JP5256820B2 - Manufacturing method of pattern forming body by vacuum ultraviolet light - Google Patents
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Description
本発明は、真空紫外光を用いたパターン形成体の製造方法等に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a pattern forming body using vacuum ultraviolet light.
現在、基材上に図案、画像、文字、回路等の種々のパターンを形成するパターン形成体の製造方法としては、様々な方法が提案されている。このようなパターン形成体の製造方法の代表的なものとしては、例えば、平版印刷や、オフセット印刷、ヒートモード記録材料を用いた平版印刷原版を作製する印刷法があり、このような印刷法は簡易的にパターン形成体を製造できるという利点を有することから広く用いられてきた。 At present, various methods have been proposed as a method for manufacturing a pattern forming body for forming various patterns such as designs, images, characters, and circuits on a substrate. Typical examples of the method for producing such a pattern-formed body include lithographic printing, offset printing, and a printing method for producing a lithographic printing original plate using a heat mode recording material. It has been widely used because it has an advantage that a pattern-formed body can be easily produced.
一方、近年では、上記印刷法に代わる方法としてフォトリソグラフィー法が主流となってきている。フォトリソグラフィー法とは、例えば、基材上に塗布したフォトレジスト層にパターン露光を行い、露光後、フォトレジストを現像し、さらにエッチングを行ったり、フォトレジストに機能性を有する物質を用いて、フォトレジストの露光によって目的とするパターンを直接形成することによりパターン形成体を製造する方法である。このようなフォトリソグラフィー法は、従来の印刷法に比べて高精細なパターニングが施されたパターン形成体を製造することが可能であるということから、例えば、液晶表示装置に用いられるカラーフィルターの製造方法等に用いられている。 On the other hand, in recent years, a photolithography method has become the mainstream as a method to replace the printing method. Photolithographic methods include, for example, pattern exposure on a photoresist layer coated on a substrate, development of the photoresist after exposure, further etching, or using a substance having functionality in the photoresist, This is a method for producing a pattern forming body by directly forming a target pattern by exposure of a photoresist. Such a photolithography method can produce a pattern-formed body that has been subjected to high-definition patterning as compared with the conventional printing method. For example, it can produce a color filter used in a liquid crystal display device. Used in methods.
しかしながら、このようなフォトリソグラフィー法においては、フォトレジストを用いるとともに、露光後に液体現像液によって現像を行ったり、エッチングを行う必要があるため、廃液を処理する必要が生じる等の問題があることからフォトリソグラフィー法を用いたパターン形成体の製造方法は必ずしも生産性の高いものではなかった。また、フォトレジストとして機能性の物質を用いた場合には、現像の際に使用されるアルカリ液等によって劣化する等の問題もあり、材料選択の幅が狭いということも指摘されていた。 However, in such a photolithography method, there is a problem that a waste liquid needs to be processed because it is necessary to use a photoresist and develop or etch with a liquid developer after exposure. A method for producing a pattern-formed body using a photolithography method has not always been highly productive. In addition, it has been pointed out that when a functional substance is used as a photoresist, there is a problem that the material is deteriorated by an alkaline solution or the like used during development, and the range of material selection is narrow.
このような状況において、特許文献１には、真空紫外光を用いるパターン形成体の製造方法が開示されている。特許文献１に開示された方法は、基材および上記基材上に形成された有機物からなる有機分子膜を有するパターン形成用基板に、フォトマスクを介して上記有機分子膜にパターン状に真空紫外光を照射することにより、上記有機分子膜を分解除去し、パターン形成体を製造する方法である。このような真空紫外光を用いる方法は、フォトリソグラフィー法の欠点であった現像液の使用等を必要としないドライプロセスであるため、高生産性でパターン形成体を製造することができる点において有用である。
Under such circumstances,
ところで、特許文献１に開示されているような真空紫外光によるパターンの形成は、有機分子膜が真空紫外光の作用により分解除去されて行われるものである。すなわち、真空紫外光の照射が行われると、有機分子膜の有機物の分子結合が、真空紫外光の作用により切断されたり、また酸素の存在下、酸素が励起されて発生する酸素原子ラジカルが有機物に作用を及ぼすことにより、有機分子膜の有機物が分解物となり、この分解物がパターン形成用基板上から揮発除去されることで、パターンが形成されるものである。
このようなことから、真空紫外光を用いるパターン形成体の製造方法においては、パターンを形成する基材表面に、常時真空紫外光と作用する酸素を存在させておくことが必要となる。
By the way, the pattern formation by vacuum ultraviolet light as disclosed in
For this reason, in the method for producing a pattern forming body using vacuum ultraviolet light, it is necessary that oxygen acting on the vacuum ultraviolet light always be present on the surface of the substrate on which the pattern is formed.
しかしながら、特許文献１のようなフォトマスクを用いる方法では、有機分子膜とフォトマスクとが近接しているため、真空紫外光を連続照射すると真空紫外光と作用する酸素が不足してしまい、結果として真空紫外光によるパターン形成の感度が低下してしまうという問題点があった。
However, in the method using a photomask as in
このような問題点に鑑み、本発明者らはメタルマスクを用いて真空紫外光によるパターン形成体を製造することを可能にする発明を完成している（特許文献２）。このようなメタルマスクを用いる方法は、真空紫外光を用いて高精細なパターン状の真空紫外光照射処理が施されたパターン形成体を高感度で製造できるという点において、特許文献１に記載されたような従来の方法に比べて著しく利点を有するものである。
In view of such problems, the present inventors have completed an invention that makes it possible to produce a pattern-formed body using vacuum ultraviolet light using a metal mask (Patent Document 2). A method using such a metal mask is described in
しかしながら、上記メタルマスクはその性質上、パターンを高精細化するとそれに伴って厚みが薄くなる傾向を有することから、特許文献２に記載されたようなメタルマスクを用いる方法においても、例えば、上記メタルマスクとして比較的開口部が大きく形成されたものや、複雑な形状に開口部が形成されたもの等、高精細なパターン状に開口部が形成されたメタルマスクを用いた場合は、パターン形成体を製造する際に開口部の形状が変形してしまい、当初予定していたパターン状に真空紫外光照射処理を行うことが困難になるおそれがあった。
また、特許文献２に記載されたような方法は、従来のフォトマスクを用いた方法においては可能であった浮島パターンを形成することが困難であるという点において、改善の余地があった。
However, since the metal mask has a tendency to decrease in thickness as the pattern becomes higher in definition, the method using the metal mask described in
Further, the method described in
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、真空紫外光を用いて高精細かつ複雑なパターン状に、機能性層が形成されたパターン形成体を製造することが可能な、真空紫外光によるパターン形成体の製造方法を提供することを主目的とするものである。 The present invention has been made in view of such problems, and it is possible to produce a pattern forming body in which a functional layer is formed in a high-definition and complicated pattern using vacuum ultraviolet light. The main object of the present invention is to provide a method for producing a pattern forming body using vacuum ultraviolet light.
上記課題を解決するために本発明は、真空紫外光が照射されることにより、濡れ性が変化するパターン形成面を有するパターン形成用基板を用い、上記パターン形成面上にメタルマスクを配置するメタルマスク配置工程と、反応性ガスの存在下において、上記メタルマスクを介して上記パターン形成面に真空紫外光を照射することにより、上記パターン形成面にパターン状に濡れ性が変化した濡れ性変化部を形成する、真空紫外光照射工程と、
上記濡れ性変化部が形成されたパターン形成面上に、機能性材料を含有する機能性層形成用塗工液を塗布することにより、パターン状に機能性層を形成する機能性層形成工程と、を有するパターン形成体の製造方法であって、上記メタルマスクが、金属薄板からなり、開口部を有するメタルマスク本体と、上記開口部を架橋するように形成されたブリッジ部分とを有し、かつ、上記パターン形成面上に配置された際に、上記パターン形成面と上記ブリッジ部分との間に上記反応性ガスが通流可能な空隙が形成されるように、上記ブリッジ部分が形成されていることを特徴とする、真空紫外光によるパターン形成体の製造方法を提供する。
In order to solve the above problems, the present invention uses a pattern forming substrate having a pattern forming surface whose wettability changes when irradiated with vacuum ultraviolet light, and a metal mask is disposed on the pattern forming surface. In the presence of a reactive gas in the mask placement step, the wettability changing portion where the wettability changed into a pattern on the pattern forming surface by irradiating the pattern forming surface with vacuum ultraviolet light through the metal mask Forming a vacuum ultraviolet light irradiation step;
A functional layer forming step of forming a functional layer in a pattern by applying a functional layer forming coating solution containing a functional material on the pattern forming surface on which the wettability changing portion is formed; The metal mask is made of a thin metal plate and has a metal mask main body having an opening, and a bridge portion formed so as to bridge the opening, In addition, the bridge portion is formed so that a gap through which the reactive gas can flow is formed between the pattern formation surface and the bridge portion when arranged on the pattern formation surface. There is provided a method for producing a patterned body using vacuum ultraviolet light.
本発明によれば、上記メタルマスク配置工程に用いられるメタルマスクが、メタルマスク本体に形成された開口部が上記ブリッジ部分によって架橋された構造を有することにより、上記開口部を高精細かつ複雑な形状に形成したとしても、上記メタルマスク配置工程において当該メタルマスクが上記パターン形成面上に配置される際に、開口部の形状が変形することを防止できる。
また、上記メタルマスクにおけるブリッジ部分が、上記パターン形成面上に配置された際に、上記パターン形成面とブリッジ部分との間に上記反応性ガスが通流可能な空隙が形成されるように形成されていることにより、上記真空紫外光照射工程において上記パターン形成面に真空紫外光を照射した際に、ブリッジ部分によって真空紫外光が遮蔽され、ブリッジ部分の下側に位置するパターン形成面が分解除去されずに残存してしまうことを防止でき、ブリッジ部分の下側に位置するパターン形成面について分解除去することが可能になる。
このため、本発明の真空紫外光によるパターン形成体の製造方法によれば、上記メタルマスクとして高精細かつ複雑なパターン状に開口部が形成されたものを用いたとしても、当該開口部の形状どおりに濡れ性変化部を形成できる結果、上記機能性層形成工程において、所定のパターン状どおりに正確に機能性層を形成することができる。
このようなことから本発明によれば、真空紫外光を用いて高精細かつ複雑なパターン状に、機能性層が形成されたパターン形成体を製造することができる。
According to the present invention, the metal mask used in the metal mask arranging step has a structure in which the opening formed in the metal mask main body is bridged by the bridge portion, thereby making the opening highly precise and complicated. Even if formed into a shape, it is possible to prevent the shape of the opening from being deformed when the metal mask is placed on the pattern formation surface in the metal mask placement step.
