Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP6149481B2 - Pattern forming body and manufacturing method thereof - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP6149481B2 - Pattern forming body and manufacturing method thereof - Google Patents

Pattern forming body and manufacturing method thereof Download PDF

Info

Publication number
JP6149481B2
JP6149481B2 JP2013085954A JP2013085954A JP6149481B2 JP 6149481 B2 JP6149481 B2 JP 6149481B2 JP 2013085954 A JP2013085954 A JP 2013085954A JP 2013085954 A JP2013085954 A JP 2013085954A JP 6149481 B2 JP6149481 B2 JP 6149481B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
pattern
absorption layer
transmission layer
exposed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013085954A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014208406A (en
Inventor
周介 金澤
周介 金澤
薫 杉江
薫 杉江
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP2013085954A priority Critical patent/JP6149481B2/en
Publication of JP2014208406A publication Critical patent/JP2014208406A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6149481B2 publication Critical patent/JP6149481B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Description

本発明は、レーザーアブレーションを利用したパターン形成体の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing a pattern forming body using laser ablation.

現在、基板上に図案、画像、文字、回路等の種々のパターンを形成するパターン形成方法としては、様々な方法が提案されている。パターン形成方法の代表的なものとしては、印刷法が知られており、印刷法は簡易的にパターンを形成できるという利点を有することから広く用いられてきた。しかしながら、印刷法では高精細なパターニングが困難であり、回路等のパターンの微細化が要求される用途においては適用することができない。   Currently, various methods have been proposed as pattern forming methods for forming various patterns such as designs, images, characters, circuits, etc. on a substrate. As a typical pattern forming method, a printing method is known, and the printing method has been widely used because it has an advantage that a pattern can be easily formed. However, high-definition patterning is difficult with the printing method, and it cannot be applied in applications where pattern miniaturization is required.

一方、近年では、印刷法に代わる方法としてフォトリソグラフィー法が主流となってきている。フォトリソグラフィー法は、従来の印刷法に比べて高精細なパターニングが可能であり、パターンの微細化を実現することができる。しかしながら、フォトリソグラフィー法においては、フォトレジストを用いるとともに、露光後に現像液を用いて現像を行い、さらにエッチングを行う必要があるため、廃液を処理する必要が生じる等の問題がある。そのため、フォトリソグラフィー法は必ずしも生産性の高いものではなかった。また、フォトレジストとして機能性の物質を用いた場合には、現像の際に使用されるアルカリ液等によって劣化する等の問題もあり、材料選択の幅が狭いということも指摘されていた。   On the other hand, in recent years, a photolithography method has become the mainstream as a method replacing the printing method. The photolithographic method enables high-definition patterning as compared with the conventional printing method, and can realize pattern miniaturization. However, in the photolithographic method, there is a problem that a waste liquid needs to be processed because it is necessary to use a photoresist, develop with a developer after exposure, and perform etching. Therefore, the photolithography method is not always highly productive. In addition, it has been pointed out that when a functional substance is used as a photoresist, there is a problem that the material is deteriorated by an alkaline solution or the like used during development, and the range of material selection is narrow.

また、他のパターン形成方法としては、レーザーアブレーション法が知られている。レーザーアブレーション法は、フォトリソグラフィー法の欠点であった現像液の使用等を必要としないドライプロセスであるため、高生産性でパターン形成体を製造することができる点において有用である。   As another pattern forming method, a laser ablation method is known. Since the laser ablation method is a dry process that does not require the use of a developer, which is a drawback of the photolithography method, it is useful in that a pattern-formed body can be produced with high productivity.

このような状況において、光触媒を用いたパターン形成体の製造方法(例えば特許文献1参照)、および、真空紫外線等の照射によるパターン形成体の製造方法(例えば特許文献2〜5参照)が提案されている。このようなパターン形成体の製造方法は、上記のレーザーアブレーション法と同様にドライプロセスであるためフォトリソグラフィー法と比較して有用である。   Under such circumstances, a method for producing a pattern forming body using a photocatalyst (see, for example, Patent Document 1) and a method for producing a pattern forming body by irradiation with vacuum ultraviolet rays (for example, see Patent Documents 2 to 5) have been proposed. ing. Since the manufacturing method of such a pattern formation body is a dry process like the above-mentioned laser ablation method, it is useful compared with the photolithography method.

光触媒または真空紫外線等によるパターン形成においては、紫外線等のエネルギーの照射に伴う光触媒の作用または真空紫外線等の作用により、有機物が分解除去される、すなわち、有機物の分子結合が切断されたり、有機物が酸化分解されたりすることで、パターンが形成される。そのため、このような方法においては、パターンを形成するパターン形成用基板表面に、光触媒または真空紫外線等と作用する酸素を存在させておくことが必要となる。   In pattern formation by photocatalyst or vacuum ultraviolet rays, the organic matter is decomposed and removed by the action of the photocatalyst accompanying the irradiation of energy such as ultraviolet rays or the action of vacuum ultraviolet rays, that is, the molecular bonds of the organic matter are broken or the organic matter is A pattern is formed by oxidative decomposition. Therefore, in such a method, it is necessary that oxygen that acts on a photocatalyst, vacuum ultraviolet rays, or the like is present on the surface of the pattern forming substrate on which the pattern is formed.

光触媒を用いたパターン形成体の製造方法においては、例えば、光触媒含有層を有するフォトマスクを介してパターン形成用基板に紫外線等のエネルギーを照射する。また、真空紫外線等の照射によるパターン形成体の製造方法においては、例えば、フォトマスクを介してパターン形成用基板に真空紫外線等を照射する。
この場合、光触媒または真空紫外線等と作用する酸素を確保するには、パターン形成用基板とフォトマスクとを所定の間隔をおいて配置することが好ましいが、紫外線等は拡散光であることから光が未照射部分に回り込んだり、酸素が励起されることで発生した酸素ラジカルが未照射部分に回り込んだりするため、解像性に劣り、パターニング精度が低下するという問題がある。特に、これらの方法に用いられる有機物は一般的にフォトレジスト等と比較して感度が低い材料であるため、パターン形成にはある程度の時間を要し、光や酸素ラジカルの回り込みが問題となる。
一方、パターン形成用基板とフォトマスクとを近接または接触させると、光や酸素ラジカルの回り込みを少なくすることができるものの、光触媒または真空紫外線等と作用する酸素が不足し、結果としてパターン形成の感度が低下する、またパターン形成に長時間を要するという問題がある。
In the manufacturing method of the pattern formation body using a photocatalyst, energy, such as an ultraviolet-ray, is irradiated to the pattern formation board | substrate through the photomask which has a photocatalyst content layer, for example. Moreover, in the manufacturing method of the pattern formation body by irradiation of a vacuum ultraviolet ray etc., a vacuum ultraviolet ray etc. are irradiated to a pattern formation board | substrate via a photomask, for example.
In this case, in order to secure oxygen that acts with a photocatalyst or vacuum ultraviolet rays, it is preferable to dispose the pattern forming substrate and the photomask at a predetermined interval. However, the oxygen radicals generated by the excitation of oxygen or the oxygen radicals enter the non-irradiated part, resulting in poor resolution and reduced patterning accuracy. In particular, since organic materials used in these methods are materials that are generally less sensitive than photoresists and the like, pattern formation requires a certain amount of time, and the wraparound of light and oxygen radicals becomes a problem.
On the other hand, if the pattern formation substrate and the photomask are brought close to or in contact with each other, the wraparound of light and oxygen radicals can be reduced, but the oxygen acting on the photocatalyst or vacuum ultraviolet rays is insufficient, resulting in the sensitivity of pattern formation. There is a problem that the patterning is reduced and it takes a long time to form a pattern.

特開2000−249821号公報JP 2000-249821 A 特許第4678574号公報Japanese Patent No. 4678574 特許第4502382号公報Japanese Patent No. 4502382 特開2009−212127号公報JP 2009-212127 A 特開2012−33617号公報JP 2012-33617 A

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、高精細なパターンを有するパターン形成体およびその製造方法を提供することを主目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above problems, and a main object of the present invention is to provide a pattern forming body having a high-definition pattern and a manufacturing method thereof.

上記目的を達成するために、本発明は、紫外線を吸収する吸収層と、上記吸収層上にパターン状に形成され、紫外線を透過する透過層とを有し、上記透過層の開口部では上記吸収層が露出していることを特徴とするパターン形成体を提供する。   In order to achieve the above object, the present invention includes an absorption layer that absorbs ultraviolet rays, and a transmission layer that is formed in a pattern on the absorption layer and that transmits ultraviolet rays. Provided is a pattern forming body characterized in that an absorption layer is exposed.

本発明においては、透過層が紫外線を透過し、吸収層が紫外線を吸収するため、透過層側から吸収層に紫外線レーザーをパターン状に照射し、レーザーアブレーションにより透過層をパターン状に除去することが可能であり、これにより透過層の有無による凹凸パターンを有するパターン形成体を得ることができる。レーザーは直進性に優れているため、透過層を高精細にパターニングすることができ、微細な凹凸パターンを有するパターン形成体とすることが可能である。   In the present invention, since the transmission layer transmits ultraviolet rays and the absorption layer absorbs ultraviolet rays, the absorption layer is irradiated with an ultraviolet laser in a pattern from the transmission layer side, and the transmission layer is removed in a pattern by laser ablation. Thus, a pattern forming body having a concavo-convex pattern with or without a transmission layer can be obtained. Since the laser is excellent in straightness, the transmission layer can be patterned with high definition, and a pattern forming body having a fine uneven pattern can be obtained.

上記発明においては、露出した上記吸収層表面が親液性を有し、上記透過層表面が撥液性を有することが好ましい。従来の光触媒または真空紫外線等を用いたパターン形成体の製造方法では濡れ性の異なる高精細なパターンを形成することは困難であったが、本発明において、露出した吸収層表面が親液性を有し、透過層表面が撥液性を有する場合には、濡れ性の異なる高精細なパターンを有するパターン形成体とすることができる。   In the said invention, it is preferable that the exposed said absorption layer surface has lyophilic property, and the said permeation | transmission layer surface has liquid repellency. Although it has been difficult to form a high-definition pattern with different wettability by a conventional method for producing a pattern forming body using a photocatalyst or vacuum ultraviolet ray, in the present invention, the exposed absorption layer surface has a lyophilic property. In the case where the surface of the transmissive layer has liquid repellency, a pattern forming body having a high-definition pattern having different wettability can be obtained.

