JP5275498B1

JP5275498B1 - 導電膜形成方法及び焼結進行剤

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Publication number: JP5275498B1
Application number: JP2012149014A
Authority: JP
Inventors: 祐一川戸; 一誠宮本; 祐介前田; 富雄工藤
Original assignee: Ishihara Chemical Co Ltd
Current assignee: Ishihara Chemical Co Ltd
Priority date: 2012-07-03
Filing date: 2012-07-03
Publication date: 2013-08-28
Anticipated expiration: 2032-07-03
Also published as: EP2871645A1; EP2871645A4; KR20140131577A; KR101691272B1; US20150118413A1; TW201411659A; JP2014011126A; WO2014006934A1; CN104303242A; TWI505296B; US9905339B2

Abstract

【課題】光焼結を用いた導電膜形成方法において、電気抵抗が低い導電膜を容易に形成する。
【解決手段】光焼結を用いて導電膜を形成する導電膜形成方法であって、銅微粒子分散液から成る液膜２を基板１上に成膜する工程と、液膜２を乾燥して銅微粒子層３を形成する工程と、銅微粒子層３を光焼結して導電膜４を形成する工程と、導電膜４に焼結進行剤５を付着させる工程と、焼結進行剤５を付着させた導電膜４をさらに光焼結する工程とを有する。焼結進行剤５は、金属銅から銅酸化物を除去する化合物である。これにより、焼結進行剤５が導電膜４内の銅微粒子２１の表面酸化皮膜を除去する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光焼結を用いた導電膜形成方法及びその導電膜形成法において光焼結を進行させる焼結進行剤に関する。

従来から、銅箔から成る回路をフォトリソグラフィによって基板上に形成したプリント基板がある。フォトリソグラフィは、銅箔をエッチングする工程を要し、エッチングで発生する廃液の処理等にコストがかかる。

エッチングを要しない技術として、銅微粒子（銅ナノ粒子）を分散媒中に含有する銅微粒子分散液（銅インク）を用いて基板上に導電膜（導電性フィルム）を形成する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。この方法では、銅微粒子分散液の液膜が基板上に成膜され、その液膜が乾燥され、銅微粒子層が形成される。銅微粒子層は、光の照射によって光焼結され、電気抵抗が低い導電膜が形成される。

しかしながら、上述したような方法において、光焼結において照射する光のエネルギーを大きくしても光焼結が十分に進行せず、その結果、電気抵抗が低い導電膜が形成されないことがある。

米国特許出願第ＵＳ２００８／０２８６４８８号公報

本発明は、上記問題を解決するものであり、光焼結を用いた導電膜形成方法において、電気抵抗が低い導電膜を容易に形成することを目的とする。

本発明の導電膜形成方法は、光焼結を用いて導電膜を形成する方法であって、銅微粒子分散液から成る液膜を基板上に成膜する工程と、前記液膜を乾燥して銅微粒子層を形成する工程と、前記銅微粒子層を光焼結して導電膜を形成する工程と、前記導電膜に焼結進行剤を付着させる工程と、前記焼結進行剤を付着させた導電膜をさらに光焼結する工程とを有し、前記焼結進行剤は、金属銅から銅酸化物を除去する化合物であることを特徴とする。

この導電膜形成方法において、前記焼結進行剤は、アミド類、イミド類、ケトン類、ウレタン類、チオエーテル類、カルボン酸類及びリン酸類よりなる群から選ばれることが好ましい。

この導電膜形成方法において、前記焼結進行剤は、ポリアミク酸、ポリビニルピロリドン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、ポリイミドフィルム、ポリイミドワニス、ポリアミドイミド、アセチルアセトン、γ−ブチロラクトン、酢酸、低分子量不飽和ポリカルボン酸ポリマー及びリン酸エステルよりなる群から選ばれることが好ましい。

