JP2000258921A - パターン形成方法およびその形成パターン - Google Patents

パターン形成方法およびその形成パターン

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JP2000258921A JP6385699A JP6385699A JP2000258921A JP 2000258921 A JP2000258921 A JP 2000258921A JP 6385699 A JP6385699 A JP 6385699A JP 6385699 A JP6385699 A JP 6385699A JP 2000258921 A JP2000258921 A JP 2000258921A
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Nobuyuki Ishikawa
信行 石川
Kazunari Yonemoto
一成 米元
Masako Midorikawa
理子 緑川
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高精細高精度でしかも安価に実施し得るパタ
ーン形成方法およびその形成パターンを提供する。 【解決手段】 フォトペーストを印刷によりパターニン
グした後、露光および現像を行い、乾燥焼成により任意
のパターンを形成する。パターン107側面は、その基
板101に対して傾斜面を有し、基板101に垂直方向
の光105を照射して露光し現像を行うことにより、パ
ターン107側面を基板101に垂直方向に成形する。
導電等の機能材料に感光性の機能を付加したフォトペー
ストをオフセットやスクリーン等の印刷によりパターニ
ングした後、露光、現像を行い、形状の補正やショート
欠陥等の余分な部分を除去し、乾燥焼成により任意のパ
ターンを高精度高精細に形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高精度なパターン
形成法および形成パターンに関するものであり、特にフ
ラットディスプレイ装置等の電子表示機器における配線
および電極等の導電性のパターンの形成方法および形成
パターンに関する。
【0002】
【従来の技術】一般に配線等のパターニングには、スク
リーン印刷方法やオフセット印刷方法をはじめとする印
刷パターンニング技術と、フォトリソグラフィーを用い
たフォトパターニング技術がある。
【0003】印刷によるパターニングは、工程の簡略に
よるコストダウンの効果はあるが、高精度高精細という
点ではフォトプロセスに劣る。スクリーン印刷は「紗」
と呼ばれる一定の開口を持った織物(エッチング等によ
ってメッシュを形成したものもある)に乳剤を含浸さ
せ、パターン部分を除去して形成したスクリーン版を用
いる。このため版厚さと開口率の関係からL/Sで50
ミクロンが限度である。オフセット印刷、特に凹版オフ
セット印刷は、ガラスまたは金属の基板にフォトプロセ
スによりパターニングした後、基板をエッチングして凹
部を形成した版を用いるため、サイドエッチング量と深
さの関係からL/Sで10ミクロンが限度である。
【0004】また、印刷プロセス上もスクリーン印刷の
スキージ圧やオフセット印刷の押し付け圧によるつぶ
れ、にじみ、だれ等の形状不良やショート欠陥、転写不
良による抜け欠陥の発生もある。このように形状再現性
もフォトプロセスに劣る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】フォトリソによるパタ
ーニングは印刷よりも、半導体配線に用いられるように
高精細高精度かつ形状再現性に優れている。しかし工程
が複雑で、配線材料やフォトレジストさらにはエッチン
グ材料および洗浄材料等のランニングコストがかかる点
で印刷プロセスに劣る。
【0006】そこで、機能材料たとえば導電ぺ一スト等
の配線材料に感光性の機能を付加することにより、工程
の簡略化を行っている。すなわち成膜後にフォトレジス
トを塗布し、フォトレジストを露光・現像・エッチング
した後に、導電膜をさらにエッチングし、最後にマスク
として残ったフォトレジストを剥離・洗浄するフォトプ
ロセスの一般的な工程を、感光性の機能材料を塗布し、
露光・現像・焼成するという工程に簡略化している。し
かしながら、材料に機能を付加することにより材料自体
のコストが上がってしまう。
【0007】さらに、材料使用量を削減するために、ロ
ールコーターやスピンコーター等の改良、たとえばスピ
ンコーターの薬液吐出ノズルをスリット状にし、ある程
度均一な膜を形成した後スピンにより膜厚精度を得る方
