JP2009134273A - Pattern formation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フォトリソグラフィー方法に関し、より詳細には、被露光パターンに従い第一の感光性材料上に形成された第二の感光性材料上にレーザを集光走査させて第二のパターンを直接描画して現像し、該第二のパターンをマスクにして前記第一の感光性材料に対して一括露光し、前記第二の感光性材料を剥離して前記第一の感光性材料を現像してソルダレジストとしての第一のパターンを基板上に形成するパターン形成方法に関する。 The present invention relates to a photolithography method. More specifically, the present invention relates to a photolithographic method. More specifically, a laser is focused on a second photosensitive material formed on a first photosensitive material according to a pattern to be exposed, and a second pattern is directly formed. Drawing and developing, using the second pattern as a mask, batch exposing the first photosensitive material, peeling off the second photosensitive material and developing the first photosensitive material The present invention relates to a pattern forming method for forming a first pattern as a solder resist on a substrate.
プリント配線板は、抵抗やコンデンサ等の電子部品を実装し、その部品間を配線で接続して電子回路を構成する部品である。導体回路パターンのハンダ付けランドに電子部品を搭載するが、そのハンダ付けランドを除く導体回路部分は永久保護膜としてソルダレジストで被覆される。 The printed wiring board is a component that constitutes an electronic circuit by mounting electronic components such as resistors and capacitors and connecting the components with wiring. An electronic component is mounted on the soldering land of the conductor circuit pattern. The conductor circuit portion excluding the soldering land is covered with a solder resist as a permanent protective film.
ソルダレジストは、電子部品をはんだ付けする際不必要な部分にはんだが付着するのを防止するとともに、導体回路部分が空気に直接曝されて酸化してしまうことを防止する。また、ソルダレジストは、電気特性の改善や導体間の絶縁性維持等を担う役割も持つ。 The solder resist prevents solder from adhering to unnecessary portions when soldering electronic components, and prevents the conductor circuit portion from being directly exposed to air and being oxidized. The solder resist also has a role of improving electrical characteristics and maintaining insulation between conductors.
ワークの表面の一部分を所望のパターンで覆い、覆われていない部分だけに次の処理が適用されるようにする材料のことをレジストといい、プリント配線板に使用されるレジストは、感光性を有する光硬化樹脂が主である。それ以外のレジストには、はんだ付け処理用のソルダレジストの他、めっき処理用のめっきレジスト、エッチング処理用のエッチングレジストがある。 A material that covers a part of the surface of a workpiece with a desired pattern and applies the following treatment to only the uncovered part is called a resist. It is mainly a photo-curing resin. Other resists include a solder resist for soldering, a plating resist for plating, and an etching resist for etching.
プリント配線板、半導体、液晶をはじめとした種々の配線基板にパターンを形成するために、従来は、感光性の液状レジストやドライフィルムレジストを基板上に成膜した後、フォトマスクを介して露光を行ってきた。 Conventionally, in order to form patterns on various wiring boards such as printed wiring boards, semiconductors, and liquid crystals, a photosensitive liquid resist or dry film resist is formed on the substrate, and then exposed through a photomask. I went.
配線基板の製造においては、高精度の配線を低価格でかつ短納期で提供できることが期待されているが、基板の種類によっては多品種少量生産及び多品種変量生産の場合が多く、その都度、マスクを製作することはコストの上昇及び納期の遅延を招いていた。このため、多品種変量、高精度、低コストを全て同時に実現できるマスクレス露光の要求が強く求められている。 In the production of wiring boards, it is expected that high-precision wiring can be provided at low cost and with short delivery times, but depending on the type of board, there are many cases of high-mix low-volume production and high-variety variable-volume production. Manufacturing a mask has led to an increase in cost and a delay in delivery time. For this reason, there is a strong demand for maskless exposure that can simultaneously realize all kinds of variables, high accuracy, and low cost.
このようなマスクレス直接描画露光技術はフォトマスクの製造が不要であるため、マスク製造設備費、材料費を大幅に節約できるばかりでなく、マスク製造にかかる時間(リードタイム)を短縮してプリント配線基板を製造することができる。さらに、マスクレス直接描画露光技術は基板の歪みや撓み量を検出して位置補正しながら露光できるので、高精度な位置合わせが可能という特徴を持つ。 Such maskless direct drawing exposure technology does not require the production of a photomask, so it not only saves mask manufacturing equipment costs and material costs, but also shortens the mask manufacturing time (lead time) for printing. A wiring board can be manufactured. Further, the maskless direct drawing exposure technique is characterized in that the exposure can be performed while correcting the position by detecting the distortion and deflection amount of the substrate, so that highly accurate alignment is possible.
マスクレス露光を行う第1の方法としては、出力の大きなレーザ光とポリゴンミラーを用いてレーザ光を走査させて基板にパターンを直接描画する方法がある。この方法は、比較的ラフなパターンを大面積に描画することを得意とし、シンプルでかつ安価な装置で構成することができる。 As a first method for performing maskless exposure, there is a method of directly drawing a pattern on a substrate by scanning laser light using a laser beam having a large output and a polygon mirror. This method is good at drawing a relatively rough pattern over a large area, and can be configured with a simple and inexpensive apparatus.
マスクレス露光を行う第2の方法としては、特許文献1(特開平11−320968号公報)に記載されているように、液晶やDMD(Digital Micro-Mirror Device)等の2次元空間光変調素子を用いて2次元パターンを発生させ、このパターンを投影レンズで基板上に直接描画する方法がある。この方法によれば微細なパターン描画を行うことが可能である。このような2次元光変調の特徴である2次元描画においては、光強度を増大すれば更に描画速度を向上させることが可能であり、特許文献2(特開2002−182157号公報)および特許文献3(特開2004−157219号公報)に光強度増大光学系が提案されている。 As a second method for performing maskless exposure, as described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 11-320968), a two-dimensional spatial light modulator such as liquid crystal or DMD (Digital Micro-Mirror Device) is used. There is a method in which a two-dimensional pattern is generated using, and this pattern is directly drawn on a substrate by a projection lens. According to this method, a fine pattern can be drawn. In the two-dimensional drawing which is a feature of such two-dimensional light modulation, it is possible to further improve the drawing speed by increasing the light intensity. Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-182157) and Patent Document 3 (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-157219) proposes an optical intensity increasing optical system.
しかし上記第1の方法は、大面積を高精細に描画することが難しく、スループットを短縮しようとすると大出力のレーザ光が必要となり、装置が高価になってランニングコストが高くなる。 However, in the first method, it is difficult to draw a large area with high definition, and if it is attempted to reduce the throughput, a high-power laser beam is required, the apparatus becomes expensive, and the running cost increases.
