專利名稱:圖案形成方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種圖案形成方法,所述圖案形成方法使通過空間光調(diào)制元件等光調(diào)制裝置調(diào)制而成的光成像于圖案形成材料上,并將該圖案形成材料曝光。
背景技術(shù):
公知的曝光裝置是,將用空間光調(diào)制元件等調(diào)制而成的光通過成像光學(xué)系統(tǒng),將由該光形成的像成像于規(guī)定的圖案形成材料上,將該圖案形成材料曝光。該曝光裝置基本上具備空間光調(diào)制元件、光源和成像光學(xué)系統(tǒng),其中,所述空間光調(diào)制元件是將根據(jù)各種控制信號對照射的光進(jìn)行調(diào)制的多個描素部排列成2維狀而成;所述光源是對該空間光調(diào)制元件進(jìn)行光照射;所述成像光學(xué)系統(tǒng)是將利用該空間光調(diào)制元件調(diào)制而成的光所形成的像成像于圖案形成材料上。(參照非專利文獻(xiàn)1及專利文獻(xiàn)1)。
作為上述空間光調(diào)制元件,例如可以舉出液晶顯示元件(LCD)、數(shù)字微鏡器件(DMD)等,該DMD是一種反射鏡裝置,其是將根據(jù)控制信號使反射面的角度發(fā)生變化的多數(shù)的微鏡作為上述描素部,在硅等半導(dǎo)體基板上排列成2維狀而成的。
在上述曝光裝置的使用中,想要放大投影于圖案形成材料上的像之類的要求也隨之增多,此時,使用放大成像光學(xué)系統(tǒng)作為上述成像光學(xué)系統(tǒng)。但是,此時存在的問題在于,如果將經(jīng)過上述空間光調(diào)制元件的光僅通到上述放大成像光學(xué)系統(tǒng),則來自上述空間光調(diào)制元件中的各描素部的光束放大,如果被投影則在圖案中描素尺寸變大,描素的清晰度降低。
因此,如上述專利文獻(xiàn)1所記載,有如下提案在用上述空間光調(diào)制元件調(diào)制的光的光路中配置第1成像光學(xué)系統(tǒng),在由該第1成像光學(xué)系統(tǒng)形成的成像面上,配置將分別與空間光調(diào)制元件的各描素部相對應(yīng)的微透鏡排列成陣列狀而成的微透鏡陣列;在通過該微透鏡陣列的光的光路上配置第2成像光學(xué)系統(tǒng),所述第2成像光學(xué)系統(tǒng)將由調(diào)制好的光形成的像成像于圖案形成材料或屏幕上;通過這些第1及第2成像光學(xué)系統(tǒng)對上述的像進(jìn)行放大投影。在該提案中,由于投影在圖案形成材料或屏幕上的像的尺寸被放大,另一方面,由于來自上述空間光調(diào)制元件的各描素部的光通過微透鏡陣列的各微透鏡進(jìn)行聚光,故投影的像中的描素尺寸(光點尺寸)縮小且保持小的狀態(tài),因此,也可以較高地確保像的清晰度。
另一方面,提案有如下構(gòu)成的曝光裝置使用DMD作為上述空間光調(diào)制元件,由該DMD和微透鏡陣列組合而成(參照專利文獻(xiàn)2)。另外,提案有以下這樣的曝光裝置,在同種曝光裝置中,在上述微透鏡陣列的后側(cè),配置具有與該微透鏡陣列的各微透鏡相對應(yīng)的開口(aperture)的開口板,僅使經(jīng)過對應(yīng)的上述微透鏡的光通過上述開口的曝光裝置(參照專利文獻(xiàn)3)。此時,通過在上述開口板的各開口防止來自與其不對應(yīng)的相鄰的微透鏡的光的入射,來提高消光比。
但是,這些提案存在的問題在于,使用通過上述微透鏡陣列的各微透鏡發(fā)生聚光的光,使在上述圖案形成材料上成像的像失真。特別是在使用上述DMD作為空間光調(diào)制元件時,該問題尤為明顯。
但是,為了提高上述圖案形成材料的分辨率,將該感光層的厚度變薄是有效的。但是,在是具有透孔或通孔(via hole)等孔部的印刷布線板的情況下,當(dāng)將該孔部上的感光層的膜厚減薄時,其存在的問題在于,保護(hù)該孔部的遮蓋膜(テント膜)在溶解除去感光層的未固化區(qū)域的工序及對露出的金屬層部分進(jìn)行蝕刻處理的工序中會遭到破壞。
謀求一種圖案形成方法,除了上述具有孔部的印刷布線板以外,還在需要對圖案形成材料的感光層的每個區(qū)域適當(dāng)提高硬度時,可以一邊維持分辨率,一邊提高遮蓋性。
因此,目前的現(xiàn)狀是,還不能提供一種通過抑制在上述圖案形成材料上成像的像的失真,可以高清晰高效率地形成布線圖案等永久圖案,而且高度均衡遮蓋性和分辨率的圖案形成方法,期待著進(jìn)一步的改進(jìn)開發(fā)。
專利文獻(xiàn)1特開2004-1244號公報專利文獻(xiàn)2特開2001-305663號公報專利文獻(xiàn)3特表2001-500628號公報非專利文獻(xiàn)1石川明人“マスクレス露光による開発短縮と量産適用化”“エレクロトニクス実裝技術(shù)”、株式會社技術(shù)調(diào)查會、Vol.18、No.6、2002年、p.74-79發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于,提供一種圖案形成方法,所述圖案形成方法通過抑制在至少具有感光層的圖案形成材料上成像的像的失真,可以高清晰且高效地形成布線圖案等永久圖案,而且同時高度地實現(xiàn)遮蓋性和分辨率。
用于解決上述課題的手段如下所述。亦即<1>一種圖案形成方法,其特征在于,其將至少具有感光層的圖案形成材料中的該感光層層疊在被處理基體上后,通過相對于該感光層的任意兩個以上的區(qū)域,照射能量各不相同的光,進(jìn)行曝光。在該<1>所述的圖案形成方法中,在感光層的每個區(qū)域變化照射的光的能量進(jìn)行曝光,由此,例如,在要求僅一部分區(qū)域比其它區(qū)域的硬度高時,可以通過僅對該區(qū)域照射高能量的光而容易地實現(xiàn),故不需要將感光層整體變厚,可以維持優(yōu)良的分辨率和蝕刻性。另外,可以對厚度不一樣的圖案形成材料的感光層進(jìn)行均勻的固化,可以避免因厚度不均勻引起的蝕刻不良等。照射的光的能量,可以換言為“曝光量”,其單位是(m)J/cm2。
<2>在上述<1>所述的圖案形成方法中,至少包含通過具有n個接受來自光照射裝置的光并射出的描素部的光調(diào)制裝置,使來自上述光照射裝置的光調(diào)制后,光通過排列好具有非球面的微透鏡的微透鏡陣列后進(jìn)行曝光,所述非球面可以矯正由上述描素部中的射出面的變形引起的像差的。在該<2>所述的圖案形成方法中,上述光照射裝置向上述光調(diào)制裝置照射光。該光照射裝置中的上述n個描素部通過接受來自上述光照射裝置的光并放射,調(diào)制所接受的來自上述光照射裝置的光。利用上述光調(diào)制裝置調(diào)制的光,其通過上述微透鏡陣列中的上述非球面,由此矯正由上述描素部中的射出面的變形引起的像差,抑制在上述圖案形成材料上成像的像的失真。其結(jié)果,高清晰地對上述圖案形成材料進(jìn)行曝光。例如,其后,通過將上述感光層顯影,形成高清晰的圖案。
<3>在上述<1>記載的圖案形成方法中,至少包含通過具有n個接受來自光照射裝置的光并射出的描素部的光調(diào)制裝置,使來自上述光照射裝置的光調(diào)制后,光通過排列好具有透鏡開口形狀的微透鏡的微透鏡陣列進(jìn)行曝光,所述的透鏡開口形狀不使來自上述描素部的外圍部的光入射。在該<3>記載的圖案形成方法中,上述光照射裝置向上述光調(diào)制裝置照射光。該光照射裝置中的上述n個描素部通過接受來自上述光照射裝置的光并放射,調(diào)制接受的來自上述光照射裝置的光。利用上述光調(diào)制裝置調(diào)制的光,利用上述光調(diào)制裝置調(diào)制的光,其通過具有不使來自微透鏡陣列中描素部的外圍部的光入射的透鏡開口形狀的微透鏡,由此可以防止在變形大的描素部的外圍部、特別是在四個角部反射的光變得不聚光,聚光的光發(fā)生偏斜。其結(jié)果,高清晰地對上述圖案形成材料進(jìn)行曝光。例如,其后,通過將上述感光層顯影,形成高清晰的圖案。
<4>在上述<3>所述的圖案形成方法中,微透鏡具有可以對由描素部中的射出面的變形引起的像差進(jìn)行矯正的非球面。在該<4>所述的圖案形成方法中,利用上述光調(diào)制裝置調(diào)制的光,其通過上述微透鏡陣列中的上述非球面,由此矯正由上述描素部中的射出面的變形引起的像差,抑制在上述圖案形成材料上成像的像的失真。其結(jié)果,高清晰地對上述圖案形成材料進(jìn)行曝光。例如,其后,通過將上述感光層顯影,形成高清晰的圖案。
<5>在上述<2>~<4>中任一項所述的圖案形成方法中,非球面是復(fù)曲(toric)面。在該<5>所述的圖案形成方法中,通過上述非球面是復(fù)曲(toric)面,有效地矯正由上述描素部中的放射面的變形形成的像差,有效地抑制成像于圖案形成材料上的像的失真。其結(jié)果,高清晰地對上述圖案形成材料進(jìn)行曝光。例如,其后,通過將上述感光層顯影,形成高清晰的圖案。
<6>在上述<3>~<5>中任一項所述的圖案形成方法中,微透鏡具有圓形的透鏡開口形狀。
<7>在上述<3>~<6>中任一項所述的圖案形成方法中,透鏡開口形狀通過在該透鏡面上設(shè)置遮光部來規(guī)定。
<8>在上述<1>~<7>中任一項所述的圖案形成方法中,被處理基體具有孔部,對該孔部上的孔部上感光層照射的光的能量和對該孔部上感光層以外的感光層照射的光的能量不同。在該<8>記載的圖案形成方法中,由于對上述孔部上感光層照射的光的能量與對上述該孔部上感光層以外的感光層照射的光的能量不同,故通過曝光后顯影,在上述孔部上,形成硬度與其它區(qū)域上不同的固化膜或不同厚度的固化膜。
<9>在上述<8>所述的圖案形成方法中,當(dāng)將對孔部上感光層照射的光的能量設(shè)定為A、將對該孔部上感光層以外的感光層照射的光的能量設(shè)定為B時,A>B。在該<9>記載的圖案形成方法中,特別是,在是具有透孔或通孔等孔部的印刷布線板用基板的情況下,通過使對該孔部上的孔部上感光層照射的光的能量大于對上述孔部上感光層以外(布線部的感光層)的感光層照射的光的能量,可以提高在孔部上形成的遮蓋膜的硬度,可以提高在顯影后的處理中該遮蓋膜的耐久性。進(jìn)而,即使在孔部的直徑較大時,也可以不增加感光層的厚度,而形成高硬度的遮蓋膜。
<10>在上述<2>~<9>中任一項所述的圖案形成方法中,光調(diào)制裝置可以根據(jù)圖案信息,控制在n個描素部中連續(xù)配置的任意不到n個的上述描素部。在該<10>所述的圖案形成方法中,根據(jù)圖案信息來控制在上述光調(diào)制裝置的n個描素部中連續(xù)配置的任意不到n個的描素部,由此以高速調(diào)制來自上述光照射裝置的光。
<11>在上述<2>~<10>中任一項所述的圖案形成方法中,光調(diào)制裝置是空間光調(diào)制元件。
<12>在上述<11>所述的圖案形成方法中,空間光調(diào)制元件是數(shù)字微鏡器件(DMD)。
<13>在上述<1>~<12>中任一項所述的圖案形成方法中,通過開口陣列(aperture array)進(jìn)行曝光。在該<13>所述的圖案形成方法中,通過開口陣列進(jìn)行曝光,由此提高消光比。其結(jié)果,極高清晰地進(jìn)行曝光。例如,其后,通過將上述感光層顯影,形成極高清晰的圖案。
<14>在上述<1>~<13>中任一項所述的圖案形成方法中,一邊使曝光光和感光層相對地移動,一邊進(jìn)行曝光。在該<14>所述的圖案形成材料中,通過一邊使上述調(diào)制成的光和上述感光層相對地移動一邊曝光,可以高速地進(jìn)行曝光。
<15>在上述<1>~<14>中任一項所述的圖案形成方法中,進(jìn)行曝光后,進(jìn)行感光層的顯影。
<16>在上述<15>所述的圖案形成方法中,在進(jìn)行顯影后,進(jìn)行永久圖案的形成。
<17>在上述<16>所述的圖案形成方法中,永久圖案是布線圖案,該永久圖案通過蝕刻處理及鍍敷處理的至少任意一種來形成。在該<17>所述的圖案形成方法中,上述永久圖案是上述布線圖案,該永久圖案是利用蝕刻處理及鍍敷處理的至少任意一種來形成,由此形成高清晰的布線圖案。
<18>在上述<2>~<17>中任一項所述的圖案形成方法中,光照射裝置可以合成兩個以上的光進(jìn)行照射。在該<18>所述的圖案形成材料中,上述光照射裝置可以合成兩個以上的光進(jìn)行照射,由此通過焦深較深的曝光光進(jìn)行曝光。其結(jié)果,非常高清晰地對上述圖案形成材料進(jìn)行曝光。例如,其后,通過將上述感光層顯影,形成非常高清晰的圖案。
<19>在上述<2>~<18>中任一項所述的圖案形成方法中,光照射裝置具有多種激光器、多模光纖和聚集光學(xué)系統(tǒng),所述聚集光學(xué)系統(tǒng)將從該多個激光器分別照射的激光光束聚光,使其結(jié)合在上述多模光纖上。在該<19>所述的圖案形成方法中,通過上述光照射裝置,從上述多個激光器分別照射的激光光束可以通過上述聚集光學(xué)系統(tǒng)被聚光,結(jié)合在上述多模光纖上,由此通過焦深較深的曝光光進(jìn)行曝光。其結(jié)果,非常高清晰地對上述圖案形成材料進(jìn)行曝光。例如,其后,通過將上述感光層顯影,形成非常高清晰的圖案。
<20>在上述<1>~<19>中任一項所述的圖案形成方法中,感光層通過干膜抗蝕劑的轉(zhuǎn)印而形成。
<21>在上述<1>~<20>中任一項所述的圖案形成方法中,感光層通過液體狀抗蝕劑的涂敷而形成。
<22>在上述<1>~<21>中任一項所述的圖案形成方法中,感光層至少含有黏合劑、聚合性化合物和光聚合引發(fā)劑。
<23>在上述<22>所述的圖案形成方法中,黏合劑具有酸性基團(tuán)。
<24>在上述<22>~<23>中任一項所述的圖案形成方法中,黏合劑含有乙烯基共聚物。
<25>在上述<22>~<24>中任一項所述的圖案形成方法中,黏合劑的酸值為70~250mgKOH/g。
<26>在上述<22>~<25>中任一項所述的圖案形成方法中,聚合性化合物包含具有尿烷基及芳基的至少任意一種的單體。
<27>在上述<22>~<26>中任一項所述的圖案形成方法中,光聚合引發(fā)劑是從鹵化烴衍生物、六芳基聯(lián)二咪唑、肟衍生物、有機(jī)過氧化物、硫代化合物、酮化合物、芳香族鎓鹽及芳環(huán)烯金屬衍生物類中選擇的至少1種。
<28>在上述<1>~<27>中任一項所述的圖案形成方法中,感光層含有黏合劑10~90質(zhì)量%,并且含有聚合性化合物5~9質(zhì)量%。
<29>在上述<1>~<28>中任一項所述的圖案形成方法中,感光層的厚度為1~100μm。
<30>在上述<1>~<29>中任一項所述的圖案形成方法中,圖案形成材料在支承體上至少具有感光層。
<31>在上述<1>~<30>中任一項所述的圖案形成方法中,圖案形成材料在支承體和感光層之間具有緩沖層。
<32>在上述<30>~<31>中任一項所述的圖案形成方法中,支承體含有合成樹脂,并且是透明的。
<33>在上述<30>~<32>中任一項所述的圖案形成方法中,支承體是長條狀。
<34>在上述<1>~<33>中任一項所述的圖案形成方法中,圖案形成材料是長條狀,并且卷繞成滾筒狀而形成。
<35>在上述<1>~<34>中任一項所述的圖案形成方法中,在圖案形成材料中的感光層上形成保護(hù)膜。
圖1是表示數(shù)字微鏡器件(DMD)的構(gòu)成的部分放大圖的一例。
圖2A是用于說明DMD的動作的說明圖的一例。
圖2B是用于說明與圖2A相同的DMD的動作的說明圖的一例。
圖3A是在未傾斜配置DMD時和傾斜配置DMD時,將曝光光束的配置及掃描線進(jìn)行比較表示的平面圖的一例。
圖3B是與圖3A一樣在未傾斜配置DMD時和傾斜配置DMD時,將其曝光光束的配置及掃描線進(jìn)行比較表示的平面圖的一例。
圖4A是表示DMD的使用區(qū)域的實例的圖的一例。
圖4B是表示與圖4A相同的DMD的使用區(qū)域的實例的圖的一例。
圖5是用于說明通過由掃描器進(jìn)行1次掃描而將圖案形成材料曝光的曝光方式的平面圖的一例。
圖6A是用于說明通過由掃描器進(jìn)行多次掃描而將圖案形成材料曝光的曝光方式的平面圖的一例。
圖6B是用于說明通過由與圖6A相同的掃描器進(jìn)行多次掃描而將圖案形成材料曝光的曝光方式的平面圖的一例。
圖7是表示圖案形成裝置的一例的外觀的概略立體圖的一例。
圖8是表示圖案形成裝置的掃描器的構(gòu)成的概略立體圖的一例。
圖9A是表示在圖案形成材料中形成的已曝光區(qū)域的平面圖的一例。
圖9B是表示利用各曝光頭的曝光區(qū)域的排列的圖的一例。
圖10是表示含有光調(diào)制裝置的曝光頭的概略構(gòu)成的立體圖的一例。
圖11是表示圖10所示的曝光頭的構(gòu)成的沿著光軸的副掃描方向的剖面圖的一例。
圖12是基于圖案信息進(jìn)行DMD控制的控制器的一例。
圖13A是表示結(jié)合光學(xué)系統(tǒng)的其它不同的曝光頭的構(gòu)成的沿著光軸的剖面圖的一例。
圖13B是表示在不使用微透鏡陣列等時投影在被曝光面的光像的平面圖的一例。
圖13C是表示在使用微透鏡陣列等時投影在被曝光面的光像的平面圖的一例。
圖14是用等高線表示構(gòu)成DMD的微鏡的反射面的變形的圖的一例。
圖15A是在該反射鏡的兩個對角線方向表示上述微鏡的反射面的變形的曲線圖的一例。
圖15B是在該反射鏡的兩個對角線方向表示與圖15A相同的上述微鏡的反射面的變形的曲線圖的一例。
圖16A是在圖案形成裝置中使用的微透鏡陣列的正面圖的一例。
圖16B是在圖案形成裝置中使用的微透鏡陣列的側(cè)面圖的一例。
圖17A是構(gòu)成微透鏡陣列的微透鏡的正面圖的一例。
圖17B是構(gòu)成微透鏡陣列的微透鏡的側(cè)面圖的一例。
圖18A是將由微透鏡形成的聚光狀態(tài)在一個剖面內(nèi)表示的概略圖的一例。
圖18B是將由微透鏡形成的聚光狀態(tài)在一個剖面內(nèi)與圖18A不同的剖面內(nèi)表示的概略圖的一例。
圖19A是表示模擬本發(fā)明的微透鏡的聚光位置附近的光束直徑的結(jié)果的圖的一例。
圖19B是表示對其他位置的與圖19A一樣的模擬結(jié)果的圖的一例。
圖19C是表示對其他位置的與圖19A及圖19B一樣的模擬結(jié)果的圖的一例。
圖19D是表示對其它位置的與圖19A~圖19C同樣的模擬結(jié)果的圖的一例。
圖20A是表示在現(xiàn)有的圖案形成方法中模擬在微透鏡的聚光位置附近的光束直徑的結(jié)果的圖的一例。
圖20B是表示對其它位置的與圖20A同樣的模擬結(jié)果的圖的一例。
圖20C是表示對其它位置的與圖20A及圖20B同樣的模擬結(jié)果的圖的一例。
圖20D是表示對其它位置的與圖20A~圖20C同樣的模擬結(jié)果的圖的一例。
圖21是表示合波激光光源的其它構(gòu)成的平面圖的一例。
圖22A是構(gòu)成微透鏡陣列的微透鏡的正面圖的一例。
圖22B是構(gòu)成微透鏡陣列的微透鏡的側(cè)面圖的一例。
圖23A是表示對一個剖面內(nèi)的一例由圖22A及圖22B的微透鏡形成的聚光狀態(tài)的概略圖的一例。
圖23B是表示對一個剖面內(nèi)與圖23A的一例不同的剖面內(nèi)由圖22A及圖22B的微透鏡形成的聚光狀態(tài)的概略圖的一例。
圖24A是關(guān)于利用光量分布矯正光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行矯正的概念的說明圖的一例。
圖24B是關(guān)于利用與圖24A同樣的光量分布矯正光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行矯正的概念的說明圖的一例。
圖24C是關(guān)于利用與圖24A及圖24B同樣的光量分布矯正光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行矯正的概念的說明圖的一例。
圖25是表示光照射裝置是高斯分布且不進(jìn)行光量分布的矯正時的光量分布的圖的一例。
圖26是表示利用光量分布矯正光學(xué)系統(tǒng)矯正后的光量分布的曲線圖的一例。
圖27A是表示纖維陣列光源的構(gòu)成的立體圖。
圖27B是表示纖維陣列光源的激光射出部中發(fā)光點的排列的正面圖的一例。
圖28是表示多模光纖的構(gòu)成的圖的一例。
圖29是表示合波激光光源的構(gòu)成的平面圖的一例。
圖30是表示激光模塊的構(gòu)成的平面圖的一例。
圖31是表示圖30所示的激光器模塊的構(gòu)成的側(cè)面圖的一例。
圖32是表示圖30所示的激光器模塊的構(gòu)成的部分側(cè)面圖。
圖33是表示激光器陣列的構(gòu)成的立體圖的一例。
圖34A是表示多腔激光器的構(gòu)成的立體圖的一例。
圖34B是將圖38A所示的多腔激光器排列成陣列狀的多腔激光器陣列的立體圖的一例。
圖35是表示合波激光光源的其它構(gòu)成的平面圖的一例。
圖36A是表示合波激光光源的其它構(gòu)成的平面圖的一例。
圖36B是沿著圖36A的光軸的剖面圖的一例。
圖37A是表示現(xiàn)有的曝光裝置中的焦深和通過本發(fā)明的圖案形成方法(圖案形成裝置)形成的焦深的不同的沿著光軸的剖面圖的一例。
圖37B是表示與圖37A同樣的現(xiàn)有的曝光裝置中的焦深和通過本發(fā)明的圖案形成方法(圖案形成裝置)形成的焦深的不同的沿著光軸的剖面圖的一例。
圖38A是表示構(gòu)成微陣列的微透鏡陣列的其它實例的正面圖。
圖38B是表示構(gòu)成微陣列的微透鏡陣列的其它實例的側(cè)面圖。
圖39A是表示構(gòu)成微陣列的微透鏡陣列的正面圖的一例。
圖39B是表示構(gòu)成微陣列的微透鏡陣列的側(cè)面圖的一例。
圖40是表示球面透鏡形狀的例子的圖。
圖41是表示其它透鏡面形狀的例子的圖。
圖42是表示微透鏡陣列的其它實例的立體圖。
圖43是表示微透鏡陣列的其它實例的平面圖。
圖44是表示微透鏡陣列的其它實例的平面圖。
圖45A是表示微透鏡陣列的其它實例的縱剖面圖。
圖45B是表示與圖45A同樣的微透鏡陣列的其它實例的縱剖面圖。
圖45C是表示與圖45A及圖45B同樣的微透鏡陣列的其它實例的縱剖面圖。
具體實施例方式
(圖案形成方法)本發(fā)明的圖案形成方法,至少含有相對于如下所述的層疊體的曝光工序,還含有適當(dāng)選擇的其它工序,所述層疊體是將至少具有感光層的圖案形成材料的該感光層層疊在基體上而形成的。
(曝光工序)上述曝光工序是,將至少具有感光層的圖案形成材料中的該感光層層疊在被處理基體上后,利用具有n個接受來自光照射裝置的光并射出的描素部的光調(diào)制裝置,將來自上述光照射裝置的光相對于該感光層調(diào)制后,使其通過排列好具有非球面的微透鏡的微透鏡陣列、或排列好具有透鏡開口形狀的微透鏡的微透鏡陣列,進(jìn)行曝光的工序,所述的非球面可以矯正由上述描素部中的射出面的變形造成的像差,所述透鏡開口形狀不使來自上述描素部的外圍部的光入射。相對于該感光層的任意兩個以上的區(qū)域,照射能量各不相同的光。
作為使相對上述任意區(qū)域照射的光的能量發(fā)生變化的方法,沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當(dāng)選擇。例如可以舉出通過控制光的照射時間來調(diào)整所供給的能量的總量的方法、通過控制提供給光源的電流量來調(diào)整照射光的強(qiáng)度的方法、通過控制光源的亮燈熄燈來調(diào)整照射能量的方法等。另外,還可以舉出通過使用半色調(diào)掩模和光透過量不同的2種掩模等來調(diào)整到達(dá)曝光面的光能量的方法等。
作為通過控制光源的亮燈熄燈來調(diào)整照射能量的方法,可以舉出特開2003-156853號所述的方法。上述特開2003-156853號所述的方法是,曝光裝置具有第1及第2光源、使來自上述光源的光掃描的掃描部、和獨立控制上述光源的亮燈熄燈的控制部,利用基于應(yīng)該變更曝光量的區(qū)域的信息演算應(yīng)該使上述第1及第2光源進(jìn)行亮燈熄燈的位置的功能,用第1及第2光源雙方將基板的某區(qū)域曝光,并只用一種光源將其它區(qū)域曝光,用不同的曝光量將基板上的不同的區(qū)域曝光。
上述照射的光的能量可以根據(jù)用形成的固化層要求的厚度或硬度任意選擇。例如,在是具有孔部的印刷布線板的情況下,在以用于形成布線部上的固化層的最佳能量為標(biāo)準(zhǔn)時,為了形成覆蓋孔部的遮蓋膜,優(yōu)選將照射的光的能量設(shè)定為1.1~10倍。
對應(yīng)該變更上述曝光量的區(qū)域沒有特別限定,可以根據(jù)目的適當(dāng)選擇。例如,在是具有孔部的印刷布線板的情況下,可以曝光與上述孔部完全一致的區(qū)域,也可以在對布線部不產(chǎn)生影響的范圍內(nèi),曝光直徑比上述孔部的直徑大1μm~100mm的區(qū)域。
—光調(diào)制裝置—作為上述光調(diào)制裝置,只要具有n個描素部,就沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當(dāng)選擇。例如可以適當(dāng)舉出空間光調(diào)制元件等。
作為上述空間光調(diào)制元件,例如可以舉出數(shù)字微鏡器件(DMD)、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)型的空間光調(diào)制元件(SLM;Special Light Modulator)、利用電光學(xué)效果調(diào)制透過光的光學(xué)元件(PLZT元件)、液晶光閥(shutter)(FLC)等,在這些空間光調(diào)制元件中,適當(dāng)例舉DMD。
下面,參照附圖對上述光調(diào)制裝置的一例進(jìn)行說明。
