JP2018002947A - Protective film and manufacturing method therefor and functional transferring body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、機能転写体を構成する機能層に対する保護フィルム及びその製造方法、並びに、機能転写体に関する。 The present invention relates to a protective film for a functional layer constituting a functional transfer body, a method for producing the same, and a functional transfer body.
光学部品、エネルギーデバイス、バイオデバイス、記録メディア等の分野において、凹凸構造により機能を向上させる技術が注目を集めている。例えば、半導体発光素子(LEDやOLED)では、素子に使用する基材に凹凸構造を設けることによって、発光特性を向上させることが報告されている。そのため、被処理体上に所望の凹凸構造を形成する手法に注目が集まっている。 In the fields of optical components, energy devices, biodevices, recording media, and the like, techniques for improving the function by the concavo-convex structure are attracting attention. For example, in a semiconductor light emitting device (LED or OLED), it has been reported that the light emitting characteristics are improved by providing a concavo-convex structure on a substrate used for the device. For this reason, attention has been focused on a method of forming a desired uneven structure on a target object.
被処理体上に所望の凹凸構造を形成するにあたっては、被処理体上に機能層を付与し、機能層を加工用マスクとして前記被処理体を凹凸加工することが可能である。 In forming a desired concavo-convex structure on the object to be processed, it is possible to provide a functional layer on the object to be processed, and to process the object to be uneven using the functional layer as a processing mask.
ところで、機能層は、機能転写体の一部として、表面に凹凸構造を具備するキャリアの凹凸表面に設けられる。また、機能層の前記キャリアと接触する側との反対側には保護フィルムが設けられる。保護フィルムを設けることで、機能層の表面を適切に保護することができる。 By the way, the functional layer is provided on the concavo-convex surface of the carrier having a concavo-convex structure on the surface as a part of the functional transfer body. A protective film is provided on the side of the functional layer opposite to the side in contact with the carrier. By providing the protective film, the surface of the functional layer can be appropriately protected.
このような機能転写体を被処理体上に適用するにあたっては、まず、保護フィルムを剥離して、露出した機能層の表面を被処理体上に貼り合わせる。更に、キャリアを機能層より剥離除去する。これにより、被処理体上に被処理体表面を凹凸加工するための機能層を付与した形態を得ることができる。 In applying such a functional transfer body on the object to be processed, first, the protective film is peeled off, and the exposed surface of the functional layer is bonded onto the object to be processed. Further, the carrier is peeled off from the functional layer. Thereby, the form which provided the functional layer for carrying out uneven | corrugated processing of the to-be-processed object surface on the to-be-processed object can be obtained.
特許文献1には、基板上に設けられた塗膜の表面に透明フィルムを配置した液状光硬化性樹脂組成物の塗膜の平坦化方法に関する発明が開示されている。特許文献1に記載の発明によれば、レジスト膜厚のばらつきによる、半導体素子との接触信頼性低下を従来の課題とし、高性能なレジストマスクを得ることができ、電子材料分野での製造に好適に用いられる液状光硬化性樹脂組成物の塗膜を基板上で平坦化する方法等を提供できるとしている。
ところで、被処理体表面に接する機能層の表面平均粗さが、できる限り小さくなるように制御することは、被処理体の表面への凹凸構造の形成精度を向上させるうえで重要である。 By the way, controlling the surface average roughness of the functional layer in contact with the surface of the workpiece to be as small as possible is important for improving the formation accuracy of the concavo-convex structure on the surface of the workpiece.
すなわち、被処理体表面に接する機能層の表面平均粗さが大きくなると、被処理体と機能層との間に密着せず、気泡を巻き込む領域が増えてしまい、被処理体に加工形成される凹凸構造の精度が低下しやすくなる。 That is, when the surface average roughness of the functional layer in contact with the surface of the object to be processed is increased, the area where the bubbles are involved is increased without being in close contact between the object to be processed and the functional layer, and is processed and formed on the object to be processed. The accuracy of the uneven structure tends to be lowered.
このような気泡欠陥は、機能転写体として機能層の表面に保護フィルムを貼り合わせた際に、保護フィルムの表面凸部が、機能層の表面に転写して凹部が形成されたことに起因する。 Such bubble defects are caused by the fact that when the protective film is bonded to the surface of the functional layer as a functional transfer body, the convex portions of the surface of the protective film are transferred to the surface of the functional layer to form concave portions. .
特許文献1に記載の発明には、マスクレジストの表面粗さ(凹凸度)を4μm以下にするとの記載があるが、上記した気泡欠陥に関する従来課題の認識はなく、また、保護フィルムの表面平均粗さに関する記載もなされていない。また、マスクレジスト(塗膜)の表面粗さ(凹凸度)はミクロン単位であり、十分に表面粗さを小さくできていない。
In the invention described in
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、特に、被処理体へ機能層を貼合した時の気泡欠陥を従来よりも抑制することが可能な、保護フィルム及びその製造方法、並びに、機能転写体を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and in particular, a protective film capable of suppressing bubble defects when a functional layer is bonded to an object to be processed, and a method for manufacturing the same. In addition, an object is to provide a functional transcript.
本発明の保護フィルムは、少なくとも片面の表面平均粗さ(Sa)が、15nm以下の樹脂からなることを特徴とする。 The protective film of the present invention is characterized by comprising a resin having a surface average roughness (Sa) of at least one surface of 15 nm or less.
本発明では、前記樹脂には、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン、又は、ポリプロピレンのうち、少なくともいずれか1種が選択されることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that at least one of ethylene-vinyl acetate copolymer, polyethylene, or polypropylene is selected as the resin.
また、本発明の保護フィルムは、例えば、前記樹脂が、エチレン−酢酸ビニル共重合体とポリエチレンとの積層構造、エラストマーとポリプロピレンとの積層構造、或いは、エラストマーの両面に、エチレン−酢酸ビニル共重合体や、ポリエチレン、ポリプロピレンを積層した構造である。 In the protective film of the present invention, for example, the resin may be a laminated structure of ethylene-vinyl acetate copolymer and polyethylene, a laminated structure of elastomer and polypropylene, or an ethylene-vinyl acetate copolymer on both sides of the elastomer. It is a structure in which coalescence, polyethylene, and polypropylene are laminated.
また、本発明の保護フィルムは、前記樹脂の軟化温度が、30〜170℃であることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the softening temperature of the said resin is 30-170 degreeC in the protective film of this invention.
また、本発明の保護フィルムの製造方法は、保護フィルムの軟化温度より30〜80℃高い温度にて、表面平均粗さ(Sa)が、5nm以下の被転写材としての支持体と、保護フィルム前駆体とを加熱圧着する工程、前記支持体を剥がし、前記支持体との接触側の表面の表面平均粗さ(Sa)が、15nm以下となる前記保護フィルムを得る工程、を有することを特徴とする。 Moreover, the manufacturing method of the protective film of the present invention includes a support as a transfer material having a surface average roughness (Sa) of 5 nm or less at a temperature 30 to 80 ° C. higher than the softening temperature of the protective film, and the protective film. A step of thermocompression bonding with the precursor, a step of peeling off the support, and obtaining the protective film having a surface average roughness (Sa) of a surface on the contact side with the support of 15 nm or less. And
また、本発明の機能転写体は、表面に凹凸構造を具備するキャリアと、前記凹凸構造上に設けられた少なくとも1つ以上の機能層と、前記機能層の前記キャリアとは反対の面上に設けられた上記に記載の保護フィルムと、を具備することを特徴とする。 In addition, the functional transfer body of the present invention includes a carrier having a concavo-convex structure on a surface, at least one functional layer provided on the concavo-convex structure, and a surface of the functional layer opposite to the carrier. And the protective film described above provided.
本発明によれば、被処理体へ機能層を貼合した時の気泡欠陥を従来よりも抑制することが可能となる。 According to this invention, it becomes possible to suppress the bubble defect at the time of bonding a functional layer to a to-be-processed body rather than before.
