KR20240018578A - 플렉시블 프린트 배선판의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
플렉시블 프린트 배선판의 제조 방법은 포토마스크(50)를 광 투과부(53)가 제1 영역(R1)에 대향하도록 배치하고 광 투과부(53)를 통해 포토레지스트층(40)을 노광하는 공정과, 포토마스크(50)를 광 투과부(53)가 제2 영역(R2)에 대향하도록 배치하고 광 투과부(53)를 통해 포토레지스트층(40)을 노광하는 공정을 구비하며, 광 투과부(53)는 끝이 가는 형상을 가지는 제1 및 제2 선단부(55, 56)를 포함하는 선 형상을 가지며, 제1 선단부(55)는 제1 단부(55a)와, 곡선 형상의 제1 및 제2 변(55b, 55c)을 포함하고, 제2 선단부(56)는 제2 단부(56a)와, 곡선 형상의 제3 및 제4 변(56b, 56c)을 포함하며, 하기 (1)식을 만족한다.
Description
본 발명은 플렉시블 프린트 배선판의 제조 방법에 관한 것이다.
문헌의 참조에 의한 편입이 인정되는 지정국에 대해서는 2021년 6월 3일에 일본국에 출원된 일본 특허출원 2021-093839에 기재된 내용을 참조에 의해 본 명세서에 편입하고, 본 명세서의 기재의 일부로 한다.
장척(長尺)의 플렉시블 배선 회로 기판의 제조 방법은 절연층의 표면에 금속 박막을 형성하는 공정과, 금속 박막의 표면에 포토레지스트를 형성하는 공정과, 포토마스크를 포토레지스트에 대하여 장척방향으로 어긋나게 하면서 포토레지스트를 복수회 노광하는 공정을 구비하고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
포토마스크는 배선에 대응하는 형상을 가지는 광 투과 부분을 포함하고 있고, 이 광 투과 부분은 직선 형상으로 연장되는 직사각형 형상의 복수개 광 투과 영역으로 구성되어 있다. 노광 공정에서는 이전 노광 시의 포토마스크의 광 투과 영역의 후단이, 이후의 노광 시의 포토마스크의 광 투과 영역 전단과 중복되도록 포토마스크를 배치하고 있다.
상기와 같은 노광 공정에서는 이전 노광 시의 포토마스크의 광 투과 영역의 후단에 대하여, 이후 노광 시의 포토마스크의 광 투과 영역의 전단를 완전히 일치시키는 것은 어려우며, 광 투과 영역의 후단으로부터 전단이 밀려나와버린다. 이 때문에, 후단으로부터 밀려나온 전단에 의해, 배선의 연결부에서 폭방향을 향해 네모져서 돌출되는 모서리부가 형성되어버림으로써, 급격한 선폭의 변화를 수반하는 단차가 배선의 측부에 생겨버린다(예를 들면, 특허문헌 1(제2-4 도면) 참조). 플렉시블 배선 회로 기판을 폴딩했을 때에는 이 단차에 응력이 집중되기 쉽기 때문에, 단차를 기점으로 하여 배선이 파손되어버리는 경우가 있다는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 배선의 측부에 단차가 생기지 않는 플렉시블 프린트 배선판의 제조 방법을 제공하는 것이다.
[1] 본 발명의 플렉시블 프린트 배선판의 제조 방법은 포토레지스트를 이용하여 플렉시블 프린트 배선판을 제조하는 플렉시블 프린트 배선판의 제조 방법으로서, 제1 영역과 제2 영역을 가지는 포토레지스트를 기판 상에 배치하는 제1 공정과, 제1 광 투과부를 가지는 제1 포토마스크를 상기 제1 광 투과부가 상기 제1 영역에 대향하도록 배치하고 상기 제1 광 투과부를 통해 상기 포토레지스트를 노광하는 제2 공정과, 제2 광 투과부를 가지는 제2 포토마스크를 상기 제2 광 투과부가 상기 제2 영역에 대향하도록 배치하고 상기 제2 광 투과부를 통해 상기 포토레지스트를 노광하는 제3 공정을 구비하며, 상기 제1 및 제2 영역은 상기 제1 영역의 단부(端部)와 상기 제2 영역의 단부가 서로 겹치도록 이웃하고, 상기 제1 광 투과부는 끝이 가는 형상을 가지는 제1 선단부를 포함하는 선 모양의 형상을 가지며, 상기 제2 광 투과부는 상기 제1 선단부와는 반대 측을 향한 끝이 가는 형상을 가지는 제2 선단부를 포함하는 선 모양의 형상을 가지며, 상기 제3 공정은 상기 제2 선단부에 포함되는 제2 위치 맞춤 목표점을 제1 위치에 겹치도록 상기 제2 포토마스크를 배치하는 것을 포함하고, 상기 제1 위치는 상기 제2 공정에서 상기 제1 선단부에 포함되는 제1 위치 맞춤 목표점이 배치되어 있던 위치이며, 상기 제1 선단부는 제1 단부와, 상기 제1 단부와 접속되는 곡선 형상의 제1 변과, 상기 제1 단부와 접속됨과 함께 상기 제1 변과 대향하는 곡선 형상의 제2 변을 포함하고, 상기 제1 위치 맞춤 목표점은 상기 제1 광 투과부의 대략 중심을 제1 길이방향으로 연장되는 제1 중심선 상에서 상기 제1 단부로부터 거리(A)만큼 떨어진 점이며, 상기 제1 및 제2 변은 제1 가상 삼각형의 외측에 위치하고, 상기 제1 가상 삼각형은 제1 가상 직선과 상기 제1 변의 제1 교점과, 상기 제1 가상 직선과 제2 변의 제2 교점과, 상기 제1 중심선과 상기 제1 단부의 제3 교점을 잇는 가상 상의 삼각형이며, 상기 제1 가상 직선은 상기 제1 광 투과부의 제1 폭방향을 따라 연장됨과 함께 상기 제1 위치 맞춤 목표점을 지나는 가상 상의 직선이고, 상기 제1 교점은 상기 제2 교점으로부터 거리(D)만큼 떨어져 있으며, 상기 제2 선단부는 제2 단부와, 상기 제2 단부와 접속하는 곡선 형상의 제3 변과, 상기 제2 단부와 접속함과 함께 상기 제2 변과 대향하는 곡선 형상의 제4 변을 포함하고, 상기 제2 위치 맞춤 목표점은 상기 제2 광 투과부의 대략 중심을 제2 길이방향으로 연장하는 제2 중심선 상에서 상기 제2 단부로부터 거리(A)만큼 떨어진 점이며, 상기 제3 및 제4 변은 제2 가상 삼각형의 외측에 위치하고, 상기 제2 가상 삼각형은 제2 가상 직선과 상기 제3 변의 제4 교점과, 상기 제2 가상 직선과 제4 변의 제5 교점과, 상기 제2 중심선과 상기 제2 단부의 제6 교점을 잇는 가상 상의 삼각형이며, 상기 제2 가상 직선은 상기 제2 광 투과부의 제2 폭방향을 따라 연장됨과 함께 상기 제2 위치 맞춤 목표점을 지나는 가상 상의 직선이고, 상기 제4 교점은 상기 제5 교점으로부터 거리(D)만큼 떨어져 있으며, 하기 (1)식을 만족하는 플렉시블 프린트 배선판의 제조 방법이다.
[수학식 1]
단, 상기 (1)식에서 Δx는 상기 제1 길이방향에서의 상기 제1 위치에 대한 상기 제2 위치 맞춤 목표점의 어긋남 양이고, Δy는 상기 제1 폭방향에서의 상기 제1 위치에 대한 상기 제2 위치 맞춤 목표점의 어긋남 양이며, θ는 제1 법선 둘레의 회전 방향에서의 상기 제1 위치에 대한 상기 제2 위치 맞춤 목표점의 어긋남 양이고, 상기 제1 법선은 상기 제1 위치를 지남과 함께 상기 제1 포토마스크에 대하여 수직인 법선이다.
[2] 상기 발명에서 상기 제1 광 투과부는 상기 제1 선단부와 접속된 제1 메인 선부를 더 가지며, 상기 제1 위치 맞춤 목표점은 상기 제1 선단부에서 상기 제1 메인 선부와 접속하는 제1 접속부보다도 상기 제1 단부 측에 위치하고, 상기 제2 광 투과부는 상기 제2 선단부와 접속된 제2 메인 선부를 더 가지며, 상기 제2 위치 맞춤 목표점은 상기 제2 선단부에서 상기 제2 메인 선부와 접속하는 제2 접속부보다도 상기 제2 단부 측에 위치하고, 상기 제1 및 제2 메인 선부의 폭은 W이며, 하기 (2)식을 만족하고 있어도 된다.
