JPH0775909B2

JPH0775909B2 - アライメント転写方法

Info

Publication number: JPH0775909B2
Application number: JP24557491A
Authority: JP
Inventors: 敏武内; 健二浅香
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1990-09-28
Filing date: 1991-09-25
Publication date: 1995-08-16
Anticipated expiration: 2010-08-16
Also published as: JPH0567552A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はアライメント転写方法に
関し、さらに詳しくは、被転写平板への転写パターンの
転写を均一な密着強度ならびに高い位置合わせ精度およ
び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アライメ
ント転写方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】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。

【０００３】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、次いでエッチング処理を行
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。

【０００４】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、被印刷体と印刷インキパターンとの密着強度が
均一であるとともに該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
の位置合わせが正確に行われる必要がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
いわゆる平行平板方式の印刷法においては、印刷インキ
パターンが形成されたパターン転写用平板と被印刷体
（被印刷用平板）との密着を両平板の全面にわたって同
時に行なうため、局部的な密着不良が生じ易く、均一な
密着強度を達成することが困難である。

【０００６】また、一般に被印刷体と印刷インキパター
ンとの位置合わせは予め予備印刷を行って調整し、良好
な結果が得られた段階で被印刷体上に印刷インキパター
ンを転写させるために、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そのまま続行するのが通
例である。

【０００７】したがって、従来のいわゆる平行平板方式
の印刷法により被印刷体上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２０〜３０μ
ｍ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。

【０００８】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、本発明はいわゆる平行平板方式の
パターン転写用平板から被転写平板への転写パターンの
転写を均一な密着強度を達成しつつ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
アライメント転写方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【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、本発明は可撓性を有する基板上に転写可能な
転写パターンおよびパターン側レジスターマークを設け
たパターン転写用平板とワーク側レジスターマークを設
けた被転写板とを均一な整合ギャッを隔てて対向させ、
該整合ギャップを維持した状態で前記パターン側レジス
ターマークと前記ワーク側レジスターマークとの位置関
係を観察光学系で光学的に観察しつつ該観察光学系から
得られる情報に応じて前記パターン転写用平板および前
記被転写平板の少なくとも一方を移動させて両平板の位
置合わせを行なう段階と、前記整合ギャップを維持した
まま前記パターン転写用平板と前記被転写平板との端部
を挟んで密着固定した後、該固定位置から順次、両平板
の全面にわたって圧着する段階と、密着状態にある両平
板を端部側から引き離すことにより転写パターンを被転
写平板に転写させる段階とを有するような構成とした。

【００１０】また、本発明は、可撓性を有する基板上に
転写可能な転写パターンおよびパターン側レジスターマ
ークを設けたパターン転写用平板の一端を固定し他端に
引張加重を付加して張設し、ワーク側レジスターマーク
を設けた被転写平板と前記パターン転写用平板とを均一
な整合ギャップを隔てて対向させ、該整合ギャップを維
持した状態で前記パターン側レジスターマークと前記ワ
ーク側レジスターマークとの位置関係を観察光学系で光
学的に観察しつつ該観察光学系から得られる情報に応じ
て前記パターン転写用平板および前記被転写平板の少な
くとも一方を移動させて両平板の位置合わせを行なう段
階と、前記パターン転写用平板と前記被転写平板とを全
面にわたって密着した後、両平板の一端から順次、両平
板の全面にわたって圧着する段階と、密着状態にある両
平板を引き離すことにより転写パターンを被転写平板に
転写させる段階とを有するような構成とした。

【００１１】さらに、本発明は、可撓性を有する基板上
に転写可能な転写パターンおよびパターン側レジスター
マークを設けたパターン転写用平板の一端を固定し他端
に引張加重を付加して張設し、ワーク側レジスターマー
クを設けた被転写平板と前記パターン転写用平板とを均
一な整合ギャップを隔てて対向させ、該整合ギャップを
維持した状態で前記パターン側レジスターマークと前記
ワーク側レジスターマークとの位置関係を観察光学系で
光学的に観察しつつ該観察光学系から得られる情報に応
じて前記パターン転写用平板および前記被転写平板の少
なくとも一方を移動させて両平板の位置合わせを行なう
段階と、前記整合ギャップを維持したまま前記パターン
転写用平板と前記被転写平板とを一端から順次圧着して
転写パターンを被転写平板に転写させる段階とを有する
ような構成とした。

【００１２】

【作用】本発明のアライメント転写方法においては、パ
ターン転写用平板と被転写平板とを密着させるのに先だ
ってパターン転写用平板と被転写平板との位置関係を光
学的に観察しつつ両平板の少なくとも一方を所定の位置
まで移動させて両平板の位置合わせを行なう。したがっ
て、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。

