JP4208562B2 - Transfer method - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、光ディスク用基板などの各種基板(以下、単に「基板」という)に対して薄膜や回路パターンなどの被転写層を転写する転写方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、LSIの製造に用いるウエハの大口径化や液晶パネルなどの大面積化に伴い、大面積に適合した薄膜形成方法が必要となってきた。また、LSI製造技術における多層配線技術の分野においては、多層配線を実現するために絶縁膜の表面を高い精度で平坦化する必要があり、大面積化に加えて、薄膜形成における表面の平坦化技術への要求も高まってきている。そこで、これらの要求を満足すべく、シートフィルムを用いた加圧転写方法によって基板に薄膜を形成する転写技術が提案されている(特許文献1参照)。
【0003】
この特許文献1に記載の転写方法では、半導体ウエハや液晶パネル用ガラス基板などの基板の表面が上を向くように試料台に載置する。一方、試料台の上方に対向配置された転写板に、その表面に絶縁膜(本発明の「被転写層」に相当)が予め形成されたシートフィルムを装着する。そして、試料台を転写板に向かって移動させ、基板とシートフィルムとを相互に当接させた後、さらに一定時間だけ相互に加重を加えるとともに基板が所定の温度となるように加熱する。こうすることで、絶縁膜を挟んでシートフィルムと基板とが密着される。その後、シートフィルムを剥離することによって絶縁膜が基板に転写される。
【0004】
【特許文献1】
特開平10−189566号公報(第4頁−第5頁、図3)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記特許文献1に記載の転写方法で使用されているシートフィルムは可撓性を有しているため、転写処理に際して該シートフィルムに予め形成された絶縁膜と基板との位置ずれが発生し易く、転写の寸法精度には一定の限界があった。また、近年、被転写層として単なる絶縁膜だけでなく、所定の回路パターンを有する層を基板に転写したいという要望が高まっているが、従来技術では転写精度の点でかかる要望を満足することは事実上不可能であった。
【0006】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、高い寸法精度で被転写層を基板に転写することができる転写方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この発明は、所定の回路パターンを有する被転写層を基板に転写する転写方法であって、上記目的を達成するため、剥離層を含む少なくとも1層以上の堆積層を、不撓性の板状基材上に形成する堆積層形成工程と、基材上に形成された堆積層上に被転写層を形成する被転写層形成工程と、基材と基板とを互いに押し付けて被転写層を基板に密着させる密着工程と、剥離層を除去して基材を基板から剥離する剥離工程とを備え、被転写層形成工程は、回路パターンに対応した貫通孔を有する貫通板を形成する工程と、貫通板を一面とする供給容器に回路パターンを構成する回路物質を貯留する工程と、供給容器内を加圧して貫通孔から回路物質を頭出しする工程と、供給容器と基材とを相対的に近接させて、貫通孔から頭出しされた回路物質を基材上の堆積層と接触させる工程と、接触した回路物質を堆積層上に残留させることにより被転写層を形成する工程とを有している。
【0008】
このように構成された発明では、不撓性の板状基材を用いて基板への被転写層の転写が行われる。つまり、基材と基板とが互いに押し付けられ、これにより板状基材に形成された被転写層が基板に密着する。そして、予め基材側に形成されている剥離層を除去することにより板状基材が選択的に剥離され、板状基材から基板に被転写層が転写される。このように不撓性の基材を用いることにより、被転写層と基板との位置ずれの発生が抑えられ、優れた寸法精度で被転写層を基板に転写することができる。
【0009】
また、従来技術に比べて剥離処理を安定して行うことができ、最終製品の品質を向上させることができる。すなわち、従来の転写方法、例えば特許文献1に記載の転写方法のようにシートフィルムを用いた場合には、基板から剥がす際にシートフィルムに作用する外力がそのまま被転写層に対して剥離方向に作用することとなり、基板と被転写層との密着力が低下することがあった。また、その外力を均一に維持することは難しく、その外力が基板と被転写層との密着面全体に対して不均一に作用して転写品質の低下を招くおそれがある。これに対し、この発明では基材側に予め剥離層を形成しておき、この剥離層を除去することで基板上に被転写層を密着させた状態のまま基材を選択的に基板から剥離させるように構成しているので、被転写層と基板との密着力を損なうことなく、剥離処理を安定して行うことができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
図1は、この発明にかかる転写方法の一実施形態を示すフローチャートである。また、図2は微細パターン(回路パターン)を形成する手順を示すフローチャートである。さらに、図3および図4は図1の転写方法を示す模式図である。以下、これらの図を参照しつつ本実施形態について詳述する。
【0011】
この実施形態では、本発明の「不撓性の板状基材」として石英板1を準備し、その石英板1上に剥離層2を均一に塗布し、該剥離層2のみからなる堆積層3を形成する(ステップS1;堆積層形成工程)。この剥離層2は後述するレーザアブレーションで使用するレーザ対応した材料で構成すればよく、本実施形態では
(1)エキシマレーザによるアブレーションを行うこと、
(2)アブレーションの際に剥離材料の一部が基板に付着する可能性があるため、製造プロセスに悪影響を及ぼさないものを用いるのが好適であること、
などに対応して剥離材料としてポリイミドを用いている。もちろん、剥離層2を構成する材料については、ポリイミドに限定されるものではなく、上記2つの条件を満足するものを用いることができる。なお、剥離層2の形成方法については、スピンコート法やスリットコート法などの従来より多用されている塗布方法を用いることができる。
【0012】
そして、石英板1に形成された剥離層2上に被転写層としての微細パターンを形成する(ステップS2;被転写層形成工程)。ここでは、被転写層形成工程の一例として金属配線パターンを形成する場合について図2および図3を参照しつつ詳細に説明する。
【0013】
まず、微細パターンに対応した貫通孔12を有する貫通板11を形成する(ステップS21)。この貫通板11としては、例えばポリイミド板やシリコンウエハなどの基台を用いることができる。また、後述する頭出し処理やパターン転写処理の際にパターン材料などが貫通孔12の周囲に付着するのを防止すべく、貫通板11のうち少なくとも石英板1と対向する面に対して撥水処理を施しておくのが望ましい。
【0014】
