JPH0689858A

JPH0689858A - 微細パターンの転写方法

Info

Publication number: JPH0689858A
Application number: JP3675892A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Kubozono; 健一久保薗; Kazuo Umeda; 和夫梅田; Kenji Asaka; 健二浅香
Original assignee: G T C KK
Current assignee: G T C KK
Priority date: 1992-02-24
Filing date: 1992-02-24
Publication date: 1994-03-29

Abstract

(57)【要約】【構成】被加工物３の一面上に粘着層５を形成し、基
板９の一面上に微細パターン８を形成し、被加工物３と
基板９とを平行に保持した状態で、粘着層５と微細パタ
ーン８とを圧着せしめた後に、基板９と微細パターン８
とを剥離させる。【効果】微細パターンを基板から被加工物へ正確かつ
鮮明に、しかも効率的かつ安価に転写形成することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は薄膜トランジスタ、薄膜
ダイオード、太陽電池、薄膜センサー、各種半導体素
子、プリント基板等の製造工程における微細パターンの
形成を、高精度かつ量産的に行うことができるようにし
た微細パターンの転写方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、薄膜トランジスタを用いたカラー
液晶ディスプレー（ＴＦＴ−ＬＣＤ）が、ポケットテレ
ビ、ポータブルテレビ等に組み込まれて実用化の段階に
入ったばかりであるが、最近では対角２０インチ、４０
インチ、７０インチのような大型液晶フラットディスプ
レーを指向した開発が盛んになっている。かかる動向に
より２０インチ、４０インチ、７０インチのような大型
ＴＦＴの製造が要求され始めた。このため、用いられる
薄膜トランジスタにおけるパターンも微細化とともに基
板の大型化の傾向を余儀なくされ、かつ量産化が必要と
なっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような生産におけ
る要求に対して、現行のフォトリソグラフィー法では、
ステッパー等の大型露光装置の開発や設備投資に莫大な
費用がかかり、しかもフォトマスクの適用サイズに限界
がある等の問題があった。

【０００４】一方、上記フォトリソグラフィー法に代え
て、印刷法により微細パターンを形成する方法も知られ
ている。この方法は、被加工物上にレジスト膜を直接所
望のパターンで印刷形成し、エッチングにより微細パタ
ーンを形成するものである。そしてこの方法によれば、
４０〜７０インチのＴＦＴなど、大型製品の製造におけ
るパターン形成にも、大きな規制がなく対応できる。し
かしながら上記の印刷法による方法において、印刷手段
としては凹版オフセット印刷法、平版オフセット印刷
法、直刷法、スクリーン印刷法などが代表的に用いられ
ているが、これらの印刷手段はいずれも、比較的画線幅
が大きい（２００μｍ以上）レジストパターン印刷には
適するものの、画線幅がそれ以下の微細なパターンには
不向きであった。中でも、凹版オフセット印刷法の場
合、硬めのインキを使用すれば１０〜９０μｍ程度の細
線パターンの印刷ができるが、被加工物へのインキの転
着性が悪くなってしまうという不都合があった。同様
に、他の印刷手段においても、より細線のパターンを印
刷しようとすると、塗膜厚が同時に薄くなる傾向がある
ため、結局、耐蝕性を必要とするレジストパターンの形
成には不向きであった。また、印刷されるレジストパタ
ーンが、インキの流動性、版の圧力などに影響された
り、インキの一部が転移しないで版に残留するなどし
て、変形したものとなる恐れがあり、印刷パターンの再
現性に劣るという欠点があった。さらに、被加工物の表
面状態（凹凸の有無）によって印刷形成するレジスト膜
の線幅、膜厚等が異なってしまったり、凹部に印刷がで
きないという不都合があった。また、レジスト膜を被加
工物表面に直接印刷形成するため、印刷用レジストイン
キに含まれている不都合な不純物（Ｎａイオン等）がレ
ジスト膜中にそのまま残留してしまったり、その他にも
被加工物の種類によって、印刷による汚染等が発生する
問題があった。そして、上記印刷法に適用されるレジス
トインキは粘度が大きいため、上記の不純物を除くため
の精製を行うことは不可能であった。

