JP2007178783A - パターン形成体の製造方法、および、パターン形成体製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は真空紫外光を用いて高精細なパターン状の真空紫外光照射処理が施されたパターン形成体を高感度で製造できる、パターン形成体の製造方法を提供することを主目的とするものである。
【解決手段】本発明は、パターン形成用基板のパターン形成面上にメタルマスクを配置し、上記メタルマスクを上記パターン形成用基板の上記パターン形成面とは反対面側から磁石によって固定する、メタルマスク固定工程と、上記パターン形成面上に固定されたメタルマスクを介して上記パターン形成面に真空紫外光を照射する、真空紫外光照射工程とにより、上記パターン形成面がパターン状に真空紫外光照射処理されたパターン形成体を製造することを特徴とするパターン形成体の製造方法を提供することにより、上記課題を解決するものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、真空紫外光を用いたパターン形成体の製造方法に関するものであり、より詳しくはメタルマスクを用いてパターン状に真空紫外光処理を行うパターン形成体の製造方法に関するものである。

現在、基材上に図案、画像、文字、回路等の種々のパターンを形成するパターン形成体の製造方法としては、様々な方法が提案されている。このようなパターン形成体の製造方法の代表的なものとしては、例えば、平版印刷や、オフセット印刷、ヒートモード記録材料を用いた平版印刷原版を作製する印刷法があり、このような印刷法は簡易的にパターン形成体を製造できるという利点を有することから広く用いられてきた。

一方、近年では、上記印刷法に代わる方法としてフォトリソグラフィー法が主流となってきている。フォトリソグラフィー法とは、例えば、基材上に塗布したフォトレジスト層にパターン露光を行い、露光後、フォトレジストを現像し、さらにエッチングを行ったり、フォトレジストに機能性を有する物質を用いて、フォトレジストの露光によって目的とするパターンを直接形成することによりパターン形成体を製造する方法である。このようなフォトリソグラフィー法は、従来の印刷法に比べて高精細なパターニングが施されたパターン形成体を製造することが可能であるということから、例えば、液晶表示装置に用いられるカラーフィルターの製造方法等に用いられている。

しかしながら、このようなフォトリソグラフィー法においては、フォトレジストを用いるとともに、露光後に液体現像液によって現像を行ったり、エッチングを行う必要があるため、廃液を処理する必要が生じる等の問題があることからフォトリソグラフィー法を用いたパターン形成体の製造方法は必ずしも生産性の高いものではなかった。また、フォトレジストとして機能性の物質を用いた場合には、現像の際に使用されるアルカリ液等によって劣化する等の問題もあり、材料選択の幅が狭いということも指摘されていた。

このような状況において、特許文献１には、真空紫外光を用いるパターン形成体の製造方法が開示されている。特許文献１に開示された方法は、基材および上記基材上に形成された有機物からなる有機分子膜を有するパターン形成用基板に、フォトマスクを介して上記有機分子膜にパターン状に真空紫外光を照射することにより、上記有機分子膜を分解除去し、パターン形成体を製造する方法である。このような真空紫外光を用いる方法は、フォトリソグラフィー法の欠点であった現像液の使用等を必要としないドライプロセスであるため、高生産性でパターン形成体を製造することができる点において有用である。

ところで、特許文献１に開示されているような真空紫外光によるパターンの形成は、有機分子膜が真空紫外光の作用により分解除去されて行われるものである。すなわち、真空紫外光の照射が行われると、有機分子膜の有機物の分子結合が、真空紫外光の作用により切断されたり、また酸素の存在下、酸素が励起されて発生する酸素原子ラジカルが有機物に作用を及ぼすことにより、有機分子膜の有機物が分解物となり、この分解物がパターン形成用基板上から揮発除去されることで、パターンが形成されるものである。
このようなことから、真空紫外光を用いるパターン形成体の製造方法においては、パターンを形成する基材表面に、常時真空紫外光と作用する酸素を存在させておくことが必要となる。

しかしながら、特許文献１のようなフォトマスクを用いる方法では、有機分子膜とフォトマスクとが近接しているため、真空紫外光を連続照射すると真空紫外光と作用する酸素が不足してしまい、結果として真空紫外光によるパターン形成の感度が低下してしまうという問題点があった。

特開２００１−３２４８１６号公報

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、真空紫外光を用いて高精細なパターン状の真空紫外光照射処理が施されたパターン形成体を高感度で製造できる、パターン形成体の製造方法を提供することを主目的とするものである。

上記課題を解決するために本発明は、パターン形成用基板のパターン形成面上にメタルマスクを配置し、上記メタルマスクを上記パターン形成用基板の上記パターン形成面とは反対面側から磁石によって固定する、メタルマスク固定工程と、上記パターン形成面上に固定されたメタルマスクを介して上記パターン形成面に真空紫外光を照射する、真空紫外光照射工程とを行うことにより、上記パターン形成面がパターン状に真空紫外光照射処理されたパターン形成体を製造することを特徴とするパターン形成体の製造方法を提供する。

