(57)【要約】【課題】第１のパターン膜中に欠陥が生成された場合であっても、当該欠陥が第２のパターン膜に与える影響が抑制されたパターン構造体及びパターン構造体の製造方法を提供する。【解決手段】パターン構造体１００は、基材１０と、基材１０の表面１０Ｓ上に形成された積層パターン１４とを備える。積層パターン１４は、基材１０の表面１０Ｓ上に、原子層堆積法により形成された第１のパターン膜１５Ａと、第１のパターン膜１５Ａ上に、原子層堆積法により形成された第２のパターン膜１５Ｂと、第１のパターン膜１５Ａと第２のパターン膜１５Ｂとの間に配置され、原子層堆積法とは異なる方法により形成されたパターン中間膜１７とを備える。【選択図】図２
2016213303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、
前記基材の表面上に形成された積層パターンと、
を備え、
前記積層パターンは、
前記基材の表面上に、原子層堆積法により形成された第１のパターン膜と、
前記第１のパターン膜上に、原子層堆積法により形成された第２のパターン膜と、
前記第１のパターン膜と前記第２のパターン膜との間に配置され、原子層堆積法とは異なる方法により形成されたパターン中間膜と、
を備える、パターン構造体。
【請求項２】
前記パターン中間膜が有機膜を含む、請求項１に記載のパターン構造体。
【請求項３】
前記パターン中間膜が、窒化膜及び炭化膜のうち少なくとも１つを含む、請求項１又は２に記載のパターン構造体。
【請求項４】
前記積層パターンは、
前記第２のパターン膜上に、原子層堆積法により形成された第３のパターン膜と、
前記第２のパターン膜と前記第３のパターン膜との間に配置され、原子層堆積法とは異なる方法により形成された別のパターン中間膜と、
を更に備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載のパターン構造体。
【請求項５】
基材の表面上にリフトオフ材を形成する工程と、
前記基材の前記表面及び前記リフトオフ材上に、原子層堆積法により第１の機能膜を形成する工程と、
前記第１の機能膜上に、原子層堆積法とは異なる方法により中間膜を形成する工程と、
前記中間膜上に、原子層堆積法により第２の機能膜を形成する工程と、
前記基材の前記表面において前記リフトオフ材が設けられている領域にエキシマレーザを照射する工程と、
前記リフトオフ材を除去することによって、前記基材上に、前記第１の機能膜、前記中間膜及び前記第２の機能膜から積層パターンを形成する工程と、
を含む、パターン構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターン構造体及びパターン構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レジストパターン上に原子層堆積法（ＡＬＤ法）を用いて薄膜を形成し、リフトオフ法を用いてレジストパターンを除去することによってパターン膜を形成する方法が知られている（例えば特許文献１〜４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−４０６５６号公報
【特許文献２】特開２００９−１５７９７７号公報
【特許文献３】特開２００７−３３５７２７号公報
【特許文献４】特開２００８−５４７１５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
原子層堆積法により形成された第１のパターン膜上に、原子層堆積法により第２のパターン膜を形成する場合、第１のパターン膜中に欠陥が生成されると、当該欠陥が第２のパターン膜にも欠陥を生成するおそれがある。
【０００５】
本発明は、第１のパターン膜中に欠陥が生成された場合であっても、当該欠陥が第２のパターン膜に与える影響が抑制されたパターン構造体及びパターン構造体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】
【０００６】
本発明の一側面に係るパターン構造体は、基材と、前記基材の表面上に形成された積層パターンと、を備え、前記積層パターンは、前記基材の表面上に、原子層堆積法により形成された第１のパターン膜と、前記第１のパターン膜上に、原子層堆積法により形成された第２のパターン膜と、前記第１のパターン膜と前記第２のパターン膜との間に配置され、原子層堆積法とは異なる方法により形成されたパターン中間膜と、を備える。
【０００７】
このパターン構造体では、第１のパターン膜中に欠陥が生成された場合であっても、パターン中間膜によって当該欠陥が遮断される。そのため、第１のパターン膜中の欠陥が第２のパターン膜に影響を及ぼすことが抑制される。
【０００８】
前記パターン中間膜が有機膜を含んでもよい。
【０００９】
前記パターン中間膜が、窒化膜及び炭化膜のうち少なくとも１つを含んでもよい。
【００１０】
窒化膜及び炭化膜は、エキシマレーザを用いることによって容易に除去される。そのため、例えばリフトオフ法を用いて第２のパターン膜を形成する際に、第２のパターン膜を容易に形成することができる。
【００１１】
前記積層パターンは、前記第２のパターン膜上に、原子層堆積法により形成された第３のパターン膜と、前記第２のパターン膜と前記第３のパターン膜との間に配置され、原子層堆積法とは異なる方法により形成された別のパターン中間膜と、を更に備えてもよい。
【００１２】
これにより、例えばバリア膜として積層パターンを形成する場合、積層パターンの水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）が飛躍的に向上する。
【００１３】