そして、図3(a)に示すように、その貫通板11を一面とする供給容器13に回路パターンを構成するパターン材料(回路物質)14を貯留する(ステップS22)。この金属配線用のパターン材料14としては、例えばハリマ化成株式会社製の「ナノペースト」を供給容器13に貯留することができる。このパターン材料14の貯留は、回路物質供給源(図示省略)から供給容器13に自動供給するようにしても良いし、またオペレータが手作業にて行うようにしても良い。なお、供給容器13にパターン材料14を供給しただけでは、貫通孔12の壁面と、貫通孔12に位置するパターン材料14の気液界面の表面張力との関係により、貫通孔12からパターン材料14が漏れ出ることはない。また、供給容器13の内部に所定量のパターン材料14を貯留した段階にて供給容器13の内部空間15は密閉空間とされ、その気圧は供給容器13の周辺の気圧とほぼ同じである。さらに、パターン材料14の貯留に先立って、平坦化ステージ16の上面には貫通板11と対向する位置にアライメントされた石英板1が撓みなく真空吸着されている。
【0015】
次のステップS23では、供給容器13の内部空間15に対して所定の圧力を印加して、同図(b)に示すように、パターン材料14の頭出しを行う。すなわち、窒素ガスを供給容器13内の空間15に供給することによって空間15を供給容器13の周辺の気圧以上の予め設定された頭出し圧力にする。このとき、気圧計による計測結果に基づいて、空間15が常に一定の頭出し圧力に維持されるように制御するのが望ましい。この「頭出し圧力」とは、貫通孔12からパターン材料14を頭出しできる圧力であり、パターン材料14の粘性や表面張力、貫通孔12のアスペクト比、貫通板11の材質等の種々のパラメータによって最適値が決まるものである。よって、予め実験によって頭出し圧力の最適値を求めておき、その値を設定するようにするのが好ましい。
【0016】
ここで、 「頭出し」とは、加圧されたパターン材料14が貫通孔12を通過して貫通板11よりも下側に膨出する現象である。また、この実施形態では、供給容器13内の空間15が頭出し圧力に維持されることによって、パターン材料14が徐々に貫通孔12から押し出され、やがて貫通孔12の下方に頭出し部17を形成する。なお、この頭出し部17には表面張力が作用するため、頭出し部17がある一定以下の大きさの場合にはそれが下方側に滴下することはない。また、必要に応じて頭出し部17の大きさ、形状などを検出するとともに、その検出結果に基づき供給容器13内の空間15に送り込む窒素ガスの量を調整して頭出し圧力を調整して頭出し部17を制御してもよい。
【0017】
次に、圧力調整機構(図示省略)により供給容器13内を所定の転写圧力に調整する。より具体的には、供給容器13内の空間15を頭出し圧力よりも低圧の転写圧力に設定しており、このように圧力低減により貫通板11の擁みが軽減されて同図(b)に示すように貫通板11はほぼフラットな状態となる。
【0018】
そして、この状態で平坦化ステージ16を転写位置まで上昇させ、同図(c)に示すように、貫通板11と石英板1とを相互に近接させて石英板1に形成された剥離層2と頭出し部17とを接触させる(ステップS24)。ここで、転写位置は、石英板1にパターン材料14を転写するための位置であって、石英板1が頭出し部17に接触し、かつ貫通板11には接触しない位置である。なお、石英板1を貫通板11に接触させないのは、貫通板11に付着している汚染物質を石英板1に転写しないためである。
【0019】
こうして石英板1への頭出し部17の接触が完了すると、同図(d)に示すように、平坦化ステージ16を再び元の待機位置にまで下降させ、貫通板11と石英板1とを離間させる。これにより、ステップS24で接触した頭出し部17が石英板1に付着して微細パターン18の転写が行われる(ステップS25)。このときに、貫通板11と石英板1とを急速に離間させるとパターン材料14の分離(残留)が同条件とならず転写に不具合が生じる可能性があるため、かかる不具合が発生する限界速度よりも遅い速度で平坦化ステージ16を下降させる必要がある。
【0020】
上記のようにして微細パターン18を有する層、つまり本発明の被転写層が非接触転写により形成されると、図1のステップS3に進む。そこで、図1に戻って図1および図4を参照しつつ説明を続ける。
【0021】
このステップS3では、図4(a)に示すように、剥離層2上に微細パターン18を形成してなる石英板1と、微細パターン18を転写すべき基板Wとを処理チャンバーに搬送し、この処理チャンバー内で微細パターン18が基板Wの転写位置と対向するように、石英板1と基板Wとの位置合せを行う。そして、処理チャンバー内を減圧するとともに、石英板1および基板Wを加熱制御し、所定の転写条件に達した時点で基板Wを石英板1に近接する方向に移動させて微細パターン18を基板Wの表面に密着させる(ステップS4;密着工程)。これにより、微細パターン18を介して基板Wと石英板1とが一体化された密着物が形成される。
【0022】
ここで、この実施形態では、基板Wを移動させることによって石英板1の剥離層2上の微細パターン(被転写層)18を基板Wに密着させているが、石英板1を基板Wに近接する方向に移動させたり、基板Wおよび石英板1の各々を他方側に移動させることによって上記密着処理を行ってもよく、要は、基板Wおよび石英板1のうち少なくとも一方を他方側に移動させることによって、微細パターン(被転写層)18を基板Wに密着させるように構成すればよい。
【0023】
次のステップS5ではレーザアブレーション処理により剥離層2を選択的に除去して基板W上に微細パターン18を密着させたまま石英板1のみを基板Wから分離して微細パターン18の転写を完了する(剥離工程)。このレーザアブレーションとは、レーザ光をターゲットとなる層に照射することで該ターゲット層を構成する物質を爆発的に蒸発気化し、ガス状粒子となって飛散する現象であり、本実施形態ではこのレーザアブレーションを利用して剥離層2の除去を図っている。すなわち、同図(b)および(d)に示すように、エキシマレーザLを石英板1の裏面(剥離層2および微細パターン18を形成していない方の主面)に向けて放出することにより、該レーザLが石英板1を透過して剥離層2に照射される。そして、レーザLを受けた部分(同図(d)の斜線部分)2aがレーザアブレーションにより除去される。なお、現在のところ広範囲にわたって同時に高エネルギーのエキシマレーザLを照射することは不可能であるため、本実施形態では同図(b)中の矢印Pで示すようにエキシマレーザLを剥離層2に対して部分的に照射しながら、走査することにより剥離層2の全体を除去するようにしている。
【0024】
また、この実施形態では、レーザアブレーション処理と並行して石英板1に対して同図(b)の符号Qで示すように石英板1の剥取処理を行っている。より具体的には、エキシマレーザLを領域2aに最初に照射するのに対応し、その領域2aと一致する石英板1の周縁部1aを離間開始位置として基板Wから相対的に離間させ、さらにレーザイLの走査に応じて石英板1と基板Wとの離間領域を離間開始位置1aから石英板1全体に広げている。石英板1と基板Wとを相対的に離間させるためには、石英板1の代わりに基板Wを移動させたり、両者を互いに離間する方向に移動させるようにしてもよい。
【0025】
このように本実施形態では、レーザLの照射開始領域(位置)2aと離間開始位置1aとを一致させて剥離処理を開始し、しかも離間領域の拡大とレーザ走査とを対応させている。また、レーザアブレーションに対応して石英板1と基板Wとの間隔Hを広げることでレーザアブレーションにより発生するガス状粒子を石英板1と基板Wとの間から飛散させて該ガス状粒子が基板Wや石英板1に付着するのを抑制することができる。また、間隔Hを広げることでガス状粒子と基板Wの周辺気体との置換が促進されることとなり、石英板1の剥離処理をスムーズ、しかも良好に行うことができる。
