JPH0671853A - 微細パターンの形成方法 - Google Patents

微細パターンの形成方法

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JPH0671853A
JPH0671853A JP22620892A JP22620892A JPH0671853A JP H0671853 A JPH0671853 A JP H0671853A JP 22620892 A JP22620892 A JP 22620892A JP 22620892 A JP22620892 A JP 22620892A JP H0671853 A JPH0671853 A JP H0671853A
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JP
Japan
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substrate
ink
layer
photoresist layer
recess
Prior art date
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Pending
Application number
JP22620892A
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English (en)
Inventor
Kazunori Nakamura
一範 中村
Akira Okazaki
暁 岡崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 線幅が微細であるとともに、膜厚も適度な微
細パターンを高い精度で効率よく形成することのできる
微細パターンの形成方法を提供する。 【構成】 フォトレジスト層をマスクとして基板にイオ
ンビームを照射することにより、基板のうちフォトレジ
スト層非形成部分にのみ選択的照射して、基板の異方性
エッチングを行い基板に凹部を形成し、この凹部にイン
キを充填・硬化し、この硬化インキ上に予め粘着剤層が
形成された被加工物を密着して粘着剤層を介して硬化イ
ンキを被加工物に転写する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は微細パターンの形成方法
に係り、特に半導体プロセス等の微細加工工程において
被加工物に高い精度で効率よく微細パターンを形成する
ことのできる微細パターンの形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、薄膜トランジスタ、薄膜ダイオー
ド、太陽電池、薄膜センサ、各種半導体素子等の加工工
程においては、被加工物に微細パターンを形成し、その
後、被加工物をエッチング処理して加工することが行わ
れていた。
【0003】例えば、カラー液晶ディスプレイ(LC
D)に用いられる薄膜トランジスタ(TFT)は、通
常、レジスト塗布、露光、現像、エッチングの各処理か
らるフォトリソグラフィー工程を4〜6回程度繰り返す
ことにより製造されている。
【0004】また、プリント配線、回路パターンの形
成、あるいは金属板のエッチング用レジストパターンの
形成に際しては、上述のフォトリソグラフィー法とは異
なり、被加工物にレジストパターンを印刷により形成
し、エッチング処理を繰り返す印刷法も広く採用されて
いる。この印刷法によるパターン形成には、スクリーン
印刷法やオフセット印刷法等が用いられている。
【0005】これら印刷法の1つとして凹版印刷がある
が、この方法に用いられる凹版印刷版は、基板上に所定
パターンのフォトレジスト層を設け、このフォトレジス
ト層をマクスとしてウエットエッチング(化学エッチン
グ)、プラズマエッチング等を行って基板に凹部を形成
することにより作成されていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
凹版印刷版を用いた微細パターンの形成方法では、凹版
印刷版のエッチングによる凹部形成が等方的に進行する
ため、凹版基板の深さ方向のみだけではなく横方向にも
エッチングが進行してサイドエッチングが生じ、凹版印
刷版の寸法精度が低く、微細パターンの形成には適して
いないという問題があった。
【0007】本発明は、上述のような事情に鑑みてなさ
れたものであり、線幅が微細であるとともに、膜厚も適
度な微細パターンを高い精度で形成することのできる微
細パターンの形成方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は基板表面に所定パターンでフォトレ
