KR20140139484A - 감광성 구조체 처리 방법 - Google Patents

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조나단 브룩스
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Abstract

본 발명은 표면 코팅을 형성하기 위해 감광성 재료에 코팅 재료를 도포하는 방법을 제공하며, 경화 이전 또는 이후의 감광성 재료 및 표면 코팅은 제1 액체에 가용성이고, 상기 도포 방법은 감광성 재료가 불용성인 제2 액체 내의 분산제로서 코팅 재료를 도포하는 단계를 포함한다. 감광성 재료가 불용성인 액체 내의 분산제로서 코팅 재료를 도포함으로써, 감광성 재료는 파괴되지 않는다.

Description

감광성 구조체 처리 방법{METHOD OF PROCESSING A PHOTOSENSITIVE STRUCTURE}
본 발명은 예를 들어 포토리소그래피(photolithography) 공정에 의한, 예컨대 포토패터닝(photopatterning)에 유용한 감광성 구조체에 관한 것이다.
포토리소그래피는 전자 공학 및 마이크로전자 공학 분야에 있어서 구조체를 패터닝하는 데 널리 사용되고 있다. 전자 산업을 위한 인쇄 회로 보드 및 실리콘 집적 회로는 수십 년 동안 포토리소그래피 공정에 의해 제조되고 있다. 포토리소그래피 공정에 있어서, 감광성 재료는 패턴을 형성하는데 사용될 수 있도록 감광성 재료의 물리적 또는 화학적 변화를 야기하는 파장의 전자기 방사선(통상, 자외선(UV), 가시광선, 적외선, 전자 빔 또는 그 조합 방사선)에 패턴 방식으로 선택적으로 노광된다. 전형적으로, 이러한 노광에 의해, 재료는 가용성(soluble)이 보다 높아지거나 낮아지게 되어, 특정 용매(solvent) 또는 현상 매체에 대해 가용성으로부터 불용성으로(또는 그 반대로) 재료의 상태가 효과적으로 변화하게 된다. 다음에, 용매 또는 현상 매체가 감광성 재료의 노광 또는 비노광 영역을 제거하는 데 사용될 수 있다. 통상적으로, 이러한 재료는 포토레지스트(photoresist)로서 지칭된다. 패터닝 방사선에 노광된 후에 현상되면, 생성되는 패터닝된 레지스트는 하부 재료(underlying material)의 일정 영역을 다양한 습식 또는 건식 에칭 종(etching species)으로부터의 화학적 또는 물리적 공격으로부터 보호하는 배리어(barrier)로서 사용될 수 있다. 예를 들면, 포토레지스트는 인쇄 회로를 제조하기 위해 구리 클래드 에폭시 유리 보드(copper clad epoxy glass board)의 상부에 코팅될 수 있다. UV 광에 노광되는 이러한 포토레지스트의 영역은 특정 현상액에 가용성으로 될 수 있다. 노광 및 현상되면, 구리 금속은 UV 광에 이미 노광된 영역에서만 노광된다. 이제 보드가 염화철(ferric chloride) 용액에 침지되면, 구리의 노광된 영역은 용해되어 레지스트 내에 여전히 코팅된 영역을 남긴다. 후속의 레지스트 제거는 보드 상에 구리의 원하는 패턴을 남긴다. 전형적으로, 이것은 전자 장치가 실장되고 서로 연결될 수 있는 일련의 트랙(track) 및 패드(pad)의 패턴이 된다.
포토레지스트 재료는 전형적으로 원치않는 재료를 제거하고 필요한 재료를 레지스트에 의해 보호하는 서브트랙티브 패터닝법(subtractive patterning process)에 사용되지만, 포토리소그래피는 애디티브법(additive process)에 사용될 수도 있다.
하나의 태양에 있어서, 본 발명은 표면 코팅(surface coating)을 형성하기 위해 감광성 재료에 코팅 재료를 도포하는 방법을 제공하며, 감광성 재료(경화 이전 또는 이후) 및 표면 코팅은 제1 액체에 가용성이고, 상기 도포 방법은 감광성 재료가 불용성인 제2 액체 내의 분산제(dispersion)로서 코팅 재료를 도포하는 단계를 포함한다.
