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TW201426857A - 配線圖案的形成方法及配線圖案形成物 - Google Patents

配線圖案的形成方法及配線圖案形成物 Download PDF

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TW201426857A
TW201426857A TW102134030A TW102134030A TW201426857A TW 201426857 A TW201426857 A TW 201426857A TW 102134030 A TW102134030 A TW 102134030A TW 102134030 A TW102134030 A TW 102134030A TW 201426857 A TW201426857 A TW 201426857A
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TW
Taiwan
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wiring pattern
photoresist layer
forming
wiring
insulating substrate
Prior art date
Application number
TW102134030A
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English (en)
Inventor
Hirokazu Ninomiya
Kiyohiko Ito
Yusuke Kawabata
Original Assignee
Toray Industries
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Abstract

一種配線圖案的形成方法及配線圖案形成物，其特徵在於：依次實施第1、第2及第3步驟，第1步驟為在絕緣性基板(100)之第一面(101)之非配線部(104)上層積光阻層(200)的步驟，第2步驟為在配線部(103)與前述光阻層(200)的至少一部分上層積導電性薄膜層(300)的步驟，第3步驟為從閃光燈(400)將可見光波段的閃光(401)，自前述絕緣性基板(100)之第二面(102)照射於前述光阻層(200)之第二面(202)，使前述光阻層(200)消失，在配線部(103)上形成由導電性薄膜層(300)構成的配線圖案的步驟。本發明不需要使用蝕刻液或光阻剝離液等化學物質等繁雜的步驟，在環境方面及經濟方面提供一種有效新穎的配線圖案的形成方法。

Description

配線圖案的形成方法及配線圖案形成物
本發明係關於一種配線圖案的形成方法，特別是關於一種難以蝕刻的貴金屬配線板、印刷配線板來說有用的配線圖案的形成方法及配線圖案形成物。
以往，在絕緣性基板表面形成有金屬圖案的配線的金屬配線基板被廣泛使用於電子零件或半導體元件。就以往的配線圖案形成方法而言，使用例如減去法、半加法、全加法、舉離法等(專利文獻1~6)。
所謂減去法，係準備在形成於具有絕緣性的基板本體上的金屬箔上形成有光阻層的積層板。在此積層板之光阻層上配置希望的導體圖案，從其上面使紫外線曝光、顯影而去除導體圖案以外的光阻層後，留下由光阻層所遮蔽的導體圖案而使用蝕刻液去除導體層的一部分，最後藉由剝離導體圖案上的光阻層，得到配線圖案(專利文獻1~3)。
另一方面，關於半加法，係在絕緣樹脂上利用無電鍍敷形成厚度0.3~3μm程度的薄的基底金屬層，於在基底金屬層上形成光阻層後，經由描繪有和電路圖案相反的電路圖案的曝光板而進行紫外線曝光，藉此應形成配線電路部分的基底金屬層露出，在不形成電路的 部分形成由光阻皮膜所覆蓋的光阻圖案。以形成於供電層上的光阻圖案為模型，施加電流給基底金屬層，利用電鍍法形成成為配線電路的部分。接著，去除光阻圖案，蝕刻去除基底金屬層，得到配線圖案(專利文獻4)。
此外，在絕緣基板上以Pt、Au、Pd等貴金屬及此等貴金屬的合金等難以蝕刻的金屬形成導電電路的情況，已知方法係利用所謂的舉離法而得到配線圖案，該舉離法係預先形成電路圖案的負型光阻膜，其次利用真空蒸鍍法或濺鍍法形成前述金屬層，溶劑去除光阻膜(專利文獻5、6)。
