JP3697859B2

JP3697859B2 - Manufacturing method of fine pattern

Info

Publication number: JP3697859B2
Application number: JP27234597A
Authority: JP
Inventors: 晃治中島; ▲高▼広大森; 慶太井原
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-10-06
Filing date: 1997-10-06
Publication date: 2005-09-21
Anticipated expiration: 2017-10-06
Also published as: JPH11112126A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は微細パターンの製造方法に関し、特にＩＣカード端子等の半導体パッケージングや携帯情報端末等の電子機器に組み込まれる高密度プリント配線板、多層プリント配線板およびフレキシブルプリント配線板等の多様なプリント配線板を形成する際のエッチングマスクやメッキマスクに利用できる微細パターンや、微細パターン自体を利用してカラー液晶表示装置やカラーイメージセンサ及びカラースキャナ等で使用されるカラーフィルタを形成する際に利用できる微細パターンの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のプリント配線板の製造方法としては、銅張基板表面の銅箔上に所定の絶縁性回路パターンを形成した後、これをエッチングマスクとして利用してエッチング処理にて銅箔の不要部分を除去して配線導体を形成するサブトラクト法や、銅箔の張っていない絶縁基板表面に触媒を付与させた後、所定の絶縁性回路パターンを形成し、これをメッキマスクとして利用して、無電解銅メッキにて配線導体を形成するアディティブ法等がある。
【０００３】
一方、基板表面上に絶縁性回路パターンを形成する方法としては、半導体プロセスで多く用いられている、感光性レジストを露光現像するフォトリソグラフィー法がある。フォトリソグラフィー法は一層毎にフォトレジストの塗布や露光が必要となって製造工程が煩雑であり、また、ここで用いられる紫外線露光等の各種装置は高価であるため、このフォトリソグラフィー法にて製作される製品は高価なものとなっていた。
【０００４】
これに対して、安価に絶縁性回路パターンを形成する方法として、基板表面上にパターンを直接形成する印刷法がある。印刷法には、オフセット印刷法、スクリーン印刷法等があるが、いずれの方法においてもインクの流動性やインクの転写不良等に起因して量産時のパターン幅を１００μｍ以下にするのは難しく、また繰り返し再現性の点でも良好とは言えず、高解像度のパターン形成には適していなかった。
【０００５】
したがって、近年の半導体素子の高周波化と電子機器の小型化、高集積化に伴うプリント配線板の薄膜化、高密度化及び多層化の要求に応えるためには、高価ではあるが品質的に優れているフォトリソグラフィー法が主に使用されていた。
【０００６】
また、微細パターン自体を製品の一部として利用する用途として、液晶表示装置等に用いられるカラーフィルタがある。このカラーフィルタの製造方法については、フォトレジスト中に着色顔料を微分散する顔料分散法、着色インキで透明基板面にカラー画素を印刷する印刷法等がある。顔料分散法においても、フォトリソグラフィー法にて微細画素パターンを形成するために品質的には非常に良質であるが、前述のような高価な露光装置が必要であるという欠点があった。また、印刷法では印刷版にインキングして反復印刷するので、安価ではあるが、品質面で顔料分散法に比べて劣っていた。したがって、ここでも高価ではあるが品質的に優れている顔料分散法が主に実用化されていた。
【０００７】
しかし、液晶表示装置はＣＲＴに比べて高価であり、その一因となっているのがカラーフィルタの価格である。このような状況において、微細パターンの形成では、高品質を保ちつつ製造方法を容易にし、かつ経済的に安価となる形成方法が望まれていた。
【０００８】
そこで、微細パターンの形成において、製造方法の簡易化と低価格化を実現すべく、印刷法の精度向上を図る方法がいくつか考案されており、これを以下に説明する。
【０００９】
まず特開昭６１−２３３７０４号公報の開示によれば、マスター基板上に高精度に微細パターン膜を形成し、これを被転写基板上に転写することで微細パターン膜を形成する方法が提案されている。この公報に基づく微細パターン形成方法はカラーフィルタを製造するのに用いられ、顔料を微分散したレジストを露光現像することによりマスター基板上にカラーフィルタの微細パターン膜を形成し、マスター基板と微細パターン膜間には剥離層として有機ポリマーの下塗り層を、また被転写基板上には有機ポリマーの粘着受像層を形成し、ラミネータによって熱と圧力で微細パターン膜を被転写基板上に剥離転写するものである。しかし、この技術では、フォトリソグラフィー法を用いてマスター基板上へ微細パターン膜を形成しているため、従来の印刷法に比べると工程が煩雑で高価になるものである。
【００１０】
同じく微細パターンを利用してカラーフィルタを製造する方法として、特開昭６３−２６６４８２号公報の開示がある。これは、表面にカラーフィルタ形状に対応した電極を有する絶縁性のマスター基板を用い、電着法で各色毎の電極に部分電着することで微細パターン膜を形成し、被転写基板へと密着加圧することにより、電着樹脂自体の粘着性を利用して被転写基板上に微細パターン膜を剥離転写するものである。この方法ではマスター基板が繰り返し利用できるために、微細パターン膜を形成する際における一層毎の露光が不要となり、経済的には優れている。しかし、電着樹脂自体の粘着性を利用して剥離転写するため、被転写基板への付着力が弱く、さらに電着樹脂からなる微細パターン膜のマスター基板への付着力が強いために、完全剥離転写が安定してできない可能性があった。
【００１１】
また特開平４−１４７９８８号公報による微細パターン形成方法では、微細パターンをエッチングマスクとして利用するものであり、表面の導電層上に微細パターンに対応した絶縁性マスキング層を有するマスター基板を用い、鏡面処理して剥離効果を持たせたマスキング層非形成部の導電層上に、電気メッキ法による金属層と電着法による電着樹脂からなる微細パターン膜を重ねて形成し、被転写基板と密着加圧することで電着樹脂自体の粘着性を利用して被転写基板上に剥離転写するものである。この方法においても、電着樹脂からなる微細パターン膜のマスター基板への付着力が強く、完全剥離転写するためには粘着力の強い電着樹脂にて強引に引き剥がす必要がある。しかし、粘着力の強い電着樹脂は形状が変形し易く、微細パターン形状を維持した状態で剥離転写できないため、微細パターン膜の劣化や歩留まり低下等の原因となる可能性があった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べてきた微細パターンの形成方法は、マスター基板上に種々の方法にて微細パターン膜を形成し、これを被転写基板上へ剥離転写するものであり、マスター基板が高精度であれば高品質の微細パターン膜が形成できるものである。そして、微細パターン形成時には一層毎にフォトリソグラフィー法を用いる必要はなく、またマスター基板を繰り返し用いることができるため、非常に簡素な工程で容易に安価に微細パターン膜を製造することができるものともなっている。
【００１３】
しかしながら、これらの微細パターンの形成方法では、電着樹脂等からなる微細パターン自体のマスター基板に対しての付着強度が強いために、微細パターンを完全に剥離転写するためには粘着力の強い電着樹脂にて強引に引き剥がす必要があるが、粘着力の強い電着樹脂は形状が変形し易く、微細パターン形状を維持した状態で剥離転写できず、微細パターン膜の劣化や歩留まり低下等の原因となる可能性がある。
【００１４】
さらに、マスター基板に強く付着した微細パターン膜を強引に引き剥がすためにマスター基板にダメージを与えてしまい寿命が短くなってしまうという問題もある。
【００１５】
このようなことから、高精細で高密度な微細パターン膜を安価に信頼性良く量産できる微細パターンの製造方法が要求されている。また、マスター基板と微細パターン膜との付着力が強く、マスター基板の繰り返し使用による耐久性の改善が望まれ、より高寿命化が要求されている。
【００１６】
そこで、本発明は、微細パターン形状を維持した状態で微細パターン膜の完全剥離転写を可能として、高精細、高密度の微細パターン膜を安価に信頼性良く量産することのできる微細パターンの製造方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明の微細パターンの製造方法は、基板上に所定形状のパターン電極層を形成してマスター基板を作製するマスター基板作製工程と、マスター基板上に撥水性薄膜からなる剥離層を形成する剥離層形成工程と、剥離層上に電着法にて微細パターン膜を形成する微細パターン形成工程と、微細パターン膜に４０℃〜９０℃の温水を含浸させる含水工程と、マスター基板上の温水を含浸した微細パターン膜を被転写基板に密着させ、この微細パターン膜をマスター基板から剥離させて被転写基板に転写する剥離転写工程とを備えたものである。
【００１８】
また、基板上に所定形状のパターン電極層を形成してマスター基板を作製するマスター基板作製工程と、マスター基板上に撥水性薄膜からなる剥離層を形成する剥離層形成工程と、剥離層上に電着法にて微細パターン膜を形成する微細パターン形成工程と、微細パターン膜に水分を含浸させる含水工程と、マスター基板上の微細パターン膜を被転写基板に密着させる密着工程と、微細パターン膜を密着させた被転写基板を４０℃〜９０℃に加温する加温工程と、マスター基板上の水分を含浸して加温された微細パターン膜をマスター基板から剥離させてこれを被転写基板に転写する剥離転写工程とを備えたものである。
【００１９】
これにより、微細パターン形状を維持した状態で微細パターン膜を完全剥離転写することが可能になり、高精細、高密度の微細パターン膜を安価に信頼性良く量産することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、基板上に所定形状のパターン電極層を形成してマスター基板を作製するマスター基板作製工程と、マスター基板上に撥水性薄膜からなる剥離層を形成する剥離層形成工程と、剥離層上に電着法にて微細パターン膜を形成する微細パターン形成工程と、微細パターン膜に４０℃〜９０℃の温水を含浸させる含水工程と、マスター基板上の温水を含浸した微細パターン膜を被転写基板に密着させ、この微細パターン膜をマスター基板から剥離させて被転写基板に転写する剥離転写工程とを備えた微細パターンの製造方法であり、電着樹脂からなる微細パターン膜に温水を含浸させることで、微細パターン膜の内部は水分を含浸しマスター基板表面の剥離層の撥水力によって付着力を弱めることができ、且つ微細パターン膜の表面は加温され粘性を生じるため、微細パターン膜が被転写基板に再現性良く完全剥離転写できるという作用を有する。また、このようにして微細パターン膜の完全剥離転写が容易に可能になることから、粘着力の弱い電着樹脂、即ち形状変形し難い電着樹脂が利用でき、微細パターン形状を維持した状態で微細パターン膜の完全剥離転写が可能となり、剥離転写時に微細パターン膜の劣化や歩留まり低下等がなくなるので、高精細、高密度の微細パターン膜を安価に信頼性よく量産することができるという作用を有する。
【００２１】
本発明の請求項２に記載の発明は、基板上に所定形状のパターン電極層を形成してマスター基板を作製するマスター基板作製工程と、マスター基板上に撥水性薄膜からなる剥離層を形成する剥離層形成工程と、剥離層上に電着法にて微細パターン膜を形成する微細パターン形成工程と、微細パターン膜に水分を含浸させる含水工程と、マスター基板上の微細パターン膜を被転写基板に密着させる密着工程と、微細パターン膜を密着させた被転写基板を４０℃〜９０℃に加温する加温工程と、マスター基板上の水分を含浸して加温された微細パターン膜をマスター基板から剥離させてこれを被転写基板に転写する剥離転写工程とを備えた微細パターンの製造方法であり、電着樹脂からなる微細パターン膜に水分を含浸させることで、微細パターン膜の内部は水分を含浸しマスター基板表面の剥離層の撥水力によって付着力を弱めることができ、且つ微細パターン膜の表面は加温され粘性を生じるため、微細パターン膜が被転写基板に再現性良く完全剥離転写できるという作用を有する。また、完全剥離転写が容易に可能になることから、粘着力の弱い電着樹脂、即ち形状変形し難い電着樹脂が利用でき、微細パターン形状を維持した状態で微細パターン膜の完全剥離転写が可能となり、剥離転写時に微細パターン膜の劣化や歩留まり低下等がなくなり、高精細、高密度の微細パターン膜を安価に信頼性よく量産することができるという作用を有する。
【００２２】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、マスター基板作製工程が、絶縁性基板上に導電層を形成する導電層形成工程と、導電層のエッチングにより所定形状のパターン電極層を形成してマスター基板を作製するパターン電極層形成工程よりなる微細パターンの製造方法であり、マスター基板の電極層のパターン形状を、エッチングによって極めて容易に形成することができるという作用を有する。
【００２３】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、マスター基板作製工程が、絶縁性基板上に導電層を形成する導電層形成工程と、導電層上に絶縁層を形成し、絶縁層のエッチングにより所定形状のパターン絶縁層を形成してマスター基板を作製するパターン絶縁層形成工程よりなる微細パターンの製造方法であり、任意形状の微細パターン膜の形成が可能になるという作用を有する。
【００２４】
本発明の請求項５に記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、マスター基板作製工程が、導電性基板上に絶縁層を形成し、絶縁層のエッチングにより所定形状のパターン絶縁層を形成してマスター基板を作製するパターン絶縁層形成工程よりなる微細パターンの製造方法であり、任意形状の微細パターン膜の形成が可能になるという作用を有する。
【００２５】
本発明の請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載の発明において、マスター基板もしくは被転写基板の一方が柔軟性を有し、かつ他方が剛性を有する微細パターンの製造方法であり、マスター基板と被転写基板を密着接合させた後、容易に引き剥がすことができるので、マスター基板上の微細パターン膜を容易に被転写基板に剥離転写することができるという作用を有する。
【００２６】
本発明の請求項７に記載の発明は、請求項３または４記載の発明において、マスター基板となる絶縁性基板が耐熱性樹脂である微細パターンの製造方法であり、温水への浸漬及び剥離転写時の加温に対して耐久性良く使用できるという作用を有する。
【００２７】
本発明の請求項８に記載の発明は、請求項４または５記載の発明において、マスター基板上のパターン絶縁層が耐熱性樹脂である微細パターンの製造方法であり、温水への浸漬及び剥離転写時の加温に対して耐久性良く使用できるという作用を有する。
【００２８】
本発明の請求項９に記載の発明は、請求項１〜８の何れか一項に記載の発明において、剥離層形成工程が、マスター基板上にフッ化グラファイト薄膜で構成される撥水性薄膜からなる剥離層を形成する剥離層形成工程よりなる微細パターンの製造方法であり、薄いために液体中で導電性を有する撥水性薄膜をスパッタリング法等によって容易に形成することができるとともに、膜厚を高い精度で制御することができるという作用を有する。
【００２９】
本発明の請求項１０に記載の発明は、請求項１〜８の何れか一項に記載の発明において、剥離層形成工程が、マスター基板上にフッ素系コーティング剤で構成される撥水性薄膜からなる剥離層を形成する剥離層形成工程よりなる微細パターンの製造方法であり、薄いために液体中で導電性を有するフッ素オイル等の撥水性薄膜をディップコート法等によって容易に形成することができるとともに、マスター基板を再利用する際にも、剥離層を簡単に再生することが可能になるという作用を有する。
【００３０】
本発明の請求項１１に記載の発明は、請求項１〜８の何れか一項に記載の発明において、剥離層形成工程が、マスター基板上に末端基としてシリコン系化合物もしくはチタン系化合物を有するパーフルオロポリエーテルで構成される撥水性薄膜からなる剥離層を形成する剥離層形成工程よりなる微細パターンの製造方法であり、ディップコート法等を用いた場合に末端基がマスター基板上の電極層等に付着し易い性質を有しているので、薄いために液体中で導電性を有するパーフルオロポリエーテルの撥水性薄膜を容易に、しかも均一にマスター基板上に形成することができるとともに、マスター基板を再利用する際にも、剥離層を簡単に再生することが可能になるという作用を有する。
【００３１】
本発明の請求項１２に記載の発明は、請求項９〜１１の何れか一項に記載の発明において、剥離層の厚みが５ｎｍ以上で１００ｎｍ以下である微細パターンの製造方法であり、導電性の低いフッ素系化合物からなる剥離層において、剥離層に対する微細パターン膜の付着力を弱めるための撥水性を維持しながら、液体中で微細パターン膜を電着形成できる程度の導電性を剥離層に付与することができるという作用を有する。
【００３２】
本発明の請求項１３に記載の発明は、請求項１〜１２の何れか一項に記載の発明において、微細パターン形成工程で形成される微細パターン膜には、電着樹脂以外の微粒子が含有されている微細パターンの製造方法であり、微細パターン膜の形状が変形し難くなるという作用を有する。
【００３３】
本発明の請求項１４に記載の発明は、請求項１３記載の発明において、微細パターン形成工程で形成される微細パターン膜は、その膜厚方向に電着樹脂以外の微粒子の含有量が変化している微細パターンの製造方法であり、微細パターン膜にて被転写基板と接する部分では強い粘着力を有し、かつそれ以外の部分では弱い粘着性で形状変形し難くなるという作用を有する。
【００３４】
本発明の請求項１５に記載の発明は、請求項１３記載の発明において、微細パターン形成工程で形成される微細パターン膜には、その膜厚方向に少なくとも２種類以上の異なる電着樹脂以外の微粒子が積層含有されている微細パターンの製造方法であり、微細パターン膜にて被転写基板と接する部分では強い粘着力を有し、かつそれ以外の部分では弱い粘着性で形状変形し難くなるという作用を有する。
【００３５】
本発明の請求項１６に記載の発明は、請求項１〜１２の何れか一項に記載の発明において、微細パターン形成工程で形成される微細パターン膜には、その膜厚方向に少なくとも２種類以上の異なる電着樹脂が積層形成されている微細パターンの製造方法であり、微細パターン膜にて被転写基板と接する部分では強い粘着力を有し、かつそれ以外の部分では弱い粘着性で形状変形し難くなるという作用を有する。
【００３６】
本発明の請求項１７に記載の発明は、請求項１６記載の発明において、微細パターン形成工程で形成される微細パターン膜には、その膜厚方向に少なくともガラス転移温度の異なる電着樹脂が積層形成されている微細パターンの製造方法であり、微細パターン膜にて被転写基板と接する部分では強い粘着力を有し、かつそれ以外の部分では弱い粘着性で形状変形し難くなるという作用を有する。
【００３７】
本発明の請求項１８に記載の発明は、請求項１６記載の発明において、微細パターン形成工程で形成される微細パターン膜には、その膜厚方向に少なくとも樹脂硬化手段の異なる電着樹脂が積層形成されている微細パターンの製造方法であり、微細パターン膜にて被転写基板と接する部分では強い粘着力を有し、かつそれ以外の部分では弱い粘着性で形状変形し難くなるという作用を有する。
【００３８】
本発明の請求項１９に記載の発明は、請求項１〜１８の何れか一項に記載の微細パターンの製造方法によって絶縁性基材と金属箔よりなる被転写基板上に剥離転写された微細パターン膜を形成し、微細パターン膜をエッチングマスクとして用い、金属箔をエッチング除去することによりプリント配線板を得る微細パターンの製造方法であり、量産性に優れ、かつ低コストのプリント配線板が得られるという作用を有する。
【００３９】
本発明の請求項２０に記載の発明は、請求項１〜１８の何れか一項に記載の微細パターンの製造方法によって絶縁性基材等よりなる被転写基板上に剥離転写された微細パターン膜をメッキマスクとして用い、被転写基板上に金属膜をメッキ形成することによりプリント配線板を得る微細パターンの製造方法であり、量産性に優れ、かつ低コストで高精細、高密度のプリント配線板が得られるという作用を有する。
【００４０】
本発明の請求項２１に記載の発明は、請求項１〜１８の何れか一項に記載の微細パターンの製造方法によって、顔料を含む電着樹脂からなり、少なくとも２種類以上の異なる色を有する二次元パターン電着物より構成される微細パターン膜の集合体にて構成されたカラーフィルタを光透過性基板もしくは光学素子基板上に得る微細パターンの製造方法であり、量産性に優れ、かつ低コストで高精細、高密度のカラーフィルタが得られるという作用を有する。
【００４１】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図３２を用いて説明する。なお、これらの図面において同一の部材には同一の符号を付しており、重複した説明は省略されている。また、実施の形態において示されている数値は種々選択し得る中の一例であり、これに限定されるものではない。
【００４２】
（実施の形態１）
以下に本発明の実施の形態１における微細パターンの製造方法について説明する。ここで、本実施の形態は、微細パターンがプリント配線板を製造する際のエッチングマスクとして利用されているものである。
【００４３】
図１は本発明の実施の形態１における微細パターン形成のためのマスター基板の要部を示す斜視図である。図１において、マスター基板１は微細パターン形成を電着法によりおこなうもので、被転写基板上に微細パターン膜を剥離転写させる。ここで、マスター基板１は剛性のあるガラス等からなる絶縁性基板（基板）２と、この絶縁性基板２上に所定形状の配線導体のエッチングマスクを形成するためのパターン電極層３とから構成されている。
【００４４】
このようなマスター基板１を作製するマスター基板作製工程から微細パターン膜を電着形成する微細パターン形成工程について図２〜図４を用いて説明する。
【００４５】
図２は図１のマスター基板を示す要部断面図、図３はマスター基板上のパターン電極層に剥離層を形成する工程を示す要部断面図、図４はパターン電極層に微細パターン膜を形成する工程を示す要部断面図である。
【００４６】
まず、ガラス基板からなる剛性を有する絶縁性基板２に厚さ５００ｎｍのニッケル薄膜をスパッタ法を用いて成膜する。次に、ポジ型フォトレジストをスピンコート法にて厚さ２μｍに塗布して、フォトマスクを用いて露光した後、炭酸ナトリウム水溶液にて現像してパターン電極層３に対応したレジストパターンを形成する。このレジストパターンをエッチングマスクとして利用し、絶縁性基板２上のニッケル薄膜を硝酸と酢酸の水溶液からなるエッチング液によってエッチングした後、上記レジストパターンを水酸化ナトリウム水溶液にて除去することでパターン電極層３を形成する。これにより、図２に示すように、本発明の実施の形態１の微細パターンの製造方法に用いるマスター基板１が形成される。
【００４７】
次に、図３に示すように、パターン電極層３上に、撥水性と液体中での導電性を有する剥離層４を形成する。
【００４８】
次に、図４に示すように、パターン電極層３上の剥離層４表面に、フタロシアニンブルー系青色顔料を３０ｍｌ／ｌの濃度で添加したアクリル系アニオン型電着樹脂浴を用いて厚さ２μｍの電着樹脂からなる微細パターン膜５を電着形成する。ここで、電着樹脂中に顔料等の電着樹脂以外の微粒子を含有させることで、この微粒子が骨材となって、剥離転写の際において微細パターン膜５の形状が変形し難くなる。
【００４９】
以上のように形成された本実施の形態の微細パターン膜５を被転写基板へ剥離転写する剥離転写工程について図５〜図７を用いて説明する。
【００５０】
図５はマスター基板上の微細パターン膜に温水を含浸させる含水工程を示す要部断面図、図６はマスター基板上の微細パターン膜を被転写基板に剥離転写する工程を示す要部断面図、図７は被転写基板に剥離転写された微細パターン膜を示す要部断面図である。
【００５１】
まず、図５に示すように、微細パターン膜５が電着形成されたマスター基板１を温度が７０℃の温水６中に１分間浸漬することで、微細パターン膜５に十分温水を含浸させるとともに、微細パターン膜５を加温する。
【００５２】
次に、柔軟性を有するポリイミドフィルム８の表面に厚さ１８μｍの銅箔９が形成された被転写基板７を準備する。そして、温水に浸漬することでマスター基板１と接している微細パターン膜５の内部が水分を含有しマスター基板１表面の剥離層４の撥水力によって付着力が極めて弱い状態となり、微細パターン膜５の表面が加温され粘性を有した状態となったマスター基板１を温水中から取り出し、図６に示すように、これを被転写基板７に密着加圧する。
【００５３】
そして、マスター基板１を被転写基板７から引き剥がすと、図７に示すように、微細パターン膜５は容易に被転写基板７へと完全剥離転写される。なお、剥離転写後のマスター基板１には、電着法にて再度微細パターン膜５が形成され、図５に戻って、微細パターン膜５の転写のために繰り返し使用される。
【００５４】
以上のように被転写基板に剥離転写された微細パターン膜５をエッチングマスクとして利用するエッチング工程について図８、図９を用いて説明する。
【００５５】
まず、被転写基板７の表面に転写された微細パターン膜５を１４０℃で３０分間の加熱乾燥し、微細パターン膜５の被転写基板７表面の銅箔９への付着強度を上げる。
【００５６】
次に、図８に示すように、加熱乾燥した微細パターン膜５をエッチングマスクとして利用して、銅箔９の露出している部分を塩化鉄系水溶液にてエッチング除去する。
【００５７】
その後、微細パターン膜５を７０℃に加熱した水酸化ナトリウム水溶液にて除去することで、図９に示すように、ポリイミドフィルム８上に微細パターン形状をした銅配線が形成されたプリント配線板が得られる。
【００５８】
本実施の形態における剥離層４の材料としては、複合メッキ法で形成されて粒子状のポリテトラフルオロエチレン等のフッ化グラファイト粒子を含有するニッケル等の金属複合膜、スパッタリング法等の真空蒸着法で形成されるフッ化グラファイト薄膜、塗布法やディップコート法により形成されるフッ素オイル等のフッ素系コーティング剤等の撥水性薄膜を用いることができる。
【００５９】
ここで、フッ化グラファイト粒子を含有する金属複合膜の場合、成膜された状態でフッ化グラファイト粒子が金属膜内で均一に分散されるように形成する必要がある。また、フッ化グラファイト薄膜やフッ素系コーティング剤の場合、いずれもそれ自体の導電率は低いが、成膜した際の膜厚を５ｎｍ以上で１００ｎｍ以下とすることによって、撥水性と液体中で電着可能な程度に導電性を有する薄膜が得られる。
【００６０】
例えば、本発明者らが行った実験によれば、スパッタリング法によりパターン電極層上に剥離層４として、５ｎｍ、１５ｎｍ、３０ｎｍ、１００ｎｍの各膜厚のフッ化グラファイト薄膜を成膜した場合、いずれの膜厚のフッ化グラファイト薄膜でも微細パターン膜の電着が可能であるとともに、微細パターン膜に水分を含浸させた際に、剥離層に対する付着力を十分に弱めることができる撥水性を有することが判明した。しかしながら、膜厚を２００ｎｍとしたフッ化グラファイト薄膜では導電性が無く、微細パターン膜の電着が不可能であり、また、膜厚３ｎｍのフッ化グラファイト薄膜では電着は可能であったが、撥水性がほとんど無く、微細パターン膜の付着力を十分に弱めることが困難であった。したがって、剥離層４の厚さが５ｎｍよりも薄いと剥離層４の撥水効果が薄れて、剥離層４に対する微細パターン膜の付着力を十分に弱めることができなくなる傾向を生じ、一方、１００ｎｍよりも厚くなると、剥離層４の抵抗が大きくなって剥離層４上に微細パターン膜を電着できなくなる傾向を生じるため、いずれも好ましくない。
【００６１】
さらにフッ素系コーティング剤として有用なものには、フッ素オイル、完全フッ素化油等があり、ＸおよびＹを加水分解基とすると、これらのフッ素系コーティング剤の末端基にシリコン系のＳｉＸ３およびチタン系のＴｉＹ３を有するものが好ましく、パターン電極層３表面の水酸基等と加水分解反応をして、密着性をより強固にすることが可能となり、マスター基板を繰り返して使用する際の剥離層の耐久性を向上させることができる。特に、フッ素系コーティング剤の剥離層４に、末端基としてシリコン系化合物もしくはチタン系化合物を有するパーフルオロポリエーテルで構成される撥水性薄膜を用いた場合、これらの末端基がマスター基板上の電極層等に付着し易い性質を有しているために、ディップコート法等で容易に所望の厚みに形成でき、薄いが故に液体中で導電性を有する撥水性薄膜を均一にマスター基板１上に形成することができる。
【００６２】