以下、本発明の実施の形態(以下、「本実施の形態」という)について詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。 Hereinafter, an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described in detail. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, It can implement by changing variously within the range of the summary.
本実施の形態では、被処理体に貼り合わせる機能転写体として、表面に凹凸構造を具備するキャリアに、機能性材料を塗布してなる、機能層/キャリアの積層体を採用する。この機能転写体を工業的に使用することを考えると、機能層表面を保護する必要がある。すなわち、保護フィルム/機能層/キャリアから構成される機能転写体を使用する。保護フィルムは、機能転写体を被処理体に貼り合わせる際、剥離除去されるが、今回、本発明者らが、誠意研究を重ねた結果、機能転写体を被処理体に貼り合わせた際に、機能層と被処理体との間に気泡欠陥が生じており、その気泡欠陥が、保護フィルム由来であることを見出し本発明に至った。すなわち、本実施の形態は、以下の通りに示される。 In the present embodiment, a functional layer / carrier laminate in which a functional material is applied to a carrier having a concavo-convex structure on the surface is used as a functional transfer body to be bonded to an object to be processed. Considering the industrial use of this functional transfer body, it is necessary to protect the functional layer surface. That is, a functional transfer body composed of a protective film / functional layer / carrier is used. The protective film is peeled off when the functional transfer body is bonded to the object to be processed, but this time, as a result of repeated sincerity studies, the present inventors have adhered the functional transfer body to the object to be processed. The present inventors have found that a bubble defect is generated between the functional layer and the object to be processed, and that the bubble defect is derived from the protective film, resulting in the present invention. That is, the present embodiment is shown as follows.
<保護フィルム>
本実施の形態の保護フィルム1は、少なくとも片面の表面平均粗さ(Sa)が、15nm以下の樹脂からなることを特徴とする。
<Protective film>
The
なお、本実施の形態の保護フィルム1は、「フィルム状」であるため、長さや幅に対して極めて膜厚が薄く、可撓性でありロール状にできる性質を有する。
In addition, since the
図1に示すように、保護フィルム1の第1の表面1aの表面平均粗さ(Sa)は、15nm以下とされている。一方、保護フィルム1の第2の表面1bの表面平均粗さ(Sa)に関しては、15nm以下とされていてもよいし、15nm以上とされていてもよい。なお、保護フィルム1は、両方の表面1a、1bの表面平均粗さ(Sa)が、15nm以下とされていることが好ましい。これにより、保護フィルム1のどちらの表面1a、1bが機能層に接していても良く、機能転写体の製造管理の容易化を図ることができる。また、平坦化処理した後の保護フィルム1の巻取りにおいて、片面しか平坦化されていないと、せっかく平坦化した表面側に、平坦化処理されていないもう一方の表面の凹凸が重なり、凹凸が転写されてしまう恐れがある。よって、保護フィルム1の両面の表面平均粗さ(Sa)を、15nm以下に設定することが凹凸転写を抑制することができ好適である。
As shown in FIG. 1, the surface average roughness (Sa) of the 1st surface 1a of the
本実施の形態では、保護フィルム1の表面平均粗さ(Sa)は、以下の測定装置により測定することができる。
・装置名:VertScan
・装置メーカー:株式会社菱化システム
・装置型番 :R3300G
・測定原理 :白色光干渉法
In this Embodiment, the surface average roughness (Sa) of the
-Device name: VertScan
-Equipment manufacturer: Ryoka System Co., Ltd.-Equipment model number: R3300G
Measurement principle: White light interferometry
また、本実施の形態では、保護フィルム1の表面平均粗さ(Sa)は、反射光の位相差を用い、三次元での算術平均の高さで測定される。
Moreover, in this Embodiment, the surface average roughness (Sa) of the
上記の表面平均粗さ(Sa)と合わせて、本実施の形態の保護フィルム1は、軟化温度が30〜170℃の樹脂からなることが好ましい。
In combination with the surface average roughness (Sa), the
本実施の形態では、樹脂には、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン、又は、ポリプロピレンのうち、少なくともいずれか1種が選択されることが好適である。エチレン−酢酸ビニル共重合体の軟化温度(軟化点)は、酢酸ビニルの含有量にもよるが、40℃〜70℃程度であり、ポリエチレンの軟化温度(軟化点)は、80℃〜90℃程度であり、ポリプロピレンの軟化温度(軟化点)は、150℃程度である。 In the present embodiment, it is preferable that at least one of ethylene-vinyl acetate copolymer, polyethylene, or polypropylene is selected as the resin. The softening temperature (softening point) of the ethylene-vinyl acetate copolymer is about 40 ° C to 70 ° C, although it depends on the vinyl acetate content, and the softening temperature (softening point) of polyethylene is 80 ° C to 90 ° C. The softening temperature (softening point) of polypropylene is about 150 ° C.
本実施の形態では、保護フィルム1の軟化温度が30〜170℃の樹脂にて構成されることで、保護フィルム1のハンドリング性を向上させ、また、保護フィルム1の耐環境性を向上させることができる。また、後述する保護フィルム1の製造方法に示すように、適度な加熱圧着にて、保護フィルム1の表面平均粗さ(Sa)を、15nm以下に調整することが可能になる。
In this Embodiment, the softening temperature of the
すなわち、保護フィルム1の軟化温度が30℃を下回ると、保護フィルム1としての強度が維持できない。また、保護フィルム1の軟化温度が170℃を上回ると、保護フィルム1の平坦化に必要な温度が高温となりプロセス的に不利になる。したがって保護フィルム1は、軟化温度が30〜170℃の樹脂にて構成されることが好適である。
That is, when the softening temperature of the
本実施の形態においては、保護フィルム1の単層構造であっても積層構造であってもよい。積層構造の保護フィルム1では、積層状態での保護フィルム1の軟化温度が、30〜170℃となるように調整される。積層構造としては、少なくとも一つの層に、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン、又は、ポリプロピレンのうち、少なくともいずれか1種を含むことが好ましい。例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体とポリエチレンとの積層構造や、エラストマーとポリプロピレンとの積層構造等を用いることができる。或いは、エラストマーの両面に、エチレン−酢酸ビニル共重合体や、ポリエチレン、ポリプロピレンを積層した構造とすることも出来る。このとき、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン、又は、ポリプロピレンのうち、少なくともいずれか1種を含む層の表面が、15nm以下の表面平均粗さ(Sa)を有することが好ましい。
In the present embodiment, the
軟化温度は、以下の測定方法及び測定条件について測定した結果を軟化温度とする。
・測定方法:熱機械分析
・装置メーカー: ティー・エイ・インスツルメント社製
・装置型番 : TMA Q400
・針入プローブ: プローブ先端径1mmφ
・荷重 : 50mN
・昇温 : 5℃/min.
・雰囲気 : 窒素(100Ml/分)
The softening temperature is a softening temperature obtained by measuring the following measurement method and measurement conditions.
・ Measuring method: Thermomechanical analysis ・ Device manufacturer: TI Instruments ・ Device model number: TMA Q400
・ Penetration probe: Probe tip diameter 1mmφ
・ Load: 50mN
-Temperature rise: 5 ° C / min.
