JP6337419B2 - Method for forming resist pattern and laminate structure - Google Patents
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Description
本発明は、レジストパターンの形成方法、レジストフィルムのラミネート方法及びラミネート構造体などに関する。 The present invention relates to a resist pattern forming method, a resist film laminating method, a laminate structure, and the like.
表裏に配線構造を有する基板に貫通孔を形成し、この貫通孔に導電材料を配置して、表裏の配線構造同士を電気的に接続するにより、集積回路を形成したチップなどに基板を積み重ねる３次元実装技術が知られている（例えば、特許文献１及び２参照。）。また、従来、プリント配線基板においては、予め貫通孔等が形成された基板に配線等を形成する際に、レジストフィルムを基板にラミネートし、露光、現像が行われる（例えば、特許文献３及び４参照。）。 A through hole is formed in a substrate having a wiring structure on the front and back sides, a conductive material is disposed in the through hole, and the wiring structures on the front and back sides are electrically connected to each other, thereby stacking the substrate on a chip or the like on which an integrated circuit is formed. A dimension mounting technique is known (for example, refer to Patent Documents 1 and 2). Conventionally, in a printed wiring board, when a wiring or the like is formed on a substrate in which a through hole or the like has been previously formed, a resist film is laminated on the substrate, and exposure and development are performed (for example, Patent Documents 3 and 4). reference.).
一般にレジストフィルムを基板にラミネートする場合、レジストフィルムが加熱された状態で基板に重ねられた状態でレジストフィルムをローラーで加圧するラミネータ装置が用いられる。この場合、レジストフィルムを推奨のラミネート温度まで加熱し、ローラーで加圧を行うことにより、基板に配置されたレジストフィルムの上面の平坦性が確保される。 In general, when laminating a resist film on a substrate, a laminator device is used that pressurizes the resist film with a roller while the resist film is heated and overlaid on the substrate. In this case, the flatness of the upper surface of the resist film arranged on the substrate is secured by heating the resist film to the recommended laminating temperature and pressurizing with a roller.
しかしながら、レジストフィルムが配置される側の基板に予め溝などの凹部が形成されている場合、凹部内に軟化したレジストフィルムが流れ込むことにより凹部内に配置されるレジストフィルムの厚さがその他の位置の部分に配置されるレジストフィルムの厚さより大きくなってしまう。すると、凹部内のレジストフィルムをフォトリソグラフィにより開口させる場合に、凹部が形成されている位置に露光不良が発生し、レジストフィルムが開口されなかったり、開口寸法などが悪化したりする問題が生じる。また、レジストフィルムが開口したとしても、凹部内のレジストフィルムの厚さが大きいために現像がオーバーにならざるを得ず、本来残存していてほしい位置のレジストフィルムが消失するなどの不良が生じるといった問題が生じる。 However, when a concave portion such as a groove is formed in advance on the substrate on which the resist film is disposed, the thickness of the resist film disposed in the concave portion due to the flow of the softened resist film into the concave portion is at other positions. It will become larger than the thickness of the resist film arrange | positioned in this part. Then, when opening the resist film in a recessed part by photolithography, the exposure defect generate | occur | produces in the position in which the recessed part is formed, and the problem that a resist film is not opened or an opening dimension deteriorates arises. Moreover, even if the resist film opens, the resist film in the recess has a large thickness, so the development has to be over, resulting in defects such as disappearance of the resist film at the position where it should remain. Problems arise.
そこで、本発明は上記実情に鑑みてなされてものであり、凹部が形成された基板にラミネートされたフィルムレジストをフォトリソグラフィにより凹部内に開口を形成する際に発生する解像不良を低減する方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and a method for reducing poor resolution that occurs when an opening is formed in a recess by photolithography of a film resist laminated on a substrate having a recess. The purpose is to provide.
本発明の一実施形態として、凹部を有する基板を準備し、感光性のレジストフィルムを第１の気圧下において前記基板上に配置する際に、前記凹部の開口を前記レジストフィルムで覆い空洞部を形成し、前記第１の気圧よりも高い第２の気圧下において、前記レジストフィルムを加熱し、前記レジストフィルムを前記凹部の内壁に接触させ、前記レジストフィルムを露光し、前記レジストフィルムを現像し、前記凹部に位置する前記レジストフィルムを開口させることを有するレジストパターンの形成方法を提供する。 As one embodiment of the present invention, a substrate having a recess is prepared, and when a photosensitive resist film is disposed on the substrate under a first atmospheric pressure, the opening of the recess is covered with the resist film, and the cavity is formed. Forming and heating the resist film under a second air pressure higher than the first air pressure, bringing the resist film into contact with the inner wall of the recess, exposing the resist film, and developing the resist film And providing a method of forming a resist pattern comprising opening the resist film located in the recess.
このレジストパターンの形成方法によれば、基板の凹部の形状に追従するようにラミネートされたレジストフィルムに発生する解像不良を抑制することができる。 According to this resist pattern forming method, it is possible to suppress a resolution failure occurring in a resist film laminated so as to follow the shape of the concave portion of the substrate.
なお、前記空洞部を形成する際、前記レジストフィルムがテントされた状態を維持できる温度で前記レジストフィルムが前記基板上に配置されてもよい。 In addition, when forming the said cavity part, the said resist film may be arrange | positioned on the said board | substrate at the temperature which can maintain the state in which the said resist film was tented.
これにより、空洞部にレジストフィルムが凹部に流れ込むことなどを抑制でき、空洞部の領域を確保することができる。 Thereby, it can suppress that a resist film flows into a recessed part in a cavity, etc., and the area | region of a cavity can be ensured.
なお、前記凹部は、順テーパー状となっていてもよい。 In addition, the said recessed part may be a forward taper shape.
これにより、レジストフィルムを基板の凹部の形状に追従させることをより確実に行える。 Thereby, it can perform more reliably making a resist film follow the shape of the recessed part of a board | substrate.
なお、前記凹部の内壁の前記レジストフィルムの厚さは、前記基板の表面の前記レジストフィルムの厚さ以下となっていてもよい。 In addition, the thickness of the resist film on the inner wall of the recess may be equal to or less than the thickness of the resist film on the surface of the substrate.
