JP2010247461A - インプリント方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】インプリントモールドの破損を生じたり、インプリントモールドが撓んでパターン欠陥を生じたりすることを防止することが可能なインプリント方法を提供する。
【解決手段】被成型体10が載置される第1ステージ11と被成型体との間に、第1支持層12と、それよりも軟らかい材料からなる第1緩衝層13の2つの層を備えた第1支持・緩衝層15を配設するとともに、凹凸パターン形成面4が被成型体と対向するように配設されるインプリントモールド3と、被成型体およびインプリントモールドを介して第1ステージと対向する第2ステージ21との間に、第2支持層22と、第2支持層よりも軟らかい材料からなる第2緩衝層23の2つの層を備えた第2支持・緩衝層25を配設した状態で、インプリントモールド3を,被成型体10にプレスして、被成型体に、インプリントモールドの凹凸パターンに対応するパターンを形成する。
【選択図】図4
【解決手段】被成型体10が載置される第1ステージ11と被成型体との間に、第1支持層12と、それよりも軟らかい材料からなる第1緩衝層13の2つの層を備えた第1支持・緩衝層15を配設するとともに、凹凸パターン形成面4が被成型体と対向するように配設されるインプリントモールド3と、被成型体およびインプリントモールドを介して第1ステージと対向する第2ステージ21との間に、第2支持層22と、第2支持層よりも軟らかい材料からなる第2緩衝層23の2つの層を備えた第2支持・緩衝層25を配設した状態で、インプリントモールド3を,被成型体10にプレスして、被成型体に、インプリントモールドの凹凸パターンに対応するパターンを形成する。
【選択図】図4
Description
本発明は、表面に凹凸パターンが形成されたインプリントモールドを、被成型体(例えば、基板上に所望のパターンが転写されるべき樹脂が塗布されたものなど)に押し付け、インプリントモールドの凹凸パターンを被成型体に転写して、被成型体にパターンを形成するインプリント方法に関する。
近年、半導体デバイス、ディスプレイ、記録メディア、バイオチップ、光デバイスなどの製造工程における微細パターンの形成工程において、インプリント方法が用いられるに至っている。
このインプリント方法は、最終的に転写すべきパターンのネガポジ反転像に対応する凹凸パターンが形成されたインプリントモールドを、基板上に形成された樹脂膜など押し付けて、インプリントモールドの凹凸パターンに対応するパターンを被成型体に転写する方法である。
ところで、このようなインプリント方法を利用して被成型体に凹凸パターンを転写する方法の一つに熱インプリントプロセスがある。そして、この熱インプリントプロセスに用いる装置として、図18に示すようなインプリント装置が提案されている(特許文献1参照)。
すなわち、このインプリント装置は、インプリントモールド61に形成されたモールドパターン62と、被成型品(基板51と基板51上に配設されたレジスト膜52を備えている)53に転写される転写パターン間の位置ずれを抑制するために、定置ステージ71とその上に載置される被成形品53との間に第1緩衝シート81が配設され、インプリントモールド61とそれを保持する可動ステージ72との間に第2緩衝シート82が配設された構成を有している。
すなわち、このインプリント装置は、インプリントモールド61に形成されたモールドパターン62と、被成型品(基板51と基板51上に配設されたレジスト膜52を備えている)53に転写される転写パターン間の位置ずれを抑制するために、定置ステージ71とその上に載置される被成形品53との間に第1緩衝シート81が配設され、インプリントモールド61とそれを保持する可動ステージ72との間に第2緩衝シート82が配設された構成を有している。
そして、このインプリント装置によれば、基材及び型にそれぞれのステージから加わる引っ張り力が、緩衝部材により吸収されるため、ステージの熱膨張による、型の転写パターンと基材に転写されたパターンとの間での微小なずれの発生を抑制できるとされている。
しかしながら、このインプリント装置においては、第1および第2緩衝シート81,82として、柔軟で緩衝性(変形量)が大きい緩衝シートを用いた場合、プレス時に第1および第2緩衝シート81,82が大きく変形して(潰れて)平面方向に伸びることにより、インプリントモールド61の周縁部および基板51の周縁部で、第1および第2緩衝シート81,82の厚みが厚くなったり、第1および第2緩衝シート81,82に皺が入ったりする場合があり、インプリントモールド61の一部に負荷がかかって、インプリントモールド61が破損する場合がある。
また、インプリントモールド61に配設されたモールドパターン62の配列が不均一な場合、プレス時に転写エリア内でレジスト膜(樹脂)52の厚みに分布(ばらつき)が発生する。そして、その分布に応じて第1および第2緩衝シート81,82が変形し、結果として、インプリントモールド61が撓んでパターン欠陥やインプリントモールド61の破損が発生する場合がある。
