JP2016027631A - Method for producing multilayer wiring member, method for manufacturing semiconductor element, multilayer wiring member and semiconductor element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、絶縁層を介して２つの電極が配置された積層配線部材の製造方法、およびこれを用いた半導体素子の製造方法ならびに積層配線部材、および半導体素子に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a laminated wiring member in which two electrodes are arranged via an insulating layer, a method for manufacturing a semiconductor element using the same, a laminated wiring member, and a semiconductor element.
樹脂を含む絶縁層を介して２つの電極が配置された積層配線部材は、例えば、半導体トランジスタ等の半導体素子や静電容量式のタッチパネルセンサ等の種々のデバイスに用いられている。上記積層配線部材においては、通常、上記絶縁層にコンタクトホールを設け、上記コンタクトホール内で両電極を接続する構成が採用されている。 A laminated wiring member in which two electrodes are arranged via an insulating layer containing a resin is used in various devices such as a semiconductor element such as a semiconductor transistor and a capacitive touch panel sensor. In the laminated wiring member, a configuration in which a contact hole is normally provided in the insulating layer and both electrodes are connected in the contact hole is employed.
コンタクトホールを有する絶縁層の形成方法としては、従来から、フォトリソグラフィ法を用いて感光性樹脂組成物の塗膜を露光、現像することにより形成する方法が用いられている。また、絶縁層の形成方法としては、硬化性樹脂組成物の塗膜に可溶性の溶媒をインクジェット法等を用いて吹き付けることにより、コンタクトホールを形成する方法も提案されている。
しかしながら、フォトリソグラフィ法を用いた場合は、工程が複雑になる、専用の設備が必要となる、材料の無駄が多い等の問題がある。また、溶媒の吹き付けによるコンタクトホールの形成方法は、コンタクトホールの形成位置を制御することが困難である等の問題がある。
As a method for forming an insulating layer having a contact hole, a method for forming a coating film of a photosensitive resin composition by exposure and development using a photolithography method has been conventionally used. As a method for forming the insulating layer, a method of forming a contact hole by spraying a soluble solvent on the coating film of the curable resin composition by using an inkjet method or the like has been proposed.
However, when the photolithography method is used, there are problems such as a complicated process, dedicated equipment, and waste of materials. In addition, the method for forming a contact hole by spraying a solvent has a problem that it is difficult to control the formation position of the contact hole.
上述した問題に対して、特許文献１には、予め絶縁性の基材上に設けられた導電層上に加熱発泡性の粒子を含む液体からなる核を形成し、絶縁層を形成後、基材を加熱して上記粒子を発泡して絶縁層を開裂させることで絶縁層にコンタクトホールを形成する方法が示されている。また、開口部の形成後に核の残渣を除去する方法を有することが記載されている。
また、特許文献２には、基材上に除去可能なピラーを形成し、ピラーが形成された基材上に絶縁層を形成した後、ピラーを除去することにより、絶縁層にコンタクトホールを形成する方法が開示されている。
しかしながら、これらの方法においても、核やピラーを除去する工程を必要とし、コンタクトホール内に上記核やピラー等の残渣が残ることも懸念される。
そこで、積層配線部材の製造方法においては、コンタクトホールを有する絶縁層をより簡単に形成する方法が求められている。
In order to solve the above-described problem, Patent Document 1 discloses that a core made of a liquid containing heat-foamable particles is formed on a conductive layer provided in advance on an insulating base material, and an insulating layer is formed. A method is shown in which a contact hole is formed in an insulating layer by heating the material to foam the particles and cleaving the insulating layer. Further, it is described that a method for removing the residue of the nucleus after the opening is formed is described.
In
However, these methods also require a step of removing nuclei and pillars, and there is a concern that residues such as nuclei and pillars remain in the contact holes.
Therefore, in a method for manufacturing a laminated wiring member, a method for more easily forming an insulating layer having a contact hole is required.
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、コンタクトホールを有する絶縁層を簡単な方法で形成することが可能な積層配線部材の製造方法およびこれを用いた半導体素子の製造方法、ならびに、絶縁層を介して２つの電極を良好に導通させることが可能な積層配線部材およびこれを用いた半導体素子を提供することを主目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and a manufacturing method of a laminated wiring member capable of forming an insulating layer having a contact hole by a simple method, a manufacturing method of a semiconductor element using the same, and A main object is to provide a laminated wiring member capable of satisfactorily conducting two electrodes through an insulating layer and a semiconductor element using the same.
上記目的を達成するために、本発明は、基材および上記基材上に形成された第１電極を有する配線部材を準備し、導電性材料、撥液剤および溶媒を含む導体組成物インクを上記第１電極上にパターン状に塗布して焼成することにより、上記第１電極と導通し撥液性を有する導電性凸部を形成する導電性凸部形成工程と、上記導電性凸部が形成された上記配線部材上に樹脂組成物の塗膜を形成して硬化させることにより、上記導電性凸部が形成された領域にコンタクトホールを有する絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、上記コンタクトホール内で上記導電性凸部と導通するように、上記絶縁層上に第２電極を形成する第２電極形成工程と、を有することを特徴とする積層配線部材の製造方法を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a wiring member having a base material and a first electrode formed on the base material, and a conductive composition ink containing a conductive material, a liquid repellent and a solvent. A conductive convex portion forming step for forming a conductive convex portion that is electrically connected to the first electrode and has liquid repellency by being applied in a pattern on the first electrode and firing, and the conductive convex portion is formed An insulating layer forming step of forming an insulating layer having a contact hole in a region where the conductive convex portion is formed by forming a coating film of a resin composition on the wiring member formed and curing the coating film; and the contact And a second electrode forming step of forming a second electrode on the insulating layer so as to be electrically connected to the conductive convex portion in the hole.
本発明によれば、上記導電性凸部形成工程および絶縁層形成工程を有することにより、コンタクトホールを有する絶縁層を簡単な方法で形成することができる。 According to the present invention, an insulating layer having a contact hole can be formed by a simple method by having the conductive convex portion forming step and the insulating layer forming step.
上記発明においては、上記絶縁層形成工程では、上記導電性凸部の高さよりも上記絶縁層の厚みが大きくなるように上記絶縁層を形成することが好ましい。また、上記発明においては、上記絶縁層形成工程では、上記絶縁層の厚みが、上記導電性凸部の高さに対して１．５倍〜５倍の範囲内となるように、上記絶縁層を形成することが好ましい。導電性凸部の高さよりも上記絶縁層の厚みを大きくすることにより、コンタクトホール内で導電性凸部および第２電極を導通させやすくすることができるからである。 In the said invention, it is preferable to form the said insulating layer so that the thickness of the said insulating layer may become larger than the height of the said electroconductive convex part in the said insulating layer formation process. Moreover, in the said invention, in the said insulating layer formation process, the said insulating layer is set so that the thickness of the said insulating layer may be in the range of 1.5 times-5 times with respect to the height of the said electroconductive convex part. Is preferably formed. This is because by increasing the thickness of the insulating layer above the height of the conductive protrusion, the conductive protrusion and the second electrode can be easily conducted in the contact hole.
上記発明においては、上記導電性凸部形成工程では、上記導電性凸部の大きさが１０μｍ〜１００μｍの範囲内となるように、上記導電性凸部を形成することが好ましい。絶縁層にコンタクトホールを良好に形成することができるからである。 In the said invention, it is preferable to form the said conductive convex part in the said conductive convex part formation process so that the magnitude | size of the said conductive convex part may exist in the range of 10 micrometers-100 micrometers. This is because the contact hole can be satisfactorily formed in the insulating layer.
上記発明においては、上記導電性凸部形成工程では、上記導電性凸部のアスペクト比（高さ／大きさ）が０．０１〜０．１の範囲内となるように、上記導電性凸部を形成することが好ましい。絶縁層にコンタクトホールを良好に形成することができ、また、コンタクトホール内で導電性凸部および第２電極を導通させやすくすることができるからである。 In the above invention, in the conductive convex portion forming step, the conductive convex portion is formed so that the aspect ratio (height / size) of the conductive convex portion is within a range of 0.01 to 0.1. Is preferably formed. This is because the contact hole can be satisfactorily formed in the insulating layer, and the conductive protrusion and the second electrode can be easily conducted in the contact hole.
上記発明においては、上記樹脂組成物の粘度が、２０ｍＰａ・ｓ〜５００ｍＰａ・ｓの範囲内であることが好ましい。また、上記発明においては、上記樹脂組成物の表面張力が、２０ｍＮ／ｍ〜５０ｍＮ／ｍの範囲内であることが好ましい。導電性凸部の撥液性を利用してコンタクトホールを有する絶縁層を形成しやすいからである。 In the said invention, it is preferable that the viscosity of the said resin composition exists in the range of 20 mPa * s-500 mPa * s. Moreover, in the said invention, it is preferable that the surface tension of the said resin composition exists in the range of 20 mN / m-50 mN / m. This is because it is easy to form an insulating layer having a contact hole by utilizing the liquid repellency of the conductive protrusion.
本発明は、基材、上記基材上に形成されたソース電極およびドレイン電極、ならびに上記ソース電極および上記ドレイン電極の間のチャネル領域に形成された半導体層を有する配線部材を準備し、導電性材料、撥液剤および溶媒を含む導体組成物インクを上記ドレイン電極上にパターン状に塗布して焼成することにより、上記ドレイン電極と導通し撥液性を有する導電性凸部を形成する導電性凸部形成工程と、上記ソース電極、上記ドレイン電極および上記半導体層を覆うように樹脂組成物の塗膜を形成して硬化させることにより、上記導電性凸部が形成された領域にコンタクトホールを有する絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、上記コンタクトホール内で上記導電性凸部と導通するように、上記絶縁層上に中間電極または外部入出力電極を形成する電極形成工程と、を有することを特徴とする半導体素子の製造方法を提供する。 The present invention provides a wiring member having a base material, a source electrode and a drain electrode formed on the base material, and a semiconductor layer formed in a channel region between the source electrode and the drain electrode. Conductive protrusions that are electrically conductive with the drain electrode and have liquid repellency are formed by applying a conductive composition ink containing a material, a liquid repellent, and a solvent on the drain electrode in a pattern and firing. Forming a coating film of a resin composition so as to cover the source electrode, the drain electrode, and the semiconductor layer and curing the portion, and forming a contact hole in the region where the conductive convex portion is formed An insulating layer forming step for forming an insulating layer, and an intermediate electrode or an external input / output electrode on the insulating layer so as to be electrically connected to the conductive protrusion in the contact hole An electrode forming step of forming, to provide a method of manufacturing a semiconductor device characterized by having.
本発明によれば、上記導電性凸部形成工程および絶縁層形成工程を有することにより、コンタクトホールを有する絶縁層を簡単な方法で形成することができる。 According to the present invention, an insulating layer having a contact hole can be formed by a simple method by having the conductive convex portion forming step and the insulating layer forming step.
上記発明においては、上記絶縁層形成工程では、上記導電性凸部の高さよりも上記絶縁層の厚みが大きくなるように上記絶縁層を形成することが好ましい。また、上記発明においては、上記絶縁層形成工程では、上記絶縁層の厚みが、上記導電性凸部の高さに対して１．５倍〜５倍の範囲内となるように、上記絶縁層を形成することが好ましい。導電性凸部の高さよりも上記絶縁層の厚みを大きくすることにより、コンタクトホール内で導電性凸部および中間電極または外部入出力電極を導通させやすくすることができるからである。 In the said invention, it is preferable to form the said insulating layer so that the thickness of the said insulating layer may become larger than the height of the said electroconductive convex part in the said insulating layer formation process. Moreover, in the said invention, in the said insulating layer formation process, the said insulating layer is set so that the thickness of the said insulating layer may be in the range of 1.5 times-5 times with respect to the height of the said electroconductive convex part. Is preferably formed. This is because by increasing the thickness of the insulating layer above the height of the conductive protrusion, the conductive protrusion and the intermediate electrode or the external input / output electrode can be easily conducted in the contact hole.
上記発明においては、上記導電性凸部形成工程では、上記導電性凸部の大きさが１０μｍ〜１００μｍの範囲内となるように、上記導電性凸部を形成することが好ましい。絶縁層にコンタクトホールを良好に形成することができるからである。 In the said invention, it is preferable to form the said conductive convex part in the said conductive convex part formation process so that the magnitude | size of the said conductive convex part may exist in the range of 10 micrometers-100 micrometers. This is because the contact hole can be satisfactorily formed in the insulating layer.
上記発明においては、上記導電性凸部形成工程では、上記導電性凸部のアスペクト比（高さ／大きさ）が０．０１〜０．１の範囲内となるように、上記導電性凸部を形成することが好ましい。絶縁層にコンタクトホールを良好に形成することができ、また、コンタクトホール内で導電性凸部および第２電極を導通させやすくすることができるからである。 In the above invention, in the conductive convex portion forming step, the conductive convex portion is formed so that the aspect ratio (height / size) of the conductive convex portion is within a range of 0.01 to 0.1. Is preferably formed. This is because the contact hole can be satisfactorily formed in the insulating layer, and the conductive protrusion and the second electrode can be easily conducted in the contact hole.
上記発明においては、上記樹脂組成物の粘度が、２０ｍＰａ・ｓ〜５００ｍＰａ・ｓの範囲内であることが好ましい。また、上記発明においては、上記樹脂組成物の表面張力が、２０ｍＮ／ｍ〜５０ｍＮ／ｍの範囲内であることが好ましい。導電性凸部の撥液性を利用してコンタクトホールを有する絶縁層を形成しやすいからである。 In the said invention, it is preferable that the viscosity of the said resin composition exists in the range of 20 mPa * s-500 mPa * s. Moreover, in the said invention, it is preferable that the surface tension of the said resin composition exists in the range of 20 mN / m-50 mN / m. This is because it is easy to form an insulating layer having a contact hole by utilizing the liquid repellency of the conductive protrusion.
本発明は、基材と、上記基材上に形成された第１電極と、上記第１電極上にパターン状に形成され、上記第１電極と導通する導電性凸部と、上記第１電極が形成された上記基材上に形成され、上記導電性凸部が形成された領域にコンタクトホールを有し、樹脂を含む絶縁層と、上記絶縁層上に形成され、上記コンタクトホール内で上記導電性凸部と導通する第２電極と、を有し、上記導電性凸部の高さよりも上記絶縁層の厚みが大きいことを特徴とする積層配線部材を提供する。 The present invention includes a base material, a first electrode formed on the base material, a conductive protrusion formed in a pattern on the first electrode, and electrically connected to the first electrode, and the first electrode. Is formed on the base material, and has a contact hole in a region where the conductive protrusion is formed, and an insulating layer containing resin, and is formed on the insulating layer, There is provided a laminated wiring member comprising: a second electrode electrically connected to a conductive convex portion, wherein the insulating layer has a thickness greater than a height of the conductive convex portion.
本発明によれば、導電性凸部の高さよりも絶縁層の厚みが大きいことにより、コンタクトホール内で、導電性凸部と第２電極とを良好に導通させることができる。そのため、絶縁層を介して、第１電極と第２電極とを良好に導通させることができる。 According to the present invention, since the thickness of the insulating layer is larger than the height of the conductive convex portion, the conductive convex portion and the second electrode can be favorably conducted in the contact hole. Therefore, the first electrode and the second electrode can be satisfactorily conducted through the insulating layer.
本発明は、基材と、上記基材上に形成されたソース電極およびドレイン電極、ならびに上記ソース電極および上記ドレイン電極の間のチャネル領域に形成された半導体層と、上記ドレイン電極上にパターン状に形成され、上記ドレイン電極と導通する導電性凸部と、上記ソース電極、上記ドレイン電極および上記半導体層が形成された基板上に形成され、上記導電性凸部が形成された領域にコンタクトホールを有し、樹脂を含む絶縁層と、上記絶縁層上に形成され、上記コンタクトホール内で上記導電性凸部と導通する中間電極または外部入出力電極と、を有し、上記導電性凸部の高さよりも上記絶縁層の厚みが大きいことを特徴とする半導体素子を提供する。 The present invention includes a base material, a source electrode and a drain electrode formed on the base material, a semiconductor layer formed in a channel region between the source electrode and the drain electrode, and a pattern on the drain electrode. Formed on the substrate on which the source electrode, the drain electrode, and the semiconductor layer are formed, and a contact hole is formed in the region where the conductive protrusion is formed. An insulating layer containing a resin, and an intermediate electrode or an external input / output electrode formed on the insulating layer and electrically connected to the conductive convex portion in the contact hole, and the conductive convex portion The semiconductor element is characterized in that the thickness of the insulating layer is larger than the height of the semiconductor element.
本発明によれば、導電性凸部の高さよりも絶縁層の厚みが大きいことにより、コンタクトホール内で、導電性凸部と中間電極または外部入出力電極とを良好に導通させることができる。そのため、絶縁層を介して、ドレイン電極と中間電極または外部入出力電極とを良好に導通させることができる。 According to the present invention, since the thickness of the insulating layer is larger than the height of the conductive convex portion, the conductive convex portion and the intermediate electrode or the external input / output electrode can be favorably conducted in the contact hole. Therefore, the drain electrode can be electrically connected to the intermediate electrode or the external input / output electrode through the insulating layer.