また、本実施の形態では、４０℃より低い温水温度である２５℃の場合、微細パターン膜５表面の加温による粘性が十分得られず、被転写基板７への完全剥離転写ができない可能性があった。一方、４０℃、５０℃、６０℃、７０℃、８０℃、９０℃の各々の温水温度においては、微細パターン膜５表面の加温による粘性が得られる状態で、マスター基板１と接している微細パターン膜５の内部は水分を含浸しマスター基板１表面の剥離層４の撥水力によって付着力が弱い状態となり、繰り返し再現性の良い完全剥離転写ができた。さらに、９０℃より高い温水温度である９５℃の場合では、微細パターン膜５の内部の水分まで蒸発除去されるため、剥離層４の撥水の効果が得られずに完全剥離転写できない。従って、微細パターン膜５を完全剥離転写するためには、微細パターン膜５として強力な粘着性を有する電着樹脂を用いる必要がある。
【００６３】
しかし、マスター基板１に対する付着力が強い状態で、強力な粘着性を有する微細パターン膜５を用いて被転写基板７に強引に剥離転写するため、微細パターン膜５のパターン形状の変化や歩留まり低下の原因となる可能性があり、また、マスター基板１にダメージを与えやすくマスター基板１の寿命が短くなる可能性がある。
【００６４】
以上のことから、マスター基板１を浸漬する温水が４０℃以上で９０℃以下の温度範囲にて本発明による効果が得られ、特に温水温度が７０℃付近が剥離転写の作業性の点から待ち時間がなくなり、最も好ましい。
【００６５】
また、本実施の形態では、剥離転写時の微細パターン膜５の変形防止の目的から、微細パターン膜５中に顔料等の電着樹脂以外の微粒子を骨材として含有させているが、電着樹脂以外の微粒子を含有することで、加温による微細パターン膜５の粘性は低下する。しかし、微細パターン膜５に水分を含浸させ、マスター基板１表面の剥離層４の撥水力によってマスター基板１への付着力を弱めることが可能であるため、形状変形し難く粘性の低い微細パターン膜５を微細パターン形状を維持した状態で繰り返し再現性良く完全剥離転写することができる。
【００６６】
このことは、微細パターン膜５の膜厚方向に電着樹脂以外の微粒子の含有量が変化していても同様の効果が得られる。特に、被転写基板７と接する部分での電着樹脂以外の微粒子の含有量を少なくし、被転写基板７と接しない部分での電着樹脂以外の微粒子の含有量を多くすることで、微細パターン膜５の被転写基板７と接する部分では強い粘着力を付与し、かつそれ以外の部分では弱い粘着性で形状変形し難くすることで、微細パターン膜５をパターン形状を維持した状態で繰り返し再現性良く完全剥離転写することが可能となっている。更に、微細パターン膜５の膜厚方向に少なくとも２種類以上の異なる電着樹脂以外の微粒子が積層含有されていても同様の効果が得られる。なお、本発明で利用できる電着樹脂以外の微粒子としては、各種顔料等の有機材料からなる微粒子や、酸化チタンや酸化珪素等の無機材料からなる微粒子などがある。
【００６７】
更に、微細パターン膜５の変形防止と剥離転写のための粘性を得る目的から、マスター基板１と接する部分に形状変形し難い電着樹脂を電着し、被転写基板７と接する部分に加温により粘性を有し易い電着樹脂を連続電着し、これらの電着樹脂からなる微細パターン膜５に温水を含浸させることで、マスター基板１表面の形状変形し難い電着樹脂は剥離層４の撥水力によってマスター基板１への付着力を弱めることが可能となり、被転写基板７と接する電着樹脂は温水によって加温され粘性を有することで、微細パターン膜５をパターン形状を維持した状態で繰り返し再現性の良く完全剥離転写することが可能となる。
【００６８】
このことは、ガラス転移温度の異なる電着樹脂を積層電着しても同様の効果が得られる。特に、マスター基板１と接する部分にガラス転移温度の高い電着樹脂を電着し、被転写基板７と接する部分にガラス転移温度の低い電着樹脂を連続電着し、これらの電着樹脂からなる微細パターン膜５にマスター基板１と接する部分の電着樹脂のガラス転移温度以下で、被転写基板７と接する部分の電着樹脂のガラス転移温度以上の温水を含浸させることで、マスター基板１表面のガラス転移温度の高い電着樹脂は剥離層４の撥水力によってマスター基板１への付着力を弱めることが可能となり、被転写基板７と接するガラス転移温度の低い電着樹脂は温水によって加温され粘性を付与されることで、微細パターン膜５をパターン形状を維持した状態で繰り返し再現性の良く完全剥離転写することが可能となっている。
【００６９】
更には、樹脂硬化手段の異なる電着樹脂を積層電着しても同様の効果が得られる。特に、マスター基板１と接する部分に光硬化性の電着樹脂を電着し、被転写基板７と接する部分に熱硬化性の電着樹脂を連続電着し、一旦紫外線照射にてマスター基板１と接する部分の光硬化性の電着樹脂を硬化させた後、これらの電着樹脂からなる微細パターン膜５に温水を含浸させることで、マスター基板１表面の光硬化済みの電着樹脂は剥離層４の撥水力によってマスター基板１への付着力を弱めることが可能となり、被転写基板７と接する熱硬化性の電着樹脂は温水によって加温され粘性を付与されることで、微細パターン膜５をパターン形状を維持した状態で繰り返し再現性の良く完全剥離転写することが可能となっている。
【００７０】
（実施の形態２）
以下に本発明の実施の形態２における微細パターンの製造方法について説明する。なお、本実施の形態では、微細パターンがプリント配線板を製造する際のメッキマスクとして利用されたものである。
【００７１】
図１０は本発明の実施の形態２における微細パターン形成のためのマスター基板の構成を示す斜視図である。図１０において、マスター基板１０は微細パターン形成を電着法によりおこなうもので、被転写基板上に微細パターン膜を剥離転写させる作用を有する。マスター基板１０は剛性のあるガラス等からなる絶縁性基板２と、この絶縁性基板２上に積層形成された導電層１１と、この導電層１１上に所定形状の配線導体のメッキマスクを形成するためのパターン絶縁層１２とから構成されている。
【００７２】
このようなマスター基板１０を作製するマスター基板作製工程から微細パターン膜を電着形成する微細パターン形成工程について図１１〜図１３を用いて説明する。
【００７３】
図１１は本発明の実施の形態２のマスター基板の要部断面図、図１２はマスター基板上の導電層に剥離層を形成する工程を示す要部断面図、図１３は導電層に微細パターン膜を形成する工程を示す要部断面図である。
【００７４】
まず、ガラス基板からなる剛性を有する絶縁性基板２に厚さ５００ｎｍのニッケル薄膜をスパッタ法を用いて成膜する。次に、感光性ポリイミド樹脂をスピンコート法にて厚さ３０μｍに塗布して、フォトマスクを用いて露光した後、Ｎ−メチルピロリドン系の水溶液にて現像してパターン絶縁層１２に対応したレジストパターンを形成する。このレジストパターンを加熱硬化して厚さ２０μｍの耐熱性、耐久性を有するポリイミド樹脂からなるパターン絶縁層１２を形成する。これにより、図１１に示すように、本発明の実施の形態２の微細パターンの製造方法に用いられるマスター基板１０が形成される。
【００７５】
次に、図１２に示すように、導電層１１上に、撥水性と液体中で導電性を有する剥離層４を形成する。
【００７６】
次に、図１３に示すように、導電層１１上の剥離層４の表面に、フタロシアニンブルー系青色顔料を３０ｍｌ／ｌの濃度で添加したアクリル系アニオン型電着樹脂浴を用いて厚さ２５μｍの微細パターン膜５を電着形成する。ここで、微細パターン膜５中に顔料等の電着樹脂以外の微粒子を含有することで、この微粒子が骨材となって、剥離転写の際に微細パターン膜５が形状変形し難くなる。
【００７７】
以上のように形成された本実施の形態の微細パターン膜を被転写基板へ剥離転写する剥離転写工程について図１４〜図１６を用いて説明する。
【００７８】
図１４はマスター基板上の微細パターン膜に水分を含浸させる含水工程を示す要部断面図、図１５はマスター基板上の微細パターン膜を被転写基板に剥離転写する工程を示す要部断面図、図１６は被転写基板に剥離転写された微細パターン膜を示す要部断面図である。
【００７９】
まず、図１４に示すように、微細パターン膜５が電着形成されたマスター基板１０を純水（水）１３中に１分間浸漬することで、微細パターン膜５に十分水分を含浸させる。
【００８０】
次に、柔軟性を有するポリイミドフィルム８の表面に厚さ１μｍの銅箔９を形成した被転写基板７を用意する。そして、マスター基板１０を純水中から取り出して、図１５に示すように、マスター基板１０上の微細パターン膜５を被転写基板７に密着させた後、微細パターン膜５を密着させた被転写基板７を加温ヒータ１４にて７０℃に加温する。これにより、マスター基板１０と接している微細パターン膜５の内部は水分を含有しマスター基板１０表面の剥離層４の撥水力によって付着力が極めて弱い状態で、微細パターン膜５の表面は加温され粘性を有した状態となる。
【００８１】
したがって、この状態の微細パターン膜を被転写基板７から引き剥がすと、図１６に示すように、微細パターン膜５をそのパターン形状を維持した状態で容易に被転写基板７へ完全剥離転写することができる。なお、剥離転写後のマスター基板１０は、電着法にて再度微細パターン膜５が形成され、図１４に戻って微細パターン膜の転写のために繰り返し使用することができる。
【００８２】
以上のように被転写基板７に剥離転写された微細パターン膜５をメッキマスクとして利用するメッキ工程について図１７〜図１９を用いて説明する。
【００８３】
まず、被転写基板７の表面に転写された微細パターン膜５を１４０℃で３０分間の加熱乾燥し、被転写基板７表面の銅箔９への付着強度を上げる。
【００８４】
次に、図１７に示すように、加熱乾燥した微細パターン膜５をメッキマスクとして利用して、銅箔９の露出している部分に電気メッキ法にて銅メッキ膜１５を形成する。
【００８５】
その後、図１８に示すように、微細パターン膜を７０℃に加熱した水酸化ナトリウム水溶液にて除去する。
【００８６】
最後に、図１９に示すように、ポリイミドフィルム８上の銅メッキされていない銅箔部分を塩化鉄系水溶液にてエッチング除去することで微細パターン形状をした銅配線が形成されたプリント配線板が得られる。
【００８７】
更に、微細パターン膜５をメッキマスクとして利用するメッキ転写工程について図２０〜図２３を用いて説明する。
【００８８】
まず、メッキ膜と付着し難く、且つ導電性を有するステンレス鋼基板等からなる被転写基板１６表面に微細パターン膜５を図１１〜図１６に示す方法によって形成する。そして、被転写基板１６表面に転写された微細パターン膜５を１４０℃で３０分間加熱乾燥し、被転写基板１６表面への付着強度を上げる。
【００８９】
次に、図２０に示すように、加熱乾燥した微細パターン膜５をメッキマスクとして利用して、被転写基板１６の露出している部分に電気メッキ法にて銅メッキ膜１５を形成する。
【００９０】
その後、図２１に示すように、微細パターン膜を７０℃に加熱した水酸化ナトリウム水溶液にて除去する。
【００９１】
更に、図２２に示すように、これを銅メッキ膜１５がポリイミドフィルム１７上に形成された接着層１８と密着加圧する。
【００９２】
次に、被転写基板１６を引き剥がすと、図２３に示すように、銅メッキ膜１５がポリイミドフィルム１７上に転写される。最後に、ポリイミドフィルム１７上の接着層１８を硬化させることで、微細パターン形状をした銅配線が形成されたプリント配線板が得られる。
【００９３】
本実施の形態では、メッキ転写工程の被転写基板１６として、メッキ膜と付着し難く、且つ導電性を有するステンレス鋼基板が用いられているが、電気鋳造法で用いられる母型の離型皮膜を表面に形成した導電性基板を用いても同様の効果が得られる。なお、離型皮膜としては、窒化チタン膜や導電性酸化皮膜、ポーラス状酸化皮膜や極薄の有機系皮膜等がある。
【００９４】
また、本実施の形態では、ポリイミド樹脂等の耐熱温度が１００℃以上の耐熱性樹脂にてマスター基板１０を構成するパターン絶縁層１２を形成するようにしている。これは、温水への浸漬及び剥離転写時の加温に対してマスター基板１０の耐久性良い利用を可能とするためである。また、本実施の形態では、感光性ポリイミド樹脂等の感光性を有する耐熱性樹脂を露光現像してパターン絶縁層１２を形成しているが、非感光性樹脂をパターンエッチングしてパターン絶縁層を形成しても同様の効果が得られる。
【００９５】
更に、本実施の形態では、マスター基板１０を構成する導電層１１を、絶縁性基板２上にスパッタリング法等を用いて積層形成しているが、導電性基板を導電層として、その上に直接パターン絶縁層を形成しても同様の効果が得られる。
【００９６】
また、本実施の形態２及び前記した実施の形態１では、剛性のあるマスター基板１，１０を用いて柔軟性を有する被転写基板へ剥離転写するよういしているため、マスター基板１，１０と被転写基板とを密着接合した後、両者を容易に引き剥がすことができる。従って、マスター基板１，１０上の微細パターン膜５を容易に被転写基板に剥離転写することができる。なお、柔軟性のあるマスター基板を用いて剛性のある被転写基板への転写でも同様の効果が得られる。また、柔軟性のあるマスター基板として、薄い金属箔等でも同様の効果が得られる。
【００９７】
（実施の形態３）
以下に本発明の実施の形態３による微細パターンの製造方法について説明する。本実施の形態では、微細パターンがカラーフィルタを製造する用途として利用されたものである。
【００９８】
図２４は本発明の実施の形態３における微細パターン形成のためのマスター基板の構成を示す斜視図である。
【００９９】
図２４において、マスター基板１９は微細パターン形成を電着法によりおこなうもので、被転写基板上に微細パターン膜を剥離転写させる作用を有する。マスター基板１９は柔軟性と耐熱性、耐久性のあるポリイミドフィルム等からなる絶縁性基板（基板）２０と、この絶縁性基板２０上に形成されたカラーフィルタの所定形状のブラックマトリックスを形成するためのブラックマトリックス形成用電極層（パターン電極層）２１、赤色フィルタを形成するための赤色フィルタ形成用電極層（パターン電極層）２２、青色フィルタを形成するための青色フィルタ形成用電極層（パターン電極層）２３および緑色フィルタを形成するための緑色フィルタ形成用電極層（パターン電極層）２４とから構成されている。
【０１００】
このようなマスター基板１９を作製するマスター基板作製工程から微細パターン膜を電着形成する微細パターン形成工程について図２５〜図２９を用いて説明する。
【０１０１】
図２５は本発明の実施の形態３のマスター基板上の各電極層に剥離層を形成する工程を示す要部断面図、図２６はマスター基板上にブラックマトリックスを電着形成する工程を示す要部断面図、図２７はマスター基板上に赤色フィルタを電着形成する工程を示す要部断面図、図２８はマスター基板上に青色フィルタを電着形成する工程を示す要部断面図、図２９はマスター基板上に緑色フィルタを電着形成する工程を示す要部断面図である。
【０１０２】
まず、図２４において、柔軟性と耐熱性、耐久性を有するポリイミドフィルムからなる絶縁性基板２０に厚さ５００ｎｍのニッケル薄膜をスパッタ法を用いて成膜する。次に、ポジ型フォトレジストをロールコート法にて厚さ２μｍに塗布して、フォトマスクを用いて露光した後、炭酸ナトリウム水溶液にて現像してブラックマトリックス形成用電極層２１、赤色フィルタ形成用電極層２２、青色フィルタ形成用電極層２３、緑色フィルタ形成用電極層２４に対応したレジストパターンを形成する。このレジストパターンをエッチングマスクとして利用し、絶縁性基板２０上のニッケル薄膜を硝酸と酢酸の水溶液からなるエッチング液によってエッチングした後、上記レジストパターンを水酸化ナトリウム水溶液にて除去することでブラックマトリックス形成用電極層２１、赤色フィルタ形成用電極層２２、青色フィルタ形成用電極層２３、緑色フィルタ形成用電極層２４を形成する。これにより、図２４に示すように、本発明の実施の形態３の微細パターンの製造方法に用いるマスター基板１９が形成される。
【０１０３】
次に、図２５に示すように、これらの電極層２１〜２４上に、撥水性と液体中で導電性を有する剥離層４を形成する。
【０１０４】
次に、図２６に示すように、ブラックマトリックス形成用電極層２１の表面に形成された剥離層４上にカーボンブラック系黒色顔料を３０ｍｌ／ｌの濃度で添加したアクリル系アニオン型電着樹脂浴を用いて厚さ２μｍのブラックマトリックス（微細パターン膜）２５を形成する。
【０１０５】
次に、図２７に示すように、赤色フィルタ形成用電極層２２の表面に形成された剥離層４上に、アントラキノン系赤色顔料を３０ｍｌ／ｌの濃度で添加したアクリル系アニオン型電着樹脂浴を用いて厚さ２μｍの赤色フィルタ（微細パターン膜）２６を形成する。
【０１０６】
次に、図２８に示すように、続いて青色フィルタ形成用電極層２３の表面に形成された剥離層４上に、フタロシアニンブルー系青色顔料を３０ｍｌ／ｌの濃度で添加したアクリル系アニオン型電着樹脂浴を用いて厚さ２μｍの青色フィルタ２７（微細パターン膜）を形成する。
【０１０７】
次に、図２９に示すように、緑色フィルタ形成用電極層２４の表面に形成された剥離層４上に、フタロシアニングリーン系緑色顔料を３０ｍｌ／ｌの濃度で添加したアクリル系アニオン型電着樹脂浴を用いて厚さ２μｍの緑色フィルタ２８（微細パターン膜）を形成する。
【０１０８】
以上のように形成された本実施の形態の微細パターン膜を被転写基板へ剥離転写する剥離転写工程について図３０〜図３２を用いて説明する。
【０１０９】
図３０はマスター基板上に微細パターン膜に温水を含浸させる含水工程を示す要部断面図、図３１はマスター基板上の微細パターン膜を被転写基板に剥離転写する工程を示す要部断面図、図３２は被転写基板に剥離転写された微細パターン膜を示す要部断面図である。
【０１１０】
まず、図３０に示すように、ブラックマトリックス２５、赤色フィルタ２６、青色フィルタ２７、緑色フィルタ２８が電着形成されたマスター基板１９を温度が７０℃の温水６中に１分間浸漬することで、微細パターン膜に十分温水を含浸させるとともに、微細パターン膜を加温する。
【０１１１】
次に、マスター基板１９と接している微細パターン膜の内部は水分を含有しマスター基板１９表面の剥離層４の撥水力によって付着力が極めて弱い状態で、微細パターン膜の表面は加温され粘性を有した状態となったマスター基板１９を温水中から取り出す。そして、図３１に示すように、この状態の微細パターン膜を光透過性を有するガラス基板からなる被転写基板２９に密着加圧する。
【０１１２】
その後、両者を引き剥がすと、図３２に示すように、微細パターン膜はそのパターン形状を維持した状態で容易に被転写基板２９へ完全剥離転写される。なお、剥離転写後のマスター基板１９は、電着法にて再度微細パターン膜が形成され、図３０に戻って微細パターン膜の転写のために繰り返し使用することができる。
【０１１３】
以上のように被転写基板２９に剥離転写された微細パターン膜を１４０℃で３０分間の加熱乾燥することで、転写後のブラックマトリックス２５および赤色フィルタ２６、青色フィルタ２７、緑色フィルタ２８の微細パターン膜の表面が略同一平面状の高精度で高密度なカラーフィルタを形成することができる。
【０１１４】
なお、本実施の形態では、光透過性を有するガラス基板を被転写基板２９として微細パターン膜を剥離転写しているが、光学素子基板を被転写基板として、ブラックマトリックスおよび赤色フィルタ、青色フィルタ、緑色フィルタの微細パターン膜を剥離転写しても同様の高精度で高密度なカラーフィルタが形成される。
【０１１５】
また、本実施の形態では、ポリイミド樹脂等の耐熱温度が１００℃以上の耐熱性樹脂にてマスター基板１９を構成する絶縁性基板が形成されている。これは、温水への浸漬及び剥離転写時の加温に対してマスター基板１９の耐久性良い利用を可能とするためである。
【０１１６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、微細パターン膜の内部は水分を含浸してマスター基板表面の剥離層の撥水力によって付着力が弱められ、且つ微細パターン膜の表面は加温され粘性を生じるため、微細パターン膜をそのパターン形状を維持した状態で被転写基板に再現性良く完全剥離転写することができるという有効な効果が得られる。
【０１１７】
また、本発明によれば、このようにして微細パターン膜の完全剥離転写が容易に可能になることから、粘着力の弱い電着樹脂、即ち形状変形し難い電着樹脂が利用できるようになり、微細パターン形状を維持した状態で微細パターン膜の完全剥離転写が可能となり、剥離転写時に微細パターン膜の劣化や歩留まり低下等がなくなるので、高精細、高密度の微細パターン膜を安価に信頼性よく量産することができるという有効な効果が得られる。
【０１１８】
さらに、本発明によれば、マスター基板へのダメージも軽減できるためマスター基板を耐久性良く繰り返し利用することが可能となるという有効な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における微細パターン形成のためのマスター基板の要部を示す斜視図
【図２】図１のマスター基板を示す要部断面図
【図３】マスター基板上のパターン電極層に剥離層を形成する工程を示す要部断面図
【図４】パターン電極層に微細パターン膜を形成する工程を示す要部断面図
【図５】マスター基板上の微細パターン膜に温水を含浸させる含水工程を示す要部断面図
【図６】マスター基板上の微細パターン膜を被転写基板に剥離転写する工程を示す要部断面図
【図７】被転写基板に剥離転写された微細パターン膜を示す要部断面図
【図８】本発明の実施の形態１における微細パターンの製造方法における一工程を示す要部断面図
【図９】本発明の実施の形態１における微細パターンの製造方法における図８に続く工程を示す要部断面図
【図１０】本発明の実施の形態２における微細パターン形成のためのマスター基板の構成を示す斜視図
【図１１】本発明の実施の形態２のマスター基板の要部断面図
【図１２】マスター基板上の導電層に剥離層を形成する工程を示す要部断面図
【図１３】導電層に微細パターン膜を形成する工程を示す要部断面図
【図１４】マスター基板上の微細パターン膜に水分を含浸させる含水工程を示す要部断面図
【図１５】マスター基板上の微細パターン膜を被転写基板に剥離転写する工程を示す要部断面図
【図１６】被転写基板に剥離転写された微細パターン膜を示す要部断面図
【図１７】本発明の実施の形態２における微細パターンの製造方法における一工程を示す要部断面図
【図１８】本発明の実施の形態２における微細パターンの製造方法における図１７に続く工程を示す要部断面図
【図１９】本発明の実施の形態２における微細パターンの製造方法における図１８に続く工程を示す要部断面図
【図２０】本発明の実施の形態２における微細パターンの製造方法における一工程を示す要部断面図
【図２１】本発明の実施の形態２における微細パターンの製造方法における図２０に続く工程を示す要部断面図
【図２２】本発明の実施の形態２における微細パターンの製造方法における図２１に続く工程を示す要部断面図
【図２３】本発明の実施の形態２における微細パターンの製造方法における図２２に続く工程を示す要部断面図
【図２４】本発明の実施の形態３における微細パターン形成のためのマスター基板の構成を示す斜視図
【図２５】本発明の実施の形態３のマスター基板上の各電極層に剥離層を形成する工程を示す要部断面図
【図２６】マスター基板上にブラックマトリックスを電着形成する工程を示す要部断面図
【図２７】マスター基板上に赤色フィルタを電着形成する工程を示す要部断面図
【図２８】マスター基板上に青色フィルタを電着形成する工程を示す要部断面図
【図２９】マスター基板上に緑色フィルタを電着形成する工程を示す要部断面図
【図３０】マスター基板上に微細パターン膜に温水を含浸させる含水工程を示す要部断面図
【図３１】マスター基板上の微細パターン膜を被転写基板に剥離転写する工程を示す要部断面図
【図３２】被転写基板に剥離転写された微細パターン膜を示す要部断面図
【符号の説明】
１マスター基板
２絶縁性基板（基板）
３パターン電極層
４剥離層
５微細パターン膜
６温水
７被転写基板
１０マスター基板
１１導電層
１２パターン絶縁層
１３純水（水）
１４加温ヒータ
１９マスター基板
２０絶縁性基板（基板）
２１ブラックマトリックス形成用電極層（パターン電極層）
２２赤色フィルタ形成用電極層（パターン電極層）
２３青色フィルタ形成用電極層（パターン電極層）
２４緑色フィルタ形成用電極層（パターン電極層）
２５ブラックマトリックス（微細パターン膜）
２６赤色フィルタ（微細パターン膜）
２７青色フィルタ（微細パターン膜）
２８緑色フィルタ（微細パターン膜）
２９被転写基板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a fine pattern, and in particular, various prints such as a high-density printed wiring board, a multilayer printed wiring board, and a flexible printed wiring board incorporated in an electronic device such as a semiconductor packaging such as an IC card terminal or a portable information terminal. Used when forming fine patterns that can be used for etching masks and plating masks when forming wiring boards, and color filters used in color liquid crystal display devices, color image sensors, color scanners, etc. using the fine patterns themselves The present invention relates to a method for producing a fine pattern.
[0002]
[Prior art]
As a conventional method of manufacturing a printed wiring board, a predetermined insulating circuit pattern is formed on a copper foil on the surface of a copper-clad substrate, and then an unnecessary portion of the copper foil is removed by etching using this as an etching mask. Then, a subtracting method for forming a wiring conductor, or applying a catalyst to an insulating substrate surface not covered with copper foil, forming a predetermined insulating circuit pattern, and using this as a plating mask, electroless copper There is an additive method for forming a wiring conductor by plating.
[0003]
On the other hand, as a method for forming an insulating circuit pattern on a substrate surface, there is a photolithography method that exposes and develops a photosensitive resist, which is often used in a semiconductor process. The photolithographic method requires photoresist coating and exposure for each layer, and the manufacturing process is complicated, and various devices such as ultraviolet exposure used here are expensive, so the photolithographic method is used. The resulting product was expensive.
[0004]
On the other hand, as a method for forming an insulating circuit pattern at low cost, there is a printing method in which a pattern is directly formed on a substrate surface. The printing method includes an offset printing method, a screen printing method, etc., but in any method, it is difficult to reduce the pattern width at the time of mass production to 100 μm or less due to the fluidity of the ink and the transfer failure of the ink. Moreover, it cannot be said that the reproducibility is good, and it is not suitable for forming a high-resolution pattern.
[0005]