・ Atmosphere: Nitrogen (100 Ml / min)
本実施の形態の保護フィルム1は、基材フィルムに粘着剤を塗布した塗布タイプやフィルム自体に粘着性を持たせた自己粘着タイプのいずれかを採用することができる。塗布タイプの場合、基材フィルムに塗布する粘着剤としては、特に制限はなく、後述する機能層と適度な接着性を持つものであれば良い。機能層から保護フィルム1を剥離する際、保護フィルム1の粘着成分が機能層に残存率を低くするため、保護フィルム1としては、自己粘着タイプが好ましい。
As the
保護フィルム1は、後述する機能層との接着性の観点から、保護フィルム1の機能層面側(表面平均粗さ(Sa)が15nm以下とされた表面側)に、必要に応じて易接着層又は離型層を形成してもよい。また、表面処理することもでき、例えば、コロナ放電処理、火炎処理、紫外線照射処理、高周波照射処理、グロー放電照射処理、活性プラズマ照射処理、レーザー光線照射処理等を挙げることができる。
From the viewpoint of adhesiveness with a functional layer to be described later, the
また、保護フィルム1のJIS K7127に定められた引張弾性率は、50MPa以上5000MPa以下のものが好ましい。これにより、後述する機能層から保護フィルム1を剥離する際、機能層へ加わる剥離応力を分散化できるため、機能層表面に剥離に伴う凹欠陥が生成・拡大するのを効果的に抑制できる。更に、保護フィルム1の形状が維持でき、取扱い性がよい観点から、200MPa以上5000MPa以下がより好ましい。特に、保護フィルム1を剥離する際の剥離条件の幅を大きくできる観点から、250MPa以上2500MPa以下であることが最も好ましい。なお、保護フィルム1の引張弾性率が2500MPa以下であれば、後述する被処理体への凹凸構造の転写性を改善できるため好ましい。なお、保護フィルム1の引張弾性率の下限値は、特に限定されないが、機能転写体を製造する際の、保護フィルム1の取り扱い性の観点から50MPa以上であることが好ましく、450MPa以上であることが最も好ましい。なお、引張弾性率の好適な範囲を満たす保護フィルム1は、少なくとも、保護フィルム1の機能層に貼り合わせられる側の最外層に存在すればよい。例えば、引張弾性率が50MPa以上2500MPa以下であれば、機能層の凹欠陥を効果的に抑制でき、被処理体への凹凸構造の転写率が向上すると共に、保護フィルム1の取り扱い性が飛躍的に向上することから製造安定性が改善する。例えば、引張弾性率が3200〜4200MPaのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムの表面に、引張弾性率が550MPa〜700MPaのポリエチレン/エチレン酢酸ビニルコポリマーフィルムを貼り合わせたものを保護フィルム1として、当該ポリエチレン/エチレン酢酸ビニルコポリマーフィルム面側を機能層に貼り合わせて使用することが出来る。これにより、上記説明した転写率の向上と製造安定性の改善という効果を享受できる。同様に、例えば引張弾性率が3200〜4200MPaのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムの表面に、引張弾性率が100MPa〜1200MPaのポリエチレンフィルムを貼り合わせたものを保護フィルム1として、当該ポリエチレンフィルム面側を機能層に貼り合わせて使用することが出来る。同様に、例えば引張弾性率が3200〜4200MPaのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムの表面に、引張弾性率が2500MPa以下の材料をコーティングしたものを保護フィルム1として、当該コーティング面側を機能層に貼り合わせて使用することが出来る。この場合、保護フィルム1の取り扱い性は、ポリエチレンテレフタレートフィルムにて担保される為、保護フィルム1の機能層に貼り合わせられる側の最外層の引張弾性率は、2500MPa以下であればよいと言える。なお、コーティング材としては、シリコーン系離型材、非シリコーン系離型材、ウレタン系樹脂、或いはアクリル樹脂等が挙げられる。
Moreover, the tensile elastic modulus defined in JIS K7127 of the
保護フィルム1の大きさを特に限定するものではないが、保護フィルム1の厚みとしては、10μm以上150μm以下のものが好ましく、15μm以上100μm以下のものがより好ましい。これにより、後述の機能層から保護フィルム1を剥離する際の剥離応力が均等化し、機能層に対し凹欠陥が低減する。また、機能層と保護フィルム1とを合わせる際の取扱い性がよく、貼り合わせ条件の幅が広くなり、工業性が高くなる。
Although the size of the
<保護フィルムの製造方法>
次に、本実施の形態における保護フィルムの製造方法について図2を参照しながら説明する。
<Method for producing protective film>
Next, the manufacturing method of the protective film in this Embodiment is demonstrated, referring FIG.
本実施の形態では、保護フィルムの軟化温度より30〜80℃高い温度にて、表面平均粗さ(Sa)が、5nm以下の被転写材としての支持体2と、保護フィルム前駆体3とを加熱圧着する。
In the present embodiment, at a temperature 30 to 80 ° C. higher than the softening temperature of the protective film, the
支持体2は、保護フィルム前駆体3と当接する表面2aの表面平均粗さ(Sa)が、5nm以下に調整されている。例えば、支持体2としてはPETフィルム等の鏡面化材料を用いることができる。これにより、支持体2の表面2aの表面平均粗さ(Sa)を、5nm以下とすることができる。
In the
或いは、CMP(Chemical Mechanical Polishing)法等の表面研磨処理により、表面平均粗さ(Sa)が、5nm以下となるよう研磨処理してもよい。 Alternatively, the surface average roughness (Sa) may be polished by a surface polishing process such as a CMP (Chemical Mechanical Polishing) method so that the surface average roughness (Sa) is 5 nm or less.
ここで表面平均粗さ(Sa)の測定は、上記したように、算術平均の高さで測定される。測定方法については既に記載した通りである。 Here, the surface average roughness (Sa) is measured by the arithmetic average height as described above. The measurement method is as already described.
本実施の形態では、表面平均粗さ(Sa)が、5nm以下とされた支持体2の表面2aに、保護フィルム前駆体3を貼合せする。ここで、「前駆体」とは、加熱圧着する前の状態の樹脂層を指す。
In the present embodiment, the protective film precursor 3 is bonded to the surface 2a of the
保護フィルム前駆体3としては、軟化温度が30〜170℃の樹脂からなり、また、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン、又は、ポリプロピレンのうち、少なくともいずれか1種より選択された樹脂を用いることが好ましい。 The protective film precursor 3 is made of a resin having a softening temperature of 30 to 170 ° C., and a resin selected from at least one of ethylene-vinyl acetate copolymer, polyethylene, and polypropylene is used. It is preferable.
続いて、本実施の形態では、保護フィルム前駆体3の軟化温度よりも30〜80℃高い温度にて、支持体2と保護フィルム前駆体3とを加熱圧着する。このように、支持体2と保護フィルム前駆体3との間に圧力を加えながら加熱する。加熱圧着の方法としては、例えば、加圧ラミネータ、プレス、真空ラミネータ、真空プレス、ロールラミネータなどの加圧機を使用することができる。
Subsequently, in the present embodiment, the
そして、本実施の形態では、支持体2を加熱圧着された樹脂層から取り外すことで、支持体2との接触側の表面の表面平均粗さ(Sa)が15nm以下の保護フィルム1を得ることができる。
And in this Embodiment, the surface average roughness (Sa) of the surface at the side of contact with the
<機能転写体>
図3は、本実施の形態に係る機能転写体の製造工程を示す断面模式図である。
<Functional transcript>
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating the manufacturing process of the functional transfer body according to the present embodiment.