D≤W … (2)
[3] 상기 발명에서 상기 제1 포토마스크는 서로 병렬하도록 배치된 복수개의 상기 제1 광 투과부를 가지며, 복수개의 상기 제1 선단부는 제1 방향을 향함에 따라 이웃하는 다른 상기 제1 선단부에 대하여 돌출되도록 순차적으로 어긋나고, 상기 제2 포토마스크는 서로 병렬하도록 배치된 복수개의 상기 제2 광 투과부를 가지며, 복수개의 상기 제2 선단부는 제2 방향을 향함에 따라 이웃하는 다른 상기 제2 선단부에 대하여 돌출되도록 순차적으로 어긋나고, 상기 제2 방향은 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치 맞춤 목표점으로의 상기 제1 폭방향을 따른 어긋남의 방향이고, 상기 제1 방향은 상기 제2 방향과는 반대의 방향이어도 된다.
[4] 상기 발명에서 상기 제2 영역은 상기 제1 길이방향에서 상기 제1 영역과 인접하고 있어도 된다.
본 발명에 따른 플렉시블 프린트 배선판의 제조 방법에서는 제1 및 제2 광 투과부에서 제1 및 제2 선단부가 끝이 가는 형상을 가지고 있고, 제1 및 제2 변이 제1 가상 삼각형의 외측에 위치하는 곡선이며, 제3 및 제4 변이 제2 가상 삼각형의 외측에 위치하는 곡선이고, 제1 및 제2 위치 맞춤 목표점의 위치가 상기 (1)식의 범위 내를 만족하고 있다. 그 때문에, 제1 광 투과부를 통해 노광된 노광부와 제2 광 투과부를 통해 노광된 노광부가 중복되어 있는 다중 노광부로부터 제1 및 제2 단부에 대응하는 노광부가 밀려나오지 않고, 다중 노광부의 외형에 단차가 생기지 않는다. 따라서, 노광 후의 포토레지스트를 현상한 레지스트 패턴에서도 단차가 생기지 않기 때문에, 배선의 측부에 단차가 생기는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에서의 플렉시블 프린트 배선판의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 2(a)~도 2(f)는 본 발명의 실시형태에서의 플렉시블 프린트 배선판의 제조 방법의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 2(b)에 나타내는 노광 공정에서 노광된 포토레지스트층의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 4(a)는 도 2(b)에 나타내는 노광 공정에서의 제1 노광 처리의 일례를 나타내는 평면도이고, 도 4(b)는 도 2(b)에 나타내는 노광 공정에서의 제2 노광 처리의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 5는 도 2(b)에 나타내는 노광 공정에서 사용되는 포토마스크의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 6(a)는 본 발명의 실시형태에서의 광 투과부의 제1 선단부의 일례를 나타내는 확대 평면도이고, 도 6(b)는 본 발명의 실시형태에서의 광 투과부의 제2 선단부의 일례를 나타내는 확대 평면도이다.
도 7은 제1 노광 처리 시의 제1 선단부와 제2 노광 처리 시의 제2 선단부의 위치 관계를 설명하는 평면도이다.
도 8은 본 발명의 실시형태에서의 (3)식을 설명하는 설명도이다.
도 9는 본 발명의 실시형태에서의 (6)식을 설명하는 설명도이다.
도 10은 제1 선단부와 제2 선단부가 중복되지 않는 비교예를 설명하는 평면도이다.
도 11은 도 4의 XI부의 확대 평면도이다.
도 2(a)~도 2(f)는 본 발명의 실시형태에서의 플렉시블 프린트 배선판의 제조 방법의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 2(b)에 나타내는 노광 공정에서 노광된 포토레지스트층의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 4(a)는 도 2(b)에 나타내는 노광 공정에서의 제1 노광 처리의 일례를 나타내는 평면도이고, 도 4(b)는 도 2(b)에 나타내는 노광 공정에서의 제2 노광 처리의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 5는 도 2(b)에 나타내는 노광 공정에서 사용되는 포토마스크의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 6(a)는 본 발명의 실시형태에서의 광 투과부의 제1 선단부의 일례를 나타내는 확대 평면도이고, 도 6(b)는 본 발명의 실시형태에서의 광 투과부의 제2 선단부의 일례를 나타내는 확대 평면도이다.
도 7은 제1 노광 처리 시의 제1 선단부와 제2 노광 처리 시의 제2 선단부의 위치 관계를 설명하는 평면도이다.
도 8은 본 발명의 실시형태에서의 (3)식을 설명하는 설명도이다.
도 9는 본 발명의 실시형태에서의 (6)식을 설명하는 설명도이다.
도 10은 제1 선단부와 제2 선단부가 중복되지 않는 비교예를 설명하는 평면도이다.
도 11은 도 4의 XI부의 확대 평면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다. 도 1은 본 실시형태에서의 플렉시블 프린트 배선판의 일례를 나타내는 평면도이다. 도 2(a)~도 2(f)는 본 실시형태에서의 플렉시블 프린트 배선판(1)의 제조 방법의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서의 플렉시블 프린트 배선판(1)은 가요성을 가지는 배선판이고, 장척의 띠 모양의 평면 형상을 가지고 있다. 이 플렉시블 프린트 배선판(1)의 연장방향의 길이는 특별히 한정되지 않지만, 600㎜ 이상이다. 이와 같은 장척의 플렉시블 프린트 배선판(1)은 도 1 및 도 2(f)에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 베이스 필름(10)과 복수개(본 예에서는 5개)의 배선(20)과 커버 레이(30)를 가지고 있다.
베이스 필름(10)은 가요성을 가짐과 함께 장척의 띠 형상을 가지는 필름이다. 이 베이스 필름(10)은 수지 재료 등의 전기 절연성을 가지는 재료로 구성되어 있다. 특별히 한정되지 않지만, 이 베이스 필름(10)을 구성하는 재료로는 예를 들면, 폴리이미드(PI), 액정 폴리머(LCP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 및 아라미드등을 예시할 수 있다.
베이스 필름(10) 상에 복수개의 배선(20)이 형성되어 있다. 본 실시형태에서는 복수개의 배선(20)이 베이스 필름(10) 상에 x방향을 따라 선 형상으로 연장되어 있다. 본 실시형태에서의 배선(20)은 플렉시블 프린트 배선판(1)의 한쪽 단부로부터 다른 쪽 단부까지 연속적으로 연장되어 있기 때문에, 장척의 선 모양 형상을 가지고 있다. 또한, 복수개의 배선(20)은 대략 등간격으로 서로 대략 평행하게 배치되어 있다.
한편, 배선(20)의 수, 형상, 및 배치 등은 특별히 이에 한정되지 않고, 임의로 설정할 수 있다. 예를 들면, 본 실시형태에서는 대략 직선 형상의 배선(20)을 예시하고 있지만, 배선(20)이 굴곡 부분을 가지고 있어도 된다. 또한, 배선(20)은 바이어 홀 등을 포함하고 있어도 된다. 이 배선(20)은 구리로 구성되어 있다. 한편, 이 배선(20)을 구성하는 재료는 구리 이외의 금속 재료이어도 되고, 예를 들면, 은 또는 금이어도 된다. 한편, 특별히 도시하지 않지만, 각각의 배선(20)의 단부에는 다른 플렉시블 프린트 배선판이나 전자부품과 접속되는 패드가 형성되어 있어도 된다.
커버 레이(30)는 배선(20)을 보호하기 위한 층이다. 커버 레이(30)는 배선(20)의 패드를 제외한 부분을 덮도록 베이스 필름(10) 상에 형성되어 있다. 이 커버 레이(30)는 가요성을 가짐과 함께 장척의 띠 형상을 가지는 필름으로 구성되어 있다. 커버 레이(30)는 수지 재료 등의 전기 절연성을 가지는 재료로 구성되어 있다.
커버 레이(30)는 도 2(f)에 나타내는 바와 같이, 보호층(31)과 접착층(32)으로 이루어지는 2층 구조를 가지고 있다. 보호층(31)은 배선(20)을 보호하기 위한 층이다. 보호층(31)은 가요성을 가짐과 함께 장척의 띠 형상을 가지는 필름으로 구성되어 있다. 이 보호층(31)은 수지 재료 등의 전기 절연성을 가지는 재료로 구성되어 있다. 특별히 한정되지 않지만, 이 보호층(31)을 구성하는 재료로는 폴리이미드(PI), 액정 폴리머(LCP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 및 아라미드 등을 예시할 수 있다.
접착층(32)은 보호층(31)을 베이스 필름(10)의 윗면에 접착하기 위한 층이다. 접착층(32)은 예를 들면, 에폭시계 접착제나 아크릴계 접착제로 구성되어 있다.
다음으로, 본 실시형태의 플렉시블 프린트 배선판(1)의 제조 방법에 대해 설명한다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서의 플렉시블 프린트 배선판(1)의 제조 방법은 금속층 상에 형성된 포토레지스트를 노광 및 현상하여 레지스트 패턴을 형성하고, 에칭에 의해 상기 레지스트 패턴의 패턴 형상을 금속층에 전사(轉寫)하는 서브트랙티브법이다.