【0026】
そして、全ての剥離層2の除去が完了すると、同図(c)に示すように、石英板1は基板Wから完全に剥離される一方、基板W上には微細パターン18が残存して転写処理が完了する。なお、この段階では、微細パターン18を構成するナノペーストでは配線材料たる金属粒子は互いに分散した状態であるため、YAGレーザ(イットニウム・アルミニウム・ガーネット・レーザ)や炭酸ガスレーザなどの熱レーザを基板Wに走査して基板W上の微細パターン18を溶融結合させて配線としての機能を発揮させる(ステップS6;溶融結合工程)。
【0027】
以上のように、この実施形態によれば、石英板1と基板Wとを互いに押し付けることにより石英板1の剥離層2上に形成された被転写層たる微細パターン18を基板Wに密着している。このように不撓性の石英板1を利用することで、この密着処理の際に微細パターン18と基板Wとの位置ずれを効果的に抑えることができる。特に、微細パターン18を基板Wに転写する場合には、薄膜を基板Wに転写する場合よりも精密な位置合せが要求されることとなり、特許文献1に記載の転写方法では微細パターンの転写は事実上不可能であるのに対し、本実施形態を用いることで、かかる転写が初めて可能となり、有用な転写技術といえる。
【0028】
また、この実施形態によれば、剥離処理を安定して行うことができ、最終製品の品質を向上させることができる。すなわち、特許文献1に記載の転写方法のように剥離層を利用せず、シートフィルムを基板から引き剥がす場合には、基板Wから剥がす際にシートフィルムに作用する外力がそのまま被転写層にも作用することとなり、基板と被転写層との密着力が減じられ、しかも、その外力を均一に維持することは難しく、基板と被転写層との密着面全体に対して不均一に作用してしまう。これに対し、この実施形態では石英板1に予め剥離層2を形成しておき、この剥離層2をレーザアブレーションにより除去しており、基板W上の微細パターン18に対して大きな外力を与えることなく、石英板1を選択的に基板Wから剥離させることができる。したがって、微細パターン18と基板Wとの密着力を損なうことなく、剥離処理を安定して行うことができる。
【0029】
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、上記実施形態では、レーザアブレーションにより剥離層2を除去するために本発明の「不撓性の板状基材」として石英板1を用いているが、エキシマレーザに対して透過性を有するものを採用してもよい。
【0030】
また、上記実施形態では、剥離層2のみにより本発明の「堆積層」を形成しているが、剥離層2に加えて他の層を重ね合わせ複数の層により堆積層を構成するようにしてもよい。
【0031】
また、上記実施形態では、微細パターン18を有する層を本発明の「被転写層」としているが、特許文献1に記載されたように薄膜を「被転写層」とする場合にも本発明を適用することができる。すなわち、基板に対して配線層や層間絶縁層などを転写する転写方法全般に対して本発明を適用することができる。
【0032】
また、上記実施形態では、微細パターン18を形成するために貫通板11を用いた非接触転写方法を採用しているが、微細パターン18などの回路パターンを形成する方法については上記非接触転写方法以外、例えば半導体製造プロセスなどで従来より多用されている写真製版法などを用いることができる。
【0033】
さらに、上記実施形態ではポリイミドにより剥離層2を構成するとともに、エキシマレーザLにより剥離層2をアブレーション処理しているが、剥離層2を構成する剥離材料とレーザとの組合せはこれに限定されるものではなく、製品のプロセスや被転写層を構成する材料などに対応したものを適宜選択すればよい。また、レーザアブレーション以外の方法により剥離層を選択的に除去するようにしてもよい。
【0034】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、不撓性の板状基材に予め剥離層を形成しておき、基材と基板とを互いに押し付けて被転写層を基板に密着させた後、剥離層を除去して基材を基板から剥離するように構成しているので、被転写層と基板との位置ずれの発生を抑えることを可能とし、優れた寸法精度で被転写層を基板に転写することができる。また、剥離層の除去により基材を基板から剥離しているため、被転写層と基板との密着力を損なうことなく、剥離処理を安定して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明にかかる転写方法の一実施形態を示すフローチャートである。
【図2】微細パターン(回路パターン)を形成する手順を示すフローチャートである。
【図3】図1の転写方法を示す模式図である。
【図4】図1の転写方法を示す模式図である。
【符号の説明】
1…石英板(基材)
1a…周縁部(離間開始位置)
2…剥離層
2a…照射開始位置
3…堆積層
11…貫通板
12…貫通孔
13…供給容器
14…パターン材料(回路物質)
18…微細パターン(回路パターン、被転写層)
L…エキシマレーザ
W…基板
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to various substrates (hereinafter simply referred to as “substrates”) such as semiconductor wafers, photomask glass substrates, liquid crystal display glass substrates, plasma display glass substrates, optical disk substrates, etc. The present invention relates to a transfer method for transferring a transfer layer.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with an increase in the diameter of a wafer used for manufacturing an LSI and an increase in the area of a liquid crystal panel or the like, a thin film forming method suitable for the large area has become necessary. In addition, in the field of multilayer wiring technology in LSI manufacturing technology, it is necessary to planarize the surface of the insulating film with high accuracy in order to realize multilayer wiring. In addition to increasing the area, planarizing the surface in thin film formation The demand for technology is also increasing. In order to satisfy these requirements, a transfer technique for forming a thin film on a substrate by a pressure transfer method using a sheet film has been proposed (see Patent Document 1).
