JP2006085116A - 感光性転写材料並びにパターン形成方法及びパターン - Google Patents

感光性転写材料並びにパターン形成方法及びパターン Download PDF

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Abstract

【課題】 高感度感光層であっても安全灯下での光カブリを防止でき、特に、プリント基板及び液晶表示装置（ＬＣＤ）用カラーフィルターの製造に好適に用いられる感光性転写材料等の提供。
【解決手段】 支持体と、該支持体上に、クッション層と、酸素遮断層と、感光層をこの順に有してなり、前記クッション層及び酸素遮断層の少なくともいずれかが、波長５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下における吸光度が１以上であり、かつ波長３５０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下における吸光度が０．３以下である光吸収特性を有する感光性転写材料である。該酸素遮断層及びクッション層の少なくともいずれかが、染料を含有することが好ましい。
【選択図】 図１

Description

本発明は、特に、プリント基板及び液晶表示装置（ＬＣＤ）用カラーフィルターの製造に好適に用いられる感光性転写材料、並びにパターン形成方法及びパターンに関する。
従来より、プリント基板の製造に使用される回路形成用フォトレジスト、ソルダーレジスト、層間絶縁膜、液晶ディスプレイ用カラーフィルター製造用カラーレジスト等には感光性転写材料が広く使用され、フォトリソグラフィー法により必要なパターン形成が行われている。
一方、前記フォトリソグラフィー法を行う露光装置としては、フォトマスクを用いた露光装置が知られている。前記パターンの微細化に伴って、工程中でフォトマスクフィルムの温度変化及び湿度変化に基づく伸縮に起因するパターンの位置ずれの問題が顕在化してきている。この位置ずれの問題の解決策として、これまでは、変形の少ない高価なガラス基板上に形成されたフォトマスク（以下、「ガラスマスク」と称することがある）が使用されてきた。
しかし、たとえ、前記ガラスマスクを用いた場合であっても、フォトリソグラフィープロセス中でのフォトマスクの汚れに起因する歩留まり低下が問題になっている。
近年、位置ずれやフォトマスクの汚れに起因する歩留まり低下の問題の解決策として、配線パターンなどのデジタルデータから形成された露光パターンに基づいて、半導体レーザ、ガスレーザなどの紫外から可視領域のレーザ光を感光層上に直接スキャンしてパターニングを行う、レーザダイレクトイメージング（以下、「ＬＤＩ」と称することがある）システムによる露光装置が研究されている。
前記ＬＤＩによる露光装置としては、レーザ光を光源とする光照射手段からの光を受光し出射する描素部をｎ個有する光変調手段により前記光照射手段からの光を各々制御信号に応じて変調する空間光変調素子と、該空間光変調素子により変調された光による像を拡大するための拡大結像光学系と、該拡大結像光学系による結像面に配され空間光変調素子の各描素部のそれぞれ対応してマイクロレンズをアレイ状に有するマイクロレンズアレイと、該マイクロレンズアレイを通過した光をパターン形成材料やスクリーン上に結像する結像光学系とを備えた露光装置が知られている（例えば、非特許文献１及び特許文献１参照）。
前記ＬＤＩによる露光装置によれば、パターン形成材料やスクリーン上に投影される像のサイズを拡大しても、前記空間光変調素子の各描素部からの光は、マイクロレンズアレイの各マイクロレンズによって集光されて、投影される像における描素サイズ（スポットサイズ）が、逆に、絞られて小さく保たれるので、像の鮮鋭度を高く保つことが可能となる。
また、前記空間光変調素子としては、描素部として、制御信号に応じて反射面の角度を変化させる多数のマイクロミラーをシリコン等の半導体基板上に２次元状に配列させてなるデジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）が知られている（特許文献２参照）。
更に、前記従来の露光装置において、前記マイクロレンズアレイの後側に、更に、該マイクロレンズアレイの各マイクロレンズに対応した開口（アパーチャ）を有する開口板を配置して、対応する前記マイクロレンズを経た光のみが前記開口を通過するようにした露光装置が提案されている（特許文献３参照）。
しかし、３９５ｎｍ〜４１５ｎｍの青紫外光レーザで処理できる感光性転写材料は、従来の感光性転写材料に比べて格段に感光層の感度が高いため（従来の約１０倍）、安全光に対しても光反応を起こしやすく、いわゆる光カブリというトラブルが発生しやすくなっており、その解決が望まれているのが現状である。
特開２００４−１２４４号公報 特開２００１−３０５６６３号公報 特表２００１−５００６２８号公報 石川明人"マスクレス露光による開発短縮と量産適用化"、「エレクロトニクス実装技術」、株式会社技術調査会、Vol.18、No.6、2002年、p.74-79
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであり、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、支持体上に、波長５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下における吸光度が１以上であり、かつ波長３５０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下における吸光度が０．３以下である光吸収特性を有する酸素遮断層及びクッション層の少なくともいずれかを有し、高感度感光層であっても安全灯下での光カブリを防止でき、特に、プリント基板及び液晶表示装置（ＬＣＤ）用カラーフィルターの製造に好適に用いられる感光性転写材料、並びにパターン形成方法及びパターンを提供することを目的とする。
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞ 支持体と、該支持体上に、波長５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下における吸光度が１以上であり、かつ波長３５０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下における吸光度が０．３以下である光吸収特性を有する酸素遮断層と、該酸素遮断層上に感光層を有することを特徴とする感光性転写材料である。該＜１＞に記載の感光性転写材料においては、波長５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下における吸光度が１以上であり、かつ波長３５０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下における吸光度が０．３以下である光吸収特性を有する酸素遮断層を有するので、高感度感光層を有する場合であっても、安全灯下での光カブリが防止できる。
＜２＞ 支持体と、該支持体上に、波長５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下における吸光度が１以上であり、かつ波長３５０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下における吸光度が０．３以下である光吸収特性を有するクッション層と、該クッション層上に感光層を有することを特徴とする感光性転写材料である。該＜２＞に記載の感光性転写材料においては、波長５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下における吸光度が１以上であり、かつ波長３５０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下における吸光度が０．３以下である光吸収特性を有するクッション層を有するので、高感度感光層を有する場合であっても、安全灯下での光カブリが防止できる。
＜３＞ 支持体と、該支持体上に、クッション層と、酸素遮断層と、感光層をこの順に有してなり、前記クッション層及び酸素遮断層の少なくともいずれかが、波長５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下における吸光度が１以上であり、かつ波長３５０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下における吸光度が０．３以下である光吸収特性を有することを特徴とする感光性転写材料である。該＜３＞に記載の感光性転写材料においては、前記クッション層及び酸素遮断層の少なくともいずれかが、波長５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下における吸光度が１以上であり、かつ波長３５０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下における吸光度が０．３以下である光吸収特性を有することによって、高感度感光層を有する場合であっても、安全灯下での光カブリが防止できる。
＜４＞ 酸素遮断層が、水溶性ポリマー及び染料を含有する前記＜１＞及び＜３＞のいずれかに記載の感光性転写材料である。
＜５＞ クッション層が、染料を含有する前記＜２＞及び＜３＞のいずれかに記載の感光性転写材料である。
＜６＞ 内側に感光層が位置するように巻いたロール形態である前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の感光性転写材料である。
＜７＞ 積層型のシート形態である前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の感光性転写材料である。
＜８＞ 感光層が、光照射手段からの光を受光し出射する描素部をｎ個有する光変調手段により、前記光照射手段からの光を変調させた後、前記描素部における出射面の歪みによる収差を補正可能な非球面を有するマイクロレンズを配列したマイクロレンズアレイを通した光で、露光される前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の感光性転写材料である。
＜９＞ 前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載の感光性転写材料を、加熱及び加圧の少なくともいずれかの下で転写して基材表面に積層し、感光層を形成した後、該感光層を露光し、現像することを特徴とするパターン形成方法である。
＜１０＞ 配線パターンを形成する前記＜９＞に記載のパターン形成方法である。
＜１１＞ ソルダーレジストパターンを形成する前記＜９＞に記載のパターン形成方法である。
＜１２＞ 層間絶縁膜パターンを形成する前記＜９＞に記載のパターン形成方法である。
＜１３＞ 少なくとも、Ｒ、Ｇ及びＢの３原色に着色された感光性組成物を用いて、基材の表面に所定の配置で、Ｒ、Ｇ及びＢの各色毎に、順次、感光層形成工程、露光工程、及び現像工程を繰り返してカラーフィルタを形成する前記＜９＞に記載のパターン形成方法である。
＜１４＞ 露光が、光を照射する光照射手段と、形成するパターン情報に基づいて前記光照射手段から照射される光を変調させる光変調手段とを用いて行われる前記＜１１＞から＜１３＞のいずれかに記載のパターン形成方法である。
＜１５＞ 光変調手段が、形成するパターン情報に基づいて制御信号を生成するパターン信号生成手段を更に有してなり、前記光照射手段から照射される光を該パターン信号生成手段が生成した制御信号に応じて変調させる前記＜１４＞に記載のパターン形成方法である。
＜１６＞ 光変調手段が、ｎ個の描素部を有してなり、該ｎ個の描素部の中から連続的に配置された任意のｎ個未満の前記描素部を、形成するパターン情報に応じて制御可能である前記＜１４＞から＜１５＞のいずれかに記載のパターン形成方法である。
＜１７＞ 光変調手段が、空間光変調素子である前記＜１４＞から＜１６＞のいずれかに記載のパターン形成方法である。
＜１８＞ 空間光変調素子が、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）である前記＜１７＞に記載のパターン形成方法である。
＜１９＞ 前記＜９＞から＜１８＞のいずれかに記載のパターン形成方法により形成されることを特徴とするパターンである。
本発明によると、従来における問題を解決することができ、支持体と、該支持体上に、クッション層と、酸素遮断層と、感光層をこの順に有してなり、前記クッション層及び酸素遮断層の少なくともいずれかが、波長５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下における吸光度が１以上であり、かつ波長３５０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下における吸光度が０．３以下である光吸収特性を有することによって、高感度感光層を有する場合であっても、安全灯下での光カブリが防止できる感光性転写材料を提供する。
（感光性転写材料）
本発明の感光性転写材料は、第１形態では、支持体と、該支持体上に、波長５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下における吸光度が１以上であり、かつ波長３５０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下における吸光度が０．３以下である光吸収特性を有する酸素遮断層と、該酸素遮断層上に感光層を有してなり、更に必要に応じてクッション層、保護フィルム等のその他の層を有してなる。
本発明の感光性転写材料は、第２形態では、支持体と、該支持体上に、波長５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下における吸光度が１以上であり、かつ波長３５０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下における吸光度が０．３以下である光吸収特性を有するクッション層と、該クッション層上に感光層を有してなり、更に必要に応じて酸素遮断層、保護フィルム等のその他の層を有してなる。
本発明の感光性転写材料は、第３形態では、支持体と、該支持体上に、クッション層と、酸素遮断層と、感光層をこの順に有してなり、更に必要に応じて保護フィルム等のその他の層を有してなる。この場合、前記クッション層及び前記酸素遮断層の少なくともいずれかが、波長５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下における吸光度が１以上であり、かつ波長３５０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下における吸光度が０．３以下である光吸収特性を有する。
本発明の前記第１から第３形態に係る感光性転写材料においては、支持体と感光層の間に設けられる、前記酸素遮断層及び前記クッション層の少なくともいずれかが、波長５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下における吸光度が１以上であり、かつ波長３５０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下における吸光度が０．３以下である光吸収特性を有することによって、高感度感光層であっても安全灯下での光カブリを防止できる。即ち、図３８に示すように、波長４００ｎｍ付近（３９５〜４１５ｎｍ）に分光感度を有する感光層を持つ感光性転写材料は、高感度になればなるほど、図３９に示すような波長５８０ｎｍ付近に最大吸収分光分布を有する黄色安全灯に対しても光反応を起こしやすくなり、いわゆる光カブリが生じることが問題となっていたが、上述したように、感光層の下側に波長５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下における吸光度が１以上であり、かつ波長３５０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下における吸光度が０．３以下である光吸収特性を有する酸素遮断層及び前記クッション層の少なくともいずれかを設けることによって、たとえ、高感度感光層を採用した場合であっても安全灯下での光カブリを確実に防止でき、良好な感度を得ることができる。
［支持体］
前記支持体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、光の透過性が良好であるのが好ましく、更に表面の平滑性が良好であるのがより好ましい。
前記支持体は、合成樹脂製で、かつ透明であるものが好ましく、例えば、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、ポリプロピレン、ポリエチレン、三酢酸セルロース、二酢酸セルロース、ポリ（メタ）アクリル酸アルキルエステル、ポリ（メタ）アクリル酸エステル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリスチレン、セロファン、ポリ塩化ビニリデン共重合体、ポリアミド、ポリイミド、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、ポリテトラフロロエチレン、ポリトリフロロエチレン、セルロース系フィルム、ナイロンフィルム等の各種のプラスチックフィルムが挙げられ、これらの中でも、ポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
なお、前記支持体としては、例えば、特開平４−２０８９４０号公報、特開平５−８０５０３号公報、特開平５−１７３３２０号公報、特開平５−７２７２４号公報などに記載の支持体を用いることもできる。
前記支持体の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、４〜３００μｍが好ましく、５〜１７５μｍがより好ましく、１０〜１００μｍが特に好ましい。
前記支持体の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、長尺状が好ましい。前記長尺状の支持体の長さとしては、特に制限はなく、例えば、１０〜２０,０００ｍの長さのものが挙げられる。
〔酸素遮断層〕
本発明の感光性転写材料は、第１形態及び第３形態においては、前記支持体上に酸素遮断層を有する。
前記酸素遮断層は、波長５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下における吸光度が１以上であり、かつ波長３５０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下における吸光度が０．３以下である光吸収特性を有する。このため、第１形態では前記酸素遮断層は水溶性ポリマー及び染料を含有することが好ましい。また、第３形態では、前記クッション層及び前記酸素遮断層の少なくともいずれかは、染料を含有することが好ましい。
前記染料としては、水溶性の染料が好ましく、例えば、カチオン染料、反応性染料、酸性染料、直接染料が挙げられる。具体的には、ニトロソ染料（例えば、ナフロールグリーン）、ニトロ染料（例えば、Ｂ等ナフトールイエローＳ、ポーラーイエローブラウン等）、アゾ染料（例えば、ダイヤクロンスカーレットＲＮ、ダイヤミラレッドＢ、ダイヤミラブリリアントレッドＢＢ、ダイヤミラブリリアントバイオレット５Ｒ、ダイヤミラブリリアントレッドＧＧ、ダイヤミラブリリアントオレンジＦＲ、ダイヤミラブリリアントオレンジ３Ｒ、ダイアクリルブリリアントレッドＧＴＬ−Ｎ、ダイアクリルレッドＧＬ−Ｎ、ダイアクリルブリリアントレッドＧＲＬ−Ｎ、ビクトリアスカーレット３Ｒ、スルホンアシドブルーＲ、スプラミンレッドＧＧ、スプラミンレッドＢ、スプラミンブルーＲ、ポーラーレッドＧ、ポーラーオレンジＲ、メタクロームレッド５Ｇ、メタクロームブリリアントブルーＢＬ、スプラノールオレンジＲＲ、スプラノールブリリアントレッド等）、チアゾール染料（例えば、ダイアクリルレッドＣＳ−Ｎ、チアジンレッドＲ、シリウススカーレットＢ、チオフラビンＴ等）、ジフェニルメタン染料（例えば、オーラミン等）、トリフェニルメタン染料（例えば、ビクトリアピユアブルーＢＯＨ、クリスタルバイオレット、メチルバイオレット、エチルバイオレット、スピリツトブルー、ブリリアントブルーＲ、アシドバイオレット６Ｂ、アシッドフクシン、マラカイトグリーン等）、キサンテン染料（例えば、ピロニンＧ、ローダミンＳ、エオシンＧ、エオシンY、エリスロシン、ローズベンガルＢ、ローダミンＢ、ローダミン３ＧＯ等）、アクリジン染料（例えば、アクリジンオレンジ２Ｇ、オイクリシン２ＧＮＸ等）、アジン染料（例えば、ニユートラルバイオレット、ニユートラルレッド、アゾカーミンＧ、サフラニンＴ、インドシアニンＢ等）、オキサジン染料（例えば、メルドラズブルー、ニールブルーＡ、ガロシアニン等）、ジオキサジン染料（シリウスライトブルーＦＦＲＬ、シリウスライトブルーＦ３ＧＬ等）、チアジン染料（メチレンブルー、メチレングリーンＢ、アズレＣ等）、アントラキノン染料（例えば、ダイアシドライトブルーＢＲ、アリザリンダイレクトバイオレットＥＦＦ、スプラセンバイオレット４ＢＦ、アリザリンスカイブルーＢ、アリザリンシアニングリーンＧ、カーボラングリーンＧ、アリザリンサフイロールＢ、アリザリンシアニングリーン５Ｇ、アリザリンブリリアントピユアブルーＲ、ブリリアントアリザリンライトレッド４Ｂ、アリザリンウラノール２Ｂ等）、フタロシアニン染料（例えば、ヘリオゲンブルーＳＢＰ等）、シアニン染料等（例えば、ダイアクリルブリリアントレッド３ＧＮ、ダイアクリルブリリアントピンクＧＮ、ダイアクリルブリリアントピンクＲＮ、ダイアクリルブリリアントレッド６ＢＮ等）が挙げられる。
これらの中でも、好ましい染料としては、高い水溶性（３０ｍｇ／ｍＬ以上）を有し、波長５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下における吸光度が１以上であり、かつ波長３５０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下における吸光度が０．３以下である光吸収特性を有する染料である。そのような例としては、ローダミンＢ、ローズベンガル等のキサンテン染料、メチルバイオレット２Ｂ、ブリリアントブルーＲ等のトリフェニルメタン染料が挙げられる。
前記染料は種々の目的に応じて選択可能であるが、いずれも酸素遮断層組成物の主体を成す（共）重合体の水溶液に可溶性であり、酸素遮断層中における染料の吸収スペクトルが、５２０〜５４０ｎｍの波長域において吸光度が１．０以上であり、かつ、５００ｎｍ未満の露光光源波長域の吸光度が０．３以下であることが好ましい。また、２つ以上の色素を組み合わせることで、目的とする吸光度を得ても良い。着色剤のより好ましい吸収スペクトルは、５２０〜５４０ｎｍの波長域において吸光度が２．０以上であり、かつ露光光源波長域の吸光度が０．２以下である。更に好ましくは、５２０〜５４０ｎｍの波長域において、吸光度が２．５以上であり、かつ露光光源波長域の吸光度が０．１以下である。これらの条件を満足することにより、安全光カブリを生じることなく、良好な感度を得ることができる。
前記染料は、酸素遮断層組成の主体を成す水溶性ポリマーに対して０．１〜２０質量％の範囲で添加することができるが、その適正量は、支持体上の酸素遮断層が十分な可視性を有する範囲、つまり感光性転写材料の酸素遮断層塗布後の光学濃度は０．５〜３．０が好ましく、０．８〜１．５がより好ましい。したがって酸素遮断層の着色に要する染料の水溶性ポリマーに対するより好ましい添加量は０．５〜１０質量％である。
前記水溶性樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース、カルボキシプロピルセルロース、カルボキシエチルセルロース、カルボキシアルキルセルロースの水溶性塩等のセルロース類、酸性セルロース類、カルボキシアルキル澱粉の水溶性塩、ポリアクリルアミド類、水溶性ポリアミド、ポリアクリル酸の水溶性塩、ポリビニルエーテル／無水マレイン酸重合体、エチレンオキサイド重合体、スチレン／マレイン酸の共重合体、マレイネート樹脂、ゼラチン、アラビアゴムが挙げられ、これらの中でも、酸素遮断性、現像除去性の観点から、ポリビニルアルコールが好適に挙げられ、感光層との密着性を向上させる観点から、ポリビニルアルコールとポリビニルピロリドンとの併用が好適に挙げられる。
また、前記酸素遮断層としては、これらの中から１種又は２種以上の併用とすることが可能である。
前記ポリビニルアルコールとしては、重量平均分子量が３００〜２４００であることが好ましく、また、７１〜１００モル％加水分解されるものが好ましい。
前記ポリビニルアルコールとしては、具体的には、ＰＶＡ−１０５、ＰＶＡ−１１０、ＰＶＡ−１１７、ＰＶＡ−１１７Ｈ、ＰＶＡ−１２０、ＰＶＡ−１２４、ＰＶＡ−１２４Ｈ、ＰＶＡ−ＣＳ、ＰＶＡ−ＣＳＴ、ＰＶＡ−ＨＣ、ＰＶＡ−２０３、ＰＶＡ−２０４、ＰＶＡ−２０５、ＰＶＡ−２１０、ＰＶＡ−２２０、ＰＶＡ−２２４、ＰＶＡ−２１７ＥＥ、ＰＶＡ−２１７Ｅ、ＰＶＡ−２２０Ｅ、ＰＶＡ−２２４Ｅ、ＰＶＡ−４０５、ＰＶＡ−４２０、ＰＶＡ−６１３、Ｌ−８、ＰＶＡ−Ｒ−１１３０、ＰＶＡ−Ｒ−２１０５、ＰＶＡ−Ｒ−２１３０（以上、全て商品名、株式会社クラレ製）などが挙げられる。
前記酸素遮断層形成材料における前記ポリビニルアルコールの含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５０〜９９質量％が好ましく、５５〜９０質量％がより好ましく、６０〜８０質量％が特に好ましい。
