(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面がシート基材を載置するための載置面となっている基部と、該載置面に位置する吸引・放出部と、該吸引・放出部を囲むように前記載置面に位置する保持部と、を有し、前記吸引・放出部は気体の吸引と気体の放出が可能な領域であり、前記保持部は前記吸引・放出部を囲むように枠形状の弾性部材を有し、該弾性部材が前記保持部から突出する高さは２０μｍ以下であることを特徴とするシートチャック。
【請求項２】
前記吸引・放出部の表面が前記保持部の表面から突出する高さは０〜５μｍの範囲内であることを特徴とする請求項１に記載のシートチャック。
【請求項３】
前記吸引・放出部は、凹部と、該凹部の開口を閉塞するように位置する多孔質体と、を有し、前記凹部は気体流路を介して前記基部の外部と連通していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシートチャック。
【請求項４】
前記吸引・放出部は、凹部と、該凹部の開口を閉塞するように位置する板状体と、を有し、前記凹部は気体流路を介して前記基部の外部と連通しており、前記板状体は複数の貫通孔を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシートチャック。
【請求項５】
前記弾性部材は、前記保持部に存在する溝部に位置することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のシートチャック。
【請求項６】
前記弾性部材は、前記保持部の表面に固着していることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のシートチャック。
【請求項７】
上面がシート基材を載置するための載置面となっている基部と、該載置面に位置する吸引・放出部と、該吸引・放出部を囲むように前記載置面に位置する保持部と、を有し、前記吸引・放出部は気体の吸引と気体の放出が可能な領域であるシートチャックに、前記吸引・放出部を被覆し、周辺部が前記保持部に位置するようにシート基材を載置する工程と、
前記保持部に位置するシート基材上にギャップ保持枠を配設する工程と、
前記吸引・放出部から気体を吸引して前記シート基材を前記吸引・放出部に保持する工程と、
基部と、該基部に形成された転写凸部と、該転写凸部が形成された領域の周囲の領域の前記基部に位置するダミー凸部と、を有するマイクロコンタクトプリント用のスタンプの前記転写凸部にインクを供給し、該スタンプと前記シート基材とのアライメントを行った後、前記ダミー凸部が前記ギャップ保持枠に当接するまで前記スタンプと前記シート基材とを接近させる工程と、
前記吸引・放出部から気体を放出して、前記ギャップ保持枠よりも内側に位置するシート基材を前記スタンプへ向けて変位させ、前記転写凸部に供給されているインクに接触させる工程と、
前記吸引・放出部から気体を吸引して前記シート基材を前記スタンプから離間させることにより前記インクを前記シート基材へ転写させるとともに、前記シート基材を前記吸引・放出部に保持し、前記スタンプを離間させる工程と、を有することを特徴とするマイクロコンタクトプリント法。
【請求項８】
前記保持部に前記弾性部材を有するシートチャックを使用し、基材シートを介して前記弾性部材上に位置するような形状のギャップ保持枠を使用することを特徴とする請求項７に記載のマイクロコンタクトプリント法。
【請求項９】
前記ギャップ保持枠の厚みは、２０〜７０μｍの範囲内で均一とすることを特徴とする請求項７または請求項８に記載のマイクロコンタクトプリント法。
【請求項１０】
前記シートチャックの前記吸引・放出部の表面が前記保持部の表面から突出する高さを０〜５μｍの範囲内とすることを特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれかに記載のマイクロコンタクトプリント法。
【請求項１１】
前記シートチャックの前記吸引・放出部は、凹部と、該凹部の開口を閉塞するように位置する多孔質体と、を有し、前記凹部は気体流路を介して前記基部の外部と連通していることを特徴とする請求項７乃至請求項１０のいずれかに記載のマイクロコンタクトプリント法。
【請求項１２】
前記シートチャックの前記吸引・放出部は、凹部と、該凹部の開口を閉塞するように位置する板状体と、を有し、前記凹部は気体流路を介して前記基部の外部と連通しており、前記板状体は複数の貫通孔を有することを特徴とする請求項７乃至請求項１０のいずれかに記載のマイクロコンタクトプリント法。
【請求項１３】
前記シートチャックの前記保持部は、前記吸引・放出部を囲むように枠形状の弾性部材を有し、該弾性部材が前記保持部から突出する高さは２０μｍ以下であることを特徴とする請求項７乃至請求項１２のいずれかに記載のマイクロコンタクトプリント法。
【請求項１４】
前記弾性部材は、前記保持部に存在する溝部に位置することを特徴とする請求項１３に記載のマイクロコンタクトプリント法。
【請求項１５】
