JPS62160789A - レジストパタ−ンの形成方法 - 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】 （胤牡の利用分野） 本発明は微細なレジストパターンの形成方法に関し更に
詳細に言えば、印刷回路、リードフレームの如き微細加
工品の製造に有用な高解像度レジストパターンの経済的
量産方法に関する。

（従来の技術） 印刷回路のレジストパターンの形成法としては今日シル
クスクリーン印刷法が主流をなしているが、この方法で
は、得られるＡ？ターンの解像度が最高でも線幅１５０
〜２００μ慾であるため、ノ母ターンの微細化が益々進
められる今日、要望されるような高解像度レジストパタ
ーンの形成に次第に応えられなくなりつつあるのが実状
である。

又リードフレーム等の微細フォトファブリケーションの
為の高解像度レジストパターンの形成法としては、液状
フォトレジストとフォトマスクのが複雑なこと、材料費
が高価なことに問題がある。

（本発明が解決しようとしている問題点）従って、本発
明の目的は、印刷回路の如き微細加工品の製造に有用な
高解像度レジストパターンを経済的に量産し得る新規な
方法を提供することにある。

（問題を解決する為の手段） 経済的量産性に優れたパターン形成法は言う迄もなく、
平版、凸版、凹版等の版式による印刷法である（以下、
平版等の印刷法と略す）。この平版等の印刷法によれば
線幅３０μ鶏程度の解像度をもつ印刷パターンも容易に
得られることが知られている。しかし、この方式により
得られる印刷パターンは厚さ１〜５ＩＪｒｎ程度の薄膜
で、多くの場合その中に相当数のピンホール、アイホー
ル等のホールをもつために一般的にその耐レジスト性は
低く、特に印刷回路の如き微結加工のためのレジストパ
ターンとしては適さないものである。本発明者等は特開
昭６０−２４９９０、特願昭５８−１４７４０４に示し
た様に多くの実験から、平版等の印刷方式を採用する場
合であっても、硬化又は未硬化の印刷・母ターンの皮膜
の上に同一パターンの皮膜を重ね刷りすることＫよって
形成された印刷パターンの皮膜はホールが除去された連
続膜となり、印刷回路の如き微細加工のためのレジスト
パターンとして十分に使用できるものになるとの知見を
得た。

該発明によれば、確かに動車よくピンホール。

アイホール等のホールを除去することが出来る。

しかしながら、同一レジストパターンの重ね刷りを行う
ことになる為パターンの太りという現象をさけがたく、
その為、平版印刷等の印刷方式の特徴とする細線の解像
度が、多少悪くなるという欠点を有することが判っ九。

本発明者らは、その後鋭意検討の結果、重ねて印刷する
場合の一方のパターンを標準ツクターンに比し、縮Ｉｊ
ｓｚｆターンとすることでこの間順点を解決出来るとの
知見を得た。

本発明はこの知見に基いて完成されたものであＬ長叶Ｉ
艷Ｌ“夙）・ （発明の概要） 本発明は下記の構成を特徴とする、レジスト・９ターン
の形成方法に関するものである。

（１）熱又は活性エネルギー線で硬化可能なレジストイ
ンキを用いた印刷方式でレジスト加工すべき基板上に、
再現したいレジストパターンを標準レ−）ストＪ４ター
ンとして、該標準レジストパターンの皮膜を形成する第
１工程と、 前記基板上の標準レジストパターンに重ねて該パターン
の縮小レジストパターンを印刷する第２工程と、 前記基板上の重ねて印刷されたパターンの皮膜を加熱又
は活性エネルギー線に露出して硬化させる第３工程、 から成ることを特徴としたレジストパターンの形成方法
。

（２）　　前記レジストパターン形成が第１工程として
、縮小レジスト・母ターンの印刷、第２工程として標準
レジスト・クターンの印刷を行うことを特徴とするレジ
ストパターンの形成方法。

（３）前記第（１）項、及び第（２）項に於ける標準レ
ジストパターン及び縮小レジス）　ｌ？ターンを印刷す
る印刷方式が平版、凸版、凹版のいずれか、又はこれら
の組み合せであることを特徴とするレジスト・やターン
の形成方法。　′ （４）　　前記各項における標準レゾス）／ｆターンの
印刷に用いるインキを、縮小レジストパターンの印刷に
用いるインキに比較して、平版、凸版印刷方式では、３
０センチポイズ以上、より好ましくは５０センチポイズ
以上の高粘度にし、又、凹版印刷方式では、１センチ？
イズ以上、より好ましくは２０センチポイズ以上の高粘
度にすることを特徴トスるレジスト・卆ターンの形成方
法。