一方、第1および第2緩衝シート81,82として、硬くて、変形量が小さい材料からなる緩衝シートを用いた場合、プレス時に、第1および第2ステージ71,72の不均一性やゴミなどによる微小な凹凸を吸収することができず、インプリントモールドの一部に負荷がかかり、インプリントモールドが破損するという問題点がある。
本発明は、上記課題を解決するものであり、プレス時にインプリントモールドの一部に負荷がかかり、インプリントモールドが撓んでパターン欠陥を生じたり、インプリントモールドの破損を生じたりすることを防止することが可能なインプリント方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明のインプリント方法は、
表面に凹凸パターンが形成されたインプリントモールドを、所定のパターンを形成すべき被成型体にプレスして、前記インプリントモールドの前記凹凸パターンを前記被成型体に転写することにより、前記被成型体にパターンを形成するインプリント方法であって、
前記被成型体が載置される第1ステージと前記被成型体との間に、前記第1ステージ側に配設される第1支持層と、前記被成型体側に配設される、前記第1支持層よりも軟らかい材料からなる第1緩衝層の2つの層を備えた2層構造の第1支持・緩衝層を配設するとともに、
前記凹凸パターン形成面が、前記被成型体と対向するように配設される前記インプリントモールドと、前記被成型体および前記インプリントモールドを介して前記第1ステージと対向する第2ステージとの間に、前記第2ステージ側に配設される第2支持層と、前記インプリントモールド側に配設される、前記第2支持層よりも軟らかい材料からなる第2緩衝層の2つの層を備えた2層構造の第2支持・緩衝層を配設し、
前記第1および/または第2ステージを、両者が接近する方向に動作させて、 前記インプリントモールドを前記被成型体に押し付け、前記被成型体に前記インプリントモールドの前記凹凸パターンに対応するパターンを形成すること
を特徴としている。
表面に凹凸パターンが形成されたインプリントモールドを、所定のパターンを形成すべき被成型体にプレスして、前記インプリントモールドの前記凹凸パターンを前記被成型体に転写することにより、前記被成型体にパターンを形成するインプリント方法であって、
前記被成型体が載置される第1ステージと前記被成型体との間に、前記第1ステージ側に配設される第1支持層と、前記被成型体側に配設される、前記第1支持層よりも軟らかい材料からなる第1緩衝層の2つの層を備えた2層構造の第1支持・緩衝層を配設するとともに、
前記凹凸パターン形成面が、前記被成型体と対向するように配設される前記インプリントモールドと、前記被成型体および前記インプリントモールドを介して前記第1ステージと対向する第2ステージとの間に、前記第2ステージ側に配設される第2支持層と、前記インプリントモールド側に配設される、前記第2支持層よりも軟らかい材料からなる第2緩衝層の2つの層を備えた2層構造の第2支持・緩衝層を配設し、
前記第1および/または第2ステージを、両者が接近する方向に動作させて、 前記インプリントモールドを前記被成型体に押し付け、前記被成型体に前記インプリントモールドの前記凹凸パターンに対応するパターンを形成すること
を特徴としている。
なお、本発明において、被成型体とは、基板の表面やキャリアフィルムの表面に、所定のパターンを形成すべき樹脂層、ガラスペースト層、セラミックペースト層などを配設したものや、場合によっては所定のパターンを形成すべき材料単体からなるものなどが挙げられる。
なお、例えば、樹脂層、ガラスペースト層、セラミックペースト層などとして、感光性(光硬化性)のものを用いると光インプリント法を適用することが可能で、熱可塑性のものを用いると熱インプリント法を適用することが可能になる。
なお、例えば、樹脂層、ガラスペースト層、セラミックペースト層などとして、感光性(光硬化性)のものを用いると光インプリント法を適用することが可能で、熱可塑性のものを用いると熱インプリント法を適用することが可能になる。
また、前記第1支持層および第2支持層としては、厚みが0.01〜2.0mmの樹脂フィルムを用いることが望ましい。
また、前記第1緩衝層および第2緩衝層として、厚み0.01〜2.0mmのエラストマーからなるものを用いることとが望ましい。
また、前記第1緩衝層および第2緩衝層は、厚みが0.01〜2.0mmで、粘着性を有するものであることがのぞましい。
本発明のインプリント方法は、被成型体が載置される第1ステージと被成型体との間に、第1ステージ側に配設される第1支持層と、被成型体側に配設される、第1支持層よりも軟らかい材料からなる第1緩衝層の2つの層を備えた2層構造の第1支持・緩衝層を配設するとともに、凹凸パターン形成面が被成型体と対向するように配設されるインプリントモールドと、被成型体およびインプリントモールドを介して第1ステージと対向する第2ステージとの間に、第2ステージ側に配設される第2支持層と、インプリントモールド側に配設される、第2支持層よりも軟らかい材料からなる2層構造の第2緩衝層の2つの層を備えた第2支持・緩衝層を配設した状態で、インプリントモールドを被成型体に押し付けて、被成型体にインプリントモールドの凹凸パターンに対応するパターンを形成するようにしているので、緩衝層の伸びを支持層で抑制することが可能になり、インプリントモールドの一部に負荷がかかってインプリントモールドが破損することを効率よく防止することが可能になる。
