説明

膜形成基板の製造方法、電気光学装置の製造方法、および電子機器の製造方法

【課題】簡易な方法で精度の高い微細パターン形成を行う。
【解決手段】表面にメッキ用の触媒層102を形成した基材101と、メッキのパターンに対応した凹凸形状を有するマスク部201と補強板202を有するメッキ用の原盤200を密着させて固定し、無電解メッキを行う。基板100をメッキ液に浸して一定時間経過した後、基板100から原盤200を剥がすことにより、基板100上にパターニングされた導電層103が形成される。基板100から剥がした原盤200はメッキ用のマスクとして再利用する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、膜形成基板の製造方法、電気光学装置の製造方法、および電子機器の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、半導体デバイスや光学薄膜デバイス等のデバイスサイズの微細化に伴って、基板上に形成される微細なパターンの加工精度の向上が求められている。
一般に、基板上に形成する配線や電極などの導電層は、スパッタリングやCVDによって基板表面全体に成膜した後、エッチングによってパターニングすることにより形成する。
【0003】
しかし、エッチングを用いたパターニングは工程が複雑であり、また、スパッタリングやCVDによる成膜およびエッチングには多大な設備投資が必要となる。さらに、材料やエネルギーの点でも多大な消費を必要とする。
さらに、導電材料として金、白金、イリジウム等の貴金属材料を用いる場合は、エッチングによる加工がたいへん難しい。また、これらの貴金属材料は高価なので、エッチングによって不要な膜を除去することは、材料の有効利用という点からも望ましくない。
【0004】
エッチングによるパターニングを行わずに所定の領域に導電膜を形成する技術として、例えば特許文献1や特許文献2には、触媒を配線パターンの形成領域に露出させ、触媒の露出領域に無電界メッキによって導電材料を析出させる方法が開示されている。
しかし、これらの方法を用いた場合、メッキは基板に対して垂直方向と水平方向との両方向へ成長するため、例えば基板に対して水平方向にあるメッキを形成したくない領域にもメッキが形成されてしまうことがある。
また、メッキを形成したくない領域にあらかじめレジストを塗布してマスクをする方法もあるが、この方法ではメッキを行う度にレジストを作成する必要がある。
【0005】
【特許文献1】特開2001−93907号公報
【特許文献2】特開2005−51151号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
そこで、本発明の目的は、簡易な方法で精度の高い微細パターン形成を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明による膜形成基板の製造方法は、基板に、メッキのパターンに対応した凹凸形状を有するマスクを装着する工程と、上記基板にメッキを施し、上記マスクの凹部と重なる位置に膜を形成する工程と、上記膜の形成された基板から上記マスクを取り外す工程と、を有するものである。
これにより、簡易な方法で精度の高い微細パターン形成を行うことができる。
また、マスクはメッキ後取り外して再利用が可能である場合、その分製造コストが低減されるので、マスクの加工精度をあげることが可能になる。
【0008】
また本発明による膜形成基板の製造方法は、メッキのパターンに対応して形成された貫通孔を有するマスクを装着する工程と、上記基板にメッキを施し、上記マスクの貫通孔と重なる位置に膜を形成する工程と、上記膜の形成された基板から上記マスクを取り外す工程と、を有するものである。
これにより、簡易な方法で精度の高い微細パターン形成を行うことができる。また、マスクはメッキ後取り外して再利用が可能である場合、その分製造コストが低減されるので、マスクの加工精度をあげることが可能になる。
さらに、貫通孔の上側の開口部から貫通孔内へメッキ液が流れ込むため、基板表面にメッキ液が到達しやすい。また、気相成長法によるメッキ層の形成も可能となる。
【0009】
ここで、膜形成基板とは、例えば、基板上に導電層のパターンを有する光学デバイスや半導体デバイスなどである。光学デバイスとしては例えば無機偏光素子等があげられる。半導体デバイスとしてはトランジスタ等があげられる。
【0010】