【００１３】また、両平板の位置合わせを行なった後、
一端から順次、両平板の全面にわたって圧着するので、
正確に位置合わせを行なった両平板の位置ずれがなく、
しかも、転写パターンと被転写平板との密着強度が均一
である。

【００１４】

【実施例】次に、好ましい実施態様を挙げて本発明を詳
細に説明する。図１にパターン転写用平板１と被転写平
板２との関係を示す。

【００１５】図１（ａ）に示すように、まず、パターン
転写用平板１と被転写平板２とを均一な整合ギャップＨ
を隔てて対向させる。パターン転写用平板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
のパターン側レジスターマーク（図示せず）が形成され
ている。

【００１６】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；光効果接着剤；あるいは電
気泳動法等による電着樹脂なとにより形成することがで
きる。

【００１７】転写パターン３およびパターン側レジスタ
ーマークが形成されたパターン転写用平板１は可撓性を
有し、所定の整合ギャップＨを維持した状態で端部側か
ら被転写平板２と密着可能である。

【００１８】このような可撓性を有するパターン転写用
平板１は、可撓性を有する基板１０上に転写パターン３
およびパターン側レジスターマークを設けてなり、可撓
性を有する基板１０の形成材料としては金属薄板、樹脂
シートなどが挙げられる。

【００１９】転写パターン３が転写される被転写平板２
にはパターン転写用平板１との正確な位置合わせを行な
うためのワーク側レジスターマーク（図示せず）が形成
されている。なお、図１（ａ）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、５０はパターン転
写用平板１を保持する平板ホルダーである。

【００２０】次にパターン転写用平板１と被転写平板２
との位置合わせ（整合）を行なう。整合ギャップＨを隔
てて対向させたパターン転写用平板１と被転写平板２と
の位置合わせは、図１（ｂ）に示すように、整合ギャッ
プＨを維持した状態で、パターン転写用平板１に設けた
パターン側レジスターマークと被転写平板２に設けたワ
ーク側レジスターマークとの位置関係を観察光学系２０
で光学的に観察しつつこの観察光学系２０から得られる
情報に応じてパターン転写用平板１および被転写平板２
の少なくとも一方を、パターン側レジスターマークとワ
ーク側レジスターマークとが所定の関係で観察される位
置まで移動させることにより行なう。

【００２１】すなわち、図２（ａ）に示すように、パタ
ーン転写用平板１に設けたパターン側レジスターマーク
４と被転写平板２に設けたワーク側レジスターマーク５
との位置関係にずれがある場合には、図２（ｂ）に示す
ようにパターン側レジスターマーク４とワーク側レジス
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
ーン転写用平板１および転写平板２の少なくとも一方を
移動させる。本実施例においては、図１（ｂ）に示すよ
うに、被転写平板２を載置したワーク定盤３０を同図中
の破線で示した位置から実線で示した位置まで破線矢印
方向に移動させることにより整合を行なう。そして、こ
の整合は、複数組の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について行なうことが望
ましい。

【００２２】また、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
ことができる。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わせに好適である。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。なお、図
１（ｂ）において、３１はワーク定盤３０に設けた観察
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。

【００２３】観察光学系２０で得られる情報に基づいて
パターン転写用平板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、たとえば図３に示すよう
に、観察光学系２０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。

【００２４】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レジスターマーク
とワーク側レジスターマークとの位置ずれを算出する機
能を有する。

【００２５】このアライメント量算出部４１は、図４に
示すように、たとえば、入出力インターフェース（Ｉ／
Ｏ）とセントラ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。

【００２６】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４
２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）におけるパターン側レジスターマーク４とワーク側
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レジスターマーク４と
ワーク側レジスターマーク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４２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。また、平板ホルダー５
０はパターン転写用平板１の保持およびその解除が可能
である。平板移動機構４３は、たとえばリアモータ、微
小ステップのパルスモーターなどの各種モータを用いて
構成することができる。

【００２７】以上のようにして、パターン転写用平板１
と被転写平板２との整合を行なった後、図１（ｃ）に示
すように整合ギャップＨを維持したままパターン転写用
平板１と被転写平板２との端部を挟んで密着固定する。
同図に示すように、この固定は、パターン転写用平板１
の端部（図面右側）を保持する平板ホルダー５０を移動
させて可撓性を有するパターン転写用平板１の端部を被
転写平板２の端部に圧着し、この状態を維持させればよ
い。この場合、平板１，２のパターンが形成されない端
部にレジスターマークを設けておき、両レジスターマー
クが合うように両平板１，２を手動で圧着してもよい。

