(57)【要約】【課題】基材に導電体の配線パターンを一連の処理で高効率に形成し、且つ、高導電率で高精度の配線パターンを確実に形成するパターン形成装置等を提供する。【解決手段】基材に導電体の配線パターンを形成するパターン形成装置１において、窒素ドープしたＤＬＣの表面に電極１３を対向して配設し、当該電極１３を正電位として当該ＤＬＣ薄膜との間に放電が生じる電位差未満の電位差による電界を印加する電圧印加部１１と、電界が印加された状態で、前記電極１３を前記ＤＬＣ薄膜との間で所定の距離を保って走査させて当該ＤＬＣ薄膜の表面に潜像を形成する移動制御部１２と、潜像が形成されたＤＬＣ薄膜を含む潜像対象物２を銅イオンが含まれるめっき液６に浸漬する浸漬部２１と、浸漬後に潜像が形成された面に、転写基材７を接着させて導電体を転写する転写部３０とを備える。【選択図】図８
2010040983.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材に導電体の配線パターンを形成するパターン形成装置において、
炭素系薄膜の表面に電極を対向して配設し、当該電極を正電位として当該炭素系薄膜との間に放電が生じる電位差未満の電位差による電界を印加する印加手段と、
前記印加手段が電界を印加した状態で、前記電極を前記炭素系薄膜との間で所定の距離を保って走査させて当該炭素系薄膜の表面に潜像を形成する電極制御手段と、
前記電極制御手段により前記潜像が形成された炭素系薄膜を含む潜像対象物を所定の金属イオンが含まれる電解液に浸漬する浸漬手段と、
前記浸漬手段による浸漬後の前記潜像対象物について、前記電極制御手段により潜像が形成された面に、転写対象物となる前記基材を接着させて前記潜像に吸着した金属からなる導電体を転写する転写手段とを備えるパターン形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載のパターン形成装置において、
前記潜像対象物が、前記電解液が収容された電解槽内に配設され、当該電解液に一部の領域が浸漬した回転式のドラムの表面に前記炭素系薄膜が堆積されたものであり、
前記電極制御手段が、前記回転式ドラムの繰り返しの回転動作と共に、前記潜像対象物における前記電解液に浸漬している領域以外の領域に、前記転写手段が転写処理を行った後で且つ前記浸漬手段が浸漬処理を行う前に、前記電極を走査させて潜像を形成するパターン形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載のパターン形成装置において、
前記炭素系薄膜の電位をグランド電位にするグランド電位手段と、
前記ドラムによる繰り返しの回転動作と共に、前記転写手段が転写処理を行った後で且つ前記電極制御手段が潜像を形成する処理を行う前に、前記炭素系薄膜に印加した電界と逆極性の電界を、当該炭素系薄膜に印加する逆印加手段とを備えるパターン形成装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載のパターン形成装置において、
前記炭素系薄膜がダイヤモンド様カーボン（ＤＬＣ：Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ）であるパターン形成装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載のパターン形成装置において、
前記電極と前記炭素系薄膜との距離が１μｍ以上、１００μｍ以下であるパターン形成装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載のパターン形成装置において、
前記電極が印加する電界強度の絶対値が０．５Ｖ／μｍ以上、５０Ｖ／μｍ以下であるパターン形成装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載のパターン形成装置において、
前記炭素系薄膜が、不純物を添加されたものであるパターン形成装置。
【請求項８】
基材に導電体の配線パターンを形成するパターン形成方法において、
不純物が添加された炭素系薄膜の表面に電極を対向して配設し、当該電極を正電位として当該炭素系薄膜との間に放電が生じる電位差未満の電位差による電界を印加する印加工程と、
前記印加工程で電界を印加した状態で、前記電極を前記炭素系薄膜との間で所定の距離を保って走査させて当該炭素系薄膜の表面に潜像を形成する形成工程と、
前記形成工程で前記潜像が形成された炭素系薄膜を含む潜像対象物を所定の金属イオンが含まれる電解液に浸漬する浸漬工程と、
前記浸漬工程で浸漬された潜像対象物を前記電解液から取出する取出工程と、
