JP2015206949A - フォトマスク及び電子部品の製造方法並びにプリント配線板 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、上除去が容易なレジストパターンを形成できるフォトマスク及びレジストパターンの除去が容易な電子部品の製造方法を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明の実施形態に係るフォトマスクは、レジスト組成物を用いたリソグラフィー法によりレジストパターンを形成するフォトマスクであって、上記レジストパターンの積層領域の少なくとも一部に剥離液に対する易溶解パターンを形成する調光パターンを有する。上記調光パターンがストライプ形状、メッシュ形状又はドット形状であるとよい。上記調光パターンの平均幅としては、１μｍ以上５０μｍ以下が好ましい。上記調光パターンの平均ピッチとしては、平均幅の１．５倍以上５０倍以下が好ましい。上記調光パターンの最大幅が上記リソグラフィー法の解像限界幅より小さいとよい。ネガ型レジスト組成物を用いる場合、上記調光パターンが微細遮光パターンであるとよい。
【選択図】図１Ｂ

Description

本発明は、フォトマスク及び電子部品の製造方法並びにプリント配線板に関する。

プリント配線板、半導体、ディスプレイパネル等の電子部品の製造において、材料層の表面にレジスト組成物を積層し、フォトマスクを用いてレジスト組成物を選択的に露光することにより所望のレジストパターンを形成するフォトリソグラフィ技術が広く利用されている。このようなフォトリソグラフィ技術により形成されるレジストパターンは、一般に、電子部品の製造において、エッチング、めっき等の加工を行う領域を限定することにより、所望の形状を有する層を形成するために利用される。

このようなフォトリソグラフィ技術を使用してレジストパターンを形成するプリント配線板（電子部品の一例）の製造方法として、サブトラクティブ法及びセミアディティブ法がある（特開２０１１−１７１４２３号公報参照）。

上記サブトラクティブ法は、絶縁性基材層の表面に金属層を形成する工程と、この金属層の表面に感光性のレジスト組成物を配置する工程と、フォトマスクの透過光でレジスト組成物を露光する工程と、レジスト組成物の感光部又は非感光部を現像液により溶解して除去することによりレジストパターンを現像する工程と、エッチングによりレジストパターンの開口部の直下の金属層を除去して導電パターンを形成する工程と、導電パターン上のレジストパターンを剥離液で溶解することにより除去する工程とを備える。

また、上記セミアディティブ法は、絶縁性基材層の表面に下地導体層を形成する工程と、この下地導体層の表面に感光性のレジスト組成物を配置する工程と、フォトマスクの透過光でレジスト組成物を露光する工程と、レジスト組成物の感光部又は非感光部を現像液により溶解して除去することによりレジストパターンを現像する工程と、めっきによりレジストパターンの開口領域の直下の下地導体層上に金属（第２材料）を積層して導電パターンを形成する工程と、レジストパターンを剥離液で溶解することにより除去する工程と、エッチングにより導電パターンの開口領域に露出する下地導体層を除去する工程とを備える。

特開２０１１−１７１４２３号公報

上記レジストパターンの剥離には、一般的に、レジストパターンを溶解するアルカリ性の剥離液が使用されるが、このような剥離液ではレジストパターンを容易に剥離できない場合がある。特に、レジストパターンが面積が大きい部分と微細な部分とを有する場合は、レジストパターンの面積が大きい部分を剥離するために長い時間を要することがある。

本発明は、上述のような事情に基づいてなされたものであり、除去が容易なレジストパターンを形成できるフォトマスク及びレジストパターンの除去が容易な電子部品の製造方法並びに安価に製造できるプリント配線板を提供することを課題とする。

本発明の一実施形態に係るフォトマスクは、レジスト組成物を用いたリソグラフィー法によりレジストパターンを形成するフォトマスクであって、上記レジストパターンの積層領域の少なくとも一部に剥離液に対する易溶解パターンを形成する調光パターンを有するフォトマスクである。

本発明の実施形態に係るフォトマスクは、除去が容易なレジストパターンを形成することができる。

図１Ａは、本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の工程を示す模式的部分断面端面図である。 図１Ｂは、プリント配線板の製造方法の図１Ａの次の工程を示す模式的部分断面端面図である。 図１Ｃは、プリント配線板の製造方法の図１Ｂの次の工程を示す模式的部分断面端面図である。 図１Ｄは、プリント配線板の製造方法の図１Ｃの次の工程を示す模式的部分断面端面図である。 図１Ｅは、プリント配線板の製造方法の図１Ｄの次の工程を示す模式的部分断面端面図である。 図２Ａは、本発明の図１Ａ乃至１Ｅとは異なる実施形態のプリント配線板の製造方法の工程を示す模式的部分断面端面図である。 図２Ｂは、プリント配線板の製造方法の図２Ａの次の工程を示す模式的部分断面端面図である。 図２Ｃは、プリント配線板の製造方法の図２Ｂの次の工程を示す模式的部分断面端面図である。 図２Ｄは、プリント配線板の製造方法の図２Ｃの次の工程を示す模式的部分断面端面図である。 図２Ｅは、プリント配線板の製造方法の図２Ｄの次の工程を示す模式的部分断面端面図である。 図２Ｆは、プリント配線板の製造方法の図２Ｅの次の工程を示す模式的部分断面端面図である。 図３Ａは、本発明の図１Ａ乃至１Ｅ及び図２Ａ乃至２Ｆとは異なる実施形態のプリント配線板の製造方法の工程を示す模式的部分断面端面図である。 図３Ｂは、プリント配線板の製造方法の図３Ａの次の工程を示す模式的部分断面端面図である。 図３Ｃは、プリント配線板の製造方法の図３Ｂの次の工程を示す模式的部分断面端面図である。 図３Ｄは、プリント配線板の製造方法の図３Ｃの次の工程を示す模式的部分断面端面図である。