【０００５】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、被加工物の加工パターンの微細化や、加工基板の大
型化および量産化に充分対応できるようにした微細パタ
ーンの転写方法の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の微細パターンの
転写方法は、被加工物の一面上に粘着層を形成し、基板
の一面上に微細パターンを形成し、該被加工物と該基板
とを平行に保持した状態で、上記粘着層と上記微細パタ
ーンとを圧着せしめた後に、上記基板と上記微細パター
ンとを剥離せしめることを前記課題の解決手段とした。

【０００７】

【作用】本発明の微細パターンの転写方法は、基板に所
望の微細パターンを形成するとともに、被加工物の表面
に粘着層を形成するので、これらを圧着せしめることに
より、容易に微細パターンの転写を行うことができる。
また、被加工物と基板とを平行に配した状態で転写を行
うので、基板上に形成される微細パターンは、それ自体
が引張力、摺動力などの物理的力の作用を受けることな
く、静的に転写され、高精度な微細パターンの転写形成
を行うことができる。そして、被加工物に予めフォトレ
ジスト膜を形成し、その上に上記のようにして微細パタ
ーンを転写した後、この微細パターンをマスクとしてレ
ジスト膜を露光、現象することによって、レジスト膜の
微細パターン化を行うことができ、さらにエッチング処
理を経て、被加工物に目的とする微細パターンの加工を
行うことができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を詳しく説明する。図１〜３は
本発明の一実施例を工程順に示したものである。図１〜
３において図中符号１はホルダー、３は被加工物、６は
固定用治具、９は基板、１０は加圧部材、１１は顕微鏡
を示している。

【０００９】本発明の微細パターンの転写方法を実施す
るために好適に用いられる装置の例について説明する。
本発明の微細パターンの転写方法は、例えば、基板９を
挾持する固定用治具６，６と、挾持された基板９の表面
側に、これと平行に被加工物３を保持するホルダー１
と、挾持された基板９の裏面側から、この基板９を被加
工物３へ向かう方向へ加圧する加圧部材１０と、基板９
と被加工物３の位置合せを行う顕微鏡１１とを有する装
置を好適に用いて実施することができる。固定用治具
６，６は、２つの治具６，６が対向して設けられたもの
で、これらは基板９の両端部をそれぞれ挾持するように
形成されている。対向する固定用治具６，６は互いの間
隔を変化しうる方向に進退可能であって、基板９をその
長手方向に引張力を加えた状態で保持することができる
とともに、基板９を挾持した状態でこの基板９に対して
垂直方向、水平方向に微動あるいは回転可能に構成され
ている。

【００１０】ホルダー１は、被加工物３を保持する任意
の形状に形成され、被加工物３と接する部位に真空吸着
溝２が設けられている。そして図示しない真空装置によ
り、、この真空吸着溝２から真空吸着することによっ
て、被加工物３をホルダー１に吸着保持できるように構
成されている。また、ホルダー１は固定用治具６，６に
対して垂直に設けられ、被加工物３を基板９に対して平
行に保持できるように構成されている。加圧部材１０は
固定用治具６，６に挾持された基板９に対して垂直方向
に進退可能で、この基板９をその裏面からホルダー１に
保持された被加工物３へ向かう方向へ均一に加圧できる
ように構成されている。さらに、顕微鏡１１が、固定用
治具６，６に挾持された基板９と、ホルダー１に吸着保
持された被加工物３の位置合せを行うことができる任意
の位置に設けられている。

【００１１】このような装置を用いて、微細パターンを
転写する方法について説明する。まず、被加工物３と基
板９とをそれぞれ用意する。本発明の微細パターンの転
写方法において、微細パターンが転写される被加工物
は、各種半導体素子のウェーハやプリント基板など、一
般に用いられる各種の基板を用いることができ、例えば
シリコン基板３ａ上にパターン加工されるためのシリコ
ン膜３ｂが成膜されたもの等が用いられる。そして、成
膜部分３ｂ上には、後に成膜部分３ｂをエッチングする
ためのフォトレジスト膜４が形成される。このフォトレ
ジスト膜４は通常用いられるフォトレジストを用いて形
成することができる。このようにして形成された被加工
物３の表面上には粘着層５が形成される。この粘着層５
は、適宜の粘着剤を均一に塗布して形成され、例えばア
クリル系粘着剤、エポキシ系粘着剤等を用いることがで
きる。

