(57)【要約】【課題】インプリント技術やフォトリソグラフィー技術を用いて回路パターンを形成するためには、下地に金属膜を形成し、さらにエッチング工程を必要とする。【解決手段】本発明は、インプリントされた樹脂パターン８が形成された、透明な３基板の背面から光を照射し、光ＣＶＤ法により樹脂パターン８の無い凹部にだけ選択的に導体パターン（光ＣＶＤ膜パターン６）を形成する。樹脂パターン８部においては、基板背面から照射された光が吸収または遮光されるので、光ＣＶＤ反応は起こらない。【選択図】図２
2008021953.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属パターンの形成方法において、回路を形成する基板を透明とし、前記透明基板の回路形成面の反対面側から光を照射し、前記透明基板の回路形成面に、光ＣＶＤ法により金属膜を選択的に形成することを特徴とする金属パターンの形成方法。
【請求項２】
前記透明基板を、ガラス基板、プラスチック基板、石英基板又は水晶基板とすることを特徴とする、請求項１記載の回路パターン形成方法。
【請求項３】
前記回路形成面上にインプリント法により形成した凹凸パターンの凹部に、光ＣＶＤ法により金属皮膜を選択的に析出させることを特徴とする、請求項１〜２のいずれかに記載する回路パターン形成方法。
【請求項４】
前記回路形成面上にフォトレジストにより形成した凹凸パターンの凹部に、光ＣＶＤ法により金属皮膜を選択的に析出させることを特徴とする、請求項１〜２のいずれかに記載する回路パターン形成方法。
【請求項５】
フォトマスク、及び、又は、レーザ描画法を用いて選択的に露光することにより光ＣＶＤを行うことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の回路パターン形成方法である。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかにより回路パターンを形成した後、前記透明基板の回路形成面側においてプラズマＣＶＤ法、または、光ＣＶＤ法により前記回路パターン上に選択的に金属皮膜を成長させることを特徴とする回路パターン形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は基板上に導電性の回路パターンを形成する技術分野に関するものであり、ＬＣＤ、ＰＤＰ、太陽電池、フォトマスクなどのガラスや石英基板上、有機ＥＬ、ＩＣカードなどフィルム基板上、ＳＡＷフィルタなど水晶基板上に，前記回路パターンを形成する技術分野において有効である。
【背景技術】
【０００２】半導体やプリント基板のように回路パターンを形成する方法としては、フォトリソグラフィー法が主に用いられている。半導体の場合は、導電膜をスパッタ法やＣＶＤ（化学気相成長）法により堆積した後、フォトレジストの塗布、回路パターンの露光、フォトレジストの現像除去、エッチング、レジストの除去を繰り返すことにより回路が形成される。また、プリント基板の場合はフォトリソグラフィー法とメッキ法の組合せで回路パターンが形成できる。しかし、フォトリソグラフィー法は工程が長く、かつ高価な露光装置や成膜装置が必要となる。【０００３】これに対し、スタンパ（金型）で回路パターンを形成する、インプリント法（押印法）が注目を集めている。第１図に押印法による厚膜回路パターン形成法の一例を示す。【０００４】第１図（ａ）に示すように、基板３の上に下地層４を例えばスパッタ法で形成した上に、光硬化樹脂層２を塗布する。次に、パターンを形成するための凹凸を形成したスタンパ１（金型）を光硬化樹脂２に押圧し、押圧した状態で光を照射して光硬化樹脂２を硬化させる。次に、スタンパ１を引き剥がすと第１図（ｃ）のようにスタンパの凹凸、すなわち樹脂パターン８が基板３の上に転写される。インプリント法とは、第１図（ａ）から第１図（ｃ）に示したように、スタンパ１の形状を、樹脂パターン８のごとく転写する方法である。スタンパ１の凹凸寸法をナノメートルオーダの微細パターンとしたものはナノインプリント法と呼ばれ、微細パターンの形成方法として注目を集めている。【０００５】この後、必要であれば転写されたパターンの凹部の下地４の層の上に残った光硬化樹脂２の残渣層を、ＵＶオゾン法、プラズマアッシング法などの方法により除去する。【０００６】さらに、樹脂パターン８の間隙（凹部）にメッキ法により、第１図（ｄ）に示すように厚膜の回路パターン５を形成する。その後、例えばプラズマアッシング法により、樹脂パターン８を第１図（ｅ）に示すように除去する。最後に、図５（ｆ）に示すように、下地４の層を，例えばドライエッチング法により除去する。これにて厚膜の回路パターン５が形成される。薄膜パターンを形成する場合は、第１図（ｃ）の後、下地４の層のエッチングを行うことにより回路パターンを形成することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】前記のごとく、従来技術は工程が長く、かつ高価な成膜装置、エッチング装置を必要である。【０００８】回路パターン形成方法としてインプリント法を用いた場合も、第１図に示すように、下地４のエッチングが必要であり、従来の方法に比して利点が少ない。