前記弾性部材は、前記保持部の表面に固着していることを特徴とする請求項１３に記載のマイクロコンタクトプリント法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートチャックとマイクロコンタクトプリント法に係り、特にフレキシブルなシート基材を保持するためのシートチャックと、これを用いたマイクロコンタクトプリント法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロ〜ナノオーダーの微細パターニング技術として、ソフトリソグラフィがあり、これは、微細なモールドにシリコーン樹脂などの流動性のある材料を流し込み、そのまま硬化させることで微細な立体構造を転写する技術である。このソフトリソグラフィにより得られる樹脂製モールドを版としてパターニングする技術として、マイクロコンタクトプリント（以下、「μＣＰ」とも記す）法がある。
μＣＰ法は、１９９３年にアメリカのハーバード大学のＧ．Ｍ．Ｗｈｉｔｅｓｉｄｅｓらによって開発された微細パターン形成技術である。この微細パターン形成技術では、例えば、シリコンや石英等の基板上にソフトリソグラフィで作製されたパターンを有するマスター版に、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ：２液硬化性のシリコーン樹脂）等の液状材料を流し込み硬化させ、その後、マスター版と硬化したＰＤＭＳとを引き離して、マスター版の反転パターンを有するＰＤＭＳからなるスタンプを作製する。そして、このスタンプの転写凸部上にインクを載せ、シートチャックに載置保持されている被加工物にインクを転写するものである。
【０００３】
このようなμＣＰ法によりフレキシブルなシート基材に所望のパターンを形成する場合、シートチャックの表面にフレキシブルなシート基材を直接載置すると、シート基材の表面とスタンプの転写凸部の表面とが理想平面ではないため、両者の接触が不均一なものとなり、スタンプからシート基材へのインクの転写不良が発生する。このようなシート基材とスタンプの転写凸部との接触不良を防止するために、ウレタンゴムやスポンジシートなどの弾性体をシートチャックとフレキシブルなシート基材との間に介在させることが行われている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２０８４１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、転写凸部の配設密度が顕著に異なるような粗密差がスタンプに有る場合、あるいは、弾性体の不具合、例えば、厚み等の加工精度不良、経時による弾性劣化等がある場合、局所的な接触不良により、スタンプからシート基材へのインクの転写不良やパターンの寸法変動が生じる。また、シート基材が自重で弾性体に載置されている場合、弾性体上をシート基材が滑ることがあり、このようなシート基材の滑り現象が生じると、アライメント精度が低下するという問題もあった。
本発明は上述のような実情に鑑みてなされたものであり、フレキシブルなシート基材をスタンプに均一に接触させることができるシートチャックと、このシートチャックを使用して高精度のパターンを形成するためのマイクロコンタクトプリント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】
【０００６】
このような課題を解決するために、本発明のシートチャックは、上面がシート基材を載置するための載置面となっている基部と、該載置面に位置する吸引・放出部と、該吸引・放出部を囲むように前記載置面に位置する保持部と、を有し、前記吸引・放出部は気体の吸引と気体の放出が可能な領域であり、前記保持部は前記吸引・放出部を囲むように枠形状の弾性部材を有し、該弾性部材が前記保持部から突出する高さは２０μｍ以下であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記吸引・放出部の表面が前記保持部の表面から突出する高さは０〜５μｍの範囲内であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記吸引・放出部が、凹部と、該凹部の開口を閉塞するように位置する多孔質体と、を有し、前記凹部は気体流路を介して前記基部の外部と連通しているような構成、あるいは、前記吸引・放出部が、凹部と、該凹部の開口を閉塞するように位置する板状体と、を有し、前記凹部は気体流路を介して前記基部の外部と連通しており、前記板状体は複数の貫通孔を有するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記弾性部材が前記保持部に存在する溝部に位置するような構成、あるいは、前記弾性部材が前記保持部の表面に固着しているような構成とした。
【０００７】
本発明のマイクロコンタクトプリント法は、上面がシート基材を載置するための載置面となっている基部と、該載置面に位置する吸引・放出部と、該吸引・放出部を囲むように前記載置面に位置する保持部と、を有し、前記吸引・放出部は気体の吸引と気体の放出が可能な領域であるシートチャックに、前記吸引・放出部を被覆し、周辺部が前記保持部に位置するようにシート基材を載置する工程と、前記保持部に位置するシート基材上にギャップ保持枠を配設する工程と、前記吸引・放出部から気体を吸引して前記シート基材を前記吸引・放出部に保持する工程と、基部と、該基部に形成された転写凸部と、該転写凸部が形成された領域の周囲の領域の前記基部に位置するダミー凸部と、を有するマイクロコンタクトプリント用のスタンプの前記転写凸部にインクを供給し、該スタンプと前記シート基材とのアライメントを行った後、前記ダミー凸部が前記ギャップ保持枠に当接するまで前記スタンプと前記シート基材とを接近させる工程と、前記吸引・放出部から気体を放出して、前記ギャップ保持枠よりも内側に位置するシート基材を前記スタンプへ向けて変位させ、前記転写凸部に供給されているインクに接触させる工程と、前記吸引・放出部から気体を吸引して前記シート基材を前記スタンプから離間させることにより前記インクを前記シート基材へ転写させるとともに、前記シート基材を前記吸引・放出部に保持し、前記スタンプを離間させる工程と、を有するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記保持部に前記弾性部材を有するシートチャックを使用し、基材シートを介して前記弾性部材上に位置するような形状のギャップ保持枠を使用するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記ギャップ保持枠の厚みは、２０〜７０μｍの範囲内で均一とするような構成とした。
