JP4699482B2 - ポジティブ型ドライフィルムフォトレジストの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、少なくとも2種の溶媒を含み、フィルムスピード(感光速度)、現像コントラスト、感度、解像度、及び/又は基板への接着力などの物性に優れたポジティブ型ドライフィルムフォトレジストに関するものである。
フォトレジスト(photoresist)及びフォトレジストフィルムは、集積回路(IC)、プリント回路基板(PCB)及び電子ディスプレー装置[例えば、ブラウン管(Cathode Ray tube:CRT)、液晶ディスプレー(LCD)及び有機電解発光ディスプレー(ELsまたはELDs)]などの高集積半導体を製造するに用いられる。これらの装置を製造する方法ではフォトリソグラフィー(photolithography)技術及びフォトファブリケーション(photofabrication)技術が使われる。フォトレジストフィルムは、極細線と7μm以下の狭い空間面積とを有するパターンを形成するのに十分である解像度が要求される。
〔技術的な課題〕
従って、従来の液状ポジティブ型フォトレジスト組成物を用いて、TFT−LCD、有機ELDなどに使用される基板の上に微細回路パターンを形成する時、必須工程のガラス基板上に適用される複雑な工程(例えば、スピンコーティング工程など)を省略することができることにより、上述した問題点を解決できるポジティブ型フォトレジスト樹脂フィルムを提供することを目的とする。本発明によるドライフィルムレジストは、従来の液状フォトレジスト組成物と同等或いはより優秀な物性を有する微細回路パターンを形成することができると共に、微細回路パターンの形成に使用される基板の大面積化という最近の趨勢に適用される。
本発明の長所は、後述する詳細な説明からより明らかになる。しかし、詳細な説明及び実施の形態は、本発明の好ましい一例を示したものであって、ただ例示のためのものであるので、当業者であれば、本発明の思想と範囲内で様々な変更及び修正が可能であることを理解できる。
(II)製造された被膜にマスクを通して紫外線を照射するか、または、製造された被膜にマスクを通さないで紫外線を直接照射することにより、上記被膜上に所望のパターンを形成する段階;及び、
(III)上記フォトレジスト樹脂フィルムから支持体フィルムを剥離しなかった場合、上記支持体フィルムを剥離した後、紫外線照射部のポジティブ型フォトレジスト樹脂の被膜を現像によって除去することにより、レジストパターン被膜を形成する段階。
(II)製造された被膜にマスクを通して紫外線を照射するか、または、製造された被膜にマスクを通さないで紫外線を直接照射することにより、上記被膜上に所望のパターンを形成する段階;及び、
(III)上記フォトレジスト樹脂フィルムから支持体フィルムを剥離しなかった場合、上記支持体フィルムを剥離した後、紫外線照射部のポジティブ型フォトレジスト樹脂の被膜を現像によって除去することにより、レジストパターン被膜を形成する段階。
本発明の他の目的及び様相は、添付された図面を参考すると共に下の実施の形態の説明によって、より明らかになる。
<実施例>
上述のような本発明の特徴及びその他の長所などは、後述する非限定的な実施例の記載によって、より明らかになる。しかし、以下の実施例は、ただ本発明の具体的な実施の形態として例示したものであって、本発明の範囲を限定するものとして理解してはいけない。
アルカリ可溶性樹脂としてクレゾールノボラック樹脂と;感光性化合物として、上記アルカリ可溶性樹脂100重量部に対して34重量部の1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸クロライドと;感度増進剤として、上記アルカリ可溶性樹脂100重量部に対して3.6重量部の2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノンと;低沸点溶媒として、上記アルカリ可溶性樹脂100重量部に対して165重量部のメチルエチルケトンと;高沸点溶媒として、上記アルカリ可溶性樹脂100重量部に対して55重量部のジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートと;剥離剤として、前アルカリ可溶性樹脂100重量部に対して0.5重量部のフッ素系シリコン樹脂とを含む溶液を製造した。製造された混合溶液を0.2μmのミリポア(millipore)のテフロンフィルターを通して濾過して不溶物質を除去した。生成された溶液を、ポリエチレンテレフタルレート(PET)支持体フィルム(厚さ19μm)上に5μmの厚さで塗布して、フォトレジスト樹脂層を形成した。その後、厚さ23μmの上記フォトレジスト樹脂層にポリエチレンフィルム保護層を塗布してポジティブ型フォトレジスト樹脂フィルムを製造した。
感度増進剤として、2,2’、4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノンを使用したことを除いては、上記実施例1と同じにポジティブ型フォトレジスト樹脂フィルムを製造した。
感光性化合物として、1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸クロライドを、感度増進剤として、1−[1−(4−ヒドロキシフェ二ル)イソプロピル]−4−[1,1−ビス(4−ヒドロキシフェ二ル)エチル]ベンゼン)を使用したことを除いては、上記実施例1と同じにポジティブ型フォトレジスト樹脂フィルムを製造した。
支持体フィルムとして厚さ30μmの配向ポリプロピレン(OPP)を使用したこと、剥離剤が溶液に添加されなかったこと、保護層として厚さ20μmの配向ポリプロピレン(OPP)を使用したことを除いては、上記実施例1と同じにポジティブ型フォトレジスト樹脂フィルムを製造した。
支持体フィルムとして厚さ30μmの配向ポリプロピレン(OPP)を使用したこと、剥離剤が溶液に添加されなかったこと、保護層として厚さ20μmの配向ポリプロピレン(OPP)を使用したことを除いては、上記実施例2と同じにポジティブ型フォトレジスト樹脂フィルムを製造した。
支持体フィルムとして厚さ20μmの配向ポリプロピレン(OPP)を使用したこと、剥離剤が溶液に添加されなかったこと、保護層として厚さ20μmの配向ポリプロピレン(OPP)を使用したことを除いては、上記実施例3と同じにポジティブ型フォトレジスト樹脂フィルムを製造した。
