(57)【要約】【課題】マイクロコンタクトプリント法での微細パターン形成において、インクの滲みを抑制して高精細なパターンを形成するための低コストな方法を実現する。【解決手段】基板表面にインクによりパターンを転写する凹凸を有しかつ紫外線を透過するスタンプと、スタンプをマスクとして、インクに対する親インク性あるいは撥インク性を基板表面に付与するための基板表面への紫外線照射を行う紫外線照射部とを備えたことを特徴とする。また、スタンプの凹凸の凸部にインクを塗付する塗付工程と、塗付工程の前段階または後段階で、スタンプに紫外線を入射して基板表面に紫外線を照射する照射工程と、スタンプの凸部に塗付されたインクを基板表面に転写する転写工程とを有することを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板表面にインクによりパターンを転写する凹凸を有しかつ紫外線を透過するスタンプと、
前記スタンプをマスクとして前記基板表面へ紫外線照射する紫外線照射部と、
を備えたことを特徴とするマイクロコンタクトプリント装置。
【請求項２】
前記紫外線照射が、前記インクに対する親インク性あるいは撥インク性を前記基板表面に付与することを特徴とする、請求項１記載のマイクロコンタクトプリント装置。
【請求項３】
前記紫外線照射部が、前記凹凸の凹部を通して、あるいは、前記凹凸の凸部を通して、前記紫外線照射を行うことを特徴とする、請求項１乃至２の何れか１項記載のマイクロコンタクトプリント装置。
【請求項４】
前記凸部あるいは前記凹部に前記インクを塗付するインク供給部を備えたことを特徴とする、請求項１乃至３の何れか１項記載のマイクロコンタクトプリント装置。
【請求項５】
前記凸部あるいは前記凹部の、前記基板表面に対向する面が粗化されて紫外線を散乱することを特徴とする、請求項１乃至４の何れか１項記載のマイクロコンタクトプリント装置。
【請求項６】
前記インクが、疎水性あるいは親水性を有することを特徴とする、請求項１乃至５の何れか１項記載のマイクロコンタクトプリント装置。
【請求項７】
前記スタンプが、前記スタンプの前記基板表面への押圧方向と別の方向から入射した紫外線を、前記押圧方向に向ける手段を備えたことを特徴とする、請求項１乃至６の何れか１項記載のマイクロコンタクトプリント装置。
【請求項８】
基板表面にインクによりパターンを転写する凹凸を有しかつ紫外線を透過するスタンプの、前記凹凸の凸部にインクを塗付する塗付工程と、
前記塗付工程の前段階または後段階で、前記スタンプに前記紫外線を入射して前記基板表面に前記紫外線を照射する照射工程と、
前記スタンプの前記凸部に塗付されたインクを前記基板表面に転写する転写工程と、
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方法。
【請求項９】
前記紫外線照射が、前記インクに対する親インク性あるいは撥インク性を前記基板表面に付与することを特徴とする、請求項８記載のマイクロコンタクトプリント方法。
【請求項１０】
前記照射工程が、前記凹凸の凹部あるいは凸部を通して前記基板表面に前記紫外線を照射することを特徴とする、請求項８乃至９のいずれか１項記載のマイクロコンタクトプリント方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロコンタクトプリント装置に関し、特に、高精細なパターン形成を実現するマイクロコンタクトプリント装置およびマイクロコンタクトプリント方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、印刷技術を応用した極めて簡易なプロセスを用いた電子回路や配線構造が実現されている。例えば、特許文献１に開示された配線構造は、表面に凹凸パターンを持つ版の凸部に機能インクを塗付し、該版の凸部を基板に押し付けて該インクを転写することで形成されている。この工法はマイクロコンタクトプリント法と呼ばれる。
【０００３】
また、他の印刷技術を応用したプロセスとして、特許文献３に開示された、ピエゾ素子等によるインク吐出機構が設置されたインクヘッドを基板上で動作させ、選択的にインクを基板上に滴下することでパターンを形成するインクジェット工法や、特許文献４に開示された、編み目状のパターンマスクが施されたスクリーン版を基板上に設置し、該スクリーン版の上にインクを置き、スキージでインクを基板上に塗付してパターンを形成するスクリーン印刷工法などが知られている。これらの印刷技術を応用して電子回路や配線を形成する技術は、プリントロニクスと総称されている。
【０００４】
