(第1の実施例)
 図1は、本発明の第1の実施例に係る金属微� �子の生成方法に使用するマグネトロンスパ� �タ装置を示す概略図である。本実施例では� �ターゲットとして銅ターゲットを用い、銅� �粒子を生成する場合を例に挙げて説明する� �

 まず、本実施例の金属微粒子の生成方法� ��使用するマグネトロンスパッタ装置の基本� ��成について説明する。このマグネトロンス� ��ッタ装置は、チャンバー6と、チャンバー6� �の下面側に絶縁部品5を介して設置されたタ� ��ゲット電極1と、ターゲット電極1に接続さ� �たDC電源4と、チャンバー6内の底面に配置さ� ��た回収用トレー10とを有している。チャン� �ー6には、放電用ガスを導入するガス導入口7 と、チャンバー6から排気ガスを排気するガ� �排気口8とが設けられている。ガス導入口7と ガス排気口8とは互いに連通し、接続経路20を 介してチャンバー6に接続されている。これ� �より、チャンバー6内の圧力がガスの拡散の� ��で決定されるようになっている。

 DC電源4は、陰極側がターゲット電極1に接 続され、陽極側が接地されている。ターゲッ ト電極1は被スパッタ面が上方を向くように� �置されており、その被スパッタ面上には銅� �ーゲット2が載置されている。ターゲット電� ��1には、被スパッタ面に対して水平な磁束ル ープを閉じるように生じさせるカソードマグ ネット3が設けられている。この磁束ループ� �、チャンバー6内にプラズマ100を生成したと� ��に電子を銅ターゲット2の表面にトラップす ることを目的として生成されるものである。 磁束ループは単一でも複数でもよい。

 次に、上述したマグネトロンスパッタ装� ��の動作について説明する。

 まず、銅微粒子を生成する準備として、� ��ス排気口8に接続されている不図示の排気ポ ンプによって、チャンバー6内のベース圧力� �1E-5Pa以下となるまでチャンバー6内を排気す� ��。ガス導入を行っていないときのチャンバ� ��6内の圧力値は、不図示の圧力計(たとえば� �ルレンジゲージやクリスタルイオンゲージ� �ど)を用いて確認する。なお、不図示の加熱� ��構によってチャンバー6内の真空部品を加熱 して、チャンバー6内の部品の水分や気化性� �不純物を排気しやすい状態にすることによ� �、排気時間の短縮やチャンバー6内の清浄化� ��図ることができる。加熱機構による部品の� ��熱は、チャンバー6内のベース圧力が1E-5Pa以 下となった段階で停止する。以上により、銅 微粒子を生成する準備が完了する。

 続いて、銅微粒子の生成について説明す� ��。

 まず、不活性ガスであるAr(アルゴン)ガス9� �の希ガスを放電用ガスとしてガス導入口7か� ��導入する。このとき、チャンバー6内の圧力 を不図示の圧力計(たとえばダイヤフラムゲ� �ジ等)で測定する。そして、チャンバー6内の 圧力が所望の圧力、たとえば26Paになるよう� �、ガス排気口8と不図示の排気ポンプとの間� ��設置された不図示の可変オリフィスで排気� ��ンダクタンスを調整する。所望の圧力に到� ��したところで、DC電源4をオンにして所望の� ��力、例えば0.5W/cm ² をターゲット電極1に印加し、チャンバー6内� ��プラズマ100を生成させる。プラズマ100を生� ��した後、しばらくすると、銅ターゲット2か らプラズマ100中に放出された銅原子が気相中 に互いに結合し、プラズマ100中に銅微粒子101 aが漂い始める。

 銅微粒子101aが気相中で成長するためには 、銅原子の運動エネルギーをできるだけプラ ズマ100中で消失させ、銅原子を気相中にとど まらせて銅微粒子101aに成長させることが重� �である。

 そのための一つめのポイントは、チャン� ��ー6内の圧力を13Pa以上、好ましくは26Pa程度� ��維持して、銅原子や銅微粒子101aがガスに衝 突する頻度を増加させることである。チャン バー6内の圧力の上限は26Pa程度とすることが� ��ましい。

 二つめのポイントは、ターゲット電極1か らチャンバー6の内壁面までの距離をたとえ� �40mm以上、好ましくは100mm以上にすることで� �る。これにより、チャンバー6内で銅ターゲ� ��ト2からたたき出された銅原子がガスと衝突 してエネルギーを消失する空間を十分に確保 することができる。

 さらに、銅微粒子101aが気相中で成長する ためには、銅微粒子101aの漂うのを妨げない� �境をつくることが重要である。そのために� �チャンバー6内にガスの流れが発生しないよ� ��に、上述したようにガス導入口7とガス排気 口8とを互いに連通させて接続経路20を介して チャンバー6に接続させることで、チャンバ� �6内の圧力制御をガス拡散を主体として行う� ��とが好ましい。