また上記第2の方法で使用される2次元光変調素子の耐久性や寿命は、入射光の強度だけではなくその波長にも依存する。従って、マスクレス露光技術に適用される光強度領域では、入射波長が短い紫外光領域(400nm未満)ほど光変調素子の誤動作や欠陥の発生率が増大し、あるいは致命故障発生までの寿命が低下する傾向がある。そのため2次元光変調素子へ紫外光を入射させる場合には露光時間の長時間化と引き換えにその光強度を制限するか、あるいは紫外光よりも長波長である可視光(400〜800nm)乃至赤外光(800nm超)を入射させる必要がある。 The durability and life of the two-dimensional light modulator used in the second method depend not only on the intensity of incident light but also on the wavelength. Therefore, in the light intensity region applied to the maskless exposure technique, the malfunction rate and defect occurrence rate of the light modulation element increases or the life until the fatal failure occurs decreases in the ultraviolet light region (less than 400 nm) with a short incident wavelength. Tend to. Therefore, when ultraviolet light is incident on the two-dimensional light modulation element, the light intensity is limited in exchange for a longer exposure time, or visible light (400 to 800 nm) or red having a longer wavelength than ultraviolet light. External light (over 800 nm) needs to be incident.
一方、従来のマスクを用いる露光装置において用いられる光源である水銀ランプは、i線(365nm)、h線(405nm)、g線(436nm)に強い波長スペクトル分布を持っている。液状レジストの露光に多用されるメタルハライドランプも、i線近傍の光を効率よく放射する仕様が主である。配線形成のための露光技術に使用される感光性材料は、量産性及び作業性の観点から、照射される光の波長が短くなるほど高感度となり、可視光領域で低感度となるように組成設計されている。一般に、水銀輝線であるi線で露光した場合には良好なパターニングが可能である。 On the other hand, a mercury lamp, which is a light source used in an exposure apparatus using a conventional mask, has a strong wavelength spectrum distribution for i-line (365 nm), h-line (405 nm), and g-line (436 nm). Metal halide lamps frequently used for exposure of liquid resists also mainly have specifications for efficiently emitting light near the i-line. The photosensitive material used in the exposure technology for wiring formation is designed from the viewpoint of mass productivity and workability so that the shorter the wavelength of the irradiated light, the higher the sensitivity and the lower the sensitivity in the visible light region. Has been. In general, good patterning is possible when exposed to i-rays, which are mercury emission lines.
マスクレス露光を行う場合、光源として水銀ランプを用いることは不可能ではないが、水銀ランプから高効率で指向性の高い露光照明光を得ることは困難である。 When performing maskless exposure, it is not impossible to use a mercury lamp as a light source, but it is difficult to obtain exposure illumination light with high efficiency and high directivity from the mercury lamp.
つまり、マスクレス露光の光変調光学系に対しては短波長の紫外光よりも長波長の可視光が適している。この問題のため、露光の高スループット化と高精細化との両立が困難であった。 That is, long-wavelength visible light is more suitable for maskless exposure light modulation optical systems than short-wavelength ultraviolet light. Due to this problem, it has been difficult to achieve both high throughput and high definition of exposure.
マスクレス露光における露光スループットを向上させるために、可視光光源のマスクレス露光装置に適したレジストが開発されている。これらのレジストは可視光乃至赤外光領域に感光域を有し、マスクレス露光を行った場合にも良好な露光スループットを維持することが可能である。しかし、これら可視光光源を有するマスクレス露光専用のレジストは、通常の紫外光に感光するレジストの場合に使用するイエロールームを使用できないために暗室又はレッドルームが必要になる外、量産現場において基板製造条件の変更が必要である上、紫外光に感光域を有する汎用材料に比べてその材料価格が高価であり、ランニングコストが高くなる。 In order to improve exposure throughput in maskless exposure, a resist suitable for a maskless exposure apparatus using a visible light source has been developed. These resists have a photosensitive region in the visible light to infrared light region, and can maintain a good exposure throughput even when maskless exposure is performed. However, these maskless exposure-only resists having a visible light source cannot use the yellow room used in the case of resists sensitive to ordinary ultraviolet light, so a dark room or a red room is required, and a substrate in a mass production site. The manufacturing conditions need to be changed, and the material price is higher than that of a general-purpose material having a photosensitive region in ultraviolet light, and the running cost is increased.
上記可視光光源専用に開発されたレジスト以外にも、可視光領域に感光域を有する感光性材料がある。例えば特許文献4(特開2007−242371号公報)や特許文献5(特開2004−221564号公報)に開示されているような、ハロゲン化銀乳剤層を含有する銀塩写真感光性材料(以下、ハロゲン化銀材という。)は、可視光光源のマスクレス露光装置であっても低露光量で均一なパターン露光が可能である。しかしこの感光性材料は、電磁波シールド材、タッチパネル用途の導電性材料であるため、プリント配線板用の絶縁材であるソルダレジストとしては使用することができない。 In addition to the resist developed exclusively for the visible light source, there are photosensitive materials having a photosensitive region in the visible light region. For example, a silver salt photographic photosensitive material containing a silver halide emulsion layer (hereinafter referred to as JP-A-2007-242371) or JP-A-2004-221564 (JP-A-2004-221564). , A silver halide material) is capable of uniform pattern exposure with a low exposure even in a maskless exposure apparatus using a visible light source. However, since this photosensitive material is an electromagnetic shielding material and a conductive material for touch panels, it cannot be used as a solder resist that is an insulating material for printed wiring boards.
また、半導体レーザを光源に用いたマスクレス直接描画露光装置に対し、ソルダレジストの感度は、めっきレジストおよびエッチングレジスト等の他の感光性材料に比較してとりわけ低く、露光スループットが顕著に低い。 In addition, the sensitivity of the solder resist is particularly lower than that of other photosensitive materials such as a plating resist and an etching resist, and the exposure throughput is significantly lower than that of a maskless direct drawing exposure apparatus using a semiconductor laser as a light source.
電子部品の小型化、高密度化にともない、はんだ付けする部分のパッド寸法やピッチ寸法も年々小さくなり、ソルダレジストの露光工程では、その解像度やパッド間に形成するパターンの位置合わせ精度等が重要となる。そのため、ソルダレジスト露光工程にマスクレス露光を適用することが望まれている。 As electronic components become smaller and higher in density, the pad dimensions and pitch dimensions of soldered parts also become smaller year by year. In the solder resist exposure process, the resolution and alignment accuracy of the pattern formed between the pads are important. It becomes. Therefore, it is desired to apply maskless exposure to the solder resist exposure process.
