JP2007227715A - Manufacturing method for patterning substrate - Google Patents

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Yasuo Toko
康夫 都甲
Kazuhisa Iwasaki
和久 岩崎
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a patterning substrate manufacturing method of forming a resist pattern using an ordinary resist material but without using a photomask to carry out patterning. <P>SOLUTION: On substrates 10 and 11 whose surfaces are to be processed into a desired pattern, a thin film 12 is formed into a given shape with a surface energy different from that of the surface of the substrates 10 and 11. The entire surface of the substrates 10 and 11 is coated with a resin material to form a resin material film 13 on a part where the thin film 12 is not formed. The substrates 10 and 11 are etched using the resin material film 13 as a mask, and then the resin material film 13 is eliminated. In this process, the substrates 10 and 11 can be shaped into a given pattern by only coating the substrates 10 and 11 with the resin material, which enables patterning by etching with the resin material as a mask. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、所望のパターンが形成された基板を製造する方法に関し、特に、フォトマスクを使用することなくレジストパターンを形成し、パターニングを行う方法に関する。   The present invention relates to a method of manufacturing a substrate on which a desired pattern is formed, and more particularly, to a method of forming a resist pattern without using a photomask and performing patterning.

従来、ITO(Indium Tin Oxide)等の透明導電膜や金属材料膜などのパターニングは、以下に示す一般的なフォトリソグラフィ技術を用いて行われてきた。
(1)ITOや金属材料など所望の材料の層が全面に形成された基板上にロールコーター、スピンナーなどによりフォトレジスト材料を1〜25ミクロン厚さで形成する。
(2)オーブン、ホットプレート、遠赤外線炉などによりレジスト塗膜のプリベークを行い、レジスト塗膜の溶媒を蒸発させる。
(3)露光機によりフォトマスクを通じてレジストに所望のパターンを露光する。
(4)現像液に基板をディップする、もしくは現像液をシャワーすることによりレジストの現像を行う。
(5)オーブン、ホットプレートなどによりレジストのポストベークを行う、もしくはUV光を照射しUVキュアを行う。
(6)エッチング液に基板をディップする、もしくはエッチング液をシャワーすることにより、基板の表面のITOや金属材料の層のエッチングを行う。
(7)リムーブ液に基板をディップする、もしくはリムーブ液をシャワーすることによりレジストをリムーブする。その結果、所望のパターンのITOや金属材料層を備えた基板を製造することができる
Conventionally, patterning of a transparent conductive film such as ITO (Indium Tin Oxide) or a metal material film has been performed using a general photolithography technique described below.
(1) A photoresist material is formed to a thickness of 1 to 25 microns by a roll coater, a spinner or the like on a substrate on which a layer of a desired material such as ITO or a metal material is formed on the entire surface.
(2) Pre-bake the resist coating with an oven, hot plate, far-infrared furnace, etc. to evaporate the solvent of the resist coating.
(3) The resist is exposed to a desired pattern through a photomask with an exposure machine.
(4) The resist is developed by dipping the substrate into the developer or showering the developer.
(5) Perform post-baking of the resist using an oven or hot plate, or perform UV cure by irradiating UV light.
(6) Etching the ITO or metal material layer on the surface of the substrate by dipping the substrate into the etchant or showering the etchant.
(7) The resist is removed by dipping the substrate into the remover or showering the remover. As a result, a substrate having a desired pattern of ITO or a metal material layer can be manufactured.

近年では、インクジェットなどの高精度印刷技術を用いてレジスト材料を直接パターン形状に塗布することにより所望のレジストパターンを形成する方法が、特許文献1、2に開示されている。また、インクジェット技術を用いて所望のパターンで粘着性を有するフラックスを塗布し、このフラックスに導電性粒子を付着させることにより、所望のパターンの導体層を形成する方法が特許文献3に記載されている。無電解メッキ触媒を含有するインクをインクジェット技術により所望のパターンに噴射し、その後無電解メッキを行うことにより、メッキ触媒が噴射されたパターンに導体性金属を形成する方法が特許文献4に記載されている。
特開平11−340129号公報 特開2000−340928号公報 特開2000−349416号公報 特開2000−311527号公報
In recent years, Patent Documents 1 and 2 disclose methods for forming a desired resist pattern by directly applying a resist material in a pattern shape using a high-precision printing technique such as inkjet. Patent Document 3 describes a method of forming a conductor layer having a desired pattern by applying an adhesive flux in a desired pattern using an ink jet technique and attaching conductive particles to the flux. Yes. Patent Document 4 describes a method of forming a conductive metal in a pattern in which a plating catalyst is ejected by ejecting an ink containing an electroless plating catalyst into a desired pattern by inkjet technology and then performing electroless plating. ing.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-340129 JP 2000-34028A JP 2000-349416 A JP 2000-311527 A

従来のフォトリソグラフィ技術は、形成しようとするパターンごとにフォトマスクを作製する必要がある。しかしながら、フォトマスクは、高価であるとともに、フォトマスクメーカに注文して作製してもらう場合が多く、設計から完成までに時間がかかるという問題がある。また、製造するパターンを変更する度に、露光機のフォトマスクを交換する作業が必要であり、製造効率の低下につながる。使用していないフォトマスクは、傷つけないように保管する必要があり、保管スペースが必要となり、管理コストもかかる。   In the conventional photolithography technique, it is necessary to produce a photomask for each pattern to be formed. However, photomasks are expensive and are often ordered by photomask manufacturers, and there is a problem that it takes time from design to completion. Further, every time the pattern to be manufactured is changed, an operation of exchanging the photomask of the exposure machine is necessary, which leads to a decrease in manufacturing efficiency. Photomasks that are not used need to be stored so as not to be damaged, a storage space is required, and management costs are also increased.

一方、特許文献1,2のようにインクジェット技術によりレジスト材料を吐出して所望のパターンのレジストを形成する方法は、インクジェットにて吐出可能なレジスト材料が必要である。レジスト材料は、高い耐エッチング性やリムーブ性等、レジストとして信頼性が要求される種々の性能を達成しなければならず、しかも、インクジェットで吐出可能とするには、新たなレジスト材料を開発する必要がある。また、特許文献3に記載されているように導電性粒子を付着させる方法では優れた導電性を有する電極を形成することが困難である。特許文献4のように無電解メッキを用いる方法は、優れた透明性を有する透明電極を形成することが困難である。   On the other hand, a method of forming a resist having a desired pattern by discharging a resist material by an inkjet technique as in Patent Documents 1 and 2 requires a resist material that can be discharged by inkjet. Resist materials must achieve various performances that require high resist reliability, such as high etching resistance and removeability, and develop new resist materials in order to be able to be ejected by inkjet. There is a need. Also, as described in Patent Document 3, it is difficult to form an electrode having excellent conductivity by the method of attaching conductive particles. According to the method using electroless plating as in Patent Document 4, it is difficult to form a transparent electrode having excellent transparency.

本発明の目的は、通常のレジスト材料を用いて、フォトマスクを使用することなくレジストパターンを形成し、パターニングを行うパターニング基板製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a patterning substrate manufacturing method in which a resist pattern is formed using a normal resist material without using a photomask, and patterning is performed.

上記目的を達成するために、本発明の第1の態様によれば、以下のような製造方法が提供される。すなわち、基板上に、基板の表面とは異なる表面エネルギーを有する薄膜を所定の形状に形成し、基板の全面に樹脂材料を塗布することにより、薄膜が形成されていない部分に樹脂材料膜を形成し、樹脂材料膜をマスクとして、基板をエッチングした後、樹脂材料膜を除去するパターニング基板の製造方法である。これにより、樹脂材料を塗布するのみで所定のパターンに形成できるため、これをマスクとしてエッチングを行うことによりパターニングできる。   In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the following manufacturing method is provided. That is, a thin film having a surface energy different from the surface of the substrate is formed in a predetermined shape on the substrate, and a resin material is applied to the entire surface of the substrate, thereby forming a resin material film on a portion where the thin film is not formed. Then, using the resin material film as a mask, after etching the substrate, the resin material film is removed, and this is a patterning substrate manufacturing method. Thereby, since it can form in a predetermined pattern only by apply | coating resin material, it can pattern by etching using this as a mask.

