专利名称：布线基板的制造方法以及该布线基板的制作方法
技术领域：
本发明涉及设置了电子器件的布线基板的制造方法以及该布线基板。
背景技术：
近年来，进行了旨在通过在基板上用喷墨方式进行规定图案的膜 形成来低成本化的技术开发。特别是在用有机半导体的有机薄膜晶体 管中，不仅半导体膜，而且栅绝缘膜、栅电极、源电极、漏电极等所 有的构成材料都用能够用于喷墨法的涂敷材料来提供。
但是，喷墨法在细长的膜图案的宽度尺寸的控制上具有限度，成 为例如提高有机晶体管的开关性能的障碍。
对此，进行了通过采用称为贮液区(bank)的堤坝状的台阶结 构来限制涂敷材料的扩展并且实现晶体管性能所需的细线图案的研
究(例如，参照专利文献1)。在此情况下，由于细长的沟槽的宽度 与晶体管性能所需的图案宽度的完成尺寸有很大关系，所以填充于沟 槽中的涂敷材料的量的控制很难。此外，因为兼顾喷墨方式与命中精 度，所以向比命中区窄的沟槽中的填充也很难。因此，该沟槽的一部
分成为命中区尺寸的贮液区。但是当沟槽的总长度增长时，来自贮液 区的命中用涂敷材料的流动距离增长，可能发生流动中的变干或沟槽 内的附着异物引起的图案宽度不稳定。作为该问题的对策提出了利用 来自外部电极的静电力对流动的促进(例如，参照专利文献2)。 专利文献1日本专利特开2007 - 158003号7>净艮 专利文献2日本专利特开2006 - 7061号公报
发明内容(发明所要解决的问题) 但是，在例如由涂敷图案构成有机薄膜晶体管的情况下成为多层 结构。也就是说，为了在在下层上配置了绝缘层、半导体层、导体层 等的图案的区域上形成细长形状的膜，容易产生上述沟槽内的流动障
碍；对此，来自外部电极的静电力必须考虑下层图案的干涉，使用有 机薄膜晶体管的电子电路的形成必须受到这些限制而实现，这样一 来，虽然人们非常期望在使用了由涂敷材料构成的电子器件的电子电
率，但是上述问题成为障碍:、—、'
另一方面，因为在用有机保护胶体使金属纳米粒子分散于溶剂中 的导体用涂敷材料中，因有机保护膜分解时的影响，最终所得到的导
体组织的致密度低，比电阻成数量级地大于块体(bulk)金属值，故
必须降低导体电阻。
在由涂敷材料构成的导体细线的实现中，为了减小导体电阻，最 好是上述细线形成时的再涂方式，或者，虽然细线形成后的金属镀层 的厚膜化变得必要，但是从设备成本降低、工序缩短的理由来说最好
是再涂方式。但是，在再涂方式中，在第2次涂敷工序中更容易引起 上述沟槽内的流动障碍的发生，线宽的均匀性容易受损。此外在通过 第l次涂敷使导体膜存在于沟槽底部的情况下，静电力对流动的促进 变难。
虽然只要是印刷电路板等中所要求的布线图案宽度，喷墨方式中 的直接描绘就是可能的且不会发生多层化形成时的问题，但是为了实 现采用需要上述这种多层结构的有机薄膜晶体管的电子电路，能够应 对使用了涂敷材料的多层化的细线图案形成方法是必要的。
对上述沟槽中的流动障碍的对策是个问题。上述提案虽然能够使 用于面向最下层的细线图案形成，但是只要是面向最下层的细线导体 形成，也可以利用来自具有导体膜的基板的图案加工基板，其上层的 细线图案的形成是比下层图案的形成更重要的技术问题。此外再涂方 式引起的细线的厚膜化是个问题。对再涂方式引起的细线的厚膜化来说，有必要反复进行涂敷工序 和千燥或焙烧工序，因为柔性基板等由于基板与图案材料间的热膨胀 系数的不同而容易产生局部的翘曲，高速地供给涂敷材料形成图案是 为了实现与印刷相同的低成本和生产率的重要技术问题。
