JP2008308367A

JP2008308367A - 金属薄膜形成方法およびその形成方法によって作製された金属薄膜

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Publication number: JP2008308367A
Application number: JP2007158267A
Authority: JP
Inventors: Hisahiro Tanaka; 久裕田中; Yasuhiro Notohara; 康裕能登原; Ryuichi Yatsunami; 竜一八浪; Satoru Miyanishi; 哲宮西
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2007-06-15
Filing date: 2007-06-15
Publication date: 2008-12-25
Also published as: US20080311414A1

Abstract

【課題】平滑な無機酸化物基板上にＡｇやＡｕなどの貴金属超微粒子を用いた金属薄膜が、無機酸化物基板と良好な密着性を有する金属薄膜形成方法およびその形成方法によって作製された金属薄膜を提供すること。
【解決手段】無機酸化物基板１の表面に、酸化物に変化する元素を有するカップリング剤からなる下地層２を配置し、下地層２の上に金属超微粒子が分散された液体を塗布して金属超微粒子層３を形成する。その後、金属超微粒子が金属化する温度に昇温して金属薄膜層５を形成する。
【選択図】図５

Description

本発明は、金属薄膜と無機酸化物基板との密着性を良好に保つ形成方法およびその形成方法によって作製された金属薄膜に関するものである。

従来、導電回路などに使用される配線パターンを有するデバイスの製造には、フォトリソグラフ法やペースト塗布法が使用されている。フォトリソグラフ法は、予め真空装置で蒸着やスパッタリングなどにより導電膜を形成した基板上に感光剤であるレジストを塗布し、配線パターンを露光して潜像を形成し、現像して顕像化した配線パターンに応じて導電膜をエッチング・除去することで、薄膜の配線パターンを形成する。このフォトリソグラフ法は膜厚の精密な制御が可能で、清浄な環境での成膜であるため、再現性良く高品質な配線が得られるが、真空装置などの大規模な設備と複雑な工程を必要とするため手間がかかり、また材料の使用効率も低いため製造コストも高い。

一方、ペースト塗布法は、金属微粒子を樹脂成分や有機溶剤からなるマトリックス成分に分散させて、必要に応じガラスフリットを混合して、無機酸化物基板に塗布・加熱することにより、導電膜を形成する方法である。５００℃以上の温度に加熱することにより、有機マトリックス成分である溶媒や樹脂を熱分解・揮発させることにより、導電膜を形成することが出来る。このペーストを用いたスクリーン印刷法やスピンコート法などは、真空装置を使用するフォトリソグラフ法に比べて、簡便で安価な成膜方法を提供することが出来る。

近年、金属超微粒子を有機溶剤と樹脂に混合・分散してペースト化したものは、インクの様に流動性に富み、基板上に塗布・焼成するだけの簡便な方法により、金属薄膜の形成が可能となった。金属超微粒子の合成法には、大きく分けて固相法、液相法、気相法の３つがある。このうち、粉砕をはじめとする固相法では微粒化に限界があるため、超微粒子の合成には液相法と気相法が適する。気相法の代表であるガス中蒸発法は、金属を加熱溶融させ、不活性ガスに同伴させて真空蒸発・凝固させる方法である。液相法は金属塩を含む溶液に沈殿剤や水を添加して化学反応を生じさせ、生じた物質の核生成および成長により微粒子を生成する手法であり、生成した金属超微粒子を粗大化させずに、安定なコロイド系に転換する。これらの超微粒子のペースト化は、生成させた超微粒子をいかに凝集させずに独立分散させるかがポイントであり、主に超微粒子表面に有機分子層を形成する分散手法が用いられている。特に数ｎｍから数十ｎｍの金属粒子は表面積が大きいために活性が非常に高く、本来の金属が持つ融点よりも低い温度で融解する。

そこで、この超微粒子を分散させたペーストを用いて、基板にパターンを形成した回路基板の作製が試みられている。しかし、ＡｇやＡｕなどの貴金属超微粒子を用いた金属薄膜は、平滑な無機酸化物基板と反応し難いため、充分な密着性が得られない。

