JPS58191490A - レジストパタ−ン形成方法 - 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】 は得ら扛ない厚さを有し、しかも高精度の加工−ウ；可
能なレジストパターン形吸方法に関する。

従来、エレクトロフォーミング等の精密加工あるい′ま
プリント配線板の製造等′てはフォトレジストが広く用
いられているが、現在１ｉ、めっきがＩ草くしかも高精
度の加工技術が必要でちるとされている。そのため（で
は、高形状比（レジストパターンの厚さ／レジストパタ
ーンの幅が大きい）のレジストパターンが必要となるが
、現在の技術で得られる形状比（は１才でである。

形状比１以上のレジスタパターンを得る方法として、レ
ジストを多鳴惜造）てする方法が提案されている。

その１つ・・寸、第１層目のレジスト膜を露光、現像し
て第１ｆｉ目のレジストパターンを形成した後、そ、の
上に第２層目のレジスト膜を形成し、第１１ψ目のレジ
ストパターンと位置合わせしくフォトマスク等）、これ
を露光、現像処理することにより、第１層目のレジスト
パターン上に第２層目のレジストパターンが形成された
２層しジストパタニノを得る方法である。この方法によ
り得られるレジストパターンは、理論的に言えば、形状
比１のレジストパターンが２１となっているため形状比
は２となる。しかしながら、°第１層目が現像の終了し
たレジスト・々ターンのため、第２層目のレジスト膜の
表面１ては凹凸が生じる。このために、フォトマスク等
による位置合わせにおいて位置ずれを生じ、第１層目と
第２層目のレージストパターンの断面（ておいて、境界
で段差を生じる欠点があり、基板に対して垂直なパター
ンを得ることができなかった。

他の１つは、第１層目に高感度のレジストａを形成し、
更にその上に低感度のレジスト膜を形成した後、フォト
マスクを介して露光することにより、基板に垂直で高形
状比のレジスト・ぐターンを得る方法である。しかしな
がら、この方法は、材料の異なるレジスト膜を２層貼り
合わするためレジスト膜が一体化しないので、第２′−
目の現像時に第１層目と第２層目の境界のところに溶・
Ｗ（現像液）が入り込み、ふくれを発生するという欠点
があった。

本発明はこのような現状に鑑みてなされたものでちり、
その目的性、基板上に高形状比でしかも高精度のフォト
レジスト′パターンを得るドライフィルム状ネガ形しジ
ストハターン形成方法を提供することである。

本発明につき概、説すれば、本発明のドライフィルム状
ネガ形レジストパターン形成方法（は、基板上にドライ
フィルム状ネガ形しジスト模を形成し、該ドライフィル
ム状ネガ形しジスト嘆に紫外線、Ｘ線又は電子線を露光
し現像によりドライフィルム状ネガ形レジスト・くター
ンを形成する方法において、基板上に：ｘ”、　１１■
目のドライフィルム状ネガ形レジスト膜・ご形成し、そ
の上にフォトマスクとなる金属−４ターンを形成して露
光し、その上部に〜）２■目のドライフィルム状ネガヤ
レジスト膜を形成し、その上（こフォトマスクとなる金
属パターンを形成して露光するか、又は、更にその上部
に第３層目のドライフィルム状ネガ形レジスト膜を形成
し、そＯトにフォトマスクとなる金属パター／を形成し
て露光し、２鳴又は５層に形成、露光したドライフィル
ム状ネガ形しジス）ＩＩＩの未露光部及び金属パター／
をそれぞれ同時に超音波現像処理して除去することを特
徴とするものである。