本発明の一側面に係るパターン構造体の製造方法は、基材の表面上にリフトオフ材を形成する工程と、前記基材の前記表面及び前記リフトオフ材上に、原子層堆積法により第１の機能膜を形成する工程と、前記第１の機能膜上に、原子層堆積法とは異なる方法により中間膜を形成する工程と、前記中間膜上に、原子層堆積法により第２の機能膜を形成する工程と、前記基材の前記表面において前記リフトオフ材が設けられている領域にエキシマレーザを照射する工程と、前記リフトオフ材を除去することによって、前記基材上に、前記第１の機能膜、前記中間膜及び前記第２の機能膜から積層パターンを形成する工程と、を含む。
【００１４】
エキシマレーザを照射する工程は、第２の機能膜を形成した後に行われてもよいし、第２の機能膜を形成する前に行われてもよい。積層パターンを形成する工程は、エキシマレーザを照射した後に行われてもよいし、エキシマレーザを照射すると同時に行われてもよい。
【００１５】
この方法では、第１の機能膜中に欠陥が生成された場合であっても、中間膜によって当該欠陥が遮断される。そのため、第１の機能膜中の欠陥が第２の機能膜に影響を及ぼすことが抑制される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の一側面によれば、第１のパターン膜中に欠陥が生成された場合であっても、当該欠陥が第２のパターン膜に与える影響が抑制されたパターン構造体及びパターン構造体の製造方法が提供され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態に係るパターン構造体を模式的に示す平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿ったパターン構造体の断面図である。
【図３】実施形態に係るパターン構造体の一部を拡大した図である。
【図４】実施形態に係るパターン構造体の平面形状を示す図である。
【図５】変形例に係るパターン構造体の断面図である。
【図６】別の変形例に係るパターン構造体の断面図である。
【図７】実施形態に係るパターン構造体の第１の製造方法の各工程を模式的に示す図である。
【図８】実施形態に係るパターン構造体の第２の製造方法の各工程を模式的に示す図である。
【図９】実施形態に係るパターン構造体の第３の製造方法の各工程を模式的に示す図である。
【図１０】実施形態に係るパターン構造体の第４の製造方法の各工程を模式的に示す図である。
【図１１】実施形態に係るパターン構造体の第５の製造方法の各工程を模式的に示す図である。
【図１２】実施形態に係るパターン構造体の第６の製造方法の各工程を模式的に示す図である。
【図１３】実施形態に係るパターン構造体の第７の製造方法の各工程を模式的に示す図である。
【図１４】他の実施形態に係るパターン構造体を模式的に示す図である。
【図１５】レジストパターンを用いてパターン膜を形成する方法の各工程を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態が詳細に説明される。図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号が用いられ、重複する説明は省略される。
【００１９】
図１は、実施形態に係るパターン構造体を模式的に示す平面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿ったパターン構造体の断面図である。図１及び図２には、ＸＹＺ直交座標系が示される。図１及び図２に示されるパターン構造体１００は、基材１０と、基材１０の表面１０Ｓ上に形成された積層パターン１４とを備える。積層パターン１４は、第１のパターン膜１５Ａと、第２のパターン膜１５Ｂと、第１のパターン膜１５Ａと第２のパターン膜１５Ｂとの間に配置されたパターン中間膜１７とを備える。第１のパターン膜１５Ａは、基材１０の表面１０Ｓ上に、原子層堆積法により形成される。第２のパターン膜１５Ｂは、第１のパターン膜１５Ａ上に、原子層堆積法により形成される。パターン中間膜１７は、原子層堆積法とは異なる方法により形成される。基材１０の表面１０Ｓは例えばＸＹ平面に平行な平面である。積層パターン１４は、後述のように、原子層堆積法により形成された膜をリフトオフ法により破断することによって形成され得る。第１のパターン膜１５Ａ、第２のパターン膜１５Ｂ及びパターン中間膜１７は、基材１０の表面１０Ｓの法線方向（Ｚ方向）から見て、同一形状を有してもよい。
【００２０】
積層パターン１４は、Ｚ方向に交差する方向に突出する端部１４Ａを備え得る。端部１４Ａは、例えばＸＹ平面に平行な方向に突出する。端部１４Ａは、基材１０の表面１０Ｓに接続される破断面１４Ｒと、破断面１４Ｒに接続されると共に基材１０の表面１０Ｓに沿って延在する上面１４Ｓとを有する。端部１４Ａは、基材１０の表面１０Ｓの法線方向（Ｚ方向）から見て、積層パターン１４のエッジ１４Ｅの少なくとも一部に設けられ得る。上面１４Ｓは例えば基材１０の表面１０Ｓと平行である。上面１４Ｓは例えば平面である。上面１４Ｓは、凸面等の曲面であってもよい。破断面１４Ｒは、基材１０の表面１０Ｓに交差する方向（例えばＺ方向）に向かって基材１０の表面１０Ｓから延びる。破断面１４Ｒの下端は基材１０の表面１０Ｓに接触している。破断面１４Ｒの上端は上面１４Ｓに接触している。破断面１４Ｒは例えば平面である。破断面１４Ｒは、凸面等の曲面であってもよい。端部１４Ａの形状は、例えばリフトオフ材の形状を調整することによって制御可能である。
【００２１】
図３は、実施形態に係るパターン構造体の一部を拡大した図である。図３に示されるように、基材１０の表面１０Ｓと破断面１４Ｒとのなす角度のうち、基材１０の表面１０Ｓから積層パターン１４の内部を通って破断面１４Ｒに向かう角度θ１は、７０〜１００°であってもよく、７０〜９０°であってもよい。角度θ１は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）によるパターン構造体１００の断面画像から測定され得る。破断面１４Ｒが曲面の場合、角度θ１は、破断面１４Ｒと基材１０の表面１０Ｓとの接続点における接線と、基材１０の表面１０Ｓとのなす角度になる。角度θ１は、例えばリフトオフ材の形状を調整することによって制御可能である。角度θ１は例えば以下のように算出される。まず、集束イオンビーム加工（ＦＩＢ加工）を用いて、パターン構造体１００の試料を作製する。次に、株式会社日立ハイテクノロジーズ製透過型電子顕微鏡ＨＦ−３３００を用いて試料のＴＥＭ断面画像を取得する。次に、取得したＴＥＭ断面画像において、基材１０の表面１０Ｓと積層パターン１４の端部１４Ａの破断面１４Ｒとのなす角度θ１を算出する。