本発明の積層配線部材の製造方法およびこれを用いた半導体素子の製造方法においては、コンタクトホールを有する絶縁層を簡単な方法で形成することができるといった作用効果を奏する。
また、本発明の積層配線部材および半導体素子は、絶縁層を介して２つの電極を良好に導通させることができる。
In the method for manufacturing a laminated wiring member and the method for manufacturing a semiconductor element using the same according to the present invention, there is an effect that an insulating layer having a contact hole can be formed by a simple method.
In addition, the laminated wiring member and the semiconductor element of the present invention can conduct two electrodes satisfactorily through an insulating layer.
以下、本発明の積層配線部材の製造方法および半導体素子の製造方法の詳細を説明する。 The details of the method for manufacturing a laminated wiring member and the method for manufacturing a semiconductor element of the present invention will be described below.
Ａ．積層配線部材の製造方法
本発明の積層配線部材の製造方法は、基材および上記基材上に形成された第１電極を有する配線部材を準備し、導電性材料、撥液剤および溶媒を含む導体組成物インクを上記第１電極上にパターン状に塗布して焼成することにより、上記第１電極と導通し撥液性を有する導電性凸部を形成する導電性凸部形成工程と、上記導電性凸部が形成された上記配線部材上に樹脂組成物の塗膜を形成して硬化させることにより、上記導電性凸部が形成された領域にコンタクトホールを有する絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、上記コンタクトホール内で上記導電性凸部と導通するように、上記絶縁層上に第２電極を形成する第２電極形成工程と、を有することを特徴とする製造方法である。
A. Manufacturing method of laminated wiring member The manufacturing method of the laminated wiring member of the present invention prepares a wiring member having a base material and a first electrode formed on the base material, and includes a conductive material, a liquid repellent, and a solvent. A conductive convex forming step of forming a conductive convex having electrical continuity with the first electrode and having liquid repellency by applying the composition ink in a pattern on the first electrode and baking, and the conductive Forming an insulating layer having a contact hole in a region where the conductive convex portion is formed by forming a coating film of a resin composition on the wiring member on which the conductive convex portion is formed and curing it And a second electrode forming step of forming a second electrode on the insulating layer so as to be electrically connected to the conductive protrusion in the contact hole.
本発明の積層配線部材の製造方法について図を用いて説明する。
図１（ａ）〜（ｅ）は本発明の積層配線部材の製造方法の一例を示す工程図である。本発明の積層配線部材の製造方法においては、まず図１（ａ）に示すように、基材２１および基材２１上に形成された第１電極２２を有する配線部材２を準備する。次に、導電性材料、撥液剤および溶媒を含む導体組成物インクを第１電極２２上にパターン状に塗布して焼成することにより、図１（ｂ）に示すように、第１電極２２と導通し撥液性を有する導電性凸部３を形成する（導電性凸部形成工程）。次に、図１（ｃ）に示すように、導電性凸部３が形成された配線部材２上に樹脂組成物の塗膜４’を形成する。次に、樹脂組成物の塗膜４’を硬化させることにより、図１（ｄ）に示すように、導電性凸部３が形成された領域にコンタクトホール５を有する絶縁層４を形成する（絶縁層形成工程）。次に図１（ｅ）に示すように、コンタクトホール５内で導電性凸部３と導通するように、絶縁層４上に第２電極６を形成する（第２電極形成工程）。以上により積層配線部材１を製造することができる。
The manufacturing method of the laminated wiring member of this invention is demonstrated using figures.
1A to 1E are process diagrams showing an example of a method for manufacturing a laminated wiring member of the present invention. In the method for manufacturing a laminated wiring member of the present invention, first, as shown in FIG. 1A, a
本発明によれば、上記撥液性を有する導電性凸部形成工程および絶縁層形成工程を有することにより、コンタクトホールを有する絶縁層を簡単な方法で形成することができる。 According to the present invention, an insulating layer having a contact hole can be formed by a simple method by having the above-described liquid-repellent conductive protrusion forming step and insulating layer forming step.
より具体的には、本発明においては、導電性凸部形成工程により、撥液性を有する導電性凸部を形成することができるから、絶縁層形成工程で配線部材上に樹脂組成物を塗布した場合に、導電性凸部の表面において樹脂組成物をはじくことができる。よって、導電性凸部が形成された領域に開口を有する樹脂組成物の塗膜を形成することができ、上記塗膜を硬化させることにより、コンタクトホールを有する絶縁層を形成することができる。
よって、本発明においては、上述した従来の方法に比べてより簡便な方法で絶縁層を形成することができる。
More specifically, in the present invention, since the conductive convex portion having liquid repellency can be formed by the conductive convex portion forming step, the resin composition is applied onto the wiring member in the insulating layer forming step. In this case, the resin composition can be repelled on the surface of the conductive convex portion. Therefore, a coating film of the resin composition having an opening in the region where the conductive convex portion is formed can be formed, and an insulating layer having a contact hole can be formed by curing the coating film.
Therefore, in the present invention, the insulating layer can be formed by a simpler method than the conventional method described above.
また、少ない工程でコンタクトホールを有する絶縁層を形成する方法としては、例えば、スクリーン印刷法を用いることも検討されているが、上記スクリーン印刷法を用いた場合は、絶縁層表面にメッシュ版の跡が残り易く、十分な平坦性の確保が困難となることが懸念される。
一方、本発明においては、絶縁層を塗布法を用いて形成することができるため、平坦性が良好な絶縁層を形成することができる。
In addition, as a method for forming an insulating layer having a contact hole with a small number of steps, for example, the use of a screen printing method is also being studied. However, when the screen printing method is used, a mesh plate is formed on the surface of the insulating layer. There is a concern that marks are likely to remain and it is difficult to ensure sufficient flatness.
On the other hand, in the present invention, since the insulating layer can be formed by a coating method, an insulating layer with good flatness can be formed.
以下、本発明の積層配線部材の製造方法の各工程について説明する。 Hereinafter, each process of the manufacturing method of the laminated wiring member of this invention is demonstrated.
１．撥液性を有する導電性凸部形成工程
本発明における撥液性を有する導電性凸部形成工程は、基材および上記基材上に形成された第１電極を有する配線部材を準備し、導電性材料、撥液剤および溶媒を含む導体組成物インクを上記第１電極上にパターン状に塗布して焼成することにより、上記第１電極と導通し撥液性を有する導電性凸部を形成する工程である。
1. Conductive convex portion forming step having liquid repellency The conductive convex portion forming step having liquid repellency in the present invention prepares a wiring member having a base material and a first electrode formed on the base material. A conductive composition containing a conductive material, a liquid repellent, and a solvent is applied onto the first electrode in a pattern and baked to form a conductive convex portion that is electrically connected to the first electrode and has liquid repellency. It is a process.
（１）配線部材
本工程に用いられる配線部材は、基材と、第１電極とを有するものである。
(1) Wiring member The wiring member used for this process has a base material and a 1st electrode.
（ａ）第１電極
第１電極は、基材上に形成されるものである。上記第１電極は基材上に形成されていればよく、基材上に直接形成されていてもよく、基材上に他の層を介して形成されていてもよい。なお、以下の説明においては、配線部材において第１電極が形成された構成の表面を、絶縁層の形成面と称して説明する場合がある。
(A) First electrode The first electrode is formed on a substrate. The said 1st electrode should just be formed on the base material, may be directly formed on the base material, and may be formed through the other layer on the base material. In the following description, the surface of the wiring member in which the first electrode is formed may be referred to as an insulating layer forming surface.
また、第１電極は、通常、基材上にパターン状に形成されるものである。第１電極の平面視形状としては、本発明の製造方法により製造される積層配線部材の種類に応じて適宜選択することができる。第１電極の平面視形状としては、例えば、ライン形状や電極パッドに用いられるパッド形状等を挙げることができる。 Moreover, a 1st electrode is normally formed in a pattern form on a base material. The planar view shape of the first electrode can be appropriately selected according to the type of the laminated wiring member manufactured by the manufacturing method of the present invention. Examples of the planar shape of the first electrode include a line shape and a pad shape used for an electrode pad.
第１電極に用いられる材料としては、所望の導電性を有していれば特に限定されず、例えば、Ｔａ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｍｏ−Ｔａ合金、Ａｇ合金、Ｃｕ合金、Ａｌ合金等の金属材料、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）、ＩＺＯ（酸化インジウム亜鉛）等の透明導電性無機材料等の導電性無機材料や、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸）等の導電性有機材料を用いることができる。また、導電性微粒子を含む導電性ペーストを用いることもできる。なお、導電性微粒子については、後述する「（２）導体組成物インク」の項で説明するものから選択して用いることができる。また、導電性ペーストに用いられる他の成分については、一般的なものと同様とすることができ、例えば後述する「（２）導体組成物インク」の項で説明する溶媒、任意の成分等を挙げることができる。 The material used for the first electrode is not particularly limited as long as it has desired conductivity. For example, Ta, Ti, Al, Zr, Cr, Nb, Hf, Mo, Au, Ag, Pt, Cu Conductive inorganic materials such as metal materials such as Mo-Ta alloy, Ag alloy, Cu alloy, Al alloy, transparent conductive inorganic materials such as ITO (indium tin oxide) and IZO (indium zinc oxide), and PEDOT / PSS A conductive organic material such as (polyethylenedioxythiophene / polystyrenesulfonic acid) can be used. Alternatively, a conductive paste containing conductive fine particles can be used. In addition, about electroconductive fine particles, it can select and use from what is demonstrated in the term of "(2) Conductor composition ink" mentioned later. In addition, other components used in the conductive paste can be the same as general components. For example, a solvent, an arbitrary component, etc. described in the section of “(2) Conductor composition ink” described later are used. Can be mentioned.
第１電極の厚みとしては、所望の導電性を有することができれば特に限定されないが、例えば、３０ｎｍ〜５０００ｎｍの範囲内、なかでも５０ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲内、特に２００ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲内であることが好ましい。
第１電極の厚みが厚すぎると、第１電極による段差が大きくなるため、絶縁層を良好に形成することが困難となる可能性があるからである。また、第１電極の厚みが薄すぎると良好な導電性を示すことが困難となる可能性があるからである。
The thickness of the first electrode is not particularly limited as long as the first electrode can have desired conductivity. For example, the thickness is in the range of 30 nm to 5000 nm, particularly in the range of 50 nm to 2000 nm, and particularly in the range of 200 nm to 2000 nm. Is preferred.
This is because if the thickness of the first electrode is too thick, a step due to the first electrode becomes large, and it may be difficult to form an insulating layer satisfactorily. Moreover, it is because it may become difficult to show favorable electroconductivity when the thickness of a 1st electrode is too thin.
本発明において、「厚み」は、一般的な測定方法によって得られる厚みをいう。厚みの測定方法としては、例えば、触針で表面をなぞり凹凸を検出することによって厚みを算出する触針式の方法や、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）等による観察像を測定する方法、分光反射スペクトルに基づいて厚みを算出する光学式の方法等を挙げることができる。なお、厚みとして、対象となる構成の複数箇所における厚み測定結果の平均値が用いられてもよい。 In the present invention, “thickness” refers to a thickness obtained by a general measurement method. As a method for measuring the thickness, for example, a stylus type method of calculating the thickness by tracing the surface with a stylus to detect unevenness, observation with a transmission electron microscope (TEM), a scanning electron microscope (SEM), etc. Examples thereof include a method for measuring an image, an optical method for calculating the thickness based on a spectral reflection spectrum, and the like. In addition, as thickness, the average value of the thickness measurement result in the several location of the structure used as object may be used.
第１電極の表面の濡れ性については、導体組成物インクをパターン状に塗布または印刷することにより、所望の導電性凸部を形成することができれば特に限定されない。第１電極の表面の濡れ性としては、例えば、第１電極の表面と水との接触角が、１°〜９５°の範囲内、なかでも１°〜９０°の範囲内、特に２０°〜９０°の範囲内であることが好ましい。
上記接触角が大きすぎると、後から形成する導電性凸部の撥液性と濡れ性差が形成できなくなるからである。また、上記接触角が小さすぎると導体組成物インクが濡れ広がりやすくなり、第１電極に隣接する他の電極等に導電性凸部が形成されて導通不良が生じやすくなる可能性があるからである。
なお、「水との接触角」は、２５℃における水との接触角をいう。
本発明における上記接触角は、例えば、測定対象上に１マイクロリットルの液体を滴下し、滴下した液滴の形状を側面より観測し、液滴と測定対象とのなす角を計測することにより測定することができる。本発明における接触角は、例えば、井元製作所製接触角測定装置を用いて測定することができる。また、本発明における接触角は、例えば、協和界面科学製接触角計 ＤＭ−９０１を用いて測定することができる。
The wettability of the surface of the first electrode is not particularly limited as long as a desired conductive convex portion can be formed by applying or printing the conductor composition ink in a pattern. As the wettability of the surface of the first electrode, for example, the contact angle between the surface of the first electrode and water is in the range of 1 ° to 95 °, in particular in the range of 1 ° to 90 °, particularly 20 ° to It is preferable to be within the range of 90 °.
This is because if the contact angle is too large, a difference in liquid repellency and wettability between conductive protrusions to be formed later cannot be formed. Also, if the contact angle is too small, the conductor composition ink tends to wet and spread, and conductive protrusions may be formed on other electrodes adjacent to the first electrode, which may cause poor conduction. is there.
The “contact angle with water” refers to the contact angle with water at 25 ° C.
The contact angle in the present invention is measured by, for example, dropping 1 microliter of liquid onto a measurement target, observing the shape of the dropped liquid droplet from the side, and measuring the angle formed between the droplet and the measurement target. can do. The contact angle in the present invention can be measured using, for example, a contact angle measuring device manufactured by Imoto Seisakusho. Moreover, the contact angle in this invention can be measured, for example using Kyowa Interface Science contact angle meter DM-901.
第１電極の形成方法としては、一般的な電極の形成方法と同様とすることができる。具体的には、基材上の全面に導電層を形成した後、フォトリソグラフィ法を用いて所定のパターンにエッチングする方法を挙げることができる。また、基材上の全面に導電層を形成する方法としては、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法等のＰＶＤ法、ＣＶＤ法等を挙げることができる。
また、第１電極の形成方法としては、導電性ペーストを用いた印刷方法により形成することができる。印刷法としては、例えば、インクジェット法、スクリーン印刷法等を挙げることができる。
本発明においては、なかでも、第１電極の形成方法としては、印刷法を用いた方法であることが好ましい。印刷法により形成された導電層は、蒸着法等により形成された導電層に比べて導電層の表面の濡れ性を調整しやすく、導電性凸部の形状を制御しやすいからである。
A method for forming the first electrode can be the same as a general electrode forming method. Specifically, a method in which a conductive layer is formed on the entire surface of the substrate and then etched into a predetermined pattern using a photolithography method can be given. Examples of a method for forming a conductive layer on the entire surface of the substrate include a vacuum deposition method, a sputtering method, a PVD method such as an ion plating method, a CVD method, and the like.
The first electrode can be formed by a printing method using a conductive paste. Examples of the printing method include an ink jet method and a screen printing method.
In the present invention, it is particularly preferable that the first electrode is formed by a printing method. This is because the conductive layer formed by the printing method can easily adjust the wettability of the surface of the conductive layer and can easily control the shape of the conductive convex portion as compared with the conductive layer formed by the vapor deposition method or the like.
（ｂ）基材
基材は、第１電極を支持するものである。また、上記基材は、通常、耐熱性を有するものである。基材の耐熱性としては、積層配線部材の製造工程における加熱に対して変形等を生じない程度であれば特に限定されない。
(B) Substrate The substrate supports the first electrode. Moreover, the said base material has heat resistance normally. The heat resistance of the substrate is not particularly limited as long as it does not cause deformation or the like due to heating in the manufacturing process of the laminated wiring member.
基材としては所定の自己支持性を備えるものであれば特に限定されるものではなく、本発明により製造される積層配線部材の用途等に応じて任意の機能を有する基材を用いることができる。基材としては、ガラス基材等の可撓性を有さないリジット基材、および、プラスチック樹脂からなるフィルム等の可撓性を有するフレキシブル基材を挙げることができる。プラスチック樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）およびポリエーテルイミド（ＰＥＩ）等を挙げることができる。 The substrate is not particularly limited as long as it has a predetermined self-supporting property, and a substrate having an arbitrary function can be used depending on the use of the laminated wiring member produced by the present invention. . Examples of the base material include a rigid base material such as a glass base material and a flexible base material such as a film made of a plastic resin. Examples of the plastic resin include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethersulfone (PES), polyimide (PI), polyetheretherketone (PEEK), polycarbonate (PC), polyphenylene sulfide ( PPS) and polyetherimide (PEI).
また、基材は、単層であってもよく、積層体であってもよい。基材が積層体である場合は、例えば、上述した基材上に形成された硬化性樹脂を含む平坦化層等を有していてもよい。また、上述した基材上に形成されたバリア層を有していてもよい。 Further, the substrate may be a single layer or a laminate. When a base material is a laminated body, you may have the planarization layer etc. which contain the curable resin formed on the base material mentioned above, for example. Moreover, you may have the barrier layer formed on the base material mentioned above.