これにより、凹部に追従させたレジストフィルムに開口を設けることが容易となる。 This makes it easy to provide an opening in the resist film that follows the recess.
本発明の一実施形態として、凹部を有する基板を準備し、レジストフィルムを第１の気圧下において前記基板上に配置する際に、前記凹部の開口を前記レジストフィルムで覆い空洞部を形成し、前記第１の気圧よりも第２の気圧高い圧力下において、前記レジストフィルムを加熱し、前記レジストフィルムを前記凹部の内壁に接触させること、を有するレジストフィルムのラミネート方法が提供される。 As one embodiment of the present invention, a substrate having a recess is prepared, and when a resist film is placed on the substrate under a first atmospheric pressure, the opening of the recess is covered with the resist film to form a cavity, There is provided a method for laminating a resist film, comprising: heating the resist film under pressure higher than the first atmospheric pressure by a second atmospheric pressure, and bringing the resist film into contact with an inner wall of the recess.
このレジストフィルムのラミネート方法によれば、基板の凹部の形状に追従するようにラミネートされたレジストフィルムに発生する解像不良を抑制することができる。 According to this method of laminating a resist film, it is possible to suppress poor resolution occurring in the resist film laminated so as to follow the shape of the concave portion of the substrate.
また、本発明の一実施形態として、底部と前記底部に所定の角度で接続する側面とにより構成された凹部を有する基板と、前記凹部の前記底部の一部、及び前記凹部の前記側面に沿って配置されたレジストフィルムとを有し、前記レジストフィルムは、前記凹部の底部を露出する開口を有し、かつ前記凹部の前記側面よりも緩やかな角度で前記開口に接続する傾斜部を有する構造体が提供される。 Also, as one embodiment of the present invention, a substrate having a recess formed by a bottom and a side surface connected to the bottom at a predetermined angle, a part of the bottom of the recess, and the side surface of the recess The resist film has an opening that exposes the bottom of the recess, and an inclined portion that connects to the opening at a gentler angle than the side surface of the recess. The body is provided.
この構造体により、レジストフィルムに沿って配線層を配置した場合に、開口と傾斜部との接続箇所における配線層の断線を抑制することができる。 With this structure, when the wiring layer is disposed along the resist film, disconnection of the wiring layer at the connection portion between the opening and the inclined portion can be suppressed.
また、前記レジストフィルムに沿って配置された配線層をさらに有し、前記配線層は前記素子に電気的に接続されていてもよい。 The wiring layer may further include a wiring layer disposed along the resist film, and the wiring layer may be electrically connected to the element.
これにより、集積回路を形成したチップなどに構造体を積み重ね、３次元実装を実現することができる。 Thereby, a structure can be stacked on a chip or the like on which an integrated circuit is formed to realize a three-dimensional mounting.
本発明に係るレジストパターンの形成方によれば、基板の凹部の形状に追従するようにラミネートされたレジストフィルムに発生する解像不良を抑制することができる。 According to the method of forming a resist pattern according to the present invention, it is possible to suppress a resolution failure that occurs in a resist film laminated so as to follow the shape of the concave portion of the substrate.
また、本発明に係る構造体によれば、開口したレジストフィルムにさらに配線等を追従させることを容易に行うことができる。 Further, according to the structure according to the present invention, it is possible to easily cause the wiring or the like to follow the opened resist film.
本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明を行う。なお、本発明は以下の説明に限定されるものではなく、種々の変形を加えて実施することができる。また、図面においては、幅及び高さなどの寸法の比、角度などを実際の場合よりも誇張して示している場合がある。 An embodiment for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following description, and can be implemented with various modifications. In the drawings, the ratio of the dimensions such as width and height, the angle, and the like may be exaggerated as compared with the actual case.
＜レジストパターンの形成方法＞
図１は、本発明の一実施形態おいて準備される基板の上面図を示す。基板２０には一または複数の凹部２を有する。凹部２の配置は任意とすることができる。図１では、上面視において円形状の凹部２が一部マトリクス状（２×４）、アレイ状（１×４）、あるいは任意に配置されている例を示すが、これに限るものではなく多様な配置を採用することができる。凹部２は、上面視において矩形状、多角形状であってもよい。
<Method for forming resist pattern>
FIG. 1 shows a top view of a substrate prepared in one embodiment of the present invention. The substrate 20 has one or a plurality of recesses 2. The arrangement of the recess 2 can be arbitrary. FIG. 1 shows an example in which the circular recesses 2 are partially arranged in a matrix (2 × 4), an array (1 × 4), or arbitrarily arranged in a top view, but the present invention is not limited to this. Various arrangements can be employed. The recess 2 may be rectangular or polygonal when viewed from above.
基板２０の材料としては特に制限はなく、例えば、シリコン等の半導体、ガラス、樹脂などの絶縁材料などの任意のものを使用することができる。また、基板２０の厚みも特に制限はなく、例えば、１００μｍ〜１ｍｍの範囲で適宜選択することができる。基板２０に形成された凹部２は、基板２０の一方の面側に開口する凹形状の有底孔である。凹部２としては、基板２０の厚み方向に貫通しないように形成された有底孔である場合や、基板２０の厚み方向に貫通するが基板２０の他方の面側に形成された素子が底部となるような有底孔である場合もある。以下に説明する本発明の一実施形態においては、凹部２は、基板２０の一方の面側に開口し、基板２０の他方の面側に配置される素子と基板２０の裏面に配置される素子とを接続するための開口として用いることができる。 There is no restriction | limiting in particular as a material of the board | substrate 20, For example, arbitrary things, such as insulating materials, such as semiconductors, such as silicon | silicone, glass, and resin, can be used. Further, the thickness of the substrate 20 is not particularly limited, and can be appropriately selected within a range of 100 μm to 1 mm, for example. The recess 2 formed in the substrate 20 is a concave bottomed hole that opens to one surface side of the substrate 20. The concave portion 2 is a bottomed hole formed so as not to penetrate in the thickness direction of the substrate 20, or an element formed on the other surface side of the substrate 20 that penetrates in the thickness direction of the substrate 20 is a bottom portion. It may be a bottomed hole. In one embodiment of the present invention described below, the recess 2 is opened on one surface side of the substrate 20, and an element disposed on the other surface side of the substrate 20 and an element disposed on the back surface of the substrate 20. Can be used as an opening for connecting the two.