また、上記マスクは弾性体によって形成することが望ましい。これにより、基板がガラスやシリコン等で形成されている場合でも密着性を高くすることができる。
さらに、上記弾性体を支持する補強板を有するようにすれば、マスクの形状を維持することができる。
【0011】
また、上記マスクの表面に予めメッキ液に対する撥液処理を施すことにより、マスク表面にメッキが付着することを防止でき、マスクの再利用性を向上させることができる。撥液処理は、メッキ液の侵入を妨げない程度に処理するのが良い。
【0012】
また、本発明の膜形成基板の製造方法は、上記マスクを装着する工程の前に、上記基板の表面にメッキ用触媒の層を形成するようにしてもよい。
さらに、触媒層を上記膜に対応したパターンに形成するにすることにより、形成されるメッキ層のパターンの精度をさらに向上させることができる。
【0013】
また、上記マスクを装着する工程の前に、上記基板に上記マスクとの密着層を形成しておくことにより、基板とマスクの密着性をより強固にすることができる。
【0014】
本発明の膜形成基板の製造方法は、電気光学装置や電子機器の製造方法に適用することができる。ここで、電気光学装置とは、例えば、液晶素子、電気泳動粒子が分散した分散媒体を有する電気泳動素子、EL素子等を備えた装置であって、上記膜形成基板を駆動回路等に適用した装置などをいう。また、電子機器とは、本発明に係る膜形成基板を備えた一定の機能を奏する機器一般をいい、例えば電気光学装置やメモリを備える。その構成に特に限定は無いが、例えばICカード、携帯電話、ビデオカメラ、パーソナルコンピュータ、ヘッドマウントディスプレイ、さらに表示機能付きファックス装置、デジタルカメラのファインダ、携帯型TV、DSP装置、PDA、電子手帳、電光掲示板、宣伝広告用ディスプレイ等が含まれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
実施の形態1.
図1は、本発明による導電層を有する基板(膜形成基板)100の製造方法を示す図である。
まず、図1(A)に示すように、基材101上に予めメッキ用の触媒層102を形成しておく。触媒層102は、例えばパラジウムやパラジウム合金等によって形成される層である。
【0016】
なお、予めアミノ基あるいはチオール基を有する分子膜を形成しておいてもよい。触媒として用いるパラジウムは、アミノ基あるいはチオール基などの官能基と化学的親和性が高いため、形成した分子膜上に吸着しやすい。
アミノ基あるいはチオール基を有する分子膜を形成するための原料としては、アミノ基あるいはチオール基を有するシラン化合物を用いることができる。このようなシラン化合物としては、アミノ基あるいはチオール基を有するメトキシシラン化合物、エトキシシラン化合物、クロロシラン化合物を例示でき、さらに具体的には、アミノプロピルトリエトキシシランまたはメルカプトプロピルトリエトキシシランを例示できる。
【0017】
また、メッキ用の原盤(マスク)200を用意する。原盤200はメッキのパターンに対応した凹凸形状を有するマスク部201と補強板202を有する。
マスク部201は、例えば、ポリオレフィン、アクリル、シリコンゴム等の樹脂のように弾性体の材料を用いて形成される。メッキ層を形成する領域に対応する部分は凹部となっており、その他の部分は凸部となっている。
補強板202は、マスク部201を補強して形状を維持するためのものであり、ガラス、金属板、Si、プラスチック等により形成される。
【0018】
なお、原盤200に補強板202を設けない場合、例えば図2(A)に示すように原盤200の反りの影響で基板100との貼りあわせが不完全になる。
この場合、図2(B)に示すように、原盤200の周辺部などにダミーパターンを設けることにより、原盤200の反りを防ぎ、基板100の全体が原盤200と均一に接触するようにすることができる。
【0019】
次に、図1(B)に示すように、基板100と原盤200とを貼りあわせ、固定する。上述したように、マスク部201は弾性体で形成されているため、基材101がガラスやシリコン等で形成されている場合でも密着性を高くすることができる。
【0020】
次に、図1(C)に示すように、基板100を原盤200と貼りあわせた状態で無電解メッキ液に浸して無電解メッキを行い、触媒層102上にメッキによる導電層103を形成する。