本発明で使用された支持体フィルムの物性を下記のような方法によって評価した。
試料と不活性の基準物質(inter reference)とに同一の温度プログラムを適用し、示差走査熱量計を用いて、熱流量の差(difference in heat flow)を求めることにより、上記製造されたフィルムの溶融点を測定した。
原子力顕微鏡(AFM)を用いる微細探針によって、原子間の反発力に対して3回反復して分析してから、表面の最高点と表面の最低点との平均を算出することにより、上記製造されたフィルムの表面粗度を測定した。
製造されたポジティブ型フォトレジストドライフィルムを、ITOによってコーディングされた深み2000Å、幅100×100mm2のガラス基板上に、ラミネーション速度2.0m/分、温度110℃、加熱ローラーの圧力10〜90psiの条件下でラミネーションした後、ポジティブ型フォトレジスト層から支持体フィルムを剥離した。UTM(Universal Test Machine:Instron社)を用いて、乾燥フィルムの剥離性を評価することにより、剥離時の剥離強度をUTMによって測定した。
ラミネーションした上記基板に露光量を異にして露光させてから、2.38質量%のTMAH溶液を用いて常温で60秒間現像し、30秒間水洗し、乾燥した。光学顕微鏡を用いて、生成されたフィルムに対する露光量を測定した。
感度の評価方法と同じ方式によって、レジストパターンを形成し、150℃のホットプレート上に設け、2分間加熱した。走査型電子顕微鏡(SEM)によって、レジストパターンの断面を観察した。ここで、レジストパターンの表面を観察するためにa−stepを用いた。
上記製造されたポジティブ型フォトレジスト樹脂フィルムをラミネーション速度2.0m/分、温度110℃、加熱ローラーの圧力10〜90psiの条件下で基板上にラミネーションし、フォトマスクを通じて紫外線照射してから、支持体フィルムとしてポリエチレンテレフタルレート(PET)フィルムを剥離した。その後、2.38%のTMAHアルカリ現像液で現像して、米露光部分を有する微細回路を形成した。形成された微細回路の解像度を走査型電子顕微鏡にて観察した。
支持体フィルムに樹脂組成物を塗布した後、フィルムの形成性を肉眼で観察及び評価した。
アルカリ可溶性樹脂として18.23重量%のクレゾールノボラック樹脂と;感光性化合物として6.17重量%の1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸ポリヒドロキシベンゾフェノンエステルと;溶媒として74.19重量%のプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテートと;感度増進剤として1.0重量%の2,2’、4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノンを混合し、ここに0.41重量%の染料を添加してから、この混合物を2時間撹拌して、ポジティブ型フォトレジスト樹脂層形成用溶液を製造した。
Claims (8)
- 支持体フィルムを提供する段階;
熱可塑性樹脂、ポジティブ型感光性化合物、第1溶媒及び第2溶媒を含んでなり、上記第1溶媒が組成物内に実質的に維持される間加熱によって組成物から上記第2溶媒が実施的に除去されることができる程度に十分に高い沸点を有し、当該第1溶媒と当該第2溶媒との沸点差が50℃以上である混合物を上記支持体フィルム上に塗布する段階;及び
上記第1溶媒が実質的に残留し、かつ上記第2溶媒が実質的に除去されるまで組成物を加熱する段階を含むことを特徴とするポジティブ型ドライフィルムフォトレジストの製造方法。 - 上記第1溶媒及び上記第2溶媒が、エチルアセテート、ブチルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、アセトン、メチルエチルケトン、エチルアルコール、メチルアルコール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ベンゼン、トルエン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、エチレングリコール、キシレン、エチレングリコールモノエチルエーテル及びジエチレングリコールモノエチルエーテルからなる群から選択される少なくとも1種であることを特徴とする請求項1に記載のポジティブ型ドライフィルムフォトレジストの製造方法。
- 上記第1溶媒の沸点が100℃以上で、上記第2溶媒の沸点が100℃未満であることを特徴とする請求項1または2に記載のポジティブ型ドライフィルムフォトレジストの製造方法。
- 上記第1溶媒が、トルエン、ブチルアセテート、シクロペンタノン、エチレングリコールモノエチルエーテル、キシレン、シクロヘキサノン、エチレングリコール、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート及びプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテートから構成される群から選択される少なくとも1種で、上記第2溶媒がアセトン、メチルアルコール、エチルアセテート、メチルエチルケトン、ベンゼン及びイソプロピルアルコールから構成される群から選択される少なくとも1種であることを特徴とする請求項3に記載のポジティブ型ドライフィルムフォトレジストの製造方法。
- 上記支持体フィルムは、選択範囲内の高さプロファイル(Z軸方向)に位置する最高表面ピークの高さと表面の平均高さ(MHt)との高さ差として定義されるピーク高さ(Rp)が300nm以下であることを特徴とする請求項1に記載のポジティブ型ドライフィルムフォトレジストの製造方法。
- 加熱された上記組成物の表面に保護層を形成させる工程をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のポジティブ型ドライフィルムフォトレジストの製造方法。
- 上記保護層が、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタルレート又はポリプロピレンであることを特徴とする請求項6に記載のポジティブ型ドライフィルムフォトレジストの製造方法。
- 上記保護層の厚さが15乃至30μmであることを特徴とする請求項6に記載のポジティブ型ドライフィルムフォトレジストの製造方法。
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