プリントロニクスにおけるパターン転写では、液体状の機能インク（導電インク、絶縁インク、半導体インク等）を転写する。このとき、パターンの端部が滲むために高精細なパターンとはならず、特に、微細なパターンにおいては、配線の短絡等の不具合が発生する場合があった。特許文献２では、こうした不具合を避けるために、転写パターンに対応させて予め基板の表面自由エネルギーを変化させ、インクの濡れ性を変化させることで、インクが転写されやすい部分と転写されにくい部分とを形成する方法が開示されている。これによりインクの滲みを防止し、その後、マイクロコンタクトプリント法でインクを転写することで、微細で高精細なパターンを実現している。
【０００５】
また、特許文献３では、基板上にインクジェット工法等で滴下したインクを、剥離性表面を有する弾性体で挟み込み、その状態で乾固させることで、基板上の表面自由エネルギーに関わらず、安定してインク転写パターンを形成する方法が開示されている。さらに、特許文献４では、マスクパターンを施したスクリーン版を用いて紫外線照射を行い、予め基板の表面自由エネルギーを変化させ、濡れ性を高くした部分にインクを転写するプロセスを提案している。また、非特許文献１では、前記紫外線照射の際にも適用できる、マスクと基板との適切な間隔の設定について開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−０２８９４７号公報
【特許文献２】特開２０１０−１４７４０８号公報
【特許文献３】特開２０１１−１８１７２４号公報
【特許文献４】特開２００８−０７３９１１号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】扇子義久、磯野麻里子、関口淳、門井幹夫、松澤敏晴、南洋一著、「厚膜レジストにおける実測溶解速度を用いたプロキシミティ・リソグラフィ・シミュレーションの検討」、電気学会論文誌Ａ（基礎・材料・共通部門誌）、第１２４巻、０３８５−４２０５頁、２００４年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前述の技術には以下のような問題がある。まず、特許文献２の方法で基板の表面自由エネルギーを変化させるためには、インクの転写パターンと同じパターンを設けた別のマスクの作製や、紫外線などにより基板表面にエネルギーを付与するための工程が別途必要となる。さらに、表面自由エネルギーを変化させたパターンに合わせてインク転写を行うためのアライメント工程が必要となるため、プロセスが複雑化しパターンの位置ずれのリスクが高くなる。以上の結果として、プロセスのコストが高くなる。
【０００９】
また、特許文献３のように、滴下したインクの上に撥インク性の弾性体を押しつける工法では、やはり別途に弾性体が必要となるなどでプロセスのコストが高くなる。
【００１０】
一方、特許文献４の工法では、基板の表面自由エネルギーを変化させるためのマスクを施したスクリーン版と、インク転写に用いるマスクを施したスクリーン版が同一であるため、別途スクリーン版を製造するコストやアライメント工程の必要はなくなる。しかしながら、マスクのパターンそのものがスクリーン版の網目より微細化できない点や、スクリーン版と基板の距離の精密な制御が必要となる点、スクリーン版上に設置するインクには高粘度のものを選択せざるを得ず微細なパターンの形成には不向きとなる点など、スクリーン印刷特有の問題を有する。このため、マイクロコンタクトプロセス等、他の印刷プロセスと比較して微細な配線や電子回路の形成は困難である。
【００１１】
本発明は、上記の現状を鑑みて成されたものであり、マイクロコンタクトプリント法による微細印刷性を活かし、かつ、基板の表面自由エネルギーを変化させるために別途のマスクを用意して追加の工程を行うといった、コスト高となるプロセスを行うことなく高精細なパターンの形成を実現する、マイクロコンタクトプリント装置およびマイクロコンタクトプリント方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
基板表面にインクによりパターンを転写する凹凸を有しかつ紫外線を透過するスタンプと、前記スタンプをマスクとして前記基板表面へ紫外線照射する紫外線照射部とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、基板表面にインクによりパターンを転写する凹凸を有しかつ紫外線を透過するスタンプの、前記凹凸の凸部にインクを塗付する塗付工程と、前記塗付工程の前段階または後段階で、前記スタンプに前記紫外線を入射して前記基板表面に前記紫外線を照射する照射工程と、前記スタンプの前記凸部に塗付されたインクを前記基板表面に転写する転写工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、基板にパターンを転写するスタンプを、紫外線照射によって基板の表面自由エネルギーを変化させることで基板表面に新インク性部あるいは撥インク性部を形成するためのマスクと兼用することができる。これにより、インクの滲みを回避して微細かつ高精細なパターンを形成できるマイクロコンタクトプリント装置、マイクロコンタクトプリント方法を提供することができる。
