(57)【要約】【課題】簡易な方法で精度の高い微細パターン形成を行う。【解決手段】表面にメッキ用の触媒層１０２を形成した基材１０１と、メッキのパターンに対応した凹凸形状を有するマスク部２０１と補強板２０２を有するメッキ用の原盤２００を密着させて固定し、無電解メッキを行う。基板１００をメッキ液に浸して一定時間経過した後、基板１００から原盤２００を剥がすことにより、基板１００上にパターニングされた導電層１０３が形成される。基板１００から剥がした原盤２００はメッキ用のマスクとして再利用する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に、メッキのパターンに対応した凹凸形状を有するマスクを装着する工程と、
前記基板にメッキを施し、前記マスクの凹部と重なる位置に膜を形成する工程と、
前記膜の形成された基板から前記マスクを取り外す工程と、を有することを特徴とする膜形成基板の製造方法。
【請求項２】
基板に、メッキのパターンに対応して形成された貫通孔を有するマスクを装着する工程と、
前記基板にメッキを施し、前記マスクの貫通孔と重なる位置に膜を形成する工程と、
前記膜の形成された基板から前記マスクを取り外す工程と、を有することを特徴とする膜形成基板の製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の膜形成基板の製造方法において、
前記メッキを施す工程は、前記基板をメッキ液に浸漬することを含むことを特徴とする膜形成基板の製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至３に記載の膜形成基板の製造方法において、
前記マスクは、弾性体により形成されることを特徴とする膜形成基板の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の膜形成基板の製造方法において、
前記マスクは、前記弾性体を支持する補強板を有することを特徴とする膜形成基板の製造方法。
【請求項６】
請求項３乃至５のいずれかに記載の膜形成基板の製造方法において、
前記マスクを装着する工程の前に、前記マスクの表面に前記メッキ液に対する撥液処理を施すことを特徴とする膜形成基板の製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の膜形成基板の製造方法において、
前記マスクを装着する工程の前に、
前記基板の表面にメッキ用触媒の層を形成することを特徴とする膜形成基板の製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の膜形成基板の製造方法において、
前記メッキ用触媒の層は、前記膜に対応したパターンに形成することを特徴とする膜形成基板の製造方法。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の膜形成基板の製造方法において、
前記マスクを装着する工程の前に、前記基板に前記マスクとの密着層を形成しておくことを特徴とする膜形成基板の製造方法。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載の膜形成基板の製造方法を用いる電気光学装置の製造方法。
【請求項１１】
請求項１乃至９のいずれかに記載の膜形成基板の製造方法を用いる電子機器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、膜形成基板の製造方法、電気光学装置の製造方法、および電子機器の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体デバイスや光学薄膜デバイス等のデバイスサイズの微細化に伴って、基板上に形成される微細なパターンの加工精度の向上が求められている。
一般に、基板上に形成する配線や電極などの導電層は、スパッタリングやＣＶＤによって基板表面全体に成膜した後、エッチングによってパターニングすることにより形成する。
【０００３】
しかし、エッチングを用いたパターニングは工程が複雑であり、また、スパッタリングやＣＶＤによる成膜およびエッチングには多大な設備投資が必要となる。さらに、材料やエネルギーの点でも多大な消費を必要とする。
さらに、導電材料として金、白金、イリジウム等の貴金属材料を用いる場合は、エッチングによる加工がたいへん難しい。また、これらの貴金属材料は高価なので、エッチングによって不要な膜を除去することは、材料の有効利用という点からも望ましくない。
