JP2021045854A - パターン形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】パターン担持体に形成されたパターン形成材料による膜に凹版を当接させてから剥離するパターン形成方法において、断裂などのパターン不良を抑えて良好な品質でパターンを形成することのできる技術を提供する。【解決手段】平板状のパターン担持体の表面に、第１方向に帯状に延びる複数のストリップ部と、ストリップ部間を接続する接続部とを有するパターンを形成する。接続部に対応する凹版の凹部の形状は、版面に垂直な方向から見た平面視において、隣り合う２つのストリップ部間で対向する辺の間を滑らかな曲線で接続するものであり、パターン担持体からの凹版の剥離を、表面に沿い第１方向と直交する第２方向に進行させる。【選択図】図１０

Description

この発明は、パターン担持体に形成されたパターン形成材料による膜に凹版を当接させてから剥離することで、パターン担持体の表面に所定のパターンを形成するパターン形成方法に関するものである。

半導体ウェハ、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、磁気または光ディスク用のガラスまたはセラミック基板、有機ＥＬ用ガラス基板、太陽電池用ガラス基板またはシリコン基板、その他フレキシブル基板およびプリント基板などの電子機器向け基板に対してパターン層を形成するために、ブランケットなどのパターン担持体を用いた印刷技術が提案されている。この技術は、パターン形成材料を用いて所定の形状に形成されたパターンをブランケットなどのパターン担持体の表面に一時的に担持させ、該パターンを最終的な被転写体である基板の表面に転写する、というものである。

例えば、特許文献１、２は、このような印刷によるパターン形成プロセスに適用可能な装置として本願出願人が先に開示したものである。これらの装置は、パターン形成材料を含むインクによりブランケット表面に形成された膜に凹版を当接させてパターニングし、こうしてブランケット表面に形成されたパターンを基板に転写するプロセスに利用可能である。より具体的には、特許文献１に記載の転写装置は、パターニング工程において版とブランケットとを密着させる、また転写工程においてブランケットと基板とを密着させる際に利用可能である。また、特許文献２に記載の剥離装置は、こうして密着した版とブランケットとの間、またブランケットと基板との間を剥離し分離させる際に利用可能である。

特開２０１４−１８４７１６号公報 特開２０１４−１８９３５０号公報

近年ではパターンのさらなる微細化および薄膜化が進むにつれ、パターン不良、例えばパターン間の短絡や断線等の問題が生じやすくなってきている。特に、パターン形成材料の膜を介して版とパターン担持体とを当接させた状態からこれらを剥離するとき、パターンとしてパターン担持体表面に残すべき部分と除去すべき部分との境界において膜内にせん断応力が作用するため、応力集中によるパターンの断裂が起きやすい。電子デバイス製造を目的とするパターン形成においては、このようなパターン不良はデバイスの特性を低下させ、また不良品を生じさせることになる。

このため、断裂等のパターン不良を抑制し、より高品質なパターンを形成するための技術が必要となってきている。例えば、形成すべきパターンの形状に応じて製造プロセスを最適化するなどの方策により、パターン不良の発生を抑制することが期待される。しかしながら、これまでそのような技術が実用化されるには至っていない。

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、パターン担持体に形成されたパターン形成材料による膜に凹版を当接させてから剥離するパターン形成方法において、断裂などのパターン不良を抑えて良好な品質でパターンを形成することのできる技術を提供することを目的とする。

この発明の一の態様は、平板状のパターン担持体の表面に、前記表面に沿った第１方向に帯状に延びる複数のストリップ部と、隣り合う前記ストリップ部の間を接続する接続部とを有するパターンを形成するパターン形成方法であって、上記目的を達成するため、前記パターン担持体の表面にパターン形成材料の膜を形成する工程と、平板状で版面に前記パターンに対応する形状の凹部が設けられた凹版を前記パターン担持体表面の前記膜に当接させる工程と、前記パターン担持体から前記凹版を剥離し、前記膜のうち前記版面に当接した部分を前記パターン担持体から除去することで前記パターンを形成する工程とを備え、前記接続部に対応する前記凹部の形状は、前記版面に垂直な方向から見た平面視において、隣り合う２つの前記ストリップ部間で対向する辺の間を滑らかな曲線で接続するものであり、また前記パターン担持体からの前記凹版の剥離を、前記表面に沿い前記第１方向と直交する第２方向に進行させる。

