JPH01128065A - 非固体状感光性樹脂へのパターン露光方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、感光性樹脂への接触露光方法に関する。より
詳しくは、プリント配線板や金属の微細加工品製造のた
めのレジストパターン形成、印刷版に用いるレリーフパ
ターン形成等における。マスクと非固体状の感光性樹脂
とのギャップを少くして、精度の高いパターン露光を行
う露光方法に関する。

〔従来の技術〕

非固体状すなわち、液体あるいは粘着性の感光性固体に
対して、マスクを用いてパターン露光を行う技術への産
業上の要求は大きい、感光性樹脂凸版材あるいはプリン
ト配線板用液状レジスト、あるいはスクリーン製版用直
接法液状感光性樹脂等の分野では、いずれも、非固体状
の感光性樹脂を使用するシステムが知られている。これ
らの場合、マスクは、ポリエステルフィルムを基材とす
るもの、あるいはガラスや石英を基材とするものを使用
するが、マスクの損傷は極力避けなければならない。一
方原画に忠実なパタｉンを形成するには、なるべくマス
クと感光性樹脂層を近接して配置することが望ましい。

従来このために１次のような手段がとられていた。

（１）マスク表面に離形性を与えるワックスや流動パラ
フィンのｐＩｉ層をつくり、マスクと感光性樹脂を密着
する。

（２）感光性樹脂中に、重合して表面の接着性を低下さ
せる助剤、すなわちツー２クス類を含有させておき、こ
の感光性樹脂上にマスクを載せる。

（３）感光性樹脂の塗布膜厚を精密に制御し、かつマス
クと感光性樹脂を平行に保ち、一定のギ＋−／プ（通常
、０．１ｍｍＮ１　、Ｏｍｍの範囲）を保持し、平行度
の高い光源を用いて露光する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

これらの方法は、いずれも実用化されている手段である
が、それぞれ以下のような不充分さを有している。

（１）の方法は、離型性付与の材料の、塗布あるいは洗
浄に手間がかかり、パターンの損傷の危険があり、多数
回の繰り返しには向かない、すなわち、刷版の手段には
なるが、多数回の繰り返しを要するレジストパターン形
成には適用できない。

（２）の方法は、（１）と同様に多数回の繰り返しに向
かないという欠点がある。加えて、感光性樹脂中の助剤
が、レジスト膜の基材への接着性を低下させ、パターン
をレジストとして使用する場合に、レジスト性を低下さ
せたり、溶出して来て処理液の性能を低下させることが
知られている。また、パターンを別の材料と接合する必
要がある場合に、接合強度を低下させる原因になったり
する可能性がある。

（３）の一定のギャップを保持し、平行度の高い光源で
露光する方法は、ギャップの制御のために高価な光学的
制御あるいは機械的制御の装置が必要となり、また平行
度の高い紫外線光源を作り出すにも高価な装置が必要に
なる等、装置の価格が非常に高くなるという欠点がある
。また、感光性樹脂が低粘度であると、膜厚の制御も困
難になるおそれがある。

本発明の目的は、このような従来技術の欠点を除去し、
非固体状のネガ型感光性樹脂に対して、マスクを近接し
て配置し露光する方法を与えることにある。

すなわち、本発明は、広範囲の非固体状の感光性樹脂に
対して紫外線の利用効率を下げることなく、また、感光
性樹脂とマスクとの間のギャップを最小的Ｌｏｇ程度に
してもマスクの損傷を起こすこともなく、パターン露光
が実施できる方法を提供し、感光性樹脂を用いた微細加
工の高精度化と低コスト化とを図ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明は、
乾燥した表面を有しない非固体状の感光性樹脂とマスク
との間に、重合体の繰り返し単位当り１個以上のフッ素
原子を有する高分子化合物から成る、波長３００ｎｍか
ら５００ｎｍの範囲における光線透過率が３０％以七の
プラスチックフィルムを介在させ、マスク上部から活性
エネルギー線照射を行うことを特徴とするパターン露光
方法である。