基材が透明性を有する場合、可視光領域における透過率は８０％以上であることが好ましい。ここで、透過率は、ＪＩＳ Ｋ７３６１−１（プラスチック−透明材料の全光透過率の試験方法）により測定することができる。 When the substrate has transparency, the transmittance in the visible light region is preferably 80% or more. Here, the transmittance can be measured by JIS K7361-1 (a test method for the total light transmittance of a plastic-transparent material).
（ｃ）その他
配線部材は、上述した基材および第１電極を有していれば特に限定されず、必要な構成を適宜選択して追加することができる。例えば、配線部材は、基材上に形成された配線部材用電極および配線部材用電極を覆うように形成された配線部材用絶縁層を有していてもよい。この場合、第１電極は、配線部材用絶縁層上に形成される。また、第１電極と同一平面上に、第１電極以外の他の電極が形成されていてもよい。
(C) Others The wiring member is not particularly limited as long as it has the base material and the first electrode described above, and a necessary configuration can be appropriately selected and added. For example, the wiring member may include a wiring member electrode formed on the substrate and a wiring member insulating layer formed so as to cover the wiring member electrode. In this case, the first electrode is formed on the wiring member insulating layer. Moreover, electrodes other than the first electrode may be formed on the same plane as the first electrode.
配線部材用電極および第１電極以外の他の電極の平面視形状については、本発明により製造される積層配線部材の種類等に応じて適宜選択することができる。また、配線部材用電極および第１電極以外の他の電極の材料、厚みおよび形成方法については、上述した「（ａ）第１電極」の項で説明した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。 About the planar view shape of electrodes other than the electrode for wiring members and the 1st electrode, it can select suitably according to the kind etc. of the laminated wiring member manufactured by this invention. In addition, the material, thickness, and formation method of the electrode other than the wiring member electrode and the first electrode can be the same as the contents described in the above-mentioned section “(a) First electrode”. The description here is omitted.
配線部材用絶縁層の材料としては、絶縁性を有していれば特に限定されず、後述する「２．絶縁層形成工程 （３）絶縁層」の項で説明する樹脂組成物を用いることができる。また、配線部材用絶縁層の材料としては、他にも、例えば、アクリル系樹脂、フェノール系樹脂、フッ素系樹脂、エポキシ系樹脂、カルド系樹脂、ビニル系樹脂、イミド系樹脂、ノボラック系樹脂等の有機材料や、ＳｉＯ２、ＳｉＮｘ、Ａｌ２Ｏ３等の無機材料を挙げることができる。配線部材用絶縁層の材料は１種類であってもよく、２種類以上であってもよい。 The material of the insulating layer for wiring members is not particularly limited as long as it has insulating properties, and the resin composition described in the section of “2. Insulating layer forming step (3) Insulating layer” described later is used. it can. In addition, as a material of the insulating layer for wiring members, for example, acrylic resin, phenol resin, fluorine resin, epoxy resin, cardo resin, vinyl resin, imide resin, novolac resin, etc. And inorganic materials such as SiO 2 , SiN x , and Al 2 O 3 . The material of the insulating layer for wiring members may be one type or two or more types.
配線部材用絶縁層の厚みについては、本発明により製造される積層配線部材の用途等に応じて適宜選択することができる。 About the thickness of the insulating layer for wiring members, it can select suitably according to the use etc. of the laminated wiring member manufactured by this invention.
配線部材用絶縁層の形成方法としては、後述する絶縁層の形成方法を用いることができる。また、配線部材用絶縁層が無機材料である場合は、例えば、ＣＶＤ法等を挙げることができる。 As a method for forming the insulating layer for a wiring member, an insulating layer forming method described later can be used. Moreover, when the insulating layer for wiring members is an inorganic material, a CVD method etc. can be mentioned, for example.
（２）導体組成物インク
本工程に用いられる導体組成物インクは、導電性材料、撥液剤および溶媒を含むものである。
(2) Conductor composition ink The conductor composition ink used in this step contains a conductive material, a liquid repellent and a solvent.
（ａ）撥液剤
撥液剤は、導電性凸部に撥液性を付与するものである。撥液剤としては、例えば、自己組織化単分子膜を形成するフッ素含有チオール化合物が挙げられる。
自己組織単分子膜を形成するフッ素含有チオール化合物は、後述する導電性材料として金属粒子を用いた場合に、導電性と確保しつつ、金属粒子に撥液性をもたらすことができる。その結果、導体組成物インクで得られる導電性凸部は導電性と撥液性を両立できる。
(A) Liquid repellent The liquid repellent imparts liquid repellency to the conductive convex portion. Examples of the liquid repellent include a fluorine-containing thiol compound that forms a self-assembled monomolecular film.
The fluorine-containing thiol compound that forms the self-assembled monomolecular film can provide liquid repellency to the metal particles while ensuring conductivity when metal particles are used as the conductive material described later. As a result, the conductive protrusions obtained with the conductor composition ink can achieve both conductivity and liquid repellency.
自己組織化単分子膜を形成するフッ素含有チオール化合物としては、芳香環を有するフッ素含有チオール化合物、フッ化部を持つアルカンチオールなどが挙げられる。これらの中でも、金属粒子の表面修飾性から、芳香環（好ましくは、ベンゼン環）を有する炭素数６〜２０の範囲内のフッ素含有チオールからなる群から選ばれる少なくとも１つの化合物が好ましい。 Examples of the fluorine-containing thiol compound that forms a self-assembled monolayer include a fluorine-containing thiol compound having an aromatic ring and an alkanethiol having a fluorinated moiety. Among these, at least one compound selected from the group consisting of fluorine-containing thiols having 6 to 20 carbon atoms having an aromatic ring (preferably a benzene ring) is preferable from the surface modification property of the metal particles.
芳香環を有する炭素数６〜２０の範囲内のフッ素含有チオールとしては、具体的には、４−トリフルオロメチルベンゼンチオール、３−トリフルオロメチルベンゼンチオール等のトリフルオロメチルベンゼンチオール、ペンタフルオロベンゼンチオール、２，３，５，６−テトラフルオロベンゼンチオール、２，３，５，６−テトラフルオロ−４−（トリフルオロメチル）ベンゼンチオール、２，３，５，６−テトラフルオロ−４−メルカプト安息香酸メチルエステル、３，５−ビストリフルオロメチルベンゼンチオール、4−フルオロベンゼンチオールおよび１１−（２，３，４，５，６−ペンタフルオロベンジルオキシ）−１−ウンデカンチオールが挙げられる。これらの中でも、撥液性の観点からトリフルオロメチルベンゼンチオールが特に好ましい。 Specific examples of the fluorine-containing thiol having an aromatic ring and having 6 to 20 carbon atoms include trifluoromethylbenzenethiol such as 4-trifluoromethylbenzenethiol and 3-trifluoromethylbenzenethiol, and pentafluorobenzene. Thiol, 2,3,5,6-tetrafluorobenzenethiol, 2,3,5,6-tetrafluoro-4- (trifluoromethyl) benzenethiol, 2,3,5,6-tetrafluoro-4-mercapto Examples include benzoic acid methyl ester, 3,5-bistrifluoromethylbenzenethiol, 4-fluorobenzenethiol and 11- (2,3,4,5,6-pentafluorobenzyloxy) -1-undecanethiol. Among these, trifluoromethylbenzenethiol is particularly preferable from the viewpoint of liquid repellency.
撥液剤の含有量は、導体組成物インク全量に対して、１０質量％以下であることが好ましく、５質量％以下であることがより好ましい。撥液剤の含有量が上記上限以下であれば、導体組成物インク中の導電性材料の分散性を阻害しない。また、下限は、導体組成物インクで得られる導電性凸部の撥液性の観点から、０．１質量％以上であることが好ましい。 The content of the liquid repellent is preferably 10% by mass or less, and more preferably 5% by mass or less, based on the total amount of the conductor composition ink. If content of a liquid repellent is below the said upper limit, the dispersibility of the electroconductive material in conductor composition ink will not be inhibited. Moreover, it is preferable that a minimum is 0.1 mass% or more from a liquid repellent viewpoint of the electroconductive convex part obtained with conductor composition ink.
（ｂ）導電性材料
導電性材料は、導電性凸部の導電性発現の起源となるものである。
導電性材料としては、導電性凸部に所望の導電性を付与することができれば特に限定されないが、金属粒子であることが好ましい。
金属粒子の金属種としては、としては、銀、銅、ニッケル、パラジウム、白金、および金が挙げられる。なお、これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、上述の撥液剤との親和性の観点から、銀が特に好ましい。
金属粒子は、平均粒子径が１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることが好ましい。また、直径５０ｎｍ以下の金属ナノワイヤーを含んでも良い。金属粒子の平均粒子径は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）観察により測定が可能である。具体的には、５０個程度の粒子を含む視野において、全ての粒子の投影面積円相当径を測定し、その平均を算出する方法が挙げられる。
(B) Conductive material The conductive material is the origin of the conductivity of the conductive protrusion.
Although it will not specifically limit as a conductive material if desired electroconductivity can be provided to a conductive convex part, It is preferable that it is a metal particle.
Examples of the metal species of the metal particles include silver, copper, nickel, palladium, platinum, and gold. In addition, these may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, silver is particularly preferable from the viewpoint of affinity with the above-described liquid repellent.
The metal particles preferably have an average particle diameter of 10 nm to 1000 nm. Moreover, you may include metal nanowire with a diameter of 50 nm or less. The average particle diameter of the metal particles can be measured by observation with a transmission electron microscope (TEM). Specifically, in a visual field including about 50 particles, there is a method of measuring the projected area equivalent circle diameter of all the particles and calculating the average.
導電性材料の含有量は、導体組成物インク全量に対して、１５質量％以上７５質量％以下であることが好ましく、２０質量％以上５０質量％以下であることがより好ましい。導電性材料の含有量が上記範囲内であれば、より効率よく導電性凸部が形成できる。 The content of the conductive material is preferably 15% by mass to 75% by mass and more preferably 20% by mass to 50% by mass with respect to the total amount of the conductor composition ink. If content of an electroconductive material is in the said range, an electroconductive convex part can be formed more efficiently.
（ｃ）溶媒
溶媒は、上記導電性材料および撥液剤を分散または溶解させるものである。
溶媒としては、水、アルコール系溶媒（モノアルコール系溶媒、ジオール系溶媒、多価アルコール系溶媒）、炭化水素系溶媒、ケトン系溶媒、エステル系溶媒、エーテル系溶媒、グライム系溶媒、ハロゲン系溶媒が挙げられる。これらの溶媒は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。これらの中でも、印刷性の観点から、ジオール系溶媒が好ましい。
また、溶媒の表面張力は、２５℃において４０ｍＮ／ｍ以上６５ｍＮ／ｍ以下であることが好ましい。溶媒の表面張力が上記範囲内であれば、導体組成物インクを下地に十分に付着させることができる。なお、表面張力は、ペンダントドロップ法により測定できる。
(C) Solvent The solvent disperses or dissolves the conductive material and the liquid repellent.
Solvents include water, alcohol solvents (monoalcohol solvents, diol solvents, polyhydric alcohol solvents), hydrocarbon solvents, ketone solvents, ester solvents, ether solvents, glyme solvents, halogen solvents. Is mentioned. These solvents may be used alone or in a combination of two or more. Among these, a diol solvent is preferable from the viewpoint of printability.
Moreover, it is preferable that the surface tension of a solvent is 40 mN / m or more and 65 mN / m or less in 25 degreeC. When the surface tension of the solvent is within the above range, the conductor composition ink can be sufficiently adhered to the ground. The surface tension can be measured by a pendant drop method.
表面張力が２５℃において４０ｍＮ／ｍ以上６５ｍＮ／ｍ以下のジオール系溶媒としては、エチレングリコール、グリセリン、１，３−プロパンジオールなどが挙げられる。これらの中でも、エチレングリコールが特に好ましい。 Examples of the diol solvent having a surface tension of 40 mN / m or more and 65 mN / m or less at 25 ° C. include ethylene glycol, glycerin, and 1,3-propanediol. Among these, ethylene glycol is particularly preferable.
溶媒の含有量は、導体組成物インク全量に対して、２５質量％以上８５質量％以下であることが好ましく、５０質量％以上８０質量％以下であることがより好ましい。溶媒の含有量が上記範囲内であれば、導体組成物インクを適正に塗布できる。 The content of the solvent is preferably 25% by mass or more and 85% by mass or less, and more preferably 50% by mass or more and 80% by mass or less with respect to the total amount of the conductor composition ink. When the content of the solvent is within the above range, the conductor composition ink can be appropriately applied.
（ｄ）その他の成分
本発明の導体組成物インクは、上述した各成分の他に、任意の成分を含んでいてもよい。
各種任意成分としては、分散剤などが挙げられる。
これらの任意成分は、導体組成物インク全量に対して、１０質量％以下であることが好ましい。
(D) Other components The conductor composition ink of the present invention may contain an optional component in addition to the components described above.
Examples of various optional components include dispersants.
These optional components are preferably 10% by mass or less based on the total amount of the conductor composition ink.
（３）塗布方法および焼成方法
本工程においては、導体組成物インクは第１電極上にパターン状に塗布される。
ここで、「導体組成物インクをパターン状に塗布する」とは、第１電極上に所定の平面視形状を有するように導体組成物インクを塗布することをいい、第１電極が形成された配線部材上の全面に導体組成物インクを塗布する場合を含まないことをいう。
本工程においては、導体組成物インクを第１電極上に塗布することができればよく、図２（ａ）に示すように、第１電極２２上にのみ導体組成物インク３’を塗布してもよく、図２（ｂ）に示すように第１電極２２上およびその近傍に導体組成物インク３’を塗布してもよい。この場合、導体組成物インク３’は、通常、第１電極２２上に塗布され、かつ上記第１電極２２に隣接する他の電極２３と導通しないように塗布される。本発明においては導体組成物インクを第１電極上にのみ塗布することがより好ましい。第１電極表面の濡れ性および導体組成物インクの物性を調整して導電性凸部の形状を調整しやすくなるからである。
なお、図２（ａ）、（ｂ）は導体組成物インクの塗布位置について説明する説明図である。
(3) Application method and firing method In this step, the conductor composition ink is applied in a pattern on the first electrode.
Here, “applying the conductor composition ink in a pattern” means applying the conductor composition ink so as to have a predetermined planar view shape on the first electrode, and the first electrode is formed. This does not include the case where the conductor composition ink is applied to the entire surface of the wiring member.
In this step, it is only necessary that the conductor composition ink can be applied on the first electrode. As shown in FIG. 2A, the
FIGS. 2A and 2B are explanatory views for explaining the application position of the conductor composition ink.
導体組成物インクの塗布方法としては、第１電極上に所定のパターン状に導体組成物インクを塗布することができる方法であれば特に限定されず、例えば、インクジェット法、ディスペンサ法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、凸版印刷法等を挙げることができる。本発明においては、なかでもインクジェット法を用いることが好ましい。導体組成物インクを第１電極上に塗布することが容易であるためである。 The method for applying the conductor composition ink is not particularly limited as long as the method can apply the conductor composition ink in a predetermined pattern on the first electrode. For example, the ink jet method, the dispenser method, the screen printing method. , Gravure printing method, relief printing method and the like. In the present invention, it is particularly preferable to use an ink jet method. This is because it is easy to apply the conductor composition ink onto the first electrode.
第１電極上に塗布された導体組成物インクの焼成方法としては、導体組成物インクに含まれる溶媒を除去し、導体組成物インクを固化することができれば特に限定されず、一般的な焼成方法を用いることができる。具体的には、ホットプレート等を用いて焼成することができる。 The method for firing the conductor composition ink applied on the first electrode is not particularly limited as long as the solvent contained in the conductor composition ink can be removed and the conductor composition ink can be solidified. Can be used. Specifically, it can be fired using a hot plate or the like.
本工程においては、焼成前または焼成中に超音波等を照射して撥液剤の移行を促進させる処理を行なってもよい。 In this step, a treatment for accelerating the transfer of the liquid repellent by irradiating ultrasonic waves or the like before or during firing may be performed.
また、本工程における焼成温度および焼成時間については、導体組成物インクに含まれる溶媒、撥液剤等の種類に応じて適宜調整される。 The firing temperature and firing time in this step are appropriately adjusted according to the type of solvent, liquid repellent, etc. contained in the conductor composition ink.
本工程における焼成温度としては、導体組成物インクに含まれる溶媒を除去することが可能な温度であれば特に限定されないが、１００℃〜１８０℃の範囲内、なかでも１００℃〜１６０℃の範囲内、特に１１０℃〜１５０℃の範囲内であることが好ましい。焼成温度が高すぎる場合は、導電性材料が劣化して所望の導電性を示すことが困難となる可能性があるからである。また、焼成温度が低すぎる場合は導電性凸部に溶媒が残存することにより、後述する絶縁層形成工程において絶縁層に不純物が混入する可能性があるからである。 The firing temperature in this step is not particularly limited as long as it is a temperature capable of removing the solvent contained in the conductor composition ink, but it is in the range of 100 ° C to 180 ° C, and in particular, in the range of 100 ° C to 160 ° C. Among these, it is preferable that it is in the range of 110 to 150 degreeC especially. This is because if the firing temperature is too high, the conductive material may deteriorate, making it difficult to exhibit desired conductivity. In addition, when the firing temperature is too low, the solvent remains in the conductive protrusions, which may cause impurities to be mixed into the insulating layer in the insulating layer forming step described later.