前記取出工程が取出した前記潜像対象物について、前記形成工程にて潜像が形成された面に、転写対象物となる前記基材を接着させて金属からなる導電体を転写する転写工程とを含むパターン形成方法。
【請求項９】
請求項８に記載のパターン形成方法において、
前記潜像対象物が、前記電解液が収容された電解槽内に配設され、当該電解液に一部の領域が浸漬した回転式のドラムの表面に前記炭素系薄膜が堆積されたものであり、
前記印加工程、形成工程、浸漬工程、取出工程、及び、転写工程が、前記回転式ドラムの繰り返しの回転動作に伴って、繰り返して実行されるパターン形成方法。
【請求項１０】
請求項９に記載のパターン形成方法において、
前記炭素系薄膜の電位をグランド電位にするグランド電位工程と、
前記ドラムによる繰り返しの回転動作と共に、前記転写工程後で且つ前記形成工程前に、前記炭素系薄膜に印加した電界と逆極性の電界を、当該炭素系薄膜に印加する逆印加工程とを含むパターン形成方法。
【請求項１１】
請求項８ないし１０のいずれかに記載のパターン形成方法において、
前記炭素系薄膜がダイヤモンド様カーボン（ＤＬＣ：Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ）であるパターン形成方法。
【請求項１２】
請求項８ないし１１のいずれかに記載のパターン形成方法において、
前記電極と前記炭素系薄膜との距離が１μｍ以上、１００μｍ以下であるパターン形成方法。
【請求項１３】
請求項８ないし１２のいずれかに記載のパターン形成方法において、
前記電極が印加する電界強度の絶対値が０．５Ｖ／μｍ以上、５０Ｖ／μｍ以下であるパターン形成方法。
【請求項１４】
請求項８ないし１３のいずれかに記載のパターン形成方法において、
前記炭素系薄膜が、不純物を添加されたものであるパターン形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材に導電体の配線パターンを形成するパターン形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本願の背景技術として、特許文献１ないし特許文献３に開示されるものがある。
特許文献１に示す技術は、電子タグ等の半導体装置の製造において、半導体装置が備える配線回路のパターンの形成に当たり、高精度、短時間、低環境負荷かつ経済的な半導体装置の製造方法及びめっき用版であり、めっき版上に所望の配線回路に対応するレジストパターンを形成し、このめっき版上のレジストパターンの開口部に、電解めっきにより金属材料をめっきし、このめっきした部分を別基材に転写することにより、配線回路を備えた半導体装置を製造する。さらにめっき版を円筒形状とし、回転させながら外周部にめっきを析出させ、配線回路を形成し別の基板に転写をするものである。
【０００３】
特許文献２に示す技術は、配線パターンと電子部品とを接合するための導電性接合材料を基体上に微細な接合パターンとして形成することができる接合パターンの形成方法およびそのための装置であり、まず、導電性支持体上の光導電体の表面に電荷を供給して第１電位に帯電させる。そして、第１電位に帯電した光導電体表面の所定領域に光照射して光照射領域に対応して潜像パターンを形成する。その後、第２電位に帯電した導電性粒子を光導電体表面に供給して潜像パターンに対応して導電性粒子からなる接合パターンを付着形成する。最後に、基体上に形成された配線パターンの所定箇所に接合パターンが配置されるように、接合パターンを光導電体表面から基体に転写する。これにより、電子部品実装において配線パターンと電子部品とを接合するための導電性粒子からなる接合パターンが基体上に形成されるものである。
【０００４】
特許文献３に示す技術は、原版の表面を部分的に露光させ、この露光によって原版の表面に回路パターンどおりの静電潜像を作り、この静電潜像に無電解めっき用触媒を付着させた後、無電解めっきを施すことによりめっき金属を付着させて回路導体をつくり、この回路導体を基板に転写することによりプリント回路板を得るものである。
【０００５】
特許文献４に示す技術は、ダイヤモンド様カーボンの薄膜表面をナノスケールで微細加工するダイヤモンド様カーボンの加工方法に関する技術であり、不純物をドープしたダイヤモンド様カーボンの薄膜表面に電極を所定間隔離隔し、この電極と薄膜表面間に放電が生じる電位差未満の電位差による電界を印加するようにしているので、ダイヤモンド様カーボンの薄膜表面における電極対向位置の組成変化を生じさせることができることとなり、任意の特定位置に電界が印加された電極を単に近接対向させるのみで、ナノスケールの突起を簡易且つ確実に微細に加工・処理できるものである。
【特許文献１】特開２００７−１２３６９７号公報
【特許文献２】特開２００１−３５８４４７号公報