本発明で感光性樹脂とマスクとの間に介在させるプラス
チックフィルムは、代表的には下記の構造の繰り返し単
位を有する重合体あるいはそれらとフッ素非含有単量体
との共重合体（ビニルポリマー）から成る。

０Ｆ３ Ｆ３ Ｆ３ Ｃｏｏ−ＣＨ２Ｃｎ　Ｆ　　ｚｎ　＋、ｎ＝１　〜８ Ｃｏｏ−Ｃｎ　　Ｆ　２１１　＋ｔ ｎ＝１〜１２ これらの繰り返し単位から成る重合体フィルムのうち、
本発明に適するのは、感光性樹脂の硬化に利用される活
性エネルギー線の波長、即ち３００ｎｍから５００ｎｍ
の波長範囲において、各波長ごとに少くとも３０％以上
の好ましくは、６０％以上の光線透過率を有するもので
ある。光線透過率が３０％以下であると、通常それは、
該プラスチックフィルム中に微結晶が存在し、光の散乱
を起していることを意味している。従って、このどきは
、マス°りの原画像がゆがんで投影され、忠実な再現が
困難になる。前記繰り返し単位を生成する単量体のうち
、このような微結晶を生成しやすいものの場合は、当該
単量体をフッ素非含有の単量体と共重合させることによ
り光透過率をと記の範囲内にすることができる。この際
に用いられるフッ素非含有の単量体としては、エチレン
、プロピレン、ブチレン、イソブチレン、ブタジェン、
ペンテン、４−メチルペンテン、スチレン、α−メチル
スチレン、メチルメタクリレート等である。これらの単
量体は、その中の水素原子が塩素原子に一部置換されて
いてもよい。

フィルムの厚さは１０騨〜３００ｕの範囲のものが用い
られる。

なお、本発明で用いるブラスッチクフィルムには、下記
の特性を損なわない範囲で種々の添加剤を加えてもよい
。

本発明のパターン露光方法に用いるフッ素原子含有プラ
スチッフィルムは、次のような特徴を持つ。

１、感光性樹脂の硬化に利用される活性エネルギー線、
すなわち波長３００ｎｍ〜５００ｎｍの光線に対する吸
収率が低く、一般に感光性フィルムの基材として使用さ
れるポリエチレンテレフタレートフィルムよりも光線が
有効に利用できる。

従って見かけ上の感度が上昇し、厚膜での深部硬化性が
上昇する。

２、ネガ型感光性樹脂を接触させて硬化させても、接着
してしまうことが全く無く容易に剥離除去できる。従っ
て、マスクを用いてパターン状の露光を行った場合、フ
ィルム剥離後に容易に現像処理ができる。

以上の我々が見出した事実の他に、フッ素含有のビニル
ポリマーフィルムは、機械的強度が高く、また紫外線に
よる劣化が起こりにくい等の素。

材自体の公知の耐久性は、その他の種々のプラスチック
フィルムに比べて本発明の目的にかなったものであると
言える。

第１図〜第３図はそれぞれ本発明の実施態様を示す図で
ある。

第１図に示す実施様態は、ポリ１フツ化ビニルから成る
プラスチックフィルムｌｈに非固体状感光性樹脂２を塗
布し、必要なら残留している溶剤を除去して、これを基
材３と貼り合わせて、しかる後にマスク４を重ねて露光
する場合を例示している。このような方法にポリエチレ
ンテレフタレートフィルムを用いると、感光性樹脂材料
によってはポリエチレンテレフタレートフィルムの接着
が起ってしまい、剥離が困難でフィルムの凝集破壊が起
ったりしてしまう、これに対し、本発明の方法を用いる
と、はとんどあらゆる種類のネガ型感光性樹脂に問題無
く使用できる。もちろん、ポジ型感光性樹脂は、固体化
が進むことがないので、ネガ型と同様問題なく使用でき
る。

第２図に示す実施様態は、スペーサー５を利用して非固
体状ネガ型感光性樹脂２を、基材３の所定部分五に塗布
した後、フッ素含有プラスチックフィルム１を気泡が入
らねよう重さね合わせ、しかる後にフィルム上部からマ
スク４を重さねる方法を例示している。