ソルダレジストの露光工程において十分な硬化が得られないと、露光後の現像工程でソルダレジスト表面が現像液に侵されやすくなり、プリント配線板に必要な性能が得られない場合がある。露光量を増大させてプリント配線板を生産した場合には、露光パターンの精度を著しく低下させるのみならず、生産工程に要する時間が増大し、生産性に影響を与えるといった弊害がある。従って、低露光量でも位置合わせ精度が良く高解像度にパターン形成可能な露光方法が求められている。
従来技術(特許文献1乃至5)の何れにおいても、マスクレス露光装置の可視光を照射する光源に対して低感度な感光性材料であるソルダレジストを、高スループットに露光してパターンを形成する技術については記載されていない。
In any of the conventional techniques (
そこで、本発明の目的は、マスクレス露光において、低コスト化及び短納期化の要求水準を満足する高精度かつ露光効率の高いパターン形成方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a pattern forming method with high accuracy and high exposure efficiency that satisfies the required level of cost reduction and short delivery time in maskless exposure.
上記目的を達成するために、本発明は、可視光に対して感度が低く、紫外光若しくは近紫外光を含有するエネルギー線に対して感度が高い第一の感光性材料を基板上に成膜する成膜工程と、前記第一の感光性材料よりも可視光に対して感度が高い第二の感光性材料を前記第一の感光性材料の上に形成する形成工程と、前記第二の感光性材料に対して前記可視光からなる露光光を照射するマスクレス直接描画露光装置を用いて第二のパターンを描画する第一の露光工程と、該描画された第二の感光性材料を現像液によって処理して第二のパターンを形成する第一の現像工程と、前記第一の感光性材料の上に形成された前記第二の感光性材料に対して前記紫外光若しくは近紫外光を含有するエネルギー線を一括照射して前記第二のパターンを前記第一の感光性材料に対して転写して第一のパターンを露光する第二の露光工程と、該第二の露光工程で露光された第一の感光性材料から前記第二の感光性材料を除去する剥離工程と、該剥離工程で残された第一の感光性材料を現像液によって処理して前記第一のパターンを形成する第二の現像工程とを有することを特徴とするパターン形成方法である。 In order to achieve the above object, the present invention forms a first photosensitive material on a substrate, which has low sensitivity to visible light and high sensitivity to energy rays containing ultraviolet light or near ultraviolet light. Forming a film, forming a second photosensitive material having higher sensitivity to visible light than the first photosensitive material on the first photosensitive material, and forming the second photosensitive material on the first photosensitive material. A first exposure step of drawing a second pattern using a maskless direct drawing exposure apparatus that irradiates the photosensitive material with exposure light comprising the visible light, and the drawn second photosensitive material. A first developing step for forming a second pattern by processing with a developing solution; and the ultraviolet light or near ultraviolet light for the second photosensitive material formed on the first photosensitive material. Irradiating energy rays containing the second pattern to the second pattern A second exposure step in which the first pattern is exposed by transferring to one photosensitive material, and the second photosensitive material is removed from the first photosensitive material exposed in the second exposure step. A pattern forming method comprising: a peeling step for removing; and a second developing step for forming the first pattern by treating the first photosensitive material left in the peeling step with a developer. It is.
また、本発明は、前記パターン形成方法において、前記第一の感光性材料は感光性ソルダレジストで形成され、前記第二の感光性材料はハロゲン化銀層からなる感光性材料層を有することを特徴とする。 According to the present invention, in the pattern forming method, the first photosensitive material is formed of a photosensitive solder resist, and the second photosensitive material has a photosensitive material layer composed of a silver halide layer. Features.
即ち、マスクレス直接描画露光装置で用いる可視光の露光光に対して低感度な第一の感光性材料に対して第一のパターンを形成するパターン形成方法において、前記第一の感光性材料上に形成された可視光の露光光に対して高感度な第二の感光性材料へのパターン描画と、前記第一の感光性材料へのエネルギー線の一括露光による光硬化との二段階に分けることにより、このパターン描画にかかる時間を大幅に削減することを特徴とする。 That is, in a pattern forming method for forming a first pattern on a first photosensitive material having low sensitivity to visible light used in a maskless direct drawing exposure apparatus, It is divided into two stages: pattern drawing on a second photosensitive material that is highly sensitive to visible light exposure light formed on the substrate, and photocuring by batch exposure of energy rays to the first photosensitive material. Thus, the time required for pattern drawing is greatly reduced.
このように、ソルダレジストとして用いられる第一の感光性材料がマスクレス直接描画露光装置で用いられる可視光の露光光に対して低感度であることを改善するために、例えばハロゲン化銀材のような前記可視光の露光光に対して感度が高い第二の感光性材料を前記第一の感光性材料の上に形成すると良いこと見出したことにある。これは、前述したように、前記可視光の露光光に対して感度が高い第二の感光性材料に対してはイエロールームを使用できないために暗室又はレッドルームが必要になり、かつ量産現場において基板製造条件の変更も必要であるために、当業者の着想から外れているものである。 Thus, in order to improve the low sensitivity of the first photosensitive material used as the solder resist to the visible light used in the maskless direct drawing exposure apparatus, for example, a silver halide material is used. It has been found that it is preferable to form a second photosensitive material having high sensitivity to the visible light exposure light on the first photosensitive material. This is because, as described above, a yellow room cannot be used for the second photosensitive material having a high sensitivity to the exposure light of the visible light, so a dark room or a red room is required, and in a mass production site. Since it is also necessary to change the substrate manufacturing conditions, it is out of the concept of those skilled in the art.
尚、本発明における第二の感光性材料として、例えば特許文献6(特開2003−77350号公報)に開示されているような波長450nm以上の光に感光性を有しない材料を用いた場合には、イエロールームを使用できる。 In addition, when the material which does not have photosensitivity to the light of wavelength 450nm or more as disclosed in patent document 6 (Unexamined-Japanese-Patent No. 2003-77350) is used as the 2nd photosensitive material in this invention, for example. Can use the yellow room.