法(東京応化のスリットアンドスピン)が考案されてい
る。また、スリット状のノズルから薬液を吐出する精度
を向上させ、スピンを用いないで膜厚精度を得る方法
(FASテクノロジーのイクストリュージョンコータ
ー)が考案されている。
【0008】しかしながら、塗布された材料は現像およ
びエッチングにより除去され、塗布時の材料使用効率が
100%だとしても、製品機能としては塗布部分の数%
しか必要なく、材料使用効率は低い。
【0009】本発明はかかる実情に鑑み、高精細高精度
でしかも安価に実施し得るパターン形成方法およびその
形成パターンを提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明のパターン形成方
法は、フォトペーストを印刷によりパターニングした
後、露光および現像を行い、乾燥焼成により任意のパタ
ーンを形成することを特徴とする。
【0011】また、本発明のパターン形成方法におい
て、フォトペーストをオフセット印刷によりパターニン
グした後、マスク露光および現像を行い、乾燥焼成によ
り任意のパターンを形成することを特徴とする。
【0012】また、本発明のパターン形成方法におい
て、ネガ型フォトペーストを印刷によりパターニングし
た後、ビーム露光および現像により除去し、乾燥焼成に
より任意のパターンを形成する。
【0013】また、本発明の印刷により形成されたパタ
ーン側面は、その基板に対して傾斜面を有し、該基板に
垂直方向の光を照射して露光し現像を行うことにより、
パターン側面を基板に垂直方向に成形することを特徴と
する。
【0014】また、本発明の形成パターンは、上記いず
れかのパターン形成方法により形成されたことを特徴と
する。
【0015】本発明によれば、導電等の機能材料に感光
性の機能を付加したフォトペーストをオフセットやスク
リーン等の印刷によりパターニングした後、露光および
現像を行う。形状の補正やショート欠陥等の余分な部分
を除去し、乾燥焼成により任意のパターンを高精度高精
細に形成することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づき、本発明の実
施形態について説明する。図1は、本発明の特徴を最も
良く表わすパターン形成方法の主要工程を示す概略図で
ある。図1において、101は被印刷体である基板、1
02は印刷パターンであり、通常図のような台形型に印
刷される。103はスクリーン、104はスキージ、1
05は露光用の平行光、106はマスク、107は現像
パターン、108は焼成パターンである。
【0017】図1(a)において、印刷により基板10
1にフォトペーストの印刷パターン102を形成する。
この例ではスクリーン印刷を用いているが、これに限定
されるものではない。図1(b)において、マスク10
6を介して平行光を当てて露光する。この例では全面一
括露光を用いているがこれに限定されるものではない。
図1(c)において、剥離液を用いて露光部分を除去
し、現像パターン107を形成する。平行光で露光する
ことで、印刷で形成された印刷パターン102の台形形
状が矩形になる。図1(d)において、乾燥および焼成
を行い、焼成パターンを形成する。インキはフォトペー
ストと呼ばれる機能性インキを用いる。たとえばデュポ
ン社製の「フォーゲル」や、ノリタケ社製の「レジネー
トインキ」に感光性のレジストを添加したもの等を使用
することができる。ただし、これらの材料に限定される
ものではない。
【0018】図2は、本発明におけるオフセット印刷を
説明した概略図である。図2において、201はブラン
胴、202はブランケット、203は所定パターンを有
する凹版、204は受理パターン、205は凹版203
に充填されたインキ、206は転移(印刷)パターン、
207は被印刷体である基板である。
【0019】図2(a)において、凹版203に充填さ
れたインキ205は、ブランケット202を巻き付けた
ブラン胴201を矢印の方向に押し付けながら転がすこ
とにより、ブランケット202の表面に受理され、パタ
ーンを形成する。この場合、凹版203受理し易いよう
に側面にはテーパがついている。図2(b)において、
ブランケット202の表面に受理パターン204が形成
されたブランケット202を巻き付けたブラン胴201
を基板207に押し付けながら、矢印の方向に転がす。
これによりブランケット202から基板207にパター
ン206が転移し、印刷パターンが形成される。
【0020】凹版203は銅や真鍮の金属板をエッチン
グした後、クロムニッケルめっき等の表面硬化処理をし
たものや、SUSあるいはガラス等の硬質板をエッチン
グしたものを用いる。ブランケット202はニトリルゴ