且說使用於電化學的生物感測器的作用極與相對極等的電極，例如測定血液中的葡萄糖濃度的血糖值測定裝置，係血液中的葡萄糖成分與GOD(葡萄糖氧化酵素)或GDH(葡萄糖脫氫酵素)等酵素反應，利用該反應使電子媒介物(mediator)氧化，藉由讀取產生的電流值來測定血液中的葡萄糖濃度。此時所使用的電極有下述限制：必須使用在使電子媒介物氧化之際其本身不被氧化的導電性材料。因此，必須從鈀、金、鉑、碳等導電性材料中選擇。使用鈀、金、鉑等貴金屬的情況，揭示了以雷射修整的方法(專利文獻7)。
此等配線圖案形成方法需要使用蝕刻液或光阻剝離液等化學物質等繁雜的步驟，或者必須引進雷射照射裝置等高價的裝置，在環境方面及經濟方面需要更有效的手段。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2004-063575號公報
[專利文獻2]日本特開2004-172236號公報
[專利文獻3]日本特開2005-136339號公報
[專利文獻4]日本特開2009-176770號公報
[專利文獻5]日本特開平8-274448號公報
[專利文獻6]日本特開2000-286536號公報
[專利文獻7]國際公開第2002/008743號
本案發明者等有鑑於先前技術的背景，對於前述問題進行調查，在環境方面及經濟方面欲提供一種有效新穎的配線圖案的形成方法及配線圖案形成物。
為了解決此種課題，本發明採用如下的手段。即，本發明之配線圖案的形成方法為依次實施第1步驟、第2步驟及第3步驟，其特徵在於：第1步驟為在絕緣性基板(100)之第一面(101)之非配線部(104)上層積光阻層(200)的步驟；第2步驟為在配線部(103)與前述光阻層(200)的至少一部分上層積導電性薄膜層(300)的步驟；第3步驟為從閃光燈(400)將可見光波段的閃光(401)，自前述絕緣性基板(100)之第二面(102)至少照射於前述光阻層(200)之第二面(202)，使前述光阻層(200)消失， 在配線部(103)上形成由導電性薄膜層(300)構成的配線圖案的步驟。
此種配線圖案的形成方法的較佳形態如下述(1)~(11)：
(1)前述絕緣性基板(100)之總透光率為20%以上。
(2)前述光阻層(200)含有碳。
(3)前述光阻層(200)含有有機溶劑。
(4)前述有機溶劑之沸點為200℃以下。
(5)以包含從由凹版印刷、柔版印刷、網版印刷、平版印刷、噴墨印刷及光版印刷組成之群中所選的至少一個的方法形成前述光阻層(200)。
(6)在形成前述光阻層(200)後，利用雷射剝蝕法去除配線部(103)之光阻層而形成。
(7)前述導電性薄膜層(300)為碳系以外的導電性材料。
(8)前述導電性薄膜層(300)之厚度為1nm以上20μm以下。
(9)以濺鍍法及/或蒸鍍法層積前述導電性薄膜層(300)。
(10)前述光阻層(200)之至少一部分藉由前述可見光波段的閃光(401)的照射而氣化。
(11)前述可見光波段的閃光(401)的照射能量為0.1J/cm2以上100J/cm2以下。
此外，在本發明方面，也提供一種由上述配線圖案的形成方法所形成的配線圖案形成物或使用配線 圖案形成物的生物感測器晶片。
藉由本發明，有鑑於先前技術的背景，在環境方面及經濟方面可提供一種有效新穎的配線圖案形成方法及配線圖案形成物。
100‧‧‧絕緣性基板
101‧‧‧絕緣性基板之第一面
102‧‧‧絕緣性基板之第二面
103‧‧‧配線部
104‧‧‧非配線部
105‧‧‧絕緣性積層基板
106‧‧‧構成絕緣性積層基板的第一基板
107‧‧‧構成絕緣性積層基板的第二基板
107a‧‧‧PET薄膜基材
107b‧‧‧黏著劑層
200‧‧‧光阻層
201‧‧‧光阻層之第一面
202‧‧‧光阻層之第二面
300‧‧‧導電性薄膜層
301‧‧‧成為導電性薄膜層之配線圖案部的部分
302‧‧‧導電性薄膜層被去除的部分
400‧‧‧閃光燈
401‧‧‧可見光波段的閃光
500‧‧‧雷射發射裝置
501‧‧‧雷射光束
600‧‧‧酵素電池
601‧‧‧作用極
602‧‧‧相對極
603、604‧‧‧電極
605‧‧‧電子媒介物層
606‧‧‧酵素層
700‧‧‧RFID標籤
701、702‧‧‧端子
703‧‧‧帶
800‧‧‧配線圖案部
第1圖為顯示本發明之配線圖案形成方法之第1步驟的剖面圖。
第2圖為顯示本發明之配線圖案形成方法之第2步驟的剖面圖。
第3圖為顯示本發明之配線圖案形成方法之第3步驟的剖面圖。
第4圖為顯示由本發明之配線圖案形成方法所得到之配線電路的剖面圖。
第5圖為顯示本發明之配線圖案形成方法之第1步驟的剖面圖。
第6圖為顯示由本發明之配線圖案形成方法所得到之配線電路的剖面圖。
第7圖為顯示利用雷射剝蝕法去除本發明之配線圖案形成方法之第1步驟中的光阻層之非配線部的步驟的概略圖。
第8圖為顯示本發明之閃光光譜一例的圖。
第9圖為顯示本發明之配線負片圖案一例的圖。