［本発明の実施形態の説明］
本発明の一実施形態に係るフォトマスクは、レジスト組成物を用いたリソグラフィー法によりレジストパターンを形成するフォトマスクであって、上記レジストパターンの積層領域の少なくとも一部に剥離液に対する易溶解パターンを形成する調光パターンを有するフォトマスクである。

当該フォトマスクは、調光パターンによってレジストパターンの積層領域に剥離液に対する易溶解パターンを形成するので、レジストパターンを除去する工程において、易溶解パターンが素早く溶解してレジストパターンの積層領域の表面積を拡大することによりレジストパターン全体の溶解を促進できる。このため、当該フォトマスクを用いて形成されるレジストパターンは、短時間で容易に除去できる。

上記調光パターンがストライプ形状、メッシュ形状又はドット形状であるとよい。このように、調光パターンをストライプ形状、メッシュ形状又はドット形状とすることにより、易溶解性の部分を規則正しく広範囲に形成することができ、剥離液による除去をより効果的に促進できる。

上記調光パターンの平均幅としては、１μｍ以上５０μｍ以下が好ましい。このように、調光パターンの平均幅を上記範囲内とすることにより、レジストパターンに予定外の開口が形成されることを防止しつつ、確実に易溶解パターンを形成できるので、より効果的にレジストパターンの除去を促進できる。

上記調光パターンの平均ピッチとしては、平均幅の１．５倍以上５０倍以下が好ましい。このように、調光パターンの平均ピッチを上記範囲内とすることにより、レジストパターンの積層領域内に適度な易溶解性を有する易溶解パターンを形成することができる。

上記調光パターンの最大幅が上記リソグラフィー法の解像限界幅より小さいとよい。このように、上記調光パターンの最大幅が上記リソグラフィー法の解像限界幅より小さいことによって、レジストパターンに予定外の開口が形成されることを防止できる。

当該フォトマスクがネガ型レジスト組成物を用いたリソグラフィー法に用いられ、上記調光パターンが微細遮光パターンであるとよい。このように、ネガ型レジスト組成物を用いたリソグラフィー法に用いられる場合に、上記調光パターンが微細遮光パターンであることによって、レジストパターンの機能を損なうことなくレジストパターンの除去を促進する易溶解パターンを形成できる。

当該フォトマスクがポジ型レジスト組成物を用いたリソグラフィー法に用いられ、上記調光パターンが微細透光パターンであるとよい。このように、ポジ型レジスト組成物を用いたリソグラフィー法に用いられる場合に、上記調光パターンが微細透光パターンであることによって、レジストパターンの機能を損なうことなくレジストパターンの除去を促進する易溶解パターンを形成できる。

また、本発明の一実施形態に係る電子部品の製造方法は、基板の表面側にレジスト組成物を用いてレジスト膜を形成する工程と、上記レジスト膜に上記フォトマスクを介して露光する工程と、露光した上記レジスト膜の現像によりレジストパターンを形成する工程と、上記レジストパターンをマスクとして上記基板をエッチング又はめっきする工程と、上記レジストパターンを剥離液で除去する工程とを備える。

当該電子部品の製造方法は、上記フォトマスクを介してレジスト膜を露光するので、レジストパターンの積層領域の少なくとも一部に剥離液に対する易溶解パターンを形成することができる。このため、レジストパターンを剥離液で除去する際に、易溶解パターンが素早く溶解してレジストパターン全体の溶解を促進でき、レジストパターンを短時間で容易に除去できる。

上記電子部品が、基材層と、その一方の面側に積層される導電パターンとを有するプリント配線板であるとよい。このように、電子部品がプリント配線板であれば、レジストパターンを迅速に除去することによるコスト低減効果が比較的大きく、高品質のプリント配線板を安価に製造できる。

また、本発明の一実施形態に係るプリント配線板は、上記電子部品の製造方法によって形成された導電パターンを有する。

当該プリント配線板は、上記電子部品の製造方法により形成された導電パターンを有することによって、この導電パターンを形成するためのレジストパターンの除去が容易であるため、安価に製造できる。

