(57)【要約】  開示されているのは、転写パターン材料をフィルムベース材料に形成して、転写フィルムを作製する工程と、転写パターン材料が基板と接触するように、転写パターンが形成される基板に転写フィルムを張り付ける工程と、フィルムベース材料を転写パターン材料から分離する工程と、ペーストを転写パターン凹部に適用する工程と、ペーストを固化する工程と、転写パターン材料を除去する工程とを含むペーストパターン形成方法である。
2010511998.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転写パターン材料と転写パターン凹部とを含む転写パターンをフィルムベース材料に適用して、転写フィルムを形成する工程と、
前記転写パターン材料が基板と接触するように、前記転写フィルムを前記基板に転写する工程と、
前記転写パターン材料から前記フィルムベース材料を分離する工程と、
前記転写パターン凹部にペーストを適用してペーストパターンを得る工程と、
前記ペーストを固化する工程と、
前記転写パターン材料を除去する工程と
を含む、ペーストパターン形成方法。
【請求項２】
転写パターン材料をフィルムベース材料に適用する工程と、
前記転写パターン材料に転写パターン凹部を形成して転写フィルムを形成する工程と、
前記転写パターン材料が基板と接触するように、前記転写フィルムを前記基板に転写する工程と、
前記転写パターン材料から前記フィルムベース材料を分離する工程と、
前記転写パターン凹部にペーストを適用してペーストパターンを得る工程と、
前記ペーストを固化する工程と、
前記転写パターン材料を除去する工程と
を含む、ペーストパターン形成方法。
【請求項３】
前記転写パターン凹部が、レーザーによりパターニングされる請求項２に記載のペーストパターン形成方法。
【請求項４】
前記転写パターン凹部が、フォトエッチングによりパターニングされる請求項２に記載のペーストパターン形成方法。
【請求項５】
前記転写パターン凹部が、プレススタンピングによりパターニングされる請求項２に記載のペーストパターン形成方法。
【請求項６】
前記ペーストパターンが形成される前記基板上への圧力によって、前記転写フィルムが接着される請求項１または２に記載のペーストパターン形成方法。
【請求項７】
ペーストパターンが形成される前記基板上に、接着剤により前記転写フィルムが接着される請求項１または２に記載のペーストパターン形成方法。
【請求項８】
前記ペーストを前記転写パターン凹部に適用した後、前記転写パターン材料上に残っている前記ペーストを除去する工程をさらに含む請求項１または２に記載のペーストパターン形成方法。
【請求項９】
前記ペーストを前記転写パターン凹部に適用する工程および前記ペーストを固化する工程を、所定のペーストパターン高さが得られるまで２回以上繰り返す請求項１または２に記載のペーストパターン形成方法。
【請求項１０】
前記転写パターン材料が、水で溶解することにより除去される請求項１または２に記載のペーストパターン形成方法。
【請求項１１】
前記転写パターン材料が水溶性樹脂を含む請求項１０に記載のペーストパターン形成方法。
【請求項１２】
前記転写パターン材料が、有機溶剤で溶解することにより除去される請求項１または２に記載のペーストパターン形成方法。
【請求項１３】
前記転写パターン材料が、ベーキングにより除去される請求項１または２に記載のペーストパターン形成方法。
【請求項１４】
前記ペーストパターンが、太陽電池の電極パターンである請求項１または２に記載のペーストパターン形成方法。
【請求項１５】
前記ペーストパターンが、配線板の配線パターンである請求項１または２に記載のペーストパターン形成方法。
【請求項１６】
前記ペーストパターンが、プラズマディスプレイパネルのバリアリブである請求項１または２に記載のペーストパターン形成方法。
【請求項１７】
請求項１に記載のペーストパターン形成方法で使用される転写フィルムであって、転写パターン凹部がフィルムベース材料上に形成される、転写フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペーストパターン形成方法に関する。特に、本発明は、高アスペクト比を有するペーストパターンを形成するためのペーストパターン形成方法に関する。本発明はまた、このペーストパターン形成方法に用いる転写フィルムにも関する。
【背景技術】
【０００２】
様々なタイプのパターンが、電気装置に形成される。例えば、太陽電池においては、所定の電極パターンが上下表面に形成される。また、配線板の基板においては、所定の配線パターンが形成される。さらに、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）においては、各ドット、アドレスワイヤ、電極等を分離するためのバリアリブのパターンが形成される。
【０００３】
高アスペクト比を有するパターンを容易に生成できることが、これら用途にとって共通の重要な課題である。
【０００４】