また、本工程における焼成時間としては、導体組成物インクに含まれる溶媒を除去することが可能な温度であれば特に限定されないが、１０分〜６０分の範囲内、なかでも１５分〜６０分の範囲内、特に３０分〜６０分の範囲内であることが好ましい。焼成時間が短すぎる場合は、導体組成物インクの撥液剤が十分に移行することが困難であるため、導電性凸部の撥液性を良好なものとすることが困難となる可能性があるからである。また、焼成時間が長すぎる場合は、導電性材料等が劣化して所望の導電性を示すことが困難となる可能性があるからである。また、生産性が低下する可能性があるからである。 In addition, the firing time in this step is not particularly limited as long as it is a temperature at which the solvent contained in the conductor composition ink can be removed, but it is within a range of 10 minutes to 60 minutes, and in particular, 15 minutes to 60 minutes. It is preferable to be within the range of 30 minutes to 60 minutes. If the firing time is too short, it is difficult to sufficiently transfer the liquid repellent of the conductor composition ink, and thus it may be difficult to improve the liquid repellency of the conductive protrusions. Because. Further, if the firing time is too long, the conductive material or the like may be deteriorated and it may be difficult to exhibit desired conductivity. Moreover, it is because productivity may fall.
（４）導電性凸部
本工程により形成される導電性凸部は、第１電極上に形成されるものである。また、導電性凸部は撥液性を有する。
ここで、「導電性凸部が撥液性を有する」とは、導電性凸部表面と水との接触角が、第１電極の表面と水との接触角および絶縁層の形成面と水との接触角よりも大きいことをいう。
具体的には、導電性凸部表面と水との接触角と、第１電極表面と水との接触角との差が、５°以上であることをいい、好ましくは２０°以上であることをいう。両者の接触角の差が小さいと、導電性凸部が形成された配線部材上に樹脂組成物を塗布した場合に濡れ性の差を利用してコンタクトホールを形成することが困難となる可能性があるからである。
また、上記接触角の差の上限値としては、導電性凸部の材料、第１電極の材料等に応じて適宜決定され、特に限定されないが、例えば、１００°程度である。
(4) Conductive convex part The conductive convex part formed by this process is formed on a 1st electrode. Further, the conductive convex portion has liquid repellency.
Here, “the conductive convex portion has liquid repellency” means that the contact angle between the surface of the conductive convex portion and water is the contact angle between the surface of the first electrode and water and the formation surface of the insulating layer and water. That is larger than the contact angle.
Specifically, the difference between the contact angle between the conductive convex surface and water and the contact angle between the first electrode surface and water is 5 ° or more, preferably 20 ° or more. Say. If the difference in contact angle between the two is small, it may be difficult to form a contact hole using the difference in wettability when a resin composition is applied on a wiring member on which conductive protrusions are formed. Because there is.
Moreover, the upper limit value of the difference in the contact angle is appropriately determined according to the material of the conductive convex portion, the material of the first electrode, and the like, and is not particularly limited, but is about 100 °, for example.
また、導電性凸部表面と水との接触角と、絶縁層の形成面と水との接触角との差が、５°以上であることをいい、好ましくは２０°以上であることをいう。両者の接触角の差が小さいと、導電性凸部が形成された配線部材上に樹脂組成物を塗布した場合に濡れ性の差を利用してコンタクトホールを形成することが困難となる可能性があるからである。
また、上記接触角の差の上限値としては、導電性凸部の材料、基材等の絶縁層の形成面の材料等に応じて適宜決定され、特に限定されないが、例えば、１００°程度である。
Further, the difference between the contact angle between the surface of the conductive protrusion and water and the contact angle between the surface on which the insulating layer is formed and water is 5 ° or more, preferably 20 ° or more. . If the difference in contact angle between the two is small, it may be difficult to form a contact hole using the difference in wettability when a resin composition is applied on a wiring member on which conductive protrusions are formed. Because there is.
Further, the upper limit value of the difference in the contact angle is appropriately determined according to the material of the conductive convex portion, the material of the formation surface of the insulating layer such as the base material, etc., and is not particularly limited. is there.
導電性凸部の形成位置については、通常は、上述した導体組成物インクの塗布位置と同様である。 About the formation position of an electroconductive convex part, it is the same as that of the application position of the conductor composition ink mentioned above normally.
導電性凸部は撥液性を有するものである。
導電性凸部の撥液性としては、後述する絶縁層形成工程において用いられる樹脂組成物を弾くことにより、導電性凸部が形成された領域にコンタクトホールを形成することができれば特に限定されない。上記導電性凸部表面と水との接触角としては、９０°以上、なかでも１００°〜１２０°の範囲内であることが好ましい。上記接触角が小さすぎると、導電性凸部上に塗布された樹脂組成物を弾くことが困難となり、コンタクトホールを形成することが困難となる可能性があるからである。
The conductive convex portion has liquid repellency.
The liquid repellency of the conductive convex portion is not particularly limited as long as a contact hole can be formed in the region where the conductive convex portion is formed by repelling a resin composition used in an insulating layer forming step described later. The contact angle between the surface of the conductive convex portion and water is preferably 90 ° or more, and more preferably in the range of 100 ° to 120 °. This is because if the contact angle is too small, it is difficult to repel the resin composition applied on the conductive protrusions, and it may be difficult to form a contact hole.
導電性凸部の平面視形状としては、コンタクトホールを形成することができれば特に限定されず、例えば、円形状、楕円形状、四角形状、多角形状等を挙げることができる。なかでも、導電性凸部の平面視形状としては円形状、楕円形状であることが好ましい。 The shape of the conductive convex portion in plan view is not particularly limited as long as a contact hole can be formed, and examples thereof include a circular shape, an elliptical shape, a rectangular shape, and a polygonal shape. Especially, as a planar view shape of an electroconductive convex part, it is preferable that they are circular shape and elliptical shape.
導電性凸部の縦断面形状としては、図３（ａ）に示すような半円形状、図３（ｂ）に示すような半楕円形状、図示はしないが台形状、四角形状等を挙げることができる。また、これらの形状は中央に平坦部または窪みを有していてもよい。なお、図３（ｃ）においては、半楕円形状の中央に平坦部を有する形状を示している。
なお、図３（ａ）〜（ｃ）は本発明における導電性凸部の縦断面形状について説明する説明図である。導電性凸部の縦断面形状とは、基材に対して垂直方向の導電性凸部の断面形状をいう。
Examples of the longitudinal cross-sectional shape of the conductive convex portion include a semicircular shape as shown in FIG. 3A, a semi-elliptical shape as shown in FIG. 3B, a trapezoidal shape, a rectangular shape, etc. (not shown). Can do. Moreover, these shapes may have a flat part or a hollow in the center. In addition, in FIG.3 (c), the shape which has a flat part in the center of a semi-elliptical shape is shown.
3A to 3C are explanatory views for explaining the longitudinal cross-sectional shape of the conductive convex portion in the present invention. The longitudinal cross-sectional shape of the conductive convex portion refers to the cross-sectional shape of the conductive convex portion perpendicular to the base material.
導電性凸部の大きさとしては、導電性凸部を介して第１電極および第２電極を導通させることが可能なコンタクトホールを形成することができれば特に限定されず、例えば、１μｍ〜５０００μｍの範囲内、なかでも５μｍ〜１０００μｍの範囲内、特に１０μｍ〜１００μｍの範囲内であることが好ましい。導電性凸部が大きすぎる場合は、本発明により製造される積層配線部材の高精細化、高集積化が困難となる可能性があるからである。また、導電性凸部が小さすぎる場合は、導電性凸部と後述する第２電極とを良好に導通させることが困難となる可能性があるからである。
なお、「導電性凸部の大きさ」とは、導電性凸部の平面視形状の大きさをいい、例えば、平面視形状が円形状の場合は直径をいい、平面視形状が四角形状の場合は、一辺の幅をいう。また、平面視形状が長方形、楕円形等の短辺および長辺を有する形状の場合は短辺の幅をいう。また、平面視形状が多角形状の場合は、内接円の直径をいう。
具体的に導電性凸部の大きさとは、図４においてｕで示される距離をいう。
The size of the conductive convex portion is not particularly limited as long as a contact hole capable of conducting the first electrode and the second electrode through the conductive convex portion can be formed. For example, the size of the conductive convex portion is 1 μm to 5000 μm. Within the range, it is particularly preferable to be within the range of 5 μm to 1000 μm, particularly within the range of 10 μm to 100 μm. This is because if the conductive convex portion is too large, it may be difficult to achieve high definition and high integration of the laminated wiring member manufactured according to the present invention. Moreover, it is because it may become difficult to conduct | electrically_connect a conductive convex part and the 2nd electrode mentioned later favorably when a conductive convex part is too small.
The “size of the conductive convex portion” refers to the size of the conductive convex portion in a plan view shape. For example, when the planar view shape is a circular shape, the diameter is referred to, and the planar view shape is a square shape. In the case, it means the width of one side. Moreover, when the shape in plan view is a shape having a short side and a long side such as a rectangle or an ellipse, the width of the short side is meant. Moreover, when the planar view shape is a polygonal shape, it refers to the diameter of the inscribed circle.
Specifically, the size of the conductive protrusion refers to the distance indicated by u in FIG.
導電性凸部の高さとしては、第２電極と導通させることができれば特に限定されないが、１０ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲内、なかでも１００ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内であることが好ましい。導電性凸部の高さが高すぎる場合は、本発明により製造される積層配線部材の第２電極側表面の平坦性を良好なものとすることが困難となる可能性があるからであり、導電性凸部の高さが低すぎる場合は、導電性凸部が所望の導電性を示すことが困難となる可能性があるからである。
なお、「導電性凸部の高さ」とは、導電性凸部の縦断面形状において基材と垂直方向の距離が最大となる部分の値をいい、後述する図５（ａ）〜（ｃ）においてｘで示される距離をいう。
The height of the conductive protrusion is not particularly limited as long as it can be electrically connected to the second electrode, but is preferably in the range of 10 nm to 2000 nm, and more preferably in the range of 100 nm to 1000 nm. If the height of the conductive protrusion is too high, it may be difficult to make the flatness of the surface on the second electrode side of the laminated wiring member manufactured according to the present invention, This is because when the height of the conductive convex portion is too low, it may be difficult for the conductive convex portion to exhibit desired conductivity.
The “height of the conductive convex portion” refers to the value of the portion where the distance in the vertical direction from the base material is maximum in the longitudinal sectional shape of the conductive convex portion, and will be described later with reference to FIGS. ) In x).
導電性凸部のアスペクト比（高さ／大きさ）としては、コンタクトホールを形成することができれば、特に限定されないが、０．００１〜１の範囲内、なかでも０．０１〜０．５の範囲内、特に０．０１〜０．１の範囲内であることが好ましい。導電性凸部のアスペクト比が大きすぎる場合は、導電性凸部自体を形成することが困難となる可能性や、導電性凸部に破損等を生じやすくなる可能性があるからである。また、導電性凸部のアスペクト比が小さすぎる場合は、導電性凸部が十分な導電性、撥液性を示すことが困難となる可能性があるからである。 The aspect ratio (height / size) of the conductive protrusion is not particularly limited as long as a contact hole can be formed, but it is within the range of 0.001-1, particularly 0.01-0.5. It is preferable to be within the range, particularly within the range of 0.01 to 0.1. This is because, when the aspect ratio of the conductive convex portion is too large, it may be difficult to form the conductive convex portion itself, or the conductive convex portion may be easily damaged. Further, when the aspect ratio of the conductive convex portion is too small, it may be difficult for the conductive convex portion to exhibit sufficient conductivity and liquid repellency.
２．絶縁層形成工程
本発明における絶縁層形成工程は、上記導電性凸部が形成された上記配線部材上に樹脂組成物の塗膜を形成して硬化させることにより、上記導電性凸部が形成された領域にコンタクトホールを有する絶縁層を形成する工程である。
2. Insulating layer forming step In the insulating layer forming step in the present invention, the conductive convex portion is formed by forming a coating film of a resin composition on the wiring member on which the conductive convex portion is formed and curing it. Forming an insulating layer having a contact hole in the region.
（１）樹脂組成物
本工程に用いられる樹脂組成物は、少なくとも樹脂を含有し、必要に応じて重合開始剤等その他の成分を含有する。ここで、樹脂とは、モノマーやオリゴマーの他、ポリマーを含む概念である。
樹脂としては、例えば、アクリレート系、エポキシ系、ポリエステル系等の電離放射線硬化性樹脂、アクリレート系、ウレタン系、エポキシ系、ポリシロキサン系等の熱硬化性樹脂が挙げられる。なお、電離放射線とは、分子を重合させて硬化させ得るエネルギーを有する電磁波または荷電粒子を意味し、例えば、すべての紫外線（ＵＶ−Ａ、ＵＶ−Ｂ、ＵＶ−Ｃ）、可視光線、ガンマー線、Ｘ線、電子線等が挙げられる。
樹脂としては、なかでも、熱硬化性樹脂であることが好ましい。熱硬化性樹脂を用いることにより、絶縁層の絶縁性をより良好なものとすることができるからである。
(1) Resin composition The resin composition used in this step contains at least a resin and, if necessary, other components such as a polymerization initiator. Here, the resin is a concept including a polymer in addition to a monomer and an oligomer.
Examples of the resin include ionizing radiation curable resins such as acrylate, epoxy, and polyester, and thermosetting resins such as acrylate, urethane, epoxy, and polysiloxane. The ionizing radiation means electromagnetic waves or charged particles having energy that can be cured by polymerizing molecules. For example, all ultraviolet rays (UV-A, UV-B, UV-C), visible rays, gamma rays , X-rays, electron beams and the like.
As the resin, a thermosetting resin is preferable. This is because by using a thermosetting resin, the insulating properties of the insulating layer can be made better.
樹脂組成物は、通常、溶媒を含有するものである。樹脂組成物に含有される溶媒としては、導電性凸部の撥液性、絶縁層が形成される下地の濡れ性、粘度等に応じて適宜選択することができ、一般的な樹脂組成物に用いられるものと同様とすることができる。 The resin composition usually contains a solvent. The solvent contained in the resin composition can be appropriately selected according to the liquid repellency of the conductive protrusions, the wettability of the base on which the insulating layer is formed, the viscosity, etc. It can be the same as that used.
樹脂組成物は、さらに必要に応じて、重合開始剤、光増感剤、酸化防止剤、重合禁止剤、架橋剤、赤外線吸収剤、帯電防止剤、粘度調整剤、密着性向上剤等を含有することもできる。また、樹脂組成物は、顔料等を有していてもよい。顔料としては、例えば、カーボンブラック、チタンブラック等を挙げることができる。 The resin composition further contains a polymerization initiator, a photosensitizer, an antioxidant, a polymerization inhibitor, a crosslinking agent, an infrared absorber, an antistatic agent, a viscosity modifier, an adhesion improver, etc., if necessary. You can also The resin composition may have a pigment or the like. Examples of the pigment include carbon black and titanium black.
樹脂組成物の粘度としては、所定の塗布性を有し、導電性凸部の撥液性によりはじくことが可能な程度であれば特に限定されない。具体的な樹脂組成物の粘度としては、２５℃において、１．０ｍＰａ・ｓ〜１００００ｍＰａ・ｓの範囲内、なかでも５ｍＰａ・ｓ〜１０００ｍＰａ・ｓの範囲内、特に、２０ｍＰａ・ｓ〜５００ｍＰａ・ｓの範囲内であることが好ましい。樹脂組成物の粘度が低すぎる場合は、樹脂組成物を形成することが困難となり、樹脂組成物の粘度が高すぎる場合は表面の濡れ性の差の効果を得ることが困難になる可能性があるからである。
なお、粘度の測定方法については、粘度を精度良く測定できる方法であれば特に限定されるものではないが、例えば、レオメーター、Ｂ型粘度計、キャピラリー式粘度計等の粘度測定装置を用いる方法が挙げられる。また、粘度の測定方法としては、デジタル粘度計（英弘精機株式会社 ＤＶ-Ｅ）を用いることができる。
The viscosity of the resin composition is not particularly limited as long as it has a predetermined coating property and can be repelled by the liquid repellency of the conductive convex portion. Specific viscosity of the resin composition at 25 ° C. is in the range of 1.0 mPa · s to 10000 mPa · s, in particular in the range of 5 mPa · s to 1000 mPa · s, in particular, 20 mPa · s to 500 mPa · s. It is preferable to be within the range. If the viscosity of the resin composition is too low, it may be difficult to form the resin composition, and if the viscosity of the resin composition is too high, it may be difficult to obtain the effect of difference in surface wettability. Because there is.
The viscosity measurement method is not particularly limited as long as the viscosity can be accurately measured. For example, a method using a viscosity measuring device such as a rheometer, a B-type viscometer, a capillary viscometer, etc. Is mentioned. Moreover, as a measuring method of a viscosity, a digital viscometer (Hideko Seiki DV-E) can be used.