감광성 재료가 불용성인 액체 내의 분산제로서 코팅 재료를 도포함으로써, 감광성 재료는 파괴되지 않는다. 따라서, 본 발명은, 용액으로부터의 도포가 감광성 재료를 파괴하는 경우에, (많은 코팅 재료 및 감광성 재료가 그렇듯이) 감광성 재료를 위한 용매이기도 한 액체에 단지 가용성인 코팅 재료의 도포를 가능하게 한다. 따라서, 본 발명은 광범위한 코팅 재료의 사용을 용이하게 한다.
다른 태양에 있어서, 본 발명은 표면 코팅을 갖는 감광성 재료를 포함하는 감광성 구조체, 특히 포토패터닝 가능한 구조체(photopatternable structure)를 제공하며, 경화 이전 또는 이후의 감광성 재료 및 표면 코팅은 제1 액체에 가용성이다.
감광성 재료는 전형적으로 기판상에 존재하고, 일반적으로 기판상의 층의 형태로 있다. 기판은 전형적으로 평면이고, 예를 들어 보드, 시트 또는 필름의 형태이다. 감광성 재료의 층이 평면 기판의 하나 또는 양쪽 주면(major face) 상에 제공될 수 있으며, 동일한 감광성 재료 또는 상이한 감광성 재료들이 2개의 측면 상에 제공될 수도 있다. 감광성 재료는 전형적으로 기판 표면의 모든 부분 또는 상당한 부분을 연속적으로 덮는다.
기판은 유리섬유, 유리, 반도체, 금속, 예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트, 폴리에틸렌-나프탈레이트(PEN)를 비롯한 플라스틱 재료 등을 포함하는 광범위한 재료로 제조될 수 있다.
용어 "기판(substrate)"은 감광성 재료 아래의 재료를 지칭하는 데 사용되고, 몇 개의 층으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 기판은 점착력, 표면 장력, 내화학성과 같은 그렇지만 이에 한정되지 않는 표면 특성을 변경하는 하나 이상의 코팅을 갖는 예를 들어 플라스틱 재료의 코어 기판 재료를 포함할 수 있다. 기판은 그 위에 구성요소 및/또는 이전에 형성된 피처(feature)를 구비할 수 있다. 예를 들면, 기판은 그 위에, 별도의 구성요소로 및/또는 연속적인 층으로 형성된 도전 재료, 반도체 재료, 저항 재료, 용량성 재료, 유도성 재료 또는 광학 재료를 구비할 수 있다.
용어 "감광성 재료(photosensitive material)"는 예를 들어 특정 영역의 전자기 스펙트럼으로부터의 하나 이상의 특정 파장의 전자기 방사선에 노광될 때의 경화 반응에서 화학적 또는 물리적 변화를 일으키는 재료를 의미하는 것으로 사용된다. 이러한 방사선은 본 명세서에서 경화 방사선으로 지칭되고, 통상 UV, 가시광선, 적외선, 전자 빔 방사선 또는 그 조합 방사선이다. 생성되는 방사선 유도성 변화는 방사선의 흡수에 의해 반응성 화학 종의 발생(예를 들면, 중합을 야기하는 자유 라디칼의 발생 또는 가용성을 증가시키는 폴리머 내의 화학 결합의 분열)에 기인할 수 있다. 대안적으로, 이러한 방사선 유도성 변화는 방사선 유도성 물리적 변화(예를 들면, 자유 부피의 증대 및 그에 따른 재료의 팽창을 야기하는 폴리머 체인의 입체구조의 광학적으로 유도된 변화)일 수도 있다. 방사선 유도성 변화(또는 경화 반응)는, 상술한 바와 같이, 전형적으로 가용성의 변화를 야기한다.
감광성 재료는 잘 알려져 있고, 광범위한 적합한 감광성 재료는 상업적으로 용이하게 이용가능하다. 이러한 감광성 재료는 감광성 모노머, 올리고머 및 폴리머, 예를 들어 아크릴레이트 재료를 포함한다. 감광성 재료는 전형적으로 광개시제(photoinitiator)를 포함하며, 그 적합한 재료가 본 기술분야에 잘 알려져 있다.