【００２８】このとき、パターン転写用平板１において
は、図１（ｃ）に示すように、撓みが生じる。次いで、
図１（ｄ）に示すように、両平板の端部を密着固定した
まま、この端部の固定位置から順次、両平板の全面を圧
着する。この圧着は、たとえば図１（ｄ）に示すよう
に、端部の固定位置から整合ギャップＨを維持した状態
の他端側に向けて加圧ローラー６０を移動させ、局部的
に加圧することにより均一な密着強度を達成しつつ行な
うことかできる。なお、同図に示すように、平板ホルダ
ー５０は順次パターン転写用平板１の保持を解除して加
圧ローラー６０の妨げにならない位置に移動する。図１
（ｄ）中の白抜き矢印はその移動方向を示す。

【００２９】このとき、整合ギャップＨを隔てて観察し
たパターン転写用平板１と被転写平板２との位置関係お
よび両平板の圧着時の位置関係との間には、図５に示す
ように、ずれ（いわゆるイメージシフト）Ｓが生じる。
すなわち、整合ギャップＨを隔てて被転写平板２側から
観察される長さＬは、両平板の密着時における長さ（Ｌ
＋Ｓ）に相当する。具体的には、図５において、被転写
平板２における長さＬの部分に対向するパターン転写用
平板１の撓み部分の長さは（Ｌ²＋Ｈ²）^1/2であるか
ら、前記のイメージシフト量Ｓは次式；

【００３０】

【数１】で求められる。たとえばＬ＝１００ｍｍ、Ｈ＝１ｍｍで
あれば、イメージシフト量Ｓは約５×１０^-3ｍｍであ
る。

【００３１】したがって、パターン転写用平板１におけ
るパターン側レジスターマーク４はパターン転写用平板
１のイメージシフト量Ｓを予め補正する位置に形成さ
れ、パターン側レジスターマーク４とワーク側レジスタ
ーマーク５とが整合時に所定の位置関係で観察されれ
ば、パターン転写用平板１と被転写平板２とを順次圧着
したときに被転写平板２の所定の位置に転写パターン３
が密着する。

【００３２】パターン転写用平板１と被転写平板２とを
圧着した後、図１（ｅ）に示すように、密着状態にある
両平板端部側から引き離せば、転写パターン３はパター
ン転写用平板１から剥離して被転写平板２の所定の位置
に転写される。

【００３３】図１（ｆ）に示すように、被転写平板２上
に転写される転写パターン３は、密着強度が均一である
とともに位置合わせ精度およびその再現性に優れ、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（例えば１〜５
μｍ）をも満足するものである。

【００３４】次に、図６（ａ）〜（ｄ）を参照して本発
明の他の態様を説明する。なお、上記の態様と同一の部
材については同一の番号を付して説明は省略する。図６
（ａ）において、パターン転写用平板１は一方の端部１
ａが固定され、他の端部１ｂに矢印方向の引張加重が付
加されて２つの支持部材７０，７０間に張設されてい
る。そして、このパターン転写用平板１の下方には均一
な整合ギャップＨを隔てて被転写平板２が対向してい
る。そして、上述の例と同様にパターン転写用平板１は
可撓性を有し、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レジスターマーク
（図示せず）が形成されている。また、転写パターン３
が転写される被転写平板２にはパターン転写用平板１と
の正確な位置合わせを行なうためのワーク側レジスター
マーク（図示せず）が形成されている。

【００３５】そして、整合ギャップＨを隔てて対向させ
たパターン転写用平板１と被転写平板２との位置合わせ
は、上述の例と同様にして、パターン転写用平板１に設
けたパターン側レジスターマークと被転写平板２に設け
たワーク側レジスターマークとの位置関係を観察光学系
２０で光学的に観察しつつこの観察光学系２０から得ら
れる情報に応じてパターン転写用平板１および被転写平
板２の少なくとも一方を、パターン側レジスターマーク
とワーク側レジスターマークとが所定の関係で観察され
る位置まで移動させることにより行なう。

【００３６】以上のようにして、パターン転写用平板１
と被転写平板２との整合を行なった後、図６（ｂ）に示
すように支持部材７０，７０を下方に移動させてパター
ン転写用平板１と被転写平板２とを全面接触させる。

【００３７】次に、図６（ｃ）に示されるように、パタ
ーン転写用平板１の上を一端から他端に向けて加圧ロー
ラー６０を移動させて局部的に加圧密着させる。これに
より、パターン転写用平板１と被転写平板２は均一な強
度で密着される。そして、パターン転写用平板１の端部
１ｂへの引張加重の付加を中止し、パターン転写用平板
１の端部１ａの固定を解除した後、上述の実施例と同様
に、密着状態にある両平板をその端部側から引き離せ
ば、転写パターン３はパターン転写用平板１から剥離し
て被転写平板２の所定の位置に転写される。