本発明の第2の態様によれば、基板上に、該基板の表面とは異なる表面エネルギーを有する薄膜を所定の形状に形成し、基板の全面に樹脂材料を塗布することにより、薄膜が形成されていない部分に樹脂材料膜を形成し、基板の全面にパターニングすべき材料の膜を形成し、樹脂材料膜を除去することにより、樹脂材料膜の上部の前記パターニングすべき材料膜を除去し、薄膜上部のパターニングすべき材料膜を残すパターニング基板の製造方法が提供される。これにより、樹脂材料を塗布するのみで所定のパターンに形成できるため、リフトオフ法により所望の材料膜をパターニングできる。   According to the second aspect of the present invention, a thin film having a surface energy different from the surface of the substrate is formed in a predetermined shape on the substrate, and a resin material is applied to the entire surface of the substrate to form a thin film. The material film to be patterned is formed on the entire surface of the substrate, and the material film to be patterned is removed by removing the resin material film. A method of manufacturing a patterning substrate is provided which leaves a material film to be patterned on the thin film. Thereby, since it can form in a predetermined pattern only by apply | coating a resin material, a desired material film | membrane can be patterned by the lift-off method.

上述の薄膜は、表面エネルギーが基板上の表面エネルギーより小さいものを用いることができる。これにより、樹脂材料が薄膜ではじかれ、その部分には樹脂膜が形成されない。例えば、薄膜の表面エネルギーは、39dyn/cm以下であることが望ましい。薄膜は、表面の水に対する接触角が40度以上(より望ましくは90度以上)、150度以下であるものを用いることができる。   As the above-described thin film, a film having a surface energy smaller than that on the substrate can be used. As a result, the resin material is repelled by the thin film, and no resin film is formed on that portion. For example, the surface energy of the thin film is desirably 39 dyn / cm or less. A thin film having a surface contact angle with water of 40 degrees or more (more desirably 90 degrees or more) and 150 degrees or less can be used.

上記薄膜は、印刷により形成することが可能である。例えば、インクジェット法により印刷することができる。   The thin film can be formed by printing. For example, printing can be performed by an inkjet method.

上記基板の表面には、パターニングすべき材料で形成された膜を備えておき、この膜上に前述の薄膜を形成することが可能である。これにより、基板上の膜をパターニングすることができる。   A film formed of a material to be patterned can be provided on the surface of the substrate, and the above-described thin film can be formed on this film. Thereby, the film on the substrate can be patterned.

本発明の第3の態様によれば、表面を所望のパターンに加工すべき基板上に、所定の樹脂材料をはじく表面を有する薄膜を所定の形状に形成し、基板の全面に前記所定の樹脂材料を塗布することにより、薄膜が形成されていない部分に樹脂材料膜を形成し、樹脂材料膜をマスクとして、基板をエッチングした後、樹脂材料膜を除去するパターニング基板の製造方法が提供される。これにより、樹脂材料膜が薄膜ではじかれることを利用して、所望のパターンに形成でき、エッチングマスクとして用いることができる。   According to the third aspect of the present invention, a thin film having a surface repelling a predetermined resin material is formed in a predetermined shape on a substrate whose surface is to be processed into a desired pattern, and the predetermined resin is formed on the entire surface of the substrate. By applying a material, a method of manufacturing a patterning substrate is provided in which a resin material film is formed in a portion where a thin film is not formed, the substrate is etched using the resin material film as a mask, and then the resin material film is removed. . Thus, by utilizing the fact that the resin material film is repelled by a thin film, it can be formed into a desired pattern and used as an etching mask.

本発明の第4の態様によれば、基板上に、所定の樹脂材料をはじく表面を有する薄膜を所定の形状に形成し、基板の全面に所定の樹脂材料を塗布することにより、薄膜が形成されていない部分に前記樹脂材料膜を形成し、基板の全面にパターニングすべき材料の膜を形成し、樹脂材料膜を除去することにより、樹脂材料膜の上部のパターニングすべき材料膜を除去し、薄膜上部のパターニングすべき材料膜を残すパターニング基板の製造方法が提供される。これにより、樹脂材料膜が薄膜ではじかれることを利用して、所望のパターンに形成でき、リフトオフ法によりパターニングできる。   According to the fourth aspect of the present invention, a thin film having a surface repelling a predetermined resin material is formed in a predetermined shape on the substrate, and the predetermined resin material is applied to the entire surface of the substrate to form the thin film. The resin material film is formed on the part that is not formed, the film of the material to be patterned is formed on the entire surface of the substrate, and the material film to be patterned on the resin material film is removed by removing the resin material film. A method of manufacturing a patterning substrate is provided which leaves a material film to be patterned on the thin film. Thus, the resin material film can be formed into a desired pattern by utilizing the fact that the resin material film is repelled by the thin film, and can be patterned by the lift-off method.

本発明の一実施の形態について図面を用いて説明する。
本発明では、インクジェットにて吐出可能であって、レジスト材料をはじく性質を有する材料、例えば撥水性材料を、基板上もしくはパターニングすべきITOや金属材料等の膜が形成されている基板上にインクジェット装置を用いて塗布し、その上に一般的なフォトレジスト材料を全面コーティングする。この方法によればレジスト材料をはじく性質を有する材料が塗布されている部分はレジスト膜が形成されることはなく、レジスト材料をはじく材料の有無によりレジストが無い部分と有る部分とが形成され、所望のパターンを作製できる。このレジストパターンをエッチングマスクにして、基板上のITO等の所望の膜等をエッチングすることにより、ITO等の膜をパターニングできる。これにより、通常のレジスト材料を用いて、フォトマスクを使用することなくレジストパターンを形成し、パターニングを行うことが可能になる。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the present invention, a material that can be ejected by ink jet and has a property of repelling a resist material, for example, a water repellent material, is applied onto a substrate or a substrate on which a film of ITO or a metal material to be patterned is formed. Application is performed using an apparatus, and a general photoresist material is coated on the entire surface. According to this method, the resist film is not formed on the portion where the material having the property of repelling the resist material is applied, and the portion without the resist is formed depending on the presence or absence of the material repelling the resist material. A desired pattern can be produced. By using this resist pattern as an etching mask and etching a desired film such as ITO on the substrate, a film such as ITO can be patterned. As a result, it is possible to form a resist pattern using an ordinary resist material without using a photomask, and perform patterning.

レジストパターンをエッチングマスクとして、レジストの下の基板や膜をパターニングする場合には、レジスト材料をはじく材料を所望パターンとは逆の領域(エッチングにて除去する部分)に塗布する。また、レジストパターンの上に金属等の所望の膜を成膜し、レジストパターンをリフトオフすることにより所望の膜をパターン形状にすることができる。このリフトオフ法の場合は、金属膜等の所望パターンに、レジスト材料をはじく材料を塗布する。   When patterning a substrate or film under the resist using the resist pattern as an etching mask, a material that repels the resist material is applied to a region opposite to the desired pattern (a portion to be removed by etching). Further, a desired film such as a metal film can be formed on the resist pattern, and the desired pattern can be formed into a pattern shape by lifting off the resist pattern. In the case of this lift-off method, a resist repelling material is applied to a desired pattern such as a metal film.

