JP2006251071A - レジストパターン形成方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】基板に対して安定したレジストパターンを形成することができ、かつ、パーティクルが発生しにくいレジストパターン形成方法を提供すること。
【解決手段】送り台1によって基板Wが送り出されるとともに、第1ローラ2および第1ブランケットローラ4が回転される。また、第1レジストポット6から第1ブランケットローラ4の外周面にカラーレジスト11が供給される。第1ローラ2には、樹脂材料が露出する親レジスト領域22が形成されているため、第1ブランケットローラ4に供給されたカラーレジスト11は、第1ローラ2に選択的に転移され、第1ローラ2の下方まで送り出された基板Wに転写される。同様にして、第2レジストポット7に溜められたカラーレジスト12が、第2ブランケットローラ5および第2ローラ3を介して基板Wに転写される。これにより、基板Wの表面に一定の膜厚のレジストパターンが転写される。
【選択図】 図1
【解決手段】送り台1によって基板Wが送り出されるとともに、第1ローラ2および第1ブランケットローラ4が回転される。また、第1レジストポット6から第1ブランケットローラ4の外周面にカラーレジスト11が供給される。第1ローラ2には、樹脂材料が露出する親レジスト領域22が形成されているため、第1ブランケットローラ4に供給されたカラーレジスト11は、第1ローラ2に選択的に転移され、第1ローラ2の下方まで送り出された基板Wに転写される。同様にして、第2レジストポット7に溜められたカラーレジスト12が、第2ブランケットローラ5および第2ローラ3を介して基板Wに転写される。これにより、基板Wの表面に一定の膜厚のレジストパターンが転写される。
【選択図】 図1
Description
この発明は、基板上にレジストパターンを形成する方法に関する。基板としては、半導体ウエハやフラットディスプレイ用ガラス基板などが挙げられる。
半導体ウエハやフラットディスプレイ用ガラス基板の表面へのレジストパターンの形成は、従来から、フォトリソグラフィ工程に依存してきた。しかし、フォトリソグラフィ工程は、多数の工程を要し、所要時間が長いため生産性が悪く、また、大面積の基板上への微細パターンの形成に必ずしも適していない。そこで、下記特許文献1、2および3に見られるように、印刷技術を用いたレジストパターンの形成が検討されるようになってきている。
特開平8−234013号公報
特開2001−326448号公報
特開平7−240523号公報
ところが、水無平板印刷法のような一般的な印刷技術において用いられる印刷版は、主としてアルミニウムを材料として構成されているうえ、撥油性を得るための表面処理のために、シリコーン系のコーティング剤が適用されるのが一般的である。
したがって、一般的な印刷技術をそのままレジストパターンの形成に転用すれば、アルミニウム製の印刷版が基板と接触するときに、基板を傷つけるおそれがある。さらに、アルミニウムは展性が大きいため、印刷版表面の精度にばらつきが生じやすく、レジストの塗布精度が低下しやすい。また、アルミニウムが酸化する可能があるため、アルミニウムの酸化によるレジスト形成精度の劣化やパーティクルの発生等が懸念される。むろん、アルミニウムによる基板の金属汚染の問題も避けられない。なお、パーティクルとは、微小な異物粒子のことをいい、典型的には数ナノメートルの径を有する微粒子のことを指す。
したがって、一般的な印刷技術をそのままレジストパターンの形成に転用すれば、アルミニウム製の印刷版が基板と接触するときに、基板を傷つけるおそれがある。さらに、アルミニウムは展性が大きいため、印刷版表面の精度にばらつきが生じやすく、レジストの塗布精度が低下しやすい。また、アルミニウムが酸化する可能があるため、アルミニウムの酸化によるレジスト形成精度の劣化やパーティクルの発生等が懸念される。むろん、アルミニウムによる基板の金属汚染の問題も避けられない。なお、パーティクルとは、微小な異物粒子のことをいい、典型的には数ナノメートルの径を有する微粒子のことを指す。
また、印刷版の表面には、電子バイアスの製造工程においては排除されるべきシリコーン系材料がコーティングされているため、シリコーン系材料の剥離または脱落によりパーティクルが発生したり、シリコーン汚染の問題が避けられなかったりする。また、シリコーン系材料は膜厚が数μm以上あり、バラツキが大きいので、レジスト膜のムラが発生しやすい。
この発明は、かかる背景のもとになされたもので、基板に対して安定したレジストパターンを形成することができ、かつ、パーティクルが発生しにくいレジストパターン形成方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するための請求項1に記載の発明は、基板(W)上にレジストパターンを形成するための方法であって、樹脂製の印刷用基材(2,3,9)の表面に、前記基板上に形成すべきレジストパターンに対応する転写パターンを有するとともにレジストが付着し易い親レジスト領域(22,32,92)と、この親レジスト領域を取り囲むとともに当該親レジスト領域に比較して前記レジストが付着し難い撥レジスト領域(21,31,91)とのパターンを形成するパターン形成工程と、前記親レジスト領域および撥レジスト領域のパターンが形成された印刷用基材の表面にレジストを塗布するレジスト塗布工程と、前記印刷用基材の表面のレジストを前記基板の表面に転写する工程とを含むことを特徴とするレジストパターン形成方法である。