【００３８】次に図７（ａ），（ｂ）を参照して本発明
の他の態様を説明する。尚、上記の２つの態様と同一の
部材については同一の番号を付して説明は省略する。図
７（ａ）はパターン転写用平板１と被転写平板２との関
係を示すものであり、この段階では図６（ａ）に基づい
て説明した上記の態様と同じである。そして、整合ギャ
ップＨを維持した状態で上記の態様と同様にパターン転
写用平板１と被転写平板２との整合を行なう。その後、
図７（ｂ）に示すようにパターン転写用平板１と被転写
平板２との整合ギャツプＨを維持した状態で、パターン
転写用平板１の上を、一端１ａ側から他端１ｂ側に向け
て加圧ローラー６０を移動させる。これにより、両平板
１，２は局部的に加圧されて均一な密着強度を達成する
ことができる。

【００３９】この態様によれば、パターン転写用平板１
は常に支持部材７０，７０間に張設されているため、パ
ターン転写用平板１のうち加圧ローラー６０が通過した
部分は、順次被転写用平板２から引き離され、転写パタ
ーン３はパターン転写用平板１から剥離して被転写用平
板２の所定位置に転写される。

【００４０】なお、このような第２、第３の態様におい
てもイメージシフトが生じるが、上述の第１番目の態様
と同様に予めイメージシフト量Ｓを補正する位置にパタ
ーン側レジスターマークを形成すればよい。

【００４１】また、上記の各実施例においてはいわゆる
水平平行平板方式の印刷法によりパターンの転写を行な
ったが、本発明のアライメント転写方法はいわゆる垂直
平行平板方式の印刷法にも適用可能である。

【００４２】ここで、上述の転写パターン３の形成につ
いて説明する。図８はパターン転写用平板の構成例を示
す断面図であり、まず、図８（ａ），図８（ｂ）または
図８（ｃ）に示すようなパターン転写用平板１０１を作
成する。パターン転写用平板１０１は、図８（ａ）にお
いては、導電性を有する基板１０２上にフォトレジスト
を塗布し、所望の画像パターンを露光して、現像、乾燥
し、更に必要に応じてベーキングするという、通常のフ
ォトリソグラフィー法により所望のレジストパターン１
０３を形成したものである。ここで、導電性を有する基
板１０２としては、金属板等の導電性材料を用いてもよ
いし、非導電性材料からなる基板に、酸化錫、酸化イン
ジウム錫（ＩＴＯ）、カーボン等の導電性部材を接着、
塗布または蒸着して、少なくとも、表面に導電性が付与
された部材を用いてもよい。当該導電面は後に行なわれ
る電気分解反応工程で析出される電着物質が適当な強度
で付着し、且つその後の転写工程で容易に剥離できる程
度の付着強度が得られる状態が望ましく、従って、基板
１０２の表面はある程度鏡面処理が施され、接着力が弱
くなされた状態で使用される。以上の事項を考慮する
と、基板１０２の材質が金属である場合には、ステンレ
ス板あるいは銅板上にニッケルメッキやクロムメッキを
施したものが適当な付着強度を有するので望ましいもの
である。また、フォトレジストとしては、電気絶縁性の
高いレジストを使用する。

【００４３】このことにより、基板１０２上には、電気
絶縁性フォトレジストパターン１０３と、電気分解反応
により電着物質が析出される導電面が露出した画線部１
０４とが形成される。

【００４４】また、図８（ｂ）に示すパターン転写用平
板１０１は、導電性を有する基板１０２にフォトエッチ
ングによる蝕刻あるいは機械的な切削等により凹部を形
成し、当該凹部に接着性が良好で、且つ絶縁性が大きい
物質１０５を充填し、その後硬質クロムメッキを施して
クロム層１０６を形成したものであり、当該物質１０５
が充填された部分は非画線部を形成し、クロム層が形成
された部分は画線部を形成することになる。このように
硬質クロムメッキを施すことにより、印刷反復性、即ち
耐刷性を向上させることができる。

【００４５】更に、図８（ｃ）に示すパターン転写用平
板１０１は、まず、導電性を有する基板１０２に、図８
（ｂ）に関して述べたと同様にして凹部を形成し、次
に、凹部を形成した基板１０２の全面に硬質クロムメッ
キを施してクロム層１０７を形成し、次いで該凹部に接
着性が良好で、且つ絶縁性が大きい物質１０８を充填し
て形成したものである。