前記基板上に前記第一の感光性材料及び前記第二の感光性材料を順次形成するが、第一の感光性材料にはマスクレス直接描画露光装置の光源に対して低感度な感光性材料を、一方、高感度を示す感光性材料を前記第二の感光性材料として選択する。第二の感光性材料は、支持体として非感光性である透明フィルムを備えており、更には、該透明フィルムが離型処理を施した離型処理面を有していることが望ましい。該透明フィルムは、前記第二の感光性材料の可視光に対して感度が高い感光性材料層(以下、高感度感光層という。)を支持すると共に、高感度感光層に対する現像液が第一の感光性材料に接触しないようにするためであり、また、高感度感光層と第一の感光性材料の相互拡散を防ぎ、これによりコンタミネーションを防止し、かつ感光性材料の感度変動を防止する役割を持つ。また、離型処理面は後の工程で第二の感光性材料の剥離を容易にし、剥離する際に生じる第一の感光性材料へのダメージを低減する役割を持つ。第一の感光性材料の性質により、離型処理面は必須ではない。離型処理面、透明フィルム、高感度感光層の順の層構成を持つ第二の感光性材料を、前記第一の感光性材料を成膜した基板上に、離型処理面が第一の感光性材料と接するように70℃以下で成膜できることが望ましい。これは、第一の感光性材料の熱硬化を防ぐためである。また、該離型処理面及び該透明フィルムは透明(全光線(可視光乃至紫外光)の透過率が90%以上)であることが望ましい。 The first photosensitive material and the second photosensitive material are sequentially formed on the substrate, and the first photosensitive material has a low sensitivity to a light source of a maskless direct drawing exposure apparatus. On the other hand, a photosensitive material exhibiting high sensitivity is selected as the second photosensitive material. The second photosensitive material includes a non-photosensitive transparent film as a support, and it is further desirable that the transparent film has a release treatment surface subjected to a release treatment. The transparent film supports a photosensitive material layer (hereinafter referred to as a high-sensitivity photosensitive layer) having high sensitivity to visible light of the second photosensitive material, and a developer for the high-sensitivity photosensitive layer is the first. In order to prevent the photosensitive material from coming into contact with each other, the mutual diffusion between the high-sensitivity photosensitive layer and the first photosensitive material is prevented, thereby preventing contamination and preventing fluctuations in the sensitivity of the photosensitive material. Have a role to play. Further, the release treatment surface has a role of facilitating peeling of the second photosensitive material in a later step and reducing damage to the first photosensitive material that occurs when peeling. Due to the nature of the first photosensitive material, the release treatment surface is not essential. A second photosensitive material having a layer structure in the order of a release treatment surface, a transparent film, and a high-sensitivity photosensitive layer is disposed on the substrate on which the first photosensitive material is formed. It is desirable that the film can be formed at 70 ° C. or lower so as to be in contact with the photosensitive material. This is to prevent thermal curing of the first photosensitive material. Moreover, it is desirable that the release treatment surface and the transparent film are transparent (transmittance of total light (visible light to ultraviolet light) is 90% or more).
マスクレス露光装置の光源に対して、所望の露光パターンとはネガ・ポジが反転したパターンをマスクレス露光装置で直接描画する。第二の感光性材料は高感度であるため、低感度な第一の感光性材料を直接パターン描画するよりも、露光効率を大幅に向上できる。特にソルダレジストの露光に対しては、本発明の効果を大いに期待できる。ソルダレジストは、電子部品を搭載するためのはんだ付け部分を除くプリント配線板のパターン全面を塗布、またはラミネートするものである。従って、ネガ型ソルダレジストを本発明の方法で露光する場合、基板を全面被覆する所望のパターンとは反転したパターンを描画するため、描画面積を縮小でき、マスクレス直接描画露光装置のパターン描画にかかる時間をより一層短縮できる。 The maskless exposure apparatus directly draws a pattern in which the negative and positive are reversed from the desired exposure pattern with respect to the light source of the maskless exposure apparatus. Since the second photosensitive material has high sensitivity, the exposure efficiency can be significantly improved as compared with the case where the first photosensitive material having low sensitivity is drawn directly. In particular, the effects of the present invention can be greatly expected for the exposure of solder resist. The solder resist is used for applying or laminating the entire pattern of the printed wiring board excluding the soldered portion for mounting the electronic component. Therefore, when the negative solder resist is exposed by the method of the present invention, a pattern reversed from the desired pattern covering the entire surface of the substrate is drawn, so that the drawing area can be reduced, and the pattern drawing of the maskless direct drawing exposure apparatus can be performed. Such time can be further shortened.
第一の感光性材料は、マスクレス露光装置の光源として用いられる可視光の露光光に対して、第二の感光性材料よりも2倍以上感度が低いことが好ましい。この場合の感度とは、感光性材料の硬化度合いを指し示す。マスクレス露光装置で第二の感光性材料を硬化させ、パターン描画させるための最適露光量以上の光照射量によって第一の感光性材料の光硬化が開始することが望ましい。これはマスクレス露光装置でのパターン描画の際に、第一の感光性材料を硬化させないためであり、逆の側面から言えば、マスクレス露光装置の光源として用いられる可視光の露光光に対して非常に感度が低い感光性材料に対してこそ、本発明は好適である。 The first photosensitive material preferably has a sensitivity twice or more lower than that of the second photosensitive material with respect to visible light used as a light source of a maskless exposure apparatus. The sensitivity in this case indicates the degree of curing of the photosensitive material. The second photosensitive material is cured by a maskless exposure apparatus, and it is desirable that photocuring of the first photosensitive material is started by a light irradiation amount that is equal to or greater than the optimum exposure amount for pattern drawing. This is because the first photosensitive material is not cured at the time of pattern drawing by the maskless exposure apparatus. In other words, the exposure light of the visible light used as the light source of the maskless exposure apparatus can be described. Therefore, the present invention is suitable only for a photosensitive material having a very low sensitivity.
第二の感光性材料は、パターン露光及び現像処理により透過率変化を起こす特徴を有する必要がある。つまり、成膜後から露光前の時点では、マスクレス露光装置の光源に対して透過率30%以上70%以下であり、露光及び現像後は全光線透過率10%以下となることが必要である。第二の感光性材料そのものの感度は、マスクレス露光装置で描画する前後で変化する透過率の変化量で規定される。第二の感光性材料に対して現像を行い、画定したパターンが該照明光を遮蔽する特徴を有することにより、第二の感光性材料のパターンと第一の感光性材料を同時に全面照射すると、第二の感光性材料がフォトマスクとなり、マスクレス露光装置で直接描画したパターンとネガ・ポジが反転したパターンが第一の感光性材料上に描画される。第二の感光性材料を被加工層である低感度な第一の感光性材料に密着させることにより、回折等の光学的なズレを生じさせることなく露光することが可能であり、また感光性材料の感度低下要因である酸素阻害の影響を排除することも可能である。 The second photosensitive material needs to have a characteristic of causing a change in transmittance by pattern exposure and development processing. That is, at the time after film formation and before exposure, the transmittance is 30% or more and 70% or less with respect to the light source of the maskless exposure apparatus, and after exposure and development, the total light transmittance needs to be 10% or less. is there. The sensitivity of the second photosensitive material itself is defined by the amount of change in transmittance that changes before and after drawing with a maskless exposure apparatus. When the second photosensitive material is developed, and the defined pattern has a characteristic of shielding the illumination light, the pattern of the second photosensitive material and the first photosensitive material are simultaneously irradiated on the entire surface, The second photosensitive material becomes a photomask, and the pattern directly drawn by the maskless exposure apparatus and the pattern in which the negative and positive are reversed are drawn on the first photosensitive material. By adhering the second photosensitive material to the low-sensitivity first photosensitive material, which is the layer to be processed, exposure can be performed without causing optical misalignment such as diffraction. It is also possible to eliminate the influence of oxygen inhibition, which is a factor that lowers the sensitivity of the material.