本発明の他の態様として、前記シートチャックの前記吸引・放出部の表面が前記保持部の表面から突出する高さは０〜５μｍの範囲内であるような構成とした。 
本発明の他の態様として、前記シートチャックの前記吸引・放出部が、凹部と、該凹部の開口を閉塞するように位置する多孔質体と、を有し、前記凹部は気体流路を介して前記基部の外部と連通しているような構成、あるいは、前記吸引・放出部が、凹部と、該凹部の開口を閉塞するように位置する板状体と、を有し、前記凹部は気体流路を介して前記基部の外部と連通しており、前記板状体は複数の貫通孔を有するような構成とした。 
本発明の他の態様として、前記シートチャックの前記保持部が、前記吸引・放出部を囲むように枠形状の弾性部材を有し、該弾性部材が前記保持部から突出する高さは２０μｍ以下であるような構成とした。 
本発明の他の態様として、前記弾性部材が前記保持部に存在する溝部に位置するような構成、あるいは、前記弾性部材が前記保持部の表面に固着しているような構成とした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のシートチャックは、吸引・放出部にシート基材を吸引保持することができ、シート基材がシートチャック上を滑ることが防止されるので、従来の弾性体からなるシートチャック上にシート基材が自重で保持された場合に比べて、マイクロコンタクトプリントにおけるスタンプとのアライメントの精度、信頼性が大幅に向上する。また、保持部にシート基材を押圧した状態で吸引・放出部から気体を放出することにより、シート基材を変位させることができるので、マイクロコンタクトプリント用のスタンプの転写凸部の粗密に影響されることなく、スタンプに対して均一な圧力でシート基材を押し付けることができ、従来の弾性体からなるシートチャックにおける経時劣化によるマイクロコンタクトプリント時のインク転写不良やパターン寸法変動を防止することができる。さらに、保持部に弾性部材を有する場合、吸引・放出部からの気体吸引によるシート基材の吸引保持が更に確実なものとなり、また、吸引・放出部からの気体放出によるシート基材の変位の制御精度が更に向上する。
【０００９】
本発明のマイクロコンタクトプリント法は、本発明のシートチャックを使用するので、シート基材を吸引・放出部に吸引保持した状態でスタンプとのアライメントを行うことができ、アライメントの精度、信頼性が極めて高いものとなる。また、ダミー凸部をギャップ保持枠に当接するようにスタンプとシート基材とを接近させた状態で吸引・放出部から気体を放出してシート基材をスタンプへ向けて変位させるので、転写凸部の粗密に影響されることなく、インクとシート基材とを均一な圧力で接触させることができる。また、従来の弾性体からなるシートチャックにおける経時劣化に伴う押し付け圧力の微調整が不要であり、吸引・放出部からの気体放出の制御によりインクとシート基材との接触を安定して再現することができる。また、インクとシート基材とを接触させた後、吸引・放出部から気体を吸引してシート基材をスタンプから離間させるので、スタンプの転写凸部のインクを安定して確実にシート基材に転写することができ、高い精度でパターン形成が可能である。さらに、保持部に弾性部材を有するシートチャックを使用し、この弾性部材に対応した形状のギャップ保持枠を使用する場合、吸引・放出部におけるシート基材の吸引保持を更に確実に行うことができるとともに、ギャップ保持枠を介したダミー凸部によるシート基材の保持部への押圧を更に確実に行うことができ、吸引・放出部からの気体放出によるシート基材の変位の制御精度が更に向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のシートチャックの一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示されるシートチャックのＩ−Ｉ線における断面図である。
【図３】本発明のシートチャックの他の実施形態を示す図２相当の断面図である。
【図４】本発明のシートチャックの他の実施形態を示す図２相当の断面図である。
【図５】本発明のシートチャックの他の実施形態を示す図２相当の断面図である。
【図６】本発明のマイクロコンタクトプリント法の一実施形態を説明するための工程図である。
【図７】本発明のマイクロコンタクトプリント法の一実施形態を説明するための工程図である。
【図８】ギャップ保持枠とシート基材とシートチャックの弾性部材との位置関係を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
［シートチャック］
図１は本発明のシートチャックの一実施形態を示す斜視図であり、図２は図１に示されるシートチャックのＩ−Ｉ線における断面図である。図１および図２において、本発明のシートチャック１は、上面がシート基材を載置するための載置面２Ａとなっている基部２と、この載置面２Ａに位置する吸引・放出部３と、この吸引・放出部３を囲むように載置面２Ａに位置する保持部５と、を有している。
