(57)【要約】【課題】基板の選択範囲を広げることのできる導電膜の形成方法と、描画面積が大きくなった場合の生産性の低下を抑制可能な導電膜の形成方法とを提供する。また、これらの方法によって形成された導電膜からなる電極を提供する。【解決手段】金属超微粒子を含むインクを基板の上に塗布した後、荷電粒子ビームを照射しながら２００℃以下の温度でインクを焼成して導電膜を得る。荷電粒子ビームは電子ビームとすることができる。また、金属超微粒子を含むインクを基板の上に塗布した後、紫外線ランプで紫外線を照射しながら２００℃以下の温度でインクを焼成して導電膜を得る。いずれの場合においても、塗布はインクジェット法によって行われることが好ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属超微粒子を含むインクを基板の上に塗布する工程と、
荷電粒子ビームを照射しながら２００℃以下の温度で前記インクを焼成して導電膜を得る工程とを有することを特徴とする導電膜の形成方法。
【請求項２】
前記荷電粒子ビームは電子ビームであることを特徴とする請求項１に記載の導電膜の形成方法。
【請求項３】
金属超微粒子を含むインクを基板の上に塗布する工程と、
紫外線ランプで紫外線を照射しながら２００℃以下の温度で前記インクを焼成して導電膜を得る工程とを有することを特徴とする導電膜の形成方法。
【請求項４】
前記塗布はインクジェット法によって行われることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の導電膜の形成方法。
【請求項５】
前記基板は樹脂基板であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の導電膜の形成方法。
【請求項６】
前記金属超微粒子は、平均粒径が１００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の導電膜の形成方法。
【請求項７】
前記金属超微粒子は、金、銀、銅、パラジウム、錫、白金、タングステン、ニッケル、タンタル、インジウム、亜鉛、チタン、クロム、鉄およびコバルトよりなる群から選ばれる少なくとも１種の金属、または、これらの金属の合金若しくは酸化物の超微粒子であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の導電膜の形成方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法により形成された導電膜からなることを特徴とする電極。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電膜の形成方法と、この方法によって形成された電極とに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体装置の集積度の増加に伴い個々の素子の寸法は微小化が進み、各素子を構成する配線やゲートなどの幅も微細化されている。このため、導電膜を微細なパターンにする技術が重要となっている。
【０００３】
基板上に導電膜を形成する方法としては、真空蒸着法やスパッタリング法などがある。これらの方法で得られた膜は、フォトリソグラフィ法によって所望のパターンに加工される。しかし、フォトリソグラフィ法は、工程が煩雑である上に、使用する材料の無駄が大きいという問題を有していた。
【０００４】
これに対して、インクジェット法によって導電膜パターンを形成することも行われている。この方法によれば、基板上に微細なパターンを直接形成することができる。したがって、上記した方法に比べて、工程を短縮できるだけでなく、使用する材料の無駄を減らすことができる。
【０００５】
インクジェット法では、金属微粒子を含むインクが基板上の所定部分に吐出される。この吐出物を焼成することで、基板上に所望の導電膜パターンを形成できる。ここで、得られる導電膜の比抵抗を低くするには、通常、２００℃を超える温度で焼成する必要がある。２００℃以下の温度では比抵抗が急激に上昇するからである。それ故、２００℃より高い温度に耐えうる基板を使用しなければならず、基板の選択範囲が狭くなるという問題があった。
【０００６】
