(57)【要約】【課題】パターンが幅広の部分と幅狭の部分とを有する場合であっても、パターンの所要厚さを確保しつつ厚さ分布を簡易に抑制することができる基板を提供する。【解決手段】本発明に係る基板は、基体７の表面に供給された流動体が固化してパターンが形成され、基体７の表面には流動体に対して親和性のある親和性領域９と親和性のない非親和性領域１０とが形成され、親和性領域９が互いに幅の異なる幅広部９ａと幅狭部９ｂとを備えるとともに、幅狭部９ｂよりも幅広で幅広部９ａから流動体を誘引する誘引部９ｃを備える。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体の表面に供給された流動体が固化してパターンが形成された基板であって、
前記基体の表面には前記流動体に対して親和性のある親和性領域と親和性のない非親和性領域とが形成され、
前記親和性領域が互いに幅の異なる幅広部と幅狭部とを備えるとともに、該幅狭部よりも幅広で前記幅広部から前記流動体を誘引する誘引部を備えることを特徴とする基板。
【請求項２】
請求項１に記載の基板において、
前記非親和性領域が前記幅広部の内部にも形成されていることを特徴とする基板。
【請求項３】
基体の表面に供給された流動体が固化してパターンが形成された基板であって、
前記基体の表面には前記流動体に対して親和性のある親和性領域と親和性のない非親和性領域とが形成され、
前記親和性領域が互いに幅の異なる幅広部と幅狭部とを備えるとともに、前記非親和性領域が前記幅広部の内部にも形成されていることを特徴とする基板。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の基板において、
前記流動体がナノ粒子を含有することを特徴とする基板。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の基板において、
前記流動体が乾燥により、又は、前記基体の表面の親和性及び非親和性を変化させない温度での加熱により固化したことを特徴とする基板。
【請求項６】
表面に供給される流動体が固化してパターンが形成される基板用基体であって、
前記表面には前記流動体に対して親和性のある親和性領域と親和性のない非親和性領域とが形成され、
前記親和性領域が互いに幅の異なる幅広部と幅狭部とを備えるとともに、該幅狭部よりも幅広で前記幅広部から前記流動体を誘引する誘引部を備えることを特徴とする基板用基体。
【請求項７】
請求項６に記載の基板用基体において、
前記非親和性領域が前記幅広部の内部にも形成されていることを特徴とする基板用基体。
【請求項８】
表面に供給された流動体が固化してパターンが形成される基板用基体であって、
前記表面には前記流動体に対して親和性のある親和性領域と親和性のない非親和性領域とが形成され、
前記親和性領域が互いに幅の異なる幅広部と幅狭部とを備えるとともに、前記非親和性領域が前記幅広部の内部にも形成されていることを特徴とする基板用基体。
【請求項９】
基体の表面にパターンが形成されてなる基板の製造方法であって、
前記基体の表面に、前記パターンを形成する流動体に対して親和性のある親和性領域と親和性のない非親和性領域とを形成する基体表面処理工程と、
前記基体の表面に前記流動体を供給して該流動体を前記親和性領域に集める流動体供給工程と、
前記親和性領域に集まった流動体を固化させて前記パターンを形成する流動体固化工程とを備え、
前記基体表面処理工程において、前記親和性領域として互いに幅の異なる幅広部と幅狭部とを設けるとともに、該幅狭部よりも幅広で前記幅広部から前記流動体を誘引する誘引部を設けることを特徴とする基板の製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の基板の製造方法において、
前記基体表面処理工程において、前記非親和性領域を前記幅広部の内部にも形成することを特徴とする基板の製造方法。
【請求項１１】
基体の表面にパターンが形成されてなる基板の製造方法であって、
前記基体の表面に、前記パターンを形成する流動体に対して親和性のある親和性領域と親和性のない非親和性領域とを形成する基体表面処理工程と、
前記基体の表面に前記流動体を供給して該流動体を前記親和性領域に集める流動体供給工程と、
前記親和性領域に集まった流動体を固化させて前記パターンを形成する流動体固化工程とを備え、
前記基体表面処理工程において、前記親和性領域として互いに幅の異なる幅広部と幅狭部とを設けるとともに、前記非親和性領域を前記幅広部の内部にも形成することを特徴とする基板の製造方法。
【請求項１２】
請求項９乃至請求項１１のいずれかに記載の基板の製造方法において、
前記流動体固化工程において、前記流動体を乾燥により、又は、前記基体の表面の親和性及び非親和性を変化させない温度での加熱により固化させることを特徴とする基板の製造方法。
【請求項１３】
基体の表面にパターンが形成されてなる基板の製造方法であって、
前記基体の表面にパターン形成用の流動体を転写するための版の表面に、前記流動体に対して親和性のある親和性領域と親和性のない非親和性領域とを形成する版表面処理工程と、
前記版の表面に前記流動体を供給して該流動体を前記親和性領域に集める流動体供給工程と、
前記親和性領域に集まった流動体を前記基体の表面に転写する流動体転写工程と、
前記基体の表面に転写された流動体を固化させて前記パターンを形成する流動体固化工程とを備え、
前記版表面処理工程において、前記親和性領域として互いに幅の異なる幅広部と幅狭部とを設けるとともに、該幅狭部よりも幅広で前記幅広部から前記流動体を誘引する誘引部を設けることを特徴とする基板の製造方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の基板の製造方法において、
前記版表面処理工程において、前記非親和性領域を前記幅広部の内部にも形成することを特徴とする基板の製造方法。
【請求項１５】
基体の表面にパターンが形成されてなる基板の製造方法であって、
前記基体の表面にパターン形成用の流動体を転写するための版の表面に、前記流動体に対して親和性のある親和性領域と親和性のない非親和性領域とを形成する版表面処理工程と、
前記版の表面に前記流動体を供給して該流動体を前記親和性領域に集める流動体供給工程と、
前記親和性領域に集まった流動体を前記基体の表面に転写する流動体転写工程と、
