JP2012169316A - エッチングマスク付基材及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】高精細なパターニングを可能としたエッチングマスク付基材及びその製造方法を提供する。
【解決手段】基材の表面に感光材を塗布し、露光・現像せしめてレジストパターンを形成し、該基材及びレジストパターンの表面にＤＬＣ被覆膜を形成し、該レジストパターン上に形成されたＤＬＣ被覆膜を該レジストパターンごと剥離せしめ、基材の表面にＤＬＣパターンを形成してなるようにした。
【選択図】図１
【解決手段】基材の表面に感光材を塗布し、露光・現像せしめてレジストパターンを形成し、該基材及びレジストパターンの表面にＤＬＣ被覆膜を形成し、該レジストパターン上に形成されたＤＬＣ被覆膜を該レジストパターンごと剥離せしめ、基材の表面にＤＬＣパターンを形成してなるようにした。
【選択図】図１
Description
本発明は、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）によってパターニングを施したエッチングマスク付基材及びその製造方法に関する。
半導体部品やプリント配線基板といった電子部品などの工業製品を製造するにあたって、基材上にエッチングマスクをパターニングし、該エッチングマスク以外の領域をエッチングすることで高精細なパターニングを行うことが行われている（例えば、特許文献１及び２）。
このエッチングマスクの形成は、例えば、金属層の表面に、感光材によって感光層を形成した後、露光によって該感光層に露光部と非露光部とを形成し、該露光部と該非露光部との現像液に対する溶解性の差を利用して現像し、エッチングマスクを形成したりすることが行われている。
しかしながら、近年では電子部品の精密化に伴い、より高精細なパターニングの実現が求められており、それに伴い、エッチングマスクについても高精細なパターニングが必要とされてきている。
本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑みなされたもので、高精細なパターニングを可能としたエッチングマスク付基材及びその製造方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明のエッチングマスク付基材は、基材の表面に感光材を塗布し、露光・現像せしめてレジストパターンを形成し、該基材及びレジストパターンの表面にＤＬＣ被覆膜を形成し、該レジストパターン上に形成されたＤＬＣ被覆膜を該レジストパターンごと剥離せしめ、基材の表面にＤＬＣパターンを形成してなることを特徴とする。
このようにして、レジストパターン上に形成されたＤＬＣ被覆膜を該レジストパターンごと剥離せしめるため、高精細なパターニングが可能となる。すなわち、本発明では、いわゆるリフトオフとよばれる手法を用いているため、サイドエッチングの問題が生じず、エッチングによってＤＬＣパターニングを形成する場合と比べて高精細を実現することができる。
前記感光材が塗布される基材が、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｆｅ、ステンレス鋼、Ｎｉ、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｔｉ合金、Ｓｉ、ＳｉＯ２、ガラス、Ｃｒ、Ｍｏからなる群から選ばれた少なくとも一種の材料からなるのが好適である。
前記基材が、ゴム又はクッション性を有する樹脂からなるクッション層を備えるのが好ましい。すなわち、ゴム又はクッション性を有する樹脂からなるクッション層の上に基材を形成するようにしてもよい。前記クッション層としては、シリコンゴム等の合成ゴムやポリウレタン、ポリスチレン等の弾力性のある合成樹脂を使用することができる。このクッション層の厚さはクッション性即ち弾力性を付与できる厚さであればよく、特別の限定はないが、例えば、１ｃｍ〜５ｃｍ程度の厚さがあれば充分である。ゴム又はクッション性を有する樹脂からなるクッション層を備えた基材の例としては、例えば特許文献３に記載されたグラビア版などがある。
前記感光材としては、ポジ型感光性組成物又はネガ型感光性組成物のいずれも適用可能であるが、ネガ型感光性組成物が好ましい。
前記ＤＬＣ被覆膜の厚さが、０．１μｍ〜数１０μｍであるのが好ましい。より具体的には、０．１μｍ〜２０μｍが好ましく、０．１μｍ〜５μｍがさらに好ましい。