Therefore, it is expensive but excellent in quality in order to meet the demands of thinning, high-density and multi-layered printed wiring boards due to the recent high frequency of semiconductor elements, miniaturization of electronic devices, and high integration. The photolithography method used was mainly used.
[0006]
In addition, as an application in which the fine pattern itself is used as a part of a product, there is a color filter used for a liquid crystal display device or the like. As a method for producing this color filter, there are a pigment dispersion method in which a color pigment is finely dispersed in a photoresist, a printing method in which color pixels are printed on a transparent substrate surface with a color ink, and the like. The pigment dispersion method is also very good in terms of quality in order to form a fine pixel pattern by a photolithography method, but has a drawback that an expensive exposure apparatus as described above is necessary. In addition, since the printing method repeats printing by inking the printing plate, the quality is inferior to the pigment dispersion method in terms of quality. Therefore, here again, a pigment dispersion method which is expensive but excellent in quality has been mainly put into practical use.
[0007]
However, the liquid crystal display device is more expensive than the CRT, and one of the causes is the price of the color filter. Under such circumstances, there has been a demand for forming a fine pattern that facilitates the manufacturing method while maintaining high quality and is economically inexpensive.
[0008]
Thus, several methods for improving the accuracy of the printing method have been devised in order to realize the simplification and the cost reduction of the manufacturing method in the formation of the fine pattern, which will be described below.
[0009]
First, according to the disclosure of Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-233704, there is proposed a method for forming a fine pattern film by forming a fine pattern film on a master substrate with high accuracy and transferring the film onto a transfer substrate. ing. The fine pattern forming method based on this publication is used to manufacture a color filter, and a resist finely dispersed in a pigment is exposed and developed to form a fine pattern film of the color filter on the master substrate. An organic polymer undercoat layer is formed as a release layer between the films, and an organic polymer adhesive image-receiving layer is formed on the transfer substrate, and a fine pattern film is peeled and transferred onto the transfer substrate with heat and pressure by a laminator. It is. However, in this technique, since a fine pattern film is formed on the master substrate using a photolithography method, the process is complicated and expensive compared to the conventional printing method.
[0010]
Similarly, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-266482 discloses a method for manufacturing a color filter using a fine pattern. This is because an insulating master substrate having electrodes corresponding to the shape of the color filter is used on the surface, and a fine pattern film is formed by partial electrodeposition on the electrode for each color by the electrodeposition method. By applying pressure, the fine pattern film is peeled and transferred onto the transfer substrate using the adhesiveness of the electrodeposition resin itself. In this method, since the master substrate can be used repeatedly, exposure for each layer when forming the fine pattern film is unnecessary, which is economically superior. However, because the adhesive transfer of the electrodeposition resin itself is used for peeling and transfer, the adhesion to the transfer substrate is weak, and the adhesion of the fine pattern film made of the electrodeposition resin to the master substrate is strong. There was a possibility that peeling transfer could not be performed stably.
[0011]
Further, in the fine pattern forming method according to Japanese Patent Laid-Open No. 4-147888, a fine pattern is used as an etching mask, and a master substrate having an insulating masking layer corresponding to the fine pattern on a conductive layer on the surface is used. A fine pattern film consisting of a metal layer by electroplating and an electrodeposition resin by electrodeposition is overlaid on the conductive layer of the non-masking layer forming part that has been processed to give a peeling effect, and is in close contact with the substrate to be transferred By applying pressure, the electrodeposition resin itself is peeled and transferred onto the transfer substrate using the adhesiveness of the electrodeposition resin itself. Also in this method, the adhesion of the fine pattern film made of the electrodeposition resin to the master substrate is strong, and in order to completely peel and transfer, it is necessary to forcibly peel it off with the electrodeposition resin having strong adhesive force. However, the electrodeposition resin having a strong adhesive force is easily deformed and cannot be peeled and transferred while maintaining a fine pattern shape, which may cause deterioration of the fine pattern film and a decrease in yield.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
The fine pattern formation method described above is to form a fine pattern film on a master substrate by various methods, and to peel and transfer this to a transfer substrate. A quality fine pattern film can be formed. In addition, it is not necessary to use a photolithography method for each layer when forming a fine pattern, and the master substrate can be used repeatedly, so that a fine pattern film can be easily manufactured at a low cost by a very simple process. ing.
[0013]
However, in these fine pattern forming methods, the adhesion strength of the fine pattern itself made of electrodeposition resin or the like to the master substrate is strong. It is necessary to forcibly peel it off with the adhesion resin, but the electrodeposition resin with strong adhesive force is easily deformed and cannot be peeled and transferred while maintaining the fine pattern shape, resulting in deterioration of the fine pattern film and yield reduction. It can be a cause.
[0014]
In addition, the fine pattern film strongly adhered to the master substrate is forcibly peeled off, so that the master substrate is damaged and the life is shortened.
[0015]
For this reason, there is a demand for a method for producing a fine pattern capable of mass-producing a high-definition and high-density fine pattern film at low cost with high reliability. Further, the adhesion between the master substrate and the fine pattern film is strong, and it is desired to improve the durability by repeated use of the master substrate, and a longer life is required.
[0016]
Therefore, the present invention provides a fine pattern manufacturing method that enables complete peeling and transfer of a fine pattern film while maintaining a fine pattern shape, and can mass-produce high-definition and high-density fine pattern films at low cost with high reliability. The purpose is to provide.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve this problem, the fine pattern manufacturing method of the present invention includes a master substrate manufacturing step in which a patterned electrode layer having a predetermined shape is formed on a substrate to manufacture a master substrate, and a water-repellent thin film on the master substrate. A release layer forming step for forming a release layer; a fine pattern forming step for forming a fine pattern film on the release layer by an electrodeposition method; and a water-containing step for impregnating warm water of 40 ° C. to 90 ° C. into the fine pattern film; A fine pattern film impregnated with warm water on the master substrate is brought into close contact with the substrate to be transferred, and a peeling transfer step of peeling the fine pattern film from the master substrate and transferring it to the substrate to be transferred is provided.
[0018]
Further, a master substrate manufacturing step for forming a master substrate by forming a patterned electrode layer having a predetermined shape on the substrate, a release layer forming step for forming a release layer made of a water-repellent thin film on the master substrate, and a release layer on the release layer A fine pattern forming step for forming a fine pattern film by electrodeposition, a water-containing step for impregnating the fine pattern film with water, an adhesion step for closely attaching the fine pattern film on the master substrate to the transfer substrate, and a fine pattern film The substrate to be transferred is heated to 40 ° C. to 90 ° C., the fine pattern film heated by impregnating moisture on the master substrate is peeled off from the master substrate, and this is transferred to the substrate to be transferred. And a peeling transfer step for transferring to the substrate.
[0019]
As a result, the fine pattern film can be completely peeled and transferred while maintaining the fine pattern shape, and high-definition and high-density fine pattern films can be mass-produced at low cost with high reliability.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The invention according to claim 1 of the present invention forms a master substrate by forming a patterned electrode layer having a predetermined shape on a substrate, and forms a release layer made of a water-repellent thin film on the master substrate. A peeling layer forming step, a fine pattern forming step of forming a fine pattern film on the peeling layer by electrodeposition, a water-containing step of impregnating the fine pattern film with warm water of 40 ° C. to 90 ° C., and hot water on the master substrate A fine pattern film impregnated with a substrate to be transferred, and a separation transfer step of peeling the fine pattern film from the master substrate and transferring it to the substrate to be transferred. By impregnating the fine pattern film with warm water, the inside of the fine pattern film is impregnated with moisture, and the adhesion can be weakened by the water repellency of the release layer on the surface of the master substrate. Since the surface of the turn membranes produce warmed viscosity, an effect that a fine pattern film can be reproducibly perfect exfoliation transferred to the transferred substrate. In addition, since complete release transfer of the fine pattern film can be easily performed in this way, an electrodeposition resin having a low adhesive strength, that is, an electrodeposition resin that is difficult to deform, can be used, and the fine pattern shape is maintained. Since the fine pattern film can be completely peeled and transferred, and there is no deterioration of the fine pattern film or decrease in yield at the time of peel transfer, the high-definition and high-density fine pattern film can be mass-produced with low cost and reliability. Have.
[0021]
The invention according to claim 2 of the present invention forms a master substrate by forming a patterned electrode layer of a predetermined shape on a substrate, and forms a release layer made of a water-repellent thin film on the master substrate. A peeling layer forming step, a fine pattern forming step for forming a fine pattern film on the peeling layer by electrodeposition, a water-containing step for impregnating the fine pattern film with water, and a fine pattern film on the master substrate as a transfer substrate An adhesion step for bringing the substrate into close contact with the substrate, a heating step for heating the transfer substrate to which the fine pattern film is attached to 40 ° C. to 90 ° C., and a fine pattern film heated by impregnating moisture on the master substrate. A fine pattern manufacturing method comprising a peeling transfer step of peeling from a substrate and transferring it to a transfer substrate, and impregnating moisture into a fine pattern film made of an electrodeposition resin. The inside of the film is impregnated with moisture, and the adhesive force can be weakened by the water repellency of the release layer on the surface of the master substrate, and the surface of the fine pattern film is heated to create viscosity, so the fine pattern film is reproduced on the transferred substrate It has the effect of complete peeling transfer with good properties. In addition, since complete release transfer can be easily performed, an electrodeposition resin having low adhesive strength, that is, an electrodeposition resin that is difficult to deform, can be used, and complete release transfer of a fine pattern film can be performed while maintaining a fine pattern shape. Therefore, there is no deterioration of the fine pattern film or a decrease in yield at the time of peeling and transferring, and the high-definition and high-density fine pattern film can be mass-produced at low cost with high reliability.