【０００４】
エッチングによるパターニングを行わずに所定の領域に導電膜を形成する技術として、例えば特許文献１や特許文献２には、触媒を配線パターンの形成領域に露出させ、触媒の露出領域に無電界メッキによって導電材料を析出させる方法が開示されている。
しかし、これらの方法を用いた場合、メッキは基板に対して垂直方向と水平方向との両方向へ成長するため、例えば基板に対して水平方向にあるメッキを形成したくない領域にもメッキが形成されてしまうことがある。
また、メッキを形成したくない領域にあらかじめレジストを塗布してマスクをする方法もあるが、この方法ではメッキを行う度にレジストを作成する必要がある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−９３９０７号公報
【特許文献２】特開２００５−５１１５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の目的は、簡易な方法で精度の高い微細パターン形成を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による膜形成基板の製造方法は、基板に、メッキのパターンに対応した凹凸形状を有するマスクを装着する工程と、上記基板にメッキを施し、上記マスクの凹部と重なる位置に膜を形成する工程と、上記膜の形成された基板から上記マスクを取り外す工程と、を有するものである。
これにより、簡易な方法で精度の高い微細パターン形成を行うことができる。
また、マスクはメッキ後取り外して再利用が可能である場合、その分製造コストが低減されるので、マスクの加工精度をあげることが可能になる。
【０００８】
また本発明による膜形成基板の製造方法は、メッキのパターンに対応して形成された貫通孔を有するマスクを装着する工程と、上記基板にメッキを施し、上記マスクの貫通孔と重なる位置に膜を形成する工程と、上記膜の形成された基板から上記マスクを取り外す工程と、を有するものである。
これにより、簡易な方法で精度の高い微細パターン形成を行うことができる。また、マスクはメッキ後取り外して再利用が可能である場合、その分製造コストが低減されるので、マスクの加工精度をあげることが可能になる。
さらに、貫通孔の上側の開口部から貫通孔内へメッキ液が流れ込むため、基板表面にメッキ液が到達しやすい。また、気相成長法によるメッキ層の形成も可能となる。
【０００９】
ここで、膜形成基板とは、例えば、基板上に導電層のパターンを有する光学デバイスや半導体デバイスなどである。光学デバイスとしては例えば無機偏光素子等があげられる。半導体デバイスとしてはトランジスタ等があげられる。
【００１０】
また、上記マスクは弾性体によって形成することが望ましい。これにより、基板がガラスやシリコン等で形成されている場合でも密着性を高くすることができる。
さらに、上記弾性体を支持する補強板を有するようにすれば、マスクの形状を維持することができる。
【００１１】
また、上記マスクの表面に予めメッキ液に対する撥液処理を施すことにより、マスク表面にメッキが付着することを防止でき、マスクの再利用性を向上させることができる。撥液処理は、メッキ液の侵入を妨げない程度に処理するのが良い。
【００１２】
また、本発明の膜形成基板の製造方法は、上記マスクを装着する工程の前に、上記基板の表面にメッキ用触媒の層を形成するようにしてもよい。
さらに、触媒層を上記膜に対応したパターンに形成するにすることにより、形成されるメッキ層のパターンの精度をさらに向上させることができる。
【００１３】
また、上記マスクを装着する工程の前に、上記基板に上記マスクとの密着層を形成しておくことにより、基板とマスクの密着性をより強固にすることができる。
【００１４】
本発明の膜形成基板の製造方法は、電気光学装置や電子機器の製造方法に適用することができる。ここで、電気光学装置とは、例えば、液晶素子、電気泳動粒子が分散した分散媒体を有する電気泳動素子、ＥＬ素子等を備えた装置であって、上記膜形成基板を駆動回路等に適用した装置などをいう。また、電子機器とは、本発明に係る膜形成基板を備えた一定の機能を奏する機器一般をいい、例えば電気光学装置やメモリを備える。その構成に特に限定は無いが、例えばＩＣカード、携帯電話、ビデオカメラ、パーソナルコンピュータ、ヘッドマウントディスプレイ、さらに表示機能付きファックス装置、デジタルカメラのファインダ、携帯型ＴＶ、ＤＳＰ装置、ＰＤＡ、電子手帳、電光掲示板、宣伝広告用ディスプレイ等が含まれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明による導電層を有する基板（膜形成基板）１００の製造方法を示す図である。
