WO2007010748A1 - パターン形成方法 - Google Patents

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WO2007010748A1
WO2007010748A1 PCT/JP2006/313457 JP2006313457W WO2007010748A1 WO 2007010748 A1 WO2007010748 A1 WO 2007010748A1 JP 2006313457 W JP2006313457 W JP 2006313457W WO 2007010748 A1 WO2007010748 A1 WO 2007010748A1
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pattern forming
pattern
forming method
jaggy
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PCT/JP2006/313457
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Masanobu Takashima
Katsuto Sumi
Original Assignee
Fujifilm Corporation
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    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/7055—Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
    • G03F7/70558—Dose control, i.e. achievement of a desired dose

Definitions

  • the present invention relates to a pattern including using an exposure head that is relatively moved in a predetermined scanning direction along a surface to be exposed of a photosensitive layer, and exposing the photosensitive layer based on the turn information.
  • the present invention relates to a method for forming a screen.
  • a spatial light modulator such as a digital micromirror device (DMD) has been used to form a drawing pattern (image) with a light beam modulated according to pattern information (image data)
  • DMD digital micromirror device
  • the DMD is a mirror device in which a number of micromirrors that change the angle of the reflecting surface in accordance with a control signal are two-dimensionally arranged on a semiconductor substrate such as silicon, and an exposure head equipped with the DMD is arranged in the scanning direction. By performing relative movement along the surface to be exposed, exposure to a desired range is performed.
  • DMD micromirrors are arranged so that the row direction of each row and the row direction of each column are orthogonal to each other.
  • the scanning line interval becomes close and the resolution can be increased.
  • Patent Document 1 in an illumination system that guides light to a sub-region (spatial light modulation element: image source) having a plurality of light valves, the sub-region is not suitable for projection onto a scanning line. It is described that the resolution can be increased by tilting.
  • the resolution in the direction orthogonal to the scanning direction can be increased.
  • the resolution in the scanning direction is usually determined by the scanning speed and the modulation speed of the spatial light modulator, the exposure speed (scanning speed) is decreased, or the modulation speed of the spatial light modulator is increased. It is possible to increase the resolution.
  • the drawing pattern is obtained.
  • jaggies that cannot be ignored may occur.
  • the position of each drawing pixel formed by the spatial light modulator and the desired drawing position of the drawing pattern Misalignment may be recognized as jaggy.
  • a drawing pattern constituted by a set of a large number of discrete pixels is reproduced by discrete drawing pixels corresponding to the pixel portion, and therefore jagged jaggy is formed at the edge of the reproduced image.
  • Patent Document 1 JP 2001-500628
  • the present invention has been made in view of the current situation, and it is an object of the present invention to solve the above-described problems and achieve the following objects. That is, the present invention relates to a pattern forming method in which exposure is performed by tilting the light modulating means! In addition, by forming a desired drawing pattern in which the occurrence of jaggies is suppressed on the exposed surface of the photosensitive layer without lowering the exposure speed, permanent patterns such as wiring patterns can be produced with high definition and efficiency. It is an object of the present invention to provide a pattern forming method that can be well formed.
  • An exposure head provided with a light modulation means capable of controlling a picture element portion, wherein the exposure head is arranged such that a column direction of the picture element portion forms a predetermined inclination angle with respect to a scanning direction of the exposure head. And at least performing exposure by moving the exposure head relative to the scanning direction,
  • the exposure is a
  • At least one of jaggy jaggy pitch and jaggy amplitude generated by being reproduced by the drawing pixels formed by the picture element portion is equal to or less than a predetermined value.
  • the pattern forming method is performed by setting at least one of the above and performing modulation control on the picture element portion at a predetermined timing based on the pattern information.
  • the exposure head provided with a light modulation means is moved relative to the photosensitive layer in a predetermined scanning direction along the exposed surface of the photosensitive layer, and Exposure is performed based on the pattern information, and (a) the arrangement pitch, (b) the inclination angle, and (c) the drawing pitch so that at least one of the jaggy pitch and the jaggy amplitude is a predetermined value or less.
  • ⁇ 2> The pattern formation according to ⁇ 1>, wherein the light modulation means is a spatial light modulation element. Is the method.
  • ⁇ 3> The pattern forming method according to any one of ⁇ 1> and ⁇ 2>, wherein the spatial light modulation element is a digital micromirror device (DMD).
  • DMD digital micromirror device
  • Exposure is performed using an exposure apparatus including at least one of a drawing pixel group rotating unit, a drawing magnification changing unit, a drawing timing changing unit, a moving speed changing unit, and a phase difference changing unit.
  • the pattern forming method according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 3>.
  • the drawing magnification changing unit changes the drawing magnification of the drawing pixels formed on the exposed surface of the photosensitive layer, and adjusts either the arrangement pitch (a) or the drawing pitch (c). It is the pattern forming method described in ⁇ !
  • ⁇ 7> The method according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 4>, wherein the drawing timing changing unit changes the drawing timing of the photosensitive layer on the exposed surface of the photosensitive layer by the drawing unit and adjusts the drawing pitch (c). This is a pattern forming method.
  • ⁇ 12> There are a plurality of drawing pixel groups composed of a plurality of pixel parts, and the arrangement pitch (a ), An inclination angle (b), a drawing pitch (c), and a phase difference (d). 13> Set at least one of the arrangement pitch (a), tilt angle (b), drawing pitch (c), and phase difference (d) according to the drawing pattern. This is a pattern forming method as described above.
  • ⁇ 14> Set at least one of the arrangement pitch (a), the inclination angle (b), the drawing pitch (c), and the phase difference (d) according to the inclination angle of the drawing pattern with respect to the scanning direction.
  • the pattern forming method according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 13>.
  • the arrangement pitch (a), the inclination angle (b), the drawing pitch (c), and the phase difference (d) can be adjusted by adjusting the drawing pixels formed on the exposed surface of the photosensitive layer by the picture element unit.
  • the pattern forming method according to any one of the above items 1> to 15> which is performed by controlling at least one of the above so as to reduce jaggy of a drawing pattern.
  • ⁇ 17> At least one of the pitch (e), the arrangement direction (f) of the control point sequence, the pitch (g) of the control point in the scanning direction, and the phase difference (h), the jaggy pitch and the jaggy.
  • the correlation between the amplitude and the jaggy shape defined by at least one of the amplitudes is obtained, and the deviation of (e) to (h) is set or changed based on the correlation.
  • ⁇ 22> The pattern forming method according to ⁇ 21>, wherein a representative direction of the drawing pattern is included in a predetermined region of the drawing pattern and is a direction orthogonal or substantially orthogonal to the scanning direction.
  • Control point sequence pitch (e), alignment direction (f) for each drawing pattern in a given area The pattern forming method according to ⁇ 23>, wherein at least one of a pitch (g) and a phase difference (h) with respect to the scanning direction of the control points is set or changed.
  • ⁇ 25> At least one of pitch (e), arrangement direction (f) of control point sequence, pitch (g) of control point in the scanning direction, and phase difference (h), jaggy pitch, The relationship between the jaggy shape defined by at least one of the amplitudes of the jaggies, and the pitch (e) of the control point sequence, the arrangement direction (f), the pitch (g) of the control points with respect to the scanning direction, and the position
  • the pattern forming method according to any one of ⁇ 17> to ⁇ 24>, which is obtained based on a calculated value obtained from at least the phase difference (h).
  • ⁇ 34> The pattern forming method according to ⁇ 33>, wherein the permanent pattern is a wiring pattern, and the formation of the permanent pattern is performed by at least one of an etching process and a plating process.
  • ⁇ 35> The pattern forming method according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 34>, wherein the photosensitive layer contains a binder, a polymerizable compound, and a photopolymerization initiator.
  • Binder strength The pattern forming method according to 35 above, which has an acidic group It is.
  • ⁇ 37> The pattern forming method according to any one of ⁇ 35> to ⁇ 36>, wherein the binder is a bull copolymer.
  • ⁇ 38> The pattern forming method according to any one of ⁇ 35>, wherein the acid value of the binder is from 70 to 250 mgKOHZg, and from 35 to 37.
  • ⁇ 39> The pattern forming method according to any one of ⁇ 35> to ⁇ 38>, wherein the polymerizable compound contains a monomer having at least one of a urethane group and an aryl group.
  • Photopolymerization initiators are halogenated hydrocarbon derivatives, hexaryl biimidazoles, oxime derivatives, organic peroxides, thio compounds, ketonic compounds, aromatic onium salts, and metamouths. 40.
  • ⁇ 41> The pattern forming method according to ⁇ 1>, wherein the photosensitive layer contains 10 to 90% by mass of a binder and 5 to 90% by mass of a polymerizable compound. .
  • ⁇ 42> The pattern forming method according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 41>, wherein the photosensitive layer has a thickness of 1 to 100111.
  • ⁇ 43> The pattern forming method according to any one of ⁇ 1> to 42, wherein the support includes a synthetic resin and is transparent.
  • Pattern forming material force The pattern forming method according to any one of the above items 1> force 44, which is long and wound in a roll.
  • ⁇ 46> The pattern forming method according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 45>, wherein a protective film is formed on the photosensitive layer in the pattern forming material.
  • the conventional problems can be solved, and the exposure speed can be reduced by using a pattern forming method for performing exposure by tilting the light modulation means and performing drawing.
  • a pattern forming method that can form a permanent pattern such as a wiring pattern with high definition and efficiency by forming a desired drawing pattern with reduced jaggy on the exposed surface of the photosensitive layer. can do.
  • FIG. 1 is an external perspective view of an exposure apparatus.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram of an exposure head in the exposure apparatus.
  • FIG. 3 is a partially enlarged view showing a configuration of a digital micromirror device (DMD) as a light modulation means.
  • DMD digital micromirror device
  • FIG. 4 is an explanatory diagram when the micromirrors constituting the DMD shown in FIG. 3 are set to an on state.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram when the micromirrors constituting the DMD shown in FIG. 3 are set to an off state.
  • FIG. 6 is an explanatory view of the relationship between the exposure head in the exposure apparatus and the sheet film (exposed surface of the photosensitive layer) positioned on the exposure stage.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the relationship between the exposure head in the exposure apparatus and the exposure area on the sheet film (exposed surface of the photosensitive layer).
  • FIG. 8 is a control circuit block diagram of the exposure apparatus.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram of an arrangement state of micromirrors constituting a DMD used for an exposure head in an exposure apparatus.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram of drawing pattern parameters formed by the exposure head.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram of parameters of a drawing pattern formed by the exposure head.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram of parameters of a drawing pattern formed by the exposure head.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram of calculation results of jaggy pitch and jaggy amplitude of a drawing pattern formed by an exposure head.
  • FIG. 14 is a diagram showing a jaggy pitch and a jam of a drawing pattern formed by an exposure head It is calculation result explanatory drawing of a ghee amplitude.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram of calculation results of jaggy pitch and jaggy amplitude of a drawing pattern formed by an exposure head.
  • FIG. 16 is an explanatory diagram of calculation results of jaggy pitch and jaggy amplitude of a drawing pattern formed by the exposure head.
  • FIG. 17 is an explanatory diagram of calculation results of jaggy pitch and jaggy amplitude of a drawing pattern formed by an exposure head.
  • FIG. 18 is an explanatory diagram of calculation results of jaggy pitch and jaggy amplitude of a drawing pattern formed by an exposure head.
  • the pattern forming method of the present invention includes at least an exposure step of exposing the photosensitive layer after laminating the photosensitive layer in the pattern forming material on the substrate to be processed, and includes other steps appropriately selected.
  • the exposure step includes: light irradiation means; and n (where n is a natural number of 2 or more) two-dimensionally arranged pixels that receive and emit light from the light irradiation means and the light irradiation means.
  • An exposure head provided with a light modulation means capable of controlling the picture element part according to pattern information, wherein the column direction of the picture element part is predetermined with respect to the scanning direction of the exposure head. This is a step of performing exposure by using an exposure head arranged at an inclination angle and moving the exposure head relative to the scanning direction.
  • At least one of jaggy jaggy pitch and jaggy amplitude generated by being reproduced by the drawing pixels formed by the drawing element portion is a predetermined value or less.
  • the pixel part is modulated and controlled at a predetermined timing based on the pattern information.
  • FIG. 1 shows a flatbed type exposure apparatus 1 which is a drawing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the exposure apparatus 10 includes a surface plate 14 with extremely small deformation supported by a plurality of legs 12, and an exposure stage 18 reciprocates in the direction of the arrow via two guide rails 16 on the surface plate 14. It is installed so that it can move.
  • the exposure stage 18 includes a sheet film F which is a laminate (hereinafter sometimes referred to as “photosensitive material”) in which the photosensitive layer of the pattern forming material is laminated on a substrate to be processed. Is adhered and held.
  • a gate-shaped column 20 is installed at the center of the surface plate 14 so as to straddle the guide rails 16.
  • Cameras 22a and 22b that detect alignment marks recorded on the sheet film F are fixed to one side of the column 20, and a drawing pattern (image) is applied to the sheet film F on the other side.
  • a scanner 26 in which a plurality of exposure heads 24a to 24j (drawing heads) to be formed are positioned and held is fixed.
  • FIG. 2 shows the configuration of each of the exposure heads 24a to 24j.
  • laser beams L force output from a plurality of semiconductor lasers constituting the light source unit 28 as the light irradiation means are combined and introduced into the exposure heads 24 a to 24 j through the optical fiber 30.
  • a mouth lens 32, a reflection mirror 34, and a digital micromirror device (DMD) 36 are arranged in this order.
  • the DMD 36 is arranged in a grid pattern on the SRAM cell (memory cell) 38 as shown in FIG.
  • a large number of micromirrors 40 (drawing elements) arranged in a swingable manner, and a surface of each micromirror 40 is deposited with a material having high reflectivity such as aluminum.
  • each micromirror 40 is inclined in a predetermined direction centered on a diagonal line, as shown in FIGS. 4 and 5, depending on the state of the signal.
  • FIG. 4 shows a case where the micromirror 40 is tilted in the ON state
  • FIG. 5 shows a case where the micromirror 40 is tilted in the OFF state. Therefore, by controlling the inclination of each micromirror 40 of the DMD 36 with a modulation signal based on pattern information (drawing data) supplied from the control unit 42, the laser beam L is selectively selected according to the drawing data.
  • the desired drawing pattern (image) can be drawn.
  • microaperture arrays 54 and 56 are provided for removing stray light and adjusting the laser beam L to a predetermined diameter.
  • the exposure heads 24a to 24j configured as described above are arranged in a zigzag pattern in two rows in a direction orthogonal to the scanning direction of the sheet film F (movement direction of the exposure stage 18), as shown in FIG. Is done.
  • the DMD 36 incorporated in each of the exposure heads 24a to 24j is set in a state inclined by a predetermined angle with respect to the scanning direction that realizes high resolution. That is, by inclining the DMD 36 with respect to the scanning direction of the sheet film F, the interval with respect to the direction perpendicular to the scanning direction of the micromirrors 40 constituting the DMD 36 is narrowed, thereby reducing the resolution in the direction perpendicular to the scanning direction. Can be high.
  • the exposure areas 58a to 58j by the exposure heads 24a to 24j are set so as to overlap in a direction orthogonal to the scanning direction so that a joint between the exposure heads 24a to 24j does not occur.
  • FIG. 8 is a block diagram showing the principal part of the control circuit of the exposure apparatus 10.
  • Controls exposure unit 10 The control unit 42 (control means) that performs the synchronization signal generation unit 64 that generates a synchronization signal based on the position data of the exposure stage 18 detected by the encoder 62 and the exposure stage 18 based on the generated synchronization signal.
  • An exposure stage drive unit 66 that moves in the scanning direction, a drawing data storage unit 68 that stores drawing data of a drawing pattern (image) drawn on the sheet film F, and an SRAM cell 3 of the DMD 36 based on the synchronization signal and the drawing data 3
  • a DMD modulator 70 that controls modulation of 8 and drives the micromirror 40.
  • control unit 42 adjusts the synchronization signal generated by the synchronization signal generation unit 64.
  • the frequency changing unit 72 drawing timing changing unit
  • the phase difference changing unit 74 phase difference changing unit
  • the moving speed change It is preferable to have part 75 (moving speed changing means).
  • the frequency changing unit 72 as the drawing timing changing unit changes the frequency for determining the on / off control timing with respect to the scanning direction of the microphone mirror 40 constituting the DMD 36 and supplies the same to the synchronization signal generating unit 64. Adjust the interval in the scanning direction of the pixels drawn on the sheet film F.
  • the phase difference changing unit 74 as the phase difference changing means changes the phase difference of the on / off control timings of the micromirrors 40 arranged adjacent to each other in a direction substantially orthogonal to the scanning direction and supplies the same to the synchronization signal generating unit 64. Then, the phase difference with respect to the scanning direction of the pixel drawn on the sheet film F is adjusted.
  • the moving speed changing unit 75 serving as the moving speed changing means adjusts the moving speed of the exposure stage 18 by changing the moving speed of the exposure stage 18 and supplying the changed moving speed to the synchronization signal generating unit 64.
  • control unit 42 is provided with an exposure head rotation driving unit 76 (drawing pixel group rotating unit) and an optical magnification changing unit 78 (drawing magnification changing unit) as necessary. .
  • the exposure head rotation driving unit 76 as the drawing pixel group rotating unit rotates the exposure heads 24a to 24j by a predetermined angle around the optical axis of the laser beam L, and has a pixel array formed on the sheet film F.
  • the inclination angle with respect to the scanning direction is adjusted. Note that the tilt angle of the pixel array may be adjusted by rotating some optical members of the exposure heads 24a to 24j.
  • the optical magnification changing unit 78 as the drawing magnification changing means changes the optical magnification by controlling the zoom optical system 79 configured by the second imaging optical lenses 50 and 52 of the exposure heads 24a to 24j, and is adjacent thereto.
  • the arrangement pitch of pixels formed on the sheet film F by the micromirror 40 or the drawing pitch by the same micromirror 40 is adjusted.
  • the exposure apparatus 10 is basically configured as described above, and the operation when performing exposure using the exposure apparatus will be described below.
  • the control unit 42 drives the exposure stage driving unit 66 to move the exposure stage 18 along one guide rail 16 of the surface plate 14 in one direction.
  • the cameras 22a and 22b read the alignment marks recorded at predetermined positions on the sheet film F.
  • the control unit 42 calculates the position correction data of the sheet film F based on the read alignment mark position data.
  • control unit 42 moves the exposure stage 18 in the other direction, and starts exposing the drawing pattern (image) to the sheet film F by the scanner 26.
  • the laser beam L output from the light source unit 28 as the light irradiating means is introduced into each exposure head 24 a to 24 j via the optical fiber 30.
  • the introduced laser beam L enters the DMD 36 from the rod lens 32 through the reflecting mirror 34.
  • the drawing data (pattern information) read from the drawing data storage unit 68 and corrected by the position correction data is converted into a synchronization signal supplied from the synchronization signal generation unit 64 in the DMD modulation unit 70. It is modulated at the same timing and supplied to DMD36. As a result, each micromirror 40 constituting the DMD 36 is on / off controlled at a timing according to the synchronization signal according to the drawing data.
  • the laser beam L selectively reflected in a desired direction by each micromirror 40 constituting the DMD 36 is expanded by the first imaging optical lenses 44 and 46.
  • the diameter is adjusted to a predetermined diameter via the micro aperture array 54, the micro lens array 48, and the micro aperture array 56, and then the optical magnification changing unit 78 is configured.
  • the second imaging optical lenses 50 and 52 are adjusted to a predetermined magnification and guided to the sheet film F.
  • the exposure stage 18 moves along the surface plate 14, and the sheet film F is desired by a plurality of exposure heads 24a to 24j arranged in a direction orthogonal to the moving direction of the exposure stage 18.