本発明のパターン形成体の製造方法によれば、上記パターン形成用基板のパターン形成面に、開口部を有するメタルマスクを介して真空紫外光を照射することにより、上記パターン形成面上に真空紫外光と作用する酸素を常時存在させることができるため、連続的に真空紫外光を照射する場合であっても、高感度でパターン形成体を製造することができる。
また本発明のパターン形成体の製造方法によれば、上記パターン形成面上に上記メタルマスクを上記パターン形成面とは反対側から磁石によって固定することにより、高精細で厚みの薄いメタルマスクを用いた場合であっても、上記メタルマスクを上記パターン形成面上に密接させた状態で固定できるため、上記パターン形成面が高精細なパターン状に真空紫外光照射処理されたパターン形成体を製造することができる。

本発明のパターン形成体の製造方法は、上記パターン形成用基板が上記パターン形成面に真空紫外光により分解される分解処理層を有するものであり、かつ、上記真空紫外光照射処理が上記分解処理層の分解除去であっても良い。このような製造方法によれば、真空紫外光が照射された部位と、真空紫外光が照射されていない部位とが異なる材料から構成されたパターン形成体を製造することができる。

また本発明は、パターン形成用基板を支持するパターン形成用基板支持部と、上記パターン形成用基板支持部に支持されたパターン形成用基板のパターン形成面にメタルマスクを介して真空紫外光を照射する真空紫外光照射部と、上記パターン形成用基板上に上記メタルマスクを、上記パターン形成面とは反対面側から磁力によって固定する磁力発生部とを有することを特徴とするパターン形成体製造装置を提供する。

本発明のパターン形成体製造装置によれば、上記真空紫外光照射部によって、上記パターン形成用基板のパターン形成面に、開口部を有するメタルマスクを介して真空紫外光を照射することができ、これにより常時パターン形成面上に真空紫外光と作用する酸素を存在させることができるため、連続的に真空紫外光を照射する場合であっても高感度でパターン形成体を製造することができる。
また本発明のパターン形成体製造装置によれば、上記磁力発生部によって上記パターン形成面上に上記メタルマスクを上記パターン形成面とは反対側から磁力によって固定することができ、これにより高精細で厚みの薄いメタルマスクを用いた場合であっても、上記メタルマスクを上記パターン形成面上に密接させた状態で固定できるため、上記パターン形成面が高精細なパターン状に真空紫外光照射処理されたパターン形成体を製造することができる。

本発明は、真空紫外光を用いて高精細なパターン状の真空紫外光照射処理がなされたパターン形成体を高感度で製造できるという効果を奏する。

以下、本発明のパターン形成体の製造方法、および、パターン形成体製造装置について説明する。

Ａ．パターン形成体の製造方法
まず、本発明のパターン形成体の製造方法について説明する。本発明のパターン形成体の製造方法は、パターン形成用基板のパターン形成面上にメタルマスクを配置し、上記メタルマスクを上記パターン形成用基板の上記パターン形成面とは反対面側から磁石によって固定する、メタルマスク固定工程と、上記パターン形成面上に固定されたメタルマスクを介して上記パターン形成面に真空紫外光を照射する、真空紫外光照射工程とを行うことにより、上記パターン形成面がパターン状に真空紫外光照射処理されたパターン形成体を製造することを特徴とするものである。

このような本発明のパターン形成体の製造方法について図を参照しながら説明する。図１は本発明のパターン形成体の製造方法の一例を示す概略図である。図１に例示するように、本発明のパターン形成体の製造方法は、パターン形成用基板１のパターン形成面Ｐ上に、メタルマスク２を配置し、これを上記パターン形成用基板１の上記パターン形成面Ｐとは反対面側に配置された磁石３の磁力によって固定する、メタルマスク固定工程（図１（ａ））と、上記パターン形成用基板１のパターン形成面Ｐ上に固定されたメタルマスク２を介して、上記パターン形成面Ｐに真空紫外光を照射する、真空紫外光照射工程（図１（ｂ））と、を有するものである。

従来、真空紫外光を用いるパターン形成体の製造方法としては、パターン形成用基板上に近接するように配置させたフォトマスクを介して真空紫外光を照射することにより、上記パターン形成用基板のパターン形成面をパターン状に酸化分解する方法が提案されてきた。
ここで、上記真空紫外光の照射による酸化分解は、主に真空紫外光と酸素とが作用することによって発生する酸素ラジカルが、上記パターン形成用基板に作用することにより生じるものである。したがって、真空紫外光を用いてパターン形成体を製造する際には、パターン形成用基板のパターン形成面上に常時真空紫外光と作用する酸素を存在させておくことが必要である。
しかしながら、上述したフォトマスクを用いる方法では、拡散光である真空紫外光を用いて高精細なパターン形成を行うためにフォトマスクとパターン形成用基板とを近接させる必要があるが、一般的にフォトマスクは開口部のない透明基板上にパターン状に形成された遮光部とからなるものであるため、これをパターン形成用基板上に近接させると、パターン形成用基板上の酸素が排除されてしまい、その結果として、真空紫外光照射を連続的に照射すると酸素不足に起因してパターン形成の感度が低下してしまうという問題があった。