前記基体の表面に転写された流動体を固化させて前記パターンを形成する流動体固化工程とを備え、
前記版表面処理工程において、前記親和性領域として互いに幅の異なる幅広部と幅狭部とを設けるとともに、前記非親和性領域を前記幅広部の内部にも形成することを特徴とする基板の製造方法。
【請求項１６】
基体の表面にパターンが形成されてなる基板の製造方法であって、
パターン形成用の流動体を前記基体の表面に版により段階的に転写する流動体転写工程と、
前記基体の表面に転写された流動体を固化させて前記パターンを形成する流動体固化工程とを備え、
前記流動体転写工程において、前記パターンのうち相対的に幅広の部分を形成するための流動体と幅狭の部分を形成するための流動体とを分けて転写することを特徴とする基板の製造方法。
【請求項１７】
基体の表面にパターンが形成されてなる基板の製造方法であって、
パターン形成用の流動体を前記基体の表面に版により段階的に転写する流動体転写工程と、
前記基体の表面に転写された流動体を固化させて前記パターンを形成する流動体固化工程とを備え、
前記流動体転写工程において、前記パターンのうち相対的に幅広の部分を形成するための流動体を複数回に分けて転写することを特徴とする基板の製造方法。
【請求項１８】
基体の表面にパターンが形成されてなる基板の製造方法であって、
パターン形成用の流動体を前記基体の表面に版により段階的に転写する流動体転写工程と、
前記基体の表面に転写された流動体を固化させて前記パターンを形成する流動体固化工程とを備え、
前記流動体転写工程において、前記パターンのうち相対的に幅広の部分を形成するための流動体と幅狭の部分を形成するための流動体とを分けて転写するとともに、前記パターンのうち相対的に幅広の部分を形成するための流動体を複数回に分けて転写することを特徴とする基板の製造方法。
【請求項１９】
請求項１７又は請求項１８に記載の基板の製造方法において、
前記流動体転写工程において、前記パターンのうち相対的に幅広の部分を形成するための流動体を略同一幅分ずつ分けて転写することを特徴とする基板の製造方法。
【請求項２０】
請求項１６乃至請求項１９のいずれかに記載の基板の製造方法において、
前記版の表面に、前記流動体に対して親和性のある親和性領域と親和性のない非親和性領域とが形成され、
前記流動体転写工程において、前記版の表面で前記親和性領域に集まった流動体を前記基体の表面に転写することを特徴とする基板の製造方法。
【請求項２１】
請求項１３乃至請求項２０のいずれかに記載の基板の製造方法において、
前記流動体固化工程で形成されたパターンに重ねて別のパターンを形成することを特徴とする基板の製造方法。
【請求項２２】
請求項９乃至請求項２１のいずれかに記載の基板の製造方法において、
前記流動体がナノ粒子を含有することを特徴とする基板の製造方法。
【請求項２３】
パターン形成用の流動体に対して親和性のある親和性領域と親和性のない非親和性領域とが表面に形成され、請求項１３乃至請求項１５及び請求項２０のいずれかに記載の基板の製造方法に使用可能であることを特徴とする版。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基体の表面に供給された流動体が固化してパターンが形成された基板の製造技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、基体の表面にパターンが形成されてなる基板を製造するために、スクリーン印刷により基体上にペーストを供給してパターンを形成する方法や、基体上に配線や素子を設けてエッチングによりパターンを形成する方法等が知られている。ところが、半導体実装基板等の基板では、高密度・高速化のために配線ピッチが狭小化しており、これまでの方法ではパターンを形成することが困難になってきている。また、エッチングによるパターン形成方法では、廃棄物の処理に設備や労力を要するので、こうした環境負荷の大きい技術によらない基板の製造方法が検討されている。
【０００３】
一方、基板上に配線や素子を微細に設けることができ、しかも環境負荷の小さいパターン形成方法として、基体の表面の濡れ性の違いを利用する方法が提案されている（特許文献１乃至特許文献４参照）。この方法では、配線材料や素子材料を含有する流動体に対して親和性のある親和性領域と親和性のない非親和性領域とを基体の表面に形成し、この基体の表面に流動体を供給して流動体を親和性領域のみに付着させる。そして、その流動体を加熱等して固化させることによって、基体の表面に親和性領域の形状に対応したパターンを形成している。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−３２６２３５号公報
【特許文献２】
特開２００１−１２９４７４号公報
【特許文献３】
特開平１１−２０７９５９号公報
【特許文献４】
特開平１１−３３０６６６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、基板は様々な部品を搭載するために複雑な形状のパターンや各部で幅の異なるパターンを必要とし、配線パターンについては半導体回路に比べて厚みのあるものを必要とし、安価に製造可能であることも求められている。
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１では、フェニル基等を有するシランカップリング剤により基体の表面（同文献における「基板表面」）全体に疎水膜を形成した後、パターンを形成する部分を紫外線に露光して親水化し、この基体の表面に金属酸化物の親水性溶液を供給して還元処理を行い微細な配線パターンの形成を可能としているが、形成されたパターンが配線として十分な厚さを有するか否か等については具体的に明示されていない。
【０００７】
特許文献２では、基体の表面の下地層に凹凸を形成して親水性と疎水性との差異を大きくし、膨らみ形状を有するパターンの形成を実現しているが、この方法では親水性領域の形状や幅が変化すると形成されるパターンの厚さも変化するので、配線パターンの形成等には適していない。さらに、親水性の層と疎水性の層とを積層して基板を製造するというプロセスが複雑であるほか、疎水性の層を紫外線で処理する際に廃棄物が生じて必要なパターンが侵食されてしまうおそれがある。
【０００８】