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素などを表す。以下、この項において同じ。
この発明によれば、印刷用基材の表面に親レジスト領域と撥レジスト領域とのパターンが形成されているので、印刷用基材の表面全体にレジストを塗布すると、撥レジスト領域がレジストを反発して、親レジスト領域に選択的にレジストが付着することになる。すなわち、親レジスト領域を所望の転写パターンに形成しておけば、印刷用基材の表面全体にレジストを塗布することで、印刷用基材表面にレジストによる転写パターンが形成される。そして、そのレジストを基板の表面に転写することで、基板の表面に所望のレジストパターンを形成することができる。
この発明によれば、印刷用基材の表面に親レジスト領域と撥レジスト領域とのパターンが形成されているので、印刷用基材の表面全体にレジストを塗布すると、撥レジスト領域がレジストを反発して、親レジスト領域に選択的にレジストが付着することになる。すなわち、親レジスト領域を所望の転写パターンに形成しておけば、印刷用基材の表面全体にレジストを塗布することで、印刷用基材表面にレジストによる転写パターンが形成される。そして、そのレジストを基板の表面に転写することで、基板の表面に所望のレジストパターンを形成することができる。
また、印刷用基材が樹脂製であるため変形しにくく、その表面に一定の膜厚でレジストを塗布することができる。よって、基板の表面に一定の膜厚のレジストを転写することができる。また、印刷用基材が樹脂製であるため、金属汚染の問題がなく、かつ、パーティクルが発生しにくい。しかも、樹脂製の印刷用基材では、シリコーン系のコーティング剤を用いることなく撥レジスト性表面を得ることができるから、シリコーン汚染の問題を回避でき、また、シリコーンコーティングに起因するパーティクルの問題もない。
なお、前記基板(W)は、その表面に、レジスト塗布領域(T)を規定する畝部(F)を有するものであってもよい。前記畝部の一例は、表示装置用のカラーフィルタに設けられるブラックマトリクスと呼ばれる遮光膜(たとえば、格子状のもの)である。
このようにすれば、基板の表面にレジストを転写(塗布)する際に、所定のレジスト塗布領域にレジストを確実に転写することができる。
このようにすれば、基板の表面にレジストを転写(塗布)する際に、所定のレジスト塗布領域にレジストを確実に転写することができる。
また、前記印刷用基材は、板状の印刷版(9)の形態を有していてもよく、また、円筒状の印刷版(2,3)の形態を有していてもよい。また、前記印刷用基材の板厚は、機械的強度を確保するために、0.05mm〜0.5mmであることが好ましい。
前記印刷用基材が円筒状印刷版(2,3)の形態を有する場合には、前記レジスト塗布工程は、前記円筒状印刷版に接するブランケットローラ(4,5)の表面にレジストを塗布する工程と、前記ブランケットローラの表面から前記円筒状印刷版の表面にレジストを転写させる工程とを含むことが好ましい。
前記印刷用基材が円筒状印刷版(2,3)の形態を有する場合には、前記レジスト塗布工程は、前記円筒状印刷版に接するブランケットローラ(4,5)の表面にレジストを塗布する工程と、前記ブランケットローラの表面から前記円筒状印刷版の表面にレジストを転写させる工程とを含むことが好ましい。
このようにすれば、ブランケットローラから必要なレジストのみが円筒状印刷版の表面に転写されるので、レジストの消費量を最小に抑えることができ、コストを削減することができる。また、円筒状印刷版を用いれば、装置全体のフットプリントを小さくすることができる。
また、前記基板の例としては、半導体基板(半導体ウエハ)、フラットディスプレイパネル用ガラス基板を挙げることができる。
また、前記基板の例としては、半導体基板(半導体ウエハ)、フラットディスプレイパネル用ガラス基板を挙げることができる。
また、前記レジストは、顔料を含有したカラーレジストであってもよい。
また、前記転写パターンとは、基板上に形成すべきレジストパターンの鏡像パターンである。
また、前記レジストが油系レジストである場合には、前記親レジスト領域(22,32,92)は、親油性領域であり、前記撥レジスト領域(21,31,91)は、前記親油性領域よりも親油性の低い撥油性領域である。
また、前記転写パターンとは、基板上に形成すべきレジストパターンの鏡像パターンである。
また、前記レジストが油系レジストである場合には、前記親レジスト領域(22,32,92)は、親油性領域であり、前記撥レジスト領域(21,31,91)は、前記親油性領域よりも親油性の低い撥油性領域である。
また、前記レジストが水系レジストまたは有機溶剤系レジストの場合には、前記親レジスト領域(22,32,92)は、親水性領域であり、前記撥レジスト領域(21,31,91)は、前記親水性領域よりも親水性の低い撥水性領域である。