如圖1所示,DMD50是,在SRAM單元(存儲單元)60上,將構(gòu)成各種描素(像素)的多數(shù)(例如1024個×768個)的微小反射鏡(微鏡)62是排列成格子狀而成的鏡器件。在各像素中,最上部設(shè)置有被支柱支承的微鏡62,微鏡62的表面蒸鍍有鋁等反射率高的材料。需要說明的是,微鏡62的反射率為90%以上,作為一例,其排列間距是橫方向、縱方向都為13.7μm。另外,在微鏡62的正下面,通過含有絞鏈(hinge)及軛(yoke)的支柱配置有用通常的半導(dǎo)體存儲器的制造線路制造的硅柵的CMOS的SRAM單元60,整體構(gòu)成單片式。
當(dāng)在DMD50的SRAM單元60上寫入數(shù)字信號時,被支柱支承的微鏡62以對角線為中心相對于配置有DMD50的基板側(cè)在±α度(例如±12度)的范圍內(nèi)傾斜。圖2A表示微鏡62為ON狀態(tài)時的傾斜了+α度的狀態(tài),圖2B表示微鏡62為OFF狀態(tài)時的傾斜-α度的狀態(tài)。因此,根據(jù)圖案信息,通過如圖1所示那樣控制DMD50的各像素中的微鏡62的傾斜,從而入射到DMD50的激光B向各自的微鏡62的傾斜方向反射。
需要說明的是,圖1表示放大DMD50的一部分且微鏡62被控制為+α度或-α度的狀態(tài)的一例。各自的微鏡62的ON-OFF控制,通過連接到DMD50的上述控制器302來進(jìn)行。另外,在用OFF狀態(tài)的微鏡62反射的激光B前進(jìn)的方向,配置有光吸收體(未圖示)。
另外,DMD50優(yōu)選使其短邊稍稍傾斜進(jìn)行配置,以使其和副掃描方向成為規(guī)定角度θ(例如0.1°~5°)。圖3A表示不使DMD50傾斜時的由各微鏡形成的反射光像(曝光光束)53的掃描軌跡,圖3B表示使DMD50傾斜時的曝光光束53的掃描軌跡。
在DMD50中,在長度方向排列有多個(例如1024個)微鏡的微鏡列,在寬度方向排列有多組(例如756組),如圖3B所示,通過使DMD50傾斜,由各微鏡形成的曝光光束53的掃描軌跡(掃描線)的間距P2比不使DMD50傾斜時的掃描線的間距P1狹窄,可以大幅度提高分辨率。另一方面,由于DMD50的傾斜角微小,故使DMD50傾斜時的掃描寬度W2和不使DMD50傾斜時的掃描寬度W1大致相同。
下面,對使上述光調(diào)制裝置中的調(diào)制速度加快的方法(以下稱為“高速調(diào)制”)進(jìn)行說明。
上述光調(diào)制裝置優(yōu)選可以根據(jù)圖案信息對上述n個描素中連續(xù)配置的任意不足n個的上述描素部進(jìn)行控制。由于上述光調(diào)制裝置的數(shù)據(jù)處理速度有界限,與使用的描素數(shù)成比例地決定每1線路的調(diào)制速度,故通過僅使用連續(xù)配置的任意不足n個的描素部,加快每1線路的調(diào)制速度。
下面,參照附圖對上述高速調(diào)制進(jìn)一步說明。
當(dāng)從纖維陣列光源66對DMD50照射激光B時,在DMD50的微鏡為ON狀態(tài)時所反射的激光,利用透鏡系統(tǒng)54、58成像于圖案形成材料150上。由此,從纖維陣列光源66射出的激光在每個描素被進(jìn)行ONOFF,圖案形成材料150在與DMD50的使用描素數(shù)大致數(shù)量相同的描素單位(曝光區(qū)域168)內(nèi)曝光。另外,通過使圖案形成材料150與載物臺152一起以一定速度移動,圖案形成材料150通過掃描器162沿著與載物臺移動方向相反的方向進(jìn)行副掃描,在每個曝光頭166形成帶狀的已曝光區(qū)域170。
需要說明的是,在本例中,如圖4A及圖4B所示,在DMD50上,在主掃描方向排列有1024個微鏡的微鏡列,在副掃描方向排列成768組,但在本例中,通過控制器302進(jìn)行控制,以使其僅驅(qū)動一部分微鏡列(例如1024個×256列)。
這時,可以如圖4A所示使用在DMD50的中央部配置的微鏡列,也可以如圖4B所示使用在DMD50的端部配置的微鏡列。另外,在一部分微鏡中產(chǎn)生缺陷時,使用未產(chǎn)生缺陷的微鏡列等,以可以根據(jù)情況適當(dāng)變更使用的微鏡列。
由于DMD50的數(shù)據(jù)處理速度有界限,與使用的描素數(shù)成比例地決定每1線路的調(diào)制速度,故通過僅使用一部分微鏡列加快每1線路的調(diào)制速度。另一方面,在是連續(xù)使曝光頭相對于曝光面進(jìn)行相對移動的曝光方式的情況下,不需要全部使用副掃描方向的描素。
當(dāng)利用掃描器162的圖案形成材料150的副掃描結(jié)束,并用傳感器164檢測出圖案形成材料150的后端時,載物臺152通過載物臺驅(qū)動裝置304沿著導(dǎo)軌158返回到位于門160的最上游側(cè),再次沿導(dǎo)軌158以一定速度從門160的上游側(cè)移動到下游側(cè)。
例如,在768組的微鏡列內(nèi)僅使用384組時,與全部使用768組的情況相比,可以每1線路以加快2倍的速度進(jìn)行調(diào)制。另外,在768組的微鏡列內(nèi)僅使用256組時,與全部使用768組的情況相比,可以每1線路以加速3倍的速度進(jìn)行調(diào)制。
如以上說明所述,依據(jù)本發(fā)明的圖案形成方法,具備在主掃描方向排列有1,024個微鏡的微鏡列,在副掃描方向排列有768組的DMD;通過利用控制器進(jìn)行控制以使其僅驅(qū)動一部分微鏡列,與驅(qū)動全部的微鏡列時相比,每1線路的調(diào)制速度加快。
另外,對部分驅(qū)動DMD的微鏡的實例進(jìn)行說明,在與規(guī)定方向相對應(yīng)的方向的長度比和上述規(guī)定方向交叉的方向的長度還長的基板上,即使使用將可以根據(jù)各種控制信號變更反射面的角度的多個微鏡排列成2維狀的細(xì)長的DMD,對反射面的角度進(jìn)行控制的微鏡的個數(shù)也會變少,因此,同樣可以加快調(diào)制速度。
另外,作為上述曝光的方法,優(yōu)選一邊相對移動曝光光和上述感光層一邊進(jìn)行曝光,此時,優(yōu)選與上述高速調(diào)制并用。因此,可以在短時間內(nèi)進(jìn)行高速的曝光。
此外,如圖5所示,可以通過由掃描器162進(jìn)行的向X方向的1次掃描將圖案形成材料150的整個面曝光,如圖6A及圖6B所示,可以利用掃描器向X方向掃描圖案形成材料150,然后將掃描器162向Y方向移動1個檔(step),向X方向進(jìn)行掃描,反復(fù)進(jìn)行掃描和移動,通過多次掃描曝光圖案形成材料150的整個面。需要說明的是,在該例中,掃描器162備有18個曝光頭166。需要說明的是,曝光頭至少具有上述光照射裝置和上述光調(diào)制裝置。
通過相對與于上述感光層的一部分區(qū)域進(jìn)行上述曝光,固化該一部分區(qū)域,在后述的顯影工序中,除去上述固化過的一部分區(qū)域以外的未固化區(qū)域,形成圖案。
下面,參照附圖,對含有上述光調(diào)制裝置的圖案形成裝置的一例進(jìn)行說明。
含有上述光調(diào)制裝置的圖案形成裝置,如圖7所示,備有將薄片狀的圖案形成材料150吸附在表面而保持的平板狀的載物臺152。
在被4根支腳部154支承的厚的板狀設(shè)置臺156的上面,設(shè)置有沿著載物臺移動方向延伸的2根導(dǎo)軌158。載物臺152以其長度方向朝向載物臺移動方向的方式配置,同時以能通過導(dǎo)軌158往復(fù)移動的方式被支持著。需要說明的是,在上述圖案形成裝置中,具有用于沿著導(dǎo)軌158驅(qū)動載物臺152的沒有圖示的驅(qū)動裝置。
在設(shè)置臺156的中央部,設(shè)有コ字形的門160,以使其跨越載物臺152的移動路徑。コ字形的門160的端部分別固定在設(shè)置臺156的兩個側(cè)面。夾持該門160并在一側(cè)設(shè)有掃描器162,在另一側(cè)設(shè)有檢測圖案形成材料150的前端及后端的多個(例如兩個)檢測傳感器164。掃描器162及檢測傳感器164分別安裝在門160上,固定配置在載物臺152的移動路徑的上方。需要說明的是,掃描器162及檢測傳感器164連接在對它們進(jìn)行控制的沒有圖示的控制器上。
如圖8及圖9B所示,掃描器162具備排列成m行n列(例如3行5列)的大致矩陣狀的多個(例如14個)曝光頭166。在該例中,因與圖案形成材料150的寬度的關(guān)系,在第3行配置有4個曝光頭166。需要說明的是,當(dāng)表示排列成第m行第n列的每個曝光頭時,標(biāo)記為曝光頭166mn。
由曝光頭166形成的曝光區(qū)域168是,將副掃描方向設(shè)定為短邊的矩形形狀。因而,隨著載物臺152的移動,在圖案形成材料150上每個曝光頭166形成帶狀的曝光完成區(qū)域170。需要說明的是,在表示排列成第m行第n列的每個曝光頭形成的曝光區(qū)域時,標(biāo)記為曝光區(qū)域168mn。
另外,如圖9A及圖9B所示,排列成線狀的各行的曝光頭分別沿著排列方向錯開規(guī)定間隔(曝光區(qū)域的長邊的自然數(shù)倍,在本例中為2倍)而配置,以使帶狀的已曝光區(qū)域170無縫隙地排列在和副掃描方向正交的方向上。因此,在第1行的曝光區(qū)域16811和曝光區(qū)域16812之間的不能曝光的部分,可以通過第2行的曝光區(qū)域16821和第3行的曝光區(qū)域16831發(fā)生曝光。
如圖10及圖11所示,曝光頭16611~166mn分別具備美國德克薩斯インスツルメンツ社制的數(shù)字微鏡(DMD)50,作為根據(jù)圖案信息將入射的光束調(diào)制的上述光調(diào)制裝置(對每個描素調(diào)制的空間光調(diào)制元件)。DMD50連接在備有數(shù)據(jù)處理部和鏡驅(qū)動控制部的后述的控制器302(參照圖12)上。在該控制器302的數(shù)據(jù)處理部中,基于輸入的圖案信息,在每曝光頭166生成對DMD50的應(yīng)該控制的區(qū)域內(nèi)的各微鏡進(jìn)行驅(qū)動控制的控制信號。需要說明的是,關(guān)于應(yīng)該控制的區(qū)域如后所述。另外,在鏡驅(qū)動控制部中,根據(jù)在圖案信息處理部生成的控制信號,對每個曝光頭166控制DMD50的各微鏡的反射面的角度。需要說明的是,關(guān)于反射面的角度的控制如后所述。
在DMD50的光入射側(cè),依次配置有纖維陣列光源66、透鏡系統(tǒng)67和反射鏡69,所述纖維陣列光源66備有光纖維的射出端部(發(fā)光點)沿著與曝光區(qū)域168的長邊方向相對應(yīng)的方向排列成一列的激光射出部;所述透鏡系統(tǒng)67矯正從纖維陣列光源66射出的激光,使其聚光在DMD上;所述反射鏡69向DMD50反射透過透鏡系統(tǒng)67的激光。需要說明的是,圖10概略地表示透鏡系統(tǒng)67。
透鏡系統(tǒng)67如圖11詳細(xì)所示,由聚光透鏡71、棒狀光學(xué)積分儀(以下稱作棒積分儀)72和成像透鏡74構(gòu)成,該聚光透鏡71對從纖維陣列光源66射出的作為照明光的激光B進(jìn)行聚光;該棒積分儀72插入到通過聚光透鏡71的光的光路中;該成像透鏡74配置在棒積分儀72的前方即反射鏡69的側(cè)面。聚光透鏡71、棒積分儀72及成像透鏡74使從纖維陣列光源66射出的激光成為接近于平行光并使光束截面內(nèi)強(qiáng)度均勻化的光束,并使其入射到DMD50上。關(guān)于該棒積分儀72的形狀及作用,在后面詳細(xì)進(jìn)行說明。
從透鏡系統(tǒng)67射出的激光B通過反射鏡69反射,通過TIR(全反射)棱鏡70照射到DMD50上。需要說明的是,在圖10中,該TIR棱鏡70被省略。
另外,在DMD50的光反射側(cè),配置有使通過DMD50反射的激光B在圖案形成材料150上成像的成像光學(xué)系統(tǒng)51。該成像光學(xué)系統(tǒng)51在圖10中是概略地表示,詳細(xì)情況如圖11所示,由第1成像光學(xué)系統(tǒng)、第2成像光學(xué)系統(tǒng)、微透鏡陣列55及開口陣列59構(gòu)成,該第1成像光學(xué)系統(tǒng)由透鏡系統(tǒng)52、54構(gòu)成;該第2成像光學(xué)系統(tǒng)由透鏡系統(tǒng)57、58構(gòu)成;該微透鏡陣列55插入到這些成像光學(xué)系統(tǒng)之間。
微透鏡陣列55是將對應(yīng)于DMD50的各描素的多個微透鏡55a排列成二維狀而構(gòu)成的。在本例中,由于如后所述僅驅(qū)動DMD50的1024個×768列的微鏡中的1024個×256列,故與其相對應(yīng),微透鏡55a配置1024個×256列。另外,對于微透鏡55a的配置間距,縱方向、橫方向都為41μm。該微透鏡55a作為一例,其焦距為0.19mm,NA(數(shù)值孔徑)為0.11,由光學(xué)玻璃BK7形成。需要說明的是,對于微透鏡55a的形狀,以后詳細(xì)進(jìn)行說明。而且,各微透鏡55a的位置中的激光B的光束直徑為41μm。
另外,開口陣列59是由與微透鏡陣列55的各微透鏡55a相對應(yīng)的多個小孔(開口)59a形成的。小孔59a的直徑例如為10μm。
上述第1成像光學(xué)系統(tǒng)將由DMD50形成的像放大3倍并成像于微透鏡陣列55上。而且,上述第2成像系統(tǒng)將經(jīng)過微透鏡陣列55的像放大1.6倍而成像、投影于圖案形成材料150上。因此,整體上將由DMD50形成的像放大4.8倍并成像、投影于圖案形成材料150上。
需要說明的是,在上述第2成像光學(xué)系統(tǒng)和圖案形成材料150之間配設(shè)雙棱鏡(prism pair)73,通過使該雙棱鏡73在圖11中沿上下方向移動,可以調(diào)節(jié)圖案形成材料150上的像的焦點。需要說明的是,在同一圖中,沿箭頭F方向副掃描輸送圖案形成材料150。
作為上述描素部,只要可以接受來自光照射裝置的光并射出,就沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當(dāng)選擇,例如,在根據(jù)本發(fā)明的圖案形成方法形成的圖案是圖像圖案時,其是像素,在上述光調(diào)制裝置含有DMD時,其是微鏡。
對上述光調(diào)制元件具有的描素部的個數(shù)(上述n)沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當(dāng)選擇。
對上述光調(diào)制元件中的描素部的排列沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當(dāng)選擇,例如,優(yōu)選排列成二維形狀,更優(yōu)選排列成格子狀。
—微透鏡陣列—對上述微透鏡陣列沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當(dāng)選擇,例如可以適當(dāng)舉出排列好具有可以對由上述描素部中的射出面的變形形成的像差進(jìn)行矯正的非球面的微透鏡的陣列、排列好具有不使來自上述描素部的外圍部的光入射的透鏡開口形狀的微透鏡的陣列。
對上述非球面沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當(dāng)選擇,例如優(yōu)選復(fù)曲(toric)面。
下面,參照附圖對上述微透鏡陣列、上述開口陣列及上述成像光學(xué)系統(tǒng)等進(jìn)行說明。
圖13A表示由DMD50、光照射裝置144、透鏡系統(tǒng)(成像光學(xué)系統(tǒng))454、458、微透鏡陣列472、開口陣列476、透鏡系統(tǒng)(成像光學(xué)系統(tǒng))480、482構(gòu)成的曝光頭,其中,所述光照射裝置144是對DMD50照射激光;所述透鏡系統(tǒng)(成像光學(xué)系統(tǒng))454、458放大由DMD50反射的激光而成像;所述微透鏡陣列472配置有與DMD50的各描素部相對應(yīng)的多個微透鏡474;所述開口陣列476設(shè)置有與微透鏡陣列472的各微透鏡相對應(yīng)的多個小孔478;所述透鏡系統(tǒng)(成像光學(xué)系統(tǒng))480、482將通過小孔的激光成像于被曝光面56上。
在此,圖14所示的是構(gòu)成DMD50的微鏡62的反射面的平面度的測定結(jié)果。在同一圖中,用等高線連接表示反射面的相同高度位置,等高線的間距是5nm。需要說明的是,同一圖所示的x方向及y方向是微鏡62的兩個對角線方向,微鏡62以沿著y方向延伸的旋轉(zhuǎn)軸為中心,如前所述進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。另外,在圖15A及圖15B分別表示沿著上述x方向、y方向的微鏡62的反射面的高度位置位移。
如圖14、圖15A及圖15B所示,在微鏡62的反射面上存在變形,而且,如果特別注意反射鏡中央部,一個對角線方向(y方向)的變形與另一個對角線方向(x方向)的變形相比增大。因此,會產(chǎn)生如下問題由微透鏡陣列55的微透鏡55a聚光而成的激光B的聚光位置中的形狀失真。
在本發(fā)明的圖案形成方法中,為了防止上述問題,將微透鏡陣列55的微透鏡55a設(shè)定為與以往不同的特殊的形狀。下面,對這一點進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖16A及圖16B分別詳細(xì)地表示微透鏡陣列55整體的正面形狀及側(cè)面形狀。在這些圖中也記載有微透鏡陣列55的各部分的尺寸,它們的單位是mm。在本發(fā)明的圖案形成方法中,正如前面參照圖4A及圖4B進(jìn)行說明的那樣,驅(qū)動DMD50的1024個×256列的微鏡62,與其相對應(yīng),微透鏡陣列55構(gòu)成為,在縱向并列設(shè)置256列微透鏡55a的列,所述微透鏡55a的列在橫向排列有1024個。需要說明的是,在同一圖16A中,微透鏡陣列55的排列順序,在橫向用j表示,在縱向用k表示。
另外,圖17A及圖17B分別表示微透鏡陣列55中的一個微透鏡55A正面形狀及側(cè)面形狀。需要說明的是,在同一圖17A中,將微透鏡55a的等高線合并在一起表示。各微透鏡55a的光射出側(cè)的端面設(shè)定為,對由微鏡62的反射面的變形引起的像差進(jìn)行矯正的非球面形狀。更具體地來講,將微透鏡55a設(shè)定為復(fù)曲面透鏡,與上述x方向成光學(xué)對應(yīng)的方向的曲率半徑Rx=-0.125mm,與上述y方向?qū)?yīng)的方向的曲率半徑Ry=-0.1mm。
因此,平行于上述x方向及y方向的截面內(nèi)的激光B的聚光狀態(tài),概略地分別如圖18A及圖18B所示。亦即,當(dāng)比較與x方向平行的截面內(nèi)和與y方向平行的截面內(nèi)時,后者的截面內(nèi)的微透鏡55a的曲率半徑更小,焦距更短。
將微透鏡55a設(shè)定為上述形狀,通過計算機(jī)模擬此時的該微透鏡55a的聚光位置(焦點位置)附近的光束直徑,結(jié)果示于圖19A、圖19B、圖19C及圖19D。另外,為了比較,對于微透鏡55a為曲率半徑Rx=Ry=-0.1mm的球面形狀的情況,將進(jìn)行同樣的模擬的結(jié)果示于圖20A、圖20B、圖20C及圖20D。需要說明的是,各圖中的z值用距微透鏡55a的光束射出面的距離表示微透鏡55a的焦點方向的評價位置。
另外,在上述模擬中使用的微透鏡55a的面形狀,用下述計算式計算。
Z=Cx2X2+Cy2Y21+SQRT(1-Cx2X2-Cy2Y2)]]>不過,在上述計算式中,Cx是指x方向的曲率(=1/Rx),Cy是指y方向的曲率(=1/Ry),X是指與x方向有關(guān)的距離透鏡光軸O的距離,Y是指與y方向有關(guān)的距離透鏡光軸O的距離。
將圖19A~圖19D和圖20A~圖20D進(jìn)行比較后可知,在本發(fā)明的圖案形成方法中,通過使微透鏡55a為復(fù)曲面透鏡,抑制在其聚光位置附近的光束形狀的失真,所述的復(fù)曲面透鏡中與y方向平行的截面內(nèi)的焦距小于與x方向平行的截面內(nèi)的焦距。只要是這樣,就可以在圖案形成材料150上使無失真的且更高清晰的圖像曝光。另外可知,圖19A~圖19D所示的本實施方式,其光束直徑小的區(qū)域更廣,即焦深更大。
需要說明的是,在與微鏡62的x方向及y方向有關(guān)的中央部的變形的大小關(guān)系與上述相反的情況下,如果由與x方向平行的截面內(nèi)的焦距小于與y方向平行的截面內(nèi)的焦距的復(fù)曲面透鏡構(gòu)成微透鏡,同樣地可以在圖案形成材料150上曝光無失真且更高清晰的圖像。
另外,在微透鏡陣列55的聚光位置附近配置的開口陣列59,配置成僅使經(jīng)過與其各小孔59a相對應(yīng)的微透鏡55a的光入射到各小孔59a上。亦即,通過設(shè)置有該開口陣列59,防止向各小孔59a上入射來自與其不對應(yīng)的相鄰的微透鏡55a的光,提高消光比。
本來,如果某種程度縮小以上述目的設(shè)置的開口陣列59的小孔59a的直徑,也可以得到抑制微透鏡55a的聚光位置中光束形狀的失真的效果。但是,在這樣的情況下,用開口陣列59遮斷的光量會更多,就會降低光利用效率。針對于此,在將微透鏡55a設(shè)定為非球面形狀時,由于沒有對光進(jìn)行遮斷,因此也能高效地確保光利用效率。
需要說明的是,在本發(fā)明的圖案形成方法中,應(yīng)用作為復(fù)曲透鏡的微透鏡55a,其與微鏡62的兩個對角線方向光學(xué)對應(yīng)的x方向及y方向的曲率不同,根據(jù)微鏡62的變形,如圖38A、圖38B中所示的分別附以等高線的正面形狀、側(cè)面形狀那樣,可以應(yīng)用微透鏡55a’,該微透鏡55a’是由與矩形的微鏡62的兩個邊方向光學(xué)對應(yīng)的xx方向及yy方向的曲率相互不同的復(fù)曲透鏡構(gòu)成。
另外,在本發(fā)明的圖案形成方法中,微透鏡55a可以是2次的非球面形狀,也可以是更高次(4次、6次…)的非球面形狀。通過采用上述高次的非球面形狀,可以使光束形狀進(jìn)一步膏清晰。而且,根據(jù)微鏡62的反射面的變形,也可以采用上述的x方向及y方向的曲率相互一致那樣的透鏡形狀。下面,對這種透鏡形狀的實例進(jìn)行詳細(xì)說明。
在圖39A、圖39B中分別表示帶有等高線的正面形狀、側(cè)面形狀的微透鏡55a”,是x方向及y方向的曲率相互相等、且該曲率根據(jù)距透鏡中心的距離h矯正球面透鏡的曲率Cy的微透鏡。亦即,成為該微透鏡55a”的透鏡形狀的基礎(chǔ)的球面透鏡形狀,例如采用用下述計算式(數(shù)2)規(guī)定透鏡高度(透鏡曲面的光軸方向位置)z的形狀。
Z=Cyh21+SQRT(1-Cy2h2)]]>需要說明的是,用上述曲率Cy=(1/0.1mm)時的透鏡高度z和距離h的關(guān)系作圖,示于圖40。
而且,根據(jù)距透鏡中心的距離h,如下述計算式(數(shù)3)那樣矯正上述球面透鏡形狀的曲率Cy,設(shè)定為微透鏡55a”的透鏡形狀。
Z=Cy2h21+SQRT(1-Cy2h2)+ah4+bh6]]>在上述計算式(數(shù)3)中,z的含義與上述計算式(數(shù)2)的定義相同,在此,用4次系數(shù)a及6次系數(shù)b矯正曲率Cy。需要說明的是,就上述曲率Cy=(1/0.1mm)、4次系數(shù)a=1.2×103、6次系數(shù)a=5.5×107時的,透鏡高度z和距離h的關(guān)系作圖,示于圖41。
另外,在以上說明的實施方式中,微透鏡55a的光射出側(cè)的端面設(shè)定為非球面(復(fù)曲面),將兩個光通過端面的一個設(shè)定為球面,將另一個設(shè)定為圓柱面,由這樣的微透鏡構(gòu)成微透鏡陣列,也可以得到與上述實施方式同樣的效果。
而且,在以上說明的實施方式中,微透鏡陣列55的微透鏡55a被設(shè)定為對由微鏡62的反射面的變形引起的像差進(jìn)行矯正的非球面形狀,取代采用這樣的非球面形狀,在構(gòu)成微透鏡陣列的各微透鏡中,即使保持對由微鏡62的反射面的變形引起的像差進(jìn)行矯正的折射率分布,也可以得到同樣的效果。
將這樣的微透鏡155a的一例示于圖22A及圖22B。同圖22A及圖22B分別表示該微透鏡155a的正面形狀及側(cè)面形狀,如圖所示,該微透鏡155a的外形形狀是平行平板狀。需要說明的是,同一圖中的x、y方向如上所述。
另外,圖23A及圖23B概略地表示通過該微透鏡155a的平行于上述x方向及y方向的截面內(nèi)的激光B的聚光狀態(tài)。該微透鏡155a具有從光軸O向外逐漸增大的折射率分布,在同一圖中,微透鏡155a內(nèi)所示的虛線表示其折射率從光軸O以規(guī)定的等間距變化的位置。如圖所示,當(dāng)比較平行于x方向的截面內(nèi)和平行于y方向的截面內(nèi)時,后者的截面內(nèi)的微透鏡155a的折射率變化的比例更大,焦距更短。即使使用由這樣的折射率分布型透鏡構(gòu)成的微透鏡陣列,也可以得到與使用上述微透鏡陣列155a時同樣的效果。
需要說明的是,像前面的圖17A、圖17B、圖18A及圖18B所示的微透鏡55a那樣,在使面形狀為非球面的微透鏡中,也可以一并給予如上所述的折射率分布,并通過面形狀和折射率分布兩者矯正由微鏡62的反射面的變形引起的像差。
接著,參照附圖對上述微透鏡陣列的其它一例進(jìn)行說明。
如圖42所示,本例的微透鏡陣列是排列具有透鏡開口形狀的微透鏡而構(gòu)成的,所述透鏡開口形狀不使來自上述描素部的外圍部的光入射。
