JP3355056B2 - レジスト現像法 - Google Patents

レジスト現像法

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JP3355056B2 JP5746495A JP5746495A JP3355056B2 JP 3355056 B2 JP3355056 B2 JP 3355056B2 JP 5746495 A JP5746495 A JP 5746495A JP 5746495 A JP5746495 A JP 5746495A JP 3355056 B2 JP3355056 B2 JP 3355056B2
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  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レジスト現像法に関す
る。更に詳しくは、本発明は、プリント配線板基材等に
パターンを形成する際に使用されるレジスト現像法に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、プリント配線基材等に配線を形成
する際のエッチングにおいて、ドライフィルム又は液体
状のレジスト材料が使用されている。これらレジスト材
料は、プリント配線板基材等の上に被覆することにより
レジスト層として使用される。更に、レジスト層上に
は、光による硬化反応を促進するために、透明の保護層
が形成される。この保護層の役割は、 (1)硬化反応時に酸素が硬化を妨げることによるレジ
スト層の不十分な硬化の防止 (2)レジスト層へのゴミの付着の防止及びレジスト層
にキズが生じることの防止である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記保護層は、物理的
に剥ぎ取る方法又はレジスト層の現像に使用される現液
で溶解して除去する方法により除去している。ところ
が、保護層を物理的に剥ぎ取る方法では、工程が増える
と共に人手も必要とし、コストアップの要因となってい
た。一方、現像液で溶解して除去する方法では、レジス
ト層の現像と同時に行われるため、長時間現像をする必
要があった。更に、形成されたレジスト層及び保護層
は、厳密には均一な厚さではなく、厚さにばらつきを有
している。従って、レジスト層及び保護層を溶解する場
合、レジスト層が残ることを防ぐために、レジスト層及
び保護層からなる2層の層厚の厚い部分にあわせて現像
する必要があり、そのため細いレジストパターンを現像
することが困難であった。
【0004】
【課題を解決するための手段】かくして本発明によれ
ば、プリント配線板基材又はマルチチップモジュールか
らなる基材上にレジスト層を形成し、レジスト層上に中
性乃至酸性の水性媒体に溶解しうる酢酸ビニル又はポリ
ビニルアルコールと酢酸ビニルとの混合物からなる保護
層を形成し、該レジスト層及び保護層に光を照射してレ
ジスト層に所望のパターンを露光し、保護層を中性乃至
酸性の水性媒体で溶解し、レジスト層を所定の現像液で
現像することによりレジストパターンを形成することを
特徴とするレジスト現像法が提供される。
【0005】本発明に使用できる基材は、レジストパタ
ーンを形成することが所望される基材であれば特に限定
されない。例えばプリント配線板基材、マルチチップモ
ジュール(MCM)等が挙げられる。次に、本発明のレ
ジスト層には、公知のレジスト材料をいずれも使用でき
る。レジスト材料には、例えば、芳香族ジアゾニウム塩
系、o−キノンジアジド系、ビスアジド系等の光分解型
のレジスト材料、ケイ皮酸エステル系等の光二量化型の
レジスト材料、不飽和ポリエステル、エポキシアクリレ
ート、ウレタンアクリレート等のプレポリマーもしくは
バインダーポリマーとしてのポバール、ポリアミド、ポ
リメタクリレート等と、各種のアクリレート及びメタク
リレートモノマーと、光重合開始剤(例えば、ベンゾフ
ェノン、ミヒラーズケトン等)とからなる光重合型のレ
ジスト材料が挙げられる。また、レジスト材料には、必
要に応じて、染料(ロイコクリスタルバイオレット、ト
リブロモメチルスルホン等)、密着促進剤(5−アミノ
−1,11−テトラゾール等)、溶剤(メチルエチルケ
トン、イソプロピルアルコール等)を加えてもよい。レ
ジスト材料の形状としては、ドライフィルムタイプ、液
体状タイプが挙げられる。また、レジスト層の厚さは、
厚さ0.3〜40μmが好ましい。
【0006】ここで、レジスト層を2層構造にすること
もできる。即ち、基材側に感度の高いレジスト層を積層
し、その上に感度の低いレジスト層を積層してなる構造
である。この2層構造により、感度の低いレジスト層で
は形成できない微細なレジストパターンが、感度の高い
レジスト層を用いることにより形成できる。更に、感度
の高いレジスト層及び感度の低いレジスト層の両層を硬
化させる光の波長は、同一でも異なっていてもよい。こ
こで異なる光の波長で硬化するレジスト材料を両層に使
