(57)【要約】【課題】所望のパターンが基板等に転写される際に欠陥が生じにくいマイクロコンタクトプリント用版を提供すること。【解決手段】本発明にかかるマイクロコンタクトプリント用版１００は、基板に転写される所望のパターンに対応して設けられた凹凸部２０と、凹凸部２０のうちの凹部２４内に設けられ、凹凸部２０のうちの凸部２２と同じ方向に突出する突出部３０と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロコンタクトプリント用版において、
基板に転写される所望のパターンに対応して設けられた凹凸部と、
前記凹凸部のうちの凹部内に設けられ、該凹凸部のうちの凸部と同じ方向に突出する突出部と、
を有する、マイクロコンタクトプリント用版。
【請求項２】
請求項１において、
前記突出部の上部は、尖鋭である、マイクロコンタクトプリント用版。
【請求項３】
請求項１において、
前記突出部の上面の平面視における面積は、前記凸部の上面の平面視における面積よりも小さい、マイクロコンタクトプリント用版。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかにおいて、
前記凸部は、前記所望のパターンを前記基板に転写するために形成され、
前記突出部は、前記所望のパターンを前記基板に転写する際に、欠陥を生じさせないために形成される、マイクロコンタクトプリント用版。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかにおいて、
前記突出部は、前記マイクロコンタクトプリント用版の表面側の周縁部に形成されており、
前記凸部は、前記周縁部の内側に形成されている、マイクロコンタクトプリント用版。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかにおいて、
前記マイクロコンタクトプリント用版の裏面側に補強板を有する、マイクロコンタクトプリント用版。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のマイクロコンタクトプリント用版を用いた、電子装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロコンタクトプリント用版および電子装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種デバイスの製造工程において、配線パターンなどを製造するときに、マイクロコンタクトプリント法（μＣＰ法）と称する印刷技術が用いられることがある。μＣＰ法は、凹凸パターンの形成された版に配線等の原料を塗布し、凸部に塗布された原料を目的の基板等に転写して該基板上に微細なパターンを形成する方法である。μＣＰ法によれば、精細なパターンを繰り返し精度良く形成することができる（例えば非特許文献１を参照）。
【０００３】
最近では、配線等のパターンがより緻密になってきており、マイクロコンタクトプリント用版（以下μＣＰ用版と記すことがある）にも高度な技術が求められている。このような要求の１つとして、転写の際の正確さがある。そのため、従来、μＣＰ用版は、転写の際の基板への密着性を高めるために、基板よりも相対的に柔らかい高分子材料を用いて形成されるなどの工夫が為されてきている。
【非特許文献１】松井「ナノインプリント技術」、表面科学、２００４、第２５巻、第１０号、ｐ．１８−２４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、高分子材料でμＣＰ用版を形成すると、その柔らかさにより、μＣＰ用版に精密なパターンが形成されていても、転写の際に凸部以外の部分に塗布された原料が、転写されてしまうことがあった。このような転写が行われると、パターンに多くの欠陥が生じることがあった。
【０００５】
本発明にかかる目的の１つは、所望のパターンが基板等に転写される際に欠陥が生じにくいマイクロコンタクトプリント用版を提供することにある。また、このようなμＣＰ用版を用いた電子装置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】
本発明にかかるマイクロコンタクトプリント用版は、
基板に転写される所望のパターンに対応して設けられた凹凸部と、
前記凹凸部のうちの凹部内に設けられ、該凹凸部のうちの凸部と同じ方向に突出する突出部と、を有する。
【０００７】
このようなマイクロコンタクトプリント用版は、所望のパターンに対応して設けられた凹凸部のうちの凹部に塗布された物質が基板等に転写されにくい。そのため、転写されたパターンに欠陥を生じにくくすることができる。
【０００８】
本発明にかかるマイクロコンタクトプリント用版において、
前記突出部の上部は、尖鋭であることができる。
【０００９】
本発明にかかるマイクロコンタクトプリント用版において、
前記突出部の上面の平面視における面積は、前記凸部の上面の平面視における面積よりも小さいことができる。
【００１０】
本発明にかかるマイクロコンタクトプリント用版において、
前記凸部は、前記所望のパターンを前記基板に転写するために形成され、