この導電膜形成方法において、前記焼結進行剤は、アルコール類、糖類、アルデヒド類、ヒドラジン類、キノン類、フェノール類及びアミン類よりなる群から選ばれてもよい。

この導電膜形成方法において、前記焼結進行剤は、メタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、３−メトキシ−３メチルブタノール、ジエチレングリコールモノ２−エチルヘキシルエーテル、ポリエチレングリコール、Ｌ−ソルビトール、ケント紙、フルフラール、ヒドラジン、ヒドロキノン、ヒドロキシブチルアニソール、ヒドロキシルアミン、トリエタノールアミン及びモルホリンよりなる群から選ばれてもよい。

この導電膜形成方法において、前記導電膜に焼結進行剤を付着させる工程において、前記焼結進行剤を前記導電膜に塗布することが好ましい。

この導電膜形成方法において、前記導電膜に焼結進行剤を付着させる工程において、前記焼結進行剤に光を照射して前記導電膜に付着させてもよい。

本発明の焼結進行剤は、前記の導電膜形成方法に用いられる。

本発明によれば、焼結進行剤を導電膜に付着させた後の光焼結において、焼結進行剤が導電膜内の銅微粒子の表面酸化皮膜を除去するので、表面酸化皮膜が除去された銅微粒子がさらに焼結され、電気抵抗が低い導電膜が容易に形成される。

（ａ）〜（ｆ）は本発明の一実施形態に係る導電膜形成方法による導電膜の形成を時系列順に示す断面構成図。

本発明の一実施形態に係る導電膜形成方法を図１（ａ）〜（ｆ）を参照して説明する。図１（ａ）、（ｂ）に示されるように、銅微粒子分散液から成る液膜２が基板１上に成膜される。

基板１は、基材を板状に成形したものである。基材は、ガラス、樹脂、セラミックス、シリコンウェハ等が挙げられるが、これらに限定されない。

銅微粒子分散液は、銅微粒子２１が液中に分散された液体であり、銅微粒子２１と、分散媒と、分散剤とを有する。銅微粒子２１は、例えば、中心粒子径が１ｎｍ以上１００ｎｍ未満の銅ナノ粒子である。分散媒は、銅微粒子２１を含有する液状の媒体である。分散剤は、銅微粒子２１を分散媒中で分散させる。銅微粒子２１は、空気中の酸素によって粒子表面が酸化されるため、薄い表面酸化膜で覆われている。

液膜２は、例えば、印刷法で成膜される。印刷法では、銅微粒子分散液が印刷用のインクとして用いられ、印刷装置によって基板１上に所定のパターンが印刷され、そのパターンの液膜２が成膜される。

次に、液膜２が乾燥される。図１（ｃ）に示されるように、液膜２の乾燥によって、銅微粒子２１が基板１上に残り、銅微粒子２１から成る銅微粒子層３が基板１上に形成される。

次に、銅微粒子層３に光が照射され、光焼結が行われる。図１（ｄ）に示されるように、銅微粒子層３の光焼結によって導電膜４が形成される。光焼結は、大気下、室温で行われる。光焼結に用いられる光源は、例えば、キセノンランプである。光源にレーザー装置を用いてもよい。この光焼結は、導電膜４上に液体が塗布されても銅微粒子２１がその液体中に溶出しない程度に行われる。このような光焼結の条件は、例えば、照射する光のエネルギー範囲が０．５Ｊ／ｃｍ２〜３０Ｊ／ｃｍ２、照射時間が０．１ｍｓ〜１０ｍｓ、照射回数が１回である。この光焼結では、導電膜４のバルク化が十分ではなく、導電膜４の電気抵抗は十分には低くならない。これは、十分に焼結されない銅微粒子２１が導電膜４内に存在するためと考えられる。

次に、図１（ｅ）に示されるように、導電膜４に焼結進行剤５を付着させる。焼結進行剤５の導電膜４への付着は、焼結進行剤５を導電膜４に塗布することによって行われる。焼結進行剤５に光を照射して溶着又は蒸着等により導電膜４に付着させてもよい。