  • a two-dimensional pattern (hereinafter, “two-dimensional image” t) is drawn.
  • the two-dimensional image drawn on the sheet film F as described above is composed of a set of a large number of discrete pixels based on the micromirrors 40 constituting the DMD 36.
  • the pixel force corresponding to the pixel portion is also related to the relationship between the original image and the arrangement of the drawing points.
  • a jaggy having a jagged end portion of the image may occur, or a defect such as a decrease in the accuracy of the line width of the original image may occur.
  • the exposure method in the pattern forming method of the present invention can suppress the occurrence of jaggy by adjusting the arrangement of the drawing pixels formed on the sheet film F, and can form an appropriate drawing pattern. To do.
  • Parameters that define the arrangement of the drawing pixels include: (a) an arrangement pitch of the drawing pixels formed by the adjacent picture element portions, and (b) a two-dimensional drawing pixel composed of a plurality of the drawing pixels. An inclination angle of the group with respect to the scanning direction, (c) a drawing pitch of the drawing pixels with respect to the scanning direction, and (d) a scanning direction of the drawing pixels formed adjacent to a direction substantially orthogonal to the scanning direction.
  • the phase difference of the drawing position with respect to, and at least one of them is set, and modulation of the picture element portion at a predetermined timing can suppress the occurrence of jaggy.
  • a control point is defined as a center point of a drawing pixel formed on the exposed surface of the photosensitive layer by the picture element unit, and the control point (E) the pitch of the control point sequence along the substantially scanning direction of the control point, (f) the arrangement direction of the control point sequence, (g) the pitch of the control point with respect to the scanning direction, and (h) the scanning direction. And a phase difference with respect to the scanning direction of the control points adjacent to each other in a direction substantially orthogonal to the scanning direction, and at least one of them is set so that the jaggy of the drawing pattern is reduced.
  • the method of controlling is mentioned.
  • FIG. 9 is a diagram schematically showing the arrangement of a large number of micromirrors 40 constituting one DMD 36.
  • the scanning direction of the sheet film F is defined as y
  • the direction orthogonal to the scanning direction y is defined as X
  • the row of micromirrors 40 arranged substantially along the scanning direction y is defined as a space 77.
  • the space 77 is set to a predetermined angle ⁇ s with respect to the X direction (hereinafter referred to as a swash inclination angle ⁇ s ( ⁇ 90 °)) in order to increase the resolution of the rendered image in the X direction.
  • Two adjacent micromirrors 40 on the space 77 are designated as DMD pixels A and B.
  • FIG. 10 shows a control point (hereinafter referred to as an “address grid point”) defined by the center point of the drawing pixel formed by the DMD 36 and formed on the sheet film F, as shown in FIG.
  • FIG. 6 is a diagram schematically showing a relationship with a desired drawing pattern (hereinafter referred to as “original image”) based on the pattern information.
  • the address lattice points are indicated by solid circles and dotted circles, and the original image 80 is indicated as a linear drawing pattern.
  • the original image 80 is reproduced by a plurality of address grid points indicated by solid circles.
  • the laser beam L forms pixels with a predetermined beam diameter (dot diameter) centered on each address lattice point. Therefore, the image actually formed on the sheet film F is an image that is wider than the outline of the address lattice points indicated by the solid line, as indicated by the outline line 82.
  • lattice point sequence 1 lattice point sequence 2
  • lattice point sequence 3 lattice point sequence 3.
  • address lattice points A and B These parameters are also referred to as address lattice points (hereinafter referred to as address lattice points A and B) formed on the sheet film F by the adjacent DMD pixels A and B on the space 77 (see FIG. 9). ) Arrangement pitch ps (control point sequence pitch (e)), soot inclination angle ⁇ s (control point sequence direction (f)) (however, counterclockwise with respect to the X direction as +) +) + Each address lattice point is determined by the drawing pitch Py in the y direction (pitch (g) in the scanning direction of the control point).
  • pitch Py in the y direction
  • N2 N1 + 1
  • ⁇ gi tan ⁇ I ps ⁇ sin ⁇ s— pyNi
  • grid point sequence 3 is composed of address grid points arranged in the y direction
  • the row pitch dg3 of grid point row 3 is
  • jaggies generated when the original image 80 is reproduced by the address lattice points are generated by the lattice point sequences 1 to 3, and therefore, the parameters of the lattice point sequences 1 to 3 obtained above and the original image 80 It can be defined using the tilt angle ⁇ L with respect to the X direction.
  • the jaggy is defined by the jaggy pitch pj l to pj3 and the jaggy amplitude aj l to aj3.
  • the jaggy pitch pji is determined by the row pitch dgi of the grid point rows 1 to 3 and the difference between the tilt angle ⁇ gi of the grid point rows 1 to 3 and the tilt angle ⁇ L of the original image 80 ( ⁇ gi — ⁇ L).
  • the jaggy pitch pji as an average value is
  • FIG. 12 is an explanatory diagram of jaggy generated between the grid point sequence 1 and the original image 80.
  • the distance between the intersections of the boundary of the original image 80 and the grid point sequence 1 is the jaggy pitch pj l.
  • the jaggy amplitude aj l can be defined between the lattice point sequence 1 and the lattice point sequence 2, and the lattice point sequence 1 and the lattice point sequence 3 respectively.
  • ⁇ ′ k is an angle formed between the selected lattice point sequence having a small jaggy amplitude aji and the original image 80.
  • the jaggy in the drawing pattern reproduced on the sheet film F is visually recognized when both the jaggy pitch pji and the jaggy amplitude aji are large to some extent!
  • each pixel constituting the drawing pattern is drawn with a predetermined diameter based on the beam diameter of the laser beam L with the address lattice point shown in FIG. 10 as the center, when the jaggy pitch pji is small, the jaggy amplitude aji Even if is large, jaggy is not visually recognized. Therefore, in order to reduce the visibility of the jaggy, it is only necessary to set the parameters so that the deviation of the jaggy pitch pji or the jaggy amplitude aji is a predetermined value or less.
  • the predetermined values of the jaggy pitch and the jaggy amplitude can be the dot diameter of the drawing pixel formed on the exposed surface of the photosensitive layer, that is, the beam diameter of the laser beam L.
  • the jaggy pitch pji and the jaggy amplitude aji are formed from the equations (1) to (9) by the inclination angle ⁇ L with respect to the X direction of the original image 80, the source inclination angle ⁇ s, and the adjacent DMD on the source 77. This is determined by the parameters of the arrangement pitch ps of the drawn pixels A and B and the drawing pitch py in the y direction of the address lattice points.
  • the inclination angle ⁇ L that is, the inclination angle (b) of the two-dimensional drawing pixel group consisting of a plurality of drawing pixels with respect to the scanning direction is the original image 80 formed on the sheet film F. Is determined in advance.
  • the soot inclination angle ⁇ s is determined by the inclination angle of the DMD 36 incorporated in the exposure heads 24a to 24j.
  • This inclination angle is determined by the exposure head rotation drive unit 76 by moving the exposure heads 24a to 24j around the optical axis. It can be adjusted by rotating the angle.
  • the tilt angle can be adjusted by rotating some of the optical members of the exposure heads 24a to 24j, for example, the microlens array 48 and the microaperture arrays 54 and 56.
  • an image rotating element such as a Dove prism that rotates the optical image, and adjust the tilt angle by rotating the image rotating element.
  • the image rotation element can be disposed after the second imaging optical lenses 50 and 52. In the case of an apparatus configuration in which the laser beam L is directly imaged on the sheet film F by the microlens array 48 without providing the second imaging optical lenses 50 and 52, the image rotation element is a microlens. Can be placed after array 48.
  • the arrangement pitch ps that is, the arrangement pitch (a) of the drawing pixels formed by the adjacent picture element portions depends on the interval between the micromirrors 40 constituting the DMD 36.
  • the arrangement pitch ps on the sheet film F can be adjusted by changing the positions of the second imaging optical lenses 50 and 52 constituting the zoom optical system 79 by 78.
  • the drawing pitch py that is, the drawing pitch (c) of the drawing pixel with respect to the scanning direction is adjusted by the frequency change signal from the frequency changing unit 72, or the output timing of the synchronizing signal generated by the synchronizing signal generating unit 64, or Then, the moving speed changing signal from the moving speed changing unit 75 is supplied to the synchronizing signal generating unit 64 to change the output timing of the synchronizing signal, and the moving speed of the exposure stage 18 in the y direction is changed by the exposure stage driving unit 66. You can adjust it.
  • the jaggy pitch pji and the jaggy amplitude aji are determined by the phase difference changing unit 74 that does not simultaneously draw the drawing pixels A and B formed by DMD in FIG.
  • the phase difference (d) of the drawing position of the drawing pixel to be formed with respect to the scanning direction can be changed, and as a result, the inclination angle ⁇ gi can be changed and adjusted.
  • FIG. 13 to FIG. 15 and FIG. 16 to FIG. 18 set each parameter to a predetermined value, and according to the above formulas (8) and (9), the jaggy pitches pji and The result of calculating the jaggy amplitude aji is shown.
  • the absolute value of the smaller value shall be selected for the jaggy amplitude generated between the grid points.
  • the allowable range of the jaggy pitch pji is 5 111 to +5 111, and the allowable range of the jaggy single amplitude aji is ⁇ 1 ⁇ m to +1 ⁇ m.
  • each DMD 36 constituting the plurality of exposure heads 24a to 24j.
  • it has multiple drawing pixel groups consisting of multiple pixel parts
  • the average value of the deviation of the jaggy pitch and the jaggy amplitude generated in each pixel part group can be adjusted to be equal to or less than a predetermined value.
  • each parameter may be adjusted individually for each DMD of the exposure heads 24a to 24j.
  • the moving speed of the exposure stage 18 may be adjusted so that the average value of the pitch or jaggy amplitude is not more than a predetermined value.
  • Each parameter may be set or changed in accordance with the pattern of the original image 80, for example, the inclination angle ⁇ L of each original image 80 with respect to the y direction.
  • the pattern of the original image 80 is a line-like pattern extending in the X direction or near the X direction where the jaggy is conspicuous, it is preferable to adjust the parameters so that the jaggy with respect to this pattern is minimized. It is.
  • the correlation between the shape of the original image 80 defined by the jaggy pitch or the jaggy amplitude and each parameter for adjusting the jaggy is obtained, and the optimum is based on this correlation.
  • An appropriate image can be easily obtained by setting an appropriate parameter or by changing the parameter if the parameter has already been set.
  • a condition of each parameter capable of keeping the shape of the jaggy within an allowable range is obtained as a selection condition, and a desired parameter is selected and set according to the original image 80, or
  • the condition of each parameter that makes the shape of the jaggy out of the allowable range is obtained as a prohibition condition, and the selection of the parameter is prohibited according to the original image 80.
  • the allowable range can be set based on the force that can set an arbitrary range, for example, the line width accuracy and edge roughness of the pattern to be formed.
  • the correlation between the original image 80 and each of the parameters (e) to (h) is dominant in the direction of the pattern constituting the original image 80, for example, in a predetermined region of the original image 80. It can be obtained by selecting the direction of the correct pattern, the average value, the direction in which the histogram of the direction is maximum, and the like.
  • the original image 80 is divided into a plurality of areas, the correlation is obtained for each area, and parameters that can reduce jaggy for each area are obtained. You can also set it.
  • parameters for reducing jaggies an image is drawn with initial parameters set, and the correlation between each parameter and the jaggy shape, etc. is measured from the image, and an optimum parameter is searched. It is also possible to set.
  • the control point sequence is calculated from the drawn pattern based on the pitch (e), the arrangement direction (f), the pitch (g) of the control points with respect to the scanning direction, and the phase difference (h).
  • the pitch (e), the arrangement direction (f), the pitch (g) of the control points with respect to the scanning direction, and the phase difference (h) are defined by at least one of the shift, the jaggy pitch, and the jaggy amplitude. It can be obtained by measuring the correlation with the shape of the jaggy.
  • the DMD 36 in which the micromirrors 40 are arranged on the orthogonal grid is used, and the exposure is performed by tilting the DMD 36. However, on the grid intersecting at the tilt angle ⁇ s. If a DMD having micromirrors 40 arranged thereon is used, the DMD can be incorporated into the exposure heads 24a to 24j without tilting to form an image with reduced jaggy.
  • DMD36 which is a reflective spatial light modulation element
  • DMD transmissive spatial light modulator
  • a transmissive spatial light modulator can also be used.
  • MEM S Micro Electro Mechanical Systems
  • PZT element optical element that modulates transmitted light by electro-optic effect
  • FLC liquid crystal light shirter
  • a spatial light modulator other than the MEMS type such as a liquid crystal shutter array.
  • MEMS is a general term for micro systems that integrate micro-sized sensors, actuators, and control circuits based on micro-machining technology based on IC manufacturing processes.
  • MEMS-type spatial light modulators are It means a spatial light modulator driven by electromechanical operation using electrostatic force.
  • a plurality of grating light valves configured in two dimensions can be used.
  • These reflective spatial light modulators In a configuration using a GLV
  • a transmissive spatial light modulator LCD
  • a lamp or the like can be used as a light source in addition to a laser as the light irradiation means.
  • a mode in which a semiconductor laser is used as a light source as the light irradiation means has been described.
  • a semiconductor laser for example, a solid-state laser, an ultraviolet LD, a red An external LD or the like can also be used.
  • a light source for example, an LD array, an organic EL array, etc. in which a plurality of light emitting points are arranged two-dimensionally can also be used.
  • the flat bed type exposure apparatus 10 has been described as an example, but an exposure apparatus other than the flat bed type may be used.
  • the photosensitive material is wound around the outer peripheral surface of the drum. It may be an outer drum type exposure apparatus or an inner drum type exposure apparatus in which a photosensitive material is mounted on the inner peripheral surface of a cylinder.
  • the exposure target is the photosensitive layer in a pattern forming material having a photosensitive layer on a support, and is not particularly limited as long as it is the photosensitive layer laminated on the substrate to be processed. It can be selected appropriately.
  • the laminate for example, a layer other than the photosensitive layer in the pattern forming material may be laminated.
  • the pattern forming material is not particularly limited as long as it has a photosensitive layer on a support, and can be appropriately selected depending on the purpose.
  • the photosensitive layer can be appropriately selected from known pattern forming materials without particular limitations, and includes, for example, a needle, a polymerizable compound, and a photopolymerization initiator. Those containing other appropriately selected components are preferred.
  • the number of photosensitive layers can be appropriately selected depending on the purpose without particular limitation. For example, it may be one layer or two or more layers.
  • the noder is preferably swellable in an alkaline aqueous solution, more preferably soluble in an alkaline aqueous solution.
  • binder exhibiting swellability or solubility in an alkaline aqueous solution
  • Preferred are those having an acidic group.
  • the acidic group is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include a carboxyl group, a sulfonic acid group, and a phosphoric acid group. Among these, a carboxyxenore group is preferable. .
  • binder having a carboxyl group examples include a vinyl copolymer having a carboxyl group, polyurethane resin, polyamic acid resin, and modified epoxy resin.
  • solubility in a coating solvent Viewpoints such as solubility in alkaline developer, suitability for synthesis, and ease of adjustment of film properties.
  • Vinyl copolymers having a carboxyl group are preferred. From the viewpoint of developability, a copolymer of at least one of styrene and a styrene derivative is also preferable.
  • the vinyl copolymer having a carboxyl group can be obtained by copolymerization of at least (1) a vinyl monomer having a carboxyl group and (2) a monomer copolymerizable therewith.
  • a vinyl monomer having a carboxyl group and (2) a monomer copolymerizable therewith.
  • Specific examples of these monomers include the compounds described in paragraph numbers [0164] to [0205] of JP-A-2005-258431.
  • the content of the binder in the photosensitive layer is not particularly limited.
  • a force that can be appropriately selected according to the purpose For example, 10 to 90% by mass is preferable, and 20 to 80% by mass is more preferable. 40-80 mass% is especially preferable.
  • the content is less than 10% by mass, the alkali developability and the adhesion to a printed wiring board forming substrate (for example, a copper-clad laminate) may be deteriorated. The stability against image time and the strength of the cured film (tent film) may be reduced.
  • the above content may be the total content of the binder and the polymer binder used in combination as necessary.
  • the binder is a substance having a glass transition temperature (Tg)
  • the glass transition temperature is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. From at least one of the viewpoints of suppressing tack and edge fusion and improving the peelability of the support, 80 ° C or higher is preferable, 100 ° C or higher is more preferable, and 120 ° C or higher is particularly preferable.
  • the pattern forming material may be tacky or etched. Difusion may increase or the peelability of the support may deteriorate.
  • the Noinda one acid value, especially the force limit Ru can be appropriately selected depending on the Nag purpose for example, preferably 70 ⁇ 250mgKOHZg force s, 90 ⁇ 200mgKOH / g and more preferred signaling 100 ⁇ 180MgKOH / g is particularly preferred.
  • the acid value is less than 70 mg KOHZg, developability may be insufficient or resolution may be inferior, and permanent patterns such as wiring patterns may not be obtained in high definition. At least the developer resistance and adhesion of the turn may be poor, and a permanent pattern such as a wiring pattern may not be obtained with high definition.
  • the polymerizable compound is not particularly limited and may be appropriately selected according to the purpose.
  • a monomer or oligomer having at least one of a urethane group and an aryl group is preferably exemplified. These preferably have two or more polymerizable groups.
  • Examples of the polymerizable group include an ethylenically unsaturated bond (for example, a (meth) atalyl group, a (meth) acrylamide group, a styryl group, a beryl group such as a butyl ester or a butyl ether, a allylic ether or the like.
  • Aryl groups such as aryl esters
  • polymerizable cyclic ether groups for example, epoxy groups, oxetane groups, etc.
  • the monomer having a urethane group is not particularly limited as long as it has a urethane group, and can be appropriately selected according to the purpose.
  • the monomer having an aryl group is not particularly limited as long as it has an aryl group, and can be appropriately selected according to the purpose.
  • a polyhydric alcohol compound having an aryl group a polyvalent amine compound.
  • a polymerizable monomer other than the monomer containing a urethane group and the monomer having an aryl group may be used in combination as long as the characteristics as the pattern forming material are not deteriorated.
  • the polymerizable monomer other than the monomer containing a urethane group and the monomer containing an aromatic ring includes, for example, an unsaturated carboxylic acid (for example, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, And an amide of an unsaturated carboxylic acid and a polyvalent amine compound.
  • an unsaturated carboxylic acid for example, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid
  • an amide of an unsaturated carboxylic acid and a polyvalent amine compound for example, an unsaturated carboxylic acid (for example, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, And an amide of an unsaturated carboxylic acid and a polyvalent amine compound.
  • the content of the polymerizable compound in the photosensitive layer is preferably, for example, 5 to 90% by mass.
  • 15 to 60% by mass is more preferable. 20 to 50% by mass is particularly preferable.
  • the strength of the tent film may be reduced, and if it exceeds 90% by mass, edge fusion during storage (extruding failure of the roll end force) may be deteriorated. is there.
  • the content of the polyfunctional monomer having two or more polymerizable groups in the polymerizable compound is preferably 5 to: LOO mass% is preferable 20 to: LOO mass% is more preferable 40 to: LOO mass % Is particularly preferred.
  • the photopolymerization initiator can be appropriately selected from known photopolymerization initiators that are not particularly limited as long as it has the ability to initiate the polymerization of the polymerizable compound. Those that have photosensitivity to visible light may have some effect with photo-excited sensitizers, and may be active agents that generate active radicals. Cationic polymerization is performed depending on the type of monomer. It may be an initiator that initiates.
  • the photopolymerization initiator preferably contains at least one component having a molecular extinction coefficient of at least about 50 within a wavelength range of about 300 to 800 nm. The wavelength ⁇ mayo better than 330-500mn force! / ⁇ .
