JP2010074005A - Method of manufacturing surface treatment mask, method for surface treatment, optical device, and method of manufacturing particle-containing film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エッチング処理により、被処理物の表面に凹凸を形成するための表面処理方法に利用する表面処理用マスクの製造方法、及び表面処理方法に関するものである。また、本発明は、当該表面処理方法により処理された基板を有する光学デバイスに関する。また、本発明は、単層配列された粒子を含有する粒子含有フィルムの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a surface treatment mask used in a surface treatment method for forming irregularities on the surface of an object to be processed by etching, and a surface treatment method. The present invention also relates to an optical device having a substrate processed by the surface treatment method. The present invention also relates to a method for producing a particle-containing film containing particles arranged in a single layer.
従来、太陽電池、LED、フラットパネルディスプレイなどの光学デバイスの分野では、光の透過する界面の屈折率差が大きい場合に生じる反射現象を抑制する目的で、エッチング処理により光が透過する基板面に凹凸を形成する加工を施すことが行われている。 Conventionally, in the field of optical devices such as solar cells, LEDs, flat panel displays, etc., in order to suppress the reflection phenomenon that occurs when the refractive index difference of the light transmitting interface is large, it is applied to the substrate surface through which light is transmitted by etching treatment. Processing which forms an unevenness is performed.
一方、半導体装置の分野では、例えば、薄膜と基板との密着性が不十分であることに起因する薄膜の剥れを抑制するため、アンカー効果を狙って、基板面に凹凸を形成する加工を施すことも行われている。 On the other hand, in the field of semiconductor devices, for example, in order to suppress peeling of the thin film due to insufficient adhesion between the thin film and the substrate, a process of forming irregularities on the substrate surface with the aim of an anchor effect is performed. It is also done.
このように、種々の分野において、被処理物の表面に凹凸を形成する加工を施すことが行われており、凹凸加工に関する様々な提案がなされている(例えば特許文献1〜5等)
上記提案された凹凸加工を施す表面処理方法では、エッチング耐性を有する粒子を乾式又は湿式により被処理物表面に配置したり、当該粒子を配合したフィルムを被処理物表面に貼り合せた後、エッチング処理を施している。 In the surface treatment method for performing the above-described uneven processing, etching is performed after particles having etching resistance are disposed on the surface of the object to be processed by dry or wet, or a film containing the particles is bonded to the surface of the object to be processed. We are processing.
この際、上記いずれの方法でも、被処理物表面上に粒子を単層で存在させることは極めて困難であり、通常、粒子が部分的に重なりあって存在してしまう。この状態で、エッチング処理を施すと、粒子の隙間部のみ、エッチングが進行するために、散在した凹凸しか形成されず、品質にバラツキが生じることとなる。具体的には、例えば、図7に示すように、粒子同士の重なりによって、散在した凹凸が形成されやすくなる。ここで、図7は、従来の表面処理方法におけるエッチング処理を説明するための工程図であり、(A)がエッチング処理前を示し、(B)がエッチング処理後を示す。また、図7中、110は被処理物を示し、111はフィルムマスク(粒子層)、112は粒子を示す。 At this time, in any of the above methods, it is extremely difficult to cause the particles to exist in a single layer on the surface of the object to be processed, and usually the particles are partially overlapped. When an etching process is performed in this state, only the interstices between the particles are etched, so that only scattered irregularities are formed, resulting in variations in quality. Specifically, for example, as shown in FIG. 7, scattered irregularities are easily formed by the overlap of particles. Here, FIGS. 7A and 7B are process diagrams for explaining the etching process in the conventional surface treatment method. FIG. 7A shows the state before the etching process, and FIG. 7B shows the state after the etching process. Moreover, in FIG. 7, 110 shows a to-be-processed object, 111 shows a film mask (particle layer), 112 shows particle | grains.
このような重なった粒子を除去する手法も施しているが、工程は複雑となり、特に、大面積の被処理物では、量産性や低コスト化には不向きである。 Although a method for removing such overlapping particles is also applied, the process becomes complicated, and in particular, an object to be processed having a large area is unsuitable for mass productivity and cost reduction.
一方で、この粒子が部分的に重なり合うことを抑制し、単層で存在した粒子含有フィルムは、上記表面処理方法に適用するフィルム以外にも、例えば、光学フィルム分野(例えば、反射防止膜、輝度向上膜、拡散フィルム、再帰反射シート等)、記録メディア分野、半導体分野等の分野で求められているものである。 On the other hand, the particle-containing film that suppresses the partial overlap of the particles and exists as a single layer is not limited to the film applied to the surface treatment method, for example, in the field of optical films (for example, antireflection film, luminance Improvement film, diffusion film, retroreflective sheet, etc.), recording media field, semiconductor field and the like.
そこで、本発明の課題は、本発明の課題は、粒子が重なり合うことなく単層で存在し、被処理物が大面積であっても品質にバラツキが生じ難く、且つ高速に凹凸加工を施すことができ、量産性及び低コスト化に優れた表面処理用マスクの製造方法を提供することである。また、本発明の課題は、当該製造方法により得られた表面処理用マスクを利用した表面処理方法を提供することである。また、本発明の課題は、当該表面処理方法により処理された基板を有する光学デバイスを提供することである。また、本発明の課題は、粒子が重なり合うことなく単層で存在して含有した粒子含有フィルムの製造方法を適用することである。 Therefore, the problem of the present invention is that the present invention has a single layer with no overlapping of particles, and it is difficult for the quality to vary even if the object to be processed has a large area, and the uneven processing is performed at high speed. It is possible to provide a method for manufacturing a mask for surface treatment that is excellent in mass productivity and cost reduction. Moreover, the subject of this invention is providing the surface treatment method using the mask for surface treatment obtained by the said manufacturing method. Moreover, the subject of this invention is providing the optical device which has the board | substrate processed by the said surface treatment method. Moreover, the subject of this invention is applying the manufacturing method of the particle | grain containing film which existed and contained by the single layer, without particle | grains overlapping.
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
請求項1に係る発明は、
フィルムマスクを有し、被処理物の表面に凹凸を形成するための表面処理マスクの製造方法であって、
基材上に結着剤及びゲル化剤を含む第1塗布層と粒子を含む第2塗布層とをこの順で略同時に塗布形成し、前記第1塗布層をゲル化させた後、前記第1塗布層及び前記第2塗布層を乾燥させて、前記フィルムマスクを形成する工程を有する表面処理マスクの製造方法。
The above problem is solved by the following means. That is,
The invention according to claim 1
A method for producing a surface treatment mask for forming irregularities on the surface of an object to be treated, comprising a film mask,
A first coating layer containing a binder and a gelling agent and a second coating layer containing particles are applied and formed on the base material substantially simultaneously in this order, and the first coating layer is gelled. The manufacturing method of the surface treatment mask which has the process of drying 1 coating layer and the said 2nd coating layer, and forming the said film mask.
請求項2に係る発明は、
前記フィルムマスクを形成する工程が、前記基材上に前記第1塗布層と前記第2塗布層とゲル化剤を含む第3塗布層とをこの順で同時に塗布形成した後、前記第1塗布層及び前記第3塗布層をゲル化させた後、前記第1塗布層、前記第2塗布層及び前記第3塗布層を乾燥させる工程である請求項1に記載の表面処理マスクの製造方法。
The invention according to claim 2
In the step of forming the film mask, the first coating layer, the second coating layer, and a third coating layer containing a gelling agent are simultaneously coated and formed in this order on the base material, and then the first coating layer is formed. The method for producing a surface-treated mask according to claim 1, which is a step of drying the first coating layer, the second coating layer, and the third coating layer after gelling the layer and the third coating layer.
請求項3に係る発明は、
前記ゲル化剤が、水溶性である請求項1又は2に記載の表面処理マスクの製造方法。
The invention according to claim 3
The method for manufacturing a surface treatment mask according to claim 1, wherein the gelling agent is water-soluble.
請求項4に係る発明は、
前記ゲル化剤が、ゼラチンである請求項1又は2に記載の表面処理マスクの製造方法。
The invention according to claim 4
The method for producing a surface treatment mask according to claim 1, wherein the gelling agent is gelatin.
請求項5に係る発明は、
前記第3塗布層を乾燥させた層が、前記フィルムマスクを被処理物に接着するための接着層である請求項1に記載の表面処理マスクの製造方法。
The invention according to claim 5
The method for producing a surface treatment mask according to claim 1, wherein the layer obtained by drying the third coating layer is an adhesive layer for adhering the film mask to an object to be processed.
請求項6に係る発明は、
前記基材が、前記フィルムマスクの一方の主面を支持する支持基板である請求項1又は2に記載の表面処理用マスクの製造方法。
The invention according to claim 6
The manufacturing method of the mask for surface treatments of Claim 1 or 2 whose said base material is a support substrate which supports one main surface of the said film mask.
請求項7に係る発明は、
前記基材と前記フィルムマスクとの間に、剥離層を形成する工程を有する請求項1〜3のいずれか1項に記載の表面処理用マスクの製造方法。
The invention according to claim 7 provides:
The manufacturing method of the mask for surface treatment of any one of Claims 1-3 which has the process of forming a peeling layer between the said base material and the said film mask.
請求項8に係る発明は、
前記基材における前記フィルムマスクの形成側とは反対面に、非接着層を形成する工程を有する請求項1〜4のいずれか1項に記載の表面処理用マスクの製造方法。
The invention according to claim 8 provides:
The manufacturing method of the mask for surface treatment of any one of Claims 1-4 which has the process of forming a non-adhesion layer in the surface on the opposite side to the film mask formation side in the said base material.
請求項9に係る発明は、
前記フィルムマスク上に、保護フィルムを形成する工程を有する請求項1〜5のいずれか1項に記載の表面処理用マスクの製造方法。
The invention according to claim 9 is:
The manufacturing method of the mask for surface treatment of any one of Claims 1-5 which has the process of forming a protective film on the said film mask.
請求項10に係る発明は、
前記フィルムマスクを形成する工程において、各塗布層を略同時に塗布形成する方法が、スライド塗布法、及びカーテン塗布法から選択される請求項1〜6のいずれか1項に記載の表面処理用マスクの製造方法。
The invention according to
The surface treatment mask according to any one of claims 1 to 6, wherein in the step of forming the film mask, a method of applying and forming the respective coating layers substantially simultaneously is selected from a slide coating method and a curtain coating method. Manufacturing method.
請求項11に係る発明は、
被処理物の表面に凹凸を形成するための表面処理方法であって、
請求項1〜5のいずれか1項に記載の表面処理マスクの製造方法に得られた表面処理用マスクにおける、前記フィルムマスクを被処理物の表面に貼り合わせる貼り合わせ工程と、
前記フィルムマスクが貼り合わされた前記被処理物の表面に対し、エッチング処理を施し、前記被処理物の表面に凹凸を形成するエッチング工程と、
を有することを特徴とする表面処理方法。
The invention according to
A surface treatment method for forming irregularities on the surface of a workpiece,
In the surface treatment mask obtained by the method for producing a surface treatment mask according to any one of claims 1 to 5, a bonding step of bonding the film mask to a surface of an object to be processed;
Etching process is performed on the surface of the workpiece to which the film mask is bonded, and an unevenness is formed on the surface of the workpiece,
A surface treatment method characterized by comprising:
請求項12に係る発明は、
前記フィルムマスクの一方の主面が支持基板に支持されてなり、
前記貼り合わせ工程が、前記フィルムマスクを被処理物の表面に貼り合わせた後、前記支持基板を前記フィルムマスクから剥離する工程である請求項11項に記載の表面処理方法。
The invention according to
One main surface of the film mask is supported by a support substrate,
The surface treatment method according to
請求項13に係る発明は、
前記支持基板と前記フィルムマスクとの間に、剥離層を有する請求項12に記載の表面処理方法。
The invention according to
The surface treatment method according to
請求項14に係る発明は、
前記支持基板における前記フィルムマスクの配設側とは反対面に、非接着層を有する請求項12又は13に記載の表面処理方法。
The invention according to
The surface treatment method of
請求項15に係る発明は、
前記フィルムマスクの他方の主面が保護フィルムで被覆されてなり、
前記貼り合わせ工程前に、当該保護フィルムを前記フィルムマスクから剥離する請求項11〜14のいずれか1項に記載の表面処理方法。
The invention according to claim 15 is:
The other main surface of the film mask is covered with a protective film,
The surface treatment method of any one of Claims 11-14 which peels the said protective film from the said film mask before the said bonding process.