（５）　　前記、第（１）項、第（２）項の第１工程に
於ける、印刷・ぐターンの皮膜を、加熱又は活性エネル
ギー線に露出して硬化させることを特徴とするレジスト
パターンの形成方法。

（６）　　前記、第（１）項、第（２）項に於ける縮小
レゾストパターンの縮小率が、５０％から９９％、より
好ましくは７０チから９９チであることを特徴とするレ
ジストノにターンの形成方法。

本発明で使用されるレジストインキは、熱、紫外線、電
子線などの作用で硬化する性質と、基板のエツチング処
理、レジスト処理などに対する耐性を有する平版等の印
刷インキであり、このような性質を有する印刷インキは
公知のものの中に多く見出し得るが、−分子中に２個以
上の重合性エチレン性不飽勅二重結合を有する重合性七
ツマ−とこれに溶解する皮膜形成性樹脂をビヒクル成分
として含有する平版等の印刷インキが本発明での使用に
好適である。

このような重合性モノマーとしては、（１）多価アルコ
ールとアクリル酸またはメタクリル酸と場合により更に
安息香酸の如き芳香族カル？ン酸とのエステル化により
得られるモノマーであって、−分子中に２個以上のアク
リル酸ま穴はメタクリル酸の残基を有するものが好適で
あり、（２）多価アルコールとアクリル酸まなはメタク
リル酸と高級脂肪酸とのエステル化により得られるモノ
マーであって、−分子中に２個以上のアクリル酸または
メタクリル酸の残基と一個以上の高級脂肪酸の残基を有
するものが特に好適である。上記の（１）モイマーとし
ては、例えばエチレングリコールジ（メタ）アクリレー
ト、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネ
オインチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエ
チレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピ
レングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロー
ルプロパントリ（メタ）アクリレート、インタエリスリ
トールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリ
トールヘキサ（メタ）アクリレート、トリメチロールプ
ロパンモノベンゾエートジ（メタ）アクリレート、ビス
フェノールＡエチレンオキサイド付加物のジ（メタ）ア
クリレート、水添ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレ
ート、ノニルフェノールエチレンオキサイド付加物のジ
（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡプロピレンオ
キサイド付加物のジ（メタ）アクリレートなどがある。

上記の（２）モノマーとしては、例えばトリメチロール
プロパンモノオクトエートリ（メタ）アクリレート、ペ
ンタエリスリトールモノオクトエートトリ（メタ）アク
リレート、トリメチロールプロパンモノカプリレートジ
（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールモノカプ
リレートトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプ
ロパンモノラウレートジ（メタ）アクリレート、ペンタ
エリスリトールモノラウレートトリ（メタ）アクリレー
トなどがある。

上記のモノマーに溶解する皮膜形成性樹脂としては、例
えばフェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和
ポリエステル樹脂、ケイ素樹脂、エポキシ樹脂、キシレ
ン樹脂、ケトン樹脂などの熱硬化性樹脂：塩ピ樹脂、塩
化ビニリデン樹脂、酢ビ樹脂、メタクリル樹脂、アクリ
ル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、４リエチ
レン樹脂、ふっ素樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリカー
ボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、
アルキド樹脂、各種石油系樹脂、ロジン変性フェノール
樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、マレイン酸樹脂、ク
ロン樹脂、ポリブタジェン、フェノキシ樹脂などのよう
な熱可塑性樹脂をあげることができる。

上記の樹脂とモノマーとの好ましい混合割合は、インキ
の硬化性、印刷適性、耐レジスト性などを適当なものと
するように適宜に決めることができるが、一般的に言え
ば、樹脂３３〜９０重量％に対してモノマー１０〜６７
重量％である。

上記のビヒクル成分は、熱または電子線の作用で硬化さ
せるときには、硬化触媒を特に必要としないが、紫外線
の作用で硬化させるときＫは、一般的に硬化触媒として
光重合開始剤を必要とする。

光重合開始剤にはビニルモノマーの光重合開始剤として
一般的に知られている各種のものを使用できる。本発明
で使用される上記の如きレジストインキは、必要に応じ
て更に、着色剤のほか溶剤、体質顔料、安定剤などを含
む。

本発明では、印刷機として、枚葉平台式、枚葉輪転式、
巻取輪転式等の各種のものを使用できるが、一般に校正
機として使用されている枚葉平台印刷機が最適である。

印刷機に取付けるべき版も通常の平版、凸版、凹版であ
ればよい。基板としては、硬質又はフレキシブルプリン
ト基板又は普通のリードフレーム材である、銅合金、鉄
、ニッケル合金等が使用できる。印刷回路用基板の大部
分のものは金属を被覆した積層板又はシートであり、代
表的には銅張積層板またはシートである。

