JP2005183635A - Method for forming film, film, electronic part and electronic equipment - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for forming a film capable of easily forming the film having a specified pattern at a low cost, the film formed by such a film forming method, an electronic part with the film and electronic equipment. <P>SOLUTION: The method for forming the film has a precess in which a catalytic layer 6 containing a catalyst is formed on a base material 5; the process, in which a treatment in which the catalyst existing in film non-forming regions 9' excepting film forming regions 9 forming the film of the catalytic layer 6 does not function, is carried out; and the process in which the film is formed in the film forming regions 9 of the catalytic layer 6 by utilizing a catalytic function. It is preferable that the film is composed of a metallic film mainly constituted of a metallic material and a carbon film mainly constituted of a fibrous carbon substance. It is preferable that the fibrous carbon substance mainly comprises a carbon nanotube. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、成膜方法、膜、電子部品および電子機器に関するものである。   The present invention relates to a film forming method, a film, an electronic component, and an electronic apparatus.

従来、所定パターンの膜の形成には、樹脂を主成分とするマスクを用いたエッチング法が、広く利用されている（例えば、特許文献１参照。）。
具体的には、Ｉ：基材上に膜形成用の材料で構成される層を形成する。II：前記層上にレジスト材料を塗布する。III：レジスト材料を露光・現像し、前記層の不要部分に対応して開口部を有するレジスト層を得る。IV：レジスト層をマスクに用いて、エッチング法により、開口部内に露出した膜形成層を除去する。Ｖ：マスクを除去する。これにより、所定パターンに形成された膜を得る。
ところが、このような方法では、レジスト層の形成に時間と手間とを要する。その結果、膜形成までに長時間を要したり、コストが高くなる等の問題が生じる。 Conventionally, an etching method using a mask containing a resin as a main component has been widely used to form a film having a predetermined pattern (see, for example, Patent Document 1).
Specifically, I: A layer composed of a film forming material is formed on a substrate. II: A resist material is applied on the layer. III: The resist material is exposed and developed to obtain a resist layer having openings corresponding to unnecessary portions of the layer. IV: The film forming layer exposed in the opening is removed by an etching method using the resist layer as a mask. V: The mask is removed. Thereby, a film formed in a predetermined pattern is obtained.
However, such a method requires time and labor to form the resist layer. As a result, problems such as a long time required for film formation and high costs arise.

特開平５−３３８１８４号公報JP-A-5-338184

本発明の目的は、容易かつ安価に所定パターンの膜を形成し得る成膜方法、かかる成膜方法により形成された膜、この膜を備える電子部品および電子機器を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a film forming method capable of easily and inexpensively forming a film having a predetermined pattern, a film formed by such a film forming method, an electronic component and an electronic apparatus including the film.

このような目的は、下記の本発明により達成させる。
本発明の成膜方法は、基材上に、所定パターンの膜を形成する成膜方法であって、
前記基材上に、触媒を含有する触媒層を形成する第１の工程と、
前記触媒層の前記膜を形成する膜形成領域以外の非膜形成領域に存在する触媒が機能しないようにする処理を施す第２の工程と、
前記触媒層の膜形成領域に、触媒機能を利用して前記膜を形成する第３の工程とを有することを特徴とする。
これにより、容易かつ安価に、高い成膜精度の膜を形成することができる。 Such an object is achieved by the present invention described below.
The film forming method of the present invention is a film forming method for forming a film of a predetermined pattern on a substrate,
A first step of forming a catalyst layer containing a catalyst on the substrate;
A second step of performing a treatment to prevent a catalyst existing in a non-film forming region other than a film forming region forming the film of the catalyst layer from functioning;
And a third step of forming the film using a catalytic function in a film formation region of the catalyst layer.
As a result, a film with high deposition accuracy can be formed easily and inexpensively.

本発明の成膜方法では、前記第２の工程における前記処理は、触媒を失活させる処理であるのが好ましい。
これにより、非膜形成領域の触媒を機能しないようにすることができる。
本発明の成膜方法では、前記触媒を失活させる処理は、触媒を酸化する酸化処理および／または窒化する窒化処理であるのが好ましい。
これにより、非膜形成領域の触媒を容易かつ確実に失活させることができる。 In the film forming method of the present invention, the treatment in the second step is preferably a treatment for deactivating the catalyst.
As a result, the catalyst in the non-film forming region can be prevented from functioning.
In the film forming method of the present invention, the treatment for deactivating the catalyst is preferably an oxidation treatment for oxidizing the catalyst and / or a nitriding treatment for nitriding.
As a result, the catalyst in the non-film forming region can be deactivated easily and reliably.

本発明の成膜方法では、前記酸化処理は、前記触媒層の非膜形成領域に対して、酸素含有雰囲気中で紫外線を照射する方法、酸素含有雰囲気中で赤外線を照射する方法、酸素プラズマを照射する方法および酸化剤を付与する方法のうちの少なくとも１種により行われるのが好ましい。
これらの方法を用いることにより、非膜形成領域の触媒をより容易かつ確実に失活させることができる。 In the film forming method of the present invention, the oxidation treatment is performed by irradiating a non-film forming region of the catalyst layer with ultraviolet rays in an oxygen-containing atmosphere, irradiating infrared rays in an oxygen-containing atmosphere, or oxygen plasma. It is preferably performed by at least one of a method of irradiating and a method of applying an oxidizing agent.
By using these methods, the catalyst in the non-film forming region can be deactivated more easily and reliably.

本発明の成膜方法では、前記窒化処理は、前記触媒層の非膜形成領域に対して、窒素含有雰囲気中で紫外線を照射する方法により行われるのが好ましい。
この方法を用いることにより、非膜形成領域の触媒をより容易かつ確実に失活させることができる。
本発明の成膜方法では、前記膜は、主として金属材料で構成される金属膜であるのが好ましい。
これにより、導電性に優れ、かつ、高い機械的強度（形状の安定性）を有する膜を得ることができる。 In the film forming method of the present invention, the nitriding treatment is preferably performed by a method of irradiating the non-film forming region of the catalyst layer with ultraviolet rays in a nitrogen-containing atmosphere.
By using this method, the catalyst in the non-film formation region can be deactivated more easily and reliably.
In the film forming method of the present invention, the film is preferably a metal film mainly composed of a metal material.
Thereby, a film having excellent electrical conductivity and high mechanical strength (shape stability) can be obtained.

本発明の成膜方法では、前記第３の工程において、前記金属膜は、無電解メッキ法またはＣＶＤ法により形成されるのが好ましい。
無電解メッキ法を用いることにより、真空装置等の大がかりな装置を必要とせず、容易かつ安価に、高い成膜精度で金属膜（本発明の膜）を成膜することができる。また、ＣＶＤ法を用いることにより、緻密な（高密度な）金属膜を成膜することができる。
本発明の成膜方法では、前記膜は、主として繊維状炭素系物質で構成される炭素膜であるのが好ましい。
これにより、導電性に優れ、かつ、高い機械的強度（形状の安定性）を有する膜を得ることができる。 In the film forming method of the present invention, in the third step, the metal film is preferably formed by an electroless plating method or a CVD method.
By using the electroless plating method, a metal film (the film of the present invention) can be formed easily and inexpensively with high film forming accuracy without requiring a large-scale apparatus such as a vacuum apparatus. In addition, a dense (high density) metal film can be formed by using the CVD method.
In the film forming method of the present invention, the film is preferably a carbon film mainly composed of a fibrous carbonaceous material.
Thereby, a film having excellent electrical conductivity and high mechanical strength (shape stability) can be obtained.

本発明の成膜方法では、前記繊維状炭素系物質は、カーボンナノチューブを主成分とするものであるのが好ましい。
これにより、導電性に優れ、かつ、高い機械的強度（形状の安定性）を有する膜を得ることができる。
本発明の成膜方法では、前記第３の工程において、前記炭素膜は、ＣＶＤ法により形成されるのが好ましい。
これにより、カーボンナノチューブが緻密に（高密度で）配列した炭素膜（本発明の膜）が得られる。 In the film forming method of the present invention, it is preferable that the fibrous carbonaceous material is mainly composed of carbon nanotubes.
Thereby, a film having excellent electrical conductivity and high mechanical strength (shape stability) can be obtained.
In the film forming method of the present invention, in the third step, the carbon film is preferably formed by a CVD method.
Thereby, a carbon film (film of the present invention) in which carbon nanotubes are densely arranged (with high density) is obtained.

本発明の成膜方法では、前記触媒層における前記触媒の含有量は、５０ｗｔ％以上であるのが好ましい。
これにより、前記触媒層に、十分な触媒機能を発揮させることができ、第３の工程において、より確実に膜を形成することができる。
本発明の成膜方法では、前記触媒は、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｐｔおよびこれらを含む合金のうちの少なくとも１種を主成分とするものであるのが好ましい。
これらのものは、いずれも、高い触媒機能を有しており、第３の工程において、触媒として機能し、確実に膜を形成することができる。 In the film-forming method of this invention, it is preferable that content of the said catalyst in the said catalyst layer is 50 wt% or more.
Thereby, the catalyst layer can exhibit a sufficient catalytic function, and a film can be more reliably formed in the third step.
In the film forming method of the present invention, the catalyst is preferably mainly composed of at least one of Pd, Ni, Cu, Co, Pt and alloys containing these.
All of these have a high catalytic function, and can function as a catalyst in the third step to reliably form a film.

本発明の膜は、本発明の成膜方法により成膜されたことを特徴とする。
これにより、より容易かつ安価に、高い成膜精度の膜が得られる。
本発明の電子部品は、本発明の膜を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子部品が得られる。
本発明の電子機器は、本発明の電子部品を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。 The film of the present invention is formed by the film forming method of the present invention.
Thereby, a film with high film forming accuracy can be obtained more easily and inexpensively.
The electronic component of the present invention includes the film of the present invention.
Thereby, a highly reliable electronic component is obtained.
The electronic device of the present invention includes the electronic component of the present invention.
As a result, a highly reliable electronic device can be obtained.

以下、本発明の成膜方法、膜、電子部品および電子機器について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
＜成膜方法＞
まず、本発明の成膜方法の好適な実施形態について説明する。
図１および図２は、それぞれ本発明の成膜方法を説明するための図（縦断面図）である。なお、以下の説明では、図１および図２中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
本発明の成膜方法は、基材５上に所定パターンの膜８を形成する方法であり、図１および図２に示すように、基材５上に、触媒を含有する触媒層６を形成する触媒層形成工程と、触媒層６の膜８を形成する膜形成領域９以外の非膜形成領域９’に存在する触媒を失活させる触媒失活処理工程と、触媒層６の膜形成領域９に、触媒機能を利用して膜８を形成する膜形成工程とを有する。以下、各工程について順次説明する。 Hereinafter, a film forming method, a film, an electronic component, and an electronic apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<Film formation method>
First, a preferred embodiment of the film forming method of the present invention will be described.
1 and 2 are views (longitudinal sectional views) for explaining the film forming method of the present invention. In the following description, the upper side in FIGS. 1 and 2 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”.
The film forming method of the present invention is a method of forming a film 8 having a predetermined pattern on a base material 5, and forming a catalyst layer 6 containing a catalyst on the base material 5 as shown in FIGS. 1 and 2. A catalyst layer forming step, a catalyst deactivation treatment step for deactivating the catalyst existing in the non-film forming region 9 ′ other than the film forming region 9 forming the film 8 of the catalyst layer 6, and a film forming region of the catalyst layer 6 9 includes a film forming step of forming the film 8 using a catalytic function. Hereinafter, each process will be described sequentially.