第10圖為顯示由本發明之配線圖案形成物所形成的 生物感測器一例的圖。
第11圖為顯示本發明之配線負片圖案一例的圖。
第12圖為顯示由本發明之配線圖案形成物所形成的RFID一例的圖。
[實施發明之形態]
本發明之配線圖案的形成方法，其特徵在於：第1步驟為在絕緣性基板之第一面之非配線部(104)上層積光阻層(200)的步驟；第2步驟為在配線部(103)與前述光阻層(200)的至少一部分上層積導電性薄膜層(300)的步驟；第3步驟為從閃光燈(400)將可見光波段的閃光(401)，自前述絕緣性基板之第二面(102)至少照射於前述光阻層之第二面(202)，使前述光阻層(200)消失，在配線部(103)上形成由導電性薄膜層(300)構成的配線圖案的步驟。
絕緣性基板(100)為透明較佳。在本說明書中所說的透明，係從前述絕緣性基板之第二面(102)射入的可見光波段的閃光(401)到達第一面(101)，光阻層(200)的至少一部分消失的程度即可。具體而言，依JIS K7375(2008年)測定的前述絕緣性基板(100)之總透光率為20%以上較佳，若為30%以上，則可見光波段的閃光(401)之強度不會進一步衰減，而有效地到達前述光阻層(200)，可使前述光阻層(200)的至少一部分消失，所以更 佳。絕緣性基板(100)之總透光率小於20%時，可見光波段的閃光(401)之強度會衰減，可見光波段的閃光(401)難以有效地到達光阻層(200)，有時無法使前述光阻層(200)消失。前述絕緣性基板(100)之總透光率的上限並不特別限制，即使無限地接近100%也沒有問題。
絕緣性基板(100)係由例如玻璃或塑膠薄膜所構成。就玻璃或塑膠薄膜的材質而言，若為無損本發明特性的程度，則可使用眾所周知的材質。例如，就塑膠薄膜的材質而言，可舉聚酯、聚烯烴、聚醯胺、聚酯醯胺、聚醚、聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚對苯硫醚、聚醚酯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸酯、乙酸酯系、聚乳酸系、氟系、矽系。此外，也可以使用此等共聚物、混合物或再交聯的化合物。
再者，若為無損前述總透光率的範圍，則也可以是複數片薄膜的積層體，參照第5圖，例如可使用1μm的雙軸延伸聚對苯二甲酸乙二酯薄膜作為構成絕緣性積層基板(105)的第一基板(106)，使用聚雙軸延伸聚對苯二甲酸乙二酯薄膜(107a)作為構成絕緣性積層基板(105)的第二基板(107)，及使用貼附有30μm黏著劑層(107b)附著的38μm附有黏著劑層的雙軸延伸聚對苯二甲酸乙二酯薄膜的絕緣性積層基板(105)作為絕緣性基板(100)。此外，將絕緣性積層基板(105)作為絕緣性基板(100)，結束第1步驟至第3步驟後，藉由剝離附有前述黏著劑的雙軸延伸聚對苯二甲酸乙二酯薄膜(107)，也可以 得到在1μm的雙軸延伸聚對苯二甲酸乙二酯薄膜上形成有導電性圖案(301)的配線圖案形成物。
前述絕緣性基板(100)之厚度並不特別限制，但為10μm以上5mm以下較佳。若厚度不到10μm，則絕緣性基板會破裂、產生皺紋，或容易斷裂，有時處理會變得困難。若厚度超過5mm，則前述總透光率會降低，可見光波段的閃光(401)之強度從絕緣性基板(100)之第二面(102)到達絕緣性基板(100)之第一面(101)之前會衰減，有時無法使光阻層(200)的一部分消失。若前述絕緣性基板(100)之厚度為10μm以上5mm以下，則容易處理，並且總透光率也不會降低，所以較為理想。
光阻層(200)含有藉由從絕緣性基板(100)之第二面(102)通過第一面(101)所照射的可見光波段的閃光(401)而消失，即至少一部分利用可見光波段的閃光(401)而氣化的材料即可。具體而言，若將可見光波段的閃光(401)照射於光阻層(200)，則溫度會瞬間達到400度以上，前述光阻層(200)的一部分利用該溫度而氣化。藉此，將前述光阻層(200)及層積於其上的導電性薄膜層被去除的部分(302)從絕緣性基板(100)之第一面(101)剝下，成為導電性薄膜層(300)之配線圖案的部分(301)留在前述絕緣性基板(100)上，可得到配線圖案。
就至少一部分利用可見光波段的閃光(401)而氣化的光阻層(200)的材料而言，可舉含有例如照射可見光波段的閃光(401)，依[公式1]的反應被氧化、氣化的碳(C)的材料。
[公式1]C+O2→CO2(氣體)
就碳而言，並不特別限定，可舉例如石墨、富勒烯(Fullerene)、金剛石、碳纖維、奈米碳管、玻璃碳、活性碳、碳黑等。