【００４６】なお、以下の説明では図８（ａ）に示すパ
ターン転写用平板１０１を用いるものとするが、図８
（ｂ）または図８（ｃ）に示す印刷版を使用しても同様
にできることは当然である。

【００４７】以上のようにしてパターン転写用平板１０
１を形成した後、図９の断面図に示すように、適当な電
気分解槽１１０内に電着物質成分を含む電解液１１１を
入れ、パターン転写用平板１０１を一方の電極とし、適
当な材料からなる導電性部材を他方の電極１１２として
直流電源１１３を接続し、適性電圧、適性電流下で電気
分解を行なう。これにより、図１０の断面図に示すよう
に、図８（ａ）の画線部１０４の部分には電着物質１１
４が析出される。

【００４８】電着物質として利用される材料は、当然電
気化学的挙動を示して一方の電極に析出可能な材料であ
る。一般的には金属が電気鍍金材料としてよく知られて
いる。金属としては汎用の材料が広く利用できるが、本
発明においては、Ｎｉ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ａｇ，Ａｕ，Ｃ
ｕ，Ｚｎ，Ｓｎまたはこれらの化合物、合金類等を利用
するのが好適である。なぜなら、これらの金属は電着後
の特性として、成膜性、薄膜遮蔽性、解像性等が良好で
あるからである。

【００４９】一方、有機材料（高分子材料）の電着物質
も知られている。古くはＦｅ電極上で種々のビニル化合
物を電気化学的に重合させ、高分子皮膜を得た報告があ
る（金属表面技術 vol.19, No.12, 1968）。最近、ピロ
ールやチオフェンからポリピロール、ポリチエニレンの
導電性高分子皮膜を電極上に形成する研究もなされてい
る。

【００５０】他の方法として高分子溶液から電極上に高
分子を不溶化析出させる方法がある。例えば高分子溶液
に着色顔料を分散させ、電極上に着色塗装する電着塗装
法がよく知られている。従って、自動車の車体の電着塗
装用に開発使用されている材料を一般的に用いることが
できる。

【００５１】電着電極である主電極との反応によってカ
チオン電着とアニオン電着とがある。これは電着物質が
カチオンとして存在するか、アニオンとして挙動するか
で分類されている。

【００５２】電着に用いられる有機高分子物質として
は、天然油脂系、合成油脂系、アルキド樹脂系、ポリエ
ステル樹脂系、アクリル樹脂系、エポキシ樹脂系など各
種ある。

【００５３】アニオン型では古くからマレイン化油系や
ポリブタジェン系樹脂が知られており、硬化は酸化重合
反応による。カチオン型が一般電着塗装に広く用いられ
ているが、エポキシ樹脂系が多く、単独または変性され
て利用できる。硬化にはイソシアネート系の架橋剤がよ
く用いられる。他にはポリブタジェン系樹脂やメラミン
系樹脂、アクリル系樹脂等のいわゆるポリアミノ樹脂系
が多い。

【００５４】これらの電着膜は、酸化重合や熱重合ある
いは光架橋などによって硬化し耐蝕性の強い皮膜を形成
する。特に紫外線硬化性電着樹脂としてアニオン性アク
リル樹脂がネガ型画像形成用として発表されている。

【００５５】このように転写パターンはパターン転写用
平板に金属あるいは有機樹脂皮膜として形成されるが、
その電着物質は一般に接着性を持たない。前述したよう
に粘着性または接着性を持つ粘調な物質ではパターン転
写時にパターンの正確な再現ができないから、圧力その
他の外力によるパターンの変形が起こらないように固形
パターンとしたのが特徴となっている。従ってパターン
物質自身では接着性や粘着性が全くないか、あっても僅
かである。

【００５６】このため、析出された電着物質を転写する
ためには後天的に接着性や粘着性を補填する必要があ
る。その手段としては、ワーク面または電着後のパター
ン転写用平板面に粘着剤または接着剤を塗布する方法が
ある。

【００５７】粘着剤は塩化酢酸ビニール系や天然または
合成ゴム系、各種アクリレート系、エポキシ系その他の
汎用粘着剤や、熱可塑性である感熱接着剤、あるいは光
硬化接着剤等を使用することができる。

【００５８】電着パターンを転写するために形成された
接着剤層の非画線部は、ワーク面を蝕刻するためには不
用である。従って、非画線部の接着剤層は除去しなけれ
ばならない。そのための方法としては、ドライエッチン
グ法で、酸素存在下でのプラズマ灰化法を利用すると便
利である。この場合、有機電着物もまた灰化されるが、
接着剤層よりも電着剤層が厚いので、両者の灰化速度が
同程度であったとしても接着剤層が先に除去される。

