(57)【要約】【課題】積層膜と共に転写される剥離膜を設けずに、スタンプと積層膜との剥離性を向上させることが可能な電子デバイスの製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】スタンプ隣接金属膜７および基板側接合金属膜３は、同じ金属材料（Ａｕ）で形成されると共に、スタンプ隣接金属膜７が基板側接合金属膜３よりも低硬度になるように形成される。スタンプ隣接金属膜７が低硬度に形成されることにより、スタンプ４と、スタンプ隣接金属膜７等（積層膜１５）との剥離性を向上でき、転写率を向上できる。そのため、スタンプ隣接金属膜７等と共に転写される従来技術の剥離膜を設けずに、スタンプ隣接金属膜７等との剥離性を向上できる。また、転写される剥離膜を設けないので、転写されたままの状態で、スタンプ隣接金属膜７上にレジスト膜３５等の構造物を形成することができ、製造工程を簡易にできる。【選択図】図６
2015023127.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転写スタンプの凹凸パターン面に、スタンプ隣接金属膜、中間膜およびスタンプ側接合金属膜を順番に形成する工程と、
基板の表面に基板側接合金属膜を形成する工程と、
前記転写スタンプの前記スタンプ側接合金属膜と前記基板の前記基板側接合金属膜とを接触させて、その接触面に垂直な方向に前記転写スタンプと前記基板とを加圧することにより、前記スタンプ隣接金属膜、前記中間膜および前記スタンプ側接合金属膜を前記基板に転写する工程とを備え、
前記スタンプ隣接金属膜および前記基板側接合金属膜は、同じ金属材料で形成されると共に、
前記スタンプ隣接金属膜および前記基板側接合金属膜は、前記スタンプ隣接金属膜が前記基板側接合金属膜よりも低硬度になるように形成されることを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載された電子デバイスの製造方法において、
前記スタンプ隣接金属膜および前記基板側接合金属膜は、異なる成膜手法で形成されることを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載された電子デバイスの製造方法において、
前記スタンプ隣接金属膜および前記基板側接合金属膜は、蒸着法で形成されることを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載された電子デバイスの製造方法において、
前記スタンプ隣接金属膜および前記基板側接合金属膜は、蒸着法における異なる蒸着レートで形成されることを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項５】
請求項３または４に記載された電子デバイスの製造方法において、
前記スタンプ隣接金属膜および前記基板側接合金属膜は、蒸着法における異なる蒸着開始真空度で形成されることを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載された電子デバイスの製造方法において、
前記凹凸パターン面に前記スタンプ隣接金属膜を形成する前に、前記スタンプ隣接金属膜と剥離性を有するスタンプ固定剥離膜を前記凹凸パターン面に形成する工程をさらに備えていることを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転写スタンプに形成された転写物を基板に転写する転写技術を用いた電子デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線やγ線などの放射線を検出するフラットパネル型の放射線検出器や、液晶ディスプレイには、アクティブマトリクス基板が設けられており、アクティブマトリクス基板には、２次元マトリクス状に薄膜トランジスタ（以下適宜、「ＴＦＴ」と称する）が設けられている。このＴＦＴを簡易に形成できる手法として、転写技術を用いることが提案されている。転写技術は、転写スタンプに形成された凹凸パターン面に転写物を形成し、被転写体である基板に転写物を転写するものである。転写技術を用いてＴＦＴを形成する際には、転写スタンプに半導体膜等の積層膜を形成し、基板に転写する。
【０００３】
このような転写技術において、転写物と転写スタンプとの剥離性が問題となる。特許文献１では、ナノメタルインクを転写スタンプから剥離しやすくして転写性を向上させるために、転写スタンプに形成された凹凸パターン面にナノカーボン分散液を供給することが提案されている。この場合、ナノメタルインクとナノカーボン分散液とが転写スタンプから基板に転写される。なお、転写後に、ナノメタルインクを焼成する処理が行われる。
【０００４】