【００２２】
図１及び図２に示されるように、積層パターン１４は、端部１４Ａに連結する本体部１４Ｂを備え得る。本体部１４Ｂは、基材１０の表面１０Ｓに沿って延在する。本体部１４Ｂの上面１４Ｔは、端部１４Ａの上面１４Ｓと同一平面上にあってもよい。積層パターン１４の厚さＤは、５０〜２００ｎｍであってもよく、５０〜１００ｎｍであってもよい。積層パターン１４の厚さＤが２００ｎｍ以下であると、積層パターン１４の生産性が向上する。積層パターン１４の厚さＤが５０ｎｍ以上であると、積層パターン１４の剛性が高くなるので、端部１４Ａの破断面１４Ｒが基材１０の表面１０Ｓから離れ難くなる傾向にある。積層パターン１４の厚さＤは、本体部１４Ｂから端部１４Ａにわたって一定であってもよい。
【００２３】
基材１０の表面１０Ｓの法線方向（Ｚ方向）から見て、積層パターン１４のエッジ１４Ｅの少なくとも一部は不規則形状を有してもよい。積層パターン１４のエッジ１４Ｅは、全長の８０％以上の部分において、不規則形状を有してもよい。不規則形状は、原子層堆積法により形成される薄膜の一部を剥離することによって形成され、例えば、波形状、ジグザグ形状等を含む。積層パターン１４のエッジ１４Ｅは、基準線Ｐからランダムにずれている。積層パターン１４の端部１４ＡのＸ方向における幅は、薄膜を剥離する条件によって決定される。剥離力が大きいと、積層パターン１４の端部１４ＡのＸ方向における幅が小さくなる。
【００２４】
図４は、実施形態に係るパターン構造体の平面形状を示す図である。積層パターン１４のエッジ１４Ｅ上において、第１の点Ｐ１と第２の点Ｐ２との間の最短距離（線分の長さ）をＤ１、第１の点Ｐ１と第２の点Ｐ２との間のエッジ１４Ｅに沿った経路をＤ２とした場合に、Ｄ２／Ｄ１は１〜４であってもよい。
【００２５】
基材１０は、例えばガラス基板、シリコン基板、ポリマーフィルム、フレキシブル基材又はこれらの組み合わせ等であってもよい。低温プロセスでは、基材１０としてポリマーフィルムを用いることができる。その結果、例えばフレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ）を低コストで製造することができる。基材１０は、例えばポリイミドフィルム等の熱硬化性フィルム、例えばポリプロピレンフィルム等の熱可塑性樹脂フィルム、透明ポリエステル基材であってもよい。
【００２６】
第１のパターン膜１５Ａ及び第２のパターン膜１５Ｂの厚さは、例えば１０〜１００ｎｍである。第１のパターン膜１５Ａ及び第２のパターン膜１５Ｂは、例えば導体膜、半導体膜、絶縁膜、無機膜、有機膜、ナノ積層膜、複合酸化物膜、金属酸化膜又はこれらの組み合わせ等であってもよい。第１のパターン膜１５Ａ及び第２のパターン膜１５Ｂは、単層膜であってもよいし、複数の第１金属酸化膜と複数の第２金属酸化膜とが交互に積層された積層体であってもよい。第２金属酸化膜の構成材料は、第１金属酸化膜の構成材料とは異なる。第１のパターン膜１５Ａ及び第２のパターン膜１５Ｂが金属を含む場合、そのような金属としては、例えばアルミニウム、銅、ハフニウム、ルテニウム、タンタル、チタン、タングステン、亜鉛、ジルコニウム等が挙げられる。第１のパターン膜１５Ａ及び第２のパターン膜１５Ｂの第１原料としては、例えばＴＭＡ（Ａｌ（ＣＨ３）３）、ＴＤＭＡＨ（Ｈｆ［Ｎ（ＣＨ３）２］４）、Ｒｕ（Ｃ５Ｈ４−Ｃ２Ｈ５）２、（ＣＨ３）３ＣＮ＝Ｔａ（Ｎ（Ｃ２Ｈ５）２）３、ＴＤＭＡＴ（Ｔｉ［Ｎ（ＣＨ３）２］４）、（（ＣＨ３）３ＣＮ）２Ｗ（Ｎ（ＣＨ３）２）２、Ｚｎ（Ｃ２Ｈ５）２、ＴＤＭＡＺ（Ｚｒ［Ｎ（ＣＨ３）２］４）等をそれぞれ用いることができる。第１のパターン膜１５Ａ及び第２のパターン膜１５Ｂは、ＩＴＯ膜であってもよい。第１のパターン膜１５Ａ及び第２のパターン膜１５Ｂは、例えばＳｉＯ２やＡｌ２Ｏ３等からなるパッシベーション膜であってもよい。第１のパターン膜１５Ａ及び第２のパターン膜１５Ｂは、例えばＺｎＯ半導体、ＩＧＺＯ半導体等からなる導体膜であってもよい。
【００２７】
パターン中間膜１７の厚さは例えば３０〜１００ｎｍである。パターン中間膜１７は、有機膜又は無機膜を含んでもよい。有機膜としては、例えばポリマー膜、ネガ型レジスト膜、ポジ型レジスト膜等が挙げられる。ポリイミド、アクリル、エポキシ等を含むポリマー膜は、エキシマレーザを用いることによって容易に除去される。パターン中間膜１７がネガ型レジスト膜を含むと、積層パターン１４の膜強度が向上する。また、一般的な半導体プロセスで用いられる露光装置を使用することができる。パターン中間膜１７が有機膜を含む場合、パターン中間膜１７は、塗布、オフセット印刷、ナノインプリント、インクジェット、ディスペンサ、スピンコート、マイクロスプレーのうち少なくとも１つの方法により形成され得る。パターン中間膜１７が無機膜を含む場合、パターン中間膜１７は、スパッタリング、ＣＶＤ、前駆体としての金属アルコキシド（例えばテトラエトキシシラン、ノルマルプロピルジルコネート等）を塗布し分解することで金属酸化物を得る方法のうち少なくとも１つの方法により形成され得る。パターン中間膜１７は、窒化膜及び炭化膜のうち少なくとも１つを含んでもよい。窒化膜及び炭化膜は、エキシマレーザを用いることによって容易に除去される。そのため、例えばリフトオフ法を用いて第２のパターン膜１５Ｂを形成する際に、第２のパターン膜１５Ｂを容易に形成することができる。窒化膜としては、例えばＧａＮ膜、ＳｉＮ膜、ＡｌＮ膜、ＢＮ膜等が挙げられる。炭化膜としては、例えばＳｉＣ膜、ＤＬＣ膜、グラフェン膜等が挙げられる。パターン中間膜１７は、例えばＳｉＯ２膜等のケイ素酸化物膜を含んでもよい。
【００２８】