特許文献１には、インクジェット法により基板に吐出されたインクの焼成手段としてレーザを用いることが記載されている。この方法によれば、インク部分に焦点を絞ってレーザ光を照射するので、この部分だけを高エネルギーで焼成することができる。したがって、プラスチック基板のような耐熱性の低い基板にも適用可能であるとされる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−５５３６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、特許文献１の方法では、レーザ光の焦点をインク部分に絞って照射していく。このため、導電膜パターンの描画面積が大きくなると、処理に時間がかかり、生産性が低下するおそれがある。特に、近年では、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイおよびフィールド・エミッション・ディスプレイなどのフラットパネルディスプレイの大画面化が進んでおり、導電膜パターンの描画面積も大きくなる傾向にある。したがって、上記理由による生産性の低下は問題である。
【０００９】
本発明は、こうした点に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、基板の選択範囲を広げることのできる導電膜の形成方法と、この方法によって形成された導電膜からなる電極とを提供することにある。
【００１０】
また、本発明は、描画面積が大きくなった場合の生産性の低下を抑制可能な導電膜の形成方法と、この方法によって形成された導電膜からなる電極とを提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的および利点は、以下の記載から明らかとなるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の態様は、金属超微粒子を含むインクを基板の上に塗布する工程と、
荷電粒子ビームを照射しながら２００℃以下の温度で前記インクを焼成して導電膜を得る工程とを有することを特徴とする導電膜の形成方法に関する。
【００１３】
本発明の第１の態様において、前記荷電粒子ビームは電子ビームとすることができる。
【００１４】
本発明の第２の態様は、金属超微粒子を含むインクを基板の上に塗布する工程と、
紫外線ランプで紫外線を照射しながら２００℃以下の温度で前記インクを焼成して導電膜を得る工程とを有することを特徴とする導電膜の形成方法に関する。
【００１５】
本発明の第１の態様および第２の態様において、前記塗布はインクジェット法によって行われることが好ましい。
【００１６】
本発明の第１の態様および第２の態様において、前記基板は樹脂基板とすることができる。
【００１７】
本発明の第１の態様および第２の態様において、前記金属超微粒子は、平均粒径が１００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００１８】
本発明の第１の態様および第２の態様において、前記金属超微粒子は、金、銀、銅、パラジウム、錫、白金、タングステン、ニッケル、タンタル、インジウム、亜鉛、チタン、クロム、鉄およびコバルトよりなる群から選ばれる少なくとも１種の金属、または、これらの金属の合金若しくは酸化物の超微粒子とすることができる。
【００１９】
本発明の第３の態様は、本発明の第１の態様または第２の態様により形成された導電膜からなることを特徴とする電極に関する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の第１の態様によれば、荷電粒子ビームを照射しながら２００℃以下の温度でインクを焼成するので、耐熱温度が２００℃以下である基板に対しても適用可能である。
【００２１】
本発明の第２の態様によれば、紫外線ランプで紫外線を照射しながら２００℃以下の温度でインクを焼成するので、耐熱温度が２００℃以下である基板に対しても適用可能であるとともに、描画面積が大きくなった場合の生産性の低下を抑制することもできる。
【００２２】
本発明の第３の態様によれば、良好な比抵抗を有する電極とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、本発明による導電膜の形成方法について詳細に説明する。
【００２４】
まず、導電膜の原料として、金属超微粒子を含むインクを準備する。
【００２５】