如參照前面圖14、圖15A及圖15B所進(jìn)行的說明,在DMD50的微鏡62的反射面上存在變形,其變形變化量從微鏡62的中心到外圍部,具有逐漸變大的傾向。而且,微鏡62的一個對角線方向(y方向)的外圍部變形變化量,比別的對角線方向(x方向)的外圍部變形變化量大,上述傾向也變得更顯著。
本例的微透鏡陣列是為了應(yīng)付上述問題而應(yīng)用的陣列。該微透鏡陣列255為陣列狀配設(shè)的微透鏡255a具有圓形的透鏡開口的結(jié)構(gòu)。因此,可以防止在如上所述變形大的微鏡62的反射面的外圍部、特別是在四個角部反射的激光B因微透鏡255a而變得不聚光,聚光好的激光B的聚光位置中的形狀失真。因此,可以在圖案形成材料上對無失真、更高清晰的圖像進(jìn)行曝光。
另外,在上述微透鏡陣列255中,如圖42所示,在保持有微透鏡255a的透明構(gòu)件255b(它通常與微透鏡255a形成一體)的背面,即在形成有微透鏡255a的面的相反側(cè)的面上,以掩埋相互分離的多個微透鏡255a的透鏡開口的外側(cè)區(qū)域的狀態(tài),形成遮光性的掩模255c。通過設(shè)置有這樣的掩模255c,在微鏡62的反射面的外圍部、特別是在四個角部反射的激光B在此被吸收、遮斷,故可以更可靠地防止聚光好的激光B的形狀失真之類的問題。
在上述微透鏡陣列255中,微透鏡的開口形狀不限于上述的圓形,也可以應(yīng)用例如如圖43所示將多個具有橢圓形開口的微透鏡455a并列設(shè)置而成的微透鏡陣列455;或如圖44所示將多個具有多角形(在圖示的例子中為四角形)開口的微透鏡555a并列設(shè)置而成的微透鏡陣列555等。需要說明的是,上述微透鏡455a及555a是將通常的軸對稱球面透鏡的一部分切成圓形或多角形的形狀的微透鏡,具有與通常的軸對稱球面透鏡同樣的聚光功能。
而且,在本發(fā)明中,也可以應(yīng)用如圖45A、圖45B及圖45C所示的微透鏡陣列。該圖45A所示的微透鏡陣列655是,在透明構(gòu)件655b的激光B射出之側(cè)的面上并排設(shè)置有與上述微透鏡55a、455a及555a同樣的多個微透鏡655a,并使它們相互密接,在激光B入射之側(cè)的面上形成與上述掩模255c同樣的掩模655c,由此而成。需要說明的是,相對于圖42的掩模255c形成在透鏡開口的外側(cè)部分,該掩模655c設(shè)置在透鏡開口內(nèi)。另外,如該圖45B所示的微透鏡陣列755是,在透明構(gòu)件455b的激光B射出之側(cè)的面上,并排設(shè)置有相互分離的多個微透鏡755a,在這些微透鏡755a間形成掩模755c,由此而成。另外,如該圖45C所示的微透鏡陣列855是,在透明構(gòu)件855b的激光B射出之側(cè)的面上,并排設(shè)置有多個微透鏡855a,并使它們處于相互接觸的狀態(tài),在各微透鏡855a的外圍部形成掩模855c,由此而成。
需要說明的是,上述掩模655c、755c及855c全部與上述的掩模255c一樣具有圓形的開口,因此,微透鏡的開口被規(guī)定為圓形。
如以上說明的微透鏡255a、455a、555a、655a及755a所述,通過設(shè)置掩模等,使來自DMD50的微鏡62的外圍部的光入射的透鏡開口形狀的構(gòu)成,也可以同時采用如圖17A及圖17B所示像已述的微透鏡55a那樣對由微鏡62的面的變形引起的像差進(jìn)行矯正的非球面形狀的透鏡、及如圖22A及圖22B所示的像微透鏡155a那樣具有對上述像差進(jìn)行矯正的折射率分布的透鏡。這樣一來,防止由微鏡62的反射面的變形引起的曝光圖像的失真的效果被協(xié)同提高。
特別是如圖45C所示,在微透鏡陣列855中的微透鏡855a的透鏡面上形成掩模855c的構(gòu)成中,將微透鏡855a設(shè)定為具有如上所述的非球面形狀或折射率分布的透鏡,在此基礎(chǔ)上,例如,當(dāng)將如圖11所示的透鏡系統(tǒng)52、54那樣的第1成像光學(xué)系統(tǒng)的成像位置,設(shè)定在微透鏡855a的透鏡面上時,尤其是光利用效率增高,以更高強(qiáng)度的光曝光圖案形成材料150。亦即,此時,利用第1成像光學(xué)系統(tǒng)折射光,以使由微鏡62的反射面的變形引起的雜光在該光學(xué)系統(tǒng)的成像位置聚焦成一點,但如果在該位置形成有掩模855c,則不能遮擋雜光以外的光,光利用效率提高。
另外,在上述的各微陣列透鏡的實例中,對構(gòu)成DMD50的微鏡62的反射面的變形引起的像差進(jìn)行矯正,但即使在使用DMD以外的空間光調(diào)制元件的本發(fā)明的圖案形成方法中,當(dāng)在該空間光調(diào)制元件的描素部的面上存在變形時,也可以應(yīng)用本發(fā)明矯正由其變形引起的像差,防止在光束形狀上發(fā)生失真。
下面,對上述成像光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)一步進(jìn)行說明。
在上述曝光頭中,當(dāng)從光照射裝置144照射激光時,通過DMD50向ON方向反射的光束線的截面積,由透鏡系統(tǒng)454、458放大數(shù)倍(例如2倍)。放大的激光通過微透鏡陣列472的各微透鏡對應(yīng)于DMD50的各描素部而聚光,通過開口陣列476的對應(yīng)的小孔。通過小孔的激光借助透鏡系統(tǒng)480、482成像于被曝光面56上。
在該成像光學(xué)系統(tǒng)中,由DMD50反射的激光利用放大透鏡454、458被放大數(shù)倍而投影于被曝光面56上,因此整個圖像區(qū)域增大。此時,如果不配置微透鏡陣列472及開口陣列476,則如圖13B所示,投影于被曝光面56上的各聚束點BS的1描素尺寸(光點尺寸),按照曝光區(qū)域468的尺寸成為大的尺寸,顯示曝光區(qū)域468的清晰度的MTF(ModulationTransfer Function)特性降低。
另一方面,在配置有微透鏡陣列472及開口陣列476時,通過DMD50反射的激光,通過微透鏡陣列472的各微透鏡對應(yīng)于DMD50的各描素部而聚光。因此,如圖13C所示,即使在擴(kuò)大曝光區(qū)域的情況下,也可以將各聚束點BS的光點尺寸縮小為所希望的大小(例如10μm×10μm),可以防止MTF特性的降低,進(jìn)行高清晰的曝光。需要說明的是,曝光區(qū)域468之所以傾斜,是因為為了不產(chǎn)生描素間的縫隙而傾斜配置DMD50的緣故。
另外,即使由微透鏡的像差引起的光束較粗,也可以利用開口陣列對光束進(jìn)行整形,以使被曝光面56上的光點尺寸成為一定的大小,同時,使其通過對應(yīng)于各描素設(shè)置的開口陣列,由此可以防止相鄰的描素間的串?dāng)_。
而且,通過在光照射裝置144中使用后述的高亮度光源,從透鏡458向微透鏡陣列472的各微透鏡入射的光束的角度變小,因此可以防止相鄰的描素的光束的一部分入射。亦即,可以實現(xiàn)高消光比。
—其它的光學(xué)系統(tǒng)—在本發(fā)明的圖案形成方法中,可以與適當(dāng)選自公知的光學(xué)系統(tǒng)中的其它的光學(xué)系統(tǒng)并用,例如,可以舉出由一對組合透鏡構(gòu)成的光量分布矯正光學(xué)系統(tǒng)等。
上述光量分布矯正光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行如下矯正,即,使各射出位置中的光束寬度發(fā)生變化,以使其外圍部的光束寬度相對于接近光軸的中心部的光束寬度之比在射出側(cè)比在入射側(cè)小,將來自光照射裝置的平行光束照射到DMD上,此時,進(jìn)行矯正以使被照射面的光量分布大致均勻。下面,參照附圖對上述光量分布矯正光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行說明。
首先,如圖24A所示,用入射光束和射出光束,對其全部光束寬度(全光束寬度)H0、H1相同的情況進(jìn)行說明。需要說明的是,在圖24A中,符號51、52表示的部分是假設(shè)地表示上述光量分布矯正光學(xué)系統(tǒng)中的入射面及出射面。
在上述光量分布矯正光學(xué)系統(tǒng)中,設(shè)定入射到接近光軸Z1的中心部的光束和入射到外圍部的光束的各自的光束寬度h0、h1相同(h0=h1)。上述光量分布矯正光學(xué)系統(tǒng)發(fā)揮的作用是相對入射側(cè)中相同的光束寬度h0、h1的光,就中心部的入射光束而言,放大其光束寬度h0;相反地,相對外圍部的入射光束,縮小其光束寬度h1。亦即,對中心部的射出光束的寬度h10和外圍部的射出光束的寬度h11而言,使其為h11<h10。當(dāng)用光束寬度的比率表示時,外圍部的光束寬度相對于射出側(cè)的中心部的光束寬度之比“h11/h10”,與入射側(cè)中的比(h1/h0=1)相比變小((h11/h10)<1)。
通過如上所述使光束寬度發(fā)生變化,通??梢允构饬糠植甲兇蟮闹醒氩康墓馐蚬饬坎蛔愕耐鈬可?,作為整體使光的利用效率不至于下降,被照射面中的光量分布大致均勻化。使均勻化的程度成為例如有效區(qū)域內(nèi)的光量不均勻為30%以內(nèi)、優(yōu)選20%以內(nèi)。
由上述光量分布矯正光學(xué)系統(tǒng)產(chǎn)生的作用、效果,即使在入射側(cè)和射出側(cè),改變整體的光束寬度的情況(圖24B、24C)下也同樣。
圖24B表示將入射側(cè)的整體光束寬度H0“縮小”為寬度H2并射出的情況(H0>H2)。即使在這種情況下,上述光量分布矯正光學(xué)系統(tǒng)使在入射側(cè)為相同的光束寬度h0、h1的光在射出側(cè),中央部的光束寬度h10與外圍部相比變大;相反地,外圍部的光束寬度h11與中心部相比變小。當(dāng)以光束的縮小率來考慮時,其發(fā)揮的作用是使相對于中心部的入射光束的縮小率比外圍部小;相對于外圍部的入射光束的縮小率比中心部大。此時,外圍部的光束寬度相對于中心部的光束寬度之比“H11/H10”,與入射側(cè)中的比(h1/h0=1)相比變小((h11/h10)<1)。
圖24C表示將入射側(cè)的整體光束寬度H0“放大”為寬度H3而射出的情況(H0<H3)。即使在這種情況下,上述光量分布矯正光學(xué)系統(tǒng)使在入射側(cè)為相同的光束寬度h0、h1的光在射出側(cè),中央部的光束寬度h10與外圍部相比變大;相反地,外圍部的光束寬度h11與中心部相比變小。當(dāng)以光束的放大率來考慮時,其發(fā)揮的作用是使相對中心部的入射光束的放大率比外圍部大;相對外圍部的入射光束的放大率比中心部小。此時,外圍部的光束寬度相對于中心部的光束寬度之比“H11/H10”與入射側(cè)中的比(h1/h0=1)相比變小((h11/h10)<1)。
如上所述,由于上述光量分布矯正系統(tǒng)使各射出位置中的光束寬度發(fā)生變化,使外圍部的光束寬度相對于接近光軸Z1的中心部的光束寬度之比在射出側(cè)比在入射側(cè)減小,因此,在入射側(cè)中為相同光束寬度的光,在射出側(cè)中,中央部的光束寬度與外圍部相比變大,外圍部的光束寬度與中心部相比變小。由此,可以將中央部的光束向外圍部生成,使作為光學(xué)系統(tǒng)整體的光利用效率不下降,可以形成光量分布大致均勻化的光束截面。
接著,表示用作上述光量分布矯正光學(xué)系統(tǒng)的1對組合透鏡的具體透鏡數(shù)據(jù)的1例。在該例中,像上述光照射裝置為激光陣列光源的情況那樣,表示在射出光束的截面的光量分布為高斯分布時的透鏡數(shù)據(jù)。需要說明的是,在單模光纖的入射端連接有一個半導(dǎo)體激光時,來自光纖的射出光束的光量分布成為高斯分布。在本發(fā)明的圖案形成方法中,也可以應(yīng)用這樣的情況。另外,通過縮小多模光纖的芯徑,使其接近于單模光纖的構(gòu)成等,可以應(yīng)用于接近光軸的中心部的光量比外圍部的光量大的情況。
將基本透鏡數(shù)據(jù)示于下述表1。
由表1可知,1對組合透鏡由旋轉(zhuǎn)對稱的兩個非球面透鏡構(gòu)成。當(dāng)將配置于光入射側(cè)的第1透鏡的光入射側(cè)的面設(shè)定為第1面、將光射出側(cè)的面設(shè)定為第2面時,第1面是非球面形狀。另外,當(dāng)將配置于光射出側(cè)的第2透鏡的光入射側(cè)的面設(shè)定為第3面、將光射出側(cè)的面設(shè)定為第4面時,第4面是非球面形狀。
在表1中,面編號Si表示i序號(i=1~4)的面的編號,曲率半徑ri表示i序號的面的曲率半徑,面間隔di表示i序號的面和i+1序號的面在光軸上的面間隔。面間隔di值的單位是毫米(mm)。折射率Ni表示具有i序號的面的光學(xué)元件的相對于波長405nm的折射率的值。
將第1面及第4面的非球面數(shù)據(jù)示于下述表2。
上述的非球面數(shù)據(jù)用表示非球面形狀的下述式(A)中的系數(shù)表述。
Z=C·ρ21+1-K·(C·ρ)2+Σi=310ai·ρi·····(A)]]>在上述式(A)中,如下定義各系數(shù)。
Z從位于距光軸高度為ρ的非球面上的點下降到非球面的頂點的切面(垂直于光軸的平面)的垂線的長度(mm)ρ距光軸的距離(mm)K圓錐系數(shù)C近軸曲率(1/r、r近軸曲率半徑)ai第i次(i=3~10)的非球面系數(shù)在表2所示的數(shù)值中,符號“E”表示接在其下面的數(shù)值是以10為底的“冪指數(shù)”,用以10為底的指數(shù)函數(shù)表示的數(shù)值是乘以“E”之前的數(shù)值。例如,“1.0E-02”表示“1.0×10-2”。
圖26表示通過上述表1及表2所示的1對組合透鏡得到的照明光的光量分布。橫軸表示距光軸的坐標(biāo),縱軸表示光量比(%)。需要說明的是,為了比較,圖25表示不進(jìn)行矯正時的照明光的光量分布(高斯分布)。由圖25及圖26可知,通過用光量分布矯正光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行矯正,與不進(jìn)行矯正時相比,得到大致均勻化了的光量分布。因此,可以使光的利用效率不下降,用均勻的激光進(jìn)行無不均的曝光。
—光照射裝置—對上述光照射裝置沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當(dāng)選擇,例如有可以照射(超)高壓水銀燈、氙燈、炭弧燈、鹵素?zé)?、?fù)印機(jī)用等的熒光管、LED、半導(dǎo)體激光等公知光源、或可以合成2種以上的光進(jìn)行照射的裝置,在這些光照射裝置中,優(yōu)選可以照射合成的2種以上的光進(jìn)行照射的裝置。
作為由上述光照射裝置照射的光,例如可以舉出在通過支承體進(jìn)行光照射時,透過該支承體且將使用的光聚合引發(fā)劑或增感劑活性化的電磁波、紫外線至可見光線、電子射線、X線、激光等,在這些照射光中,優(yōu)選激光,更優(yōu)選合成了2種以上的光而成的激光(下面,有時稱為“合波激光”)。另外,即便在剝離支承體后進(jìn)行光照射的情況下,也可以使用同樣的光。
作為上述紫外線至可見光線的波長,例如,優(yōu)選300~1500nm,更優(yōu)選320~800nm,特別優(yōu)選330nm~650nm。
作為上述激光的波長,例如,優(yōu)選200~1500nm,更優(yōu)選300~800nm,進(jìn)一步優(yōu)選330nm~500nm,特別優(yōu)選400nm~450nm。
作為可以照射上述合波激光的裝置,例如,優(yōu)選具有多種激光器、多模光纖、以及將分別由該多種激光照射的激光光束聚光并使其與上述多模光纖結(jié)合的聚集光學(xué)系統(tǒng)的裝置。
下面,參照附圖對可以照射上述合波激光的裝置(纖維陣列光源)進(jìn)行說明。
如圖27A所示,纖維陣列光源66備有多個(例如14個)激光模塊64,在各激光模塊64上結(jié)合有多模光纖30的一端。在多模光纖30的另一端,結(jié)合有芯徑與多模光纖30相同、且包層直徑比多模光纖30小的光纖31。如圖27B詳細(xì)地所示,多模光纖31的和光纖30相反側(cè)的端部沿著與副掃描方向正交的主掃描方向排列7個,將其排列成2列構(gòu)成激光射出部68。
由多模光纖31的端部構(gòu)成的激光射出部68,如圖27B所示,用表面平坦的2塊支承板65夾持并固定。另外,在多模光纖31的光射出端面,為了對其進(jìn)行保護(hù),優(yōu)選配置玻璃等透明的保護(hù)板。多模光纖31的光射出端面,由于光密度高而易集塵、易劣化,但通過配置如上所述的保護(hù)板,可以防止端面附著塵埃,還延遲劣化。
在該例中,為了將包層直徑小的光纖31的射出端排列成無縫隙的1列,在包層直徑大的部分,在相鄰的2根多模光纖30之間堆積多模光纖30,并將與堆積而成的多模光纖30結(jié)合的光纖31的射出端,以夾持于在包層直徑大的部分與相鄰的2根多模光纖30結(jié)合的光纖31的兩個射出端之間的方式進(jìn)行排列。
就這樣的光纖而言,例如如圖28所示,可以通過在包層直徑大的多模光纖30的激光射出側(cè)的前端部分同軸結(jié)合長度為1~30cm的包層直徑小的光纖31而得到。2根光纖如下所示溶融結(jié)合,即光纖31的入射端面熔接在多模光纖30的射出端面,使兩光纖的中心軸一致。如上所述,光纖31的芯31a的直徑與多模光纖30的芯30a的直徑相同大小。
另外,可以將在長度短包層直徑大的光纖維上熔接有包層直徑小的光纖的短尺寸光纖,通過套圈或光連接器等結(jié)合在多模光纖30的射出端。通過使用連接器等以可以裝卸的方式結(jié)合,在包層直徑小的光纖已破損時等,前端部分的交換變得容易,可以降低曝光頭的保養(yǎng)所需要的成本。需要說明的是,下面,有時將光纖31稱為多模光纖30的射出端部。
作為多模光纖30及光纖維31,可以是階梯折射率型光纖、緩變折射率型光纖及復(fù)合型光纖的任意一種。例如,可以使用三菱電線工業(yè)株式會社制的階梯折射率型光纖。在本實施方式中,多模光纖30及光纖31是階梯折射率型光纖,就多模光纖30而言,其包層直徑=125μm、芯徑=50μm、NA=0.2、入射端面涂層的透過率=99.5%以上;就光纖維31而言,其包層直徑=60μm、芯徑=50μm、NA=0.2。
一般情況下,在紅外區(qū)域的激光中,當(dāng)縮小光纖的包層直徑時,傳播損失增加。因此,根據(jù)激光的波長范圍決定合適的包層直徑。但是,波長越短,傳播損失越小,在由GaN類半導(dǎo)體激光器射出的波長為405nm的激光中,即使將包層的厚度{(包層直徑-芯徑)/2}設(shè)為使800nm的波長范圍的紅外光傳播時的1/2左右、使通訊用的1.5μm的波長范圍的紅外光傳播時的約1/4,傳播損失也幾乎不增加。因此,可以將包層直徑縮小到60μm。
但是,光纖31的包層直徑不限定于60μm。在以往的纖維陣列光源中使用的光纖的包層直徑為125μm,但由于包層直徑越小,焦深就越深,因此,多模光纖的包層直徑優(yōu)選為80μm以下,更優(yōu)選60μm以下,進(jìn)一步優(yōu)選40μm以下。另一方面,由于芯徑需要至少為3~4μm,故光纖31的包層直徑優(yōu)選為10μm以上。
激光模塊64由如圖29所示的合波激光光源(纖維陣列光源)構(gòu)成。該合波激光光源由如下構(gòu)件構(gòu)成排列固定在加熱塊10上的多個(例如7個)片狀的橫向多?;騿文5腉aN類半導(dǎo)體激光器LD1、LD2、LD3、LD4、LD5、LD6及LD7;與各GaN類半導(dǎo)體激光器LD1~LD7分別對應(yīng)設(shè)置的準(zhǔn)直透鏡11、12、13、14、15、16及17;一個聚光透鏡20;1根多模光纖30。需要說明的是,半導(dǎo)體激光器的個數(shù)不限于7個。例如,在包層直徑=60μm、芯徑=50μm、NA=0.2的多模光纖,可以入射20個半導(dǎo)體激光光,可以實現(xiàn)曝光頭的所需光量,并且進(jìn)一步減少光纖根數(shù)。
GaN類半導(dǎo)體激光器LD1~LD7其振蕩波長都一樣(例如405nm),最大輸出功率也都一樣(例如,多模激光為100mW,單模激光為30mW)。需要說明的是,作為GaN類半導(dǎo)體激光器LD1~LD7,在350nm~450nm的波長范圍內(nèi),也可以使用具備上述的405nm以外的振動波長的激光器。
如圖30及圖31所示,上述合波激光光源與其它光學(xué)元件一起被收納在上方開口的箱狀的封裝40內(nèi)。封裝40備有以使其開口關(guān)閉的方式作成的封裝蓋41,在脫氣處理后導(dǎo)入密封氣體,用封裝蓋41關(guān)閉封裝40的開口,由此在由封裝40和封裝蓋41形成的密閉空間(密封空間)內(nèi)氣密密封上述合波激光光源。
在封裝40的底部固定有底板42,在底板42的上面,安裝有上述加熱塊10、保持聚光透鏡20的聚光透鏡架45、和保持多模光纖30的入射端部的纖維架46。多模光纖30的射出端部從形成于封裝40的壁面的開口被引出到封裝外。
另外,在加熱塊10的側(cè)面安裝有準(zhǔn)直透鏡架44,保持準(zhǔn)直透鏡11~17。在封裝40的橫向壁面形成開口,通過該開口將對GaN類半導(dǎo)體激光器LD1~LD7供給驅(qū)動電流的布線47拉伸到封裝外。
需要說明的是,在圖31中,為了避免圖的復(fù)雜化,在多個GaN類半導(dǎo)體激光器中,僅對GaN類半導(dǎo)體激光器LD7編號,在多個準(zhǔn)直透鏡中,僅對準(zhǔn)直透鏡17編號。
圖32表示上述準(zhǔn)直透鏡11~17的安裝部分的正面形狀。準(zhǔn)直透鏡11~17分別形成將含有具備非球面的圓形透鏡的光軸的區(qū)域以平行的平面細(xì)長切下形成的形狀。該細(xì)長形狀的準(zhǔn)直透鏡,可以通過例如將樹脂或光學(xué)玻璃進(jìn)行模子成形而形成。準(zhǔn)直透鏡11~17密接配置在上述發(fā)光點的排列方向,以使其長度方向與GaN類半導(dǎo)體激光器LD1~LD7的發(fā)光點的排列方向(圖32的左右方向)垂直。
另一方面,作為GaN類半導(dǎo)體激光器LD1~LD7,備有發(fā)光寬度為2μm的活性層,以與活性層平行的方向、垂直的方向的擴(kuò)展角分別例如為10°、30°的狀態(tài),使用分別發(fā)出激光光束B1~B7的激光器。這些GaN類半導(dǎo)體激光器LD1~LD7配設(shè)在與活性層平行的方向,并使其發(fā)光點排列成1列。
因此,從各發(fā)光點發(fā)出的激光光束B1~B7,相對于如上所述的細(xì)長形狀的各準(zhǔn)直透鏡11~17,以擴(kuò)展角度大的方向與長度方向一致、擴(kuò)展角度小的方向與寬度方向(與長度方向垂直的方向)一致的狀態(tài)入射。亦即,各準(zhǔn)直透鏡11~17的寬度為1.1mm、長度為4.6mm,入射到這些透鏡中的激光光束B1~B7的水平方向、垂直方向的光束直徑分別為0.9mm、2.6mm。另外,各準(zhǔn)直透鏡11~17分別為焦距f1=3mm、NA=0.6、透鏡配置間距=1.25mm。
聚光透鏡20將含有具備非球面的圓形透鏡的光軸的區(qū)域以平行的平面細(xì)長地切下,形成為在準(zhǔn)直透鏡11~17的排列方向即水平方向長、與其垂直的方向短的形狀。該聚光透鏡20的焦距f2=23mm,NA=0.2。該聚光透鏡20也通過例如將樹脂或光學(xué)玻璃進(jìn)行模子成形而形成。
另外,在照明DMD的光照射裝置中,使用將合波激光光源的光纖的射出端部排列成陣列狀的高亮度的纖維陣列光源,故可以實現(xiàn)高輸出且備有深的焦深的圖案形成裝置。而且,通過各纖維陣列光源的輸出變大,為得到所希望的輸出所需要的纖維陣列光源的個數(shù)變少,可以謀求圖案形成裝置的低成本化。
另外,由于使光纖的射出端的包層直徑比入射端的包層直徑小,故發(fā)光部直徑變得更小,可以謀求纖維陣列光源的高亮度化。因此,可以實現(xiàn)備有更深的焦深的圖案形成裝置。例如,在光束直徑為1μm以下、分辨率為0.1μm以下的超高分辨率曝光的情況下,可以得到較深的焦深,可以進(jìn)行高速且高清晰的曝光。因此,適合于需要高分辨率的薄膜晶體管(TFT)的曝光工序。
另外,作為上述光照射裝置,不限于備有多個上述合波激光光源的纖維陣列光源,例如,可以使用如下的纖維陣列光源,該纖維陣列光源將備有射出從具有一個發(fā)光點的單一半導(dǎo)體激光器入射的激光光的1個光纖的纖維光源陣列化。
另外,作為備有多個發(fā)光點的光照射裝置,例如圖33所示,可以使用在加熱塊100上排列有多個(例如7個)片狀的半導(dǎo)體激光器LD1~LD7的激光器陣列。另外,已知有如圖34A所示的、多個(例如5個)發(fā)光點110a在規(guī)定方向排列的片狀的多腔激光器110。多腔激光器110與排列片狀的半導(dǎo)體激光器的情況相比,由于可以位置精度良好地排列發(fā)光點,故容易對從各發(fā)光點射出的激光光束進(jìn)行合波。但是,如果發(fā)光點增多,在激光器制造時在多腔激光器110中容易產(chǎn)生撓曲,故優(yōu)選發(fā)光點110a的個數(shù)為5個以下。
作為上述光照射裝置,可以使用該多腔激光器110、或多腔激光器陣列作為激光光源,該多腔激光器陣列如圖34B所示,其在加熱塊100上排列有多個多腔激光器110,并使排列方向與各片的發(fā)光點110a的排列方向相同。
另外,合波激光光源不限于將由多個片狀的半導(dǎo)體激光器射出的激光光合波的光源。例如,可以使用如圖21所示的包括具有多個(例如3個)發(fā)光點110a的片狀多腔激光器110的合波激光光源。該合波激光光源備有多腔激光器110、1根多模光纖130及聚光透鏡120而構(gòu)成。多腔激光器110可以由例如振蕩波長為405nm的GaN類激光二極管構(gòu)成。