樹脂組成物の表面張力としては、所定の塗布性を有し、導電性凸部の撥液性によってはじくことが可能な程度であれば特に限定されない。具体的な樹脂組成物の表面張力としては、２５℃において、５ｍＮ／ｍ〜７０ｍＮ／ｍの範囲内、なかでも２０ｍＮ／ｍ〜５０ｍＮ／ｍの範囲内であることが好ましい。樹脂組成物の表面張力が低すぎる場合、樹脂組成物の表面張力が高すぎる場合は、絶縁層を形成することが困難となる可能性があるからである。
なお、表面張力の測定方法については、表面張力を精度良く測定できる方法であれば特に限定されるものではないが、例えば、Wilhelmy法（プレート法）、懸滴法（ペンダント・ドロップ法）、Young-Laplace法、du Nouy法等が挙げられる。また、表面張力の測定方法としては、高精度表面張力計（協和界面科学社 ＤＹ−７００）を用いることができる。
The surface tension of the resin composition is not particularly limited as long as it has a predetermined coating property and can be repelled by the liquid repellency of the conductive convex portion. The specific surface tension of the resin composition is preferably within a range of 5 mN / m to 70 mN / m, particularly 20 mN / m to 50 mN / m at 25 ° C. This is because if the surface tension of the resin composition is too low or the surface tension of the resin composition is too high, it may be difficult to form an insulating layer.
The method for measuring the surface tension is not particularly limited as long as the surface tension can be accurately measured. For example, the Wilhelmy method (plate method), the hanging drop method (pendant drop method), Young -Laplace method, du Nouy method, etc. Moreover, as a measuring method of surface tension, a high precision surface tension meter (Kyowa Interface Science DY-700) can be used.
（２）絶縁層の形成方法
本工程においては、絶縁層は、上述した樹脂組成物を導電性凸部が形成された配線部材上に塗布することにより形成される。
塗布方法としては、所望の厚みを有する絶縁層を形成することができれば特に限定されず、一般的な塗布法を用いることができ、具体的には、スリットコート法、スピンコート法、ダイコート法、ロールコート法、バーコート法、ＬＢ法、ディップコート法、スプレーコート法、ブレードコート法、およびキャスト法等を挙げることができる。本発明においては、なかでも、スリットコート法を用いることが好ましい。絶縁層の平坦性を良好なものとすることができるからである。
(2) Formation method of an insulating layer In this process, an insulating layer is formed by apply | coating the resin composition mentioned above on the wiring member in which the electroconductive convex part was formed.
A coating method is not particularly limited as long as an insulating layer having a desired thickness can be formed, and a general coating method can be used. Specifically, a slit coating method, a spin coating method, a die coating method, Examples thereof include a roll coating method, a bar coating method, an LB method, a dip coating method, a spray coating method, a blade coating method, and a casting method. In the present invention, it is particularly preferable to use a slit coat method. This is because the flatness of the insulating layer can be improved.
また、樹脂組成物の塗膜の厚みについては、導電性凸部が形成された領域にコンタクトホールを有する絶縁層を形成することができれば特に限定されず、導電性凸部の高さよりも樹脂組成物の塗膜の厚みが厚くてもよく、同等であってもよく、薄くてもよい。
また、導電性凸部の高さよりも樹脂組成物の塗膜の厚みが厚い場合、上記塗膜は導電性凸部を覆うように形成されていてもよい。樹脂組成物の粘度および表面張力等を調整することにより、導電性凸部上に塗布された樹脂組成物を時間経過ともにはじくようにすることができる。
Further, the thickness of the coating film of the resin composition is not particularly limited as long as an insulating layer having a contact hole can be formed in the region where the conductive convex portions are formed, and the resin composition is higher than the height of the conductive convex portions. The thickness of the coating film of the object may be thick, may be equal, or may be thin.
Moreover, when the thickness of the coating film of a resin composition is thicker than the height of an electroconductive convex part, the said coating film may be formed so that an electroconductive convex part may be covered. By adjusting the viscosity, surface tension, and the like of the resin composition, the resin composition applied on the conductive protrusions can be repelled over time.
樹脂組成物の塗膜の硬化方法としては、樹脂の種類に応じて適宜選択される。また、一般的な硬化方法を用いることができるため、ここでの説明は省略する。 The method for curing the coating film of the resin composition is appropriately selected according to the type of resin. Moreover, since a general hardening method can be used, description here is abbreviate | omitted.
（３）絶縁層
本発明における絶縁層は、第１電極と後述する第２電極とを絶縁するために形成されるものである。また、上記絶縁層は、導電性凸部が形成された領域上に形成されたコンタクトホールを有する。
(3) Insulating layer The insulating layer in this invention is formed in order to insulate a 1st electrode and the 2nd electrode mentioned later. The insulating layer has a contact hole formed on a region where the conductive protrusion is formed.
絶縁層の厚みとしては、第１電極および第２電極を絶縁することができれば特に限定されず、図５（ａ）に示すように、導電性凸部３の高さｘよりも絶縁層４の厚みｙが大きくてもよく、図５（ｂ）に示すように、導電性凸部３の高さｘと絶縁層４の厚みｙとが同等であってもよく、図５（ｃ）に示すように、導電性凸部３の高さｘよりも絶縁層４の厚みｙが小さくてもよい。本発明においては、なかでも上述した導電性凸部の高さよりも絶縁層の厚みが大きいこと、もしくは上述した導電性凸部の高さと絶縁層の厚みとが同等であることがより好ましく、導電性凸部の高さよりも絶縁層の厚みが大きいことが特に好ましい。コンタクトホールの内部に第２電極を形成することができるため、第１電極および第２電極を良好に導通させることができるからである。
また、本発明により製造される積層配線部材の第２電極が形成された面をより平坦なものとすることができるため、上記積層配線部材を他の構成と良好に積層させて配置させることができるからである。
「絶縁層の厚み」とは、第１電極表面からの絶縁層の厚さ方向の距離をいう。また、「絶縁層の厚み」とは、絶縁層の平坦部分における第１電極表面から絶縁層の表面までの厚さ方向の距離をいい、図５（ａ）〜（ｃ）においてｙで示される距離をいう。
なお、図５（ａ）〜（ｃ）は本発明における絶縁層について説明する説明図である。
The thickness of the insulating layer is not particularly limited as long as the first electrode and the second electrode can be insulated. As shown in FIG. 5A, the thickness of the insulating layer 4 is higher than the height x of the
In addition, since the surface on which the second electrode of the laminated wiring member manufactured according to the present invention is formed can be made flatter, the laminated wiring member can be arranged with good lamination with other configurations. Because it can.
“Insulating layer thickness” refers to the distance in the thickness direction of the insulating layer from the surface of the first electrode. In addition, the “thickness of the insulating layer” refers to the distance in the thickness direction from the surface of the first electrode to the surface of the insulating layer in the flat portion of the insulating layer, and is indicated by y in FIGS. Say distance.
5A to 5C are explanatory views for explaining the insulating layer in the present invention.
導電性凸部の高さよりも、絶縁層の厚みが大きい場合、上記絶縁層の厚みとしては、上記導電性凸部の高さに対して１．５倍〜５倍の範囲内であることが好ましい。
導電性凸部の高さに対する絶縁層の厚みの比率を上記範囲内とすることにより、コンタクトホール内で導電性凸部および第２電極をより導通させやすくすることができるからである。
When the thickness of the insulating layer is larger than the height of the conductive convex portion, the thickness of the insulating layer may be in the range of 1.5 to 5 times the height of the conductive convex portion. preferable.
This is because by setting the ratio of the thickness of the insulating layer to the height of the conductive convex portion within the above range, the conductive convex portion and the second electrode can be more easily conducted in the contact hole.
絶縁層の厚みとしては、第１電極および第２電極を絶縁することができれば特に限定されず、本発明により製造される積層配線部材の用途に応じて適宜選択することができ、特に限定されないが、０．１μｍ〜１０μｍの範囲内、なかでも０．５μｍ〜５μｍの範囲内であることが好ましい。絶縁層の厚みが厚すぎると導電性凸部の撥液性によりコンタクトホールを設けることが困難となる可能性があるからである。また、絶縁層の厚みが薄すぎると十分な絶縁性を示すことが困難となる可能性があるからである。 The thickness of the insulating layer is not particularly limited as long as the first electrode and the second electrode can be insulated, and can be appropriately selected according to the use of the laminated wiring member produced according to the present invention, but is not particularly limited. , Preferably in the range of 0.1 μm to 10 μm, and more preferably in the range of 0.5 μm to 5 μm. This is because if the insulating layer is too thick, it may be difficult to provide a contact hole due to the liquid repellency of the conductive protrusion. Moreover, it is because it may become difficult to show sufficient insulation if the thickness of an insulating layer is too thin.
本工程により形成される絶縁層は、導電性凸部が形成された領域にコンタクトホールを有するものである。
コンタクトホールと導電性凸部との位置関係としては、導電性凸部が形成された領域の少なくとも一部にコンタクトホールが設けられていれば特に限定されず、例えば、図１（ｄ）に示すように、導電性凸部の一部にコンタクトホールが設けられていてもよく、図５（ａ）に示すように、導電性凸部の大きさとコンタクトホールの基材側の開口部の大きさとが同等となるようにコンタクトホールが設けられていてもよく、図５（ｂ）に示すように、コンタクトホールの基材側の開口部が導電性凸部およびその近傍を内包するようにコンタクトホールが設けられていてもよい。
コンタクトホールと導電性凸部との位置関係は導電性凸部の撥液性、樹脂組成物の粘度および表面張力等により調整することができる。
The insulating layer formed by this step has a contact hole in the region where the conductive protrusion is formed.
The positional relationship between the contact hole and the conductive protrusion is not particularly limited as long as the contact hole is provided in at least a part of the region where the conductive protrusion is formed. For example, as shown in FIG. Thus, a contact hole may be provided in a part of the conductive convex portion, and as shown in FIG. 5A, the size of the conductive convex portion and the size of the opening on the base material side of the contact hole As shown in FIG. 5B, the contact hole may be provided so that the opening on the base material side of the contact hole includes the conductive convex portion and the vicinity thereof. May be provided.
The positional relationship between the contact hole and the conductive protrusion can be adjusted by the liquid repellency of the conductive protrusion, the viscosity and surface tension of the resin composition, and the like.
コンタクトホールの平面視形状は、通常、上述した導電性凸部の平面視形状と同様の形状となる。 The shape of the contact hole in plan view is usually the same as the shape of the conductive convex portion in plan view described above.
コンタクトホールの縦断面形状としては、コンタクトホール内で後述する第２電極と導通することができれば特に限定されないが、コンタクトホールの基材側の開口部と第２電極側の開口部との大きさが同等となる垂直形状であってもよく、コンタクトホールの基材側の開口部の大きさが電極側の開口部との大きさよりも小さくなる順テーパー形状であってもよい。 The vertical cross-sectional shape of the contact hole is not particularly limited as long as it can be electrically connected to the second electrode described later in the contact hole, but the size of the opening on the substrate side and the opening on the second electrode side of the contact hole is not limited. May be the same vertical shape, or may be a forward taper shape in which the size of the opening on the substrate side of the contact hole is smaller than the size of the opening on the electrode side.
コンタクトホールの基材側の開口部の大きさとしては、コンタクトホール内で第２電極と導電性凸部とが導通することができる程度であれば特に限定されないが、１μｍ〜５０００μｍの範囲内、なかでも５μｍ〜２００μｍの範囲内、特に１０μｍ〜１００μｍの範囲内であることが好ましい。コンタクトホールの基材側の開口部の大きさが小さすぎると第２電極をコンタクトホール内に形成することが困難となる可能性があるからである。また、コンタクトホールの基材側の開口部の大きさが大きすぎると、本発明により製造される積層配線部材の高精細化を図ることが困難となる可能性があるからである。
なお、「コンタクトホールの基材側の開口部の大きさ」とはコンタクトホールの基材側の開口部の平面視形状の大きさをいう。平面視形状の大きさについては、上述した導電性凸部の大きさで説明した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
The size of the opening on the base material side of the contact hole is not particularly limited as long as the second electrode and the conductive convex portion can conduct in the contact hole, but within the range of 1 μm to 5000 μm, Especially, it is preferable that it exists in the range of 5 micrometers-200 micrometers, especially in the range of 10 micrometers-100 micrometers. This is because if the size of the opening on the substrate side of the contact hole is too small, it may be difficult to form the second electrode in the contact hole. Moreover, if the size of the opening on the base material side of the contact hole is too large, it may be difficult to achieve high definition of the laminated wiring member manufactured according to the present invention.
The “size of the opening on the base material side of the contact hole” means the size of the opening on the base material side of the contact hole in a plan view. About the magnitude | size of planar view shape, since it can be the same as that of the content demonstrated by the magnitude | size of the electroconductive convex part mentioned above, description here is abbreviate | omitted.
（４）その他
本工程においては、導電性凸部が形成された領域にコンタクトホールを有する絶縁層を形成することができればよく、上記導電性凸部の高さよりも上記絶縁層の厚みが大きくなるように上記絶縁層を形成してもよく、導電性凸部の高さと絶縁層の厚みとが同等となるように絶縁層を形成してもよく、上記導電性凸部の高さよりも上記絶縁層の厚みが小さくなるように上記絶縁層を形成してもよい。なかでも、本発明においては、導電性凸部の高さと絶縁層の厚みとが同等または上記導電性凸部の高さよりも上記絶縁層の厚みが大きくなるように上記絶縁層を形成することが好ましく、特に、上記導電性凸部の高さよりも上記絶縁層の厚みが大きくなるように上記絶縁層を形成することが好ましい。
(4) Others In this step, it is sufficient that an insulating layer having a contact hole can be formed in the region where the conductive convex portion is formed, and the thickness of the insulating layer becomes larger than the height of the conductive convex portion. The insulating layer may be formed as described above, or the insulating layer may be formed so that the height of the conductive convex portion is equal to the thickness of the insulating layer, and the insulating layer is higher than the height of the conductive convex portion. You may form the said insulating layer so that the thickness of a layer may become small. In particular, in the present invention, the insulating layer may be formed so that the height of the conductive protrusion is equal to the thickness of the insulating layer or the thickness of the insulating layer is larger than the height of the conductive protrusion. In particular, it is preferable to form the insulating layer so that the thickness of the insulating layer is larger than the height of the conductive protrusion.
また、本工程においては、少なくとも１層の絶縁層を形成することができればよく、複数の絶縁層を形成してもよい。 In this step, it is only necessary to form at least one insulating layer, and a plurality of insulating layers may be formed.
３．第２電極形成工程
本発明における第２電極形成工程は、上記コンタクトホール内で上記導電性凸部と導通するように、上記絶縁層上に第２電極を形成する工程である。
3. Second Electrode Formation Step The second electrode formation step in the present invention is a step of forming a second electrode on the insulating layer so as to be electrically connected to the conductive convex portion in the contact hole.
第２電極に用いられる材料としては、所望の導電性を有していれば特に限定されず、上述した第１電極の項で説明したものから適宜選択することができる。 The material used for the second electrode is not particularly limited as long as it has a desired conductivity, and can be appropriately selected from those described in the section of the first electrode.
第２電極は、通常、絶縁層上にパターン状に形成される。第２電極の平面視形状としては、本発明の製造方法により製造される積層配線部材の種類に応じて適宜選択することができる。 The second electrode is usually formed in a pattern on the insulating layer. The planar view shape of the second electrode can be appropriately selected according to the type of the laminated wiring member manufactured by the manufacturing method of the present invention.
第２電極の形成方法については、上述した第１電極の形成方法の内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。第２電極の厚みについては、通常、上述の絶縁層の厚みと導電性凸部の厚みの差以上の厚みとする。絶縁層と導電性凸部の厚みの差以下であると導通を得るのが困難となる場合があるからである。上記厚みは、具体的には３０ｎｍ〜５０００ｎｍの範囲内、なかでも５０ｎｍ〜４０００ｎｍの範囲内、特に２００ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲内であることが好ましい。 The method for forming the second electrode can be the same as the content of the method for forming the first electrode described above, and thus the description thereof is omitted here. About the thickness of a 2nd electrode, it is set as the thickness more than the difference of the thickness of the above-mentioned insulating layer and the thickness of an electroconductive convex part normally. This is because it may be difficult to obtain electrical continuity if the thickness is less than the difference between the thickness of the insulating layer and the conductive protrusion. Specifically, the thickness is preferably in the range of 30 nm to 5000 nm, more preferably in the range of 50 nm to 4000 nm, and particularly preferably in the range of 200 nm to 2000 nm.
また、本工程においては、第２電極の形成前に導電性凸部に親水化処理を行なってもよい。親水化処理としては、導電性凸部の導電性の低下を抑制することができ、導電性凸部表面と水との接触角を小さくすることができれば特に限定されず、例えば、水素プラズマを用いた親水化処理を挙げることができる。 Moreover, in this process, you may perform a hydrophilic treatment to an electroconductive convex part before formation of a 2nd electrode. The hydrophilization treatment is not particularly limited as long as the decrease in the conductivity of the conductive convex portion can be suppressed and the contact angle between the conductive convex portion surface and water can be reduced. For example, hydrogen plasma is used. Can be mentioned.
４．その他の工程
本発明の積層配線部材の製造方法は、上述した各工程を有していれば特に限定されず、必要な構成を適宜選択して追加することができる。例えば、上述した配線部材を形成する工程等を挙げることができる。
4). Other Steps The method for manufacturing a laminated wiring member of the present invention is not particularly limited as long as it has the above-described steps, and a necessary configuration can be appropriately selected and added. For example, the process etc. which form the wiring member mentioned above can be mentioned.