しかしながら、本発明のパターン形成体の製造方法によれば、上記パターン形成用基板のパターン形成面に、開口部を有するメタルマスクを介して真空紫外光を照射することにより、常時上記パターン形成面上に真空紫外光と作用する酸素を存在させることができる。このため、連続的に真空紫外光を照射した場合においても、真空紫外光と作用する酸素が不足することがないため、高感度でパターン形成体を製造することができる。

また本発明のパターン形成体の製造方法は、上記パターン形成用基板のパターン形成面上にメタルマスクを介して真空紫外光を照射する方法を採用しているが、上記メタルマスクはその性質上、パターンを高精細化するとそれに伴って厚みが薄くなる傾向を有している。そして、厚みが薄いメタルマスクは平面性に欠け、表面が波打つように変形する傾向があることから、これを単にパターン形成面上に配置するのみではパターン形成面とメタルマスクとの間に隙間が生じる部位ができることが不可避となってしまう。ここで、真空紫外光は指向性のない分散光であることから、このような隙間があるとその部位にも真空紫外光が照射されてしまい、高精細なメタルマスクを用いたとしてもそれに対応したパターンを形成することができないという問題があった。このようなことから、従来、高精細なパターンを有するメタルマスクは、真空紫外光を用いるパターン形成体の製造方法に用いることが困難であった。

しかしながら、本発明のパターン形成体の製造方法は、上記パターン形成面上に上記メタルマスクを上記パターン形成面とは反対側から磁石によって固定した状態で真空紫外光を照射することから、たとえ高精細で厚みの薄いメタルマスクを用いた場合であっても、上記メタルマスクを上記パターン形成面上に隙間の無いように密接させた状態で固定できるため、上記パターン形成面が高精細なパターン状に真空紫外光照射処理されたパターン形成体を製造することができる。

さらに、上述したように真空紫外光によるパターン形成体の製造方法は、真空紫外光照射部位の酸化分解を伴うため、真空紫外光の照射によって分解物が発生するが、上記の開口部を有さないフォトマスクを用いると、発生した分解物がフォトマスクに堆積してしまうことから、連続して真空紫外光を照射するとパターン形成の精度が低下してしまうという問題があった。

この点についても、本発明のパターン形成体の製造方法に用いるメタルマスクは開口部を有するものであり、真空紫外光の照射によって生じる分解物は上記開口部から飛散することができるため、連続的に真空紫外光を照射した場合であっても、上記分解物がメタルマスクに堆積することを防止できる。このため、本発明のパターン形成体の製造方法によれば、連続的に真空紫外光を照射した場合であっても経時でパターン形成の精度が損なわれることが少ないという利点を有する。

本発明のパターン形成体の製造方法は、メタルマスク固定工程と、真空紫外光照射工程とを有するものである。以下、このような各工程について詳細に説明する。

１．メタルマスク固定工程
まず、本発明におけるメタルマスク固定工程について説明する。本工程はパターン形成用基板のパターン形成面上にメタルマスクを配置し、上記メタルマスクを上記パターン形成用基板の上記パターン形成面とは反対面側から磁石によって固定する工程である。本発明は、本工程において上記メタルマスクを上記磁石によって固定することにより、高精細で厚みの薄いメタルマスクを用いることが可能になるものである。

（１）メタルマスク
本工程に用いられるメタルマスクについて説明する。本工程に用いられるメタルマスクは、上記パターン形成用基板のパターン形成面に、真空紫外光をパターン状に照射するために用いられるものである。

本工程に用いられるメタルマスクの材料としては、後述する磁石の磁力によってパターン形成用基板のパターン形成面上に固定することが可能な金属材料であれば特に限定されるものではなく、従来メタルマスクに用いられてきた金属材料をなんら制約なく用いることができる。このような金属材料としては、金属単体からなる材料であっても良く、または、合金であっても良い。

上記金属材料としては、例えば、４２アロイ、４６アロイ、インバー材等のＮｉ−Ｆｅ系や、ＳＵＳ４０３、その他の鋼板等のＦｅ系の材料を挙げることができる。なかでも本工程においては、４２アロイが好適に用いられる。