請求項2に記載の発明は、前記印刷用基材(2,3,9)は、親レジスト性樹脂材料からなり、前記パターン形成工程は、前記印刷用基材の表面に、前記樹脂材料よりも親レジスト性の低い撥レジスト性表面層(23,33)を形成するための撥レジスト処理を施す撥レジスト処理工程と、前記撥レジスト処理が施された印刷用基材の表面に対して、前記撥レジスト性表面層を前記転写パターンに合わせて選択的に除去し、前記印刷用基材を構成する樹脂材料を前記撥レジスト性表面層から選択的に露出させることにより、前記親レジスト領域のパターンを形成する工程とを含むことを特徴とする請求項1記載のレジストパターン形成方法である。
請求項2に記載の発明は、前記印刷用基材(2,3,9)は、親レジスト性樹脂材料からなり、前記パターン形成工程は、前記印刷用基材の表面に、前記樹脂材料よりも親レジスト性の低い撥レジスト性表面層(23,33)を形成するための撥レジスト処理を施す撥レジスト処理工程と、前記撥レジスト処理が施された印刷用基材の表面に対して、前記撥レジスト性表面層を前記転写パターンに合わせて選択的に除去し、前記印刷用基材を構成する樹脂材料を前記撥レジスト性表面層から選択的に露出させることにより、前記親レジスト領域のパターンを形成する工程とを含むことを特徴とする請求項1記載のレジストパターン形成方法である。
この発明によれば、印刷用基材は、親レジスト性樹脂材料からなるので、樹脂材料を撥レジスト性表面層から選択的に露出させることで、容易に親レジスト領域のパターンを形成することができる。そして、その親レジスト領域にレジストを付着させてレジストの転写パターンを形成することができる。
一般に、樹脂材料は、親水性および親油性を有する。そこで、油系レジストを用いるときには、印刷用基材を樹脂材料で構成するとともに、その表面に撥油処理を施し、この撥油処理によって形成された撥油性表面層を所望の転写パターンに応じて選択的に除去すればよい。また、水系または有機溶剤系レジストを用いるときには、印刷用基材を樹脂材料で構成するとともに、その表面に撥水処理を施し、この撥水処理によって形成された撥水性表面層を所望の転写パターンに応じて選択的に除去すればよい。
一般に、樹脂材料は、親水性および親油性を有する。そこで、油系レジストを用いるときには、印刷用基材を樹脂材料で構成するとともに、その表面に撥油処理を施し、この撥油処理によって形成された撥油性表面層を所望の転写パターンに応じて選択的に除去すればよい。また、水系または有機溶剤系レジストを用いるときには、印刷用基材を樹脂材料で構成するとともに、その表面に撥水処理を施し、この撥水処理によって形成された撥水性表面層を所望の転写パターンに応じて選択的に除去すればよい。
なお、親油性および親水性を有する樹脂材料としては、たとえば、ポリイミド、PET(ポリエチレンテレフタレート)およびPEN(ポリエチレンナフタレート)等のポリマーが強度面で適しており、かつ溶剤に対する濡れ性も良好である。ただし、ポリイミドは加水分解する性能があるため、洗浄や長期使用の面からはPETまたはPENが好ましい。
また、撥レジスト処理としては、レジストが油系レジストである場合には、印刷用基材に対してプラズマ処理またはスパッタ処理等により樹脂の終端基をフッ素基に置換するフッ化処理等の表面改質処理や、表面に撥油性を有する薄膜をコーティングする処理が挙げられる。
また、撥レジスト性表面層を除去する方法としては、たとえば、レーザーを用いた直接描画により撥レジスト性表面層を転写パターンに合わせて削ることが挙げられる。
また、撥レジスト性表面層を除去する方法としては、たとえば、レーザーを用いた直接描画により撥レジスト性表面層を転写パターンに合わせて削ることが挙げられる。
このようにレーザーにより撥レジスト性表面層を除去すれば、たとえば、10μm以下の分解能で撥レジスト性表面層を除去することができる。
請求項3に記載の発明は、前記基板(W)の表面に対して、前記印刷用基材(2,3,9)の親レジスト領域(22,32,92)よりも親レジスト性を高めるための親レジスト処理を施す親レジスト処理工程をさらに含むことを特徴とする請求項1または2記載のレジストパターン形成方法である。
請求項3に記載の発明は、前記基板(W)の表面に対して、前記印刷用基材(2,3,9)の親レジスト領域(22,32,92)よりも親レジスト性を高めるための親レジスト処理を施す親レジスト処理工程をさらに含むことを特徴とする請求項1または2記載のレジストパターン形成方法である。
この発明によれば、基板の表面は、印刷用基材の親レジスト領域に比べて親レジスト性が高められるので、印刷用基材の親レジスト領域に付着したレジストを、容易に基板に転写させることができる。
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、この発明の一実施形態にかかるレジストパターン形成方法を説明するための図である。
レジストパターンを形成する装置には、基板Wを送るための送り台1と、送り台1の上方に設けられた第1ローラ2および第2ローラ3と、これらの第1ローラ2および第2ローラ3の上方にそれぞれ設けられた第1ブランケットローラ4および第2ブランケットローラ5と、これらの第1ブランケットローラ4および第2ブランケットローラ5の上方にそれぞれ設けられた第1レジストポット6および第2レジストポット7とが備えられている。
