(57)【要約】無電極ＵＶ電球に由来の光に暴露することによりフォトレジストを処理する方法が開示されている。これらの方法は、ポジティブフォトレジストおよびネガティブフォトレジストの両方に適用できる。ポジティブフォトレジストの場合、無電極ＵＶランプを使用すると、そのＵＶ暴露時間が著しく短くなる。回路基板を作製する方法および回路基板を作製する装置もまた、開示されている。本発明によれば、ポジティブおよびネガティブの両方のフォトレジストが処理できる。ポジティブレジストは、上述のように、比較的に高分子量の組成物（例えば、重合体）であり、これは、ＵＶ光に暴露すると、解重合する。そのポリマー結合は、切断して、それにより、その組成物の全体的な分子量が低下する。
2005503029.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトレジスト組成物を処理する方法であって、該処理を行うのに十分な線量で、１００ｎｍ〜４５０ｎｍの波長範囲にて、無電極ＵＶランプに由来の放射線に該組成物を暴露する工程を包含する、方法。
【請求項２】
前記放射線が、２８０〜４５０の波長範囲である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記フォトレジストが、ポジティブフォトレジストであり、そして前記処理が、該フォトレジストの溶解度を上昇させる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記フォトレジストが、ネガティブフォトレジストであり、そして前記処理が、該フォトレジストの溶解度を低下させる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
マスクが、所定パターンでの放射線暴露を可能にするために、前記フォトレジストの上に使用される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記マスクが、真空手段により、プリントフレーム内で、前記フォトレジストに固着される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記線量が、５秒間と１０秒間の間の期間にわたって、１平方センチメートルあたり、４０ミリワットと８０ミリワットの間の強度で、放射線に前記フォトレジストを暴露することにより、達成される、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
１平方センチメートルあたり、８０ミリワットの強度が、５秒間にわたって、使用される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
１平方センチメートルあたり、５０ミリワットの強度が、８秒間にわたって、使用される、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
１平方センチメートルあたり、４０ミリワットの強度が、１０秒間にわたって、使用される、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
フォトレジストを堆積した基板から回路基板を作製する装置であって、該装置は、以下を含む：
無電極ＵＶランプ；
該ランプからの放射エネルギーを該フォトレジストに向ける手段；および
該フォトレジストに対してマスクを固着する手段。
【請求項１２】
さらに、前記放射エネルギーに暴露中にて前記基板を保持する支持手段を含む、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記支持手段、前記無電極ＵＶランプ、または両方が、移動可能である、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記支持手段が、固定しており、そして前記無電極ＵＶランプが、移動する、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記ＵＶランプが、固定しており、そして前記支持手段が、移動する、請求項１３に記載の装置。