図２（ａ）は、凹部２のうち任意の一つを通る断面線による基板２０の断面図を示す。基板２０の上面２１と、この上面２１よりも基板２０の内側に窪んでなる凹部２を備える。凹部２は、側面２２及び底部２３により形成される内壁を含む。凹部２は、例えば基板２０にエッチングを行うことにより形成することができる。また、切削などの機械加工をすることによっても形成することができる。側面２２は底部２３に所定の角度で接続する。側面２２は図２（ａ）においては底部２３に対して９０°未満の角度で接続し、凹部２の開口が底部２３よりも広い順テーパー状となっている。凹部２が順テーパー状である場合には、後述のようにパターニングしたフィルムレジスト上にさらに構造体などを作製することが容易となる。なお、側面２２は、上面２１と底部２３とに対して略垂直となっていてもよい。凹部２の開口幅は特に制限はないが、例えば、３０μｍ〜１５０μｍの範囲で適宜選択することができる。また、凹部２の深さについても特に制限はないが、例えば、１０μｍ〜１００μｍの範囲で適宜選択することができる。なお、図示は省くが、基板２０の上面２１から材料の外側に突出するように配線等が設けられていてもよい。 FIG. 2A shows a cross-sectional view of the substrate 20 along a cross-sectional line passing through any one of the recesses 2. The upper surface 21 of the board | substrate 20 and the recessed part 2 which becomes depressed inside the board | substrate 20 rather than this upper surface 21 are provided. The recess 2 includes an inner wall formed by the side surface 22 and the bottom portion 23. The recess 2 can be formed, for example, by etching the substrate 20. It can also be formed by machining such as cutting. The side surface 22 is connected to the bottom 23 at a predetermined angle. In FIG. 2A, the side surface 22 is connected to the bottom portion 23 at an angle of less than 90 °, and the opening of the concave portion 2 has a forward taper shape wider than the bottom portion 23. In the case where the concave portion 2 has a forward taper shape, it becomes easy to further produce a structure or the like on a film resist patterned as described later. The side surface 22 may be substantially perpendicular to the top surface 21 and the bottom portion 23. The opening width of the recess 2 is not particularly limited, but can be appropriately selected within a range of 30 μm to 150 μm, for example. Moreover, there is no restriction | limiting in particular also about the depth of the recessed part 2, For example, it can select suitably in the range of 10 micrometers-100 micrometers. Although illustration is omitted, wiring or the like may be provided so as to protrude from the upper surface 21 of the substrate 20 to the outside of the material.
図２（ａ）において、上面２１と底部２３とは同じ基板２０の表面に形成されている。しかし、本発明は上面２１と底部２３とは同じ基板２０に形成されていることに限定はされない。例えば、凹部２は、基板２０を貫通している孔として形成されていてもよい。この場合、図３Ａに示すように、基板４０が上面２１と凹部２の側面２２を形成し、基板２０の片側に符号４１として示す素子が配置され、素子４１の上面が凹部２の底部２３を形成するようになっていてもよい。素子４１は、例えば、受動素子、能動素子、配線層、電極などであってもよい。 In FIG. 2A, the upper surface 21 and the bottom portion 23 are formed on the same surface of the substrate 20. However, the present invention is not limited to the top surface 21 and the bottom portion 23 being formed on the same substrate 20. For example, the recess 2 may be formed as a hole penetrating the substrate 20. In this case, as shown in FIG. 3A, the substrate 40 forms the upper surface 21 and the side surface 22 of the recess 2, an element indicated by reference numeral 41 is disposed on one side of the substrate 20, and the upper surface of the element 41 forms the bottom 23 of the recess 2. You may come to form. The element 41 may be, for example, a passive element, an active element, a wiring layer, an electrode, or the like.
図２（ｂ）は、基板２０の上面２１にレジストフィルム３０を配置した状態の断面図を示す。レジストフィルム３０はシート状の形状を有しており、典型的にはドライフィルムレジストと呼ばれるものである。例えば、永久絶縁膜としてレジストフィルム３０を用いる場合には、ポリイミド樹脂などを含むものを用いることができる。レジストフィルム３０の厚みに特に制限はないが、例えば、１０μｍ〜１００μｍの範囲のものを使用することができる。第１の気圧下において、レジストフィルム３０を基板２０上に配置し、レジストフィルム３０の下面と基板２０の上面２１とをラミネートする。第１の気圧としては、典型的にはレジストフィルム３０の下面と基板２０の上面２１との間に気泡が発生しないように大気圧よりも低い圧力とする。 FIG. 2B shows a cross-sectional view of the state in which the resist film 30 is disposed on the upper surface 21 of the substrate 20. The resist film 30 has a sheet shape and is typically called a dry film resist. For example, when the resist film 30 is used as the permanent insulating film, a film containing polyimide resin or the like can be used. Although there is no restriction | limiting in particular in the thickness of the resist film 30, For example, the thing of the range of 10 micrometers-100 micrometers can be used. Under the first atmospheric pressure, the resist film 30 is disposed on the substrate 20, and the lower surface of the resist film 30 and the upper surface 21 of the substrate 20 are laminated. The first atmospheric pressure is typically a pressure lower than the atmospheric pressure so that no bubbles are generated between the lower surface of the resist film 30 and the upper surface 21 of the substrate 20.
図２（ｂ）に示すように本発明の一実施形態においては、レジストフィルム３０の下面と基板２０の上面２１とが接触するが、レジストフィルム３０の下面は凹部２の内壁、特に底部２３の一部または全体とは接触せず、凹部２内に内壁とレジストフィルムの下面とにより形成される空洞部２４が形成されるように、レジストフィルム３０の温度を調整する。空洞部２４の内圧は、第１の気圧となる。このとき、ラミネート温度が高すぎると、レジストフィルム３０が軟化して流動性が高まり、凹部２内に流れ込むことにより空洞部２４が形成されなくなる場合がある。このため、レジストフィルム３０の推奨のラミネート温度よりも低い温度でラミネートを行うことが好ましい。 As shown in FIG. 2B, in one embodiment of the present invention, the lower surface of the resist film 30 and the upper surface 21 of the substrate 20 are in contact with each other, but the lower surface of the resist film 30 is the inner wall of the recess 2, particularly the bottom 23. The temperature of the resist film 30 is adjusted so that the cavity 24 formed by the inner wall and the lower surface of the resist film is formed in the recess 2 without contacting part or the whole. The internal pressure of the cavity 24 is the first atmospheric pressure. At this time, if the laminating temperature is too high, the resist film 30 is softened to increase the fluidity, and the cavity 24 may not be formed by flowing into the recess 2. For this reason, it is preferable to perform lamination at a temperature lower than the recommended lamination temperature of the resist film 30.