このように構成された発明では、第１方向に延びる複数のストリップ間を接続する接続部のパターン形状を滑らかな曲線とすることで、剥離時に特定箇所に応力が集中するのを抑制している。その上で、剥離の進行方向を第２方向、すなわちストリップ部の長手方向である第１方向と直交する方向としている。

パターン形成材料の膜のうち不要部分を除去してパターン形成する場合、パターン担持体表面に残されるべきパターン部分と、除去されるべき不要部分との間で膜がせん断されることになる。このときパターン部分の弱い箇所に強い応力が作用すると、パターン断裂や、また完全な断裂には至らないものの部分的に亀裂が生じるなどのパターン不良が発生することがある。このようなパターン不良の発生を防止するためには、応力集中の生じにくいパターン形状とすること、および、パターン形状に応じ特定箇所に応力を集中させない剥離方法を採用することが必要である。

詳しくは後述するが、本願発明者の実験によれば、ストリップ部の長手方向である第１方向と直交する第２方向に剥離を進行させることで、ストリップ部におけるパターンの断裂や亀裂の発生を抑えることができる。一方、ストリップ部同士を接続する接続部については、その性質上第１方向と異なる方向の辺を有することが避けられないが、これを滑らかな曲線で構成することで、接続部についてもパターンの断裂や亀裂の発生を抑えることができることがわかった。このようにパターン形状と剥離方向とを組み合わせた本発明では、断裂等のパターン不良の発生確率を低く抑えて、良好な品質でパターン形成を行うことが可能である。

以上のように、本発明によれば、平板状のパターン担持体の表面に沿った第１方向に延びる複数のストリップ部と、隣り合うストリップ部の間を接続する接続部とを有するパターンを形成するのに際して、接続部のパターンを滑らかな曲線で構成するとともに、剥離方向をストリップ部の延設方向に応じて規定している。このため、断裂等のパターン不良の発生確率を低く抑えて、良好な品質でパターン形成を行うことが可能である。

本実施形態のパターン形成方法で形成しようとするパターンの一例である。 本実施形態のパターン形成処理を示すフローチャートである。 パターン形成処理における各部の状態を模式的に示す図である。 剥離装置による剥離プロセスの一例を示す模式図である。 剥離の進行状況を模式的に示す図である。 剥離方向を考えるためのモデルを示す図である。 モデルパターンを形成するプロセスを模式的に示す図である。 Ｘ方向に剥離を進行させる場合の状態変化を示す図である。 Ｘ方向に剥離を進行させる場合の状態変化を示す図である。 Ｙ方向に剥離を進行させる場合の状態変化を示す図である。 パターン形状と剥離方向との組み合わせに関する実験結果を示す図である。

以下、本発明に係るパターン形成方法の一実施形態について説明する。なお、後述するように、この実施形態におけるパターン形成方法は、
（１）パターン担持体たる平板状のブランケットの表面に、パターン形成材料を含むインクを一様に塗布しインク膜を形成する、
（２）インク膜に凹版を押し付けてからこれを剥離し、ブランケット表面にパターンを形成する、
（３）パターンを担持するブランケット表面に、最終的な被転写体である基板を押し付けてからこれを剥離し、パターンを基板に転写する、
という工程を含んでいる。このうち（１）の工程は適宜の塗布装置を用いて実行することができ、そのような塗布装置としては各種のものが公知である。また、（２）および（３）の工程は、前述の特許文献１に記載の転写装置と特許文献２に記載の剥離装置とを用いて実行することができる。したがって、以下では、各プロセスを実行するための装置構成については説明を省略することとする。

このパターン形成方法は、パターン形成材料と基板との組み合わせにより、種々のデバイス製造に適用することが可能である。例えば、ガラス基板に発光体や隔壁材料等によるパターンを形成することで表示装置を製造することが可能である。また、半導体基板に電極や絶縁層となるパターンを形成することで、半導体装置を製造することが可能である。また、絶縁性基板に電極や有機半導体等のパターンを形成することで、有機トランジスタやセンサなど各種の半導体デバイスを製造することが可能である。

以下では、ガラス基板や樹脂基板のような絶縁性基板に、導電性材料を含むインクによる電極パターンを形成する場合を例として取り上げ、本実施形態のパターン形成方法を説明する。なお、本実施形態の処理対象とする基板には、前工程において予め他のパターンや機能層が作り込まれていてもよい。