また、大面積のパターンを一括形成するには、高価な大型のスタンパが必要である。本発明は、インプリント法、又は、フォトレジスト処理による回路パターン形成法において、下地４の膜付けを不要とすることによりエッチング工程が不要となり、より少ない工程数、かつ少ない費用で、回路パターンを形成できる回路パターン形成法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】すなわち、本発明は、金属パターンの形成方法において、回路を形成する基板を透明とし、前記透明基板の回路形成面の反対面側から光を照射し、前記透明基板の回路形成面に、光ＣＶＤ法により金属膜を選択的に形成することを特徴とする金属パターンの形成方法である。【００１０】また、本発明は前記透明基板をガラス基板、プラスチック基板、石英基板、又は水晶基板とすることを特徴とする、回路パターン形成方法である。【００１１】さらに本発明は、前記回路形成面上にインプリント法により形成した凹凸パターンの凹部に、光ＣＶＤ法により金属皮膜を選択的に析出させることを特徴とする、回路パターン形成方法である。【００１２】また、回路形成面上にフォトレジストにより形成した凹凸パターンの凹部に、光ＣＶＤ法により金属皮膜を選択的に析出させることを特徴とする、回路パターン形成方法である。【００１３】フォトマスク、及び、または、レーザ描画法を用いて、透明基板の反対面側から選択的に露光することにより光ＣＶＤを行うことを特徴とする、回路パターン形成方法である。【００１４】また、前記のいずれかにより回路パターンを形成した後、前記透明基板の回路形成面側においてプラズマＣＶＤ法または光ＣＶＤ法により、前記回路パターン上に選択的に金属皮膜を成長させることを特徴とする回路パターン形成方法である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】以下、実施例を用いて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。【００１６】まず、本発明の回路パターンの製造プロセスを、第２図を用いて説明する。第２図（ａ）はインプリント法により作成した、基板３と樹脂パターン８を示す。インプリント法としては、第１図にて説明した光硬化法と、加熱成型法が代表的であるが、本発明ではいずれの方法でもよい。また、インプリント法以外ではフォトレジストで作成した樹脂パターン８でもよい。【００１７】樹脂パターン８の材料は光を吸収、及び、又は、遮光する材質とする。第１図（ｃ）の図では、基板３と樹脂パターン８の間に下地４の層があるが、本発明では、下地４の層は不要である。第２図（ｂ）に示すごとく、基板上方部を光ＣＶＤガス７の雰囲気とする。光ＣＶＤガス７の圧力は、ガスの種類、加工条件によって異なるが、通常、１００〜１５０００Ｐａと比較的低真空にする場合が多く、反応室は光ＣＶＤガス供給系と真空引き系、製品の搬入搬出部を具備した真空ガスチャンバーとする。また、基板３の裏面、すなわち照射光の入射面側には光ＣＶＤガス７が回り込まないような構造とする。次に、第２図（ｃ）に示すごとく、基板３の下方から光を照射する。前記反応室の基板３の裏面側には、例えば紫外光の透過率が高い石英製の透明窓を設け、照射光をこの透明窓を通して反応室の外部から照射する。光ＣＶＤ法には、紫外光により光ＣＶＤガス７の分子結合を分解して金属を析出する方法と、赤外光を用いて光ＣＶＤガス７を熱分解して金属を基板上に析出する方法があるが、本発明においては紫外光を用いる方法がより好ましい。【００１８】基板を透過した照明光は、樹脂パターン８部では吸収、及び、又は、遮光されるので樹脂パターン８部を透過して光ＣＶＤガス７中に放射される光の強度は減衰または遮蔽される。一方、樹脂パターン８が被覆されていない凹部においては、基板を透過した光は、直接、光ＣＶＤガス７中に放射される。前記凹部から放射される光の強度は、樹脂パターン８部から放射される光強度よりも大きいので、凹部付近に存在する光ＣＶＤガス７だけが分解され、凹部だけに選択的に導電性の金属膜が析出され、光ＣＶＤ膜パターン６を形成することができる。この光ＣＶＤ膜パターン６を、そのまま回路パターンとして用いることも可能である。【００１９】一般に、光ＣＶＤ法は膜生成速度が遅いので、高速成膜のためには次の方法を追加することが有効である。光ＣＶＤ膜パターン６を薄く付けた後、光ＣＶＤガス７をプラズマあるいは光により分解すると、分解された金属分子が光ＣＶＤ膜パターン６上に高い確率で選択的に堆積するという性質がある。したがって、前記光ＣＶＤ膜パターン６を形成した後、基板の回路形成面側においてプラズマＣＶＤ、または、光ＣＶＤを行うことにより、第２図（ｄ）に示すように、厚膜化した回路パターン５を形成することができる。【００２０】また、他の方法では、光ＣＶＤ膜パターン６上に、電気メッキ法、無電解メッキ法、置換メッキ法などにより、銅、ニッケルなどで厚膜化した回路パターン５を形成することできる。なお、製品によっては樹脂パターン８が不要であれば、回路パターン５、又は、光ＣＶＤ膜パターン６を形成後に、樹脂パターン８を、例えばＵＶオゾン法、プラズマアッシング法などにより除去すればよい。