本発明においては、基板上に第１層目のドライフィルム
状ネガ形レジスト膜を形はし、その上に金属パターンを
形成した後これをフォトマスクとして、例えば紫外線を
用いて破光を行い、次いで現像することなく、その上部
に第２“−目のドライフィルム状ネガ形しジスト嘆を形
成し、その上に・舅１回目と同じ位置に位置合せして金
属パターンを形成し、これをフォトマスクとして第２　
＋０１目の曙光を行うか、又・は、更にその上部に第３
層目のドライフィルム状ネガ形レジスト膜を形成し、そ
の上に同様に位置合せした金属パターンを形成しこれを
フォトマスクトシテ第５回目の露光を行う。次いで、金
属パターンの−）”　ｔつ未露光部の２層又は６層のド
ライフィルム状ネガ形レジスト膜及び金属パターンをそ
れぞれ同時に超音波現像処理して除去することにより、
前記形状比が１を越えた（例えば２又１はろ）高形状比
のドライフィルム状ネガ形Ｌ／　レストパターンを形成
することができる。

従来、トライフィルム状ネガ形レジスト膜（以下レジス
ト膜と略言已する）にフォトマスクを介して例えば紫外
線を露光する場合、レジストｅの保１フィルムの上１で
フォトマスクを置いて行４っれる′）；、レジスト膜と
フォトマスクの間、こけ保護フィルムがあるだめ、光の
捷ゎっこみを生じて解像＋＃−，が劣る。こっため、レ
ジスト喚トの保護フィルムを剥離し、フォトマスクをレ
ジスト膜に密着して紫外線を曙光する方法がとられるが
、レジスト膜は粘着性−・′バろ９これにフォトマスク
が粘着するため、レジストＭ　ト７オトマスクの間の空
気が除去し帷く、又、フォトマスクが汚れる等の問題が
あった。

本発明（ておいては、レジスト膜の保護フィルムを剥離
した後その上に金属パターンを形成することにより、こ
れがフォトマスクの役割を果すので、一般に用いられる
フォトマスクラ使用する必要がない。このため、レジス
ト膜とフォトマスク間の空間による光のまわりこみがな
くなり、高解像性のドライフィルム状ネガ形しジストパ
ターノーウニ得られる利点がある。

本発明における基板として（は、金属板、セラミック板
及び積層板等を適宜使用することができる。

又、本発明におけるレジストａ材料としては、ドライフ
ィルム状フォトレジストのネガ形レジストが適しており
、ポジ形レジストはドライフィルム状のものが得難いの
で望捷しくない。このようなレジスト膜は、現在、アク
リル系光架橋性重合体フィルムであるデュポン社製リス
トン、ダイナケム社製ラミナー及び日立化成社製フオテ
ノク等の商品として入手でき、これらのいずれも使用可
能である。これらの商品の膜厚は１０〜１００μｍ　の
範囲のものの各種があり、中途により痛宜使い分けるこ
とができる。しかしな−ウニら、本発明におけるレジス
ト膜は２層又は３鳴構造とするため、同一材料のレジス
ト膜の使用が望捷しい。各層のレジスト膜材料が異なる
と、それぞれの感度、溶媒等が異なり、現ｒ象時の親和
性が悪く剥離現象等の発生に留意が必要となる。

本発明における露光光線は特に限定されず、紫外線、Ｘ
線及び電子線等通常用いられるものを選択して適用可能
である。但し、本発明においてｌま、２〜３層の複数層
よりなるレジスト膜を形成し、次いでこれらを同時に現
像する方式をとるが、各−に対する露光エネルギー、１
寸、適市エネルギーとする一条件にすることにより、基
板に垂直で高解像性のドライフィルム状ネガ形しジスト
ハターンを得ることができる。

ここで、２層構造の場合につき説明すると、第ｉ　ｒ５
１目の一辱光により基板に垂直に形成さｆだレジスト膜
の未露光部分は、レジスト膜上に形成され＋金属パター
ンが光を、Ｊ！ｉ断するため、第２回目の−鵞光エイ・
ルギーの捷わりこみの影響を受けることなく基板に対し
て垂直な形状を保持することう；できる。なお、レジス
ト膜の適正エネルギー゛ま、材料だけでなく膜厚によっ
ても変化し、当然で！ま、らるが膜厚が太：・こなもほ
ど露光エネルギー！１犬となる。