特許文献３及び特許文献４では、流動体に対して親和性のある親和性領域と親和性のない非親和性領域とを微細に、かつ、規則的に設けることにより、種々のパターンに対応し得るように基体を構成しているが、この方法ではたとえパターンの連続性を保ってその分断を防止することができたとしても、非親和性領域上におけるパターンの厚さを十分に確保することができずパターンの機能に不安定性が残るという問題がある。
【０００９】
したがって、上記各文献に記載の方法は微細な配線パターンを形成する場合等には必ずしも好適ではなく、特に図１２に示すように幅広の部分１ａと幅狭の部分１ｂとが連続する配線パターン１を形成するような場合には、基体２の表面のパターン１に対応する部分のみを親和性として流動体３を慎重に供給したとしても、表面張力の作用により幅広の部分１ａが厚く、幅狭の部分１ｂが薄くなってしまい、形成されるパターン１の厚さ分布（分布の幅、ばらつき）が大きくなってしまう（なお、図１２において、符号４，５はそれぞれ基体２の表面の親和性領域、非親和性領域を表す。）。このようにパターンの厚さ分布が大きくなると、配線の抵抗にむらが生じてとりわけ高周波を伝送する場合に好ましくなく、パターンの導電機能に障害が生じることもあった。
【００１０】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、パターンが幅広の部分と幅狭の部分とを有する場合であっても、パターンの所要厚さを確保しつつ厚さ分布を簡易に抑制することができる基板の製造技術を提供することを課題としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、基体の表面に供給された流動体が固化してパターンが形成された基板であって、前記基体の表面には前記流動体に対して親和性のある親和性領域と親和性のない非親和性領域とが形成され、前記親和性領域が互いに幅の異なる幅広部と幅狭部とを備えるとともに、該幅狭部よりも幅広で前記幅広部から前記流動体を誘引する誘引部を備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の基板において、前記非親和性領域が前記幅広部の内部にも形成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に係る発明は、基体の表面に供給された流動体が固化してパターンが形成された基板であって、前記基体の表面には前記流動体に対して親和性のある親和性領域と親和性のない非親和性領域とが形成され、前記親和性領域が互いに幅の異なる幅広部と幅狭部とを備えるとともに、前記非親和性領域が前記幅広部の内部にも形成されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の基板において、前記流動体がナノ粒子を含有することを特徴とする。
【００１５】
請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の基板において、前記流動体が乾燥により、又は、前記基体の表面の親和性及び非親和性を変化させない温度での加熱により固化したことを特徴とする。
【００１６】
請求項６に係る発明は、表面に供給される流動体が固化してパターンが形成される基板用基体であって、前記表面には前記流動体に対して親和性のある親和性領域と親和性のない非親和性領域とが形成され、前記親和性領域が互いに幅の異なる幅広部と幅狭部とを備えるとともに、該幅狭部よりも幅広で前記幅広部から前記流動体を誘引する誘引部を備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項７に係る発明は、請求項６に記載の基板用基体において、前記非親和性領域が前記幅広部の内部にも形成されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項８に係る発明は、表面に供給された流動体が固化してパターンが形成される基板用基体であって、前記表面には前記流動体に対して親和性のある親和性領域と親和性のない非親和性領域とが形成され、前記親和性領域が互いに幅の異なる幅広部と幅狭部とを備えるとともに、前記非親和性領域が前記幅広部の内部にも形成されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項９に係る発明は、基体の表面にパターンが形成されてなる基板の製造方法であって、前記基体の表面に、前記パターンを形成する流動体に対して親和性のある親和性領域と親和性のない非親和性領域とを形成する基体表面処理工程と、前記基体の表面に前記流動体を供給して該流動体を前記親和性領域に集める流動体供給工程と、前記親和性領域に集まった流動体を固化させて前記パターンを形成する流動体固化工程とを備え、前記基体表面処理工程において、前記親和性領域として互いに幅の異なる幅広部と幅狭部とを設けるとともに、該幅狭部よりも幅広で前記幅広部から前記流動体を誘引する誘引部を設けることを特徴とする。
【００２０】
請求項１０に係る発明は、請求項９に記載の基板の製造方法において、前記基体表面処理工程において、前記非親和性領域を前記幅広部の内部にも形成することを特徴とする。
【００２１】
請求項１１に係る発明は、基体の表面にパターンが形成されてなる基板の製造方法であって、前記基体の表面に、前記パターンを形成する流動体に対して親和性のある親和性領域と親和性のない非親和性領域とを形成する基体表面処理工程と、前記基体の表面に前記流動体を供給して該流動体を前記親和性領域に集める流動体供給工程と、前記親和性領域に集まった流動体を固化させて前記パターンを形成する流動体固化工程とを備え、前記基体表面処理工程において、前記親和性領域として互いに幅の異なる幅広部と幅狭部とを設けるとともに、前記非親和性領域を前記幅広部の内部にも形成することを特徴とする。
【００２２】
請求項１２に係る発明は、請求項９乃至請求項１１のいずれかに記載の基板の製造方法において、前記流動体固化工程において、前記流動体を乾燥により、又は、前記基体の表面の親和性及び非親和性を変化させない温度での加熱により固化させることを特徴とする。
【００２３】