また、本工程に用いられるメタルマスクは、通常、パターンを高精細化すると厚みが薄くなる傾向があるが、本発明においては後述する磁石によって上記メタルマスクを固定できるため、高精細で厚みの薄いメタルマスクであっても好適に用いることができる。なかでも本工程に用いられるメタルマスクの厚みは、１μｍ〜５００μｍの範囲内であることが好ましく、なかでも５μｍ〜３００μｍの範囲内であることが好ましく、特に１０μｍ〜２００μｍの範囲内であることが好ましい。ここで、上記メタルマスクの厚みは、パターン状に形成された開口部を有する部位の厚みを意味し、例えば、上記メタルマスクが形態保持用の外枠を有する場合においては、上記外枠の厚みは含まないものとする。

さらに、本工程に用いられるメタルマスクのパターンは、本発明により製造されるパターン形成体の用途等に応じて、任意に決定することができる。

（２）磁石
次に、本工程において上記メタルマスクを固定する磁石について説明する。上記磁石としては、上記パターン形成用基板のパターン形成面の裏面側から上記メタルマスクを固定できる程度の磁力を発生できるものであれば特に限定されない。このような磁石としては、永久磁石、電磁石のいずれであってもよく、また、異方性多極または等方性多極のいずれの着磁形態を有していてもよい。なかでも本工程においては電磁石を用いることが好ましい。電磁石は磁力のスイッチングが可能であることから、例えば、通電していない電磁石上に上記パターン形成用基板を配置し、さらに上記パターン形成用基板のパターン形成面にメタルマスクを配置し、次いでメタルマスクのアライメントを行った後に、上記電磁石に通電して磁力を発生させる等の方法を採用することも可能になり、メタルマスクの配置精度を向上できる等の利点を有するからである。

本工程に用いられる磁石は１種類のみであっても良く、または、２種類以上を用いても良い。２種類以上の磁石を用いる場合は、磁力が等しい磁石を複数個用いても良く、または、磁力の異なる磁石を組み合わせて用いても良い。

また、本工程に用いられる磁石の大きさとしては、上記メタルマスクを上記パターン形成用基板のパターン形成面に密接させて固定できる範囲内であれば特に限定されないが、少なくとも上記メタルマスクの面積よりも大きい面積を有することが好ましい。上記メタルマスクの面積よりも小さいと、上記メタルマスクが磁石によって固定されない部位ができてしまい、高精細なパターン状に真空紫外光照射処理を行うことが困難となる場合があるからである。
なお、本工程において複数の磁石を用いる場合は、個々の磁石が上記メタルマスクの面積よりも大きい面積を有している必要はなく、複数の磁石を組み合わせた際の面積が、上記メタルマスクの面積よりも大きくなればよい。

（３）パターン形成用基板
次に、本工程に用いられるパターン形成用基板について説明する。本工程に用いられるパターン形成用基板は、後述する真空紫外光照射工程において、パターン形成面に真空紫外光がパターン状に照射されることによって、パターン形成面がパターン状に真空紫外光照射処理されたパターン形成体を構成するものである。
ここで、上記「パターン形成面」とは、パターン形成用基板のうち上記メタルマスクが配置され、真空紫外光照射処理される表面を指すものとする。

このようなパターン形成用基板としては、一般的に、真空紫外光照射によってパターン形成面に所望の真空紫外光照射処理が施されるものが用いられる。このようなパターン形成用基板としては、真空紫外光照射処理によって所望の特性変化が生じる特性変化材料からなる単一層の構成を有する特性変化基板であっても良く、また、任意の支持基板上に真空紫外光照射処理によって所望の特性が変化する特性変化層が積層された構成を有する特性変化型積層体であっても良い。
また、上記パターン形成用基板としては、任意の支持基板上に真空紫外光照射処理によって酸化分解される分解除去材料からなる分解除去層が積層された構成を有する分解除去型積層体であっても良い。
ここで、上記分解除去層と上記特性変化層とは、前者が真空紫外光照射によって完全に除去されてしまうものであるのに対し、後者は真空紫外光照射によって表面の特性が変化するが、特性変化層自体は残存する点において異なるものである。
以下、このような上記特性変化基板、上記特性変化型積層体、および、上記分解除去型積層体について説明する。

まず、上記特性変化基板について説明する。上記特性変化基板を構成する上記特性変化材料としては、所望の自己支持性を発現することができ、かつ、本発明により製造されるパターン形成体の用途等に応じて所望の特性変化が生じる材料であれば特に限定されない。このような特性変化材料の真空紫外光照射によって変化が生じる特性としては、例えば、濡れ性、特定の物質との接着性、表面粗さ、化学結合性等を例示することができる。なかでも本工程においては、上記特性変化材料として真空紫外光の作用により表面の濡れ性が変化するものを用いることが好ましい。このような特性変化材料を用いることにより、本発明により製造されるパターン形成体を、パターン形成面にパターン状に機能性塗工液を塗布するのに好適なものにすることができるからである。