前述碳的大小並不特別規定，光阻層(200)中所含的碳的表面積越大則越多，利用從閃光燈(400)照射的可見光波段的閃光(401)之能量，[公式1]的反應容易產生。因此，適當選擇必要的碳種類或含有量即可。例如，採用石墨時，含有至少5質量%以上100nm以下的一次粒子直徑的石墨較佳，更佳為10質量%以上，最佳為15質量%以上。
就含有前述碳的光阻層(200)而言，可藉由例如以眾所周知的方法塗布或印刷碳、黏著劑樹脂及有機溶劑的混合液而得到。此情況的碳含有量並不特別限定，對於光阻層(200)100質量份，為1質量份以上99質量份以下較佳，更佳為3質量份以上90質量份以下。若碳的含有量少於1質量份，則即使光阻層(200)中所含的碳以可見光波段的閃光(401)依[公式1]的反應氣化而成為二氧化碳的氣體，也有前述光阻層(200)及層積於其上的導電性薄膜層(300)被去除的部分(302)不從絕緣性基板(100)之第一面(101)剝落的情形，有時會得不到希望的配線圖案。若多於99質量份，則黏著劑樹脂的含有率變小，所以絕緣性基板(100)與光阻層(200)的密合性變差，在第2步驟以後的步驟中有引起問題的可能性。若碳的含有量 為1質量份以上99質量份以下，則不會損害絕緣性基板(100)與光阻層(200)的密合性，並且光阻層(200)中所含的碳以可見光波段的閃光(401)依[公式1]的反應氣化而成為二氧化碳的氣體，可從絕緣性基板(100)之第一面(101)剝下前述光阻層(200)及層積於其上的導電性薄膜層(300)被去除的部分(302)，可得到希望的配線圖案。
就形成光阻層(200)的別的方法而言，可使用將構成至少包含碳的光阻層的材料利用濺鍍法或蒸鍍法等眾所周知的方法形成均勻的光阻層的方法。此情況的光阻層(200)100質量份中所含的碳含有率即使為100質量份，絕緣性基板(100)與光阻層(200)的密合性也不會變差，在第2步驟以後的步驟中也不會引起問題。
其次，為了得到希望的配線圖案，可使用藉由所謂的雷射剝蝕法進行去除的方法，該雷射剝蝕法係以由雷射發射裝置(500)發射的雷射光束(501)去除配線部(103)上的光阻層(200)。
此外，本發明之第1步驟也可以使用下述方法：利用包含從由凹版印刷、柔版印刷、網版印刷、平版印刷、噴墨印刷及光版印刷組成之群中所選的至少一個的方法，以前述碳、黏著劑樹脂及有機溶劑的混合液印刷配線的負片圖案，使其乾燥，形成由石墨及黏著劑樹脂構成的光阻層(200)。
就至少一部分利用可見光波段的閃光(401)的照射而氣化的光阻層(200)的其他材料而言，可舉例如甲苯、二甲苯、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、乙醇、甲 醇、異丙醇、醋酸乙酯、醋酸丁酯等有機溶劑。
關於有機溶劑的種類，並不特別限制，但沸點為40℃以上200℃以下較佳。更佳為80℃以上150℃以下。若有機溶劑的沸點低於40℃，則在照射可見光波段的閃光(401)之前的階段，前述光阻層(200)中所含的有機溶劑有時會慢慢地放出到大氣中。若有機溶劑的沸點高於200℃，則需要過度地增大照射可見光波段的閃光(401)之強度，因此絕緣性基板(100)有時會損傷。若有機溶劑的沸點為40℃以上200℃以下，則在照射可見光波段的閃光(401)之前的階段，前述光阻層(200)中所含的有機溶劑不會慢慢地放出到大氣中，並且無需過度地增大照射可見光波段的閃光(401)之強度，所以不會損傷絕緣性基板(100)，因而較為理想。
就使光阻層(200)含有有機溶劑的方法而言，可舉下述方法：例如調整將硫化橡膠、聚酯、聚丙烯酸共聚物等的黏著劑樹脂溶解於前述有機溶劑中的液體為希望的黏度，以凹版印刷、柔版印刷、網版印刷、平版印刷、噴墨印刷等眾所周知的方法印刷圖案，進行乾燥。此外，就別的方法而言，可藉由下述方法而得到：調整含有粒子、前述黏著劑樹脂及前述有機溶劑的液體為希望的黏度，以眾所周知的方法塗布配線的負片圖案，進行乾燥，該粒子係使矽石等平均粒徑為0.01~10μm程度的多孔質粒子充分浸漬於前述有機溶劑的所謂以膠囊狀包含有機溶劑的粒子。
就多孔質粒子而言，可舉例如多孔質矽石。 雖然並不特別限定，但多孔質矽石之細孔的平均細孔直徑較佳為1~10nm，更佳為2~5nm，多孔質矽石的比表面積較佳為400~1,500m2/g，更佳為600~1,200m2/g。若多孔質矽石之細孔的平均細孔直徑為1~10nm及/或多孔質矽石的比表面積為400~1,500m2/g，則可將有機溶劑充分包含於粒子中。
有機溶劑在光阻層(200)中的含有量並不特別限定，但為0.01質量%以上10質量%以下較佳，更佳為0.05質量%以上5質量%以下，最佳為0.1質量%以上3質量%以下。