焼結進行剤５は、金属銅から銅酸化物を除去する化合物である。焼結進行剤５は、例えば、アミド類、イミド類、ケトン類、ウレタン類、チオエーテル類、カルボン酸類又はリン酸類である。焼結進行剤５としては、アミド類のポリアミク酸、ポリビニルピロリドン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、イミド類のポリイミドフィルム、ポリイミドワニス、ポリアミドイミド、ケトン類のアセチルアセトン、γ−ブチロラクトン、カルボン酸類の酢酸、低分子量不飽和ポリカルボン酸ポリマー、及びリン酸類のリン酸エステル等が挙げられるが、これらに限定されない。このような焼結進行剤５は、銅酸化物をエッチングによって金属銅から除去すると考えられる。

焼結進行剤５は、アルコール類、糖類、アルデヒド類、ヒドラジン類、キノン類、フェノール類又はアミン類であってもよい。焼結進行剤５としては、アルコール類のメタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、３−メトキシ−３メチルブタノール、ジエチレングリコールモノ２−エチルヘキシルエーテル、ポリエチレングリコール、糖類のＬ−ソルビトール、ケント紙、アルデヒド類のフルフラール、ヒドラジン類のヒドラジン、キノン類のヒドロキノン、フェノール類のヒドロキシブチルアニソール、アミン類のヒドロキシルアミン、トリエタノールアミン及びモルホリン等が挙げられるが、これらに限定されない。このような焼結進行剤５は、銅酸化物を還元することによって金属銅から除去する。

これらの焼結進行剤５は、１種類を単独で用いても、２種類以上を適宜混合して用いてもよい。

次に、焼結進行剤５を付着させた導電膜４がさらに光焼結される。図１（ｆ）に示されるように、この光焼結では、導電膜４が十分にバルク化され、電気抵抗が低い導電膜６が形成される。

従来、光焼結において、銅微粒子２１の表面酸化皮膜は、光のエネルギーによる光還元反応によって銅に還元されて除去されると考えられていた。

しかしながら、本願発明の発明者が行った実験によれば、銅微粒子分散液によっては、光焼結において照射する光のエネルギーを大きくしても、銅微粒子層のバルク化が不十分な場合がある。また、銅微粒子層に照射する光のエネルギーが大き過ぎると、銅微粒子層が損傷することがあるので、光焼結において照射する光のエネルギーの大きさには限界がある。本願発明の発明者は、光のエネルギーだけでは銅微粒子２１の表面酸化皮膜が十分に除去されないために光焼結が十分に進行せず、銅微粒子層のバルク化が不十分になる場合があると考えた。

本願発明の発明者は、金属銅から銅酸化物を除去する化合物を用いて光焼結を進行させることを実験により発見した。本実施形態の導電膜形成方法では、焼結進行剤５は、金属銅から銅酸化物を除去する化合物であり、十分に焼結されずに導電膜４内に存在する銅微粒子２１の表面酸化皮膜を除去する。焼結進行剤５が銅微粒子２１から銅酸化物を除去する化学反応は、焼結進行剤５を付着させた導電膜４への光の照射によって促進される。焼結進行剤５を導電膜４に付着させた後の光焼結において、表面酸化皮膜が除去された銅微粒子２１が光のエネルギーで焼結されることによって、導電膜４がバルク化され、電気抵抗が低い導電膜６が形成される。

以上、本実施形態に係る導電膜形成方法によれば、焼結進行剤５を導電膜４に付着させた後の光焼結において、焼結進行剤５が導電膜４内の銅微粒子２１の表面酸化皮膜を除去するので、表面酸化皮膜が除去された銅微粒子２１がさらに焼結され、電気抵抗が低い導電膜６が容易に形成される。