また本発明においては、上記吸収層および上記透過層が絶縁性を有することが好ましい。吸収層および透過層が絶縁性を有する場合には、本発明のパターン形成体を用いて電極や配線等の導電性パターンを形成することができ、本発明のパターン形成体をパターンの微細化が要求される電子デバイスに好適に用いることができる。   Moreover, in this invention, it is preferable that the said absorption layer and the said permeation | transmission layer have insulation. When the absorption layer and the transmission layer have insulating properties, the pattern forming body of the present invention can be used to form a conductive pattern such as an electrode or a wiring. It can be suitably used for required electronic devices.

また本発明は、紫外線を吸収する吸収層上に紫外線を透過する透過層を積層する積層工程と、上記透過層側から上記吸収層に紫外線レーザーをパターン状に照射して、レーザーアブレーションにより上記透過層をパターン状に除去し、上記吸収層を露出させるパターニング工程とを有することを特徴とするパターン形成体の製造方法を提供する。   The present invention also includes a lamination step of laminating a transmission layer that transmits ultraviolet light on an absorption layer that absorbs ultraviolet light, and irradiating the absorption layer with an ultraviolet laser in a pattern from the transmission layer side, and then transmitting the transmission by laser ablation. And a patterning step of exposing the absorbing layer by removing the layer in a pattern and providing a method for producing a pattern forming body.

本発明においては、透過層が紫外線を透過し、吸収層が紫外線を吸収するため、透過層側から吸収層に紫外線レーザーをパターン状に照射することで、レーザーアブレーションにより透過層をパターン状に除去することができ、これにより透過層の有無による凹凸パターンを形成することができる。レーザーは直進性に優れているため、透過層を高精細にパターニングすることが可能である。   In the present invention, since the transmission layer transmits ultraviolet rays and the absorption layer absorbs ultraviolet rays, the transmission layer is removed in a pattern by laser ablation by irradiating the absorption layer with an ultraviolet laser from the transmission layer side. Accordingly, a concavo-convex pattern can be formed depending on the presence or absence of a transmissive layer. Since the laser is excellent in straightness, the transmission layer can be patterned with high definition.

上記発明においては、露出した上記吸収層表面が親液性を有し、上記透過層表面が撥液性を有することが好ましい。上述したように、従来の光触媒または真空紫外線等を用いたパターン形成体の製造方法では濡れ性の異なる高精細なパターンを形成することは困難であったが、本発明において、露出した吸収層表面が親液性を有し、透過層表面が撥液性を有する場合には、濡れ性の異なる高精細なパターンを形成することができる。   In the said invention, it is preferable that the exposed said absorption layer surface has lyophilic property, and the said permeation | transmission layer surface has liquid repellency. As described above, it is difficult to form a high-definition pattern with different wettability by the conventional method for producing a pattern forming body using a photocatalyst or vacuum ultraviolet ray. When lyophilic and the surface of the transmission layer has liquid repellency, a high-definition pattern having different wettability can be formed.

また本発明のパターン形成体の製造方法は、上記パターニング工程後に、露出した上記吸収層表面に親液化処理を行う親液化処理工程をさらに有していてもよい。吸収層が絶縁性を有する場合、一般的に絶縁性を有する樹脂は撥液性を有する場合が多いことから、親液化処理を行うことにより露出した吸収層表面と透過層表面とで濡れ性の差を大きくすることができる。また、親液化処理がUV−オゾン処理や真空紫外線処理等の紫外線を利用する方法である場合には、透過層は紫外線を透過することから、露出した吸収層表面のみ親液化することができる。   Moreover, the manufacturing method of the pattern formation body of this invention may further have the lyophilic process process of performing a lyophilic process on the exposed said absorption layer surface after the said patterning process. When the absorbing layer has an insulating property, generally the insulating resin often has a liquid repellency, so that the wettability between the absorbing layer surface and the transmitting layer surface exposed by the lyophilic treatment is high. The difference can be increased. Further, when the lyophilic treatment is a method using ultraviolet rays such as UV-ozone treatment or vacuum ultraviolet ray treatment, since the transmission layer transmits ultraviolet rays, only the exposed absorption layer surface can be lyophilic.

本発明においては、高精細なパターニングが可能であるという効果を奏する。   In the present invention, there is an effect that high-definition patterning is possible.

本発明のパターン形成体の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the pattern formation body of this invention. 本発明のパターン形成体の製造方法の一例を示す工程図である。It is process drawing which shows an example of the manufacturing method of the pattern formation body of this invention. 本発明のパターン形成体の製造方法の他の例を示す工程図である。It is process drawing which shows the other example of the manufacturing method of the pattern formation body of this invention.

以下、本発明のパターン形成体およびその製造方法について詳細に説明する。   Hereinafter, the pattern forming body and the manufacturing method thereof of the present invention will be described in detail.

A.パターン形成体
まず、本発明のパターン形成体について説明する。
本発明のパターン形成体は、紫外線を吸収する吸収層と、上記吸収層上にパターン状に形成され、紫外線を透過する透過層とを有し、上記透過層の開口部では上記吸収層が露出していることを特徴とするものである。
A. Pattern Forming Body First, the pattern forming body of the present invention will be described.
The pattern formed body of the present invention has an absorption layer that absorbs ultraviolet rays and a transmission layer that is formed in a pattern on the absorption layer and transmits ultraviolet rays, and the absorption layer is exposed at the opening of the transmission layer. It is characterized by that.

本発明のパターン形成体について図面を参照しながら説明する。
図1は本発明のパターン形成体の一例を示す概略断面図である。図1に例示するパターン形成体1は、基板2と、基板2上に形成され、紫外線を吸収する吸収層3と、吸収層3上に形成され、紫外線を透過する透過層4とを有している。透過層4の開口部では吸収層3が露出しており、パターン形成体1は、透過層4の有無による凹凸パターンを有している。
The pattern forming body of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of a pattern forming body of the present invention. A pattern forming body 1 illustrated in FIG. 1 includes a substrate 2, an absorption layer 3 that is formed on the substrate 2 and absorbs ultraviolet rays, and a transmission layer 4 that is formed on the absorption layer 3 and transmits ultraviolet rays. ing. The absorption layer 3 is exposed at the opening of the transmissive layer 4, and the pattern forming body 1 has a concavo-convex pattern depending on the presence or absence of the transmissive layer 4.

図2(a)〜(d)は本発明のパターン形成体の製造方法の一例を示す工程図であり、図1に示すパターン形成体を製造する例である。まず、図2(a)に例示するように、基板2上に吸収層3および透過層4を順に積層する。次に、図2(b)〜(c)に例示するように、透過層4側から吸収層3に紫外線レーザーLをパターン状に照射すると、透過層4が紫外線レーザーLを透過し、吸収層3が紫外線レーザーLを吸収するため、透過層4および吸収層3の界面から透過層4に向かってアブレーションが起こり、レーザーアブレーションにより透過層4がパターン状に除去され、吸収層3が露出する。これより、図2(d)に例示するように、透過層4の有無による凹凸パターンを有するパターン形成体1を得ることができる。このパターン形成体1においては、紫外線レーザーLが吸収層3に吸収されることで、透過層4および吸収層3の界面から透過層4に向かってアブレーションが起こるため、透過層4が除去された領域では吸収層3表面が僅かに窪んでいると考えられる。   2A to 2D are process diagrams showing an example of the method for producing a pattern forming body of the present invention, and an example of manufacturing the pattern forming body shown in FIG. First, as illustrated in FIG. 2A, the absorption layer 3 and the transmission layer 4 are sequentially laminated on the substrate 2. Next, as illustrated in FIGS. 2B to 2C, when the absorption layer 3 is irradiated with the ultraviolet laser L in a pattern from the transmission layer 4 side, the transmission layer 4 transmits the ultraviolet laser L, and the absorption layer 3 Since 3 absorbs the ultraviolet laser L, ablation occurs from the interface between the transmission layer 4 and the absorption layer 3 toward the transmission layer 4, and the transmission layer 4 is removed in a pattern by the laser ablation, so that the absorption layer 3 is exposed. As a result, as illustrated in FIG. 2D, the pattern forming body 1 having a concavo-convex pattern with or without the transmission layer 4 can be obtained. In this pattern forming body 1, since the ultraviolet laser L is absorbed by the absorption layer 3, ablation occurs from the interface between the transmission layer 4 and the absorption layer 3 toward the transmission layer 4. Therefore, the transmission layer 4 is removed. In the region, it is considered that the surface of the absorption layer 3 is slightly depressed.

本発明においては、透過層が紫外線を透過し、吸収層が紫外線を吸収するため、透過層側から吸収層に紫外線レーザーをパターン状に照射し、レーザーアブレーションにより透過層をパターン状に除去することが可能であり、これによりパターン形成体を得ることができる。レーザーは直進性に優れているため、透過層を高精細にパターニングすることができ、微細な凹凸パターン、特に微細な凹部を有するパターン形成体とすることができる。   In the present invention, since the transmission layer transmits ultraviolet rays and the absorption layer absorbs ultraviolet rays, the absorption layer is irradiated with an ultraviolet laser in a pattern from the transmission layer side, and the transmission layer is removed in a pattern by laser ablation. Thus, a pattern formed body can be obtained. Since the laser is excellent in straightness, the transmission layer can be patterned with high definition, and a pattern forming body having a fine concavo-convex pattern, particularly a fine concave portion can be obtained.

また本発明においては、図1に例示するように、パターン形成体1は透過層4が有る部分と無い部分とからなる凹凸パターンを有していることから、吸収層3が露出している凹部にインク等を付与することで種々のパターンを形成することが可能である。この場合、凹部にパターンが形成されるため、パターンの密着性を向上させることができる。   Further, in the present invention, as illustrated in FIG. 1, the pattern forming body 1 has a concave / convex pattern composed of a portion where the transmissive layer 4 is present and a portion where the transmissive layer 4 is absent. Various patterns can be formed by applying ink or the like. In this case, since the pattern is formed in the concave portion, the adhesion of the pattern can be improved.

さらに、図1に示す例において、露出した吸収層3表面が親液性を有し、透過層4表面が撥液性を有する場合には、露出した吸収層3表面と透過層4表面との濡れ性の相違もパターン形成に利用することができ、精度良くパターンを形成することが可能である。   Furthermore, in the example shown in FIG. 1, when the exposed surface of the absorbing layer 3 has lyophilicity and the surface of the transmissive layer 4 has liquid repellency, the exposed surface of the absorbing layer 3 and the surface of the transmissive layer 4 The difference in wettability can also be used for pattern formation, and a pattern can be formed with high accuracy.

