(57)【要約】【課題】露光工程と現像工程を不要にして製造を簡単化すると共に、露光装置及び現像装置を不要にして設備のコストを削減する。【解決手段】パターン形成方法は、対象物面上に形成するパターンを分割した開口パターンを有する複数のスパッタ用マスクを用いて、複数回スパッタ成膜し（Ｓ３，Ｓ５）、複数のスパッタ用マスクでそれぞれ成膜したパターンを合成して単一のパターンを形成することを特徴とする。対象物面上にパターンを直接スパッタ成膜することで、露光工程と現像工程が不要になる。しかも、対象物面上に形成するパターンを分割することで、スパッタ用マスクの変形やずれ等が生じにくい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物面上に形成するパターンを分割した開口パターンを有する複数のスパッタ用マスクを用いて、複数回スパッタ成膜し、前記複数のスパッタ用マスクでそれぞれ成膜したパターンを合成して単一のパターンを形成する、ことを特徴とするパターン形成方法。
【請求項２】
前記開口パターンは、パターンの長手方向に分割されたものである、請求項１に記載のパターン形成方法。
【請求項３】
前記単一のパターンは、対象物面上に形成するパターンの少なくとも一部である、請求項１または２に記載のパターン形成方法。
【請求項４】
前記複数のスパッタ用マスクはそれぞれ、前記開口パターンを有するマスクシートと、該マスクシートの周囲を囲み、該マスクシートが張設される枠体とを備える、請求項１乃至３いずれか１つの項に記載のパターン形成方法。
【請求項５】
前記マスクシートは、樹脂フィルムに前記開口パターンが形成された樹脂マスクシート、スリット状の複数の貫通孔が並列配置された金属膜と、該金属膜の一面に積層され、前記貫通孔内に少なくとも１つの前記開口パターンが形成された樹脂フィルムとを有する複合型マスクシート、及び金属膜に前記開口パターンが形成されたメタルマスクシートのいずれかを含む、請求項４に記載のパターン形成方法。
【請求項６】
金属膜、絶縁膜及び透明電極膜を含むタッチパネルの製造方法であって、
前記金属膜のパターン形成は、対象物面上に形成する配線パターンを分割した開口パターンを有する複数の第１スパッタ用マスクを用いて、複数回スパッタ成膜し、前記複数の第１スパッタ用マスクでそれぞれ成膜したパターンを合成して単一の配線パターンを形成し、
前記絶縁膜のパターン形成は、前記絶縁膜上に、印刷用マスクを用いてフォトレジストのパターンを印刷し、前記フォトレジストのパターンをマスクに前記絶縁膜のウェットエッチングを行ってパターニングし、
前記透明電極膜の形成は、形成すべきパターンに対応する開口パターンを有する第２スパッタ用マスクを用いてパターン化された透明電極膜をスパッタ成膜する、
ことを特徴とするタッチパネルの製造方法。
【請求項７】
前記第１スパッタ用マスクの開口パターンは、配線の長手方向が複数に分割されたものである、請求項６に記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項８】
前記第１及び第２スパッタ用マスク、及び印刷用マスクはそれぞれ、前記開口パターンを有するマスクシートと、該マスクシートの周囲を囲み該マスクシートが張設される枠体とを備える、請求項６または７に記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項９】
前記マスクシートは、樹脂フィルムに前記開口パターンが形成された樹脂マスクシート、スリット状の複数の貫通孔が並列配置された金属膜と、該金属膜の一面に積層され、前記貫通孔内に少なくとも１つの前記開口パターンが形成された樹脂フィルムとを有する複合型マスクシート、及び金属膜に前記開口パターンが形成されたメタルマスクシートのいずれかを含む、請求項８に記載のタッチパネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターン形成方法及びタッチパネルの製造方法に関し、詳しくは、複数のスパッタ用マスクを用いてスパッタ成膜したパターンを合成して単一のパターンを形成することで、露光工程及び現像工程を不要にして製造を簡単化すると共に、露光装置及び現像装置を不要にして設備のコストを削減しようとするパターン形成方法及びタッチパネルの製造方法に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の静電容量型タッチパネルは、金属膜、絶縁膜、透明電極膜等から構成されており、指先の静電容量を検知して、パネル内のどこを触ったかをＸ，Ｙ座標で検出する。前記金属膜、絶縁膜及び透明電極膜のパターニングは、各膜を成膜した後、膜上にフォトレジストを塗布し、露光及び現像を行ってフォトレジストのパターンを形成し、このフォトレジストをマスクにして各膜をエッチングする（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１９７７５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前記従来のパターン形成方法は、パターニングの対象となる膜へのフォトレジストの塗布工程、露光工程、現像工程、エッチング工程及びフォトレジストの剥離工程が必要になるものであった。また、前記従来のパターン形成方法を用いたタッチパネルの製造方法は、金属膜、絶縁膜及び透明電極膜の各々に対して、上述したような煩雑で工程数の多いフォトプロセスを繰り返す必要があり、露光装置と現像装置を用いるフォトラインのため、設備投資並びにランニングコストも大きくなる、という問題があった。