【請求項１６】
前記固着手段が、プリントフレーム内にて前記フォトレジストに前記マスクを固着する真空手段である、請求項１１に記載の装置。
【請求項１７】
複数の無電極ＵＶランプを含む、請求項１１に記載の装置。
【請求項１８】
前記ランプの少なくとも１個が、前記基板の上に位置しており、そして該ランプの少なくとも１個が、該基板の下に位置している、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記装置が、完全に自動化されている、請求項１１に記載の装置。
【請求項２０】
回路基板を作製する方法であって、該方法は、以下の工程を包含する：
導電性基板にフォトレジストを塗布する工程；
該フォトレジストの上にマスクを塗布する工程；
処理を行うのに十分な線量で、無電極ＵＶランプに由来の放射線で該フォトレジストを処理する工程；および
該フォトレジストを現像する工程。
【請求項２１】
前記フォトレジストが、ポジティブフォトレジストである、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記線量が、５以下のＳＳＴクリア値を達成するのに十分である、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記フォトレジストが、ネガティブフォトレジストである、請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】
前記線量が、８より高いＳＳＴソリッドクリア値を達成するのに十分である、請求項２３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、無電極ＵＶランプを使用してフォトレジスト材料を処理する方法および装置に関する。本発明は、回路基板の作製において、特に用途が見出されている。
【背景技術】
【０００２】
（背景情報）
基板の表面のレジストパターンを形成する方法は、典型的には、基板の表面に感光層を形成する工程、感光層に化学線を照射する工程、および照射した層を現像する工程を包含する。化学線に暴露したとき、もし、このフォトレジストの可溶化が上昇するなら、それは、「ポジティブ作用」フォトレジストと呼ばれる；比較的に高分子量のポジティブ作用フォトレジスト材料は、化学線に暴露すると、解重合するか、そのポリマー結合の切断を受け、それにより、処理した化合物は、現像液により、簡単に溶解される。化学線に暴露したとき、もし、このフォトレジストの可溶化が低下するなら、それは、「ネガティブ作用」フォトレジストと呼ばれる；比較的に低分子量のネガティブ作用材料は、化学線に暴露すると、架橋し、それゆえ、現像液に曝すと溶解するのは、未処理化合物である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
フォトレジストは、しばしば、引き続いたエッチングプロセスの影響から下の基板を保護するのに使用される。そのレジストパターンの欠陥（その基板の特定の一部にわたる不十分な被覆または照射した層の不十分な現像）の結果、完成品において、問題が起こり得る。従って、照射した層が十分に現像できかつ保護する基板の全表面にわたって均一な層が形成できるフォトレジストを使用することが重要である。
【０００４】
フォトレジスト重合体は、電子部品（例えば、回路基板および他の製品）の光現像で使用されるフォトレジスト組成物にて、バインダー樹脂として特に有用である。ポジティブ作用レジストは、しばしば、回路基板の製造で好ましい；回路基板の製造で生じる欠陥は、ネガティブ作用レジストを使用するときに比べて、ポジティブ作用レジストを使用するとき、簡単に修復される。回路基板の製造の場合、そのフォトレジストの照射は、しばしば、ガラスまたはプラスチックのカバーシートを通して行われる。「マスク」または「アートワーク」を使用すると、そのフォトレジストの所望領域がＵＶ光に暴露されるのが防止される。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（発明の要旨）