[0003]
In the transfer method described in Patent Document 1, the substrate is placed on a sample stage so that the surface of a substrate such as a semiconductor wafer or a glass substrate for a liquid crystal panel faces upward. On the other hand, a sheet film having an insulating film (corresponding to the “transfer target layer” of the present invention) formed in advance on the surface thereof is mounted on a transfer plate disposed oppositely above the sample stage. Then, after moving the sample stage toward the transfer plate and bringing the substrate and the sheet film into contact with each other, a weight is applied to the substrate for a predetermined time and the substrate is heated to a predetermined temperature. By doing so, the sheet film and the substrate are brought into close contact with each other with the insulating film interposed therebetween. Thereafter, the insulating film is transferred to the substrate by peeling the sheet film.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-189565 (pages 4-5, FIG. 3)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, since the sheet film used in the transfer method described in Patent Document 1 has flexibility, misalignment between the insulating film formed in advance on the sheet film and the substrate occurs during the transfer process. The transfer dimensional accuracy has a certain limit. In recent years, there has been an increasing demand to transfer not only an insulating film as a layer to be transferred but also a layer having a predetermined circuit pattern to a substrate. However, in the prior art, satisfying such a request in terms of transfer accuracy It was virtually impossible.
[0006]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a transfer method capable of transferring a transfer layer onto a substrate with high dimensional accuracy.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a transfer method for transferring a transfer layer having a predetermined circuit pattern to a substrate, and in order to achieve the above object, at least one deposited layer including a release layer is formed of an inflexible plate-like substrate. A deposited layer forming step formed on the material, a transferred layer forming step for forming a transferred layer on the deposited layer formed on the substrate, and the transferred layer on the substrate by pressing the substrate and the substrate together A step of forming a through-plate having a through-hole corresponding to the circuit pattern; The step of storing the circuit material constituting the circuit pattern in the supply container with the plate as one side, the step of pressurizing the inside of the supply container to cue up the circuit material from the through hole, and the supply container and the base material relatively Close the circuit material cueed from the through hole. A step of contacting the deposited layer on the wood, and a step of forming the transferred layer by leaving the contact with the circuit material on the deposited layer.