【００５９】実際には電着剤を選択し、灰化速度の遅い
材料や灰化されない物質、例えば微小な無機材料を混入
して灰化の抵抗を付与することができる。電着物質が金
属の場合は電着用基板面を適当な剥離処理、又は電着金
属と親和性の低い導電面を形成しておけば、電着や転写
のしやすい接着性が得られる。例えばクロム酸処理や鏡
面ニッケル鍍金、クロム鍍金又はステンレス板等の本来
電着金属の接着性が悪い金属基板を用いる。

【００６０】一方、電着塗装を基礎とした材料で本目的
に使用する有機電着材料は、電着基板と良好な接着を示
す場合が多い。このような場合は、基板面に電着した電
着物質が転写用接着剤層を介しても、基板との接着が強
すぎて剥離転写しなかったり、或いは部分的に破壊転写
することがあり、良好なパターン転写ができないことも
ある。

【００６１】このような場合には、予め基板の材料金属
と親和性の低い剥離性の良好な金属膜を薄く１次電着
し、次いで目的の有機電着物質を２次電着するとよい。
そして、上述のような接着剤層を介して転写すると、基
板と１次電着金属との間から容易に剥離して転写され、
転写後の状態は有機電着物質を１次電着金属で覆った形
を形成する。

【００６２】従って転写後１次電着金属をエッチング除
去すると目的の有機電着物質パターンが得られる。１次
電着金属で覆われて転写するため、電着物質の破損や変
形のない極めて良好なパターン画像を得ることができ
る。

【００６３】このような剥離転写を助ける１次電着金属
としては、一般の剥離性電着金属として先に例示した全
ての金属が利用できる。しかし、転写後エッチング除去
するときに、危険性の少ないエッチング液を使用するこ
とができ、且つエッチング容易な金属が好ましい。例え
ばＡｇ，Ｎｉ，Ｃｕ等が最も利用しやすい金属である
が、これらに限定されるものではない。

【００６４】前記の剥離性１次金属電着の方法を用いる
と、電着時皮膜性が比較的悪い材料でも１００％の転写
が正確に行なわれる。従って、ピンホールやラインの凹
凸のない画線を得ることができる。

【００６５】次に、転写パターン３の形成の他の態様を
説明する。図１１（ａ）〜図１１（ｅ）は、基板上に転
写パターンを形成する工程を説明する図である。

【００６６】図１１（ａ）は平面状のパターン転写用平
板１４１を示す。この平板１４１としては図示の如き凹
版か或いは後述のように平版が使用される。平板１４１
が凹版の場合、凹版１４１には印刷画線となる凹部１４
２が形成されており、また平板１４１が平版の場合、平
版には上記凹部１４２に相当するパターン部が形成され
ている。この凹部１４２の形成方法は特に限定されるも
のではなく、例えば、平滑に研磨された金属製平板（一
般に銅、銅合金、鉄、鉄合金等、その他の金属）を微細
切削法にて切削形成したり、或いは該平板に光学的にレ
ジストマスクを設けた後、エッチングして形成すること
ができる。凹部１４２はその線幅が５〜５０μｍ程度、
深さ（版深）が１〜１０μｍ程度の微細なものとして構
成することができる。また、平板は金属薄板、プラスチ
ックフィルム等の可撓性を有する材質からなるものを使
用する。また、凹版１４１表面の硬度を増すために製版
面にニッケル、クロム等の硬質金属をメッキしてもよ
く、これによりドクターによるインク掻き落し時の耐久
性を付与することができる。平版のパターン部の形成に
当っては平版印刷で採用されている公知の製版方法を適
用できる。

【００６７】次いで、図１１（ｂ）に示すように上記の
パターン転写用平板（凹版）１４１面に硬化型インキ１
４３を塗布する。インキの塗布はインキ溜めに版を浸漬
させて行ったり、版面にインキをかけ流しして行う等に
より容易になし得る。

【００６８】使用される硬化型インキ１４３は熱硬化タ
イプ、電離放射線硬化タイプ等のものであり、これらは
無溶剤系のもので且つ比較的低粘度のものが好ましい。
具体的には一般に市販されている紫外線硬化型インキ、
電子線硬化型インキ、赤外線（又は熱）硬化型インキ等
を利用することができる。本発明は上記のような公知の
インキを適用できることも非常に有利な点である。イン
キ１４３の基本組成は、紫外線硬化型インキを挙げて説
明すると、溶剤を用いずに感光性のプレポリマー又はモ
ノマーと光重合開始剤を結合剤とし、着色用顔料と適当
な増感剤やタック調整剤等のインキ助剤類から構成され
ている。また通常の紫外線硬化型インキに代えて、半導
体加工やフォトエッチング等に使用されているフォトレ
ジスト材料から適宜選択したものを使用してもよい。更
に平版用インキとしては従来の平版印刷法の如く高粘度
のインキを使用する必要はなく、若干低粘度のものを使
用できる。このインキの粘度調整は結合剤である光重合
開始剤を含むプレポリマー又はモノマーのうちで低粘度
のものを選択使用すればよい。