在上述構(gòu)成中,分別從多腔激光器110的多個發(fā)光點110a射出的激光光束B,分別利用聚光透鏡120聚光,入射到多模光纖130的芯130a。入射到芯130a的激光在光纖維內(nèi)傳播,合波為1根而射出。
將多腔激光器110的多個發(fā)光點110a一并設(shè)置在與上述多模光纖130的芯徑大致相等的寬度內(nèi),同時,作為聚光透鏡120,通過使用凸透鏡或棒形透鏡,可以提高激光光束B向多模光纖130的結(jié)合效率,其中所述凸透鏡的焦距與多模光纖130的芯徑大致相等,所述棒形透鏡僅在與其活性層垂直的面內(nèi)對來自多腔激光器110的射出光束進(jìn)行校準(zhǔn)。
另外,如圖35所示,可以使用具備激光器陣列140的合波激光光源,所述激光器陣列140使用備有多個(例如3個)發(fā)光點的多腔激光器110,在加熱塊111上相互以等間隔排列多個(例如9個)多腔激光器110而成。多個多腔激光器110排列固定在與各片的發(fā)光點110a的排列方向相同的方向上。
該合波激光光源具備激光器陣列140、與各多腔激光器110相對應(yīng)配置的多個透鏡陣列114、在激光器陣列140和多個透鏡陣列114之間配置的一個棒形透鏡113、1根多模光纖130、和聚光透鏡120而構(gòu)成。透鏡陣列114備有與多腔激光器110的發(fā)光點相對應(yīng)的多個微透鏡。
在上述的構(gòu)成中,分別從多個多腔激光器110的多個發(fā)光點110a射出的激光光束B,分別由凹透鏡113聚光在規(guī)定的方向,然后利用透鏡陣列114的各微透鏡進(jìn)行平行光化。平行光化后的激光光束L,利用聚光透鏡120聚光,入射于多模光纖130的芯130a。入射到芯130a的激光在光纖維內(nèi)傳播,合波成1根后射出。
進(jìn)一步表示其它合波激光光源的實例。該合波激光光源如圖36A和圖36B所示,在大致矩形的加熱塊180上裝載光軸方向的截面為L字形的加熱塊182,在兩個加熱塊之間形成有收納空間。在L字形的加熱塊182的上面,多個發(fā)光點(例如5個)排列成陣列狀的多個(例如兩個)多腔激光器110,以等間隔排列固定在與各片的發(fā)光點110a的排列方向相同的方向上。
在大致矩形的加熱塊180上形成凹部,在加熱塊180的空間側(cè)上面,配置有多個發(fā)光點(例如5個)排列成陣列狀的多個(例如兩個)多腔激光器110,以使其發(fā)光點與配置在加熱塊182上面的激光片的發(fā)光點一樣位于垂直向上。
在多腔激光器110的激光光射出側(cè),配置有與各片的發(fā)光點110a對應(yīng)排列好準(zhǔn)直透鏡的準(zhǔn)直透鏡陣列184。配置準(zhǔn)直透鏡陣列184,以使各準(zhǔn)直透鏡的長度方向與激光光束的擴(kuò)展角大的方向(快軸方向)一致,各準(zhǔn)直透鏡的寬度方向與擴(kuò)展角小的方向(慢軸方向)一致。如上所述,可以通過將準(zhǔn)直透鏡陣列化而一體化,激光的空間利用效率提高,謀求合波激光光源的高輸出化,同時,零件數(shù)量減少且低成本化。
另外,在準(zhǔn)直透鏡陣列184的激光射出側(cè),配置有1根多模光纖130、和在該多模光纖130的入射端將激光光束聚光而結(jié)合的聚光透鏡120。
在上述構(gòu)成中,分別從在激光模塊180、182上配置的多個多腔激光器110的多個發(fā)光點110a射出的激光光束B,分別利用準(zhǔn)直透鏡陣列184進(jìn)行平行光化,利用聚光透鏡120聚光,入射到多模光纖130的芯130a。入射到芯130a的激光在光纖內(nèi)傳播,合波成1根后射出。
如上所述,上述合波激光光源通過多腔激光器的多段配置和準(zhǔn)直透鏡的陣列化,尤其可以實現(xiàn)高輸出化。通過使用該合波激光光源,可以構(gòu)成更高亮度的纖維陣列光源及束纖維光源,故特別適合作為構(gòu)成本發(fā)明的圖案形成裝置的激光光源的纖維光源。
需要說明的是,將上述各合波激光光源收納在套管內(nèi),可以構(gòu)成將多模光纖130的射出端部從其套管拉出的激光模塊。
另外,對在合波激光光源的多模光纖的射出端結(jié)合芯徑與多模光纖相同且包層直徑比多模光纖小的其它光纖,來謀求纖維陣列光源的高亮度化的實例進(jìn)行說明,例如,可以在射出端不結(jié)合其它光纖而使用包層直徑為125μm、80μm、60μm等的多模光纖。
在此,對本發(fā)明的上述圖案形成方法進(jìn)一步進(jìn)行說明。
在掃描器162的各曝光頭166中,以發(fā)散光狀態(tài)分別從構(gòu)成纖維陣列光源66的合波激光光源的GaN類半導(dǎo)體激光LD1~LD7射出的激光光束B1、B2、B3、B4、B5、B6及B7,分別通過對應(yīng)的準(zhǔn)直透鏡11~17進(jìn)行平行光化。平行光化過的激光光束B1~B7利用聚光透鏡20聚光,在多模光纖30的芯30a的入射端面發(fā)生會聚。
在本例中,由準(zhǔn)直透鏡11~17及聚光透鏡20構(gòu)成聚光光學(xué)系統(tǒng),由該聚光光學(xué)系統(tǒng)和多模光纖30構(gòu)成合波光學(xué)系統(tǒng)。亦即,利用聚光透鏡20如上所述進(jìn)行了聚光的激光光束B1~B7,入射到該多模光纖30的芯30a上,在光纖內(nèi)傳播,合波成1根激光光束而從在多模光纖30的射出端部結(jié)合的光纖31射出。
在各激光模塊中,在激光光束B1~B7向多模光纖30的結(jié)合效率為0.85、GaN類半導(dǎo)體激光器LD1~LD7的各輸出功率為30mW時,對排列成陣列狀的光纖31的每一個而言,可以得到輸出功率為180mW(=30mW×0.85×7)的合波激光光束B。因此,在6根光纖31排列成陣列狀的激光射出部68的輸出功率為約1W(=180mW×6)。
在纖維陣列光源66的激光射出部68,如此高亮度的發(fā)光點沿著主掃描方向排列成1列。由于使來自單一的半導(dǎo)體激光器的激光結(jié)合在1根光纖上的、現(xiàn)有的纖維光源的輸出功率低,因此,如果未進(jìn)行多數(shù)列排列,就無法得到所希望的輸出功率,但由于上述合波激光光源是高輸出功率,故即使是少數(shù)列、例如1列,也可以得到所希望的輸出功率。
例如,在使半導(dǎo)體激光和光纖以1對1結(jié)合而成的現(xiàn)有的纖維光源中,通常情況下,使用輸出功率未30mW(毫瓦)左右的激光器作為半導(dǎo)體激光器,使用芯徑50μm、包層直徑125μm、NA(數(shù)值孔徑)0.2的多模光纖作為光纖,故如果想要得到約1W(瓦)的輸出功率,就必須捆48根(8×6)多模光纖,由于發(fā)光區(qū)域的面積為0.62mm2(0.675mm×0.925mm),故在激光射出部68的亮度為1.6×106(W/m2),每1根光纖的亮度為3.2×106(W/m2)。
與其相對應(yīng),在上述光照射裝置為可以照射合波激光的裝置時,由于用6根多模光纖可以得到約1W的輸出功率,在激光射出部68的發(fā)光區(qū)域的面積為0.0081mm2(0.325mm×0.025mm),故在激光射出部68的亮度為123×106(W/m2),可以實現(xiàn)比以往高約80倍的高亮度化。另外,每1根光纖的亮度為90×106(W/m2),可以謀求與以往相比約28倍的高亮度化。
在此,參照圖37A及圖37B,對以往的曝光頭和本實施方式的曝光頭的焦深的不同進(jìn)行說明。以往的曝光頭的束狀纖維光源的發(fā)光區(qū)域的副掃描方向的直徑為0.675mm,曝光頭的纖維陣列光源的發(fā)光區(qū)域的副掃描方向的直徑為0.025mm。如圖37A所示,在以往的曝光頭中,由于光照射裝置(束狀纖維光源)1的發(fā)光區(qū)域大,故向DMD3入射的光束的角度變大,結(jié)果向掃描面5入射的光束的角度變大。因此,相對于聚光方向(焦點方向的偏移)的光束直徑容易粗。
另一方面,如圖37B所示,在本發(fā)明的圖案形成裝置中的曝光頭中,由于纖維陣列光源66的發(fā)光區(qū)域的副掃描方向的直徑小,故通過透鏡系統(tǒng)67向DMD50入射的光束的角度變小,結(jié)果向掃描面56入射的光束的角度變小。亦即,焦深變深。在該例中,發(fā)光區(qū)域的副掃描方向的直徑為以往的約30倍,可以得到大致相當(dāng)于衍射界限的焦深。因此,適于微小光點的曝光。曝光頭的需要光量越大,向該焦深的效果越顯著、越有效。在該例中,投影于曝光面的1描素尺寸為10μm×10μm。另需要說明的是,DMD為反射型的空間光調(diào)制元件,圖37A及圖37B是用于說明光學(xué)關(guān)系而作的展開圖。
根據(jù)曝光圖案的圖案信息,被輸入到連接在DMD50的沒有圖示的控制器上,暫時存儲在控制器內(nèi)的幀存儲器中。該圖案信息是用二值(點記錄的有無)表示構(gòu)成圖像的各描素的濃度的數(shù)據(jù)。
將圖案形成材料150吸附在表面的載物臺152,通過沒有圖示的驅(qū)動裝置,以一定速度沿導(dǎo)軌158由門160的上游側(cè)移動到下游側(cè)。當(dāng)載物臺152通過門160下時,如果利用安裝在門160上的檢測傳感器檢測到圖案形成材料150的前端,則存儲在幀存儲器中的圖案信息在多個線路依次分別讀出,基于由數(shù)據(jù)處理部讀出的圖案信息,分別在每個曝光頭166上生成控制信號。而且,通過鏡驅(qū)動控制部,基于生成的控制信號,分別在每個曝光頭166上對DMD50的微鏡進(jìn)行ONOFF控制。
當(dāng)從纖維陣列光源66向DMD50照射激光時,在DMD50的微鏡為ON狀態(tài)時反射的激光,利用透鏡系統(tǒng)54、58成像于圖案形成材料150的被曝光面56上。由此,使從纖維陣列光源66射出的激光在每個描素被實施ONOFF,用與DMD50的使用描素數(shù)大致相同數(shù)量的描素單位(曝光區(qū)域168)曝光圖案形成材料150。另外,通過與載物臺152一起以一定速度移動圖案形成材料150,利用掃描器162在與載物臺移動方向相反的方向副掃描圖案形成材料150,在每個曝光頭166上形成帶狀的已曝光的區(qū)域170。
對上述其它工序沒有特別限制,例舉從公知的圖案形成的工序中適當(dāng)選擇的工序,例如有顯影工序、蝕刻工序、鍍敷工序等。這些可以單獨使用1種,也可以并用2種以上。
上述顯影工序是如下工序,即通過上述曝光工序曝光上述圖案形成材料中的感光層,使該感光層的曝光好的區(qū)域固化后,通過除去未固化區(qū)域進(jìn)行顯影,形成圖案。
對上述未固化區(qū)域的除去方法沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當(dāng)選擇,例如可以舉出使用顯影液進(jìn)行除去的方法等。
對上述顯影液沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當(dāng)選擇,例如可以舉出堿性水溶液、水系顯影液、有機(jī)溶劑等,其中,優(yōu)選弱堿性的水溶液。作為該弱堿水溶液的堿成分,例如可以舉出氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鋰、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、磷酸鈉、磷酸鉀、焦磷酸鈉、焦磷酸鉀、硼砂等。
作為上述弱堿性的水溶液的pH值,例如,優(yōu)選約8~12,更優(yōu)選約9~11。作為上述弱堿性的水溶液,例如可以舉出0.1~5質(zhì)量%的碳酸鈉水溶液或碳酸鉀水溶液等。
作為上述顯影液的溫度,可以對應(yīng)上述感光層的顯影性適當(dāng)選擇,例如優(yōu)選約25℃~40℃。
上述顯影液可以與表面活化劑、消泡劑、有機(jī)堿(例如乙二胺、乙醇胺、四甲基氫氧化銨、二亞乙基三胺、三亞乙基五胺、嗎啉、三乙醇胺等),或用于促進(jìn)顯影的有機(jī)溶劑(例如醇類、酮類、酯類、醚類、酰胺類、內(nèi)酯類等)等并用。另外,上述顯影液可以是將水或堿水溶液與有機(jī)溶劑混合而成的水系顯影液,也可以是單獨的有機(jī)溶劑。
作為上述蝕刻工序,可以利用從公知的蝕刻處理方法中適當(dāng)選擇的方法進(jìn)行。
作為在上述蝕刻處理中使用的蝕刻液,沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當(dāng)選擇,例如,在用銅形成上述金屬層時,例如可以舉出氯化銅溶液、氯化鐵溶液、堿蝕刻溶液、過氧化氫系蝕刻液等,其中,從蝕刻因子方面考慮,優(yōu)選氯化鐵溶液。
通過在利用上述蝕刻工序進(jìn)行蝕刻處理后除去上述圖案,可以在上述基體的表面形成永久圖案。
對上述永久圖案沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當(dāng)選擇,例如適當(dāng)例舉布線圖案等。
作為上述鍍敷工序,可以通過從公知的鍍敷處理中適當(dāng)選擇的方法進(jìn)行。
作為上述鍍敷處理,例如可以舉出鍍敷硫酸銅、鍍敷焦磷酸銅等鍍銅;高流動性焊接鍍(high flow solder plating)等焊鍍;瓦特浴(硫酸鎳-氯化鎳)鍍敷、氨基磺酸鎳等鍍鎳;硬金鍍敷、軟金鍍敷等鍍金等處理。
在利用上述鍍敷工序進(jìn)行鍍敷處理后除去上述圖案,再根據(jù)需要用蝕刻處理等除去無用部分,由此可以在上述基體的表面形成永久圖案。(層疊體)相對于在基體上層疊圖案形成材料而成的層疊體的感光層進(jìn)行上述曝光。對具有上述感光層的上述圖案形成材料,沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當(dāng)選擇。
作為上述圖案形成材料,只要至少具有感光層,就沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當(dāng)選擇。優(yōu)選上述感光層形成在支承體上,另外,在上述支承體和上述感光層之間可以設(shè)置緩沖層,也可以在感光層上形成保護(hù)膜。而且,也可以設(shè)置適當(dāng)選擇的其它層。
<感光層>
對上述感光層沒有特別限制,可以從公知的圖案形成材料中適當(dāng)選擇。但優(yōu)選例如含有黏合劑、聚合性化合物及光聚合引發(fā)劑,含有適當(dāng)選擇的其它成分的感光層。
《黏合劑》作為上述黏合劑,例如,優(yōu)選相對于堿性水溶液具有溶脹性、更優(yōu)選相對于堿性水溶液具有可溶性。
作為相對于堿性水溶液顯示溶脹性或溶解性的黏合劑,適當(dāng)例舉例如具有酸性基團(tuán)的黏合劑。
對上述酸性基團(tuán)沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當(dāng)選擇,例如可以舉出羧基、磺酸基、磷酸基等,其中,優(yōu)選羧基。
作為具有羧基的黏合劑,例如可以舉出具有羧基的乙烯基共聚物、聚氨酯樹脂、聚酰胺酸樹脂、改性環(huán)氧樹脂等,其中,從對涂敷溶劑的溶解性、對堿顯影液的溶解性、合成適合性、膜物性的調(diào)整的容易度等觀點考慮,優(yōu)選具有羧基的乙烯基共聚物。
上述具有羧基的乙烯基共聚物,至少可以通過(1)具有羧基的乙烯基單體及(2)可以與這些共聚的單體的共聚而得到。
作為上述具有羧基的乙烯基單體,例如可以舉出(甲基)丙烯酸、乙烯基苯甲酸、馬來酸、馬來酸一烷基酯、富馬酸、衣康酸、巴豆酸、肉桂酸、丙烯酸二聚體、具有羥基的單體(例如(甲基)丙烯酸2-羥乙酯等)和環(huán)狀酸酐(例如馬來酸酐及富馬酸酐、環(huán)己烷二羧酸酐)的加成產(chǎn)物、ω-羧基-聚己內(nèi)酯單(甲基)丙烯酸酯等。其中,從共聚性或成本、溶解性等觀點考慮,特別優(yōu)選(甲基)丙烯酸。
另外,作為羧基的前體,可以使用具有馬來酸酐、衣康酸酐、檸康酸酐等酸酐的單體。
作為上述其它可以共聚的單體,沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當(dāng)選擇,例如可以舉出(甲基)丙烯酸酯類、巴豆酸酯類、乙烯基酯類、馬來酸二酯類、富馬酸二酯類、衣康酸二酯類、(甲基)丙烯酰胺類、乙烯基醚類、乙烯基醇的酯類、苯乙烯類、(甲基)丙烯腈、乙烯基所取代的雜環(huán)基(例如乙烯基吡啶、乙烯基吡咯烷酮、乙烯基咔唑等)、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基咪唑、乙烯基己內(nèi)酯、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸、磷酸一(2-丙烯酰氧基乙酯)、磷酸一(1-甲基-2-丙烯酰氧基乙酯)、具有官能團(tuán)(例如尿烷基、脲基、磺酰胺基、酚基、亞氨基)的乙烯基單體等。
作為上述(甲基)丙烯酸酯類,例如可以舉出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸叔丁基環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸叔辛酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸乙酰氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸3-苯氧基-2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸芐酯、二乙二醇一甲醚(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇一乙醚(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇一苯醚(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇一甲醚(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇一乙醚(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇一甲醚(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇一乙醚(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸β-苯氧基乙氧基乙酯、壬基苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸二環(huán)戊酯、(甲基)丙烯酸二環(huán)戊烯酯、(甲基)丙烯酸二環(huán)戊烯基氧基乙酯、(甲基)丙烯酸三氟乙酯、(甲基)丙烯酸八氟戊酯、(甲基)丙烯酸全氟辛基乙酯、(甲基)丙烯酸三溴苯酯、(甲基)丙烯酸三溴苯基羥乙酯等。
作為上述巴豆酸酯類,例如可以舉出巴豆酸丁酯、巴豆酸己酯等。
作為上述乙烯基酯類,例如可以舉出乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、乙烯基甲氧基乙酸酯、安息香酸乙烯酯等。
作為上述馬來酸二酯類,例如可以舉出馬來酸二甲酯、馬來酸二乙酯、馬來酸二丁酯等。
作為上述富馬酸二酯類,例如可以舉出富馬酸二甲酯、富馬酸二乙酯、富馬酸二丁酯等。
作為上述衣康酸二酯類,例如可以舉出衣康酸二甲酯、衣康酸二乙酯、衣康酸二丁酯等。
作為上述(甲基)丙烯酰胺類,例如可以舉出(甲基)丙烯酰胺、N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N-丙基(甲基)丙烯酰胺、N-異丙基(甲基)丙烯酰胺、N-正丁基(甲基)丙烯酰胺、N-叔丁基(甲基)丙烯酰胺、N-環(huán)己基(甲基)丙烯酰胺、N-(2-甲氧基乙基)(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯酰胺、N-苯基(甲基)丙烯酰胺、N-芐基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰基嗎啉、二丙酮丙烯酰胺等。
作為上述苯乙烯類,例如可以舉出苯乙烯、甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、三甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、異丙基苯乙烯、丁基苯乙烯、羥基苯乙烯、甲氧基苯乙烯、丁氧基苯乙烯、乙酰氧基苯乙烯、氯苯乙烯、二氯苯乙烯、溴苯乙烯、氯甲基苯乙烯、用可以利用酸性物質(zhì)脫保護(hù)的基團(tuán)(例如t-Boc等)保護(hù)的羥基苯乙烯、乙烯基苯甲酸甲酯、α-甲基苯乙烯等。
作為上述乙烯基醚類,例如可以舉出甲基乙烯基醚、丁基乙烯基醚、己基乙烯基醚、甲氧基乙基乙烯基醚等。
作為上述具有官能團(tuán)的乙烯基單體的合成方法,例如可以舉出異氰酸酯基和羥基或氨基的加成反應(yīng),具體可以舉出含有異氰酸酯基的單體與含有一個羥基的化合物或含有一個伯或仲氨基的化合物的加成反應(yīng);含有羥基的單體或含有伯或仲氨基的單體與一異氰酸酯的加成反應(yīng)。
作為含有上述異氰酸酯基的單體,例如可以舉出用下述結(jié)構(gòu)式(1)~(3)表示的化合物。
結(jié)構(gòu)式(1)[化2] 結(jié)構(gòu)式(2)[化3] 結(jié)構(gòu)式(3)其中,上述結(jié)構(gòu)式(1)~(3)中,R1表示氫原子或甲基。
作為上述一異氰酸酯,例如可以舉出異氰酸環(huán)己酯、異氰酸正丁酯、甲苯酰異氰酸酯、異氰酸芐酯、異氰酸苯酯。
作為上述具有羥基的單體,例如可以舉出用下述結(jié)構(gòu)式(4)~(12)表示的化合物。
結(jié)構(gòu)式(4)[化5]
結(jié)構(gòu)式(5)[化6] 結(jié)構(gòu)式(6)[化7] 結(jié)構(gòu)式(7)[化8] 結(jié)構(gòu)式(8)[化9] 結(jié)構(gòu)式(9)[化10] 結(jié)構(gòu)式(10)[化11]
結(jié)構(gòu)式(11)[化12] 結(jié)構(gòu)式(12)其中,在上述結(jié)構(gòu)式(4)~(12)中,R1表示氫原子或甲基。n表示1以上的整數(shù)。
作為上述含有一個羥基的化合物,例如可以舉出醇類(例如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇、正己醇、2-乙基己醇、正癸醇、正十二烷醇、正十八烷醇、環(huán)戊醇、環(huán)己醇、芐醇、苯乙醇等),酚類(例如苯酚、甲酚、萘酚等),還有作為含有取代基的化合物的氟乙醇、三氟乙醇、甲氧基乙醇、苯氧基乙醇、氯酚、二氯酚、甲氧基酚、乙酰氧基酚等。
作為上述含有伯或仲氨基的單體,例如可以舉出乙烯基芐胺等。
作為上述含有一個伯或仲氨基的化合物,例如可以舉出烷基胺(甲胺、乙胺、正丙胺、異丙胺、正丁胺、仲丁胺、叔丁胺、己胺、2-乙基己胺、癸胺、十二烷胺、十八烷胺、二甲胺、二乙胺、二丁胺、二辛胺)、環(huán)狀烷基胺(環(huán)戊胺、環(huán)己胺等)、芳烷基胺(芐胺、苯乙胺等)、芳胺(苯胺、甲苯胺、甲芐胺、萘胺等)、還有它們的組合(N-甲基-N-芐胺等)、還有含有取代基的胺(三氟乙胺、六氟異丙胺、甲氧基苯胺、甲氧基丙胺等)等。
另外,作為上述以外的上述其它可以共聚的單體,適當(dāng)例舉例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸芐酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、苯乙烯、氯苯乙烯、溴苯乙烯、羥基苯乙烯等。
作為上述其它可以共聚的單體,可以單獨使用1種,也可以并用2種以上。
上述乙烯基共聚物可以利用公知的方法按照常規(guī)方法使分別相應(yīng)的單體發(fā)生共聚而制備。例如,可以利用如下溶液聚合法進(jìn)行制備將上述單體溶解于適當(dāng)?shù)娜軇┲?,在其中添加自由基聚合引發(fā)劑使其在溶液中聚合(溶液聚合)的方法。另外,可以利用在使上述單體分散在水性介質(zhì)中的狀態(tài)下用所謂的乳劑聚合等聚合進(jìn)行配制。
作為在上述溶液聚合法中使用的適當(dāng)?shù)娜軇瑳]有特別限制,可以根據(jù)使用的單體及生成的共聚物的溶解性等適當(dāng)選擇,例如可以舉出甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、1-甲氧基-2-丙醇、丙酮、甲基乙基甲酮、甲基異丁基甲酮、甲氧基丙基乙酸酯、乳酸乙酯、醋酸乙酯、乙腈、四氫呋喃、二甲基甲酰胺、氯仿、甲苯等。這些溶劑可以單獨使用1種,也可以并用2種以上。
作為上述自由基聚合引發(fā)劑,沒有特別限制,例如可以舉出2,2’-偶氮二(異丁腈)(AIBN)、2,2’-偶氮二-(2,4’-二甲基戊腈)等偶氮化合物;過氧化苯甲酰等過氧化物;過硫酸鉀、過硫酸銨等過硫酸鹽等。
作為上述乙烯基共聚物中具有羧基的聚合性化合物的含有率,沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當(dāng)選擇,例如,優(yōu)選5~50摩爾%,更優(yōu)選10~40摩爾%,特別優(yōu)選15~35摩爾%。
當(dāng)上述含有率低于5摩爾%時,有時對堿水的顯影性不足,當(dāng)其超過50摩爾%時,有時固化部(圖像部)的顯影液耐性不足。
作為上述具有羧基的黏合劑的分子量,沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當(dāng)選擇,例如,重均分子量優(yōu)選為2,000~300,000,更優(yōu)選為4,000~150,000。