請求項16に係る発明は、
前記貼り合わせ工程が、ローラにより前記フィルムマスクと前記被処理物とを挟持して貼り合わせる工程であることを特徴とする請求項11〜15のいずれか1項に記載の表面処理方法。
The invention according to claim 16 provides:
The surface treatment method according to any one of
請求項17に係る発明は、
前記エッチング処理が、ドライエッチング処理であることを特徴とする請求項11〜16のいずれか1項に記載の表面処理方法。
The invention according to claim 17 provides:
The surface treatment method according to
請求項18に係る発明は、
凹凸を形成する前記被処理物の表面が、光学デバイスの光入射面であることを特徴とする請求項11〜17のいずれか1項に記載の表面処理方法。
The invention according to claim 18
The surface treatment method according to
請求項19に係る発明は、
請求項11〜18のいずれか1項に記載の表面処理方法により表面処理された被処理物としての基板を有する光学デバイス。
The invention according to claim 19 is
The optical device which has a board | substrate as a to-be-processed object surface-treated by the surface treatment method of any one of Claims 11-18.
請求項20に係る発明は、
基材上に結着剤及びゲル化剤を含む第1塗布層と粒子を含む第2塗布層とをこの順で略同時に塗布形成し、前記第1塗布層をゲル化させた後、前記第1塗布層及び前記第2塗布層を乾燥させて、粒子含有フィルムを形成する工程を有する粒子含有フィルムの製造方法。
The invention according to
A first coating layer containing a binder and a gelling agent and a second coating layer containing particles are applied and formed on the base material substantially simultaneously in this order, and the first coating layer is gelled. The manufacturing method of the particle | grain containing film which has the process of drying 1 coating layer and the said 2nd coating layer, and forming a particle | grain containing film.
請求項21に係る発明は、
前記粒子含有フィルムを形成する工程が、前記基材上に前記第1塗布層と前記第2塗布層とゲル化剤を含む第3塗布層とをこの順で同時に塗布形成した後、前記第1塗布層及び前記第3塗布層をゲル化させた後、前記第1塗布層、前記第2塗布層及び前記第3塗布層を乾燥させる工程である請求項20に記載の粒子含有フィルムの製造方法。
The invention according to claim 21 is
In the step of forming the particle-containing film, the first coating layer, the second coating layer, and the third coating layer containing a gelling agent are simultaneously formed on the base material in this order, and then the first coating layer is formed. 21. The method for producing a particle-containing film according to
請求項22に係る発明は、
前記ゲル化剤が、水溶性である請求項20又は21に記載の粒子含有フィルムの製造方法。
The invention according to claim 22 is
The method for producing a particle-containing film according to claim 20 or 21, wherein the gelling agent is water-soluble.
請求項23に係る発明は、
前記ゲル化剤が、ゼラチンである請求項20又は21に記載の粒子含有フィルムの製造方法。
The invention according to claim 23 is
The method for producing a particle-containing film according to claim 20 or 21, wherein the gelling agent is gelatin.
請求項24に係る発明は、
前記粒子含有フィルムを形成する工程において、各塗布層を略同時に塗布形成する方法が、スライド塗布法、及びカーテン塗布法から選択される請求項20〜23のいずれか1項に記載の粒子含有フィルムの製造方法。
The invention according to claim 24 provides
The particle-containing film according to any one of
本発明によれば、本発明の課題は、粒子の重なり合いが抑制され単層で存在し易く、被処理物が大面積であっても品質にバラツキが生じ難く、且つ高速に凹凸加工を施すことができ、量産性及び低コスト化に優れた表面処理用マスクの製造方法を提供することができる。また、当該製造方法により得られた表面処理用マスクを利用した表面処理方法を提供することができる。また、本発明の課題は、当該表面処理方法により処理された基板を有する光学デバイスを提供することができる。また、粒子が重なり合うことなく単層配列して存在した粒子含有フィルム及びその製造方法を提供することできる。 According to the present invention, the problem of the present invention is that the overlapping of particles is suppressed and is easily present as a single layer, the quality does not easily vary even when the object to be processed has a large area, and the uneven processing is performed at high speed. Therefore, it is possible to provide a method for manufacturing a mask for surface treatment which is excellent in mass productivity and cost reduction. Moreover, the surface treatment method using the mask for surface treatment obtained by the said manufacturing method can be provided. Moreover, the subject of this invention can provide the optical device which has the board | substrate processed by the said surface treatment method. Moreover, the particle-containing film which existed by arrange | positioning single layer without particle | grains overlapping, and its manufacturing method can be provided.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、実質的に同一の機能・作用を有する部材には、全図面を通して同じ符号を付与し、重複する説明は省略する場合がある。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is provided to the member which has the substantially same function and effect | action through all the drawings, and the overlapping description may be abbreviate | omitted.
図1は、実施形態に係る表面処理方法を示す工程図である。図2は、実施形態に係る表面処理用フィルムを示す概略構成図であり、(A)が平面図を示し、(B)が断面図を示す。なお、図1(B)は、図1(A)のA−A断面図を示す。 FIG. 1 is a process diagram illustrating a surface treatment method according to an embodiment. Drawing 2 is a schematic structure figure showing the film for surface treatment concerning an embodiment, (A) shows a top view and (B) shows a sectional view. Note that FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
本実施形態に係る表面処理方法では、まず、図1(A)に示すように、表面処理用マスク10を準備する。ここで、表面処理用マスク10は、図2に示すように、支持基板11上にフィルムマスク12が積層されている。そして、フィルムマスク12は、エッチング耐性を有する粒子13A、結着剤及びゲル化剤を含み且つ粒子13Aが露出した粒子層13と、ゲル化剤を含み且つ露出した粒子13Aを覆う被覆層14と、を含んで構成されている。なお、表面処理用マスク10の詳細については、後述する。
In the surface treatment method according to the present embodiment, first, a
次に、図1(B)に示すように、フィルムマスク12(フィルムマスク12の被覆層14)が被処理基板20(被処理物)と接するように対向させて、表面処理用マスク10を被処理基板20へ積層する。これにより、表面処理用マスク10におけるフィルムマスク12(フィルムマスク12の被覆層14)が、被処理基板20の表面へ密着される。
Next, as shown in FIG. 1B, the
ここで、被処理基板20としては、特に制限はなく、例えば、半導体(例えばシリコン基板)、導電物、絶縁物などから構成される基板や、フラットパネルディスプレイで用いられているガラス基板や、当該基板上に機能層(例えば、配線層、絶縁層など)を形成したものであってもよい。
Here, there is no restriction | limiting in particular as the to-
次に、図1(C)に示すように、表面処理用マスク10が積層された被処理基板20をラミネート装置30に挿入する。そして、例えば、ラミネート装置30内に配設される筒状の挟持ローラ31(挟持ローラの数は特に制限はなく、本実施形態ではローラ対が3組の場合を表示している)により、表面処理用マスク10が積層された被処理基板20を挟持して、表面処理用マスク10と被処理基板20との間、即ち、フィルムマスク12と被処理基板20との間に圧力を付与する。これにより、表面処理用マスク10と被処理基板20とを、即ち、フィルムマスク12と被処理基板20とを圧接させる。これにより、フィルムマスク12が、被処理基板20に貼り合わされて固定される。
Next, as shown in FIG. 1C, the substrate to be processed 20 on which the
ここで、挟持ローラ31による圧接では、フィルムマスク12の被覆層14が熱接着層である場合、加熱を施すことがよい。
Here, in the pressure contact with the sandwiching
一方、フィルムマスク12に被覆層が接着層でない場合(フィルムマスク12の粒子層13が被処理基板20と直接接して貼り合せる場合)、挟持ローラ31による圧接は、真空減圧条件下(例えば100hPa以下の真空減圧条件下)と、フィルムマスク12における被覆層が結着剤を含む場合その結着剤のガラス転移温度よりも高い温度条件下と、の少なくとも一方の条件下で行うことがよい。具体的には、例えば、フィルムマスク12と被処理基板20との密着性向上の点(つまり、気泡との介在を抑制する点)から、真空減圧条件下で圧接することがよい。一方、フィルムマスク12を構成する被覆層14に結着剤を含む場合、その結着剤のガラス転移温度が製造環境(室温:例えば25℃)よりも高い場合、ガラス転移温度よりも高い温度条件下で圧接することがよい。
On the other hand, when the coating layer is not an adhesive layer on the film mask 12 (when the
また、挟持ローラ31による好適な圧接条件としては、50℃〜150℃で気圧10hPaのもと、圧力をローラに対して20psi〜50psiに保ち、0.1m/分〜3m/分の速度で圧接することが挙げられる。また、生産性の観点からは本圧接工程は連続的に行われることが好ましく、その場合公知の連続処理型真空ラミネーターを用いることができる。
Further, as a suitable pressure contact condition by the sandwiching
なお、上記圧接時に加熱する場合、挟持ローラ内部に加熱源(不図示)を配設してもよいし、別途、加熱源を配設してもよい。 In addition, when heating at the time of the above-mentioned press contact, a heating source (not shown) may be provided inside the sandwiching roller, or a heating source may be provided separately.
次に、図1(D)に示すように、表面処理用マスク10(フィルムマスク12)が圧接された被処理基板20から、支持基板11を剥離する。これにより、被処理基板20の表面に、フィルムマスク12を残存させる(図2(A)参照)。
Next, as shown in FIG. 1D, the
なお、支持基板11は、挟持ローラ31(ラミネート装置30)による圧接前に剥離してもよい。この場合、表面処理用マスク10と接する側に配置されている挟持ローラ31(図1(C)における上側のローラ)の表面は離型性の良い材質(例えば、ポリテトラフルオロエチレンなど)で構成させることが好ましい。
In addition, you may peel the
ここで、支持基板を剥離するための剥離装置は通常、感圧接着性テープを支持基板先端部分に貼り付け剥離する方法、支持基板先端部分に圧縮空気を吹き付け剥離させる方式、レーザー光を照射することで剥離させる方法がある。 Here, the peeling apparatus for peeling off the support substrate is usually a method of sticking and peeling the pressure sensitive adhesive tape on the tip portion of the support substrate, a method in which compressed air is blown to the tip portion of the support substrate, and laser light irradiation. There is a method of peeling.
次に、図1(E)に示すように、フィルムマスク12が貼り合わされた被処理基板20に対して、当該フィルムマスク12の貼り合せ面側からエッチング処理を施す。これにより、フィルムマスク12を構成するエッチング耐性を有する粒子13Aで被服された領域を除く領域(エッチング方向から見て、粒子13Aが被処理基板20に投影される領域)では被処理基板20表面がエッチングされ凹部が形成される一方で、当該粒子13Aで被服された領域では被処理基板20表面がエッチングされない(図2(B)参照)。
Next, as shown in FIG. 1E, the
具体的には、エッチング処理が施されると、例えば、粒子13Aで被覆された領域を除く、粒子層13を構成する結着剤、及び被覆層14がエッチングされ、当該エッチングされた領域において被処理基板20表面のエッチングがなされる。
Specifically, when the etching process is performed, for example, the binder constituting the
これにより、エッチングされる領域が凹部となり、されない領域が凸部となり、被処理基板20の表面に凹凸が形成される。なお、当該エッチングされる領域(粒子13Aで被覆された領域を除く領域)では、フィルムマスク12(粒子層13及び被覆層14)ごとエッチングされる。
Thus, the etched region becomes a concave portion, and the non-etched region becomes a convex portion, and irregularities are formed on the surface of the
ここで、エッチング処理は、ウエットエッチング処理、及びドライエッチング処理のいずれも採用されるが、好適にはドライエッチング処理が採用される。ドライエッチング処理としては、反応ガス中に被処理基板20を曝してエッチングを施す反応性ガスエッチング処理や、反応ガスをプラズマによりイオン化・ラジカル化してエッチングを施す反応性イオンエッチング(RIE)など、公知のドライエッチング処理が採用される。また、ドライエッチング処理を行う装置についても、公知の装置が採用される。
Here, as the etching process, both a wet etching process and a dry etching process are employed, but a dry etching process is preferably employed. Known dry etching processes include a reactive gas etching process in which etching is performed by exposing the
一方、ドライエッチング処理を施すための条件としては、フィルムマスク12の厚み・種類(結着剤の種類や粒子群の種類など)に応じて、適宜設定されるが、好適には以下の条件が採用されることがよい。
1)ドライエッチングは、反応性ガスとして、CF4、C2F6、Cl2、ClF3などを用いて行うことができる。
2)異方性の強いエッチング方法としては、SiCl4+He、CH4+He等のガスを用いたRIE、RIBE(反応性イオンビームエッチング)を用いることが好ましい。
3)エッチングガスの種類によっては被処理基板内に浸透し、化学的・物理的変化を生じさせる場合があることから、エッチングガスに被処理基板が曝されている時間を最適化することができる。
4)エッチングにより所望の凹凸形状が得られた後に、フィルムマスクの一部が残存している場合は、オゾン、酸素などのガスを導入し紫外線などの光を照射することで残存物を除去するアッシング法や、あるいは酸素ガスを高周波などによりプラズマ化させ、そのプラズマを利用して残存物を除去するアッシング法を採用することができる。
On the other hand, the conditions for performing the dry etching treatment are appropriately set according to the thickness and type of the film mask 12 (binder type, particle group type, etc.). It is good to be adopted.
