JPH04135888A - パターン転写方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はパターン転写方法に関し、さらに詳しくは、被
転写平板への転写パターンの転写を高い寸法精度の下に
繰り返して行なうことが可能であり、特にローラー転写
方法等のように湾曲面を有する版を使用して当該板の表
面と被転写平板との接触面をずらしつつ順次パターンの
転写を行なうのに好適に採用することのできるパターン
転写方法に関する。本発明のパターン転写方法は例えば
薄膜半導体素子の製造において好適に採用することがで
きる。

〔従来技術および発明が解決しようとする課題〕たとえ
ば薄膜半導体素子の製造においては、回路あるいは素子
構成用微細パターンを正確に形成する必要がある。

この薄膜半導体素子の製造においては、たとえば被加工
物に直接レジストインキを印刷するか、又はあらかじめ
フォトレジスト層を塗布し、さらに、この被加工物に所
定形状で紫外線を遮断する印刷インキ層を印刷した後、
露光・現像し、次いでエツチング処理を行なう印刷法を
採用して電気回路あるいは素子構成用の微細パターンを
形成する方法が考えられる。

ここで、印刷法を採用して薄膜半導体素子の回路や素子
構成用の微細パターンを正確に形成するためには、被印
刷体上に既に形成されている印刷パターンと新たに印刷
すべき印刷インキパターンとの位置合わせを正確に行な
う必要がある。

しかしながら、従来の印刷法においては、一般に被印刷
体と印刷インキパターンとの位置合わせ（整合）は予め
予備印刷を行って調整し、この予備印刷において良好な
結果が得られた段階で被印刷体への印刷インキパターン
の転写を行なっている。そして、被印刷体と印刷インキ
パターンとの位置関係に変動が起きても印刷インキパタ
ーンの転写をそのまま続行するのか通例である。

したかって、従来の印刷法により被印刷体に転写される
印刷インキパターンの位置合わせ精度およびその再現性
は２０〜３０μｍが限度であり、たとえば薄膜半導体素
子の導電性微細パターンに要求される位置合わせ精度お
よびその再現性の水準には至っていない。

本発明は前記の事情に基づいてなされたものである。す
なわち、本発明はパターン転写版から被転写平板への転
写パターンの転写を高い位置合わせ精度およびその再現
性の下に正確に行うことができて、例えば薄膜半導体素
子の製造に好適に採用することのできるパターン転写方
法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

前記の目的を達成するための本発明の要旨は、パターン
転写版上に形成された転写パターンと被転写平板とを圧
着して該被転写平板に前記転写パターンを転写するパタ
ーン転写方法において、前記パターン転写版の非転写部
位に設けたパターン側非接着性レジスターマークと前記
被転写平板の非接着性部位に設けたワーク側非接着性レ
ジスターマークとが所定の位置関係で観察される位置ま
で前記パターン転写版および前記被転写平板の少なくと
も一方を移動させ、次いで、前記パターン側非接着性レ
ジスターマークが形成されている前記非転写部位および
前記ワーク側非接着性レジスターマークが形成されてい
る前記非接着性部位を密着させて前記パターン転写版と
前記被転写平板との位置合わせを行ない、その後、前記
パターン転写版と前記被転写平板との圧着を行なって該
被転写平板に転写パターンを転写することを特徴とする
パターン転写方法である。

〔作用〕

本発明のパターン転写方法においては、パターン転写版
と被転写平板とを圧着するのに先だってパターン転写版
の非転写部位に設けたパターン側非接着性レジスターマ
ークと被転写平板の非接着性部位に設けたワーク側非接
着性レジスターマークとが所定の位置関係で観察される
位置までパターン転写版および被転写平板の少なくとも
一方を移動させ、次いで、パターン側非接着性レジスタ
ーマークが形成されている非転写部位およびワーク側非
接着性レジスターマークが形成されている非接着性部位
を密着させることによりパターン転写版および被転写平
板の位置合わせを行なう。ここで、非転写部位および非
接着性部位はいずれも非接着性であるため両部位を密着
させても容易に両者を引き離すことが可能である。した
がって、パターン転写版が例えばローラーのように湾曲
面を有する場合には、この位置合わせを繰り返して行な
うことにより、両レジスターマークの観察時と密着時と
の間で生じるずれ（いわゆるイメージシフト）が最少に
なるまで位置合わせを行なうことができる。それ故、被
転写平板に転写される転写パターンは位置合わせ精度お
よびその再現性に優れている。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例について、図面を参照して説明
する。