若有機溶劑的含有量少於0.01質量%，則即使光阻層(200)中所含的前述有機溶劑以可見光波段的閃光(401)氣化，也不從絕緣性基板(100)之第一面(101)剝下前述光阻層(200)及層積於其上的導電性薄膜層(300)被去除的部分(302)，有時會得不到希望的配線圖案。若有機溶劑的含有量大於10質量%，則有時氣化對絕緣性基板(100)的損傷會變大、或光阻層(200)與絕緣性基板(100)的密合性會降低。
若有機溶劑的含有量為0.01質量%以上10質量%以下，則光阻層(200)中所含的前述有機溶劑以可見光波段的閃光(401)氣化，可從絕緣性基板(100)之第一面(101)剝下前述光阻層(200)及層積於其上的導電性薄膜層(300)被去除的部分(302)，對絕緣性基板(100)也幾乎沒有損傷，可充分保持光阻層(200)與絕緣性基板(100)的密合性。
光阻層(200)之厚度並不特別限制，但為1nm以上20μm以下較佳。更佳為10nm以上15μm以下。若厚度小於1nm，則會在光阻層(200)本身產生針孔，在將導電性薄膜層(300)層積於其上的第2步驟中，有時導電性薄膜層(300)會通過前述光阻層(200)本身的針孔而附著於希望部分以外的導電性基板(100)上。厚度大於20μm時，則會有描繪細微配線的負片圖案變得困難的情形。若光阻層(200)之厚度為10nm以上20μm以下，則不會在光阻層本身產生針孔，並可描繪細微的配線之負片圖案，所以較為理想。
導電性薄膜層(300)為即使照射可見光波段的閃光(401)也難以受到損傷的導電性材料即可。具體而言，為碳系以外的導電性材料即可，通常可舉金屬、合金、導電性聚合物等。
將碳系的導電性材料用於導電性薄膜層(300)時，會因為可見光波段的閃光(401)，而有不僅光阻層(200)會氣化、消失，而且由碳系導電材料構成的導電性薄膜層(300)本身也會氣化、消失的情形。導電性材料中尤其理想的材料為金屬，特別是以難以被蝕刻的金、鉑、鈀等的導電性材料或透明導電性聚合物形成導電性電路時，本發明有效。
導電性薄膜層(300)之厚度並不特別限定，但為1nm以上20μm以下較佳。更佳為10nm以上12μm以下。若導電性薄膜層(300)之厚度小於1nm，則有時導電性電路的電阻值會變大。若大於20μm，則以可見光波段的閃 光(401)使光阻層(200)消失之際，會有導電性薄膜層(300)被去除的部分(302)與成為導電性薄膜層(300)之配線圖案部的部分(301)在連接著的狀態殘留、或在連接著的狀態剝落的情形。藉由導電性薄膜層(300)之厚度為1nm以上20μm以下，導電性電路的電阻值不會變得過大，並且以可見光波段的閃光(401)使光阻層(200)消失之際，導電性薄膜層(300)被去除的部分(302)與成為導電性薄膜層(300)之配線圖案部的部分(301)不會在連接著的狀態殘留、或在連接著的狀態剝落，可得到希望的配線圖案，所以較為理想。
導電性薄膜層(300)可以濺鍍法及/或蒸鍍法層積。
就蒸鍍法而言，雖然包含例如物理氣相蒸鍍法(PVD)、電漿化學氣相蒸鍍法(PACVD)、化學蒸鍍法(CVD)、電子束物理蒸鍍法(EBPVD)及/或有機金屬氣相蒸鍍法(MOCVD)，但並不限定於此等。此等蒸鍍法的技術為眾所周知，由於在絕緣性基板(100)上選擇地設置金屬或導電材料均勻又薄的覆蓋而可使用。
閃光燈(400)為氙閃光燈較佳。
氙閃光燈具備：棒狀玻璃管(放電管)，其係在內部封入氙，於其兩端部配接有連接於電源單元之電容器的陽極及陰極；及觸發電極，其係附設於該玻璃管之外周面上。氙氣在電氣上為絕緣體，所以即使在電容器內蓄積有電荷，於通常的狀態下，電氣也不會流到玻璃管內。然而，在對觸發電極施加高電壓而破壞了絕緣 時，蓄積於電容器內的電氣就會藉由兩端電極間的放電而瞬間流到玻璃管內，藉由此時氙原子或分子的激發，放出具有可見光波段200nm~800nm寬波段光譜的閃光。第8圖為由氙閃光燈所照射的閃光光譜的一例。在此種氙閃光燈方面，由於將預先蓄積於電容器內的靜電能量轉換為1微秒至100毫秒這種極短的光脈衝，所以相較於連續點亮的光源，具有可照射極強的光這種特徵。即，在本發明中，可通過絕緣性基板(100)之第二面(102)，高速加熱光阻層(200)。而且，可幾乎不使絕緣性基板(100)溫度上升而進行處理，所以較為理想。