【特許文献３】特開昭５７−０３６８９０号公報
【特許文献４】特開２００５−１６６４１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に示す技術は、めっき版上にめっきをする工程と、このめっきした部分を別基材に転写する工程については、めっき版を円筒形状とし、当該めっき版を回転させることで一連の流れで行うことができるが、めっき版上に所望の配線回路に対応するレジストパターンを形成する工程については、別工程で行う必要があり、処理の効率化が不十分であるという課題を有する。
【０００７】
また、めっき版上に所望の配線回路に対応するレジストパターンを形成する工程については、フォトリソグラフィ法、レーザー加工法、印刷方法、ルータ加工法、その他機械的なエッチング等により行われるため、いずれの方法においても処理が煩雑となり、処理に時間を要してしまうという課題を有する。
特許文献２に示す技術は、転写時における剥離容易性が十分ではない可能性があり、飛翔等が行われるなど、転写の精度が下がってしまうという課題を有する。
【０００８】
また、接合パターンを付着させる処理が複数段階に分かれているため、処理を複雑化してしまうという課題を有する。
さらに、配線パターンと電子部品とを接合するための接合パターンが粉末状の導電性粒子からなるため、粒子間の空間が存在することにより導電率が低下してしまい、不良品を生成してしまう確率が高くなる可能性があるという課題を有する。
【０００９】
特許文献３に示す技術は、特許文献２に示す技術と同様に、転写時における剥離容易性が十分ではない可能性があり、飛翔等が行われるなど、転写の精度が下がってしまうという課題を有する。
【００１０】
また、パターンの形成から転写までの処理を一連の処理で連続して行うことができず、処理が煩雑になってしまうという課題を有する。
特許文献４に示す技術は、ダイヤモンド様カーボンの薄膜表面を微細加工する技術であり、配線パターンを形成する技術とは異にするものである。
【００１１】
そこで、本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、基材に導電体の配線パターンを一連の処理で高効率に形成し、且つ、高導電率で高精度の配線パターンを確実に形成するパターン形成装置、及び、パターン形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
（１．パターン形成装置）
本願に開示するパターン形成装置は、基材に導電体の配線パターンを形成するパターン形成装置において、不純物が添加された炭素系薄膜の表面に電極を対向して配設し、当該電極を正電位として当該炭素系薄膜との間に放電が生じる電位差未満の電位差による電界を印加する印加手段と、前記印加手段が電界を印加した状態で、前記電極を前記炭素系薄膜との間で所定の距離を保って走査させて当該炭素系薄膜の表面に潜像を形成する電極制御手段と、前記電極制御手段により前記潜像が形成された炭素系薄膜を含む潜像対象物を所定の金属イオンが含まれる電解液に浸漬する浸漬手段と、前記浸漬手段による浸漬後の前記潜像対象物について、前記電極制御手段により潜像が形成された面に、転写対象物となる前記基材を接着させて前記潜像に吸着した金属からなる導電体を転写する転写手段とを備えるものである。
【００１３】
このように、本願に開示するパターン形成装置においては、不純物が添加された炭素系薄膜の表面に正電位の電極で電界を印加し、その状態で電極を走査させるだけで潜像が形成できるため、処理が煩雑にならず、配線パターンの形成の処理効率を上げることができるという効果を奏する。
【００１４】
また、電界の印加により潜像が形成された炭層系薄膜を電解液に浸漬するだけで、潜像箇所に金属を吸着させて導電密度を高くさせることができるため、導電率の高い配線パターンを形成することができると共に、配線パターンの形成処理を簡略化することができるという効果を奏する。
【００１５】
なお、基材に導電体を転写させる際には、基材に接着剤等を予め塗着させておき、接着剤により導電体を接着させてから加熱により焼き付けることで転写をすることができる。
また、金属イオンの種類としては、銅、ニッケル、パラジウム、クロム等を用いるようにしてもよく、望ましくは、銅を用いるのがよい。
【００１６】
（２．回転式ドラムによる配線パターンの形成）
本願に開示するパターン形成装置は、前記潜像対象物が、前記電解液が収容された電解槽内に配設され、当該電解液に一部の領域が浸漬した回転式のドラムの表面に前記炭素系薄膜が堆積されたものであり、前記電極制御手段が、前記回転式ドラムの繰り返しの回転動作と共に、前記潜像対象物における前記電解液に浸漬している領域以外の領域に、前記転写手段が転写処理を行った後で且つ前記浸漬手段が浸漬処理を行う前に、前記電極を走査させて潜像を形成するものである。