請求項１３に係る発明は、基体の表面にパターンが形成されてなる基板の製造方法であって、前記基体の表面にパターン形成用の流動体を転写するための版の表面に、前記流動体に対して親和性のある親和性領域と親和性のない非親和性領域とを形成する版表面処理工程と、前記版の表面に前記流動体を供給して該流動体を前記親和性領域に集める流動体供給工程と、前記親和性領域に集まった流動体を前記基体の表面に転写する流動体転写工程と、前記基体の表面に転写された流動体を固化させて前記パターンを形成する流動体固化工程とを備え、前記版表面処理工程において、前記親和性領域として互いに幅の異なる幅広部と幅狭部とを設けるとともに、該幅狭部よりも幅広で前記幅広部から前記流動体を誘引する誘引部を設けることを特徴とする。
【００２４】
請求項１４に係る発明は、請求項１３に記載の基板の製造方法において、前記版表面処理工程において前記非親和性領域を前記幅広部の内部にも形成することを特徴とする。
【００２５】
請求項１５に係る発明は、基体の表面にパターンが形成されてなる基板の製造方法であって、前記基体の表面にパターン形成用の流動体を転写するための版の表面に、前記流動体に対して親和性のある親和性領域と親和性のない非親和性領域とを形成する版表面処理工程と、前記版の表面に前記流動体を供給して該流動体を前記親和性領域に集める流動体供給工程と、前記親和性領域に集まった流動体を前記基体の表面に転写する流動体転写工程と、前記基体の表面に転写された流動体を固化させて前記パターンを形成する流動体固化工程とを備え、前記版表面処理工程において、前記親和性領域として互いに幅の異なる幅広部と幅狭部とを設けるとともに、前記非親和性領域を前記幅広部の内部にも形成することを特徴とする。
【００２６】
請求項１６に係る発明は、基体の表面にパターンが形成されてなる基板の製造方法であって、パターン形成用の流動体を前記基体の表面に版により段階的に転写する流動体転写工程と、前記基体の表面に転写された流動体を固化させて前記パターンを形成する流動体固化工程とを備え、前記流動体転写工程において、前記パターンのうち相対的に幅広の部分を形成するための流動体と幅狭の部分を形成するための流動体とを分けて転写することを特徴とする。
【００２７】
請求項１７に係る発明は、基体の表面にパターンが形成されてなる基板の製造方法であって、パターン形成用の流動体を前記基体の表面に版により段階的に転写する流動体転写工程と、前記基体の表面に転写された流動体を固化させて前記パターンを形成する流動体固化工程とを備え、前記流動体転写工程において、前記パターンのうち相対的に幅広の部分を形成するための流動体を複数回に分けて転写することを特徴とする。
【００２８】
請求項１８に係る発明は、基体の表面にパターンが形成されてなる基板の製造方法であって、パターン形成用の流動体を前記基体の表面に版により段階的に転写する流動体転写工程と、前記基体の表面に転写された流動体を固化させて前記パターンを形成する流動体固化工程とを備え、前記流動体転写工程において、前記パターンのうち相対的に幅広の部分を形成するための流動体と幅狭の部分を形成するための流動体とを分けて転写するとともに、前記パターンのうち相対的に幅広の部分を形成するための流動体を複数回に分けて転写することを特徴とする。
【００２９】
請求項１９に係る発明は、請求項１７又は請求項１８に記載の基板の製造方法において、前記流動体転写工程において前記パターンのうち相対的に幅広の部分を形成するための流動体を略同一幅分ずつ分けて転写することを特徴とする。
【００３０】
請求項２０に係る発明は、請求項１６乃至請求項１９のいずれかに記載の基板の製造方法において、前記版の表面に、前記流動体に対して親和性のある親和性領域と親和性のない非親和性領域とが形成され、前記流動体転写工程において、前記版の表面で前記親和性領域に集まった流動体を前記基体の表面に転写することを特徴とする。
【００３１】
請求項２１に係る発明は、請求項１３乃至請求項２０のいずれかに記載の基板の製造方法において、前記流動体固化工程で形成されたパターンに重ねて別のパターンを形成することを特徴とする。
【００３２】
請求項２２に係る発明は、請求項９乃至請求項２１のいずれかに記載の基板の製造方法において、前記流動体がナノ粒子を含有することを特徴とする。
【００３３】
請求項２３に係る発明は、所定の流動体に対して親和性のある親和性領域と親和性のない非親和性領域とが表面に形成され、請求項１３乃至請求項１５及び請求項２０のいずれかに記載の基板の製造方法に使用可能である版を特徴とする。
【００３４】
請求項１、請求項６又は請求項９に係る発明によれば、親和性領域に互いに幅の異なる幅広部と幅狭部とが設けられるとともに、この幅狭部よりも幅広で幅広部から流動体を誘引する誘引部が設けられるので、親和性領域に供給された流動体が幅広部のみならず誘引部にも集まろうとして幅広部に流れ込む流動体の量が抑制される。これにより、親和性領域全体としては流動体の厚さ、ひいてはパターンの厚さが均されるので、パターンの所要厚さを確保しつつも、その厚さ分布を簡易に抑制することができる。
【００３５】
請求項２、請求項３、請求項７、請求項８、請求項１０又は請求項１１に係る発明によれば、非親和性領域が幅広部の内部にも形成されるので、幅広部の幅寸法が擬似的に小さくなったかのように幅広部に流れ込む流動体の量が抑制される。これにより、親和性領域全体としては流動体の厚さ、ひいてはパターンの厚さが均されるので、パターンの所要厚さを確保しつつも、その厚さ分布を簡易に抑制することが可能となる。
【００３６】
請求項４又は請求項２２に係る発明によれば、流動体がナノ粒子を含有するので、バルクが含有されている場合に比べて流動体を低温で固化させることができ、加熱による負荷を基体にかけることなく種々な機能を有する基板を製造することが可能となる。
【００３７】
請求項５又は請求項１２に係る発明によれば、流動体が乾燥により、又は、基体の表面の親和性及び非親和性を変化させない温度での加熱により固化するので、流動体を固化させる際に基体の表面の親和性領域及び非親和性領域が崩れず、パターンを確実に、かつ、精度よく形成することができる。
【００３８】
請求項１３乃至請求項２１のいずれかに係る発明によれば、基体の表面にパターン形成用の流動体を転写するための版の表面に、流動体に対して親和性のある親和性領域と親和性のない非親和性領域とを形成し、その親和性領域に供給した流動体を基体の表面に転写して固化させるので、基体には親和性領域及び非親和性領域を形成する必要がなく、基体の材質を自由に選択することが可能となる。
さらに、基体の一つ一つに親和性領域及び非親和性領域を形成する必要がないので、基板を安価に製造することが可能となる。