ここで、従来の光触媒または真空紫外線等を用いたパターン形成体の製造方法において、エネルギー照射に伴う光触媒の作用または真空紫外線等の作用により酸化分解等される有機物としてフッ素樹脂等の撥液性材料を用いた場合には、撥液性材料を含有する層を完全に分解除去することは非常に困難である。また、一般的にフッ素を含むフォトレジストは解像性に劣る。
これに対し本発明においては、透過層に撥液性材料を用いた場合でも、透過層が紫外線を透過し、吸収層が紫外線を吸収することにより、透過層側から吸収層に紫外線レーザーを照射することで、レーザーアブレーションにより透過層を除去することができ、高精細なパターニングが可能である。透過層が撥液性材料を含有する場合には、透過層表面と露出した吸収層表面とで濡れ性の異なるパターンを有するパターン形成体とすることができる。したがって、本発明は、濡れ性の異なるパターンを有するパターン形成体において、高精細なパターンが要求される場合に特に有用である。
Here, in a conventional method for producing a pattern forming body using a photocatalyst or vacuum ultraviolet ray, a liquid repellent material such as a fluororesin is used as an organic substance that is oxidatively decomposed by the action of the photocatalyst associated with energy irradiation or the action of vacuum ultraviolet ray. When is used, it is very difficult to completely decompose and remove the layer containing the liquid repellent material. In general, a photoresist containing fluorine is inferior in resolution.
In contrast, in the present invention, even when a liquid repellent material is used for the transmission layer, the transmission layer transmits ultraviolet rays and the absorption layer absorbs ultraviolet rays. Thus, the transmission layer can be removed by laser ablation, and high-definition patterning is possible. When the permeable layer contains a liquid repellent material, a pattern forming body having patterns with different wettability between the surface of the permeable layer and the exposed surface of the absorbing layer can be obtained. Therefore, the present invention is particularly useful when a high-definition pattern is required in a pattern forming body having patterns with different wettability.

以下、本発明のパターン形成体における各構成について説明する。   Hereinafter, each structure in the pattern formation body of this invention is demonstrated.

1.吸収層
本発明における吸収層は、紫外線を吸収するものであり、透過層の開口部では吸収層が露出している。
1. Absorbing layer The absorbing layer in the present invention absorbs ultraviolet rays, and the absorbing layer is exposed at the opening of the transmitting layer.

吸収層は紫外線を吸収するものであればよく、吸収層の紫外線の透過率としては、紫外線レーザーの照射によりレーザーアブレーションが起こり得る程度であればよいが、具体的には50%以下であることが好ましく、中でも30%以下、特に15%以下であることが好ましい。透過率が上記範囲であれば、透過層側から吸収層に紫外線レーザーを照射することで、効率良くレーザーアブレーションにより透過層をパターン状に除去することができるからである。
なお、上記の紫外線の透過率は、使用する紫外線レーザーの波長の透過率を指す。具体的に、紫外線の透過率は、波長190nm〜380nmの光を用い、Lambert-Beerの法則に基いて試料の透過分光スペクトルを測定し、算出する。
The absorbing layer only needs to absorb ultraviolet rays, and the ultraviolet ray transmittance of the absorbing layer may be such that laser ablation can occur by irradiation with an ultraviolet laser, but specifically, it should be 50% or less. Of these, 30% or less, particularly 15% or less is preferable. This is because if the transmittance is in the above range, the transmission layer can be efficiently removed by laser ablation by irradiating the absorption layer with an ultraviolet laser from the transmission layer side.
In addition, the transmittance | permeability of said ultraviolet-ray points out the transmittance | permeability of the wavelength of the ultraviolet laser to be used. Specifically, the transmittance of ultraviolet rays is calculated by measuring the transmission spectrum of a sample based on Lambert-Beer's law using light having a wavelength of 190 nm to 380 nm.

また、露出した吸収層表面は、透過層表面と比較して液体との接触角が小さいことが好ましく、親液性を有することが好ましい。露出した吸収層表面と透過層表面との濡れ性の相違を利用して種々のパターンを形成することができるからである。また、上述したように、従来の光触媒または真空紫外線等を用いたパターン形成体の製造方法では濡れ性の異なる高精細なパターンを形成することは困難であったが、本発明においては濡れ性の異なる高精細なパターンを有するパターン形成体とすることができる。   Moreover, it is preferable that the exposed absorption layer surface has a small contact angle with a liquid compared with the permeation | transmission layer surface, and it is preferable to have lyophilicity. This is because various patterns can be formed by utilizing the difference in wettability between the exposed absorption layer surface and the transmission layer surface. In addition, as described above, it has been difficult to form a high-definition pattern having different wettability by a conventional method for producing a pattern forming body using a photocatalyst or vacuum ultraviolet ray. It can be set as the pattern formation body which has a different high-definition pattern.

露出した吸収層表面の液体との接触角は、透過層表面の液体との接触角よりも小さければよいが、露出した吸収層表面の液体との接触角および透過層表面の液体との接触角の差が、10°以上であることが好ましく、中でも30°以上、特に60°以上であることが好ましい。
また、露出した吸収層表面の液体との接触角は、表面張力70mN/mの液体との接触角が80°以下であることが好ましく、中でも60°以下、特に40°以下であることが好ましい。露出した吸収層表面の濡れ性が上記範囲であることにより、露出した吸収層表面と透過層表面との濡れ性の相違を利用して高精細なパターンを容易に形成することが可能になるからである。
ここで、液体との接触角は、種々の表面張力を有する液体との接触角を接触角測定器(協和界面科学(株)製 PCA−1)を用いて測定(マイクロシリンジから液滴を滴下して30秒後)し、その結果から、もしくはその結果をグラフにして得たものである。また、この測定に際して、種々の表面張力を有する液体としては、純正化学株式会社製のぬれ指数標準液を用いた。
The contact angle with the liquid on the surface of the exposed absorbent layer may be smaller than the contact angle with the liquid on the surface of the permeable layer, but the contact angle with the liquid on the surface of the exposed absorbent layer and the contact angle with the liquid on the surface of the transmissive layer Is preferably 10 ° or more, more preferably 30 ° or more, and particularly preferably 60 ° or more.
Further, the contact angle of the exposed absorbing layer surface with the liquid is preferably 80 ° or less, more preferably 60 ° or less, and particularly preferably 40 ° or less, with the liquid having a surface tension of 70 mN / m. . Since the wettability of the exposed absorbent layer surface is in the above range, a high-definition pattern can be easily formed by utilizing the difference in wettability between the exposed absorbent layer surface and the transmissive layer surface. It is.
Here, the contact angle with the liquid is measured using a contact angle measuring device (PCA-1 manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) with a liquid having various surface tensions. 30 seconds later), and the results were obtained or graphed. In this measurement, as a liquid having various surface tensions, a wetting index standard solution manufactured by Pure Chemical Co., Ltd. was used.

また、吸収層は絶縁性を有することが好ましい。吸収層が露出している凹部を利用して、さらには露出した吸収層表面と透過層表面との濡れ性の相違を利用して種々のパターンを形成する場合には、吸収層が絶縁性を有することにより、電極、配線等の導電性パターンを形成することが可能である。したがって、本発明のパターン形成体を、パターンの微細化が要求される電子デバイスに好適に用いることができる。   Moreover, it is preferable that an absorption layer has insulation. In the case where various patterns are formed by utilizing the recessed portion where the absorption layer is exposed and further utilizing the difference in wettability between the exposed absorption layer surface and the transmission layer surface, the absorption layer has an insulating property. By having it, it is possible to form conductive patterns such as electrodes and wirings. Therefore, the pattern formed body of the present invention can be suitably used for an electronic device that requires pattern miniaturization.

吸収層を構成する材料としては、紫外線を吸収するものであり、紫外線レーザーの照射によりレーザーアブレーションが起こり得る材料であれば特に限定されるものではなく、有機材料および無機材料のいずれも用いることができる。中でも、有機材料が好ましい。有機材料は、レーザーアブレーションが起こりやすく、またレーザーアブレーションに必要なエネルギーが低いからである。また、吸収層を構成する材料は、絶縁性を有し、親液性の表面を有する吸収層を形成可能なものであることが好ましく、例えば絶縁性を有する樹脂を用いることができる。   The material constituting the absorption layer is not particularly limited as long as it is a material that absorbs ultraviolet rays and can cause laser ablation by irradiation with an ultraviolet laser, and any of organic materials and inorganic materials can be used. it can. Of these, organic materials are preferred. This is because laser ablation is likely to occur in organic materials, and energy required for laser ablation is low. Moreover, it is preferable that the material which comprises an absorption layer is what can form the absorption layer which has insulation and has a lyophilic surface, for example, resin which has insulation can be used.

露出した吸収層表面が親液性を有する場合、吸収層は、親液性材料を含有するものであってもよく、表面が親液化処理されたものであってもよい。一般的に、絶縁性を有する樹脂には撥液性を有するものが多いことから、露出した吸収層表面が親液化処理されていることにより、露出した吸収層表面と透過層表面とで濡れ性の差を大きくすることができる。
親液性材料としては、上記の吸収層表面の液体との接触角を満たすものであれば特に限定されるものではなく、公知の有機材料の中から適宜選択して用いることができる。親水性材料の例としては、ポリビニルアルコール類や尿素樹脂類が挙げられる。
また、親液化処理としては、例えば、UV−オゾン処理、真空紫外線処理、酸素プラズマ処理等が挙げられる。親液化処理が可能な材料としては、親液化処理後において上記の吸収層表面の液体との接触角を満たすものであれば特に限定されるものではなく、例えば、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、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、ポリエーテルサルフォン、セルローストリアセテート、ポリスチレン、オルガノポリシロキサン等の高分子材料を挙げることができる。
When the exposed absorbing layer surface has lyophilic properties, the absorbing layer may contain a lyophilic material or the surface may be subjected to lyophilic treatment. In general, since many insulating resins have liquid repellency, the exposed absorbent layer surface has been made lyophilic so that the exposed absorbent layer surface and the transparent layer surface are wettable. The difference can be increased.
The lyophilic material is not particularly limited as long as it satisfies the contact angle with the liquid on the surface of the absorption layer, and can be appropriately selected from known organic materials. Examples of hydrophilic materials include polyvinyl alcohols and urea resins.
Examples of the lyophilic treatment include UV-ozone treatment, vacuum ultraviolet treatment, oxygen plasma treatment, and the like. The material capable of lyophilic treatment is not particularly limited as long as it satisfies the contact angle with the liquid on the surface of the absorption layer after lyophilic treatment. For example, polyacrylate, polycarbonate, polyethylene, polypropylene And polymer materials such as polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyether sulfone, cellulose triacetate, polystyrene, and organopolysiloxane.

