JP3841096B2 - 配線パターンの形成方法、多層配線基板の製造方法、電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、配線パターンの形成方法、多層配線基板の製造方法、電子機器に関するものである。

電子回路又は集積回路などに使われる配線等の製造には、例えば、リソグラフィー法が用いられている。リソグラフィー法は、真空装置などの大がかりな設備と複雑な工程を必要とする。また、リソグラフィー法は、材料使用効率も数％程度であり、その材料のほとんどを廃棄せざるを得ず、製造コストが高い。そこで、リソグラフィー法に代わるプロセスとして、機能性材料を含む液体をインクジェットにより基材に直接パターニングする方法（液滴吐出方式）が検討されている。例えば、特許文献１には、導電性微粒子を分散させた液体を液滴吐出方式にて基板に直接パターン塗布し、その後熱処理およびレーザー照射を行って導電膜パターンに変換する方法が提案されている。また、特許文献２には、導電パターンと絶縁パターンを液滴吐出法により順次形成することによって、多層回路基板を形成する方法が提案されている。また、特許文献３には、配線と配線との間を埋める絶縁膜を液滴吐出法により形成する方法が提案されている。
米国特許第５１３２２４８号明細書 特開２００４−２４１５１４号公報 特開２００４−２００５６３号公報

最近では、デバイスを構成する回路の高密度化がますます進み、例えば配線パターンについてもさらなる微細化、細線化が要求されている。しかしながら、このような微細な配線パターンを前記の液滴吐出方式による方法によって形成しようとした場合、吐出した液滴が着弾後に基板上で濡れ広がるために微細な配線パターンを正確かつ安定に形成するのが困難であった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、微細な配線パターンを精度良く安定して形成することのできる方法を提供することを目的とする。また、配線パターンの微細化により高密度な多層配線構造を可能とした多層配線基板の製造方法を提供することを目的とする。さらに、このような多層配線基板を備えた接続信頼性の高い電子機器を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の配線パターンの形成方法は、隔壁によって区画された配線パターン形成領域に導電材料を含む液体材料を配置することにより配線パターンを形成する方法であって、前記配線パターン形成領域の周囲に樹脂材料を配置する工程と、前記配線パターン形成領域と前記樹脂材料が流動する領域とからなる前記樹脂材料によって区画された区画領域に親液化処理を施し、前記配線パターン形成領域側に前記樹脂材料を流動させることによって、前記区画領域を狭小化する工程と、前記樹脂材料を硬化して前記隔壁を形成する工程と、前記配線パターン形成領域に前記液体材料を配置する工程と、を備えたことを特徴とする。ここで、前記樹脂材料は未硬化若しくは半硬化の状態で配置されることが望ましい。
本方法では、液体材料の配置される領域を隔壁によって区画しているので、この区画領域を越えて液体材料が広がることはない。したがって、従来に比べて微細且つ均一な幅を有する配線パターンを形成することができる。また本方法では、区画領域の周囲に配置した樹脂材料は完全には硬化していないので、完全硬化させた場合と違って、基板の親液化処理により流動させることができる。すなわち、この流動を利用することによって前記区画領域の狭小化が可能になり、本来液滴吐出装置等で実現可能な配線幅よりも狭い配線幅を実現できるようになる。

本発明の配線パターンの形成方法においては、前記親液化処理が前記区画領域にエキシマＵＶ光を照射することにより行なわれるものとすることができる。ここで、前記エキシマＵＶ光としては波長１７２ｎｍの光を用いることができる。
このようにエキシマＵＶ光を用いることにより、親液化処理を簡便に行なうことができるようになる。

本発明の配線パターンの形成方法においては、前記樹脂材料の配置工程が、液滴吐出法により行なわれることが望ましい。
液滴吐出法を用いることで、材料の無駄が少なくなり、より低コストで配線パターンを形成できるようになる。なお、液滴吐出法ではフォトリソグラフィ法よりも粗いピッチのパターンしか形成できないが、本発明においては、樹脂材料の配置後に行なわれる親液化処理によって樹脂材料のピッチを調節できるため、樹脂材料を配置する段階では、ピッチはさほど狭くなっている必要はない。むしろ、製造時間の短縮や材料コストの低減を図ることのできる本方法を採用するメリットの方が大きいといえる。

本発明の多層配線基板の製造方法は、絶縁膜を介して積層された複数の配線層を有し、各配線層の配線パターンが前記絶縁膜を貫通する導通ポストを介して導通接続されてなる多層配線基板の製造方法であって、前記複数の配線層のうち少なくとも１つの配線層を構成する配線パターンが、前述した本発明の配線パターンの形成方法により形成されることを特徴とする。
この方法によれば、微細な配線パターンを高密度に配置した多層配線基板を提供することができる。

本発明の電子機器は、前述した本発明の多層配線基板の製造方法により製造された多層配線基板を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、電気的接続の信頼性に優れた電子機器を提供することができる。

以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。また、本実施形態では、個々の電気配線をそれぞれ配線パターンとして扱うが、複数の電気配線をまとめて配線パターンと称することもある。

