JPWO2005124462A1 - Photosensitive composition, pattern forming method and permanent pattern - Google Patents

Photosensitive composition, pattern forming method and permanent pattern Download PDF

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Abstract

本発明は、現像性、はんだ耐熱性、耐折性、プレッシャークッカー耐性に優れ、硬化皮膜の可撓性が大幅に向上し、フレキシブルプリント配線基板の作製に好適に用いられる感光性組成物、並びにパターン形成方法及び永久パターンを提供することを目的とする。このため、(A)カルボキシル基を有するポリウレタン樹脂、(B)重合性化合物、(C)光重合開始剤、及び(D)熱架橋剤を少なくとも含む感光性組成物であり、該(A)カルボキシル基を有するポリウレタン樹脂が、下記構造式(I)で表されるジイソシアネート化合物と、下記構造式(II)及び下記構造式(III)のいずれかで表されるジオール化合物とを反応させてなる態様が好ましい。The present invention is excellent in developability, solder heat resistance, folding resistance, pressure cooker resistance, greatly improves the flexibility of the cured film, and is a photosensitive composition suitably used for the production of a flexible printed wiring board, An object is to provide a pattern forming method and a permanent pattern. For this reason, it is a photosensitive composition containing (A) a polyurethane resin having a carboxyl group, (B) a polymerizable compound, (C) a photopolymerization initiator, and (D) a thermal crosslinking agent. A mode in which a polyurethane resin having a group is reacted with a diisocyanate compound represented by the following structural formula (I) and a diol compound represented by either the following structural formula (II) or the following structural formula (III) Is preferred.

Description

本発明は、現像性、はんだ耐熱性、耐折性、プレッシャークッカー耐性に優れ、硬化皮膜の可撓性が大幅に向上し、フレキシブルプリント配線基板の作製に好適に用いられる感光性組成物、並びにパターン形成方法及び永久パターンに関する。   The present invention is excellent in developability, solder heat resistance, folding resistance, pressure cooker resistance, greatly improves the flexibility of the cured film, and is a photosensitive composition suitably used for the production of a flexible printed wiring board, The present invention relates to a pattern forming method and a permanent pattern.

近年、各種プリント配線基板におけるソルダーレジストは、スクリーン印刷による熱硬化型液状レジスト樹脂から、希アルカリ現像型の液状フォトソルダーレジストインキへと移行してきている。例えば、特許文献1には、ノボラック型エポキシ化合物と不飽和モノカルボン酸との反応物に、飽和又は不飽和の多塩基酸無水物を反応させて得られる光硬化性樹脂、光重合開始剤、希釈剤、及び2個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物を含有してなるソルダーレジストインキ組成物が提案されている。   In recent years, the solder resist in various printed wiring boards has shifted from a thermosetting liquid resist resin by screen printing to a liquid photo solder resist ink of a dilute alkali development type. For example, Patent Document 1 discloses a photocurable resin obtained by reacting a reaction product of a novolak epoxy compound and an unsaturated monocarboxylic acid with a saturated or unsaturated polybasic acid anhydride, a photopolymerization initiator, A solder resist ink composition comprising a diluent and an epoxy compound having two or more epoxy groups has been proposed.

しかし、この場合、ノボラック型エポキシ樹脂をベースとするソルダーレジストインキ組成物は、その構造上、耐熱性には優れるものの、硬化皮膜が堅くてもろく、塗膜と基板との間の密着性に劣るという欠点がある。従って、前記ソルダーレジストインキ組成物は、硬化皮膜の可撓性を必要としないガラスエポキシ基板などのリジッドな基板に用途が限定されている。   However, in this case, the solder resist ink composition based on the novolak type epoxy resin is excellent in heat resistance due to its structure, but the cured film is hard and brittle, and the adhesion between the coating film and the substrate is inferior. There is a drawback. Therefore, the use of the solder resist ink composition is limited to rigid substrates such as glass epoxy substrates that do not require the flexibility of the cured film.

ところが、近年、加工工程の簡略化や基板の小型化、高密度化などを目的として、薄くて可撓性のある配線基板(フレキシブル配線基板)の使用が増加しており、可撓性のあるソルダーレジストインキ組成物が求められている。この要求を満たすため、可撓性を有するソルダーレジストインキ組成物について、数多くの提案がなされている。例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂と、不飽和モノカルボン酸と、無水コハク酸との反応生成物である不飽和基を有するポリカルボン酸樹脂、光重合開始剤、希釈剤、及び硬化剤を含有するソルダーレジストインキ組成物が提案されている(特許文献2参照)。しかし、この提案においても、耐折性については不十分である。   However, in recent years, the use of thin and flexible wiring boards (flexible wiring boards) has been increasing for the purpose of simplifying the processing steps, downsizing and increasing the density of the boards, and the like. There is a need for a solder resist ink composition. In order to satisfy this requirement, many proposals have been made for a solder resist ink composition having flexibility. For example, it contains a polycarboxylic acid resin having an unsaturated group, which is a reaction product of a bisphenol A type epoxy resin, an unsaturated monocarboxylic acid, and succinic anhydride, a photopolymerization initiator, a diluent, and a curing agent. A solder resist ink composition has been proposed (see Patent Document 2). However, even in this proposal, folding resistance is insufficient.

また、感光性樹脂として、希アルカリ水溶液に可溶なポリウレタン樹脂の使用が検討されている。例えば、カルボキシル基を有する感光性ポリアミド樹脂及びカルボキシル基を有する感光性ポリアミドイミド樹脂から選択される少なくとも1種の感光性樹脂(A)、エポキシ樹脂(B)、及び光重合開始剤(C)を含有する感光性樹脂組成物が提案されている(特許文献3参照)。
また、特許文献4には、エポキシ化合物と、不飽和モノカルボン酸とのエステル化物に飽和又は不飽和の多塩基酸無水物を反応させてなるカルボキシル基を有する感光性樹脂(A)、カルボキシル基を有する感光性ポリアミド樹脂及びカルボキシル基を有する感光性ポリアミドイミド樹脂から選択される少なくとも1種の感光性樹脂(B)、エラストマー(C)、エポキシ硬化剤(D)、及び光重合開始剤(E)を含有する感光性樹脂組成物が提案されている。
In addition, the use of a polyurethane resin that is soluble in a dilute alkaline aqueous solution is being studied as a photosensitive resin. For example, at least one photosensitive resin (A) selected from a photosensitive polyamide resin having a carboxyl group and a photosensitive polyamideimide resin having a carboxyl group, an epoxy resin (B), and a photopolymerization initiator (C). The photosensitive resin composition to contain is proposed (refer patent document 3).
Patent Document 4 discloses a photosensitive resin (A) having a carboxyl group obtained by reacting an esterified product of an epoxy compound and an unsaturated monocarboxylic acid with a saturated or unsaturated polybasic acid anhydride, and a carboxyl group. At least one photosensitive resin (B) selected from a photosensitive polyamide resin having a carboxyl group and a photosensitive polyamideimide resin having a carboxyl group, an elastomer (C), an epoxy curing agent (D), and a photopolymerization initiator (E ) Containing a photosensitive resin composition has been proposed.

これらの感光性樹脂組成物によれば、可撓性を有する皮膜を得ることはできるが、レジストインキ組成物に要求される他の性能、例えば、希アルカリ現像性、はんだ耐熱性、更には、基板の信頼性にとって重要な性能であるプレッシャークッカー耐性に関しては、未だ不十分であり、これらの特性を広く備えた回路基板用フォトソルダーレジストインキ組成物の速やかな提供が望まれているのが現状である。   According to these photosensitive resin compositions, a film having flexibility can be obtained, but other performances required for the resist ink composition, for example, dilute alkali developability, solder heat resistance, The pressure cooker resistance, which is an important performance for the reliability of the board, is still insufficient, and it is desired to provide a photo solder resist ink composition for circuit boards that has these characteristics widely. It is.

特公平1−54390号公報Japanese Patent Publication No. 1-54390 特開平8−134390号公報JP-A-8-134390 特開平10−246958号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-246958 特開平11−288087号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-288087

本発明は、現像性、はんだ耐熱性、耐折性、プレッシャークッカー耐性に優れ、硬化皮膜の可撓性が大幅に向上し、フレキシブルプリント配線基板の作製に好適に用いられる感光性組成物、並びにパターン形成方法及び永久パターンを提供することを目的とする。   The present invention is excellent in developability, solder heat resistance, folding resistance, pressure cooker resistance, greatly improves the flexibility of the cured film, and is a photosensitive composition suitably used for the production of a flexible printed wiring board, An object is to provide a pattern forming method and a permanent pattern.

前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
<1> (A)カルボキシル基を有するポリウレタン樹脂、(B)重合性化合物、(C)光重合開始剤、及び(D)熱架橋剤を少なくとも含むことを特徴とする感光性組成物である。
<2> (A)カルボキシル基を有するポリウレタン樹脂が、下記構造式(I)で表されるジイソシアネート化合物と、下記構造式(II)及び下記構造式(III)のいずれかで表されるジオール化合物とを反応させてなる前記<1>に記載の感光性組成物である。
ただし、前記構造式(I)〜(III)において、Rは、二価炭化水素基を表す。Rは、水素原子、又は一価炭化水素基を表す。R〜Rは、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、二価炭化水素基を表す。Arは、三価芳香族炭化水素基を表す。R〜R及びArは、更に置換基により置換されていてもよく、R、R、R及びRは隣接する2つ又は3つが連結して環を形成してもよい。
<3> (A)カルボキシル基を有するポリウレタン樹脂の酸価が、80〜300mgKOH/gである前記<1>から<2>のいずれかに記載の感光性組成物である。
<4> (D)熱架橋剤が、エポキシ樹脂化合物、オキセタン化合物、ポリイソシアネート化合物、ポリイソシアネート化合物にブロック剤を反応させて得られる化合物及びメラミン誘導体から選択される少なくとも1種である前記<1>から<3>のいずれかに記載の感光性組成物である。
<5> フレキシブル配線プリント基板の製造に用いられる前記<1>から<4>のいずれかに記載の感光性組成物である。
<6> 前記<1>から<5>のいずれかに記載の感光性組成物を、基材の表面に塗布し、乾燥して感光層を形成した後、露光し、現像することを特徴とするパターン形成方法である。
<7> 感光層が、光照射手段からの光を受光し出射する描素部をn個有する光変調手段により、前記光照射手段からの光を変調させた後、前記描素部における出射面の歪みによる収差を補正可能な非球面を有するマイクロレンズを配列したマイクロレンズアレイを通した光で、露光される前記<6>に記載のパターン形成方法である。
<8> 感光層が、光照射手段からの光を受光し出射する描素部をn個有する光変調手段により、前記光照射手段からの光を変調させた後に、前記描素部の周辺部からの光を入射させないレンズ開口形状を有するマイクロレンズを配列したマイクロレンズアレイを通過させた光で露光される前記<6>に記載のパターン形成方法である。
<9> マイクロレンズが、描素部における出射面の歪みによる収差を補正可能な非球面を有する前記<8>に記載のパターン形成方法である。
<10> 非球面が、トーリック面である前記<7>から<9>のいずれかに記載のパターン形成方法である。
<11> レンズ開口形状が、円形である前記<8>に記載のパターン形成方法である。
<12> レンズ開口形状が、そのレンズ面に遮光部を設けることにより規定される前記<8>から<11>のいずれかに記載のパターン形成方法である。
<13> 光変調手段が、n個の描素部の中から連続的に配置された任意のn個未満の前記描素部をパターン情報に応じて制御可能である前記<7>から<12>のいずれかに記載のパターン形成方法である。
<14> 光変調手段が、空間光変調素子である前記<7>から<13>のいずれかに記載のパターン形成方法である。
<15> 空間光変調素子が、デジタル・マイクロミラー・デバイス(DMD)である前記<14>に記載のパターン形成方法である。
<16> 光照射手段が、複数のレーザと、マルチモード光ファイバと、該複数のレーザからそれぞれ照射されたレーザビームを集光して前記マルチモード光ファイバに結合させる集合光学系とを備える前記<7>から<15>のいずれかに記載のパターン形成方法である。
<17> レーザ光の波長が395〜415nmである前記<16>に記載のパターン形成方法である。
<18> 前記<6>から<17>のいずれかに記載のパターン形成方法により形成されることを特徴とする永久パターンである。
Means for solving the problems are as follows. That is,
<1> A photosensitive composition comprising at least (A) a polyurethane resin having a carboxyl group, (B) a polymerizable compound, (C) a photopolymerization initiator, and (D) a thermal crosslinking agent.
<2> (A) A polyurethane resin having a carboxyl group is a diisocyanate compound represented by the following structural formula (I) and a diol compound represented by any one of the following structural formula (II) and the following structural formula (III) The photosensitive composition as described in <1> above, wherein
However, in the structural formulas (I) to (III), R 1 represents a divalent hydrocarbon group. R 2 represents a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group. R 3 to R 5 may be the same as or different from each other, and represent a divalent hydrocarbon group. Ar represents a trivalent aromatic hydrocarbon group. R 1 to R 5 and Ar may be further substituted with a substituent, and two or three adjacent R 2 , R 3 , R 4 and R 5 may be linked to form a ring.
<3> (A) The photosensitive composition according to any one of <1> to <2>, wherein the acid value of the polyurethane resin having a carboxyl group is 80 to 300 mgKOH / g.
<4> (D) The above <1, wherein the thermal crosslinking agent is at least one selected from an epoxy resin compound, an oxetane compound, a polyisocyanate compound, a compound obtained by reacting a polyisocyanate compound with a blocking agent, and a melamine derivative. > To <3>.
<5> The photosensitive composition according to any one of <1> to <4>, which is used for producing a flexible printed circuit board.
<6> The photosensitive composition according to any one of <1> to <5> is applied to a surface of a substrate, dried to form a photosensitive layer, and then exposed and developed. This is a pattern forming method.
<7> After the photosensitive layer modulates the light from the light irradiation means by the light modulation means having n drawing parts for receiving and emitting the light from the light irradiation means, the emission surface in the drawing part The pattern forming method according to <6>, wherein the pattern is exposed to light through a microlens array in which microlenses having aspheric surfaces capable of correcting aberration due to distortion are arranged.
<8> After the photosensitive layer modulates the light from the light irradiation means by the light modulation means having n drawing parts for receiving and emitting the light from the light irradiation means, the peripheral portion of the drawing part It is the pattern formation method as described in said <6> exposed by the light which passed through the micro lens array which arranged the micro lens which has the lens opening shape which does not make the light from incident.
<9> The pattern forming method according to <8>, wherein the microlens has an aspherical surface capable of correcting an aberration due to distortion of the exit surface in the pixel portion.
<10> The pattern forming method according to any one of <7> to <9>, wherein the aspherical surface is a toric surface.
<11> The pattern forming method according to <8>, wherein the lens opening shape is circular.
<12> The pattern forming method according to any one of <8> to <11>, wherein the lens opening shape is defined by providing a light shielding portion on the lens surface.
<13> From the <7> to the <12>, wherein the light modulation means can control any less than n number of the graphic elements arranged continuously from the n graphic elements according to the pattern information. > The pattern forming method according to any one of the above.
<14> The pattern forming method according to any one of <7> to <13>, wherein the light modulator is a spatial light modulator.
<15> The pattern forming method according to <14>, wherein the spatial light modulation element is a digital micromirror device (DMD).
<16> The light irradiation means includes a plurality of lasers, a multimode optical fiber, and a collective optical system that collects and couples the laser beams irradiated from the plurality of lasers to the multimode optical fiber. <7> to the pattern forming method according to any one of <15>.
<17> The pattern forming method according to <16>, wherein the laser beam has a wavelength of 395 to 415 nm.
<18> A permanent pattern formed by the pattern forming method according to any one of <6> to <17>.

本発明の感光性組成物は、(A)カルボキシル基を有するポリウレタン樹脂、(B)重合性化合物、(C)光重合開始剤、及び(D)熱架橋剤を少なくとも含んでなる。該(A)のカルボキシル基を有するポリウレタン樹脂は、特定構造のジイソシアネート化合物と、特定構造のジオール化合物を反応させて行われる。その結果、希アルカリ現像性に優れた感光性組成物が得られ、その硬化皮膜が優れた可撓性、密着性、はんだ耐熱性、耐折性、及びプレッシャークッカー耐性を有し、フレキシブル配線プリント基板の製造に好適である。   The photosensitive composition of the present invention comprises (A) a polyurethane resin having a carboxyl group, (B) a polymerizable compound, (C) a photopolymerization initiator, and (D) a thermal crosslinking agent. The polyurethane resin having a carboxyl group (A) is carried out by reacting a diisocyanate compound having a specific structure with a diol compound having a specific structure. As a result, a photosensitive composition excellent in dilute alkali developability is obtained, and the cured film has excellent flexibility, adhesion, solder heat resistance, folding resistance, and pressure cooker resistance. It is suitable for manufacturing a substrate.

本発明によると、従来における問題を解決することができ、現像性、はんだ耐熱性、耐折性、プレッシャークッカー耐性に優れ、硬化皮膜の可撓性が大幅に向上し、フレキシブルプリント配線基板の作製に好適に用いられる感光性組成物、パターン形成方法、及び永久パターンを提供することができる。   According to the present invention, conventional problems can be solved, excellent developability, solder heat resistance, folding resistance, and pressure cooker resistance, the flexibility of the cured film is greatly improved, and a flexible printed wiring board is produced. It is possible to provide a photosensitive composition, a pattern forming method, and a permanent pattern that are suitably used for the above.

図1は、デジタル・マイクロミラー・デバイス(DMD)の構成を示す部分拡大図の一例である。FIG. 1 is an example of a partially enlarged view showing a configuration of a digital micromirror device (DMD). 図2Aは、DMDの動作を説明するための説明図の一例である。FIG. 2A is an example of an explanatory diagram for explaining the operation of the DMD. 図2Bは、図2Aと同様のDMDの動作を説明するための説明図の一例である。FIG. 2B is an example of an explanatory diagram for explaining the operation of the DMD similar to FIG. 2A. 図3Aは、DMDを傾斜配置しない場合と傾斜配置する場合とで、露光ビームの配置及び走査線を比較して示した平面図の一例である。FIG. 3A is an example of a plan view showing the arrangement of the exposure beam and the scanning line in a case where the DMD is not inclined and in a case where the DMD is inclined. 図3Bは、 図3Aと同様のDMDを傾斜配置しない場合と傾斜配置する場合とで、露光ビームの配置及び走査線を比較して示した平面図の一例である。FIG. 3B is an example of a plan view showing the arrangement of the exposure beam and the scanning line in a case where the DMD similar to that in FIG. 3A is not inclined and in a case where the DMD is inclined. 図4Aは、DMDの使用領域の例を示す図の一例である。FIG. 4A is an example of a diagram illustrating an example of a DMD usage area. 図4Bは、図4Aと同様のDMDの使用領域の例を示す図の一例である。FIG. 4B is an example of a diagram illustrating an example of a DMD usage area similar to FIG. 4A. 図5は、スキャナによる1回の走査でパターン形成材料を露光する露光方式を説明するための平面図の一例である。FIG. 5 is an example of a plan view for explaining an exposure method in which the pattern forming material is exposed by one scanning by the scanner. 図6Aは、スキャナによる複数回の走査でパターン形成材料を露光する露光方式を説明するための平面図の一例である。FIG. 6A is an example of a plan view for explaining an exposure method for exposing a pattern forming material by a plurality of scans by a scanner. 図6Bは、図6Aと同様のスキャナによる複数回の走査でパターン形成材料を露光する露光方式を説明するための平面図の一例である。FIG. 6B is an example of a plan view for explaining an exposure method for exposing the pattern forming material by a plurality of scans by the same scanner as in FIG. 6A. 図7は、パターン形成装置の一例の外観を示す概略斜視図の一例である。FIG. 7 is an example of a schematic perspective view illustrating an appearance of an example of the pattern forming apparatus. 図8は、パターン形成装置のスキャナの構成を示す概略斜視図の一例である。FIG. 8 is an example of a schematic perspective view illustrating the configuration of the scanner of the pattern forming apparatus. 図9Aは、パターン形成材料に形成される露光済み領域を示す平面図の一例である。FIG. 9A is an example of a plan view showing an exposed region formed in the pattern forming material. 図9Bは、各露光ヘッドによる露光エリアの配列を示す図の一例である。FIG. 9B is an example of an arrangement of exposure areas by each exposure head. 図10は、光変調手段を含む露光ヘッドの概略構成を示す斜視図の一例である。FIG. 10 is an example of a perspective view showing a schematic configuration of an exposure head including light modulation means. 図11は、図10に示す露光ヘッドの構成を示す光軸に沿った副走査方向の断面図の一例である。FIG. 11 is an example of a sectional view in the sub-scanning direction along the optical axis showing the configuration of the exposure head shown in FIG. 図12は、パターン情報に基づいて、DMDの制御をするコントローラの一例である。FIG. 12 is an example of a controller that controls DMD based on pattern information. 図13Aは、結合光学系の異なる他の露光ヘッドの構成を示す光軸に沿った断面図の一例である。FIG. 13A is an example of a cross-sectional view along the optical axis showing the configuration of another exposure head having a different coupling optical system. 図13Bは、マイクロレンズアレイ等を使用しない場合に被露光面に投影される光像を示す平面図の一例である。FIG. 13B is an example of a plan view showing a light image projected on the exposure surface when a microlens array or the like is not used. 図13Cは、マイクロレンズアレイ等を使用した場合に被露光面に投影される光像を示す平面図の一例である。FIG. 13C is an example of a plan view showing a light image projected on the exposed surface when a microlens array or the like is used. 図14は、DMDを構成するマイクロミラーの反射面の歪みを等高線で示す図の一例である。FIG. 14 is an example of a diagram showing the distortion of the reflection surface of the micromirror constituting the DMD with contour lines. 図15Aは、前記マイクロミラーの反射面の歪みを、該ミラーの2つの対角線方向について示すグラフの一例である。FIG. 15A is an example of a graph showing the distortion of the reflection surface of the micromirror in two diagonal directions of the mirror. 図15Bは、図15Aと同様の前記マイクロミラーの反射面の歪みを、該ミラーの2つの対角線方向について示すグラフの一例である。FIG. 15B is an example of a graph showing the distortion of the reflection surface of the micromirror similar to FIG. 15A in two diagonal directions of the mirror. 図16Aは、パターン形成装置に用いられたマイクロレンズアレイの正面図の一例である。FIG. 16A is an example of a front view of a microlens array used in the pattern forming apparatus. 図16Bは、パターン形成装置に用いられたマイクロレンズアレイの側面図の一例である。FIG. 16B is an example of a side view of the microlens array used in the pattern forming apparatus. 図17Aは、マイクロレンズアレイを構成するマイクロレンズの正面図の一例である。FIG. 17A is an example of a front view of a microlens constituting the microlens array. 図17Bは、マイクロレンズアレイを構成するマイクロレンズの側面図の一例である。FIG. 17B is an example of a side view of the microlens constituting the microlens array. 図18Aは、マイクロレンズによる集光状態を1つの断面内について示す概略図の一例である。FIG. 18A is an example of a schematic diagram illustrating a condensing state by a microlens in one cross section. 図18Bは、マイクロレンズによる集光状態を1つの断面内について示す概略図の一例である。FIG. 18B is an example of a schematic diagram illustrating a condensing state by a microlens in one cross section. 図19Aは、本発明のマイクロレンズの集光位置近傍におけるビーム径をシミュレーションした結果を示す図の一例である。FIG. 19A is an example of a diagram showing the result of simulating the beam diameter in the vicinity of the light condensing position of the microlens of the present invention. 図19Bは、図19Bと同様のシミュレーション結果を、別の位置について示す図の一例である。FIG. 19B is an example of a diagram illustrating a simulation result similar to FIG. 19B at another position. 図19Cは、図19Aと同様のシミュレーション結果を、別の位置について示す図の一例である。FIG. 19C is an example of a diagram showing the same simulation result as in FIG. 19A for another position. 図19Dは、図19Aと同様のシミュレーション結果を、別の位置について示す図の一例である。FIG. 19D is an example of a diagram illustrating simulation results similar to those in FIG. 19A at different positions. 図20Aは、従来のパターン形成方法において、マイクロレンズの集光位置近傍におけるビーム径をシミュレーションした結果を示す図の一例である。FIG. 20A is an example of a diagram showing a result of simulating a beam diameter in the vicinity of a condensing position of a microlens in a conventional pattern forming method. 図20Bは、図20Aと同様のシミュレーション結果を、別の位置について示す図の一例である。FIG. 20B is an example of a diagram illustrating simulation results similar to those in FIG. 20A at different positions. 図20Cは、図20Aと同様のシミュレーション結果を、別の位置について示す図の一例である。FIG. 20C is an example of a diagram illustrating the same simulation result as in FIG. 20A for another position. 図20Dは、図20Aと同様のシミュレーション結果を、別の位置について示す図の一例である。FIG. 20D is an example of a diagram illustrating simulation results similar to those in FIG. 20A at different positions. 図21は、合波レーザ光源の他の構成を示す平面図の一例である。FIG. 21 is an example of a plan view showing another configuration of the combined laser light source. 図22Aは、マイクロレンズアレイを構成するマイクロレンズの正面図の一例である。FIG. 22A is an example of a front view of a microlens constituting the microlens array. 図22Bは、マイクロレンズアレイを構成するマイクロレンズの側面図の一例である。FIG. 22B is an example of a side view of the microlens constituting the microlens array. 図23Aは、図22A及びBのマイクロレンズによる集光状態を1つの断面内について示す概略図の一例である。FIG. 23A is an example of a schematic diagram illustrating a condensing state by the microlens of FIGS. 22A and 22B in one cross section. 図23Bは、図23Aの一例と別の断面内について示す概略図の一例である。FIG. 23B is an example of a schematic diagram illustrating another cross section of the example of FIG. 23A. 図24Aは、光量分布補正光学系による補正の概念についての説明図の一例である。FIG. 24A is an example of an explanatory diagram about the concept of correction by the light amount distribution correction optical system. 図24Bは、光量分布補正光学系による補正の概念についての説明図の一例である。FIG. 24B is an example of an explanatory diagram about the concept of correction by the light amount distribution correction optical system. 図24Cは、光量分布補正光学系による補正の概念についての説明図の一例である。FIG. 24C is an example of an explanatory diagram about the concept of correction by the light amount distribution correction optical system. 図25は、光照射手段がガウス分布でかつ光量分布の補正を行わない場合の光量分布を示すグラフの一例である。FIG. 25 is an example of a graph showing the light amount distribution when the light irradiation means has a Gaussian distribution and the light amount distribution is not corrected. 図26は、光量分布補正光学系による補正後の光量分布を示すグラフの一例である。FIG. 26 is an example of a graph showing the light amount distribution after correction by the light amount distribution correcting optical system. 図27A(A)は、ファイバアレイ光源の構成を示す斜視図であり、図27A(B)は、(A)の部分拡大図の一例であり、図27A(C)及び(D)は、レーザ出射部における発光点の配列を示す平面図の一例である。27A (A) is a perspective view showing the configuration of the fiber array light source, FIG. 27A (B) is an example of a partially enlarged view of (A), and FIGS. 27A (C) and (D) are lasers. It is an example of the top view which shows the arrangement | sequence of the light emission point in an emission part. 図27Bは、ファイバアレイ光源のレーザ出射部における発光点の配列を示す正面図の一例である。FIG. 27B is an example of a front view showing an array of light emitting points in the laser emitting portion of the fiber array light source. 図28は、マルチモード光ファイバの構成を示す図の一例である。FIG. 28 is an example of a diagram illustrating a configuration of a multimode optical fiber. 図29は、合波レーザ光源の構成を示す平面図の一例である。FIG. 29 is an example of a plan view showing the configuration of the combined laser light source. 図30は、レーザモジュールの構成を示す平面図の一例である。FIG. 30 is an example of a plan view showing the configuration of the laser module. 図31は、図30に示すレーザモジュールの構成を示す側面図の一例である。FIG. 31 is an example of a side view showing the configuration of the laser module shown in FIG. 図32は、図30に示すレーザモジュールの構成を示す部分側面図である。32 is a partial side view showing the configuration of the laser module shown in FIG. 図33は、レーザアレイの構成を示す斜視図の一例である。FIG. 33 is an example of a perspective view showing a configuration of a laser array. 図34Aは、マルチキャビティレーザの構成を示す斜視図の一例である。FIG. 34A is an example of a perspective view showing a configuration of a multi-cavity laser. 図34Bは、図34Aに示すマルチキャビティレーザをアレイ状に配列したマルチキャビティレーザレイの斜視図の一例である。FIG. 34B is an example of a perspective view of a multi-cavity laser array in which the multi-cavity lasers shown in FIG. 34A are arranged in an array. 図35は、合波レーザ光源の他の構成を示す平面図の一例である。FIG. 35 is an example of a plan view showing another configuration of the combined laser light source. 図36Aは、合波レーザ光源の他の構成を示す平面図の一例である。FIG. 36A is an example of a plan view showing another configuration of the combined laser light source. 図36Bは、図36Aの光軸に沿った断面図の一例である。FIG. 36B is an example of a cross-sectional view along the optical axis of FIG. 36A. 図37Aは、従来の露光装置における焦点深度と本発明のパターン形成方法(パターン形成装置)による焦点深度との相違を示す光軸に沿った断面図の一例である。FIG. 37A is an example of a cross-sectional view along the optical axis showing the difference between the depth of focus in a conventional exposure apparatus and the depth of focus by the pattern forming method (pattern forming apparatus) of the present invention. 図37Bは、従来の露光装置における焦点深度と本発明のパターン形成方法(パターン形成装置)による焦点深度との相違を示す光軸に沿った断面図の一例である。FIG. 37B is an example of a cross-sectional view along the optical axis showing the difference between the depth of focus in the conventional exposure apparatus and the depth of focus by the pattern forming method (pattern forming apparatus) of the present invention. 図38Aは、マクロアレイを構成するマイクロレンズの他の例を示す正面図である。FIG. 38A is a front view showing another example of the microlens constituting the macro array. 図38Bは、マクロアレイを構成するマイクロレンズの他の例を示す側面図である。FIG. 38B is a side view showing another example of the microlens constituting the macro array. 図39Aは、マクロアレイを構成するマイクロレンズの正面図の一例である。FIG. 39A is an example of a front view of a microlens constituting a macro array. 図39Bは、マクロアレイを構成するマイクロレンズの側面図の一例である。FIG. 39B is an example of a side view of the microlens constituting the macro array. 図40は、球面レンズ形状例を示すグラフである。FIG. 40 is a graph showing a spherical lens shape example. 図41は、他のレンズ面形状例を示すグラフである。FIG. 41 is a graph showing another lens surface shape example. 図42は、マイクロレンズアレイの他の例を示す斜視図である。FIG. 42 is a perspective view showing another example of the microlens array. 図43は、マイクロレンズアレイの他の例を示す平面図である。FIG. 43 is a plan view showing another example of the microlens array. 図44は、マイクロレンズアレイの他の例を示す平面図である。FIG. 44 is a plan view showing another example of the microlens array. 図45Aは、いずれもマイクロレンズアレイの他の例を示す縦断面図である。FIG. 45A is a longitudinal sectional view showing another example of the microlens array. 図45Bは、いずれもマイクロレンズアレイの他の例を示す縦断面図である。FIG. 45B is a longitudinal sectional view showing another example of the microlens array. 図45Cは、いずれもマイクロレンズアレイの他の例を示す縦断面図である。FIG. 45C is a longitudinal sectional view showing another example of the microlens array.

(感光性組成物)
本発明の感光性組成物は、(A)カルボキシル基を有するポリウレタン樹脂、(B)重合性化合物、(C)光重合開始剤、及び(D)熱架橋剤を少なくとも含んでなり、更に必要に応じてその他の成分を含んでなる。
(Photosensitive composition)
The photosensitive composition of the present invention comprises (A) a polyurethane resin having a carboxyl group, (B) a polymerizable compound, (C) a photopolymerization initiator, and (D) a thermal crosslinking agent. Accordingly, it contains other components.

〔(A)カルボキシル基を有するポリウレタン樹脂〕
前記カルボキシル基を有するポリウレタン樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、下記構造式(I)で表されるジイソシアネート化合物と、下記構造式(II)及び下記構造式(III)のいずれかで表されるジオール化合物とを反応させてなるものが好ましい。
[(A) Polyurethane resin having carboxyl group]
There is no restriction | limiting in particular as said polyurethane resin which has a carboxyl group, According to the objective, it can select suitably, For example, the diisocyanate compound represented by following Structural formula (I), following Structural formula (II), and following Those obtained by reacting with a diol compound represented by any one of structural formula (III) are preferred.

前記構造式(I)において、Rは、二価炭化水素基を表し、例えば、二価の脂肪族炭化水素基、又は二価の芳香族炭化水素基を表す。該二価の脂肪族炭化水素基としては、アルキレン基が好適であり、例えば、エチレン、プロピレン、ブチレン、アミレン、ヘキシレンなどが挙げられる。前記二価の芳香族炭化水素基としては、アリール基から水素原子を一つ除いたアリーレン基が好適であり、例えば、フェニレン基などが挙げられる。なお、R中には、イソシアネート基と反応しない他の官能基、例えば、エステル基、ウレタン基、アミド基、ウレイド基などを有していてもよい。これらは更に置換基により置換されていてもよい。
前記置換基としては、例えば、水酸基、ハロゲン原子、ニトロ基、カルボキシル基、シアノ基、アルキル基、アリール基や複素環基等が挙げられる。
In the structural formula (I), R 1 represents a divalent hydrocarbon group, for example, a divalent aliphatic hydrocarbon group or a divalent aromatic hydrocarbon group. The divalent aliphatic hydrocarbon group is preferably an alkylene group, and examples thereof include ethylene, propylene, butylene, amylene, hexylene and the like. The divalent aromatic hydrocarbon group is preferably an arylene group obtained by removing one hydrogen atom from an aryl group, and examples thereof include a phenylene group. R 1 may have another functional group that does not react with the isocyanate group, such as an ester group, a urethane group, an amide group, or a ureido group. These may be further substituted with a substituent.
Examples of the substituent include a hydroxyl group, a halogen atom, a nitro group, a carboxyl group, a cyano group, an alkyl group, an aryl group, and a heterocyclic group.

前記構造式(II)中Rにおいて、水素原子、又は一価炭化水素基を表す。該一価炭化水素基としては、例えば、アルキル基、アラルキル基、アリール基、アルコキシ基、及びアリーロキシ基のいずれかを表し、これらは更に置換基により置換されていてもよい。
前記アルキル基としては、炭素数1〜8のものが好ましく、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、n−ヘキシル基、イソヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、イソオクチル基などが挙げられる。
前記アラルキル基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、などが挙げられる。
前記アリール基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、炭素数6〜15のものが好ましく、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ビフェニリル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、などが挙げられる。
前記アルコキシ基としては、炭素数1〜10のものが好ましく、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、などが挙げられる。
R 2 in the structural formula (II) represents a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group. The monovalent hydrocarbon group represents, for example, any one of an alkyl group, an aralkyl group, an aryl group, an alkoxy group, and an aryloxy group, and these may be further substituted with a substituent.
The alkyl group is preferably one having 1 to 8 carbon atoms, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, n-hexyl group, An isohexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, isooctyl group, etc. are mentioned.
There is no restriction | limiting in particular as said aralkyl group, According to the objective, it can select suitably, For example, a benzyl group, a phenylethyl group, a phenylpropyl group, etc. are mentioned.
There is no restriction | limiting in particular as said aryl group, According to the objective, it can select suitably, A C6-C15 thing is preferable, for example, a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, a biphenylyl group, a naphthyl group, anthryl. Group, phenanthryl group, and the like.
As said alkoxy group, a C1-C10 thing is preferable, for example, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group etc. are mentioned.

前記構造式(II)及び(III)中R〜Rは、互いに同一であっても、異なっていてもよく、二価炭化水素基を表す。該二価炭化水素基としては、上記Rと同様なものを用いることができ、炭素数1〜20のアルキレン基、炭素数6〜15のアリーレン基などが好ましい。
Arは、三価の芳香族炭化水素基を表し、例えば、アリール基から水素原子を2つ除いたものが挙げられる。
〜R及びArは、更に置換基により置換されていてもよく、R、R、R及びRは隣接する2つ又は3つが連結して環を形成してもよい。該環としては、芳香族環、脂肪族環、複素環などが挙げられる。
In the structural formulas (II) and (III), R 3 to R 5 may be the same as or different from each other, and represent a divalent hydrocarbon group. As the divalent hydrocarbon group, those similar to the above R 1 can be used, and an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, an arylene group having 6 to 15 carbon atoms and the like are preferable.
Ar represents a trivalent aromatic hydrocarbon group, and examples thereof include those obtained by removing two hydrogen atoms from an aryl group.
R 1 to R 5 and Ar may be further substituted with a substituent, and two or three adjacent R 2 , R 3 , R 4 and R 5 may be linked to form a ring. Examples of the ring include an aromatic ring, an aliphatic ring, and a heterocyclic ring.