５．用途
本発明の積層配線部材の製造方法の用途としては、コンタクトホールを介して２つの電極が導通する積層構造を有するデバイスの製造方法に用いることができ、例えば、半導体素子、タッチパネルセンサ、ＲＦ−ＩＤ（Radio Frequency Identification）、有機エレクトロルミネッセンス素子等の製造方法を挙げることができる。本発明においては、なかでも、積層配線部材が半導体素子であることが好ましい。
5. Application As an application of the manufacturing method of the laminated wiring member of the present invention, it can be used for a manufacturing method of a device having a laminated structure in which two electrodes are conducted through a contact hole. For example, a semiconductor element, a touch panel sensor, an RF- Examples include methods for producing ID (Radio Frequency Identification), organic electroluminescence elements, and the like. In the present invention, it is particularly preferable that the laminated wiring member is a semiconductor element.
Ｂ．半導体素子の製造方法
本発明の半導体素子の製造方法は、基材、上記基材上に形成されたソース電極およびドレイン電極、ならびに上記ソース電極および上記ドレイン電極の間のチャネル領域に形成された半導体層を有する配線部材を準備し、導電性材料、撥液剤および溶媒を含む導体組成物インクを上記ドレイン電極上にパターン状に塗布して焼成することにより、上記ドレイン電極と導通し撥液性を有する導電性凸部を形成する導電性凸部形成工程と、上記ソース電極、上記ドレイン電極および上記半導体層を覆うように樹脂組成物の塗膜を形成して硬化させることにより、上記導電性凸部が形成された領域にコンタクトホールを有する絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、上記コンタクトホール内で上記導電性凸部と導通するように、上記絶縁層上に中間電極または外部入出力電極を形成する電極形成工程と、を有することを特徴とする製造方法である。
B. Manufacturing method of semiconductor element The manufacturing method of the semiconductor element of the present invention includes a base material, a source electrode and a drain electrode formed on the base material, and a semiconductor formed in a channel region between the source electrode and the drain electrode. A wiring member having a layer is prepared, and a conductive composition ink containing a conductive material, a liquid repellent agent, and a solvent is applied in a pattern on the drain electrode and baked, whereby the drain electrode becomes conductive and has liquid repellency. Forming a conductive convex portion having a conductive convex portion, and forming and curing a coating film of a resin composition so as to cover the source electrode, the drain electrode, and the semiconductor layer. An insulating layer forming step of forming an insulating layer having a contact hole in a region where the portion is formed, and so as to be electrically connected to the conductive convex portion in the contact hole. An electrode forming step of forming an intermediate electrode or an external input / output electrode on the insulating layer.
なお、以下の説明において、「半導体トランジスタ」とは、ソース電極、ドレイン電極、半導体層、およびゲート電極を有する構成を指す。 Note that in the following description, “semiconductor transistor” refers to a structure having a source electrode, a drain electrode, a semiconductor layer, and a gate electrode.
本発明の半導体素子の製造方法について図を用いて説明する。
図６（ａ）〜（ｄ）は本発明の半導体素子の製造方法の一例を示す工程図である。また、図６（ａ）〜（ｄ）においては、ボトムゲートボトムコンタクト型の半導体トランジスタを有する半導体素子を製造する例について説明する。本発明の半導体素子の製造方法においては、まず図６（ａ）に示すように、基材３１、基材３１上に形成されたゲート電極３２、ゲート電極３２を覆うように形成されたゲート絶縁層３３、ゲート絶縁層３３上に形成されたソース電極３４およびドレイン電極３５、ならびにソース電極３４およびドレイン電極３５の間のチャネル領域に形成された半導体層３６を有する配線部材２を準備する。次に、導電性材料、撥液剤および溶媒を含む導体組成物インクをドレイン電極上にパターン状に塗布して焼成することにより、図６（ｂ）に示すように、ドレイン電極３５と導通し撥液性を有する導電性凸部３を形成する（導電性凸部形成工程）。次に、図示はしないが、ソース電極、ドレイン電極および半導体層を覆うように樹脂組成物の塗膜を形成して硬化させることにより、図６（ｃ）に示すように、導電性凸部が形成された領域にコンタクトホール５を有する絶縁層としてパッシベーション層３７を形成する（絶縁層形成工程）。次に、図６（ｄ）に示すように、コンタクトホール５内で導電性凸部３と導通するように、パッシベーション層３７上に外部入出力電極３８を形成する（電極形成工程）。以上の工程により、半導体素子３０を製造することができる。
The manufacturing method of the semiconductor element of this invention is demonstrated using figures.
6A to 6D are process diagrams showing an example of a method for manufacturing a semiconductor element of the present invention. 6A to 6D, an example of manufacturing a semiconductor element having a bottom gate bottom contact type semiconductor transistor will be described. In the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, first, as shown in FIG. 6A, a
図７（ａ）〜（ｃ）は、本発明の半導体素子の製造方法の他の例を示す工程図である。また、図７（ａ）〜（ｃ）においては、ボトムゲートトップコンタクト型の半導体トランジスタを有する半導体素子を製造する例について説明する。本発明における絶縁層形成工程においては、２層以上の絶縁層を形成してもよく、例えば絶縁層として、図７（ａ）に示すように、ソース電極３４、ドレイン電極３５および半導体層３６を覆うように樹脂組成物を塗布してパッシベーション層３７を形成した後、図７（ｂ）に示すように、パッシベーション層３７上に遮光性樹脂組成物の塗膜を形成して硬化させることにより遮光層３９を形成してもよい。また、この場合、樹脂組成物および遮光性樹脂組成物の物性を調整することにより、ドレイン電極３５上に形成された導電性凸部を用いて、パッシベーション層３７および遮光層３９を貫通するコンタクトホール５を形成することができる。
なお、図７（ｃ）については、パッシベーション層３７上に外部入出力電極３８を形成する工程を示している。
図７（ａ）〜（ｃ）において説明していない符号については、図６（ａ）〜（ｄ）において説明した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
7A to 7C are process diagrams showing another example of the method for manufacturing a semiconductor element of the present invention. 7A to 7C, an example of manufacturing a semiconductor element having a bottom gate top contact type semiconductor transistor will be described. In the insulating layer forming step in the present invention, two or more insulating layers may be formed. For example, as shown in FIG. 7A, as the insulating layer, a
FIG. 7C shows a process of forming the external input /
Reference numerals not described in FIGS. 7A to 7C can be the same as the contents described in FIGS. 6A to 6D, and thus description thereof is omitted here.
図８（ａ）〜（ｅ）は、本発明の半導体素子の製造方法の他の例を示す工程図である。また、図８（ａ）〜（ｅ）においては、トップゲートボトムコンタクト型の半導体トランジスタを有する半導体素子を製造する例について説明する。本発明の半導体素子の製造方法においては、まず図８（ａ）に示すように、基材３１、上記基材３１上に形成されたソース電極３４およびドレイン電極３５、ならびに上記ソース電極３４および上記ドレイン電極３５ａの間のチャネル領域に形成された半導体層３６を有する配線部材２を準備する。次に、導電性材料、撥液剤および溶媒を含む導体組成物インクを上記ドレイン電極上にパターン状に塗布して焼成することにより、図８（ｂ）に示すように、ドレイン電極３５ａと導通し撥液性を有する導電性凸部３ａを形成する（導電性凸部形成工程）。次に図示はしないが、上記ソース電極、上記ドレイン電極および上記半導体層を覆うように樹脂組成物の塗膜を形成して硬化させることにより、図８（ｃ）に示すように、上記導電性凸部３ａが形成された領域にコンタクトホール５ａを有する絶縁層としてゲート絶縁層３３を形成する（絶縁層形成工程）。次に、図８（ｄ）に示すように、ゲート絶縁層３３上にゲート電極３２を形成する。また、このときゲート電極３２と同時に上記コンタクトホール５ａ内で上記導電性凸部３ａと導通するように、上記ゲート絶縁層３３上に中間電極３５ｂを形成する（電極形成工程）。また、本発明においては、必要に応じて、中間電極３５ｂの形成後に再度、導体組成物インクを中間電極３５ｂ上にパターン状に塗布して焼成することにより、図８（ｅ）に示すように、中間電極３５ｂと導通し撥液性を有する導電性凸部３ｂを形成する。その後、ゲート電極および中間電極を覆うように樹脂組成物を塗布して硬化させることにより、コンタクトホール５ｂを有するパッシベーション層３７を形成する。次に、コンタクトホール５ｂ内で導電性凸部３ｂと導通するように、パッシベーション層３７上に外部入出力電極３８を形成する。以上の工程により、半導体素子３０を製造することができる。
8A to 8E are process diagrams showing another example of the method for manufacturing a semiconductor element of the present invention. 8A to 8E, an example of manufacturing a semiconductor element having a top gate bottom contact type semiconductor transistor will be described. In the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, first, as shown in FIG. 8A, a
本発明において図９に示すように、トップゲート型の半導体トランジスタを有する半導体素子３０を製造する場合は、絶縁層としてゲート絶縁層３３およびパッシベーション層３７を積層して形成してもよい。なお、複数の絶縁層を形成する工程については、上述した図７において説明した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
なお、図９は本発明により製造される半導体素子の一例を示す概略断面図であり、トップゲートトップコンタクト型の半導体トランジスタを有する半導体素子の例を示している。
In the present invention, as shown in FIG. 9, in the case of manufacturing a
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing an example of a semiconductor device manufactured according to the present invention, and shows an example of a semiconductor device having a top gate top contact type semiconductor transistor.
本発明によれば、上記導電性凸部形成工程および絶縁層形成工程を有することにより、コンタクトホールを有する絶縁層を簡単な方法で形成することができる。 According to the present invention, an insulating layer having a contact hole can be formed by a simple method by having the conductive convex portion forming step and the insulating layer forming step.
以下、本発明の半導体素子の製造方法の各工程を説明する。 Hereinafter, each process of the manufacturing method of the semiconductor element of this invention is demonstrated.
１．導電性凸部形成工程
本発明における導電性凸部形成工程は、基材、上記基材上に形成されたソース電極およびドレイン電極、ならびに上記ソース電極および上記ドレイン電極の間のチャネル領域に形成された半導体層を有する配線部材を準備し、導電性材料、撥液剤および溶媒を含む導体組成物インクを上記ドレイン電極上にパターン状に塗布して焼成することにより、上記ドレイン電極と導通し撥液性を有する導電性凸部を形成する工程である。
1. Conductive convex portion forming step The conductive convex portion forming step in the present invention is formed in a base material, a source electrode and a drain electrode formed on the base material, and a channel region between the source electrode and the drain electrode. A conductive member containing a conductive material, a liquid repellent agent and a solvent is applied in a pattern on the drain electrode and baked, thereby conducting the liquid electrode and making the liquid electrode repellent. It is the process of forming the conductive convex part which has property.
（１）配線部材
本工程に用いられる配線部材は、基材と、ソース電極およびドレイン電極と、半導体層とを有するものである。以下、各構成について説明する。なお、基材については、上述した「Ａ．積層配線部材の製造方法」の項で説明した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
(1) Wiring member The wiring member used for this process has a base material, a source electrode and a drain electrode, and a semiconductor layer. Each configuration will be described below. In addition, about the base material, since it can be made to be the same as that of the content demonstrated by the term of the "A. manufacturing method of a laminated wiring member" mentioned above, description here is abbreviate | omitted.
（ａ）ソース電極およびドレイン電極
ソース電極およびドレイン電極は、ソース電極およびドレイン電極の間に所望のチャネル領域を有するように形成されるものである。
ソース電極およびドレイン電極は、基材上に直接形成されてもよく、後述するようにゲート絶縁層上に形成されてもよい。
(A) Source electrode and drain electrode The source electrode and the drain electrode are formed so as to have a desired channel region between the source electrode and the drain electrode.
The source electrode and the drain electrode may be formed directly on the base material, or may be formed on the gate insulating layer as described later.
ソース電極およびドレイン電極間のチャネル領域の大きさは、半導体素子の用途等に応じて適宜選択されるものであり、特に限定されるものではない。
チャネル長さとしては、チャネル領域内に半導体層を形成可能な程度であれば特に限定されないが、１μｍ〜１００μｍの範囲内であることが好ましく、特に３μｍ〜５０μｍの範囲内、さらに５μｍ〜１０μｍの範囲内であることが好ましい。チャネル長さとは、ソース電極およびドレイン電極間の距離をいう。
The size of the channel region between the source electrode and the drain electrode is appropriately selected according to the use of the semiconductor element and is not particularly limited.
The channel length is not particularly limited as long as a semiconductor layer can be formed in the channel region, but is preferably in the range of 1 μm to 100 μm, particularly in the range of 3 μm to 50 μm, and further in the range of 5 μm to 10 μm. It is preferable to be within the range. The channel length refers to the distance between the source electrode and the drain electrode.
ソース電極およびドレイン電極の材料としては「Ａ．積層配線部材の製造方法」の項で説明した第１電極の材料から選択して用いることができる。また、ソース電極およびドレイン電極の厚みおよび形成方法については、上述した「Ａ．積層配線部材の製造方法」の項で説明した第１電極の内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。 The material for the source electrode and the drain electrode can be selected from the materials for the first electrode described in the section “A. Method for Manufacturing Multilayer Wiring Member”. Further, the thickness and the formation method of the source electrode and the drain electrode can be the same as the contents of the first electrode described in the above-mentioned section “A. Manufacturing method of laminated wiring member”. Is omitted.
（ｂ）半導体層
半導体層は、上記ソース電極およびドレイン電極間のチャネル領域を含む領域に形成されるものである。また、半導体層は、半導体トランジスタに半導体特性を付与するものである。
(B) Semiconductor layer The semiconductor layer is formed in a region including the channel region between the source electrode and the drain electrode. The semiconductor layer imparts semiconductor characteristics to the semiconductor transistor.
半導体層の形成位置は、半導体トランジスタの構造に応じて適宜選択され、通常、図８（ａ）、図９に示すように基材３１上または図６（ａ）、図７（ａ）に示すようにゲート絶縁層３３上に形成される。また、図６（ａ）および図８（ａ）に示すように、ソース電極３４およびドレイン電極３５上に半導体層３６が形成されてもよく、図７（ａ）および図９に示すように、半導体層３６上にソース電極３４およびドレイン電極３５が形成されてもよい。
The formation position of the semiconductor layer is appropriately selected according to the structure of the semiconductor transistor, and is usually on the
半導体層は、ソース電極およびドレイン電極の間のチャネル領域に形成されていれば特に限定されず、具体的なパターン形状等については、公知の半導体素子に用いられるものと同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。 The semiconductor layer is not particularly limited as long as it is formed in the channel region between the source electrode and the drain electrode, and the specific pattern shape and the like can be the same as those used for known semiconductor elements. Explanation here is omitted.
半導体層としては、有機半導体層であってもよく、無機半導体層であってもよい。有機半導体層の材料、厚みおよび形成方法については、一般的な有機半導体層に用いられるものと同様とすることができ、例えば、特開２０１２−２５６７８４号公報に記載のものを挙げることができる。また、無機半導体層の材料、厚み、形成方法については、一般的な無機半導体層に用いられるものと同様とすることができ、例えば、特開２０１３−１２７４２８号公報に記載のものを挙げることができる。 The semiconductor layer may be an organic semiconductor layer or an inorganic semiconductor layer. About the material, thickness, and formation method of an organic-semiconductor layer, it can be made to be the same as that used for a general organic-semiconductor layer, For example, the thing of Unexamined-Japanese-Patent No. 2012-256784 can be mentioned. Further, the material, thickness, and formation method of the inorganic semiconductor layer can be the same as those used for a general inorganic semiconductor layer, and examples include those described in JP2013-127428A. it can.
（ｃ）ゲート電極およびゲート絶縁層
本発明により製造される半導体素子が、ボトムゲート型の半導体トランジスタを有する場合、配線部材の基材とソース電極およびドレイン電極の間には、通常、ゲート電極およびゲート絶縁層が形成される。
(C) Gate electrode and gate insulating layer When the semiconductor element manufactured according to the present invention has a bottom gate type semiconductor transistor, the gate electrode and the source electrode and the drain electrode are usually disposed between the base member of the wiring member and the source electrode and the drain electrode. A gate insulating layer is formed.
（ｉ）ゲート絶縁層
配線部材に用いられるゲート絶縁層は、ゲート電極とソース電極およびドレイン電極とを絶縁するように形成されるものであり、通常、図６（ａ）、図７（ａ）に示すようにゲート電極３２上に形成される。
(I) Gate insulating layer The gate insulating layer used for the wiring member is formed so as to insulate the gate electrode from the source electrode and the drain electrode, and is usually shown in FIGS. As shown in FIG.
ゲート絶縁層を構成する材料、厚みおよび形成方法については、上述した「Ａ．積層配線部材の製造方法」の項で説明した配線部材用絶縁層の内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。 The material, thickness, and formation method of the gate insulating layer can be the same as the contents of the insulating layer for a wiring member described in the above-mentioned section “A. Manufacturing method of laminated wiring member”. Description of is omitted.