ここで、「幅」とは、調光パターンの構成要素が線状である場合は長さ方向に直交する方向の寸法、調光パターンの構成要素が点状等の周縁が画定される形状である場合は最大径方向に直交する方向の寸法を意味する。「解像限界幅」とは、レジストパターンに線状の開口を形成できるフォトマスクの線状パターンの最小幅をレジストパターンにおける幅に換算した値を意味する。また、「ピッチ」とは、調光パターンの構成要素が線状である場合は中心線間の距離、調光パターンの構成要素が点状等の周縁が画定される形状である場合は中心点間の距離を意味する。

［本発明の実施形態の詳細］
以下、本発明に係る電子部品の製造方法の各実施形態について、図面を参照しつつ詳説する。

〔第一実施形態〕
当該電子部品の製造方法の一実施形態は、図１Ａ乃至図１Ｅに示す手順によって、本発明の一実施形態に係るフォトマスクを用い、リソグラフィー法によりレジストパターンを形成することで電子部品としてのプリント配線板を製造する方法である。図１Ａ乃至図１Ｅの電子部品の製造方法は、いわゆるサブトラクティブ法に分類される。

当該電子部品の製造方法は、基板の表面側にネガ型レジスト組成物を用いてレジスト膜を形成する工程と、上記レジスト膜にフォトマスクを介して露光する工程と、露光した上記レジスト膜の現像によりレジストパターンを形成する工程と、上記レジストパターンをマスクとして上記基板をエッチングする工程と、上記レジストパターンを剥離液で除去する工程とを備える。

＜レジスト膜形成工程＞
レジスト膜形成工程では、図１Ａに示すように、基材層１１の表面に導電パターンを形成するための金属からなる金属層１２を積層した基板の表面に、レジスト組成物を積層することによってレジスト膜１３を形成する。

上記基材層１１としては、絶縁性を有するものであればよいが、好ましくは可撓性を有するシート状に形成された合成樹脂フィルムが使用される。この合成樹脂フィルムの主成分としては、ポリイミド、液晶ポリマー、フッ素樹脂、ポリエチレンテレフタレート又はポリエチレンナフタレートが好適に用いられる。なお、この基材層１１は、充填材、添加剤等を含んでもよい。

上記金属層１２の材質としては、銅、アルミニウム、銀、金、ニッケル、ステンレス鋼等が挙げられ、一般的には銅によって形成される。また、この金属層１２の基材層１１の表面への積層方法としては、例として、金属箔を接着剤等により貼着する方法や、金属を基材層１１に蒸着して金属層１２を形成する方法が挙げられる。

上記レジスト膜１３を形成するレジスト組成物としては、感光することにより結合が強化され、現像液に対する溶解性が低下するネガ型レジスト組成物が使用される。このレジスト膜１３の積層方法としては、予めフィルム状に形成されたものを金属層１２の表面に圧着する方法を採用することができる。このようなレジスト膜１３としては、例えば旭化成イーマテリアルズ社の「サンフォート（商標）」、日立化成社の「フォテック（商標）」、ニチゴー・モートン社の「ＡＬＰＨＯＴＭ（商標）」等の市販のアクリル系ドライフィルムレジストを用いることができる。また、レジスト組成物を溶剤に溶かしたものを塗布して乾燥することによりレジスト膜１３を形成してもよい。

上記レジスト膜１３の平均厚さとしては、特に限定されないが、例えば１０μ以上１００μｍ以下とすることができる。

＜露光工程＞
露光工程では、図１Ｂに示すように、このレジスト膜１３の上方にフォトマスク１を配置し、フォトマスク１の上側から光線を照射する。これにより、フォトマスク１の透過光によって、レジスト膜１３が選択的に露光され、レジスト膜１３中の樹脂成分が架橋されて結合力が増大することにより現像液に対して不溶化される。当該電子部品の製造方法では、上記フォトマスク１を使用することにより、レジスト膜１３の一部の領域を軽度に露光して易溶解パターンを形成する。図１Ａ乃至図１Ｄでは、レジスト膜１３の領域のうち樹脂成分の結合力が強い領域程、ハッチング間隔を狭くしている。

（フォトマスク）
フォトマスク１は、例えばクロム、銀塩エマルジョン等の遮光性の材料によって形成され、例えばガラスや石英等の透明な板又はＰＥＴ等の透明な樹脂フィルムの表面に積層されることによって支持される。

このフォトマスク１は、レジスト膜１３を露光する光を透過するための開口を備える露光領域を有する。この露光領域の外形形状は、当該フォトマスク１を用いて製造するプリント配線板の導電パターンの平面形状に対応している。従って、この露光領域の形状は、フォトマスク１により形成されるレジストパターンの積層領域の形状に対応する。また、フォトマスク１の露光領域以外の領域は、光を遮断してレジスト膜１３を露光させない非露光領域とされている。

フォトマスク１の露光領域は、導電パターンの積層領域の中のランド部に対応するランド形成部と、導電パターン中の帯状の配線部に対応する配線形成部とを有する。

このフォトマスク１は、レジストパターンの積層領域の少なくとも一部に、好ましくはレジストパターンの積層領域のうち面積が比較的大きいべた塗り領域内に、剥離液に対する易溶解パターンを形成する調光パターン２を有する。この調光パターン２は、具体的には、例えばレジストパターンの積層領域のうち導電パターンのランド部に対応する部分に易溶解パターンを形成するよう、露光領域内のランド形成部に形成される。