감광성 재료는 경화 방사선의 작용에 의해 현상 매체에 대해 불용성이 되고 따라서 포토마스크(photomask)의 불투명한 영역의 네거티브 이미지를 형성하도록 현상되는 네거티브 작용 재료일 수 있다. 대안적으로, 감광성 재료는 경화 방사선 으로의 노광에 의해 가용화되고 따라서 포토마스크의 불투명한 영역의 복제를 형성하는 포지티브 작용 재료일 수 있다.
특정 구현예에 있어서, 감광성 재료는 물에 불용성이고, 하나 이상의 유기 용매 또는 그 혼합물에 선택적으로 가용성이다(경화 또는 비경화 상태에서 가용성이지만, 양쪽 상태 모두에서는 가용성이 아님). 따라서, 이러한 용매(들)는 제1 액체를 구성하고, 현상 매체로서 사용될 수 있다. 이러한 목적을 위해 적합한 용매(들)는 임의의 특정 감광성 재료에 대해 쉽게 결정될 수 있다.
특정 구현예에 있어서, 감광성 재료는 비알칼리성 용액(non-alkaline solution)에 불용성이고, 알칼리성 용액(alkaline solution)에 선택적으로 가용성이다(경화 또는 비경화 상태에서 가용성이지만, 양쪽 상태 모두에서는 가용성이 아님). 따라서, 알칼리성 용액은 제1 액체를 구성하고, 현상 매체로서 사용될 수 있다.
특정 구현예에 있어서, 감광성 재료는 알칼리성 용액에 불용성이고, 비알칼리성 용액에 선택적으로 가용성이다(경화 또는 비경화 상태에서 가용성이지만, 양쪽 상태 모두에서는 가용성이 아님). 따라서, 비알칼리성 용액은 제1 액체를 구성하고, 현상 매체로서 사용될 수 있다.
특정 구현예에 있어서, 감광성 재료는 산성 용액(acidic solution)에 불용성이고, 중성 용액(neutral solution)에 선택적으로 가용성이다(경화 또는 비경화 상태에서 가용성이지만, 양쪽 상태 모두에서는 가용성이 아님). 따라서, 중성 용액은 제1 액체를 구성하고, 현상 매체로서 사용될 수 있다.
특정 구현예에 있어서, 감광성 재료는 하나 이상의 유기 용매 또는 그 혼합물에 불용성이고, 수용액에 선택적으로 가용성이다(경화 또는 비경화 상태에서 가용성이지만, 양쪽 상태 모두에서는 가용성이 아님). 따라서, 수용액은 제1 액체를 구성하고, 현상 매체로서 사용될 수 있다.
특정 구현예에 있어서, 감광성 재료는 제1의 하나 이상의 유기 액매(들) 또는 그 혼합물에 선택적으로 가용성이고(경화 또는 비경화 상태에서 가용성이지만, 양쪽 상태 모두에서는 가용성이 아님), 상이한 (제2의) 하나 이상의 유기 용액(들) 또는 그 혼합물에 불용성이다. 따라서, 제1의 하나 이상의 유기 용액(들)은 제1 액체를 구성하고, 현상 매체로서 사용될 수 있다.
표면 코팅은 다수의 기능 중 하나 이상을 수행하도록 의도될 수 있다. 예를 들면, 코팅은 예를 들어 광학 필터로서 작용함으로써 하부의 감광성 재료의 특성 또는 성능을 변경할 수 있다. 전형적으로, 표면 코팅은 감광성 재료, 또는 포토마스크와 같은, 구조체가 함께 사용되어야 하는 다른 구성요소를 보호하기 위한 보호 기능을 수행한다. 예를 들면, 표면 코팅은 산소 배리어 및/또는 물리적 배리어로서 기능을 할 수도 있다. 예컨대, 감광성 재료는 경화 전에 약간의 점착성을 가질 수 있고, 비점착성 표면 코팅의 제공은 감광성 재료가 포토마스크에 들러붙거나 포토마스크를 손상시키는 것을 방지할 수 있으며, 또한 감광성 재료로 코팅된 기판(들)을 적층된 시트로서 또는 롤로 보관하는 것을 용이하게 한다. 표면 코팅은 전형적으로 불활성 코팅(inert coating)의 형태이다.