【００１５】
さらに、上記のようにスタンプを兼用することで、紫外線照射の直後にインク転写を行うことができる。また、アライメント工程を実施する必要がなくなるため、目合わせずれによるパターンずれのリスクが低減する。さらに、紫外線照射用の別途のマスクも不要となる。以上の結果、マイクロコンタクトプリント工程の時間やコストの削減が実現する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態のマイクロコンタクトプリント装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態のマイクロコンタクトプリント装置の紫外線照射の様子を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態のマイクロコンタクトプリント装置のスタンプを示す断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態のマイクロコンタクトプリント装置のスタンプの製造方法を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態のマイクロコンタクトプリント装置の紫外線照射の様子を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態のマイクロコンタクトプリント装置の構成を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態のマイクロコンタクトプリント装置のスタンプを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。但し、以下に述べる実施の形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。
（第１の実施の形態）
図面を参照して、本発明の第１の実施の形態について説明する。
【００１８】
図１は、本発明の第１の実施の形態のマイクロコンタクトプリント装置の構成図である。基板にパターンを転写する凹凸を有し紫外線透過性を持つ弾性体のスタンプ１が、押圧機構２によって保持され、かつ上下方向に動作できるようになっている。押圧機構２はスタンプ保持機能を有し、移動機構３によって保持されている。移動機構３により押圧機構２およびスタンプ１は、インク供給機構４および基板ステージ機構５の間を移動することができる。
【００１９】
インク供給機構４は、内部にインク６を保管している。移動機構３によってスタンプ１がインクの塗付版７の直上に移動すると、適量のインクを塗付版７の上に滴下する。さらに、付属するバー状の塗付機構８でインクをのばすことで、インクを塗付版７の面上に平滑に均一に塗付する。塗付版７の上に均一に塗付されたインクに対し、スタンプ１が押圧機構２によって押し付けられることで、スタンプの凸部のみにインクが供給される。なお、インク供給機構４には、スタンプに供給されず塗布版７に残留したインクを洗浄する為の洗浄液９が付属している。
【００２０】
凸部のみにインクが供給されたスタンプ１は、押圧機構２によって上昇した後、移動機構３によって基板ステージ機構５上の基板１０の直上に移動する。ここで、スタンプ１と基板１０の間隔は、スタンプの凹凸パターンのラインアンドスペースの寸法に対し、非特許文献１に基づいた計算により設定することができる。これにより、スタンプをマスクにして露光をする際の回折の影響を抑制し、紫外線照射する領域としない領域との境界を高精細化することができる。
【００２１】
紫外線照射機構１１により、スタンプ１を介して紫外線が基板表面に照射されると、インク６によって紫外線が遮断されない部分、即ちスタンプ１の凹部に対応する基板表面の部分が撥インク性となる（詳細後述）。その後、押圧機構２によりスタンプ１が基板１０の全面に均一な圧力で押し付けられることで、スタンプ１の凸部に塗付されていたインク６が、予め撥インク性が与えられた部分に滲むことなく高精細に転写される。
【００２２】
スタンプ１の材質としては、透明で紫外線透過性を有する材質を使用することができる。たとえば、透明なポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）などが好適に使用される。
【００２３】