【００１７】
このように、本願に開示するパターン形成装置においては、潜像対象物が、電解液が収容された電解槽内に配設され、当該電解液に一部の領域が浸漬した回転式のドラムの表面に炭素系薄膜が堆積されたものであるため、ドラムが回転動作を繰り返すことで、潜像の形成から基材への転写までの処理を一連の流れで繰り返して連続的に行うことができ、処理効率を格段に上げることができるという効果を奏する。
【００１８】
（３．電位差の初期化）
本願に開示するパターン形成装置は、前記炭素系薄膜の電位をグランド電位にするグランド電位手段と、前記ドラムによる繰り返しの回転動作と共に、前記転写手段が転写処理を行った後で且つ前記電極制御手段が潜像を形成する処理を行う前に、前記炭素系薄膜に印加した電界と逆極性の電界を、当該炭素系薄膜に印加する逆印加手段とを備えるものである。
【００１９】
このように、本願に開示するパターン形成装置においては、炭素系薄膜の電位をグランド電位にし、転写処理を行った後で且つ潜像を形成する処理を行う前に、前記炭素系薄膜に印加した電圧と逆極性の電圧を、当該炭素系薄膜に印加するため、潜像のパターンを初期化して自由に変更することができ、１つのパターンの繰り返しだけではなく、様々な配線パターンを連続的に形成することができるという効果を奏する。
【００２０】
また、炭素系薄膜の電位をグランド電位にし、逆極性の電界を印加するという簡易な作業を行うだけで、潜像をクリアして新たな潜像に形成し直すこともできるため、様々なパターンの潜像を形成する場合に、処理の効率を格段に上げることができるという効果を奏する。
【００２１】
（４．ＤＬＣ）
本願に開示するパターン形成装置は、前記炭素系薄膜がダイヤモンド様カーボン（ＤＬＣ：Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ）であるものである。
このように、本願に開示するパターン形成装置においては、炭素系薄膜がダイヤモンド様カーボン（ＤＬＣ：Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ）であるため、電界が印加された箇所以外の領域には金属が吸着しにくく、且つ、電界が印加された箇所においても吸着した金属が剥離しやすくなっているため、転写処理をスムーズに行うことができ、高精度で確実に転写処理を行うことができるという効果を奏する。
また、ＤＬＣには金属が吸着しにくいため、電界が印加された箇所以外の領域について特別な処理を施す必要がなく、電解液から取出（又は取出後に軽く洗浄）するだけで、転写処理に移行することが可能となり、処理時間を短縮して処理効率を上げることができる。
【００２２】
（５．電極と炭素系薄膜との距離）
本願に開示するパターン形成装置は、前記電極と前記炭素系薄膜との距離が１μｍ以上、１００μｍ以下であるものである。
【００２３】
（６．電界の強度）
本願に開示するパターン形成装置は、前記電極が印加する電界強度の絶対値が０．５Ｖ／μｍ以上、５０Ｖ／μｍ以下であるものである。
【００２４】
（７．添加される不純物）
本願に開示するパターン形成装置は、前記炭素系薄膜が、不純物を添加されたものである。
これまで、本発明を装置として示したが、所謂当業者であれば明らかであるように本発明を方法として捉えることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を説明する。本発明は多くの異なる形態で実施可能である。従って、本実施形態の記載内容のみで本発明を解釈すべきではない。また、本実施形態の全体を通して同じ要素には同じ符号を付けている。
以下の実施の形態では、主に装置について説明するが、所謂当業者であれば明らかな通り、本発明は方法としても実施できる。
【００２６】
（本発明の第１の実施形態）
本実施形態に係るパターン形成装置を図１ないし図６に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係るパターン形成装置の機能ブロック図、図２は、本実施形態に係るパターン形成装置の動作を示すフローチャート、図３は、図１における潜像形成部の斜視図、図４は、潜像形成部が潜像を形成した結果を示す図、図５は、図１におけるめっき部の斜視図、図６は、図１における転写部の斜視図を示す。
【００２７】
前記各図において本実施形態に係るパターン形成装置は、炭素系薄膜としてダイヤモンド様カーボン（以下、ＤＬＣとする）を用い、当該ＤＬＣには窒素がドープされている。また、電解液には銅イオンが電解しており、この電解液をめっき液としてめっき槽に収容している。