〈調光パターン〉
調光パターン２は、好ましくは周期的に繰り返し配設される微細遮光パターンである。この調光パターン２は、特に限定されないが、例えばストライプ形状、メッシュ形状又はドット形状（散点状）とされることが好ましい。このような調光パターン２の平均幅及び平均ピッチは、露光装置の仕様、レジスト組成物の材質や厚さ等の諸条件に応じて定められる。特に、調光パターン２の最大幅については、フォトリソグラフィの諸条件により定められる解像限界幅よりも小さく設定される。この解像限界幅は、現像時におけるレジスト組成物の膨潤、レジスト組成物を露光する光線の視角及び回折等により定められる。

プリント配線板を製造する場合の一般的な条件において、調光パターン２の平均幅の下限としては、１μｍが好ましく、５μｍがより好ましい。一方、調光パターン２の平均幅の上限としては、５０μｍが好ましく、３０μｍがより好ましい。調光パターン２の平均幅が上記下限に満たない場合、易溶解パターンの溶解性を十分に大きくできないおそれがある。また、調光パターン２の平均幅が上記上限を超える場合、レジストパターンに予定外の開口が形成されるおそれがある。

さらに、プリント配線板を製造する場合の一般的な条件において、調光パターン２の平均ピッチの下限としては、調光パターン２の平均幅の１．５倍が好ましく、２倍がより好ましい。一方、調光パターン２の平均ピッチの上限としては、調光パターン２の平均幅の５０倍が好ましく、１０倍がより好ましい。調光パターン２の平均ピッチが上記下限に満たない場合、調光パターン２の間隔が小さく、レジストパターンに予定外の開口が形成されるおそれがある。また、調光パターン２の平均ピッチが上記上限を超える場合、レジストパターンの剥離性を十分大きくできないおそれがある。

さらに、フォトマスク１において、調光パターン２は、露光領域の周縁部には形成されないことが好ましい。露光領域の周縁から調光パターン２までの距離の下限としては、１μｍが好ましく、１０μｍがより好ましい。一方、露光領域の周縁から調光パターン２までの距離の上限としては、１ｍｍが好ましく、１００μｍがより好ましい。露光領域の周縁から調光パターン２までの距離が上記下限に満たない場合、形成されるレジストパターンの輪郭（平面形状）に易溶解パターンに起因する凹凸が形成されるおそれがある。また、露光領域の周縁から調光パターン２までの距離が上記上限を超える場合、レジストパターンの剥離性を十分大きくできないおそれがある。なお、形成されるレジストパターンのべた塗り領域のうち電子部品の製造性及び製造される電子部品の機能性に寄与しないべた塗り領域（例えば余白に形成され、他の導電パターンが近傍に存在しないグランドパターン等）に対応する露光領域の周縁には、調光パターン２が形成されてもよい。この場合、形成されるレジストパターンの輪郭（平面形状）に易溶解パターンに起因する凹凸が形成され、導電パターンの輪郭もその形状に対応した凹凸を有することになるが、その導電パターン領域が電子部品の機能に影響しない領域であれば、その凹凸形状も機能上問題ないからである。

ここで、フォトマスク１の透過光は、通常の露光装置を用いる場合、完全な平行光線ではなく、例えば１°以上２°以下の視角（コリメーション半角）を有するため、フォトマスク１の調光パターン２の裏側にも光線が差し込む。また、光の回折によっても光線が調光パターン２の裏側に回り込む。このため、フォトマスク１の開口部直下のレジスト膜１３が露光されるだけでなく、その周囲のレジスト膜１３が露光される。このレジスト膜１３が露光される領域とレジスト膜１３が露光されない領域との境界においては、レジスト組成物が軽度に露光され得る。

上述のフォトマスク１を用いる場合、光線照射時のフォトマスク１とレジスト膜１３との距離は、特に限定されないが、例えば０．０１ｍｍ以上０．１ｍｍ以下とされる。

また、レジスト膜１３の露光に用いる光線の波長としては、特に限定されないが、例えば３５０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下とされる。

＜現像工程＞
現像工程では、レジスト膜１３を露光した積層体を現像液に浸漬することや、レジスト膜１３に現像液を噴霧することにより、レジスト膜１３の非露光部分を除去する。このとき、レジスト膜１３の露光量が一定の閾値を超える部分は、その成分中の高分子が十分に結合しているため現像液に溶解しないが、露光量が上記閾値以下の部分は、高分子の結合が弱いので現像液に溶解して除去され、その下の金属層１２を露出する開口を形成する。

しかしながら、レジスト膜１３は現像時に吸水して膨潤する。このため、レジスト膜１３が除去された領域の幅が小さいと、両側のレジスト膜１３が膨潤して、形成された開口を再度封止する。特に、レジスト膜１３の軽度に露光された部分は膨潤し易い。また、膨潤したレジスト膜１３同士が接触するとそれらが一体に結合する。これによって開口を再封止したレジスト膜１３は、乾燥後も金属層１２を覆う状態を維持するが、フォトマスク１の調光パターン２間の開口部直下の領域と比べて剥離液に対する溶解性が大きい易溶解パターンとなる。このため、図１Ｃに示すように、フォトマスク１の開口形状に略対応するが、調光パターン２に対応する部分が開口せずに易溶解パターンＰとされたレジストパターン１４が形成される。よって、レジストパターン１４の易溶解パターンＰは、調光パターン２に対応するストライプ状パターンである。