このような真空紫外光の作用により表面の濡れ性が変化する特性変化材料としては、例えば、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルフォン、セルローストリアセテート等のポリマーを挙げることができる。

また、上記特性変化基板の厚みは本発明により製造されるパターン形成体の用途等に応じて、任意に決定すれば良いが、通常０．０１ｍｍ〜５ｍｍの範囲内であることが好ましく、なかでも０．１ｍｍ〜１ｍｍの範囲内であることが好ましく、特に０．２ｍｍ〜０．４ｍｍの範囲内であることが好ましい。

次に、上記特性変化型積層体について説明する。上記特性変化型積層体を構成する上記特性変化層としては、真空紫外光照射により表面の特性が変化するものであれば特に限定されない。このような真空紫外光との作用によって変化する特性としては、例えば、濡れ性、特定の物質との接着性、表面粗さ、化学結合性等を例示することができる。なかでも本工程においては、上記特性変化層として、真空紫外光の作用により表面の濡れ性が変化するものを用いることが好ましい。このような特性変化層を用いることにより、本発明により製造されるパターン形成体を、パターン形成面にパターン状に機能性塗工液を塗布するのに好適なものにすることができるからである。

このような真空紫外光の作用により濡れ性が変化する特性変化層としては、例えばオルガノポリシロキサンを含有する層等を用いることができる。より具体的には特開２００１−０７４９２８号公報に記載されているようなオルガノポリシロキサン等を含有する層を用いることができる。また、このようなオルガノポリシロキサンの他に、界面活性剤や添加剤等を用いることができる。このような添加剤については例えば、特開２００１−０７４９２８号公報に記載されているようなものを挙げることができる。

上記特性変化層の膜厚としては、特性変化層の種類や本発明により形成されるパターン形成体の用途等に応じて適宜選択されるものであるが、通常、０．０１μｍ〜１ｍｍの範囲内であることが好ましく、なかでも０．１μｍ〜０．１ｍｍの範囲内であることが好ましい。

なお、上記特性変化型積層体に用いられる支持基板としては、上記特性変化層を支持することが可能なものであれば特に限定されるものではなく、本発明により製造されるパターン形成体の用途等に応じて適宜選択して用いることができる。このような支持基板としては、例えば、有機材料からなるもの、または、無機材料からなるものを挙げることができ、より具体的には、樹脂製フィルム、ガラス、セラミック、金属からなるもの等を挙げることができる。

次に、上記分解除去型積層体について説明する。上記分解除去型積層体の分解除去層としては、真空紫外光照射により分解除去される層であれば特に限定されない。このような分解除去層としては、例えば、ＬＢ膜、交互吸着膜等の薄膜等を挙げることができる。

上記分解除去層の厚みとしては、分解除去層を構成する材料等に応じて真空紫外光を所望量照射した際に、分解除去層を分解除去できる範囲内であれば特に限定されない。なかでも本工程においては上記厚みが０．０１ｍｍ〜５ｍｍの範囲内であることが好ましく、特に０．１ｍｍ〜１ｍｍの範囲内であることが好ましく、さらには０．２ｍｍ〜０．４ｍｍの範囲内であることが好ましい。

なお、上記分解除去型積層体に用いられる支持基板としては、上記分解除去層を支持することが可能なものであれば特に限定されるものではなく、本発明により製造されるパターン形成体の用途等に応じて適宜選択して用いることができる。上記特性変化型積層体に用いられる支持基板と同様であるためここでの説明は省略する。

本工程においては上記特性変化基板、上記特性変化型積層体、および、上記分解除去型積層体のいずれであってもパターン形成用基板として好適に用いることができる。上記パターン形成用基板として上記分解除去型積層体を用いた場合、本発明により製造されるパターン形成体は真空紫外光が照射された部位と、真空紫外光が照射されていない部位とが異なる材料から構成されるものになる。

（４）メタルマスクの固定方法
次に、本工程において上記メタルマスクを上記パターン形成用基板のパターン形成面上に固定する方法について説明する。本工程において上記メタルマスクを固定する方法としては、上記パターン形成用基板のパターン形成面とは反対面側から上記磁石の磁力によって固定できる方法であれば特に限定されない。このような方法としては、例えば、パターン形成用基板のパターン形成面上にメタルマスクを配置した後に、上記パターン形成用基板のパターン形成面とは反対面側に上記磁石を配置することにより固定する方法、および、上記磁石上にパターン形成用基板を配置した後に、上記磁石上に配置されたパターン形成用基板の表面（パターン形成面）にメタルマスクを配置することにより固定する方法等を挙げることができる。また、上記磁石として電磁石を用いる場合は、通電されていない電磁石上にパターン形成用基板を配置した後、上記電磁石上に配置されたパターン形成用基板の表面（パターン形成面）にメタルマスクを配置し、次いで上記電磁石に通電することにより固定する方法を挙げることができる。