たとえば、ガラス基板に金属超微粒子分散ペーストを塗布後、２５０℃以上３００℃以下の温度で焼成してガラス基板上に金属薄膜を形成する技術において、シランカップリング剤を用いる方法が開示されている（たとえば、特許文献１，２参照）。しかし、２５０℃以上３００℃以下の温度で焼成するとカップリング剤は分解してシリコン酸化物となり、充分な密着性を有するとは言えない。このように、Ａｇ単体では密着性が得られないため、Ａｇに異種金属を混合したＡｇ合金として、３００℃・３０分の長時間の焼成により、ガラス基板とＡｇ合金からなる金属薄膜との密着性の向上を図っている（たとえば、非特許文献１参照）。
特開２００４−１７５６４６号公報特開２００４−１７９１２５号公報岡田一誠、下田浩平、宮崎健史著、「金属ナノインキを用いた微細配線形成技術」、２００６年３月、ＳＥＩテクニカルレビュー、第１６８号、Ｐ．９１−９２．

しかしながら、ＡｇやＡｕなどの貴金属超微粒子を用いた金属薄膜は、平滑な無機酸化物基板と反応し難いため、充分な密着性が得られず、特に導電性増加のために薄い金属配線上に金属めっき被膜を形成する際に、めっき前処理やめっき液による化学的な処理によって、金属配線が無機酸化物基板から剥離してしまうという問題があった。

また、平滑な無機酸化物基板の表面に薬品や物理的な手段で凹凸を形成させ、アンカー効果によって密着性を確保する方法もあるが、その場合には物理的な凹凸が無機酸化物基板の表面に存在するために充分に高精細なパターンが得られないという問題もあった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、平滑な無機酸化物基板上にＡｇやＡｕなどの貴金属超微粒子を用いた金属薄膜が、無機酸化物基板と良好な密着性を有する金属薄膜の形成方法およびその形成方法によって作製された金属薄膜を提供することを目的とする。また、本発明は、無機酸化物基板上に形成された金属配線上に導電性増加のための薄い金属めっき被膜を形成する際に、めっき前処理やめっき液による化学的な処理によっても、金属配線が無機酸化物基板から剥離することなく、良好な密着性を有する金属薄膜の形成方法およびその形成方法によって作製された金属薄膜を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は、無機酸化物基板の表面に、酸化物に変化する元素を有するカップリング剤と、金属超微粒子が分散された液体を塗布して金属超微粒子層と、を順に形成した後、金属超微粒子が金属化する温度に昇温して金属薄膜層を形成したものである。

本発明によれば、導電性を増加させるために薄い金属薄膜層上に金属めっき被膜を形成する際のめっき前処理やめっき液による化学的な処理によっても、金属薄膜層が無機酸化物基板から剥離することなく、良好な密着性を有する金属薄膜層を形成することができる金属薄膜の形成方法が得られる。

第１の発明の金属薄膜形成方法は、無機酸化物基板の表面に、酸化物に変化する元素を有するカップリング剤を配置し、カップリング剤の上に金属超微粒子が分散された液体を塗布して金属超微粒子層を形成し、金属超微粒子が金属化する温度に昇温して金属薄膜層を形成することを特徴としたものであり、カップリング剤の一部の酸化物に変化する元素が無機酸化物基板と密着するとともに、金属超微粒子への加熱時に変化した酸化物が金属薄膜層と密着するので、無機酸化物基板と金属薄膜層との間の密着性を高めるという作用を有する。

第２の発明の金属薄膜形成方法は、第１の発明において、金属超微粒子が金属化する温度に昇温する方法は、加熱炉で無機酸化物基板全体を加熱する方法としたものであり、無機酸化物基板上のカップリング剤を一様に加熱することができるという作用を有する。

第３の発明の金属薄膜形成方法は、第１の発明において、金属超微粒子が金属化する温度に昇温する方法は、レーザ光を照射して金属超微粒子に局所的に熱を加える方法としたものであり、局所的に金属薄膜層部分の無機酸化物基板との密着性を高めることができるという作用を有する。