すなわち、第1および第2支持・緩衝層を、支持層と緩衝層の2層構造とすることにより、インプリントモールドを被成型体に押し付けて、凹凸パターンを被成型体に転写する際における、第1および第2支持・緩衝層の平面方向の伸びを抑制、防止することができる。その結果、インプリント工程でインプリントモールドの一部に負荷がかかることを十分に抑制、防止することが可能で、パターン欠陥やインプリントモールドの破損を生じることのない信頼性の高いインプリント方法を提供することが可能になる。
なお、支持層としては、例えば、ヤング率が0.1GPa以上の(緩衝層より硬い)材料からなるものを用いることが望ましい。
また、緩衝層としては、例えば、ヤング率が0.1GPa未満の(支持層よりも軟らかい)材料からなるものを使用することが望ましい。
また、第1支持層および第2支持層として、厚みが0.01〜2.0mmの樹脂フィルムを用いることにより、インプリントモールドをプレスする際の、第1および第2支持・緩衝層の平面方向の伸びをより確実に抑制、防止することが可能になり、本発明をより実効あらしめることができる。
なお、第1支持層および第2支持層の厚みが0.01mm未満になると、第1および第2支持・緩衝層に皺が入り易くなり、モールドの破損を生じる恐れがある。2.0mmを超えると、熱伝導が不十分になり、例えば、熱インプリントの場合に支障をきたすおそれが生じる場合がある。
なお、第1支持層および第2支持層の厚みが0.01mm未満になると、第1および第2支持・緩衝層に皺が入り易くなり、モールドの破損を生じる恐れがある。2.0mmを超えると、熱伝導が不十分になり、例えば、熱インプリントの場合に支障をきたすおそれが生じる場合がある。
本発明において用いることが可能な樹脂フィルムとしては、例えば、ヤング率が0.1GPa以上の、緩衝層より硬い材料であって、例えば、ポリエチレンテレフタラート、ポリエステル、ポリイミドなどからなるフィルムが例示される。
また、第1緩衝層および第2緩衝層として、厚み0.01〜2.0mmのエラストマーからなるものを用いることにより、インプリントモールドをプレスする際の、インプリントモールドに加わる応力を効率よく緩和することができる。
緩衝層としては、ヤング率が0.1GPa未満の、支持層よりも軟らかい材料であって、例えば、アクリル系、合成ゴム系、シリコン系の粘着材や、シリコーンゴム、フッ素ゴム等のエラストマーなどからなるものが例示される。なお、第1緩衝層および第2緩衝層の厚みが0.01mm未満になると十分な緩衝性が得られなくなり、2.0mmを超えると変形量が多くなりすぎて弊害が生じるため、第1緩衝層および第2緩衝層の厚みは、0.01〜2.0mmの範囲とすることが望ましい。
緩衝層としては、ヤング率が0.1GPa未満の、支持層よりも軟らかい材料であって、例えば、アクリル系、合成ゴム系、シリコン系の粘着材や、シリコーンゴム、フッ素ゴム等のエラストマーなどからなるものが例示される。なお、第1緩衝層および第2緩衝層の厚みが0.01mm未満になると十分な緩衝性が得られなくなり、2.0mmを超えると変形量が多くなりすぎて弊害が生じるため、第1緩衝層および第2緩衝層の厚みは、0.01〜2.0mmの範囲とすることが望ましい。
また、第1緩衝層および第2緩衝層として、厚みが0.01〜2.0mmで粘着性を有するものを用いることにより、緩衝層とインプリントモールドや被成型体とを貼り合わせたりして容易に取り扱うことが可能になり、生産性を向上させることが可能になる。
粘着性を有する緩衝層としては、例えば、アクリル系、合成ゴム系、シリコン系の粘着性を有する材料からなるフィルムなどが例示される。
粘着性を有する緩衝層としては、例えば、アクリル系、合成ゴム系、シリコン系の粘着性を有する材料からなるフィルムなどが例示される。
以下に本発明の実施の形態を示して、本発明の特徴とするところをさらに詳しく説明する。
(1)図1に示すように、基板1上に樹脂ペースト(感光性Agペースト)2を10μmの厚さにスクリーン印刷により塗布して、被成型体10とする。
この実施例では、樹脂ペースト2として、アクリル系感光性樹脂とAg粉末を含有する樹脂ペースト(感光性Agペースト)を用いたが、樹脂ペースト2はこれに限られるものではなく、熱可塑性の他の樹脂ペーストや、Tgが室温以下の樹脂などを使用することも可能である。
なお、具体的には、例えば、アクリル系樹脂やノボラック系樹脂、アクリル系感光性樹脂以外の感光性樹脂、またはこれらの感光性樹脂とAgなどの金属粉末を含有する感光性金属ペーストなどを使用することが可能である。
塗布方法としては、例えば、スクリーン印刷、スピンコートなどの方法を用いることができる。
この実施例では、樹脂ペースト2として、アクリル系感光性樹脂とAg粉末を含有する樹脂ペースト(感光性Agペースト)を用いたが、樹脂ペースト2はこれに限られるものではなく、熱可塑性の他の樹脂ペーストや、Tgが室温以下の樹脂などを使用することも可能である。