太陽電池の電極パターンに関しては、太陽電池の受光表面積を増大するために、受光面において電極パターンが占める表面積を減じるのが好ましい。しかしながら、電極パターンの断面積の減少は、電極パターンの導電率の低下を引き起こす。従って、垂直方向に適切な厚さを有する電極パターンを形成することにより、電極パターンの導電率を高めるのが望ましい。すなわち、高アスペクト比を有する電極パターンが好ましい。
【０００５】
配線板において、高密度を達成するには、微細な配線パターンを用いるのが望ましく、この場合も、高アスペクト比を有する配線パターンが望ましい。
【０００６】
ＰＤＰにおいて、バリアリブが広すぎる場合には、ドットピッチは大きくなり、高解像度を達成できない。従って、バリアリブを狭めることが望ましく、この場合も、高アスペクト比を有するバリアリブが望ましい。
【０００７】
これらの用途において高アスペクト比を有する所望のパターンを形成する方法の一例は、スクリーン印刷を繰り返し実施することからなる。しかしながら、スクリーン印刷の場合には、１回のコーティングでコートできるペーストの量が限定されるため、適切な厚さのパターンを形成するには、ペーストを何回も繰り返し印刷する必要がある。しかも、数回印刷する場合、コーティングペーストを毎回高精度で配置することは難しい。
【０００８】
従って、スクリーン印刷を用いずに、厚膜パターンを形成する手段として、感光性ペーストを用いて、パターニングを実施する技術が知られている（例えば、特開２００３−１０７６９８号公報を参照）。しかしながら、感光性ペーストを用いるプロセスは、マスク、現像装置等に関して高価な投資を必要とし、製造コストが高くなる傾向がある。また、ペーストに含まれる導電性または絶縁微粉は、光学的に不透明であるため、コーティング厚さが厚くなると、露光中、ペースト組成物内で不規則な反射が起こり、光が、ペーストの深い部分に適切に届かなくなってしまう。従って、感光性ペーストを用い、直接現像するだけでは、高アスペクト比のパターンを得ることは難しい。さらに、感光性ペーストは、貯蔵安定性に乏しいため、材料の管理および輸送が大変である。
【０００９】
これらの状況を考慮して、感光性ペーストを必要としない厚膜パターンを形成する技術が用いられている（例えば、特開２００２−２９００１７号公報を参照）。この文献には、金属化ペーストを溝パターンへ注入することによりパターンを形成した後に、金属化ペーストをセラミック基板に転写する技術が開示されている。パターンを形成してから、それを基板へこのやり方で転写する場合には、パターンを基板に適切に転写するのに、接着手段が必要である。かかる接着手段としては、接着層、またはパターンへの感圧接着成分の溶け込みが例示される。しかしながら、接着層を用いる場合には、接着層を形成するという追加の工程があるばかりでなく、接着層成分がパターンへ拡散したり、導電性やその他所定のパターン特性が減じる危険性もある。また、感圧接着成分をパターンに溶け込ませる場合には、感圧接着成分の添加により、パターンの必要な特性が減じないような好ましい感圧接着成分を選択するのが難しい。さらに、この文献に記載されているように、パターン形成後に、基板へ転写する場合には、パターン自体が変形したり、転写中にパターンに印加される圧力のために、所望のアスペクト比が得られないという危険性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、製造を容易に実施でき、ペーストパターン特性を減少しない、高アスペクト比を有するペーストパターンを形成する安価な方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、転写パターン材料と転写パターン凹部とを含む転写パターンをフィルムベース材料に適用して転写フィルムを形成する工程と、転写パターン材料が基板と接触するように、転写フィルムを基板に転写する工程と、転写パターン材料からフィルムベース材料を分離する工程と、転写パターン凹部にペーストを適用してペーストパターンを得る工程と、ペーストを固化する工程と、転写パターン材料を除去する工程とを含むペーストパターン形成方法に関する。
【００１２】
本発明は、転写パターン材料をフィルムベース材料に適用する工程と、転写パターン材料に転写パターン凹部を形成して転写フィルムを形成する工程と、転写パターン材料が基板と接触するように、転写フィルムを基板に転写する工程と、転写パターン材料からフィルムベース材料を分離する工程と、転写パターン凹部にペーストを適用してペーストパターンを得る工程と、ペーストを固化する工程と、転写パターン材料を除去する工程とを含むペーストパターン形成方法にさらに係る。
【００１３】
転写パターンのパターニングは、レーザー、フォトエッチング、プレススタンピングまたはその他公知の方法により行ってよい。
【００１４】
また、本発明は、このペーストパターン形成方法で使用される転写フィルムであって、転写パターン凹部がフィルムベース材料上に形成される、転写フィルムを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のペーストパターン形成方法全体のフローチャートである。
【図２Ａ】図１に示す各工程の構成要素を用いた側断面図である。