第４の発明の金属薄膜形成方法は、第３の発明において、レーザ光は、金属超微粒子層上に所定のパターンで照射されるようにしたものであり、無機酸化物基板との密着性を高めた配線パターンを形成することができるという作用を有する。

第５の発明の金属薄膜形成方法は、第１〜第４の発明において、酸化物に変化する元素は、金属としたものであり、金属として残った部分は金属薄膜層との拡散によって金属薄膜層との密着性を高めることができるという作用を有する。

第６の発明の金属薄膜形成方法は、第５の発明において、酸化物に変化する元素は、チタン、ジルコニウムおよびアルミニウムのうち少なくともいずれか１つの元素を含むようにしたものであり、無機酸化物基板と金属薄膜層の両者との密着性を高めることができるという作用を有する。

第７の発明の金属薄膜形成方法は、第１〜第６の発明において、金属超微粒子は、単体金属としたものであり、単体金属を用いた配線でも、無機酸化物基板との密着性を高めることができるという作用を有する。

第８の発明の金属薄膜形成方法は、第７の発明において、単体金属は、銀または金としたものであり、抵抗率の低い単体金属を用いた配線でも、無機酸化物基板との密着性を高めることができるという作用を有する。

第９の発明の金属薄膜形成方法は、第１〜第８の発明において、金属薄膜層の表面に、金属めっき被膜をさらに形成したものであり、金属薄膜層が無機酸化物基板から剥離することなく、薄く形成された金属薄膜層の導電性を増加させることができるという作用を有する。

第１０の発明の金属薄膜形成方法は、第９の発明において、金属めっき被膜は、銅としたものであり、無機酸化物基板上に形成された配線の導電性を増加させることができるという作用を有する。

第１１の発明の金属薄膜形成方法は、第１〜第１０の発明のいずれかの形成方法によって作製された金属薄膜層としたものであり、無機酸化物基板に対して密着性の高い金属薄膜層が得られるという作用を有する。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

（実施の形態１）
図１〜図６は、本発明の実施の形態１による金属薄膜形成方法の手順の一例を示す図である。まず、図１に示されるように、無機酸化物基板１を用意する。この無機酸化物基板１に使用する材料として、石英ガラス、無アルカリガラス、ホウ珪酸ガラス、サファイアガラス、アルミナ、ジルコニアなどが挙げられる。

ついで、図２に示されるように、無機酸化物基板１上の全面に、後の工程で形成する金属薄膜層５の無機酸化物基板１に対する接着力を向上させるための下地層２を形成する。この下地層２の材料として、銀や金などの貴金属からなる金属薄膜層５とガラスなどの無機酸化物基板１との両方に親和性を有する様な金属および金属酸化物が挙げられる。ここで、金属は、金属薄膜層５と拡散などによって拡散層を形成することによって、金属薄膜層５との密着性を向上させることができる。また、無機酸化物基板１としてたとえばガラス基板を用いた場合には、ガラス基板の表面はシリコン酸化物および水酸基から構成されているので、金属酸化物は、この水酸基と反応することによって、ガラス基板との密着性を向上させる。このように、下地層２を介することによって、ガラス基板などの無機酸化物基板１と金属薄膜層５との間の密着性が良好に保たれることになる。この下地層金属として、チタン、ジルコニウム、アルミニウムなどが挙げられる。この下地層金属を、無機酸化物基板１の表面に均一に塗布するために、カップリング剤構造を有した化合物が好適に使用でき、たとえば、チタネート系カップリング剤、ジルコニウム系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤を用いることができる。

この下地層２は、上記材料を適当な溶媒、たとえばメタノール、エタノール、トルエンなどの溶媒に溶解させて塗布液を調整し、この塗布液をスピンコートやディップコート、バーコートなどの塗布法を利用して無機酸化物基板１の表面に塗布することで形成する。

なお、この下地層２は、２００℃から４００℃程度の金属超微粒子が金属化する温度で分解・酸化されて、部分的に金属酸化物が形成される。この下地層２の形成としては、後述する金属超微粒子を金属化させるときの熱処理で部分的に金属酸化物を形成させるようにしてもよいし、金属超微粒子を金属化する前に種々の加熱手段によって、予め下地層２を部分的に金属酸化物に変化させておいてもよい。