  • Examples of the photopolymerization initiator include halogenated hydrocarbon derivatives (eg, those having a triazine skeleton, those having an oxadiazole skeleton, etc.), hexarylbiimidazole, oxime derivatives, organic peroxides. Products, thio compounds, ketone compounds, aromatic onium salts, meta-octenes, and the like.
  • a halogenated hydrocarbon having a triazine skeleton, an oxime derivative, a ketone compound, Hexaarylbiimidazole compounds are preferred.
  • preferable photopolymerization initiator include the compounds described in paragraph numbers [0288] to [0309] of JP-A-2005-258431.
  • the content of the photopolymerization initiator in the photosensitive layer is preferably 0.1 to 30% by mass.
  • the thickness of the photosensitive layer can be appropriately selected depending on the purpose without any particular limitation.
  • LOO ⁇ m force S preferably 2 to 50 ⁇ m force S, more preferably 4 to 30 ⁇ m force S.
  • the pattern forming material can be manufactured, for example, as follows. First, the above-mentioned various materials are dissolved, emulsified or dispersed in water or a solvent to prepare a photosensitive composition solution.
  • the solvent of the photosensitive composition solution is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
  • methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, sec butanol, n Alcohols such as hexanol; Ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, diisobutyl ketone; Etyl acetate, butyl acetate, n-amyl acetate, methyl sulfate, propionic acid Esters such as ethyl, dimethyl phthalate, ethyl benzoate, and methoxypropyl acetate; aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, benzene, and ethylbenzene
  • Halogenated hydrocarbons such as carbon tetrachloride, trichlorethylene, black mouth form, 1, 1, 1-trichloroethane, methyl chloride, monochloro mouth benzene; tetrahydrofuran, jetyl etherenole, ethyleneglycolenomonoethylenotenole, Examples include ethers such as ethylene glycol monoethylinole ether and 1-methoxy-2-propanol; dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, sulfolane and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Also, add a known surfactant.
  • the photosensitive composition solution is applied onto a support and dried to form a photosensitive layer, whereby a pattern forming material can be produced.
  • the coating method of the photosensitive composition solution is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose.
  • a spray method, a roll coating method, a spin coating method, a slit coating method, an etching method examples include a curtain coating method, a die coating method, a gravure coating method, a wire bar coating method, and a knife coating method.
  • the drying conditions vary depending on each component, the type of solvent, the ratio of use, etc., but are usually 60 to 110 ° C. for 30 seconds to 15 minutes.
  • the support is not particularly limited, and can be appropriately selected according to the purpose. However, it is preferable that the photosensitive layer is peelable and has good light transmittance. Further, the surface is smooth. It is more preferable that the property is good.
  • the support is preferably made of a synthetic resin and transparent, for example, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polypropylene, polyethylene, cellulose triacetate, cellulose diacetate, poly (meth) acrylic. Alkyl ester, poly (meth) acrylate ester copolymer, polychlorinated butyl, polybulal alcohol, polycarbonate, polystyrene, cellophane, polysalt-vinylidene copolymer, polyamide, polyimide, salt-vinyl '' Examples include various types of plastic films such as butyl acetate copolymer, polytetrafluoroethylene, polytrifluoroethylene, cellulose-based film, and nylon film. Among these, polyethylene terephthalate is particularly preferable. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the thickness of the support is not particularly limited, and can be appropriately selected according to the purpose. However, if it is omitted, 2 to 150 ⁇ m force S, preferably 5 to: LOO ⁇ m force S Preferably, 8 to 50 ⁇ m force S is particularly preferable.
  • the shape of the support is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose.
  • the long shape is preferable.
  • the length of the elongated support is not particularly limited.
  • the pattern forming material may form a protective film on the photosensitive layer.
  • Examples of the protective film include those used for the support, paper, polyethylene, paper laminated with polypropylene, and the like. Among these, a polyethylene film and a polypropylene film are preferable.
  • the thickness of the protective film is not particularly limited.
  • a force that can be appropriately selected depending on the purpose For example, 5 to: LOO ⁇ m force S, preferably 8 to 50 ⁇ m force S, and 10 to 30 ⁇ m Force S Particularly preferred.
  • the adhesive force A of the photosensitive layer and the support and the adhesive force B of the photosensitive layer and the protective film satisfy the relationship of adhesive force A> adhesive force B.
  • Examples of the combination of the support and the protective film include, for example, polyethylene terephthalate Z polypropylene, polyethylene terephthalate Z polyethylene, polychlorinated bur Z cellophane, polyimide Z polypropylene, polyethylene terephthalate.
  • Examples include polyethylene terephthalate.
  • the above-described adhesive force relationship can be satisfied by surface-treating at least one of the support and the protective film. The surface treatment of the support may be performed in order to increase the adhesive force with the photosensitive layer.
  • the coefficient of static friction between the support and the protective film is preferably 0.3 to 1.4, more preferably 0.5 to 1.2 force! / !.
  • the pattern forming material is preferably stored, for example, wound around a cylindrical core and wound into a long roll.
  • the length of the long pattern forming material is not particularly limited. For example, a range force of 10-20, OOOm can be appropriately selected.
  • slitting may be performed for ease of use by the user, and a long body ranging from 100 to 1, OOOm may be rolled. In this case, it is preferable that the support is scraped off so as to be the outermost side.
  • the roll-shaped pattern forming material may be slit into a sheet shape. From the viewpoint of protecting the end face and preventing edge fusion during storage, it is preferable to install a separator (especially moisture-proof and desiccant-containing) on the end face, and the packaging has low moisture permeability. I prefer to use materials.
  • the protective film may be surface-treated in order to adjust the adhesion between the protective film and the photosensitive layer.
  • an undercoat layer made of a polymer such as polyorganosiloxane, fluorinated polyolefin, polyfluoroethylene, or polybutyl alcohol is formed on the surface of the protective film.
  • the undercoat layer is formed by applying the polymer coating solution to the surface of the protective film and then drying at 30 to 150 ° C (particularly 50 to 120 ° C) for 1 to 30 minutes. Can do.
  • the photosensitive layer, the support, and the protective film it may have a layer such as a release layer, an adhesive layer, a light absorption layer, and a surface protective layer.
  • the substrate to be treated can be appropriately selected from known materials having no particular limitation, from those having high surface smoothness to those having an uneven surface. Specifically, a plate-like substrate (substrate) is preferable.
  • Known printed wiring board forming substrates for example, copper-clad laminates), glass plates (for example, soda glass plates), synthetic oil-repellent films , Paper, metal plate and the like.
  • the substrate can be used by forming a laminated body in which the photosensitive layer of the pattern forming material is laminated on the substrate. That is, by exposing the photosensitive layer of the pattern forming material in the laminate, the exposed region can be cured, and a pattern can be formed by a development process described later.
  • the pattern forming material can be widely used for forming printed wiring boards, color filters, pillar materials, rib materials, spacers, display members such as partition walls, holograms, micromachines, proofs, and other patterns. In particular, it can be suitably used in the pattern forming method of the present invention.
  • the developing step is a step of forming a pattern by exposing the photosensitive layer by the exposing step, curing the exposed region of the photosensitive layer, and then developing by removing an uncured region.
  • the method for removing the uncured region is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a method of removing using a developer.
  • the developer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose.
  • examples thereof include an alkaline aqueous solution, an aqueous developer, an organic solvent, etc.
  • a weak alkaline aqueous solution is used.
  • examples of the base component of the weak alkaline aqueous solution include lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, lithium hydrogen carbonate, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, and phosphoric acid.
  • the pH of the weak alkaline aqueous solution is more preferably, for example, about 9 to about 8 to 12, preferably L1.
  • Examples of the weak alkaline aqueous solution include 0.1 to 5% by mass of sodium carbonate aqueous solution or potassium carbonate aqueous solution.
  • the temperature of the developer may be appropriately selected according to the developability of the photosensitive layer. For example, the temperature is preferably about 25 ° C. to 40 ° C.
  • the developer is a surfactant, an antifoaming agent, an organic base (for example, ethylenediamine, ethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, diethylenetriamine, triethylenepentamine, morpholine, triethanolamine, etc.)
  • an organic solvent for example, alcohols, ketones, esters, ethers, amides, latatones, etc.
  • the developer may be an aqueous developer obtained by mixing water or an alkaline aqueous solution and an organic solvent, or may be an organic solvent alone.
  • the etching step can be performed by a method appropriately selected from among known etching methods.
  • the etching solution used for the etching treatment can be appropriately selected according to the purpose without any particular limitation.
  • a cupric chloride solution examples thereof include a ferric solution, an alkaline etching solution, and a hydrogen peroxide-based etching solution.
  • a point strength of etching factor—a salty ferric solution is preferable.
  • a permanent pattern can be formed on the surface of the substrate by removing the pattern after performing the etching process in the etching step.
  • the permanent pattern is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose, and examples thereof include a wiring pattern.
  • the plating step can be performed by an appropriately selected method selected from known plating processes.
  • plating treatment examples include copper plating such as copper sulfate plating and copper pyrophosphate plating, solder plating such as high-flow solder plating, nickel plating such as watt bath (nickel sulfate-salt nickel nickel) plating, nickel sulfamate, and the like. And gold plating such as hard gold plating and soft gold plating.
  • a permanent pattern can be formed on the surface of the substrate by removing the pattern after performing a plating process in the plating process, and further removing unnecessary portions by an etching process or the like as necessary.
  • the pattern forming method of the present invention reduces variations in resolution and density unevenness of the pattern formed on the exposed surface of the pattern forming material, and suppresses distortion of an image to be formed. Since the pattern can be formed with high definition and efficiency, it can be suitably used for forming various patterns that require high-definition exposure, and particularly suitable for forming high-definition wiring patterns. Can be used.
  • the pattern forming method of the present invention can be suitably used for the production of a printed wiring board, particularly for the production of a printed wiring board having a hole portion such as a through hole or a via hole.
  • a method for producing a printed wiring board using the pattern forming method of the present invention will be described.
  • the pattern forming material is formed on a printed wiring board forming substrate having a hole portion as the base.
  • a photosensitive layer is laminated in a positional relationship to be on the substrate side to form a laminated body.
  • a wiring pattern forming region and a hole portion forming region are irradiated with light.
  • the photosensitive layer is cured, (3) the support in the pattern forming material is removed from the laminate, and (4) the photosensitive layer in the laminate is developed, and the uncured portion in the laminate is removed.
  • a pattern can be formed by removing.
  • the removal of the support in (3) may be performed between (1) and (2) instead of between (2) and (4). Good.
  • a method of etching or plating the printed wiring board forming substrate using the formed pattern for example, a known subtractive method or additive method (for example, Semi-additive method and full additive method)).
  • the subtractive method is preferable in order to form a printed wiring board with industrially advantageous tenting.
  • the cured resin remaining on the printed wiring board forming substrate is peeled off.
  • the copper thin film portion is further etched after the peeling to produce a desired printed wiring board. can do.
  • the multilayer printed wiring board is the same as the manufacturing method of the printed wiring board. Can be manufactured.
  • a printed wiring board forming substrate having through holes and having a surface covered with a metal plating layer is prepared.
  • the printed wiring board forming substrate for example, a copper clad laminated substrate and a substrate in which a copper plating layer is formed on an insulating base material such as glass-epoxy, or an interlayer insulating film is laminated on these substrates, and a copper plating layer is formed.
  • a formed substrate (laminated substrate) can be used.
  • the protective film is peeled off so that the photosensitive layer in the pattern forming material is in contact with the surface of the printed wiring board forming substrate. And press-bonding using a pressure roller (lamination process). Thereby, the laminated body which has the said board
  • the lamination temperature of the pattern forming material is not particularly limited, and examples thereof include room temperature (15 to 30 ° C.) or under heating (30 to 180 ° C.). Among these, under heating (60 to 140 ° C.) C) is preferred.
  • the roll pressure of the pressure-bonding roll is not particularly limited. For example, 0.1 to 1 MPa is preferable.
  • the speed of the pressure-bonding is particularly preferably 1 to 3 mZ without limitation.
  • the printed wiring board forming substrate may be preheated or laminated under reduced pressure.
  • the laminated body is formed for producing a photosensitive layer of the pattern forming material.
  • a method may be used in which the photosensitive composition solution is directly applied to the surface of the printed wiring board forming substrate and dried.
  • the photosensitive layer is cured by irradiating light from the surface of the laminate opposite to the substrate.
  • the support may be peeled off and force exposure may be performed.
  • the support is still peeled! /. In this case, the support is peeled off from the laminate (support peeling step).
  • the uncured region of the photosensitive layer on the printed wiring board forming substrate is dissolved and removed with an appropriate developer, and the cured layer for forming the wiring pattern and the curing for protecting the metal layer of the through hole are performed.
  • a layer pattern is formed to expose the metal layer on the surface of the printed wiring board forming substrate (development process).
  • post-heating treatment or post-exposure treatment may be performed to further accelerate the curing reaction of the cured portion.
  • the development may be a wet development method as described above or a dry development method.
  • etching step the metal layer exposed on the surface of the printed wiring board forming substrate is dissolved and removed with an etching solution (etching step). Since the opening of the through hole is covered with a cured resin composition (tent film), the metal coating of the through hole prevents the etching solution from entering the through hole and corroding the metal plating in the through hole. Will remain in the prescribed shape. Thereby, a wiring pattern is formed on the printed wiring board forming substrate.
  • the etching solution is not particularly limited, and can be appropriately selected according to the purpose.
  • a cupric chloride solution examples thereof include a ferric solution, an alkaline etching solution, a hydrogen peroxide-based etching solution, and the like.
  • a salty ferric solution is preferable from the viewpoint of an etching factor.
  • the cured layer is removed from the printed wiring board forming substrate as a peeled piece with a strong alkaline aqueous solution or the like (cured product removing step).
  • the base component in the strong alkaline aqueous solution is not particularly limited, and examples thereof include sodium hydroxide and potassium hydroxide.
  • the pH of the strong alkaline aqueous solution is more preferably about 13-14, for example, preferably about 12-14.
  • the strong alkaline aqueous solution is not particularly limited, and examples thereof include 1 to 10% by mass of sodium hydroxide aqueous solution or potassium hydroxide aqueous solution.
  • the printed wiring board may be a multilayer printed wiring board.
  • the pattern forming material may be used in a Meki process that is performed only by the etching process.
  • the plating method include copper sulfate plating and copper pyrophosphate plating. Copper plating such as copper plating, solder plating such as high flow solder plating, nickel plating such as watt bath (nickel sulfate monosalt-nickel) plating, nickel plating such as nickel sulfamate, hard gold plating, and gold plating such as soft gold plating.
  • copper plating such as copper plating, solder plating such as high flow solder plating, nickel plating such as watt bath (nickel sulfate monosalt-nickel) plating, nickel plating such as nickel sulfamate, hard gold plating, and gold plating such as soft gold plating.
  • a photosensitive composition solution having the following composition was applied to a polyethylene terephthalate film having a thickness of 20 ⁇ m as the support and dried to form a photosensitive layer having a thickness of 15 m, thereby producing the pattern forming material. .
  • the crimping conditions were a crimping roll temperature of 105 ° C, a crimping roll pressure of 0.3 MPa, and a laminating speed of lmZ.
  • the photosensitive layer of the pattern forming material in the prepared laminate was exposed by a method using the following exposure apparatus, and the resolution, the presence / absence of jaggies, and edge roughness were evaluated by the following methods. The results are shown in Table 1.
  • the laminate strength is peeled off, and a 1 mass% sodium carbonate aqueous solution at 30 ° C. is sprayed at a pressure of 0.15 MPa over the entire surface of the photosensitive layer on the copper clad laminate, Spray start force The time required for the photosensitive layer on the copper clad laminate to be dissolved and removed was measured, and this was taken as the shortest development time.
  • the shortest development time was 10 seconds.
  • the lOOmj / c at intervals of 0.1 lmj / cm 2 to 2 1/2 times A part of the photosensitive layer was cured by irradiating light having different light energy amounts up to m 2 .
  • the support was peeled off from the laminate, and a 1 mass% sodium carbonate aqueous solution at 30 ° C was sprayed to a spray pressure of 0.15 MPa over the entire surface of the photosensitive layer on the copper clad laminate.
  • a sensitivity curve was obtained by plotting the relationship between the light irradiation amount and the thickness of the hardened layer. From the sensitivity curve, the amount of light energy when the thickness of the cured region was 15 m, which was the same as that of the photosensitive layer before exposure, was determined as the amount of light energy necessary for curing the photosensitive layer.
  • the amount of light energy required to cure the photosensitive layer was 3.5 mj / cm (?).
  • the control unit 42 has a control circuit shown in FIG.
  • the exposure head has 1024 micromirrors arranged in the main scanning direction and 768 in the sub-scanning direction.
  • the DMD 36 is controlled so as to drive only 1024 X 256 rows in the array.
  • the exposure head was arranged so that the DMD column direction was 15 ° with respect to the scanning direction, and exposure was performed by moving the exposure head relative to the scanning direction.
  • the laminated body is irradiated and exposed so that a horizontal line pattern perpendicular to the scanning direction of the exposure head is formed, and a part of the photosensitive layer is exposed to the resolution.
  • a pattern was formed in the same manner as in (3) in the measurement.
  • any five points on a line with a line width of 30 m were observed with a laser microscope (VK-9500, manufactured by Keyence Corporation; objective lens 50 ⁇ ), and there was no jumping. Evaluated.
  • the allowable range of the jaggy pitch pji was 5 111 to +5 111
  • the allowable range of the jaggy single amplitude aji was — 1 m to + 1 m
  • those outside the allowable range were evaluated as having jaggedness.
  • the laminated body is irradiated and exposed so that a horizontal line pattern perpendicular to the scanning direction of the exposure head is formed, and a part of the photosensitive layer is exposed to the resolution.
  • a pattern was formed in the same manner as in (3) in the measurement.
  • any five points on a line with a line width of 30 / zm were observed using a laser microscope (VK-950 0, manufactured by Keyence Corporation; objective lens 50x), and the edges in the field of view were observed.
  • the difference between the most swollen part (mountain peak) and the most constricted part (valley bottom) was obtained as an absolute value, the average value of the five observed points was calculated, and this was used as edge roughness.
  • the edge roughness is preferably as the value is small, since it exhibits good performance.
  • Example 1 a pattern was formed in the same manner as in Example 1 except that the exposure parameters were set in the same manner as the values shown in FIG. The presence or absence of jaggy and edge roughness were evaluated. The results are shown in Table 1.
  • Example 1 the 1Z2 molar ratio adduct of hexamethylene diisocyanate and pentaethylene oxide monomethaacrylate in the photosensitive composition solution was converted into a compound represented by the following structural formula (2).
  • a pattern forming material and a laminate were prepared in the same manner as in Example 1 except that the pattern was changed, a pattern was formed, and the resolution, the presence / absence of jaggies, and edge roughness were evaluated. The results are shown in Table 1.
  • the shortest development time was 10 seconds, and the amount of photoenergy required to cure the photosensitive layer was 3.5 mjZcm 2 .
  • Example 1 A 1Z2 molar ratio adduct of hexamethylene diisocyanate and pentaethylene oxide monomethaacrylate in a photosensitive composition solution was converted into a compound represented by the following structural formula (3).
  • a pattern forming material and a laminate were prepared in the same manner as in Example 1 except that they were replaced, and a no-turn was formed. The resolution, the presence / absence of jaggies, and edge roughness were evaluated. The results are shown in Table 1.
  • the shortest development time was 10 seconds, and the amount of photoenergy required to cure the photosensitive layer was 3.5 mjZcm 2 .
  • Example 5 methacrylic acid Z methyl metatalylate Z styrene copolymer (copolymer composition (mass ratio): 29Z19Z52, mass average molecular weight: 60,000, acid value 189) was converted to methyl metatalylate Z styrene.