【図２Ｂ】図１に示す各工程の構成要素を用いた側断面図である。
【図２Ｃ】図１に示す各工程の構成要素を用いた側断面図である。
【図２Ｅ】図１に示す各工程の構成要素を用いた側断面図である。
【図３−１】転写フィルムを作製するために、転写パターンをフィルムベース材料に形成する工程の側断面図である。
【図３−２】転写フィルムを作製するために、転写パターンをフィルムベース材料に形成する工程の側断面図である。
【図４Ａ】ペーストパターンが形成される基板に、転写フィルムを張り付けて、ペーストパターンが形成される基板と転写パターン材料が接触するようにする工程の側断面図である。
【図４Ｂ】ペーストパターンが形成される基板に、転写フィルムを張り付けて、ペーストパターンが形成される基板と転写パターン材料が接触するようにする工程の側断面図である。
【図５Ａ】フィルムベース材料が、転写パターン材料から分離される工程の側断面図である。
【図５Ｂ】フィルムベース材料が、転写パターン材料から分離される工程の側断面図である。
【図６Ａ】ペーストが転写パターン凹部に適用される工程およびペーストを固化する工程の側断面図である。
【図６Ｂ】ペーストが転写パターン凹部に適用される工程およびペーストを固化する工程の側断面図である。
【図６Ｃ】ペーストが転写パターン凹部に適用される工程およびペーストを固化する工程の側断面図である。
【図６Ｄ】ペーストが転写パターン凹部に適用される工程およびペーストを固化する工程の側断面図である。
【図７Ａ】転写パターン材料を除去する工程の側断面図である。ベース材料に形成する工程の側断面図である。
【図７Ｂ】転写パターン材料を除去する工程の側断面図である。ベース材料に形成する工程の側断面図である。
【図７Ｃ】転写パターン材料を除去する工程の側断面図である。ベース材料に形成する工程の側断面図である。
【図７Ｄ】転写パターン材料を除去する工程の側断面図である。ベース材料に形成する工程の側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明のペーストパターン形成方法は、転写パターン材料のみを予め転写してから、ペーストをパターン凹部に充填することにより、ペーストパターンを形成するものである。従って、転写パターン材料の高さ、そしてパターン凹部を適宜変えることにより、所望のアスペクト比を有するペーストパターンを得ることができる。特に、高アスペクト比を有するペーストパターンを形成する場合には、いくつかの凹みを重ねることにより高アスペクト比を有するペーストパターンを容易に実現することができる。
【００１７】
また、本発明のペーストパターン形成方法は、ペーストパターン形成中、大規模生産装置（例えば、露光装置）は必ずしも必要なく、パターン材料用に感光性ペーストを用いる場合のような感光性材料のための管理および輸送コストが必要ないため、ペーストパターンを安価に形成することができる。
【００１８】
さらに、本発明のペーストパターン形成方法には、ペーストを溝パターンへ注入することによりパターンを予め形成した後に、乾燥ペーストを基板に移動することが含まれず、むしろ、転写パターン材料を基板に転写した後、ペーストを転写パターン凹部へ直接適用し、該ペーストを固化するだけで、ペーストパターン形成を実現するものである。従って、ペーストパターン形成は、基板とペースト間に接着層を介挿したり、接着成分をペーストにブレンドしたりすることなく、容易に実施することができる。しかしながら、この方法は、接着層や接着成分の使用を禁止するものではない。接着層等、ペーストパターン層以外の層の成分を用いない場合には、他の層からペーストパターン層への成分の拡散はない。
【００１９】
また、ペーストの適用中、例えばスキージ圧力等、適用方法のために必要とされる圧力以外に圧力はない。従って、製造中、ペーストパターン自体が変形する危険性は最少である。このように、望ましいペーストパターン特性を高い信頼性のもとで得ることができる。
【００２０】
本明細書で用いる「ペーストパターン」とは、基板上のペーストのパターンのことを指す。固化前後の両ペーストパターンが定義に含まれる。本明細書で用いる「転写パターン」とは、基板に転写されるフィルムベース材料上のパターンのことを指す。転写パターンには、材料自体を指す「転写パターン材料」と、材料でないパターン中のスペースを指す「転写パターン凹部」が含まれる。
【００２１】
本発明において、高アスペクト比を有するペースト（またはペーストパターン）とは、次のようなパターン（またはペーストパターン）のことを指す。すなわち、パターンが形成される表面に対するパターン表面積の比率、特にその幅の比率が比較的小さく、パターンが形成される上述した表面に垂直な方向に比較的厚いものである。
【００２２】
図１は、本発明のペーストパターン形成方法全体のフローチャートであり、図２は、図１に示す各工程の構成要素を用いた側断面図である。
【００２３】