前記酸素遮断層形成材料における前記ポリビニルピロリドンの含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１〜５０質量％が好ましく、１０〜４５質量％がより好ましく、２０〜４０質量％が特に好ましい。
前記ポリビニルアルコールに対する前記ポリビニルピロリドンの含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５〜５０質量％であることが好ましい。
前記含有量が５質量％未満であると、感光層との密着性が不十分となることがあり、前記含有量が５０質量％を超えると酸素遮断能力が劣化することがある。
前記酸素遮断層としては、取扱性向上の観点から、５００ｎｍ以下の光を吸収する水溶性染料等の着色剤を含有することも可能である。
更に、前記酸素遮断層形成材料には、酸素遮断層の塗布性改良、感光層と酸素遮断層との密着性改善等を目的として、界面活性剤を添加することができる。
前記界面活性剤を添加する場合における該界面活性剤の含有量としては、酸素遮断層固形分の１〜２０質量％が好ましく、１〜１０質量％がより好ましく、１〜５質量％が特に好ましい。
前記界面活性剤としては、例えば、特開昭６１−２８５４４４号公報に記載のアルキルカルボキシベタイン、パーフロロアルキルベタインなどの両性界面活性剤を用いることも可能である。
前記酸素遮断層としては、露光時に酸素の影響により、感光層の重合反応が阻害されることがなく、感光層の感度を高く保つことができれば、その材料、形状、構造など、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、酸素の透過性が低く、かつ露光に用いられる光の透過は実質的に阻害しないことが好ましい。
前記酸素遮断層の酸素透過率は、５×１０−１２ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ以下が好ましく、１×１０−１２ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ以下がより好ましい。
前記酸素透過率が５×１０−１２ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇを超えると、酸素の遮断が不十分であるため感度が低下することがある。
ここで、前記酸素透過率は、例えば、ＡＳＴＭ ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｄ−１４３４−８２（１９８６）に記載の方法に準拠して測定できる。
また、前記酸素遮断層としては、前記支持体よりも前記感光層に対してより強く接着又は密着していることが好ましい。
また、前記酸素遮断層としては、取扱性、ゴミ付着による欠陥防止の観点から、表面のタック性が小さいことが好ましい。
前記酸素遮断層形成材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、水溶液に可溶であることが好ましく、現像液である弱アルカリ水溶液に可溶であることがより好ましい。
更に、前記酸素遮断層形成材料には、酸素遮断層の塗布性改良、感光層と酸素遮断層との密着性改善等を目的として、界面活性剤を添加することができる。
前記界面活性剤を添加する場合における該界面活性剤の含有量としては、酸素遮断層固形分の１〜２０質量％が好ましく、１〜１０質量％がより好ましく、１〜５質量％が特に好ましい。
前記界面活性剤としては、例えば、特開昭６１−２８５４４４号公報に記載のアルキルカルボキシベタイン、パーフロロアルキルベタインなどの両性界面活性剤を用いることも可能である。
前記酸素遮断層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記酸素遮断層形成材料の１種又は２種以上を、水、又は水と混和性の溶剤の混合液中に溶解し、前記支持体上に塗布、乾燥して形成することができる。
前記水混和性溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。
前記水混和性溶剤の溶媒合計量中の含有量としては、１〜８０質量％が好ましく、２〜７０質量％がより好ましく、５〜６０質量％が特に好ましい。
前記水及び溶剤の混合比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、水：溶剤が１００：０〜８０：２０が好ましく、７０：３０がより好ましく、６０：４０が特に好ましい。
前記酸素遮断層を前記酸素遮断層形成材料が含有された塗布液により形成する場合には、前記酸素遮断層形成材料の塗布液における固形分濃度としては、１〜３０質量％が好ましく、２〜２０質量％がより好ましく、３〜１０質量％が特に好ましい。
前記固形分濃度が１質量％未満又は、３０質量％を超えると、乾燥後に前記酸素遮断層の厚みが所定の厚みとならないことがある。
前記酸素遮断層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記支持体の厚みの１／２以下であることが好ましく、具体的には、０．１〜１０μｍが好ましく、０．５〜５μｍがより好ましく、１〜３μｍが特に好ましい。前記酸素遮断層の厚みが、０．１μｍ未満であると、酸素の透過性が高すぎ、酸素遮断能力が低下することがあり、１０μｍを超えると、酸素遮断層による光の散乱や屈折の等影響により、感光層上に結像させる像にボケ像が生じ、高解像度が得られないことがあり、更に、現像、感光層除去に時間がかかることがある。
[クッション層]
本発明の第２形態及び第３形態に係る感光性転写材料においては、支持体上、又は酸素遮断層上にクッション層を有する。
前記クッション層としては、波長５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下における吸光度が１以上であり、かつ波長３５０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下における吸光度が０．３以下である光吸収特性を有する。このため、第１形態では前記クッション層は染料を含有することが好ましい。また、第３形態では、前記クッション層及び前記酸素遮断層の少なくともいずれかは、染料を含有することが好ましい。
前記染料（特に水溶性染料が好ましい）としては、上記酸素遮断層と同様のものを用いることができる。
これら水溶性染料以外に使用可能な染料としては、公知の有機溶剤可溶性の染料を使用することができる。該有機溶剤可溶性の染料としては、例えば、ブリリアントグリーン（例えば、その硫酸塩）、エオシン、エチルバイオレット、エリスロシンＢ、メチルグリーン、クリスタルバイオレット、ベィシックフクシン、フェノールフタレイン、１,３−ジフェニルトリアジン、アリザリンレッドＳ、チモールフタレイン、メチルバイオレット２Ｂ、キナルジンレッド、ローズベンガル、メタニル−イエロー、チモールスルホフタレイン、キシレノールブルー、メチルオレンジ、オレンジＩＶ、ジフェニルチロカルバゾン、２,７−ジクロロフルオレセイン、パラメチルレッド、コンゴーレッド、ベンゾプルプリン４Ｂ、α−ナフチル−レッド、ナイルブルーＡ、フェナセタリン、メチルバイオレット、マラカイトグリーン、パラフクシン、オイルブルー＃６０３（オリエント化学工業（株）製）、ローダミンＢ、ローダミン６Ｇ、ビクトリアピュアブルーＢＯＨ、などが挙げられる。
また、カチオン染料の対アニオンとしては、有機酸又は無機酸の残基であればよく、例えば、臭素酸、ヨウ素酸、硫酸、リン酸、シュウ酸、メタンスルホン酸、トルエンスルホン酸等の残基（アニオン）が挙げられる。好ましい染料は、カチオン染料であり、例えば、マラカイトグリーンシュウ酸塩、マラカイトグリーン硫酸塩などが挙げられる。
これら染料の好ましい有機溶剤としては、例えば、アルコール類、ケトン類などが挙げられる。前記アルコール類としては、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、メトキシエタノール、エトキシエタノール、メトキシプロパノール、エトキシプロパノール、アセトン、メチルエチルケトンなどが挙げられる。
前記染料の添加量は、前記クッション層の全量に対し０．００１〜１０質量％が好ましく、０．０１〜５質量％がより好ましく、０．１〜２質量％が更に好ましい。
前記クッション層は、アルカリ現像を可能とし、また、転写時にはみ出した該アルカリ可溶な熱可塑性樹脂層により被転写体が汚染されるのを防止可能とする観点からアルカリ可溶性であることが好ましく、前記感光性転写材料を被転写体上に転写させる際、該被転写体上に存在する凹凸に起因して発生する転写不良を効果的に防止するクッション材としての機能を有していることが好ましく、該感光性転写材料を前記被転写体上に加熱密着させた際に該被転写体上に存在する凹凸に応じて変形可能であるのがより好ましい。前記クッション層としては、特開平７−２０３０９号公報、特開平１１−７２９０８号公報、特開平１１−１０９１２４号公報、特開平１１−１７４２２０号公報、特開平１１−３３８１３３号公報、特開２０００−２５０２２２号公報、特開２０００−２５０２２１号公報、特開２０００−２６６９２５号公報、特開２００１−１４２２２３号公報、特開２００３−５３６４号公報などに記載のアルカリ不溶性の熱可塑性樹脂を用いたタイプも使用可能である。
前記クッション層には、上記水溶性ポリマー以外にも、例えば、特開平５−７２７２４号公報に記載されている有機高分子物質を含有することができ、ヴイカーＶｉｃａｔ法（具体的には、アメリカ材料試験法エーエステーエムデーＡＳＴＭＤ１２３５によるポリマー軟化点測定法）による軟化点が約８０℃以下の有機高分子物質より選択されることが特に好ましい。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフイン、エチレンと酢酸ビニル又はそのケン化物の様なエチレン共重合体、エチレンとアクリル酸エステル又はそのケン化物、ポリ塩化ビニル、塩化ビニルと酢酸ビニル又はそのケン化物のような塩化ビニル共重合体、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニリデン共重合体、ポリスチレン、スチレンと（メタ）アクリル酸エステル又はそのケン化物の様なスチレン共重合体、ポリビニルトルエン、ビニルトルエンと（メタ）アクリル酸エステル又はそのケン化物の様なビニルトルエン共重合体、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、（メタ）アクリル酸プチルと酢酸ビニル等の（メタ）アクリル酸エステル共重合体、酢酸ビニル共重合体ナイロン、共重合ナイロン、Ｎ−アルコキシメチル化ナイロン、Ｎ−ジメチルアミノ化ナイロンの様なポリアミド樹脂等の有機高分子などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
前記クッション層の乾操厚さは、２〜３０μｍが好ましく、５〜２０μｍがより好ましく、７〜１６μｍが特に好ましい。
〔感光層〕
前記感光層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、（Ａ）無水マレイン酸共重合体の無水物基に対して、１級アミン化合物を反応させて得られる共重合体（以下、「バインダー」と称することもある）、（Ｂ）重合性化合物、及び（Ｃ）光重合開始剤を少なくとも含有し、更に、必要に応じて適宜選択されるその他の成分を含有する感光性組成物からなる。
−（Ａ）バインダー−
前記バインダーとしては、例えば、アルカリ性液に対して膨潤性であることが好ましく、アルカリ性液に対して可溶性であることがより好ましい。
アルカリ性液に対して膨潤性又は溶解性を示すバインダーとしては、例えば、酸性基を有するものが好適に挙げられる。
前記酸性基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基などが挙げられ、これらの中でもカルボキシル基が好ましい。
カルボキシル基を有するバインダーとしては、例えば、カルボキシル基を有するビニル共重合体、ポリウレタン樹脂、ポリアミド酸樹脂、変性エポキシ樹脂などが挙げられ、これらの中でも、塗布溶媒への溶解性、アルカリ現像液への溶解性、合成適性、膜物性の調整の容易さ等の観点からカルボキシル基を有するビニル共重合体が好ましい。また、現像性の観点から、スチレン及びスチレン誘導体の少なくともいずれかの共重合体も好ましい。
前記カルボキシル基を有するビニル共重合体は、少なくとも（１）カルボキシル基を有するビニルモノマー、及び（２）これらと共重合可能なモノマーとの共重合により得ることができる。
前記カルボキシル基を有するビニルモノマーとしては、例えば、（メタ）アクリル酸、ビニル安息香酸、マレイン酸、マレイン酸モノアルキルエステル、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸、桂皮酸、アクリル酸ダイマー、水酸基を有する単量体（例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート等）と環状無水物（例えば、無水マレイン酸や無水フタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸無水物）との付加反応物、ω−カルボキシ−ポリカプロラクトンモノ（メタ）アクリレートなどが挙げられる。これらの中でも、共重合性やコスト、溶解性などの観点から（メタ）アクリル酸が特に好ましい。
また、カルボキシル基の前駆体として無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸等の無水物を有するモノマーを用いてもよい。
前記その他の共重合可能なモノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、（メタ）アクリル酸エステル類、クロトン酸エステル類、ビニルエステル類、マレイン酸ジエステル類、フマル酸ジエステル類、イタコン酸ジエステル類、（メタ）アクリルアミド類、ビニルエーテル類、ビニルアルコールのエステル類、スチレン類（例えば、スチレン、スチレン誘導体等）、（メタ）アクリロニトリル、ビニル基が置換した複素環式基（例えば、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルカルバゾール等）、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ−ビニルイミダゾール、ビニルカプロラクトン、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、リン酸モノ（２―アクリロイルオキシエチルエステル）、リン酸モノ（１−メチル−２―アクリロイルオキシエチルエステル）、官能基（例えば、ウレタン基、ウレア基、スルホンアミド基、フェノール基、イミド基）を有するビニルモノマーなどが挙げられ、これらの中でもスチレン類が好ましい。
前記（メタ）アクリル酸エステル類としては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ｔ−オクチル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、オクタデシル（メタ）アクリレート、アセトキシエチル（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−メトキシエチル（メタ）アクリレート、２−エトキシエチル（メタ）アクリレート、２−（２−メトキシエトキシ）エチル（メタ）アクリレート、３−フェノキシ−２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールモノエチルエーテル（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールモノメチルエーテル（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールモノエチルエーテル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノエチルエーテル（メタ）アクリレート、β−フェノキシエトキシエチルアクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル（メタ）アクリレート、トリフロロエチル（メタ）アクリレート、オクタフロロペンチル（メタ）アクリレート、パーフロロオクチルエチル（メタ）アクリレート、トリブロモフェニル（メタ）アクリレート、トリブロモフェニルオキシエチル（メタ）アクリレートなどが挙げられる。
前記クロトン酸エステル類としては、例えば、クロトン酸ブチル、クロトン酸ヘキシルなどが挙げられる。
前記ビニルエステル類としては、例えば、ビニルアセテート、ビニルプロピオネート、ビニルブチレート、ビニルメトキシアセテート、安息香酸ビニルなどが挙げられる。
前記マレイン酸ジエステル類としては、例えば、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジブチルなどが挙げられる。
前記フマル酸ジエステル類としては、例えば、フマル酸ジメチル、フマル酸ジエチル、フマル酸ジブチルなどが挙げられる。
前記イタコン酸ジエステル類としては、例えば、イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジブチルなどが挙げられる。
前記（メタ）アクリルアミド類としては、例えば、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−プロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ｎ−ブチルアクリル（メタ）アミド、Ｎ−ｔ−ブチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−シクロヘキシル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−（２−メトキシエチル）（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−フェニル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ベンジル（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリロイルモルホリン、ジアセトンアクリルアミドなどが挙げられる。
前記スチレン類としては、例えば、スチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、ブチルスチレン、ヒドロキシスチレン、メトキシスチレン、ブトキシスチレン、アセトキシスチレン、クロロスチレン、ジクロロスチレン、ブロモスチレン、クロロメチルスチレン、酸性物質により脱保護可能な基（例えば、ｔ-Ｂｏｃ等）で保護されたヒドロキシスチレン、ビニル安息香酸メチル、α−メチルスチレンなどが挙げられる。
前記ビニルエーテル類としては、例えば、メチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、ヘキシルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテルなどが挙げられる。
前記官能基を有するビニルモノマーの合成方法としては、例えば、イソシアナート基と水酸基又はアミノ基の付加反応が挙げられ、具体的には、イソシアナート基を有するモノマーと、水酸基を１個含有する化合物又は１級若しくは２級アミノ基を１個有する化合物との付加反応、水酸基を有するモノマー又は１級若しくは２級アミノ基を有するモノマーと、モノイソシアネートとの付加反応が挙げられる。
前記イソシアナート基を有するモノマーとしては、例えば、下記構造式（１）〜（３）で表される化合物が挙げられる。
但し、前記構造式（１）〜（３）中、Ｒ１は水素原子又はメチル基を表す。
前記モノイソシアネートとしては、例えば、シクロヘキシルイソシアネート、ｎ−ブチルイソシアネート、トルイルイソシアネート、ベンジルイソシアネート、フェニルイソシアネート等が挙げられる。
前記水酸基を有するモノマーとしては、例えば、下記構造式（４）〜（１２）で表される化合物が挙げられる。
但し、前記構造式（４）〜（１２）中、Ｒ１は水素原子又はメチル基を表し、ｎは１以上の整数を表す。
前記水酸基を１個含有する化合物としては、例えば、アルコール類（例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉ―プロパノール、ｎ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｔ−ブタノール、ｎ−ヘキサノール、２−エチルヘキサノール、ｎ−デカノール、ｎ−ドデカノール、ｎ−オクタデカノール、シクロペンタノール、シクロへキサノール、ベンジルアルコール、フェニルエチルアルコール等）、フェノール類（例えば、フェノール、クレゾール、ナフトール等）、更に置換基を含むものとして、フロロエタノール、トリフロロエタノール、メトキシエタノール、フェノキシエタノール、クロロフェノール、ジクロロフェノール、メトキシフェノール、アセトキシフェノール等が挙げられる。
前記１級又は２級アミノ基を有するモノマーとしては、例えば、ビニルベンジルアミンなどが挙げられる。
前記１級又は２級アミノ基を１個含有する化合物としては、例えば、アルキルアミン（メチルアミン、エチルアミン、ｎ−プロピルアミン、ｉ―プロピルアミン、ｎ−ブチルアミン、ｓｅｃ−ブチルアミン、ｔ−ブチルアミン、ヘキシルアミン、２−エチルヘキシルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、オクタデシルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジブチルアミン、ジオクチルアミン）、環状アルキルアミン（シクロペンチルアミン、シクロへキシルアミン等）、アラルキルアミン（ベンジルアミン、フェネチルアミン等）、アリールアミン（アニリン、トルイルアミン、キシリルアミン、ナフチルアミン等）、更にこれらの組合せ（Ｎ−メチル−Ｎ−ベンジルアミン等）、更に置換基を含むアミン（トリフロロエチルアミン、ヘキサフロロイソプロピルアミン、メトキシアニリン、メトキシプロピルアミン等）などが挙げられる。
また、上記以外の前記その他の共重合可能なモノマーとしては、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸ベンジル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、スチレン、クロルスチレン、ブロモスチレン、ヒドロキシスチレンなどが好適に挙げられる。
前記その他の共重合可能なモノマーは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
前記ビニル共重合体は、それぞれ相当するモノマーを公知の方法により常法に従って共重合させることで調製することができる。例えば、前記モノマーを適当な溶媒中に溶解し、ここにラジカル重合開始剤を添加して溶液中で重合させる方法（溶液重合法）を利用することにより調製することができる。また、水性媒体中に前記モノマーを分散させた状態でいわゆる乳化重合等で重合を利用することにより調製することができる。
前記溶液重合法で用いられる適当な溶媒としては、特に制限はなく、使用するモノマー、及び生成する共重合体の溶解性等に応じて適宜選択することができ、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、１−メトキシ−２−プロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メトキシプロピルアセテート、乳酸エチル、酢酸エチル、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、クロロホルム、トルエンなどが挙げられる。これらの溶媒は、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
前記ラジカル重合開始剤としては、特に制限はなく、例えば、２，２’−アゾビス（イソブチロニトリル）（ＡＩＢＮ）、２，２’−アゾビス−（２，４’−ジメチルバレロニトリル）等のアゾ化合物、ベンゾイルパーオキシド等の過酸化物、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩などが挙げられる。
前記カルボキシル基を有するビニル共重合体におけるカルボキシル基を有する重合性化合物の含有率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、５〜５０モル％が好ましく、１０〜４０モル％がより好ましく、１５〜３５モル％が特に好ましい。
前記含有率が、５モル％未満であると、アルカリ水への現像性が不足することがあり、５０モル％を超えると、硬化部（画像部）の現像液耐性が不足することがある。
前記カルボキシル基を有するバインダーの分子量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、質量平均分子量として、２，０００〜３００，０００が好ましく、４，０００〜１５０，０００がより好ましい。
前記質量平均分子量が、２，０００未満であると、膜の強度が不足しやすく、また安定な製造が困難になることがあり、３００，０００を超えると、現像性が低下することがある。
前記カルボキシル基を有するバインダーは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。前記バインダーを２種以上併用する場合としては、例えば、異なる共重合成分からなる２種以上のバインダー、異なる質量平均分子量の２種以上のバインダー、異なる分散度の２種以上のバインダー、などの組合せが挙げられる。