(第1の実施の形態)
第1の実施の形態として、レジスト材料の塗布の有無により形成したレジストパターンを用いてエッチングによりパターニングする製造方法について、図1を用いて説明する。
(First embodiment)
As a first embodiment, a manufacturing method of patterning by etching using a resist pattern formed depending on whether or not a resist material is applied will be described with reference to FIG.

まず、レジスト材料をはじく表面状態を形成することができる材料を用意する。レジストが所定領域の表面ではじかれる現象は、その領域の表面エネルギーが、その周囲(基板や膜)の表面エネルギーよりも小さいことによって生じる。よって、レジストが塗布される表面よりも表面エネルギーが小さい表面を形成できる材料、例えば撥水材料等を用いることができる。具体的には、表面エネルギーが39dyn/cm以下の表面を形成できる材料が望ましい。また、その材料を薄膜にした場合の水に対する接触角が40°以上150°以下であることが望ましく、より望ましくは、パターン形状のし易さから、90°以上150°以下であることが好ましい。   First, a material capable of forming a surface state that repels a resist material is prepared. The phenomenon that the resist is repelled on the surface of the predetermined region is caused by the surface energy of the region being smaller than the surface energy of the surrounding area (substrate or film). Therefore, a material that can form a surface having a surface energy smaller than the surface to which the resist is applied, such as a water repellent material, can be used. Specifically, a material capable of forming a surface with a surface energy of 39 dyn / cm or less is desirable. In addition, when the material is a thin film, the contact angle with water is desirably 40 ° or more and 150 ° or less, and more desirably 90 ° or more and 150 ° or less in view of ease of pattern shape. .

例えば、撥水性材料であるシリコーンアクリルブロック共重合体、液晶表示装置用垂直配向膜材料(ポリアミド(熱焼成後ポリイミド))、シラン系の垂直配向膜材料(DMOAP:n-n'-dimethyl-n-octadecyl-3-aminopropyltrimethoxysilylchloride)、各種のオイルを用いることができる。各種のオイルとしては、室温では固化し、加熱すると液化するものを用いることができる。   For example, silicone acrylic block copolymer, which is a water repellent material, vertical alignment film material for liquid crystal display devices (polyamide (polyimide after thermal firing)), silane-based vertical alignment film material (DMOAP: n-n'-dimethyl-n) -octadecyl-3-aminopropyltrimethoxysilylchloride) and various oils can be used. Various oils that solidify at room temperature and liquefy when heated can be used.

これらレジストをはじく材料は、粘度調整剤を混合する等して粘度調整を行い、インクジェット装置で吐出可能な粘度にする。インクジェット装置で吐出可能な粘度は、インクジェットヘッドの構造によって異なるため、予め実験等により求めておく。例えば、5〜15CP程度になるように調整する。また、レジストをはじく材料としてオイルを用いる場合には、加熱温度により粘度を調整する。   These resist-repelling materials are adjusted in viscosity by mixing a viscosity adjusting agent, etc., so that the viscosity can be discharged by an ink jet apparatus. Since the viscosity that can be ejected by the ink jet apparatus varies depending on the structure of the ink jet head, it is obtained in advance by experiments or the like. For example, the adjustment is made to be about 5 to 15 CP. When oil is used as a resist repelling material, the viscosity is adjusted by the heating temperature.

レジストをはじく材料として、シリコーンアクリルブロック共重合体を用いる場合は、粘度調整剤として溶媒、例えばイソプロピルアルコール(IPA)を用いることができる。また、ポリアミドを用いる場合には、粘度調整剤としてγブチルラクトン(γ−BL)を用いることが可能である。粘度調整剤は、レジストをはじく材料の性質に合わせて、適した溶媒や溶液等を適宜選択して用いる。このとき、インクジェット装置のヘッド部の材質を考慮し、ヘッド部を溶解・腐食させない溶媒や溶液を選択する。   When a silicone acrylic block copolymer is used as the resist-repelling material, a solvent such as isopropyl alcohol (IPA) can be used as a viscosity modifier. When polyamide is used, γ-butyllactone (γ-BL) can be used as a viscosity modifier. As the viscosity modifier, a suitable solvent, solution, or the like is appropriately selected and used in accordance with the properties of the material that repels the resist. At this time, in consideration of the material of the head portion of the ink jet apparatus, a solvent or solution that does not dissolve or corrode the head portion is selected.

本実施の形態では、レジストをはじく撥水性材料を用いることにより、粘度調整剤としてインクジェット装置のヘッド部を腐食させない溶媒を選択して用いることができる。このため、精密吐出が可能な微細構造を有するインクジェットヘッドに影響を与えることなく、長期にわたり安定して精密な吐出条件で吐出することができ、精密パターンを安定して描画できる。一般的に、インクジェットヘッドは、吐出量の小さい精密ヘッドほど、その構造を実現できる材質が制限されるため、耐溶媒性が低い傾向がある。このため、通常のレジスト材料をインクジェットヘッドで直接吐出して、所望のパターンを描画する場合、レジスト材料に含まれる有機溶媒によってヘッド部の溶接部などに溶解・腐食を生じさせやすく、精密なパターンを長期に安定して描画することは困難である。本実施の形態では、レジストをはじく材料を用いることにより、このような腐食の問題を生じさせずに描画することができる。   In this embodiment, by using a water-repellent material that repels resist, a solvent that does not corrode the head portion of the inkjet apparatus can be selected and used as a viscosity modifier. For this reason, without affecting the inkjet head having a fine structure capable of precise ejection, ejection can be performed stably over a long period under precise ejection conditions, and a precise pattern can be stably drawn. In general, an inkjet head having a smaller discharge amount tends to have a lower solvent resistance because a material that can realize the structure is limited. For this reason, when drawing a desired pattern by directly ejecting a normal resist material with an inkjet head, the organic solvent contained in the resist material tends to cause dissolution / corrosion in the welded portion of the head, and a precise pattern. It is difficult to stably draw for a long time. In this embodiment mode, drawing can be performed without causing such a corrosion problem by using a material that repels resist.

また、インクジェット装置で吐出できる粘度は低いため(例えば5〜15CP)、精密に液滴を吐出しても着弾時に基板上で広がり、精密描画は難しいが、本実施の形態では撥水性材料を用いるため、接触角が高く、吐出された形状をそのまま保持して精細パターンを描くことができる。例えば、接触角90°の材料を用いた場合、吐出した液滴径とほぼ同じ径の描画点(着弾径)を基板上に描くことができ、接触角90°以上の材料を用いた場合、吐出した液滴径よりも小さい描画点を描くことが可能である。   Further, since the viscosity that can be ejected by the ink jet apparatus is low (for example, 5 to 15 CP), even if the liquid droplet is ejected precisely, it spreads on the substrate upon landing and precise drawing is difficult. Therefore, the contact angle is high, and a fine pattern can be drawn while maintaining the discharged shape as it is. For example, when a material having a contact angle of 90 ° is used, a drawing point (landing diameter) having substantially the same diameter as the discharged droplet diameter can be drawn on the substrate, and when a material having a contact angle of 90 ° or more is used, It is possible to draw a drawing point smaller than the discharged droplet diameter.