本発明のエッチングマスク付基材の製造方法は、基材を準備する工程と、該基材の表面に感光材を塗布し、露光・現像せしめてレジストパターンを形成する工程と、該基材及びレジストパターンの表面にＤＬＣ被覆膜を形成する工程と、該レジストパターン上に形成されたＤＬＣ被覆膜を該レジストパターンごと剥離せしめる工程と、を含むことを特徴とする。
前記感光材が塗布される基材が、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｆｅ、ステンレス鋼、Ｎｉ、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｔｉ合金、Ｓｉ、ＳｉＯ２、ガラス、Ｃｒ、Ｍｏからなる群から選ばれた少なくとも一種の材料からなるのが好適である。
前記基材が、上述したゴム又はクッション性を有する樹脂からなるクッション層を備えるのが好ましい。すなわち、ゴム又はクッション性を有する樹脂からなるクッション層の上に基材を形成するようにしてもよい。
前記感光材としては、ポジ型感光性組成物又はネガ型感光性組成物のいずれも適用可能であるが、ネガ型感光性組成物が好ましい。
前記ＤＬＣ被覆膜の厚さが、０．１μｍ〜数１０μｍであるのが好ましい。より具体的には、０．１μｍ〜２０μｍが好ましく、０．１μｍ〜５μｍがさらに好ましい。
本発明のエッチングマスクは、基材の表面に感光材を塗布し、露光・現像せしめてレジストパターンを形成し、該基材及びレジストパターンの表面にＤＬＣ被覆膜を形成し、該レジストパターン上に形成されたＤＬＣ被覆膜を該レジストパターンごと剥離せしめ、基材の表面にＤＬＣパターンを形成してなることを特徴とする。
本発明のパターン付製品は、基材の表面に感光材を塗布し、露光・現像せしめてレジストパターンを形成し、該基材及びレジストパターンの表面にＤＬＣ被覆膜を形成し、該レジストパターン上に形成されたＤＬＣ被覆膜を該レジストパターンごと剥離せしめ、該基材の表面にＤＬＣパターンを形成し、該基材をエッチングした後、該ＤＬＣパターンをＯ２アッシング処理にて除去してなることを特徴とする。
本発明のパターン付製品は、半導体部品やプリント配線基板といった種々の電子部品などの他、様々なパターン付工業製品として適用できる。
本発明のパターン付製品の製造方法は、基材の表面に感光材を塗布し、露光・現像せしめてレジストパターンを形成し、該基材及びレジストパターンの表面にＤＬＣ被覆膜を形成し、該レジストパターン上に形成されたＤＬＣ被覆膜を該レジストパターンごと剥離せしめ、該基材の表面にＤＬＣパターンを形成し、該基材をエッチングした後、該ＤＬＣパターンをＯ２アッシング処理にて除去してなることを特徴とする。
本発明によれば、高精細なパターニングを可能としたエッチングマスク付基材及びその製造方法を提供することができるという著大な効果を有する。
以下に本発明の実施の形態を説明するが、これら実施の形態は例示的に示されるもので、本発明の技術思想から逸脱しない限り種々の変形が可能なことはいうまでもない。
図１において、符号１０はエッチングマスク付基材を示す。符号１２は基材を示し、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｆｅ、ステンレス鋼、Ｎｉ、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｔｉ合金、Ｓｉ、ＳｉＯ２、ガラス、Ｃｒ、Ｍｏからなる群から選ばれた少なくとも一種の材料からなるものを用いることができる。
また、前記基材がゴム又はクッション性を有する樹脂からなるクッション層を備えるようにしてもよい。すなわち、ゴム又はクッション性を有する樹脂からなるクッション層の上に基材を形成するようにしてもよい。
まず、基材１２の表面に感光材１４を塗布する（図１（ａ）及び図２のステップ１００）。露光・現像せしめてレジストパターン１６を形成する（図１（ｂ）及び図２のステップ１０２）。感光材として用いる感光性組成物はネガ型及びポジ型のいずれでも使用可能であるが、ネガ型感光性組成物を用いるのが好ましい。
次に、該基材１２及びレジストパターン１６の表面にＤＬＣ被覆膜１８を形成する（図１（ｃ）及び図２のステップ１０４）。ＤＬＣ被覆膜はＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法やスパッタ法によって形成すればよい。
次いで、該レジストパターン上に形成されたＤＬＣ被覆膜を該レジストパターンごと剥離せしめ、基材の表面にＤＬＣパターンを形成する（図１（ｄ）及び図２のステップ１０６）。
