銅和/或銅氧化物分散體、以及使用該分散體形成的導(dǎo)電膜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種經(jīng)時(shí)穩(wěn)定的銅和/或銅氧化物分散體和將使用該分散體形成的 導(dǎo)電膜層積而成的導(dǎo)電膜層積體、W及包含該導(dǎo)電膜作為電極的晶體管。本發(fā)明的分散體 能夠用作涂料，并且銅和/或銅氧化物微粒容易發(fā)生還原而提供金屬銅，因此能夠用作導(dǎo) 電材料前體。
【背景技術(shù)】
[0002] 在基板上施加了導(dǎo)電性配線的現(xiàn)有的電路基板是如下制造的：在粘貼有金屬錐的 基板上涂布光致抗蝕劑等，將所期望的電路圖案曝光，通過化學(xué)蝕刻形成圖案，由此制造電 路基板。利用現(xiàn)有的電路基板的制造方法，能夠制造高性能的導(dǎo)電性基板。但是，現(xiàn)有的電 路基板的制造方法具有工序數(shù)多、繁雜、并且需要光致抗蝕劑材料等缺點(diǎn)。
[0003] 與此相對(duì)，利用將金屬或金屬氧化物分散而成的涂料將圖案直接印刷至基板的方 法受到關(guān)注。運(yùn)種在基板上直接印刷圖案的方法不需要使用光致抗蝕劑等，是生產(chǎn)率極高 的方法。
[0004] 在W下的專利文獻(xiàn)1中提出了一種氧化亞銅分散體，其含有平均二次粒徑為SOnm W下的氧化亞銅微粒和碳原子數(shù)為10W下的多元醇。根據(jù)專利文獻(xiàn)1，該氧化亞銅分散體 的穩(wěn)定性高，通過涂布至基板上并進(jìn)行燒制，能夠形成銅薄膜。具體地說，使氧化亞銅微粒 與聚乙二醇一起分散于作為分散介質(zhì)的二乙二醇中，所得到的氧化亞銅分散體即便放置一 晚，分散性也不會(huì)受損。另外，將該分散體涂布至玻璃板上，形成了厚度為2. 5ym、體積電阻 率為8X10Sqcm的銅薄膜（參見專利文獻(xiàn)1、實(shí)施例3和6)。 陽〇化]另外，在W下的專利文獻(xiàn)2中提出了一種金屬氧化物分散體，其包含平均一次粒 徑為20nm~IOOnm的金屬氧化物微粒、分散介質(zhì)和分散劑。根據(jù)專利文獻(xiàn)2,該分散體的濃 度高、分散性高、粘度低，因此還能夠賦予噴墨適應(yīng)性。 陽006] 但是，尚未確立高效地制造性能更高的導(dǎo)電性基板的技術(shù)。因此，也尚未確立將電 極、半導(dǎo)體和絕緣膜直接圖案印刷至基板上而高效制造晶體管的技術(shù)。為了形成晶體管的 電極圖案，希望開發(fā)出能夠形成更微細(xì)的圖案狀的導(dǎo)電膜的印刷技術(shù)、W及能夠適用于該 印刷技術(shù)的銅和/或銅氧化物分散體。特別是，反轉(zhuǎn)印刷法適合于微細(xì)圖案的形成，但是具 有反轉(zhuǎn)印刷法所需要的分散性和涂布性的銅和/或銅氧化物分散體尚未得到實(shí)用化。
[0007] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 陽00引專利文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2005-15628號(hào)公報(bào)
[0010] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2012-216425號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 發(fā)明要解決的課題
[0012] 本發(fā)明要解決的課題在于，提供一種銅和/或銅氧化物分散體，其能夠形成對(duì)于 經(jīng)時(shí)變化顯示出優(yōu)異的穩(wěn)定性且為微細(xì)的圖案狀的導(dǎo)電膜；提供一種導(dǎo)電膜層積體，其是 將使用所述銅和/或銅氧化物分散體制造的導(dǎo)電膜層積而得到的；W及提供一種導(dǎo)電膜晶 體管，其包含該導(dǎo)電膜作為電極。