易溶解パターンＰは、少なくとも部分的にレジスト膜１３が溶出しているため、乾燥状態において他の領域よりも厚さが小さくなる。ここでは、レジストパターン１４において、例えば乾燥状態において厚さがレジストパターン１４全体の平均厚さよりも３％以上小さい部分からなるパターンを易溶解パターンＰとして扱う。

この現像工程における現像液としては、例えば炭酸ナトリウム水溶液等が使用される。この炭酸ナトリウムの濃度としては、例えば０．５質量％以上２質量％以下とされる。

＜エッチング工程＞
エッチング工程では、上記レジストパターン形成工程において形成したレジストパターン１４をエッチングレジストとしてエッチングを行うことで、レジストパターン１４の開口領域下の金属層１２を除去する。これによって、図１Ｄに示すように、レジストパターン１４の積層領域の形状と平面視略同一形状の導電パターン１５が形成される。

このエッチングの条件は、従来のサブトラクティブ法において導電パターンを形成するために行われるエッチングの条件と同様である。

＜レジストパターン除去工程＞
エッチングにより導電パターン１５を形成した後、剥離液によってレジストパターン１４が除去される。

このとき、レジストパターン１４は、フォトマスク１の調光パターン２の直下に形成された易溶解パターンＰが早く溶解される。このため、レジストパターン１４は、細かく分断されるように溶解される。つまり、易溶解パターンＰは、剥離液に晒されるレジストパターン１４の表面積を増大することにより、レジストパターン１４の除去を促進する。

さらに、レジストパターン１４の導電パターン１５に対する密着度が低い部分があれば、この部分からもレジストパターン１４が溶解され、レジストパターン１４の小片が導電パターン１５上から剥がれ落ち、最終的に、図１Ｅに示すように、レジストパターン１４が完全に除去される。

レジストパターン除去工程において使用される剥離液としては、例えばｐＨ１１以上１３以下の水酸化ナトリウム水溶液又は水酸化カリウム水溶液を使用することができる。水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムの濃度としては、例えば１質量％以上５質量％以下とされる。

以上の工程によりプリント配線板が形成されるが、当該電子部品の製造方法は、導電パターン１５の酸化を防止するためのめっき工程、半田レジストを形成する工程等をさらに含んでもよい。

＜利点＞
当該電子部品の製造方法は、レジストパターン１４の積層領域内において調光パターン２により易溶解パターンＰを形成するので、レジストパターン除去工程において、この易溶解パターンＰからレジストパターン１４を溶解できる。これにより、レジストパターン１４のべた塗り領域を分割し、レジストパターン１４を短時間でプリント配線板の導電パターン１５上から剥離できる。従って、当該電子部品の製造方法の採用によって、プリント配線板の製造効率の増大及び廃液処理費用の低減が可能となる。

特に、当該電子部品の製造方法において使用されるフォトマスク１は、光線の視角及び回折を利用し、レジストパターン１４に易溶解パターンＰを形成する。これにより、調光パターン２の幅は、従来のフォトマスク製造プロセスにおいて形成可能な例えば５μｍ以上とすることができる。従って、このようなフォトマスク１は、製造が容易でコストを上昇させない。

このように、当該電子部品の製造方法は、従来のフォトマスクに替えて調光パターン２を有するフォトマスク１を使用するだけでレジストパターン１４の除去が容易となるので、従来の電子部品の製造方法に使用する既存の設備をそのまま使用できる。

〔第二実施形態〕
当該電子部品の製造方法の別の実施形態は、図２Ａ乃至図２Ｆに示す手順によって、リソグラフィー法によりレジストパターンを形成し、電子部品としてのプリント配線板を製造する方法である。図２Ａ乃至図２Ｆの電子部品の製造方法は、いわゆるセミアディティブ法に分類される。

図２Ａ乃至図２Ｆの電子部品の製造方法は、表面に下地導体層を有する基板の表面側にネガ型レジスト組成物を用いてレジスト膜を形成する工程と、上記レジスト膜にフォトマスクを介して露光する工程と、露光した上記レジスト膜の現像によりレジストパターンを形成する工程と、上記レジストパターンをマスクとして上記基板をめっきする工程と、上記レジストパターンを剥離液で除去する工程と、エッチングにより下地導体層を除去する工程とを備える。

＜レジスト膜形成工程＞
レジスト膜形成工程では、図２Ａに示すように、基材層１１の表面に導電性の材料からなる下地導体層１６を有する基板の表面に、さらにレジスト膜１３を積層する。