ム、シリコンゴム、フッ素ゴム、またはニトリルゴムの
表面にシリコン、トリフロロエチレン、ポリフッ化ビニ
リデンプロピレン等を塗布したものを、基布やフィルム
に張り合わせたものである。ブラン胴201はブランケ
ット202を固定するための円筒であり、剛性および真
円度が必要である。ただし、軽量化のために中空の場合
もある。
【0021】図3は、本発明におけるビーム露光を説明
した概略図である。図3において、301は被印刷体で
ある基板、302は印刷パターン、303はスクリー
ン、304はスキージ、305はビーム光ヘッド、30
6はビーム光、307は現像パターン、308は焼成パ
ターンである。
【0022】図3(a)において、印刷により基板30
1にフォトペーストの印刷パターン302を形成する。
この例ではスクリーンスクリーン印刷を用いているが、
これに限定されるものではない。図3(b)において、
ビーム露光用のビーム光ヘッド305をショート欠陥や
形状不良およびインキ汚れ等の位置に移動し、ビーム光
306を部分的に照射し必要部分のみを露光する。図3
(c)において、剥離液を用いて露光部分を除去し、現
像パターン307を形成する。図3(d)において、乾
燥および焼成を行い、焼成パターン308を形成する。
【0023】上記の場合、印刷により形成されたパター
ン102等の側面は、基板101等に対して図1のよう
に傾斜面を有する。上述のように基板101に垂直方向
の光を照射して露光し現像を行うことにより、パターン
側面は基板101に垂直方向に成形される。
【0024】
【実施例】つぎに、本発明の具体的な実施例について説
明する。 [実施例1]図1に示した概略図においてスクリーン印
刷機により、フォトペースト(商品名「フォーゲル」デ
ュポン社製)をL/S=100μm/400μmのスク
リーン版を用いて、厚さ30μmのストライプを印刷パ
ターン形成した。印刷形成したパターンは多少のにじみ
が発生した。つぎにL/S=100μm/400μmの
フォトマスクを用いて、全面露光を行い、印刷によるに
じみの部分を現像し、現像パターンを形成した。つぎに
乾燥および焼成を行い、膜厚20μmの焼成パターンを
形成した。
【0025】結果は、L/S=100μm/400μ
m、膜厚20μmの焼成パターンが得られた。インキの
使用効率は印刷時におけるインキロス程度であり、約7
0%であった。ショート欠陥はなく、位置精度および形
状精度はフォトリソパターンと同等であった。
【0026】[実施例2]実施例1と同様にパターン形
成を行った。ただし、印刷パターンの形成方法について
は、図2に示したオフセット印刷の概略図において、枚
葉式オフセット印刷機により、L/S=15μm/10
0μm、深さ5μmのストライプパターンを形成した平
板状凹版を用いて、印刷パターンを形成した。印刷形成
したパターンはコーナー部が多少R形状になっていた。
インキは、MOインキ(「Ptレジネートインキ」NE
ケムキャット社製)に感光性樹脂(「MBR C100
0」東京応化社製)を添加したもので、Pt含有率が3
%である。
【0027】つぎにL/S=15μm/100μmのフ
ォトマスクを用いて、全面露光を行い、印刷によるコー
ナー部のR形状部分を現像し、現像パターンを形成し
た。つぎに乾燥および焼成を行い、膜厚0.1μmの焼
成パターンを形成した。
【0028】結果は、L/S=15μm/100μm、
膜厚0.1μmの焼成パターンが得られた。インキの使
用効率は印刷時におけるインキロス程度であり、約70
%であった。ショート欠陥はなく、位置精度および形状
精度はフォトリソパターンと同等であった。
【0029】[実施例3]実施例1と同様にパターン形
成を行った。ただし、露光方法については、図3に示し
たビーム露光を行った。ビーム露光部分はストライプパ
ターンが隣のストライプと接続している、所謂ショート
欠陥部分およびスペース部分のインキ汚れ部分である。
【0030】結果は、L/S=105μm/395μ
m、膜厚20μmの焼成パターンが得られた。インキの
使用効率は印刷時におけるインキロス程度であり、約7
0%であった。ショート欠陥はなく、位置精度および形
状精度はスクリーン印刷パターンと同等であった。
【0031】[比較例1]ここで、実施例1と同様のフ
ォーゲルインキを基板全面にイクストリュージョンコー
ト法にて塗布した後、L/S=100μm/400μm
のフォトマスクを用いて全面露光を行い、現像パターン
を形成した。つぎに乾燥および焼成を行い膜厚20μm
の焼成パターンを形成した。
【0032】この比較例の結果は、L/S=100μm
/400μm膜厚20μmの焼成パターンが得られた。