その後、図３に示されるように、金属超微粒子が分散された液体をスピンコートやディップコート、バーコートなどの塗布法を利用して、下地層２が形成された無機酸化物基板１上に塗布し、金属超微粒子層３を形成する。

ついで、図４に示されるように、金属超微粒子層３を風乾した後、レーザアニール、サーマルヘッド、加熱炉、ホットプレートなどの加熱手段４を用いて、金属超微粒子が金属化する温度に達する熱を金属超微粒子層３に加える。この結果、図５に示されるように、金属超微粒子層３が金属化して、金属薄膜層５が形成される。なお、このとき、加熱手段４による加熱によって下地層２の一部が金属酸化物に変化する。

そして、図６得られた金属薄膜層５の導電性を増加させるために、図７に示されるように、めっき処理によって金属薄膜層５の膜厚を増加させる。具体的には、金属薄膜層５をアルカリ脱脂、酸活性の前処理によって表面調整を行った後、金属薄膜層５上にめっき処理を行って、めっき層６を形成する。めっきする金属の種類としては、銅、金、銀、パラジウム、ニッケルなどの金属を用途に応じて使用することができる。また、めっき処理の方法としては、電解方式、無電解方式のどちらでも適宜行うことができる。以上の処理によって、平滑な無機酸化物基板１上に密着性の良好な金属薄膜（金属薄膜層５＋めっき層６）が形成される。

本実施の形態１によれば、平滑な無機酸化物基板１上に密着性の良好な金属薄膜層５を形成することができるという効果を有する。また、金属薄膜層５を形成した後に、めっき前処理やめっき液による化学的な処理を行っても、金属薄膜層５が無機酸化物基板１から剥離することなく、金属薄膜層５上にめっき層６を形成して金属薄膜層５の導電性を増加させることができるという効果を有する。

（実施の形態２）
図７〜図１２は、本発明の実施の形態２による金属薄膜形成方法の手順の一例を示す図である。まず、実施の形態１の図１〜図３の処理と同様に、無機酸化物基板１上の全面にカップリング剤を塗布して下地層２を形成し、下地層２上の全面に金属超微粒子層３を形成し、風乾する（図７〜図９）。

ついで、図１０に示されるように、加熱手段７としてのレーザ光を金属超微粒子層３上に所定のパターンとなるように照射する。これによって、レーザ光が照射された金属超微粒子層３の部分には、熱が加えられるので、その部分の金属超微粒子層３が金属薄膜層５に変化するが、レーザ光が照射されなかった位置の金属超微粒子層３は、金属化せずそのままの状態となる。また、レーザ光が照射された位置の下地層２は、加熱により一部が酸化物に変化する。

その後、図１１に示されるように、金属化せずに残った金属超微粒子層３を除去する。この除去は、たとえばトルエンなどで除去する。これによって、下地層２上には、所定のパターン形状を有する金属薄膜パターン８が形成される。

そして、図１２に示されるように、実施の形態１の図６の処理と同様に、金属薄膜パターン８の導電性を増加させるために、金属薄膜パターン８の表面にめっき処理によってめっき層６を形成する。以上の処理によっても、平滑な無機酸化物基板１上に密着性の良好な金属薄膜（金属薄膜パターン８＋めっき層６）が形成される。

本実施の形態２によれば、実施の形態１の効果に加え、レーザ光を金属超微粒子層３の金属薄膜パターン８を形成したい位置のみに照射するようにしたので、金属超微粒子層３の金属化処理と、金属薄膜層５の配線パターン形成処理と、同時に行うことができ、金属薄膜パターン８を形成するための処理工程を短縮化することができるという効果を有する。