さらに、本発明のパターン付製品とするには、上記したステップ１００〜ステップ１０６の後、該基材１２をエッチングして（図１（ｅ）及び図３の１０８）、凹部パターン２２を形成し、該ＤＬＣパターンをＯ２アッシング処理にて除去する（図１（ｆ）及び図３のステップ１１０）。そして、仕上げに、凹部パターンの形成された基材の表面を研磨すれば、本発明のパターン付製品２４が得られる。
以下に実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明するが、これらの実施例は例示的に示されるもので限定的に解釈されるべきでないことはいうまでもない。
円周６００ｍｍ、面長１１００ｍｍの版母材（アルミ中空ロール）を準備し、ブーメランライン（株式会社シンク・ラボラトリー製全自動レーザーグラビア製版ロール製造装置）を用いて下記する銅メッキ層及びニッケルメッキ層の形成までを行った。まず、版母材（アルミ中空ロール）を銅メッキ槽に装着し、中空ロールをメッキ液に全没させて２０Ａ／ｄｍ2、６．０Ｖで８０μｍの銅メッキ層を形成した。メッキ表面はブツやピットの発生がなく、均一な銅メッキ層を得た。この銅メッキ層の表面を４ヘッド型研磨機（株式会社シンク・ラボラトリー製研磨機）を用いて研磨して当該銅メッキ層の表面を均一な研磨面とした。次いで、ニッケルメッキ槽に装着し、メッキ液に半没させて２Ａ／ｄｍ2、７．０Ｖで２０μｍのニッケルメッキ層を形成した。メッキ表面はブツやピットの発生がなく、均一なニッケルメッキ層を得た。上記形成したニッケルメッキ層を基材としてその表面に感光膜（サーマルレジスト：ＴＳＥＲ−ＮＳ（株式会社シンク・ラボラトリー製））を塗布（ファウンテンコーター）、乾燥した。得られた感光膜の膜厚は膜厚計（ＦＩＬＬＭＥＴＲＩＣＳ社製Ｆ２０、松下テクノトレーデイング社販売）で計ったところ、７μｍであった。ついで、画像をレーザー露光し現像した。上記レーザー露光は、Ｌａｓｅｒ Ｓｔｒｅａｍ ＦＸを用い露光条件３００ｍＪ／ｃｍ2で所定のパターン露光を行った。また、上記現像は、ＴＬＤ現像液（株式会社シンク・ラボラトリー製現像液）を用い、現像液希釈比率（原液１：水７）で、２４℃９０秒間行い、所定のレジストパターンを形成した。
該ニッケルメッキ層及びレジストパターンの表面にＤＬＣ被覆膜をＣＶＤ法で形成した。雰囲気アルゴン／水素ガス雰囲気、原料ガスにヘキサメチルジシロキサン、成膜温度８０−１２０℃、成膜時間６０分で膜厚０．１μｍの中間層を成膜した。次に、原料ガスにトルエン、成膜温度８０−１２０℃、成膜時間１８０分で膜厚５μｍのＤＬＣ層を成膜した。
次いで、該基材を水酸化ナトリウム水溶液中で超音波処理を３０分行った。そして、該レジストパターン上に形成されたＤＬＣ被覆膜を該レジストパターンごと剥離せしめ、基材の表面にＤＬＣパターンが形成されたエッチングマスク付基材を得た。
このエッチングマスク付基材の表面を光学顕微鏡で観察したところ、図４に示す高精細なエッチングマスク付基材が観察された。図４において、ＤＬＣパターン２０の線幅は１０μｍであった。
次に、このエッチングマスク付基材に対し、硝酸（５％）＋過酸化水素（５％）のエッチング液をスプレー方式で塗布し、基材であるニッケル層のエッチングを行った。
次に、このニッケル層のエッチングがされたエッチングマスク付基材を処理室に移動させ、ＤＬＣパターン２０に対してＯ２アッシング処理を行い、ＤＬＣパターン２０を除去した。そして、凹部パターン２２の形成されたニッケル層の表面を４ヘッド型研磨機（株式会社シンク・ラボラトリー製研磨機）を用いて研磨し、図５に示す高精細なパターン付製品を得た。図５において、このパターン付製品の表面を光学顕微鏡で観察したところ、凹部パターン２２の線幅は１４μｍであり、深度は５μｍであった。
また、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｆｅ、ステンレス鋼、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｔｉ合金、Ｓｉ、ＳｉＯ２、ガラス、Ｃｒ及びＭｏをそれぞれ基材としたものについても前記Ｎｉの実施例と同様にしてエッチングマスク付基材を作製した。これらエッチングマスク付基材の表面を光学顕微鏡で観察したところ、高精細なエッチングマスク付基材が観察された。
