JP4803726B2 - 電子回路及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は電子回路及びその製造方法に関する。

従来からコンピュータ、通信、情報家電、各種表示デバイス等として、金属や絶縁物等からなる薄膜を有する基板、又はこの薄膜を更にパターニングして形成した回路パターンを有する基板が使用されている（この薄膜を有する基板及び回路パターンを有する基板を含めて、以下、回路パターン等を有する基板ともいう。）。

このように回路パターン等を有する基板は、通常、基板上に複数の物質からなる複数の層又はそれをパターニングした層を有する。このような回路パターン等を有する基板の製造するにあたってアニーリング処理など、何らかの加熱処理を施す場合があり、その際にこれらの層の間で化学的な反応が起こり、一部の層が劣化（主に比抵抗の上昇や腐食）し、電極パターンの抵抗値が上昇する場合があった。

この点について、以下に前記回路パターン等を有する基板の代表例であるプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰともいう。）の前面基板を挙げ、具体的に説明する。
図５に代表的なＰＤＰの断面図を示す。ＰＤＰはここに示すように、透明な前面基板６１及び背面基板６２を対向して有する。そして、この前面基板６１はその表面にパターニングして形成した透明電導膜からなる表示電極６５、バス電極６６及び誘電体層６８を有する。
ここで、誘電体層６８は、表示電極６５と背面基板６２上のアドレス電極６７との間の絶縁を確保しプラズマを安定に発生させるために、また、電極がプラズマに侵食されるのを防ぐために、ＰＤＰにおいては事実上不可欠な要素である（特許文献１、非特許文献１、非特許文献２参照）。

そして、このようなＰＤＰ前面基板を製造する場合、前面基板６１の上面に表示電極６５及びバス電極６６をパターニングして形成した後、その上面に誘電体の原料を付着させ加熱して、溶融又は焼結することで誘電体層６８を形成するが、この加熱により、又は高温となった誘電体原料により、表示電極６５やバス電極６６が侵食されるなどして、その抵抗値が上昇する場合があった。
特開平７―６５７２７号公報 内田龍男、内池平樹著、「フラットパネルディスプレイ大辞典」、工業調査会、２００１年１２月２５日、ｐ．５８３−５８５ 奥村健史著、「フラットパネル・ディスプレイ２００４実務編」、日経ＢＰ社、ｐ．１７６−１８３

上記のように回路パターン等を有する基板の製造するにあたってアニーリング処理など、何らかの加熱処理を施すと、基板上に形成された電極パターンの抵抗値が上昇する場合があった。
例えば、ＰＤＰ前面基板の場合であれば、誘電体層を形成する場合やアニーリング処理を施す場合の加熱の影響で、表示電極やバス電極の抵抗値が上昇する場合があった。
すなわち、本発明の目的は、このような抵抗値の上昇が生じ難い回路パターン等を有する基板を提供することにある。

また、上記のように、従来から使用されている回路パターン等を有する基板は、その基板上の複数の層等における一部の層が、その他の層の影響で劣化してしまう場合があった。
例えば、ＰＤＰ前面基板の場合であれば、誘電体層の影響で、これに接触して存在する表示電極やバス電極が劣化してしまう場合があった。
すなわち、本発明の別の目的は、上記のような劣化が生じ難い回路パターン等を有する基板を提供することにある。

また、このような回路パターン等を有する基板を用いてなる電子回路を提供することにある。
また、このような回路パターン等を有する基板を用いてなるプラズマディスプレイ前面基板及びそれを用いてなるＰＤＰを提供することにある。
更に、これらの製造方法を提供することにある。

すなわち、本発明は次の（１）〜（１３）である。
（１）透明基板の上面に透明電導膜層を有し、その上面にＳｉ化合物薄膜層を有する電子回路用の薄膜付き透明基板。
（２）前記Ｓｉ化合物薄膜層の上面に、更に誘電体層を有する上記（１）に記載の薄膜付き透明基板。
（３）前記透明基板と前記透明電導膜層との間、又は前記透明電導膜層と前記Ｓｉ化合物薄膜層との間に、更にパターニングされた電極層を有する上記（１）又は（２）に記載の薄膜付き透明基板。
（４）前記Ｓｉ化合物薄膜層が、ＳｉＯ_２を主成分とする薄膜層である上記（１）〜（３）のいずれかに記載の薄膜付き透明基板。
（５）前記透明電導膜層が、ＳｎＯ_２薄膜層、ＩＴＯ薄膜層又はＺｎＯ薄膜層である上記（１）〜（４）のいずれかに記載の薄膜付き透明基板。

（６）上記（１）〜（５）のいずれかに記載の薄膜付き透明基板において、少なくとも前記透明電導膜層がレーザーパターニング法又はリフトオフ法によりパターニング処理を施されている、電子回路用のパターン付き透明基板。
（７）前記パターニング処理の前に及び／又は後で、４００℃以上の加熱処理を施してなる上記（６）に記載のパターン付き透明基板。
（８）前記透明電導膜層がＳｎＯ_２薄膜層であって、前記パターニング処理前に及び／又は後で、２５０℃以上の加熱処理を施してなる上記（６）又は（７）に記載のパターン付き透明基板。