吸収層の厚みとしては、紫外線レーザーの照射によりレーザーアブレーションが起こった際に、照射部分の吸収層が残存し得る程度の厚みであれば特に限定されるものではないが、具体的には0.1μm〜10μmの範囲内であることが好ましく、中でも0.2μm〜5μmの範囲内、特に0.5μm〜1μmの範囲内であることが好ましい。   The thickness of the absorption layer is not particularly limited as long as the absorption layer has a thickness that allows the absorption layer to remain when laser ablation occurs by irradiation with an ultraviolet laser. It is preferably in the range of 1 μm to 10 μm, more preferably in the range of 0.2 μm to 5 μm, and particularly preferably in the range of 0.5 μm to 1 μm.

本発明においては、図2(a)〜(d)に例示するように、パターン形成体1は、透過層4側から吸収層3に紫外線レーザーLをパターン状に照射し、レーザーアブレーションにより透過層4をパターン状に除去することにより形成することができる。紫外線レーザーLが吸収層3に吸収されることで、透過層4および吸収層3の界面から透過層4に向かってアブレーションが起こるため、パターン形成体1においては、透過層4が除去された領域では、吸収層3が露出し、吸収層3表面が僅かに窪んでいると考えられる。そのため、透過層の開口部では、吸収層が露出していればよいのであるが、露出した吸収層は表面に凹形状を有していると推量される。露出した吸収層上に機能性材料を付与してパターンを形成する場合には、凹形状とすることで機能性材料からなるパターンの密着性を向上させることができる。   In the present invention, as illustrated in FIGS. 2A to 2D, the pattern forming body 1 irradiates the absorption layer 3 with the ultraviolet laser L in a pattern from the transmission layer 4 side, and transmits the transmission layer by laser ablation. It can be formed by removing 4 in a pattern. Ablation occurs from the interface between the transmission layer 4 and the absorption layer 3 to the transmission layer 4 by the absorption of the ultraviolet laser L by the absorption layer 3, and therefore the region where the transmission layer 4 is removed in the pattern forming body 1 Then, it is thought that the absorption layer 3 is exposed and the surface of the absorption layer 3 is slightly depressed. Therefore, it is sufficient that the absorption layer is exposed at the opening of the transmission layer, but it is assumed that the exposed absorption layer has a concave shape on the surface. In the case of forming a pattern by applying a functional material on the exposed absorption layer, the adhesiveness of the pattern made of the functional material can be improved by forming a pattern.

吸収層の形成方法については、後述の「B.パターン形成体の製造方法」の項に詳しく記載するので、ここでの説明は省略する。   The method for forming the absorption layer will be described in detail in the section “B. Method for producing pattern-formed body”, which will be described later.

2.透過層
本発明における透過層は、吸収層上にパターン状に形成され、紫外線を透過するものである。
2. Transmission Layer The transmission layer in the present invention is formed in a pattern on the absorption layer and transmits ultraviolet rays.

透過層の紫外線の透過率としては、透過層側から吸収層に紫外線レーザーを照射した際に、紫外線レーザーが透過層を透過して吸収層に吸収され、レーザーアブレーションにより透過層をパターン状に除去することが可能な程度であればよいが、具体的には60%以上であることが好ましく、中でも75%以上、特に85%以上であることが好ましい。透過率が上記範囲であれば、透過層側から吸収層に紫外線レーザーを照射することで、効率良くレーザーアブレーションにより透過層をパターン状に除去することができるからである。
なお、紫外線の透過率の定義および紫外線の透過率の測定方法については、上記吸収層の項に記載したものと同様である。
The UV transmittance of the transmission layer is as follows. When the absorption layer is irradiated with UV laser from the transmission layer side, the UV laser is transmitted through the transmission layer and absorbed by the absorption layer, and the transmission layer is removed in a pattern by laser ablation. However, it is preferably 60% or more, more preferably 75% or more, and particularly preferably 85% or more. This is because if the transmittance is in the above range, the transmission layer can be efficiently removed by laser ablation by irradiating the absorption layer with an ultraviolet laser from the transmission layer side.
The definition of the ultraviolet transmittance and the method for measuring the ultraviolet transmittance are the same as those described in the section of the absorption layer.

また、透過層表面は、露出した吸収層表面と比較して液体との接触角が大きいことが好ましく、撥液性を有することが好ましい。透過層表面と露出した吸収層表面との濡れ性の相違を利用して種々のパターンを形成することができるからである。また、上述したように、従来の光触媒または真空紫外線等を用いたパターン形成体の製造方法では濡れ性の異なる高精細なパターンを形成することは困難であったが、本発明においては濡れ性の異なる高精細なパターンを有するパターン形成体とすることができる。
透過層表面の液体との接触角は、露出した吸収層表面の液体との接触角よりも大きければよいが、具体的には表面張力70mN/mの液体との接触角が90°以上であることが好ましく、中でも95°以上、特に100°以上であることが好ましい。透過層表面の濡れ性が上記範囲であることにより、透過層表面と露出した吸収層表面との濡れ性の相違を利用して高精細なパターンを容易に形成することが可能になるからである。
なお、液体との接触角の測定方法については、上記吸収層の項に記載した方法と同様である。
Further, the surface of the transmissive layer preferably has a larger contact angle with the liquid than the exposed surface of the absorbing layer, and preferably has liquid repellency. This is because various patterns can be formed by utilizing the difference in wettability between the surface of the transmission layer and the exposed absorption layer surface. In addition, as described above, it has been difficult to form a high-definition pattern having different wettability by a conventional method for producing a pattern forming body using a photocatalyst or vacuum ultraviolet ray. It can be set as the pattern formation body which has a different high-definition pattern.
The contact angle with the liquid on the surface of the permeable layer may be larger than the contact angle with the liquid on the surface of the exposed absorption layer. Specifically, the contact angle with the liquid with a surface tension of 70 mN / m is 90 ° or more. Of these, 95 ° or more, particularly 100 ° or more is preferable. This is because when the wettability of the surface of the transmissive layer is in the above range, a high-definition pattern can be easily formed using the difference in wettability between the surface of the transmissive layer and the exposed absorbent layer surface. .
In addition, about the measuring method of a contact angle with a liquid, it is the same as that of the method described in the term of the said absorption layer.

また、透過層は絶縁性を有することが好ましい。透過層が絶縁性を有することにより、凹凸パターンさらには濡れ性の相違を利用して電極や配線等の導電性パターンを形成することが可能であり、本発明のパターン形成体をパターンの微細化が要求される電子デバイスに好適に用いることができる。   The transmissive layer preferably has an insulating property. Since the transmission layer has an insulating property, it is possible to form conductive patterns such as electrodes and wirings by utilizing the uneven pattern and also the difference in wettability. Can be suitably used for electronic devices that require the above.

透過層を構成する材料としては、紫外線を透過するものであり、透過層側から吸収層に紫外線レーザーを照射することでレーザーアブレーションにより除去可能な材料であれば特に限定されるものではなく、例えばフッ素樹脂を挙げることができ、具体的にはポリテトラフルオロエチレンや旭硝子社製のサイトップ(登録商標)が挙げられる。透過層を構成する材料は、フッ素樹脂以外であっても、照射される紫外線レーザーの波長での透過率が上述の範囲となる材料であればよい。また、透過層を構成する材料は、絶縁性を有し、撥液性の表面を有する透過層を形成可能なものであることが好ましく、上記の材料の中から適宜選択して用いることができる。   The material constituting the transmission layer is not particularly limited as long as it is a material that transmits ultraviolet rays and can be removed by laser ablation by irradiating the absorption layer with ultraviolet laser from the transmission layer side. Examples of the fluororesin include polytetrafluoroethylene and CYTOP (registered trademark) manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. The material constituting the transmission layer may be a material other than the fluororesin so long as the transmittance at the wavelength of the irradiated ultraviolet laser is in the above range. In addition, the material constituting the transmissive layer is preferably an insulating material capable of forming a transmissive layer having a liquid repellent surface, and can be appropriately selected from the above materials. .

透過層表面が撥液性を有する場合、透過層は、撥液性材料を含有するものであってもよく、表面が撥液化処理されたものであってもよく、自己組織化膜であってもよい。
撥液性材料としては、上記の透過層表面の液体との接触角を満たすものであれば特に限定されるものではなく、例えば、フッ素樹脂が挙げられる。
また、撥液化処理としては、例えばフッ素プラズマ処理が挙げられる。撥液化処理が可能な材料としては、撥液化処理後において上記の透過層表面の液体との接触角を満たすものであれば特に限定されるものではなく、例えば、オルガノポリシロキサン、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の高分子材料が挙げられる。
また、自己組織化膜としては、自己組織化単分子膜、ラングミュア−ブロジェット膜、交互吸着膜等を用いることができる。例えば、自己組織化単分子膜の材料としては、オクタデシルトリクロロシランやパーフルオロアルキルシラン等のシラン類を挙げることができる。なお、自己組織化単分子膜、ラングミュア−ブロジェット膜、および交互吸着膜については、例えば特開2003−195029号公報に記載されているものと同様とすることができるので、ここでの詳しい説明は省略する。
When the surface of the transmissive layer has liquid repellency, the permeable layer may contain a liquid repellant material, or may have a surface that has been subjected to a liquid repellency treatment, and is a self-assembled film. Also good.
The liquid repellent material is not particularly limited as long as it satisfies the contact angle with the liquid on the surface of the transmission layer, and examples thereof include a fluororesin.
In addition, as the liquid repellency treatment, for example, a fluorine plasma treatment can be given. The material capable of the liquid repellency treatment is not particularly limited as long as it satisfies the contact angle with the liquid on the surface of the transmission layer after the liquid repellency treatment. For example, organopolysiloxane, polyvinyl alcohol, polycarbonate , Polymer materials such as polyvinyl chloride, polystyrene, polyamide, polyimide, epoxy resin, and phenol resin.
As the self-assembled film, a self-assembled monomolecular film, a Langmuir-Blodgett film, an alternating adsorption film, or the like can be used. For example, examples of the material for the self-assembled monolayer include silanes such as octadecyltrichlorosilane and perfluoroalkylsilane. The self-assembled monomolecular film, the Langmuir-Blodgett film, and the alternately adsorbed film can be the same as those described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-195029. Is omitted.

