パターン形成方法、およびこれにより製造される電子回路、並びにこれを用いた電子機器
低コストおよび低環境負荷で、かつ連続した薄膜回路パターンを精度よく実現できるパターン形成方法、およびこれにより製造される電子回路、並びにこれを用いた電子機器を提供する。 基板１上にマスク層２を形成する工程と、上記マスク層２に開口パターンを形成する工程と、上記基板１上およびマスク層２上に薄膜３を形成する工程と、上記マスク層２および該マスク層２上に形成された薄膜３を基板１から剥離する工程とを含み、開口パターンを乾式条件下で形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターン形成方法、およびこれにより製造される電子回路、並びにこれを用いたＰＤＰ等の電子機器に関するものである。より詳しくは、例えば、半導体集積回路や電子回路等に用いられる薄膜からなる回路パターンを形成する方法、およびこれにより製造される電子回路、並びに、半導体装置、各種コンピュータ、各種表示装置等の薄膜からなる回路パターンを用いる全ての電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、コンピュータ、通信、情報家電、各種表示デバイス等に用いられているあらゆる電子回路には、基板上に金属や絶縁物の薄膜で形成された回路パターンが使用されている。また、急速に進展する高度情報化社会に対応するために、より高集積（高精細化）、大面積化が求められている。
【０００３】
この回路パターンの形成には、概ね、フォトリソグラフィ・エッチングプロセスを用いた方法が採用されてきた。この方法の典型的なプロセスを図１５および図１６に示す。図１５および図１６に示すように、この方法は、基板の全面にまたは部分的に回路パターンを形成するための薄膜を成膜した後に、レジストを塗布・乾燥してマスク層を形成する。そして、マスクを介してマスク層を露光・現像することによって、回路パターンとは逆のパターン（逆回路パターン）を形成する。その後、エッチング、マスク層除去を経て所望の回路パターンを形成する方法である。この方法は、パターンの形成精度が良く、同じパターンを何回でも再現できるとともに、同一基板上に複数個の電子回路を形成できるため、量産性を有している点で優れている。
【０００４】
しかしながら、このフォトリソグラフィ・エッチングプロセスを用いた方法は、図１５および図１６に示すように、多数の工程を繰り返して電子回路の回路パターンを完成させていくものである。図１５および図１６に示す方法では、基板５０上に金属薄膜５１を形成した後に、マスク層５２を形成し、露光・現像処理・エッチング・マスク層５２剥離を行い、さらに、絶縁層５３を形成した後に、マスク層５４の形成・露光・現像・エッチング・マスク層５４剥離を行っている。
【０００５】
すなわち、この方法では、金属薄膜と絶縁層とからなる回路パターンを形成する度に、成膜・レジスト塗布・乾燥・露光・現像・エッチング・マスク層剥離等からなる約２２工程の非常に多数の工程数を必要とする。このため、製造コストが非常に高くなるという問題があった。さらに、この方法では、上記多数の工程の度に大量の現像液や、エッチング剤等の薬液および洗浄液を使用することとなる。これは、単に歩留まりが悪く製造コストが非常に高くなるということのみならず、昨今、重大な関心事となってきた廃液の処理などの環境負荷が非常に大きいという問題があった。
【０００６】
そこで、これらの問題を解決するために、多数の工程を短縮する方法として、回路パターンの材料を成膜する際に、メタルマスク等を用いて直接回路パターンを形成する方法や、回路パターンの材料を成膜する前に、マスク層で逆回路パターンを形成し、その後、回路パターン用の薄膜を形成して、余分な薄膜をマスク層ごと剥離するリフトオフという方法が行われている。
【０００７】
しかしながら、上記メタルマスクを用いた方法では、メタルマスクが基板から浮いてしまい、基板とメタルマスクとの間にわずかな隙間ができるため、薄膜を成膜した際に回路パターンの材料が隙間に滲み出し、パターンの形成精度の向上に限界があるという問題があった。基板へのメタルマスクの吸着性は良好でないため、特に、長い連続パターンを形成する際にこの問題が顕著となる。すなわち、基板の端部から離れれば離れるほど隙間が大きくなり、パターンの形成精度を低下させてしまう。したがって、メタルマスクの浮きが、パターンの材料の滲みを招致させる原因となり、特に、対象となる連続パターンに隣接するパターンが存在する場合には、両パターン間の薄膜が接続されてしまう原因となる。そこで、この問題を解決するために、磁性を帯びた材料のメタルマスクを用いるとともに、基板のメタルマスクとは反対側の面に磁石を配置することにより、メタルマスクを基板に当接させる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
上記特許文献１には、図１７ないし図１９に示すような有機電界発光素子ディスプレイの製造方法に適用されているパターン形成方法が示されている。特許文献１では、図１７ないし図１９に示すように、メタルマスク５５を用いるとともに、基板５６のメタルマスク５５とは反対側の面に磁化部材５７を配置して各電極材料をスパッタリングしている。これによって、ストライプ状の陽極５８と、ストライプ状の有機層５９および陰極６０とを交差させたマトリクス状の電極等を順次成膜している。この際、メタルマスク５５を用いる場合に問題となるパターンのずれ、メタルマスク５５の浮きによるパターン材料の滲みは、磁化部材５７に工夫を加えて磁力線の間隔を極力狭くすることで対応できることとしている。
【０００９】
また、上記リフトオフという方法は、多数提案されている（例えば、特許文献２〜１２参照）。上記特許文献２〜５では、マスク層をリフトオフ法に好適な逆テーパ形状に加工する方法が開示されている。また、上記特許文献６には、後の工程における温度に耐えられるように、レジストに熱安定性を与える方法が開示されており、特許文献７および８には、その他各種用途別のリフトオフ法が開示されている。
【００１０】
上記リフトオフという方法は、一般に、基板上にマスク層で逆回路パターンを形成し、基板の全面に金属薄膜を堆積させ、次いでマスク層を剥離することによって、マスク層の開口部分に金属薄膜による回路パターンを形成する方法である。図２０ないし図２１は、マスク層を露光・現像等することによってマスク層の逆回路パターンを形成する工程を示しており、これは、いわゆる湿式条件（ウェット条件）にて行われるウェットリフトオフ法の工程を示している。
【００１１】
図２０および図２１に示す方法では、基板６１上にマスク層６２を形成し、露光・現像によりレジストパターンを形成する。その後、金属薄膜６３を形成した後に、不要なマスク層６２および金属薄膜６３を剥離している。さらに、基板６１上に再度マスク層６４を形成し、露光・現像によりレジストパターンを形成し、絶縁層６５を形成した後に、不要なマスク層６４および絶縁層６５を剥離している。
【００１２】
なお、リフトオフ法により金属薄膜の回路パターンを形成する際には、マスク層の開口部分に形成された金属薄膜と、マスク層上に形成された金属薄膜とは、実質的に短絡していないことが好ましい。このため、マスク層の開口部分を逆テーパ形状またはオーバーハング形状としている。なお、マスク層の開口部分を逆テーパ形状またはオーバーハング形状に形成する方法についても提案されている（例えば、特許文献９ないし１１参照）。
【特許文献１】特開２００２−７５６３９号公報
【特許文献２】特許第２９８９０６４号明細書
【特許文献３】特許第３０２８０９４号明細書
【特許文献４】特開平７−１６８３６８号公報
【特許文献５】特開平８−３１５９８１号公報
【特許文献６】特開平１１−３１７４１８号公報
【特許文献７】特開２００２−１３４００４号公報
【特許文献８】特開平１１−３３９５７４号公報
【特許文献９】特開昭５６−８１９５４号公報
【特許文献１０】特開平１−２３６６５８号公報
【特許文献１１】特開平７−２９８４６号公報
【特許文献１２】特開２００３−２８７９０５号公報
【特許文献１３】特開平６−１３３５６号公報
【特許文献１４】特開平１０−２０５０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記特許文献１に記載の方法は、ストライプ状の陽極と陰極とに対応した、非常に細かいストライプ状の多数のスリットをメタルマスクに形成する必要がある。また、このようなメタルマスクを磁石で保持して精度の良い回路パターンを形成することは、電子回路のサイズの大型化および回路パターンの高精細化の双方においておのずと限界がある。したがって、所望の大面積化および高精細化が得られないという問題点を有している。
【００１４】
また、上記特許文献２ないし８に記載の方法は、全てレジストを用いた方法であり、回路パターンの形成精度は比較的良好であるものの、マスク層の逆回路パターン形成はフォトリソグラフィによって行われるため工程が長くなるとともに、逆回路パターン形成およびマスク層剥離時に現像液や剥離液を大量に用いる必要がある。このため、工程の短縮や、廃材や廃液の処理による環境負荷の低減が十分でなく、上記従来の問題は依然として解決できないでいるという問題点を有している。
【００１５】
さらに、上記特許文献９ないし１１に記載の方法は、ウェットプロセスにて行われており、ドライプロセスにて行う場合には、リフトオフに必須な逆テーパ形状ができないことおよびマスク層を確実に剥離することが難しいという問題を抱えている。
【００１６】
一方、上述のリフトオフ法のうち、湿式条件（ウェット条件）下で行わない手法も提案されている（例えば、特許文献１３および１４参照）。
特許文献１３では、ウェットプロセスを用いることなく確実にパターニングを行い、薄膜パターンの微細化及びプロセスの短縮化、簡略化をはかることを目的として、「基体の表面上にステンシルをパターン形成した後、上記ステンシル上に成膜すべき薄膜を被着して、上記基体の裏面側からエネルギービームを照射して、上記ステンシルを剥離させて上記薄膜をパターニングすることを特徴とする薄膜パターン形成方法」が開示されている。
また、特許文献１４では、レジスト膜の現像と残留レジストの剥離、および金属薄膜や半導体薄膜あるいは絶縁耐薄膜の加工を完全ドライプロセスで行うことを目的として、「液晶表示素子を構成するための金属膜、誘電体絶縁膜、半導体膜の薄膜、ないしは前記薄膜の一部がパターン状に形成された多層膜を成膜したガラス基板上にウレタン結合および／またはウレア結合をもつ高分子材料から構成したレジスト膜を塗布し、所定の開口パターンを有するマスクを介してエキシマレーザーを照射して照射部分のレジスト膜をアブレーション現象により除去することで前記マスクの開口パターンに対応して前記薄膜を露出したレジスト膜パターンを形成し、前記レジスト膜パターンで露出された前記薄膜にエッチング処理を施して除去した後、エキシマレーザーを照射して残留レジスト膜をアブレーション現象により除去することを特徴とする液晶表示素子の製造方法。」が開示されている。
【００１７】
また、上記特許文献１３および１４に記載の方法は、エネルギービーム（エキシマレーザー）のみを用いて基板上に残存させる薄膜（金属膜）にダメージを与えずにレジスト層（レジスト膜・ステンシル）のみを確実に剥離することが困難であるという問題点があることが分かった。
【００１８】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、これまでのフォトリソグラフィ・エッチングプロセスに代わる、低コストおよび低環境負荷で、かつ連続した薄膜回路パターンを精度よく実現できるパターン形成方法、およびこれにより製造される電子回路、並びにこれを用いた電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、マスク層と基板および薄膜層とのレーザ光に対する吸収率が所定の関係を有することにより、基板上に残存させる薄膜層にダメージを与えずに不要なマスク層のみを確実に剥離することができることを見出し、低コストおよび低環境負荷で、かつ連続した薄膜回路パターンを精度よく実現できる薄膜層パターン形成方法を達成するに至った。
【００２０】
本発明に係るパターン形成方法は、上記課題を解決するために、基板上にマスク層を形成するマスク層形成工程と、上記マスク層に開口部を形成する開口部形成工程と、上記基板上およびマスク層上に薄膜層を形成する薄膜層形成工程と、上記マスク層および該マスク層上に形成された薄膜層を基板から剥離する剥離工程とを含むパターン形成方法であって、上記開口部形成工程は、乾式条件下で行われることを特徴としている。
【００２１】
上記開口部は、マスク層に第１のレーザ光を照射することにより形成されることが好ましく、上記開口部は、マスク層に第１のレーザ光を前記基板側から照射することが好ましい。
【００２２】
前記マスク層の前記第１のレーザ光に対する吸収率が、前記基板および前記薄膜層の前記レーザ光に対する吸収率よりも大きいことが好ましく、前記第１のレーザ光が、波長が５００〜１５００ｎｍ、エネルギー密度が０．１〜５Ｊ／ｃｍ２のレーザ光であることが好ましく、前記マスク層の前記第１およびのレーザ光に対する吸収率が、前記基板および前記薄膜層の前記レーザ光に対する吸収率の２倍以上であることが好ましく、前記マスク層の前記第１のレーザ光に対する吸収率が、７０％以上であることが好ましい。
【００２３】
上記剥離工程は、乾式条件下で行われることが好ましく、上記剥離工程において、マスク層および／または該マスク層上に形成された薄膜層を、接着する接着部材を用いて剥離する、または減圧吸引することが好ましく、上記剥離工程において、マスク層および／またはマスク層上に形成された薄膜層を、第２のレーザ光を照射することにより剥離することが好ましく、前記マスク層の前記第２のレーザ光に対する吸収率が、前記基板および前記薄膜層の前記レーザ光に対する吸収率よりも大きいことが好ましく、前記第２のレーザ光が、波長が５００〜１５００ｎｍ、エネルギー密度が０．１〜５Ｊ／ｃｍ２のレーザ光であることが好ましい。
また、前記マスク層の前記第２のレーザ光に対する吸収率が、前記基板および前記薄膜層の前記レーザ光に対する吸収率の２倍以上であることが好ましく、前記マスク層の前記第２のレーザ光に対する吸収率が、７０％以上であることが好ましく、前記マスク層が、黒色顔料もしくは黒色染料を１０〜９９質量％（成膜中で）含有する材料で構成されていることが好ましく、上記マスク層は、基板上に液状のレジストを塗布する、または、基板上にフィルム状のレジストを積層することにより形成されることが好ましく、上記マスク層は、減圧下で形成されることが好ましく、上記マスク層は、エポキシ化合物、ポリエチレン化合物、ポリイミド化合物、四フッ化エチレン化合物からなる群から選ばれる少なくとも１つであることが好ましい。
【００２４】
上記剥離工程の前に、基板とマスク層との接着力を低下させる接着力低下工程を含むことが好ましく、上記接着力低下工程では、マスク層に光を照射する、および／または、マスク層を加熱することが好ましく、上記薄膜層は、マスク層の端部を露出するように形成されることが好ましく、上記薄膜層は、気体存在下または減圧下で形成されることが好ましく、上記薄膜層は、スパッタ法で形成されることが好ましく、上記薄膜層は、金属、ガラスおよびセラミックスから選ばれる少なくとも１つであることが好ましく、上記薄膜層は、Ｃｒ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｗおよびこれらの化合物からなる群、並びに、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、Ｂｉ２Ｏ３、ＰｂＯ、Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＳｉＣ、ＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｓｂ２Ｏ３およびこれらの混合物からなる群から選ばれる少なくとも１つであることが好ましく、上記マスク層形成工程の前、または、上記剥離工程の後に、基板上にさらに第２の薄膜層を形成するとともに、該第２の薄膜層に第３のレーザ光を照射することによって、第２の薄膜層の一部を除去することが好ましい。
【００２５】
また、本発明に係るパターン形成方法は、基板上にマスク層を形成するマスク層形成工程と、第１のレーザ光を照射して前記マスク層に開口部を形成する開口部形成工程と、前記基板上および前記マスク層上に薄膜層を形成する薄膜層形成工程と、第２のレーザ光を照射して前記マスク層を前記基板上から剥離する剥離工程とを具備し、前記マスク層の前記第１および第２のレーザ光に対する吸収率が、前記基板および前記薄膜層の前記レーザ光に対する吸収率よりも大きいことを特徴としている。また、前記薄膜層がスパッタ法により成膜されることが好ましく、前記マスク層が、黒色顔料もしくは黒色染料を１０〜９９質量％含有する材料で構成されていることが好ましく、前記第１および第２のレーザ光が、波長が５００〜１５００ｎｍ、エネルギー密度が０．１〜５Ｊ／ｃｍ２のレーザ光であることが好ましく、前記第１および第２のレーザ光が、波長が５００〜１５００ｎｍ、エネルギー密度が０．１〜１Ｊ／ｃｍ２のレーザ光であることが好ましい。
【００２６】
本発明に係る電子回路は、上記の課題を解決するために、上記いずれかに記載のパターン形成方法を用いて製造されることを特徴としている。また、本発明に係る電子機器は、上記の課題を解決するために、上記に記載の電子回路を用いてなることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係るパターン形成方法は、以上のように、開口部形成工程は、乾式条件下で行われるので、低コストおよび低環境負荷とすることができる。すなわち、従来では開口部を形成するために、湿式条件下で露光・現像等を行っていたものの、本発明のパターン形成方法は、乾式条件下で行うことから、露光や現像を行うことなく開口部を形成することが可能となり、工程数を大幅に削減することが可能となる。また、例えば、乾式条件下で直接除去加工してパターン形成できる材料にはレーザ光などにより直接パターン形成することを組み合わせて、より効果的なパターン形成を可能とする。その結果、工程数の大幅な削減によるスループット向上とともに、それに伴う設備投資の大幅な削減および薬液等の間接材料費の大幅な削減が可能となり、製造原価を大幅に低減することができるため、低コストにてパターンを形成することができるという効果を奏する。また、工程数を大幅に削減することができるため、歩留まりの大幅な向上も期待できる。
【００２８】
また、湿式条件下で露光・現像等を行う際には、現像剤や洗浄剤等の薬液を用いていたが、本発明ではこれら薬液を用いずに乾式条件下で行うため、従来の湿式条件下ではパターンを形成することが困難であった材料に対しても適用可能であるとともに、薬液の使用に伴う廃液の発生がなく、低環境負荷で行うことができるという効果を併せて奏する。
【００２９】
さらに、本発明のパターン形成方法は、従来のエッチングでは抑制することが困難であったパターン端部の露出を抑制することが可能となるため、信頼性を向上させることができるという効果を併せて奏する。
【００３０】
上記のパターン形成方法において、上記開口部は、マスク層に第１のレーザ光を照射することにより形成されるので、開口部を１工程にて形成することが可能となり、その結果、工程数を大幅に削減することができるという効果を奏する。
【００３１】
上記のパターン形成方法において、上記剥離工程は、乾式条件下で行われるので、さらに低コストおよび低環境負荷とすることができる。すなわち、従来ではマスク層を剥離する際においても薬液を用いて行っていたが、本発明では、乾式条件下にて行われるため、これら薬液を用いることがない。したがって、より低コストおよび低環境負荷にて行うことができるという効果を奏する。
【００３２】
上記のパターン形成方法において、上記剥離工程の前に、基板とマスク層との接着力を低下させる接着力低下工程を含むので、マスク層の剥離をより容易に行うことができるという効果を奏する。また、上記のパターン形成方法において、上記接着力低下工程では、マスク層に光を照射する、および／または、マスク層を加熱するので、容易に接着力を低下させることができる。すなわち、より簡便な方法で接着力を低下させることができるとともに、より容易に剥離することができるという効果を奏する。
【００３３】
上記のパターン形成方法において、上記剥離工程では、マスク層および／またはマスク層上に形成された薄膜層に接着する接着部材を用いて剥離する、もしくは、減圧吸引することにより剥離するので、より容易にマスク層を剥離することができるという効果を奏する。
【００３４】