金属超微粒子には、導電性の高い金属の超微粒子を用いる。具体的には、金、銀、銅、パラジウム、錫、白金、タングステン、ニッケル、タンタル、インジウム、亜鉛、チタン、クロム、鉄およびコバルトよりなる群から選ばれる少なくとも１種の金属、または、これらの金属の合金若しくは酸化物の超微粒子とすることができる。これらのうち、導電性が高い点から、銀または銅が好ましく用いられる。尚、金属超微粒子の平均粒径は、１００ｎｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以下であることがより好ましい。
【００２６】
金属超微粒子を得る方法としては、例えば、減圧した不活性ガス雰囲気中で金属を蒸発させた後、冷却部上に超微粒子として回収するガス中蒸発法が挙げられる。この方法によって得られた金属超微粒子を有機溶媒と混合することによりインクとすることができるが、超微粒子同士の凝集を防ぐには、例えば、金属を蒸発させる際に真空室に有機溶媒の蒸気を導入し、金属超微粒子の表面を有機溶媒で覆うようにするのがよい。これにより、有機溶媒中での金属超微粒子の凝集を防いで、超微粒子が良好に分散した状態のインクを得ることができる。
【００２７】
また、インクは、次の方法によっても得られる。この方法によれば、インクジェット用として好適なインクが得られる。すなわち、インクジェットノズルを目詰まりさせたりすることがなく、また、使用する溶剤の選択範囲が広いので、インクジェット法に適した特性（粘度および表面張力など）のインクとすることができる。
【００２８】
まず、第１の溶剤の蒸気が存在するガス雰囲気中で金属を蒸発させて、金属の蒸気と第１の溶剤の蒸気とを接触させた後、冷却部上で捕集して、第１の溶剤中に金属微粒子が分散した金属超微粒子分散液を得る（第１の工程）。次に、この分散液に低分子量の極性溶剤である第２の溶剤を加え、金属超微粒子を沈降させてから、上澄み液を捨てて第１の溶剤を除去する（第２の工程）。残った沈降物に第３の溶剤を加えると、粒径１００ｎｍ以下の金属超微粒子が独立状態で分散したインクが得られる（第３の工程）。
【００２９】
第１の工程では、まず、真空室中であって、且つ、Ｈｅなどの不活性ガスの圧力を１０Ｔｏｒｒ以下とする雰囲気の下で、金属を蒸発させる。次いで、蒸発した金属の蒸気を冷却捕集する。この際、真空室中に第１の溶剤の蒸気を導入し、金属が粒成長する段階において、その表面に第１の溶剤の蒸気を接触させる。これにより、第１の溶剤中に金属超微粒子が独立且つ均一に分散した分散液が得られる。
【００３０】
第２の工程では、まず、第１の工程で得られた分散液に第２の溶剤を加える。すると、分散液中に含まれた金属超微粒子が沈降するので、静置法やデカンテーション法などによって上澄み液を除去する。この操作を複数回繰り返すことによって、第１の溶剤を実質的に除去することができる。これにより、第１の工程で蒸発した金属蒸気が凝縮する際に、共存する第１の溶剤が変性して生じる副生成物を除くことができる。また、用途によっては、第１の工程で使い難い低沸点溶剤、水またはアルコール系溶剤などに分散したインクとする必要がある。第２の工程で第１の溶剤を除去した後、次の第３の工程で溶剤置換を行えば、こうした溶剤に分散したインクを得ることができる。
【００３１】
第３の工程では、第２の工程で得られた沈降物に新たな第３の溶剤を加えて、溶剤置換を行う。これにより、平均粒径１００ｎｍ以下の金属超微粒子が独立状態で分散している分散液、すなわち、本実施の形態におけるインクを得ることができる。
【００３２】
上記の例においては、第１の工程および／または第３の工程で分散剤を加えることが好ましい。尚、第３の工程で分散剤を添加する場合には、第１の工程で使用する溶剤（第１の溶剤）に溶解しない分散剤であっても構わない。分散剤としては、例えば、アルキルアミン、カルボン酸アミドおよびアミノカルボン酸塩よりなる群から選ばれる少なくとも１種が挙げられる。アルキルアミンとしては、炭素数４〜２０の主骨格を有するものが好ましく、なかでも炭素数８〜１８の主骨格を有するものが、安定性や取り扱いの容易性の点から好ましい。アルキルアミンの炭素数が３以下では、アミンの塩基性が強すぎて金属超微粒子を腐食するおそれがある。一方、炭素数が２０を超えると、インクの粘度が上昇して取扱い容易性が低下するおそれがある。尚、アルキルアミンは１級〜３級のいずれであってもよいが、安定性や取り扱い容易性の点からは１級のアルキルアミンが好ましく用いられる。
【００３３】