當(dāng)上述重均分子量低于2,000時,有時膜的強(qiáng)度容易不足,而且難以進(jìn)行穩(wěn)定的制造,當(dāng)其超過300,000時,有時顯影性降低。
上述具有羧基的黏合劑可以單獨使用1種,也可以并用2種以上。作為并用上述黏合劑2種以上的情況,例如可以舉出由不同共聚成分構(gòu)成的2種以上的黏合劑,不同重均分子量的2種以上的黏合劑,不同分散度的2種以上的黏合劑等的組合。
上述具有羧基的黏合劑,可以用堿性物質(zhì)中和其羧基的一部分或全部。另外,上述黏合劑也可以進(jìn)一步并用聚酯樹脂、聚酰胺樹脂、聚氨酯樹脂、環(huán)氧樹脂、聚乙烯醇、明膠等結(jié)構(gòu)不同的樹脂。
另外,作為上述黏合劑,可以使用專利2873889號等所述的可溶于堿水溶液的樹脂等。
作為上述感光層中的上述黏合劑的含量,沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當(dāng)選擇,例如,優(yōu)選10~90質(zhì)量%,更優(yōu)選20~80質(zhì)量%,特別優(yōu)選40~80質(zhì)量%。
當(dāng)上述含量低于10質(zhì)量%時,有時堿顯影性以及與印刷布線板形成用基板(鍍銅膜疊層板)的密合性會降低,當(dāng)其超過90質(zhì)量%時,相對于顯影時間的穩(wěn)定性、或固化膜(遮蓋膜)的強(qiáng)度會降低。需要說明的是,上述含量可以是上述黏合劑與根據(jù)需要而并用的高分子黏合劑的總計的含量。
作為上述黏合劑的酸值,沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當(dāng)選擇,例如,優(yōu)選70~250mgKOH/g,更優(yōu)選90~200mgKOH/g,特別優(yōu)選100~180mgKOH/g。
當(dāng)上述酸值低于70mgKOH/g時,有時顯影性不足,或者分辨率變差,不能高清晰地得到布線圖案等永久圖案,當(dāng)其超過250mgKOH/g時,有時圖案的耐顯影液性及密合性的至少任一種劣化,會不能高清晰地得到布線圖案等永久圖案。
《聚合性化合物》對上述聚合性化合物沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當(dāng)選擇,適當(dāng)例舉例如至少具有尿烷基及芳基的任一種的單體或低聚物。另外,優(yōu)選這些化合物具有2種以上的聚合性基團(tuán)。
作為上述聚合性基團(tuán),例如可以舉出烯性不飽和鍵(例如(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰胺基、苯乙烯基、乙烯基酯或乙烯基醚等乙烯基,烯丙醚或烯丙酯等烯丙基等)、可以聚合的環(huán)狀醚基(例如環(huán)氧基、氧雜環(huán)丁烷基等)等,其中優(yōu)選烯性不飽和鍵。
—具有尿烷基的單體—作為上述具有尿烷基的單體,只要具有尿烷基就沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當(dāng)選擇,例如可以舉出特公昭48-41708、特開昭51-37193、特公平5-50737、特公平7-7208、特開2001-154346、特開2001-356476號公報等中所述的化合物等,例如可以舉出分子中具有兩個以上異氰酸酯基的聚異氰酸酯化合物和分子中具有羥基的乙烯基單體的加成物等。
作為在上述分子中具有兩個以上的異氰酸酯基的聚異氰酸酯化合物,例如可以舉出六亞甲基二異氰酸酯、三甲基六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、苯撐二異氰酸酯、降冰片烯二異氰酸酯、二苯基二異氰酸酯、二苯甲烷二異氰酸酯、3,3’-二甲基-4,4’-二苯基二異氰酸酯等二異氰酸酯;將該二異氰酸酯進(jìn)一步與2官能醇的加聚物(此時兩末端都是異氰酸酯基);該二異氰酸酯的量管(ビュレツト)體或三聚異氰酸酯等3聚物;該二異氰酸酯或二異氰酸酯類與三羥甲基丙烷、季戊四醇、甘油等多官能醇或它們的環(huán)氧乙烷加成物等得到的其它官能醇的加成物等。
作為上述分子中具有羥基的乙烯基單體,例如可以舉出(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥丁酯、二乙二醇一(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇一(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇一(甲基)丙烯酸酯、八乙二醇一(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇一(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇一(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇一(甲基)丙烯酸酯、四丙二醇一(甲基)丙烯酸酯、八丙二醇一(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇一(甲基)丙烯酸酯、二丁二醇一(甲基)丙烯酸酯、三丁二醇一(甲基)丙烯酸酯、四丁二醇一(甲基)丙烯酸酯、八丁二醇一(甲基)丙烯酸酯、聚丁二醇一(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等。另外,例如,具有環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的共聚物(無規(guī)、嵌段等)等不同的亞烷基氧化物部的二醇體的單末端(甲基)丙烯酸酯體等。
另外,作為上述具有尿烷基的單體,例如可以舉出三((甲基)丙烯?;趸一?三聚異氰酸酯、二(甲基)丙烯酰化三聚異氰酸酯、環(huán)氧乙烷改性三聚異氰酸的三(甲基)丙烯酸酯等具有三聚異氰酸酯環(huán)的化合物。其中,優(yōu)選用下述結(jié)構(gòu)式(13)、或結(jié)構(gòu)式(14)表示的化合物,從遮蓋性的觀點考慮,特別優(yōu)選至少含有用上述結(jié)構(gòu)式(14)表示的化合物。另外,這些化合物可以單獨使用1種,也可以并用2種以上。
結(jié)構(gòu)式(13) 結(jié)構(gòu)式(14)在上述結(jié)構(gòu)式(13)及(14)中,R1~R3分別表示氫原子或甲基。X1~X3表示亞烷基氧化物,可以單獨使用1種,也可以并用2種以上。
作為上述亞烷基氧化物基,適當(dāng)例舉環(huán)氧乙烷基、環(huán)氧丙烷基、環(huán)氧丁烷基、環(huán)氧戊烷基、環(huán)氧己烷基、將這些基團(tuán)組合而成的基團(tuán)(可以用無規(guī)、嵌段的任一種進(jìn)行組合)等。其中,優(yōu)選環(huán)氧乙烷基、環(huán)氧丙烷基、環(huán)氧丁烷基或?qū)⑦@些基團(tuán)組合而成的基團(tuán),更優(yōu)選環(huán)氧乙烷基、環(huán)氧丙烷基。
在上述結(jié)構(gòu)式(13)及(14)中,m1~m3表示1~60的整數(shù),優(yōu)選2~30、更優(yōu)選4~15。
在上述結(jié)構(gòu)式(13)及(14)中,Y1~Y2表示碳原子數(shù)為2~30的2元有機(jī)基團(tuán),適當(dāng)例舉例如亞烷基、亞芳基、亞烯基、亞炔基、羰基(-CO-)、氧原子(-O-)、硫原子(-S-)、亞氨基(-NH-)、亞氨基的氫原子用1元烴基取代而成的取代亞氨基、磺酰基(-SO2-)或?qū)⑦@些基團(tuán)組合而成的基團(tuán)等,其中,優(yōu)選亞烷基、亞芳基或?qū)⑦@些基團(tuán)組合而成的基團(tuán)。
上述亞烷基可以具有分支結(jié)構(gòu)或環(huán)狀結(jié)構(gòu),適當(dāng)例舉例如亞甲基、亞乙基、亞丙基、亞異丙基、亞丁基、亞異丁基、亞戊基、亞新戊基、亞己基、三甲基亞己基、亞環(huán)己基、亞庚基、亞辛基、2-乙基亞己基、亞壬基、亞癸基、亞十二烷基、亞十八烷基或如下所示的任意一個基團(tuán)等。
作為上述亞芳基,可以用烴基取代,適當(dāng)例舉例如亞苯基、亞芐基、二亞苯基、亞萘基或如下所示的基團(tuán)等。
作為上述將這那些基團(tuán)組合而成的基團(tuán),例如可以舉出亞二甲苯基等。
作為上述亞烷基、亞芳基或?qū)⑺鼈兘M合而成的基團(tuán),可以進(jìn)一步具有取代基,作為該取代基,例如可以舉出鹵原子(例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、芳基、烷氧基(例如甲氧基、乙氧基、2-乙氧基乙氧基)、芳氧基(例如苯氧基)、?;?例如乙?;?、丙?;?、酰氧基(例如乙酰氧基、丁酰氧基)、烷氧羰基(例如甲氧羰基、乙氧羰基)、芳氧羰基(例如苯氧羰基)等。
在上述結(jié)構(gòu)式(13)及(14)中,n表示3~6的整數(shù),從用于合成聚合性單體的原料供給性等觀點考慮,優(yōu)選3、4或6。
在上述結(jié)構(gòu)式(13)及(14)中,Z表示n元(3元~6元)的連結(jié)基團(tuán),例如,可以舉出如下所示的任一個基團(tuán)等。
其中,X4表示亞烷基氧化物。m4表示1~20的整數(shù)。n表示3~6的整數(shù)。A表示n元(3元~6元)的有機(jī)基團(tuán)。
作為上述A,例如優(yōu)選n元脂肪族基團(tuán)、n元芳香族基團(tuán)、或使這些基團(tuán)與亞烷基、亞芳基、亞烯基、亞炔基、羰基、氧原子、硫原子、亞氨基、亞氨基的氫原子用1元烴基取代的取代亞氨基、或與磺酰基組合而成的基團(tuán),更優(yōu)選n元脂肪族基團(tuán),n元芳香族基團(tuán),或使這些基團(tuán)與亞烷基、亞芳基、氧原子組合而成的基團(tuán);特別優(yōu)選n元脂肪族基團(tuán),使n元脂肪族基團(tuán)與亞烷基、氧原子組合而成的基團(tuán)。
作為上述A的碳原子數(shù),例如,優(yōu)選1~100的整數(shù),更優(yōu)選1~50的整數(shù),特別優(yōu)選3~30的整數(shù)。
作為上述n元脂肪族基團(tuán),可以具有分支結(jié)構(gòu)或環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
作為上述脂肪族基團(tuán)的碳原子數(shù),例如,優(yōu)選1~30的整數(shù),更優(yōu)選1~20的整數(shù),特別優(yōu)選3~10的整數(shù)。
作為上述芳香族基團(tuán)的碳原子數(shù),例如,優(yōu)選6~100的整數(shù),更優(yōu)選6~50的整數(shù),特別優(yōu)選6~30的整數(shù)。
上述n元脂肪族基團(tuán)或芳香族基團(tuán),可以進(jìn)一步具有取代基,作為該取代基,例如可以舉出羥基、鹵原子(例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、芳基、烷氧基(例如甲氧基、乙氧基、2-乙氧基乙氧基)、芳氧基(例如苯氧基)、酰基(例如乙?;⒈;?、酰氧基(例如乙酰氧基、丁酰氧基)、烷氧羰基(例如甲氧羰基、乙氧羰基)、芳氧羰基(例如苯氧羰基)等。
上述亞烷基可以具有分支結(jié)構(gòu)或環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
作為上述亞烷基的碳原子數(shù),例如,優(yōu)選1~18的整數(shù),更優(yōu)選1~10的整數(shù)。
上述亞芳基可以進(jìn)一步用烴基取代。
作為上述亞芳基的碳原子數(shù),優(yōu)選6~18的整數(shù),更優(yōu)選6~10的整數(shù)。
作為上述取代亞氨基的1元烴基的碳原子數(shù),優(yōu)選1~18的整數(shù),更優(yōu)選1~10的整數(shù)。
下面,上述A的優(yōu)選實例如下所示。
作為用上述結(jié)構(gòu)式(13)及(14)表示的化合物,例如可以舉出用下述結(jié)構(gòu)式(15)~(34)表示的化合物等。
結(jié)構(gòu)式(15)[化20] 結(jié)構(gòu)式(16)[化21]
結(jié)構(gòu)式(17)[化22] 結(jié)構(gòu)式(18)[化23] 結(jié)構(gòu)式(19)[化24] 結(jié)構(gòu)式(20)[化25] 結(jié)構(gòu)式(21)[化26]
結(jié)構(gòu)式(22)[化27] 結(jié)構(gòu)式(23)[化28] [化29] [化30]
[化31] [化32] [化33] [化34]
[化35] [化36] [化37]
[化38] 其中,在上述結(jié)構(gòu)式(15)~(34)中,n、n1、n2及m是指1~60,1是指1~20,R表示氫原子或甲基。
—具有芳基的單體—作為上述具有芳基的單體,只要具有芳基就沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當(dāng)選擇,例如可以舉出具有芳基的多元醇化合物、多元胺化合物及多元氨基醇化合物的至少任意一種與不飽和羧酸的酯或酰胺等。
作為上述具有芳基的多元醇化合物、多元胺化合物或多元氨基醇化合物,例如可以舉出聚氧化苯乙烯、苯二甲醇、二-(β-羥基乙氧基)苯、1,5-二羥基-1,2,3,4-四氫化萘、2,2-二苯基-1,3-丙二醇、羥基芐醇、羥乙基間苯二酚、1-苯基-1,2-乙二醇、2,3,5,6-四甲基-對二甲苯-α,α’-二醇、1,1,4,4-四苯基-1,4-丁二醇、1,1,4,4-四苯基-2-丁炔-1,4-二醇、1,1’-聯(lián)-2-萘酚、二羥基萘、1,1,-亞甲基-聯(lián)-2-萘酚、1,2,4-苯三醇、二苯酚、2,2’-雙(4-羥苯基)丁烷、1,1-雙(4-羥苯基)環(huán)己烷、雙(羥苯基)甲烷、兒茶酚、4-氯間苯二酚、對苯二酚、羥基芐醇、甲基對苯二酚、亞甲基-2,4,6-三羥基苯甲酸酯、氟代甘氨醇(グリシノ一ル)、焦棓酚、間苯二酚、α-(1-氨乙基)-對羥基芐醇、α-(1-氨乙基)-對羥基芐醇、3-氨基-4-羥苯基砜等。另外,除此之外,例如可以舉出在苯二甲基二(甲基)丙烯酰胺、酚醛清漆型環(huán)氧樹脂或雙酚A二縮水甘油醚等縮水甘油化合物中加成α、β-不飽和羧酸而得到的化合物、由苯二甲酸或偏苯三酸等和分子中含有羥基的乙烯基單體得到的酯化物、苯二甲酸二烯丙酯、偏苯三酸三烯丙酯、苯二磺酸二烯丙酯、作為聚合性單體的陽離子聚合性的二乙烯基醚類(例如雙酚A二乙烯基醚)、環(huán)氧化合物(例如酚醛清漆型環(huán)氧樹脂、雙酚A二縮水甘油醚等)、乙烯基酯類(例如苯二甲酸二乙烯酯、對苯二甲酸二乙烯酯、二乙烯基苯-1,3-二磺酸酯等)、苯乙烯化合物(例如二乙烯基苯、對烯丙基苯乙烯、對異丙烯苯乙烯)等。其中,優(yōu)選用下述結(jié)構(gòu)式(38)表示的化合物。
結(jié)構(gòu)式(38)在上述結(jié)構(gòu)式(38)中,R4、R5表示氫原子或烷基。
在上述結(jié)構(gòu)式(38)中,X5及X6表示亞烷基氧化物基團(tuán),可以單獨使用1種,也可以并用2種以上。作為該亞烷基氧化物基團(tuán),適當(dāng)列舉環(huán)氧乙烷基、環(huán)氧丙烷基、環(huán)氧丁烷基、環(huán)氧戊烷基、環(huán)氧己烷基、組合它們而成的基團(tuán)(也可以無規(guī)、嵌段等任意的組合)等。其中,優(yōu)選環(huán)氧乙烷基、環(huán)氧丙烷基、環(huán)氧丁烷基、或組合它們而成的基團(tuán),更優(yōu)選環(huán)氧乙烷基、環(huán)氧丙烷基。
在上述結(jié)構(gòu)式(38)中,m5、m6優(yōu)選1~60的整數(shù),更優(yōu)選2~30的整數(shù),特別優(yōu)選4~15的整數(shù)。
在上述結(jié)構(gòu)式(38)中,T表示2元的連結(jié)基團(tuán),例如可以舉出亞甲基、亞乙基、MeCMe、CF3CCF3、CO、SO2等。
在上述結(jié)構(gòu)式(38)中,Ar1、Ar2表示可以具有取代基的芳基,例如可以舉出亞苯基、亞萘基等。作為上述取代基,例如可以舉出烷基、芳基、芳烷基、鹵基、烷氧基或它們的組合等。
作為上述具有芳基的單體的具體例子,例如可以舉出2,2-雙[4-(3-(甲基)丙烯酰氧基-2-羥基丙氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-((甲基)丙烯酰氧基乙氧基)苯基]丙烷、被一個酚性O(shè)H基取代的乙氧基的個數(shù)為2~20的2,2-雙(4-((甲基)丙烯酰氧基多乙氧基)苯基)丙烷(例如2,2-雙(4-((甲基)丙烯酰氧基二乙氧基)苯基)丙烷、2,2-雙(4-((甲基)丙烯酰氧基四乙氧基)苯基)丙烷、2,2-雙(4-((甲基)丙烯酰氧基五乙氧基)苯基)丙烷、2,2-雙(4-((甲基)丙烯酰氧基十乙氧基)苯基)丙烷、2,2-雙(4-((甲基)丙烯酰氧基十五乙氧基)苯基)丙烷等)、2,2-雙(4-((甲基)丙烯酰氧基丙氧基)苯基)丙烷、被一個酚性O(shè)H基取代的乙氧基的個數(shù)為2~20的2,2-雙(4-((甲基)丙烯酰氧基多丙氧基)苯基)丙烷(例如2,2-雙(4-((甲基)丙烯酰氧基二丙氧基)苯基)丙烷、2,2-雙(4-((甲基)丙烯酰氧基四丙氧基)苯基)丙烷、2,2-雙(4-((甲基)丙烯酰氧基五丙氧基)苯基)丙烷、2,2-雙(4-((甲基)丙烯酰氧基十丙氧基)苯基)丙烷、2,2-雙(4-((甲基)丙烯酰氧基十五丙氧基)苯基)丙烷等)、或作為這些化合物的聚醚部位的在同一分子中含有聚環(huán)氧乙烷骨架和聚環(huán)氧丙烷骨架兩種骨架的化合物(例如WO01/98832號公報所述的化合物等、或作為市售品的新中村化學(xué)工業(yè)公司制BPE-200、BPE-500、BPE-1000)、具有雙酚骨架和尿烷基的聚合性化合物等。需要說明的是,它們可以是將來源于雙酚A骨架的部分變更為雙酚F或雙酚S等的化合物。
作為上述具有雙酚骨架和尿烷基的聚合性化合物,例如可以舉出在作為雙酚和環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷等的加成物、加聚物得到的末端含有羥基的化合物中含有異氰酸酯基和聚合性基團(tuán)的化合物(例如2-異氰酸酯乙基(甲基)丙烯酸、α,α-二甲基-乙烯基芐基異氰酸芐酯等)等。
—其他聚合性單體—在本發(fā)明的圖案形成方法中,在不使作為上述圖案形成材料的特性惡化的范圍內(nèi),可以并用上述含有尿烷基的單體、含有芳基的單體以外的聚合性單體。
作為上述含有尿烷基的單體、含有芳香環(huán)的單體以外的聚合性單體,例如可以舉出不飽和羧酸(例如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、異巴豆酸、馬來酸等)和脂肪族多元醇化合物的酯、不飽和羧酸和多元胺化合物的酰胺等。
作為上述不飽和羧酸和脂肪族多元醇化合物的酯的單體,例如可以舉出作為(甲基)丙烯酸酯的乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、亞乙基的個數(shù)為2~18的聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯(例如二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、九乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、十二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、十四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯等)、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、亞丙基的個數(shù)為2~18的聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯(例如二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、十二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯等)、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、環(huán)氧乙烷改性新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、環(huán)氧丙烷改性新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三((甲基)丙烯酰氧基丙基)醚、三羥甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、1,3-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、四亞甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-環(huán)己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,2,4-丁三醇三(甲基)丙烯酸酯、1,5-戊二醇(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、山梨糖醇三(甲基)丙烯酸酯、山梨糖醇四(甲基)丙烯酸酯、山梨糖醇五(甲基)丙烯酸酯、山梨糖醇六(甲基)丙烯酸酯、二羥甲基二環(huán)戊烷二(甲基)丙烯酸酯、三環(huán)癸烷二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇改性三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、至少各具有一個乙二醇鏈/丙二醇鏈的亞烷基二醇鏈的二(甲基)丙烯酸酯(例如WO01/98832號公報所述的化合物等)、將環(huán)氧乙烷及環(huán)氧丙烷的至少任意一種進(jìn)行加成的三羥甲基丙烷的三(甲基)丙烯酸酯、聚丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、二甲苯酚二(甲基)丙烯酸酯等。
在上述(甲基)丙烯酸酯類中,從其獲得容易度的觀點考慮,優(yōu)選乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、至少每個分別具有乙二醇鏈/丙二醇鏈的亞烷基二醇鏈的二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、二甘油二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,2,4-丁三醇三(甲基)丙烯酸酯、1,4-環(huán)己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,5-戊二醇(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、環(huán)氧乙烷加成過的三羥甲基丙烷的三(甲基)丙烯酸酯等。
作為上述衣康酸和上述脂肪族多元醇化合物的酯(衣康酸酯),例如可以舉出乙二醇二衣康酸酯、丙二醇二衣康酸酯、1,3-丁二醇二衣康酸酯、1,4-丁二醇二衣康酸酯、四亞甲基二醇二衣康酸酯、季戊四醇二衣康酸酯及山梨糖醇四衣康酸酯等。
作為上述巴豆酸和上述脂肪族多元醇化合物的酯(巴豆酸酯),例如可以舉出乙二醇二巴豆酸酯、四亞甲基二醇二巴豆酸酯、季戊四醇二巴豆酸酯、山梨糖醇四雙巴豆酸酯等。
作為上述異巴豆酸和上述脂肪族多元醇化合物的酯(異巴豆酸酯),例如可以舉出乙二醇二異巴豆酸酯、季戊四醇二異巴豆酸酯、山梨糖醇四異巴豆酸酯等。
作為上述馬來酸和上述脂肪族多元醇化合物的酯(馬來酸酯),例如可以舉出乙二醇二馬來酸酯、三乙二醇二馬來酸酯、季戊四醇二馬來酸酯、山梨糖醇四馬來酸酯等。
作為由上述多元胺化合物和上述不飽和羧酸類衍生的酰胺,例如可以舉出亞甲基雙(甲基)丙烯酰胺、亞乙基雙(甲基)丙烯酰胺、1,6-六亞甲基雙(甲基)丙烯酰胺、八亞甲基雙(甲基)丙烯酰胺、二乙三胺三(甲基)丙烯酰胺、二乙三胺雙(甲基)丙烯酰胺等。