まず、図１（Ａ）に示すように、基材１０１上に予めメッキ用の触媒層１０２を形成しておく。触媒層１０２は、例えばパラジウムやパラジウム合金等によって形成される層である。
【００１６】
なお、予めアミノ基あるいはチオール基を有する分子膜を形成しておいてもよい。触媒として用いるパラジウムは、アミノ基あるいはチオール基などの官能基と化学的親和性が高いため、形成した分子膜上に吸着しやすい。
アミノ基あるいはチオール基を有する分子膜を形成するための原料としては、アミノ基あるいはチオール基を有するシラン化合物を用いることができる。このようなシラン化合物としては、アミノ基あるいはチオール基を有するメトキシシラン化合物、エトキシシラン化合物、クロロシラン化合物を例示でき、さらに具体的には、アミノプロピルトリエトキシシランまたはメルカプトプロピルトリエトキシシランを例示できる。
【００１７】
また、メッキ用の原盤（マスク）２００を用意する。原盤２００はメッキのパターンに対応した凹凸形状を有するマスク部２０１と補強板２０２を有する。
マスク部２０１は、例えば、ポリオレフィン、アクリル、シリコンゴム等の樹脂のように弾性体の材料を用いて形成される。メッキ層を形成する領域に対応する部分は凹部となっており、その他の部分は凸部となっている。
補強板２０２は、マスク部２０１を補強して形状を維持するためのものであり、ガラス、金属板、Ｓｉ、プラスチック等により形成される。
【００１８】
なお、原盤２００に補強板２０２を設けない場合、例えば図２（Ａ）に示すように原盤２００の反りの影響で基板１００との貼りあわせが不完全になる。
この場合、図２（Ｂ）に示すように、原盤２００の周辺部などにダミーパターンを設けることにより、原盤２００の反りを防ぎ、基板１００の全体が原盤２００と均一に接触するようにすることができる。
【００１９】
次に、図１（Ｂ）に示すように、基板１００と原盤２００とを貼りあわせ、固定する。上述したように、マスク部２０１は弾性体で形成されているため、基材１０１がガラスやシリコン等で形成されている場合でも密着性を高くすることができる。
【００２０】
次に、図１（Ｃ）に示すように、基板１００を原盤２００と貼りあわせた状態で無電解メッキ液に浸して無電解メッキを行い、触媒層１０２上にメッキによる導電層１０３を形成する。
無電解メッキ液は、好ましくは中性もしくは酸性であり、より好ましくは酸性（好ましくはｐＨ２−ｐＨ６）である。無電解メッキを中性もしくは酸性の条件で行うことにより、触媒層１０２の劣化、具体的には上記分子膜の部分的な分解や官能基が変性することによる劣化を抑制できる。これにより、触媒であるパラジウム層を精度良く維持した状態で導電層１０３を形成できる。
【００２１】
導電層１０３を形成するための導電材料は、無電解メッキによりメッキ層が形成できるものであれば特に限定されない。かかる導電材料としては、例えばニッケル、金、コバルト、銅またはパラジウムを用いることができる。また、導電層１０３は、複数のメッキ層が積層されていてもよく、例えばニッケルメッキ層の上に金メッキ層を形成してもよい。
【００２２】
基板１００と原盤２００を貼りあわせた状態で無電解メッキを行うことにより、基板１００とマスク部２０１の凹部によって形成される領域にメッキ液が浸入し、基板１００上のパターン形成領域にメッキ層が形成される。また、それ以外の領域がメッキ液に接するのを防ぐことができる。
【００２３】
また、基板１００とマスク部２０１の凹部によって形成される微小な領域へメッキ液が浸入しやすくするため、メッキ液を流動させてもよい。例えば、形成するパターンがライン状の場合には、ライン方向にメッキ液を流動させることにより、効率よくメッキ液を供給することができる。また、超音波等によって基板１００に振動を与えながらメッキ液に浸すようにしてもよい。また、基板１００の表面を、メッキ液に対して予め親液性にしておいてもよい。
【００２４】
基板１００をメッキ液に浸して一定時間経過後、図１（Ｄ）に示すように基板１００から原盤２００を剥がす。基板１００上にはパターニングされた導電層１０３が形成されている。