以下に、本発明の実施例について説明する。

（実施例１）
金属薄膜形成は、上述した実施の形態１の図１〜図６の方法によって行った。テトラ−ｎ−ブチルチタネート（松本製薬工業製、オルガチックスＴＡ−２５（商品名））の２−ブタノール溶液（チタンカップリング剤濃度１ｗｔ％）を調整し、予め洗浄した無機酸化物基板１としてのガラス基板にディップ法（引上速度：２５ｍｍ／ｍｉｎ）にて下地層２を形成し、風乾した。このガラス基板上にトルエンに分散した銀微粒子インク（アルバックマテリアル製、Ａｇ１Ｔ（商品名））をスピンコート法によって塗布・風乾して金属超微粒子層３を形成した。その後、金属超微粒子を金属化させるため、加熱手段４としてのホットプレートにて３００℃で２分間加熱し、０．１μｍの金属薄膜層５としての銀薄膜を得た。

得られた銀薄膜をアルカリ脱脂、酸活性の前処理工程により洗浄を行った後、銀薄膜上にめっき層６として銅めっき被膜を形成した。めっきは、アノードバックに入れた銅インゴットの可溶性アノードを用い、室温で、スターラ攪拌にて、２Ａ／ｄｍ²の電流密度で１３６秒行い、１μｍの銅めっき被膜を得た。

なお、アルカリ脱脂はエースクリーン（商品名、奥野製薬工業、６０ｇ／Ｌ）、酸活性は５ｗｔ％硫酸水溶液を用い、銅めっき浴は硫酸銅７０ｇ／Ｌ、硫酸２００ｇ／Ｌ、塩素イオン５０ｍｇ／Ｌ、添加剤４ｍＬ／Ｌ（奥野製薬製、トップルチナＭＫＮ−Ｍ（商品名））を用いた。以上の処理によって得られた金属薄膜について、碁盤目テープ剥離試験を行った。

（実施例２）
カップリング剤をチタンアセチルアセトネート（松本製薬工業製、オルガチックスＴＣ−４０１（商品名））とすること以外は、実施例１と同様の方法で金属薄膜の形成を行い、試験を行った。

（実施例３）
カップリング剤をチタニウムビス（エチルヘキソキソ）ビス（２−エチル−３−ヒドロキシヘキソキシド）（松本製薬工業製、オルガチックスＴＣ−２００（商品名））とすること以外は、実施例１と同様の方法で金属薄膜の形成を行い、試験を行った。

（実施例４）
カップリング剤をジイソプロポキシチタンビス（トリエタノールアミネート）（松本製薬工業製、オルガチックスＴＣ−４００（商品名））とすること以外は、実施例１と同様の方法で金属薄膜の形成を行い、試験を行った。

（実施例５）
カップリング剤をテトラ−ｎ−ブトキシジルコニウム（松本製薬工業製、オルガチックスＺＡ−６５（商品名））とすること以外は、実施例１と同様の方法で金属薄膜の形成を行い、試験を行った。

（実施例６）
カップリング剤をアルミニウム化合物（松本製薬工業製、オルガチックスＡＬ−８０（商品名））とし、希釈溶媒を２−プロパノールとトルエンの１：１溶液とすること以外は、実施例１と同様の方法で金属薄膜の形成を行い、試験を行った。

（実施例７）
微粒子インクをトルエンに分散した金微粒子インク（アルバックマテリアル製、Ａｕ１Ｔ（商品名））とし、加熱温度を４００℃とすること以外は、実施例１と同様の方法で金属薄膜の形成を行い、試験を行った。

（実施例８）
金属薄膜形成は、上述した実施の形態２の図７〜図１２の方法によって行った。テトラ−ｎ−ブチルチタネート（松本製薬工業製、オルガチックスＴＡ−２５（商品名））の２−ブタノール溶液（チタンカップリング剤濃度１ｗｔ％）を調整し、予め洗浄した無機酸化物基板１としてのガラス基板にディップ法（引上速度：２５ｍｍ／ｍｉｎ）にて下地層２を形成し、風乾した。このガラス基板上にトルエンに分散した銀微粒子インク（アルバックマテリアル製、Ａｇ１Ｔ（商品名））をスピンコート法によって塗布・風乾して、金属超微粒子層３を形成した。その後、金属超微粒子を金属化させるため、加熱手段７として波長６７０ｎｍの半導体レーザ（ビームサイズ：１０μｍ×６５μｍ）を用いて４００ｍＷ出力、走査速度２ｍｍ／ｓｅｃでレーザ光を照射し、レーザ光を照射しなかった部分をトルエンで洗浄・除去することによって、金属薄膜パターンとして０．１μｍの銀薄膜パターンを得た。