【００３９】
とりわけ請求項１３、請求項１４又は請求項１５に係る発明によれば、版の表面には親和性領域に誘引部が設けられるか、あるいは、幅広部の内部に非親和性領域が設けられるので、版から基体に転写される流動体の厚さが均されて形成されるパターンの厚さも均され、パターンの厚さ分布を簡易に抑制することができる。
【００４０】
また、請求項１６に係る発明によれば、パターンのうち相対的に幅広の部分を形成するための流動体と幅狭の部分を形成するための流動体とを分けて基体の表面に転写するので、流動体が版の表面において幅狭の部分を形成するための領域から幅広の部分を形成するための領域に流れ込むという事態が防止され、流動体の厚さを一様としてパターンの厚さ分布を簡易に抑制することができる。
【００４１】
請求項１７に係る発明によれば、パターンのうち相対的に幅広の部分を形成するための流動体を複数回に分けて基体の表面に転写するので、版の表面における流動体の供給面積が各回の転写について小さくて済み、流動体が版の表面に過大に膨出して付着するという事態が防止され、流動体の厚さを一様としてパターンの厚さ分布を簡易に抑制することができる。
【００４２】
請求項１９に係る発明によれば、パターンのうち相対的に幅広の部分を形成するための流動体を略同一幅分ずつ分けて転写するので、パターン全体の形状や幅にかかわらず基体の表面に転写する流動体の厚さを均一としやすく、パターンの厚さ分布を抑制することが一層容易となる。
【００４３】
さらに、請求項２１に係る発明によれば、流動体固化工程で形成されたパターンに重ねて別のパターンを形成するので、機能素子を有する基板等の種々の基板を製造することができる。
【００４４】
請求項２３に係る発明によれば、パターン形成用の流動体に対して親和性のある親和性領域と親和性のない非親和性領域とが表面に形成され、請求項１３乃至請求項１５及び請求項２０のいずれかに記載の基板の製造方法に使用可能であるので、この版の使用によりそれらの請求項に係る発明の効果が奏される。
【００４５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００４６】
［実施の形態１］
図１は、本実施の形態に係る基板を示す。この基板６は、基体７の表面に配線パターン８が形成されて構成されている（図１においてはパターン８の一部を図示し、他を省略している。）。パターン８は平面視長方形状の幅広のパッド部８ａと、パッド部８ａの長手方向端部から直線状に延在する幅狭の配線部８ｂとを複数有し、配線部８ｂの途中位置でパッド部８ａの近傍には、配線部８ｂを拡幅してなる拡幅部８ｃが設けられている。
【００４７】
この基板６を製造するには、まずＰＥＴ製の基体７の表面に含フッ素アクリレートを一様に塗布し、含フッ素アクリレートの表層を形成する（ステップ１（図２においてＳ．１と記載。本実施の形態において以下同様））。つぎに、その表層を親水処理し（ステップ２）、パターン８が形成される部分以外の部分をレーザーにより加熱して疎水性に変化させる（ステップ３）。これにより、図３に示すように、基体７の表面には親水性を有する親水性領域９と、親水性を有しない疎水性領域１０とが形成される。親水性領域９は、パッド部８ａに対応する幅広部９ａと、配線部８ｂに対応する幅狭部９ｂと、拡幅部８ｃに対応する誘引部９ｃとを備え、その幅広部９ａの幅をｄ１とし、幅狭部９ｂの幅をｄ２とし、誘引部９ｃの幅をｄ３とすると、これらの間にはｄ１＞ｄ２、ｄ３＞ｄ２の関係が成立している。
【００４８】
ここで、基体７の表面に水性インクを供給すると、疎水性領域１０に弾かれたインクが親水性領域９に集まって親水性領域９にのみ付着するが、この親水性領域９においては表面張力の作用によりインクは幅の狭い所から幅の広い所へ移動しようとする。つまり、幅広部９ａの近傍で幅狭部９ｂにあるインク（幅広部９ａと誘引部９ｃとの間にあるインク）は幅広部９ａの方に移動するが、その一方で幅狭部９ｂよりも幅広な誘引部９ｃにも誘引されて誘引部９ｃの方にも移動するので、幅広部９ａに流れ込むインクの量が減少して幅広部９ａにおけるインクの厚さが抑制され、親和性領域９の各部におけるインクの厚さが均される。
【００４９】
このことは基体７の表面にパターン８を形成するための流動体を供給した場合も同様である。パターン８を配線用として形成するには、金属粒子又は金属化合物粒子を含有する流動体を基体７の表面に供給し（ステップ４）、それが親水性領域９に集まった状態で固化させればよい（ステップ５）。例えば流動体が金（Ａｕ）や銀（Ａｇ）等の金属粒子又は金属化合物粒子を含有する場合には、基体７の表面の親水性及び疎水性の状態が変化しない温度で熱処理を行い溶媒等を乾燥除去して流動性を消失させ、その後、固形成分である金属粒子又は金属化合物粒子が融着する温度で熱処理を行い当該粒子を残留・固化させることによって、導電性のパターン８を形成することができる。
【００５０】
この実施の形態では、基体７の親和性領域９に互いに幅の異なる幅広部９ａと幅狭部９ｂとが設けられるとともに、幅狭部９ｂよりも幅広で幅広部９ａから流動体を誘引する誘引部９ｃが設けられているので、図４に示すように親和性領域９に供給された流動体１１が幅広部９ａのみならず誘引部９ｃにも集まろうとして幅広部９ａに流れ込む流動体１１の量が抑制される。これにより、親和性領域９の全体としては流動体１１の厚さ、ひいてはパターン８の厚さが均されるので、パターン８の所要厚さを配線部８ｂにおいても確保してその分断を防止し、パターン８の厚さ分布を抑制することができる。
【００５１】
ところで、流動体の材質や成分はパターンの用途等に応じて適宜選択すればよいが、特に流動体がナノ粒子（粒径が１００ｎｍ程度以下の粒子）を含有する場合には、バルクが含有されている場合に比べて流動体を大幅な低温で固化させることができる。例えば流動体を固化させる場合、その含有物が通常の金属粒子であれば４００℃程度で融着するが、ナノ粒子金属の場合には表面活性力が大きいために１５０〜２５０℃程度の低温でも融着し、低抵抗の導電性パターンを形成することができる。ただし、高粘度でほとんど流動性のない半田ペーストのようなものを流動体とすると、流動体が親和性領域だけでなく非親和性領域にも付着して隣接するパターン間で短絡等の不具合が生じ得る。これに対し、流動体の非親和性領域への付着を防止するためにパターン形状の開口を有するスクリーンマスクを用いたとすると、微細なパターンを形成することが難しくなる。また、流動体を高温（例えば４００℃以上）で熱処理することにより溶融させて流動性を高めようとすると、基体の表面の親水性及び疎水性の状態が変化して所望のパターンを形成することができなくなる。よって、流動体の粘度としては、１Ｐａ・ｓ以下、特に１００ｍＰａ・ｓ以下であることが望ましい。