無電解メッキ液は、好ましくは中性もしくは酸性であり、より好ましくは酸性(好ましくはpH2−pH6)である。無電解メッキを中性もしくは酸性の条件で行うことにより、触媒層102の劣化、具体的には上記分子膜の部分的な分解や官能基が変性することによる劣化を抑制できる。これにより、触媒であるパラジウム層を精度良く維持した状態で導電層103を形成できる。
【0021】
導電層103を形成するための導電材料は、無電解メッキによりメッキ層が形成できるものであれば特に限定されない。かかる導電材料としては、例えばニッケル、金、コバルト、銅またはパラジウムを用いることができる。また、導電層103は、複数のメッキ層が積層されていてもよく、例えばニッケルメッキ層の上に金メッキ層を形成してもよい。
【0022】
基板100と原盤200を貼りあわせた状態で無電解メッキを行うことにより、基板100とマスク部201の凹部によって形成される領域にメッキ液が浸入し、基板100上のパターン形成領域にメッキ層が形成される。また、それ以外の領域がメッキ液に接するのを防ぐことができる。
【0023】
また、基板100とマスク部201の凹部によって形成される微小な領域へメッキ液が浸入しやすくするため、メッキ液を流動させてもよい。例えば、形成するパターンがライン状の場合には、ライン方向にメッキ液を流動させることにより、効率よくメッキ液を供給することができる。また、超音波等によって基板100に振動を与えながらメッキ液に浸すようにしてもよい。また、基板100の表面を、メッキ液に対して予め親液性にしておいてもよい。
【0024】
基板100をメッキ液に浸して一定時間経過後、図1(D)に示すように基板100から原盤200を剥がす。基板100上にはパターニングされた導電層103が形成されている。
導電層103の厚さは、メッキ液の組成や浸漬時間により調節することができる。
【0025】
基板100から剥がした原盤200は再利用が可能なため、レジストマスクのように1度しか使用できないものに比べて加工にコストをかけることができる。そのため、高い加工精度が要求される微細パターンの形成にも適している。
【0026】
実施の形態2.
実施の形態2では、原盤200の再利用性を高めるため、原盤200に予めメッキ液に対する撥液処理を施す。これにより、原盤200にメッキが付着せず、原盤200の耐久性が向上する。
撥液処理は、マスク部201の表面にシリコン離型剤やフッ化アルキルシラン単分子膜等の離型層を形成することにより行うことができる。
また、マスク部201を樹脂材料で形成すれば、樹脂表面にはメッキ層が形成されにくく、メッキ層との密着性も低いため同様の効果を得ることができる。
【0027】
実施の形態3.
図3は、実施の形態3による導電層を有する基板(膜形成基板)の製造方法を示す図である。
まず、図3(A)に示すように、基材101上に予めメッキ用の触媒層102を形成しておく。
【0028】
また、メッキ用の原盤250を用意する。原盤250はメッキのパターンに対応した貫通孔251を有する。
原盤250は、例えば、ポリオレフィン、アクリル、シリコンゴム等の樹脂のように弾性体の材料を用いて形成される。メッキ層を形成する領域に対応する部分が貫通孔251になっている。
【0029】
次に、図3(B)に示すように、基板100と原盤250とを貼りあわせ、固定する。原盤250は弾性体で形成されているため、基材101がガラスやシリコン等で形成されている場合でも密着性を高くすることができる。
【0030】
次に、図3(C)に示すように、基板100を原盤250と貼りあわせた状態で無電解メッキ液に浸して無電解メッキを行い、触媒層102上に導電層103を形成する。
基板100と原盤250を貼りあわせた状態で無電解メッキを行うことにより、貫通孔251からメッキ液が浸入して基板100上のパターン形成領域にメッキ層が形成される。また、それ以外の領域がメッキ液に接するのを防ぐことができる。
【0031】
さらに、図1に示す方法と比べ図3に示す方法では、貫通孔251の上側の開口部から貫通孔251内へメッキ液が流れ込むため、基板100表面にメッキ液が到達しやすい。
また、原盤250を用いることにより、気相成長法によるメッキ層の形成も可能となる。
【0032】
基板100をメッキ液に浸して一定時間経過後、図3(D)に示すように基板100から原盤250を剥がす。基板100上にはパターニングされた導電層103が形成されている。
導電層103の厚さは、メッキ液の組成や浸漬時間により調節することができる。
【0033】
実施の形態4.