透過層のパターン形状としては、パターン形成体の用途等に応じて適宜選択されるものであり、任意の形状とすることができる。
また、透過層のパターン寸法としては特に限定されるものではないが、本発明においては凹凸パターンの微細化が可能であり、特に微細な凹部を有する凹凸パターンとすることができる。具体的には、透過層の開口部の幅が2μm程度であれば形成可能である。
The pattern shape of the transmissive layer is appropriately selected according to the use of the pattern forming body and can be an arbitrary shape.
Further, the pattern dimension of the transmission layer is not particularly limited, but in the present invention, the concave / convex pattern can be miniaturized, and in particular, a concave / convex pattern having fine concave portions can be obtained. Specifically, it can be formed if the width of the opening of the transmission layer is about 2 μm.

透過層の厚みとしては、上記透過率を満たすことができ、透過層側からの吸収層への紫外線レーザーの照射によるレーザーアブレーションにより除去可能な厚みであれば特に限定されるものではないが、具体的には1nm〜300nmの範囲内であることが好ましく、中でも2nm〜100nmの範囲内、特に2nm〜20nmの範囲内であることが好ましい。透過層の厚みが上記範囲内であれば、透過層側から吸収層に紫外線レーザーを照射することで、効率良くレーザーアブレーションにより透過層をパターン状に除去することができるからである。   The thickness of the transmission layer is not particularly limited as long as it can satisfy the above-described transmittance and can be removed by laser ablation by irradiation of an ultraviolet laser to the absorption layer from the transmission layer side. Specifically, the thickness is preferably in the range of 1 nm to 300 nm, more preferably in the range of 2 nm to 100 nm, and particularly preferably in the range of 2 nm to 20 nm. This is because, if the thickness of the transmission layer is within the above range, the transmission layer can be efficiently removed by laser ablation by irradiating the absorption layer with the ultraviolet laser from the transmission layer side.

透過層の形成方法については、後述の「B.パターン形成体の製造方法」の項に詳しく記載するので、ここでの説明は省略する。   The method for forming the transmissive layer will be described in detail in the section “B. Method for producing pattern-formed body”, which will be described later.

3.基板
本発明においては、基板上に吸収層および透過層が形成されていてもよい。
基板は、吸収層および透過層を支持することができるものであればよく、パターン形成体の用途等に応じて適宜選択される。基板としては、例えば、ガラス、樹脂フィルム、セラミック、金属からなるもの等を挙げることができる。
3. Substrate In the present invention, an absorption layer and a transmission layer may be formed on the substrate.
The board | substrate should just be a thing which can support an absorption layer and a permeation | transmission layer, and is suitably selected according to the use etc. of a pattern formation body. As a board | substrate, what consists of glass, a resin film, a ceramic, a metal etc. can be mentioned, for example.

4.用途
本発明のパターン形成体の用途としては、例えば、半導体素子における電極や半導体層、配線基板における配線等の形成を挙げることができる。特に、本発明のパターン形成体は、パターンの微細化が要求される電子デバイスに好適に用いることができる。
4). Uses Examples of uses of the pattern forming body of the present invention include formation of electrodes and semiconductor layers in semiconductor elements, wirings on wiring boards, and the like. In particular, the pattern formed body of the present invention can be suitably used for an electronic device that requires a fine pattern.

B.パターン形成体の製造方法
次に、本発明のパターン形成体の製造方法について説明する。
本発明のパターン形成体の製造方法は、紫外線を吸収する吸収層上に紫外線を透過する透過層を積層する積層工程と、上記透過層側から上記吸収層に紫外線レーザーをパターン状に照射して、レーザーアブレーションにより上記透過層をパターン状に除去し、上記吸収層を露出させるパターニング工程とを有することを特徴としている。
B. Next, the manufacturing method of the pattern formation body of this invention is demonstrated.
The method for producing a patterned product of the present invention comprises a laminating step of laminating a transmission layer that transmits ultraviolet light on an absorption layer that absorbs ultraviolet light, and irradiating the absorption layer with an ultraviolet laser in a pattern from the transmission layer side. And a patterning step of removing the transmission layer in a pattern by laser ablation and exposing the absorption layer.

本発明のパターン形成体の製造方法について図面を参照しながら説明する。
図2(a)〜(d)は本発明のパターン形成体の製造方法の一例を示す工程図である。まず、図2(a)に例示するように、基板2上に紫外線を吸収する吸収層3と紫外線を透過する透過層4とを積層する。次に、図2(b)〜(c)に例示するように、透過層4側から吸収層3に紫外線レーザーLをパターン状に照射すると、透過層4が紫外線レーザーLを透過し、吸収層3が紫外線レーザーLを吸収するため、透過層4および吸収層3の界面から透過層4に向かってアブレーションが起こり、レーザーアブレーションにより透過層4がパターン状に除去され、吸収層3が露出する。これより、図2(d)に例示するように、透過層4の有無による凹凸パターンを有するパターン形成体1が得られる。このパターン形成体1においては、紫外線レーザーLが吸収層3に吸収されることで、透過層4および吸収層3の界面から透過層4に向かってアブレーションが起こるため、透過層4が除去された領域では吸収層3表面が僅かに窪んでいると考えられる。
The manufacturing method of the pattern formation body of this invention is demonstrated referring drawings.
2A to 2D are process diagrams showing an example of a method for producing a pattern forming body of the present invention. First, as illustrated in FIG. 2A, an absorption layer 3 that absorbs ultraviolet rays and a transmission layer 4 that transmits ultraviolet rays are stacked on the substrate 2. Next, as illustrated in FIGS. 2B to 2C, when the absorption layer 3 is irradiated with the ultraviolet laser L in a pattern from the transmission layer 4 side, the transmission layer 4 transmits the ultraviolet laser L, and the absorption layer 3 Since 3 absorbs the ultraviolet laser L, ablation occurs from the interface between the transmission layer 4 and the absorption layer 3 toward the transmission layer 4, and the transmission layer 4 is removed in a pattern by the laser ablation, so that the absorption layer 3 is exposed. As a result, as illustrated in FIG. 2D, a pattern forming body 1 having a concavo-convex pattern with or without the transmission layer 4 is obtained. In this pattern forming body 1, since the ultraviolet laser L is absorbed by the absorption layer 3, ablation occurs from the interface between the transmission layer 4 and the absorption layer 3 toward the transmission layer 4. Therefore, the transmission layer 4 is removed. In the region, it is considered that the surface of the absorption layer 3 is slightly depressed.

本発明においては、透過層が紫外線を透過し、吸収層が紫外線を吸収するため、透過層側から吸収層に紫外線レーザーをパターン状に照射することで、レーザーアブレーションにより透過層をパターン状に除去することができ、透過層の有無による凹凸パターンを形成することができる。レーザーは直進性に優れているため、透過層を高精細にパターニングすることができ、微細な凹凸パターン、特に微細な凹部を有する凹凸パターンを形成することが可能である。   In the present invention, since the transmission layer transmits ultraviolet rays and the absorption layer absorbs ultraviolet rays, the transmission layer is removed in a pattern by laser ablation by irradiating the absorption layer with an ultraviolet laser from the transmission layer side. It is possible to form a concavo-convex pattern with or without a transmissive layer. Since the laser is excellent in straightness, the transmission layer can be patterned with high definition, and a fine concavo-convex pattern, particularly a concavo-convex pattern having fine concavo-convex portions can be formed.

また本発明においては、透過層の有無による凹凸パターンを形成することができるため、透過層が除去されて吸収層が露出した凹部にインク等を付与することにより種々のパターンを形成することが可能である。この場合、凹部にインク等を付与するため、密着性に優れるパターンを形成することができる。   Further, in the present invention, since a concavo-convex pattern can be formed depending on the presence or absence of a transmissive layer, various patterns can be formed by applying ink or the like to the recesses where the permeable layer is removed and the absorbing layer is exposed. It is. In this case, since ink etc. are given to a crevice, a pattern excellent in adhesiveness can be formed.

さらに、露出した吸収層表面が親液性を有し、透過層表面が撥液性を有する場合には、露出した吸収層表面と透過層表面との濡れ性の相違によっても種々のパターンを形成することが可能である。この場合、親液性領域である凹部にインク等を付与するため、容易にパターンを形成することができる。   Furthermore, when the exposed absorbent layer surface is lyophilic and the permeable layer surface is lyophobic, various patterns are formed depending on the wettability difference between the exposed absorbent layer surface and the permeable layer surface. Is possible. In this case, since ink or the like is applied to the recess that is a lyophilic region, a pattern can be easily formed.

上述したように、従来の光触媒または真空紫外線等を用いたパターン形成体の製造方法においては濡れ性の異なる高精細なパターンを形成することは困難であるが、本発明においては濡れ性の異なる高精細なパターンを形成することが可能である。   As described above, it is difficult to form a high-definition pattern having different wettability in the conventional method for producing a pattern forming body using a photocatalyst or vacuum ultraviolet ray. It is possible to form a fine pattern.

図3(a)〜(e)は本発明のパターン形成体の製造方法の他の例を示す工程図である。まず、図3(a)に例示するように、基板2上に紫外線を吸収する吸収層3と紫外線を透過する透過層4とを積層する。次に、図3(b)〜(c)に例示するように、透過層4側から吸収層3に紫外線レーザーLをパターン状に照射すると、透過層4が紫外線レーザーLを透過し、吸収層3が紫外線レーザーLを吸収するため、透過層4および吸収層3の界面から透過層4に向かってアブレーションが起こり、レーザーアブレーションにより透過層4がパターン状に除去され、吸収層3が露出する。これより、図3(d)に例示するように、透過層4の有無による凹凸パターンが形成される。次に、図3(e)に例示するように、露出した吸収層3および透過層4の全面にUV−オゾン処理、真空紫外線処理等の親液化処理11を施す。透過層4は紫外線を透過するため、透過層4表面は親液化されず、露出した吸収層3の表面3aのみが親液化される。これにより、露出した吸収層3の表面3aと透過層4の表面とで濡れ性の異なるパターンを有するパターン形成体1が得られる。   3A to 3E are process diagrams showing another example of the method for producing a pattern forming body of the present invention. First, as illustrated in FIG. 3A, an absorption layer 3 that absorbs ultraviolet rays and a transmission layer 4 that transmits ultraviolet rays are stacked on a substrate 2. Next, as illustrated in FIGS. 3B to 3C, when the absorption layer 3 is irradiated with the ultraviolet laser L in a pattern from the transmission layer 4 side, the transmission layer 4 transmits the ultraviolet laser L, and the absorption layer Since 3 absorbs the ultraviolet laser L, ablation occurs from the interface between the transmission layer 4 and the absorption layer 3 toward the transmission layer 4, and the transmission layer 4 is removed in a pattern by the laser ablation, so that the absorption layer 3 is exposed. As a result, as illustrated in FIG. 3D, a concavo-convex pattern is formed depending on the presence or absence of the transmissive layer 4. Next, as illustrated in FIG. 3E, a lyophilic treatment 11 such as UV-ozone treatment or vacuum ultraviolet treatment is performed on the entire surface of the exposed absorption layer 3 and transmission layer 4. Since the transmission layer 4 transmits ultraviolet rays, the surface of the transmission layer 4 is not lyophilic, and only the exposed surface 3a of the absorption layer 3 is lyophilic. Thereby, the pattern formation body 1 which has a pattern from which the wettability differs by the surface 3a of the exposed absorption layer 3 and the surface of the permeation | transmission layer 4 is obtained.