ジスト層を形成し、次に、前記基板にイオンビームを照
射し前記フォトレジスト層をマスクとして前記基板のフ
ォトレジスト層非形成部分をエッチングして前記基板に
凹部を形成し、その後、該凹部にインキを充填し硬化さ
せ、次に、予め粘着剤層が形成された被加工物と前記基
板とを密着させて前記凹部内の硬化インキを前記粘着剤
層を介して被加工物に転写させるような構成とした。
【0009】
【作用】基板に照射されたリアクティブイオンビーム
は、フォトレジスト層がマスクとして作用することによ
り、基板のうちフォトレジスト層非形成部分にのみ選択
的照射され、イオンビームの直進性により基板の異方性
エッチングが行われ基板に凹部が形成され、この凹部に
インキが充填・硬化され、この硬化インキ上に予め粘着
剤層が形成された被加工物が密着されて硬化インキが粘
着剤層を介して被加工物に転写される。これにより寸法
精度の高い微細凹部内のインキをそのままの精度で被加
工物に転写することができ、被加工物に転写された微細
パターンは、膜厚が均一で線幅の一定な寸法精度の高い
ものである。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図1は本発明の微細パターンの形成方法を
説明するための図である。図1において、まず、クロム
(Cr)薄膜等の薄膜2を予め形成した基板1(図1
(a))にフォトレジストを塗布してフォトレジスト層
3を形成する(図1(b))。次に、所定パターンのフ
ォトマスクを介してフォトレジスト層3に紫外線を照射
して露光し、フォトレジスト層3の未硬化部分を除去
(現像)する(図1(c))。その後、薄膜2だけを溶
解する液により、薄膜2のうちフォトレジスト層3が形
成されていない部分のみをエッチング除去し、基板1の
フォトレジスト層3非形成部分1aを露出させる(図1
(d))。次に、基板1をイオンミリング装置の真空チ
ャンバー(図示せず)内に載置してイオンビ−ムを基板
1のフォトレジスト層3形成面側に照射する(図1
(e))。これにより、所定パターンでパターニングさ
れているフォトレジスト層3をマスクとして、基板1の
フォトレジスト層3非形成部分1aがイオンビームによ
りエッチングされて凹部4が形成される(図1
(f))。その後、残存するフォトレジスト層3を除去
することにより凹版印刷版5を形成する。尚、クロム
(Cr)薄膜等の薄膜2は、凹版印刷版5としての耐刷
性を高めるために形成したものである。
【0011】次に、図2において、凹版印刷版5の凹部
4に紫外線硬化性インキを充填し(図2(a))、紫外
線を照射してインキを硬化させてインキ層6を形成する
(図2(b))。そして、予め粘着剤層8が形成された
被加工物7をインキ層6に密着させ(図2(c))、粘
着剤層8を介してインキ層6を被加工物7に転写させて
微細パターンを形成する(図1(d))。
【0012】このように、本発明では基板1のマスキン
グ層非形成部1aをイオンビームによりエッチングする
ことにより、基板1に異方性エッチングを施し、極めて
微細な凹部を基板に形成することが可能となる。したが
って、形成された凹版印刷版5は寸法精度の高い微細凹
部4を備えたものとなる。そして、微細凹部4にインキ
を充填・硬化して被加工物に転写するので、インキの流
れ、線幅の太り等を生じることなく高い精度の微細パタ
ーンを形成することが可能となる。
【0013】基板1としては、ガラス板,アルミニウ
ム,銅,インバー,スーパーインバー,42合金,コバ
ール,工具鋼(SKD11)等の金属,ポリイミド,フ
ッ素樹脂、ポリエーテルエーテルケトン,ポリエーテル
サルホン,ポリサルホン等の耐熱性のある有機物等を使
用することができる。また、凹版印刷版としての耐刷性
を高めるための薄膜2としては、Cr,Ni,SiC,
TiN等の薄膜が好ましい。この薄膜2の厚さは0.1
〜5μm程度が好ましい。
【0014】フォトレジスト層3の形成に使用するフォ
トレジストとしては、ゼラチン、カゼイン、ポリビニル
アルコール等に重クロム酸塩等の感光剤を添加したもの
を挙げることができる。また、フォトレジスト層3の厚
さは2〜10μm程度が好ましい。
【0015】本発明においてイオンミリング装置は、公
知の種々のイオンミリング装置を使用することができ
る。また、イオンビームとしては、アルゴン(Ar)の
ような不活性ガスのイオンビーム,CF4 ,C2 6
CCl4 等の反応性ガスのリアクティブイオンビ−ムを
使用することができる。
【0016】そして、例えば基板としてガラス基板を使
用し、イオンビームとしてArを使用した場合、ガラス
基板のエッチング速度とフォトレジストのエッチング速
度の比(選択比)は約1であり、フォトレジスト層の厚
さが10μmの場合、ガラス基板を10μmの深さまで