另外,除了上述以外,作為上述聚合性單體,例如可以舉出在丁二醇-1,4-二縮水甘油醚、環(huán)己烷二甲醇縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚、二乙二醇二縮水甘油醚、二丙二醇二縮水甘油醚、己二醇二縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚、季戊四醇四縮水甘油醚、甘油三縮水甘油醚等含縮水甘油基化合物中加成α,β-不飽和羧酸得到的化合物;使如特開昭48-64183號、特公昭49-43191號、特公昭52-30490號各公報所述的聚酯丙烯酸酯或聚酯(甲基)丙烯酸酯低聚物類、環(huán)氧化合物(例如丁二醇-1,4-二縮水甘油醚、環(huán)己二烷甲醇縮水甘油醚、二乙二醇二縮水甘油醚、二丙二醇二縮水甘油醚、己二醇二縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚、季戊四醇四縮水甘油醚、甘油三縮水甘油醚等)與(甲基)丙烯酸發(fā)生反應(yīng)而生成的環(huán)氧丙烯酸酯類等多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯;日本粘接協(xié)會志vol.20、No.7、300~308頁(1984)中所述的光固性單體及低聚物、烯丙基酯(例如苯二甲酸二烯丙酯、己二酸二烯丙酯、丙二酸二烯丙酯、二烯丙基酰胺(例如,二烯丙基乙酰胺等)、陽離子聚合性的二乙烯基醚類(例如丁二醇-1,4-二乙烯基醚、環(huán)己烷二甲醇二乙烯基醚、乙二醇二乙烯基醚、二乙二醇二乙烯基醚、二丙二醇二乙烯基醚、己二醇二乙烯基醚、三羥甲基丙烷三乙烯基醚、季戊四醇四乙烯基醚、甘油三乙烯基醚等)、環(huán)氧化合物(例如丁二醇-1,4-二縮水甘油醚、環(huán)己烷二甲醇縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚、二乙二醇二縮水甘油醚、二丙二醇二縮水甘油醚、己二醇二縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚、季戊四醇四縮水甘油醚、甘油三縮水甘油醚等)、氧雜環(huán)丁烷類(例如1,4-雙[(3-乙基-3-氧雜環(huán)丁烷基甲氧基)甲基]苯等)、環(huán)氧化合物、氧雜環(huán)丁烷類(例如,WO01/22165號公報所述的化合物)、N-β-羥乙基-β-(甲基丙烯酰胺)乙基丙烯酸酯、N,N-雙(β-甲基丙烯氧乙基)丙烯酰胺、甲基丙烯酸烯丙酯等具有兩個以上的不同烯性不飽和雙鍵的化合物等。
作為上述乙烯基酯類,例如可以舉出琥珀酸二乙烯基酯、己酸二乙烯基酯等。
這些多官能單體或低聚物,可以單獨使用1種,也可以并用2種以上。
上述聚合性單體根據(jù)需要可以并用分子內(nèi)含有一個聚合性基團(tuán)的聚合性化合物(單官能單體)。
作為上述單官能單體,例如可以舉出作為上述黏合劑原料例示的化合物、特開平6-236031號公報所述的2元的一((甲基)丙烯酰氧基烷基酯)一(鹵代羥烷基酯)等單官能單體(例如,γ-氯-β-羥丙基-β’-甲基丙烯酰氧乙基-鄰苯二甲酸酯等)、專利2744643號公報、WO00/52529號公報、專利2548016號公報等所述的化合物。
作為上述感光層中的聚合性化合物的含量,例如,優(yōu)選5~90質(zhì)量%,更優(yōu)選15~60質(zhì)量%,特別優(yōu)選20~50質(zhì)量%。
當(dāng)上述含量為5質(zhì)量%時,有時遮蓋膜的強(qiáng)度降低,當(dāng)其超過90質(zhì)量%時,保存時的熔邊(來自輥軸端部的滲出故障)會惡化。
另外,作為在聚合性化合物中具有兩個以上上述聚合性基團(tuán)的多官能單體的含量,優(yōu)選5~100質(zhì)量%,更優(yōu)選20~100質(zhì)量%,特別優(yōu)選40~100質(zhì)量%。
《光聚合引發(fā)劑》作為上述光聚合引發(fā)劑,只要具有引發(fā)上述聚合性化合物的聚合的能力,就沒有特別限制,可以從公知的光聚合引發(fā)劑中適當(dāng)選擇,例如,優(yōu)選從紫外線區(qū)域相對于可見光線具有感光性的聚合引發(fā)劑,可以是與光激發(fā)形成的增感劑產(chǎn)生某種作用、生成活性自由基的活化劑,也可以是根據(jù)單體的種類引發(fā)陽離子聚合之類的引發(fā)劑。
另外,上述光聚合引發(fā)劑優(yōu)選至少含有1種在約300~800nm(更優(yōu)選330~500nm)的范圍內(nèi)至少具有約50的分子吸光系數(shù)的成分。
作為上述光聚合引發(fā)劑,例如可以舉出鹵化烴衍生物(例如具有三嗪骨架的鹵化烴衍生物、具有噁二唑骨架的鹵化烴衍生物等)、六芳基聯(lián)二咪唑、肟衍生物、有機(jī)過氧化物、硫化合物、酮化合物、芳香族鎓鹽、芳環(huán)烯金屬衍生物類等。其中,從感光層的靈敏度、保存性及感光層和印刷布線板形成用基板的密合性等觀點考慮,優(yōu)選具有三嗪骨架的鹵化烴、肟衍生物、酮化合物、六芳基聯(lián)二咪唑類化合物。
作為上述六芳基聯(lián)二咪唑,例如可以舉出2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基聯(lián)二咪唑、2,2’-雙(鄰氟苯基)-4,4’,5,5’-四苯基聯(lián)二咪唑、2,2’-雙(2-溴苯基)-4,4’,5,5’-四苯基聯(lián)二咪唑、2,2’-雙(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基聯(lián)二咪唑、2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四(3-甲氧苯基)聯(lián)二咪唑、2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四(4-甲氧苯基)聯(lián)二咪唑、2,2’-雙(4-甲氧苯基)-4,4’,5,5’-四苯基聯(lián)二咪唑、2,2’-雙(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基聯(lián)二咪唑、2,2’-雙(2-硝基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基聯(lián)二咪唑、2,2’-雙(2-甲基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基聯(lián)二咪唑、2,2’-雙(2-三氟甲基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基聯(lián)二咪唑、WO00/52529號公報所述的化合物等。
上述聯(lián)二咪唑類可以利用例如Bull.Chem.Soc.Japan,33,565(1960)及J.Org.Chem,36(16)2262(1971)公開的方法容易地合成。
作為具有三嗪骨架的鹵化烴化合物,例如可以舉出若林等著Bull.Chem.Soc.Japan,42、2924(1969)所述的化合物、英國專利1388492號說明書所述的化合物、特開昭53-133428號公報所述的化合物、德國專利3337024號說明書所述的化合物、依據(jù)F.C.Schaefer等的J.Org.Chem.;29、1527(1964)所述的化合物、特開昭62-58241號公報所述的化合物、特開平5-281728號公報所述的化合物、特開平5-34920號公報所述的化合物、美國專利第4212976號說明書中所述的化合物。
作為上述若林等著、Bull.Chem.Soc.Japan,42、2924(1969)所述的化合物,例如可以舉出2-苯基-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-氯苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-甲苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-甲氧苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(2,4-二氯苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2,4,6-三(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-甲基-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-正壬基-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、及2-(α,α,β-三氯乙基)-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪等。
作為上述英國專利1388492號說明書所述的化合物,例如可以舉出2-苯乙烯基-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-甲基苯乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-甲氧基苯乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-甲氧基苯乙烯基)-4-氨基-6-三氯甲基-1,3,5-三嗪等。
作為上述特開昭53-133428號公報所述的化合物,例如可以舉出2-(4-甲氧基-萘-1-基)-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-乙氧基-萘-1-基)-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-[4-(2-乙氧基乙基)-萘-1-基]-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4,7-二甲氧基-萘-1-基)-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、及2-(苊并-5-基)-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪等。
作為上述德國專利3337024號說明書所述的化合物,例如可以舉出2-(4-苯乙烯基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-(4-甲氧基苯乙烯基)苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(1-萘基亞乙烯基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-氯苯乙烯基苯基-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-噻吩-2-亞乙烯基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-噻吩-3-亞乙烯基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-呋喃-2-亞乙烯基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、及2-(4-苯并呋喃-2-亞乙烯基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪等。
作為上述依據(jù)F.C.Schaefer等的J.Org.Chem.;29、1527(1964)所述的化合物,例如可以舉出2-甲基-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2,4,6-三(三溴甲基)-1,3,5-三嗪、2,4,6-三(二溴甲基)-1,3,5-三嗪、2-氨基-4-甲基-6-三(溴甲基)-1,3,5-三嗪、及2-甲氧基-4-甲基-6-三氯甲基-1,3,5-三嗪等。
作為上述特開昭62-58241號公報所述的化合物,例如可以舉出2-(4-苯基乙炔基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-萘基-1-乙炔基苯基-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-(4-甲苯基乙炔基)苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-(4-甲氧基苯基)乙炔基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-(4-異丙基苯基乙炔基)苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-(4-乙基苯基乙炔基)苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪等。
作為上述特開平5-281728號公報所述的化合物,例如可以舉出2-(4-三氟甲基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(2,6-二氟苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(2,6-二氯苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(2,6-二溴苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪等。
作為上述特開平5-34920號公報所述的化合物,例如可以舉出2,4-雙(三氯甲基)-6-[4-(N,N-二乙氧羰基甲氨基)-3-溴苯基]-1,3,5-三嗪、美國專利第4239850號說明書中所述的三鹵代甲基-s-三嗪化合物、以及2,4,6-三(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-氯苯基)-4,6-雙(三溴甲基)-s-三嗪等。
作為上述美國專利第4212976號說明書中所述的化合物,例如可以舉出具有噁二唑骨架的化合物(例如2-三氯甲基-5-苯基-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(4-氯苯基)-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(1-萘基)-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(2-萘基)-1,3,4-噁二唑、2-三溴甲基-5-苯基-1,3,4-噁二唑、2-三溴甲基-5-(2-萘基)-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-苯乙烯基-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(4-氯苯乙烯基)-1,3,4-噁二唑2-三氯甲基-5-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(1-萘基)-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(4-正丁氧基苯乙烯基)-1,3,4-噁二唑、2-三溴甲基-5-苯乙烯基-1,3,4-噁二唑等)等。
作為在本發(fā)明中適合使用的肟衍生物,例如可以舉出用下述結(jié)構(gòu)式(39)~(72)表示的化合物。
結(jié)構(gòu)式(39) 結(jié)構(gòu)式(40) 結(jié)構(gòu)式(41) 結(jié)構(gòu)式(42) 結(jié)構(gòu)式(43) 結(jié)構(gòu)式(44) 結(jié)構(gòu)式(45) 結(jié)構(gòu)式(46) 結(jié)構(gòu)式(47) 結(jié)構(gòu)式(48) 結(jié)構(gòu)式(49)[化41]
[化42]
[化43]
結(jié)構(gòu)式(66)
作為上述酮化合物,例如可以舉出二苯甲酮、2-甲基二苯甲酮、3-甲基二苯甲酮、4-甲基二苯甲酮、4-甲氧基二苯甲酮、2-氯二苯甲酮、4-氯二苯甲酮、4-溴二苯甲酮、2-羧基二苯甲酮、2-乙氧羰基二苯甲酮、二苯甲酮四羧酸或其四甲酯、4,4’-雙(二烷氨基)二苯甲酮類(例如4,4’-雙(二甲氨基)二苯甲酮、4,4’-雙二環(huán)己氨基)二苯甲酮、4,4’-雙(二乙氨基)二苯甲酮、4,4’-雙(二羥基乙氨基)二苯甲酮、4-甲氧基-4’-二甲氨基二苯甲酮、4,4’-二甲氧基二苯甲酮、4-二甲氨基二苯甲酮、4-二甲氨基苯乙酮、苯偶酰、蒽醌、2-叔丁基蒽醌、2-甲基蒽醌、菲醌、呫噸酮、噻噸酮、2-氯-噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、芴酮、2-芐基-二甲氨基-1-(4-嗎啉代苯基)-1-丁酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉代-1-丙酮、2-羥基-2-甲基-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙醇低聚物、苯偶姻、苯偶姻醚類(例如苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻丙醚、苯偶姻異丙醚、苯偶姻苯醚、苯偶酰二甲縮酮)、吖啶酮、氯吖啶酮、N-甲基吖啶酮、N-丁基吖啶酮、N-丁基-氯吖啶酮等。
作為上述芳環(huán)烯金屬衍生物類,例如可以舉出雙(η5-2,4-環(huán)戊二烯-1-基)-雙(2,6-二氟3-(1H-吡咯-1-基)-苯基)鈦、η5-環(huán)戊二烯基-η6-枯烯基-鐵(1+)-六氟磷酸鹽(1-)、特開昭53-133428號公報、特公昭57-1819號公報、特公昭57-6096號公報、以及美國專利第3615455號說明書中所述的化合物等。
另外,作為上述以外的光聚合引發(fā)劑,例如可以舉出吖啶衍生物(例如9-苯基吖啶、1,7-雙(9,9’-吖啶基)庚烷等);N-苯基甘氨酸等;多鹵代化合物(例如四溴化碳、苯基三溴甲基砜、苯基三氯甲基酮等);香豆素類(例如3-(2-苯并呋喃甲?;?-7-二乙氨基香豆素、3-(2-苯并呋喃甲?;?-7-(1-吡咯烷基)香豆素、3-苯甲酰基-7-二乙氨基香豆素、3-(2-甲氧基苯甲?;?-7-二乙氨基香豆素、3-(4-二甲氨基苯甲?;?-7-二乙氨基香豆素、3,3’-羰基雙(5,7-二-正丙氧基香豆素)、3,3’-羰基雙(7-二乙氨基香豆素)、3-苯甲?;?7-甲氧基香豆素、3-(2-呋喃甲酰基)-7-二乙氨基香豆素、3-(4-二乙氨基肉桂?;?-7-二乙氨基香豆素、7-甲氧基-3-(3-吡啶羰基)香豆素、3-苯甲?;?5,7-二丙氧基香豆素、7-苯并三唑-2-基香豆素,還可以舉出特開平5-19475號、特開平7-271028號、特開2002-363206號、特開2002-363207號、特開2002-363208號、特開2002-363209號公報等中所述的香豆素化合物等);胺類(例如4-二甲氨基安息香酸乙酯、4-二甲氨基安息香酸正丁酯、4-二甲氨基安息香酸苯乙酯、4-二甲氨基安息香酸2-酞酰亞胺乙酯)、4-二甲氨基安息香酸2-甲基丙烯酰氧基乙酯、五亞甲基雙(4-二甲氨基苯甲酸酯)、3-二甲氨基安息香酸的苯乙酯、五亞甲基酯、4-二甲氨基苯甲醛、2-氯-4-二甲氨基苯甲醛、4-二甲氨基芐醇、乙基(4-二甲氨基苯甲?;?乙酸酯、4-哌啶基苯乙酮、4-二甲氨基苯偶姻、N,N-二甲基-4-甲苯胺、N,N-二乙基-3-乙氧基苯胺、三芐胺、二芐基苯胺、N-甲基-N-苯基芐胺、4-溴-N,N-二甲基苯胺、三月桂胺、氨基熒烴類(ODB、ODB II等)、結(jié)晶紫內(nèi)酯、隱色結(jié)晶紫等);?;⒀趸镱?例如雙(2,4,6-三甲基苯?;?-苯基膦氧化物、雙(2,6-二甲氧基苯甲?;?-2,4,4-三甲基-戊基苯基膦氧化物、LucirinTPO等)等。
而且,還可以舉出美國專利第2367660號說明書中所述的連位聚酮醛(polyketal donyl)化合物、美國專利第2448828號說明書中所述的偶姻醚化合物、美國專利第2722512號說明書所述的用α-烴取代的芳香族偶姻化合物、美國專利第3046127號說明書及美國專利第2951758號說明書中所述的多環(huán)醌化合物、特開2002-229194號公報中所述的有機(jī)硼化合物、自由基發(fā)生劑、三芳基锍鹽(例如六氟化銻與六氟磷酸酯的鹽)、鏻鹽化合物(例如,(苯硫苯基)二苯基锍鹽等)(作為陽離子聚合引發(fā)劑有效)、WO01/71428號公報所述的鎓鹽化合物等。
上述光聚合引發(fā)劑可以單獨使用1種,也可以并用2種以上。作為2種以上的組合,例如可以舉出美國專利第3549367號說明書中所述的六芳基聯(lián)二咪唑和4-氨基酮類的組合、特公昭51-48516號公報中所述的苯并噻唑化合物和三鹵代甲基-s-三嗪化合物的組合、以及芳香族酮化合物(例如噻噸酮等)和氫供給體(例如含二烷氨基化合物、酚化合物等)的組合、六芳基聯(lián)二咪唑和二茂鈦的組合、香豆素類和二茂鈦合苯基甘氨酸類的組合等。
作為上述感光層中光聚合引發(fā)劑的含量,優(yōu)選0.1~30質(zhì)量%,更優(yōu)選0.5~20質(zhì)量%,特別優(yōu)選0.5~15質(zhì)量%。
《其他成分》作為上述其他成分,例如可以舉出增感劑、熱聚合抑制劑、增塑劑、顯色劑、著色劑等,而且,也可以并用對基體表面的密合促進(jìn)劑及其他助劑類(例如顏料、導(dǎo)電性粒子、填充劑、消泡劑、阻燃劑、均化劑、剝離促進(jìn)劑、抗氧化劑、香料、熱交聯(lián)劑、表面張力調(diào)節(jié)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑等)。通過適當(dāng)含有這些成分,可以調(diào)整想要的圖案形成材料的穩(wěn)定性、照片性、烘干性、膜物性等性質(zhì)。
—增感劑—上述增感劑,可以利用后述的作為光照射裝置的可見光或紫外光·可見光激光器等適當(dāng)選擇。
上述增感劑利用活性能量線成為激發(fā)狀態(tài),與其他物質(zhì)(例如自由基發(fā)生劑、產(chǎn)酸劑等)相互作用(例如能量轉(zhuǎn)移、電子遷移等),可以產(chǎn)生自由基或酸等有用基團(tuán)。
對上述增感劑沒有特別限制,可以從公知的增感劑中適當(dāng)選擇,例如可以舉出公知的多環(huán)芳香類(例如芘、苝、苯并菲)、呫噸類(例如熒光素、曙紅、紅霉素、若丹明B、玫瑰紅)、花青苷類(例如吲哚碳菁、噻碳菁、oxacarbo-cyanine)、部花青類(例如部花青、carbomerocyanine)、噻嗪類(例如硫堇、美藍(lán)、甲苯胺藍(lán))、吖啶類(例如吖啶橙、氯黃素、吖啶黃);蒽醌類(例如蒽醌)、squalium類(例如squalium)、吖啶酮類(例如吖啶酮、氯吖啶酮、N-甲基吖啶酮、N-丁基吖啶酮、N-丁基-氯吖啶酮等)、香豆素類(例如3-(2-苯并呋喃甲酰基)-7-二乙氨基香豆素、3-(2-苯并呋喃甲?;?-7-(1-吡咯烷基)香豆素、3-苯甲?;?7-二乙氨基香豆素、3-(2-甲氧基苯甲?;?-7-二乙氨基香豆素、3-(4-二甲氨基苯甲?;?-7-二乙氨基香豆素、3,3’-羰基雙(5,7-二-正丙氧基香豆素)、3,3’-羰基雙(7-二乙氨基香豆素)、3-苯甲?;?7-甲氧基香豆素、3-(2-呋喃甲?;?-7-二乙氨基香豆素、3-(4-二乙氨基肉桂?;?-7-二乙氨基香豆素、7-甲氧基-3-(3-吡啶羰基)香豆素、3-苯甲?;?5,7-二丙氧基香豆素等;此外還可以舉出特開平5-19475號、特開平7-271028號、特開2002-363206號、特開2002-363207號、特開2002-363208號、特開2002-363209號等各公報中所述的香豆素化合物等。
作為上述光聚合引發(fā)劑和上述增感劑的組合,例如可以舉出特開2001-305734號公報中所述的電子遷移型引發(fā)系統(tǒng)[(1)電子供給型引發(fā)劑及增感色素、(2)電子接受型引發(fā)劑及增感色素、(3)電子供給型引發(fā)劑、增感色素及電子接受型引發(fā)劑(三元引發(fā)系統(tǒng))]等的組合。
作為上述增感劑的含量,相對于感光性樹脂組合物的全部成分,優(yōu)選為0.05~30質(zhì)量%,更優(yōu)選0.1~20質(zhì)量%,特別優(yōu)選0.2~10質(zhì)量%。
當(dāng)上述含量低于0.05質(zhì)量%時,有時對活性能量線的靈敏度降低,在曝光工序中花費(fèi)時間,生產(chǎn)率會降低,當(dāng)其超過30質(zhì)量%時,有時在保存時從上述感光層析出。
—熱聚合抑制劑—為了防止上述感光層中的上述聚合性化合物的熱聚合或時效聚合,可以添加上述熱聚合抑制劑。
作為上述熱聚合抑制劑,例如可以舉出4-甲氧基酚、對苯二酚、烷基或芳基取代對苯二酚、叔丁基兒茶酚、焦桔酚、2-羥基二苯甲酮、4-甲氧基-2-羥基二苯甲酮、氯化亞銅、吩噻嗪、氯醌、萘胺、β-萘酚、2,6-二-叔丁基-4-甲酚、2,2’-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基酚)、吡啶、硝基苯、二硝基苯、苦味酸、4-甲苯胺、美藍(lán)、銅和有機(jī)螯合劑反應(yīng)物、水揚(yáng)酸甲酯、及吩噻嗪、亞硝基化合物、亞硝基化合物和Al的配位化合物等。
作為上述熱聚合抑制劑的含量,相對于上述感光層的上述聚合性化合物,優(yōu)選0.001~5質(zhì)量%,更優(yōu)選0.005~2質(zhì)量%,特別優(yōu)選0.01~1質(zhì)量%。
當(dāng)上述含量低于0.001質(zhì)量%時,保存時的穩(wěn)定性會降低,當(dāng)其超過5質(zhì)量%時,對活性能量線的靈敏度會降低。
—增塑劑—為了控制上述感光層的膜物性(撓性),可以添加上述增塑劑。
上述增塑劑,例如可以舉出酞酸二甲酯、酞酸二丁酯、酞酸二異丁酯、酞酸二庚酯、酞酸二辛酯、酞酸二環(huán)己酯、酞酸雙十三烷基酯、酞酸丁基芐酯、酞酸二異癸酯、酞酸二苯酯、酞酸二烯丙酯、酞酸辛基辛酯等酞酸酯類;三乙二醇二乙酸酯、四乙二醇二乙酸酯、二甲基葡萄糖酞酸酯、乙基鄰苯二甲?;仕嵋阴ァ⒓谆彵蕉柞;仕嵋阴?、丁基鄰苯二甲?;仕嵋阴?、三乙二醇二辛酸酯等二醇酯類;磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯等磷酸酯類;4-甲苯磺酰胺、苯磺酰胺、N-正丁基苯磺酰胺、N-正丁基乙酰胺等酰胺類;己二酸二異丁酯、己二酸二辛酯、癸二酸二甲酯、癸二酸二丁酯、癸二酸二辛酯、壬二酸二辛酯、馬來酸二丁酯等脂肪族二元酸酯類;檸檬酸三乙酯、檸檬酸三丁酯、甘油三乙酸酯、月桂酸丁酯、4,5-二環(huán)氧環(huán)己烷-1,2-二羧酸二辛酯等;聚乙二醇、聚丙二醇等二醇類。