図1は、この発明の一実施形態にかかるレジストパターン形成方法を説明するための図である。
レジストパターンを形成する装置には、基板Wを送るための送り台1と、送り台1の上方に設けられた第1ローラ2および第2ローラ3と、これらの第1ローラ2および第2ローラ3の上方にそれぞれ設けられた第1ブランケットローラ4および第2ブランケットローラ5と、これらの第1ブランケットローラ4および第2ブランケットローラ5の上方にそれぞれ設けられた第1レジストポット6および第2レジストポット7とが備えられている。
基板Wは、たとえば、半導体ウエハであって、そのレジスト転写面に遮光膜Fのパターンが形成されている。遮光膜Fは、表示装置用のカラーフィルタに設けられるブラックマトリクスと称せられる格子状の膜である。そして、この遮光膜Fにより、基板W上には、複数のレジスト塗布領域Tが区画されている。
送り台1は、水平方向に延びる部材であって、上方に載置された基板Wを水平方向に送り出すことができる。
送り台1は、水平方向に延びる部材であって、上方に載置された基板Wを水平方向に送り出すことができる。
第1ローラ2は、ポリイミド、PET(ポリエチレンテレフタレート)またはPEN(ポリエチレンナフタレート)等の樹脂材料で形成される略円筒状の部材であって親油性および親水性、特に、親油性を有している。また、第1ローラ2は、送り台1による基板Wの送り方向と直交する方向に延びており、基板Wの表面と平行な軸線θ1まわりに回転可能とされている。また、第1ローラ2の外周面には、撥レジスト領域21および親レジスト領域22のパターンが形成されている。
撥レジスト領域21は、第1ローラ2の外周面の全面に所定の方法で撥レジスト性表面層を形成し、その撥レジスト性表面層を選択的に除去することにより、第1ローラ2の外周面に残った撥レジスト性表面層の部分である。また、親レジスト領域22は、撥レジスト性表面層が選択的に除去されることにより第1ローラ2の樹脂材料が露出した部分である。
第2ローラ3は、第1ローラ2と同じく、ポリイミド、PETまたはPEN等の樹脂材料で形成される略円筒状の部材であって親油性および親水性、特に、親油性を有している。また、第2ローラ3は、送り台1による基板Wの送り方向と直交する方向に延びていて、第1ローラ2に対して基板Wの送り方向下流側に配置されており、基板Wの表面と平行な軸線θ2まわりに回転可能とされている。また、第2ローラ3の外周面には、撥レジスト領域31および親レジスト領域32のパターンが形成されている。
撥レジスト領域31は、第1ローラ2の場合と同じく、第2ローラ3の外周面の全面に所定の方法で撥レジスト性表面層を形成し、その撥レジスト性表面層を選択的に除去することにより、第2ローラ3の外周面に残った撥レジスト性表面層の部分である。また、親レジスト領域32は、撥レジスト性表面層が選択的に除去されることにより第2ローラ3の樹脂材料が露出した部分である。
なお、図1においては、便宜上第1ローラ2および第2ローラ3を構成する樹脂材の厚みは図示されていないが、第1ローラ2および第2ローラ3は、たとえば、0.05mm〜0.5mmの厚みの板状樹脂材で構成されている。
第1ブランケットローラ4は、略円筒状の部材であって、第1ローラ2の親油性および親水性に比べて低い親油性および親水性(特に、親油性)を有している。また、第1ブランケットローラ4は、第1ローラ2の上方において第1ローラ2の軸方向に延びており、軸線θ1と平行な軸線θ3まわりに回転可能とされている。また、軸線θ3は、軸線θ1と同一の鉛直面上に位置している。第1ブランケットローラ4および第1ローラ2の各外周面は、極近接しており、第1ブランケットローラ4の外周面上のレジストを第1ローラ2の外周面上に転移(転写)させることができるようになっている。
第1ブランケットローラ4は、略円筒状の部材であって、第1ローラ2の親油性および親水性に比べて低い親油性および親水性(特に、親油性)を有している。また、第1ブランケットローラ4は、第1ローラ2の上方において第1ローラ2の軸方向に延びており、軸線θ1と平行な軸線θ3まわりに回転可能とされている。また、軸線θ3は、軸線θ1と同一の鉛直面上に位置している。第1ブランケットローラ4および第1ローラ2の各外周面は、極近接しており、第1ブランケットローラ4の外周面上のレジストを第1ローラ2の外周面上に転移(転写)させることができるようになっている。
第2ブランケットローラ5は、略円筒状の部材であって、第2ローラ3の親油性および親水性に比べて低い親油性および親水性(特に、親油性)を有している。また、第2ブランケットローラ5は、第2ローラ3の上方において第2ローラ3の軸方向に延びており、軸線θ2と平行な軸線θ4まわりに回転可能とされている。また、軸線θ4は、軸線θ2と同一の鉛直面上に位置している。第2ブランケットローラ5および第2ローラ3の各外周面は、極近接しており、第2ブランケットローラ5の外周面上のレジストを第2ローラ3の外周面上に転移させることができるようになっている。