（ｉｉ）ゲート電極
配線部材に用いられるゲート電極は、通常、図６（ａ）、図７（ａ）に示すように、基材３１上に形成されるものである。
(Ii) Gate electrode The gate electrode used for a wiring member is normally formed on the
ゲート電極の材料としては「Ａ．積層配線部材の製造方法」の項で説明した第１電極の材料から選択して用いることができる。また、ゲート電極の厚みおよび形成方法については、上述した「Ａ．積層配線部材の製造方法」の項で説明した第１電極の厚みおよび形成方法と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。 The material of the gate electrode can be selected from the materials of the first electrode described in the section “A. Manufacturing Method of Laminated Wiring Member”. Further, the thickness and the forming method of the gate electrode can be the same as the thickness and the forming method of the first electrode described in the above-mentioned section “A. Manufacturing method of laminated wiring member”, and therefore the description here. Is omitted.
（２）導電性凸部形成工程
導体組成物インク、導電性凸部およびその形成方法については、上述した「Ａ．積層配線部材の製造方法」の項で説明した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
(2) Conductive convex part formation process About the conductor composition ink, the conductive convex part, and its formation method, it can be made to be the same as the content demonstrated by the term of the "A. manufacturing method of a laminated wiring member" mentioned above. Therefore, the description here is omitted.
２．絶縁層形成工程
本発明における絶縁層形成工程は、上記ソース電極、上記ドレイン電極および上記半導体層を覆うように樹脂組成物の塗膜を形成して硬化させることにより、上記導電性凸部が形成された領域にコンタクトホールを有する絶縁層を形成する工程である。
2. Insulating layer forming step In the insulating layer forming step of the present invention, the conductive convex portion is formed by forming a coating film of a resin composition so as to cover the source electrode, the drain electrode and the semiconductor layer, and curing the coating. In this step, an insulating layer having a contact hole is formed in the formed region.
絶縁層形成工程については、上述した「Ａ．積層配線部材の製造方法」の項で説明した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。 The insulating layer forming step can be the same as the content described in the above-mentioned section “A. Method for manufacturing laminated wiring member”, and thus the description thereof is omitted here.
本工程により形成される絶縁層としては、半導体トランジスタの構造に応じて適宜選択される。例えば、本発明により製造される半導体素子がトップゲート型の半導体トランジスタを有する場合は、絶縁層としては、少なくともゲート絶縁層が形成される。
一方、本発明により製造される半導体素子がボトムゲート型の半導体トランジスタを有する場合は、絶縁層としては、パッシベーション層および遮光層の少なくともいずれかが形成される。
The insulating layer formed in this step is appropriately selected according to the structure of the semiconductor transistor. For example, when the semiconductor element manufactured according to the present invention includes a top-gate semiconductor transistor, at least a gate insulating layer is formed as the insulating layer.
On the other hand, when the semiconductor element manufactured according to the present invention includes a bottom gate type semiconductor transistor, at least one of a passivation layer and a light shielding layer is formed as an insulating layer.
遮光層は、上述した半導体層が有機半導体材料を含む場合、有機半導体層への光照射を防ぐために設けられるものである。遮光層が形成されていることにより、オフ電流の増加や有機半導体層の経時的劣化を抑制することができる。
絶縁層として遮光層を形成する場合、樹脂組成物には遮光性材料が含有される。遮光性材料については、一般的な有機半導体素子に用いられるものと同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
The light shielding layer is provided to prevent light irradiation to the organic semiconductor layer when the semiconductor layer described above contains an organic semiconductor material. By forming the light shielding layer, an increase in off current and deterioration of the organic semiconductor layer over time can be suppressed.
When forming a light shielding layer as an insulating layer, the resin composition contains a light shielding material. The light-shielding material can be the same as that used for a general organic semiconductor element, and thus description thereof is omitted here.
パッシベーション層は、空気中に存在する水分や酸素の作用により半導体層が劣化するのを防止するために設けられるものである。 The passivation layer is provided in order to prevent the semiconductor layer from being deteriorated by the action of moisture and oxygen present in the air.
本工程においては、ゲート絶縁層、遮光層、およびパッシベーション層の少なくとも１層を形成することができればよく、２層以上を積層して形成してもよい。
なお、各層の厚みおよびコンタクトホール等については、上述した「Ａ．積層配線部材の製造方法」の項で説明した絶縁層の厚みおよびコンタクトホールと同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
In this step, it is sufficient that at least one of a gate insulating layer, a light shielding layer, and a passivation layer can be formed, and two or more layers may be stacked.
The thickness of each layer, contact holes, and the like can be the same as the thickness of the insulating layer and contact holes described in the above-mentioned section “A. Manufacturing method of laminated wiring member”. Omitted.
３．電極形成工程
本発明における電極形成工程は、上記コンタクトホール内で上記導電性凸部と導通するように、上記絶縁層上に中間電極または外部入出力電極を形成する工程である。
3. Electrode forming step The electrode forming step in the present invention is a step of forming an intermediate electrode or an external input / output electrode on the insulating layer so as to be electrically connected to the conductive convex portion in the contact hole.
本工程により形成される電極については、半導体トランジスタの構造に応じて適宜選択される。例えば、本発明により製造される半導体素子がトップゲート型の半導体トランジスタを有する場合は、ゲート電極とともに中間電極を形成する場合がある。中間電極は、ドレイン電極と外部入出力電極とを接続するために用いられるものである。また、パッシベーション層上に外部入出力電極を形成してもよい。
一方、本発明により製造される半導体素子がボトムゲート型の半導体トランジスタを有する場合は、パッシベーション層上に外部入出力電極を形成する。
The electrode formed by this step is appropriately selected according to the structure of the semiconductor transistor. For example, when the semiconductor element manufactured according to the present invention includes a top gate type semiconductor transistor, an intermediate electrode may be formed together with the gate electrode. The intermediate electrode is used to connect the drain electrode and the external input / output electrode. Further, external input / output electrodes may be formed on the passivation layer.
On the other hand, when the semiconductor device manufactured according to the present invention has a bottom gate type semiconductor transistor, external input / output electrodes are formed on the passivation layer.
電極形成工程については、上述した「Ａ．積層配線部材の製造方法」の項で説明した第２電極形成工程の内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。 The electrode forming step can be the same as the contents of the second electrode forming step described in the above-mentioned section “A. Method for Manufacturing Laminated Wiring Member”, and thus the description thereof is omitted here.
本工程により形成される外部入出力電極としては、一般的な半導体素子に用いられるものと同様とすることができる。例えば、本発明の半導体素子を表示装置の駆動に用いる場合は、画素電極を挙げることができる。また、本発明の半導体素子を圧力センサーや温度センサーに用いる場合は、入力電極を挙げることができる。 The external input / output electrodes formed by this step can be the same as those used for general semiconductor elements. For example, when the semiconductor element of the present invention is used for driving a display device, a pixel electrode can be given. Moreover, when using the semiconductor element of this invention for a pressure sensor or a temperature sensor, an input electrode can be mentioned.
外部入出力電極および中間電極の平面視形状については、本発明により製造される半導体素子の用途に応じて適宜選択することができる。 About the planar view shape of an external input / output electrode and an intermediate electrode, it can select suitably according to the use of the semiconductor element manufactured by this invention.
４．その他の工程
本発明の半導体素子の製造方法は、上述した各工程を有していれば特に限定されず、必要な工程を適宜選択して追加することができる。
また、本発明により製造される半導体素子がトップゲート型の半導体トランジスタを有し、かつ中間電極を有する場合は、通常、中間電極上にパッシベーション層を形成する工程、およびパッシベーション層上に外部入出力電極を形成する工程が行われる。この際、図８に示すように、導電性凸部３ｂを用いてコンタクトホール５ｂを有するパッシベーション層３７を形成してもよい。
4). Other Steps The method for manufacturing a semiconductor element of the present invention is not particularly limited as long as it has the above-described steps, and necessary steps can be appropriately selected and added.
Further, when the semiconductor device manufactured according to the present invention has a top gate type semiconductor transistor and has an intermediate electrode, usually, a step of forming a passivation layer on the intermediate electrode, and an external input / output on the passivation layer A step of forming an electrode is performed. At this time, as shown in FIG. 8, a
５．半導体素子
本発明により製造される半導体素子が有する半導体トランジスタとしては、ボトムゲートトップコンタクト型、ボトムゲートボトムゲート型、トップゲートトップコンタクト型、またはトップゲートボトムコンタクト型のいずれの形態であってもよい。
5. Semiconductor Device The semiconductor transistor included in the semiconductor device manufactured according to the present invention may be in any form of bottom gate top contact type, bottom gate bottom gate type, top gate top contact type, or top gate bottom contact type. .
本発明により製造される半導体素子の用途としては、例えば、ＴＦＴ方式を用いる表示装置のＴＦＴアレイ基材として用いることができる。このような表示装置としては例えば、液晶表示装置、電気泳動表示装置、有機ＥＬ表示装置等を挙げることができる。また、半導体素子は、温度センサーや圧力センサー等に用いることもできる。 As a use of the semiconductor element manufactured by this invention, it can use as a TFT array base material of the display apparatus which uses a TFT system, for example. Examples of such a display device include a liquid crystal display device, an electrophoretic display device, and an organic EL display device. The semiconductor element can also be used for a temperature sensor, a pressure sensor, or the like.
Ｃ．積層配線部材
本発明の積層配線部材は、基材と、上記基材上に形成された第１電極と、上記第１電極上にパターン状に形成され、上記第１電極と導通する導電性凸部と、上記第１電極が形成された上記基材上に形成され、上記導電性凸部が形成された領域にコンタクトホールを有し、樹脂を含む絶縁層と、上記絶縁層上に形成され、上記コンタクトホール内で上記導電性凸部と導通する第２電極と、を有し、上記導電性凸部の高さよりも上記絶縁層の厚みが大きいことを特徴とするものである。
C. Laminated Wiring Member The laminated wiring member of the present invention includes a base material, a first electrode formed on the base material, and a conductive protrusion formed in a pattern on the first electrode and electrically connected to the first electrode. Formed on the base material on which the first electrode is formed and having a contact hole in the region where the conductive convex portion is formed, and an insulating layer containing resin, and formed on the insulating layer And a second electrode that is electrically connected to the conductive convex portion in the contact hole, wherein the insulating layer has a thickness greater than a height of the conductive convex portion.
本発明の積層配線部材の一例を示す概略断面図としては、例えば、図１（ｅ）が挙げられる。 As a schematic cross-sectional view showing an example of the laminated wiring member of the present invention, for example, FIG.
本発明によれば、導電性凸部の高さよりも絶縁層の厚みが大きいことにより、コンタクトホール内で、導電性凸部と第２電極とを良好に導通させることができる。そのため、絶縁層を介して、第１電極と第２電極とを良好に導通させることができる。 According to the present invention, since the thickness of the insulating layer is larger than the height of the conductive convex portion, the conductive convex portion and the second electrode can be favorably conducted in the contact hole. Therefore, the first electrode and the second electrode can be satisfactorily conducted through the insulating layer.
１．導電性凸部
本発明における導電性凸部は、第１電極上にパターン状に形成され、第１電極と導通するものである。
導電性凸部としては、第１電極および第２電極と導通することができれば特に限定されず、通常、導電性材料を含む。本発明においては、さらに撥液剤を含有することが好ましい。また、導電性凸部としては、例えば、導電性材料、撥液剤および溶媒を含む導体組成物インクを用いて形成されたものであることが好ましい。上述した「Ａ．積層配線部材の製造方法」の項で説明した方法を用いることができるからである。
1. Conductive convex part The conductive convex part in this invention is formed in a pattern shape on a 1st electrode, and is a conduction | electrical_connection with a 1st electrode.
The conductive convex portion is not particularly limited as long as it can conduct with the first electrode and the second electrode, and usually includes a conductive material. In the present invention, it is preferable to further contain a liquid repellent. Moreover, as a conductive convex part, it is preferable that it is formed using the conductor composition ink containing a conductive material, a liquid repellent, and a solvent, for example. This is because the method described in the above-mentioned section “A. Manufacturing method of laminated wiring member” can be used.
導電性凸部の詳細、および導電性凸部の形成方法については、上述した「Ａ．積層配線部材の製造方法」の項で説明した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。 The details of the conductive protrusions and the method of forming the conductive protrusions can be the same as the contents described in the above-mentioned section “A. Manufacturing method of laminated wiring member”. Omitted.
２．絶縁層
本発明における絶縁層は、第１電極が形成された基材上に形成され、導電性凸部が形成された領域にコンタクトホールを有し、樹脂を含むものである。また、本発明においては、導電性凸部の高さよりも絶縁層の厚みが大きいことを特徴とする。
2. Insulating layer The insulating layer in this invention is formed on the base material in which the 1st electrode was formed, has a contact hole in the area | region in which the electroconductive convex part was formed, and contains resin. Moreover, in this invention, the thickness of an insulating layer is larger than the height of a conductive convex part, It is characterized by the above-mentioned.
絶縁層の厚みとしては、導電性凸部の高さよりも大きければ特に限定されないが、例えば、上記導電性凸部の高さに対して１．５倍〜５倍の範囲内であることが好ましい。導電性凸部と第２電極とを導通させやすいからである。
絶縁層の詳細については、上述した「Ａ．積層配線部材の製造方法」の項で説明した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
The thickness of the insulating layer is not particularly limited as long as it is larger than the height of the conductive projection, but for example, it is preferably in the range of 1.5 to 5 times the height of the conductive projection. . This is because the conductive convex portion and the second electrode are easily conducted.
The details of the insulating layer can be the same as the contents described in the above-mentioned section “A. Manufacturing method of laminated wiring member”, and thus the description thereof is omitted here.
３．積層配線部材
本発明の積層配線部材について、上記以外の事項については「Ａ．積層配線部材の製造方法」の項で説明した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。また、本発明の積層配線部材は、例えば、上述した「Ａ．積層配線部材の製造方法」の項で説明した製造方法により製造することができる。
3. Laminated Wiring Member Regarding the laminated wiring member of the present invention, matters other than those described above can be the same as the contents described in the section of “A. Manufacturing Method of Laminated Wiring Member”, and thus description thereof is omitted here. Moreover, the laminated wiring member of this invention can be manufactured by the manufacturing method demonstrated in the term of the "A. Manufacturing method of laminated wiring member" mentioned above, for example.
Ｄ．半導体素子
本発明の半導体素子は、基材と、上記基材上に形成されたソース電極およびドレイン電極、ならびに上記ソース電極および上記ドレイン電極の間のチャネル領域に形成された半導体層と、上記ドレイン電極上にパターン状に形成され、上記ドレイン電極と導通する導電性凸部と、上記ソース電極、上記ドレイン電極および上記半導体層が形成された基板上に形成され、上記導電性凸部が形成された領域にコンタクトホールを有し、樹脂を含む絶縁層と、上記絶縁層上に形成され、上記コンタクトホール内で上記導電性凸部と導通する中間電極または外部入出力電極と、を有し、上記導電性凸部の高さよりも上記絶縁層の厚みが大きいことを特徴とするものである。
D. Semiconductor element The semiconductor element of the present invention includes a base material, a source electrode and a drain electrode formed on the base material, a semiconductor layer formed in a channel region between the source electrode and the drain electrode, and the drain A conductive projection formed in a pattern on the electrode and electrically connected to the drain electrode, and formed on the substrate on which the source electrode, the drain electrode and the semiconductor layer are formed, and the conductive projection is formed. An insulating layer containing a resin in the region, and an intermediate layer or an external input / output electrode formed on the insulating layer and electrically connected to the conductive protrusion in the contact hole, The thickness of the insulating layer is larger than the height of the conductive convex portion.
本発明の半導体素子の一例を示す概略断面図としては、例えば、図６（ｄ）が挙げられる。 As a schematic cross-sectional view showing an example of the semiconductor element of the present invention, for example, FIG.
本発明によれば、導電性凸部の高さよりも絶縁層の厚みが大きいことにより、コンタクトホール内で、導電性凸部と中間電極または外部入出力電極とを良好に導通させることができる。そのため、絶縁層を介して、ドレイン電極と中間電極または外部入出力電極とを良好に導通させることができる。 According to the present invention, since the thickness of the insulating layer is larger than the height of the conductive convex portion, the conductive convex portion and the intermediate electrode or the external input / output electrode can be favorably conducted in the contact hole. Therefore, the drain electrode can be electrically connected to the intermediate electrode or the external input / output electrode through the insulating layer.
１．導電性凸部
本発明における導電性凸部は、ドレイン電極上にパターン状に形成され、ドレイン電極と導通するものである。
本発明における導電性凸部としては、ドレイン電極および中間電極または外部入出力電極と導通することができれば特に限定されず、通常、導電性材料を含む。本発明においては、さらに撥液剤を含有することが好ましい。また、導電性凸部としては、例えば、導電性材料、撥液剤および溶媒を含む導体組成物インクを用いて形成されたものであることが好ましい。上述した「Ｂ．半導体素子の製造方法」の項で説明した方法を用いることができるからである。
1. Conductive convex part The conductive convex part in this invention is formed in a pattern shape on a drain electrode, and is a conduction | electrical_connection with a drain electrode.
