配線基板に着弾直後の液滴広がり径（μｍ）、ｐ1は着弾ピッチ（μｍ）とし、前記絶縁性の液滴が前記配線基板に着弾した後に、常温ないし１００℃にて液滴の内部剤を蒸発させることを特徴とする配線パターン形成方法。
【請求項４】
請求項３に記載の配線パターン形成方法において、
前記インクジェット法が、圧電素子を用いた方式であり、
前記絶縁性の液滴の粘度が３ｍＰａ・ｓｅｃないし１５０ｍＰａ・ｓｅｃ、前記絶縁性の液滴が吐出されるときの温度が２０℃ないし４５℃、前記絶縁性の液滴の表面張力が２０ないし４０ｍＮ／ｍであることを特徴とする配線パターン形成方法。
【請求項５】
請求項２に記載の配線パターン形成方法において、
前記触媒形成工程が、無電解めっきの触媒となる液敵の吐出条件を、
Ｄ2＞ｐ2
ただし、Ｄ2は絶縁層に着弾直後の液滴広がり径（μｍ）、ｐ2は着弾ピッチ（μｍ）とすることを特徴とする配線パターン形成方法。
【請求項６】
請求項２又は５に記載の配線パターン形成方法において、
前記絶縁性の配線が硬化性樹脂組成物であり、
前記触媒形成工程後に、前記絶縁性の配線に紫外線を照射、又は８０℃ないし１６０℃にて熱処理を行うことで、前記硬化性樹脂組成物を硬化し、前記触媒部を固定化する固定化工程を含むことを特徴とする配線パターン形成方法。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の配線パターン形成方法において、
前記絶縁配線工程で吐出する絶縁性の液滴と、前記導電配線工程で導電性の配線を形成するための液滴とが、隣接配設された、又は所定の距離だけ離隔して配設されたそれぞれ異なる吐出口から吐出され、少なくとも前記絶縁配線工程を先行し、１回の描画処理で前記絶縁性の液滴の吐出、及び前記導電性の配線を形成するための液滴の吐出が、それぞれ隣接配設された、又は所定の距離だけ離隔して配設された前記異なる吐出口から順次行われることを特徴とする配線パターン形成方法。
【請求項８】
請求項７に記載の配線パターン形成方法において、
前記液滴を吐出する基板の温度が３０℃ないし１００℃であることを特徴とする配線パターン形成方法。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の配線パターン形成方法において、
前記絶縁配線工程が、導電性の配線パターンを含む導電配線層の表面に対して行われることを特徴とする配線パターン形成方法。
【請求項１０】
基板上に形成され、断面凹溝状を有する絶縁性の配線の溝内に導電性の配線が形成された配線基板。
【図１】
【図２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図３】
【図２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−２０４７４８（Ｐ２０１１−２０４７４８Ａ）
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６８１６９（Ｐ２０１０−６８１６９）
【出願日】平成２２年３月２４日（２０１０．３．２４）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２１年度、文部科学省、地域科学技術振興事業委託事業「半導体実装プラットフォームの研究開発」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（５９８０１５０８４）学校法人福岡大学 (114)
【出願人】（０００００６６４４）新日鐵化学株式会社 (747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２４日（２０１０．３．２４）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２１年度、文部科学省、地域科学技術振興事業委託事業「半導体実装プラットフォームの研究開発」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（５９８０１５０８４）学校法人福岡大学 (114)
【出願人】（０００００６６４４）新日鐵化学株式会社 (747)
【Ｆターム（参考）】
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