Further, when the bridge portion in the metal mask is disposed on the pattern forming surface, a gap is formed so that the reactive gas can flow between the pattern forming surface and the bridge portion. Therefore, when the pattern forming surface is irradiated with vacuum ultraviolet light in the vacuum ultraviolet light irradiation step, the vacuum ultraviolet light is shielded by the bridge portion, and the pattern forming surface located below the bridge portion is decomposed. Remaining without being removed can be prevented, and the pattern forming surface located below the bridge portion can be decomposed and removed.
For this reason, according to the method for manufacturing a pattern forming body using vacuum ultraviolet light according to the present invention, even if the metal mask having an opening formed in a high-definition and complicated pattern is used, the shape of the opening As a result of the ability to form the wettability changing portion, the functional layer can be accurately formed according to a predetermined pattern in the functional layer forming step.
For this reason, according to the present invention, it is possible to manufacture a pattern forming body in which a functional layer is formed in a high-definition and complicated pattern using vacuum ultraviolet light.
本発明においては、上記メタルマスク配置工程に用いられるメタルマスクが、上記メタルマスク本体の開口部内に形成された浮島部分を有し、かつ、上記ブリッジ部分が上記メタルマスク本体と、上記浮島部分とを接続するように形成されたものであってもよい。このような構造を有するメタルマスクが用いられることにより、本発明によって浮島パターン状に濡れ性変化部を形成でき、さらに浮島パターン状に形成された機能性層を有するパターン形成体を製造することができるからである。 In the present invention, the metal mask used in the metal mask arranging step has a floating island portion formed in the opening of the metal mask main body, and the bridge portion includes the metal mask main body, the floating island portion, and May be formed so as to be connected. By using a metal mask having such a structure, a wettability changing portion can be formed in a floating island pattern according to the present invention, and a pattern forming body having a functional layer formed in a floating island pattern can be manufactured. Because it can.
また本発明においては、上記メタルマスクの上記ブリッジ部分の厚みが、上記メタルマスク本体の厚みより薄いことが好ましい。また上記メタルマスクは、少なくとも一方の面からのハーフエッチングにより形成されたものであることが好ましい。これにより、上記真空紫外光照射工程において、上記ブリッジ部分と上記パターン形成面との間に十分な反応性ガスを通流させ、かつ、上記ブリッジ部分の下側に位置するパターン形成面の表面にも真空紫外光を照射することができるようになる結果、上記ブリッジ部分の下に位置するパターン形成面に濡れ性変化部を形成することが容易になるからである。 Moreover, in this invention, it is preferable that the thickness of the said bridge | bridging part of the said metal mask is thinner than the thickness of the said metal mask main body. The metal mask is preferably formed by half etching from at least one surface. Thereby, in the vacuum ultraviolet light irradiation step, a sufficient reactive gas is allowed to flow between the bridge portion and the pattern formation surface, and on the surface of the pattern formation surface located below the bridge portion. This is because, as a result of being able to irradiate vacuum ultraviolet light, it becomes easy to form the wettability changing portion on the pattern forming surface located under the bridge portion.
さらに本発明においては、上記メタルマスクの上記ブリッジ部分の幅が５μｍ〜１００μｍの範囲内であることが好ましい。これにより上記真空紫外光照射工程において、上記ブリッジ部分の下部に形成される空隙に十分に真空紫外光を回り込ませることが可能になり、ブリッジ部分の下部に位置するパターン形成面に濡れ性変化部が形成されなくなることを、より効果的に防止することができるからである。 Furthermore, in the present invention, the width of the bridge portion of the metal mask is preferably in the range of 5 μm to 100 μm. Thereby, in the vacuum ultraviolet light irradiation step, it becomes possible to sufficiently evacuate the vacuum ultraviolet light into the gap formed in the lower portion of the bridge portion, and the wettability changing portion is formed on the pattern forming surface located under the bridge portion. It is because it can prevent more effectively that no is formed.
本発明においては、上記機能性層形成工程が、上記濡れ性変化部上のみに機能性層を形成するものであってもよく、あるいは上記機能性層形成工程が、上記パターン形成面の上記濡れ性変化部以外の表面上に機能性層を形成するものであってもよい。 In the present invention, the functional layer forming step may form the functional layer only on the wettability changing portion, or the functional layer forming step may be the wetting of the pattern forming surface. A functional layer may be formed on the surface other than the sex change portion.
本発明は、真空紫外光を用いて高精細かつ複雑なパターン状に、機能性層が形成されたパターン形成体を製造することができるという効果を奏する。 The present invention has an effect that a pattern forming body in which a functional layer is formed in a high-definition and complicated pattern using vacuum ultraviolet light can be produced.
以下、本発明の真空紫外光によるパターン形成体の製造方法（以下、単に「本発明のパターン形成体の製造方法」と称する場合がある。）について説明する。 Hereinafter, a method for producing a patterned body using vacuum ultraviolet light according to the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as “a method for producing a patterned body of the present invention”) will be described.
上述したように本発明のパターン形成体の製造方法は、真空紫外光が照射されることにより、濡れ性が変化するパターン形成面を有するパターン形成用基板を用い、上記パターン形成面上にメタルマスクを配置するメタルマスク配置工程と、反応性ガスの存在下において、上記メタルマスクを介して上記パターン形成面に真空紫外光を照射することにより、上記パターン形成面にパターン状に濡れ性が変化した濡れ性変化部を形成する、真空紫外光照射工程と、上記濡れ性変化部が形成されたパターン形成面上に、機能性材料を含有する機能性層形成用塗工液を塗布することにより、パターン状に機能性層を形成する機能性層形成工程と、を有するものであって、上記メタルマスクが、金属薄板からなり、開口部を有するメタルマスク本体と、上記開口部を架橋するように形成されたブリッジ部分とを有し、かつ、上記パターン形成面上に配置された際に、上記パターン形成面と上記ブリッジ部分との間に上記反応性ガスが通流可能な空隙が形成されるように、上記ブリッジ部分が形成されていることを特徴とするものである。 As described above, the pattern forming body manufacturing method of the present invention uses a pattern forming substrate having a pattern forming surface whose wettability changes when irradiated with vacuum ultraviolet light, and a metal mask is formed on the pattern forming surface. In the presence of a reactive gas, the wettability changed in a pattern on the pattern formation surface by irradiating the pattern formation surface with vacuum ultraviolet light through the metal mask in the presence of a reactive gas. By applying a coating solution for forming a functional layer containing a functional material on the vacuum ultraviolet light irradiation step for forming the wettability changing portion and the pattern forming surface on which the wettability changing portion is formed, A functional layer forming step of forming a functional layer in a pattern, wherein the metal mask is made of a thin metal plate and has an opening. A bridge portion formed so as to crosslink the opening, and when the reactive gas is disposed on the pattern formation surface, the reactive gas passes between the pattern formation surface and the bridge portion. The bridge portion is formed so as to form a flowable gap.
このような本発明のパターン形成体の製造方法について図を参照しながら説明する。図１は、本発明のパターン形成体の製造方法について、その一例を示す概略図である。図１に例示するように本発明のパターン形成体の製造方法は、真空紫外光が照射されることにより、濡れ性が変化するパターン形成面Ｐを有するパターン形成用基板１を用い（図１（ａ））、上記パターン形成面Ｐ上にメタルマスク１０を配置するメタルマスク配置工程と（図１（ｂ））、反応性ガスの存在下において、上記メタルマスク１０を介して上記パターン形成面Ｐに真空紫外光を照射することにより、上記パターン形成面Ｐにパターン状に濡れ性が変化した濡れ性変化部Ｑを形成する真空紫外光照射工程と（図１（ｃ））、上記濡れ性変化部Ｑが形成されたパターン形成面Ｐ上に、機能性材料を含有する機能性層形成用塗工液を塗布することにより、上記濡れ性変化部Ｑ上のみに機能性層２を形成する機能性層形成工程と（図１（ｄ））を有し、パターン形成用基板１と、当該パターン形成用基板１上に、パターン状に形成された機能性層２とを有するパターン形成体を製造するものである（図１（ｅ））。
Such a method for producing a pattern forming body of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing an example of a method for producing a pattern forming body of the present invention. As illustrated in FIG. 1, the pattern forming body manufacturing method of the present invention uses a
本発明のパターン形成体の製造方法は上記メタルマスク配置工程に用いられるメタルマスクに特徴を有するものである。図２は、上記メタルマスク配置工程に用いられるメタルマスクの一例を示す概略図である。図２（ａ）に例示するように、本発明に用いられるメタルマスク１０は、金属薄板からなり、開口部１２を有するメタルマスク本体１１と、上記メタルマスク本体１１の開口部１２を架橋するように形成されたブリッジ部分１３とを有するものである。
また、図２（ｂ）は、図２（ａ）におけるＸ−Ｘ’線矢視断面図である。図２（ｂ）に例示するように、本発明に用いられるメタルマスク１０は、上記メタルマスク配置工程において、パターン形成用基板１のパターン形成面Ｐ上に配置された際に、パターン形成面Ｐの表面とブリッジ部分１３との間に反応性ガスが通流可能な空隙が形成されるように、上記ブリッジ部分１３が形成されていることを特徴とするものである。
The manufacturing method of the pattern formation body of this invention has the characteristics in the metal mask used for the said metal mask arrangement | positioning process. FIG. 2 is a schematic view showing an example of a metal mask used in the metal mask arranging step. As illustrated in FIG. 2A, the
FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line XX ′ in FIG. As illustrated in FIG. 2B, when the
なお、図１においては上記機能性層形成工程の例として、上記濡れ性変化部上のみに機能性層を形成する例を示したが、本発明に用いられる機能性層形成工程はこのような態様に限定されるものではなく、例えば、上記パターン形成面の上記濡れ性変化部Ｑ以外の表面上のみに機能性層を形成するものであってもよい。 In addition, although the example which forms a functional layer only on the said wettability change part was shown as an example of the said functional layer formation process in FIG. 1, the functional layer formation process used for this invention is such For example, the functional layer may be formed only on the surface other than the wettability changing portion Q of the pattern forming surface.