焼結進行剤５が銅酸化物をエッチングするものである場合、銅微粒子２１の表面酸化皮膜がエッチングによって除去される。

焼結進行剤５が銅酸化物を還元するものである場合、銅微粒子２１の表面酸化皮膜が還元によって除去される。

実施例として、本発明の導電膜形成方法を使用して導電膜６を形成し、形成された導電膜６について電気抵抗を測定した。

基板１として無アルカリガラスを用いた。銅微粒子分散液（石原薬品株式会社製、商品名「ＣＪ−０１０４」）を基板１上に所定の膜厚になるようにスピンコート法により塗布した。銅微粒子分散液を塗布した基板１を大気雰囲気下１００℃で３０分間乾燥した後、キセノンランプを用いたフラッシュ照射装置にて光焼結を行った。この光焼結における光照射は、０．５Ｊ／ｃｍ２〜３０Ｊ／ｃｍ２のエネルギー範囲で０．１ｍｓ〜１０ｍｓの時間実施し、１回の光照射でシート抵抗が約１０００ｍΩ／□程度の導電膜４が得られるような条件で行った。こうして得られた導電膜４は、表面が黒色であり、焼結が不完全であるが、膜上への液体の塗布によってその液体中に銅微粒子２１が溶け出すことはない。次に、焼結進行剤５としてアルコール類のメタノールを用い、この焼結進行剤５を導電膜４の上に塗布し、２回目の光焼結を行って試験基板を作った。２回目の光焼結における光照射は、０．５Ｊ／ｃｍ２〜３０Ｊ／ｃｍ２のエネルギー範囲で０．１ｍｓ〜１０ｍｓの時間実施し、１回目の光焼結よりも大きなエネルギーの光を照射した。導電膜４は、２回目の光焼結後に表面が銅色になった。銅色はバルク銅の色であり、光焼結による色の変化から、導電膜４がバルク化して試験基板上に導電膜６が形成されたことが分かった。導電膜６のシート抵抗は、１７０ｍΩ／□という低い値であった。

焼結進行剤５としてアルコール類のイソプロピルアルコールを用いた。それ以外は実施例１と同様にして試験基板を作った。試験基板上に形成された導電膜６は、表面が銅色であった。導電膜６のシート抵抗は、２８０ｍΩ／□という低い値であった。

焼結進行剤５としてアルコール類のエチレングリコールを用いた。それ以外は実施例２と同様にして試験基板を作った。試験基板上に形成された導電膜６は、表面が銅色であった。導電膜６のシート抵抗は、４４０ｍΩ／□という低い値であった。

焼結進行剤５としてアルコール類の３−メトキシ−３メチルブタノールを用いた。それ以外は実施例３と同様にして試験基板を作った。試験基板上に形成された導電膜６は、表面が銅色であった。導電膜６のシート抵抗は、１６０ｍΩ／□という低い値であった。

焼結進行剤５としてアルコール類のジエチレングリコールモノ２−エチルヘキシルエーテルを用いた。それ以外は実施例４と同様にして試験基板を作った。試験基板上に形成された導電膜６は、表面が銅色であった。導電膜６のシート抵抗は、１６０ｍΩ／□という低い値であった。

焼結進行剤５としてアルコール類のポリエチレングリコール（分子量６００）を用いた。それ以外は実施例５と同様にして試験基板を作った。試験基板上に形成された導電膜６は、表面が銅色であった。導電膜６のシート抵抗は、２６０ｍΩ／□という低い値であった。

焼結進行剤５としてアルデヒド類のフルフラール（フラン−２−カルバルデヒド）を用いた。それ以外は実施例６と同様にして試験基板を作った。試験基板上に形成された導電膜６は、表面が銅色であった。導電膜６のシート抵抗は、３００ｍΩ／□という低い値であった。

焼結進行剤５としてアミド類のジメチルアセトアミドを用いた。それ以外は実施例７と同様にして試験基板を作った。試験基板上に形成された導電膜６は、表面が銅色であった。導電膜６のシート抵抗は、２８０ｍΩ／□という低い値であった。

焼結進行剤５としてアミド類のジメチルホルムアミドを用いた。それ以外は実施例８と同様にして試験基板を作った。試験基板上に形成された導電膜６は、表面が銅色であった。導電膜６のシート抵抗は、２８０ｍΩ／□という低い値であった。