特别是在有机薄膜晶体管的情况下，除了以细线宽度的栅长尺寸 实现低电阻的栅电极之外，有必要以接近于栅长的尺寸实现源电极与 漏电极之间的间隙并实现各电极的低电阻、低寄生电容。因此，虽然 谋求电极的厚膜化与省面积化，但是在再涂时存在着涂膜会覆盖在上 述间隙上的问题。由于会使晶体管的性能受损，所以很难加厚栅上的 绝缘层。
本发明的目的在于廉价地实现备有性能好的有机薄膜电子器件 的布线基板。
(解决问题所用的方法)
为了解决上述问题，本发明中的布线基板的制造方法是一种供给 分散了金属粒子的溶液而形成布线的布线基板的制造方法，其特征在 于，在基板上设置并列地设置的多个沟槽型流路和与各个沟槽型流路 的一端连通的共用流路，向上述流路供给分散了金属粒子的溶液，使 上述溶液的溶剂干燥，焙烧成残留于上述流路内的上述金属粒子，以 在上述基板上形成布线。
通过上述方法，可以实现具有优质的细线图案和图案间的优质的 狭窄间隙的布线基板。
此外，为了解决上述问题，本发明中的布线基板是一种设置了电 子器件的布线基板，其特征在于，具有并列地配置的多个沟槽，与这 些沟槽的一端连通的共用沟槽，设在上述多个沟槽的底部的金属层， 与该金属层连接而设置于上迷共用沟槽的底部的电极层，设在上述共 用沟槽的电极层是场效应晶体管的源电极或漏电极。
通过上述结构，可以实现备有具有良好的特性的电子器件的布线基板。
(发明效果)根据本发明，可以廉价地实现备有具有良好的特性的有机薄膜电 子器件的布线基板。
图1是本发明的一个实施例中的设置了有机薄膜晶体管的布线 基板的俯视图。
图2是图1的AA'断面图。
图3是栅电极形成后的俯视图。
图4是半导体层形成后的俯视图。
图5是本发明的另一个实施例中的有机薄膜晶体管的俯视图。 图6是现有的有机薄膜晶体管的俯视图。 图7是本发明的一个实施例中的源、漏电极的说明图。 图8是现有的源、漏电极的说明图。 图9是本发明的另一个实施例中的源、漏电极的说明图。 (符号说明)
1基板 2栅电极
3引出电极 4栅绝缘膜
5绝缘膜 6感光性绝缘膜
7有机半导体薄膜 9源电极膜
10、 13、 73、 74 多个沟槽
11、 14、 75、 76 ji&液区 12漏电极膜
具体实施例方式
接下来，按照以下的实施例的描述说明本发明的细节。固l是本 发明的一个实施例中的设置了有机薄膜晶体管的布线基板的俯视图。
首先用图2就布线基板的厚度方向的结构进行说明。如作为图1 的AA'断面图的图2中所示，是从靠近基板1的一侧起配置栅电极2、 栅绝缘膜4、有机半导体膜7、感光性树脂8、源电极膜9、漏电极膜12的底部栅结构的场效应有机薄膜晶体管。在图1和图2中，在基板 1上形成栅电极2。
作为基板l，可以举出聚酰亚胺、聚醚砜(PES)、液晶聚合物、 聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚对苯二曱酸乙 二醇酯(PET)、尼龙、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯 (PS)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等树脂。此外，也可以是玻璃、 陶瓷等。此外，也可以在硅基板或金属基板上形成氧化膜或有机绝缘 膜而使用。