  • Example 1 except that Z benzyl metatalate Z methacrylic acid copolymer (copolymer composition (mass ratio): 8/30/37/25, mass average molecular weight: 60,000, acid value 163)
  • a pattern forming material and a laminate were prepared, a pattern was formed, and the resolution, the presence / absence of jaggies, and edge roughness were evaluated. The results are shown in Table 1.
  • the shortest development time is 10 seconds, and the light energy required to cure the photosensitive layer is approximately 4 mj / cm (?
  • Example 1 except that the exposure was performed without setting and changing each parameter, in the same manner as in Example 1, a pattern forming material and a laminate were prepared, and a pattern was formed. Existence and edge roughness were evaluated. The results are shown in Table 1. The shortest development time was 10 seconds, and the light energy required to cure the photosensitive layer was 3.5 mJ, cm.
  • the pattern forming method of the present invention forms a permanent pattern such as a wiring pattern with high definition and efficiency by forming a desired drawing pattern on the exposed surface with reduced jaggies without lowering the exposure speed. Since it can be formed well, it can be suitably used for forming various patterns that require high-definition exposure, and particularly suitable for forming a high-definition wiring pattern.

Abstract

　本発明は、光変調手段を傾斜させて描画を行う露光を行うパターン形成方法において、露光速度を低下させることなく、感光層の被露光面上にジャギーの発生が抑制された所望の描画パターンを形成することにより、配線パターン等の永久パターンを高精細に、かつ効率よく形成可能なパターン形成方法を提供する。 　このため、描素部により形成された描画画素で再現されることにより生じるジャギーのジャギーピッチ及びジャギー振幅の少なくともいずれかが所定値以下となるよう、描画画素の配列ピッチ（ａ）、傾斜角度（ｂ）、描画ピッチ（ｃ）、及び位相差（ｄ）の少なくともいずれかを設定し、前記パターン情報に基づいて前記描素部を所定のタイミングで変調制御して行われるパターン形成方法を提供する。

Description

明 細 書
パターン形成方法
技術分野
[0001] 本発明は、感光層の被露光面に沿った所定の走査方向へ相対移動される露光へ ッドを用い、前記感光層に対し、ノターン情報に基づいて露光を行うことを含むバタ ーン形成方法に関する。
背景技術
[0002] 従来より、光変調手段として、デジタルマイクロミラーデバイス (DMD)等の空間光 変調素子を利用し、パターン情報 (画像データ）に応じて変調された光ビームで描画 パターン (画像)を形成するように露光を行う露光装置が種々提案されて!ヽる。
前記 DMDは、制御信号に応じて反射面の角度を変化させる多数のマイクロミラー をシリコン等の半導体基板上に二次元状に配列したミラーデバイスであり、この DMD を備えた露光ヘッドを走査方向に被露光面に沿って相対移動させることで、所望の 範囲に対する露光が行われる。
[0003] 一般に、 DMDのマイクロミラーは、各行の並び方向と各列の並び方向とが直交す るように配列されている。このような DMDを、走査方向に対して傾斜させて配置する ことにより、走査線の間隔が密になり、解像度を上げることができる。
[0004] 例えば、特許文献 1には、複数の光弁を備えたサブ領域 (空間光変調素子:ィメー ジ源)へと光を導く照明システムにおいて、前記サブ領域を走査線上への投影に対 して傾斜させることにより、解像度を高められることが記載されて 、る。
この方法によれば、走査方向と直交する方向の解像度を高めることができる。また、 走査方向の解像度は、通常、走査速度と空間光変調素子の変調速度によって決定 されるため、露光速度 (走査速度)を遅くするか、若しくは、空間光変調素子の変調速 度を速めることで解像度を高めることが可能である。
[0005] ところで、形成される描画パターンの解像度を高めるために、前記特許文献 1の方 法のように、前記光照射手段 (空間光変調素子)を傾斜させて描画を行うと、描画パ ターンによっては、無視できないジャギーが発生してしまうおそれがある。 例えば、走査方向又はそれと直交する方向に延在する直線状の描画パターンを形 成する場合、前記空間光変調素子によって形成される各描画画素の位置と、描画パ ターンの所望の描画位置との間のずれがジャギーとして認められることがある。 すなわち、離散的な多数の画素の集合によって構成された描画パターンは、描素 部に対応した離散的な描画画素により再現されるため、再現された画像の端部には 、ギザギザ状のジャギーが発生したり、パターン情報に基づく描画パターンの線幅の 精度が低下する等の不具合が発生したりするおそれがある。このような描画パターン で感光層を露光し、その後現像等を行うことによりレジストパターン等を形成した場合 、高精細なパターンが得られな 、と 、う問題がある。
[0006] よって、露光速度を低下させることなぐジャギーが低減された所望の描画パターン を被露光面上に形成することにより、配線パターン等の永久パターンを高精細に、か つ効率よく形成可能なパターン形成方法は未だ提供されておらず、更なる改良開発 が望まれて 、るのが現状である。
[0007] 特許文献 1 :特表 2001— 500628号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0008] 本発明は、力かる現状に鑑みてなされたものであり、従来における前記諸問題を解 決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、前記光変調手段を 傾斜させて描画を行う露光を行うパターン形成方法にお！ヽて、露光速度を低下させ ることなぐ感光層の被露光面上にジャギーの発生が抑制された所望の描画パター ンを形成することにより、配線パターン等の永久パターンを高精細に、かつ効率よく 形成可能なパターン形成方法を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0009] 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 > 支持体上に感光層を有するパターン形成材料における該感光層を、被処 理基体上に積層した後、該感光層に対し、
光照射手段、及び前記光照射手段からの光を受光し出射する n個 (ただし、 nは 2 以上の自然数)の 2次元状に配列された描素部を有し、パターン情報に応じて前記 描素部を制御可能な光変調手段を備えた露光ヘッドであって、該露光ヘッドの走査 方向に対し、前記描素部の列方向が所定の傾斜角度をなすように配置された露光 ヘッドを用い、該露光ヘッドを走査方向に相対的に移動させて露光を行うことを少な くとも含み、
該露光が、
前記パターン情報に対応する描画パターンにおいて、前記描素部により形成され た描画画素で再現されることにより生じるジャギーのジャギーピッチ及びジャギー振 幅の少なくともいずれかが所定値以下となるよう、
(a)隣接する前記描素部により形成される前記描画画素の配列ピッチ、
(b)複数の前記描画画素からなる二次元状の描画画素群の前記走査方向に対す る傾斜角度、
(c)前記走査方向に対する前記描画画素の描画ピッチ、及び
(d)前記走査方向と略直交する方向に隣接して形成される前記描画画素の前記走 查方向に対する描画位置の位相差、
の少なくともいずれかを設定し、前記パターン情報に基づいて前記描素部を所定の タイミングで変調制御して行われることを特徴とするパターン形成方法である。該く 1 >に記載のパターン形成方法においては、前記感光層に対し、光変調手段を備え た露光ヘッドを前記感光層の被露光面上に沿った所定の走査方向へ相対移動して 、前記パターン情報に基づいて露光が行われ、該露光が、ジャギーピッチ及びジャ ギー振幅の少なくともいずれかが所定値以下となるよう、（a)配列ピッチ、（b)傾斜角 度、（c)描画ピッチ、及び (d)位相差の少なくともいずれかを設定し、前記パターン情 報にしたがって前記各描素部を所定のタイミングで変調制御して行われるため、単位 面積当たりの描画画素数を増カロさせる等の手段を講じることなぐまた、露光速度 (描 画速度)を低下させることなぐ最適な描画条件を設定し、ジャギーの発生を抑制した 描画パターン (画像)を描画することができる。この結果、前記パターン形成材料への 露光が高精細に行われる。例えば、その後、前記感光層を現像することにより、高精 細なパターンが形成される。
< 2 > 光変調手段が、空間光変調素子である前記 < 1 >に記載のパターン形成 方法である。
< 3 > 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 < 1 >からく 2 >のいずれかに記載のパターン形成方法である。
[0010] <4> 露光が、描画画素群回転手段、描画倍率変更手段、描画タイミング変更手 段、移動速度変更手段、及び位相差変更手段の少なくともいずれかを備えた露光装 置を用いて行われる前記 < 1 >から < 3 >のいずれかに記載のパターン形成方法で ある。
<5> 描画画素群回転手段により、露光ヘッドの全体、及び光変調手段のいずれ 力を回転させ、傾斜角度 (b)を変更する前記く 1 >力 く 4 >の 、ずれかに記載の パターン形成方法である。
<6> 描画倍率変更手段により、感光層の被露光面上に形成される描画画素の 描画倍率を変更し、配列ピッチ (a)、及び描画ピッチ (c)のいずれかを調整する前記 < 1 >力ら < 4 >の!、ずれかに記載のパターン形成方法である。
<7> 描画タイミング変更手段により、描素部による感光層の被露光面上への描 画タイミングを変更し、描画ピッチ (c)を調整する前記 <1>から < 4 >のいずれかに 記載のパターン形成方法である。
<8> 移動速度変更手段により、感光層の被露光面に対する露光ヘッドの相対 移動速度を変更し、描画ピッチ (c)を調整する前記 <1>から < 4 >のいずれかに記 載のパターン形成方法である。
<9> 位相差変更手段により、隣接する描素部の変調制御のタイミングの位相差 を変更し、位相差 (d)を変更する前記く 1>からく 4 >のいずれかに記載のパターン 形成方法である。
[0011] <10> ジャギーピッチ及びジャギー振幅の所定値力 感光層の被露光面に形成 される描画画素のドット径である前記 < 1 >から < 9 >のいずれかに記載のパターン 形成方法である。
<11> 複数の描素部からなる描画画素群を複数有し、前記各描素部群におい て、配列ピッチ (a)、傾斜角度 (b)、描画ピッチ (c)、及び位相差 (d)の少なくともいず れかを個別に設定する前記 < 1>からく 10 >のいずれかに記載のパターン形成方 法である。
< 12 > 複数の描素部からなる描画画素群を複数有し、前記各描素部群で生じる ジャギーピッチ及びジャギー振幅の 、ずれかの平均値が所定値以下となるよう、配列 ピッチ (a)、傾斜角度 (b)、描画ピッチ (c)、及び位相差 (d)の少なくともいずれかを 設定する前記く 1 >からく 10 >のいずれかに記載のパターン形成方法である。 く 13 > 描画パターンに応じて、配列ピッチ (a)、傾斜角度 (b)、描画ピッチ (c)、 及び位相差 (d)の少なくともいずれかを設定する前記 < 1 >から < 12 >のいずれか に記載のパターン形成方法である。
< 14 > 描画パターンの走査方向に対する傾斜角度に応じて、配列ピッチ（a)、傾 斜角度 (b)、描画ピッチ (c)、及び位相差 (d)の少なくともいずれかを設定する前記 < 1 >から < 13 >のいずれかに記載のパターン形成方法である。
< 15 > 走査方向と直交、又は略直交する方向の描画パターンにおいて生じるジ ャギ一のジャギーピッチ及びジャギー振幅のいずれかが、所定値以下になるよう、配 列ピッチ (a)、傾斜角度 (b)、描画ピッチ (c)、及び位相差 (d)の少なくともいずれか を設定する前記く 1 >からく 14 >のいずれかに記載のパターン形成方法である。
< 16 > 配列ピッチ (a)、傾斜角度 (b)、描画ピッチ (c)、及び位相差 (d)の調整が 前記描素部により前記感光層の被露光面上に形成される描画画素の中心点として 規定される制御点の
(e)前記制御点の略走査方向に沿った制御点列のピッチ、
(f)前記制御点列の並び方向、
(g)前記制御点の前記走査方向に対するピッチ、及び
(h)前記走査方向と略直交する方向に隣接する前記制御点の前記走査方向に対 する位相差、
の少なくともいずれかを、描画パターンのジャギーが低減されるように制御することに より行われる前記く 1 >からく 15 >のいずれかに記載のパターン形成方法である。
< 17 > 制御点列のピッチ（e)、並び方向（f)、前記制御点の前記走査方向に対 するピッチ (g)、及び位相差 (h)の少なくともいずれかと、ジャギーピッチ及びジャギ 一振幅の少なくともいずれかにより規定されるジャギーの形状との相関関係を求め、 該相関関係に基づ 、て前記 (e)〜 (h)の 、ずれかを設定、又は変更する前記く 1 6 >に記載のパターン形成方法である。
く 18 > ジャギーの形状が許容範囲内となる制御点列のピッチ (e)、並び方向（f) 、前記制御点の前記走査方向に対するピッチ (g)、及び位相差 (h)の少なくともいず れかの条件を、選択条件として規定する前記 < 16 >力ら< 17 >のいずれかに記載 のパターン形成方法。
く 19 > ジャギーの形状が許容範囲外となる制御点列のピッチ (e)、並び方向（f) 、前記制御点の前記走査方向に対するピッチ (g)、及び位相差 (h)の少なくともいず れかの条件を、禁止条件として規定する前記 < 16 >力ら< 17 >のいずれかに記載 のパターン形成方法である。
< 20 > 描画パターンの方向に対応して、制御点列のピッチ（e)、並び方向（f)、 前記制御点の前記走査方向に対するピッチ (g)、及び位相差 (h)の少なくとも 、ずれ かと、ジャギーピッチ及びジャギー振幅の少なくとも 、ずれかにより規定されるジャギ 一の形状との相関関係を求める前記く 16 >力 く 18 >のいずれかに記載のパター ン形成方法である。
< 21 > 描画パターンの方向が、前記描画パターンの所定の領域内に含まれる前 記描画パターンの代表的な方向である前記 < 20 >に記載のパターン形成方法であ る。
< 22 > 描画パターンの代表的な方向が、描画パターンの所定の領域内に含まれ 、走査方向と直交又は略直交する方向である前記 < 21 >に記載のパターン形成方 法である。
< 23 > 所定の領域内の描画パターン毎に、制御点列のピッチ（e)、並び方向（f) 、前記制御点の前記走査方向に対するピッチ (g)、及び位相差 (h)の少なくともいず れかと、ジャギーピッチ及びジャギー振幅の少なくともいずれかにより規定されるジャ ギ一の形状との相関関係を求める前記く 17 >からく 18 >のいずれかに記載のパタ ーン形成方法である。
< 24 > 所定の領域内の描画パターン毎に、制御点列のピッチ（e)、並び方向（f) 、前記制御点の前記走査方向に対するピッチ (g)、及び位相差 (h)の少なくともいず れかを設定、又は変更する前記 < 23 >に記載のパターン形成方法である。
[0013] < 25 > 制御点列のピッチ（e)、並び方向（f)、前記制御点の前記走査方向に対 するピッチ (g)、及び位相差 (h)の少なくともいずれかと、ジャギーピッチ及びジャギ 一振幅の少なくともいずれかにより規定されるジャギーの形状との相関関係を、 制御点列のピッチ (e)、並び方向（f)、前記制御点の前記走査方向に対するピッチ (g)、及び位相差 (h)の少なくとも 、ずれかから求めた計算値に基づ 、て求める前記 < 17 >から < 24 >の!、ずれかに記載のパターン形成方法である。
く 26 > あら力じめ設定した制御点列のピッチ (e)、並び方向（f)、前記制御点の 前記走査方向に対するピッチ (g)、及び位相差 (h)による描画パターンから、制御点 列のピッチ (e)、並び方向（f)、前記制御点の前記走査方向に対するピッチ (g)、及 び位相差 (h)の少なくとも 、ずれかと、ジャギーピッチ及びジャギー振幅の少なくとも いずれかにより規定されるジャギーの形状との相関関係を計測して求める前記 < 17 >からく 24 >のいずれかに記載のパターン形成方法である。
[0014] < 30 > 光照射手段が、半導体レーザ素子力も発せられたレーザ光を出射する前 記 < 1 >から < 29 >のいずれかに記載のパターン形成方法である。
< 31 > 光照射手段が、 2以上の光を合成して照射可能である前記く 30 >に記 載のパターン形成方法である。
[0015] < 32 > 露光が行われた後、感光層の現像を行う前記 < 1 >から < 31 >のいずれ かに記載のパターン形成方法である。
< 33 > 現像が行われた後、永久パターンの形成を行う前記 < 1 >から < 32 >の V、ずれかに記載のパターン形成方法である。
< 34 > 永久パターンが配線パターンであり、該永久パターンの形成がエッチング 処理及びメツキ処理の少なくともいずれかにより行われる前記 < 33 >に記載のパタ ーン形成方法である。
[0016] < 35 > 感光層が、バインダーと、重合性化合物と、光重合開始剤とを含む前記 < 1 >から < 34 >のいずれかに記載のパターン形成方法である。
< 36 > バインダー力 酸性基を有する前記く 35 >に記載のパターン形成方法 である。
< 37> バインダーが、ビュル共重合体である前記 < 35>から < 36>のいずれ かに記載のパターン形成方法である。
< 38> バインダーの酸価力 70〜250mgKOHZgである前記く 35>からく 3 7 >の 、ずれかに記載のパターン形成方法である。
< 39> 重合性化合物が、ウレタン基及びァリール基の少なくともいずれかを有す るモノマーを含む前記 < 35 >から < 38 >のいずれかに記載のパターン形成方法で ある。
<40> 光重合開始剤が、ハロゲン化炭化水素誘導体、へキサァリールビイミダゾ ール、ォキシム誘導体、有機過酸化物、チォ化合物、ケトンィ匕合物、芳香族ォ -ゥム 塩及びメタ口セン類カゝら選択される少なくとも 1種を含む前記く 35 >からく 39 >のい ずれかに記載のパターン形成方法である。
<41 > 感光層が、バインダーを 10〜90質量％含有し、重合性化合物を 5〜90 質量％含有する前記 < 1 >力ら < 40 >の 、ずれかに記載のパターン形成方法であ る。
<42> 感光層の厚みが、 1〜100 111でぁる前記< 1 >から<41 >のぃずれか に記載のパターン形成方法である。
<43> 支持体が、合成樹脂を含み、かつ透明である前記 < 1 >からく 42>のい ずれかに記載のパターン形成方法である。
<44> 支持体が、長尺状である前記 < 1 >から <43>のいずれかに記載のパタ ーン形成方法である。
<45> パターン形成材料力 長尺状であり、ロール状に巻かれてなる前記く 1 > 力らく 44 >の 、ずれかに記載のパターン形成方法である。
<46> パターン形成材料における感光層上に保護フィルムを形成する前記く 1 >からく 45 >のいずれかに記載のパターン形成方法である。