第二の感光性材料を剥離した後、低感度な第一の感光性材料に対して現像を行うと、第一の感光性材料上にパターンが形成できる。パターンはマスクレス露光装置で描画しているため、解像性の向上が期待できる。 A pattern can be formed on the first photosensitive material by developing the low-sensitivity first photosensitive material after peeling off the second photosensitive material. Since the pattern is drawn by a maskless exposure apparatus, an improvement in resolution can be expected.
本発明のパターン形成方法を施すことにより、マスクレス露光装置でのパターン描画において、低コスト化及び短納期化の要求水準を満足する高精度かつ露光効率の高いパターン描画が可能となる。 By applying the pattern forming method of the present invention, pattern drawing with a maskless exposure apparatus can be performed with high accuracy and high exposure efficiency that satisfies the required level of cost reduction and short delivery time.
また、プリント配線板に用いられるソルダレジストの露光工程において、レジストの電気特性を維持したまま、高精度な位置合わせ露光を可能にし、かつパターン描画時間を大幅に短縮できる。 Moreover, in the exposure process of the solder resist used for the printed wiring board, it is possible to perform highly accurate alignment exposure while maintaining the electrical characteristics of the resist, and to greatly shorten the pattern drawing time.
以下、本発明に係るパターン形成方法の実施形態について図面を用いて説明するが、これに限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the pattern forming method according to the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto.
まず、本発明に係る実施形態の概要を図1及び図2を用いて説明する。 First, an outline of an embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
本発明に係るパターン形成方法は、基板5上に第一の感光性材料3を成膜する工程〔1〕と、離型処理面2bを有する透明フィルム2aに、離型処理面2bと反対面に第一の感光性材料3よりも可視光に対して高感度な高感度感光層(ハロゲン化銀乳剤層を含有する銀塩写真感光性材料)1を成膜して第二の感光性材料6を形成する工程〔2〕と、第二の感光性材料6を第一の感光性材料3上にラミネートして高感度感光層1を形成する工程〔3〕と、主波長がh線(波長405nm)である青色半導体レーザ7を照射するマスクレス直接描画露光装置(図示せず)で高感度感光層1に対して直接パターンを描画する露光工程〔4〕と、高感度感光層1を現像して描画パターンを形成する工程〔5〕と、高感度感光層1に形成された描画パターン1’、第二の感光性材料6及び第一の感光性材料3に対して同時に一括露光する露光工程〔6〕と、高感度感光層1の描画パターン1’及び第二の感光性材料6を除去する剥離工程〔7〕と、第一の感光性材料3を現像して描画パターン1’を反転した反転パターン(目的とする硬化したソルダレジストパターン)3’を基板5上に形成する工程〔8〕とを有するものである。
The pattern forming method according to the present invention includes a step [1] of forming a first
なお、図2において、4は基板5上の導体部を示す。7は、露光工程〔4〕において用いられるマスクレス直接描画露光装置の第1の露光光源から出射される可視光の主波長がh線(波長405nm)である青色半導体レーザを示す。8は、露光工程〔6〕において用いられる第2の照射光源から出射され、全出射エネルギー中1%以上100%以下の強度で、350〜450nmの紫外光若しくは近紫外光を含有するエネルギー線を示す。
In FIG. 2,
マスクレス直接描画露光装置(図示せず)としては、例えば可視光を出射する青色半導体レーザを第1の露光光源とし、出力の大きなレーザ光とポリゴンミラーとを用いてレーザ光を走査させて基板にパターンを直接描画する装置、または液晶やDMD(Digital Micro-Mirror Device)等の2次元空間光変調素子を用いて2次元パターンを発生させ、このパターンを投影レンズで基板上に直接描画する装置等が考えられる。 As a maskless direct drawing exposure apparatus (not shown), for example, a blue semiconductor laser that emits visible light is used as a first exposure light source, and a laser beam is scanned by using a laser beam having a large output and a polygon mirror to scan the substrate. A device for directly drawing a pattern on a substrate, or a device for generating a two-dimensional pattern using a two-dimensional spatial light modulator such as a liquid crystal or DMD (Digital Micro-Mirror Device) and drawing the pattern directly on a substrate with a projection lens Etc. are considered.
次に、各工程を詳細に説明する。 Next, each step will be described in detail.
本発明で用いられる第一の感光性材料3は、配線基板製造用に使用されるネガ型i線用感光性材料であって、配線基板の製造工程において主として350〜450nmの紫外光〜近紫外光を照射させて、フォトリソグラフィー加工に用いられる。この感光性材料3は目的、用途別に様々考えられるが、プリント配線基板上のはんだ付けランドを除く導体回路部分を永久保護膜として被覆するソルダレジストは、青色半導体レーザを第1の露光光源として用いるマスクレス露光装置での描画に対してとりわけ露光効率が悪いため、本発明に好適な効果が得られやすい傾向にある。
The first