得られた銀薄膜パターンをアルカリ脱脂、酸活性の前処理工程によって洗浄を行った後、銀薄膜パターン上にめっき層６として銅めっき被膜を形成した。めっきは、アノードバックに入れた銅インゴットの可溶性アノードを用い、室温で、スターラ攪拌にて、２Ａ／ｄｍ²の電流密度で１３６秒行い、１μｍの銅めっき被膜を得た。

なお、アルカリ脱脂はエースクリーン（商品名、奥野製薬工業製、６０ｇ／Ｌ）を用い、酸活性は５ｗｔ％硫酸水溶液を用い、銅めっき浴は硫酸銅７０ｇ／Ｌ、硫酸２００ｇ／Ｌ、塩素イオン５０ｍｇ／Ｌ、添加剤４ｍＬ／Ｌ（奥野製薬製、トップルチナＭＫＮ−Ｍ（商品名））を用いた。以上の処理によって、銀薄膜パターンは銅めっき中も剥離することなく、良好な銅めっき被膜が形成された。その後、得られた金属薄膜について、碁盤目テープ剥離試験を行った。

（実施例９）
カップリング剤をチタンアセチルアセトネート（松本製薬工業製、オルガチックスＴＣ−４０１（商品名））とすること以外は、実施例８と同様の方法で金属薄膜の形成を行い、試験を行った。

（実施例１０）
カップリング剤をチタニウムビス（エチルヘキソキソ）ビス（２−エチル−３−ヒドロキシヘキソキシド）（松本製薬工業製、オルガチックスＴＣ−２００（商品名））とすること以外は、実施例８と同様の方法で金属薄膜の形成を行い、試験を行った。

（実施例１１）
カップリング剤をジイソプロポキシチタンビス（トリエタノールアミネート）（松本製薬工業製、オルガチックスＴＣ−４００（商品名））とすること以外は、実施例８と同様の方法で金属薄膜の形成を行い、試験を行った。

（実施例１２）
カップリング剤をテトラ−ｎ−ブトキシジルコニウム（松本製薬工業製、オルガチックスＺＡ−６５（商品名））とすること以外は、実施例８と同様の方法で金属薄膜の形成を行い、試験を行った。

（実施例１３）
カップリング剤をアルミニウム化合物（松本製薬工業製、オルガチックスＡＬ−８０（商品名））とし、希釈溶媒を２−プロパノールとトルエンの１：１溶液とすること以外は、実施例８と同様の方法で金属薄膜の形成を行い、試験を行った。

（実施例１４）
微粒子インクをトルエンに分散した金微粒子インク（アルバックマテリアル製、Ａｕ１Ｔ（商品名））とし、レーザ光の走査速度を４ｍｍ／ｓｅｃとすること以外は、実施例８と同様の方法で金属薄膜の形成を行い、試験を行った。

（比較例１）
ガラス基板上にカップリング剤の塗布処理を施さない以外は、実施例１と同様の方法で金属薄膜を作製し、性能を比較した。

（比較例２）
カップリング剤をヘキシルトリメトキシシラン（ＧＥ東芝シリコン製、ＴＳＬ８２４１（商品名））とすること以外は、実施例１と同様の方法で金属薄膜の形成を行い、性能を比較した。

（比較例３）
カップリング剤を３−アミノプロピルトリエトキシシラン（ＧＥ東芝シリコン製、ＴＳＬ８３３１（商品名））とすること以外は、実施例１と同様の方法で金属薄膜の形成を行い、性能を比較した。

（比較例４）
ガラス基板上にカップリング剤の塗布処理を施さない以外は、実施例８と同様の方法で金属薄膜の形成を行い、性能を比較した。

（比較例５）
カップリング剤をヘキシルトリメトキシシラン（ＧＥ東芝シリコン製、ＴＳＬ８２４１（商品名））とすること以外は、実施例８と同様の方法で金属薄膜の形成を行い、性能を比較した。