本発明によれば、上記メタルマスク配置工程に用いられるメタルマスクが、メタルマスク本体に形成された開口部が上記ブリッジ部分によって架橋された構造を有することにより、上記開口部を高精細かつ複雑な形状に形成したとしても、上記メタルマスク配置工程において当該メタルマスクが上記パターン形成面上に配置される際に、開口部の形状が変形することを防止できる。
また、上記メタルマスクにおけるブリッジ部分が、上記パターン形成面上に配置された際に、上記パターン形成面とブリッジ部分との間に上記反応性ガスが通流可能な空隙が形成されるように形成されていることにより、上記真空紫外光照射工程において上記パターン形成面に真空紫外光を照射した際に、ブリッジ部分によって真空紫外光が遮蔽され、ブリッジ部分の下側に位置するパターン形成面が分解除去されずに残存してしまうことを防止でき、ブリッジ部分の下側に位置するパターン形成面について分解除去することが可能になる。
このため、本発明の真空紫外光によるパターン形成体の製造方法によれば、上記メタルマスクとして高精細かつ複雑なパターン状に開口部が形成されたものを用いたとしても、当該開口部の形状どおりに濡れ性変化部を形成できる結果、上記機能性層形成工程において、所定のパターン状どおりに正確に機能性層を形成することができる。
このようなことから本発明によれば、真空紫外光を用いて高精細かつ複雑なパターン状に、機能性層が形成されたパターン形成体を製造することができる。
According to the present invention, the metal mask used in the metal mask arranging step has a structure in which the opening formed in the metal mask main body is bridged by the bridge portion, thereby making the opening highly precise and complicated. Even if formed into a shape, it is possible to prevent the shape of the opening from being deformed when the metal mask is placed on the pattern formation surface in the metal mask placement step.
Further, when the bridge portion in the metal mask is disposed on the pattern forming surface, a gap is formed so that the reactive gas can flow between the pattern forming surface and the bridge portion. Therefore, when the pattern forming surface is irradiated with vacuum ultraviolet light in the vacuum ultraviolet light irradiation step, the vacuum ultraviolet light is shielded by the bridge portion, and the pattern forming surface located below the bridge portion is decomposed. Remaining without being removed can be prevented, and the pattern forming surface located below the bridge portion can be decomposed and removed.
For this reason, according to the method for manufacturing a pattern forming body using vacuum ultraviolet light according to the present invention, even if the metal mask having an opening formed in a high-definition and complicated pattern is used, the shape of the opening As a result of the ability to form the wettability changing portion, the functional layer can be accurately formed according to a predetermined pattern in the functional layer forming step.
For this reason, according to the present invention, it is possible to manufacture a pattern forming body in which a functional layer is formed in a high-definition and complicated pattern using vacuum ultraviolet light.
本発明のパターン形成体の製造方法は、少なくともメタルマスク配置工程と、真空紫外光照射工程とを有するものであり、必要に応じて他の工程が用いられてもよいものである。以下、本発明に用いられる各工程について順に説明する。 The manufacturing method of the pattern formation body of this invention has a metal mask arrangement | positioning process and a vacuum ultraviolet light irradiation process at least, and another process may be used as needed. Hereafter, each process used for this invention is demonstrated in order.
１．メタルマスク配置工程
まず、本発明に用いられるメタルマスク配置工程について説明する。本工程は、濡れ性が変化するパターン形成面を有するパターン形成用基板を用い、上記パターン形成面上にメタルマスクを配置する工程である。
以下、このようなメタルマスク配置工程について詳細に説明する。
1. Metal Mask Arrangement Step First, the metal mask arrangement step used in the present invention will be described. This step is a step of disposing a metal mask on the pattern forming surface using a pattern forming substrate having a pattern forming surface whose wettability changes.
Hereinafter, such a metal mask arrangement process will be described in detail.
（１）メタルマスク
まず、本工程に用いられるメタルマスクについて説明する。本工程に用いられるメタルマスクは、金属薄板からなり、開口部を有するメタルマスク本体と、上記開口部を架橋するように形成されたブリッジ部分とを有し、かつ、上記パターン形成面上に配置された際に、上記パターン形成面と上記ブリッジ部分との間に上記反応性ガスが通流可能な空隙が形成されるように、上記ブリッジ部分が形成されたものであることを特徴とするものである。
(1) Metal mask First, the metal mask used for this process is demonstrated. The metal mask used in this step is made of a thin metal plate, has a metal mask body having an opening, and a bridge portion formed so as to bridge the opening, and is disposed on the pattern forming surface. The bridge portion is formed so that a gap through which the reactive gas can flow is formed between the pattern forming surface and the bridge portion when the pattern is formed. It is.
（ブリッジ部分）
上記ブリッジ部分は、メタルマスク本体に形成された開口部を架橋するように形成され、上記開口部の形状が変形してしまうことを防止する機能を有するものである。また、後述する真空紫外光照射工程において、パターン形成用基板のパターン形成面とブリッジ部分との間に上記反応性ガスが通流可能な空隙（以下、当該空隙を「真空紫外光照射処理用空隙」と称する場合がある。）ができるように、形成されているものである。このようなブリッジ部分が形成されている態様としては、上記真空紫外光照射処理用空隙を所望の大きさにできる態様であれば特に限定されるものではない。このような態様としては、例えば、メタルマスク本体に形成された開口部を架橋するようにアーチ状に形成された態様であってもよく、あるいは直線状に形成された態様であってもよい。
(Bridge part)
The bridge portion is formed so as to bridge the opening formed in the metal mask main body, and has a function of preventing the shape of the opening from being deformed. Further, in the vacuum ultraviolet light irradiation step to be described later, a gap through which the reactive gas can flow between the pattern forming surface of the pattern forming substrate and the bridge portion (hereinafter referred to as “vacuum for vacuum ultraviolet light irradiation treatment”). It may be referred to as “.”). The form in which such a bridge portion is formed is not particularly limited as long as the above-described vacuum ultraviolet light irradiation treatment gap can be formed in a desired size. As such an aspect, the aspect formed in the arch shape so that the opening part formed in the metal mask main body might be bridge | crosslinked may be sufficient, for example, and the aspect formed linearly may be sufficient.
本工程に用いられるメタルマスクにおいて、ブリッジ部分が形成されている態様について図を参照しながら説明する。図３は、本工程に用いられるメタルマスクにおいてブリッジ部分が形成されている態様の一例を示す概略図である。図３に例示するように、本工程に用いられるメタルマスク１０においてブリッジ部分が形成されている態様は、メタルマスク本体１１における開口部１２を架橋するようにアーチ状に形成された態様であってもよく（図３（ａ）、（ｂ））、あるいは直線状に形成された態様であってもよい（図３（ｃ）、（ｄ））。
A mode in which a bridge portion is formed in the metal mask used in this step will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a schematic view showing an example of a mode in which a bridge portion is formed in the metal mask used in this step. As illustrated in FIG. 3, the aspect in which the bridge portion is formed in the
本発明におけるブリッジ部分はこれらのいずれの態様で形成されたものであってもよいが、なかでもメタルマスク本体における開口部を架橋するように直線状に形成された態様であることが好ましい。このような態様のブリッジ部分は、少なくとも一方の面からのハーフエッチングにより、上記開口部と同時に容易に形成することができるからである。すなわち、本工程に用いられるメタルマスクは、金属薄板を用い、当該金属薄板を一方の面から所望のパターンでハーフエッチングした後、逆の面から同一のパターンでハーフエッチングすることにより製造することができるが、このとき、ブリッジ部分に相当する位置については一方の面からのハーフエッチングしか行わないか、あるいはブリッジ部分に相当する位置についてはエッチングの条件を弱めることによって、上記ブリッジ部分と上記開口部とを同時に形成することができる。このような製造方法上の利点を考慮すると、上記ブリッジ部分は、一方の面からのハーフエッチングにより形成されたものであることが特に好ましい。 The bridge portion in the present invention may be formed in any of these modes, but it is preferable that the bridge portion is formed in a straight line so as to bridge the opening in the metal mask body. This is because such a bridge portion can be easily formed simultaneously with the opening by half-etching from at least one surface. That is, the metal mask used in this step can be manufactured by using a metal thin plate, half-etching the metal thin plate with a desired pattern from one surface, and then half-etching with the same pattern from the opposite surface. However, at this time, only the half etching from one surface is performed at the position corresponding to the bridge portion, or the etching condition is weakened at the position corresponding to the bridge portion, so that the bridge portion and the opening portion are Can be formed simultaneously. In consideration of such advantages in the manufacturing method, the bridge portion is particularly preferably formed by half etching from one surface.