さらに詳しく説明すると、ラミネートに用いられるレジストフィルム３０は、そのラミネート温度がレジストフィルム３０の製造者などから示される。本発明の一実施形態においては、その推奨のラミネート温度よりも低い温度にてラミネータを用いてレジストフィルム３０を基板にラミネートすることができる。本発明の一実施形態における好ましいラミネート温度は、基板２０の表面へのレジストフィルム３０の粘度による追従性などを考慮して設定するため、凹部２内に充填しきらない粘度となる温度をラミネート温度として設定することができる。この場合、レジストフィルム３０がシート状の形状を保って凹部２の開口を覆い、レジストフィルム３０がテントされた（ｔｅｎｔｅｄ）状態を維持できる温度とすることができる。 More specifically, the resist film 30 used for laminating has a laminating temperature indicated by the manufacturer of the resist film 30 or the like. In one embodiment of the present invention, the resist film 30 can be laminated to the substrate using a laminator at a temperature lower than the recommended laminating temperature. The preferable laminating temperature in one embodiment of the present invention is set in consideration of the followability due to the viscosity of the resist film 30 on the surface of the substrate 20, and therefore, the laminating temperature is set to a temperature at which the recess 2 cannot be fully filled. Can be set as In this case, it can be set to a temperature at which the resist film 30 can maintain a sheet-like shape to cover the opening of the recess 2 and maintain the tented state of the resist film 30.
また、レジストフィルム３０について推奨のラミネート圧力が示されている場合には、推奨のラミネート圧力よりも小さい加圧力として、レジストフィルム３０を基板２０にラミネートすることが好ましい。ラミネート圧力を小さくすることにより、ラミネータのローラーにより加圧されてレジストフィルム３０が凹部２内に多量に充填されるのを防ぐことができるからである。 Moreover, when the recommended laminating pressure is shown about the resist film 30, it is preferable to laminate the resist film 30 on the board | substrate 20 as a pressurizing force smaller than a recommended laminating pressure. This is because by reducing the laminating pressure, it is possible to prevent the resist film 30 from being filled in the recesses 2 by being pressed by a laminator roller.
また、レジストフィルム３０を推奨のラミネート温度より低い温度にし、基板２０を推奨のラミネート温度に加熱した状態でレジストフィルム３０を基板２０に重ねて配置してもよい。これにより、レジストフィルム３０が基板２０と接する部分は推奨のラミネート温度とすることができ、かつ、空洞部２４上のレジストフィルム３０には空洞部２４の存在により温度が伝達しにくいため、レジストフィルム３０がテントされた（ｔｅｎｔｅｄ）状態を維持することができる。 Alternatively, the resist film 30 may be placed at a temperature lower than the recommended laminating temperature, and the resist film 30 may be placed on the substrate 20 in a state where the substrate 20 is heated to the recommended laminating temperature. As a result, the portion where the resist film 30 is in contact with the substrate 20 can be set to a recommended laminating temperature, and the resist film 30 on the cavity 24 is difficult to transmit temperature to the resist film 30 due to the presence of the cavity 24. 30 can be kept in a tented state.
図４は、推奨のラミネート温度と推奨のラミネート圧力と本発明の実施形態における温度と加圧力との関係の一例を示す。推奨のラミネート温度の範囲がＴＲであり、推奨のラミネート圧力の範囲がＰＲであれば、従来技術においては、領域４０１の範囲内においてレジストフィルム３０が加熱され加圧される。しかし、本発明の一実施形態においては、推奨温度よりも低い温度にレジストフィルムを加熱し、推奨加圧力よりも小さい加圧力を用いるので、領域４０１よりも原点側に位置する領域４０２においてレジストフィルム３０が加熱され加圧されることになる。 FIG. 4 shows an example of the relationship between the recommended laminating temperature, the recommended laminating pressure, and the temperature and pressure in the embodiment of the present invention. The recommended range of lamination temperature is T R, if the range P R of lamination pressure recommended in the prior art, the resist film 30 is pressurized and heated within the range of the region 401. However, in one embodiment of the present invention, the resist film is heated to a temperature lower than the recommended temperature, and a pressing force smaller than the recommended pressing force is used. 30 is heated and pressurized.
なお、図４に示すように、本発明の一実施形態においては、推奨のラミネート温度の範囲内にレジストフィルム３０を加熱する場合には、推奨のラミネート圧力よりも小さい加圧力を用いることもできる。また、推奨のラミネート圧力の範囲内の加圧力を用いる場合には、推奨のラミネート温度よりも低い温度にレジストフィルム３０を加熱することもできる。上述のように、本発明の一実施形態においては、レジストフィルム３０がテントされた（ｔｅｎｔｅｄ）状態を維持できればよいからである。 As shown in FIG. 4, in one embodiment of the present invention, when the resist film 30 is heated within the recommended laminating temperature range, a pressing force smaller than the recommended laminating pressure can be used. . In addition, when a pressing force within the recommended laminating pressure range is used, the resist film 30 can be heated to a temperature lower than the recommended laminating temperature. As described above, in one embodiment of the present invention, it is only necessary to maintain the resist film 30 in a tented state.