【００５２】
流動体の具体的な含有物としては、例えばシリコン（Ｓｉ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、二酸化チタン（ＴｉＯ２）等の半導体粒子や、ポリシラン、ポリチオフェン系等の半導体性高分子があり、これらを含有する流動体により半導体性パターンを形成することができる。一方、流動体がポリチオフェン系（ＰＥＤＯＴ等）やポリフェニレンビニレン（ＰＰＶ）等の導電性高分子を含有している場合には、流動体を２５０℃以下の低温で加熱等して固化させることにより導電性パターン（配線や電極）を形成することができ、流動体がポリビニルフェノール（ＰＶＰｈ）等の絶縁性高分子を含有している場合には、絶縁性パターンを形成することができる。流動体の含有物に高分子材料を用いる場合には、パターンを屈曲性に優れたものとすることができ、このパターンを高分子材料からなる基体と組み合わせることによって可撓性を有する基板を得ることもできる。
【００５３】
［実施の形態２］
図５は、本実施の形態に係る基板の一部を拡大して示す。この基板１２は、実施の形態１における基板６と同様に、基体１３の表面にパターン１４が形成されて製造される。パターン１４は平面視長方形状の幅広のパッド部１４ａと、パッド部１４ａの長手方向端部から直線状に延在する幅狭の配線部１４ｂとを有する。
【００５４】
基体１３の表面には親水性領域１５と疎水性領域１６とが形成され、親水性領域１５はパッド部１４ａに対応する幅広部１５ａと、配線部１４ｂに対応する幅狭部１５ｂとを備える。また、幅広部１５ａの内部には、疎水性領域１６をなす６つの囲繞部１６ａが設けられている。囲繞部１６ａは平面視長方形状を呈して幅広部１５ａ（パッド部１４ａ）及び幅狭部１５ｂ（配線部１４ｂ）に沿って整列し、幅広部１５ａの幅をｄ１とし、幅狭部１５ｂの幅をｄ２とし、囲繞部１６ａの幅をｄ４とすると、これらの間にはｄ１＞ｄ２＞ｄ４の関係が成立している。この囲繞部１６ａは幅が細いため親水性領域１５と同様に流動体１１に覆われるが、幅広部１５ａの幅を実質的に小さくするように作用する。
【００５５】
すなわち、この実施の形態では、疎水性の囲繞部１６ａが幅広部１５ａの内部に形成されることにより、幅広部１５ａの幅寸法が擬似的に小さくなったかのように幅広部１５ａに流れ込む流動体の量が抑制される。これにより、親和性領域１５の全体としては流動体１１の厚さ、ひいてはパターン１４の厚さが均されるので、パターン１４の所要厚さを配線部１４ｂにおいても確保してその分断を防止し、パターン１４の厚さ分布を抑制することができる。
【００５６】
なお、囲繞部１６ａの幅ｄ４を幅狭部１５ｂの幅ｄ２と同等以上の大きさとすると、流動体１１の囲繞部１６ａ上における厚さが減少して幅広部１５ａ上における厚さが増大することがあり、このときはｄ１＞ｄ２＞ｄ４が満たされる場合よりもパターン１４の厚さ分布が大きくなる。
【００５７】
［実施の形態３］
本実施の形態では、実施の形態１における基体７を版として用い、これに塗布したインク（流動体）をガラス板（基体）に転写してガラス基板を製造する。
【００５８】
すなわち、まずＰＥＴ製の版７（基体７と同一物）の表面に含フッ素アクリレートを一様に塗布し、含フッ素アクリレートの表層を形成する（ステップ１（図６においてＳ．１と記載。本実施の形態において以下同様））。つぎに、その表層を親水処理し（ステップ２）、パターンに対応する部分以外の部分をレーザーにより加熱して疎水性に変化させ、版７の表面に幅広部９ａ、幅狭部９ｂ及び拡幅部９ｃからなる親水性領域９と、疎水性領域１０とを形成する（ステップ３）。そして、予め粘度を調整したインクを版７の表面（親水性領域）に塗布により供給し（ステップ４）、版７の表面をガラス板に接触させてインクをガラス板に転写し（ステップ５）、転写したインクを加熱により固化させることによって、パターン８と同形状のパターンをガラス板上に形成する（ステップ６）。このとき、ガラス板上に親水性領域や疎水性領域が形成されているわけではないので、必ずしも加熱温度を低温に抑える必要はない。
【００５９】
この実施の形態では、版７の表面に流動体に対して親和性のある親水性領域９と親和性のない疎水性領域１０とを形成し、その親水性領域９に供給したインクを基体の表面に転写して固化させるので、基体には親水性領域及び疎水性領域を形成する必要がなく、基体の材質を自由に選択することが可能となる。さらに、基体の一つ一つに親水性領域及び疎水性領域を形成する必要がなく、親水性領域９及び疎水性領域１０が加熱により壊されることのない版７を繰り返して使用することにより、基板を安価に製造することが可能となる。
【００６０】
また、版７の表面の親水性領域９には誘引部９ｃが設けられているので、版７から基体（ガラス板）に転写されるインクの厚さが均されて形成されるパターンの厚さも均され、パターンの厚さ分布を簡易に抑制することができる。
【００６１】
なお、版７の代わりに実施の形態２における基体１３を版として使用することによって、パターン１４と同形状のパターンを有するガラス基板を製造することができるが、この場合には、版１３（基体１３と同一物）の表面には親水性領域１５の幅広部１５ａの内部に非親和性領域１６をなす囲繞部１６ａが設けられているので、版１３からガラス板に転写されるインクの厚さが均されて形成されるパターンの厚さも均され、パターンの厚さ分布を抑制することができる。
【００６２】
さらに、版７や版１３の表面に塗布されたインクは、直接ガラス板に転写せず、ベルトやローラー等の中間体を介してガラス板に転写することとしてもよい。
【００６３】
［実施の形態４］
本実施の形態では、図７に示す版１７及び版１８により実施の形態３におけると同様にインクをガラス板に転写することにより、図８に示すパターン１９を有するガラス基板を製造する。このパターン１９はパターン８の拡幅部８ｃを除いたものと同形状であり、平面視長方形状の幅広のパッド部１９ａと、パッド部１９ａの長手方向端部から直線状に延在する幅狭の配線部１９ｂとを有する。
【００６４】