（９）上記（１）〜（５）のいずれかに記載の薄膜付き透明基板、又は、上記（６）〜（８）のいずれかに記載のパターン付き透明基板を用いてなる電子回路。
（１０）上記（１）〜（５）のいずれかに記載の薄膜付き透明基板、又は、上記（６）〜（８）のいずれかに記載のパターン付き透明基板を用いてなるプラズマディスプレイ前面基板。
（１１）上記（１０）に記載のプラズマディスプレイ前面基板を用いてなるプラズマディスプレイパネル。

（１２）レーザーパターニング法又はリフトオフ法によるパターニング処理を施す工程を具備する、上記（６）〜（８）のいずれかに記載の電子回路用のパターン付き透明基板の製造方法。
（１３）上記（１２）に記載の製造方法により製造されるプラズマディスプレイ前面基板。

また、本発明によれば、加熱処理（ＰＤＰ前面基板の場合であれば、誘電体層を形成するための処理やアニーリング処理）を施した場合に、基板上の透明電導膜層又はこれをパターニングしてなる電極（ＰＤＰ前面基板の場合であれば透明電導膜層からなる表示電極又はバス電極）の抵抗値が上昇し難い薄膜付き透明基板及びパターン付き透明基板を提供することができる。このように抵抗上昇を抑制することで、これを用いてなる電子回路はより高性能化される。更に、抵抗が上昇しない分、薄膜化が可能になるので、低コスト化にも寄与する。

また、本発明によれば、回路パターン等を有する基板（本発明においては、薄膜付き透明基板及びパターン付き透明基板）であって、その基板上の複数の層等における一部の層（ＰＤＰ前面基板の場合であれば表示電極やバス電極）が、その他の層（ＰＤＰ前面基板の場合であれば誘電体層）の形成時の影響で劣化することを抑制した薄膜付き透明基板及びパターン付き透明基板を提供することができる。
更に、本発明においてはレーザーパターニング法又はリフトオフ法によるパターニングを適用することが好ましいが、この場合、従来の例えばフォトリソグラフィ・エッチングプロセス等と比較して、より工程が少なく環境への影響も少ないので好ましい。

本発明は、透明基板の上面に透明電導膜層を有し、その上面にＳｉ化合物薄膜層を有する電子回路用の薄膜付き透明基板である。
このような薄膜付き透明基板を、以下では「本発明の薄膜付き透明基板」ともいう。

また、本発明は、本発明の薄膜付き透明基板において、少なくとも透明電導膜層がレーザーパターニング法又はリフトオフ法によりパターニング処理を施されている、電子回路用のパターン付き透明基板である。
このようなパターン付き透明基板を、以下では「本発明のパターン付き透明基板」ともいう。

本発明の薄膜付き透明基板について説明する。
本発明の薄膜付き透明基板は、透明基板の表面に透明電導膜層を有し、更にその上面にＳｉ化合物薄膜層を有する。このような本発明の薄膜付き透明基板は、電子回路（例えばＰＤＰ）又はその材料や部品（例えばプラズマディスプレイ前面基板）として用いることができる。

本発明の薄膜付き透明基板はＳｉ化合物薄膜層を有するので、加熱処理（ＰＤＰ前面基板の場合であれば、誘電体層を形成するための処理やアニーリング処理が該当する）を施した場合に、透明電導膜層の抵抗値が上昇することを抑制できる。また、本発明の薄膜付き透明基板が誘電体層を有する場合であっても、このＳｉ化合物薄膜層と透明基板との間に存在する透明電導膜層（ＰＤＰ前面基板の場合であれば表示電極に相当）及び後述する電極層（ＰＤＰ前面基板の場合であればバス電極に相当）が、誘電体層の形成時の影響により劣化することを抑制できる。つまり、このＳｉ化合物薄膜層は、加熱処理時に前記透明電導膜層の比抵抗が増加したり、例えば、誘電体層とされる低融点ガラスフリットの焼成時にガラスフリットとの反応により透明電導膜層及び電極層の比抵抗が増加したりすることを防ぐバリヤー膜として機能する。
このＳｉ化合物薄膜層を有しない場合、透明電導膜層は、通常、加熱により結晶性が上昇するので移動度は改善するものの、キャリアを生成している酸素欠損の密度が酸化によって著しく減少し抵抗値が上昇する。
したがって、本発明の薄膜付き透明基板を用いて製造した電子回路等はより高性能化される。更に、抵抗が上昇しない分、透明電導膜層又は電極層の薄膜化が可能になるので、低コスト化にも寄与する。

＜Ｓｉ化合物薄膜層＞
本発明の薄膜付き透明基板が有するＳｉ化合物薄膜層は、主成分がＳｉ化合物である薄膜層である。
ここで、「Ｓｉ化合物」とはＳｉ元素を含む化合物を意味し、例えばＳｉ元素を含む酸化物、窒化物が挙げられる。
これらの中でもＳｉＯ_２及び／又はＳｉＮが好ましく、ＳｉＯ_２が更に好ましい。透明で、しかもバリアー膜として適した非常に緻密な薄膜層が容易に形成できるためである。