【００２１】光ＣＶＤ膜パターン６を形成するための光ＣＶＤガス７としては、すでに多くのガスが知られている。例えば、タングステン（Ｗ）を堆積するには弗化タングステン（ＷＦ６）ガスが代表的であり、紫外光を照射することにより本ガスは金属（Ｗ）と気体（フッ素ガス）に分解し、金属（Ｗ）だけが堆積される。その他、Ｗ（ＣＯ）６ガスを紫外光で照射するとＷとＣＯガスに分解される。その他の光ＣＶＤガス７としてはＣｒ（ＣＯ）６やＦｅ（ＣＯ）６などがあげられ、これらのガスも紫外光の照射によりＣｒ膜やＦｅ膜を形成できる。なお、本発明では、その他のガスと照明光の組合せであってもかまわない。【００２２】次に、インプリント法以外の光ＣＶＤによる膜形成方法について説明する。レーザスポットを光ＣＶＤガス中で照射するとパターンが形成されることは従来から知られているが、レーザスポット径より微細なパターンの形成は困難である。また、フォトマスクを介して紫外光またはレーザ光を光ＣＶＤガス中で照射するとパターンが形成されることも従来から知られているが、これも微細なパターンの形成は困難である。【００２３】一方、ナノメートルオーダのパターンのスタンパを用いてインプリント法によりパターンを形成する方法（通称ナノインプリント法）が、微細パターンを、容易にかつ低コストで形成する方法として有効であることが知られている。【００２４】一般に、電子回路パターンは、微細パターン部だけでなく、例えば外部との接続をとるような回路パターンは、比較的幅広いパターンでなくてはならない。また、ナノインプリントのスタンパは高価であること、大きな面積を同時にインプリントするためには大きなスタンパが必要であること、などにより微細パターン部と比較的幅広いパターン部を別の方式で形成できれば、より低コストで回路形成が可能となる。【００２５】第３図は本発明の実施例の一つである、微細パターン領域と粗パターン領域を同時に形成する方法を示す。第３図（ａ）に微細パターン部（樹脂パターン８）を形成した基板３の上方を、光ＣＶＤガス７の雰囲気とする。基板３の下方にはフォトマスク９が配置されている。フォトマスク９のパターンは微細パターン部下方には遮光パターン９ａはなく、粗パターン部下方には形成する回路パターン部が開口されている。第３図（ｂ）のごとく、フォトマスク９の下方から光を照射すると、インプリントやフォトリソグフィーにより形成された微細パターン部は全面に光が照射され、第２図で説明したように、パターンの凹部だけに光ＣＶＤ膜パターン６が選択的に形成される。また、粗パターン部においては、マスクを透過して照射された領域にのみ選択的に光ＣＶＤ膜パターン６が形成される。このように、微細パターンと粗パターンを同時に形成することが可能である。【００２６】本例では、フォトマスク９を介して光を照射しているが、フォトマスク９を用いなくてもよい。例えば、レーザスポットを走査および照射することにより、微細パターン部と粗パターン部を同時に形成することが可能である。パターン密部ではレーザスポットを全面走査し、パターン粗部では回路パターン部分のみにレーザスポットを走査照射すればよい。紫外光による光ＣＶＤ法の場合は、一括照明光源としては、ＵＶランプ、エキシマＵＶランプなどが用いられる。また、レーザ光源としてはエキシマレーザが代表的である。【００２７】本実施例では、インプリント法により形成した樹脂パターン８を例にとって説明したが、樹脂パターン８がフォトレジストの露光、現像により形成したフォトレジストパターンでもよい。【００２８】本発明の実施例は回路パターンの形成方法を例にとって説明したが、基板上に金属パターンを形成するものであれば、電気回路でなくてもよい。
【発明の効果】
【００２９】前記から明らかなように、本発明では下地膜の形成工程およびエッチング工程を不要とし、選択的にパターン部だけを膜形成することができるので、工程を少なくでき、かつ高価な露光装置、スパッタ装置、エッチング装置が不要である。また微細パターン部と粗パターン部を同時に簡単な方法で形成することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３０】本発明は、ＬＣＤ、ＰＤＰ、太陽電池、などのガラス基板、有機ＥＬ、ＩＣカードなどフィルム基板、フォトマスクなどの石英基板、ＳＡＷフィルタなど水晶基板に微細な回路パターンを形成する製品分野において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術のインプリント法による回路パターン形成法の例である。
【図２】本発明のインプリント部への光ＣＶＤを用いた回路パターン形成法の説明図である。
【図３】本発明の微細パターン部および粗パターン部への回路パターン形成法の説明図である。
【符号の説明】
１    スタンパ
２    光硬化樹脂
３    基板
４    下地
５    回路パターン
６    光ＣＶＤ膜パターン
７    光ＣＶＤガス
８    樹脂パターン
９    フォトマスク
９ａ  遮光パターン
９ｂ  フォトマスク基板
【図１】
2008021953.tif 000003
【図２】
2008021953.tif 000004
【図３】
2008021953.tif 000005