[0008]
In the invention configured as described above, the transfer target layer is transferred to the substrate using an inflexible plate-like base material. That is, the base material and the substrate are pressed against each other, whereby the transfer layer formed on the plate-like base material is in close contact with the substrate. Then, the plate-like base material is selectively peeled by removing the release layer previously formed on the base material side, and the transferred layer is transferred from the plate-like base material to the substrate. By using an inflexible base material in this manner, the occurrence of misalignment between the transferred layer and the substrate can be suppressed, and the transferred layer can be transferred to the substrate with excellent dimensional accuracy.
[0009]
In addition, the peeling process can be stably performed as compared with the prior art, and the quality of the final product can be improved. That is, when a sheet film is used as in the conventional transfer method, for example, the transfer method described in Patent Document 1, the external force acting on the sheet film when peeled from the substrate is directly applied to the layer to be transferred in the peeling direction. As a result, the adhesion between the substrate and the transferred layer may be reduced. Further, it is difficult to maintain the external force uniformly, and the external force may act non-uniformly on the entire contact surface between the substrate and the layer to be transferred, leading to a decrease in transfer quality. On the other hand, in this invention, a peeling layer is formed in advance on the base material side, and by removing this peeling layer, the base material is selectively peeled from the substrate while the transfer layer is in close contact with the substrate. Therefore, the peeling process can be performed stably without impairing the adhesion between the transfer layer and the substrate.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a flowchart showing an embodiment of a transfer method according to the present invention. FIG. 2 is a flowchart showing a procedure for forming a fine pattern (circuit pattern). 3 and 4 are schematic views showing the transfer method of FIG. Hereinafter, this embodiment will be described in detail with reference to these drawings.
[0011]
In this embodiment, a quartz plate 1 is prepared as an “inflexible plate-like substrate” of the present invention, a release layer 2 is uniformly applied on the quartz plate 1, and a deposition layer 3 consisting of the release layer 2 alone. (Step S1; deposited layer forming step). The release layer 2 may be made of a material corresponding to a laser used in laser ablation described later. In this embodiment, (1) ablation with an excimer laser is performed.
(2) Since a part of the release material may adhere to the substrate during ablation, it is preferable to use a material that does not adversely affect the manufacturing process.
In response to the above, polyimide is used as a peeling material. Of course, the material constituting the release layer 2 is not limited to polyimide, and a material that satisfies the above two conditions can be used. In addition, about the formation method of the peeling layer 2, the apply | coating method conventionally used frequently, such as a spin coat method and a slit coat method, can be used.
[0012]
Then, a fine pattern as a transferred layer is formed on the release layer 2 formed on the quartz plate 1 (step S2; transferred layer forming step). Here, the case where a metal wiring pattern is formed as an example of the transferred layer forming step will be described in detail with reference to FIGS.
[0013]
First, the through plate 11 having the through holes 12 corresponding to the fine pattern is formed (step S21). As this penetration board 11, bases, such as a polyimide board and a silicon wafer, can be used, for example. Further, in order to prevent a pattern material or the like from adhering to the periphery of the through hole 12 during a cueing process or a pattern transfer process, which will be described later, water repellent is applied to at least the surface of the through plate 11 facing the quartz plate 1. It is desirable to perform processing.
[0014]
And as shown to Fig.3 (a), the pattern material (circuit substance) 14 which comprises a circuit pattern is stored in the supply container 13 which makes the penetration board 11 the whole surface (step S22). As the pattern material 14 for the metal wiring, for example, “Nano Paste” manufactured by Harima Kasei Co., Ltd. can be stored in the supply container 13. The storage of the pattern material 14 may be automatically supplied from a circuit substance supply source (not shown) to the supply container 13 or may be performed manually by an operator. In addition, only by supplying the pattern material 14 to the supply container 13, the pattern material 14 from the through hole 12 depends on the relationship between the wall surface of the through hole 12 and the surface tension of the gas-liquid interface of the pattern material 14 located in the through hole 12. Will not leak. Further, when a predetermined amount of pattern material 14 is stored inside the supply container 13, the internal space 15 of the supply container 13 is a sealed space, and the atmospheric pressure thereof is substantially the same as the atmospheric pressure around the supply container 13. Further, prior to storing the pattern material 14, the quartz plate 1 aligned at a position facing the through plate 11 is vacuum-adsorbed on the upper surface of the planarizing stage 16 without bending.
[0015]
In the next step S23, a predetermined pressure is applied to the internal space 15 of the supply container 13 to cue the pattern material 14 as shown in FIG. That is, by supplying nitrogen gas to the space 15 in the supply container 13, the space 15 is set to a preset cueing pressure that is equal to or higher than the atmospheric pressure around the supply container 13. At this time, it is desirable to control so that the space 15 is always maintained at a constant cueing pressure based on the measurement result by the barometer. This “cue pressure” is a pressure at which the pattern material 14 can be cueed from the through hole 12, and various parameters such as the viscosity and surface tension of the pattern material 14, the aspect ratio of the through hole 12, and the material of the through plate 11. The optimum value is determined by. Therefore, it is preferable to obtain an optimum value of the cueing pressure in advance by experiment and set the value.