本発明において、パターニング工程後に親液化処理を行う場合には、露出した吸収層表面と透過層表面とで濡れ性の差を大きくすることができる。吸収層は絶縁性を有することが好ましく、一般的に絶縁性を有する樹脂には撥液性を有するものが多いことから、露出した吸収層表面を親液化処理することが好ましい。   In the present invention, when the lyophilic treatment is performed after the patterning step, the difference in wettability between the exposed absorption layer surface and the transmission layer surface can be increased. The absorbing layer preferably has an insulating property, and since many insulating resins generally have a liquid repellency, the exposed absorbing layer surface is preferably subjected to a lyophilic treatment.

また、親液化処理がUV−オゾン処理や真空紫外線処理等の紫外線を利用する方法である場合には、透過層は紫外線を透過するため、透過層表面は親液化されず、露出した吸収層表面のみを親液化することができる。   In addition, when the lyophilic treatment is a method using ultraviolet rays such as UV-ozone treatment or vacuum ultraviolet ray treatment, the transmissive layer transmits ultraviolet rays, so the permeable layer surface is not lyophilic, and the exposed absorption layer surface Can only be lyophilic.

ここで、従来の光触媒または真空紫外線等を用いたパターン形成体の製造方法は、濡れ性の異なるパターンを形成する方法にも適用することができる。これらの方法において、パターン形成用基板にフォトマスクを介して紫外線等を照射する場合、パターン形成用基板とフォトマスクとを所定の間隔をおいて配置すると、光触媒または真空紫外線等と作用する酸素を確保することはできるものの、紫外線等は拡散光であるため未照射部分に光や酸素ラジカルが回り込み、パターニング精度が低下してしまう。一方、パターン形成用基板とフォトマスクとを近接または接触させると、未照射部分への光や酸素ラジカルの回り込みは少なくなるものの、光触媒または真空紫外線等と作用する酸素が不足し、パターン形成が困難になる。
これに対し本発明において、親液化処理を行う場合には、図3(e)に例示するように、透過層4がマスクとして機能しており、透過層4と吸収層3とが接触しているとともに、透過層4が除去された領域では吸収層3が露出しているため、未照射部分への光や酸素ラジカルの回り込みを防ぎつつ、真空紫外線等と作用する酸素を十分に確保することができ、解像性が良好であり、精度良く露出した吸収層3の表面3aのみ親液化することができる。したがって、濡れ性の異なる高精細なパターンを形成することが可能である。
Here, the conventional method for producing a pattern forming body using a photocatalyst or vacuum ultraviolet rays can also be applied to a method for forming patterns having different wettability. In these methods, when the pattern forming substrate is irradiated with ultraviolet rays or the like through a photomask, oxygen that acts on the photocatalyst, vacuum ultraviolet rays, or the like is placed when the pattern forming substrate and the photomask are arranged at a predetermined interval. Although it can be ensured, since ultraviolet rays and the like are diffused light, light and oxygen radicals wrap around the unirradiated portion, and patterning accuracy is reduced. On the other hand, if the pattern formation substrate and the photomask are brought close to or in contact with each other, light and oxygen radicals will not circulate to the unirradiated part, but oxygen that acts on the photocatalyst or vacuum ultraviolet rays will be insufficient, making pattern formation difficult. become.
On the other hand, in the present invention, when the lyophilic treatment is performed, as illustrated in FIG. 3E, the transmissive layer 4 functions as a mask, and the transmissive layer 4 and the absorbing layer 3 are in contact with each other. In addition, since the absorption layer 3 is exposed in the region where the transmission layer 4 is removed, it is necessary to sufficiently secure oxygen that acts on vacuum ultraviolet rays and the like while preventing light and oxygen radicals from entering the unirradiated portion. Thus, only the surface 3a of the absorbing layer 3 exposed with high accuracy and good resolution can be made lyophilic. Therefore, it is possible to form a high-definition pattern with different wettability.

以下、本発明のパターン形成体の製造方法における各工程について説明する。   Hereinafter, each process in the manufacturing method of the pattern formation body of this invention is demonstrated.

1.積層工程
本発明における積層工程は、紫外線を吸収する吸収層上に紫外線を透過する透過層を積層する工程である。
以下、吸収層および透過層に分けて説明する。
1. Lamination process The lamination process in this invention is a process of laminating | transmitting the permeation | transmission layer which permeate | transmits an ultraviolet-ray on the absorption layer which absorbs an ultraviolet-ray.
Hereinafter, the absorption layer and the transmission layer will be described separately.

(1)吸収層
本発明において、吸収層の形成方法としては、吸収層に用いられる材料等に応じて適宜選択されるものであり、例えば、基板上に吸収層形成用塗工液を塗布する方法、および、熱CVD法、プラズマCVD法等のCVD法、蒸着法、スパッタリング法等のPVD法等が挙げられる。塗布方法としては、基板全面に吸収層形成用塗工液を塗布することができる方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、スピンコート法、ダイコート法、ロールコート法、バーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、ブレードコート法、グラビア印刷法、スリットコート法、インクジェット法、フレキソ印刷法等の一般的な方法を用いることができる。
(1) Absorbing layer In the present invention, the method for forming the absorbing layer is appropriately selected according to the material used for the absorbing layer, and for example, an absorbing layer forming coating solution is applied onto the substrate. Examples thereof include a CVD method such as a thermal CVD method and a plasma CVD method, a PVD method such as a vapor deposition method and a sputtering method. The application method is not particularly limited as long as it is a method capable of applying the coating liquid for forming an absorption layer over the entire surface of the substrate. For example, spin coating, die coating, roll coating, bar coating, General methods such as a dip coating method, a spray coating method, a blade coating method, a gravure printing method, a slit coating method, an ink jet method, and a flexographic printing method can be used.

なお、吸収層の特性、材料、厚み等については、上記「A.パターン形成体 1.吸収層」の項に詳しく記載したので、ここでの説明は省略する。   In addition, since the characteristics, material, thickness, etc. of the absorption layer were described in detail in the above section “A. Pattern formation body 1. Absorption layer”, description thereof is omitted here.

(2)透過層
本発明において、透過層の形成方法としては、透過層に用いられる材料等に応じて適宜選択されるものであり、例えば吸収層上に透過層形成用塗工液を塗布する方法が挙げられる。塗布方法としては、吸収層全面に透過層形成用塗工液を塗布することができる方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、スピンコート法、ダイコート法、ロールコート法、バーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、ブレードコート法、グラビア印刷法、スリットコート法、インクジェット法、フレキソ印刷法等の一般的な方法を用いることができる。
(2) Transmission layer In the present invention, the formation method of the transmission layer is appropriately selected according to the material used for the transmission layer, for example, a coating liquid for forming a transmission layer is applied on the absorption layer. A method is mentioned. The coating method is not particularly limited as long as it is a method that can apply the coating liquid for forming the transmission layer over the entire surface of the absorption layer. For example, spin coating method, die coating method, roll coating method, bar coating method General methods such as dip coating, spray coating, blade coating, gravure printing, slit coating, ink jet, and flexographic printing can be used.

なお、透過層の特性、材料、厚み等については、上記「A.パターン形成体 2.透過層」の項に詳しく記載したので、ここでの説明は省略する。   The characteristics, material, thickness, and the like of the transmissive layer are described in detail in the above section “A. Pattern formation body 2. transmissive layer”, and thus the description thereof is omitted here.

また、透過層は表面が撥液性を有することが好ましい。透過層表面が撥液性を有する場合、透過層は、撥液性材料を含有するものであってもよく、表面が撥液化処理されたものであってもよく、自己組織化膜であってもよい。   Moreover, it is preferable that the surface of the transmission layer has liquid repellency. When the surface of the transmissive layer has liquid repellency, the permeable layer may contain a liquid repellant material, or may have a surface that has been subjected to a liquid repellency treatment, and is a self-assembled film. Also good.

撥液性材料を含有する透過層を形成する場合、透過層の形成方法としては、上記の透過層形成用塗工液を塗布する方法を用いることができる。   When forming a permeable layer containing a liquid repellent material, the method for applying the transmissive layer forming coating liquid can be used as a method for forming the transmissive layer.

表面が撥液化処理された透過層を形成する場合、撥液化処理としては、透過層表面に撥液性を付与することができる方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、フッ素化合物を導入ガスとして用いてプラズマを照射するフッ素プラズマ処理が挙げられる。
導入ガスとして用いられるフッ素化合物としては、例えばCF、NF、SF、CHF、C、C、C等が挙げられる。
また、導入ガスは、フッ素化合物と他のガスとが混合されたものであってもよい。他のガスとしては、例えば、窒素、酸素、アルゴン、ヘリウム等を挙げることができる。
プラズマの照射方法としては、フッ素化合物を導入ガスとして用いてプラズマを照射し、透過層表面に撥液性を付与することができる方法であれば特に限定されるものではなく、減圧下でプラズマ照射してもよく、大気圧下でプラズマ照射してもよい。大気圧プラズマはコストや製造効率等の面で有利である。
In the case of forming a permeable layer whose surface is lyophobic, the lyophobic treatment is not particularly limited as long as it is a method capable of imparting lyophobicity to the surface of the transmissive layer. A fluorine plasma treatment in which plasma is used as an introduction gas can be given.
Examples of the fluorine compound used as the introduction gas include CF 4 , NF 3 , SF 6 , CHF 3 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , and C 5 F 8 .
The introduced gas may be a mixture of a fluorine compound and another gas. As other gas, nitrogen, oxygen, argon, helium etc. can be mentioned, for example.
The plasma irradiation method is not particularly limited as long as it is a method capable of irradiating plasma using a fluorine compound as an introduction gas and imparting liquid repellency to the surface of the transmission layer. Plasma irradiation is performed under reduced pressure. Alternatively, plasma irradiation may be performed under atmospheric pressure. Atmospheric pressure plasma is advantageous in terms of cost and production efficiency.