分散剤としてのアルキルアミンの含有量は、金属超微粒子に対して０．１〜１０質量％とすることができ、０．２〜７質量％とすることが好ましい。０．１質量％未満では、金属超微粒子が独立状態で分散せずに凝集する場合がある。一方、１０質量％を超えると、インクの粘度が高くなってゲル状物質となるおそれがある。
【００３４】
アルキルアミンの具体例としては、ブチルアミン、オクチルアミン、ドデシルアミン、ヘキサドデシルアミン、オクタデシルアミン、ココアミン、タロウアミン、水素化タロウアミン、オレイルアミン、ラリウルアミンおよびステアリルアミンなどの１級アミン、ジココアミン、ジ水素化タロウアミンおよびジステアリルアミンなどの２級アミン、ドデシルジメチルアミン、ジドデシルモノメチルアミン、テトラデシルジメチルアミン、オクタデシルジメチルアミン、ココジメチルアミン、ドデシルテトラデシルジメチルアミンおよびトリオクチルアミンなどの３級アミン、ナフタレンジアミン、ステアリルプロピレンジアミン、オクタメチレンジアミンおよびノナンジアミンなどのジアミンなどが挙げられる。また、カルボン酸アミドやアミノカルボン酸塩の具体例としては、ステアリン酸アミド、パルミチン酸アミド、ラウリル酸ラウリルアミド、オレイン酸アミド、オレイン酸ジエタノールアミド、オレイン酸ラウリルアミド、ステアラニリドまたはオレイルアミノエチルグリシンなどが挙げられる。
【００３５】
上記の例において、第１の溶剤は、ガス中蒸発法の際に用いる金属超微粒子生成用の溶剤であり、また、金属超微粒子を冷却捕集する際に容易に液化できるよう比較的沸点の高い溶剤である。第１の溶剤としては、炭素数５以上のアルコール類、例えば、テルピネオール、シトロネオール、ゲラニオール、およびフェネチルアルコールよりなる群から選ばれる少なくとも１種を含有する溶剤、または、有機エステル類、例えば、酢酸ベンジル、ステアリン酸エチル、オレイン酸メチル、フェニル酢酸エチルおよびグリセリドよりなる群から選ばれる少なくとも１種を含有する溶剤を挙げることができる。尚、使用する金属超微粒子の種類によって適宜選択することが好ましい。
【００３６】
第２の溶剤は、分散液中の金属超微粒子を沈降させて、第１の溶剤を分離除去できるものであればよい。具体的には、アセトンなどの低分子量の極性溶剤が挙げられる。
【００３７】
第３の溶剤としては、主鎖の炭素数が６〜２０の非極性炭化水素、水または炭素数１５以下のアルコールなどの常温で液体のものを挙げることができる。非極性炭化水素の場合、炭素数が６未満では乾燥が速くなりすぎて、得られるインクの取り扱いが難しくなる。一方、炭素数が２０を超えると、インクの粘度が上昇したり、焼成後に炭素が残留したりするなどの問題が生じる。また、アルコールの場合も炭素数が１５を超えると、同様の問題が生じる。例えば、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカンおよびトリメチルペンタンなどの長鎖アルカン、シクロヘキサン、シクロヘプタンおよびシクロオクタンなどの環状アルカン、ベンゼン、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼンおよびドデシルベンゼンなどの芳香族炭化水素、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、デカノール、シクロヘキサノールおよびテルピネオールなどのアルコールなどを用いることができる。これらの溶剤は、単独で用いてもよく、混合して用いてもよい。例えば、長鎖アルカンの混合物であるミネラルスピリットとすることもできる。
【００３８】
インクをインクジェット法によって塗布する場合には、温度０〜５０℃において、１〜１００ｍＰａ・ｓの粘度とすることが好ましく、１〜１０ｍＰａ・ｓの粘度とすることがより好ましい。また、インクの表面張力は、２５〜８０ｍＮ／ｍとすることができ、３０〜６０ｍＭ／ｍとすることが好ましい。このようなインクであれば、塗布時におけるインクの供給安定性や液滴形成飛翔安定性を維持したり、インクジェット装置のヘッドの高速応答性などを実現したりするのに適したものとすることができる。
【００３９】
