(57)【要約】【課題】本発明の課題は、簡易、かつ、確実に導電性のパターンを形成することができる導電性パターン形成方法及びこの方法に好適に使用することができるパターン形成用組成物を提供することにある。【解決手段】金属微粒子と、前記金属微粒子を安定化させる安定化剤と、感光性酸生成物質とを含むパターン形成用組成物を基板に塗布して組成物膜を形成する膜形成工程と、前記組成物膜に露光を行う露光工程と、前記露光後の組成物膜を現像してパターンを得る現像工程と、得られたパターンを焼成する焼成工程とを含むことを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属微粒子と、前記金属微粒子を安定化させる安定化剤と、感光性酸生成物質とを含むパターン形成用組成物を基板に塗布して組成物膜を形成する膜形成工程と、
前記組成物膜に露光を行う露光工程と、
前記露光後の組成物膜を現像してパターンを得る現像工程と、
得られたパターンを焼成する焼成工程とを含むことを特徴とする、導電性パターン形成方法。
【請求項２】
金属微粒子と、前記金属微粒子を安定化させる安定化剤と、感光性酸生成物質とを含むことを特徴とする、パターン形成用組成物。
【請求項３】
請求項２において、前記金属微粒子の平均粒径が５０ｎｍ以下であることを特徴とする、パターン形成用組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板や液晶基板、アレイ基板その他の電子部品の基板における電極や配線などの導体回路として使用することができる導電性パターンの形成方法及びこの導電性パターン形成方法に使用できるパターン形成用組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体基板や液晶基板その他の電子部品の基板における電極や配線などの導体回路は、近年の機器の小型化、高密度化、高精細化、高性能化に伴い、より狭い線幅が求められている。これらの要求に対して各種の微細な導体形成方法が提案されている。
【０００３】
代表的なパターン形成方法として、フォトリソグラフィーを利用した方法が知られている。この方法はおおまかに、基板を洗浄する工程、洗浄後の基板上にスパッタまたは蒸着方法などにより薄膜を作製する工程、前記薄膜上にレジストを塗布して感光性樹脂層を形成する工程、マスクして感光性樹脂層を露光する工程、露光後の感光性樹脂層を現像してレジストパターンを得る工程、エッジングで薄膜を削る工程、レジストを除去してパターンを得る工程、得られたパターンを焼成する工程、から構成されている。この従来方法では、工程数が多くプロセス全体が煩雑であるため歩留まりが低下しやすく、また、現像工程、エッチング工程において多量の薬剤を使用することから環境負荷が大きいという問題があった。
【０００４】
また、金属コロイド粒子、高分子顔料分散剤および感光性バインダー成分を含む導電性パターン形成用組成物を用いた導電性パターンの形成方法が報告されている（例えば特許文献１参照）。この導電性パターンの形成方法は、導電性パターン形成用組成物を基材に塗布する工程、得られた膜にマスクして露光を行う工程、露光後の膜を現像してパターンを得る工程、得られたパターンを加熱する工程、を含むものである。この特許文献１に記載の導電性パターン形成方法によれば、上述した従来の方法に比し、少ない工程数で導電性パターンを構成することができるとともに、使用する薬剤を低減させることができる。
【０００５】
この方法では露光工程で導電性パターン形成用組成物中の感光性バインダー成分の溶解性を変化させることによって、又は感光性バインダー成分と光重合開始剤とを反応させることによってパターンを形成させているが、このパターンは導電性を有するものでは無いため、別途パターンに導電性を発現させる処理が必要となる。
【０００６】