【００１２】また基板９としては、表面に微細パターン
８を形成する際に、電着のための電極として用いること
ができる材料を用いて形成される。そして被加工物３と
の圧着の際に、被加工物３の表面形状に対して適度の形
状追随性を有するように形成され、例えばシート状に形
成されたものを好適に用いることができる。例を挙げれ
ばステンレスシート、鉄板等を好ましく用いることがで
き、その厚さは材質により適宜設定することができる
が、好ましくは０．１〜０．３mm程度とすることができ
る。基板９の表面上に形成される微細パターン８として
は、紫外線遮断性電着層が用いられ、例えばニッケル電
着層、銅電着層等が用いられる。微細パターン８は、ま
ず、所望のパターン形状をマスクとして、基板９上に通
常のフォトリソグラフィー法により絶縁膜７を形成し、
次いで、基板９を電極とした電着を行って形成すること
ができる。

【００１３】このようにして得られる基板９および被加
工物３を、図１に示すように装置にセットする。基板９
は微細パターン８が形成された面がホルダー１側となる
ように固定用治具６，６に固定する。そして、固定用治
具６，６を駆動させて基板９の長手方向に引張力を加え
る。このとき、基板９に加えられる引張力は、基板上に
形成された微細パターンの形状を変化させることなく、
基板９を緩みのない状態に保つことができる程度に設定
すればよいが、例えば２〜１０kgf／cm²程度とすること
ができる。尚、基板９として、厚さが厚いものなど、引
張力を加えなくても自らの形状を保持できる程度の剛性
を有する基板を用いた場合には、上記の基板９の長手方
向に引張力を加える工程を省くことができる。

【００１４】一方、表面に粘着層５が形成された被加工
物３は、その裏面をホルダー１に真空吸着させる。次い
で、固定用治具６，６を基板９に対して垂直方向に前進
させて、微細パターン８と粘着層５とが１mm程度の間隔
を有して近接するように、基板９を移動させる。さらに
顕微鏡１１で観察しながら固定用治具６，６を基板９に
対して水平方向、垂直方向に微動あるいは回転させるな
どして、被加工物３と基板９との位置合せを行う。位置
合せ終了後、図２に示すように、加圧部材１０を前進さ
せて基板９にその裏面から圧力を加え、微細パターン８
と粘着層５とを圧着させ、所定時間保持する。この圧着
状態を保持する時間は、両者が完全に接着するまでの時
間に適宜設定することができるが、例えば１０〜２０秒
程度とすることができる。圧着終了後、図３に示すよう
に、加圧部材１０を後退させ、さらに固定用治具６，６
を後退させて、微細パターン８を基板９から剥離させ
る。

【００１５】このようにして、粘着層５上に微細パター
ン８を転写することができ、ホルダー１の真空吸着を解
除して、転写が施された被加工物３が得られる。この被
加工物３に対して、紫外線照射、現像を行うことによっ
て、フォトレジスト膜５がパターン化される。さらに、
エッチング処理を行った後、常法にてレジスト膜４、粘
着層５および微細パターン８を除去することにより、成
膜部分３ｂに微細パターン８に相応するパターンが形成
加工された被加工物３が得られる。

【００１６】また、上記の転写工程において、予め、被
加工物３および基板９に、一般の半導体基板の製造等に
用いられるアライメントマークをそれぞれ形成してお
き、顕微鏡１１で位置合せを行う際に、これらのアライ
メントマークが合致するように基板９を微移動させるこ
とにより、容易にかつ精度良く位置合せを行うことがで
きる。

【００１７】（実施例）まず、基板９および被加工物３
をそれぞれ用意した。基板９として０．２mm厚のステン
レスのシートを用い、その表面上にフォトレジスト（東
京応化製，ＯＭＲ）を塗布した後、所定形状のマスクを
用いて露光、現象を行って、線幅１０μｍ、膜厚１．０
μｍのパターンからなる絶縁層７を形成した。続いて、
バーニング処理を施して、絶縁層７の耐水性および電気
絶縁性を強化した後、Ｎｉ板を陽極、シート９を陰極と
して下記組成の浴と電着条件にて電着を行い、シート９
のステンレス露出面に膜厚が１．２μｍのニッケル電着
層を形成し、この電着層を微細パターン８とした。浴組成：硫酸ニッケル２５０ｇ／ｌ塩化ニッケル４５ｇ／ｌホウ酸３０ｇ／ｌ電着条件：ＰＨ４．５温度５０℃ 電流密度５Ａ／ｄｍ²