また、インクジェット法による場合には、インク中の金属超微粒子濃度を１０〜７０質量％とすることが好ましく、１０〜５０質量％とすることがより好ましい。１０質量％未満では、粘度および表面張力などの値は十分に満たすが、焼成後に得られる導電膜の電気抵抗が導電回路として十分な値にならない。一方、７０質量％を超えると、粘度および表面張力などの値が上記範囲から外れてしまい、インクジェット法に適したインクとすることができなくなる。
【００４０】
尚、金属超微粒子は、上記のガス中蒸発法に代えて、液相還元法などの化学還元法によって得ることもできる。この場合、金属超微粒子を製造するための原料としては、例えば、ビスヘキサフルオロアセチルアセトネート銅、ビスアセチルアセトネートニッケルおよびビスアセチルアセトネートコバルトなどの金属含有有機化合物を用いることができる。具体的には、まず、上記原料を適当な溶媒に溶解して分散剤を加えた後、所定の温度で加熱分解して金属超微粒子を発生させる。その後、上記例における第３の溶剤などで溶剤置換すると、平均粒径が約１００ｎｍ以下である金属超微粒子が分散した状態のインクが得られる。この場合、得られたインクは、真空中での加熱により濃度が８０質量％になるまで濃縮しても、安定な分散状態を維持することができる。
【００４１】
本実施の形態において、金属超微粒子を含むインクには、基板との密着性を向上させるために、有機ケイ素化合物および有機マンガン化合物などの金属含有有機化合物を添加することができる。有機ケイ素化合物としては、常温で液体である非極性炭化水素系溶剤に可溶であり、分解温度が１５０〜２５０℃程度であるものが用いられる。例えば、ジフェニルシラン、テトラアリルシランまたはデカメチルテトラシロキサンなどを挙げることができる。また、有機マンガン化合物としては、例えば、オクタン酸マンガン、ナフテン酸マンガンまたはリノール酸マンガンなどを用いることができる。添加量は、金属超微粒子の質量に対し、ケイ素またはマンガンの質量で、０．５〜１０質量％程度とするのがよい。０．５質量％未満の添加量では、密着性の向上に寄与しない。一方、添加量が１０質量％を超えると、導電膜の比抵抗が上昇してしまう。
【００４２】
尚、密着性に効果がある他の金属含有有機化合物の例としては、ケイ素、マンガン、クロム、ニッケル、チタン、マグネシウム、アルミニウム、ゲルマニウム、タンタル、ニオブおよびバナジウムよりなる群から選ばれる少なくとも１種の金属を含有する脂肪酸塩が挙げられる。これらの内で、分解温度が３００℃以下のものが好ましい。具体的には、（Ｃ１７Ｈ３５ＣＯＯ）２Ｍｇまたは（Ｃ１７Ｈ３５ＣＯＯ）３Ａｌなどを挙げることができる。
【００４３】
金属超微粒子を含むインクを準備したら、これを基板の上に塗布する。尚、基板の上に絶縁膜などが形成されていて、この絶縁膜の上にインクを塗布するようにしてもよい。
【００４４】
基板は、用途に応じて種々のものを使用することができる。特に、本発明では、（後述するように）インク焼成時の温度を２００℃以下とするので、樹脂基板も使用可能である。例えば、フラットパネルディスプレイの用途であれば、可視光に対する透過率が高い材料からなる透明基板、具体的には、アルカリガラス、無アルカリガラスおよび石英ガラスなどの無機ガラス基板、または、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエーテル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリビニルアルコールおよびポリフッ化ビニルなどのフッ素含有ポリマーなどの樹脂基板が挙げられる。さらに、用途に応じて、ポリメチルメタクリレートなどのアクリル樹脂、ポリ塩化ビニルおよび塩化ビニル共重合体などの塩化ビニル系樹脂、エポキシ樹脂、ポリアリレート、フェノキシ樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ナイロン、スチレン系樹脂並びにＡＢＳ樹脂などからなる樹脂基板も使用可能である。
【００４５】
インクの塗布方法としては、スピンコート法、スプレー法、浸漬法、ロールコート法、スクリーン印刷法、コンタクトプリント法、スリットコート法またはインクジェット法などの種々の方法を挙げることができるが、本実施の形態においては、特にインクジェット法が好ましく用いられる。インクジェット法は、基板の必要な領域にのみ必要な量のインクを塗布できるため、基板上に所望のパターンを直接形成できる。したがって、基板の全面にインクを塗布し焼成して導電膜とした後に、フォトリソグラフィ法によって不要な部分の導電膜を除去する方法に比べて、工程数を削減することができ、また、インクの無駄も低減することができる。さらに、エッチング工程で生じる廃液の問題も解消することができる。