焼結進行剤５としてケトン類のアセチルアセトンを用いた。それ以外は実施例９と同様にして試験基板を作った。試験基板上に形成された導電膜６は、表面が銅色であった。導電膜６のシート抵抗は、３５０ｍΩ／□という低い値であった。

焼結進行剤５としてケトン類のγ−ブチロラクトンを用いた。それ以外は実施例１０と同様にして試験基板を作った。試験基板上に形成された導電膜６は、表面が銅色であった。導電膜６のシート抵抗は、４００ｍΩ／□という低い値であった。

焼結進行剤５としてカルボン酸類の酢酸を用いた。それ以外は実施例１１と同様にして試験基板を作った。試験基板上に形成された導電膜６は、表面が銅色であった。導電膜６のシート抵抗は、２００ｍΩ／□という低い値であった。

焼結進行剤５として糖類のＬ−ソルビトールを用い、プロピレンカーボネートを溶媒とし、焼結進行剤５を含有する溶液を作った。焼結進行剤５の濃度は、１ｍｏｌ／Ｌ（Ｍ）とした。この溶液を導電膜４の上に塗布することによって焼結進行剤５を導電膜４に付着させ、２回目の光焼結を行った。それ以外は実施例１２と同様にして試験基板を作った。試験基板上に形成された導電膜６は、表面が銅色であった。導電膜６のシート抵抗は、４００ｍΩ／□という低い値であった。

焼結進行剤５としてヒドラジン類のヒドラジンを用い、プロピレンカーボネートを溶媒とし、焼結進行剤５を含有する溶液を作った。焼結進行剤５の濃度は、１ｍｏｌ／Ｌとした。それ以外は実施例１３と同様にして試験基板を作った。試験基板上に形成された導電膜６は、表面が銅色であった。導電膜６のシート抵抗は、１８０ｍΩ／□という低い値であった。

焼結進行剤５としてキノン類のヒドロキノンを用い、プロピレンカーボネートを溶媒とし、焼結進行剤５を含有する溶液を作った。焼結進行剤５の濃度は、１ｍｏｌ／Ｌとした。それ以外は実施例１４と同様にして試験基板を作った。試験基板上に形成された導電膜６は、表面が銅色であった。導電膜６のシート抵抗は、２６０ｍΩ／□という低い値であった。

焼結進行剤５としてフェノール類のヒドロキシブチルアニソールを用い、プロピレンカーボネートを溶媒とし、焼結進行剤５を含有する溶液を作った。焼結進行剤５の濃度は、１ｍｏｌ／Ｌとした。それ以外は実施例１５と同様にして試験基板を作った。試験基板上に形成された導電膜６は、表面が銅色であった。導電膜６のシート抵抗は、２８０ｍΩ／□という低い値であった。

焼結進行剤５としてアミン類のヒドロキシルアミンを用い、プロピレンカーボネートを溶媒とし、焼結進行剤５を含有する溶液を作った。焼結進行剤５の濃度は、１ｍｏｌ／Ｌとした。それ以外は実施例１６と同様にして試験基板を作った。試験基板上に形成された導電膜６は、表面が銅色であった。導電膜６のシート抵抗は、１７０ｍΩ／□という低い値であった。

焼結進行剤５としてアミン類のトリエタノールアミンを用い、プロピレンカーボネートを溶媒とし、焼結進行剤５を含有する溶液を作った。焼結進行剤５の濃度は、１ｍｏｌ／Ｌとした。それ以外は実施例１７と同様にして試験基板を作った。試験基板上に形成された導電膜６は、表面が銅色であった。導電膜６のシート抵抗は、１７０ｍΩ／□という低い値であった。

焼結進行剤５としてアミン類のモルホリンを用い、プロピレンカーボネートを溶媒とし、焼結進行剤５を含有する溶液を作った。焼結進行剤５の濃度は、１ｍｏｌ／Ｌとした。それ以外は実施例１８と同様にして試験基板を作った。試験基板上に形成された導電膜６は、表面が銅色であった。導電膜６のシート抵抗は、２００ｍΩ／□という低い値であった。