さらに、基材として、シリコンゴム上に板厚０．４ｍｍのニッケルスリーブを嵌着せしめたロールを使用した以外は前記Ｎｉの実施例と同様にしてエッチングマスク付基材を作製した。すなわち、シリコンゴムからなるクッション層を備える基材を使用し、実施例と同様にしてエッチングマスク付基材を作製した。得られたエッチングマスク付基材を電子顕微鏡で観察したところ、高精細なＤＬＣパターンが観察された。
１０：エッチングマスク付基材、１２：基材、１４：感光材、１６：レジストパターン、１８：ＤＬＣ被覆膜、２０：ＤＬＣパターン、２２：凹部パターン、２４：パターン付製品。
Claims (14)
- 基材の表面に感光材を塗布し、露光・現像せしめてレジストパターンを形成し、該基材及びレジストパターンの表面にＤＬＣ被覆膜を形成し、該レジストパターン上に形成されたＤＬＣ被覆膜を該レジストパターンごと剥離せしめ、基材の表面にＤＬＣパターンを形成してなることを特徴とするエッチングマスク付基材。
- 前記感光材が塗布される基材が、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｆｅ、ステンレス鋼、Ｎｉ、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｔｉ合金、Ｓｉ、ＳｉＯ２、ガラス、Ｃｒ、Ｍｏからなる群から選ばれた少なくとも一種の材料からなることを特徴とする請求項１記載のエッチングマスク付基材。
- 前記基材が、ゴム又はクッション性を有する樹脂からなるクッション層を備えることを特徴とする請求項１又は２記載のエッチングマスク付基材。
- 前記感光材が、ネガ型感光性組成物であることを特徴とする１〜３いずれか１項記載のエッチングマスク付基材。
- 前記ＤＬＣ被覆膜の厚さが、０．１μｍ〜数１０μｍであることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載のエッチングマスク付基材。
- 請求項１〜５いずれか１項記載のエッチングマスク付基材を用いて製造されたことを特徴とする製品。
- 基材を準備する工程と、該基材の表面に感光材を塗布し、露光・現像せしめてレジストパターンを形成する工程と、該基材及びレジストパターンの表面にＤＬＣ被覆膜を形成する工程と、該レジストパターン上に形成されたＤＬＣ被覆膜を該レジストパターンごと剥離せしめる工程と、を含むことを特徴とするエッチングマスク付基材の製造方法。
- 前記感光材が塗布される基材が、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｆｅ、ステンレス鋼、Ｎｉ、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｔｉ合金、Ｓｉ、ＳｉＯ２、ガラス、Ｃｒ、Ｍｏからなる群から選ばれた少なくとも一種の材料からなることを特徴とする請求項７載のエッチングマスク付基材の製造方法。
- 前記基材が、ゴム又はクッション性を有する樹脂からなるクッション層を備えることを特徴とする請求項７又は８記載のエッチングマスク付基材の製造方法。
- 前記感光材が、ネガ型感光性組成物であることを特徴とする請求項７〜９いずれか１項記載のエッチングマスク付基材の製造方法。
- 前記ＤＬＣ被覆膜の厚さが、０．１μｍ〜数１０μｍであることを特徴とする請求項７〜１０いずれか１項記載のエッチングマスク付基材の製造方法。
- 基材の表面に感光材を塗布し、露光・現像せしめてレジストパターンを形成し、該基材及びレジストパターンの表面にＤＬＣ被覆膜を形成し、該レジストパターン上に形成されたＤＬＣ被覆膜を該レジストパターンごと剥離せしめ、基材の表面にＤＬＣパターンを形成してなることを特徴とするエッチングマスク。
- 基材の表面に感光材を塗布し、露光・現像せしめてレジストパターンを形成し、該基材及びレジストパターンの表面にＤＬＣ被覆膜を形成し、該レジストパターン上に形成されたＤＬＣ被覆膜を該レジストパターンごと剥離せしめ、該基材の表面にＤＬＣパターンを形成し、該基材をエッチングした後、該ＤＬＣパターンをＯ２アッシング処理にて除去してなることを特徴とするパターン付製品。
- 基材の表面に感光材を塗布し、露光・現像せしめてレジストパターンを形成し、該基材及びレジストパターンの表面にＤＬＣ被覆膜を形成し、該レジストパターン上に形成されたＤＬＣ被覆膜を該レジストパターンごと剥離せしめ、該基材の表面にＤＬＣパターンを形成し、該基材をエッチングした後、該ＤＬＣパターンをＯ２アッシング処理にて除去してなることを特徴とするパターン付製品の製造方法。
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