第３図に示す実施様態は、マスク４自体にフッ素含有プ
ラスチ−２クフイルム１を貼り付け、マスク４と一体化
して使用する方法を例示している。

この場合、フッ素含有プラスチックフィルム１を光学的
ゆがみが生じないように、マスクに貼りつけることが要
求される。このためには、フィルムラミネータを用い、
均一に加圧しながら、接着剤を用いて接合することが望
ましい。

以上のようにして、本発明の、非固体状の感光性樹脂に
対するパターン露光を行うことができる。

もちろん本発明で見出したフッ素含有のビニルポリマー
フィルムの特徴を活かして、それ自体をマスク材料とし
て用いることも可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したような本発明の露光を採ることにより、広
範囲の非固体状の感光性樹脂、特にネガ型感光性樹脂に
対して活性エネルギー線の利用効率を下げることなく、
また、感光性樹脂とマスクとの間のギャップを最小的１
０ｗ程度にしてもマスクの損傷を起こすこともなく、パ
ターン露光が自在に実施できるようになった。従って、
解像度、パターン制度の高いパターン形成が可能となる
ばかりでなく、しかもエネルギーの有効利用、必要部材
のコストダウンが図れ、低価格のパターン形成システム
が構成可能となった。

この微細加工の低コスト化、高精度化のため、非固体状
の、特にネガ型感光性樹脂の適用分野を拡げ、産業上の
大きな価値がある０例えば、本発明による露光方法によ
って、次のような産業上の利用が期待される。

（１）紫外線硬化による注型成型 注型成型を行なうには、無溶剤液状樹脂力（必要である
が、これをマスクを用いた露光を行うことにより、立体
的に複雑な形の部品を注型成型可能となる。

（２）液状光重合樹脂を用いたプリント配線板用レジス
トパターン形成 従来、高価な露光装置とギヤー２プコントロールメカニ
ズムを搭載していたシステムを、ギャップコントロール
メカニズムなしで、コンタクト露光にし、装置のコスト
ダウンを計ることが可能になる。

（３）液状光重合樹脂を用いたスクリーン印刷版製造 スクリーン印刷版の製造において、直接法による露光を
マスク損傷の心配なしに行うことができる。従って、複
数の版を製造する際にも信頼性が向上する。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例によって、より詳細に説明する。

実施例１ 第２図に示すような過程に従ってパターン露光を実施し
た。基材としてプリント配線板用銅張積層板を用い、ア
クリル系の液状のネガ型感光性樹脂として「パナシーラ
ーＣＶ７１０　ＬＪ　　（松下電工棟製）、ポリｌフッ
化ビニルフィルムとして「テトラ−１００３Ｇ３０ＴＲ
Ｊ　　（デュポン・ジャパン・リミテッド製）（膜厚２
５μｓ）、マスクには、石英を基材とするハード−マス
クにソルダーマスクパターンを描いたものを用いた。な
お、ト記ポリ１フッ化ビニルフィルムの、波長３００ｎ
ｍ〜５００ｎｍの波長のうちの最小光線透過率は約７３
％である。

露光には、「ジェットライ）３０００Ｊ　　（オーク製
作新製の高圧水銀灯）を用い、３０ｃｍの距離から、６
０ｓｅｃ露光した。単位面積当りの紫外線強度は、５．
４ｍＷ／ｃｍ″（３６５ｎｍ近傍の光線にて）であった
、露光終了後ただちにポリ１フツ化ビニルフイルムを剥
離したところ、硬化部からのフィルムの剥離もきわめて
容易であつた０次いで、ｔ、ｔ、ｔ−トリクロルエタン
を用いてスプレー現像を行い、ソルダーマスクの鮮明な
パターンが得られた。