図1(a)〜(e)を用いて製造工程を具体的に説明する。図1(a)のように、パターニングすべき膜11が形成された基板10を用意する。粘度調整されたレジストをはじく材料をインクジェット装置にセットし、図1(a)の膜11上に、所定の吐出条件(吐出量、描画点密度、送り速度)下で、所定の領域(エッチングにて除去する部分)形状に印刷(描画)する(図1(b))。その後、予め定めた条件で焼成する。例えば、レジストをはじく材料として、液晶表示装置用垂直配向膜材料またはDMOAPを用いた場合は、180℃で1時間、シリコーンアクリルブロック共重合体を用いた場合は、100℃で1時間焼成する。形成されたレジストをはじく材料の膜12は、透明である上非常に薄く、目視及び光学顕微鏡では形成状態を観察することはできない程度であっても、レジストをはじく性能を発揮することができる。   A manufacturing process will be specifically described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1A, a substrate 10 on which a film 11 to be patterned is formed is prepared. A material that repels the viscosity-adjusted resist is set in an ink jet apparatus, and on a film 11 in FIG. 1A under a predetermined discharge condition (discharge amount, drawing point density, feed rate), a predetermined region (for etching). The portion to be removed) is printed (drawn) in a shape (FIG. 1B). Thereafter, firing is performed under predetermined conditions. For example, when a vertical alignment film material for a liquid crystal display device or DMOAP is used as a resist repelling material, baking is performed at 180 ° C. for 1 hour, and when a silicone acrylic block copolymer is used, baking is performed at 100 ° C. for 1 hour. The film 12 of the material that repels the formed resist is transparent and very thin, and can exhibit the performance of repelling the resist even if the formation state cannot be observed visually or with an optical microscope.

次に、図1(b)の基板10上に、所望のレジスト材料を所望の厚さで全面コーティングし、レジスト塗膜を形成する。その後、レジスト塗膜を所定の温度および時間でプリベークすることによりレジスト塗膜の溶媒を蒸発させ、レジスト膜13を形成する(図1(c))。これにより、膜12が形成されていない領域にレジスト膜13を形成することができる。   Next, a desired resist material is coated on the entire surface with a desired thickness on the substrate 10 of FIG. 1B to form a resist coating film. Thereafter, the resist coating film is pre-baked at a predetermined temperature and time to evaporate the solvent of the resist coating film, thereby forming a resist film 13 (FIG. 1C). Thereby, the resist film 13 can be formed in a region where the film 12 is not formed.

コーティング方法としては、ロールコーター法およびダイ(スリット)コート法が適している。また、スピンコート法を用いることも可能であるが、レジストをはじく材料のパターン形状によっては、その外側において放射状に欠陥(レジストの厚さムラ)が発生することがある。   As the coating method, a roll coater method and a die (slit) coating method are suitable. A spin coating method can also be used, but depending on the pattern shape of the material that repels the resist, radial defects (unevenness of resist thickness) may occur on the outside thereof.

レジスト材料としては、一般的なレジスト材料を用いることができるが、本実施の形態ではフォトマスクを介した露光を行わないため、光反応性を有する必要性はない。よって、高い耐エッチング性とリムーブ性を有していれば、一般的な光反応性樹脂以外の樹脂材料等をレジスト材料として用いることも可能である。   Although a general resist material can be used as the resist material, in this embodiment mode, exposure through a photomask is not performed, and thus there is no need to have photoreactivity. Therefore, a resin material other than a general photoreactive resin can be used as a resist material as long as it has high etching resistance and removeability.

プリベーク条件(温度および時間)は、レジスト材料に含まれている溶媒が蒸発する条件に設定する。例えば、90〜110℃で10〜15分加熱する。プリベークは、クリーンオーブン(熱風乾燥炉)や遠赤外線炉で行うことができる。   The pre-bake conditions (temperature and time) are set so that the solvent contained in the resist material evaporates. For example, heating is performed at 90 to 110 ° C. for 10 to 15 minutes. Pre-baking can be performed in a clean oven (hot air drying furnace) or a far-infrared furnace.

プリベーク後の図1(c)の基板10の表面を光学顕微鏡にて観察したところ、膜12を形成した部分のみレジスト膜13が形成されていないことが確認された。また、図1(b)の工程でインクジェットヘッドを直線状に移動させ、ライン状に膜12を形成し、図1(c)においてレジスト膜13が形成されていない部分の幅を測定したところ、インクジェットヘッドで吐出される液滴量から計算される膜11への着弾時の直径とほぼ等しいライン幅であることが確認された。例えば、吐出した液滴量が4plの場合、空中での粒径は20ミクロンであるが着弾すると2−3倍に広がり、40〜60ミクロンとなる。レジスト膜13が形成されていない部分の幅はそれとほぼ等しい。従って、レジスト膜13のパターニング精度(解像度)はインクジェットの最小吐出量に依存し、更に高精細ヘッドを用いることにより高精細パターンを形成できる。本実施の形態で得られた解像度(40〜60ミクロン)はTFT等の高精細パターンを形成するにはやや不十分であるが、簡単なキャラクターパターン表示、大型テレビ(プラズマディスプレイ(PDP)、液晶ディスプレイ、電界放出ディスプレイ(FED))用など比較的大きな画素パターン形成、プリント基板用などのパターニングには十分な値である。   When the surface of the substrate 10 in FIG. 1C after pre-baking was observed with an optical microscope, it was confirmed that the resist film 13 was not formed only in the portion where the film 12 was formed. In addition, when the inkjet head is moved linearly in the step of FIG. 1B to form the film 12 in a line shape, and the width of the portion where the resist film 13 is not formed in FIG. It was confirmed that the line width was almost equal to the diameter at the time of landing on the film 11 calculated from the amount of droplets ejected by the inkjet head. For example, when the amount of ejected droplets is 4 pl, the particle size in the air is 20 microns, but upon landing, it expands 2-3 times and becomes 40-60 microns. The width of the portion where the resist film 13 is not formed is approximately equal to that. Accordingly, the patterning accuracy (resolution) of the resist film 13 depends on the minimum ejection amount of the ink jet, and a high-definition pattern can be formed by using a high-definition head. Although the resolution (40 to 60 microns) obtained in this embodiment is somewhat insufficient to form a high-definition pattern such as a TFT, a simple character pattern display, a large television (plasma display (PDP), liquid crystal This value is sufficient for patterning for forming relatively large pixel patterns such as displays and field emission displays (FEDs), and for printed circuit boards.

次に、レジスト膜13をエッチングマスクとして、所望のエッチング方法により、膜11のエッチングを行う。これにより、レジスト膜13が形成されていない膜11がむき出しの領域のみエッチングされる(図1(d))。エッチング条件は、従来のフォトリソグラフィと同様に設定することができる。例えば、エッチング液にディッピングするウエットエッチング法や、ドライエッチング法を用いることができる。   Next, the film 11 is etched by a desired etching method using the resist film 13 as an etching mask. Thereby, only the exposed region of the film 11 on which the resist film 13 is not formed is etched (FIG. 1D). Etching conditions can be set similarly to conventional photolithography. For example, a wet etching method for dipping in an etching solution or a dry etching method can be used.

最後に、図1(d)の基板10のレジスト膜13をリムーブ液(レジスト剥離液)を用いて除去する(図1(e))。例えば、基板10をリムーブ液にディップする方法や、リムーブ液をスプレー状にして基板10のレジスト膜13上に吹き付ける方法を用いることもできる。   Finally, the resist film 13 of the substrate 10 in FIG. 1D is removed using a remove liquid (resist stripping liquid) (FIG. 1E). For example, a method of dipping the substrate 10 into a remove liquid or a method of spraying the remove liquid onto the resist film 13 of the substrate 10 can be used.

以上の工程により製造された図1(e)の基板10は、レジスト膜13のパターンがそのまま膜11のパターンとして形成されるため、パターニング基板を製造することができる。   In the substrate 10 of FIG. 1E manufactured by the above steps, the pattern of the resist film 13 is formed as it is as the pattern of the film 11, so that a patterning substrate can be manufactured.

(第2の実施の形態)
第2の実施の形態として、レジスト材料の塗布の有無により形成したレジストパターンを用いてリフトオフによりパターンを形成する製造方法について、図2を用いて説明する。
(Second Embodiment)
As a second embodiment, a manufacturing method for forming a pattern by lift-off using a resist pattern formed depending on whether or not a resist material is applied will be described with reference to FIG.