すなわち、従来の転写方法では、転写スタンプと、ナノメタルインク等の金属膜との剥離性を向上させるために、転写スタンプと金属膜との間に、転写スタンプと剥離性のよいナノカーボン分散液等の剥離膜を形成する。そして、金属膜を基板に転写させると、金属膜と共に剥離膜が転写される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−００４５４７号公報（図２参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、剥離性を向上させるために、転写スタンプと金属膜との間に転写スタンプと剥離性のよい剥離膜を形成し、その剥離膜が金属膜と共に転写される場合、次のような問題がある。例えば、ＴＦＴの製造工程において、転写スタンプの凹凸パターン面に、転写スタンプと剥離性のよい剥離膜を形成し、その上に、金属膜および半導体膜等の積層膜を形成するとする。そして、転写スタンプに形成された積層膜を基板に転写させると、積層膜と共に剥離膜が転写される。この場合、金属膜上には剥離膜が存在する。そのため、転写されたままの状態で、金属膜上に配線やレジスト膜等の構造物を形成することができず、積層膜と共に転写された剥離膜が簡易な製造工程の妨げになる。このような簡易な製造工程の妨げになる剥離膜を設けないことが望まれる。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、積層膜と共に転写される剥離膜を設けずに、スタンプと積層膜との剥離性を向上できる電子デバイスの製造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】
【０００８】
発明者は、上記の問題を解決するために鋭意研究した結果、次のような知見を得た。すなわち、転写スタンプと積層膜との剥離性は、転写スタンプの凹凸パターン面に形成される積層膜のうち、凹凸パターン面に隣接するスタンプ隣接金属膜の硬度に起因し、スタンプ隣接金属膜が低硬度（軟質）であると、剥離性が向上することを見出した。
【０００９】
このような知見に基づく本発明は、次のような構成をとる。
すなわち、本発明に係る電子デバイスの製造方法は、転写スタンプの凹凸パターン面に、スタンプ隣接金属膜、中間膜およびスタンプ側接合金属膜を順番に形成する工程と、基板の表面に基板側接合金属膜を形成する工程と、前記転写スタンプの前記スタンプ側接合金属膜と前記基板の前記基板側接合金属膜とを接触させて、その接触面に垂直な方向に前記転写スタンプと前記基板とを加圧することにより、前記スタンプ隣接金属膜、前記中間膜および前記スタンプ側接合金属膜を前記基板に転写する工程とを備え、前記スタンプ隣接金属膜および前記基板側接合金属膜は、同じ金属材料で形成されると共に、前記スタンプ隣接金属膜および前記基板側接合金属膜は、前記スタンプ隣接金属膜が前記基板側接合金属膜よりも低硬度になるように形成されることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明に係る電子デバイスの製造方法によれば、スタンプ隣接金属膜および基板側接合金属膜は、同じ金属材料で形成されると共に、スタンプ隣接金属膜が基板側接合金属膜よりも低硬度になるように形成される。スタンプ隣接金属膜が低硬度に形成されることにより、転写スタンプと、スタンプ隣接金属膜等（積層膜）との剥離性を向上でき、転写率を向上できる。そのため、スタンプ隣接金属膜等と共に転写される従来技術の剥離膜を設けずに、スタンプ隣接金属膜等との剥離性を向上できる。また、転写される剥離膜を設けないので、転写されたままの状態で、スタンプ隣接金属膜上に構造物を形成することができ、製造工程を簡易にできる。
【００１１】
また、本発明に係る電子デバイスの製造方法の一例は、前記スタンプ隣接金属膜および前記基板側接合金属膜は、異なる成膜手法で形成されることである。例えば、基板側接合金属膜は、ＤＣスパッタリング法で形成され、スタンプ隣接金属膜は、電子ビーム加熱蒸着法で形成される。このように、異なる成膜手法を用いると、比較的簡単な方法で、スタンプ隣接金属膜を基板側接合金属膜よりも低硬度に形成できる。そのため、転写される剥離膜を形成せずに、剥離性を向上できる。
【００１２】
また、本発明に係る電子デバイスの製造方法において、前記スタンプ隣接金属膜および前記基板側接合金属膜は、蒸着法で形成されることが好ましい。これにより、スタンプ隣接金属膜および基板側接合金属膜の膜厚を均一に形成できる等、良好に成膜することができる。
【００１３】
また、本発明に係る電子デバイスの製造方法の一例は、前記スタンプ隣接金属膜および前記基板側接合金属膜は、蒸着法における異なる蒸着レートで形成されることである。これにより、スタンプ隣接金属膜を基板側接合金属膜よりも低硬度で形成させ、転写される剥離膜を形成せずに、剥離性を向上できる。また、例えば、スタンプ隣接金属膜を基板側接合金属膜よりも蒸着レートを高くして形成すれば、膜硬度を均一にできる。そのため、剥離性のばらつきを抑えて、転写率を向上できる。
【００１４】
また、本発明に係る電子デバイスの製造方法の一例は、前記スタンプ隣接金属膜および前記基板側接合金属膜は、蒸着法における異なる蒸着開始真空度で形成されることである。これにより、スタンプ隣接金属膜を基板側接合金属膜よりも低硬度で形成させ、転写される剥離膜を形成せずに、剥離性を向上できる。
【００１５】
また、本発明に係る電子デバイスの製造方法において、前記凹凸パターン面に前記スタンプ隣接金属膜を形成する前に、前記スタンプ隣接金属膜と剥離性を有するスタンプ固定剥離膜を前記凹凸パターン面に形成する工程をさらに備えていることが好ましい。すなわち、スタンプ隣接金属膜等（積層膜）と共に転写されないスタンプ固定剥離膜を形成する。これにより、転写スタンプ側で剥離性が劣化することを防止でき、転写率の低下を防止できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る電子デバイスの製造方法によれば、スタンプ隣接金属膜等（積層膜）と共に転写される剥離膜を設けずに、転写スタンプと積層膜との剥離性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施例１に係る薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）およびキャパシタの製造方法を示すフローチャートである。