図１は本実施形態のパターン形成方法で形成しようとするパターンの一例である。より具体的には、図１（ａ）は本実施形態で処理対象となる基板Ｓを例示しており、基板Ｓには同一の電極パターンを有するモジュールＭが複数配置される。また、図１（ｂ）は各モジュールＭ内の電極パターンの例を示す平面図、図１（ｃ）はその斜視図である。以下の説明において各部の方向を統一的に示すために、図１に示すようにＸＹ直交座標系を設定する。ＸＹ平面は基板Ｓの表面Ｓａと平行な平面である。

図１（ａ）に示すように、基板ＳにはＸ方向およびＹ方向にマトリクス状に複数のモジュールＭの領域が設定される。最終的には、各モジュールＭが切り離されてそれぞれが単独で電子デバイスとして機能する。図１（ｂ）および図１（ｃ）に示すように、各モジュールＭには、２つの電極Ｅ１、Ｅ２が対向配置される。電極Ｅ１は、一定幅でＸ方向に沿って細長く延びる互いに平行な複数のストリップ部Ｅ１ａと、モジュールＭの（−Ｘ）側端部付近にＹ方向に延設されて複数のストリップ部Ｅ１ａを相互に接続する接続部Ｅ１ｂとを含む櫛歯形状を有する。

櫛歯の根元部分、つまりストリップ部Ｅ１ａの（−Ｘ）側端部において、電極Ｅ２は電極Ｅ１と対称な形状を有している。すなわち、電極Ｅ２は、一定幅でＸ方向に沿って細長い帯状に延びる互いに平行な複数のストリップ部Ｅ２ａと、モジュールＭの（＋Ｘ）側端部付近にＹ方向に延設され複数のストリップ部Ｅ２ａを相互に接続する接続部Ｅ２ｂとを含む櫛歯形状を有する。また、接続部Ｅ２ｂは隣り合うストリップ部Ｅ２ａの間を滑らかな曲線で接続している。

電極Ｅ１のストリップ部Ｅ１ａは、電極Ｅ２のストリップ部Ｅ２ａの隙間に入り込んでいる。一方、電極Ｅ２のストリップ部Ｅ２ａは、電極Ｅ１のストリップ部Ｅ１ａの隙間に入り込んでいる。このような構造の電極は、例えば有機薄膜トランジスタのドレイン電極とソース電極、あるいはキャパシタの対向電極等として機能するものである。

各電極Ｅ１、Ｅ２における代表的な寸法は以下の通りである。すなわち、電極の厚さは例えば５０ｎｍ、各ストリップ部の幅は例えば１５μｍ、ストリップ部間の間隔は例えば２５μｍである。各ストリップ部の長さは例えば数ｍｍとすることができる。なお、各部の寸法はここに挙げた数値に限定されるものではない。このような構造を有する電極パターンＥ１、Ｅ２を、本実施形態のパターン形成方法によって形成する。

図２は本実施形態のパターン形成処理を示すフローチャートである。また、図３はパターン形成処理における各部の状態を模式的に示す図である。最初に、平板状のブランケットの表面にパターン形成材料となるインクを塗布し、均一な薄膜を形成する（ステップＳ１０１）。図３（ａ）に示すように、ブランケットＢＬは例えばガラス板である基材Ｂ１の一方表面に、例えばシリコンゴムのような弾性樹脂製の表面層Ｂ２をパターン担持層として積層した構造を有する。表面層Ｂ２に均一な薄膜状のインク層Ｉｋが形成される。電極形成を目的とする場合、インクとしては例えば銀粉などの導電性材料を含む導電性インクを用いることができる。この工程は、例えばスリットコータなどの適宜の塗布装置により実行可能である。

そして、平板状の凹版Ｐが、その版面ＰａがブランケットＢＬに形成されたインク層Ｉｋと対向するように配置される（ステップＳ１０２）。凹版Ｐの版面Ｐａは、略平坦な平坦部Ｐ１に形成すべきパターンの形状に対応する凹部Ｐ２が刻設された構造を有する。図３（ａ）では版面Ｐａの断面形状が簡略化されて示されているが、実際の版面Ｐａには、図１（ｂ）に示す電極Ｅ１、Ｅ２のパターン形状に対応した形状の凹部Ｐ２が設けられている。