まず、図3Aに示すように、キャリア10は、その主面上に凹凸構造11が形成されている。凹凸構造11は、複数の凹部11aと凸部11bで構成された凹凸構造である。キャリア10は、例えば、フィルム状又はシート状である。フィルム状とは、長さや幅に対して極めて膜厚が薄く、可撓性でありロール状にできる性質を有するものである。一方、シート状とは薄い平らな板状物を指し、その可撓性については限定されない。また、フィルム状の機能転写体を長さ方向に裁断し毎葉にしたものは、シート状である。ただし各実施の形態において、両者を明確に区別すべきものでない。
First, as shown in FIG. 3A, the
次に、図3Bに示すように、キャリア10の凹凸構造11の表面上に、機能層12を設ける。機能層12の配置や機能層12の層数はこれに限定されない。更に、図3Cに示すように、機能層12の上側には、上記した保護フィルム1を設ける。以下、キャリア10、機能層12、及び保護フィルム1からなる積層体を、機能転写体14と呼ぶ。
Next, as shown in FIG. 3B, a
図4は、本実施の形態に係る機能転写体を用いた被処理体への機能付与方法の各工程を示す断面模式図である。図4Aに示すような被処理体20を用意する。次いで、図4Bに示すように、被処理体20の主面上に、保護フィルム1を取り除いた後の機能転写体14の、機能層12の露出面(以下、単に「表面」や「当接面」という)12aを直接当接させる。次に、図4Cに示すように、キャリア10を、機能層12から除去する。この結果、機能層12及び被処理体20からなる積層体21が得られる。積層体21はその用途により、積層体21の状態にて使用することも、被処理体20の加工マスクとして機能させ、被処理体20を加工したのちに使用することもできる。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing each step of a method for imparting a function to an object to be processed using the functional transfer body according to the present embodiment. A
なお、上述した当接と除去との間において、例えば、積層体21に対してエネルギー線を照射して機能層12を安定化させる。また、例えば、当接時に加える熱により、機能層12を安定化させる。また、例えば、積層体21に対してエネルギー線を照射した後に、積層体21を加熱し、機能層12を安定化させる。また、エネルギー線を照射する際に、エネルギー線に対する遮光マスクを設けることで、パターニングされた機能層12を具備する積層体21を得ることができる。パターニングにおいては、ポジ型現像性の機能層を具備させたのであれば、キャリア10を剥離した後にエネルギー線を照射できる。ネガ型現像性の機能層を具備させたのであれば、エネルギー線を照射させた後に、キャリア10を剥離できる。
In addition, between the contact | abutting mentioned above and removal, for example, the
次に、機能転写体14の機能層12の組成について説明する。機能転写体14においては、機能層12が樹脂を含めば、機能層12の組成によらず、機能層12の配置精度を向上させ、機能層12と被処理体20と、の接着強度を高め、欠陥が少ない凹凸構造を被処理体20に付与することができる。このため、機能層12の組成は特に限定されず、有機物、無機物又は有機無機複合体であってもよい。また、モノマー、オリゴマー、又はポリマーのみから構成されても、これらを複数含んでもよい。このため、例えば、有機粒子、有機フィラー、無機粒子、無機フィラー、有機無機ハイブリッド粒子、有機無機ハイブリッドフィラー、ゾルゲル反応を誘発する分子、有機ポリマー、有機オリゴマー、無機ポリマー、無機オリゴマー、有機無機ハイブリッドポリマー、有機無機ハイブリッドオリゴマー、重合性樹脂、重合性モノマー、金属アルコキシド、金属アルコラート、金属キレート化合物、ハロゲン化シラン、スピンオングラス、金属、又は、金属酸化物を使用することができる。
Next, the composition of the
機能層12が樹脂を含むことで、機能層12の硬度を減少させることができると共に、機能層12の配置安定性を向上させることができる。これにより、保護フィルム1による機能層の表面12aの表面粗さ(Sa)の制御性が向上する。すなわち、機能層12の表面12aに対する凹欠陥を抑制できる。これにより、機能層12の凹凸構造11の精度及び膜厚精度が向上すると共に、機能転写体14を例えばロールアップしてリール状にした場合であっても、機能層12に対するクラックの発生を抑制できる。また、機能層12に樹脂を含むことで、機能転写体14の機能層12の物理的安定性が向上することから、機能転写体14の搬送やハンドリングにより、機能層12の配置精度が低下することを抑制できる。更には、樹脂を含むことで、機能層12の硬度が減少するため、機能層12の表層の流動性の束縛が解放されやすくなり、機能層12と被処理体20との真実接触面積を大きくし、接着強度が増大する効果を向上させることができる。機能層12として用いられる樹脂は、分子量が1000以上のオリゴマー又はポリマーとして定義する。樹脂の構成としては、有機樹脂、無機樹脂又は、有機無機ハイブリッド樹脂等が挙げられる。これらは1種のみ含んでも、複数含んでもよい。これらの樹脂は、公知一般のオリゴマー又はポリマーを採用できる。例えば、一般的に、フォトレジスト用樹脂、ナノインプリント用樹脂、接着剤用樹脂、粘着剤用樹脂、ドライフィルムレジスト用樹脂、エンプラ、封止材用樹脂、ゴム、プラスチック、繊維、医療用プラスチック、又は、医薬用樹脂を使用できる。また、天然高分子も使用できる。
When the
樹脂の重量平均分子量は、機能層12の配置精度から、1000〜1000000であることが好ましい。下限値の1000は、機能層12の硬度の減少と、機能層12の物理的安定性から決定された。一方で、上限値の1000000は、凹凸構造11の平均ピッチの範囲を加味し、凹凸構造11に対する機能層12の配置精度から決定された。
The weight average molecular weight of the resin is preferably 1000 to 1000000 from the arrangement accuracy of the
樹脂の分散度は、重量平均分子量と数平均分子量の比(重量平均分子量)/(数平均分子量)である。なお、分子量は、日本分光社製ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)、(ポンプ:Gulliver、PU−1580型、カラム:昭和電工社製Shodex(登録商標)(KF−807、KF−806M、KF−806M、KF−802.5)4本直列、移動層溶剤:テトラヒドロフラン、ポリスチレン標準サンプルによる検量線使用)により重量平均分子量(ポリスチレン換算)として求めることができる。 The degree of dispersion of the resin is the ratio of the weight average molecular weight to the number average molecular weight (weight average molecular weight) / (number average molecular weight). The molecular weight is gel permeation chromatography (GPC) manufactured by JASCO Corporation (pump: Gulliver, PU-1580 type, column: Shodex (registered trademark) manufactured by Showa Denko KK (KF-807, KF-806M, KF- 806M, KF-802.5) 4 in series, moving bed solvent: tetrahydrofuran, using calibration curve with polystyrene standard sample), and can be determined as a weight average molecular weight (polystyrene conversion).