【図２】基板側接合金属膜等の形成を説明するための縦断面図である。
【図３】（ａ）は、原版に形成されたスタンプを示す縦断面図であり、（ｂ）は、原版から剥離されたスタンプを示す縦断面図であり、（ｃ）は、スタンプ固定剥離膜を形成したスタンプを示す縦断面図である。
【図４】スタンプ隣接金属膜を形成する前のＸＰＣ測定の結果を示す図である。
【図５】積層膜の形成を説明するための縦断面図である。
【図６】転写を説明するための縦断面図である。
【図７】実施例１に係る転写装置を示す縦断面図であって、（ａ）は転写前の状態を示し、（ｂ）は転写中の状態を示したものである。
【図８】基板に転写された積層膜を示す縦断面図である。
【図９】ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極等の形成を説明するための図である。
【図１０】製造された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）およびキャパシタを示す縦断面図である。
【図１１】フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）の概略構成を示す平面図である。
【図１２】フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）の概略構成を示す縦断面図である。
【図１３】変形例に係る転写装置を示す縦断面図である。
【実施例１】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施例１を説明する。本実施例では、電子デバイスの一例である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）およびキャパシタ（コンデンサ）の製造工程を説明する。図１は、実施例１に係る薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）およびキャパシタの製造方法を示すフローチャートである。
【００１９】
図１のように、ＴＦＴおよびキャパシタの製造方法は、ステップＳ０１の基板１側の工程と、ステップＳ１１〜ステップＳ１５のスタンプ４側の工程とが並列で行われ、ステップＳ２１の転写工程で合流する。まず、ステップＳ０１の基板１側の工程を説明する。なお、スタンプ４は、本発明の転写スタンプに相当する。
【００２０】
〔ステップＳ０１〕基板側接合金属膜等の形成
図２を参照する。基板１上の略全面に下地膜としてＭｏ（モリブデン）膜２を形成する。基板１の材料は、ガラス、合成樹脂等の絶縁材料が用いられる。合成樹脂の場合は、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＥＳ（ポリエーテルスルホン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等が用いられる。Ｍｏ膜２は、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、インクジェット法等で形成される。なお、略全面とは、例えば、基板１の外周部の一部で、Ｍｏ膜２が形成されていない場合を含んでいる。
【００２１】
さらに、Ｍｏ膜２の形成後、基板１の略全面を覆うようにＭｏ膜２上に基板側接合金属膜３を形成する。基板側接合金属膜３の材料は、Ａｕ（金）が用いられる。基板側接合金属膜（Ａｕ膜）３は、ＤＣスパッタリング法で形成される。
【００２２】
〔ステップＳ１１〕スタンプの作製
転写印刷用のスタンプ４を作製する。スタンプ４は、柔軟性があり離型性のよい材料、例えば、ＰＤＭＳ（Polydimethylsiloxane）などのシリコーン樹脂で作製される。スタンプ４は、図３（ａ）のように、凹凸パターンを有する原版５にＰＤＭＳをコーティングして硬化させ、原版５から剥離することで作製される。スタンプ４は、例えば、その厚みが１００μｍ程で、面積がＡ４サイズ程度の大きさで構成される。図３（ｂ）は、作製されたスタンプ４を示す。なお、スタンプ４において、符号４ａは、凹凸パターン面を示し、符号４ｂは、スタンプ４の背面を示し、また、符号４ｃは、凸部を示す。
【００２３】
〔ステップＳ１２〕ＵＶ／Ｏ３処理（ＵＶ照射処理）
作製されたスタンプ４は、そのままの状態で、ステップＳ１３のスタンプ隣接金属膜７を形成するのではなく、スタンプ４の凹凸パターン面４ａを改質させる。すなわち、凹凸パターン面４ａにスタンプ隣接金属膜７を形成する前、スタンプ隣接金属膜７と剥離性を有するスタンプ固定剥離膜４ｄ（図３（ｃ）参照）を凹凸パターン面４ａに形成する。スタンプ固定剥離膜４ｄは、転写時に、スタンプ隣接金属膜７等の後述する積層膜１５と共に転写されるものでなく、スタンプ４に固定されるものである。
【００２４】
また、スタンプ固定剥離膜４ｄは、凹凸パターン面４ａに、予め設定された時間のＵＶ／Ｏ３処理（ＵＶ照射処理）を行うことにより形成する。ＰＤＭＳは、ＵＶ／Ｏ３処理を行うことで、バルクのシリコン酸化膜に似た表面組成になることが知られている。
【００２５】
図４は、スタンプ隣接金属膜７を形成する前のＸＰＣ測定の結果を示す図である。図４では、Ｓｉ−Ｏ結合に起因する結合エネルギーピークのシフトを観察している。ＵＶ／Ｏ３処理（ＵＶ照射処理）無しでは、１０２．０ｅＶ付近に、そのピークが存在するが、１０分程の処理でバルグのシリコン酸化膜のＳｉ−Ｏ結合に近い状態になっていることが分かる。