【００６９】平板１４１にインキ１４３を塗布した後、
平板１４１が凹版の場合には、図１１（ｃ）に示すよう
に凹版１４１面の不要なインキ１４３ａを薄い金属ブレ
ード等からなるドクターブレード１４４で掻き取って除
去し、印刷画線となる凹部１４２のみにインキ１４３を
残留充填させる。一方、平板１４１が平版であれば塗布
された硬化型インキ１４３は、図１１（ｄ）に示すよう
に版とインキとの表面エネルギーの相互作用により自然
にパターン部のみに付着する。いずれの版においても、
この段階でインキ１４３のパターンニングがなされて転
写パターンが形成される。

【００７０】次いで、図１１（ｅ）に示すように凹部１
４２のインキ１４３に対して熱又は放射線１４５の照射
による硬化処理を施して該インキを反応活性化させ、該
凹部１４２内で増粘又は硬化反応を生じせしめ、インキ
の流動性を消滅させて硬化（固形）インキ１４３ｂとす
る。平版の場合にも図１１（ｄ）に示すように熱、放射
線または電子線１４５の照射により版上において凹版と
同様に増粘又は硬化反応が生じ、パターンニングされた
インキ１４３が硬化インキ１４３ｂ（転写パターン）と
なる。この際のインキの硬化度合いはゲル分率にて表わ
すと全体が９０％以上とするのが適当である。

【００７１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
パターン転写用平板と被転写平板との密着強度およびそ
の均一性が向上し、被転写平板への転写パターンの転写
を高い精度で正確に行うことができるとともに、転写パ
ターンと被転写平板との位置関係を光学的又は電子光学
的に観察しながら整合を行なうので、被転写平板への転
写パターンの転写精度がさらに向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）〜（ｆ）は本発明のアライメント転
写方法におけるパターン転写用平板と被転写平板との関
係を工程順に模式的に示す説明図である。

【図２】図２（ａ）および同図（ｂ）はそれぞれ本発明
のアライメント転写方法においてパターン側レジスター
マークとワーク側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を模式的に示す説明図であ
る。

【図３】図３は本発明のアライメント転写方法において
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である。