発明の効果
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、前記光変調手段を傾斜 させて描画を行う露光を行うパターン形成方法にぉ ヽて、露光速度を低下させること なぐ感光層の被露光面上にジャギーの発生が抑制された所望の描画パターンを形 成することにより、配線パターン等の永久パターンを高精細に、かつ効率よく形成可 能なパターン形成方法を提供することができる。
図面の簡単な説明
[図 1]図 1は、露光装置の外観斜視図である。
[図 2]図 2は、露光装置における露光ヘッドの概略構成図である。
[図 3]図 3は、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 4]図 4は、図 3に示す DMDを構成するマイクロミラーがオン状態に設定されている 場合の説明図である。
[図 5]図 5は、図 3に示す DMDを構成するマイクロミラーがオフ状態に設定されている 場合の説明図である。
[図 6]図 6は、露光装置における露光ヘッドと、露光ステージに位置決めされたシート フィルム (感光層の被露光面）との関係説明図である。
[図 7]図 7は、露光装置における露光ヘッドと、シートフィルム (感光層の被露光面）上 の露光エリアとの関係説明図である。
[図 8]図 8は、露光装置の制御回路ブロック図である。
[図 9]図 9は、露光装置における露光ヘッドに使用される DMDを構成するマイクロミラ 一の配列状態の説明図である。
[図 10]図 10は、露光ヘッドにより形成される描画パターンのパラメータの説明図であ る。
[図 11]図 11は、露光ヘッドにより形成される描画パターンのパラメータの説明図であ る。
[図 12]図 12は、露光ヘッドにより形成される描画パターンのパラメータの説明図であ る。
[図 13]図 13は、露光ヘッドにより形成される描画パターンのジャギーピッチ及びジャ ギー振幅の計算結果説明図である。
[図 14]図 14は、露光ヘッドにより形成される描画パターンのジャギーピッチ及びジャ ギー振幅の計算結果説明図である。
[図 15]図 15は、露光ヘッドにより形成される描画パターンのジャギーピッチ及びジャ ギー振幅の計算結果説明図である。
[図 16]図 16は、露光ヘッドにより形成される描画パターンのジャギーピッチ及びジャ ギー振幅の計算結果説明図である。
[図 17]図 17は、露光ヘッドにより形成される描画パターンのジャギーピッチ及びジャ ギー振幅の計算結果説明図である。
[図 18]図 18は、露光ヘッドにより形成される描画パターンのジャギーピッチ及びジャ ギー振幅の計算結果説明図である。
発明を実施するための最良の形態
[0019] (パターン形成方法）
本発明のパターン形成方法は、パターン形成材料における感光層を、被処理基体 上に積層した後、該感光層に対し、露光を行う露光工程を少なくとも含み、適宜選択 したその他の工程を含む。
[0020] [露光工程]
前記露光工程は、前記感光層に対し、光照射手段、及び前記光照射手段からの 光を受光し出射する n個（ただし、 nは 2以上の自然数)の 2次元状に配列された描素 部を有し、パターン情報に応じて前記描素部を制御可能な光変調手段を備えた露 光ヘッドであって、該露光ヘッドの走査方向に対し、前記描素部の列方向が所定の 傾斜角度をなすように配置された露光ヘッドを用い、該露光ヘッドを走査方向に相対 的に移動させて露光を行う工程である。
[0021] 前記露光は、前記パターン情報に対応する描画パターンにおいて、前記描素部に より形成された描画画素で再現されることにより生じるジャギーのジャギーピッチ及び ジャギー振幅の少なくともいずれかが所定値以下となるよう、
(a)隣接する前記描素部により形成される前記描画画素の配列ピッチ、
(b)複数の前記描画画素からなる二次元状の描画画素群の前記走査方向に対す る傾斜角度、
(c)前記走査方向に対する前記描画画素の描画ピッチ、及び (d)前記走査方向と略直交する方向に隣接して形成される前記描画画素の前記走 查方向に対する描画位置の位相差、
の少なくともいずれかを設定し、前記パターン情報に基づいて前記描素部を所定の タイミングで変調制御して行われる。
[0022] 本発明のパターン形成方法の露光工程に係る露光装置の一例について、以下、 図面を参照しながら説明する。前記露光工程における露光方法は、前記露光装置の 説明を通じて明らかにする。
[0023] <露光装置の構成 >
< <露光装置の外観 > >
図 1は、本発明の実施形態に係る描画装置であるフラットベッドタイプの露光装置 1
0を示す。
露光装置 10は、複数の脚部 12によって支持された変形の極めて小さい定盤 14を 備え、この定盤 14上には、 2本のガイドレール 16を介して露光ステージ 18が矢印方 向に往復移動可能に設置されている。なお、露光ステージ 18には、前記パターン形 成材料における該感光層を、被処理基体上に積層してなる積層体 (以下、「感光材 料」と 、うことがある)であるシートフィルム Fの貼着された基板が吸着保持される。
[0024] 定盤 14の中央部には、ガイドレール 16を跨ぐようにして門型のコラム 20が設置され ている。このコラム 20の一方の側部には、シートフィルム Fに記録されたアラインメント マークを検出するカメラ 22a、 22bが固定され、他方の側部には、シートフィルム Fに 対して描画パターン (画像)を形成する複数の露光ヘッド 24a〜24j (描画ヘッド）が 位置決め保持されたスキャナ 26が固定されている。
[0025] 図 2に、各露光ヘッド 24a〜24jの構成を示す。
露光ヘッド 24a〜24jには、例えば、前記光照射手段としての光源ユニット 28を構 成する複数の半導体レーザから出力されたレーザビーム L力 合波されて光ファイバ 30を介して導入される。レーザビーム Lが導入された光ファイバ 30の出射端には、口 ッドレンズ 32、反射ミラー 34、及びデジタルマイクロミラーデバイス（DMD) 36が順に 配列されている。
[0026] DMD36は、図 3に示すように、 SRAMセル (メモリセル） 38の上に格子状に配列さ れた多数のマイクロミラー 40 (描画素子)を揺動可能な状態で配置したものであり、各 マイクロミラー 40の表面には、アルミニウム等の反射率の高 、材料が蒸着されて 、る 。 SRAMセル 38に描画データに従ったデジタル信号が書き込まれると、その信号の 状態に応じて、図 4及び図 5に示すように、各マイクロミラー 40が対角線を中心とする 所定方向に傾斜する。
図 4は、マイクロミラー 40がオン状態の方向に傾斜した場合を示し、図 5は、マイクロ ミラー 40がオフ状態の方向に傾斜した場合を示す。従って、制御ユニット 42から供 給されるパターン情報 (描画データ）に基づく変調信号で DMD36の各マイクロミラー 40の傾きを制御することにより、描画データに応じてレーザビーム Lを選択的にシー トフイルム Fに導き、所望の描画パターン (画像)を描画することができる。
[0027] オン状態のマイクロミラー 40によって反射されたレーザビーム Lの射出方向には、 拡大光学系である第 1結像光学レンズ 44及び 46、 DMD36の各マイクロミラー 40に 対応して多数のレンズを配設したマイクロレンズアレー 48、ズーム光学系である第 2 結像光学レンズ 50及び 52が順に配列されている。
なお、マイクロレンズアレー 48の前後には、迷光を除去するとともに、レーザビーム Lを所定の径に調整するためのマイクロアパーチャアレー 54、 56が配設される。
[0028] 以上のように構成される露光ヘッド 24a〜24jは、図 6に示すように、シートフィルム Fの走査方向（露光ステージ 18の移動方向）と直交する方向に 2列で千鳥状に配列 される。
各露光ヘッド 24a〜24jに組み込まれる DMD36は、図 7に示すように、高い解像 度を実現すベぐ走査方向に対して所定角度傾斜した状態に設定される。すなわち 、 DMD36をシートフィルム Fの走査方向に対して傾斜させることにより、 DMD36を 構成するマイクロミラー 40の走査方向と直交する方向に対する間隔が狭くなり、これ によって、走査方向と直交する方向に対する解像度を高くすることができる。
なお、露光ヘッド 24a〜24j間の継ぎ目が生じることのないよう、各露光ヘッド 24a〜 24jによる露光エリア 58a〜58jが走査方向と直交する方向に重畳するように設定さ れる。
[0029] 図 8は、露光装置 10の制御回路の要部構成ブロック図である。露光装置 10を制御 する制御ユニット 42 (制御手段）は、エンコーダ 62により検出された露光ステージ 18 の位置データに基づいて同期信号を生成する同期信号生成部 64と、生成された同 期信号に基づいて露光ステージ 18を走査方向に移動させる露光ステージ駆動部 66 と、シートフィルム Fに描画される描画パターン (画像)の描画データを記憶する描画 データ記憶部 68と、同期信号及び描画データに基づいて DMD36の SRAMセル 3 8を変調制御し、マイクロミラー 40を駆動する DMD変調部 70とを備える。
[0030] また、制御ユニット 42は、同期信号生成部 64により生成される同期信号を調整する 周波数変更部 72 (描画タイミング変更手段)、位相差変更部 74 (位相差変更手段） 及び移動速度変更部 75 (移動速度変更手段)を備えることが好ま ヽ。
[0031] 前記描画タイミング変更手段としての周波数変更部 72は、 DMD36を構成するマ イク口ミラー 40の走査方向に対するオンオフ制御のタイミングを決定する周波数を変 更して同期信号生成部 64に供給し、シートフィルム Fに描画される画素の走査方向 の間隔を調整する。
前記位相差変更手段としての位相差変更部 74は、走査方向と略直交する方向に 隣接して配列されたマイクロミラー 40のオンオフ制御のタイミングの位相差を変更し て同期信号生成部 64に供給し、シートフィルム Fに描画される画素の走査方向に対 する位相差を調整する。
前記移動速度変更手段としての移動速度変更部 75は、露光ステージ 18の移動速 度を変更して同期信号生成部 64に供給することで露光ステージ 18の移動速度を調 整する。
[0032] さらに、制御ユニット 42には、必要に応じて、露光ヘッド回転駆動部 76 (描画画素 群回転手段)、及び光学倍率変更部 78 (描画倍率変更手段)を配設することが好ま しい。
[0033] 前記描画画素群回転手段としての露光ヘッド回転駆動部 76は、露光ヘッド 24a〜 24jをレーザビーム Lの光軸の回りに所定角度回転させ、シートフィルム F上に形成さ れる画素配列の走査方向に対する傾斜角度を調整する。なお、露光ヘッド 24a〜24 jの一部の光学部材を回転させることによって、画素配列の傾斜角度を調整するよう にしてもよい。 前記描画倍率変更手段としての光学倍率変更部 78は、露光ヘッド 24a〜24jの第 2結像光学レンズ 50、 52により構成されるズーム光学系 79を制御して光学倍率を変 更し、隣接するマイクロミラー 40によりシートフィルム F上に形成される画素の配列ピ ツチ又は同一のマイクロミラー 40による描画ピッチを調整する。
[0034] < <露光装置の動作 > >
露光装置 10は、基本的には以上のように構成されるものであり、以下に、該露光装 置を用いて露光を行う際の動作について説明する。
露光ステージ 18にシートフィルム Fを吸着保持させた後、制御ユニット 42は、露光 ステージ駆動部 66を駆動し、露光ステージ 18を定盤 14のガイドレール 16に沿って 一方の方向に移動させる。露光ステージ 18がコラム 20間を通過する際、カメラ 22a、 22bがシートフィルム Fの所定位置に記録されているァライメントマークを読み取る。 制御ユニット 42は、読み取ったァライメントマークの位置データに基づき、シートフィ ルム Fの位置補正データを算出する。
[0035] 位置補正データが算出された後、制御ユニット 42は、露光ステージ 18を他方の方 向に移動させ、スキャナ 26によりシートフィルム Fに対する描画パターン (画像）の露 光を開始する。
[0036] すなわち、前記光照射手段としての光源ユニット 28から出力されたレーザビーム L は、光ファイバ 30を介して各露光ヘッド 24a〜24jに導入される。導入されたレーザビ ーム Lは、ロッドレンズ 32から反射ミラー 34を介して DMD36に入射する。
[0037] 一方、描画データ記憶部 68から読み出され、位置補正データにより補正された描 画データ (パターン情報）は、 DMD変調部 70において、同期信号生成部 64から供 給される同期信号に従ったタイミングで変調されて DMD36に供給される。この結果 、 DMD36を構成する各マイクロミラー 40が描画データに従い同期信号に応じたタイ ミングでオンオフ制御される。
[0038] 図 4及び図 5に示すように、 DMD36を構成する各マイクロミラー 40により所望の方 向に選択的に反射されたレーザビーム Lは、第 1結像光学レンズ 44及び 46によって 拡大された後、マイクロアパーチャアレー 54、マイクロレンズアレー 48、マイクロァパ 一チヤアレー 56を介して所定の径に調整され、次いで、光学倍率変更部 78を構成 する第 2結像光学レンズ 50及び 52により所定の倍率に調整されてシートフィルム F に導かれる。
[0039] この場合、露光ステージ 18は、定盤 14に沿って移動し、シートフィルム Fには、露 光ステージ 18の移動方向と直交する方向に配列される複数の露光ヘッド 24a〜24j により所望の二次元パターン (以下、「二次元画像」 t 、う）が描画される。
[0040] ところで、前記のようにしてシートフィルム F上に描画される二次元画像は、 DMD3 6を構成するマイクロミラー 40に基づく離散的な多数の画素の集合によって構成され ている。この場合、描画前のオリジナル画像は、シートフィルム F上の離散的な描画 点にマッピングされて再現されるため、前記オリジナル画像と描画点の配置との関係 で、描素部に対応したピクセル力もなる再現画像において、該画像の端部がギザギ ザ状となった状態であるジャギーが発生する、あるいは、前記オリジナル画像の線幅 の精度が低下する等の不具合が発生するおそれがある。
[0041] 本発明のパターン形成方法における前記露光方法は、シートフィルム F上に形成さ れる描画画素の配置を調整することにより、ジャギーの発生を抑制し、適切な描画パ ターンの形成を可能とするものである。
前記描画画素の配置を規定するパラメータとしては、 (a)隣接する前記描素部によ り形成される前記描画画素の配列ピッチ、 (b)複数の前記描画画素からなる二次元 状の描画画素群の前記走査方向に対する傾斜角度、 (c)前記走査方向に対する前 記描画画素の描画ピッチ、及び (d)前記走査方向と略直交する方向に隣接して形成 される前記描画画素の前記走査方向に対する描画位置の位相差、の 4つが挙げら れ、これらの少なくともいずれかを設定し、前記描素部を所定のタイミングで変調制御 することにより、ジャギーの発生を抑制することができる。
前記 (a)〜 (d)のパラメータを調整する方法としては、前記描素部により前記感光層 の被露光面上に形成される描画画素の中心点として制御点を規定し、該制御点の（ e)前記制御点の略走査方向に沿った制御点列のピッチ、（f)前記制御点列の並び 方向、（g)前記制御点の前記走査方向に対するピッチ、及び (h)前記走査方向と略 直交する方向に隣接する前記制御点の前記走査方向に対する位相差、の 4つが挙 げられ、これらの少なくともいずれかを、描画パターンのジャギーが低減されるように 制御する方法が挙げられる。
以下、その一例として、 1つの DMD36によって生じるジャギーを抑制する場合につ いて説明する。
[0042] 図 9は、 1つの DMD36を構成する多数のマイクロミラー 40の配列を模式的に示し た図である。
図 9において、シートフィルム Fの走査方向を y、走査方向 yと直交する方向を Xとし 、略走査方向 yに沿って配列されるマイクロミラー 40の列をスヮス 77と定義する。この 場合、スヮス 77は、描画される画像の X方向に対する解像度を高めるため、 X方向に 対して所定の角度 Θ s (以下、スヮス傾斜角度 Θ s (≠90° )という）に設定される。なお 、スヮス 77上で隣接する 2つのマイクロミラー 40を DMD画素 A、 Bとする。
[0043] 図 10は、図 9に示すように、 DMD36により形成され、シートフィルム F上に形成さ れる描画画素の中心点として規定される制御点（以下、「アドレス格子点」という）と、 前記パターン情報に基づく所望の描画パターン (以下、「オリジナル画像」 、う）との 関係を模式的に示した図である。図 9において、前記アドレス格子点は、実線丸及び 点線丸で示され、前記オリジナル画像 80は直線状の描画パターンとして示されて ヽ る。
この場合、オリジナル画像 80は、実線丸で示される複数のアドレス格子点によって 再現される。なお、レーザビーム Lは、各アドレス格子点を中心とする所定のビーム径 (ドット径)で画素を形成する。従って、シートフィルム F上に実際に形成される画像は 、外郭線 82で示すように、実線で示すアドレス格子点の輪郭よりも広がった画像とな る。
[0044] アドレス格子点の配列は、図 10に示すように、格子点列 1、格子点列 2、及び格子 点列 3の 3種類の見方がある。各格子点列を特定するパラメータとしては、格子点列 1 〜3の X方向に対する傾斜角度 Θ gi (i = l〜3)、格子点列 1〜3を構成するアドレス 格子点の格子点ピッチ 8^= 1〜3)、及び、格子点列 1〜3の列ピッチ dgi (i= l〜 3)がある。
[0045] これらのパラメータは、スヮス 77上での隣接する DMD画素 A、 B (図 9参照）により シートフィルム F上に形成されるアドレス格子点（以下、アドレス格子点 A、 Bとも言う。 )の配列ピッチ ps (制御点列のピッチ (e) )、スヮス傾斜角度 Θ s (制御点列の並び方 向（f)) (ただし、 X方向を基準として反時計回りを +とする。）、各アドレス格子点の y 方向に対する描画ピッチ Py (制御点の走査方向に対するピッチ (g) )により決定され る。以下、これらのパラメータ間の関係を説明する。
[0046] <(1)傾斜角度08 =1〜3)>
図 11に示す 3つの隣接するアドレス格子点 A、B^ 、B〃を考える。格子点列 3の傾 斜角度 0g3は、
0g3 = 9O° 式（1)
である。また、格子点列 1、 2の傾斜角度 Θ gl、 Θ g2については、
N 1 = integer ^ps · sin Θ s/ py)
(integerは、切り捨て演算を表す。 )
N2=N1+1
とすると、アドレス格子点 Aに対するアドレス格子点 、B" の y方向の距離 Ayl、 Δ y 2 (前記走査方向と略直交する方向に隣接する前記制御点の前記走査方向に対 する位相差 (h))は、
Ayi= I ps-sin Θ s— pyNi | U=l、 2)
となる。また、アドレス格子点 A、 B' 、 "の X方向の描画ピッチ pxは、
pX = pS'COS Θ S
で、
Figure imgf000019_0001
(i=l、2) 式（2)
となる。従って、格子点列 1〜3の傾斜角度 Θ gl、 Θ g2は、
Θ gi=tan { I ps · sin Θ s— pyNi | / (ps'cos Θ s) }
(i=l、 2) 式（3)
として求められる。
[0047] < (II)格子点ピッチ pgi(i= 1〜3) >
格子点列 3は、 y方向に配列されたアドレス格子点で構成されるから、
pg3=py 式（4)
である。また、 式 (5)
である。
[0048] < (III)列ピッチ dgi (i 3) >
格子点列 3の列ピッチ dg3は、
式 (6)
である。また
agi=pv cos Θ gi 式 (7)
である。
[0049] 一方、オリジナル画像 80をアドレス格子点によって再現した際に発生するジャギー は、格子点列 1〜3によって発生するため、上記で求めた格子点列 1〜3のパラメータ 及びオリジナル画像 80の X方向に対する傾斜角度 Θ Lを用いて定義することができ る。
この場合、ジャギーは、ジャギーピッチ pj l〜pj3、及びジャギー振幅 aj l〜aj3により 規定される。
[0050] < (IV)ジャギーピッチ pji (i= 1〜3) >
ジャギーピッチ pjiは、格子点列 1〜3の列ピッチ dgiと、格子点列 1〜3の傾斜角度 Θ gi及びオリジナル画像 80の傾斜角度 Θ Lの差（ Θ gi— Θ L)とにより決定される。 この場合、各格子点列 1〜3上にアドレス格子点が連続的に形成されるものと仮定 して、平均値としてのジャギーピッチ pjiは、
Figure imgf000020_0001
( 0 gi- Θ L) (i= l〜3) 式（8)
となる。
[0051] < ( )ジャギー振幅^(1= 1〜3) >