前記突出部は、前記所望のパターンを前記基板に転写する際に、欠陥を生じさせないために形成されることができる。
【００１１】
本発明にかかるマイクロコンタクトプリント用版において、
前記突出部は、前記マイクロコンタクトプリント用版の表面側の周縁部に形成されており、
前記凸部は、前記周縁部の内側に形成されていることができる。
【００１２】
本発明にかかるマイクロコンタクトプリント用版において、
前記マイクロコンタクトプリント用版の裏面側に補強板を有することができる。
【００１３】
本発明にかかる電子装置の製造方法は、上記のいずれかのマイクロコンタクトプリント用版を用いる。
【００１４】
このようにすれば、マイクロコンタクトプリント法によって転写されたパターンにおける欠陥の少ない電子装置を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の一例として説明するものである。
【００１６】
１．マイクロコンタクトプリント用版
図１は、本実施形態にかかるマイクロコンタクトプリント用版１００を模式的に示す断面図である。図２は、本実施形態にかかるマイクロコンタクトプリント用版１００を模式的に示す平面図である。図２のＡ−Ａ断面が図１に相当する。図３および図４は、本実施形態にかかるマイクロコンタクトプリント用版１００を用いた転写の様子を模式的に示す断面図である。図５ないし図８は、本実施形態にかかるマイクロコンタクトプリント用版１００を模式的に示す断面図である。
【００１７】
本実施形態にかかるマイクロコンタクトプリント用版１００は、基部１０上に設けられた凹凸部２０と、凹凸部２０のうちの凹部２４内に設けられ、凸部２２と同じ方向に突出する突出部３０と、を有する。
【００１８】
基部１０は、マイクロコンタクトプリント用版１００の基体である。基部１０は、平板状である。基部１０の一方の平面上に、凹凸部２０が形成されている。基部１０の材質は、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、ポリウレタン、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸などの高分子材料が用いられる。基部１０の材質は、高分子材料の中でも、ＰＤＭＳがプリントする液体等の材質に幅広く対応できるため好適である。
【００１９】
凹凸部２０は、基部１０と一体的に設けられる。凹凸部２０は、凸部２２および凹部２４から構成される。凹凸部２０の凹凸は、回路パターン等の所望のパターンに対応して形成される。マイクロコンタクトプリント工程において、凹凸部２０には、液体等が塗布され、凸部２２の上面に塗布された液体等が基板等の転写先の物体に転写される。したがって凸部２２の上面の形状が、転写先の基板等に転写されるパターンとなっている。
【００２０】
凸部２２の上面の平面形状は、所望の回路パターンとなっている。たとえば、凸部２２の平面形状は、図２に示すような、配線等に用いられる直線状の形状であることができる。また、所望の回路パターンに応じて、曲線状の形状を有していてもよい。凸部２２は、基部１０から突出しており、凸部２２が突出していない領域が凹部２４となっている。凸部２２の材質は、基部１０の材質と同様である。凸部２２および基部１０をあわせた厚みｔは、転写の精度を高めるために、１００μｍ以下とすることが望ましい。
【００２１】
凹部２４の平面形状は、所望の回路パターンが反転した形状である。凹部２４は、基部１０から突出する凸部２２以外の領域である。凹部２４および凸部２２によって、凹凸部２０が形成されている。凹部２４内にも、マイクロコンタクトプリントの工程において、液体等が塗布されることがある。凹部２４に塗布された液体等は、所望の回路パターンでないため、転写されないことが望ましい。以下、図１に示すように、凹部２４の幅（凸部２２と他の凸部２２との間隔）をｗ、凹部２４の深さをｄ、とする。
【００２２】
突出部３０は、図１および図２に示すように、凹部２４内に設けられる。突出部３０は、基部１０から凸部２２と同じ方向に突出している。図３に示すように、突出部３０は、マイクロコンタクトプリント工程において、凹部２４に塗布された液体等４０ｂが転写先基板５０に接触しないようにするために形成される。突出部３０が形成されると、図４に示すように、凸部２２上の液体等４０ａが所望のパターンで転写先基板５０に転写され、所望のパターンでない凹部２４上の液体等４０ｂの転写を防ぐことができる。図示の例のように、突出部３０が上面に平坦な面を有する場合は、マイクロコンタクトプリント工程において、突出部３０の上面に液体等４０ｃが塗布され、液体等４０ｃも転写先基板５０に転写されることになる（図４参照）。液体等４０ｃが転写される位置は、突出部３０を形成した位置である。そのため、この液体等４０ｃの転写は、所望のパターン以外の突出部３０による転写として、あらかじめ設計することができる。
【００２３】