押圧機構２は、スタンプ１上のインクを基板全面に均一に転写できるよう、基板の中央部と周辺部とで均一な圧力を基板全面にわたってかけられる機構とすることが望ましい。また、例えば、特開２０１０−３４１３２に開示された、スタンプの傾斜に合わせてステージが傾斜する機構、特開２０１０−８０７１４に開示された、スタンプを複数の保持部により保持することで基板とモールドの間の微小な傾きを補正する機構を利用しても良い。
【００２４】
また、押圧機構２は、スタンプ１を紫外線照射時のマスクとするために、スタンプ１に紫外線を導入できる構造とする。すなわち、押圧機構２に紫外線の透過する透明部分を設けることで、スタンプ１の凹凸面の裏面からスタンプ２に紫外線を導入することが可能である。また、スタンプ２内に紫外線を反射する構造を設けることにより、スタンプ２の側面から紫外線を導入する構造が可能である（後述）。
【００２５】
基板ステージ機構５は基板を固定する機構を備えており、例えば、ステージ上に複数の孔を設け、前記孔から空気を吸引し、孔部を低圧とすることで、大気圧で基板を基板ステージに押し付ける機構が可能である。移動機構３は、スタンプの位置が正確に制御できるよう、１軸または２軸の機構を用いることができる。
【００２６】
インク供給機構４は、密封されたインク容器や洗浄液容器を備え、前記の容器内に適切な気圧を加えることで適量のインク６や洗浄液９を塗付版７上に滴下する機構を備える。さらに、滴下したインク６を塗付版７上に均一に平滑に塗付するためのバー状の塗付機構８を備える。この塗付機構８でインクを引き伸ばして、塗付版７上にインクを均一に塗付する。
【００２７】
塗付機構８のバーは、細線を巻きつけた構造とすることができる。細線の直径としては、スタンプ１の凹凸の最小幅に対して１０倍以上にはならない直径とすることが望ましい。これにより、より安定的にインク６を塗付版７上に均一に平滑に塗付することができる。
【００２８】
インク供給機構４が備えるインク６の種類は、本実施の形態のマイクロコンタクトプリント装置で製造する電子機器によって異なる。一層の配線を形成する場合は、一種類の導電性インクを用いる。多層配線基板を形成する場合は、導電性インクおよび絶縁性インクを用いる。アクティブ素子を含む電子回路を形成する場合は、更に半導体インクを用いる。
【００２９】
導電性インクは、たとえば金、銀、銅、アルミ等のナノ粒子とその分散剤、疎水性の溶剤から成る溶液である。絶縁性インクは、たとえばポリイミド等の高分子化合物である。絶縁性を保持し、電子機器に好適に用いられるよう耐熱性、寸法安定性などの性質を備えた化合物の前駆体（ポリアミド）等を疎水性の溶剤に溶かした溶液である。
【００３０】
半導体インクには、疎水性の溶剤に可溶な有機半導体が好適に用いられる。チオフェンおよびその誘導体を骨格にもつポリマー、フェニレンビニレンおよびその誘導体を骨格にもつポリマー、アニリンおよびその誘導体を骨格にもつポリマー、ピロールおよびその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマー、アセチレンおよびその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマー、ヘプタジエンおよびその誘導体を骨格にもつポリマー、フタロシアニン類およびそれらの誘導体、ジアミン類、フェニルジアミン類およびそれらの誘導体、ペンタセンおよびその誘導体、ポルフィリンおよびその誘導体、シアニン、キノン、ナフトキノンなどの低分子が利用され得る。製造性ならびに大気下での安定性、電荷移動度などの観点から、ベンゾチエノベンゾチオフェン系の材料が好適に用いられる。入手性を考慮すればポリチオフェン系の材料でも良い。
【００３１】
以上の機能性インクは、基板に塗付した後、加熱によって焼結する。また、紫外線照射によって焼結することもできる。紫外線照射で焼結する場合は、スタンプをマスクにして基板表面に紫外線照射する工程での紫外線照射時間の範囲では、焼結しないインクとすることができる。
【００３２】
基板１０は、ポリイミド、ポリエチレンテレフタラート、ポリエチレンナフタレート等、電子機器に好適に用いられる耐熱性、寸法安定性のある高分子フィルムが用いられる。
【００３３】
紫外線照射機構１１は、基板表面に紫外線を照射することで、基板表面を大気中の酸素と結合させ、基板表面に極性を持たせることができる。その結果、基板表面の表面自由エネルギーは高くなる。極性を持った基板表面は、非極性インクに対しては撥インク性となる。疎水性の溶剤を用いたインク６は非極性を有することから、本実施の形態で使用する疎水性の溶剤を用いたインク６に対して、紫外線照射を行った基板表面は撥インク性となる。疎水性の溶剤としては、テトラデカン等の石油系炭化水素などが使用できる。
【００３４】