本発明は、フォトレジスト組成物の処理を行うために無電極ＵＶランプを使用することに関する。本発明によれば、ポジティブおよびネガティブの両方のフォトレジストが処理できる。ポジティブレジストは、上述のように、比較的に高分子量の組成物（例えば、重合体）であり、これは、ＵＶ光に暴露すると、解重合する。そのポリマー結合は、切断して、それにより、その組成物の全体的な分子量が低下する。ＵＶ光に暴露されたポジティブフォトレジスト組成物は、従って、現像液により、さらに簡単に溶解される。このようにして、ＵＶ光に暴露された組成物の一部は、除去される。ネガティブフォトレジストは、対照的に、比較的に低分子量の組成物であり、これは、ＵＶ光に暴露すると架橋して、高分子量重合体を形成する。架橋されていない材料（すなわち、ＵＶ光に暴露されないもの）は、現像工程中に除去される。
【０００６】
本発明の方法は、電子回路基板の作製において、特に用途が見出されている。この目的のために、本発明は、さらに、回路基板を作製する装置および方法に関する。本発明は、ポジティブおよびネガティブの両方のフォトレジストの処理に関するものの、回路基板の製造では、しばしば、ポジティブ作用フォトレジストが好ましい。ポジティブフォトレジストの表面特性は、機械的な欠陥が少ないので、ネガティブフォトレジストよりも優れている。それに加えて、ポジティブ作用フォトレジストは、しばしば、それに対応するネガティブなものよりも良好である。ポジティブフォトレジストの場合に結合を切断するのに必要なエネルギーは、典型的には、ネガティブフォトレジストの場合に結合を形成するか架橋を促進するのに必要なエネルギーよりもずっと高い；この高いエネルギー必要条件により、典型的には、光源に対する長い暴露時間が必要となる。この結果、特に、自動化システムを使用するとき、１要素あたりの製造時間がずっと長くなり得る。それゆえ、ポジティブフォトレジストを使うと得られる利点にもかかわらず、暴露時間が長くなるために、回路基板および他の製品の大量生産では、しばしば、ネガティブフォトレジストを使用するのが好ましい。本発明は、この問題に取り組む。無電極ＵＶランプは、高い強度で作動するので、それらを使用すると、ポジティブフォトレジストを処理するためのＵＶ暴露時間量が著しく短くなり得る。
【０００７】
（発明の詳細な説明）
本発明は、フォトレジスト組成物を処理する方法に関し、該方法は、無電極ＵＶランプに由来の放射線に該組成物を暴露する工程を包含する。このようにして、このフォトレジストは、光（１００〜４５０ナノメータ（「ｎｍ」）の範囲の光が挙げられるが、これに限定されない）に暴露される。この暴露は、以下でさらに述べるように、この処理を行うのに十分な線量であるべきである。上で述べたように、この方法は、ポジティブおよびネガティブの両方のフォトレジストで用途が見出される。ポジティブフォトレジストに関連した「処理」とは、そのフォトレジスト材料の解重合を行うかそのレジストの可溶化を高めるために、ＵＶ放射線に暴露することを意味する。ネガティブフォトレジストに関連した「処理する」とは、そのフォトレジスト材料の架橋を行うかそのレジストの溶解度を低下させるために、ＵＶ放射線に暴露することを意味する。それゆえ、「処理する」または「処理」は、一般に、放射線に暴露したフォトレジストの部分と放射線に暴露していないフォトレジストの部分との間で、溶解度に差を付けることを意味する。
【０００８】
本発明の方法によれば、任意の適切なポジティブフォトレジストが処理できる。適切なポジティブフォトレジスト化合物の例は、例えば、米国特許第６，１００，００８号；第５，７３３，４７９号；第５，７２１，０８８号；第５，６００，０３５号；第５，４８９，７１４号および第５，４４９，８３４号で記述されている。ポジティブフォトレジストは、例えば、ＰＰＧ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．から、Ｌｉｑｕｉｄ  Ｉｍａｇｅ  ＰｌｕｓＴＭおよびＥｌｅｃｔｒｏ  Ｉｍａｇｅ  Ｐｌｕｓ（登録商標）ラインで入手できる。同様に、本発明によれば、任意の適切なネガティブフォトレジストが使用できる。