이 서브트랙티브법에서는 우선, 도 2(a)에 나타내는 바와 같이, 금속층(200)이 주면(主面)에 형성된 베이스 필름(10)을 준비한다. 이 금속층(200)이 형성된 베이스 필름(10)으로는 예를 들면, 구리 클래드 적층판(CCL: Copper Clad Laminate) 등을 사용할 수 있다. 또한, 이 베이스 필름(10)의 연장방향에서의 길이는 특별히 한정되지 않지만, 600㎜ 이상이다. 한편, 본 실시형태에서의 금속층(200)이 형성된 베이스 필름(10)이 본 발명에서의 "기판"의 일례에 상당한다.
다음으로, 도 2(a)에 나타내는 바와 같이, 금속층(200) 상에 포토레지스트층(40)을 형성한다(제1 공정). 포토레지스트층(40)은 금속층(200)의 표면에서 적어도 상기의 배선(20)이 형성되는 영역의 근방에 형성되어 있으면 된다.
본 실시형태에서의 포토레지스트층(40)은 네가티브형 포토레지스트에 의해 구성되어 있다. 이 네가티브형 포토레지스트에서 광이 조사되어 감광된 부분은 현상액으로 용해되지 않는 한편으로 광이 조사되지 않고 감광되지 않은 부분은 현상액으로 용해된다. 특별히 한정되지 않지만, 포토레지스트층(40)은 네가티브형 트라이 필름레지스트를 금속층(200)에 점착함으로써 형성할 수 있다. 한편, 본 실시형태에서의 포토레지스트층(40)의 형성 공정이 본 발명에서의 "제1 공정"의 일례에 상당한다.
다음으로, 도 2(b)에 나타내는 바와 같이, 포토마스크(50)를 통해 포토레지스트층(40)을 노광한다. 한편, 본 실시형태에서의 포토마스크(50)가 본 발명에서의 "제1 포토마스크" 및 "제2 포토마스크"의 일례에 상당한다.
도 3은 도 2(b)에 나타내는 노광 공정에서 노광된 포토레지스트층(40)의 일례를 나타내는 평면도이고, 도 4는 도 2(b)에 나타내는 노광 공정에서의 제1 및 제2 노광 처리의 일례를 나타내는 평면도이다. 이 노광 공정에서는 도 3에 나타내는 바와 같이, 배선(20)에 대응하는 형상을 가지는 노광 패턴(41)을 포토레지스트층(40)에 형성하는데, 포토마스크(50)의 폭은 배선(20)의 길이보다도 작기 때문에 노광 처리를 복수회로 나누어서 실시할 필요가 있다.
이 때문에, 도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 우선, 포토레지스트층(40)의 제1 영역(R1)에 대하여 포토마스크(50)를 대향 배치하여 제1 노광 처리를 실시하고, 그 후, 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 제1 영역(R1)과 이웃하는 제2 영역(R2)에 대하여 포토마스크(50)를 대향 배치하여 제2 노광 처리를 실시한다.
또한, 복수개의 노광부를 서로 접속하기 위해, 평면에서 봤을 때 제1 영역(R1)의 단부와 제2 영역(R2)의 단부가 겹쳐 있다. 즉, 포토레지스트층(40)은 제1 영역(R1)의 +x방향 측의 단부와 제2 영역(R2)의 -x방향 측의 단부가 서로 겹치는 중복 영역(Rm1)을 가지고 있다. 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 제2 노광 처리에서는 중복 영역(Rm1)에서 제1 노광 처리에서의 광 투과부(53)의 제1 선단부(55)의 위치에 제2 선단부(56)가 중복되도록 포토마스크(50)를 포토레지스트층(40)에 대향 배치한다.
그 결과, 도 3에 나타내는 바와 같이, 노광 패턴(41)은 제1 노광 처리에 의해 노광된 제1 노광부(42)와, 제2 노광 처리에 의해 노광된 제2 노광부(43)와, 제1 및 제2 노광 처리 양쪽으로 2중으로 노광된 다중 노광부(44)를 가지고 있고, 제1 노광부(42)와 제2 노광부(43)가 다중 노광부(44)에 의해 접속되어 있다. 이와 같이, 본 실시형태의 노광 공정에서는 포토레지스트층(40)의 노광을 복수회로 나누어서 실시하고 복수개의 노광부를 서로 접속함으로써, 노광 패턴(41)을 형성한다.
한편, 본 실시형태에서의 제1 노광 처리가 본 발명에서의 "제2 공정"의 일례에 상당하고, 본 실시형태에서의 제2 노광 처리가 본 발명에서의 "제3 공정"의 일례에 상당한다.
본 실시형태에서는 배선(20)을 2회의 노광 처리에 의해 형성하는 경우를 예시하고 있지만 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 노광 처리를 3회 이상 실시함으로써 배선(20)을 형성해도 된다. 이 때, 길이방향을 따라 이웃하는 영역을, 길이방향을 따라 차례로 노광할 필요는 없고, 길이방향을 따라 간헐적으로 노광을 실시 후에 노광 완료된 영역 사이에 개재하는 간헐 영역을 노광해도 된다.
도 5는 도 2(b)에 나타내는 노광 공정에서 사용되는 포토마스크(50)의 일례를 나타내는 평면도이고, 도 6은 본 실시형태에서의 광 투과부(53)의 제1 및 제2 선단부(55, 56)의 일례를 나타내는 확대 평면도이다.
도 5 및 도 2(b)에 나타내는 바와 같이, 이 포토마스크(50)는 투명 기판(51)과 차광막(52)을 가지고 있다. 투명 기판(51)은 광을 투과 가능한 투명한 판상 부재이다. 이 투명 기판(51)은 예를 들면, 유리 등의 투명한 재료로 구성되어 있다.
차광막(52)은 광을 투과시키지 않는 불투명한 막이고, 투명 기판(51)의 한쪽 주면 상에 형성되어 있다. 이 차광막(52)을 구성하는 재료로는 예를 들면, 산화크롬 등의 금속산화물을 사용할 수 있다. 차광막(52)은 예를 들면, 투명 기판(51)의 표면에 금속산화물막을 증착함으로써 형성할 수 있다.
이 차광막(52)은 도 5에 나타내는 바와 같이, 배선(20)의 개수와 동일한 5개의 선 형상의 개구(52a)를 가지고 있고, 상기 개구(52a)로부터 투명 기판(51)이 노출되어 있다. 광 투과부(53)는 개구(52a)에 의해 투명 기판(51)이 노출되어 있는 부분이다. 한편, 본 실시형태에서의 광 투과부(53)가 본 발명에서의 "제1 광 투과부" 및 "제2 광 투과부"의 일례에 상당한다.
광 투과부(53)는 개구(52a)의 평면 형상과 동일한 선 형상의 평면 형상을 가지고 있다. 또한, 복수개의 광 투과부(53)는 광 투과부(53)의 폭방향(도면 중의 y방향)을 따라, 대략 등간격으로 서로 병렬하도록 배치되어 있다. 또한, 광 투과부(53)는 메인 선부(54)과, 메인 선부(54)의 일단(一端)에 배치된 제1 선단부(55)와, 메인 선부(54)의 타단(他端)에 배치된 제2 선단부(56)를 가지고 있다.
메인 선부(54)는 대략 일정한 폭(W)을 가지는 직선 형상의 부분이고, 광 투과부(53)의 길이방향(도면 중의 x방향)을 따라 연장되어 있다. 이 메인 선부(54)는 도 6(a)에 나타내는 바와 같이, 광 투과부(53)의 길이방향으로 연장되는 직선 형상의 제1 측변(54a)과, 상기 제1 측변(54a)에 대략 평행하게 연장됨과 함께 제1 측변(54a)과 대향하는 제2 측변(54b)을 가지고 있다. 본 실시형태에서는 제1 및 제2 측변(54a, 54b)은 광 투과부(53)의 중심선(CL)에 대하여 선대칭으로 되어 있다. 한편, 중심선(CL)은 광 투과부(53)의 폭방향에서의 중심을 지남과 함께, 광 투과부(53)의 길이방향을 따라 연장되는 직선이다.
한편, 본 실시형태에서의 광 투과부(53)의 폭방향이 본 발명에서의 "제1 폭방향" 및 "제2 폭방향"의 일례에 상당한다. 또한, 본 실시형태에서의 광 투과부(53)의 길이방향이 본 발명에서의 "제1 길이방향" 및 "제2 길이방향"의 일례에 상당한다.
도 6(a)에 나타내는 바와 같이, 제1 선단부(55)는 +x방향을 향해 서서히 폭이 가늘어지는 끝이 가는 형상을 가지는 선단부이고, 제1 접속부(57)에서 메인 선부(54)와 접속되어 있다. 이 제1 선단부(55)는 제1 단부(55a)와 제1 변(55b)과 제2 변(55c)과 제1 접속 변(55d)과 제2 접속 변(55e)을 포함하고 있다.
제1 단부(55a)는 광 투과부(53)의 중심선(CL) 상에 위치하는 단부이다. 본 실시형태에서는 이 제1 단부(55a)는 제1 및 제2 변(55b, 55c)이 교차하는 점이다.