 プラズマ100を生成させ、所定の時間放電� ��維持した後に、DC電源4をオフにしてプラズ� ��100の生成を終了する。DC電源4をオフにする� ��、プラズマ100中を漂っていた銅微粒子101aは 、プラズマが存在していた領域よりも全方位 的に外に広がるように拡散する。全方位的に 拡散した銅微粒子101aは、チャンバー6の側壁� ��上壁に衝突してそれらの壁から跳ね返され� ��り、静電気によってチャンバー6の壁面に付 着したり、空間中で速度を失って、そのまま チャンバー6の底面に落下する。銅微粒子101a� ��一部は、チャンバー6の底面に設置されてい る金属微粒子回収部材としての回収用トレー 10内に入り、回収用トレー10内に蓄積される� �以下、回収用トレー10内に蓄積された銅微粒 子を「銅微粒子101b」と称する。多くの銅微� �子101bを生成したい場合は、DC電源4のオン/オ フを繰り返して、プラズマ100中での銅微粒子 101aの生成と、プラズマ100の生成を終了させ� �状態での銅微粒子101aの全方位的な拡散とを� ��り返し行う。これにより、回収用トレー10� �に多くの銅微粒子101bが蓄積される。

 最後に、チャンバー6内に不活性ガスを導 入してチャンバー6を開放することにより、� �収用トレー10内に蓄積された銅微粒子101bを� �収することができる。

 上述したように、本実施例の金属微粒子� ��生成方法によれば、塩素ガスを使用するこ� ��なく銅微粒子を生成することが可能である� ��したがって、スパッタ装置の構成部材が塩� ��ガスによって腐食するおそれがないため、� ��パッタ装置の管理に要する手間を省くこと� ��できる。また、スパッタ装置のチャンバー� ��ら塩素ガスが漏れ出ることもない。そのた� ��、銅微粒子の生成を安全にかつ安価に行う� ��とができる。

 また、本実施例によれば、直径の分布が� ��一な銅微粒子101bを生成することができた。 具体的には、本実施例によって生成された全 ての銅微粒子101bの80重量%以上の銅微粒子101b� ��、銅微粒子101bの直径が80nm~150nmの範囲に分� �していた。このように、本実施例によれば� �直径の均一度が優れた銅微粒子を生成する� �とが出来た。

 (第2の実施例)
 図2は、本発明の第2の実施例に係る金属微� �子の生成方法に使用するマグネトロンスパ� �タ装置を示す概略図である。本実施例にお� �ても、ターゲットとして銅ターゲットを用� �、銅微粒子を生成する場合を例に挙げて説� �する。

 まず、本実施例の金属微粒子の生成方法� ��使用するマグネトロンスパッタ装置の基本� ��成について説明する。このマグネトロンス� ��ッタ装置は、チャンバー6と、チャンバー6� �の上面側に絶縁部品5を介して設置されたタ� ��ゲット電極1と、ターゲット電極1に接続さ� �たDC電源4とを有している。さらに、チャン� �ー6内の底面側には、チャンバー6内で生成さ れた銅微粒子を回収する回収用基板14と、そ� ��を支持する基板ホルダー16とが配置されて� �る。基板ホルダー16は、チャンバー6の底面� �上に設置されたホルダー12と、ホルダー12の� ��に設置されたステージ13とを有しており、� �収用基板14はステージ13の上に載せられてい� ��。

 チャンバー6には、放電用ガスを導入する ガス導入口7と、チャンバー6から排気ガスを� ��出するガス排気口8とが設けられている。ガ ス導入口7とガス排気口8とは互いに連通し、� ��続経路20を介してチャンバー6に接続されて� ��る。これにより、チャンバー6内の圧力がガ スの拡散のみで決定されるようになっている 。

 DC電源4は、陰極側がターゲット電極1に接 続され、陽極側が接地されている。ターゲッ ト電極1は被スパッタ面が下方を向くように� �置されており、ターゲット電極1の被スパッ� ��面は回収用基板14に対向している。その被� �パッタ面には銅ターゲット2が取り付けられ� ��いる。ターゲット電極1には、被スパッタ面 に対して水平な磁束ループを閉じるように生 じさせるカソードマグネット3が設けられて� �る。この磁束ループは、チャンバー6内にプ� ��ズマ100を生成したときに電子を銅ターゲッ� ��2の表面にトラップすることを目的として生 成されるものである。磁束ループは単一でも 複数でもよい。