このような組成物は、例えば、米国特許第５，７２１，０８８号および第５，６７４，６６０号で記述されている。ネガティブフォトレジストは、例えば、Ｓｈｉｐｌｅｙ  Ｃｏ．，Ｍａｒｌｂｏｒｏ，ＭａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓおよびＶａｎｔｉｃｏ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋから市販されている。米国特許第５，５９５，８５９号は、適切な電着フォトレジスト組成物を開示している。これらの特許および参考文献の全ての内容は、本明細書中で参考として援用されている。
【０００９】
このフォトレジストの処理は、無電極ＵＶランプから発生したＵＶ放射線に暴露することにより、行われる。これらのランプは、例えば、Ｆｕｓｉｏｎ  ＵＶ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．，Ｇａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇ，Ｍａｒｙｌａｎｄから市販されている（例えば、それらのＦ６００Ｓ  ＵＶランプシステム系のランプ）。無電極ＵＶランプはまた、Ｐｒｉｍａｒｃ（Ｎｏｒｄｓｏｎ，Ａｍｈｅｒｓｔ，Ｏｈｉｏの子会社）から入手できる。一般に、その無電極電球内の気体は、マグネトロンから放射される高周波マイクロ波エネルギーにより、励起される。電球の点灯は、反射器の後方に位置している小さい低圧水銀蒸気ランプにより、達成される。これは、短波ＵＶ光を照射し、そのマイクロ波電球の内側にある気体をイオン化する。この電球は、数秒以内に、全出力に達し、このフォトレジストを処理するのに必要な出力を生じる。電球は、典型的には、それだけで、または金属ハライドドーパントと組み合わせて、いずれかで、水銀気体で満たされる。例には、水銀インジウム、水銀ガリウムおよび水銀鉄電球が挙げられる。このようなランプでは、水銀なしの金属ハライドもまた、使用できる。これらの電球は、種々のワット／インチ（ｗｐｉ）で市販されている（例えば、３００〜６００ｗｐｉの範囲のもの）。異なる市販電球は、異なる波長で、異なるｗｐｉを有することが分かる。電球は、所望の波長または波長範囲で、最大のｗｐｉを有するように選択できる。
【００１０】
典型的には、従来のＵＶランプを作動させるとき、その電球に装着されている電極または電球の内側にある気体は、焼き尽くされるか消費される。この消費により、最終的に、電球を交換する必要が生じる。本発明の無電極電球は、励起によって「作動される」ので、電球の寿命を短くするようなものは消費されない；それゆえ、これらの無電極ＵＶ電球は、他のＵＶ電球のように急速には摩耗しない。このことは、本発明の有利な点となる。
【００１１】
図１は、部分断面概略形態で、適切な無電極ＵＶランプを示す。図１を参照すると、マイクロ波励起した無電極放電ランプ２は、反射器手段６を有するハウジング４の内側に取り付けられている。電源１２から電力と共に供給されるマグネトロン１０には、導波管８が装着されている。マグネトロン１０は、マイクロ波を振動し、これは、導波管８に案内され、そしてハウジング４に入り、ハウジング４に強力なマイクロ波電磁波を形成する。この強力なマイクロ波磁場により、図１で矢印で描写しているように、無電極放電ランプ２内の気体は、励起されて、紫外光を放射する。
【００１２】
ランプ２から発するＵＶ放射線は、処理するフォトレジスト組成物に向けることができる。これは、典型的には、反射器手段６により行われる。このフォトレジストにＵＶ放射線を向けるには、多数の異なる反射器および種々の配置が使用できることが分かる。異なる反射器配置およびランプは、例えば、米国特許第６，１１８，１３０号；第５，９６２，８６０号および第５，８３２，３６２号で記述されている。これらの特許は、異なる目的の異なる用途を述べているものの、この放射線を向ける概念は、ここでは、関連している。ユーザーの要求および要望に依存して、本発明の方法を実行するために、これらの特許で教示されている装置およびそれらの改良が有用であり得る。