【００２８】
図１において、本実施形態に係るパターン形成装置１は、潜像形成部１０とめっき部２０と転写部３０とを備える。また、潜像形成部１０は、電圧印加部１１と移動制御部１２と電極１３とを備え、めっき部２０は、浸漬部２１と取出部２２とを備え、転写部３０は、接着部３１と加熱部３２とを備える。
なお、浸漬部２１と取出部２２は一体的な装置構成として捉えてもよい。
【００２９】
電圧印加部１１は電極１３に対して電圧を印加して電極１３を正電位にする。正電位となった電極１３は、表面がＤＬＣ薄膜からなる潜像対象物２に対して電界を印加する。電界が印加された潜像対象物２の表面のＤＬＣ薄膜は改質される。その状態で移動制御手段１２により電極１３を配線パターンに従って移動させることで、配線パターンに対応する潜像が潜像対象物２の表面に形成される。この移動制御部１２は、電極１３が移動する位置や速度を制御する。移動する位置には、水平方向の位置と高さ方向の位置があり、潜像する配線パターンにより適切な位置や速度が決定される。例えば、電極１３とＤＬＣ薄膜との距離を大きくすると電界が広がり、太い潜像を形成することができる。逆に電極１３とＤＬＣ薄膜との距離を小さくすると細い潜像を形成することができる。また、潜像を形成するのに必要な最大限の所定速度以下の速度範囲で、電極の移動速度を制御することで、潜像の太さを調整することもできる。すなわち、電極の移動位置や移動速度を微調整することで複雑なパターンや微細なパターンを正確に形成することができる。
【００３０】
なお、配線パターンは予め配線パターン登録テーブル（図示しない）に登録されており、移動制御部１２が登録されている配線パターンデータを読み込んで電極１３の移動を制御するようにしてもよい。
【００３１】
浸漬部２１は、潜像形成部１０により潜像が形成された潜像対象物２を、金属イオンを含むめっき液に浸漬し、取出部２２が、浸漬された潜像対象物２をめっき液から取出する。この時、潜像が形成された箇所にのみ金属がめっきされ、潜像が形成されていない箇所には金属が吸着しない。従って、配線パターンに従っためっき処理をめっき液に浸漬するだけで施すことができる。
なお、めっき液に電解させる金属イオンは好ましくは導電性が高い金属を使用するのが良く、さらに好ましくは銅イオンを使用するのがよい。
【００３２】
接着部３１は、めっき液から取出された潜像対象物２の潜像が形成されている面と、予め接着剤が塗布された転写基材とを押圧して接着させる。めっきされていた金属が接着された転写基材は、加熱部３２により加熱処理がされることで接着剤を溶解し、転写基材に金属が焼き付けられてプリント基板３が生成される。
【００３３】
なお、この時、潜像対象物２の表面のＤＬＣ薄膜にめっきされている金属は、ＤＬＣ薄膜に印加された電界による改質により吸着されているが、ＤＬＣと金属との性質から、剥離しやすい状態になっている。従って、必ずしも押圧等の特別な処理を行わなくても金属を転写基材に容易に接着させることができる。
【００３４】
図２において、本実施形態に係るパターン形成装置の動作を説明する。まず、前提として潜像対象物２の表面に窒素をドープしたＤＬＣ薄膜を堆積しておき、ＤＬＣ薄膜の表面の所定位置に電極１３を配設しておく。電圧印加部１１により、ＤＬＣ薄膜の表面の所定位置に配設された電極１３に電圧が印加される（ステップ１）。この時、電極１３に印加される電圧値は、電極１３とＤＬＣ薄膜表面との間に放電が生じる電圧未満の電圧値であり、好ましくは電極１３の電界強度が０．５Ｖ／μｍ以上、５０Ｖ／μｍ以下になるような電圧値を印加する。この状態で電極１３を走査させて、ＤＬＣ薄膜の表面に潜像を形成する（ステップ２）。この時、電極１３の先端部とＤＬＣ薄膜との距離は好ましくは１μｍ以上、１００μｍ以下とする。このステップ１からステップ２までの処理が潜像形成部１０の動作を示す処理である。
【００３５】
ここで、潜像形成部１０についてさらに詳細に説明する。図３は、潜像形成部１０の斜視図である。上述したように、潜像対象物２の表面には窒素ドープしたＤＬＣ薄膜４が堆積しており、ＤＬＣ薄膜４の表面の所定位置に電極１３が配設されている。電極１３には、電圧印加部１１により電圧が印加される。電極１３は、さらに、移動制御部１２により潜像対象物２の上方の３次元空間（ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向）を自由に走査できる。また、移動制御部１２は、電極１３の移動速度も併せて制御することが可能である。
【００３６】
上記条件で図３に示すように電極１３を走査させると、ＤＬＣ薄膜４の表面が改質されて、電極１３が走査した軌跡を辿った箇所が負に帯電する。上記条件で電極１３を走査させた結果を図４に示す。