제1 변(55b)은 도면 중의 +y방향을 향해 볼록한 곡선이고, 제1 단부(55a)와 제1 접속 변(55d) 사이에 개재되어 교점(P1)과 교점(P2)을 잇고 있다. 한편으로 제2 변(55c)은 도면 중의 -y방향을 향해 볼록한 곡선이고, 제1 단부(55a)와 제2 접속 변(55e) 사이에 개재되어 교점(P1)과 교점(P3)을 잇고 있다. 제1 및 제2 변(55b, 55c)은 제1 단부(55a)에 가까워짐에 따라 서로 접근하도록 만곡되어 있고, 제1 단부(55a)에서 서로 교차하고 있다. 본 실시형태에서는 제1 및 제2 변(55b, 55c)은 중심선(CL)에 대하여 서로 선대칭으로 되어 있다. 제1 및 제2 변(55b, 55c)은 모두 제1 가상 삼각형(TR1)의 외측에 위치하고 있다. 즉, 제1 선단부(55)에서 제1 변(55b)은 제1 가상 삼각형(TR1)의 변(P1P2)보다도 외측에 위치하고, 제2 변(55c)은 제1 가상 삼각형(TR1)의 변(P1P3)보다도 외측에 위치하고 있다.
한편, 상기의 교점(P1)은 중심선(CL)과 제1 단부(55a)의 교점이다. 교점(P2)은 제1 가상 직선(VL1)과 제1 변(55b)의 교점이고, 교점(P3)은 제1 가상 직선(VL1)과 제2 변(55c)의 교점이다. 한편, 교점(P2)은 제1 변(55b)과 제1 접속 변(55d)의 교점이고, 교점(P3)은 제2 변(55c)과 제2 접속 변(55e)의 교점이기도 하다. 본 실시형태에서의 교점(P1)이 본 발명에서의 "제1 교점"의 일례이고, 본 실시형태에서의 교점(P2)이 본 발명에서의 "제2 교점"의 일례이며, 본 실시형태에서의 교점(P3)이 본 발명에서의 "제3 교점"의 일례이다.
제1 가상 직선(VL1)은 광 투과부(53)의 폭방향(도면 중의 y방향)을 따라 연장됨과 함께 제1 위치 맞춤 목표점(S1)을 지나는 가상 상의 직선이다. 교점(P2)은 교점(P3)으로부터 거리(D)만큼 떨어져 있다. 이 거리(D)는 상기의 폭(W) 이하로 되어 있다(D≤W).
이 제1 위치 맞춤 목표점(S1)은 제2 노광 처리(도 4(b) 참조)에서 제2 선단부(56)의 위치 맞춤에 이용되는 가상 상의 점이다. 이 제1 위치 맞춤 목표점(S1)은 중심선(CL) 상에서 제1 단부(55a)로부터 거리(A)만큼 떨어져 있다. 제1 위치 맞춤 목표점(S1)은 제1 선단부(55)의 내측에서 제1 접속부(57)보다도 제1 단부(55a) 측에 위치하고 있다. 제2 노광 처리에서는 제1 노광 처리 시에 제1 위치 맞춤 목표점(S1)이 위치하고 있던 제1 위치에, 제2 선단부(56)의 제2 위치 맞춤 목표점(S2)(후술)이 배치되도록 포토마스크(50)의 위치를 맞춘다.
특별히 한정되지 않지만, 위치 맞춤은 카메라를 이용한 화상 처리 등에 의해 실시할 수 있다. 예를 들면, 베이스 필름(10)에 복수개의 얼라인먼트 마크(도시하지 않음)를 형성해 두고, 포토마스크(50)에 마련된 복수개의 관통 구멍(도시하지 않음)을 통해 베이스 필름(10)을 촬상한다. 그리고 관통 구멍을 통한 촬상 범위에 얼라인먼트 마크가 찍히는 위치에 포토마스크(50)를 고정함으로써, 위치 맞춤을 실시할 수 있다.
도 6(a)에 나타내는 바와 같이, 제1 접속 변(55d)은 도면 중의 +y방향을 향해 볼록하면서 제1 변(55b)보다도 곡률이 작은 곡선이다. 이 제1 접속 변(55d)은 제1 변(55b)과 제1 측변(54a) 사이에 개재하여 교점(P2)과 교점(P7)을 잇고 있다. 한편, 교점(P7)은 제1 접속 변(55d)과 제1 측변(54a)의 교점이다.
제2 접속 변(55e)은 도면 중의 -y방향을 향해 볼록하면서 제2 변(55c)보다도 곡률이 작은 곡선이다. 이 제2 접속 변(55e)은 제2 변(55c)과 제2 측변(54b) 사이에 개재하여 교점(P3)과 교점(P8)을 잇고 있다. 제3 및 제4 접속 변(56d, 56e)은 중심선(CL)에 대하여 서로 선대칭으로 되어 있다. 한편, 교점(P8)은 제2 접속 변(55e)과 제2 측변(54b)의 교점이다.
제1 및 제2 접속 변(55d, 55e)은 모두 가상 장방형(RE)의 외측에 위치하고 있다. 가상 장방형(RE)이란 도 5에 나타내는 바와 같이, 교점(P2)과 교점(P3)과 교점(P5)(후술)과 교점(P6)(후술)을 이은 가상 상의 장방형이다. 이 가상 장방형(RE)은 도 5에 나타내는 바와 같이, 제1 가상 삼각형(TR1)과 제2 가상 삼각형(TR2) 사이에 개재하고 있다. 즉, 메인 선부(54)에서 제1 접속 변(55d)은 가상 장방형의 긴 변(P2P5)보다도 외측에 위치하고, 제2 접속 변(55e)은 가상 장방형의 긴 변(P3P6)보다도 외측에 위치하고 있다.
도 6(b)에 나타내는 바와 같이, 제2 선단부(56)는 제1 선단부(55)와는 반대 방향을 향한 끝이 가는 형상을 가지는 선단부이고, 제2 접속부(58)에서 메인 선부(54)와 접속하고 있다. 이 제2 선단부(56)는 제2 단부(56a)와 제3 변(56b)과 제4 변(56c)과 제3 접속 변(56d)과 제4 접속 변(56e)을 포함하고 있다.
제2 단부(56a)는 광 투과부(53)의 중심선(CL) 상에 위치하는 단부이다. 본 실시형태에서는 이 제1 단부(55a)는 제1 및 제2 변(55b, 55c)이 교차하는 점이다.
제3 변(56b)은 제1 선단부(55)의 제1 변(55b)을 좌우 반전시킨 곡선이다. 이 제3 변(56b)은 제2 단부(56a)와 제3 접속 변(56d) 사이에 개재하여 교점(P4)과 교점(P5)을 잇고 있다. 한편으로 제4 변(56c)은 제1 선단부(55)의 제2 변(55c)을 좌우 반전시킨 곡선이고, 제2 단부(56a)와 제4 접속 변(56e) 사이에 개재하여 교점(P4)과 교점(P6)을 잇고 있다. 제3 및 제4 변(56b, 56c)은 제2 단부(56a)에 가까워짐에 따라 서로 접근하도록 만곡되어 있고, 제2 단부(56a)에서 서로 교차하고 있다. 본 실시형태에서는 제3 및 제4 변(56b, 56c)은 중심선(CL)에 대하여 서로 선대칭으로 되어 있다. 제3 및 제4 변(56b, 56c)은 모두 제2 가상 삼각형(TR2)의 외측에 위치하고 있다. 즉, 제2 선단부(56)에서 제3 변(56b)은 제2 가상 삼각형(TR2)의 변(P4P5)보다도 외측에 위치하고, 제4 변(56c)은 제2 가상 삼각형(TR2)의 변(P4P6)보다도 외측에 위치하고 있다.
한편, 제2 가상 삼각형(TR2)은 제1 가상 삼각형(TR1)을 좌우 반전시킨 형상을 가지고 있다. 이 제2 가상 삼각형(TR2)은 제2 선단부(56)에서의 교점(P4~P6)을 이은 가상 상의 삼각형이다. 교점(P4)은 중심선(CL)과 제2 단부(56a)의 교점이다. 교점(P5)은 제2 가상 직선(VL2)과 제3 변(56b)의 교점이고, 교점(P6)은 제2 가상 직선(VL2)과 제4 변(56c)의 교점이다. 또한, 교점(P5)은 제3 변(56b)과 제3 접속 변(56d)의 교점이고, 교점(P6)은 제4 변(56c)과 제4 접속 변(56e)의 교점이기도 하다. 본 실시형태에서의 교점(P4)이 본 발명에서의 "제4 교점"의 일례이고, 본 실시형태에서의 교점(P5)이 본 발명에서의 "제5 교점"의 일례이며, 본 실시형태에서의 교점(P6)이 본 발명에서의 "제6 교점"의 일례이다.
제2 가상 직선(VL2)은 광 투과부(53)의 폭방향(도면 중의 y방향)을 따라 연장됨과 함께 제1 위치 맞춤 목표점(S2)을 지나는 가상 상의 직선이다. 교점(P5)은 교점(P6)으로부터 거리(D)만큼 떨어져 있다. 이 거리(D)는 상기의 폭(W) 이하로 되어 있다(D≤W).