前記構造式(I)で表されるジイソシアネート化合物の具体的としては、例えば、2,4−トリレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネートの二量体、2,6−トリレンジイソシアネート、p−キシリレンジイソシアネート、メタキシリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、1,5−ナフチレンジイソシアネート、3,3’−ジメチル−ビフェニル−4,4’−ジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート化合物;ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート化合物;イソホロンジイソシアネート、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、メチルシクロヘキサン−2,4(又は2,6)ジイソシアネート、1,3−(イソシアネートメチル)シクロヘキサン等の脂環族ジイソシアネート化合物;1,3−ブチレングリコール1モルとトリレンジイソシアネート2モルとの付加体等のジオール化合物とジイソシアネート化合物との反応物であるジイソシアネート化合物などが挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもかまわない。   Specific examples of the diisocyanate compound represented by the structural formula (I) include 2,4-tolylene diisocyanate, dimer of 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, p- Aromatic diisocyanate compounds such as xylylene diisocyanate, metaxylylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, 1,5-naphthylene diisocyanate, 3,3′-dimethyl-biphenyl-4,4′-diisocyanate; hexamethylene diisocyanate Aliphatic diisocyanate compounds such as trimethylhexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate and dimer acid diisocyanate; isophorone diisocyanate, 4,4′-methylenebis (cyclohexyl isocyanate), methylcyclohexane Alicyclic diisocyanate compounds such as sun-2,4 (or 2,6) diisocyanate, 1,3- (isocyanatomethyl) cyclohexane; adducts of 1 mol of 1,3-butylene glycol and 2 mol of tolylene diisocyanate, etc. Examples thereof include a diisocyanate compound which is a reaction product of a diol compound and a diisocyanate compound. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

前記構造式(II)又は前記構造式(III)で表されるカルボキシル基を有するジオール化合物としては、例えば、3,5−ジヒドロキシ安息香酸、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸、2,2−ビス(ヒドロキシエチル)プロピオン酸、2,2−ビス(3−ヒドロキシプロピル)プロピオン酸、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)酢酸、ビス−(4−ヒドロキシフェニル)酢酸、4,4−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)ペンタン酸、酒石酸等が挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもかまわない。   Examples of the diol compound having a carboxyl group represented by the structural formula (II) or the structural formula (III) include 3,5-dihydroxybenzoic acid, 2,2-bis (hydroxymethyl) propionic acid, 2-bis (hydroxyethyl) propionic acid, 2,2-bis (3-hydroxypropyl) propionic acid, 2,2-bis (hydroxymethyl) acetic acid, bis- (4-hydroxyphenyl) acetic acid, 4,4-bis -(4-hydroxyphenyl) pentanoic acid, tartaric acid and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

なお、前記ポリウレタン樹脂は、前記構造式(I)で表されるジイソシアネート化合物、及び前記構造式(II)、又は前記構造式(III)で表されるカルボキシル基を有するジオール化合物の2種以上から形成されていてもよい。
また、カルボキシル基を有さず、他のイソシアネート化合物と反応しない置換基を有していてもよいジオール化合物を、アルカリ現像性を低下させない程度に併用することができる。該ジオール化合物としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールテトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,3−ブチレングリコール、1,6−ヘキサンジオール、2−ブテン−1,4−ジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、1,4−ビス−β−ヒドロキシエトキシシクロヘキサン、シクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンジメタノール、水添ビスフェノールA、水添ビスフェノールF、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加体、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加体、ビスフェノールFのエチレンオキサイド付加体、ビスフェノールFのプロピレンオキサイド付加体、水添ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加体、水添ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加体、ヒドロキノンジヒドロキシエチルエーテル、p−キシリレングリコール、ジヒドロキシエチルスルホン、ビス−(2−ヒドロキシエチル)2,4−トリレンジカルバメート、2,4−トリレン−ビス−(2−ヒドロキシエチルカルバミド)、ビス−(2−ヒドロキシエチル)m−キシリレンカルバメート、ビス−(2−ヒドロキシエチル)フタレートなどが挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもかまわない。
The polyurethane resin is composed of two or more kinds of diisocyanate compounds represented by the structural formula (I) and diol compounds having a carboxyl group represented by the structural formula (II) or the structural formula (III). It may be formed.
Moreover, the diol compound which does not have a carboxyl group and may have the substituent which does not react with another isocyanate compound can be used together to such an extent that alkali developability is not reduced. Examples of the diol compound include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol tetraethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, neopentyl glycol, 1,3-butylene glycol, and 1,6-hexanediol. 2-butene-1,4-diol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, 1,4-bis-β-hydroxyethoxycyclohexane, cyclohexanedimethanol, tricyclodecanedimethanol, hydrogenated Bisphenol A, hydrogenated bisphenol F, ethylene oxide adduct of bisphenol A, propylene oxide adduct of bisphenol A, ethylene oxide adduct of bisphenol F, bisphenol Propylene oxide adduct of hydrogen F, ethylene oxide adduct of hydrogenated bisphenol A, propylene oxide adduct of hydrogenated bisphenol A, hydroquinone dihydroxyethyl ether, p-xylylene glycol, dihydroxyethyl sulfone, bis- (2-hydroxyethyl) ) 2,4-tolylene dicarbamate, 2,4-tolylene-bis- (2-hydroxyethylcarbamide), bis- (2-hydroxyethyl) m-xylylenecarbamate, bis- (2-hydroxyethyl) phthalate, etc. Can be mentioned. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

前記ポリウレタン樹脂は、前記ジイソシアネート化合物及び前記ジオール化合物を非プロトン性溶媒中、それぞれの反応性に応じて活性の公知な触媒を添加し、加熱することにより合成できる。
前記ジイソシアネート化合物と前記ジオール化合物のモル比(ジイソシアネート化合物:ジオール化合物)は0.8:1〜1.2:1が好ましい。前記ポリウレタン樹脂の末端にイソアネート基が残存した場合、アルコール類又はアミン類等で処理することにより、最終的にイソシアネート基が残存しない形で合成される。
The polyurethane resin can be synthesized by adding and heating the diisocyanate compound and the diol compound in an aprotic solvent according to the reactivity of each known active catalyst.
The molar ratio of the diisocyanate compound to the diol compound (diisocyanate compound: diol compound) is preferably 0.8: 1 to 1.2: 1. When an isocyanate group remains at the terminal of the polyurethane resin, it is synthesized by treating with alcohols or amines so that no isocyanate group remains finally.

前記(A)成分のポリウレタン樹脂の酸価は、80〜300mgKOH/gが好ましく、80〜180mgKOH/gがより好ましく、90〜170mgKOH/gが更に好ましく、100〜160mgKOH/gが特に好ましい。前記酸価が80mgKOH/g未満であると、得られる感光性組成物が優れたアルカリ現像性を示さなくなることがあり、300mgKOH/gを超えると、得られる感光性組成物からのパターンの形状が劣化し、高い解像度が得られないことがある。
ここで、前記酸価は、一定量のポリウレタンカルボン酸を、例えば、メトキシプロパノールのような溶媒に溶解し、力価の分かった水酸化カリウム水溶液で滴定することによる中和量から算出することができる。
The acid value of the polyurethane resin as the component (A) is preferably 80 to 300 mgKOH / g, more preferably 80 to 180 mgKOH / g, still more preferably 90 to 170 mgKOH / g, and particularly preferably 100 to 160 mgKOH / g. If the acid value is less than 80 mgKOH / g, the resulting photosensitive composition may not exhibit excellent alkali developability, and if it exceeds 300 mgKOH / g, the shape of the pattern from the resulting photosensitive composition may be Deteriorating and high resolution may not be obtained.
Here, the acid value can be calculated from a neutralized amount obtained by dissolving a certain amount of polyurethane carboxylic acid in a solvent such as methoxypropanol and titrating with a potassium hydroxide aqueous solution having a known titer. it can.

前記カルボキシル基を有するポリウレタン樹脂における重量平均分子量(Mw)は、1000以上が好ましく、5000〜10万がより好ましい。
前記カルボキシル基を有するポリウレタン樹脂の含有量は、前記感光性組成物に対し50〜99.5質量%が好ましく、55〜95質量%がより好ましい。前記ポリウレタン樹脂の含有量が、50質量%未満であると、本発明の目的及び効果を奏しないことがあり、多すぎると、相対的に重合性化合物の存在量が低下するため、露光部のアルカリ現像液耐性や、硬化膜の力学的強度やはんだ耐熱性が劣化することがある。
1000 or more are preferable and, as for the weight average molecular weight (Mw) in the polyurethane resin which has the said carboxyl group, 5000-100,000 are more preferable.
50-99.5 mass% is preferable with respect to the said photosensitive composition, and, as for content of the polyurethane resin which has the said carboxyl group, 55-95 mass% is more preferable. When the content of the polyurethane resin is less than 50% by mass, the object and effect of the present invention may not be achieved. When the content is too large, the amount of the polymerizable compound is relatively reduced. The alkali developer resistance, the mechanical strength of the cured film and the solder heat resistance may deteriorate.

なお、本発明の感光性組成物には、前記ポリウレタン樹脂以外にも、更に必要に応じてその他の樹脂を前記ポリウレタン樹脂に対し50質量%以下の量添加することが好ましい。前記その他の樹脂としては、例えば、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアセタール樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ノボラック型フェノール樹脂などが挙げられる。   In addition to the polyurethane resin, it is preferable to add another resin to the photosensitive composition of the present invention in an amount of 50% by mass or less based on the polyurethane resin as necessary. Examples of the other resin include polyamide resin, epoxy resin, polyacetal resin, acrylic resin, methacrylic resin, polystyrene resin, and novolac type phenol resin.

〔(B)重合性化合物〕
前記重合性化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、分子中に少なくとも1個、好ましくは2個以上の付加重合可能な基を有し、沸点が常圧で100℃以上である化合物が好ましく、例えば、(メタ)アクリル基を有するモノマーから選択される少なくとも1種が好適に挙げられる。
[(B) Polymerizable compound]
The polymerizable compound is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. However, the polymerizable compound has at least one, preferably two or more addition-polymerizable groups in the molecule, and has a normal boiling point. The compound which is 100 degreeC or more is preferable, for example, at least 1 sort (s) selected from the monomer which has a (meth) acryl group is mentioned suitably.

前記(メタ)アクリル基を有するモノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等の単官能アクリレートや単官能メタクリレート;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、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(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、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(アクリロイルオキシプロピル)エーテル、トリ(アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、トリ(アクリロイルオキシエチル)シアヌレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンやグリセリン、ビスフェノール等の多官能アルコールに、エチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加反応した後で(メタ)アクリレート化したもの、特公昭48−41708号、特公昭50−6034号、特開昭51−37193号等の各公報に記載されているウレタンアクリレート類;特開昭48−64183号、特公昭49−43191号、特公昭52−30490号等の各公報に記載されているポリエステルアクリレート類;エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸の反応生成物であるエポキシアクリレート類等の多官能アクリレートやメタクリレートなどが挙げられる。これらの中でも、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(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、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートが特に好ましい。   There is no restriction | limiting in particular as a monomer which has the said (meth) acryl group, According to the objective, it can select suitably, For example, polyethyleneglycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) ) Monofunctional acrylates and monofunctional methacrylates such as acrylates; polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolethane triacrylate, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane diacrylate, neopentylglycol di (Meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (Meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, hexanediol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (acryloyloxypropyl) ether, tri (acryloyloxyethyl) isocyanurate, tri (acryloyloxyethyl) cyanurate, glycerin Poly (functional) alcohols such as tri (meth) acrylate, trimethylolpropane, glycerin, bisphenol, etc., which are subjected to addition reaction with ethylene oxide and propylene oxide, and converted to (meth) acrylate, Japanese Patent Publication No. 48-41708, Japanese Patent Publication No. 50- Urethane acrylates described in JP-A-6034, JP-A-51-37193, etc .; JP-A-48-64183, JP-B-49-43191, JP-B-52-30 Polyester acrylates described in each publication of such 90 No.; and epoxy resin and (meth) polyfunctional acrylates or methacrylates such as epoxy acrylates which are reaction products of acrylic acid. Among these, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, and dipentaerythritol penta (meth) acrylate are particularly preferable.

前記重合性化合物の前記感光性組成物固形分中の固形分含有量は、5〜50質量%が好ましく、10〜40質量%がより好ましい。該固形分含有量が5質量%未満であると、現像性の悪化、露光感度の低下などの問題を生ずることがあり、50質量%を超えると、感光層の粘着性が強くなりすぎることがあり、好ましくない。   5-50 mass% is preferable and, as for solid content in the said photosensitive composition solid content of the said polymeric compound, 10-40 mass% is more preferable. If the solid content is less than 5% by mass, problems such as deterioration of developability and reduction in exposure sensitivity may occur, and if it exceeds 50% by mass, the adhesiveness of the photosensitive layer may become too strong. Yes, not preferred.

〔(C)光重合開始剤〕
前記光重合開始剤としては、前記重合性化合物の重合を開始する能力を有する限り、特に制限はなく、公知の光重合開始剤の中から適宜選択することができるが、例えば、紫外線領域から可視の光線に対して感光性を有するものが好ましく、光励起された増感剤と何らかの作用を生じ、活性ラジカルを生成する活性剤であってもよく、モノマーの種類に応じてカチオン重合を開始させるような開始剤であってもよい。
また、前記光重合開始剤は、約300〜800nm(より好ましくは330〜500nm)の範囲内に少なくとも約50の分子吸光係数を有する成分を少なくとも1種含有していることが好ましい。
[(C) Photopolymerization initiator]
The photopolymerization initiator is not particularly limited as long as it has the ability to initiate polymerization of the polymerizable compound, and can be appropriately selected from known photopolymerization initiators. For example, it is visible from the ultraviolet region. It is preferable to have photosensitivity to the light, and it may be an activator that produces some kind of action with a photoexcited sensitizer and generates active radicals, and initiates cationic polymerization depending on the type of monomer. Initiator may be used.
The photopolymerization initiator preferably contains at least one component having a molecular extinction coefficient of at least about 50 within a range of about 300 to 800 nm (more preferably 330 to 500 nm).

前記光重合開始剤としては、例えば、ハロゲン化炭化水素誘導体(例えば、トリアジン骨格を有するもの、オキサジアゾール骨格を有するもの、オキサジアゾール骨格を有するもの等)、ホスフィンオキサイド、ヘキサアリールビイミダゾール、オキシム誘導体、有機過酸化物、チオ化合物、ケトン化合物、芳香族オニウム塩、ケトオキシムエーテルなどが挙げられる。   Examples of the photopolymerization initiator include halogenated hydrocarbon derivatives (for example, those having a triazine skeleton, those having an oxadiazole skeleton, those having an oxadiazole skeleton), phosphine oxide, hexaarylbiimidazole, Examples include oxime derivatives, organic peroxides, thio compounds, ketone compounds, aromatic onium salts, and ketoxime ethers.

前記トリアジン骨格を有するハロゲン化炭化水素化合物としては、例えば、若林ら著、Bull.Chem.Soc.Japan,42、2924(1969)記載の化合物、英国特許第1388492号明細書記載の化合物、特開昭53−133428号公報記載の化合物、独国特許第3337024号明細書記載の化合物、F.C.Schaefer等によるJ.Org.Chem.;29、1527(1964)記載の化合物、特開昭62−58241号公報記載の化合物、特開平5−281728号公報記載の化合物、特開平5−34920号公報記載化合物、米国特許第4212976号明細書に記載されている化合物、などが挙げられる。   Examples of the halogenated hydrocarbon compound having a triazine skeleton include those described in Wakabayashi et al., Bull. Chem. Soc. Japan, 42, 2924 (1969), a compound described in British Patent No. 1388492, a compound described in JP-A-53-133428, a compound described in German Patent No. 3333724, F.I. C. J. Schaefer et al. Org. Chem. 29, 1527 (1964), compounds described in JP-A-62-258241, compounds described in JP-A-5-281728, compounds described in JP-A-5-34920, US Pat. No. 4,221,976 And the compounds described in the book.

前記若林ら著、Bull.Chem.Soc.Japan,42、2924(1969)記載の化合物としては、例えば、2−フェニル−4,6−ビス(トリクロルメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−クロルフェニル)−4,6−ビス(トリクロルメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−トリル)−4,6−ビス(トリクロルメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロルメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(2,4−ジクロルフェニル)−4,6−ビス(トリクロルメチル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(トリクロルメチル)−1,3,5−トリアジン、2−メチル−4,6−ビス(トリクロルメチル)−1,3,5−トリアジン、2−n−ノニル−4,6−ビス(トリクロルメチル)−1,3,5−トリアジン、及び2−(α,α,β−トリクロルエチル)−4,6−ビス(トリクロルメチル)−1,3,5−トリアジンなどが挙げられる。   Wakabayashi et al., Bull. Chem. Soc. As a compound described in Japan, 42, 2924 (1969), for example, 2-phenyl-4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4-chlorophenyl) -4,6 -Bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4-tolyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4-methoxyphenyl)- 4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (2,4-dichlorophenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2, 4,6-tris (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2-methyl-4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2-n-nonyl-4,6- Bis (trichloromethyl) 1,3,5-triazine, and 2-(alpha, alpha, beta-trichloroethyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine.

前記英国特許1388492号明細書記載の化合物としては、例えば、2−スチリル−4,6−ビス(トリクロルメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−メチルスチリル)−4,6−ビス(トリクロルメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−メトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロルメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−メトキシスチリル)−4−アミノ−6−トリクロルメチル−1,3,5−トリアジンなどが挙げられる。
前記特開昭53−133428号公報記載の化合物としては、例えば、2−(4−メトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス(トリクロルメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−エトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス(トリクロルメチル)−1,3,5−トリアジン、2−〔4−(2−エトキシエチル)−ナフト−1−イル〕−4,6−ビス(トリクロルメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4,7−ジメトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス(トリクロルメチル)−1,3,5−トリアジン、及び2−(アセナフト−5−イル)−4,6−ビス(トリクロルメチル)−1,3,5−トリアジンなどが挙げられる。
Examples of the compound described in the British Patent 1388492 include, for example, 2-styryl-4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4-methylstyryl) -4,6- Bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4-methoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4-methoxystyryl)- 4-amino-6-trichloromethyl-1,3,5-triazine and the like can be mentioned.
Examples of the compounds described in JP-A-53-133428 include 2- (4-methoxy-naphth-1-yl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2 -(4-Ethoxy-naphth-1-yl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- [4- (2-ethoxyethyl) -naphth-1-yl]- 4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4,7-dimethoxy-naphth-1-yl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5- Examples include triazine and 2- (acenaphtho-5-yl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine.

前記独国特許3337024号明細書記載の化合物としては、例えば、2−(4−スチリルフェニル)−4、6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−(4−メトキシスチリル)フェニル)−4、6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(1−ナフチルビニレンフェニル)−4、6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−クロロスチリルフェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−チオフェン−2−ビニレンフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−チオフェン−3−ビニレンフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−フラン−2−ビニレンフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、及び2−(4−ベンゾフラン−2−ビニレンフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジンなどが挙げられる。   Examples of the compound described in the specification of German Patent 3333724 include 2- (4-styrylphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4- (4 -Methoxystyryl) phenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (1-naphthylvinylenephenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5 -Triazine, 2-chlorostyrylphenyl-4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4-thiophen-2-vinylenephenyl) -4,6-bis (trichloromethyl)- 1,3,5-triazine, 2- (4-thiophene-3-vinylenephenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4-furan-2 Vinylenephenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, and 2- (4-benzofuran-2-vinylenephenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3 5-triazine etc. are mentioned.

前記F.C.Schaefer等によるJ.Org.Chem.;29、1527(1964)記載の化合物としては、例えば、2−メチル−4,6−ビス(トリブロモメチル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(トリブロモメチル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(ジブロモメチル)−1,3,5−トリアジン、2−アミノ−4−メチル−6−トリ(ブロモメチル)−1,3,5−トリアジン、及び2−メトキシ−4−メチル−6−トリクロロメチル−1,3,5−トリアジンなどが挙げられる。   F. above. C. J. Schaefer et al. Org. Chem. 29, 1527 (1964) include, for example, 2-methyl-4,6-bis (tribromomethyl) -1,3,5-triazine, 2,4,6-tris (tribromomethyl); -1,3,5-triazine, 2,4,6-tris (dibromomethyl) -1,3,5-triazine, 2-amino-4-methyl-6-tri (bromomethyl) -1,3,5- Examples include triazine and 2-methoxy-4-methyl-6-trichloromethyl-1,3,5-triazine.

前記特開昭62−58241号公報記載の化合物としては、例えば、2−(4−フェニルエチニルフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−ナフチル−1−エチニルフェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−(4−トリルエチニル)フェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−(4−メトキシフェニル)エチニルフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−(4−イソプロピルフェニルエチニル)フェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−(4−エチルフェニルエチニル)フェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジンなどが挙げられる。   Examples of the compounds described in JP-A-62-258241 include 2- (4-phenylethynylphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4- Naphthyl-1-ethynylphenyl-4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4- (4-tolylethynyl) phenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1 , 3,5-triazine, 2- (4- (4-methoxyphenyl) ethynylphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4- (4-isopropylphenyl) Ethynyl) phenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4- (4-ethylphenylethynyl) phenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) Le) -1,3,5-triazine.

前記特開平5−281728号公報記載の化合物としては、例えば、2−(4−トリフルオロメチルフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(2,6−ジフルオロフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(2,6−ジクロロフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(2,6−ジブロモフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジンなどが挙げられる。   Examples of the compound described in JP-A-5-281728 include 2- (4-trifluoromethylphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (2, 6-difluorophenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (2,6-dichlorophenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5- Examples include triazine, 2- (2,6-dibromophenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine.

前記特開平5−34920号公報記載化合物としては、例えば、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−[4−(N,N−ジエトキシカルボニルメチルアミノ)−3−ブロモフェニル]−1,3,5−トリアジン、米国特許第4239850号明細書に記載されているトリハロメチル−s−トリアジン化合物、更に2,4,6−トリス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−クロロフェニル)−4,6−ビス(トリブロモメチル)−s−トリアジンなどが挙げられる。   Examples of the compound described in JP-A-5-34920 include 2,4-bis (trichloromethyl) -6- [4- (N, N-diethoxycarbonylmethylamino) -3-bromophenyl] -1, 3,5-triazine, trihalomethyl-s-triazine compounds described in US Pat. No. 4,239,850, 2,4,6-tris (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-chlorophenyl) Examples include -4,6-bis (tribromomethyl) -s-triazine.

前記米国特許第4212976号明細書に記載されている化合物としては、例えば、オキサジアゾール骨格を有する化合物(例えば、2−トリクロロメチル−5−フェニル−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(4−クロロフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(1−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(2−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリブロモメチル−5−フェニル−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリブロモメチル−5−(2−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール;2−トリクロロメチル−5−スチリル−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(4−クロルスチリル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(4−メトキシスチリル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(1−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(4−n−ブトキシスチリル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリブロモメチル−5−スチリル−1,3,4−オキサジアゾール等)などが挙げられる。   Examples of the compound described in US Pat. No. 4,221,976 include compounds having an oxadiazole skeleton (for example, 2-trichloromethyl-5-phenyl-1,3,4-oxadiazole, 2- Trichloromethyl-5- (4-chlorophenyl) -1,3,4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5- (1-naphthyl) -1,3,4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5 -(2-naphthyl) -1,3,4-oxadiazole, 2-tribromomethyl-5-phenyl-1,3,4-oxadiazole, 2-tribromomethyl-5- (2-naphthyl) -1,3,4-oxadiazole; 2-trichloromethyl-5-styryl-1,3,4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5- (4-chlorostyryl) -1,3,4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5- (4-methoxystyryl) -1,3,4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5- (1-naphthyl) -1, 3,4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5- (4-n-butoxystyryl) -1,3,4-oxadiazole, 2-tribromomethyl-5-styryl-1,3,4 Oxadiazole and the like).

前記オキシム誘導体としては、例えば、3−ベンゾイロキシイミノブタン−2−オン、3−アセトキシイミノブタン−2−オン、3−プロピオニルオキシイミノブタン−2−オン、2−アセトキシイミノペンタン−3−オン、2−アセトキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オン、2−ベンゾイロキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オン、3−(4−トルエンスルホニルオキシ)イミノブタン−2−オン、及び2−エトキシカルボニルオキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オン、などが挙げられる。   Examples of the oxime derivative include 3-benzoyloxyiminobutan-2-one, 3-acetoxyiminobutane-2-one, 3-propionyloxyiminobutan-2-one, and 2-acetoxyiminopentane-3-one. 2-acetoxyimino-1-phenylpropan-1-one, 2-benzoyloxyimino-1-phenylpropan-1-one, 3- (4-toluenesulfonyloxy) iminobutan-2-one, and 2-ethoxy And carbonyloxyimino-1-phenylpropan-1-one.

また、上記以外の光重合開始剤として、アクリジン誘導体(例えば、9−フェニルアクリジン、1,7−ビス(9、9’−アクリジニル)ヘプタン等)、N−フェニルグリシン等、ポリハロゲン化合物(例えば、四臭化炭素、フェニルトリブロモメチルスルホン、フェニルトリクロロメチルケトン等)、クマリン類(例えば、3−(2−ベンゾフロイル)−7−ジエチルアミノクマリン、3−(2−ベンゾフロイル)−7−(1−ピロリジニル)クマリン、3−ベンゾイル−7−ジエチルアミノクマリン、3−(2−メトキシベンゾイル)−7−ジエチルアミノクマリン、3−(4−ジメチルアミノベンゾイル)−7−ジエチルアミノクマリン、3,3’−カルボニルビス(5,7−ジ−n−プロポキシクマリン)、3,3’−カルボニルビス(7−ジエチルアミノクマリン)、3−ベンゾイル−7−メトキシクマリン、3−(2−フロイル)−7−ジエチルアミノクマリン、3−(4−ジエチルアミノシンナモイル)−7−ジエチルアミノクマリン、7−メトキシ−3−(3−ピリジルカルボニル)クマリン、3−ベンゾイル−5,7−ジプロポキシクマリン、7−ベンゾトリアゾール−2−イルクマリン、また、特開平5-19475号、特開平7-271028号、特開2002-363206号、特開2002-363207号、特開2002-363208号、特開2002-363209号公報等に記載のクマリン化合物など)、アミン類(例えば、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸n−ブチル、4−ジメチルアミノ安息香酸フェネチル、4−ジメチルアミノ安息香酸2−フタルイミドエチル、4−ジメチルアミノ安息香酸2−メタクリロイルオキシエチル、ペンタメチレンビス(4−ジメチルアミノベンゾエート)、3−ジメチルアミノ安息香酸のフェネチル、ペンタメチレンエステル、4−ジメチルアミノベンズアルデヒド、2−クロル−4−ジメチルアミノベンズアルデヒド、4−ジメチルアミノベンジルアルコール、エチル(4−ジメチルアミノベンゾイル)アセテート、4−ピペリジノアセトフェノン、4−ジメチルアミノベンゾイン、N,N−ジメチル−4−トルイジン、N,N−ジエチル−3−フェネチジン、トリベンジルアミン、ジベンジルフェニルアミン、N−メチル−N−フェニルベンジルアミン、4−ブロム−N,N−ジメチルアニリン、トリドデシルアミン、アミノフルオラン類(ODB,ODBII等)、クリスタルバイオレットラクトン、ロイコクリスタルバイオレット等)、アシルホスフィンオキサイド類(例えば、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルフェニルホスフィンオキサイド、LucirinTPOなど)、メタロセン類(例えば、ビス(η5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス(2,6−ジフロロ−3−(1H−ピロール−1−イル)−フェニル)チタニウム、η5−シクロペンタジエニル−η6−クメニル−アイアン(1+)−ヘキサフロロホスフェート(1−)等)、特開昭53−133428号公報、特公昭57−1819号公報、同57−6096号公報、及び米国特許第3615455号明細書に記載された化合物などが挙げられる。   Further, as photopolymerization initiators other than the above, acridine derivatives (for example, 9-phenylacridine, 1,7-bis (9,9′-acridinyl) heptane, etc.), N-phenylglycine, and the like, polyhalogen compounds (for example, Carbon tetrabromide, phenyltribromomethylsulfone, phenyltrichloromethylketone, etc.), coumarins (for example, 3- (2-benzofuroyl) -7-diethylaminocoumarin, 3- (2-benzofuroyl) -7- (1-pyrrolidinyl) ) Coumarin, 3-benzoyl-7-diethylaminocoumarin, 3- (2-methoxybenzoyl) -7-diethylaminocoumarin, 3- (4-dimethylaminobenzoyl) -7-diethylaminocoumarin, 3,3′-carbonylbis (5 , 7-di-n-propoxycoumarin), 3,3′-carbonylbis (7-diethylaminocoumarin), 3-benzoyl-7-methoxycoumarin, 3- (2-furoyl) -7-diethylaminocoumarin, 3- (4-diethylaminocinnamoyl) -7-diethylaminocoumarin, 7-methoxy-3- (3-pyridylcarbonyl) coumarin, 3-benzoyl-5,7-dipropoxycoumarin, 7-benzotriazol-2-ylcoumarin, JP-A-5-19475, JP-A-7-271028, JP-A-2002-363206 No., JP-A-2002-363207, JP-A-2002-363208, JP-A-2002-363209, etc.), amines (for example, ethyl 4-dimethylaminobenzoate, 4-dimethylaminobenzoate) N-butyl acid, 4-dimethylaminobenzoic acid phenethyl, 4-dimethyl 2-phthalimidoethyl tilaminobenzoate, 2-methacryloyloxyethyl 4-dimethylaminobenzoate, pentamethylenebis (4-dimethylaminobenzoate), phenethyl of 3-dimethylaminobenzoic acid, pentamethylene ester, 4-dimethylaminobenzaldehyde, 2-chloro-4-dimethylaminobenzaldehyde, 4-dimethylaminobenzyl alcohol, ethyl (4-dimethylaminobenzoyl) acetate, 4-piperidinoacetophenone, 4-dimethylaminobenzoin, N, N-dimethyl-4-toluidine, N, N-diethyl-3-phenetidine, tribenzylamine, dibenzylphenylamine, N-methyl-N-phenylbenzylamine, 4-bromo-N, N-dimethylaniline, tridodecylamine, amino Nofluoranes (ODB, ODBII, etc.), crystal violet lactone, leuco crystal violet, etc., acylphosphine oxides (for example, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, bis (2,6-dimethoxybenzoyl) ) -2,4,4-trimethyl-pentylphenylphosphine oxide, Lucirin TPO, etc.), metallocenes (for example, bis (η5-2,4-cyclopentadien-1-yl) -bis (2,6-difluoro-3-) (1H-pyrrol-1-yl) -phenyl) titanium, η5-cyclopentadienyl-η6-cumenyl-iron (1 +)-hexafluorophosphate (1-), etc.), JP-A-53-133428, Kosho 57-1819, 57-609 JP, and include compounds described in U.S. Patent No. 3,615,455.

前記ケトン化合物としては、例えば、ベンゾフェノン、2−メチルベンゾフェノン、3−メチルベンゾフェノン、4−メチルベンゾフェノン、4−メトキシベンゾフェノン、2−クロロベンゾフェノン、4−クロロベンゾフェノン、4−ブロモベンゾフェノン、2−カルボキシベンゾフェノン、2−エトキシカルボニルベンゾルフェノン、ベンゾフェノンテトラカルボン酸又はそのテトラメチルエステル、4,4’−ビス(ジアルキルアミノ)ベンゾフェノン類(例えば、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビスジシクロヘキシルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジヒドロキシエチルアミノ)ベンゾフェノン、4−メトキシ−4’−ジメチルアミノベンゾフェノン、4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、4−ジメチルアミノベンゾフェノン、4−ジメチルアミノアセトフェノン、ベンジル、アントラキノン、2−t−ブチルアントラキノン、2−メチルアントラキノン、フェナントラキノン、キサントン、チオキサントン、2−クロル−チオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、フルオレノン、2−ベンジル−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−1−ブタノン、2−メチル−1−〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2−モルホリノ−1−プロパノン、2−ヒドロキシー2−メチル−〔4−(1−メチルビニル)フェニル〕プロパノールオリゴマー、ベンゾイン、ベンゾインエーテル類(例えば、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル、ベンジルジメチルケタール)、アクリドン、クロロアクリドン、N−メチルアクリドン、N−ブチルアクリドン、N−ブチル−クロロアクリドンなどが挙げられる。   Examples of the ketone compound include benzophenone, 2-methylbenzophenone, 3-methylbenzophenone, 4-methylbenzophenone, 4-methoxybenzophenone, 2-chlorobenzophenone, 4-chlorobenzophenone, 4-bromobenzophenone, 2-carboxybenzophenone, 2-ethoxycarbonylbenzolphenone, benzophenonetetracarboxylic acid or tetramethyl ester thereof, 4,4′-bis (dialkylamino) benzophenone (for example, 4,4′-bis (dimethylamino) benzophenone, 4,4′- Bisdicyclohexylamino) benzophenone, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, 4,4′-bis (dihydroxyethylamino) benzophenone, 4-methoxy-4′-dimethylamino Nzophenone, 4,4'-dimethoxybenzophenone, 4-dimethylaminobenzophenone, 4-dimethylaminoacetophenone, benzyl, anthraquinone, 2-t-butylanthraquinone, 2-methylanthraquinone, phenanthraquinone, xanthone, thioxanthone, 2-chloro -Thioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, fluorenone, 2-benzyl-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -1-butanone, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino -1-propanone, 2-hydroxy-2-methyl- [4- (1-methylvinyl) phenyl] propanol oligomer, benzoin, benzoin ethers (for example, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, In propyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin phenyl ether, benzyl dimethyl ketal), acridone, chloro acridone, N- methyl acridone, N- butyl acridone, N- butyl - such as chloro acrylic pyrrolidone.

また、後述する感光層への露光における露光感度や感光波長を調整する目的で、前記光重合開始剤に加えて、増感剤を添加することが可能である。
前記増感剤は、後述する光照射手段としての可視光線や紫外光・可視光レーザなどにより適宜選択することができる。
前記増感剤は、活性エネルギー線により励起状態となり、他の物質(例えば、ラジカル発生剤、酸発生剤等)と相互作用(例えば、エネルギー移動、電子移動等)することにより、ラジカルや酸等の有用基を発生することが可能である。
In addition to the photopolymerization initiator, a sensitizer can be added for the purpose of adjusting the exposure sensitivity and the photosensitive wavelength in exposure to the photosensitive layer described later.
The sensitizer can be appropriately selected by visible light, ultraviolet light, visible light laser, or the like as a light irradiation means described later.
The sensitizer is excited by active energy rays and interacts with other substances (for example, radical generator, acid generator, etc.) (for example, energy transfer, electron transfer, etc.), thereby generating radicals, acids, etc. It is possible to generate a useful group of

前記増感剤としては、特に制限はなく、公知の増感剤の中から適宜選択することができるが、例えば、公知の多核芳香族類(例えば、ピレン、ペリレン、トリフェニレン)、キサンテン類(例えば、フルオレセイン、エオシン、エリスロシン、ローダミンB、ローズベンガル)、シアニン類(例えば、インドカルボシアニン、チアカルボシアニン、オキサカルボシアニン)、メロシアニン類(例えば、メロシアニン、カルボメロシアニン)、チアジン類(例えば、チオニン、メチレンブルー、トルイジンブルー)、アクリジン類(例えば、アクリジンオレンジ、クロロフラビン、アクリフラビン)、アントラキノン類(例えば、アントラキノン)、スクアリウム類(例えば、スクアリウム)、アクリドン類(例えば、アクリドン、クロロアクリドン、N−メチルアクリドン、N−ブチルアクリドン、N−ブチル−クロロアクリドン等)、クマリン類(例えば、3−(2−ベンゾフロイル)−7−ジエチルアミノクマリン、3−(2−ベンゾフロイル)−7−(1−ピロリジニル)クマリン、3−ベンゾイル−7−ジエチルアミノクマリン、3−(2−メトキシベンゾイル)−7−ジエチルアミノクマリン、3−(4−ジメチルアミノベンゾイル)−7−ジエチルアミノクマリン、3,3’−カルボニルビス(5,7−ジ−n−プロポキシクマリン)、3,3’−カルボニルビス(7−ジエチルアミノクマリン)、3−ベンゾイル−7−メトキシクマリン、3−(2−フロイル)−7−ジエチルアミノクマリン、3−(4−ジエチルアミノシンナモイル)−7−ジエチルアミノクマリン、7−メトキシ−3−(3−ピリジルカルボニル)クマリン、3−ベンゾイル−5,7−ジプロポキシクマリン等があげられ、他に特開平5-19475号、特開平7-271028号、特開2002-363206号、特開2002-363207号、特開2002-363208号、特開2002-363209号等の各公報に記載のクマリン化合物など)が挙げられる。   The sensitizer is not particularly limited and may be appropriately selected from known sensitizers. For example, known polynuclear aromatics (for example, pyrene, perylene, triphenylene), xanthenes (for example, , Fluorescein, eosin, erythrosine, rhodamine B, rose bengal), cyanines (eg, indocarbocyanine, thiacarbocyanine, oxacarbocyanine), merocyanines (eg, merocyanine, carbomerocyanine), thiazines (eg, thionine, Methylene blue, toluidine blue), acridines (eg, acridine orange, chloroflavin, acriflavine), anthraquinones (eg, anthraquinone), squariums (eg, squalium), acridones (eg, acridone, chloroacrine) Don, N-methylacridone, N-butylacridone, N-butyl-chloroacridone, etc.), coumarins (for example, 3- (2-benzofuroyl) -7-diethylaminocoumarin, 3- (2-benzofuroyl)- 7- (1-pyrrolidinyl) coumarin, 3-benzoyl-7-diethylaminocoumarin, 3- (2-methoxybenzoyl) -7-diethylaminocoumarin, 3- (4-dimethylaminobenzoyl) -7-diethylaminocoumarin, 3,3 '-Carbonylbis (5,7-di-n-propoxycoumarin), 3,3'-carbonylbis (7-diethylaminocoumarin), 3-benzoyl-7-methoxycoumarin, 3- (2-furoyl) -7- Diethylaminocoumarin, 3- (4-diethylaminocinnamoyl) -7-diethylaminocoumarin Examples thereof include 7-methoxy-3- (3-pyridylcarbonyl) coumarin, 3-benzoyl-5,7-dipropoxycoumarin, and others, and JP-A-5-19475, JP-A-7-271028, JP-A-2002-. No. 363206, JP-A No. 2002-363207, JP-A No. 2002-363208, JP-A No. 2002-363209, and the like.

前記光重合開始剤と前記増感剤との組合せとしては、例えば、特開2001−305734号公報に記載の電子移動型開始系[(1)電子供与型開始剤及び増感色素、(2)電子受容型開始剤及び増感色素、(3)電子供与型開始剤、増感色素及び電子受容型開始剤(三元開始系)]などの組合せが挙げられる。   Examples of the combination of the photopolymerization initiator and the sensitizer include, for example, an electron transfer start system described in JP-A-2001-305734 [(1) an electron donating initiator and a sensitizing dye, (2) A combination of an electron-accepting initiator and a sensitizing dye, (3) an electron-donating initiator, a sensitizing dye and an electron-accepting initiator (ternary initiation system)], and the like.