図１は、ＣＯＦ（Chip On Film）構造の液晶モジュールの分解斜視図である。本実施形態では、フレキシブルプリント配線基板（Flexible Printed Circuit；以下「ＦＰＣ」という。）３０における配線パターンの形成方法を例にして説明する。このフレキシブルプリント配線基板は、絶縁膜を介して積層された複数の配線層を有し、各配線層の配線パターンが前記絶縁膜を貫通する導通ポストを介して導通接続されてなるものであり、本発明の多層配線基板の一実施形態を構成するものである。ＦＰＣ３０は、可撓性を有するフィルム基板３１の表面に、電気配線パターン３９ａ，３９ｂを形成したものである。詳細は後述するが、図１に示すＣＯＦ構造の液晶モジュール１では、液晶パネル２の端部にＦＰＣ３０が接続され、ＦＰＣ３０の表面に液晶駆動用ＩＣ１００が実装されている。そして、この液晶駆動用ＩＣ１００からＦＰＣ３０を介して液晶パネル２に駆動信号を出力することにより、液晶パネル２において画像表示が行われるようになっている。

［配線パターン］
図２は、本実施形態の配線パターンの説明図であって、ＦＰＣの配線形成部分の拡大図である。なお、図２（ａ）は図２（ｂ）のＢ−Ｂ線における平面断面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線における側面断面図である。図２（ｂ）に示すように、本実施形態の配線パターンは、下層の電気配線３２と上層の電気配線３６とが、層間絶縁膜５４を介して積層された構成となっている。なお、以下の配線パターンはほんの一例に過ぎず、これ以外の配線パターンに本発明を適用することも可能である。

図２（ｂ）に示すように、ＦＰＣ３０は、ポリイミド等で構成された可撓性を有するフィルム基板３１を備えている。そのフィルム基板３１の表面に、下地絶縁膜５１が形成されている。この下地絶縁膜５１は、アクリル等の紫外線硬化性樹脂と、エポキシ等の熱硬化性樹脂とを混合した、電気絶縁性材料によって構成されている。

その下地絶縁膜５１の表面に、複数の電気配線３２が形成されている。この電気配線３２は、Ａｇ等の導電性材料により、所定のパターンに形成されている。なお、下地絶縁膜５１の表面における電気配線３２の非形成領域には、層内絶縁膜（不図示）が形成されている。そして、後述する液滴吐出方式を採用することにより、電気配線３２のライン×スペースは、例えば３０μｍ×３０μｍ程度に微細化されている。

上述した電気配線３２を覆うように、層間絶縁膜５４が形成されている。この層間絶縁膜５４も、下地絶縁膜５１と同様の樹脂材料で構成されている。そして、電気配線３２の一部から、層間絶縁膜５４を貫通するように、相当高さの導通ポスト３４が形成されている。この導通ポスト３４は、電気配線３２と同じＡｇ等の導電性材料により、円柱状に形成されている。一例を挙げれば、電気配線３２の厚さは２μｍ程度であり、導通ポスト３４の高さは８μｍ程度に形成されている。

その層間絶縁膜５４の表面には、上層の電気配線３６が形成されている。この上層の電気配線３６も、下層の電気配線３２と同様に、Ａｇ等の導電性材料で構成されている。なお図２（ａ）に示すように、上層の電気配線３６は、下層の電気配線３２と交差するように配置してもよい。そして、上層の電気配線３６は、導通ポスト３４の上端部に接続されて、下層の電気配線３２との導通が確保されている。

また、図２（ｂ）に示すように、層間絶縁膜５４の表面における電気配線３６の非形成領域には、層内絶縁膜５６が形成されている。さらに、電気配線３６を覆うように、保護膜５８が形成されている。これらの層内絶縁膜５６および保護膜５８も、下地絶縁膜５１と同様の樹脂材料で構成されている。
以上には、２層の電気配線３２，３６を備えた配線パターンを例にして説明したが、３層以上の電気配線を備えた配線パターンとすることも可能である。この場合、第１層の電気配線３２から第２層の電気配線３６までの構造と同様に、第ｎ層の電気配線から第ｎ＋１層の電気配線までを形成すればよい。

［配線パターンの形成方法］
次に、実施形態に係る配線パターンの形成方法について説明する。
図３は、実施形態に係る配線パターンの形成方法の工程表である。また図４は、実施形態に係る配線パターンの形成方法の説明図である。以下、図３の左端欄のステップ番号の順に、各工程を説明する。

まず、図２（ｂ）に示すフィルム基板３１の表面を洗浄する（ステップ１）。具体的には、波長１７２ｎｍのエキシマＵＶを、フィルム基板３１の表面に３００秒程度照射する。なお、水などの溶媒でフィルム基板３１を洗浄してもよく、超音波を用いて洗浄してもよい。また、フィルム基板３１に常圧でプラズマを照射することで洗浄してもよい。

次に、フィルム基板３１の表面に下地絶縁膜５１を形成する前提として、下地絶縁膜５１の土手を描画形成する（ステップ２）。この描画は、液滴吐出方式（インクジェット方式）によって行う。すなわち、後述する液滴吐出装置を用いて、下地絶縁膜５１の形成材料である硬化前の樹脂材料を、下地絶縁膜５１の形成領域の周縁部に沿って吐出する。
次に、吐出された樹脂材料を硬化させる（ステップ３）。具体的には、波長３６５ｎｍのＵＶを４秒程度照射して、下地絶縁膜５１の形成材料であるＵＶ硬化性樹脂を硬化させる。これにより、下地絶縁膜５１の形成領域の周縁部に、土手（堰）が形成される。