現像蛾理は′、一般に現像浴す（例え］ずトリクロロエ
タン等）を用いてスプレー現像法が中いられているが、
本発明においてｒｒｌレジスト嘆上に金属パターンが残
存しているため、現像容嘩が浸透し・：ζくく、又、高
解像性で高形状比のレジストパターンを得る場合には、
レジストパターン間に現像残りが生ずることがちるので
、スプレー現ｒｔ法は不滴当であることがｆＡｌ力した
。

本発明においては、レジスト膜の現像残りを避けるため
及び金属パターンを除去するため、超音波装置ρ内して
おいたトリクロロエタン等の現像溶媒中で現像を行うこ
とが適当である。

以ヒ説明したように、本発明によれば、２〜５　ｆｄの
レジスト［と金属パターンを各層別個に形成、＾ｌＥ九
〜光した後、これらのレジスト膜を超音波現像処理によ
り同時に現像することにより、基板に取直で高解像性の
レジストパターンを高い形状比で得ることができる。な
お、７１１ｉ４以Ｆのレジスト膜の形成も可能であるが
、レジストＩＩψが高過ぎるとレジスト膜が（至）１れ
て隣りのパターンと付着して解像性が悪くなるので望ま
しくない。

次に、本発明を図面を参明して詳細に説明するっ 第１図ｉｒ：！、、基板上に第１層目のレジスト膜を形
成する工程を示しだ断面概略図であり、１は基板、２１
１芭１５目つレジスト膜、３１１１１層目、Ｄレジスト
膜のレジスト保護フィルムを示す。

第１図に示すように、基板１上に第１層目こりレジスト
膜２綬びそのレジスト保護フィルム３をホットロール・
ラミイ・−夕等で形成する。第２図は、第１図・：こお
けるレジスト保贋フィルムを除去しり？す、レジスト膜
上にフォトマスクの役割を果す金属パターンを形成する
工程を示したに斤量概略図であり、４は第１層目のレジ
スト膜用金属パターンを示す。この金属ペター７４は、
レジスト膜上に無電解めっきあるいは蒸着等の手法で全
面て金属膜（例えばアルミニウム嗅等）を形成した後、
その金属膜をフォトエツチングにより選択的１て除去し
て得られ、又、蒸着中ノヤドーマスクを用い、レジスト
膜２上に直接金属パターンを蒸着する方法で形成しても
よい。

又、第３図は、金属パターンをフォトマスクとして例え
′、ｆ紫外線を照射してレジスト膜を露光する工程を示
した断面概略図であり、５は紫外、　゛ ”　線、６は第１饗目のレジスト膜導光部、７は第１層
目のレジス）Ｒ未′！元部を示す。第３図に示すように
、４１層目のレジスト膜（元部６・１、紫外線５の照射
により光硬化を生じ現像溶ギに不溶性となるが、第１層
目のレジスト膜未幡元部７．−〔、光硬化を生じないの
で現像盤＠Ｌに可俗状謬でちるーここで、通常のフォト
マスクを用・ハた場合１・こは、フォトマスクの厚さに
よって光は散乱又は吸収されてし甘うか、金属パターン
４をマスクとして用いた場合に１よ、直接レジスト膜が
露光されるため吸収がないので、露光時間が短かく、高
解像性のレジストパターンを形成することができる。第
４図１１、第３図で露光さ扛たレジスト膜上に第２唱目
のレジスト膜を形成する工程を示した断面概略図であり
、２′は第２層目のレジスト膜、３′は第２層目のレジ
スト膜のレジスト保護フィルムを示す。第４図において
、第３図で露光された第１層目のレジスト膜（霧光部６
及び未露光部７よりなる）北：て、第１図１こおけると
同様の手法（でより第２１〜５目のレジスト膜２′及び
そのレジスト保護フィルム３′が形・友さ扛ろ。次いで
、第５（￥１寸、６３４図（゛ておけるレジスト保護フ
ィルムを除去した後、第２図におけると同様の手法（で
より金属・（ターンを形成した（多、・刊３図１でおけ
ると同様の手法によりこの金属パターンをフォトマスク
として紫外線を照射してレジスト膜ヲ六光する工程を示
した断面概略図であり、５．６及び７は第３図にお（す
るものと同じ意味を有し、４′は第２層目のレジスト膜
用金属パターン、６′は第２層目のレジスト膜露光部、
７′は第２層目のレジスト膜未露光部を示す。第５図に
おいて、レジスト膜の適正露光エネルギーの紫外線を露
光することにより、光硬化した第２層目のレジスト膜露
光部６′は、基板に対して垂直となる。ここで、未硬化
の篤１層目のレジスト暎未塀元部７における光の捷ねり
こみは金属パターンにより遮断されるので、光硬化した
第１層目のレジスト膜露光部６は、基板に垂直な形状の
捷ま保持される。