【００１２】
上記の吸引・放出部３は、基部２に形成されている凹部１１と、この凹部１１の開口を閉塞するように位置する多孔質体１３と、を有し、凹部１１は気体流路１２を介して基部２の外部と連通している。図示例では、凹部１１の形状に対応した形状の多孔質体１３を凹部１１に嵌着することにより凹部１１の開口を閉塞しているが、これに限定されるものではない。例えば、凹部１１の深さよりも薄い多孔質体１３を凹部１１の上部（載置面２Ａ寄り）に配設して凹部１１の開口を閉塞したものであってもよい。そして、この吸引・放出部３は、気体流路１２を図示しない吸排気ポンプ等に接続することにより、多孔質体１３の表面１３ａから気体の吸引と気体の放出が可能となっている。このような吸引・放出部３は、その表面３ａ（図示例では多孔質体１３の表面１３ａ）が保持部５から突出する高さが０〜５μｍの範囲内であることが好ましい。吸引・放出部３の表面３ａが保持部５から突出する高さが０μｍ未満、すなわち、吸引・放出部３の表面３ａが保持部５より低い状態であると、シート基材の吸引保持の安定性が損なわれることがあり、また、５μｍを超えると、後述の本発明のマイクロコンタクトプリント法で使用するようなスタンプの転写凸部の局所的に高い部位が底当たりする状況が多く発生しやすくなり好ましくない。
【００１３】
上記の保持部５は、シートチャック１に載置されるシート基材の周辺部（マイクロコンタクトプリントで使用するスタンプの転写凸部に対応したパターンが転写形成される領域の周囲の領域）が位置する部位である。このような保持部５は、うねりがなく平坦であることが好ましく、例えば、ＲP-Vが１０μｍ以下、好ましくは１．０μｍ以下であることが望ましい。ＲP-Vが１０μｍを超える程度のうねりが保持部５に存在すると、後述する本発明のマイクロコンタクトプリント法におけるシート基材とスタンプとの不要な接触が生じたりして、安定したマイクロコンタクトプリントを実施することが難しくなり好ましくない。尚、ＲP-Vの測定条件は、ＣＮＣ３次元画像測定システムによる非接触式とする。
【００１４】
シートチャック１を構成する基部２の材質は、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼等の金属材や、アルミナ、ジルコニア等のセラミックス、ガラス等を挙げることができる。この基部２が有する載置面２Ａの寸法、形状、および、凹部１１の開口寸法、開口形状は、保持するシート基材の寸法、形状、シート基材にパターンを形成する領域の寸法、形状等に応じて適宜設定することができる。また、凹部１１の深さは、上述のように、凹部１１全体を多孔質体１３によって満たした状態とするか、開口のみを多孔質体１３で閉塞した状態とするかにより、多孔質体１３の厚みを考慮して設定することができ、例えば、１．０〜５．０ｍｍ程度の範囲で適宜設定することができる。また、気体流路１２は、図示例では凹部１１の内側壁面と基部２の外側壁面の間を貫通するように１本のみが穿設されているが、気体流路１２の本数、位置は図示例に限定されるものではない。例えば、基部２の複数の外側壁面に気体流路１２を備えていてもよく、また、同一の外側壁面に複数の気体流路１２を備えていてもよい。さらに、例えば、基部２の内部で気体流路１２が枝分かれするように形成され、凹部１１側に位置する気体流路１２の開口端部が凹部１１の内側壁面に複数存在するものであってもよく、また、凹部１１側に位置する気体流路１２の開口端部が凹部１１の底面に位置するものであってもよい。
【００１５】
シートチャック１を構成する多孔質体１３は、その表面１３ａから吸引された気体が内部を通過して気体流路１２へ到達し、また、気体流路１２から凹部１１に送出された気体が多孔質体１３の内部を通過して表面１３ａから放出される構造を有するものであり、例えば、セラミックスや金属の粉末状材料を部分的に焼結したもの等の材料に化学的あるいは物理的な処理を施して微細孔を形成して作製したもの等を用いることができる。また、多孔質構造を有する天然素材を用いることもできる。また、多孔質体１３の表面１３ａは、シート基材を吸引保持するのに支障を来すことのない平坦性を有することが必要であり、例えば、ＲP-Vが１０μｍ以下、好ましくは１．０μｍ以下であることが望ましい。尚、ＲP-Vの測定条件は、上述と同様とすることができる。
このような多孔質体１３の凹部１１への配設は、例えば、接着剤、溶着等を用いて行うことができる。
【００１６】
本発明のシートチャックは、吸引・放出部３を構成する多孔質体１３に代えて、複数の貫通孔を有する板状体を備えるものであってもよい。図３は、このような本発明のシートチャックの実施形態を示す図２相当の断面図である。図３に示される本発明のシートチャック１では、基部２の凹部１１の上部（載置面２Ａ寄り）を閉塞するように、複数の貫通孔１５を有する板状体１４が配設されており、この点を除き上述の図１、図２に示されるシートチャック１と同じであり、同じ部材には同じ部材番号を付して示している。
【００１７】
板状体１４が有する貫通孔１５は、凹部１１と気体流路１２を介した気体の吸引、あるいは放出において、気体が通過可能なものであり、かつ、気体吸引時のシート基材の保持が確実に行われ、気体放出時のシート基材の変位が均一に行われるものであればよく、内径、貫通孔の内壁面形状、個数等は特に制限はない。例えば、内径が５０〜３００μｍ程度の範囲の貫通孔を１〜１０個／ｃｍ2程度の範囲の密度で有する板状体１４を使用することができる。