パターンに導電性を発現させる処理としての加熱工程は、樹脂を加熱により軟化させることでパターンに導電性を付与させるものであるため、加熱条件を厳密に制御する必要があるとともに、樹脂の軟化によってパターンの線幅が変化してしまうおそれがあった。また、加熱処理は１００〜４００℃と感光性バインダー成分が熱分解されることがほとんど無い温度条件で行われるため、パターン中に多量の樹脂成分やその変性成分が残留してしまっていた。そのため、残留成分が経時変化して不具合を生じさせるおそれがあるとともに、更なる加熱処理等を行った場合には残留成分がガス化してパターン剥離などを引き起こし、歩留まりや信頼性を著しく低下させてしまう問題があった。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２１７３５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はこのような実情に鑑みなされたものであり、その課題は、簡易、かつ、確実に導電性のパターンを形成することができる導電性パターン形成方法及びこの方法に好適に使用することができるパターン形成用組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様に係る導電性パターン形成方法の発明は、金属微粒子と、前記金属微粒子を安定化させる安定化剤と、感光性酸生成物質とを含むパターン形成用組成物を基板に塗布して組成物膜を形成する膜形成工程と、前記組成物膜に露光を行う露光工程と、前記露光後の組成物膜を現像してパターンを得る現像工程と、得られたパターンを焼成する焼成工程とを含むことを特徴とする。
【００１０】
この特徴によれば、少ない工程数で導電性パターンを形成することができるとともに、プロセス全体での薬剤の使用量を低減することができるので環境負荷を少なくすることができる。  
また、後述するように露光工程においてパターンを構成することができると共に、このパターンに導電性を発現させることができるため、簡易かつ確実に導電性のパターンを形成することが可能である。
【００１１】
また、本発明の第２の態様に係るパターン形成用組成物の発明は、金属微粒子と、前記金属微粒子を安定化させる安定化剤と、感光性酸生成物質とを含むことを特徴とする。この特徴によれば、パターン形成用組成物に安定化剤が含まれているのでナノスケールの金属微粒子を安定に分散させることができる。また、感光性酸生成物質を含むことにより光照射によって金属微粒子の金属からなる導電性のパターンを形成することが可能である。すなわち、導電性パターンの形成方法に用いることにより、良好な導電性を有するパターンを簡易かつ確実に形成することができる。
【００１２】
また、本発明の第３の態様に係るパターン形成用組成物の発明は、前記第２の態様において、前記金属微粒子の平均粒径が５０ｎｍ以下であることを特徴とする。この特徴によれば、平均粒径が５０ｎｍ以下であるので金属微粒子に高い表面エネルギーを発現させることができる。従って、当該金属微粒子から安定化剤が遊離した際には金属微粒子同士を確実に反応させることができ、金属微粒子同士が結合して形成されるパターンに導電性を付与することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、半導体基板や液晶基板などの電子部品における電極や配線などの導電回路として使用することができる導電性パターンを少ない工程数で、簡易かつ確実に形成することができる。また、工程数が減少することにより使用薬剤を低減させることができ、環境負荷を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明に係る導電性パターンの形成方法は、（１）金属微粒子と、前記金属微粒子を安定化させる安定化剤と、感光性酸生成物質とを含むパターン形成用組成物を基板に塗布して組成物膜を形成する膜形成工程と、（２）前記組成物膜に露光を行う露光工程と、（３）前記露光後の組成物膜を現像してパターンを得る現像工程と、（４）得られたパターンを焼成する焼成工程とを含むことを特徴とするものである。
【００１５】
導電性パターンの形成方法に用いられるパターン形成用組成物は、金属微粒子と、安定化剤と、感光性酸生成物質とを含むものである。このパターン形成用組成物中では、金属微粒子は安定化剤により安定化されたコロイド粒子として溶媒中に分散している。
【００１６】