実施例２ ガラス板（パイレックスガラス、サイズ２０ｃｍＸ２０
ｃｍＸ１．１ｍｍ））：に、光学用、紫外線硬化型接着
剤Ｎ０Ａ６５（ノーランド社製）を塗布し、周辺に５０
ｕＬの厚さのスペーサーを配置した。この基板上にポリ
ｌフッ化ビニルフィルムとして、テトラ−フィルム２０
０３Ｇ４０ＴＲ（デュポン・ジャパン・リミテッド製）
（膜厚５０ＩＬ）を重さね、その上部から装飾用のパタ
ーンを持つＰＥＴフィルムマスク（膜厚１５０　、）を
重さね、超高圧水銀灯を用いた露光装置「タマラック　
マスクアライナ−モデル１５２ＲＪ（ＴＡＭＡＲＡＣＫ
　５ｃｉｅｎｔｉｆｉｃ　ｃｏ、、　１ｎｃ−製）によ
って、１２０８１に光を行った。なお、上記ポリ１フツ
化ビニルフイルムの、波ｇ　３００　ｎ　ｍ〜５００ｎ
ｍの波長のうちの最小光線透過率は約７０％である。

マスクフィルム及びテトラ−フィルムを取り除き、ブチ
ルセロソルブ中に浸漬して、未硬化の液状樹脂を溶解除
去した。その結果、ガラス板上に鮮明な、透明パターン
が出来た。このパターンのついたガラス板を、青色染料
を溶解したエタノール中に、１時間浸漬したところ、樹
脂パターン部分が青色に染着し、装飾模様のついたガラ
スが出来上がった。

実施例３ 第４図（Ａ）のような凹凸を持つＮＥ製全金型６用い、
液状の紫外線硬化型樹脂として、下記組成のエポキシ光
硬化材料を用い、第４図（Ｂ）のようなマスク７を用い
て、紫外線硬化注型を行った。ポリｌフッ化ビニルフィ
ルムとしては、テトラ−１００３Ｇ３０ＴＲ（膜厚２５
　ＪＬ）を用い、露光には実施例２に用いたと同じ装置
を使用した。なお、このポリｌフッ化ビニルフィルムの
、波長３００ｎｍ〜５００ｎｍの波長のうちの最小光線
透過率は約７３％である。

マスク７には、石英を基材に用いたハードマスクを使用
した。露光は６００秒行なわしめ、未硬化の樹脂は、ブ
チルセロソルブ中で超音波洗浄処理することにより、除
去した。

エポキシ光硬化材料 メーカー　　　−、 セロキサイド２０２１　ダイセル化学　４０エピコート
８２８　　　油化シェル　　３０エピコート１５２　　
　　油化シェル　　３０光開始剤ＵＶＩ　　　　　日本
ユニオン　　３−６９７０　　　　カーバイド その結果、第４図（Ｃ）に示す、微細な貫通孔９を持っ
た。凹凸のある形状の立体模型（注型品第１図〜第４図
はそれぞれ、本発明の一態様を示す図である。

１：フッ素含有プラスチックフィルム ２：感光性樹脂　　３：基材 ４．７：マスク　　８：注型品 １　；フッ敢＠月ブラスナッワフィノＬム　　５；入ダ
ーサー２；も先４生樹脂 ３；）ぐ５−ンＬ形へする基オ才 ４；マスク （Ａ）；　ラミネートエ芳１ （Ｂ）７ラミネートされた４ｉ′ｇ。

第１図 １　；フッ素舎角ブラ久手ンクフィルム　　４；マスク
２；感九Ｓ肱樹Ｊｌｓ　　　　　　　　　　　５；スＸ
−→−３；　ノでターンを升すペする基末才 （Ａ）；フッ素督真のビニルポリマーフィルムし積層す
るニオ基（Ｂ〕；積Ｍされた１に聾、 ｆｉ２　図 （Ａ＞５１フツ化ビニルフイル４付７又り６某ｍ（日）
；マスク乙基本反＆仄羞したｊ焚閥、（Ａ） （Ｂ） （Ｃ） ６；金型 ７；マスク ８；注型品 ９；貫通」、 Ｍ７ＲＪ４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非固体状感光性樹脂と、マスクとの間に、重合体の繰り
   返し単位当り１個以上のフッ素原子を有する高分子化合
   物から成る、３００ｎｍから５００ｎｍの波長範囲で、
   少くとも３０％以上の光線透過率を有するプラスチック
   フィルムを介在させ、マスク上部から活性エネルギー線
   照射を行うことを特徴とするパターン露光方法。