実施の形態4では、基材101上に形成する触媒層102をメッキのパターンに合わせてパターニングする。
触媒層102のパターニングは、図1(B)または図3(B)に示すように基板100と原盤200または原盤250を貼りあわせる前にエッチング等の方法で行ってもよいし、基板100と原盤200または原盤250を貼りあわせてから基材101上に触媒を付与することにより行ってもよい。
【0034】
なお、形成する触媒層102は、図4に示すようにメッキのパターンの大きさよりも小さい方が望ましい。このように、触媒層102をメッキのパターンに合わせてパターニングすることにより、形成されるメッキ層のパターンの精度をさらに向上させることができる。
【0035】
実施の形態5.
図5は、実施の形態5による導電層を有する基板(膜形成基板)の製造方法を示す図である。
実施の形態5では、図5(A)に示すように、基板100の表面に、予め原盤との密着性を高めるための密着層104を形成する。
密着層104は、スピンコート、ディッピング、印刷法、気相成長法などを用いて、シランカップリング剤、接着剤、SAMs等の材料を成膜することにより形成することができる。
【0036】
次に、図5(B)に示すように、密着層104を形成した基板100と原盤200とを貼りあわせ、固定する。密着層104の働きにより、基板100と原盤200の密着性はより強固になる。
【0037】
次に、図5(C)に示すように、基板100を原盤200と貼りあわせた状態で、基板100の表面にメッキ用の触媒層102を形成する。
【0038】
次に、図5(D)に示すように、基板100を原盤200と貼りあわせた状態で無電解メッキ液に浸して無電解メッキを行い、触媒層102上に導電層103を形成する。
【0039】
次に、図5(E)に示すように、原盤200と貼りあわせられた基板100に、波長300nm以下のレーザ光、プラズマ等の光を照射し、基板100と原盤200の密着力を弱める。その後、図5(F)に示すように原盤200を剥がすことにより、基板100上にはパターニングされた導電層103が形成される。
【0040】
電気光学装置
図6は、本発明による電気光学装置の例である有機EL装置10の回路図である。各画素領域に形成された画素回路は、電界発光効果により発光可能な発光層OELD、それを駆動するための制御回路を構成するTFT11〜14などを備えて構成される。一方、駆動回路領域に形成された各駆動回路15、16は、上記構成を有する複数のTFT(図示略)を備えて構成されている。駆動回路15からは、走査線Vsel及び発光制御線Vgpが対応する各画素回路に供給され、駆動回路16からは、データ線Idataおよび電源線Vddが対応する各画素回路に供給されている。走査線Vselとデータ線Idataとを制御することにより、対応する各発光部OELDによる発光が制御可能になっている。なお、上記駆動回路は、発光要素に電界発光素子を使用する場合の回路の一例であり、他の回路構成も可能である。
【0041】
電子機器
図7は、本発明による電子機器の例を示した図である。
図7(A)は、本発明の製造方法によって製造される携帯電話であり、当該携帯電話330は、電気光学装置(表示パネル)10、アンテナ部331、音声出力部332、音声入力部333及び操作部334を備えている。本発明は、例えば表示パネル10における画素回路及び駆動回路を構成する半導体装置の製造に適用される。
【0042】
図7(B)は、本発明の製造方法によって製造されるビデオカメラであり、当該ビデオカメラ340は、電気光学装置(表示パネル)10、受像部341、操作部342及び音声入力部343を備えている。本発明は、例えば表示パネル10における画素回路及び駆動回路を構成する半導体装置の製造に適用される。
【0043】
図7(C)は、本発明の製造方法によって製造される携帯型パーソナルコンピュータの例であり、当該コンピュータ350は、電気光学装置(表示パネル)10、カメラ部351及び操作部352を備えている。本発明は、例えば表示パネル10を構成する半導体装置の製造に適用される。
【0044】
図7(D)は、本発明の製造方法によって製造されるヘッドマウントディスプレイの例であり、当該ヘッドマウントディスプレイ360は、電気光学装置(表示パネル)10、バンド部361及び光学系収納部362を備えている。本発明は、例えば表示パネル10を構成する半導体装置の製造に適用される。