【００２６】
仮に、ＵＶ／Ｏ３処理を行っていないＰＤＭＳ表面に後述する電子ビーム加熱蒸着法によりＡｕ膜を形成すると、Ａｕ膜に数多くの突起物が現れる。この突起物は、成膜中の熱でＰＤＭＳ表面が熱変形を起こすことで現れる。すなわち、ＰＤＭＳ表面には、熱収縮による突起状の表面荒れが生じる。これにより、ＰＤＭＳ表面の平坦性が失われ、ＰＤＭＳ表面とＡｕ膜との剥離性が劣化し、転写率が低下する。
【００２７】
一方、ＰＤＭＳ表面にＵＶ／Ｏ３処理を行うと、上述の突起物が現れず、平坦なＡｕ膜が得られる。すなわち、ＵＶ／Ｏ３処理によってＰＤＭＳ表面を改質することにより、成膜時の熱によるＰＤＭＳ表面の変質を防ぐことができる。そのため、ＰＤＭＳ表面とＡｕ膜との剥離性の劣化を防止でき、転写率の低下を防止できる。なお、図５〜図７において、図示の便宜上、スタンプ固定剥離膜４ｄは省略する。
【００２８】
次に、ＵＶ／Ｏ３処理後のスタンプ４の凹凸パターン面４ａに、スタンプ隣接金属膜７、半導体膜９、絶縁膜１１、およびスタンプ側接合金属膜１３等を順番に配列した積層膜１５を形成する。積層膜１５は、次のステップＳ１３〜Ｓ１５において形成される。
【００２９】
ここで、本発明の特徴を説明する。積層膜１５の形成の際、スタンプ４に隣接するスタンプ隣接金属膜７を低硬度（軟質）に形成する。硬度は、スタンプ隣接金属膜７と同じ金属材料で形成される基板側接合金属膜３を基準とする。すなわち、スタンプ隣接金属膜７を基板側接合金属膜３より低硬度に形成する。これにより、スタンプ隣接金属膜７等の積層膜と共に転写される剥離膜を設けずに、スタンプ４とスタンプ隣接金属膜７等の積層膜１５との剥離性を向上できる。
【００３０】
〔ステップＳ１３〕スタンプ隣接金属膜の形成
ＵＶ／Ｏ３処理後のスタンプ４の凹凸パターン面４ａにスタンプ隣接金属膜７を形成する。スタンプ隣接金属膜７は、基板側接合金属膜３と同じ金属材料で形成する。すなわち、スタンプ隣接金属膜７の材料は、基板側接合金属膜３と同じＡｕが用いられる。また、スタンプ隣接金属膜７は、基板側接合金属膜３に対して、物理蒸着法（ＰＶＤ法）における異なる成膜手法で形成される。すなわち、スタンプ隣接金属膜７は、基板側接合金属膜３のＤＣスパッタリング法に対して、電子ビーム加熱蒸着法（以下、「ＥＢ蒸着法」と称する）で形成される。これにより、スタンプ隣接金属膜７は、基板側接合金属膜３よりも低硬度で形成される。
【００３１】
ここで、ＤＣスパッタリング法およびＥＢ蒸着法の各々の成膜手法を用いて、ＰＤＭＳ（スタンプ４）上にＡｕ膜を形成し、Ａｕ膜の硬度を測定した結果を示す。Ａｕ膜の硬度は、島津製作所製の走査型プローブ顕微鏡（ＳＰＭ−９７００）を使用し、ナノインデンテーション法で評価した。ＤＣスパッタリング法でのＡｕ膜硬度は、−０．０１１Ｖ／ｎｍであり、ＥＢ蒸着法でのＡｕ膜硬度は、−０．００７Ｖ／ｎｍであった。これらの測定値は、数値（絶対値）が小さいほど低硬度であることを示している。つまり、ＥＢ蒸着法のＡｕ膜は、ＤＣスパッタリング法のＡｕ膜よりも低硬度である。なお、この測定結果は、各々１点ずつで測定しているが、膜硬度は、面内の複数点の平均値で比較する。
【００３２】
〔ステップＳ１４〕半導体膜・絶縁膜等の形成
スタンプ隣接金属膜７の形成後、スタンプ隣接金属膜７上に、半導体膜９、絶縁膜１１等を順番に形成する（図５参照）。半導体膜９の材料は、Ｉｎ（インジウム）、Ｇａ（ガリウム）、Ｚｎ（亜鉛）を少なくとも１つを含む酸化物半導体、例えばａ−ＩＧＺＯ（アモルファスＩＧＺＯ）が用いられる。また、ａ−ＩＧＺＯ以外に、酸化物半導体としてＺｎＯ（酸化亜鉛）を用いてもよい。また、酸化物半導体以外に、半導体膜９の材料は、ペンタセン等の有機半導体、ａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）等のＳｉ系の半導体、あるいはカーボンナノチューブであってもよい。
【００３３】
絶縁膜１１の材料は、ＳｉＯ２（二酸化ケイ素）が用いられる。また、ＳｉＯ２以外に、絶縁膜１１の材料は、ＳｉＮ（窒化シリコン）や、ＴｉＯ（酸化チタン）、Ａｌ２Ｏ３（アルミナ）を用いてもよい。また、絶縁膜１１の材料は、ＰＩ（ポリイミド）やアクリル系樹脂等の有機系の絶縁膜であってもよい。
【００３４】
また、図５のように、スタンプ隣接金属膜７と半導体膜９との間に、第１層間膜としてＭｏ膜８を形成し、絶縁膜１１とスタンプ側接合金属膜１３との間に、第２層間膜としてＭｏ膜１２を形成する。なお、Ｍｏ膜２，８，１２は、密着性および導電率の少なくともいずれかを良くするために設けられる。Ｍｏ膜８、半導体膜９、絶縁膜１１、Ｍｏ膜１２は、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、ＰＥＣＶＤ法およびインクジェット法等で形成される。なお、Ｍｏ膜２，８，１２は、必要に応じてＭｏ以外の金属であってもよい。なお、Ｍｏ膜８、半導体膜９、絶縁膜１１、Ｍｏ膜１２は、本発明の中間膜に相当する。
【００３５】
〔ステップＳ１５〕スタンプ側接合金属膜の形成
半導体膜９および絶縁膜１１等の形成後、Ｍｏ膜１２上に、スタンプ側接合金属膜１３を形成する。スタンプ側接合金属膜１３の材料は、基板側接合金属膜３およびスタンプ隣接金属膜９と同じＡｕが用いられる。また、スタンプ側接合金属膜１３は、基板側接合金属膜３に対して、物理蒸着法における同じ成膜手法で形成される。すなわち、スタンプ側接合金属膜１３は、基板側接合金属膜３のＤＣスパッタリング法に対して、ＤＣスパッタリング法で形成される。なお、積層膜１５は、図５のように、スタンプ隣接金属膜７、Ｍｏ膜８、半導体膜９、絶縁膜１１、Ｍｏ膜１２およびスタンプ側接合金属膜１３で構成される。