上記のパターン形成方法において、上記薄膜層は、マスク層の端部を露出するように形成されるので、例えば、剥離工程にて接着部材を用いて剥離する際に、接着部材とマスク層との接着を容易にし、マスク層およびマスク層上に形成された薄膜層の剥離を確実に行うことができるという効果を奏する。
【００３５】
上記のパターン形成方法において、上記マスク層は、基板上に液状のレジストを塗布する、または、基板上にフィルム状のレジストを積層することにより形成されるので、簡便かつ容易にマスク層を形成することができるという効果を奏する。また、上記のパターン形成方法において、上記マスク層は、減圧下で形成されるので、微細パターン形成に好適な薄い連続したマスク層を形成することができるという効果を奏する。
【００３６】
上記のパターン形成方法において、上記薄膜層形成工程は、上記薄膜層は、気体存在下または減圧下で形成されるので、簡便かつ容易に薄膜層を形成することができるという効果を奏する。
【００３７】
上記のパターン形成方法において、上記薄膜層は、金属、ガラスおよびセラミックスから選ばれる少なくとも１つであるので、所望の材料を形成できるという効果を奏する。また、上記のパターン形成方法において、上記薄膜層は、Ｃｒ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｗおよびこれらの化合物からなる群、並びに、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、Ｂｉ２Ｏ３、ＰｂＯ、Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＳｉＣ、ＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｓｂ２Ｏ３およびこれらの混合物からなる群から選ばれる少なくとも１つである。さらに、上記のパターン形成方法において、上記マスク層は、エポキシ化合物、ポリエチレン化合物、ポリイミド化合物、四フッ化エチレン化合物からなる群から選ばれる少なくとも１つである。
【００３８】
上記のパターン形成方法において、上記マスク層形成工程の前、または、上記剥離工程の後に、基板上にさらに第２の薄膜層を形成するとともに、該第２の薄膜層に第３のレーザ光を照射することによって、第２の薄膜層の一部を除去する構成とすれば、複数の薄膜層を形成する場合であっても、第２の薄膜層として、例えばＩｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２等の酸化物やＣｒ、Ｔｉ等の金属といったレーザ光の照射にて除去が可能な材料を用いることによって、効率よくパターンを形成することができるという効果を奏する。
【００３９】
本発明のパターン形成方法においては、マスク層と基板および薄膜層との第１および／または第２のレーザ光に対する吸収率が所定の関係を有することにより、該レーザ光のみを用いて、基板上に残存させる薄膜層にダメージを与えずに不要なマスク層のみを容易にかつ確実に剥離することができるため、低コストおよび低環境負荷で、かつ連続した薄膜回路パターンを精度よく実現できる。
また、本発明のパターン形成方法においては、上記マスク層が、有機材料で構成されていることが好ましく、これにより、低いエネルギー量でマスク層を剥離できるという効果を奏する。
また、本発明のパターン形成方法においては、上記マスク層が、無機材料で構成されていることが好ましく、これにより、薄膜で形成できるため、より細かいパターンが得られるという効果を奏する。
さらに、本発明のパターン形成方法においては、上記マスク層が、黒色顔料もしくは黒色染料を１０〜９９質量％含有する材料で構成されていることが好ましく、これにより、上記マスク層のレーザ光に対する吸収率が増加することから、エネルギー密度の低いレーザ光によっても十分にパターン形成（開口部形成）および剥離ができるという効果を奏する。
【００４０】
本発明のパターン形成方法においては、上記第１および／または第２のレーザ光が、波長が５００〜１５００ｎｍ、エネルギー密度が０．１〜５Ｊ／ｃｍ２のレーザ光であることが好ましく、これにより、基板とマスク層とのレーザ光に対する吸収率の差をつけ易いという効果を奏する。
【００４１】
本発明のパターン形成方法においては、上記マスク層の上記第１および／または第２のレーザ光に対する吸収率が、上記基板および上記薄膜層の上記第１および／または第２のレーザ光に対する吸収率の２倍以上であることが好ましく、これにより、上記剥離工程において、不要なマスク層のみをより容易にかつより確実に剥離することができるという効果を奏する。
また、本発明のパターン形成方法においては、上記マスク層の上記第１および／または第２のレーザ光に対する吸収率が、７０％以上であることが好ましく、これにより、より選択的に不要なマスク層を剥離できるという効果を奏する。
【００４２】
本発明のパターン形成方法においては、上記マスク層に対して第１のレーザ光を所定の方法で用いる、具体的には、該マスク層が形成されていない基板側から第１のレーザ光を照射して該マスク層の開口部を形成するのが好ましい。これにより、上記マスク層の開口部の少なくとも一部を逆テーパ状に形成されるため、開口部形成後の上記薄膜層の形成が該マスク層の端部を露出するように形成されやすく、該マスク層の端部が露出するように該薄膜層が形成されれば、上記剥離工程において、不要なマスク層のみをより確実に剥離することができるという効果を奏する。
【００４３】
本発明に係る電子回路は、以上のように、上記いずれかに記載のパターン形成方法を用いて製造されているので、低コストおよび低環境負荷にて製造することができるという効果を奏する。また、本発明に係る電子機器は、以上のように、上記に記載の電子回路を用いているので、低コストおよび低環境負荷にて製造することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施形態におけるパターンを形成する工程の一部を示すものであり、（ａ）〜（ｄ）は、電子回路の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１の工程の続きを示すものであり、（ａ）〜（ｄ）は電子回路の概略構成を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態におけるマスク層の開口パターンを形成する工程を示すものであり、（ａ）〜（ｅ）は、電子回路の概略構成を示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態におけるマスク層の開口パターンを形成する他の工程を示すものであり、（ａ）〜（ｄ）は、電子回路の概略構成を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態におけるマスク層の開口パターンを形成するさらに他の工程を示すものであり、（ａ）〜（ｃ）は、電子回路の概略構成を示す断面図である。
【図６】本発明の第１の実施例における電子回路の概略構成を示す断面図である。
【図７】本発明の第１の実施例における薄膜回路パターンの概略構成を示す平面図である。
【図８】本発明の第１の実施例における薄膜回路パターンの概略構成を示す平面図である。
【図９】本発明の第１の実施例における薄膜回路パターンを形成する工程の一部を示すものであり、（ａ）〜（ｃ）は、電子回路の概略構成を示す断面図である。
【図１０】図９の工程の続きを示すものであり、（ａ）〜（ｄ）は、電子回路の概略構成を示す断面図である。
【図１１】本発明の第２の実施例における薄膜回路パターンの概略構成を示す平面図である。
【図１２】本発明の第２の実施例における薄膜回路パターンを拡大した概略構成を示す平面図である。
【図１３】本発明の第２の実施例における薄膜回路パターンの概略構成を示す断面図である。
【図１４】本発明の第２の実施例における薄膜回路パターンの概略構成を示す断面図である。
【図１５】従来の薄膜回路パターンを形成する工程の一部を示すものであり、（ａ）〜（ｅ）は、電子回路の概略構成を示す断面図である。
【図１６】図１５の工程の続きを示すものであり、（ａ）〜（ｅ）は、電子回路の概略構成を示す断面図である。
【図１７】従来のメタルマスクを用いて薄膜回路パターンを形成する際のメタルマスクと磁化部材との配置例を示す斜視図である。
【図１８】従来のメタルマスクを用いて薄膜回路パターンを形成した電子回路の概略構成を示す斜視図である。
【図１９】従来のメタルマスクを用いて薄膜回路パターンを形成した電子回路の概略構成を示す平面図である。
【図２０】従来の薄膜回路パターンを形成する工程の一部を示すものであり、（ａ）〜（ｅ）は、電子回路の概略構成を示す断面図である。
【図２１】図２０の工程の続きを示すものであり、（ａ）〜（ｄ）は、電子回路の概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１ 基板
２・４ マスク層
３ 薄膜（薄膜層）
５ 絶縁層
６ ガラス基板（基板）
９ 電極（薄膜層）
１０ 配線パターン（薄膜層）
１３ レジストフィルム（マスク層）
１７ 金属薄膜層（薄膜層）
２０ ガラス基板（基板）
２２ 透明電極（薄膜層）
２３ バス電極（薄膜層）
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
本発明の一実施形態について図１ないし図５に基づいて説明すると以下の通りである。本発明のパターン形成方法は、レジストを用いたドライプロセスパターン形成と、レジストの機械的剥離法とを組み合わせた方法によって、例えば回路パターンを形成する方法である。すなわち、本発明のパターン形成方法は、基板上に形成したマスク層に乾式条件下で開口パターン（開口部）を形成した後に、基板上およびマスク層上に回路パターンを形成するための薄膜（薄膜層）を成膜（形成）し、その後、回路パターンには用いられることのない薄膜、いわゆる不要の薄膜をマスク層と共に剥離する方法である。
【００４７】
具体的には、基板上にパターンを形成するための材料（パターン形成材料）を成膜する前に、マスク層を基板上の全面に形成する。次いで、マスク層を乾式条件下にて加工形成して、所望のパターンに略一致した開口パターンを形成する。その後、基板およびマスク層の全面にパターン形成材料からなる薄膜を成膜する。そして、パターン以外の不要なパターン形成材料をマスク層と共に基板から機械的に剥離することによって薄膜からなる所望のパターンを形成する方法である。
【００４８】
ここで、乾式条件とは、パターンを形成する方法として、従来行われていた現像液や洗浄液等を用いた湿式条件（ウェット条件）に対するもので、これら現像液や洗浄液等を用いることなくパターンを形成する条件であり、いわゆるドライ条件である。
【００４９】
次に、図１および図２を参照しながら本発明のパターン形成方法について詳細に説明する。図１および図２は、本発明のパターン形成方法によって回路パターンを形成する工程を示すものである。まず、基板１上にレジストを塗布して、マスク層２を形成する（図１（ａ）・（ｂ）、マスク層形成工程）。レジストとしては、後述する開口パターン（レジストパターン）を形成する際に、乾式条件にてレジストを加工することができる材質を用いればよい。次いで、マスク層２を乾式条件にて加工し、回路パターンに略一致した開口パターンを形成する（図１（ｃ）、開口部形成工程）。そして、回路パターンを形成するために薄膜３を成膜する（図１（ｄ）、薄膜層形成工程）。
【００５０】
上記の乾式条件によりマスク層２を加工して開口パターンを形成する方法としては、例えば、マスク層２に第１のレーザ光を照射して開口パターンを形成する方法や、ドライエッチャントを用いて開口パターンを形成する方法を挙げることができる。第１のレーザ光を用いて開口パターンを形成する方法としては、例えば第１のレーザ光としてエキシマレーザ光やＹＡＧレーザ光、等を用いて、アブレーションと熱エネルギーとの併用によってマスク層２を蒸発除去する方法を挙げることができる。この場合、露光・現像・洗浄を行わずに、露光時点で直接除去することができるため、非常に効率よく加工することができる。また、ドライエッチャントを用いて開口パターンを形成する方法としては、例えばドライエッチャントとして酸素プラズマ、等を用いて、化学反応にて除去することにより加工する方法を挙げることができる。
【００５１】
しかしながら、第１のレーザ光を用いてマスク層２を加工する場合には、一般的に表面から入射した第１のレーザ光はマスク層２の内部へ侵入するにつれて、そのエネルギーが減衰していく。このため、開口パターンの断面形状は、表面が広く開口した円錐形状、いわゆる順テーパ形状を有することとなる。この場合、その後の工程で形成する薄膜が、基板１上に形成された薄膜とマスク層２上に形成された薄膜とが連続した状態で形成されてしまう。その結果、所望の回路パターンとなるようにマスク層２を剥離することができない、またはマスク層２を剥離した際に基板１上に形成された薄膜をも剥離してしまう可能性がある。
【００５２】
したがって、マスク層２を機械的に剥離するためには、マスク層２の開口パターンの断面形状が逆テーパ形状またはオーバーハング形状となるように形成する必要がある。逆テーパ形状とは、マスク層２の開口部の大きさが基板１に向かうにつれて大きくなっていく形状である。また、オーバーハング形状とは、例えばマスク層２を２層形成して開口パターンを形成する際に、上層の開口パターンの大きさが下層の開口パターンの大きさよりも小さい状態を指す。すなわち、上層の開口パターンの端部が下層の開口パターンの端部よりもはみ出している形状のことである。
【００５３】
すなわち、本発明のパターン形成方法におけるマスク層２の加工は、乾式条件にて、マスク層２の開口パターンの断面形状が逆テーパ形状またはオーバーハング形状となるように行われる。ここで、第１のレーザ光を用いてマスク層２を加工し、開口パターンを形成する方法について具体的に説明する。図３ないし図５に、基板１上に形成されたマスク層２を、その断面形状が逆テーパ形状またはオーバーハング形状に加工する工程を示す。
【００５４】
まず、図３に示す工程について説明する。基板１上に液状のレジストを塗布する、またはフィルム状のレジストを積層して１層目のマスク層２ａを形成する（図３（ａ））。そして、マスク層２ａ側から第１のレーザ光を照射して開口パターンを形成する（図３（ｂ））。この開口パターンの断面形状は、基板１面に向かうにつれて狭くなっており、いわゆる順テーパ形状を有している。次いで、この１層目のマスク層２ａ上に、フィルム状のレジストを積層して２層目のマスク層２ｂを形成する（図３（ｃ））。そして、マスク層２ｂ側から第１のレーザ光を照射して開口パターンを形成する（図３（ｄ））。２層目のマスク層２ｂの開口パターンの形成は、その開口部の大きさが１層目のマスク層２ａに形成した開口パターンの開口部の大きさよりも小さくなるように行う。これにより、図３（ｄ）に示すように、開口パターンにおける２層目のマスク層２ｂの端部が１層目のマスク層２ａの端部よりも突き出た形状となり、オーバーハング形状の開口パターンを形成することができる。そして、回路パターンを形成するための薄膜３を成膜する（図１（ｄ）・図３（ｅ））。
【００５５】
また、マスク層を乾式条件によって逆テーパ形状またはオーバーハング形状に加工する方法は、上記マスク層を２層形成する方法の他に、第１のレーザ光の焦点を変えて２回照射する方法によって行うこともできる。この工程を図４に示し、具体的に説明する。まず、基板１上に液状のレジストを塗布する、またはフィルム状のレジストを積層してマスク層２を形成する（図４（ａ））。そして、マスク層２側から第１のレーザ光を照射することにより、マスク層２は順テーパ形状に加工される（図４（ｂ））。その後、第１のレーザ光の焦点を基板１側に移動させて再度レーザ光を照射する。これにより、マスク層２の開口パターンの断面形状は、順テーパ形状の途中から逆テーパ形状に加工された形状となる（図４（ｃ））。これは、１回目のレーザ光照射にて順テーパ形状に加工されているため、２回目のレーザ光照射の際にはレーザ光のエネルギーを吸収するレジストがなく、基板１面に近い焦点近傍で横方向のレジストにエネルギーが加えられるためである。そして、回路パターンを形成するための薄膜３を成膜する（図１（ｄ）・図４（ｄ））。
【００５６】
したがって、例えば、基板１とマスク層２との間に、第１のレーザ光を透過しない無機材料薄膜（レーザ光無透過薄膜）、特に反射性の薄膜材料（反射性薄膜）が形成されているような場合には、上記原理を効率的に利用することができる。すなわち、基板１とマスク層２との間にこのようなレーザ光無透過薄膜がある場合には、第１のレーザ光の焦点位置をあらかじめ基板１側にずらしておけば、照射した第１のレーザ光は、レーザ光無透過膜によってマスク層２の基板側部分で横方向のレジストにエネルギーを加えることができる。さらに、反射性薄膜がある場合には、反射の効果でマスク層２をより一層加工することができ、マスク層２はその裾野がより大きくなるように加工される。その結果、第１のレーザ光を１回照射するだけで、開口パターンの断面形状が逆テーパ形状となるように、または順テーパ形状の途中から逆テーパ形状となるように加工することができる。
【００５７】
さらに、マスク層を乾式条件によって逆テーパ形状またはオーバーハング形状に加工する方法は、上記２つの方法の他に、レーザ光の照射方向を変えて照射する方法によって行うこともできる。すなわち、基板１がガラス等のレーザ光を透過する材料から構成されている場合に、基板１上にマスク層２が形成された状態で基板１側から第１のレーザ光を照射することにより、マスク層２に逆テーパ形状の開口パターンを直接形成する方法である。この工程を図５に示し、具体的に説明する。まず、基板１上に液状のレジストを塗布する、またはフィルム状のレジストを積層してマスク層２を形成する（図５（ａ））。そして、基板１側（マスク層２が形成されていない側）から第１のレーザ光を照射する。これにより、基板１を透過したレーザ光がマスク層２を加工して、マスク層２に断面形状が逆テーパ形状となる開口パターンを形成することができる（図５（ｂ））。そして、回路パターンを形成するための薄膜３を成膜する（図１（ｄ）・図５（ｃ））なお、この方法を用いる場合には、基板１としてレーザ光を透過する材料を用いる必要があるものの、１回のレーザ光照射で確実に逆テーパ形状の開口パターンを形成することができるので、最も効率よく逆テーパ形状の開口パターンを形成することができる方法である。また、マスク層２の厚さが厚い場合には、図４（ｂ）に示すようなマスク層２側からの加工を施した後に、基板１側から第１のレーザ光を照射すれば、より良好な逆テーパ形状の開口パターンを形成することができる。
【００５８】
これにより、上記した各方法のいずれか、または各方法を組み合わせて用いれば、マスク層２がどのような材料からなる場合であっても、乾式条件にて、特にレーザを用いた方法にて、マスク層２をその断面形状が逆テーパ形状またはオーバーハング形状となるように開口パターンを形成することが可能となる。
【００５９】
次に、マスク層２とマスク層２上に形成された薄膜３とを機械的に剥離する。これにより、薄膜からなる回路パターンが露出する（図２（ａ）、剥離工程）。ここで、本来、レジストは低粘性であるため、レジストが基板１表面の微細な凹凸に浸透する。このため、マスク層２は基板１に対して数十ｎｍ（数オングストローム）まで接近することとなり、化学的接着力（例えば、ファンデルワールス力、水素結合等）や、機械的接着力（アンカー効果等）を発現させる。マスク層２と基板１との接着性は、この化学的接着力や機械的接着力に依存する。したがって、マスク層２とマスク層２上に形成された薄膜３とを機械的に剥離するためには、このマスク層２と基板１との接着性を低下させるまたは無くす（以下、これらをまとめて単に「接着性を低下させる」と記載する）ことが必要である。本発明のパターン形成方法では、光および／または熱によってこれらの接着性を低下させることとしている（接着力低下工程）。以下、具体的に説明する。
【００６０】
まず、光によって接着性を低下させる方法について説明する。マスク層２上に薄膜３を成膜した後、基板１側から光を照射する。これにより、レジストが光重合反応を起こして硬化・収縮する。その結果、マスク層２と基板１との接着性が低下する。したがって、この場合、レジストの材料としては、光の照射により重合反応を起こす成分を含む材料を用いればよく、例えば感光性樹脂を用いることができる。また、照射する光としては、レジストが重合反応するような光であればよく、例えば紫外線を用いることができる。さらに、レジスト材料の種類が異なる場合には、それら各レジスト材料に対応した波長の光を用いて照射すればよい。
【００６１】