本実施の形態に係る機能層12が2層以上の多層構造である場合、樹脂は少なくとも、保護フィルム1側に接する機能層12に設けられることが好ましい。これにより、凹凸構造11側の機能層12に樹脂を含まずとも、保護フィルム1側の機能層12に含まれる樹脂により上記効果を奏すことができるためである。
When the
特に、機能層12に含まれる樹脂は、極性基を有すことが好ましい。この場合、機能層12内における分子間相互作用を強くすることができるため、機能層12と凹凸構造11との密着力を小さくすることができる。更に、機能層12と被処理体20と、の界面に対する静電相互作用や水素結合作用等が強くなる傾向にあるため、機能層12と被処理体20との接着強度が向上する。以上から、極性基を含むことで、転写性を向上させることができる。極性基の種類は特に限定されないが、エポキシ基、水酸基、フェノール性水酸基、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、カルボキシル基、カルボニル基、アミノ基、アリル基、ジオキタセン基、シアノ基、イソシアネート基、リン酸基及びチオールからなる群の少なくとも1以上の極性基を含むことが好適である。
In particular, the resin contained in the
また、樹脂が硬化性樹脂である場合、機能転写体14の機能層12の体積は、キャリア10を除去する際の機能層12の体積よりも小さくなる傾向がある。すなわち、キャリア10を機能層12より除去する段階において、キャリア10の凹凸構造11と機能層12との界面に分子スケール以上の隙間を作ることができる。これは、凹凸構造11と機能層12との密着力を大きく低減することを意味するため、キャリア10の剥離速度を十分に大きくすることができる。特に、機能層12の体積収縮を効果的に発現させ、機能層12と凹凸構造11との接着強度を弱める観点から、光硬化性樹脂を含むことが好ましい。
When the resin is a curable resin, the volume of the
特に、機能層12は、上記説明した樹脂の他に、モノマーを含むことが好ましい。ここで、モノマーは本明細書により定義される樹脂以外の物質且つ、固体微粒子や固体フィラー以外の物質として定義する。すなわち、有機物、無機物、又は有機無機複合体のいずれも採用できる。この場合、樹脂により運動性を阻害されたモノマーが、機能転写体14を被処理体20に当接する際に、その運動性を開放され、機能層12の表層の流動性をより向上させることができる。
In particular, the
次に、本実施の形態に係る機能転写体14のキャリア10について説明する。キャリア10は、凹凸構造11が形成されていれば特に限定されないが、構成材料として既に説明した機能層12を構成する材料を使用することができる。その他にも、例えば、シリコン、石英、ニッケル、クロム、サファイア、シリコンカーバイド、ダイヤモンド、ダイヤモンドライクカーボン又はフッ素含有ダイヤモンドライクカーボン等の無機材を使用することができる。
Next, the
キャリア10の凹凸構造11の表面の自由エネルギーを減少させることが好ましい。すなわち、凹凸構造11と機能層12との物理的及び化学的接着力を低減することで、一定の応力で機能層12を破壊せず剥離することができる。自由エネルギーを低減させる手法としては、凹凸構造11に対して離型処理を行う、自由エネルギーの低い材質を選定する、又は表面の自由エネルギーを低下させる成分を仕込む手法等を採用できる。凹凸構造11に対する離型処理は、公知一般に知られる離型処理を採用でき、一般的な防汚剤、レべリング材、撥水剤又は指紋付着防止剤等を使用できる。また、離型処理を行う前に、凹凸構造11の表面を金属や金属酸化物にて被覆してもよい。この場合、離型処理の均等性と凹凸構造11の強度を向上させることができる。自由エネルギーの低い材質としては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)又はパーフルオロポリエーテル(PFPE)に代表されるフッ素含有樹脂やポリジメチルシロキサン(PDMS)に代表されるシリコーン樹脂等を使用できる。なお、表面の自由エネルギーを低減させる成分を仕込む手法は、機能層12に対して行うこともできる。例えば、フッ素成分やシリコーン成分を機能層12に仕込むことで、フッ素成分の偏析やシリコーン成分のブリードアウトを利用することができるため、機能層12と凹凸構造11との接着強度を大きく低減できる。
It is preferable to reduce the free energy of the surface of the concavo-
キャリア10がフレキシブルな場合、凹凸構造11を構成する材質は、光硬化性樹脂の硬化物、熱硬化性樹脂の硬化物又は熱可塑性樹脂等を採用できる。一方、キャリア10が非フレキシブルな場合、凹凸構造11を構成する材質としては、金属や金属酸化物等を使用できる。例えば、シリコン、石英、ニッケル、クロム、サファイア、シリコンカーバイド、ダイヤモンド、ダイヤモンドライクカーボン又はフッ素含有ダイヤモンドライクカーボン等の無機材を使用できる。また、非フレキシブルな場合、非フレキシブルな支持基材の上に、樹脂より構成される凹凸構造11を形成することもできる。フレキシブル又は非フレキシブルいずれの場合においても、既に説明したように、凹凸構造11の表面の自由エネルギーを低下させると好ましい。
When the
機能層12と、保護フィルム1とを貼り合わせる方法として、ラミネート工程を用いることができる。ラミネータとしては、1対のホットロールを用いる1段式ラミネータ―、2対以上のホットロールを用いる多段式ラミネータ―、ラミネートする部分を容器で覆った上、真空ポンプで減圧又は真空にする真空ラミネータ―等が使用される。
As a method of bonding the
ラミネートの際、機能転写体14にかかる線圧が、1kg/cm以上の場合、機能層12と保護フィルム1との貼り合わせ性がよく、機能層12と保護フィルム1との間にエアーの巻き込みが少ないため、きれいに巻き取ることができる。また、線圧が150kg/cm以下の場合、圧力によりキャリア10の凸凹形状の破損が抑えられるため、線圧は1kg/cm以上150kg/cm以下が好ましい。更に、4kg/cm以上、100kg/cm未満がより好ましい。本明細書の中で線圧は、機能転写体14とラミネートロールとが接触する部分の単位長さあたりの加圧力と定義する。
When the linear pressure applied to the
ラミネーターロールは、加温しなくてもよいが、機能層12と保護フィルム1との接着力を上げ、巻取り精度を上げる必要がある場合は、加温しても良い。加温温度は、保護フィルム1の粘度が下がり、機能層12から剥離できない、又は、保護フィルム1の一部が機能層12に付着し残存することが起こらない程度であれば良い。
The laminator roll may not be heated, but may be heated when it is necessary to increase the adhesive force between the
ラミネート工程の際、機能転写体14の搬送速度は、特に限定されないが、20.0m/分未満である場合、機能層12と保護フィルム1との貼り合わせ性が高く、巻取り精度が高い。また、0.3m/分以上であると、生産性が高く、製造コストが低くなるため、機能転写体14の搬送速度は、0.3m/分以上、20.0m/分未満であることが好ましい。更に、1.0m/分以上、10.0m/分未満であることがより好ましい。
In the laminating step, the conveyance speed of the
本実施の形態では、機能転写体14を、被処理体20を凹凸加工するためのマスク機能を被処理体20上に転写形成する目的にて使用することにより、被処理体20の面内における凹凸加工精度を向上させることができる。これは、マスクとして機能する機能層12の厚みや凹凸構造11の大きさ及び配列といった要素を、機能転写体14のキャリア10の凹凸構造11の精度にて予め決定し担保することができるためである。機能層12が2以上含まれる場合、少なくとも1以上の機能層12は被処理体20の加工用マスクとして機能し、少なくとも1以上の機能層12は他の機能層12を加工するためのマスクとして機能する。すなわち、機能転写体14を使用することで、被処理体20の表面に機能層12を転写付与できる。この機能層12が2以上の層より構成される場合、1以上の機能層12を他の機能層12の加工用マスクとして機能させ、他の機能層12を例えばドライエッチングにより凹凸加工する。その後、他の機能層12を加工用マスクとして被処理体20を、例えばドライエッチング又はウェットエッチングにより凹凸加工することができる。一方で、機能層12が単層の機能層12の場合、機能層12を加工用マスクとして、例えばドライエッチング又はウェットエッチングにより被処理体20を凹凸加工することができる。
In the present embodiment, the
被処理体20の材質や形状は特に限定されない。材質は有機物であっても無機物であってもよい。例えば、合成石英や溶融石英に代表される石英、無アルカリガラス、低アルカリガラス、ソーダライムガラスに代表されるガラス、シリコン、ニッケル、サファイア、ダイヤモンド、金属アルミニウム、アモルファス酸化アルミニウム、多結晶酸化アルミニウム、単結晶酸化アルミニウム、酸化チタン、SUS、機能層12にて例示した金属元素から構成される金属、金属元素を含む金属酸化物、酸化鉄、酸化銅、クロム、シリコンカーバイド、マイカ、酸化亜鉛、半導体基材(窒化物半導体基材等)、スピネル基材、ITOに代表される透明導電無機物、紙、合成合皮、皮、又は有機物等が挙げられる。形状としては、円盤状、平板状、n角柱状、n角錐状、レンズ状、球形状、フィルム状又はシート状等が挙げられる。なお、前記n角柱状又はn角錐状は、曲率半径が0超の角部を含むn角柱状又はn角錐状を含む。なお、被処理体20としてウェハ形状のものを使用する場合、その大きさは2インチφ以上であることが好ましい。これは、2インチφ以上であることで、被処理体20の縁部の影響が小さくなり、凹凸が転写された有効面積が増えるためである。
The material and shape of the
例えば、被処理体20としては、サファイアウェハ、シリコンカーバイドウェハ、LED用エピタキシャルウェハ又はシリコンウェハを選定することができる。これにより、被処理体20の表面に凹凸加工を適切に行うことができる。すなわち、被処理体20の表面に、被処理体20と同じ材質から構成される凹凸構造11を形成できる。このような、凹凸構造付被処理体を使用することで、高効率なLEDを製造することができる。LED素子としては、凹凸加工されたサファイアの凹凸構造面上に、少なくともn型半導体層、発光層、p型半導体層を成膜し、n型電極及びp型電極を作製することでLED素子を製造できる。LEDの効率は、電子注入効率、内部量子効率及び光取り出し効率の積により決定される。
For example, as the