이 제2 위치 맞춤 목표점(S2)은 중심선(CL) 상에서 제2 단부(56a)로부터 거리(A)만큼 떨어져 있다. 이 제2 위치 맞춤 목표점(S2)은 제2 선단부(56)의 내측에서 제2 접속부(58)보다도 제2 단부(56a) 측에 위치하고 있다.
도 6(b)에 나타내는 바와 같이, 제3 접속 변(56d)은 제1 접속 변(55d)을 좌우 반전시킨 곡선이다. 이 제3 접속 변(56d)은 제3 변(55b)과 제1 측변(54a) 사이에 개재하여 교점(P5)과 교점(P9)을 잇고 있다. 한편, 교점(P9)은 제3 접속 변(56d)과 제1 측변(54a)의 교점이다.
제4 접속 변(56e)은 제2 접속 변(55e)을 좌우 반전시킨 곡선이다. 이 제4 접속 변(56e)은 제4 변(56c)과 제2 측변(54b) 사이에 개재하여 교점(P3)과 교점(P10)을 잇고 있다. 제3 및 제4 접속 변(56d, 56e)은 중심선(CL)에 대하여 서로 선대칭으로 되어 있다. 한편, 교점(P10)은 제4 접속 변(56e)과 제2 측변(54b)의 교점이다. 제3 및 제4 접속 변(56d, 56e)은 모두 가상 장방형(RE)의 외측에 위치하고 있다. 즉, 메인 선부(54)에서 제3 접속 변(56d)은 가상 장방형의 긴 변(P2P5)보다도 외측에 위치하고, 제4 접속 변(56e)은 가상 장방형의 긴 변(P3P6)보다도 외측에 위치하고 있다.
도 7은 제1 노광 처리 시의 제1 선단부(55)와, 제2 노광 처리 시의 제2 선단부(56)의 위치 관계를 설명하는 확대 평면도이고, 도 4(b)의 VII부의 확대 평면도에 상당한다. 상기와 같이, 제2 노광 처리에서는 제2 선단부(56)를 제1 노광 처리 시의 제1 선단부(55)와 겹친다. 이 때, 제1 노광 처리 시의 제1 위치 맞춤 목표점(S1)이 위치하고 있던 제1 위치(FP)에, 제2 위치 맞춤 목표점(S2)이 위치하도록 포토마스크(50)의 위치를 맞춘다.
그러나 제1 위치(FP)에 제2 위치 맞춤 목표점(S2)을 완전히 일치시키는 것은 어렵고, 어긋남(Δx, Δy, θ)이 생겨버린다. 여기서 Δx는 광 투과부(53)의 길이방향(x방향)에서의 제1 위치(FP)에 대한 제2 위치 맞춤 목표점(S2)의 어긋남 양이다. Δy는 광 투과부(53)의 폭방향(y방향)에서의 제1 위치(FP)에 대한 제2 위치 맞춤 목표점(S2)의 어긋남 양이다. θ는 제1 법선(NL) 둘레의 회전 방향에서의 제1 위치(FP)에 대한 제2 위치 맞춤 목표점(S2)의 어긋남 양이다. 제1 법선(NL)은 제1 위치(FP)를 지남과 함께 포토마스크(50)의 주면에 대하여 수직인 방향(도면 중의 z방향)으로 연장되는 직선이다. θ의 값은 제1 노광 처리 시의 광 투과부(53)와 제2 노광 처리 시의 광 투과부(53)가 이루는 각이고, 예를 들면, 제1 노광 처리 시의 중심선(CL)과 제2 노광 처리 시의 중심선(CL)이 이루는 각과 동일해진다.
어긋남(Δx, Δy, θ)이 발생한 경우, 제1 노광 처리 시에서의 제1 단부가 제2 노광 처리 시에서의 제2 선단부 및 메인 선부로부터 밀려나오거나, 제2 노광 처리 시에서의 제2 단부가 제1 노광 처리 시에서의 제1 선단부 및 메인 선부로부터 밀려나오는 경우가 있고, 그 결과, 배선에 단차나 돌기가 생겨버리는 경우가 있다.
이에 반해, 본 실시형태에서는 어긋남(Δx, Δy, θ)의 발생을 상정하여 제1 및 제2 단부의 밀려나옴이 발생하지 않도록, 제1 및 제2 위치 맞춤 목표점(S1, S2)의 위치를 하기 (3)식을 만족하도록 설정하고 있다.
[수학식 2]
도 8은 본 실시형태에서의 상기 (3)식을 설명하는 설명도이다. 한편, 이 도 8에서는 제1 노광 처리 시의 제1 가상 삼각형(TR1) 및 가상 장방형의 우단부를 파선으로 나타내고, 제2 노광 처리 시의 제2 가상 삼각형(TR2) 및 가상 장방형의 좌단부를 실선으로 나타내고 있다.
또한, 이 도 8에서는 어긋남(Δx, Δy, θ)의 값이 모두 양의 값인 경우를 예시하고 있다. 여기서 Δx의 부호는 제1 노광 처리 시의 중심선(CL)을 X축으로 하고, 제1 가상 직선(VL1)을 y축으로 하며, 제1 위치 맞춤 목표점(S1)을 원점으로 한 경우에, 제2 위치 맞춤 목표점(S2)이 y축보다 우측(+x방향 측)에 위치하는 경우를 양으로 하고, 제2 위치 맞춤 목표점(S2)이 y축보다 좌측(-x방향 측)에 위치하는 경우를 음으로 하고 있다. 마찬가지로, Δy 및 θ의 부호는 제2 위치 맞춤 목표점(S2)이 X축보다 상측(+y방향 측)에 위치하는 경우를 양으로 하고, 제2 위치 맞춤 목표점(S2)이 X축보다 하측(-y방향 측)에 위치하는 경우를 음으로 하고 있다.
이 도 8에서 제1 단부(55a)의 밀려나옴을 방지하기 위해서는 제1 단부(55a)(교점(P1))가 가상 장방형(RE)의 내부에 위치하고 있으면 된다. 즉, 하기 (4)식과 같이, 도 8 중의 길이(L)가 D/2 미만이면 된다. 이 길이(L)는 교점(P7)으로부터 교점(P8)까지의 거이리다. 교점(P7)은 교점(P1)으로부터 -y방향으로 연장되는 수선과, 제2 노광 처리 시에서의 가상 장방형(RE)의 교점이고, 교점(P8)은 상기 수선과, 제1 노광 처리 시에서의 가상 장방형(RE) 하측 변의 연장선의 교점이다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 이 L의 값은 하기 (5)식과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 3]
[수학식 4]
상기 (5)식 중의 r은 하기 (6)식과 같이 나타낼 수 있다. 도 9는 본 실시형태에서의 (6)식을 설명하는 설명도이다. 도 9에서의 교점(P11)은 제2 위치 맞춤 목표점(S2)으로부터 -y방향을 향해 연장되는 직선과, 가상 원(C)의 호(弧)의 교점이다. 한편, 가상 원(C)의 중심은 도 8에 나타내는 바와 같이, 제2 위치 맞춤 목표점(S2)이고, 반경은 D/2이다. 또한, 가상 원(C)의 호의 중심각은 θ이다. 또한, 교점(P12)은 도 9에 나타내는 바와 같이, 상기의 교점(P6)으로부터 -x방향을 향해 연장되는 직선과, 제2 위치 맞춤 목표점(S2)과 교점(11)을 잇는 수선의 교점이다.
[수학식 5]
도 9에 나타내는 바와 같이, r은 반경 D/2로부터, 가상 직각 삼각형(TR3)의 변(S2P12)의 길이(B)를 감산함으로써 산출할 수 있다(r=D/2-B). 한편, 직각 삼각형(TR3)은 점(P6, P12, S2)을 잇는 가상 상의 직각 삼각형이다. 이 직각 삼각형(TR3)의 ∠P6P12S2는 90°이며(∠P6P12S2=90°), ∠P6S2P12는 θ°이다(∠P6S2P12=θ°). 따라서, 변(S2P12)의 길이(B)는 D/2×cosθ가 되고(B=D/2×cosθ), r은 상기 (6)식과 같이 나타낼 수 있다.