次に、熱によって接着性を低下させる方法について説明する。マスク層２上への薄膜３の成膜中または成膜後に加熱する。これにより、レジストが熱重合反応を起こして硬化・収縮する。その結果、マスク層２と基板１との接着性が低下する。したがって、この場合、レジストの材料としては、熱によって重合反応を起こす成分を含む材料を用いればよい。また、加熱による方法は、例えば基板１に不透明な材料を用いている等、光を透過しない場合には特に有効である。
【００６２】
さらに、上記光や熱を用いた方法は、それぞれの特徴を生かして適宜組み合わせることによって、より効果的に接着性を低下させることが可能となる。また、これら光や熱を用いた方法以外にも、マスク層２の剥離性を増す方法としては、加熱発泡による方法や相転換ポリマを利用した方法等を適用することも可能である。
【００６３】
その後、接着性が低下したマスク層２を、マスク層２上に形成された薄膜３とともに機械的に剥離する。この機械的剥離方法としては、マスク層２を薄膜３ごと剥離させ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いが、例えば、マスク層２の端部から引き剥がす方法、マスク層２上に成膜された薄膜３に接着する部材を用いて剥離させる方法、減圧状態で吸引して剥離させる方法、高圧の気体を吹き付けてマスク層２を吹き飛ばして剥離させる方法、ブラシ等でこすることにより剥離させる方法等を挙げることができる。上記いずれの場合も、マスク層２の接着性が低下しているため容易に剥離させることが可能である。
【００６４】
マスク層２の端部から引き剥がす方法としては、具体的には、マスク層２の端部を摘み、端部から徐々に剥がしていく方法や、ローラ等を用いてマスク層２上に成膜された薄膜３をローラに吸着させた後に、ローラを回転させてマスク層２を薄膜３ごと剥離させる方法を挙げることができる。また、マスク層２上に成膜された薄膜３に接着する部材を用いて剥離させる方法としては、具体的には、接着テープ等の接着部材を用いて薄膜３を接着テープに吸着させて剥離させる方法や、接着テープをローラに取り付け、接着テープに薄膜３を吸着させながらローラを回転することによって剥離させる方法を挙げることができる。
【００６５】
また、減圧状態で吸引して剥離させる方法は、マスク層２上に薄膜３を成膜した後に減圧することにより、マスク層２を薄膜３ごと剥離させる方法である。この場合、マスク層２および薄膜３を剥離させることができる程度に減圧すればよい。また、高圧の気体を吹き付けてマスク層２を吹き飛ばす方法とは、マスク層２上に薄膜３を成膜した後に、気体を吹き付けることにより、マスク層２を薄膜３ごと剥離させる方法である。この場合、マスク層２および薄膜３を剥離させることができる程度の圧力で気体を吹き付ければよい。
【００６６】
なお、上記のマスク層２およびマスク層２上に成膜された薄膜３を機械的に剥離するために、マスク層２上には、薄膜３が成膜されていない領域を設けることが好ましい。このように、薄膜３が成膜されていない領域を設けることにより、マスク層２が露出して機械的な剥離を容易に行うことが可能となる。薄膜３が成膜されていない領域は、マスク層２端部（すなわち、基板１端部に位置するマスク層２）の領域にあればよく、機械的な剥離を容易に行うことができる程度の大きさとすればよい。
また、マスク層を第２のレーザ光照射により剥離させることもできる。例えば第２のレーザ光としてエキシマレーザ光やＹＡＧレーザ光、等を用いて、アブレーションと熱エネルギーとの併用によってマスク層２を蒸発除去する方法を挙げることができる。この場合、露光・現像・洗浄を行わずに、露光時点で直接除去することができるため、非常に効率よく加工することができる。
【００６７】
以上のように、乾式条件にてマスク層２の開口パターンを形成し、機械的剥離にてマスク層２と、マスク層２上に成膜された薄膜３とを除去することによって、工程数を大幅に削減することができるとともに、湿式条件を含まないパターン形成方法とすることが可能になる。その結果、低コストかつ低環境負荷にてパターンを形成することができる。
【００６８】
その後、さらに基板１上および薄膜３上にマスク層４を形成し、乾式条件にて開口パターン（レジストパターン）を形成する（図２（ｂ））。次いで、基板１上の全面に絶縁層５を成膜し（図２（ｃ））、不要な絶縁層５をマスク層４とともに機械的に剥離する（図２（ｄ））。これにより、薄膜からなる回路パターンが形成された電子回路が製造される。
以下に、本発明のパターン形成方法に用いる基板、マスク層、レーザ光および薄膜層について詳述する。
【００６９】
＜基板＞
上記基板は、後述するレーザ光を透過する材料（本発明においては透過率８０％以上の材料）で構成されていれば特に限定されず、その具体例としては、ガラス基板が好適に挙げられる。
上記基板が後述するレーザ光が透過する材料で構成されていれば、上記開口部形成工程において、１回のレーザ光照射で確実に開口パターンを形成することができ、また、上記剥離工程において、マスク層および薄膜層が形成されていない基板側からのレーザ光照射で不要なマスク層を剥離することができる。
【００７０】
＜マスク層＞
上記マスク層は、後述するレーザ光の照射で除去可能な、いわゆるアブレーションを引き起こす材料（以下、単に「マスク層形成材料」ともいう。）で構成されていれば特に限定されず、有機材料で構成されていても無機材料で構成されていてもよい。なお、本発明においては、このようなマスク層形成材料は、開口パターンの形成を後述するレーザ光のみを用いた乾式条件下で行うため、感光性でなくてもよい。
このような有機材料としては、具体的には、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、四フッ化エチレン樹脂等が挙げられる。
このような無機材料としては、基板側よりレーザ光を照射する場合、Ｃｒ層／ＣｒＯｘ層（／基板側）、基板と反対側のマスク層側よりレーザ光を照射する場合、ＣｒＯｘ層／Ｃｒ層（／基板側）等が挙げられ、他にＣ（カーボン）層が例示される。また前記Ｃｒ層およびＣｒＯｘ層とはＮ（窒素原子）やＣ（炭素原子）を少量（１０質量％以下）含んでいてもよい。これらのうち、Ｃｒ層／ＣｒＯｘ層であるのが、得られるマスク層の耐久性と吸光率に優れる理由から好ましい。
【００７１】
また、上記マスク層は、顔料または染料を１０〜９９質量％、好ましくは２０〜９９質量％含有するマスク層形成材料で構成されているのが好ましい。顔料または染料としては黒色顔料または黒色染料であるのが好ましい。
ここで、黒色顔料および／または黒色染料は、マスク層のレーザ光に対する吸収率を上昇させる化合物であれば特に限定されず、その具体例としては、カーボンブラック、チタンブラック、硫化ビスマス、酸化鉄、アゾ系酸性染料（例えば、Ｃ．Ｉ．Ｍｏｒｄａｎｔ Ｂｌａｃｋ１７）、分散系染料、カチオン系染料等が好適に挙げられる。これらのうち、カーボンブラック、チタンブラックであるのが全てのレーザ光に対して高い吸収率を有する理由から好ましい。
このような黒色顔料およびまたは黒色染料を１０〜９９質量％含有するマスク層を用いることにより、後述するレーザ光に対する吸収率が増加することから、エネルギー密度の低い（例えば、０．１〜１Ｊ／ｃｍ２程度）レーザ光によっても十分にパターン形成（開口部形成）することができ、かつマスク層を剥離させることができる。これにより、基板上に残存させる薄膜層に確実にダメージを与えずに不要なマスク層のみを容易かつ確実に剥離することができる。
【００７２】
本発明のパターン形成方法においては、このようなマスク層形成材料で構成される上記マスク層は、後述するレーザ光に対する吸収率が、該マスク層と組み合わせて用いられる基板および薄膜層の該レーザ光に対する吸収率よりも大きくなるように、好ましくは２倍、より好ましくは３倍、さらに好ましくは５倍大きくなるようにする。これにより、上記剥離工程において、不要なマスク層のみをより容易にかつより確実に剥離することができるという効果を奏する。
また、本発明のパターン形成方法においては、上記マスク層の後述する第１および／または第２のレーザ光に対する吸収率が７０％以上であることが、効率よくレーザ加工できるという理由から好ましい。
さらに、本発明のパターン形成方法においては、上記マスク層の膜厚は、後述するレーザ光により開口部を形成する観点から、有機材料で構成されている場合は５〜８μｍであることが好ましく、無機材料で構成されている場合は０．０１〜２μｍであることが好ましい。
【００７３】
＜レーザ光＞
第１のレーザ光および第２のレーザ光は、波長が５００〜１５００ｎｍ、エネルギー密度が０．１〜５Ｊ／ｃｍ２、好ましくは０．５〜３Ｊ／ｃｍ２のレーザ光を用いるのが、開口部を効率よく形成でき、かつ残渣なくマスク層を剥離することができ好ましい。このようなレーザ光としては、具体的には、ＹＡＧレーザ光（波長：１０６４ｎｍ）、ＹＡＧレーザ光（波長：５３２ｎｍ）等が挙げられる。
また、マスク層が、黒色顔料および／または黒色染料を１０〜９９質量％、好ましくは２０〜９９質量％含有するマスク層形成材料で構成されている場合、波長が５００〜１５００ｎｍ、エネルギー密度が０．１〜１Ｊ／ｃｍ２のレーザ光を用いるのが好ましい。このようなレーザ光としては、具体的には、ＹＡＧレーザ光（波長：１０６４ｎｍ）、ＹＡＧレーザ光（波長：５３２ｎｍ）等が挙げられる。
このようなレーザ光を用いることにより、上記剥離工程において、基板上に残存させる薄膜層にダメージを与えずに上記マスク層のみを容易にかつ確実に剥離することができる。なお、第１のレーザ光および第２のレーザ光の波長、エネルギー密度等は同じであっても異なっていてもよい。
【００７４】
＜薄膜層＞
薄膜層は、上述したレーザ光の照射で不要なマスク層が剥離される場合に、アブレーションを引き起こさない材料で構成されていれば特に限定されず、その具体例としては、金属、半導体、ガラス、セラミックス等の無機材料を挙げることができる。
具体的には、金属としては、Ｃｒ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｗおよびこれらの化合物からなる群から選ばれる少なくとも１つであることが好ましく、半導体としては、Ｓｉ、Ｇｅ、Ａｌ、Ｇａ、Ａｓ、Ｉｎ、Ｐ、Ｓｂから２つ以上選び出した組み合わせからなる化合物半導体であることが好ましく、ガラスまたはセラミックスとしては、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、Ｂｉ２Ｏ３、ＰｂＯ、Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＳｉＣ、ＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｓｂ２Ｏ３およびこれらの混合物からなる群から選ばれる少なくとも１つであることが好ましい。
これらのうち、ＳｎドープＩｎ２Ｏ３（ＩＴＯ）を用いるのが、透明性および抵抗値の観点ならびにディスプレイパネル用の電極に好適に用いることができる観点から好ましい。
【００７５】
本発明のパターン形成方法においては、上記レーザ光を用いることにより、露光や現像を行うことなく、上記マスク層に開口部を形成し、かつ、基板上に残存させる上記薄膜層にダメージを与えずに該マスク層のみを容易にかつ確実に剥離することができる。なお、上記レーザ光を用いた上記マスク層の開口部形成および剥離は、該レーザ光によるアブレーションと熱エネルギーとの併用によるマスク層の蒸発除去に起因するものである。
薄膜層の形成方法は限定されないが、スパッタ法により形成されるのが好ましく、スパッタ法によればマスク層にあけられた開口部に容易に薄膜層が形成できる。
【００７６】
また、上記マスク層２・４に用いられる材料としては、例えば、ポリエチレン化合物、ポリイミド化合物、ポリエステル化合物、四フッ化エチレン化合物等の有機化合物を挙げることができる。さらに、上記絶縁層５に用いられる材料としては、例えば、エポキシ化合物、ウレタン化合物、ポリエチレン化合物、ポリイミド化合物、ポリエステル化合物、四フッ化エチレン化合物等の有機化合物を挙げることができる。開口パターンの形成を乾式条件下にて行うため、マスク層２・４の材料は感光性でなくてもよい。
【００７７】
また、本発明のパターン形成方法では、パターンを形成するための装置が、減圧された密閉容器内（真空容器内）、または化学的気相成長法であるＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等に用いられるガスが充填された密閉容器内に格納されていてもよい。すなわち、本発明のパターン形成方法における薄膜の成膜は、減圧下（真空下）にて行うこともでき、化学的気相成長法にて行うこともできる。
【００７８】
なお、上記では、薄膜が１層の場合について述べたが、本発明は、複数層の薄膜を形成する場合にも適用することができる。複数層の薄膜を形成する場合には、上述の工程を複数回行ってもよく、次に説明する方法によって行うこともできる。例えば、複数層が２層である場合を例に挙げて説明すると、上記工程にて薄膜３を形成する前または後に、第２の薄膜を形成し、この第２の薄膜にレーザ光を照射することによって、直接除去加工する方法である。なお、第２の薄膜とは、上記薄膜３とは異なる薄膜のことである。
【００７９】
具体的に説明すると、まず、レーザ光の照射によって直接除去加工が可能な材料を用いて、上記マスク層形成工程の前または上記剥離工程の後に基板上に第２の薄膜を形成する。そして、第２の薄膜に第３のレーザ光を照射し、所望のパターンとなるように第２の薄膜の一部を直接除去（ダイレクトパターニング）する。これにより、第２の薄膜からなるパターンを容易に形成することができる。
【００８０】
また、上記剥離工程の後に第２の薄膜層の形成を行った場合には、後述するレーザ光の照射による該第２の薄膜層のダイレクトパターニングは、基板１上および薄膜３上に形成された第２の薄膜層に対して、特に、該第２の薄膜層のうち基板１上に直接形成された部分に対して行えばよい。
一方、上記マスク層形成工程前に第２の薄膜層の形成を行った場合には、後述する第３のレーザ光の照射による該第２の薄膜層のダイレクトパターニングは、薄膜３を形成するためのマスク層の形成前に（すなわち、基板１上に第２の薄膜層のみが形成された状態で）行ってもよく、薄膜３の形成後に（すなわち、第２の薄膜層上の薄膜３が本発明のパターン形成方法によってパターン化された後に）行ってもよい。なお、上記マスク層形成工程前に第２の薄膜層の形成を行う場合において、第２の薄膜層のダイレクトパターニングを薄膜３の形成後に行う場合は、薄膜３を形成するためのマスク層は、基板１上ではなく、加工する前の（パターン形成されていない）第２の薄膜上のみに形成すればよいため、さらに一層効率的かつ高精度のパターンを形成することが可能となる。
【００８１】
第２の薄膜層をダイレクトパターニングするための第３のレーザ光は、エキシマレーザ光やＹＡＧレーザ光等であって、上述したマスク層の開口および剥離に用いるレーザ光（波長が５００〜１５００ｎｍ、エネルギー密度が０．１〜５Ｊ／ｃｍ２のレーザ光）よりもエネルギー密度が高いことが好ましい。具体的には、波長が５００〜１５００ｎｍ、エネルギー密度が３〜４０Ｊ／ｃｍ２のレーザ光を用いることが好ましい。
【００８２】
また、第２の薄膜の形成を、薄膜３の形成後に行う場合には、第３のレーザ光の照射による第２の薄膜の除去は、第２の薄膜形成後に行えばよい。一方、第２の薄膜の形成を、薄膜３の形成前に行う場合には、第３のレーザ光の照射による第２の薄膜の除去は、薄膜３を形成するためのマスク層形成の前に行ってもよく、薄膜３形成後に行ってもよい。
【００８３】
従って、レーザ光によって薄膜を直接除去加工する方法を用いれば、パターンを形成する方法の自由度が増す。また、第２の薄膜の形成を薄膜３の形成前に行う場合、第２の薄膜の除去を薄膜３の形成後に行えば、薄膜３を形成するためのマスク層を、第２の薄膜上および基板１上ではなく、加工する前の（パターン形成されていない）第２の薄膜上のみに形成すればよいため、さらに一層効率的かつ高精度のパターンを形成することが可能となる。
【００８４】
なお、第２の薄膜を直接除去加工するための第３のレーザ光としては、エキシマレーザ光やＹＡＧレーザ光等を用いることができる。また、第２の薄膜に用いることのできる材料は、第３のレーザ光の照射によって直接除去加工が可能な材料であればよく、例えば、Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２等の酸化物やＣｒ、Ｔｉ等の金属を挙げることができる。すなわち、第２の薄膜の材料および用いるレーザ光とは組合せに応じて適宜選択すればよい。
【００８５】
以上のように、本発明のパターン形成方法は、マスク層２・４の開口パターンを乾式条件にて形成し、不要なマスク層２・４を、不要な薄膜３や絶縁層５ごと機械的に剥離するものであり、これに加えて、ドライフィルムの貼り付けによるマスク層２・４の形成や、真空蒸着、ＥＢ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｂｅａｍ）蒸着、スパッタリング、ＣＶＤ等の薄膜３の成膜方法と組み合わせることにより、本発明の課題を解決することができるものである。
【００８６】
また、本発明のパターン形成方法は、乾式条件でパターンを形成し、乾式条件で不要なマスク層２・４を、不要な薄膜３や絶縁層５ごと引き剥がすことから、ドライ・リフトオフ法と言うことができ、本発明の工程を示す図１および図２と、従来のフォトリソプロセスである図１４および図１５、並びにウェットリフトオフプロセスである図１９および図２０とを比較すると、本発明のパターン形成方法は、約６割の工程数で行うことが可能となる。この工程数の削減による簡易化および低コスト化は、製品である電子回路を製造するために、回路パターンの形成を多数回行う場合に、より顕著な差となって現れる。
【００８７】
また、上記薄膜３あるいは絶縁層５に用いられる材料で、レーザ光の直接照射、などにより直接除去加工が可能な材料の場合は、直接パターン形成することができるので、ドライ・リフトオフ法と組み合わせることにより、より効率の良い乾式条件下におけるパターン形成方法を提供することができる。
【００８８】
さらに、本発明のパターン形成方法は、マスク層の開口パターン解像度に依存する０．１μｍ前後の微細高精度パターンの形成が可能であるとともに、フラットパネルディスプレイ等の大画面サイズのパターン形成にも好適に用いることができる。これにより、高精度、低環境負荷、かつコストパフォーマンスに優れたパターン形成方法と、これにより製造される電子回路と、これを用いた電子機器を提供することができる。
【実施例】
【００８９】
以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００９０】
（実施例１）
本実施例では、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ−Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）を高密度に搭載した高密度電子回路モジュールを作成するために、薄膜を用いた電極および配線を形成する工程に適用する例について図６ないし図１０に基づいて説明する。図６は、２個のＬＳＩが搭載された薄膜回路パターンの一部を示す断面図である。図６に示すように、ガラス基板６の上には、１２個の端子を有するＬＳＩ７と接続剤８を介して接続されている電極９と、電極９間をつなぐ配線パターン１０とが形成されている。図７は、２個のＬＳＩ７を搭載する前の、電極９と配線パターン１０とを部分的に示した平面図である。なお、図６は、図７におけるＡ−Ａ’線矢視断面図である。図８は、図７で形成した配線パターン１０を絶縁層１１で覆い、電極９のみを露出させた状態を示す平面図であり、高密度電子回路モジュールが完成した状態を示している。
【００９１】
ここで、本実施例におけるパターン形成方法について、図６ないし図１０を参照しながら詳細に説明する。電極９および配線パターン１０は、下層／中層／上層の順に、Ｃｒ（約０．１μｍ）／Ｃｕ（約２μｍ）／Ａｕ（約０．０５μｍ）の３層で構成された金属材料からなり、Ｃｒはガラス基板６との接着、Ｃｕは低抵抗配線として、Ａｕは接続の際の表面保護およびＣｕの酸化・防食などの目的で使用する。ただし、目的に応じてＡｌ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｗ等を用いることもできる。これら各金属層の薄膜をスパッタリング方式で真空成膜により形成する。
【００９２】