本実施の形態においては、LEDを組み立てる際に好適な場所において、凹凸加工を行うことができるため、LED素子の欠陥率が低減する。凹凸構造付被処理体を使用してLED素子を組み立てることで、LEDの効率の向上する理由は、2つある。まず、LEDに使用する半導体結晶層を凹凸構造付被処理体に成膜するCVD工程において、半導体結晶層の成長モードが乱され転位が低減し、これに伴い、内部量子効率が向上するためである。そして、LED素子を使用する際に注目すると、半導体結晶層より発光した光が、凹凸構造付被処理体の凹凸構造に入射した際にその進行方向が変化し、導波モードは崩され、これによって光取り出し効率が向上するためである。この様な内部量子効率と光取り出し効率の双方を同時に向上させるためには、微細な凹凸構造が必要である。この様な背景から、例えば、数マイクロメートルの異物が凹凸構造付被処理体の凹凸構造面に付着した場合、微細構造を数十から数百個は破壊することとなる。異物の生成箇所は環境により大きく変化するが、凹凸構造付被処理体の移動が多い程、異物付着確率は大きくなることは容易に想像できる。この観点から、LED素子を製造可能な場所において、凹凸構造付被処理体を製造することで、異物の付着数を少なく、そして異物管理を容易にすることが可能となる。よって、LED素子の欠損率を低減できる。 In the present embodiment, the unevenness can be processed at a place suitable for assembling the LED, so that the defect rate of the LED element is reduced. There are two reasons why the efficiency of the LED is improved by assembling the LED element using the workpiece with the concavo-convex structure. First, in the CVD process for depositing a semiconductor crystal layer used for an LED on an object having a concavo-convex structure, the growth mode of the semiconductor crystal layer is disturbed, dislocations are reduced, and the internal quantum efficiency is improved accordingly. is there. When attention is paid when using the LED element, when the light emitted from the semiconductor crystal layer enters the concavo-convex structure of the object to be processed with the concavo-convex structure, its traveling direction changes, and the waveguide mode is destroyed. This is because the light extraction efficiency is improved. In order to improve both the internal quantum efficiency and the light extraction efficiency at the same time, a fine concavo-convex structure is required. From such a background, for example, when a foreign substance of several micrometers adheres to the concavo-convex structure surface of the workpiece with the concavo-convex structure, tens to hundreds of fine structures are destroyed. It can be easily imagined that the foreign matter generation location varies greatly depending on the environment, but the probability that the foreign matter adheres increases as the movement of the workpiece with the concavo-convex structure increases. From this viewpoint, it is possible to reduce the number of foreign matters attached and facilitate foreign matter management by producing the object with a concavo-convex structure in a place where the LED element can be produced. Therefore, the defect rate of the LED element can be reduced.
本実施の形態の保護フィルム1を用いることで、機能転写体14を構成する機能層12の表面12aに凹欠陥が形成される不具合を抑制することができる。すなわち、本実施の形態によれば、保護フィルム1の機能層12に対する転写面の表面平均粗さ(Sa)は15nm以下であり、このため、保護フィルム1に接する機能層12の表面12aの表面粗さも小さくできる。よって、従来のように、保護フィルム1の表面の凸部が機能層12に転写されて凹部が形成される不具合を抑制でき、図4Bに示すように、被処理体20に機能層12を貼合した際に、被処理体20と機能層12との間に気泡を巻き込むことを抑制することが可能になる。
By using the
このように、本実施の形態によれば、被処理体20と機能層12との界面を密着させることができ、気泡を巻き込む領域を無くし、或いは、少なくとも、気泡を巻き込む領域を低減させることができるため、被処理体20に加工形成される凹凸構造の精度を向上させることができる。
As described above, according to the present embodiment, the interface between the object to be processed 20 and the
また、本実施の形態における機能転写体14は保護フィルム1を必須構成要件として含み、機能転写体14の製造において、保護フィルム1を貼り合わせて巻き取る際の安定性が重要であり、以下ではラミネート性と表現する。一方で、機能転写体14の使用時には、当該保護フィルム1を剥離してから使用するため、保護フィルム1を剥離する際の安定性が重要であり、以下では剥離性と表現する。保護フィルム1を貼り合わせる際の、保護フィルム1と機能層12との密着性が低い場合、保護フィルム1は機能層12上でスリップし巻き取り時に皺が発生する。すなわち、ラミネート性が低下する。一方で、保護フィルム1と機能層12との密着性が高すぎる場合、保護フィルム1を機能層12より剥離する際に、凹欠陥の肥大化が進行すると共に、機能層が破壊される。すなわち、剥離性が低下する。以上から、ラミネート性と剥離性と、を兼ね備える為には、好適な保護フィルム1と機能層12の密着力の範囲を実現すればよいと言える。
Moreover, the
機能転写体14において機能層12は、用途に応じ好適な材料を選択できることが特徴である。また、2体間の密着力は、2体間の自由エネルギーの差として計算可能であり、自由エネルギーは接触角より概算できることから、機能層12に対する水滴の接触角と、保護フィルム1の機能層12に貼合される面に対する水滴の接触角と、には好適な範囲があると考えられる。保護フィルム1の機能層12に貼り合わせる面に対する水滴の接触角が75度以上105度以下であれば、ラミネート性と剥離性がより向上するため好ましい。この理由は定かではないが、2体間の接着力は、2体間の自由エネルギーの差として定義され、自由エネルギーは接触角により概算できることから、保護フィルム1の接触角が所定範囲で制御されることで、2体間の自由エネルギーが、ラミネート性にとって大きくなり、剥離性にとって小さくなるためと推定される。
The
なお、水滴を使用した接触角は、日本工業規格JISR 3257:1999「基板ガラス表面のぬれ性試験方法」に準拠し測定される。 The contact angle using water droplets is measured in accordance with Japanese Industrial Standard JISR 3257: 1999 “Method for testing wettability of substrate glass surface”.
以下に本発明の効果を確認するために行った実施例について説明する。本発明は、この実施例により限定されるものではない。 Examples carried out to confirm the effects of the present invention will be described below. The present invention is not limited by this example.
[保護フィルムの製造]
以下の材質からなる保護フィルムを、被転写材としての支持体を用い、製造条件を代えながら複数の実施例と比較例とを得た。まずは、実験で使用した保護フィルム及び支持体について説明する。
[Manufacture of protective film]
A protective film made of the following materials was obtained by using a support as a material to be transferred and a plurality of examples and comparative examples while changing production conditions. First, the protective film and support used in the experiment will be described.
(保護フィルム−1)
保護フィルム−1として、軟化温度40℃のエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂(EVA)と、ポリエチレン(PE)との各樹脂層を積層した保護フィルム(東レ製のトレテック #7332;下記の表1では、EVA/PEと表記)を用いた。
(Protective film-1)
As the protective film-1, a protective film (Toraytec # 7332 manufactured by Toray; laminated with each resin layer of ethylene-vinyl acetate copolymer resin (EVA) having a softening temperature of 40 ° C. and polyethylene (PE); , Expressed as EVA / PE).
(保護フィルム−2)
保護フィルム−2として、軟化温度100℃のエラストマーとポリプロピレン(PP)との各樹脂層を積層した保護フィルム(フタムラ化学製のFSA 010C;下記の表1では、エラストマー/PPと表記)を用いた。
(Protective film-2)
As protective film-2, a protective film (FSA 010C manufactured by Futamura Chemical Co., Ltd .; expressed as elastomer / PP in the following Table 1) in which respective resin layers of an elastomer having a softening temperature of 100 ° C. and polypropylene (PP) were laminated was used. .