用すれば、選択的に両層を硬化させることが可能とな
る。
【0007】上記2層構造のレジスト層は、例えば、以
下の様に露光される。ここでは、異なる光の波長で硬化
するレジスト材料が使用されたレジスト層を露光する場
合について説明する。まず、感度の高いレジスト層に、
このレジスト層を硬化させうる波長の光により、微細な
パターンを含む全てのパターンが露光される。次に、感
度の低いレジスト層に、このレジスト層を硬化させうる
波長の光により、微細なパターン以外のパターンが露光
される。
【0008】なお、感度の高いレジスト層は、硬化反応
時に酸素と重合しやすいので硬化が不十分になりやす
く、ゴミが付着すること及びキズが生じることによりレ
ジスト層の露光が不十分になりやすい。従って、感度の
高いレジスト層のみをレジストパターンの形成に使用し
た場合は、微細なレジストパターンを形成することがで
きない。
【0009】レジスト層の積層方法は、公知の方法をい
ずれも使用することができる。例えば、ドライフィルム
を使用する場合、フィルムを基材表面に熱圧着等の方法
により積層することができる。一方、液体状のレジスト
材料を使用する場合、ディップコータ等を用いて塗布す
ることにより積層することができる。次に、レジスト層
上に保護層が形成される。本発明に使用できる保護層
は、中性乃至酸性の水性媒体に溶解しうるものであれば
特に限定されない。ここで、中性乃至酸性とは、pH
8.5以下であることを意味し、pH8.5より大きい
場合、レジスト層も溶解してしまうので好ましくない。
また、上記pHは、6〜8.5の範囲が、廃液の後処理
を考慮すると好ましい。保護層に使用できる材料として
は、具体的には酢酸ビニル等が挙げられる。更にポリビ
ニルアルコールと酢酸ビニルを混合して使用すれば、酸
素遮断性が向上するのでより好ましい。保護層の厚さ
は、1〜10μm、好ましくは2〜3μmである。1μ
mより小さい場合は十分な酸素遮断性を得ることができ
ないので好ましくなく、10μmより大きい場合は保護
層を除去するのに時間が必要となるので好ましくない。
【0010】保護層の積層方法としては、特に限定され
ず、スピンコータ、ローラコータ、ディップコータ、ス
プレー等を用いて塗布することが挙げられる。また、ド
ライフィルム上に予め積層しておくことも可能である。
次に、レジスト層及び保護層に光を照射してレジスト層
に所望のパターンを露光する。露光に使用される光は、
使用するレジスト層に対応する波長を有する光を用いる
ことができ、可視光、紫外線、赤外線等をいずれも使用
することができる。
【0011】更に、保護層を中性乃至酸性、好ましくは
pH6〜8.5の水性媒体で溶解することにより除去す
る。本発明に使用できる水性媒体とは、水に適宜酸又は
アルカリを加えることにより上記pHに調節された水性
媒体を意味する。また、水性媒体には、中性乃至酸性の
範囲内でアクリル系、シリコン系等の消泡剤等の添加剤
を加えることもできる。除去方法は、特に限定されず、
バッチ式、スプレー式等が挙げられる。
【0012】次いで、レジスト層を現像することにより
剥離する。現像液は、特に限定されず、使用したレジス
ト層に対応する現像液が使用される。例えば、炭酸ナト
リウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等からなる
アルカリ水溶液、1,1,1−トリクロロエタン、塩化
メチレン等の有機溶剤が挙げられる。ここで、上記保護
層の除去と、レジスト層の剥離はコンベア等を用いて連
続的に行えば、現像時間を短縮できるのでより好まし
い。
【0013】
【作用】本発明のレジスト現像法によれば、基材上にレ
ジスト層を形成し、レジスト層上に中性乃至酸性の水性
媒体に溶解しうる保護層を形成し、該レジスト層及び保
護層に光を照射してレジスト層に所望のパターンを露光
し、保護層を中性乃至酸性の水性媒体で溶解し、レジス
ト層を所定の現像液で現像することによりレジストパタ
ーンを形成することを特徴とするので、物理的に保護層
を取ることなく、保護層をレジスト層の現像前に除去で
き、レジスト層の現像の制御が容易な現像法が提供され
る。
【0014】
【実施例】
実施例1 プリント配線板基材1の両面に銅2が積層された両面銅
張り積層板に液状の光硬化型レジストをディップコータ
で塗布し、層厚4〜6μmのレジスト層3を形成した。
【0015】次に、ポリビニルアルコール・酢酸ビニル
(ポリビニルアルコール:酢酸ビニル=6:4)混合物
をディップコータで塗布し、層厚2〜4μmの保護層4
を形成した。上記工程により、図1に示すように、銅
2、レジスト層3及び保護層4が両面に形成されたプリ
ント配線板基材1を得た。
【0016】全体を加熱してレジスト層3及び保護層4
の溶媒を除去することにより乾燥させた後、マスク又は
制御されたレーザ光を照射して所望のパターンを露光し
た。更に、図2に示す装置のコンベア5に上記プリント
配線板基材1を載置し、保護層除去工程6において、水
で洗浄することにより保護層を溶解して除去し、連続的
にプリント配線板基材1をレジスト層現像工程7に付す