[0022]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the master substrate manufacturing step is performed by a conductive layer forming step of forming a conductive layer on an insulating substrate, and etching of the conductive layer. This is a fine pattern manufacturing method comprising a patterned electrode layer forming step of forming a patterned pattern electrode layer to produce a master substrate, and the pattern shape of the electrode layer of the master substrate can be formed very easily by etching. Has an effect.
[0023]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the master substrate manufacturing step includes a conductive layer forming step of forming a conductive layer on the insulating substrate, and an insulating layer on the conductive layer. A pattern insulating layer forming step of forming a master insulating substrate by forming a pattern insulating layer of a predetermined shape by etching the insulating layer, and forming a micro pattern film of arbitrary shape It has the effect of becoming.
[0024]
According to a fifth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the master substrate manufacturing step forms an insulating layer on the conductive substrate, and the patterned insulating layer having a predetermined shape is formed by etching the insulating layer. This is a method for producing a fine pattern comprising a pattern insulating layer forming step of forming a master substrate by forming a film, and has an effect that a fine pattern film having an arbitrary shape can be formed.
[0025]
According to a sixth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fifth aspects, one of the master substrate and the transfer substrate has flexibility, and the other has rigidity. This is a method for manufacturing a pattern, and after the master substrate and the transfer substrate are closely bonded, it can be easily peeled off, so that the fine pattern film on the master substrate can be easily transferred to the transfer substrate. Has an effect.
[0026]
Invention of Claim 7 of this invention is a manufacturing method of the fine pattern in which the insulating board | substrate used as a master board | substrate is a heat resistant resin in invention of Claim 3 or 4, and immersion and peeling transfer to warm water It has the effect that it can be used with good durability against the warming of time.
[0027]
Invention of Claim 8 of this invention is a manufacturing method of the fine pattern whose pattern insulating layer on a master board | substrate is a heat resistant resin in invention of Claim 4 or 5, and immersion and peeling transfer to warm water It has the effect that it can be used with good durability against the warming of time.
[0028]
The invention according to claim 9 of the present invention is the invention according to any one of claims 1 to 8, wherein the release layer forming step is performed from a water-repellent thin film formed of a graphite fluoride thin film on a master substrate. This is a method for producing a fine pattern comprising a release layer forming step for forming a release layer, and since it is thin, a water-repellent thin film having conductivity in a liquid can be easily formed by a sputtering method, etc. It has the effect that it can be controlled with high accuracy.
[0029]
Invention of Claim 10 of this invention is the invention as described in any one of Claims 1-8. WHEREIN: A peeling layer formation process is from the water-repellent thin film comprised with a fluorine-type coating agent on a master substrate. This is a method for producing a fine pattern comprising a release layer forming step for forming a release layer, and since it is thin, a water-repellent thin film such as fluorine oil having conductivity in a liquid can be easily formed by a dip coating method or the like. At the same time, when the master substrate is reused, the release layer can be easily regenerated.
[0030]
The invention according to an eleventh aspect of the present invention is the invention according to any one of the first to eighth aspects, wherein the release layer forming step has a silicon compound or a titanium compound as a terminal group on the master substrate. This is a method for producing a fine pattern comprising a release layer forming step for forming a release layer comprising a water-repellent thin film composed of perfluoropolyether. When a dip coating method or the like is used, the terminal group is an electrode layer on the master substrate. Since it is thin, it can be easily and uniformly formed on a master substrate with a water-repellent thin film of perfluoropolyether having conductivity in a liquid because it is thin. Even when the substrate is reused, the release layer can be easily regenerated.
[0031]
Invention of Claim 12 of this invention is a manufacturing method of the fine pattern whose thickness of a peeling layer is 5 nm or more and 100 nm or less in the invention as described in any one of Claims 9-11, and is electroconductive. In a release layer made of a fluorine-based compound having a low content, the release layer has a conductivity sufficient to allow electrodeposition of a fine pattern film in a liquid while maintaining water repellency to weaken the adhesion of the fine pattern film to the release layer. It has the effect | action that it can provide.
[0032]
The invention according to claim 13 of the present invention is the invention according to any one of claims 1 to 12, wherein the fine pattern film formed in the fine pattern forming step contains fine particles other than the electrodeposition resin. The method of manufacturing a fine pattern has an effect that the shape of the fine pattern film is hardly deformed.
[0033]
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the invention according to the thirteenth aspect, the fine pattern film formed in the fine pattern forming step changes the content of fine particles other than the electrodeposition resin in the film thickness direction. The method for producing a fine pattern has a function of having a strong adhesive force at a portion of the fine pattern film in contact with the substrate to be transferred and having a weak adhesive property at other portions and being difficult to deform.
[0034]
According to the fifteenth aspect of the present invention, in the thirteenth aspect of the present invention, the fine pattern film formed in the fine pattern forming step has at least two kinds other than different electrodeposition resins in the film thickness direction. It is a method of manufacturing a fine pattern in which fine particles are laminated and has a strong adhesive force at a portion in contact with a substrate to be transferred in the fine pattern film, and is difficult to deform due to weak adhesiveness at other portions. Has an effect.
[0035]
The invention according to claim 16 of the present invention is the invention according to any one of claims 1 to 12, wherein the fine pattern film formed in the fine pattern forming step has at least two kinds in the film thickness direction. This is a method for manufacturing a fine pattern in which different electrodeposition resins are laminated. The fine pattern film has a strong adhesive force at the part in contact with the transfer substrate and the other part has a weak adhesive shape. It has the effect of being difficult to deform.
[0036]
According to the seventeenth aspect of the present invention, in the invention according to the sixteenth aspect, an electrodeposition resin having at least different glass transition temperatures is laminated in the film thickness direction on the fine pattern film formed in the fine pattern forming step. This is a method of manufacturing a fine pattern formed, and has a function of having a strong adhesive force at a portion in contact with a substrate to be transferred in a fine pattern film, and having a weak adhesive property at other portions and being difficult to deform. .
[0037]
According to an eighteenth aspect of the present invention, in the invention according to the sixteenth aspect, an electrodeposition resin having at least different resin curing means is laminated on the fine pattern film formed in the fine pattern forming step in the film thickness direction. This is a method of manufacturing a fine pattern formed, and has a function of having a strong adhesive force at a portion in contact with a substrate to be transferred in a fine pattern film, and having a weak adhesive property at other portions and being difficult to deform. .
[0038]
According to a nineteenth aspect of the present invention, a fine pattern peeled and transferred onto a transfer substrate comprising an insulating base material and a metal foil by the fine pattern manufacturing method according to any one of the first to eighteenth aspects. This is a method for manufacturing a fine pattern by forming a pattern film, using the fine pattern film as an etching mask, and removing the metal foil by etching to obtain a printed wiring board. Has the effect of being
[0039]
The invention according to claim 20 of the present invention is a fine pattern film peeled and transferred onto a transfer substrate made of an insulating substrate or the like by the fine pattern manufacturing method according to any one of claims 1 to 18. Is a fine pattern manufacturing method that obtains a printed wiring board by plating a metal film on a substrate to be transferred using a plating mask, which is excellent in mass productivity, low cost, high definition, high density printed wiring board Is obtained.
[0040]
The invention according to claim 21 of the present invention comprises an electrodeposition resin containing a pigment and has at least two or more different colors by the method for producing a fine pattern according to any one of claims 1 to 18. This is a fine pattern manufacturing method that obtains a color filter composed of an assembly of fine pattern films composed of two-dimensional pattern electrodeposits on a light-transmitting substrate or optical element substrate, which is excellent in mass productivity and low in cost. Thus, a high-definition and high-density color filter can be obtained.
[0041]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same member in these drawings, and the overlapping description is abbreviate | omitted. The numerical values shown in the embodiments are examples that can be selected in various ways, and are not limited thereto.
[0042]
(Embodiment 1)
A method for manufacturing a fine pattern in the first embodiment of the present invention will be described below. In this embodiment, the fine pattern is used as an etching mask when manufacturing a printed wiring board.
[0043]
FIG. 1 is a perspective view showing a main part of a master substrate for forming a fine pattern according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, a master substrate 1 performs fine pattern formation by an electrodeposition method, and a fine pattern film is peeled and transferred onto a transfer substrate. Here, the master substrate 1 includes an insulating substrate (substrate) 2 made of rigid glass or the like, and a pattern electrode layer 3 for forming an etching mask for a wiring conductor having a predetermined shape on the insulating substrate 2. Has been.
[0044]
A fine pattern formation process for electrodeposition forming a fine pattern film from the master substrate production process for producing such a master substrate 1 will be described with reference to FIGS.
[0045]
2 is a cross-sectional view of the main part showing the master substrate of FIG. 1, FIG. 3 is a cross-sectional view of the main part showing the step of forming a release layer on the pattern electrode layer on the master substrate, and FIG. 4 is a fine pattern film on the pattern electrode layer. It is principal part sectional drawing which shows the process to form.
[0046]
First, a nickel thin film having a thickness of 500 nm is formed on a rigid insulating substrate 2 made of a glass substrate by sputtering. Next, a positive photoresist is applied to a thickness of 2 μm by spin coating, exposed using a photomask, and then developed with an aqueous sodium carbonate solution to form a resist pattern corresponding to the pattern electrode layer 3. . Using this resist pattern as an etching mask, the nickel thin film on the insulating substrate 2 is etched with an etching solution composed of an aqueous solution of nitric acid and acetic acid, and then the resist pattern is removed with an aqueous sodium hydroxide solution to form a pattern electrode layer. 3 is formed. Thereby, as shown in FIG. 2, the master substrate 1 used for the manufacturing method of the fine pattern of Embodiment 1 of this invention is formed.
[0047]
Next, as shown in FIG. 3, a release layer 4 having water repellency and conductivity in a liquid is formed on the pattern electrode layer 3.
[0048]