표면 코팅은 경화 방사선에 대해 투과성이어야 한다. 감광성 재료가 기능을 할 수 있기에 충분한 방사선이 투과된다면, 100% 투과도가 필요하지는 않으며, 본 명세서에서의 용어 "투과성(transparent)"은 적당하게 해석되어야 한다. 특정 구현예에 있어서, 표면 코팅은 바람직하게 경화 방사선의 적어도 50%, 보다 바람직하게 적어도 60%, 70%, 80% 또는 90%를 투과시킨다.
특정 구현예에 있어서, 표면 코팅은 경화 방사선의 감쇠기(attenuator)의 기능을 수행하여, 하부의 감광성 재료가 표면 코팅에 입사하는 경화 방사선의 선택가능한 양을 수용하게 한다.
특정 구현예에 있어서, 표면 코팅은 경화 방사선에 대한 필터의 기능을 수행하여, 하부의 감광성 재료가 표면 코팅에 입사하는 경화 방사선의 특정 파장을 수용하게 한다.
특정 구현예에 있어서, 표면 코팅은 경화 방사선의 감쇠기 및 필터의 기능을 수행하여, 하부의 감광성 재료가 표면 코팅에 입사하는 경화 방사선의 선택가능한 양 및/또는 특정 파장을 수용하게 한다.
코팅 재료는 표면 코팅의 의도된 기능을 고려하여 선택된다. 전형적으로, 코팅 재료는 예를 들어 폴리에스테르, 아크릴 폴리머, 및 스티렌 아크릴 폴리머와 같은 코폴리머의 필름-형성 폴리머 재료를 포함한다. 이러한 재료는 전형적으로 서브미크론(sub micron) 사이즈의 소형 입자의 수성 분산제, 또는 수성 유제(aqueous emulsion)로서 상업적으로 이용가능하며, 그에 따라 물은 제2 액체를 구성한다. 예를 들어 상술한 바와 같은 감광성 재료는 일반적으로 물에 불용성이다. 상업적으로 이용가능한 수성 분산제의 예는 수성 분산제로서 공급된 폴리에스테르 폴리머인 이스트만(Eastman)의 Eastek 1100(Eastek은 상표임); 높은 투명성, 내수성 및 내열성의 필름을 생산하는 82℃의 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 스티렌 아크릴 코폴리머 유제인 스콧 베이더(Scott Bader)의 Texicryl 13-809(Texicryl은 상표임); 고광택성의 연성 필름을 생산하는 변성 스티렌 아크릴 코폴리머 유제인 스콧 베이더(Scott Bader)의 Texicryl 13-813; 광택성 필름을 생산하는 변성 아크릴 수성 분산제인 신쏘머(Synthomer)의 Revacryl 815(Revacryl은 상표임); 및 양호한 점착성을 갖는 연성 필름을 생산하는 아크릴 코폴리머 유제인 크레이 밸리(Cray Valley)의 Craymul 8500(Craymul은 상표임)을 포함한다.
이러한 코팅 재료는 다양한 유기 용매에 가용성이며, 그에 따라 이러한 용매는, 상술한 바와 같이 또한 감광성 재료가 이 용매에 가용성이라는 조건을 전제로, 제1 액체로서 사용될 수 있다.
코팅 재료는, 바아 코팅(bar coating), 롤러 코팅, 스프레이 코팅, 스핀 코팅, 침지 코팅, 그라비어 코팅(gravure coating), 갭 코팅(gap coating), 슬롯 코팅(slot coating) 등을 포함하여, 본 기술분야에 잘 알려진 임의의 편리한 코팅 기술에 의해 감광성 재료에 도포될 수 있다. 도포 후에, 분산액(전형적으로, 물)이 예를 들어 열에의 노출을 포함하는 건조 단계에서 제거되어 표면 코팅을 남긴다.
코팅 재료는, 예를 들어 도포 공정을 돕는 기능 또는 생성되는 코팅의 특성을 변경하는 기능을 하는 선택적인 첨가제를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 코팅 재료는 코팅 공정을 촉진시키는 하나 이상의 계면활성제를 포함할 수도 있다. 왁스와 같은 첨가제는 예를 들어 롤러 시스템을 통한 기계적 핸들링을 용이하게 하기 위해 코팅에 슬립 특성을 부여하도록 포함될 수도 있다.