図１および２に示すとおり、本発明のペーストパターン形成方法は、第１〜第６の工程（Ｓ２０２〜Ｓ２１２）を含む。第１の工程（図１のＳ２０２および２Ａ）において、転写パターン材料３０４と転写パターン凹部３０５とを含む転写パターンが、フィルムベース材料３０２上に形成されて、転写フィルム３０６が作製される。第２の工程において（図１のＳ２０４および２Ｂ）、パターン材料３０４が基板３０８と接触するように、転写フィルム３０６を基板３０８に転写する。第３の工程（図１のＳ２０６および２Ｃ）において、フィルムベース材料３０２を、転写パターン材料３０４から分離する。第４の工程（図１のＳ２０８および２Ｄ）において、ペースト３１０を転写パターン凹部３０５に適用する。第５の工程（図１のＳ２１０および２Ｄ）において、ペースト３１０を固化する。第６の工程（図１のＳ２１２および２Ｅ）において、転写パターン材料（図示せず）を基板３０８から除去して、所望のパターン３１２を得る。
【００２４】
本発明のペーストパターン形成方法は、高アスペクト比を有するペーストパターンを形成するのに好適である。例えば、本発明のペーストパターン形成方法は、ペーストパターンが形成される表面の「パターン厚さ／パターン幅」により規定される場合、１／５以上の高アスペクト比を有するペーストパターンを形成するのに好適である。アスペクト比の上限に特別な制限はないが、生産性の点で、１０／１が好ましい上限である。一実施形態において、アスペクト比は、１／５〜１０／１の範囲である。
【００２５】
以下に、上述した第１〜第６の工程のそれぞれについて詳細に説明する。
【００２６】
第１の工程
図３は、図２の第１の工程の詳細な側断面図である。この工程において、フィルムベース材料４０２をまず作製する（図３Ａ）。転写パターン材料に対して分離性を有し、乾燥温度で安定である平滑なフィルム状材料を、フィルムベース材料４０２に用いることができる。フィルムベース材料としては、金属、紙およびポリマー材料が例示される。用いることのできるポリマー材料の典型例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリフェニレンオキシド、ポリエチレンナフタート、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミドイミド、結晶ポリマー、ポリイミド樹脂およびフッ素樹脂が挙げられる。フィルムベース材料表面に、ケイ素処理等の形態で、適宜、剥離処理を施すことができる。次に、転写パターン材料４０４を、フィルムベース材料４０２上に形成する（図３Ｂ）。転写パターン材料４０４の種類は、後述するとおり、転写パターン材料４０４の処理モードによって異なる。転写パターン材料４０４は、例えば、ペースト状樹脂または樹脂溶液のコーティングおよび乾燥により形成することができる。転写パターン材料を、均一な厚さで適用するのに好ましい方法としては、ブレードコーター、リバースコーター、バーコーター、グラビアコーター、ナイフコーター、スプレーコーター、ダイコーターまたはカンマコーターによるコーティングの後、乾燥して所定の厚さを得ることが例示される。
【００２７】
転写パターン材料４０４を、フィルムベース材料４０２上にこのやり方で形成した後、転写パターン材料４０４を所定の形状に処理して、転写パターン凹部４０５を形成する。転写パターン凹部を形成する方法に特別な制限はなく、用いることのできる方法としては、レーザー（図３Ｃ〜３Ｅ）を用いるもの、プレススタンピング（図３Ｆ〜３Ｈ）を用いるものが挙げられる。
【００２８】
レーザーを用いる方法を採用する場合には、転写パターン材料４０４は、レーザー４０６で照射した部位が除去される。転写パターン材料４０４に用いたポリマー自体に、レーザーを吸収する能力がない場合には、転写パターン材料４０４は、レーザー吸収顔料または染料を予めペースト中に分散することにより、レーザーで処理することができる。カーボン粉末またはグラファイト粉末が好ましい。これらの粉末は優れたレーザー吸収を示すからである。従って、転写パターン材料の一実施形態は、カーボン粉末、グラファイト粉末およびこれらの組み合わせから選択される材料を含む。転写パターン材料を構成する材料は、フィルムの形態へと形成でき、後述するように基板５０２に張り付き、最終的に除去されるのであれば、特別な制限はない。これらの材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、エチレン−ビニルアルコールコポリマー、ポリビニルピロリドン、エチルセルロース、ＡＢＳプラスチック、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂およびフォトレジスト樹脂が例示される。用いる材料は、パターニング方法に対応して適宜選択してよい。例えば、レーザーを用いるパターニングの場合には、ポリビニルアルコール、エチルセルロースおよびポリブタジエンをはじめとする熱で容易に分解する樹脂を用いる。また、水で溶解することにより除去しようとする場合には、水溶性樹脂が好ましく、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンおよびカルボキシメチルセルロースが例示される。
【００２９】