【００３６】
〔ステップＳ２１〕転写
スタンプ４に形成された積層膜１５を基板１に転写する。転写は、図６のように、基板１の基板側接合金属膜３と、スタンプ４のスタンプ側接合金属膜１３とを対面させて、基板１上にスタンプ４を載置する。これにより、基板側接合金属膜３とスタンプ側接合金属膜１３とを接触させる。また、基板側接合金属膜３とスタンプ側接合金属膜１３は、例えば低温溶接（cold welding）により接合される。
【００３７】
低温溶接による転写は、具体的に次のように行われる。図７（ａ）および図７（ｂ）は、転写装置２１を示す図である。転写装置２１は、基板１を支持する支持台２３と、スタンプ４を着脱可能に支持し、スタンプ４の背面４ｂに空気（大気）による圧力を加える加圧機構２５とを備えている。加圧機構２５は、加圧用シリンダ２５ａを備えており、図示しないポンプ等の動力によって、圧縮された空気を供給口２７から加圧用シリンダ２５ａ内に送り、加圧用シリンダ２５ａ内の気圧を高くする。なお、加圧用シリンダ２５ａ内の空気は、排気口２８から排気できるようになっている。
【００３８】
加圧用シリンダ２５ａは、移動機構２９によって鉛直方向（Ｚ方向）に移動可能に構成されている。また、支持台２３は、移動機構２９によって水平方向（ＸＹ方向）に移動可能に構成されている。なお、転写装置２１は、ＣＰＵ等の制御部、および転写装置２１の各構成を操作する操作部等の図示しない構成を備えている。
【００３９】
このような転写装置２１によって転写を行う。まず、スタンプ４を加圧用シリンダ２５ａに取り付ける。スタンプ４は、薄く軟らかいので、例えば、スタンプ４の周囲を固定枠２５ｂで固定し、スタンプ４が固定された固定枠２５ｂを加圧用シリンダ２５ａに取り付ける。加圧用シリンダ２５ａへの取り付けは、図示しないネジ等の取付手段により行われる。そして、スタンプ４に形成された積層膜１５の転写先である基板１を支持台２３に載置する。なお、基板１を支持台２３に載置した後で、スタンプ４を加圧用シリンダ２５ａに取り付けてもよい。
【００４０】
スタンプ４を加圧用シリンダ２５ａに取り付け、基板１を支持台２３に載置した後（図７（ａ）参照）、移動機構２９によって、位置合わせして基板１上にスタンプ４を載置する（図７（ｂ）参照）。すなわち、支持台２３を水平方向（ＸＹ方向）に移動して、スタンプ４に対して相対的に位置合わせし、スタンプ４が取り付けられた加圧用シリンダ２５ａを下降（Ｚ方向）させて、基板１上にスタンプ４を載置する。この際、隣接する２つの凸部４ｃの間の空間３１は、密閉させないように形成する。これにより、空間３１と大気雰囲気と連通させて、空間３１内の空気を逃がすようにする。
【００４１】
そして、加圧機構２５によって、加圧用シリンダ２５ａ内の気圧を高くして、スタンプ４の背面４ｂに空気による圧力を加える。例えば、加圧用シリンダ２５ａ内の気圧を０．４ＭＰａ（４気圧）にする。これにより、基板側接合金属膜３とスタンプ側接合金属膜１３とが、基板側接合金属膜３とスタンプ側接合金属膜１３との接触面３３と垂直な方向に加圧される。気体によって加圧するので、スタンプ４を均一に加圧できる。また、接合は、ヒータ等による加熱が無い状態である常温（室温：２５℃程度）で行われる。すなわち、接合は、常温で加圧することにより行われる。加圧時間は、例えば６〜１２時間程度であり、加圧時間は、加圧用シリンダ２５ａ内の気圧と温度によって変更する。
【００４２】
そして、予め設定された加圧時間が経過した後（接合後）、移動機構２９によって、スタンプ４を上昇させることで、基板１とスタンプ４とを互いに離して、スタンプ４と積層膜１５とを剥離させる。これにより、積層膜１５が基板１に転写される（図８参照）。
【００４３】
なお、基板側接合金属膜３とスタンプ側接合金属膜１３とを接触させる前に、接触させる基板側接合金属膜３およびスタンプ側接合金属膜１３の表面を、Ａｒプラズマ処理や１０分のＵＶ／Ｏ３処理（ＵＶ照射処理）を行ってもよい。これにより、それらの表面の有機汚染を除去するクリーニングを行う。
【００４４】
ステップＳ１３において、スタンプ隣接金属膜７は、基板側接合金属膜３と同じＡｕで形成される。また、スタンプ隣接金属膜７は、基板側接合金属膜３のＤＣスパッタリング法に対して、異なる成膜手法であるＥＢ蒸着法で形成される。これにより、スタンプ隣接金属膜７は、基板側接合金属膜３よりも低硬度で形成される。そのため、スタンプ隣接金属膜７とスタンプ４（凹凸パターン面４ａ）との剥離性を向上でき、積層膜１５の転写率を向上できる。
【００４５】
〔ステップＳ２２〕ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極等の形成
積層膜１５を基板１に転写後、ゲート電極Ｇ、ソース電極Ｓおよびドレイン電極Ｄ等を形成する。図９に示すように、レジスト膜３５を形成する。なお、レジスト膜３５ａは、基板側接合金属膜３から配線３７（図１０参照）を作るために形成されるが、図９中の位置にレジスト膜３５ａを形成しなくてもよい。
【００４６】