【００３７】
図４において、電極１３とＤＬＣ薄膜４との距離を５０μｍ、印加電圧を１０００Ｖとして潜像を形成している。図４の結果から、ＤＬＣ薄膜４の表面が改質され、潜像が形成されたことを確認することができる。
【００３８】
図２に戻って、ステップ２でＤＬＣ薄膜４の表面に潜像が形成されると、浸漬部２１が潜像対象物２をめっき液に浸漬し（ステップ３）、取出部２２がめっき液に浸漬された潜像対象物２を取出する（ステップ４）。このステップ３からステップ４までの処理が、めっき部２０の動作を示す処理である。
【００３９】
ここで、めっき部２０についてさらに詳細に説明する。図５は、めっき部２０の斜視図である。めっき槽５にはめっき液６が収容されている。めっき液６には銅イオンが電解されており、潜像対象物２をめっき液に浸漬することで、銅イオンが負に帯電したＤＬＣ薄膜４の表面に形成された潜像に近づいて吸着され、潜像箇所のみにめっき処理を施すことができる。この時、ＤＬＣ薄膜４と銅の性質上、潜像箇所以外の領域には銅が吸着されず、潜像箇所にのみ吸着される。さらに、潜像箇所に吸着した銅は剥離しやすい状態となっている。潜像対象物２を所定時間めっき液６に浸漬した後に、当該潜像対象物２をめっき液６から取出する。取出後は潜像対象物２を軽く洗浄することで、余分なめっきを除去することができる。
【００４０】
図２に戻って、ステップ４でめっき液６から潜像対象物２が取出されると、接着剤が塗布された転写基材を用意する（ステップ５）。
なお、転写基材に接着剤が塗布されるタイミングは、必ずしもめっき液６から潜像対象物２を取出した後でなくてもよく、接着剤が乾燥しないうちに、転写基材にめっきされた銅が転写できるタイミングであればいつでもよい。
【００４１】
接着剤が塗布された転写基材と潜像対象物２を接着し（ステップ６）、転写基材を加熱して配線パターンを焼き付けて（ステップ７）、処理を終了する。このステップ５からステップ７までの処理が転写部３０の動作を示す処理である。
【００４２】
ここで、転写部３０についてさらに詳細に説明する。図６は、転写部３０の斜視図である。めっき部２０で潜像箇所にめっきが施された面に対して、転写基材７の接着剤が塗布された面が接着するように押圧する。接着剤により転写基材７にめっきが接着され、当該転写基材７を加熱することで接着剤を溶解し、めっきを焼き付けてプリント基板３が生成される。
なお、上述したように、めっきとＤＬＣ薄膜４は剥離しやすい状態であるため、押圧は必ずしも必要ではなく、接着剤とめっきが接触できればよい。
【００４３】
このように、本実施形態に係るパターン形成装置によれば、不純物が添加された炭素系薄膜の表面に正電位の電極で電界を印加し、その状態で電極を走査させるだけで潜像が形成できるため、処理が煩雑にならず、配線パターンの形成の処理効率を上げることができる。
また、電界の印加により潜像が形成されたＤＬＣ薄膜を電解液に浸漬するだけで、潜像箇所に銅を吸着させることができるため、処理を簡略化することができる。
【００４４】
さらに、ＤＬＣを使用するため、電界が印加された箇所以外の領域には銅が吸着しにくく、且つ、電界が印加された箇所においても銅が剥離しやすくなっているため、転写処理をスムーズに行うことができ、高精度で確実に転写処理を行うことができる。
【００４５】
さらにまた、ＤＬＣには銅が吸着しにくいため、電界が印加された箇所以外の領域について特別な処理を施す必要がなく、電解液から取出（又は取出後に軽く洗浄）するだけで、転写処理に移行することが可能となり、処理時間を短縮して処理効率を上げることができる。
【００４６】
（本発明の第２の実施形態）
以下に、本実施形態に係るパターン形成装置について説明する。なお、ここでは、第１の実施形態と同様である点についての説明は省略する。
本実施形態に係るパターン形成装置を図７及び図８に基づいて説明する。図７は、本実施形態に係るパターン形成装置の動作を示すフローチャート、図８は、本実施形態に係るパターン形成装置の構成を示す模式図である。
【００４７】
図７において、ステップ１からステップ７までの処理は第１の実施形態と同様であるため説明は省略する。ステップ７で転写基材７に配線パターンが焼き付けられると、全ての転写基材７について転写処理が終了したかどうかを判定し（ステップ８）、全ての転写基材７について転写処理が終了していれば、そのまま処理を終了する。全ての転写基材７について転写処理が終了していなければ、ＤＬＣ薄膜４の表面に形成された潜像の負電位の大きさが所定の閾値以下であるかどうかを判定し（ステップ９）、所定の閾値以下であればステップ１に戻り、所定の閾値より大きければステップ３に戻る。ステップ９の処理を行う理由は、潜像の電位が小さくなった場合には、めっき処理の処理効率や精度が下がってしまうため、所定の閾値以下の電位になった場合には、再度同じ潜像を形成してめっきの処理効率や精度を下げないようにするためである。そして、全ての転写基材７について転写処理が終了するまでこれらの処理が繰り返して行われる。