［１］触媒層形成工程
まず、基材５上に、触媒を含有する触媒層６を形成する。
この基材５は、いかなる材料で構成されたものであってもよいが、例えば、石英ガラス、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、各種低誘電率材料（いわゆる、ｌｏｗ−Ｋ材）等の各種絶縁材料（誘電体）や、シリコン（例えば、アモルファスシリコン、多結晶シリコン等）、インジウムティンオキサイド（ＩＴＯ）、インジウムオキサイド（ＩＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ_２）、アンチモンティンオキサイド（ＡＴＯ）、インジウムジンクオキサイド（ＩＺＯ）、Ａｌ、Ａｌ合金、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔａ等の導電性材料で構成されたものを用いることができる。 [1] Catalyst Layer Formation Step First, a catalyst layer 6 containing a catalyst is formed on the base material 5.
The base material 5 may be made of any material. For example, quartz glass, silicon dioxide, silicon nitride, polyethylene terephthalate, polyimide, various low dielectric constant materials (so-called low-K materials), etc. Various insulating materials (dielectric materials), silicon (for example, amorphous silicon, polycrystalline silicon, etc.), indium tin oxide (ITO), indium oxide (IO), tin oxide (SnO ₂ ), antimontin oxide (ATO), A material made of a conductive material such as indium zinc oxide (IZO), Al, Al alloy, Cr, Mo, or Ta can be used.

また、基材５は、膜８を形成した後、除去（分離）されるものであってもよく、膜８と一体的に使用されるものであってもよい。
触媒層６は、例えば、触媒を含有する溶液（触媒液）を基材５に接触させることにより形成することができる。
触媒液を基材５に接触させる方法としては、例えば、触媒液中に基材５を浸漬させる方法（浸漬法）、触媒液を基材５にシャワー（噴霧）する方法、基材５に触媒液を塗布する方法（塗布法）等が挙げられるが、特に、浸漬法を用いるのが好ましい、浸漬法によれば、大量の基材５を容易に処理することができる。
このように、液体を基材５に接触させる方法には、各種方法があるが、以下の各工程では、液体を接触させる方法として、浸漬法を用いる場合を代表に説明する。 Further, the base material 5 may be removed (separated) after the film 8 is formed, or may be used integrally with the film 8.
The catalyst layer 6 can be formed, for example, by bringing a solution (catalyst solution) containing a catalyst into contact with the substrate 5.
Examples of the method of bringing the catalyst solution into contact with the substrate 5 include a method of immersing the substrate 5 in the catalyst solution (immersion method), a method of showering (spraying) the catalyst solution on the substrate 5, and a catalyst on the substrate 5. Examples of the method include a method of applying a liquid (coating method) and the like. In particular, it is preferable to use a dipping method. According to the dipping method, a large amount of the substrate 5 can be easily processed.
As described above, there are various methods for bringing the liquid into contact with the substrate 5. In the following steps, the case where the dipping method is used as a method for bringing the liquid into contact will be described as a representative.

［１−Ｉ］ まず、基材５を用意し（図１（ａ）参照）、この基材５を、例えば、水（純水等）、有機溶媒等を単独または適宜組み合わせて洗浄する。これにより、基材５の水に対する濡れ性が向上し、以下に示す各種処理液が接触し易い状態になる。
［１−II］ 次に、基材５上に、触媒層６を形成するための前処理を行う。
この前処理は、例えば、カチオン性界面活性剤を含む溶液（界面活性剤溶液）に基材５を浸漬させることにより行う。これにより、基材５表面にカチオン性界面活性剤を付着させる。 [1-I] First, the base material 5 is prepared (see FIG. 1A), and the base material 5 is washed, for example, with water (pure water or the like), an organic solvent, or the like alone or in an appropriate combination. Thereby, the wettability with respect to the water of the base material 5 improves, and it will be in the state which the various processing liquid shown below contacts easily.
[1-II] Next, pretreatment for forming the catalyst layer 6 on the substrate 5 is performed.
This pretreatment is performed, for example, by immersing the base material 5 in a solution containing a cationic surfactant (surfactant solution). Thereby, a cationic surfactant is adhered to the surface of the substrate 5.

基材５の表面は、カチオン性界面活性剤が付着することによりプラスに帯電し、無電解メッキで用いる触媒が吸着し易いようになり、結果として、形成される膜８と基材５との密着性が向上する。
カチオン性界面活性剤としては、例えば、塩化アルキルアンモニウム、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム、ステアリン酸等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。 The surface of the base material 5 is positively charged by adhering a cationic surfactant, and the catalyst used in the electroless plating is easily adsorbed. As a result, the film 8 and the base material 5 are formed. Adhesion is improved.
Examples of the cationic surfactant include alkyl ammonium chloride, benzalkonium chloride, benzethonium chloride, stearic acid, and the like, and one or more of these can be used in combination.

処理に際する界面活性剤溶液の温度は、０〜７０℃程度であるのが好ましく、１０〜４０℃程度であるのがより好ましい。
また、界面活性剤溶液中での基材５の処理時間は、１０〜９０秒程度であるのが好ましく、３０〜６０秒程度であるのがより好ましい。
ここで、例えば、基材５がＩＴＯ等の酸化物により構成されている場合、基材５の表面は、マイナスに帯電する傾向を示すが、マイナスに帯電した表面には、次工程における触媒が付着し難い。このため、酸化物で構成される基材５に対して、前述のような前処理を施すことは特に有効である。 The temperature of the surfactant solution during the treatment is preferably about 0 to 70 ° C, more preferably about 10 to 40 ° C.
Moreover, it is preferable that the processing time of the base material 5 in the surfactant solution is about 10 to 90 seconds, and more preferably about 30 to 60 seconds.
Here, for example, when the base material 5 is composed of an oxide such as ITO, the surface of the base material 5 tends to be negatively charged. On the negatively charged surface, the catalyst in the next step is present. Hard to adhere. For this reason, it is particularly effective to perform the pretreatment as described above on the base material 5 made of oxide.

このようにして、前処理が施された基材５を、例えば、純水（超純水）、イオン交換水、蒸留水、ＲＯ水等を用いて洗浄する。
なお、本実施形態では、基材５上に触媒層６を形成するための前処理として、カチオン性界面活性剤を用いるものとして説明を行ったが、例えば、アミノシラン、ビニルシラン、エポキシシラン、のようなシラン系カップリング剤、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリ（Ｎ−アミノエチル−アミノエチル）チタネートのようなチタン系カップリング剤、ジルコニウムアセチルアセトネート、アセチルアセトンジルコニウムブチレートのようなジルコニウム系カップリング剤、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリスアセチルアセトネートのようなアルミニウム系カップリング剤等のカップリング剤を用いて前処理を行ってもよい。 In this way, the pretreated base material 5 is washed using, for example, pure water (ultra pure water), ion exchange water, distilled water, RO water or the like.
In the present embodiment, the pretreatment for forming the catalyst layer 6 on the substrate 5 has been described as using a cationic surfactant. For example, aminosilane, vinylsilane, epoxysilane, etc. Silane coupling agents, titanium coupling agents such as isopropyl triisostearoyl titanate, isopropyl tri (N-aminoethyl-aminoethyl) titanate, zirconium couplings such as zirconium acetylacetonate, acetylacetone zirconium butyrate The pretreatment may be performed using a coupling agent such as an aluminum coupling agent such as an agent, acetoalkoxyaluminum diisopropylate, and aluminum trisacetylacetonate.

［１−III］ 次に、基材５上に、触媒を含有する触媒層６を形成する。
この触媒としては、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｆｅ、Ｖ、Ｍｏおよびこれらを含む合金等各種のものを用いることができるが、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｐｔおよびこれらを含む合金のうちの１種または２種以上を組み合わせて用いるのが好ましい。これらのものは、いずれも、高い触媒機能を有しており、後述する膜形成工程において、触媒として機能し、確実に膜８を形成することができる。 [1-III] Next, a catalyst layer 6 containing a catalyst is formed on the substrate 5.
As this catalyst, various materials such as Pd, Ni, Cu, Co, Pt, Au, Fe, V, Mo and alloys containing these can be used, but Pd, Ni, Cu, Co, Pt and these can be used. It is preferable to use one or two or more of the alloys included. Each of these has a high catalytic function, and functions as a catalyst in the film forming step described later, and can reliably form the film 8.

また、触媒層６における前記触媒の含有量は、５０ｗｔ％以上であるのが好ましく７０ｗｔ％以上であるのがより好ましい。これにより、触媒層６に、十分な触媒機能を発揮させることができる。その結果、後述する膜形成工程において、より確実に膜８を形成することができる。
具体的には、触媒としてＰｄを用いる場合には、例えば、塩化パラジウム等のイオン系Ｐｄ触媒の溶液、またはＳｎ−Ｐｄ等のＰｄ合金のコロイド液中に、基材５を浸漬することにより、Ｐｄ合金、またはイオン系Ｐｄ触媒を基材５上に吸着させる。その後、触媒に関与しない元素を除去することにより、Ｐｄを基材５の表面に露出させることができる。 Further, the content of the catalyst in the catalyst layer 6 is preferably 50 wt% or more, and more preferably 70 wt% or more. Thereby, the catalyst layer 6 can exhibit a sufficient catalytic function. As a result, the film 8 can be more reliably formed in the film forming process described later.
Specifically, when Pd is used as the catalyst, for example, by immersing the substrate 5 in a solution of an ionic Pd catalyst such as palladium chloride or a colloidal liquid of a Pd alloy such as Sn-Pd, A Pd alloy or an ionic Pd catalyst is adsorbed on the substrate 5. Thereafter, Pd can be exposed on the surface of the substrate 5 by removing elements not involved in the catalyst.