レジスト膜３５を形成後、レジスト膜３５が覆われていないスタンプ隣接金属膜７および基板側接合金属膜３をエッチングする。このエッチングは、例えばヨウ素系の金エッチング液により行われる。また、レジスト膜２９が覆われていないＭｏ膜２，８をエッチングする。このエッチングは、例えば過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）により行われる。そして、レジスト膜２９は処理液等で除去される。
【００４７】
以上のような工程を経て、ＴＦＴ４１およびキャパシタ４３が製造される（図１０参照）。ＴＦＴ４１は、図１０のように、ゲート電極Ｇ、ソース電極Ｓおよびドレイン電極Ｄ等が形成されている。なお、図１０のＴＦＴ４１は、ボトムゲート型であるが、トップゲート型のＴＦＴ４１を製造してもよい。また、基板１上に配線３７を形成することで、ゲート線４５等として利用することができる。
【００４８】
その後、ゲート線４５が形成されていない場合は、ゲート線４５を形成する。また、図１１および図１２に示すように、データ線４７、画素電極４９、図示しない絶縁膜等を形成する。これにより、アクティブマトリクス基板５１が製造される。なお、ゲート線４５は、図１１中の行方向（Ｘ方向）に１列で並んでいる複数のＴＦＴ４１のゲート電極Ｇと接続され、データ線４７は、図１１中の列方向（Ｙ方向）に１列で並んでいる複数のＴＦＴ４１のソース電極Ｓと接続される。なお、ＴＦＴ４１のドレインには、キャパシタ４３が接続される。
【００４９】
そして、アクティブマトリクス基板５１の製造後、アクティブマトリクス基板５１上に、半導体膜５３、共通電極５５を順番に形成する。半導体膜５３の材料は、ａ−Ｓｅ（アモルファスセレン）やＣｄＴｅ（テルル化カドミウム）またはＣｄＺｎＴｅ（テルル化亜鉛カドミウム）等が用いられる。また、ゲート駆動部５７や電荷電圧変換アンプ５９、マルチプレクサ６１が設けられて、Ｘ線を検出するフラットパネル型Ｘ線検出器（以下適宜、「ＦＰＤ」と称する）６３が製造される。
【００５０】
次に、図１１および図１２のＦＰＤ６３の動作を説明する。共通電極５５には、予め設定されたバイアス電圧Ｖｈが印加されている。この状態で、Ｘ線が半導体膜５３に入射すると、半導体膜５３によりＸ線量に応じた電荷が生成され、生成された電荷は、バイアス電圧Ｖｈにより移動し、画素電極４９で収集されてキャパシタ４３に蓄積される。
【００５１】
キャパシタ４３に蓄積された電荷は、ＴＦＴ４１の動作により、キャパシタ４３から読み出される。ゲート駆動部５７は、例えば図１１の上側のゲート線４５から順番に駆動信号を送ることで、ＴＦＴ４１を接続（ＯＮ）状態にさせる。これにより、キャパシタ４３に蓄積された電荷がＴＦＴ４１を通じてデータ線４７に送られ、データ線４７を通じて電荷電圧変換アンプ５９に送られる。電荷電圧変換アンプ５９は、電荷を電圧に変換して電圧信号として出力し、マルチプレクサ６１に送る。マルチプレクサ６１は、複数の電圧信号から１つの電圧信号を選択して出力する。以上のようにして、２次元状の画像を取得する。
【００５２】
本実施例によれば、スタンプ隣接金属膜７および基板側接合金属膜３は、同じ金属材料（Ａｕ）で形成されると共に、スタンプ隣接金属膜７が基板側接合金属膜３よりも低硬度になるように形成される。スタンプ隣接金属膜７が低硬度に形成されることにより、スタンプ４と、スタンプ隣接金属膜７等（積層膜１５）との剥離性を向上でき、転写率を向上できる。そのため、スタンプ隣接金属膜７等と共に転写される従来技術の剥離膜を設けずに、スタンプ隣接金属膜７等との剥離性を向上できる。また、転写される剥離膜を設けないので、転写されたままの状態で、スタンプ隣接金属膜７上にレジスト膜３５等の構造物を形成することができ、製造工程を簡易にできる。
【００５３】
なお、スタンプ隣接金属膜７および基板側接合金属膜３を同じ金属材料（Ａｕ）で形成することで、ステップ２２の際に、スタンプ隣接金属膜７および基板側接合金属膜３を同時にエッチングすることができ、製造工程を比較的簡易にできる。
【００５４】
また、スタンプ隣接金属膜７および基板側接合金属膜３は、異なる成膜手法で形成される。例えば、基板側接合金属膜３は、ＤＣスパッタリング法で形成され、スタンプ隣接金属膜７は、ＥＢ蒸着法で形成される。このように、異なる成膜手法を用いると、比較的簡単な方法で、スタンプ隣接金属膜７を基板側接合金属膜よりも低硬度に形成できる。そのため、転写される剥離膜を形成せずに、剥離性を向上できる。
【００５５】
また、スタンプ隣接金属膜７および基板側接合金属膜３は、物理蒸着法で形成される。これにより、スタンプ隣接金属膜７および基板側接合金属膜３の膜厚を均一に形成できる等、良好に成膜することができる。
【００５６】
なお、本実施例では、基板側接合金属膜３は、ＤＣスパッタリング法で形成され、スタンプ隣接金属膜７は、ＥＢ蒸着法で形成されていたが、これらの成膜手法の組み合わせに限定されない。すなわち、スタンプ隣接金属膜７を基板側接合金属膜よりも低硬度に形成できればよく、物理蒸着法における公知の手法を用いてもよい。公知の手法としては、例えば、抵抗加熱蒸着法、高周波加熱蒸着法、イオンプレーティング法等が挙げられる。
【実施例２】
【００５７】
次に、本発明の実施例２を説明する。なお、実施例１と重複する説明は省略する。
【００５８】
実施例１では、スタンプ隣接金属膜７が基板側接合金属膜３よりも低硬度になるように、スタンプ隣接金属膜７および基板側接合金属膜３は、物理蒸着法における異なる成膜手法で形成されていた。この方法に代えて、または実施例１の方法に加えて、スタンプ隣接金属膜７および基板側接合金属膜３は、物理蒸着法における異なる蒸着レート（成膜レートともいう）で形成されてもよい。
【００５９】