エッチングすることができる。また、基板として銅基板
を使用し、イオンビームとしてArを使用した場合、選
択比は約2であり、銅基板を10μmの深さまでエッチ
ングする場合、フォトレジスト層の厚さは5μmでよい
ことになる。
【0017】凹部4に充填するインキは、紫外線硬化性
インキ、熱重合インキ等の公知の種々のインキを使用す
ることができ、凹部4内のインキの硬化は紫外線照射、
加熱等の方法により行うことができる。例えば、紫外線
の照射源としては、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、
超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、パルスキセ
ノンランプ、無電極放電ランプ等の紫外線照射装置を用
いることができ、照射量は0.2〜2.5J程度が好ま
しい。また、コールドミラーを用いて赤外光を取り除
き、被照射物の昇温を防止するようにしてもよい。ま
た、インキの粘度は、400ps以下が好ましい。
【0018】被加工物の表面に形成される粘着剤層は、
塩化ビニルー酢酸ビニル系、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粘着剤、熱可
塑性の感熱接着剤、エマルジョン系接着剤、紫外線硬化
型接着剤等を使用して形成される。粘着剤層の厚さは、
0.5〜1.5μm程度が好ましい。
【0019】次に、実験例を示して本発明を更に詳細に
説明する。 (実験例1)ガラス基板(厚さ2.3mm)の表面にス
パッタリング法により膜厚0.1μmのCr薄膜を形成
した。このCr薄膜上にポジ型の厚塗り用レジスト(東
京応化製OFPR−800B、粘度=800cp)をス
ピンコート法により塗布して厚さ10μmのフォトレジ
スト層を形成した。次に、線幅5μmの所定パターンを
有するフォトマスクを介してフォトレジスト層に紫外線
を照射して露光を行った。露光は超高圧水銀ランプを光
源とし、照射量は365nmで290mJ/cm 2 とし
た。そして、現像液(東京応化製NMD−3)により現
像してパターニングされたフォトレジスト層を形成し
た。
【0020】その後、硝酸第2セリウムアンモンにより
フォトレジスト層が除去された部分のCr薄膜をエッチ
ングして除去した。次に、基板をイオンミリング装置の
真空チャンバー内に載置し、下記の条件でArイオンビ
−ムを基板のフォトレジスト層形成面側に照射して基板
のフォトレジスト層非形成部分をエッチングした。
【0021】(イオンビ−ムエッチングの条件) ・イオンガン導入ガス:Ar ・真空チャンバー内圧力:4.3×10-6Torr ・加速電圧:600V ・照射時間:180分 このArイオンビ−ムによるエッチングによりガラス基
板のフォトレジスト層非形成部分にのみ深さ約10μ
m、幅5μmの凹部が形成された。
【0022】次に、紫外線硬化性インキを凹部に供給し
余分なインキをドクターで除去した。次に、ガラス基板
の表側から紫外線を45mW/cm2 の強度で約1分間照
射して凹部内のインキを硬化した。その後、粘着剤(ア
クリル酸エステル系)を1.0μmの厚さに塗布して粘
着剤層を形成した被加工物を、その粘着剤層が基板凹部
のインキ層と密着するように押圧して凹部内のインキを
被加工物に転写させて微細パターンを形成した。このよ
うに転写して形成された微細パターンの解像度は5μm
であった。 (実験例2)基板として厚さ1mmの銅基板に片面に実
験例1と同様にしてCr薄膜、フォトレジスト層(厚さ
5μm)を形成した。次に、所定のパターンを有するフ
ォトマスクを介してフォトレジスト層に紫外線を照射し
て露光を行った。露光は超高圧水銀ランプを光源とし、
照射量は365nmで100mJ/cm2 とした。そし
て、実験例1で用いたのと同じ現像液により現像してパ
ターニングされたフォトレジスト層を形成した。その
後、硝酸第2セリウムアンモンによりフォトレジスト層
が除去された部分のCr薄膜をエッチングして除去し
た。
【0023】次に、基板をイオンミリング装置の真空チ
ャンバー内に載置し、下記の条件でArイオンビームを
基板のフォトレジスト層形成面側に照射して基板のフォ
トレジスト層非形成部分をエッチングした。
【0024】(イオンビームエッチングの条件) ・イオンガン導入ガス:Ar ・真空チャンバー内圧力:4.0×10-6Torr ・加速電圧:600V ・照射時間:80分 このArイオンビームによるエッチングにより銅基板の
フォトレジスト層非形成部分にのみ深さ約10μm、幅
5μmの凹部が形成された。
【0025】その後、実験例1と同様にして微細パター
ンを形成した。形成された微細パターンの解像度は5μ
mであった。 (比較例)ガラス基板のエッチングをフッ酸系エッチン