前記カルボキシル基を有するバインダーは、そのカルボキシル基の一部又は全部が塩基性物質で中和されていてもよい。また、前記バインダーは、さらにポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニルアルコール、ゼラチン等の構造の異なる樹脂を併用してもよい。
また、前記バインダーとしては、特許２８７３８８９号等に記載のアルカリ性液に可溶な樹脂などを用いることができる。
さらに、以下のバインダーも好適に使用することができる。
例えば、特開昭５１−１３１７０６号、特開昭５２−９４３８８号、特開昭６１−２４３８６９号、特開昭６４−６２３７５号、特開平２−９７５１３号、特開平３−２８９６５６号、特開２００２−２９６７７６号などの各公報に記載の酸性基を有するエポキシアクリレート化合物が挙げられる。
具体的には、フェノールノボラック型エポキシアクリレートモノテトラヒドロフタレート、あるいは、クレゾールノボラックエポキシアクリレートモノテトラヒドロフタレート、ビスフェノールＡ型エポキシアクリレートモノテトラヒドロフタレート等であって、例えばエポキシ樹脂や多官能エポキシ化合物に（メタ）アクリル酸等のカルボキシル基含有モノマーを反応させ、更に無水フタル酸等の二塩基無水物を付加させたものである。
前記エポキシアクリレート化合物の分子量は、１，０００〜２００，０００が好ましく、２，０００〜１００，０００がより好ましい。該分子量が１，０００未満であると、感光層表面のタック性が強くなることがあるため、感光層の硬化後において、膜質が脆くなる、あるいは、表面強度が劣化することがあり、２００，０００を超えると、現像性が劣化することがある。
また、特開平６-２９５０６０号公報に記載の酸性基及び二重結合等の重合可能な基を少なくとも１つ有するアクリル樹脂も用いることができる。
具体的には、分子内に少なくとも１つの重合可能な二重結合、例えば、（メタ）アクリレート基又は（メタ）アクリルアミド基等のアクリル基、カルボン酸のビニルエステル、ビニルエーテル、アリルエーテル等の各種重合性二重結合を用いることができる。
より具体的には、酸性基としてカルボキシル基を含有するアクリル樹脂に、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、桂皮酸等の不飽和脂肪酸のグリシジルエステルや、同一分子中にシクロヘキセンオキシド等のエポキシ基と（メタ）アクリロイル基を有する化合物等のエポキシ基含有の重合性化合物を付加させて得られる化合物、酸性基及び水酸基を含有するアクリル樹脂に、イソシアナートエチル（メタ）アクリレート等のイソシアネート基含有の重合性化合物を付加させて得られる化合物、無水物基を含有するアクリル樹脂に、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート等の水酸基を含有する重合性化合物を付加させて得られる化合物などが挙げられる。
これらの市販品としては、例えば、カネカレジンＡＸＥ（鐘淵化学工業（株）製）、サイクロマー（ＣＹＣＬＯＭＥＲ） Ａ−２００（ダイセル化学工業（株）製）。サイクロマー（ＣＹＣＬＯＭＥＲ） Ｍ−２００（ダイセル化学工業（株）製）などが挙げられる。
また、特開昭５０−５９３１５号公報記載のヒドロキシアルキルアクリレート又はヒドロキシアルキルメタクリレートとポリカルボン酸無水物及びエビハロヒドリンのいずれかとの反応物なども用いることもできる。
また、特開平５−７０５２８号公報に記載のフルオレン骨格を有するエポキシアクリレートに酸無水物を付加させて得られる化合物、特開平１１−２８８０８７号公報記載のポリアミド（イミド）樹脂、特開平２−９７５０２号公報や特開２００３−２０３１０号公報記載のアミド基を含有するスチレン又はスチレン誘導体と酸無水物との共重合体、特開平１１−２８２１５５号公報記載のポリイミド前駆体などを用いることもできる。
前記アクリル樹脂、フルオレン骨格を有するエポキシアクリレート、ポリアミド（イミド）、アミド基含有スチレン／酸無水物共重合体、あるいは、ポリイミド前駆動体などのバインダーの分子量は、３，０００〜５００，０００が好ましく、５，０００〜１００，０００がより好ましい。該分子量が３，０００未満であると、感光層表面のタック性が強くなることがあるため、感光層の硬化後において、膜質が脆くなる、あるいは、表面強度が劣化することがあり、５００，０００を超えると、現像性が劣化することがある。
これらのバインダーも、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記感光層における前記バインダーの含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、１０〜９０質量％が好ましく、２０〜８０質量％がより好ましく、４０〜８０質量％が特に好ましい。
前記含有量が１０質量％未満であると、アルカリ現像性やプリント配線板形成用基板（例えば、銅張積層板）との密着性が低下することがあり、９０質量％を超えると、現像時間に対する安定性や、硬化膜（テント膜）の強度が低下することがある。なお、前記含有量は、前記バインダーと必要に応じて併用される高分子結合剤との合計の含有量であってもよい。
前記バインダーの酸価としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、７０〜２５０ｍｇＫＯＨ／ｇが好ましく、９０〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇがより好ましく、１００〜１８０ｍｇＫＯＨ／ｇが特に好ましい。
前記酸価が、７０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満であると、現像性が不足したり、解像性が劣り、配線パターン等の永久パターンを高精細に得ることができないことがあり、２５０ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると、パターンの耐現像液性及び密着性の少なくともいずれかが悪化し、配線パターン等の永久パターンを高精細に得ることができないことがある。
−（Ｂ）重合性化合物−
前記重合性化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、分子中に少なくとも１個の付加重合可能な基を有し、沸点が常圧で１００℃以上である化合物が好ましく、（メタ）アクリル基を有するモノマーから選択される少なくとも１種がより好ましい。
前記（メタ）アクリル基を有するモノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、単官能アクリレートや単官能メタクリレート（例えば、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート等）、多官能アルコールに、エチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加反応した後で（メタ）アクリレート化したもの（例えば、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（アクリロイルオキシプロピル）エーテル、トリ（アクリロイルオキシエチル）イソシアヌレート、トリ（アクリロイルオキシエチル）シアヌレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンやグリセリン、ビスフェノール等）、特公昭４８−４１７０８号、特公昭５０−６０３４号、特開昭５１−３７１９３号等の各公報に記載されているウレタンアクリレート類、特開昭４８−６４１８３号、特公昭４９−４３１９１号、特公昭５２−３０４９０号等の各公報に記載されているポリエステルアクリレート類、多官能アクリレートやメタクリレート（例えば、エポキシ樹脂と（メタ）アクリル酸の反応生成物であるエポキシアクリレート類等）などが挙げられる。これらの中でも、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレートが特に好ましい。
前記重合性化合物の前記感光性組成物固形分中の固形分含有量は、２〜５０質量％が好ましく、４〜４０質量％がより好ましく、５〜３０質量％が特に好ましくい。該固形分含有量が２質量％未満であると、現像性の悪化、露光感度の低下などの問題を生ずることがあり、５０質量％を超えると、感光層の粘着性が強くなりすぎることがあり、好ましくない。
−（Ｃ）光重合開始剤−
前記光重合開始剤としては、前記重合性化合物の重合を開始する能力を有する限り、特に制限はなく、公知の光重合開始剤の中から適宜選択することができ、光励起された増感剤と何らかの作用を生じ、活性ラジカルを生成する活性剤であってもよく、モノマーの種類に応じてカチオン重合を開始させるような開始剤であってもよいが、紫外線領域から可視の光線に対して感光性を有するものが好ましく、波長３９５〜４１５ｎｍのレーザ光による露光に対して高い感度をもつものがより好ましく、ハロゲン化炭化水素誘導体、ホスフィンオキサイド、ヘキサアリールビイミダゾール、オキシム誘導体、有機過酸化物、チオ化合物、ケトン化合物、芳香族オニウム塩及びケトオキシムエーテルから選択される少なくとも１種を含むことが特に好ましい。
また、前記光重合開始剤は、約３００〜８００ｎｍ（より好ましくは３３０〜５００ｎｍ）の範囲内に少なくとも約５０の分子吸光係数を有する成分を少なくとも１種含有していることが好ましい。
前記光重合開始剤としては、例えば、ハロゲン化炭化水素誘導体（例えば、トリアジン骨格を有するもの、オキサジアゾール骨格を有するもの、オキサジアゾール骨格を有するもの等）、ホスフィンオキサイド、ヘキサアリールビイミダゾール、オキシム誘導体、有機過酸化物、チオ化合物、ケトン化合物、芳香族オニウム塩、ケトオキシムエーテルなどが挙げられる。
前記トリアジン骨格を有するハロゲン化炭化水素化合物としては、例えば、若林ら著、Ｂｕｌｌ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｊａｐａｎ，４２、２９２４（１９６９）記載の化合物、英国特許１３８８４９２号明細書記載の化合物、特開昭５３−１３３４２８号公報記載の化合物、独国特許３３３７０２４号明細書記載の化合物、Ｆ．Ｃ．Ｓｃｈａｅｆｅｒ等によるＪ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．；２９、１５２７（１９６４）記載の化合物、特開昭６２−５８２４１号公報記載の化合物、特開平５−２８１７２８号公報記載の化合物、特開平５−３４９２０号公報記載化合物、米国特許第４２１２９７６号明細書に記載されている化合物、などが挙げられる。
前記若林ら著、Ｂｕｌｌ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｊａｐａｎ，４２、２９２４（１９６９）記載の化合物としては、例えば、２−フェニル−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−クロルフェニル）−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−トリル）−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−メトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（２，４−ジクロルフェニル）−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−メチル−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−ｎ−ノニル−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、及び２−（α，α，β−トリクロルエチル）−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジンなどが挙げられる。
前記英国特許１３８８４９２号明細書記載の化合物としては、例えば、２−スチリル−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−メチルスチリル）−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−メトキシスチリル）−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−メトキシスチリル）−４−アミノ−６−トリクロルメチル−１，３，５−トリアジンなどが挙げられる。
前記特開昭５３−１３３４２８号公報記載の化合物としては、例えば、２−（４−メトキシ−ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−エトキシ−ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−〔４−（２−エトキシエチル）−ナフト−１−イル〕−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４，７−ジメトキシ−ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、及び２−（アセナフト−５−イル）−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジンなどが挙げられる。
前記独国特許３３３７０２４号明細書記載の化合物としては、例えば、２−（４−スチリルフェニル）−４、６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−（４−メトキシスチリル）フェニル）−４、６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（１−ナフチルビニレンフェニル）−４、６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−クロロスチリルフェニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−チオフェン−２−ビニレンフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−チオフェン−３−ビニレンフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−フラン−２−ビニレンフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、及び２−（４−ベンゾフラン−２−ビニレンフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジンなどが挙げられる。
前記Ｆ．Ｃ．Ｓｃｈａｅｆｅｒ等によるＪ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．；２９、１５２７（１９６４）記載の化合物としては、例えば、２−メチル−４，６−ビス（トリブロモメチル）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス（トリブロモメチル）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス（ジブロモメチル）−１，３，５−トリアジン、２−アミノ−４−メチル−６−トリ（ブロモメチル）−１，３，５−トリアジン、及び２−メトキシ−４−メチル−６−トリクロロメチル−１，３，５−トリアジンなどが挙げられる。
前記特開昭６２−５８２４１号公報記載の化合物としては、例えば、２−（４−フェニルエチニルフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−ナフチル−１−エチニルフェニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−（４−トリルエチニル）フェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−（４−メトキシフェニル）エチニルフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−（４−イソプロピルフェニルエチニル）フェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−（４−エチルフェニルエチニル）フェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジンなどが挙げられる。
前記特開平５−２８１７２８号公報記載の化合物としては、例えば、２−（４−トリフルオロメチルフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（２，６−ジフルオロフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（２，６−ジクロロフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（２，６−ジブロモフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジンなどが挙げられる。
前記特開平５−３４９２０号公報記載化合物としては、例えば、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［４−（Ｎ，Ｎ−ジエトキシカルボニルメチルアミノ）−３−ブロモフェニル］−１，３，５−トリアジン、米国特許第４２３９８５０号明細書に記載されているトリハロメチル−ｓ−トリアジン化合物、更に２，４，６−トリス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−クロロフェニル）−４，６−ビス（トリブロモメチル）−ｓ−トリアジンなどが挙げられる。
前記米国特許第４２１２９７６号明細書に記載の化合物としては、例えば、オキサジアゾール骨格を有する化合物（例えば、２−トリクロロメチル−５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（４−クロロフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（２−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリブロモメチル−５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリブロモメチル−５−（２−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール；２−トリクロロメチル−５−スチリル−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（４−クロルスチリル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（４−メトキシスチリル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（４−ｎ−ブトキシスチリル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリプロメメチル−５−スチリル−１，３，４−オキサジアゾール等）などが挙げられる。
本発明で好適に用いられるオキシム誘導体としては、例えば、３−ベンゾイロキシイミノブタン−２−オン、３−アセトキシイミノブタン−２−オン、３−プロピオニルオキシイミノブタン−２−オン、２−アセトキシイミノペンタン−３−オン、２−アセトキシイミノ−１−フェニルプロパン−１−オン、２−ベンゾイロキシイミノ−１−フェニルプロパン−１−オン、３−（４−トルエンスルホニルオキシ）イミノブタン−２−オン、及び２−エトキシカルボニルオキシイミノ−１−フェニルプロパン−１−オンなどが挙げられる。
また、上記以外の光重合開始剤として、アクリジン誘導体（例えば、９−フェニルアクリジン、１，７−ビス（９、９’−アクリジニル）ヘプタン等）、Ｎ−フェニルグリシン等、ポリハロゲン化合物（例えば、四臭化炭素、フェニルトリブロモメチルスルホン、フェニルトリクロロメチルケトン等）、クマリン類（例えば、３−（２−ベンゾフロイル）−７−ジエチルアミノクマリン、３−（２−ベンゾフロイル）−７−（１−ピロリジニル）クマリン、３−ベンゾイル−７−ジエチルアミノクマリン、３−（２−メトキシベンゾイル）−７−ジエチルアミノクマリン、３−（４−ジメチルアミノベンゾイル）−７−ジエチルアミノクマリン、３,３’−カルボニルビス（５，７−ジ−ｎ−プロポキシクマリン）、３，３’−カルボニルビス（７−ジエチルアミノクマリン）、３−ベンゾイル−７−メトキシクマリン、３−（２−フロイル）−７−ジエチルアミノクマリン、３−（４−ジエチルアミノシンナモイル）−７−ジエチルアミノクマリン、７−メトキシ−３−（３−ピリジルカルボニル）クマリン、３−ベンゾイル−５,７−ジプロポキシクマリン、７−ベンゾトリアゾール−２−イルクマリン、また、特開平５-１９４７５号、特開平７-２７１０２８号、特開２００２-３６３２０６号、特開２００２-３６３２０７号、特開２００２-３６３２０８号、特開２００２-３６３２０９号公報等に記載のクマリン化合物など）、アミン類（例えば、４−ジメチルアミノ安息香酸エチル、４−ジメチルアミノ安息香酸ｎ−ブチル、４−ジメチルアミノ安息香酸フェネチル、４−ジメチルアミノ安息香酸２−フタルイミドエチル、４−ジメチルアミノ安息香酸２−メタクリロイルオキシエチル、ペンタメチレンビス（４−ジメチルアミノベンゾエート）、３−ジメチルアミノ安息香酸のフェネチル、ペンタメチレンエステル、４−ジメチルアミノベンズアルデヒド、２−クロル−４−ジメチルアミノベンズアルデヒド、４−ジメチルアミノベンジルアルコール、エチル（４−ジメチルアミノベンゾイル）アセテート、４−ピペリジノアセトフェノン、４−ジメチルアミノベンゾイン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−４−トルイジン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−３−フェネチジン、トリベンジルアミン、ジベンジルフェニルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−フェニルベンジルアミン、４−ブロム−Ｎ,Ｎ−ジメチルアニリン、トリドデシルアミン、アミノフルオラン類（ＯＤＢ，ＯＤＢＩＩ等）、クリスタルバイオレットラクトン、ロイコクリスタルバイオレット等）、アシルホスフィンオキサイド類（例えば、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチル−ペンチルフェニルホスフィンオキサイド、ＬｕｃｉｒｉｎＴＰＯなど）、メタロセン類（例えば、ビス（η5−２，４−シクロペンタジエン−１−イル）−ビス（２，６−ジフロロ−３−（１Ｈ−ピロール−１−イル）−フェニル）チタニウム、η５−シクロペンタジエニル−η６−クメニル−アイアン（１＋）−ヘキサフロロホスフェート（１−）等）、特開昭５３−１３３４２８号公報、特公昭５７−１８１９号公報、同５７−６０９６号公報、及び米国特許第３６１５４５５号明細書に記載された化合物などが挙げられる。
前記ケトン化合物としては、例えば、ベンゾフェノン、２−メチルベンゾフェノン、３−メチルベンゾフェノン、４−メチルベンゾフェノン、４−メトキシベンゾフェノン、２−クロロベンゾフェノン、４−クロロベンゾフェノン、４−ブロモベンゾフェノン、２−カルボキシベンゾフェノン、２−エトキシカルボニルベンゾルフェノン、ベンゾフェノンテトラカルボン酸又はそのテトラメチルエステル、４，４’−ビス（ジアルキルアミノ）ベンゾフェノン類（例えば、４，４’−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’−ビスジシクロヘキシルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’−ビス（ジヒドロキシエチルアミノ）ベンゾフェノン、４−メトキシ−４’−ジメチルアミノベンゾフェノン、４，４’−ジメトキシベンゾフェノン、４−ジメチルアミノベンゾフェノン、４−ジメチルアミノアセトフェノン、ベンジル、アントラキノン、２−ｔ−ブチルアントラキノン、２−メチルアントラキノン、フェナントラキノン、キサントン、チオキサントン、２−クロル−チオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、フルオレノン、２−ベンジル−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−１−ブタノン、２−メチル−１−〔４−（メチルチオ）フェニル〕−２−モルホリノ−１−プロパノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−〔４−（１−メチルビニル）フェニル〕プロパノールオリゴマー、ベンゾイン、ベンゾインエーテル類（例えば、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル、ベンジルジメチルケタール）、アクリドン、クロロアクリドン、Ｎ−メチルアクリドン、Ｎ−ブチルアクリドン、Ｎ−ブチル−クロロアクリドンなどが挙げられる。