図９および図１０は、本実施例の薄膜回路パターンを形成する工程を示す図である。薄膜回路パターンを形成する工程は、（１）レジストフィルムの貼り付け工程（図９（ａ）・（ｂ））、（２）レーザ光照射によるレジストパターン形成工程（図９（ｃ））、（３）薄膜成膜工程（図１０（ａ））、（４）ＵＶ照射によるレジスト接着性低下工程（図１０（ｂ））、（５）マスク層を機械的に剥離する工程（図１０（ｃ）・（ｄ））からなる。図９（ｂ）に示すように、まず、ガラス基板６上に、厚さ２５μｍの感光性ドライフィルムレジストをフィルムラミネータ１２で均一に貼り付ける。その後、ガラス基板６を減圧チャンバ１４に入れて、エキシマレーザ光やＹＡＧレーザ光を、減圧チャンバ１４の開口窓から回路パターンマスク１５を介して照射する（図９（ｃ））。これにより、レジストフィルム１３のレジストパターンの断面形状が逆テーパ形状となるように、アブレーション加工を行ってレジストパターンを形成する。その後、このガラス基板６をスパッタ成膜装置１６に入れ、ガラス基板６およびレジストフィルム１３上に、Ｃｒ・Ｃｕ・Ａｕをこの順で連続スパッタ成膜する（図１０（ａ））。これら金属薄膜層１７の厚さの合計は約２〜３μｍであり、金属薄膜層１７は、レジストフィルム１３上とガラス基板上６とに完全に分離して成膜される。
【００９３】
この後、ガラス基板６裏面から紫外線硬化装置１７（例えば、商品名：メタルハライドランプ、ウシオ電機製、波長３００〜４５０ｎｍ）を用いて紫外線を照射して、ガラス基板６とレジストフィルム１３との接着力を低下させる（図１０（ｂ））。その後、ロール１８を有する剥離機で、不要なレジストフィルム１３をガラス基板６端部からゆっくりとロール１８に巻き取るように引き剥がす（図１０（ｃ））。これにより、ガラス基板６上に回路パターンを形成することができる。また、ロール１８表面にレジストフィルム１３と接着する剥離テープ１９を設けることにより、不要なレジストフィルム１３を巻き取る際に、レジストフィルム１３がこの剥離テープと接着するため、より容易に剥離させることができる（図１０（ｄ））。
【００９４】
なお、金属薄膜層１７を成膜する際に、マスク等を用いてガラス基板６端部のレジストフィルム１３上に金属薄膜層が形成されないようにした場合には、レジストフィルム１３を剥離する際に、端部の露出しているレジストフィルム１３をロール１８に接着させて巻き取ることによって、より確実にレジストフィルム１３をガラス基板６から剥離できる。
【００９５】
（実施例２）
次に、第２の実施例に係るパターン形成方法について、フラットパネルディスプレイの代表として、プラズマディスプレイ（以下、「ＰＤＰ」と称する）を一例に挙げて図１１ないし図１４に基づき説明する。図１１は、ＰＤＰの表示面側のガラス基板２０上に形成された代表的な電極配線パターンを示している。図１２は、図１１の点線円部２１を拡大した図を示している。電極の典型的な構成としては、ＩＴＯやＳｎＯ２等からなる透明電極２２と、電源供給ラインとしてのＣｒ／Ｃｕ／ＣｒやＣｒ／Ａｌ／Ｃｒ等からなるバス電極２３とが一体となって、表示画素数に対応した多数の直線状パターンからなっている。図１３および図１４に示す本実施例の電極配線パターンにおいては、透明電極２２およびバス電極２３の２層を形成するものであり、いずれの層も図９および図１０とほぼ同様の工程で作ることができる。ただし、透明電極パターン（ＳｎＯ２）を形成した後に、透明電極２２上のバス電極（Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒ）パターンを形成する際、透明電極２２上のレジストフィルムの接着力とガラス基板２０上のレジストフィルムの接着力とが異なるため、実施例１に比較して、紫外線強度を１．５倍程度上げて照射し、レジストフィルムが完全に剥離できる条件で行う。これにより、透明電極２２を介してもいわゆるドライ・リフトオフ法で所望の薄膜回路パターンが形成される。
【００９６】
図１３は、図１２のＢ−Ｂ’線矢視断面図を示している。図１３に示す実施例は、基板２０上に透明電極２２を形成した後に、バス電極２３を形成したものである。図１３に示すように、レジストマスクを用いて複数の層からなる薄膜を形成する場合、開口パターンの端部からわずかにスパッタ原子が染み出して成膜されるため、薄膜は層のエッジが丸くなるように成膜される。さらに、後から成膜される層は、下層の端部を覆うように成膜される。特に、Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒからなるバス電極２３の場合には、酸化・腐食し易いＣｕをＣｒが最後に覆うため、Ｃｕが露出しないという大きなメリットが期待できる。そして、図１３に示す実施例はエッチングする必要がないので、これまでエッチングが難しく、製品適用が十分でないＡｕやＳｎＯ２などに対しても適用できるという大きなメリットがある。
【００９７】
さらに、図１４は図１３のバス電極２３と透明電極２２との構成を逆にした例を示している。すなわち、図１４に示す構成では、基板２０上にバス電極２３を形成した後に、透明電極２２を形成した。このような構成とすることにより、反応性の高い金属薄膜（バス電極２３）を透明電極２２が覆うため、さらに信頼性の高い薄膜回路パターンを形成することができる。
【００９８】
また、図１３および図１４に示す透明電極２２は、上記図９および図１０と同様の工程にて形成することの他に、レーザ光の照射による除去加工によっても形成する。すなわち、ＩＴＯやＳｎＯ２などからなる透明電極２２は、エキシマレーザ光あるいはＹＡＧレーザ光の照射によって直接容易に除去加工ができるので、図１３および図１４のバス電極（Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒ）２３をドライリフト法で形成した後、エキシマレーザ光あるいはＹＡＧレーザ光を照射して直接除去加工を行う。これにより、乾式条件下で、より効率よく所望の薄膜回路パターンを同様に得ることができる。
【００９９】
なお、図１４に示す構成では、透明電極２２に用いる薄膜を形成し、レーザ光による直接加工を行った後にバス電極２３を形成してもよく、透明電極２２に用いる薄膜を形成し、この薄膜上にバス電極２３を形成した後に、透明電極２２のレーザ光による直接除去加工を行ってもよい。
【０１００】
なお、上記実施例１および２では、電子機器の薄膜回路パターンの形成と、フラットディスプレイパネルの代表であるＰＤＰとを例に挙げて説明したが、他のフラットディスプレイ製品や光導波路モジュール等の有機材料、無機材料からなる薄膜パターンを有する全ての場合に適用できることは言うまでもない。さらに、上記実施例１および２で取り上げた以外の材料、および成膜方式、例えば真空蒸着やイオンプレーティングなどの物理的気相成長法であるＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）や、化学的気相成長法である各種ＣＶＤ等に適用できることは言うまでもない。
【０１０１】
（実施例３）
実施例に係るパターン形成方法について、フラットパネルディスプレイの代表として、ＰＤＰを一例に挙げて図９〜図１４に基づき説明する。
ここで、図１１は、ＰＤＰの表示面側のガラス基板上に形成された薄膜回路パターン（電極配線パターン）の概略構成を示す平面図である。図１２は、図１１の点線円部２１を拡大した概略構成を示す平面図である。
また、本実施例の電極配線パターンは、図１３または図１４（それぞれ実施例３における薄膜回路パターンの概略構成を示す断面図）に示すように、透明電極２２およびバス電極２３の２層を形成したものであり、具体的には、ＩＴＯからなる透明電極（薄膜層）２２と、電源供給ラインとしてのＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒからなるバス電極（薄膜層）２３とが一体となって、表示画素数に対応した多数の直線状パターンからなっている。
なお、本実施例においては、マスク層として、カーボンブラックを４０質量％含有するアクリル系樹脂からなるマスク層形成材料からなるフィルム（以下、単に「マスクフィルム」という。）を用い、レーザ光として、波長が１０６４ｎｍ、エネルギー密度が０．５Ｊ／ｃｍ２のＹＡＧレーザ光を用いる。
【０１０２】
マスクフィルムならびに透明電極およびバス電極からなる薄膜層は、図９および図１０に示す薄膜回路パターンを形成する工程により形成する。
図９および図１０に示すように、薄膜回路パターンは、（１）マスクフィルムの貼り付け工程（図９（ａ）・（ｂ））、（２）レーザ光照射による開口パターン形成工程（図９（ｃ））、（３）薄膜成膜工程（図１０（ａ））、（４）レーザ光照射によるマスク層の剥離工程（図１０（ｂ））を具備する。
具体的には、まず、ガラス基板１１上に、厚さ２５μｍのマスクフィルム１３をフィルムラミネータ１２で均一に貼り付ける（図９（ｂ））。次に、ガラス基板１１を減圧チャンバ１４に入れて、ＹＡＧレーザ光を、減圧チャンバ１４の開口窓から回路パターンマスク１５を介して照射する（図９（ｃ））。これにより、マスクフィルム１３の開口パターンの断面形状が逆テーパ形状となった。その後、このガラス基板１１をスパッタ成膜装置１６に入れ、ガラス基板１１およびマスクフィルム１３上に、薄膜層１７をスパッタ成膜により形成する（図１０（ａ））。この薄膜層１７の厚さは約２〜３μｍであり、該薄膜層１７は、マスクフィルム１３上とガラス基板上１１とに完全に分離して成膜される。
次いで、レーザ光をマスク層が形成されていない基板側から照射することにより、マスク層とマスク層上に形成された薄膜層とを剥離する（図１０（ｂ））。レーザ光の波長およびエネルギー密度は、マスク層の開口パターンを形成した場合と同様である。こうして、透明電極およびバス電極を上記工程により作成することで図１３または図１４の電極配線パターンを形成する。
【０１０３】
電極配線パターンが、図１３（図１２のＢ−Ｂ’線矢視断面図）に示す態様の電極である場合、電極配線パターンは、ガラス基板２０上に透明電極２２を上記方法により形成した後に、バス電極２３を上記方法により形成することにより形成される。
図１２に示すように、回路パターンマスクを用いて複数の層からなる薄膜層を形成する場合、開口パターンの端部からわずかにスパッタ原子が染み出して成膜されるため、薄膜は層のエッジが丸くなるように成膜される。さらに、後から成膜される層は、下層の端部を覆うように成膜される。特に、Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒからなるバス電極２３の場合には、酸化・腐食し易いＣｕをＣｒが最後に覆うため、Ｃｕが露出しないという大きなメリットが期待できる。そして、図１３に示す実施例はエッチングする必要がないので、これまでエッチングが難しく、製品適用が十分でないＡｕやＳｎＯ２などに対しても適用できるという大きなメリットがある。
【０１０４】
また、図１４は、図１３のバス電極２３と透明電極２２との構成を逆にした例を示している。すなわち、図１４に示す態様の電極（薄膜層）では、ガラス基板２０上にバス電極２３を形成した後に、透明電極２２を形成する。このような構成とすることにより、反応性の高い金属薄膜であるバス電極２３を透明電極２２が覆うため、さらに信頼性の高い薄膜回路パターンを形成することができる。
【０１０５】
図１３および図１４に示す透明電極２２は、上述したとおり、図９および図１０の工程により形成してもよいが、レーザ光の照射によるダイレクトパターニングによっても形成してもよい。すなわち、ＩＴＯからなる透明電極２２は、ＹＡＧレーザ光（エネルギー密度：３ｍＪ／ｃｍ２以上）の照射によって直接容易に除去加工ができるので、図１３および図１４のバス電極２３をドライリフト法で形成した後、ＹＡＧレーザ光を照射して直接除去加工を行う。これにより、乾式条件下で、より効率よく所望の薄膜回路パターンを同様に得ることができる。
【０１０６】
なお、図１４に示す電極の構成では、透明電極２２に用いる薄膜を形成し、レーザ光によるダイレクトパターニングを行った後にバス電極２３を形成してもよく、透明電極２２に用いる薄膜を形成し、この薄膜上にバス電極２３を形成した後に、透明電極２２のレーザ光によるダイレクトパターニングを行ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
以上のように、本発明に係るパターン形成方法は、乾式条件により行うことで工程数を削減することが可能となり、低コストおよび低環境負荷を実現するものである。そのため、例えば、半導体やＰＤＰ等のフラットパネルディスプレイ等のようにフォトリソグラフィ工程の多いプロセスから製造される製品に特に好適に用いることができる。したがって、回路基板等を製造する電子部品産業や、回路基板を用いた電子機器産業等に広く適用することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターン形成方法、およびこれにより製造される電子回路、並びにこれを用いたＰＤＰ等の電子機器に関するものである。より詳しくは、例えば、半導体集積回路や電子回路等に用いられる薄膜からなる回路パターンを形成する方法、およびこれにより製造される電子回路、並びに、半導体装置、各種コンピュータ、各種表示装置等の薄膜からなる回路パターンを用いる全ての電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、コンピュータ、通信、情報家電、各種表示デバイス等に用いられているあらゆる電子回路には、基板上に金属や絶縁物の薄膜で形成された回路パターンが使用されている。また、急速に進展する高度情報化社会に対応するために、より高集積（高精細化）、大面積化が求められている。
【０００３】
この回路パターンの形成には、概ね、フォトリソグラフィ・エッチングプロセスを用いた方法が採用されてきた。この方法の典型的なプロセスを図１５および図１６に示す。図１５および図１６に示すように、この方法は、基板の全面にまたは部分的に回路パターンを形成するための薄膜を成膜した後に、レジストを塗布・乾燥してマスク層を形成する。そして、マスクを介してマスク層を露光・現像することによって、回路パターンとは逆のパターン（逆回路パターン）を形成する。その後、エッチング、マスク層除去を経て所望の回路パターンを形成する方法である。この方法は、パターンの形成精度が良く、同じパターンを何回でも再現できるとともに、同一基板上に複数個の電子回路を形成できるため、量産性を有している点で優れている。
【０００４】
しかしながら、このフォトリソグラフィ・エッチングプロセスを用いた方法は、図１５および図１６に示すように、多数の工程を繰り返して電子回路の回路パターンを完成させていくものである。図１５および図１６に示す方法では、基板５０上に金属薄膜５１を形成した後に、マスク層５２を形成し、露光・現像処理・エッチング・マスク層５２剥離を行い、さらに、絶縁層５３を形成した後に、マスク層５４の形成・露光・現像・エッチング・マスク層５４剥離を行っている。
【０００５】
すなわち、この方法では、金属薄膜と絶縁層とからなる回路パターンを形成する度に、成膜・レジスト塗布・乾燥・露光・現像・エッチング・マスク層剥離等からなる約２２工程の非常に多数の工程数を必要とする。このため、製造コストが非常に高くなるという問題があった。さらに、この方法では、上記多数の工程の度に大量の現像液や、エッチング剤等の薬液および洗浄液を使用することとなる。これは、単に歩留まりが悪く製造コストが非常に高くなるということのみならず、昨今、重大な関心事となってきた廃液の処理などの環境負荷が非常に大きいという問題があった。
【０００６】
そこで、これらの問題を解決するために、多数の工程を短縮する方法として、回路パターンの材料を成膜する際に、メタルマスク等を用いて直接回路パターンを形成する方法や、回路パターンの材料を成膜する前に、マスク層で逆回路パターンを形成し、その後、回路パターン用の薄膜を形成して、余分な薄膜をマスク層ごと剥離するリフトオフという方法が行われている。
【０００７】
しかしながら、上記メタルマスクを用いた方法では、メタルマスクが基板から浮いてしまい、基板とメタルマスクとの間にわずかな隙間ができるため、薄膜を成膜した際に回路パターンの材料が隙間に滲み出し、パターンの形成精度の向上に限界があるという問題があった。基板へのメタルマスクの吸着性は良好でないため、特に、長い連続パターンを形成する際にこの問題が顕著となる。すなわち、基板の端部から離れれば離れるほど隙間が大きくなり、パターンの形成精度を低下させてしまう。したがって、メタルマスクの浮きが、パターンの材料の滲みを招致させる原因となり、特に、対象となる連続パターンに隣接するパターンが存在する場合には、両パターン間の薄膜が接続されてしまう原因となる。そこで、この問題を解決するために、磁性を帯びた材料のメタルマスクを用いるとともに、基板のメタルマスクとは反対側の面に磁石を配置することにより、メタルマスクを基板に当接させる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
上記特許文献１には、図１７ないし図１９に示すような有機電界発光素子ディスプレイの製造方法に適用されているパターン形成方法が示されている。特許文献１では、図１７ないし図１９に示すように、メタルマスク５５を用いるとともに、基板５６のメタルマスク５５とは反対側の面に磁化部材５７を配置して各電極材料をスパッタリングしている。これによって、ストライプ状の陽極５８と、ストライプ状の有機層５９および陰極６０とを交差させたマトリクス状の電極等を順次成膜している。この際、メタルマスク５５を用いる場合に問題となるパターンのずれ、メタルマスク５５の浮きによるパターン材料の滲みは、磁化部材５７に工夫を加えて磁力線の間隔を極力狭くすることで対応できることとしている。
【０００９】
また、上記リフトオフという方法は、多数提案されている（例えば、特許文献２〜１２参照）。上記特許文献２〜５では、マスク層をリフトオフ法に好適な逆テーパ形状に加工する方法が開示されている。また、上記特許文献６には、後の工程における温度に耐えられるように、レジストに熱安定性を与える方法が開示されており、特許文献７および８には、その他各種用途別のリフトオフ法が開示されている。
【００１０】
上記リフトオフという方法は、一般に、基板上にマスク層で逆回路パターンを形成し、基板の全面に金属薄膜を堆積させ、次いでマスク層を剥離することによって、マスク層の開口部分に金属薄膜による回路パターンを形成する方法である。図２０ないし図２１は、マスク層を露光・現像等することによってマスク層の逆回路パターンを形成する工程を示しており、これは、いわゆる湿式条件（ウェット条件）にて行われるウェットリフトオフ法の工程を示している。
【００１１】
図２０および図２１に示す方法では、基板６１上にマスク層６２を形成し、露光・現像によりレジストパターンを形成する。その後、金属薄膜６３を形成した後に、不要なマスク層６２および金属薄膜６３を剥離している。さらに、基板６１上に再度マスク層６４を形成し、露光・現像によりレジストパターンを形成し、絶縁層６５を形成した後に、不要なマスク層６４および絶縁層６５を剥離している。
【００１２】
なお、リフトオフ法により金属薄膜の回路パターンを形成する際には、マスク層の開口部分に形成された金属薄膜と、マスク層上に形成された金属薄膜とは、実質的に短絡していないことが好ましい。このため、マスク層の開口部分を逆テーパ形状またはオーバーハング形状としている。なお、マスク層の開口部分を逆テーパ形状またはオーバーハング形状に形成する方法についても提案されている（例えば、特許文献９ないし１１参照）。
【特許文献１】特開２００２−７５６３９号公報
【特許文献２】特許第２９８９０６４号明細書
【特許文献３】特許第３０２８０９４号明細書
【特許文献４】特開平７−１６８３６８号公報
【特許文献５】特開平８−３１５９８１号公報
【特許文献６】特開平１１−３１７４１８号公報
【特許文献７】特開２００２−１３４００４号公報
【特許文献８】特開平１１−３３９５７４号公報
【特許文献９】特開昭５６−８１９５４号公報
【特許文献１０】特開平１−２３６６５８号公報
【特許文献１１】特開平７−２９８４６号公報
【特許文献１２】特開２００３−２８７９０５号公報
【特許文献１３】特開平６−１３３５６号公報
【特許文献１４】特開平１０−２０５０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記特許文献１に記載の方法は、ストライプ状の陽極と陰極とに対応した、非常に細かいストライプ状の多数のスリットをメタルマスクに形成する必要がある。また、このようなメタルマスクを磁石で保持して精度の良い回路パターンを形成することは、電子回路のサイズの大型化および回路パターンの高精細化の双方においておのずと限界がある。したがって、所望の大面積化および高精細化が得られないという問題点を有している。
【００１４】
また、上記特許文献２ないし８に記載の方法は、全てレジストを用いた方法であり、回路パターンの形成精度は比較的良好であるものの、マスク層の逆回路パターン形成はフォトリソグラフィによって行われるため工程が長くなるとともに、逆回路パターン形成およびマスク層剥離時に現像液や剥離液を大量に用いる必要がある。このため、工程の短縮や、廃材や廃液の処理による環境負荷の低減が十分でなく、上記従来の問題は依然として解決できないでいるという問題点を有している。