例えば、塩化パラジウム等のイオン系Ｐｄ触媒の溶液を用いる場合には、図１（ｂ）に示すように、基材５を触媒液１０に浸漬する。その後、酸溶液に浸漬することにより、Ｐｄに配位しているＳｎが溶解して除去され、基材５上にＰｄが露出し触媒層６が形成される（図１（ｃ）参照）。
酸溶液としては、例えば、ＨＢＦ_４、ＨＣｌ等の酸と、ブドウ糖等の還元剤とを含む溶液や、これに、さらに硫酸を添加した溶液等を用いることができる。
基材５を浸漬する触媒液１０の温度は、０〜７０℃程度であるのが好ましく、１０〜４０℃程度であるのがより好ましい。 For example, when using a solution of an ionic Pd catalyst such as palladium chloride, the substrate 5 is immersed in the catalyst solution 10 as shown in FIG. Thereafter, by immersing in an acid solution, Sn coordinated to Pd is dissolved and removed, Pd is exposed on the substrate 5, and a catalyst layer 6 is formed (see FIG. 1C).
As the acid solution, for example, a solution containing an acid such as HBF ₄ or HCl and a reducing agent such as glucose, or a solution obtained by further adding sulfuric acid to the solution can be used.
The temperature of the catalyst solution 10 in which the substrate 5 is immersed is preferably about 0 to 70 ° C, and more preferably about 10 to 40 ° C.

次に、触媒液１０中での基材５の処理時間は、１０秒〜５分程度であるのが好ましく、２０秒〜３分程度であるのがより好ましい。
一方、この酸溶液の温度は、０〜７０℃程度であるのが好ましく、１０〜５５℃程度であるのがより好ましい。
また、酸溶液中での基材５の処理時間は、１０秒〜５分程度であるのが好ましく、３０秒〜３分程度であるのがより好ましい。 Next, the treatment time of the substrate 5 in the catalyst solution 10 is preferably about 10 seconds to 5 minutes, and more preferably about 20 seconds to 3 minutes.
On the other hand, the temperature of the acid solution is preferably about 0 to 70 ° C, and more preferably about 10 to 55 ° C.
In addition, the treatment time of the substrate 5 in the acid solution is preferably about 10 seconds to 5 minutes, and more preferably about 30 seconds to 3 minutes.

このようにして、基材５上に設けられた触媒層６を、例えば、純水（超純水）、イオン交換水、蒸留水、ＲＯ水等を用いて洗浄する。
なお、本実施形態では、上述したような手法を用いて触媒層６を形成したが、これに代わり、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等のような気相成長法を用いて触媒層６を形成してもよい。 In this way, the catalyst layer 6 provided on the substrate 5 is washed using, for example, pure water (ultra pure water), ion exchange water, distilled water, RO water, or the like.
In the present embodiment, the catalyst layer 6 is formed using the above-described method. Instead, for example, the catalyst layer 6 is formed using a vapor phase growth method such as a sputtering method, a vacuum evaporation method, a CVD method, or the like. Layer 6 may be formed.

［２］触媒失活処理工程
次に、触媒層６の膜８を形成する膜形成領域９以外の非膜形成領域９’に存在する触媒を失活させる（触媒が機能しないようにする）。
この触媒を失活させる処理としては、触媒が失活すればよく、その処理方法は特に限定されないが、該触媒を酸化する酸化処理および／または窒化する窒化処理を用いるのが好ましい。これらの処理法を用いることにより、容易かつ確実に触媒を失活させることができる。 [2] Catalyst Deactivation Treatment Step Next, the catalyst existing in the non-film formation region 9 ′ other than the film formation region 9 that forms the film 8 of the catalyst layer 6 is deactivated (the catalyst is prevented from functioning).
The treatment for deactivating the catalyst is not particularly limited as long as the catalyst is deactivated, and it is preferable to use an oxidation treatment for oxidizing the catalyst and / or a nitriding treatment for nitriding. By using these treatment methods, the catalyst can be deactivated easily and reliably.

酸化処理としても各種のものがあるが、触媒層６に対して、Ａ：酸素含有雰囲気中で紫外線を照射する方法、Ｂ：酸素含有雰囲気中で赤外線を照射する方法、Ｃ：酸素プラズマを照射する方法およびＤ：酸化剤を付与する方法のうちの少なくとも１種を用いることにより、好適に行うことができる。
また、窒化処理としても各種のものがあるが、触媒層６に対して、Ｅ：窒素含有雰囲気中で紫外線を照射する方法を用いることにより、好適に行うことができる。
これらの方法を用いることにより、非膜形成領域の触媒をより容易かつ確実に失活させることができる。以下、Ａ〜Ｅの方法について順次説明する。 There are various types of oxidation treatments. A: a method of irradiating ultraviolet rays in an oxygen-containing atmosphere, B: a method of irradiating infrared rays in an oxygen-containing atmosphere, and C: irradiation of oxygen plasma. It can carry out suitably by using at least 1 sort (s) of the method to perform and D: the method of providing an oxidizing agent.
There are various types of nitriding treatments, but the nitriding treatment can be suitably performed by using a method of irradiating the catalyst layer 6 with ultraviolet rays in an atmosphere containing E: nitrogen.
By using these methods, the catalyst in the non-film forming region can be deactivated more easily and reliably. Hereinafter, the methods A to E will be sequentially described.

Ａ：酸素含有雰囲気中で紫外線を照射する方法
この方法は、膜形成領域９の形状に対応するフォトマスク７を用いて、酸素含有雰囲気中で、非膜形成領域９’に対して紫外線を照射して（図１（ｄ）参照）、非膜形成領域９’の触媒を失活させるものである（図１（ｅ）参照）。
照射する紫外線の波長は、１００〜３００ｎｍ程度であるのが好ましく、１５０〜２００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
また、酸素含有雰囲気中における酸素濃度は、１〜４０ｖｏｌ％程度であるのが好ましく、１０〜３０ｖｏｌ％程度であるのがより好ましい。 A: Method of irradiating ultraviolet rays in an oxygen-containing atmosphere This method irradiates ultraviolet rays to a non-film-forming region 9 ′ in an oxygen-containing atmosphere using a photomask 7 corresponding to the shape of the film-forming region 9. Thus, the catalyst in the non-film formation region 9 ′ is deactivated (see FIG. 1 (e)).
The wavelength of the ultraviolet rays to be irradiated is preferably about 100 to 300 nm, and more preferably about 150 to 200 nm.
In addition, the oxygen concentration in the oxygen-containing atmosphere is preferably about 1 to 40 vol%, more preferably about 10 to 30 vol%.

次に、この紫外線照射の際の雰囲気温度は、０〜１００℃であるのが好ましく、２０〜５０℃であるのがより好ましい。
さらに、この紫外線照射の時間は、特に限定されないが、雰囲気温度を前記範囲とする場合には、１〜９０分程度であるのが好ましく、２〜４５分程度であるのがより好ましい。 Next, it is preferable that the atmospheric temperature in this ultraviolet irradiation is 0-100 degreeC, and it is more preferable that it is 20-50 degreeC.
Furthermore, although the time of this ultraviolet irradiation is not specifically limited, When making atmospheric temperature into the said range, it is preferable that it is about 1 to 90 minutes, and it is more preferable that it is about 2 to 45 minutes.

Ｂ：酸素含有雰囲気中で赤外線を照射する方法
この方法は、膜形成領域９の形状に対応するフォトマスク７を用いて、酸素含有雰囲気中で、非膜形成領域９’に対して赤外線を照射して（図１（ｄ）参照）、非膜形成領域９’の触媒を失活させるものである（図１（ｅ）参照）。
この赤外線の波長は、８００〜３０００ｎｍ程度であるのが好ましく、１０００〜２０００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
また、酸素含有雰囲気中における酸素濃度は、１〜４０ｖｏｌ％程度であるのが好ましく、１０〜３０ｖｏｌ％程度であるのがより好ましい。 B: Method of irradiating infrared rays in an oxygen-containing atmosphere This method irradiates non-film-forming regions 9 ′ with infrared rays in an oxygen-containing atmosphere using a photomask 7 corresponding to the shape of the film-forming regions 9. Thus, the catalyst in the non-film formation region 9 ′ is deactivated (see FIG. 1 (e)).
The infrared wavelength is preferably about 800 to 3000 nm, more preferably about 1000 to 2000 nm.
In addition, the oxygen concentration in the oxygen-containing atmosphere is preferably about 1 to 40 vol%, more preferably about 10 to 30 vol%.

次に、この赤外線照射の際の雰囲気温度は、０〜１００℃であるのが好ましく、２０〜５０℃であるのがより好ましい。
さらに、この赤外線照射の時間は、特に限定されないが、雰囲気温度を前記範囲とする場合には、０．１ｍｓｅｃ〜１００ｓｅｃ程度であるのが好ましく、１ｍｓｅｃ〜１ｓｅｃ程度であるのがより好ましい。 Next, the atmospheric temperature during the infrared irradiation is preferably 0 to 100 ° C, and more preferably 20 to 50 ° C.
Furthermore, the time of this infrared irradiation is not particularly limited, but when the ambient temperature is in the above range, it is preferably about 0.1 msec to 100 sec, more preferably about 1 msec to 1 sec.

Ｃ：酸素プラズマを照射する方法
この方法は、膜形成領域９の形状に対応するフォトマスク７と同様のマスクを用いて、非膜形成領域９’に対して酸素プラズマを照射して（図１（ｄ）参照）、非膜形成領域９’の触媒を失活させるものである（図１（ｅ）参照）。
この酸素プラズマを照射する際の酸素流量は、１０〜２００ｓｃｃｍ程度であるのが好ましく、５０〜１５０ｓｃｃｍ程度であるのがより好ましい。
また、ＲＦパワーは、０．００５〜０．２Ｗ／ｃｍ^２程度であるのが好ましく、０．０５〜０．１Ｗ／ｃｍ^２程度であるのがより好ましい。 C: Method of Irradiating Oxygen Plasma In this method, oxygen plasma is irradiated to the non-film forming region 9 ′ using a mask similar to the photomask 7 corresponding to the shape of the film forming region 9 (FIG. 1). (See (d)), the catalyst in the non-film-forming region 9 ′ is deactivated (see FIG. 1 (e)).
The oxygen flow rate when irradiating this oxygen plasma is preferably about 10 to 200 sccm, and more preferably about 50 to 150 sccm.
Also, RF power is preferably in the range of about 0.005~0.2W / cm ^2, more preferably about 0.05~0.1W / cm ^2.

次に、この酸素プラズマ照射の際の雰囲気温度は、０〜１００℃であるのが好ましく、２０〜５０℃であるのがより好ましい。
さらに、この酸素プラズマ照射の時間は、特に限定されないが、雰囲気温度を前記範囲とする場合には、１〜９０分程度であるのが好ましく、２〜６０分程度であるのがより好ましい。
なお、この際の圧力は、大気圧下であるのが好ましい。これにより、チャンバーや減圧手段等の使用を不要にでき、低エネルギー、低コストで処理することができる。 Next, the atmospheric temperature during this oxygen plasma irradiation is preferably 0 to 100 ° C, more preferably 20 to 50 ° C.
Furthermore, the oxygen plasma irradiation time is not particularly limited, but when the atmospheric temperature is in the above range, it is preferably about 1 to 90 minutes, more preferably about 2 to 60 minutes.
In addition, it is preferable that the pressure in this case is under atmospheric pressure. Thereby, use of a chamber, a decompression means, etc. can be made unnecessary, and it can process at low energy and low cost.

