[发明专利]铜配线的形成方法、配线基板的制造方法以及配线基板

说明书

技术领域

本发明涉及一种铜配线的形成方法、配线基板的制造方法以及配线基板，尤其是涉及一种使用具有比较大的粒径的铜粒子来形成铜配线的铜配线的形成方法、配线基板的制造方法以及配线基板。

背景技术

先前，包括绝缘性基板及形成于该绝缘性基板表面的包括金属膜的配线图案的配线基板被广泛用于电子零件或半导体元件。

例如，专利文献1中记载有如下方法：通过将分散有导体粒子的糊料或者液体涂布于绝缘性膜的表面，对所涂布的糊料或者液体施加热及压力的至少一者，从而在绝缘性膜的表面形成导体膜。专利文献2中揭示有如下方法：通过在形成于绝缘性膜表面的沟槽内填充金属粒子，对所填充的金属粒子施加热及压力，从而在绝缘性膜的表面形成金属膜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平10-056060号公报

专利文献2：日本专利特开平11-154676号公报

发明内容

发明要解决的课题

在使用分散有比较大的铜粒子(例如具有100nm以上的粒径)的悬浮液来形成配线图案的情况下，存在以下问题。当在大气中形成配线图案的情况下，由于铜粒子氧化，故而为了对形成后的配线图案赋予导电性，必须进行还原处理。另一方面，当在非氧化气体环境下形成配线图案的情况下，由于铜的熔点高，故而为了使铜粒子相互结合而对形成后的配线图案赋予导电性，必须在相当高的温度下进行加热处理。另外，当在大气中烧结铜粒子的情况下，虽由于氧化的影响，铜粒子容易相互结合，但在该状态下铜粒子之间的空隙大，因此所完成的铜配线的导电性会随时间而下降。

本发明是鉴于所述情况而完成，目的在于提供一种可通过增大铜粒子彼此的接触面积来提高导电性，且可通过减小铜粒子之间的空隙来抑制随时间劣化的铜配线的形成方法、配线基板的制造方法以及配线基板。

解决问题的技术手段

为了达成所述目的，本发明的一个态样的铜配线的形成方法包括：配线图案形成步骤，将分散有具有100nm以上的平均粒径的铜粒子的悬浮液赋予至基板上，利用悬浮液在基板上形成配线图案；干燥步骤，在配线图案形成步骤后，使配线图案中的铜粒子在小于150℃的温度下进行干燥；加压步骤，在干燥步骤后，对配线图案中的铜粒子施加压力；加热步骤，在加压步骤后，对配线图案中的铜粒子施加热；以及还原处理步骤，在加热步骤后，对配线图案中的铜粒子进行还原处理。

依据该态样，可通过在配线图案形成步骤后将使铜粒子干燥的温度设为小于150℃，来抑制干燥步骤中的铜粒子的氧化。另外，通过对铜粒子施加压力来减小铜粒子之间的空隙，然后加热铜粒子使其氧化而相互结合，可增大铜粒子彼此的接触面积来提高铜配线的导电性。进而，可减小当使用具有100nm以上的平均粒径的铜粒子来形成配线图案时产生的铜粒子之间的空隙，因此可提高铜配线的随时间的稳定性。

优选的是铜粒子的平均粒径为100nm以上、200nm以下，加热步骤中的加热温度为150℃以上。

在铜粒子的平均粒径为100nm以上、200nm以下的情况下，由于铜粒子之间的空隙比较小，故而若加热步骤中的加热温度为150℃以上，则铜粒子的氧化推进而可获得充分的接触面积，可确保铜配线的导电性。

优选的是加热步骤中的加热温度为200℃以上。

依据该态样，可在加热步骤中使铜粒子确实地相互结合，可提高铜配线的导电性。

优选的是，本方法在配线图案形成步骤前更包括悬浮液制备步骤，在非氧化气体环境下制备悬浮液。

依据该态样，可抑制悬浮液中所含的铜粒子的氧化。本方法中，由于在加热步骤中通过加热使铜粒子氧化而相互结合，故而若在加热步骤之前铜粒子已氧化，则难以使铜粒子相互结合。因此，为了抑制铜粒子的氧化，优选的是在非氧化气体环境下制备悬浮液。

优选的是配线图案形成步骤包括悬浮液喷出步骤，利用喷墨方法喷出悬浮液的液滴而赋予至基板上。

依据该态样，由于可仅在基板上的对形成配线图案而言所必需的部分选择性地赋予悬浮液，故而可抑制悬浮液的使用量来降低铜配线的制造成本。

另外，为了达成所述目的，本发明的一个态样的配线基板的制造方法包括所述铜配线的形成方法。

依据该态样，由于可形成导电性以及随时间的稳定性提高的铜配线，故而适合作为配线基板的制造方法。

另外，为了达成所述目的，本发明的一个态样的配线基板包括利用所述铜配线的形成方法来形成的铜配线。

依据该态样，配线基板可包括导电性以及随时间的稳定性提高的铜配线。

发明的效果