【００１５】
さらに、上記特許文献９ないし１１に記載の方法は、ウェットプロセスにて行われており、ドライプロセスにて行う場合には、リフトオフに必須な逆テーパ形状ができないことおよびマスク層を確実に剥離することが難しいという問題を抱えている。
【００１６】
一方、上述のリフトオフ法のうち、湿式条件（ウェット条件）下で行わない手法も提案されている（例えば、特許文献１３および１４参照）。
特許文献１３では、ウェットプロセスを用いることなく確実にパターニングを行い、薄膜パターンの微細化及びプロセスの短縮化、簡略化をはかることを目的として、「基体の表面上にステンシルをパターン形成した後、上記ステンシル上に成膜すべき薄膜を被着して、上記基体の裏面側からエネルギービームを照射して、上記ステンシルを剥離させて上記薄膜をパターニングすることを特徴とする薄膜パターン形成方法」が開示されている。
また、特許文献１４では、レジスト膜の現像と残留レジストの剥離、および金属薄膜や半導体薄膜あるいは絶縁耐薄膜の加工を完全ドライプロセスで行うことを目的として、「液晶表示素子を構成するための金属膜、誘電体絶縁膜、半導体膜の薄膜、ないしは前記薄膜の一部がパターン状に形成された多層膜を成膜したガラス基板上にウレタン結合および／またはウレア結合をもつ高分子材料から構成したレジスト膜を塗布し、所定の開口パターンを有するマスクを介してエキシマレーザーを照射して照射部分のレジスト膜をアブレーション現象により除去することで前記マスクの開口パターンに対応して前記薄膜を露出したレジスト膜パターンを形成し、前記レジスト膜パターンで露出された前記薄膜にエッチング処理を施して除去した後、エキシマレーザーを照射して残留レジスト膜をアブレーション現象により除去することを特徴とする液晶表示素子の製造方法。」が開示されている。
【００１７】
また、上記特許文献１３および１４に記載の方法は、エネルギービーム（エキシマレーザー）のみを用いて基板上に残存させる薄膜（金属膜）にダメージを与えずにレジスト層（レジスト膜・ステンシル）のみを確実に剥離することが困難であるという問題点があることが分かった。
【００１８】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、これまでのフォトリソグラフィ・エッチングプロセスに代わる、低コストおよび低環境負荷で、かつ連続した薄膜回路パターンを精度よく実現できるパターン形成方法、およびこれにより製造される電子回路、並びにこれを用いた電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、マスク層と基板および薄膜層とのレーザ光に対する吸収率が所定の関係を有することにより、基板上に残存させる薄膜層にダメージを与えずに不要なマスク層のみを確実に剥離することができることを見出し、低コストおよび低環境負荷で、かつ連続した薄膜回路パターンを精度よく実現できる薄膜層パターン形成方法を達成するに至った。
【００２０】
本発明に係るパターン形成方法は、上記課題を解決するために、基板上にマスク層を形成するマスク層形成工程と、上記マスク層に開口部を形成する開口部形成工程と、上記基板上およびマスク層上に薄膜層を形成する薄膜層形成工程と、上記マスク層および該マスク層上に形成された薄膜層を基板から剥離する剥離工程とを含むパターン形成方法であって、上記開口部形成工程は、乾式条件下で行われることを特徴としている。
【００２１】
上記開口部は、マスク層に第１のレーザ光を照射することにより形成されることが好ましく、上記開口部は、マスク層に第１のレーザ光を前記基板側から照射することが好ましい。
【００２２】
前記マスク層の前記第１のレーザ光に対する吸収率が、前記基板および前記薄膜層の前記レーザ光に対する吸収率よりも大きいことが好ましく、前記第１のレーザ光が、波長が５００〜１５００ｎｍ、エネルギー密度が０．１〜５Ｊ／ｃｍ２のレーザ光であることが好ましく、前記マスク層の前記第１およびのレーザ光に対する吸収率が、前記基板および前記薄膜層の前記レーザ光に対する吸収率の２倍以上であることが好ましく、前記マスク層の前記第１のレーザ光に対する吸収率が、７０％以上であることが好ましい。
【００２３】
上記剥離工程は、乾式条件下で行われることが好ましく、上記剥離工程において、マスク層および／または該マスク層上に形成された薄膜層を、接着する接着部材を用いて剥離する、または減圧吸引することが好ましく、上記剥離工程において、マスク層および／またはマスク層上に形成された薄膜層を、第２のレーザ光を照射することにより剥離することが好ましく、前記マスク層の前記第２のレーザ光に対する吸収率が、前記基板および前記薄膜層の前記レーザ光に対する吸収率よりも大きいことが好ましく、前記第２のレーザ光が、波長が５００〜１５００ｎｍ、エネルギー密度が０．１〜５Ｊ／ｃｍ２のレーザ光であることが好ましい。
また、前記マスク層の前記第２のレーザ光に対する吸収率が、前記基板および前記薄膜層の前記レーザ光に対する吸収率の２倍以上であることが好ましく、前記マスク層の前記第２のレーザ光に対する吸収率が、７０％以上であることが好ましく、前記マスク層が、黒色顔料もしくは黒色染料を１０〜９９質量％（成膜中で）含有する材料で構成されていることが好ましく、上記マスク層は、基板上に液状のレジストを塗布する、または、基板上にフィルム状のレジストを積層することにより形成されることが好ましく、上記マスク層は、減圧下で形成されることが好ましく、上記マスク層は、エポキシ化合物、ポリエチレン化合物、ポリイミド化合物、四フッ化エチレン化合物からなる群から選ばれる少なくとも１つであることが好ましい。
【００２４】
上記剥離工程の前に、基板とマスク層との接着力を低下させる接着力低下工程を含むことが好ましく、上記接着力低下工程では、マスク層に光を照射する、および／または、マスク層を加熱することが好ましく、上記薄膜層は、マスク層の端部を露出するように形成されることが好ましく、上記薄膜層は、気体存在下または減圧下で形成されることが好ましく、上記薄膜層は、スパッタ法で形成されることが好ましく、上記薄膜層は、金属、ガラスおよびセラミックスから選ばれる少なくとも１つであることが好ましく、上記薄膜層は、Ｃｒ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｗおよびこれらの化合物からなる群、並びに、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、Ｂｉ２Ｏ３、ＰｂＯ、Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＳｉＣ、ＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｓｂ２Ｏ３およびこれらの混合物からなる群から選ばれる少なくとも１つであることが好ましく、上記マスク層形成工程の前、または、上記剥離工程の後に、基板上にさらに第２の薄膜層を形成するとともに、該第２の薄膜層に第３のレーザ光を照射することによって、第２の薄膜層の一部を除去することが好ましい。
【００２５】
また、本発明に係るパターン形成方法は、基板上にマスク層を形成するマスク層形成工程と、第１のレーザ光を照射して前記マスク層に開口部を形成する開口部形成工程と、前記基板上および前記マスク層上に薄膜層を形成する薄膜層形成工程と、第２のレーザ光を照射して前記マスク層を前記基板上から剥離する剥離工程とを具備し、前記マスク層の前記第１および第２のレーザ光に対する吸収率が、前記基板および前記薄膜層の前記レーザ光に対する吸収率よりも大きいことを特徴としている。また、前記薄膜層がスパッタ法により成膜されることが好ましく、前記マスク層が、黒色顔料もしくは黒色染料を１０〜９９質量％含有する材料で構成されていることが好ましく、前記第１および第２のレーザ光が、波長が５００〜１５００ｎｍ、エネルギー密度が０．１〜５Ｊ／ｃｍ２のレーザ光であることが好ましく、前記第１および第２のレーザ光が、波長が５００〜１５００ｎｍ、エネルギー密度が０．１〜１Ｊ／ｃｍ２のレーザ光であることが好ましい。
【００２６】
本発明に係る電子回路は、上記の課題を解決するために、上記いずれかに記載のパターン形成方法を用いて製造されることを特徴としている。また、本発明に係る電子機器は、上記の課題を解決するために、上記に記載の電子回路を用いてなることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係るパターン形成方法は、以上のように、開口部形成工程は、乾式条件下で行われるので、低コストおよび低環境負荷とすることができる。すなわち、従来では開口部を形成するために、湿式条件下で露光・現像等を行っていたものの、本発明のパターン形成方法は、乾式条件下で行うことから、露光や現像を行うことなく開口部を形成することが可能となり、工程数を大幅に削減することが可能となる。また、例えば、乾式条件下で直接除去加工してパターン形成できる材料にはレーザ光などにより直接パターン形成することを組み合わせて、より効果的なパターン形成を可能とする。その結果、工程数の大幅な削減によるスループット向上とともに、それに伴う設備投資の大幅な削減および薬液等の間接材料費の大幅な削減が可能となり、製造原価を大幅に低減することができるため、低コストにてパターンを形成することができるという効果を奏する。また、工程数を大幅に削減することができるため、歩留まりの大幅な向上も期待できる。
【００２８】
また、湿式条件下で露光・現像等を行う際には、現像剤や洗浄剤等の薬液を用いていたが、本発明ではこれら薬液を用いずに乾式条件下で行うため、従来の湿式条件下ではパターンを形成することが困難であった材料に対しても適用可能であるとともに、薬液の使用に伴う廃液の発生がなく、低環境負荷で行うことができるという効果を併せて奏する。
【００２９】
さらに、本発明のパターン形成方法は、従来のエッチングでは抑制することが困難であったパターン端部の露出を抑制することが可能となるため、信頼性を向上させることができるという効果を併せて奏する。
【００３０】
上記のパターン形成方法において、上記開口部は、マスク層に第１のレーザ光を照射することにより形成されるので、開口部を１工程にて形成することが可能となり、その結果、工程数を大幅に削減することができるという効果を奏する。
【００３１】
上記のパターン形成方法において、上記剥離工程は、乾式条件下で行われるので、さらに低コストおよび低環境負荷とすることができる。すなわち、従来ではマスク層を剥離する際においても薬液を用いて行っていたが、本発明では、乾式条件下にて行われるため、これら薬液を用いることがない。したがって、より低コストおよび低環境負荷にて行うことができるという効果を奏する。
【００３２】
上記のパターン形成方法において、上記剥離工程の前に、基板とマスク層との接着力を低下させる接着力低下工程を含むので、マスク層の剥離をより容易に行うことができるという効果を奏する。また、上記のパターン形成方法において、上記接着力低下工程では、マスク層に光を照射する、および／または、マスク層を加熱するので、容易に接着力を低下させることができる。すなわち、より簡便な方法で接着力を低下させることができるとともに、より容易に剥離することができるという効果を奏する。
【００３３】
上記のパターン形成方法において、上記剥離工程では、マスク層および／またはマスク層上に形成された薄膜層に接着する接着部材を用いて剥離する、もしくは、減圧吸引することにより剥離するので、より容易にマスク層を剥離することができるという効果を奏する。
【００３４】
上記のパターン形成方法において、上記薄膜層は、マスク層の端部を露出するように形成されるので、例えば、剥離工程にて接着部材を用いて剥離する際に、接着部材とマスク層との接着を容易にし、マスク層およびマスク層上に形成された薄膜層の剥離を確実に行うことができるという効果を奏する。
【００３５】
上記のパターン形成方法において、上記マスク層は、基板上に液状のレジストを塗布する、または、基板上にフィルム状のレジストを積層することにより形成されるので、簡便かつ容易にマスク層を形成することができるという効果を奏する。また、上記のパターン形成方法において、上記マスク層は、減圧下で形成されるので、微細パターン形成に好適な薄い連続したマスク層を形成することができるという効果を奏する。
【００３６】
上記のパターン形成方法において、上記薄膜層形成工程は、上記薄膜層は、気体存在下または減圧下で形成されるので、簡便かつ容易に薄膜層を形成することができるという効果を奏する。
【００３７】
上記のパターン形成方法において、上記薄膜層は、金属、ガラスおよびセラミックスから選ばれる少なくとも１つであるので、所望の材料を形成できるという効果を奏する。また、上記のパターン形成方法において、上記薄膜層は、Ｃｒ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｗおよびこれらの化合物からなる群、並びに、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、Ｂｉ２Ｏ３、ＰｂＯ、Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＳｉＣ、ＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｓｂ２Ｏ３およびこれらの混合物からなる群から選ばれる少なくとも１つである。さらに、上記のパターン形成方法において、上記マスク層は、エポキシ化合物、ポリエチレン化合物、ポリイミド化合物、四フッ化エチレン化合物からなる群から選ばれる少なくとも１つである。
【００３８】
上記のパターン形成方法において、上記マスク層形成工程の前、または、上記剥離工程の後に、基板上にさらに第２の薄膜層を形成するとともに、該第２の薄膜層に第３のレーザ光を照射することによって、第２の薄膜層の一部を除去する構成とすれば、複数の薄膜層を形成する場合であっても、第２の薄膜層として、例えばＩｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２等の酸化物やＣｒ、Ｔｉ等の金属といったレーザ光の照射にて除去が可能な材料を用いることによって、効率よくパターンを形成することができるという効果を奏する。
【００３９】
本発明のパターン形成方法においては、マスク層と基板および薄膜層との第１および／または第２のレーザ光に対する吸収率が所定の関係を有することにより、該レーザ光のみを用いて、基板上に残存させる薄膜層にダメージを与えずに不要なマスク層のみを容易にかつ確実に剥離することができるため、低コストおよび低環境負荷で、かつ連続した薄膜回路パターンを精度よく実現できる。
また、本発明のパターン形成方法においては、上記マスク層が、有機材料で構成されていることが好ましく、これにより、低いエネルギー量でマスク層を剥離できるという効果を奏する。
また、本発明のパターン形成方法においては、上記マスク層が、無機材料で構成されていることが好ましく、これにより、薄膜で形成できるため、より細かいパターンが得られるという効果を奏する。
さらに、本発明のパターン形成方法においては、上記マスク層が、黒色顔料もしくは黒色染料を１０〜９９質量％含有する材料で構成されていることが好ましく、これにより、上記マスク層のレーザ光に対する吸収率が増加することから、エネルギー密度の低いレーザ光によっても十分にパターン形成（開口部形成）および剥離ができるという効果を奏する。
【００４０】
本発明のパターン形成方法においては、上記第１および／または第２のレーザ光が、波長が５００〜１５００ｎｍ、エネルギー密度が０．１〜５Ｊ／ｃｍ２のレーザ光であることが好ましく、これにより、基板とマスク層とのレーザ光に対する吸収率の差をつけ易いという効果を奏する。
【００４１】
本発明のパターン形成方法においては、上記マスク層の上記第１および／または第２のレーザ光に対する吸収率が、上記基板および上記薄膜層の上記第１および／または第２のレーザ光に対する吸収率の２倍以上であることが好ましく、これにより、上記剥離工程において、不要なマスク層のみをより容易にかつより確実に剥離することができるという効果を奏する。
また、本発明のパターン形成方法においては、上記マスク層の上記第１および／または第２のレーザ光に対する吸収率が、７０％以上であることが好ましく、これにより、より選択的に不要なマスク層を剥離できるという効果を奏する。
【００４２】
本発明のパターン形成方法においては、上記マスク層に対して第１のレーザ光を所定の方法で用いる、具体的には、該マスク層が形成されていない基板側から第１のレーザ光を照射して該マスク層の開口部を形成するのが好ましい。これにより、上記マスク層の開口部の少なくとも一部を逆テーパ状に形成されるため、開口部形成後の上記薄膜層の形成が該マスク層の端部を露出するように形成されやすく、該マスク層の端部が露出するように該薄膜層が形成されれば、上記剥離工程において、不要なマスク層のみをより確実に剥離することができるという効果を奏する。
【００４３】
本発明に係る電子回路は、以上のように、上記いずれかに記載のパターン形成方法を用いて製造されているので、低コストおよび低環境負荷にて製造することができるという効果を奏する。また、本発明に係る電子機器は、以上のように、上記に記載の電子回路を用いているので、低コストおよび低環境負荷にて製造することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施形態におけるパターンを形成する工程の一部を示すものであり、（ａ）〜（ｄ）は、電子回路の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１の工程の続きを示すものであり、（ａ）〜（ｄ）は電子回路の概略構成を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態におけるマスク層の開口パターンを形成する工程を示すものであり、（ａ）〜（ｅ）は、電子回路の概略構成を示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態におけるマスク層の開口パターンを形成する他の工程を示すものであり、（ａ）〜（ｄ）は、電子回路の概略構成を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態におけるマスク層の開口パターンを形成するさらに他の工程を示すものであり、（ａ）〜（ｃ）は、電子回路の概略構成を示す断面図である。
【図６】本発明の第１の実施例における電子回路の概略構成を示す断面図である。
【図７】本発明の第１の実施例における薄膜回路パターンの概略構成を示す平面図である。
【図８】本発明の第１の実施例における薄膜回路パターンの概略構成を示す平面図である。
【図９】本発明の第１の実施例における薄膜回路パターンを形成する工程の一部を示すものであり、（ａ）〜（ｃ）は、電子回路の概略構成を示す断面図である。
【図１０】図９の工程の続きを示すものであり、（ａ）〜（ｄ）は、電子回路の概略構成を示す断面図である。
【図１１】本発明の第２の実施例における薄膜回路パターンの概略構成を示す平面図である。
【図１２】本発明の第２の実施例における薄膜回路パターンを拡大した概略構成を示す平面図である。
【図１３】本発明の第２の実施例における薄膜回路パターンの概略構成を示す断面図である。
【図１４】本発明の第２の実施例における薄膜回路パターンの概略構成を示す断面図である。
【図１５】従来の薄膜回路パターンを形成する工程の一部を示すものであり、（ａ）〜（ｅ）は、電子回路の概略構成を示す断面図である。
【図１６】図１５の工程の続きを示すものであり、（ａ）〜（ｅ）は、電子回路の概略構成を示す断面図である。
【図１７】従来のメタルマスクを用いて薄膜回路パターンを形成する際のメタルマスクと磁化部材との配置例を示す斜視図である。
【図１８】従来のメタルマスクを用いて薄膜回路パターンを形成した電子回路の概略構成を示す斜視図である。
【図１９】従来のメタルマスクを用いて薄膜回路パターンを形成した電子回路の概略構成を示す平面図である。
【図２０】従来の薄膜回路パターンを形成する工程の一部を示すものであり、（ａ）〜（ｅ）は、電子回路の概略構成を示す断面図である。
【図２１】図２０の工程の続きを示すものであり、（ａ）〜（ｄ）は、電子回路の概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１ 基板
２・４ マスク層
３ 薄膜（薄膜層）
５ 絶縁層
６ ガラス基板（基板）
９ 電極（薄膜層）
１０ 配線パターン（薄膜層）
１３ レジストフィルム（マスク層）