[0016]
Here, “cueing” is a phenomenon in which the pressurized pattern material 14 swells below the through plate 11 through the through hole 12. Further, in this embodiment, the space 15 in the supply container 13 is maintained at the cueing pressure, whereby the pattern material 14 is gradually pushed out of the through hole 12 and eventually the cueing portion 17 is formed below the through hole 12. Form. In addition, since surface tension acts on the cueing portion 17, when the cueing portion 17 has a certain size or less, it does not drop downward. Further, the size and shape of the cueing portion 17 are detected as necessary, and the cueing pressure is adjusted by adjusting the amount of nitrogen gas fed into the space 15 in the supply container 13 based on the detection result. The cueing unit 17 may be controlled.
[0017]
Next, the inside of the supply container 13 is adjusted to a predetermined transfer pressure by a pressure adjusting mechanism (not shown). More specifically, the space 15 in the supply container 13 is set to a transfer pressure lower than the cueing pressure, and the holding of the through plate 11 is reduced by the pressure reduction in this way, as shown in FIG. As shown, the through-hole plate 11 is in a substantially flat state.
[0018]
Then, in this state, the flattening stage 16 is raised to the transfer position, and as shown in FIG. 4C, the peeling layer 2 formed on the quartz plate 1 with the through plate 11 and the quartz plate 1 being close to each other. And the cueing portion 17 are brought into contact with each other (step S24). Here, the transfer position is a position for transferring the pattern material 14 to the quartz plate 1, and is a position where the quartz plate 1 contacts the cueing portion 17 and does not contact the penetrating plate 11. The reason why the quartz plate 1 is not brought into contact with the through plate 11 is that the contaminants adhering to the through plate 11 are not transferred to the quartz plate 1.
[0019]
When the contact of the cueing portion 17 with the quartz plate 1 is completed in this way, the flattening stage 16 is lowered again to the original standby position as shown in FIG. Separate. As a result, the cueing portion 17 contacted in step S24 adheres to the quartz plate 1 and the fine pattern 18 is transferred (step S25). At this time, if the penetrating plate 11 and the quartz plate 1 are rapidly separated, the separation (residual) of the pattern material 14 does not satisfy the same condition and a transfer may be defective. It is necessary to lower the flattening stage 16 at a slower speed.
[0020]
When the layer having the fine pattern 18, that is, the layer to be transferred of the present invention is formed by non-contact transfer as described above, the process proceeds to step S3 in FIG. Returning to FIG. 1, the description will be continued with reference to FIGS. 1 and 4.
[0021]
In this step S3, as shown in FIG. 4A, the quartz plate 1 in which the fine pattern 18 is formed on the release layer 2 and the substrate W to which the fine pattern 18 is to be transferred are transported to the processing chamber, The quartz plate 1 and the substrate W are aligned so that the fine pattern 18 faces the transfer position of the substrate W in the processing chamber. Then, while reducing the pressure in the processing chamber, the quartz plate 1 and the substrate W are controlled to be heated, and when a predetermined transfer condition is reached, the substrate W is moved in a direction close to the quartz plate 1 to thereby transfer the fine pattern 18 to the substrate W. (Step S4; adhesion process). As a result, an adhesion object in which the substrate W and the quartz plate 1 are integrated with each other through the fine pattern 18 is formed.
[0022]
Here, in this embodiment, the fine pattern (transfer target layer) 18 on the peeling layer 2 of the quartz plate 1 is brought into close contact with the substrate W by moving the substrate W, but the quartz plate 1 is close to the substrate W. The contact processing may be performed by moving the substrate W and the quartz plate 1 to the other side. In short, at least one of the substrate W and the quartz plate 1 is moved to the other side. Thus, the fine pattern (transfer target layer) 18 may be configured to be in close contact with the substrate W.
[0023]
In the next step S5, the peeling layer 2 is selectively removed by laser ablation, and only the quartz plate 1 is separated from the substrate W while the fine pattern 18 is kept in close contact with the substrate W to complete the transfer of the fine pattern 18. (Peeling process). This laser ablation is a phenomenon in which a target layer is irradiated with laser light to explosively evaporate a substance constituting the target layer and scatter as gaseous particles. The release layer 2 is removed using laser ablation. That is, as shown in FIGS. 4B and 4D, the excimer laser L is emitted toward the back surface of the quartz plate 1 (the main surface on which the release layer 2 and the fine pattern 18 are not formed). The laser L passes through the quartz plate 1 and is applied to the release layer 2. Then, the portion (a shaded portion in FIG. 4D) 2a that has received the laser L is removed by laser ablation. Since it is currently impossible to irradiate high-energy excimer laser L simultaneously over a wide range, in this embodiment, excimer laser L is applied to release layer 2 as indicated by arrow P in FIG. On the other hand, the whole peeling layer 2 is removed by scanning while partially irradiating.