パターン構造体１００は、例えば、集積回路、ディスプレイ、太陽電池、撮像装置、センサ、半導体デバイス、電子デバイス、光学デバイス、有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、シフトレジスタ、プリント配線基板、フレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ）又はこれらの組み合わせ等であってもよい。ＦＰＣの場合、基材１０として透明ポリエステル基材を用い、積層パターン１４としてビット線回路の配線を用い、例えばインクジェット法、スクリーン印刷法等により形成されたワード線回路の配線を用いることができる。ＴＦＴの場合、パターン構造体１００はシフトレジスタを更に備えてもよく、基材１０の幅は３００ｍｍ以上、長さは２０００ｍｍ以上と大面積であってもよい。有機ＥＬ素子の場合、積層パターン１４として有機ＥＬ層を用いることができる。
【００２９】
本実施形態に係るパターン構造体１００では、第１のパターン膜１５Ａ中に欠陥が生成された場合であっても、パターン中間膜１７によって当該欠陥が遮断される。そのため、第１のパターン膜１５Ａ中の欠陥が第２のパターン膜１５Ｂに影響を及ぼすことが抑制される。よって、積層パターン１４が例えばバリア層である場合には、積層パターン１４のバリア性が向上する。また、図２に示されるように、積層パターン１４の端部１４Ａにおける破断面１４Ｒが、基材１０の表面１０Ｓに接続される。積層パターン１４の端部１４Ａが基材１０の表面１０Ｓから離れていないので、積層パターン１４の端部１４Ａの盛り上がりが抑制される。その結果、例えば積層パターン１４上に他の膜が設けられる場合であっても、当該他の膜の受ける影響が少ない。例えば、積層パターン１４の端部１４Ａ上に異方性導電膜（ＡＣＦ）等の機能膜が設けられる場合であっても、当該異方性導電膜の導通性といった機能膜の特性が低下し難い。
【００３０】
これに対して、レジストパターンを用いてパターン膜を形成する場合、パターン膜の端部が盛り上がるおそれがある。図１５は、レジストパターンを用いてパターン膜を形成する方法の各工程を模式的に示す図である。まず、図１５（Ａ）に示されるように、フォトリソグラフィー法を用いて基板５１０上に形成されたレジストパターン５１２上に、原子層堆積法により薄膜６１４が形成される。フォトリソグラフィー法を用いてレジストパターン５１２を基板５１０上に形成すると、レジストパターン５１２の側面は基板５１０の表面５１０Ｓに垂直に立つ。一方、原子層堆積法により形成される薄膜６１４はカバレッジ特性に優れている。そのため、原子層堆積法により形成される薄膜６１４も、レジストパターン５１２の側面に沿って基板５１０の表面５１０Ｓに垂直に延在する。
【００３１】
次に、図１５（Ｂ）に示されるように、リフトオフ法を用いてレジストパターン５１２が除去される。その結果、レジストパターン５１２上に形成された薄膜６１４の一部も除去される。この場合、薄膜６１４から形成されるパターン膜５１４の端部５１４Ａが基板５１０の表面５１０Ｓに垂直に立つことになる。そのため、例えばパターン膜５１４上に異方性導電膜（ＡＣＦ）等の機能膜が設けられる場合、パターン膜５１４の端部５１４Ａ付近において、異方性導電膜の導通性といった機能膜の特性が低下するおそれがある。
【００３２】
さらに、本実施形態に係るパターン構造体１００では、基材１０の表面１０Ｓの法線方向（Ｚ方向）から見て、積層パターン１４のエッジ１４Ｅの少なくとも一部が不規則形状を有する。そのため、例えば積層パターン１４上に他の膜が設けられる場合、当該他の膜と積層パターン１４のエッジ１４Ｅの少なくとも一部との間の接触面積が増大する。よって、当該他の膜と積層パターン１４との密着性が向上する。
【００３３】
図５は、変形例に係るパターン構造体の断面図である。図５に示されるパターン構造体１００Ａは、積層パターン１４の端部１４Ａが基材１０の表面１０Ｓに対して角度θ２で傾斜する方向Ａに突出すること以外はパターン構造体１００と同じ構造を有する。方向Ａは、基材１０の表面１０Ｓの法線方向（Ｚ方向）に交差する。端部１４Ａは、例えばひさし又はオーバーハングを形成する。端部１４Ａは、Ｚ方向から見て、積層パターン１４のエッジ１４Ｅの少なくとも一部に設けられ得る。端部１４Ａは、方向Ａに延在する上面１４Ｓを有する。上面１４Ｓは、積層パターン１４のエッジ１４Ｅに向かうに連れて、徐々に基材１０の表面１０Ｓから離れるように延在する。上面１４Ｓは例えば平面である。上面１４Ｓは、凸面等の曲面であってもよい。端部１４Ａと表面１０Ｓとの間には隙間が形成される。すなわち、端部１４Ａ及び表面１０Ｓによってポケットが形成される。端部１４Ａの形状は、例えばリフトオフ材の形状を調整することによって制御可能である。
【００３４】
積層パターン１４の厚さは、１０ｎｍ以上であってもよく、２００ｎｍ以下が好ましいが、１００ｎｍ以下であってもよい。積層パターン１４の厚さが薄いと、積層パターン１４の剛性が低くなるので、端部１４Ａの破断面１４Ｒが基材１０の表面１０Ｓから離れ易くなる傾向にある。
【００３５】
基材１０の表面１０Ｓと端部１４Ａの上面１４Ｓとのなす角度θ２（鋭角のなす角度）の最大値は、０°超６０°以下であってもよく、４５°以下であってもよく、１０°以下であってもよい。角度θ２は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）によるパターン構造体１００Ａの断面画像から測定され得る。上面１４Ｓが曲面の場合、角度θ２は、上面１４Ｓ上の点における接線と基材１０の表面１０Ｓとのなす角度になる。そのため、上面１４Ｓが曲面の場合、上面１４Ｓ上の位置によって角度θ２の値は異なる。角度θ２は、例えばリフトオフ材の形状を調整することによって制御可能である。角度θ２は例えば以下のように算出される。まず、集束イオンビーム加工（ＦＩＢ加工）を用いて、パターン構造体１００Ａの試料を作製する。次に、株式会社日立ハイテクノロジーズ製透過型電子顕微鏡ＨＦ−３３００を用いて試料のＴＥＭ断面画像を取得する。次に、取得したＴＥＭ断面画像において、基材１０の表面１０Ｓと積層パターン１４の端部１４Ａの上面１４Ｓとのなす角度θ２を算出する。