なお、具体的には、例えば、アクリル系樹脂やノボラック系樹脂、アクリル系感光性樹脂以外の感光性樹脂、またはこれらの感光性樹脂とAgなどの金属粉末を含有する感光性金属ペーストなどを使用することが可能である。
塗布方法としては、例えば、スクリーン印刷、スピンコートなどの方法を用いることができる。
(2)それから、インプリントモールド3(図2)を、図3に示すように、下面側の凹凸パターン形成面4が、被成型体10と対向するよう(この実施例では被成型体10を構成する樹脂ペースト2と対向するよう)に重ね合わせ、100℃に加熱しながら5MPaの圧力で被成型体10に押し付ける(プレスする)。
なお、インプリントモールド3としては、図2に示すように、例えば1.5mm厚の石英をRIEで加工し、凹部5aと凸部5bからなる所望の凹凸パターン17(例えば段差50μm以上)を有し、凸部5bの先端にNi膜などの遮光性を有する膜(遮光膜)16が形成された構造のものを用いた。
なお、インプリントモールド3としては、図2に示すように、例えば1.5mm厚の石英をRIEで加工し、凹部5aと凸部5bからなる所望の凹凸パターン17(例えば段差50μm以上)を有し、凸部5bの先端にNi膜などの遮光性を有する膜(遮光膜)16が形成された構造のものを用いた。
このとき、具体的には、図4に示すように、被成型体10が載置される第1ステージ11と被成型体10との間に、第1ステージ11側に配設される第1支持層12と、被成型体10側に配設される、第1支持層12よりも軟らかい材料からなる第1緩衝層13の2つの層を備えた2層構造の第1支持・緩衝層15を配設する。
また、図4に示すように、凹凸パターン形成面4が、被成型体10と対向するように配設されるインプリントモールド3と、被成型体10およびインプリントモールド3を介して第1ステージ11と対向する第2ステージ21との間に、第2ステージ21側に配設される第2支持層22と、インプリントモールド3側に配設される、第2支持層22よりも軟らかい材料からなる第2緩衝層23の2つの層を備えた2層構造の第2支持・緩衝層25を配設する。
また、図4に示すように、凹凸パターン形成面4が、被成型体10と対向するように配設されるインプリントモールド3と、被成型体10およびインプリントモールド3を介して第1ステージ11と対向する第2ステージ21との間に、第2ステージ21側に配設される第2支持層22と、インプリントモールド3側に配設される、第2支持層22よりも軟らかい材料からなる第2緩衝層23の2つの層を備えた2層構造の第2支持・緩衝層25を配設する。
そして、この状態で、インプリントモールド3の被成型体10へのプレスを行う。これにより、インプリントモールド3の凹凸パターン17が、被成型体10に転写される。
プレス時の加熱温度は上述のように100℃としたが、樹脂ペースト2に含まれる樹脂のガラス転移温度(Tg)以上であればよい。Tgが室温以下であれば、室温でプレスしてもよい。
また、プレス時の圧力は、被成型体(詳しくは、基板1上に塗布された樹脂ペースト2)に所望の凹凸パターンを形成(転写)することが可能で、かつ被成型体(樹脂ペースト2に含まれる樹脂)が熱硬化しない圧力範囲であればよい。
また、第1および第2緩衝層13,23には、ヤング率0.1GPa未満の(軟らかい)材料を使用する。例えば、アクリル系、合成ゴム系、シリコン系の粘着材や、シリコーンゴム、フッ素ゴム等のエラストマーを用いる。厚みは0.01mm〜2.0mmであることが望ましい。
また、第1および第2支持層12,22にはヤング率0.1GPa以上の(硬い)材料を使用する。例えば、ポリエチレンテレフタラート、ポリエステル、ポリイミド製のフィルムを用いる。厚みは0.01〜2.0mmであることが望ましい。
第1および第2の支持・緩衝層緩衝材15,25を構成する第1支持層12と第1緩衝層13の間、第2支持層22と第2緩衝層23の間は、それぞれ密着して形成されている。
第1および第2緩衝層13,23として粘着剤を用いる場合、緩衝層自身の粘着性を利用して第1および第2支持層12,22に密着させたりすることができる。
また、第1および第2の支持・緩衝層15,25として市販の熱剥離シート(日東電工製:リバアルファ)などの粘着フィルムを用いることができる。
(3)それから、インプリントモールド3と被成型体10を冷却し、露光量500mJ/cm2で被成型体10(樹脂ペースト2)を露光、硬化させる(図5)。
露光量は樹脂ペースト(感光性Agペースト)2に用いられている光硬化性材料の感度によって決まる。通常10mJ/cm2〜2000mJ/cm2が適当である。
樹脂として感光性のものを用いていない場合など、必要がない場合には、露光工程は省略してもよい。
なお、露光は、場合によっては上記の冷却が完了する前に行ってもよい。
露光量は樹脂ペースト(感光性Agペースト)2に用いられている光硬化性材料の感度によって決まる。通常10mJ/cm2〜2000mJ/cm2が適当である。
樹脂として感光性のものを用いていない場合など、必要がない場合には、露光工程は省略してもよい。