【００１３】
ＵＶ光は、約１００〜４５０ｎｍの範囲であることが分かる。約３１５ｎｍより上の波長は、フォトレジストを処理するのに特に適切である。本発明によれば、このフォトレジストを、ＵＶ範囲（特に、３２０〜３８０ｎｍの範囲）の波長領域に暴露することが望ましく、この範囲の波長のいずれもフィルターを通す必要はない。Ｆｕｓｉｏｎ  ＵＶ  Ｓｙｓｔｅｍｓから市販されている「Ｄ」ＵＶ無電極電球は、３２０〜３８０ｎｍの範囲のＵＶ光を送達するのに特によく適している。しかしながら、特定の基板は、例えば、ＵＶ放射線に暴露中にて、ガラスおよび／またはＭｙｌａｒで被覆され、結果として、約３２０ｎｍまたは２８０ｎｍ未満の放射線は、使用される材料に依存して濾光され得ることが分かる。しかしながら、３２０ｎｍ以上の波長への暴露は、妨げられない。それゆえ、約２８０と４５０の間または約３２０と４５０の間の波長への暴露は、現在の方法の多くの用途に特に関連している。
【００１４】
このフォトレジストの処理が行われる線量は、使用する特定のフォトレジスト、そのフォトレジストの厚さ、およびそのフォトレジストを塗布する基板に依存して、変えることができる。「線量」または「フォトスピード」とは、そのフォトレジストフィルムの処理を行うのに必要な化学線の量を意味する。フォトスピードまたは線量は、典型的には、１平方センチメートルあたりのミリジュール（ｍＪ／ｃｍ２）で表わされる。約０．２ミルと０．３ミルの間のフォトレジストを処理するときに適切な線量は、典型的には、Ｍｏｄｅｌ  ８７デジタル放射計（ＥＩＳ，Ｔｕｋｗｉｌａ，Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎから市販されているＳｔａｎｄａｒｄ  Ｐｒｏｂｅ  ３２０−３８０）を使って測定したとき、約４００ｍＪ／ｃｍ２＋／−２５％、または約４００ｍＪ／ｃｍ２＋／−１０％である。他の業者の装置を使って（同じ型のプローブを使用するデジタル放射計を使ってでも）測定した線量は、ＥＩＳ製品で得られた値とは著しく異なり得ることが分かる。さらに、上で示した線量は、このフォトレジスト自体を暴露した線量であることが分かる。上で述べたように、Ｍｙｌａｒまたは他の材料から作製したアートワークまたはマスクはは、ガラスまたはガラスとプラスチックとから作製されたプリントフレームと同様に、このＵＶ放射線の一部を吸収する。適切な線量をいかにして与えるかを決定するとき、これらの因子を考慮すべきである。このフォトレジストの厚さもまた、被覆が厚くなると典型的には高い線量の放射線が必要となるので、考慮すべきである。所定の用途に使用するのに適切な線量は、当業者に容易に明らかとなる。
【００１５】
処理を行うのに必要な線量は、特定の時間長にわたって、特定強度の光の投与により得られる。記述したような約４００ｍＪ／ｃｍ２の線量は、例えば、１平方センチメートルあたり約８０ミリワット（「ｍＷ／ｃｍ２」）の強度で、５秒間、または４０ｍＷ／ｃｍ２の強度で、１０秒間にわたって、このフォトレジストをＵＶ放射線に暴露することにより、達成できる。類似の線量は、約８秒間にわたって、約５０ｍＷ／ｃｍ２を投与することにより、達成される。しばしば、処理を行う時間量をできるだけ短くすることが望ましいので、その強度は、一般に、所望の時間（例えば、約５秒間またはそれ以下）で、必要な線量を送達するのに十分に高い。
【００１６】
さらに、その光とフォトレジストとの間の距離は、逆二乗法則で示されるように、その強度に関連していることが分かる：強度は、（光の距離）２に逆比例している。それゆえ、所望の線量および強度を計算するとき、フォトレジスト組成物に対して無電極ＵＶランプが配置された距離を考慮するべきである。このＵＶランプとフォトレジスト組成物との間の距離は、比較的に迅速な処理（すなわち、約５秒以下）を行うのに十分に近いが熱損傷を引き起こす程には近づけるべきではない。
【００１７】
上述のパラメータは、使用するフォトレジスト、その厚さおよび用途に依存して、変えられることが分かる。一般に、このフォトレジスト組成物は、ＵＶ放射線に均一に暴露するべきである。