また、上記ブリッジ部分によって形成される真空紫外光照射処理用空隙の大きさとしては、後述する真空紫外光照射工程に用いられる真空紫外光の波長や、ブリッジ部分の厚み、あるいはブリッジ部分の幅等に応じて、上記真空紫外光照射処理用空隙に酸素等の反応性ガスを存在させることができ、かつ真空紫外光を回り込ませることができる範囲内であれば特に限定されるものではない。なかでも本工程においては、上記真空紫外光照射処理用空隙の高さが１μｍ以上であることが好ましく、１０μｍ以上であることがより好ましく、３０μｍ以上であることがさらに好ましい。上記真空紫外光照射処理用空隙の高さが上記範囲よりも低いと、上記真空紫外光照射処理用空隙内に反応性ガスを通流させたり、あるいは真空紫外光を回り込ませることが困難となる場合があるからである。 Further, the size of the vacuum ultraviolet light irradiation treatment gap formed by the bridge portion includes the wavelength of vacuum ultraviolet light used in the vacuum ultraviolet light irradiation step described later, the thickness of the bridge portion, the width of the bridge portion, etc. Accordingly, there is no particular limitation as long as a reactive gas such as oxygen can be present in the vacuum ultraviolet light irradiation processing gap and vacuum ultraviolet light can be circulated. Especially in this process, it is preferable that the height of the said vacuum ultraviolet irradiation process space | gap is 1 micrometer or more, It is more preferable that it is 10 micrometers or more, It is further more preferable that it is 30 micrometers or more. If the height of the vacuum ultraviolet light irradiation treatment gap is lower than the above range, it will be difficult to allow a reactive gas to flow into the vacuum ultraviolet light irradiation treatment gap or to circulate the vacuum ultraviolet light. Because there are cases.
また、本工程におけるブリッジ部分は後述するメタルマスク本体よりも厚みが薄いものであることが好ましい。これにより、ブリッジ部分によって形成される真空紫外光照射処理用空隙に、十分に真空紫外光を回り込ませることが容易になるからである。 Moreover, it is preferable that the bridge | bridging part in this process is a thing thinner than the metal mask main body mentioned later. This is because it becomes easy to sufficiently circulate the vacuum ultraviolet light into the vacuum ultraviolet light irradiation processing gap formed by the bridge portion.
さらに上記ブリッジ部分は、後述するメタルマスク本体に形成された開口部を架橋するように形成されたものであるが、１つの開口部に対して形成されるブリッジ部分の数は特に限定されるものではなく、開口部の形状等に応じて適宜その数を決定することができる。したがって、１つの開口部に対して形成されるブリッジ部分の数は、１つであってもよく、あるいは複数であってもよい。 Further, the bridge portion is formed so as to bridge an opening formed in the metal mask body described later, but the number of bridge portions formed for one opening is particularly limited. Instead, the number can be appropriately determined according to the shape of the opening. Accordingly, the number of bridge portions formed for one opening may be one or plural.
図４は、本工程に用いられるメタルマスクにおいてブリッジ部分が形成されている一例を示す概略図である。図４に例示するように、本工程に用いられるメタルマスク１０においてブリッジ部分１３が形成されている態様としては、１つの開口部１２に対してブリッジ部分１３が１つのみ形成されている態様であってもよく（図４（ａ））、あるいは１つの開口部１２に対して複数のブリッジ部分１３が形成されている態様であってもよい（図４（ｂ）、（ｃ））。
FIG. 4 is a schematic view showing an example in which a bridge portion is formed in the metal mask used in this step. As illustrated in FIG. 4, as an aspect in which the
上記ブリッジ部分が形成された態様としては、上記のいずれの態様であってもよいが、なかでも１つの開口部に対して複数のブリッジ部分が形成されていることが好ましい。これにより、開口面積が小さく、複雑に屈曲した開口部が形成されている場合であっても、当該開口部が変形することを効果的に防止することができるからである。 The aspect in which the bridge portion is formed may be any of the above-described aspects, but it is preferable that a plurality of bridge parts are formed with respect to one opening. Thereby, even if the opening area is small and a complicatedly bent opening is formed, it is possible to effectively prevent the opening from being deformed.
ブリッジ部分に用いられる材料としては、ブリッジ部分を所望の形態で形成できるものであれば特に限定されるものではないが、通常、後述するメタルマスク本体と同一の金属材料が用いられる。 The material used for the bridge portion is not particularly limited as long as the bridge portion can be formed in a desired form. Usually, the same metal material as that of the metal mask body described later is used.
（メタルマスク本体）
次に、上記メタルマスク本体について説明する。本工程に用いられるメタルマスク本体は金属薄板からなるものであり、開口部を有するものである。
(Metal mask body)
Next, the metal mask main body will be described. The metal mask main body used in this step is made of a thin metal plate and has an opening.
本工程に用いられるメタルマスク本体は金属薄板からなるものであるが、当該金属薄板を構成する金属材料としては、真空紫外光を遮蔽できるものであれば特に限定されるものではない。このような金属材料としては、例えば、４２アロイ、４６アロイ、インバー材等のＮｉ−Ｆｅ系や、ＳＵＳ４０３、その他の鋼板等のＦｅ系材料を挙げることができる。本工程においてはこれらのいずれの金属材料であっても好適に用いることができるが、なかでも４２アロイが好適に用いられる。 The metal mask body used in this step is made of a thin metal plate, but the metal material constituting the thin metal plate is not particularly limited as long as it can shield vacuum ultraviolet light. Examples of such metal materials include Ni-Fe materials such as 42 alloy, 46 alloy, and Invar material, and SUS403 and other Fe materials such as steel plates. Any of these metal materials can be preferably used in this step, and 42 alloy is particularly preferably used.
なお、上記金属材料は１種類のみであってもよく、あるいは２種類以上であってもよい。 In addition, the said metal material may be only 1 type, or 2 or more types may be sufficient as it.
また、上記金属薄板の厚みとしては、所望の形状の開口部パターンを形成できる範囲内であれば特に限定されるものではないが、なかでも５μｍ〜５００μｍの範囲内であることが好ましく、１０μｍ〜２００μｍの範囲内であることがより好ましく、５０μｍ〜１００μｍの範囲内であることがさらに好ましい。一般的に厚みが厚くなると高精細なパターン状の開口部を形成することが困難になる合があるからである。また厚みが上記範囲よりも薄いと、本工程に用いられるメタルマスクが変形しやすくなってしまい、後述する真空紫外光照射工程においてメタルマスクに形成されたパターン通りにパターン形成面を分解除去することが困難になる場合があるからである。 Further, the thickness of the metal thin plate is not particularly limited as long as it is within a range in which an opening pattern having a desired shape can be formed, but in particular, it is preferably within a range of 5 μm to 500 μm. More preferably, it is in the range of 200 μm, more preferably in the range of 50 μm to 100 μm. This is because, in general, when the thickness is increased, it may be difficult to form a high-definition patterned opening. If the thickness is smaller than the above range, the metal mask used in this step is likely to be deformed, and the pattern formation surface is decomposed and removed according to the pattern formed on the metal mask in the vacuum ultraviolet light irradiation step described later. This may be difficult.
なお、本工程に用いられるメタルマスク本体は開口部を有するものであるが、当該開口部の形状等については、本発明によってパターン形成体の用途等に応じて、適宜決定することができる。 In addition, although the metal mask main body used for this process has an opening part, it can determine suitably according to the use etc. of a pattern formation body by this invention about the shape of the said opening part.
（メタルマスク）
本発明に用いられるメタルマスクは、上記メタルマスク本体の開口部内に形成された浮島部分を有し、上記ブリッジ部分が、上記メタルマスク本体と、上記浮島部分とを接続するように形成されているものであってもよい。
(Metal mask)
The metal mask used in the present invention has a floating island portion formed in the opening of the metal mask body, and the bridge portion is formed to connect the metal mask body and the floating island portion. It may be a thing.
このような構造を有するメタルマスクについて図を参照しながら説明する。図５は本工程に用いられるメタルマスクの他の例を示す概略図である。図５に例示するように本工程に用いられるメタルマスク１０は、上記メタルマスク本体１１の開口部１２内に配置された浮島部分１４を有し、かつ、ブリッジ部分１３が上記浮島部分１４と、メタルマスク本体１１とを接続するように形成されたものであってもよい。
A metal mask having such a structure will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a schematic view showing another example of a metal mask used in this step. As illustrated in FIG. 5, the
このような構造を有するメタルマスクが用いられることにより、本発明によって浮島パターン状に濡れ性変化部を形成することができ、その結果として、後述する機能性層形成工程において、浮島パターン状に形成された機能性層を有するパターン形成体を製造することができるからである。
すなわち、本発明のパターン形成体の製造方法は、上記パターン形成面の表面に真空紫外光をパターン状に照射することにより、パターン形成面にパターン状の濡れ性変化部を形成した後、当該パターン形成面上に機能性層をパターン状に形成することにより、パターン形成体を製造するものである。そして、上記のような真空紫外光による濡れ性変化部の形成は、パターン形成面の表面における有機分子が真空紫外光の照射によって切断されたり、または酸素に代表される反応性ガスの存在下、真空紫外光によって酸素が励起されて発生する酸素原子ラジカルがパターン形成面に作用を及ぼすことにより、有機分子が分解され、分解物がパターン形成面から揮発除去されることによって実現されるものである。このため、本工程において真空紫外光によってパターン形成面に濡れ性変化部を形成する、パターン形成面の表面に酸素等の反応性ガスが接することが可能な条件が必要となる。この点において、メタルマスクを用いる真空紫外光リソグラフィー法は、パターン形成面の表面上に酸素を常時存在させることができるため、高感度でパターン形成体を製造することができるため、非常に有用なものである。
しかしながら、メタルマスクでは、例えば、図６（ａ）に例示するような浮島部分を含むパターンは、浮島部分が脱落してしまうことから（図６（ｂ））、図６（ａ）のような浮島部分を含むパターンを形成することは物理的に困難であり、このようなパターンを形成するには、通常、図６（ｃ）に例示するような浮島部分を支持するブリッジ部分を設けることが必須とされていた。ところが、真空紫外光リソグラフィー法においては、上述したようにパターンを形成するには酸素等の反応性ガスがパターン形成面に接している状態で真空紫外光が照射されることが必要であるため、上記ブリッジ部分を設けるとブリッジ部分の下面に位置するパターン形成面に酸素が接しなくなってしまい、浮島部分のみをパターン状に真空紫外光照射処理することは不可能であった。
この点、上記構造を有するメタルマスク（図５参照）は、上記ブリッジ部分が、上記パターン形成面とブリッジ部分との間に上記反応性ガスが通流可能な空隙が形成されるように形成されていることにより、ブリッジ部分の下に位置するパターン形成面にも酸素等の反応性ガスが接触する状態にすることができる。また、真空紫外光は指向性のない分散光であることから、ブリッジ部分の下に空隙が形成することにより、光の回り込みを利用して、その部分にも真空紫外光が照射することが可能になる。このようなことから、上記構造を有するメタルマスクを用いることにより、浮島パターン状に濡れ性変化部を形成することができる。
By using the metal mask having such a structure, the wettability changing portion can be formed in the floating island pattern shape according to the present invention, and as a result, in the functional layer forming step described later, the floating island pattern shape is formed. This is because a pattern-formed body having a functional layer formed can be produced.