【００４６】
インクジェット法は、上述の通り、液滴化したインクを基板に直接吐出する方法であり、オフセット印刷などのように版下を作製することなしに所望のパターンを形成することができる。インクジェット装置の方式は、コンティニュアス型（連続吐出型）とオンデマンド型に大別されるが、本実施の形態においてはいずれの方式であってもよい。
【００４７】
コンティニュアス型では、インクはポンプでノズルから連続的に押し出された後、超音波発振器によって微小な液滴になる。生じたインク滴には、偏向電極を介して電荷が加えられる。これにより、インク滴は、軌道を曲げられて基板面に到達する。一方、偏向電極で軌道を曲げられなかったインク滴は、ガターと呼ばれる回収口に吸い込まれた後、インクタンクに戻って再利用される。
【００４８】
上記のコンティニュアス型では、基板上にインクを吐出していないときであっても、インクは常に連続して噴射される。これに対して、オンデマンド型は、必要なときに必要な量のインクが吐出される方式である。この方式には、コンティニュアス型に比べて装置を小型化できるという長所がある。オンデマンド型は、インク滴に圧力を加える方法によって、ピエゾ方式やサーマル方式などに分かれる。ピエゾ方式は、電圧を加えると変形するピエゾ素子（圧電素子）をインクの詰まった微細管に取り付け、これに電圧を加えて変形させることでインクを管外へ噴出させる方式である。また、サーマル方式は、加熱によって管内のインクに気泡を発生させてインクを噴射する方式である。
【００４９】
基板の上にインクを塗布した後は、加熱によりインクを乾燥させて、インク中に含まれる溶剤を除去する。次いで、導電膜パターンとするためにインクを焼成する。具体的には、荷電粒子ビームまたは紫外線を照射しながら２００℃以下の温度でインクを焼成する。
【００５０】
金属超微粒子を含むインクに荷電粒子ビームや紫外線などのエネルギービームを照射すると、エネルギービームは、インクに効率よく吸収されて、超微粒子同士の融着やグレイン成長に変換される。したがって、加熱とともにエネルギービームを照射すれば、加熱のみを行う場合に比べて、加熱温度を低くしたり、加熱時間を短くしたりすることができる。本発明においては、加熱温度を２００℃以下とする。加熱と同時にエネルギービームを照射することにより、２００℃を超える温度で焼成した場合と同等の比抵抗を有する導電膜が得られる。また、耐熱温度が２００℃以下である基板に対しても適用することができる。さらに、基板上に絶縁膜などの他の部材が設けられている場合であっても、熱によってこれらの部材に与えられるダメージを最小限にして焼成することが可能となる。
【００５１】
以下に、加熱の際にエネルギービームを照射した場合と、加熱のみを行った場合とを比較した例について述べる。
【００５２】
まず、ガス中蒸発法によって得られたＡｇ超微粒子の周囲に、炭素数８のオクタン酸と炭素数８の２−エチルヘキシルアミンが付着した状態でトルエン中に分散しているインクを準備した。インク中のＡｇ超微粒子の濃度は４０質量％とした。
【００５３】
次に、スピンコータにガラス基板をセットし、２０００ｒｐｍの回転数で回転しながら、ガラス基板の上方からインクを滴下して、ガラス基板上にインクを塗布した。次いで、加熱によりインクを乾燥させて、インク中に含まれる溶剤を除去した。尚、乾燥後に得られるインクの膜厚が０．２μｍとなるように、スピンコータの塗布条件を設定した。
【００５４】
次に、Ａ〜Ｄのいずれかの条件でインクの焼成を行った。
【００５５】
Ａでは、不活性ガス雰囲気中において、５Ｐａの圧力の下、基板温度を１２０℃に設定した状態で、３５ｋＶの加速電圧で電子ビームを２０分間照射した。得られた導電膜の比抵抗は３．５μΩｃｍであり、波長５５０ｎｍでの鏡面反射率は９０％であった。
【００５６】
Ｂでは、基板温度を１２０℃に設定した状態で、Ｘｅガスを封入したエキシマランプを用いて、波長１７２ｎｍの紫外線を４０ｍＷ／ｃｍ２で２０分間照射した。得られた導電膜の比抵抗は５μΩｃｍであり、波長５５０ｎｍでの鏡面反射率は９０％であった。
【００５７】
Ｃでは、不活性ガス雰囲気中において、５Ｐａの圧力の下、基板温度を１２０℃に設定して加熱した。得られた導電膜の比抵抗は４２０μΩｃｍであり、波長５５０ｎｍでの鏡面反射率は８９％であった。