前記増感剤の含有量としては、前記感光性組成物中の全成分に対し、0.05〜30質量%が好ましく、0.1〜20質量%がより好ましく、0.2〜10質量%が特に好ましい。該含有量が、0.05質量%未満であると、活性エネルギー線への感度が低下し、露光プロセスに時間がかかり、生産性が低下することがあり、30質量%を超えると、保存時に前記感光層から前記増感剤が析出することがある。   As content of the said sensitizer, 0.05-30 mass% is preferable with respect to all the components in the said photosensitive composition, 0.1-20 mass% is more preferable, 0.2-10 mass% Is particularly preferred. When the content is less than 0.05% by mass, the sensitivity to active energy rays is reduced, the exposure process takes time, and productivity may be reduced. The sensitizer may be precipitated from the photosensitive layer.

前記光重合開始剤は、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
前記光重合開始剤の特に好ましい例としては、後述する露光において、波長が405nmのレーザ光に対応可能である、前記ホスフィンオキサイド類、前記α−アミノアルキルケトン類、前記トリアジン骨格を有するハロゲン化炭化水素化合物と後述する増感剤としてのアミン化合物とを組合せた複合光開始剤、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、あるいは、チタノセンなどが挙げられる。
The said photoinitiator may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
Particularly preferable examples of the photopolymerization initiator include halogenated carbonization having the phosphine oxides, the α-aminoalkyl ketones, and the triazine skeleton, which can cope with laser light having a wavelength of 405 nm in the later-described exposure. Examples include a composite photoinitiator, a hexaarylbiimidazole compound, or titanocene in which a hydrogen compound and an amine compound as a sensitizer described later are combined.

前記光重合開始剤の前記感光性組成物における含有量としては、0.1〜30質量%が好ましく、0.5〜20質量%がより好ましく、0.5〜15質量%が特に好ましい。   As content in the said photosensitive composition of the said photoinitiator, 0.1-30 mass% is preferable, 0.5-20 mass% is more preferable, 0.5-15 mass% is especially preferable.

〔熱架橋剤〕
前記熱架橋剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記感光性組成物を用いて形成される感光層の硬化後の膜強度を改良するために、現像性等などに悪影響を与えない範囲で、例えば、エポキシ樹脂化合物、オキセタン化合物、ポリイソシアネート化合物、ポリイソシアネート化合物にブロック剤を反応させて得られる化合物及びメラミン誘導体から選択される少なくとも1種を用いることができる。
(Thermal crosslinking agent)
The thermal crosslinking agent is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. In order to improve the film strength after curing of the photosensitive layer formed using the photosensitive composition, developability For example, at least one selected from an epoxy resin compound, an oxetane compound, a polyisocyanate compound, a compound obtained by reacting a polyisocyanate compound with a blocking agent, and a melamine derivative may be used. it can.

前記エポキシ樹脂化合物としては、例えば、ビキシレノール型もしくはビフェノール型エポキシ樹脂(「YX4000、ジャパンエポキシレジン社製」等)又はこれらの混合物、イソシアヌレート骨格等を有する複素環式エポキシ樹脂(「TEPIC、日産化学工業社製」、「アラルダイトPT810、チバ スペシャルティ ケミカルズ社製」等)、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ヒダントイン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、トリヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、テトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂、グリシジルフタレート樹脂、テトラグリシジルキシレノイルエタン樹脂、ナフタレン基含有エポキシ樹脂(「ESN−190、ESN−360、新日鉄化学社製」、「HP−4032,EXA−4750,EXA−4700;大日本インキ化学工業社製」等)、ジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ樹脂(「HP−7200,HP−7200H;大日本インキ化学工業社製」等)、グリシジルメタアクリレート共重合系エポキシ樹脂(「CP−50S,CP−50M;日本油脂社製」等)、シクロヘキシルマレイミドとグリシジルメタアクリレートとの共重合エポキシ樹脂などが挙げられるが、これらに限られるものではない。これらのエポキシ樹脂は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。   Examples of the epoxy resin compound include a bixylenol type or biphenol type epoxy resin (“YX4000, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.”) or a mixture thereof, a heterocyclic epoxy resin having an isocyanurate skeleton (“TEPIC, Nissan”). Chemical Industries, "Araldite PT810, Ciba Specialty Chemicals, etc.), bisphenol A type epoxy resin, novolac type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, hydrogenated bisphenol A type epoxy resin, glycidyl amine type epoxy resin, Hydantoin type epoxy resin, alicyclic epoxy resin, trihydroxyphenylmethane type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, bisphenol A novolac type epoxy resin, tetraphenylolethane type Poxy resin, glycidyl phthalate resin, tetraglycidyl xylenoyl ethane resin, naphthalene group-containing epoxy resin (“ESN-190, ESN-360, manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.”, “HP-4032, EXA-4750, EXA-4700; large Nippon Ink Chemical Co., Ltd. ”), epoxy resins having a dicyclopentadiene skeleton (“ HP-7200, HP-7200H; manufactured by Dainippon Ink & Chemicals ”etc.), glycidyl methacrylate copolymer epoxy resin (“ CP -50S, CP-50M; manufactured by NOF Corporation, etc.), a copolymer epoxy resin of cyclohexylmaleimide and glycidyl methacrylate, and the like, but is not limited thereto. These epoxy resins may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

前記オキセタン化合物としては、例えば、ビス[(3−メチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]エーテル、ビス[(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]エーテル、1,4−ビス[(3−メチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン、1,4−ビス[(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン、(3−メチル−3−オキセタニル)メチルアクリレート、(3−エチル−3−オキセタニル)メチルアクリレート、(3−メチル−3−オキセタニル)メチルメタクリレート、(3−エチル−3−オキセタニル)メチルメタクリレート又はこれらのオリゴマーあるいは共重合体等の多官能オキセタン類の他、オキセタン基と、ノボラック樹脂、ポリ(p−ヒドロキシスチレン)、カルド型ビスフェノール類、カリックスアレーン類、カリックスレゾルシンアレーン類、シルセスキオキサン等の水酸基を有する樹脂など、とのエーテル化合物が挙げられ、この他、オキセタン環を有する不飽和モノマーとアルキル(メタ)アクリレートとの共重合体なども挙げられる。   Examples of the oxetane compound include bis [(3-methyl-3-oxetanylmethoxy) methyl] ether, bis [(3-ethyl-3-oxetanylmethoxy) methyl] ether, 1,4-bis [(3-methyl -3-Oxetanylmethoxy) methyl] benzene, 1,4-bis [(3-ethyl-3-oxetanylmethoxy) methyl] benzene, (3-methyl-3-oxetanyl) methyl acrylate, (3-ethyl-3-oxetanyl) In addition to polyfunctional oxetanes such as methyl acrylate, (3-methyl-3-oxetanyl) methyl methacrylate, (3-ethyl-3-oxetanyl) methyl methacrylate or oligomers or copolymers thereof, oxetane groups and novolak resins , Poly (p-hydroxystyrene), cardo-type bisphe And ether compounds with hydroxyl groups, such as siloles, calixarenes, calixresorcinarenes, silsesquioxanes, and the like, as well as unsaturated monomers having an oxetane ring and alkyl (meth) acrylates. And a copolymer thereof.

また、前記エポキシ樹脂化合物や前記オキセタン化合物の熱硬化を促進するため、例えば、ジシアンジアミド、ベンジルジメチルアミン、4−(ジメチルアミノ)−N,N−ジメチルベンジルアミン、4−メトキシ−N,N−ジメチルベンジルアミン、4−メチル−N,N−ジメチルベンジルアミン等のアミン化合物;トリエチルベンジルアンモニウムクロリド等の4級アンモニウム塩化合物;ジメチルアミン等のブロックイソシアネート化合物;イミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、4−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−(2−シアノエチル)−2−エチル−4−メチルイミダゾール等のイミダゾール誘導体二環式アミジン化合物及びその塩;トリフェニルホスフィン等のリン化合物;メラミン、グアナミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン等のグアナミン化合物;2,4−ジアミノ−6−メタクリロイルオキシエチル−S−トリアジン、2−ビニル−2,4−ジアミノ−S−トリアジン、2−ビニル−4,6−ジアミノ−S−トリアジン・イソシアヌル酸付加物、2,4−ジアミノ−6−メタクリロイルオキシエチル−S−トリアジン・イソシアヌル酸付加物等のS−トリアジン誘導体;などを用いることができる。これらは1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。なお、前記エポキシ樹脂化合物や前記オキセタン化合物の硬化触媒、あるいは、これらとカルボキシル基の反応を促進することができるものであれば、特に制限はなく、上記以外の熱硬化を促進可能な化合物を用いてもよい。
前記エポキシ樹脂、前記オキセタン化合物、及びこれらとカルボン酸との熱硬化を促進可能な化合物の前記感光性組成物固形分中の固形分含有量は、通常0.01〜15質量%である。
Moreover, in order to accelerate the thermal curing of the epoxy resin compound or the oxetane compound, for example, dicyandiamide, benzyldimethylamine, 4- (dimethylamino) -N, N-dimethylbenzylamine, 4-methoxy-N, N-dimethyl Amine compounds such as benzylamine and 4-methyl-N, N-dimethylbenzylamine; quaternary ammonium salt compounds such as triethylbenzylammonium chloride; blocked isocyanate compounds such as dimethylamine; imidazole, 2-methylimidazole and 2-ethylimidazole , 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 4-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, 1- (2-cyanoethyl) -2-ethyl-4-methylimidazole, etc. Bicyclic amidine compounds and salts thereof; phosphorus compounds such as triphenylphosphine; guanamine compounds such as melamine, guanamine, acetoguanamine and benzoguanamine; 2,4-diamino-6-methacryloyloxyethyl-S-triazine, 2 -Vinyl-2,4-diamino-S-triazine, 2-vinyl-4,6-diamino-S-triazine isocyanuric acid adduct, 2,4-diamino-6-methacryloyloxyethyl-S-triazine isocyanuric acid S-triazine derivatives such as adducts can be used. These may be used alone or in combination of two or more. The epoxy resin compound or the oxetane compound is a curing catalyst, or any compound that can accelerate the reaction between the epoxy resin compound and the oxetane compound and a carboxyl group. May be.
Solid content in the said photosensitive composition solid content of the said epoxy resin, the said oxetane compound, and the compound which can accelerate | stimulate thermosetting with these and carboxylic acid is 0.01-15 mass% normally.

また、前記熱架橋剤としては、特開平5−9407号公報記載のポリイソシアネート化合物を用いることができ、該ポリイソシアネート化合物は、少なくとも2つのイソシアネート基を含む脂肪族、環式脂肪族又は芳香族基置換脂肪族化合物から誘導されていてもよい。具体的には、1,3−フェニレンジイソシアネートと1,4−フェニレンジイソシアネートとの混合物、2,4−及び2,6−トルエンジイソシアネート、1,3−及び1,4−キシリレンジイソシアネート、ビス(4−イソシアネート−フェニル)メタン、ビス(4−イソシアネートシクロヘキシル)メタン、イソフォロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等の2官能イソシアネート;該2官能イソシアネートと、トリメチロールプロパン、ペンタリスルトール、グリセリン等との多官能アルコール;該多官能アルコールのアルキレンオキサイド付加体と、前記2官能イソシアネートとの付加体;ヘキサメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレン−1,6−ジイソシアネート及びその誘導体等の環式三量体;などが挙げられる。   Further, as the thermal crosslinking agent, a polyisocyanate compound described in JP-A-5-9407 can be used, and the polyisocyanate compound is aliphatic, cycloaliphatic or aromatic containing at least two isocyanate groups. It may be derived from a group-substituted aliphatic compound. Specifically, a mixture of 1,3-phenylene diisocyanate and 1,4-phenylene diisocyanate, 2,4- and 2,6-toluene diisocyanate, 1,3- and 1,4-xylylene diisocyanate, bis (4 -Isocyanate-phenyl) methane, bis (4-isocyanatocyclohexyl) methane, isophorone diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, etc .; bifunctional isocyanates, trimethylolpropane, pentalysitol, glycerin, etc. An alkylene oxide adduct of the polyfunctional alcohol and an adduct of the bifunctional isocyanate; hexamethylene diisocyanate, hexamethylene-1,6-diisocyanate Cyclic trimers, such as preparative and derivatives thereof; and the like.

更に、本発明の感光性組成物の保存性を向上させることを目的として、前記ポリイソシアネート及びその誘導体のイソシアネート基にブロック剤を反応させて得られる化合物を用いてもよい。
前記イソシアネート基ブロック剤としては、イソプロパノール、tert.−ブタノール等のアルコール類;ε−カプロラクタム等のラクタム類;フェノール、クレゾール、p−tert.−ブチルフェノール、p−sec.−ブチルフェノール、p−sec.−アミルフェノール、p−オクチルフェノール、p−ノニルフェノール等のフェノール類;3−ヒドロキシピリジン、8−ヒドロキシキノリン等の複素環式ヒドロキシル化合物;ジアルキルマロネート、メチルエチルケトキシム、アセチルアセトン、アルキルアセトアセテートオキシム、アセトオキシム、シクロヘキサノンオキシム等の活性メチレン化合物;などが挙げられる。これらの他、特開平6−295060号公報記載の分子内に少なくとも1つの重合可能な二重結合及び少なくとも1つのブロックイソシアネート基のいずれかを有する化合物などを用いることができる。
Furthermore, for the purpose of improving the storage stability of the photosensitive composition of the present invention, a compound obtained by reacting a blocking agent with the isocyanate group of the polyisocyanate and its derivative may be used.
Examples of the isocyanate group blocking agent include isopropanol, tert. Alcohols such as butanol; lactams such as ε-caprolactam; phenol, cresol, p-tert. -Butylphenol, p-sec. -Butylphenol, p-sec. -Phenols such as amylphenol, p-octylphenol, p-nonylphenol; heterocyclic hydroxyl compounds such as 3-hydroxypyridine and 8-hydroxyquinoline; dialkylmalonate, methylethylketoxime, acetylacetone, alkylacetoacetate oxime, acetoxime, Active methylene compounds such as cyclohexanone oxime; and the like. In addition to these, compounds having at least one polymerizable double bond and at least one blocked isocyanate group in the molecule described in JP-A-6-295060 can be used.

また、前記熱架橋剤として、メラミン誘導体を用いることができる。該メラミン誘導体としては、例えば、メチロールメラミン、アルキル化メチロールメラミン(メチロール基を、メチル、エチル、ブチル等でエーテル化した化合物)などが挙げられる。これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、保存安定性が良好で、感光層の表面硬度あるいは硬化膜の膜強度自体の向上に有効である点で、アルキル化メチロールメラミンが好ましく、ヘキサメチル化メチロールメラミンが特に好ましい。   Moreover, a melamine derivative can be used as the thermal crosslinking agent. Examples of the melamine derivative include methylol melamine, alkylated methylol melamine (a compound obtained by etherifying a methylol group with methyl, ethyl, butyl or the like). These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, alkylated methylol melamine is preferable and hexamethylated methylol melamine is particularly preferable in that it has good storage stability and is effective in improving the surface hardness of the photosensitive layer or the film strength itself of the cured film.

前記熱架橋剤の前記感光性組成物固形分中の固形分含有量は、1〜40質量%が好ましく、3〜20質量%がより好ましい。該固形分含有量が1質量%未満であると、硬化膜の膜強度の向上が認められず、40質量%を超えると、現像性の低下や露光感度の低下を生ずることがある。   1-40 mass% is preferable and, as for solid content in the said photosensitive composition solid content of the said thermal crosslinking agent, 3-20 mass% is more preferable. When the solid content is less than 1% by mass, improvement in the film strength of the cured film is not recognized, and when it exceeds 40% by mass, the developability and the exposure sensitivity may be lowered.

〔その他の成分〕
前記その他の成分としては、例えば、熱重合禁止剤、可塑剤、着色剤(着色顔料あるいは染料)、体質顔料、などが挙げられ、更に基材表面への密着促進剤及びその他の助剤類(例えば、導電性粒子、充填剤、消泡剤、難燃剤、レベリング剤、剥離促進剤、酸化防止剤、香料、表面張力調整剤、連鎖移動剤など)を併用してもよい。これらの成分を適宜含有させることにより、目的とする感光性組成物の安定性、写真性、膜物性などの性質を調整することができる。
[Other ingredients]
Examples of the other components include thermal polymerization inhibitors, plasticizers, colorants (color pigments or dyes), extender pigments, and the like, and further adhesion promoters to the substrate surface and other auxiliary agents ( For example, conductive particles, fillers, antifoaming agents, flame retardants, leveling agents, peeling accelerators, antioxidants, fragrances, surface tension modifiers, chain transfer agents, etc.) may be used in combination. By appropriately containing these components, properties such as stability, photographic properties, and film properties of the intended photosensitive composition can be adjusted.

−熱重合禁止剤−
前記熱重合禁止剤は、前記重合性化合物の熱的な重合又は経時的な重合を防止するために添加してもよい。
前記熱重合禁止剤としては、例えば、4−メトキシフェノール、ハイドロキノン、アルキルまたはアリール置換ハイドロキノン、t−ブチルカテコール、ピロガロール、2−ヒドロキシベンゾフェノン、4−メトキシ−2−ヒドロキシベンゾフェノン、塩化第一銅、フェノチアジン、クロラニル、ナフチルアミン、β−ナフトール、2,6−ジ−t−ブチル−4−クレゾール、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、ピリジン、ニトロベンゼン、ジニトロベンゼン、ピクリン酸、4−トルイジン、メチレンブルー、銅と有機キレート剤反応物、サリチル酸メチル、及びフェノチアジン、ニトロソ化合物、ニトロソ化合物とAlとのキレート等が挙げられる。
-Thermal polymerization inhibitor-
The thermal polymerization inhibitor may be added to prevent thermal polymerization or temporal polymerization of the polymerizable compound.
Examples of the thermal polymerization inhibitor include 4-methoxyphenol, hydroquinone, alkyl or aryl-substituted hydroquinone, t-butylcatechol, pyrogallol, 2-hydroxybenzophenone, 4-methoxy-2-hydroxybenzophenone, cuprous chloride, phenothiazine. , Chloranil, naphthylamine, β-naphthol, 2,6-di-tert-butyl-4-cresol, 2,2′-methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenol), pyridine, nitrobenzene, dinitrobenzene, picric acid 4-toluidine, methylene blue, copper and organic chelating agent reactant, methyl salicylate, phenothiazine, nitroso compound, chelate of nitroso compound and Al, and the like.

前記熱重合禁止剤の含有量としては、前記重合性化合物に対して0.001〜5質量%が好ましく、0.005〜2質量%がより好ましく、0.01〜1質量%が特に好ましい。該含有量が、0.001質量%未満であると、保存時の安定性が低下することがあり、5質量%を超えると、活性エネルギー線に対する感度が低下することがある。   As content of the said thermal-polymerization inhibitor, 0.001-5 mass% is preferable with respect to the said polymeric compound, 0.005-2 mass% is more preferable, 0.01-1 mass% is especially preferable. When the content is less than 0.001% by mass, stability during storage may be lowered, and when it exceeds 5% by mass, sensitivity to active energy rays may be lowered.

−着色顔料−
前記着色顔料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ビクトリア・ピュアーブルーBO(C.I.42595)、オーラミン(C.I.41000)、ファット・ブラックHB(C.I.26150)、モノライト・エローGT(C.I.ピグメント・エロー12)、パーマネント・エローGR(C.I.ピグメント・エロー17)、パーマネント・エローHR(C.I.ピグメント・エロー83)、パーマネント・カーミンFBB(C.I.ピグメント・レッド146)、ホスターバームレッドESB(C.I.ピグメント・バイオレット19)、パーマネント・ルビーFBH(C.I.ピグメント・レッド11)ファステル・ピンクBスプラ(C.I.ピグメント・レッド81)モナストラル・ファースト・ブルー(C.I.ピグメント・ブルー15)、モノライト・ファースト・ブラックB(C.I.ピグメント・ブラック1)、カーボン、C.I.ピグメント・レッド97、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド149、C.I.ピグメント・レッド168、C.I.ピグメント・レッド177、C.I.ピグメント・レッド180、C.I.ピグメント・レッド192、C.I.ピグメント・レッド215、C.I.ピグメント・グリーン7、C.I.ピグメント・グリーン36、C.I.ピグメント・ブルー15:1、C.I.ピグメント・ブルー15:4、C.I.ピグメント・ブルー15:6、C.I.ピグメント・ブルー22、C.I.ピグメント・ブルー60、C.I.ピグメント・ブルー64などが挙げられる。これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
-Color pigment-
There is no restriction | limiting in particular as said coloring pigment, According to the objective, it can select suitably, For example, Victoria pure blue BO (CI. 42595), auramine (CI. 41000), fat black HB (CI. 26150), Monolite Yellow GT (CI Pigment Yellow 12), Permanent Yellow GR (CI Pigment Yellow 17), Permanent Yellow HR (CI Pigment Yellow HR). Yellow 83), Permanent Carmine FBB (CI Pigment Red 146), Hoster Balm Red ESB (CI Pigment Violet 19), Permanent Ruby FBH (CI Pigment Red 11) Fastel Pink B Supra (CI Pigment Red 81) Monastral Fa Strike Blue (C.I. Pigment Blue 15), mono Light Fast Black B (C.I. Pigment Black 1), carbon, C. I. Pigment red 97, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 149, C.I. I. Pigment red 168, C.I. I. Pigment red 177, C.I. I. Pigment red 180, C.I. I. Pigment red 192, C.I. I. Pigment red 215, C.I. I. Pigment green 7, C.I. I. Pigment green 36, C.I. I. Pigment blue 15: 1, C.I. I. Pigment blue 15: 4, C.I. I. Pigment blue 15: 6, C.I. I. Pigment blue 22, C.I. I. Pigment blue 60, C.I. I. Pigment blue 64 and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

前記着色顔料の前記感光性組成物固形分中の固形分含有量は、永久パターン形成の際の感光層の露光感度、解像性などを考慮して決めることができ、前記着色顔料の種類により異なるが、一般的には0.05〜10質量%が好ましく、0.1〜5質量%がより好ましい。   The solid content in the photosensitive composition solid content of the color pigment can be determined in consideration of the exposure sensitivity, resolution, etc. of the photosensitive layer at the time of permanent pattern formation, depending on the type of the color pigment. Generally, 0.05 to 10% by mass is preferable, and 0.1 to 5% by mass is more preferable.

−体質顔料−
前記感光性組成物には、必要に応じて、永久パターンの表面硬度の向上、あるいは線膨張係数を低く抑えること、あるいは、硬化膜自体の誘電率や誘電正接を低く抑えることを目的として、無機顔料や有機微粒子を添加することができる。
前記無機顔料としては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、カオリン、硫酸バリウム、チタン酸バリウム、酸化ケイ素粉、微粉状酸化ケイ素、気相法シリカ、無定形シリカ、結晶性シリカ、溶融シリカ、球状シリカ、タルク、クレー、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、マイカなどが挙げられる。
前記無機顔料の平均粒径は、10μm未満が好ましく、3μm以下がより好ましい。該平均粒径が10μm以上であると、光錯乱により解像度が劣化することがある。
前記有機微粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、架橋ポリスチレン樹脂などが挙げられる。また、平均粒径1〜5μm、吸油量100〜200m/g程度のシリカ、架橋樹脂からなる球状多孔質微粒子などを用いることができる。
-Extender pigment-
If necessary, the photosensitive composition may be inorganic for the purpose of improving the surface hardness of the permanent pattern or keeping the linear expansion coefficient low, or keeping the dielectric constant or dielectric loss tangent of the cured film itself low. Pigments and organic fine particles can be added.
The inorganic pigment is not particularly limited and may be appropriately selected from known ones. For example, kaolin, barium sulfate, barium titanate, silicon oxide powder, finely divided silicon oxide, vapor phase method silica, amorphous Examples thereof include silica, crystalline silica, fused silica, spherical silica, talc, clay, magnesium carbonate, calcium carbonate, aluminum oxide, aluminum hydroxide, and mica.
The average particle diameter of the inorganic pigment is preferably less than 10 μm, and more preferably 3 μm or less. When the average particle size is 10 μm or more, resolution may be deteriorated due to light scattering.
There is no restriction | limiting in particular as said organic fine particle, According to the objective, it can select suitably, For example, a melamine resin, a benzoguanamine resin, a crosslinked polystyrene resin etc. are mentioned. Further, silica having an average particle diameter of 1 to 5 μm and an oil absorption of about 100 to 200 m 2 / g, spherical porous fine particles made of a crosslinked resin, and the like can be used.

前記体質顔料の添加量は、5〜60質量%が好ましい。該添加量が5質量%未満であると、十分に線膨張係数を低下させることができないことがあり、60質量%を超えると、感光層表面に硬化膜を形成した場合に、該硬化膜の膜質が脆くなり、永久パターンを用いて配線を形成する場合において、配線の保護膜としての機能が損なわれることがある。   The amount of the extender is preferably 5 to 60% by mass. When the addition amount is less than 5% by mass, the linear expansion coefficient may not be sufficiently reduced. When the addition amount exceeds 60% by mass, when the cured film is formed on the photosensitive layer surface, The film quality becomes fragile, and when a wiring is formed using a permanent pattern, the function of the wiring as a protective film may be impaired.

−密着促進剤−
各層間の密着性、又は感光層と基材との密着性を向上させるために、各層に公知のいわゆる密着促進剤を用いることができる。
-Adhesion promoter-
In order to improve the adhesion between the layers or the adhesion between the photosensitive layer and the substrate, a known so-called adhesion promoter can be used for each layer.

前記密着促進剤としては、例えば、特開平5−11439号公報、特開平5−341532号公報、及び特開平6−43638号公報などに記載の密着促進剤が好適に挙げられる。具体的には、ベンズイミダゾール、ベンズオキサゾール、ベンズチアゾール、2−メルカプトベンズイミダゾール、2−メルカプトベンズオキサゾール、2−メルカプトベンズチアゾール、3−モルホリノメチル−1−フェニル−トリアゾール−2−チオン、3−モルホリノメチル−5−フェニル−オキサジアゾール−2−チオン、5−アミノ−3−モルホリノメチル−チアジアゾール−2−チオン、及び2−メルカプト−5−メチルチオ−チアジアゾール、トリアゾール、テトラゾール、ベンゾトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、アミノ基含有ベンゾトリアゾール、シランカップリング剤などが挙げられる。   Suitable examples of the adhesion promoter include adhesion promoters described in JP-A-5-11439, JP-A-5-341532, and JP-A-6-43638. Specifically, benzimidazole, benzoxazole, benzthiazole, 2-mercaptobenzimidazole, 2-mercaptobenzoxazole, 2-mercaptobenzthiazole, 3-morpholinomethyl-1-phenyl-triazole-2-thione, 3-morpholino Methyl-5-phenyl-oxadiazole-2-thione, 5-amino-3-morpholinomethyl-thiadiazole-2-thione, and 2-mercapto-5-methylthio-thiadiazole, triazole, tetrazole, benzotriazole, carboxybenzotriazole Amino group-containing benzotriazole, silane coupling agents, and the like.

前記密着促進剤の含有量としては、前記感光性組成物中の全成分に対して0.001質量%〜20質量%が好ましく、0.01〜10質量%がより好ましく、0.1質量%〜5質量%が特に好ましい。   As content of the said adhesion promoter, 0.001 mass%-20 mass% are preferable with respect to all the components in the said photosensitive composition, 0.01-10 mass% is more preferable, 0.1 mass% ˜5% by weight is particularly preferred.

本発明の感光性組成物は、現像性、はんだ耐熱性、耐折性、プレッシャークッカー耐性に優れ、硬化皮膜の可撓性が大幅に向上する。このため、プリント配線板(多層配線基板、ビルドアップ配線基板等)、カラーフィルタや柱材、リブ材、スペーサー、隔壁などのディスプレイ用部材、ホログラム、マイクロマシン、プルーフなどの永久パターン形成用として広く用いることができ、特に本発明の感光性組成物、永久パターン及びその形成方法に好適に用いることができる。   The photosensitive composition of the present invention is excellent in developability, solder heat resistance, folding resistance and pressure cooker resistance, and the flexibility of the cured film is greatly improved. For this reason, it is widely used for the formation of permanent patterns such as printed wiring boards (multilayer wiring boards, build-up wiring boards, etc.), color filters, pillar materials, rib materials, spacers, partition walls, and other display members, holograms, micromachines, and proofs. In particular, it can be suitably used for the photosensitive composition, permanent pattern and method of forming the same of the present invention.

〔感光層〕
前記感光層は、本発明の前記感光性組成物により形成される。
前記感光層は、後述する露光工程において、少なくとも光照射手段からの光を受光し出射する描素部をn個有する光変調手段により、前記光照射手段からの光を変調させた後に、前記描素部における出射面の歪みによる収差を補正可能な非球面を有するマイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイを通過させた光、又は、前記描素部の周辺部からの光を入射させないレンズ開口形状を有するマイクロレンズを配列したマイクロレンズアレイを通過した光で、露光されるのが好ましい。
(Photosensitive layer)
The photosensitive layer is formed by the photosensitive composition of the present invention.
In the exposure process described later, the photosensitive layer modulates the light from the light irradiating means after modulating the light from the light irradiating means by light modulating means having at least n image elements for receiving and emitting light from the light irradiating means. Lens aperture shape that does not allow light that has passed through a microlens array in which microlenses having aspherical surfaces capable of correcting aberration due to distortion of the exit surface in the element part to be incident or light from the peripheral part of the picture element part are not incident It is preferable that the exposure is performed with the light that has passed through the microlens array in which microlenses having the structure are arranged.

前記感光層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、3〜100μmが好ましく、5〜70μmがより好ましい。   There is no restriction | limiting in particular as thickness of the said photosensitive layer, Although it can select suitably according to the objective, For example, 3-100 micrometers is preferable and 5-70 micrometers is more preferable.

前記感光層の形成方法としては、基材上に、本発明の前記感光性組成物を、水又は溶剤に溶解、乳化又は分散させて感光性組成物溶液を調製し、該溶液を直接塗布し、乾燥させることにより積層する方法が挙げられる。   As the method for forming the photosensitive layer, a photosensitive composition solution is prepared by dissolving, emulsifying, or dispersing the photosensitive composition of the present invention in water or a solvent on a substrate, and directly applying the solution. And a method of laminating by drying.

前記感光性組成物溶液の溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、sec−ブタノール、n−ヘキサノール等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ジイソブチルケトンなどのケトン類;酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸−n−アミル、硫酸メチル、プロピオン酸エチル、フタル酸ジメチル、安息香酸エチル、及びメトキシプロピルアセテートなどのエステル類;トルエン、キシレン、ベンゼン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素類;四塩化炭素、トリクロロエチレン、クロロホルム、1,1,1−トリクロロエタン、塩化メチレン、モノクロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素類;テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、1−メトキシ−2−プロパノールなどのエーテル類;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホオキサイド、スルホランなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。また、公知の界面活性剤を添加してもよい。   There is no restriction | limiting in particular as a solvent of the said photosensitive composition solution, According to the objective, it can select suitably, For example, methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, sec-butanol, n-hexanol Alcohols such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, diisobutyl ketone, etc .; ethyl acetate, butyl acetate, n-amyl acetate, methyl sulfate, ethyl propionate, dimethyl phthalate, ethyl benzoate, and Esters such as methoxypropyl acetate; aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, benzene, ethylbenzene; carbon tetrachloride, trichloroethylene, chloroform, 1,1,1-trichloroethane, methylene chloride, monochlorobenzene Halogenated hydrocarbons of: ethers such as tetrahydrofuran, diethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, 1-methoxy-2-propanol; dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, sulfolane, etc. . These may be used alone or in combination of two or more. Moreover, you may add a well-known surfactant.

前記塗布の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スピンコーター、スリットスピンコーター、ロールコーター、ダイコーター、カーテンコーターなどを用いて、前記支持体に直接塗布する方法が挙げられる。
前記乾燥の条件としては、各成分、溶媒の種類、使用割合等によっても異なるが、通常60〜110℃の温度で30秒間〜15分間程度である。
The coating method is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, using a spin coater, a slit spin coater, a roll coater, a die coater, a curtain coater, or the like, it is directly applied to the support. The method of apply | coating is mentioned.
The drying conditions vary depending on each component, the type of solvent, the use ratio, and the like, but are usually about 60 to 110 ° C. for about 30 seconds to 15 minutes.

(永久パターン及びパターン形成方法)
本発明の永久パターンは、本発明のパターン形成方法により得られる。
本発明のパターン形成方法は、本発明の感光性組成物を、基材の表面に塗布し、乾燥して感光層を形成した後、露光し、現像する。本発明においては、可撓性及び耐折性に優れた感光性組成物を用いるので、フレキシブル基板に適用することができ、ロール・ツー・ロールで露光を行うことができ、生産性が飛躍的に向上する。
以下、本発明のパターン形成方法の説明を通じて、本発明の永久パターンの詳細も明らかにする。
(Permanent pattern and pattern forming method)
The permanent pattern of the present invention is obtained by the pattern forming method of the present invention.
In the pattern forming method of the present invention, the photosensitive composition of the present invention is applied to the surface of a substrate, dried to form a photosensitive layer, and then exposed and developed. In the present invention, since a photosensitive composition excellent in flexibility and folding resistance is used, it can be applied to a flexible substrate, can be exposed in a roll-to-roll manner, and the productivity is dramatically improved. To improve.
Hereinafter, the details of the permanent pattern of the present invention will be clarified through the description of the pattern forming method of the present invention.

〔基材〕
前記基材としては、特に制限はなく、公知の材料の中から表面平滑性の高いものから凸凹のある表面を有するものまで適宜選択することができ、例えば、板状の基材(基板)が好ましく、具体的には、フレキシブルプリント配線板形成用基板(例えば、銅張積層板)、ガラス板(例えば、ソーダガラス板等)、合成樹脂性のフィルム、紙、金属板などが挙げられるが、これらの中でも、フレキシブルプリント配線板形成用基板が好ましく、多層配線基板やビルドアップ配線基板などへの半導体等の高密度実装化が可能となる点で、該プリント配線板形成用基板が配線形成済みであるのが特に好ましい。
〔Base material〕
There is no restriction | limiting in particular as said base material, From the well-known material, what has high surface smoothness to what has an uneven surface can be selected suitably, for example, a plate-shaped base material (board | substrate) is. Preferably, specific examples include a flexible printed wiring board forming substrate (for example, a copper-clad laminate), a glass plate (for example, a soda glass plate), a synthetic resin film, paper, a metal plate, and the like. Among these, a flexible printed wiring board forming substrate is preferable, and the printed wiring board forming substrate has already been formed in terms of enabling high-density mounting of a semiconductor or the like on a multilayer wiring board or a build-up wiring board. Is particularly preferred.

前記基材は、該基材上に前記感光性組成物による感光層が形成されてなる積層体における前記感光層に対して後述する露光することにより、露光した領域を硬化させ、後述する現像により永久パターンを形成することができる。   The base material is cured by exposing the photosensitive layer in the laminate in which a photosensitive layer made of the photosensitive composition is formed on the base material to be described later, thereby curing the exposed region. A permanent pattern can be formed.

−積層体−
前記積層体の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記基材上に、前記感光性組成物を塗布及び乾燥して形成した感光層を積層するのが好ましい。
前記塗布及び乾燥の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記感光性組成物における感光層を形成する際に行われる、前記感光性組成物溶液の塗布及び乾燥と同様な方法で行うことができ、例えば、該感光性組成物溶液をスピンコーター、スリットスピンコーター、ロールコーター、ダイコーター、カーテンコーターなどを用いて塗布する方法が挙げられる。
-Laminate-
There is no restriction | limiting in particular as a formation method of the said laminated body, Although it can select suitably according to the objective, The photosensitive layer formed by apply | coating and drying the said photosensitive composition on the said base material is laminated | stacked. Is preferred.
There is no restriction | limiting in particular as the method of the said application | coating and drying, According to the objective, it can select suitably, For example, the said photosensitive composition solution performed when forming the photosensitive layer in the said photosensitive composition is used. For example, a method of applying the photosensitive composition solution by using a spin coater, a slit spin coater, a roll coater, a die coater, a curtain coater or the like can be used.

[露光工程]
前記露光工程としては、少なくとも光照射手段からの光を受光し出射する描素部をn個有する光変調手段により、前記光照射手段からの光を変調させた後に、前記描素部における出射面の歪みによる収差を補正可能な非球面を有するマイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイを通過させた光、又は、前記描素部の周辺部からの光を入射させないレンズ開口形状を有するマイクロレンズを配列したマイクロレンズアレイを通過させた光によって、前記感光層形成工程により形成された感光層を、露光する工程である。
[Exposure process]
In the exposure step, the light from the light irradiating means is modulated by the light modulating means having at least n picture elements for receiving and emitting the light from the light irradiating means, and then the emission surface of the picture element portion. A microlens having a lens opening shape that does not allow light that has passed through a microlens array in which microlenses having an aspheric surface capable of correcting aberration due to distortion of the lens to be arranged, or light from a peripheral portion of the pixel portion to be incident. In this step, the photosensitive layer formed in the photosensitive layer forming step is exposed to light that has passed through the arrayed microlens array.

前記露光工程としては、少なくとも光照射手段からの光を受光し出射する描素部をn個有する光変調手段により、前記光照射手段からの光を変調させた後に、前記描素部における出射面の歪みによる収差を補正可能な非球面を有するマイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイを通過させた光、又は、前記描素部の周辺部からの光を入射させないレンズ開口形状を有するマイクロレンズを配列したマイクロレンズアレイを通過させた光によって、前記感光層形成工程により形成された感光層を、露光する工程を有する。   In the exposure step, the light from the light irradiating means is modulated by the light modulating means having at least n picture elements for receiving and emitting the light from the light irradiating means, and then the emission surface of the picture element portion. A microlens having a lens opening shape that does not allow light that has passed through a microlens array in which microlenses having an aspheric surface capable of correcting aberration due to distortion of the lens to be arranged, or light from a peripheral portion of the pixel portion to be incident. A step of exposing the photosensitive layer formed by the photosensitive layer forming step with light transmitted through the arrayed microlens array.