図２Ａの基材層１１及びレジスト膜１３は、図１Ａの基材層１１及びレジスト膜１３と同様であるため、同一符号を付して重複する説明を省略する。

上記下地導体層１６は、例えば銅、銀、ニッケル、パラジウム等の金属で形成され、導電性を有する薄膜である。このような下地導体層１６は、例えば無電解めっき、スパッタリング、導電性微粒子分散液の塗布等によって形成することができる。

＜露光工程＞
露光工程では、図２Ｂに示すように、レジスト膜１３の上方にフォトマスク１ａを配置し、フォトマスク１ａの上側から光線を照射する。これにより、フォトマスク１ａの透過光によって、レジスト膜１３が選択的に露光され、レジスト膜１３中の樹脂成分が架橋されて結合力を増大することで現像液に対して不溶化される。なお、図２Ａ乃至図２Ｄにおいて、レジスト膜１３の領域のうち樹脂成分の結合力が強い領域程、ハッチング間隔を狭くしている。

（フォトマスク）
図２Ｂのフォトマスク１ａは、図１Ｂのフォトマスク１と同様の材料で形成される。また、このフォトマスク１ａは、形成するレジストパターンの積層領域以外の領域に対応し、レジスト膜１３を露光する光を透過するための開口を備える露光領域と、光を遮断してレジスト膜１３を露光させない非露光領域とを備える。従って、当該フォトマスク１ａでは、上記非露光領域の形状が、当該フォトマスク１ａを用いて製造するプリント配線板の導電パターンの平面形状に対応している。

このフォトマスク１ａは、レジストパターンの積層領域の少なくとも一部に剥離液に対する易溶解パターンを形成する調光パターン２ａを有する。具体的には、フォトマスク１ａは、例えばレジストパターンの積層領域のうち面積が比較的大きいべた塗り領域に易溶解パターンを形成するよう、露光領域中に調光パターン２ａが形成される。

〈調光パターン〉
図２Ｂのフォトマスク１ａにおける調光パターン２ａは、周期的に繰り返し配設される微細遮光パターンである。この調光パターン２ａの形状、平均幅及び平均ピッチは、図１Ｂのフォトマスク１における調光パターン２と同様とされる。

当該製造方法においても、フォトマスク１ａの透過光は、視角及び回折により、調光パターン２ａの直下のレジスト膜１３を部分的に露光する。

＜現像工程＞
現像工程では、図２Ｃに示すように、現像液によってレジスト膜１３の露光量が小さい部分を除去して、フォトマスク１ａの露光領域の外形形状に対応する平面形状を有するレジストパターン１４ａを形成する。このとき、調光パターン２ａの直下のレジスト膜１３の溶出により形成される開口が両側のレジスト膜１３の膨潤によって封止されることにより、べた塗り領域に易溶解パターンＰを有するレジストパターン１４ａが形成される。なお、図２Ｃの現像工程の具体的手順は、図１Ｃの現像工程と同様である。

＜めっき工程＞
めっき工程では、電気めっきを行うことにより、図２Ｄに示すように、上記レジストパターン形成工程において形成したレジストパターン１４ａから露出する下地導体層１６の表面に金属を積層して導電パターン１５ａを形成する。

めっきにより積層される金属としては、銅、金、ニッケル等が挙げられ、中でも銅が好適である。

＜レジストパターン除去工程＞
めっき工程において導電パターン１５ａを形成した後、剥離液によってレジストパターン１４ａを除去し、図２Ｅに示すように、導電パターン１５ａを表出させる。

この剥離液としては、図１Ｄの導電パターン１５を表出させるレジストパターン除去工程に使用する剥離液と同様のものが使用できる。

導電パターン１５ａは、電気的に隔離された複数の部分を含み得るが、レジストパターン１４ａを除去しただけでは、導電パターン１５ａの各部分が下地導体層１６によって電気的に接続されている。

＜下地導体層除去工程＞
そこで、当該電子部品の製造方法では、下地導体層除去工程において、エッチングにより、下地導体層１６のレジストパターン１４ａに覆われていた部分、つまり、導電パターン１５ａに覆われずに露出している部分を除去する。これにより、図２Ｆに示すように、導電パターン１５ａの各部が電気的に分離される。このエッチングには下地導体層１６を形成する金属を浸食するエッチング液が使用される。このため、導電パターン１５ａもエッチング液による浸食を受け得るが、導電パターン１５ａは、下地導体層１６に比べて十分に大きな厚みを有するので、エッチングの影響を無視できる。

＜利点＞
当該電子部品の製造方法は、調光パターン２ａを有する当該フォトマスク１ａを使用することにより、レジストパターン１４ａの剥離を容易にし、製造効率の増大及び廃液処理費用の低減が可能となる。

また、当該フォトマスク１ａは、従来のセミアディティブ法用フォトマスクと同様に形成できるので、製造が容易でコストを上昇させない。

さらに、当該電子部品の製造方法は、従来のセミアディティブ法に使用される製造設備を使用することができ、特別な設備投資を必要とせず、プリント配線板の製造コストを低減できる。

〔第三実施形態〕
当該電子部品の製造方法のさらに別の実施形態は、図３Ａ乃至図３Ｄに示す手順によって、リソグラフィー法によりレジストパターンを形成することで電子部品としてのプリント配線板を製造する方法である。図３Ａ乃至図３Ｄの電子部品の製造方法は、いわゆるサブトラクティブ法に分類される。