첨가제가 감광성 재료의 표면으로부터 해방 및 제거되기에 충분하게 코팅의 완전성이 제1 액체에 의해 파괴된다면, 첨가제는 제1 액체에 가용성일 필요가 없다. 코팅 재료 내의 이러한 불용성 첨가제는 바람직하게 건조된 코팅 물질의 70중량% 이하, 보다 바람직하게 건조된 코팅 물질의 50%, 20% 또는 10% 이하를 구성한다.
코팅 재료 및 감광성 재료의 임의의 특정 조합에 대해, 적합한 제1 및 제2 액체가 결정된다. 제2 액체는 통상 전술한 바와 같이 물을 포함하고, 제1 액체는 통상 예를 들어, 디메틸 설폭사이드(dimethyl sulphoxide; DMSO), 아세톤, 에테르, 글리콜 에테르, 예를 들어 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르(예를 들면, Carbitol(Carbitol은 상표임)로 이용가능함) 등을 포함하는 용매로부터 선택된 유기 용매 또는 용매의 혼합물을 포함한다.
사용시에, 코팅 기판은 전형적으로 패턴 방식으로 경화 방사선에 노광되어, 감광성 재료가 방사선-유도 경화 반응을 받아서 가용성의 변화가 야기된다.
다음에, 현상 단계가 실행된다. 이것은 현상 매체로서 기능을 하는 제1 액체에 의한 처리, 예를 들어 제1 액체 내의 침지를 포함한다. 제1 액체는 표면 코팅을 제거하고, 감광성 재료의 영역(재료가 포지티브 또는 네거티브 작용 재료인지에 따라 경화 재료만 또는 비경화 재료만)을 선택적으로 제거하여, 불용성의 감광성 재료의 패턴을 남긴다. 따라서, 현상 단계 이전에 표면 코팅을 제거할 필요는 없다. 그에 따라, 표면 코팅은 감광성 재료의 기능에 악영향을 미치지 않고, 또는 경화 및 현상 단계를 저해하지 않는다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 감광성 구조체 처리 방법을 포함하며, 상기 처리 방법은 감광성 재료를 경화 방사선에 전형적으로 패턴 방식으로 노광하는 단계; 및 표면 코팅 및 경화된 감광성 재료를 제1 액체로 처리하는 단계를 포함한다.
포토패터닝을 생성하기 위해 감광성 재료를 경화 방사선에 패턴 방식으로 노광하는 것은 본 기술분야에 잘 알려진 바와 같이 다수의 방식으로 수행될 수 있다. 이것은, 감광성 재료상에 이미징되거나, 또는 감광성 재료에 접촉 또는 근접하여 있는 마스크 또는 개구를 통한 노광에 의해서; 감광성 재료를 방사선의 작은 영역에 노광시킨 후에, 원하는 패턴을 형성하기 위해, 예를 들어 레이저 방사선 또는 전자 빔으로 직접 새기는 것에 의해, 또는 개구 플레이트의 이동에 의해, 이러한 방사선의 작은 영역을 이동 또는 스캐닝하는 것에 의해서; 혹은 예를 들어 격자(grating) 또는 슬릿(slit)에 의해, 또는 홀로그램의 투영에 의해, 방사선이 감광성 재료상에 회절됨으로써 간섭 패턴을 형성하게 하는 것에 의해서 수행된다.
그 결과 패터닝된 감광성 재료는 많은 역할을 할 수 있다. 예를 들면, 이러한 감광성 재료는, 하부 재료를 습식 또는 건식 에칭 공정으로부터 보호하는 에칭 마스크(etch mask)를 형성할 수 있고; (예를 들면, 금속의 증착 또는 전기도금(electroplating)에 의해) 다음 재료가 하부 재료상에 부착되는 것을 방지하는 템플릿(template)을 형성할 수 있으며; 그 위에 다음 층이 형성되는 템플릿을 형성할 수 있다(예를 들면, 무전해 도금(electroless plating)을 위한 촉매 또는 화학 종 또는 생물 종(biological species)이 바인딩할 수 있는 반응 층일 수도 있음).
본 발명은 전자공학, 광학 및 관련 기술 분야에 유용한 물품의 제조에 특정 적용을 찾을 수 있다.