まず、レジスト材料をはじく材料を用意し、粘度を調整してインクジェット装置で吐出可能な粘度にする。レジストをはじく材料は、第1の実施の形態と同様のものを用いることができる。一方、基板10を用意し、第1の実施の形態と同様に、インクジェット装置でレジストをはじく材料を所望のパターンに印刷した後、所定の条件で焼成して、膜12を形成する(図2(a))。形成された膜は透明である上非常に薄いため、目視及び光学顕微鏡では形成状態を観察することはできない程度であるが、レジスト材料をはじく性質を発揮することができる。   First, a material that repels the resist material is prepared, and the viscosity is adjusted to a viscosity that can be discharged by an inkjet apparatus. As the material that repels the resist, the same material as in the first embodiment can be used. On the other hand, a substrate 10 is prepared, and a material that repels resist is printed in a desired pattern by an ink jet apparatus as in the first embodiment, and then fired under predetermined conditions to form a film 12 (FIG. 2). (A)). Since the formed film is transparent and very thin, the formation state cannot be observed visually and with an optical microscope, but it can exhibit a property of repelling a resist material.

次に、図2(a)の基板10の上に、レジスト材料を全面に所望の厚さでコーティングし、レジスト塗膜を形成した後、所定の条件でプリベークし、レジスト膜13を形成する(図2(b))。これにより、膜12が形成されていない領域にレジスト膜13を形成することができる。コーティング方法としては、第1の実施の形態と同様にロールコーター法およびダイ(スリット)コート法が適している。スピンコート法を用いることが可能もあるが、レジストをはじく材料のパターン形状によっては、その外側において放射状に欠陥(レジストの厚さムラ)が発生することがある。   Next, a resist material is coated on the entire surface of the substrate 10 in FIG. 2A with a desired thickness to form a resist coating film, and then pre-baked under predetermined conditions to form a resist film 13 ( FIG. 2 (b)). Thereby, the resist film 13 can be formed in a region where the film 12 is not formed. As the coating method, the roll coater method and the die (slit) coating method are suitable as in the first embodiment. Although spin coating may be used, depending on the pattern shape of the material that repels the resist, defects (unevenness of resist thickness) may occur radially outside the resist.

レジスト材料は、第1の実施の形態と同様に一般的なレジスト材料を用いることができ、光反応性を有する必要はないが、光反応性(ポジ型)を有するレジスト材料を用いた場合には、剥離性を向上させるため、後述する図2(d)の工程において光(紫外線)照射を行うことができる。   As the resist material, a general resist material can be used as in the first embodiment, and it is not necessary to have photoreactivity, but when a resist material having photoreactivity (positive type) is used. In order to improve releasability, light (ultraviolet rays) can be irradiated in the step of FIG.

図2(b)のレジスト膜13付き基板10上に全面に、パターニングすべき所望の膜15を所望の成膜方法にて形成する(図2(c))。例えば、膜15が金属材料膜である場合には、成膜方法は、スパッタ法、真空蒸着法、各種CVD法などを用いることができる。また金属材料の他に、半導体材料、絶縁性材料などを形成することもできる。   A desired film 15 to be patterned is formed on the entire surface of the substrate 10 with the resist film 13 shown in FIG. 2B by a desired film forming method (FIG. 2C). For example, when the film 15 is a metal material film, a sputtering method, a vacuum evaporation method, various CVD methods, or the like can be used as the film formation method. In addition to a metal material, a semiconductor material, an insulating material, or the like can be formed.

上述のようにポジ型レジストを用いた場合等には、必要に応じて光照射を行う(図2(d))。膜15が金属膜である場合には、背面(基板10側)から全面に照射することができる。   When a positive resist is used as described above, light irradiation is performed as necessary (FIG. 2D). When the film 15 is a metal film, the entire surface can be irradiated from the back surface (the substrate 10 side).

最後に、レジスト膜13をリムーブ液(レジスト剥離液)により除去する。例えば、リムーブ液にディップする方法や、スプレー状にしたリムーブ液を吹き付けることも可能である。本工程によりレジスト膜13とともに、レジスト膜13上の膜15が除去され、レジスト膜13が形成されていなかった部分(すなわちレジストをはじく材料膜13の部分)の膜15が残り、膜15を所望の形態にパターニングすること(いわゆるリフトオフ)ができる(図2(e))。   Finally, the resist film 13 is removed with a remover (resist stripper). For example, it is possible to dip in the remove liquid or to spray the remove liquid in a spray form. By this step, the film 15 on the resist film 13 is removed together with the resist film 13, and the film 15 of the portion where the resist film 13 is not formed (that is, the portion of the material film 13 that repels the resist) remains. Can be patterned (so-called lift-off) (FIG. 2E).

上記図2(a)〜(e)の工程より、所望のパターンの膜15が形成された基板10を得ることができる。第2の実施の形態の製造方法は、エッチングが困難な材料のパターニングに対し特に有効である。   The substrate 10 on which the film 15 having a desired pattern is formed can be obtained from the steps of FIGS. The manufacturing method of the second embodiment is particularly effective for patterning a material that is difficult to etch.

上記第1および第2の実施の形態では、レジストをはじく材料の膜12の形成に、インクジェット装置を用いた場合について説明したが、粗いパターンに対してはディスペンサーやスクリーン印刷などの各種印刷装置を用いることも可能である。   In the first and second embodiments, the case where an inkjet apparatus is used to form the film 12 of a material that repels resist has been described. However, various printing apparatuses such as dispensers and screen printing are used for rough patterns. It is also possible to use it.

また、パターニングすべき膜13,15は、単層である場合に限定されるものではなく、複数の材料を積層した場合にも有効である。   The films 13 and 15 to be patterned are not limited to a single layer, but are effective when a plurality of materials are laminated.

第1の実施の形態では、基板10上の膜11をエッチングによりパターニングする例について説明したが、膜11を備えず、直接基板10の表面をエッチングして、所望のパターンに加工することも可能である。   In the first embodiment, the example in which the film 11 on the substrate 10 is patterned by etching has been described. However, the film 11 is not provided, and the surface of the substrate 10 can be directly etched and processed into a desired pattern. It is.

第1および第2の実施の形態の製造方法は、従来のフォトリソグラフィ技術と異なり、フォトマスクを作製する必要がない。よって、フォトマスクの製造コストが不要であると共に、フォトマスクの製造を待つことなく、パターン設計後すぐにパターン基板の試作及び製造が可能になる。また、万一設計ミスがあった場合も新たなフォトマスクを作製することなくすぐに修正できるというメリットもある。   Unlike the conventional photolithography techniques, the manufacturing methods of the first and second embodiments do not require a photomask. Therefore, the manufacturing cost of the photomask is not required, and the pattern substrate can be prototyped and manufactured immediately after the pattern design without waiting for the manufacturing of the photomask. There is also an advantage that even if there is a design mistake, it can be corrected immediately without producing a new photomask.

また、製造すべきパターンが変わってもインクジェット装置に設定するパターン形状データを変更するだけで良いため、フォトマスクを露光装置に付け替える、いわゆる段取り変え時間が不要である。また、レジスト膜の露光および現像が不要になり、工程が短縮される。高価な露光装置が不要であり、初期導入費およびランニングコスト低減できる。しかも、レジスト膜の現像液が不要であるため、廃液処理が不要である。   Further, even if the pattern to be manufactured changes, it is only necessary to change the pattern shape data set in the ink jet apparatus, so that a so-called setup change time for replacing the photomask with the exposure apparatus is unnecessary. In addition, exposure and development of the resist film become unnecessary, and the process is shortened. An expensive exposure apparatus is unnecessary, and initial introduction costs and running costs can be reduced. In addition, since a developing solution for the resist film is unnecessary, no waste liquid treatment is required.