なお、図3は、本発明に係るパターン形成方法に用いる高感度感光層1及び第一の感光性材料3の主波長がh線(波長405nm)の青色半導体レーザ光照射時における硬化挙動(露光量と現像後における感光性材料の膜厚との関係)の一実施例を示す図である。第一の感光性材料3として用いることができる感光性材料は、高感度感光層1が完全に硬化する露光量以上の光照射量によって硬化が開始する材料である。露光工程〔4〕において高感度感光層1のパターン描画時、中間層として設けた透明フィルム2a及び離型処理面2bを透過して照明光が第一の感光性材料膜3に到達した際に、第一の感光性材料3の感度が高感度感光層1の感度に近接していると、第一の感光性材料3も露光されて硬化してしまう。
FIG. 3 shows a curing behavior (exposure) of the high-sensitivity
本発明では、第一の感光性材料3に対して最終的に形成する所望のパターンに対してネガ・ポジが反転したパターンを露光工程〔4〕において高感度感光層1にマスクレス露光装置で描画するため、高感度露光層1を露光した時に、第一の感光性材料3も同様に硬化してしまっては所望のパターンが得られない可能性が生じる。従って、露光工程〔4〕において、第一の感光性材料3の硬化が開始する点の露光量が、高感度感光層1の硬化が終了する点での露光量よりも大きいことが必要であり、高感度感光層1と第一の感光性材料3では、マスクレス露光装置でのパターン描画前には、マスクレス露光装置の第1の露光光源から出射される露光波長(主波長がh線である)に対してその感度が2倍以上の差があることが望ましく、その差が大きいほど、本発明には好適である。
In the present invention, a pattern in which the negative and positive are reversed with respect to a desired pattern finally formed on the first
本発明で用いられる第一の感光性材料3の形態は、ドライフィルム状でも、液状でも構わず、いずれの場合においても、配線基板等の被露光物の表面に所定の方法によって適宜成膜できれば良い。工程〔1〕において基板上に第一の感光性材料3を成膜する方法としては、特に限定されるものではなく、例えば第一の感光性材料3がフィルム状であれば、ラミネート法、真空ラミネート法等であり、第一の感光性材料3が液状であれば、スプレーコート法、ロールコート法、回転塗布法等が挙げられる。本発明に好適な第一の感光性材料3の成膜後の膜厚は、2マイクロメータ〜100マイクロメータの範囲であり、最小加工寸法は1マイクロメータ程度である。ここで用いる感光性材料3には、エポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂等を主成分とする感光性材料が好適である。被露光物の構造や用途によっては、ここに例示した以外の感光性材料の組成でも使用できることは言うまでもない。
The form of the first
工程〔2〕において第二の感光性材料6を形成するため、高感度感光層1を透明フィルム2aに成膜するが、この方法は特に限定されるものではなく、例えば高感度感光層1がフィルム状であれば、ラミネート法、真空ラミネート法等であり、高感度感光層1が液状であれば、スプレーコート法、ロールコート法、回転塗布法等が挙げられる。透明フィルム2aとしては、ポリエチレンテレフタラート、ポリプロピレン等の重合体フィルム等を用いることができる。高感度感光層1としては、露光工程〔4〕において、例えば、青色半導体レーザを第1の露光光源とするマスクレス露光装置で直接描画するならば、成膜後はh線(波長405nm)の照射7に対して高感度であり、なおかつ、露光、現像後には全光線を遮蔽するように光透過率変化を起こしてマクスパターン1’を定着させる必要がある。また第一の感光性材料3がネガ型であれば、その種類を問わず、高感度感光層1にネガ型及びポジ型のいずれの反応型も適用することができる。ネガ型感光性材料は光が照射された部分が硬化し、非照射部分が現像により溶解するのに対し、ポジ型感光性材料は光が照射された部分が現像により溶解し、非照射部分が硬化する。高感度感光層1がいずれの反応型でも、第一の感光性材料3に形成する目的とする所望のパターン3’に対して反転したマスクパターン1’を露光工程〔4〕においてマスクレス露光装置で描画する。
In order to form the second
なお、第一の感光性材料3に透明フィルム2aを成膜し、その上に高感度感光層1をさらに成膜する手法もある。しかし、第二の感光性材料6を別途作成し、これを第一の感光性材料3に成膜する方が第一の感光性材料3へのダメージを低減できるため好ましい。第一の感光性材料3の物性によってはこれらに限定されるものではない。
There is also a method of forming a
工程〔3〕において、第一の感光性材料膜3上に積層膜6を成膜する方法としては、特に限定されるものではなく、ラミネート法、真空ラミネート法等を挙げることができる。さらに第一の感光性材料3が熱硬化することを防ぐために、成膜時の温度が70℃以下であることが好ましいが、第一の感光性材料3の物性によってはこれに限定されるものではない。
In the step [3], the method for forming the
露光工程〔4〕において高感度感光層1をマスクレス露光装置で直接パターンを描画する。その後、工程〔5〕において高感度感光層1に対応した現像液を用いて高感度感光層1の未露光部を溶解させることにより、描画マスクパターン1’を得る。この際、現像液が第一の感光性材料3に接することのないように透明フィルム2aと第一の感光性材料3が密着していなければならない。現像液の種類は高感度感光層1に用いる感光性材料の種類に応じて適したものを用いればよい。
In the exposure step [4], a pattern is directly drawn on the high-sensitivity
露光工程〔6〕において用いられる第2の照射光源は、全出射エネルギー中1%以上100%以下の強度で、350〜450nmの紫外光若しくは近紫外光を含有するエネルギー線8を照射できる光源であり、具体的には、メタルハライドランプ、低乃至超高圧水銀灯、キセノンランプ、ハロゲンランプ等の放電ランプや半導体レーザ光源等が好ましい。特に照射エネルギーの制御が容易な半導体レーザや、安価でかつ保守が簡便なメタルハライドランプが好適であり、大面積を均一に照射できる光源であればよい。さらに、使用目的や感光性材料に応じて消費電力、照射量の制御性等を鑑みて選択し、また、これらを複数組み合わせて使用することも可能である。
The second irradiation light source used in the exposure step [6] is a light source capable of irradiating
なお、露光工程〔6〕における第2の光照射は位置合わせが不要なため、被露光物が固定されていない状態や移動中に実施することができる。具体的には、被露光物を搬送する工程で照射すれば良く、このため第2の照射にかかる露光時間はスループットに影響を与えるものではない。 Since the second light irradiation in the exposure step [6] does not require alignment, it can be performed in a state where the object to be exposed is not fixed or during movement. Specifically, irradiation may be performed in the process of transporting the object to be exposed. Therefore, the exposure time required for the second irradiation does not affect the throughput.