焼結進行剤５としてアミド類のポリアミク酸を用い、プロピレンカーボネートを溶媒とし、焼結進行剤５を含有する溶液を作った。焼結進行剤５の濃度は、１％とした。それ以外は実施例１９と同様にして試験基板を作った。試験基板上に形成された導電膜６は、表面が銅色であった。導電膜６のシート抵抗は、２８０ｍΩ／□という低い値であった。

焼結進行剤５としてアミド類のポリビニルピロリドン（分子量６３００００）を用い、プロピレンカーボネートを溶媒とし、焼結進行剤５を含有する溶液を作った。焼結進行剤５の濃度は、１％とした。それ以外は実施例２０と同様にして試験基板を作った。試験基板上に形成された導電膜６は、表面が銅色であった。導電膜６のシート抵抗は、１６０ｍΩ／□という低い値であった。

焼結進行剤５としてイミド類のポリイミドワニス（Ｎ−メチル−２−ピロリドン溶液）を用い、プロピレンカーボネートを溶媒とし、焼結進行剤５を含有する溶液を作った。焼結進行剤５の濃度は、１％とした。それ以外は実施例２１と同様にして試験基板を作った。試験基板上に形成された導電膜６は、表面が銅色であった。導電膜６のシート抵抗は、３００ｍΩ／□という低い値であった。

焼結進行剤５としてイミド類のポリアミドイミド樹脂を用い、プロピレンカーボネートを溶媒とし、焼結進行剤５を含有する溶液を作った。焼結進行剤５の濃度は、１％とした。それ以外は実施例２２と同様にして試験基板を作った。試験基板上に形成された導電膜６は、表面が銅色であった。導電膜６のシート抵抗は、３００ｍΩ／□という低い値であった。

焼結進行剤５としてカルボン酸類の低分子量不飽和カルボン酸のポリマー（ビックケミー社製、商品名「ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）−Ｐ−１０５」）を用い、プロピレンカーボネートを溶媒とし、焼結進行剤５を含有する溶液を作った。焼結進行剤５の濃度は、１％とした。それ以外は実施例２３と同様にして試験基板を作った。試験基板上に形成された導電膜６は、表面が銅色であった。導電膜６のシート抵抗は、２８０ｍΩ／□という低い値であった。

焼結進行剤５としてリン酸類のリン酸エステル（ビックケミー社製、商品名「ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）−１１１」）を用い、プロピレンカーボネートを溶媒とし、焼結進行剤５を含有する溶液を作った。焼結進行剤５の濃度は、１％とした。それ以外は実施例２４と同様にして試験基板を作った。試験基板上に形成された導電膜６は、表面が銅色であった。導電膜６のシート抵抗は、２４０ｍΩ／□という低い値であった。

焼結進行剤５としてリン酸類のポリオキシエチレントリデシルエーテルリン酸エステル（第一工業製薬製、商品名「プライサーフ（登録商標）Ａ２１２Ｃ」）を用い、プロピレンカーボネートを溶媒とし、焼結進行剤５を含有する溶液を作った。焼結進行剤５の濃度は、１％とした。それ以外は実施例２５と同様にして試験基板を作った。試験基板上に形成された導電膜６は、表面が銅色であった。導電膜６のシート抵抗は、４００ｍΩ／□という低い値であった。

焼結進行剤５としてリン酸類のポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸エステル（第一工業製薬製、商品名「プライサーフ（登録商標）Ａ２０８Ｂ」）を用い、プロピレンカーボネートを溶媒とし、焼結進行剤５を含有する溶液を作った。焼結進行剤５の濃度は、１％とした。それ以外は実施例２５と同様にして試験基板を作った。試験基板上に形成された導電膜６は、表面が銅色であった。導電膜６のシート抵抗は、４００ｍΩ／□という低い値であった。