さらに、フォトマスクを保管するスペースが不要になるとともに、露光を行わないため、光反応性能が不要であり、レジスト材料として安価な樹脂材料を用いることができる。レジストの消費量を僅かではあるが低減できる。   Furthermore, a space for storing the photomask is not required, and exposure is not performed. Therefore, photoreaction performance is unnecessary, and an inexpensive resin material can be used as the resist material. The consumption of the resist can be slightly reduced.

また、第2の実施の形態の製造方法を用いることにより、エッチングが困難な材料のパターニングがリフトオフにより可能になる。   Further, by using the manufacturing method of the second embodiment, patterning of a material that is difficult to etch can be performed by lift-off.

また、第1および第2の実施の形態の製造方法は、従来の特許文献1,2のようにインクジェット技術によりレジスト材料を吐出する方法ではないため、インクジェットで吐出可能な特別なレジスト材料を開発する必要がなく、レジスト材料が撥水性材料等にはじかれることを利用して、容易にレジスト膜を所望のパターンに形成できる。また、パターニングすべき膜11および膜15は、従来の成膜方法で形成することができるため、最適な成膜方法で形成できる。よって、導電性を優れた電極膜や透明性に優れた透明電極等、優れた特性を有するパターニング基板を製造することができる。   In addition, since the manufacturing method of the first and second embodiments is not a method of discharging a resist material by inkjet technology as in the conventional patent documents 1 and 2, a special resist material that can be discharged by inkjet is developed. The resist film can be easily formed into a desired pattern by utilizing the fact that the resist material is repelled by a water repellent material or the like. Further, since the film 11 and the film 15 to be patterned can be formed by a conventional film formation method, they can be formed by an optimum film formation method. Therefore, a patterned substrate having excellent characteristics such as an electrode film having excellent conductivity and a transparent electrode having excellent transparency can be produced.

第1および第2の実施の形態の製造方法により、例えば、各種表示素子用の電極付き基板を製造することができる。具体的には、キャラクターパターン表示装置、大型テレビ装置(PDP、液晶、FED)、電子ペーパー用表示装置等の比較的大きな画素パターンの電極付き基板を形成することができる。また、プリント基板等の配線パターンや、タッチパネル等の電極パターン等を製造することが可能である。   For example, substrates with electrodes for various display elements can be manufactured by the manufacturing methods of the first and second embodiments. Specifically, a substrate with an electrode having a relatively large pixel pattern, such as a character pattern display device, a large television device (PDP, liquid crystal, FED), or a display device for electronic paper, can be formed. Moreover, it is possible to manufacture wiring patterns, such as a printed circuit board, electrode patterns, such as a touch panel.

(実施例1)
第1の実施例として、上記第1の実施の形態を下記条件により実施した。
レジスト材料をはじく撥水性材料として、シリコーンアクリルブロック共重合体であるリペルコート130(日本ペイント製)を用いた。この材料は、ガラス基板上に塗布した場合の、水に対する接触角が105°であり、特別高い撥水性を有するものではない。粘度調整剤としては、イソプロピルアルコール(IPA)を用い、粘度を9.0CPに調製した。この材料をインクジェット装置にセットした。インクジェットのヘッドはコニカミノルタ製の高精細ヘッドを用いた(最小吐出量:4pl)。吐出条件は、360dpi、送り速度300mm/secとした。
Example 1
As a first example, the first embodiment was implemented under the following conditions.
As a water repellent material that repels the resist material, RIPELL COAT 130 (manufactured by Nippon Paint), which is a silicone acrylic block copolymer, was used. This material has a contact angle with water of 105 ° when applied on a glass substrate and does not have a particularly high water repellency. As a viscosity modifier, isopropyl alcohol (IPA) was used, and the viscosity was adjusted to 9.0 CP. This material was set in an inkjet device. A high-definition head made by Konica Minolta was used as the inkjet head (minimum discharge amount: 4 pl). The discharge conditions were 360 dpi and a feed rate of 300 mm / sec.

一方、図1(a)の基板10としては、板厚0.7mmの青板ガラス基板を用意し、予め膜厚2000オングストロームのITO膜11を形成しておいた。このITO膜11の上に、インクジェット装置で上記撥水性材料をライン状に印刷し、100℃で15分間焼成を行うことにより、シリコーンアクリルブロック共重合体膜12を形成した(図1(b))。膜12は透明である上非常に薄いため、目視及び光学顕微鏡では形成状態を観察することはできなかった。   On the other hand, as a substrate 10 in FIG. 1A, a blue plate glass substrate having a thickness of 0.7 mm was prepared, and an ITO film 11 having a thickness of 2000 angstroms was formed in advance. On this ITO film | membrane 11, the said water-repellent material was printed in the shape of a line with the inkjet apparatus, and the silicone acrylic block copolymer film | membrane 12 was formed by baking for 15 minutes at 100 degreeC (FIG.1 (b)). ). Since the film 12 was transparent and very thin, the formation state could not be observed visually and with an optical microscope.

次に、レジスト材料として東京応化製のPMER−P−7130MAを用い、図1(b)の基板上にロールコーターにて厚さ2ミクロンで全面コーティングした。その後、クリーンオーブン(熱風乾燥炉)にて110℃で15分プリべークを行い、レジスト膜13を形成した(図1(c))。図1(c)によりレジスト膜13を形成したITO付き基板10の表面を光学顕微鏡にて撮影したものを図3に示す。撥水性材料をライン状に形成した部分のみレジスト膜13が形成されていないことがわかる。ここでレジスト膜13が形成されていない部分の幅を測定すると56.5ミクロンであった。インクジェットヘッドで吐出される4pl液滴から計算される空中での粒径は20ミクロンであるが、着弾すると2−3倍に広がるので、着弾時の粒径とレジスト膜13の形成されていないラインの幅がほぼ等しいことが確認された。   Next, PMER-P-7130MA manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. was used as a resist material, and the entire surface was coated on the substrate of FIG. Thereafter, pre-baking was performed at 110 ° C. for 15 minutes in a clean oven (hot air drying furnace) to form a resist film 13 (FIG. 1C). FIG. 3 shows the surface of the ITO-coated substrate 10 on which the resist film 13 is formed as shown in FIG. It can be seen that the resist film 13 is not formed only in the portion where the water repellent material is formed in a line shape. Here, the width of the portion where the resist film 13 was not formed was measured to be 56.5 microns. The particle size in the air calculated from the 4 pl droplets ejected by the inkjet head is 20 microns, but when landed, it expands 2-3 times, so the particle size at the time of landing and the line where the resist film 13 is not formed. It was confirmed that the widths of these were almost equal.

次に、図1(d)の工程により、レジスト膜13をエッチングマスクとしてITO膜11をエッチングした。エッチング液は、塩酸と硝酸の混合液を45℃に加熱したものであり、ディッピング法を用いた。エッチングレートは800オングストローム/分であり、時間は180秒間とした。その結果レジスト膜13が形成されていないITO膜11のみがエッチングされた。またエッチング液として塩化第二銅や塩化第二鉄溶液を用いても良い。   Next, the ITO film 11 was etched by using the resist film 13 as an etching mask by the process of FIG. The etchant was a mixture of hydrochloric acid and nitric acid heated to 45 ° C., and a dipping method was used. The etching rate was 800 Å / min and the time was 180 seconds. As a result, only the ITO film 11 on which the resist film 13 was not formed was etched. Further, cupric chloride or ferric chloride solution may be used as an etching solution.