次に、形成された土手の内側に下地絶縁膜５１を描画形成する（ステップ４）。この描画も、液滴吐出方式によって行う。具体的には、後述する液滴吐出装置の液滴吐出ヘッドを土手の内側全体に走査させつつ、その液滴吐出ヘッドから下地絶縁膜５１の形成材料である硬化前の樹脂材料を吐出する。ここで、吐出された樹脂材料が流動しても、周縁部の土手により堰き止められるので、下地絶縁膜５１の形成領域を越えて広がることはない。
次に、吐出された樹脂材料を硬化させる（ステップ５）。具体的には、波長３６５ｎｍのＵＶを６０秒程度照射して、下地絶縁膜５１の形成材料であるＵＶ硬化性樹脂を硬化させる。これにより、図４（ａ）に示すように、フィルム基板３１の表面に下地絶縁膜５１が形成される。

次に、電気配線３２を形成する際の隔壁となる層内絶縁膜を形成する。ここではまず、その前提として、下地絶縁膜５１の表面の接触角を調整する（ステップ６）。硬化した下地絶縁膜５１の表面は撥液性を示すことから、その表面に親液性を付与するため、波長１７２ｎｍのエキシマＵＶを照射する。

次に、電気配線３２の形成される領域の周囲に層内絶縁膜を描画形成する（ステップ７）。この描画も、下地絶縁膜５１の描画と同様に、液滴吐出装置を用いて行う。
図５〜図８は、層内絶縁膜５４Ａ及び電気配線３２の形成方法の一例を示す工程図である。これらの図において、（ａ）は図２（ａ）に対応する平面断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面を示す側断面図である。

本工程では、まず、図５に示すように、液滴吐出装置２０を用いて、電気配線３２の形成される領域（配線形成領域）３２Ｅの周縁部に沿って液体材料Ｌ１を吐出する。液体材料Ｌ１としては、下地絶縁膜を形成する際の液体材料と同様のものを用いることができる。このとき、液だまり（バルジ）が生じないように、続けて吐出する液滴の重なり程度を調整することが望ましい。特に、一回目の吐出では複数の液滴Ｌ１を互いに接しないように離間して吐出し、２回目以降の吐出によって、その間を埋めていくような吐出方法を採用することが望ましい。また、吐出する液体材料Ｌ１の量は、これを乾燥して得られる樹脂膜５４Ｂや層内絶縁膜５４Ａの厚みが電気配線３２と略同じ厚みとなるように調節することが望ましい。このように電気配線と層内絶縁膜５４Ａとの厚みを等しくして基板の被処理面を平坦化することにより、その後のプロセスが容易になる。特に、上層側の電気配線３６を形成する際に、段切れ等の不良が発生しにくくなる。本実施形態では、この樹脂膜５４Ｂの形成に液滴吐出法を用いているので、吐出する液体材料の量を精密に制御することが可能であり、従って、樹脂膜５４Ｂの厚みを電気配線３２に合わせる等の調整は比較的容易に行なうことができる。
以上により、下地絶縁膜５１の表面に液状ライン５４ｐが形成される。

次に、図６に示すように、液状ライン５４ｐを仮乾燥させて樹脂膜５４Ｂを形成する。この仮乾燥は、少なくとも液状ライン５４ｐの表面が乾燥するように行う。具体的には、湿度が低い空気や不活性ガス等のドライエアを、液状ライン５４ｐに向かって吹き付ける。ドライエアの温度は、常温（約２５℃）であっても、高温であってもよい。また、ドライエアを吹き付ける代わりに、赤外線ランプ等を用いて、赤外線を液状ライン５４ｐに照射してもよい。この工程では、樹脂膜５４Ｂはまだ完全には硬化しておらず、流動性を残した状態となっている。すなわち、配線形成領域３２Ｅ（配線パターンの形成される領域）の周囲には、未硬化若しくは半硬化の状態の樹脂材料（樹脂膜５４Ｂ）が配置された状態となっている。

次に、樹脂膜５４Ｂによって区画される区画領域（配線形成領域３２Ｅを含む領域）に、波長１７２ｎｍのエキシマＵＶを照射して、親液処理を施す（ステップ８）。これにより、配線形成領域３２Ｅに親液性が付与されるので、樹脂膜５４Ｂは矢印で示す区画領域側の方向に流動し、区画領域を狭小化する。
図７は、樹脂膜５４Ｂが流動した後の状態を示す図である。このように樹脂膜５４Ｂの流動を利用することで、液滴吐出装置２０によって実現可能なピッチよりも狭いピッチで樹脂膜５４Ｂを配置することができる。

次に、樹脂膜５４Ｂを硬化させる（ステップ９）。具体的には、波長３６５ｎｍのＵＶを４秒程度照射して、樹脂膜５４Ｂの形成材料であるＵＶ硬化性樹脂を硬化させる。これにより、層内絶縁膜５４Ａが形成される。