なお、露光は、場合によっては上記の冷却が完了する前に行ってもよい。
(4)インプリントモールド3を被成型体10上から離型する。これにより、図5,6に示すように、基板1上には、樹脂ペースト(感光性Agペースト)2が、インプリントモールド3の凹部5aの形状に対応する形状に成型加工されて光硬化した領域(樹脂パターン)2aと、光インプリント用モールド3の凸部5bで押圧されることにより薄くなった未硬化の領域(未硬化膜)2bが残る。
(5)それから、未硬化膜(残膜)2b(図6)をウェットエッチング(現像)により除去し、樹脂パターン2aを得る(図7)。なお、ここでは、現像液として、4%のトリエタノールアミン水溶液を用いたが、現像液はこれに限られるものではない。
なお、未硬化膜(残膜)2b(図6)は場合によってはドライエッチングで除去することも可能である。
なお、未硬化膜(残膜)2b(図6)は場合によってはドライエッチングで除去することも可能である。
上述のように、支持・緩衝層を、軟らかい緩衝層と、緩衝層よりも硬い支持層の二層構造とすることにより、緩衝層に伸びや皺が生じることを抑制して、インプリントモールドの一部に負荷がかかることによるインプリントモールドの破損を防止することが可能になる。
また、上述のような二層構造の支持・緩衝層を用いることにより、ゴミの噛み込みによる微小な凹凸などによる圧力を分散し、圧力分布が生じることによるパターン欠陥の発生や、インプリントモールドの破損などを防止することが可能になる。
また、硬い材料からなる支持層により、緩衝層の変形が抑えられることから、支持・緩衝層全体としての取り扱いが容易になる。
また、緩衝層として粘着性があるものを用いた場合、支持・緩衝層と被成型体あるいはインプリントモールドとを貼り合わせたりして、インプリント工程を効率よく実施することが可能になる。
この実施例2では、本発明のインプリント方法を適用して形成した、複数層構造の配線(コイル導体)を層間接続することにより形成されたコイルを内部に備えた積層インダクタを製造する場合を例にとって説明する。
(1)図8に示すように、基板31にキャリアフィルム32を貼り付け、キャリアフィルム32上に1層目の絶縁ペースト33aを印刷にて塗布する。この絶縁ペースト33aを硬化し、最下層の(1層目の)絶縁層43aを形成する。
基板31としては、表面粗さRa=0.1〜1μm、厚さ3mm、100mm□の石英基板などを用いることができる。
キャリアフィルム32としては、発泡剥離シート(日東電工製:リバアルファ)などを用いることができる。
絶縁ペースト33aとしては、例えば感光性ガラスペーストを使用し、UV照射して硬化させる。露光量は絶縁ペーストが十分に硬化する露光量を用いる。例えば、一般的な感光性アクリル系樹脂を用いた感光性ガラスペーストの場合、2000mJ/cm2程度の受光量とする。
(2)さらに、絶縁層43aの上に、配線用導電ペースト34を10μmの厚さに印刷する。これにより、基板31,キャリアフィルム32、絶縁層43a、樹脂ペースト(感光性Agペースト)34を備えた被成型体40が形成される。
配線用導電ペースト34は、感光性のペースト、例えば感光性Agペーストを使用する。
塗布方法としては、例えば、スピンコートなどを用いることができる。この場合、外周部の配線用導電ペーストは、例えば、基板外周部へリンス液を滴下する(エッジリンスする)ことにより除去する。
配線用導電ペースト34は、感光性のペースト、例えば感光性Agペーストを使用する。
塗布方法としては、例えば、スピンコートなどを用いることができる。この場合、外周部の配線用導電ペーストは、例えば、基板外周部へリンス液を滴下する(エッジリンスする)ことにより除去する。
(3)図9に示すように、インプリントモールド3を、その下面側の凹凸パターン形成面4が、基板31,キャリアフィルム32、絶縁層43a、樹脂ペースト(感光性Agペースト)34を備えた被成型体40と対向するように重ね合わせ、100℃に加熱しながら5MPaの圧力で被成型体40に押し付ける(プレスする)。
なお、インプリントモールド3としては、実施例1で用いたものと同じ構成のものを用いた(図2参照)。
なお、インプリントモールド3としては、実施例1で用いたものと同じ構成のものを用いた(図2参照)。
このとき、具体的には、図9に示すように、被成型体40が載置される第1ステージ11と被成型体40との間に、第1ステージ側11に配設される第1支持層12と、被成型体40側に配設される、第1支持層12よりも軟らかい材料からなる第1緩衝層13の2つの層を備えた2層構造の第1支持・緩衝層15を配設する。
また、図9に示すように、凹凸パターン形成面4が、被成型体40と対向するように配設されるインプリントモールド3と、被成型体40およびインプリントモールド3を介して第1ステージ11と対向する第2ステージ21との間に、第2ステージ21側に配設される第2支持層22と、インプリントモールド3側に配設される、第2支持層22よりも軟らかい材料からなる第2緩衝層23の2つの層を備えた2層構造の第2支持・緩衝層25を配設する。