なお、本発明に係るパターン形成用組成物は、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリブタジエン樹脂、ウレタン樹脂、マレイン化油樹脂等の感光性樹脂成分を含有するものではない。従って、従来と比し、後述する現像工程において残留成分をほとんど含むことがない導電性パターンを得ることができるとともに、後述する焼成工程においては樹脂成分を熱分解させるほどの熱量で処理する必要が無く、耐熱性が高くない基板に対しても適用することが可能となる。
【００１７】
パターン形成用組成物は溶媒を含み、この溶媒が水である場合にはヒドロゾルであり、有機溶媒である場合にはオルガノゾルである。有機溶媒としては、イソプロピルアルコール、メタノール、エタノールなどのアルコール類、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、アセトン、酢酸エチルまたはこれらの混合溶媒などを挙げることができる。なお、感光性酸生成物質を溶解させる観点から、パターン形成用組成物の溶媒は有機溶媒であることが好ましい。すなわち、パターン形成用組成物はオルガノゾルが好ましい。
【００１８】
パターン形成用組成物に含まれる金属微粒子は、パターン形成用組成物中にコロイド粒子として分散している。金属微粒子の金属としては、銀、金、銅、白金、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、イリジウム、オスミウム、ニッケル、ビスマスなどを挙げることができる。これらのなかで導電性の観点から銀が好ましい。
【００１９】
金属微粒子は、平均粒径が１〜５０ｎｍであるものが好ましく、４〜２０ｎｍであるものがより好ましく、８〜１５ｎｍであるものが最も好ましい。金属微粒子の平均粒径が上記範囲であると、金属微粒子がコロイド粒子として安定に存在するとともに、安定化剤の配合量を少なくすることができる。また、金属微粒子に高い表面エネルギーを付与させることができ、金属微粒子から安定化剤が外れた際には金属微粒子同士を結合させ、導電性を備えたパターンを形成させることができる。
【００２０】
金属微粒子の含有量は、パターン形成用組成物中の固形分質量に対して金属量で４０〜９０質量％であることが好ましい。金属微粒子の含有量が上記範囲であると、パターンを確実に形成することができるとともに、得られたパターンに好適な導電性を付与することができる。
【００２１】
パターン形成用組成物に含まれる安定化剤は、金属微粒子を溶媒中で安定して分散させることができるものであれば特に限定することなく用いることができ、例えば高分子量顔料分散剤が好適に用いられる。高分子量顔料分散剤としては、例えば、（ａ）顔料親和性基を主鎖および／または複数の側鎖に有し、かつ、溶媒和部分を構成する複数の側鎖を有する櫛形構造の高分子、（ｂ）主鎖中に顔料親和性基からなる複数の顔料親和部分を有する高分子、（ｃ）主鎖の片末端に顔料親和性基からなる顔料親和部分を有する直鎖状の高分子、を好適に使用することができる。
【００２２】
ここで顔料親和性基とは、顔料（金属微粒子）の表面に対して吸着力を有する官能基であり、具体的には、オルガノゾルの場合においては、ヒドロキシル基、カルボキシル基、第３級アミノ基、第４級アンモニウム、塩基性窒素原子を有する複素基などを挙げることができ、ヒドロゾルの場合においては、フェニル基、ドデシル基、ラウリル基、ステアリル基、オレイル基などを挙げることができる。高分子量顔料分散剤は、上記顔料親和性基を有することにより、金属微粒子の保護コロイドとして充分な性能を発揮することができる。
【００２３】
上記（ａ）の櫛形構造の高分子は、顔料親和性基を有する主鎖および／または複数の側鎖と、溶媒和部分を構成する複数の側鎖を主鎖に結合した構造のものである。顔料親和性基は、側鎖末端のみならず、側鎖の途中や主鎖中に複数存在している構造でもよい。なお、溶媒和部分は溶媒に親和性を有する部分であって、親水性または疎水性の構造の部分である。この溶媒和部分は、例えば親水性の重合鎖、親油性の重合鎖などから構成される。
【００２４】
この櫛形構造の高分子（ａ）としては、例えば、ポリ（低級アルキレン）イミンと、遊離カルボン酸基を有するポリエステルとの反応生成物よりなり、各ポリ（低級アルキレン）イミン連鎖に少なくとも２つのポリエステル連鎖が結合したもの（特開昭５４−３７０８２号公報参照）；１以上のポリ（カルボニル−Ｃ３〜Ｃ６−アルキレンオキシ）鎖を有し、これらの各鎖が３〜８０個のカルボニル−Ｃ３〜Ｃ６−アルキレンオキシ基を有し、かつ、アミドまたは塩架橋基によってポリ（エチレンイミン）またはその酸塩からなるもの（特開平５−１７７１２３号公報参照）；末端にエポキシ鎖を有する高分子量のエポキシ化合物に、アミン化合物と数平均分子量３００〜７０００のカルボキシル基含有プレポリマーとを同時に又は任意順に反応させて得られるもの（特公平７−２４７４６号公報）などを挙げることができる。