【００３６】
パターン構造体１００Ａでは、積層パターン１４の端部１４Ａが、基材１０の表面１０Ｓの法線方向（Ｚ方向）に突出していない。そのため、積層パターン１４の端部１４Ａの盛り上がりが抑制される。その結果、パターン構造体１００と同様の効果が得られる。さらに、例えば積層パターン１４の端部１４Ａ上に異方性導電膜（ＡＣＦ）等の他の膜が設けられる場合に、端部１４Ａと表面１０Ｓとの間の隙間に当該他の膜が入り込むことによって、当該他の膜と積層パターン１４との密着性が向上する。
【００３７】
図６は、別の変形例に係るパターン構造体の断面図である。図６に示されるパターン構造体１００Ｂは、積層パターン１４が第３のパターン膜１５Ｃ及びパターン中間膜１７Ａを更に備えること以外はパターン構造体１００と同じ構造を有する。第３のパターン膜１５Ｃは、第２のパターン膜１５Ｂ上に、原子層堆積法により形成される。パターン中間膜１７Ａは、第２のパターン膜１５Ｂと第３のパターン膜１５Ｃとの間に配置され、原子層堆積法とは異なる方法により形成される。第３のパターン膜１５Ｃの厚さ範囲及び構成材料の種類は、第１のパターン膜１５Ａ及び第２のパターン膜１５Ｂと同様である。パターン中間膜１７Ａの厚さ範囲及び構成材料の種類は、パターン中間膜１７と同様である。
【００３８】
パターン構造体１００Ｂでは、パターン構造体１００と同様の作用効果が得られる。さらに、パターン構造体１００Ｂでは、例えばバリア膜として積層パターン１４を形成する場合、積層パターン１４の水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）が例えば１×１０−６ｇ／ｍ２／日と飛躍的に向上する。
【００３９】
図７は、実施形態に係るパターン構造体の第１の製造方法の各工程を模式的に示す図である。パターン構造体１００は、例えば以下のように製造される。
【００４０】
（リフトオフ材形成工程）
図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示されるように、基材１０の表面１０Ｓ上にリフトオフ材１２を形成する。まず、図７（Ａ）に示されるように、基材１０の表面１０Ｓ上に液体１１２を塗布する。液体１１２は、後述するリフトオフ材１２の構成材料と溶媒とを含む。塗布は、例えばインクジェット法、ディスペンサ装置、マーカー、筆、ペン、スクリーン印刷法、平版印刷機、凹版印刷機（例えばグラビア印刷機）、凸版印刷機等を用いて行われる。基材１０の表面１０Ｓと液体１１２との接触角αは、例えば１０〜６０°である。接触角αは、例えば液体１１２の固形分率、液体１１２の表面張力、基材１０及び液体１１２の構成材料の種類等を調整することによって制御可能である。液体１１２の固形分率は、液体１１２の全体を基準として、例えば５〜５０ｗｔ％である。液体１１２の表面張力は、例えば１５〜５０ｍＮ／ｍである。
【００４１】
次に、図７（Ｂ）に示されるように、液体１１２を乾燥させることによって、基材１０の表面１０Ｓ上にリフトオフ材１２を形成する。基材１０の表面１０Ｓとリフトオフ材１２の表面１２Ｓとが接する場所において、表面１０Ｓと表面１２Ｓとのなす角度βは、例えば液体１１２の固形分率が５０ｗｔ％の場合、接触角αの約半分である。角度βは、液体１１２の固形分率を調整することによって制御可能である。
【００４２】
リフトオフ材１２は、溶媒に可溶であってもよい。この場合、溶媒によってリフトオフ材１２を簡単に除去することができる。溶媒としては、例えば水、有機溶剤等が挙げられる。リフトオフ材１２は、例えばセルロース系（カルボキシルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース）、合成ポリマー系（ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキシド、ポリビニルピロリドン）等の樹脂からなってもよい。リフトオフ材１２は、硬化プロセスが不要な材料からなってもよい。基材１０の表面１０Ｓからのリフトオフ材１２の高さは、例えば１０ｎｍ〜１０μｍである。
【００４３】
（成膜工程）
次に、図７（Ｃ）に示されるように、基材１０及びリフトオフ材１２上に、積層体１１４を形成する。
【００４４】
まず、基材１０の表面１０Ｓ及びリフトオフ材１２上に、原子層堆積法により第１の機能膜１１５Ａを形成する。例えば、まず、第１の機能膜１１５Ａの第１原料を基材１０及びリフトオフ材１２上に供給した後、パージガスを供給する。その後、例えば酸化剤等の第２原料を基材１０及びリフトオフ材１２上に供給した後、パージガスを供給する。このようなサイクルを繰り返すことにより、第１の機能膜１１５Ａが形成される。
【００４５】
続いて、第１の機能膜１１５Ａ上に、原子層堆積法とは異なる方法（例えばスピンコート）により中間膜１１７を形成する。中間膜１１７は、例えばネガ型レジスト膜である。
【００４６】
続いて、中間膜１１７上に、原子層堆積法により第２の機能膜１１５Ｂを形成する。例えば、まず、第２の機能膜１１５Ｂの第１原料を中間膜１１７上に供給した後、パージガスを供給する。その後、例えば酸化剤等の第２原料を中間膜１１７上に供給した後、パージガスを供給する。このようなサイクルを繰り返すことにより、第２の機能膜１１５Ｂが形成される。中間膜１１７を形成した後、第２の機能膜１１５Ｂを連続的に形成すると、中間膜１１７が酸素に晒される時間が短くなる。この場合、ネガ型レジスト膜である中間膜１１７が劣化することを抑制できる。
【００４７】
原子層堆積法を用いると、広い面積において第１及び第２の機能膜１１５Ａ，１１５Ｂの膜厚均一性を高めることができると共に、３次元的なコンフォーマリティを有する化学量論組成の第１及び第２の機能膜１１５Ａ，１１５Ｂを形成することができる。また、第１及び第２の機能膜１１５Ａ，１１５Ｂの膜厚を高精度に制御することができる。さらに、ダスト粒子が存在する場合であっても、ダスト粒子の陰になる場所において第１及び第２の機能膜１１５Ａ，１１５Ｂが形成されるので、ダスト粒子の影響を比較的受けにくい。