[0013] 用于解決課題的方案
[0014] 本發(fā)明人為了實(shí)現(xiàn)上述課題進(jìn)行了深入研究和反復(fù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過制成使 分散介質(zhì)為特定組成和成分濃度的銅和/或銅氧化物分散體，并且對(duì)該銅和/或銅氧化物 分散體進(jìn)行印刷，從而能夠解決上述課題。基于上述技術(shù)思想，完成了本發(fā)明。
[0015] 旨P，本發(fā)明如下所述。
[0016] [1] 一種導(dǎo)電膜層積體，其是將含有銅的導(dǎo)電膜層積于基板上而得到的導(dǎo)電膜層 積體，其中，導(dǎo)電膜層積體的面積W圓換算為直徑7英寸W上。
[0017] [2]如上述[1]所述的導(dǎo)電膜層積體，其中，所述導(dǎo)電膜是通過銅和/或銅氧化物 的分散體的印刷而形成的。
[001引 閒如上述山或凹所述的導(dǎo)電膜層積體，其中，所述印刷為反轉(zhuǎn)印刷。
[0019] W如上述山~巧]中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電膜層積體，其中，所述導(dǎo)電膜的最小線 寬為0. 10JimW上30JimW下，且最小間距寬為0. 10JimW上30JimW下。
[0020] [引一種分散體，其是銅和/或銅氧化物的分散體，用于形成上述[1]~[4]中任 一項(xiàng)所述的導(dǎo)電膜層積體的導(dǎo)電膜，其中，該分散體含有0. 50質(zhì)量％ ^上60質(zhì)量％W下的 銅和/或銅氧化物微粒、W及下述（1)~（4):
[0021] (1)表面能調(diào)節(jié)劑；
[0022] (2)具有憐酸基的有機(jī)化合物； 陽02引 （3) 20°C的蒸汽壓為0.OlO化W上且小于20化的溶劑0. 050質(zhì)量％ ^上10質(zhì)量％ W下訊
[0024] (4) 20°C的蒸汽壓為20化W上15化化W下的溶劑。
[0025] [6]上述[引所述的分散體，其中，所述（1)表面能調(diào)節(jié)劑為含氣表面活性劑。
[0026][7]如上述[6]所述的分散體，其中，所述含氣表面活性劑的含量為0. 10質(zhì)量％W 上2.0質(zhì)量下。
[0027] 閒如上述閒~[7]中任一項(xiàng)所述的分散體，其中，所述似具有憐酸基的有機(jī) 化合物的含量為0. 10質(zhì)量％ ^上20質(zhì)量％W下。
[0028] [9]如上述[5]~巧]中任一項(xiàng)所述的分散體，其中，所述（3)20°C的蒸汽壓為 0.OlO化W上且小于20化的溶劑是碳原子數(shù)為10W下的多元醇。
[0029] [10]如上述[5]~巧]中任一項(xiàng)所述的分散體，其中，所述（4)20°C的蒸汽壓為 20化W上15化化W下的溶劑是碳原子數(shù)為10W下的一元醇。
[0030] [山如上述閒~[10]中任一項(xiàng)所述的分散體，其中，所述銅和/或銅氧化物為 氧化亞銅或氧化銅。
[0031] [12]如上述[11]所述的分散體，其中，所述銅和/或銅氧化物為氧化亞銅。
[0032] [13] -種晶體管，其為包含柵極、源極、漏極、絕緣層和半導(dǎo)體層的晶體管，其中， 該柵極、該源極和該漏極中的至少1種電極為上述[1]~[4]中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電膜、或通 過上述[5]~[12]中任一項(xiàng)所述的分散體的反轉(zhuǎn)印刷而形成的導(dǎo)電膜。