Next, as shown in FIG. 4, using an acrylic anionic electrodeposition resin bath in which a phthalocyanine blue-based blue pigment is added to the surface of the release layer 4 on the patterned electrode layer 3 at a concentration of 30 ml / l, the thickness is 2 μm. The fine pattern film 5 made of the electrodeposition resin is electrodeposited. Here, by including fine particles other than the electrodeposition resin such as a pigment in the electrodeposition resin, the fine particles become an aggregate, and the shape of the fine pattern film 5 is hardly deformed at the time of peeling transfer.
[0049]
A peeling transfer process for peeling and transferring the fine pattern film 5 of the present embodiment formed as described above to a transfer substrate will be described with reference to FIGS.
[0050]
FIG. 5 is a cross-sectional view of the main part showing a water-containing step of impregnating the fine pattern film on the master substrate with warm water, and FIG. 6 is a cross-sectional view of the main part showing the step of peeling and transferring the fine pattern film on the master substrate to the transfer substrate. FIG. 7 is a cross-sectional view of the main part showing the fine pattern film peeled and transferred to the transfer substrate.
[0051]
First, as shown in FIG. 5, the master substrate 1 on which the fine pattern film 5 is formed by electrodeposition is immersed in warm water 6 having a temperature of 70 ° C. for 1 minute so that the fine pattern film 5 is sufficiently impregnated with warm water. Then, the fine pattern film 5 is heated.
[0052]
Next, a transfer substrate 7 is prepared in which a copper foil 9 having a thickness of 18 μm is formed on the surface of a flexible polyimide film 8. Then, by immersing in warm water, the inside of the fine pattern film 5 in contact with the master substrate 1 contains moisture, and the adhesive force becomes extremely weak due to the water repellency of the release layer 4 on the surface of the master substrate 1. The master substrate 1 whose surface is heated and has a viscous state is taken out from the warm water, and is tightly pressed against the transfer substrate 7 as shown in FIG.
[0053]
When the master substrate 1 is peeled off from the transfer substrate 7, the fine pattern film 5 is easily completely peeled and transferred to the transfer substrate 7 as shown in FIG. Note that the fine pattern film 5 is again formed on the master substrate 1 after the peeling transfer by the electrodeposition method, and returning to FIG. 5, the fine pattern film 5 is repeatedly used for transferring the fine pattern film 5.
[0054]
An etching process using the fine pattern film 5 peeled and transferred to the transfer substrate as described above as an etching mask will be described with reference to FIGS.
[0055]
First, the fine pattern film 5 transferred to the surface of the transfer substrate 7 is dried by heating at 140 ° C. for 30 minutes to increase the adhesion strength of the fine pattern film 5 to the copper foil 9 on the transfer substrate 7 surface.
[0056]
Next, as shown in FIG. 8, the exposed portion of the copper foil 9 is removed by etching with an iron chloride-based aqueous solution, using the heat-dried fine pattern film 5 as an etching mask.
[0057]
Thereafter, by removing the fine pattern film 5 with a sodium hydroxide aqueous solution heated to 70 ° C., as shown in FIG. 9, a printed wiring board in which copper wiring having a fine pattern shape is formed on the polyimide film 8 is obtained. can get.
[0058]
As the material of the release layer 4 in the present embodiment, a metal composite film such as nickel formed by a composite plating method and containing fluorinated graphite particles such as particulate polytetrafluoroethylene, a vacuum deposition method such as a sputtering method, etc. And a water-repellent thin film such as a fluorine-based coating agent such as fluorine oil formed by a coating method or a dip coating method.
[0059]
Here, in the case of a metal composite film containing fluorinated graphite particles, it is necessary to form the fluorinated graphite particles so that they are uniformly dispersed in the formed film. In addition, in the case of a graphite fluoride thin film or a fluorine-based coating agent, the electrical conductivity of the film itself is low. However, when the film thickness is 5 nm to 100 nm, A thin film having conductivity that can be applied is obtained.
[0060]
For example, according to an experiment conducted by the present inventors, when a graphite fluoride thin film having a thickness of 5 nm, 15 nm, 30 nm, or 100 nm was formed as the release layer 4 on the pattern electrode layer by sputtering, Electrodeposition of a fine pattern film is possible even with a fluorinated graphite thin film with a thickness of 5 mm, and when the fine pattern film is impregnated with water, it has water repellency that can sufficiently weaken the adhesion to the release layer There was found. However, the graphite fluoride thin film having a film thickness of 200 nm has no conductivity, and the electrodeposition of the fine pattern film is impossible. Also, the graphite fluoride thin film with a film thickness of 3 nm can be electrodeposited. There was almost no water repellency, and it was difficult to sufficiently weaken the adhesion of the fine pattern film. Therefore, if the thickness of the release layer 4 is less than 5 nm, the water repellent effect of the release layer 4 is reduced, and the adhesion of the fine pattern film to the release layer 4 tends not to be sufficiently weakened. If it is thicker than this, the resistance of the release layer 4 is increased, and there is a tendency that the fine pattern film cannot be electrodeposited on the release layer 4.
[0061]
Further, useful fluorine-based coating agents include fluorine oil, fully fluorinated oil, and the like. When X and Y are hydrolyzed groups, silicon-based SiX3 and titanium-based compounds are added to the terminal groups of these fluorine-based coating agents. It is preferable to have TiY3, and it is possible to make the adhesion stronger by performing a hydrolysis reaction with the hydroxyl group on the surface of the patterned electrode layer 3, and durability of the release layer when the master substrate is repeatedly used. Can be improved. In particular, when a water-repellent thin film composed of a perfluoropolyether having a silicon compound or a titanium compound as a terminal group is used for the release layer 4 of the fluorine-based coating agent, these terminal groups are electrodes on the master substrate. Since it has the property of easily adhering to a layer or the like, it can be easily formed to a desired thickness by a dip coating method or the like, and since it is thin, a water-repellent thin film having conductivity in a liquid is uniformly formed on the master substrate 1. Can be formed.
[0062]
Further, in this embodiment, when the temperature of the hot water is lower than 40 ° C., which is 25 ° C., there is a possibility that the viscosity due to the heating of the surface of the fine pattern film 5 cannot be sufficiently obtained and complete peeling transfer to the transfer substrate 7 is not possible. was there. On the other hand, at the respective hot water temperatures of 40 ° C., 50 ° C., 60 ° C., 70 ° C., 80 ° C., and 90 ° C., the surface of the fine pattern film 5 is in contact with the master substrate 1 in a state where viscosity is obtained by heating. The inside of the fine pattern film 5 was impregnated with moisture, and the adhesive force was weak due to the water repellency of the release layer 4 on the surface of the master substrate 1, and complete release transfer with good repeatability was achieved. Further, in the case of 95 ° C., which is a hot water temperature higher than 90 ° C., even the water inside the fine pattern film 5 is evaporated and removed, so that the water repellent effect of the release layer 4 cannot be obtained and complete peeling transfer cannot be performed. Therefore, in order to completely peel and transfer the fine pattern film 5, it is necessary to use an electrodeposition resin having strong adhesiveness as the fine pattern film 5.
[0063]
However, since the adhesive force to the master substrate 1 is strong and the fine pattern film 5 having strong adhesiveness is forcibly peeled and transferred to the transfer substrate 7, the pattern shape of the fine pattern film 5 is changed and the yield is lowered. In addition, the master substrate 1 is likely to be damaged, and the life of the master substrate 1 may be shortened.
[0064]
From the above, the effect of the present invention can be obtained when the temperature of the hot water in which the master substrate 1 is immersed is 40 ° C. or higher and 90 ° C. or lower, and particularly when the hot water temperature is around 70 ° C. Most preferred because time is gone.
[0065]
Further, in the present embodiment, for the purpose of preventing deformation of the fine pattern film 5 at the time of peeling and transferring, fine particles other than an electrodeposition resin such as pigment are contained in the fine pattern film 5 as an aggregate. By containing fine particles other than the resin, the viscosity of the fine pattern film 5 due to heating decreases. However, since the fine pattern film 5 can be impregnated with moisture and the adhesiveness to the master substrate 1 can be weakened by the water repellency of the release layer 4 on the surface of the master substrate 1, the fine pattern film is difficult to deform and has a low viscosity. 5 can be completely peeled and transferred repeatedly with good reproducibility while maintaining the fine pattern shape.
[0066]
The same effect can be obtained even when the content of fine particles other than the electrodeposition resin is changed in the film thickness direction of the fine pattern film 5. In particular, by reducing the content of fine particles other than the electrodeposition resin in the portion in contact with the transferred substrate 7, and increasing the content of fine particles other than the electrodeposition resin in the portion not in contact with the transferred substrate 7, The fine pattern film 5 is repeatedly maintained in a state in which the pattern shape is maintained by imparting strong adhesive force to the portion of the pattern film 5 in contact with the substrate 7 to be transferred and making the shape of the other portion difficult to deform due to weak adhesiveness. It is possible to transfer completely with good reproducibility. Further, the same effect can be obtained even when fine particles other than at least two different electrodeposition resins are laminated in the thickness direction of the fine pattern film 5. The fine particles other than the electrodeposition resin that can be used in the present invention include fine particles made of organic materials such as various pigments and fine particles made of inorganic materials such as titanium oxide and silicon oxide.
[0067]
Further, for the purpose of preventing deformation of the fine pattern film 5 and obtaining a viscosity for peeling and transferring, an electrodeposition resin that is difficult to deform in shape is electrodeposited on a portion in contact with the master substrate 1 and heated on a portion in contact with the substrate 7 to be transferred. The electrodeposition resin, which is easily viscous, is continuously electrodeposited and impregnated with warm water in the fine pattern film 5 made of these electrodeposition resins, so that the electrodeposition resin whose shape is difficult to deform on the surface of the master substrate 1 becomes the release layer 4. It becomes possible to weaken the adhesion to the master substrate 1 by the water repellency, and the electrodeposition resin in contact with the substrate 7 to be transferred is heated and warmed by warm water so that the fine pattern film 5 maintains the pattern shape. Thus, complete peeling and transfer can be performed with good reproducibility.
[0068]
The same effect can be obtained even when electrodeposition resins having different glass transition temperatures are laminated. In particular, an electrodeposition resin having a high glass transition temperature is electrodeposited on a portion in contact with the master substrate 1, and an electrodeposition resin having a low glass transition temperature is continuously electrodeposited on a portion in contact with the substrate to be transferred 7. The master substrate 1 is impregnated with warm water not exceeding the glass transition temperature of the electrodeposition resin at the portion in contact with the master substrate 1 and above the glass transition temperature of the electrodeposition resin at the portion in contact with the transfer substrate 7. The electrodeposition resin having a high glass transition temperature on the surface can weaken the adhesion to the master substrate 1 by the water repellency of the release layer 4, and the electrodeposition resin having a low glass transition temperature in contact with the substrate 7 to be transferred can be added by warm water. By being heated and imparted with viscosity, the fine pattern film 5 can be completely peeled and transferred with good reproducibility while maintaining the pattern shape.