That is, in the method for producing a pattern formed body of the present invention, the pattern wettability changing portion is formed on the pattern forming surface by irradiating the surface of the pattern forming surface with vacuum ultraviolet light in a pattern, and then the pattern forming surface. A pattern forming body is manufactured by forming a functional layer in a pattern on the forming surface. And the formation of the wettability change part by the vacuum ultraviolet light as described above, the organic molecules on the surface of the pattern formation surface is cut by the irradiation of the vacuum ultraviolet light, or in the presence of a reactive gas typified by oxygen, Oxygen radicals generated when oxygen is excited by vacuum ultraviolet light acts on the pattern formation surface, so that organic molecules are decomposed and the decomposition products are volatilized and removed from the pattern formation surface. . For this reason, in this process, the wettability change part is formed on the pattern formation surface by vacuum ultraviolet light, and a condition that allows a reactive gas such as oxygen to contact the surface of the pattern formation surface is required. In this respect, the vacuum ultraviolet light lithography method using a metal mask is very useful because oxygen can always be present on the surface of the pattern forming surface, and a pattern formed body can be manufactured with high sensitivity. Is.
However, in the case of a metal mask, for example, in a pattern including a floating island portion as illustrated in FIG. 6A, the floating island portion is dropped (FIG. 6B), as shown in FIG. 6A. It is physically difficult to form a pattern including a floating island portion. To form such a pattern, a bridge portion that supports the floating island portion as illustrated in FIG. 6C is usually provided. It was mandatory. However, in the vacuum ultraviolet lithography method, in order to form a pattern as described above, it is necessary to irradiate vacuum ultraviolet light in a state where a reactive gas such as oxygen is in contact with the pattern formation surface. When the bridge portion is provided, oxygen does not come into contact with the pattern forming surface located on the lower surface of the bridge portion, and it is impossible to irradiate only the floating island portion with a vacuum ultraviolet light pattern.
In this respect, the metal mask having the above structure (see FIG. 5) is formed such that the bridge portion forms a gap through which the reactive gas can flow between the pattern forming surface and the bridge portion. Accordingly, a reactive gas such as oxygen can be brought into contact with the pattern forming surface located under the bridge portion. Also, since vacuum ultraviolet light is non-directional dispersed light, it is possible to irradiate that part by using the wraparound of light by forming a gap under the bridge part. become. For this reason, the wettability changing portion can be formed in a floating island pattern by using the metal mask having the above structure.
上記浮島部分は、上述したメタルマスク本体の開口部内に形成されるものであるが、上記メタルマスク本体に形成された開口部のすべてに対して形成されることを必須とするものではなく、上記開口部の一部にのみ形成されることで足りる。また、上記浮島部分の形状は、本発明によって製造されるパターン形成体の用途等に応じて、適宜決定することができるものであり、特に限定されるものではない。 The floating island portion is formed in the opening of the metal mask main body described above, but it is not essential to be formed for all of the openings formed in the metal mask main body. It is sufficient to be formed only at a part of the opening. In addition, the shape of the floating island portion can be appropriately determined according to the use of the pattern forming body produced according to the present invention, and is not particularly limited.
上記浮島部分は、真空紫外光を遮蔽できるものであれば特に限定されるものではないが、通常、上記メタルマスク本体と同一の金属薄板によって形成される。 Although the said floating island part will not be specifically limited if it can shield a vacuum ultraviolet light, Usually, it forms with the same metal thin plate as the said metal mask main body.
（２）パターン形成用基板
次に、本工程に用いられるパターン形成用基板について説明する。本工程に用いられるパターン形成用基板は、真空紫外光が照射されることにより、濡れ性が変化するパターン形成面を有するものである。
(2) Pattern Forming Substrate Next, the pattern forming substrate used in this step will be described. The pattern forming substrate used in this step has a pattern forming surface whose wettability changes when irradiated with vacuum ultraviolet light.
本工程に用いられるパターン形成用基板は、真空紫外光が照射されることにより、濡れ性が変化するパターン形成面を有するものであれば特に限定されるものではない。このため、本工程に用いられるパターン形成用基板は、真空紫外光が照射されることによって濡れ性が変化する特性変化材料からなる単一層の構成を有するもの（以下、「特性変化基板」と称する場合がある。）であってもよく、また、任意の支持基板上に真空紫外光が照射されることによって濡れ性が変化する特性変化層が積層された構成を有するもの（以下、「特性変化型積層体」）であってもよく、さらに、任意の支持基板上に真空紫外光が照射されることによって表面が酸化分解され、参加分解された表面の濡れ性が変化する分解解除去材料からなる分解除去層が積層されたもの（以下、「分解除去型積層体」と称する場合がある。）であってもよい。
以下、このような上記特性変化基板、上記特性変化型積層体、および、上記分解除去型積層体について説明する。
The pattern forming substrate used in this step is not particularly limited as long as it has a pattern forming surface whose wettability changes when irradiated with vacuum ultraviolet light. For this reason, the pattern forming substrate used in this step has a single-layer structure made of a characteristic change material whose wettability changes when irradiated with vacuum ultraviolet light (hereinafter referred to as “characteristic change substrate”). In addition, a structure in which a characteristic change layer whose wettability is changed by irradiation with vacuum ultraviolet light is laminated on an arbitrary support substrate (hereinafter referred to as “characteristic change”). It may be a mold laminate ”), and further, from a decomposition solution removing material in which the surface is oxidized and decomposed by irradiating vacuum ultraviolet light on an arbitrary support substrate, and the wettability of the surface decomposed by participation is changed. It may be a laminate in which a decomposition removal layer is formed (hereinafter, referred to as a “decomposition removal type laminate” in some cases).
Hereinafter, the characteristic change substrate, the characteristic change type laminate, and the decomposition / removal type laminate will be described.
（特性変化基板）
まず、上記特性変化基板について説明する。上記特性変化基板を構成する上記特性変化材料としては、所望の自己支持性を発現することができ、かつ、本発明により製造されるパターン形成体の用途等に応じて所望の濡れ性を有する濡れ性変化部を形成できる材料であれば特に限定されるものではない。このように真空紫外光の作用によって濡れ性が変化する特性変化材料としては、例えば、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルフォン、セルローストリアセテート等のポリマーを挙げることができる。
(Characteristic change board)
First, the characteristic change substrate will be described. As the property change material constituting the property change substrate, wetting that can express desired self-supporting property and has desired wettability according to the use of the pattern forming body produced by the present invention, etc. The material is not particularly limited as long as it is a material capable of forming the sex change portion. Examples of the property changing material whose wettability is changed by the action of vacuum ultraviolet light include polymers such as polycarbonate, polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyethersulfone, and cellulose triacetate. .
また、上記特性変化基板の厚みは本発明により製造されるパターン形成体の用途等に応じて、任意に決定すればよいが、通常０．０１ｍｍ〜５ｍｍの範囲内であることが好ましく、なかでも０．１ｍｍ〜１ｍｍの範囲内であることが好ましく、特に０．２ｍｍ〜０．４ｍｍの範囲内であることが好ましい。 In addition, the thickness of the characteristic change substrate may be arbitrarily determined according to the use of the pattern forming body produced according to the present invention, but is preferably within a range of 0.01 mm to 5 mm. It is preferably within a range of 0.1 mm to 1 mm, and particularly preferably within a range of 0.2 mm to 0.4 mm.
（特性変化型積層体）
次に、上記特性変化型積層体について説明する。上記特性変化型積層体を構成する上記特性変化層としては、真空紫外光照射により表面の濡れ性が変化するものであれば特に限定されない。このような真空紫外光の作用により濡れ性が変化する特性変化層としては、例えばオルガノポリシロキサンを含有する層等を用いることができる。より具体的には特開２００１−０７４９２８号公報に記載されているようなオルガノポリシロキサン等を含有する層を用いることができる。また、このようなオルガノポリシロキサンの他に、界面活性剤や添加剤等を用いることができる。このような添加剤については例えば、特開２００１−０７４９２８号公報に記載されているようなものを挙げることができる。
(Characteristic change type laminate)
Next, the characteristic change type laminate will be described. The characteristic change layer constituting the characteristic changeable laminate is not particularly limited as long as the wettability of the surface changes by irradiation with vacuum ultraviolet light. As such a characteristic change layer whose wettability is changed by the action of vacuum ultraviolet light, for example, a layer containing organopolysiloxane can be used. More specifically, a layer containing an organopolysiloxane or the like as described in JP-A-2001-074928 can be used. In addition to such organopolysiloxanes, surfactants, additives and the like can be used. Examples of such additives include those described in JP-A-2001-074928.