【０００５】
そこで、このような問題点に対処し、本発明が解決しようとする課題は、複数のスパッタ用マスクを用いてスパッタ成膜したパターンを合成して単一のパターンを形成することで、露光工程と現像工程を不要にして製造を簡単化すると共に、露光装置及び現像装置を不要にして設備のコストを削減するパターン形成方法及びこの方法を用いたタッチパネルの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明によるパターン形成方法は、対象物面上に形成するパターンを分割した開口パターンを有する複数のスパッタ用マスクを用いて、複数回スパッタ成膜し、前記複数のスパッタ用マスクでそれぞれ成膜したパターンを合成して単一のパターンを形成するものである。
【０００７】
また、前記開口パターンは、パターンの長手方向に分割されていてもよい。
【０００８】
さらに、前記単一のパターンは、対象物面上に形成するパターンの少なくとも一部であってもよい。
【０００９】
さらにまた、前記複数のスパッタ用マスクはそれぞれ、前記開口パターンを有するマスクシートと、該マスクシートの周囲を囲み、該マスクシートが張設される枠体とを備えてもよい。
【００１０】
また、前記マスクシートは、樹脂フィルムに前記開口パターンが形成された樹脂マスクシート、スリット状の複数の貫通孔が並列配置された金属膜と、該金属膜の一面に積層され、前記貫通孔内に少なくとも１つの前記開口パターンが形成された樹脂フィルムとを有する複合型マスクシート、及び金属膜に前記開口パターンが形成されたメタルマスクシートのいずれかを含んでもよい。
【００１１】
前記課題を解決するために、本発明によるタッチパネルの製造方法は、金属膜、絶縁膜及び透明電極膜を含むタッチパネルの製造方法であって、前記金属膜のパターン形成は、対象物面上に形成する配線パターンを分割した開口パターンを有する複数の第１スパッタ用マスクを用いて、複数回スパッタ成膜し、前記複数の第１スパッタ用マスクでそれぞれ成膜したパターンを合成して単一の配線パターンを形成し、前記絶縁膜のパターン形成は、前記絶縁膜上に、印刷用マスクを用いてフォトレジストのパターンを印刷し、前記フォトレジストのパターンをマスクに前記絶縁膜のウェットエッチングを行ってパターニングし、前記透明電極膜の形成は、形成すべきパターンに対応する開口パターンを有する第２スパッタ用マスクを用いてパターン化された透明電極膜をスパッタ成膜するものである。
【００１２】
また、前記第１スパッタ用マスクの開口パターンは、配線の長手方向が複数に分割されていてもよい。
【００１３】
さらに、前記第１及び第２スパッタ用マスク、及び印刷用マスクはそれぞれ、前記開口パターンを有するマスクシートと、該マスクシートの周囲を囲み該マスクシートが張設される枠体とを備えてもよい。
【００１４】
さらにまた、前記マスクシートは、樹脂フィルムに前記開口パターンが形成された樹脂マスクシート、スリット状の複数の貫通孔が並列配置された金属膜と、該金属膜の一面に積層され、前記貫通孔内に少なくとも１つの前記開口パターンが形成された樹脂フィルムとを有する複合型マスクシート、及び金属膜に前記開口パターンが形成されたメタルマスクシートのいずれかを含んでもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によるパターン形成方法によれば、対象物面上に形成するパターンを分割した開口パターンを有する複数のスパッタ用マスクを用いて、複数回スパッタ成膜して１つの合成パターンを形成することで、露光工程と現像工程を不要にして製造を簡単化すると共に、露光装置及び現像装置を不要にして設備のコストを削減できる。
【００１６】
また、本発明によるタッチパネルの製造方法によれば、金属膜、絶縁膜及び透明電極膜をそれぞれ、フォトプロセスを用いることなくパターン形成できる。これによって、露光工程と現像工程を不要にして製造を簡単化すると共に、露光装置及び現像装置を不要にして設備のコストを削減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明によるタッチパネルの製造方法の実施形態を示す工程図である。