본 발명은 첨부 도면을 참조하여 하기의 실시예에서 예시로서 더 설명될 것이다.
도 1은 패터닝 이전의 본 발명에 따른 포토패터닝 가능한 구조체를 도시하는 개략도이다.
도 2는 패터닝 이후의 구조체의 도 1과 유사한 도면이다.
도면을 참조하면, 도 1은 서로 반대측의 주면(14, 16)을 갖는 기판 재료(12)의 시트를 포함하는, 본 발명에 따른 포토패터닝 가능한 구조체(10)를 개략적으로 도시한다(그리고 일정한 축적으로 도시되지 않음). 주면(14)은 감광층(18)을 지지한다. 감광성 재료 층(18)의 상부에는, 코팅 재료의 분산제의 도포에 의해 불활성 보호 재료의 코팅(20)이 형성된다.
사용시에, 구조체의 주면(14)은 22로 나타낸 마스크의 사용에 의해 광원(도시되지 않음)으로부터의 경화 방사선에 패턴 방식으로 노광된다. 경화 방사선에 노광함으로써, 마스크에 의해 덮이지 않은 감광층(18)의 노광 부분만이 반응하고, 특정 현상 매체에 대한 감광성 재료의 가용성 특성이 변화된다. 도시된 구현예에 있어서, 네거티브 작용 감광성 재료는 경화 방사선에의 노광시에 가용성 상태에서 불용성 상태로 변환되는 것에 사용된다. 적당한 조건하에서 현상 매체로 처리함으로써, 경화 방사선에 노광되지 않은 영역, 즉 마스크에 대응하는 영역에서만 감광성 재료가 선택적으로 제거되어, 경화 방사선에 노광된 영역에서만 기판상에 불용성의 광경화된 재료가 도 2에 도시된 바와 같이 24로 나타낸 패턴으로 남는다.
실시예
실시예 1
PET-PMX726, 50μ HiFi 필름의 기판 필름을 이용하여 샘플이 준비된다. 기판의 하나의 주면은 하기와 같이 3개의 층으로 코팅된다.
1. 먼저 베이스 층이 기판상에 코팅된 후에 1㎾ 수은등을 이용하여 경화되었다. 이것은 후속의 코팅에 적합한 표면 에너지를 확보하기 위한 것이다.
2. 다음에, 감광성 재료의 액티브 층이 베이스 층의 상부에 코팅되고 건조되었다.
3. 다음에, 불활성 탑코트(inert top coat)가 액티브 층의 상부에 도포되었다. 이러한 탑코트는 건조되어, 경화 동안의 산소 저해(oxygen inhibition)를 감소시키고 액티브 층에서 기인하는 경화시 오염물(cure-on contamination)로 인한 임의의 손상으로부터 포토마스크를 보호하는 투명한 비점착성 표면 코팅 필름을 제공한다. 탑코트는 본 경우에 사용될 현상 매체(DMSO/아세톤)에 가용성이면서, 하부 감광성 재료 코팅을 공격하지 않는 수성 분산제의 형태로 도포될 수 있도록 조심스럽게 조제될 수 있다.
모든 코팅은 12μ 드로우다운 바아(drawdown bar)에 의해 도포된 후에 핫플레이트(hot plate) 상에서 50℃로 5분 동안 건조되었다.
3개의 코팅 제제(formulation)는 하기와 같다:
- 제1 층(베이스 층)
중량%
에틸 락테이트 92.3
DPHA 7
Irgacure 907 0.7
점도 = 2.96cPs(25℃)
건조 두께 = 0.92μ
DPHA는 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(dipentaerythritol hexacrylate), UV-경화성 6관능성 모노머(hexafunctional monomer)이다.
Irgacure 907(Irgacure는 상표임)은 광개시제이다.
- 제2 층(액티브 층)은 제1 층과 동일하지만, 단지 건조되고, 경화되지는 않는다.