基板１としてスライドガラスを用いた。それ以外は実施例２と同様にして試験基板を作った。すなわち、焼結進行剤５としてアルコール類のイソプロピルアルコールを用いた。試験基板上に形成された導電膜６は、表面が銅色であった。導電膜６のシート抵抗は、２８０ｍΩ／□という低い値であった。

基板１としてアルミナ（セラミック）を用いた。それ以外は実施例２８と同様にして試験基板を作った。試験基板上に形成された導電膜６は、表面が銅色であった。導電膜６のシート抵抗は、２８０ｍΩ／□という低い値であった。

基板１としてアルミ箔を用いた。それ以外は実施例２９と同様にして試験基板を作った。試験基板上に形成された導電膜６は、表面が銅色であった。導電膜６のシート抵抗は、５００ｍΩ／□という低い値であった。

基板１としてステンレス箔を用いた。それ以外は実施例３０と同様にして試験基板を作った。試験基板上に形成された導電膜６は、表面が銅色であった。導電膜６のシート抵抗は、５００ｍΩ／□という低い値であった。

基板１としてシリコンウェハを用いた。それ以外は実施例３１と同様にして試験基板を作った。試験基板上に形成された導電膜６は、表面が銅色であった。導電膜６のシート抵抗は、２００ｍΩ／□という低い値であった。

基板１としてスライドガラスを用いた。焼結進行剤５としてイミド類のポリイミドフィルム（東レ・デュポン株式会社製、商品名「Ｋａｐｔｏｎ（登録商標）２００ＥＮ」）を用いた。２回目の光焼結において、導電膜４を焼結進行剤５であるポリイミドフィルムでマスクし、通常より大きなエネルギーで光照射を行って試験基板を作った。すなわち、焼結進行剤５に光を照射して焼結進行剤５を導電膜４に付着させた。それ以外は実施例１と同様にして試験基板を作った。試験基板上に形成された導電膜６は、表面が銅色であった。導電膜６のシート抵抗は、５００ｍΩ／□という低い値であった。

基板１としてシリコンウェハを用いた。焼結進行剤５として糖類のケント紙を用いた。２回目の光焼結において、焼結進行剤５であるケント紙を導電膜４の付近に設置して、通常より大きなエネルギーで光照射を行って試験基板を作った。すなわち、焼結進行剤５に光を照射して焼結進行剤５を導電膜４に付着させた。それ以外は実施例３３と同様にして試験基板を作った。試験基板上に形成された導電膜６は、表面が銅色であった。導電膜６のシート抵抗は、５００ｍΩ／□という低い値であった。

比較例として、焼結進行剤５に替えて、金属銅から銅酸化物を除去しない化合物を用いて導電膜を形成し、形成された導電膜について電気抵抗を測定した。

（比較例１）
焼結進行剤５に替えてプロピレンカーボネートを用いた。それ以外は実施例１と同様にして試験基板を作った。試験基板上に形成された導電膜は、表面が黒色であった。導電膜のシート抵抗は、１０００ｍΩ／□という高い値であった。

（比較例２）
焼結進行剤５に替えてｎ−ヘキサンを用いた。それ以外は実施例１と同様にして試験基板を作った。試験基板上に形成された導電膜は、表面が黒色であった。導電膜のシート抵抗は、１０００ｍΩ／□という高い値であった。

（比較例３）
焼結進行剤５に替えてキシレンを用いた。それ以外は実施例１と同様にして試験基板を作った。試験基板上に形成された導電膜は、表面が黒色であった。導電膜のシート抵抗は、１０００ｍΩ／□という高い値であった。

（比較例４）
焼結進行剤５に替えて流動パラフィンを用いた。それ以外は実施例１と同様にして試験基板を作った。試験基板上に形成された導電膜は、表面が黒色であった。導電膜のシート抵抗は、１０００ｍΩ／□という高い値であった。