板状体１４の材質としては、例えば、アルミニウム、銅、真鍮、ステンレス鋼、チタン、アルミナ、ジルコニア、ガラス等を挙げることができ、貫通孔１５は、化学的あるいは物理的な処理を施して穿設することができる。板状体１４は、上述の多孔質体１３と同様に、その表面１４ａが保持部５から突出する高さが０〜５μｍの範囲内であることが好ましい。また、板状体１４の表面１４ａは、シート基材を吸引保持するのに支障を来すことのない平坦性を有することが必要であり、例えば、ＲP-Vが１０μｍ以下、好ましくは１．０μｍ以下であることが望ましい。ＲP-Vの測定条件は、上述と同様とすることができる。
【００１８】
尚、上述の板状体１４は、厚み方向に沿って形成された貫通孔１５を有するものであるが、貫通孔１５の形状は、これに限定されるものではない。例えば、図４に示されるように、板状体１４の表面１４ａから板状体１４の厚み方向に所定の深さまで達する複数の縦孔１５ａが、板状体１４の内部に穿設された横孔１５ｂに連通されたような貫通孔であってもよく、この例では、横孔１５ｂは気体流路１２に接続されている。
【００１９】
また、本発明のシートチャックは、吸引・放出部３を囲むように保持部５に枠形状の弾性部材を有するものであってもよい。図５は、このような本発明のシートチャックの実施形態を示す図２相当の断面図である。図５（Ａ）に示される本発明のシートチャック１は、吸引・放出部３を囲むように保持部５に形成された枠形状の溝部１６を有し、この溝部１６に弾性部材１７を備えるものである。また、図５（Ｂ）に示される本発明のシートチャック１は、吸引・放出部３を囲むように保持部５の表面に枠形状の弾性部材１８を固着して備えるものである。図５に示されるシートチャック１は、溝部１６と弾性部材１７を備える点、弾性部材１８を備える点を除き、上述の図１、図２に示されるシートチャック１と同じであり、同じ部材には同じ部材番号を付して示している。
【００２０】
図５に示されるようなシートチャック１では、弾性部材１７，１８が保持部５から突出する高さＴは２０μｍ以下であることが好ましい。弾性部材１７，１８が保持部から突出する高さＴが２０μｍを超えると、シート基材の吸引保持の安定性が損なわれることがあり好ましくない。このように保持部５に弾性部材１７，１８を有することにより、吸引・放出部３からの気体吸引によるシート基材の吸引保持が更に確実なものとなり、また、吸引・放出部３からの気体放出によるシート基材の変位の制御精度が更に向上する。尚、図５（Ａ）に示される弾性部材１７は、その上面１７ａが保持部５よりも低くなると、弾性部材１７による効果が奏されず好ましくない。
【００２１】
上記の弾性部材１７，１８は、例えば、デュロメータタイプＥでのゴム硬度が３０〜６０の範囲にあるような材質とすることができ、例えば、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）のようなシリコーンゴム、ニトリルゴム等を挙げることができる。また、弾性部材１７，１８の枠形状は、シートチャック１に載置されるシート基材の周辺部（マイクロコンタクトプリントで使用するスタンプの転写凸部に対応したパターンが転写形成される領域の周囲の領域）に位置するように、シート基材の寸法、形状に応じて適宜設定することができる。また、弾性部材１７，１８の幅は、例えば、２．０〜５．０ｍｍ程度の範囲で適宜設定することができる。
また、このような弾性部材１７，１８を、図３および図４に示されるシートチャックが具備可能であることは勿論である。
【００２２】
このような本発明のシートチャックは、吸引・放出部３にシート基材を吸引保持することができ、シート基材がシートチャック上を滑ることが防止されるので、従来の弾性体からなるシートチャック上にシート基材が自重で保持された場合に比べて、マイクロコンタクトプリントにおけるスタンプとのアライメントの精度、信頼性が大幅に向上する。また、保持部５にシート基材を押圧した状態で吸引・放出部３から気体を放出することにより、シート基材を変位させることができるので、マイクロコンタクトプリント用のスタンプの転写凸部の粗密に影響されることなく、スタンプに対して均一な圧力でシート基材を押し付けることができる。したがって、従来の弾性体からなるシートチャックにおける経時劣化によるマイクロコンタクトプリント時のインク転写不良やパターン寸法変動を防止することができる。
上述の実施形態は例示であり、本発明のシートチャックはこれらの実施形態の限定されるものではない。
【００２３】
尚、本発明のシートチャックによる保持対象となるシート基材としては、例えば、厚みが５０〜１５０μｍ程度の範囲にある樹脂製のシート、厚みが３０〜１００μｍ程度の範囲にある金属製のシート、厚みが５０〜１５０μｍ程度の範囲にある紙や不織布、カーボンファイバーやガラスファイバーを布状にした素材等に樹脂を含浸させて通気性を無くしたシート等、あるいは、これらのシートに所望の線、模様等の図形（パターン）、例えば、配線、端子、素子等が形成されているものを挙げることができる。
【００２４】
［マイクロコンタクトプリント法］
次に、本発明のマイクロコンタクトプリント法について説明する。