第1レジストポット6には、顔料を含有した油系のカラーレジスト11が溜められており、その下端の吐出口が、第1ブランケットローラ4の上部外周面に対向している。そして、第1ブランケットローラ4が回転するのに応じて、吐出口から第1ブランケットローラ4の外周面に一定量のカラーレジスト11が供給される。第1ブランケットローラ4の表面は親油性であるので、第1ブランケットローラ4の外周面全体にカラーレジスト11が塗布される。
第2レジストポット7にも同様に、顔料を含有した油系のカラーレジスト12が溜められており、その下端の吐出口が、第2ブランケットローラ5の上部外周面に対向している。そして、第2ブランケットローラ5が回転するのに応じて、吐出口から第2ブランケットローラ5の外周面に一定量のカラーレジスト12が供給される。第2ブランケットローラ5の表面は親油性であるので、第2ブランケットローラ5の外周面全体にカラーレジスト12が塗布される。なお、カラーレジスト12は、第1レジストポット6に溜められているカラーレジスト11と色が異なるものである。
この装置を用いた基板Wへのレジストパターン形成方法の流れとしては、まず、送り台1によって基板Wが送り出されるとともに、第1ローラ2および第1ブランケットローラ4が回転される。そして、第1レジストポット6から第1ブランケットローラ4の外周面全体にカラーレジスト11が塗布される。
第1ブランケットローラ4に供給されたカラーレジスト11は、第1ローラ2の親レジスト領域22に選択的に転移する。また、基板Wには、後述するように親油処理が施されているため、親レジスト領域22に付着したカラーレジスト11は、基板Wの親油性により、第1ローラ2の下方において基板Wに転写される。その後、同様にして、第2レジストポット7に溜められたカラーレジスト12が、第2ブランケットローラ5および第2ローラ3を介して基板Wに転写される。このようにして、基板Wにカラーレジスト11および12の2色のレジストによるレジストパターンが形成される。
第1ブランケットローラ4に供給されたカラーレジスト11は、第1ローラ2の親レジスト領域22に選択的に転移する。また、基板Wには、後述するように親油処理が施されているため、親レジスト領域22に付着したカラーレジスト11は、基板Wの親油性により、第1ローラ2の下方において基板Wに転写される。その後、同様にして、第2レジストポット7に溜められたカラーレジスト12が、第2ブランケットローラ5および第2ローラ3を介して基板Wに転写される。このようにして、基板Wにカラーレジスト11および12の2色のレジストによるレジストパターンが形成される。
図2は、第1ローラ2および第2ローラ3に予め施される処理を説明するための図である。まず、第1ローラ2および第2ローラ3の外周面(表面)全体に撥油処理が施される。撥油処理としては、プラズマ処理やスパッタ処理等により樹脂の終端基をフッ素基に置換するフッ化処理等の表面改質処理や、表面に撥油性を有する薄膜(第1ローラ2および第2ローラ3に比べて親油性の低い薄膜。たとえば、フッ素樹脂(テフロン(登録商標))系の材料でPFA(パーフルオロアコキシエチレン、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)を蒸着では数ナノメートル〜数100ナノメートル、コーティングでは数10ミクロンメートル〜数100ミクロンメートル)を形成する処理が挙げられる。このようにして、第1ローラ2および第2ローラ3には、それぞれ、撥油性表面層23および33が形成される(図2(a)参照)。
そして、第1ローラ2および第2ローラ3の外周面の撥油性表面層23および33は、たとえば、それぞれレーザーを用いた転写パターンの直接描画により削られて選択的に除去される。このとき、撥油性表面層23および33の除去部分は、それぞれ基板W上に形成すべきレジストパターンの鏡像パターンとなっており、たとえば、10μm以下の分解能で形成可能である。これにより、第1ローラ2および第2ローラ3を構成する樹脂材料が選択的に露出する。こうして、第1ローラ2および第2ローラ3上に残った撥油性表面層23および33の部分が撥レジスト領域21および31となり、撥油性表面層23および33が除去された部分が親レジスト領域22および32となる。よって、親レジスト領域22および32は、レジストパターンの鏡像パターンとなっている(図2(b)参照)。
撥レジスト領域21および31は、それぞれ撥油性表面層23および33が残った部分なので、撥油性を有している。親レジスト領域22および32は、それぞれ樹脂材料が露出した部分であるので、親油性を有している。また、第1レジストポット6および第2レジストポット7に溜められているカラーレジスト11および12は、油系のレジストである。よって、撥レジスト領域21および31は撥レジスト性を有し、親レジスト領域22および32は親レジスト性を有している。
このようにして、第1ローラ2の外周面には、カラーレジスト11を反発する撥レジスト領域21およびカラーレジスト11を吸着する親レジスト領域22が形成され、第2ローラ3の外周面には、カラーレジスト12を反発する撥レジスト領域31およびカラーレジスト12を吸着する親レジスト領域32が形成される。