前記Ｓｉ化合物薄膜層は、このようなＳｉ化合物を主成分とする。
ここで「主成分とする」とは薄膜層を形成する物質の全質量に対して７０質量％以上であることを意味する。残部の物質種は特に限定されないが、例えば、Ａｌ、Ｂ、Ｓｎ、Ｚｒなどが挙げられる。
このように前記Ｓｉ化合物薄膜層は、前記Ｓｉ化合物を７０質量％以上含有するが、８０質量％以上であることが好ましく、９０質量％以上であることが更に好ましく、９５質量％以上であることが最も好ましい。Ｓｉ化合物成分が多いとバリアー膜としての化学的及び熱的耐久性がより向上するためである。

前記Ｓｉ化合物薄膜層は、このようなＳｉ化合物を主成分とする薄膜層である。
ここで、この薄膜層の厚さは特に限定されないものの、酸化バリアー性を得る点で、５０〜２００ｎｍであることが好ましい。更に、前述した誘電体による劣化及び加熱時の抵抗上昇をより効果的に抑制できる点で、１００〜２００ｎｍが特に好ましい。

＜透明電導膜層＞
本発明の薄膜付き透明基板は、透明基板の表面に透明電導膜層を有する。
ここで、透明電導膜層の材質は特に限定されず、例えば、プラズマディスプレイ前面基板の透明電極として用いるものを用いることができる。例えば、酸化インジウム、酸化錫、酸化亜鉛、酸化錫をドープした酸化インジウム（ＩＴＯ）、酸化アルミニウムをドープした酸化亜鉛（ＡＺＯ）が主成分であるものが挙げられる（「主成分」の定義は前記Ｓｉ化合物薄膜層と同様。また、この含有率は、例えば、蛍光Ｘ線分析法や、透明電導膜層を溶液に溶かしてのプラズマ発光分析法などを用いて決定することができる。）。

これらの中でもＳｎＯ_２が主成分であるものが好ましく（つまり、前記透明電導膜層がＳｎＯ_２薄膜層であることが好ましく）、アンチモン、タンタル及びニオブからなる群から選ばれる少なくとも１つを酸化物換算で０．１〜１０質量％、好ましくは２〜５質量％ドープしたＳｎＯ_２が更に好ましい。
また、酸化錫をドープしたＩＴＯが好ましく（つまり、前記透明電導膜層がＩＴＯ薄膜層であることが好ましく）、更にＳｎＯ_２のドープ量が３〜１５質量％であるＩＴＯが特に好ましい。
また、酸化亜鉛が主成分であるものが好ましく（つまり、前記透明電導膜層がＺｎＯ薄膜層であることが好ましく）酸化アルミニウム、ガリウム及びインジウムからなる群から選ばれる少なくとも１つを０．１〜１５質量％ドープしたＺｎＯが更に好ましい。

これらの中でもＳｎＯ_２薄膜層が最も好ましい。後述するように誘電体に対する耐性がより高いからである。

従来から、例えばプラズマディスプレイ前面基板の透明電導膜層にはＩＴＯが好ましく用いられており、従来においてＳｎＯ_２を適用した例は非常に少ない。これはＩＴＯでは容易に適用できるフォトリソグラフィ・エッチングプロセスを、ＳｎＯ_２を用いた場合に適用することが困難であるからである。また、製造過程において加熱工程を経ると抵抗値が上昇してしまうからである。これに対して、近年、インジウム資源枯渇の不安等から、インジウムの価格が高騰しており、これに代わる材料としてＳｎＯ_２からなる透明電導膜層の実用化が強く望まれている。
本発明においては前記透明電導膜層としてＳｎＯ_２を好ましく用いることができ、このような要望に答えるものである。

なお、前記透明電導膜層は、本発明の効果を奏する範囲においてその他の成分を含有してもよい。例えば、Ｎｂなどの５価の酸化物を形成する元素を、Ｍ_２Ｏ_５換算（Ｍは５価の酸化物を形成する元素）で膜中に５質量％以下程度含有してもよい。

また、この透明電導膜層の厚さは特に限定されない。ＰＤＰ前面基板に用いる場合であれば、２００〜５００ｎｍであることが好ましい。抵抗値がより低くなるからである。

また、この透明電導膜層は１種類材料からなる１層であってもよく、異なる種類の材料からなる層を２層以上有する層であってもよい。

本発明の薄膜付き透明基板は、このような透明電導膜層を透明基板上に有するが、本発明の薄膜付き透明基板を加熱処理する場合には、加熱処理前の透明電導膜層は、透明電導膜層を形成する条件を調整して、キャリア濃度が最大となる酸化状態付近の性状とすることが好ましい。
この酸化状態は、例えば気相蒸着法であれば、前記透明電導膜層の形成時の条件である導入酸素量、成膜速度、基板温度及び成膜原料中の酸素含有量で制御することができる。
また、キャリア濃度は、ホール効果測定値及び比抵抗測定値より求めることができる。
加熱処理後に得られる透明電導膜層の比抵抗は、加熱処理条件にも依存するため、加熱処理前の透明電導膜層の性状は、キャリア濃度が最大となる酸化条件付近で適宜最適化することが好ましい。