蒸着レートは、蒸着速度を表す。例えば、物理蒸着法としてＥＢ蒸着法を用いるとする。この場合、成膜材料（Ａｕ等）を加熱して蒸発させるために電子ビームを照射する電子ビーム加熱蒸発源がある。この電子ビーム加熱蒸発源を制御して、成膜材料の蒸発量を変化させることで、異なる蒸着レートを実現する。
【００６０】
すなわち、スタンプ隣接金属膜７および基板側接合金属膜３は、スタンプ隣接金属膜７が基板側接合金属膜３よりも低硬度になるように、物理蒸着法における異なる蒸着レートで形成される。蒸着レートを高く（速く）すると、隙間を含んだ膜質のものが形成され、蒸着レートを低く（遅く）すると、じんわりと成膜されて、隙間を抑えた膜質のものが形成されると考えられている。すなわち、膜質を変化させて膜硬度が異なる２種類の膜を得ようとしている。
【００６１】
また、実験結果より次のような知見を得ている。蒸着レートが相対的に異なる２つのスタンプ隣接金属膜７をスタンプ４に各々形成する。そして、面内４点の膜硬度を測定し、実際に転写させて転写状態を確認した。
【００６２】
測定結果では、蒸着レートが高いもの、および蒸着レートが低いものは、硬度の面内４点の平均値がほぼ同じ数値を示した。しかしながら、蒸着レートが高いものの方が、面内４点の硬度が均一であり、蒸着レートが低いものは、ばらつきが大きかった。また、転写状態では、蒸着レートが高いものの方が、蒸着レートが低いものよりも転写率がよい結果を示した。つまり、蒸着レートを高くすると、膜硬度の面内ばらつきが抑えられ、転写率を向上できる。
【００６３】
本実施例によれば、スタンプ隣接金属膜７および基板側接合金属膜３は、物理蒸着法における異なる蒸着レートで形成される。これにより、スタンプ隣接金属膜７を基板側接合金属膜３よりも低硬度で形成させ、転写される剥離膜を形成せずに、剥離性を向上できる。また、例えば、スタンプ隣接金属膜７を基板側接合金属膜３よりも蒸着レートを高くして形成すれば、膜硬度を均一にできる。そのため、剥離性のばらつきを抑えて、転写率を向上できる。
【実施例３】
【００６４】
次に、本発明の実施例３を説明する。なお、実施例１，２と重複する説明は省略する。
【００６５】
一般的に、蒸着開始真空度を変化させると膜の密度等の特性（膜質）が変わることが知られている。本実施例は、実施例１または２に代えて、あるいは実施例１または２に加えて、スタンプ隣接金属膜７および基板側接合金属膜３は、物理蒸着法における異なる蒸着開始真空度で形成されてもよい。これにより、スタンプ隣接金属膜７は、基板側接合金属膜３よりも低硬度に形成される。
【００６６】
なお、スタンプ隣接金属膜７および基板側接合金属膜３は、異なる蒸着開始真空度で形成されるが、成膜中も蒸着開始真空度が各々で一定に保たれる。
【００６７】
本実施例によれば、スタンプ隣接金属膜７および基板側接合金属膜３は、物理蒸着法における異なる蒸着開始真空度で形成される。これにより、スタンプ隣接金属膜７を基板側接合金属膜３よりも低硬度で形成できる。そのため、転写される剥離膜を形成せずに、剥離性を向上できる。
【００６８】
本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００６９】
（１）上述した実施例では、２個の積層膜１５からＴＦＴ４１およびキャパシタ４３を形成し、１個のＴＦＴ４１と１個のキャパシタ４３で１画素を構成していた。この点、例えば、２個×２個（縦列×横列）の積層膜１５からＴＦＴ４１およびキャパシタ４３を形成し、１個のＴＦＴ４１と３個のキャパシタ４３で１画素を構成してもよい。また、２個×２個に限らず、２個以上×２個以上（例えば３個×３個）で１画素を構成してもよい。
【００７０】
（２）上述した実施例および変形例（１）では、積層膜１５を転写して、ＴＦＴ４１とキャパシタ４３を製造していたが、ＴＦＴ４１のみを形成するようにしてもよいし、キャパシタ４３のみを製造するようにしてもよい。また、キャパシタ４３は、中間膜として半導体膜９および絶縁膜１１等が形成されていたが、半導体膜９を省略してもよい。また、この場合、絶縁膜１１は、上記した材料の他、公知の材料で形成してもよい。
【００７１】
（３）上述した各実施例および各変形例では、スタンプ隣接金属膜７、スタンプ側接合金属膜１３および基板側接合金属膜３は、同じ金属材料であるＡｕで形成されていたが、これに限定されない。スタンプ隣接金属膜７、スタンプ側接合金属膜１３および基板側接合金属膜３は、Ａｇ（銀）等の酸化皮膜のできない金属であって常温加圧で接合できる材料で形成されてもよい。
【００７２】
また、スタンプ隣接金属膜７および基板側接合金属膜３は、同じ金属材料で形成され、スタンプ側接合金属膜１３および基板側接合金属膜３は、異なる金属材料で形成されてもよい。例えば、スタンプ隣接金属膜７および基板側接合金属膜３は、Ａｕで形成され、スタンプ側接合金属膜１３はＡｇで形成される場合が挙げられる。
【００７３】
（４）上述した各実施例および各変形例では、スタンプ隣接金属膜７および基板側接合金属膜３は、蒸着法として物理蒸着法（物理的気相成長法）で形成されていたが、化学蒸着法（化学的気相成長法：ＣＶＤ法）で形成してもよい。
【００７４】
（５）上述した各実施例および各変形例では、スタンプ隣接金属膜７および基板側接合金属膜３は、蒸着法における異なる成膜手法で形成されていた。この点、スタンプ隣接金属膜７が基板側接合金属膜３よりも低硬度になるように形成されるのであれば、蒸着法以外の成膜手法を用いてもよい。蒸着法以外の成膜手法として、例えば、スピンコート法、インクジェット法が挙げられる。スタンプ隣接金属膜７をスピンコート法、またはインクジェット法で形成する場合は、図５において、Ｍｏ膜８を形成する前に硬化させておく。