露光工程〔6〕において描画パターン1’をマスクにして第一の感光性材料3を全面一括照射により硬化させた後、剥離工程〔7〕において離型処理面2b、透明フィルム2a、及び描画パターン1’を剥離する。剥離する方法としては特に限定されるものではない。そして、工程〔8〕において、第一の感光性材料3に対応した現像液を用いて例えば第一の感光性材料3の未露光部を溶解させることにより、反転パターン3’を基板5上に得る。必要に応じて熱硬化及び後加熱等の処理を行い、目的とする所望のパターン3’の硬化を促進させる。
In the exposure step [6], the entire surface of the first
尚、上記説明においては、第二の感光性材料6として高感度感光層1、透明フィルム2a、及び離型処理面2bの3層からなる構成を用いたが、第二の感光性材料として高感度感光層1のみを直接第一の感光性材料の上に形成し、描画し、除去することでも良いことはもちろんのことである。
In the above description, the second
次に、本発明に係る実施例を説明する。第一の感光性材料3としてのアルカリ溶解型のネガ型液状感光性ソルダレジスト(日立化成工業株式会社製SR7200G)を、厚み0.5mmの両面銅張積層板5に、膜厚25マイクロメータ程度になるように塗布し、被露光物を作成した。また、沃化銀を5モル%含む沃臭化銀粒子(平均粒子サイズは、球相当径で1μm以下)をゼラチン溶液との体積比が0.6になるように含有させた高感度感光層1を、銀の付着量が0.3モル/m2となるように厚み100マイクロメータのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム2aに塗布して第二の感光性材料6を形成した。この第二の感光性材料6を上記ソルダレジスト層上に50℃でラミネートした。
Next, examples according to the present invention will be described. An alkali-soluble negative liquid photosensitive solder resist (SR7200G, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) as the first
露光工程〔4〕において主波長がh線(波長405nm)である青色半導体レーザ7を第1の光源に持つマスクレス露光装置で上記高感度感光層1を露光量10、20、30mJ/cm2でパターン描画した。なお本実施例では、株式会社オーク製作所製紫外線光量計UV−M03Aによって計測した露光量の値を用いる。そして、工程〔5〕においてアルカリ溶液で現像し、酸溶液でパターンを定着させた後、露光工程〔6〕において上記ソルダレジスト膜と上記高感度感光層1のパターン形成部を同時に面内均一に光照射した。本実施例では、該ソルダレジスト層の硬化に対して、350〜450nmの紫外光若しくは近紫外光を含有するエネルギー線8を照射する半導体レーザ光源を用いて露光量800mJ/cm2を全面一括照射した。そして、剥離工程〔7〕において該高感度感光層1のパターン部とPETフィルムをソルダレジスト層から剥離し、工程〔8〕において1重量%、30℃の炭酸ナトリウム水溶液で現像を施すと、マスクレス露光装置で描画したパターンに対してネガ・ポジが逆転したパターン3’を得ることができた。
In the exposure step [4], the high-sensitivity
該ソルダレジスト層に形成されたビア開口パターンの外観観察を行った。結果を表1に示す。ここで、実施例1〜3はマスクレス露光装置による主波長がh線のレーザ光の露光量のみを変化させたものであり、また、比較例1〜3は高感度感光層1を設けず直接ソルダレジスト層にマスクレス露光装置でビアパターンを、主波長がh線のレーザ光の露光量を変化させて描画した場合を示す。描画パターン径のデータ寸とは、マスクレス露光装置に格納したテストパターンデータにおけるビア開口のデータサイズのことをいう。本実施例1〜3及び比較例1〜3では、φ70μmのパターンデータを露光した場合の、ソルダレジスト層に実際に開口したビア開口径を調べた。
実施例1に示すように露光量が10mJ/cm2では露光不足で開口径実寸が若干小さかった。これは、この程度の露光量では高感度感光層1はパターン描画されても、ソルダレジスト層のパターン形成には銀の析出量が不足していることを示す。しかし、実施例2のように露光量が20mJ/cm2では十分な開口径実寸を、しかも無欠陥(ビア形状の場合真円に近いもの)で得られた。露光量が30mJ/cm2の場合も良好なパターン形状を示した(実施例3)が、40mJ/cm2以上になると、過露光のために高感度感光層1自体のパターン描画が不可能であった。従って、開口実寸だけを見ると20mJ/cm2の露光量が最適であるが、ハロゲン化銀材の硬化度合い(現像液耐性、残膜厚等)に対しては、露光量が多い方が有利であることを考慮すると、露光量20〜30mJ/cm2の範囲が好適である。即ち、マスクレス露光装置による露光量を例えば20〜30mJ/cm2の範囲になるように制御することに特徴がある。
As shown in Example 1, when the exposure amount was 10 mJ /
一方、比較例で示すようにハロゲン化銀層を用いずに主波長がh線のレーザ光を照射するマスクレス露光装置のみで該ソルダレジストを露光した場合、該ソルダレジスト層は主波長のh線に対して感度が低いため、比較例1に示す露光量30mJ/cm2ではソルダレジストが全く硬化せず、現像工程で全て溶解してしまった。また、比較例2のように500mJ/cm2まで露光量を増加すると、ソルダレジストは硬化するようになり、パターン径のデータ寸が500μmのように大きなビア形状の場合には開口したが、データ寸70μmのような小さなビア形状の場合には、露光量不足のために現像で形状が崩れてしまい、目的とする所望のパターン形状を維持することはできなかった。また、高感度感光層1が有る場合と同等の開口径実寸を無欠陥で得るためには、上記ソルダレジスト層は主波長のh線に対して感度が低いため、比較例3からわかるように、800mJ/cm2もの露光量が必要であった。
On the other hand, when the solder resist is exposed only by a maskless exposure apparatus that irradiates a laser beam having a main wavelength of h-line without using a silver halide layer as shown in the comparative example, the solder resist layer has the main wavelength h. Since the sensitivity to the line is low, the solder resist was not cured at all at the exposure amount of 30 mJ /
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、マスクレス露光装置によるパターン描画にかかる主波長がh線の青色半導体レーザの露光量を20〜30mJ/cm2に削減することができ、また、マスクレス露光装置での描画パターンを予めネガ・ポジに反転させておくことにより、所望のパターンを得ることができる。また、本発明の実施の形態によれば、マスクレス露光装置による高感度感光層1に対するパターン描画にかかる時間を、直接ソルダレジスト層に描画するのに比べて1/15〜1/10に短縮することが可能である。
As described above, according to the embodiment of the present invention, it is possible to reduce the exposure amount of a blue semiconductor laser whose main wavelength for pattern drawing by a maskless exposure apparatus is h-line to 20 to 30 mJ /
別の形態の実施例を説明する。第一の感光性材料3としてアルカリ溶解型のネガ型液状感光性ソルダレジスト(太陽インキ製造株式会社製PSR−4000 AUS300)を、厚み0.8mmの両面銅張積層板5(日立化成工業株式会社製MCL−E−67)に、膜厚25マイクロメータ程度になるように塗布し、被露光物を作成した。また、厚み100マイクロメータのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム2aに、高感度感光層1としてハロゲン化銀を含むゼラチン溶液が塗布された第二の感光性材料6(コニカミノルタエムジー株式会社製 CUHE−100E)を、上記ソルダレジスト層上に50℃でラミネートした。
Another embodiment will be described. As the first
露光工程〔4〕において主波長がh線(波長405nm)である青色半導体レーザ7を第1の光源に持つマスクレス露光装置で上記高感度感光層1を露光量20、30、40mJ/cm2でパターン描画した。なお本実施例では、株式会社オーク製作所製紫外線光量計UV−M03Aによって計測した露光量の値を用いる。そして、工程〔5〕においてアルカリ溶液(コニカミノルタエムジー株式会社製 CDM−681)で現像し、酸溶液(コニカミノルタエムジー株式会社製 CFL−881)でパターンを定着させた。その後、露光工程〔6〕において上記ソルダレジスト膜と上記高感度感光層1のパターン形成部を同時に面内均一に光照射した。本実施例では、該ソルダレジスト層の硬化に対して、350〜450nmの紫外光若しくは近紫外光を含有するエネルギー線8を照射する超高圧UV(Ultra Violet)ランプ(ウシオ電機株式会社製 USH−500D)を用いて露光量500mJ/cm2を全面一括照射した。そして、剥離工程〔7〕において該高感度感光層1のパターン部とPETフィルムをソルダレジスト層から剥離し、工程〔8〕において1重量%、30℃の炭酸ナトリウム水溶液で現像を施すと、マスクレス露光装置で描画したパターンに対してネガ・ポジが逆転したパターン3’を得ることができた。