- 제3 층(탑코트 층)
중량%
탈이온수 72.12
Mowiol 4-88(상표) 6.12 폴리비닐 알코올
Eastek 1100(상표) 18.39 폴리에스테르 수성 분산제
Hydrocer EC35(상표) 2.21 왁스 유제
Dowfax 2A1(상표) 0.36 계면활성제
Surfadone LP100(상표) 0.50 계면활성제
Novec FC4430(상표) 0.30 불소 계면활성제
건조 두께 = 1.69μ
다음에, 기판의 코팅된 측면은 크롬-온-글라스 포토마스크(chrome-on-glass photomask)를 통해서, 1㎾ 수은등을 이용하여 20㎽/㎠으로 5초 동안 UV광에 노광되었다.
노광 후에 샘플은 현상되었다. 이것은 DMSO/아세톤(50/50)을 이용하여 실행되었다. 샘플은 DMSO/아세톤에 5분 동안 침지되고, 세척병(wash bottle)으로부터의 아세톤으로 세정되고, 세척병으로부터의 탈이온(DI)수로 세정되며, 에어건으로 송풍 건조되었다. 이러한 현상 단계는 액티브 층의 비노광 영역을 선택적으로 제거한다. 상술한 바와 같이, 탑코트는 DMSO/아세톤에 가용성이고, 따라서 이러한 현상 단계에서 또한 제거된다.
실시예 2
실시예 1에 있어서의 감광성 재료는 콜로이드 팔라듐(colloidal palladium)과 같은 촉매 재료의 첨가에 의해 애디티브 무전해 도금을 위한 촉매로 변화될 수 있다.
폴리비닐 피롤리돈(polyvinyl pyrrolidone; PVP)계 콜로이드는 실시예 1에 기재된 감광성 제제에 첨가되고, 동일한 절차를 이용하여 처리되었다. 노광 시간은 10초로 증가되어 재료의 완전한 경화를 보장하도록 하였다. 현상은 실시예 1에서와 같이 수행되었다. DMSO/아세톤 단계 동안에, 비노광 촉매 재료의 대부분은 포토마스크로부터의 패턴을 나타내도록 세정 제거될 수 있다. 구리 도금은 Enthone Entrace EC 5005 배스(bath) 내에서 표준 조건으로 실행되었다. 도금 전에 디메틸 아미노보레인(dimethyl aminoborane; DMAB) 예비-침지(pre-dip)가 사용되면(1.6% 용액에서 실온으로 2분 동안), 도금 개시가 보다 빨라질 수 있다는 것을 알았다. 어느 경우에도, 샘플은 3분 내지 4분 동안 도금되어 연속적이고 광택이 있는 구리 필름을 제공하였다.
감광성 촉매 제제:
중량%
에틸 락테이트 72.3
DPHA 7
Irgacure 907 0.7
Pd/PVP K15 콜로이드 20
Pd/PVP K15 콜로이드의 제제:
중량%
에틸 락테이트 91
팔라듐 아세테이트 4.5
PVP K15 4.5

Claims (12)

  1. 표면 코팅을 형성하기 위해 감광성 재료에 코팅 재료를 도포하는 방법에 있어서,
    경화 이전 또는 이후의 감광성 재료 및 표면 코팅은 제1 액체에 가용성이고, 상기 도포 방법은 상기 감광성 재료가 경화 전에 불용성인 제2 액체 내의 분산제로서 코팅 재료를 도포하는 단계를 포함하는, 도포 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 액체는 하나 이상의 유기 용매를 포함하는, 도포 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 유기 용매는 디메틸 설폭사이드, 아세톤, 에테르 및 글리콜 에테르로부터 선택되는, 도포 방법.
  4. 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 제2 액체는 물을 포함하는, 도포 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 표면 코팅은 불활성 코팅을 포함하는, 도포 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅 재료는 필름-형성 폴리머를 포함하는, 도포 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 폴리머는 폴리에스테르, 아크릴 폴리머 및 코폴리머로부터 선택되는, 도포 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅 재료는 하나 이상의 계면활성제를 포함하는, 도포 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅 재료는 상기 제1 액체에 불용성인 하나 이상의 첨가제를 포함하는, 도포 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 하나 이상의 불용성 첨가제는 표면 코팅의 70중량% 이하를 구성하는, 도포 방법.
  11. 표면 코팅을 갖는 감광성 재료를 포함하는 감광성 구조체에 있어서,
    경화 이전 또는 이후의 감광성 재료 및 표면 코팅은 제1 액체에 가용성인, 감광성 구조체.