１７ 金属薄膜層（薄膜層）
２０ ガラス基板（基板）
２２ 透明電極（薄膜層）
２３ バス電極（薄膜層）
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
本発明の一実施形態について図１ないし図５に基づいて説明すると以下の通りである。本発明のパターン形成方法は、レジストを用いたドライプロセスパターン形成と、レジストの機械的剥離法とを組み合わせた方法によって、例えば回路パターンを形成する方法である。すなわち、本発明のパターン形成方法は、基板上に形成したマスク層に乾式条件下で開口パターン（開口部）を形成した後に、基板上およびマスク層上に回路パターンを形成するための薄膜（薄膜層）を成膜（形成）し、その後、回路パターンには用いられることのない薄膜、いわゆる不要の薄膜をマスク層と共に剥離する方法である。
【００４７】
具体的には、基板上にパターンを形成するための材料（パターン形成材料）を成膜する前に、マスク層を基板上の全面に形成する。次いで、マスク層を乾式条件下にて加工形成して、所望のパターンに略一致した開口パターンを形成する。その後、基板およびマスク層の全面にパターン形成材料からなる薄膜を成膜する。そして、パターン以外の不要なパターン形成材料をマスク層と共に基板から機械的に剥離することによって薄膜からなる所望のパターンを形成する方法である。
【００４８】
ここで、乾式条件とは、パターンを形成する方法として、従来行われていた現像液や洗浄液等を用いた湿式条件（ウェット条件）に対するもので、これら現像液や洗浄液等を用いることなくパターンを形成する条件であり、いわゆるドライ条件である。
【００４９】
次に、図１および図２を参照しながら本発明のパターン形成方法について詳細に説明する。図１および図２は、本発明のパターン形成方法によって回路パターンを形成する工程を示すものである。まず、基板１上にレジストを塗布して、マスク層２を形成する（図１（ａ）・（ｂ）、マスク層形成工程）。レジストとしては、後述する開口パターン（レジストパターン）を形成する際に、乾式条件にてレジストを加工することができる材質を用いればよい。次いで、マスク層２を乾式条件にて加工し、回路パターンに略一致した開口パターンを形成する（図１（ｃ）、開口部形成工程）。そして、回路パターンを形成するために薄膜３を成膜する（図１（ｄ）、薄膜層形成工程）。
【００５０】
上記の乾式条件によりマスク層２を加工して開口パターンを形成する方法としては、例えば、マスク層２に第１のレーザ光を照射して開口パターンを形成する方法や、ドライエッチャントを用いて開口パターンを形成する方法を挙げることができる。第１のレーザ光を用いて開口パターンを形成する方法としては、例えば第１のレーザ光としてエキシマレーザ光やＹＡＧレーザ光、等を用いて、アブレーションと熱エネルギーとの併用によってマスク層２を蒸発除去する方法を挙げることができる。この場合、露光・現像・洗浄を行わずに、露光時点で直接除去することができるため、非常に効率よく加工することができる。また、ドライエッチャントを用いて開口パターンを形成する方法としては、例えばドライエッチャントとして酸素プラズマ、等を用いて、化学反応にて除去することにより加工する方法を挙げることができる。
【００５１】
しかしながら、第１のレーザ光を用いてマスク層２を加工する場合には、一般的に表面から入射した第１のレーザ光はマスク層２の内部へ侵入するにつれて、そのエネルギーが減衰していく。このため、開口パターンの断面形状は、表面が広く開口した円錐形状、いわゆる順テーパ形状を有することとなる。この場合、その後の工程で形成する薄膜が、基板１上に形成された薄膜とマスク層２上に形成された薄膜とが連続した状態で形成されてしまう。その結果、所望の回路パターンとなるようにマスク層２を剥離することができない、またはマスク層２を剥離した際に基板１上に形成された薄膜をも剥離してしまう可能性がある。
【００５２】
したがって、マスク層２を機械的に剥離するためには、マスク層２の開口パターンの断面形状が逆テーパ形状またはオーバーハング形状となるように形成する必要がある。逆テーパ形状とは、マスク層２の開口部の大きさが基板１に向かうにつれて大きくなっていく形状である。また、オーバーハング形状とは、例えばマスク層２を２層形成して開口パターンを形成する際に、上層の開口パターンの大きさが下層の開口パターンの大きさよりも小さい状態を指す。すなわち、上層の開口パターンの端部が下層の開口パターンの端部よりもはみ出している形状のことである。
【００５３】
すなわち、本発明のパターン形成方法におけるマスク層２の加工は、乾式条件にて、マスク層２の開口パターンの断面形状が逆テーパ形状またはオーバーハング形状となるように行われる。ここで、第１のレーザ光を用いてマスク層２を加工し、開口パターンを形成する方法について具体的に説明する。図３ないし図５に、基板１上に形成されたマスク層２を、その断面形状が逆テーパ形状またはオーバーハング形状に加工する工程を示す。
【００５４】
まず、図３に示す工程について説明する。基板１上に液状のレジストを塗布する、またはフィルム状のレジストを積層して１層目のマスク層２ａを形成する（図３（ａ））。そして、マスク層２ａ側から第１のレーザ光を照射して開口パターンを形成する（図３（ｂ））。この開口パターンの断面形状は、基板１面に向かうにつれて狭くなっており、いわゆる順テーパ形状を有している。次いで、この１層目のマスク層２ａ上に、フィルム状のレジストを積層して２層目のマスク層２ｂを形成する（図３（ｃ））。そして、マスク層２ｂ側から第１のレーザ光を照射して開口パターンを形成する（図３（ｄ））。２層目のマスク層２ｂの開口パターンの形成は、その開口部の大きさが１層目のマスク層２ａに形成した開口パターンの開口部の大きさよりも小さくなるように行う。これにより、図３（ｄ）に示すように、開口パターンにおける２層目のマスク層２ｂの端部が１層目のマスク層２ａの端部よりも突き出た形状となり、オーバーハング形状の開口パターンを形成することができる。そして、回路パターンを形成するための薄膜３を成膜する（図１（ｄ）・図３（ｅ））。
【００５５】
また、マスク層を乾式条件によって逆テーパ形状またはオーバーハング形状に加工する方法は、上記マスク層を２層形成する方法の他に、第１のレーザ光の焦点を変えて２回照射する方法によって行うこともできる。この工程を図４に示し、具体的に説明する。まず、基板１上に液状のレジストを塗布する、またはフィルム状のレジストを積層してマスク層２を形成する（図４（ａ））。そして、マスク層２側から第１のレーザ光を照射することにより、マスク層２は順テーパ形状に加工される（図４（ｂ））。その後、第１のレーザ光の焦点を基板１側に移動させて再度レーザ光を照射する。これにより、マスク層２の開口パターンの断面形状は、順テーパ形状の途中から逆テーパ形状に加工された形状となる（図４（ｃ））。これは、１回目のレーザ光照射にて順テーパ形状に加工されているため、２回目のレーザ光照射の際にはレーザ光のエネルギーを吸収するレジストがなく、基板１面に近い焦点近傍で横方向のレジストにエネルギーが加えられるためである。そして、回路パターンを形成するための薄膜３を成膜する（図１（ｄ）・図４（ｄ））。
【００５６】
したがって、例えば、基板１とマスク層２との間に、第１のレーザ光を透過しない無機材料薄膜（レーザ光無透過薄膜）、特に反射性の薄膜材料（反射性薄膜）が形成されているような場合には、上記原理を効率的に利用することができる。すなわち、基板１とマスク層２との間にこのようなレーザ光無透過薄膜がある場合には、第１のレーザ光の焦点位置をあらかじめ基板１側にずらしておけば、照射した第１のレーザ光は、レーザ光無透過膜によってマスク層２の基板側部分で横方向のレジストにエネルギーを加えることができる。さらに、反射性薄膜がある場合には、反射の効果でマスク層２をより一層加工することができ、マスク層２はその裾野がより大きくなるように加工される。その結果、第１のレーザ光を１回照射するだけで、開口パターンの断面形状が逆テーパ形状となるように、または順テーパ形状の途中から逆テーパ形状となるように加工することができる。
【００５７】
さらに、マスク層を乾式条件によって逆テーパ形状またはオーバーハング形状に加工する方法は、上記２つの方法の他に、レーザ光の照射方向を変えて照射する方法によって行うこともできる。すなわち、基板１がガラス等のレーザ光を透過する材料から構成されている場合に、基板１上にマスク層２が形成された状態で基板１側から第１のレーザ光を照射することにより、マスク層２に逆テーパ形状の開口パターンを直接形成する方法である。この工程を図５に示し、具体的に説明する。まず、基板１上に液状のレジストを塗布する、またはフィルム状のレジストを積層してマスク層２を形成する（図５（ａ））。そして、基板１側（マスク層２が形成されていない側）から第１のレーザ光を照射する。これにより、基板１を透過したレーザ光がマスク層２を加工して、マスク層２に断面形状が逆テーパ形状となる開口パターンを形成することができる（図５（ｂ））。そして、回路パターンを形成するための薄膜３を成膜する（図１（ｄ）・図５（ｃ））なお、この方法を用いる場合には、基板１としてレーザ光を透過する材料を用いる必要があるものの、１回のレーザ光照射で確実に逆テーパ形状の開口パターンを形成することができるので、最も効率よく逆テーパ形状の開口パターンを形成することができる方法である。また、マスク層２の厚さが厚い場合には、図４（ｂ）に示すようなマスク層２側からの加工を施した後に、基板１側から第１のレーザ光を照射すれば、より良好な逆テーパ形状の開口パターンを形成することができる。
【００５８】
これにより、上記した各方法のいずれか、または各方法を組み合わせて用いれば、マスク層２がどのような材料からなる場合であっても、乾式条件にて、特にレーザを用いた方法にて、マスク層２をその断面形状が逆テーパ形状またはオーバーハング形状となるように開口パターンを形成することが可能となる。
【００５９】
次に、マスク層２とマスク層２上に形成された薄膜３とを機械的に剥離する。これにより、薄膜からなる回路パターンが露出する（図２（ａ）、剥離工程）。ここで、本来、レジストは低粘性であるため、レジストが基板１表面の微細な凹凸に浸透する。このため、マスク層２は基板１に対して数十ｎｍ（数オングストローム）まで接近することとなり、化学的接着力（例えば、ファンデルワールス力、水素結合等）や、機械的接着力（アンカー効果等）を発現させる。マスク層２と基板１との接着性は、この化学的接着力や機械的接着力に依存する。したがって、マスク層２とマスク層２上に形成された薄膜３とを機械的に剥離するためには、このマスク層２と基板１との接着性を低下させるまたは無くす（以下、これらをまとめて単に「接着性を低下させる」と記載する）ことが必要である。本発明のパターン形成方法では、光および／または熱によってこれらの接着性を低下させることとしている（接着力低下工程）。以下、具体的に説明する。
【００６０】
まず、光によって接着性を低下させる方法について説明する。マスク層２上に薄膜３を成膜した後、基板１側から光を照射する。これにより、レジストが光重合反応を起こして硬化・収縮する。その結果、マスク層２と基板１との接着性が低下する。したがって、この場合、レジストの材料としては、光の照射により重合反応を起こす成分を含む材料を用いればよく、例えば感光性樹脂を用いることができる。また、照射する光としては、レジストが重合反応するような光であればよく、例えば紫外線を用いることができる。さらに、レジスト材料の種類が異なる場合には、それら各レジスト材料に対応した波長の光を用いて照射すればよい。
【００６１】
次に、熱によって接着性を低下させる方法について説明する。マスク層２上への薄膜３の成膜中または成膜後に加熱する。これにより、レジストが熱重合反応を起こして硬化・収縮する。その結果、マスク層２と基板１との接着性が低下する。したがって、この場合、レジストの材料としては、熱によって重合反応を起こす成分を含む材料を用いればよい。また、加熱による方法は、例えば基板１に不透明な材料を用いている等、光を透過しない場合には特に有効である。
【００６２】
さらに、上記光や熱を用いた方法は、それぞれの特徴を生かして適宜組み合わせることによって、より効果的に接着性を低下させることが可能となる。また、これら光や熱を用いた方法以外にも、マスク層２の剥離性を増す方法としては、加熱発泡による方法や相転換ポリマを利用した方法等を適用することも可能である。
【００６３】
その後、接着性が低下したマスク層２を、マスク層２上に形成された薄膜３とともに機械的に剥離する。この機械的剥離方法としては、マスク層２を薄膜３ごと剥離させ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いが、例えば、マスク層２の端部から引き剥がす方法、マスク層２上に成膜された薄膜３に接着する部材を用いて剥離させる方法、減圧状態で吸引して剥離させる方法、高圧の気体を吹き付けてマスク層２を吹き飛ばして剥離させる方法、ブラシ等でこすることにより剥離させる方法等を挙げることができる。上記いずれの場合も、マスク層２の接着性が低下しているため容易に剥離させることが可能である。
【００６４】
マスク層２の端部から引き剥がす方法としては、具体的には、マスク層２の端部を摘み、端部から徐々に剥がしていく方法や、ローラ等を用いてマスク層２上に成膜された薄膜３をローラに吸着させた後に、ローラを回転させてマスク層２を薄膜３ごと剥離させる方法を挙げることができる。また、マスク層２上に成膜された薄膜３に接着する部材を用いて剥離させる方法としては、具体的には、接着テープ等の接着部材を用いて薄膜３を接着テープに吸着させて剥離させる方法や、接着テープをローラに取り付け、接着テープに薄膜３を吸着させながらローラを回転することによって剥離させる方法を挙げることができる。
【００６５】
また、減圧状態で吸引して剥離させる方法は、マスク層２上に薄膜３を成膜した後に減圧することにより、マスク層２を薄膜３ごと剥離させる方法である。この場合、マスク層２および薄膜３を剥離させることができる程度に減圧すればよい。また、高圧の気体を吹き付けてマスク層２を吹き飛ばす方法とは、マスク層２上に薄膜３を成膜した後に、気体を吹き付けることにより、マスク層２を薄膜３ごと剥離させる方法である。この場合、マスク層２および薄膜３を剥離させることができる程度の圧力で気体を吹き付ければよい。
【００６６】
なお、上記のマスク層２およびマスク層２上に成膜された薄膜３を機械的に剥離するために、マスク層２上には、薄膜３が成膜されていない領域を設けることが好ましい。このように、薄膜３が成膜されていない領域を設けることにより、マスク層２が露出して機械的な剥離を容易に行うことが可能となる。薄膜３が成膜されていない領域は、マスク層２端部（すなわち、基板１端部に位置するマスク層２）の領域にあればよく、機械的な剥離を容易に行うことができる程度の大きさとすればよい。
また、マスク層を第２のレーザ光照射により剥離させることもできる。例えば第２のレーザ光としてエキシマレーザ光やＹＡＧレーザ光、等を用いて、アブレーションと熱エネルギーとの併用によってマスク層２を蒸発除去する方法を挙げることができる。この場合、露光・現像・洗浄を行わずに、露光時点で直接除去することができるため、非常に効率よく加工することができる。
【００６７】
以上のように、乾式条件にてマスク層２の開口パターンを形成し、機械的剥離にてマスク層２と、マスク層２上に成膜された薄膜３とを除去することによって、工程数を大幅に削減することができるとともに、湿式条件を含まないパターン形成方法とすることが可能になる。その結果、低コストかつ低環境負荷にてパターンを形成することができる。
【００６８】
その後、さらに基板１上および薄膜３上にマスク層４を形成し、乾式条件にて開口パターン（レジストパターン）を形成する（図２（ｂ））。次いで、基板１上の全面に絶縁層５を成膜し（図２（ｃ））、不要な絶縁層５をマスク層４とともに機械的に剥離する（図２（ｄ））。これにより、薄膜からなる回路パターンが形成された電子回路が製造される。
以下に、本発明のパターン形成方法に用いる基板、マスク層、レーザ光および薄膜層について詳述する。
【００６９】
＜基板＞
上記基板は、後述するレーザ光を透過する材料（本発明においては透過率８０％以上の材料）で構成されていれば特に限定されず、その具体例としては、ガラス基板が好適に挙げられる。
上記基板が後述するレーザ光が透過する材料で構成されていれば、上記開口部形成工程において、１回のレーザ光照射で確実に開口パターンを形成することができ、また、上記剥離工程において、マスク層および薄膜層が形成されていない基板側からのレーザ光照射で不要なマスク層を剥離することができる。
【００７０】
＜マスク層＞
上記マスク層は、後述するレーザ光の照射で除去可能な、いわゆるアブレーションを引き起こす材料（以下、単に「マスク層形成材料」ともいう。）で構成されていれば特に限定されず、有機材料で構成されていても無機材料で構成されていてもよい。なお、本発明においては、このようなマスク層形成材料は、開口パターンの形成を後述するレーザ光のみを用いた乾式条件下で行うため、感光性でなくてもよい。
このような有機材料としては、具体的には、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、四フッ化エチレン樹脂等が挙げられる。
このような無機材料としては、基板側よりレーザ光を照射する場合、Ｃｒ層／ＣｒＯｘ層（／基板側）、基板と反対側のマスク層側よりレーザ光を照射する場合、ＣｒＯｘ層／Ｃｒ層（／基板側）等が挙げられ、他にＣ（カーボン）層が例示される。また前記Ｃｒ層およびＣｒＯｘ層とはＮ（窒素原子）やＣ（炭素原子）を少量（１０質量％以下）含んでいてもよい。これらのうち、Ｃｒ層／ＣｒＯｘ層であるのが、得られるマスク層の耐久性と吸光率に優れる理由から好ましい。
【００７１】
また、上記マスク層は、顔料または染料を１０〜９９質量％、好ましくは２０〜９９質量％含有するマスク層形成材料で構成されているのが好ましい。顔料または染料としては黒色顔料または黒色染料であるのが好ましい。
ここで、黒色顔料および／または黒色染料は、マスク層のレーザ光に対する吸収率を上昇させる化合物であれば特に限定されず、その具体例としては、カーボンブラック、チタンブラック、硫化ビスマス、酸化鉄、アゾ系酸性染料（例えば、Ｃ．Ｉ．Ｍｏｒｄａｎｔ Ｂｌａｃｋ１７）、分散系染料、カチオン系染料等が好適に挙げられる。これらのうち、カーボンブラック、チタンブラックであるのが全てのレーザ光に対して高い吸収率を有する理由から好ましい。
このような黒色顔料およびまたは黒色染料を１０〜９９質量％含有するマスク層を用いることにより、後述するレーザ光に対する吸収率が増加することから、エネルギー密度の低い（例えば、０．１〜１Ｊ／ｃｍ２程度）レーザ光によっても十分にパターン形成（開口部形成）することができ、かつマスク層を剥離させることができる。これにより、基板上に残存させる薄膜層に確実にダメージを与えずに不要なマスク層のみを容易かつ確実に剥離することができる。
【００７２】
本発明のパターン形成方法においては、このようなマスク層形成材料で構成される上記マスク層は、後述するレーザ光に対する吸収率が、該マスク層と組み合わせて用いられる基板および薄膜層の該レーザ光に対する吸収率よりも大きくなるように、好ましくは２倍、より好ましくは３倍、さらに好ましくは５倍大きくなるようにする。これにより、上記剥離工程において、不要なマスク層のみをより容易にかつより確実に剥離することができるという効果を奏する。
また、本発明のパターン形成方法においては、上記マスク層の後述する第１および／または第２のレーザ光に対する吸収率が７０％以上であることが、効率よくレーザ加工できるという理由から好ましい。
さらに、本発明のパターン形成方法においては、上記マスク層の膜厚は、後述するレーザ光により開口部を形成する観点から、有機材料で構成されている場合は５〜８μｍであることが好ましく、無機材料で構成されている場合は０．０１〜２μｍであることが好ましい。
【００７３】
＜レーザ光＞
第１のレーザ光および第２のレーザ光は、波長が５００〜１５００ｎｍ、エネルギー密度が０．１〜５Ｊ／ｃｍ２、好ましくは０．５〜３Ｊ／ｃｍ２のレーザ光を用いるのが、開口部を効率よく形成でき、かつ残渣なくマスク層を剥離することができ好ましい。このようなレーザ光としては、具体的には、ＹＡＧレーザ光（波長：１０６４ｎｍ）、ＹＡＧレーザ光（波長：５３２ｎｍ）等が挙げられる。
また、マスク層が、黒色顔料および／または黒色染料を１０〜９９質量％、好ましくは２０〜９９質量％含有するマスク層形成材料で構成されている場合、波長が５００〜１５００ｎｍ、エネルギー密度が０．１〜１Ｊ／ｃｍ２のレーザ光を用いるのが好ましい。このようなレーザ光としては、具体的には、ＹＡＧレーザ光（波長：１０６４ｎｍ）、ＹＡＧレーザ光（波長：５３２ｎｍ）等が挙げられる。