導電層１０３の厚さは、メッキ液の組成や浸漬時間により調節することができる。
【００２５】
基板１００から剥がした原盤２００は再利用が可能なため、レジストマスクのように１度しか使用できないものに比べて加工にコストをかけることができる。そのため、高い加工精度が要求される微細パターンの形成にも適している。
【００２６】
実施の形態２．
実施の形態２では、原盤２００の再利用性を高めるため、原盤２００に予めメッキ液に対する撥液処理を施す。これにより、原盤２００にメッキが付着せず、原盤２００の耐久性が向上する。
撥液処理は、マスク部２０１の表面にシリコン離型剤やフッ化アルキルシラン単分子膜等の離型層を形成することにより行うことができる。
また、マスク部２０１を樹脂材料で形成すれば、樹脂表面にはメッキ層が形成されにくく、メッキ層との密着性も低いため同様の効果を得ることができる。
【００２７】
実施の形態３．
図３は、実施の形態３による導電層を有する基板（膜形成基板）の製造方法を示す図である。
まず、図３（Ａ）に示すように、基材１０１上に予めメッキ用の触媒層１０２を形成しておく。
【００２８】
また、メッキ用の原盤２５０を用意する。原盤２５０はメッキのパターンに対応した貫通孔２５１を有する。
原盤２５０は、例えば、ポリオレフィン、アクリル、シリコンゴム等の樹脂のように弾性体の材料を用いて形成される。メッキ層を形成する領域に対応する部分が貫通孔２５１になっている。
【００２９】
次に、図３（Ｂ）に示すように、基板１００と原盤２５０とを貼りあわせ、固定する。原盤２５０は弾性体で形成されているため、基材１０１がガラスやシリコン等で形成されている場合でも密着性を高くすることができる。
【００３０】
次に、図３（Ｃ）に示すように、基板１００を原盤２５０と貼りあわせた状態で無電解メッキ液に浸して無電解メッキを行い、触媒層１０２上に導電層１０３を形成する。
基板１００と原盤２５０を貼りあわせた状態で無電解メッキを行うことにより、貫通孔２５１からメッキ液が浸入して基板１００上のパターン形成領域にメッキ層が形成される。また、それ以外の領域がメッキ液に接するのを防ぐことができる。
【００３１】
さらに、図１に示す方法と比べ図３に示す方法では、貫通孔２５１の上側の開口部から貫通孔２５１内へメッキ液が流れ込むため、基板１００表面にメッキ液が到達しやすい。
また、原盤２５０を用いることにより、気相成長法によるメッキ層の形成も可能となる。
【００３２】
基板１００をメッキ液に浸して一定時間経過後、図３（Ｄ）に示すように基板１００から原盤２５０を剥がす。基板１００上にはパターニングされた導電層１０３が形成されている。
導電層１０３の厚さは、メッキ液の組成や浸漬時間により調節することができる。
【００３３】
実施の形態４．
実施の形態４では、基材１０１上に形成する触媒層１０２をメッキのパターンに合わせてパターニングする。
触媒層１０２のパターニングは、図１（Ｂ）または図３（Ｂ）に示すように基板１００と原盤２００または原盤２５０を貼りあわせる前にエッチング等の方法で行ってもよいし、基板１００と原盤２００または原盤２５０を貼りあわせてから基材１０１上に触媒を付与することにより行ってもよい。
【００３４】
なお、形成する触媒層１０２は、図４に示すようにメッキのパターンの大きさよりも小さい方が望ましい。このように、触媒層１０２をメッキのパターンに合わせてパターニングすることにより、形成されるメッキ層のパターンの精度をさらに向上させることができる。
【００３５】
実施の形態５．
図５は、実施の形態５による導電層を有する基板（膜形成基板）の製造方法を示す図である。
実施の形態５では、図５（Ａ）に示すように、基板１００の表面に、予め原盤との密着性を高めるための密着層１０４を形成する。
密着層１０４は、スピンコート、ディッピング、印刷法、気相成長法などを用いて、シランカップリング剤、接着剤、ＳＡＭｓ等の材料を成膜することにより形成することができる。
【００３６】
次に、図５（Ｂ）に示すように、密着層１０４を形成した基板１００と原盤２００とを貼りあわせ、固定する。密着層１０４の働きにより、基板１００と原盤２００の密着性はより強固になる。
【００３７】
次に、図５（Ｃ）に示すように、基板１００を原盤２００と貼りあわせた状態で、基板１００の表面にメッキ用の触媒層１０２を形成する。
【００３８】
次に、図５（Ｄ）に示すように、基板１００を原盤２００と貼りあわせた状態で無電解メッキ液に浸して無電解メッキを行い、触媒層１０２上に導電層１０３を形成する。