【図２】本発明によるタッチパネルの製造方法における第１の工程を示しており、（ａ）はスパッタ用第１マスクの平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ’線に沿った拡大断面図である。
【図３】本発明によるタッチパネルの製造方法における第２の工程を示しており、（ａ）はスパッタ用第２マスク平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ’線に沿った拡大断面図である。
【図４】第１及び第２の工程で形成された配線パターンを示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ’線に沿った拡大断面図である。
【図５】図２乃至図４の一部の領域を拡大して示しており、（ａ）は図２の開口パターンの拡大平面図、（ｂ）は図３の開口パターンの拡大平面図、（ｃ）は図４の合成された配線パターンの拡大平面図である。
【図６】本発明によるタッチパネルの製造方法における第３の工程を示しており、（ａ）は配線パターン上に絶縁膜を形成した平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ’線に沿った拡大断面図である。
【図７】本発明によるタッチパネルの製造方法における第４の工程を示しており、（ａ）はフォトレジストの塗布中の印刷用マスクの平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ’線に沿った拡大断面図である。
【図８】本発明によるタッチパネルの製造方法における第５の工程を示しており、（ａ）はレジストパターンの平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ’線に沿った拡大断面図である。
【図９】本発明によるタッチパネルの製造方法における第６の工程を示しており、（ａ）はレジストパターンと配線パターンの平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ’線に沿った拡大断面図である。
【図１０】本発明によるタッチパネルの製造方法における第７の工程を示しており、（ａ）は配線パターンと絶縁膜パターンの平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ’線に沿った拡大断面図である。
【図１１】本発明によるタッチパネルの製造方法における第８の工程を示しており、（ａ）はスパッタ用マスクの平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ’線に沿った拡大断面図である。
【図１２】本発明によるタッチパネルの製造方法における第９の工程を示しており、（ａ）はＹ−ＩＴＯ膜の平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ’線に沿った拡大断面図である。
【図１３】本発明によるタッチパネルの製造方法における第１０の工程を示しており、（ａ）はスパッタ用マスクの平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ’線に沿った拡大断面図である。
【図１４】本発明によるタッチパネルの製造方法における第１１の工程を示しており、（ａ）はＸ−ＩＴＯ膜の平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ’線に沿った拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１は、本発明によるタッチパネルの製造方法の実施形態を示す工程図である。このタッチパネルの製造方法は、金属膜（メタル）のパターン形成工程（工程Ｓ１〜Ｓ５）、絶縁膜のパターン形成工程（工程Ｓ６〜Ｓ１１）、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：酸化インジウムスズ）膜（Ｙ方向）のパターン形成工程（工程Ｓ１２，Ｓ１３）、及びＩＴＯ膜（Ｘ方向）のパターン形成工程（工程Ｓ１４，Ｓ１５）を含んでいる。
【００１９】
金属膜のパターン形成工程は、対象物面上に形成するパターンを分割した開口パターンを有する複数のスパッタ用マスクを用いて、複数回スパッタ成膜し、成膜したパターンを合成して単一のパターンを形成するものである。また、絶縁膜のパターン形成工程は、印刷用マスクを用いてフォトレジストのパターンを印刷で形成し、このフォトレジストのパターンをマスクにして金属膜あるいは絶縁膜をウェットエッチングしてパターンを形成するものである。さらに、ＩＴＯ膜（Ｙ方向）とＩＴＯ膜（Ｘ方向）のパターン形成工程はそれぞれ、形成すべきパターンに対応する開口パターンを有するスパッタ用マスクを用いてスパッタ成膜を行うことで、パターン化されたＩＴＯ膜を成膜するものである。
【００２０】
次に、上述した各製造工程について詳しく説明する。
［金属膜のパターン形成工程］