【００４８】
なお、ステップ９の処理を省略して、常にステップ１に戻って潜像を形成するようにしてもよい。また、条件によって潜像の電位に変化が少ない場合には、常にステップ３に戻って、めっき処理を行うようにしてもよい。
【００４９】
次に、本実施形態に係るパターン形成装置１の構成について説明する。図８に示すように、本実施形態に係るパターン形成装置１は、潜像対象物２がドラム状になっており、そのドラムの回転方向の外周領域にＤＬＣ薄膜４が堆積されている。このＤＬＣ薄膜４を含む潜像対象物２は、図の矢印方向に回転動作を行う。また、ドラム状の潜像対象物２は、一部がめっき液に浸漬しており、浸漬していない領域に潜像形成部１０と転写部３０が配設されている。転写部３０は、転写処理が、矢印方向に対してめっき処理が行われた後に行われる位置に配設され、潜像形成部１０は、潜像形成処理が、矢印方向に対して転写処理が行われた後で且つめっき処理が行われる前に行われる位置に配設される。
【００５０】
また、この場合、転写基材として基材テープを用いることで、回転動作に伴って繰り返し連続して転写処理を行うことができる。電極１３については、一筆で描画できる配線パターンであれば、電極の移動とドラムの回転速度を制御することで描画が可能であり、一筆で描画できない配線パターンであれば、複数の電極１３を配設することで、複雑な配線パターンであっても短時間で潜像を形成することができる。
なお、複数の電極１３を配設しなくても、電極１３が印加する電界強度を０Ｖ／μｍに制御することで、一本の電極で複雑な配線パターンの潜像を形成することが可能である。
【００５１】
このように、本実施形態に係るパターン形成装置によれば、潜像対象物２が、めっき液６が収容されためっき槽５内に配設され、当該めっき液６に一部の領域が浸漬した回転式のドラムの表面に前記ＤＬＣ薄膜４が堆積されたものであるため、ドラムが回転動作を繰り返すことで、潜像の形成から基材への転写までの処理を一連の流れで繰り返して連続的に行うことができ、処理効率を格段に上げることができる。
【００５２】
（その他の実施形態）
以下に、本実施形態に係るパターン形成装置について図９ないし図１１に基づいて説明する。図９は、本実施形態に係るパターン形成装置の機能ブロック図、図１０は、本実施形態に係るパターン形成装置の動作を示すフローチャート、図１１は、本実施形態に係るパターン形成装置の構成を示す模式図である。
【００５３】
図９に示すように、本実施形態に係るパターン形成装置１は、潜像形成部１０とめっき部２０と転写部３０と初期化部４０とを備える。初期化部４０は、グランド電位部４１と逆電圧印加部４２とを備える。潜像形成部１０、めっき部２０及び転写部３０の機能は第１及び第２の実施形態と同様であるため説明は省略する。
グランド電位部４１は、ＤＬＣ薄膜４の電位をグランド電位にする処理を行う。
【００５４】
逆電圧印加部４２は、グランド電位になったＤＬＣ薄膜４に、現在の電位とは逆極性の電圧を印加する処理を行う。ＤＬＣ薄膜４の電位が逆電位になることで、潜像を初期化することができる。従って、連続処理中であっても異なる潜像を形成することができ、様々な種類の配線パターンのプリント基板を生成することができると共に、電位を初期化することでＤＬＣ薄膜４に残留しためっきを綺麗に洗浄することができる。
【００５５】
次に、図１０のフローチャートについて説明する。ステップ１からステップ８までの処理は、第２の実施形態と同様であるため説明は省略する。ステップ８で全ての転写基材７について転写処理が終了していなければ、形成する潜像に変更があるかどうかを判定し（ステップ８ａ）、形成する潜像に変更がない場合は、ＤＬＣ薄膜４の表面に形成された潜像の負電位の大きさが所定の閾値以下であるかどうかを判定し（ステップ９）、所定の閾値以下であればステップ１に戻り、所定の閾値より大きければステップ３に戻る。ステップ８ａで形成する潜像に変更がある場合は、ＤＬＣ薄膜４の表面に形成された潜像の負電位を初期化してグランド電位にして、逆電圧を印加し（ステップ１０）、変更する潜像パターンのデータを配線パターン登録テーブル（図示しない）から読み出して移動制御部１２に送信して（ステップ１１）、ステップ１に戻る。
【００５６】
なお、ステップ９で所定の閾値以下である場合に、ステップ１０の初期化処理を行ってからステップ１に戻るようにしてもよい。