【００４８】
（露光工程）
次に、図７（Ｄ）に示されるように、基材１０の表面１０Ｓにおいてリフトオフ材１２が設けられていない領域に光Ｌを照射する。これにより、ネガ型レジスト膜である中間膜１１７の一部（光Ｌが照射された部分）が硬化する。第２の機能膜１１５Ｂは、光Ｌを透過する。
【００４９】
成膜工程において、中間膜１１７を形成した後、第２の機能膜１１５Ｂを形成する前に、露光工程を行ってもよい。この場合、第２の機能膜１１５Ｂは、光Ｌを透過しなくてもよい。
【００５０】
（パターン形成工程）
次に、図７（Ｅ）に示されるように、リフトオフ法によりリフトオフ材１２と中間膜１１７におけるリフトオフ材１２上の部分を除去することによって、基材１０上に、積層体１１４（第１及び第２の機能膜１１５Ａ，１１５Ｂ及び中間膜１１７）から積層パターン１４を形成する。これにより、パターン構造体１００が製造される。リフトオフ材１２と中間膜１１７におけるリフトオフ材１２上の部分は、例えば水等の溶媒、超音波、ウォータージェット、ドライアイスブラスト、物理的な力（例えば摩擦等）、リフトオフ材１２と基材１０との熱膨張係数の差、レーザ光照射のうち少なくとも１つを用いて除去されてもよい。リフトオフ材１２と基材１０との熱膨張係数の差を用いる場合、熱又は光（例えば紫外線）によりリフトオフ材１２を可溶化させることにより、リフトオフ材１２を除去することができる。積層パターン１４を形成した後、上記リフトオフ材形成工程に戻ってもよい。これにより、パターン形成を繰り返すことによって、複数の積層パターン１４を基材１０上に積層させることができる。複数の積層パターン１４は互いに異なってもよい。積層パターン１４は、配線パターンであってもよい。
【００５１】
図８は、実施形態に係るパターン構造体の第２の製造方法の各工程を模式的に示す図である。パターン構造体１００は、以下のように製造されてもよい。
【００５２】
（成膜工程）
図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示されるリフトオフ材形成工程を行った後、図８（Ａ）に示されるように、基材１０及びリフトオフ材１２上に、積層体１１４を形成する。
【００５３】
まず、基材１０の表面１０Ｓ及びリフトオフ材１２上に、原子層堆積法により第１の機能膜１１５Ａを形成する。続いて、第１の機能膜１１５Ａ上に、原子層堆積法とは異なる方法（例えばスピンコート）により中間膜１１７を形成する。中間膜１１７は、例えばネガ型レジスト膜又は熱硬化型ポリマー膜である。続いて、中間膜１１７上に、原子層堆積法により第２の機能膜１１５Ｂを形成する。
【００５４】
（全面露光又は硬化工程）
次に、図８（Ｂ）に示されるように、中間膜１１７がネガ型レジスト膜である場合には、光Ｌを中間膜１１７の全面に照射する。これにより、ネガ型レジスト膜である中間膜１１７が硬化する。第２の機能膜１１５Ｂは、光Ｌを透過する。中間膜１１７が熱硬化型ポリマー膜である場合には、光Ｌに代えて、例えば熱等により中間膜１１７を硬化させる。
【００５５】
成膜工程において、中間膜１１７を形成した後、第２の機能膜１１５Ｂを形成する前に、全面露光又は硬化工程を行ってもよい。この場合、第２の機能膜１１５Ｂは、光Ｌを透過しなくてもよい。
【００５６】
（エキシマレーザ照射及びパターン形成工程）
次に、図８（Ｃ）に示されるように、基材１０の表面１０Ｓにおいてリフトオフ材１２が設けられている領域にエキシマレーザＥを照射する。エキシマレーザＥの波長は例えば３０８ｎｍである。これにより、リフトオフ材１２と中間膜１１７におけるリフトオフ材１２上の部分が分解する。この場合、条件の設定により、リフトオフ材１２の上部層を全て爆発的に吹き飛ばすこともできる。不足の場合は、その後、必要に応じて溶液を用いて、リフトオフ材１２と中間膜１１７におけるリフトオフ材１２上の部分を除去する。その結果、図８（Ｄ）に示されるように、基材１０上に、積層体１１４から積層パターン１４が形成される。これにより、パターン構造体１００が製造される。基材１０の表面１０Ｓは、エキシマレーザＥによってクリーニングされ得る。
【００５７】
図９は、実施形態に係るパターン構造体の第３の製造方法の各工程を模式的に示す図である。パターン構造体１００は、以下のように製造されてもよい。
【００５８】
（成膜工程）
図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示されるリフトオフ材形成工程を行った後、図９（Ａ）に示されるように、基材１０及びリフトオフ材１２上に、積層体１１４を形成する。
【００５９】
まず、基材１０の表面１０Ｓ及びリフトオフ材１２上に、原子層堆積法により第１の機能膜１１５Ａを形成する。続いて、第１の機能膜１１５Ａ上に、原子層堆積法とは異なる方法（例えばスピンコート）により中間膜１１７を形成する。中間膜１１７は、例えばポジ型レジスト膜である。続いて、中間膜１１７上に、原子層堆積法により第２の機能膜１１５Ｂを形成する。
【００６０】
（露光工程）
次に、図９（Ｂ）に示されるように、基材１０の表面１０Ｓにおいてリフトオフ材１２が設けられている領域に光Ｌを照射する。これにより、ポジ型レジスト膜である中間膜１１７におけるリフトオフ材１２上の部分（光Ｌが照射された部分）が現像可能になる。
【００６１】
（パターン形成工程）
次に、図９（Ｃ）に示されるように、リフトオフ法によりリフトオフ材１２と中間膜１１７におけるリフトオフ材１２上の部分を除去することによって、基材１０上に、積層体１１４から積層パターン１４を形成する。これにより、パターン構造体１００が製造される。リフトオフ材１２と中間膜１１７におけるリフトオフ材１２上の部分は、図７（Ｅ）と同様の方法により除去され得る。
【００６２】