本発明の薄膜付き透明基板が上記のような効果を奏する理由を、本発明者は次のように考えている。
電気抵抗は伝導電子濃度（キャリア濃度）と移動度（結晶性、散乱因子に依存）との積で決まる。前記透明電導膜層では、キャリア濃度は酸素欠陥数と母体のカチオンサイトに置換する添加物元素が形成するドナー数によって決まり、酸素欠陥数は膜の酸化状態に、添加物元素がより有効にドナーとなるか否かは膜の結晶性に依存する。
本発明の用途に用いられる前記透明電導膜層の成膜時の一般的な基板温度はおおよそ３００℃以下であって、酸素欠陥によるキャリア濃度は比較的高くできるが、より低抵抗の膜を必要とする場合には、膜の結晶性は不十分であり、より高い移動度の実現と添加物元素のより有効なドナー化が必要である。
後工程で実施される成膜後の熱処理によって膜の結晶性向上を図ることも可能である反面、熱処理工程は大気焼成や低融点ガラスフリットなどの酸素を多く含んだ雰囲気であるために、酸素欠陥（キャリアー密度）を著しく減少させてしまう。
従って、上記のＳｉＯ_２薄膜層に代表されるＳｉ化合物薄膜層である酸化バリアー膜で前記透明電導膜層を被覆することで、この層の酸化を抑え、高いキャリア密度を保ったまま、膜の結晶性を向上させ、結果として透明電導膜層の抵抗を低減できると考えられる。
ＳｎＯ_２は結晶化しにくいので、透明電導膜層としてＳｎＯ_２薄膜層を用いる場合は、低い比抵抗を得るためには加熱処理をおこなって結晶化させることが好ましく、そのとき、上述の酸化バリアー膜で被覆して酸素欠陥（キャリアー密度）の減少を防ぐことが好ましい。

＜透明基板＞
本発明の薄膜付き透明基板は、前記透明電導膜層及び前記Ｓｉ化合物薄膜層を透明基板の上面に有する。
ここで、透明基板とはガラスのような透明な基板であれば特に限定されず、ガラス基板であることが好ましく、更に、レーザ光（ＹＡＧレーザ光等）を透過する材料（透過率が８０％以上の材料）であることが更に好ましい。
また、その厚さや大きさも特に限定されない。例えば、１〜３ｍｍ程度のガラス基板であれば、プラズマディスプレイ前面基板用として好ましく用いることができる。

＜電極層＞
本発明の薄膜付き透明基板は、前記透明基板の表面に前記透明電導膜層を有し、更にその上面に前記Ｓｉ化合物薄膜層を有するが、前記透明基板と前記透明電導膜層との間、又は前記透明電導膜層と前記Ｓｉ化合物薄膜層との間に、更にパターニングされた電極層を有することが好ましい。
このような電極層を有すると、例えばプラズマディスプレイ前面基板の基板として用いることができるので好ましい。

この「パターニングされた電極層」とは任意のパターニング法により任意のパターンに形成された電極層であり、金属を主成分とする。このパターニング法は特に限定されず、例えばウェット式パターニング、印刷によるパターニング、リフトオフパターニング、レーザーパターニング法が挙げられるが、これらの中でもレーザーパターニング法又はリフトオフ法であることが好ましい。例えばフォトリソグラフィ・エッチングプロセスと比較して、より工程少なく環境への影響も少ないからである。

更に、この電極層を形成する金属は導電性を有するものであれば特に限定されないが、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ等、導電性が高いものであることが好ましい（「主成分」の定義は前記Ｓｉ化合物薄膜層と同様。）。

また、前記電極層は、後述するような方法で形成するが、その厚さは特に限定されないものの１〜２０μｍであることが好ましく、１〜５μｍであることが更に好ましい。

また、前記電極層は複数の層からなっていてもよい。例えばＣｒ層／Ｃｕ層／Ｃｒ層の３層構造がプラズマディスプレイ前面基板におけるバス電極として好ましく例示される。

＜誘電体層＞
本発明の薄膜付き透明基板は、前記Ｓｉ化合物薄膜層の上面に、更に誘電体層を有することが好ましい。この場合、ＰＤＰ前面基板として好ましく用いることができる。

ここで誘電体層を形成する誘電体層形成物質の種類は特に限定されず、電気的絶縁体であればよい。例えばＳｉＯ_２を主成分とし、その他Ａｌ_２Ｏ_３、Ｂ_２Ｏ_３、ＭｇＯ等を含有する低融点ガラスを用いることができる。

また、この誘電体層は透明誘電体層であることが好ましい。このような誘電体層を有する本発明の薄膜付き透明基板は、プラズマディスプレイ前面基板として用いることができるからである。ここで透明誘電体層とは可視光透過率が７０％以上のものをいう。

また、この誘電体層の厚さは特に限定されないものの５〜５０μｍであることが好ましく、１０〜４０μｍであることが更に好ましい。

次に、このような本発明の薄膜付き透明基板の製造方法を説明する。
前記透明基板の上面に透明電導膜層及びＳｉ化合物薄膜層を形成する方法は特に限定されず、例えば通常の方法で行うことができ、気相蒸着法を好ましく例示することができる。

この気相蒸着法としては、物理蒸着法（ＰＶＤ）として真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、レーザアブレーション法等が挙げられる。また、化学蒸着法（ＣＶＤ）として熱ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ等が挙げられる。このような中でも、スパッタリング法及びイオンプレーティング法は精度良く膜厚を制御できる点で好ましい。