転写パターン材料４０４の材料を、このやり方で適宜選択した後、転写パターン材料４０４をフィルムベース材料４０２上に形成し、所定の転写パターン４０８（転写パターン材料４０４および転写パターン凹部４０５でできた）を、レーザー４０６で連続的に照射することにより、転写パターン材料４０４の所定の場所に形成して、転写フィルム４１０を得る（図３Ｃ〜３Ｅ）。転写パターン材料４０４により吸収され、フィルムベース材料４０２を透過するレーザーを、このときに用いるレーザー４０６として用いる。テフロン（登録商標）フィルムおよびポリエステルフィルムを透過するため、ＹＡＧレーザーが好ましい。さらに、レーザーを用いると、通常、レーザーがフィルムベース材料４０２に達して、それを損傷する危険性がある。しかしながら、本発明においては、フィルムベース材料４０２が後の工程において分離され、ペーストパターン形成に直接関与しないため、フィルムベース材料４０２に対する損傷は、たとえ損傷されたとしても、問題とならない。
【００３０】
レーザーパターニングの場合には、デジタルパターニングだと、他のパターニング方法（例えば、後述するプレススタンピングやフォトエッチング）に比べて、ダイや露光マスク等の高価な鋳型の必要性が排除され、また、ＣＡＤデータを修正するだけでパターンを変更することができる。レーザーパターニングには罫書きが含まれるため、この方法は、パターン表面積が広い場合、かなりの時間を要する傾向があるが、狭いパターン表面積の用途においては、パターニング時間は、大きな問題とはならない。例えば、太陽電池の電極パターンは、基板表面積に対して、受光面を確保するための表面積は僅かであるため、パターニングに必要な時間は、レーザーパターニングを適用しても短い。
【００３１】
対照的に、プレススタンピングを用いる技術を採用する場合には、熱可塑性または熱硬化性液体樹脂を、転写パターン材料４０４の組成物として、高温まで加熱されるダイ４１２を、フィルムベース材料４０２に形成された転写パターン材料４０４の所定の位置にプレスし、ダイ４１２を除去し、所望のパターン形成凹部４１４を形成して、転写フィルム４１６を得る（図３Ｆ〜３Ｈ）。ガラス、ケイ素の金属、をダイ４１２に用い、熱可塑性フィルムの場合には、フィルムを軟化点以上の温度で成形し、熱硬化性樹脂の場合には、樹脂を光または熱で硬化する。転写パターン材料４０４が熱可塑性樹脂の場合には、熱エンボス加工等の技術を、プレススタンピングの一例として用いることができる。
【００３２】
さらに、プレススタンピングによるパターニングには、他のパターニング方法（レーザー処理やフォトエッチング等）よりも短い時間で転写パターンを生成することができるという利点がある。
【００３３】
さらに、図３には図示していないが、パターニングはまた、転写パターン材料４０４をフィルムベース材料４０２上に形成した後に、転写パターン材料４０４のために乾燥フィルムレジストを用いる条件で、フォトエッチングをすることにより実施することもできる。さらに、フォトエッチングによるパターニングには、露光および現像装置が必要であるが、配線パターンが微細で複雑な場合には、他のパターニング方法（レーザー処理やプレススタンピング等）よりも短い時間で転写パターンを形成することができるという利点がある。
【００３４】
第２の工程
図４は、図２の第２の工程Ｓ２０４の詳細な側断面図である。
【００３５】
この工程で、フィルムベース材料５０４および転写パターン材料５０６で構成された転写フィルム５０８は、基板５０２に張り付く（図４Ａ）。張り付け手段に特別な制限はなく、ラミネータまたはプレスにより取付けを実施してよい。転写パターン凹部５０６を、熱可塑性樹脂により生成する場合には、基板５０２と転写パターン凹部５０６の取付けは、樹脂の軟化点以上の温度で実施される。転写パターン材料５０６を、熱硬化性樹脂により生成する場合には、熱硬化性樹脂は、Ｂ段階（半硬化状態）で成形してから、軟化点以上の温度で接着する。基板５０２を、転写パターン材料の軟化点付近まで加熱した後、基板５０２を、転写パターン（転写パターン材料、転写パターン凹部およびフィルムベース材料を含むフィルム）５０８に接着することもできる。
【００３６】
また、転写パターン材料が粘着性を有する場合には、この接着は、加熱せずに、圧力を印加するだけで実施することができる。さらに、この接着は、ケイ素系またはアクリル系の除去可能な感圧接着剤を、転写フィルム５０８の接着部分に適用することにより実施することもできる。
【００３７】
さらに、基板５０２および転写フィルム５０８は、取付後にプレスして（図４Ｂ）、それらの間の接着強度を高めるのが好ましい。例えば、基板５０２および転写フィルム５０８は、ラミネータまたはプレスによりプレスすることができる。
【００３８】
熱を加えることにより張り付ける場合には、基板５０２を室温まで冷却する。
【００３９】
第３の工程
図５は、図２の第３の工程Ｓ２０６の詳細な側断面図である。この工程では、基板６０２に張り付いたフィルムベース材料６０４のみを、フィルムベース材料６０４と転写パターン材料６０６を含む転写フィルム６０８から分離する（図５Ａ）。分離は、例えば、半導体製造に用いるダイシングテープ分離装置を用いることにより、容易に実施することができる。この種の手順によって、転写パターン材料６０６が基板６０２上に形成されたラミネート６１０が得られる（図５Ｂ）。