前記露光工程において、前記光照射手段から照射される光としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、光重合開始剤や増感剤を活性化する電磁波、紫外から可視光、電子線、X線、レーザ光などが挙げら、これらの中でも、光のオンオフ制御が短時間で行え、光の干渉制御が容易なレーザ光が好適に挙げられる。
前記紫外から可視光の光の波長としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、感光性組成物の露光時間の短縮を図る目的から、330〜650nmが好ましく、395〜415nmがより好ましく、405nmであることが特に好ましい。
前記光照射手段による光の照射方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、高圧水銀灯、キセノン灯、カーボンアーク灯、ハロゲンランプ、複写機用冷陰極管、LED、半導体レーザなどの公知の光源によって照射する方法が挙げられる。また、これらの光源からの光を2以上合成して照射することが好適であり、2以上の光を合成したレーザ光(以下、「合波レーザ光」ということがある。)を照射することが特に好適に挙げられる。
前記合波レーザ光の照射方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、複数のレーザ光源と、マルチモード光ファイバと、該複数のレーザ光源から照射されるレーザ光を集光して前記マルチモード光ファイバに結合させる集合光学系とにより合波レーザ光を構成して照射する方法が挙げられる。
In the exposure step, the light emitted from the light irradiation means is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, an electromagnetic wave that activates a photopolymerization initiator and a sensitizer, Examples include ultraviolet to visible light, electron beams, X-rays, and laser beams. Among these, laser beams that can perform on / off control of light in a short time and easily control light interference are preferable.
There is no restriction | limiting in particular as a wavelength of the light of the said ultraviolet to visible light, Although it can select suitably according to the objective, 330-650 nm is preferable and the objective of shortening the exposure time of a photosensitive composition is 395. ˜415 nm is more preferable, and 405 nm is particularly preferable.
The light irradiation method by the light irradiation means is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, a high pressure mercury lamp, a xenon lamp, a carbon arc lamp, a halogen lamp, a cold cathode tube for a copying machine, The method of irradiating with well-known light sources, such as LED and a semiconductor laser, is mentioned. In addition, it is preferable that two or more light beams from these light sources are combined and irradiated, and laser light that combines two or more light beams (hereinafter, referred to as “combined laser beam”) is irradiated. Is particularly preferred.
There is no restriction | limiting in particular as the irradiation method of the said combined laser beam, Although it can select suitably according to the objective, A laser irradiated from a several laser light source, a multimode optical fiber, and this several laser light source There is a method of forming and irradiating a combined laser beam with a collective optical system that collects light and couples it to the multimode optical fiber.

前記露光工程において、光を変調する方法としては、前記光照射手段からの光を受光し出射する描素部をn個有する光変調手段により変調する方法であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、n個の描素部の中から連続的に配置された任意のn個未満の描素部をパターン情報に応じて制御する方法が好適に挙げられる。
前記描素部の数(n)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、2以上が好ましい。
前記光変調手段における描素部の配列としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、2次元的に配列されることが好ましく、格子状に配列されることがより好ましい。
また、前記光の変調方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記光変調手段が、空間光変調素子による方法が好適に挙げられる。
前記空間光変調素子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、デジタル・マイクロミラー・デバイス(DMD)、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)タイプの空間光変調素子(SLM;Special Light Modulator)、電気光学効果により透過光を変調する光学素子(PLZT素子)、液晶光シャッタ(FLC)などが好適に挙げられ、これらの中でもDMDが特に好適に挙げられる。
In the exposure step, the method of modulating light is not particularly limited as long as it is a method of modulating light by means of light modulating means having n picture elements for receiving and emitting light from the light irradiating means. Depending on the pattern information, a method of suitably controlling any less than n pixel portions arranged continuously from n pixel portions can be preferably used.
There is no restriction | limiting in particular as the number (n) of said picture element parts, Although it can select suitably according to the objective, Two or more are preferable.
The arrangement of the picture element portions in the light modulation means is not particularly limited and may be appropriately selected according to the purpose. For example, it is preferably arranged two-dimensionally and arranged in a lattice pattern. Is more preferable.
The light modulation method is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. A preferable example is a method in which the light modulation means uses a spatial light modulation element.
The spatial light modulation element is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. However, a digital micromirror device (DMD) or a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) type spatial light modulation element (SLM) may be used. A Special Light Modulator), an optical element that modulates transmitted light by an electro-optic effect (PLZT element), a liquid crystal light shutter (FLC), and the like. Among these, a DMD is particularly preferable.

前記露光工程において、前記変調手段により変調された光は、前記描素部における出射面の歪みによる収差を補正可能な非球面を有するマイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイ、又は、前記描素部の周辺部からの光を入射させないレンズ開口形状を有するマイクロレンズを配列したマイクロレンズアレイを通過させられる。
前記マイクロレンズアレイに配置されるマイクロレンズとしては、特に制限はないが、例えは、非球面を有するものが好ましく、前記非球面がトーリック面であるマイクロレンズであることがより好ましい。
更に、前記露光工程において、前記変調手段により変調された光は、アパーチャアレイ、結合光学系、適宜選択されるその他の光学系などを通過させられることが好ましい。
In the exposure step, the light modulated by the modulation means is a microlens array in which microlenses having aspherical surfaces capable of correcting aberrations due to distortion of the exit surface in the imager unit, or the imager unit Can be passed through a microlens array in which microlenses having a lens aperture shape that does not allow light from the periphery of the lens to enter.
Although there is no restriction | limiting in particular as a microlens arrange | positioned at the said microlens array, For example, what has an aspherical surface is preferable, and it is more preferable that the said aspherical surface is a microlens which is a toric surface.
Further, in the exposure step, it is preferable that the light modulated by the modulation means is allowed to pass through an aperture array, a coupling optical system, other optical systems appropriately selected, and the like.

前記露光工程において、感光層を、露光する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、デジタル露光、アナログ露光などが挙げられるが、デジタル露光が好適である。
前記デジタル露光の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、所定のパターン情報に基づいて生成される制御信号に応じて変調されたレーザ光を用いて行われることが好適である。
更に、前記露光工程において、感光層を、露光する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、短時間、かつ高速露光を可能とする観点から、露光光と感光層とを相対的に移動させながら行うことが好ましく、前記デジタル・マイクロミラー・デバイス(DMD)と併用されることが特に好ましい。
In the exposure step, the method for exposing the photosensitive layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include digital exposure and analog exposure, but digital exposure is preferred. .
The digital exposure method is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, the digital exposure method is performed using laser light modulated according to a control signal generated based on predetermined pattern information. Is preferred.
Furthermore, in the exposure step, the method for exposing the photosensitive layer is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. From the viewpoint of enabling high-speed exposure in a short time, It is preferably carried out while relatively moving the photosensitive layer, and particularly preferably used in combination with the digital micromirror device (DMD).

前記露光工程において、不活性ガス雰囲気下で露光することもできる。例えば、前記感光層形成工程により形成された感光層を、露光する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、不活性ガスを前記感光層表面に直接吹きかける方法、枠状フレームの一辺が開放され、不活性ガスの導入孔が少なくとも残りの1辺に形成された試料台中の露光空間に、露光対象である感光層が形成された試料を載置し、前記不活性ガスの導入孔から不活性ガスを導入して、感光層表面を不活性ガスで覆いつつ、露光を行う方法などが挙げられる。
また、前記露光空間を密封空間として、減圧下で該密封空間内に不活性ガスを導入することも可能である。
前記不活性ガスとしては、酸素の影響により前記感光層の重合反応が阻害されることを防止できれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、窒素、ヘリウム、アルゴンなどが挙げられる。
In the exposure step, exposure can be performed in an inert gas atmosphere. For example, the method for exposing the photosensitive layer formed by the photosensitive layer forming step is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, an inert gas is sprayed directly on the surface of the photosensitive layer. Method, placing a sample on which a photosensitive layer to be exposed is placed in an exposure space in a sample stage in which one side of a frame-shaped frame is opened and an inert gas introduction hole is formed on at least one remaining side, Examples thereof include a method of performing exposure while introducing an inert gas from the inert gas introduction hole and covering the surface of the photosensitive layer with the inert gas.
In addition, it is possible to introduce an inert gas into the sealed space under reduced pressure using the exposure space as a sealed space.
The inert gas is not particularly limited as long as it can prevent the polymerization reaction of the photosensitive layer from being inhibited by the influence of oxygen, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, nitrogen, helium, argon, etc. Is mentioned.

以下、本発明のパターン形成方法に好適に用いられるパターン形成装置を図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, a pattern forming apparatus suitably used in the pattern forming method of the present invention will be described with reference to the drawings.

図7は、本発明のパターン形成方法に好適に用いられるパターン形成装置の外観を示す概略斜視図である。
前記光変調手段を含むパターン形成装置は、図7に示すように4本の脚部154に支持された厚い板状の設置台156の上面に、シート状のパターン形成材料150を表面に吸着して保持する平板状のステージ152を備えている。
ステージ152は、その長手方向がステージ移動方向を向くように配置されると共に、前記設置台156の上面に形成されたガイド158によって往復移動可能に支持されている。なお、前記パターン形成装置には、ステージ152をガイド158に沿って駆動するための図示しない駆動装置を有している。
FIG. 7 is a schematic perspective view showing an appearance of a pattern forming apparatus suitably used in the pattern forming method of the present invention.
As shown in FIG. 7, the pattern forming apparatus including the light modulating means adsorbs the sheet-like pattern forming material 150 on the upper surface of a thick plate-like installation table 156 supported by four legs 154. A flat plate-like stage 152 is provided.
The stage 152 is arranged so that the longitudinal direction thereof faces the stage moving direction, and is supported by a guide 158 formed on the upper surface of the installation table 156 so as to be reciprocally movable. The pattern forming apparatus has a drive device (not shown) for driving the stage 152 along the guide 158.

設置台156の中央部には、ステージ152の移動経路を跨ぐように下向きC字状のゲート160が設けられている。ゲート160の各々の端部は、設置台156の長手方向中央部における両側面に固定されている。このゲート160の一方の側面側には、スキャナ162が設けられ、他方の側面側には、パターン形成材料150の先端及び後端を検知する複数(例えば、2個)の検知センサ164が設けられている。スキャナ162及び検知センサ164は、ゲート160に各々取り付けられて、ステージ152の移動経路の上方に固定配置されている。なお、スキャナ162及び検知センサ164は、これらを制御する図示しないコントローラに接続されている。   A downward C-shaped gate 160 is provided at the center of the installation table 156 so as to straddle the movement path of the stage 152. Each end portion of the gate 160 is fixed to both side surfaces in the longitudinal center portion of the installation table 156. A scanner 162 is provided on one side of the gate 160, and a plurality of (for example, two) detection sensors 164 that detect the front and rear ends of the pattern forming material 150 are provided on the other side. ing. The scanner 162 and the detection sensor 164 are respectively attached to the gate 160 and fixedly arranged above the moving path of the stage 152. The scanner 162 and the detection sensor 164 are connected to a controller (not shown) that controls them.

図8は、スキャナの構成を示す概略斜視図である。また、図9Aは、感光層に形成される露光済み領域を示す平面図であり、図9Bは、露光ヘッドによる露光エリアの配列を示す図である。
スキャナ162は、図8及び図9Bに示すように、m行n列(例えば、3行5列)の略マトリックス状に配列された複数(例えば、14個)の露光ヘッド166を備えている。この例では、パターン形成材料150の幅との関係で、3行目には4個の露光ヘッド166を配置した。なお、m行目のn列目に配列された個々の露光ヘッドを示す場合は、露光ヘッド166mnと表記する。
露光ヘッド166による露光エリア168は、副走査方向を短辺とする矩形状である。従って、ステージ152の移動に伴い、パターン形成材料150には露光ヘッド166毎に帯状の露光済み領域170が形成される。なお、m行目のn列目に配列された個々の露光ヘッドによる露光エリアを示す場合は、露光エリア168mnと表記する。
FIG. 8 is a schematic perspective view showing the configuration of the scanner. FIG. 9A is a plan view showing an exposed area formed on the photosensitive layer, and FIG. 9B is a view showing an arrangement of exposure areas by the exposure head.
As shown in FIGS. 8 and 9B, the scanner 162 includes a plurality of (for example, 14) exposure heads 166 arranged in a substantially matrix of m rows and n columns (for example, 3 rows and 5 columns). In this example, four exposure heads 166 are arranged in the third row in relation to the width of the pattern forming material 150. In addition, when showing each exposure head arranged in the m-th row and the n-th column, it is expressed as an exposure head 166 mn .
An exposure area 168 by the exposure head 166 has a rectangular shape with a short side in the sub-scanning direction. Accordingly, as the stage 152 moves, a strip-shaped exposed region 170 is formed in the pattern forming material 150 for each exposure head 166. In addition, when showing the exposure area by each exposure head arranged in the m-th row and the n-th column, it is expressed as an exposure area 168 mn .

また、図9A及びBに示すように、帯状の露光済み領域170が副走査方向と直交する方向に隙間無く並ぶように、ライン状に配列された各行の露光ヘッドの各々は、配列方向に所定間隔(露光エリアの長辺の自然数倍、本例では2倍)ずらして配置されている。このため、1行目の露光エリア16811と露光エリア16812との間の露光できない部分は、2行目の露光エリア16821と3行目の露光エリア16831とにより露光することができる。Further, as shown in FIGS. 9A and 9B, each of the exposure heads in each row arranged in a line is arranged in a predetermined direction in the arrangement direction so that the strip-shaped exposed areas 170 are arranged without gaps in the direction orthogonal to the sub-scanning direction. They are arranged with a gap (natural number times the long side of the exposure area, twice in this example). Therefore, can not be exposed portion between the exposure area 168 11 in the first row and the exposure area 168 12, it can be exposed by the second row of the exposure area 168 21 and the exposure area 168 31 in the third row.

図10は、露光ヘッドの概略構成を示す斜視図である。
露光ヘッド16611〜166mn各々は、図10に示すように、光ビームをパターン情報に応じて光変調する前記光変調手段(各描素毎に変調する空間光変調素子)としての、米国テキサス・インスツルメンツ社製のデジタル・マイクロミラー・デバイス(以下「DMD」ということがある。)50と、DMD50の光入射側に配置され、光ファイバの出射端部(発光点)が露光エリア168の長辺方向と対応する方向に沿って一列に配列されるレーザ出射部68を備えた光照射手段66としてのファイバアレイ光源66と、ファイバアレイ光源66から出射されたレーザ光を補正してDMD上に集光させるレンズ系67と、レンズ系67を透過したレーザ光をDMD50に向けて反射するミラー69と、DMD50で反射されたレーザ光Bを、パターン形成材料150上に結像する結像光学系51とを備えている。なお、図10では、レンズ系67を概略的に示してある。
FIG. 10 is a perspective view showing a schematic configuration of the exposure head.
As shown in FIG. 10, each of the exposure heads 166 11 to 166 mn serves as the light modulation means (spatial light modulation element for modulating each pixel) that modulates a light beam according to pattern information. A digital micromirror device (hereinafter also referred to as “DMD”) 50 manufactured by Instruments Co., Ltd. A fiber array light source 66 as a light irradiating means 66 provided with laser emitting portions 68 arranged in a line along a direction corresponding to the side direction, and a laser beam emitted from the fiber array light source 66 are corrected and placed on the DMD. A lens system 67 for condensing, a mirror 69 for reflecting laser light transmitted through the lens system 67 toward the DMD 50, and a laser reflected by the DMD 50 The B, and an image forming optical system 51 forms an image on the pattern forming material 150. In FIG. 10, the lens system 67 is schematically shown.

図12は、パターン情報に基づいて、DMDの制御を行うコントローラである。
DMD50は、図12に示すように、データ処理部、ミラー駆動制御部などを有するコントローラ302に接続されている。このコントローラ302のデータ処理部では、入力されたパターン情報に基づいて、露光ヘッド166毎にDMD50の制御すべき領域内の各マイクロミラーを駆動制御する制御信号を生成する。なお、制御すべき領域については後述する。また、ミラー駆動制御部では、パターン情報処理部で生成した制御信号に基づいて、露光ヘッド166毎にDMD50の各マイクロミラーの反射面の角度を制御する。
FIG. 12 shows a controller that controls the DMD based on the pattern information.
As shown in FIG. 12, the DMD 50 is connected to a controller 302 having a data processing unit, a mirror drive control unit, and the like. The data processing unit of the controller 302 generates a control signal for driving and controlling each micromirror in the region to be controlled by the DMD 50 for each exposure head 166 based on the input pattern information. The area to be controlled will be described later. The mirror drive control unit controls the angle of the reflection surface of each micromirror of the DMD 50 for each exposure head 166 based on the control signal generated by the pattern information processing unit.

図1は、前記光変調手段としてのデジタル・マイクロミラー・デバイス(DMD)の構成を示す部分拡大図である。
図1に示すように、DMD50は、SRAMセル(メモリセル)60上に、各々描素(ピクセル)を構成する多数(例えば、1024個×768個)の微小ミラー(マイクロミラー)62が格子状に配列されてなるミラーデバイスである。各ピクセルにおいて、最上部には支柱に支えられたマイクロミラー62が設けられており、マイクロミラー62の表面にはアルミニウム等の反射率の高い材料が蒸着されている。なお、マイクロミラー62の反射率は90%以上であり、その配列ピッチは縦方向、横方向とも一例として13.7μmである。また、マイクロミラー62の直下には、ヒンジ及びヨークを含む支柱を介して通常の半導体メモリの製造ラインで製造されるシリコンゲートのCMOSのSRAMセル60が配置されており、全体はモノリシックに構成されている。
FIG. 1 is a partially enlarged view showing a configuration of a digital micromirror device (DMD) as the light modulation means.
As shown in FIG. 1, in the DMD 50, a large number (for example, 1024 × 768) of micromirrors (micromirrors) 62 each constituting a pixel (pixel) are arranged on a SRAM cell (memory cell) 60 in a lattice shape. This is a mirror device arranged in a row. In each pixel, a micromirror 62 supported by a support column is provided at the top, and a material having high reflectivity such as aluminum is deposited on the surface of the micromirror 62. The reflectance of the micromirror 62 is 90% or more, and the arrangement pitch is 13.7 μm as an example in both the vertical and horizontal directions. A silicon gate CMOS SRAM cell 60 manufactured in a normal semiconductor memory manufacturing line is disposed directly below the micromirror 62 via a support including a hinge and a yoke. The entire structure is monolithically configured. ing.

図2A及びBは、DMDの動作を説明する図である。
DMD50のSRAMセル60にデジタル信号が書き込まれると、支柱に支えられたマイクロミラー62が、対角線を中心としてDMD50が配置された基板側に対して±α度(例えば±12度)の範囲で傾けられる。図2Aは、マイクロミラー62がオン状態である+α度に傾いた状態を示し、図2Bは、マイクロミラー62がオフ状態である−α度に傾いた状態を示す。
従って、パターン情報に応じて、DMD50の各ピクセルにおけるマイクロミラー62の傾きを制御することによって、DMD50に入射したレーザ光は、それぞれのマイクロミラー62の傾き方向へ反射される。
なお、図1では、マイクロミラー62が、+α度又は−α度に制御されている状態の一例を示す。それぞれのマイクロミラー62のオンオフ制御は、DMD50に接続された前記コントローラ302によって行われる。また、オフ状態のマイクロミラー62で反射したレーザ光Bが進行する方向には、図示しない光吸収体が配置されている。
2A and 2B are diagrams for explaining the operation of the DMD.
When a digital signal is written in the SRAM cell 60 of the DMD 50, the micromirror 62 supported by the support is tilted in a range of ± α degrees (for example, ± 12 degrees) with respect to the substrate side on which the DMD 50 is disposed with the diagonal line as the center. It is done. 2A shows a state in which the micromirror 62 is tilted to + α degrees when the micromirror 62 is in an on state, and FIG. 2B shows a state in which the micromirror 62 is tilted to −α degrees that is in an off state.
Therefore, by controlling the tilt of the micromirror 62 in each pixel of the DMD 50 according to the pattern information, the laser light incident on the DMD 50 is reflected in the tilt direction of each micromirror 62.
FIG. 1 shows an example of a state in which the micromirror 62 is controlled to + α degrees or −α degrees. On / off control of each micromirror 62 is performed by the controller 302 connected to the DMD 50. A light absorber (not shown) is arranged in the direction in which the laser beam B reflected by the micromirror 62 in the off state travels.

DMD50は、その短辺が副走査方向と所定角度θ(例えば、0.1°〜5°)を成すように僅かに傾斜させて配置するのが好ましい。
図3Aは、DMD50を傾斜させない場合の各マイクロミラーによる反射光像(露光ビーム)53の走査軌跡を示し、図3BはDMD50を傾斜させた場合の露光ビーム53の走査軌跡を示している。
図3Bに示すように、DMD50には、長手方向にマイクロミラーが多数個(例えば、1024個)配列されたマイクロミラー列が、短手方向に多数組(例えば、756組)配列されているが、DMD50を傾斜させることにより、各マイクロミラーによる露光ビーム53の走査軌跡(走査線)のピッチPが、DMD50を傾斜させない場合の走査線のピッチPより狭くなり、解像度を大幅に向上させることができる。一方、DMD50の傾斜角は微小であるので、DMD50を傾斜させた場合の走査幅Wと、DMD50を傾斜させない場合の走査幅Wとは略同一である。
The DMD 50 is preferably arranged with a slight inclination so that the short side forms a predetermined angle θ (for example, 0.1 ° to 5 °) with the sub-scanning direction.
3A shows the scanning trajectory of the reflected light image (exposure beam) 53 by each micromirror when the DMD 50 is not tilted, and FIG. 3B shows the scanning trajectory of the exposure beam 53 when the DMD 50 is tilted.
As shown in FIG. 3B, in the DMD 50, a number of micromirror arrays in which a large number (for example, 1024) of micromirrors are arranged in the longitudinal direction are arranged in a short direction (for example, 756 sets). , by inclining the DMD 50, the pitch P 2 of the scanning locus of the exposure beams 53 from each micromirror (scan line), becomes narrower than the pitch P 1 of the scanning line in the case of not tilting the DMD 50, greatly improve the resolution be able to. On the other hand, the inclination angle of the DMD 50 is small, the scanning width W 2 in the case of tilting the DMD 50, which is substantially equal to the scanning width W 1 when not inclined DMD 50.

次に、前記光変調手段における変調速度を速くさせる方法(以下「高速変調」と称する)について説明する。
ファイバアレイ光源66からDMD50にレーザ光Bが照射されると、ファイバアレイ光源66から出射されたレーザ光が描素毎にオンオフされて、パターン形成材料150がDMD50の使用描素数と略同数の描素単位(露光エリア168)で露光される。また、パターン形成材料150がステージ152と共に一定速度で移動されることにより、パターン形成材料150がスキャナ162によりステージ移動方向と反対の方向に副走査され、露光ヘッド166毎に帯状の露光済み領域170が形成される。
ここで、DMD50全体のデータ処理速度には、限界があり、使用する描素数に比例して1ライン当りの変調速度が決定されるので、一部のマイクロミラー列だけを使用することで1ライン当りの変調速度が速くなる。一方、連続的に露光ヘッドを露光面に対して相対移動させる露光方式の場合には、副走査方向の描素を全部使用する必要はない。
DMD50は、主走査方向にマイクロミラーが1024個配列されたマイクロミラー列が、副走査方向に768組配列されているが、コントローラ302により一部のマイクロミラー列(例えば、1024個×256列)だけが駆動するように制御される。
図4A及びBは、DMDの使用領域を示す図である。
図4Aに示すように、DMDの使用領域としては、DMD50の中央部に配置されたマイクロミラー列を使用してもよく、図4Bに示すように、DMD50の端部に配置されたマイクロミラー列を使用してもよい。また、一部のマイクロミラーに欠陥が発生した場合は、欠陥が発生していないマイクロミラー列を使用するなど、状況に応じて使用するマイクロミラー列を適宜変更してもよい。
例えば、768組のマイクロミラー列の内、384組だけ使用する場合には、768組全部使用する場合と比較すると1ライン当り2倍速く変調することができる。また、768組のマイクロミラー列の内、256組だけ使用する場合には、768組全部使用する場合と比較すると1ライン当り3倍速く変調することができる。
Next, a method for increasing the modulation speed in the optical modulation means (hereinafter referred to as “high-speed modulation”) will be described.
When the laser light B is irradiated from the fiber array light source 66 to the DMD 50, the laser light emitted from the fiber array light source 66 is turned on and off for each pixel, and the pattern forming material 150 has approximately the same number of pixels as the DMD 50 used. Exposure is performed in elementary units (exposure area 168). Further, when the pattern forming material 150 is moved at a constant speed together with the stage 152, the pattern forming material 150 is sub-scanned in the direction opposite to the stage moving direction by the scanner 162, and a strip-shaped exposed region 170 is provided for each exposure head 166. Is formed.
Here, there is a limit to the data processing speed of the entire DMD 50, and the modulation speed per line is determined in proportion to the number of pixels to be used. Therefore, one line can be obtained by using only a part of the micromirror array. The modulation speed per hit is increased. On the other hand, in the case of an exposure method in which the exposure head is continuously moved relative to the exposure surface, it is not necessary to use all the pixels in the sub-scanning direction.
In the DMD 50, 768 micromirror rows in which 1024 micromirrors are arranged in the main scanning direction are arranged in the subscanning direction, but a part of micromirror rows (eg, 1024 × 256 rows) is arranged by the controller 302. Only is controlled to drive.
4A and 4B are diagrams showing areas where DMD is used.
As shown in FIG. 4A, a micromirror array arranged at the center of the DMD 50 may be used as the DMD use area. As shown in FIG. 4B, the micromirror array arranged at the end of the DMD 50. May be used. In addition, when a defect occurs in some of the micromirrors, the micromirror array to be used may be appropriately changed depending on the situation, such as using a micromirror array in which no defect has occurred.
For example, in the case of using only 384 sets out of 768 sets of micromirror arrays, the modulation can be performed twice as fast per line as compared with the case of using all 768 sets. Also, when only 256 pairs are used in the 768 sets of micromirror arrays, modulation can be performed three times faster per line than when all 768 sets are used.

以上説明した通り、本発明のパターン形成方法によれば、主走査方向にマイクロミラーが1,024個配列されたマイクロミラー列が、副走査方向に768組配列されたDMDを備えているが、コントローラにより一部のマイクロミラー列だけが駆動されるように制御することにより、全部のマイクロミラー列を駆動する場合に比べて、1ライン当りの変調速度が速くなる。   As described above, according to the pattern forming method of the present invention, the micromirror array in which 1,024 micromirrors are arranged in the main scanning direction includes the DMD in which 768 sets are arranged in the subscanning direction. By controlling so that only a part of the micromirror rows are driven by the controller, the modulation rate per line becomes faster than when all the micromirror rows are driven.

また、DMDのマイクロミラーを部分的に駆動する例について説明したが、所定方向に対応する方向の長さが前記所定方向と交差する方向の長さより長い基板上に、各々制御信号に応じて反射面の角度が変更可能な多数のマイクロミラーが2次元状に配列された細長いDMDを用いても、反射面の角度を制御するマイクロミラーの個数が少なくなるので、同様に変調速度を速くすることができる。   In addition, an example in which the DMD micromirror is partially driven has been described, but the length of the direction corresponding to the predetermined direction is reflected on the substrate longer than the length of the direction intersecting the predetermined direction according to the control signal. Even if a long and narrow DMD in which a large number of micromirrors capable of changing the surface angle are arranged in a two-dimensional manner is used, the number of micromirrors for controlling the angle of the reflecting surface is reduced. Can do.

前記露光の方法としては、図5に示すように、スキャナ162によるX方向への1回の走査でパターン形成材料150の全面を露光してもよい。
また、前記露光の方法としては、図6A及びBに示すように、スキャナ162によりパターン形成材料150をX方向へ走査した後、スキャナ162をY方向に1ステップ移動し、X方向へ走査を行うというように、走査と移動を繰り返して、複数回の走査でパターン形成材料150の全面を露光するようにしてもよい。
As the exposure method, as shown in FIG. 5, the entire surface of the pattern forming material 150 may be exposed by a single scan in the X direction by a scanner 162.
As the exposure method, as shown in FIGS. 6A and 6B, after the pattern forming material 150 is scanned in the X direction by the scanner 162, the scanner 162 is moved one step in the Y direction and scanned in the X direction. As described above, the entire surface of the pattern forming material 150 may be exposed by a plurality of scans by repeating scanning and moving.

前記露光は、前記感光層の一部の領域に対してされることにより該一部の領域が硬化され、後述の現像工程において、前記硬化させた一部の領域以外の未硬化領域が除去され、パターンが形成される。   The exposure is performed on a partial area of the photosensitive layer to cure the partial area, and uncured areas other than the cured partial area are removed in a development step described later. A pattern is formed.

次に、レンズ系67及び結像光学系51を説明する。
図11は、図10における露光ヘッドの構成の詳細を示す光軸に沿った複走査方向の断面図である。
図11に示すように、レンズ系67は、ファイバアレイ光源66から出射した照明光としてのレーザ光Bを集光する集光レンズ71、集光レンズ71を通過した光の光路に挿入されたロッド状オプティカルインテグレータ(以下、ロッドインテグレータという)72、及びロッドインテグレータ72の前方つまりミラー69側に配置された結像レンズ74を備えている。
集光レンズ71、ロッドインテグレータ72及び結像レンズ74は、ファイバアレイ光源66から出射したレーザ光を、平行光に近くかつビーム断面内強度が均一化された光束としてDMD50に入射させる。
Next, the lens system 67 and the imaging optical system 51 will be described.
FIG. 11 is a cross-sectional view in the multiple scanning direction along the optical axis showing the details of the configuration of the exposure head in FIG.
As shown in FIG. 11, the lens system 67 includes a condensing lens 71 that condenses the laser light B as illumination light emitted from the fiber array light source 66, and a rod that is inserted in the optical path of the light that has passed through the condensing lens 71. And an imaging lens 74 disposed in front of the rod integrator 72, that is, on the mirror 69 side.
The condensing lens 71, the rod integrator 72, and the imaging lens 74 cause the laser light emitted from the fiber array light source 66 to enter the DMD 50 as a light beam that is close to parallel light and has a uniform beam cross-sectional intensity.

レンズ系67から出射したレーザ光Bは、ミラー69で反射し、TIR(全反射)プリズム70を介してDMD50に照射される。なお、図10では、このTIRプリズム70は省略してある。   The laser beam B emitted from the lens system 67 is reflected by the mirror 69 and irradiated to the DMD 50 via the TIR (total reflection) prism 70. In FIG. 10, the TIR prism 70 is omitted.

図11に示すように、結像光学系51は、レンズ系52,54からなる第1結像光学系と、レンズ系57,58からなる第2結像光学系と、これらの結像光学系の間に挿入されたマイクロレンズアレイ55と、アパーチャアレイ59とを備えている。   As shown in FIG. 11, the imaging optical system 51 includes a first imaging optical system including lens systems 52 and 54, a second imaging optical system including lens systems 57 and 58, and these imaging optical systems. And an aperture array 59.

マイクロレンズアレイ55は、DMD50の各描素に対応する多数のマイクロレンズ55aが2次元状に配列されてなるものである。本例では、後述するようにDMD50の1024個×768列のマイクロミラーのうち1024個×256列だけが駆動されるので、それに対応させてマイクロレンズ55aは1024個×256列配置されている。
マイクロレンズ55aの配置ピッチは、縦方向、横方向とも41μmである。マイクロレンズ55aの焦点距離は、0.19mm、NA(開口数)は0.11である。
また、マイクロレンズ55aは、光学ガラスBK7から形成されている。
各マイクロレンズ55aの位置におけるレーザ光Bのビーム径としては、41μmである。
The microlens array 55 is formed by two-dimensionally arranging a large number of microlenses 55a corresponding to each picture element of the DMD 50. In this example, as will be described later, only 1024 × 256 rows of the 1024 × 768 rows of micromirrors of the DMD 50 are driven, and accordingly, 1024 × 256 rows of microlenses 55a are arranged.
The arrangement pitch of the micro lenses 55a is 41 μm in both the vertical direction and the horizontal direction. The focal length of the micro lens 55a is 0.19 mm, and the NA (numerical aperture) is 0.11.
Further, the microlens 55a is formed from the optical glass BK7.
The beam diameter of the laser beam B at the position of each microlens 55a is 41 μm.

アパーチャアレイ59は、マイクロレンズアレイ55の各マイクロレンズ55aに対応する多数のアパーチャ(開口)59aが形成されている。各アパーチャ59aの径は、10μmである。   In the aperture array 59, a large number of apertures (openings) 59a corresponding to the respective microlenses 55a of the microlens array 55 are formed. The diameter of each aperture 59a is 10 μm.

第1結像光学系は、DMD50による像を3倍に拡大してマイクロレンズアレイ55上に結像する。
第2結像光学系は、マイクロレンズアレイ55を経た像を1.6倍に拡大してパターン形成材料150上に結像、投影する。
従って、光学系全体では、DMD50による像が、4.8倍に拡大されてパターン形成材料150上に結像、投影される。
The first imaging optical system forms an image on the microlens array 55 by enlarging the image by the DMD 50 three times.
The second imaging optical system enlarges the image that has passed through the microlens array 55 by 1.6 times, and forms and projects the image on the pattern forming material 150.
Accordingly, in the entire optical system, an image formed by the DMD 50 is magnified 4.8 times and formed and projected on the pattern forming material 150.

なお、前記第2結像光学系とパターン形成材料150との間にプリズムペア73が配設され、該プリズムペア73を図11において、上下方向に移動させることにより、パターン形成材料150上における像のピントを調節可能となっている。なお同図中において、パターン形成材料150は矢印F方向に副走査送りされる。   A prism pair 73 is disposed between the second imaging optical system and the pattern forming material 150. By moving the prism pair 73 in the vertical direction in FIG. 11, an image on the pattern forming material 150 is obtained. The focus can be adjusted. In the figure, the pattern forming material 150 is sub-scanned in the direction of arrow F.

次に、前記マイクロレンズアレイ、前記アパーチャアレイ、及び前記結像光学系等について図面を参照しながら説明する。   Next, the microlens array, the aperture array, the imaging optical system, and the like will be described with reference to the drawings.

図13Aは、前記露光ヘッドの構成を示す光軸に沿った断面図である。
図13Aに示すように、前記露光ヘッドは、DMD50にレーザ光を照射する光照射手段144、DMD50で反射されたレーザ光を拡大して結像するレンズ系(結像光学系)454、458、DMD50の各描素部に対応して多数のマイクロレンズ474が配置されたマイクロレンズアレイ472、マイクロレンズアレイ472の各マイクロレンズに対応して多数のアパーチャ478が設けられたアパーチャアレイ476、アパーチャを通過したレーザ光を被露光面56に結像するレンズ系(結像光学系)480、482で構成される。
FIG. 13A is a cross-sectional view along the optical axis showing the configuration of the exposure head.
As shown in FIG. 13A, the exposure head includes a light irradiation means 144 for irradiating the DMD 50 with laser light, a lens system (imaging optical system) 454, 458 for enlarging the laser light reflected by the DMD 50 and forming an image. A microlens array 472 in which a large number of microlenses 474 are arranged corresponding to each pixel part of the DMD 50, an aperture array 476 in which a large number of apertures 478 are provided in correspondence with each microlens of the microlens array 472, and apertures It is composed of lens systems (imaging optical systems) 480 and 482 that image the passed laser beam on the exposed surface 56.

図14は、DMD50を構成するマイクロミラー62の反射面の平面度を測定した結果を示す図である。
図14において、反射面の同じ高さ位置を等高線で結んで示してあり、等高線のピッチは5nmである。図中x方向及びy方向は、マイクロミラー62の2つ対角線方向であり、マイクロミラー62はy方向に延びる回転軸を中心として前述のように回転する。
図15A及びBは、それぞれ、図14におけるx方向、y方向に沿ったマイクロミラー62の反射面の高さ位置変位を示す。
図14及び図15に示した通り、マイクロミラー62の反射面には歪みが存在し、そして特にミラー中央部に注目してみると、1つの対角線方向(y方向)の歪みが、別の対角線方向(x方向)の歪みよりも大きくなっている。このため、マイクロレンズアレイ55のマイクロレンズ55aで集光されたレーザ光Bの集光位置における形状が歪むという問題が発生し得る。
FIG. 14 is a diagram showing a result of measuring the flatness of the reflecting surface of the micromirror 62 constituting the DMD 50.
In FIG. 14, the same height positions of the reflecting surfaces are shown connected by contour lines, and the pitch of the contour lines is 5 nm. In the drawing, the x direction and the y direction are two diagonal directions of the micromirror 62, and the micromirror 62 rotates around the rotation axis extending in the y direction as described above.
15A and 15B show the height position displacement of the reflecting surface of the micromirror 62 along the x direction and the y direction in FIG. 14, respectively.
As shown in FIGS. 14 and 15, there is distortion on the reflection surface of the micromirror 62, and when attention is paid particularly to the center of the mirror, distortion in one diagonal direction (y direction) is different from that in the other diagonal line. It is larger than the distortion in the direction (x direction). For this reason, the problem that the shape in the condensing position of the laser beam B condensed with the micro lens 55a of the micro lens array 55 may be distorted may occur.

図16A及びBは、それぞれ、マイクロレンズアレイ55全体の正面形状及び側面形状を示す図である。
図16Aに示すように、マイクロレンズアレイ55は、DMD50のマイクロミラー62に対応して、マイクロレンズ55aを横方向に1024列、縦方向に256列並設して構成される。
マイクロレンズアレイ55の長辺の寸法は、50mmであり、短辺の寸法は20mmである。
なお、同図Aでは、マイクロレンズ55aの並び順を、横方向についてはjで、縦方向についてはkで示す。
FIGS. 16A and 16B are views showing a front shape and a side shape of the entire microlens array 55, respectively.
As shown in FIG. 16A, the microlens array 55 is configured by arranging 1024 rows of microlenses 55a in the horizontal direction and 256 rows in the vertical direction corresponding to the micromirrors 62 of the DMD 50.
The long side dimension of the microlens array 55 is 50 mm, and the short side dimension is 20 mm.
In FIG. A, the arrangement order of the micro lenses 55a is indicated by j for the horizontal direction and k for the vertical direction.