【００１８】一方、被加工物３として、シリコン基材３
ａの表面上に厚さ０．１μｍのａ−Ｓｉ膜３ｂを成膜し
たものを用い、この成膜部分３ｂ上に後述のエッチング
処理を行うためのフォトレジスト膜４（東京応化製，Ｏ
ＦＰＲ）を膜厚が１．５μｍとなるように塗布した。上
記被加工物３は成膜部分３ｂを最終的に加工するもので
ある。続いて、フォトレジスト膜４上にアクリル系の粘
着剤溶液を厚さが１．２μｍとなるように全面塗布して
粘着層５を形成した。

【００１９】次いで、表面に微細パターン８が形成され
た基板９の両端を、表面がホルダー１側となるように固
定用治具６，６に固定し、その長手方向に３kgf／cm²の
引張力を加えた。また、表面に粘着層５が形成された被
加工物３の裏面をホルダー１に真空吸着させた。続い
て、固定用治具６，６を駆動させて、微細パターン８と
粘着層５とが１mm程度の間隔を有して近接するように、
基板９を前進移動させた。さらに顕微鏡１１で観察しな
がら固定用治具６，６を微動させて、被加工物３と基板
９との位置合せを行った。位置合せ終了後、加圧部材１
０を前進させ、基板９にその裏面から圧力を加えて、微
細パターン８と粘着層５とを圧着させた。この圧着状態
を１５秒間保持した後、加圧部材１０を後退させた。さ
らに固定用治具６，６を駆動させて基板９を後退させ、
微細パターン８を基板９から剥離させた。

【００２０】このようにして、粘着層５上に微細パター
ン８が転写された被加工物３が得られた。この被加工物
３に対して、微細パターン８が転写された表面側から紫
外線照射を行うと、微細パターン８であるニッケル電着
層をマスクとして、ポジ型のフォトレジスト膜４が現像
され、パターン化されたフォトレジスト膜４が得られ
た。さらにパターン化されたフォトレジスト膜４をマス
クとし、酸素５％含有のＣＦ₄ガスを用いて、被加工物
３の成膜部分３ｂに対してドライエッチングを行った
後、常法にてレジスト膜４、粘着層５および微細パター
ン８を除去することにより、成膜部分３ｂが加工された
被加工物３が得られた。このようにして被加工物３の成
膜部分３ｂに、微細パターン８に相応した線幅１０μｍ
の画線パターンを加工形成することができた。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の微細パター
ンの転写方法は、被加工物の一面上に粘着層を形成し、
基板の一面上に微細パターンを形成し、該被加工物と該
基板とを平行に保持した状態で、上記粘着層と上記微細
パターンとを圧着せしめた後に、上記基板と上記微細パ
ターンとを剥離せしめるものである。したがって、微細
パターンを基板から被加工物へ正確かつ鮮明に、しかも
効率的かつ安価に転写形成することができる。また、被
加工物と基板とを平行に保った状態で、基板上の微細パ
ターンを被加工物上へ転写するので、転写後、該パター
ンが被加工物上おいて正確に復元し、これにより正確で
鮮明な高精度の転写を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の転写方法の実施例における一工程を示
した説明図である。

【図２】本発明の転写方法の実施例における一工程を示
した説明図である。

【図３】本発明の転写方法の実施例における一工程を示
した説明図である。

【符号の説明】

３被加工物５粘着層８微細パターン９基板１０加圧部材

───────────────────────────────────────────────────── 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Ｇ０３Ｆ 9/00 Ｈ 9122−2ＨＨ０５Ｋ 3/20 Ａ 7511−4Ｅ // Ｈ０１Ｌ 29/784

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被加工物の一面上に粘着層を形成し、基
板の一面上に微細パターンを形成し、該被加工物と該基
板とを平行に保持した状態で、上記粘着層と上記微細パ
ターンとを圧着せしめた後に、上記基板と上記微細パタ
ーンとを剥離せしめることを特徴とする微細パターンの
転写方法。
【請求項２】上記基板の長手方向に引張力を加えた状
態で、上記粘着層と上記微細パターンとを圧着せしめる
ことを特徴とする請求項１記載の微細パターンの転写方
法。
【請求項３】上記被加工物と上記基板とにアライメン
トマークをそれぞれ形成し、これにより位置合せを行っ
た後に、上記粘着層と上記微細パターンとを圧着せしめ
ることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載
の微細パターンの転写方法。