【００５８】
Ｄでは、大気中において、２２０℃に設定した焼成炉の中で加熱した。得られた導電膜の比抵抗は３μΩｃｍであり、波長５５０ｎｍでの鏡面反射率は９１％であった。
【００５９】
Ａ〜Ｄの結果を表１にまとめた。この表から分かるように、加熱温度が１２０℃であっても、電子ビームまたは紫外線を照射することにより、２２０℃の温度で加熱した場合と同等の比抵抗および反射率が得られる。これに対して、単に１２０℃の温度で加熱しただけでは、比抵抗は他に比べて著しく高くなってしまう。
【００６０】
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【００６１】
本実施の形態において、荷電粒子ビームは、電子ビーム、イオンビームまたはプラズマビームなどとすることができるが、中でも電子ビームが好ましく用いられる。
【００６２】
電子ビームによるインクの硬化は、一般に、硬化深度によって議論される。この硬化深度は、電圧とインクの特性から非常に正確に計算され、電源で設定可能な電圧や電流によって制御される。したがって、インクの焼成に電子ビームを用いれば、焼成に適した装置の設計が容易となる。また、電子ビームでは、単位体積当たりに吸収されるエネルギー（吸収線量）のピークが、対象物の表面と裏面の間にくるので、表面吸収線量と裏面吸収線量とを容易に同じレベルにすることができる。したがって、インク全体を均一に硬化させたり、基板に対して良好な接着力を有する導電膜にしたりすることができる。さらに、電子ビームによる硬化の場合、対象物の温度上昇が小さいので、基板の温度上昇を抑えるのに効果的であり、耐熱温度の低い基板への適用が一層容易となる。
【００６３】
本実施の形態において、インクの硬化に紫外線を用いる場合には、レーザではなく紫外線ランプを使用する。これにより、レーザを用いる場合に比べて、導電膜パターンの描画面積の増大に伴う生産性の低下を抑制することができる。紫外線ランプの照射面積は大きいため、描画面積が大きくなることによる処理時間の増加を抑えられるからである。尚、紫外線の照射量は、５〜２００ｍＷ／ｃｍ２程度とすることが好ましい。
【００６４】
紫外線ランプとしては、例えば、キセノンランプ、超高圧ＵＶランプ、高圧ＵＶランプ、低圧ＵＶランプ、ディープＵＶランプ、エキシマランプなどが挙げられる。例えば、エキシマランプの場合には、波長１２６ｎｍに最大強度を有するＡｒガスを封入したタイプ、波長１４６ｎｍに最大強度を有するＫｒガスを封入したタイプ、波長１７２ｎｍに最大強度を有するＸｅガスを封入したタイプ、波長２２２ｎｍに最大強度を有するＫｒＣｌガスを封入したタイプ、または、波長３０８ｎｍに最大強度を有するＸｅＣｌガスを封入したタイプなどを用いることができる。
【００６５】
以上のようにしてインクを焼成することにより、基板の上に導電膜パターンが形成される。この導電膜パターンは、２００℃を超える温度で焼成した場合と同等の比抵抗を有しており、例えば、フラットパネルディスプレイの電極として好ましく用いられる。
【００６６】
本実施の形態によれば、エネルギービームを照射しながら２００℃以下の温度でインクを焼成するので、無機材料からなる基板に比べて耐熱温度の低い樹脂基板上にも良好な比抵抗を有する導電膜パターンを形成できる。したがって、加熱のみで硬化する場合に比べて、基板の選択範囲を広げることが可能となる。また、基板上に絶縁膜などの他の部材が設けられている場合であっても、熱によってこれらの部材に与えられるダメージを最小限にして焼成することが可能となる。
【００６７】
本実施の形態では、インクを焼成する際に電子ビームを用いることができる。電子ビームは、電圧とインクの特性によって硬化の程度を制御できるので、インクの硬化に適した装置を容易に設計することが可能である。また、電子ビームによる硬化は、インクの均一な硬化を実現しやすく、基板への良好な接着力も得やすい。
【００６８】
また、本実施の形態では、インクを焼成する際に、紫外線ランプを用いて紫外線を照射することができる。この方法によれば、レーザで照射する場合に比べて、描画面積が大きくなった場合の生産性の低下を抑制することができる。
【００６９】
尚、本発明は上記実施の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内で種々変形して実施することができる。