このようにして露光されて光硬化した第１層目及び／音
２啼目のレジスト膜露光部６及び６′は一体化して２層
構造となる。第６図才、本発明により形成された２層構
造のレジストパターンを示した断面概略図であり、６及
び６′は第５図ておけるものと同じ意味を有し、３１４
レジストパターンヲ示ス。第６図において、第５図及び
゛烏５図１でδ・ける２層構造レジスト膜の各層の未露
光＠７伎び７′並に金属パターン４及び４′は、超音波
装置内でトリクロロエタンのような現像＠蝶で洗い出さ
れ、各層の露光部６及び６′が光嗅化さ１１、レジスト
パターン８が基板上に残る。

このようにして形成されたレジストパターン８は、形状
比が１を越え、金属パターン幅をレジスト膜の厚さと同
じにした場Ｒ、レジスト膜のパターン幅１に対しパター
ン厚さは２層構造であるため２のものが得られる。

以上の図、光１てよる説明は２唱桶造のレジストパター
ンの場合を示したが、第２層目のレジスト瞬に第２回目
の露光を行った後、更にその上部に第６層目のレジスト
膜及び今頃・パターンを形成し、次いで第３回目の露光
を行い、その後ｊこ埴１層目、第２瞑目及び第３π目の
レジスト膜の未確元部及び金属パターンを同時に超音波
現像筑哩１−ることにより、形状比３のレジストパター
ンを得ることができる。この場合の各露光エネルギーに
ついては前記したとおりであり、それにより基板に垂直
で高解像度のレジストパターンを形成することができる
。

次に、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれ
らにょシなんら限定されるものではない。

実施例１ 銅張り積層板（ガラス布基材エポキシ樹脂）よりなる基
板上に、ネガ形レジストフィルム（日立化成社製、ボテ
ックＳ’Ｒ１，０００、厚さ５０μｍ）をホットロール
ラミネータ、（デュポン社製）を用いて形成した。ラミ
ネー・トの条件は、ロール馬鹿８５℃、速度０．４　ｍ
７分としだ。次いで、保梅フィルムを除去した後、蒸着
装置を用い、レジスト膜に直接蒸着用シャドーマスクを
適用し、５０μｍ　のラインースペースノ金属パターン
を蒸着して、それをフォトマスクトシて露光した。金属
パターンはアルミニウムとし厚さは約５ｙｏｏｏＸで４
ｂつだ。露光機は、オーク社製、フェニックス３．００
０を険相し、４光エネルギー１ｄ　６０　ｍＪ　／ｃＪ
とした。次いで、第２層目のレジスト膜（第１層目と同
じもの）を形成し、保護フィルムを除去した後、位置合
せして蒸着による金属パターンを介して露光を行った。

第２回目の露光エネルギーは第１回目と同じ６０　ｍＪ
　／ｌｙｌとした。次いで、超音波現像〔卓上超音波洗
浄装置１２型（米国プランソン社製）、出力５ｏｗ、’
共振周波数４５　ＫＨｚ、現像液トリクロロエタン、時
間２．５〜３分〕を行い、厚さ１０［１μｍ、ラインー
スペース５０　ｐｍ　　の形状比２のレジストパターン
を得た。