インク６は、金属ナノ粒子等を溶解しているため、紫外線を散乱させる。即ち、インク６を塗付したスタンプ１の凸部は、紫外線に対してマスクとして機能する。よって、図２に示すように、基板１０の表面のインク６を転写する部分は紫外線から遮蔽され、インク６を転写しない部分だけに紫外線が照射される。すなわち、疎水性の溶剤を用いたインク６に対して、インク６を転写しない部分だけが撥インク性となる。これにより、インク６を転写したときの滲みが抑制され、高精細なパターン形成が実現する。
【００３５】
スタンプ１は、凸部表面にインク６が選択的に塗付されるため、インク６塗付後には、マスクとしての役割を果たす。しかしながら、パターンの微細化に伴って、インク６はその粘性によっては凹部にも毛細管現象により入り込んでしまう場合が生じる。これを防ぐためには、図３に示すように、凸部の表面を粗化することで、凸部のインクが凹部に移動しにくくする方法が有効である。
【００３６】
また、図３に示すスタンプのように、スタンプの凸部の基板表面に対向する表面を粗化することで、凸部表面が紫外線を散乱するようになる。これにより、凸部に入射した紫外線が基板表面に到達しにくくなり、凸部にインクを塗付しなくても、図３の構造のスタンプで紫外線照射することで、凹部に対応した基板表面を撥インク性とすることができる。その後、凸部にインクを塗付し、基板に転写することができる。
【００３７】
図４にスタンプ１の製法を示す。スタンプ１となる樹脂１２を、容器１３の底に設置したモールド型１４の上に流し込み、硬化させる（図４（ａ））。その後、樹脂１２を切り取り、スタンプ１とする（図４（ｂ））。本実施の形態のスタンプの凹部あるいは凸部の幅は、最少で１μｍ前後、最大で数百μｍ程度である。
【００３８】
図５に、スタンプが、スタンプの基板への押圧方向と別の方向から入射した紫外線を、押圧方向に導く手段を備えた構造を示す。スタンプ２１はガラス体１８と接着されている。ガラス体１８には、空洞アレイ１９、偏向空洞２０が設けられている。空洞アレイ１９と偏向空洞２０の内は空気層であり屈折率は１である。紫外線光源１５からの光はファイバー１６により導光され、コリメータ１７により平行化される。コリメータ１７により平行化した紫外線は、ガラス体１８に、スタンプの押圧方向と略垂直の方向から入射する。
【００３９】
ガラス体１８に入射した紫外線は、空洞アレイ１９で全反射して偏向空洞２０に導かれる。偏向空洞２０では、スタンプ２１の押圧方向と平行方向に紫外線の向きが整えられる。ガラス体１８は、紫外線が透過する石英ガラス（波長３６５ｎｍのとき、屈折率１．４７）を用いることができる。
【００４０】
図５（ａ）では、押圧機構の内部に紫外線を透過させる必要がなくなるために、押圧機構を透明な紫外線を透過する構造とする必要がなくなる。なお、図５（ｂ）に示すように、スタンプ２１そのものに空洞アレイ１９と偏向空洞２０を設けたものを用いてもよい。また、ガラス体１８またはスタンプ２１に空洞を設けるために、分割したガラス体１８またはスタンプ２１を光学接着剤で張り合わせて作製してもよい。
【００４１】
以上のように本実施の形態では、スタンプをマスクとした紫外線照射によって、基板上にインクの転写パターンに対応した撥インク性部を設けることができるので、インクの滲みを抑制して微細かつ高精細な転写パターンを形成できるマイクロコンタクトプリント装置、マイクロコンタクトプリント方法を提供することができる。
【００４２】
本実施の形態ではまた、スタンプをマスクと兼用して紫外線照射とインク転写を実施することができるため、紫外線照射の直後にインク転写を行うことができる。紫外線照射部とインク転写部とのアライメントを実施する必要がなくなるため、目合わせずれによるパターンずれのリスクが低減する。さらに、紫外線照射用の別途のマスクも不要となる。以上の結果、マイクロコンタクトプリント工程の時間やコストの削減が実現する。
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００４３】
図６は、本発明の第２の実施の形態のマイクロコンタクトプリント装置の構成図である。基板にパターンを転写する凹凸を有し紫外線透過性を持つ弾性体のスタンプ１が、押圧機構２によって保持され、かつ上下方向に動作できるようになっている。押圧機構２はスタンプ保持機能を有し、移動機構３によって保持されている。移動機構３により押圧機構２およびスタンプ１は、インク供給機構４および基板送り機構２２の間を移動することができる。
【００４４】
インク供給機構４は、内部にインク６を保管している。移動機構３によってスタンプ１がインク供給機構４の直下に移動すると、適量のインクをスタンプ１の上に滴下する。さらに、付属するバー状の塗付機構８でインクを引き伸ばすことで、インクをスタンプ１の上に均一に塗付する。この際、凸部及び凹部にインクが供給される。なお、インク供給機構４には、スタンプ１に塗付されたインクを洗浄するための洗浄液９が付属している。