突出部３０の形状は、図１および図２に示すような形状に限定されない。以下、突出部３０の底面の幅をｘ、突出部３０の高さをｙ、突出部３０の上面の幅をｚとする。突出部３０の形状は、凹部２４がたわむこと、および、マイクロコンタクトプリント用版１００と転写先基板５０とが相対的に傾くことなどにより、所望のパターン以外の液体等が転写されることを防ぐ機能を有する限り多くの変形が可能である。突出部３０の断面形状は、たとえば、図５中に示すように、台形や三角形の形状であってもよい。このようにすると、突出部３０の上面に塗布される液体等の量を低減することができる。また、突出部３０の断面形状が三角形であるときのように、突出部３０の先端が尖鋭であると、突出部３０の上面に塗布される液体等の量をほとんどなくすることができ、図４で示したような突出部３０による転写を少なくすることができる。
【００２４】
突出部３０は、上述のように、凹部２４が転写先基板５０に接触することを防ぐために設けられる。よって突出部３０は、外力が加わったときに倒れにくい必要がある。そのため、突出部３０の底面の幅ｘと高さｙの比（ｘ／ｙ）は０．５以上が好ましい。
【００２５】
また、図６に示すように、突出部３０の高さｙは、凹部２４の深さｄよりも低くすることができる。このようにすれば、突出部３０に、転写先基板５０に欠陥パターンを生じさせないようにするためのフェールセーフの機能を持たせることができる。このようにすることは、マイクロコンタクトプリント用版１００の凹凸部２０の設計段階で、凹部２４が転写先基板に接触するかどうか不明の場合に特に有効である。このような突出部３０を形成すると、不要なパターンを形成することなくパターンの転写が可能で、かつ、凹部２４の底面と転写先基板とが近づいた場合に、両者の接触を防ぐことができる。したがって、マイクロコンタクトプリント工程で凹部２４が接触しそうな部位に、突出部３０を形成すれば、より確実に所望のパターンを転写することができる。
【００２６】
突出部３０の平面的な形状は、図７に示すように、円、楕円、多角形、またはそれらの組み合わせとすることができる。これらの形状は、凸部２２の配置等により、任意に選択することができる。
【００２７】
突出部３０が形成される位置は、凹部２４内であるが、凸部２２と他の凸部２２との間隔が疎である場所に形成されるとより効果的である。これは、基部１０すなわち凹部２４のたわみが、凸部２２と他の凸部２２との間隔が疎である場所に発生しやすいためである。ここで、凸部２２と他の凸部２２との間隔が疎である場所とは、図１に符号を示したように、凸部２２と他の凸部２２との間隔ｗ、および凸部２２の高さｄ（凹部２４の深さに等しい。）の比（ｗ／ｄ）が、１００より大きい場所を指す。該比（ｗ／ｄ）が１００以下であれば、凹部２４上の液体等４０ｂは比較的転写されにくいが、このような部位に突出部３０が形成されてもよく、上述と同様の効果を得ることができる。また、突出部３０は、凸部２２と他の凸部２２との間に複数形成しても良い。
【００２８】
さらに、突出部３０は、図７に示すように、マイクロコンタクトプリント用版１００の周縁部２６に形成されることができる。このようにすると、マイクロコンタクトプリント工程において、版または転写先基板５０が傾斜した場合、凹部２４と転写先基板５０との接触を抑制することができる。ここで、周縁部２６とは、図７にハッチングして示したように、凸部２２の縁によって形成される包絡線より外側であって、かつ、マイクロコンタクトプリント用版１００の縁よりも内側の領域を指す。したがって、周縁部２６は、凹部２４の一部である。
【００２９】
突出部３０の材質は、基部１０の材質と同じでも異なっても良い。突出部３０の材質は、基部１０の材質と同じであれば、突出部３０が基部１０と一体的に形成できるためより好ましい。
【００３０】
本実施形態のマイクロコンタクトプリント用版１００は、図８に示すように、基部１０の凹凸部２０の形成されている面と反対側に補強板１２を有してもよい。補強板１２は、基部１０程度の大きさの板状体である。補強板１２は、基部１０の機械的強度を高め、図３に示したような、凹部２４が転写先基板５０に接触するようにたわむことを抑制することができる。補強板１２としては、たとえば、ガラス基板を用いることができる。また、補強板１２としてガラス基板を用いた場合は、その厚みは１ｍｍ以上とすることが強度の点でより望ましい。
【００３１】
以上説明した本実施形態のマイクロコンタクトプリント用版１００は、突出部３０を有するため、所望のパターンに対応して設けられた凹凸部２０のうちの凹部２４に塗布された液体等４０ｂが転写先基板５０に転写されにくい。したがって転写先基板５０に転写されたパターンに欠陥が生じにくい。
【００３２】
２．電子装置の製造方法
図４は、本実施形態の製造方法によって製造される電子装置１０００の一例を示す。
【００３３】
本実施形態の電子装置１０００の製造方法は、マイクロコンタクトプリント用版１００を形成する第１工程と、凸部２２の上に液体層を形成する第２工程と、液体層を転写先基板５０に転写する第３工程とを含む。
【００３４】
第１工程は、マスター版を作成し、マスター版の形状を転写して凹凸部２２を有するマイクロコンタクトプリント用版１００を形成する工程である。マスター版は、電子装置に形成されるパターンの原版となる。マスター版となる板の材質は、パターンを形成しやすいものが望ましく、たとえば、シリコン基板、ガラス基板を用いることができる。マスター版は、該基板を、たとえば、フォトリソグラフィ法によってパターニングおよびエッチングして、形成されることができる。このときに突出部３０の形状も同時に形成すれば、突出部３０を別途設けるよりも効率的である。突出部３０の断面が三角形となるような場合でも、フォトリソグラフィ法によってパターニングし、各種のエッチングによって、形成されることができる。