透過層表面に導入されたフッ素の存在は、X線光電子分光分析装置による分析において、透過層表面より検出される全元素中のフッ素元素の割合を測定することにより確認することができる。   The presence of fluorine introduced to the surface of the transmission layer can be confirmed by measuring the ratio of the elemental fluorine in all elements detected from the surface of the transmission layer in the analysis by the X-ray photoelectron spectrometer.

透過層表面に撥液化処理を施す際には、透過層表面の液体との接触角が所定の範囲内になるように撥液化処理を行うことが好ましい。透過層表面の液体との接触角については、上記「A.パターン形成体 2.透過層」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。   When the repellency treatment is performed on the surface of the transmissive layer, the repellency treatment is preferably performed so that the contact angle with the liquid on the transmissive layer surface is within a predetermined range. The contact angle with the liquid on the surface of the transmissive layer is described in the above section “A. Pattern forming body 2. transmissive layer”, and thus the description thereof is omitted here.

また、自己組織化膜としては、自己組織化単分子膜、ラングミュア−ブロジェット膜、交互吸着膜を用いることができ、これらの形成方法については、例えば特開2003−195029号公報に記載されている方法を適用することができる。   Further, as the self-assembled film, a self-assembled monomolecular film, a Langmuir-Blodgett film, and an alternately adsorbed film can be used, and the formation method thereof is described in, for example, JP-A No. 2003-195029. The method that can be applied.

2.パターニング工程
本発明におけるパターニング工程は、透過層側から吸収層に紫外線レーザーをパターン状に照射して、レーザーアブレーションにより透過層をパターン状に除去し、吸収層を露出させる工程である。
2. Patterning Step The patterning step in the present invention is a step of irradiating the absorbing layer in a pattern from the transmitting layer side, removing the transmitting layer in a pattern by laser ablation, and exposing the absorbing layer.

紫外線レーザーの波長は、透過層を透過し、吸収層に吸収されるとともに、紫外線レーザーを吸収層に照射することによりレーザーアブレーションを起こすことができれば特に限定されるものでないが、通常365nm以下であり、中でも190nm〜355nmの範囲内、特に248nm〜355nmの範囲内であることが好ましい。   The wavelength of the ultraviolet laser is not particularly limited as long as it can be transmitted through the transmission layer and absorbed by the absorption layer, and laser ablation can be caused by irradiating the absorption layer with the ultraviolet laser, but is usually 365 nm or less. In particular, it is preferably in the range of 190 nm to 355 nm, particularly in the range of 248 nm to 355 nm.

紫外線レーザーとしては、例えば、エキシマレーザー(F、ArF、KCl、KrF、XeCl、XeF等)、YAGレーザー等を用いることができる。 As the ultraviolet laser, for example, an excimer laser (F 2 , ArF, KCl, KrF, XeCl, XeF, etc.), a YAG laser, or the like can be used.

また、紫外線レーザーの照射量は、透過層側から吸収層に紫外線レーザーを照射することで、レーザーアブレーションにより透過層を除去することができ、また照射部分の吸収層を残存させることができる程度であればよく、特に限定されない。   Also, the irradiation amount of the ultraviolet laser is such that the transmission layer can be removed by laser ablation by irradiating the absorption layer from the transmission layer side, and the absorption layer of the irradiated portion can be left. There is no particular limitation as long as it is present.

紫外線レーザーの照射時間は比較的短いことが好ましい。照射時間が長いと、照射部分の吸収層まで除去されてしまうおそれがあるからである。そのため、高出力の紫外線レーザーを用いることが好ましい。   The irradiation time of the ultraviolet laser is preferably relatively short. This is because if the irradiation time is long, the absorption layer in the irradiated portion may be removed. Therefore, it is preferable to use a high-power ultraviolet laser.

透過層側から吸収層に紫外線レーザーをパターン状に照射する際には、マスクを介して紫外線レーザーを照射してもよく、紫外線レーザーを集光して照射してもよい。   When the absorption layer is irradiated with an ultraviolet laser from the transmission layer side in a pattern, the ultraviolet laser may be irradiated through a mask, or the ultraviolet laser may be condensed and irradiated.

紫外線レーザーを照射する際、吸収層および透過層の積層体の温度としては特に限定されないが、吸収層および透過層の積層体を加熱しながら紫外線レーザーを照射することが好ましい。これにより、レーザーアブレーションが起こりやすくなるからである。加熱温度としては、レーザーアブレーションが起こりやすい温度であれば特に限定されないが、具体的に50℃〜150℃の範囲内であることが好ましい。   When the ultraviolet laser is irradiated, the temperature of the laminated body of the absorption layer and the transmissive layer is not particularly limited, but it is preferable to irradiate the ultraviolet laser while heating the laminated body of the absorption layer and the transmissive layer. This is because laser ablation is likely to occur. The heating temperature is not particularly limited as long as laser ablation is likely to occur. Specifically, the heating temperature is preferably in the range of 50 ° C to 150 ° C.

3.親液化処理工程
本発明においては、上記パターニング工程後に、露出した吸収層表面に親液化処理を行う親液化処理工程を行ってもよい。
3. Lipophilic treatment step In the present invention, after the patterning step, a lyophilic treatment step of performing a lyophilic treatment on the exposed absorbent layer surface may be performed.

親液化処理としては、露出した吸収層表面のみに親液性を付与することができる方法であれば特に限定されるものではなく、例えばUV−オゾン処理、真空紫外線処理、吸収層表面に親液性を付与することができる化合物を導入ガスとして用いてプラズマを照射するプラズマ処理等が挙げられる。中でも、親液化処理は、UV−オゾン処理、真空紫外線処理等の紫外線を利用する方法であることが好ましい。透過層は紫外線を透過するため、透過層および露出した吸収層の全面にUV−オゾン処理または真空紫外線処理を施した場合でも、透過層表面は親液化されず、露出した吸収層表面のみを親液化することができ、精度良く効率的に親液化処理を行うことができるからである。   The lyophilic treatment is not particularly limited as long as it is a method capable of imparting lyophilicity only to the exposed absorption layer surface. For example, UV-ozone treatment, vacuum ultraviolet treatment, lyophilic treatment on the absorption layer surface. For example, a plasma treatment in which plasma is irradiated using a compound capable of imparting properties as an introduction gas may be used. Among them, the lyophilic treatment is preferably a method using ultraviolet rays such as UV-ozone treatment and vacuum ultraviolet treatment. Since the transmission layer transmits ultraviolet rays, even when UV-ozone treatment or vacuum ultraviolet treatment is applied to the entire surface of the transmission layer and the exposed absorption layer, the surface of the transmission layer is not lyophilic, and only the exposed absorption layer surface is treated as the parent layer. This is because it can be liquefied and the lyophilic treatment can be performed with high accuracy and efficiency.

UV−オゾン処理において、オゾンを発生させる酸素や空気を用いることができる。
UV−オゾン処理は、透過層および吸収層の全面に施してもよく、マスクを介して露出した吸収層表面のみに施してもよいが、透過層および吸収層の全面に施すことが好ましい。上述のように、透過層は紫外線を透過するため、透過層および吸収層の全面にUV−オゾン処理を施した場合でも、露出した吸収層表面のみを親液化することができる。
In the UV-ozone treatment, oxygen or air that generates ozone can be used.
The UV-ozone treatment may be performed on the entire surface of the transmission layer and the absorption layer, or may be performed only on the surface of the absorption layer exposed through the mask, but is preferably performed on the entire surface of the transmission layer and the absorption layer. As described above, since the transmission layer transmits ultraviolet rays, only the exposed absorption layer surface can be lyophilic even when the entire surface of the transmission layer and absorption layer is subjected to UV-ozone treatment.

また、真空紫外線処理も、UV−オゾン処理と同様に、透過層および吸収層の全面に施してもよく、マスクを介して露出した吸収層表面のみに施してもよいが、透過層および吸収層の全面に施すことが好ましい。   In addition, the vacuum ultraviolet treatment may be performed on the entire surface of the transmission layer and the absorption layer as in the case of the UV-ozone treatment, or may be performed only on the surface of the absorption layer exposed through the mask. Is preferably applied to the entire surface.

プラズマ処理において、導入ガスとして用いられる化合物は、吸収層表面のみに親液性を付与することができるものであればよく、例えば、酸素、窒素、アルゴン、ヘリウム等が挙げられる。
プラズマ処理は、透過層および吸収層の全面に施してもよく、マスクを介して露出した吸収層表面のみに施してもよいが、マスクを介して露出した吸収層表面のみに施すことが好ましい。透過層表面の撥液性を保持することができるからである。
In the plasma treatment, the compound used as the introduction gas may be any compound that can impart lyophilicity only to the surface of the absorption layer, and examples thereof include oxygen, nitrogen, argon, and helium.
The plasma treatment may be performed on the entire surface of the transmission layer and the absorption layer, or may be performed only on the surface of the absorption layer exposed through the mask, but is preferably performed only on the surface of the absorption layer exposed through the mask. This is because the liquid repellency of the surface of the transmissive layer can be maintained.

露出した吸収層表面に親液化処理を施す際には、露出した吸収層表面の液体との接触角が所定の範囲内になるように親液化処理を行うことが好ましい。露出した吸収層表面の液体との接触角については、上記「A.パターン形成体 1.吸収層」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。   When the exposed absorbent layer surface is subjected to a lyophilic treatment, the lyophilic treatment is preferably performed so that the contact angle between the exposed absorbent layer surface and the liquid is within a predetermined range. The contact angle between the exposed surface of the absorbing layer and the liquid is described in the above section “A. Pattern forming body 1. Absorbing layer”, and thus the description thereof is omitted here.

本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。   The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device that exhibits the same function and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.

以下に実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。   The following examples illustrate the present invention in more detail.