【0045】
上記例に限らず本発明は、あらゆる電子デバイスの製造等に適用可能である。例えば、表示機能付きファックス装置、デジタルカメラのファインダ、携帯型TV、DSP装置、PDA、電子手帳、電光掲示盤、宣伝公告用ディスプレイ、ICカードなどにも適用することができる。なお、本発明は上述した各実施形態に限定されることなく、本発明の要旨の範囲内で種々に変形、変更実施が可能である。また、上述した実施形態では、回路素子の一例としてTFT(薄膜トランジスタ)を例示したが、他の回路素子に適用しても良いのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【0046】
【図1】本発明による導電層を有する基板の製造方法を示す図である。
【図2】本発明による導電層を有する基板の製造に用いる原盤の例を示す図である。
【図3】本発明による導電層を有する基板の製造方法を示す図である。
【図4】触媒パターンとメッキパターンの関係を示す図である。
【図5】本発明による導電層を有する基板の製造方法を示す図である。
【図6】本発明による電気光学装置の例である有機EL装置の回路図である。
【図7】本発明による電子機器の例を示した図である。
【符号の説明】
【0047】
100 基板、101 基材、102 触媒層、103 導電層、104 密着層、200 原盤、201 マスク部、202 補強板、251 貫通孔


【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板に、メッキのパターンに対応した凹凸形状を有するマスクを装着する工程と、
前記基板にメッキを施し、前記マスクの凹部と重なる位置に膜を形成する工程と、
前記膜の形成された基板から前記マスクを取り外す工程と、を有することを特徴とする膜形成基板の製造方法。
【請求項2】
基板に、メッキのパターンに対応して形成された貫通孔を有するマスクを装着する工程と、
前記基板にメッキを施し、前記マスクの貫通孔と重なる位置に膜を形成する工程と、
前記膜の形成された基板から前記マスクを取り外す工程と、を有することを特徴とする膜形成基板の製造方法。
【請求項3】
請求項1または請求項2に記載の膜形成基板の製造方法において、
前記メッキを施す工程は、前記基板をメッキ液に浸漬することを含むことを特徴とする膜形成基板の製造方法。
【請求項4】
請求項1乃至3に記載の膜形成基板の製造方法において、
前記マスクは、弾性体により形成されることを特徴とする膜形成基板の製造方法。
【請求項5】
請求項4に記載の膜形成基板の製造方法において、
前記マスクは、前記弾性体を支持する補強板を有することを特徴とする膜形成基板の製造方法。
【請求項6】
請求項3乃至5のいずれかに記載の膜形成基板の製造方法において、
前記マスクを装着する工程の前に、前記マスクの表面に前記メッキ液に対する撥液処理を施すことを特徴とする膜形成基板の製造方法。
【請求項7】
請求項1乃至6のいずれかに記載の膜形成基板の製造方法において、
前記マスクを装着する工程の前に、
前記基板の表面にメッキ用触媒の層を形成することを特徴とする膜形成基板の製造方法。
【請求項8】
請求項7に記載の膜形成基板の製造方法において、
前記メッキ用触媒の層は、前記膜に対応したパターンに形成することを特徴とする膜形成基板の製造方法。
【請求項9】
請求項1乃至8のいずれかに記載の膜形成基板の製造方法において、
前記マスクを装着する工程の前に、前記基板に前記マスクとの密着層を形成しておくことを特徴とする膜形成基板の製造方法。
【請求項10】
請求項1乃至9のいずれかに記載の膜形成基板の製造方法を用いる電気光学装置の製造方法。
【請求項11】
請求項1乃至9のいずれかに記載の膜形成基板の製造方法を用いる電子機器の製造方法。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2007−95986(P2007−95986A)
【公開日】平成19年4月12日(2007.4.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−283359(P2005−283359)
【出願日】平成17年9月29日(2005.9.29)
【出願人】(000002369)セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Fターム(参考)】