凹版ＰとブランケットＢＬとの面方向の相対位置を合わせるアライメント調整が行われ、凹版ＰとブランケットＢＬとが当接される（ステップＳ１０３、図３（ｂ））。これにより、ブランケットＢＬ表面のインク層Ｉｋが版Ｐによりパターニングされる（パターニング工程）。この工程は適宜の転写装置、例えば特許文献１に記載の装置によって実行可能である。

その後、凹版ＰとブランケットＢＬとが剥離される（ステップＳ１０４）。これにより、図３（ｃ）に示すように、ブランケットＢＬ表面のインク層Ｉｋのうち版面Ｐａの平坦部Ｐ１に対向し接触した部分は版面ＰａとともにブランケットＢＬ表面から取り去られる。一方、版面Ｐａの凹部Ｐ２と対向する部分はブランケットＢＬに残留し、こうして版面Ｐａに対応するパターンＰＴがブランケットＢＬ表面に形成される。この工程は適宜の剥離装置、例えば特許文献２に記載の装置によって実行可能である。

次いで、図３（ｄ）に示すように、凹版Ｐに代えて、最終的な被転写体である基板ＳがブランケットＢＬとの対向位置に配置される（ステップＳ１０５）。このとき基板Ｓの被転写面がブランケットＢＬに対向される。そして、基板ＳとブランケットＢＬとの間で面方向の位置を合わせるアライメント調整が行われる。この状態から基板ＳとブランケットＢＬとを当接させる（ステップＳ１０６、図３（ｅ））。これにより、ブランケットＢＬ表面のパターンＰＴが基板Ｓに転写される（転写工程）。この工程も、例えば特許文献１に記載の転写装置により実行可能である。

その後、基板ＳとブランケットＢＬとが剥離される（ステップＳ１０７）。これにより、図３（ｆ）に示すように、ブランケットＢＬ表面に担持されていたパターンＰＴが基板Ｓに移行し、基板Ｓの表面に所望の形状を有するパターンＰＴが形成される。この工程も、例えば特許文献２に記載の装置によって実行可能である。こうしてパターンＰＴが形成された基板Ｓが後工程へ搬出されて（ステップＳ１０８）、本実施形態のパターン形成処理は完了する。

図４は剥離装置による剥離プロセスの一例を示す模式図である。ここでは特許文献２に記載された剥離装置を用いて版ＰとブランケットＢＬとを剥離させる剥離プロセスについて説明するが、基板ＳとブランケットＢＬとの間の剥離においても同様である。版ＰとブランケットＢＬ、または基板ＳとブランケットＢＬのような互いに密着した２つの板状体を剥離させる場合、両者が密着する当接領域の一箇所において剥離を開始させ、こうしてできた剥離領域と当接領域との境界を順次当接領域側に進行させてゆくのが望ましい。このように進行が管理されない剥離では、当接領域の複数箇所で剥離が無秩序に進行してパターンを損傷したり、ブランケットＢＬが破損したりすることがあるからである。

ここでは、所定の剥離方向Ｄｄに沿って剥離を進行させるものとする。なお、以下においては、単に「上流側」というとき、剥離方向Ｄｄにおける上流側（図４において左側）を意味するものとする。また単に「下流側」というとき、剥離方向Ｄｄにおける下流側（図４において右側）を意味するものとする。

図４（ａ）に示すように、版ＰとブランケットＢＬとが（インク層を介して）互いに密着し一体化されたワークＷＫは、上面が平坦なステージＳＴに載置される。ステージＳＴの上面のうち、上流側の端部は下向きに僅かに傾斜してテーパー部ＴＰを構成している。ワークＷＫはブランケットＢＬの上流側端部がテーパー部ＴＰにせり出すようにしてステージＳＴに載置される。

この状態から、図４（ｂ）に示すように、ブランケットＢＬの上流側端部がプッシュロッドＰＲにより押し下げられる。プッシュロッドＰＲは図の紙面奥行き方向に延びる棒状の部材であり、したがってブランケットＢＬの上流側端部は柱面状に下向きに曲げられる。その結果、版ＰとブランケットＢＬとが密着する当接領域の上流側端部で版ＰとブランケットＢＬとの間に小さな隙間が生じ、両者の剥離が開始される。