次に、この層内絶縁膜５４Ａによって区画された領域に電気配線３２を形成する。ここではまず、その前提として、下地絶縁膜５１の表面（配線形成領域３２Ｅの表面）の接触角を調整する（ステップ１０）。次述するように、電気配線３２の形成材料を含む液滴を吐出した場合に、下地絶縁膜５１の表面の接触角が大きすぎると、吐出された液滴が玉状になって所定位置に所定形状の電気配線を形成することが困難になる。一方、下地絶縁膜５１の表面の接触角が小さすぎると、吐出された液滴が濡れ広がって電気配線の微細化が困難になる。なお、硬化した下地絶縁膜５１の表面は撥液性を示しているので、その表面に波長１７２ｎｍのエキシマＵＶを１５秒程度照射することにより、下地絶縁膜５１の表面の接触角を調整する。撥液性の緩和の程度は、紫外光の照射時間で調整できるが、紫外光の強度、波長、熱処理（加熱）との組み合わせ等によって調整することもできる。なお、親液化処理の他の方法としては、酸素を反応ガスとするプラズマ処理や、基板をオゾン雰囲気に曝す処理が挙げられる。

次に、図８に示すように、先の工程によって狭小化された配線形成領域３２Ｅに、電気配線となる液状ライン３２ｐを描画形成する（ステップ１１）。この描画は、後述する液滴吐出装置を用いた液滴吐出方式によって行う。ここで吐出するのは、電気配線の形成材料である導電性微粒子を分散媒に分散させた分散液Ｌ２である。その導電性微粒子として、銀が好適に用いられる。その他にも、金、銅、パラジウム、ニッケルの何れかを含有する金属微粒子の他、導電性ポリマーや超電導体の微粒子などを用いることができる。

導電性微粒子は、分散性を向上させるために表面に有機物などをコーティングして使うこともできる。導電性微粒子の表面にコーティングするコーティング材としては、例えば立体障害や静電反発を誘発するようなポリマーが挙げられる。また、導電性微粒子の粒径は５ｎｍ以上、０．１μｍ以下であることが好ましい。０．１μｍより大きいと、ノズルの目詰まりが起こりやすく、液滴吐出ヘッド２０による吐出が困難になるからである。また５ｎｍより小さいと、導電性微粒子に対するコーティング剤の体積比が大きくなり、得られる膜中の有機物の割合が過多となるからである。

使用する分散媒としては、上記の導電性微粒子を分散できるもので、凝集を起こさないものであれば特に限定されないが、水の他に、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、デカン、トルエン、キシレン、シメン、デュレン、インデン、ジペンテン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、シクロヘキシルベンゼンなどの炭化水素系化合物、又はエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、ビス（２−メトキシエチル）エーテル、ｐ−ジオキサンなどのエーテル系化合物、更にプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノンなどの極性化合物を挙げることができる。これらのうち、微粒子の分散性と分散液Ｌ２の安定性、また、液滴吐出方式への適用のし易さの点で、水、アルコール類、炭化水素系化合物、エーテル系化合物が好ましく、特に好ましい分散媒としては水、炭化水素系化合物を挙げることができる。これらの分散媒は、単独でも、あるいは２種以上の混合物としても使用できる。

導電性微粒子を含有する液体Ｌ２の分散媒としては、室温での蒸気圧が０．００１ｍｍＨｇ以上、２００ｍｍＨｇ以下（約０．１３３Ｐａ以上、２６６００Ｐａ以下）であるものが好ましい。蒸気圧が２００ｍｍＨｇより高い場合には、吐出後に分散媒が急激に蒸発してしまい、良好な膜を形成することが困難となるためである。
また、分散媒の蒸気圧は、０．００１ｍｍＨｇ以上、５０ｍｍＨｇ以下（約０．１３３Ｐａ以上、６６５０Ｐａ以下）であることがより好ましい。蒸気圧が５０ｍｍＨｇより高い場合には、液滴吐出方式で液滴を吐出する際に乾燥によるノズル詰まりが起こり易く、安定な吐出が困難となるためである。一方、室温での蒸気圧が０．００１ｍｍＨｇより低い分散媒の場合、乾燥が遅くなり膜中に分散媒が残留しやすくなり、後工程の熱および／または光処理後に良質の導電膜が得られにくい。

上記導電性微粒子を分散媒に分散する場合の分散質濃度は、１質量％以上、８０質量％以下であり、導電膜の所望膜厚に応じて調整することができる。８０質量％を超えると凝集をおこしやすくなり、均一な膜が得にくい。

上記導電性微粒子の分散液Ｌ２の表面張力は、０．０２Ｎ／ｍ以上、０．０７Ｎ／ｍ以下の範囲に入ることが好ましい。液滴吐出方式にて液体を吐出する際、表面張力が０．０２Ｎ／ｍ未満であると、インク組成物のノズル面に対する濡れ性が増大するため飛行曲りが生じ易くなり、０．０７Ｎ／ｍを超えるとノズル先端でのメニスカスの形状が安定しないため吐出量、吐出タイミングの制御が困難になるためである。
表面張力を調整するため、上記分散液Ｌ２には、下地絶縁膜５１との接触角を不当に低下させない範囲で、フッ素系、シリコン系、ノニオン系などの表面張力調節剤を微量添加することができる。ノニオン系表面張力調節剤は、下地絶縁膜５１への濡れ性を良好化し、膜のレベリング性を改良し、塗膜のぶつぶつの発生、ゆず肌の発生などの防止に役立つものである。上記分散液Ｌ２は、必要に応じて、アルコール、エーテル、エステル、ケトン等の有機化合物を含んでいても差し支えない。