 さらに、本実施例におけるマグネトロン� ��パッタ装置では、チャンバー6内のターゲッ ト電極1と基板ホルダー16との間にシャッター 機構15が設けられている。シャッター機構15� �開閉動作を行うことが可能な構成となって� �る。シャッター機構15が閉じた状態では、チ ャンバー6内のターゲット電極1が設置されて� ��る第1の空間と基板ホルダー16が設置されて� ��る第2の空間とが互いに遮断される。一方、 シャッター機構15が開いた状態では、それら� ��空間が互いに連通した状態となる。このよ� ��に、シャッター機構15は、チャンバー6内を� ��記の第1の空間と第2の空間とに仕切り、第1� ��空間と第2の空間とを連通させた状態と遮断 させた状態とに切り替える。本実施例では、 ターゲット電極1とシャッター機構15との距離 は40mm以上好ましくは100mm以上である。

 第2の実施例で使用するマグネトロンスパ ッタ装置の動作について説明する。

 本実施例における銅微粒子101aを気相中に 生成する過程は第1の実施例と同様である。� �たがって、本実施例では第1の実施例と異な� ��点に焦点を絞って説明する。

 本実施例におけるマグネトロンスパッタ� ��置は、回収用基板14とターゲット電極1とが� ��いに対向している点において第1の実施例と 異なる。本実施例でも、シャッター機構15を� ��いた状態で、DC電源4をオンにしてチャンバ� ��6内にプラズマ100を発生させ、その中に銅微 粒子101aを生成させた後にDC電源4をオフにす� �ことで、回収用基板14上に銅微粒子101bを蓄� �することが可能である。しかしながら、タ� �ゲット電極1の被スパッタ面が回収用基板14� �対向しているため、シャッター機構15を開い た状態ではチャンバー6内に生成されるプラ� �マ100が回収用基板14にも及ぶ。そのため、多 量の銅微粒子101bを回収しようとして、第1の� ��施例で説明したのと同様にDC電源4のオン/オ フを繰り返すと、回収用基板14に回収された� ��微粒子101bは、生成と消失とを繰り返すプラ ズマ100に繰り返し曝されることとなる。その 場合、回収用基板14に回収された銅微粒子101b がプラズマ100の影響で互いに結合してしまう 可能性がある。

 そこで本実施例では、プラズマ100中に銅� ��粒子101aを生成しているときは、シャッター 機構15を閉じて、ターゲット電極1が設置され ている空間と基板ホルダー16が設置されてい� ��空間とを互いに遮断する。そして、DC電源4� ��オフにする直前にシャッター機構15を開き� �DC電源4をオフにしている間に銅微粒子101bが� ��収用基板14上に蓄積されるようにする。銅� �粒子101aを生成するためにDC電源4を再びオン� ��するときは、その直前にシャッター機構15� �閉じて上記の両空間を再び互いに遮断して� �プラズマ100によって回収用基板14上の銅微粒 子101b同士が結合することを防ぐ。

 なお、図2に示したマグネトロンスパッタ 装置に回収用基板14を真空中で搬送する機構� ��追加すれば、チャンバー6を大気開放するこ となく銅微粒子101bを回収することが可能で� �る。

 上述した第1及び第2の実施例では銅微粒� �を生成する場合について説明したが、ター� �ットの材料を銅から別の金属材料に変更す� �ば、他の金属微粒子を生成することができ� �。また、上述した各実施例ではターゲット� �極1にDC電源4を接続したマグネトロンスパッ� ��装置を使用したが、ターゲット電極1にDC電� ��4の代わりにAC電源を接続してターゲット電� ��1に交流電力を印加しても、同様の作用効果 を奏することが可能である。あるいは、ター ゲット電極1にDC電源4とAC電源とを接続し、タ ーゲット電極1に直流電力と交流電力とを重� �的に印加しても、同様の作用効果を奏する� �とが可能である。

 (第3の実施例)
 上述した第1又は第2の実施例で生成した銅� �粒子をフェノール系接着樹脂中に分散含有� �せて、電気異方性ペーストを製造した。こ� �電気異方性ペーストを、液晶パネルの導線� �子部とTABフィルムの導線端子との間に配置� �て両者を接着固定したところ、電気的導通� �および接着性が良好な接続構造を得ること� �できた。

 (第4の実施例)
 上述した第1又は第2の実施例におけるチャ� �バー6内の銅微粒子101bが堆積する位置にシリ コンウエハー基板を配置し、その上に銅微粒 子101bを堆積させた。これにより、一般的な� �薄膜よりも抵抗が低い銅薄膜をシリコンウ� �ハー基板上に形成することができた。

 そして、通常のフォトリソグラフィー技� ��を用いてその金属薄膜を所望の形状にパタ� ��ニングすることで、シリコンウエハー基板� ��に金属薄膜配線を形成することができた。

 以上、本発明の好ましい実施形態を添付� ��面の参照により説明したが、本発明はかか� ��実施形態に限定されるものではなく、請求� ��範囲の記載から把握される技術的範囲にお� ��て種々な形態に変更可能である。

 本願は、2008年1月22日提出の日本国特許出 願特願2008-11801を基礎として優先権を主張す� �ものであり、その記載内容の全てを、ここ� �援用する。