図17A及びBは、マイクロレンズアレイ構成するマイクロレンズの正面形状及び側面形状を示す図である。なお、図17Aには、マイクロレンズ55aの等高線を併せて示す。
図17A及びBに示すように、マイクロレンズ55aの光出射側の端面は、マイクロミラー62の反射面の歪みによる収差を補正する非球面形状とされる。
非球面形状のマイクロレンズ55aは、具体的には、x方向における曲率半径Rxが−0.125mmであり、y方向における曲率半径Ryが−0.1mmとされるトーリックレンズである。
図18は、マイクロレンズによる集光状態を1つの断面内Aと別の断面内Bについて示す概略図である。
図18に示すように、マイクロレンズアレイ構成するマイクロレンズ55aとして、光出射側の端面が非球面形状であるトーリックレンズが用いられているため、x方向及びy方向に平行断面内におけるレーザ光Bの集光状態は、x方向に平行断面内とy方向に平行断面内とを比較すると、後者の断面内の方がマイクロレンズ55aの曲率半径がより小であって、焦点距離がより短くなる。
FIGS. 17A and 17B are views showing a front shape and a side shape of the microlens constituting the microlens array. FIG. 17A also shows the contour lines of the microlens 55a.
As shown in FIGS. 17A and 17B, the end surface on the light exit side of the micro lens 55a has an aspherical shape that corrects aberration due to distortion of the reflection surface of the micro mirror 62.
Specifically, the aspherical microlens 55a is a toric lens having a radius of curvature Rx in the x direction of −0.125 mm and a radius of curvature Ry in the y direction of −0.1 mm.
FIG. 18 is a schematic view showing a condensing state by the microlens in one cross-section A and another cross-section B.
As shown in FIG. 18, since a toric lens having an aspherical end surface on the light emission side is used as the microlens 55a constituting the microlens array, the laser beam B in a cross section parallel to the x and y directions is used. In the light condensing state, when the parallel cross section in the x direction is compared with the parallel cross section in the y direction, the radius of curvature of the microlens 55a is smaller in the latter cross section, and the focal length becomes shorter. .

マイクロレンズ55aの形状としては、2次の非球面形状であってもよく、より高次(4次、6次・・・)の非球面形状であってもよい。前記高次の非球面形状を採用することにより、ビーム形状をさらに高精細にすることができる。さらには、マイクロミラー62の反射面の歪みに応じて、前述したx方向及びy方向の曲率が互いに一致しているようなレンズ形状を採用することも可能である。以下、そのようなレンズ形状の例について詳しく説明する。   The shape of the microlens 55a may be a secondary aspherical shape or a higher order (4th order, 6th order,...) Aspherical shape. By adopting the higher order aspherical shape, the beam shape can be further refined. Furthermore, it is possible to adopt a lens shape in which the curvatures in the x direction and the y direction described above coincide with each other in accordance with the distortion of the reflection surface of the micromirror 62. Hereinafter, examples of such lens shapes will be described in detail.

図39A、Bにそれぞれ等高線付き正面形状、側面形状を示すマイクロレンズ55a”は、x方向及びy方向の曲率が互いに等しく、かつ、該曲率が、球面レンズの曲率Cyをレンズ中心からの距離hに応じて補正したものとなっている。すなわち、このマイクロレンズ55a”のレンズ形状の基となる球面レンズ形状は、例えば、下記計算式(数1)でレンズ高さ(レンズ曲面の光軸方向位置)zを規定したものを採用する。
なお、上記曲率Cy=(1/0.1mm)である場合の、レンズ高さzと距離hとの関係をグラフにして図40に示す。
39A and 39B, the microlens 55a ″ showing the front shape and the side shape with contour lines, respectively, has the same curvature in the x direction and the y direction, and the curvature is the distance h from the lens center to the curvature Cy of the spherical lens. That is, the spherical lens shape that is the basis of the lens shape of the microlens 55a ″ is, for example, the lens height (in the optical axis direction of the lens curved surface) by the following formula (Equation 1). Position) The one that defines z is adopted.
FIG. 40 is a graph showing the relationship between the lens height z and the distance h when the curvature Cy = (1 / 0.1 mm).

そして、上記球面レンズ形状の曲率Cyをレンズ中心からの距離hに応じて下記計算式(数2)のように補正して、マイクロレンズ55a”のレンズ形状とする。
Then, the curvature Cy of the spherical lens shape is corrected according to the following formula (Equation 2) according to the distance h from the lens center to obtain the lens shape of the microlens 55a ″.

前記計算式(数2)においても、zの意味するところは上述の計算式(数2)と同じであり、ここでは4次係数a及び6次係数bを用いて曲率Cyを補正している。なお、上記曲率Cy=(1/0.1mm)、4次係数a=1.2×10、6次係数a=5.5×107である場合の、レンズ高さzと距離hとの関係をグラフにして図41に示す。In the calculation formula (Equation 2), the meaning of z is the same as that of the above-described calculation equation (Equation 2). . The lens height z and the distance h when the curvature Cy = (1 / 0.1 mm), the fourth-order coefficient a = 1.2 × 10 3 , and the sixth-order coefficient a = 5.5 × 10 7 are described. The relationship is shown in a graph in FIG.

また、マイクロレンズ55aの光出射側の端面形状をトーリック面とすることの他、2つの光通過端面の一方を球面とし、他方をシリンドリカル面としたマイクロレンズからマイクロレンズアレイを構成することも可能である。   In addition to making the end surface shape of the light exit side of the microlens 55a a toric surface, it is also possible to form a microlens array from microlenses in which one of the two light passage end surfaces is a spherical surface and the other is a cylindrical surface. It is.

図19A、B、C、及びDは、マイクロレンズ55aの集光位置(焦点位置)近傍におけるビーム径を計算機によってシミュレーションした結果を示す図である。
また、比較のために、マイクロレンズが、曲率半径Rx=Ry=−0.1mmの球面形状である場合について、同様のシミュレーションを行った結果を、図20A、B、C及びDに示す。なお、各図におけるzの値は、マイクロレンズ55aのピント方向の評価位置を、マイクロレンズ55aのビーム出射面からの距離で示している。
また、前記シミュレーションに用いたマイクロレンズ55aの面形状は、下記計算式で計算される。
19A, 19B, 19C, and 19D are diagrams showing the results of simulating the beam diameter in the vicinity of the condensing position (focal position) of the microlens 55a by a computer.
For comparison, FIGS. 20A, 20B, 20C, and 20D show the results of a similar simulation when the microlens has a spherical shape with a radius of curvature Rx = Ry = −0.1 mm. In addition, the value of z in each figure has shown the evaluation position of the focus direction of the micro lens 55a with the distance from the beam emission surface of the micro lens 55a.
The surface shape of the microlens 55a used for the simulation is calculated by the following calculation formula.

但し、前記計算式において、Cxは、x方向の曲率(=1/Rx)、Cyは、y方向の曲率(=1/Ry)、Xは、x方向に関するレンズ光軸Oからの距離、Yは、y方向に関するレンズ光軸Oからの距離、をそれぞれ示す。 In the above formula, Cx is the curvature in the x direction (= 1 / Rx), Cy is the curvature in the y direction (= 1 / Ry), X is the distance from the lens optical axis O in the x direction, Y Indicates the distance from the lens optical axis O in the y direction, respectively.

図19A〜Dと図20A〜Dとを比較すると明らかなように、本発明のパターン形成方法ではマイクロレンズ55aを、y方向に平行断面内の焦点距離がx方向に平行断面内の焦点距離よりも小さいトーリックレンズとしたことにより、その集光位置近傍におけるビーム形状の歪みが抑制される。このため、歪みの無い、より高精細な画像をパターン形成材料150に露光可能となる。   19A to 19D and FIGS. 20A to 20D, in the pattern forming method of the present invention, the microlens 55a has a focal length in the cross section parallel to the y direction that is greater than the focal length in the cross section parallel to the x direction. Since the toric lens is also small, distortion of the beam shape in the vicinity of the condensing position is suppressed. Therefore, it is possible to expose the pattern forming material 150 with a higher definition image without distortion.

なお、マイクロミラー62のx方向及びy方向に関する中央部の歪の大小関係が、上記と逆になっている場合は、x方向に平行断面内の焦点距離がy方向に平行断面内の焦点距離よりも小さいトーリックレンズからマイクロレンズを構成すれば、同様に、歪みの無い、より高精細な画像をパターン形成材料150に露光可能となる。   In addition, when the magnitude relation of the distortion of the center part in the x direction and the y direction of the micromirror 62 is opposite to the above, the focal length in the parallel section in the x direction is the focal length in the parallel section in the y direction. If the microlens is formed of a smaller toric lens, the pattern forming material 150 can be similarly exposed to a higher-definition image without distortion.

アパーチャアレイ59は、マイクロレンズアレイ55の集光位置近傍に配置される。アパーチャアレイ59に備えられた各アパーチャ59aには、対応するマイクロレンズ55aを経た光のみが入射する。従って、1のマイクロレンズ55aに対応する1のアパーチャ59aには、それと対応しない隣接のマイクロレンズ55aからの光が入射することが防止され、消光比を高めることが可能となる。
アパーチャ59aの径をある程度小さくすれば、マイクロレンズ55aの集光位置におけるビーム形状の歪みを抑制する効果が得られが、アパーチャアレイ59で遮断される光量がより多くなり、光利用効率が低下する。この場合に、マイクロレンズ55aを前記非球面形状とすることにより、光の遮断が防止され、光利用効率が高く保たれる。
The aperture array 59 is disposed in the vicinity of the light collection position of the microlens array 55. Only the light that has passed through the corresponding microlens 55 a is incident on each aperture 59 a provided in the aperture array 59. Accordingly, light from the adjacent microlens 55a not corresponding to one aperture 59a corresponding to one microlens 55a is prevented, and the extinction ratio can be increased.
If the diameter of the aperture 59a is reduced to some extent, an effect of suppressing the distortion of the beam shape at the condensing position of the micro lens 55a can be obtained, but the amount of light blocked by the aperture array 59 is increased, and the light utilization efficiency is reduced. . In this case, the microlens 55a having the aspherical shape prevents light from being blocked and keeps light use efficiency high.

また、前記マイクロレンズアレイ55及びアパーチャアレイ59により、DMD50を構成するマイクロミラー62の反射面の歪みによる収差を補正しているが、DMD以外の空間光変調素子を用いる本発明のパターン形成方法においても、その空間光変調素子の描素部の面に歪みが存在する場合は、本発明を適用してその歪みによる収差を補正し、ビーム形状に歪みが生じることを防止可能である。   The micro lens array 55 and the aperture array 59 correct the aberration caused by the distortion of the reflection surface of the micro mirror 62 constituting the DMD 50. In the pattern forming method of the present invention using a spatial light modulation element other than the DMD. However, if there is distortion on the surface of the picture element portion of the spatial light modulator, the present invention can be applied to correct the aberration due to the distortion and prevent the beam shape from being distorted.

なお、本発明のパターン形成方法においては、マイクロミラー62の2つの対角線方向に光学的に対応するx方向及びy方向の曲率が異なるトーリックレンズであるマイクロレンズ55aが適用されているが、マイクロミラー62の歪みに応じて、図38A、Bにそれぞれ等高線付き正面形状、側面形状を示すように、矩形のマイクロミラー62の2つの辺方向に光学的に対応するxx方向及びyy方向の曲率が互いに異なるトーリックレンズからなるマイクロレンズ55a’も適用可能である。   In the pattern forming method of the present invention, the micro lens 55a which is a toric lens having different curvatures in the x direction and the y direction optically corresponding to the two diagonal directions of the micro mirror 62 is applied. 38A and 38B, the curvatures in the xx direction and the yy direction optically corresponding to the two side directions of the rectangular micromirror 62 are shown in FIGS. 38A and 38B, respectively. A microlens 55a ′ made of different toric lenses is also applicable.

図13Aに示すように、前記結像光学系は、レンズ480、482を備え、アパーチャアレイ59を通過した光は、該結像光学系により被露光面56上に結像される。   As shown in FIG. 13A, the imaging optical system includes lenses 480 and 482, and the light that has passed through the aperture array 59 is imaged on the exposed surface 56 by the imaging optical system.

以上説明したとおり、前記パターン形成装置は、DMD50により反射されたレーザ光が、レンズ系の拡大レンズ454、458により数倍に拡大されて被露光面56に投影されるので、全体の画像領域が広くなる。このとき、マイクロレンズアレイ472及びアパーチャアレイ476が配置されていなければ、図13Bに示すように、被露光面56に投影される各ビームスポットBSの1描素サイズ(スポットサイズ)が露光エリア468のサイズに応じて大きなものとなり、露光エリア468の鮮鋭度を表すMTF(Modulation Transfer Function)特性が低下する。
一方、前記パターン形成装置では、マイクロレンズアレイ472及びアパーチャアレイ476を備えているので、DMD50により反射されたレーザ光は、マイクロレンズアレイ472の各マイクロレンズによりDMD50の各描素部に対応して集光される。これにより、図13Cに示すように、露光エリアが拡大された場合でも、各ビームスポットBSのスポットサイズを所望の大きさ(例えば、10μm×10μm)に縮小することが可能となり、MTF特性の低下を防止して、高精細な露光を行うことができる。
なお、露光エリア468が傾いているのは、描素間の隙間を無くす為に、DMD50を傾けて配置しているからである。
また、マイクロレンズの収差によるビームの太りがあっても、アパーチャアレイによって被露光面56上でのスポットサイズが一定の大きさになるようにビームを整形することができると共に、各描素に対応して設けられたアパーチャアレイを通過させることにより、隣接する描素間でのクロストークを防止することができる。
更に、光照射手段144に高輝度光源を使用することにより、レンズ458からマイクロレンズアレイ472の各マイクロレンズに入射する光束の角度が小さくなるので、隣接する描素の光束の一部が入射するのを防止することができる。即ち、高消光比を実現することができる。
As described above, in the pattern forming apparatus, the laser light reflected by the DMD 50 is magnified several times by the magnifying lenses 454 and 458 of the lens system and projected onto the exposed surface 56, so that the entire image area is Become wider. At this time, if the microlens array 472 and the aperture array 476 are not arranged, one pixel size (spot size) of each beam spot BS projected onto the exposed surface 56 is set to the exposure area 468 as shown in FIG. 13B. MTF (Modulation Transfer Function) characteristics representing the sharpness of the exposure area 468 are deteriorated.
On the other hand, since the pattern forming apparatus includes the micro lens array 472 and the aperture array 476, the laser light reflected by the DMD 50 corresponds to each pixel part of the DMD 50 by each micro lens of the micro lens array 472. Focused. Accordingly, as shown in FIG. 13C, even when the exposure area is enlarged, the spot size of each beam spot BS can be reduced to a desired size (for example, 10 μm × 10 μm), and the MTF characteristic is deteriorated. And high-definition exposure can be performed.
Note that the exposure area 468 is inclined because the DMD 50 is inclined and disposed in order to eliminate the gap between the pixels.
In addition, the aperture array can shape the beam so that the spot size on the surface to be exposed 56 is constant even if the beam is thick due to the aberration of the micro lens. Thus, crosstalk between adjacent picture elements can be prevented by passing through the aperture array.
Further, by using a high-intensity light source for the light irradiating means 144, the angle of the light beam incident from the lens 458 to each microlens of the microlens array 472 is reduced, so that a part of the light flux of the adjacent pixel enters. Can be prevented. That is, a high extinction ratio can be realized.

図22A及びBは、他のマイクロレンズアレイの正面形状及び側面形状を示す図である。
図22に示すとおり、他のマイクロレンズアレイとしては、各マイクロレンズに、マイクロミラー62の反射面の歪みによる収差を補正する屈折率分布を持たせたものである。
図示の通り、他のマイクロレンズ155aの外形形状は平行平板状である。なお、同図におけるx、y方向は、既述した通りである。
図23は、図22のマイクロレンズ155aによる上記x方向及びy方向に平行断面内におけるレーザ光Bの集光状態を示す概略図である。
図23に示すように、マイクロレンズ155aは、光軸Oから外方に向かって次第に増大する屈折率分布を有するものであり、同図においてマイクロレンズ155a内に示す破線は、その屈折率が光軸Oから所定の等ピッチで変化した位置を示している。図示の通り、x方向に平行断面内とy方向に平行断面内とを比較すると、後者の断面内の方がマイクロレンズ155aの屈折率変化の割合がより大であって、焦点距離がより短くなっている。このような屈折率分布型レンズから構成されるマイクロレンズアレイを用いても、前記マイクロレンズアレイ55を用いる場合と同様の効果を得ることが可能である。
なお、図17及び図18に示したマイクロレンズ55aにおいて、併せて、前記屈折率分布を与え、面形状と屈折率分布の双方によって、マイクロミラー62の反射面の歪みによる収差を補正することも可能である。
22A and 22B are views showing the front shape and side shape of another microlens array.
As shown in FIG. 22, as another microlens array, each microlens is provided with a refractive index distribution for correcting aberration due to distortion of the reflecting surface of the micromirror 62.
As illustrated, the external shape of the other microlens 155a is a parallel plate. The x and y directions in the figure are as described above.
FIG. 23 is a schematic view showing a condensing state of the laser beam B in the cross section parallel to the x direction and the y direction by the micro lens 155a of FIG.
As shown in FIG. 23, the microlens 155a has a refractive index distribution that gradually increases outward from the optical axis O. In FIG. 23, the broken line in the microlens 155a indicates that the refractive index is light. A position changed from the axis O at a predetermined equal pitch is shown. As shown in the drawing, when the parallel cross section in the x direction is compared with the parallel cross section in the y direction, the ratio of the refractive index change of the microlens 155a is larger in the latter cross section, and the focal length is shorter. It has become. Even when a microlens array composed of such a gradient index lens is used, it is possible to obtain the same effect as when the microlens array 55 is used.
In addition, in the microlens 55a shown in FIGS. 17 and 18, the refractive index distribution is given together, and the aberration due to the distortion of the reflecting surface of the micromirror 62 can be corrected by both the surface shape and the refractive index distribution. Is possible.

次に、前記マイクロレンズアレイの他の一例について図面を参照しながら説明する。
本例のマイクロレンズアレイは、図42に示すとおり、前記描素部の周辺部からの光を入射させないレンズ開口形状を有するマイクロレンズを配列してなる。
Next, another example of the microlens array will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 42, the microlens array of this example is formed by arranging microlenses having a lens opening shape that does not allow the light from the peripheral portion of the picture element portion to enter.

先に図14及び図15を参照して説明したとおり、DMD50のマイクロミラー62の反射面には歪みが存在するが、その歪み変化量はマイクロミラー62の中心から周辺部に行くにつれて次第に大きくなる傾向を有している。そしてマイクロミラー62の1つの対角線方向(y方向)の周辺部歪み変化量は、別の対角線方向(x方向)の周辺部歪み変化量と比べて大きく、上記の傾向もより顕著となっている。   As described above with reference to FIGS. 14 and 15, there is distortion on the reflection surface of the micromirror 62 of the DMD 50, but the amount of change in distortion gradually increases from the center of the micromirror 62 toward the periphery. Has a trend. The amount of change in peripheral distortion in one diagonal direction (y direction) of the micromirror 62 is larger than the amount of change in peripheral distortion in another diagonal direction (x direction), and the above-described tendency is more remarkable. .

本例のマイクロレンズアレイは、上述の問題に対処するために適用されたものである。このマイクロレンズアレイ255は、アレイ状に配設されたマイクロレンズ255aが円形のレンズ開口を有するものとされている。そこで、上述のように歪みが大きいマイクロミラー62の反射面の周辺部、特に、四隅部で反射したレーザ光Bはマイクロレンズ255aによって集光されなくなり、集光されたレーザ光Bの集光位置における形状が歪んでしまうことを防止できる。したがって、歪みの無い、より高精細な画像をパターン形成材料150に露光可能となる。   The microlens array of this example is applied to cope with the above-described problem. In the microlens array 255, the microlenses 255a arranged in an array have a circular lens opening. Therefore, as described above, the laser light B reflected at the peripheral portion of the reflecting surface of the micromirror 62 having a large distortion, particularly at the four corners, is not condensed by the microlens 255a, and the condensing position of the condensed laser light B is reduced. Can be prevented from being distorted. Therefore, a higher-definition image without distortion can be exposed to the pattern forming material 150.

また前記マイクロレンズアレイ255においては、図42に示したとおり、マイクロレンズ255aを保持している透明部材255b(これは通常、マイクロレンズ255aと一体的に形成される)の裏面、つまりマイクロレンズ255aが形成されている面と反対側の面に、互いに離れた複数のマイクロレンズ255aのレンズ開口の外側領域を埋める状態にして、遮光性のマスク255cが形成されている。このようなマスク255cが設けられていることにより、マイクロミラー62の反射面の周辺部、特に四隅部で反射したレーザ光Bはそこで吸収、遮断されるので、集光されたレーザ光Bの形状が歪んでしまうという問題がより確実に防止される。   In the microlens array 255, as shown in FIG. 42, the back surface of the transparent member 255b holding the microlens 255a (which is usually formed integrally with the microlens 255a), that is, the microlens 255a. A light-shielding mask 255c is formed on the surface opposite to the surface on which the lens openings are formed so as to fill the outer regions of the lens openings of the plurality of microlenses 255a separated from each other. By providing such a mask 255c, the laser beam B reflected at the periphery of the reflecting surface of the micromirror 62, particularly at the four corners, is absorbed and blocked there, so the shape of the focused laser beam B Is more reliably prevented from being distorted.

前記マイクロレンズアレイ255において、マイクロレンズの開口形状は上述した円形に限られるものではなく、例えば図43に示すように、楕円形の開口を有するマイクロレンズ455aを複数並設してなるマイクロレンズアレイ455や、図44に示すように多角形(図示の例では四角形)の開口を有するマイクロレンズ555aを複数並設してなるマイクロレンズアレイ555等を適用することもできる。なお上記マイクロレンズ455a及び555aは、通常の軸対称球面レンズの一部を円形あるいは多角形に切り取った形のものであり、通常の軸対称球面レンズと同様の集光機能を有する。   In the microlens array 255, the opening shape of the microlens is not limited to the circular shape described above. For example, as shown in FIG. 43, a microlens array in which a plurality of microlenses 455a having elliptical openings are arranged in parallel. As shown in FIG. 44, a microlens array 555 formed by arranging a plurality of microlenses 555a having polygonal (quadrangle in the illustrated example) openings can be used. Note that the microlenses 455a and 555a are formed by cutting out a part of a normal axisymmetric spherical lens into a circular shape or a polygonal shape, and have a light collecting function similar to that of a normal axisymmetric spherical lens.

さらに、本発明においては、図45のA、B及びCに示すようなマイクロレンズアレイを適用することも可能である。同図Aに示すマイクロレンズアレイ655は、透明部材655bのレーザ光Bが出射する側の面に、上記マイクロレンズ55a、455a及び555aと同様の複数のマイクロレンズ655aが互いに密接するように並設され、レーザ光Bが入射する側の面に上記マスク255cと同様のマスク655cが形成されてなる。なお、図42のマスク255cはレンズ開口の外側部分に形成されているのに対し、このマスク655cはレンズ開口内に設けられている。また同図Bに示すマイクロレンズアレイ755は、透明部材455bのレーザ光Bが出射する側の面に、互いに離して複数のマイクロレンズ755aが並設され、それらのマイクロレンズ755a間にマスク755cが形成されてなる。また同図Cに示すマイクロレンズアレイ855は、透明部材855bのレーザ光Bが出射する側の面に、互いに接する状態にして複数のマイクロレンズ855aが並設され、各マイクロレンズ855aの周辺部にマスク855cが形成されてなる。   Furthermore, in the present invention, it is possible to apply a microlens array as shown in A, B and C of FIG. A microlens array 655 shown in FIG. 6A is arranged in parallel so that a plurality of microlenses 655a similar to the microlenses 55a, 455a, and 555a are in close contact with the surface of the transparent member 655b on the side where the laser beam B is emitted. Then, a mask 655c similar to the mask 255c is formed on the surface on which the laser beam B is incident. Note that the mask 255c in FIG. 42 is formed in the outer portion of the lens opening, whereas the mask 655c is provided in the lens opening. In the microlens array 755 shown in FIG. 5B, a plurality of microlenses 755a are arranged in parallel on the surface of the transparent member 455b on the side where the laser beam B is emitted, and a mask 755c is provided between the microlenses 755a. Formed. Further, in the microlens array 855 shown in FIG. 6C, a plurality of microlenses 855a are arranged in parallel with each other on the surface of the transparent member 855b on the side where the laser beam B is emitted, and each microlens 855a has a peripheral portion. A mask 855c is formed.

なお、前記マスク655c、755c及び855cは全て、前述のマスク255cと同様に円形の開口を有するものであり、それによりマイクロレンズの開口が円形に規定されるようになっている。   The masks 655c, 755c, and 855c all have a circular opening as in the above-described mask 255c, whereby the opening of the microlens is defined to be circular.

以上説明したマイクロレンズ255a、455a、555a、655a及び755aのように、マスクを設ける等によって、DMD50のマイクロミラー62の周辺部からの光を入射させないレンズ開口形状とする構成は、図17に示す既述のマイクロレンズ55aのようにマイクロミラー62の面の歪みによる収差を補正する非球面形状のレンズや、図22に示すマイクロレンズ155aのように上記収差を補正する屈折率分布を有するレンズに併せて採用することも可能である。そのようにすれば、マイクロミラー62の反射面の歪みによる露光画像の歪みを防止する効果が相乗的に高められる。   FIG. 17 shows a configuration in which a lens opening shape that does not allow light from the periphery of the micromirror 62 of the DMD 50 to enter by providing a mask, such as the microlenses 255a, 455a, 555a, 655a, and 755a described above. An aspherical lens that corrects aberration due to the distortion of the surface of the micromirror 62 like the microlens 55a described above, or a lens having a refractive index distribution that corrects the aberration like the microlens 155a shown in FIG. It is also possible to employ them. By doing so, the effect of preventing the distortion of the exposure image due to the distortion of the reflection surface of the micromirror 62 is synergistically enhanced.

特に、図45Cに示すように、マイクロレンズアレイ855におけるマイクロレンズ855aのレンズ面にマスク855cが形成される構成において、マイクロレンズ855aが上述のような非球面形状や屈折率分布を有するものとされ、その上で、例えば、図11に示したレンズ系52、54のような第1結像光学系の結像位置が、マイクロレンズ855aのレンズ面に設定されているときは、特に光利用効率が高くなり、より高強度の光でパターン形成材料150を露光することができる。すなわち、そのときは、第1の結像光学系により、マイクロミラー62の反射面の歪みによる迷光が該光学系の結像位置で1点に集束するように光が屈折するが、この位置にマスク855cが形成されていれば、迷光以外の光が遮光されることがなくなり、光利用効率が向上する。   In particular, as shown in FIG. 45C, in the configuration in which the mask 855c is formed on the lens surface of the microlens 855a in the microlens array 855, the microlens 855a has the above-described aspherical shape and refractive index distribution. In addition, for example, when the imaging position of the first imaging optical system such as the lens systems 52 and 54 shown in FIG. 11 is set on the lens surface of the microlens 855a, the light utilization efficiency is particularly high. The pattern forming material 150 can be exposed with higher intensity light. That is, at that time, the first imaging optical system refracts the light so that stray light due to the distortion of the reflection surface of the micromirror 62 is focused at one point at the imaging position of the optical system. If the mask 855c is formed, light other than stray light is not shielded, and light use efficiency is improved.

本発明のパターン形成方法では、公知の光学系の中から適宜選択したその他の光学系と併用してもよく、例えば、1対の組合せレンズからなる光量分布補正光学系などが挙げられる。
前記光量分布補正光学系は、光軸に近い中心部の光束幅に対する周辺部の光束幅の比が入射側に比べて出射側の方が小さくなるように各出射位置における光束幅を変化させて、光照射手段からの平行光束をDMDに照射するときに、被照射面での光量分布が略均一になるように補正する。以下、前記光量分布補正光学系について図面を参照しながら説明する。
In the pattern forming method of the present invention, it may be used in combination with other optical systems appropriately selected from known optical systems, for example, a light amount distribution correcting optical system composed of a pair of combination lenses.
The light amount distribution correcting optical system changes the light flux width at each exit position so that the ratio of the light flux width at the peripheral portion to the light flux width at the central portion close to the optical axis is smaller on the exit side than on the incident side. When the DMD is irradiated with the parallel light flux from the light irradiation means, the light amount distribution on the irradiated surface is corrected so as to be substantially uniform. Hereinafter, the light quantity distribution correcting optical system will be described with reference to the drawings.

図24は、光量分布補正光学系による補正の概念を示す説明図である。
図24Aに示すように、入射光束と出射光束とで、その全体の光束幅(全光束幅)H0、H1が同じである場合について説明する。なお、図24Aにおいて、符号51、52で示した部分は、前記光量分布補正光学系における入射面及び出射面を仮想的に示したものである。
前記光量分布補正光学系において、光軸Z1に近い中心部に入射した光束と、周辺部に入射した光束とのそれぞれの光束幅h0、h1が、同一であるものとする(h0=hl)。前記光量分布補正光学系は、入射側において同一の光束幅h0,h1であった光に対し、中心部の入射光束については、その光束幅h0を拡大し、逆に、周辺部の入射光束に対してはその光束幅h1を縮小するような作用を施す。即ち、中心部の出射光束の幅h10と、周辺部の出射光束の幅h11とについて、h11<h10となるようにする。光束幅の比率で表すと、出射側における中心部の光束幅に対する周辺部の光束幅の比「h11/h10」が、入射側における比(h1/h0=1)に比べて小さくなっている((h11/h10)<1)。
FIG. 24 is an explanatory diagram showing the concept of correction by the light quantity distribution correction optical system.
As shown in FIG. 24A, a description will be given of a case where the entire luminous flux width (total luminous flux width) H0 and H1 is the same for the incident luminous flux and the outgoing luminous flux. In FIG. 24A, the portions denoted by reference numerals 51 and 52 virtually indicate the entrance surface and the exit surface in the light quantity distribution correction optical system.
In the light quantity distribution correcting optical system, it is assumed that the light flux widths h0 and h1 of the light beam incident on the central portion near the optical axis Z1 and the light beam incident on the peripheral portion are the same (h0 = hl). The light quantity distribution correcting optical system expands the light flux width h0 of the incident light beam in the central portion with respect to the light having the same light flux widths h0 and h1 on the incident side, and conversely changes the incident light flux in the peripheral portion. On the other hand, the light beam width h1 is reduced. That is, the width h10 of the outgoing light beam at the center and the width h11 of the outgoing light beam at the periphery are set to satisfy h11 <h10. In terms of the ratio of the luminous flux width, the ratio “h11 / h10” of the luminous flux width in the peripheral portion to the luminous flux width in the central portion on the emission side is smaller than the ratio on the incident side (h1 / h0 = 1) ( (H11 / h10) <1).

このように光束幅を変化させることにより、通常では光量分布が大きくなっている中央部の光束を、光量の不足している周辺部へと生かすことができ、全体として光の利用効率を落とさずに、被照射面での光量分布が略均一化される。均一化の度合いは、例えば、有効領域内における光量ムラが30%以内、好ましくは20%以内となるようにする。   By changing the light flux width in this way, the light flux in the central part, which normally has a large light quantity distribution, can be utilized in the peripheral part where the light quantity is insufficient, and the overall light utilization efficiency is not reduced. In addition, the light quantity distribution on the irradiated surface is made substantially uniform. The degree of uniformity is, for example, such that the unevenness in the amount of light in the effective area is within 30%, preferably within 20%.

前記光量分布補正光学系による作用、効果は、入射側と出射側とで、全体の光束幅を変える場合(図24B,C)においても同様である。   The operations and effects of the light quantity distribution correcting optical system are the same when the entire light flux width is changed between the incident side and the exit side (FIGS. 24B and 24C).

図24Bは、入射側の全体の光束幅H0を、幅H2に“縮小”して出射する場合(H0>H2)を示している。このような場合においても、前記光量分布補正光学系は、入射側において同一の光束幅h0、h1であった光を、出射側において、中央部の光束幅h10が周辺部に比べて大きくなり、逆に、周辺部の光束幅h11が中心部に比べて小さくなるようにする。光束の縮小率で考えると、中心部の入射光束に対する縮小率を周辺部に比べて小さくし、周辺部の入射光束に対する縮小率を中心部に比べて大きくするような作用を施している。この場合にも、中心部の光束幅に対する周辺部の光束幅の比「H11/H10」が、入射側における比(h1/h0=1)に比べて小さくなる((h11/h10)<1)。   FIG. 24B shows a case where the entire light flux width H0 on the incident side is “reduced” to the width H2 and emitted (H0> H2). Even in such a case, the light quantity distribution correcting optical system has the same light beam width h0, h1 on the incident side, and the light beam width h10 in the central part is larger than that in the peripheral part on the emission side. Conversely, the luminous flux width h11 at the peripheral part is made smaller than that at the central part. Considering the reduction rate of the light beam, the reduction rate with respect to the incident light beam in the central part is made smaller than that in the peripheral part, and the reduction rate with respect to the incident light beam in the peripheral part is made larger than that in the central part. Also in this case, the ratio “H11 / H10” of the light flux width in the peripheral portion to the light flux width in the central portion is smaller than the ratio (h1 / h0 = 1) on the incident side ((h11 / h10) <1). .

図24Cは、入射側の全体の光束幅H0を、幅Η3に“拡大”して出射する場合(H0<H3)を示している。このような場合においても、前記光量分布補正光学系は、入射側において同一の光束幅h0、h1であった光を、出射側において、中央部の光束幅h10が周辺部に比べて大きくなり、逆に、周辺部の光束幅h11が中心部に比べて小さくなるようにする。光束の拡大率で考えると、中心部の入射光束に対する拡大率を周辺部に比べて大きくし、周辺部の入射光束に対する拡大率を中心部に比べて小さくするような作用を施している。この場合にも、中心部の光束幅に対する周辺部の光束幅の比「h11/h10」が、入射側における比(h1/h0=1)に比べて小さくなる((h11/h10)<1)。   FIG. 24C shows a case where the entire light flux width H0 on the incident side is “enlarged” by the width Η3 and emitted (H0 <H3). Even in such a case, the light quantity distribution correcting optical system has the same light beam width h0, h1 on the incident side, and the light beam width h10 in the central part is larger than that in the peripheral part on the emission side. Conversely, the luminous flux width h11 at the peripheral part is made smaller than that at the central part. Considering the expansion rate of the light beam, the expansion rate for the incident light beam in the central portion is made larger than that in the peripheral portion, and the expansion rate for the incident light beam in the peripheral portion is made smaller than that in the central portion. Also in this case, the ratio “h11 / h10” of the light flux width in the peripheral portion to the light flux width in the central portion is smaller than the ratio (h1 / h0 = 1) on the incident side ((h11 / h10) <1). .

このように、前記光量分布補正光学系は、各出射位置における光束幅を変化させ、光軸Z1に近い中心部の光束幅に対する周辺部の光束幅の比を入射側に比べて出射側の方が小さくなるようにしたので、入射側において同一の光束幅であった光が、出射側においては、中央部の光束幅が周辺部に比べて大きくなり、周辺部の光束幅は中心部に比べて小さくなる。これにより、中央部の光束を周辺部へと生かすことができ、光学系全体としての光の利用効率を落とさずに、光量分布の略均一化された光束断面を形成することができる。   As described above, the light quantity distribution correcting optical system changes the light beam width at each emission position, and the ratio of the light beam width in the peripheral part to the light beam width in the central part near the optical axis Z1 is larger on the outgoing side than on the incident side. Since the light having the same luminous flux width on the incident side is larger on the outgoing side, the luminous flux width in the central portion is larger than that in the peripheral portion, and the luminous flux width in the peripheral portion is smaller than that in the central portion. Become smaller. As a result, it is possible to make use of the light beam at the center part to the peripheral part, and it is possible to form a light beam cross-section with a substantially uniform light amount distribution without reducing the light use efficiency of the entire optical system.

次に、前記光量分布補正光学系として使用する1対の組合せレンズの具体的なレンズデータの1例を示す。この例では、前記光照射手段がレーザアレイ光源である場合のように、出射光束の断面での光量分布がガウス分布である場合のレンズデータを示す。なお、シングルモード光ファイバの入射端に1個の半導体レーザを接続した場合には、光ファイバからの射出光束の光量分布がガウス分布になる。本発明のパターン形成方法では、このような場合の適用も可能である。また、マルチモード光ファイバのコア径を小さくしてシングルモード光ファイバの構成に近付ける等により光軸に近い中心部の光量が周辺部の光量よりも大きい場合にも適用可能である。
下記表1に基本レンズデータを示す。
Next, an example of specific lens data of a pair of combination lenses used as the light quantity distribution correcting optical system will be shown. In this example, lens data in the case where the light amount distribution in the cross section of the emitted light beam is a Gaussian distribution as in the case where the light irradiation means is a laser array light source is shown. When one semiconductor laser is connected to the incident end of the single mode optical fiber, the light quantity distribution of the emitted light beam from the optical fiber becomes a Gaussian distribution. The pattern forming method of the present invention can be applied to such a case. Further, the present invention can be applied to a case where the light amount in the central portion near the optical axis is larger than the light amount in the peripheral portion, for example, by reducing the core diameter of the multi-mode optical fiber and approaching the configuration of the single mode optical fiber.
Table 1 below shows basic lens data.

表1から分かるように、1対の組合せレンズは、回転対称の2つの非球面レンズから構成されている。光入射側に配置された第1のレンズの光入射側の面を第1面、光出射側の面を第2面とすると、第1面は非球面形状である。また、光出射側に配置された第2のレンズの光入射側の面を第3面、光出射側の面を第4面とすると、第4面が非球面形状である。   As can be seen from Table 1, the pair of combination lenses is composed of two rotationally symmetric aspherical lenses. If the light incident side surface of the first lens disposed on the light incident side is the first surface and the light exit side surface is the second surface, the first surface is aspherical. In addition, when the surface on the light incident side of the second lens disposed on the light emitting side is the third surface and the surface on the light emitting side is the fourth surface, the fourth surface is aspherical.

表1において、面番号Siはi番目(i=1〜4)の面の番号を示し、曲率半径riはi番目の面の曲率半径を示し、面間隔diはi番目の面とi+1番目の面との光軸上の面間隔を示す。面間隔di値の単位はミリメートル(mm)である。屈折率Niはi番目の面を備えた光学要素の波長405nmに対する屈折率の値を示す。
下記表2に、第1面及び第4面の非球面データを示す。
In Table 1, the surface number Si indicates the number of the i-th surface (i = 1 to 4), the curvature radius ri indicates the curvature radius of the i-th surface, and the surface interval di indicates the i-th surface and the i + 1-th surface. The distance between surfaces on the optical axis is shown. The unit of the surface interval di value is millimeter (mm). The refractive index Ni indicates the value of the refractive index with respect to the wavelength of 405 nm of the optical element having the i-th surface.
Table 2 below shows the aspheric data of the first surface and the fourth surface.