【図４】図４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である。

【図５】図５は本発明のアライメント転写方法における
パターン転写用平板と被転写平板との圧着工程における
パターン転写用平板の状態を示す説明図である。

【図６】図６（ａ）〜（ｄ）は本発明のアライメント転
写方法の他の態様におけるパターン転写用平板と被転写
平板との関係を工程順に模式的に示す図である。

【図７】図７（ａ），（ｂ）は本発明のアライメント転
写方法の他の態様におけるパターン転写用平板と被転写
平板との関係を工程順に模式的に示す図である。

【図８】図８（ａ）〜（ｃ）は平面状のパターン転写用
平板の構成例を示す断面図である。

【図９】図９は電気分解による電着インキの析出を説明
するための図である。

【図１０】図１０はパターン転写用平板に電着インキが
析出された状態を示す断面図である。

【図１１】図１１は（ａ）〜（ｅ）は平面状のパターン
転写用平板上に転写パターンを形成する工程を説明する
図である。

【符号の説明】

１…パターン転写用平板２…被転写平板３…転写パターン４…パターン側レジスターマーク５…ワーク側レジスターマーク２６…観察光学系

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】転写パターンを有するパターン転写用平
板と被転写平板とを圧着して該被転写平板に前記転写パ
ターンを転写するアライメント転写方法において、可撓性を有する基板上に転写可能な転写パターンおよび
パターン側レジスターマークを設けたパターン転写用平
板とワーク側レジスターマークを設けた被転写平板とを
均一な整合ギャップを隔てて対向させ、該整合ギャップ
を維持した状態で前記パターン側レジスターマークと前
記ワーク側レジスターマークとの位置関係を観察光学系
で光学的に観察しつつ該観察光学系から得られる情報に
応じて前記パターン転写用平板および前記被転写平板の
少なくとも一方を移動させて両平板の位置合わせを行な
う段階と、前記整合ギャップを維持したまま前記パターン転写用平
板と前記被転写平板との端部を挟んで密着固定した後、
該固定位置から順次、両平板の全面にわたって圧着する
段階と、密着状態にある両平板を端部側から引き離すことにより
転写パターンを被転写平板に転写させる段階と、を有す
ることを特徴とするアライメント転写方法。
【請求項２】前記観察光学系は２系統以上であること
を特徴とする請求項１記載のアライメント転写方法。
【請求項３】前記観察光学系は顕微鏡、ＣＣＤおよび
レーザー光学系のいずれかであることを特徴とする請求
項１または２記載のアライメント転写方法。
【請求項４】前記観察光学系はアライメント量算出
部、ステージ制御部を介して前記被転写平板載置用の平
板移動機構に接続されていることを特徴とする請求項１
ないし３のいずれか１項に記載のアライメント転写方
法。
【請求項５】前記転写パターンおよび前記被転写平板
の少なくとも一方に粘着剤層を設けることを特徴とする
請求項１ないし４のいずれか１項に記載のアライメント
転写方法。
【請求項６】転写パターンを有するパターン転写用平
板と被転写平板とを圧着して該被転写平板に前記転写パ
ターンを転写するアライメント転写方法において、可撓性を有する基板上に転写可能な転写パターンおよび
パターン側レジスターマークを設けたパターン転写用平
板の一端を固定し他端に引張加重を付加して張設し、ワ
ーク側レジスターマークを設けた被転写平板と前記パタ
ーン転写用平板とを均一な整合ギャップを隔てて対向さ
せ、該整合ギャップを維持した状態で前記パターン側レ
ジスターマークと前記ワーク側レジスターマークとの位
置関係を観察光学系で光学的に観察しつつ該観察光学系
から得られる情報に応じて前記パターン転写用平板およ
び前記被転写平板の少なくとも一方を移動させて両平板
の位置合わせを行なう段階と、前記パターン転写用平板と前記被転写平板とを全面にわ
たって密着した後、両平板の一端から順次、両平板の全
面にわたって圧着する段階と、密着状態にある両平板を端部側から引き離すことにより
転写パターンを被転写平板に転写させる段階とを有する
ことを特徴とするアライメント転写方法。
【請求項７】前記観察光学系は２系統以上であること
を特徴とする請求項６記載のアライメント転写方法。
【請求項８】前記観察光学系は顕微鏡、ＣＣＤおよび
レーザー光学系のいずれかであることを特徴とする請求
項６または７記載のアライメント転写方法。
【請求項９】前記観察光学系はアライメント量算出
部、ステージ制御部を介して前記被転写平板載置用の平
板移動機構に接続されていることを特徴とする請求項６
ないし８のいずれか１項に記載のアライメント転写方
法。
【請求項１０】前記転写パターンおよび前記被転写平
板の少なくとも一方に粘着剤層を設けることを特徴とす
る請求項６ないし９のいずれか１項に記載のアライメン
ト転写方法。
【請求項１１】転写パターンを有するパターン転写用
平板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アライメント転写方法において、可撓性を有する基板上に転写可能な転写パターンおよび
パターン側レジスターマークを受けたパターン転写用平
板の一端を固定し他端に引張加重を付加して張設し、ワ
ーク側レジスターマークを設けた被転写平板と前記パタ
ーン転写用平板とを均一な整合ギャップを隔てて対向さ
せ、該整合ギャップを維持した状態で前記パターン側レ
ジスターマークと前記ワーク側レジスターマークとの位
置関係を観察光学系で光学的に観察しつつ該観察光学系
から得られる情報に応じて前記パターン転写用平板およ
び前記被転写平板の少なくとも一方を移動させて両平板
の位置合わせを行なう段階と、前記整合ギャップを維持したまま前記パターン転写用平
板と前記被転写平板とを一端から順次圧着して転写パタ
ーンを被転写平板に転写させる段階とを有することを特
徴とするアライメント転写方法。
【請求項１２】前記観察光学系は２系統以上であるこ
とを特徴とする請求項１１記載のアライメント転写方
法。
【請求項１３】前記観察光学系は顕微鏡、ＣＣＤおよ
びレーザー光学系のいずれかであることを特徴とする請
求項１１または１２記載のアライメント転写方法。
【請求項１４】前記観察光学系はアライメント量算出
部、ステージ制御部を介して前記被転写平板載置用の平
板移動機構に接続されていることを特徴とする請求項１
１ないし１３のいずれか１項に記載のアライメント転写
方法。
【請求項１５】前記転写パターンおよび前記被転写平
板の少なくとも一方に粘着剤層を設けることを特徴とす
る請求項１１ないし１４のいずれか１項に記載のアライ
メント転写方法。