照射可見光波段的閃光(401)之際的一次照射能量，若足以使前述光阻層(200)的一部分氣化即可，並不特別限定。即，可依照絕緣性基板(100)的材質及總透光率、或光阻層(200)的材質、厚度、及圖案形狀(面積)、光源與照射對象物的距離、可見光波段的閃光(401)的燈的支數等各種狀態而適當選擇，但為0.1J/cm2以上100J/cm2以下的範圍較佳，為0.5J/cm2以上50J/cm2以下的範圍更佳。若照射能量小於0.1J/cm2，則不足以使前述光阻層(200)的一部分氣化，有時會不從絕緣性基板(100)剝落。若大於100J/cm2，則有時會過度地加熱前述光阻層(200)，或者絕緣性基板(100)或導電性薄膜層(300)被高溫地加熱，受到損傷。若照射能量為0.1J/cm2以上100J/cm2以下，則足以使前述光阻層(200)的一部分氣化，所以較為理想。
閃光燈(400)與絕緣性基板(100)之第二面 (102)的距離並不特別限定，但為10mm以上1,000mm以下的範圍較佳，更佳為100mm以上800mm以下。若閃光燈(400)與絕緣性基板(100)之第二面(102)的距離不到10mm，則有時可見光波段的閃光(401)的照射範圍會變小，或者蓄積於閃光燈(400)本身的熱會傳導到絕緣性基板(100)之第二面(102)，受到熱損傷。若大於1,000mm，則有時無法利用可見光波段的閃光(401)高速加熱光阻層(200)。若閃光燈(400)與絕緣性基板(100)之第二面(102)的距離為10mm以上1,00mm以下的範圍，則在絕緣性基板(100)之第二面(102)不會受到熱損傷，並可高速加熱光阻層(200)。
可見光波段的閃光(401)一次或複數次照射於同一區域。通常，以一次照射使前述光阻層(200)的一部分氣化即可，配線圖案為細微或描繪有複雜的圖案時，藉由降低一次的照射能量而照射複數次，可得到希望的配線圖案。
將可見光波段的閃光(401)複數次照射於同一區域時，照射的間隔為100Hz以下較佳。更佳為1Hz以上50Hz以下。
可見光波段的閃光(401)對同一區域的總照射時間為10微秒以上50毫秒以下較佳。更佳為50微秒以上20毫秒以下，最佳為100微秒以上5毫秒以下。若短於10微秒，則不足以使前述光阻層(200)的一部分氣化，有時會不從絕緣性基板(100)剝落。若長於50毫秒，則有時會過度地加熱前述光阻層(200)，或者絕緣性基板(100) 或導電性薄膜層(300)被高溫地加熱，受到損傷。若可見光波段的閃光(401)一次的照射時間為10微秒以上50毫秒以下，則足以使前述光阻層(200)的一部分氣化，絕緣性基板(100)或導電性薄膜層(300)也不會被高溫地加熱，受到損傷，所以較為理想。
在第3步驟中，可見光波段的閃光(401)照射後，有時會產生氣化及剝離的光阻層(200)的殘渣。此情況，以眾所周知的方法去除即可，例如利用吸引等的空氣去除的方法，或者可以黏著輥等去除。
再者，依照本發明製成的配線圖案形成物可適當地使用於軟性印刷配線板，特別是難以蝕刻的Au、Pt、Pd等的貴金屬配線板。
以本發明得到的配線圖案形成物可用作生物感測器晶片的電極。藉由本發明之配線圖案形成方法，可不使用像先前技術那樣的光阻或蝕刻液而製成生物感測器晶片，所以在環境方面具有有利的效果。此外，即使是將鈀、金、鉑等貴金屬使用於電極的情況，也不需要像先前技術那樣的雷射設備，所以可不使製造裝置大型化而廉價地製成生物感測器晶片。
[實施例]
其次，顯示具體的實施例，就本發明之配線圖案的形成方法具體地進行說明。
(實施例1)
(1)第1步驟
準備總透光率(JIS K7105(2008))93%的聚對苯二甲 酸乙二酯(PET)薄膜“lumirror”(註冊商標)(型式U34)50μm(東麗(股)製)作為絕緣性基板(100)。
其次，以由石墨烯構成的碳板為靶材料，使用DC磁控濺鍍裝置，在第一面(101)上製成厚度10nm的均勻碳膜。
其次，使用YAG雷射發射裝置(500)，對前述碳薄膜照射雷射光束(501)，以雷射剝蝕法線狀地去除絕緣性基板(100)上的配線部(103)上的碳膜，描繪10條線寬10μm、線間20μm、線長10mm的平行線，得到描繪有配線之負片圖案的光阻層(200)。
(2)第2步驟
在以前述第1步驟得到的絕緣性基板(100)之第一面(101)上，以Pd為靶材料，利用DC磁控濺鍍法層積由厚度20nm的Pd薄膜構成的導電性薄膜層(300)。
(3)第3步驟
使用氙脈衝照射裝置Sinteron2000(Xenon公司製)，照射時間500微秒，將可見光波段的閃光(401)對以前述第2步驟得到的絕緣性基板(100)之第二面(102)側進行一次照射，給予3.7J/cm2的照射能量，使由碳膜構成的光阻層(200)消失。
藉由前述(1)~(3)，可得到配線部(300)由Pd構成的配線圖案形成物。關於配線圖案形成物，可在絕緣性基板(100)之第一面(101)上，無缺損且不和相鄰的其他導電圖案短路地得到10條由厚度20nm、線寬10μm、線間20μm、線長10mm的Pd構成的導電圖案。
(實施例2)
(1)第1步驟