そして、この状態で、インプリントモールド3の被成型体40へのプレスを行う。これにより、インプリントモールド3の凹凸パターン17が、被成型体40(配線用導電ペースト34)に転写される。
加熱温度は加工材料(配線用導電ペースト34に含まれる熱可塑性の材料(樹脂))のガラス転移温度(Tg)以上であればよい。
また、プレス時の圧力は、被成型体(詳しくは、配線用導電ペーストに含まれる樹脂)に所望の凹凸を形成することが可能で、かつ被成型体(配線用導電ペーストに含まれる樹脂)が熱硬化しない圧力範囲であればよい。
また、第1および第2緩衝層13,23には、上記実施例1で用いたものと同様に、ヤング率0.1GPa未満の(軟らかい)材料を使用する。例えば、アクリル系、合成ゴム系、シリコン系の粘着材や、シリコーンゴム、フッ素ゴム等のエラストマーを用いる。厚みは0.01mm〜2.0mmが望ましい。
また、第1および第2支持層12,22には、上記実施例1で用いたものと同様に、ヤング率0.1GPa以上の(硬い)材料を使用する。例えば、ポリエチレンテレフタラート、ポリエステル、ポリイミド製のフィルムを用いる。厚みは0.01〜2.0mmが望ましい。
また、上記実施例1の場合と同様に、第1および第2の支持・緩衝層緩衝材15,25を構成する第1支持層12と第1緩衝層13の間、第2支持層22と第2緩衝層23の間は、それぞれ密着して形成されている。
また、上記実施例1の場合と同様に、第1および第2の支持・緩衝層緩衝材15,25を構成する第1支持層12と第1緩衝層13の間、第2支持層22と第2緩衝層23の間は、それぞれ密着して形成されている。
(4)それから、インプリントモールド3と被成型体40を冷却し、露光量500mJ/cm2で被成型体40(感光性Agペースト34)を露光、硬化させる(図10)。
露光量は感光性Agペースト34に用いられている光硬化性材料の感度によって決まる。通常10mJ/cm2〜2000mJ/cm2が適当である。
樹脂として感光性のものを用いていない場合など、必要がない場合には、露光工程は省略してもよい。
なお、露光は、場合によっては上記の冷却が完了する前に行ってもよい。
露光量は感光性Agペースト34に用いられている光硬化性材料の感度によって決まる。通常10mJ/cm2〜2000mJ/cm2が適当である。
樹脂として感光性のものを用いていない場合など、必要がない場合には、露光工程は省略してもよい。
なお、露光は、場合によっては上記の冷却が完了する前に行ってもよい。
(5)インプリントモールド3を被成型体40上から離型する。これにより、図11,12に示すように、基板31上には、インプリントモールド3の凹部5a(図2)の形状に対応する形状に成型加工され、光硬化した領域(配線パターン)34aと、インプリントモールド3の凸部5bで押圧されることにより薄くなった未硬化の領域(未硬化膜)34bが残る。
(6)それから、未硬化膜(残膜)34bをウェットエッチング(現像)により除去し、1層目の配線パターン34aを得る(図12)。なお、ここでは、現像液として、例えば4%のトリエタノールアミン水溶液を用いる。
なお、残膜は場合によってはドライエッチングで除去することも可能である。
なお、残膜は場合によってはドライエッチングで除去することも可能である。
(7)次に、配線パターン34aを、90℃、10Pa、60分の条件で減圧処理した後、ホットプレートで200℃に加熱する。
減圧処理の条件はこれに限定されない。圧力が100Pa以下であれば、より短時間に効果を得ることができる。
減圧処理の条件はこれに限定されない。圧力が100Pa以下であれば、より短時間に効果を得ることができる。
(8)それから、図13に示すように、配線パターン34a上に、2層目の絶縁ペースト33bを、スクリーン版38a、スキージ38bを用いるスクリーン印刷法により10μmの厚さに塗布する。
なお、2層目の絶縁ペースト33bの塗布方法はスクリーン印刷法に限られるものではなく、他の方法を用いることも可能である。
また、絶縁ペースト33bは、例えば1層目の絶縁ペースト33aと同じ感光性ガラスペーストを使用することができる。1層目の絶縁ペーストとは異なるものを用いることも可能である。
なお、2層目の絶縁ペースト33bの塗布方法はスクリーン印刷法に限られるものではなく、他の方法を用いることも可能である。
また、絶縁ペースト33bは、例えば1層目の絶縁ペースト33aと同じ感光性ガラスペーストを使用することができる。1層目の絶縁ペーストとは異なるものを用いることも可能である。
(9)それから、必要に応じて、図14に示すように、2層目の絶縁ペースト33bに、ビアホール用貫通孔36を形成する。
感光性ガラスペーストの場合、フォトリソグラフィーでビアホールパターンを形成することができる。加工条件としては、露光量100mJ/cm2、現像30秒(現像液:2%Na2CO3水溶液)などが例示される。
上記ビアホール用貫通孔36の形成の際に同時に、またはビアホール用貫通孔36を形成した後に、絶縁ペースト33bを硬化させて2層目の絶縁層43bを形成する。
感光性ガラスペーストの場合、フォトリソグラフィーでビアホールパターンを形成することができる。加工条件としては、露光量100mJ/cm2、現像30秒(現像液:2%Na2CO3水溶液)などが例示される。