上記特性変化層の膜厚としては、特性変化層の種類や本発明により形成されるパターン形成体の用途等に応じて適宜選択されるものであるが、通常、０．０１μｍ〜１ｍｍの範囲内であることが好ましく、なかでも０．１μｍ〜０．１ｍｍの範囲内であることが好ましい。 The film thickness of the characteristic change layer is appropriately selected according to the type of the characteristic change layer, the use of the pattern-formed body formed by the present invention, etc., but is usually within the range of 0.01 μm to 1 mm. It is preferable that it is in the range of 0.1 micrometer-0.1 mm especially.
なお、上記特性変化型積層体に用いられる支持基板としては、上記特性変化層を支持することが可能なものであれば特に限定されるものではなく、本発明により製造されるパターン形成体の用途等に応じて適宜選択して用いることができる。このような支持基板としては、例えば、有機材料からなるもの、または、無機材料からなるものを挙げることができ、より具体的には、樹脂製フィルム、ガラス、セラミック、金属からなるもの等を挙げることができる。 The support substrate used in the property change type laminate is not particularly limited as long as it can support the property change layer, and the use of the pattern forming body produced by the present invention is not limited. It can be appropriately selected and used according to the above. Examples of such a support substrate include those made of an organic material or those made of an inorganic material, and more specifically, those made of a resin film, glass, ceramic, metal or the like. be able to.
（分解除去型積層体）
次に、上記分解除去型積層体について説明する。上記分解除去型積層体の分解除去層としては、真空紫外光が照射されることにより、表面が分解除去され、当該分解除去された後の表面の濡れ性が変化する層であれば特に限定されない。このような分解除去層としては、例えば、ＬＢ膜、交互吸着膜等の薄膜等を挙げることができる。
(Decomposition removal type laminate)
Next, the decomposition removal type laminate will be described. The decomposition / removal layer of the decomposition-removable laminate is not particularly limited as long as the surface is decomposed and removed by irradiation with vacuum ultraviolet light and the wettability of the surface after the decomposition / removal is changed. . Examples of such a decomposition removal layer include thin films such as LB films and alternating adsorption films.
上記分解除去型積層体に用いられる支持基板としては、上記分解除去層を支持することが可能なものであれば特に限定されるものではなく、本発明により製造されるパターン形成体の用途等に応じて適宜選択して用いることができる。上記特性変化型積層体に用いられる支持基板と同様であるためここでの説明は省略する。 The support substrate used for the decomposition / removal type laminate is not particularly limited as long as it can support the decomposition / removal layer, and is used for a pattern forming body manufactured by the present invention. It can be appropriately selected and used accordingly. Since it is the same as that of the support substrate used for the characteristic changeable laminate, description thereof is omitted here.
（３）メタルマスクの配置方法
次に、本工程において上記パターン形成用基板のパターン形成面上に上記メタルマスクを配置する方法について説明する。
本工程においてメタルマスクを上記パターン形成用基板のパターン形成面上に配置する方法としては、メタルマスクを上記パターン形成面上の所定の位置に配置できる方法であれば特に限定されるものではない。なかでも本工程においてメタルマスクを配置する方法は、上記メタルマスクを上記パターン形成用基板の上記パターン形成面とは反対面側から磁石によって固定することを伴う方法であることが好ましい。これにより、上記メタルマスクとして、高精細かつ複雑なパターン状の開口部が形成され、かつ厚みが薄いものを用いた場合であっても、上記メタルマスクをパターン形成面上に密接させた状態で固定できるため、高精細なパターン状に濡れ性変化部を形成することができるからである。
すなわち、本発明のパターン形成体の製造方法は、上記パターン形成用基板のパターン形成面上にメタルマスクを介して真空紫外光を照射する方法を採用しているが、上記メタルマスクはその性質上パターンを高精細化するとそれに伴って厚みが薄くなる傾向を有している。そして、厚みが薄いメタルマスクは平面性に欠け、表面が波打つように変形する傾向があることから、これを単にパターン形成面上に配置するのみではパターン形成面とメタルマスクとの間に隙間が生じることが不可避となってしまう。また、真空紫外光は指向性のない分散光であることから、このような隙間があるとその部位にも真空紫外光が照射されてしまい、高精細な開口部が形成されたメタルマスクを用いたとしてもそれに対応したパターンを形成することができないという事態が生じる可能性がある。
しかしながら、本工程においてメタルマスクを、上記パターン形成用基板の上記パターン形成面とは反対側から磁石によって固定することにより、たとえ高精細で厚みの薄いメタルマスクを用いた場合であっても、上記メタルマスクを上記パターン形成面上に隙間の無いように密接させた状態で固定できるため、高精細なパターン状に濡れ性変化部を形成することができる。
(3) Method for Arranging Metal Mask Next, a method for arranging the metal mask on the pattern forming surface of the pattern forming substrate in this step will be described.
The method for disposing the metal mask on the pattern forming surface of the pattern forming substrate in this step is not particularly limited as long as the metal mask can be disposed at a predetermined position on the pattern forming surface. In particular, the method of arranging the metal mask in this step is preferably a method involving fixing the metal mask with a magnet from the side opposite to the pattern forming surface of the pattern forming substrate. As a result, even when a high-definition and complicated pattern-shaped opening is formed and the thickness is thin, the metal mask is kept in close contact with the pattern formation surface. This is because the wettability changing portion can be formed in a high-definition pattern because it can be fixed.
That is, the pattern forming body manufacturing method of the present invention employs a method of irradiating the pattern forming surface of the pattern forming substrate with vacuum ultraviolet light through a metal mask. As the pattern becomes higher in definition, the thickness tends to be reduced accordingly. Since a thin metal mask lacks flatness and tends to deform so that the surface undulates, simply placing it on the pattern formation surface will leave a gap between the pattern formation surface and the metal mask. It will be unavoidable. In addition, since vacuum ultraviolet light is non-directional dispersed light, if there is such a gap, the part is also irradiated with vacuum ultraviolet light, and a metal mask with a high-definition opening is used. Even if it exists, the situation where the pattern corresponding to it cannot be formed may arise.
However, in this step, the metal mask is fixed by a magnet from the side opposite to the pattern forming surface of the pattern forming substrate, so that even if a high-definition and thin metal mask is used, Since the metal mask can be fixed in close contact with the pattern forming surface without any gaps, the wettability changing portion can be formed in a high-definition pattern.
本工程において、上記メタルマスクを磁石を用いて固定する方法としては、上記パターン形成用基板のパターン形成面とは反対面側から上記磁石の磁力によって固定できる方法であれば特に限定されない。このような方法としては、例えば、パターン形成用基板のパターン形成面上にメタルマスクを配置した後に、上記パターン形成用基板のパターン形成面とは反対面側に上記磁石を配置することにより固定する方法、および、上記磁石上にパターン形成用基板を配置した後に、上記磁石上に配置されたパターン形成用基板のパターン形成面上にメタルマスクを配置することにより固定する方法等を挙げることができる。また、上記磁石として電磁石を用いる場合は、通電されていない電磁石上にパターン形成用基板を配置した後、上記電磁石上に配置されたパターン形成用基板のパターン形成面上にメタルマスクを配置し、次いで上記電磁石に通電することにより固定する方法を挙げることができる。 In this step, the method for fixing the metal mask using a magnet is not particularly limited as long as it can be fixed by the magnetic force of the magnet from the side opposite to the pattern forming surface of the pattern forming substrate. As such a method, for example, after a metal mask is disposed on the pattern formation surface of the pattern formation substrate, the magnet is disposed on the surface opposite to the pattern formation surface of the pattern formation substrate. And a method of fixing by arranging a metal mask on the pattern formation surface of the pattern formation substrate disposed on the magnet after the pattern formation substrate is disposed on the magnet. . When an electromagnet is used as the magnet, after placing the pattern forming substrate on the electromagnet that is not energized, a metal mask is placed on the pattern forming surface of the pattern forming substrate placed on the electromagnet, Next, a method of fixing by energizing the electromagnet can be mentioned.
本工程に用いられる磁石としては、上記パターン形成用基板のパターン形成面側の面の裏面側から上記メタルマスクを固定できる程度の磁力を発生できるものであれば特に限定されない。このような磁石としては、永久磁石、電磁石のいずれであってもよく、また、異方性多極または等方性多極のいずれの着磁形態を有していてもよい。なかでも本工程においては電磁石を用いることが好ましい。電磁石は磁力のスイッチングが可能であることから、例えば、通電していない電磁石上に上記パターン形成用基板を配置し、さらに上記パターン形成用基板のパターン形成面上にメタルマスクを配置し、次いでメタルマスクのアライメントを行った後に、上記電磁石に通電して磁力を発生させる等の方法を採用することも可能になり、メタルマスクの配置精度を向上できる等の利点を有するからである。 The magnet used in this step is not particularly limited as long as it can generate a magnetic force that can fix the metal mask from the back side of the pattern forming surface of the pattern forming substrate. Such a magnet may be either a permanent magnet or an electromagnet, and may have any magnetization form of anisotropic multipolar or isotropic multipolar. Among these, it is preferable to use an electromagnet in this step. Since the electromagnet can switch the magnetic force, for example, the pattern forming substrate is disposed on an electromagnet that is not energized, and a metal mask is disposed on the pattern forming surface of the pattern forming substrate. This is because it is possible to adopt a method such as energizing the electromagnet to generate a magnetic force after the mask alignment, which has the advantage of improving the placement accuracy of the metal mask.
本工程に用いられる磁石は１種類のみであってもよく、または、２種類以上を用いてもよい。２種類以上の磁石を用いる場合は、磁力が等しい磁石を複数個用いてもよく、または、磁力の異なる磁石を組み合わせて用いてもよい。 Only one type of magnet may be used in this step, or two or more types may be used. When two or more types of magnets are used, a plurality of magnets having the same magnetic force may be used, or magnets having different magnetic forces may be used in combination.