図２（ｃ）は、基板２０の上にレジストフィルム３０を配置した後に、レジストフィルム３０の温度を上昇させ、かつ、周囲の気圧を第１の気圧よりも高い第２の気圧とした後の断面図を示す。このときの温度としては、典型的には推奨のラミネート温度以上の温度を挙げることができる。また、第２の気圧としては、第１の気圧よりも高い気圧であればよく、典型的には第１の気圧が真空である場合には第２の気圧は大気圧であってもよい。ラミネート後のレジストフィルム３０の温度を上昇させることにより、レジストフィルム３０が軟化し変形しやすくする。さらに、空洞部２４は密閉された状態であって、かつ内圧が第１の気圧となっているため、周囲の気圧を第２の気圧とすることにより、空洞部２４内の気圧が相対的に低くなり、空洞部２４を覆うレジストフィルム３０の部分に底部２３へ向かう圧力が加わり、凹部２の上部（凹部２の開口）にテントされた部分のレジストフィルム３０が凹部２の内部に入り込むこととなる。これにより、レジストフィルム３０を凹部２の形状に追従してラミネート可能であって、かつ必要以上にその厚さが過大になることを防止することができる。第１の気圧と第２の気圧の差は好ましくは１０００Ｐａ以上とすることが好ましい。 FIG. 2C shows a state in which after the resist film 30 is disposed on the substrate 20, the temperature of the resist film 30 is increased and the ambient pressure is set to a second pressure higher than the first pressure. A cross-sectional view is shown. The temperature at this time can typically include a temperature equal to or higher than the recommended laminating temperature. Further, the second atmospheric pressure may be an atmospheric pressure higher than the first atmospheric pressure. Typically, when the first atmospheric pressure is a vacuum, the second atmospheric pressure may be an atmospheric pressure. By raising the temperature of the resist film 30 after lamination, the resist film 30 is softened and easily deformed. Furthermore, since the cavity 24 is in a sealed state and the internal pressure is the first atmospheric pressure, the atmospheric pressure in the cavity 24 is relatively reduced by setting the ambient atmospheric pressure to the second atmospheric pressure. The pressure toward the bottom 23 is applied to the portion of the resist film 30 that covers the cavity 24, and the portion of the resist film 30 that is tented on the top of the recess 2 (opening of the recess 2) enters the inside of the recess 2. Become. Thereby, it is possible to laminate the resist film 30 following the shape of the concave portion 2, and it is possible to prevent the thickness from becoming excessively larger than necessary. The difference between the first atmospheric pressure and the second atmospheric pressure is preferably 1000 Pa or more.
さらにテントされた部分のレジストフィルム３０が凹部２の内部に入り込むことを助長する目的で、ラミネート時の圧力よりも低い圧力でレジストフィルム３０を押圧してもよい。 Further, the resist film 30 may be pressed at a pressure lower than the pressure at the time of lamination for the purpose of encouraging the tented portion of the resist film 30 to enter the recess 2.
また、図２（ｂ）に示すように基板２０の上面２１にレジストフィルム３０を配置する際において、真空状態あるいは低い気圧下でなくてもよく、レジストフィルム３０を透過する気体雰囲気中とすることもできる。例えば、水素ガスやヘリウムガスなどの分子のサイズが小さいガスの雰囲気中で行うことができる。この場合には、図２（ｂ）に示すように基板２０の上にレジストフィルム３０を配置した後に、周囲の気圧を低下させ、空洞部２４内のガスを、レジストフィルム３０を透過させて空洞部２４内のガスを排出させた後に、レジストフィルム３０の温度を上昇させ、かつ、周囲の気圧を上昇させるようにしてもよい。また、レジストフィルム３０を透過する気体雰囲気中に限らず、凝集性のある気体雰囲気中とすることもできる。例えば、ペンタフルオロプロパンなどの凝集性のあるガスの雰囲気中で行うことができる。 Further, as shown in FIG. 2B, when the resist film 30 is disposed on the upper surface 21 of the substrate 20, the resist film 30 may not be in a vacuum state or under a low atmospheric pressure, and is in a gas atmosphere that permeates the resist film 30. You can also. For example, it can be performed in an atmosphere of a gas having a small molecular size such as hydrogen gas or helium gas. In this case, as shown in FIG. 2B, after the resist film 30 is disposed on the substrate 20, the ambient pressure is lowered, and the gas in the cavity 24 is transmitted through the resist film 30 to form a cavity. After exhausting the gas in the portion 24, the temperature of the resist film 30 may be raised and the ambient atmospheric pressure may be raised. Moreover, not only in the gas atmosphere which permeate | transmits the resist film 30, but it can also be set as the gas atmosphere with cohesion. For example, it can be performed in an atmosphere of a coherent gas such as pentafluoropropane.
また、レジストフィルム３０の温度を上昇させて加圧することにより、レジストフィルム３０と基板２０とが密着しやすくなる場合にはレジストフィルム３０の上面２１と接触している側の反対側からローラーなどにより加圧してもよい。ただし、この時の加圧力が過大であると、レジストフィルム３０の上面２１と接触している側の反対側の面が平坦となる場合があるので注意が必要である。 In addition, when the resist film 30 and the substrate 20 are easily brought into close contact with each other by increasing the temperature of the resist film 30 and applying pressure, a roller or the like is used from the side opposite to the side in contact with the upper surface 21 of the resist film 30. You may pressurize. However, if the applied pressure at this time is excessive, attention should be paid because the surface opposite to the side in contact with the upper surface 21 of the resist film 30 may become flat.
図２（ｄ）は、基板２０のレジストフィルム３０が配置された側に露光装置４０を配置させ、パターン４１及び４２に応じた露光を行う場合の図である。この場合のパターン４１及び４２としては、レジストフィルム３０のポジ型又はネガ型の種類によって遮光部と透過部とを指定することができる。露光によりレジストフィルム３０の現像液に対する溶解度が変わり、レジストフィルム３０が露光パターンに応じて、部分３０−１と部分３０−２との部分に分かれる。 FIG. 2D is a diagram in the case where the exposure apparatus 40 is disposed on the side of the substrate 20 on which the resist film 30 is disposed, and exposure according to the patterns 41 and 42 is performed. As the patterns 41 and 42 in this case, a light shielding part and a transmissive part can be designated depending on the positive or negative type of the resist film 30. The solubility of the resist film 30 in the developing solution is changed by the exposure, and the resist film 30 is divided into a portion 30-1 and a portion 30-2 according to the exposure pattern.