最後に、図1(e)の工程により、レジスト膜13のリムーブを行った。リムーブは、3−5%のNaOH水溶液を40℃に加熱した液に、120秒間ディッピングすることにより行った。ディッピング法に代えてスプレー法を用いる場合には、スプレー圧を0.1〜0.2MPaに設定する。   Finally, the resist film 13 was removed by the process shown in FIG. The removal was performed by dipping for 120 seconds in a solution of 3-5% NaOH aqueous solution heated to 40 ° C. When using the spray method instead of the dipping method, the spray pressure is set to 0.1 to 0.2 MPa.

こうして作製したITO膜11がパターニングされたガラス基板10の表面を光学顕微鏡にて撮影したものを図4に示す。図3で形成されたレジスト膜13のパターンがそのままITO膜11のパターンとして形成され、パターニングされたITO膜を備えた基板を製造されていることが確認できた。   FIG. 4 shows a photograph of the surface of the glass substrate 10 on which the ITO film 11 thus prepared is patterned with an optical microscope. It was confirmed that the pattern of the resist film 13 formed in FIG. 3 was formed as it was as the pattern of the ITO film 11, and a substrate provided with the patterned ITO film was manufactured.

上記第1の実施の形態において、レジストをはじく材料の撥水性が高いものを用いた場合を説明する。   In the first embodiment, a case where a resist repellent material having high water repellency is used will be described.

撥水性材料として、実施例1と同じシリコーンアクリルブロック共重合体であるが、超撥水性を示すリペルコート410(日本ペイント製)を用いた。この材料は、ガラス基板上に塗布した場合の、水に対する接触角は155°である。   As the water-repellent material, the same silicone acrylic block copolymer as in Example 1 was used, but Ripper Coat 410 (manufactured by Nippon Paint) showing super water-repellency was used. This material has a contact angle with water of 155 ° when applied on a glass substrate.

これ以外は、実施例1とまったく同じ条件でITO膜11がパターニングされたガラス基板10を作製した。作成された基板10の表面を光学顕微鏡にて観察したときの様子を図5に示す。レジスト材料をはじく膜12のラインの幅は、実施例1と同じであるにもかかわらず、ITO膜11が幅広く(100ミクロン以上)除去され、形状も波打っていた。   Except for this, a glass substrate 10 on which the ITO film 11 was patterned under the same conditions as in Example 1 was produced. FIG. 5 shows a state when the surface of the prepared substrate 10 is observed with an optical microscope. Although the line width of the film 12 that repels the resist material is the same as that of the first embodiment, the ITO film 11 is widely removed (100 microns or more) and the shape is also undulated.

この現象は、ロールコーターにてレジスト材料を塗布する時に、膜12の撥水性が強すぎ、レジスト材料が広範囲ではじかれたことが主因と考えられる。よって、撥水性材料の接触角は、155°未満、望ましくは、40°以上150°以下であることが好ましい。また、膜12の表面エネルギーは、39dyn/cmであることが望ましい。   It is considered that this phenomenon is mainly caused when the resist material is repelled in a wide range because the water repellency of the film 12 is too strong when the resist material is applied by a roll coater. Therefore, the contact angle of the water repellent material is preferably less than 155 °, desirably 40 ° or more and 150 ° or less. The surface energy of the film 12 is desirably 39 dyn / cm.

(実施例2)
第2の実施例として、上記第2の実施の形態を下記条件により実施した。
レジスト材料をはじく撥水性材料として、液晶表示装置用垂直配向膜材料(ポリアミド、熱焼成によりポリイミド)を用いた(表面エネルギー31dyn/cm)。この材料にγプチルラクトン(γ−BL)を混合し粘度調整を行い、粘度9.2CPになるよう調整した。この材料をインクジェット装置にセットした。インクジェットのヘッドは、コニカミノルタ製の高精細ヘッドを用いた(最小吐出量:4pl)。吐出条件は、360dpi、送り速度300mm/secとした。
(Example 2)
As a second example, the second embodiment was performed under the following conditions.
As a water-repellent material that repels the resist material, a vertical alignment film material for a liquid crystal display device (polyamide, polyimide by thermal firing) was used (surface energy 31 dyn / cm). This material was mixed with γ-ptyllactone (γ-BL) to adjust the viscosity, and the viscosity was adjusted to 9.2 CP. This material was set in an inkjet device. A high-definition head made by Konica Minolta was used as the inkjet head (minimum discharge amount: 4 pl). The discharge conditions were 360 dpi and a feed rate of 300 mm / sec.

一方、図2(a)の基板10としては、板厚0.7mmの青板ガラス基板を用意した。この上に上記ポリアミドをライン状に形成し、180℃で60分間焼成し、ポリイミド膜12を形成した。形成された膜は透明である上非常に薄いため、目視及び光学顕微鏡では形成状態を観察することはできなかった。表面段差計にて膜厚を測定したところ50オングストローム以下であり極めて薄い膜であった。   On the other hand, a blue plate glass substrate having a thickness of 0.7 mm was prepared as the substrate 10 in FIG. The polyamide was formed in a line shape on this, and baked at 180 ° C. for 60 minutes to form a polyimide film 12. Since the formed film was transparent and very thin, the formation state could not be observed visually and with an optical microscope. When the film thickness was measured with a surface level meter, it was 50 angstroms or less and was a very thin film.

次に、レジスト材料として東京応化製のOFPR−800を用い、図2(a)の基板10の全面にロールコーターにて厚さ2ミクロンで全面コーティングした。その後、クリーンオーブン(熱風乾燥炉)にて110℃で15分プリベークを行ない、レジスト膜13を形成した(図2(b))。   Next, OFPR-800 manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd. was used as a resist material, and the entire surface of the substrate 10 in FIG. Thereafter, pre-baking was performed at 110 ° C. for 15 minutes in a clean oven (hot air drying furnace) to form a resist film 13 (FIG. 2B).

この上に、スパッタ法にてモリブデン膜15を厚さ1000オングストロームで形成した(図2(c))。この後、図2(d)のように背面(ガラス基板10側)から紫外線を全面照射した(120mJ/cm)。この光照射は、レジスト膜13がポジ型レジストであったため、剥離性を向上させるために実施した。 On top of this, a molybdenum film 15 having a thickness of 1000 angstroms was formed by sputtering (FIG. 2C). Thereafter, as shown in FIG. 2D, the entire surface was irradiated with ultraviolet rays from the back surface (glass substrate 10 side) (120 mJ / cm 2 ). Since the resist film 13 was a positive resist, this light irradiation was performed in order to improve the peelability.

最後に、図2(d)の基板10をリムーブ液(レジスト剥離液)にディップしレジスト膜13の剥離(リムーブ)を行った(図2(e))。リムーブ液は、3−5%のNaOH水溶液を40℃に加熱したものを用い、120秒間ディッピングした。その後純水シャワーをし、レジスト膜13とそのレジスト膜13上のモリブデン膜15とリムーブ液を洗い流した。ディッピングに代えてスプレー状のリムーブ液を吹き付けるスプレー法を用いる場合、スプレー圧:0.1−0.2MPaに設定する。   Finally, the substrate 10 in FIG. 2D was dipped in a remove liquid (resist stripping solution), and the resist film 13 was stripped (removed) (FIG. 2E). The remove liquid used was a 3-5% NaOH aqueous solution heated to 40 ° C. and dipped for 120 seconds. Thereafter, a pure water shower was performed to wash away the resist film 13, the molybdenum film 15 on the resist film 13, and the remove liquid. When using the spray method which sprays a spray-like remove liquid instead of dipping, it sets to spray pressure: 0.1-0.2MPa.

図2(a)〜(e)の工程により、レジスト膜13が形成されていた領域のモリブデン膜15が除去され、レジスト膜13が形成されていなかった部分(すなわち撥水性材料膜12が形成された部分)のモリブデンパターンを残すことができた(いわゆるリフトオフ工程)。これにより、所望のパターンに加工されたモリブデン膜15を備えた基板10を得ることができた。   2A to 2E, the molybdenum film 15 in the region where the resist film 13 is formed is removed, and a portion where the resist film 13 is not formed (that is, the water repellent material film 12 is formed). The molybdenum pattern was left (so-called lift-off process). Thereby, the board | substrate 10 provided with the molybdenum film | membrane 15 processed into the desired pattern was able to be obtained.