図６および図７は、本発明のマイクロコンタクトプリント法の一実施形態を説明するための工程図であり、上述の図５（Ａ）に示されている本発明のスタンプ１を用いた例を示している。図６において、ステージ３１上に本発明のシートチャック１を搭載し、このシートチャック１の吸引・放出部３に、シート基材２１をその周辺部２１ｂ（マイクロコンタクトプリントで使用するスタンプ４１の転写凸部４３に対応したパターンが転写形成される領域２１ａの周囲の領域）が保持部５に位置するように載置する。また、保持部５に位置するシート基材２１の周辺部２１ｂ上にギャップ保持枠２５を載置し、気体流路１２に接続した図示しない吸排気装置を作動させ、吸引・放出部３から気体を吸引してシート基材２１を吸引・放出部３に吸引保持する（図６（Ａ））。尚、シート基材２１の周辺部２１ｂ上へのギャップ保持枠２５の載置と、吸引・放出部３から気体を吸引してシート基材２１を吸引・放出部３に吸引保持する順序は、いずれが先であってもよい。
【００２５】
ここで、本発明のマイクロコンタクトプリント法において使用するシート基材は、後述する工程で吸引・放出部３からの気体の放出によりマイクロコンタクトプリントのスタンプ４１方向へ変位可能な可撓性を有するものであればよく、例えば、厚みが５０〜１５０μｍ程度の範囲にある樹脂製のシート、厚みが３０〜１００μｍ程度の範囲にある金属製のシート、厚みが５０〜１５０μｍ程度の範囲にある紙や不織布、カーボンファイバーやガラスファイバーを布状にした素材等に樹脂を含浸させて通気性を無くしたシート等、あるいは、これらのシートに所望の線、模様等の図形（パターン）、例えば、配線、端子、素子等が形成されているものを挙げることができる。
【００２６】
上記のギャップ保持枠２５は、後述する工程で、スタンプ４１の転写凸部４３に供給されているインクとシート基材２１との間に所望のギャップを確保するための部材であり、シート基材２１の周辺部２１ｂを介してシートチャック１の弾性部材１７と対向可能な形状を有するものである。図８は、このようなギャップ保持枠２５とシート基材２１とシートチャック１の弾性部材１７との位置関係を説明するための図であり、各部材を離間した状態を示している。尚、図８では、弾性部材１７とギャップ保持枠２５とがシート基材２１に当接する枠形状の領域を、シート基材２１に二点鎖線で示している。
ギャップ保持枠２５の厚みは、上記のように、スタンプ４１の転写凸部４３に供給されているインク６１とシート基材２１との間に介在させるギャップの大きさを決定するものであり、例えば、２０〜７０μｍ程度の範囲で設定することができ、厚みのバラツキは１０μｍ以下、好ましくは２μｍ以下とすることができる。ギャップ保持枠２５の厚みが上記の範囲から外れたり、厚みのバラツキが１０μｍを超えると、後述するスタンプ４１のシート基材２１への接近においてシート基材２１とインク６１との不要な接触が生じたり、シート基材２１の変位によるインク６１との接触の均一性が損なわれることがあり好ましくない。このようなギャップ保持枠２５の材質は、例えば、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート等を挙げることができる。また、ギャップ保持枠２５の幅は、例えば、３〜１５ｍｍ程度の範囲で適宜設定することができる。
【００２７】
一方、支持基板５１上に形成されたマイクロコンタクトプリント用のスタンプ４１を、スタンプホルダー５２に装着し、スタンプ４１の転写凸部４３にインク６１を供給する。スタンプ４１は、基部４２と、この基部４２のパターン領域４２ａに突設した転写凸部４３と、基部４２の周辺部４２ｂに突設したダミー凸部４４と、を有している。そして、ステージ３１を調整してスタンプ４１とシート基材２１とのアライメントを行った後、ダミー凸部４４がギャップ保持枠２５に当接するまでスタンプ４１とシート基材２１とを接近させる（図６（Ｂ））。
スタンプ４１のダミー凸部４４は、その先端部が転写凸部４３の上面と同一面をなすものであり、図示のように、ダミー凸部４４がギャップ保持枠２５に当接することにより、シート基材２１へのスタンプ４１の接近が停止し、転写凸部４３に供給されているインク６１とシート基材２１に所望のギャップが確保される。また、シート基材２１の周辺部２１ｂは保持部５に押圧された状態となる。このようなダミー凸部４４は、円柱形状、円錐形状、角錐形状、截頭円錐形状、截頭角錐形状等の複数の凸部が所望の間隔で配置されたものであってよく、また、ギャップ保持枠２５の枠形状に対応した枠形状の凸部であってもよい。通常、スタンプ４１とシート基材２１とのアライメントの制御範囲は数μｍ〜数百μｍの範囲であり、上述のように、ギャップ保持枠２５の幅を３〜１５ｍｍの範囲で設定しておくことにより、アライメントによってスタンプ４１とシート基材２１との相対位置が変更されても、ダミー凸部４４が確実にギャップ保持枠２５に当接する。
【００２８】
次に、気体流路１２に接続した図示しない吸排気装置を作動させ、吸引・放出部３から気体を放出する。これにより、周辺部２１ｂが保持部５に押圧された状態のシート基材２１は、ギャップ保持枠２５よりも内側に位置する領域が、吸引・放出部３から放出される気体によって徐々にスタンプ４１へ向けて変位し、最終的に均一な圧力でインク６１に接触することになる（図６（Ｃ））。シート基材２１の変位の速度は、例えば、図示しない吸排気装置と気体流路１２との間に流量計、レギュレーターを配置し、それぞれ最大流量、最大圧を設定して制御することができる。
【００２９】
次いで、気体流路１２に接続した図示しない吸排気装置を作動させ、吸引・放出部３から気体を吸引してシート基材２１をスタンプ４１から離間させ、吸引・放出部３に吸引保持する（図７（Ａ））。これにより、スタンプ４１の転写凸部４３に供給されていたインク６１をシート基材２１へ転写させることができる。その後、スタンプ４１を離間させ（図７（Ｂ））、吸引・放出部３からの気体の吸引を停止することにより、スタンプ４１の転写凸部４３に対応したパターンを形成したシート基材を得ることができる。