【００４０】
この工程では、フィルムベース材料６０４と転写パターン材料６０６との間の接着強度は、転写パターン材料６０６と基板６０２との間の接着強度より低くする必要がある。フィルムベース材料６０４と転写パターン材料６０６との間の接着強度が弱ければ、フィルムベース材料６０４が、転写パターン材料６０６から分離する。
【００４１】
接着強度は、用いる材料および接着剤の選択により制御することができる。例えば、フィルムベース材料６０４と転写パターン材料６０６との間の接着強度は、フィルムベース材料６０４に、ＴＥＦＬＯＮ（登録商標）ＰＦＡフィルム（本件特許出願人より市販）等のフッ素フィルムを用いることにより、非常に弱くすることができる。また、転写パターン材料６０６および基板６０２を強力接着剤により接着することにより、ピール強度も制御できる。本発明において有用な接着剤としては、シリコーン、ゴム、エラストマーおよびアクリル系の接着剤等の熱可塑性接着剤が例示される。
【００４２】
第４および第５の工程
図６は、図２の第４の工程Ｓ２０８および第５の工程Ｓ２１０の詳細な側断面図である。まず、第４の工程で、ペースト７０６を、基板７０２に張り付いた転写パターン凹部に充填する（図６Ａ）。ペースト充填後、転写パターン材料７０４（図示せず）に残る残渣ペーストを、溶剤によりふき取るか、または基板表面をブラスト装置またはポリッシャーで清浄にする。残渣ペーストによって、後述する、溶解による転写パターン材料７０４の除去中、未溶解部分が形成される。後述するピールオフ法を用いて除去する場合には、基板からピールオフされているペーストが汚染される危険性がある。ペーストの充填と乾燥を繰り返す場合には、毎回ペーストを除去してもよい。
【００４３】
充填されたペーストの種類は、形成されたパターンの目的に対応して適宜選択すればよい。例えば、導電性パターンを形成する場合には、導電性粉末を含有するペーストを充填すればよい。用いることのできる導電性粉末としては、これらに限定されるものではないが、金、銀、銅、パラジウム、白金、ニッケル、錫、カーボン粉末およびこれらの混合物が例示される。材料の２つ以上の種類を組み合わせた混合種を用いてもよい。混合種としては、導電性粉末の表面が、異なる金属（例えば、銀コート銅）でコートされた種類、２つ以上の種類の導電性粉末が組み合わせで合金化された合金化種（例えば、銀−銅、銀−パラジウムおよび銀−錫粉末）、および化合物種（例えば、酸化亜鉛、酸化錫、酸化ルテニウムおよび六ホウ化ランタン）が例示される。
【００４４】
次に、第５の工程において、ペーストを固化することにより、乾燥ペーストパターン７０８（図６Ｂ）を得る。ペーストを固化するのに用いる方法は、ペーストの種類に応じて異なる。例えば、乾燥による固化、熱による硬化または光による硬化を用いてよい。好適な固化方法は、ペースト特性に基づいて決めるのが好ましい。
【００４５】
しかしながら、実施形態によっては、所望の高さ（従って、アスペクト比）の乾燥ペーストパターンは、１回のペースト充填および乾燥で、ペースト中の溶剤成分の蒸発により得られない場合がある。かかる場合には、所望の高さの乾燥ペーストパターン７１２を、乾燥ペーストパターン７０８上に追加のペースト７１０を充填し（第４の工程）、次に、この追加のペーストを乾燥する（第５の工程）（図６Ｃおよび６Ｄ）。
【００４６】
ペースト充填および乾燥は、上述の説明においては、それぞれ２回行うが、実施できる回数に制限はなく、所望の高さの乾燥ペーストを得るのに必要であれば、何度実施してもよい。従って、実施形態によっては、多数のペースト適用および乾燥工程が実施される。
【００４７】
１回の充填で、所望のアスペクト比を有するペーストパターンを作成するために、所望のペーストパターン高さより十分高く形成されるよう、転写パターン材料７０４を、予め、数回ラミネートしてから、乾燥中の溶剤成分の蒸発量を見込んで、ペースト７０６を充填してもよい。
【００４８】
第６の工程
図７は、図２の第６の工程Ｓ２１２の詳細な側断面図である。この工程で、転写パターン材料８０４を、基板８０２および転写パターン材料凹部に適用し乾燥した乾燥ペーストパターン８０６（図７Ａ）から除去して（図７Ｂ〜７Ｄ）、所望のペーストパターン８０８を得る（図７Ｅ）。用いることのできる除去方法としては、これらに限定されるものではないが、除去が溶融により実施される方法（図７Ｂ）、除去が分離（ピールオフ）により実施される方法（図７Ｃ）および除去がベーキングにより実施される方法（図７Ｄ）が例示される。
【００４９】
溶解法を用いる場合には、基板８０２および乾燥ペーストパターン８０６の溶解度と、転写パターン材料８０４の溶解度との差を利用して、転写パターン材料８０４を除去する（図７Ｂ）。転写パターン材料８０４は溶解するが、基板８０２および乾燥ペーストパターン８０６は溶解しない溶剤が、溶剤８１０として用いるのに適宜選択される。溶解は、水、アルカリ水溶液または有機溶剤をはじめとする様々な材料を利用して実施することができる。