또한, 상기 (5)식 중의 R은 하기 (7)식과 같이 나타낼 수 있다. 즉, 도 8에 나타내는 바와 같이, R은 A로부터 Δx와 H를 감산함으로써 산출할 수 있다. 여기서 H는 도 9에 나타내는 바와 같이 직각 삼각형(TR3)의 변(P6P12)의 길이이기 때문에, D/2×sinθ가 된다(H=D/2×sinθ). 따라서, R은 하기 (7)식과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 6]
이와 같이 하여 얻어진 상기 (5)~(7)식을 상기 (4)식에 대입하면 하기 (8)식을 얻을 수 있다. 이 (8)식은 상기 (3)식의 우측 변이다. 즉, 제1 위치 맞춤 목표점(S1)과 제1 단부(55a) 사이의 거리(A)가 하기 (8)식을 만족함으로써, 제2 가상 삼각형(TR2)으로부터의 제1 단부(55a)의 밀려나옴을 방지할 수 있다. 또한, 제2 가상 삼각형(TR2)은 제1 가상 삼각형(TR1)을 좌우 반전시킨 형상을 가지고 있기 때문에, 제2 위치 맞춤 목표점(S2)과 제2 단부(56a) 사이의 거리(A)가 하기 (8)식을 만족함으로써, 제1 가상 삼각형(TR1)으로부터의 제2 단부(56a)의 밀려나옴도 방지할 수 있다.
[수학식 7]
또한, 제1 및 제2 변(55b, 55c)은 제1 가상 삼각형(TR1)의 외측에 위치하고 있고, 제3 및 제4 변(56b, 56c)은 제2 가상 삼각형(TR2)의 외측에 위치하고 있다. 이 때문에, 제1 단부(55a)는 제3 및 제4 변(56b, 56c) 사이에 위치함과 함께, 제2 단부(56a)는 제1 및 제2 변(55b, 55c) 사이에 위치하게 되므로, 제1 및 제2 단부(55a, 56a)는 제2 및 제1 선단부(56, 55)로부터 밀려나오지 않는다. 따라서, 제1 및 제2 위치 맞춤 목표점(S1, S2)의 위치가 상기 (8)을 만족하고 있음으로써, 배선(20)의 측면에 단차나 돌기가 발생하지 않는다.
도 10은 제1 선단부와 제2 선단부가 중복되지 않는 비교예를 설명하는 평면도이다. 도 10에 나타내는 바와 같이, Δx의 값이 제1 위치 맞춤 목표점(S1)으로부터 제1 단부(55a)까지의 거리(A)와, 제2 위치 맞춤 목표점(S2)으로부터 제2 단부(56a)까지의 거리(A)의 합계 거리(2A)보다도 커지는 경우(Δx>2A), 다중 노광부가 형성되지 않고, 배선이 불연속이 되어버린다. 따라서, 거리(A)는 적어도 Δx/2보다도 클 필요가 있다(Δx/2<A). 또한 후공정인 금속층(200)의 에칭 공정에서의 회로 폭의 마무리 불균일을 고려하면, 거리(A)가 Δx/2 부근의 값일 때에는 배선이 불연속이 될 가능성이 있기 때문에, 하기 (9)식과 같이 거리(A)는 Δx보다도 큰 값으로 하는 것이 필요해진다. 이 (9)식은 상기 (3)식의 좌측 변이다. 따라서, 제1 및 제2 위치 맞춤 목표점(S1, S2)의 위치가 하기 (9)를 만족하고 있음으로써, 배선(20)에 단선이 발생하지 않는다.
[수학식 8]
한편, Δx, Δy, θ의 값은 특별히 한정되지 않고, 노광 장치의 종류나 위치 맞춤 장치의 정밀도 등에 따른 값이이며, 미리 시험 노광 등에서 취득된 값이다. 일례를 들면, Δx는 -50㎛~+50㎛ 이하이고(-50㎛≤Δx≤+50㎛), Δy는 -50㎛~+50㎛이며(-50㎛≤Δy≤+50㎛), θ는 -1°~+1°이어도 된다(-1°≤θ≤+1°).
또한, 도 4에 나타내는 바와 같이, 복수개의 광 투과부(53)는 폭방향(도면 중의 y방향)에서 길이방향(도면 중의 x방향)을 향함에 따라 이웃하는 다른 광 투과부(53)에 대하여 돌출되도록 순차적으로 어긋나 있다. 이 때문에, 복수개의 제1 선단부(55)는 도면 중의 -y방향을 향함에 따라 이웃하는 다른 제1 선단부(55)에 대하여 돌출되도록 순차적으로 어긋나 있고, 복수개의 제2 선단부(56)는 도면 중의 +y방향을 향함에 따라 이웃하는 다른 제2 선단부(56)에 대하여 돌출되도록 순차적으로 어긋나 있다.
제2 노광 처리에서 광 투과부(53)가 Δy 및 θ의 영향에 의해 y방향으로 어긋나는 경우, 다중 노광부에서 노광 패턴 간의 거리(피치)가 좁아지고, 배선 간의 거리(피치)가 좁아지는 부분이 형성되어버린다. 이에 반해, 본 실시형태에 나타내는 바와 같이, 복수개의 광 투과부(53)가 길이방향을 향해 순차적으로 어긋나 있음으로써, 노광 패턴(41) 사이의 거리(피치)가 좁아지는 것을 억제할 수 있고, 배선(20) 사이의 거리(피치)가 좁아지는 것을 억제할 수 있다.
도 11은 도 5의 XI부의 확대 평면도이다. 이 도 11에서는 일례로서 제2 노광 처리에서의 광 투과부(53)의 폭방향을 따른 어긋남(Δy)의 방향이 +y방향인 경우를 나타내고 있다. 이 경우, 본 실시 예에서의 -y방향이 본 발명에서의 "제1 방향"의 일례에 상당하고, 본 실시 예에서의 +y방향이 본 발명에서의 "제2 방향"의 일례에 상당한다.
이 예에서는 제1 선단부(55)가 +y방향과는 반대 방향인 -y방향을 향함에 따라 이웃하는 다른 제1 선단부(55)에 대하여 돌출되도록 순차적으로 어긋나 있음과 함께, 제2 선단부(56)가 +y방향을 향함에 따라 이웃하는 다른 제2 선단부(56)에 대하여 돌출되도록 순차적으로 어긋나 있다. 이 때문에, 제1 선단부(55)가 제1 선단부(55)와 제2 선단부(56)의 중복 부분에서 광 투과부(53) 사이의 피치가 좁아져 있지 않다. 따라서, 배선(20) 간의 피치가 좁아지는 것을 억제할 수 있다.
한편, 특별히 도시하지 않지만, 제2 노광 처리에서의 광 투과부(53)의 y방향을 따른 어긋남의 방향이 -y방향인 경우, 제1 선단부(55)가 +y방향을 향함에 따라 이웃하는 다른 제1 선단부(55)에 대하여 돌출되도록 순차적으로 어긋나 있음과 함께, 제2 선단부(56)가 -y방향을 향함에 따라 이웃하는 다른 제2 선단부(56)에 대하여 돌출되도록 순차적으로 어긋나 있으면, 상기와 같이 배선(20) 간의 피치가 좁아지는 것을 억제할 수 있다.
노광 공정을 완료한 후, 도 2(c)에 나타내는 바와 같이, 현상 공정을 실시한다. 이 현상 공정에서는 포토레지스트층(40)의 감광되어 있지 않은 부분을 현상액에 의해 용해한다. 이로써, 노광 패턴(41)(도 3 참조)과 대략 동일한 형상의 레지스트 패턴(45)이 금속층(200)의 윗면에 형성된다. 이 레지스트 패턴(45)이 다음 공정에서 에칭 마스크로서 기능한다.
현상액으로는 예를 들면, 테트라메틸암모늄하이드록시드(TMAH), 테트라에틸암모늄하이드록시드(TEAH), 테트라프로필암모늄하이드록시드(TPAH), 테트라부틸암모늄하이드록시드(TBAH) 등의 알칼리 용액을 사용할 수 있다.
다음으로, 도 2(d)에 나타내는 바와 같이, 에칭 공정을 실시한다. 이 에칭 공정에서는 레지스트 패턴(45)으로부터 노출되어 있는 부분을 에칭에 의해 제거한다. 이로써, 레지스트 패턴(45)의 형상이 금속층(200)에 전사되어 배선(20)이 형성된다.
에칭을 실시하는 방법으로는 특별히 한정되지 않지만, 스프레이 노즐(도시하지 않음)로부터 에칭액을 금속박에 분무하여 에칭을 실시하는 스프레이 에칭법을 이용할 수 있다. 또한, 에칭액으로는 예를 들면, 염화제2철 수용액, 염화제2구리 수용액 등을 사용할 수 있다. 한편, 에칭을 실시하는 방법으로는 스프레이 에칭법에만 한정되지 않고, 예를 들면, 에칭액에 금속박을 침지하는 침지 에칭법 등을 이용해도 된다. 또한, 웨트 에칭법이 아닌 에칭 가스를 사용하는 드라이 에칭법을 이용해도 된다.
다음으로, 도 2(e)에 나타내는 바와 같이, 레지스트 패턴(45)의 박리 공정을 실시한다. 레지스트 패턴(45)은 박리액에 의해 박리할 수 있다. 이로써 배선(20)이 노출된다. 박리액으로는 예를 들면, 수산화나트륨 등의 알칼리 수용액을 사용할 수 있다.
다음으로, 도 2(f)에 나타내는 바와 같이, 커버 레이(30)를 형성하는 커버 레이 형성 공정을 실시한다. 커버 레이(30)는 상술한 바와 같은 커버 레이(30)의 접착층(32)을 배선(20) 측으로부터 베이스 필름(10)에 점착함으로써 형성할 수 있다.