【００３９】
次に、図５（Ｅ）に示すように、原盤２００と貼りあわせられた基板１００に、波長３００ｎｍ以下のレーザ光、プラズマ等の光を照射し、基板１００と原盤２００の密着力を弱める。その後、図５（Ｆ）に示すように原盤２００を剥がすことにより、基板１００上にはパターニングされた導電層１０３が形成される。
【００４０】
電気光学装置
図６は、本発明による電気光学装置の例である有機ＥＬ装置１０の回路図である。各画素領域に形成された画素回路は、電界発光効果により発光可能な発光層ＯＥＬＤ、それを駆動するための制御回路を構成するＴＦＴ１１〜１４などを備えて構成される。一方、駆動回路領域に形成された各駆動回路１５、１６は、上記構成を有する複数のＴＦＴ（図示略）を備えて構成されている。駆動回路１５からは、走査線Ｖｓｅｌ及び発光制御線Ｖｇｐが対応する各画素回路に供給され、駆動回路１６からは、データ線Ｉｄａｔａおよび電源線Ｖｄｄが対応する各画素回路に供給されている。走査線Ｖｓｅｌとデータ線Ｉｄａｔａとを制御することにより、対応する各発光部ＯＥＬＤによる発光が制御可能になっている。なお、上記駆動回路は、発光要素に電界発光素子を使用する場合の回路の一例であり、他の回路構成も可能である。
【００４１】
電子機器
図７は、本発明による電子機器の例を示した図である。
図７（Ａ）は、本発明の製造方法によって製造される携帯電話であり、当該携帯電話３３０は、電気光学装置（表示パネル）１０、アンテナ部３３１、音声出力部３３２、音声入力部３３３及び操作部３３４を備えている。本発明は、例えば表示パネル１０における画素回路及び駆動回路を構成する半導体装置の製造に適用される。
【００４２】
図７（Ｂ）は、本発明の製造方法によって製造されるビデオカメラであり、当該ビデオカメラ３４０は、電気光学装置（表示パネル）１０、受像部３４１、操作部３４２及び音声入力部３４３を備えている。本発明は、例えば表示パネル１０における画素回路及び駆動回路を構成する半導体装置の製造に適用される。
【００４３】
図７（Ｃ）は、本発明の製造方法によって製造される携帯型パーソナルコンピュータの例であり、当該コンピュータ３５０は、電気光学装置（表示パネル）１０、カメラ部３５１及び操作部３５２を備えている。本発明は、例えば表示パネル１０を構成する半導体装置の製造に適用される。
【００４４】
図７（Ｄ）は、本発明の製造方法によって製造されるヘッドマウントディスプレイの例であり、当該ヘッドマウントディスプレイ３６０は、電気光学装置（表示パネル）１０、バンド部３６１及び光学系収納部３６２を備えている。本発明は、例えば表示パネル１０を構成する半導体装置の製造に適用される。
【００４５】
上記例に限らず本発明は、あらゆる電子デバイスの製造等に適用可能である。例えば、表示機能付きファックス装置、デジタルカメラのファインダ、携帯型ＴＶ、ＤＳＰ装置、ＰＤＡ、電子手帳、電光掲示盤、宣伝公告用ディスプレイ、ＩＣカードなどにも適用することができる。なお、本発明は上述した各実施形態に限定されることなく、本発明の要旨の範囲内で種々に変形、変更実施が可能である。また、上述した実施形態では、回路素子の一例としてＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を例示したが、他の回路素子に適用しても良いのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明による導電層を有する基板の製造方法を示す図である。
【図２】本発明による導電層を有する基板の製造に用いる原盤の例を示す図である。
【図３】本発明による導電層を有する基板の製造方法を示す図である。
【図４】触媒パターンとメッキパターンの関係を示す図である。
【図５】本発明による導電層を有する基板の製造方法を示す図である。
【図６】本発明による電気光学装置の例である有機ＥＬ装置の回路図である。
【図７】本発明による電子機器の例を示した図である。
【符号の説明】
【００４７】
１００  基板、１０１  基材、１０２  触媒層、１０３  導電層、１０４  密着層、２００  原盤、２０１  マスク部、２０２  補強板、２５１  貫通孔
【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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