[0024]
In this embodiment, in parallel with the laser ablation process, the quartz plate 1 is peeled off as indicated by the symbol Q in FIG. More specifically, corresponding to the first irradiation of the excimer laser L to the region 2a, the peripheral edge portion 1a of the quartz plate 1 that coincides with the region 2a is relatively separated from the substrate W, and further, In accordance with the scanning of the laser beam L, the separation area between the quartz plate 1 and the substrate W is expanded from the separation start position 1a to the entire quartz plate 1. In order to relatively separate the quartz plate 1 and the substrate W, the substrate W may be moved instead of the quartz plate 1 or both may be moved away from each other.
[0025]
As described above, in this embodiment, the separation process is started by matching the irradiation start region (position) 2a of the laser L with the separation start position 1a, and the enlargement of the separation region is associated with the laser scanning. Further, by expanding the distance H between the quartz plate 1 and the substrate W corresponding to the laser ablation, the gaseous particles generated by the laser ablation are scattered from between the quartz plate 1 and the substrate W so that the gaseous particles are transferred to the substrate. Adhering to W or the quartz plate 1 can be suppressed. In addition, by widening the interval H, the replacement of the gaseous particles with the surrounding gas of the substrate W is promoted, so that the separation treatment of the quartz plate 1 can be performed smoothly and satisfactorily.
[0026]
When the removal of all the peeling layers 2 is completed, the quartz plate 1 is completely peeled off from the substrate W, while the fine pattern 18 remains on the substrate W as shown in FIG. Processing is complete. At this stage, since the metal particles as the wiring material are dispersed in the nano paste constituting the fine pattern 18, a thermal laser such as a YAG laser (yttrium / aluminum / garnet / laser) or a carbon dioxide laser is used as a substrate. By scanning W, the fine pattern 18 on the substrate W is melt-bonded to exhibit a function as wiring (step S6; melt-bonding step).
[0027]
As described above, according to this embodiment, the quartz pattern 1 and the substrate W are pressed against each other so that the fine pattern 18 that is the transfer layer formed on the release layer 2 of the quartz plate 1 is brought into close contact with the substrate W. Yes. By using the inflexible quartz plate 1 in this way, it is possible to effectively suppress the positional deviation between the fine pattern 18 and the substrate W during the adhesion process. In particular, when the fine pattern 18 is transferred to the substrate W, more precise alignment is required than when the thin film is transferred to the substrate W. In the transfer method described in Patent Document 1, the transfer of the fine pattern is performed. While this is practically impossible, using this embodiment makes such a transfer possible for the first time and is a useful transfer technique.
[0028]
Moreover, according to this embodiment, the peeling process can be performed stably, and the quality of the final product can be improved. That is, when the sheet film is peeled off from the substrate without using the release layer as in the transfer method described in Patent Document 1, the external force acting on the sheet film at the time of peeling from the substrate W is directly applied to the layer to be transferred. The contact force between the substrate and the transferred layer is reduced, and it is difficult to maintain the external force uniform, and the contact force between the substrate and the transferred layer is not uniform. End up. On the other hand, in this embodiment, the release layer 2 is formed in advance on the quartz plate 1 and the release layer 2 is removed by laser ablation, and a large external force is applied to the fine pattern 18 on the substrate W. In addition, the quartz plate 1 can be selectively peeled from the substrate W. Therefore, the peeling process can be stably performed without impairing the adhesion between the fine pattern 18 and the substrate W.
[0029]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above embodiment, the quartz plate 1 is used as the “inflexible plate-like substrate” of the present invention in order to remove the release layer 2 by laser ablation, but it has transparency to the excimer laser. May be adopted.
[0030]
Further, in the above embodiment, the “deposition layer” of the present invention is formed only by the release layer 2, but in addition to the release layer 2, other layers are stacked to form a deposition layer by a plurality of layers. Also good.
[0031]
In the above embodiment, the layer having the fine pattern 18 is used as the “transfer target layer” of the present invention. However, as described in Patent Document 1, the present invention is also applied to the case where the thin film is used as the “transfer target layer”. Can be applied. That is, the present invention can be applied to all transfer methods for transferring a wiring layer, an interlayer insulating layer, and the like to a substrate.
[0032]
In the above embodiment, the non-contact transfer method using the through-hole plate 11 is used to form the fine pattern 18. However, the non-contact transfer method is used for a method of forming a circuit pattern such as the fine pattern 18. Other than that, for example, a photoengraving method that has been frequently used in the semiconductor manufacturing process or the like can be used.
[0033]
Further, in the above-described embodiment, the release layer 2 is constituted by polyimide and the release layer 2 is ablated by the excimer laser L. However, the combination of the release material and the laser constituting the release layer 2 is limited to this. What is necessary is just to select suitably the thing corresponding to the process of a product, the material which comprises a to-be-transferred layer, etc. instead of a thing. Further, the peeling layer may be selectively removed by a method other than laser ablation.
[0034]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a release layer is formed in advance on an inflexible plate-like base material, the base material and the substrate are pressed against each other, and the transferred layer is adhered to the substrate, and then the release layer is formed. Since the base material is peeled off from the substrate, it is possible to suppress the occurrence of misalignment between the transferred layer and the substrate, and the transferred layer is transferred to the substrate with excellent dimensional accuracy. be able to. Moreover, since the base material is peeled from the substrate by removing the peeling layer, the peeling treatment can be stably performed without impairing the adhesion between the transferred layer and the substrate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart showing an embodiment of a transfer method according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a procedure for forming a fine pattern (circuit pattern).