前記光重合開始剤の前記感光性組成物固形分中の固形分含有量としては、０．１〜３０質量％が好ましく、０．５〜２０質量％がより好ましく、０．５〜１５質量％が特に好ましくい。該固形分含有量が０．１質量％未満であると、感度が不足し、硬化後の膜硬度が低くなりやすくなることがあり、３０質量％を超えると、感光層からの析出が起こり易くなることがある。
また、前記感光層への露光における露光感度や感光波長を調整する目的で、前記光重合開始剤に加えて、増感剤を添加することが可能である。
前記増感剤は、後述する光照射手段としての可視光線や紫外光・可視光レーザなどにより適宜選択することができる。
前記増感剤は、活性エネルギー線により励起状態となり、他の物質（例えば、ラジカル発生剤、酸発生剤等）と相互作用（例えば、エネルギー移動、電子移動等）することにより、ラジカルや酸等の有用基を発生することが可能である。
前記増感剤としては、特に制限はなく、公知の増感剤の中から適宜選択することができるが、例えば、公知の多核芳香族類（例えば、ピレン、ペリレン、トリフェニレン）、キサンテン類（例えば、フルオレセイン、エオシン、エリスロシン、ローダミンＢ、ローズベンガル）、シアニン類（例えば、インドカルボシアニン、チアカルボシアニン、オキサカルボシアニン）、メロシアニン類（例えば、メロシアニン、カルボメロシアニン）、チアジン類（例えば、チオニン、メチレンブルー、トルイジンブルー）、アクリジン類（例えば、アクリジンオレンジ、クロロフラビン、アクリフラビン）、アントラキノン類（例えば、アントラキノン）、スクアリウム類（例えば、スクアリウム）、アクリドン類（例えば、アクリドン、クロロアクリドン、Ｎ−メチルアクリドン、Ｎ−ブチルアクリドン、Ｎ−ブチル−クロロアクリドン等）、クマリン類（例えば、３−（２−ベンゾフロイル）−７−ジエチルアミノクマリン、３−（２−ベンゾフロイル）−７−（１−ピロリジニル）クマリン、３−ベンゾイル−７−ジエチルアミノクマリン、３−（２−メトキシベンゾイル）−７−ジエチルアミノクマリン、３−（４−ジメチルアミノベンゾイル）−７−ジエチルアミノクマリン、３,３’−カルボニルビス（５，７−ジ−ｎ−プロポキシクマリン）、３，３’−カルボニルビス（７−ジエチルアミノクマリン）、３−ベンゾイル−７−メトキシクマリン、３−（２−フロイル）−７−ジエチルアミノクマリン、３−（４−ジエチルアミノシンナモイル）−７−ジエチルアミノクマリン、７−メトキシ−３−（３−ピリジルカルボニル）クマリン、３−ベンゾイル−５,７−ジプロポキシクマリン等が挙げられ、他に特開平５-１９４７５号、特開平７-２７１０２８号、特開２００２-３６３２０６号、特開２００２-３６３２０７号、特開２００２-３６３２０８号、特開２００２-３６３２０９号等の各公報に記載のクマリン化合物など）が挙げられる。
前記光重合開始剤と前記増感剤との組合せとしては、例えば、特開２００１−３０５７３４号公報に記載の電子移動型開始系［（１）電子供与型開始剤及び増感色素、（２）電子受容型開始剤及び増感色素、（３）電子供与型開始剤、増感色素及び電子受容型開始剤（三元開始系）］などの組合せが挙げられる。
前記増感剤の含有量としては、前記感光性組成物中の全成分に対し、０．０５〜３０質量％が好ましく、０．１〜２０質量％がより好ましく、０．２〜１０質量％が特に好ましい。該含有量が、０．０５質量％未満であると、活性エネルギー線への感度が低下し、露光プロセスに時間がかかり、生産性が低下することがあり、３０質量％を超えると、保存時に前記感光層から前記増感剤が析出することがある。
前記光重合開始剤は、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
前記光重合開始剤の特に好ましい例としては、後述する露光において、波長が４０５ｎｍのレーザ光に対応可能である、前記ホスフィンオキサイド類、前記α−アミノアルキルケトン類、前記トリアジン骨格を有するハロゲン化炭化水素化合物と後述する増感剤としてのアミン化合物とを組合せた複合光開始剤、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、あるいは、チタノセンなどが挙げられる。
前記光重合開始剤の前記感光性組成物における含有量としては、０．１〜３０質量％が好ましく、０．５〜２０質量％がより好ましく、０．５〜１５質量％が特に好ましい。
−その他の成分−
前記その他の成分としては、熱架橋剤、熱重合禁止剤、可塑剤、着色剤（着色顔料又は染料）、体質顔料、などが挙げられ、更に基材表面への密着促進剤、熱硬化促進剤及びその他の助剤類（例えば、導電性粒子、充填剤、消泡剤、難燃剤、レベリング剤、剥離促進剤、酸化防止剤、香料、表面張力調整剤、連鎖移動剤など）を併用してもよい。これらの成分を適宜含有させることにより、目的とする感光性組成物あるいは感光性転写材料の安定性、写真性、膜物性などの性質を調整することができる。
−熱架橋剤−
前記感光性組成物は、熱架橋剤を含むことが好ましい。
前記熱架橋剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、アルキル化メチロールメラミンであることが好ましい。
また、前記熱架橋剤としては、前記感光性組成物を用いて形成される感光層表面の硬化膜の強度を改良するために、現像性等などに悪影響を与えない範囲で、例えば、エポキシ樹脂、メラミン樹脂などのアルカリ水溶液に不溶性のポリマーを添加することができる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、保存安定性が良好で、感光層の表面硬度あるいは硬化膜の膜強度自体の向上に有効である点で、アルキル化メチロールメラミンが好ましく、ヘキサメチル化メチロールメラミンが特に好ましい。
前記熱架橋剤の前記感光性組成物固形分中の固形分含有量は、１〜４０質量％が好ましく、３〜３０質量％がより好ましく、５〜２５質量％が特に好ましい。該固形分含有量が１質量％未満であると、硬化膜の膜強度の向上が認められず、４０質量％を超えると、現像性の低下や露光感度の低下を生ずることがある。
前記熱重合禁止剤としては、例えば、４−メトキシフェノール、ハイドロキノン、アルキル又はアリール置換ハイドロキノン、ｔ−ブチルカテコール、ピロガロール、２−ヒドロキシベンゾフェノン、４−メトキシ−２−ヒドロキシベンゾフェノン、塩化第一銅、フェノチアジン、クロラニル、ナフチルアミン、β−ナフトール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−クレゾール、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、ピリジン、ニトロベンゼン、ジニトロベンゼン、ピクリン酸、４−トルイジン、メチレンブルー、銅と有機キレート剤反応物、サリチル酸メチル、及びフェノチアジン、ニトロソ化合物、ニトロソ化合物とＡｌとのキレート等が挙げられる。
前記熱重合禁止剤の含有量としては、前記重合性化合物に対して０．００１〜５質量％が好ましく、０．００５〜２質量％がより好ましく、０．０１〜１質量％が特に好ましい。該含有量が、０．００１質量％未満であると、保存時の安定性が低下することがあり、５質量％を超えると、活性エネルギー線に対する感度が低下することがある。
前記感光性組成物が、前記熱重合禁止剤を含有することにより、前記（Ｂ）重合性化合物の熱的な重合又は経時的な重合を防止することが可能となる。
前記着色顔料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ビクトリア・ピュアーブルーＢＯ（Ｃ．Ｉ．４２５９５）、オーラミン（Ｃ．Ｉ．４１０００）、ファット・ブラックＨＢ（Ｃ．Ｉ．２６１５０）、モノライト・エローＧＴ（Ｃ．Ｉ．ピグメント・エロー１２）、パーマネント・エローＧＲ（Ｃ．Ｉ．ピグメント・エロー１７）、パーマネント・エローＨＲ（Ｃ．Ｉ．ピグメント・エロー８３）、パーマネント・カーミンＦＢＢ（Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１４６）、ホスターバームレッドＥＳＢ（Ｃ．Ｉ．ピグメント・バイオレット１９）、パーマネント・ルビーＦＢＨ（Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１１）ファステル・ピンクＢスプラ（Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド８１）モナストラル・ファースト・ブルー（Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５）、モノライト・ファースト・ブラックＢ（Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブラック１）、カーボン、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１４９、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１６８、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１９２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド２１５、Ｃ．Ｉ．ピグメント・グリーン７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・グリーン３６、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：４、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：６、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー６０、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー６４などが挙げられる。これらは１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記着色顔料の前記感光性組成物固形分中の固形分含有量は、パターン形成の際の感光層の露光感度、解像性などを考慮して決めることができ、前記着色顔料の種類により異なるが、一般的には、０．０５〜１０質量％が好ましく、０．０７５〜８質量％がより好ましく、０．１〜５質量％が特に好ましい。
前記体質顔料としては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、カオリン、硫酸バリウム、チタン酸バリウム、酸化ケイ素粉、微粉状酸化ケイ素、無定形シリカ、結晶性シリカ、溶融シリカ、球状シリカ、タルク、クレー、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、マイカなどの有機又は無機の微粒子が挙げられる。
前記体質顔料の平均粒径は、１０μｍ未満が好ましく、３μｍ以下がより好ましい。該平均粒径が１０μｍ以上であると、光錯乱により解像度が劣化することがある。
前記有機微粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、架橋ポリスチレン樹脂などが挙げられる。また、平均粒径１〜５μｍ、吸油量１００〜２００ｍ２／ｇ程度のシリカ、架橋樹脂からなる球状多孔質微粒子などを用いることができる。
前記体質顔料の添加量は、５〜６０質量％が好ましく、１０〜５０質量％がより好ましく、１５〜４５質量％が特に好ましい。該添加量が５質量％未満であると、十分に線膨張係数を低下させることができないことがあり、６０質量％を超えると、感光層表面に硬化膜を形成した場合に、該硬化膜の膜質が脆くなり、パターンを用いて配線を形成する場合において、配線の保護膜としての機能が損なわれることがある。
前記感光性組成物が、前記体質顔料を含有することにより、パターンの表面硬度の向上、あるいは線膨張係数を低く抑えること、あるいは、硬化膜自体の誘電率や誘電正接を低く抑えることが可能となる。
前記密着促進剤としては、例えば、特開平５−１１４３９号公報、特開平５−３４１５３２号公報、及び特開平６−４３６３８号公報などに記載の密着促進剤が好適挙げられる。具体的には、ベンズイミダゾール、ベンズオキサゾール、ベンズチアゾール、２−メルカプトベンズイミダゾール、２−メルカプトベンズオキサゾール、２−メルカプトベンズチアゾール、３−モルホリノメチル−１−フェニル−トリアゾール−２−チオン、３−モルホリノメチル−５−フェニル−オキサジアゾール−２−チオン、５−アミノ−３−モルホリノメチル−チアジアゾール−２−チオン、及び２−メルカプト−５−メチルチオ−チアジアゾール、トリアゾール、テトラゾール、ベンゾトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、アミノ基含有ベンゾトリアゾール、シランカップリング剤などが挙げられる。
前記密着促進剤の含有量としては、前記感光性組成物中の全成分に対して０．００１質量％〜２０質量％が好ましく、０．０１〜１０質量％がより好ましく、０．１質量％〜５質量％が特に好ましい。
前記感光性組成物が、前記密着促進剤を含有することにより、各層間の密着性、又は感光層と基材との密着性を向上されることが可能となる。
更に、前記感光性組成物が熱硬化促進剤を含有することも可能である。
前記熱硬化促進剤の含有量としては、前記感光性組成物中の全成分に対して０．００５質量％〜２０質量％が好ましく、０．０１〜１５質量％がより好ましく、０．０２５質量％〜１２質量％が特に好ましい。
前記感光性転写材料における前記感光層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、３〜１００μｍが好ましく、５〜７０μｍがより好ましく、１０〜５０μｍが特に好ましい。
前記感光性転写材料の作製方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記支持体上に、前記酸素遮断層を構成する組成物及び前記クッション層を構成する組成物の少なくともいずれかを、水又は溶剤に溶解、乳化又は分散させて溶液を調整し、該溶液を前記支持体上に直接塗布し、乾燥させることにより、前記酸素遮断層及びクッション層の少なくともいずれかを形成し、次いで、前記感光性組成の溶液を同様に調整し、該感光性組成物溶液を前記酸素遮断層及びクッション層の少なくともいずれか上に、塗布し、乾燥させることにより積層する方法、前記感光性組成物溶液を別の仮支持体上に塗布し、乾燥させることにより形成し、前記支持体上に形成された前記酸素遮断層及びクッション層の少なくともいずれか上に転写する方法などが挙げられる。
前記溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｎ−ヘキサノール等のアルコール類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ジイソブチルケトンなどのケトン類；酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸−ｎ−アミル、硫酸メチル、プロピオン酸エチル、フタル酸ジメチル、安息香酸エチル、及びメトキシプロピルアセテートなどのエステル類；トルエン、キシレン、ベンゼン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素類；四塩化炭素、トリクロロエチレン、クロロホルム、１，１，１−トリクロロエタン、塩化メチレン、モノクロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素類；テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、１−メトキシ−２−プロパノールなどのエーテル類；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキサイド、スルホランなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。また、公知の界面活性剤を添加してもよい。
前記塗布の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スピンコーター、スリットスピンコーター、ロールコーター、ダイコーター、カーテンコーターなどを用いて、前記基材に直接塗布する方法が挙げられる。
前記乾燥の条件としては、各成分、溶媒の種類、使用割合等によっても異なるが、通常６０〜１１０℃の温度で３０秒間〜１５分間程度である。
前記感光性転写材料は、基板への積層前には、例えば、前記感光層が保護フィルムで被覆されていることが好ましい。前記保護フィルムは、輸送時などは、前記感光層側に貼り付けられて、前記感光層の汚れ、損傷を防止して保護するとともに、前記感光性転写材料を基板上に積層するときには剥離される。
前記保護フィルムとしては、例えば、前記支持体と同様のもの、シリコーン紙、ポリエチレン、ポリプロピレンがラミネートされた紙、ポリオレフィン又はポリテトラフルオルエチレンシート、などが挙げられ、これらの中でも、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルムが好ましい。
前記保護フィルムの厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、５〜１００μｍが好ましく、８〜５０μｍがより好ましく、１０〜４０μｍが特に好ましい。
前記保護フィルムを用いる場合、前記酸素遮断層と前記支持体の接着力Ａと、前記酸素遮断層と前記感光層の接着力Ｂと、前記感光層と前記保護フィルムの接着力Ｃとが、次式、接着力Ｂ＞接着力Ａ＞接着力Ｃの関係であることが好ましい。
前記支持体と保護フィルムとの組合せ（支持体／保護フィルム）としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート／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、ポリ塩化ビニル／セロフアン、ポリイミド／ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレンテレフタレートなどが挙げられる。また、支持体及び保護フィルムの少なくともいずれかを表面処理することにより、上述のような接着力の関係を満たすことができる。前記支持体の表面処理は、前記感光層との接着力を高めるために施されてもよく、例えば、下塗層の塗設、コロナ放電処理、火炎処理、紫外線照射処理、高周波照射処理、グロー放電照射処理、活性プラズマ照射処理、レーザ光線照射処理などを挙げることができる。
また、前記支持体と前記保護フィルムとの静摩擦係数としては、０．３〜１．４が好ましく、０．５〜１．２がより好ましい。
前記静摩擦係数が、０．３未満であると、滑り過ぎるため、ロール状にした場合に巻ズレが発生することがあり、１．４を超えると、良好なロール状に巻くことが困難となることがある。
前記保護フィルムは、前記保護フィルムと前記感光層との接着性を調整するために表面処理してもよい。前記表面処理は、例えば、前記保護フィルムの表面に、ポリオルガノシロキサン、フッ素化ポリオレフィン、ポリフルオロエチレン、ポリビニルアルコール等のポリマーからなる下塗層を形成させる。該下塗層の形成は、前記ポリマーの塗布液を前記保護フィルムの表面に塗布した後、３０〜１５０℃（特に５０〜１２０℃）で１〜３０分間乾燥させることにより形成させることができる。
前記感光性転写材料は、ロール形態又は積層型のシート形態のいずれも好適であるが、例えば、円筒状の巻芯に巻き取って、長尺状でロール状に巻かれて保管されるのが好ましい。前記長尺状の感光性転写材料の長さとしては、特に制限はなく、例えば、１０ｍ〜２０，０００ｍの範囲から適宜選択することができる。また、ユーザーが使いやすいようにスリット加工し、１００ｍ〜１，０００ｍの範囲の長尺体をロール状にしてもよい。なお、この場合には、前記支持体が一番外側になるように巻き取られるのが好ましい。また、前記ロール状の感光性転写材料をシート状にスリットしてもよい。保管の際、端面の保護、エッジフュージョンを防止する観点から、端面にはセパレーター（特に防湿性のもの、乾燥剤入りのもの）を設置するのが好ましく、また梱包も透湿性の低い素材を用いるのが好ましい。
本発明の感光性転写材料は、安全灯下での光カブリを防止でき、表面のタック性が小さく、ラミネート性及び取扱い性が良好で、保存安定性に優れ、現像後に優れた耐薬品性、表面硬度、耐熱性等を発現する感光性組成物が積層された感光層を有してなる。このため、プリント配線板、柱材、リブ材、スペーサー、隔壁などのディスプレイ用部材、ホログラム、マイクロマシン、プルーフなどのパターン形成用として広く用いることができ、本発明のパターン及びその形成方法に好適に用いることができる。
特に、本発明の感光性転写材料は、該フィルムの厚みが均一であるため、パターンの形成に際し、基材への積層がより精細に行われる。
（パターン）
本発明のパターンは、本発明のパターン形成方法により、本発明の感光性転写材料を、加熱及び加圧の少なくともいずれかの下において基材の表面に積層した後、露光し、現像することにより得られる。
本発明のパターンとしては、プリント配線板、カラーフィルタや柱材、リブ材、スペーサー、隔壁などのディスプレイ用部材、ホログラム、マイクロマシン、プルーフなどのパターン形成用として好適であり、特に、プリント基板及び液晶表示装置（ＬＣＤ）用カラーフィルターとして好ましい。
（パターン形成方法）
本発明のパターン形成方法は、少なくとも積層工程と、露光工程と、現像工程とを含み、更に、適宜選択されたその他の工程を含む。
前記パターン形成方法としては、例えば、感光層を基材上に積層して、該基材の表面をフォトソルダレジストで覆う積層工程と、前記感光層を露光する露光工程と、前記感光層を現像する現像工程とを有し、前記感光層を基板上に所定のパターンで残して、該基板上に所定のパターンを形成するパターン形成方法が好適に挙げられる。
本発明のパターン形成方法としては、現像工程後に形成されるパターンが、保護膜及び層間絶縁膜の少なくともいずれかを形成する方法であることが好ましい。
［積層工程］
前記積層工程は、感光性転写材料を基材の表面に、加熱及び加圧の少なくともいずれかにより感光層が基材の表面側となるように積層する工程である。
なお、前記感光性転写材料が、後述する保護フィルムを有する場合には、該保護フィルムを剥離し、前記基材に前記感光層が重なるようにして積層するのが好ましい。
前記加圧の圧力としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、０．０１〜１．０ＭＰａが好ましく、０．０５〜１．０ＭＰａがより好ましい。
前記加熱及び加圧の少なくともいずれかを行う装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ヒートプレス、ヒートロールラミネーター（例えば、大成ラミネータ社製、ＶＰ−ＩＩ）、真空ラミネーター（例えば、名機製作所製、ＭＶＬＰ５００）などが好適に挙げられる。
＜基材＞
前記感光層形成工程で用いられる前記基材としては、特に制限はなく、公知の材料の中から表面平滑性の高いものから凸凹のある表面を有するものまで適宜選択することができるが、板状の基材（基板）が好ましく、具体的には、公知のプリント配線板形成用基板（例えば、銅張積層板）、ガラス板（例えば、ソーダガラス板等）、合成樹脂性のフィルム、紙、金属板などが挙げられる。
［露光工程］
前記露光工程は、前記積層工程後に前記支持体を剥離し、次いで、前記感光層を露光する工程である。
前記支持体を剥離することにより、支持体による光の散乱や屈折等が影響し、感光性組成物層上に結像させる像にボケ像が生じることが防止され、所定のパターンが高解像度で得られる。
前記露光工程としては、光照射手段からの光を受光し出射する描素部をｎ個有する光変調手段により、前記光照射手段からの光を変調させた後に、前記描素部における出射面の歪みによる収差を補正可能な非球面を有するマイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイを通過させた光によって、前記積層工程により前記基板上に積層された感光層を、前記酸素遮断層を介して、露光する工程を有することが好ましい。
前記露光工程において、前記光照射手段から照射される光としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、光重合開始剤や増感剤を活性化する電磁波、紫外から可視光、電子線、Ｘ線、レーザ光などが挙げられ、これらの中でも、光のオンオフ制御が短時間で行え、光の干渉制御が容易なレーザ光が好適に挙げられる。
前記紫外から可視光の光の波長としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、感光性組成物の露光時間の短縮を図る目的から、３３０〜６５０ｎｍが好ましく、３９５〜４１５ｎｍがより好ましく、４０５ｎｍであることが特に好ましい。
前記光照射手段による光の照射方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、高圧水銀灯、キセノン灯、カーボンアーク灯、ハロゲンランプ、複写機用冷陰極管、ＬＥＤ、半導体レーザなどの公知の光源によって照射する方法が挙げられる。また、これらの光源からの光を２以上合成して照射することが好適であり、２以上の光を合成したレーザ光（以下、「合波レーザ光」と称することがある）を照射することが特に好適に挙げられる。
前記合波レーザ光の照射方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、複数のレーザ光源と、マルチモード光ファイバと、該複数のレーザ光源から照射されるレーザ光を集光して前記マルチモード光ファイバに結合させる集合光学系とにより合波レーザ光を構成して照射する方法が挙げられる。