【００３０】
このような本発明のマイクロコンタクトプリント法は、本発明のシートチャック１を使用することにより、シート基材２１を吸引・放出部３に吸引保持した状態でスタンプ４１とのアライメントを行うことができ、アライメントの精度、信頼性が極めて高いものとなる。また、ダミー凸部４４をギャップ保持枠２５に当接するようにスタンプ４１とシート基材２１とを接近させた状態で吸引・放出部３から気体を放出してシート基材２１をスタンプ４１へ向けて変位させるので、転写凸部４３の粗密に影響されることなく、インク６１とシート基材２１とを均一な圧力で接触させることができる。また、従来の弾性体からなるシートチャックにおける経時劣化に伴う押し付け圧力の微調整が不要であり、吸引・放出部３からの気体放出の制御によりインク６１とシート基材２１との接触を安定して再現することができる。また、インク６１とシート基材２１とを接触させた後、吸引・放出部３から気体を吸引してシート基材２１をスタンプ４１から離間させるので、転写凸部４３に供給されているインク６１を安定して確実にシート基材２１に転写することができ、高い精度でパターン形成が可能である。
【００３１】
上述の本発明のマイクロコンタクトプリント法は、図２、図３、図４、図５（Ｂ）に示されるような他の態様の本発明のシートチャックを用いても同様に実施することができる。尚、保持部５に弾性部材１７，１８を有するシートチャック（図５参照）を使用し、この弾性部材１７，１８に対応した形状のギャップ保持枠２５を使用する場合、吸引・放出部３におけるシート基材２１の吸引保持がより確実となり、また、ギャップ保持枠２５を介したダミー凸部４４によるシート基材２１の保持部５への押圧をより確実に行うことができ、吸引・放出部３からの気体放出によるシート基材２１の変位の制御精度が向上する。
上述の本発明の実施形態は例示であり、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。
【実施例】
【００３２】
次に、具体的な実施例を示して本発明を更に詳細に説明する。
［実施例１］
＜シートチャックの作製＞
基部として、厚み１５ｍｍのアルミニウム基板（２５０ｍｍ×３５０ｍｍ）を準備し、この基部の一方の面を載置面とした。この載置面上に、フライス盤を用いた機械加工により、１８１ｍｍ×２７１ｍｍで、深さが５ｍｍの凹部を基部の中央部に形成した。また、ドリルを用いて、基部の外側壁面から凹部の内側壁面に貫通する気体流路（内径３ｍｍ）を穿設した。
【００３３】
このように凹部と気体流路を形成した基部について、凹部周辺の保持部のＲP-Vを測定したところ、１μｍ以下であり、保持部がうねりのない平坦なものであることが確認された。尚、ＲP-Vの測定条件は、ＣＮＣ３次元画像測定システムを用いて、非接触で光学的に行うものとした。
また、多孔質体として、アルミナ多孔質焼結体（（株）吉岡精工製）を準備した。この多孔質体をラッピングマシンを用いて研磨して、上記の凹部形状に対応させて１８１ｍｍ×２７１ｍｍ、厚み５ｍｍの形状とした。この多孔質体の両面について、それぞれＲP-Vを測定したところ、５μｍ以下であり、平坦性に優れたものであることが確認された。尚、ＲP-Vの測定条件は上記と同様とした。
次いで、上記の基部に形成した凹部の底面に接着剤を塗布し、上記のように作製した多孔質体を凹部に嵌合して固着した。これにより、図２に示されるような本発明のシートチャックを得た。このシートチャックの多孔質体の表面（吸引・放出部）は、基部の周囲（保持部）と同じ面をなすものであった。
【００３４】
＜スタンプの作製＞
支持基板としてのガラス基板（３００ｍｍ×４００ｍｍ、厚み０．７ｍｍ）上に、硬化性材料（主剤９０ｇに硬化剤９ｇを混合したポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ：信越化学（株）製  ＫＥ−１０６））を硬化させて、基部と転写凸部とダミー凸部とを備えたマイクロコンタクトプリント用のスタンプを作製した。このスタンプは、１６０ｍｍ×２５０ｍｍの転写領域を有し、この転写領域には、ライン／スペースが１０μｍ／１０μｍで長さが２０ｍｍであるストライプ形状の転写凸部が１５７本形成された密部位が、幅５０μｍの粗部位を介して点在しており、転写凸部の粗密が存在するものであった。また、転写凸部の基部からの突出高さは５μｍであった。さらに、ダミー凸部は転写凸部が形成された領域の周囲に２１５ｍｍ×３０２ｍｍの枠形状に形成されており、幅は１０ｍｍ、基部からの突出高さが５μｍであった。尚、部材、溝部の枠形状の寸法は、部材、溝部の幅の中心部における寸法であり、以下の実施例においても同様である。
【００３５】
＜マイクロコンタクトプリント＞
上記のように作製したシートチャックをステージに搭載し、このシートチャックの多孔質体（吸引・放出部）を覆うように、２１０ｍｍ×２９７ｍｍのシート基材（ポリカーボネート、厚み１００μｍ）を載置した。したがって、このシート基材の周辺部はシートチャックの保持部に位置するものとなった。
次に、材質がポリエチレンナフタレートであるギャップ保持枠を、保持部に位置するシート基材上に載置した。このギャップ保持枠は、２２５ｍｍ×３１２ｍｍの枠形状に形成されており、幅は１５ｍｍ、厚みが５０μｍであった。尚、ギャップ保持枠の厚みをマイクロメータで測定した結果、厚みのバラツキは１μｍ以下であり、均一な厚みであることが確認された。