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating the transfer method of FIG. 1;
4 is a schematic diagram showing the transfer method of FIG. 1; FIG.
[Explanation of symbols]
1 ... Quartz plate (base material)
1a ... peripheral edge (separation start position)
2 ... peeling layer 2a ... irradiation start position 3 ... deposition layer 11 ... through plate 12 ... through hole 13 ... supply container 14 ... pattern material (circuit substance)
18 ... fine pattern (circuit pattern, transferred layer)
L ... Excimer laser W ... Substrate

Claims (10)

所定の回路パターンを有する被転写層を基板に転写する転写方法であって、
剥離層を含む少なくとも1層以上の堆積層を、不撓性の板状基材上に形成する堆積層形成工程と、
前記基材上に形成された前記堆積層上に前記被転写層を形成する被転写層形成工程と、
前記基材と前記基板とを互いに押し付けて前記被転写層を前記基板に密着させる密着工程と、
前記剥離層を除去して前記基材を前記基板から剥離する剥離工程とを備え
前記被転写層形成工程は、
前記回路パターンに対応した貫通孔を有する貫通板を形成する工程と、
前記貫通板を一面とする供給容器に前記回路パターンを構成する回路物質を貯留する工程と、
前記供給容器内を加圧して前記貫通孔から前記回路物質を頭出しする工程と、
前記供給容器と前記基材とを相対的に近接させて、前記貫通孔から頭出しされた回路物質を前記基材上の前記堆積層と接触させる工程と、
前記接触した回路物質を前記堆積層上に残留させることにより前記被転写層を形成する工程と
を有することを特徴とする転写方法。
A transfer method for transferring a transfer layer having a predetermined circuit pattern to a substrate,
A deposited layer forming step of forming at least one deposited layer including a release layer on an inflexible plate-like substrate;
A transferred layer forming step of forming the transferred layer on the deposited layer formed on the substrate;
An adhesion step in which the substrate and the substrate are pressed against each other to bring the transferred layer into close contact with the substrate;
A peeling step of removing the release layer and peeling the base material from the substrate ,
The transferred layer forming step includes
Forming a through plate having a through hole corresponding to the circuit pattern;
Storing the circuit material constituting the circuit pattern in a supply container having the through plate as one surface;
Pressurizing the inside of the supply container to cue the circuit material from the through hole;
Bringing the supply container and the base material relatively close to each other, and bringing the circuit material cueed from the through hole into contact with the deposited layer on the base material;
Forming the transferred layer by leaving the contacted circuit material on the deposited layer; and
Transfer method and having a.
前記堆積層は前記剥離層のみにより構成されている請求項1記載の転写方法。  The transfer method according to claim 1, wherein the deposited layer is composed of only the release layer. 前記剥離工程後に、前記回路パターンを溶融結合させる溶融結合工程をさらに備える請求項1または2記載の転写方法。The peeling after step transfer method according to claim 1, wherein further comprising a fusion bonding step of melt bonding the circuit pattern. 前記密着工程は、前記基材と前記基板との位置合せを行った後で前記基材と前記基板とを互いに押し付ける請求項1ないしのいずれかに記載の転写方法。The adhesion step is transferring method according to any of claims 1 to 3 after the alignment of the substrate and the substrate is pressed against each other and the substrate and the substrate. 前記剥離工程は、レーザアブレーションにより前記剥離層の除去を行う請求項1ないしのいずれかに記載の転写方法。The peeling step is transferring method according to any of claims 1 to 4 by laser ablation effect removal of the release layer. 前記剥離工程は、前記基材の周縁部の一部を離間開始位置として前記基板から相対的に離間させるのに続いて、前記基材と前記基板との離間領域を前記離間開始位置から前記基材全体に広げていく請求項記載の転写方法。In the peeling step, a part of a peripheral edge of the base material is relatively separated from the substrate as a separation start position, and a separation region between the base material and the substrate is moved from the separation start position to the base. The transfer method according to claim 5 , wherein the transfer method is spread over the entire material. レーザを前記剥離層に照射しながら走査してレーザアブレーションを行う請求項記載の転写方法であって、
前記剥離工程は、レーザの照射開始位置と前記離間開始位置とを一致させて剥離処理を開始する転写方法。
The transfer method according to claim 6 , wherein laser ablation is performed by scanning while irradiating the release layer with laser.
The peeling step is a transfer method in which a peeling process is started by matching a laser irradiation start position with the separation start position.
前記剥離工程は、前記離間領域を拡大するのに対応して前記レーザを走査する請求項記載の転写方法。The transfer method according to claim 7 , wherein the peeling step scans the laser in response to enlarging the separation area. 前記基材はレーザアブレーションに用いるレーザに対して透過性を有しており、しかも、
前記剥離工程は、前記基材を介して前記レーザを前記剥離層に照射する請求項ないしのいずれかに記載の転写方法。
The substrate is transparent to the laser used for laser ablation;
The peeling step is transferring method according to any of claims 5 to 8 is irradiated with the laser to the peeling layer through the substrate.
前記基材は石英板である請求項1ないしのいずれかに記載の転写方法。Transfer method according to any one of the substrate claims 1 a quartz plate 9.
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