また、本工程に用いられる磁石の大きさとしては、上記メタルマスクを上記パターン形成用基板のパターン形成面に密接させて固定できる範囲内であれば特に限定されないが、少なくとも上記メタルマスクの面積よりも大きい面積を有することが好ましい。上記メタルマスクの面積よりも小さいと、上記メタルマスクが磁石によって固定されない部位ができてしまい、高精細なパターン状にパターン形成面を分解除去することが困難となる場合があるからである。
なお、本工程において複数の磁石を用いる場合は、個々の磁石が上記メタルマスクの面積よりも大きい面積を有している必要はなく、複数の磁石を組み合わせた際の面積が、上記メタルマスクの面積よりも大きくなればよい。
The size of the magnet used in this step is not particularly limited as long as it is within a range where the metal mask can be fixed in close contact with the pattern forming surface of the pattern forming substrate, but at least from the area of the metal mask. It is preferable to have a large area. This is because if the area is smaller than the area of the metal mask, a portion where the metal mask is not fixed by a magnet is formed, and it may be difficult to disassemble and remove the pattern forming surface in a high-definition pattern.
In addition, when using a several magnet in this process, it is not necessary for each magnet to have an area larger than the area of the said metal mask, The area at the time of combining several magnets is the said metal mask. It only needs to be larger than the area.
２．真空紫外光照射工程
次に、本発明における真空紫外光照射工程について説明する。本工程は、反応性ガスの存在下において、上記メタルマスク配置工程において上記パターン形成用基板のパターン形成面上に固定されたメタルマスクを介して、上記パターン形成面に真空紫外光を照射することにより、上記パターン形成面にパターン状に濡れ性が変化した濡れ性変化部を形成する工程である。
2. Vacuum ultraviolet light irradiation process Next, the vacuum ultraviolet light irradiation process in this invention is demonstrated. In this step, in the presence of a reactive gas, the pattern formation surface is irradiated with vacuum ultraviolet light through the metal mask fixed on the pattern formation surface of the pattern formation substrate in the metal mask placement step. This is a step of forming a wettability changing portion in which the wettability is changed in a pattern on the pattern forming surface.
本工程において照射される真空紫外光の波長は、上記パターン形成用基板の種類に応じて、パターン形成面に濡れ性変化部を形成できる範囲内であれば特に限定されるものでないが、通常１００ｎｍ〜２６０ｎｍの範囲内であることが好ましく、なかでも１５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内であることが好ましい。波長が上記範囲よりも長いと、酸素ラジカルの発生効率が低くなり、上記パターン形成用基板の種類によっては感度が低くなってしまう場合があるからである。また、波長が上記範囲よりも短いと、安定した真空紫外光の照射が困難となる可能性があるからである。 The wavelength of the vacuum ultraviolet light irradiated in this step is not particularly limited as long as it is within a range in which the wettability changing portion can be formed on the pattern forming surface, depending on the type of the pattern forming substrate, but is usually 100 nm. It is preferable to be within a range of ˜260 nm, and it is particularly preferable to be within a range of 150 nm to 200 nm. This is because if the wavelength is longer than the above range, the generation efficiency of oxygen radicals is lowered, and the sensitivity may be lowered depending on the type of the pattern forming substrate. In addition, if the wavelength is shorter than the above range, stable irradiation with vacuum ultraviolet light may be difficult.
本工程において、真空紫外光の照射に用いることできる光源としては、例えば、エキシマランプ、低圧水銀ランプ、その他種々の光源を挙げることができる。 In this step, examples of a light source that can be used for irradiation with vacuum ultraviolet light include an excimer lamp, a low-pressure mercury lamp, and various other light sources.
本工程における真空紫外光の照射量としては、上記パターン形成用基板の種類に応じて、上記パターン形成面に所望の濡れ性を有する濡れ性変化部を形成できる範囲内であれば特に限定されない。ここで、本工程において形成される濡れ性変化部は、真空紫外光が照射されていないパターン形成面と濡れ性が異なるものであればよく、濡れ性の程度は特に限定されるものではない。 The irradiation amount of the vacuum ultraviolet light in this step is not particularly limited as long as the wettability changing portion having desired wettability can be formed on the pattern forming surface according to the type of the pattern forming substrate. Here, the wettability change part formed in this process should just be different in wettability from the pattern formation surface which is not irradiated with vacuum ultraviolet light, and the degree of wettability is not specifically limited.
本工程において真空紫外光を上記パターン形成面に照射する方法としては、上記パターン形成面に均一な照射量で真空紫外光を照射できる方法であれば特に限定されない。このような照射方法としては、例えば、上記パターン形成面の全面を同時に照射する方法、および、光源またはパターン形成用基板の少なくとも一方を移動させながら、上記パターン形成面を順次に照射する方法とを挙げることができる。なかでも本工程においては、上記パターン形成面を順次に照射する方法が好ましい。その理由は次の通りである。
すなわち、真空紫外光は指向性のない分散光であるため、上記パターン形成面の全面を同時に照射する方法では、例えば、大面積のパターン形成面に真空紫外光を照射する場合に、中央部と端部とで真空紫外光の照射量に差が生じてしまう可能性がある。しかしながら、上記パターン形成面を順次に照射する方法によれば、たとえ大面積のパターン形成面に真空紫外光を照射する場合であっても、全面に対して均一に照射することが容易になるからである。
The method of irradiating the pattern forming surface with vacuum ultraviolet light in this step is not particularly limited as long as the method can irradiate the pattern forming surface with vacuum ultraviolet light with a uniform dose. Examples of such an irradiation method include a method of simultaneously irradiating the entire surface of the pattern forming surface and a method of sequentially irradiating the pattern forming surface while moving at least one of the light source or the pattern forming substrate. Can be mentioned. In particular, in this step, a method of sequentially irradiating the pattern forming surface is preferable. The reason is as follows.
That is, since vacuum ultraviolet light is non-directional dispersed light, the method of simultaneously irradiating the entire pattern formation surface, for example, when irradiating vacuum ultraviolet light to a large area pattern formation surface, There may be a difference in the irradiation amount of vacuum ultraviolet light between the ends. However, according to the method of sequentially irradiating the pattern forming surface, it is easy to uniformly irradiate the entire surface even if the pattern forming surface having a large area is irradiated with vacuum ultraviolet light. It is.
また本工程においては、上記パターン形成面を順次に照射する方法のなかでも、上記パターン形成用基板を固定し、上記光源を移動させながら照射する方法が好ましい。このような方法によれば、大面積のパターン形成面に均一に真空紫外光を照射することが容易になるからである。 In this step, among the methods of sequentially irradiating the pattern forming surface, a method of irradiating while moving the light source while fixing the pattern forming substrate is preferable. This is because such a method makes it easy to uniformly irradiate a large area pattern forming surface with vacuum ultraviolet light.
なお、本工程に用いられる真空紫外光の光源は、１つであってもよく、または、複数個を用いてもよい。また、複数個の光源を用いる場合において、本工程における真空紫外光の照射方法として光源を移動させながら照射する方法を用いる場合は、複数個の光源を同時に移動させてもよく、または、個別に移動させてもよい。 Note that the number of vacuum ultraviolet light sources used in this step may be one, or a plurality of light sources may be used. In the case of using a plurality of light sources, when using the method of irradiating while moving the light source as the vacuum ultraviolet light irradiation method in this step, the plurality of light sources may be moved simultaneously or individually. It may be moved.
また、本工程は反応性ガスの存在下において真空紫外光を照射するものであるが、本工程に用いられる反応性ガスとしては、例えば、酸素、含フッ素ガス等を挙げることができる。本工程においてはこれらのいずれの反応性ガスであっても好適に用いることができるが、なかでも前述した真空紫外光によるパターン形成用基板への作用機構により、上記反応性ガスとしては少なくとも酸素が用いられることが好ましい。 Moreover, although this process irradiates vacuum ultraviolet light in presence of reactive gas, as reactive gas used for this process, oxygen, a fluorine-containing gas, etc. can be mentioned, for example. Any of these reactive gases can be suitably used in this step, but at least oxygen as the reactive gas is the above-mentioned mechanism of action on the pattern forming substrate by vacuum ultraviolet light. It is preferable to be used.
３．機能性層形成工程
次に、本発明に用いられる機能性層形成工程について説明する。本工程は、上述した真空紫外光照射工程によって濡れ性変化部が形成されたパターン形成面上に、機能性材料を含有する機能性層形成用塗工液を塗布することにより、パターン状に機能性層を形成する工程である。
3. Functional layer forming step Next, the functional layer forming step used in the present invention will be described. This process functions in a pattern by applying a functional layer-forming coating solution containing a functional material on the pattern forming surface on which the wettability changing portion is formed by the vacuum ultraviolet light irradiation process described above. This is a step of forming a conductive layer.
本工程に用いられる機能正層形成用塗工液としては、本発明によって製造されるパターン形成体の種類や用途等に応じて、所定の機能性材料を含有するものであれば特に限定されるものではない。本工程に用いられる機能性材料としては、例えば、有機半導体材料、有機ＥＬ材料、ポリエチレンジオキシチオフェン、銀ナノコロイド、カラーフィルタ材料、タンパク質、細胞、ＤＮＡ等を挙げることができる。 The functional positive layer forming coating solution used in this step is particularly limited as long as it contains a predetermined functional material, depending on the type and application of the pattern forming body produced by the present invention. It is not a thing. Examples of the functional material used in this step include organic semiconductor materials, organic EL materials, polyethylene dioxythiophene, silver nanocolloids, color filter materials, proteins, cells, and DNA.