準備聚醯亞胺(PI)薄膜“Kapton”(註冊商標)(型式25H)12.5μm(東麗-杜邦(股)製)作為構成絕緣性積層基板的第一基板(106)，準備附有黏著劑的聚酯薄膜“E-MASK”(註冊商標)(型式RP301)59μm(日東電工(股)製)作為構成絕緣性積層基板(105)的第二基板(107)，和PI薄膜進行貼合，製成絕緣性積層基板(105)。此時的總透光率為28%。
其次，使用多孔質矽石(SUNSPHERE H-31：AGC Si-Tech(股)製、平均粒徑3μm、比表面積800m2/g、細孔直徑5nm)15質量份、黏著劑樹脂(“VYLON”(註冊商標)GK250：東洋紡(股)製、非晶性聚酯樹酯)15質量份、甲基乙基酮35質量份及甲苯35質量份，充分攪拌，製成光阻用塗料。
再者，利用凹版印刷法將線寬80μm、線間100μm、線長30mm的配線之負片型圖案印刷於前述絕緣性積層基板(106)之PI薄膜側，以120℃乾燥60秒鐘，形成描繪有厚度5μm的配線之負片圖案的光阻層(200)。將此材料利用氣相層析的頂空法測定光阻層中的甲基乙基酮及甲苯的總含有量的結果，為0.6質量%。
(2)第2步驟
從以前述第1步驟得到的絕緣性積層基板(105)之第一面(101)側，以Pt為靶材料，利用濺鍍法層積由厚度80nm的Pt薄膜構成的導電性薄膜層(300)。
(3)第3步驟
使用氙脈衝照射裝置Sinteron8000(Xenon公司製)，將照射時間1,000微秒的可見光波段的閃光對以前述第2步驟得到的絕緣性積層基板(105)之第二面(102)，以1.8Hz進行6次照射，給予75J/cm2的照射能量，使光阻層(200)消失。
其次，剝離構成絕緣性積層基板(105)的第二基板(107)，得到具有線寬80μm、線間100μm、線長30mm的配線圖案之厚度12.5μm的PI薄膜。
藉由上述配線圖案形成方法，可得到配線圖案形成物。
(實施例3)
(1)第1步驟
準備總透光率(JIS K7105(2008))81%的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜“lumirror”(註冊商標)(型式S10)188μm(東麗(股)製)作為絕緣性基板(100)。
其次，使用氯乙烯-醋酸乙烯共聚物(大日精化工業(股)製NB500)12.6質量份、碳黑(東海碳(股)製“TOKABLACK”(註冊商標)#7400)11.4質量份、環己酮38質量份及醋酸乙酯19質量份，充分攪拌，製成光阻用塗料。
再者，利用網版印刷法將第9圖所示的導電配線之負片圖案印刷於前述絕緣性積層基板(100)之第一面(101)上，以150℃乾燥120秒鐘，形成描繪有厚度8μm的配線之負片圖案的光阻層(200)。將此材料利用氣相層 析的頂空法測定光阻層中的環己酮及醋酸乙酯的總含有量的結果，為1.1質量%。
(2)第2步驟
在以前述第1步驟得到的絕緣性基板(100)之第一面(101)上，以Au為靶材料，利用DC磁控濺鍍法層積由厚度50nm的Au薄膜構成的導電性薄膜層(300)。
(3)第3步驟
使用氙脈衝照射裝置PulseForge1200(NovaCentrix公司製)，照射時間500微秒，將可見光波段的閃光(401)對以前述第2步驟得到的絕緣性基板(100)之第二面(102)側，以照射間隔1,000微秒連續進行5次照射，給予6.7J/cm2的照射能量，使由含有碳黑之膜構成的光阻層(200)消失，製作出由Au構成的酵素電池用電極電路。
(4)酵素電池的製作
其次，以覆蓋作用極(601)與相對極(602)兩方的方式形成電子媒介物(鐵氰化鉀)層(605)，於其上層積由葡萄糖氧化酵素(GOD)構成的酵素層(606)。其次，電流計連接於作用極(601)及相對極(602)的兩個電極(603)及(604)，製作出酵素電池(600)。接著，在酵素層(606)上滴下37℃的200mM葡萄糖水溶液的結果，可確認1.8mA的電流流動。
(實施例4)
(1)第1步驟
和實施例3同樣，利用網版印刷法將第11圖所示的導電配線之負片圖案印刷於前述絕緣性積層基板(100)之 第一面(101)上，以150℃乾燥120秒鐘，形成描繪有厚度8μm的配線之負片圖案的光阻層(200)。將此材料利用氣相層析的頂空法測定光阻層中的環己酮及醋酸乙酯的總含有量的結果，為2.5質量%。
(2)第2步驟
在以前述第1步驟得到的絕緣性基板(100)之第一面(101)上，以Al為材料，利用蒸鍍法層積由厚度1.1μm的Al薄膜構成的導電性薄膜層(300)。
(3)第3步驟