版１７は、図７（ａ）に示すように、親水性を有する親水性領域２０と、親水性を有しない疎水性領域２１とが表面に形成されている。親水性領域２０は、パターン１９を幅方向に５等分したときに得られる５つの帯状部のうち、３つに対応する帯状領域２０ａ，２０ｂ，２０ｃを有する。詳細には、帯状領域２０ａ，２０ｂはパターン１９のパッド部１９ａの幅方向両端部に該当する帯状部１９ｃ，１９ｇに対応し、帯状領域２０ｃはパッド部１９ａの幅方向中央部と配線部１９ｂとからなる帯状部１９ｅに対応する（図８参照）。
【００６５】
また、版１８は、図７（ｂ）に示すように、親水性を有する親水性領域２２と、親水性を有しない疎水性領域２３とが表面に形成されている。親水性領域２２は、パターン１９を幅方向に５等分したときに得られる５つの帯状部のうち、上記３つの帯状部１９ｃ，１９ｅ，１９ｇを除く２つに対応する帯状領域２２ａ，２２ｂを有する。つまり、帯状領域２２ａは帯状部１９ｃ及び帯状部１９ｅの間にある帯状部１９ｄに対応し、帯状領域２２ｂは帯状部１９ｅ及び帯状部１９ｇの間にある帯状部１９ｆに対応する。
【００６６】
パターン１９を形成するには、予め版１７の表面に親水性領域２０及び疎水性領域２１を形成するとともに、版１８の表面に親水性領域２２及び疎水性領域２３を形成し（ステップ１（図９においてＳ．１と記載。本実施の形態において以下同様））、その版１７の表面の帯状領域２０ａ，２０ｂ，２０ｃにインクを供給した後（ステップ２）、このインクをガラス板に転写する（ステップ３）。続いて、版１８の表面の帯状領域２２ａ，２２ｂにインクを供給し（ステップ４）、このインクを版１７による転写を終えたガラス板に転写し（ステップ５）、ステップ３，５で転写したインクを加熱により固化させる（ステップ６）。ただし、インクの粘度が低くて版１７によるインクパターンが版１８による転写の際に崩れやすい場合には、版１８による転写を行う前に、ガラス板上のインクを固化させる工程（ガラス板上のインクの流動性を低下させる工程）を加えてもよい。さらに、版１７による転写よりも前に、版１８による転写を行うこととしてもよい。
【００６７】
この実施の形態では、パターン１９を形成するためのインクを複数回に分けてガラス板の表面に転写するので、版１７，１８の表面におけるインクの供給面積（各帯状領域の面積）が小さくて済み、インクが版１７，１８の表面に過大に膨出して付着するという事態が防止され、インクの厚さを均一としてパターン１９の厚さ分布を抑制することができる。
【００６８】
なお、上記のようなインクの段階的な転写は、パターン１９の形状を分割する方法を変えて行ってもよく、例えば版１７による一回の転写によりパターン１９のパッド部１９ａを形成するように親水性領域２０及び疎水性領域２１を図１０（ａ）に示すように形成し、版１８による一回の転写によりパターン１９の配線部１９ｂを形成するように親水性領域２２及び疎水性領域２３を図１０（ｂ）に示すように形成してもよい。さらには、パターン１９のパッド部１９ａを複数回の転写により形成するように、版１７の親水性領域を図８及び図９のように分割してもよい。このようにパターン１９のうち幅広の部分（パッド部１９ａ）を形成するためのインクと幅狭の部分（配線部１９ｂ）を形成するためのインクとを分けて転写することにより、インクが版の表面において幅狭の部分を形成するための領域から幅広の部分を形成するための領域に流れ込むという事態が防止され、パターンの厚さ分布をやはり抑えることができる。
【００６９】
また、版１７の親水性領域２０と版１８の親水性領域２２とは、それぞれが転写するインクが重なり合うようにパターン１９の等分幅より大きめに設計されていても、あるいは、インクの粘度が低い場合等にはその等分幅より小さめに設計されていてもよい。
【００７０】
［実施の形態５］
図１１は、本実施の形態に係るトランジスタ素子実装基板を示す。この基板２４は、上記実施の形態１乃至実施の形態４のいずれかに記載のようなパターン形成方法により基体２５の表面にパターンを形成し、さらに実施の形態３又は実施の形態４に記載のようなパターン形成方法により他のパターンを積層形成して製造されている。
【００７１】
詳細には、基体２５の表面に銀等の金属粒子又は金属化合物粒子を含有する流動体を直接又は版を介して供給し、その流動体を固化させて導体パターンであるゲート電極２６を形成する。つぎに、ポリビニルフェノール等の絶縁性高分子を含有する流動体を版により転写し、その流動体を固化させて絶縁体パターンである絶縁層２７を形成する。
【００７２】
続いて、硫化カドミウム等の半導体粒子を含有する流動体を版により転写し、その流動体を固化させて半導体パターンである半導体層２８を形成した後、銀等の金属粒子又は金属化合物粒子を含有する流動体を版により転写し、その流動体を固化させて導体パターンであるソース電極２９及びドレイン電極３０を形成する。これにより、基体２５上にゲート電極、ソース電極及びドレイン電極が完成し、トランジスタ素子として機能する基板２４が得られる。
【００７３】
このように流動体により順次基板上にパターンを形成して多層化していくことにより、様々な配線や機能素子（ダイオード、発光素子等）を備える基板が製造されるが、そのパターンの形成には上記各実施の形態のいずれかに記載の方法と同様な方法が採られているので、パターンの厚さにむらが少なく性能に優れた基板を得ることができる。
【００７４】
なお、本発明は上述した各形態に限られるものではなく、例えば上記実施の形態では基体の材質をＰＥＴとして含フッ素アクリレートにより表層を形成したが、パターン形成用の所定の流動体に対して親和性、非親和性を得ることができるのであれば、他の材質や方法によってもかまわない。また、親和性、非親和性は流動体が水性でなければ必ずしも親水性、疎水性と一致するものではないし、基体又は版の表面において両者が相対的であればよい。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１、請求項６又は請求項９に係る発明によれば、親和性領域に互いに幅の異なる幅広部と幅狭部とが設けられるとともに、この幅狭部よりも幅広で幅広部から流動体を誘引する誘引部が設けられるので、親和性領域に供給された流動体が幅広部のみならず誘引部にも集まろうとして幅広部に流れ込む流動体の量が抑制される。これにより、親和性領域全体としては流動体の厚さ、ひいてはパターンの厚さが均されるので、パターンの所要厚さを確保しつつも、その厚さ分布を簡易に抑制することができる。