【００１８】
このフォトレジストは、任意の適切な基板に塗布できる。例には、木材、紙、パーチクルボード、合板、金属、プライマーを有する金属、ガラス、プラスチックおよび金属被膜加工プラスチックが挙げられる。被覆した基板は、例えば、化学粉砕工業、リードフレーム製作、アパーチャスクリーンの製造、印刷板工業、特に、回路基板工業において、種々の用途を有する。このフォトレジストは、任意の公知手段（例えば、はけ塗り、浸漬、ロール塗り、ドクターブレード塗装、噴霧、カーテン塗装および電着）により、この基板に塗布できる。このような方法は、このフォトレジストの用途が見出されている種々の分野において、標準的な方法である。
【００１９】
本発明は、さらに、回路基板を作製する装置に関する。この装置は、一般に、無電極ＵＶランプ、このランプからの放射エネルギーをフォトレジストに向ける手段；および該フォトレジストに対してマスクを固着する手段を含む。このＵＶランプおよび反射手段は、上記のとおりであり得る。フォトレジストにマスクを固着する手段は、この目的のために回路基板技術で使用される標準的な手段であり得る。典型的には、これは、いずれかの側または両側にフォトレジストを含む基板を一面のマスクまたは両面のマスクの間に配置した装置である。この基板／マスクは、ガラス、Ｍｙｌａｒ、プラスチックなどのウインドウを有するプリントフレームに配置される。このプリントフレームには、真空が適用され、それにより、このマスクは、このフォトレジストと密着する。この真空は、化学線への暴露の間、維持される。回路基板を形成する際のマスクの配置および保守には、典型的には、多大な精度および解像度が必要であり、これは、無電極ＵＶ光を使用する現在の装置では、達成できない。
【００２０】
典型的には、この装置は、さらに、放射エネルギーに暴露している間にフォトレジストが堆積される基板を保持する支持手段を含む。放射エネルギーの適用を均一にするべきであるので、また、処理を行う速度がしばしば重要であるので、さらに、この支持手段、ＵＶランプまたは両方は、移動可能であることが望ましい。例えば、この支持手段は、移動可能手段であり得るのに対して、このＵＶランプは、その支持手段に対して固定している。あるいは、この支持手段は、固定され得、そしてこのＵＶランプは、例えば、走査により、その支持手段に対して移動できる。あるいは、この支持手段およびＵＶ光の両方が移動できる。任意の実施形態では、本発明によれば、ＵＶ放射線に対する急速かつ均一な暴露が達成できる。
【００２１】
さらに、本発明の装置では、その基板に対して異なる角度で位置している複数のＵＶランプを使用することが可能である。このようにして、ＵＶ暴露の均一性がさらに確保できる。ＵＶランプはまた、基板のいずれかの側にあるフォトレジスト組成物が処理できるように、この基板の上および下の両方に位置できる。この基板の上および下の両方でランプを使用することは、特に、回路基板（これは、典型的には、両側で処理される）の製作に関連している。
【００２２】
図２は、本発明による装置の１実施形態を描写している。そのマスクは、真空手段１４を使用して、基板に固着されている。真空にしたプリントフレームは、入口１８を通って、ハウジング１６に入る。支持手段２０は、ハウジング１６内にある間、このプリントフレームを保持する。ハウジング１６は、少なくとも１個の無電極ＵＶランプ（図示せず）およびそのランプからフォトレジスト（図示せず）へと放射線を向ける手段を含む。ハウジング１６内では、１個より多いランプ（例えば、支持手段２０の上の１つ以上のランプ１６ａおよび下の１つ以上のランプ１６ｂ）が使用できる。暴露したフォトレジストは、出口２２で、ハウジング１６から出ていく。この装置は、完全に自動化できることが分かる。
【００２３】
本発明は、従って、さらに、回路基板を作製する方法に関する。この方法は、一般に、導電性基板にフォトレジストを塗布する工程；該フォトレジストの上にマスクを塗布する工程；該フォトレジストの処理を行うのに十分な線量で、１個またはそれ以上の無電極ＵＶランプに由来の放射線で該フォトレジストを処理する工程；および該フォトレジストを現像する工程を包含する。