続いて、図４（ｃ）に示すように、版Ｐの上流側端部が吸着ハンドＨによって吸着保持されるとともに、その下流側隣接位置で剥離ローラＲが版Ｐの上面に当接される。この状態から、図４（ｄ）に示すように、吸着ハンドＨが版Ｐを上方へ引き上げ、剥離ローラＲが下流側へ転動することで、剥離方向Ｄｄに沿って剥離が進行する。このとき剥離ローラＲの当接位置を超えて剥離が進行することはないから、剥離の進行は剥離ローラＲによって管理されることになる。

以下の説明においては、図４（ｄ）に示すように、版ＰとブランケットＢＬとが（インク層Ｉｋを介して）密着している未剥離の領域を「当接領域」と称し符号Ｒｃを付す。また、既に剥離されて当接領域から剥離済みの状態に転換された領域を「剥離領域」と称し符号Ｒｄを付す。

図５は剥離の進行状況を模式的に示す図である。時刻Ｔ１においてプッシュロッドＰＲがブランケットＢＬの上流側端部を押し下げると、版ＰとブランケットＢＬとの当接領域のうち上流側端部で剥離が始まり、両者が密着する当接領域と、既に剥離した剥離領域との間に境界線が形成される。以下、この境界線を「剥離境界線」と称し符号Ｌｄを付すこととする。ステージＳＴにおいて、平坦部とテーパー部ＴＰとの接続部分に形成される稜線を直線状にしておくことで、このときの剥離境界線Ｌｄを直線状とすることができる。

剥離ローラＲを当接させながら剥離を進行させることで、剥離境界線Ｌｄを直線状に維持しながら剥離方向Ｄｄへ剥離を進行させることができる。図５は時刻Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４（Ｔ４＞Ｔ３＞Ｔ２＞Ｔ１）における剥離境界線Ｌｄを示している。点線矢印で示すように、剥離境界線Ｌｄは時刻の経過とともに下流側へ移動してゆく。最終的に剥離境界線Ｌｄが最下流側まで進んだ時点で剥離は完了する。

このように進行する剥離プロセスをワークＷＫの剥離に適用するに当たっては、剥離方向ＤｄをＸ方向と一致させる方法と、Ｙ方向と一致させるか方法とが考えられる。これまで、剥離方向については主として前後の工程との関係や、装置や各部材の外形形状の都合に応じて設定されることが多かったと考えられる。しかしながら、本願発明者の知見によれば、本例のように一方向に延びる帯状のパターンを形成するケースにおいては、特に、微細なパターンを形成する場合において、パターン形状と関連付けて剥離方向を設定することが好ましい場合がある。

図６は剥離方向を考えるためのモデルを示す図である。パターン形状と剥離方向との関連を説明するために、パターン形状をより単純化した図６に示すモデルパターンＭＰを導入する。このモデルパターンＭＰは、形成すべき電極Ｅ１の一部、より具体的には櫛歯構造における櫛歯の根元部分に相当するものである。モデルパターンＭＰにおける電極Ｅ３は、Ｘ方向に沿って帯状に延びる複数のストリップ部Ｅ３ａと、Ｙ方向に延びてストリップ部Ｅ３ａの間を接続する接続部Ｅ３ｂとを有している。

図７はモデルパターンを形成するプロセスを模式的に示す図である。より具体的には、図７（ａ）は版ＰとブランケットＢＬとを当接させる前の状態を示し、図７（ｂ）は当接させてから剥離させた後の状態を示している。図７（ａ）に示すように、版Ｐの版面Ｐａには、平坦部Ｐ１と、電極パターンＥ３に対応する形状の凹部Ｐ２とが設けられている。このような版Ｐを、一様なインク層Ｉｋが形成されたブランケットＢＬに当接させた後に剥離させると、図７（ｂ）に示すように、インク層Ｉｋのうち版面Ｐａの平坦部Ｐ１に当接した部分は版Ｐとともに除去され、凹部Ｐ２に対応する部分のインク層がブランケットＢＬに残留して電極パターンＥ３を形成する。

これらの図に白抜き矢印で示すように、電極Ｅ３のストリップ部Ｅ３ａと接続部Ｅ３ｂとの接続部分は滑らかな曲線で接続されており、したがって隣り合うストリップ部Ｅ３ａの間も滑らかな曲線で接続されている。

このようなモデルパターンＭＰにおいて、剥離方向ＤｄをＸ方向とした場合の状態変化を図８、図９を用いて、また剥離方向ＤｄをＹ方向とした場合の状態変化を図１０を用いてそれぞれ説明する。