前記露光工程において、光を変調する方法としては、前記光照射手段からの光を受光し出射する描素部をｎ個有する光変調手段により変調する方法であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ｎ個の描素部の中から連続的に配置された任意のｎ個未満の描素部をパターン情報に応じて制御する方法が好適に挙げられる。
前記描素部の数（ｎ）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記光変調手段における描素部の配列としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、２次元的に配列されることが好ましく、格子状に配列されることがより好ましい。
また、前記光の変調方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記光変調手段が、空間光変調素子による方法が好適に挙げられる。
前記空間光変調素子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）タイプの空間光変調素子（ＳＬＭ；Ｓｐｅｃｉａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）、電気光学効果により透過光を変調する光学素子（ＰＬＺＴ素子）、液晶光シャッタ（ＦＬＣ）などが好適に挙げられ、これらの中でもＤＭＤが特に好適に挙げられる。
前記露光工程において、前記変調手段により変調された光は、前記描素部における出射面の歪みによる収差を補正可能な非球面を有するマイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイを通過させられる。
前記マイクロレンズアレイに配置されるマイクロレンズとしては、非球面を有するものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記非球面がトーリック面であるマイクロレンズであることが好ましい。
更に、前記露光工程において、前記変調手段により変調された光は、アパーチャアレイ、結合光学系、適宜選択されるその他の光学系などを通過させられることが好ましい。
前記露光工程において、感光層を、露光する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、デジタル露光、アナログ露光などが挙げられるが、デジタル露光が好適である。
前記デジタル露光の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、所定のパターン情報に基づいて生成される制御信号に応じて変調されたレーザ光を用いて行われることが好適である。
更に、前記露光工程において、感光層を、露光する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、短時間、かつ高速露光を可能とする観点から、露光光と感光層とを相対的に移動させながら行うことが好ましく、前記デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）と併用されることが特に好ましい。
以下本発明のパターン形成方法に好適に用いられるパターン形成装置を図面を参照しながら説明する。
図７は本発明のパターン形成方法に好適に用いられるパターン形成装置の外観を示す概略斜視図である。
前記光変調手段を含むパターン形成装置は、図７に示すように４本の脚部１５４に支持された厚い板状の設置台１５６の上面に、シート状のパターン形成材料１５０を表面に吸着して保持する平板状のステージ１５２を備えている。
ステージ１５２は、その長手方向がステージ移動方向を向くように配置されると共に、前記設置台１５６の上面に形成されたガイド１５８によって往復移動可能に支持されている。なお、前記パターン形成装置には、ステージ１５２をガイド１５８に沿って駆動するための図示しない駆動装置を有している。
設置台１５６の中央部には、ステージ１５２の移動経路を跨ぐように下向きＣ字状のゲート１６０が設けられている。ゲート１６０の各々の端部は、設置台１５６の長手方向中央部における両側面に固定されている。このゲート１６０の一方の側面側には、スキャナ１６２が設けられ、他方の側面側には、パターン形成材料１５０の先端及び後端を検知する複数（例えば、２個）の検知センサ１６４が設けられている。スキャナ１６２及び検知センサ１６４は、ゲート１６０に各々取り付けられて、ステージ１５２の移動経路の上方に固定配置されている。なお、スキャナ１６２及び検知センサ１６４は、これらを制御する図示しないコントローラに接続されている。
図８は、スキャナの構成を示す概略斜視図である。また、図９（Ａ）は、感光層に形成される露光済み領域を示す平面図であり、図９（Ｂ）は、露光ヘッドによる露光エリアの配列を示す図である。
スキャナ１６２は、図８及び図９（Ｂ）に示すように、ｍ行ｎ列（例えば、３行５列）の略マトリックス状に配列された複数（例えば、１４個）の露光ヘッド１６６を備えている。この例では、パターン形成材料１５０の幅との関係で、３行目には４個の露光ヘッド１６６を配置した。なお、ｍ行目のｎ列目に配列された個々の露光ヘッドを示す場合は、露光ヘッド１６６ｍｎと表記する。
露光ヘッド１６６による露光エリア１６８は、副走査方向を短辺とする矩形状である。従って、ステージ１５２の移動に伴い、パターン形成材料１５０には露光ヘッド１６６毎に帯状の露光済み領域１７０が形成される。なお、ｍ行目のｎ列目に配列された個々の露光ヘッドによる露光エリアを示す場合は、露光エリア１６８ｍｎと表記する。
また、図９（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、帯状の露光済み領域１７０が副走査方向と直交する方向に隙間無く並ぶように、ライン状に配列された各行の露光ヘッドの各々は、配列方向に所定間隔（露光エリアの長辺の自然数倍、本例では２倍）ずらして配置されている。このため、１行目の露光エリア１６８１１と露光エリア１６８１２との間の露光できない部分は、２行目の露光エリア１６８２１と３行目の露光エリア１６８３１とにより露光することができる。
図１０は露光ヘッドの概略構成を示す斜視図である。
露光ヘッド１６６１１〜１６６ｍｎ各々は、図１０に示すように、光ビームをパターン情報に応じて光変調する前記光変調手段（各描素毎に変調する空間光変調素子）としての、米国テキサス・インスツルメンツ社製のデジタル・マイクロミラー・デバイス（以下「ＤＭＤ」ということがある。）５０と、ＤＭＤ５０の光入射側に配置され、光ファイバの出射端部（発光点）が露光エリア１６８の長辺方向と対応する方向に沿って一列に配列されるレーザ出射部６８を備えた光照射手段６６としてのファイバアレイ光源６６と、ファイバアレイ光源６６から出射されたレーザ光を補正してＤＭＤ上に集光させるレンズ系６７と、レンズ系６７を透過したレーザ光をＤＭＤ５０に向けて反射するミラー６９と、ＤＭＤ５０で反射されたレーザ光Ｂを、パターン形成材料１５０上に結像する結像光学系５１とを備えている。なお、図１０では、レンズ系６７を概略的に示してある。
図１２は、パターン情報に基づいて、ＤＭＤの制御を行うコントローラである。
ＤＭＤ５０は、図１２に示すように、データ処理部、ミラー駆動制御部などを有するコントローラ３０２に接続されている。このコントローラ３０２のデータ処理部では、入力されたパターン情報に基づいて、露光ヘッド１６６毎にＤＭＤ５０の制御すべき領域内の各マイクロミラーを駆動制御する制御信号を生成する。なお、制御すべき領域については後述する。また、ミラー駆動制御部では、パターン情報処理部で生成した制御信号に基づいて、露光ヘッド１６６毎にＤＭＤ５０の各マイクロミラーの反射面の角度を制御する。
図１は、前記光変調手段としてのデジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）の構成を示す部分拡大図である。
図１に示すように、ＤＭＤ５０は、ＳＲＡＭセル（メモリセル）６０上に、各々描素（ピクセル）を構成する多数（例えば、１０２４個×７６８個）の微小ミラー（マイクロミラー）６２が格子状に配列されてなるミラーデバイスである。各ピクセルにおいて、最上部には支柱に支えられたマイクロミラー６２が設けられており、マイクロミラー６２の表面にはアルミニウム等の反射率の高い材料が蒸着されている。なお、マイクロミラー６２の反射率は９０％以上であり、その配列ピッチは縦方向、横方向とも一例として１３．７μｍである。また、マイクロミラー６２の直下には、ヒンジ及びヨークを含む支柱を介して通常の半導体メモリの製造ラインで製造されるシリコンゲートのＣＭＯＳのＳＲＡＭセル６０が配置されており、全体はモノリシックに構成されている。
図２（Ａ）及び（Ｂ）は、ＤＭＤの動作を説明する図である。
ＤＭＤ５０のＳＲＡＭセル６０にデジタル信号が書き込まれると、支柱に支えられたマイクロミラー６２が、対角線を中心としてＤＭＤ５０が配置された基板側に対して±α度（例えば±１２度）の範囲で傾けられる。図２（Ａ）は、マイクロミラー６２がオン状態である＋α度に傾いた状態を示し、図２（Ｂ）は、マイクロミラー６２がオフ状態である−α度に傾いた状態を示す。
従って、パターン情報に応じて、ＤＭＤ５０の各ピクセルにおけるマイクロミラー６２の傾きを制御することによって、ＤＭＤ５０に入射したレーザ光は、それぞれのマイクロミラー６２の傾き方向へ反射される。
なお、図１では、マイクロミラー６２が、＋α度又は−α度に制御されている状態の一例を示す。それぞれのマイクロミラー６２のオンオフ制御は、ＤＭＤ５０に接続された前記コントローラ３０２によって行われる。また、オフ状態のマイクロミラー６２で反射したレーザ光Ｂが進行する方向には、図示しない光吸収体が配置されている。
ＤＭＤ５０は、その短辺が副走査方向と所定角度θ（例えば、０．１°〜５°）を成すように僅かに傾斜させて配置するのが好ましい。
図３（Ａ）はＤＭＤ５０を傾斜させない場合の各マイクロミラーによる反射光像（露光ビーム）５３の走査軌跡を示し、図３（Ｂ）はＤＭＤ５０を傾斜させた場合の露光ビーム５３の走査軌跡を示している。
図３（Ｂ）に示すように、ＤＭＤ５０には、長手方向にマイクロミラーが多数個（例えば、１０２４個）配列されたマイクロミラー列が、短手方向に多数組（例えば、７５６組）配列されているが、ＤＭＤ５０を傾斜させることにより、各マイクロミラーによる露光ビーム５３の走査軌跡（走査線）のピッチＰ２が、ＤＭＤ５０を傾斜させない場合の走査線のピッチＰ１より狭くなり、解像度を大幅に向上させることができる。一方、ＤＭＤ５０の傾斜角は微小であるので、ＤＭＤ５０を傾斜させた場合の走査幅Ｗ２と、ＤＭＤ５０を傾斜させない場合の走査幅Ｗ１とは略同一である。
次に、前記光変調手段における変調速度を速くさせる方法（以下「高速変調」と称する）について説明する。
ファイバアレイ光源６６からＤＭＤ５０にレーザ光Ｂが照射されると、ファイバアレイ光源６６から出射されたレーザ光が描素毎にオンオフされて、パターン形成材料１５０がＤＭＤ５０の使用描素数と略同数の描素単位（露光エリア１６８）で露光される。また、パターン形成材料１５０がステージ１５２と共に一定速度で移動されることにより、パターン形成材料１５０がスキャナ１６２によりステージ移動方向と反対の方向に副走査され、露光ヘッド１６６毎に帯状の露光済み領域１７０が形成される。
ここで、ＤＭＤ５０全体のデータ処理速度には、限界があり、使用する描素数に比例して１ライン当りの変調速度が決定されるので、一部のマイクロミラー列だけを使用することで１ライン当りの変調速度が速くなる。一方、連続的に露光ヘッドを露光面に対して相対移動させる露光方式の場合には、副走査方向の描素を全部使用する必要はない。
ＤＭＤ５０は、主走査方向にマイクロミラーが１０２４個配列されたマイクロミラー列が、副走査方向に７６８組配列されているが、コントローラ３０２により一部のマイクロミラー列（例えば、１０２４個×２５６列）だけが駆動するように制御される。
図４（Ａ）及び（Ｂ）は、ＤＭＤの使用領域を示す図である。
図４（Ａ）に示すように、ＤＭＤの使用領域としては、ＤＭＤ５０の中央部に配置されたマイクロミラー列を使用してもよく、図４（Ｂ）に示すように、ＤＭＤ５０の端部に配置されたマイクロミラー列を使用してもよい。また、一部のマイクロミラーに欠陥が発生した場合は、欠陥が発生していないマイクロミラー列を使用するなど、状況に応じて使用するマイクロミラー列を適宜変更してもよい。
例えば、７６８組のマイクロミラー列の内、３８４組だけ使用する場合には、７６８組全部使用する場合と比較すると１ライン当り２倍速く変調することができる。また、７６８組のマイクロミラー列の内、２５６組だけ使用する場合には、７６８組全部使用する場合と比較すると１ライン当り３倍速く変調することができる。
以上説明した通り、本発明のパターン形成方法によれば、主走査方向にマイクロミラーが１，０２４個配列されたマイクロミラー列が、副走査方向に７６８組配列されたＤＭＤを備えているが、コントローラにより一部のマイクロミラー列だけが駆動されるように制御することにより、全部のマイクロミラー列を駆動する場合に比べて、１ライン当りの変調速度が速くなる。
また、ＤＭＤのマイクロミラーを部分的に駆動する例について説明したが、所定方向に対応する方向の長さが前記所定方向と交差する方向の長さより長い基板上に、各々制御信号に応じて反射面の角度が変更可能な多数のマイクロミラーが２次元状に配列された細長いＤＭＤを用いても、反射面の角度を制御するマイクロミラーの個数が少なくなるので、同様に変調速度を速くすることができる。
前記露光の方法としては、図５に示すように、スキャナ１６２によるＸ方向への１回の走査でパターン形成材料１５０の全面を露光してもよい。
また、前記露光の方法としては、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、スキャナ１６２によりパターン形成材料１５０をＸ方向へ走査した後、スキャナ１６２をＹ方向に１ステップ移動し、Ｘ方向へ走査を行うというように、走査と移動を繰り返して、複数回の走査でパターン形成材料１５０の全面を露光するようにしてもよい。
前記露光は、前記感光層の一部の領域に対してされることにより該一部の領域が硬化され、後述の現像工程において、前記硬化させた一部の領域以外の未硬化領域が除去され、パターンが形成される。
次に、レンズ系６７及び結像光学系５１を説明する。
図１１は、図１０における露光ヘッドの構成の詳細を示す光軸に沿った複走査方向の断面図である。
図１１に示すように、レンズ系６７は、ファイバアレイ光源６６から出射した照明光としてのレーザ光Ｂを集光する集光レンズ７１、集光レンズ７１を通過した光の光路に挿入されたロッド状オプティカルインテグレータ（以下、ロッドインテグレータと称することがある）７２、及びロッドインテグレータ７２の前方つまりミラー６９側に配置された結像レンズ７４を備えている。
集光レンズ７１、ロッドインテグレータ７２及び結像レンズ７４は、ファイバアレイ光源６６から出射したレーザ光を、平行光に近くかつビーム断面内強度が均一化された光束としてＤＭＤ５０に入射させる。
レンズ系６７から出射したレーザ光Ｂは、ミラー６９で反射し、ＴＩＲ（全反射）プリズム７０を介してＤＭＤ５０に照射される。なお、図１０では、このＴＩＲプリズム７０は省略してある。
図１１に示すように、結像光学系５１は、レンズ系５２，５４からなる第１結像光学系と、レンズ系５７，５８からなる第２結像光学系と、これらの結像光学系の間に挿入されたマイクロレンズアレイ５５と、アパーチャアレイ５９とを備えている。
マイクロレンズアレイ５５は、ＤＭＤ５０の各描素に対応する多数のマイクロレンズ５５ａが２次元状に配列されてなるものである。本例では、後述するようにＤＭＤ５０の１０２４個×７６８列のマイクロミラーのうち１０２４個×２５６列だけが駆動されるので、それに対応させてマイクロレンズ５５ａは１０２４個×２５６列配置されている。
マイクロレンズ５５ａの配置ピッチは、縦方向、横方向とも４１μｍである。マイクロレンズ５５ａの焦点距離は、０．１９ｍｍ、ＮＡ（開口数）は０．１１である。
また、マイクロレンズ５５ａは、光学ガラスＢＫ７から形成されている。
各マイクロレンズ５５ａの位置におけるレーザ光Ｂのビーム径としては、４１μｍである。
アパーチャアレイ５９は、マイクロレンズアレイ５５の各マイクロレンズ５５ａに対応する多数のアパーチャ（開口）５９ａが形成されている。各アパーチャ５９ａの径は、１０μｍである。
第１結像光学系は、ＤＭＤ５０による像を３倍に拡大してマイクロレンズアレイ５５上に結像する。
第２結像光学系は、マイクロレンズアレイ５５を経た像を１．６倍に拡大してパターン形成材料１５０上に結像、投影する。
従って、光学系全体では、ＤＭＤ５０による像が、４．８倍に拡大されてパターン形成材料１５０上に結像、投影される。
なお、前記第２結像光学系とパターン形成材料１５０との間にプリズムペア７３が配設され、該プリズムペア７３を図１１において、上下方向に移動させることにより、パターン形成材料１５０上における像のピントを調節可能となっている。なお同図中において、パターン形成材料１５０は矢印Ｆ方向に副走査送りされる。
次に、前記マイクロレンズアレイ、前記アパーチャアレイ、及び前記結像光学系等について図面を参照しながら説明する。
図１３（Ａ）は前記露光ヘッドの構成を示す光軸に沿った断面図である。
図１３（Ａ）に示すように、前記露光ヘッドは、ＤＭＤ５０にレーザ光を照射する光照射手段１４４、ＤＭＤ５０で反射されたレーザ光を拡大して結像するレンズ系（結像光学系）４５４、４５８、ＤＭＤ５０の各描素部に対応して多数のマイクロレンズ４７４が配置されたマイクロレンズアレイ４７２、マイクロレンズアレイ４７２の各マイクロレンズに対応して多数のアパーチャ４７８が設けられたアパーチャアレイ４７６、アパーチャを通過したレーザ光を被露光面５６に結像するレンズ系（結像光学系）４８０、４８２で構成される。
図１４は、ＤＭＤ５０を構成するマイクロミラー６２の反射面の平面度を測定した結果を示す図である。
図１４において、反射面の同じ高さ位置を等高線で結んで示してあり、等高線のピッチは５ｎｍである。図中ｘ方向及びｙ方向は、マイクロミラー６２の２つ対角線方向であり、マイクロミラー６２はｙ方向に延びる回転軸を中心として前述のように回転する。
図１５（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、図１４におけるｘ方向、ｙ方向に沿ったマイクロミラー６２の反射面の高さ位置変位を示す。
図１４及び図１５に示した通り、マイクロミラー６２の反射面には歪みが存在し、そして特にミラー中央部に注目してみると、１つの対角線方向（ｙ方向）の歪みが、別の対角線方向（ｘ方向）の歪みよりも大きくなっている。このため、マイクロレンズアレイ５５のマイクロレンズ５５ａで集光されたレーザ光Ｂの集光位置における形状が歪むという問題が発生し得る。
図１６（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、マイクロレンズアレイ５５全体の正面形状及び側面形状を示す図である。
図１６（Ａ）に示すように、マイクロレンズアレイ５５は、ＤＭＤ５０のマイクロミラー６２に対応して、マイクロレンズ５５ａを横方向に１０２４列、縦方向に２５６列並設して構成される。
マイクロレンズアレイ５５の長辺の寸法は、５０ｍｍであり、短辺の寸法は２０ｍｍである。
なお、同図（Ａ）では、マイクロレンズ５５ａの並び順を、横方向についてはｊで、縦方向についてはｋで示す。
図１７（Ａ）及び（Ｂ）は、マイクロレンズアレイ構成するマイクロレンズの正面形状及び側面形状を示す図である。なお、図１７（Ａ）には、マイクロレンズ５５ａの等高線を併せて示す。
図１７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、マイクロレンズ５５ａの光出射側の端面は、マイクロミラー６２の反射面の歪みによる収差を補正する非球面形状とされる。
非球面形状のマイクロレンズ５５ａは、具体的には、ｘ方向における曲率半径Ｒｘが−０．１２５ｍｍであり、ｙ方向における曲率半径Ｒｙが−０．１ｍｍとされるトーリックレンズである。
図１８は、マイクロレンズによる集光状態を１つの断面内（Ａ）と別の断面内（Ｂ）について示す概略図である。
図１８に示すように、マイクロレンズアレイ構成するマイクロレンズ５５ａとして、光出射側の端面が非球面形状であるトーリックレンズが用いられているため、ｘ方向及びｙ方向に平行断面内におけるレーザ光Ｂの集光状態は、ｘ方向に平行断面内とｙ方向に平行断面内とを比較すると、後者の断面内の方がマイクロレンズ５５ａの曲率半径がより小であって、焦点距離がより短くなる。
マイクロレンズ５５ａの形状としては、２次の非球面形状であってもよく、より高次（４次、６次・・・）の非球面形状であってもよい。前記高次の非球面形状を採用することにより、ビーム形状をさらに高精細にすることができる。
また、マイクロレンズ５５ａの光出射側の端面形状をトーリック面とすることの他、２つの光通過端面の一方を球面とし、他方をシリンドリカル面としたマイクロレンズからマイクロレンズアレイを構成することも可能である。
図１９ａ、ｂ、ｃ、及びｄは、マイクロレンズ５５ａの集光位置（焦点位置）近傍におけるビーム径を計算機によってシミュレーションした結果を示す図である。
また、比較のために、マイクロレンズが、曲率半径Ｒx＝Ｒy＝−０．１ｍｍの球面形状である場合について、同様のシミュレーションを行った結果を、図２０ａ、ｂ、ｃ及びｄに示す。なお、各図におけるｚの値は、マイクロレンズ５５ａのピント方向の評価位置を、マイクロレンズ５５ａのビーム出射面からの距離で示している。
また、前記シミュレーションに用いたマイクロレンズ５５ａの面形状は、下記計算式で計算される。
但し、前記計算式において、Ｃｘは、ｘ方向の曲率（＝１／Ｒｘ）、Ｃｙは、ｙ方向の曲率（＝１／Ｒｙ）、Ｘは、ｘ方向に関するレンズ光軸Ｏからの距離、Ｙは、ｙ方向に関するレンズ光軸Ｏからの距離、をそれぞれ示す。
図１９ａ〜ｄと図２０ａ〜ｄとを比較すると明らかなように、本発明のパターン形成方法ではマイクロレンズ５５ａを、ｙ方向に平行断面内の焦点距離がｘ方向に平行断面内の焦点距離よりも小さいトーリックレンズとしたことにより、その集光位置近傍におけるビーム形状の歪みが抑制される。このため、歪みの無い、より高精細な画像をパターン形成材料１５０に露光可能となる。
なお、マイクロミラー６２のｘ方向及びｙ方向に関する中央部の歪の大小関係が、上記と逆になっている場合は、ｘ方向に平行断面内の焦点距離がｙ方向に平行断面内の焦点距離よりも小さいトーリックレンズからマイクロレンズを構成すれば、同様に、歪みの無い、より高精細な画像をパターン形成材料１５０に露光可能となる。
アパーチャアレイ５９は、マイクロレンズアレイ５５の集光位置近傍に配置される。アパーチャアレイ５９に備えられた各アパーチャ５９ａには、対応するマイクロレンズ５５ａを経た光のみが入射する。従って、１のマイクロレンズ５５ａに対応する１のアパーチャ５９ａには、それと対応しない隣接のマイクロレンズ５５ａからの光が入射することが防止され、消光比を高めることが可能となる。
アパーチャ５９ａの径をある程度小さくすれば、マイクロレンズ５５ａの集光位置におけるビーム形状の歪みを抑制する効果が得られが、アパーチャアレイ５９で遮断される光量がより多くなり、光利用効率が低下する。この場合に、マイクロレンズ５５ａを前記非球面形状とすることにより、光の遮断が防止され、光利用効率が高く保たれる。
また、前記マイクロレンズアレイ５５及びアパーチャアレイ５９により、ＤＭＤ５０を構成するマイクロミラー６２の反射面の歪みによる収差を補正しているが、ＤＭＤ以外の空間光変調素子を用いる本発明のパターン形成方法においても、その空間光変調素子の描素部の面に歪みが存在する場合は、本発明を適用してその歪みによる収差を補正し、ビーム形状に歪みが生じることを防止可能である。
図１３（Ａ）に示すように、前記結像光学系は、レンズ４８０、４８２を備え、アパーチャアレイ５９を通過した光は、該結像光学系により被露光面５６上に結像される。
以上説明したとおり、前記パターン形成装置は、ＤＭＤ５０により反射されたレーザ光が、レンズ系の拡大レンズ４５４、４５８により数倍に拡大されて被露光面５６に投影されるので、全体の画像領域が広くなる。このとき、マイクロレンズアレイ４７２及びアパーチャアレイ４７６が配置されていなければ、図１３（Ｂ）に示すように、被露光面５６に投影される各ビームスポットＢＳの１描素サイズ（スポットサイズ）が露光エリア４６８のサイズに応じて大きなものとなり、露光エリア４６８の鮮鋭度を表すＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）特性が低下する。
一方、前記パターン形成装置では、マイクロレンズアレイ４７２及びアパーチャアレイ４７６を備えているので、ＤＭＤ５０により反射されたレーザ光は、マイクロレンズアレイ４７２の各マイクロレンズによりＤＭＤ５０の各描素部に対応して集光される。これにより、図１３（Ｃ）に示すように、露光エリアが拡大された場合でも、各ビームスポットＢＳのスポットサイズを所望の大きさ（例えば、１０μｍ×１０μｍ）に縮小することが可能となり、ＭＴＦ特性の低下を防止して、高精細な露光を行うことができる。
なお、露光エリア４６８が傾いているのは、描素間の隙間を無くす為に、ＤＭＤ５０を傾けて配置しているからである。
また、マイクロレンズの収差によるビームの太りがあっても、アパーチャアレイによって被露光面５６上でのスポットサイズが一定の大きさになるようにビームを整形することができると共に、各描素に対応して設けられたアパーチャアレイを通過させることにより、隣接する描素間でのクロストークを防止することができる。