上記分散液Ｌ２の粘度は、１ｍＰａ・ｓ以上、５０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。液滴吐出方式にて吐出する際、粘度が１ｍＰａ・ｓより小さい場合には、ノズル周辺部がインクの流出により汚染されやすく、また、粘度が５０ｍＰａ・ｓより大きい場合は、ノズル孔での目詰まり頻度が高くなり円滑な液滴の吐出が困難となるためである。

本実施形態では、上記分散液Ｌ２の液滴を液滴吐出ヘッドから吐出して、電気配線を形成すべき場所に滴下する。このとき、液だまり（バルジ）が生じないように、続けて吐出する液滴の重なり程度を調整することが望ましい。特に、一回目の吐出では複数の液滴Ｌ２を互いに接しないように離間して吐出し、２回目以降の吐出によって、その間を埋めていくような吐出方法を採用することが望ましい。１回目に配置された複数の液滴Ｌ２は、吐出後に自然乾燥若しくは加熱処理により乾燥され、２回目以降に配置される液滴Ｌ２と接触してもバルジを形成しない。また、液滴Ｌ２は、層内絶縁膜５４Ａが土手（堰）になって濡れ広がりが制限されるため、極めて微細な幅で均一性よく形成されることになる。
以上により、下地絶縁膜５１の表面に液状ライン３２ｐが形成される。

次に、液状ライン３２ｐの焼成を行う（ステップ１２）。上記により、液状ライン３２ｐが仮乾燥された状態で形成されているので、これらの全体を一括して本焼成する。具体的には、液状ライン３２ｐが形成されたフィルム基板３１を、１５０℃のホットプレートで３０分程度加熱することによって行う。

本焼成は、通常大気中で行なわれるが、必要に応じて、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガス雰囲気中で行うこともできる。なお、本焼成の処理温度を１５０℃としたが、液状ライン３２ｐに含まれる分散媒の沸点（蒸気圧）、雰囲気ガスの種類や圧力、微粒子の分散性や酸化性等の熱的挙動、コーティング材の有無や量、基材の耐熱温度などを考慮して、適当に設定することが望ましい。

このような焼成処理は、通常のホットプレート、電気炉などによる処理の他、ランプアニールによって行うこともできる。ランプアニールに使用する光の光源としては、特に限定されないが、赤外線ランプ、キセノンランプ、ＹＡＧレーザー、アルゴンレーザー、炭酸ガスレーザー、ＸｅＦ、ＸｅＣｌ、ＸｅＢｒ、ＫｒＦ、ＫｒＣｌ、ＡｒＦ、ＡｒＣｌなどのエキシマレーザーなどを光源として使用することができる。これらの光源は一般には、出力１０Ｗ以上、５０００Ｗ以下の範囲のものが用いられるが、本実施形態では、１００Ｗ以上、１０００Ｗ以下の範囲で十分である。

このような本焼成により、液状ライン３２ｐに含まれる分散媒が揮発し、金属微粒子間の電気的接触が確保される。これにより、図４（ｂ）に示すように、電気配線３２が形成される。

次に、図４（ｃ）に示すように、焼成した電気配線３２の一部に、導通ポストとなる液状ポスト３４ｐを描画形成する（ステップ１３）。この描画も、ステップ１１の液状ライン３２ｐの描画と同様に、後述する液滴吐出装置を用いた液滴吐出方式によって行う。ここで吐出するのは、導通ポストの形成材料である導電性微粒子を分散媒に分散させた分散液Ｌ３であり、具体的には液状ライン３２ｐの描画に用いる液状体Ｌ２と同じものである。すなわち、液状ライン３２ｐを描画した後に、同じ液滴吐出ヘッド２０を用いて、導通ポストの形成位置に液状体を吐出すればよい。液状ポスト３４ｐは、自然乾燥若しくは加熱処理により乾燥させる。

次に、液状ポスト３４ｐの本焼成を行う（ステップ１４）。上記により、液状サブポスト３４ｐが仮乾燥された状態で形成されているので、これらの全体を一括して本焼成する。具体的には、液状ポスト３４ｐが形成されたフィルム基板３１を、１５０℃のホットプレートで３０分程度加熱することによって行う。

本焼成は、通常大気中で行なわれるが、必要に応じて、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガス雰囲気中で行うこともできる。なお、本焼成の処理温度を１５０℃としたが、液状ポスト３４ｐに含まれる分散媒の沸点（蒸気圧）、雰囲気ガスの種類や圧力、微粒子の分散性や酸化性等の熱的挙動、コーティング材の有無や量、基材の耐熱温度などを考慮して、適当に設定することが望ましい。