上記の非球面データは、非球面形状を表す下記式(A)における係数で表される。   The aspheric data is expressed by a coefficient in the following formula (A) that represents the aspheric shape.

上記式(A)において各係数を以下の通り定義する。
Z:光軸から高さρの位置にある非球面上の点から、非球面の頂点の接平面(光軸に垂直な平面)に下ろした垂線の長さ(mm)
ρ:光軸からの距離(mm)
K:円錐係数
C:近軸曲率(1/r、r:近軸曲率半径)
ai:第i次(i=3〜10)の非球面係数
表2に示した数値において、記号“E”は、その次に続く数値が10を底とした“べき指数″であることを示し、その10を底とした指数関数で表される数値が“E”の前の数値に乗算されることを示す。例えば、「1.0E−02」であれば、「1.0×10−2」であることを示す。
In the above formula (A), each coefficient is defined as follows.
Z: Length of a perpendicular line (mm) drawn from a point on the aspheric surface at a height ρ from the optical axis to the tangent plane (plane perpendicular to the optical axis) of the apex of the aspheric surface
ρ: Distance from optical axis (mm)
K: Conic coefficient C: Paraxial curvature (1 / r, r: Paraxial radius of curvature)
ai: i-th order (i = 3 to 10) aspheric coefficient In the numerical values shown in Table 2, the symbol “E” indicates that the subsequent numerical value is a “power index” with 10 as the base. The numerical value represented by the exponential function with the base of 10 is multiplied by the numerical value before “E”. For example, “1.0E-02” indicates “1.0 × 10 −2 ”.

図26は、前記表1及び表2に示す1対の組合せレンズによって得られる照明光の光量分布を示す。ここで、横軸は光軸からの座標を示し、縦軸は光量比(%)を示す。なお、比較のために、図25に、補正を行わなかった場合の照明光の光量分布(ガウス分布)を示す。
図25及び図26に示すように、光量分布補正光学系で補正を行うことにより、補正を行わなかった場合と比べて、略均一化された光量分布が得られている。これにより、光の利用効率を落とさずに、均一なレーザ光でムラなく露光を行うことができる。
FIG. 26 shows a light amount distribution of illumination light obtained by the pair of combination lenses shown in Tables 1 and 2. Here, the horizontal axis represents coordinates from the optical axis, and the vertical axis represents the light amount ratio (%). For comparison, FIG. 25 shows a light amount distribution (Gaussian distribution) of illumination light when correction is not performed.
As shown in FIG. 25 and FIG. 26, by performing correction with the light amount distribution correcting optical system, a substantially uniform light amount distribution is obtained as compared with the case where correction is not performed. As a result, it is possible to perform exposure with uniform laser light without reducing the efficiency of use of light without lowering the light utilization efficiency.

次に、光照射手段としてのファイバアレイ光源66を説明する。
図27A(A)は、ファイバアレイ光源の構成を示す斜視図であり、図27A(B)は、(A)の部分拡大図であり、図27A(C)及び(D)は、レーザ出射部における発光点の配列を示す平面図である。また、図27Bは、ファイバアレイ光源のレーザ出射部における発光点の配列を示す正面図である。
Next, the fiber array light source 66 as a light irradiation means will be described.
27A (A) is a perspective view showing the configuration of the fiber array light source, FIG. 27A (B) is a partially enlarged view of (A), and FIGS. 27A (C) and (D) are laser emitting portions. It is a top view which shows the arrangement | sequence of the light emission point in. FIG. 27B is a front view showing the arrangement of the light emitting points in the laser emission part of the fiber array light source.

図27Aに示すように、ファイバアレイ光源66は、複数(例えば、14個)のレーザモジュール64を備えており、各レーザモジュール64には、マルチモード光ファイバ30の一端が結合されている。マルチモード光ファイバ30の他端には、コア径がマルチモード光ファイバ30と同一でかつクラッド径がマルチモード光ファイバ30より小さい光ファイバ31が結合されている。図27Bに詳しく示すように、マルチモード光ファイバ31の光ファイバ30と反対側の端部は副走査方向と直交する主走査方向に沿って7個並べられ、それが2列に配列されてレーザ出射部68が構成されている。   As shown in FIG. 27A, the fiber array light source 66 includes a plurality of (for example, 14) laser modules 64, and one end of the multimode optical fiber 30 is coupled to each laser module 64. An optical fiber 31 having the same core diameter as that of the multimode optical fiber 30 and a smaller cladding diameter than the multimode optical fiber 30 is coupled to the other end of the multimode optical fiber 30. As shown in detail in FIG. 27B, seven ends of the multimode optical fiber 31 on the side opposite to the optical fiber 30 are arranged along the main scanning direction orthogonal to the sub-scanning direction, and these are arranged in two rows to form a laser. An emission unit 68 is configured.

図27Bに示すように、レーザ出射部68は、表面が平坦な2枚の支持板65に挟み込まれて固定されている。また、マルチモード光ファイバ31の光出射端面には、その保護のために、ガラス等の透明な保護板が配置されるのが望ましい。マルチモード光ファイバ31の光出射端面は、光密度が高いため集塵し易く劣化し易いが、上述のような保護板を配置することにより、端面への塵埃の付着を防止し、また劣化を遅らせることができる。   As shown in FIG. 27B, the laser emitting portion 68 is sandwiched and fixed between two support plates 65 having a flat surface. In addition, a transparent protective plate such as glass is preferably disposed on the light emitting end face of the multimode optical fiber 31 for protection. The light exit end face of the multimode optical fiber 31 has high light density and is likely to collect dust and easily deteriorate. However, the protective plate as described above prevents the dust from adhering to the end face and deteriorates. Can be delayed.

また、クラッド径が小さい光ファイバ31の出射端を隙間無く1列に配列するために、クラッド径が大きい部分で隣接する2本のマルチモード光ファイバ30の間にマルチモード光ファイバ30を積み重ね、積み重ねられたマルチモード光ファイバ30に結合された光ファイバ31の出射端が、クラッド径が大きい部分で隣接する2本のマルチモード光ファイバ30に結合された光ファイバ31の2つの出射端の間に挟まれるように配列されている。   Further, in order to arrange the emission ends of the optical fibers 31 having a small cladding diameter in a row without any gaps, the multi-mode optical fibers 30 are stacked between two adjacent multi-mode optical fibers 30 in a portion having a large cladding diameter, The exit end of the optical fiber 31 coupled to the stacked multi-mode optical fiber 30 is between the two exit ends of the optical fiber 31 coupled to the two adjacent multi-mode optical fibers 30 at a portion where the cladding diameter is large. It is arranged to be sandwiched between.

このような光ファイバは、図28に示すように、クラッド径が大きいマルチモード光ファイバ30のレーザ光出射側の先端部分に、長さ1〜30cmのクラッド径が小さい光ファイバ31を同軸的に結合することにより得ることができる。2本の光ファイバは、光ファイバ31の入射端面が、マルチモード光ファイバ30の出射端面に、両光ファイバの中心軸が一致するように融着されて結合されている。上述した通り、光ファイバ31のコア31aの径は、マルチモード光ファイバ30のコア30aの径と同じ大きさである。   In such an optical fiber, as shown in FIG. 28, an optical fiber 31 having a length of 1 to 30 cm and having a small cladding diameter is coaxially provided at the tip of the multimode optical fiber 30 having a large cladding diameter on the laser light emission side. It can be obtained by bonding. In the two optical fibers, the incident end face of the optical fiber 31 is fused and joined to the outgoing end face of the multimode optical fiber 30 so that the central axes of both optical fibers coincide. As described above, the diameter of the core 31 a of the optical fiber 31 is the same as the diameter of the core 30 a of the multimode optical fiber 30.

また、長さが短くクラッド径が大きい光ファイバにクラッド径が小さい光ファイバを融着させた短尺光ファイバを、フェルールや光コネクタ等を介してマルチモード光ファイバ30の出射端に結合してもよい。コネクタ等を用いて着脱可能に結合することで、クラッド径が小さい光ファイバが破損した場合等に先端部分の交換が容易になり、露光ヘッドのメンテナンスに要するコストを低減できる。なお、以下では、光ファイバ31を、マルチモード光ファイバ30の出射端部と称する場合がある。   In addition, a short optical fiber in which an optical fiber having a short cladding diameter and a large cladding diameter is fused to an optical fiber having a short cladding diameter and a large cladding diameter may be coupled to the output end of the multimode optical fiber 30 via a ferrule or an optical connector. Good. By detachably coupling using a connector or the like, the tip portion can be easily replaced when an optical fiber having a small cladding diameter is broken, and the cost required for exposure head maintenance can be reduced. Hereinafter, the optical fiber 31 may be referred to as an emission end portion of the multimode optical fiber 30.

マルチモード光ファイバ30及び光ファイバ31としては、ステップインデックス型光ファイバ、グレーテッドインデックス型光ファイバ、及び複合型光ファイバの何れでもよい。例えば、三菱電線工業株式会社製のステップインデックス型光ファイバを用いることができる。本実施の形態では、マルチモード光ファイバ30及び光ファイバ31は、ステップインデックス型光ファイバであり、マルチモード光ファイバ30は、クラッド径=125μm、コア径=50μm、NA=0.2、入射端面コートの透過率=99.5%以上であり、光ファイバ31は、クラッド径=60μm、コア径=50μm、NA=0.2である。   The multimode optical fiber 30 and the optical fiber 31 may be any of a step index type optical fiber, a graded index type optical fiber, and a composite type optical fiber. For example, a step index type optical fiber manufactured by Mitsubishi Cable Industries, Ltd. can be used. In the present embodiment, the multimode optical fiber 30 and the optical fiber 31 are step index type optical fibers, and the multimode optical fiber 30 has a cladding diameter = 125 μm, a core diameter = 50 μm, NA = 0.2, an incident end face. The transmittance of the coat is 99.5% or more, and the optical fiber 31 has a cladding diameter = 60 μm, a core diameter = 50 μm, and NA = 0.2.

一般に、赤外領域のレーザ光では、光ファイバのクラッド径を小さくすると伝搬損失が増加する。このため、レーザ光の波長帯域に応じて好適なクラッド径が決定されている。しかしながら、波長が短いほど伝搬損失は少なくなり、GaN系半導体レーザから出射された波長405nmのレーザ光では、クラッドの厚み{(クラッド径−コア径)/2}を800nmの波長帯域の赤外光を伝搬させる場合の1/2程度、通信用の1.5μmの波長帯域の赤外光を伝搬させる場合の約1/4にしても、伝搬損失は殆ど増加しない。従って、クラッド径を60μmと小さくすることができる。   In general, in the laser light in the infrared region, the propagation loss increases as the cladding diameter of the optical fiber is reduced. For this reason, a suitable cladding diameter is determined according to the wavelength band of the laser beam. However, the shorter the wavelength, the smaller the propagation loss. In the case of laser light having a wavelength of 405 nm emitted from a GaN-based semiconductor laser, the cladding thickness {(cladding diameter−core diameter) / 2} is set to an infrared light having a wavelength band of 800 nm. The propagation loss hardly increases even if it is about ½ of the case of propagating infrared light and about ¼ of the case of propagating infrared light in the 1.5 μm wavelength band for communication. Therefore, the cladding diameter can be reduced to 60 μm.

但し、光ファイバ31のクラッド径は60μmには限定されない。従来のファイバアレイ光源に使用されている光ファイバのクラッド径は125μmであるが、クラッド径が小さくなるほど焦点深度がより深くなるので、マルチモード光ファイバのクラッド径は80μm以下が好ましく、60μm以下がより好ましく、40μm以下が更に好ましい。一方、コア径は少なくとも3〜4μm必要であることから、光ファイバ31のクラッド径は10μm以上が好ましい。   However, the cladding diameter of the optical fiber 31 is not limited to 60 μm. The clad diameter of the optical fiber used in the conventional fiber array light source is 125 μm, but the depth of focus becomes deeper as the clad diameter becomes smaller. Therefore, the clad diameter of the multimode optical fiber is preferably 80 μm or less, preferably 60 μm or less. More preferably, it is 40 μm or less. On the other hand, since the core diameter needs to be at least 3 to 4 μm, the cladding diameter of the optical fiber 31 is preferably 10 μm or more.

レーザモジュール64は、図29に示す合波レーザ光源(ファイバアレイ光源)によって構成されている。この合波レーザ光源は、ヒートブロック10上に配列固定された複数(例えば、7個)のチップ状の横マルチモード又はシングルモードのGaN系半導体レーザLD1,LD2,LD3,LD4,LD5,LD6,及びLD7と、GaN系半導体レーザLD1〜LD7の各々に対応して設けられたコリメータレンズ11,12,13,14,15,16,及び17と、1つの集光レンズ20と、1本のマルチモード光ファイバ30と、から構成されている。なお、半導体レーザの個数は7個には限定されない。例えば、クラッド径=60μm、コア径=50μm、NA=0.2のマルチモード光ファイバには、20個もの半導体レーザ光を入射することが可能であり、露光ヘッドの必要光量を実現して、かつ光ファイバ本数をより減らすことができる。   The laser module 64 includes a combined laser light source (fiber array light source) shown in FIG. This combined laser light source includes a plurality of (for example, seven) chip-like lateral multimode or single mode GaN-based semiconductor lasers LD1, LD2, LD3, LD4, LD5, LD6, arrayed and fixed on the heat block 10. And LD7, collimator lenses 11, 12, 13, 14, 15, 16, and 17 provided corresponding to each of the GaN-based semiconductor lasers LD1 to LD7, one condenser lens 20, and one multi-lens. Mode optical fiber 30. The number of semiconductor lasers is not limited to seven. For example, as many as 20 semiconductor laser beams can be incident on a multimode optical fiber having a cladding diameter = 60 μm, a core diameter = 50 μm, and NA = 0.2. In addition, the number of optical fibers can be further reduced.

GaN系半導体レーザLD1〜LD7は、発振波長が総て共通(例えば、405nm)であり、最大出力も総て共通(例えば、マルチモードレーザでは100mW、シングルモードレーザでは30mW)である。なお、GaN系半導体レーザLD1〜LD7としては、350nm〜450nmの波長範囲で、上記の405nm以外の発振波長を備えるレーザを用いてもよい。   The GaN-based semiconductor lasers LD1 to LD7 all have the same oscillation wavelength (for example, 405 nm), and the maximum output is also all the same (for example, 100 mW for the multimode laser and 30 mW for the single mode laser). As the GaN-based semiconductor lasers LD1 to LD7, lasers having an oscillation wavelength other than the above 405 nm in a wavelength range of 350 nm to 450 nm may be used.

前記合波レーザ光源は、図30及び図31に示すように、他の光学要素と共に、上方が開口した箱状のパッケージ40内に収納されている。パッケージ40は、その開口を閉じるように作成されたパッケージ蓋41を備えており、脱気処理後に封止ガスを導入し、パッケージ40の開口をパッケージ蓋41で閉じることにより、パッケージ40とパッケージ蓋41とにより形成される閉空間(封止空間)内に上記合波レーザ光源が気密封止されている。   As shown in FIGS. 30 and 31, the combined laser light source is housed in a box-shaped package 40 having an upper opening together with other optical elements. The package 40 includes a package lid 41 created so as to close the opening thereof. After the deaeration process, a sealing gas is introduced, and the package 40 and the package lid 41 are closed by closing the opening of the package 40 with the package lid 41. 41. The combined laser light source is hermetically sealed in a closed space (sealed space) formed by 41.

パッケージ40の底面にはベース板42が固定されており、このベース板42の上面には、前記ヒートブロック10と、集光レンズ20を保持する集光レンズホルダー45と、マルチモード光ファイバ30の入射端部を保持するファイバホルダー46とが取り付けられている。マルチモード光ファイバ30の出射端部は、パッケージ40の壁面に形成された開口からパッケージ外に引き出されている。   A base plate 42 is fixed to the bottom surface of the package 40, and the heat block 10, a condensing lens holder 45 that holds the condensing lens 20, and the multimode optical fiber 30 are disposed on the top surface of the base plate 42. A fiber holder 46 that holds the incident end is attached. The exit end of the multimode optical fiber 30 is drawn out of the package from an opening formed in the wall surface of the package 40.

また、ヒートブロック10の側面にはコリメータレンズホルダー44が取り付けられており、コリメータレンズ11〜17が保持されている。パッケージ40の横壁面には開口が形成され、この開口を通してGaN系半導体レーザLD1〜LD7に駆動電流を供給する配線47がパッケージ外に引き出されている。   Further, a collimator lens holder 44 is attached to the side surface of the heat block 10, and the collimator lenses 11 to 17 are held. An opening is formed in the lateral wall surface of the package 40, and wiring 47 for supplying a driving current to the GaN-based semiconductor lasers LD1 to LD7 is drawn out of the package through the opening.

なお、図31においては、図の煩雑化を避けるために、複数のGaN系半導体レーザのうちGaN系半導体レーザLD7にのみ番号を付し、複数のコリメータレンズのうちコリメータレンズ17にのみ番号を付している。   In FIG. 31, in order to avoid complication of the figure, only the GaN-based semiconductor laser LD7 among the plurality of GaN-based semiconductor lasers is numbered, and only the collimator lens 17 among the plurality of collimator lenses is numbered. is doing.

図32は、前記コリメータレンズ11〜17の取り付け部分の正面形状を示すものである。コリメータレンズ11〜17の各々は、非球面を備えた円形レンズの光軸を含む領域を平行平面で細長く切り取った形状に形成されている。この細長形状のコリメータレンズは、例えば、樹脂又は光学ガラスをモールド成形することによって形成することができる。コリメータレンズ11〜17は、長さ方向がGaN系半導体レーザLD1〜LD7の発光点の配列方向(図32の左右方向)と直交するように、上記発光点の配列方向に密接配置されている。   FIG. 32 shows the front shape of the attachment part of the collimator lenses 11-17. Each of the collimator lenses 11 to 17 is formed in a shape obtained by cutting a region including the optical axis of a circular lens having an aspherical surface into an elongated shape on a parallel plane. This elongated collimator lens can be formed, for example, by molding resin or optical glass. The collimator lenses 11 to 17 are closely arranged in the arrangement direction of the light emitting points so that the length direction is orthogonal to the arrangement direction of the light emitting points of the GaN-based semiconductor lasers LD1 to LD7 (left and right direction in FIG. 32).

一方、GaN系半導体レーザLD1〜LD7としては、発光幅が2μmの活性層を備え、活性層と平行方向、直角な方向の拡がり角が各々例えば10°、30°の状態で各々レーザビームB1〜B7を発するレーザが用いられている。これらGaN系半導体レーザLD1〜LD7は、活性層と平行方向に発光点が1列に並ぶように配設されている。   On the other hand, each of the GaN-based semiconductor lasers LD1 to LD7 includes an active layer having a light emission width of 2 μm, and each of the laser beams B1 to B1 has a divergence angle of, for example, 10 ° and 30 ° in a direction parallel to and perpendicular to the active layer. A laser emitting B7 is used. These GaN-based semiconductor lasers LD1 to LD7 are arranged so that the light emitting points are arranged in a line in a direction parallel to the active layer.

各発光点から発せられたレーザビームB1〜B7は、上述のように細長形状の各コリメータレンズ11〜17に対して、拡がり角度が大きい方向が長さ方向と一致し、拡がり角度が小さい方向が幅方向(長さ方向と直交する方向)と一致する状態で入射することになる。つまり、各コリメータレンズ11〜17の幅が1.1mm、長さが4.6mmであり、それらに入射するレーザビームB1〜B7の水平方向、垂直方向のビーム径は各々0.9mm、2.6mmである。また、コリメータレンズ11〜17の各々は、焦点距離f1=3mm、NA=0.6、レンズ配置ピッチ=1.25mmである。In the laser beams B1 to B7 emitted from the respective light emitting points, the direction in which the divergence angle is large coincides with the length direction and the direction in which the divergence angle is small with respect to the elongated collimator lenses 11 to 17 as described above. Incident light is incident in a state that coincides with the width direction (direction orthogonal to the length direction). That is, the collimator lenses 11 to 17 have a width of 1.1 mm and a length of 4.6 mm, and the horizontal and vertical beam diameters of the laser beams B1 to B7 incident thereon are 0.9 mm and 2. 6 mm. Each of the collimator lenses 11 to 17 has a focal length f 1 = 3 mm, NA = 0.6, and a lens arrangement pitch = 1.25 mm.

集光レンズ20は、非球面を備えた円形レンズの光軸を含む領域を平行平面で細長く切り取って、コリメータレンズ11〜17の配列方向、つまり水平方向に長く、それと直角な方向に短い形状に形成されている。この集光レンズ20は、焦点距離f=23mm、NA=0.2である。この集光レンズ20も、例えば、樹脂又は光学ガラスをモールド成形することにより形成される。The condensing lens 20 is obtained by cutting a region including the optical axis of a circular lens having an aspherical surface into an elongated shape in a parallel plane so as to be long in the arrangement direction of the collimator lenses 11 to 17, that is, in a horizontal direction and short in a direction perpendicular thereto. Is formed. This condenser lens 20 has a focal length f 2 = 23 mm and NA = 0.2. This condensing lens 20 is also formed by molding resin or optical glass, for example.

前記ファイバアレイ光源は、DMDを照明する光照射手段に、合波レーザ光源の光ファイバの出射端部をアレイ状に配列した高輝度のファイバアレイ光源を用いているので、高出力でかつ深い焦点深度を備えたパターン形成装置を実現することができる。更に、各ファイバアレイ光源の出力が大きくなることで、所望の出力を得るために必要なファイバアレイ光源数が少なくなり、パターン形成装置の低コスト化が図られる。
また、光ファイバの出射端のクラッド径を入射端のクラッド径よりも小さくしているので、発光部径がより小さくなり、ファイバアレイ光源の高輝度化が図られる。これにより、より深い焦点深度を備えたパターン形成装置を実現することができる。例えば、ビーム径1μm以下、解像度0.1μm以下の超高解像度露光の場合にも、深い焦点深度を得ることができ、高速かつ高精細な露光が可能となる。したがって、高解像度が必要とされる薄膜トランジスタ(TFT)の露光工程に好適である。
Since the fiber array light source uses a high-intensity fiber array light source in which the output ends of the optical fibers of the combined laser light source are arranged in an array as the light irradiating means for illuminating the DMD, it has a high output and a deep focus. A pattern forming apparatus having a depth can be realized. Furthermore, since the output of each fiber array light source is increased, the number of fiber array light sources required to obtain a desired output is reduced, and the cost of the pattern forming apparatus can be reduced.
Further, since the cladding diameter of the output end of the optical fiber is smaller than the cladding diameter of the incident end, the diameter of the light emitting portion is further reduced, and the brightness of the fiber array light source can be increased. Thereby, a pattern forming apparatus having a deeper depth of focus can be realized. For example, even in the case of ultra-high resolution exposure with a beam diameter of 1 μm or less and a resolution of 0.1 μm or less, a deep depth of focus can be obtained, and high-speed and high-definition exposure is possible. Therefore, it is suitable for a thin film transistor (TFT) exposure process that requires high resolution.

前記光照射手段としては、前記合波レーザ光源を複数備えたファイバアレイ光源に限定されず、例えば、1個の発光点を有する単一の半導体レーザから入射されたレーザ光を出射する1本の光ファイバを備えたファイバ光源をアレイ化したファイバアレイ光源を用いることができる。   The light irradiating means is not limited to a fiber array light source including a plurality of the combined laser light sources. For example, a single laser beam that emits laser light incident from a single semiconductor laser having one light emitting point is emitted. A fiber array light source obtained by arraying fiber light sources including optical fibers can be used.

複数の発光点を備えた光照射手段としては、例えば、図33に示すように、ヒートブロック100上に、複数(例えば、7個)のチップ状の半導体レーザLD1〜LD7を配列したレーザアレイを用いることができる。また、図34Aに示す、複数(例えば、5個)の発光点110aが所定方向に配列されたチップ状のマルチキャビティレーザ110を用いることも可能である。マルチキャビティレーザ110は、チップ状の半導体レーザを配列する場合と比べ、発光点を位置精度良く配列できるので、各発光点から出射されるレーザビームを合波し易い。但し、発光点が多くなるとレーザ製造時にマルチキャビティレーザ110に撓みが発生し易くなるため、発光点110aの個数は5個以下とするのが好ましい。   As the light irradiation means having a plurality of light emitting points, for example, as shown in FIG. 33, a laser array in which a plurality of (for example, seven) chip-shaped semiconductor lasers LD1 to LD7 are arranged on the heat block 100 is used. Can be used. It is also possible to use a chip-shaped multicavity laser 110 in which a plurality of (for example, five) light emitting points 110a shown in FIG. 34A are arranged in a predetermined direction. Since the multicavity laser 110 can arrange the light emitting points with higher positional accuracy than the case where the chip-shaped semiconductor lasers are arranged, it is easy to multiplex laser beams emitted from the respective light emitting points. However, as the number of light emitting points increases, the multicavity laser 110 is likely to be bent at the time of laser manufacturing. Therefore, the number of light emitting points 110a is preferably 5 or less.

前記光照射手段としては、このマルチキャビティレーザ110や、図34Bに示すように、ヒートブロック100上に、複数のマルチキャビティレーザ110が各チップの発光点110aの配列方向と同じ方向に配列されたマルチキャビティレーザレイを、レーザ光源として用いることができる。   As the light irradiation means, as shown in FIG. 34B, a plurality of multi-cavity lasers 110 are arranged on the heat block 100 in the same direction as the arrangement direction of the light emitting points 110a of each chip. A multi-cavity laser ray can be used as a laser light source.

また、合波レーザ光源は、複数のチップ状の半導体レーザから出射されたレーザ光を合波するものには限定されない。
例えば、図21に示すように、複数(例えば、3個)の発光点110aを有するチップ状のマルチキャビティレーザ110を備えた合波レーザ光源を用いることができる。この合波レーザ光源は、マルチキャビティレーザ110と、1本のマルチモード光ファイバ130と、集光レンズ120と、を備えて構成されている。マルチキャビティレーザ110は、例えば、発振波長が405nmのGaN系レーザダイオードで構成することができる。
The combined laser light source is not limited to one that combines laser beams emitted from a plurality of chip-shaped semiconductor lasers.
For example, as shown in FIG. 21, a combined laser light source including a chip-shaped multicavity laser 110 having a plurality of (for example, three) light emitting points 110a can be used. This combined laser light source is configured to include a multi-cavity laser 110, one multi-mode optical fiber 130, and a condensing lens 120. The multi-cavity laser 110 can be composed of, for example, a GaN-based laser diode having an oscillation wavelength of 405 nm.

前記構成では、マルチキャビティレーザ110の複数の発光点110aの各々から出射したレーザビームBの各々は、集光レンズ120によって集光され、マルチモード光ファイバ130のコア130aに入射する。コア130aに入射したレーザ光は、光ファイバ内を伝搬し、1本に合波されて出射する。   In the above configuration, each of the laser beams B emitted from each of the plurality of light emitting points 110 a of the multicavity laser 110 is collected by the condenser lens 120 and enters the core 130 a of the multimode optical fiber 130. The laser light incident on the core 130a propagates in the optical fiber, is combined into one, and is emitted.

マルチキャビティレーザ110の複数の発光点110aを、上記マルチモード光ファイバ130のコア径と略等しい幅内に並設すると共に、集光レンズ120として、マルチモード光ファイバ130のコア径と略等しい焦点距離の凸レンズや、マルチキャビティレーザ110からの出射ビームをその活性層に垂直な面内のみでコリメートするロッドレンズを用いることにより、レーザビームBのマルチモード光ファイバ130への結合効率を上げることができる。   A plurality of light emitting points 110 a of the multicavity laser 110 are arranged in parallel within a width substantially equal to the core diameter of the multimode optical fiber 130, and a focal point substantially equal to the core diameter of the multimode optical fiber 130 is formed as the condenser lens 120. By using a convex lens of a distance or a rod lens that collimates the outgoing beam from the multicavity laser 110 only in a plane perpendicular to the active layer, the coupling efficiency of the laser beam B to the multimode optical fiber 130 can be increased. it can.

また、図35に示すように、複数(例えば、3個)の発光点を備えたマルチキャビティレーザ110を用い、ヒートブロック111上に複数(例えば、9個)のマルチキャビティレーザ110が互いに等間隔で配列されたレーザアレイ140を備えた合波レーザ光源を用いることができる。複数のマルチキャビティレーザ110は、各チップの発光点110aの配列方向と同じ方向に配列されて固定されている。   As shown in FIG. 35, a multi-cavity laser 110 having a plurality of (for example, three) emission points is used, and a plurality of (for example, nine) multi-cavity lasers 110 are equidistant from each other on the heat block 111. A combined laser light source including the laser array 140 arranged in (1) can be used. The plurality of multi-cavity lasers 110 are arranged and fixed in the same direction as the arrangement direction of the light emitting points 110a of each chip.

この合波レーザ光源は、レーザアレイ140と、各マルチキャビティレーザ110に対応させて配置した複数のレンズアレイ114と、レーザアレイ140と複数のレンズアレイ114との間に配置された1本のロッドレンズ113と、1本のマルチモード光ファイバ130と、集光レンズ120と、を備えて構成されている。レンズアレイ114は、マルチキャビティレーザ110の発光点に対応した複数のマイクロレンズを備えている。   This combined laser light source includes a laser array 140, a plurality of lens arrays 114 arranged corresponding to each multi-cavity laser 110, and a single rod arranged between the laser array 140 and the plurality of lens arrays 114. The lens 113, one multimode optical fiber 130, and a condenser lens 120 are provided. The lens array 114 includes a plurality of microlenses corresponding to the emission points of the multicavity laser 110.

上記の構成では、複数のマルチキャビティレーザ110の複数の発光点110aの各々から出射したレーザビームBの各々は、ロッドレンズ113により所定方向に集光された後、レンズアレイ114の各マイクロレンズにより平行光化される。平行光化されたレーザビームLは、集光レンズ120によって集光され、マルチモード光ファイバ130のコア130aに入射する。コア130aに入射したレーザ光は、光ファイバ内を伝搬し、1本に合波されて出射する。   In the above configuration, each of the laser beams B emitted from each of the plurality of light emitting points 110a of the plurality of multi-cavity lasers 110 is condensed in a predetermined direction by the rod lens 113, and then each microlens of the lens array 114. It becomes parallel light. The collimated laser beam L is condensed by the condenser lens 120 and enters the core 130a of the multimode optical fiber 130. The laser light incident on the core 130a propagates in the optical fiber, is combined into one, and is emitted.

更に、他の合波レーザ光源としては、図36A及びBに示すように、略矩形状のヒートブロック180上に光軸方向の断面がL字状のヒートブロック182が搭載され、2つのヒートブロック間に収納空間が形成されている。L字状のヒートブロック182の上面には、複数の発光点(例えば、5個)がアレイ状に配列された複数(例えば、2個)のマルチキャビティレーザ110が、各チップの発光点110aの配列方向と同じ方向に等間隔で配列されて固定されている。   Furthermore, as another combined laser light source, as shown in FIGS. 36A and B, a heat block 182 having an L-shaped cross section in the optical axis direction is mounted on a substantially rectangular heat block 180, and two heat blocks are mounted. A storage space is formed between them. On the upper surface of the L-shaped heat block 182, a plurality of (for example, two) multi-cavity lasers 110 in which a plurality of light emitting points (for example, five) are arranged in an array form the light emitting points 110a of each chip. It is arranged and fixed at equal intervals in the same direction as the arrangement direction.

略矩形状のヒートブロック180には凹部が形成されており、ヒートブロック180の空間側上面には、複数の発光点(例えば、5個)がアレイ状に配列された複数(例えば、2個)のマルチキャビティレーザ110が、その発光点がヒートブロック182の上面に配置されたレーザチップの発光点と同じ鉛直面上に位置するように配置されている。   A concave portion is formed in the substantially rectangular heat block 180, and a plurality of (for example, two) light emitting points (for example, five) are arranged in an array on the upper surface of the space side of the heat block 180. The multi-cavity laser 110 is arranged such that its emission point is located on the same vertical plane as the emission point of the laser chip arranged on the upper surface of the heat block 182.

マルチキャビティレーザ110のレーザ光出射側には、各チップの発光点110aに対応してコリメートレンズが配列されたコリメートレンズアレイ184が配置されている。コリメートレンズアレイ184は、各コリメートレンズの長さ方向とレーザビームの拡がり角が大きい方向(速軸方向)とが一致し、各コリメートレンズの幅方向が拡がり角が小さい方向(遅軸方向)と一致するように配置されている。このように、コリメートレンズをアレイ化して一体化することで、レーザ光の空間利用効率が向上し合波レーザ光源の高出力化が図られると共に、部品点数が減少し低コスト化することができる。   On the laser beam emission side of the multi-cavity laser 110, a collimator lens array 184 in which collimator lenses are arranged corresponding to the light emission points 110a of the respective chips is arranged. In the collimating lens array 184, the length direction of each collimating lens coincides with the direction in which the divergence angle of the laser beam is large (the fast axis direction), and the width direction of each collimating lens is in the direction in which the divergence angle is small (slow axis direction). They are arranged to match. Thus, by collimating and integrating the collimating lenses, the space utilization efficiency of the laser light can be improved, the output of the combined laser light source can be increased, and the number of parts can be reduced and the cost can be reduced. .

また、コリメートレンズアレイ184のレーザ光出射側には、1本のマルチモード光ファイバ130と、このマルチモード光ファイバ130の入射端にレーザビームを集光して結合する集光レンズ120と、が配置されている。   Further, on the laser beam emitting side of the collimating lens array 184, there is one multimode optical fiber 130, and a condensing lens 120 that condenses and combines the laser beam at the incident end of the multimode optical fiber 130. Has been placed.

前記構成では、レーザブロック180、182上に配置された複数のマルチキャビティレーザ110の複数の発光点110aの各々から出射したレーザビームBの各々は、コリメートレンズアレイ184により平行光化され、集光レンズ120によって集光されて、マルチモード光ファイバ130のコア130aに入射する。コア130aに入射したレーザ光は、光ファイバ内を伝搬し、1本に合波されて出射する。   In the above-described configuration, each of the laser beams B emitted from each of the plurality of light emitting points 110a of the plurality of multicavity lasers 110 arranged on the laser blocks 180 and 182 is collimated by the collimating lens array 184 and condensed. The light is condensed by the lens 120 and enters the core 130 a of the multimode optical fiber 130. The laser light incident on the core 130a propagates in the optical fiber, is combined into one, and is emitted.

前記合波レーザ光源は、上記の通り、マルチキャビティレーザの多段配置とコリメートレンズのアレイ化とにより、特に高出力化を図ることができる。この合波レーザ光源を用いることにより、より高輝度なファイバアレイ光源やバンドルファイバ光源を構成することができるので、本発明のパターン形成装置のレーザ光源を構成するファイバ光源として特に好適である。   As described above, the combined laser light source can achieve particularly high output by the multistage arrangement of multicavity lasers and the array of collimating lenses. By using this combined laser light source, a higher-intensity fiber array light source or bundle fiber light source can be configured, so that it is particularly suitable as a fiber light source constituting the laser light source of the pattern forming apparatus of the present invention.

なお、前記各合波レーザ光源をケーシング内に収納し、マルチモード光ファイバ130の出射端部をそのケーシングから引き出したレーザモジュールを構成することができる。   It should be noted that a laser module in which each of the combined laser light sources is housed in a casing and the emission end of the multimode optical fiber 130 is pulled out from the casing can be configured.

また、合波レーザ光源のマルチモード光ファイバの出射端に、コア径がマルチモード光ファイバと同一でかつクラッド径がマルチモード光ファイバより小さい他の光ファイバを結合してファイバアレイ光源の高輝度化を図る例について説明したが、例えば、クラッド径が125μm、80μm、60μm等のマルチモード光ファイバを、出射端に他の光ファイバを結合せずに使用してもよい。   In addition, the other end of the multimode optical fiber of the combined laser light source is coupled with another optical fiber having the same core diameter as the multimode optical fiber and a cladding diameter smaller than the multimode optical fiber. However, for example, a multimode optical fiber having a cladding diameter of 125 μm, 80 μm, 60 μm or the like may be used without coupling another optical fiber to the emission end.

スキャナ162の各露光ヘッド166において、ファイバアレイ光源66の合波レーザ光源を構成するGaN系半導体レーザLD1〜LD7の各々から発散光状態で出射したレーザビームB1,B2,B3,B4,B5,B6,及びB7の各々は、対応するコリメータレンズ11〜17によって平行光化される。平行光化されたレーザビームB1〜B7は、集光レンズ20によって集光され、マルチモード光ファイバ30のコア30aの入射端面に収束する。   In each exposure head 166 of the scanner 162, laser beams B1, B2, B3, B4, B5, B6 emitted in a divergent light state from each of the GaN-based semiconductor lasers LD1 to LD7 constituting the combined laser light source of the fiber array light source 66. , And B7 are collimated by corresponding collimator lenses 11-17. The collimated laser beams B <b> 1 to B <b> 7 are collected by the condenser lens 20 and converge on the incident end face of the core 30 a of the multimode optical fiber 30.

集光光学系は、コリメータレンズ11〜17及び集光レンズ20によって構成される。また、集光光学系とマルチモード光ファイバ30とによって合波光学系が構成される。
集光レンズ20によって上述のように集光されたレーザビームB1〜B7が、マルチモード光ファイバ30のコア30aに入射して光ファイバ内を伝搬し、1本のレーザビームBに合波されてマルチモード光ファイバ30の出射端部に結合された光ファイバ31から出射する。
The condensing optical system includes collimator lenses 11 to 17 and a condensing lens 20. Also, the converging optical system and the multimode optical fiber 30 constitute a multiplexing optical system.
The laser beams B1 to B7 condensed as described above by the condenser lens 20 are incident on the core 30a of the multimode optical fiber 30, propagate through the optical fiber, and are combined into one laser beam B. The light exits from the optical fiber 31 coupled to the exit end of the multimode optical fiber 30.