第１図にパターン転写版１と被転写平板２との関係を示
す。

第１図（ａ）に示すように、まず、パターン転写版１と
被転写平板２とを所定の整合ギャップＨを隔てて対向さ
せる。

使用に供されるパターン転写版１の表面は平面であって
もよいし、円筒面やその一部等の湾曲面であってもよい
。本実施例においては表面が円筒面で形成されるローラ
ーを使用している。

パターン転写版１には、被転写平板２に転写可能な転写
パターン３が形成されていると共に被転写平板２との正
確な位置合わせを行なうためのパターン側非接着性レジ
スターマーク４が非転写部位に形成されている。ここで
、非転写部位は被転写平板２との接着性を有さない部位
である。

転写パターン３は、たとえば各種の印刷インキ、あるい
は金属薄膜などを好適に用いて形成することができる。

ただし、金属薄膜を用いて転写パターン３を形成する場
合には、該金属薄膜における被転写平板２との接触面あ
るいは被転写平板２における金属薄膜との接触面に適当
な粘着層を設ける必要がある。この粘着層は、たとえば
塩化酢酸ビニール系、天然ゴム系、合成ゴム系、各種ア
クリレート系、エポキシ系等の汎用接着剤；熱可塑性の
感熱接着剤；光硬化接着剤；あるいは電気泳動法等によ
る電着樹脂などにより形成することができる。

いずれも被転写平板２との接着性を有する転写パターン
３および上記の粘着層はパターン側非接着性レジスター
マーク４上には形成されない。パターン側非接着性レジ
スターマーク４上に転写パターン３または前記の粘着層
が形成されていると、パターン転写版１の非転写部位と
被転写平板２においてワーク側非接着性レジスターマー
ク５が形成されている非接着性部位とを密着させてパタ
ーン転写版１と被転写平板２との位置合わせを行なうと
きに非転写部位が被転写平板２に接着してしまうため位
置合わせを繰り返すことができなくなる。

同様に被転写平板２の非接着性部位、すなわちパターン
転写版１との接着性のない部位に形成されているワーク
側非接着性レジスターマーク５も被転写平板２との接着
性を有していない。したがって、被転写平板２上に適当
な粘着層が設けられている場合でもワーク側非接着性レ
ジスターマーク５上には該粘着層は設けられていない。

なお、第１図（ａ）〜（ｄ）において、３０は被転写平
板２を保持するワーク定盤であり、３１はワーク定盤３
０に設けられた観察孔（通孔）である。また、本実施例
では透明な被転写平板２を用いている。

次にパターン転写版１と被転写平板２との位置合わせ（
整合）を行なう。

ここで、整合ギャップＨを隔てて対向させたパターン転
写版１と被転写平板２との位置合わせは以下のようにし
て行なう。

まず、第１図（ａ）に示すように、整合ギャップＨを維
持した状態で、パターン転写版１の非転写部位に設けた
パターン側非接着性レジスターマーク４と被転写平板２
の非接着性部位に設けたワーク側非接着性レジスターマ
ーク５との位置関係を、たとえば観察光学系２０で光学
的に観察し、この観察光学系２０から得られる情報に応
じてパターン転写版１および被転写平板２の少なくとも
一方を、パターン側非接着性レジスターマーク４とワー
ク側非接着性レジスターマーク５とが所定の関係で観察
される位置まで移動させる。

すなわち、策２図（ａ）に示すように、パターン転写版
１の非転写部位に設けたパターン側非接着性レジスター
マーク４と被転写平板２の非接着性部位に設けたワーク
側非接着性レジスターマーク５との位置関係にずれがあ
る場合には、第２図（ｂ）に示すように、パターン側非
接着性レジスターマーク４とワーク側非接着性レジスタ
ーマーク５とが所定の関係で観察される位置までパター
ン転写版１および被転写平板２の少なくとも一方を移動
させる。本実施例においては、第１図（ｂ）に示すよう
に、ワーク定盤３０に載置した被転写平板２を、同定盤
３０を同図中の鎖線で示した位置から実線で示した位置
まで移動させた。