[0069]
Furthermore, the same effect can be obtained by electrodeposition of electrodeposition resins having different resin curing means. In particular, a photo-curing electrodeposition resin is electrodeposited on a portion in contact with the master substrate 1, a thermosetting electrodeposition resin is continuously electrodeposited on a portion in contact with the transfer substrate 7, and the master substrate 1 is once irradiated with ultraviolet rays. The photocurable electrodeposition resin on the surface of the master substrate 1 is peeled off by impregnating the fine pattern film 5 made of these electrodeposition resins with hot water after curing the photocurable electrodeposition resin in the part in contact with the substrate. The adhesiveness to the master substrate 1 can be weakened by the water repellency of the layer 4, and the thermosetting electrodeposition resin in contact with the substrate 7 to be transferred is heated by warm water to give viscosity, thereby forming a fine pattern film 5 can be completely peeled and transferred with good reproducibility while maintaining the pattern shape.
[0070]
(Embodiment 2)
A method for manufacturing a fine pattern in Embodiment 2 of the present invention will be described below. In this embodiment, the fine pattern is used as a plating mask when manufacturing a printed wiring board.
[0071]
FIG. 10 is a perspective view showing a configuration of a master substrate for forming a fine pattern according to Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 10, a master substrate 10 forms a fine pattern by an electrodeposition method, and has a function of peeling and transferring a fine pattern film on a transfer substrate. The master substrate 10 includes an insulating substrate 2 made of rigid glass, a conductive layer 11 formed on the insulating substrate 2, and a plating mask for a wiring conductor having a predetermined shape formed on the conductive layer 11. And a pattern insulating layer 12 for the purpose.
[0072]
A fine pattern forming process in which a fine pattern film is electrodeposited from a master substrate producing process for producing such a master substrate 10 will be described with reference to FIGS.
[0073]
11 is a cross-sectional view of a main part of the master substrate according to the second embodiment of the present invention, FIG. 12 is a cross-sectional view of a main part showing a step of forming a release layer on the conductive layer on the master substrate, and FIG. 13 is a fine pattern on the conductive layer. It is principal part sectional drawing which shows the process of forming a film | membrane.
[0074]
First, a nickel thin film having a thickness of 500 nm is formed on a rigid insulating substrate 2 made of a glass substrate by sputtering. Next, a photosensitive polyimide resin is applied to a thickness of 30 μm by a spin coating method, exposed using a photomask, and then developed with an N-methylpyrrolidone-based aqueous solution to correspond to the pattern insulating layer 12. Form a pattern. The resist pattern is heat-cured to form a pattern insulating layer 12 made of polyimide resin having a heat resistance and durability of 20 μm in thickness. Thereby, as shown in FIG. 11, the master substrate 10 used in the method for manufacturing the fine pattern according to the second embodiment of the present invention is formed.
[0075]
Next, as shown in FIG. 12, a release layer 4 having water repellency and conductivity in a liquid is formed on the conductive layer 11.
[0076]
Next, as shown in FIG. 13, using an acrylic anionic electrodeposition resin bath in which a phthalocyanine blue blue pigment is added to the surface of the release layer 4 on the conductive layer 11 at a concentration of 30 ml / l, the thickness is 25 μm. The fine pattern film 5 is formed by electrodeposition. Here, by containing fine particles other than the electrodeposition resin such as pigment in the fine pattern film 5, the fine particles become an aggregate, and the shape of the fine pattern film 5 is hardly deformed at the time of peeling transfer.
[0077]
A peeling transfer process for peeling and transferring the fine pattern film of the present embodiment formed as described above to a substrate to be transferred will be described with reference to FIGS.
[0078]
FIG. 14 is a cross-sectional view of the main part showing a water-containing step of impregnating the fine pattern film on the master substrate with water, and FIG. 15 is a cross-sectional view of the main part showing the step of peeling and transferring the fine pattern film on the master substrate to the transfer substrate. FIG. 16 is a cross-sectional view of the main part showing the fine pattern film peeled and transferred to the transfer substrate.
[0079]
First, as shown in FIG. 14, the fine pattern film 5 is sufficiently impregnated with water by immersing the master substrate 10 on which the fine pattern film 5 is electrodeposited in pure water (water) 13 for 1 minute.
[0080]
Next, a transfer substrate 7 is prepared in which a 1 μm thick copper foil 9 is formed on the surface of a flexible polyimide film 8. Then, the master substrate 10 is taken out from the pure water, and the fine pattern film 5 on the master substrate 10 is brought into close contact with the transfer substrate 7 as shown in FIG. The substrate 7 is heated to 70 ° C. by the heating heater 14. As a result, the inside of the fine pattern film 5 in contact with the master substrate 10 contains moisture and the surface of the fine pattern film 5 is heated while the adhesive force is extremely weak due to the water repellency of the release layer 4 on the surface of the master substrate 10. And become viscous.
[0081]
Therefore, when the fine pattern film in this state is peeled off from the transfer substrate 7, as shown in FIG. 16, the fine pattern film 5 is easily completely peeled and transferred to the transfer substrate 7 while maintaining the pattern shape. Can do. Note that the fine pattern film 5 is formed again by the electrodeposition method on the master substrate 10 after peeling and transferring, and the master substrate 10 can be repeatedly used for transferring the fine pattern film by returning to FIG.
[0082]
A plating process using the fine pattern film 5 peeled and transferred to the transfer substrate 7 as described above as a plating mask will be described with reference to FIGS.
[0083]
First, the fine pattern film 5 transferred to the surface of the substrate 7 to be transferred is dried by heating at 140 ° C. for 30 minutes to increase the adhesion strength of the surface of the substrate 7 to be transferred to the copper foil 9.
[0084]
Next, as shown in FIG. 17, a copper plating film 15 is formed by electroplating on the exposed portion of the copper foil 9, using the heat-dried fine pattern film 5 as a plating mask.
[0085]
Thereafter, as shown in FIG. 18, the fine pattern film is removed with an aqueous sodium hydroxide solution heated to 70.degree.
[0086]
Finally, as shown in FIG. 19, a printed wiring board on which a copper wiring having a fine pattern shape is formed by etching away a copper foil portion on the polyimide film 8 which is not plated with copper with an iron chloride aqueous solution. can get.
[0087]
Furthermore, a plating transfer process using the fine pattern film 5 as a plating mask will be described with reference to FIGS.
[0088]
First, the fine pattern film 5 is formed by the method shown in FIGS. 11 to 16 on the surface of the transfer substrate 16 which is difficult to adhere to the plating film and is made of a conductive stainless steel substrate or the like. Then, the fine pattern film 5 transferred to the surface of the transfer substrate 16 is heated and dried at 140 ° C. for 30 minutes to increase the adhesion strength to the surface of the transfer substrate 16.
[0089]
Next, as shown in FIG. 20, a copper plating film 15 is formed by electroplating on the exposed portion of the substrate 16 to be transferred, using the heat-dried fine pattern film 5 as a plating mask.
[0090]
Thereafter, as shown in FIG. 21, the fine pattern film is removed with an aqueous sodium hydroxide solution heated to 70.degree.
[0091]
Further, as shown in FIG. 22, the copper plating film 15 is tightly pressed with the adhesive layer 18 formed on the polyimide film 17.
[0092]
Next, when the transfer substrate 16 is peeled off, the copper plating film 15 is transferred onto the polyimide film 17 as shown in FIG. Finally, the adhesive layer 18 on the polyimide film 17 is cured to obtain a printed wiring board on which a copper wiring having a fine pattern shape is formed.
[0093]
In the present embodiment, a stainless steel substrate that does not easily adhere to the plating film and has conductivity is used as the transfer substrate 16 in the plating transfer process. However, the mother mold release film used in the electroforming method is used. The same effect can be obtained by using a conductive substrate formed on the surface. Examples of the release film include a titanium nitride film, a conductive oxide film, a porous oxide film, and an extremely thin organic film.
[0094]
In the present embodiment, the pattern insulating layer 12 constituting the master substrate 10 is formed of a heat resistant resin having a heat resistant temperature of 100 ° C. or higher such as polyimide resin. This is to enable the master substrate 10 to be used with good durability against warming during warm water immersion and peeling transfer. In this embodiment, the pattern insulating layer 12 is formed by exposing and developing a heat-resistant resin having photosensitivity such as a photosensitive polyimide resin, but the pattern insulating layer is formed by pattern etching of the non-photosensitive resin. Even if formed, the same effect can be obtained.
[0095]
Furthermore, in the present embodiment, the conductive layer 11 constituting the master substrate 10 is laminated on the insulating substrate 2 by using a sputtering method or the like, but the conductive substrate is used as a conductive layer and is directly formed thereon. The same effect can be obtained even if the pattern insulating layer is formed.
[0096]
In the second embodiment and the first embodiment described above, since the master substrates 1 and 10 having rigidity are peeled and transferred to the transfer target substrate having flexibility, the master substrates 1 and 10 and After closely bonding the transfer substrate, both can be easily peeled off. Therefore, the fine pattern film 5 on the master substrates 1 and 10 can be easily peeled and transferred to the transfer substrate. Note that the same effect can be obtained by transferring to a rigid transfer substrate using a flexible master substrate. Further, the same effect can be obtained by using a thin metal foil as a flexible master substrate.
[0097]
(Embodiment 3)
A method for manufacturing a fine pattern according to Embodiment 3 of the present invention will be described below. In the present embodiment, the fine pattern is used as an application for manufacturing a color filter.
[0098]
FIG. 24 is a perspective view showing a configuration of a master substrate for forming a fine pattern according to Embodiment 3 of the present invention.
[0099]
In FIG. 24, a master substrate 19 performs fine pattern formation by an electrodeposition method, and has a function of peeling and transferring a fine pattern film onto a transfer substrate. The master substrate 19 forms an insulating substrate (substrate) 20 made of a polyimide film having flexibility, heat resistance, and durability, and a black matrix of a predetermined shape of a color filter formed on the insulating substrate 20. Black matrix forming electrode layer (pattern electrode layer) 21, red filter forming electrode layer (pattern electrode layer) 22 for forming a red filter, blue filter forming electrode layer (pattern electrode) for forming a blue filter Layer) 23 and a green filter forming electrode layer (pattern electrode layer) 24 for forming a green filter.
[0100]
The fine pattern formation process of electrodeposition forming a fine pattern film from the master substrate production process for producing such a master substrate 19 will be described with reference to FIGS.
[0101]
FIG. 25 is a cross-sectional view of an essential part showing a step of forming a release layer on each electrode layer on the master substrate according to Embodiment 3 of the present invention, and FIG. 26 is a view showing a step of electrodeposition forming a black matrix on the master substrate. 27 is a fragmentary sectional view, FIG. 27 is a fragmentary sectional view showing the step of electrodepositing a red filter on the master substrate, and FIG. 28 is a fragmentary sectional view showing the step of electrodepositing a blue filter on the master substrate. These are principal part sectional drawings which show the process of carrying out the electrodeposition formation of the green filter on a master board | substrate.