各レーザモジュールにおいて、レーザビームB1〜B7のマルチモード光ファイバ30への結合効率が0.85で、GaN系半導体レーザLD1〜LD7の各出力が30mWの場合には、アレイ状に配列された光ファイバ31の各々について、出力180mW(=30mW×0.85×7)の合波レーザビームBを得ることができる。従って、6本の光ファイバ31がアレイ状に配列されたレーザ出射部68での出力は約1W(=180mW×6)である。   In each laser module, when the coupling efficiency of the laser beams B1 to B7 to the multimode optical fiber 30 is 0.85 and each output of the GaN-based semiconductor lasers LD1 to LD7 is 30 mW, the light arranged in an array For each of the fibers 31, a combined laser beam B with an output of 180 mW (= 30 mW × 0.85 × 7) can be obtained. Therefore, the output from the laser emitting unit 68 in which the six optical fibers 31 are arranged in an array is about 1 W (= 180 mW × 6).

ファイバアレイ光源66のレーザ出射部68には、高輝度の発光点が主走査方向に沿って一列に配列されている。単一の半導体レーザからのレーザ光を1本の光ファイバに結合させる従来のファイバ光源は低出力であるため、多数列配列しなければ所望の出力を得ることができなかったが、前記合波レーザ光源は高出力であるため、少数列、例えば1列でも所望の出力を得ることができる。   In the laser emitting section 68 of the fiber array light source 66, high-luminance light emitting points are arranged in a line along the main scanning direction. A conventional fiber light source that couples laser light from a single semiconductor laser to a single optical fiber has a low output, so that a desired output cannot be obtained unless multiple rows are arranged. Since the laser light source has a high output, a desired output can be obtained even with a small number of columns, for example, one column.

例えば、半導体レーザと光ファイバを1対1で結合させた従来のファイバ光源では、通常、半導体レーザとしては出力30mW(ミリワット)程度のレーザが使用され、光ファイバとしてはコア径50μm、クラッド径125μm、NA(開口数)0.2のマルチモード光ファイバが使用されているので、約1W(ワット)の出力を得ようとすれば、マルチモード光ファイバを48本(8×6)束ねなければならず、発光領域の面積は0.62mm(0.675mm×0.925mm)であるから、レーザ出射部68での輝度は1.6×10(W/m)、光ファイバ1本当りの輝度は3.2×10(W/m)である。For example, in a conventional fiber light source in which a semiconductor laser and an optical fiber are coupled on a one-to-one basis, a laser having an output of about 30 mW (milliwatt) is usually used as the semiconductor laser, and the core diameter is 50 μm and the cladding diameter is 125 μm. Since a multimode optical fiber having a numerical aperture (NA) of 0.2 is used, if an output of about 1 W (watt) is to be obtained, 48 multimode optical fibers (8 × 6) must be bundled. Since the area of the light emitting region is 0.62 mm 2 (0.675 mm × 0.925 mm), the luminance at the laser emitting portion 68 is 1.6 × 10 6 (W / m 2 ) and one optical fiber is used. The luminance per hit is 3.2 × 10 6 (W / m 2 ).

これに対し、前記光照射手段が合波レーザを照射可能な手段である場合には、マルチモード光ファイバ6本で約1Wの出力を得ることができ、レーザ出射部68での発光領域の面積は0.0081mm(0.325mm×0.025mm)であるから、レーザ出射部68での輝度は123×10(W/m)となり、従来に比べ約80倍の高輝度化を図ることができる。また、光ファイバ1本当りの輝度は90×10(W/m)であり、従来に比べ約28倍の高輝度化を図ることができる。On the other hand, when the light irradiating means is a means capable of irradiating a combined laser, an output of about 1 W can be obtained with six multimode optical fibers, and the area of the light emitting region at the laser emitting portion 68 can be obtained. Is 0.0081 mm 2 (0.325 mm × 0.025 mm), the luminance at the laser emitting portion 68 is 123 × 10 6 (W / m 2 ), which is about 80 times higher than the conventional luminance. be able to. Further, the luminance per optical fiber is 90 × 10 6 (W / m 2 ), and the luminance can be increased by about 28 times compared to the conventional one.

ここで、図37A及びBを参照して、従来の露光ヘッドと本実施の形態の露光ヘッドとの焦点深度の違いについて説明する。従来の露光ヘッドのバンドル状ファイバ光源の発光領域の副走査方向の径は0.675mmであり、露光ヘッドのファイバアレイ光源の発光領域の副走査方向の径は0.025mmである。図37Aに示すように、従来の露光ヘッドでは、光照射手段(バンドル状ファイバ光源)1の発光領域が大きいので、DMD3へ入射する光束の角度が大きくなり、結果として走査面5へ入射する光束の角度が大きくなる。このため、集光方向(ピント方向のずれ)に対してビーム径が太りやすい。   Here, with reference to FIGS. 37A and B, the difference in the depth of focus between the conventional exposure head and the exposure head of the present embodiment will be described. The diameter of the light emission region of the bundled fiber light source of the conventional exposure head in the sub-scanning direction is 0.675 mm, and the diameter of the light emission region of the fiber array light source of the exposure head in the sub-scanning direction is 0.025 mm. As shown in FIG. 37A, in the conventional exposure head, since the light emitting area of the light irradiating means (bundle-shaped fiber light source) 1 is large, the angle of the light beam incident on the DMD 3 increases, and as a result, the light beam incident on the scanning surface 5. The angle becomes larger. For this reason, the beam diameter tends to increase with respect to the light condensing direction (shift in the focus direction).

一方、図37Bに示すように、本発明のパターン形成装置における露光ヘッドでは、ファイバアレイ光源66の発光領域の副走査方向の径が小さいので、レンズ系67を通過してDMD50へ入射する光束の角度が小さくなり、結果として走査面56へ入射する光束の角度が小さくなる。即ち、焦点深度が深くなる。この例では、発光領域の副走査方向の径は従来の約30倍になっており、略回折限界に相当する焦点深度を得ることができる。従って、微小スポットの露光に好適である。この焦点深度への効果は、露光ヘッドの必要光量が大きいほど顕著であり、有効である。この例では、露光面に投影された1描素サイズは10μm×10μmである。なお、DMDは反射型の空間光変調素子であるが、図37A及びBは、光学的な関係を説明するために展開図とした。   On the other hand, as shown in FIG. 37B, in the exposure head in the pattern forming apparatus of the present invention, the diameter of the light emitting area of the fiber array light source 66 is small in the sub-scanning direction, so that the light flux that passes through the lens system 67 and enters the DMD 50 As a result, the angle of the light beam incident on the scanning surface 56 is reduced. That is, the depth of focus becomes deep. In this example, the diameter of the light emitting region in the sub-scanning direction is about 30 times that of the conventional one, and a depth of focus substantially corresponding to the diffraction limit can be obtained. Therefore, it is suitable for exposure of a minute spot. This effect on the depth of focus is more prominent and effective as the required light quantity of the exposure head is larger. In this example, the size of one pixel projected on the exposure surface is 10 μm × 10 μm. The DMD is a reflective spatial light modulator, but FIGS. 37A and 37B are developed views for explaining the optical relationship.

次に、前記パターン形成装置を用いた本発明のパターン形成方法について説明する。
まず、露光パターンに応じたパターン情報が、DMD50に接続された図示しないコントローラに入力され、コントローラ内のフレームメモリに一旦記憶される。このパターン情報は、画像を構成する各描素の濃度を2値(ドットの記録の有無)で表したデータである。
次に、パターン形成材料150を表面に吸着したステージ152は、図示しない駆動装置により、ガイド158に沿ってゲート160の上流側から下流側に一定速度で移動される。ステージ152がゲート160下を通過する際に、ゲート160に取り付けられた検知センサ164によりパターン形成材料150の先端が検出されると、フレームメモリに記憶されたパターン情報が複数ライン分ずつ順次読み出され、データ処理部で読み出されたパターン情報に基づいて各露光ヘッド166毎に制御信号が生成される。そして、ミラー駆動制御部により、生成された制御信号に基づいて露光ヘッド166毎にDMD50のマイクロミラーの各々がオンオフ制御される。
次に、ファイバアレイ光源66からDMD50にレーザ光が照射されると、DMD50のマイクロミラーがオン状態のときに反射されたレーザ光が、レンズ系54、58によりパターン形成材料150の被露光面56上に結像される。
このようにして、ファイバアレイ光源66から出射されたレーザ光が、描素毎にオンオフされて、パターン形成材料150がDMD50の使用描素数と略同数の描素単位(露光エリア168)で露光される。
また、パターン形成材料150がステージ152と共に一定速度で移動されることにより、パターン形成材料150がスキャナ162によりステージ移動方向と反対の方向に副走査され、露光ヘッド166毎に帯状の露光済み領域170が形成される。
Next, the pattern forming method of the present invention using the pattern forming apparatus will be described.
First, pattern information corresponding to the exposure pattern is input to a controller (not shown) connected to the DMD 50 and temporarily stored in a frame memory in the controller. This pattern information is data representing the density of each pixel constituting the image as binary values (whether or not dots are recorded).
Next, the stage 152 having the pattern forming material 150 adsorbed on the surface thereof is moved at a constant speed from the upstream side to the downstream side of the gate 160 along the guide 158 by a driving device (not shown). When the leading edge of the pattern forming material 150 is detected by the detection sensor 164 attached to the gate 160 when the stage 152 passes under the gate 160, the pattern information stored in the frame memory is sequentially read out for a plurality of lines. Then, a control signal is generated for each exposure head 166 based on the pattern information read by the data processing unit. Then, each of the micromirrors of the DMD 50 is on / off controlled for each exposure head 166 based on the generated control signal by the mirror drive control unit.
Next, when the DMD 50 is irradiated with laser light from the fiber array light source 66, the laser light reflected when the micromirrors of the DMD 50 are turned on is exposed to the exposed surface 56 of the pattern forming material 150 by the lens systems 54 and 58. Imaged on top.
In this manner, the laser light emitted from the fiber array light source 66 is turned on / off for each pixel, and the pattern forming material 150 is exposed in approximately the same number of pixel units (exposure area 168) as the number of used pixel elements of the DMD 50. The
Further, when the pattern forming material 150 is moved at a constant speed together with the stage 152, the pattern forming material 150 is sub-scanned in the direction opposite to the stage moving direction by the scanner 162, and a strip-shaped exposed region 170 is provided for each exposure head 166. Is formed.

〔現像工程〕
前記現像工程は、前記露光工程により前記感光層を露光し、該感光層の露光した領域を硬化させた後、未硬化領域を除去することにより現像し、永久パターンを形成する工程である。
[Development process]
The developing step is a step of forming a permanent pattern by exposing the photosensitive layer by the exposing step, curing the exposed region of the photosensitive layer, and then developing by removing the uncured region.

前記未硬化領域の除去方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、現像液を用いて除去する方法などが挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as the removal method of the said unhardened area | region, According to the objective, it can select suitably, For example, the method etc. which remove using a developing solution are mentioned.

前記現像液としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物若しくは炭酸塩、炭酸水素塩、アンモニア水、4級アンモニウム塩の水溶液等が好適に挙げられる。これらの中でも、炭酸ナトリウム水溶液が特に好ましい。   The developer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include alkali metal or alkaline earth metal hydroxides or carbonates, bicarbonates, aqueous ammonia, and quaternary ammonium. An aqueous salt solution is preferred. Among these, an aqueous sodium carbonate solution is particularly preferable.

前記現像液は、界面活性剤、消泡剤、有機塩基(例えば、ベンジルアミン、エチレンジアミン、エタノールアミン、テトラメチルアンモニウムハイドロキサイド、ジエチレントリアミン、トリエチレンペンタミン、モルホリン、トリエタノールアミン等)や、現像を促進させるため有機溶剤(例えば、アルコール類、ケトン類、エステル類、エーテル類、アミド類、ラクトン類等)などと併用してもよい。また、前記現像液は、水又はアルカリ水溶液と有機溶剤を混合した水系現像液であってもよく、有機溶剤単独であってもよい。   The developer includes a surfactant, an antifoaming agent, an organic base (for example, benzylamine, ethylenediamine, ethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, diethylenetriamine, triethylenepentamine, morpholine, triethanolamine, etc.) May be used in combination with an organic solvent (for example, alcohols, ketones, esters, ethers, amides, lactones, etc.). The developer may be an aqueous developer obtained by mixing water or an aqueous alkali solution and an organic solvent, or may be an organic solvent alone.

〔硬化処理工程〕
本発明のパターン形成方法は、更に、硬化処理工程を含むことが好ましい。
前記硬化処理工程は、前記現像工程が行われた後、形成された永久パターンにおける感光層に対して硬化処理を行う工程である。
[Curing process]
The pattern forming method of the present invention preferably further includes a curing treatment step.
The curing treatment step is a step of performing a curing treatment on the photosensitive layer in the formed permanent pattern after the development step is performed.

前記硬化処理としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、全面露光処理、全面加熱処理などが好適に挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as said hardening process, Although it can select suitably according to the objective, For example, a whole surface exposure process, a whole surface heat processing, etc. are mentioned suitably.

前記全面露光処理の方法としては、例えば、前記現像工程の後に、前記永久パターンが形成された前記積層体上の全面を露光する方法が挙げられる。該全面露光により、前記感光層を形成する感光性組成物中の樹脂の硬化が促進され、前記永久パターンの表面が硬化される。
前記全面露光を行う装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、超高圧水銀灯などのUV露光機が好適に挙げられる。
Examples of the entire surface exposure processing method include a method of exposing the entire surface of the laminate on which the permanent pattern is formed after the developing step. The entire surface exposure accelerates the curing of the resin in the photosensitive composition forming the photosensitive layer, and the surface of the permanent pattern is cured.
There is no restriction | limiting in particular as an apparatus which performs the said whole surface exposure, Although it can select suitably according to the objective, For example, UV exposure machines, such as an ultrahigh pressure mercury lamp, are mentioned suitably.

前記全面加熱処理の方法としては、前記現像工程の後に、前記永久パターンが形成された前記積層体上の全面を加熱する方法が挙げられる。該全面加熱により、前記永久パターンの表面の膜強度が高められる。
前記全面加熱における加熱温度としては、120〜250℃が好ましく、120〜200℃がより好ましい。該加熱温度が120℃未満であると、加熱処理による膜強度の向上が得られないことがあり、250℃を超えると、前記感光性組成物中の樹脂の分解が生じ、膜質が弱く脆くなることがある。
前記全面加熱における加熱時間としては、10〜120分が好ましく、15〜60分がより好ましい。
前記全面加熱を行う装置としては、特に制限はなく、公知の装置の中から、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ドライオーブン、ホットプレート、IRヒーターなどが挙げられる。
Examples of the entire surface heat treatment method include a method of heating the entire surface of the laminate on which the permanent pattern is formed after the developing step. By heating the entire surface, the film strength of the surface of the permanent pattern is increased.
As heating temperature in the said whole surface heating, 120-250 degreeC is preferable and 120-200 degreeC is more preferable. When the heating temperature is less than 120 ° C., the film strength may not be improved by heat treatment. When the heating temperature exceeds 250 ° C., the resin in the photosensitive composition is decomposed, and the film quality is weak and brittle. Sometimes.
As heating time in the said whole surface heating, 10 to 120 minutes are preferable and 15 to 60 minutes are more preferable.
There is no restriction | limiting in particular as an apparatus which performs the said whole surface heating, According to the objective, it can select suitably from well-known apparatuses, For example, a dry oven, a hot plate, IR heater etc. are mentioned.

なお、前記基材が多層配線基板などのプリント配線板である場合には、該プリント配線板上に本発明の永久パターンを形成し、更に、以下のように半田付けを行うことができる。
即ち、前記現像工程により、前記永久パターンである硬化層が形成され、前記プリント配線板の表面に金属層が露出される。該プリント配線板の表面に露出した金属層の部位に対して金メッキを行った後、半田付けを行う。そして、半田付けを行った部位に、半導体や部品などを実装する。このとき、前記硬化層による永久パターンが、保護膜あるいは絶縁膜(層間絶縁膜)、ソルダーレジストパターンなどとしての機能を発揮し、外部からの衝撃や隣同士の電極の導通が防止される。
When the substrate is a printed wiring board such as a multilayer wiring board, the permanent pattern of the present invention can be formed on the printed wiring board, and soldering can be performed as follows.
That is, the hardened layer which is the permanent pattern is formed by the developing process, and the metal layer is exposed on the surface of the printed wiring board. Gold plating is performed on the portion of the metal layer exposed on the surface of the printed wiring board, and then soldering is performed. Then, a semiconductor or a component is mounted on the soldered portion. At this time, the permanent pattern by the hardened layer functions as a protective film, an insulating film (interlayer insulating film), a solder resist pattern, etc., and prevents external impact and conduction between adjacent electrodes.

本発明のパターン形成方法においては、保護膜、層間絶縁膜、及びソルダーレジストパターンの少なくともいずれかを形成するのが好ましい。前記パターン形成方法により形成される永久パターンが、前記保護膜、前記層間絶縁膜、あるいは、前記ソルダーレジストパターンであると、配線を外部からの衝撃や曲げから保護することができ、特に、前記層間絶縁膜である場合には、例えば、多層配線基板やビルドアップ配線基板などへの半導体や部品の高密度実装に有用である。   In the pattern forming method of the present invention, it is preferable to form at least one of a protective film, an interlayer insulating film, and a solder resist pattern. When the permanent pattern formed by the pattern forming method is the protective film, the interlayer insulating film, or the solder resist pattern, the wiring can be protected from external impact and bending, and in particular, the interlayer In the case of an insulating film, it is useful for high-density mounting of semiconductors and components on, for example, a multilayer wiring board or a build-up wiring board.

本発明のパターン形成方法は、高速でパターン形成が可能であるため、各種パターンの形成に広く用いることができ、特にフレキシブル配線パターン基板の形成に好適に使用することができる。
また、本発明のパターン形成方法により形成される永久パターンは、優れた表面硬度、絶縁性、耐熱性などを有し、保護膜、層間絶縁膜、ソルダーレジストパターンとして好適に使用することができる。
Since the pattern forming method of the present invention can form a pattern at high speed, it can be widely used for forming various patterns, and can be particularly suitably used for forming a flexible wiring pattern substrate.
The permanent pattern formed by the pattern forming method of the present invention has excellent surface hardness, insulation, heat resistance and the like, and can be suitably used as a protective film, an interlayer insulating film, and a solder resist pattern.

以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

(合成例1)
−カルボキシル基を有するポリウレタン樹脂の合成−
500mLの三つ口フラスコに下記構造式(1)で表される4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート125g、及び下記構造式(2)で表される2,2−ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸67gをジオキサン290mlに溶解した。次いで、この溶液に、N,N−ジエチルアニリンを1g入れた後、ジオキサン還流下で6時間撹拌し、反応させた後、得られた溶液を水4L及び酢酸40mLの溶液中に、少しずつ加えてポリマーを析出させた。得られた固体を真空乾燥させることにより185gのポリウレタン樹脂(A)を合成した。このポリウレタン樹脂(A)の酸価は138mgKOH/gであった。GPCにて重量平均分子量(ポリスチレン換算)を測定したところ、28,000であった。
(Synthesis Example 1)
-Synthesis of polyurethane resin having carboxyl group-
125 g of 4,4′-diphenylmethane diisocyanate represented by the following structural formula (1) and 67 g of 2,2-bis (hydroxymethyl) propionic acid represented by the following structural formula (2) are placed in a 500 mL three-necked flask. Dissolved in 290 ml of dioxane. Next, 1 g of N, N-diethylaniline was added to this solution and stirred for 6 hours under reflux of dioxane. After reaction, the obtained solution was added little by little into a solution of 4 L of water and 40 mL of acetic acid. The polymer was precipitated. The obtained solid was vacuum dried to synthesize 185 g of polyurethane resin (A). The acid value of this polyurethane resin (A) was 138 mgKOH / g. It was 28,000 when the weight average molecular weight (polystyrene conversion) was measured by GPC.

(合成例2)
−カルボキシル基を有するポリウレタン樹脂の合成−
合成例1において、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートの代わりに下記構造式(3)で表されるジイソシアネート化合物を用いた以外は、合成例1と同様にして、ポリウレタン樹脂(B)を合成した。このポリウレタン樹脂(B)の酸価は137mgKOH/gであった。
(Synthesis Example 2)
-Synthesis of polyurethane resin having carboxyl group-
In Synthesis Example 1, a polyurethane resin (B) was synthesized in the same manner as in Synthesis Example 1, except that a diisocyanate compound represented by the following structural formula (3) was used instead of 4,4′-diphenylmethane diisocyanate. The acid value of this polyurethane resin (B) was 137 mgKOH / g.

(合成例3)
−カルボキシル基を有するポリウレタン樹脂の合成−
合成例1において、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートの代わりに下記構造式(4)で表されるジイソシアネート化合物を用いた以外は、合成例1と同様にして、ポリウレタン樹脂(C)を合成した。このポリウレタン樹脂(C)の酸価は126mgKOH/gであった。
(Synthesis Example 3)
-Synthesis of polyurethane resin having carboxyl group-
A polyurethane resin (C) was synthesized in the same manner as in Synthesis Example 1 except that a diisocyanate compound represented by the following structural formula (4) was used instead of 4,4′-diphenylmethane diisocyanate in Synthesis Example 1. The acid value of this polyurethane resin (C) was 126 mgKOH / g.

(合成例4)
−カルボキシル基を有するポリウレタン樹脂の合成−
合成例1において、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートの代わりに下記構造式(5)で表されるジイソシアネート化合物を用いた以外は、合成例1と同様にして、ポリウレタン樹脂(D)を合成した。このポリウレタン樹脂(D)の酸価は172mgKOH/gであった。
(Synthesis Example 4)
-Synthesis of polyurethane resin having carboxyl group-
A polyurethane resin (D) was synthesized in the same manner as in Synthesis Example 1 except that a diisocyanate compound represented by the following structural formula (5) was used instead of 4,4′-diphenylmethane diisocyanate in Synthesis Example 1. The acid value of this polyurethane resin (D) was 172 mgKOH / g.

(合成例5)
−カルボキシル基を有するポリウレタン樹脂の合成−
合成例1において、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートの代わりに下記構造式(6)で表されるジイソシアネート化合物を用い以外は、合成例1と同様にして、ポリウレタン樹脂(E)を合成した。このポリウレタン樹脂(E)の酸価は148mgKOH/gであった。
(Synthesis Example 5)
-Synthesis of polyurethane resin having carboxyl group-
A polyurethane resin (E) was synthesized in the same manner as in Synthesis Example 1 except that a diisocyanate compound represented by the following structural formula (6) was used instead of 4,4′-diphenylmethane diisocyanate in Synthesis Example 1. The acid value of this polyurethane resin (E) was 148 mgKOH / g.

(合成例6)
−カルボキシル基を有するポリウレタン樹脂の合成−
合成例1において、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートの代わりに下記構造式(7)で表されるジイソシアネート化合物を用い、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸の代わりに下記構造式(8)で表されるジオール化合物を用いた以外は、合成例1と同様にして、ポリウレタン樹脂(F)を合成した。このポリウレタン樹脂(F)の酸価は118mgKOH/gであった。
(Synthesis Example 6)
-Synthesis of polyurethane resin having carboxyl group-
In Synthesis Example 1, a diisocyanate compound represented by the following structural formula (7) is used instead of 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, and the following structural formula (8) is used instead of 2,2-bis (hydroxymethyl) propionic acid. A polyurethane resin (F) was synthesized in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the diol compound represented by The acid value of this polyurethane resin (F) was 118 mgKOH / g.

(合成例7)
−カルボキシル基を有するポリウレタン樹脂の合成−
合成例1において、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートの代わりに下記構造式(9)で表されるジイソシアネート化合物を用い、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸の代わりに下記構造式(10)で表されるジオール化合物を用いた以外は、合成例1と同様にして、ポリウレタン樹脂(G)を合成した。このポリウレタン樹脂(G)の酸価は130mgKOH/gであった。
(Synthesis Example 7)
-Synthesis of polyurethane resin having carboxyl group-
In Synthesis Example 1, a diisocyanate compound represented by the following structural formula (9) was used instead of 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, and the following structural formula (10) was used instead of 2,2-bis (hydroxymethyl) propionic acid. A polyurethane resin (G) was synthesized in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the diol compound represented by The acid value of this polyurethane resin (G) was 130 mgKOH / g.

(合成例8)
−カルボキシル基を有するポリウレタン樹脂の合成−
合成例1において、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートの代わりに下記構造式(11)で表されるジイソシアネート化合物を用い、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸の代わりに下記構造式(12)で表されるジオール化合物を用いた以外は、合成例1と同様にして、ポリウレタン樹脂(H)を合成した。このポリウレタン樹脂(H)の酸価は116mgKOH/gであった。
(Synthesis Example 8)
-Synthesis of polyurethane resin having carboxyl group-
In Synthesis Example 1, a diisocyanate compound represented by the following structural formula (11) was used instead of 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, and the following structural formula (12) was used instead of 2,2-bis (hydroxymethyl) propionic acid. A polyurethane resin (H) was synthesized in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the diol compound represented by The acid value of this polyurethane resin (H) was 116 mgKOH / g.

(合成例9)
−カルボキシル基を有するポリウレタン樹脂の合成−
合成例1において、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートの代わりに下記構造式(13)で表されるジイソシアネート化合物を用い、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸の代わりに下記構造式(14)で表されるジオール化合物を用いた以外は、合成例1と同様にして、ポリウレタン樹脂(I)を合成した。このポリウレタン樹脂(I)の酸価は99mgKOH/gであった。
(Synthesis Example 9)
-Synthesis of polyurethane resin having carboxyl group-
In Synthesis Example 1, a diisocyanate compound represented by the following structural formula (13) was used instead of 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, and the following structural formula (14) was used instead of 2,2-bis (hydroxymethyl) propionic acid. A polyurethane resin (I) was synthesized in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the diol compound represented by The acid value of this polyurethane resin (I) was 99 mgKOH / g.

(合成例10)
−カルボキシル基を有するポリウレタン樹脂の合成−
合成例1において、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸の代わりに下記構造式(15)で表されるジオール化合物を用いた以外は、合成例1と同様にして、ポリウレタン樹脂(J)を合成した。このポリウレタン樹脂(J)の酸価は88mgKOH/gであった。
(Synthesis Example 10)
-Synthesis of polyurethane resin having carboxyl group-
In Synthesis Example 1, a polyurethane resin (J) was prepared in the same manner as in Synthesis Example 1 except that a diol compound represented by the following structural formula (15) was used instead of 2,2-bis (hydroxymethyl) propionic acid. Was synthesized. The acid value of this polyurethane resin (J) was 88 mgKOH / g.

(合成例11)
−カルボキシル基を有するポリウレタン樹脂の合成−
合成例1において、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸の代わりに下記構造式(16)で表されるジオール化合物を用いた以外は、合成例1と同様にして、ポリウレタン樹脂(K)を合成した。このポリウレタン樹脂(K)の酸価は82mgKOH/gであった。
(Synthesis Example 11)
-Synthesis of polyurethane resin having carboxyl group-
In the same manner as in Synthesis Example 1 except that a diol compound represented by the following structural formula (16) was used instead of 2,2-bis (hydroxymethyl) propionic acid in Synthesis Example 1, polyurethane resin (K) Was synthesized. The acid value of this polyurethane resin (K) was 82 mgKOH / g.

(合成例12)
−カルボキシル基を有するポリウレタン樹脂の合成−
合成例1において、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートの代わりに下記構造式(6)で表されるジイソシアネート化合物を用い、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸の代わりに下記構造式(17)で表されるジオール化合物を用いた以外は、合成例1と同様にして、ポリウレタン樹脂(L)を合成した。このポリウレタン樹脂(L)の酸価は92mgKOH/gであった。
(Synthesis Example 12)
-Synthesis of polyurethane resin having carboxyl group-
In Synthesis Example 1, a diisocyanate compound represented by the following structural formula (6) was used instead of 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, and the following structural formula (17) was used instead of 2,2-bis (hydroxymethyl) propionic acid. A polyurethane resin (L) was synthesized in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the diol compound represented by The acid value of this polyurethane resin (L) was 92 mgKOH / g.

(合成例13)
−カルボキシル基を有するポリウレタン樹脂の合成−
合成例1において、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートの代わりに下記構造式(6)で表されるジイソシアネート化合物を用い、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸の代わりに下記構造式(18)で表されるジオール化合物を用いた以外は、合成例1と同様にして、ポリウレタン樹脂(M)を合成した。このポリウレタン樹脂(M)の酸価は87mgKOH/gであった。
(Synthesis Example 13)
-Synthesis of polyurethane resin having carboxyl group-
In Synthesis Example 1, a diisocyanate compound represented by the following structural formula (6) was used instead of 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, and the following structural formula (18) was used instead of 2,2-bis (hydroxymethyl) propionic acid. A polyurethane resin (M) was synthesized in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the diol compound represented by The acid value of this polyurethane resin (M) was 87 mgKOH / g.

(比較合成例1)
エポキシ当量が217であり、かつ一分子中に平均して7個のフェノール核残基と、更にエポキシ基とを併せ有するクレゾールノボラック型エポキシ樹脂の1当量と、アクリル酸の1.05当量とを反応させた。得られた反応物に、無水テトラヒドロフタル酸の0.69当量をフェノキシエチルアクリレートを溶媒として常法により反応させて、フェノキシエチルアクリレートを35質量%含んだ粘調な液体(エポキシアクリレート樹脂)を調製した。このエポキシアクリレート樹脂は混合物として63.4mgKOH/gの酸価を示した。
(Comparative Synthesis Example 1)
1 equivalent of a cresol novolac type epoxy resin having an epoxy equivalent of 217 and an average of 7 phenol nucleus residues in one molecule and an epoxy group, and 1.05 equivalent of acrylic acid Reacted. A viscous liquid (epoxy acrylate resin) containing 35% by mass of phenoxyethyl acrylate was prepared by reacting the obtained reaction product with 0.69 equivalents of tetrahydrophthalic anhydride in a conventional manner using phenoxyethyl acrylate as a solvent. did. This epoxy acrylate resin showed an acid value of 63.4 mg KOH / g as a mixture.

(比較合成例2)
撹拌機、還流冷却器、不活性ガス導入口、及び温度計を備えたフラスコ内に、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(PTG、平均分子量1,000)1,000g、セバシン酸405gを仕込み、2時間かけて200℃に昇温しさらに3時間反応させた後冷却し、酸価81.9、分子量1,370のポリテトラメチレンエーテルグリコールの両末端カルボン酸物を合成した。
(Comparative Synthesis Example 2)
In a flask equipped with a stirrer, reflux condenser, inert gas inlet, and thermometer, 1,000 g of polytetramethylene ether glycol (PTG, average molecular weight 1,000) and 405 g of sebacic acid were charged for 2 hours. The temperature was raised to 200 ° C. and the reaction was further continued for 3 hours, followed by cooling to synthesize polycarboxylic acid compounds of both ends of polytetramethylene ether glycol having an acid value of 81.9 and a molecular weight of 1,370.

次に、撹拌機、還流冷却器、不活性ガス導入口、及び温度計を備えたフラスコ内に、γ−ブチロラクトン100g、N−メチルピロリドン(NMP)50gを仕込んだ。さらに上記ポリテトラメチレンエーテルグリコールの両末端カルボン酸物55.6g、アジピン酸6.1g、セバシン酸8.3g、イソフタル酸13.7g、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)13.8g、トリレンジイソシアネート(コロネートT80、日本ポリウレタン工業社製)14.4gを仕込み、200℃に昇温し、4時間保温後冷却し、加熱残分40質量%、酸価(固形分)83.5のポリアミド樹脂を合成した。
更に、ビスフェノールA型エポキシ樹脂エピコート1001(油化シェルエポキシ製)141.5gを仕込み、140℃で2時間保温した後、ジメチルホルムアミド(DMF)を加え、加熱残分40質量%にした。120℃でアクリル酸10.7gを加え3時間保温後、テトラヒドロ無水フタル酸(THPA)90.6gを添加し1時間保温した。次いで、グリシドール58.4gを加え2時間保温後、テトラヒドロ無水フタル酸(THPA)240gを加え2時間保温した。次いで、ジメチルホルムアミド(DMF)で希釈し、加熱残分55質量%、酸価(固形分)145mgKOH/gの感光性ポリアミド樹脂を合成した。
Next, 100 g of γ-butyrolactone and 50 g of N-methylpyrrolidone (NMP) were charged into a flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, an inert gas inlet, and a thermometer. Furthermore, 55.6 g of both end carboxylic acids of the above polytetramethylene ether glycol, 6.1 g of adipic acid, 8.3 g of sebacic acid, 13.7 g of isophthalic acid, 13.8 g of 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI), tri Polyisocyanate (Coronate T80, manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) 14.4 g was charged, heated to 200 ° C., kept warm for 4 hours and then cooled, polyamide having a heating residue of 40% by mass and an acid value (solid content) of 83.5 Resin was synthesized.
Furthermore, 141.5 g of bisphenol A type epoxy resin Epicoat 1001 (manufactured by oil-based shell epoxy) was charged and kept at 140 ° C. for 2 hours, and then dimethylformamide (DMF) was added to make the heating residue 40% by mass. After adding 10.7 g of acrylic acid at 120 ° C. and keeping it warm for 3 hours, 90.6 g of tetrahydrophthalic anhydride (THPA) was added and kept warm for 1 hour. Next, 58.4 g of glycidol was added and kept warm for 2 hours, and then 240 g of tetrahydrophthalic anhydride (THPA) was added and kept warm for 2 hours. Next, the resultant was diluted with dimethylformamide (DMF) to synthesize a photosensitive polyamide resin having a heating residue of 55% by mass and an acid value (solid content) of 145 mgKOH / g.

(比較合成例3)
攪拌機、還流冷却器、及び温度計を備えたフラスコ内に、α,ω−ポリブタジエンジカルボン酸(NISSO−PB C−1000、日本曹達社製)482.6質量部、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂(YDB−400、東都化成株式会社製)400質量部、カルビトールアセテート183質量部、及びソルベントナフサ(ソルベッソ150)110質量部を入れ、110℃で8時間加熱した。これにアクリル酸36.4質量部、メチルハイドロキノン0.5質量部、カルビトールアセテート6質量部を仕込み、70℃で、トリフェニルホスフィン3質量部、ソルベントナフサ6質量部を仕込み、100℃に加熱し、固形分酸価が2KOHmg/g以下になるまで反応させた。次に、得られた溶液を50℃まで冷却し、テトラヒドロ無水フタル酸100質量部、カルビトールアセテート126質量部、ソルベントナフサ6質量部を仕込み、80℃で所定時間反応させ、固形分酸価59KOHmg/g、固形分40質量%の不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂を合成した。
(Comparative Synthesis Example 3)
In a flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, and a thermometer, α, ω-polybutadienedicarboxylic acid (NISSO-PBC-1000, manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.) 482.6 parts by mass, brominated bisphenol A type epoxy resin ( 400 parts by mass of YDB-400 (manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.), 183 parts by mass of carbitol acetate, and 110 parts by mass of solvent naphtha (Solvesso 150) were added and heated at 110 ° C. for 8 hours. This was charged with 36.4 parts by weight of acrylic acid, 0.5 parts by weight of methylhydroquinone, and 6 parts by weight of carbitol acetate. At 70 ° C, 3 parts by weight of triphenylphosphine and 6 parts by weight of solvent naphtha were charged and heated to 100 ° C. The reaction was continued until the solid content acid value reached 2 KOHmg / g or less. Next, the resulting solution was cooled to 50 ° C., charged with 100 parts by mass of tetrahydrophthalic anhydride, 126 parts by mass of carbitol acetate, and 6 parts by mass of solvent naphtha, reacted at 80 ° C. for a predetermined time, and had a solid content acid value of 59 KOH mg. / G, an unsaturated group-containing polycarboxylic acid resin having a solid content of 40% by mass was synthesized.

攪拌機、還流冷却器、不活性ガス導入口、及び温度計を備えたフラスコ内に、γ−ブチロラクトン100g、N−メチルピロリドン(NMP)50gを仕込み、更に上記不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂74.6g、アジピン酸3.3g、セバシン酸4.6g、イソフタル酸7.5g、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)4.8g、トリレンジイソシアネート(コロネートT80、日本ポリウレタン工業社製)13.4gを仕込み、200℃に昇温し、4時間保温後冷却し、加熱残分40質量%、酸価(固形分)58.6のポリアミド樹脂を得た。更に、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポミックR140、三井石油化学工業社製)27.6gを仕込み、140℃で2時間保温後、ジメチルホルムアミド(DMF)を加え加熱残分40質量%にした。120℃でメタクリル酸3.3gを加え3時間保温後、テトラヒドロ無水フタル酸(THPA)37.9gを添加し1時間保温した。次いで、ジメチルホルムアミド(DMF)で希釈し、加熱残分55質量%、酸価(固形分)74KOHmg/gの感光性ポリアミド樹脂を合成した。   In a flask equipped with a stirrer, reflux condenser, inert gas inlet, and thermometer, 100 g of γ-butyrolactone and 50 g of N-methylpyrrolidone (NMP) were charged, and the unsaturated group-containing polycarboxylic acid resin 74. 6 g, adipic acid 3.3 g, sebacic acid 4.6 g, isophthalic acid 7.5 g, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI) 4.8 g, tolylene diisocyanate (Coronate T80, manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) 13.4 g The mixture was heated to 200 ° C., kept warm for 4 hours, and then cooled to obtain a polyamide resin having a heating residue of 40% by mass and an acid value (solid content) of 58.6. Furthermore, 27.6 g of bisphenol A type epoxy resin (Epomic R140, manufactured by Mitsui Petrochemical Co., Ltd.) was added, and after keeping at 140 ° C. for 2 hours, dimethylformamide (DMF) was added to make the heating residue 40% by mass. At 120 ° C., 3.3 g of methacrylic acid was added and kept for 3 hours, and then 37.9 g of tetrahydrophthalic anhydride (THPA) was added and kept for 1 hour. Subsequently, it diluted with dimethylformamide (DMF) and synthesize | combined the photosensitive polyamide resin of 55 mass% of heating residues, and acid value (solid content) 74KOHmg / g.