【００２５】
この櫛形構造の高分子（ａ）は、顔料親和性基が分子中に２〜３０００個存在するものが好ましく、２５〜１５００個存在するものがより好ましい。顔料親和性基の数が上記範囲であると、充分な分散安定性が得られるとともに、粘度が高くなりすぎずに取り扱いが容易である。
【００２６】
また、櫛形構造の高分子（ａ）は、溶媒和部分を構成する側鎖が分子中に２〜１０００個存在するものが好ましく、５〜５００個存在するものがより好ましい。溶媒和部分を構成する側鎖の数が上記範囲であると、充分な分散安定性が得られるとともに、粘度が高くなりすぎずに取り扱いが容易である。
【００２７】
また、櫛形構造の高分子（ａ）は、数平均分子量が２０００〜１００万であるものが好ましく、４０００〜５０万であるとより好ましい。数平均分子量が上記範囲であると、充分な分散安定性が得られるとともに、粘度が高くなりすぎずに取り扱いが容易である。
【００２８】
上記（ｂ）の主鎖中に顔料親和性基からなる複数の顔料親和部分を有する高分子は、複数の顔料親和性基が主鎖に沿って配置された構造のものであり、顔料親和性基は、例えば主鎖にペンダントしている。顔料親和部分は、顔料親和性基が１または２以上存在して、顔料表面に吸着するアンカーとして機能する部分である。
【００２９】
この高分子（ｂ）としては、例えば、ポリウレタン／ポリウレアよりなる主鎖に複数の第３級アミノ基または塩基性環式窒素原子を有する基がペンダントした高分子（特開昭６０−１６６３１号公報、特開昭６３−２４１０１８号公報、特開平２−６１２号公報参照）；水溶性ポリ（オキシアルキレン）鎖を有する立体安定化単位、構造単位およびアミノ基含有単位からなる共重合体であって、アミノ基含有単量単位が第３級アミノ基もしくはその酸付加塩基または第４級アンモニウム基を含有しており、この共重合体１ｇあたり０．０２５〜０．５ミリ当量のアミノ基を含有する共重合体（特開平１−２７９９１９号公報参照）；ポリイソシアネートと、モノヒドロキシ化合物およびモノヒドロキシモノカルボン酸またはモノアミノモノカルボン酸化合物の混合物、並びに、少なくとも１の塩基性環窒素とイソシアネート反応性基とを有する化合物との反応生成物（特開平４−２１０２２０号公報参照）；付加重合体からなる主鎖と、少なくとも１のＣ１〜Ｃ４アルコキシポリエチレンまたはポリエチレン−コプロピレングリコール（メタ）アクリレートからなる安定化剤単位とからなり、かつ、２５００〜２００００の重量平均分子量を有する両親媒性共重合体であって、主鎖は３０重量％までの非官能性構造単位と、合計で７０重量％までの安定化剤単位および官能性単位を含有しており、この官能性単位は置換されているか又は置換されていないスチレン含有単位、ヒドロキシル基含有単位およびカルボキシル基含有単位であり、ヒドロキシル基とカルボキシル基、ヒドロキシル基とスチレン基及びヒドロキシル基とプロピレンオキシ基またはエチレンオキシ基との比率が、それぞれ、１：０．１０〜２６．１：１：０．２８〜２５．０：１：０．８０〜６６．１である両親媒性高分子（特開平６−１００６４２号公報参照）などを挙げることができる。
【００３０】
この高分子（ｂ）は、顔料親和性基が分子中に２〜３０００個存在するものが好ましく、２５〜１５００個存在するものがより好ましい。顔料親和性基の数が上記範囲であると、充分な分散性が得られるとともに、粘度が高くなりすぎずに取り扱いが容易である。
【００３１】
また、高分子（ｂ）は、数平均分子量が２０００〜１００万であるものが好ましく、４０００〜５０万であるとより好ましい。数平均分子量が上記範囲であると、充分な分散安定性が得られるとともに、粘度が高くなりすぎずに取り扱いが容易である。
【００３２】
上記（ｃ）の主鎖の片末端に顔料親和性基からなる顔料親和部分を有する直鎖状の高分子は、主鎖の片末端のみに１又は２以上の顔料親和性基からなる顔料親和部分を有する構造のものであり、顔料表面に対して充分な親和性を有するものである。