[0102]
First, in FIG. 24, a nickel thin film having a thickness of 500 nm is formed by sputtering on an insulating substrate 20 made of a polyimide film having flexibility, heat resistance, and durability. Next, a positive photoresist is applied to a thickness of 2 μm by a roll coating method, exposed using a photomask, and then developed with an aqueous sodium carbonate solution to form a black matrix-forming electrode layer 21 and a red filter. Resist patterns corresponding to the electrode layer 22, the blue filter forming electrode layer 23, and the green filter forming electrode layer 24 are formed. Using this resist pattern as an etching mask, the nickel thin film on the insulating substrate 20 is etched with an etching solution comprising an aqueous solution of nitric acid and acetic acid, and then the resist pattern is removed with an aqueous sodium hydroxide solution to form a black matrix. Electrode layer 21, red filter forming electrode layer 22, blue filter forming electrode layer 23, and green filter forming electrode layer 24 are formed. Thereby, as shown in FIG. 24, the master substrate 19 used for the manufacturing method of the fine pattern of Embodiment 3 of this invention is formed.
[0103]
Next, as shown in FIG. 25, a release layer 4 having water repellency and conductivity in a liquid is formed on these electrode layers 21-24.
[0104]
Next, as shown in FIG. 26, an acrylic anionic electrodeposition resin bath in which a carbon black black pigment is added at a concentration of 30 ml / l onto the release layer 4 formed on the surface of the black matrix forming electrode layer 21. Is used to form a black matrix (fine pattern film) 25 having a thickness of 2 μm.
[0105]
Next, as shown in FIG. 27, an acrylic anionic electrodeposition resin bath in which an anthraquinone red pigment is added at a concentration of 30 ml / l on the release layer 4 formed on the surface of the red filter forming electrode layer 22. Is used to form a red filter (fine pattern film) 26 having a thickness of 2 μm.
[0106]
Next, as shown in FIG. 28, an acrylic anion-type electric current in which a phthalocyanine blue-based blue pigment is added at a concentration of 30 ml / l on the release layer 4 formed on the surface of the blue filter-forming electrode layer 23. A blue filter 27 (fine pattern film) having a thickness of 2 μm is formed using a resin bath.
[0107]
Next, as shown in FIG. 29, an acrylic anionic electrodeposition resin in which a phthalocyanine green green pigment is added at a concentration of 30 ml / l on the release layer 4 formed on the surface of the green filter forming electrode layer 24. A green filter 28 (fine pattern film) having a thickness of 2 μm is formed using a bath.
[0108]
A peeling transfer process for peeling and transferring the fine pattern film of the present embodiment formed as described above to a transfer substrate will be described with reference to FIGS.
[0109]
FIG. 30 is a main part sectional view showing a water-containing step of impregnating a fine pattern film with warm water on the master substrate, FIG. 31 is a main part sectional view showing a step of peeling and transferring the fine pattern film on the master substrate to the transfer substrate, FIG. 32 is a cross-sectional view of a principal part showing the fine pattern film peeled and transferred to the transfer substrate.
[0110]
First, as shown in FIG. 30, the master substrate 19 on which the black matrix 25, the red filter 26, the blue filter 27, and the green filter 28 are electrodeposited is immersed in warm water 6 having a temperature of 70 ° C. for 1 minute. The fine pattern film is sufficiently impregnated with warm water and the fine pattern film is heated.
[0111]
Next, the inside of the fine pattern film in contact with the master substrate 19 contains moisture and the surface of the fine pattern film is heated and viscous while the adhesive force is extremely weak due to the water repellency of the release layer 4 on the surface of the master substrate 19. The master substrate 19 in a state having the is taken out from the warm water. Then, as shown in FIG. 31, the fine pattern film in this state is tightly pressed onto a transfer substrate 29 made of a light-transmissive glass substrate.
[0112]
Thereafter, when both are peeled off, as shown in FIG. 32, the fine pattern film is easily completely peeled and transferred to the transfer substrate 29 while maintaining the pattern shape. Note that the master substrate 19 after the peeling transfer is formed with the fine pattern film again by the electrodeposition method, and can be repeatedly used for transferring the fine pattern film by returning to FIG.
[0113]
The fine pattern film peeled and transferred onto the transfer substrate 29 as described above is dried by heating at 140 ° C. for 30 minutes, so that the fine patterns of the black matrix 25, red filter 26, blue filter 27, and green filter 28 after transfer are transferred. A high-precision and high-density color filter having a substantially coplanar surface can be formed.
[0114]
In the present embodiment, the fine pattern film is peeled and transferred using a light transmissive glass substrate as the transfer substrate 29, but the black matrix, red filter, blue filter, Even if the fine pattern film of the green filter is peeled and transferred, the same high-precision and high-density color filter is formed.
[0115]
In the present embodiment, the insulating substrate constituting the master substrate 19 is formed of a heat resistant resin having a heat resistant temperature of 100 ° C. or higher such as polyimide resin. This is to enable the master substrate 19 to be used with good durability against warming at the time of immersion and peeling transfer in warm water.
[0116]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the inside of the fine pattern film is impregnated with moisture so that the adhesion is weakened by the water repellency of the release layer on the surface of the master substrate, and the surface of the fine pattern film is heated and becomes viscous. As a result, it is possible to obtain an effective effect that the fine pattern film can be completely peeled and transferred to the substrate to be transferred with good reproducibility while maintaining the pattern shape.
[0117]
In addition, according to the present invention, since the complete pattern transfer of the fine pattern film can be easily performed in this way, an electrodeposition resin having a weak adhesive force, that is, an electrodeposition resin that is not easily deformed can be used. The fine pattern film can be completely peeled and transferred while maintaining the fine pattern shape, and there is no deterioration of the fine pattern film or yield reduction during the peeling transfer. The effective effect that it can mass-produce well is acquired.
[0118]
Furthermore, according to the present invention, since the damage to the master substrate can be reduced, an effective effect that the master substrate can be repeatedly used with high durability can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a main part of a master substrate for forming a fine pattern according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part showing the master substrate of FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view of an essential part showing a step of forming a release layer on a patterned electrode layer on a master substrate.
FIG. 4 is a cross-sectional view of an essential part showing a step of forming a fine pattern film on a patterned electrode layer.
FIG. 5 is a cross-sectional view of an essential part showing a water-containing step of impregnating a fine pattern film on a master substrate with warm water.
FIG. 6 is a cross-sectional view of an essential part showing a process of peeling and transferring a fine pattern film on a master substrate to a transfer substrate
FIG. 7 is a cross-sectional view of an essential part showing a fine pattern film peeled and transferred to a transfer substrate.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a main part showing one step in the method for manufacturing a fine pattern in the first embodiment of the present invention.
9 is a fragmentary cross-sectional view showing a step that follows the step in FIG. 8 in the fine pattern manufacturing method according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a perspective view showing a configuration of a master substrate for forming a fine pattern in Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 11 is a cross-sectional view of main parts of a master substrate according to a second embodiment of the present invention
FIG. 12 is a fragmentary cross-sectional view showing a step of forming a release layer on a conductive layer on a master substrate.
FIG. 13 is a cross-sectional view of an essential part showing a step of forming a fine pattern film on a conductive layer.
FIG. 14 is a cross-sectional view of an essential part showing a water-containing process for impregnating a fine pattern film on a master substrate with water.
FIG. 15 is a cross-sectional view of an essential part showing a process of peeling and transferring a fine pattern film on a master substrate to a transfer substrate.
FIG. 16 is a cross-sectional view of an essential part showing a fine pattern film peeled and transferred to a transfer substrate.
FIG. 17 is a cross-sectional view of a main part showing one step in the method for manufacturing a fine pattern in the second embodiment of the present invention.
18 is a fragmentary cross-sectional view showing a step that follows the step in FIG. 17 in the fine pattern manufacturing method according to the second embodiment of the present invention.
19 is a fragmentary cross-sectional view showing a step that follows the step in FIG. 18 in the fine pattern manufacturing method according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a fragmentary cross-sectional view showing one step in the fine pattern manufacturing method according to the second embodiment of the present invention;
21 is a fragmentary cross-sectional view showing a step that follows the step in FIG. 20 in the fine pattern manufacturing method according to the second embodiment of the present invention.
22 is a fragmentary cross-sectional view showing a step that follows the step in FIG. 21 in the fine pattern manufacturing method according to the second embodiment of the present invention.
23 is a fragmentary cross-sectional view showing a step subsequent to FIG. 22 in the fine pattern manufacturing method according to the second embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 24 is a perspective view showing a configuration of a master substrate for forming a fine pattern according to the third embodiment of the present invention.
25 is a cross-sectional view of an essential part showing a step of forming a release layer on each electrode layer on the master substrate according to the third embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 26 is a cross-sectional view of an essential part showing a step of electrodepositing a black matrix on a master substrate.
FIG. 27 is a cross-sectional view of an essential part showing a step of electrodepositing a red filter on a master substrate.
FIG. 28 is a cross-sectional view of an essential part showing a step of electrodeposition forming a blue filter on a master substrate.
FIG. 29 is a cross-sectional view of an essential part showing a step of electrodeposition forming a green filter on a master substrate.
FIG. 30 is a cross-sectional view of an essential part showing a water-containing step of impregnating a fine pattern film with warm water on a master substrate.
FIG. 31 is a cross-sectional view of an essential part showing a step of peeling and transferring a fine pattern film on a master substrate to a transfer substrate.
FIG. 32 is a cross-sectional view of an essential part showing a fine pattern film peeled and transferred to a transfer substrate.
[Explanation of symbols]
1 Master board
2 Insulating substrate (substrate)
3 Pattern electrode layer
4 Release layer
5 Fine pattern film
6 Hot water
7 Transfer substrate
10 Master board
11 Conductive layer
12 Pattern insulation layer
13 Pure water (water)
14 Heating heater
19 Master board
20 Insulating substrate (substrate)
21 Black matrix forming electrode layer (pattern electrode layer)
22 Red filter forming electrode layer (pattern electrode layer)
23 Blue filter forming electrode layer (pattern electrode layer)
24 Green filter forming electrode layer (pattern electrode layer)
25 Black matrix (fine pattern film)
26 Red filter (fine pattern film)
27 Blue filter (fine pattern film)
28 Green filter (fine pattern film)
29 Transferred substrate