作為上述可塑劑的含量,相對于上述感光層的全部成分,優(yōu)選0.1~50質(zhì)量%,更優(yōu)選0.5~40質(zhì)量%,特別優(yōu)選1~30質(zhì)量%。
—顯色劑—為了對曝光后的上述感光層給與可視圖像(烘干功能),可以添加上述顯色劑。
作為上述顯色劑,例如可以舉出三(4-二甲氨基苯基)甲烷(隱色結(jié)晶紫)、三(4-二乙氨基苯基)甲烷、三(4-二甲氨基-2-甲基苯基)甲烷、三(4-二乙氨基-2-甲基苯基)甲烷、雙(4-二丁氨基苯基)-[4-(2-氰乙基)甲氨基苯基]甲烷、雙(4-二甲氨基苯基)-2-喹啉基甲烷、三(4-二丙氨基苯基)甲烷等氨基三芳基甲烷類;3,6-二(二甲氨基)-9-苯基黃嘌呤、3-氨基-6-二甲氨基-2-甲基-9-(2-氯苯基)黃嘌呤等氨基黃嘌呤類;3,6-雙(二乙氨基)-9-(2-乙氧羰基苯基)噻噸、3,6-雙(二甲氨基)噻噸等氨基噻噸類;3,6-雙(二乙氨基)-9,10-二氫-9-苯基吖啶、3,6-雙(二芐氨基)-9,10-二氫-9-甲基吖啶等氨基-9,10-二氫吖啶類;3,7-雙(二乙氨基)吩噁嗪等氨基吩噁嗪類;3,7-雙(乙氨基)吩噻嗪酮等氨基吩噻嗪類;3,7-雙(二乙氨基)-5-己基-5,10-二氫吩嗪等氨基二氫吩嗪類;雙(4-二甲氨基苯基)苯胺基甲烷等氨基苯基甲烷類;4-氨基4’-二甲氨基二苯胺、4-氨基-α,β-二氰基氫化肉桂酸甲酯等氨基氫化肉桂酸類;1-(2-萘基)-2-苯基肼等肼類;1,4-(乙氨基)-2,3-二氫蒽醌類的氨基-2,3-二氫蒽醌類;N,N-二乙基-4-苯乙基苯胺等苯乙基苯胺類;10-乙酰基-3,7-雙(二甲氨基)吩噻嗪等含有堿性NH的隱色色素的酰基衍生物;三(4-二乙氨基-2-甲苯基)乙氧羰基萜烷等不含可以氧化的氫但可以氧化成顯色化合物的隱色狀化合物;隱色靛青色素;在如美國專利3,042,515及美國專利第3,042,517號所述的可以氧化成顯色型的有機(jī)胺類(例如4,4’-乙二胺、二苯胺、N,N-二甲基苯胺、4,4’-亞甲基二胺三苯胺、N-乙烯基咔唑),其中,優(yōu)選隱色結(jié)晶紫等三芳基甲烷系化合物。
而且,為了使上述隱色體顯色等,使上述顯色劑與鹵化物組合是眾所周知的。
作為上述鹵化物,例如可以舉出鹵化烴(例如四溴化碳、碘仿、溴化乙烯、二溴甲烷、溴代戊烷、溴代異戊烷、碘代戊烷、溴化異丁烯、碘代丁烷、溴化二苯甲基、六氯乙烷、1,2-二溴乙烷、1,1,2,2-四溴乙烷、1,2-二溴-1,1,2-三氯乙烷、1,2,3-三溴丙烷、1-溴-4-氯丁烷、1,2,3,4-四溴丁烷、四氯環(huán)丙烯、六氯環(huán)戊二烯、二溴環(huán)己烷、1,1,1-三氯-2,2-雙(4-氯苯基)乙烷等);鹵代醇化合物(例如2,2,2-三氯乙醇、三溴乙醇、1,3-二氯-2-丙醇、1,1,1-三氯-2-丙醇、二(碘代六亞甲基)氨基異丙醇、三溴-叔丁醇、2,2,3-三氯丁烷-1,4-二醇等);鹵代羰基化合物(例如1,1-二氯丙酮、1,3-二氯丙酮、六氯丙酮、六溴丙酮、1,1,3,3-四氯丙酮、1,1,1-三氯丙酮、3,4-二溴-2-丁酮、1,4-二氯-2-丁酮-二溴環(huán)己酮等);鹵化醚化合物(例如2-溴乙基甲醚、2-溴乙基乙醚、二(2-溴乙基)醚、1,2-二氯乙基乙醚等);鹵化酯化合物(例如醋酸溴乙酯、三氯醋酸乙酯、三氯醋酸三氯乙酯、丙烯酸2,3-二溴丙酯的均聚物及共聚物、二溴丙酸三氯乙酯、α,β-二氯丙烯酸乙酯等);鹵化酰胺化合物(例如氯乙酰胺、溴乙酰胺、二氯乙酰胺、三氯乙酰胺、三溴乙酰胺、三氯乙基三氯乙酰胺、2-溴異丙酰胺、2,2,2-三氯丙酰胺、N-氯琥珀酰亞胺、N-溴琥珀酰亞胺等);含有硫或磷的化合物(例如三溴甲基苯砜、4-硝基苯基三溴甲砜、4-氯苯基三溴甲砜、三(2,3-二溴丙基)磷酸酯等)、2,4-雙(三氯甲基)6-苯基三唑等。在有機(jī)鹵化合物中,優(yōu)選具有兩個以上鍵合在同一碳原子上的鹵原子的鹵化物,更優(yōu)選在一個碳原子上具有3個鹵原子的鹵化物。上述有機(jī)鹵化物可以單獨使用1種,也可以并用2種以上。其中,優(yōu)選三溴甲基苯砜、2,4-雙(三氯甲基)-6-苯基三唑。
作為上述顯色劑的含量,相對于上述感光層的全部成分,優(yōu)選0.01~20質(zhì)量%,更優(yōu)選0.05~10質(zhì)量%,特別優(yōu)選0.1~5質(zhì)量%。另外,作為上述鹵化物的含量,相對于上述感光層的全部成分,優(yōu)選0.001~5質(zhì)量%,更優(yōu)選0.005~1質(zhì)量%。
—染料—在上述感光層中,為了提高使用性而將感光性樹脂組合物著色,或者為了賦予保存穩(wěn)定性,可以使用染料。
作為上述染料,例如可以舉出亮綠(例如,其硫酸鹽)、曙紅、乙基紫、紅霉素B、甲基綠、結(jié)晶紫、堿性品紅、酚酞、1,3-二苯基三嗪、茜素紅S、百里酚酞、甲基紫2B、喹哪啶紅、玫瑰紅、米塔尼爾黃、百里酚磺酞、二甲苯酚藍(lán)、甲基橙、橙IV、二苯基硫卡巴腙、2,7-二氯熒光素、對甲基紅、剛果紅、本佐紅紫4B、α-萘基-紅、尼羅藍(lán)A、非那西沙啉(phenacetarine)、甲基紫、孔雀綠、副品紅、油藍(lán)#603(才リエント化學(xué)工業(yè)社製)、若丹明B、若丹明6G、維多利亞純藍(lán)BOH等,其中,優(yōu)選陽離子染料(例如,孔雀綠草酸鹽、孔雀綠硫酸鹽等)。作為該陽離子染料的反向陰離子,只要是有機(jī)酸或無機(jī)酸的殘基即可,例如可以舉出溴酸、碘酸、硫酸、磷酸、草酸、甲烷磺酸、甲苯磺酸等的殘基(陰離子)等。
作為上述染料的含量,相對于上述感光層的全部成分,優(yōu)選0.001~10質(zhì)量%,更優(yōu)選0.01~5質(zhì)量%,特別優(yōu)選0.1~2質(zhì)量%。
—密合促進(jìn)劑—為了提高各層間的密合性或圖案形成材料和基體的密合性,可以在各層中使用公知的所謂的密合促進(jìn)劑。
作為上述密合促進(jìn)劑,例如可以適當(dāng)舉出特開平5-11439號公報、特開平5-341532號公報及特開平6-43638號公報等所述的密合促進(jìn)劑。具體可以舉出苯并咪唑、苯并噁唑、苯并噻唑、2-巰基苯并咪唑、2-巰基苯并噁唑、2-巰基苯并噻唑、3-嗎啉代甲基-1-苯基-三唑-2-硫酮、3-嗎啉代甲基-5-苯基-噁二唑-2-硫酮、5-氨基-3-嗎啉代甲基-噻二唑-2-硫酮、及2-巰基-5-甲基硫-噻二唑、三唑、四唑、苯并三唑、羧基苯并三唑、含氨基的苯并三唑、硅烷偶合劑等。
相對于上述感光層的全部成分,上述密合促進(jìn)劑的含量優(yōu)選0.001~20質(zhì)量%,更優(yōu)選0.01~10質(zhì)量%,特別優(yōu)選0.1~5質(zhì)量%。
上述感光層也可以含有例如J.コ一サ著《ライトセンシテイプシステムズ(感光系統(tǒng))》第5章所述的有機(jī)硫化物、過氧化物、氧化還原類化合物、偶氮或重氮化合物、光還原性色素、有機(jī)鹵化物等。
作為上述有機(jī)硫化物,例如可以舉出二正丁基二硫化物、二芐基二硫化物、2-巰基苯并噻唑、2-巰基苯并噁唑、苯硫酚、乙基三氯甲烷磺酸酯、2-巰基苯并咪唑等。
作為上述過氧化物,例如可以舉出二叔丁基過氧化物、過氧化苯酰、甲基乙基酮過氧化物。
上述氧化還原化合物是由過氧化物和還原劑的組合構(gòu)成的化合物,可以例舉二價亞鐵離子和過硫酸離子、三價鐵離子和過氧化物等。
作為上述偶氮及重氮化合物,例如可以舉出α,α’-偶氮二異丁腈、2-偶氮二2-甲基丁腈、4-氨基二苯胺的重氮鎓類。
作為上述光還原性色素,例如可以舉出玫瑰紅、紅霉素、曙紅、吖啶黃、核黃素、硫堇。
—表面活化劑—為了改善在制造本發(fā)明的上述圖案形成材料時產(chǎn)生的面狀斑點,可以添加公知的表面活化劑。
作為上述表面活化劑,可以從例如陰離子類表面活化劑、陽離子類表面活化劑、非離子類表面活化劑、兩性表面活化劑、含氟表面活化劑等中適當(dāng)選擇。
相對于感光性樹脂組合物的固體成分,上述表面活化劑的含量優(yōu)選0.001~10質(zhì)量%。
當(dāng)上述含量低于0.001質(zhì)量%時,有時不能得到面狀改良的效果,當(dāng)其超過10質(zhì)量%時,有時密合性降低。
作為上述表面活化劑,除上述的表面活化劑之外,適當(dāng)例舉以丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯為共聚成分的高分子表面活化劑作為氟類表面活化劑,該丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯具有在碳鏈3~20處含有40質(zhì)量%以上的氟原子且氟取代鍵合在從非鍵合末端數(shù)至少3個碳原子上的氫原子的氟代脂肪族基團(tuán)。
對上述感光層的厚度沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當(dāng)選擇,例如,優(yōu)選1~100μm,更優(yōu)選2~50μm,特別優(yōu)選4~30μm。
例如,可以如下所述制造上述圖案形成材料。
首先,使上述各種材料在水或溶劑中溶解、乳化或分散,配制感光性樹脂組合物溶液。
對上述感光性樹脂組合物溶液的溶劑沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當(dāng)選擇,例如可以舉出甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、仲丁醇、正己醇等醇類;丙酮、甲基乙基甲酮、甲基異丁基甲酮、環(huán)己酮、二異丁基甲酮等酮類;醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸正戊酯、硫酸甲酯、丙酸乙酯、酞酸二甲酯、安息香酸乙酯、及乙酸甲氧基丙酯等酯類;甲苯、二甲苯、苯、乙基苯等芳香族烴類;四氯化碳、三氯乙烯、氯仿、1,1,1-三氯乙烷、二氯甲烷、一氯苯等鹵代烴類;四氫呋喃、二乙醚、乙二醇一甲醚、乙二醇一乙醚、1-甲氧基-2-丙醇等醚類;二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、環(huán)丁砜等。它們可以單獨使用1種,也可以并用2種以上。另外,也可以添加公知的表面活化劑。
其次,通過將上述感光性樹脂組合物溶液涂敷在支承體上,使其干燥,可以形成感光層,制造圖案形成材料。
作為上述感光性樹脂組合物溶液的涂敷方法,沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當(dāng)選擇,例如可以舉出噴霧法、輥涂法、旋涂法、狹縫涂敷法、擠壓涂敷法、幕涂法、壓模涂敷法、照相凹版涂敷法、線錠涂敷法、刮刀涂敷法等各種涂敷方法。
作為上述干燥的條件,因各成分、溶劑的種類、使用比例等而異,通常在60~110℃的溫度下干燥30秒~15分鐘左右。
《支承體》上述圖案形成材料優(yōu)選在上述支承體上形成上述感光層,對上述支承體沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當(dāng)選擇,但優(yōu)選可以剝離上述感光層,且光透過性良好,而且,更優(yōu)選其表面平滑性良好。
上述支承體優(yōu)選是合成樹脂制、且透明,例如可以舉出聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚乙烯、三醋酸纖維素、二醋酸纖維素、聚(甲基)丙烯酸烷基酯、聚(甲基)丙烯酸酯共聚物、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚碳酸酯、聚苯乙烯、賽璐玢、聚偏氯乙烯共聚物、聚酰胺、聚酰亞胺、氯乙烯·醋酸乙烯酯共聚物、聚四氟乙烯、聚三氟乙烯、纖維素類薄膜、尼龍薄膜等各種塑料薄膜,其中,特別優(yōu)選聚對苯二甲酸乙二醇酯。這些物質(zhì)可以單獨使用1種,也可以并用2種以上。
對上述支承體的厚度沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當(dāng)選擇,例如,優(yōu)選2~150μm,更優(yōu)選5~100μm,特別優(yōu)選8~50μm。
對上述支承體的形狀沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當(dāng)選擇,優(yōu)選長條狀。對上述長條狀的支承體的長度沒有特別限制,例如可以舉出長度10m~20000m的支承體。
《緩沖層》上述圖案形成材料可以在支承體和感光層之間形成緩沖層。對上述緩沖層沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當(dāng)選擇,例如優(yōu)選含有熱塑性樹脂的緩沖層。
另外,上述緩沖層相對于堿性液體可以是溶脹性乃至可溶性,也可以是不溶性。
在上述緩沖層相對于堿性液體為溶脹性乃至可溶性時,作為上述熱塑性樹脂,例如可以舉出乙烯和丙烯酸酯共聚物的皂化物、苯乙烯和(甲基)丙烯酸酯共聚物的皂化物、乙烯基甲苯和(甲基)丙烯酸酯共聚物的皂化物、聚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸丁酯和醋酸乙烯酯等(甲基)丙烯酸酯共聚物等的皂化物、(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸的共聚物、苯乙烯與(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸的共聚物等。
對此時的熱塑性樹脂的軟化點(Vicat)沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當(dāng)選擇,例如優(yōu)選80℃以下。
作為上述軟化點是80℃以下的熱塑性樹脂,除了上述的熱塑性樹脂以外,例如,可以舉出在依據(jù)[プラスチツク性能便覽(塑料性能便覽)」(日本プラスチツク工業(yè)連盟(日本塑料工業(yè)聯(lián)盟)、全日本プラスチツク成形工業(yè)連合會編著(全日本塑料成形工業(yè)聯(lián)合會編著)、工業(yè)調(diào)查會発行(工業(yè)調(diào)查會發(fā)行)、1968年10月25日發(fā)行)的軟化點為約80℃以下的有機(jī)高分子內(nèi),在堿性液體中可溶解的熱塑性樹脂。另外,即使在軟化點為約80℃以上的有機(jī)高分子物質(zhì)中,也可以在該有機(jī)高分子物質(zhì)中添加與該有機(jī)高分子物質(zhì)具有互容性的各種增塑劑,將實際的軟化點降到80℃以下。
在上述緩沖層相對于堿性液體為不溶性時,作為上述熱塑性樹脂,例如可以舉出主要成分以乙烯為必須的共聚成分的共聚物。
對上述以乙烯為必須的共聚成分的共聚物沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當(dāng)選擇,例如可以舉出乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)等。
對上述緩沖層的厚度沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當(dāng)選擇,例如優(yōu)選5~50μm,更優(yōu)選10~50μm,特別優(yōu)選15~40μm。
當(dāng)上述厚度低于5μm時,有時對位于基體表面的凹凸不平或氣泡等的凹凸跟蹤性降低,不能形成高清晰的永久圖案,當(dāng)其超過50μm時,有時產(chǎn)生制造上的干燥負(fù)荷增大等不良情況。
《保護(hù)膜》上述圖案形成材料可以在上述感光層上形成保護(hù)膜。
作為上述保護(hù)膜,例如可以舉出在上述支承體上使用的物質(zhì)、紙、層壓有聚乙烯、聚丙烯的紙等,其中,優(yōu)選聚乙烯膜、聚丙烯膜。
對上述保護(hù)膜的厚度沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當(dāng)選擇,例如優(yōu)選5~100μm,更優(yōu)選8~50μm,特別優(yōu)選10~30μm。
在使用上述保護(hù)膜時,優(yōu)選上述感光層及上述支承體的粘接力X和上述感光層及保護(hù)膜的粘接力Y的關(guān)系為粘接力X>粘接力Y。
作為上述支承體和保護(hù)膜的組合(支承體/保護(hù)膜),例如可以舉出聚對苯二甲酸乙二醇酯/聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯/聚乙烯、聚氯乙烯酯/賽璐玢、聚酰亞胺/聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯/聚對苯二甲酸乙二醇酯等。另外,通過對支承體及保護(hù)膜的至少任意一種進(jìn)行表面處理,可以滿足如上所述的粘接力的關(guān)系。為了提高與上述感光層的粘接力,可以進(jìn)行上述支承體的表面處理,例如底涂層的涂設(shè)、電暈放電處理、火焰處理、紫外線照射處理、高頻率照射處理、輝光放電照射處理、活性等離子體照射處理、激光光線照射處理等。
另外,作為上述支承體和上述保護(hù)膜的靜摩擦系數(shù),優(yōu)選0.3~1.4,更優(yōu)選0.5~1.2。
當(dāng)上述靜摩擦系數(shù)低于0.3時,由于過滑,故在做成輥軸狀時有時產(chǎn)生卷偏移,當(dāng)其超過1.4時,有時難以卷成良好的輥軸狀。
上述圖案形成材料例如優(yōu)選卷繞成圓筒狀的卷芯,以長條狀卷繞成輥軸狀而保管。對上述長條狀的圖案形成材料的長度沒有特別限制,可以從例如10m~20,000m的范圍中適當(dāng)選擇。另外,進(jìn)行分割(slit)加工以使用戶容易使用,將100m~1,000m的范圍的長條狀做成輥軸狀即可。需要說明的是,此時,優(yōu)選將上述支承體卷繞成為最外側(cè)。另外,可以將上述輥軸狀的圖案形成材料分割成薄片狀。在保管時,從端面的保護(hù)、防止熔邊的觀點考慮,優(yōu)選在端面設(shè)置分離器(特別是防濕性的、裝人干燥劑的),另外,也優(yōu)選捆包使用透濕性低的原材料。
為了調(diào)整上述保護(hù)膜和上述感光層的粘接性,可以將上述遮蓋膜進(jìn)行表面處理。上述表面處理,例如可以舉出在上述保護(hù)膜的表面,形成由聚有機(jī)硅氧烷、氟化聚烯烴、聚氟乙烯、聚乙烯醇等聚合物構(gòu)成的底涂層??梢酝ㄟ^將上述聚合物的涂敷液涂敷在上述保護(hù)膜的表面后,在30~150℃(特別是50~120℃)下使其干燥1~30分鐘而形成該底涂層。另外,除了上述感光層、上述支承體、上述遮蓋膜之外,也可以具有剝離層、粘接層、光吸收層、表面保護(hù)層等層。
《其他的層》對上述其他的層沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當(dāng)選擇,例如可以舉出阻擋層、剝離層、粘接層、光吸收層、表面保護(hù)層等層。上述圖案形成材料,可以單獨具有這些層的1種,也可以具有2種以上。另外,也可以具有兩個以上相同種類的層。
對上述基體沒有特別限制,可以從公知的材料中適當(dāng)選擇由表面平滑性高的基體至有凹凸表面的基體、再至具有通孔或穿孔等孔部的基體,但優(yōu)選板狀的基體(基板),具體可以舉出公知的印刷布線板形成用基板(例如,鍍銅膜疊層板)、玻璃板(例如,蘇打玻璃板等)、合成樹脂性的薄膜、紙、金屬板等。
上述基體可以使用上述圖案形成材料中的感光層與該基體重合而層疊形成的層疊體。亦即,通過對上述層疊體中的圖案形成材料的上述感光層進(jìn)行曝光,可以使曝光好的區(qū)域固化,通過后述的顯影工序形成圖案。
上述圖案形成材料可以廣泛用于印刷布線板、彩色濾光器或柱材料、加強(qiáng)筋材料、襯墊、隔壁等顯示器用部件、全息照相、微型機(jī)械、校樣(proof)等圖案形成用途,尤其可以適用于本發(fā)明的圖案形成方法及圖案形成裝置。
本發(fā)明的圖案形成方法,通過抑制在圖案形成材料上成像的像的失真,可以高清晰地、有效地形成永久圖案,而且,為了可以使遮蓋性和分辨率并存,可以適用于需要高清晰曝光的各種圖案的形成等,特別是可以適當(dāng)用于高清晰的布線圖案的形成。
本發(fā)明的圖案形成方法,可以適用于印刷布線板的制造,特別適用于具有通孔或穿孔等孔部的印刷布線板的制造。下面,對利用本發(fā)明的圖案形成方法的印刷布線板的制造方法的一例進(jìn)行說明。
特別是作為具有通孔或穿孔等孔部的印刷布線板的制造方法,包括下述步驟(1)在作為上述基體的具有孔部的印刷布線板形成用基板上,以其感光層成為上述基體側(cè)的位置關(guān)系層疊上述圖案形成材料而形成層疊體;(2)從上述層疊體的與上述基體相反的一側(cè),對布線圖案形成區(qū)域及孔部形成區(qū)域進(jìn)行光照射,使感光層固化;(3)在上述圖案形成材料具有支承體時,從上述層疊體中除去圖案形成材料中的支承體;(4)將上述層疊體中的感光層顯影,除去該層疊體中的未固化部分,由此可以形成圖案。
需要說明的是,上述(3)中的上述支承體的除去,可以取代在上述(2)和上述(4)之間進(jìn)行,而在上述(1)和上述(2)之間進(jìn)行。
然后,為了得到印刷布線板,可以使用上述形成的圖案,利用將上述印刷布線板形成用基板進(jìn)行蝕刻處理或鍍敷處理的方法(例如公知的減去法或添加法(例如半添加法、全添加法))進(jìn)行處理。其中,為了用工業(yè)上有利的隆起(tenting)法形成印刷布線板,優(yōu)選上述減去法。使上述處理后在印刷布線板形成用基板殘存的固化樹脂剝離,另外,在是上述半添加法的情況下,通過剝離后進(jìn)一步蝕刻銅薄膜部,可以制造所希望的印刷布線板。另外,多層印刷布線板也可以與上述印刷布線板的制造法同樣地制造。
下面,對具有使用有本發(fā)明的圖案形成材料的通孔的印刷布線板的制造方法進(jìn)行說明。
首先,準(zhǔn)備具有通孔、且表面用金屬鍍敷層覆蓋的印刷布線板形成用基板。作為上述印刷布線板形成用基板,可以使用例如在鍍銅膜層疊基板及玻璃-環(huán)氧樹脂等絕緣基體材料上形成有銅鍍敷層的基板,或在這些基板上層疊層間絕緣膜、且形成有銅鍍敷層的基板(層疊基板)。
然后,在上述圖案形成材料上具有保護(hù)膜時,剝離該保護(hù)膜,使用加壓輥進(jìn)行壓接(層疊工序),以使上述圖案形成材料中的感光層與上述印刷布線板形成用基板的表面接觸。由此得到依次具有上述印刷布線板形成用基板和上述層疊體的層疊體。
對上述圖案形成材料的層疊溫度沒有特別限制,例如,可以舉出室溫(15~30℃)、或加熱條件下(30~180℃),其中,優(yōu)選加熱下(60~140℃)。
對上述壓接輥的輥壓沒有特別限制,例如優(yōu)選0.1~1MPa。
對上述壓接的速度沒有特別限制,優(yōu)選1~3m/分鐘。
另外,可以預(yù)先加熱上述印刷布線板形成用基板,另外,可以在減壓下進(jìn)行層疊。
可以將上述圖案形成材料層疊在上述印刷布線板形成用基板上,形成上述層疊體,另外,可以通過將上述圖案形成材料制造用的感光性樹脂組合物溶液直接涂敷在上述印刷布線板形成用基板的表面,使其干燥,將感光層層疊在上述印刷布線板形成用基板上,形成上述層疊體。
然后,從上述層疊體的與基體相反側(cè)的面照射光,使感光層固化。在此,在將對通孔上部的感光層(遮蓋形成區(qū)域)照射的光的能量設(shè)定為A、將對通孔上部以外的感光層(布線圖案形成區(qū)域)照射的光的能量設(shè)定為B時,進(jìn)行照射并使A>B。通過使對上述遮蓋形成區(qū)域照射的光的能量比對上述布線圖案形成區(qū)域照射的光的能量大,可以使在上述孔部上形成的遮蓋膜的硬度提高,可以使顯影后的處理中的該遮蓋膜的耐久性提高。而且,即使孔部的直徑較大時,不增加感光層的厚度,也可以形成高硬度的遮蓋膜。
作為增大對上述遮蓋形成區(qū)域照射的光的能量的方法,沒有特別限制,例如可以舉出提高上述照射的光的強(qiáng)度的方法、延長上述照射的光的照射時間的方法等。
需要說明的是,此時,可以根據(jù)需要(例如,支承體的光透過性不充分的情況等)剝離支承體后進(jìn)行曝光。
此刻,在尚未剝離上述支承體時,從上述層疊體剝離該支承體(支承體剝離工序)。
然后,用適當(dāng)?shù)娘@影液溶解除去上述印刷布線板形成用基板上的感光層的未固化區(qū)域,形成布線圖案形成區(qū)域的固化層和遮蓋形成區(qū)域的固化層的圖案,使金屬層暴露在上述印刷布線板形成用基板的表面(顯影工序)。
另外,可以通過在顯影后根據(jù)需要進(jìn)行后加熱處理或后曝光處理,進(jìn)行進(jìn)一步促進(jìn)固化部的固化反應(yīng)的處理。顯影可以是如上所述的濕式顯影法,也可以是干顯影法。
然后,用蝕刻液溶解除去在上述印刷布線板形成用基板的表面暴露的金屬層(蝕刻工序)。在通孔上形成的遮蓋部,由于所照射的光的能量比布線部大,故用硬度比電路部高的固化層覆蓋,因此,蝕刻液進(jìn)入通孔內(nèi)不蝕刻通孔內(nèi)的金屬鍍敷層,通孔的金屬鍍敷層以規(guī)定的形狀殘留。由此,在上述印刷布線板形成用基板上形成布線圖案。
對上述蝕刻液沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當(dāng)選擇,例如,在上述金屬層由銅形成時,例如可以舉出氯化銅溶液、氯化鐵溶液、堿蝕刻溶液、過氧化氫類蝕刻液等,其中,從蝕刻因子方面考慮,優(yōu)選氯化鐵溶液。
然后,用強(qiáng)堿水溶液等將上述圖案形成區(qū)域及遮蓋形成區(qū)域作為剝離片,從上述印刷布線板形成用基板中除去(固化物除去工序)。