【００３５】
このようなマスター版をそのまま用いても良いが、さらに、電鋳によって、ニッケルのマスター版（ニッケルマスター）を作成しても良い。ニッケルマスターを用いると、マイクロコンタクトプリント用版１００を形成するときにマスター版の破損を低減することができる。
【００３６】
次にマスター版の形状を転写してマイクロコンタクトプリント用版１００を形成する。転写方法としては、一般的にナノインプリント法と称される方法を用いることができる。これにより、マスター版に形成された凹部の形状が、μＣＰ用版１００における凸部２２の形状に転写される。具体的には、たとえば、マスター版にＰＤＭＳの前駆体を塗布し、これを硬化させて離型することにより行うことができる。μＣＰ用版１００が補強板１２を有する場合も、マスター版と補強板１２の間にＰＤＭＳの前駆体を挟んで、これを硬化させてマスター版を離型することにより同様に行うことができる。
【００３７】
第２工程は、図３に示すように、μＣＰ用版１００の凸部２２の上に液体層を形成する工程である。液体層は、形成したいパターンの原料溶液で形成される。たとえば、半導体のパターンを形成する場合は、ポリチオフェンのクロロホルム溶液を用いることができる。また、たとえば、電極パターンを形成する場合は、銀のナノ粒子をエタノールに分散させた分散液を用いることができる。また、たとえば、誘電体パターンを形成する場合は、チタン酸ジルコン酸鉛の原料溶液を用いることができる。液体層を形成する方法としては、スピンコート法、スリットコート法、ダイコート法、バーコート法、スプレーコート法、ディッピング法、インクジェット法などを用いることができる。本工程により、液体層は、μＣＰ用版１００の少なくとも凸部２２の上面全体に形成される。
【００３８】
第３工程は、液体層を転写先基板５０に転写する工程である。本工程は、マイクロコンタクトプリント法で一般的に行われる方法により行うことができる。本工程は、図３に示すように、μＣＰ用版１００の凸部２２の上に形成された液体層４０ａを転写先基板５０に接触させ、μＣＰ用版１００を剥離することにより行われる。この工程によって、図４に示すような転写先基板５０の下に、μＣＰ用版１００に形成されたパターンの液体層４０ａが形成される。転写先基板５０は、特に限定されない。この工程の後、必要に応じて、乾燥・加熱等を行い、電子装置１０００（図４）が得られる。
【００３９】
以上述べたようにマイクロコンタクトプリント用版１００を用いて、各種の電子装置の製造が可能である。上述の実施形態において、転写先基板５０は、特に限定されず、たとえば、シリコン基板、ガラス基板、半導体基板、ステンレス板、プラスチック（ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリエータルスルフォン、ポリアリレート、ポリシクロオレフィン、ポリイミドなど）基板などとすることができる。本実施形態のマイクロコンタクトプリント用版１００を用い、マイクロコンタクトプリント法によって、例示した転写先基板５０に所望のパターンを転写することによって、たとえば、半導体パターン、電極パターン、配線パターン、誘電体パターンなどを有する電子装置１０００が得られる。
【００４０】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変形が可能である。たとえば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成（たとえば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】実施形態のマイクロコンタクトプリント用版１００を模式的に示す断面図。
【図２】実施形態のマイクロコンタクトプリント用版１００を模式的に示す平面図。
【図３】実施形態にかかるμＣＰ用版を用いた転写の様子を模式的に示す断面図。
【図４】実施形態の製造方法によって製造される電子装置を模式的に示す断面図。
【図５】実施形態のマイクロコンタクトプリント用版１００を模式的に示す断面図。
【図６】実施形態のマイクロコンタクトプリント用版１００を模式的に示す断面図。
【図７】実施形態のマイクロコンタクトプリント用版１００を模式的に示す平面図。
【図８】実施形態のマイクロコンタクトプリント用版１００を模式的に示す断面図。
【符号の説明】
【００４２】
１０  基部、１２  補強板、２０  凹凸部、２２  凸部、２４  凹部、２６  周縁部、
３０  突出部、４０ａ，４０ｂ，４０ｃ  液体等、５０  転写先基板、
１００  マイクロコンタクトプリント用版、１０００  電子装置
【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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