한편, 커버 레이(30)를 형성하는 방법은 특별히 상기에 한정되지 않는다. 예를 들면, 커버 레이(30)를 상술한 수지 필름 대신에 감광성 커버 레이 재료로 이루어지는 드라이 필름을 사용하여 형성해도 되고, 혹은 액상의 감광성 커버 레이 재료를 베이스 필름(10) 상에 도포한 후에 노광 및 현상함으로써, 커버 레이(30)를 형성해도 된다. 혹은 액상의 커버 레이 잉크를 베이스 필름(10) 상에 인쇄함으로써, 커버 레이(30)를 형성해도 된다.
혹은 커버 레이(30)를 이른바 솔더 레지스트로 구성해도 된다. 구체적으로는 감광성 레지스트 재료로 이루어지는 드라이 필름을 이용하여 커버 레이(30)를 형성해도 된다. 혹은 액상의 감광성 레지스트 재료를 베이스 필름(10) 상에 도포한 후에 노광 및 현상함으로써, 커버 레이(30)를 형성해도 된다. 혹은 액상의 솔더 레지스트 잉크를 베이스 필름(10) 상에 인쇄함으로써 커버 레이(30)를 형성해도 된다.
상기의 감광성 커버 레이 재료나 감광성 레지스트 재료의 구체예로는 예를 들면, 폴리에스테르, 에폭시, 아크릴, 폴리이미드, 폴리우레탄 등을 사용한 것을 예시할 수 있다. 또한, 상기의 커버 레이 잉크나 솔더 레지스트 잉크의 구체예로는 폴리이미드나 에폭시를 베이스로 한 것을 예시할 수 있다.
이상과 같이 하여, 플렉시블 프린트 배선판(1)을 제조할 수 있다. 본 실시형태에서의 플렉시블 프린트 배선판(1)의 제조 방법에서는 광 투과부(53)에서 제1 및 제2 선단부(55, 56)가 끝이 가는 형상을 가지고 있고, 제1 및 제2 변(55b, 55c)이 제1 가상 삼각형(TR1)의 외측에 위치하는 곡선이며, 제3 및 제4 변(56b, 56c)이 제2 가상 삼각형(TR1)의 외측에 위치하는 곡선이고, 제1 및 제2 위치 맞춤 목표점(S1, S2)의 위치가 상기 (3)식의 범위 내를 만족하고 있다. 이 때문에, 다중 노광부(44)로부터 제1 및 제2 단부(55a, 56a)에 대응하는 노광부가 밀려나오지 않으므로, 다중 노광부(44)의 외형에 단차가 생기지 않는다.
또한, 제1~제4 변(55b, 55c, 56b, 56c)이 곡선이기 때문에, 다중 노광부(44)의 이들 변의 교차부에서 단차가 생기지 않는다.
이상으로부터, 노광 후의 포토레지스트(40)를 현상한 레지스트 패턴(45)에서도 단차가 생기지 않기 때문에, 배선의 측면에 단차가 생기는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제1 및 제2 선단부(55, 56)는 모두 끝이 가는 형상을 가지고 있기 때문에, 다중 노광부(44)의 폭이 지나치게 굵어지지 않는다. 이 때문에, 레지스트 패턴(45)에서도 폭이 과잉으로 굵은 부분이 형성되기 어려워지기 때문에, 배선(20)에 과잉으로 굵어지는 부분이 생기기 어려워진다.
또한, 종래의 제조 방법에서는 다중 노광부는 동일 폭의 제1 및 제2 선단부를 통해 2회 노광하기 때문에, 이 다중 노광부에서 과노광이 발생하고, 결과적으로, 배선에서 다중 노광부에 대응하는 부분의 폭이 굵어져버리는 경우가 있다.
이에 반해, 본 실시형태에서는 끝이 가는 형상의 제1 선단부(55)에서 제1 위치 맞춤 목표점(S1)이 제1 접속부(57)에 대하여 제1 단부(55a) 측에 위치하고 있음과 함께, 제1 선단부(55)와 반대 방향을 향한 끝이 가는 형상의 제1 선단부(55)에서 제2 위치 맞춤 목표점(S2)이 제2 접속부(58)에 대하여 제2 단부(56a) 측에 위치하고 있다. 즉, 제1 선단부(55)에서 제1 위치 맞춤 목표점(S1)보다도 제1 접속부(57) 측으로부터 끝이 가늘어짐이 시작되어 있음과 함께, 제2 선단부(56)에서 제2 위치 맞춤 목표점(S2)보다도 제2 접속부(58) 측으로부터 끝의 가늘어짐이 시작되어 있다.
이 때문에, 다중 노광부(44)에서 제1 선단부(55)의 비교적 폭이 굵은 부분과 제2 선단부(56)의 비교적 폭이 가는 부분이 겹치고, 반대로 제1 선단부(55)의 비교적 폭이 가는 부분과 제2 선단부(56)의 비교적 폭이 굵은 부분이 겹치게 되기 때문에, 다중 노광부(44)에서의 노광량을 균일화할 수 있다. 이 때문에, 다중 노광부(44)에 대응하는 부분의 배선(20)의 폭이 과잉으로 굵어지지 않는다.
한편, 이상 설명한 실시형태는 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해 기재된 것으로, 본 발명을 한정하기 위해 기재된 것은 아니다. 따라서, 상기의 실시형태에 개시된 각 요소는 본 발명의 기술적 범위에 속하는 모든 설계변경이나 균등물도 포함하는 취지이다.
예를 들면, 상기의 노광 공정에서는 제1 및 제2 노광 처리에서 동일한 포토마스크(50)를 이용하여 노광 처리를 실시하는 예를 설명했지만 이에 한정되지 않는다. 제1 노광 처리에서 이용하는 제1 포토마스크와, 제2 노광 처리에서 이용하는 제2 포토마스크가 다른 종류의 포토마스크이어도 된다. 이 경우이어도, 상기 (3)식을 만족하는 제1 및 제2 선단부를 가지는 광 투과부가 형성된 포토마스크를 사용한다.
또한, 상기의 실시형태에서 제1~제4 변(55b, 55c, 56b, 56c)은 모두 한 방향으로 돌출되는 볼록부를 한 곳만 가지는 곡선이나 이에 한정되지 않는다. 제1~제4 변(55b, 55c, 56b, 56c)은 제1 및 제2 가상 삼각형(TR1, TR2)의 외측에 위치하고 있으면 어떠한 형상의 곡선이어도 되고, 예를 들면, 상기의 볼록부를 복수개 가지는 구불구불한 곡선이어도 된다. 제1~제4 접속 변(55d, 55e, 56d, 56e)에 대해서도 마찬가지로, 볼록부를 복수개 가지는 구불구불한 곡선이어도 된다.
한편, 상기 실시형태에서는 서브트랙티브법을 이용하는 제조 방법을 예시했지만 이에 한정되지 않고, 이른바 세미 애디티브법에 의해 플렉시블 프린트 배선판을 제조해도 된다. 이 세미 애디티브법에서는 감광한 부분이 현상액에 용해되는 포지티브형 레지스트로 구성된 포토레지스트층(40)을 베이스 필름(10) 상에 형성한다. 그리고 상기와 같은 포토마스크(50)에 의해 복수회 노광 처리를 실시한 후에, 레지스트 패턴을 현상한다. 이 경우, 노광 패턴의 형상에 따라 포토레지스트층이 제거된다. 그리고 포토레지스트층이 제거됨으로써 노출된 베이스 필름(10)의 주면에, 도금 등으로 배선(20)을 형성한다.
또한, 상기 실시형태의 제1 및 제2 위치 맞춤 목표점(S1, S2)은 중심선(CL) 상에 위치하고 있지만, 이에 한정되지 않는다. 거리(D)의 값이 제2 노광 처리 시의 광 투과부(53)의 어긋남(Δy)보다도 충분히 큰 경우, 제1 및 제2 위치 맞춤 목표점(S1, S2)은 중심선(CL)으로부터 y방향으로 약간 어긋나 있어도 된다. 단, 제1 및 제2 단부(55a, 56a)가 밀려나오지 않도록 중심선(CL)으로부터 제1 및 제2 위치 맞춤 목표점(S1, S2)까지의 y방향을 따른 거리와, 어긋남(Δy)의 합계 값이 D/2 이하가 되도록 제1 및 제2 위치 맞춤 목표점(S1, S2)을 설정한다.
또한, 상기 실시형태의 제1 및 제2 위치 맞춤 목표점(S1, S2)은 제1 및 제2 선단부(55, 56)의 길이방향에서의 대략 중앙에 배치되어 있지만, 이에 한정되지 않는다. 제1 및 제2 위치 맞춤 목표점(S1, S2)은 길이방향에서 중앙보다도 제1 및 제2 단부(55a, 56a) 측에 배치되어 있어도 되고, 중앙보다도 제1 및 제2 접속부(57, 58) 측에 배치되어 있어도 된다.