【００３３】
この直鎖状の高分子（ｃ）としては、例えば、一方が塩基性であるＡ−Ｂブロック型高分子（特開昭４６−７２９４号公報参照）；Ａブロックに芳香族カルボン酸を導入したＡ−Ｂブロック型高分子（米国特許第４６５６２２６号明細書参照）；米国特許第４６５６２２６号明細書に記載されている前記Ａ−Ｂブロック型高分子のＡブロックに芳香族カルボン酸を導入したＡ−Ｂブロック型高分子の耐候黄変性を改良したもの（特開平１−２０４９１４号公報参照）；片末端が塩基性官能基であるＡ−Ｂブロック型高分子（米国特許第４０３２６９８号明細書参照）、片末端が酸性官能基であるＡ−Ｂブロック型高分子（米国特許第４０７０３８８号明細書参照）などを挙げることができる。
【００３４】
この直鎖状の高分子（ｃ）は、顔料親和性基が分子中に２〜３０００個存在するものが好ましく、５〜１５００個存在するものがより好ましい。顔料親和性基の数が上記範囲であると、充分な分散安定性が得られるとともに、粘度が高くなりすぎずに取り扱いが容易である。
【００３５】
また、直鎖状の高分子（ｃ）は、数平均分子量が１０００〜１００万であるものが好ましく、２０００〜５０万であるとより好ましい。数平均分子量が上記範囲であると、充分な分散安定性が得られるとともに、粘度が高くなりすぎずに取り扱いが容易である。
【００３６】
安定化剤としての高分子量顔料分散剤は、市販されているものを用いることが可能である。市販品としては、例えば、ディスパービック１５１、ディスパービック１５４、ディスパービック１６０、ディスパービック１６１、ディスパービック１６２、ディスパービック１６３、ディスパービック１６６、ディスパービック１７０、ディスパービック１８０、ディスパービック１８１、ディスパービック１８２、ディスパービック１８３、ディスパービック１８４、ディスパービック１９０、ディスパービック１９１、ディスパービック１９２、ディスパービック−２０００、ディスパービック−２００１（以上、ビックケミー社製）；ソルスパース２００００、ソルスパース２４０００、ソルスパース２６０００、ソルスパース２７０００、ソルスパース２８０００（以上、ゼネカ社製）；ＥＦＫＡ−４６、ＥＦＫＡ−４７、ＥＦＫＡ−４８、ＥＦＫＡ−４９、ＥＦＫＡ−１５０１、ＥＦＫＡ−１５０２、ＥＦＫＡ−４５４０、ＥＦＫＡ−４５５０、ポリマー１００、ポリマー１２０、ポリマー１５０、ポリマー４００、ポリマー４０１、ポリマー４０２、ポリマー４０３、ポリマー４５０、ポリマー４５１、ポリマー４５２、ポリマー４５３（以上、ＥＦＫＡケミカル社製）；アジスパーＰＢ７１１、アジスパーＰＡ１１１、アジスパーＰＢ８１１、アジスパーＰＢ８２１、アジスパーＰＷ９１１（以上、味の素社製）；フローレンＤＯＰＡ−１５８、フローレンＤＯＰＡ−２２、フローレンＤＯＰＡ−１７、フローレンＴＧ−７３０Ｗ、フローレンＧ−７００、フローレンＴＧ−７２０Ｗ、フローレン７４０Ｗ、フローレン７４５Ｗ（以上、共栄化学社製）；ジョンクリル６７８、ジョンクリル６７９、ジョンクリル６２（以上、ジョンソンポリマー社製）などを挙げることができる。これらは、単独で、または２種以上を混合して使用することができる。
【００３７】
安定化剤が金属微粒子を安定化させる機構は明らかではないが、安定化剤は分子中に不対電子および／または非結合電子対を有しており、この不対電子および／または非結合電子対が金属微粒子に配位することによって金属微粒子を安定化させているものと推測される。
【００３８】
安定化剤の含有量は、パターン形成用組成物中の固形分質量に対して、２〜２０質量％であることが好ましい。安定化剤の含有量が上記範囲であると、金属微粒子の分散安定性を向上させることができるとともに、パターンを良好に形成することができる。
【００３９】
パターン形成用組成物に含まれる感光性酸生成物質は、所定の波長（例えば可視光から紫外領域）の光照射により酸性物質（例えば塩化水素、臭化水素）を生成する物質である。感光性酸生成物質としては特に限定されないが、例えば、トリブロモメチル−フェニルスルフォン、トリス（２，３−ジブロモプロピル）イソシアヌテイト、２，４，６−トリス（トリクロロメチル）トリアジンなどを挙げることができる。
【００４０】