接下来，就本实施例中的布线基板的制造方法进行说明。首先， 出于提高涂敷膜的膜厚均匀性、密合性、粘接强度等的目的，对基板 1实施作为前处理的表面处理。有关该前处理的细节在本实施例中省 略。
图3示出栅电极2形成后的情况。栅电极2必须做成IO微米以 下的线宽的细线图案。因此，栅电极2通过蒸镀法或溅镀法在基板1 上形成金属膜，并用光刻法蚀刻加工金属膜形成。设置金属膜时，也 可以利用通过粘接片等粘贴了金属箔的基板。
此外，也可以与后述的方法同样地用导电性涂敷材料来形成。这 种栅电极2的形成方法是，首先，在基板l上涂敷聚酰亚胺类的感光 性绝缘膜6，通过光刻法在感光绝缘膜6内形成沟槽图案。在该沟槽 图案中，具有填充了利用有机保护膜使例如银纳米粒子分散于溶剂中 的银纳米印剂之类的导电性涂敷材料后，通过干燥、焙烧处理进行电 极形成的方法。
作为上述导电性涂敷材料的填充方法，可以利用通过喷墨或分配 器等的喷出的滴下，或通过喷涂器或滚涂器等的涂敷方法。此外，如 果利用感光性绝缘膜6表面的斥液性，则容易填充。
在用涂敷方法填充导电性涂敷材料的情况下，在栅电极2周围的 涂敷材料过剩时，过剩部分从要成为栅电极2的沟槽向要成为引出电 极3的贮液区流入。此外，相反，在涂敷机的进给速度快等涂敷材料 向要成为栅电极2的沟槽流入不足时，涂敷材料从要成为引出电极3的贮液区向要成为栅电极2的沟槽流入。这样一来，利用形成栅电极 2的沟槽与形成引出电极3的贮液区，可实现自动调整导电性涂敷材 料的过剩或不足的印剂緩冲功能，且在利用涂敷器的高速印刷上的使 用成为可能。
接下来，在该栅电极2的图案上形成同一形状的栅绝缘膜4。在 用蚀刻法加工了栅电极2的情况下，可以用蚀刻掩模代替感光性绝缘 膜6。在后续的工序中通过激光烧蚀从栅电极2上去除引出电极3上 的绝缘膜5，借此可以露出各电极表面。
作为栅绝缘膜4的形成方法，除上述之外，在利用了可以利用背 面曝光处理的透光性基板的情况下，可以通过在栅电极2的形成后涂 敷感光性绝缘膜，以栅电极2作为掩模从基板背面侧曝光来形成。
或者，通过直接成像膝光方式等以正常的位置调整以及啄光处理 来实施也是可能的。
此外，为了提高栅耐压而在栅电极2的侧壁上以填充涂敷材料的 方式设置绝缘树脂的情况下，可以按栅绝缘膜厚度充分地确保上述沟 槽的深度，用绝缘印剂填充栅电极2的形成后的沟槽，形成栅绝缘膜 4。
接下来，就图4中所示的有机半导体薄膜7的布线图案的形成方 法进行说明。如果实施此后说明的形成方法，则即使图案尺寸增大也 能够形成，且通过喷墨或分配器的喷出滴下直接描绘是可能的。或者，
涂敷感光性绝缘膜并通过光刻法形成贮液区，在该^液区内填充有机 半导体涂敷材料来形成图案也是可能的。
用图5~图9就用本发明的一个实施例中的布线基板的制造方法 的源电极和漏电极的形成进行说明。图5示出把源电极膜9和漏电极 膜12使用于上述底部栅结构的场效应有机薄膜晶体管的实施例。图6 示出使用现有的源电极61和漏电极62的例子。图7示出本实施例中 的源电极72、漏电极71的形状。图8示出现有的源电极82、漏电极 81的形状。
如图7、图8中所示的源电极与漏电极间的间隙尺寸Dl、 D2从晶体管的性能方面来说最好是接近于晶体管的栅长的尺寸。