例えば、スパッタリング法により透明基板上に透明電導膜層としてＳｎＯ_２薄膜層を形成するには、カソード側に錫又は酸化錫のターゲットを設置し、１〜１０^−２Ｐａ程度の反応雰囲気ガス中で電極間にグロー放電を起こし、この反応雰囲気ガスをイオン化させ、ターゲットから錫等を叩き出してアノード側に設置した透明基板上に酸化錫を被覆する方法が挙げられる。ここで、酸化錫薄膜にＴａやＳｂを含有させる場合は、ターゲットにこれら又はこれらの酸化物を混合すればよい。また、反応雰囲気ガスは、アルゴン等の不活性ガスや、酸素を混合したガスであってもよい。
ターゲットの酸化度、スパッタリングを行う反応雰囲気ガス中の酸素濃度（酸素分圧）、薄膜形成速度（蒸着速度）及び基板温度を主に調整することにより、透明基板上に形成されるＳｎＯ_２薄膜層の酸化度が変化し、キャリア濃度も変化する。

また、前記Ｓｉ化合物薄膜層もこの透明電導膜層と同様に形成することができる。

また、本発明の薄膜付き透明基板が、前記透明基板と前記透明電導膜層との間に、更にパターニングされた電極層を有する場合は、前記透明基板の上面にパターニングした電極層を形成した後に、その電極層の上面に上記のような方法で前記透明電導膜層及び前記Ｓｉ化合物薄膜層を形成する。
また、前記透明電導膜層と前記Ｓｉ化合物薄膜層との間に、更にパターニングされた電極層を形成する場合も同様である。

ここでパターニングされた電極層を形成する方法は、特に限定されず、レーザーパターニング法、リフトオフ法、フォトリソグラフィ・エッチングプロセス等を適用することができる。これらの中でもレーザーパターニング法又はリフトオフ法であることが好ましい。例えばフォトリソグラフィ・エッチングプロセスと比較して、より工程が少なく環境への影響も少ないからである。
具体的には、例えばリフトオフ法（リフトオフパターニング）であれば、前記透明基板又は前記透明電導膜層の上面にあらかじめネガ型レジストのパターンを形成した後、例えば、上記透明電導膜層及びＳｉ化合物薄膜層の形成において適用する気相蒸着法を適用して金属薄膜を形成し、その後、不要な部分をレジストごと剥離する。このような方法で前記透明基板又は前記透明電導膜層の上面にパターニングされた電極層を形成することができる。

また、このような本発明の薄膜付き透明基板の製造方法において、前記透明基板の上面に前記透明電導膜層を形成し、必要ならばこの上面に前記パターニングされた電極層を形成し、更にこの上面に前記Ｓｉ化合物薄膜層を形成した後にアニーリング処理をすることが好ましい。アニーリング処理することにより、透明基板上に形成された前記透明電導膜層のキャリア濃度も変化する。その結果、例えば、ＹＡＧレーザ光の発振波長である１０６４ｎｍにおけるレーザ光の吸収率を最適化でき、再現性と効率の高いパターニングが可能となる。また、前記Ｓｉ化合物薄膜層を有する状態でアニーリング処理することで、前記透明電導膜層の抵抗値の上昇を抑制することができる。
アニーリング処理の具体的な方法としては、前記透明電導膜層を有する前記透明基板を４００℃以上、好ましくは４００〜６５０℃に加熱しながら、大気中、酸素中、あるいは窒素雰囲気中でアニールするという方法を挙げることができる。
また、前記透明電導膜層がＳｎＯ_２薄膜層である場合は、２５０℃以上の温度で同様に加熱することが好ましい。

また、このような方法で本発明の薄膜付き透明基板を製造した後、前記Ｓｉ化合物薄膜層の上面に更に誘電体層を形成する方法も特に限定されず、例えば通常の方法で行うことができる。
例えば、粉体状の誘電体形成材料を希釈剤（例えばブチルカルビトールアセテート）に分散させた後、これを本発明の薄膜付き透明基板の表面に存在する前記Ｓｉ化合物薄膜層の上面に塗布し、例えば６００℃程度の温度で、３０分程度加熱する。
このような温度で加熱しても、本発明の薄膜付き透明基板は前記Ｓｉ化合物薄膜層を有するので、前記透明電導膜層の抵抗値の上昇を抑制することができる。
このような方法により、前記誘電体層を有する本発明の薄膜付き透明基板を製造することができる。

次に本発明のパターン付き透明基板及びその製造方法について説明する。
本発明のパターン付き透明基板は、本発明の薄膜付き透明基板において、少なくとも透明電導膜層がレーザーパターニング法又はリフトオフ法によりパターニングを施されている電子回路用のパターン付き透明基板である。
つまり、本発明のパターン付き透明基板は、本発明の薄膜付き透明基板の前記透明電導膜層がパターニングされているものである。また、更に前記Ｓｉ化合物薄膜層がパターニングされていてもよい。