【００４５】
スタンプ１は、移動機構３によって基板送り機構２２の基板１０の直下に移動する。その後、押圧機構２がスタンプ１を押し上げて、凸部のインクを基板１０に転写する。この最初の基板１０は「捨て基板」となる。一方、凹部はインクが詰まった状態である。
【００４６】
次に、前記捨て基板を装置の外に送り出した後、押圧機構２によりスタンプを押し下げる。ここで、スタンプ１と基板１０との間隔は、スタンプ１の凹凸パターンのラインアンドスペースの寸法に対し、非特許文献１に基づいた計算により設定することができる。これにより、スタンプをマスクにして露光をする際の回折の影響を抑制し、紫外線を照射する領域としない領域との境界を高精細化することができる。
【００４７】
次に、紫外線照射機構１１により、スタンプ１を介して紫外線を次の基板１０の表面に照射する。このとき、インク６によって紫外線が遮断されない部分、即ちスタンプ１の凸部に対応する基板表面の部分に親インク性の部分が形成される（本実施の形態では親水性のインク６を使用する。後述）。
【００４８】
その後、再びインク供給機構４によりインク６をスタンプ１に供給する。この際、インク６の供給の前に、洗浄液９によりスタンプ１を洗浄することができる。次に、再び押圧機構２によりスタンプ１が基板１０の全面に均一な圧力で押し付けられることで、スタンプ１の凸部に塗付されていたインク６が、予め親インク性が与えられた部分の外に滲むことなく高精細に転写される。
【００４９】
スタンプ１の材質としては、透明で紫外線透過性を有する材質を使用することができる。具体的には、透明なポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）などが好適に使用される。
【００５０】
押圧機構２は、スタンプ１上のインクを基板全面に均一に転写ができるよう、基板の中央部と周辺部とで均一な圧力を基板全面にわたってかけられる機構とすることが望ましい。また、例えば、特開２０１０−３４１３２に開示された、スタンプの傾斜に合わせてステージが傾斜する機構、特開２０１０−８０７１４に開示された、スタンプを複数の保持部により保持することで基板とモールドの間の微小な傾きを補正する機構を利用しても良い。
【００５１】
また、押圧機構２は、スタンプ１を紫外線照射時のマスクとするために、スタンプ１に紫外線を導入できる構造とする。すなわち、押圧機構２に紫外線の透過する透明部分を設けることで、スタンプ１の凹凸面の裏面からスタンプ２に紫外線を導入することが可能である。また、第１の実施の形態で開示された、スタンプ２内に紫外線を反射する構造を設けることにより、スタンプ２の側面から紫外線を導入する構造が可能である。
【００５２】
基板ステージ機構２２は基板を固定する機構を備えており、例えば、ステージ上に複数の孔を設け、前記孔から空気を吸引し、孔部を低圧とすることで、大気圧で基板を基板ステージに押し付ける機構が可能である。移動機構３は、スタンプの位置が正確に制御できるよう、１軸または２軸の機構を用いることができる。
【００５３】
インク供給機構４は、密封されたインク容器や洗浄液容器を備え、前記の容器内に適切な気圧を加えることで適量のインク６や洗浄液９をスタンプ１上に滴下する機構を備える。さらに、滴下したインク６をスタンプ１上に均一に平滑に塗付するためのバー状の塗付機構８を備える。この塗付機構８でインクを引き伸ばして、スタンプ１上にインクを均一に塗付する。
【００５４】
塗付機構８のバーは、細線を巻きつけた構造とすることができる。細線の直径としては、スタンプ１の凹凸の最小幅に対して１０倍以上にはならない直径とすることが望ましい。これにより、より安定的にインク６を塗付版７上に均一に平滑に塗付することができる。
【００５５】
インク供給機構４が備えるインク６の種類は、本実施の形態のマイクロコンタクトプリント装置で製造する電子機器によって異なる。一層の配線を形成する場合は、一種類の導電性インクを用いる。多層配線基板を形成する場合は、導電性インクおよび絶縁性インクを用いる。アクティブ素子を含む電子回路を形成する場合は、更に半導体インクを用いる。
【００５６】
導電性インクは、たとえば金、銀、銅、アルミ等のナノ粒子とその分散剤、親水性の溶剤から成る溶液である。絶縁性インクは、たとえばポリイミド等の高分子化合物である。絶縁性を保持し、電子機器に好適に用いられるよう耐熱性、寸法安定性などの性質を備えた化合物の前駆体（ポリアミド）等を、適切な分散剤とともに親水性の溶剤に溶かした溶液である。
【００５７】