  12. 제11항에 따른 감광성 구조체를 처리하는 방법에 있어서,
    감광성 재료를 경화 방사선에 노광하는 단계; 및 표면 코팅 및 경화된 감광성 재료를 제1 액체로 처리하는 단계를 포함하는, 감광성 구조체 처리 방법.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI727929B (zh) * 2014-09-05 2021-05-21 日商日產化學工業股份有限公司 光硬化性無電解鍍敷底塗劑
JP6687907B2 (ja) * 2014-09-05 2020-04-28 日産化学株式会社 感光性無電解めっき下地剤
JP6687912B2 (ja) * 2015-03-31 2020-04-28 日産化学株式会社 感光性無電解めっき下地剤
US9612536B2 (en) * 2015-08-31 2017-04-04 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Developer for lithography
JP6882721B2 (ja) * 2016-03-09 2021-06-02 日産化学株式会社 高分岐高分子及び金属微粒子を含む無電解めっき下地剤
EP3694937A4 (en) 2018-01-17 2020-11-04 Hewlett-Packard Development Company, L.P. FLUID SETS
CN108776423B (zh) * 2018-06-28 2020-10-30 信利光电股份有限公司 一种触控层的制作方法及设备

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3437952B2 (ja) * 2000-08-18 2003-08-18 日本ポリオレフィン株式会社 積層体及びその製造方法
US6387595B1 (en) * 2000-10-30 2002-05-14 Gary Ganghui Teng On-press developable lithographic printing plate having an ultrathin overcoat
TW200424767A (en) * 2003-02-20 2004-11-16 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Immersion exposure process-use resist protection film forming material, composite film, and resist pattern forming method
KR101243405B1 (ko) * 2004-01-15 2013-03-13 제이에스알 가부시끼가이샤 액침용 상층막 형성 조성물 및 포토레지스트 패턴 형성 방법
US7335456B2 (en) * 2004-05-27 2008-02-26 International Business Machines Corporation Top coat material and use thereof in lithography processes
US7205093B2 (en) * 2005-06-03 2007-04-17 International Business Machines Corporation Topcoats for use in immersion lithography
KR100640643B1 (ko) * 2005-06-04 2006-10-31 삼성전자주식회사 포토레지스트용 탑 코팅 조성물과 이를 이용한포토레지스트 패턴 형성 방법
JP2007101693A (ja) * 2005-09-30 2007-04-19 Fujifilm Corp 平版印刷版原版
JP5151038B2 (ja) * 2006-02-16 2013-02-27 富士通株式会社 レジストカバー膜形成材料、レジストパターンの形成方法、半導体装置及びその製造方法
CN101421671B (zh) * 2006-04-18 2012-05-30 日立化成工业株式会社 感光性元件、抗蚀图案的形成方法及印刷电路板的制造方法
US8105751B2 (en) * 2006-06-09 2012-01-31 Fujifilm Corporation Planographic printing plate precursor and pile of planographic printing plate precursors
JP2008233750A (ja) * 2007-03-23 2008-10-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd バリア膜およびこれを用いたパターン形成方法
JP4590431B2 (ja) * 2007-06-12 2010-12-01 富士フイルム株式会社 パターン形成方法
JP4617337B2 (ja) * 2007-06-12 2011-01-26 富士フイルム株式会社 パターン形成方法
US8632942B2 (en) * 2007-06-12 2014-01-21 Fujifilm Corporation Method of forming patterns
US8617794B2 (en) * 2007-06-12 2013-12-31 Fujifilm Corporation Method of forming patterns
US20080311530A1 (en) * 2007-06-15 2008-12-18 Allen Robert D Graded topcoat materials for immersion lithography
US8541523B2 (en) * 2010-04-05 2013-09-24 Promerus, Llc Norbornene-type polymers, compositions thereof and lithographic process using such compositions
TW201202857A (en) * 2010-05-18 2012-01-16 Jsr Corp Composition for formation of overlay film for immersion exposure and method for formation of photo-resist pattern
JP5802510B2 (ja) * 2011-09-30 2015-10-28 富士フイルム株式会社 パターン形成方法、感電子線性又は感極紫外線性樹脂組成物、及び、レジスト膜、並びに、これらを用いた電子デバイスの製造方法

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