グ液によるウエットエッチングとした他は実験例1と同
様にしてガラス基板に凹部を形成した。形成された凹部
は深さ10μm、幅30μmの凹部であった。このた
め、数μmオーダーの微細パターン形成は不可能であっ
た。
【0026】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば基
板に照射されたイオンビームは、フォトレジスト層がマ
スクとして作用することにより、基板のうちフォトレジ
スト層非形成部分にのみ選択的照射され、基板の異方性
エッチングが行われ基板に寸法精度の高い微細凹部が形
成され、この凹部にインキが充填・硬化され、この硬化
インキ上に予め粘着剤層が形成された被加工物が密着さ
れて硬化インキが粘着剤層を介して被加工物に転写され
るので、インキの流れ、線幅の太り等を生じることなく
高い精度の微細パターンの形成が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の微細パターンの形成のための凹
部形成を説明するための図である。
【図2】図2は本発明の微細パターンの形成方法を説明
するための図である。
【符号の説明】
1…基板 1a…フォトレジスト層非形成部 2…薄膜 3…フォトレジスト層 4…凹部 5…凹版印刷版 6…インキ層 7…被加工物 8…粘着剤層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // H01L 29/784

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板表面に所定パターンでフォトレジス
    ト層を形成し、次に、前記基板にイオンビームを照射し
    前記フォトレジスト層をマスクとして前記基板のフォト
    レジスト層非形成部分をエッチングして前記基板に凹部
    を形成し、その後、該凹部にインキを充填し硬化させ、
    次に、予め粘着剤層が形成された被加工物と前記基板と
    を密着させて前記凹部内の硬化インキを前記粘着剤層を
    介して被加工物に転写させることを特徴とする微細パタ
    ーンの形成方法。
JP22620892A 1992-08-25 1992-08-25 微細パターンの形成方法 Pending JPH0671853A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001050826A1 (de) * 1999-12-30 2001-07-12 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren und vorrichtung zum erzeugen einer leitfähigen struktur auf einem substrat
WO2002066251A3 (en) * 2001-02-23 2002-12-05 Koninkl Philips Electronics Nv Printing plates
US7140296B2 (en) 2002-12-27 2006-11-28 Lg.Philips Lcd Co., Ltd. Method for forming pattern of liquid crystal display device
KR100657890B1 (ko) * 2000-07-06 2006-12-14 삼성에스디아이 주식회사 미세 접촉 인쇄를 이용한 고분자 박막의 형상화 방법
US8608972B2 (en) 2006-12-05 2013-12-17 Nano Terra Inc. Method for patterning a surface
CN113625832A (zh) * 2021-08-09 2021-11-09 京东方杰恩特喜科技有限公司 显示面板的制作方法、电子设备及存储介质

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WO2001050826A1 (de) * 1999-12-30 2001-07-12 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren und vorrichtung zum erzeugen einer leitfähigen struktur auf einem substrat
KR100657890B1 (ko) * 2000-07-06 2006-12-14 삼성에스디아이 주식회사 미세 접촉 인쇄를 이용한 고분자 박막의 형상화 방법
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