The conductive convex portion in the present invention is not particularly limited as long as it can be electrically connected to the drain electrode and the intermediate electrode or the external input / output electrode, and usually includes a conductive material. In the present invention, it is preferable to further contain a liquid repellent. Moreover, as a conductive convex part, it is preferable that it is formed using the conductor composition ink containing a conductive material, a liquid repellent, and a solvent, for example. This is because the method described in the above-mentioned section “B. Manufacturing Method of Semiconductor Device” can be used.
２．絶縁層
本発明における絶縁層は、ソース電極、ドレイン電極および半導体層が形成された基板上に形成され、導電性凸部が形成された領域にコンタクトホールを有し、樹脂を含むものであるまた、本発明においては、導電性凸部の高さよりも絶縁層の厚みが大きいことを特徴とする。
絶縁層の厚みとしては、導電性凸部の高さよりも大きければ特に限定されないが、例えば、上記導電性凸部の高さに対して１．５倍〜５倍の範囲内であることが好ましい。導電性凸部と中間電極または外部入出力電極とを導通させやすいからである。
絶縁層の詳細については、上述した「Ｂ．半導体素子の製造方法」の項で説明した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
2. Insulating layer The insulating layer in the present invention is formed on a substrate on which a source electrode, a drain electrode, and a semiconductor layer are formed, has a contact hole in a region where a conductive convex portion is formed, and contains a resin. In the invention, the thickness of the insulating layer is larger than the height of the conductive protrusion.
The thickness of the insulating layer is not particularly limited as long as it is larger than the height of the conductive projection, but for example, it is preferably in the range of 1.5 to 5 times the height of the conductive projection. . This is because the conductive convex portion and the intermediate electrode or the external input / output electrode are easily conducted.
The details of the insulating layer can be the same as the contents described in the above-mentioned section “B. Manufacturing Method of Semiconductor Device”, and thus the description thereof is omitted here.
３．半導体素子
本発明の半導体素子について上記以外の事項については、上述した「Ｂ．半導体素子の製造方法」の項で説明した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。また、本発明の半導体素子は、例えば、上述した「Ｂ．半導体素子の製造方法」の項で説明した製造方法により製造することができる。
3. Semiconductor Element Other than the above, the semiconductor element of the present invention can be the same as the contents described in the above-mentioned section “B. Manufacturing Method of Semiconductor Element”, and thus the description thereof is omitted here. In addition, the semiconductor element of the present invention can be manufactured by, for example, the manufacturing method described in the above-mentioned section “B. Manufacturing Method of Semiconductor Element”.
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device that exhibits the same function and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.
以下に実施例および比較例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples.
［実施例１］
基材として、無アルカリガラス（日本電気硝子社ＯＡ-１０Ｇ、１０ｍｍ×１０ｍｍ、厚み０．７ｍｍ）を準備した。上記基材の表面にインクジェット印刷法により、導体組成物インク（銀ナノコロイド（平均粒子径：４０ｎｍ）とトリフルオロメチルベンゼンチオールとエチレングリコールとを、質量比１５：５：８０の割合で混ぜたもの）を印刷し、１３０℃で３０分間焼成することにより、撥液性を有する導電性凸部を形成した。この導電性凸部は、直径４０μｍの径で、高さ４８０ｎｍであった。
[Example 1]
As a base material, alkali-free glass (Nippon Electric Glass Co., Ltd. OA-10G, 10 mm x 10 mm, thickness 0.7mm) was prepared. Conductor composition ink (silver nanocolloid (average particle diameter: 40 nm), trifluoromethylbenzenethiol, and ethylene glycol were mixed at a mass ratio of 15: 5: 80 on the surface of the substrate by an ink jet printing method. Printed) and baked at 130 ° C. for 30 minutes to form conductive convex portions having liquid repellency. The conductive convex portion had a diameter of 40 μm and a height of 480 nm.
樹脂組成物の調製のために、Poly(methyl methacrylate)（ＰＭＭＡ,シグマアルドリッチ445746）を、1-Methoxy-2-propyl acetate（関東化学）に５ｗｔ％で溶解させた。この樹脂組成物の表面張力を高精度表面張力計（協和界面科学社 ＤＹ−７００）で測定すると２５℃において２９．４ｍＮ/ｍであった。また、上記樹脂組成物の粘度をデジタル粘度計（英弘精機株式会社 ＤＶ-Ｅ）で測定した結果、２５℃において１１３ｍＰａ・ｓであった。 For the preparation of the resin composition, Poly (methyl methacrylate) (PMMA, Sigma-Aldrich 445746) was dissolved in 1-Methoxy-2-propyl acetate (Kanto Chemical) at 5 wt%. When the surface tension of this resin composition was measured with a high-precision surface tension meter (Kyowa Interface Science DY-700), it was 29.4 mN / m at 25 ° C. Moreover, as a result of measuring the viscosity of the said resin composition with the digital viscometer (Eihiro Seiki Co., Ltd. DV-E), it was 113 mPa * s in 25 degreeC.
導電性凸部を形成した上記基材表面に上述の樹脂組成物をアプリケーター（PI-1210 自動塗工装置）を用いて塗布した後、１３０℃のホットプレート（アズワン EC-1200NP）上で５分乾燥させＰＭＭＡによる絶縁層を形成した。絶縁層表面を顕微鏡（オリンパス社 ＢＸ５３）で観察すると、上述の導電性凸部を中心に絶縁層は直径４０μｍの開口を示しており、導電性凸部の表面は露出していた。絶縁層の膜厚を段差計（株式会社小坂研究所 ＥＴ200）で測定した結果１．０μｍであった。また導電性凸部を含む領域を同じく段差計で測定すると、導電性凸部の表面は絶縁層表面から０．５２μｍ下方に位置しており、双方の高さに応じた段差が形成されていた。 After applying the above resin composition to the surface of the base material on which the conductive protrusions are formed using an applicator (PI-1210 automatic coating device), it is 5 minutes on a 130 ° C hot plate (As One EC-1200NP). It dried and formed the insulating layer by PMMA. When the surface of the insulating layer was observed with a microscope (Olympus BX53), the insulating layer showed an opening with a diameter of 40 μm around the above-described conductive convex portion, and the surface of the conductive convex portion was exposed. It was 1.0 micrometer as a result of measuring the film thickness of an insulating layer with the level | step difference meter (Kosaka laboratory ET200). Further, when the region including the conductive convex portion was also measured with a step gauge, the surface of the conductive convex portion was located 0.52 μm below the insulating layer surface, and a step corresponding to the height of both was formed. .
以上より導電性凸部による絶縁膜開口の効果を確認した。 From the above, the effect of opening the insulating film by the conductive protrusion was confirmed.
［比較例］
無アルカリガラス（日本電気硝子社ＯＡ-１０Ｇ、１０ｍｍ×１０ｍｍ、厚み０．７ｍｍ）の表面にインクジェット印刷法により、市販の銀ナノインク（シグマアルドリッチ７３６５０３−２５Ｇ）を印刷し、１５０℃で３０分間焼成することにより、導電性凸部を形成した。この導電性凸部は、直径５０μｍの径で、高さ５２０ｎｍであった。
上記基材表面に実施例１と同様にしてＰＭＭＡによる絶縁層を形成した。顕微鏡観察と段差測定による評価を行ったが導電性凸部表面は絶縁層で被覆されており開口は確認されなかった。
[Comparative example]
A commercially available silver nano-ink (Sigma Aldrich 7363503-25G) is printed on the surface of alkali-free glass (Nippon Electric Glass Co., Ltd. OA-10G, 10 mm × 10 mm, thickness 0.7 mm) by inkjet printing, and baked at 150 ° C. for 30 minutes. By doing so, the electroconductive convex part was formed. The conductive convex portion had a diameter of 50 μm and a height of 520 nm.
An insulating layer made of PMMA was formed on the substrate surface in the same manner as in Example 1. Evaluation by microscopic observation and level difference measurement was performed, but the surface of the conductive convex portion was covered with an insulating layer, and no opening was confirmed.
［実施例２］
以下の手順でトップゲートボトムコンタクト型の有機薄膜トランジスタを作製した。
基材として、実施例１の無アルカリガラスを準備した。上記基材表面にソース電極およびドレイン電極のパターンで開口を持つメタルマスクを固定し、真空蒸着法で金の薄膜を成膜した。金の薄膜の厚みを実施例１と同じく測定すると１００ｎｍであった。このソース電極およびドレイン電極上にインクジェット印刷法によりRegioregular poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl)（Ｐ３ＨＴ、シグマアルドリッチ698989）をDecahydronaphthalene（和光純薬工業）に１ｗｔ％で溶解させた有機半導体インクを塗布し、１５０℃のホットプレート上で１０分乾燥させた。
[Example 2]
A top gate bottom contact type organic thin film transistor was fabricated by the following procedure.
The alkali-free glass of Example 1 was prepared as a base material. A metal mask having openings in the pattern of the source electrode and the drain electrode was fixed on the surface of the base material, and a gold thin film was formed by vacuum deposition. When the thickness of the gold thin film was measured in the same manner as in Example 1, it was 100 nm. An organic semiconductor ink in which Regioregular poly (3-hexylthiophene-2,5-diyl) (P3HT, Sigma-Aldrich 698989) is dissolved in Decahydronaphthalene (Wako Pure Chemical Industries) at 1 wt% on the source and drain electrodes by inkjet printing. Was applied and dried on a hot plate at 150 ° C. for 10 minutes.
上述のソース電極およびドレイン電極においてトランジスタの動作には関わらない箇所に実施例１と同様にして撥液性を有する導電性凸部を形成した。次いで実施例１と同様にしてＰＭＭＡを塗布、乾燥することで厚み１．０μｍのゲート絶縁層を形成した。ゲート絶縁層の表面には撥液性を有する導電性凸部の効果によってコンタクトホールが形成されていることを顕微鏡観察から確認した。ソース電極およびドレイン電極それぞれに形成されたコンタクトホールに重なる引き出し線のパターンの開口を持つメタルマスクを基材に固定し、真空蒸着法で金を７００ｎｍ蒸着し、ゲート絶縁層の下方にあるソース電極およびドレイン電極からの引き出し線を基材上に形成した。 Conductive protrusions having liquid repellency were formed in the same manner as in Example 1 in the above-described source electrode and drain electrode where the operation of the transistor was not involved. Next, in the same manner as in Example 1, PMMA was applied and dried to form a gate insulating layer having a thickness of 1.0 μm. It was confirmed from microscopic observation that a contact hole was formed on the surface of the gate insulating layer by the effect of the conductive protrusion having liquid repellency. A metal mask having an opening with a lead line pattern that overlaps the contact hole formed in each of the source electrode and the drain electrode is fixed to the base material, and gold is vapor-deposited by 700 nm by a vacuum evaporation method. The source electrode below the gate insulating layer And a lead line from the drain electrode was formed on the substrate.
上述の基材表面にゲート電極パターンの開口を持つメタルマスクを固定し、真空蒸着法でアルミニウムを２００ｎｍ蒸着し、トップゲートボトムコンタクト型の有機薄膜トランジスタを作製した。 A metal mask having an opening of a gate electrode pattern was fixed on the surface of the base material described above, and aluminum was deposited to 200 nm by vacuum deposition to produce a top gate / bottom contact type organic thin film transistor.
コンタクトホールを経由してソース電極およびドレイン電極に接続させた引き出し線に、それぞれ測定用のプローブを接触させ、半導体パラメーターアナライザー（アジレント社B1500A）を用いてトランジスタ特性を測定した。作製したトランジスタはソース電極およびドレイン電極間の電位差に応じて電流値が増大し、ゲート電圧がそれを制御可能な正常の動作を示した。 Probes for measurement were brought into contact with the lead wires connected to the source electrode and the drain electrode via the contact holes, respectively, and transistor characteristics were measured using a semiconductor parameter analyzer (Agilent B1500A). The manufactured transistor showed a normal operation in which the current value increased according to the potential difference between the source electrode and the drain electrode, and the gate voltage could control it.
以上より形成した撥液性を有する導電性凸部の形成を用いた絶縁層の開口と層間導通の効果を確認した。 The effect of the opening of the insulating layer using the formation of the liquid-repellent conductive protrusions formed as described above and the interlayer conduction was confirmed.
１ … 積層配線部材
２ … 配線部材
３、３ａ、３ｂ … 導電性凸部
３’ … 導体組成物インク
４ … 絶縁層
４’ … 樹脂組成物の塗膜
５ … コンタクトホール
６ … 第２電極
２１、３１ … 基材
２２ … 第１電極
３０ … 半導体素子
３４ … ソース電極
３５、３５ａ … ドレイン電極
３５ｂ … 中間電極
３６ … 半導体層
３７ … パッシベーション層
３８ … 外部入出力電極
３９ … 遮光層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (16)
導電性材料、撥液剤および溶媒を含む導体組成物インクを前記第１電極上にパターン状に塗布して焼成することにより、前記第１電極と導通し撥液性を有する導電性凸部を形成する導電性凸部形成工程と、
前記導電性凸部が形成された前記配線部材上に樹脂組成物の塗膜を形成して硬化させることにより、前記導電性凸部が形成された領域にコンタクトホールを有する絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、
前記コンタクトホール内で前記導電性凸部と導通するように、前記絶縁層上に第２電極を形成する第２電極形成工程と、
を有することを特徴とする積層配線部材の製造方法。 Preparing a wiring member having a substrate and a first electrode formed on the substrate;
A conductive composition containing a conductive material, a liquid repellent and a solvent is applied onto the first electrode in a pattern and baked to form a conductive convex portion that is electrically connected to the first electrode and has liquid repellency. A conductive protrusion forming step,
Insulating to form an insulating layer having a contact hole in a region where the conductive convex portion is formed by forming a coating film of a resin composition on the wiring member on which the conductive convex portion is formed and curing it. A layer forming step;
A second electrode formation step of forming a second electrode on the insulating layer so as to be electrically connected to the conductive convex portion in the contact hole;
The manufacturing method of the laminated wiring member characterized by having.
前記ソース電極、前記ドレイン電極および前記半導体層を覆うように樹脂組成物の塗膜を形成して硬化させることにより、前記導電性凸部が形成された領域にコンタクトホールを有する絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、
前記コンタクトホール内で前記導電性凸部と導通するように、前記絶縁層上に中間電極または外部入出力電極を形成する電極形成工程と、
を有することを特徴とする半導体素子の製造方法。 A wiring member having a base material, a source electrode and a drain electrode formed on the base material, and a semiconductor layer formed in a channel region between the source electrode and the drain electrode is prepared. And a conductive convex portion forming step of forming a conductive convex portion that is electrically connected to the drain electrode and has liquid repellency by applying a conductive composition ink containing a solvent and a solvent in a pattern on the drain electrode and firing. ,
An insulating layer having a contact hole is formed in a region where the conductive convex portion is formed by forming and curing a coating film of a resin composition so as to cover the source electrode, the drain electrode, and the semiconductor layer. An insulating layer forming step;
Forming an intermediate electrode or an external input / output electrode on the insulating layer so as to be electrically connected to the conductive protrusion in the contact hole;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
前記基材上に形成された第１電極と、
前記第１電極上にパターン状に形成され、前記第１電極と導通する導電性凸部と、
前記第１電極が形成された前記基材上に形成され、前記導電性凸部が形成された領域にコンタクトホールを有し、樹脂を含む絶縁層と、
前記絶縁層上に形成され、前記コンタクトホール内で前記導電性凸部と導通する第２電極と、を有し、
前記導電性凸部の高さよりも前記絶縁層の厚みが大きいことを特徴とする積層配線部材。 A substrate;
A first electrode formed on the substrate;
A conductive protrusion formed in a pattern on the first electrode and electrically connected to the first electrode;
An insulating layer formed on the base material on which the first electrode is formed and having a contact hole in a region where the conductive protrusion is formed, and including a resin;
A second electrode formed on the insulating layer and electrically connected to the conductive protrusion in the contact hole;
A laminated wiring member, wherein a thickness of the insulating layer is larger than a height of the conductive convex portion.
前記基材上に形成されたソース電極およびドレイン電極、ならびに前記ソース電極および前記ドレイン電極の間のチャネル領域に形成された半導体層と、
前記ドレイン電極上にパターン状に形成され、前記ドレイン電極と導通する導電性凸部と、
前記ソース電極、前記ドレイン電極および前記半導体層が形成された基板上に形成され、前記導電性凸部が形成された領域にコンタクトホールを有し、樹脂を含む絶縁層と、
前記絶縁層上に形成され、前記コンタクトホール内で前記導電性凸部と導通する中間電極または外部入出力電極と、を有し、
前記導電性凸部の高さよりも前記絶縁層の厚みが大きいことを特徴とする半導体素子。 A substrate;
A source electrode and a drain electrode formed on the substrate, and a semiconductor layer formed in a channel region between the source electrode and the drain electrode;
A conductive protrusion formed in a pattern on the drain electrode and electrically connected to the drain electrode;
An insulating layer formed on a substrate on which the source electrode, the drain electrode, and the semiconductor layer are formed, and having a contact hole in a region where the conductive convex portion is formed;
An intermediate electrode or an external input / output electrode formed on the insulating layer and electrically connected to the conductive protrusion in the contact hole;
A semiconductor element, wherein the thickness of the insulating layer is larger than the height of the conductive protrusion.
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