Ｄ：酸化剤を付与する方法
非膜形成領域９’に酸化剤を塗布することにより、触媒層６の非膜形成領域に存在する触媒が酸化して失活する。
この酸化剤を基材５に供給する方法としては、例えば、インクジェット法、オフセット印刷法、スプレーコート法等を用いることができる。これにより、非膜形成領域９’に選択的に酸化剤を供給することができる。
また、酸化剤としては、硫酸過水、硝酸過水、燐酸過水等を用いることができる。 D: Method for Applying Oxidizing Agent By applying an oxidizing agent to the non-film forming region 9 ′, the catalyst present in the non-film forming region of the catalyst layer 6 is oxidized and deactivated.
As a method for supplying the oxidant to the substrate 5, for example, an ink jet method, an offset printing method, a spray coating method, or the like can be used. Thereby, the oxidizing agent can be selectively supplied to the non-film forming region 9 ′.
Further, as the oxidizing agent, sulfuric acid / hydrogen peroxide, nitric acid / hydrogen peroxide, phosphoric acid / hydrogen peroxide, or the like can be used.

Ｅ：窒素含有雰囲気中で紫外線を照射する方法
この方法は、膜形成領域９の形状に対応するフォトマスク７を用いて、窒素含有雰囲気中で、非膜形成領域９’に対して紫外線を照射して（図１（ｄ）参照）、非膜形成領域９’の触媒を失活させるものである（図１（ｅ）参照）。
照射する紫外線の波長は、１００〜３００ｎｍ程度であるのが好ましく、１５０〜２００ｎｍ程度であるのがより好ましい。 E: Method of irradiating ultraviolet rays in a nitrogen-containing atmosphere This method irradiates non-film-forming regions 9 ′ with ultraviolet rays in a nitrogen-containing atmosphere using a photomask 7 corresponding to the shape of the film-forming regions 9. Thus, the catalyst in the non-film formation region 9 ′ is deactivated (see FIG. 1 (e)).
The wavelength of the ultraviolet rays to be irradiated is preferably about 100 to 300 nm, and more preferably about 150 to 200 nm.

また、窒素含有雰囲気中における窒素濃度は、１〜６０ｖｏｌ％程度であるのが好ましく、１０〜４０ｖｏｌ％程度であるのがより好ましい。
なお、この窒素含有雰囲気中には、アンモニアガスが含有されることが好ましく、その濃度は、０．１〜１０ｖｏｌ％程度であるのが好ましく、１〜５ｖｏｌ％程度であるのがより好ましい。 Further, the nitrogen concentration in the nitrogen-containing atmosphere is preferably about 1 to 60 vol%, more preferably about 10 to 40 vol%.
The nitrogen-containing atmosphere preferably contains ammonia gas, and its concentration is preferably about 0.1 to 10 vol%, more preferably about 1 to 5 vol%.

次に、この紫外線照射の際の雰囲気温度は、０〜１００℃であるのが好ましく、２０〜５０℃であるのがより好ましい。
さらに、この紫外線照射の時間は、特に限定されないが、雰囲気温度を前記範囲とする場合には、１〜９０分程度であるのが好ましく、２〜６０分程度であるのがより好ましい。
なお、本実施形態では、触媒を失活させることにより触媒が機能しないようにしたが、これに代わり、例えば、触媒層６の非膜形成領域９’上にマスクを形成すること等により、触媒が、次工程［３］における膜８を形成するための材料と、接触しないような処理を施すようにしてもよい。 Next, it is preferable that the atmospheric temperature in this ultraviolet irradiation is 0-100 degreeC, and it is more preferable that it is 20-50 degreeC.
Furthermore, although the time of this ultraviolet irradiation is not specifically limited, When making atmospheric temperature into the said range, it is preferable that it is about 1 to 90 minutes, and it is more preferable that it is about 2 to 60 minutes.
In this embodiment, the catalyst is deactivated by deactivating the catalyst, but instead, for example, the catalyst is formed by forming a mask on the non-film formation region 9 ′ of the catalyst layer 6 or the like. However, you may make it perform the process which does not contact with the material for forming the film | membrane 8 in the following process [3].

［３］膜形成工程
次に、触媒層６の膜形成領域９に、この領域に存在する触媒の触媒機能を利用して膜８を形成する。
本実施形態では、膜８として、主として金属材料で構成される金属膜と、主として繊維状炭素系物質で構成される炭素膜とを形成する場合について、それぞれ説明する。
この金属材料としては、例えば、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｓｃ、Ｙ、Ｙｂ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｃｓ、Ｒｂ等の金属、これらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。 [3] Film Forming Step Next, the film 8 is formed in the film forming region 9 of the catalyst layer 6 using the catalytic function of the catalyst existing in this region.
In this embodiment, a case where a metal film mainly composed of a metal material and a carbon film mainly composed of a fibrous carbon-based material are formed as the film 8 will be described.
Examples of the metal material include metals such as Ni, Pd, Pt, Li, Mg, Ca, Sr, La, Ce, Er, Eu, Sc, Y, Yb, Ag, Cu, Co, Al, Cs, and Rb. And alloys containing these, and one or more of these can be used in combination.

また、この繊維状炭素系物質としては、例えば、単層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブ等のカーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、ＣＮナノチューブ、ＣＮナノファイバー、ＢＣＮナノチューブ、ＢＣＮナノファイバー、炭素繊維（例えば、気相成長により調製されたもの）等が挙げられるが、特に、カーボンナノチューブを主成分とするものが好ましい。   Examples of the fibrous carbon-based material include carbon nanotubes such as single-walled carbon nanotubes and multi-walled carbon nanotubes, carbon nanofibers, CN nanotubes, CN nanofibers, BCN nanotubes, BCN nanofibers, carbon fibers (for example, air Those prepared by phase growth) and the like, and those having carbon nanotubes as the main component are particularly preferred.

これにより、導電性に優れ、かつ、高い機械的強度（形状の安定性）を有する膜８を得ることができる。
なお、繊維状炭素系物質は、１本鎖構造（分岐鎖を有さない直鎖状構造）を有するものであってもよいし、分岐鎖構造を有するものであってもよい。
以下では、まず、膜８が金属膜である場合の膜形成工程を説明し、次に、膜８が炭素膜である場合の膜形成工程を説明する。 Thereby, the film | membrane 8 which is excellent in electroconductivity and has high mechanical strength (shape stability) can be obtained.
In addition, the fibrous carbonaceous material may have a single chain structure (a straight chain structure having no branched chain) or a branched chain structure.
In the following, a film forming process when the film 8 is a metal film will be described first, and then a film forming process when the film 8 is a carbon film will be described.

［３ａ］金属膜形成工程
膜８が金属膜である場合、この膜８は、例えば、無電解メッキ法、電解メッキ法、ＣＶＤ法等で形成することができるが、無電解メッキ法またはＣＶＤ法により形成するのが好ましい。無電解メッキ法を用いることにより、真空装置等の大がかりな装置を必要とせず、容易かつ安価に、高い成膜精度で金属膜を成膜することができる。また、ＣＶＤ法を用いることにより、緻密な（高密度な）金属膜を成膜することができる。 [3a] Metal film forming step When the film 8 is a metal film, the film 8 can be formed by, for example, an electroless plating method, an electrolytic plating method, a CVD method, or the like. It is preferable to form by. By using the electroless plating method, a metal film can be formed easily and inexpensively with high film forming accuracy without requiring a large-scale apparatus such as a vacuum apparatus. In addition, a dense (high density) metal film can be formed by using the CVD method.

金属膜の形成に無電解メッキ法を用いる場合、基材５をメッキ液１１に浸漬する（図２（ｆ）参照）。これにより、触媒層６の膜形成領域９に存在する触媒に、金属元素が析出し、この領域の形状に対応した膜８が形成される（図２（ｇ）参照）。
金属塩としては、例えば、硫酸塩、硝酸塩等が好適に用いられる。
還元剤としては、例えば、ヒドラジン、次亜隣酸アンモニウム、次亜燐酸ナトリウム等うちの少なくとも１種を主成分とするものが好ましい。還元剤としてこれらのものを用いることにより、膜８の成膜速度が適正なものとなり、膜８において求められる最適な膜厚範囲に、容易に膜厚を制御できるようになる。また、形成される膜８が、均一な膜厚、かつ、良好な表面性を有する（膜表面モフォロジーが高い）ものとなる。 When the electroless plating method is used for forming the metal film, the base material 5 is immersed in the plating solution 11 (see FIG. 2F). As a result, the metal element is deposited on the catalyst existing in the film formation region 9 of the catalyst layer 6 to form a film 8 corresponding to the shape of this region (see FIG. 2G).
As the metal salt, for example, sulfate, nitrate and the like are preferably used.
As the reducing agent, for example, those containing at least one of hydrazine, ammonium hypophosphite, sodium hypophosphite and the like as a main component are preferable. By using these as the reducing agent, the film forming speed of the film 8 becomes appropriate, and the film thickness can be easily controlled within the optimum film thickness range required for the film 8. Further, the formed film 8 has a uniform film thickness and good surface properties (high film surface morphology).

メッキ液１１における金属塩の含有量（溶媒への金属塩の添加量）は、１〜５０ｇ／Ｌ程度であるのが好ましく、５〜２５ｇ／Ｌ程度であるのがより好ましい。金属塩の含有量が少な過ぎると、膜８を形成するのに長時間を要するおそれがある。一方、金属塩の含有量を前記上限値を超えて多くしても、それ以上の効果の増大が期待できない。
また、メッキ液１１における還元剤の含有量（溶媒への還元剤の添加量）は、１０〜２００ｇ／Ｌ程度であるのが好ましく、５０〜１５０ｇ／Ｌ程度であるのが好ましい。還元剤の含有量が少な過ぎると、還元剤の種類等によっては、金属イオンの効率のよい還元が困難になるおそれがある。一方、還元剤の含有量を前記上限値を超えて多くしても、それ以上の効果の増大が期待できない。 The content of the metal salt in the plating solution 11 (addition amount of the metal salt to the solvent) is preferably about 1 to 50 g / L, and more preferably about 5 to 25 g / L. If the content of the metal salt is too small, it may take a long time to form the film 8. On the other hand, even if the content of the metal salt is increased beyond the upper limit, no further increase in effect can be expected.
Further, the content of the reducing agent in the plating solution 11 (addition amount of the reducing agent to the solvent) is preferably about 10 to 200 g / L, and preferably about 50 to 150 g / L. When there is too little content of a reducing agent, there exists a possibility that efficient reduction | restoration of a metal ion may become difficult depending on the kind etc. of reducing agent. On the other hand, even if the content of the reducing agent is increased beyond the upper limit, no further increase in effect can be expected.