よって、この第1ローラ2および第2ローラ3の外周面に油系のレジストが供給されると、レジストは親レジスト領域22および32に選択的に付着することになる(図2(c)参照)。
よって、この第1ローラ2および第2ローラ3の外周面に油系のレジストが供給されると、レジストは親レジスト領域22および32に選択的に付着することになる(図2(c)参照)。
このようにして処理を施した第1ローラ2および第2ローラ3が、図1に示すように、送り台1上に、それぞれ配置されることとなる。
一方、レジストパターンの形成対象である基板Wのレジスト転写面(上面)には、遮光膜Fが設けられるとともに、予め親油性を有するように処理が施される。詳しくは、基板Wに対して、プラズマ照射、UV(紫外線)処理、コロナ放電処理等による改質を行うといった処理が施される。これにより、基板Wのレジスト転写面は、第1ローラ2および第2ローラ3の親レジスト領域22および32に比べて親油性が高まるようになっている。
一方、レジストパターンの形成対象である基板Wのレジスト転写面(上面)には、遮光膜Fが設けられるとともに、予め親油性を有するように処理が施される。詳しくは、基板Wに対して、プラズマ照射、UV(紫外線)処理、コロナ放電処理等による改質を行うといった処理が施される。これにより、基板Wのレジスト転写面は、第1ローラ2および第2ローラ3の親レジスト領域22および32に比べて親油性が高まるようになっている。
基板W上へのレジストパターンの形成に際しては、上記のような処理が施された基板Wを送り台1によって送り出す一方で、第1ローラ2を基板Wを送り出す方向に回転させ、第1ブランケットローラ4を第1ローラ2の回転方向と逆方向に回転させる。次いで、レジストポット6から第1ブランケットローラ4の外周面にカラーレジスト11を供給する。
第1ブランケットローラ4は親油性を有しているので、油系であるカラーレジスト11は第1ブランケットローラ4の外周面全体に付着し、第1ブランケットローラ4とともに回転する。また、第1ローラ2を形成する樹脂材料は、第1ブランケットローラ4よりも親油性が高いため、第1ローラ2の外周面に対向する第1ブランケットローラ4上のカラーレジスト11は、第1ローラの親レジスト領域22に転移される。
このように、第1ローラ2および第1ブランケットローラ4が回転することで、第1ローラ2の親レジスト領域22にカラーレジスト11が付着する。そして、親レジスト領域22に付着したカラーレジスト11は、第1ローラ2が回転することで基板Wと対向する。
基板Wのレジスト転写面は、親レジスト領域22に比べて親油性が高いため、基板Wのレジスト転写面に対向する第1ローラ2上のカラーレジスト11は、基板Wに転写される。このとき、カラーレジスト11は、遮光膜Fによって基板W上に区画されたレジスト塗布領域Tに付着する。また、第1ローラ2の親レジスト領域22は、レジストパターンの鏡像パターンとされているので、基板W上には、所定のレジストパターンが形成されることになる。
基板Wのレジスト転写面は、親レジスト領域22に比べて親油性が高いため、基板Wのレジスト転写面に対向する第1ローラ2上のカラーレジスト11は、基板Wに転写される。このとき、カラーレジスト11は、遮光膜Fによって基板W上に区画されたレジスト塗布領域Tに付着する。また、第1ローラ2の親レジスト領域22は、レジストパターンの鏡像パターンとされているので、基板W上には、所定のレジストパターンが形成されることになる。
このようにして、基板W上には、レジストポット6に溜められたカラーレジスト11による所定のレジストパターンが形成される。この基板Wは、さらに、送り台1によって、第2ローラ3の下方へと送り出される。
第2ローラ3は、基板Wを送り出す方向に回転させられ、第2ブランケットローラ5は第2ローラ3の回転方向と逆方向に回転させられる。この状態で、第2レジストポット7から第2ブランケットローラ5の外周面全体にカラーレジスト12が塗布される。
第2ローラ3は、基板Wを送り出す方向に回転させられ、第2ブランケットローラ5は第2ローラ3の回転方向と逆方向に回転させられる。この状態で、第2レジストポット7から第2ブランケットローラ5の外周面全体にカラーレジスト12が塗布される。
これにより、カラーレジスト12が第2ブランケットローラ5から第2ローラ3に転移され、さらに、第2ローラ3上のカラーレジスト12が基板Wに転写され、基板W上にレジストパターンが形成される。
こうして、基板W上には、カラーレジスト11および12の2色のカラーレジストによる所定のレジストパターンが形成される。
こうして、基板W上には、カラーレジスト11および12の2色のカラーレジストによる所定のレジストパターンが形成される。
以上のように、この実施形態では、第1ローラ2の表面に撥レジスト領域21および親レジスト領域22が形成されており、第2ローラ3の表面に撥レジスト領域31および親レジスト領域32が形成されているので、第1ローラ2および第2ローラ3の外周面全体にカラーレジスト11および12を塗布することで、親レジスト領域21および31にカラーレジスト11および12が選択的に付着することになる。すなわち、親レジスト領域21および31が転写パターンとされているので、第1ローラ2および第2ローラ3の外周面全体にカラーレジスト11および12を塗布することで、第1ローラ2および第2ローラ3にカラーレジスト11および12の転写パターンが形成される。そして、そのカラーレジスト11および12を基板Wの表面に転写することで、基板Wの表面に所望のレジストパターンを形成することができる。