[実施例1]
まず、ポリカーボネートフィルム(帝人社製)上に吸収層としてスチレンポリマー(和光純薬製 198−12805)の5wt%トルエン溶液をスピンコーター(Mikasa製 MS−A200)で塗布し、乾燥することで厚さ1μmの膜を形成した。この吸収層表面の純水の接触角を接触角計(協和界面科学社製 PCA−1)で測定した結果は80°であった。また、吸収層の波長248nmの透過率は40%であった。
次いで、吸収層表面に透過層としてサイトップ(登録商標)(旭硝子社製 CTX−809AP)をスピンコーターで塗布し、乾燥することで厚さ20nmの膜を形成した。この透過層表面の純水の接触角を接触角計(協和界面科学社製 PCA−1)で測定した結果は110°であった。また、透過層の波長190nm〜380nmの透過率はほぼ一定であり、95%であった。
[Example 1]
First, a 5 wt% toluene solution of a styrene polymer (198-12805 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) is applied as an absorption layer on a polycarbonate film (manufactured by Teijin Ltd.) with a spin coater (MS-A200 manufactured by Mikasa) and dried to a thickness. A 1 μm film was formed. The contact angle meter (PCA-1 manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) was used to measure the contact angle of pure water on the surface of the absorption layer, and the result was 80 °. The transmittance of the absorption layer at a wavelength of 248 nm was 40%.
Next, Cytop (registered trademark) (CTX-809AP manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) was applied as a transmission layer on the surface of the absorption layer with a spin coater and dried to form a 20 nm thick film. The contact angle meter (PCA-1 manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) measured the contact angle of pure water on the surface of the transmission layer was 110 °. In addition, the transmittance of the transmission layer at a wavelength of 190 nm to 380 nm was almost constant and was 95%.

次に、上記の積層体の透過層側から波長248nmのエキシマーレーザー(Tamarack製)を120mW/cmの出力で照射し、吸収層の最表層をアブレーションすることで透過層をパターニングした。これにより、透過層の有無による凹凸パターンであって、露出した吸収層表面と透過層表面とで接触角の差が30°となる濡れ性の異なるパターンを形成した。
また、このパターニングによる最小線幅は2μmであることが確認された。
Next, an excimer laser (manufactured by Tamarack) with a wavelength of 248 nm was irradiated from the transmission layer side of the above laminate with an output of 120 mW / cm 2 to pattern the transmission layer by ablating the outermost layer of the absorption layer. As a result, a concavo-convex pattern depending on the presence or absence of the transmissive layer, which had different wettability patterns with a contact angle difference of 30 ° between the exposed absorption layer surface and the transmissive layer surface was formed.
Further, it was confirmed that the minimum line width by this patterning was 2 μm.

[実施例2]
実施例1で得られた濡れ性の異なるパターンにおいて、UV装置(TAKEDEN製)を用いて透過層側からUV−オゾン処理を行った。UV−オゾン処理後の吸収層表面の純水の接触角を接触角計(協和界面科学社製 PCA−1)で測定したところ20°となり、露出された吸収層のみで濡れ性が向上した。これにより、露出した吸収層表面と透過層表面とで接触角の差が90°となる濡れ性の異なるパターンを形成した。
[Example 2]
In the patterns with different wettability obtained in Example 1, UV-ozone treatment was performed from the transmission layer side using a UV device (manufactured by TAKEDEN). When the contact angle of pure water on the surface of the absorption layer after UV-ozone treatment was measured with a contact angle meter (PCA-1 manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.), it was 20 °, and the wettability was improved only with the exposed absorption layer. As a result, patterns having different wettability with a difference in contact angle of 90 ° between the exposed absorption layer surface and the transmission layer surface were formed.

[比較例1]
まず、実施例1と同様にして、ポリカーボネートフィルム(帝人社製)上に吸収層を形成した。
次に、吸収層表面に波長248nmのエキシマーレーザー(Tamarack製)を120mW/cmの出力で照射し、吸収層の最表層をアブレーションすることでパターニングした。これにより、吸収層表面に凹凸パターンを形成した。
このパターニングによる最小線幅は2μmであることが確認された。しかしながら、凹凸パターンの凹部および凸部の純水との接触角はいずれも80°であり、濡れ性の異なるパターンは得られなかった。比較例1から、吸収層上に撥水性を有する透過層を設ける効果を確認できた。
[Comparative Example 1]
First, in the same manner as in Example 1, an absorption layer was formed on a polycarbonate film (manufactured by Teijin Limited).
Next, the surface of the absorption layer was patterned by irradiating an excimer laser (manufactured by Tamarack) with a wavelength of 248 nm with an output of 120 mW / cm 2 and ablating the outermost layer of the absorption layer. Thereby, the uneven | corrugated pattern was formed in the absorption layer surface.
It was confirmed that the minimum line width by this patterning was 2 μm. However, the contact angle between the concave and convex portions of the concave / convex pattern and the pure water was 80 °, and patterns having different wettability were not obtained. From the comparative example 1, the effect which provides the permeation | transmission layer which has water repellency on the absorption layer has been confirmed.

[比較例2]
まず、厚さ0.7mmのガラス基板(日本電気硝子製 OA10)表面にサイトップ(登録商標)(旭硝子社製 CTX−809AP)をスピンコーターで塗布し、乾燥することで厚20nmの透過層を形成した。この透過層表面の純水の接触角を接触角計(協和界面科学社製 PCA−1)で測定した結果は110°であった。また、透過層の波長190nm〜380nmの透過率はほぼ一定であり、95%であった。
次に、透過層表面に波長248nmのエキシマーレーザー(Tamarack製)を120mW/cmの出力で照射したが、実施例1および比較例1のようなアブレーションは起こらなかった。透過層は波長248nmの紫外線の吸収が10%未満と非常に弱く、またガラス基板のアブレーションには出力が不足するためである。比較例2より、透過層の下地層としてアブレーションを起こしやすい層を導入する効果が確認された。
[Comparative Example 2]
First, Cytop (registered trademark) (CTX-809AP manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) is applied to the surface of a 0.7 mm thick glass substrate (OA10 manufactured by Nippon Electric Glass) with a spin coater and dried to form a 20 nm thick transmission layer. Formed. The contact angle meter (PCA-1 manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) measured the contact angle of pure water on the surface of the transmission layer was 110 °. In addition, the transmittance of the transmission layer at a wavelength of 190 nm to 380 nm was almost constant and was 95%.
Next, an excimer laser (manufactured by Tamarack) with a wavelength of 248 nm was irradiated on the surface of the transmission layer with an output of 120 mW / cm 2 , but ablation as in Example 1 and Comparative Example 1 did not occur. This is because the transmissive layer absorbs ultraviolet light having a wavelength of 248 nm, which is very weak at less than 10%, and the output is insufficient for ablation of the glass substrate. Comparative Example 2 confirmed the effect of introducing a layer that easily causes ablation as the base layer of the transmission layer.

1 … パターン形成体
2 … 基板
3 … 吸収層
4 … 透過層
L … 紫外線レーザー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Pattern formation body 2 ... Board | substrate 3 ... Absorption layer 4 ... Transmission layer L ... Ultraviolet laser

Claims (4)

紫外線を吸収する吸収層上に紫外線を透過する透過層を積層する積層工程と、
前記透過層側から前記吸収層に紫外線レーザーをパターン状に照射して、レーザーアブレーションにより前記透過層をパターン状に除去し、前記吸収層を露出させるパターニング工程と
を有することを特徴とするパターン形成体の製造方法。
A lamination step of laminating a transmission layer that transmits ultraviolet light on an absorption layer that absorbs ultraviolet light;
A patterning process comprising: irradiating the absorbing layer in a pattern from the transmitting layer side, removing the transmitting layer in a pattern by laser ablation, and exposing the absorbing layer Body manufacturing method.
露出した前記吸収層表面が親液性を有し、前記透過層表面が撥液性を有することを特徴とする請求項1に記載のパターン形成体の製造方法。 The method for producing a pattern forming body according to claim 1 , wherein the exposed surface of the absorption layer has lyophilicity and the surface of the transmission layer has liquid repellency. 前記パターニング工程後に、露出した前記吸収層表面に親液化処理を行う親液化処理工程をさらに有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のパターン形成体の製造方法。 The method for producing a pattern forming body according to claim 1 , further comprising a lyophilic process step of performing a lyophilic process on the exposed surface of the absorption layer after the patterning process. 前記吸収層および前記透過層が絶縁性を有することを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれかの請求項に記載のパターン形成体の製造方法。 The method for producing a pattern forming body according to any one of claims 1 to 3, wherein the absorption layer and the transmission layer have insulating properties .
JP2013085954A 2013-04-16 2013-04-16 Pattern forming body and manufacturing method thereof Active JP6149481B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013085954A JP6149481B2 (en) 2013-04-16 2013-04-16 Pattern forming body and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013085954A JP6149481B2 (en) 2013-04-16 2013-04-16 Pattern forming body and manufacturing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014208406A JP2014208406A (en) 2014-11-06
JP6149481B2 true JP6149481B2 (en) 2017-06-21

Family

ID=51903009

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013085954A Active JP6149481B2 (en) 2013-04-16 2013-04-16 Pattern forming body and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6149481B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101616069B1 (en) * 2014-11-28 2016-05-03 (주)파인테크 Method of manufacturing flexible fine dies using laser exposure

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5360737B2 (en) * 2008-02-29 2013-12-04 大日本印刷株式会社 Organic transistor manufacturing method and organic transistor

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014208406A (en) 2014-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6200094B2 (en) Method and apparatus for patterning graphene oxide
JP2011216647A (en) Method for manufacturing pattern-formed body, method for manufacturing functional element, and method for manufacturing semiconductor element
US8734912B2 (en) Method for patterning substrate and method for fabricating capacitive touch panel
JP6221320B2 (en) Method for producing functional element and functional element
JP5741832B2 (en) Active matrix substrate, method for manufacturing active matrix substrate, and liquid crystal display device
JP2003156667A5 (en)
JP2008073768A5 (en)
JP6180975B2 (en) Electronic device and manufacturing method thereof
JP6149481B2 (en) Pattern forming body and manufacturing method thereof
KR101652915B1 (en) Gravure printing method
JP2013179218A (en) Method of manufacturing semiconductor device
JP6346161B2 (en) Pattern formation method
JP5332145B2 (en) Multilayer structure, electronic device, electronic device array, and display device
US9090499B2 (en) Method and apparatus for light induced etching of glass substrates in the fabrication of electronic circuits
US9260300B2 (en) Pattern formation method and pattern formation apparatus
JP2011259001A (en) Method of producing patterned body, method of manufacturing functional element and method of manufacturing semiconductor element
US9046777B2 (en) Method for manufacturing a fine metal electrode
JP6149482B2 (en) Waterless lithographic production method, print production method, and waterless lithographic method
JP6002894B2 (en) Manufacturing method of electronic device
CN117907389A (en) Application of graphene microwire array in liquid detection
JP2005118660A (en) Liquid repellent region forming method, pattern forming method, and electronic device
KR20180133509A (en) Method for forming a device comprising perovskite
KR101736473B1 (en) Panel and method of manufacturing thereof
KR101914898B1 (en) Manufacturing method of active device and active device
KR102212422B1 (en) Photoconductive transcription method using sacrificial layer

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160401

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20161220

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161227

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170224

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170425

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170508

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6149481

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150