図１０は、実施形態に係るパターン構造体の第４の製造方法の各工程を模式的に示す図である。パターン構造体１００は、以下のように製造されてもよい。
【００６３】
（成膜工程）
図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示されるリフトオフ材形成工程を行った後、図１０（Ａ）に示されるように、基材１０及びリフトオフ材１２上に、積層体１１４を形成する。
【００６４】
まず、基材１０の表面１０Ｓ及びリフトオフ材１２上に、原子層堆積法により第１の機能膜１１５Ａを形成する。続いて、第１の機能膜１１５Ａ上に、原子層堆積法とは異なる方法により中間膜１１７を形成する。中間膜１１７は、例えば溶媒に可溶な材料からなる膜又は極薄膜である。溶媒に可溶な材料としては、例えばリフトオフ材１２と同じ材料が挙げられる。極薄膜は、例えば厚さ１００ｎｍ以下（好ましくは１０〜５０ｎｍ）のポリマー膜又は無機膜である。続いて、中間膜１１７上に、原子層堆積法により第２の機能膜１１５Ｂを形成する。
【００６５】
（パターン形成工程）
次に、図１０（Ｂ）に示されるように、リフトオフ法によりリフトオフ材１２と中間膜１１７におけるリフトオフ材１２上の部分を除去することによって、基材１０上に、積層体１１４から積層パターン１４を形成する。これにより、パターン構造体１００が製造される。リフトオフ材１２と中間膜１１７におけるリフトオフ材１２上の部分は、図７（Ｅ）と同様の方法により除去され得る。リフトオフは、図８（Ｃ）に示されるエキシマレーザＥを用いて行われてもよい。
【００６６】
図１１は、実施形態に係るパターン構造体の第５の製造方法の各工程を模式的に示す図である。パターン構造体１００は、以下のように製造されてもよい。
【００６７】
（成膜及びエキシマレーザ照射工程）
図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示されるリフトオフ材形成工程を行った後、図１１（Ａ）に示されるように、基材１０の表面１０Ｓ及びリフトオフ材１２上に、原子層堆積法により第１の機能膜１１５Ａを形成する。続いて、第１の機能膜１１５Ａ上に、原子層堆積法とは異なる方法により中間膜１１７を形成する。中間膜１１７は、例えばポリマー膜又は無機膜である。続いて、基材１０の表面１０Ｓにおいてリフトオフ材１２が設けられている領域にエキシマレーザＥを照射する。これにより、中間膜１１７の一部を変形又は変質させる。
【００６８】
（成膜工程）
次に、図１１（Ｂ）に示されるように、中間膜１１７上に原子層堆積法により第２の機能膜１１５Ｂを形成する。続いて、図１１（Ａ）においてエキシマレーザＥを照射しない場合は、基材１０の表面１０Ｓにおいてリフトオフ材１２が設けられている領域にエキシマレーザＥを照射してもよい。これにより、中間膜１１７の一部を変形又は変質させる。図１１（Ａ）においてエキシマレーザＥを照射する場合は、第２の機能膜１１５Ｂを形成した後にエキシマレーザＥを照射する必要はない。
【００６９】
（パターン形成工程）
次に、図１１（Ｃ）に示されるように、リフトオフ法によりリフトオフ材１２と中間膜１１７におけるリフトオフ材１２上の部分を除去することによって、基材１０上に、積層体１１４から積層パターン１４を形成する。これにより、パターン構造体１００が製造される。リフトオフ材１２と中間膜１１７におけるリフトオフ材１２上の部分は、図７（Ｅ）と同様の方法により除去され得る。
【００７０】
図１２は、実施形態に係るパターン構造体の第６の製造方法の各工程を模式的に示す図である。パターン構造体１００は、以下のように製造されてもよい。
【００７１】
（成膜工程）
図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示されるリフトオフ材形成工程を行った後、図１２（Ａ）に示されるように、基材１０の表面１０Ｓ及びリフトオフ材１２上に、原子層堆積法により第１の機能膜１１５Ａを形成する。続いて、第１の機能膜１１５Ａ上に、原子層堆積法とは異なる方法により中間膜１１７を形成する。続いて、図１２（Ｂ）に示されるように、基材１０の表面１０Ｓにおいてリフトオフ材１２が設けられている領域上に成膜阻害層１１９を形成する。成膜阻害層１１９は、第２の機能膜１１５Ｂの成膜を阻害する。成膜阻害層１１９は、例えばオルガノシロキサンポリマー層等のポリマー層である。成膜阻害層１１９は、ポリ（ペルフルオロアルキルメタクリレート）；ポリ（ペルフルオロアルキルメタクリレート）；ポリ（メチルメタクリレート）；ポリ（シクロヘキシルメタクリレート）；ポリ（ベンジルメタクリレート）；ポリ（イソ−ブチレン）；ポリ（９，９−ジオクチルフルオレニル−２，７−ジイル）；ポリスチレン；ポリ（ビニルアルコール）；ポリ（メチルメタクリレート）；ポリ（ヘキサフルオロブチルメタクリレート）、及びこれらのコポリマーからなる群から選択された材料からなってもよい。成膜阻害層１１９は、例えばフォトリソグラフィー法を用いて、パターニングされる。
【００７２】
（成膜工程）
次に、図１２（Ｃ）に示されるように、中間膜１１７において成膜阻害層１１９が設けられていない領域上に、原子層堆積法により第２の機能膜１１５Ｂを形成する。続いて、成膜阻害層１１９及び中間膜１１７をエッチングすることによって、パターン中間膜１７を形成する。パターン中間膜１７は、熱可塑性ポリマー膜、硬化型ポリマー膜、無機膜等であってもよい。無機膜としては、例えばＧａＮ膜、ＳｉＮ膜、ＡｌＮ膜、ＳｉＣ膜等が挙げられる。
【００７３】
第２の機能膜１１５Ｂを成膜する際に成膜阻害層１１９を用いる場合、第１の機能膜１１５Ａを成膜する際に成膜阻害層１１９を用いる場合に比べて、成膜阻害層１１９の残渣が基材１０の表面１０Ｓに残存することを抑制できる。成膜阻害層１１９の残渣が基材１０の表面１０Ｓに残存すると、例えば基材１０が能動素子部又は導電コンタクト部を含む場合に、電気特性が悪化するおそれがある。
【００７４】
（パターン形成工程）