図 12は、格子点列 1とオリジナル画像 80との間で発生するジャギーの説明図であ る。この場合、オリジナル画像 80の境界と格子点列 1との交点間の距離がジャギーピ ツチ pj lとなる。
また、ジャギー振幅 aj lは、格子点列 1及び格子点列 2と、格子点列 1及び格子点列 3との間でそれぞれ定義できる。これらのジャギー振幅 aj lのうち、小さい方を代表値 としてのジャギー振幅 aj lに選択すると、図 12に示す関係から、 aj l =pjl -tan Θ ' l -tan 0 ' 2/ (tan Θ ' 2-tan Θ ' 1)
( θ ' 1 = 0 gl - 0 L)
となる。従って、ジャギー振幅 ajiは、
aji=pji'tan θ ' i · tan θ ' k/ an Θ ' k— tan Θ ' i)
(i= l〜3、 Θ ' i= 0 gi— 0 L、 k= l〜3、 i≠k)
式 (9)
である。なお、 θ ' kは、選択されたジャギー振幅 ajiの小さい格子点列とオリジナル 画像 80とのなす角度である。
[0052] シートフィルム F上に再現される描画パターンにおけるジャギーは、ジャギーピッチ pji及びジャギー振幅 ajiがともにある程度大き!/、場合に視認される。
描画パターンを構成する各画素は、図 10に示すアドレス格子点を中心として、レー ザビーム Lのビーム径に基づく所定の径で描画されるため、ジャギーピッチ pjiが小さ い場合には、ジャギー振幅 ajiが大きくてもジャギーが視認されることはない。従って、 ジャギーの視認を低下させるためには、ジャギーピッチ pji又はジャギー振幅 ajiの!ヽ ずれかが所定値以下となるように、パラメータを設定すればよいことになる。
なお、前記ジャギーピッチ及びジャギー振幅の所定値としては、感光層の被露光面 に形成される描画画素のドット径、すなわち、レーザビーム Lのビーム径とすることが できる。
[0053] ジャギーピッチ pji及びジャギー振幅 ajiは、式（1)〜（9)から、オリジナル画像 80の X方向に対する傾斜角度 Θ L、スヮス傾斜角度 Θ s、スヮス 77上での隣接する DMD により形成される描画画素 A及び Bの配列ピッチ ps、アドレス格子点の y方向に対す る描画ピッチ pyの各パラメータによって決定される。
従って、これらのパラメータに対応する（a)隣接する前記描素部により形成される前 記描画画素の配列ピッチ、（b)複数の前記描画画素からなる二次元状の描画画素 群の前記走査方向に対する傾斜角度、（c)前記走査方向に対する前記描画画素の 描画ピッチ、及び (d)前記走査方向と略直交する方向に隣接して形成される前記描 画画素の前記走査方向に対する描画位置の位相差の各パラメータを調整することに より、ジャギーの発生を抑制し、ジャギーを低減させた画像を再現することができる。 なお、各パラメータは、個別に調整して設定してもよぐ複数のパラメータを同時に調 整してちょい。
[0054] この場合、傾斜角度 Θ L、すなわち、複数の前記描画画素からなる二次元状の描 画画素群の前記走査方向に対する傾斜角度 (b)は、シートフィルム Fに形成するオリ ジナル画像 80によって予め決まっている。
スヮス傾斜角度 Θ sは、露光ヘッド 24a〜24jに組み込まれた DMD36の傾斜角度 によって決定されるが、この傾斜角度は、露光ヘッド回転駆動部 76により露光ヘッド 24a〜24jを光軸の回りに所定角度回転させて調整することができる。なお、露光へ ッド 24a〜24jの一部の光学部材、例えば、マイクロレンズアレー 48、マイクロアパー チヤアレー 54、 56を回転させることで前記傾斜角度を調整することもできる。また、光 学像を回転させるダブプリズム等の像回転素子を配設し、この像回転素子を回転さ せて前記傾斜角度を調整することもできる。像回転素子は、第 2結像光学レンズ 50、 52の後に配置することができる。また、第 2結像光学レンズ 50、 52を配設することなく 、マイクロレンズアレー 48により直接シートフィルム F上にレーザビーム Lを結像させ るような装置構成の場合、像回転素子をマイクロレンズアレー 48の後に配置すること ができる。
[0055] 配列ピッチ ps、すなわち、隣接する前記描素部により形成される前記描画画素の 配列ピッチ（a)は、 DMD36を構成するマイクロミラー 40の間隔に依存しているが、 光学倍率変更部 78によりズーム光学系 79を構成する第 2結像光学レンズ 50、 52の 位置を変更させることで、シートフィルム F上での配列ピッチ psを調整することができ る。
描画ピッチ py、すなわち、前記走査方向に対する前記描画画素の描画ピッチ (c) は、同期信号生成部 64により生成される同期信号の出力タイミングを周波数変更部 72からの周波数変更信号によって調整し、あるいは、移動速度変更部 75からの移 動速度変更信号を同期信号生成部 64に供給して同期信号の出力タイミングを変更 し、露光ステージ駆動部 66により露光ステージ 18の y方向への移動速度を変更する ことで調整することができる。
[0056] なお、傾斜角度 Θ Lが y方向の位置によって変化するオリジナル画像 80に対しては 、スヮス傾斜角度 Θ sをオリジナル画像 80の傾斜角度 Θ Lに応じて迅速に変更するこ とは困難であるため、例えば、周波数変更部 72によって描画ピッチ pyを変更するの が適当である。
[0057] さらに、ジャギーピッチ pji及びジャギー振幅 ajiは、例えば、図 10において、 DMD により形成される描画画素 A及び Bを同時に描画するのではなぐ位相差変更部 74 によって y方向に対する DMD画素 A及び Bの描画タイミングを所定時間ずらすことに より、 DMD画素 Aの X方向に隣接して形成される DMD画素 、 B〃の位相差 A yi 、すなわち、前記走査方向と略直交する方向に隣接して形成される前記描画画素の 前記走査方向に対する描画位置の位相差 (d)を変更し、この結果として傾斜角度 Θ giを変更して調整することもできる。
[0058] 図 13〜図 15及び図 16〜図 18は、各パラメータを所定の値に設定し、前記式 (8) 及び式（9)に従って、各格子点列 1〜3のジャギーピッチ pji及びジャギー振幅 ajiを 計算した結果を示している。
なお、格子点列間で生じるジャギー振幅については、小さい方の値の絶対値を選 択するものとする。また、ジャギーピッチ pjiの許容範囲を 5 111〜+ 5 111、ジャギ 一振幅 ajiの許容範囲を— 1 μ m〜+ 1 μ mとする。
[0059] 図 13に示す格子点列 1では、オリジナル画像 80の傾斜角度 0 L = 0°〜55°の範 囲で許容されないジャギーが発生し、図 14に示す格子点列 2では、オリジナル画像 8 0の傾斜角度 Θ L = 1 10°〜135°の範囲で許容されないジャギーが発生し、図 15に 示す格子点列 3では、ジャギーが発生しないことが予測される。この場合、例えば、ォ リジナル画像 80に傾斜角度 15°前後の直線が含まれていると、この直線に格子点列 1に起因する許容できなヽジャギーが発生するおそれがある。
[0060] これに対して、パラメータを変更した図 16〜図 18に示す格子点列 1〜3では、オリ ジナル画像 80の傾斜角度 15°の前後でいずれもジャギーが発生することがなぐ従 つて、良好な描画パターンが得られることが期待される。
[0061] 以上、 1つの DMD36によって生じるジャギーを抑制する場合について説明したが 、複数の露光ヘッド 24a〜24jを構成する各 DMD36に対し、同様の調整を行うこと 力 Sできることは勿論である。すなわち、複数の描素部からなる描画画素群を複数有し 、前記各描素部群で生じるジャギーピッチ及びジャギー振幅の 、ずれかの平均値が 所定値以下となるように調整することができる。
この場合、露光ヘッド 24a〜24jの各 DMD毎に個別に各パラメータの調整を行つ てもよいが、描画される画像全体としてジャギーを低減させるため、各露光ヘッド 24a 〜24jによって生じるジャギーのジャギーピッチ又はジャギー振幅の平均値が所定値 以下となるように、例えば、露光ステージ 18の移動速度を調整するようにしてもよい。
[0062] また、各パラメータは、オリジナル画像 80のパターン、例えば、各オリジナル画像 8 0の y方向に対する傾斜角度 Θ Lに応じて設定又は変更するようにしてもよい。
特に、オリジナル画像 80のパターンがジャギーの目立ち易い X方向又は X方向に近 V、方向に延在するライン状のパターンである場合、このパターンに対するジャギーが 最も低減されるようにパラメータを調整すると好適である。
[0063] また、ジャギーピッチ又はジャギー振幅によって規定されるオリジナル画像 80のジ ャギ一の形状と、ジャギーを調整するための各パラメータとの相関関係を求めておき 、この相関関係に基づいて最適なパラメータを設定し、あるいは、パラメータが既に設 定されている場合には、そのパラメータを変更することにより、適切な画像を容易に得 ることが可能となる。
[0064] また、前記ジャギーの形状を許容範囲内とすることのできる各パラメータの条件を選 択条件として求めておき、オリジナル画像 80に応じた所望のパラメータを選択して設 定し、あるいは、前記ジャギーの形状を許容範囲外とする各パラメータの条件を禁止 条件として求めておき、オリジナル画像 80に応じて当該パラメータの選択を禁止する ようにすることちでさる。
なお、許容範囲としては、任意の範囲を設定することができる力 例えば、形成され るパターンの線幅精度やエッジラフネスを基準として設定することができる。
[0065] オリジナル画像 80と前記（e)〜（h)の各パラメータとの相関関係は、オリジナル画 像 80を構成するパターンの方向、例えば、オリジナル画像 80の所定の領域内にお ける支配的なパターンの方向、平均値、方向のヒストグラムが最大となる方向等を選 択して求めることができる。なお、オリジナル画像 80を複数の領域に分割し、各領域 毎に前記相関関係を求め、各領域毎にジャギーを低減することのできるパラメータを 設定するようにしてもよ ヽ。
[0066] さらに、ジャギーを低減させるためのパラメータは、初期パラメータを設定した状態 で画像を描画し、その画像から、各パラメータとジャギー形状等との相関関係を計測 し、最適なパラメータを探索して設定することも可能である。
すなわち、あら力じめ設定した制御点列のピッチ（e)、並び方向（f)、前記制御点の 前記走査方向に対するピッチ (g)、及び位相差 (h)による描画パターンから、制御点 列のピッチ (e)、並び方向（f)、前記制御点の前記走査方向に対するピッチ (g)、及 び位相差 (h)の少なくとも 、ずれかと、ジャギーピッチ及びジャギー振幅の少なくとも いずれかにより規定されるジャギーの形状との相関関係を計測して求めることができ る。
[0067] 上述の露光方法においては、マイクロミラー 40を直交する格子上に配列した DMD 36を使用し、これを傾斜させて露光を行う形態について説明したが、傾斜角度 Θ sで 交差する格子上にマイクロミラー 40を配列した DMDを使用すれば、 DMDを傾斜さ せることなく露光ヘッド 24a〜24jに組み込んでジャギーの抑制された画像を形成す ることがでさる。
[0068] また、上述の露光方法にお!、て、前記光変調手段としては、反射型空間光変調素 子である DMD36を用いた場合について説明した力 前記 DMD以外の前記光変調 手段として、透過型空間光変調素子 (LCD)を使用することもできる。例えば、 MEM S (Micro Electro Mechanical Systems)タイプの空間光変調素子（SLM : Sp acial Light Modulator)や、電気光学効果により透過光を変調する光学素子（P LZT素子）や液晶光シャツタ（FLC)等の液晶シャッターアレイ等、 MEMSタイプ以 外の空間光変調素子を用いることも可能である。なお、 MEMSとは、 IC製造プロセス を基盤としたマイクロマシユング技術によるマイクロサイズのセンサ、ァクチユエータ、 制御回路を集積ィ匕した微細システムの総称であり、 MEMSタイプの空間光変調素 子とは、静電気力を利用した電気機械動作により駆動される空間光変調素子を意味 している。
さらに、グレーティングライトバルブ（GLV: Grating Light Valve)を複数ならベ て二次元状に構成したものを用いることもできる。これらの反射型空間光変調素子（ GLV)や透過型空間光変調素子 (LCD)を使用する構成にお!ヽては、前記光照射 手段として、レーザの他にランプ等を光源として使用することができる。
[0069] また、上述の露光方法にお!、て、前記光照射手段としては、半導体レーザを光源と する態様について説明したが、前記半導体レーザ以外に、例えば、固体レーザ、紫 外 LD、赤外 LD等を用いることもできる。さらに、複数の発光点が二次元状に配列さ れた光源 (例えば、 LDアレイ、有機 ELアレイ等）を使用することもできる。
[0070] 前記露光装置としては、フラットベッドタイプの露光装置 10を例に挙げたが、フラッ トベッドタイプ以外の露光装置であってもよぐ例えば、感光材料がドラムの外周面に 巻きつけられるアウタードラムタイプの露光装置、感光材料がシリンダの内周面に装 着されるインナードラムタイプの露光装置であってもよ 、。
[0071] <積層体>
前記露光の対象としては、支持体上に感光層を有するパターン形成材料における 該感光層であって、被処理基体上に積層されてなる該感光層である限り、特に制限 はなぐ目的に応じて適宜選択することができる。前記積層体としては、例えば、前記 パターン形成材料における感光層以外の他の層が積層されてなるものであってもよ い。
[0072] <パターン形成材料 >
前記パターン形成材料としては、支持体上に感光層を有する限り、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。
[0073] 前記感光層としては、特に制限はなぐ公知のパターン形成材料の中から適宜選 択することができるが、例えば、ノ インダ一と、重合性化合物と、光重合開始剤とを含 み、適宜選択したその他の成分を含むものが好ましい。
また、感光層の積層数は、特に制限はなぐ目的に応じて適宜選択することができ 、例えば、 1層であってもよぐ 2層以上であってもよい。
[0074] < <バインダー > >
前記ノ インダ一としては、例えば、アルカリ性水溶液に対して膨潤性であることが好 ましぐアルカリ性水溶液に対して可溶性であることがより好ましい。
アルカリ性水溶液に対して膨潤性又は溶解性を示すバインダーとしては、例えば、 酸性基を有するものが好適に挙げられる。
[0075] 前記酸性基としては、特に制限はなぐ 目的に応じて適宜選択することができ、例え ば、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基などが挙げられ、これらの中でもカルボ キシノレ基が好ましい。
カルボキシル基を有するバインダーとしては、例えば、カルボキシル基を有するビ- ル共重合体、ポリウレタン榭脂、ポリアミド酸榭脂、変性エポキシ榭脂などが挙げられ 、これらの中でも、塗布溶媒への溶解性、アルカリ現像液への溶解性、合成適性、膜 物性の調整の容易さ等の観点力 カルボキシル基を有するビニル共重合体が好まし い。また、現像性の観点から、スチレン及びスチレン誘導体の少なくともいずれかの 共重合体も好ましい。
[0076] 前記カルボキシル基を有するビニル共重合体は、少なくとも（ 1)カルボキシル基を 有するビニルモノマー、及び（2)これらと共重合可能なモノマーとの共重合により得る ことができる。これらのモノマーとしては、具体的には、例えば、特開 2005— 25843 1号公報の段落番号〔0164〕〜〔0205〕に記載されて 、る化合物などが挙げられる。
[0077] 前記感光層における前記バインダーの含有量は、特に制限はなぐ 目的に応じて 適宜選択することができる力 例えば、 10〜90質量％が好ましぐ 20〜80質量％が より好ましぐ 40〜80質量％が特に好ましい。
前記含有量が 10質量％未満であると、アルカリ現像性やプリント配線板形成用基 板 (例えば、銅張積層板)との密着性が低下することがあり、 90質量％を超えると、現 像時間に対する安定性や、硬化膜 (テント膜)の強度が低下することがある。なお、前 記含有量は、前記バインダーと必要に応じて併用される高分子結合剤との合計の含 有量であってもよい。
[0078] 前記バインダーがガラス転移温度 (Tg)を有する物質である場合、該ガラス転移温 度は、特に制限はなぐ 目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記パ ターン形成材料のタック及びエッジフュージョンの抑制、並びに前記支持体の剥離性 向上の、少なくともいずれかの観点から、 80°C以上が好ましぐ 100°C以上がより好 ましぐ 120°C以上が特に好ましい。
前記ガラス転移温度が、 80°C未満であると、前記パターン形成材料のタックやエツ ジフュージョンが増加したり、前記支持体の剥離性が悪ィ匕したりすることがある。
[0079] 前記ノインダ一の酸価は、特に制限はなぐ 目的に応じて適宜選択することができ る力 例えば、 70〜250mgKOHZg力 s好ましく、 90〜200mgKOH/gがより好ま しぐ 100〜180mgKOH/gが特に好ましい。
前記酸価が、 70mgKOHZg未満であると、現像性が不足したり、解像性が劣り、 配線パターン等の永久パターンを高精細に得ることができないことがあり、 250mgK OHZgを超えると、ノ《ターンの耐現像液性及び密着性の少なくとも 、ずれかが悪ィ匕 し、配線パターン等の永久パターンを高精細に得ることができな 、ことがある。
[0080] < <重合性化合物 > >
前記重合性化合物としては、特に制限はなぐ 目的に応じて適宜選択することがで きるが、例えば、ウレタン基及びァリール基の少なくともいずれかを有するモノマー又 はオリゴマーが好適に挙げられる。また、これらは、重合性基を 2種以上有することが 好ましい。
[0081] 前記重合性基としては、例えば、エチレン性不飽和結合 (例えば、（メタ)アタリロイ ル基、（メタ）アクリルアミド基、スチリル基、ビュルエステルやビュルエーテル等のビ- ル基、ァリルエーテルゃァリルエステル等のァリル基など）、重合可能な環状エーテ ル基 (例えば、エポキシ基、ォキセタン基等)などが挙げられ、これらの中でもェチレ ン性不飽和結合が好まし 、。
[0082] ウレタン基を有するモノマ一一
前記ウレタン基を有するモノマーとしては、ウレタン基を有する限り、特に制限は無 く、 目的に応じて適宜選択することができる力 例えば、特開 2005— 258431号公 報の段落番号〔0210〕〜〔0262〕に記載されて 、る化合物などが挙げられる。
[0083] ァリール基を有するモノマ
前記ァリール基を有するモノマーとしては、ァリール基を有する限り、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、ァリール基を有する多価アル コール化合物、多価アミンィ匕合物及び多価ァミノアルコールィ匕合物の少なくともいず れカと不飽和カルボン酸とのエステル又はアミドなどが挙げられる。
具体的には、例えば、特開 2005— 258431号公報の段落番号〔0264〕〜〔0271〕 に記載されて 、る化合物などが挙げられる。
[0084] その他の重合性モノマ
本発明のパターン形成方法には、前記パターン形成材料としての特性を悪化させ ない範囲で、前記ウレタン基を含有するモノマー、ァリール基を有するモノマー以外 の重合性モノマーを併用してもょ 、。
[0085] 前記ウレタン基を含有するモノマー、芳香環を含有するモノマー以外の重合性モノ マーとしては、例えば、不飽和カルボン酸 (例えば、アクリル酸、メタクリル酸、ィタコン 酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸等）と脂肪族多価アルコール化合物とのェ ステル、不飽和カルボン酸と多価アミンィ匕合物とのアミドなどが挙げられる。
具体的には、例えば、特開 2005— 258431号公報の段落番号〔0273〕〜〔0284〕 に記載されて 、る化合物などが挙げられる。
[0086] 前記感光層における重合性ィ匕合物の含有量は、例えば、 5〜90質量％が好ましく
、 15〜60質量％がより好ましぐ 20〜50質量％が特に好ましい。
前記含有量が、 5質量％となると、テント膜の強度が低下することがあり、 90質量％ を超えると、保存時のエッジフュージョン（ロール端部力 のしみだし故障）が悪化す ることがある。
また、重合性化合物中に前記重合性基を 2個以上有する多官能モノマーの含有量 は、 5〜： LOO質量％が好ましぐ 20〜： LOO質量％がより好ましぐ 40〜： LOO質量％が 特に好ましい。