對上述強(qiáng)堿水溶液中的堿成分沒有特別限制,例如可以舉出氫氧化鈉、氫氧化鉀等。
作為上述強(qiáng)堿水溶液的pH值,例如,優(yōu)選約12~14,更優(yōu)選約13~14。
對上述強(qiáng)堿水溶液沒有特別限制,例如可以舉出1~10質(zhì)量%的氫氧化鈉水溶液或氫氧化鉀水溶液等。
另外,印刷布線板可以是多層構(gòu)成的印刷布線板。
需要說明的是,上述圖案形成材料不僅用于上述蝕刻工序,也可以用于鍍敷工序。作為上述鍍敷法,例如可以舉出鍍敷硫酸銅、鍍敷焦磷酸銅等鍍銅;高流動性焊接鍍等焊鍍;瓦特浴(硫酸鎳-氯化鎳)鍍敷、氨基磺酸鎳等鍍鎳;硬鍍金、軟鍍金等鍍金等。
下面,利用實施例更具體地說明本發(fā)明,但本發(fā)明并不限定于這些實施例。
(實施例1)<層疊體的制造>
—圖案形成材料的制造—在作為上述支承體的20μm厚的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜上,涂敷由下述組成構(gòu)成的感光性樹脂組合物溶液,使其干燥,形成15μm厚的感光層,制造上述圖案形成材料。
·甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸2-乙基己酯/甲基丙烯酸芐酯/甲基丙烯酸共聚物(共聚物組成(質(zhì)量比)50/20/7/23、重均分子量90,000、酸值150)15質(zhì)量份·用下述結(jié)構(gòu)式(73)表示的聚合性單體 7.0質(zhì)量份·六亞甲基二異氰酸酯和四環(huán)氧乙烷一甲基丙烯酸酯的1/2摩爾比加成物7.0質(zhì)量份·N-甲基吖啶酮 0.11質(zhì)量份·2,2-雙(鄰氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基聯(lián)二咪唑 2.17質(zhì)量份·2-巰基苯并咪唑 0.23質(zhì)量份·孔雀綠草酸鹽 0.02質(zhì)量份·隱色結(jié)晶紫 0.26質(zhì)量份·甲基乙基甲酮 40質(zhì)量份·1-甲氧基2-丙醇 20質(zhì)量份[化44] 結(jié)構(gòu)式(73)其中,在結(jié)構(gòu)式(73)中,m+n表示10。需要說明的是,結(jié)構(gòu)式(73)的化合物是用上述結(jié)構(gòu)式(38)表示的化合物的一例。
在上述圖案形成材料的感光層上,層疊作為上述遮蓋膜的20μm厚的聚乙烯膜。然后,在作為上述基體的將表面研磨、水洗、干燥的鍍銅膜層疊板(無穿孔,銅厚度12μm)的表面,一邊剝離上述圖案形成材料的遮蓋膜,一邊使用層疊機(jī)(MODEL8B-720-PH、大成ラミネ一タ一(株)製)進(jìn)行壓接,以使該圖案形成材料的感光層與上述鍍銅膜層疊板接觸,制成依次層疊有上述鍍銅膜層疊板、上述感光層、上述聚對苯二甲酸乙二醇酯膜(支承體)的層疊體。
壓接條件設(shè)定為壓接輥溫度105℃、壓接輥壓力0.3MPa,層壓速度1m/分鐘。
對上述制造的上述層疊體,測定了最短顯影時間及靈敏度(為了使感光層固化需要的光能量)。
(1)最短顯影時間的測定方法從上述層疊體剝下聚對苯二甲酸乙二醇酯膜(支承體),在鍍銅膜層疊板上的上述感光層的整個面,以0.15MPa的壓力噴射30℃的1質(zhì)量%碳酸鈉水溶液,測定由開始噴射碳酸鈉水溶液至鍍銅膜層疊板上的感光層溶解除去所需要的時間,將其設(shè)定為最短顯影時間。
其結(jié)果,上述最短顯影時間為10秒。
(2)靈敏度的測定對上述制造的層疊體中的圖案形成材料的感光層,使用下面說明的圖案形成裝置,從聚對苯二甲酸乙二醇酯膜(支承體)側(cè),以21/2倍間隔照射0.1mJ/cm2~100mJ/cm2的光能量不同的光,進(jìn)行曝光,使上述感光層的一部分區(qū)域固化。在室溫下靜置10分鐘后,從上述層疊體上剝下聚對苯二甲酸乙二醇酯膜(支承體),對鍍銅膜層疊板上的上述感光層的整個面,以0.15MPa的壓力噴射30℃的1質(zhì)量%碳酸鈉水溶液,其噴射時間為上述(1)中求出的最短顯影時間的2倍,溶解除去未固化的區(qū)域,測定殘留的固化區(qū)域的厚度。然后,用光的照射量和固化層的厚度的關(guān)系作圖,得到靈敏度曲線。從由此得到的靈敏度曲線將固化區(qū)域的厚度為15μm時的光能量設(shè)定為用于使感光層固化所需要的光能量。
其結(jié)果,用于使感光層固化所需要的光能量為3mJ/cm2。
<圖案形成>
—圖案形成裝置—使用具有以下結(jié)構(gòu)的圖案形成裝置,該圖案形成裝置具有作為上述光照射裝置的圖27A~圖32所示的合波激光光源、作為上述光調(diào)制裝置的DMD50、微透鏡陣列472、及光學(xué)系統(tǒng)480、482,其中DMD50控制在圖4A及圖4B所示的主掃描方向排列有1024個微鏡的微鏡列,以只驅(qū)動其在副掃描方向排列好的768組內(nèi)的1024個×256列;微透鏡陣列472將圖13A及圖13B所示的一個面為復(fù)曲面的微透鏡474排列成陣列狀;光學(xué)系統(tǒng)480、482將通過該微透鏡陣列的光成像于上述圖案形成材料。
另外,上述微透鏡中的復(fù)曲面使用如下說明的結(jié)構(gòu)。
首先,為了矯正DMD50的作為上述描素部的微透鏡474的射出面中的變形,測定了該射出面的變形。將結(jié)果示于圖14。在圖14中,用等高線連接表示反射面的相同高度位置,等高線的間距為5nm。需要說明的是,同一圖所示的x方向及y方向為微鏡62的兩個對角線方向,微鏡62以延著y方向延伸的旋轉(zhuǎn)軸為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。另外,圖15A及圖15B分別表示沿上述x方向、y方向的微鏡62的反射面的高度位置位移。
如圖14、圖15A及圖15B所示,在微鏡62的反射面存在變形,而且,特別是當(dāng)關(guān)注反射鏡中央部分時,判定一個對角線方向(y方向)的變形與另一個對角線方向(x方向)的變形相比變大。因此,判定直接用微透鏡陣列55的微透鏡55a聚光而形成的激光B的聚光位置中的形狀發(fā)生變形。
圖16A及圖16B分別詳細(xì)地表示微透鏡陣列55整體的正面形狀及側(cè)面形狀。在這些圖中也記載有微透鏡陣列55的各部分的尺寸,它們的單位是mm.。正如前面參照圖4A及圖4B進(jìn)行說明的那樣,驅(qū)動DMD50的1024個×256列的微鏡62,與其相對應(yīng),微透鏡陣列55通過在縱向并排設(shè)置256列的在橫向排列有1024個微透鏡55a的列而構(gòu)成。需要說明的是,在同一圖16A中,關(guān)于微透鏡陣列55的排列順序,橫向用j表示,縱向用k表示。
另外,圖17A及圖17B分別表示微透鏡陣列55中的一個微透鏡55a正面形狀及側(cè)面形狀。需要說明的是,在同一圖17A中一并表示微透鏡55a的等高線。各微透鏡55a的光射出側(cè)的端面設(shè)定為,對由微鏡62的反射面的變形引起的像差進(jìn)行矯正的非球面形狀。更具體地來講,將微透鏡55a設(shè)定為復(fù)曲面透鏡,與上述x方向光學(xué)對應(yīng)的方向的曲率半徑Rx=-0.125mm,與上述y方向?qū)?yīng)的方向的曲率半徑Ry=-0.1mm。
因此,平行于上述x方向及y方向的截面內(nèi)的激光B的聚光狀態(tài)分別概略地如圖18A及圖18B所示。亦即,當(dāng)比較與x方向平行的截面內(nèi)和與y方向平行的截面內(nèi)時,判定后者的截面內(nèi)的微透鏡55a的曲率半徑更小,焦距更短。
需要說明的是,利用計算機(jī)模擬將微透鏡55a設(shè)定為上述形狀時的該微透鏡55a的聚光位置(焦點位置)附近的光束直徑,結(jié)果示于圖19A、圖19B、圖19C及圖19D。另外,為了進(jìn)行比較,對于微透鏡55a為曲率半徑Rx=Ry=-0.1mm的球面形狀的情況,將進(jìn)行同樣的模擬的結(jié)果示于圖20A、圖20B、圖20C及圖20D。需要說明的是,各圖中的z值用距離微透鏡55a的光束射出面的距離表示微透鏡55a的焦點方向的評價位置。
另外,在上述模擬中使用的微透鏡55a的面形狀,用下述計算式計算。
Z=Cx2X2+Cy2Y21+SQRT(1-Cx2X2-Cy2Y2)]]>其中,在上述計算式中,Cx是指x方向的曲率(=1/Rx),Cy是指y方向的曲率(=1/Ry),X是指與x方向有關(guān)的距離透鏡光軸O的距離,Y是指與y方向有關(guān)的距離透鏡光軸O的距離。
將圖19A~圖19D和圖20A~圖20D進(jìn)行比較表明,通過將微透鏡55a設(shè)定為與y方向平行的截面內(nèi)焦距比與x方向平行的截面內(nèi)焦距小的復(fù)曲面透鏡,抑制在其聚光位置附近的光束形狀的失真。其結(jié)果,可以在圖案形成材料150上曝光無失真的、更高清晰度的圖案。另外判定圖19A~圖19D所示的本實施方式,其光束直徑小的區(qū)域更廣,即焦深更大。
另外,在微透鏡陣列55的聚光位置附近配置的開口陣列59,是為了僅使經(jīng)過與各小孔59a相對應(yīng)的微透鏡55a的光入射到各小孔59a上而配置的。亦即,通過設(shè)置有該開口陣列59,防止在各小孔59a上入射來自與其不對應(yīng)的相鄰的微透鏡55a的光,提高消光比。
(3)分辨率的測定在與上述(1)的最短顯影時間的評價方法同樣的方法及條件下作成上述層疊體,在室溫(23℃、55%RH)下靜置10分鐘。使用上述圖案形成裝置,從得到的層疊體的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜(支承體)上,以線/空間=1/1的方式用5μm刻度將各線寬度的曝光進(jìn)行至線寬度10μm~50μm。此時的曝光量設(shè)定為用于使上述(2)中測定的上述圖案形成材料的感光層固化所需要的光能量(3mJ/cm2)。在室溫下靜置10分鐘后,從上述層疊體上剝下聚對苯二甲酸乙二醇酯膜(支承體)。對鍍銅膜層疊板上的上述感光層的整個面,以0.15MPa的壓力噴射30℃的1質(zhì)量%碳酸鈉水溶液,其噴射時間為上述(1)中求出的最短顯影時間的2倍,溶解除去未固化區(qū)域。用光學(xué)顯微鏡觀察由此得到的帶固化樹脂圖案的鍍銅膜層疊板的表面,對固化樹脂圖案的線測定沒有阻塞、卷曲等異常的最小的線寬度,將其設(shè)定為分辨率。該分辨率的數(shù)值越小越好。將其結(jié)果示于表3。
(4)曝光速度的測定使用上述圖案形成裝置,變更使曝光光和上述感光層相對移動的速度,求出形成一般的布線圖案的速度。相對于上述配制而成的層疊體中的圖案形成材料的感光層,從聚對苯二甲酸乙二醇酯膜(支承體)側(cè)進(jìn)行曝光。需要說明的是,該設(shè)定速度越快越能形成有效的圖案。將結(jié)果示于表3。
(5)蝕刻性的評價使用上述(3)的分辨率測定中形成的具有圖案的層疊體,對該層疊體中的露出的鍍銅膜層疊板的表面,在0.25MPa下噴射氯化鐵蝕刻液(含氯化鐵蝕刻溶液、40°玻美、液溫40℃)36秒,溶解除去未用固化層覆蓋的露出的區(qū)域的銅層,由此進(jìn)行蝕刻處理。然后,通過噴射2質(zhì)量%的氫氧化鈉水溶液除去上述形成的圖案,配制成表面具備作為上述永久圖案的銅層布線圖案的印刷布線板。用光學(xué)顯微鏡觀察該印刷布線板上的布線圖案,測定該布線圖案的最小的線寬度。該最小的線寬度越小,越能得到高清晰的布線圖案,表示其蝕刻性優(yōu)良。將結(jié)果示于表3。
<印刷布線板的制造>
除使用設(shè)置有100μmФ、150μmФ、200μmФ、300μmФ、400μmФ、500μmФ、1mmФ、2mmФ、3mmФ及4mmФ的穿孔的鍍銅膜層疊板作為上述基板之外,與上述同樣操作制造層疊體,使用上述圖案形成裝置對該層疊體進(jìn)行曝光。曝光是通過將照射的光強(qiáng)度設(shè)定為3倍、將對穿孔部照射的光的能量設(shè)定為相對于布線部照射的光的3倍量(9mJ/cm2),除此以外,用與上述(3)同樣的方法得到固化層凹凸。
(6)遮蓋性的評價觀察上述印刷布線板上的固化層圖案,確認(rèn)固化層上有無欠缺。對布線部而言,觀察其固化層有無剝離,對穿孔上形成的遮蓋膜而言,觀察遮蓋膜有無破損。在100~500μmФ的穿孔上形成的遮蓋膜,使用光學(xué)顯微鏡在100倍下觀察,目測觀察在1~4mmФ的穿孔上形成的遮蓋膜。
遮蓋性用無破損的最大的穿孔直徑的大小進(jìn)行評價。上述最大穿孔直徑越大,遮蓋性越良好。將結(jié)果示于表4。
(實施例2)在實施例1的圖案形成材料中,將感光性樹脂組合物溶液的六亞甲基二異氰酸酯和四環(huán)氧乙烷一甲基丙烯酸酯的1/2摩爾比加成物取代為用下述結(jié)構(gòu)式(74)表示的化合物,除此之外,與實施例1同樣操作,制成圖案形成材料。最短顯影時間為10秒,用于使感光層固化需要的光能量為3mJ/cm2。另外,用上述結(jié)構(gòu)式(74)表示的化合物是上述結(jié)構(gòu)式(24)表示的化合物的一例。
結(jié)構(gòu)式(74)將上述圖案形成材料與實施例1同樣形成圖案,評價分辨率、曝光速度、蝕刻性。將結(jié)果示于表3。另外,與實施例1同樣制造印刷布線板,將對穿孔部照射的光的能量設(shè)定為3倍量的9mJ/cm2而形成圖案,與實施例1同樣進(jìn)行遮蓋膜的評價。將結(jié)果示于表4。
(實施例3)在實施例1中,將感光性樹脂組合物溶液的六亞甲基二異氰酸酯和四環(huán)氧乙烷一甲基丙烯酸酯的1/2摩爾比加成物取代為用下述結(jié)構(gòu)式(75)表示的化合物,除此之外,與實施例1同樣操作,制成圖案形成材料。最短顯影時間為10秒,用于使感光層固化需要的光能量為3mJ/cm2。另外,上述結(jié)構(gòu)式(75)表示的化合物是上述結(jié)構(gòu)式(22)表示的化合物的一例。
結(jié)構(gòu)式(75)將上述圖案形成材料與實施例1同樣形成圖案,評價分辨率、曝光速度、蝕刻性。將結(jié)果示于表3。另外,與實施例1同樣制造印刷布線板,將對穿孔部照射的光的能量設(shè)定為3倍量的9mJ/cm2而形成圖案,與實施例1同樣進(jìn)行固化層及遮蓋膜的評價。將結(jié)果示于表4。
(實施例4)在實施例1中,將甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸2-乙基己酯/甲基丙烯酸芐酯/甲基丙烯酸共聚物(共聚物組成(質(zhì)量比)50/20/7/23、重均分子量90,000、酸值150),取代為甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯/甲基丙烯酸芐酯/甲基丙烯酸共聚物(共聚物組成(質(zhì)量比)8/30/37/25、重均分子量60,000、酸值163),除此之外,與實施例1同樣操作,制成圖案形成材料。需要說明的是,最短顯影時間為10秒,用于使感光層固化需要的光能量為3mJ/cm2。
將上述圖案形成材料與實施例1同樣形成圖案,評價分辨率、曝光速度、蝕刻性。將結(jié)果示于表3。另外,與實施例1同樣制造印刷布線板,將對穿孔部照射的光的能量設(shè)定為3倍量的9mJ/cm2而形成圖案,與實施例1同樣進(jìn)行遮蓋膜的評價。將結(jié)果示于表4。
(實施例5)<層疊體的制造>
—圖案形成材料的制造—在作為層疊體的上述支承體的16μm厚的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜上,涂敷由下述組成構(gòu)成的緩沖層用涂敷液并使其干燥,形成15μm厚的緩沖層。
·甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸2-乙基己酯/甲基丙烯酸酯/甲基丙烯酸共聚物(共聚組成(摩爾比)55/10/5/30、重均分子量100,000)60質(zhì)量份·苯乙烯/丙烯酸(共聚組成(摩爾比)65/35、重均分子量10,000)140質(zhì)量份·2,2-二(4-(甲基丙烯?;趸逡已趸?苯基)丙烷(新中村化學(xué)社制、BPE-500) 150質(zhì)量份·2,3-二羥基-1,4-二噁烷10質(zhì)量份·甲基乙基甲酮 700質(zhì)量份下面,在上述緩沖層上涂敷由下述組成構(gòu)成的阻擋層用涂敷液,使其干燥,形成厚度2.5μm的阻擋層。
·聚乙烯醇(株式會社クラレ制、PVA205)13質(zhì)量份·聚乙烯吡咯烷酮(ISP社制、K-30) 6質(zhì)量份·水200質(zhì)量份·甲醇 180質(zhì)量份在上述阻擋層上涂敷與實施例1同樣的感光性樹脂組合物并使其干燥,形成5μm的感光層,與實施例1同樣操作,制成圖案形成材料。最短顯影時間為15秒,用于使感光層固化需要的光能量為2mJ/cm2。
將上述圖案形成材料與實施例1同樣形成圖案,評價分辨率、曝光速度、蝕刻性。將結(jié)果示于表3。另外,與實施例1同樣制造印刷布線板,將對穿孔部照射的光的能量設(shè)定為5倍量的10mJ/cm2而形成圖案,與實施例1同樣進(jìn)行遮蓋膜的評價。將結(jié)果示于表4。
(比較例1)在實施例1的印刷布線板的制造中,將對穿孔部照射的光的能量設(shè)定為與其他區(qū)域相同為3mJ/cm2,除此之外,與實施例1同樣操作,進(jìn)行遮蓋膜的評價。將結(jié)果示于表4。
(比較例2)在實施例2的印刷布線板的制造中,將對穿孔部照射的光的能量設(shè)定為與其他區(qū)域相同為3mJ/cm2,除此之外,與實施例1同樣操作,進(jìn)行遮蓋膜的評價。將結(jié)果示于表4。
(比較例3)在實施例3的印刷布線板的制造中,將對穿孔部照射的光的能量設(shè)定為與其他區(qū)域相同為3mJ/cm2,除此之外,與實施例1同樣操作,進(jìn)行遮蓋膜的評價。將結(jié)果示于表4。
(比較例4)在實施例4的印刷布線板的制造中,將對穿孔部照射的光的能量設(shè)定為與其他區(qū)域相同為3mJ/cm2,除此之外,與實施例1同樣操作,進(jìn)行遮蓋膜的評價。將結(jié)果示于表4。
(比較例5)在實施例5的印刷布線板的制造中,將對穿孔部照射的光的能量設(shè)定為與其他區(qū)域相同為2mJ/cm2,除此之外,與實施例1同樣操作,進(jìn)行遮蓋膜的評價。將結(jié)果示于表4。
由表3的結(jié)果判定,在實施例1~5的圖案形成方法中,可以高清晰地、曝光迅速、有效地形成圖案。另外,由表4的結(jié)果判定,在具有穿孔的印刷布線板的制造中,通過僅在孔部上增加曝光時的照射能量,也可以在直徑大的穿孔上形成遮蓋性優(yōu)良的固化層。
工業(yè)上的可利用性本發(fā)明的圖案形成方法,通過抑制在圖案形成材料上成像的像的失真,可以高清晰地、有效地形成永久圖案,而且,由于可以高度地使遮蓋性和分辨率并存,故可以適用于需要高清晰曝光的各種圖案的形成等,特別是可以適用于高清晰的布線圖案的形成。
權(quán)利要求
1.一種圖案形成方法,其中,其將至少具有感光層的圖案形成材料中的該感光層層疊在被處理基體上后,通過相對于該感光層的任意兩個以上的區(qū)域,照射能量各不相同的光,進(jìn)行曝光。
2.如權(quán)利要求1所述的圖案形成方法,其中,通過具有n個接受來自光照射裝置的光并射出的描素部的光調(diào)制裝置,使來自所述光照射裝置的光調(diào)制后,通過排列好具有非球面的微透鏡的微透鏡陣列而進(jìn)行曝光,所述非球面可以對由所述描素部中的射出面的變形引起的像差進(jìn)行矯正。
3.如權(quán)利要求1所述的圖案形成方法,其中,通過具有n個接受來自光照射裝置的光并射出的描素部的光調(diào)制裝置,使來自所述光照射裝置的光調(diào)制后,通過排列好具有透鏡開口形狀的微透鏡的微透鏡陣列而進(jìn)行曝光,所述透鏡開口形狀不使來自所述描素部的外圍部的光入射。
4.如權(quán)利要求3所述的圖案形成方法,其中,微透鏡具有可以矯正由描素部中的射出面的變形引起的像差的非球面。
5.如權(quán)利要求2~4中任一項所述的圖案形成方法,其中,非球面是復(fù)曲面。
6.如權(quán)利要求3~5中任一項所述的圖案形成方法,其中,微透鏡具有圓形的透鏡開口形狀。
7.如權(quán)利要求3~6中任一項所述的圖案形成方法,其中,透鏡開口形狀通過在該透鏡面上設(shè)置遮光部來規(guī)定。
8.如權(quán)利要求1~7中任一項所述的圖案形成方法,其中,被處理基體具有孔部,相對于該孔部上的孔部上感光層照射的光的能量和相對于該孔部上感光層以外的感光層照射的光的能量不同。
9.如權(quán)利要求8所述的圖案形成方法,其中,當(dāng)將相對于孔部上感光層照射的光的能量設(shè)定為A、將相對于該孔部上感光層以外的感光層照射的光的能量設(shè)定為B時,A>B。
10.如權(quán)利要求2~9中任一項所述的圖案形成方法,其中,光調(diào)制裝置可以根據(jù)圖案信息控制n個描素部中連續(xù)配置的任意不足n個的所述描素部。
11.如權(quán)利要求2~10中任一項所述的圖案形成方法,其中,光調(diào)制裝置是空間光調(diào)制元件。
12.如權(quán)利要求11所述的圖案形成方法,其中,空間光調(diào)制元件是數(shù)字微鏡器件(DMD)。
13.如權(quán)利要求1~12中任一項所述的圖案形成方法,其中,通過開口陣列進(jìn)行曝光。
14.如權(quán)利要求1~13中任一項所述的圖案形成方法,其中,一邊使曝光光和感光層相對地移動,一邊進(jìn)行曝光。
15.如權(quán)利要求1~14中任一項所述的圖案形成方法,其中,進(jìn)行曝光后,進(jìn)行感光層的顯影。
16.如權(quán)利要求15所述的圖案形成方法,其中,進(jìn)行顯影后,進(jìn)行永久圖案的形成。
17.如權(quán)利要求16所述的圖案形成方法,其中,永久圖案是布線圖案,該永久圖案通過蝕刻處理及鍍敷處理中的至少任意一種來形成。
18.如權(quán)利要求2~17中任一項所述的圖案形成方法,其中,光照射裝置可以合成兩個以上的光進(jìn)行照射。
19.如權(quán)利要求2~18中任一項所述的圖案形成方法,其中,光照射裝置具有多種激光器、多模光纖和聚集光學(xué)系統(tǒng),所述聚集光學(xué)系統(tǒng)將分別從該多種激光器照射的激光光束聚光,使其結(jié)合在所述多模光纖上。
20.如權(quán)利要求1~19中任一項所述的圖案形成方法,其中,感光層通過干膜抗蝕劑的轉(zhuǎn)印而形成。
21.如權(quán)利要求1~20中任一項所述的圖案形成方法,其中,感光層通過液體抗蝕劑的涂敷而形成。
22.如權(quán)利要求1~21中任一項所述的圖案形成方法,其中,感光層至少含有黏合劑、聚合性化合物和光聚合引發(fā)劑。
23.如權(quán)利要求22所述的圖案形成方法,其中,黏合劑具有酸性基團(tuán)。
24.如權(quán)利要求22~23中任一項所述的圖案形成方法,其中,黏合劑含有乙烯基共聚物。
25.如權(quán)利要求22~24中任一項所述的圖案形成方法,其中,黏合劑的酸值為70~250mgKOH/g。
26.如權(quán)利要求22~25中任一項所述的圖案形成方法,其中,聚合性化合物含有具有尿烷基及芳基的至少任意一種的單體。
27.如權(quán)利要求22~26中任一項所述的圖案形成方法,其中,光聚合引發(fā)劑是從鹵化烴衍生物、六芳基聯(lián)二咪唑、肟衍生物、有機(jī)過氧化物、硫化物、酮化合物、芳香族鎓鹽及芳環(huán)烯金屬衍生物類中選擇的至少1種。
28.如權(quán)利要求1~27中任一項所述的圖案形成方法,其中,感光層含有黏合劑10~90質(zhì)量%,并且含有聚合性化合物5~9質(zhì)量%。
29.如權(quán)利要求1~28中任一項所述的圖案形成方法,其中,感光層的厚度為1~100μm。
30.如權(quán)利要求1~29中任一項所述的圖案形成方法,其中,圖案形成材料在支承體上至少具有感光層。
31.如權(quán)利要求1~30中任一項所述的圖案形成方法,其中,圖案形成材料在支承體和感光層之間具有緩沖層。
32.如權(quán)利要求30~31中任一項所述的圖案形成方法,其中,支承體含有合成樹脂,并且是透明的。
33.如權(quán)利要求30~32中任一項所述的圖案形成方法,其中,支承體是長條狀。
34.如權(quán)利要求1~33中任一項所述的圖案形成方法,其中,圖案形成材料是長條狀,并且卷繞成輥軸狀而形成。
35.如權(quán)利要求1~34中任一項所述的圖案形成方法,其中,在圖案形成材料中的感光層上形成遮蓋膜。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于,提供一種圖案形成方法,所述圖案形成方法通過抑制成像于圖案形成材料上的像的失真,可以高清晰地、有效地形成布線圖案等永久圖案,而且使遮蓋性和分辨率高度并存。因此,提供一種圖案形成方法,所述圖案形成方法將至少具有感光層的圖案形成材料中的該感光層層疊在被處理基體上后,通過相對于該感光層的任意兩個以上的區(qū)域,照射能量各不相同的光,進(jìn)行曝光,通過具有n個接受來自光照射裝置的光并射出的描素部的光調(diào)制裝置,使來自上述光照射裝置的光調(diào)制后,通過排列好具有可以對由上述描素部中的射出面的變形引起的像差進(jìn)行矯正的非球面的微透鏡的微透鏡陣列,進(jìn)行上述曝光。
文檔編號H01L21/027GK1997944SQ200580020670
公開日2007年7月11日 申請日期2005年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月26日
發(fā)明者高島正伸, 石川弘美, 下山裕司 申請人:富士膠片株式會社