次に、図１２（Ｄ）に示されるように、リフトオフ法によりリフトオフ材１２を除去することによって、基材１０上に、積層体１１４から積層パターン１４を形成する。これにより、パターン構造体１００が製造される。リフトオフ材１２は、図７（Ｅ）と同様の方法により除去され得る。
【００７５】
図１３は、実施形態に係るパターン構造体の第７の製造方法の各工程を模式的に示す図である。パターン構造体１００は、以下のように製造されてもよい。
【００７６】
（リフトオフ材形成工程）
まず、図１３（Ａ）に示されるように、基材１０の表面１０Ｓ上に液体１１２を塗布する。
【００７７】
次に、図１３（Ｂ）に示されるように、液体１１２を乾燥させることによって、基材１０の表面１０Ｓ上にリフトオフ材１２を形成する。
【００７８】
（成膜工程）
次に、図１３（Ｃ）に示されるように、基材１０の表面１０Ｓ及びリフトオフ材１２上に、原子層堆積法により第１の機能膜１１５Ａを形成する。
【００７９】
（パターン形成工程）
次に、図１３（Ｄ）に示されるように、リフトオフ法によりリフトオフ材１２を除去することによって、基材１０上に、第１の機能膜１１５Ａから第１のパターン膜１５Ａを形成する。
【００８０】
（成膜及びパターン形成工程）
次に、図１３（Ｅ）に示されるように、基材１０の表面１０Ｓ上にリフトオフ材１２を形成する。続いて、リフトオフ材１２及び第１のパターン膜１５Ａ上に、原子層堆積法とは異なる方法により中間膜１１７を形成する。続いて、中間膜１１７上に、原子層堆積法により第２の機能膜１１５Ｂを形成する。続いて、リフトオフ法によりリフトオフ材１２を除去することによって、基材１０上に、第２の機能膜１１５Ｂから第２のパターン膜１５Ｂを形成する。その結果、積層パターン１４が形成される。これにより、パターン構造体１００が製造される。第２のパターン膜１５Ｂは、図７〜図１２に示される第１〜第６の製造方法と同様の方法によって形成されてもよい。
【００８１】
図１３（Ｄ）に示される第１のパターン膜１５Ａを形成した後、第１のパターン膜１５Ａ上にパターン中間膜１７をパターニングしてもよい。その後、基材１０の表面１０Ｓ上にリフトオフ材１２を形成し、リフトオフ材１２及びパターン中間膜１７上に、原子層堆積法により第２の機能膜１１５Ｂを形成する。続いて、リフトオフ法によりリフトオフ材１２を除去することによって、基材１０上に、第２の機能膜１１５Ｂから第２のパターン膜１５Ｂを形成する。その結果、積層パターン１４が形成される。これにより、パターン構造体１００が製造される。
【００８２】
図７〜図１２に示される第１〜第６の製造方法では、図１３に示される第７の製造方法に比べてリフトオフ（湿式プロセス）の回数を減らすことができる。
【００８３】
図１４は、他の実施形態に係るパターン構造体を模式的に示す図である。図１４に示されるパターン構造体２００は、基材１０及び積層パターン１４に加えて、異方性導電膜２０及びフレキシブルプリント配線基板３０を備え得る。異方性導電膜２０は、樹脂部２４と、樹脂部２４内に分散された導電粒子２２とを備える。フレキシブルプリント配線基板３０は、基材３２と、基材３２上に設けられた配線３４とを備える。本実施形態において、基材１０は、基材本体１６と、基材本体１６上に設けられた配線１８とを備える。異方性導電膜２０は、配線３４と配線１８との間に配置される。積層パターン１４の端部１４Ａは、配線１８上に配置され、異方性導電膜２０内に埋め込まれている。
【００８４】
配線１８及び３４は、例えば金（又は金／ニッケル）めっきされた銅配線である。配線１８及び３４は、異方性導電膜２０の導電粒子２２によって互いに電気的に接続される。基材本体１６及び基材３２は、例えばガラス基板又は高分子フィルムである。
【００８５】
パターン構造体２００においても、パターン構造体１００と同様の作用効果が得られる。パターン構造体２００では、積層パターン１４の端部１４Ａ付近において、異方性導電膜２０の導通性が低下し難い。基材１０の表面１０Ｓの法線方向から見て、積層パターン１４のエッジ１４Ｅの少なくとも一部が不規則形状を有すると、異方性導電膜２０と積層パターン１４のエッジ１４Ｅの少なくとも一部との間の接触面積が増大する。よって、異方性導電膜２０と積層パターン１４との密着性が向上する。
【００８６】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明されたが、本発明は上記実施形態に限定されない。
【００８７】
例えば、エキシマレーザＥに代えて熱レーザを用いてもよい。
【００８８】
図５及び図６に示されるパターン構造体１００Ａ，１００Ｂは、図７〜図１３に示される第１〜第７の製造方法と同様の方法によって製造されてもよい。
【００８９】
パターン構造体１００Ｂ，２００において、積層パターン１４の端部１４Ａは、図５に示されるように、基材１０の表面１０Ｓに対して角度θ２で傾斜する方向Ａに突出してもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１０…基材、１０Ｓ…表面、１４…積層パターン、１５Ａ…第１のパターン膜、１５Ｂ…第２のパターン膜、１５Ｃ…第３のパターン膜、１７，１７Ａ…パターン中間膜、１００，１００Ａ，１００Ｂ，２００…パターン構造体、１１５Ａ…第１の機能膜、１１５Ｂ…第２の機能膜、１１７…中間膜。
【図１】
2016213303.tif 000003
【図２】
2016213303.tif 000004
【図３】
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【図４】
2016213303.tif 000006
【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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【図１５】
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