更に、光照射手段１４４に高輝度光源を使用することにより、レンズ４５８からマイクロレンズアレイ４７２の各マイクロレンズに入射する光束の角度が小さくなるので、隣接する描素の光束の一部が入射するのを防止することができる。即ち、高消光比を実現することができる。
図２２（Ａ）及び（Ｂ）は、他のマイクロレンズアレイの正面形状及び側面形状を示す図である。
図２２に示すとおり、他のマイクロレンズアレイとしては、各マイクロレンズに、マイクロミラー６２の反射面の歪みによる収差を補正する屈折率分布を持たせたものである。
図示の通り、他のマイクロレンズ１５５ａの外形形状は平行平板状である。なお、同図におけるｘ、ｙ方向は、既述した通りである。
図２３は、図２２のマイクロレンズ１５５ａによる上記ｘ方向及びｙ方向に平行断面内におけるレーザ光Ｂの集光状態を示す概略図である。
図２３に示すように、マイクロレンズ１５５ａは、光軸Ｏから外方に向かって次第に増大する屈折率分布を有するものであり、同図においてマイクロレンズ１５５ａ内に示す破線は、その屈折率が光軸Ｏから所定の等ピッチで変化した位置を示している。図示の通り、ｘ方向に平行断面内とｙ方向に平行断面内とを比較すると、後者の断面内の方がマイクロレンズ１５５ａの屈折率変化の割合がより大であって、焦点距離がより短くなっている。このような屈折率分布型レンズから構成されるマイクロレンズアレイを用いても、前記マイクロレンズアレイ５５を用いる場合と同様の効果を得ることが可能である。
なお、図１７及び図１８に示したマイクロレンズ５５ａにおいて、併せて、前記屈折率分布を与え、面形状と屈折率分布の双方によって、マイクロミラー６２の反射面の歪みによる収差を補正することも可能である。
本発明のパターン形成方法では、公知の光学系の中から適宜選択したその他の光学系と併用してもよく、例えば、１対の組合せレンズからなる光量分布補正光学系などが挙げられる。
前記光量分布補正光学系は、光軸に近い中心部の光束幅に対する周辺部の光束幅の比が入射側に比べて出射側の方が小さくなるように各出射位置における光束幅を変化させて、光照射手段からの平行光束をＤＭＤに照射するときに、被照射面での光量分布が略均一になるように補正する。以下、前記光量分布補正光学系について図面を参照しながら説明する。
図２４は、光量分布補正光学系による補正の概念を示す説明図である。
図２４（Ａ）に示すように、入射光束と出射光束とで、その全体の光束幅（全光束幅）Ｈ０、Ｈ１が同じである場合について説明する。なお、図２４（Ａ）において、符号５１、５２で示した部分は、前記光量分布補正光学系における入射面及び出射面を仮想的に示したものである。
前記光量分布補正光学系において、光軸Ｚ１に近い中心部に入射した光束と、周辺部に入射した光束とのそれぞれの光束幅ｈ０、ｈ１が、同一であるものとする（ｈ０＝ｈｌ）。前記光量分布補正光学系は、入射側において同一の光束幅ｈ０，ｈ１であった光に対し、中心部の入射光束については、その光束幅ｈ０を拡大し、逆に、周辺部の入射光束に対してはその光束幅ｈ１を縮小するような作用を施す。即ち、中心部の出射光束の幅ｈ１０と、周辺部の出射光束の幅ｈ１１とについて、ｈ１１＜ｈ１０となるようにする。光束幅の比率で表すと、出射側における中心部の光束幅に対する周辺部の光束幅の比「ｈ１１／ｈ１０」が、入射側における比（ｈ１／ｈ０＝１）に比べて小さくなっている（（ｈ１１／ｈ１０）＜１）。
このように光束幅を変化させることにより、通常では光量分布が大きくなっている中央部の光束を、光量の不足している周辺部へと生かすことができ、全体として光の利用効率を落とさずに、被照射面での光量分布が略均一化される。均一化の度合いは、例えば、有効領域内における光量ムラが３０％以内、好ましくは２０％以内となるようにする。
前記光量分布補正光学系による作用、効果は、入射側と出射側とで、全体の光束幅を変える場合（図２４（Ｂ），（Ｃ））においても同様である。
図２４（Ｂ）は、入射側の全体の光束幅Ｈ０を、幅Ｈ２に“縮小”して出射する場合（Ｈ０＞Ｈ２）を示している。このような場合においても、前記光量分布補正光学系は、入射側において同一の光束幅ｈ０、ｈ１であった光を、出射側において、中央部の光束幅ｈ１０が周辺部に比べて大きくなり、逆に、周辺部の光束幅ｈ１１が中心部に比べて小さくなるようにする。光束の縮小率で考えると、中心部の入射光束に対する縮小率を周辺部に比べて小さくし、周辺部の入射光束に対する縮小率を中心部に比べて大きくするような作用を施している。この場合にも、中心部の光束幅に対する周辺部の光束幅の比「Ｈ１１／Ｈ１０」が、入射側における比（ｈ１／ｈ０＝１）に比べて小さくなる（（ｈ１１／ｈ１０）＜１）。
図２４（Ｃ）は、入射側の全体の光束幅Ｈ０を、幅Η３に“拡大”して出射する場合（Ｈ０＜Ｈ３）を示している。このような場合においても、前記光量分布補正光学系は、入射側において同一の光束幅ｈ０、ｈ１であった光を、出射側において、中央部の光束幅ｈ１０が周辺部に比べて大きくなり、逆に、周辺部の光束幅ｈ１１が中心部に比べて小さくなるようにする。光束の拡大率で考えると、中心部の入射光束に対する拡大率を周辺部に比べて大きくし、周辺部の入射光束に対する拡大率を中心部に比べて小さくするような作用を施している。この場合にも、中心部の光束幅に対する周辺部の光束幅の比「ｈ１１／ｈ１０」が、入射側における比（ｈ１／ｈ０＝１）に比べて小さくなる（（ｈ１１／ｈ１０）＜１）。
このように、前記光量分布補正光学系は、各出射位置における光束幅を変化させ、光軸Ｚ１に近い中心部の光束幅に対する周辺部の光束幅の比を入射側に比べて出射側の方が小さくなるようにしたので、入射側において同一の光束幅であった光が、出射側においては、中央部の光束幅が周辺部に比べて大きくなり、周辺部の光束幅は中心部に比べて小さくなる。これにより、中央部の光束を周辺部へと生かすことができ、光学系全体としての光の利用効率を落とさずに、光量分布の略均一化された光束断面を形成することができる。
次に、前記光量分布補正光学系として使用する１対の組合せレンズの具体的なレンズデータの１例を示す。この例では、前記光照射手段がレーザアレイ光源である場合のように、出射光束の断面での光量分布がガウス分布である場合のレンズデータを示す。なお、シングルモード光ファイバの入射端に１個の半導体レーザを接続した場合には、光ファイバからの射出光束の光量分布がガウス分布になる。本発明のパターン形成方法では、このような場合の適用も可能である。また、マルチモード光ファイバのコア径を小さくしてシングルモード光ファイバの構成に近付ける等により光軸に近い中心部の光量が周辺部の光量よりも大きい場合にも適用可能である。
下記表１に基本レンズデータを示す。
表１から分かるように、１対の組合せレンズは、回転対称の２つの非球面レンズから構成されている。光入射側に配置された第１のレンズの光入射側の面を第１面、光出射側の面を第２面とすると、第１面は非球面形状である。また、光出射側に配置された第２のレンズの光入射側の面を第３面、光出射側の面を第４面とすると、第４面が非球面形状である。
表１において、面番号Ｓｉはｉ番目（ｉ＝１〜４）の面の番号を示し、曲率半径ｒｉはｉ番目の面の曲率半径を示し、面間隔ｄｉはｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸上の面間隔を示す。面間隔ｄｉ値の単位はミリメートル（ｍｍ）である。屈折率Ｎｉはｉ番目の面を備えた光学要素の波長４０５ｎｍに対する屈折率の値を示す。
下記表２に、第１面及び第４面の非球面データを示す。
上記の非球面データは、非球面形状を表す下記式（Ａ）における係数で表される。
上記式（Ａ）において各係数を以下の通り定義する。
Ｚ：光軸から高さρの位置にある非球面上の点から、非球面の頂点の接平面（光軸に垂直な平面）に下ろした垂線の長さ（ｍｍ）
ρ：光軸からの距離（ｍｍ）
Ｋ：円錐係数
Ｃ：近軸曲率（１／ｒ、ｒ：近軸曲率半径）
ａｉ：第ｉ次（ｉ＝３〜１０）の非球面係数
表２に示した数値において、記号“Ｅ”は、その次に続く数値が１０を底とした“べき指数″であることを示し、その１０を底とした指数関数で表される数値が“Ｅ”の前の数値に乗算されることを示す。例えば、「１．０Ｅ−０２」であれば、「１．０×１０−２」であることを示す。
図２６は、前記表１及び表２に示す１対の組合せレンズによって得られる照明光の光量分布を示す。ここで、横軸は光軸からの座標を示し、縦軸は光量比（％）を示す。なお、比較のために、図２５に、補正を行わなかった場合の照明光の光量分布（ガウス分布）を示す。
図２５及び図２６に示すように、光量分布補正光学系で補正を行うことにより、補正を行わなかった場合と比べて、略均一化された光量分布が得られている。これにより、光の利用効率を落とさずに、均一なレーザ光でムラなく露光を行うことができる。
次に、光照射手段としてのファイバアレイ光源６６を説明する。
図２７ａ（Ａ）は、ファイバアレイ光源の構成を示す斜視図であり、図２７ａ（Ｂ）は、（Ａ）の部分拡大図であり、図２７ａ（Ｃ）及び（Ｄ）は、レーザ出射部における発光点の配列を示す平面図である。また、図２７ｂは、ファイバアレイ光源のレーザ出射部における発光点の配列を示す正面図である。
図２７ａに示すように、ファイバアレイ光源６６は、複数（例えば、１４個）のレーザモジュール６４を備えており、各レーザモジュール６４には、マルチモード光ファイバ３０の一端が結合されている。マルチモード光ファイバ３０の他端には、コア径がマルチモード光ファイバ３０と同一でかつクラッド径がマルチモード光ファイバ３０より小さい光ファイバ３１が結合されている。図２７ｂに詳しく示すように、マルチモード光ファイバ３１の光ファイバ３０と反対側の端部は副走査方向と直交する主走査方向に沿って７個並べられ、それが２列に配列されてレーザ出射部６８が構成されている。
図２７ｂに示すように、レーザ出射部６８は、表面が平坦な２枚の支持板６５に挟み込まれて固定されている。また、マルチモード光ファイバ３１の光出射端面には、その保護のために、ガラス等の透明な保護板が配置されるのが望ましい。マルチモード光ファイバ３１の光出射端面は、光密度が高いため集塵し易く劣化し易いが、上述のような保護板を配置することにより、端面への塵埃の付着を防止し、また劣化を遅らせることができる。
また、クラッド径が小さい光ファイバ３１の出射端を隙間無く１列に配列するために、クラッド径が大きい部分で隣接する２本のマルチモード光ファイバ３０の間にマルチモード光ファイバ３０を積み重ね、積み重ねられたマルチモード光ファイバ３０に結合された光ファイバ３１の出射端が、クラッド径が大きい部分で隣接する２本のマルチモード光ファイバ３０に結合された光ファイバ３１の２つの出射端の間に挟まれるように配列されている。
このような光ファイバは、図２８に示すように、クラッド径が大きいマルチモード光ファイバ３０のレーザ光出射側の先端部分に、長さ１〜３０ｃｍのクラッド径が小さい光ファイバ３１を同軸的に結合することにより得ることができる。２本の光ファイバは、光ファイバ３１の入射端面が、マルチモード光ファイバ３０の出射端面に、両光ファイバの中心軸が一致するように融着されて結合されている。上述した通り、光ファイバ３１のコア３１ａの径は、マルチモード光ファイバ３０のコア３０ａの径と同じ大きさである。
また、長さが短くクラッド径が大きい光ファイバにクラッド径が小さい光ファイバを融着させた短尺光ファイバを、フェルールや光コネクタ等を介してマルチモード光ファイバ３０の出射端に結合してもよい。コネクタ等を用いて着脱可能に結合することで、クラッド径が小さい光ファイバが破損した場合等に先端部分の交換が容易になり、露光ヘッドのメンテナンスに要するコストを低減できる。なお、以下では、光ファイバ３１を、マルチモード光ファイバ３０の出射端部と称する場合がある。
マルチモード光ファイバ３０及び光ファイバ３１としては、ステップインデックス型光ファイバ、グレーテッドインデックス型光ファイバ、及び複合型光ファイバの何れでもよい。例えば、三菱電線工業株式会社製のステップインデックス型光ファイバを用いることができる。本実施の形態では、マルチモード光ファイバ３０及び光ファイバ３１は、ステップインデックス型光ファイバであり、マルチモード光ファイバ３０は、クラッド径＝１２５μｍ、コア径＝２５μｍ、ＮＡ＝０．２、入射端面コートの透過率＝９９．５％以上であり、光ファイバ３１は、クラッド径＝６０μｍ、コア径＝２５μｍ、ＮＡ＝０．２である。
一般に、赤外領域のレーザ光では、光ファイバのクラッド径を小さくすると伝搬損失が増加する。このため、レーザ光の波長帯域に応じて好適なクラッド径が決定されている。しかしながら、波長が短いほど伝搬損失は少なくなり、ＧａＮ系半導体レーザから出射された波長４０５ｎｍのレーザ光では、クラッドの厚み｛（クラッド径−コア径）／２｝を８００ｎｍの波長帯域の赤外光を伝搬させる場合の１／２程度、通信用の１．５μｍの波長帯域の赤外光を伝搬させる場合の約１／４にしても、伝搬損失は殆ど増加しない。従って、クラッド径を６０μｍと小さくすることができる。
但し、光ファイバ３１のクラッド径は６０μｍには限定されない。従来のファイバアレイ光源に使用されている光ファイバのクラッド径は１２５μｍであるが、クラッド径が小さくなるほど焦点深度がより深くなるので、マルチモード光ファイバのクラッド径は８０μｍ以下が好ましく、６０μｍ以下がより好ましく、４０μｍ以下が更に好ましい。一方、コア径は少なくとも３〜４μｍ必要であることから、光ファイバ３１のクラッド径は１０μｍ以上が好ましい。
レーザモジュール６４は、図２９に示す合波レーザ光源（ファイバアレイ光源）によって構成されている。この合波レーザ光源は、ヒートブロック１０上に配列固定された複数（例えば、７個）のチップ状の横マルチモード又はシングルモードのＧａＮ系半導体レーザＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３，ＬＤ４，ＬＤ５，ＬＤ６，及びＬＤ７と、ＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７の各々に対応して設けられたコリメータレンズ１１，１２，１３，１４，１５，１６，及び１７と、１つの集光レンズ２０と、１本のマルチモード光ファイバ３０と、から構成されている。なお、半導体レーザの個数は７個には限定されない。例えば、クラッド径＝６０μｍ、コア径＝５０μｍ、ＮＡ＝０．２のマルチモード光ファイバには、２０個もの半導体レーザ光を入射することが可能であり、露光ヘッドの必要光量を実現して、かつ光ファイバ本数をより減らすことができる。
ＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７は、発振波長が総て共通（例えば、４０５ｎｍ）であり、最大出力も総て共通（例えば、マルチモードレーザでは１００ｍＷ、シングルモードレーザでは３０ｍＷ）である。なお、ＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７としては、３５０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長範囲で、上記の４０５ｎｍ以外の発振波長を備えるレーザを用いてもよい。
前記合波レーザ光源は、図３０及び図３１に示すように、他の光学要素と共に、上方が開口した箱状のパッケージ４０内に収納されている。パッケージ４０は、その開口を閉じるように作成されたパッケージ蓋４１を備えており、脱気処理後に封止ガスを導入し、パッケージ４０の開口をパッケージ蓋４１で閉じることにより、パッケージ４０とパッケージ蓋４１とにより形成される閉空間（封止空間）内に上記合波レーザ光源が気密封止されている。
パッケージ４０の底面にはベース板４２が固定されており、このベース板４２の上面には、前記ヒートブロック１０と、集光レンズ２０を保持する集光レンズホルダー４５と、マルチモード光ファイバ３０の入射端部を保持するファイバホルダー４６とが取り付けられている。マルチモード光ファイバ３０の出射端部は、パッケージ４０の壁面に形成された開口からパッケージ外に引き出されている。
また、ヒートブロック１０の側面にはコリメータレンズホルダー４４が取り付けられており、コリメータレンズ１１〜１７が保持されている。パッケージ４０の横壁面には開口が形成され、この開口を通してＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７に駆動電流を供給する配線４７がパッケージ外に引き出されている。
なお、図３１においては、図の煩雑化を避けるために、複数のＧａＮ系半導体レーザのうちＧａＮ系半導体レーザＬＤ７にのみ番号を付し、複数のコリメータレンズのうちコリメータレンズ１７にのみ番号を付している。
図３２は、前記コリメータレンズ１１〜１７の取り付け部分の正面形状を示すものである。コリメータレンズ１１〜１７の各々は、非球面を備えた円形レンズの光軸を含む領域を平行平面で細長く切り取った形状に形成されている。この細長形状のコリメータレンズは、例えば、樹脂又は光学ガラスをモールド成形することによって形成することができる。コリメータレンズ１１〜１７は、長さ方向がＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７の発光点の配列方向（図３２の左右方向）と直交するように、上記発光点の配列方向に密接配置されている。
一方、ＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７としては、発光幅が２μｍの活性層を備え、活性層と平行方向、直角な方向の拡がり角が各々例えば１０°、３０°の状態で各々レーザビームＢ１〜Ｂ７を発するレーザが用いられている。これらＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７は、活性層と平行方向に発光点が１列に並ぶように配設されている。
各発光点から発せられたレーザビームＢ１〜Ｂ７は、上述のように細長形状の各コリメータレンズ１１〜１７に対して、拡がり角度が大きい方向が長さ方向と一致し、拡がり角度が小さい方向が幅方向（長さ方向と直交する方向）と一致する状態で入射することになる。つまり、各コリメータレンズ１１〜１７の幅が１．１ｍｍ、長さが４．６ｍｍであり、それらに入射するレーザビームＢ１〜Ｂ７の水平方向、垂直方向のビーム径は各々０．９ｍｍ、２．６ｍｍである。また、コリメータレンズ１１〜１７の各々は、焦点距離ｆ1＝３ｍｍ、ＮＡ＝０．６、レンズ配置ピッチ＝１．２５ｍｍである。
集光レンズ２０は、非球面を備えた円形レンズの光軸を含む領域を平行平面で細長く切り取って、コリメータレンズ１１〜１７の配列方向、つまり水平方向に長く、それと直角な方向に短い形状に形成されている。この集光レンズ２０は、焦点距離ｆ２＝２３ｍｍ、ＮＡ＝０．２である。この集光レンズ２０も、例えば、樹脂又は光学ガラスをモールド成形することにより形成される。
前記ファイバアレイ光源は、ＤＭＤを照明する光照射手段に、合波レーザ光源の光ファイバの出射端部をアレイ状に配列した高輝度のファイバアレイ光源を用いているので、高出力でかつ深い焦点深度を備えたパターン形成装置を実現することができる。更に、各ファイバアレイ光源の出力が大きくなることで、所望の出力を得るために必要なファイバアレイ光源数が少なくなり、パターン形成装置の低コスト化が図られる。
また、光ファイバの出射端のクラッド径を入射端のクラッド径よりも小さくしているので、発光部径がより小さくなり、ファイバアレイ光源の高輝度化が図られる。これにより、より深い焦点深度を備えたパターン形成装置を実現することができる。例えば、ビーム径１μｍ以下、解像度０．１μｍ以下の超高解像度露光の場合にも、深い焦点深度を得ることができ、高速かつ高精細な露光が可能となる。したがって、高解像度が必要とされる薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の露光工程に好適である。
前記光照射手段としては、前記合波レーザ光源を複数備えたファイバアレイ光源に限定されず、例えば、１個の発光点を有する単一の半導体レーザから入射されたレーザ光を出射する１本の光ファイバを備えたファイバ光源をアレイ化したファイバアレイ光源を用いることができる。
複数の発光点を備えた光照射手段としては、例えば、図３３に示すように、ヒートブロック１００上に、複数（例えば、７個）のチップ状の半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７を配列したレーザアレイを用いることができる。また、図３４（Ａ）に示す、複数（例えば、５個）の発光点１１０ａが所定方向に配列されたチップ状のマルチキャビティレーザ１１０を用いることも可能である。マルチキャビティレーザ１１０は、チップ状の半導体レーザを配列する場合と比べ、発光点を位置精度良く配列できるので、各発光点から出射されるレーザビームを合波し易い。但し、発光点が多くなるとレーザ製造時にマルチキャビティレーザ１１０に撓みが発生し易くなるため、発光点１１０ａの個数は５個以下とするのが好ましい。
前記光照射手段としては、このマルチキャビティレーザ１１０や、図３４（Ｂ）に示すように、ヒートブロック１００上に、複数のマルチキャビティレーザ１１０が各チップの発光点１１０ａの配列方向と同じ方向に配列されたマルチキャビティレーザアレイを、レーザ光源として用いることができる。
また、合波レーザ光源は、複数のチップ状の半導体レーザから出射されたレーザ光を合波するものには限定されない。
例えば、図２１に示すように、複数（例えば、３個）の発光点１１０ａを有するチップ状のマルチキャビティレーザ１１０を備えた合波レーザ光源を用いることができる。この合波レーザ光源は、マルチキャビティレーザ１１０と、１本のマルチモード光ファイバ１３０と、集光レンズ１２０と、を備えて構成されている。マルチキャビティレーザ１１０は、例えば、発振波長が４０５ｎｍのＧａＮ系レーザダイオードで構成することができる。
前記構成では、マルチキャビティレーザ１１０の複数の発光点１１０ａの各々から出射したレーザビームＢの各々は、集光レンズ１２０によって集光され、マルチモード光ファイバ１３０のコア１３０ａに入射する。コア１３０ａに入射したレーザ光は、光ファイバ内を伝搬し、１本に合波されて出射する。
マルチキャビティレーザ１１０の複数の発光点１１０ａを、上記マルチモード光ファイバ１３０のコア径と略等しい幅内に並設すると共に、集光レンズ１２０として、マルチモード光ファイバ１３０のコア径と略等しい焦点距離の凸レンズや、マルチキャビティレーザ１１０からの出射ビームをその活性層に垂直な面内のみでコリメートするロッドレンズを用いることにより、レーザビームＢのマルチモード光ファイバ１３０への結合効率を上げることができる。
また、図３５に示すように、複数（例えば、３個）の発光点を備えたマルチキャビティレーザ１１０を用い、ヒートブロック１１１上に複数（例えば、９個）のマルチキャビティレーザ１１０が互いに等間隔で配列されたレーザアレイ１４０を備えた合波レーザ光源を用いることができる。複数のマルチキヤビティレーザ１１０は、各チップの発光点１１０ａの配列方向と同じ方向に配列されて固定されている。
この合波レーザ光源は、レーザアレイ１４０と、各マルチキャビティレーザ１１０に対応させて配置した複数のレンズアレイ１１４と、レーザアレイ１４０と複数のレンズアレイ１１４との間に配置された１本のロッドレンズ１１３と、１本のマルチモード光ファイバ１３０と、集光レンズ１２０と、を備えて構成されている。レンズアレイ１１４は、マルチキヤピティレーザ１１０の発光点に対応した複数のマイクロレンズを備えている。
上記の構成では、複数のマルチキャビティレーザ１１０の複数の発光点１１０ａの各々から出射したレーザビームＢの各々は、ロッドレンズ１１３により所定方向に集光された後、レンズアレイ１１４の各マイクロレンズにより平行光化される。平行光化されたレーザビームＬは、集光レンズ１２０によって集光され、マルチモード光ファイバ１３０のコア１３０ａに入射する。コア１３０ａに入射したレーザ光は、光ファイバ内を伝搬し、１本に合波されて出射する。
更に、他の合波レーザ光源としては、図３６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、略矩形状のヒートブロック１８０上に光軸方向の断面がＬ字状のヒートブロック１８２が搭載され、２つのヒートブロック間に収納空間が形成されている。Ｌ字状のヒートブロック１８２の上面には、複数の発光点（例えば、５個）がアレイ状に配列された複数（例えば、２個）のマルチキャビティレーザ１１０が、各チップの発光点１１０ａの配列方向と同じ方向に等間隔で配列されて固定されている。
略矩形状のヒートブロック１８０には凹部が形成されており、ヒートブロック１８０の空間側上面には、複数の発光点（例えば、５個）がアレイ状に配列された複数（例えば、２個）のマルチキャビティレーザ１１０が、その発光点がヒートブロック１８２の上面に配置されたレーザチップの発光点と同じ鉛直面上に位置するように配置されている。
マルチキャビティレーザ１１０のレーザ光出射側には、各チップの発光点１１０ａに対応してコリメートレンズが配列されたコリメートレンズアレイ１８４が配置されている。コリメートレンズアレイ１８４は、各コリメートレンズの長さ方向とレーザビームの拡がり角が大きい方向（速軸方向）とが一致し、各コリメートレンズの幅方向が拡がり角が小さい方向（遅軸方向）と一致するように配置されている。このように、コリメートレンズをアレイ化して一体化することで、レーザ光の空間利用効率が向上し合波レーザ光源の高出力化が図られると共に、部品点数が減少し低コスト化することができる。
また、コリメートレンズアレイ１８４のレーザ光出射側には、１本のマルチモード光ファイバ１３０と、このマルチモード光ファイバ１３０の入射端にレーザビームを集光して結合する集光レンズ１２０と、が配置されている。