図２（ｅ）は、レジストフィルム３０を現像した後の断面を示す。図２（ｅ）に示すように、レジストフィルム３０−１が残り、開口３１が形成されている。 FIG. 2E shows a cross section after the resist film 30 is developed. As shown in FIG. 2 (e), the resist film 30-1 remains and an opening 31 is formed.
なお、本発明の一実施形態におけるレジストパターンの形成方法においては、以下の処理を行ってもよい。 In the resist pattern forming method according to an embodiment of the present invention, the following processing may be performed.
図３Ｂ（ａ）に示すように、レジストフィルム３０−１をエッチングマスクとして基板２０をエッチングする。基板２０に形成される溝部４２は有底孔であってもよいし、貫通孔であってもよい。基板２０の上面２１と基板２０の下面４３とに貫通孔を設けると上面２１と下面３３との間に電気的接続をとることができるため好ましい。図３Ｂ（ａ）では、基板２０の下面４３側には素子４５が形成されている場合には、基板２０の上面２１と下面４３とを貫通する溝部４２によって素子４５が露出する。 As shown in FIG. 3B (a), the substrate 20 is etched using the resist film 30-1 as an etching mask. The groove part 42 formed in the board | substrate 20 may be a bottomed hole, and may be a through-hole. It is preferable to provide a through hole in the upper surface 21 of the substrate 20 and the lower surface 43 of the substrate 20 because electrical connection can be established between the upper surface 21 and the lower surface 33. In FIG. 3B (a), when the element 45 is formed on the lower surface 43 side of the substrate 20, the element 45 is exposed by the groove portion 42 that penetrates the upper surface 21 and the lower surface 43 of the substrate 20.
図３Ｂ（ｂ）に示すように、レジストフィルム３０−１は永久絶縁膜として利用することができる。この場合には、レジストフィルム３０−１上にさらに蒸着法、スパッタ法、めっき法などにより金属膜４４などを形成する。金属膜４４は、素子４５と接続することができる。このようにして配線構造体を作製することができる。 As shown in FIG. 3B (b), the resist film 30-1 can be used as a permanent insulating film. In this case, a metal film 44 or the like is further formed on the resist film 30-1 by vapor deposition, sputtering, plating, or the like. The metal film 44 can be connected to the element 45. In this way, a wiring structure can be manufactured.
以上、説明したように、本発明の一実施形態においては、図２（ｃ）に示すように、レジストフィルム３０が凹部２の形状に追随して変形し、凹部２内におけるレジストフィルム３０の厚さと上面２１上におけるレジストフィルム３０の厚さとを略同じ、あるいは、凹部２内におけるレジストフィルム３０の厚さを上面２１上におけるレジストフィルム３０の厚さより小さくすることができる。これにより、凹部２内におけるレジストフィルム３０の厚さの増大を抑制することができ、露光時の凹部２内における解像度の低下を抑制することができる。したがって、図２（ｅ）に示すように、開口３１を底部２３に容易に到達させることができる。これにより、例えば、開口３１を介して底部２３に接続する配線を形成することができる。 As described above, in one embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2 (c), the resist film 30 deforms following the shape of the recess 2, and the thickness of the resist film 30 in the recess 2. And the thickness of the resist film 30 on the upper surface 21 can be substantially the same, or the thickness of the resist film 30 in the recess 2 can be made smaller than the thickness of the resist film 30 on the upper surface 21. Thereby, the increase in the thickness of the resist film 30 in the recessed part 2 can be suppressed, and the fall of the resolution in the recessed part 2 at the time of exposure can be suppressed. Therefore, as shown in FIG. 2 (e), the opening 31 can easily reach the bottom 23. Thereby, for example, a wiring connected to the bottom 23 via the opening 31 can be formed.
また、凹部２外においてもレジストフィルム３０を露光によりパターニングする場合、レジストフィルム３０が凹部２の形状に追随して変形し、凹部２内におけるレジストフィルム３０の厚さと上面２１上におけるレジストフィルム３０の厚さとを略同じとすることにより、露光の強度を凹部２内及び凹部２外において略同じとすることができる。これにより、露光の強度の調整の時間を減少させ、生産性を上げることができる。 Further, when the resist film 30 is patterned by exposure also outside the recess 2, the resist film 30 deforms following the shape of the recess 2, and the thickness of the resist film 30 in the recess 2 and the resist film 30 on the upper surface 21 are deformed. By making the thickness substantially the same, the intensity of exposure can be made substantially the same in the recess 2 and outside the recess 2. Thereby, the time for adjusting the exposure intensity can be reduced and the productivity can be increased.
（比較例）
図５は、比較例を説明する。図５（ａ）は、凹部２の一つを通る断面線による基板１２０の断面図を示す。この段階では、図２（ａ）と同じである。
(Comparative example)
FIG. 5 illustrates a comparative example. FIG. 5A shows a cross-sectional view of the substrate 120 along a cross-sectional line passing through one of the recesses 2. This stage is the same as FIG.
図５（ｂ）は、基板１２０の上にレジストフィルム１３０を配置した状態の断面図を示す。本比較例では、図２（ａ）から図２（ｂ）を得るときよりもレジストフィルム１３０の温度を高くし、レジストフィルム１３０を上面１２１に密着させる際にレジストフィルム１３０に加圧するこれにより、レジストフィルム１３０の上面は、平坦となる。しかし、凹部２内にレジストフィルム１３０が入り込んでしまい、上面１２１の上におけるレジストフィルム１３０の厚さよりも凹部２内におけるレジストフィルム１３０の厚さが大きくなる。 FIG. 5B shows a cross-sectional view of a state in which the resist film 130 is disposed on the substrate 120. In this comparative example, the temperature of the resist film 130 is set higher than when obtaining FIG. 2B from FIG. 2A, and the resist film 130 is pressed when the resist film 130 is brought into close contact with the upper surface 121. The upper surface of the resist film 130 is flat. However, the resist film 130 enters the recess 2, and the thickness of the resist film 130 in the recess 2 is larger than the thickness of the resist film 130 on the upper surface 121.