1) dry etching, as the reactive gas, can be performed by using a CF 4, C 2 F 6, Cl 2, ClF 3.
2) As an etching method with strong anisotropy, it is preferable to use RIE or RIBE (reactive ion beam etching) using a gas such as SiCl 4 + He or CH 4 + He.
3) Depending on the type of etching gas, it may penetrate into the substrate to be processed and cause chemical and physical changes, so that the time during which the substrate to be processed is exposed to the etching gas can be optimized. .
4) After a desired uneven shape is obtained by etching, if a part of the film mask remains, the residue is removed by introducing a gas such as ozone or oxygen and irradiating light such as ultraviolet rays. It is possible to employ an ashing method or an ashing method in which oxygen gas is turned into plasma by a high frequency and the like, and the residue is removed using the plasma.
なお、エッチング処理において、表面処理用マスクのフィルムマスクをエッチングする処理と被処理基板20をエッチング処理とは、同一手法のエッチング処理で連続して実施してもよいし、異なる手法のエッチング処理でそれぞれ分けて施してもよい。
In the etching process, the process of etching the film mask of the surface treatment mask and the etching process of the
次に、図1(F)に示すように、エッチング処理を施した被処理基板20から、フィルムマスク12を剥離(除去)する。
Next, as shown in FIG. 1F, the
上記工程を経て、被処理基板20の表面に対して、凹凸加工を施すことができる。 Through the above steps, the surface of the substrate to be processed 20 can be subjected to uneven processing.
以上説明した本実施形態に係る表面処理方法では、後述する如く、粒子が重なり合うことなく単層配列で存在して粒子13Aが配合されたフィルムマスク12を、表面処理用マスク10として被処理基板20に貼り合せた状態で、当該被処理基板20に対してエッチング処理を施す。
In the surface treatment method according to the present embodiment described above, as will be described later, the
つまり、被処理基板20上に、粒子13Aが重なることなく、単層配列で存在していることから、被処理基板20のエッチングされる領域が十分確保され、不規則なピッチでの凹凸や、散在した凹凸が形成されることが抑制されつつ、被処理基板20の表面に凹凸加工が施される。
That is, since the
また、本実施形態に係る表面処理方法では、このエッチングされる領域とされない領域とを選択する粒子13Aを予め結着剤に配合し、これを層状に形成したフィルムマスク12として被処理基板20へ貼り合わせることで、当該粒子13Aを被処理基板20の表面へ配置させている。このため、被処理基板20の表面が大面積であっても、フィルムマスク12を貼り合わせるといった簡易かつ迅速な操作によって粒子13Aが被処理基板20の表面へ配置される。また、粒子13Aを結着剤へ配合するといった操作により、フィルムマスク12を製造できることから、ある程度一定の品質(つまり、粒子が重なり合うことなく単層配列した粒子同士の間隔が程度一定)のものが簡易に製造できる。
Further, in the surface treatment method according to the present embodiment, the
したがって、被処理物が大面積であっても品質にバラツキが生じ難く、且つ高速に凹凸加工を施すことができ、量産性及び低コスト化に優れる。 Therefore, even if the object to be processed has a large area, it is difficult for the quality to vary, and uneven processing can be performed at high speed, which is excellent in mass productivity and cost reduction.
なお、本実施形態に係る表面処理方法により、被処理基板20(被処理物)の表面処理後の凹凸形状の相当径は、例えば太陽電池の光入射面の場合、全体の個数の少なくとも60%が、更に好ましくは少なくとも80%が、200nm〜1000nmの範囲とすることが好ましい。上記相当径は、表面の凹み部分を表面粗さ計などの接触型表面形状測定機やAFMなどの非接触型表面形状測定機で表面形状を測定し、非処理部分、即ち凹凸が形成されていない平坦部分を規準面として、規準面と加工部最大深さまでの距離の基準面から10%の深さの部分で囲まれた部分の面積を求め、この面積値より円を仮定して求めた直径を相当径として定義する。この場合、相当径が10nm以下の場合には、その凹みは凹凸が形成されていない平坦部分と見做して、凹みにはカウントしないこととする。また、このときの測定する凹み部分の数は、少なくとも10個が適当であり、より好ましくは50個以上、更に好ましくは100個以上、最も好ましくは500個以上である。具体的な測定方法としては、例えばAFMで非接触モードで測定した形状測定結果の等高線図において、一番深い部分の深さz0を求め、このz0の10%の値を0.1*z0とすると、各測定位置(i,j)での深さzijは、zij=zij−0.1*z0で与えられる。このzjiを用いて再度等高線図を表示させプリントアウトし、この出力図から既知の方法で前述した面積を求めることができる。なお、AFM測定機から直接デジタルデータでデータ処理を行い、該面積を求めることも可能であり、全ての既存の手法を用いることができる。 In addition, by the surface treatment method according to the present embodiment, the equivalent diameter of the uneven shape after the surface treatment of the substrate to be processed 20 (object to be processed) is, for example, at least 60% of the total number in the case of the light incident surface of the solar cell. However, it is more preferable that at least 80% is in the range of 200 nm to 1000 nm. The equivalent diameter is obtained by measuring the surface shape of the concave portion of the surface with a contact type surface shape measuring device such as a surface roughness meter or a non-contact type surface shape measuring device such as AFM, so that a non-processed portion, that is, unevenness is formed. The area of the part surrounded by the part of 10% depth from the reference surface of the distance from the reference surface to the maximum depth of the processed part was obtained using a non-flat part as the reference surface, and the circle was calculated from this area value. The diameter is defined as the equivalent diameter. In this case, when the equivalent diameter is 10 nm or less, the dent is regarded as a flat portion where no irregularities are formed, and is not counted as a dent. At this time, the number of the recessed portions to be measured is suitably at least 10, more preferably 50 or more, still more preferably 100 or more, and most preferably 500 or more. As a specific measuring method, for example, in the contour map of the shape measurement result measured in the non-contact mode by AFM, the depth z0 of the deepest portion is obtained, and the value of 10% of this z0 is 0.1 * z0. Then, the depth zij at each measurement position (i, j) is given by zij = zij−0.1 * z0. Using this zji, the contour map is displayed again and printed out, and the above-mentioned area can be obtained from this output map by a known method. In addition, it is also possible to perform data processing with digital data directly from the AFM measuring machine to obtain the area, and all existing methods can be used.
以下、本実施形態に係る表面処理方法に適用する表面処理用マスク10の詳細について説明する。なお、以下、符号は省略して説明する。
Hereinafter, details of the
表面処理用マスクは、支持基板上にフィルムマスクが積層されて構成されている。このフィルムマスク12は、エッチング耐性を有する粒子、結着剤及びゲル化剤を含み且つ粒子が露出した粒子層と、結着剤及びゲル化剤を含み且つ露出した粒子を覆う被覆層と、を含んで構成されている。そして、このフィルムマスクは、基材(支持基板)上に結着剤及びゲル化剤を含む第1塗布層と、粒子を含む第2塗布層と、ゲル化剤を含む第3塗布層とをこの順で同時に塗布形成した後、第1塗布層及び第3塗布層をゲル化させた後、第1塗布層、第2塗布層及び第3塗布層を乾燥させて、形成する。この第1塗布層と第2塗布層を乾燥させた層が、粒子が露出した粒子層に相当する。また、第3塗布層を乾燥させた層が、粒子を覆う被覆層に相当する。
The surface treatment mask is configured by laminating a film mask on a support substrate. The
なお、粒子を覆う被覆層は、必須のものではなく、例えば、粒子層を被処理基板に直接形成する場合、フィルムマスクとして被覆層を設けず、粒子層のみで構成してもよい。この場合、フィルムマスクは、例えば、基材(支持基板)上に結着剤及びゲル化剤を含む第1塗布層と粒子を含む第2塗布層とをこの順で略同時に塗布形成し、第1塗布層をゲル化させた後、第1塗布層及び前記第2塗布層を乾燥させて形成する。 In addition, the coating layer which covers particle | grains is not essential, For example, when forming a particle layer directly in a to-be-processed substrate, you may comprise only a particle layer, without providing a coating layer as a film mask. In this case, for example, the film mask is formed by applying a first coating layer containing a binder and a gelling agent and a second coating layer containing particles on the base material (supporting substrate) almost simultaneously in this order, After the one coating layer is gelled, the first coating layer and the second coating layer are formed by drying.
ここで、通常、粒子層(フィルムマスク)を形成するには、例えば、粒子と結着剤とを含む塗布液を用い、これを塗布・乾燥を経て行われるが、この塗布・乾燥される際、粒子と結着剤との塗膜では、結着剤濃度が高くなり、粒子が動き難くなることから、粒子が沈降しづらくなることから、単層配列されなく、粒子が重なり合った状態で粒子層(フィルムマスク)が形成されてしまう。 Here, in order to form a particle layer (film mask), for example, a coating solution containing particles and a binder is used, and this is applied and dried. In the coating film of particles and binder, the concentration of the binder becomes high, the particles are difficult to move, and the particles are difficult to settle, so that the particles are not arranged in a single layer and the particles overlap each other. A layer (film mask) is formed.
そこで、まず、結着剤及びゲル化剤を含む第1塗布液層と、エッチング耐性を持つ粒子を含む第2塗布層(非結着剤含有塗布層)と、をこの順で略同時に塗布形成する。そして、第1塗布層をゲル化させると、第1塗布層は、ゲル化により上層の第2塗布層を混合することが抑制された状態となる。つまり、第2塗布層の粒子が、下層の第1塗布層と混合することが抑制された状態となる。この状態で、各層を乾燥させると、第2塗布層では、粒子の動きやすい状態が保たれ、溶媒の蒸発に応じて、粒子の沈降しながら、単層配設する。また、第1塗布層はゲル状であることから、沈降した粒子が第1塗布層表面に一部埋まり込みつつ、第1塗布層も乾燥され、結着剤による層が形成される。これにより、粒子は単層配列しつつ結着剤により結着された粒子層が形成される。 Therefore, first, a first coating liquid layer containing a binder and a gelling agent and a second coating layer (non-binder-containing coating layer) containing particles having etching resistance are applied and formed in this order almost simultaneously. To do. And when the 1st application layer is gelatinized, the 1st application layer will be in the state where mixing of the upper 2nd application layer by gelation was controlled. That is, mixing of the particles of the second coating layer with the lower first coating layer is suppressed. When each layer is dried in this state, in the second coating layer, the state in which the particles easily move is maintained, and a single layer is provided while the particles settle according to the evaporation of the solvent. Further, since the first coating layer is in a gel form, the first coating layer is also dried while a part of the settled particles are embedded in the surface of the first coating layer, and a layer made of a binder is formed. As a result, a particle layer in which the particles are bound by the binder while a single layer is arranged is formed.
また、上記第1塗布層及び第2塗布層と共に、ゲル化剤を含む第3塗布層をこの順で塗布形成し、第1塗布層及び第3塗布層をゲル化させると、第3塗布層は、ゲル化により下層の第2塗布層を混合することが抑制された状態となる。つまり、第2塗布層の粒子が、上層の第3塗布層と混合することが抑制された状態となる。この状態で、各層を乾燥させると、第3塗布層はゲル状であることから、上記如く単層配列して沈降した粒子を覆うと共に、粒子間隙を埋まり込みつつ、第3塗布層も乾燥され、粒子を被覆した層が形成される。これにより、粒子層の露出した粒子を覆って被覆層が形成される。 When the third coating layer containing the gelling agent is applied and formed in this order together with the first coating layer and the second coating layer, and the first coating layer and the third coating layer are gelled, the third coating layer is formed. Is in a state where mixing of the lower second coating layer is suppressed by gelation. That is, mixing of the particles of the second coating layer with the upper third coating layer is suppressed. When each layer is dried in this state, since the third coating layer is in the form of a gel, the third coating layer is also dried while covering the particles settled in a single layer arrangement as described above and filling the particle gaps. A particle-coated layer is formed. Thereby, a coating layer is formed covering the exposed particles of the particle layer.
したがって、表面処理用マスク(フィルムマスク)は、粒子が重なり合うことなく単層配列で存在して粒子13Aが配合され、上述の如く、被処理物が大面積であっても品質にバラツキが生じ難く、且つ高速に凹凸加工を施すことができ、量産性及び低コスト化に優れた表面処理方法を実現することができる。
Accordingly, the surface treatment mask (film mask) is present in a single layer arrangement without overlapping particles, and the
以下、表面処理マスクをより詳細に説明する。
表面処理用マスクは、支持基板の裏面(フィルムマスクの配設側とは反対面)、非接着層が配設されていてもよい。また、表面処理用マスクは、当該フィルムマスクの他方の面を被覆して保護する保護フィルムや、フィルムマスクと支持基板との剥離性を向上させるための剥離層を有していてもよい。つまり、後述する製造方法において、非接着層や、保護フィルム、剥離層を形成する工程を有していてもよい。
Hereinafter, the surface treatment mask will be described in more detail.