次に、この位置で第１図（Ｃ）に示すようにパターン側
非接着性レジスターマーク４が形成されている非転写部
位とワーク側非接着性レジスターマーク５が形成されて
いる非接着性部位とを密着させる。

ここで、パターン転写版１が本実施例で用いたローラー
のように円筒面あるいはその一部で形成されている場合
には、一般にパターン側レジスターマーク４およびワー
ク側レジスターマーク５の位置関係についての観察時と
パターン転写版１および被転写版２の密着時とで位置ず
れ（いわゆるイメージシフト）が生じる。このイメージ
シフトが生じる場合には、第３図（ａ）〜同図（ｄ）に
示すようにパターン転写版１と被転写平板２との位置合
わせを繰り返す。

たとえば、第３図（ａ）に示すように、まずパターン側
非接着性レジスターマーク４とワーク側非接着性レジス
ターマーク５とが合って観察される位置まで被転写平板
２を載置保持したワーク定盤３０を移動させる。

次に、第３図（ｂ）に示すように、この位置でパターン
転写版１におけるパターン側非接着性レジスターマーク
４が形成されている非転写部位と被転写平板２における
ワーク側非接着性レジスターマーク５が形成されている
非接着性部位とを密着させる。

このとき前記のいわゆるイメージシフトが観察されたら
、策３図（Ｃ）に示すように、パターン転写版１と被転
写平板２とを引き離し、上記のイメージシフトが減少す
る位置までワーク定盤３゜を移動させ、あるいはパター
ン転写版１を移動させる。ここで、パターン側非接着性
レジスターマーク４が形成されている非転写部位および
ワーク側非接着性レジスターマーク５が形成されている
非接着性部位はそれぞれ被転写平板２、パターン転写平
板１に対する接着性を有していないので、パターン転写
版１と被転写平板２とは容易に引き離し可能であり、イ
メージシフトが修正されるまで何度でも位置合わせを行
なうことができる。

すなわち、第３１ｍ　（ｄ）に示すように、再度、パタ
ーン転写版１と被転写平板２とを密着させ、イメージシ
フトが修正されていることが確認された時点で位置合わ
せを終了する。

なお、この整合は、複数組のパターン側非接着性レジス
ターマーク４およびワーク側非接着性レジスターマーク
５について行なうことが望ましい。

観察光学系２０は、たとえば顕微鏡、ＣＣＤなどを用い
て構成することができる。また、たとえば既存のレーザ
ー光学系を好適に用いて構成することもできる。特に既
存のレーザー光学系によるコントロール機構などは高精
度位置合せに好適である。観察光学系２０は２系統以上
設けることが好ましい。観察光学系２０を２系統以上設
けることにより、同時に複数箇所での観察が可能である
。

ただし、観察光学系２０を１系統しか設けない場合であ
っても、該観察光学系が移動可能であれば複数箇所での
観察は可能である。

観察光学系２０で得られる情報に基づいてパターン転写
版１および被転写平板２の少なくとも一方を移動させる
ためには、たとえば第４図に示すように、観察光学系２
０をアライメント量算出部４１、ステージ制御部４２を
介して平板移動機構４３に接続すればよい。

アライメント量算出部４１は、観察光学系２０で得られ
た情報によりパターン側非接着性レジスターマーク４と
ワーク側非接着性レジスターマーク５との位置ずれを算
出する機能を有する。

このアライメント量算出部４１は、第５図に示すように
、たとえば、入出力インターフェース（Ｉ　１０）とコ
ントロールプロセシングユニット（ＣＰＵ）とランダム
アクセスメモリー（ＲＡＭ）とを用いて構成することが
できる。

アライメント量算出部４１での算出結果は、ステージ制
御部４２を介して制御信号として平板移動機構４３へ出
力される。

すなわち、ステージ制御部４２においては、２次座標系
（ｘ−ｙ座標系）における水平方向（Ｘ軸方向、ｙ軸方
向および原点から角度θの方向）ニオけるパターン側非
接着性レジスターマーク４とワーク側非接着性レジスタ
ーマーク５との位置関係に関し、所定の整合ギャップＨ
を維持しつつパターン側非接着性レジスターマーク４と
ワーク側非接着性レジスターマーク５とが重なり合って
観察される位置までワーク定盤３０が移動するのに必要
な制御信号が平板移動機構４３へ出力される。なお、ワ
ーク定盤３０は、被転写平板２を保持する機能を有し、
平板移動機構４３により移動可能である。平板移動機構
４３は、たとえばリニアモーター、微小ステップのパル
スモータ−などの各種モータを用いて構成することがで
きる。