(支持体−1)
保護フィルムを製造するにあたり、保護フィルム前駆体に対する被転写材としての支持体を用意した。
(Support-1)
In manufacturing the protective film, a support as a transfer material for the protective film precursor was prepared.
支持体−1としては、保護フィルム前駆体のラミネート面にあたる表面の表面平均粗さ(Sa)が1nmのポリエチレンフタレート(PET)からなる樹脂材(東洋紡製のA4100)とした。
As the
(支持体―2)
支持体―2としては、保護フィルム前駆体のラミネート面にあたる表面の表面平均粗さ(Sa)が30nmの二軸延伸ポリプロピレン(OPP)からなる樹脂材(王子エフテックス製のALPHAN)とした。
(Support-2)
As the support-2, a resin material (ALPHAN manufactured by Oji F-Tex) made of biaxially oriented polypropylene (OPP) having a surface average roughness (Sa) of 30 nm corresponding to the laminate surface of the protective film precursor was used.
(実施例1)
上記の保護フィルム−1と支持体−1とを用いて、保護フィルムを製造した。すなわち、支持体−1の表面平均粗さ(Sa)が1nmの表面に、保護フィルム−1の材質からなる保護フィルム前駆体を貼合せた。そして、保護フィルム−1と支持体−1とをラミネート温度を120℃として加熱圧着した。なお、加圧力は、プレスケールで適正圧力に調整した。以下のサンプルについても同様である。
Example 1
The protective film was manufactured using said protective film-1 and support body-1. That is, the protective film precursor which consists of the material of the protective film-1 was bonded together to the surface whose surface average roughness (Sa) of the
その後、保護フィルムを支持体から取り外した。実施例1の保護フィルムの表面平均粗さ(Sa)は、3nmであった。表面平均粗さ(Sa)は、算術平均の高さとして、VertScanにて測定した。 Thereafter, the protective film was removed from the support. The surface average roughness (Sa) of the protective film of Example 1 was 3 nm. The surface average roughness (Sa) was measured by VertScan as the arithmetic average height.
(実施例2)
上記の保護フィルム−1と支持体−1とを用いて、保護フィルムを製造した。すなわち、支持体−1の表面平均粗さ(Sa)が1nmの表面に、保護フィルム−1の材質からなる保護フィルム前駆体を貼合せた。そして、保護フィルム−1と支持体−1とをラミネート温度を100℃として加熱圧着した。
(Example 2)
The protective film was manufactured using said protective film-1 and support body-1. That is, the protective film precursor which consists of the material of the protective film-1 was bonded together to the surface whose surface average roughness (Sa) of the
その後、保護フィルムを支持体から取り外した。実施例2の保護フィルムの表面平均粗さ(Sa)は、7.5nmであった。 Thereafter, the protective film was removed from the support. The surface average roughness (Sa) of the protective film of Example 2 was 7.5 nm.
(実施例3)
上記の保護フィルム−1と支持体−1とを用いて、保護フィルムを製造した。すなわち、支持体−1の表面平均粗さ(Sa)が1nmの表面に、保護フィルム−1の材質からなる保護フィルム前駆体を貼合せた。そして、保護フィルム−1と支持体−1とをラミネート温度を80℃として加熱圧着した。
(Example 3)
The protective film was manufactured using said protective film-1 and support body-1. That is, the protective film precursor which consists of the material of the protective film-1 was bonded together to the surface whose surface average roughness (Sa) of the
その後、保護フィルムを支持体から取り外した。実施例3の保護フィルムの表面平均粗さ(Sa)は、15nmであった。 Thereafter, the protective film was removed from the support. The surface average roughness (Sa) of the protective film of Example 3 was 15 nm.
(実施例4)
上記の保護フィルム−2と支持体−1とを用いて、保護フィルムを製造した。すなわち、支持体−1の表面平均粗さ(Sa)が1nmの表面に、保護フィルム−2の材質からなる保護フィルム前駆体を貼合せた。そして、保護フィルム−2と支持体−1とをラミネート温度を130℃として加熱圧着した。
Example 4
A protective film was produced using the protective film-2 and the support-1. That is, the protective film precursor which consists of the material of the protective film-2 was bonded together to the surface whose surface average roughness (Sa) of the
その後、保護フィルムを支持体から取り外した。実施例1の保護フィルムの表面平均粗さ(Sa)は、15nmであった。 Thereafter, the protective film was removed from the support. The surface average roughness (Sa) of the protective film of Example 1 was 15 nm.
(比較例1)
比較例1は、上記の保護フィルム−1を用い、被転写材として支持体を用いることなく(よって、加熱圧着も行うことなく)、製造したブランクテスト品としての保護フィルムである。比較例1の保護フィルムの表面平均粗さ(Sa)は、40nmであった。
(Comparative Example 1)
Comparative Example 1 is a protective film as a blank test product manufactured using the above protective film-1 and without using a support as a transfer material (and thus without performing thermocompression bonding). The surface average roughness (Sa) of the protective film of Comparative Example 1 was 40 nm.
(比較例2)
上記の保護フィルム−1と支持体−1とを用いて、保護フィルムを製造した。すなわち、支持体−1の表面平均粗さ(Sa)が1nmの表面に、保護フィルム−1の材質からなる保護フィルム前駆体を貼合せた。そして、保護フィルム−1と支持体−1とをラミネート温度を25℃として加熱圧着した。
(Comparative Example 2)
The protective film was manufactured using said protective film-1 and support body-1. That is, the protective film precursor which consists of the material of the protective film-1 was bonded together to the surface whose surface average roughness (Sa) of the
その後、保護フィルムを支持体から取り外した。比較例2の保護フィルムの表面平均粗さ(Sa)は、40nmであった。 Thereafter, the protective film was removed from the support. The surface average roughness (Sa) of the protective film of Comparative Example 2 was 40 nm.
(比較例3)
上記の保護フィルム−1と支持体−2とを用いて、保護フィルムを製造した。すなわち、支持体−1の表面平均粗さ(Sa)が30nmの表面に、保護フィルム−1の材質からなる保護フィルム前駆体を貼合せた。そして、保護フィルム−1と支持体−1とをラミネート温度を100℃として加熱圧着した。
(Comparative Example 3)
A protective film was produced using the protective film-1 and the support-2. That is, the protective film precursor which consists of the material of the protective film-1 was bonded together to the surface whose surface average roughness (Sa) of the
その後、保護フィルムを支持体から取り外した。比較例3の保護フィルムの表面平均粗さ(Sa)は、40nmであった。 Thereafter, the protective film was removed from the support. The surface average roughness (Sa) of the protective film of Comparative Example 3 was 40 nm.
(比較例4)
上記の保護フィルム−1と支持体−1とを用いて、保護フィルムを製造した。すなわち、支持体−1の表面平均粗さ(Sa)が1nmの表面に、保護フィルム−1の材質からなる保護フィルム前駆体を貼合せた。そして、保護フィルム−1と支持体−1とをラミネート温度を150℃として加熱圧着した。
(Comparative Example 4)
The protective film was manufactured using said protective film-1 and support body-1. That is, the protective film precursor which consists of the material of the protective film-1 was bonded together to the surface whose surface average roughness (Sa) of the
その後、保護フィルムを支持体から取り外した。比較例4の保護フィルムの表面平均粗さ(Sa)は、ラミネート温度が高すぎてサンプルダメージが激しく、正確な測定が困難であった。 Thereafter, the protective film was removed from the support. The average surface roughness (Sa) of the protective film of Comparative Example 4 was too high to be measured accurately because the lamination temperature was too high and sample damage was severe.