（比較例５）
焼結進行剤５に替えてジエチレングリコールジブチルエーテルを用いた。それ以外は実施例１と同様にして試験基板を作った。試験基板上に形成された導電膜は、表面が黒色であった。導電膜のシート抵抗は、１０００ｍΩ／□という高い値であった。

（比較例６）
焼結進行剤５に替えてジグライム（ビス（２−メトキシエチル）エーテル）を用いた。それ以外は実施例１と同様にして試験基板を作った。試験基板上に形成された導電膜は、表面が黒色であった。導電膜のシート抵抗は、１０００ｍΩ／□という高い値であった。

（比較例７）
焼結進行剤５に替えて蒸留水を用いた。それ以外は実施例１と同様にして試験基板を作った。試験基板上に形成された導電膜は、表面が黒色であった。導電膜のシート抵抗は、１０００ｍΩ／□という高い値であった。

（比較例８）
焼結進行剤５に替えてＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）フィルムを用いた。それ以外は実施例３３と同様にして試験基板を作った。すなわち、ＰＥＴフィルムに光を照射してＰＥＴを導電膜４に付着させた。試験基板上に形成された導電膜は、表面が黒色であった。導電膜のシート抵抗は、１０００ｍΩ／□という高い値であった。

上記のように、焼結進行剤５を用いることによって、電気抵抗が低い導電膜６が形成された。焼結進行剤５に替えて、金属銅から銅酸化物を除去しない化合物を用いると、形成された導電膜の電気抵抗が高かった。

なお、本発明は、上記の実施形態の構成に限られず、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、基板１の表面形状は、平面に限られず、曲面や複数の平面の組合せであってもよい。

１基板
２液膜
２１銅微粒子
３銅微粒子層
４導電膜
５焼結進行剤
６導電膜

Claims

光焼結を用いて導電膜を形成する導電膜形成方法であって、
銅微粒子分散液から成る液膜を基板上に成膜する工程と、
前記液膜を乾燥して銅微粒子層を形成する工程と、
前記銅微粒子層を光焼結して導電膜を形成する工程と、
前記導電膜に焼結進行剤を付着させる工程と、
前記焼結進行剤を付着させた導電膜をさらに光焼結する工程とを有し、
前記焼結進行剤は、金属銅から銅酸化物を除去する化合物であることを特徴とする導電膜形成方法。
前記焼結進行剤は、アミド類、イミド類、ケトン類、ウレタン類、チオエーテル類、カルボン酸類及びリン酸類よりなる群から選ばれることを特徴とする請求項１に記載の導電膜形成方法。
前記焼結進行剤は、ポリアミク酸、ポリビニルピロリドン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、ポリイミドフィルム、ポリイミドワニス、ポリアミドイミド、アセチルアセトン、γ−ブチロラクトン、酢酸、低分子量不飽和ポリカルボン酸ポリマー及びリン酸エステルよりなる群から選ばれることを特徴とする請求項２に記載の導電膜形成方法。
前記焼結進行剤は、アルコール類、糖類、アルデヒド類、ヒドラジン類、キノン類、フェノール類及びアミン類よりなる群から選ばれることを特徴とする請求項１に記載の導電膜形成方法。
前記焼結進行剤は、メタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、３−メトキシ−３メチルブタノール、ジエチレングリコールモノ２−エチルヘキシルエーテル、ポリエチレングリコール、Ｌ−ソルビトール、ケント紙、フルフラール、ヒドラジン、ヒドロキノン、ヒドロキシブチルアニソール、ヒドロキシルアミン、トリエタノールアミン及びモルホリンよりなる群から選ばれることを特徴とする請求項４に記載の導電膜形成方法。
前記導電膜に焼結進行剤を付着させる工程において、前記焼結進行剤を前記導電膜に塗布することを特徴とする請求項１に記載の導電膜形成方法。
前記導電膜に焼結進行剤を付着させる工程において、前記焼結進行剤に光を照射して前記導電膜に付着させることを特徴とする請求項１に記載の導電膜形成方法。
請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の導電膜形成方法に用いられる焼結進行剤。