以上のようにして、パターン転写版１と被転写平板２と
の整合を行なった後、第１図（ｄ）に示すように、パタ
ーン転写版１と被転写平板２とを圧着し、転写パターン
３を被転写平板２に転写させる。

この圧着は、本実施例におけるようにパターン転写版１
の版表面が湾曲面で形成されているときにはパターン転
写版１と被転写平板２との接触面を順次ずらしながら行
なえばよいし、パターン転写版１の版表面が平面で形成
されているときにはパターン転写版１と被転写平板２と
の対向面の全面にわたって同時に、あるいは両者の対向
面を順次局部的に加圧することにより行なえばよい。

また、たとえば第６図（ａ）および同図（ｂ）に示すよ
うに円筒面の一部で形成されるパターン転写版１を用い
て同転写版１の内側から抑圧ローラ５０で局部的に加圧
し、転写パターン３と被転写平板２とを順次圧着しても
よい。なお、第６図（ａ）および同図（ｂ）において６
０は粘着層である。

以上のようにして被転写平板２の所定の位置に転写され
る転写パターン３は、位置合わせ精度およびその再現性
に優れ、たとえば薄模半導体素子の導電性微細パターン
に要求される位置合わせ精度およびその再現性の水準（
例えば１〜５μｍ）をも満足するものである。

〔発明の効果〕

本発明によると、いずれも接着性のない部位に形成され
ているパターン側非接着性レジスターマークとワーク側
非接着性レジスターマークとで位置合わせを行なうので
、位置合わせを繰り返して行なうことが可能であり、し
たがって、いわゆるイメージシフトが生じる場合でも該
イメージシフトを修正する位置で転写パターンと被転写
平板とを密着させることができて高い位置合わせ精度お
よびその再現性の下に正確に転写パターンの転写を行な
うことのできるパターン転写方法を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明のパターン転写方法にお
けるパターン転写版と被転写平板との関係を工程順に模
式的に示す説明図、第２図（ａ）および同図（ｂ）はそ
れぞれ本発明のパターン転写方法においてパターン側非
接着性レジスターマークとワーク側非接着性レジスター
マークとの位置関係について観察光学系で得られる情報
の一例を示す説明図、第３図（ａ）〜（ｄ）は本発明の
パターン転写方法において整合を繰り返す場合のパター
ン転写版と被転写平板との関係を模式的に示す説明図、
第４図は本発明のパターン転写方法において好適に使用
することのできるアライメント転写装置の一構成例を示
す概念図、第５図は同装置におけるアライメント量算出
部の一構成例を示す説明図、第６図（ａ）および同図（
ｂ）は不発−明のパターン転写方法の他の実施例におけ
るパターン転写版と被転写平板との関係を模式的に示す
説明図である。 １・・・パターン転写版、２・・・被転写平板、３・・
・転写パターン、４・・パターン側非接着性レジスター
マーク、５・・・ワーク側非接着性レジスターマーク、
２０・・・観察光学系。 出願人代理人　　石　　川　　泰　　男第２図 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　パターン転写版上に形成された転写パターンと被転写
   平板とを圧着して該被転写平板に前記転写パターンを転
   写するパターン転写方法において、前記パターン転写版
   の非転写部位に設けたパターン側非接着性レジスターマ
   ークと前記被転写平板の非接着性部位に設けたワーク側
   非接着性レジスターマークとが所定の位置関係で観察さ
   れる位置まで前記パターン転写版および前記被転写平板
   の少なくとも一方を移動させ、次いで、前記パターン側
   非接着性レジスターマークが形成されている前記非転写
   部位および前記ワーク側非接着性レジスターマークが形
   成されている前記非接着性部位を密着させて前記パター
   ン転写版と前記被転写平板との位置合わせを行ない、そ
   の後、前記パターン転写版と前記被転写平板との圧着を
   行なって該被転写平板に転写パターンを転写することを
   特徴とするパターン転写方法。