半導体インクには、親水性の溶剤に可溶な有機半導体が好適に用いられる。チオフェンおよびその誘導体を骨格にもつポリマー、フェニレンビニレンおよびその誘導体を骨格にもつポリマー、アニリンおよびその誘導体を骨格にもつポリマー、ピロールおよびその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマー、アセチレンおよびその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマー、ヘプタジエンおよびその誘導体を骨格にもつポリマー、フタロシアニン類およびそれらの誘導体、ジアミン類、フェニルジアミン類およびそれらの誘導体、ペンタセンおよびその誘導体、ポルフィリンおよびその誘導体、シアニン、キノン、ナフトキノンなどの低分子が利用され得る。製造性ならびに大気下での安定性、電荷移動度などの観点から、ベンゾチエノベンゾチオフェン系の材料が好適に用いられる。入手性を考慮すればポリチオフェン系の材料でも良い。
【００５８】
以上の機能性インクは、基板に塗付した後、加熱によって焼結する。また、紫外線照射によって焼結することもできる。紫外線照射で焼結する場合は、スタンプをマスクにして基板表面に紫外線照射する工程での紫外線照射時間の範囲では、焼結しないインクとすることができる。
【００５９】
基板１０は、ポリイミド、ポリエチレンテレフタラート、ポリエチレンナフタレート等、電子機器に好適に用いられる耐熱性、寸法安定性のある高分子フィルムが用いられる。
【００６０】
紫外線照射機構１１は、基板表面に紫外線を照射することで、基板表面を大気中の酸素と結合させ、基板表面に極性を持たせることができる。その結果、基板表面の表面自由エネルギーは高くなる。極性を持った基板表面は、極性インクに対しては親インク性となる。親水性の溶剤を用いたインク６は極性を有することから、本実施の形態で使用する親水性の溶剤を用いたインク６に対して、紫外線照射を行った基板表面は親インク性となる。親水性の溶剤としては水やアルコールなどが使用できる。
【００６１】
インク６は、金属ナノ粒子を溶解しているため、紫外線を散乱させる。即ち、インク６が残った状態にあるスタンプ１の凹部は、紫外線に対してマスクとして機能する。よって、基板１０の表面のインク６を転写する部分だけに紫外線を照射することとなる。すなわち、親水性のインクを転写する部分だけに親インク性を与えることが可能となる。これにより、インク６の転写による滲みの抑制された高精細なパターン形成が実現する。
【００６２】
スタンプ１の製法は、第２の実施形態に関しても、第１の実施の形態で説明した図４と同様の製法が可能である。また、紫外線を押圧機構に導く構造についても、第１の実施形態で説明した図５と同様の構造が可能である。
【００６３】
また、図７に示すスタンプのように、スタンプの凹部の基板表面に対向する表面を粗化することで、紫外線を散乱するようにし、凹部に入射した紫外線が基板表面に到達にくい構造とすることができる。こうすることで、凹部にインクを充填しなくても、図７のスタンプで紫外線照射することで、凸部に対応した基板表面を親インク性とすることができる。その後、凸部にインクを塗付し、基板に転写することができる。
【００６４】
以上のように本実施の形態では、スタンプをマスクとした紫外線照射によって、基板上にインクの転写パターンに対応した親インク性部を設けることができるので、インクの滲みを抑制して微細かつ高精細な転写パターンを形成できるマイクロコンタクトプリント装置、マイクロコンタクトプリント方法を提供することができる。
【００６５】
本実施の形態ではまた、スタンプをマスクと兼用して紫外線照射とインク転写を実施することができるため、紫外線照射の直後にインク転写を行うことができる。さらに、紫外線照射用の別途のマスクも不要となる。以上の結果、マイクロコンタクトプリント工程の時間やコストの削減が実現する。
【００６６】
また、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【００６７】
付記
（付記１）
基板表面にインクによりパターンを転写する凹凸を有しかつ紫外線を透過するスタンプと、
前記スタンプをマスクとして前記基板表面へ紫外線照射する紫外線照射部と、
を備えたことを特徴とするマイクロコンタクトプリント装置。
（付記２）
前記紫外線照射が、前記インクに対する親インク性あるいは撥インク性を前記基板表面に付与することを特徴とする、付記１記載のマイクロコンタクトプリント装置。
（付記３）
前記紫外線照射部が、前記凹凸の凹部を通して、あるいは、前記凹凸の凸部を通して、前記紫外線照射を行うことを特徴とする、付記１乃至２の何れか１項記載のマイクロコンタクトプリント装置。
（付記４）