上記ビアホール用貫通孔36の形成の際に同時に、またはビアホール用貫通孔36を形成した後に、絶縁ペースト33bを硬化させて2層目の絶縁層43bを形成する。
(10)それから、上記(2)〜(9)の工程を繰り返して、所定の層数の配線パターン34aを形成した後、最上層の配線パターン34a上に3層目の絶縁ペースト33cを印刷し、UV照射して硬化させることにより最上層(3層目)の絶縁層43cを形成する(図15)。
なお、図15では、便宜上、配線パターンは2層構造で、ビアホール導体37により、層間接続された状態を示しているが、配線パターンは3層以上の多層構造とすることが可能であり、この実施例のような積層インダクタの場合も通常は3層以上の多層構造となる。
また、最上層の絶縁層を形成するための絶縁ペースト33cとしても、例えば1,2層目の絶縁ペースト33a,33bと同じ感光性ガラスペーストを使用する。ただし、1層目,2層目の絶縁ペーストとは異なるものを用いることも可能である。
(11)それから、ダイシングして個々のチップに分割し、キャリアフィルムを剥離するとともに基板を除去する。
(12)個々のチップ39(図16)を焼成することによりチップ素子を得る。そして、必要に応じてチップ素子をバレル研磨した後、外部電極の形成を行う。
これにより、図17に模式的に示すように、配線パターン(34a(図15))が焼成されてなる配線(コイル導体)134が、絶縁層143に配設されたビアホール導体(図示せず)を介して接続されてなるコイル120を内部に備えるとともに、コイル120の両端部と導通するように配設された一対の外部電極140a,140bを備えた積層型コイル部品100が得られる。外部電極としては、例えば、Ni層を下層として、その上に、Cuめっき、Snめっきなどが施された構造を有する外部電極を形成する。
この実施例2においても、上述のように、第1および第2支持・緩衝層として、軟らかい緩衝層と、緩衝層よりも硬い支持層の二層構造のものを用いているので、インプリントモールドを感光性Agペーストに押し付けて配線パターンを形成する工程を繰り返して行って積層インダクタを製造する場合にも、インプリント工程における緩衝層の伸びや皺の発生を抑制、防止することができる。その結果、インプリントモールドの一部に負荷がかかることによるインプリントモールドの破損を効率よく防止することができる。また、ゴミの噛み込みによる微小な凹凸などによる圧力を分散して、インプリントモールドの破損や圧力分布によるパターン欠陥などの発生を防止することが可能になる。
また、その他の点においても、上記実施例1の場合と同様の効果を得ることができる。
また、その他の点においても、上記実施例1の場合と同様の効果を得ることができる。
なお、上記実施例1,2では、積層インダクタを製造する場合を例にとって説明したが、本発明は、例えば、LCフィルタなどの他の積層電子部品を製造する場合にも適用することが可能である。
また、上記実施例では、感光性Agペーストを光インプリント工法でパターニングして配線パターンを形成する場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、熱硬化性のペースト膜を熱インプリント法によりパターニングするような場合にも適用することが可能である。
また、上記実施例2では、絶縁層へのビアホール用貫通孔の形成にフォトリソグラフィー法を用いたが、ビアホール用貫通孔の形状に加工したモールドを用いて光インプリント工法により形成することも可能である。
本発明は、さらにその他の点においても、上記実施例に限定されるものではなく、発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。
1 基板
2 樹脂ペースト(感光性Agペースト)
2a 感光性Agペーストの光硬化した領域(樹脂パターン)
2b 感光性Agペーストの未硬化の領域
3 インプリントモールド
4 凹凸パターン形成面
10 被成型体
5a インプリントモールドの凹部
5b インプリントモールドの凸部
11 第1ステージ
12 第1支持層
13 第1緩衝層
15 第1支持・緩衝層
16 膜(遮光膜)
17 凹凸パターン
21 第2ステージ
22 第2支持層
23 第2緩衝層
25 第2支持・緩衝層
31 基板
32 キャリアフィルム
33a 1層目の絶縁ペースト
33b 2層目の絶縁ペースト
33c 3層目の絶縁ペースト
34 配線用導電ペースト(感光性Agペースト)
34a 感光性Agペーストの光硬化した領域(配線パターン)
34b 感光性Agペーストの未硬化の領域
36 ビアホール用貫通孔
37 ビアホール導体
38a スクリーン版
38b スキージ
39 チップ
40 被成型体
43a 絶縁ペーストが硬化した最下層の絶縁層
43b 2層目の絶縁層
43c 最上層(3層目)の絶縁層
100 積層型コイル部品
120 コイル
134 コイル導体
143 絶縁層
140a,140b 外部電極
2 樹脂ペースト(感光性Agペースト)
2a 感光性Agペーストの光硬化した領域(樹脂パターン)