【００５０】
水による溶解の場合には、転写パターン材料８０４は、好ましくは、例えば、ポリビニルアルコールＰＶＡ等の水溶性樹脂から形成され、ペースト８０６は、好ましくは、非水溶性物質から形成される。安全性および廃液により生じる環境破壊の観点から、水による溶解が最も好ましい。
【００５１】
アルカリ水溶液による溶解法を利用する場合には、転写パターン材料８０４は、好ましくは、アルカリ水溶液に溶解可能な樹脂により形成され、ペースト８０６は、好ましくは、アルカリ水溶液に不溶な樹脂により形成される。有機溶剤による溶解法を利用する場合には、転写パターン材料８０４は、好ましくは、用いる有機溶剤に可溶の材料から形成し、ペースト８０６は、好ましくは、用いる有機溶剤に不溶な樹脂から形成される。
【００５２】
分離を用いる方法（ピールオフ法）を利用する場合には、例えば、半導体製造に用いるダイシングテープ分離装置を用いることにより、除去を実施する（図７Ｃ）。分離を用いる方法によって、特別な機器を必要としないため、水による溶解の上述の場合に比べて、製造コストをさらに減じることができる。
【００５３】
ベーキングを用いる方法を利用する場合には、基板８０２および乾燥ペーストパターン８０６にある不純物（または有機物質）の含量と、転写パターン材料８０４の不純物（または有機物質）の含量の差を利用することにより、転写パターン材料８０４は除去される（図７Ｄ）。すなわち、予め、基板８０２と乾燥ペーストパターン８０６のほぼ全てを、無機物質で構成されるようにし、転写パターン材料８０４のほぼ全てを有機物質で構成されるようにすることによって、ベーキングの結果、有機物質は揮発し、無機物質は残るため、転写パターン材料８０４は、例えば、対流オーブン中でのベーキングにより排除される。ベーキング条件は、転写パターン材料を形成するのに用いる材料に応じて適宜選択すればよい。熱分解に抵抗性のある樹脂を用いる場合には、ベーキング温度を上げる必要がある。一方、転写パターン材料は、熱分解を受け易い樹脂を用いる場合は、比較的低いベーキング温度で除去できる。さらに、例えば、バーナーを図７Ｄに示す太い矢印により示される方向に近接配置し、転写パターン材料８０４をベーキングオフすることにより、ベーキングオーブンを用いずに、図７Ｅの所望のペーストパターン８０８を得ることもできる。
【００５４】
上記の説明では、転写パターン材料を基板から除去する方法の例として、溶解法、ピールオフ法およびベーキング法について述べたが、これらの方法は、目的に応じて適宜選択することができる。
【００５５】
ピールオフ法では、基板に転写された複数の転写パターン材料が、別個に存在している場合には、転写パターン材料の各部分の数に等しいいくつかのピーリング操作が必要であるが、溶解法は、転写パターン材料の形状に関わらず、溶液に１回浸漬するだけで、転写パターン材料を除去することができる。すなわち、転写パターン材料を、単一操作（または工程）で除去するのが望ましいときは、溶解法が有利である。また、ピールオフ法を用いるときのように、凹部の分離中、異物の生成等がないため、溶解法では、高精度なペーストパターン形状が得られる。
【００５６】
さらに、溶解法は、溶液に浸漬するための装置および溶液を必要とするが、ピールオフ法では、提供すべきかかる装置等を必要とせず、転写パターン材料を、機械的にピールオフできることが必要なだけであるため、この方法を有利なものとさせている。さらに、ピールオフ法では、パターンペースト材料に必要なのは、基板に接着し、転写パターン材料に接着しないことだけであり、溶解法で用いるパターンペースト材料の場合のように、耐溶剤性を与える必要がないため、様々な材料を選択することができる。
【００５７】
さらに、ベーキング法はベーキングのために高温を必要とするため、溶解法およびピールオフ法に比べ、耐熱性の有機物質しか用いることができないという短所がある。しかしながら、この方法は、転写パターン材料の特性に関して、基板との溶解性または粘着性における差を考慮する必要がないため、転写パターン材料の選択の範囲が広がり、その除去を促進するという利点が得られる。
【００５８】
上述してきたとおり、上述の第１〜第６の工程を含む本発明のペーストパターン形成方法は、製造コストの減少、容易な製造、およびあまり望ましくないペーストパターン特性のない、高アスペクト比を有するパターンの形成という利点を与えるものである。また、この種の形成方法により得られるペーストパターンは、太陽電池の電極パターン、配線板の配線パターンまたはプラズマディスプレイパネルのバリアリブとして用いるのに好適である。
【実施例】
【００５９】
実施例１：転写フィルムのための黒色ペーストの製造
３５部のポリビニルアルコール樹脂ＰＶＡ５００番（Ｋａｎｔｏ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）を、６５部の９０℃まで加熱したイオン交換水に、ステンレス鋼容器において、添加し、２時間攪拌することにより溶解した。次に、溶液を室温まで冷却した後、１５部のグリセリン（Ｋａｎｔｏ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）を添加し、５分間攪拌した。次に、２０部の市販のインディアンインク（Ｋｕｒｅｔａｋｅ，ＢＡ７−１８）を添加して、５分間攪拌し、黒色ペースト状ＰＶＡ溶液を得た。最後に、このＰＶＡ溶液を、プラスチック容器に移し、一晩静置して、転写フィルム用の黒色ペーストを得た。