２．真空紫外光照射工程
次に、本発明における真空紫外光照射工程について説明する。本工程は、上記メタルマスク固定工程において上記パターン形成面上に固定されたメタルマスクを介して、上記パターン形成面に真空紫外光を照射することにより、上記パターン形成面をパターン状に真空紫外光照射処理する工程である。

本工程において照射される真空紫外光の波長は、酸素と作用することにより酸素ラジカルを発生できる範囲内であれば特に限定されるものでないが、通常１００ｎｍ〜２５０ｎｍの範囲内であることが好ましく、なかでも１５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内であることが好ましい。波長が上記範囲よりも長いと、酸素ラジカルの発生効率が低くなり、真空紫外光照射処理の態様によっては感度が低くなってしまう場合があるからである。また、波長が上記範囲よりも短いと、安定した真空紫外光の照射が困難となる可能性があるからである。

本工程に置いて、真空紫外光の照射に用いることできる光源としては、例えば、エキシマランプ、低圧水銀ランプ、その他種々の光源を挙げることができる。

本工程における真空紫外光の照射量としては、本工程において上記パターン形成面に施す真空紫外光照射処理の種類に応じて、所望の程度の真空紫外光照射処理ができる範囲内であれば特に限定されない。

本工程において真空紫外光を上記パターン形成面に照射する方法としては、上記パターン形成面に均一な照射量で真空紫外光を照射できる方法であれば特に限定されない。このような照射方法としては、例えば、上記パターン形成面の全面を同時に照射する方法、および、光源またはパターン形成用基板の少なくとも一方を移動させながら、上記パターン形成面を順次に照射する方法とを挙げることができる。なかでも本工程においては、上記パターン形成面を順次に照射する方法が好ましい。その理由は次の通りである。
すなわち、真空紫外光は指向性のない分散光であるため、上記パターン形成面の全面を同時に照射する方法では、例えば、大面積のパターン形成面に真空紫外光を照射する場合に、中央部と端部とで真空紫外光の照射量に差が生じてしまう可能性がある。しかしながら、上記パターン形成面を順次に照射する方法によればたとえ大面積のパターン形成面に真空紫外光を照射する場合であっても、全面に対して均一に照射することが容易になるからである。

また本工程においては、上記パターン形成面を順次に照射する方法のなかでも、上記パターン形成用基板を固定し、上記光源を移動させながら照射する方法が好ましい。このような方法によれば、大面積のパターン形成面に均一に真空紫外光を照射することが容易になるからである。

なお、本工程に用いられる真空紫外光の光源は、１つであっても良く、または、複数個を用いても良い。また、複数個の光源を用いる場合において、本工程における真空紫外光の照射方法として光源を移動させながら照射する方法を用いる場合は、複数個の光源を同時に移動させても良く、または、個別に移動させても良い。

本工程により上記パターン形成面に施される真空紫外光照射処理の種類は、上記パターン形成用基板の種類によって異なるものである。例えば、上記パターン形成用基板として上記特性変化基板、または、特性変化型積層体を用いる場合は、上記真空紫外光照射処理は特性変化となり、一方、上記パターン形成面用基板として上記分解除去型積層体を用いる場合は、上記真空紫外光照射処理は上記分解除去層の分解除去になる。

３．用途
本発明のパターン形成体の製造方法の用途としては、例えば、液晶表示装置用のカラーフィルターに用いられるパターン形成体の製造、有機トランジスタのソース／ドレイン配線の形成、有機ＥＬの正孔注入層や発光層の形成、マイクロレンズの形成、バイオチップの形成等に用いることができる。

Ｂ．パターン形成体製造装置
次に、本発明のパターン形成体製造装置について説明する。本発明のパターン形成体製造装置は、パターン形成用基板を支持するパターン形成用基板支持部と、上記パターン形成用基板支持部に支持されたパターン形成用基板のパターン形成面にメタルマスクを介して真空紫外光を照射する真空紫外光照射部と、上記パターン形成用基板上に上記メタルマスクを、上記パターン形成面とは反対面側から磁力によって固定する磁力発生部とを有することを特徴とするものである。

このような本発明のパターン形成体製造装置について図を参照しながら説明する。図２は本発明のパターン形成体製造装置の一例を示す概略図である。図２に例示するように、本発明のパターン形成体製造装置５０は、パターン形成用基板１を支持するパターン形成用基板支持部１０と、上記パターン形成用基板１のパターン形成面Ｐにメタルマスク２を介して真空紫外光を照射する真空紫外光照射部２０と、上記パターン形成用基板１のパターン形成面Ｐとは反対面に配置され、磁力によって上記メタルマスク２を上記パターン形成面Ｐ上に固定する磁力発生部３０とを有するものである。