The mask for surface treatment may be provided with the back surface of the support substrate (the surface opposite to the side on which the film mask is provided) and a non-adhesive layer. Further, the surface treatment mask may have a protective film that covers and protects the other surface of the film mask, or a release layer for improving the peelability between the film mask and the support substrate. That is, in the manufacturing method mentioned later, you may have the process of forming a non-adhesion layer, a protective film, and a peeling layer.
ここで、表面処理用マスクは、フィルムマスクを有していれば、他の構成は任意の構成である。具体的に、例えば、フィルムマスク自体が自己支持性を有すれば、表面処理用マスクはフィルムマスクで構成してもよい。また、表面処理用マスクを積層したりロール状にしたときに表面処理用マスク同士の接着しない態様であれば、非接着層を設ける必要はない。 Here, as long as the mask for surface treatment has a film mask, another structure is arbitrary structures. Specifically, for example, if the film mask itself has a self-supporting property, the surface treatment mask may be composed of a film mask. In addition, if the surface treatment masks are not bonded to each other when the surface treatment masks are laminated or rolled, it is not necessary to provide a non-adhesive layer.
次に、フィルムマスクについて説明する。
フィルムマスクは、エッチング耐性を持つ粒子、結着剤、及びゲル化剤を含み且つ粒子が露出した粒子層と、ゲル化剤を含み且つ露出した粒子を覆う被覆層と、を含んで構成される。なお、被覆層は、任意に設けられる層である。
Next, the film mask will be described.
The film mask includes a particle layer containing particles having etching resistance, a binder, and a gelling agent and exposing the particles, and a coating layer containing the gelling agent and covering the exposed particles. . In addition, a coating layer is a layer provided arbitrarily.
粒子層の平均厚みT1は、例えば0〜1μmであることが好ましく、より好ましくは0〜0.2μmである。一方、被覆層の厚みは、例えば0.3μm〜5μmであることが好ましく、より好ましくは0.5μm〜2μmである。この各層の厚みは、粒子を除いた、構成材料(例えば結着剤)による厚みを示す(図2中、T1が粒子層の厚みを示し、T2が被覆層の厚みを意味する)。 The average thickness T1 of the particle layer is preferably, for example, 0 to 1 μm, and more preferably 0 to 0.2 μm. On the other hand, it is preferable that the thickness of a coating layer is 0.3 micrometer-5 micrometers, for example, More preferably, they are 0.5 micrometer-2 micrometers. The thickness of each layer indicates the thickness of the constituent material (for example, binder) excluding the particles (in FIG. 2, T1 indicates the thickness of the particle layer, and T2 indicates the thickness of the coating layer).
粒子層は、エッチング耐性を持つ粒子と結着剤とゲル化剤を含んで構成されている。粒子は、上述の如く単層配列して含まれているが、最密配置されている必要はなく、粒子同士間隙を有して配置していてもよい。つまり、粒子層は、平面上ではランダム配置になっても、単層配列となるように、粒子量及び結着剤量を調整して形成されることがよい。なお、エッチング耐性を持つ粒子以外にも、他種の粒子を含んでもよい。 The particle layer includes particles having etching resistance, a binder, and a gelling agent. Although the particles are included in a single layer arrangement as described above, the particles need not be arranged in a close-packed manner, and may be arranged with a gap between the particles. That is, the particle layer is preferably formed by adjusting the amount of particles and the amount of the binder so as to be a single layer arrangement even when randomly arranged on a plane. In addition to the particles having etching resistance, other types of particles may be included.
粒子としては、例えば、エッチング耐性を持つものであれば、特に制限はなくが、例えば、無機粒子、無機元素を含有する有機染顔料粒子、無機元素を有するラテックス粒子やカプセル粒子が挙げられる。これらの中でも、粒子としては、エッチング耐性、入手容易性、及び取り扱い性の観点から、無機粒子が好ましい。 The particles are not particularly limited as long as they have etching resistance, and examples thereof include inorganic particles, organic dye / pigment particles containing an inorganic element, latex particles containing an inorganic element, and capsule particles. Among these, inorganic particles are preferable from the viewpoints of etching resistance, availability, and handleability.
無機粒子としては、酸化チタンやシリカ、炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウムなどの非金属材料、金属又は半導体材料が挙げられる。例えば金属としては、Cu、Au、Ag、Sn、Pt、Pd、Ni、Co、Rh、Ir、Al、Fe、Ru、Os、Mn、Mo、W、Nb、Ta、Bi、Sb及びPbからなる群より選ばれた金属単体又は前記群より選ばれた金属の1種もしくは複数種からなる合金材料が挙げられる。また、半導体としては、Si、Ge、AlSb、InP、GaAs、GaP、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、PbS、PbSe、PbTe、SeTe、CuCl、などが挙げられる。また、これらの無機粒子を内包しシリカを壁膜材料としたマイクロカプセルなどが挙げられる。
無機元素を含有する有機染顔料粒子としては、金属元素含有アゾ系色素粒子や金属元素含有フタロシアニン系色素粒子などが挙げられる。
無機元素を有するラテックス粒子やカプセル粒子としては、アクリルラテックスをコロイダルシリカで被覆した粒子、アクリルラテックスをケイ酸塩で被覆した粒子、ポリスチレンラテックス粒子をシリカで被覆した粒子などが挙げられる
Examples of the inorganic particles include non-metallic materials such as titanium oxide, silica, calcium carbonate, and strontium carbonate, metals, and semiconductor materials. For example, the metal includes Cu, Au, Ag, Sn, Pt, Pd, Ni, Co, Rh, Ir, Al, Fe, Ru, Os, Mn, Mo, W, Nb, Ta, Bi, Sb, and Pb. Examples thereof include a single metal selected from the group or an alloy material composed of one or more of the metals selected from the group. Examples of the semiconductor include Si, Ge, AlSb, InP, GaAs, GaP, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, CdTe, PbS, PbSe, PbTe, SeTe, and CuCl. Moreover, the microcapsule etc. which included these inorganic particles and used silica as the wall membrane material are mentioned.
Examples of organic dye / pigment particles containing an inorganic element include metal element-containing azo dye particles and metal element-containing phthalocyanine dye particles.
Examples of latex particles and capsule particles containing inorganic elements include particles in which acrylic latex is coated with colloidal silica, particles in which acrylic latex is coated in silicate, particles in which polystyrene latex particles are coated with silica, and the like.
粒子の平均粒径としては、0.1μm〜1μmであることが好ましく、より好ましくは0.2μm〜0.5μmである。この平均粒径は、高分子フィルムマスクを薄膜化する観点から上記範囲が好適である。 The average particle size of the particles is preferably 0.1 μm to 1 μm, more preferably 0.2 μm to 0.5 μm. The average particle size is preferably in the above range from the viewpoint of thinning the polymer film mask.
ここで、粒子の平均粒径は、動的光散乱法で得られる粒子径を意味し、その測定方法は以下の通りである。動的光散乱法では、サブミクロン域以下の粒子径・粒子径分布の測定が可能であり、測定しようとする粒子もしくはその分散液を媒体中で超音波照射するなどの公知の方法で分散し、これを適宜希釈したうえで測定試料とする。動的光散乱法で得られる粒子径の累積度数曲線において累積度数が50%の粒子径を平均粒径とし、同様にして累積度数10%の粒子径の90%の粒子径に対する比率を粒径分布の指標とすることができる、このような原理を採用している測定装置としては、例えば堀場製作所製のLB−500等が挙げられる。 Here, the average particle diameter of a particle means the particle diameter obtained by a dynamic light scattering method, and the measuring method is as follows. In the dynamic light scattering method, it is possible to measure the particle size and particle size distribution in the submicron range or less, and the particles to be measured or dispersions thereof are dispersed by a known method such as ultrasonic irradiation in a medium. Then, after diluting it appropriately, a measurement sample is obtained. In the cumulative frequency curve of the particle size obtained by the dynamic light scattering method, the particle size having a cumulative frequency of 50% is defined as the average particle size, and the ratio of the 10% cumulative particle size to the 90% particle size is similarly determined. An example of a measuring apparatus that employs such a principle that can be used as an index of distribution is LB-500 manufactured by Horiba, Ltd.
また、粒子の粒度分布は、2〜50であることの好ましく、より好ましくは2〜10である。この粒度分布を上記範囲とすることで、最大平均粒径が大きくなりすぎず、平坦な高分子フイルムマスク層が得られ易く、均一な表面処理が実現され易くなる。 Moreover, it is preferable that the particle size distribution of particle | grains is 2-50, More preferably, it is 2-10. By setting the particle size distribution in the above range, the maximum average particle size does not become too large, a flat polymer film mask layer can be easily obtained, and uniform surface treatment can be easily realized.
ここで、エッチングマスクとして機能する粒子の被覆率は、被処理基板面に対して、5%以上60%未満であることが好ましく、より好ましくは10%〜50%であり、更に好ましくは20%〜40%である。当該被覆率は、凹凸加工するためのエッチングの領域の程度により選択される。 Here, the coverage of the particles functioning as an etching mask is preferably 5% or more and less than 60%, more preferably 10% to 50%, and still more preferably 20% with respect to the surface of the substrate to be processed. ~ 40%. The coverage is selected depending on the extent of the etching area for the uneven processing.
この被覆率とは、フィルムマスクを被処理基板に貼り合わせた際、粒子が被処理基板を覆う割合、即ち、エッチング方向から見たとき、当該粒子が被覆基板に投影される面積の割合を示す。この被覆率は、次のようにして測定される。被処理基板に貼り合わせた後に走査型電子顕微鏡や光学顕微鏡を使いその表面を観察し、投影面積から算出することができる。なお、走査型電子顕微鏡を用いる場合は試料に表面処理を行わず、そのままで観察できることが好ましい。 The coverage is the ratio of the particles covering the substrate to be processed when the film mask is bonded to the substrate to be processed, that is, the ratio of the area where the particles are projected onto the substrate when viewed from the etching direction. . This coverage is measured as follows. After bonding to the substrate to be processed, the surface can be observed using a scanning electron microscope or an optical microscope, and can be calculated from the projected area. In the case of using a scanning electron microscope, it is preferable that the sample can be observed as it is without surface treatment.
なお、被処理基板表面の凹凸加工の仕様、即ちエッチング処理後の表面凹凸の直径(相当径)、深さ及び処理面積比率は、上記粒子の被覆率により制御でき、具体的には、例えば、フィルムマスクにおける粒子の配合量、及び平均粒径によって任意に設計できる。 In addition, the specification of the unevenness processing of the surface of the substrate to be processed, that is, the diameter (equivalent diameter), depth, and processing area ratio of the surface unevenness after the etching process can be controlled by the coverage of the particles. It can be arbitrarily designed according to the blending amount of particles in the film mask and the average particle size.
粒子層(フィルムマスク)を構成する結着剤としては、例えば、水溶性の高分子材料や有機溶剤可溶性高分子材料を用いることができるが、フィルムマスクを製造する方式によっては、それぞれの高分子材料を形成している重合性モノマーをフィルムマスクを構成するその他の成分と混合し、光や熱による重合反応により成膜化することができる。その重合性モノマーの例としては、(メタ)アクリル系モノマーとして、(メタ)アクリル酸C1〜C12アルキルエステルや、これらと新和性のあるアクリル系改質剤として公知の化合物を併用することができる。アクリル系改質剤としては、例えばカルボキシ含有モノマーや酸無水物含有モノマーが挙げられる。これらの重合性モノマノマーは公知の重合方法で重合させることができ、重合に必要な開始剤や連鎖移動剤、オリゴマー材料や界面活性剤など、公知の材料から適宜選択できる。また、重合性モノマーの例としては、公知のエポキシ系モノマーやイソシアネート系モノマーが挙げられる。 As the binder constituting the particle layer (film mask), for example, a water-soluble polymer material or an organic solvent-soluble polymer material can be used. Depending on the method of manufacturing the film mask, each polymer The polymerizable monomer forming the material can be mixed with other components constituting the film mask to form a film by polymerization reaction with light or heat. As an example of the polymerizable monomer, (meth) acrylic monomer, (meth) acrylic acid C1-C12 alkyl ester, and these and a known compound as a new acrylic modifier can be used in combination. it can. Examples of the acrylic modifier include carboxy-containing monomers and acid anhydride-containing monomers. These polymerizable monomer monomers can be polymerized by a known polymerization method, and can be appropriately selected from known materials such as an initiator, a chain transfer agent, an oligomer material, and a surfactant necessary for the polymerization. Examples of the polymerizable monomer include known epoxy monomers and isocyanate monomers.