【００７６】
請求項２、請求項３、請求項７、請求項８、請求項１０又は請求項１１に係る発明によれば、非親和性領域が幅広部の内部にも形成されるので、幅広部の幅寸法が擬似的に小さくなったかのように幅広部に流れ込む流動体の量が抑制される。これにより、親和性領域全体としては流動体の厚さ、ひいてはパターンの厚さが均されるので、パターンの所要厚さを確保しつつも、その厚さ分布を簡易に抑制することが可能となる。
【００７７】
請求項４又は請求項２２に係る発明によれば、流動体がナノ粒子を含有するので、バルクが含有されている場合に比べて流動体を低温で固化させることができ、加熱による負荷を基体にかけることなく種々な機能を有する基板を製造することが可能となる。
【００７８】
請求項５又は請求項１２に係る発明によれば、流動体が乾燥により、又は、基体の表面の親和性及び非親和性を変化させない温度での加熱により固化するので、流動体を固化させる際に基体の表面の親和性領域及び非親和性領域が崩れず、パターンを確実に、かつ、精度よく形成することができる。
【００７９】
請求項１３乃至請求項２１のいずれかに係る発明によれば、基体の表面にパターン形成用の流動体を転写するための版の表面に、流動体に対して親和性のある親和性領域と親和性のない非親和性領域とを形成し、その親和性領域に供給した流動体を基体の表面に転写して固化させるので、基体には親和性領域及び非親和性領域を形成する必要がなく、基体の材質を自由に選択することが可能となる。
さらに、基体の一つ一つに親和性領域及び非親和性領域を形成する必要がないので、基板を安価に製造することが可能となる。
【００８０】
とりわけ請求項１３、請求項１４又は請求項１５に係る発明によれば、版の表面には親和性領域に誘引部が設けられるか、あるいは、幅広部の内部に非親和性領域が設けられるので、版から基体に転写される流動体の厚さが均されて形成されるパターンの厚さも均され、パターンの厚さ分布を簡易に抑制することができる。
【００８１】
また、請求項１６に係る発明によれば、パターンのうち相対的に幅広の部分を形成するための流動体と幅狭の部分を形成するための流動体とを分けて基体の表面に転写するので、流動体が版の表面において幅狭の部分を形成するための領域から幅広の部分を形成するための領域に流れ込むという事態が防止され、流動体の厚さを一様としてパターンの厚さ分布を簡易に抑制することができる。
【００８２】
請求項１７に係る発明によれば、パターンのうち相対的に幅広の部分を形成するための流動体を複数回に分けて基体の表面に転写するので、版の表面における流動体の供給面積が各回の転写について小さくて済み、流動体が版の表面に過大に膨出して付着するという事態が防止され、流動体の厚さを一様としてパターンの厚さ分布を簡易に抑制することができる。
【００８３】
請求項１９に係る発明によれば、パターンのうち相対的に幅広の部分を形成するための流動体を略同一幅分ずつ分けて転写するので、パターン全体の形状や幅にかかわらず基体の表面に転写する流動体の厚さを均一としやすく、パターンの厚さ分布を抑制することが一層容易となる。
【００８４】
さらに、請求項２１に係る発明によれば、流動体固化工程で形成されたパターンに重ねて別のパターンを形成するので、機能素子を有する基板等の種々の基板を製造することができる。
【００８５】
請求項２３に係る発明によれば、パターン形成用の流動体に対して親和性のある親和性領域と親和性のない非親和性領域とが表面に形成され、請求項１３乃至請求項１５及び請求項２０のいずれかに記載の基板の製造方法に使用可能であるので、この版の使用によりそれらの請求項に係る発明の効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係る基板を示す平面図である。
【図２】実施の形態１に係る基板の製造方法を示す流れ図である。
【図３】図１の基体の一部を拡大して示す説明図である。
【図４】（ａ）は図１の基板の一部を拡大して模式的に示す断面図、（ｂ）は（ａ）に対応して平面視でパターン形状（及び親水性領域形状）を示す説明図である。
【図５】（ａ）は実施の形態２に係る基板の一部を拡大して模式的に示す断面図、（ｂ）は（ａ）に対応して平面視でパターン形状（及び親水性領域形状）を示す説明図である。
【図６】実施の形態３に係る基板の製造方法を示す流れ図である。
【図７】実施の形態４に係る一組の版を示し、（ａ）はその版の一方の一部を拡大して示す説明図、（ｂ）はその版の他方の一部を拡大して示す説明図である。
【図８】実施の形態４に係る基板のパターン形状を示す平面図である。
【図９】実施の形態４に係る基板の製造方法を示す流れ図である。
【図１０】実施の形態４に係る一組の版の他の例を示し、（ａ）はその版の一方の一部を拡大して示す説明図、（ｂ）はその版の他方の一部を拡大して示す説明図である。
【図１１】実施の形態５に係る基板を示す断面図である。
【図１２】（ａ）は従来の基板の一部を拡大して示す断面図、（ｂ）は（ａ）に対応して平面視でパターン形状を示す説明図である。
【符号の説明】
６，１２，２４  基板
７，１３，２５  基体
８，１４，１９  パターン
８ａ，１４ａ，１９ａ    パッド部（幅広の部分）
８ｂ，１４ｂ，１９ｂ    配線部（幅狭の部分）
９，１５，２０，２２    親水性領域（親和性領域）
９ａ，１５ａ    幅広部
９ｂ，１５ｂ    幅狭部
９ｃ            誘引部
１０，１６，２１，２３  疎水性領域（非親和性領域）
１６ａ          囲繞部
１１            流動体
１７，１８      版
【図１】
2005032835.tif 000003
【図２】
2005032835.tif 000004
【図３】
2005032835.tif 000005
【図４】
2005032835.tif 000006
【図５】
2005032835.tif 000007
【図６】
2005032835.tif 000008
【図７】
2005032835.tif 000009
【図８】
2005032835.tif 000010
【図９】
2005032835.tif 000011
【図１０】
2005032835.tif 000012
【図１１】
2005032835.tif 000013
【図１２】
2005032835.tif 000014