[機能転写体の作成]
キャリアの凹凸構造面に対し、以下の機能塗工液を塗工し、機能転写体を作製した。
機能塗工液…ベンジル系バインダ樹脂:ビスフェノールA EO変性ジアクリレート(アロニックス(登録商標)M211B、東亞合成社製):フェノキシエチルアクリレート(ライトアクリレートPO−A、共栄社化学社製):トリメチロールプロパン(EO変性)トリアクリレート(アロニックスM350、東亞合成社製):1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(Irgacure 184、BASF社製):2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1(Irgacure 369、BASF社製)=150g:40g:40g:20g:11g:4gで混合した組成物を、メチルエチルケトン及びプロピレングリコールモノメチルエーテルの混合溶剤にて10質量%に希釈した材料。ベンジル系バインダ樹脂は、ベンジルメタクリレート80質量%、メタクリル酸20質量%の2元共重合体のメチルエチルケトン溶液(固形分50%、重量平均分子量56000、酸当量430、分散度2.7)を使用した。なお、上記質量は固形分質量で記載した。
[Create functional transfer body]
The following functional coating solution was applied to the concavo-convex structure surface of the carrier to prepare a functional transfer body.
Functional coating liquid: benzyl binder resin: bisphenol A EO-modified diacrylate (Aronix (registered trademark) M211B, manufactured by Toagosei Co., Ltd.): phenoxyethyl acrylate (light acrylate PO-A, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.): trimethylolpropane ( EO-modified) triacrylate (Aronix M350, manufactured by Toagosei Co., Ltd.): 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone (Irgacure 184, manufactured by BASF): 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) ) -Butanone-1 (Irgacure 369, manufactured by BASF) = 150 g: 40 g: 40 g: 20 g: 11 g: 4 g The composition mixed was diluted to 10% by mass with a mixed solvent of methyl ethyl ketone and propylene glycol monomethyl ether. Material. As the benzyl binder resin, a methyl ethyl ketone solution (solid content 50%, weight average molecular weight 56000, acid equivalent 430, dispersity 2.7) of a binary copolymer of benzyl methacrylate 80% by mass and
機能塗工液を、キャリアの凹凸構造面上に塗工した後、80℃の乾燥炉中を5分間移動させ、余剰な溶剤を除去した。 After coating the functional coating liquid on the uneven structure surface of the carrier, the functional coating liquid was moved in a drying furnace at 80 ° C. for 5 minutes to remove excess solvent.
続いて、上記のようにして得られた機能転写体の機能層の表面に、実施例1〜実施例4、及び、比較例1〜比較例4の各保護フィルムを当接させ、ラミネートロールを通して巻き取った。この際のラミネートロールの温度は23℃、線圧は30kg/cm、キャリアの搬送速度は3.0m/分であった。 Subsequently, the protective films of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 were brought into contact with the surface of the functional layer of the functional transfer body obtained as described above, and passed through the laminate roll. Winded up. At this time, the temperature of the laminate roll was 23 ° C., the linear pressure was 30 kg / cm, and the carrier conveyance speed was 3.0 m / min.
[機能層/被処理体界面の気泡欠陥の測定]
上記のようにして得られた機能転写体の保護フィルムを剥離し、機能転写体の機能層面を被処理体上に貼合した。
[Measurement of bubble defects at interface between functional layer and workpiece]
The protective film of the functional transfer body obtained as described above was peeled off, and the functional layer surface of the functional transfer body was bonded onto the object to be processed.
ここで、被処理体には2インチφのC面サファイア基材を使用した。サファイア基材に対しUV−O3処理を10分間行い、クリーニングを行うと共に、表面を親水処理した。 Here, a C-plane sapphire substrate having a diameter of 2 inches was used as the object to be processed. The sapphire substrate was subjected to UV-O 3 treatment for 10 minutes to perform cleaning, and the surface was subjected to hydrophilic treatment.
そして、処理済みサファイア基材を105℃に加温した状態で、ラミネートロールを使用し0.03Mpaの圧力にて保護フィルムを剥がした機能転写体の機能層面を貼合した。続いて、積算光量が1200mJ/cm2になるように高圧水銀灯を使用しUV光を照射し、キャリアを剥離除去した。 And in the state which heated the processed sapphire base material to 105 degreeC, the functional layer surface of the functional transfer body which peeled off the protective film with the pressure of 0.03 Mpa using the laminate roll was bonded. Subsequently, the carrier was peeled and removed by irradiating with UV light using a high-pressure mercury lamp so that the integrated light amount was 1200 mJ / cm 2 .
機能層/被処理体界面に、10μm2以上mの大きさの気泡欠陥が2インチの被処理体の表面内にいくつ存在するか測定した。気泡欠陥の測定方法は、以下の通りである。
・測定方法:AOI(自動光学検査)
It was measured how many bubble defects having a size of 10 μm 2 or more exist on the surface of the object to be processed of 2 inches at the functional layer / object to be processed interface. The method for measuring bubble defects is as follows.
・ Measurement method: AOI (automatic optical inspection)
ウェハ外観検査装置として、以下の装置を用いた。
・装置メーカー:東レエンジニアリング株式会社
・装置型番:INSPECTRA 3000TR200
その実験結果を表1に示す。
The following apparatus was used as a wafer appearance inspection apparatus.
-Equipment manufacturer: Toray Engineering Co., Ltd.-Equipment model number: INSPECTRA 3000TR200
The experimental results are shown in Table 1.
表1に示すように、実施例1〜実施例4では、気泡欠陥の数が0であった。一方、比較例1〜比較例3では、気泡欠陥の数が30個程度まで多くなった。なお、比較例4は、ラミネート温度が高すぎてサンプルダメージが激しく、測定不能だった。 As shown in Table 1, in Examples 1 to 4, the number of bubble defects was 0. On the other hand, in Comparative Examples 1 to 3, the number of bubble defects increased to about 30. In Comparative Example 4, the laminating temperature was too high and the sample damage was so severe that measurement was impossible.
実施例1〜実施例4では、保護フィルムの表面の表面平均粗さ(Sa)が、15nm以下であり、また、軟化温度は30〜170℃の範囲内であった。 In Examples 1 to 4, the surface average roughness (Sa) of the surface of the protective film was 15 nm or less, and the softening temperature was in the range of 30 to 170 ° C.
また、実施例1〜実施例4の保護フィルムは、保護フィルムの軟化温度より30〜80℃高い温度にて、表面平均粗さ(Sa)が、5nm以下の被転写材としての支持体と、保護フィルム前駆体とを加熱圧着し、続いて、支持体を剥がして得たものであった。 Further, the protective films of Examples 1 to 4 have a surface average roughness (Sa) of 5 nm or less as a transferred material at a temperature 30 to 80 ° C. higher than the softening temperature of the protective film, The protective film precursor was obtained by thermocompression bonding and subsequently peeling off the support.
本発明は、光学部品、エネルギーデバイス、バイオデバイス、記録メディア等の微細構造を形成する分野に利用される。 The present invention is used in the field of forming fine structures such as optical components, energy devices, biodevices, and recording media.
1 保護フィルム
2 支持体
3 保護フィルム前駆体
10 キャリア
11 凹凸構造
12 機能層
14 機能転写体
20 被処理体
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記支持体を剥がし、前記支持体との接触側の表面の表面平均粗さ(Sa)が、15nm以下となる前記保護フィルムを得る工程、
を有することを特徴とする保護フィルムの製造方法。 A step of thermocompression bonding the support as a transfer material having a surface average roughness (Sa) of 5 nm or less and a protective film precursor at a temperature 30 to 80 ° C. higher than the softening temperature of the protective film;
Removing the support and obtaining the protective film having a surface average roughness (Sa) of the surface on the contact side with the support of 15 nm or less;
The manufacturing method of the protective film characterized by having.
The carrier having a concavo-convex structure on a surface, at least one functional layer provided on the concavo-convex structure, and the functional layer provided on a surface opposite to the carrier. A functional transfer body comprising the protective film according to any one of the above.
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