図８および図９はＸ方向に剥離を進行させる場合の状態変化を示す図である。図８（ａ）は剥離前の状態、より具体的には版ＰとブランケットＢＬとが密着する当接領域を、版Ｐを取り除いてブランケットＢＬ表面に垂直な方向から見た仮想的な状態を示している。このとき、版ＰとブランケットＢＬとは一様なインク膜Ｉｋを介して対向している。剥離方向Ｄｄは図において左から右へ向かう方向である。

図８（ｂ）は剥離開始直後の状態を示している。モデルパターンＭＰの（−Ｘ）側端部から剥離が開始されてこの部分に剥離済みの剥離領域Ｒｄが形成されると、剥離領域Ｒｄと、インク膜Ｉｋを介して版ＰとブランケットＢＬとが密着する未剥離の当接領域Ｒｃとの間に剥離境界線Ｌｄが現れる。

図８（ｃ）に示すように、剥離境界線Ｌｄが接続部Ｅ３ｂとストリップ部Ｅ３ａとの接続部分に差しかかるまでは、インク層Ｉｋの全体がブランケットＢＬに残留して接続部Ｅ３ｂを形成する。一方、図８（ｄ）に示すように、剥離境界線Ｌｄがさらに進行すると、当接領域Ｒｃのインク層Ｉｋのうちストリップ部Ｅ３ａに対応する部分のみがブランケットＢＬ側に残留してストリップ部Ｅ３ａを形成し、それ以外の部分は版Ｐの剥離とともにブランケットＢＬから取り去られる。

このとき、ブランケットＢＬ上のインク層Ｉｋは、ブランケットＬに残る部分と版Ｐに付着して取り去られる部分との間でせん断を受ける。そのため、図９（ａ）に示すように、剥離境界線Ｌｄの位置が接続部Ｅ３ｂに対応する領域からストリップ部Ｅ３ａに対応する領域に遷移するとき、図に黒丸印で例示するように、ブランケットＢＬに残る部分と除去される部分との境界に近いインク層Ｉｋに、強いせん断応力が作用する。このせん断応力が、パターンに断裂等の欠陥を生じさせる原因となる。

特に、ブランケットＢＬに残るべきパターンＰＴが剥離の際に版Ｐとともに取り去られるインク層Ｉｋに引っ張られることで、境界の周辺でパターンに亀裂が発生しやすい。例えば、ストリップ部Ｅ３ａの幅Ｗに対してストリップ部間の間隔Ｓの方が大きいようなパターンでは、図９（ｂ）に示すように、インク層ＩｋのうちブランケットＢＬに残るべき細い部分が、これを両側から挟み版Ｐとともに除去される幅広の部分により強く引っ張られることになる。これによりパターンの断線が生じやすい。ブランケットＢＬ表面のパターン担持層が弾性体により構成されている場合、インク層ＩｋとともにブランケットＢＬの表面層が引き伸ばされるため、影響が顕著である。

また例えば、比較例として図９（ｃ）に示す電極Ｅ４のように、ストリップ部Ｅ４ａと接続部Ｅ４ｂとが直線状の辺で垂直接続されている場合、その接続部分での応力集中が特に顕著となり、高確率でパターンの断裂が発生する。

図１０はＹ方向に剥離を進行させる場合の状態変化を示す図である。図１０（ａ）は剥離前の状態、より具体的には版ＰとブランケットＢＬとが密着する当接領域を、版Ｐを取り除いてブランケットＢＬ表面に垂直な方向から見た仮想的な状態を示している。このとき、版ＰとブランケットＢＬとは一様なインク膜Ｉｋを介して対向している。剥離方向Ｄｄは図において下から上へ向かう方向である。

図１０（ｂ）ないし図１０（ｄ）に示すように、モデルパターンＭＰの（−Ｙ）側端部、つまり図において下端から剥離が開始され、剥離境界線ＬｄはＸ軸と平行を保ちつつ（＋Ｙ）方向へ移動してゆく。これにより、当接領域Ｒｃは順次剥離領域Ｒｄに転換されてゆく。

図１０（ｃ）に示すように、剥離境界線Ｌｄがストリップ部Ｅ３ａに対応する位置に到達するときに、ブランケットＢＬ上のインク層ＩｋのうちブランケットＢＬに残る部分と除去される部分との境界において大きな応力集中が生じると考えられる。しかしながら、剥離境界線Ｌｄに近い位置ではストリップ部Ｅ３ａの側辺がＸ方向に延びているため、Ｘ方向における広い範囲でほぼ同時にせん断が生じる。このため、せん断応力はＸ方向に分散され、特定の位置に集中することは回避される。