このようなメッキ液１１には、さらにｐＨ調整剤（ｐＨ緩衝剤）を混合（添加）するのが好ましい。これにより、無電解メッキの進行に伴って、メッキ液１１のｐＨが低下するのを防止または抑制することができ、その結果、成膜速度の低下や、膜８の組成、性状の変化を効果的に防止することができる。
このｐＨ調整剤としては、各種のものが挙げられるが、アンモニア水、トリメチルアンモニウムハイドライド、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウムおよび硫化アンモニウムのうちの少なくとも１種を主成分とするものであるが好ましい。これらのものは、緩衝作用に優れるため、これらのものをｐＨ調整剤として用いることにより、前記効果がより顕著に発揮される。
メッキ液１１への浸漬（メッキ処理）の際のメッキ液１１のｐＨは、５〜１２程度であるのが好ましく、６〜１０程度であるのが好ましい。 It is preferable to mix (add) a pH adjusting agent (pH buffering agent) to the plating solution 11. As a result, it is possible to prevent or suppress the pH of the plating solution 11 from being lowered as the electroless plating progresses. As a result, it is possible to effectively reduce the deposition rate and change the composition and properties of the film 8. Can be prevented.
Examples of the pH adjuster include various agents, and those having at least one of ammonia water, trimethylammonium hydride, sodium hydroxide, sodium carbonate and ammonium sulfide as a main component are preferable. Since these things are excellent in a buffering effect, the said effect is exhibited more notably by using these things as a pH adjuster.
The pH of the plating solution 11 during the immersion (plating treatment) in the plating solution 11 is preferably about 5 to 12, and preferably about 6 to 10.

また、メッキ処理の際のメッキ液１１の温度は、３０〜９０℃程度であるのが好ましく、４０〜８０℃程度であるのがより好ましい。
さらに、メッキ液１１中での基材５の処理時間は、１０秒〜５分程度であるのが好ましく、２０秒〜３分程度であるのがより好ましい。
メッキ液１１のｐＨ、温度、メッキ液１１による処理時間を、それぞれ前記範囲とすることにより、成膜速度が特に適正なものとなり、均一な膜厚の膜８を高い精度で形成することができる。 In addition, the temperature of the plating solution 11 during the plating process is preferably about 30 to 90 ° C, more preferably about 40 to 80 ° C.
Furthermore, the treatment time of the substrate 5 in the plating solution 11 is preferably about 10 seconds to 5 minutes, and more preferably about 20 seconds to 3 minutes.
By setting the pH and temperature of the plating solution 11 and the treatment time with the plating solution 11 within the above ranges, the film forming speed becomes particularly appropriate, and the film 8 having a uniform film thickness can be formed with high accuracy. .

なお、作業温度（メッキ液１１の温度）、作業時間（メッキ時間）、メッキ液１１の量、メッキ液１１のｐＨ、メッキ回数（ターン数）等のメッキ条件を設定することにより、形成される膜８の厚さを調整することができる。
また、メッキ液１１中には、例えば、錯化剤、安定化剤等の添加物を、適宜添加するようにしてもよい。 It is formed by setting the plating conditions such as the working temperature (the temperature of the plating solution 11), the working time (plating time), the amount of the plating solution 11, the pH of the plating solution 11, the number of times of plating (the number of turns). The thickness of the film 8 can be adjusted.
Further, for example, additives such as a complexing agent and a stabilizing agent may be appropriately added to the plating solution 11.

錯化剤としては、例えば、エチレンジアミン四酢酸、酢酸のようなカルボン酸類、酒石酸、クエン酸のようなオキシカルボン酸類、グリシンのようなアミノカルボン酸類、トリエタノールアミンのようなアミン類、グリセリン、ソルビトールのような多価アルコール類等が挙げられる。
安定化剤としては、例えば、２，２’−ビピリジル、シアン化合物、フェロシアン化合物、フェナントロリン、チオ尿素、メルカプトベンゾチアゾール、チオグリコール酸等が挙げられる。 Examples of complexing agents include carboxylic acids such as ethylenediaminetetraacetic acid and acetic acid, oxycarboxylic acids such as tartaric acid and citric acid, aminocarboxylic acids such as glycine, amines such as triethanolamine, glycerin and sorbitol. And polyhydric alcohols.
Examples of the stabilizer include 2,2′-bipyridyl, cyanide, ferrocyan compound, phenanthroline, thiourea, mercaptobenzothiazole, thioglycolic acid, and the like.

このようにして、膜８が膜形成領域９に対応する部分に形成された基材５を、例えば、純水（超純水）、イオン交換水、蒸留水、ＲＯ水等を用いて洗浄する。
また、金属膜の形成にＣＶＤ法を用いる場合、基材５を金属膜の構成材料の前駆体を含有する雰囲気下に置き、例えば、熱、レーザー光、電界等を付与する。これにより、触媒層６の膜形成領域９に存在する触媒に、金属元素が析出し、この領域の形状に対応した膜８が形成される。 In this way, the base material 5 on which the film 8 is formed in the portion corresponding to the film forming region 9 is washed using, for example, pure water (ultra pure water), ion exchange water, distilled water, RO water, or the like. .
When the CVD method is used for forming the metal film, the base material 5 is placed in an atmosphere containing a precursor of the constituent material of the metal film and, for example, heat, laser light, an electric field, etc. are applied. As a result, the metal element is deposited on the catalyst existing in the film formation region 9 of the catalyst layer 6, and the film 8 corresponding to the shape of this region is formed.

［３ｂ］炭素膜形成工程
膜８がカーボンナノチューブを主材料とする炭素膜である場合、膜８は、例えば、ＣＶＤ法（化学気相成長法）、アーク放電法、レーザー蒸発法等により、カーボンナノチューブを基材５上に成長させて形成することができる。
これらの中でも、カーボンナノチューブの生成（作製）方法としては、ＣＶＤ法を用いるのが好ましい。ここで、ＣＶＤ法は、ガス状の含炭素材料１２を熱分解し、生成した炭素からカーボンナノチューブを合成する（生成させる）方法である。ＣＶＤ法によれば、カーボンナノチューブが緻密に（高密度で）配列した炭素膜（膜８）が得られる。 [3b] Carbon film forming step When the film 8 is a carbon film containing carbon nanotubes as a main material, the film 8 is formed by, for example, carbon by CVD (chemical vapor deposition), arc discharge, laser evaporation or the like. Nanotubes can be grown on the substrate 5 and formed.
Among these, the CVD method is preferably used as a method for producing (manufacturing) the carbon nanotube. Here, the CVD method is a method of thermally decomposing the gaseous carbon-containing material 12 and synthesizing (generating) carbon nanotubes from the generated carbon. According to the CVD method, a carbon film (film 8) in which carbon nanotubes are densely arranged (with high density) can be obtained.

具体的には、基材５をガス状の含炭素材料１２を含有する雰囲気下に置き、この含炭素材料１２を熱分解し、炭素を生じさせる（図２（ｆ’）参照）。この熱分解により生じた炭素雰囲気下で、触媒層６の膜形成領域９に存在する触媒が機能し、カーボンナノチューブの生成が促進されて、この領域の形状に対応した膜８が形成される（図２（ｇ’）参照）。   Specifically, the base material 5 is placed in an atmosphere containing the gaseous carbon-containing material 12, and the carbon-containing material 12 is pyrolyzed to generate carbon (see FIG. 2 (f ')). Under the carbon atmosphere generated by this thermal decomposition, the catalyst existing in the film formation region 9 of the catalyst layer 6 functions to promote the generation of carbon nanotubes, and the film 8 corresponding to the shape of this region is formed ( (Refer FIG.2 (g ')).

含炭素材料１２としては、加熱により炭素化されるものであればよく、特に限定されないが、例えば、一酸化炭素、メタン、エタン、プロパン、ブタン等の飽和炭化水素、エチレン、プロピレン、ブテン、イソブテン等の不飽和炭化水素、アセチレン等のアセチレン系化合物、ベンゼン、トルエン、キシレン、ナフタレン等の芳香族炭化水素、および、これらの混合物（例えば、ナフサや軽油等）等が挙げられる。   The carbon-containing material 12 is not particularly limited as long as it is carbonized by heating. Examples thereof include saturated hydrocarbons such as carbon monoxide, methane, ethane, propane, and butane, ethylene, propylene, butene, and isobutene. And unsaturated hydrocarbons such as acetylene, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, and naphthalene, and mixtures thereof (for example, naphtha and light oil).

これらの中でも、含炭素材料１２としては、有機炭素材料が好ましく、沸点が８０〜１４４℃の液状芳香族炭化水素がより好ましい。このような液状芳香族炭化水素としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレンおよびそれらの混合物等が挙げられる。これらの含炭素材料１２は、炭素含有率が高く、取扱いが容易であり、しかも低価格である等の点から好ましい。   Among these, as the carbon-containing material 12, an organic carbon material is preferable, and a liquid aromatic hydrocarbon having a boiling point of 80 to 144 ° C. is more preferable. Examples of such liquid aromatic hydrocarbons include benzene, toluene, xylene, and mixtures thereof. These carbon-containing materials 12 are preferable from the viewpoints of high carbon content, easy handling, and low price.

含炭素材料１２を熱分解する方法としては、電気炉等の高温による加熱方法、マイクロ波による加熱方法、レーザーによる加熱方法等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
含炭素材料１２を熱分解する方法として、高温による加熱方法を用いる場合、その温度は、６００〜１０００℃程度であるのが好ましく、７００〜９００℃程度であるのがより好ましい。 Examples of the method for thermally decomposing the carbon-containing material 12 include a heating method using a high temperature such as an electric furnace, a heating method using a microwave, a heating method using a laser, and the like, and one or more of these are used in combination. be able to.
As a method for thermally decomposing the carbon-containing material 12, when a heating method using a high temperature is used, the temperature is preferably about 600 to 1000 ° C, more preferably about 700 to 900 ° C.

ガス状の含炭素材料１２を導入する際には、水素ガスをキャリアーガスとして使用するのが好ましい。また、含炭素材料１２には、硫化水素やメルカプタン等のイオウ化合物を添加するのが好ましい。これにより、カーボンナノチューブを、基材５（触媒層６）の表面に対してほぼ垂直に成長させることができる。
以上のような工程を経て、金属膜および炭素膜（本発明の膜８）が得られる。 When introducing the gaseous carbon-containing material 12, it is preferable to use hydrogen gas as a carrier gas. Further, it is preferable to add a sulfur compound such as hydrogen sulfide or mercaptan to the carbon-containing material 12. Thereby, carbon nanotubes can be grown substantially perpendicular to the surface of the substrate 5 (catalyst layer 6).
Through the steps as described above, a metal film and a carbon film (film 8 of the present invention) are obtained.