【００７５】
なお、蒸着法を用いることで、スピンコート法およびインクジェット法等に対して、スタンプ隣接金属膜７および基板側接合金属膜３の膜厚を均一に形成できる等、良好に成膜することができる。例えば、インクジェット法において、吐出された金属インクの大きさによっては、スタンプ４の凸部４ｃからたれ落ちて良好に成膜できない場合がある。
【００７６】
（６）上述した各実施例および各変形例では、転写は、図７（ａ）および図７（ｂ）に示す転写装置２１によって行われていた。しかしながら、転写は、図１３に示す転写装置７１で行ってもよい。なお、図７（ａ）および図７（ｂ）と重複する説明は省略する。
【００７７】
転写装置７１は、図１３に示すように、チャンバ７３と、チャンバ７３内に設けられた基板１等を支持する支持台７５とを備えている。まず、スタンプ４が載置された基板１をチャンバ７３内の支持台７５に配置する。基板１とスタンプ４との間には、それらによって囲まれた空間７７が形成されている。チャンバ７３内には、図示しないポンプ等の動力により圧縮された気体が供給口７９から送られる。これにより、チャンバ７３内の空間８１の気圧を高くする。なお、圧縮された気体は、排気口８３から排気するようになっている。また、気体は、空気（大気）あるいは、Ｎ２（窒素）やＡｒ（アルゴン）等の不活性ガスが用いられる。
【００７８】
チャンバ７３内の空間８１の気圧を高くして、例えば０．１ＭＰａ（１気圧）から０．４ＭＰａ（４気圧）にする。そうすると、基板１とスタンプ４とで囲まれた空間７７の０．１ＭＰａとの気圧差で、基板側接合金属膜３とスタンプ側接合金属膜１３とが、基板側接合金属膜３とスタンプ側接合金属膜１３との接触面３３と垂直な方向に加圧される。すなわち、気体の加圧によって、スタンプ４の背面４ｂから均一に加圧される。また、接合は、ヒータ等による加熱が無い状態である常温（室温：２５℃程度）で行われる。すなわち、接合は、常温で加圧することにより行われる。
【００７９】
そして、予め設定された加圧時間が経過した後（接合後）、基板１とスタンプ４とを互いに離すことにより、スタンプ４と積層膜１５とが剥離される。これにより、積層膜１５が基板１に転写される（図８参照）。
【００８０】
なお、本変形例の転写装置７１は、スタンプ４と基板１との間に密閉された空間７７を形成して転写を行っている。しかしながら、空間７７を形成すると、空間７７に余分な空気等の気体が入ってしまうことにより、クッションのような作用が生じ、スタンプ４の凸部４ｃと基板１とが接触しない部分が存在してしまうことが起こる。この場合、転写率が劣化してしまう。この点、図７（ａ）および図７（ｂ）の転写装置２１は、スタンプ４と基板１との間で密閉されていない空間３１を形成するので、空間３１を通じて、余分な空気等の気体を逃がすことができ、転写率の劣化を防止できる。
【００８１】
また、本変形例の転写装置７１は、スタンプ４がより大面積化した場合、それに応じて、チャンバ７３も大型化する必要が生じる。この点、図７（ａ）および図７（ｂ）の転写装置２１も、加圧用シリンダ２５ａが大型化するが、スタンプ４および基板１等を収容するチャンバ７３ほど大型化しなくてもよい。
【００８２】
（７）上述した各実施例および各変形例では、ＵＶ／Ｏ３処理（ＵＶ照射処理）を行うことで、スタンプ４の凹凸パターン面４ａを改質させて、スタンプ固定剥離膜４ｄを形成していた。スタンプ固定剥離膜４ｄは、例えば、フッ素系化合物を塗布して形成するものであってもよい。すなわち、スタンプ４とスタンプ隣接金属膜７との剥離性が劣化することを防止できればよい。
【００８３】
（８）上述した各実施例および各変形例では、ＴＦＴ４１およびキャパシタ４３は、アクティブマトリクス基板５１に用いられ、アクティブマトリクス基板５１は、ＦＰＤ６３に用いられていた。この点、アクティブマトリクス基板５１は、液晶等のディスプレイに用いられてもよい。
【符号の説明】
【００８４】
１      …  基板
３      …  基板側接合金属膜
４      …  スタンプ
４ａ    …  凹凸パターン面
７      …  スタンプ隣接金属膜
９      …  半導体膜
１１    …  絶縁膜
１３    …  スタンプ側接合金属膜
１５    …  積層膜
３３    …  接触面
４１    …  ＴＦＴ
４３    …  キャパシタ
５１    …  アクティブマトリクス基板
６３    …  フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）
【図１】
2015023127.tif 000003
【図２】
2015023127.tif 000004
【図３】
2015023127.tif 000005
【図４】
2015023127.tif 000006
【図５】
2015023127.tif 000007
【図６】
2015023127.tif 000008
【図７】
2015023127.tif 000009
【図８】
2015023127.tif 000010
【図９】
2015023127.tif 000011
【図１０】
2015023127.tif 000012
【図１１】
2015023127.tif 000013
【図１２】
2015023127.tif 000014
【図１３】
2015023127.tif 000015