当該電子部品の製造方法は、基板の表面側にポジ型レジスト組成物を用いてレジスト膜を形成する工程と、上記レジスト膜にフォトマスクを介して露光する工程と、露光した上記レジスト膜の現像によりレジストパターンを形成する工程と、上記レジストパターンをマスクとして上記基板をエッチングする工程と、上記レジストパターンを剥離液で除去する工程とを備える。

＜レジスト膜形成工程＞
レジスト膜形成工程では、図３Ａに示すように、基材層１１の表面に導電パターンを形成するための金属からなる金属層１２を積層した基板の表面に、レジスト組成物を積層することによってレジスト膜１３ｂを形成する。

図３Ａの基材層１１及び金属層１２は、図１Ａの基材層１１及び金属層１２と同様とすることができる。

図３Ａのレジスト膜１３ｂを形成するレジスト組成物としては、感光することにより現像液に対する溶解性が増大するポジ型レジスト組成物が使用される。このレジスト膜１３ｂの積層方法は、予めフィルム状に形成されたものを金属層１２の表面に圧着する方法や、レジスト組成物を溶剤に溶かしたものを塗布して乾燥することによりレジスト膜１３ｂを形成する方法を採用することができる。このようなポジ型レジスト組成物としては、種々の製品が市販されている。なお、図３Ａ乃至図３Ｄにおいて、レジスト膜１３ｂの領域のうち樹脂成分の結合力が強い領域程ハッチング間隔を狭くしている。

上記レジスト膜１３ｂの平均厚さとしては、特に限定されないが、例えば１０μ以上１００μｍ以下とすることができる。

＜露光工程＞
露光工程では、図３Ｂに示すように、レジスト膜１３ｂの上方にフォトマスク１ｂを配置し、フォトマスク１ｂの上側から光線を照射する。これにより、フォトマスク１ｂの透過光によって、レジスト膜１３ｂが選択的に露光され、レジスト膜１３ｂ中の樹脂成分の親水性が増大することで現像液に対して可溶化される。

（フォトマスク）
図３Ｂのフォトマスク１ｂは、図１Ｂのフォトマスク１と同様の材料で形成される。また、このフォトマスク１ｂは、形成するレジストパターンの非積層領域に対応し、レジスト膜１３ｂを露光する光を透過するための開口を備える露光領域と、形成するレジストパターンの積層領域に対応し、光を遮断してレジスト膜１３ｂを可溶化しない非露光領域とを備える。したがって、当該フォトマスク１ｂでは、上記非露光領域の形状が、当該フォトマスク１ｂを用いて製造するプリント配線板の導電パターンの平面形状に対応する。

このフォトマスク１ｂは、例えばレジストパターンの積層領域のうち面積が比較的大きいべた塗り領域に易溶解パターンを形成するよう、非露光領域中に調光パターン２ｂが形成される。

〈調光パターン〉
図３Ｂのフォトマスク１ｂの調光パターン２ｂは、周期的に繰り返し配設される微細透光パターンである。この調光パターン２ｂは、特に限定されないが、例えばストライプ形状、メッシュ形状又はドット形状（散点状）とされる。また、調光パターン２ｂの平均幅及び平均ピッチは、露光装置の仕様、レジスト組成物の材質や厚さ等のフォトリソグラフィの諸条件に応じて定められる解像限界幅よりも小さく設定される。この解像限界幅は、現像時におけるレジスト組成物の膨潤、レジスト組成物を露光する光線の視角及び回折等により定められる。

調光パターン２ｂの平均ピッチの下限としては、調光パターン２ｂの平均幅の１．５倍が好ましく、２倍がより好ましい。一方、調光パターン２ｂの平均ピッチの上限としては、調光パターン２ｂの平均幅の５０倍が好ましく、１０倍がより好ましい。調光パターン２ｂの平均ピッチが上記下限に満たない場合、調光パターン２ｂの間隔が小さく、レジストパターンに予定外の開口が形成されるおそれがある。また、調光パターン２ｂの平均ピッチが上記上限を超える場合、レジストパターンの剥離性を十分大きくできないおそれがある。

＜現像工程＞
現像工程では、図３Ｃに示すように、現像液によってレジスト膜１３ｂの露光量が大きい部分を除去して、フォトマスク１ｂの非露光領域に略対応する平面形状を有するレジストパターン１４ｂを形成する。このとき、調光パターン２ｂの直下のレジスト膜１３ｂの溶出により形成される開口が両側のレジスト膜１３ｂの膨潤によって封止されることにより、べた塗り領域に易溶解パターンＰを有するレジストパターン１４ｂが形成される。なお、図３Ｃの現像工程の具体的手順は、図１Ｃの現像工程と同様である。

＜エッチング工程＞
エッチング工程では、上記レジストパターン形成工程において形成したレジストパターン１４ｂをエッチングレジストとしてエッチングを行うことで、レジストパターン１４ｂの開口領域下の金属層１２を除去する。これによって、図３Ｄに示すように、レジストパターン１４ｂの積層領域の形状と平面視略同一形状の導電パターン１５ｂが形成される。