【００３６】
次いで、シートチャックの気体流路に接続した吸排気装置を作動させ、多孔質体（吸引・放出部）から気体を吸引してシート基材を多孔質体（吸引・放出部）に吸引保持した。
一方、上記のように支持基板上に形成されたマイクロコンタクトプリント用のスタンプを、スタンプホルダーに装着し、スタンプの転写凸部に、電極パターン形成用のインク（Ａｇナノインキ）をスピンコート法で塗布して、転写凸部上にインクを供給した。その後、２３℃、１分間の条件でインクを半乾燥状態とした。次いで、ステージを調整してスタンプとシート基材とのアライメントを行った後、スタンプのダミー凸部がギャップ保持枠に当接するまでスタンプをシート基材に接近させた。この状態では、転写凹部上のインクとシート基材との距離が約５０μｍであった。
【００３７】
次に、シートチャックの気体流路に接続した吸排気装置を作動させ、多孔質体（吸引・放出部）から気体を放出した。これにより、ギャップ保持枠よりも内側に位置するシート基材は多孔質体（吸引・放出部）から放出される気体によって約５μｍ／秒の速度で徐々にスタンプへ向けて変位し、転写凹部上のインクに接触した。
次いで、シートチャックの気体流路に接続した吸排気装置を作動させ、多孔質体（吸引・放出部）から気体を吸引してシート基材をスタンプから離間させ、多孔質体（吸引・放出部）に吸引保持した。これにより、スタンプの転写凸部に供給されていたインクをシート基材へ転写した。その後、スタンプを離間させ、多孔質体（吸引・放出部）からの気体の吸引を停止し、１８０℃、３０分間の乾燥を行って電極パターンを形成した。
【００３８】
同様の電極パターンの形成を行った５枚のシート基材について、形成した電極パターンを光学顕微鏡で観察した結果、電極幅が９．７〜１０．１μｍであり、バラツキが極めて小さいとともに、スタンプのライン幅１０μｍの再現性に優れており、また、厚みは２５２〜２６７ｎｍで均一なものであり、高い精度でパターンが形成されていることが確認された。
【００３９】
［実施例２］
シートチャックの作製において、凹部形成前に、凹部を囲む位置となるように、幅４．０ｍｍ、深さ３．９８ｍｍの溝部を２０５ｍｍ×２９２ｍｍの枠形状で形成し、この溝部に幅４．０ｍｍ、厚み４．０ｍｍのニトリルゴムを配設して弾性部材とした他は、実施例１と同様にシートチャックを作製し、図５（Ａ）に示されるような本発明のシートチャックを得た。上記の溝部は、フライス盤を用いて機械的な切削加工で形成した。また、弾性部材の表面は、基部の周囲（保持部）と同じ面をなすものであった。
このようなシートチャックを用いて、実施例１と同様のシート基材、マイクロコンタクトプリント用スタンプ、インクを用いて、実施例１と同様にしてマイクロコンタクトプリントを行って電極パターンを形成した。
同様の電極パターンの形成を行った５枚のシート基材について、形成した電極パターンを光学顕微鏡で観察した結果、電極幅が９．８〜１０．１μｍであり、バラツキが極めて小さいとともに、スタンプのライン幅１０μｍの再現性に優れており、また、厚みは２５５〜２７１ｎｍで均一なものであり、高い精度でパターンが形成されていることが確認された。
【００４０】
［実施例３］
シートチャックの作製において、多孔質体に代えて、複数の貫通孔を有する板状体を、その表面が基部の周囲（保持部）と同じ面をなすように、凹部の開口部に接着剤を用いて配設した他は、実施例１と同様にシートチャックを作製し、図３に示されるような本発明のシートチャックを得た。上記の板状体は、内径が約１００μｍの貫通孔を１個／ｃｍ2の密度で有する厚み２ｍｍのアルミニウム基板とした。また、上記の板状体の両面について、それぞれＲP-Vを測定したところ、３μｍ以下であり、平坦性に優れたものであることが確認された。尚、ＲP-Vの測定条件は上記と同様とした。
このようなシートチャックを用いて、実施例１と同様のシート基材、マイクロコンタクトプリント用スタンプ、インクを用いて、実施例１と同様にしてマイクロコンタクトプリントを行って電極パターンを形成した。
同様の電極パターンの形成を行った５枚のシート基材について、形成した電極パターンを光学顕微鏡で観察した結果、電極幅が９．４〜１０．３μｍであり、バラツキが極めて小さいとともに、スタンプのライン幅１０μｍの再現性に優れており、また、厚みは２６３〜２７７ｎｍで均一なものであり、高い精度でパターンが形成されていることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
マイクロコンタクトプリント法によるパターン形成を行う種々の装置、部品、機器の製造に利用することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１…シートチャック
２…基部
２Ａ…載置面
３…吸引・放出部
５…保持部
１１…凹部
１２…気体流路
１３…多孔質体
１４…板状体
１７，１８…弾性部材
２５…ギャップ保持枠
４１…スタンプ
４３…転写凸部
４４…ダミー凸部
【図１】
0005600943.tif 000002
【図２】
0005600943.tif 000003
【図３】
0005600943.tif 000004
【図４】
0005600943.tif 000005
【図５】
0005600943.tif 000006
【図６】
0005600943.tif 000007
【図７】
0005600943.tif 000008
【図８】
0005600943.tif 000009