塗布時のインキロスが約10%程度であり、現像による
ロスが約75%であり、インキの使用効率は約22.5
%であった。ショート欠陥はなく、位置精度および形状
精度は良好であったが、現像剥離欠陥として多少の欠陥
がスペース部分に発生していた。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、通
常フォトペーストのパターニングに比較して、インキ使
用効率が向上し、欠陥発生率も減少することができる。
また、オフセット印刷により、無欠陥高精細パターニン
グが可能になる。さらに、通常の印刷パターンのリペア
における装置は大型のYAGレーザ等であるが、これら
の大型リペア装置が不要になり、リペア工程を大幅に簡
略化できる等の利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の特徴を最も良く表わす製法の概略図で
ある。
【図2】本発明におけるオフセット印刷を説明した概略
図である。
【図3】本発明におけるビーム露光を説明した概略図で
ある。
【符号の説明】
101 基板 102 印刷パターン 103 スクリーン 104 スキージ 105 露光用平行光 106 マスク 107 現像パターン 108 焼成パターン 201 ブラン胴 202 ブランケット 203 凹版 204 受理パターン 205 充填インキ 206 転移(印刷)パターン 207 基板 301 基板 302 印刷パターン 303 スクリーン 304 スキージ 305 ビーム光ヘッド 306 ビーム光 307 現像パターン 308 焼成パターン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03F 7/20 501 G03F 7/20 501 5F033 H01L 21/283 H01L 21/283 A 5F046 21/027 21/30 502R 21/3205 564Z 566 21/88 B (72)発明者 緑川 理子 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2H025 AA00 AB15 AB17 EA04 FA10 FA15 FA29 2H096 AA00 AA27 CA12 EA00 GA02 HA01 JA04 2H097 BA06 FA03 GA45 JA03 JA04 LA09 2H113 AA01 AA03 AA04 BA05 BA10 BA47 BB09 BB22 BC00 BC12 CA17 FA35 FA36 FA40 FA48 4M104 AA09 BB36 DD51 DD64 DD78 DD99 HH20 5F033 GG04 PP26 QQ00 QQ01 QQ19 QQ73 QQ84 RR27 VV15 XX33 XX34 5F046 BA07 BA10 JA19 JA21 JA22 JA27 KA10

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フォトペーストを印刷によりパターニン
    グした後、露光および現像を行い、乾燥焼成により任意
    のパターンを形成することを特徴とするパターン形成方
    法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のパターン形成方法にお
    いて、 フォトペーストをオフセット印刷によりパターニングし
    た後、マスク露光および現像を行い、乾燥焼成により任
    意のパターンを形成することを特徴とするパターン形成
    方法。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載のパターン形成方法にお
    いて、 ネガ型フォトペーストを印刷によりパターニングした
    後、ビーム露光および現像により除去し、乾燥焼成によ
    り任意のパターンを形成することを特徴とするパターン
    形成方法。
  4. 【請求項4】 印刷により形成されたパターン側面は、
    その基板に対して傾斜面を有し、該基板に垂直方向の光
    を照射して露光し現像を行うことにより、パターン側面
    を基板に垂直方向に成形することを特徴とする請求項1
    に記載のパターン形成方法。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1項に記載のパ
    ターン形成方法により形成されたことを特徴とする形成
    パターン。
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