（比較例６）
カップリング剤を３−アミノプロピルトリエトキシシラン（ＧＥ東芝シリコン製、ＴＳＬ８３３１（商品名））とすること以外は、実施例８と同様の方法で金属薄膜の形成を行い、性能を比較した。

（表１）は、以上の（実施例１〜１４）と（比較例１〜６）の碁盤目テープ剥離試験による密着性の評価結果である。

（比較例１〜６）に示したように、前処理剤としてカップリング剤を塗布しない場合やＳｉ系カップリング剤を用いた場合は、金属薄膜と無機酸化物基板１との密着性は良くない。

一方、本発明による（実施例１〜１４）に示したように、前処理剤として、金属超微粒子薄膜と無機酸化物基板１の両方に密着性のよい金属からなるカップリング剤を使用することで、導電性増加のために薄い金属薄膜層５または金属薄膜パターン８上に金属めっき被膜を形成する際に、めっき前処理やめっき液による化学的な処理を行っても、表面が平坦な無機酸化物基板１から剥離せず、良好な密着性を有する金属薄膜を形成することができる。

以上のように、本発明にかかる金属薄膜の形成方法は、ガラス基板などの平坦な無機酸化物基板上に薄い金属薄膜を形成する場合に有用である。

本発明の実施の形態１による金属薄膜形成方法の手順の一例を示す図本発明の実施の形態１による金属薄膜形成方法の手順の一例を示す図本発明の実施の形態１による金属薄膜形成方法の手順の一例を示す図本発明の実施の形態１による金属薄膜形成方法の手順の一例を示す図本発明の実施の形態１による金属薄膜形成方法の手順の一例を示す図本発明の実施の形態１による金属薄膜形成方法の手順の一例を示す図本発明の実施の形態２による金属薄膜形成方法の手順の一例を示す図本発明の実施の形態２による金属薄膜形成方法の手順の一例を示す図本発明の実施の形態２による金属薄膜形成方法の手順の一例を示す図本発明の実施の形態２による金属薄膜形成方法の手順の一例を示す図本発明の実施の形態２による金属薄膜形成方法の手順の一例を示す図本発明の実施の形態２による金属薄膜形成方法の手順の一例を示す図

符号の説明

１無機酸化物基板
２下地層
３金属超微粒子層
４加熱手段
５金属薄膜層
６めっき層
７加熱手段
８金属薄膜パターン

Claims

無機酸化物基板の表面に、酸化物に変化する元素を有するカップリング剤を配置し、前記カップリング剤の上に金属超微粒子が分散された液体を塗布して金属超微粒子層を形成し、前記金属超微粒子が金属化する温度に昇温して金属薄膜層を形成することを特徴とする金属薄膜形成方法。
前記金属超微粒子が金属化する温度に昇温する方法は、加熱炉で前記無機酸化物基板全体を加熱する方法であることを特徴とする請求項１に記載の金属薄膜形成方法。
前記金属超微粒子が金属化する温度に昇温する方法は、レーザ光を照射して前記金属超微粒子に局所的に熱を加える方法であることを特徴とする請求項１に記載の金属薄膜形成方法。
前記レーザ光は、前記金属超微粒子層上に所定のパターンで照射されることを特徴とする請求項３に記載の金属薄膜形成方法。
前記酸化物に変化する元素は、金属であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の金属薄膜形成方法。
前記酸化物に変化する元素は、チタン、ジルコニウムおよびアルミニウムのうち少なくともいずれか１つの元素を含むことを特徴とする請求項５に記載の金属薄膜形成方法。
前記金属超微粒子は、単体金属であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の金属薄膜形成方法。
前記単体金属は、銀または金であることを特徴とする請求項７に記載の金属薄膜形成方法。
前記金属薄膜層の表面に、金属めっき被膜をさらに形成することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の金属薄膜形成方法。
前記金属めっき被膜は、銅であることを特徴とする請求項９に記載の金属薄膜形成方法。
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の形成方法によって作製されたことを特徴とする金属薄膜。