本発明のパターン形成体製造装置によれば、上記真空紫外光照射部によって、上記パターン形成用基板のパターン形成面に、パターン状の開口部を有するメタルマスクを介して真空紫外光を照射することができ、これにより常時上記パターン形成面上に真空紫外光と作用する酸素を存在させることができるため、高感度でパターン形成体を製造することができる。また本発明によれば、上記磁力発生部によって上記パターン形成面上に上記メタルマスクを、上記パターン形成面とは反対側から磁力によって固定することができ、これにより高精細で厚みの薄いメタルマスクを用いた場合であっても上記メタルマスクを上記パターン形成面上に密接させた状態で固定できるため、上記パターン形成面が高精細なパターン状に真空紫外光照射処理されたパターン形成体を製造することができる。

本発明のパターン形成体製造装置は、パターン形成用基板保持部と、真空紫外光照射部と、磁力発生部とを有するものである。以下、これらの各構成について詳細に説明する。

１．磁力発生部
まず、本発明における上記磁力発生部について説明する。上記磁力発生部は、後述するパターン形成用基板支持部に支持されたパターン形成用基板のパターン形成面上に配置されるメタルマスクを、上記パターン形成用基板のパターン形成面とは反対面側から磁力によって固定するものである。

上記磁力発生部としては、後述するパターン形成用基板支持部に支持されたパターン形成用基板のパターン形成面上に配置されたメタルマスクを、上記パターン形成用基板のパターン形成面とは反対面側から磁力によって固定できる程度の磁力を発生できるものであれば特に限定されない。このような磁力発生部としては、通常、磁石が用いられる。

上記磁力発生部に用いられる磁石としては、永久磁石、電磁石のいずれであってもよく、また、異方性多極または等方性多極のいずれの着磁形態を有していてもよい。なかでも本工程においては電磁石を用いることが好ましい。

また、上記磁力発生部に用いられる磁石は１種類のみであっても良く、または、２種類以上を用いても良い。２種類以上の磁石を用いる場合は、磁力が等しい磁石を複数個用いても良く、または、磁力の異なる磁石を組み合わせて用いても良い。

なお、上記磁力発生部に用いられる磁石の大きさとしては、上記「Ａ．パターン形成体の製造方法」の項に記載した内容と同様であるため、ここでの説明は省略する。

２．パターン形成用基板支持部
次に、本発明のパターン形成体製造装置におけるパターン形成用基板支持部について説明する。本発明のパターン形成体製造装置におけるパターン形成用基板支持部は、パターン形成用基板を、安定して支持することが可能なものであれば特に限定されるものではない。このようなパターン形成用基板支持部の形状等は、本発明のパターン形成体製造装置を用いて真空紫外光が照射されるパターン形成用基板の形状や、本発明のパターン形成体製造装置を用いて形成されるパターン形成体の用途等に合わせて適宜選択すれば良く、例えばパターン形成用基板の全面を支えるような構造であってもよく、またパターン形成用基板の一部を支持するような構造であってもよい。

このようなパターン形成用基板支持部の構成材料としては、パターン形成用基板を支持することが可能な強度を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えば金属やセラミック等の無機材料や、プラスチック等の有機材料も用いることができる。なお、上記パターン形成用基板支持部により支持されるパターン形成用基板としては、上述した「Ａ．パターン形成体の製造方法」で説明したパターン形成用基板と同様であるため、ここでの説明は省略する。

また、本発明に用いられるパターン形成用基板支持部は、パターン形成用基板を移動させて真空紫外光をパターン形成面に順次に照射するための移動装置を有するものであっても良い。

３．真空紫外光照射部
次に、本発明に用いられる真空紫外光照射部について説明する。本発明に用いられる真空紫外光照射部は、上記パターン形成用基板に所望の波長を有する真空紫外光を照射できる光源を有するものであれば特に限定されない。本発明における真空紫外光照射部から照射される真空紫外光の波長としては、通常、１００ｎｍ〜２５０ｎｍの範囲内であることが好ましく、なかでも１５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内であることが好ましい。

このような波長の真空紫外光を照射することが可能な光源としては、例えばエキシマラ
ンプ、低圧水銀ランプ等を挙げることができる。

また、本発明のパターン形成体製造装置においてはこのような光源が１つのみ用いられていても良く、または、複数個用いられていても良い。

さらに、上記真空紫外光照射部は、光源を移動させて上記パターン形成用基板支持部に支持されたパターン形成用基板のパターン形成面に順次に真空紫外光を照射するための移動装置を有するものであっても良い。