より具体的には、結着剤としては、例えば、ガラス転移温度が−100〜50℃、数平均分子量が1,000〜200,000、好ましくは5,000〜100,000、重合度が約50〜1000程度のものが好適に挙げられる。このような例としては、塩化ビニル、酢酸ビニル、ビニルアルコール、マレイン酸、アクリル酸、アクリル酸エステル、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、スチレン、ブタジエン、エチレン、ビニルブチラール、ビニルアセタール、ビニルエ−テル、等を構成単位として含む重合体又は共重合体、ポリウレタン樹脂、各種ゴム系樹脂、重量平均分子量が100000以下のポリビニルアルコール変性体などがある。 More specifically, examples of the binder include a glass transition temperature of −100 to 50 ° C., a number average molecular weight of 1,000 to 200,000, preferably 5,000 to 100,000, and a degree of polymerization of about A thing about 50-1000 is mentioned suitably. Examples of such include vinyl chloride, vinyl acetate, vinyl alcohol, maleic acid, acrylic acid, acrylic ester, vinylidene chloride, acrylonitrile, methacrylic acid, methacrylic ester, styrene, butadiene, ethylene, vinyl butyral, vinyl acetal, Examples include polymers or copolymers containing vinyl ether as a structural unit, polyurethane resins, various rubber resins, and modified polyvinyl alcohol having a weight average molecular weight of 100,000 or less.
また、結着剤としては、例えば、熱硬化性樹脂又は反応型樹脂も好適に挙げられる。熱硬化性樹脂又は反応型樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン硬化型樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、アクリル系反応樹脂、ホルムアルデヒド樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ−ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂とイソシアネートプレポリマーの混合物、ポリエステルポリオールとポリイソシアネートの混合物、ポリウレタン樹脂とポリイソシアネートの混合物等が挙げられる。これらの樹脂については朝倉書店発行の「プラスチックハンドブック」に詳細に記載されている。また、公知の電子線硬化型樹脂も使用することも可能である。以上の樹脂は単独又は組み合わせて使用できる。 Moreover, as a binder, for example, a thermosetting resin or a reactive resin is also preferable. Examples of thermosetting resins or reactive resins include phenol resins, epoxy resins, polyurethane curable resins, urea resins, melamine resins, alkyd resins, acrylic reactive resins, formaldehyde resins, silicone resins, epoxy-polyamide resins, and polyester resins. Examples thereof include a mixture of isocyanate prepolymer, a mixture of polyester polyol and polyisocyanate, and a mixture of polyurethane resin and polyisocyanate. These resins are described in detail in “Plastic Handbook” published by Asakura Shoten. Moreover, it is also possible to use a well-known electron beam curable resin. The above resins can be used alone or in combination.
ここで、上記ポリウレタン樹脂の構造はポリエステルポリウレタン、ポリエーテルポリウレタン、ポリエーテルポリエステルポリウレタン、ポリカーボネートポリウレタン、ポリエステルポリカーボネートポリウレタン、ポリカプロラクトンポリウレタンなど公知のものが使用できる。ここに示したすべてのポリウレタン樹脂については、より優れた分散性と耐久性を得るためには必要に応じ−COOM、−SO3M、−OSO3M、−P=O(OM)2、−O−P=O(OM)2、(以上につきMは水素原子、又はアルカリ金属を示す。)、−NR2、−N+R3(Rは炭化水素基)、エポキシ基、−SH、−CN、などから選ばれる少なくともひとつ以上の極性基を共重合又は付加反応で導入したものを用いることが好ましい。このような極性基の量は10−1〜10−8モル/gであり、好ましくは10−2〜10−6モル/gである。これら極性基以外にポリウレタン分子末端に少なくとも1個ずつ、合計2個以上のOH基を有することが好ましい。OH基は硬化剤であるポリイソシアネートと架橋して3次元の網状構造を形成するので、分子中に多数含むほど好ましい。特にOH基は分子末端にある方が硬化剤との反応性が高いので好ましい。ポリウレタンは分子末端にOH基を3個以上有することが好ましく、4個以上有することが特に好ましい。 Here, as the structure of the polyurethane resin, known structures such as polyester polyurethane, polyether polyurethane, polyether polyester polyurethane, polycarbonate polyurethane, polyester polycarbonate polyurethane, and polycaprolactone polyurethane can be used. For all of the polyurethane resin shown here, better dispersibility and necessary in order to obtain a durable -COOM, -SO 3 M, -OSO 3 M, -P = O (OM) 2, - O—P═O (OM) 2 (wherein M represents a hydrogen atom or an alkali metal), —NR 2 , —N + R 3 (R is a hydrocarbon group), epoxy group, —SH, —CN, It is preferable to use one in which at least one polar group selected from the above is introduced by copolymerization or addition reaction. The amount of such a polar group is 10 −1 to 10 −8 mol / g, preferably 10 −2 to 10 −6 mol / g. In addition to these polar groups, it is preferable to have at least one OH group in total at least one at the end of the polyurethane molecule. Since OH groups are cross-linked with polyisocyanate which is a curing agent to form a three-dimensional network structure, it is more preferable that the OH groups are contained in the molecule. In particular, it is preferable that the OH group is at the molecular end because the reactivity with the curing agent is high. The polyurethane preferably has 3 or more OH groups at the molecular terminals, and particularly preferably 4 or more.
一方、ポリイソシアネートとしては、トリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ナフチレン−1,5−ジイソシアネート、o−トルイジンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート等のイソシアネート類、また、これらのイソシアネート類とポリアルコールとの生成物、また、イソシアネート類の縮合によって生成したポリイソシアネート等が挙げられる。これらのイソシアネート類の市販されている商品名としては、日本ポリウレタン社製、コロネートL、コロネートHL、コロネート2030、コロネート2031、ミリオネートMR、ミリオネートMTL、武田薬品社製、タケネートD−102、タケネートD−110N、タケネートD−200、タケネートD−202、住友バイエル社製、デスモジュールL、デスモジュールIL、デスモジュールN、デスモジュールHL等がありこれらを単独又は硬化反応性の差を利用して二つもしくはそれ以上の組み合わせで用いることができる。 On the other hand, as polyisocyanate, such as tolylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, naphthylene-1,5-diisocyanate, o-toluidine diisocyanate, isophorone diisocyanate, triphenylmethane triisocyanate, etc. Examples thereof include isocyanates, products of these isocyanates and polyalcohols, and polyisocyanates formed by condensation of isocyanates. Commercially available product names of these isocyanates include Nippon Polyurethane, Coronate L, Coronate HL, Coronate 2030, Coronate 2031, Millionate MR, Millionate MTL, Takeda Pharmaceutical, Takenate D-102, Takenate D- 110N, Takenate D-200, Takenate D-202, manufactured by Sumitomo Bayer, Death Module L, Death Module IL, Death Module N, Death Module HL, etc. Or it can be used in combination more than that.
結着剤のガラス転移温度は、50℃以下であることが好ましく、より好ましくは−60℃〜30℃であり、より好ましくは−50℃〜30℃である。このガラス転移温度は、フィルムマスク(表面処理用マスク)に対する保存性や、凹凸加工の際の取り扱い性、そして被処理基板との密着性を向上させる観点から上記範囲が好適である。
ここで、ガラス転移温度は、フィルムマスク材料を試料とし、公知の熱分析装置や機械特性測定装置を用いて測定することができるが、動的粘弾性測定機でベンディングモード、測定周波数を1Hzとし、5℃/分の昇温速度で測定することが好ましい。
It is preferable that the glass transition temperature of a binder is 50 degrees C or less, More preferably, it is -60 degreeC-30 degreeC, More preferably, it is -50 degreeC-30 degreeC. The glass transition temperature is preferably in the above range from the viewpoint of improving the storage stability with respect to a film mask (surface treatment mask), the handleability during uneven processing, and the adhesion to the substrate to be processed.
Here, the glass transition temperature can be measured using a film mask material as a sample and using a known thermal analyzer or mechanical property measuring device, but with a dynamic viscoelasticity measuring device, the bending mode and the measurement frequency are 1 Hz. It is preferable to measure at a heating rate of 5 ° C./min.
結着剤としては、上記の他、ポリビニルアルコールもしくはその誘導体、セルロース系誘導体(ポリビニルピロリドン、カルボシキメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等)、天然多糖類もしくはその誘導体(デンプン、キサンタンガムやアルギンサン等)、水分散可能なウレタン、アクリル系高分子ラテックスなども挙げられる。 As the binder, in addition to the above, polyvinyl alcohol or derivatives thereof, cellulose derivatives (polyvinylpyrrolidone, carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, etc.), natural polysaccharides or derivatives thereof (starch, xanthan gum, alginsan, etc.), water dispersible Examples thereof include urethane and acrylic polymer latex.
結着樹脂の配合量は、上記被覆率や粒子の分散性に応じて適宜設定されるが、例えば、粒子に対して5重量%〜50重量%が好ましく、より好ましくは10重量%〜30重量%である。 The blending amount of the binder resin is appropriately set according to the coverage and the dispersibility of the particles. %.
粒子層(フィルムマスク)を構成する、ゲル化剤としては、冷却すると溶液(塗布層)がゲル化を起こす物質、ゲル化促進物質と併用することによってゲル化を起こす物質が挙げられるが、簡易に溶液(塗布層)をゲル化させる点から、冷却すると溶液(塗布層)がゲル化を起こす物質であることがよい。 Examples of the gelling agent constituting the particle layer (film mask) include substances that cause gelation of the solution (coating layer) when cooled, and substances that cause gelation when used in combination with a gelation promoting substance. In view of gelling the solution (coating layer), the solution (coating layer) is preferably a substance that gels when cooled.
ゲル化剤としては、水溶性の物質が好ましく、具体的には、例えば、ゼラチン、寒天、カラギーナン、ペクチン、ジュランガム、カルボキシメチルセルロースナトリウム、キサンタンガム等が挙げられ、特に、ゼラチンが好ましい。 As the gelling agent, a water-soluble substance is preferable, and specific examples include gelatin, agar, carrageenan, pectin, duran gum, sodium carboxymethylcellulose, xanthan gum, and gelatin is particularly preferable.
ゲル化剤の配合量は、ゲル化剤にもよるが、例えば、水に対して1重量%〜20重量%が好ましく、より好ましくは2重量%〜10重量%であり、さらに好ましくは 3重量%〜6重量%である。 The blending amount of the gelling agent depends on the gelling agent, but is preferably 1% by weight to 20% by weight, more preferably 2% by weight to 10% by weight, and still more preferably 3% by weight with respect to water. % To 6% by weight.
また、ゲル化剤と共に、増粘剤を配合してもよい。増粘剤としては、例えば、ポリスチレンスルホン酸カリウムを始め、スチレン-マレイン酸共重合体、デキストランサルフェート等の水溶性ポリマーが挙げられる。増粘剤の配合量は、例えば、ゲル化剤に対して20重量%〜100重量%が好ましい。 Moreover, you may mix | blend a thickener with a gelatinizer. Examples of the thickener include water-soluble polymers such as potassium polystyrene sulfonate, styrene-maleic acid copolymer, and dextran sulfate. The blending amount of the thickener is preferably 20% by weight to 100% by weight with respect to the gelling agent, for example.
粒子層(フィルムマスク)を構成する、その他の添加物としては、粒子群を安定に分散させることができる分散剤や、例えば、支持基板や保護フィルムとの接着力を調整する剥離剤、製造時における塗布液の粘度や表面張力を調整する界面活性剤及び溶媒などが挙げられる。
特に分散剤としては、フェニルホスホン酸、具体的には日産化学(株)社の「PPA」など、αナフチル燐酸、フェニル燐酸、ジフェニル燐酸、p−エチルベンゼンホスホン酸、フェニルホスフィン酸、アミノキノン類、各種シランカップリング剤、チタンカップリング剤、フッ素含有アルキル硫酸エステル及びそのアルカリ金属塩、などが使用できる。また、アルキレンオキサイド系、グリセリン系、グリシドール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加体、等のノニオン界面活性剤、環状アミン、エステルアミド、第四級アンモニウム塩類、ヒダントイン誘導体、複素環類、ホスホニウム又はスルホニウム類等のカチオン系界面活性剤、カルボン酸、スルフォン酸、燐酸、硫酸エステル基、燐酸エステル基、などの酸性基を含むアニオン界面活性剤、アミノ酸類、アミノスルホン酸類、アミノアルコールの硫酸又は燐酸エステル類、アルキルベダイン型、等の両性界面活性剤等も使用できる。また、分散剤としては、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシアルキレンブロック共重合体、アリル基などの重合性不飽和結合を有するポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル等を選択してもよい。これらの分散剤(界面活性剤)については、「界面活性剤便覧」(産業図書株式会社発行)に詳細に記載されている。これらの分散剤等は必ずしも100%純粋ではなく、主成分以外に異性体、未反応物、副反応物、分解物、酸化物等の不純分が含まれてもかまわない。これらの不純分は30%以下が好ましく、さらに好ましくは10%以下である。本発明は脂肪酸エステルとしてWO98/35345号パンフレットに記載のようにモノエステルとジエステルを組み合わせて使用することも好ましい。
Other additives that make up the particle layer (film mask) include a dispersant that can stably disperse particles, for example, a release agent that adjusts the adhesive strength with a support substrate and a protective film, And surfactants for adjusting the viscosity and surface tension of the coating solution.