インキを硬化させるための装置も、インキの硬化性に適
応する公知の加熱装置、紫外線照射装置、電子線照射装
置を使用できる。

第１工程の印刷パターンの皮膜の多くのものは、基板に
まで達するホールを相当数有しているが、第２工程の重
ね刷りによりてそれらホールの大部分が除去された連続
膜となる。

本発明によれば、標準レジストパターンの皮膜の上に更
に縮小率５０１％乃至９９チの縮小レジストパターンの
重ね刷り、或いは縮小レジストパターンの上に標準レジ
ストパターンの重ね刷りが行なわれるために厚い皮膜の
形成が可能である。本発明によれば５〜２０μ惰の厚さ
を有する印刷パターンの皮膜が容易に形成でき、このよ
うな膜厚は基板をエツチング処理又はメッキ処理するた
めのレジスト膜とし・て充分な耐性をもち得るものであ
る。

叙上の如く、本発明の方法は、従来一般的に採用されて
いたシルクスクリーン印刷方式に代えて、平版等の方式
を採用することにより高解像度レジストパターンの経済
的量産化を可能としたものであって、極めて高い実用的
価値をもつものであり、本発明の方法により形成される
レジストパターンは、印刷回路の如き微細加工に適した
エツチングレジスト又はメツキレシストとして使用でき
るものである。

（実施例） 以下実施例により本発明を具体的に説明する。

例中の「部」は重量部を意味する。

実施例１〜６ ビヒクルＡ 無水フタル酸２６部、ドデセニル無水コハク酸３部、脱
水ヒマシ油５６部、グリセリン８部及びペンタエリスリ
トール８部から常法により得た酸価１０以下のアルキッ
ド樹脂の全量にアルキルベンゼン２４部と重合性アクリ
ルプレポリマー（東亜合成化学社製、ｒ　Ａｒｏｎｌｘ
　Ｍ−８０３０Ｊ　）　６部及びハイドロキノンモノメ
チルエーテル０．０１部を加工、これらを９０℃に加熱
して均一に溶解した。次いで、この溶液の全量にアルミ
ニウムキレート化合物（川口ファインケミカル社製、ｒ
　ＡＬＣＨＪ　）　１．４部を加え、これらを１０５℃
で１時間加熱して上記アルキッド樹脂にキレート化合物
を反応させた。

斯くして、常温で粘稠なビヒクルＡを得た。

ビヒクルＢ ドデセニル無水コハク酸１２２部、水添ビスフェ、ｔ−
＃Ａ１ｏｏｓ及びエポキシ樹脂（「エビクロン１０５０
Ｊ　）４０部から常法によりニーキシ樹脂変性アルキッ
ド樹脂の全量にトリメチロールデロノ母ンジアクリレー
トモノペンゾエ−）１３０部、トリメチロールプロパン
ジアクリレートモノオフ）　ｘ　−）　４４　部及びハ
イドロキノンモノメチルエーテル０．２部を加え、これ
らを１１０℃で均一に溶解してビヒクルＢを得九。

ビヒクルＣ トリメチロールプロパンジアクリレートモノカプリレー
ト５５部、「ネオポリマー１２０Ｊ（日本石油化学（（
転）製、石油樹脂）４５部、ノ・イドロキノン０．５部
を反応容器に入れ、空気を吹き込みながら１１０℃で溶
解して常温で粘稠なビヒクルＣを得た。

（２）　　レジストインキの製造 前記ビヒクルを用い次表１の配合物を３本ロールで十分
練肉してレジストインキを製造した。

表　　　　　１ 秦１　チパガイゼー社製　　　　　光増感剤＊２　大日
本インキ化学工業社製　顔　　料（３）　　レジストパ
ターンの形成 前記レジストインキを用いて硬質プリント基板又はフレ
キシブルプリント基板の上にレジスト／４ターンを形成
した。ｉ４ターン形成の方法として、下記工程を組合せ
た種々の方法を採用した。これらをまとめて表２に示し
た。

（Ａ１工程）：・臂ターン画線部をもつ乾式平版の刷版
（シリコーン製インキ反撥層をも つ）を取付けた乾式平版印刷機によ る印刷工程。

（Ａ２工程）；上記と同様のノリーンの画線部をもつ凸
版の刷版を取付けた凸版印刷機 による印刷工程。

（Ａ３工程）二上記と同様のパターン画線部をもつ凹版
の刷版を取付けた凹版印刷機に よる印刷工程。

（Ｂ１工程）：熱風加熱乾燥装置による印刷パターンの
熱硬化工程。加熱温度１５０℃。

加熱時間１分。

（Ｂ２工程）；紫外線照射装置による印刷パターンの硬
化工程。この装置は焦点型反射 傘と発光長７５ｍ、出力０．６　ｋＷの高圧水銀ランｆ
４本を有し、これらの ランプは互いに１５譚の間隔をあけ て平行に列設され、この下１０ａｎの ところで印刷物に光照射できるよう になっている。照射時間５秒。

