微細パターンの製造方法
【課題】 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得ることを目的とする。
【解決手段】 絶縁性基板２上に所定形状のパターン電極層３を形成してマスター基板１を作製するマスター基板作製工程と、マスター基板１上に撥水性薄膜からなる剥離層４を形成する剥離層形成工程と、剥離層４上に電着法にて微細パターン膜５を形成する微細パターン形成工程と、微細パターン膜５に４０℃〜９０℃の温水を含浸させる含水工程と、マスター基板１上の温水を含浸した微細パターン膜５を被転写基板７に密着させ、この微細パターン膜５をマスター基板１から剥離させて被転写基板７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とする。
【解決手段】 絶縁性基板２上に所定形状のパターン電極層３を形成してマスター基板１を作製するマスター基板作製工程と、マスター基板１上に撥水性薄膜からなる剥離層４を形成する剥離層形成工程と、剥離層４上に電着法にて微細パターン膜５を形成する微細パターン形成工程と、微細パターン膜５に４０℃〜９０℃の温水を含浸させる含水工程と、マスター基板１上の温水を含浸した微細パターン膜５を被転写基板７に密着させ、この微細パターン膜５をマスター基板１から剥離させて被転写基板７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とする。
【発明の詳細な説明】
【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】
【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
【特許請求の範囲】
【請求項１】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。
【請求項２】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。
【請求項３】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。
【請求項４】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。
【請求項５】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。
【請求項６】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。
【請求項７】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。
【請求項８】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。
【請求項９】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。
【請求項１０】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。
【請求項１１】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。
【請求項１２】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。
【請求項１３】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。
【請求項１４】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。
【請求項１５】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。
【請求項１６】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。
【請求項１７】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。
【請求項１８】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。
【請求項１９】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。
【請求項２０】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。
【請求項２１】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。
【請求項１】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。
【請求項２】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。
【請求項３】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。
【請求項４】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。
【請求項５】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。
【請求項６】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。
【請求項７】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。
【請求項８】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。
【請求項９】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。
【請求項１０】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。
【請求項１１】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。
【請求項１２】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。
【請求項１３】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。
【請求項１４】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。
【請求項１５】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。
【請求項１６】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。
【請求項１７】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。
【請求項１８】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。
【請求項１９】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。
【請求項２０】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。
【請求項２１】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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２１】
【図１６】
【図２０】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２１】
【図１６】
【図２０】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【公開番号】特開平１１−１１２１２６
【公開日】平成１１年（１９９９）４月２３日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平９−２７２３４５
【出願日】平成９年（１９９７）１０月６日
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【公開日】平成１１年（１９９９）４月２３日
【国際特許分類】
【出願日】平成９年（１９９７）１０月６日
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
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