図５（ｃ）は、図２（ｄ）と同じ露光条件で基板１２０のレジストフィルム１３０が配置された側に露光装置１４０を配置させ、パターン１４１及び１４２に応じた露光を行う場合の図である。この場合、上面１２１の上におけるレジストフィルム１３０の厚さよりも凹部２に対応する凹部内におけるレジストフィルム１３０の厚さが大きくなっているので、凹部２に対応する凹部内における解像度が本発明の一実施形態によるよりも低下し、部分１３０−２の形成が不十分となる。このため、現像を行うと、図５（ｄ）に示すように開口１３２の底部が底部２３に達しないこととなる。このため、開口１３１を介して底部１２３に接続する配線を形成することができなくなる。 FIG. 5C is a diagram in the case where the exposure apparatus 140 is arranged on the side of the substrate 120 on which the resist film 130 is arranged under the same exposure conditions as in FIG. 2D, and exposure according to the patterns 141 and 142 is performed. is there. In this case, since the thickness of the resist film 130 in the recess corresponding to the recess 2 is larger than the thickness of the resist film 130 on the upper surface 121, the resolution in the recess corresponding to the recess 2 is one of the present invention. It becomes lower than that according to the embodiment, and the formation of the portion 130-2 becomes insufficient. For this reason, when development is performed, the bottom of the opening 132 does not reach the bottom 23 as shown in FIG. For this reason, it becomes impossible to form a wiring connected to the bottom 123 through the opening 131.
露光が不十分であることを解消するために、露光強度を増大させるなどのことも考えられる。しかし、この場合、開口１３２のパターン精度が悪化し、開口１３２のパターンが所定の寸法及び／又は形状とならない場合がある。 In order to eliminate insufficient exposure, it may be possible to increase the exposure intensity. However, in this case, the pattern accuracy of the opening 132 may deteriorate, and the pattern of the opening 132 may not have a predetermined size and / or shape.
また、凹部２に対応する凹部内のレジストフィルム１３０が必要以上に厚い場合には、現像液による現像をオーバー（過剰）に行う必要がある。しかし、オーバー現像を行うと、レジストフィルム１３０の薄い部分（例えば、上面１２１と側面１２２の接続箇所）のレジストフィルム１３０が除去されてしまう場合がある。 In addition, when the resist film 130 in the recess corresponding to the recess 2 is thicker than necessary, it is necessary to perform the development with the developer excessively. However, when over-development is performed, the resist film 130 in a thin portion of the resist film 130 (for example, a connection portion between the upper surface 121 and the side surface 122) may be removed.
（実施による比較）
図６として、図２を用いて説明した本発明の一実施形態を用いてレジストフィルムにレジストパターンを実際に形成した基板の断面写真を示す。図６に示すように基板２０の上面２１、凹部２の側面２２及び底部２３に開口３１を有するレジストフィルムの材料３０−１が形成されている。図６に示すように、開口３１は底部２３まで到達している。
(Comparison by implementation)
FIG. 6 shows a cross-sectional photograph of a substrate on which a resist pattern is actually formed on a resist film using one embodiment of the present invention described with reference to FIG. As shown in FIG. 6, a resist film material 30-1 having an opening 31 in the upper surface 21 of the substrate 20, the side surface 22 of the recess 2, and the bottom 23 is formed. As shown in FIG. 6, the opening 31 reaches the bottom 23.
また、図６に示すように、本発明の一実施形態を用いてレジストフィルムにレジストパターンを形成すると、開口３１の側面とレジストフィルムの上面との境界３３において、開口３１の側面とレジストフィルムの上面とが鈍角で接している。これにより、開口３１の底部から配線を形成した場合、その配線が境界３３上に配置されることになっても配線の断線を抑制することが可能となる。 Also, as shown in FIG. 6, when a resist pattern is formed on a resist film using one embodiment of the present invention, the side surface of the opening 31 and the resist film at the boundary 33 between the side surface of the opening 31 and the upper surface of the resist film. The top surface is in contact with an obtuse angle. Thereby, when the wiring is formed from the bottom of the opening 31, the disconnection of the wiring can be suppressed even if the wiring is arranged on the boundary 33.
一方、図７は、図５を用いて説明した比較例を用いてレジストフィルムにレジストパターンを実際に形成した基板の断面写真を示す。図６に対応するように基板１２０の上面１２１、凹部２に相当する凹部の側面１２２及び底部１２３に開口１３１を有するレジストフィルムの材料１３０−１が形成されている。図６と異なり、開口１３１は底部１２３まで達していない。これは、凹部２内におけるレジストの厚さが上面１２１上よりも厚くなっているため、露光の解像度などが不十分などとなったためと考えられる。 On the other hand, FIG. 7 shows a cross-sectional photograph of a substrate on which a resist pattern is actually formed on a resist film using the comparative example described with reference to FIG. Corresponding to FIG. 6, a resist film material 130-1 having an opening 131 on the top surface 121 of the substrate 120, the side surface 122 of the recess corresponding to the recess 2, and the bottom 123 is formed. Unlike FIG. 6, the opening 131 does not reach the bottom 123. This is presumably because the resist resolution in the recess 2 is thicker than that on the upper surface 121, resulting in insufficient exposure resolution.
上述の比較例において開口１３１を底部１２３まで到達させるためには、図７を得る場合よりも現像液による現像をオーバーに行う必要がある。図８は、上述の比較例において、このようなオーバー現像を行った場合の基板の断面写真を示す。図８に示すように、開口３１が底部１２３まで到達しているが、開口１３１の側面とレジストフィルムの上面とが８７°と鋭角に接している。 In the comparative example described above, in order to reach the opening 131 to the bottom 123, it is necessary to perform development with the developer more than in the case of obtaining FIG. FIG. 8 shows a cross-sectional photograph of the substrate when such over-development is performed in the comparative example described above. As shown in FIG. 8, the opening 31 reaches the bottom 123, but the side surface of the opening 131 and the upper surface of the resist film are in contact with each other at an acute angle of 87 °.