Claims

基板上に所定形状のパターン電極層を形成してマスター基板を作製するマスター基板作製工程と、
前記マスター基板上に撥水性薄膜からなる剥離層を形成する剥離層形成工程と、
前記剥離層上に電着法にて微細パターン膜を形成する微細パターン形成工程と、
前記微細パターン膜に４０℃〜９０℃の温水を含浸させる含水工程と、
前記マスター基板上の温水を含浸した前記微細パターン膜を被転写基板に密着させ、この微細パターン膜を前記マスター基板から剥離させて前記被転写基板に転写する剥離転写工程とを備えたことを特徴とする微細パターンの製造方法。A master substrate manufacturing step for forming a master substrate by forming a patterned electrode layer of a predetermined shape on the substrate;
A release layer forming step of forming a release layer comprising a water-repellent thin film on the master substrate;
A fine pattern forming step of forming a fine pattern film on the release layer by electrodeposition;
A water-containing step of impregnating the fine pattern film with warm water of 40 ° C. to 90 ° C .;
A peeling transfer step of bringing the fine pattern film impregnated with warm water on the master substrate into close contact with the substrate to be transferred, peeling the fine pattern film from the master substrate and transferring it to the substrate to be transferred. A method for producing a fine pattern.

基板上に所定形状のパターン電極層を形成してマスター基板を作製するマスター基板作製工程と、
前記マスター基板上に撥水性薄膜からなる剥離層を形成する剥離層形成工程と、
前記剥離層上に電着法にて微細パターン膜を形成する微細パターン形成工程と、
前記微細パターン膜に水分を含浸させる含水工程と、
前記マスター基板上の前記微細パターン膜を被転写基板に密着させる密着工程と、
前記微細パターン膜を密着させた被転写基板を４０℃〜９０℃に加温する加温工程と、
前記マスター基板上の水分を含浸して加温された前記微細パターン膜を前記マスター基板から剥離させてこれを前記被転写基板に転写する剥離転写工程とを備えたことを特徴とする微細パターンの製造方法。A master substrate manufacturing step for forming a master substrate by forming a patterned electrode layer of a predetermined shape on the substrate;
A release layer forming step of forming a release layer comprising a water-repellent thin film on the master substrate;
A fine pattern forming step of forming a fine pattern film on the release layer by electrodeposition;
A water-containing step of impregnating the fine pattern film with moisture;
An adhesion process for closely attaching the fine pattern film on the master substrate to the transfer substrate;
A heating step of heating the transfer substrate to which the fine pattern film is adhered to 40 ° C. to 90 ° C .;
And a peeling transfer step of peeling the fine pattern film heated by impregnating moisture on the master substrate from the master substrate and transferring it to the transfer substrate. Production method.

前記マスター基板作製工程が、
絶縁性基板上に導電層を形成する導電層形成工程と、
前記導電層のエッチングにより所定形状のパターン電極層を形成してマスター基板を作製するパターン電極層形成工程よりなることを特徴とする請求項１または２記載の微細パターンの製造方法。The master substrate manufacturing process includes
A conductive layer forming step of forming a conductive layer on the insulating substrate;
3. The method for producing a fine pattern according to claim 1, further comprising a pattern electrode layer forming step of forming a master substrate by forming a patterned electrode layer having a predetermined shape by etching the conductive layer.

前記マスター基板作製工程が、
絶縁性基板上に導電層を形成する導電層形成工程と、
前記導電層上に絶縁層を形成し、前記絶縁層のエッチングにより所定形状のパターン絶縁層を形成してマスター基板を作製するパターン絶縁層形成工程よりなることを特徴とする請求項１または２記載の微細パターンの製造方法。The master substrate manufacturing process includes
A conductive layer forming step of forming a conductive layer on the insulating substrate;
3. The pattern insulating layer forming step of forming a master substrate by forming an insulating layer on the conductive layer and forming a pattern insulating layer having a predetermined shape by etching the insulating layer. Method for producing a fine pattern.

前記マスター基板作製工程が、
導電性基板上に絶縁層を形成し、前記絶縁層のエッチングにより所定形状のパターン絶縁層を形成してマスター基板を作製するパターン絶縁層形成工程よりなることを特徴とする請求項１または２記載の微細パターンの製造方法。The master substrate manufacturing process includes
3. The pattern insulating layer forming step of forming a master substrate by forming an insulating layer on a conductive substrate and forming a patterned insulating layer having a predetermined shape by etching the insulating layer. Method for producing a fine pattern.

前記マスター基板もしくは前記被転写基板の一方が柔軟性を有し、かつ他方が剛性を有することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の微細パターンの製造方法。The method for producing a fine pattern according to any one of claims 1 to 5, wherein one of the master substrate and the transfer substrate has flexibility and the other has rigidity.

前記マスター基板となる前記絶縁性基板が耐熱性樹脂であることを特徴とする請求項３または４記載の微細パターンの製造方法。The method for producing a fine pattern according to claim 3 or 4, wherein the insulating substrate serving as the master substrate is a heat-resistant resin.

前記マスター基板上の前記パターン絶縁層が耐熱性樹脂であることを特徴とする請求項４または５記載の微細パターンの製造方法。6. The method for producing a fine pattern according to claim 4, wherein the pattern insulating layer on the master substrate is a heat resistant resin.

前記剥離層形成工程が、
前記マスター基板上にフッ化グラファイト薄膜で構成される撥水性薄膜からなる剥離層を形成する剥離層形成工程よりなることを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の微細パターンの製造方法。The release layer forming step includes
The fine pattern according to any one of claims 1 to 8, further comprising a release layer forming step of forming a release layer comprising a water-repellent thin film composed of a graphite fluoride thin film on the master substrate. Production method.

前記剥離層形成工程が、
前記マスター基板上にフッ素系コーティング剤で構成される撥水性薄膜からなる剥離層を形成する剥離層形成工程よりなることを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の微細パターンの製造方法。The release layer forming step includes
The fine pattern according to any one of claims 1 to 8, comprising a release layer forming step of forming a release layer comprising a water-repellent thin film composed of a fluorine-based coating agent on the master substrate. Production method.

剥離層形成工程が、
前記マスター基板上に末端基としてシリコン系化合物もしくはチタン系化合物を有するパーフルオロポリエーテルで構成される撥水性薄膜からなる剥離層を形成する剥離層形成工程よりなることを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の微細パターンの製造方法。The release layer forming process
The method comprises a release layer forming step of forming a release layer comprising a water-repellent thin film composed of perfluoropolyether having a silicon compound or a titanium compound as a terminal group on the master substrate. The manufacturing method of the fine pattern as described in any one of 8.

前記剥離層の厚みが５ｎｍ以上で１００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項９〜１１の何れか一項に記載の微細パターンの製造方法。The thickness of the said peeling layer is 5 nm or more and 100 nm or less, The manufacturing method of the fine pattern as described in any one of Claims 9-11 characterized by the above-mentioned.

前記微細パターン形成工程で形成される前記微細パターン膜には、電着樹脂以外の微粒子が含有されていることを特徴とする請求項１〜１２の何れか一項に記載の微細パターンの製造方法。The fine pattern manufacturing method according to any one of claims 1 to 12, wherein the fine pattern film formed in the fine pattern forming step contains fine particles other than an electrodeposition resin. .

前記微細パターン形成工程で形成される前記微細パターン膜は、その膜厚方向に電着樹脂以外の微粒子の含有量が変化していることを特徴とする請求項１３記載の微細パターンの製造方法。The method for producing a fine pattern according to claim 13, wherein the fine pattern film formed in the fine pattern forming step has a content of fine particles other than the electrodeposition resin changed in the film thickness direction.

前記微細パターン形成工程で形成される前記微細パターン膜には、その膜厚方向に少なくとも２種類以上の異なる電着樹脂以外の微粒子が積層含有されていることを特徴とする請求項１３記載の微細パターンの製造方法。14. The fine pattern according to claim 13, wherein the fine pattern film formed in the fine pattern forming step contains fine particles other than at least two kinds of different electrodeposition resins in the film thickness direction. Pattern manufacturing method.

前記微細パターン形成工程で形成される前記微細パターン膜には、その膜厚方向に少なくとも２種類以上の異なる電着樹脂が積層形成されていることを特徴とする請求項１〜１２の何れか一項に記載の微細パターンの製造方法。The micropattern film formed in the micropattern forming step is formed by laminating at least two different electrodeposition resins in the film thickness direction. The manufacturing method of the fine pattern as described in a term.

前記微細パターン形成工程で形成される前記微細パターン膜には、その膜厚方向に少なくともガラス転移温度の異なる電着樹脂が積層形成されていることを特徴とする請求項１６記載の微細パターンの製造方法。The fine pattern production according to claim 16, wherein the fine pattern film formed in the fine pattern formation step is formed by laminating at least electrodeposition resins having different glass transition temperatures in the film thickness direction. Method.

前記微細パターン形成工程で形成される前記微細パターン膜には、その膜厚方向に少なくとも樹脂硬化手段の異なる電着樹脂が積層形成されていることを特徴とする請求項１６記載の微細パターンの製造方法。The fine pattern production according to claim 16, wherein the fine pattern film formed in the fine pattern formation step is formed by laminating at least electrodeposition resins having different resin curing means in the film thickness direction. Method.

請求項１〜１８の何れか一項に記載の微細パターンの製造方法によって絶縁性基材と金属箔よりなる被転写基板上に剥離転写された微細パターン膜を形成し、前記微細パターン膜をエッチングマスクとして用い、前記金属箔をエッチング除去することによりプリント配線板を得ることを特徴とする微細パターンの製造方法。A fine pattern film peeled and transferred is formed on a transfer substrate made of an insulating base material and a metal foil by the method for producing a fine pattern according to claim 1, and the fine pattern film is etched. A method for producing a fine pattern, which is used as a mask to obtain a printed wiring board by etching away the metal foil.

請求項１〜１８の何れか一項に記載の微細パターンの製造方法によって絶縁性基材等よりなる被転写基板上に剥離転写された微細パターン膜をメッキマスクとして用い、前記被転写基板上に金属膜をメッキ形成することによりプリント配線板を得ることを特徴とする微細パターンの製造方法。A fine pattern film peeled and transferred onto a transfer substrate made of an insulating base material or the like by the method for manufacturing a fine pattern according to any one of claims 1 to 18 is used as a plating mask on the transfer substrate. A method for producing a fine pattern, characterized in that a printed wiring board is obtained by plating a metal film.

請求項１〜１８の何れか一項に記載の微細パターンの製造方法によって、顔料を含む電着樹脂からなり、少なくとも２種類以上の異なる色を有する二次元パターン電着物より構成される微細パターン膜の集合体にて構成されたカラーフィルタを光透過性基板もしくは光学素子基板上に得ることを特徴とする微細パターンの製造方法。The fine pattern film which consists of the electrodeposition resin containing a pigment by the manufacturing method of the fine pattern as described in any one of Claims 1-18, and is comprised from the two-dimensional pattern electrodeposition which has at least 2 or more types of different colors A method for producing a fine pattern, comprising obtaining a color filter composed of an assembly of the above on a light-transmitting substrate or an optical element substrate.