このようなレーザ光を用いることにより、上記剥離工程において、基板上に残存させる薄膜層にダメージを与えずに上記マスク層のみを容易にかつ確実に剥離することができる。なお、第１のレーザ光および第２のレーザ光の波長、エネルギー密度等は同じであっても異なっていてもよい。
【００７４】
＜薄膜層＞
薄膜層は、上述したレーザ光の照射で不要なマスク層が剥離される場合に、アブレーションを引き起こさない材料で構成されていれば特に限定されず、その具体例としては、金属、半導体、ガラス、セラミックス等の無機材料を挙げることができる。
具体的には、金属としては、Ｃｒ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｗおよびこれらの化合物からなる群から選ばれる少なくとも１つであることが好ましく、半導体としては、Ｓｉ、Ｇｅ、Ａｌ、Ｇａ、Ａｓ、Ｉｎ、Ｐ、Ｓｂから２つ以上選び出した組み合わせからなる化合物半導体であることが好ましく、ガラスまたはセラミックスとしては、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、Ｂｉ２Ｏ３、ＰｂＯ、Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＳｉＣ、ＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｓｂ２Ｏ３およびこれらの混合物からなる群から選ばれる少なくとも１つであることが好ましい。
これらのうち、ＳｎドープＩｎ２Ｏ３（ＩＴＯ）を用いるのが、透明性および抵抗値の観点ならびにディスプレイパネル用の電極に好適に用いることができる観点から好ましい。
【００７５】
本発明のパターン形成方法においては、上記レーザ光を用いることにより、露光や現像を行うことなく、上記マスク層に開口部を形成し、かつ、基板上に残存させる上記薄膜層にダメージを与えずに該マスク層のみを容易にかつ確実に剥離することができる。なお、上記レーザ光を用いた上記マスク層の開口部形成および剥離は、該レーザ光によるアブレーションと熱エネルギーとの併用によるマスク層の蒸発除去に起因するものである。
薄膜層の形成方法は限定されないが、スパッタ法により形成されるのが好ましく、スパッタ法によればマスク層にあけられた開口部に容易に薄膜層が形成できる。
【００７６】
また、上記マスク層２・４に用いられる材料としては、例えば、ポリエチレン化合物、ポリイミド化合物、ポリエステル化合物、四フッ化エチレン化合物等の有機化合物を挙げることができる。さらに、上記絶縁層５に用いられる材料としては、例えば、エポキシ化合物、ウレタン化合物、ポリエチレン化合物、ポリイミド化合物、ポリエステル化合物、四フッ化エチレン化合物等の有機化合物を挙げることができる。開口パターンの形成を乾式条件下にて行うため、マスク層２・４の材料は感光性でなくてもよい。
【００７７】
また、本発明のパターン形成方法では、パターンを形成するための装置が、減圧された密閉容器内（真空容器内）、または化学的気相成長法であるＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等に用いられるガスが充填された密閉容器内に格納されていてもよい。すなわち、本発明のパターン形成方法における薄膜の成膜は、減圧下（真空下）にて行うこともでき、化学的気相成長法にて行うこともできる。
【００７８】
なお、上記では、薄膜が１層の場合について述べたが、本発明は、複数層の薄膜を形成する場合にも適用することができる。複数層の薄膜を形成する場合には、上述の工程を複数回行ってもよく、次に説明する方法によって行うこともできる。例えば、複数層が２層である場合を例に挙げて説明すると、上記工程にて薄膜３を形成する前または後に、第２の薄膜を形成し、この第２の薄膜にレーザ光を照射することによって、直接除去加工する方法である。なお、第２の薄膜とは、上記薄膜３とは異なる薄膜のことである。
【００７９】
具体的に説明すると、まず、レーザ光の照射によって直接除去加工が可能な材料を用いて、上記マスク層形成工程の前または上記剥離工程の後に基板上に第２の薄膜を形成する。そして、第２の薄膜に第３のレーザ光を照射し、所望のパターンとなるように第２の薄膜の一部を直接除去（ダイレクトパターニング）する。これにより、第２の薄膜からなるパターンを容易に形成することができる。
【００８０】
また、上記剥離工程の後に第２の薄膜層の形成を行った場合には、後述するレーザ光の照射による該第２の薄膜層のダイレクトパターニングは、基板１上および薄膜３上に形成された第２の薄膜層に対して、特に、該第２の薄膜層のうち基板１上に直接形成された部分に対して行えばよい。
一方、上記マスク層形成工程前に第２の薄膜層の形成を行った場合には、後述する第３のレーザ光の照射による該第２の薄膜層のダイレクトパターニングは、薄膜３を形成するためのマスク層の形成前に（すなわち、基板１上に第２の薄膜層のみが形成された状態で）行ってもよく、薄膜３の形成後に（すなわち、第２の薄膜層上の薄膜３が本発明のパターン形成方法によってパターン化された後に）行ってもよい。なお、上記マスク層形成工程前に第２の薄膜層の形成を行う場合において、第２の薄膜層のダイレクトパターニングを薄膜３の形成後に行う場合は、薄膜３を形成するためのマスク層は、基板１上ではなく、加工する前の（パターン形成されていない）第２の薄膜上のみに形成すればよいため、さらに一層効率的かつ高精度のパターンを形成することが可能となる。
【００８１】
第２の薄膜層をダイレクトパターニングするための第３のレーザ光は、エキシマレーザ光やＹＡＧレーザ光等であって、上述したマスク層の開口および剥離に用いるレーザ光（波長が５００〜１５００ｎｍ、エネルギー密度が０．１〜５Ｊ／ｃｍ２のレーザ光）よりもエネルギー密度が高いことが好ましい。具体的には、波長が５００〜１５００ｎｍ、エネルギー密度が３〜４０Ｊ／ｃｍ２のレーザ光を用いることが好ましい。
【００８２】
また、第２の薄膜の形成を、薄膜３の形成後に行う場合には、第３のレーザ光の照射による第２の薄膜の除去は、第２の薄膜形成後に行えばよい。一方、第２の薄膜の形成を、薄膜３の形成前に行う場合には、第３のレーザ光の照射による第２の薄膜の除去は、薄膜３を形成するためのマスク層形成の前に行ってもよく、薄膜３形成後に行ってもよい。
【００８３】
従って、レーザ光によって薄膜を直接除去加工する方法を用いれば、パターンを形成する方法の自由度が増す。また、第２の薄膜の形成を薄膜３の形成前に行う場合、第２の薄膜の除去を薄膜３の形成後に行えば、薄膜３を形成するためのマスク層を、第２の薄膜上および基板１上ではなく、加工する前の（パターン形成されていない）第２の薄膜上のみに形成すればよいため、さらに一層効率的かつ高精度のパターンを形成することが可能となる。
【００８４】
なお、第２の薄膜を直接除去加工するための第３のレーザ光としては、エキシマレーザ光やＹＡＧレーザ光等を用いることができる。また、第２の薄膜に用いることのできる材料は、第３のレーザ光の照射によって直接除去加工が可能な材料であればよく、例えば、Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２等の酸化物やＣｒ、Ｔｉ等の金属を挙げることができる。すなわち、第２の薄膜の材料および用いるレーザ光とは組合せに応じて適宜選択すればよい。
【００８５】
以上のように、本発明のパターン形成方法は、マスク層２・４の開口パターンを乾式条件にて形成し、不要なマスク層２・４を、不要な薄膜３や絶縁層５ごと機械的に剥離するものであり、これに加えて、ドライフィルムの貼り付けによるマスク層２・４の形成や、真空蒸着、ＥＢ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｂｅａｍ）蒸着、スパッタリング、ＣＶＤ等の薄膜３の成膜方法と組み合わせることにより、本発明の課題を解決することができるものである。
【００８６】
また、本発明のパターン形成方法は、乾式条件でパターンを形成し、乾式条件で不要なマスク層２・４を、不要な薄膜３や絶縁層５ごと引き剥がすことから、ドライ・リフトオフ法と言うことができ、本発明の工程を示す図１および図２と、従来のフォトリソプロセスである図１４および図１５、並びにウェットリフトオフプロセスである図１９および図２０とを比較すると、本発明のパターン形成方法は、約６割の工程数で行うことが可能となる。この工程数の削減による簡易化および低コスト化は、製品である電子回路を製造するために、回路パターンの形成を多数回行う場合に、より顕著な差となって現れる。
【００８７】
また、上記薄膜３あるいは絶縁層５に用いられる材料で、レーザ光の直接照射、などにより直接除去加工が可能な材料の場合は、直接パターン形成することができるので、ドライ・リフトオフ法と組み合わせることにより、より効率の良い乾式条件下におけるパターン形成方法を提供することができる。
【００８８】
さらに、本発明のパターン形成方法は、マスク層の開口パターン解像度に依存する０．１μｍ前後の微細高精度パターンの形成が可能であるとともに、フラットパネルディスプレイ等の大画面サイズのパターン形成にも好適に用いることができる。これにより、高精度、低環境負荷、かつコストパフォーマンスに優れたパターン形成方法と、これにより製造される電子回路と、これを用いた電子機器を提供することができる。
【実施例】
【００８９】
以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００９０】
（実施例１）
本実施例では、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ−Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）を高密度に搭載した高密度電子回路モジュールを作成するために、薄膜を用いた電極および配線を形成する工程に適用する例について図６ないし図１０に基づいて説明する。図６は、２個のＬＳＩが搭載された薄膜回路パターンの一部を示す断面図である。図６に示すように、ガラス基板６の上には、１２個の端子を有するＬＳＩ７と接続剤８を介して接続されている電極９と、電極９間をつなぐ配線パターン１０とが形成されている。図７は、２個のＬＳＩ７を搭載する前の、電極９と配線パターン１０とを部分的に示した平面図である。なお、図６は、図７におけるＡ−Ａ’線矢視断面図である。図８は、図７で形成した配線パターン１０を絶縁層１１で覆い、電極９のみを露出させた状態を示す平面図であり、高密度電子回路モジュールが完成した状態を示している。
【００９１】
ここで、本実施例におけるパターン形成方法について、図６ないし図１０を参照しながら詳細に説明する。電極９および配線パターン１０は、下層／中層／上層の順に、Ｃｒ（約０．１μｍ）／Ｃｕ（約２μｍ）／Ａｕ（約０．０５μｍ）の３層で構成された金属材料からなり、Ｃｒはガラス基板６との接着、Ｃｕは低抵抗配線として、Ａｕは接続の際の表面保護およびＣｕの酸化・防食などの目的で使用する。ただし、目的に応じてＡｌ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｗ等を用いることもできる。これら各金属層の薄膜をスパッタリング方式で真空成膜により形成する。
【００９２】
図９および図１０は、本実施例の薄膜回路パターンを形成する工程を示す図である。薄膜回路パターンを形成する工程は、（１）レジストフィルムの貼り付け工程（図９（ａ）・（ｂ））、（２）レーザ光照射によるレジストパターン形成工程（図９（ｃ））、（３）薄膜成膜工程（図１０（ａ））、（４）ＵＶ照射によるレジスト接着性低下工程（図１０（ｂ））、（５）マスク層を機械的に剥離する工程（図１０（ｃ）・（ｄ））からなる。図９（ｂ）に示すように、まず、ガラス基板６上に、厚さ２５μｍの感光性ドライフィルムレジストをフィルムラミネータ１２で均一に貼り付ける。その後、ガラス基板６を減圧チャンバ１４に入れて、エキシマレーザ光やＹＡＧレーザ光を、減圧チャンバ１４の開口窓から回路パターンマスク１５を介して照射する（図９（ｃ））。これにより、レジストフィルム１３のレジストパターンの断面形状が逆テーパ形状となるように、アブレーション加工を行ってレジストパターンを形成する。その後、このガラス基板６をスパッタ成膜装置１６に入れ、ガラス基板６およびレジストフィルム１３上に、Ｃｒ・Ｃｕ・Ａｕをこの順で連続スパッタ成膜する（図１０（ａ））。これら金属薄膜層１７の厚さの合計は約２〜３μｍであり、金属薄膜層１７は、レジストフィルム１３上とガラス基板上６とに完全に分離して成膜される。
【００９３】
この後、ガラス基板６裏面から紫外線硬化装置１７（例えば、商品名：メタルハライドランプ、ウシオ電機製、波長３００〜４５０ｎｍ）を用いて紫外線を照射して、ガラス基板６とレジストフィルム１３との接着力を低下させる（図１０（ｂ））。その後、ロール１８を有する剥離機で、不要なレジストフィルム１３をガラス基板６端部からゆっくりとロール１８に巻き取るように引き剥がす（図１０（ｃ））。これにより、ガラス基板６上に回路パターンを形成することができる。また、ロール１８表面にレジストフィルム１３と接着する剥離テープ１９を設けることにより、不要なレジストフィルム１３を巻き取る際に、レジストフィルム１３がこの剥離テープと接着するため、より容易に剥離させることができる（図１０（ｄ））。
【００９４】
なお、金属薄膜層１７を成膜する際に、マスク等を用いてガラス基板６端部のレジストフィルム１３上に金属薄膜層が形成されないようにした場合には、レジストフィルム１３を剥離する際に、端部の露出しているレジストフィルム１３をロール１８に接着させて巻き取ることによって、より確実にレジストフィルム１３をガラス基板６から剥離できる。
【００９５】
（実施例２）
次に、第２の実施例に係るパターン形成方法について、フラットパネルディスプレイの代表として、プラズマディスプレイ（以下、「ＰＤＰ」と称する）を一例に挙げて図１１ないし図１４に基づき説明する。図１１は、ＰＤＰの表示面側のガラス基板２０上に形成された代表的な電極配線パターンを示している。図１２は、図１１の点線円部２１を拡大した図を示している。電極の典型的な構成としては、ＩＴＯやＳｎＯ２等からなる透明電極２２と、電源供給ラインとしてのＣｒ／Ｃｕ／ＣｒやＣｒ／Ａｌ／Ｃｒ等からなるバス電極２３とが一体となって、表示画素数に対応した多数の直線状パターンからなっている。図１３および図１４に示す本実施例の電極配線パターンにおいては、透明電極２２およびバス電極２３の２層を形成するものであり、いずれの層も図９および図１０とほぼ同様の工程で作ることができる。ただし、透明電極パターン（ＳｎＯ２）を形成した後に、透明電極２２上のバス電極（Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒ）パターンを形成する際、透明電極２２上のレジストフィルムの接着力とガラス基板２０上のレジストフィルムの接着力とが異なるため、実施例１に比較して、紫外線強度を１．５倍程度上げて照射し、レジストフィルムが完全に剥離できる条件で行う。これにより、透明電極２２を介してもいわゆるドライ・リフトオフ法で所望の薄膜回路パターンが形成される。
【００９６】
図１３は、図１２のＢ−Ｂ’線矢視断面図を示している。図１３に示す実施例は、基板２０上に透明電極２２を形成した後に、バス電極２３を形成したものである。図１３に示すように、レジストマスクを用いて複数の層からなる薄膜を形成する場合、開口パターンの端部からわずかにスパッタ原子が染み出して成膜されるため、薄膜は層のエッジが丸くなるように成膜される。さらに、後から成膜される層は、下層の端部を覆うように成膜される。特に、Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒからなるバス電極２３の場合には、酸化・腐食し易いＣｕをＣｒが最後に覆うため、Ｃｕが露出しないという大きなメリットが期待できる。そして、図１３に示す実施例はエッチングする必要がないので、これまでエッチングが難しく、製品適用が十分でないＡｕやＳｎＯ２などに対しても適用できるという大きなメリットがある。
【００９７】
さらに、図１４は図１３のバス電極２３と透明電極２２との構成を逆にした例を示している。すなわち、図１４に示す構成では、基板２０上にバス電極２３を形成した後に、透明電極２２を形成した。このような構成とすることにより、反応性の高い金属薄膜（バス電極２３）を透明電極２２が覆うため、さらに信頼性の高い薄膜回路パターンを形成することができる。
【００９８】
また、図１３および図１４に示す透明電極２２は、上記図９および図１０と同様の工程にて形成することの他に、レーザ光の照射による除去加工によっても形成する。すなわち、ＩＴＯやＳｎＯ２などからなる透明電極２２は、エキシマレーザ光あるいはＹＡＧレーザ光の照射によって直接容易に除去加工ができるので、図１３および図１４のバス電極（Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒ）２３をドライリフト法で形成した後、エキシマレーザ光あるいはＹＡＧレーザ光を照射して直接除去加工を行う。これにより、乾式条件下で、より効率よく所望の薄膜回路パターンを同様に得ることができる。
【００９９】
なお、図１４に示す構成では、透明電極２２に用いる薄膜を形成し、レーザ光による直接加工を行った後にバス電極２３を形成してもよく、透明電極２２に用いる薄膜を形成し、この薄膜上にバス電極２３を形成した後に、透明電極２２のレーザ光による直接除去加工を行ってもよい。
【０１００】
なお、上記実施例１および２では、電子機器の薄膜回路パターンの形成と、フラットディスプレイパネルの代表であるＰＤＰとを例に挙げて説明したが、他のフラットディスプレイ製品や光導波路モジュール等の有機材料、無機材料からなる薄膜パターンを有する全ての場合に適用できることは言うまでもない。さらに、上記実施例１および２で取り上げた以外の材料、および成膜方式、例えば真空蒸着やイオンプレーティングなどの物理的気相成長法であるＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）や、化学的気相成長法である各種ＣＶＤ等に適用できることは言うまでもない。
【０１０１】
（実施例３）
実施例に係るパターン形成方法について、フラットパネルディスプレイの代表として、ＰＤＰを一例に挙げて図９〜図１４に基づき説明する。
ここで、図１１は、ＰＤＰの表示面側のガラス基板上に形成された薄膜回路パターン（電極配線パターン）の概略構成を示す平面図である。図１２は、図１１の点線円部２１を拡大した概略構成を示す平面図である。
また、本実施例の電極配線パターンは、図１３または図１４（それぞれ実施例３における薄膜回路パターンの概略構成を示す断面図）に示すように、透明電極２２およびバス電極２３の２層を形成したものであり、具体的には、ＩＴＯからなる透明電極（薄膜層）２２と、電源供給ラインとしてのＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒからなるバス電極（薄膜層）２３とが一体となって、表示画素数に対応した多数の直線状パターンからなっている。
なお、本実施例においては、マスク層として、カーボンブラックを４０質量％含有するアクリル系樹脂からなるマスク層形成材料からなるフィルム（以下、単に「マスクフィルム」という。）を用い、レーザ光として、波長が１０６４ｎｍ、エネルギー密度が０．５Ｊ／ｃｍ２のＹＡＧレーザ光を用いる。
【０１０２】
マスクフィルムならびに透明電極およびバス電極からなる薄膜層は、図９および図１０に示す薄膜回路パターンを形成する工程により形成する。
図９および図１０に示すように、薄膜回路パターンは、（１）マスクフィルムの貼り付け工程（図９（ａ）・（ｂ））、（２）レーザ光照射による開口パターン形成工程（図９（ｃ））、（３）薄膜成膜工程（図１０（ａ））、（４）レーザ光照射によるマスク層の剥離工程（図１０（ｂ））を具備する。
具体的には、まず、ガラス基板１１上に、厚さ２５μｍのマスクフィルム１３をフィルムラミネータ１２で均一に貼り付ける（図９（ｂ））。次に、ガラス基板１１を減圧チャンバ１４に入れて、ＹＡＧレーザ光を、減圧チャンバ１４の開口窓から回路パターンマスク１５を介して照射する（図９（ｃ））。これにより、マスクフィルム１３の開口パターンの断面形状が逆テーパ形状となった。その後、このガラス基板１１をスパッタ成膜装置１６に入れ、ガラス基板１１およびマスクフィルム１３上に、薄膜層１７をスパッタ成膜により形成する（図１０（ａ））。この薄膜層１７の厚さは約２〜３μｍであり、該薄膜層１７は、マスクフィルム１３上とガラス基板上１１とに完全に分離して成膜される。