【００６０】
転写フィルムの製造
フィルムベース材料（フィルム厚さ：１２５μｍ）に、ＴＥＦＬＯＮ（登録商標）５００ＰＦＡフィルム（本件特許出願人より入手可能）を用いて、黒色ペーストを、ドクターブレード法を用いて、その上にコートした。次に、コートしたペーストを、１０分間、８５℃のオーブン中で乾燥した。さらに、黒色ペーストでコートしたＰＦＡフィルムを、オーブンから取り出し、静置して、室温まで冷やして、光沢のある黒色フィルムを得た。次に、黒色フィルムの厚さをマイクロメーターで測定したところ、フィルム厚さは７０μｍであることが分かった。ＹＡＧレーザーマーカー（ＣＯＭＭＡＸ，ＹＡＧ−５Ｗ、波長：１０６４ｎｍ）を用いて、ＣＡＤにより生成されたパターンの形状まで、この黒色フィルムをパターニングした。得られた転写パターン凹部のパターンの形状は、幅７０μｍ、深さ７０μｍであった。
【００６１】
上に形成された転写パターンを有する転写フィルムの基板への転写
ガラス基板を、１分間、ホットプレート上で１００℃で予熱した。次に、転写パターンが形成された転写フィルムを、転写パターン側がガラス基板と接触するように、予熱したガラス基板上に並べて、１０秒間静置した後、転写フィルムをガラス基板上にプレスした。さらに、転写フィルムの付いたガラス基板をホットプレートから取り出し、室温に戻るまで静置した。ＰＦＡフィルムの形態のフィルムベース材料を、転写フィルムを、このやり方で張り付いたガラス基板からゆっくりと剥がすと、転写パターン材料が、ガラス基板に張り付いた。得られた転写パターン凹部の形状は、幅７０μｍ、深さ７０μｍであった。
【００６２】
ペーストの充填
銀ペースト（本件特許出願人より製品番号ＣＢ７００として入手可能）を、転写パターン凹部に、スキージにより適用した。次に、銀ペーストで充填された転写パターン凹部を有するガラス基板を、８０℃のホットプレートに５分間置き、コートした銀ペーストを予備乾燥した。ガラス基板を、ホットプレートから取り出し、室温に戻るまで、静置した。乾燥後、銀ペーストが転写パターン凹部に埋め込まれた僅かな凹みが観察されたため、銀ペーストを、スキージングにより再び適用して、凹みを充填した。次に、転写パターン凹部が、銀ペーストで再充填されたガラス基板を、８０℃のホットプレートに１０分間置き、コートした銀ペーストを予備乾燥した。基板をホットプレートから取り出し、室温に戻るまで、静置した。乾燥後、銀ペーストが凹部に埋め込まれた場所で観察された凹みは最小であった。最後に、転写パターン材料に残るペーストを、溶剤（本件特許出願人よりＡｘｅｒｅｌ（登録商標）２０００として入手可能）を用いて拭き取った。
【００６３】
転写フィルムの分離：ピールオフ法
ペーストで充填された転写パターン凹部を有する基板を、１５分間、１３０℃のホットプレート上で乾燥した後、室温に戻るまで基板を静置した。次に、転写パターン材料を、手で、ゆっくりとピールオフした。その結果、埋め込まれた銀ペーストのペーストパターンのみが基板上に残った。得られたペーストパターンの形状は、幅７０μｍ、深さ６０μｍであった。
【００６４】
上述したとおり、高アスペクト比（６／７）を有するペーストパターンが、ピールオフ法を用いて、簡単に形成することができた。
【００６５】
実施例２：転写フィルムの分離：温水溶解方法
実施例１と同じ方法を用いて作製された、ペーストで充填された転写パターン凹部を有する基板を、１０分間、１３０℃のホットプレート上で加熱した後、ホットプレートから外して、室温に戻るまで静置した。次に、転写パターン材料の付いた基板を、１０分間、８０℃の温水に浸漬した後、超音波クリーナーを用いて、３０秒間、超音波処理した。次に、基板を温水から取り出し、４０℃の流水で洗った。その結果、埋め込まれた銀ペーストのペーストパターンのみが、基板上に残った。得られたペーストパターンの形状は、幅７０μｍ、深さ６０μｍであった。前述のとおり、アスペクト比に上限はないが、本実施形態においては、アスペクト比は６／７であった。
【００６６】
上述してきたとおり、高アスペクト比（６／７）を有するペーストパターンもまた、温水溶解法を用いて容易に形成することができた。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３−１】
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【図３−２】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７Ａ−７Ｅ】
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【国際調査報告】
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