In particular, as a dispersant, phenylphosphonic acid, specifically “PPA” of Nissan Chemical Co., Ltd., α-naphthyl phosphoric acid, phenylphosphoric acid, diphenylphosphoric acid, p-ethylbenzenephosphonic acid, phenylphosphinic acid, aminoquinones, various Silane coupling agents, titanium coupling agents, fluorine-containing alkyl sulfates and alkali metal salts thereof can be used. In addition, nonionic surfactants such as alkylene oxide, glycerin, glycidol, alkylphenol ethylene oxide adducts, cyclic amines, ester amides, quaternary ammonium salts, hydantoin derivatives, heterocycles, phosphonium or sulfoniums, etc. Cationic surfactants, anionic surfactants containing acidic groups such as carboxylic acid, sulfonic acid, phosphoric acid, sulfate ester group, phosphate ester group, amino acids, aminosulfonic acids, sulfuric acid or phosphate esters of amino alcohol, alkyl Bedin type amphoteric surfactants and the like can also be used. As the dispersant, polyoxyethylene alkylphenyl ether, polyoxyalkylene block copolymer, polyoxyethylene alkylphenyl ether having a polymerizable unsaturated bond such as an allyl group, or the like may be selected. These dispersants (surfactants) are described in detail in “Surfactant Handbook” (published by Sangyo Tosho Co., Ltd.). These dispersants and the like are not necessarily 100% pure, and may contain impurities such as isomers, unreacted materials, side reaction products, decomposition products, and oxides in addition to the main components. These impurities are preferably 30% or less, more preferably 10% or less. In the present invention, it is also preferable to use a combination of a monoester and a diester as described in the pamphlet of WO 98/35345 as a fatty acid ester.
ここで、上記粒子層を形成するための塗布液としては、上記第1塗布層を形成するための塗布液と、上記第2塗布層を形成するための塗布液がある。上記第1塗布層を形成するための塗布液は、例えば、粒子層を構成する上記各構成成分のうち、少なくとも結着剤及びゲル化剤を必要に応じて溶媒に分散又は溶解させて構成する。一方、上記第2塗布層を形成するための塗布液は、例えば、粒子層を構成する上記構成成分のうち、少なくとも粒子を溶媒に分散させて構成する。溶媒としては、例えば、水系溶媒、有機溶媒が挙げられ、特に水系溶媒が好ましい。 Here, the coating liquid for forming the particle layer includes a coating liquid for forming the first coating layer and a coating liquid for forming the second coating layer. The coating liquid for forming the first coating layer is constituted, for example, by dispersing or dissolving at least a binder and a gelling agent in a solvent as necessary, among the above-described components constituting the particle layer. . On the other hand, the coating liquid for forming the second coating layer is constituted, for example, by dispersing at least particles in a solvent among the constituent components constituting the particle layer. Examples of the solvent include an aqueous solvent and an organic solvent, and an aqueous solvent is particularly preferable.
一方、被覆層は、粒子層の露出した粒子を覆って形成される粒子非含有層である。そして、被覆層は、ゲル化剤とを少なくとも含んで構成される。被覆層には、ゲル化剤と共に、結着剤を含んでもよい、即ち、粒子を除いて粒子層の構成と同様な構成としてもよい。 On the other hand, the coating layer is a particle-free layer formed so as to cover the exposed particles of the particle layer. And a coating layer is comprised including at least a gelatinizer. The coating layer may contain a binder together with the gelling agent, that is, the coating layer may have the same configuration as that of the particle layer except for the particles.
被覆層は、フィルムマスクと被処理基板との密着性を向上させるため層として機能すると共に、接着層(特に、加熱により接着性を発現する熱接着層)として機能する層として利用することができる。被覆層としては、例えば、上述した結着剤により構成させることで、特に接着層(熱接着層)として機能させることができる。 The covering layer functions as a layer for improving the adhesion between the film mask and the substrate to be processed, and can be used as a layer functioning as an adhesive layer (particularly, a thermal adhesive layer that exhibits adhesiveness by heating). . As the coating layer, for example, it can be made to function as an adhesive layer (thermal adhesive layer) by being composed of the above-described binder.
ここで、上記被覆層を形成するための塗布液(第2塗布液)は、例えば、上記各構成成分を必要に応じて溶媒に分散又は溶解させて構成する。溶媒としては、例えば、水系溶媒、有機溶媒が挙げられ、特に水系溶媒が好ましい。 Here, the coating liquid (second coating liquid) for forming the coating layer is constituted, for example, by dispersing or dissolving the above-described constituent components in a solvent as necessary. Examples of the solvent include an aqueous solvent and an organic solvent, and an aqueous solvent is particularly preferable.
次に、支持基板について説明する。
支持基板としては、例えば、樹脂フィルムが適用される。この樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエステル(例えば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など)、ポリフェニレンサルファイド、ポリイミド等、又はこれらの混合物から成形された樹脂フィルムが挙げられる。また、支持基板のフィルムマスクが形成される側の表面は、適宜界面エネルギーを制御することでフィルムマスクの剥離力を最適化でき、その具体例としてはシリコン系剥離剤層を形成することが好ましく、シリコン系界面活性剤を塗布するか、電離放射線重合型シリコンモノマーの塗布硬化層やオルガノシロキサンポリマーの塗布層を挙げることができる。また同様にフッ素系界面活性剤を塗布することによる界面エネルギーの制御も例示することができる。
Next, the support substrate will be described.
For example, a resin film is applied as the support substrate. Examples of the resin film include a resin film formed from polyester (for example, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, etc.), polyphenylene sulfide, polyimide, and the like, or a mixture thereof. Further, the surface of the support substrate on the side where the film mask is formed can optimize the peeling force of the film mask by appropriately controlling the interfacial energy. As a specific example, it is preferable to form a silicon-based release agent layer. Examples thereof include a coating of a silicon-based surfactant, a coating-cured layer of an ionizing radiation polymerization type silicon monomer, and a coating layer of an organosiloxane polymer. Similarly, control of the interfacial energy by applying a fluorosurfactant can be exemplified.
支持基板の厚みとしては、30μm〜300μmが好ましく、より好ましくは50μm〜100μmである。この厚みは、表面処理用マスクに自己支持性を付与する共に、保管際や、被処理基板への貼り合わせる際の取り扱い性を向上させる観点から上記範囲がよい。 As thickness of a support substrate, 30 micrometers-300 micrometers are preferable, More preferably, they are 50 micrometers-100 micrometers. The thickness is preferably in the above range from the viewpoint of imparting self-supporting property to the mask for surface treatment and improving the handleability during storage and bonding to the substrate to be processed.
支持基板とフィルムマスクとの接着力は、フィルムマスクと被処理基板との接着力(支持基板をフィルムマスクから剥離するときの接着力)よりも低いことがよい。これにより、支持基板をフィルムマスクから剥離する際、当該フィルムマスクが被処理基板から剥離することを抑制する。
支持基板とフィルムマスクとの接着力として具体的には、5N/10mm以下であること好ましく、より好ましくは0.01N/10mm〜1N/10mmであり、さらに好ましくは0.05N/10mm〜1N/10mmである。
The adhesive force between the support substrate and the film mask is preferably lower than the adhesive force between the film mask and the substrate to be processed (adhesive force when peeling the support substrate from the film mask). Thereby, when peeling a support substrate from a film mask, it suppresses that the said film mask peels from a to-be-processed substrate.
Specifically, the adhesive force between the support substrate and the film mask is preferably 5 N / 10 mm or less, more preferably 0.01 N / 10 mm to 1 N / 10 mm, and still more preferably 0.05 N / 10 mm to 1 N / mm. 10 mm.
ここで、接着力は、JISやASTMで規定されている方法、いわゆる180度剥離法、で測定することができ、基体上に設けられた層を角度180度、速度6in/min(約152.4mm/min)で引き剥がしたとき、層が付着している単位幅あたりの剥離に必要な平均荷重を言う(ASTM D−903)。 Here, the adhesive force can be measured by a method defined by JIS or ASTM, a so-called 180-degree peeling method, and the layer provided on the substrate has an angle of 180 degrees and a speed of 6 in / min (about 152. When it is peeled off at 4 mm / min), it means the average load required for peeling per unit width to which the layer is attached (ASTM D-903).
なお、支持基板とフィルムマスクとが上記接着力が得られない場合、後述する剥離層を配設することがよい。 In addition, when a support substrate and a film mask cannot acquire the said adhesive force, it is good to arrange | position the peeling layer mentioned later.
次に、保護フィルムについて説明する。
保護フィルムとしては、当該フィルムマスクの他方の面を被覆して保護するために配設される層である。保護フィルムとしては、脂肪属系ポリマーや芳香族系ポリマーからなる高分子膜が用いられ、ポリエチレンやポロプロピレン膜、ポリエチレンテレフタレート膜が挙げられる。この高分子膜は単独であっても、あるいは更に粘着剤と呼ばれるアクリル系材料やゴム系、エチレンビニルコポリマー等の高分子材料を塗布した層を付与することができる。
Next, the protective film will be described.
The protective film is a layer disposed to cover and protect the other surface of the film mask. As the protective film, a polymer film made of an aliphatic polymer or an aromatic polymer is used, and examples thereof include polyethylene, polypropylene film, and polyethylene terephthalate film. This polymer film can be used alone or can be provided with a layer coated with a polymer material such as an acrylic material called rubber, rubber, or ethylene vinyl copolymer.
保護フイルムの厚みとしては、30μm〜100μmが好ましく、より好ましくは40μm〜70μmである。この厚みは、フィルムマスクの被処理基板への貼り合せ面を保護すると共に、被処理用マスクの取り扱い性を向上させる観点から上記範囲がよい。 The thickness of the protective film is preferably 30 μm to 100 μm, more preferably 40 μm to 70 μm. The thickness is preferably in the above range from the viewpoint of protecting the bonding surface of the film mask to the substrate to be processed and improving the handleability of the mask for processing.
保護フィルムとフィルムマスクとの接着力は、フィルムマスクと支持基板との接着力(保護フィルムをフィルムマスクから剥離するときの接着力)よりも低いことがよい。これにより、保護フィルムをフィルムマスクから剥離する際、当該フィルムマスクが被処理基板から剥離することを抑制する。
当該保護フィルムとフィルムマスクとの接着力として具体的には、5N/10mm以下であること好ましく、より好ましくは0.01N/10mm〜1N/10mmであり、さらに好ましくは0.05N/10mm〜1N/10mmである。なお、保護フイルムがフィルムマスクに接着させずにいわゆる「合紙」としてはさみこんであるだけの場合は、接着力は実質的にゼロとなる。
The adhesive force between the protective film and the film mask is preferably lower than the adhesive force between the film mask and the support substrate (adhesive force when peeling the protective film from the film mask). Thereby, when peeling a protective film from a film mask, it suppresses that the said film mask peels from a to-be-processed substrate.
Specifically, the adhesive force between the protective film and the film mask is preferably 5 N / 10 mm or less, more preferably 0.01 N / 10 mm to 1 N / 10 mm, and still more preferably 0.05 N / 10 mm to 1 N. / 10 mm. If the protective film is not adhered to the film mask and is merely sandwiched as so-called “interleaf”, the adhesive force is substantially zero.
次に、剥離層について説明する。
剥離層は、フィルムマスクと支持基板との剥離性を向上させるための層である。剥離層としては、例えば、熱可塑性樹脂層(例えば厚さが15μm未満(好ましくは5μm未満))が挙げられる。熱可塑性樹脂層を構成する好ましい熱可塑性樹脂の例として、フィルムマスクを構成する結着剤の例が挙げられるが、好ましいガラス転移温度としては、フィルムマスクを構成する結着剤のガラス転移温度より10℃〜50℃高いことが好ましい。このガラス転移温度が上記範囲であることにより、被処理基板への圧接工程で中間層である熱可塑性樹脂層にひびや割れ等の欠陥が生成し難くなり、また、熱可塑性樹脂層が支持基板から剥離し易くなる。また、熱可塑性樹脂層の厚みは上記範囲内とすることで、エッチング工程での処理時間の増加による生産性の悪化が抑制される。
Next, the release layer will be described.
A peeling layer is a layer for improving the peelability of a film mask and a support substrate. As a peeling layer, a thermoplastic resin layer (For example, thickness is less than 15 micrometers (preferably less than 5 micrometers)) is mentioned, for example. As an example of a preferable thermoplastic resin constituting the thermoplastic resin layer, an example of a binder constituting a film mask can be mentioned, but a preferable glass transition temperature is from the glass transition temperature of the binder constituting the film mask. It is preferably 10 ° C to 50 ° C higher. When the glass transition temperature is in the above range, defects such as cracks and cracks are hardly generated in the thermoplastic resin layer as an intermediate layer in the press-contacting process to the substrate to be processed, and the thermoplastic resin layer is supported by the support substrate. It becomes easy to peel from. Moreover, the deterioration of productivity by the increase in the processing time in an etching process is suppressed by making the thickness of a thermoplastic resin layer into the said range.