前記構成では、レーザブロック１８０、１８２上に配置された複数のマルチキヤビティレーザ１１０の複数の発光点１１０ａの各々から出射したレーザビームＢの各々は、コリメートレンズアレイ１８４により平行光化され、集光レンズ１２０によって集光されて、マルチモード光ファイバ１３０のコア１３０ａに入射する。コア１３０ａに入射したレーザ光は、光ファイバ内を伝搬し、１本に合波されて出射する。
前記合波レーザ光源は、上記の通り、マルチキャビティレーザの多段配置とコリメートレンズのアレイ化とにより、特に高出力化を図ることができる。この合波レーザ光源を用いることにより、より高輝度なファイバアレイ光源やバンドルファイバ光源を構成することができるので、本発明のパターン形成装置のレーザ光源を構成するファイバ光源として特に好適である。
なお、前記各合波レーザ光源をケーシング内に収納し、マルチモード光ファイバ１３０の出射端部をそのケーシングから引き出したレーザモジュールを構成することができる。
また、合波レーザ光源のマルチモード光ファイバの出射端に、コア径がマルチモード光ファイバと同一でかつクラッド径がマルチモード光ファイバより小さい他の光ファイバを結合してファイバアレイ光源の高輝度化を図る例について説明したが、例えば、クラッド径が１２５μｍ、８０μｍ、６０μｍ等のマルチモード光ファイバを、出射端に他の光ファイバを結合せずに使用してもよい。
スキャナ１６２の各露光ヘッド１６６において、ファイバアレイ光源６６の合波レーザ光源を構成するＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７の各々から発散光状態で出射したレーザビームＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６，及びＢ７の各々は、対応するコリメータレンズ１１〜１７によって平行光化される。平行光化されたレーザビームＢ１〜Ｂ７は、集光レンズ２０によって集光され、マルチモード光ファイバ３０のコア３０ａの入射端面に収束する。
集光光学系は、コリメータレンズ１１〜１７及び集光レンズ２０によって構成される。また、集光光学系とマルチモード光ファイバ３０とによって合波光学系が構成される。
集光レンズ２０によって上述のように集光されたレーザビームＢ１〜Ｂ７が、マルチモード光ファイバ３０のコア３０ａに入射して光ファイバ内を伝搬し、１本のレーザビームＢに合波されてマルチモード光ファイバ３０の出射端部に結合された光ファイバ３１から出射する。
各レーザモジュールにおいて、レーザビームＢ１〜Ｂ７のマルチモード光ファイバ３０への結合効率が０．８５で、ＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７の各出力が３０ｍＷの場合には、アレイ状に配列された光ファイバ３１の各々について、出力１８０ｍＷ（＝３０ｍＷ×０．８５×７）の合波レーザビームＢを得ることができる。従って、６本の光ファイバ３１がアレイ状に配列されたレーザ出射部６８での出力は約１Ｗ（＝１８０ｍＷ×６）である。
ファイバアレイ光源６６のレーザ出射部６８には、高輝度の発光点が主走査方向に沿って一列に配列されている。単一の半導体レーザからのレーザ光を１本の光ファイバに結合させる従来のファイバ光源は低出力であるため、多数列配列しなければ所望の出力を得ることができなかったが、前記合波レーザ光源は高出力であるため、少数列、例えば１列でも所望の出力を得ることができる。
例えば、半導体レーザと光ファイバを１対１で結合させた従来のファイバ光源では、通常、半導体レーザとしては出力３０ｍＷ（ミリワット）程度のレーザが使用され、光ファイバとしてはコア径５０μｍ、クラッド径１２５μｍ、ＮＡ（開口数）０．２のマルチモード光ファイバが使用されているので、約１Ｗ（ワット）の出力を得ようとすれば、マルチモード光ファイバを４８本（８×６）束ねなければならず、発光領域の面積は０．６２ｍｍ２（０．６７５ｍｍ×０．９２５ｍｍ）であるから、レーザ出射部６８での輝度は１．６×１０６（Ｗ／ｍ２）、光ファイバ１本当りの輝度は３．２×１０６（Ｗ／ｍ２）である。
これに対し、前記光照射手段が合波レーザを照射可能な手段である場合には、マルチモード光ファイバ６本で約１Ｗの出力を得ることができ、レーザ出射部６８での発光領域の面積は０．００８１ｍｍ２（０．３２５ｍｍ×０．０２５ｍｍ）であるから、レーザ出射部６８での輝度は１２３×１０６（Ｗ／ｍ２）となり、従来に比べ約８０倍の高輝度化を図ることができる。また、光ファイバ１本当りの輝度は９０×１０６（Ｗ／ｍ２）であり、従来に比べ約２８倍の高輝度化を図ることができる。
ここで、図３７（Ａ）及び（Ｂ）を参照して、従来の露光ヘッドと本実施の形態の露光ヘッドとの焦点深度の違いについて説明する。従来の露光ヘッドのバンドル状ファイバ光源の発光領域の副走査方向の径は０．６７５ｍｍであり、露光ヘッドのファイバアレイ光源の発光領域の副走査方向の径は０．０２５ｍｍである。図３７（Ａ）に示すように、従来の露光ヘッドでは、光照射手段（バンドル状ファイバ光源）１の発光領域が大きいので、ＤＭＤ３へ入射する光束の角度が大きくなり、結果として走査面５へ入射する光束の角度が大きくなる。このため、集光方向（ピント方向のずれ）に対してビーム径が太りやすい。
一方、図３７（Ｂ）に示すように、本発明のパターン形成装置における露光ヘッドでは、ファイバアレイ光源６６の発光領域の副走査方向の径が小さいので、レンズ系６７を通過してＤＭＤ５０へ入射する光束の角度が小さくなり、結果として走査面５６へ入射する光束の角度が小さくなる。即ち、焦点深度が深くなる。この例では、発光領域の副走査方向の径は従来の約３０倍になっており、略回折限界に相当する焦点深度を得ることができる。従って、微小スポットの露光に好適である。この焦点深度への効果は、露光ヘッドの必要光量が大きいほど顕著であり、有効である。この例では、露光面に投影された１描素サイズは１０μｍ×１０μｍである。なお、ＤＭＤは反射型の空間光変調素子であるが、図３７（Ａ）及び（Ｂ）は、光学的な関係を説明するために展開図とした。
次に、前記パターン形成装置を用いた本発明のパターン形成方法について説明する。
まず、露光パターンに応じたパターン情報が、ＤＭＤ５０に接続された図示しないコントローラに入力され、コントローラ内のフレームメモリに一旦記憶される。このパターン情報は、画像を構成する各描素の濃度を２値（ドットの記録の有無）で表したデータである。
次に、パターン形成材料１５０を表面に吸着したステージ１５２は、図示しない駆動装置により、ガイド１５８に沿ってゲート１６０の上流側から下流側に一定速度で移動される。ステージ１５２がゲート１６０下を通過する際に、ゲート１６０に取り付けられた検知センサ１６４によりパターン形成材料１５０の先端が検出されると、フレームメモリに記憶されたパターン情報が複数ライン分ずつ順次読み出され、データ処理部で読み出されたパターン情報に基づいて各露光ヘッド１６６毎に制御信号が生成される。そして、ミラー駆動制御部により、生成された制御信号に基づいて露光ヘッド１６６毎にＤＭＤ５０のマイクロミラーの各々がオンオフ制御される。
次に、ファイバアレイ光源６６からＤＭＤ５０にレーザ光が照射されると、ＤＭＤ５０のマイクロミラーがオン状態のときに反射されたレーザ光が、レンズ系５４、５８によりパターン形成材料１５０の被露光面５６上に結像される。
このようにして、ファイバアレイ光源６６から出射されたレーザ光が、描素毎にオンオフされて、パターン形成材料１５０がＤＭＤ５０の使用描素数と略同数の描素単位（露光エリア１６８）で露光される。
また、パターン形成材料１５０がステージ１５２と共に一定速度で移動されることにより、パターン形成材料１５０がスキャナ１６２によりステージ移動方向と反対の方向に副走査され、露光ヘッド１６６毎に帯状の露光済み領域１７０が形成される。
［現像工程］
前記現像工程としては、前記露光工程により露光された前記感光層の、未硬化領域を除去することにより現像する工程が挙げられる。
前記未硬化領域の除去方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、現像液を用いて除去する方法などが挙げられる。
前記現像液としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アルカリ性水溶液、水系現像液、有機溶剤などが挙げられ、これらの中でも、弱アルカリ性の水溶液が好ましい。該弱アルカリ水溶液の塩基成分としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、ピロリン酸ナトリウム、ピロリン酸カリウム、硼砂などが挙げられる。
前記弱アルカリ性の水溶液のｐＨとしては、例えば、約８〜１２が好ましく、約９〜１１がより好ましい。前記弱アルカリ性の水溶液としては、例えば、０．１〜５質量％の炭酸ナトリウム水溶液又は炭酸カリウム水溶液などが挙げられる。
前記現像液の温度としては、前記感光層の現像性に合わせて適宜選択することができるが、例えば、約２５℃〜４０℃が好ましい。
前記現像液は、界面活性剤、消泡剤、有機塩基（例えば、エチレンジアミン、エタノールアミン、テトラメチルアンモニウムハイドロキサイド、ジエチレントリアミン、トリエチレンペンタミン、モルホリン、トリエタノールアミン等）や、現像を促進させるため有機溶剤（例えば、アルコール類、ケトン類、エステル類、エーテル類、アミド類、ラクトン類等）などと併用してもよい。また、前記現像液は、水又はアルカリ水溶液と有機溶剤を混合した水系現像液であってもよく、有機溶剤単独であってもよい。
［その他の工程］
前記その他の工程としては、特に制限はなく、公知のパターン形成における工程の中から適宜選択することが挙げられるが、例えば、硬化処理工程、エッチング工程、メッキ工程などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
−硬化処理工程−
前記本発明のパターン形成方法が、保護膜、層間絶縁膜等のパターンの形成を行うパターン形成方法である場合には、前記現像工程後に、感光層に対して硬化処理を行う硬化処理工程を備えることが好ましい。
前記硬化処理工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、全面露光処理、全面加熱処理などが好適に挙げられる。
前記全面露光処理の方法としては、例えば、前記現像工程の後に、前記パターンが形成された前記積層体上の全面を露光する方法が挙げられる。該全面露光により、前記感光層を形成する感光性組成物中の樹脂の硬化が促進され、前記パターンの表面が硬化される。
前記全面露光を行う装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、超高圧水銀灯などのＵＶ露光機が好適に挙げられる。
前記全面加熱処理の方法としては、前記現像工程の後に、前記パターンが形成された前記積層体上の全面を加熱する方法が挙げられる。該全面加熱により、前記パターンの表面の膜強度が高められる。
前記全面加熱における加熱温度としては、１２０〜２５０℃が好ましく、１２０〜２００℃がより好ましい。該加熱温度が１２０℃未満であると、加熱処理による膜強度の向上が得られないことがあり、２５０℃を超えると、前記感光性組成物中の樹脂の分解が生じ、膜質が弱く脆くなることがある。
前記全面加熱における加熱時間としては、１０〜１２０分が好ましく、１５〜６０分がより好ましい。
前記全面加熱を行う装置としては、特に制限はなく、公知の装置の中から、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ドライオーブン、ホットプレート、ＩＲヒーターなどが挙げられる。
−エッチング工程−
前記エッチング工程としては、公知のエッチング処理方法の中から適宜選択した方法により行うことができる。
前記エッチング処理に用いられるエッチング液としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記金属層が銅で形成されている場合には、塩化第二銅溶液、塩化第二鉄溶液、アルカリエッチング溶液、過酸化水素系エッチング液などが挙げられ、これらの中でも、エッチングファクターの点から塩化第二鉄溶液が好ましい。
前記エッチング工程によりエッチング処理した後に前記パターンを除去することにより、前記基体の表面にパターンを形成することができる。
前記パターンとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、配線パターンなどが好適に挙げられる。
−メッキ工程−
前記メッキ工程としては、公知のメッキ処理の中から適宜選択した適宜選択した方法により行うことができる。
前記メッキ処理としては、例えば、硫酸銅メッキ、ピロリン酸銅メッキ等の銅メッキ、ハイスローはんだメッキ等のはんだメッキ、ワット浴（硫酸ニッケル−塩化ニッケル）メッキ、スルファミン酸ニッケル等のニッケルメッキ、ハード金メッキ、ソフト金メッキ等の金メッキなど処理が挙げられる。
前記メッキ工程によりメッキ処理した後に前記パターンを除去することにより、また更に必要に応じて不要部をエッチング処理等で除去することにより、前記基体の表面にパターンを形成することができる。
本発明のパターン形成方法は、パターン形成材料上に結像させる像の歪みを抑制することにより、永久パターンを高精細に、かつ、効率よく形成可能であるため、高精細な露光が必要とされる各種パターンの形成などに好適に使用することができ、特に高精細な配線パターンの形成に好適に使用することができる。
−保護膜及び層間絶縁膜形成方法−
本発明のパターン形成方法が、いわゆるソルダレジストを用いて保護膜及び層間絶縁膜の少なくともいずれかを形成するパターン形成方法である場合には、プリント配線板上に本発明のパターン形成方法により、永久パターンを形成し、更に、以下のように半田付けを行うことができる。
即ち、前記現像工程により、前記永久パターンである硬化層が形成され、前記プリント配線板の表面に金属層が露出される。該プリント配線板の表面に露出した金属層の部位に対して金メッキを行った後、はんだ付けを行う。そして、はんだ付けを行った部位に、半導体や部品などを実装する。このとき、前記硬化層による永久パターンが、保護膜あるいは絶縁膜（層間絶縁膜）としての機能を発揮し、外部からの衝撃や隣同士の電極の導通が防止される。
本発明のパターン形成方法においては、前記永久パターン形成方法により形成される永久パターンが、前記保護膜又は前記層間絶縁膜であると、配線を外部からの衝撃や曲げから保護することができ、特に、前記層間絶縁膜である場合には、例えば、多層配線基板やビルドアップ配線基板などへの半導体や部品の高密度実装に有用である。
−プリント配線パターン形成方法−
本発明のパターン形成方法が、プリント配線パターンを形成するパターン形成方法である場合には、高速でパターン形成が可能であるため、各種パターンの形成に広く用いることができ、特に、プリント配線板の製造、特にスルーホール又はビアホールなどのホール部を有するプリント配線板の製造に好適に用いることができる。
本発明のパターン形成方法により、前記スルーホール又はビアホールなどのホール部を有するプリント配線板の製造する方法としては、（１）前記基体としてホール部を有するプリント配線板形成用基板上に、前記パターン形成材料を、その感光層が前記基体側となる位置関係にて積層して積層体形成し、（２）前記積層体からもし支持体があれば前記パターン形成材料における支持体を除去し、（３）前記積層体の前記基体とは反対の側から、配線パターン形成領域及びホール部形成領域に不活性ガス雰囲気下で光照射を行い感光層を硬化させ、（４）前記積層体における感光層を現像して、該積層体中の未硬化部分を除去することによりパターンを形成することができる。
その後、プリント配線板を得るには、前記形成したパターンを用いて、前記プリント配線板形成用基板をエッチング処理又はメッキ処理する方法（例えば、公知のサブトラクティブ法又はアディティブ法（例えば、セミアディティブ法、フルアディティブ法））により処理すればよい。これらの中でも、工業的に有利なテンティングでプリント配線板を形成するためには、前記サブトラクティブ法が好ましい。前記処理後プリント配線板形成用基板に残存する硬化樹脂は剥離させ、また、前記セミアディティブ法の場合は、剥離後さらに銅薄膜部をエッチングすることにより、所望のプリント配線板を製造することができる。また、多層プリント配線板も、前記プリント配線板の製造法と同様に製造が可能である。
次に、前記パターン形成材料を用いたスルーホールを有するプリント配線板の製造方法について、更に説明する。
まずスルーホールを有し、表面が金属メッキ層で覆われたプリント配線板形成用基板を用意する。前記プリント配線板形成用基板としては、例えば、銅張積層基板及びガラス−エポキシなどの絶縁基材に銅メッキ層を形成した基板、又はこれらの基板に層間絶縁膜を積層し、銅メッキ層を形成した基板（積層基板）を用いることができる。
次に、前記パターン形成材料上に保護フィルムを有する場合には、該保護フィルムを剥離して、前記パターン形成材料における感光層が前記プリント配線板形成用基板の表面に接するようにして加圧ローラを用いて圧着する（積層工程）。これにより、前記プリント配線板形成用基板と前記積層体とをこの順に有する積層体が得られる。
前記パターン形成材料の積層温度としては、特に制限はなく、例えば、室温（１５〜３０℃）、又は加熱下（３０〜１８０℃）が挙げられ、これらの中でも、加温下（６０〜１４０℃）が好ましい。
前記圧着ロールのロール圧としては、特に制限はなく、例えば、０．１〜１ＭＰａが好ましい。
前記圧着の速度としては、特に制限はなく、１〜３ｍ／分が好ましい。
また、前記プリント配線板形成用基板を予備加熱しておいてもよく、また、減圧下で積層してもよい。
前記積層体の形成は、前記プリント配線板形成用基板上に前記パターン形成材料を積層してもよく、また、前記パターン形成材料製造用の感光性組成物溶液を前記プリント配線板形成用基板の表面に直接塗布し、乾燥させることにより前記プリント配線板形成用基板上に感光層を積層してもよい。
次に、前記積層体の基体とは反対側の面から、不活性雰囲気下で、光を照射して感光層を硬化させる。なおこの際、積層転写型材料の場合は、支持体を剥離してから露光を行う（支持体剥離工程）。
次に、前記プリント配線板形成用基板上の感光層の未硬化領域を、適当な現像液にて溶解除去して、配線パターン形成用の硬化層とスルーホールの金属層保護用硬化層のパターンを形成し、前記プリント配線板形成用基板の表面に金属層を露出させる（現像工程）。
また、現像後に必要に応じて後加熱処理や後露光処理によって、硬化部の硬化反応を更に促進させる処理をおこなってもよい。現像は上記のようなウエット現像法であってもよく、ドライ現像法であってもよい。
次いで、前記プリント配線板形成用基板の表面に露出した金属層をエッチング液で溶解除去する（エッチング工程）。スルーホールの開口部は、硬化樹脂組成物（テント膜）で覆われているので、エッチング液がスルーホール内に入り込んでスルーホール内の金属メッキを腐食することなく、スルーホールの金属メッキは所定の形状で残ることになる。これより、前記プリント配線板形成用基板に配線パターンが形成される。
前記エッチング液としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記金属層が銅で形成されている場合には、塩化第二銅溶液、塩化第二鉄溶液、アルカリエッチング溶液、過酸化水素系エッチング液などが挙げられ、これらの中でも、エッチングファクターの点から塩化第二鉄溶液が好ましい。
次に、強アルカリ水溶液などにて前記硬化層を剥離片として、前記プリント配線板形成用基板から除去する（硬化物除去工程）。
前記強アルカリ水溶液における塩基成分としては、特に制限はなく、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどが挙げられる。
前記強アルカリ水溶液のｐＨとしては、例えば、約１２〜１４が好ましく、約１３〜１４がより好ましい。
前記強アルカリ水溶液としては、特に制限はなく、例えば、１〜１０質量％の水酸化ナトリウム水溶液又は水酸化カリウム水溶液などが挙げられる。
また、プリント配線板は、多層構成のプリント配線板やフレキシブル基板であってもよい。
なお、前記パターン形成材料は上記のエッチングプロセスのみでなく、メッキプロセスに使用してもよい。前記メッキ法としては、例えば、硫酸銅メッキ、ピロリン酸銅メッキ等の銅メッキ、ハイスローはんだメッキ等のはんだメッキ、ワット浴（硫酸ニッケル−塩化ニッケル）メッキ、スルファミン酸ニッケル等のニッケルメッキ、ハード金メッキ、ソフト金メッキ等の金メッキなどが挙げられる。
−カラーフィルター形成方法−
本発明のパターン形成方法が、前記カラーレジスト層を用いてカラーフィルターを形成するパターン形成方法である場合には、ガラス基板等の透明基板上に、本発明のパターン形成方法により、３原色の画素をモザイク状又はストライプ状に配置することができる。
各画素の寸法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、４０〜２００μｍとすることが好適に挙げられる。ストライプ状であれば４０〜２００μｍ巾が通常用いられる。
前記カラーフィルター形成方法としては、例えば、透明基板上に黒色に着色された感光層を用いて、露光及び現像を行いブラックマトリックスを形成し、次いで、ＲＧＢの３原色のいずれかに着色された感光層を用いて、前記ブラックマトリックスに対して所定の配置で、各色毎に、順次、露光及び現像を繰り返して、前記透明基板上にＲＧＢの３原色がモザイク状又はストライプ状に配置されたカラーフィルターを形成する方法が挙げられる。
前記カラーフィルター形成方法で形成されたカラーフィルターは、ビデオカメラ、モニター、液晶カラーテレビなどに好適に使用することができる。
以下、実施例により本発明を更に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。
（実施例１）
−感光性転写材料の作製−
以下の組成からなる酸素遮断層組成物を厚さ２０μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上に塗布し、乾燥して膜厚１．５μｍの酸素遮断層を形成した。得られた酸素遮断層の吸収特性は、４０５ｎｍでの光学濃度＝０．０４、５００ｎｍでの光学濃度＝２．８であった。
＜酸素遮断層組成物の組成＞
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ２０５、株式会社クラレ製）・・・１３質量部
ポリビニルピロリドン・・・６質量部
メチルバイオレット２Ｂ・・・０．２８５質量部
水・・・２００質量部
メタノール・・・１８０質量部
以下の組成からなる感光層組成物を、前記酸素遮断層上に塗布し、乾燥して膜厚３５μｍの感光層を形成した。
＜感光層組成物の組成＞
硫酸バリウム分散液 ・・・２４．７５質量部
スチレン／マレイン酸／ブチルアクリレート共重合体（モル比４０／３２／２８、ベンジルアミン１００％変性品）の３５質量％メチルエチルケトン溶液・・・１３．３６質量部
Ｒ７１２（日本化薬株式会社社製２官能アクリルモノマー）・・・３．０６質量部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート・・・４．５９質量部
ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９（チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製）・・・１．９８質量部
Ｆ７８０Ｆ（大日本インキ化学工業株式会社製）の３０質量％メチルエチルケトン溶液・・・０．０６６質量部
ハイドロキノンモノメチルエーテル・・・０．０２４質量部
メチルエチルケトン・・・８．６質量部
なお、前記硫酸バリウム分散液は、硫酸バリウム（Ｂ３０、堺化学株式会社製）３０質量部、スチレン／マレイン酸／ブチルアクリレート共重合体（モル比４０／３２／２８、ベンジルアミン１００％変性品）の３５質量％メチルエチルケトン溶液３４．２９質量部、及び１−メトキシ−２−プロピルアセテート３５．７１質量部を予め混合した後、モーターミルＭ−２００（アイガー社製）で、直径１．０ｍｍのジルコニアビーズを用い、周速９ｍ／ｓで３．５時間分散して作製した。
次に、前記感光層上に保護膜として厚さ１２μｍのポリプロピレンフィルムをラミネートにより貼り付けて、感光性転写材料を作製した。
得られた感光性転写材料について、ポリプロピレンフィルムを剥離してから、銅厚１２μｍの配線形成済みの積層基板を化学研磨処理した後、真空ラミネーターＭＶＬＰ５００（株式会社名機製作所製）を用いて加圧（０．４ＭＰａ）、加熱（９０℃）条件下貼り合わせ、積層基板上にソルダーレジスト被膜を形成した。ポリプロピレンフィルムを剥がした時点では、感光層表面に強いタック性がなく、剥離自体もスムーズに行えた。
＜露光工程＞
厚さ２０μｍのＰＥＴフィルムを剥離して、基板上の感光層に対し、以下に説明するパターン形成装置を用いて、波長が４０５ｎｍのレーザ光を、１５段ステップウエッジパターン（ΔｌｏｇＥ＝０．１５）、及び所望配線パターンが得られるように照射して露光し、前記感光層の一部の領域を硬化させた。
−パターン形成装置−
前記光照射手段として図２７〜３２に示す合波レーザ光源と、前記光変調手段として図４に示す主走査方向にマイクロミラーが１０２４個配列されたマイクロミラー列が、副走査方向に７６８組配列された前記光変調手段の内、１０２４個×２５６列のみを駆動するように制御されたＤＭＤ５０と、図１３に示した一方の面がトーリック面であるマイクロレンズをアレイ状に配列したマイクロレンズアレイ４７２及び該マイクロレンズアレイを通した光を前記感光層に結像する光学系４８０、４８２とを有するパターン形成装置を用いた。
前記マイクロレンズとしては、図１７及び図１８に示すように、トーリックレンズ５５ａが用いられており、前記ｘ方向に光学的に対応する方向の曲率半径Ｒx＝−０．１２５ｍｍ、前記ｙ方向に対応する方向の曲率半径Ｒy＝−０．１ｍｍである。