まず、透明基板、例えばガラス基板１０の表面を洗浄してスパッタ装置内に投入する（工程Ｓ１）。続いて、図２に示すように、ガラス基板１０上に形成するパターンを分割した開口パターン１２ａ−１を有するスパッタ用第１マスク１２−１を位置合わせして設置する（工程Ｓ２）。開口パターン１２ａ−１は、周辺の額縁領域における、隣接し且つ直線状の長い配線パターンの開口パターンを長手方向に分割したものである。中央部の開口パターン１２ｂ−１は、比較的短く且つ離れて配置されており、パターンの変形やずれ等が生じにくいので分割せずに１回で成膜する。このように、スパッタ用第１マスク１２−１を用いて、金属、例えばＭＡＭ（Ｍｏ／Ａｌ／Ｍｏ）のスパッタ成膜を行い、ガラス基板１０上に配線パターンの一部１１を形成する（工程Ｓ３）。
【００２１】
続いて、図３に示すように、ＭＡＭ膜１１上にスパッタ用第２マスク１２−２を位置合わせして設置する（工程Ｓ４）。このスパッタ用第２マスク１２−２には、ガラス基板１０上に形成するパターンを分割した別の開口パターン１２ａ−２が形成されている。この状態で、スパッタ成膜を行うと、図４に示すように、配線パターン１１の周辺の額縁領域の配線パターンが補完され、合成パターン１１ａ，１１ｂが形成される（工程Ｓ５）。
その後、洗浄を行い、形成した配線パターン１１ａ，１１ｂの検査を行う。
【００２２】
前記スパッタ用第１マスク１２−１は、例えばポリイミド等の樹脂フィルムに開口パターン１２ａ−１，１２ｂ−１を形成した樹脂マスクシートを、方形状のメタルフレーム１２ｃ−１の内側に張設したものである。また、前記スパッタ用第２マスク１２−２は、例えばポリイミド等の樹脂フィルムに開口パターン１２ａ−２を形成した樹脂マスクシートを、方形状のメタルフレーム１２ｃ−２の内側に張設したものである。これらの樹脂フィルムはテンションを掛けた状態で保持されている。各々の開口パターン１２ａ−１，１２ａ−２は、上述したように、ガラス基板１０上に形成するパターンを長手方向に分割したパターンである。
あるいは、スリット状の複数の貫通孔が並列配置された金属膜（磁性金属部材）の一面に、樹脂フィルムが積層され、金属膜の貫通孔内に少なくとも１つの開口パターンが形成された複合型マスクシートを、方形状のメタルフレームの内側に張設して用いることもできる。この複合マスクを用いると、磁性金属部材を磁力で吸着して固定できる。
さらに、金属膜に開口パターンを形成したメタルマスクシートを、方形状のメタルフレームの内側に張設して用いることもできる。
【００２３】
そして、図５（ａ）に図２の領域１００−１を拡大して示すように、スパッタ用第１マスク１２−１の開口パターン１２ａ−１は、形成する配線パターンが長手方向に分割され、その一部のパターンに対応している。また、図５（ｂ）に図３の領域１００−２を拡大して示すように、スパッタ用第２マスク１２−２の開口パターン１２ａ−２は、長手方向に分割された配線パターンの残りの部分に対応している。これらの開口パターン１２ａ−１，１２ａ−２を合成することで、図５（ｃ）に図４の領域１００−３を拡大して示すような単一の配線パターン１１ａが形成されるようになっている。
【００２４】
［絶縁膜のパターン形成工程］
次に、図６に示すように、全面に絶縁膜１５、例えばＳＯＧ（Spin on Glass）等の有機絶縁膜を塗布形成する（工程Ｓ６）。その後、図７に示すように、絶縁膜１５上にフォトレジストの印刷用マスク１６を位置合わせして設置する（工程Ｓ７）。この印刷用マスク１６には、正方形の開口パターン１６ａがマトリックス状に配置されている。印刷用マスク１６は、スパッタ用マスクと同様な構成のマスクを用いることができる。また、比較的単純なパターン形状で離隔して配置されている場合には、一般的なスクリーン印刷用のマスクを使用することもできる。そして、印刷用マスク１６上にスキージ１３でフォトレジスト１７を塗布して印刷する（工程Ｓ８）。印刷用マスク１６を除去すると、図８に示すように、絶縁膜１５上にレジストパターン１７ａが形成される（工程Ｓ９）。
【００２５】
続いて、図９に示すように、レジストパターン１７ａをマスクにして絶縁膜１５のウェットエッチングを行う（工程Ｓ１０）。そして、レジストパターン１７ａを剥離すると（工程Ｓ１１）、図１０に示すように、配線パターン１１ｂの一部を覆うように絶縁膜パターン１５ａが残存される。
その後、洗浄を行い、形成した絶縁膜パターン１５ａの検査を行う。
【００２６】
［ＩＴＯ膜（Ｙ）のパターン形成工程］
次に、図１１に示すように、前述したようにして、配線パターン１１ａ，１１ｂと、この配線パターン１１ｂの一部を覆う絶縁膜パターン１５ａを形成したガラス基板１０上に、開口パターン１８ａを形成したスパッタ用マスク１８を位置合わせして配置し、開口パターン１８ａ内にＩＴＯ膜１９をスパッタ成膜する（工程Ｓ１２）。ＩＴＯ膜１９は、開口パターン１８ａ内にパターン化されて形成されるので、図１２に示すように、配線パターン１１ｂによって電気的に接続され、縦方向に連続し、Ｙ方向の位置を特定するＹ−ＩＴＯ膜１９ａが形成される（工程Ｓ１３）。