次いで、レーザ光をマスク層が形成されていない基板側から照射することにより、マスク層とマスク層上に形成された薄膜層とを剥離する（図１０（ｂ））。レーザ光の波長およびエネルギー密度は、マスク層の開口パターンを形成した場合と同様である。こうして、透明電極およびバス電極を上記工程により作成することで図１３または図１４の電極配線パターンを形成する。
【０１０３】
電極配線パターンが、図１３（図１２のＢ−Ｂ’線矢視断面図）に示す態様の電極である場合、電極配線パターンは、ガラス基板２０上に透明電極２２を上記方法により形成した後に、バス電極２３を上記方法により形成することにより形成される。
図１２に示すように、回路パターンマスクを用いて複数の層からなる薄膜層を形成する場合、開口パターンの端部からわずかにスパッタ原子が染み出して成膜されるため、薄膜は層のエッジが丸くなるように成膜される。さらに、後から成膜される層は、下層の端部を覆うように成膜される。特に、Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒからなるバス電極２３の場合には、酸化・腐食し易いＣｕをＣｒが最後に覆うため、Ｃｕが露出しないという大きなメリットが期待できる。そして、図１３に示す実施例はエッチングする必要がないので、これまでエッチングが難しく、製品適用が十分でないＡｕやＳｎＯ２などに対しても適用できるという大きなメリットがある。
【０１０４】
また、図１４は、図１３のバス電極２３と透明電極２２との構成を逆にした例を示している。すなわち、図１４に示す態様の電極（薄膜層）では、ガラス基板２０上にバス電極２３を形成した後に、透明電極２２を形成する。このような構成とすることにより、反応性の高い金属薄膜であるバス電極２３を透明電極２２が覆うため、さらに信頼性の高い薄膜回路パターンを形成することができる。
【０１０５】
図１３および図１４に示す透明電極２２は、上述したとおり、図９および図１０の工程により形成してもよいが、レーザ光の照射によるダイレクトパターニングによっても形成してもよい。すなわち、ＩＴＯからなる透明電極２２は、ＹＡＧレーザ光（エネルギー密度：３ｍＪ／ｃｍ２以上）の照射によって直接容易に除去加工ができるので、図１３および図１４のバス電極２３をドライリフト法で形成した後、ＹＡＧレーザ光を照射して直接除去加工を行う。これにより、乾式条件下で、より効率よく所望の薄膜回路パターンを同様に得ることができる。
【０１０６】
なお、図１４に示す電極の構成では、透明電極２２に用いる薄膜を形成し、レーザ光によるダイレクトパターニングを行った後にバス電極２３を形成してもよく、透明電極２２に用いる薄膜を形成し、この薄膜上にバス電極２３を形成した後に、透明電極２２のレーザ光によるダイレクトパターニングを行ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
以上のように、本発明に係るパターン形成方法は、乾式条件により行うことで工程数を削減することが可能となり、低コストおよび低環境負荷を実現するものである。そのため、例えば、半導体やＰＤＰ等のフラットパネルディスプレイ等のようにフォトリソグラフィ工程の多いプロセスから製造される製品に特に好適に用いることができる。したがって、回路基板等を製造する電子部品産業や、回路基板を用いた電子機器産業等に広く適用することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上にマスク層を形成するマスク層形成工程と、
上記マスク層に開口部を形成する開口部形成工程と、
上記基板上およびマスク層上に薄膜層を形成する薄膜層形成工程と、
上記マスク層および／または該マスク層上に形成された薄膜層を基板から剥離する剥離工程とを含むパターン形成方法であって、
上記開口部形成工程は、乾式条件下で行われることを特徴とするパターン形成方法。
【請求項２】
上記開口部は、マスク層に第１のレーザ光を照射することにより形成される請求項１に記載のパターン形成方法。
【請求項３】
上記開口部は、マスク層に第１のレーザ光を前記基板側から照射することにより形成される請求項２に記載のパターン形成方法。
【請求項４】
前記マスク層の前記第１のレーザ光に対する吸収率が、前記基板および前記薄膜層の前記レーザ光に対する吸収率よりも大きい請求項２または３に記載のパターン形成方法。
【請求項５】
前記第１のレーザ光が、波長が５００〜１５００ｎｍ、エネルギー密度が０．１〜５Ｊ／ｃｍ２のレーザ光である請求項２、３または４に記載のパターン形成方法。
【請求項６】
前記マスク層の前記第１のレーザ光に対する吸収率が、前記基板および前記薄膜層の前記レーザ光に対する吸収率の２倍以上である請求項２ないし５のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項７】
前記マスク層の前記第１のレーザ光に対する吸収率が、７０％以上である請求項２ないし６のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項８】
上記剥離工程は、乾式条件下で行われる請求項１ないし７のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項９】
上記剥離工程において、マスク層および／または該マスク層上に形成された薄膜層を、接着部材で接着して剥離する、または減圧吸引することにより剥離する請求項１ないし７のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項１０】
上記剥離工程において、マスク層および／またはマスク層上に形成された薄膜層を、第２のレーザ光を照射することにより剥離する請求項１ないし７のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項１１】
前記マスク層の前記第２のレーザ光に対する吸収率が、前記基板および前記薄膜層の前記レーザ光に対する吸収率よりも大きい請求項１０に記載のパターン形成方法。
【請求項１２】
前記第２のレーザ光が、波長が５００〜１５００ｎｍ、エネルギー密度が０．１〜５Ｊ／ｃｍ２のレーザ光である請求項１０または１１に記載のパターン形成方法。
【請求項１３】
前記マスク層の前記第２のレーザ光に対する吸収率が、前記基板および前記薄膜層の前記レーザ光に対する吸収率の２倍以上である請求項１０、１１または１２に記載のパターン形成方法。
【請求項１４】
前記マスク層の前記第２のレーザ光に対する吸収率が、７０％以上である請求項１０ないし１３のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項１５】
前記マスク層が、黒色顔料もしくは黒色染料を１０〜９９質量％含有する材料で構成されている請求項１ないし１４のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項１６】
上記マスク層は、基板上に液状のレジストを塗布する、または、基板上にフィルム状のレジストを積層することにより形成される請求項１ないし１５のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項１７】
上記マスク層は、減圧下で形成される請求項１ないし１５のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項１８】
上記マスク層は、エポキシ化合物、ポリエチレン化合物、ポリイミド化合物、四フッ化エチレン化合物からなる群から選ばれる少なくとも１つである請求項１ないし１７のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項１９】
上記剥離工程の前に、基板とマスク層との接着力を低下させる接着力低下工程を含む請求項１ないし１８のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項２０】
上記接着力低下工程では、マスク層に光を照射する、および／または、マスク層を加熱する請求項１９に記載のパターン形成方法。
【請求項２１】
上記薄膜層は、マスク層の端部を露出するように形成される請求項１ないし２０のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項２２】
上記薄膜層は、気体存在下または減圧下で形成される請求項１ないし２１のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項２３】
上記薄膜層は、スパッタ法で形成される請求項１ないし２２のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項２４】
上記薄膜層は、金属、ガラスおよびセラミックスから選ばれる少なくとも１つである請求項１ないし２３のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項２５】
上記薄膜層は、Ｃｒ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｗおよびこれらの化合物からなる群、並びに、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、Ｂｉ２Ｏ３、ＰｂＯ、Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＳｉＣ、ＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｓｂ２Ｏ３およびこれらの混合物からなる群から選ばれる少なくとも１つである請求項１ないし２４のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項２６】
上記マスク層形成工程の前、または、上記剥離工程の後に、基板上にさらに第２の薄膜層を形成するとともに、該第２の薄膜層に第３のレーザ光を照射することによって、第２の薄膜層の一部を除去する請求項１ないし２５のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項２７】
基板上にマスク層を形成するマスク層形成工程と、
第１のレーザ光を照射して前記マスク層に開口部を形成する開口部形成工程と、
前記基板上および前記マスク層上に薄膜層を形成する薄膜層形成工程と、
第２のレーザ光を照射して前記マスク層を前記基板上から剥離する剥離工程とを具備し、
前記マスク層の前記第１および第２のレーザ光に対する吸収率が、前記基板および前記薄膜層の前記レーザ光に対する吸収率よりも大きいパターン形成方法。
【請求項２８】
前記薄膜層がスパッタ法により成膜される請求項２７に記載のパターン形成方法。
【請求項２９】
前記マスク層が、黒色顔料もしくは黒色染料を１０〜９９質量％含有する材料で構成されている請求項２７または２８に記載のパターン形成方法。
【請求項３０】
前記第１および第２のレーザ光が、波長が５００〜１５００ｎｍ、エネルギー密度が０．１〜５Ｊ／ｃｍ２のレーザ光である請求項２７〜２９のいずれかに記載のパターン形成方法。
【請求項３１】
前記第１および第２のレーザ光が、波長が５００〜１５００ｎｍ、エネルギー密度が０．１〜１Ｊ／ｃｍ２のレーザ光である請求項３０に記載のパターン形成方法。
【請求項３２】
請求項１ないし３１のいずれか１項に記載のパターン形成方法を用いて製造されることを特徴とする電子回路。
【請求項３３】
請求項３２に記載の電子回路を用いてなることを特徴とする電子機器。
【請求項１】
基板上にマスク層を形成するマスク層形成工程と、
上記マスク層に開口部を形成する開口部形成工程と、
上記基板上およびマスク層上に薄膜層を形成する薄膜層形成工程と、
上記マスク層および／または該マスク層上に形成された薄膜層を基板から剥離する剥離工程とを含むパターン形成方法であって、
上記開口部形成工程は、乾式条件下で行われることを特徴とするパターン形成方法。
【請求項２】
上記開口部は、マスク層に第１のレーザ光を照射することにより形成される請求項１に記載のパターン形成方法。
【請求項３】
上記開口部は、マスク層に第１のレーザ光を前記基板側から照射することにより形成される請求項２に記載のパターン形成方法。
【請求項４】
前記マスク層の前記第１のレーザ光に対する吸収率が、前記基板および前記薄膜層の前記レーザ光に対する吸収率よりも大きい請求項２または３に記載のパターン形成方法。
【請求項５】
前記第１のレーザ光が、波長が５００〜１５００ｎｍ、エネルギー密度が０．１〜５Ｊ／ｃｍ２のレーザ光である請求項２、３または４に記載のパターン形成方法。
【請求項６】
前記マスク層の前記第１のレーザ光に対する吸収率が、前記基板および前記薄膜層の前記レーザ光に対する吸収率の２倍以上である請求項２ないし５のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項７】
前記マスク層の前記第１のレーザ光に対する吸収率が、７０％以上である請求項２ないし６のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項８】
上記剥離工程は、乾式条件下で行われる請求項１ないし７のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項９】
上記剥離工程において、マスク層および／または該マスク層上に形成された薄膜層を、接着部材で接着して剥離する、または減圧吸引することにより剥離する請求項１ないし７のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項１０】
上記剥離工程において、マスク層および／またはマスク層上に形成された薄膜層を、第２のレーザ光を照射することにより剥離する請求項１ないし７のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項１１】
前記マスク層の前記第２のレーザ光に対する吸収率が、前記基板および前記薄膜層の前記レーザ光に対する吸収率よりも大きい請求項１０に記載のパターン形成方法。
【請求項１２】
前記第２のレーザ光が、波長が５００〜１５００ｎｍ、エネルギー密度が０．１〜５Ｊ／ｃｍ２のレーザ光である請求項１０または１１に記載のパターン形成方法。
【請求項１３】
前記マスク層の前記第２のレーザ光に対する吸収率が、前記基板および前記薄膜層の前記レーザ光に対する吸収率の２倍以上である請求項１０、１１または１２に記載のパターン形成方法。
【請求項１４】
前記マスク層の前記第２のレーザ光に対する吸収率が、７０％以上である請求項１０ないし１３のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項１５】
前記マスク層が、黒色顔料もしくは黒色染料を１０〜９９質量％含有する材料で構成されている請求項１ないし１４のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項１６】
上記マスク層は、基板上に液状のレジストを塗布する、または、基板上にフィルム状のレジストを積層することにより形成される請求項１ないし１５のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項１７】
上記マスク層は、減圧下で形成される請求項１ないし１５のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項１８】
上記マスク層は、エポキシ化合物、ポリエチレン化合物、ポリイミド化合物、四フッ化エチレン化合物からなる群から選ばれる少なくとも１つである請求項１ないし１７のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項１９】
上記剥離工程の前に、基板とマスク層との接着力を低下させる接着力低下工程を含む請求項１ないし１８のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項２０】
上記接着力低下工程では、マスク層に光を照射する、および／または、マスク層を加熱する請求項１９に記載のパターン形成方法。
【請求項２１】
上記薄膜層は、マスク層の端部を露出するように形成される請求項１ないし２０のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項２２】
上記薄膜層は、気体存在下または減圧下で形成される請求項１ないし２１のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項２３】
上記薄膜層は、スパッタ法で形成される請求項１ないし２２のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項２４】
上記薄膜層は、金属、ガラスおよびセラミックスから選ばれる少なくとも１つである請求項１ないし２３のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項２５】
上記薄膜層は、Ｃｒ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｗおよびこれらの化合物からなる群、並びに、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、Ｂｉ２Ｏ３、ＰｂＯ、Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＳｉＣ、ＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｓｂ２Ｏ３およびこれらの混合物からなる群から選ばれる少なくとも１つである請求項１ないし２４のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項２６】
上記マスク層形成工程の前、または、上記剥離工程の後に、基板上にさらに第２の薄膜層を形成するとともに、該第２の薄膜層に第３のレーザ光を照射することによって、第２の薄膜層の一部を除去する請求項１ないし２５のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【請求項２７】
基板上にマスク層を形成するマスク層形成工程と、
第１のレーザ光を照射して前記マスク層に開口部を形成する開口部形成工程と、
前記基板上および前記マスク層上に薄膜層を形成する薄膜層形成工程と、
第２のレーザ光を照射して前記マスク層を前記基板上から剥離する剥離工程とを具備し、
前記マスク層の前記第１および第２のレーザ光に対する吸収率が、前記基板および前記薄膜層の前記レーザ光に対する吸収率よりも大きいパターン形成方法。
【請求項２８】
前記薄膜層がスパッタ法により成膜される請求項２７に記載のパターン形成方法。
【請求項２９】
前記マスク層が、黒色顔料もしくは黒色染料を１０〜９９質量％含有する材料で構成されている請求項２７または２８に記載のパターン形成方法。
【請求項３０】
前記第１および第２のレーザ光が、波長が５００〜１５００ｎｍ、エネルギー密度が０．１〜５Ｊ／ｃｍ２のレーザ光である請求項２７〜２９のいずれかに記載のパターン形成方法。
【請求項３１】
前記第１および第２のレーザ光が、波長が５００〜１５００ｎｍ、エネルギー密度が０．１〜１Ｊ／ｃｍ２のレーザ光である請求項３０に記載のパターン形成方法。
【請求項３２】
請求項１ないし３１のいずれか１項に記載のパターン形成方法を用いて製造されることを特徴とする電子回路。
【請求項３３】
請求項３２に記載の電子回路を用いてなることを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０４５９１１
【国際公開日】平成１７年５月１９日（２００５．５．１９）
【発行日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５１５３５２（Ｐ２００５−５１５３５２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／０１６５９９
【国際出願日】平成１６年１１月９日（２００４．１１．９）
【出願人】（０００００００４４）旭硝子株式会社 (2,665)
【Ｆターム（参考）】
【国際公開日】平成１７年５月１９日（２００５．５．１９）
【発行日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【国際特許分類】
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／０１６５９９
【国際出願日】平成１６年１１月９日（２００４．１１．９）
【出願人】（０００００００４４）旭硝子株式会社 (2,665)
【Ｆターム（参考）】
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