このエッチングの条件は、従来のサブトラクティブ法において導電パターンを形成するために行われるエッチングの条件と同様である。

＜レジストパターン除去工程＞
エッチングにより導電パターン１５ｂを形成した後、剥離液によってレジストパターン１４ｂが除去される。このレジストパターン除去工程については、図１Ｅのレジストパターン除去工程と同様である。

＜利点＞
当該電子部品の製造方法は、ポジ型レジスト組成物を用いたリソグラフィー法によりレジストパターンを形成する際、微細透光パターンからなる調光パターン２ｂを有するフォトマスク１ｂを介して露光するので、調光パターン２ｂ直下に剥離液に比較的容易に溶解する易溶解パターンＰを形成できる。このため、当該フォトマスク１ｂを使用することにより、導電パターンを配設するために形成されるレジストパターンを容易に除去することができ、プリント配線板を安価に製造できる。

［その他の実施形態］
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

当該電子部品の製造方法は、プリント配線板の製造だけでなく、半導体、ディスプレイパネル等の製造にも適用できる。

また、本発明は、セミアディティブ法に用いるポジ型レジスト組成物用フォトマスク及びこれを用いた電子部品の製造方法を含む。なお、セミアディティブ法に用いるポジ型レジスト組成物用フォトマスクの平面形状は、セミアディティブ法に用いるネガ型レジスト組成物用フォトマスクの開口部と非開口部とを入れ替えた平面形状に略等しいものとすることができる。

さらに、本発明は、形成したレジストパターンの開口領域下の第１材料及びレジストパターン上に金属等の第２材料を蒸着等により積層し、レジストパターンを除去することによりレジストパターンの上の第２材料の層も同時に除去する「リフトオフ」と呼ばれる工程を有する電子部品の製造方法を含む。

また、本発明のフォトマスクの調光パターンは、任意の形状、例えば曲線状の遮光部又は透光部が繰り返し配置されたものであってもよい。また、ドット形状の調光パターンの各点は、楕円形、四角形、星形等、自由曲線で確定される形状を含む任意の形状とすることができる。

また、調光パターンは、線状部分や点状部分が正方配置、放射状配置等の任意の配置で繰り返し形成されたものの他、線状部分や点状部分がランダムに配置されたものであってもよい。

さらに、本発明に係るフォトマスクの調光パターンは、光を完全に遮光するパターン又は光を完全に透過するパターンに限らず、光の一部を透過する材質で形成され、直下のレジスト組成物を軽度に露光する遮光部又は透光部を有してもよい。このようなフォトマスクは、遮光部又は透光部を設ける位置に光透過率が低い材料を配置することによって形成することができる。

以上のように、本発明に係るフォトマスク及びこれを用いた電子部品の製造方法は、フォトリソグラフィによりレジストパターンを形成する電子部品の製造に広く適用できる。

１，１ａ，１ｂ フォトマスク
２，２ａ，２ｂ 調光パターン
１１ 基材層
１２ 導体層
１３，１３ｂ レジスト膜
１４，１４ａ，１４ｂ レジストパターン
１５，１５ａ，１５ｂ 導電パターン
１６ 下地導体層
Ｐ 易溶解パターン

Claims (10)

1. レジスト組成物を用いたリソグラフィー法によりレジストパターンを形成するフォトマスクであって、
   上記レジストパターンの積層領域の少なくとも一部に剥離液に対する易溶解パターンを形成する調光パターンを有するフォトマスク。
2. 上記調光パターンがストライプ形状、メッシュ形状又はドット形状である請求項１に記載のフォトマスク。
3. 上記調光パターンの平均幅が１μｍ以上５０μｍ以下である請求項２に記載のフォトマスク。
4. 上記調光パターンの平均ピッチが平均幅の１．５倍以上５０倍以下である請求項２又は請求項３に記載のフォトマスク。
5. 上記調光パターンの最大幅が上記リソグラフィー法の解像限界幅より小さい請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のフォトマスク。
6. ネガ型レジスト組成物を用いたリソグラフィー法に用いられ、上記調光パターンが微細遮光パターンである請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のフォトマスク。
7. ポジ型レジスト組成物を用いたリソグラフィー法に用いられ、上記調光パターンが微細透光パターンである請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のフォトマスク。
8. 基板の表面側にレジスト組成物を用いてレジスト膜を形成する工程と、
   上記レジスト膜に請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のフォトマスクを介して露光する工程と、
   露光した上記レジスト膜の現像によりレジストパターンを形成する工程と、
   上記レジストパターンをマスクとして上記基板をエッチング又はめっきする工程と、
   上記レジストパターンを剥離液で除去する工程と
   を備える電子部品の製造方法。
9. 上記電子部品が、基材層と、その一方の面側に積層される導電パターンとを有するプリント配線板である請求項８に記載の電子部品の製造方法。
10. 請求項８に記載の電子部品の製造方法によって形成された導電パターンを有するプリント配線板。

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