2b 感光性Agペーストの未硬化の領域
3 インプリントモールド
4 凹凸パターン形成面
10 被成型体
5a インプリントモールドの凹部
5b インプリントモールドの凸部
11 第1ステージ
12 第1支持層
13 第1緩衝層
15 第1支持・緩衝層
16 膜(遮光膜)
17 凹凸パターン
21 第2ステージ
22 第2支持層
23 第2緩衝層
25 第2支持・緩衝層
31 基板
32 キャリアフィルム
33a 1層目の絶縁ペースト
33b 2層目の絶縁ペースト
33c 3層目の絶縁ペースト
34 配線用導電ペースト(感光性Agペースト)
34a 感光性Agペーストの光硬化した領域(配線パターン)
34b 感光性Agペーストの未硬化の領域
36 ビアホール用貫通孔
37 ビアホール導体
38a スクリーン版
38b スキージ
39 チップ
40 被成型体
43a 絶縁ペーストが硬化した最下層の絶縁層
43b 2層目の絶縁層
43c 最上層(3層目)の絶縁層
100 積層型コイル部品
120 コイル
134 コイル導体
143 絶縁層
140a,140b 外部電極
Claims (4)
- 表面に凹凸パターンが形成されたインプリントモールドを、所定のパターンを形成すべき被成型体にプレスして、前記インプリントモールドの前記凹凸パターンを前記被成型体に転写することにより、前記被成型体にパターンを形成するインプリント方法であって、
前記被成型体が載置される第1ステージと前記被成型体との間に、前記第1ステージ側に配設される第1支持層と、前記被成型体側に配設される、前記第1支持層よりも軟らかい材料からなる第1緩衝層の2つの層を備えた2層構造の第1支持・緩衝層を配設するとともに、
前記凹凸パターン形成面が、前記被成型体と対向するように配設される前記インプリントモールドと、前記被成型体および前記インプリントモールドを介して前記第1ステージと対向する第2ステージとの間に、前記第2ステージ側に配設される第2支持層と、前記インプリントモールド側に配設される、前記第2支持層よりも軟らかい材料からなる第2緩衝層の2つの層を備えた2層構造の第2支持・緩衝層を配設し、
前記第1および/または第2ステージを、両者が接近する方向に動作させて、 前記インプリントモールドを前記被成型体に押し付け、前記被成型体に前記インプリントモールドの前記凹凸パターンに対応するパターンを形成すること
を特徴とするインプリント方法。 - 前記第1支持層および第2支持層が、厚み0.01〜2.0mmの樹脂フィルムであることを特徴とする請求項1記載のインプリント方法。
- 前記第1緩衝層および第2緩衝層が、厚み0.01〜2.0mmのエラストマーからなるものであることを特徴とする請求項1または2記載のインプリント方法。
- 前記第1緩衝層および第2緩衝層が、厚み0.01〜2.0mmで、粘着性を有するものであることを特徴とする請求項1または2に記載のインプリント方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009100726A JP2010247461A (ja) | 2009-04-17 | 2009-04-17 | インプリント方法 |
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JP2009100726A JP2010247461A (ja) | 2009-04-17 | 2009-04-17 | インプリント方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2010247461A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013069448A1 (ja) * | 2011-11-09 | 2013-05-16 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 型押し構造体の製造方法、薄膜トランジスター、薄膜キャパシター、アクチュエーター、圧電式インクジェットヘッド及び光学デバイス |
JP2019064861A (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-25 | 学校法人東京理科大学 | 成形物の製造方法及び成形物 |
-
2009
- 2009-04-17 JP JP2009100726A patent/JP2010247461A/ja not_active Withdrawn
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WO2013069448A1 (ja) * | 2011-11-09 | 2013-05-16 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 型押し構造体の製造方法、薄膜トランジスター、薄膜キャパシター、アクチュエーター、圧電式インクジェットヘッド及び光学デバイス |
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