[0087] < <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、特に制限はなぐ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、紫外線領域力 可視の光線に対して感光性を有するものが好ましぐ光励起さ 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ぐ 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、波長約 300〜800nm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 、ることが好ま 、。前記波長 ίまよ 330〜500mn力より好まし!/ヽ。 [0088] 前記光重合開始剤としては、例えば、ハロゲンィ匕炭化水素誘導体 (例えば、トリアジ ン骨格を有するもの、ォキサジァゾール骨格を有するもの等）、へキサァリールビイミ ダゾール、ォキシム誘導体、有機過酸化物、チォ化合物、ケトンィ匕合物、芳香族ォニ ゥム塩、メタ口セン類などが挙げられる。これらの中でも、感光層の感度、保存性、及 び感光層とプリント配線板形成用基板との密着性等の観点から、トリァジン骨格を有 するハロゲンィ匕炭化水素、ォキシム誘導体、ケトンィ匕合物、へキサァリールビイミダゾ ール系化合物が好ましい。
前記好ましい光重合開始剤としては、具体的には、例えば、特開 2005— 258431 号公報の段落番号〔0288〕〜〔0309〕に記載されて 、る化合物などが挙げられる。
[0089] 前記感光層における光重合開始剤の含有量は、 0. 1〜30質量％が好ましぐ 0. 5
〜20質量％がより好ましぐ 0. 5〜15質量％が特に好ましい。
[0090] < <その他の成分 > >
前記その他の成分としては、例えば、特開 2005— 258431号公報の段落番号〔03
12〕〜〔0336〕に記載されている化合物などが挙げられる。これらの成分を適宜含有 させること〖こより、目的とするパターン形成材料の安定性、写真性、焼きだし性、膜物 性等の性質を調整することができる。
[0091] 前記感光層の厚みは、特に制限はなぐ目的に応じて適宜選択することができるが
、 ί列免ば、、 1〜： LOO μ m力 S好ましく、 2〜50 μ m力 Sより好ましく、 4〜30 μ m力 S特に好ま しい。
[0092] [パターン形成材料の製造]
前記パターン形成材料は、例えば、次のようにして製造することができる。 まず、上述の各種材料を、水又は溶剤に溶解、乳化又は分散させて感光性組成物 溶液を調製する。
[0093] 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—へキサノール等のアルコール類；アセトン、メ チルェチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロへキサノン、ジイソプチルケトンなど のケトン類；酢酸ェチル、酢酸ブチル、酢酸 n—ァミル、硫酸メチル、プロピオン酸 ェチル、フタル酸ジメチル、安息香酸ェチル、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、ェ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、クロ口ホルム、 1, 1, 1—トリクロロェタン、塩化メチ レン、モノクロ口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、ジェチル エーテノレ、エチレングリコーノレモノメチノレエーテノレ、エチレングリコーノレモノエチノレエ 一テル、 1ーメトキシー 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 チルァセトアミド、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ぐ 2種以上を併用してもよい。また、公知の界面活性剤を添 カロしてちょい。
[0094] 次に、前記感光性組成物溶液を支持体上に塗布し、乾燥させることにより感光層を 形成し、パターン形成材料を製造することができる。
前記感光性組成物溶液の塗布方法としては、特に制限はなぐ 目的に応じて適宜 選択することができる力 例えば、スプレー法、ロールコート法、回転塗布法、スリット コート法、エタストルージョンコート法、カーテンコート法、ダイコート法、グラビアコート 法、ワイヤーバーコート法、ナイフコート法等の各種の塗布方法が挙げられる。
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°Cの温度で 30秒間〜 15分間程度である。
[0095] < <支持体 > >
前記支持体としては、特に制限はなぐ 目的に応じて適宜選択することができるが、 前記感光層を剥離可能であり、かつ光の透過性が良好であるものが好ましぐ更に表 面の平滑性が良好であることがより好ましい。
[0096] 前記支持体は、合成樹脂製で、かつ透明であるものが好ましぐ例えば、ポリエチレ ンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、三酢酸セ ルロース、二酢酸セルロース、ポリ（メタ）アクリル酸アルキルエステル、ポリ（メタ）アタリ ル酸エステル共重合体、ポリ塩化ビュル、ポリビュルアルコール、ポリカーボネート、 ポリスチレン、セロファン、ポリ塩ィ匕ビユリデン共重合体、ポリアミド、ポリイミド、塩ィ匕ビ -ル '酢酸ビュル共重合体、ポリテトラフロロエチレン、ポリトリフロロエチレン、セル口 ース系フィルム、ナイロンフィルム等の各種のプラスチックフィルムが挙げられ、これら の中でも、ポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。これらは、 1種単独で使用して もよぐ 2種以上を併用してもよい。
[0097] 前記支持体の厚みは、特に制限はなぐ 目的に応じて適宜選択することができるが 、 ί列免ば、、 2〜150 μ m力 S好ましく、 5〜： LOO μ m力 Sより好ましく、 8〜50 μ m力 S特に好 ましい。
[0098] 前記支持体の形状は、特に制限はなぐ 目的に応じて適宜選択することができるが
、長尺状が好ましい。前記長尺状の支持体の長さは、特に制限はなぐ例えば、 10
〜20, OOOmの長さのものが挙げられる。
[0099] < <保護フィルム > >
前記パターン形成材料は、前記感光層上に保護フィルムを形成してもよ 、。
前記保護フィルムとしては、例えば、前記支持体に使用されるもの、紙、ポリエチレ ン、ポリプロピレン力ラミネートされた紙、などが挙げられ、これらの中でも、ポリエチレ ンフィルム、ポリプロピレンフィルムが好ましい。
前記保護フィルムの厚みは、特に制限はなぐ 目的に応じて適宜選択することがで きる力 例えば、 5〜： LOO μ m力 S好ましく、 8〜50 μ m力 Sより好ましく、 10〜30 μ m力 S 特に好ましい。
前記保護フィルムを用いる場合、前記感光層及び前記支持体の接着力 Aと、前記 感光層及び保護フィルムの接着力 Bとが、接着力 A>接着力 Bの関係であることが好 ましい。
[0100] 前記支持体と保護フィルムとの組合せ (支持体 Z保護フィルム）としては、例えば、 ポリエチレンテレフタレート Zポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート Zポリエチレ ン、ポリ塩化ビュル Zセロファン、ポリイミド Zポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレ ート zポリエチレンテレフタレートなどが挙げられる。また、支持体及び保護フィルム の少なくとも 、ずれかを表面処理することにより、上述のような接着力の関係を満たす ことができる。前記支持体の表面処理は、前記感光層との接着力を高めるために施 されてもよぐ例えば、下塗層の塗設、コロナ放電処理、火炎処理、紫外線照射処理 、高周波照射処理、グロ一放電照射処理、活性プラズマ照射処理、レーザ光線照射 処理などを挙げることができる。 [0101] また、前記支持体と前記保護フィルムとの静摩擦係数は、 0. 3〜1. 4が好ましぐ 0 . 5〜1. 2力より好まし!/ヽ。
前記静摩擦係数が、 0. 3未満であると、滑り過ぎるため、ロール状にした場合に卷 ズレが発生することがあり、 1. 4を超えると、良好なロール状に巻くことが困難となるこ とがある。
[0102] 前記パターン形成材料は、例えば、円筒状の卷芯に巻き取って、長尺状でロール 状に巻かれて保管されることが好ましい。前記長尺状のパターン形成材料の長さは、 特に制限はなぐ例えば、 10-20, OOOmの範囲力も適宜選択することができる。ま た、ユーザーが使いやすいようにスリット加工し、 100〜1, OOOmの範囲の長尺体を ロール状にしてもよい。なお、この場合には、前記支持体が一番外側になるように卷 き取られることが好ましい。また、前記ロール状のパターン形成材料をシート状にスリ ットしてもよい。保管の際、端面の保護、エッジフュージョンを防止する観点から、端 面にはセパレーター（特に防湿性のもの、乾燥剤入りのもの）を設置することが好まし く、また梱包も透湿性の低 、素材を用いる事が好ま 、。
[0103] 前記保護フィルムは、前記保護フィルムと前記感光層との接着性を調整するために 表面処理してもよい。前記表面処理は、例えば、前記保護フィルムの表面に、ポリオ ルガノシロキサン、弗素化ポリオレフイン、ポリフルォロエチレン、ポリビュルアルコー ル等のポリマーからなる下塗層を形成させる。該下塗層の形成は、前記ポリマーの塗 布液を前記保護フィルムの表面に塗布した後、 30〜150°C (特に 50〜120°C)で 1 〜30分間乾燥させることにより形成させることができる。また、前記感光層、前記支持 体、前記保護フィルムの他に、剥離層、接着層、光吸収層、表面保護層などの層を 有してちょい。
[0104] <被処理基体 >
前記被処理基体 (以下、「基体」ということがある）としては、特に制限はなぐ公知の 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 することができるが、板状の基体 (基板)が好ましぐ具体的には、公知のプリント配線 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 榭脂性のフィルム、紙、金属板などが挙げられる。 [0105] 前記基体は、該基体上に前記パターン形成材料における感光層が重なるようにし て積層してなる積層体を形成して用いることができる。即ち、前記積層体におけるパ ターン形成材料の前記感光層に対して露光することにより、露光した領域を硬化させ 、後述する現像工程によりパターンを形成することができる。
[0106] 前記パターン形成材料は、プリント配線板、カラーフィルタや柱材、リブ材、スぺー 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、特に本発明のパターン形成方法に好適に 用!/、ることができる。
[0107] [その他工程]
前記その他の工程としては、特に制限はなぐ公知のパターン形成における工程の 中から適宜選択することが挙げられる力 例えば、現像工程、エッチング工程、メツキ 工程などが挙げられる。これらは、 1種単独で使用してもよぐ 2種以上を併用してもよ い。
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、パターンを形成する 工程である。
[0108] 前記未硬化領域の除去方法としては、特に制限はなぐ 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。
[0109] 前記現像液としては、特に制限はなぐ 目的に応じて適宜選択することができるが、 例えば、アルカリ性水溶液、水系現像液、有機溶剤などが挙げられ、これらの中でも 、弱アルカリ性の水溶液が好ましい。該弱アルカリ水溶液の塩基成分としては、例え ば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸ィ匕カリウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム 、炭酸カリウム、炭酸水素リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、リン酸ナト リウム、リン酸カリウム、ピロリン酸ナトリウム、ピロリン酸カリウム、硼砂などが挙げられる
[0110] 前記弱アルカリ性の水溶液の pHは、例えば、約 8〜12が好ましぐ約 9〜： L 1がより 好ましい。前記弱アルカリ性の水溶液としては、例えば、 0. 1〜5質量％の炭酸ナトリ ゥム水溶液又は炭酸カリウム水溶液などが挙げられる。 前記現像液の温度は、前記感光層の現像性に合わせて適宜選択することができる 力 例えば、約 25°C〜40°Cが好ましい。
[0111] 前記現像液は、界面活性剤、消泡剤、有機塩基 (例えば、エチレンジァミン、エタノ ールァミン、テトラメチルアンモ -ゥムハイドロキサイド、ジエチレントリァミン、トリェチ 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、ラタトン類 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ぐ有機溶剤単独であってもよ 、。
[0112] 前記エッチング工程としては、公知のエッチング処理方法の中力 適宜選択した方 法により行うことができる。
前記エッチング処理に用いられるエッチング液としては、特に制限はなぐ 目的に 応じて適宜選択することができるが、例えば、前記金属層が銅で形成されている場合 には、塩化第二銅溶液、塩化第二鉄溶液、アルカリエッチング溶液、過酸化水素系 エッチング液などが挙げられ、これらの中でも、エッチングファクターの点力 塩ィ匕第 二鉄溶液が好ましい。
前記エッチング工程によりエッチング処理した後に前記パターンを除去することによ り、前記基体の表面に永久パターンを形成することができる。
前記永久パターンとしては、特に制限はなぐ 目的に応じて適宜選択することがで き、例えば、配線パターンなどが好適に挙げられる。
[0113] 前記メツキ工程としては、公知のメツキ処理の中から適宜選択した適宜選択した方 法により行うことができる。
前記メツキ処理としては、例えば、硫酸銅メツキ、ピロリン酸銅メツキ等の銅メツキ、ハ ィフローはんだメツキ等のはんだメツキ、ワット浴 (硫酸ニッケル—塩ィ匕ニッケル)メツキ 、スルファミン酸ニッケル等のニッケルメツキ、ハード金メッキ、ソフト金メッキ等の金メッ キなど処理が挙げられる。
前記メツキ工程によりメツキ処理した後に前記パターンを除去することにより、また更 に必要に応じて不要部をエッチング処理等で除去することにより、前記基体の表面に 永久パターンを形成することができる。 [0114] 本発明のパターン形成方法は、前記パターン形成材料の被露光面上に形成される 前記パターンの解像度のばらつきや濃度のむらを軽減し、結像させる像の歪みを抑 制することにより、パターンを高精細に、かつ、効率よく形成可能であるため、高精細 な露光が必要とされる各種パターンの形成などに好適に使用することができ、特に高 精細な配線パターンの形成に好適に使用することができる。
[0115] 〔プリント配線板の製造方法〕
本発明のパターン形成方法は、プリント配線板の製造、特にスルーホール又はビア ホールなどのホール部を有するプリント配線板の製造に好適に用いることができる。 以下、本発明のパターン形成方法を利用したプリント配線板の製造方法について説 明する。
[0116] 特に、スルーホール又はビアホールなどのホール部を有するプリント配線板の製造 方法としては、（1)前記基体としてホール部を有するプリント配線板形成用基板上に 、前記パターン形成材料を、その感光層が前記基体側となる位置関係にて積層して 積層体形成し、（2)前記積層体の前記基体とは反対の側から、配線パターン形成領 域及びホール部形成領域に光照射行！ヽ感光層を硬化させ、 (3)前記積層体から前 記パターン形成材料における支持体を除去し、（4)前記積層体における感光層を現 像して、該積層体中の未硬化部分を除去することによりパターンを形成することがで きる。
[0117] なお、前記（3)における前記支持体の除去は、前記（2)と前記 (4)との間で行う代 わりに、前記（1)と前記（2)との間で行ってもよい。
[0118] その後、プリント配線板を得るには、前記形成したパターンを用いて、前記プリント 配線板形成用基板をエッチング処理又はメツキ処理する方法 (例えば、公知のサブト ラタティブ法又はアディティブ法 (例えば、セミアディティブ法、フルアディティブ法)） により処理すればよい。これらの中でも、工業的に有利なテンティングでプリント配線 板を形成するためには、前記サブトラクティブ法が好ましい。前記処理後プリント配線 板形成用基板に残存する硬化榭脂は剥離させ、また、前記セミアディティブ法の場 合は、剥離後さらに銅薄膜部をエッチングすることにより、所望のプリント配線板を製 造することができる。また、多層プリント配線板も、前記プリント配線板の製造法と同様 に製造が可能である。
[0119] 次に、前記パターン形成材料を用いたスルーホールを有するプリント配線板の製造 方法について、更に説明する。
[0120] まずスルーホールを有し、表面が金属メツキ層で覆われたプリント配線板形成用基 板を用意する。前記プリント配線板形成用基板としては、例えば、銅張積層基板及び ガラス一エポキシなどの絶縁基材に銅メツキ層を形成した基板、又はこれらの基板に 層間絶縁膜を積層し、銅メツキ層を形成した基板 (積層基板)を用いることができる。
[0121] 次に、前記パターン形成材料上に保護フィルムを有する場合には、該保護フィルム を剥離して、前記パターン形成材料における感光層が前記プリント配線板形成用基 板の表面に接するようにして加圧ローラを用いて圧着する (積層工程)。これにより、 前記プリント配線板形成用基板と前記積層体とをこの順に有する積層体が得られる。 前記パターン形成材料の積層温度は、特に制限はなぐ例えば、室温（15〜30°C )、又は加熱下（30〜180°C)が挙げられ、これらの中でも、加温下（60〜140°C)が 好ましい。
前記圧着ロールのロール圧は、特に制限はなぐ例えば、 0. l〜lMPaが好ましい 前記圧着の速度は、特に制限はなぐ l〜3mZ分が好ましい。
また、前記プリント配線板形成用基板を予備加熱しておいてもよぐまた、減圧下で 積層してちょい。
[0122] 前記積層体の形成は、前記プリント配線板形成用基板上に前記パターン形成材料 における前記感光層を積層して形成する方法以外に、前記パターン形成材料の感 光層を製造するための感光性組成物溶液を、前記プリント配線板形成用基板の表面 に直接塗布し、乾燥させることにより形成する方法であってもよい。
[0123] 次に、前記積層体の基体とは反対側の面から、光を照射して感光層を硬化させる。
なおこの際、必要に応じて (例えば、支持体の光透過性が不十分な場合など)支持 体を剥離して力 露光を行ってもょ 、。
[0124] この時点で、前記支持体を未だ剥離して!/、な 、場合には、前記積層体から該支持 体を剥がす (支持体剥離工程)。 [0125] 次に、前記プリント配線板形成用基板上の感光層の未硬化領域を、適当な現像液 にて溶解除去して、配線パターン形成用の硬化層とスルーホールの金属層保護用 硬化層のパターンを形成し、前記プリント配線板形成用基板の表面に金属層を露出 させる（現像工程)。
[0126] また、現像後に必要に応じて後加熱処理や後露光処理によって、硬化部の硬化反 応を更に促進させる処理をおこなってもよ 、。現像は上記のようなウエット現像法であ つてもよく、ドライ現像法であってもよい。
[0127] 次いで、前記プリント配線板形成用基板の表面に露出した金属層をエッチング液 で溶解除去する（エッチング工程)。スルーホールの開口部は、硬化榭脂組成物 (テ ント膜)で覆われているので、エッチング液がスルーホール内に入り込んでスルーホ ール内の金属メツキを腐食することなぐスルーホールの金属メツキは所定の形状で 残ることになる。これより、前記プリント配線板形成用基板に配線パターンが形成され る。
[0128] 前記エッチング液としては、特に制限はなぐ 目的に応じて適宜選択することができ る力 例えば、前記金属層が銅で形成されている場合には、塩化第二銅溶液、塩ィ匕 第二鉄溶液、アルカリエッチング溶液、過酸ィ匕水素系エッチング液などが挙げられ、 これらの中でも、エッチングファクターの点から塩ィ匕第二鉄溶液が好ましい。
[0129] 次に、強アルカリ水溶液などにて前記硬化層を剥離片として、前記プリント配線板 形成用基板から除去する (硬化物除去工程)。
前記強アルカリ水溶液における塩基成分としては、特に制限はなぐ例えば、水酸 化ナトリウム、水酸ィ匕カリウムなどが挙げられる。