本発明によれば、基板上に直接マスク（レジスト層）を形成することを要せず、高い成膜精度の膜８を形成することができる。
また、本発明によれば、レジスト層を用いないことから、レジスト層を形成するための複雑な工程や、不要となったレジスト層を除去する工程を省略することができる。
このようなことから、本発明によれば、より容易かつ安価に、高い成膜精度の膜８が得ることができる。 According to the present invention, it is not necessary to form a mask (resist layer) directly on the substrate, and the film 8 with high film forming accuracy can be formed.
In addition, according to the present invention, since a resist layer is not used, a complicated process for forming a resist layer and a process for removing a resist layer that has become unnecessary can be omitted.
For this reason, according to the present invention, the film 8 with high film forming accuracy can be obtained more easily and inexpensively.

＜電子部品＞
このような膜８は、例えば、スイッチング素子（薄膜トランジスタ）、配線基板、半導体部品、表示パネル、発光素子等の各種電子部品に適用することができる。
以下では、本発明の電子部品を薄膜トランジスタ（特に、有機薄膜トランジスタ）に適用した場合を代表に説明する。 <Electronic parts>
Such a film | membrane 8 is applicable to various electronic components, such as a switching element (thin film transistor), a wiring board, a semiconductor component, a display panel, a light emitting element, for example.
Below, the case where the electronic component of this invention is applied to a thin-film transistor (especially organic thin-film transistor) is demonstrated as a representative.

図３（ａ）は、本発明の電子部品を適用した薄膜トランジスタの実施形態を示す縦断面図である。なお、以下では、図３中の上側を「上」、下側を「下」として説明する。
図３（ａ）に示す薄膜トランジスタ１００は、基板２０（基材５）上に設けられており、ソース電極３０およびドレイン電極４０と、有機半導体層（有機層）５０と、ゲート絶縁層６０と、ゲート電極７０とが、この順で基板２０側から積層されて構成されている。 FIG. 3A is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a thin film transistor to which the electronic component of the present invention is applied. In the following description, the upper side in FIG. 3 will be described as “upper” and the lower side as “lower”.
A thin film transistor 100 illustrated in FIG. 3A is provided on a substrate 20 (base material 5), and includes a source electrode 30 and a drain electrode 40, an organic semiconductor layer (organic layer) 50, a gate insulating layer 60, The gate electrode 70 is laminated in this order from the substrate 20 side.

具体的には、薄膜トランジスタ１００は、基板２０上に、ソース電極３０およびドレイン電極４０が分離して設けられ、これら電極３０、４０を覆うように有機半導体層５０が設けられている。さらに有機半導体層５０上には、ゲート絶縁層６０が設けられ、さらにこの上に、少なくともソース電極３０とドレイン電極４０の間の領域に重なるようにゲート電極７０が設けられている。   Specifically, in the thin film transistor 100, the source electrode 30 and the drain electrode 40 are provided separately on the substrate 20, and the organic semiconductor layer 50 is provided so as to cover the electrodes 30 and 40. Further, a gate insulating layer 60 is provided on the organic semiconductor layer 50, and a gate electrode 70 is further provided thereon so as to overlap at least a region between the source electrode 30 and the drain electrode 40.

この薄膜トランジスタ１００では、有機半導体層５０のうち、ソース電極３０とドレイン電極４０との間の領域が、キャリアが移動するチャネル領域５１０となっている。以下、このチャネル領域５１０において、キャリアの移動方向の長さ、すなわちソース電極３０とドレイン電極４０との間の距離をチャネル長Ｌ、チャネル長Ｌ方向と直交する方向の長さをチャネル幅Ｗと言う。
このような薄膜トランジスタ１００は、ソース電極３０およびドレイン電極４０が、ゲート絶縁層６０を介してゲート電極７０よりも基板２０側に設けられた構成の薄膜トランジスタ、すなわち、トップゲート構造の薄膜トランジスタである。 In the thin film transistor 100, a region between the source electrode 30 and the drain electrode 40 in the organic semiconductor layer 50 is a channel region 510 in which carriers move. Hereinafter, in this channel region 510, the length in the direction of carrier movement, that is, the distance between the source electrode 30 and the drain electrode 40 is the channel length L, and the length perpendicular to the channel length L direction is the channel width W. say.
Such a thin film transistor 100 is a thin film transistor having a structure in which the source electrode 30 and the drain electrode 40 are provided closer to the substrate 20 than the gate electrode 70 with the gate insulating layer 60 interposed therebetween, that is, a thin film transistor having a top gate structure.

以下、薄膜トランジスタ１００を構成する各部について、順次説明する。
基板２０は、薄膜トランジスタ１００を構成する各層（各部）を支持するものである。基板２０には、例えば、ガラス基板、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）等で構成されるプラスチック基板（樹脂基板）、石英基板、シリコン基板、ガリウム砒素基板等を用いることができる。薄膜トランジスタ１００に可撓性を付与する場合には、基板２０には、樹脂基板が選択される。 Hereinafter, each part which comprises the thin-film transistor 100 is demonstrated sequentially.
The substrate 20 supports each layer (each part) constituting the thin film transistor 100. Examples of the substrate 20 include a plastic substrate (resin substrate) made of, for example, a glass substrate, polyimide, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethersulfone (PES), aromatic polyester (liquid crystal polymer), and the like. A quartz substrate, a silicon substrate, a gallium arsenide substrate, or the like can be used. When the thin film transistor 100 is provided with flexibility, a resin substrate is selected as the substrate 20.

この基板２０上には、下地層が設けられていてもよい。下地層としては、例えば、基板２０表面からのイオンの拡散を防止する目的、ソース電極３０およびドレイン電極４０と、基板２０との密着性（接合性）を向上させる目的等により設けられる。
下地層の構成材料としては、特に限定されないが、基板２０にガラス基板を用いる場合には、酸化珪素（ＳｉＯ_２）、窒化珪素（ＳｉＮ）等が好適に用いられる。 An underlayer may be provided on the substrate 20. The underlayer is provided, for example, for the purpose of preventing diffusion of ions from the surface of the substrate 20 or for the purpose of improving the adhesion (bondability) between the source electrode 30 and the drain electrode 40 and the substrate 20.
The constituent material of the underlayer is not particularly limited, but when a glass substrate is used as the substrate 20, silicon oxide (SiO ₂ ), silicon nitride (SiN), or the like is preferably used.

基板２０上には、ソース電極３０およびドレイン電極４０が、チャネル長Ｌ方向に沿って、所定距離離間して並設されている。
これらのソース電極３０、ドレイン電極４０、および、後述するゲート電極７０に、本発明の膜８を適用することができる。
ソース電極３０およびドレイン電極４０の厚さ（平均）は、特に限定されないが、それぞれ、３０〜３００ｎｍ程度であるのが好ましく、５０〜１５０ｎｍ程度であるのがより好ましい。本発明の成膜方法によれば、このように薄い膜厚の電極を寸法精度よく形成することができる。 On the substrate 20, a source electrode 30 and a drain electrode 40 are juxtaposed at a predetermined distance along the channel length L direction.
The film 8 of the present invention can be applied to the source electrode 30, the drain electrode 40, and the gate electrode 70 described later.
The thickness (average) of the source electrode 30 and the drain electrode 40 is not particularly limited, but is preferably about 30 to 300 nm, and more preferably about 50 to 150 nm. According to the film forming method of the present invention, an electrode having such a thin film thickness can be formed with high dimensional accuracy.

ソース電極３０とドレイン電極４０との間の距離（離間距離）、すなわち、チャネル長Ｌは、２〜３０μｍ程度であるのが好ましく、５〜２０μｍ程度であるのがより好ましい。チャネル長Ｌを前記下限値より小さくすると、得られた薄膜トランジスタ１００同士でチャネル長に誤差が生じ、特性（トランジスタ特性）がばらつくおそれがある。一方、チャネル長Ｌを前記上限値より大きくすると、しきい電圧の絶対値が大きくなるとともに、ドレイン電流の値が小さくなり、薄膜トランジスタ１００の特性が不十分となるおそれがある。   The distance (separation distance) between the source electrode 30 and the drain electrode 40, that is, the channel length L is preferably about 2 to 30 μm, and more preferably about 5 to 20 μm. If the channel length L is smaller than the lower limit value, an error occurs in the channel length between the obtained thin film transistors 100, and the characteristics (transistor characteristics) may vary. On the other hand, when the channel length L is larger than the upper limit value, the absolute value of the threshold voltage is increased, the drain current value is decreased, and the characteristics of the thin film transistor 100 may be insufficient.

チャネル幅Ｗは、０．１〜５ｍｍ程度であるのが好ましく、０．５〜３ｍｍ程度であるのがより好ましい。チャネル幅Ｗを前記下限値より小さくすると、ドレイン電流の値が小さくなり、薄膜トランジスタ１００の特性が不十分となるおそれがある。一方、チャネル幅Ｗを前記上限値より大きくすると、薄膜トランジスタ１００が大型化してしまうとともに、寄生容量の増大や、ゲート絶縁層６０を介したゲート電極７０へのリーク電流の増大を招くおそれがある。   The channel width W is preferably about 0.1 to 5 mm, and more preferably about 0.5 to 3 mm. When the channel width W is made smaller than the lower limit value, the drain current value becomes small, and the characteristics of the thin film transistor 100 may be insufficient. On the other hand, when the channel width W is larger than the upper limit value, the thin film transistor 100 is increased in size, and there is a possibility that parasitic capacitance increases and leakage current to the gate electrode 70 via the gate insulating layer 60 increases.

また、基板２０上には、ソース電極３０およびドレイン電極４０を覆うように、有機半導体層５０が設けられている。
有機半導体層５０は、有機半導体材料（半導体的な電気伝導を示す有機材料）を主材料として構成されている。
この有機半導体層５０は、少なくともチャネル領域５１０においてチャネル長Ｌ方向とほぼ平行となるように配向しているのが好ましい。これにより、チャネル領域５１におけるキャリア移動度が高いものとなり、その結果、薄膜トランジスタ１００は、その作動速度がより速いものとなる。 An organic semiconductor layer 50 is provided on the substrate 20 so as to cover the source electrode 30 and the drain electrode 40.
The organic semiconductor layer 50 is composed mainly of an organic semiconductor material (an organic material that exhibits semiconducting electrical conduction).
The organic semiconductor layer 50 is preferably oriented so as to be substantially parallel to the channel length L direction at least in the channel region 510. As a result, the carrier mobility in the channel region 51 is high, and as a result, the thin film transistor 100 has a higher operating speed.