レーザーパターニング法を適用する場合、前記透明基板の上面に透明電導膜層を形成し、レーザーパターニング法を適用して任意のパターンを形成した後、更にその上面に前記Ｓｉ化合物薄膜層を形成してもよいが、前記透明基板の上面に透明電導膜層を形成し、その上面に前記Ｓｉ化合物薄膜層を形成した後に、この２つの層を同時にパターニングすることもできる。
また、リフトオフ法を適用する場合も同様であり、前記透明基板の上面にあらかじめネガ型レジストのパターンを形成した後、上記透明電導膜層及びＳｉ化合物薄膜層を形成し、その上面に上記気相蒸着法等により金属薄膜を形成し、その後、不要な部分をレジストごと剥離することで、この２つの層を同時にパターニングすることができる。
すなわち前記Ｓｉ化合物薄膜層はフォトリソグラフィ・エッチングプロセスにおいて通常用いられるエッチング液ではエッチングできないので、レーザーパターニング法又はリフトオフ法により、透明電導膜層と同時にパターニングすることが、処理工程が短く、更にコスト面、廃液の処理などの環境負荷の観点からも好ましい。

ここでレーザーパターニング法は特に限定されない。例えば、波長が１０６４ｎｍのＹＡＧレーザ光を照射してパターニングを行うことができる。具体的には、例えば、図３に示すように、任意のパターンに形成した電極層（バス電極２１）の上面に透明電導膜層２３及びＳｉＯ_２薄膜層２４を形成し（図３（ａ）、（ｂ））、任意の開口部を有するマスクを介して、任意のレーザ光２６（例えば任意のエネルギーを有し波長が１０６４ｎｍであるＹＡＧレーザ光）を照射する方法が挙げられる（図３（ｃ））。この後に更にその上面に誘電体層２５を形成してもよい（図３（ｄ））。

また、リフトオフ法も特に限定されない。例えば、図２に示すように、任意のパターンに形成した電極層（バス電極２１）を有する透明基板１０の上面に、あらかじめネガ型レジスト２２のパターンを形成した後（図２（ａ））、透明電導膜層２３を形成し、その上面に上記気相蒸着法等によりＳｉＯ_２薄膜層２４を形成し（図２（ｂ））、その後、不要な部分をレジスト２２ごと剥離する方法（図２（ｃ））が挙げられる。この後に更にその上面に誘電体層２５を形成してもよい（図２（ｄ））。

なお、本発明のパターン付き透明基板は、ウェット式パターニング法により製造することもできる。この場合、透明電導膜層をウエット式パターニングにより形成した後に前記Ｓｉ化合物層を形成することになり、性能上は特に問題はない。しかし、製造コスト低減の観点から例えば図２に示した前記リフトオフ法（リフトオフパターニング）が好ましい。また、レジストやその現像液、剥離液等の薬液を用いないという点から図３に示したレーザーパターニング法が好ましい。
特に、実用的に化学的なウエットエッチングが困難な酸化錫系膜（前記ＳｎＯ_２薄膜層）ではこれらリフトオフパターニングやレーザーパターニングは最適である。

また、本発明のパターン付き透明基板は、前記レーザーパターニング法又はリフトオフ法によるパターニング処理の前に及び／又は後で、４００℃以上の加熱処理を施してなることが好ましい。
加熱処理の具体的な方法は、上記本発明の薄膜付き基板において説明した方法と同様である。

ここで「４００℃以上で加熱する工程」とは、例えば、上記のアニーリング処理や誘電体層を形成する工程が挙げられる。

また、本発明のパターン付き透明基板は、前記透明電導膜層がＳｎＯ_２薄膜層の場合、パターニング処理前に及び／又は後で、２５０℃以上の加熱処理を施してなることが好ましい。
ここで「２５０℃以上の加熱工程」とは、例えば、上記のアニーリング処理工程が挙げられる。

本発明のパターン付き透明基板は、このようなレーザーパターニング法又はリフトオフ法によるパターニング処理を施す工程を具備する方法で好ましく製造することができる。
また、この製造方法は、上記のように、４００℃以上の加熱処理工程（前記パターニング処理の前及び／又は後で、４００℃以上の加熱処理を施す工程）や２５０℃以上の加熱処理工程（前記パターニング処理の前及び／又は後で、２５０℃以上の加熱処理を施す工程）を、更に具備していてもよい。この２５０℃以上の加熱処理工程は、前記透明電導膜層がＳｎＯ_２薄膜層である場合に、特に好ましい処理工程である。
このような製造方法により、プラズマディスプレイ前面基板を好ましく製造することができる。
また、本発明は、本発明の薄膜付き透明基板又は本発明のパターン付き透明基板を用いてなる電子回路（例えばＰＤＰ）である。
また、本発明は、本発明の薄膜付き透明基板又は本発明のパターン付き透明基板を用いてなるプラズマディスプレイ前面基板及びこれを用いてなるＰＤＰである。