剥離層には、例えば、フッ素系材料層(例えば厚さが15μm未満(好ましくは5μm未満))を適用してもよい。フッ素系材料層を構成するフッ素系材料としては、例えば、アニオン型(例えば、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、パーフルオロアルキルリン酸エステル等)、両性型(例えば、パーフルオロアルキルベタイン等)、カチオン型(パーフルオロアルキルトリメチルアンモニウム塩等)、非イオン型(パーフルオロアルキルアミンオキサイド;、パーフルオロアルキルエチレンオキシド付加物;、パーフルオロアルキル基及び親水性基含有オリゴマー;、パーフルオロアルキル基、パーフルオロアルキル基及び親油性基含有ウレタン;等)のフッ素系材料が挙げられる。また、これらのフッ素系材料を上記離型層としての熱可塑性樹脂層や、フィルムマスク(粒子層)に添加して、剥離性を向上させてもよい。 For the release layer, for example, a fluorine-based material layer (for example, a thickness of less than 15 μm (preferably less than 5 μm)) may be applied. Examples of the fluorine-based material constituting the fluorine-based material layer include an anionic type (for example, perfluoroalkyl carboxylate, perfluoroalkyl sulfonate, perfluoroalkyl phosphate ester) and an amphoteric type (for example, perfluoro). Alkylbetaine, etc.), cation type (perfluoroalkyltrimethylammonium salt, etc.), nonionic type (perfluoroalkylamine oxide; perfluoroalkylethylene oxide adduct; perfluoroalkyl group and hydrophilic group-containing oligomer; perfluoro A fluorine-based material such as an alkyl group, a perfluoroalkyl group and a lipophilic group-containing urethane; Further, these fluorine-based materials may be added to the thermoplastic resin layer as a release layer or a film mask (particle layer) to improve the peelability.
次に、非接着層について説明する。
非接着層は、表面処理用マスクを積層したりロール状にしたときに表面処理用マスク同士の接着を防止するための層である。非接着層としては、例えば、上記フッ素系材料層(例えば厚さが15μm未満(好ましくは5μm未満))が好適に挙げられる。
Next, the non-adhesive layer will be described.
The non-adhesion layer is a layer for preventing adhesion between the surface treatment masks when the surface treatment masks are laminated or rolled. As the non-adhesive layer, for example, the above-described fluorine-based material layer (for example, a thickness of less than 15 μm (preferably less than 5 μm)) is preferably exemplified.
次に、表面処理用マスクの製造方法の一例を説明する。図3は、実施形態に係る表面処理用マスクの製造方法を示す工程図である。図4は、実施形態に係る表面処理用マスクの製造装置を示す概略構成図である。 Next, an example of a method for manufacturing a surface treatment mask will be described. FIG. 3 is a process diagram illustrating the method for manufacturing the surface treatment mask according to the embodiment. FIG. 4 is a schematic configuration diagram illustrating a surface treatment mask manufacturing apparatus according to an embodiment.
表面処理用マスクの製造方法では、図4に示すように、ロール状に巻かれた支持基板を送り出し、その搬送路において、各層の塗布・ゲル化・乾燥・調湿を実施し、その後、巻き取って表面処理用マスクを得る方法である。なお、本形態では、支持基板上にフィルムマスクを形成する製法を説明するが、保護フィルム、剥離層、及び非接着層を形成する場合、例えば、上記構成の層を塗布形成や、ラミネート形成により形成することができる。 In the method for manufacturing a surface treatment mask, as shown in FIG. 4, a support substrate wound in a roll shape is sent out, and each layer is coated, gelled, dried, and conditioned in the transport path, and then wound. This is a method for obtaining a surface treatment mask. In this embodiment, a manufacturing method for forming a film mask on a support substrate will be described. However, when a protective film, a release layer, and a non-adhesive layer are formed, for example, a layer having the above-described structure is formed by coating or lamination. Can be formed.
具体的には、図4に示すように、例えば、ロール状に巻かれた支持基板11(シート)を送り出し装置(不図示)により送り出すと共に(図3(A)参照)、搬送ローラ40Aにより湾曲させて搬送しつつ、スライドホッパー塗布装置50により支持基板11表面に第1塗布層15A、第2塗布層15B、及び第3塗布層15Cをこの順で略同時に塗布形成する(図3(B))。
Specifically, as shown in FIG. 4, for example, the support substrate 11 (sheet) wound in a roll shape is sent out by a feeding device (not shown) (see FIG. 3A), and curved by the transport roller 40 </ b> A. The
ここで、スライドホッパー塗布装置50は、図4及び図5に示すように、例えば、スライドホッパーヘッド51に、第1塗布層15Aを形成するための塗布液(結着剤及びゲル化剤を含む塗布液)を収容する収容槽52Aと、第2塗布層15Bを形成するための塗布液(粒子を含む塗布液)を収容する収容槽52Bと、第3塗布層15Cを形成するための塗布液(ゲル化剤を含む塗布液)を収容する収容槽52Cと、がそれぞれポンプ53A、53B、53Cを介して配管54A、54B、54Cで連結されている。そして、ポンプ53A、53B、53Cにより、それぞれ各収容槽52A、52B、52Cから配管54A、54B、54Cを通じてスライドホッパーヘッド51に各塗布液を供給し、各スロット55A、55B、55Cからスライド面51Aへ排出して、当該スライド面51A上で自重によりスライドさせつつ、第1塗布層15Aを形成するための塗布液と第2塗布層15Bを形成するための塗布液と第3塗布層15Cを形成するための塗布液との多層膜を同時に形成し、当該多層膜をスライド面51Aエッチ(端部)から、搬送されている支持基板11表面に付着させる。これにより、上記各塗布層が略同時に多層塗布形成される。なお、図5は、スライドホッパー塗布装置のスライドホッパーヘッド周辺を示す概略構成図である。
Here, as shown in FIGS. 4 and 5, the slide
次に、各塗布層が形成された支持基板11を、冷却装置41内に搬送し、各塗布層を冷却する。これにより、ゲル化剤を含む第1塗布層15A、及び第3塗布層15Cがゲル化される(図3(C)参照)。
Next, the
次に、第1塗布層15A、及び第3塗布層15Cがゲル化させた支持基板11を、乾燥装置42内に搬送し、各塗布層を乾燥する。これにより、第1塗布層15A及び第2塗布層15Cが乾燥することで、上記如く、単層配列された粒子13Aが露出した粒子層13が形成されると共に、第3塗布層15Cが乾燥することで、露出した粒子13Aを覆って被覆層14が形成される。(図3(D))
Next, the
次に、粒子層13及び被覆層14が形成された支持基板11を、調湿装置43内に搬送する。これにより、塗布表面のひび割れの発生やカールなどを抑制することができる。
Next, the
その後、搬送ローラ40Bにより搬送しつつ、再び、巻き取り装置(不図示)により、各層が形成した支持基板11(表面処理用マスク)をロール状に巻き取る。このようにして、支持基板11上に、粒子層13及び被覆層14からなるフィルムマスク12を有する表面処理用マスク10が得られる。
Thereafter, while being transported by the
なお、各塗布層を略同時に形成するための塗布方法は、上記スライドホッパー塗布装置によるスライド塗布法に限られず、カーテン塗布法から選択して採用してもよい。 In addition, the coating method for forming each coating layer substantially simultaneously is not limited to the slide coating method using the slide hopper coating device, and may be selected from the curtain coating method.
ここで、本実施形態では、各塗布層を略同時に形成するが、当該「略同時」とは、上記スライド塗布法やカーテン塗布法等の同時多層塗布法を採用して多層塗布することのみならず、単層形成型の塗布装置を連続配置(又は隣接配置)して、多層塗布することも含むものである。 Here, in the present embodiment, the respective coating layers are formed substantially simultaneously. However, the “substantially simultaneous” means that the simultaneous multi-layer coating method such as the slide coating method or the curtain coating method is used for multi-layer coating. First, it also includes multilayer coating by continuously arranging (or adjacently arranging) a single layer forming type coating apparatus.
以上説明した表面処理用マスクは、図6(A)に示すように、ロール状に巻かれた状態で、保管・取引・使用してもよいし、図6(B)に示すように、シート状の積層状態で保管・取引・使用してもよい。ここで、図6は、実施形態に係る表面処理マスクの保管形状を説明する斜視図であり、(A)はロール状のものを示し、(B)はシート状に積層したものを示す。 The surface treatment mask described above may be stored, traded and used in the state of being wound in a roll as shown in FIG. 6 (A), or as shown in FIG. 6 (B). It may be stored, traded, and used in a laminated state. Here, FIG. 6 is a perspective view for explaining the storage shape of the surface treatment mask according to the embodiment, in which (A) shows a roll shape, and (B) shows a laminate in a sheet shape.
なお、本実施形態に係る表面処理方法(表面処理用マスク)は、例えば、次に挙げる凹凸加工に好適に適用される。
1)太陽電池、LED、フラットパネルディスプレイなどの光学デバイスの分野において、光の透過する界面の屈折率差が大きい場合に生じる反射現象を抑制する目的で、エッチング処理により光が透過する基板面に凹凸を形成する凹凸加工
2)半導体装置の分野において、薄膜と基板との密着性が不十分であることに起因する薄膜の剥れを抑制するため、アンカー効果を狙って、基板面に凹凸を形成する凹凸加工
Note that the surface treatment method (surface treatment mask) according to the present embodiment is suitably applied to, for example, the following uneven processing.
1) In the field of optical devices such as solar cells, LEDs, flat panel displays, etc., in order to suppress the reflection phenomenon that occurs when the refractive index difference of the light transmitting interface is large, it is applied to the substrate surface through which light is transmitted by etching treatment. Concavity and convexity processing for forming concavities and convexities 2) In the field of semiconductor devices, in order to suppress peeling of the thin film due to insufficient adhesion between the thin film and the substrate, the concavity and convexity are formed on the substrate surface with the aim of an anchor effect. Uneven processing to be formed
特に、光学デバイスの分野に適用する場合、凹凸が形成される被処理物(基板)の表面(処理面)は、光学デバイス光入射面であることがよい。これにより、光学デバイスの反射現象が効率良く抑制される。そして、上記の如く、本実施形態に係る表面処理方法により処理された被処理物を備えた光デバイスとして代表的なものが、当該被処理物としての基板を有する太陽電池が好適に挙げられる。当該太陽電池は、本実施形態に係る表面処理方法により処理された基板を備える以外、公知の構成、例えば、当該基板と一対の電極と一対の電極間に配設される光起電力層とを備える構成とする。 In particular, when applied to the field of optical devices, the surface (processing surface) of the workpiece (substrate) on which the irregularities are formed is preferably an optical device light incident surface. Thereby, the reflection phenomenon of the optical device is efficiently suppressed. As described above, a typical example of an optical device including an object processed by the surface treatment method according to the present embodiment is a solar cell having a substrate as the object to be processed. The solar cell has a known configuration, for example, a photovoltaic layer disposed between the substrate, the pair of electrodes, and the pair of electrodes, except that the solar cell includes the substrate treated by the surface treatment method according to the present embodiment. It is set as the structure provided.
また、本実施形態に係る表面処理方法に適用した表面処理用マスク(フィルムマスク)及びその製造方法は、粒子が重なり合うことなく単層配列で存在することから、当該表面処理方法に適用するだけでなく、例えば、光学フィルム分野(例えば、反射防止膜、輝度向上膜、拡散フィルム、再帰反射シート等)、記録メディア分野、半導体分野等の分野に利用される粒子含有フィルム(フィルムマスク)及びその製造方法として適用することができる。 Further, the surface treatment mask (film mask) applied to the surface treatment method according to the present embodiment and the manufacturing method thereof are present in a single-layer arrangement without overlapping particles, and therefore only applied to the surface treatment method. For example, particle-containing films (film masks) used in the fields of optical films (for example, antireflection films, brightness enhancement films, diffusion films, retroreflective sheets, etc.), recording media fields, semiconductor fields, etc. and their production It can be applied as a method.
以下、本発明を、実施例を挙げてさらに具体的に説明する。ただし、これら各実施例は、本発明を制限するものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, these examples do not limit the present invention.
用いる塗布液を以下に示す。
−塗布液1−
ゼラチン(新田ゼラチン製)3%水溶液、及びPVA(クラレ製)1%水溶液を、各50重量部で混合し、これに対して、増粘剤(三共化学製、ポリスチレンスルホン酸カリウム)0.5重量部、及び界面活性剤(2−エチルヘキシルスルホコハク酸Na)0.5重量部を添加して、塗布液1を得た。
The coating liquid used is shown below.