また、マイクロレンズアレイ５５の集光位置近傍に配置されるアパーチャアレイ５９は、その各アパーチャ５９ａに、それと対応するマイクロレンズ５５ａを経た光のみが入射するように配置されている。
次いで、アルカリ現像液として炭酸ソーダ１質量％水溶液を用い、３０℃、６０秒間シャワー現像、水洗後に乾燥した。なお、露光感度は約３０ｍＪ／ｃｍ２、解像度は５０μｍφであった。
その後、１６０℃にて３０分間加熱処理を行い、所望のパターン形成済みソルダーレジスト被膜を得た。目視観察を行ったところ気泡は認められなかった。
得られたソルダーレジスト形成済み基板を酸洗浄した後、水溶性フラックス処理、引き続き２６０℃のはんだ槽に５秒間、３回浸漬し、フラックスを水洗で除去し、ＪＩＳ Ｋ５４００に従って鉛筆硬度を調べたところ３Ｈ〜４Ｈであった。また、目視観察では、ソルダーレジスト被膜の剥がれ、ふくれ、あるいは変色は認められなかった。
また、感光性転写材料を２３℃−６５％ＲＨの条件で６ヶ月間放置後に評価したところ、感度２０ｍＪ／ｃｍ２、解像度５０μｍφであった。
また、感光性転写材料を黄色蛍光灯下１００ｌｘの場所に酸素遮断層が蛍光灯に向くように置き一定時間放置した銅基板積層体サンプルを、露光現像することにより感度の変化を調べ、黄色蛍光灯下で放置できる許容時間を決定したところ、１２０分以上でも感度の変化は認められなかった。結果を表３に示す。
（比較例１）
実施例１において、酸素遮断層中に染料（メチルバイオレット２Ｂ）を添加しなかった以外は、実施例１と同様にして、感光性転写材料を作製した。得られた感光性転写材料における、酸素遮断層の吸収特性は、４０５ｎｍでの光学濃度、及び５００ｎｍでの光学濃度のいずれもが０であった。
前記感光性転写材料について、実施例１と同様に評価した。露光感度は２５ｍＪ／ｃｍ２、解像度は５０μｍφであった。
また、実施例１と同様にして黄色灯安全性を評価したところ２０分で増感してしまった。結果を表３に示す。
（実施例２）
厚さ１６μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上に、下記の組成の酸素遮断層組成物を塗布し、乾燥して、厚さ１．５μｍの酸素遮断層を形成した。得られた酸素遮断層の吸収特性は、４０５ｎｍでの光学濃度＝０．０４、５００ｎｍでの光学濃度＝２．８であった。
＜酸素遮断層組成物の組成＞
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ２０５、株式会社クラレ製）・・・１３質量部
ポリビニルピロリドン・・・６質量部
メチルバイオレット２Ｂ・・・０．２８５質量部
水・・・２００質量部
メタノール・・・１８０質量部
次に、酸素遮断層の上に下記の組成からなる感光層塗布液を塗布し、乾燥して、厚さ２０μｍの感光層を形成した。
＜感光層塗布液の組成＞
メチルメタクリレート／２−エチルへキシルアクリレート／ベンジルメタクリレート／メタクリル酸共重合体（共重合体組成（モル比）：４０／２６．７／４．５／２８．８、質量平均分子量：９００００、Ｔｇ：５０℃）・・・１５質量部
ポリプロピレングリコールジアクリレート・・・６．５質量部
テトラエチレングリコールジメタクリレート・・・１．５質量部
４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン・・・０．４質量部
ベンゾフェノン・・・３．０質量部
ｐ−トルエンスルホンアミド・・・０．５質量部
マラカイトグリーンシュウ酸塩・・・０．０２質量部
３−モルホリノメチル−１−フェニルトリアゾール−２−チオン・・・０．０１質量部
ロイコクリスタルバイオレット・・・０．２質量部
トリブロモメチルフェニルスルホン・・・０．１質量部
メチルエチルケトン・・・３０質量部
次に、前記感光層上に、厚さ２０μｍのポリエチレンフィルムを積層して感光性転写材料を作製した。
得られた感光性転写材料について、実施例１と同様にして評価した。露光感度は約３０ｍＪ／ｃｍ２、解像度は５０μｍφであった。また、硬化に必要な光量は、４ｍＪ／ｃｍ2であった。
また、感光性転写材料を２３℃−６５％ＲＨの条件で６ヶ月間放置後に評価したところ、感度２０ｍＪ／ｃｍ２、解像度５０μｍφであった。
また、感光性転写材料について、黄色蛍光灯下１００ｌｘの場所に酸素遮断層が蛍光灯に向くように置き一定時間放置した銅基板積層体サンプルを、露光現像することにより感度の変化を調べ、黄色蛍光灯下で放置できる許容時間を決定したところ、１２０分以上でも感度の変化は認められなかった。
（実施例３）
−クッション層材料の作製−
下記表４に示す材料を配合し、クッション層材料(Ｉ)の溶液を作製した。
まず、回路形成用感光性転写材料の支持体として、厚さ１６μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム(商品名Ｇ２−１６、帝人(株)製)を用い、該フィルム上に、クッション層材料（Ｉ）の溶液を、乾燥後の厚みが１０μｍになるように均一に塗布し、１００℃の熱風対流式乾燥機で１０分問乾燥して、クッション層を形成した。得られたクッション層の吸収特性は、４０５ｎｍでの光学濃度＝０．０４、５００ｎｍでの光学濃度＝２．８であった。
次に、下記表５に示す材料から感光層材料（Ｉ）の溶液を調製した。
前記クッション層上に、前記感光層材料（Ｉ）の溶液を乾燥後の厚みが４μｍになるように均一に塗布し、１００℃の熱風対流式乾燥機で１０分問乾燥して、感光層を形成した。
次に、第２のフィルムとして厚さ２０μｍの二軸延伸ポリプロピレンフィルム(商品名:Ｅ−２００Ｈ、王子製紙(株)製)で前記感光層を保護した。以上により、回路形成用感光性転写材料を作製した。得られた回路形成用感光性転写材料を、支持体が外側になるように巻き取った。
得られた感光性転写材料について、実施例１と同様にして評価した。露光感度は約３０ｍＪ／ｃｍ２、解像度は５０μｍφであった。また、硬化に必要な光量は、４ｍＪ／ｃｍ2であった。
得られた感光性転写材料について、黄色蛍光灯下１００ｌｘの場所に酸素遮断層が蛍光灯に向くように置き一定時間放置したサンプルを、露光現像することにより感度の変化を調べ、黄色蛍光灯下で放置できる許容時間を決定したところ、１２０分以上でも感度の変化は認められなかった。
（実施例４）
厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム仮支持体の上に、下記組成のクッション層塗布液を塗布し、乾燥して、乾燥膜厚が２０μｍのクッション層を設けた。
＜クッション層の組成＞
メチルメタクリレート/２−エチルヘキシルアクリレート/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(共重合組成比(モル比)＝５５／２８．８／１１．７／４．５、重量平均分子量＝９００００)・・・１５質量部
ポリプロピレングリコールジアクリレート(平均分子量＝８２２)・・・６．５質量部
チトレエチレングリコールジメタクリレート・・・１．５質量部
ｐ−トルエンスルホンアミド・・・０．５質量部
ベンゾフェノン・・・１．０質量部
メチルエチルケトン・・・３０質量部
次に、前記クッション層上に、下記組成の酸素遮断層塗布液を塗布し、乾燥して、乾燥膜厚が１．６μｍの酸素遮断層を設けた。得られた酸素遮断層の吸収特性は、４０５ｎｍでの光学濃度＝０．０４、５００ｎｍでの光学濃度＝２．８であった。
＜酸素遮断層塗布液の組成＞
ポリビニルアルコール(株式会社クラレ製、ＰＶＡ２０５、鹸化率＝８０％)・・・１３０質量部
ポリビニルピロリドン(ＧＡＦコーポレーション社製、ＰＶＰ Ｋ−９０)・・・６０質量部
メチルバイオレット２Ｂ・・・３質量部
弗素系界面活性剤(旭硝子株式会社製、サーフロンＳ−１３１)・・・１０質量部
蒸留水・・・３３５０質量部
次に、前記クッション層及び酸素遮断層を有する４枚の仮支持体の上に、それぞれ下記表６の処方を有する、黒色(Ｋ層用)、赤色(Ｒ層用)、緑色(Ｇ層用)、及び青色(Ｂ層用)の４色の感光性溶液を塗布、乾燥させ、乾燥膜厚が２μｍの着色感光層を形成した。
次に、前記感光層の上に、厚さ１２μｍのポリプロピレンの被覆シートを圧着し、赤色、青色、緑色、及び黒色感光性転写材料を作製した。
得られた感光性転写材料について、黄色蛍光灯下１００ｌｘの場所に酸素遮断層が蛍光灯に向くように置き一定時間放置したサンプルを、露光現像することにより感度の変化を調べ、黄色蛍光灯下で放置できる許容時間を決定したところ、１２０分以上でも感度の変化は認められなかった。
＜カラーフィルターの作製＞
得られた４枚の感光性転写材料を用いて、以下の方法でカラーフィルターを作製した。赤色感光性転写材料の被覆シートを剥離し、感光層面を透明ガラス基板(厚さ１．１ｍｍ)にラミネーター(大成ラミネータ株式会社製、ＶＰ−ＩＩ)を用いて加圧(０．８ｋｇｆ／ｃｍ２)し、加熱(１３０℃して貼り合わせ、続いて仮支持体とクッション層との界面で剥離し、仮支持体を除去した。次に、所定のパターン情報を有するレーザー光を実施例１と同様に照射し、１質量％トリエタノールアミン水溶液でクッション層及び酸素遮断層を除去した。この際、感光層は実質的に現像されていなかった。
次いで、１質量％炭酸ナトリウム水溶液で感光層を現像して不要部を除去し、ガラス基板上に赤色両素パターンを形成した。次いで、赤色両素パターンが形成されたガラス基板上に、緑色感光性転写材料を上記と同様にして貼り合わせ、剥離、露光、現像を行い、緑色両素パターンを形成した。同様な工程を青色、黒色感光性転写材料で繰り返し、透明ガラス基板上にカラーフィルターを形成した。これらの工程において、仮支持体はクッション層からの申し分のない剥離性を示し、得られたカラーフィルターは両素の欠落がなく、下地との密着性が良好で、更に汚れもなかった。
（実施例５）
両面に厚さ１８μｍの銅層を有する両面銅張り積層板に、幅１００μｍ及び間隙１２０μｍの配線パターン(第一の配線パターン)を、公知のサブトラクティブ法により作製し、公知の方法で銅表面に黒化処理を行った。この配線上に、実施例１の感光性転写材料から保護フィルムを剥離後、感光層を基板両面にラミネートし、感光層間絶縁層を形成した。
次に、前記実施例１のパターン形成装置を用いて、ビアホール(層間接続用孔部)形成用パターンを有するレーザー光を該感光層間絶縁層に、露光量５０ｍＪ／ｃｍ２、露光速度４０ｍｍ／ｓｅｃで照射して、１質量％の炭酸ソーダ水溶液を用いて３０℃にて６０秒間シャワー現像を行った。その結果、層間絶縁層に直径約６５μｍのビアホールが形成された。次に、拡散露光機を用いて、層間絶縁層全面に１９００ｍＪ／ｃｍ２の条件で露光した。次いで、１６０℃にて６０分間加熱して、後硬化処理を行った。上記層間絶縁層を有する基板を、大気圧オゾン表面処理機ＣＤＯ−２０１（ｋ−ｔｅｃｈ社製）で、温度１８０℃で表面処理し、現像スカムを除去した。２．５質量％希硫酸水溶液に２４℃にて２分間浸漬させた後、下記の処理剤を用いて下記のＩ〜Ｖの工程により、無電解メッキを形成した。
（Ｉ）前処理剤（ＰＣ２０６、メルテックス社製）に、上記基板を２５℃にて２分間浸漬させた後、２分間純水で洗浄した。
（ＩＩ）触媒付与剤（アクティベータ４４４，メルテックス社製）に、上記基板を２５℃にて６分間浸漬させた後、２分間純水で洗浄した。
（ＩＩＩ）活性化処理剤（ＰＡ４９１、メルテックス社製）に、上記基板を２５℃にて１０分間浸漬させた後、２分間純水で洗浄した。
（ＩＶ）無電解メッキ液（ＣＵ３９０、メルテックス社製）に、上記基板を２５℃、ｐＨ１２．８の条件で２０分間浸漬させた後、５分間純水で洗浄した。
（Ｖ）１００℃にて１５分間乾燥した。
その結果、絶縁層上に、膜厚０．３μｍの無電解銅メッキ層が形成された。
引き続き、上記基板をメルテックス社製の脱脂処理液（ＰＣ４５５）中に、２５℃にて３０秒間浸漬させた後、２分間水洗し、電解銅メッキを行った。硫酸銅７５ｇ／Ｌ、硫酸１９０ｇ／Ｌ、塩素イオン約５０ｐｐｍ、及びメルテックス社製カパーグリームＰＣＭ ５ｍＬ／Ｌからなる組成の電解銅メッキ液を用いて、２５℃、２．４Ａ／１００ｃｍ２、４０分間の条件でメッキを行った。その結果、厚さ約２０μｍの銅が析出した。次に、得られたメッキ層を有する基板をオーブンに入れ、１７０℃にて６０分間放置してアニール処理を行った。
次に、ドライフィルムフォトレジストを用い、画像様露光した後、現像を行った。次いで、露出したメッキ層（銅）のエッチングを行い、第二の配線パターン及び層間接続部領域を形成した。
得られた絶縁層上に配線パターン及び層間接続部領域が形成された基板について、２６０℃にて２０秒間のはんだ耐熱試験を行ったところ、配線等の剥がれ、膨れなど発生しなかった。また、ＪＩＳ Ｋ５４００による５ｍｍ間隔の碁盤目テストでも１０点の評価であり配線パターンと絶縁樹脂層間の接着は良好であった。更に、基板を１００ｍｍ幅に裁断し、テンシロン引張試験機を用いて９０度剥離試験を行って、剥離強度を測定したところ、０．６ｋｇ／ｃｍ以上であった。
更に、基板上に、再度、前記感光性組成物塗布液を塗布し、乾燥して、前記と同様にして第３層目の配線パターンを形成したが、はんだ耐熱試験で問題は生じなかった。また、ＪＩＳ Ｋ５４００による５ｍｍ間隔の碁盤目テストでも１０点の評価であり、配線パターンと絶縁樹脂層間の接着は良好であった。
また、感光性転写材料について、黄色蛍光灯下１００ｌｘの場所に酸素遮断層が蛍光灯に向くように置き一定時間放置したサンプルを、露光現像することにより感度の変化を調べ、黄色蛍光灯下で放置できる許容時間を決定したところ、１２０分以上でも感度の変化は認められなかった。
本発明の感光性転写材料は、支持体上に、波長５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下における吸光度が１以上であり、かつ波長３５０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下における吸光度が０．３以下である光吸収特性を有する酸素遮断層及びクッション層の少なくともいずれかを有し、高感度感光層であっても安全灯下での光カブリを防止でき、特に、プリント基板及び液晶表示装置（ＬＣＤ）用カラーフィルターの製造などに好適に用いられる。
図１は、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）の構成を示す部分拡大図の一例である。 図２（Ａ）及び（Ｂ）は、ＤＭＤの動作を説明するための説明図の一例である。 図３（Ａ）及び（Ｂ）は、ＤＭＤを傾斜配置しない場合と傾斜配置する場合とで、露光ビームの配置及び走査線を比較して示した平面図の一例である。 図４（Ａ）及び（Ｂ）は、ＤＭＤの使用領域の例を示す図の一例である。 図５は、スキャナによる１回の走査で感光層を露光する露光方式を説明するための平面図の一例である。 図６（Ａ）及び（Ｂ）は、スキャナによる複数回の走査で感光層を露光する露光方式を説明するための平面図の一例である。 図７は、パターン形成装置の一例の外観を示す概略斜視図の一例である。 図８は、パターン形成装置のスキャナの構成を示す概略斜視図の一例である。 図９（Ａ）は、感光層に形成される露光済み領域を示す平面図の一例であり、図９（Ｂ）は、各露光ヘッドによる露光エリアの配列を示す図の一例である。 図１０は、光変調手段を含む露光ヘッドの概略構成を示す斜視図の一例である。 図１１は、図１０に示す露光ヘッドの構成を示す光軸に沿った副走査方向の断面図の一例である。 図１２は、パターン情報に基づいて、ＤＭＤの制御をするコントローラの一例である。 図１３（Ａ）は、結合光学系の異なる他の露光ヘッドの構成を示す光軸に沿った断面図の一例である。図１３（Ｂ）は、マイクロレンズアレイ等を使用しない場合に被露光面に投影される光像を示す平面図の一例である。図１３（Ｃ）は、マイクロレンズアレイ等を使用した場合に被露光面に投影される光像を示す平面図の一例である。 図１４は、ＤＭＤを構成するマイクロミラーの反射面の歪みを等高線で示す図の一例である。 図１５は、前記マイクロミラーの反射面の歪みを、該ミラーの２つの対角線方向について示すグラフの一例である。 図１６は、パターン形成装置に用いられたマイクロレンズアレイの正面図（Ａ）と側面図（Ｂ）の一例である。 図１７は、マイクロレンズアレイを構成するマイクロレンズの正面図（Ａ）と側面図（Ｂ）の一例である。 図１８は、マイクロレンズによる集光状態を１つの断面内（Ａ）と別の断面内（Ｂ）について示す概略図の一例である。 図１９ａは、マイクロレンズの集光位置近傍におけるビーム径をシミュレーションした結果を示す図の一例である。 図１９ｂは、図１９ａと同様のシミュレーション結果を、別の位置について示す図の一例である。 図１９ｃは、図１９ａと同様のシミュレーション結果を、別の位置について示す図の一例である。 図１９ｄは、図１９ａと同様のシミュレーション結果を、別の位置について示す図の一例である。 図２０ａは、従来のパターン形成方法において、マイクロレンズの集光位置近傍におけるビーム径をシミュレーションした結果を示す図の一例である。 図２０ｂは、図２０ａと同様のシミュレーション結果を、別の位置について示す図の一例である。 図２０ｃは、図２０ａと同様のシミュレーション結果を、別の位置について示す図の一例である。 図２０ｄは、図２０ａと同様のシミュレーション結果を、別の位置について示す図の一例である。 図２１は、合波レーザ光源の他の構成を示す平面図の一例である。 図２２は、マイクロレンズアレイを構成するマイクロレンズの正面図（Ａ）の一例と側面図（Ｂ）の一例である。 図２３は、図２２のマイクロレンズによる集光状態を１つの断面内（Ａ）の一例と別の断面内（Ｂ）について示す概略図の一例である。 図２４は、光量分布補正光学系による補正の概念についての説明図の一例である。 図２５は、光照射手段がガウス分布で且つ光量分布の補正を行わない場合の光量分布を示すグラフの一例である。 図２６は、光量分布補正光学系による補正後の光量分布を示すグラフの一例である。 図２７ａ（Ａ）は、ファイバアレイ光源の構成を示す斜視図であり、図２７ａ（Ｂ）は、（Ａ）の部分拡大図の一例であり、図２７ａ（Ｃ）及び（Ｄ）は、レーザ出射部における発光点の配列を示す平面図の一例である。 図２７ｂは、ファイバアレイ光源のレーザ出射部における発光点の配列を示す正面図の一例である。 図２８は、マルチモード光ファイバの構成を示す図の一例である。 図２９は、合波レーザ光源の構成を示す平面図の一例である。 図３０は、レーザモジュールの構成を示す平面図の一例である。 図３１は、図３０に示すレーザモジュールの構成を示す側面図の一例である。 図３２は、図３０に示すレーザモジュールの構成を示す部分側面図である。 図３３は、レーザアレイの構成を示す斜視図の一例である。 図３４（Ａ）は、マルチキャビティレーザの構成を示す斜視図の一例である。図３４（Ｂ）は、図３４（Ａ）に示すマルチキャビティレーザをアレイ状に配列したマルチキャビティレーザアレイの斜視図の一例である。 図３５は、合波レーザ光源の他の構成を示す平面図の一例である。 図３６（Ａ）は、合波レーザ光源の他の構成を示す平面図の一例である。図３６（Ｂ）は、図３６（Ａ）の光軸に沿った断面図の一例である。 図３７（Ａ）及び（Ｂ）は、従来の露光装置における焦点深度と本発明のパターン形成方法（パターン形成装置）による焦点深度との相違を示す光軸に沿った断面図の一例である。 図３８は、感光層の分光感度の一例を示すグラフである。 図３９は、安全灯光源の分光分布を示すグラフである。
符号の説明
ＬＤ１〜ＬＤ７ ＧａＮ系半導体レーザ
１ ガラス基板
２ａ ゲート電極
２ｂ Ｃｓ電極
３ シリコン酸化膜
４ シリコン窒化膜
５ 非晶質シリコン層（ａ−Ｓｉ）
６ Ｎ＋不純物を混合したａ−Ｓｉ層
７ａ ドレイン電極
７ｂ ソース電極
８ 保護層
９ 画像電極
１０ ヒートブロック
１１〜１７ コリメータレンズ
２０ 集光レンズ
２１ 絶縁性基板
２２ａ 金属パターン
２３ ゲート酸化膜
２４ 半導体膜
２５ Ｎ＋不純物を混合したａ−Ｓｉ層
２６ ＩＴＯ膜
２７ａ ドレイン電極
２７ｂ ソース電極
３０〜３１ マルチモード光ファイバ
４４ コリメータレンズホルダー
４５ 集光レンズホルダー
４６ ファイバホルダー
５０ デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）
５２ レンズ系
５３ 反射光像（露光ビーム）
５４ 第２結像光学系のレンズ
５５ マイクロレンズアレイ
５６ 被露光面（走査面）
５５ａ マイクロレンズ
５７ 第２結像光学系のレンズ
５８ 第２結像光学系のレンズ
５９ アパーチャアレイ
６４ レーザモジュール
６６ ファイバアレイ光源
６７ レンズ系
６８ レーザ出射部
６９ ミラー
７０ プリズム
７３ 組合せレンズ
７４ 結像レンズ
１００ ヒートブロック
１１０ マルチキャビティレーザ
１１１ ヒートブロック
１１３ ロッドレンズ
１２０ 集光レンズ
１３０ マルチモード光ファイバ
１３０ａ コア
１４０ レーザアレイ
１４４ 光照射手段
１５０ 感光層
１５２ ステージ
１５５ａ マイクロレンズ
１５６ 設置台
１５８ ガイド
１６０ ゲート
１６２ スキャナ
１６４ センサ
１６６ 露光ヘッド
１６８ 露光エリア
１７０ 露光済み領域
１８０ ヒートブロック
１８４ コリメートレンズアレイ
３０２ コントローラ
３０４ ステージ駆動装置
４５４ レンズ系
４６８ 露光エリア
４７２ マイクロレンズアレイ
４７６ アパーチャアレイ
４７８ アパーチャ
４８０ レンズ系

Claims (19)

  1. 支持体と、該支持体上に、波長５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下における吸光度が１以上であり、かつ波長３５０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下における吸光度が０．３以下である光吸収特性を有する酸素遮断層と、該酸素遮断層上に感光層を有することを特徴とする感光性転写材料。
  2. 支持体と、該支持体上に、波長５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下における吸光度が１以上であり、かつ波長３５０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下における吸光度が０．３以下である光吸収特性を有するクッション層と、該クッション層上に感光層を有することを特徴とする感光性転写材料。
  3. 支持体と、該支持体上に、クッション層と、酸素遮断層と、感光層をこの順に有してなり、前記クッション層及び酸素遮断層の少なくともいずれかが、波長５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下における吸光度が１以上であり、かつ波長３５０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下における吸光度が０．３以下である光吸収特性を有することを特徴とする感光性転写材料。
  4. 酸素遮断層が、水溶性ポリマー及び染料を含有する請求項１及び３のいずれかに記載の感光性転写材料。
  5. クッション層が、染料を含有する請求項２及び３のいずれかに記載の感光性転写材料。
  6. 内側に感光層が位置するように巻いたロール形態である請求項１から５のいずれかに記載の感光性転写材料。
  7. 積層型のシート形態である請求項１から５のいずれかに記載の感光性転写材料。
  8. 感光層が、光照射手段からの光を受光し出射する描素部をｎ個有する光変調手段により、前記光照射手段からの光を変調させた後、前記描素部における出射面の歪みによる収差を補正可能な非球面を有するマイクロレンズを配列したマイクロレンズアレイを通した光で、露光される請求項１から７のいずれかに記載の感光性転写材料。
  9. 請求項１から８のいずれかに記載の感光性転写材料を、加熱及び加圧の少なくともいずれかの下で転写して基材表面に積層し、感光層を形成した後、該感光層を露光し、現像することを特徴とするパターン形成方法。
  10. 配線パターンを形成する請求項９に記載のパターン形成方法。
  11. ソルダーレジストパターンを形成する請求項９に記載のパターン形成方法。
  12. 層間絶縁膜パターンを形成する請求項９に記載のパターン形成方法。
  13. 少なくとも、Ｒ、Ｇ及びＢの３原色に着色された感光性組成物を用いて、基材の表面に所定の配置で、Ｒ、Ｇ及びＢの各色毎に、順次、感光層形成工程、露光工程、及び現像工程を繰り返してカラーフィルタを形成する請求項９に記載のパターン形成方法。
  14. 露光が、光を照射する光照射手段と、形成するパターン情報に基づいて前記光照射手段から照射される光を変調させる光変調手段とを用いて行われる請求項９から１３のいずれかに記載のパターン形成方法。
  15. 光変調手段が、形成するパターン情報に基づいて制御信号を生成するパターン信号生成手段を更に有してなり、前記光照射手段から照射される光を該パターン信号生成手段が生成した制御信号に応じて変調させる請求項１４に記載のパターン形成方法。
  16. 光変調手段が、ｎ個の描素部を有してなり、該ｎ個の描素部の中から連続的に配置された任意のｎ個未満の前記描素部を、形成するパターン情報に応じて制御可能である請求項１４から１５のいずれかに記載のパターン形成方法。
  17. 光変調手段が、空間光変調素子である請求項１４から１６のいずれかに記載のパターン形成方法。
  18. 空間光変調素子が、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）である請求項１７に記載のパターン形成方法。
  19. 請求項９から１８のいずれかに記載のパターン形成方法により形成されることを特徴とするパターン。
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