前記スタンプの前記凹凸の凸部に前記インクを塗付するインク供給部を備えたことを特徴とする、付記１乃至３の何れか１項記載のマイクロコンタクトプリント装置。
（付記５）
前記スタンプが、前記凸部の前記基板表面に対向する面が粗化されて紫外線を散乱することを特徴とする、付記１乃至４の何れか１項記載のマイクロコンタクトプリント装置。
（付記６）
前記インクが、疎水性を有することを特徴とする、付記１乃至５の何れか１項記載のマイクロコンタクトプリント装置。
（付記７）
前記スタンプの前記凹凸の凹部に前記インクを塗付するインク供給部を備えたことを特徴とする、付記１乃至３の何れか１項記載のマイクロコンタクトプリント装置。
（付記８）
前記スタンプが、前記凹部の前記基板表面に対向する面が粗化されて紫外線を散乱することを特徴とする、付記１乃至３あるいは７の何れか１項記載のマイクロコンタクトプリント装置。
（付記９）
前記インクが、親水性を有することを特徴とする、付記１乃至３或いは７乃至８の何れか１項記載のマイクロコンタクトプリント装置。
（付記１０）
前記スタンプが、前記スタンプの前記基板表面への押圧方向と別の方向から入射した紫外線を、前記押圧方向に向ける手段を備えたことを特徴とする、付記１乃至９の何れか１項記載のマイクロコンタクトプリント装置。
（付記１１）
前記向ける手段が、前記紫外線が反射する界面となる空洞層を備えたことを特徴とする、付記１０記載のマイクロコンタクトプリント装置。
（付記１２）
基板表面にインクによりパターンを転写する凹凸を有しかつ紫外線を透過するスタンプの、前記凹凸の凸部にインクを塗付する塗付工程と、
前記塗付工程の前段階または後段階で、前記スタンプに前記紫外線を入射して前記基板表面に前記紫外線を照射する照射工程と、
前記スタンプの前記凸部に塗付されたインクを前記基板表面に転写する転写工程と、
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方法。
（付記１３）
前記紫外線照射が、前記インクに対する親インク性あるいは撥インク性を前記基板表面に付与することを特徴とする、付記１２記載のマイクロコンタクトプリント方法。
（付記１４）
前記照射工程が、前記凹凸の凹部を通して前記基板表面に前記紫外線を照射することを特徴とする、付記１２乃至１３のいずれか１項記載のマイクロコンタクトプリント方法。
（付記１５）
前記照射工程が、前記凸部の前記基板表面に対向する面が粗化されて紫外線を散乱することを特徴とする、付記１２乃至１４の何れか１項記載のマイクロコンタクトプリント方法。
（付記１６）
前記インクが疎水性を有することを特徴とする、付記１２乃至１５の何れか１項記載のマイクロコンタクトプリント方法。
（付記１７）
基板表面にインクによりパターンを転写する凹凸を有し紫外線を透過するスタンプの、前記凹凸の凹部にインクを塗付する第１の塗付工程と、
その前段階または後段階で、前記スタンプに前記紫外線を入射し前記凹凸の凸部を通して前記基板表面に前記紫外線を照射する照射工程と、
前記スタンプの前記凸部にインクを塗付する第２の塗付工程と、
前記凸部に塗付された前記インクを前記基板表面に転写する転写工程と、
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方法。
（付記１８）
前記照射工程が、前記凹部の前記基板表面に対向する面が粗化されて紫外線を散乱することを特徴とする、付記１７記載のマイクロコンタクトプリント方法。
（付記１９）
前記インクが親水性を有することを特徴とする、付記１７乃至１８の何れか１項記載のマイクロコンタクトプリント方法。
（付記２０）
前記照射工程が、前記転写工程で前記スタンプを前記基板表面へ押し付ける方向と別の方向から前記スタンプへ前記紫外線を入射し、前記スタンプは前記紫外線を前記押し付ける方向に向けることを特徴とする、付記１２乃至１９の何れか１項記載のマイクロコンタクトプリント方法。
（付記２１）
前記向ける手段が、前記紫外線が反射する界面となる空洞層を備えたことを特徴とする、付記２０記載のマイクロコンタクトプリント方法。
【符号の説明】
【００６８】
１    スタンプ
２    押圧機構
３    移動機構
４    インク供給機構
５    基板ステージ機構
６    インク
７    塗付版
８    塗付機構
９    洗浄液
１０    基板
１１    紫外線照射機構
１２    樹脂
１３    容器
１４    モールド型
２２    基板送り機構
【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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