＜構造体＞
図９及び図１０のそれぞれは、本発明の一実施形態に係る構造体を示す。構造体９０及び９１は、底部２３と底部２３に所定の角度で接続する側面２２とにより構成された凹部２を有する基板２０と、凹部２の底部２３の一部、及び凹部２の側面２２に沿って配置されたレジストフィルム３０−１とを有し、レジストフィルム３０−１は、凹部２の底部２３を露出する開口３１を有し、かつ凹部２の側面２２よりも緩やかな角度で開口３１に接続する傾斜部９２を有する。
<Structure>
Each of FIG. 9 and FIG. 10 shows a structure according to an embodiment of the present invention. The structures 90 and 91 are formed on the substrate 20 having the concave portion 2 formed by the bottom portion 23 and the side surface 22 connected to the bottom portion 23 at a predetermined angle, a part of the bottom portion 23 of the concave portion 2, and the side surface 22 of the concave portion 2. And the resist film 30-1 arranged along the resist film 30-1. The resist film 30-1 has an opening 31 that exposes the bottom 23 of the recess 2, and the opening 31 at a gentler angle than the side surface 22 of the recess 2. And an inclined portion 92 connected to the.
基板２０の、レジストフィルム３０−１が配置された側とは反対側の面には、素子が配置されていてもよい。この場合、さらに基板２０はレジストフィルム３０−１の開口３１が、その素子に到達する貫通孔を形成していてもよい。すなわち、素子は、基板２０の貫通孔である開口３１によって露出している。 An element may be disposed on the surface of the substrate 20 opposite to the side on which the resist film 30-1 is disposed. In this case, the substrate 20 may further form a through hole in which the opening 31 of the resist film 30-1 reaches the element. That is, the element is exposed through the opening 31 that is a through hole of the substrate 20.
さらに、レジストフィルム３０−１には図３Ｂにおけるように、上面に沿って配線層４４が配置されてもよい。そして、図３Ｂに示すように、配線層４４が素子４１に電気的に接続されていてもよい。配線層４４が形成されるレジストフィルム３０−１の傾斜部９２、９３が、凹部２の側面２２が底部２３となる角度よりも小さく緩やかな角度となっているため、配線層４４の形成が容易となり、かつ形成された配線層４４の破断などが抑制される。 Furthermore, the wiring layer 44 may be arrange | positioned along the upper surface at the resist film 30-1 like FIG. 3B. 3B, the wiring layer 44 may be electrically connected to the element 41. Since the inclined portions 92 and 93 of the resist film 30-1 on which the wiring layer 44 is formed have a gentle angle smaller than the angle at which the side surface 22 of the recess 2 becomes the bottom 23, the wiring layer 44 can be easily formed. And breakage of the formed wiring layer 44 is suppressed.
Claims (8)
感光性のレジストフィルムを第１の気圧下において前記基板上に配置する際に、前記凹部の第１開口を前記レジストフィルムで覆い空洞部を形成し、
前記第１の気圧よりも高い第２の気圧下において、前記レジストフィルムを加熱し、前記レジストフィルムを前記凹部の内壁に接触させ、
前記レジストフィルムを露光し、
前記レジストフィルムを現像し、前記凹部に位置する前記レジストフィルムに第２開口を形成し、
前記第２開口は、前記凹部の底部を露出させ、順テーパー形状を有する第１傾斜部を有し、
前記レジストフィルムは、前記凹部の側面よりも緩やかな角度で前記第２開口の前記第１傾斜部と直接に接続する第２傾斜部を有し、
前記凹部の前記底部および前記側面は、同一材料で形成されている、レジストパターンの形成方法。 Preparing a substrate having a recess,
When placing a photosensitive resist film on the substrate under a first atmospheric pressure, the first opening of the recess is covered with the resist film to form a cavity,
Under a second pressure higher than the first pressure, the resist film is heated, and the resist film is brought into contact with the inner wall of the recess,
Exposing the resist film;
Developing the resist film, forming a second opening in the resist film located in the recess,
The second opening has a first inclined portion that exposes a bottom portion of the concave portion and has a forward tapered shape,
The resist film may have a second inclined portion which connects directly with the first inclined portion of the second opening at a moderate angle to the side surface of the recess,
The resist pattern forming method , wherein the bottom portion and the side surface of the recess are formed of the same material .
レジストフィルムを第１の気圧下において熱圧着によりラミネートして前記基板上に配置する際に、前記凹部の開口を前記レジストフィルムで覆い空洞部を形成し、
前記第１の気圧よりも高く、前記熱圧着の圧力よりも低い第２の気圧下において、前記レジストフィルムを加熱し、前記レジストフィルムを前記凹部の内壁に接触させること、を有するレジストフィルムのラミネート方法。 Preparing a substrate having a recess,
When the resist film is laminated by thermocompression bonding under the first atmospheric pressure and disposed on the substrate, the opening of the recess is covered with the resist film to form a cavity,
A resist film laminate comprising: heating the resist film under a second atmospheric pressure that is higher than the first atmospheric pressure and lower than the pressure of the thermocompression bonding, and bringing the resist film into contact with the inner wall of the recess. Method.
前記凹部の前記底部の一部、及び前記凹部の前記側面に沿って配置されたレジストフィルムと、を有し、
前記レジストフィルムは、前記凹部の前記底部を露出させ、順テーパー形状を有する第１傾斜部を含む開口と、前記凹部の前記側面よりも緩やかな角度で前記開口の前記第１傾斜部と直接に接続する第２傾斜部と、を有し、
前記凹部の前記底部および前記側面は、同一材料で構成されている、
構造体。 A substrate having a recess composed of a bottom and a side connected to the bottom at a predetermined angle;
A part of the bottom of the recess, and a resist film disposed along the side surface of the recess;
The resist film to expose the bottom of the recess, an opening comprising a first inclined portion with a forward tapered shape, directly on the said first inclined part of the opening in the gentle angle than the side surface of the recess a second inclined portion connecting the possess,
The bottom and the side surface of the recess are made of the same material,
Structure.
前記基板は前記レジストフィルムの前記開口に位置する領域に貫通孔をさらに有し、
前記素子は、前記基板の前記貫通孔によって露出していることを特徴とする請求項６記載の構造体。 The device has an element on the surface opposite to the side on which the resist film is disposed,
The substrate further has a through hole in a region located in the opening of the resist film,
The structure according to claim 6, wherein the element is exposed through the through hole of the substrate.
前記配線層は前記素子に電気的に接続されていることを特徴とする請求項７記載の構造体。
It further has a wiring layer disposed along the resist film,
The structure according to claim 7, wherein the wiring layer is electrically connected to the element.
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