以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

＜比較例１＞
透明基板として１００ｍｍ角で厚さ２．８ｍｍのガラス基板（ＰＤ２００、旭硝子社製）を複数用意した。そして、各々の表面に、イオンプレーティング法により厚さ２００ｎｍのＳｎＯ_２薄膜層を形成した。
ここで、イオンプレーティング法における成膜時の酸素分圧を７水準に変化させて、このＳｎＯ_２薄膜層を成膜し、７枚のＳｎＯ_２薄膜層付き透明（ガラス）基板を得た。なお、蒸着原料としてＳｎＯ_２焼結体を用いた。また、成膜時にガラス基板は無加熱とした。
このようにして形成した７種類のＳｎＯ_２薄膜層付き透明基板について比抵抗を測定した。測定方法は、ｖａｎ ｄｅｒ Ｐａｕｗの４端子法である。
この結果を表１及び図１（図中三角のプロット）に示す。この場合、酸素分圧（ＰＯ_２）が２．５×１０^−３Ｐａ付近で、比抵抗が最小となり、キャリア濃度は最大である。

次に、各々のＳｎＯ_２薄膜層付き透明基板に対して大気中で５５０℃、３０分間の熱処理をおこなった。そして、熱処理後の各々のＳｎＯ_２薄膜層付き透明基板の比抵抗を同様の方法で測定した。更に、同様に６００℃、３０分間の熱処理をおこなった。
これらの結果を表１及び図１に示す。図１中で、三角プロットが熱処理前の比抵抗であり、黒丸プロットが５５０℃の熱処理後の比抵抗であり、二重丸プロットが６００℃の熱処理後の比抵抗である。
図中三角プロットとの比較から５５０℃、６００℃熱処理いずれの場合でも、酸素分圧（ＰＯ_２）が２．５×１０^−３Ｐａ以上で酸化錫薄膜層の抵抗値は上昇し、それ以下の酸素分圧（ＰＯ_２）では抵抗値が低下していることがわかる。しかし、いずれの場合も抵抗値は十分に（実用に耐え得る）低い値ではない。

＜実施例１＞
次に、上記と同様な方法で得た７種類のＳｎＯ_２薄膜層を有するガラス基板のうち、キャリア濃度が最大であるもの（酸素分圧（ＰＯ_２）が２．５×１０^−３Ｐａのもの）のＳｎＯ_２薄膜層上に、更にＳｉＯ_２薄膜層を形成し、ＳｎＯ_２薄膜層及びＳｉＯ_２薄膜層付き透明基板を得た。ここで、ＳｉＯ_２薄膜層の形成方法はＳｎＯ_２薄膜層の場合と同様のイオンプレーティング法であり、この層の厚さは１００ｎｍとした。
そして、その後上記と同様な方法で加熱処理し、同様な方法で比抵抗を測定した。
この結果を表１及び図１（図中×のプロット）に示す。
このように熱処理前の最も低い抵抗と比較しても十分に低い比抵抗６．６×１０^−３Ω・ｃｍまで低下した。

＜比較例２＞
比較例１と同様のイオンプレーティング法であって、酸素分圧を２．６×１０^−３（Ｐａ）とした方法でＳｎＯ_２薄膜層付き透明基板を得た。
そして、この比抵抗を比較例１と同様な方法で測定したところ、２．０×１０^−２(Ω・ｃｍ)であった。
次に、比較例１の熱処理において５５０℃とした温度を２５０℃とし、その他を同様とした処理をした。そして、この比抵抗を比較例１と同様な方法で測定したところ、５．３２×１０^−３(Ω・ｃｍ)であった。

＜実施例２＞
更に、実施例１の熱処理において５５０℃とした温度を２５０℃とし、その他を同様とした処理をした。そして、この比抵抗を比較例１と同様な方法で測定したところ、３．３１×１０^−３(Ω・ｃｍ)であった。
このように熱処理温度が２５０℃の場合であっても、透明電導膜層及びＳｉＯ_２薄膜層を積層した構成とすることが、熱処理により比抵抗を低下させるために効果的であることがわかった。

＜実施例３＞
実施例１で得たＳｎＯ_２薄膜層及びＳｉＯ_２薄膜層付き透明基板に対して、ＰＤＰの透明電極に用いられるＴ字パターン形状のプロジェクションマスクを通してレーザー光を照射することにより、ＰＤＰの透明電極に用いられるＴ字パターンが多数列配置された電極パターンを形成することができる。
例えば、光源にはＳｐｅｃｔｒｏｎ社製Ｎｄ：ＹＡＧ ｌａｓｅｒ、ＳＬ４０１ ｌａｓｅｒ（発振波長：１０６４ｎｍ）を用いて、照射レーザーのパルス幅は８４ｎｓとし、照射エネルギーを１１Ｊ／ｃｍ^２とする。レーザの基本構成を図４に示す。発振器１から照射されたレーザはビームシェイパー２、ホモジナイザー３、プロジェクションマスク４、ミラー５、プロジェクションレンズ６を経て、サンプル７に直接照射される。ここでプロジェクションマスク４は、一部を除き、加工形状を評価できプラズマディスプレイ用いられているＴ字形状を用いる。その結果、良好なＴ字パターン形状が形成されるとともに、ＰＤＰ用電極として十分な電極列間の絶縁性が得られる。