したがって、このようにストリップ部Ｅ３ａの長手方向がＸ方向であるとき、これと直交するＹ方向に剥離を進行させることが、パターン不良を生じさせない１つの方法であると考えられる。この方法によるパターン不良の抑制効果は、パターン幅Ｗが小さい場合であっても有効である。

図１１はパターン形状と剥離方向との組み合わせに関する実験結果を示す図である。本願発明者は、上記と同様の細長いストリップ部を有する種々の電極パターンを用意し、ストリップ部の延設方向と剥離方向との好ましい組み合わせを模索する実験を行った。図１１はその結果の一部を示すものであり、ブランケットＢＬ上でパターニングされた電極パターンを基板Ｓに転写し、基板Ｓ上に形成されたパターンを顕微鏡撮影したものである。図においては、淡色部分が電極パターンＰＴに対応し、濃色部分が基板Ｓの露出表面に対応している。

電極パターンの形状は、（ａ）〜（ｅ）欄に示す５種類である。このうち（ａ）欄に示すパターン形状は、ストリップ部と接続部とが直交する辺で接続されたものである。また、（ｂ）欄に示す形状はこれらが滑らかな曲線をなす辺で接続されたものである。また、（ｃ）欄に示す形状は、ストリップ部の間がＶ字型に交わる２辺で接続されたものである。Ｙ方向に対する両辺の傾きはいずれも４５度である。また、（ｄ）、（ｅ）欄に示す形状は、ストリップ部の間をＹ方向に対し４５度の傾きを有する辺で接続したものである。（ｄ）欄に示す形状と、（ｅ）欄に示す形状とでは、辺の傾き方向が異なっている。

いずれの例においても、ストリップ部の長手方向はＸ方向である。また、各図は剥離方向Ｄｄが図の左から右に向かう方向となるように向きを揃えている。したがって、剥離方向ＤｄをＸ方向とした各欄左側の図では、図の左右方向がＸ方向、上下方向がＹ方向である。一方、剥離方向ＤｄをＹ方向とした各欄右側の図では、図の上下方向がＸ方向、左右方向がＹ方向である。後述するように、剥離方向ＤｄをＹ方向とした場合には、これをＸ方向とした場合に比べてパターンの亀裂が有意に小さかったため、右図は左図よりも拡大倍率が高くなっている。

各図において、矢印は直ちにパターンの断線につながるような大きな亀裂の位置を示し、白い三角形は断線には至らない小さな亀裂の位置を示している。この時点では小さな亀裂であっても、デバイス製造後の温度変化や外部からの押圧力等によって亀裂が広がり、いずれは断線に至るおそれがあり、デバイスの寿命や信頼性を損ねるものであることに変わりはない。図は基板Ｓ上で撮影されたものであるが、これらの亀裂がパターニング後のブランケットＢＬ上で既に発生していることが確認されている。

これらの例からわかるように、各欄左図に示される、剥離方向Ｄｄをパターン延設方向（Ｘ方向）と一致させたケースでは何らかの亀裂が発生することは避けられない。特に、一見してわかる大きな亀裂が生じているものが多い。これに比較すると、各欄右図に示す、剥離方向Ｄｄをパターン延設方向と直交させたケースでは、亀裂の発生が明らかに少なく、発生する亀裂も比較的小さいものである。特に、（ｂ）欄に示すように、ストリップ部間を滑らかな曲線で接続したケースでは、ほぼ亀裂は見当たらなかった。

以上のことから、平行するストリップ部間を滑らかな曲線で接続すること、および、ストリップ部の延設方向とは直交する方向に剥離を進行させることが、パターン不良を防止する上で極めて有効であることが示された。特に、図１１の（ｂ）欄右図に示すように、ストリップ部の間を半円で接続するパターン形状は、ブランケットＢＬの残る部分と除去される部分との境界においてインク層Ｉｋにせん断応力が作用する位置が極めてスムーズに移動してゆくため、特定の箇所に応力が集中するのを避けることができ、パターンを保護する作用が大きい。

一方、ブランケットＢＬ上でパターニングされたパターンＰＴを基板Ｓに転写する過程においては、ブランケットＢＬ上のパターンＰＴをそのまま全て基板Ｓに転写するだけであって上記のようなせん断は発生しないので、その場合の剥離方向については特に上記のような配慮を必要としない。