また、実施例2において、図2(a)の工程で形成した、ポリイミド膜12の表面エネルギーの大きさを確認するため、同じ条件で液晶素子の垂直配向膜を形成し、液晶素子を製造した。その結果、液晶分子を垂直に配向することができた。液晶分子が垂直に配向するのは、一般的に39dyn/cm以下であるため、実施例2において形成されたポリイミド膜12は、39dyn/cm以下の表面エネルギーであることが確認できた。   Moreover, in Example 2, in order to confirm the magnitude | size of the surface energy of the polyimide film 12 formed at the process of Fig.2 (a), the vertical alignment film of the liquid crystal element was formed on the same conditions, and the liquid crystal element was manufactured. . As a result, liquid crystal molecules could be aligned vertically. It is confirmed that the liquid crystal molecules are vertically aligned generally at 39 dyn / cm or less, and thus the polyimide film 12 formed in Example 2 has a surface energy of 39 dyn / cm or less.

(a)〜(e)第1の実施の形態のパターニング基板の製造工程を示す説明図である。(A)-(e) It is explanatory drawing which shows the manufacturing process of the patterning board | substrate of 1st Embodiment. (a)〜(e)第2の実施の形態のパターニング基板の製造工程を示す説明図である。(A)-(e) It is explanatory drawing which shows the manufacturing process of the patterning board | substrate of 2nd Embodiment. 第1の実施例の図1(c)の工程で作製されたレジスト膜13付き基板10の表面を光学顕微鏡にて撮影した写真。The photograph which image | photographed the surface of the board | substrate 10 with the resist film 13 produced at the process of FIG.1 (c) of a 1st Example with the optical microscope. 第1の実施例で製造された図1(e)のITO膜11がパターニングされたガラス基板10の表面を光学顕微鏡にて撮影した写真。The photograph which image | photographed the surface of the glass substrate 10 with which the ITO film | membrane 11 of FIG.1 (e) manufactured by the 1st Example was patterned with the optical microscope. 第1の実施例で製造されたITO膜11がパターニングされたガラス基板10の表面を光学顕微鏡にて撮影した写真。The photograph which image | photographed the surface of the glass substrate 10 with which the ITO film | membrane 11 manufactured by the 1st Example was patterned with the optical microscope.

符号の説明Explanation of symbols

10…基板、11…パターニングすべき膜、12…レジストをはじく材料の膜、13…レジスト膜、15…パターニングすべき膜。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Substrate, 11 ... Film to be patterned, 12 ... Film of material that repels resist, 13 ... Resist film, 15 ... Film to be patterned

Claims (8)

基板上に、該基板の表面とは異なる表面エネルギーを有する薄膜を所定の形状に形成し、
前記基板の全面に樹脂材料を塗布することにより、前記薄膜が形成されていない部分に前記樹脂材料膜を形成し、
前記樹脂材料膜をマスクとして、前記基板をエッチングした後、前記樹脂材料膜を除去することを特徴とするパターニング基板の製造方法。
A thin film having a surface energy different from the surface of the substrate is formed in a predetermined shape on the substrate,
By applying a resin material to the entire surface of the substrate, the resin material film is formed on a portion where the thin film is not formed,
A method of manufacturing a patterning substrate, comprising: etching the substrate using the resin material film as a mask, and then removing the resin material film.
基板上に、該基板の表面とは異なる表面エネルギーを有する薄膜を所定の形状に形成し、
前記基板の全面に樹脂材料を塗布することにより、前記薄膜が形成されていない部分に前記樹脂材料膜を形成し、
前記基板の全面にパターニングすべき材料の膜を形成し、
前記樹脂材料膜を除去することにより、前記樹脂材料膜の上部の前記パターニングすべき材料膜を除去し、前記薄膜上部の前記パターニングすべき材料膜を残すことを特徴とするパターニング基板の製造方法。
A thin film having a surface energy different from the surface of the substrate is formed in a predetermined shape on the substrate,
By applying a resin material to the entire surface of the substrate, the resin material film is formed on a portion where the thin film is not formed,
Forming a film of a material to be patterned on the entire surface of the substrate;
A method of manufacturing a patterning substrate, comprising: removing the resin material film to remove the material film to be patterned above the resin material film, and leaving the material film to be patterned above the thin film.
請求項1に記載のパターニング基板の製造方法において、前記薄膜の表面エネルギーは、前記基板上の表面エネルギーより小さいことを特徴とするパターニング基板の製造方法。   2. The patterning substrate manufacturing method according to claim 1, wherein the surface energy of the thin film is smaller than the surface energy on the substrate. 請求項1ないし3のいずれか1項に記載のパターニング基板の製造方法において、前記薄膜は、表面の水に対する接触角が40度以上150度以下であることを特徴とするパターニング基板の製造方法。
法。
4. The method for manufacturing a patterning substrate according to claim 1, wherein the thin film has a surface contact angle with water of 40 degrees or more and 150 degrees or less. 5.
Law.
請求項1ないし4のいずれか1項に記載のパターニング基板の製造方法において、前記薄膜は、インクジェット法により形成することを特徴とするパターニング基板の製造方法。   5. The patterning substrate manufacturing method according to claim 1, wherein the thin film is formed by an ink jet method. 6. 請求項1ないし5のいずれか1項に記載のパターニング基板の製造方法において、前記基板の表面には、パターニングすべき材料で形成された膜が備えられ、該膜上に前記薄膜を形成することを特徴とするパターニング基板の製造方法。   6. The patterning substrate manufacturing method according to claim 1, wherein a film formed of a material to be patterned is provided on a surface of the substrate, and the thin film is formed on the film. A method for producing a patterning substrate, comprising: 表面を所望のパターンに加工すべき基板上に、所定の樹脂材料をはじく表面を有する薄膜を所定の形状に形成し、
前記基板の全面に前記所定の樹脂材料を塗布することにより、前記薄膜が形成されていない部分に前記樹脂材料膜を形成し、
前記樹脂材料膜をマスクとして、前記基板をエッチングした後、前記樹脂材料膜を除去することを特徴とするパターニング基板の製造方法。
A thin film having a surface repelling a predetermined resin material is formed in a predetermined shape on a substrate whose surface is to be processed into a desired pattern,
By applying the predetermined resin material on the entire surface of the substrate, the resin material film is formed on a portion where the thin film is not formed,
A method of manufacturing a patterning substrate, comprising: etching the substrate using the resin material film as a mask, and then removing the resin material film.
基板上に、所定の樹脂材料をはじく表面を有する薄膜を所定の形状に形成し、
前記基板の全面に前記所定の樹脂材料を塗布することにより、前記薄膜が形成されていない部分に前記樹脂材料膜を形成し、
前記基板の全面にパターニングすべき材料の膜を形成し、
前記樹脂材料膜を除去することにより、前記樹脂材料膜の上部の前記パターニングすべき材料膜を除去し、前記薄膜上部の前記パターニングすべき材料膜を残すことを特徴とするパターニング基板の製造方法。
On the substrate, a thin film having a surface that repels a predetermined resin material is formed in a predetermined shape,
By applying the predetermined resin material on the entire surface of the substrate, the resin material film is formed on a portion where the thin film is not formed,
Forming a film of a material to be patterned on the entire surface of the substrate;
A method of manufacturing a patterning substrate, comprising: removing the resin material film to remove the material film to be patterned above the resin material film, and leaving the material film to be patterned above the thin film.
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