感光性酸生成物質は溶媒に溶解させて使用することが好ましい。感光性酸生成物質を溶解させる溶媒としては特に限定されることはなく、例えばイソプロピルアルコール、メタノール、エタノールなどのアルコール類やエチレングリコール、ポリエチレングリコールモノエチルエーテルなどを挙げることができる。これらは、単独で、または２種以上を混合して使用することができる。
【００４１】
感光性酸生成物質の含有量は、金属微粒子の含有量、安定化剤の種類などに応じて適宜調整することができる。感光性酸生成物質の含有量が少なすぎると充分な選択性が得られず、パターンを構成することができない場合がある。一方、感光性酸生成物質の含有量が多すぎると生成した酸性物質と金属微粒子とが反応して無機塩を生じさせてしまい、充分な導電性が得られなくなってしまったり、水洗浄によってパターンが溶解してしまったりする場合がある。また、反応量が多すぎると反応による発熱に伴い安定化剤が熱分解してしまい、解像度が低下してしまう場合がある。
【００４２】
次に、本発明に係る導電性パターンの形成方法について説明する。本発明に係る導電性パターン形成方法は、（１）金属微粒子と、前記金属微粒子を安定化させる安定化剤と、感光性酸生成物質とを含むパターン形成用組成物を基板に塗布して組成物膜を形成する膜形成工程と、（２）前記組成物膜に露光を行う露光工程と、（３）前記露光後の組成物膜を現像してパターンを得る現像工程と、（４）得られたパターンを焼成する焼成工程とを含むことを特徴とするものである。
【００４３】
膜形成工程（１）は、パターン形成用組成物を基板に塗布して組成物膜を形成する工程である。基板としてはガラスやプラスティックなどを用いることができる。なお、基板は膜形成工程に先立ち、予め洗浄しておくことが好ましい。
【００４４】
パターン形成用組成物の基板への塗布の方法は特に限定されるものではなく、例えばスピンコート、ディックコート、コーティングロッド、スプレーコート、カーテンコート、ローラコート、ワイヤーバーコート、ナイフコート、エクストルーダなどにより実施することができる。
【００４５】
パターン形成用組成物を基板上に塗布した後、乾燥することにより組成物膜を得ることができる。乾燥は溶媒を揮発させて組成物の薄膜を形成することができればよく、例えば７０℃〜１２０℃程度で、数十秒〜数分間加熱することによって、またはそのまま室温で放置することによって行うことができる。この組成物膜は、主に安定化剤で安定化された金属微粒子と感光性酸生成物質を含んでいる。なお、組成物膜の乾燥後の膜厚が０．１〜１０μｍ程度となるようにパターン形成用組成物の塗布を調整することが好ましい。
【００４６】
露光工程（２）は、前記膜形成工程で得られた組成物膜に露光を行う工程であり、所定の波長の光を照射して組成物膜にパターンの潜像を形成する。この露光工程は、一般的なマスクを使用する露光方法や、マスクを使用せずにレーザー光を走査させる走査露光方法により実施できる。
【００４７】
光の波長は光源を選択することにより調整することができ、光源としては、例えは高圧水銀灯、カーボンアーク、キセノンランプ、蛍光ランプ、メタルハライドランプ、タングステンランプ、ハロゲンランプ、ヘリウムカドミウムレーザー、ＹＡＧレーザー、アルゴンレーザー、ヘリウムネオンレーザー、エキシマレーザー、ＫｒＦ光源、ＡｒＦ光源、Ｆ２光源などを使用することができる。光源は、組成物膜に含まれる感光性酸生成物質の吸収波長領域に応じて適宜選択して用いることが好ましい。
【００４８】
露光工程における光照射により、組成物膜中の感光性酸生成物質は酸性物質を生成する。そして、生成した酸性物質が金属微粒子を安定化させている安定化剤と反応することにより、安定化剤を金属微粒子から遊離させる。より具体的には、酸性物質の水素イオンが、それまで金属微粒子に配位していた安定化剤中の不対電子および／または非結合電子対と反応することで安定化剤の配位能が無くなり、その結果、安定化剤が金属微粒子から遊離するものと推測される。安定化剤が金属微粒子から遊離することで単体の金属微粒子（以下、「単体金属微粒子」という）が構成される。この単体金属微粒子は不安定であるため表面エネルギーを小さくする方向に直ちに反応し、隣接する単体金属微粒子と結合反応して固化し、単体金属微粒子同士が結合した金属領域からなるパターンが生成される。この金属領域の生成によりパターンに導電性が発現するものと推測される。すなわち、露光工程では、組成物膜の光照射部分にパターンを形成させることができると同時に、このパターンに導電性を発現させることができるものである。