＜実施例４＞
前記ガラス基板の上面に、Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒパターン電極を形成した後、実施例１と同様な方法でＳｎＯ_２薄膜層及びＳｉＯ_２薄膜層付き透明基板を形成し、その実施例３と同様な方法でレーザパターニングし、更に、印刷・焼成して誘電体層を形成した。
Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒパターン電極は、具体的には、ガラス基板の上面にスパッタリング法により厚さ１００ｎｍのＣｒ層、厚さ３０００ｎｍのＣｕ層、厚さ１００ｎｍのＣｒ層からなる積層膜を成膜した後、リフトオフ法によってバス電極パターンを形成する。
誘電体層は、軟化点４８０℃、ガラス転移点４２０℃であり、酸化物換算でＳｉＯ_２を１２ｍｏｌ％、Ｂ_２Ｏ_３を４０ｍｏｌ％、ＰｂＯを４１．５ｍｏｌ％、ＺｎＯを６ｍｏｌ％、ＳｎＯ_２を０．５ｍｏｌ％含有するＰＤＰ用低融点ガラス粉末をα‐テルピネオールやエチルセルロースからなる有機ビヒクルと混練し、ガラスペーストを作成し、ＳｉＯ_２薄膜層の上面に印刷、乾燥の後、電気炉にて６００℃で３０分間の焼成を行い厚さ約３０μｍの透明誘電体層を形成する。

以上の工程により、透明電極、及びバス電極に腐食等を発生させることなく、また透明電極及びバス電極の導電性や電極間絶縁性を劣化させることなく、Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒバス電極パターン付き透明電極基板が得られる。

図１は、本発明の実施例及び比較例の抵抗変化を示す図である。 図２は、本発明で用いられるリフトオフパターニングの模式図である。 図３は、本発明で用いられるレーザーパターニングの模式図である。 図４は、本発明で用いられるレーザーパターニング装置の概略図である。 図５は、従来のＰＤＰの概略構成を示す概略図である。

符号の説明

１ 発振器
２ ビームシェイパー
３ ホモジナイザー
４ プロジェクションマスク
５ ミラー
６ プロジェクションレンズ
７ サンプル
１０ 透明基板
２１ バス電極
２２ レジスト
２３ 透明電導膜層
２４ ＳｉＯ_２薄膜層
２５ 誘電体層
２６ レーザー光
６１ 前面基板
６２ 背面基板
６３ 隔壁
６４ ブラックストライプ
６５ 表示電極
６６ バス電極
６７ アドレス電極
６８ 誘電体層
６９ ＭｇＯ保護層
７０ 蛍光体層
７１ 誘電体層

Claims (12)

1. 透明基板の上面にＳｎＯ _２ 薄膜層を有し、その上面にＳｉ化合物薄膜層を有し、
   前記Ｓｉ化合物薄膜層の形成後に、２５０℃以上の加熱処理が施されていることを特徴とする電子回路用の薄膜付き透明基板。
2. 前記Ｓｉ化合物薄膜層の上面に、更に誘電体層を有する請求項１に記載の薄膜付き透明基板。
3. 前記透明基板と前記ＳｎＯ _２ 薄膜層との間、又は前記ＳｎＯ _２ 薄膜層と前記Ｓｉ化合物薄膜層との間に、更にパターニングされた電極層を有する請求項１又は２に記載の薄膜付き透明基板。
4. 前記Ｓｉ化合物薄膜層が、ＳｉＯ_２を主成分とする薄膜層である請求項１〜３のいずれかに記載の薄膜付き透明基板。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の薄膜付き透明基板において、前記ＳｎＯ _２ 薄膜層単独、または、前記ＳｎＯ _２ 薄膜層および前記Ｓｉ化合物薄膜層がレーザーパターニング法又はリフトオフ法によりパターニング処理を施されている、電子回路用のパターン付き透明基板。
6. 請求項１〜４のいずれかに記載の薄膜付き透明基板、又は、請求項５に記載のパターン付き透明基板を用いてなる電子回路。
7. 請求項１〜４のいずれかに記載の薄膜付き透明基板、又は、請求項５に記載のパターン付き透明基板を用いてなるプラズマディスプレイ前面基板。
8. 請求項７に記載のプラズマディスプレイ前面基板を用いてなるプラズマディスプレイパネル。
9. 透明基板の上面にＳｎＯ _２ 薄膜層を形成し、その上面にＳｉ化合物薄膜層を形成し、
   その後、２５０℃以上で加熱処理することを特徴とする電子回路用の薄膜付き透明基板の製造方法。
10. 透明基板の上面にＳｎＯ _２ 薄膜層を形成し、
    前記ＳｎＯ _２ 薄膜層を、レーザーパターニング法又はリフトオフ法によりパターニングし、
    パターニングされた前記ＳｎＯ _２ 薄膜層の上面にＳｉ化合物薄膜層を形成し、
    その後、２５０℃以上で加熱処理することを特徴とする電子回路用のパターン付き透明基板の製造方法。
11. 透明基板の上面にＳｎＯ _２ 薄膜層を形成し、その上面にＳｉ化合物薄膜層を形成し、
    前記ＳｎＯ _２ 薄膜層および前記Ｓｉ化合物薄膜層を、レーザーパターニング法又はリフトオフ法によりパターニングし、
    その後、２５０℃以上で加熱処理することを特徴とする電子回路用のパターン付き透明基板の製造方法。
12. 請求項９〜１１のいずれかに記載の製造方法により製造されるプラズマディスプレイ前面基板。

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