その後、洗浄を行い、形成したＹ−ＩＴＯ膜１９ａの検査を行う。
【００２７】
［ＩＴＯ膜（Ｘ）のパターン形成工程］
次に、図１３に示すように、配線パターン１１ａ、絶縁膜パターン１５ａ及びＹ−ＩＴＯ膜１９ａを形成したガラス基板１０上に、開口パターン２０ａを形成したスパッタ用マスク２０を位置合わせして配置し、開口パターン２０ａ内の絶縁膜上にＩＴＯ膜２１をスパッタ成膜する（工程Ｓ１４）。ＩＴＯ膜２１は、開口パターン２０ａ内にパターン化されて形成されるので、図１４に示すように、横方向に連続し、Ｘ方向の位置を特定するＸ−ＩＴＯ膜２１ａが形成される（工程Ｓ１５）。これらパターン化されたＸ−ＩＴＯ膜２１ａとＹ−ＩＴＯ膜１９ａとが交差する部分には、絶縁膜パターン１５ａが介在されて、両ＩＴＯ膜２１ａ，１９ａが電気的に分離される。
【００２８】
その後、洗浄を行い、形成したＸ−ＩＴＯ膜２１ａの検査を行う。
そして、ガラス基板１０上の全面に絶縁膜を形成し、この絶縁膜上にカバーガラス等を設置する。
ここで、スパッタ用マスク２０は、Ｙ−ＩＴＯ膜１９ａをスパッタ成膜する場合と同様な構成（開口パターン２０ａの形状が異なる）のマスクを用いることができる。
【００２９】
上記のようなパターン形成方法によれば、対象物面上に形成するパターンを分割した開口パターンを有する複数のスパッタ用マスクを用いて、複数回スパッタ成膜し、成膜したパターンを合成して単一のパターンを形成することで、露光工程、現像工程及びエッチング工程を不要にして製造を簡単化すると共に、露光装置及び現像装置を不要にして設備のコストとランニングコストを削減できる。
【００３０】
しかも、ＭＡＭ膜のパターン形成は、対象物面上に形成する配線パターンを分割した開口パターンを有する複数のスパッタ用マスクを用いて、複数回スパッタ成膜して１つの合成パターンを形成するので、スパッタ用マスクのパターンの位置ずれや変形が少なく、パターン精度の高い成膜を行うことができる。
【００３１】
また、このパターン形成方法を用いたタッチパネルの製造方法によれば、金属膜、絶縁膜、透明電極膜の各々をパターニングする際に、印刷用マスクを用いてフォトレジストのパターンを印刷で形成する、あるいはスパッタ用マスクを用いてパターン化された金属層と透明電極膜を成膜することで、フォトプロセスを完全に排除することができるので、設備コストとランニングコストを大幅に低減することが可能となる。
【００３２】
さらに、フォトレジストパターンの印刷形成によるパターニングと、パターン化された膜のスパッタ成膜との異なるパターン形成方法を組み合わせることで、金属膜、絶縁膜及び透明電極等をそれぞれの材料やパターン形状に適した方法、あるいはパターンの形成しやすさに応じて選択してパターニングすることができる。しかも、スパッタ成膜は、エッチングすることなくパターンを形成できるので、２つのパターン形成工程を組み合わせることにより、露光工程と現像工程を省略するだけでなく、タッチパネルを形成する際の全体の製造工程数を削減できる。
【００３３】
なお、上述した実施形態では、静電容量型タッチパネルの製造方法を例に取って説明したが、本発明は静電容量型に限られるものではなく、他の様々なタッチパネルの製造方法に適用できる。また、本発明のパターン形成方法が適用される一例として、タッチパネルの製造方法について説明したが、ウェットエッチングやスパッタ成膜を行う他の様々なパターンの形成に適用できるのはもちろんである。さらに、形成するパターンを２分割した開口パターンを用いて、２回スパッタ成膜して１つの合成パターンを形成する例を示したが、３分割以上して３回以上スパッタ成膜して１つの合成パターンを形成してもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１０…ガラス基板（透明基板）
１１…ＭＡＭ膜（金属膜）
１２−１，１２−２…スパッタ用マスク
１６…印刷用マスク
１７…フォトレジスト
１７ａ…レジストパターン
１５…絶縁膜
１５ａ…絶縁膜パターン
１８，２０…スパッタ用マスク
１９，２１…ＩＴＯ膜（透明電極膜）
【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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【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１２】
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【図１３】
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【図１４】
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