このような焼成処理は、通常のホットプレート、電気炉などによる処理の他、ランプアニールによって行うこともできる。ランプアニールに使用する光の光源としては、特に限定されないが、赤外線ランプ、キセノンランプ、ＹＡＧレーザー、アルゴンレーザー、炭酸ガスレーザー、ＸｅＦ、ＸｅＣｌ、ＸｅＢｒ、ＫｒＦ、ＫｒＣｌ、ＡｒＦ、ＡｒＣｌなどのエキシマレーザーなどを光源として使用することができる。これらの光源は一般には、出力１０Ｗ以上、５０００Ｗ以下の範囲のものが用いられるが、本実施形態では、１００Ｗ以上、１０００Ｗ以下の範囲で十分である。

このような本焼成により、液状ポスト３４ｐに含まれる分散媒が揮発し、金属微粒子間の電気的接触が確保される。これにより、図４（ｄ）に示すように、電気配線３２の所定の位置に導通ポスト３４が形成される。

次に、主に電気配線３２の表面に、層間絶縁膜５４を描画する（ステップ１５）。この描画も、下地絶縁膜５１の描画と同様に、液滴吐出装置を用いて行う。液体材料としては、層内絶縁膜５４Ａと同様のものを用いることができる。ここでも、液体材料は、導通ポスト３４と接触しないように、導通ポスト３４の周囲に隙間を空けて吐出する（即ち、層間絶縁膜５４を導通ポスト３４の周囲に隙間を空けて配置する）ことが望ましい。
次に、吐出された液体材料を乾燥し、続いて、液体材料中の樹脂材料を硬化させる（ステップ１６）。具体的には、波長３６５ｎｍのＵＶを６０秒程度照射して、層間絶縁膜５４の形成材料であるＵＶ硬化性樹脂を硬化させる。これにより、図５（ｄ）に示す層間絶縁膜５４が形成される。

次に、層間絶縁膜５４の表面に、層内絶縁膜５６を形成し、続いて、この層内絶縁膜５６によって区画された領域に上層の電気配線３６を形成する。その具体的な方法は、下層の電気配線３２を形成するためのステップ６ないしステップ１２と同様である。さらに、ステップ１５およびステップ１６を行えば、上層の電気配線３６の表面に層間絶縁膜を形成することができる。

このように、ステップ６ないしステップ１６を繰り返すことにより、電気配線を積層配置することができる。なお、最上層の電気配線の表面には、ステップ１５およびステップ１６と同様の方法により、保護膜５８を形成すればよい。
以上により、図２に示す本実施形態の多層配線基板が製造される。

上述したように、本実施形態の多層配線基板の製造方法では、電気配線や導通ポスト、各種絶縁膜の形成に液滴吐出方式を採用したので、材料使用効率を向上させることが可能になり、製造コストを低減することができる。さらに、電気配線の多層化および微細化が可能になる。一例を挙げれば、複数の電気配線のライン×スペースの幅を、従来の５０μｍ×５０μｍから、３０μｍ×３０μｍ程度に微細化することができる。これにより、ＦＰＣを小型化することが可能になり、そのＦＰＣを採用した電気光学装置や電子機器を小型化することが可能になる。

また、本実施形態の多層配線基板の製造方法では、層内絶縁膜５４Ａを形成する際に、配線形成領域３２Ｅの周囲に配置した樹脂膜５４Ｂは完全には硬化していないため、完全硬化させた場合と違って、基板の親液化処理により流動させることができる。すなわち、この流動を利用することによって配線形成領域３２Ｅの狭小化が可能になり、本来液滴吐出装置等で実現可能な配線幅よりも狭い配線幅を実現できるようになる。

なお、本実施形態ではＦＰＣにおける配線パターンの形成方法を例にして説明したが、硬質の基板における配線パターンの形成方法として本発明を適用することも可能である。また、本実施形態では電気配線上に導通ポストを形成する場合について説明したが、電気配線の電極ランド上に導通ポストを形成する場合も本発明の技術的範囲に含まれる。

（液滴吐出装置）
次に、液滴吐出方式に用いられる液滴吐出装置につき、図１０および図１１を用いて説明する。
図１０は、液滴吐出装置の斜視図である。図１０において、Ｘ方向はベース１２の左右方向であり、Ｙ方向は前後方向であり、Ｚ方向は上下方向である。液滴吐出装置１０は、液滴吐出ヘッド（以下、単にヘッドと呼ぶ）２０と、基板３１を載置するテーブル４６とを主として構成されている。なお、液滴吐出装置１０の動作は、制御装置２３により制御されるようになっている。

基板３１を載置するテーブル４６は、第１移動手段１４によりＹ方向に移動および位置決め可能とされ、モータ４４によりθｚ方向に揺動および位置決め可能とされている。一方、ヘッド２０は、第２移動手段によりＸ方向に移動および位置決め可能とされ、リニアモータ６２によりＺ方向に移動および位置決め可能とされている。またヘッド２０は、モータ６４，６６，６８により、それぞれα，β，γ方向に揺動および位置決め可能とされている。これにより、液滴吐出装置１０は、ヘッド２０のインク吐出面２０Ｐと、テーブル４６上の基板３１との相対的な位置および姿勢を、正確にコントロールすることができるようになっている。

ここで、ヘッド２０の構造例について、図１１を参照して説明する。図１１は、液滴吐出ヘッドの側面断面図である。ヘッド２０は、液滴吐出方式によりインク２１をノズル９１から吐出するものである。液滴吐出方式として、圧電体素子としてのピエゾ素子を用いてインクを吐出させるピエゾ方式や、インクを加熱して発生した泡（バブル）によりインクを吐出させる方式など、公知の種々の技術を適用することができる。このうちピエゾ方式は、インクに熱を加えないため、材料の組成等に影響を与えないという利点を有する。そこで、図１１のヘッド２０には、上述したピエゾ方式が採用されている。