-Coating liquid 1
A gelatin (made by Nitta Gelatin) 3% aqueous solution and a PVA (made by Kuraray) 1% aqueous solution were mixed in 50 parts by weight, respectively, and a thickener (manufactured by Sankyo Chemical, polystyrene sulfonate potassium) 5 parts by weight and 0.5 part by weight of a surfactant (2-ethylhexylsulfosuccinate Na) were added to obtain a coating solution 1.
−塗布液2−
PVA(クラレ製)1%溶液100重量部に対し、シリカ粒子(扶桑化学社製PL−20、平均粒径0.22μm)10重量部、界面活性剤(2−エチルヘキシルスルホコハク酸Na)1重量部を、混合攪拌した後、超音波分散して、塗布液2を得た。
-Coating liquid 2-
10 parts by weight of silica particles (PL-20 manufactured by Fuso Chemical Co., Ltd., average particle size 0.22 μm) and 1 part by weight of surfactant (2-ethylhexylsulfosuccinate Na) per 100 parts by weight of a 1% solution of PVA (made by Kuraray) After mixing and stirring, the mixture was subjected to ultrasonic dispersion to obtain coating solution 2.
−塗布液3−
ゼラチン(新田ゼラチン製)3%水溶液、及びPVA(クラレ製)3%水溶液を、各50重量部で混合し、これに対して、増粘剤(三共化学製、ポリスチレンスルホン酸カリウム)1重量部、及び界面活性剤(2−エチルヘキシルスルホコハク酸Na)1.0重量部を添加して、塗布液3を得た。
-Coating solution 3-
Gelatin (made by Nitta Gelatin) 3% aqueous solution and PVA (made by Kuraray) 3% aqueous solution were mixed in 50 parts by weight, respectively, and thickener (Sankyo Chemical Co., Ltd., polystyrene sulfonate potassium) 1 wt. And 1.0 part by weight of a surfactant (2-ethylhexylsulfosuccinate Na) were added to obtain coating solution 3.
−塗布液4−
PVA(クラレ製)2%水溶液を、100重量部に対して、界面活性剤(2−エチルヘキシルスルホコハク酸Na)0.5重量部を添加して、塗布液4を得た。
-Coating liquid 4-
A coating solution 4 was obtained by adding 0.5 parts by weight of a surfactant (2-ethylhexylsulfosuccinate Na) to 100 parts by weight of a 2% aqueous solution of PVA (manufactured by Kuraray).
−塗布液5−
PVA(クラレ製)3%水溶液を、100重量部に対して、界面活性剤(2−エチルヘキシルスルホコハク酸Na)1.0重量部を添加して、塗布液5を得た。
-Coating liquid 5-
A coating solution 5 was obtained by adding 1.0 part by weight of a surfactant (Na-ethyl 2-ethylhexylsulfosuccinate) to 100 parts by weight of a 3% aqueous solution of PVA (manufactured by Kuraray).
(実施例1)
まず、次のようにて、表面処理用マスクを作製した(図4参照)。
ロール巻き状で、巾1500mm、厚み70μmのポリエチレンテレフタレート(PET)シートを送り出し装置から50m/minにて走行させつつ、スライドホッパー塗布装置により、塗布液1、塗布液2、及び塗布液3をこの順次で同時多層塗布して、各塗布層を形成した。塗布液1、塗布液2、及び塗布液3による各塗布層は、湿潤厚みで、各々14μm、5μm、14μmで形成した。
次に、各塗布層が形成されたPETシートを、冷却装置内に搬送し、15℃で30秒間冷却し、塗布液1による塗布層(第1塗布層)及び塗布液3による塗布層(第3塗布層)をゲル化させた。
次に、各塗布層が形成されたPETシートを、乾燥装置内に搬送し、35℃で5分間乾燥させ、粒子が露出された粒子層、及び露出した粒子を覆う被覆層を形成した。
次に、粒子層及び被覆層が形成されたPETシートを、調湿装置内に搬送し、25℃35%RHで30秒間、各層の温湿度を調整した。
その後、各層が形成されたPETシートを巻き取り装置により巻き取り、ロール状とした。このようにして、PETシート(支持基板)上、粒子層及び接着層から構成されるフィルムマスクが配設された表面処理用マスクを作製した。
Example 1
First, a surface treatment mask was produced as follows (see FIG. 4).
While a roll-shaped polyethylene terephthalate (PET) sheet having a width of 1500 mm and a thickness of 70 μm is run at 50 m / min from the feeding device, the coating liquid 1, the coating liquid 2, and the coating liquid 3 are formed by a slide hopper coating device. Each coating layer was formed by simultaneous multilayer coating in sequence. Each coating layer by coating solution 1, coating solution 2, and coating solution 3 was formed with a wet thickness of 14 μm, 5 μm, and 14 μm, respectively.
Next, the PET sheet on which each coating layer is formed is conveyed into a cooling device, cooled at 15 ° C. for 30 seconds, and coated layer (first coating layer) by coating solution 1 and coating layer (first coating layer by coating solution 3) 3 coating layers) were gelled.
Next, the PET sheet on which each coating layer was formed was conveyed into a drying apparatus and dried at 35 ° C. for 5 minutes to form a particle layer in which the particles were exposed and a coating layer that covered the exposed particles.
Next, the PET sheet on which the particle layer and the coating layer were formed was conveyed into a humidity control device, and the temperature and humidity of each layer were adjusted at 25 ° C. and 35% RH for 30 seconds.
Thereafter, the PET sheet on which each layer was formed was wound up by a winding device to form a roll. In this way, a surface treatment mask was prepared in which a film mask composed of a particle layer and an adhesive layer was disposed on a PET sheet (supporting substrate).
そして、得られた表面処理用マスクを大きさ300×500mmに裁断した後、これを用いて、以下のようにして表面処理を行い、シリコン基板(被処理物:直径100mm、厚み0.3mm)の表面に対して凹凸加工を施した。 Then, after cutting the obtained surface treatment mask into a size of 300 × 500 mm, the surface treatment is performed as follows, and a silicon substrate (object to be processed: diameter 100 mm, thickness 0.3 mm) is obtained. The surface of the surface was roughened.
まず、表面処理用マスクをシリコン基板表面にフィルムマスクがシリコン基板と対向するように積層する。次に、表面処理用マスクが積層されたシリコン基板をラミネート装置に挿入し、真空減圧(50hPa)、温度60℃の条件で、挟持ロールにより挟持して、表面処理用マスク(フィルムマスク)とシリコン基板とを圧接する。その後、支持基板をフィルムマスクから剥離し、当該フィルムマスクをシリコン基板表面に貼り合わせる。 First, the surface treatment mask is laminated on the surface of the silicon substrate so that the film mask faces the silicon substrate. Next, the silicon substrate on which the surface treatment mask is laminated is inserted into a laminating apparatus, and is sandwiched between sandwiching rolls under conditions of vacuum reduced pressure (50 hPa) and temperature 60 ° C., and the surface treatment mask (film mask) and silicon Press contact with the substrate. Thereafter, the support substrate is peeled off from the film mask, and the film mask is bonded to the silicon substrate surface.
次に、フィルムマスクが貼り合わされたシリコン基板を、まず、酸素含有ガスを用いて、リアクティブイオンエッチング処置を行ない、粒子層のシリカ粒子で被服された領域以外の領域(粒子層のアクリル樹脂粒子及び結着剤や、熱接着層)を除去した。これにより、シリカ粒子をマスクとし、SF6ガス存在下、150Wで30秒間ドライエッチング処理をした。その後、チッソガスでパージした後、酸素ガスを導入し、300Wで30秒間、酸素プラズマによる表面処理を行った。シリコン基板表面を走査型電子線顕微鏡観察及びAFM観察したところ、シリコン基板の表面に、直径(シリコン基板表面の凹凸形状の全個数を基準として少なくとも60%の相当径、以下同様)0.5μm程度、深さ0.2μ程度の凹凸構造が認められた。 Next, the silicon substrate to which the film mask is bonded is first subjected to reactive ion etching treatment using an oxygen-containing gas, and the region other than the region covered with the silica particles in the particle layer (the acrylic resin particles in the particle layer) And the binder and the thermal adhesive layer) were removed. Thus, dry etching was performed at 150 W for 30 seconds in the presence of SF 6 gas using silica particles as a mask. Then, after purging with nitrogen gas, oxygen gas was introduced, and surface treatment with oxygen plasma was performed at 300 W for 30 seconds. When the surface of the silicon substrate was observed with a scanning electron microscope and AFM, the diameter of the silicon substrate surface (equivalent diameter of at least 60% based on the total number of irregularities on the surface of the silicon substrate, the same applies hereinafter) of about 0.5 μm An uneven structure having a depth of about 0.2 μm was observed.
実施例1と同様な方法にて、表面処理用マスクを作製した(図4参照)。ただし、スライドホッパー塗布装置により、塗布液4、塗布液2、及び塗布液5をこの順次で同時多層塗布して、各塗布層を形成した。塗布液4、塗布液2、及び塗布液5による各塗布層は、湿潤厚みで、各々14μm、5μm、14μmで形成した。
同様にして、得られた表面処理用マスクを大きさ300×500mmに裁断した後、これを用いて、表面処理を行い、シリコン基板(被処理物:直径100mm、厚み0.3mm)の表面に対して凹凸加工を施したが、粒子の重なりや抜けが多発しており、所望の凹凸は得られなかった。
A surface treatment mask was produced in the same manner as in Example 1 (see FIG. 4). However, the coating liquid 4, the coating liquid 2, and the coating liquid 5 were simultaneously applied in this order by a slide hopper coating apparatus to form each coating layer. Each coating layer by coating solution 4, coating solution 2, and coating solution 5 was formed with a wet thickness of 14 μm, 5 μm, and 14 μm, respectively.
Similarly, after the obtained surface treatment mask is cut into a size of 300 × 500 mm, surface treatment is performed using this, and the surface treatment is performed on the surface of the silicon substrate (object to be processed: diameter 100 mm, thickness 0.3 mm). Although unevenness processing was performed on the surface, the particles were frequently overlapped and dropped out, and the desired unevenness was not obtained.
10 表面処理用マスク
11 支持基板
12 フィルムマスク
13 粒子層
13A 粒子
14 被覆層
15A 第1塗布層
15B 第2塗布層
15C 第3塗布層
20 被処理基板
30 ラミネート装置
31 挟持ローラ
40A、40B 搬送ローラ
41 冷却装置
42 乾燥装置
43 調湿装置
50 スライドホッパー塗布装置
51 スライドホッパーヘッド
51A スライド面
52A、52B、52C 塗布液の収容槽
53A、53B、53C ポンプ
54A、54B、54C 配管
55A、55B、55C スロット
DESCRIPTION OF
Claims (24)
基材上に結着剤及びゲル化剤を含む第1塗布層と粒子を含む第2塗布層とをこの順で略同時に塗布形成し、前記第1塗布層をゲル化させた後、前記第1塗布層及び前記第2塗布層を乾燥させて、前記フィルムマスクを形成する工程を有する表面処理マスクの製造方法。 A method for producing a surface treatment mask for forming irregularities on the surface of an object to be treated, comprising a film mask,
A first coating layer containing a binder and a gelling agent and a second coating layer containing particles are applied and formed on the base material substantially simultaneously in this order, and the first coating layer is gelled. The manufacturing method of the surface treatment mask which has the process of drying 1 coating layer and the said 2nd coating layer, and forming the said film mask.
請求項1〜5のいずれか1項に記載の表面処理マスクの製造方法に得られた表面処理用マスクにおける、前記フィルムマスクを被処理物の表面に貼り合わせる貼り合わせ工程と、
前記フィルムマスクが貼り合わされた前記被処理物の表面に対し、エッチング処理を施し、前記被処理物の表面に凹凸を形成するエッチング工程と、
を有することを特徴とする表面処理方法。 A surface treatment method for forming irregularities on the surface of a workpiece,
In the surface treatment mask obtained by the method for producing a surface treatment mask according to any one of claims 1 to 5, a bonding step of bonding the film mask to a surface of an object to be processed;
Etching process is performed on the surface of the workpiece to which the film mask is bonded, and an unevenness is formed on the surface of the workpiece,
A surface treatment method characterized by comprising:
前記貼り合わせ工程が、前記フィルムマスクを被処理物の表面に貼り合わせた後、前記支持基板を前記フィルムマスクから剥離する工程である請求項11項に記載の表面処理方法。 One main surface of the film mask is supported by a support substrate,
The surface treatment method according to claim 11, wherein the bonding step is a step of peeling the support substrate from the film mask after bonding the film mask to a surface of an object to be processed.
前記貼り合わせ工程前に、当該保護フィルムを前記フィルムマスクから剥離する請求項11〜14のいずれか1項に記載の表面処理方法。 The other main surface of the film mask is covered with a protective film,
The surface treatment method of any one of Claims 11-14 which peels the said protective film from the said film mask before the said bonding process.
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