因此，以前将图6和图8中所示那样的源电极61、 82、漏电极 62、 81形成贮液区，在该贮液区内填充通过有机保护膜使银纳米粒子 分散于溶剂中的银纳米印剂之类的导电性涂敷材料后，通过干燥、焙 烧处理进行电极形成。
但是，因为如图8中所示，源电极82与漏电极81的间隙D2狭 窄，故容易使导电性涂敷材料越过而发生短路84。为了防止该短路 84，只好减少涂敷量以减薄膜厚。然而，如果过分减少涂敷量，则涂 液被牵拉到贮液区的外周部而在电极图案的中央部容易变干。于是成 为电极的电阻产生偏差的原因。
在本实施例中，如图5、图7中所示，将构成沟道端的源电极膜 9、 72与漏电极膜12、 71做成细线用的沟槽，由与这些连接的多个沟 槽10、 13、 73、 74和连接于这些沟槽的另一端的贮液区11、 14、 75、 76来构成。
高，很少产生图8中所示那样的电极间短:洛84。'在过剩地涂敷了涂敷
材料的情况下，贮液区11、 14、 75、 76侧因为具有緩冲功能故迅速 地正常化。即使为了加大膜厚而引入再涂工序，电极间短路的可能性 也低。
如图9中所示，由于沟槽的数目增多时涂液的保有量也增多，所 以也可以不要贮液区。在本实施例中因为通过上迷緩沖功能可以自动 调节沟槽内的液膜的厚度，故在像滚涂器等那样在基板表面上较多地 涂敷了涂敷材料的液膜后通过气刀(air knife)等的方法使液体飞濺 以便进入上述自动调节的适用范围内而实现与印刷机相同的高速涂 敷、图案形成是可能的。
通过以上情况，以与印刷相同的低价格和生产率形成具有良好的
性能的有机薄膜晶体管成为可能。此外，关于顶部栅结构的场效应有 机薄膜晶体管也可以通过同样的制造方法来形成。
根据本实施例，具有使用了涂敷材料的优质的细线图案与图案间的优质的狹窄间隙的布线基板、电子电路的制造成为可能。因为可以 通过印刷技术的开展来实现，故可以实现有机薄膜电子器件和电子电 路的低价格化。
权利要求
1. 一种供给分散了金属粒子的溶液以形成布线的布线基板制造方法，其特征在于，在基板上设置并列地设置的多个沟槽型流路和与各个沟槽型流路的一端连通的共用流路，向上述流路供给分散了金属粒子的溶液，使上述溶液的溶剂干燥，焙烧残留于上述流路内的上述金属粒子，以在上述基板上形成布线。
2. —种设置了电子器件的布线基板，其特征在于，具有并列地配置的多个沟槽、与这些沟槽的一端连通的共用沟 槽、设在上述多个沟槽的底部的金属层、以及与该金属层连接地设置 于上述共用沟槽的底部的电极层，其中，设在上述共用沟槽上的电极层是场效应晶体管的源电极或 漏电极。
全文摘要
本发明提供了一种布线基板的制造方法以及该布线基板，该方法使具有用涂敷材料的优质的细线图案和图案间的优质的狭窄间隙的布线基板、电子电路的制造成为可能。因为可以通过印刷技术的开展来实现，故可以实现有机薄膜电子器件和电子电路的低价格化。具有场效应晶体管的布线基板的特征在于，具有并列地配置的多个沟槽，与这些多个沟槽的一端连通的共用沟槽，设在上述多个沟槽的底部的金属层，与该金属层连接而设置于上述共用沟槽的底部的电极层，设在上述共用沟槽上的电极层成为源电极或漏电极。
文档编号H01L21/288GK101431146SQ200810166779
公开日2009年5月13日 申请日期2008年10月27日 优先权日2007年11月5日
发明者中里典生, 加藤美登里, 新井唯, 石桥雅义, 芝健夫, 藤枝信男 申请人:株式会社日立制作所