In the exposure step [4], the high-sensitivity
該ソルダレジスト層に形成されたビア開口パターンの外観観察を行った。結果を表2に示す。ここで、実施例4〜6はマスクレス露光装置による主波長がh線のレーザ光の露光量のみを変化させたものであり、また、比較例4〜7は高感度感光層1を設けず直接ソルダレジスト層にマスクレス露光装置でビアパターンを、主波長がh線のレーザ光の露光量を変化させて描画した場合を示す。描画パターン径のデータ寸とは、マスクレス露光装置に格納したテストパターンデータにおけるビア開口のデータサイズのことをいう。本実施例4〜6及び比較例4〜7では、φ150μmのパターンデータを露光した場合の、ソルダレジスト層に実際に開口したビア開口径を調べた。
実施例4に示すように露光量が20mJ/cm2では露光不足で開口径実寸が若干小さかった。これは、この程度の露光量では高感度感光層1はパターン描画されても、ソルダレジスト層のパターン形成には銀の析出量が不足していることを示す。しかし、実施例5のように露光量が30mJ/cm2では十分な開口径実寸を、しかも無欠陥(ビア形状の場合真円に近いもの)で得られた。露光量が40mJ/cm2の場合も良好なパターン形状を示した(実施例6)が、50mJ/cm2以上になると、過露光のために高感度感光層1の開口径が大きくなり、それに伴いソルダレジスト層の開口径も大きくなった。従って、開口実寸だけを見ると30mJ/cm2の露光量が最適であるが、高感度感光層1の硬化度合い(現像液耐性、残膜厚等)に対しては、露光量が多い方が有利であることを考慮すると、露光量30〜40mJ/cm2の範囲が好適である。即ち、マスクレス露光装置による露光量を例えば30〜40mJ/cm2の範囲になるように制御することに特徴がある。
As shown in Example 4, when the exposure amount was 20 mJ /
一方、比較例4〜7で示すように高感度感光層1を用いずに主波長がh線のレーザ光を照射するマスクレス露光装置のみで該ソルダレジストを露光した場合、該ソルダレジスト層は主波長のh線に対して感度が低いため、比較例4に示す露光量30mJ/cm2ではソルダレジストが全く硬化せず、現像工程で全て溶解してしまった。また、比較例5のように1000mJ/cm2まで露光量を増加すると、ソルダレジストは硬化するようになり、パターン径のデータ寸が500μmのように大きなビア形状の場合には開口したが、データ寸150μmのような小さなビア形状の場合には、露光量不足のために現像で形状が崩れてしまい、目的とする所望のパターン形状を維持することはできなかった。比較例6に示す通り、1500mJ/cm2もの露光量を照射すると、データ寸150μmのビア形状を開口することはできたが、高感度感光層1が有る場合と同等の開口径実寸を無欠陥で得ることはできなかった。比較例7のようにさらに露光量を増大すると、過露光のために開口径が小さくなった。高感度感光層1が無い場合は露光量1500mJ/cm2で最も開口径が大きくなり、これは実施例1での開口径とほぼ同一値である。即ち、高感度感光層1を用いて露光することにより、ソルダレジスト層の解像性が向上する特徴がある。
On the other hand, when the solder resist is exposed only by a maskless exposure apparatus that emits laser light having a main wavelength of h-line without using the high-sensitivity
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、マスクレス露光装置によるパターン描画にかかる主波長がh線の青色半導体レーザの露光量を30〜40mJ/cm2に削減することができ、また、マスクレス露光装置での描画パターンを予めネガ・ポジに反転させておくことにより、所望のパターンを得ることができる。また、本発明の実施の形態によれば、マスクレス露光装置による高感度感光層1に対するパターン描画にかかる時間を、直接ソルダレジスト層に描画するのに比べて1/20に短縮することが可能である。
As described above, according to the embodiment of the present invention, it is possible to reduce the exposure amount of a blue semiconductor laser whose main wavelength is h-line for pattern drawing by a maskless exposure apparatus to 30 to 40 mJ /
1 高感度感光層
1’ 感光部、1硬化後の描画パターン
2a 透明フィルム
2b 離型処理面
3 第一の感光性材料
3’ 感光部、3硬化後の反転パターン
4 導体部
5 基板
6 第二の感光性材料
7 h線半導体レーザ光源
8 ランプ光源
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記第一の感光性材料よりも可視光に対して感度が高い第二の感光性材料を前記第一の感光性材料の上に形成する形成工程と、
前記第二の感光性材料に対して前記可視光からなる露光光を照射するマスクレス直接描画露光装置を用いて第二のパターンを描画する第一の露光工程と、
該描画された第二の感光性材料を現像液によって処理して第二のパターンを形成する第一の現像工程と、
前記第一の感光性材料の上に形成された前記第二の感光性材料に対して前記紫外光若しくは近紫外光を含有するエネルギー線を一括照射して前記第二のパターンを前記第一の感光性材料に対して転写して第一のパターンを露光する第二の露光工程と、
該第二の露光工程で露光された第一の感光性材料から前記第二の感光性材料を除去する剥離工程と、
該剥離工程で残された第一の感光性材料を現像液によって処理して前記第一のパターンを形成する第二の現像工程と
を有することを特徴とするパターン形成方法。 A film forming step of forming a first photosensitive material on the substrate having a low sensitivity to visible light and a high sensitivity to energy rays containing ultraviolet light or near ultraviolet light;
Forming a second photosensitive material having higher sensitivity to visible light than the first photosensitive material on the first photosensitive material;
A first exposure step of drawing a second pattern using a maskless direct drawing exposure apparatus that irradiates the exposure light composed of the visible light to the second photosensitive material;
A first developing step of processing the drawn second photosensitive material with a developer to form a second pattern;
The second photosensitive material formed on the first photosensitive material is collectively irradiated with energy rays containing the ultraviolet light or near ultraviolet light, and the second pattern is formed on the first photosensitive material. A second exposure step of transferring to the photosensitive material and exposing the first pattern;
A peeling step of removing the second photosensitive material from the first photosensitive material exposed in the second exposure step;
And a second developing step of forming the first pattern by treating the first photosensitive material left in the peeling step with a developing solution.
In the first exposure step, when the second pattern is drawn on the second photosensitive material, the first photosensitive material is exposed to exposure light composed of visible light that is not cured by being exposed to light. The pattern forming method according to claim 1, wherein an irradiation amount with respect to the second photosensitive material is controlled.
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