また、本工程は上述した真空紫外光照射工程によって濡れ性変化部が形成されたパターン形成面上に機能性層を形成するものであるが、本工程において上記パターン形成面上に機能性層を形成する態様は、上記パターン形成面に形成された濡れ性変化部上のみに機能性層を形成する態様であってもよく、あるいは上記濡れ性変化部が形成された領域以外のパターン形成面上に機能性層を形成する態様であってもよい。 In this step, the functional layer is formed on the pattern forming surface on which the wettability changing portion is formed by the vacuum ultraviolet light irradiation step described above. In this step, the functional layer is formed on the pattern forming surface. The form to be formed may be an aspect in which the functional layer is formed only on the wettability changing portion formed on the pattern forming surface, or on the pattern forming surface other than the region where the wettability changing portion is formed. Alternatively, the functional layer may be formed.
本工程においては、上記パターン形成面上に上記機能性層形成用塗工液を塗工することによって機能性層を形成するが、上記機能性層形成用塗工液を上記パターン形成面上に塗布する方法としては、上記パターン形成面上の所定の領域上にパターン状に機能性層形成用塗工液を形成できる方法であれば特に限定されるものではない。このような方法としては、例えば、ディップコート、ダイコート、ビードコート、スピンコート、インクジェット、ディスペンサ、ブレードコート、フレキソ印刷、グラビア印刷等を挙げることができる。本工程においてはこれらのいずれの塗布方法であっても好適に用いることができるが、上記パターン形成面には濡れ性変化部が形成されていることにより、濡れ性が異なる領域がパターン状に存在していることから、当該濡れ性の相違を利用する方法が用いられることが好ましい。したがって、上記パターン形成用基板を機能性層形成用塗工液中に浸漬した後、上記濡れ性の相違を利用して所定の位置のみに機能性層形成用塗工液を塗布する方法は、本工程において特に好ましく用いることができる。 In this step, the functional layer is formed by coating the functional layer-forming coating liquid on the pattern-forming surface, and the functional layer-forming coating liquid is formed on the pattern-forming surface. The application method is not particularly limited as long as it is a method capable of forming a functional layer forming coating solution in a pattern on a predetermined region on the pattern forming surface. Examples of such methods include dip coating, die coating, bead coating, spin coating, inkjet, dispenser, blade coating, flexographic printing, and gravure printing. Any of these coating methods can be suitably used in this step, but the wettability changing portion is formed on the pattern forming surface, so that regions with different wettability exist in a pattern. Therefore, it is preferable to use a method that utilizes the difference in wettability. Therefore, after immersing the pattern forming substrate in the functional layer forming coating solution, the method of applying the functional layer forming coating solution only to a predetermined position using the difference in wettability, It can be particularly preferably used in this step.
４．用途
本発明のパターン形成体の製造方法の用途としては、例えば、液晶表示装置用のカラーフィルターに用いられるパターン形成体の製造、有機トランジスタのソース／ドレイン配線の形成、有機ＥＬの正孔注入層や発光層の形成、マイクロレンズの形成、バイオチップの形成等に用いることができる。
4). Uses Examples of the use of the method for producing a patterned product of the present invention include the production of a pattern product used for a color filter for a liquid crystal display device, the formation of source / drain wiring of an organic transistor, and the hole injection layer of an organic EL. And a light emitting layer, a microlens, and a biochip.
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device that exhibits the same function and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples.
［実施例１］
図２のようなパターンの真空紫外光用メタルマスク（厚み５０μｍ、ブリッジ幅２０μｍ、真空紫外光照射処理用空隙の高さ３０μｍ）を準備した。
次いで、厚さ１００μｍのＰＥＴ基板（マイラー（登録商標）米国デュポン社製）上に、先の真空紫外光用メタルマスクを磁石にて密着させて配置し、酸素の存在下において真空紫外光用メタルマスク側から真空紫外光（１７２ｎｍ）を１０ｍＷ／ｃｍ２の照度で照射し、パターンを形成した。このとき、照射部及びブリッジ部分下部の水の接触角が６６度から２０度以下になるまで２０秒であった。
次いで、このパターン対して、ディップコート法にて銀ナノコロイドインクを塗布したところ、水の接触角が２０度以下の部位にのみ、銀ナノコロイドインクが塗布された。
[Example 1]
A metal mask for vacuum ultraviolet light having a pattern as shown in FIG. 2 (thickness 50 μm, bridge width 20 μm, height of vacuum ultraviolet light irradiation treatment gap 30 μm) was prepared.
Next, a vacuum ultraviolet light metal mask is placed on a PET substrate having a thickness of 100 μm (Mylar (registered trademark) manufactured by DuPont, USA) in close contact with a magnet, and in the presence of oxygen, a metal for vacuum ultraviolet light. Vacuum ultraviolet light (172 nm) was irradiated from the mask side with an illuminance of 10 mW / cm 2 to form a pattern. At this time, it was 20 seconds until the contact angle of water at the lower part of the irradiation part and the bridge part became 66 degrees to 20 degrees or less.
Next, when the silver nanocolloid ink was applied to this pattern by the dip coating method, the silver nanocolloid ink was applied only to the site where the contact angle of water was 20 degrees or less.
［比較例１］
図２のようなパターンであり、真空紫外光照射処理用空隙の高さが０μｍの真空紫外光用メタルマスク（厚み５０μｍ、ブリッジ幅２０μ）を準備し、実施例1同様にパターン形成体を作製したが、ブリッジ部分下部には銀ナノコロイドインクは塗布されなかった。
[Comparative Example 1]
A vacuum ultraviolet light metal mask (thickness 50 μm, bridge width 20 μm) having a pattern as shown in FIG. However, the silver nanocolloid ink was not applied to the lower part of the bridge portion.
［実施例２］
図２のようなパターンの真空紫外光用メタルマスク（厚み５０μｍ、ブリッジ幅２０μｍ、真空紫外光照射処理用空隙の高さ３０μｍ）を準備した。
次いで、ガラス基板上にアクリル系の樹脂を厚さ１μｍで成膜し、当該膜上に先の真空紫外光用メタルマスクを磁石にて密着させて配置し、酸素の存在下において真空紫外光用メタルマスク側から真空紫外光（１７２ｎｍ）を１０ｍＷ／ｃｍ２の照度で照射し、パターンを形成した。このとき、照射部及びブリッジ部分下部の水の接触角が７０度から２０度以下になるまで、１５秒であった。
次いで、このパターン対して、インクジェット法にてｐｏｌｙ（３−ｈｅｘｙｌｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）溶液を塗布したところ、水の接触角が２０度以下の部位にのみ塗布された。
[Example 2]
A metal mask for vacuum ultraviolet light having a pattern as shown in FIG. 2 (thickness 50 μm, bridge width 20 μm, height of vacuum ultraviolet light irradiation treatment gap 30 μm) was prepared.
Next, an acrylic resin film is formed on a glass substrate with a thickness of 1 μm, and the above vacuum ultraviolet light metal mask is placed in close contact with a magnet on the film, and for vacuum ultraviolet light in the presence of oxygen. A pattern was formed by irradiating vacuum ultraviolet light (172 nm) with an illuminance of 10 mW / cm 2 from the metal mask side. At this time, it was 15 seconds until the contact angle of water at the lower part of the irradiation part and the bridge part became 70 degrees to 20 degrees or less.
Next, when a poly (3-hexylthiophene) solution was applied to this pattern by an ink jet method, it was applied only to a portion where the contact angle of water was 20 degrees or less.
［比較例２］
図２のようなパターンであり、真空紫外光照射処理用空隙の高さが０μｍの真空紫外光用メタルマスク（厚み５０μｍ、ブリッジ幅２０μｍ）を準備し、実施例１同様にパターン形成体を作製したが、ブリッジ部分下部にはｐｏｌｙ（３−ｈｅｘｙｌｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）溶液は塗布されなかった。
[Comparative Example 2]
A metal mask for vacuum ultraviolet light (thickness 50 μm, bridge width 20 μm) having a pattern as shown in FIG. However, a poly (3-hexylthiophene) solution was not applied to the lower part of the bridge portion.
１ … パターン形成用基板
１０ … メタルマスク
１１ … メタルマスク本体
１２ … 開口部
１３ … ブリッジ部分
１４ … 浮島部分
Ｐ … パターン形成面
Ｑ … 濡れ性変化部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
反応性ガスの存在下において、前記メタルマスクを介して前記パターン形成面に真空紫外光を照射することにより、前記パターン形成面にパターン状に濡れ性が変化した濡れ性変化部を形成する、真空紫外光照射工程と、
前記濡れ性変化部が形成されたパターン形成面上に、機能性材料を含有する機能性層形成用塗工液を塗布することにより、パターン状に機能性層を形成する機能性層形成工程と、を有するパターン形成体の製造方法であって、
前記メタルマスクが、金属薄板からなり、開口部を有するメタルマスク本体と、前記開口部を架橋するように形成されたブリッジ部分とを有し、かつ、前記パターン形成面上に配置された際に、前記パターン形成面と前記ブリッジ部分との間に前記反応性ガスが通流可能な空隙が形成されるように、前記ブリッジ部分が形成され、
前記ブリッジ部分がアーチ状に形成されていることを特徴とする、真空紫外光によるパターン形成体の製造方法。 A metal mask placement step of placing a metal mask on the pattern formation surface using a pattern formation substrate having a pattern formation surface that changes wettability by irradiation with vacuum ultraviolet light,
In the presence of a reactive gas, the pattern forming surface is irradiated with vacuum ultraviolet light through the metal mask to form a wettability changing portion having a wettability changed in a pattern on the pattern forming surface. An ultraviolet light irradiation process;
A functional layer forming step of forming a functional layer in a pattern by applying a functional layer forming coating solution containing a functional material on the pattern forming surface on which the wettability changing portion is formed; A method for producing a pattern forming body having
When the metal mask is made of a thin metal plate, has a metal mask main body having an opening, and a bridge portion formed so as to bridge the opening, and is disposed on the pattern forming surface. The bridge portion is formed such that a gap through which the reactive gas can flow is formed between the pattern forming surface and the bridge portion .
The manufacturing method of the pattern formation body by vacuum ultraviolet light characterized by the said bridge | bridging part being formed in the arch shape .
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