使用氙脈衝照射裝置PulseForge1200(NovaCentrix公司製)，照射時間250微秒，將可見光波段的閃光(401)對以前述第2步驟得到的絕緣性基板(100)之第二面(102)側，以照射間隔500微秒連續進行10次照射，給予7.9J/cm2的照射能量，使由含有碳黑之膜構成的光阻層(200)消失，製作出由Al構成的RFID天線電路(700)。
(4)RFID的製成
其次，將搭載有Alien公司製的符合GEN2之IC“Higgs”的帶(插入物)之電極部分經由導電性糊而接合於RFID天線電路(700)之端子部(701、702)，完成RFID標籤。
將所得到的RFID標籤使用歐姆龍股份有限公司製的讀寫器(型式：V750-BA50C04-JP)與歐姆龍股份有限公司製的天線(型式：V750-HS01CA-JP)確認通信特性的結果，可確認能夠通信。
關於實施例1至4之配線圖案的形成方法，由 於不使用通常在蝕刻步驟或光阻步驟中所用的有機溶劑或酸、鹼溶液，所以不需要殘渣的處理，在環境方面及經濟方面極佳。
此外，如實施例3所示，得知作為使用貴金屬當作酵素電池或葡萄糖感測器等難以被氧化的導電性材料之電極電路等的電子電路，不使用高價的雷射照射裝置等就可製作。
如以上，雖然揭示了插入本發明原理的例示性實施形態，但本發明並不受所揭示的實施形態限定。本適用傾向意圖達到使用此一般原理的本發明所有的變形、用途或適合者。再者，本適用意圖在本發明相關的技術方面在於已知或例行的範圍內，且在請求項限定的範圍內亦可及於逸脫本揭示之內容。
[產業上之可利用性]
由本發明之配線圖案的形成方法所得到的配線圖案形成物可利用於製成導電電路。
100‧‧‧絕緣性基板
101‧‧‧絕緣性基板之第一面
102‧‧‧絕緣性基板之第二面
200‧‧‧光阻層
202‧‧‧光阻層之第二面
300‧‧‧導電性薄膜層
301‧‧‧成為導電性薄膜層之配線圖案的部分
302‧‧‧導電性薄膜層被去除的部分
400‧‧‧閃光燈
401‧‧‧可見光波段的閃光

Claims (14)

  1. 一種配線圖案的形成方法，其特徵在於依次實施第1步驟、第2步驟及第3步驟：第1步驟為在絕緣性基板之第一面之非配線部上層積光阻層的步驟；第2步驟為在配線部與前述光阻層的至少一部分上層積導電性薄膜層的步驟；第3步驟為從閃光燈將可見光波段的閃光，自前述絕緣性基板之第二面至少照射於前述光阻層之第二面，使前述光阻層消失，在配線部上形成由導電性薄膜層構成的配線圖案的步驟。
  2. 如申請專利範圍第1項之配線圖案的形成方法，其中前述絕緣性基板之總透光率為20%以上。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之配線圖案的形成方法，其中前述光阻層含有碳。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之配線圖案的形成方法，其中前述光阻層含有有機溶劑。
  5. 如申請專利範圍第4項之配線圖案的形成方法，其中前述有機溶劑之沸點為200℃以下。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之配線圖案的形成方法，其中以包含從由凹版印刷、柔版印刷、網版印刷、平版印刷、噴墨印刷及光版印刷組成之群中所選的至少一個的方法形成前述光阻層。
  7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之配線圖案的形成方法，其中在形成前述光阻層後，利用雷射剝蝕法去 除配線部之光阻層。
  8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項之配線圖案的形成方法，其中前述導電性薄膜層為碳系以外的導電性材料。
  9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項之配線圖案的形成方法，其中前述導電性薄膜層之厚度為1nm以上20μm以下。
  10. 如申請專利範圍第1至9項中任一項之配線圖案的形成方法，其中以濺鍍法及/或蒸鍍法層積前述導電性薄膜層。
  11. 如申請專利範圍第1至10項中任一項之配線圖案的形成方法，其中前述光阻層之至少一部分藉由前述可見光波段的閃光的照射而氣化。
  12. 如申請專利範圍第1至11項中任一項之配線圖案的形成方法，其中前述可見光波段的閃光的照射能量為0.1J/cm2以上100J/cm2以下。
  13. 一種配線圖案形成物，係由申請專利範圍第1至12項中任一項之配線圖案的形成方法所形成。
  14. 一種生物感測器晶片，係使用如申請專利範圍第13項之配線圖案形成物所形成。
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