以上のように、本発明においては、インク層Ｉｋが本発明の「パターン形成材料による膜」に相当し、Ｘ方向およびＹ方向がそれぞれ本発明の「第１方向」および「第２方向」に対応している。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態で形成される電極パターンは、それぞれ櫛歯形状を有する２つの電極Ｅ１、Ｅ２が対向配置されたものであるが、本発明の適用対象となるパターンの形状はこれに限定されるものではない。例えば、上記実施形態の電極パターンＥ１、Ｅ２は、互いに平行な帯状のストリップ部がその一方端部で接続部により互いに接続された形状を有する。しかしながら、例えば接続部の（＋Ｘ）側、（−Ｘ）側の両方に向かってストリップ部が延びた形状であってもよい。

また例えば、複数のストリップ部が接続部で接続された単一の電極が設けられたものであってもよく、また三以上の電極が設けられていてもよい。また、これら以外に他のパターンを含むものであってもよい。また、電極パターン以外のパターン、例えばレジストパターンや半導体層等の各種の機能層を形成する目的に、本発明を適用可能である。

また、上記実施形態の基板Ｓでは、同一のパターン形状を有するモジュールＭが複数配置される。各モジュールＭにおいてパターンの延設方向を揃えておけば、それらのモジュールに対し同一の剥離方向を設定して剥離プロセスを実行することができるからである。しかしながら、１枚の基板に単一のモジュールが形成される場合にも、本発明を適用可能である。

また、上記実施形態では、版ＰとブランケットＢＬとを当接させるプロセスと、これらを剥離させるプロセスとが異なる装置によって実行されるが、両プロセスが同一の装置によって実行されてもよい。

この発明は、一の方向に延び、しかも一部で互いに接続された帯状のパターンを複数有するパターンの形成に際し好適に適用可能である。

ＢＬ ブランケット
Ｄｄ 剥離方向
Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３ 電極
Ｅ１ａ，Ｅ２ａ，Ｅ３ａ ストリップ部
Ｅ１ｂ，Ｅ２ｂ，Ｅ３ｂ 接続部
Ｉｋ インク層（膜）
Ｍ モジュール
ＭＰ モデルパターン
Ｐ 凹版
Ｐａ 版面
Ｐ２ 凹部
ＰＴ パターン
Ｓ 基板

Claims (7)

1. 平板状のパターン担持体の表面に、前記表面に沿った第１方向に帯状に延びる複数のストリップ部と、隣り合う前記ストリップ部の間を接続する接続部とを有するパターンを形成するパターン形成方法であって、
   前記パターン担持体の表面にパターン形成材料の膜を形成する工程と、
   平板状で版面に前記パターンに対応する形状の凹部が設けられた凹版を前記パターン担持体表面の前記膜に当接させる工程と、
   前記パターン担持体から前記凹版を剥離し、前記膜のうち前記版面に当接した部分を前記パターン担持体から除去することで前記パターンを形成する工程と
   を備え、
   前記接続部に対応する前記凹部の形状は、前記版面に垂直な方向から見た平面視において、隣り合う２つの前記ストリップ部間で対向する辺の間を滑らかな曲線で接続するものであり、
   前記パターン担持体からの前記凹版の剥離を、前記表面に沿い前記第１方向と直交する第２方向に進行させる、パターン形成方法。
2. 前記パターン担持体と前記凹版とが当接した当接領域と、前記パターン担持体と前記凹版とが剥離した剥離領域との境界に形成される剥離境界線が、前記第１方向と平行になるように剥離を進行させる請求項１に記載のパターン形成方法。
3. 前記滑らかな曲線は半円部を有する請求項１または２に記載のパターン形成方法。
4. 前記パターン担持体は、前記表面が弾性体により形成されたブランケットである請求項１ないし３のいずれかに記載のパターン形成方法。
5. 前記ブランケットに担持された前記パターンを被転写体に転写する工程をさらに含む請求項４に記載のパターン形成方法。
6. 前記ストリップ部の幅が、隣り合う前記ストリップ部の間隔よりも小さい請求項１ないし５のいずれかに記載のパターン形成方法。
7. 前記パターンは導電性材料により形成されて半導体デバイスの電極として機能するものである請求項１ないし６のいずれかに記載のパターン形成方法。

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