有機半導体材料としては、例えば、ナフタレン、アントラセン、テトラセン、ペンタセン、ヘキサセン、フタロシアニン、ペリレン、ヒドラゾン、トリフェニルメタン、ジフェニルメタン、スチルベン、アリールビニル、ピラゾリン、トリフェニルアミン、トリアリールアミン、オリゴチオフェン、フタロシアニンまたはこれらの誘導体のような低分子の有機半導体材料や、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリビニルピレン、ポリビニルアントラセン、ポリチオフェン、ポリヘキシルチオフェン、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリチニレンビニレン、ポリアリールアミン、ピレンホルムアルデヒド樹脂、エチルカルバゾールホルムアルデヒド樹脂、フルオレン−ビチオフェン共重合体、フルオレン−アリールアミン共重合体またはこれらの誘導体のような高分子の有機半導体材料（共役系高分子材料）が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができるが、特に、高分子の有機半導体材料（共役系高分子材料）を主とするものを用いるのが好ましい。共役系高分子材料は、その特有な電子雲の広がりにより、キャリアの移動能が特に高い。   Examples of the organic semiconductor material include naphthalene, anthracene, tetracene, pentacene, hexacene, phthalocyanine, perylene, hydrazone, triphenylmethane, diphenylmethane, stilbene, arylvinyl, pyrazoline, triphenylamine, triarylamine, oligothiophene, phthalocyanine or Low molecular organic semiconductor materials such as these derivatives, poly-N-vinylcarbazole, polyvinylpyrene, polyvinylanthracene, polythiophene, polyhexylthiophene, poly (p-phenylenevinylene), polytinylenevinylene, polyarylamine, Pyreneformaldehyde resin, ethylcarbazole formaldehyde resin, fluorene-bithiophene copolymer, fluorene-arylamine copolymer or Examples thereof include polymeric organic semiconductor materials (conjugated polymer materials) such as derivatives, and one or more of these can be used in combination. It is preferable to use a material mainly composed of (conjugated polymer material). The conjugated polymer material has a particularly high carrier mobility due to its unique electron cloud spread.

高分子の有機半導体材料は、簡易な方法で成膜することができるとともに、比較的容易に配向させることができる。また、このうち、空気中で酸化され難く、安定であること等の理由から、高分子の有機半導体材料（共役系高分子材料）としては、フルオレン−ビチオフェン共重合体、ポリアリールアミンまたはこれらの誘導体のうちの少なくとも１種を主成分とするものを用いるのが特に好ましい。   A polymer organic semiconductor material can be formed by a simple method and can be oriented relatively easily. Of these, fluorene-bithiophene copolymers, polyarylamines or these are used as high molecular organic semiconductor materials (conjugated polymer materials) because they are difficult to oxidize in air and are stable. It is particularly preferable to use a derivative containing at least one of the derivatives as a main component.

また、高分子の有機半導体材料を主材料として構成される有機半導体層５０は、薄型化・軽量化が可能であり、可撓性にも優れるため、フレキシブルディスプレイのスイッチング素子等として用いられる薄膜トランジスタへの適用に適している。
有機半導体層５０の厚さ（平均）は、０．１〜１０００ｎｍ程度であるのが好ましく、１〜５００ｎｍ程度であるのがより好ましく、１０〜１００ｎｍ程度であるのがさらに好ましい。 In addition, the organic semiconductor layer 50 composed mainly of a polymer organic semiconductor material can be reduced in thickness and weight, and has excellent flexibility. Therefore, the thin film transistor can be used as a switching element of a flexible display. Suitable for applications.
The thickness (average) of the organic semiconductor layer 50 is preferably about 0.1 to 1000 nm, more preferably about 1 to 500 nm, and further preferably about 10 to 100 nm.

なお、有機半導体層５０は、ソース電極３０およびドレイン電極４０を覆うように設けられる構成のものに限定されず、少なくともソース電極３０とドレイン電極４０との間の領域（チャネル領域５１０）に設けられていればよい。
有機半導体層５０上には、ゲート絶縁層６０が設けられている。
このゲート絶縁層６０は、ソース電極３０およびドレイン電極４０に対してゲート電極７０を絶縁するものである。 Note that the organic semiconductor layer 50 is not limited to a structure provided so as to cover the source electrode 30 and the drain electrode 40, and is provided at least in a region (channel region 510) between the source electrode 30 and the drain electrode 40. It only has to be.
A gate insulating layer 60 is provided on the organic semiconductor layer 50.
The gate insulating layer 60 insulates the gate electrode 70 from the source electrode 30 and the drain electrode 40.

ゲート絶縁層６０は、主として有機材料（特に有機高分子材料）で構成されているのが好ましい。有機高分子材料を主材料とするゲート絶縁層６０は、その形成が容易であるとともに、有機半導体層５０との密着性の向上を図ることもできる。
このような有機高分子材料としては、例えば、ポリスチレン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリビニルフェニレン、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）のようなアクリル系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のようなフッ素系樹脂、ポリビニルフェノールあるいはノボラック樹脂のようなフェノール系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリブテンなどのオレフィン系樹脂等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。 The gate insulating layer 60 is preferably mainly composed of an organic material (particularly an organic polymer material). The gate insulating layer 60 containing an organic polymer material as a main material can be easily formed and can improve the adhesion to the organic semiconductor layer 50.
Examples of such organic polymer materials include polystyrene, polyimide, polyamideimide, polyvinylphenylene, polycarbonate (PC), acrylic resin such as polymethyl methacrylate (PMMA), and polytetrafluoroethylene (PTFE). Fluorine resin, phenolic resin such as polyvinylphenol or novolac resin, and olefinic resins such as polyethylene, polypropylene, polyisobutylene, polybutene, etc. are used, and one or more of these may be used in combination. it can.

ゲート絶縁層６０の厚さ（平均）は、特に限定されないが、１０〜５０００ｎｍ程度であるのが好ましく、１００〜１０００ｎｍ程度であるのがより好ましい。ゲート絶縁層６０の厚さを前記範囲とすることにより、ソース電極３０およびドレイン電極４０とゲート電極７０とを確実に絶縁しつつ、薄膜トランジスタ１００が大型化すること（特に、厚さが増大すること）を防止することができる。
なお、ゲート絶縁層６０は、単層構成のものに限定されず、複数層の積層構成のものであってもよい。 The thickness (average) of the gate insulating layer 60 is not particularly limited, but is preferably about 10 to 5000 nm, and more preferably about 100 to 1000 nm. By setting the thickness of the gate insulating layer 60 within the above range, the thin film transistor 100 is increased in size while the source electrode 30 and the drain electrode 40 are reliably insulated from the gate electrode 70 (in particular, the thickness is increased). ) Can be prevented.
Note that the gate insulating layer 60 is not limited to a single-layer structure, and may have a multilayer structure.

また、ゲート絶縁層６０の構成材料には、例えば、ＳｉＯ_２等の無機絶縁材料を用いることもできる。ポリシリケート、ポリシロキサン、ポリシラザンのような溶液を塗布して、塗布膜を酸素、または水蒸気の存在下で加熱することによって、溶液材料からＳｉＯ_２を得ることができる。また、金属アルコキシド溶液を塗布した後、これを酸素雰囲気で加熱することによって無機絶縁材料を得る（ゾルゲル法として知られる）ことができる。 In addition, as a constituent material of the gate insulating layer 60, for example, an inorganic insulating material such as SiO ₂ can be used. By applying a solution such as polysilicate, polysiloxane, or polysilazane and heating the coating film in the presence of oxygen or water vapor, SiO ₂ can be obtained from the solution material. In addition, after applying a metal alkoxide solution, an inorganic insulating material can be obtained (known as a sol-gel method) by heating it in an oxygen atmosphere.

ゲート絶縁層６０上には、ゲート電極７０が設けられている。
ゲート電極７０の厚さ（平均）は、特に限定されないが、０．１〜５０００ｎｍ程度であるのが好ましく、１〜５０００ｎｍ程度であるのがより好ましく、１０〜５０００ｎｍ程度であるのがさらに好ましい。
以上のような薄膜トランジスタ１００は、ゲート電極７０に印加する電圧を変化させることにより、ソース電極３０とドレイン電極４０との間に流れる電流量が制御される。 A gate electrode 70 is provided on the gate insulating layer 60.
The thickness (average) of the gate electrode 70 is not particularly limited, but is preferably about 0.1 to 5000 nm, more preferably about 1 to 5000 nm, and still more preferably about 10 to 5000 nm.
In the thin film transistor 100 as described above, the amount of current flowing between the source electrode 30 and the drain electrode 40 is controlled by changing the voltage applied to the gate electrode 70.

すなわち、ゲート電極７０に電圧が印加されていないＯＦＦ状態では、ソース電極３０とドレイン電極４０との間に電圧を印加しても、有機半導体層５０中にほとんどキャリアが存在しないため、微少な電流しか流れない。一方、ゲート電極７０に電圧が印加されているＯＮ状態では、有機半導体層５０のゲート絶縁層６０に面した部分に電荷が誘起され、チャネル領域５１０にキャリアの流路が形成される。この状態でソース電極３０とドレイン電極４０との間に電圧を印加すると、チャネル領域５１０を通って電流が流れる。   That is, in the OFF state in which no voltage is applied to the gate electrode 70, even if a voltage is applied between the source electrode 30 and the drain electrode 40, almost no carriers are present in the organic semiconductor layer 50, so that a very small current Only flows. On the other hand, in the ON state in which a voltage is applied to the gate electrode 70, charges are induced in the portion of the organic semiconductor layer 50 facing the gate insulating layer 60, and a carrier flow path is formed in the channel region 510. When a voltage is applied between the source electrode 30 and the drain electrode 40 in this state, a current flows through the channel region 510.

＜電子機器＞
本発明の電子部品は、各種電子機器に用いることができる。
図４は、本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
この図において、パーソナルコンピュータ１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部を備える表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。 <Electronic equipment>
The electronic component of the present invention can be used for various electronic devices.
FIG. 4 is a perspective view showing a configuration of a mobile (or notebook) personal computer to which the electronic apparatus of the present invention is applied.
In this figure, a personal computer 1100 includes a main body 1104 provided with a keyboard 1102 and a display unit 1106 provided with a display. The display unit 1106 is rotatable with respect to the main body 1104 via a hinge structure. It is supported by.

本発明の電子部品は、例えば、表示部の各画素の切り替えを行うスイッチング素子、本体部１１０４と表示ユニット１１０６とを接続するための可撓性配線基板等として内蔵されている。
図５は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。 The electronic component of the present invention is incorporated as, for example, a switching element for switching each pixel of the display portion, a flexible wiring board for connecting the main body portion 1104 and the display unit 1106, or the like.
FIG. 5 is a perspective view showing a configuration of a mobile phone (including PHS) to which the electronic apparatus of the present invention is applied.

この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６とともに、表示部を備えている。
本発明の電子部品は、例えば、表示部の各画素の切り替えを行うスイッチング素子、データを保存するための半導体部品（各種メモリ）、回路基板等として内蔵されている。
図６は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。 In this figure, a cellular phone 1200 includes a plurality of operation buttons 1202, an earpiece 1204 and a mouthpiece 1206, and a display unit.
The electronic component of the present invention is incorporated as, for example, a switching element for switching each pixel of the display unit, a semiconductor component (various memories) for storing data, a circuit board, and the like.
FIG. 6 is a perspective view showing the configuration of a digital still camera to which the electronic apparatus of the present invention is applied. In this figure, connection with an external device is also simply shown.

ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。 Here, an ordinary camera sensitizes a silver halide photographic film with a light image of a subject, whereas a digital still camera 1300 photoelectrically converts a light image of a subject with an imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device). An imaging signal (image signal) is generated.
A display unit is provided on the back of a case (body) 1302 in the digital still camera 1300, and is configured to display based on an imaging signal from the CCD, and functions as a finder that displays an object as an electronic image.

ケースの内部には、回路基板１３０８が設置されている。この回路基板１３０８は、撮像信号を格納（記憶）し得るメモリが設置されている。
また、ケース１３０２の正面側（図示の構成では裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、回路基板１３０８のメモリに転送・格納される。 A circuit board 1308 is installed inside the case. The circuit board 1308 is provided with a memory that can store (store) an imaging signal.
A light receiving unit 1304 including an optical lens (imaging optical system), a CCD, and the like is provided on the front side of the case 1302 (on the back side in the illustrated configuration).
When the photographer confirms the subject image displayed on the display unit and presses the shutter button 1306, the CCD image pickup signal at that time is transferred and stored in the memory of the circuit board 1308.

また、このディジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示のように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニタ１４３０が、デ−タ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピュータ１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、回路基板１３０８のメモリに格納された撮像信号が、テレビモニタ１４３０や、パーソナルコンピュータ１４４０に出力される構成になっている。
本発明の電子部品は、例えば、表示部の各画素の切り替えを行うスイッチング素子、ＣＣＤの撮像信号を保存するための半導体部品（各種メモリ）、回路基板１３０８等として内蔵されている。 In the digital still camera 1300, a video signal output terminal 1312 and an input / output terminal 1314 for data communication are provided on the side surface of the case 1302. As shown in the figure, a television monitor 1430 is connected to the video signal output terminal 1312 and a personal computer 1440 is connected to the data communication input / output terminal 1314 as necessary. Further, the imaging signal stored in the memory of the circuit board 1308 is output to the television monitor 1430 or the personal computer 1440 by a predetermined operation.
The electronic component of the present invention is incorporated as, for example, a switching element for switching each pixel of the display unit, a semiconductor component (various memories) for storing a CCD imaging signal, a circuit board 1308, and the like.

なお、本発明の電子機器は、図４のパーソナルコンピュータ（モバイル型パーソナルコンピュータ）、図５の携帯電話機、図６のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、テレビや、ビデオカメラ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器（例えば金融機関のキャッシュディスペンサー、自動券売機）、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電表示装置、超音波診断装置、内視鏡用表示装置）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレータ、その他各種モニタ類、プロジェクター等の投射型表示装置等に適用することができる。
以上、本発明の成膜方法、膜、電子部品および電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。 In addition to the personal computer (mobile personal computer) in FIG. 4, the mobile phone in FIG. 5, and the digital still camera in FIG. 6, the electronic apparatus of the present invention includes, for example, a television, a video camera, a viewfinder type, Monitor direct-view video tape recorder, laptop personal computer, car navigation system, pager, electronic notebook (including communication function), electronic dictionary, calculator, electronic game device, word processor, workstation, video phone, security TV Monitors, electronic binoculars, POS terminals, devices equipped with touch panels (for example, cash dispensers and automatic ticket vending machines for financial institutions), medical devices (for example, electronic thermometers, blood pressure monitors, blood glucose meters, electrocardiographs, ultrasound diagnostic devices, internal Endoscope display device), fish finder, various measuring instruments, Vessels such (e.g., gages for vehicles, aircraft, and ships), a flight simulator, various monitors, and a projection display such as a projector.
The film forming method, film, electronic component, and electronic device of the present invention have been described based on the illustrated embodiments, but the present invention is not limited to these.

本発明の成膜方法の好適な実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows suitable embodiment of the film-forming method of this invention. 本発明の成膜方法の好適な実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows suitable embodiment of the film-forming method of this invention. 本発明の電子部品を適用した薄膜トランジスタの実施形態を示す図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は平面図である。It is a figure which shows embodiment of the thin-film transistor to which the electronic component of this invention is applied, (a) is a longitudinal cross-sectional view, (b) is a top view. 本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a configuration of a mobile (or notebook) personal computer to which an electronic apparatus of the present invention is applied. 本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the mobile telephone (PHS is also included) to which the electronic device of this invention is applied. 本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the digital still camera to which the electronic device of this invention is applied.

符号の説明Explanation of symbols

５……基材 ６……触媒層 ７……フォトマスク ８……膜 ９……膜形成領域 ９’……非膜形成領域 １０……触媒液 １１……メッキ液 １２……含炭素材料 １００‥‥薄膜トランジスタ ２０‥‥基板 ３０‥‥ソース電極 ４０‥‥ドレイン電極 ５０‥‥有機半導体層 ５１０‥‥チャネル領域 ６０‥‥ゲート絶縁層 ７０‥‥ゲート電極 １１００……パーソナルコンピュータ １１０２……キーボード １１０４……本体部 １１０６……表示ユニット １２００……携帯電話機 １２０２……操作ボタン １２０４……受話口 １２０６……送話口 １３００‥‥ディジタルスチルカメラ １３０２‥‥ケース（ボディー） １３０４‥‥受光ユニット １３０６‥‥シャッタボタン １３０８‥‥回路基板 １３１２‥‥ビデオ信号出力端子 １３１４‥‥データ通信用の入出力端子 １４３０‥‥テレビモニタ １４４０‥‥パーソナルコンピュータ
5 ... Base material 6 ... Catalyst layer 7 ... Photomask 8 ... Film 9 ... Film formation region 9 '... Non-film formation region 10 ... Catalyst solution 11 ... Plating solution 12 ... Carbon-containing material 100 ... Thin film transistor 20 ... Substrate 30 ... Source electrode 40 ... Drain electrode 50 ... Organic semiconductor layer 510 ... Channel region 60 ... Gate insulation layer 70 ... Gate electrode 1100 ... Personal computer 1102 ... Keyboard 1104 ... ... Main body 1106 …… Display unit 1200 …… Cellular phone 1202 …… Operation buttons 1204 …… Entrance 1206 …… Speech 1300 ··· Digital still camera 1302 ··· Body (body) 1304 ··· Light receiving unit 1306 ··· Shutter button 1308 ... Circuit board 1312 ... Video signal output terminal 1314 ... Data Input and output terminal 1430 ‥‥ television monitor 1440 ‥‥ personal computer for communication

Claims (15)

基材上に、所定パターンの膜を形成する成膜方法であって、
前記基材上に、触媒を含有する触媒層を形成する第１の工程と、
前記触媒層の前記膜を形成する膜形成領域以外の非膜形成領域に存在する触媒が機能しないようにする処理を施す第２の工程と、
前記触媒層の膜形成領域に、触媒機能を利用して前記膜を形成する第３の工程とを有することを特徴とする成膜方法。 A film forming method for forming a film with a predetermined pattern on a substrate,
A first step of forming a catalyst layer containing a catalyst on the substrate;
A second step of performing a treatment to prevent a catalyst existing in a non-film forming region other than a film forming region forming the film of the catalyst layer from functioning;
And a third step of forming the film using a catalytic function in a film forming region of the catalyst layer. 前記第２の工程における前記処理は、触媒を失活させる処理である請求項１に記載の成膜方法。   The film forming method according to claim 1, wherein the treatment in the second step is a treatment for deactivating the catalyst. 前記触媒を失活させる処理は、触媒を酸化する酸化処理および／または窒化する窒化処理である請求項２に記載の成膜方法。   The film forming method according to claim 2, wherein the treatment for deactivating the catalyst is an oxidation treatment for oxidizing the catalyst and / or a nitriding treatment for nitriding. 前記酸化処理は、前記触媒層の非膜形成領域に対して、酸素含有雰囲気中で紫外線を照射する方法、酸素含有雰囲気中で赤外線を照射する方法、酸素プラズマを照射する方法および酸化剤を付与する方法のうちの少なくとも１種により行われる請求項３に記載の成膜方法。   The oxidation treatment is performed by applying a method of irradiating ultraviolet rays in an oxygen-containing atmosphere, a method of irradiating infrared rays in an oxygen-containing atmosphere, a method of irradiating oxygen plasma, and an oxidizing agent to the non-film forming region of the catalyst layer. The film-forming method of Claim 3 performed by at least 1 sort (s) of the method to perform. 前記窒化処理は、前記触媒層の非膜形成領域に対して、窒素含有雰囲気中で紫外線を照射する方法により行われる請求項３に記載の成膜方法。   The film forming method according to claim 3, wherein the nitriding treatment is performed by a method of irradiating the non-film forming region of the catalyst layer with ultraviolet rays in a nitrogen-containing atmosphere. 前記膜は、主として金属材料で構成される金属膜である請求項１ないし５のいずれかに記載の成膜方法。   6. The film forming method according to claim 1, wherein the film is a metal film mainly composed of a metal material. 前記第３の工程において、前記金属膜は、無電解メッキ法またはＣＶＤ法により形成される請求項６に記載の成膜方法。   The film forming method according to claim 6, wherein in the third step, the metal film is formed by an electroless plating method or a CVD method. 前記膜は、主として繊維状炭素系物質で構成される炭素膜である請求項１ないし５のいずれかに記載の成膜方法。   The film forming method according to claim 1, wherein the film is a carbon film mainly composed of a fibrous carbon-based material. 前記繊維状炭素系物質は、カーボンナノチューブを主成分とするものである請求項８に記載の成膜方法。   The film forming method according to claim 8, wherein the fibrous carbon-based material is mainly composed of carbon nanotubes. 前記第３の工程において、前記炭素膜は、ＣＶＤ法により形成される請求項９に記載の成膜方法。   The film forming method according to claim 9, wherein in the third step, the carbon film is formed by a CVD method. 前記触媒層における前記触媒の含有量は、５０ｗｔ％以上である請求項１ないし１０のいずれかに記載の成膜方法。   The film forming method according to claim 1, wherein a content of the catalyst in the catalyst layer is 50 wt% or more. 前記触媒は、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｐｔおよびこれらを含む合金のうちの少なくとも１種を主成分とするものである請求項１ないし１１のいずれかに記載の成膜方法。   The film forming method according to claim 1, wherein the catalyst contains at least one of Pd, Ni, Cu, Co, Pt, and an alloy containing these as a main component. 請求項１ないし１２のいずれかに記載の成膜方法により成膜されたことを特徴とする膜。   A film formed by the film forming method according to claim 1. 請求項１３に記載の膜を備えることを特徴とする電子部品。   An electronic component comprising the film according to claim 13. 請求項１４に記載の電子部品を備えることを特徴とする電子機器。   An electronic device comprising the electronic component according to claim 14.

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