ヘッド２０のヘッド本体９０には、リザーバ９５およびリザーバ９５から分岐された複数のインク室９３が形成されている。リザーバ９５は、各インク室９３にインクを供給するための流路になっている。また、ヘッド本体９０の下端面には、インク吐出面を構成するノズルプレートが装着されている。そのノズルプレートには、インクを吐出する複数のノズル９１が、各インク室９３に対応して開口されている。そして、各インク室９３から対応するノズル９１に向かって、インク流路が形成されている。一方、ヘッド本体９０の上端面には、振動板９４が装着されている。なお、振動板９４は各インク室９３の壁面を構成している。その振動板９４の外側には、各インク室９３に対応して、ピエゾ素子９２が設けられている。ピエゾ素子９２は、水晶等の圧電材料を一対の電極（不図示）で挟持したものである。その一対の電極は、駆動回路９９に接続されている。

そして、駆動回路９９からピエゾ素子９２に電圧を印加すると、ピエゾ素子９２が膨張変形または収縮変形する。ピエゾ素子９２が収縮変形すると、インク室９３の圧力が低下して、リザーバ９５からインク室９３にインク２１が流入する。またピエゾ素子９２が膨張変形すると、インク室９３の圧力が増加して、ノズル９１からインク２１が吐出される。なお、印加電圧を変化させることにより、ピエゾ素子９２の変形量を制御することができる。また、印加電圧の周波数を変化させることにより、ピエゾ素子９２の変形速度を制御することができる。すなわち、ピエゾ素子９２への印加電圧を制御することにより、インク２１の吐出条件を制御しうるようになっている。

なお、図１０に示すキャッピングユニット２２は、ヘッド２０におけるインク吐出面２０Ｐの乾燥を防止するため、液滴吐出装置１０の待機時にインク吐出面２０Ｐをキャッピングするものである。またクリーニングユニット２４は、ヘッド２０におけるノズルの目詰まりを取り除くため、ノズルの内部を吸引するものである。なおクリーニングユニット２４は、ヘッド２０におけるインク吐出面２０Ｐの汚れを取り除くため、インク吐出面２０Ｐのワイピングを行うことも可能である。

［電気光学装置］
本実施形態では、ＦＰＣの配線パターンを例にして説明した。そこで、図１に戻り、そのＦＰＣが採用された電気光学装置の一例である液晶モジュールについて説明する。
図１は、ＣＯＦ（Chip On Film）構造の液晶モジュールの分解斜視図である。液晶モジュール１は、大別すると、カラー表示用の液晶パネル２と、液晶パネル２に接続されるＦＰＣ３０と、ＦＰＣ３０に実装される液晶駆動用ＩＣ１００とを備えている。なお必要に応じて、バックライト等の照明装置やその他の付帯機器が、液晶パネル２に付設される。

液晶パネル２は、シール材４によって接着された一対の基板５ａ及び基板５ｂを有し、これらの基板５ｂと基板５ｂとの間に形成される間隙、所謂セルギャップに液晶が封入される。換言すると、液晶は基板５ａと基板５ｂとによって挟持されている。これらの基板５ａ及び基板５ｂは、一般には透光性材料、例えばガラス、合成樹脂等によって形成される。基板５ａ及び基板５ｂの外側表面には偏光板６ａが貼り付けられている。

また、基板５ａの内側表面には電極７ａが形成され、基板５ｂの内側表面には電極７ｂが形成される。これらの電極７ａ，７ｂは、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウムスズ酸化物）等の透光性材料によって形成される。基板５ａは基板５ｂに対して張り出した張り出し部を有し、この張り出し部に複数の端子８が形成されている。これらの端子８は、基板５ａ上に電極７ａを形成するときに電極７ａと同時に形成される。従って、これらの端子８は、例えばＩＴＯによって形成される。これらの端子８には、電極７ａから一体に延びるもの、及び導電材（不図示）を介して電極７ｂに接続されるものが含まれる。

一方、ＦＰＣ３０の表面には、本実施形態に係る配線パターンの形成方法により、配線パターンが形成されている。すなわち、ＦＰＣ３０の一方の短辺から中央に向かって入力用配線パターン３９ａが形成され、他方の短辺から中央に向かって出力用配線パターン３９ｂが形成されている。これらの入力用配線パターン３９ａおよび出力用配線パターン３９ｂの中央側の端部には、電極パッド（不図示）が形成されている。

そのＦＰＣ３０の表面には、液晶駆動用ＩＣ１００が実装されている。具体的には、ＦＰＣ３０の表面に形成された複数の電極パッドに対して、液晶駆動用ＩＣ１００の能動面に形成された複数のバンプ電極が、ＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film：異方性導電膜）１６０を介して接続されている。このＡＣＦ１６０は、熱可塑性又は熱硬化性の接着用樹脂の中に、多数の導電性粒子を分散させることによって形成されている。このように、ＦＰＣ３０の表面に液晶駆動用ＩＣ１００を実装することにより、いわゆるＣＯＦ構造が実現されている。