ことにより、レジスト層を現像液(0.5%炭酸ナトリ
ウム水溶液)で現像した。なお、図2では簡単にするた
め銅2、レジスト層3及び保護層4は省略している。こ
の後、水で洗浄することにより現像液を除去し、レジス
ト層に所望のレジストパターンが形成されたプリント配
線板基材を得た。
【0017】本実施例では、現像に要する時間は20秒
であり、解像できる最小パターン幅は40μmであっ
た。 比較例 保護層を従来使用されているポリビニルアルコールに変
えたこと以外は、実施例1と同様にしてレジストパター
ンを形成した。なお、レジストパターン形成は、図3に
示す保護層溶解とレジスト層の現像を同時に行う装置を
使用した。図3中、8は保護層除去及びレジスト層現像
工程を示している。また、図3では簡単にするため銅
2、レジスト層3及び保護層4は省略している。
【0018】比較例では、現像時間は60秒であり、解
像できる最小パターン幅は80μmであった。上記実施
例及び比較例から明らかなように、現像時間の大幅な短
縮及び最小解像パターン幅のファイン化を実現すること
ができた。
【0019】
【発明の効果】本発明のレジスト現像法によれば、基材
上にレジスト層を形成し、レジスト層上に中性乃至酸性
の水性媒体に溶解しうる保護層を形成し、該レジスト層
及び保護層に光を照射してレジスト層に所望のパターン
を露光し、保護層を中性乃至酸性の水性媒体で溶解し、
レジスト層を所定の現像液で現像することによりレジス
トパターンを形成することを特徴とするので、物理的に
保護層を取ることなく、保護層をレジスト層の現像前に
除去でき、レジスト層の現像の制御が容易な現像法を提
供することができる。
【0020】更に、水性媒体が、6〜8.5のpHを有
することにより、保護層除去時に生じる廃液の処理を簡
単にすることができる。また、保護層の溶解とレジスト
層の現像を連続的に行うことにより、更に現像時間を短
縮することができる。更に、保護層が、酢酸ビニル又は
ポリビニルアルコールと酢酸ビニルとの混合物からなる
ことにより酸素遮断性をより向上させることができる。
【0021】また、レジスト層が2層からなり、上層が
感度の低いレジスト層であり、下層が感度の高いレジス
ト層であることにより、形成されるパターンのファイン
化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例において保護層及びレジスト層が積層さ
れたプリント配線板の概略断面図である。
【図2】実施例で使用された保護層溶解とレジスト層の
現像を行うコンベアの概略図である。
【図3】比較例で使用された保護層溶解とレジスト層の
現像を行うコンベアの概略図である。
【符号の説明】
1 プリント配線板基材 2 銅 3 レジスト層 4 保護層 5 コンベア 6 保護層除去工程 7 レジスト層現像工程 8 保護膜除去及びレジスト層現像工程
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−216244(JP,A) 特開 昭58−159530(JP,A) 特開 昭56−78192(JP,A) 特開 平6−45246(JP,A) 特開 平7−28232(JP,A) 特開 昭63−197942(JP,A) 特開 昭63−13029(JP,A) 特開 昭61−133940(JP,A) 特開 昭59−177544(JP,A) 特開 昭58−4141(JP,A) 特開 平6−313966(JP,A) 特開 昭54−17719(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03F 7/11 501 C23C 28/00 G03F 7/26 511 H05K 3/06

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プリント配線板基材又はマルチチップモ
    ジュールからなる基材上にレジスト層を形成し、レジス
    ト層上に中性乃至酸性の水性媒体に溶解しうる酢酸ビニ
    ル又はポリビニルアルコールと酢酸ビニルとの混合物か
    らなる保護層を形成し、該レジスト層及び保護層に光を
    照射してレジスト層に所望のパターンを露光し、保護層
    を中性乃至酸性の水性媒体で溶解し、レジスト層を所定
    の現像液で現像することによりレジストパターンを形成
    することを特徴とするレジスト現像法。
  2. 【請求項2】 水性媒体が、6〜8.5のpHを有する
    請求項1記載のレジスト現像法。
  3. 【請求項3】 保護層の溶解とレジスト層の現像を連続
    的に行うことからなる請求項1又は2に記載のレジスト
    現像法。
  4. 【請求項4】 レジスト層が2層からなり、上層が感度
    の低いレジスト層であり、下層が感度の高いレジスト層
    である請求項1〜のいずれかに記載のレジスト現像
    法。
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