攪拌機、還流冷却器、及び温度計を備えたフラスコ内に、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(エポキシ当量:200)200質量部、アクリル酸20質量部、メチルハイドロキノン0.4質量部、カルビトールアセテート80質量部、及びソルベントナフサ20質量部を仕込み、70℃で加熱攪拌して、混合物を溶解した。次に、溶液を50℃まで冷却し、トリフェニルホスフィン0.5質量部を仕込み、100℃に加熱し、固形分酸価が1KOHmg/g以下になるまで反応させた。ソルベントナフサ10質量部を仕込み、固形分67質量%のアクリレート基とエポキシ基を含有する樹脂を合成した。   In a flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, and a thermometer, 200 parts by mass of a cresol novolac type epoxy resin (epoxy equivalent: 200), 20 parts by mass of acrylic acid, 0.4 parts by mass of methyl hydroquinone, and 80 parts by mass of carbitol acetate. Part and 20 parts by mass of solvent naphtha were heated and stirred at 70 ° C. to dissolve the mixture. Next, the solution was cooled to 50 ° C., charged with 0.5 parts by mass of triphenylphosphine, heated to 100 ° C., and reacted until the solid content acid value was 1 KOH mg / g or less. 10 parts by mass of solvent naphtha was charged, and a resin containing an acrylate group and an epoxy group having a solid content of 67% by mass was synthesized.

(比較合成例4)
まず、スチレン/n−ブチルアクリレート/マレイン酸無水物(モル比=41/24/35)からなる共重合体を滴下重合法により合成した。
次に、得られた共重合体103.71質量部をメチルエチルケトン220質量部に溶解した。この溶液にベンジルアミン36.1質量部、及びメチルエチルケトン40質量部の溶液を室温下、撹拌しつつ2時間かけて滴下し、更に室温で6時間撹拌することで反応を完了し、ベンジルアミン変性樹脂の溶液(固形分36.8質量%)を合成した。
得られた樹脂の酸価は酸価135KOHmg/g、重量平均分子量は30,000、固形分濃度36.8質量%であった。
(Comparative Synthesis Example 4)
First, a copolymer composed of styrene / n-butyl acrylate / maleic anhydride (molar ratio = 41/24/35) was synthesized by a dropping polymerization method.
Next, 103.71 parts by mass of the obtained copolymer was dissolved in 220 parts by mass of methyl ethyl ketone. To this solution, a solution of 36.1 parts by mass of benzylamine and 40 parts by mass of methyl ethyl ketone was added dropwise over 2 hours while stirring at room temperature, and the reaction was completed by further stirring for 6 hours at room temperature. A solution (solid content: 36.8% by mass) was synthesized.
The acid value of the obtained resin was an acid value of 135 KOH mg / g, the weight average molecular weight was 30,000, and the solid content concentration was 36.8% by mass.

(実施例1)
−フレキシブル配線プリント基板の作製−
合成例1のポリウレタン樹脂(A)24.75質量部、メトキシプロパノール13.36質量部、2官能アクリルモノマー(R712、日本化薬社製)3.06質量部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート4.59質量部、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキシド(チバ スペシャルティー ケミカルズ社製)1.98質量部、ヘキサメトキシメチルメラミン(MW30HM、三和ケミカル株式会社製)5.00質量部、フタロシアニングリーン分散液(濃度10質量%メトキシプロパノール中)1.0質量部、及びF780F(大日本インキ化学工業株式会社製)の30質量%メチルエチルケトン溶液0.066質量部を混合して、感光性組成物を調製した。
(Example 1)
-Fabrication of flexible printed circuit board-
24.75 parts by mass of the polyurethane resin (A) of Synthesis Example 1, 13.36 parts by mass of methoxypropanol, 3.06 parts by mass of a bifunctional acrylic monomer (R712, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), 4.59 of dipentaerythritol hexaacrylate Parts by mass, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide (Ciba Specialty Chemicals) 1.98 parts by mass, hexamethoxymethylmelamine (MW30HM, Sanwa Chemical Co., Ltd.) 5.00 parts by mass 1 part by weight, 1.0 part by weight of a phthalocyanine green dispersion (in a concentration of 10% by weight methoxypropanol) and 0.066 part by weight of a 30% by weight methyl ethyl ketone solution of F780F (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) A sex composition was prepared.

なお、上記硫酸バリウム分散液は、硫酸バリウム(堺化学社製、B30)30質量部と、上記スチレン/無水マレイン酸/ブチルアクリレート共重合体の35質量%メチルエチルケトン溶液34.29質量部と、1−メトキシ−2−プロピルアセテート35.71質量部と、を予め混合した後、モーターミルM−200(アイガー社製)で、直径1.0mmのジルコニアビーズを用い、周速9m/sにて3.5時間分散して調製した。   The barium sulfate dispersion was composed of 30 parts by mass of barium sulfate (manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd., B30), 34.29 parts by mass of a 35% by mass methyl ethyl ketone solution of the styrene / maleic anhydride / butyl acrylate copolymer, -35.71 parts by mass of methoxy-2-propylacetate was mixed in advance, and then the motor mill M-200 (manufactured by Eiger) was used with zirconia beads having a diameter of 1.0 mm at a peripheral speed of 9 m / s. Prepared by dispersing for 5 hours.

次に、得られた感光性組成物溶液をバー塗布により、2層タイプのフレキシブル基板(銅厚35μm/樹脂厚25μm)上に、乾燥後膜厚が35μmになるように塗布し、80℃のオーブン中で30分間乾燥し、感光層を形成した。   Next, the obtained photosensitive composition solution was applied onto a two-layer flexible substrate (copper thickness 35 μm / resin thickness 25 μm) by bar coating so that the film thickness after drying was 35 μm, It was dried in an oven for 30 minutes to form a photosensitive layer.

<露光工程>
基板上の感光層に対し、以下に説明するパターン形成装置を用いて、波長が405nmのレーザ光を、15段ステップウエッジパターン(ΔlogE=0.15)、及び所望配線パターンが得られるように照射して露光し、前記感光層の一部の領域を硬化させた。
<Exposure process>
Using a pattern forming apparatus described below, the photosensitive layer on the substrate is irradiated with a laser beam having a wavelength of 405 nm so that a 15-step step wedge pattern (Δlog E = 0.15) and a desired wiring pattern can be obtained. Then, a portion of the photosensitive layer was cured.

−パターン形成装置−
前記光照射手段として図27〜32に示す合波レーザ光源と、前記光変調手段として図4に示す主走査方向にマイクロミラーが1024個配列されたマイクロミラー列が、副走査方向に768組配列された前記光変調手段の内、1024個×256列のみを駆動するように制御されたDMD50と、図13に示した一方の面がトーリック面であるマイクロレンズをアレイ状に配列したマイクロレンズアレイ472及び該マイクロレンズアレイを通した光を前記感光層に結像する光学系480、482とを有するパターン形成装置を用いた。
-Pattern forming device-
27 to 32 as the light irradiating means, and 768 sets of micromirror arrays in which 1024 micromirrors are arranged in the main scanning direction shown in FIG. 4 as the light modulating means are arranged in the sub-scanning direction. Among the optical modulation means, the DMD 50 controlled to drive only 1024 × 256 rows and the microlens array in which the microlenses shown in FIG. 13 whose one surface is a toric surface are arranged in an array. A pattern forming apparatus having 472 and optical systems 480 and 482 for forming an image of light passing through the microlens array on the photosensitive layer was used.

前記マイクロレンズとしては、図17及び図18に示すように、トーリックレンズ55aが用いられており、前記x方向に光学的に対応する方向の曲率半径Rx=−0.125mm、前記y方向に対応する方向の曲率半径Ry=−0.1mmである。   As the microlens, a toric lens 55a is used as shown in FIGS. 17 and 18, and the radius of curvature Rx = −0.125 mm in a direction optically corresponding to the x direction corresponds to the y direction. The radius of curvature Ry in the direction to travel is −0.1 mm.

また、マイクロレンズアレイ55の集光位置近傍に配置されるアパーチャアレイ59は、その各アパーチャ59aに、それと対応するマイクロレンズ55aを経た光のみが入射するように配置されている。   In addition, the aperture array 59 disposed in the vicinity of the condensing position of the microlens array 55 is disposed so that only light that has passed through the corresponding microlens 55a is incident on each aperture 59a.

次いで、1質量%の炭酸ソーダ水溶液を用いて60秒間スプレー現像(スプレー圧:2.0kgf/cm)し、未露光部分を除去した。次いで、循環式オーブンを用いて、160℃にて1時間加熱硬化を行い、フレキシブル配線プリント基板を作製した。Next, spray development (spray pressure: 2.0 kgf / cm 2 ) was carried out for 60 seconds using a 1% by mass aqueous sodium carbonate solution to remove unexposed portions. Next, using a circulation oven, heat curing was performed at 160 ° C. for 1 hour to produce a flexible printed circuit board.

(実施例2)
−フレキシブル配線プリント基板の作製−
実施例1において、合成例1のポリウレタン樹脂(A)を合成例2のポリウレタン樹脂(B)に代えた以外は、実施例1と同様にして、感光性組成物を調製し、感光層を形成した。次に、実施例1と同様にして、露光、現像を行い、フレキシブル配線プリント基板を作製した。
(Example 2)
-Fabrication of flexible printed circuit board-
In Example 1, a photosensitive composition was prepared and a photosensitive layer was formed in the same manner as in Example 1, except that the polyurethane resin (A) in Synthesis Example 1 was replaced with the polyurethane resin (B) in Synthesis Example 2. did. Next, exposure and development were performed in the same manner as in Example 1 to produce a flexible printed circuit board.

(実施例3)
−フレキシブル配線プリント基板の作製−
実施例1において、合成例1のポリウレタン樹脂(A)を合成例3のポリウレタン樹脂(C)に代えた以外は、実施例1と同様にして、感光性組成物を調製し、感光層を形成した。次に、実施例1と同様にして、露光、現像を行い、フレキシブル配線プリント基板を作製した。
(Example 3)
-Fabrication of flexible printed circuit board-
In Example 1, a photosensitive composition was prepared and a photosensitive layer was formed in the same manner as in Example 1, except that the polyurethane resin (A) in Synthesis Example 1 was replaced with the polyurethane resin (C) in Synthesis Example 3. did. Next, exposure and development were performed in the same manner as in Example 1 to produce a flexible printed circuit board.

(実施例4)
−フレキシブル配線プリント基板の作製−
実施例1において、合成例1のポリウレタン樹脂(A)を合成例4のポリウレタン樹脂(D)に代えた以外は、実施例1と同様にして、感光性組成物を調製し、感光層を形成した。次に、実施例1と同様にして、露光、現像を行い、フレキシブル配線プリント基板を作製した。
Example 4
-Fabrication of flexible printed circuit board-
In Example 1, a photosensitive composition was prepared and a photosensitive layer was formed in the same manner as in Example 1 except that the polyurethane resin (A) in Synthesis Example 1 was replaced with the polyurethane resin (D) in Synthesis Example 4. did. Next, exposure and development were performed in the same manner as in Example 1 to produce a flexible printed circuit board.

(実施例5)
−フレキシブル配線プリント基板の作製−
実施例1において、合成例1のポリウレタン樹脂(A)を合成例5のポリウレタン樹脂(E)に代えた以外は、実施例1と同様にして、感光性組成物を調製し、感光層を形成した。次に、実施例1と同様にして、露光、現像を行い、フレキシブル配線プリント基板を作製した。
(Example 5)
-Fabrication of flexible printed circuit board-
In Example 1, a photosensitive composition was prepared and a photosensitive layer was formed in the same manner as in Example 1 except that the polyurethane resin (A) in Synthesis Example 1 was replaced with the polyurethane resin (E) in Synthesis Example 5. did. Next, exposure and development were performed in the same manner as in Example 1 to produce a flexible printed circuit board.

(実施例6)
−フレキシブル配線プリント基板の作製−
実施例1において、合成例1のポリウレタン樹脂(A)を合成例6のポリウレタン樹脂(F)に代えた以外は、実施例1と同様にして、感光性組成物を調製し、感光層を形成した。次に、実施例1と同様にして、露光、現像を行い、フレキシブル配線プリント基板を作製した。
(Example 6)
-Fabrication of flexible printed circuit board-
In Example 1, a photosensitive composition was prepared and a photosensitive layer was formed in the same manner as in Example 1, except that the polyurethane resin (A) in Synthesis Example 1 was replaced with the polyurethane resin (F) in Synthesis Example 6. did. Next, exposure and development were performed in the same manner as in Example 1 to produce a flexible printed circuit board.

(実施例7)
−フレキシブル配線プリント基板の作製−
実施例1において、合成例1のポリウレタン樹脂(A)を合成例7のポリウレタン樹脂(G)に代えた以外は、実施例1と同様にして、感光性組成物を調製し、感光層を形成した。次に、実施例1と同様にして、露光、現像を行い、フレキシブル配線プリント基板を作製した。
(Example 7)
-Fabrication of flexible printed circuit board-
In Example 1, a photosensitive composition was prepared and a photosensitive layer was formed in the same manner as in Example 1, except that the polyurethane resin (A) in Synthesis Example 1 was replaced with the polyurethane resin (G) in Synthesis Example 7. did. Next, exposure and development were performed in the same manner as in Example 1 to produce a flexible printed circuit board.

(実施例8)
−フレキシブル配線プリント基板の作製−
実施例1において、合成例1のポリウレタン樹脂(A)を合成例8のポリウレタン樹脂(H)に代えた以外は、実施例1と同様にして、感光性組成物を調製し、感光層を形成した。次に、実施例1と同様にして、露光、現像を行い、フレキシブル配線プリント基板を作製した。
(Example 8)
-Fabrication of flexible printed circuit board-
In Example 1, a photosensitive composition was prepared and a photosensitive layer was formed in the same manner as in Example 1 except that the polyurethane resin (A) in Synthesis Example 1 was replaced with the polyurethane resin (H) in Synthesis Example 8. did. Next, exposure and development were performed in the same manner as in Example 1 to produce a flexible printed circuit board.

(実施例9)
−フレキシブル配線プリント基板の作製−
実施例1において、合成例1のポリウレタン樹脂(A)を合成例9のポリウレタン樹脂(I)に代えた以外は、実施例1と同様にして、感光性組成物を調製し、感光層を形成した。次に、実施例1と同様にして、露光、現像を行い、フレキシブル配線プリント基板を作製した。
Example 9
-Fabrication of flexible printed circuit board-
In Example 1, a photosensitive composition was prepared and a photosensitive layer was formed in the same manner as in Example 1 except that the polyurethane resin (A) in Synthesis Example 1 was replaced with the polyurethane resin (I) in Synthesis Example 9. did. Next, exposure and development were performed in the same manner as in Example 1 to produce a flexible printed circuit board.

(実施例10)
−フレキシブル配線プリント基板の作製−
実施例1において、合成例1のポリウレタン樹脂(A)を合成例10のポリウレタン樹脂(J)に代えた以外は、実施例1と同様にして、感光性組成物を調製し、感光層を形成した。次に、実施例1と同様にして、露光、現像を行い、フレキシブル配線プリント基板を作製した。
(Example 10)
-Fabrication of flexible printed circuit board-
In Example 1, a photosensitive composition was prepared and a photosensitive layer was formed in the same manner as in Example 1 except that the polyurethane resin (A) in Synthesis Example 1 was replaced with the polyurethane resin (J) in Synthesis Example 10. did. Next, exposure and development were performed in the same manner as in Example 1 to produce a flexible printed circuit board.

(実施例11)
−フレキシブル配線プリント基板の作製−
実施例1において、合成例1のポリウレタン樹脂(A)を合成例11のポリウレタン樹脂(K)に代えた以外は、実施例1と同様にして、感光性組成物を調製し、感光層を形成した。次に、実施例1と同様にして、露光、現像を行い、フレキシブル配線プリント基板を作製した。
(Example 11)
-Fabrication of flexible printed circuit board-
In Example 1, a photosensitive composition was prepared and a photosensitive layer was formed in the same manner as in Example 1 except that the polyurethane resin (A) in Synthesis Example 1 was replaced with the polyurethane resin (K) in Synthesis Example 11. did. Next, exposure and development were performed in the same manner as in Example 1 to produce a flexible printed circuit board.

(実施例12)
−フレキシブル配線プリント基板の作製−
実施例1において、合成例1のポリウレタン樹脂(A)を合成例12のポリウレタン樹脂(L)に代えた以外は、実施例1と同様にして、感光性組成物を調製し、感光層を形成した。次に、実施例1と同様にして、露光、現像を行い、フレキシブル配線プリント基板を作製した。
(Example 12)
-Fabrication of flexible printed circuit board-
In Example 1, a photosensitive composition was prepared and a photosensitive layer was formed in the same manner as in Example 1 except that the polyurethane resin (A) in Synthesis Example 1 was replaced with the polyurethane resin (L) in Synthesis Example 12. did. Next, exposure and development were performed in the same manner as in Example 1 to produce a flexible printed circuit board.

(実施例13)
−フレキシブル配線プリント基板の作製−
実施例1において、合成例1のポリウレタン樹脂(A)を合成例13のポリウレタン樹脂(M)に代えた以外は、実施例1と同様にして、感光性組成物を調製し、感光層を形成した。次に、実施例1と同様にして、露光、現像を行い、フレキシブル配線プリント基板を作製した。
(Example 13)
-Fabrication of flexible printed circuit board-
In Example 1, a photosensitive composition was prepared and a photosensitive layer was formed in the same manner as in Example 1 except that the polyurethane resin (A) in Synthesis Example 1 was replaced with the polyurethane resin (M) in Synthesis Example 13. did. Next, exposure and development were performed in the same manner as in Example 1 to produce a flexible printed circuit board.

(比較例1)
−フレキシブル配線プリント基板の作製−
比較合成例1で合成したエポキシアクリレート樹脂40質量部、2−ヒドロキシエチルアクリレート15質量部、ベンジルジエチルケタール2.5質量部、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール1.0質量部、レベリング剤(モダフロー、米国モンサント社製)1.0質量部、硫酸バリウム26質量部、及びフタロシアニン・グリーン0.5質量部を三本ロールミルにより混練してインキを調製した。次いで、得られたインキに、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル15質量部を混合して感光性組成物を調製した。
得られた感光性組成物溶液について、実施例1と同様にして、フレキシブル基板の全面にスクリーン印刷法により塗布し、80℃にて30分間乾燥し、乾燥膜厚35μmの感光層を形成した。次に、実施例1と同様にして、露光、現像を行い、フレキシブル配線プリント基板を作製した。
(Comparative Example 1)
-Fabrication of flexible printed circuit board-
40 parts by mass of epoxy acrylate resin synthesized in Comparative Synthesis Example 1, 15 parts by mass of 2-hydroxyethyl acrylate, 2.5 parts by mass of benzyl diethyl ketal, 1.0 part by mass of 1-benzyl-2-methylimidazole, leveling agent (Modaflow (Manufactured by Monsanto, USA) 1.0 part by mass, 26 parts by mass of barium sulfate, and 0.5 part by mass of phthalocyanine green were kneaded by a three-roll mill to prepare an ink. Subsequently, the obtained ink was mixed with 15 parts by weight of trimethylolpropane triglycidyl ether to prepare a photosensitive composition.
About the obtained photosensitive composition solution, it applied to the whole surface of the flexible substrate by the screen-printing method like Example 1, and it dried for 30 minutes at 80 degreeC, and formed the photosensitive layer with a dry film thickness of 35 micrometers. Next, exposure and development were performed in the same manner as in Example 1 to produce a flexible printed circuit board.

(比較例2)
−フレキシブル配線プリント基板の作製−
比較合成例2で合成した感光性ポリアミド樹脂91質量部、ペンタエリスリトールヘキサアクリレート10質量部、クレゾールノボラック樹脂アクリル酸付加物22質量部、2−メチル−1−(4−(メチルチオ)フェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン7質量部、2,4−ジエチルチオキサントン1質量部、メラミン2質量部、フタロシアニングリーン1質量部、タルク10質量部、硫酸バリウム43質量部、酸化珪素21質量部、トリグリシジルイソシアヌレート40質量部、及びカルビトールアセテートを三本ロールミルを用いて混練し、感光性組成物を調製した。
得られた感光性組成物溶液を、実施例1と同様にして、フレキシブル基板の全面にスクリーン印刷法により塗布し、80℃にて30分間乾燥し、乾燥膜厚35μmの感光層を形成した。次に、実施例1と同様にして、露光、現像を行い、フレキシブル配線プリント基板を作製した。
(Comparative Example 2)
-Fabrication of flexible printed circuit board-
91 parts by weight of photosensitive polyamide resin synthesized in Comparative Synthesis Example 2, 10 parts by weight of pentaerythritol hexaacrylate, 22 parts by weight of cresol novolac resin acrylic acid adduct, 2-methyl-1- (4- (methylthio) phenyl) -2 -7 parts by mass of morpholinopropan-1-one, 1 part by mass of 2,4-diethylthioxanthone, 2 parts by mass of melamine, 1 part by mass of phthalocyanine green, 10 parts by mass of talc, 43 parts by mass of barium sulfate, 21 parts by mass of silicon oxide, 40 parts by mass of triglycidyl isocyanurate and carbitol acetate were kneaded using a three-roll mill to prepare a photosensitive composition.
The obtained photosensitive composition solution was applied to the entire surface of the flexible substrate by screen printing in the same manner as in Example 1, and dried at 80 ° C. for 30 minutes to form a photosensitive layer having a dry film thickness of 35 μm. Next, exposure and development were performed in the same manner as in Example 1 to produce a flexible printed circuit board.

(比較例3)
−フレキシブル配線プリント基板の作製−
比較合成例3で合成した不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂25質量部、比較合成例3で合成した感光性ポリアミド樹脂10質量部、2−メチル−1[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノ−プロパン−1−オン4.5質量部、2,4−ジエチルチオキサントン0.5質量部、メラミン4質量部、フタロシアニングリーン1質量部、シリカ20質量部、沈降性硫酸バリウム15質量部、エポキシ樹脂(ESLV−80XY、新日鐵化学社製)12質量部、比較合成例3で合成したアクリレート基とエポキシ基を含有する樹脂5質量部、及びジペンタエリスリトールヘキサアクリレート3質量部を三本ロールミルを用いて混練し、感光性組成物を調製した。
得られた感光性組成物溶液を、実施例1と同様にして、フレキシブル基板の全面にスクリーン印刷法により塗布し、80℃にて30分間乾燥し、乾燥膜厚35μmの感光層を形成した。次に、実施例1と同様にして、露光、現像を行い、フレキシブル配線プリント基板を作製した。
(Comparative Example 3)
-Fabrication of flexible printed circuit board-
25 parts by mass of unsaturated group-containing polycarboxylic acid resin synthesized in Comparative Synthesis Example 3, 10 parts by mass of photosensitive polyamide resin synthesized in Comparative Synthesis Example 3, 2-methyl-1 [4- (methylthio) phenyl] -2- Morpholino-propan-1-one 4.5 parts by weight 2,4-diethylthioxanthone 0.5 parts by weight, melamine 4 parts by weight, phthalocyanine green 1 part by weight, silica 20 parts by weight, precipitated barium sulfate 15 parts by weight, epoxy Three roll mills containing 12 parts by mass of resin (ESLV-80XY, manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.), 5 parts by mass of resin containing acrylate group and epoxy group synthesized in Comparative Synthesis Example 3, and 3 parts by mass of dipentaerythritol hexaacrylate Were kneaded to prepare a photosensitive composition.
The obtained photosensitive composition solution was applied to the entire surface of the flexible substrate by screen printing in the same manner as in Example 1, and dried at 80 ° C. for 30 minutes to form a photosensitive layer having a dry film thickness of 35 μm. Next, exposure and development were performed in the same manner as in Example 1 to produce a flexible printed circuit board.

(比較例4)
−フレキシブル配線プリント基板の作製−
比較合成例4で合成したベンジルアミン変性樹脂13.36質量部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート4.59質量部、2官能アクリルモノマー(R712、日本化薬社製)3.06質量部、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキシド(チバ スペシャルティー ケミカルズ社製)1.98質量部、ヘキサメトキシメチルメラミン(MW30HM、三和ケミカル株式会社製)2質量部、F780F(大日本インキ化学工業株式会社製)の30質量%メチルエチルケトン溶液0.066質量部、フタロシアニングリーン分散液(濃度10質量%メトキシプロパノール中)1.0質量部、ハイドロキノンモノメチルエーテル0.024質量部、及び硫酸バリウム分散液24.75質量部を三本ロールミルを用いて混練し、感光性組成物を調製した。
得られた感光性組成物溶液を、実施例1と同様にして、フレキシブル基板の全面にスクリーン印刷法により塗布し、80℃にて30分間乾燥し、乾燥膜厚35μmの感光層を形成した。次に、実施例1と同様にして、露光、現像を行い、フレキシブル配線プリント基板を作製した。
(Comparative Example 4)
-Fabrication of flexible printed circuit board-
13.36 parts by mass of benzylamine-modified resin synthesized in Comparative Synthesis Example 4, 4.59 parts by mass of dipentaerythritol hexaacrylate, 3.06 parts by mass of bifunctional acrylic monomer (R712, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), bis (2 , 4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide (manufactured by Ciba Specialty Chemicals) 1.98 parts by mass, 2 parts by mass of hexamethoxymethylmelamine (MW30HM, manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.), F780F (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.) Kogyo Co., Ltd.) 30 mass% methyl ethyl ketone solution 0.066 mass part, phthalocyanine green dispersion (concentration in 10 mass% methoxypropanol) 1.0 mass part, hydroquinone monomethyl ether 0.024 mass part, and barium sulfate dispersion 24.75 parts by mass using a three-roll mill And kneaded to prepare a photosensitive composition.
The obtained photosensitive composition solution was applied to the entire surface of the flexible substrate by screen printing in the same manner as in Example 1, and dried at 80 ° C. for 30 minutes to form a photosensitive layer having a dry film thickness of 35 μm. Next, exposure and development were performed in the same manner as in Example 1 to produce a flexible printed circuit board.

得られた実施例1〜13及び比較例1〜4のフレキシブル配線プリント基板について、以下のようにして、諸特性を評価した。結果を表3及び表4に示す。   About the obtained flexible wiring printed circuit board of Examples 1-13 and Comparative Examples 1-4, various characteristics were evaluated as follows. The results are shown in Tables 3 and 4.

<現像性の評価>
得られた各フレキシブル配線プリント基板の現像後の表面性状を目視観察により、下記基準で評価した。
〔評価基準〕
○:非画像部で現像後、完全に組成物が除去された。
△:非画像部に、わずかに残渣がある。
×:現像できない残渣がある。
<Development evaluation>
The surface properties after development of each of the obtained flexible printed circuit boards were evaluated according to the following criteria by visual observation.
〔Evaluation criteria〕
○: The composition was completely removed after development in the non-image area.
Δ: There is a slight residue in the non-image area.
X: There is a residue that cannot be developed.

<密着性の評価>
JIS K5400に準じて各フレキシブル配線プリント基板に1mm幅の碁盤目を100箇所作製し、セロハンテープにより剥離試験(碁盤目テスト)を行い、下記基準で評価した。
〔評価基準〕
○:100箇所中90箇所以上が剥離しない。
△:100箇所中50箇所以上90箇所未満が剥離しない。
×:100箇所中0箇所以上50箇所未満が剥離しない。
<Evaluation of adhesion>
In accordance with JIS K5400, 100 cross sections having a 1 mm width were prepared on each flexible wiring printed board, a peel test (cross cut test) was performed using a cellophane tape, and the following criteria were evaluated.
〔Evaluation criteria〕
○: 90 or more of 100 sites do not peel off.
(Triangle | delta): More than 50 places and less than 90 places do not peel in 100 places.
X: 0 or more and less than 50 places in 100 places do not peel.

<はんだ耐熱性の評価>
各フレキシブル配線プリント基板にロジン系フラックスを塗布し、260℃のはんだ浴に10秒間浸漬した。この操作を6回繰り返した後、フレキシブル配線プリント基板の外観を下記基準で評価した。
〔評価基準〕
○:外観に剥離や膨れがなく、はんだの潜りがない。
×:剥離、膨れ、又ははんだの潜りがある。
<Evaluation of solder heat resistance>
A rosin flux was applied to each flexible printed circuit board and immersed in a solder bath at 260 ° C. for 10 seconds. After repeating this operation 6 times, the appearance of the flexible printed circuit board was evaluated according to the following criteria.
〔Evaluation criteria〕
○: There is no peeling or swelling in the external appearance, and there is no solder diving.
X: There exists peeling, a swelling, or the dive of solder.

<耐プレッシャクッカーテスト(PCT)>
各フレキシブル配線プリント基板について121℃、2気圧の水蒸気中で96時間放置後、上記碁盤目テストを行い、下記基準で評価した。
〔評価基準〕
○:100箇所中90箇所以上が剥離しない。
△:100箇所中50箇所以上90箇所未満が剥離しない。
×:100箇所中0箇所以上50箇所未満が剥離しない。
<Pressure-resistant cooker test (PCT)>
Each flexible printed circuit board was allowed to stand in water vapor at 121 ° C. and 2 atm for 96 hours, and then the above cross-cut test was performed and evaluated according to the following criteria.
〔Evaluation criteria〕
○: 90 or more of 100 sites do not peel off.
(Triangle | delta): More than 50 places and less than 90 places do not peel in 100 places.
X: 0 or more and less than 50 places in 100 places do not peel.

<耐折性>
ポリイミド基板(厚み=25μm)上の圧延銅箔(厚み=35μm)からなる無接着2層フレキシブル基板上に、実施例1〜13及び比較例1〜4の各感光性組成物をバーコート法又はスクリーン印刷法でコートし、感光層を形成した。次いで、500mJ/cmの露光後、160℃にて2時間加熱して硬化皮膜(厚み=35μm)を形成し、VCM FLEX TEESTER(IPC−FC241C,JIS−C5016)を用いて、温度=室温、周波数=25Hz、ストローク=25mm、曲率半径=2mmの条件で、折り曲げを行って銅にクラックが入るまでの屈曲寿命(回)で評価した。
<Folding resistance>
Each photosensitive composition of Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 4 is applied to a bar coating method or a non-adhesive two-layer flexible substrate made of a rolled copper foil (thickness = 35 μm) on a polyimide substrate (thickness = 25 μm). A photosensitive layer was formed by coating by screen printing. Next, after exposure at 500 mJ / cm 2 , a cured film (thickness = 35 μm) is formed by heating at 160 ° C. for 2 hours, and using VCM FLEX TEESTER (IPC-FC241C, JIS-C5016), temperature = room temperature, The bending life (times) from when bending was performed to cracking copper was evaluated under the conditions of frequency = 25 Hz, stroke = 25 mm, and radius of curvature = 2 mm.

本発明の感光性組成物は、現像性、はんだ耐熱性、耐折性、及びプレッシャークッカー耐性に優れ、硬化皮膜の可撓性が大幅に向上し、可動部を有する携帯電話、各種車載機器などのフレキシブルプリント配線基板の作製に好適に用いられる。
The photosensitive composition of the present invention has excellent developability, solder heat resistance, folding resistance, and pressure cooker resistance, greatly improves the flexibility of the cured film, mobile phones having moving parts, various in-vehicle devices, etc. It is used suitably for preparation of a flexible printed wiring board.

Claims (18)

(A)カルボキシル基を有するポリウレタン樹脂、(B)重合性化合物、(C)光重合開始剤、及び(D)熱架橋剤を少なくとも含むことを特徴とする感光性組成物。 A photosensitive composition comprising at least (A) a polyurethane resin having a carboxyl group, (B) a polymerizable compound, (C) a photopolymerization initiator, and (D) a thermal crosslinking agent. (A)カルボキシル基を有するポリウレタン樹脂が、下記構造式(I)で表されるジイソシアネート化合物と、下記構造式(II)及び下記構造式(III)のいずれかで表されるジオール化合物とを反応させてなる請求の範囲第1項に記載の感光性組成物。
ただし、前記構造式(I)〜(III)において、Rは、二価炭化水素基を表す。Rは、水素原子、又は一価炭化水素基を表す。R〜Rは、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、二価炭化水素基を表す。Arは、三価芳香族炭化水素基を表す。R〜R及びArは、更に置換基により置換されていてもよく、R、R、R及びRは隣接する2つ又は3つが連結して環を形成してもよい。
(A) A polyurethane resin having a carboxyl group reacts with a diisocyanate compound represented by the following structural formula (I) and a diol compound represented by either the following structural formula (II) or the following structural formula (III). The photosensitive composition according to claim 1, wherein the photosensitive composition is used.
However, in the structural formulas (I) to (III), R 1 represents a divalent hydrocarbon group. R 2 represents a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group. R 3 to R 5 may be the same as or different from each other, and represent a divalent hydrocarbon group. Ar represents a trivalent aromatic hydrocarbon group. R 1 to R 5 and Ar may be further substituted with a substituent, and two or three adjacent R 2 , R 3 , R 4 and R 5 may be linked to form a ring.
(A)カルボキシル基を有するポリウレタン樹脂の酸価が、80〜300mgKOH/gである請求の範囲第1項から第2項のいずれかに記載の感光性組成物。 (A) The photosensitive composition in any one of Claim 1 to 2 whose acid value of the polyurethane resin which has a carboxyl group is 80-300 mgKOH / g. (D)熱架橋剤が、エポキシ樹脂化合物、オキセタン化合物、ポリイソシアネート化合物、ポリイソシアネート化合物にブロック剤を反応させて得られる化合物及びメラミン誘導体から選択される少なくとも1種である請求の範囲第1項から第3項のいずれかに記載の感光性組成物。 (D) The thermal crosslinking agent is at least one selected from an epoxy resin compound, an oxetane compound, a polyisocyanate compound, a compound obtained by reacting a polyisocyanate compound with a blocking agent, and a melamine derivative. The photosensitive composition in any one of Claim 3 to 3. フレキシブル配線プリント基板の製造に用いられる請求の範囲第1項から第4項のいずれかに記載の感光性組成物。 The photosensitive composition in any one of Claim 1 to 4 used for manufacture of a flexible wiring printed circuit board. 請求の範囲第1項から第5項のいずれかに記載の感光性組成物を、基材の表面に塗布し、乾燥して感光層を形成した後、露光し、現像することを特徴とするパターン形成方法。 A photosensitive composition according to any one of claims 1 to 5 is applied to a surface of a substrate, dried to form a photosensitive layer, and then exposed and developed. Pattern formation method. 感光層が、光照射手段からの光を受光し出射する描素部をn個有する光変調手段により、前記光照射手段からの光を変調させた後、前記描素部における出射面の歪みによる収差を補正可能な非球面を有するマイクロレンズを配列したマイクロレンズアレイを通した光で、露光される請求の範囲第6項に記載のパターン形成方法。 The photosensitive layer modulates the light from the light irradiating means by the light modulating means having n picture elements for receiving and emitting the light from the light irradiating means. 7. The pattern forming method according to claim 6, wherein exposure is performed with light passing through a microlens array in which microlenses having aspherical surfaces capable of correcting aberrations are arranged. 感光層が、光照射手段からの光を受光し出射する描素部をn個有する光変調手段により、前記光照射手段からの光を変調させた後に、前記描素部の周辺部からの光を入射させないレンズ開口形状を有するマイクロレンズを配列したマイクロレンズアレイを通過させた光で露光される請求の範囲第6項に記載のパターン形成方法。 The photosensitive layer modulates the light from the light irradiation means by the light modulation means having n picture elements for receiving and emitting the light from the light irradiation means, and then the light from the peripheral part of the picture elements. The pattern forming method according to claim 6, wherein exposure is performed with light that has passed through a microlens array in which microlenses having a lens opening shape that does not allow incidence of light are arranged. マイクロレンズが、描素部における出射面の歪みによる収差を補正可能な非球面を有する請求の範囲第8項に記載のパターン形成方法。 The pattern forming method according to claim 8, wherein the microlens has an aspherical surface capable of correcting aberration due to distortion of the exit surface in the pixel portion. 非球面が、トーリック面である請求の範囲第7項から第9項のいずれかに記載のパターン形成方法。 The pattern forming method according to any one of claims 7 to 9, wherein the aspherical surface is a toric surface. レンズ開口形状が、円形である請求の範囲第8項に記載のパターン形成方法。 The pattern forming method according to claim 8, wherein the lens opening shape is circular. レンズ開口形状が、そのレンズ面に遮光部を設けることにより規定される請求の範囲第8項から第11項のいずれかに記載のパターン形成方法。 12. The pattern forming method according to any one of claims 8 to 11, wherein the lens opening shape is defined by providing a light shielding portion on the lens surface. 光変調手段が、n個の描素部の中から連続的に配置された任意のn個未満の前記描素部をパターン情報に応じて制御可能である請求の範囲第7項から第12項のいずれかに記載のパターン形成方法。 13. The light modulation means is capable of controlling any less than n number of pixel parts arranged continuously from n number of picture element parts according to pattern information. The pattern formation method in any one of. 光変調手段が、空間光変調素子である請求の範囲第7項から第13項のいずれかに記載のパターン形成方法。 14. The pattern forming method according to claim 7, wherein the light modulation means is a spatial light modulation element. 空間光変調素子が、デジタル・マイクロミラー・デバイス(DMD)である請求の範囲第14項に記載のパターン形成方法。 The pattern forming method according to claim 14, wherein the spatial light modulation element is a digital micromirror device (DMD). 光照射手段が、複数のレーザと、マルチモード光ファイバと、該複数のレーザからそれぞれ照射されたレーザビームを集光して前記マルチモード光ファイバに結合させる集合光学系とを備える請求の範囲第7項から第15項のいずれかに記載のパターン形成方法。 The light irradiating means includes a plurality of lasers, a multimode optical fiber, and a collective optical system for condensing and coupling the laser beams respectively emitted from the plurality of lasers to the multimode optical fiber. 16. The pattern forming method according to any one of items 7 to 15. レーザ光の波長が395〜415nmである請求の範囲第16項に記載のパターン形成方法。 The pattern forming method according to claim 16, wherein the wavelength of the laser beam is 395 to 415 nm. 請求の範囲第6項から第17項のいずれかに記載のパターン形成方法により形成されることを特徴とする永久パターン。
A permanent pattern formed by the pattern forming method according to any one of claims 6 to 17.
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