そして、液晶駆動用ＩＣ１００が実装されたＦＰＣ３０が、液晶パネル２の基板５ａに接続されている。具体的には、ＦＰＣ３０の出力用配線パターン３９ｂが、ＡＣＦ１４０を介して、基板５ａの端子８と電気的に接続されている。なお、ＦＰＣ３０は可撓性を有するので、自在に折りたたんで省スペース化を実現しうるようになっている。

上記のように構成された液晶モジュール１では、ＦＰＣ３０の入力用配線パターン３９ａを介して、液晶駆動用ＩＣ１００に信号が入力される。すると、液晶駆動用ＩＣ１００から、ＦＰＣ３０の出力用配線パターン３９ｂを介して、液晶パネル２に駆動信号が出力される。これにより、液晶パネル２において画像表示が行われるようになっている。

なお、本発明の電気光学装置には、電界により物質の屈折率が変化して光の透過率を変化させる電気光学効果を有する装置の他、電気エネルギーを光学エネルギーに変換する装置等も含まれている。すなわち、本発明は、液晶表示装置だけでなく、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）装置や無機ＥＬ装置、プラズマディスプレイ装置、電気泳動ディスプレイ装置、電子放出素子を用いた表示装置（Field Emission Display 及び Surface-Conduction Electron-Emitter Display 等）などの発光装置等に対しても、広く適用することが可能である。例えば、本発明の配線パターンを備えたＦＰＣを有機ＥＬパネルに接続して、有機ＥＬモジュールを構成することも可能である。

［電子機器］
次に、本実施形態の膜形成方法を使用して製造した電子機器につき、図１２を用いて説明する。図１２は、携帯電話の斜視図である。図１２において符号１０００は携帯電話を示し、符号１００１は表示部を示している。この携帯電話１０００の表示部１００１には、本実施形態の配線パターンを備えた電気光学装置が採用されている。したがって、電気的接続の信頼性に優れた小型の携帯電話１０００を提供することができる。
本発明は、上記携帯電話に限らず、電子ブック、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネル等の電子機器の画像表示手段として好適に用いることができ、いずれの場合でも、電気的接続の信頼性に優れた小型の電子機器を提供することができる。

なお、本発明の技術範囲は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した各実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、各実施形態で挙げた具体的な材料や構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。

ＣＯＦ構造の液晶モジュールの分解斜視図である。 実施形態に係る配線パターンの説明図である。 実施形態に係る配線パターンの形成方法の工程表である。 実施形態に係る配線パターンの形成方法の説明図である。 実施形態に係る配線パターンの形成方法の説明図である。 実施形態に係る配線パターンの形成方法の説明図である。 実施形態に係る配線パターンの形成方法の説明図である。 実施形態に係る配線パターンの形成方法の説明図である。 実施形態に係る配線パターンの形成方法の説明図である。 液滴吐出装置の斜視図である。 液滴吐出ヘッドの側面断面図である。 電子機器の一例である携帯電話の斜視図である。

符号の説明

３２，３６‥電気配線（配線パターン）、３０…フレキシブルプリント配線基板（多層配線基板）、３２Ｅ…配線形成領域（区画領域）、３４‥導通ポスト、５４…層間絶縁膜、５４Ａ，５６…層内絶縁膜（隔壁）、５４Ｂ…樹脂膜（樹脂材料）、１０００…携帯電話（電子機器）

Claims (7)

1. 隔壁によって区画された配線パターン形成領域に導電材料を含む液体材料を配置することにより配線パターンを形成する方法であって、
   前記配線パターン形成領域の周囲に樹脂材料を配置する工程と、
   前記配線パターン形成領域と前記樹脂材料が流動する領域とからなる前記樹脂材料によって区画された区画領域に親液化処理を施し、前記配線パターン形成領域側に前記樹脂材料を流動させることによって、前記区画領域を狭小化する工程と、
   前記樹脂材料を硬化して前記隔壁を形成する工程と、
   前記配線パターン形成領域に前記液体材料を配置する工程と、を備えたことを特徴とする、配線パターンの形成方法。
2. 前記樹脂材料が未硬化若しくは半硬化の状態で配置されることを特徴とする、請求項１記載の配線パターンの形成方法。
3. 前記親液化処理が前記区画領域にエキシマＵＶ光を照射することによって行なわれることを特徴とする、請求項１又は２記載の配線パターンの形成方法。
4. 前記エキシマＵＶ光が波長１７２ｎｍの光であることを特徴する、請求項３記載の配線パターンの形成方法。
5. 前記樹脂材料の配置工程が、液滴吐出法により行なわれることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかの項に記載の配線パターンの形成方法。
6. 絶縁膜を介して積層された複数の配線層を有し、各配線層の配線パターンが前記絶縁膜を貫通する導通ポストを介して導通接続されてなる多層配線基板の製造方法であって、
   前記複数の配線層のうち少なくとも１つの配線層を構成する配線パターンが、請求項１〜５のいずれかの項に記載の配線パターンの形成方法により形成されることを特徴とする、多層配線基板の製造方法。
7. 請求項６記載の方法により製造された多層配線基板を備えたことを特徴とする、電子機器。
   
   

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