【００４９】
現像工程（３）は、前記露光工程後の組成物膜を現像することによりパターンを得る工程である。現像処理に用いる現像液としては特に限定されないが、組成物膜を溶解する溶剤を用いることができる。具体的には、水溶液系と有機溶剤系とに大別することができ、パターン形成用組成物が水溶媒系である場合には水溶液系を、有機溶媒系である場合には有機溶剤系を用いることが好ましい。水溶液系としてはアルカリ性物質（例えばアルカリ金属水酸化物類、アルカリ金属炭酸塩類など）を溶解させたアルカリ水溶液などを挙げることができ、有機溶剤系としてはアルコール類、炭化水素類、エチレングリコール、ポリエチレングリコールモノエチルエーテル、アセトンまたはこれらの混合溶剤などを挙げることができる。
【００５０】
現像処理は、浸積法、スプレー法、超音波法など一般的な現像方法により行うことができる。この現像工程において組成物膜の未露光領域を取り除くことができ、それまで潜在的であったパターンを顕在化させることができる。また、パターン部分（露光領域）においても金属微粒子から遊離した安定化剤や、未反応成分（安定化剤で安定化された金属微粒子や感光性酸生成物質等）を取り除くことができる。また、組成物膜に除去しにくい樹脂成分が含まれていないので従来と比して簡単に現像することができ、もって残留成分をほとんど含むことがない導電性パターンを得ることが可能である。
【００５１】
焼成工程（４）は、得られたパターンを加熱して焼成する工程である。焼成工程での焼成条件としては、例えば温度を１００〜３００℃、時間を１〜１２０分とすることができる。この焼成工程により、現像工程で除去しきれなかった安定化剤や感光性酸生成物質等の残留成分を取り除くことができるとともに、導電性パターンを安定化させることができる。また、組成物膜に熱分解しにくい樹脂成分が含まれていないので比較的穏やかな条件で焼成することができ、もって耐熱性の高くない基板に対しても適用することが可能である。なお、焼成後に必要に応じて純水を用いた水洗浄、乾燥などの後処理を行うことが好ましい。
【実施例】
【００５２】
以下、実施例を挙げて本発明についてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによってなんら制約されるものではない。
【００５３】
実施例
水溶媒銀微粒子ペースト（日本ペイント社製）の溶媒を脱水アルコール溶媒に置換してアルコール溶媒銀微粒子ペースト（金属含有量５０vol％）とした。このアルコール溶媒銀微粒子ペースト１０ｍｌに、感光性酸生成物質としてのトリブロモメチル−フェニルスルフォンをポリエチレングリコールモノエチルエーテル（ＰＥＧＭＥＡ）に溶解させて濃度０．００１ｍｏｌ／ｌに調整した溶液０．５ｍｌを添加して充分に撹拌し、パターン形成用組成物を調整した。なお、本実施例において、前記アルコール溶媒銀微粒子ペースト１０ｍｌに対しての前記トリブロモメチル−フェニルスルフォン・ＰＥＧＭＥＡ溶液の好適な添加量は０．２〜２ｍｌである。
【００５４】
そして、前記パターン形成用組成物を１０ｃｐ以下の粘度に調整した後、１５０ｍｍ、０．７ｍｍｔの液晶用ガラス基板上にスピンコータを用いて１５００ｒｐｍ、３０ｓｅｃの条件で塗布して薄膜を形成した。この薄膜を１００℃で１分間乾燥させることにより組成物膜を得た。
【００５５】
前記組成物膜にマスクをして２４８ｎｍの光を用い、照射エネルギー２００Ｗ／ｃｍ２の条件で線幅１μｍの露光パターンを作製した。そして、現像液（アルコールとＰＥＧＭＥＡとの混合溶剤）を用いて現像処理した後、２００℃で焼成した。さらに、水洗浄を行い乾燥させることにより、線幅１μｍの導電性パターンを液晶用ガラス基板上に形成することができた。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、半導体基板や液晶基板における電極や配線などの導体回路を形成する形成方法、この形成方法に用いられるパターン形成用組成物として利用可能である。