또한, 상기 실시형태에서는 제1 및 제2 단부(55a, 56a)는 점이었지만 이에 한정되지 않고, 폭방향(도면 중의 y방향)에서의 길이가 D 이하의 직선 또는 곡선이어도 된다.
1: 플렉시블 프린트 배선판
10: 베이스 필름
20: 배선
30: 커버 레이
31: 보호층
32: 접착층
40: 포토레지스트층
41: 노광 패턴
42: 제1 노광부
43: 제2 노광부
44: 다중 노광부
45: 레지스트 패턴
50: 포토마스크
51: 투명 기판
52: 차광막
53: 광 투과부
54: 메인 선부
54a, 54b: 제1 및 제2 측변
55: 제1 선단부
55a: 제1 단부
55b, 55c: 제1 및 제2 변
55d, 55e: 제1 및 제2 접속 변
56: 제2 선단부
56a: 제2 단부
56b, 56c: 제3 및 제4 변
56d, 56e: 제3 및 제4 접속 변
57, 58: 제1 및 제2 접속부
S1, S2: 제1 및 제2 위치 맞춤 목표점
R1, R2: 제1 및 제2 영역
Rm1: 중복 영역
TR1, TR2: 제1 및 제2 가상 삼각형
RE: 가상 장방형
10: 베이스 필름
20: 배선
30: 커버 레이
31: 보호층
32: 접착층
40: 포토레지스트층
41: 노광 패턴
42: 제1 노광부
43: 제2 노광부
44: 다중 노광부
45: 레지스트 패턴
50: 포토마스크
51: 투명 기판
52: 차광막
53: 광 투과부
54: 메인 선부
54a, 54b: 제1 및 제2 측변
55: 제1 선단부
55a: 제1 단부
55b, 55c: 제1 및 제2 변
55d, 55e: 제1 및 제2 접속 변
56: 제2 선단부
56a: 제2 단부
56b, 56c: 제3 및 제4 변
56d, 56e: 제3 및 제4 접속 변
57, 58: 제1 및 제2 접속부
S1, S2: 제1 및 제2 위치 맞춤 목표점
R1, R2: 제1 및 제2 영역
Rm1: 중복 영역
TR1, TR2: 제1 및 제2 가상 삼각형
RE: 가상 장방형
Claims (3)
- 포토레지스트를 이용하여 플렉시블 프린트 배선판을 제조하는 플렉시블 프린트 배선판의 제조 방법으로서,
제1 영역과 제2 영역을 가지는 포토레지스트를 기판 상에 배치하는 제1 공정과,
제1 광 투과부를 가지는 제1 포토마스크를 상기 제1 광 투과부가 상기 제1 영역에 대향하도록 배치하고 상기 제1 광 투과부를 통해 상기 포토레지스트를 노광하는 제2 공정과,
제2 광 투과부를 가지는 제2 포토마스크를 상기 제2 광 투과부가 상기 제2 영역에 대향하도록 배치하고 상기 제2 광 투과부를 통해 상기 포토레지스트를 노광하는 제3 공정을 구비하며,
상기 제1 및 제2 영역은 상기 제1 영역의 단부(端部)와 상기 제2 영역의 단부가 서로 겹치도록 이웃하고,
상기 제1 광 투과부는 끝이 가는 형상을 가지는 제1 선단부를 포함하는 선 모양의 형상을 가지며,
상기 제2 광 투과부는 상기 제1 선단부와는 반대 측을 향한 끝이 가는 형상을 가지는 제2 선단부를 포함하는 선 모양의 형상을 가지며,
상기 제3 공정은 상기 제2 선단부에 포함되는 제2 위치 맞춤 목표점을 제1 위치에 겹치도록 상기 제2 포토마스크를 배치하는 것을 포함하고,
상기 제1 위치는 상기 제2 공정에서 상기 제1 선단부에 포함되는 제1 위치 맞춤 목표점이 배치되어 있던 위치이며,
상기 제1 선단부는
제1 단부와,
상기 제1 단부와 접속되는 곡선 형상의 제1 변과,
상기 제1 단부와 접속됨 함께 상기 제1 변과 대향하는 곡선 형상의 제2 변을 포함하고,
상기 제1 위치 맞춤 목표점은 상기 제1 광 투과부의 대략 중심을 제1 길이방향으로 연장되는 제1 중심선 상에서 상기 제1 단부로부터 거리(A)만큼 떨어진 점이며,
상기 제1 및 제2 변은 제1 가상 삼각형의 외측에 위치하고,
상기 제1 가상 삼각형은 상기 제1 중심선과 상기 제1 단부의 제1 교점과, 제1 가상 직선과 상기 제1 변의 제2 교점과, 상기 제1 가상 직선과 제2 변의 제3 교점을 잇는 가상 상의 삼각형이며,
상기 제1 가상 직선은 상기 제1 광 투과부의 제1 폭방향을 따라 연장됨과 함께 상기 제1 위치 맞춤 목표점을 지나는 가상 상의 직선이고,
상기 제2 교점은 상기 제3 교점으로부터 거리(D)만큼 떨어져 있으며,
상기 제2 선단부는
제2 단부와,
상기 제2 단부와 접속하는 곡선 형상의 제3 변과,
상기 제2 단부와 접속함과 함께 상기 제2 변과 대향하는 곡선 형상의 제4 변을 포함하고,
상기 제2 위치 맞춤 목표점은 상기 제2 광 투과부의 대략 중심을 제2 길이방향으로 연장되는 제2 중심선 상에서 상기 제2 단부로부터 거리(A)만큼 떨어진 점이며,
상기 제3 및 제4 변은 제2 가상 삼각형의 외측에 위치하고,
상기 제2 가상 삼각형은 상기 제2 중심선과 상기 제2 단부의 제4 교점과, 제2 가상 직선과 상기 제3 변의 제5 교점과, 상기 제2 가상 직선과 제4 변의 제6 교점을 잇는 가상 상의 삼각형이며,
상기 제2 가상 직선은 상기 제2 광 투과부의 제2 폭방향을 따라 연장됨과 함께 상기 제2 위치 맞춤 목표점을 지나는 가상 상의 직선이고,
상기 제5 교점은 상기 제6 교점으로부터 거리(D)만큼 떨어져 있으며,
하기 (1)식을 만족하는 플렉시블 프린트 배선판의 제조 방법.
[수학식 1]
단, 상기 (1)식에서 Δx는 상기 제1 길이방향에서의 상기 제1 위치에 대한 상기 제2 위치 맞춤 목표점의 어긋남 양이고, Δy는 상기 제1 폭방향에서의 상기 제1 위치에 대한 상기 제2 위치 맞춤 목표점의 어긋남 양이며, θ는 제1 법선 둘레의 회전 방향에서의 상기 제1 위치에 대한 상기 제2 위치 맞춤 목표점의 어긋남 양이고, 상기 제1 법선은 상기 제1 위치를 지남과 함께 상기 제1 포토마스크에 대하여 수직인 법선이다. - 제1항에 있어서,
상기 제1 광 투과부는 상기 제1 선단부와 접속된 제1 메인 선부를 더 가지며,
상기 제1 위치 맞춤 목표점은 상기 제1 선단부에서 상기 제1 메인 선부와 접속하는 제1 접속부보다도 상기 제1 단부 측에 위치하고,
상기 제2 광 투과부는 상기 제2 선단부와 접속된 제2 메인 선부를 더 가지며,
상기 제2 위치 맞춤 목표점은 상기 제2 선단부에서 상기 제2 메인 선부와 접속하는 제2 접속부보다도 상기 제2 단부 측에 위치하고,
상기 제1 및 제2 메인 선부의 폭은 W이며,
하기 (2)식을 만족하는 플렉시블 프린트 배선판의 제조 방법.
D≤W … (2) - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 포토마스크는 서로 병렬하도록 배치된 복수개의 상기 제1 광 투과부를 가지며,
복수개의 상기 제1 선단부는 제1 방향을 향함에 따라 이웃하는 다른 상기 제1 선단부에 대하여 돌출되도록 순차적으로 어긋나고,
상기 제2 포토마스크는 서로 병렬하도록 배치된 복수개의 상기 제2 광 투과부를 가지며,
복수개의 상기 제2 선단부는 제2 방향을 향함에 따라 이웃하는 다른 상기 제2 선단부에 대하여 돌출되도록 순차적으로 어긋나고,
상기 제2 방향은 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치 맞춤 목표점으로의 상기 제1 폭방향을 따른 어긋남의 방향이며,
상기 제1 방향은 상기 제2 방향과는 반대의 방향인 플렉시블 프린트 배선판의 제조 방법.
Applications Claiming Priority (3)
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|---|---|---|---|---|
| JP2018092966A (ja) | 2016-11-30 | 2018-06-14 | 日東電工株式会社 | 配線回路基板およびその製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
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-
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- 2022-04-22 WO PCT/JP2022/018563 patent/WO2022254997A1/ja active Application Filing
Patent Citations (1)
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