４．パターン形成体製造装置
本発明のパターン形成体製造装置においては、上記パターン形成用基板支持部と上記磁力発生部とが一体となって構成されているものであっても良い。このように、本発明において、上記パターン形成用基板支持部と上記磁力発生部とが一体となって構成されている場合について図を参照しながら説明する。図３は本発明のパターン形成体製造装置の他の例を示す概略図である。図３に例示するように、本発明のパターン形成体製造装置５０’は、パターン形成用基板支持部と磁力発生部とが一体となり、パターン形成用基板１を全面で支持する機能と、上記パターン形成用基板１上に配置されたメタルマスク２を上記パターン形成用基板１のパターン形成面Ｐの反対面から磁力で固定する機能を兼ね備える構成（図３中、４０で表される構成）を有するものであっても良い。このような構成を有することにより、本発明のパターン形成体製造装置の構成を機能を損なわずに簡略化することができる。

また、本発明のパターン形成体製造装置は、上記以外の他の構成を有していても良い。このような他の構成としては、例えば、パターン形成体製造用装置内の温度を制御する温度制御部や、パターン形成体製造用装置内の湿度を制御するための湿度制御部、および、上記パターン形成用基板支持部に支持されたパターン形成用基板の上記パターン形成面の反対面と、上記磁力発生部との距離を調整する磁力発生部−パターン形成用基板間距離制御部等を挙げることができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。

[実施例１]
（パターン形成用基板の作製）
デシルメトキシシラン（信越シリコーン製ＬＳ-５２５８）０．５ｍｌを入れたガラス容器とガラス基板（１０ｃｍ角）とを蓋付きの耐熱容器に入れ密閉した。上記耐熱容器を２４０℃に加熱したオーブンに投入し１時間保持することで、上記耐熱容器内をデシルメトキシシラン雰囲気にし、ガラス基板表面にデシルメトキシシランを蒸着させ、透明で均一な、真空紫外光の作用により濡れ性が変化する特性変化層（濡れ性変化層）を有するパターン形成用基板を得た。

（メタルマスク固定工程）
鉄−ニッケル合金からなる開口部が線幅２０μｍ、遮光部（メタル部分）が線幅２０μｍのメタルマスクを、上記濡れ性変化層上に配置し、次いで、パターン形成用基板の濡れ性変化層が形成されている面とは反対側に板状の永久磁石を配置することにより、メタルマスクを密着させた。

（真空紫外光照射工程）
次いで、メタルマスク側からエキシマランプにて、波長が１７２ｎｍの真空紫外光を、１０ｍＷ／ｃｍ^２の照度で照射することにより露光し、濡れ性変化層の表面に濡れ性変化パターンを形成した。得られた濡れ性変化パターンは未露光部における水との接触角が１０８°、および表面張力が４０ｍＮ／ｍの液体との接触角は７２°であり、露光部における水との接触角が１０°以下、および表面張力が４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が９°以下になるのに、１００ｓを要した。また、露光部の線幅をＡＦＭ測定した結果、露光部の線幅は１０ｃｍ角基板内で２０μｍ±１μｍであった。

[比較例１]
実施例１と同様のパターン形成用基板とメタルマスクとを用いて、メタルマスクをパターン形成用基板に磁石を用いずに配置し、実施例１と同様の露光条件にて露光を行った。露光部の線幅をＡＦＭ測定した結果、露光部の線幅は１０ｃｍ角基板内で２０μｍ±３μｍであった。

本発明のパターン形成体の製造方法の一例を示す概略図である。 本発明のパターン形成体製造装置の一例を示す概略図である。 本発明のパターン形成体製造装置の他の例を示す概略図である。

符号の説明

１ … パターン形成用基板
２ … メタルマスク
３ … 磁石
１０ … パターン形成用基板支持部
２０ … 真空紫外光照射部
３０ … 磁力発生部
５０、５０’ … パターン形成体製造装置

Claims (3)

1. パターン形成用基板のパターン形成面上にメタルマスクを配置し、前記メタルマスクを前記パターン形成用基板の前記パターン形成面とは反対面側から磁石によって固定する、メタルマスク固定工程と
   前記パターン形成面上に固定されたメタルマスクを介して前記パターン形成面に真空紫外光を照射する、真空紫外光照射工程と、
   を行うことにより、前記パターン形成面がパターン状に真空紫外光照射処理されたパターン形成体を製造することを特徴とする、パターン形成体の製造方法。
2. 前記パターン形成用基板が、前記パターン形成面に真空紫外光により分解される分解処理層を有するものであり、かつ、前記真空紫外光照射処理が前記分解処理層の分解除去であることを特徴とする、請求項１に記載のパターン形成体の製造方法。
3. パターン形成用基板を支持する、パターン形成用基板支持部と、
   前記パターン形成用基板支持部に支持されたパターン形成用基板のパターン形成面にメタルマスクを介して真空紫外光を照射する、真空紫外光照射部と、
   前記パターン形成用基板上に、前記メタルマスクを前記パターン形成面とは反対面側から磁力によって固定する磁力発生部と、
   を有することを特徴とする、パターン形成体製造装置。
   

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