実施例２ ネガ形レジストフィルム（日立化成社製ボテツクＳＲ１
，０００、厚さ２５　ｐｍ　）　　を用い、実施例１七
同様の手法により、３層構造のレジスト膜を形成した。

用いた蒸着アルミニウムパターンには、２５μｍ　のラ
インースペースが形成す・花ておジ、各層の露光エネル
ギー５０　ｍＪ　／　Ｊの条件で４光した。実施例１と
同様の超音波現像によＱ、厚さ７５μｍ、ラインースペ
ース２５μｍの形状比３のレジストパターンヲ得た。

実施例５ ネガ形レジストフィルム（ダイナヶム社’ＩラミナーＨ
８、厚さ４５μｍ）を用い、実施例１と同様の手法によ
り、６層構造のレジスト膜を形成した。用いた蒸着アル
ミニウムパターンには、５０　ｐｍ　　のラインースペ
ースのパターンカ形成されており、各層の露光エネルギ
ーは１００ｍＪ／ノの条件で４光した。実施例１と同様
の超音波現像により、厚さ１３５μｍ、ラインースペー
ス５０μｍ　の形状比２７のレジストパターンヲ得た。

以ト説明したように、本発明によれば、従来のレジスト
パターン形成法では得られない、形状比１を超えたレジ
ストパターンを高精度で形成することができる。したが
、って、本発明は、エレクトロホーミング等の超精密加
工技術において高精度な加工が可能になる利点を有する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は基板Ｆに第１層目のレジスト膜を形成する工程
を示した断面概略図、第２図は第１層目のレジスト膜上
に金属パターンを形成する工程を示した断面概略図、第
３図は金属パターンをフォトマスクとして紫外線により
レジスト膜を露光する工程を示した断面概略図、第４図
１１−１′第５図で露光されたレジスト膜上に第２層目
のレジスト膜を形成する工程を示した断面概略図、第５
図は第２層目のレジスト膜に金属パターンをフォトマス
クとして紫外線を露光する工程を示した断面概略図、第
６図１ｄ本発明により形成された２層構造のレジストパ
ターンを示した断面概略図である。 １・・・基板 ２・・・第１１−目のレジスト膜 ２′・・・第２層目のレジスト膜 ５・・・第１層目のレジスト膜のレジスト保護フィルム
５′・・・第２−目のレジスト膜のレジスト保修フィル
ム４・・第１＠目のレジスト膜用？に属パター　ン４′
・・・第２層目のレジスト膜用令属パターン５・・・紫
外線 ６・・・第１層目のレジスト膜露光部 ６′・・・第２、層目のレジスト膜露光部７・・・第１
層目のレジスト膜未露光部７′・・第２層目のレジスト
膜未露光部８・・・レジストパターン 特許出願人　日本電信電話公社 代理人　中本　　宏 代理人　弁上　　昭 第１　図 第２　図 ２−η ／ 第３　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　基板上（ζドライフィルム状ネガ形しジスト
   嗅を形成し、該ドライフィルム状ネガ形レジスト膜に紫
   外線、χ崎又は電子線を露光し、現像によりドライフィ
   ルム状ネガ形レジストパターンを形成する方法において
   、基板上に第１１−目のドライフィルム状ネガ形レジス
   ト膜を形成し、その上にフォトマスクとなる金属パター
   ンを形成して露光し、その上部に第２層目のドライフィ
   ルム状ネガ形しジスト嘆を形成し、その上にフォトマス
   クとなる金属パターンを形成して露光するか、又は、更
   にその上部に第３層目のドライフィルム秋ネガ形レジス
   ト！ｌ々を形成し、そつ上１てフォトマスクとなる金属
   パターンを形成して露光し、２層又は５層に形成、露光
   したドライフィルム状ネガ形レジスト膜の未婿光部及び
   金属パターンをそれぞれ同時（・ζ超音波現像処理して
   除去ｒることを特徴とするドライフィルム状ネガ形レジ
   ストパターン形成方法。