また、ステップ９の処理を省略して、形成する潜像に変更がない場合は、常にステップ１に戻って潜像を形成するようにしてもよい。また、条件によって潜像の電位に変化が少ない場合には、常にステップ３に戻って、めっき処理を行うようにしてもよい。
【００５７】
次に、図１１の、本実施形態に係るパターン形成装置の構成について説明する。図１１において、図８と異なるのは、グランド電位部４１としてアースに接続するアース端子４４を有し、逆電圧印加部４２として逆電圧電極４５を有する点である。このアース端子４４及び逆電圧電極４５によるＤＬＣ薄膜４の電位の初期化は、図１０のフローチャートでも示す通り、転写処理が行われた後で且つ潜像形成処理が行われる前に実行される。
【００５８】
ＤＬＣ薄膜４の電位の初期化は、必要に応じて行われる構成となっている。つまり、電位の初期化が必要である場合（例えば、潜像のパターンが変更される場合や繰り返しの処理により潜像の精度が下がってきた場合等）にのみ、アース端子４４及び逆電圧電極４５がＤＬＣ薄膜４と接続され、ＤＬＣ薄膜４の表面に形成された潜像を初期化する。初期化が必要ない場合には、ＤＬＣ薄膜４とアース端子４４及び逆電圧電極４５は接続されない。
【００５９】
このように、本願に開示するパターン形成装置によれば、ＤＬＣ薄膜４の電位をグランド電位にし、転写処理を行った後で且つ潜像を形成する処理を行う前に、ＤＬＣ薄膜４に印加した電圧と逆極性の電圧を、当該ＤＬＣ薄膜４に印加するため、潜像のパターンを初期化して自由に変更することができ、１つのパターンの繰り返しだけではなく、様々な配線パターンを連続的に形成することができる。
【００６０】
また、ＤＬＣ薄膜４の電位をグランド電位にし、逆極性の電界を印加するという簡易な作業を行うだけで、潜像をクリアして新たな潜像に形成し直すこともできるため、様々なパターンの潜像を形成する場合に、処理の効率を格段に上げることができる。
【００６１】
以上の前記各実施形態により本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は実施形態に記載の範囲には限定されず、これら各実施形態に多様な変更又は改良を加えることが可能である。そして、かような変更又は改良を加えた実施の形態も本発明の技術的範囲に含まれる。このことは、特許請求の範囲及び課題を解決する手段からも明らかなことである。
【００６２】
なお、上記各実施形態においては、炭素系薄膜としてＤＬＣ薄膜を使用したが、炭素系薄膜であれば何でもよい。
また、上記各実施形態における電極１３は、先端が尖った形状を有するものを示したが、パターニングされている電極であってもよい。つまり、電極１３を走査させてパターンを形成するのではなく、すでにパターンが形成されている電極１３をＤＬＣ薄膜４に近づける。そうすることで、電極１３を複雑に走査させなくても、所定時間だけＤＬＣ薄膜４に電極１３を近づけるだけで、簡単にパターンを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】第１の実施形態に係るパターン形成装置の機能ブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係るパターン形成装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】潜像形成部の斜視図である。
【図４】潜像形成部が潜像を形成した結果を示す図である。
【図５】めっき部の斜視図である。
【図６】転写部の斜視図である。
【図７】第２の実施形態に係るパターン形成装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】第２の実施形態に係るパターン形成装置の構成を示す模式図である。
【図９】その他の実施形態に係るパターン形成装置の機能ブロック図である。
【図１０】その他の実施形態に係るパターン形成装置の動作を示すフローチャートである。
【図１１】その他の実施形態に係るパターン形成装置の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００６４】
１  パターン形成装置
２  潜像対象物
３  プリント基板
４  ＤＬＣ薄膜
５  めっき槽
６  めっき液
７  転写基材
１０  潜像形成部
１１  電圧印加部
１２  移動制御部
１３  電極
２０  めっき部
２１  浸漬部
２２  取出部
３０  転写部
３１  接着部
３２  加熱部
４０  電位差初期化部
４１  アース端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図４】
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