[0033] [14] -種銅和/或銅氧化物的分散體，其含有0. 50質(zhì)量％ ^上60. 0質(zhì)量％ ^下 的銅和/或銅氧化物微粒、W及下述（1)~（4):
[0034] (1)含氣表面活性劑0. 10質(zhì)量％ ^上2. 0質(zhì)量％W下；
[0035] 似具有憐酸基的有機(jī)化合物0. 10質(zhì)量％ ^上20質(zhì)量％W下；
[0036] (3)碳原子數(shù)為10W下的多元醇0. 050質(zhì)量％ ^上10質(zhì)量％W下訊
[0037] (4)碳原子數(shù)為10W下的一元醇。 陽0測(cè)發(fā)明的效果
[0039] 本發(fā)明的銅和/或銅氧化物分散體的分散穩(wěn)定性優(yōu)異，而且涂布性優(yōu)異，因此能 夠適用于反轉(zhuǎn)印刷，能夠在基板上形成微細(xì)的圖案狀的涂布膜。因此，本發(fā)明的銅和/或銅 氧化物分散體適合用于涂料、金屬配線材料、導(dǎo)電材料等用途。另外，本發(fā)明的導(dǎo)電膜晶體 管具有通過銅和/或銅氧化物分散體的印刷工序所形成的微細(xì)的圖案狀的電極（高精細(xì)銅 電極），因此適合用于高性能的電子器件等用途。
【附圖說明】
[0040] 圖1是源極和漏極的不意圖。
[0041]圖2是表示未能在橡皮布化Ianket)上平滑地形成分散體涂膜的示例的代替附圖 的照片。
【具體實(shí)施方式】
[0042] 首先，對(duì)本發(fā)明的銅和/或銅氧化物分散體進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0043] [銅和/或銅氧化物分散體]
[0044] 本實(shí)施方式的分散體在分散介質(zhì)中W0. 50質(zhì)量％ ^上60質(zhì)量％含有銅和/或銅 氧化物微粒，進(jìn)而至少含有下述（1)~（4): 柳例 （1)表面能調(diào)節(jié)劑；
[0046] (2)具有憐酸基的有機(jī)化合物；
[0047] (3) 20°C的蒸汽壓為0.OlO化W上且小于20化的溶劑0. 050質(zhì)量％ ^上10質(zhì)量％ W下； W48] (4) 20°C的蒸汽壓為20化W上15化化W下的溶劑。即，本實(shí)施方式的分散體的特 征在于，至少含有銅和/或銅氧化物微粒、表面能調(diào)節(jié)劑、具有憐酸基的有機(jī)化合物、和分 散介質(zhì)。
[0049] 對(duì)本實(shí)施方式的分散體在25°C的粘度沒有特別限制，在利用錐板型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè) 定的剪切速率為1X10Is1~IXlO2S1的區(qū)域，優(yōu)選為IOOmPa'SW下、更優(yōu)選為30mPa's W下。由于印刷時(shí)容易形成均質(zhì)的涂布膜，因而25°C的粘度優(yōu)選為IOOmPa?SW下。
[0050] 對(duì)本實(shí)施方式的分散體在25°C的表面自由能沒有特別限制，優(yōu)選為40mN/mW下、 更優(yōu)選為35mN/mW下、進(jìn)一步優(yōu)選為30mN/mW下。在后述的反轉(zhuǎn)印刷中，從分散體對(duì)于橡 皮布的潤(rùn)濕性的方面出發(fā)，25°C的表面自由能優(yōu)選為40mN/mW下。表面自由能可W利用接 觸角計(jì)進(jìn)行測(cè)定。
[0051] [(1)表面能調(diào)節(jié)劑]
[0052] 為了提高涂布性，本實(shí)施方式的銅和/或銅氧化物分散體包含表面能調(diào)節(jié)劑。由 此，在橡皮布上形成分散體涂膜時(shí)，涂布而成的分散體涂膜的平滑性提高，可得到更均勻的 涂膜。
[0053] 作為表面能調(diào)節(jié)劑的具體例，可W舉出TritonX-45、TritonX-100、TritonX、T