前記強アルカリ水溶液の pHは、例えば、約 12〜14が好ましぐ約 13〜14がより好 ましい。
前記強アルカリ水溶液としては、特に制限はなぐ例えば、 1〜10質量％の水酸ィ匕 ナトリウム水溶液又は水酸ィ匕カリウム水溶液などが挙げられる。
[0130] また、プリント配線板は、多層構成のプリント配線板であってもよ 、。
なお、前記パターン形成材料は上記のエッチングプロセスのみでなぐメツキプロセ スに使用してもよい。前記メツキ法としては、例えば、硫酸銅メツキ、ピロリン酸銅メツキ 等の銅メツキ、ハイフローはんだメツキ等のはんだメツキ、ワット浴 (硫酸ニッケル一塩 ィ匕ニッケル）メツキ、スルファミン酸ニッケル等のニッケルメツキ、ハード金メッキ、ソフト 金メッキ等の金メッキなどが挙げられる。 実施例
[0131] 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。
[0132] (実施例 1)
パターン形成材料の製造
前記支持体として 20 μ m厚のポリエチレンテレフタレートフィルムに、下記の組成か らなる感光性組成物溶液を塗布し乾燥させて、 15 m厚の感光層を形成し、前記パ ターン形成材料を製造した。
[0133] [感光性組成物溶液の組成]
'メタクリル酸 Zメチルメタタリレート Zスチレン共重合体 (共重合体組成 (質量比）： 29/19/52,質量平均分子量： 60, 000、酸価 189) 11. 8質量部
•下記構造式（1)で表される重合性モノマー 5. 6質量部
•へキサメチレンジイソシァネートとペンタエチレンォキシドモノメタアタリレートの 1Z2モル比付加物 5. 0質量部
•ドデカプロピレングリコールジアタリレート 0. 56質量部
•N メチルアタリドン 0. 11質量部
•2, 2 ビス（o クロ口フエ-ル）一 4, 4' , 5, 5' —テトラフエ-ルビイミ ダゾール 2. 17質量部
•2 メルカプトべンズイミダゾール 0. 23質量部
'マラカイトグリーンシユウ酸塩 0. 02質量部
•ロイコクリスタルバイオレット 0. 26質量部
•メチルェチルケトン 40質量部
•1ーメトキシ 2—プロパノール 20質量部
[0134] [化 1]
Figure imgf000040_0001
構造式（1 )
但し、構造式（1)中、 m+nは、 10を表す。
[0135] 前記パターン形成材料の感光層の上に、前記保護フィルムとして 20 μ m厚のポリ エチレンフイノレムを積層した。
次に、前記基体として、表面を研磨、水洗、乾燥した銅張積層板 (スルーホールな し、銅厚み 12 m)の表面に、前記パターン形成材料の保護フィルムを剥がしながら 、該パターン形成材料の感光層が前記銅張積層板に接するようにしてラミネーター（ MODEL8B— 720— PH、大成ラミネーター (株)製)を用いて圧着させ、前記銅張 積層板と、前記感光層と、前記ポリエチレンテレフタレートフィルム (支持体）とがこの 順に積層された積層体を調製した。
圧着条件は、圧着ロール温度 105°C、圧着ロール圧力 0. 3MPa、ラミネート速 度 lmZ分とした。
[0136] 前記調製した積層体におけるパターン形成材料の感光層に対して下記の露光装 置を用いた方法により露光を行い、解像度、ジャギーの有無、及びエッジラフネスを 以下の方法により評価した。結果を表 1に示す。
[0137] <解像度 >
(1)最短現像時間の測定方法
前記積層体力 前記支持体を剥がし取り、銅張積層板上の前記感光層の全面に 3 0°Cの 1質量％炭酸ナトリウム水溶液を 0. 15MPaの圧力にてスプレーし、炭酸ナトリ ゥム水溶液のスプレー開始力 銅張積層板上の感光層が溶解除去されるまでに要し た時間を測定し、これを最短現像時間とした。
この結果、前記最短現像時間は、 10秒であった。
[0138] (2)感度の測定
前記調製した積層体におけるパターン形成材料の感光層に対し、前記支持体側か ら、以下に説明する露光装置を用いて、 0. lmj/cm2から 21/2倍間隔で lOOmj/c m2までの光エネルギー量の異なる光を照射し、前記感光層の一部の領域を硬化さ せた。室温にて 10分間静置した後、前記積層体から前記支持体を剥がし取り、銅張 積層板上の感光層の全面に、 30°Cの 1質量％炭酸ナトリウム水溶液をスプレー圧 0. 15MPaにて前記（1)で求めた最短現像時間の 2倍の時間スプレーし、未硬化の領 域を溶解除去して、残った硬化領域の厚みを測定した。次いで、光の照射量と、硬 化層の厚さとの関係をプロットして感度曲線を得た。該感度曲線から、硬化領域の厚 みが露光前の感光層と同じ 15 mとなった時の光エネルギー量を、感光層を硬化さ せるために必要な光エネルギー量とした。
この結果、前記感光層を硬化させるために必要な光エネルギー量は、 3. 5mj/c m (？めった。
[0139] < <露光装置 > >
前記露光装置として、図 2に示した構成の露光ヘッドを備え、図 1に示す外観のフラ ットベットタイプの露光装置を用いた。制御ユニット 42は、図 8に示す制御回路を有す る。前記露光ヘッドは、前記光照射手段として半導体レーザ光源と、前記光変調手 段として図 3に概略図を示した DMD36において、マイクロミラー 40力 主走査方向 に 1024個配列され、副走査方向に 768組配列された内、 1024個 X 256列のみを 駆動するように制御した DMD36を備えて 、る。
該露光ヘッドを、走査方向に対し、前記 DMDの列方向が 15° となるように配置し 、該露光ヘッドを走査方向に相対的に移動させて露光を行った。
[0140] 各パラメータを図 16に示した値と同様に設定して、露光を行った。このとき、図 16か ら明らかなとおり、オリジナル画像 80の傾斜角度 15°の前後でいずれもジャギーが発 生することがなぐ良好な描画パターンが得られることが期待される。
[0141] (3)解像度の測定
前記（1)の最短現像時間の評価方法と同じ方法及び条件で前記積層体を作製し、 室温（23°C、 55%RH)にて 10分間静置した。得られた積層体のポリエチレンテレフ タレートフィルム（支持体)上から、前記露光装置を用いて、ライン Zスペース = 1Z1 でライン幅 10 μ m〜50 μ mまで 1 μ m刻みで各線幅の露光を行う。この際の露光量 は、前記（2)で測定した前記パターン形成材料の感光層を硬化させるために必要な 光エネルギー量である。室温にて 10分間静置した後、前記積層体からポリエチレン テレフタレートフィルム (支持体)を剥がし取る。銅張積層板上の感光層の全面に 30 °Cの 1質量％炭酸ナトリウム水溶液をスプレー圧 0. 15MPaにて前記（1)で求めた最 短現像時間の 2倍の時間スプレーし、未硬化領域を溶解除去する。この様にして得 られた硬化榭脂パターン付き銅張積層板の表面を光学顕微鏡で観察し、硬化榭脂 パターンのラインにッマリ、ョレ等の異常が無ぐかつスペース形成可能な最小のライ ン幅を測定し、これを解像度とした。該解像度は数値が小さいほど良好である。
[0142] <ジャギーの有無 >
前記積層体に、前記露光装置を用いて、前記露光ヘッドの走査方向と直交する方 向の横線パターンが形成されるように照射して露光し、前記感光層の一部の領域を 前記解像度の測定における（3)と同様にしてパターンを形成した。
形成されたパターンのうち、ライン幅 30 mのラインの任意の 5箇所について、レー ザ顕微鏡 (VK— 9500、キーエンス (株)製;対物レンズ 50倍)を用いて観察し、ジャ ギ一の有無を評価した。ジャギーピッチ pjiの許容範囲は 5 111〜+ 5 111、ジャギ 一振幅 ajiの許容範囲を— 1 m〜+ 1 mとし、許容範囲を外れたものについて、ジ ャギ一有りとして評価した。
[0143] <エッジラフネス >
前記積層体に、前記露光装置を用いて、前記露光ヘッドの走査方向と直交する方 向の横線パターンが形成されるように照射して露光し、前記感光層の一部の領域を 前記解像度の測定における（3)と同様にしてパターンを形成した。得られたパターン のうち、ライン幅 30 /z mのラインの任意の 5箇所について、レーザ顕微鏡 (VK— 950 0、キーエンス (株)製;対物レンズ 50倍)を用いて観察し、視野内のエッジ位置のうち 、最も膨らんだ箇所（山頂部)と、最もくびれた箇所 (谷底部)との差を絶対値として求 め、観察した 5箇所の平均値を算出し、これをエッジラフネスとした。該エッジラフネス は、値が小さい程、良好な性能を示すため好ましい。
[0144] (実施例 2)
実施例 1において、露光装置における前記各パラメータを、図 18に示した値と同様 に設定して露光を行った以外は、実施例 1と同様にしてパターンを形成し、解像度、 ジャギーの有無、及びエッジラフネスを評価した。結果を表 1に示す。
なお、このとき、図 18から明らかなとおり、オリジナル画像 80の傾斜角度 15°の前後 でいずれもジャギーが発生することがなぐ良好な描画パターンが得られることが期 待される。
[0145] (実施例 3)
実施例 1にお 、て、感光性組成物溶液のへキサメチレンジイソシァネートとペンタエ チレンォキシドモノメタアタリレートの 1Z2モル比付加物を、下記構造式（2)で表され る化合物に代えた以外は実施例 1と同様にしてパターン形成材料、及び積層体を調 製し、パターンを形成し、解像度、ジャギーの有無、及びエッジラフネスを評価した。 結果を表 1に示す。
なお、最短現像時間は 10秒であり、前記感光層を硬化させるために必要な光エネ ルギー量は 3. 5mjZcm2であった。
[0146] [化 2]
Figure imgf000043_0001
構造式（2)
[0147] (実施例 4)
実施例 1ぉ 、て、感光性組成物溶液のへキサメチレンジイソシァネートとペンタエチ レンォキシドモノメタアタリレートの 1Z2モル比付加物を、下記構造式（3)に示すィ匕 合物に代えた以外は実施例 1と同様にしてパターン形成材料、及び積層体を調製し 、ノターンを形成し、解像度、ジャギーの有無、及びエッジラフネスを評価した。結果 を表 1に示す。
なお、最短現像時間は 10秒であり、前記感光層を硬化させるために必要な光エネ ルギー量は 3. 5mjZcm2であった。
[0148] [化 3]
■c(cH;OCH?CH(,OCON H-(CH , ;)fi-N HCOO-(CH2CH;0}RCO I 構 ェ (3j
[0149] (実施例 5) 実施例 lにお 、て、メタクリル酸 Zメチルメタタリレート Zスチレン共重合体 (共重合 体組成（質量比）： 29Z19Z52、質量平均分子量： 60, 000、酸価 189)を、メチル メタタリレート Zスチレン Zベンジルメタタリレート Zメタクリル酸共重合体 (共重合体 組成（質量比） : 8/30/37/25,質量平均分子量： 60, 000、酸価 163)に代えた こと以外は実施例 1と同様にしてパターン形成材料、及び積層体を調製し、パターン を形成し、解像度、ジャギーの有無、及びエッジラフネスを評価した。結果を表 1に示 す。
なお、最短現像時間は 10秒であり、感光層を硬化させるために必要な光エネルギ 一直 ίま 4mj/ cm (？あつ 7こ。
[0150] (比較例 1)
実施例 1において、各パラメータの設定及び変更を行わずに露光を行った以外は、 実施例 1と同様にして、パターン形成材料、及び積層体を調製し、パターンを形成し 、解像度、ジャギーの有無、及びエッジラフネスを評価した。結果を表 1に示す。 なお、最短現像時間は 10秒であり、感光層を硬化させるために必要な光エネルギ 一直は 3. 5mJ, cmであった。
[0151] [表 1]
Figure imgf000044_0001
[0152] 表 1の結果から、比較例 1のパターンと比較して、本発明のパターン形成方法により 形成された実施例 1〜5のパターンは、ジャギーが抑制され、エッジラフネスも小さぐ 高精細であることがわ力つた。また、実施例 1〜5のパターンを形成する露光工程に おいて、露光速度を低下させることなく所望のパターンを形成できたことから、本発明 のパターン形成方法は、効率よく高精細なパターンが形成できることがわ力つた。 産業上の利用可能性
本発明のパターン形成方法は、露光速度を低下させることなぐジャギーが低減さ れた所望の描画パターンを被露光面上に形成することにより、配線パターン等の永 久パターンを高精細に、かつ効率よく形成可能であるため、高精細な露光が必要とさ れる各種パターンの形成などに好適に使用することができ、特に高精細な配線バタ ーンの形成に好適に使用することができる。

Claims

請求の範囲
[1] 支持体上に感光層を有するパターン形成材料における該感光層を、被処理基体 上に積層した後、該感光層に対し、
光照射手段、及び前記光照射手段からの光を受光し出射する n個 (ただし、 nは 2 以上の自然数)の 2次元状に配列された描素部を有し、パターン情報に応じて前記 描素部を制御可能な光変調手段を備えた露光ヘッドであって、該露光ヘッドの走査 方向に対し、前記描素部の列方向が所定の傾斜角度をなすように配置された露光 ヘッドを用い、該露光ヘッドを走査方向に相対的に移動させて露光を行うことを少な くとも含み、
該露光が、
前記パターン情報に対応する描画パターンにおいて、前記描素部により形成され た描画画素で再現されることにより生じるジャギーのジャギーピッチ及びジャギー振 幅の少なくともいずれかが所定値以下となるよう、
(a)隣接する前記描素部により形成される前記描画画素の配列ピッチ、
(b)複数の前記描画画素からなる二次元状の描画画素群の前記走査方向に対す る傾斜角度、
(c)前記走査方向に対する前記描画画素の描画ピッチ、及び
(d)前記走査方向と略直交する方向に隣接して形成される前記描画画素の前記走 查方向に対する描画位置の位相差、
の少なくともいずれかを設定し、前記パターン情報に基づいて前記描素部を所定の タイミングで変調制御して行われることを特徴とするパターン形成方法。
[2] 光変調手段が、空間光変調素子である請求項 1に記載のパターン形成方法。
[3] 空間光変調素子が、デジタルマイクロミラーデバイス (DMD)である請求項 1から 2 の!、ずれかに記載のパターン形成方法。
[4] 露光が、描画画素群回転手段、描画倍率変更手段、描画タイミング変更手段、移 動速度変更手段、及び位相差変更手段の少なくともいずれかを備えた露光装置を 用いて行われる請求項 1から 3のいずれかに記載のパターン形成方法。
[5] 描画画素群回転手段により、露光ヘッドの全体、及び光変調手段のいずれかを回 転させ、傾斜角度 (b)を変更する請求項 1から 4のいずれかに記載のパターン形成方 法。
[6] 描画倍率変更手段により、感光層の被露光面上に形成される描画画素の描画倍 率を変更し、配列ピッチ (a)、及び描画ピッチ (c)のいずれかを調整する請求項 1から
4の 、ずれかに記載のパターン形成方法。
[7] 描画タイミング変更手段により、描素部による感光層の被露光面上への描画タイミ ングを変更し、描画ピッチ（c)を調整する請求項 1から 4の 、ずれかに記載のパター ン形成方法。
[8] 移動速度変更手段により、感光層の被露光面に対する露光ヘッドの相対移動速度 を変更し、描画ピッチ (c)を調整する請求項 1から 4のいずれかに記載のパターン形 成方法。
[9] 位相差変更手段により、隣接する描素部の変調制御のタイミングの位相差を変更し 、位相差 (d)を変更する請求項 1から 4の 、ずれかに記載のパターン形成方法。
[10] 描画パターンに応じて、配列ピッチ (a)、傾斜角度 (b)、描画ピッチ (c)、及び位相 差 (d)の少なくとも 、ずれかを設定する請求項 1から 9の 、ずれかに記載のパターン 形成方法。
[11] 描画パターンの走査方向に対する傾斜角度に応じて、配列ピッチ (a)、傾斜角度（ b)、描画ピッチ (c)、及び位相差 (d)の少なくともいずれかを設定する請求項 1から 1 0の 、ずれかに記載のパターン形成方法。
[12] 走査方向と直交、又は略直交する方向の描画パターンにおいて生じるジャギーの ジャギーピッチ及びジャギー振幅のいずれかが、所定値以下になるよう、配列ピッチ（ a)、傾斜角度 (b)、描画ピッチ (c)、及び位相差 (d)の少なくともいずれかを設定する 請求項 1から 11のいずれかに記載のパターン形成方法。
[13] 配列ピッチ (a)、傾斜角度 (b)、描画ピッチ (c)、及び位相差 (d)の調整が、
前記描素部により前記感光層の被露光面上に形成される描画画素の中心点として 規定される制御点の
(e)前記制御点の略走査方向に沿った制御点列のピッチ、 (g)前記制御点の前記走査方向に対するピッチ、及び
(h)前記走査方向と略直交する方向に隣接する前記制御点の前記走査方向に対 する位相差、
の少なくともいずれかを、描画パターンのジャギーが低減されるように制御することに より行われる請求項 1から 12のいずれかに記載のパターン形成方法。
[14] 制御点列のピッチ (e)、並び方向（f)、前記制御点の前記走査方向に対するピッチ
(g)、及び位相差 (h)の少なくともいずれかと、ジャギーピッチ及びジャギー振幅の少 なくともいずれかにより規定されるジャギーの形状との相関関係を求め、
該相関関係に基づ 、て前記 (e)〜 (h)の 、ずれかを設定、又は変更する請求項 1 3に記載のパターン形成方法。
[15] ジャギーの形状が許容範囲内となる制御点列のピッチ (e)、並び方向（f)、前記制 御点の前記走査方向に対するピッチ (g)、及び位相差 (h)の少なくとも 、ずれかの条 件を、選択条件として規定する請求項 13から 14のいずれかに記載のパターン形成 方法。
[16] ジャギーの形状が許容範囲外となる制御点列のピッチ (e)、並び方向（f)、前記制 御点の前記走査方向に対するピッチ (g)、及び位相差 (h)の少なくとも 、ずれかの条 件を、禁止条件として規定する請求項 13から 14のいずれかに記載のパターン形成 方法。
[17] 描画パターンの方向に対応して、制御点列のピッチ（e)、並び方向（f)、前記制御 点の前記走査方向に対するピッチ (g)、及び位相差 (h)の少なくともいずれかと、ジ ャギーピッチ及びジャギー振幅の少なくともいずれかにより規定されるジャギーの形 状との相関関係を求める請求項 13から 16のいずれかに記載のパターン形成方法。
[18] 所定の領域内の描画パターン毎に、制御点列のピッチ (e)、並び方向（f)、前記制 御点の前記走査方向に対するピッチ (g)、及び位相差 (h)の少なくとも 、ずれかと、 ジャギーピッチ及びジャギー振幅の少なくともいずれかにより規定されるジャギーの 形状との相関関係を求める請求項 14から 15のいずれかに記載のパターン形成方法
[19] 光照射手段が、 2以上の光を合成して照射可能である請求項 1から 18のいずれか に記載のパターン形成方法。
[20] 露光が行われた後、感光層の現像を行う請求項 1から 19のいずれかに記載のパタ ーン形成方法。
[21] 現像が行われた後、永久パターンの形成を行う請求項 20に記載のパターン形成方 法。
[22] 永久パターンが配線パターンであり、該永久パターンの形成がエッチング処理及び メツキ処理の少なくともいずれかにより行われる請求項 21に記載のパターン形成方 法。
[23] 感光層が、バインダーと、重合性化合物と、光重合開始剤とを含む請求項 1から 22 の!、ずれかに記載のパターン形成方法。
[24] バインダーが、酸性基を有する請求項 23に記載のパターン形成方法。
[25] バインダー力 ビュル共重合体である請求項 23から 24のいずれかに記載のパター ン形成方法。
[26] バインダーの酸価が、 70〜250mgKOHZgである請求項 23力ら 25のいずれ力に 記載のパターン形成方法。
[27] 重合性化合物が、ウレタン基及びァリール基の少なくともいずれかを有するモノマ 一を含む請求項 23から 26のいずれかに記載のパターン形成方法。
[28] 光重合開始剤が、ハロゲン化炭化水素誘導体、へキサァリールビイミダゾール、ォ キシム誘導体、有機過酸化物、チォ化合物、ケトンィ匕合物、芳香族ォ-ゥム塩及びメ タロセン類力も選択される少なくとも 1種を含む請求項 23から 27のいずれかに記載 のパターン形成方法。
[29] 感光層が、バインダーを 10〜90質量％含有し、重合性化合物を 5〜90質量％含 有する請求項 1から 28のいずれかに記載のパターン形成方法。
[30] 感光層の厚みが、 1〜： LOO mである請求項 1から 29のいずれかに記載のパター ン形成方法。
[31] 支持体が、合成樹脂を含み、かつ透明である請求項 1から 30のいずれかに記載の パターン形成方法。
[32] 支持体が、長尺状である請求項 1から 31のいずれかに記載のパターン形成方法。 パターン形成材料力 長尺状であり、ロール状に巻かれてなる請求項 1から 32のい ずれかに記載のパターン形成方法。
ノターン形成材料における感光層上に保護フィルムを形成する請求項 1から 33の いずれか〖こ記載のパターン形成方法。
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