また、第1ローラ2および第2ローラ3は、樹脂材料で形成されているため、変形しにくく、その表面に一定の膜厚でカラーレジストを塗布することができる。よって、基板Wの表面に一定の膜厚のレジストを転写することができる。また、第1ローラ2および第2ローラ3が樹脂材料で形成されているため、金属汚染の問題がなく、かつ、パーティクルが発生しにくい。しかも、表面にシリコーン系のコーティング剤を塗布したりする必要がないので、シリコーン汚染やシリコーンコーティング剤に由来するパーティクルの問題を回避できる。
また、第1ローラ2および第2ローラ3を形成する樹脂材料は親レジスト性を有しているので、樹脂材料を撥レジスト性表面層23および33から選択的に露出させることで、容易に親レジスト領域22および32のパターンを形成することができる。そして、その親レジスト領域22および32にレジストを付着させてレジストの転写パターンを形成することができる。
また、第1ブランケットローラ4および第2ブランケットローラ5から必要なカラーレジスト11および12のみが第1ローラ2および第2ローラ3の外周面に転移されるので、カラーレジスト11および12の消費量を最小に抑えることができ、コストを削減することができる。また、印刷版として、第1ローラ2および第2ローラ3を用いるので、装置全体のフットプリントを小さくすることができる。
また、基板Wのレジスト転写面は、親レジスト領域22および23に比べて親レジスト性が高められるので、親レジスト領域22および23に付着したレジストを、容易に基板Wに転写させることができる。
なお、基板Wは、半導体ウエハに限らず、フラットディスプレイパネル用ガラス基板であってもよい。
なお、基板Wは、半導体ウエハに限らず、フラットディスプレイパネル用ガラス基板であってもよい。
また、基板Wのレジスト転写面は、遮光膜Fを設けない構成とすることも可能である。
また、第1ローラ2および第2ローラ3は、たとえば、製造の段階で、樹脂材料に親油性材料が添加されたり、樹脂材料が改質されたりすることで、親油性が高められていてもよい。
また、第1レジストポット6および第2レジストポット7にはカラーレジスト11および12が溜められるとしたが、カラーレジスト以外のレジストが溜められてもよい。
また、第1ローラ2および第2ローラ3は、たとえば、製造の段階で、樹脂材料に親油性材料が添加されたり、樹脂材料が改質されたりすることで、親油性が高められていてもよい。
また、第1レジストポット6および第2レジストポット7にはカラーレジスト11および12が溜められるとしたが、カラーレジスト以外のレジストが溜められてもよい。
また、第1レジストポット6および第2レジストポット7には、水系レジストまたは有機溶剤系レジストが溜められてもよい。この場合には、第1ローラ2および第2ローラ3の外周面(表面)に撥水性表面層を設け、この撥水性表面層を所望の転写パターンに応じて選択的に除去すればよい。また、この場合には、第1ブランケットローラ4および第2ブランケットローラ5が親水性を有していて、その親水性よりも高い親水性を第1ローラ2および第2ローラ3が有していることが望ましく、さらに、基板Wのレジスト転写面に、第1ローラ2および第2ローラ3に比べて親水性が高まるような親水処理が施されていることが望ましい。
また、上述の説明では、印刷用基材として、円筒状の第1ローラ2および第2ローラ3を用いたが、図3に示すように、板状の印刷版9を用いてもよい。
この印刷版9は、板状の部材であって樹脂材料で形成されている。そして、その上面に撥レジスト性を有する撥レジスト性表面層(図示せず)が形成され、レジストパターンに応じてその撥レジスト性表面層が選択的に除去されている。これにより、印刷版9に、撥レジスト性表面層が残った部分である撥レジスト領域91と、撥レジスト性表面層が除去されて樹脂材料が露出する親レジスト領域92とが形成される(図3(a)参照)。なお、撥レジスト性とは、レジストが油系レジストである場合には撥油性であって、レジストが水系レジストまたは有機溶剤系レジストである場合には撥水性である。
この印刷版9は、板状の部材であって樹脂材料で形成されている。そして、その上面に撥レジスト性を有する撥レジスト性表面層(図示せず)が形成され、レジストパターンに応じてその撥レジスト性表面層が選択的に除去されている。これにより、印刷版9に、撥レジスト性表面層が残った部分である撥レジスト領域91と、撥レジスト性表面層が除去されて樹脂材料が露出する親レジスト領域92とが形成される(図3(a)参照)。なお、撥レジスト性とは、レジストが油系レジストである場合には撥油性であって、レジストが水系レジストまたは有機溶剤系レジストである場合には撥水性である。