（Ｂｓ工程）；電子線照射装置による印刷パターンの硬
化工程。この装置は加速電圧 １７５　ｋＶ、電流値１０ｍＡのエレクトロカーテン方
式のものである。照射線 量５メガラド。

（Ｃ１〜ｃ５工程）　：　Ａ１＊　Ａ２又はＡ３工程と
同一の方式で各各の縮小ノ母ターンを重ね刷りする工 程。

（Ｉｈ〜Ｄ３工程）：　Ａ１＋　Ａ２又はＡ５工程と同
一の方式で各各の同一／ＩＦターンを重ね刷りする工程
。

（表　２） （表　３） （４）評価 前記印刷パターンにつき下記の評価をした。

（ホールの有無） ピンホール、アイホール等のホールの有無をルーペで確
認。

◎　全くなし　　Ｑ　僅かにあり Δ　多数あり　　×　著しく多数あり （パターン再現性） 最小線幅（５０μｍ）のパターンが画素通りにシャープ
に再現されているかどうかを、ニコン万能投影機で測長
して確認した。

ａ：画素通り ｂ二綴本り、ニップはシャープ Ｃ：綴本りにしてニップはギザギザ ｄ：線幅は画素通りであるがニップはギザギザ（発明の
効果） 本発明は、熱または活性エネルギー線で硬化可能なレジ
ストインキを用いて平版、凸版、凹版等の印刷方式によ
りパターン印刷をすることにより、従来のスクリーン印
刷方式に較べ極めて微細なパターン形成が可能であり、
或いはフォトファブリケージ目ン法に較ベニ程が簡単で
あり、コストも安価に出来る。

更に本発明の最も特徴的な効果は、標準パターンと、該
標準ｉ４ターンを縮小し念縮小パターンを重ね印刷する
ことＫより、ピンホール、アイホール等、平版印刷、凸
版印刷等において発生しがちな欠点を完全になくし、微
細なノＪ？ターンを薄膜でしかも十分な耐レジスト性を
有するレジストパターンを形成することができる。

代理人　弁理士　高　橋　勝　利 手続補正書（自発） 昭和６１年５月７．ｆ−日 特願昭６１−２１７３号 ２、発明の名称 レジストノぐターンの形成方法 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 〒１７４　　東京都板橋区坂下三丁目３５番５８号（２
８８）　　大日本インキ化学工業株式会社代表者　　用
　村　茂　邦 ４、代理人 〒１０３　　　東京都中央区日本橋三丁目７番２０号大
日本インキ化学工業株式会社内 電話　東京（０３）２７２−４５１１（大代表）（８８
７６）弁理士　高欄勝利 ６、補正の内容 １）明細書第８頁上から４行目、「レジスト処理」の記
載を「メッキ処理」に訂正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）熱または活性エネルギー線で硬化可能なレジストイ
   ンキを用いて印刷方式により、再現したいパターン通り
   の標準レジストパターンの皮膜をレジスト加工すべき基
   板上に印刷形成する第１工程と、 前記基板上の標準レジストパターンに重ねて該パターン
   を縮小した縮小レジストパターンの皮膜を印刷形成する
   第２工程と、 前記基板上の重ねて印刷されたレジストパターンの皮膜
   を加熱又は活性エネルギー線に露出して硬化させる第３
   工程から成ることを特徴とするレジストパターンの形成
   方法。 ２）レジストパターンの形成が、第１工程として縮小レ
   ジストパターンの印刷、第２工程として標準レジストパ
   ターンの印刷をすることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載のレジストパターンの形成方法。 ３）標準レジストパターン及び縮小レジストパターンを
   印刷する印刷方式が平版印刷、凸版印刷、凹版印刷のい
   ずれか、又はこれらの組み合せであることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項及び第２項に記載のレジストパタ
   ーンの形成方法。 ４）標準レジストパターンの印刷に用いるインキを縮小
   レジストパターンの印刷に用いるインキに比較して、平
   版、凸版印刷方式では、３０センチポイズ以上、より好
   ましくは５０センチポイズ以上の高粘度にし、又、凹版
   印刷方式では、１センチポイズ以上、より好ましくは２
   ０センチポイズ以上の高粘度にすることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項乃至第３項に記載のレジストパター
   ンの形成方法。 ５）第１工程による印刷レジストパターンの皮膜を加熱
   又は活性エネルギー線に露出して硬化させることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項及び第２項に記載のレジス
   トパターンの形成方法。 ６）縮小レジストパターンの縮小率が５０％乃至９９％
   、より好ましくは７０％乃至９９％であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項及び第２項に記載のレジスト
   パターンの形成方法。