印刷版9にレジストを供給することで、親レジスト領域92にレジストを選択的に付着させることができる(図3(b)参照)。この状態で、親レジスト領域92に比べて親レジスト性が高い転写ローラ10を、印刷版9上を回転させながら移動させる。これにより、親レジスト領域92に付着していたレジストが、転写ローラ10の表面に転移(転写)される(図3(c)参照)。なお、親レジスト性とは、レジストが油性レジストである場合には親油性であって、レジストが水性レジストまたは有機溶剤系レジストである場合には親水性である。
レジストが付着した転写ローラ10は、基板W上を回転しながら移動させられる。基板Wのレジスト転写面には、転写ローラ10に比べて親レジスト性が高くなるように親レジスト処理が施されており、基板Wと対向する転写ローラ10上のレジストは、基板Wに転写される(図3(d)参照)。
このとき、レジストは、遮光膜Fによって基板W上に区画されたレジスト塗布領域Tに付着する。また、印刷版9上の親レジスト領域92は、レジストパターンとされているので、基板W上には、そのレジストパターンが形成されることになる。
このとき、レジストは、遮光膜Fによって基板W上に区画されたレジスト塗布領域Tに付着する。また、印刷版9上の親レジスト領域92は、レジストパターンとされているので、基板W上には、そのレジストパターンが形成されることになる。
なお、基板Wのレジスト転写面は、遮光膜Fを設けない構成であってもよい。
このようにして、基板W上には、所定のレジストパターンが形成される。また、基板W上に他のレジストパターンが形成される場合には、上述の手順がさらに繰り返される。これにより、基板W上に複数のレジストパターンが形成される。
この発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
このようにして、基板W上には、所定のレジストパターンが形成される。また、基板W上に他のレジストパターンが形成される場合には、上述の手順がさらに繰り返される。これにより、基板W上に複数のレジストパターンが形成される。
この発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
2 第1ローラ
3 第2ローラ
4 第1ブランケットローラ
5 第2ブランケットローラ
9 印刷版
21,31,91 撥レジスト領域
22,32,92 親レジスト領域
23,33 撥油性表面層
W 基板
T レジスト塗布領域
F 遮光膜
3 第2ローラ
4 第1ブランケットローラ
5 第2ブランケットローラ
9 印刷版
21,31,91 撥レジスト領域
22,32,92 親レジスト領域
23,33 撥油性表面層
W 基板
T レジスト塗布領域
F 遮光膜
Claims (3)
- 基板上にレジストパターンを形成するための方法であって、
樹脂製の印刷用基材の表面に、前記基板上に形成すべきレジストパターンに対応する転写パターンを有するとともにレジストが付着し易い親レジスト領域と、この親レジスト領域を取り囲むとともに当該親レジスト領域に比較して前記レジストが付着し難い撥レジスト領域とのパターンを形成するパターン形成工程と、
前記親レジスト領域および撥レジスト領域のパターンが形成された印刷用基材の表面にレジストを塗布するレジスト塗布工程と、
前記印刷用基材の表面のレジストを前記基板の表面に転写する工程とを含むことを特徴とするレジストパターン形成方法。 - 前記印刷用基材は、親レジスト性樹脂材料からなり、
前記パターン形成工程は、
前記印刷用基材の表面に、前記樹脂材料よりも親レジスト性の低い撥レジスト性表面層を形成するための撥レジスト処理を施す撥レジスト処理工程と、
前記撥レジスト処理が施された印刷用基材の表面に対して、前記撥レジスト性表面層を前記転写パターンに合わせて選択的に除去し、前記印刷用基材を構成する樹脂材料を前記撥レジスト性表面層から選択的に露出させることにより、前記親レジスト領域のパターンを形成する工程とを含むことを特徴とする請求項1記載のレジストパターン形成方法。 - 前記基板の表面に対して、前記印刷用基材の親レジスト領域よりも親レジスト性を高めるための親レジスト処理を施す親レジスト処理工程をさらに含むことを特徴とする請求項1または2記載のレジストパターン形成方法。
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JP2005064299A JP2006251071A (ja) | 2005-03-08 | 2005-03-08 | レジストパターン形成方法 |
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KR101287385B1 (ko) | 2007-01-31 | 2013-07-18 | 엘지디스플레이 주식회사 | 레지스트 인쇄패턴 장치 및 레지스트 인쇄패턴 장치용클리체 형성방법 |
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- 2005-03-08 JP JP2005064299A patent/JP2006251071A/ja not_active Abandoned
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