【００２４】
この回路基板へのフォトレジストの塗布は、当該技術分野で公知の任意の手段（例えば、基板へのフォトレジストの塗布について上で列挙した手段）により、できる。回路基板の製作に特に適切なものは、ロール塗装および電着である。その導電性基板は、任意の金属表面（例えば、ステンレス鋼、ニッケル、ベリリウム、銅、銅合金、またはそれらの混合物）であり得る。
【００２５】
このフォトレジストを適切な基板に塗布することに続いて、その回路基板の上には、１片のアートワークまたはマスクが載せられる。このマスクは、このフォトレジストの特定部分へのＵＶ放射線の貫通を阻止する。ポジティブフォトレジストについては、このマスクは、この回路基板に残すべき部分を覆い、また、ネガティブフォトレジストについては、そのマスクは、その回路基板から取り除くべき部分を覆う。典型的には、このマスクは、このフォトレジストの上に載せられ、そして上記のように、プリントフレーム（これは、２片のガラス、プラスチックなどである）間の基板に真空がかけられる。
【００２６】
真空にしたプリントフレームは、次いで、１個またはそれ以上の無電極ＵＶランプに由来する放射線で処理できる。その線量は、このフォトレジストの処理を行うのに十分であるべきである。線量および関連した因子に関して上述したパラメータは、回路基板を作製する本発明の方法に適用できる。異なる放射計により、非常に多様な線量読み取り値を得ることができるので、回路基板工業は、標準化する目的のために、ｔｈｅ  Ｓｔｏｕｆｆｅｒ  Ｓｔｅｐ  Ｔａｂｌｅｔ（「ＳＳＴ」）を確立した。ＳＳＴは、２１階調のグレースケールであり、これは、使用する現像液、使用する放射計などとは無関係に、比較できる画質結果を提供する。ポジティブフォトレジストには、典型的には、約５以下のクリア値が望ましいのに対して、ネガティブフォトレジストには、典型的には、８より高いソリッド値が望ましい。本発明の方法は、これらのパラメータを達成する。このクリア値は、ＵＶ放射線および現像液に暴露した後に「消えてなくなる」フォトレジストの密度に相当する。残っているソリッド値は、ネガティブフォトレジストに対する暴露レベルに相当する。
【００２７】
照射しフォトマスクを除去した後、このフォトレジストフィルムが現像される。そのフォトレジストフィルムの現像は、噴霧、浸漬などにより、それを現像液に曝すことを伴う。当該技術分野で公知の任意の現像液が使用できる。例えば、高分子材料には、塩基性水溶液（例えば、ＫＯＨ、ＮａＯＨ、Ｋ２ＣＯ３およびＮａ２ＣＯ３の溶液）が使用できる。
【００２８】
通常、このフォトレジストフィルムは、０°Ｆと１８０°Ｆの間の温度で、約１０秒間と１０分間の間の期間にわたって、現像される。この現像液中の塩基の濃度は、水中で、約０．０５重量％と２０重量％の間であり得る。ネガティブフォトレジストの暴露領域は、不溶化される（すなわち、現像液に溶解しにくくなる）。ポジティブフォトレジストについて、逆もまた正しい。それゆえ、このフォトレジストフィルムの暴露領域と非暴露領域との間には、溶解度の差があり、その現像液は、一方または他方を除去する。
【００２９】
ネガティブフォトレジストについては、このフィルムの非暴露領域が除去される。現像後、その基板のうちフォトレジストで被覆されていない部分は、エッチングされて、回路を形成する。エッチングは、このフォトレジストフィルムで被覆されていない導電性基板の除去を伴う。エッチングは、典型的には、未被覆基板をエッチング液（これは、例えば、塩化第二鉄溶液、塩化第二銅、アルカリアンモニア誘導エッチング液または硫酸中の過酸化物を含有する）に曝すことにより、行われる。このエッチング液は、通常、現像した表面上に噴霧される。そのエッチング液は、通常、約０°Ｆと１５０°Ｆの間の温度であり、暴露した銅金属を除去するのに十分な時間（典型的には、約１分間と２０分間の間）、この基板の表面に残っている。エッチング後、当該技術分野で公知のストリッピング手段が使用されて、この回路基板から残留フォトレジストフィルムを除去する。ストリッピングは、典型的には、約２０°Ｆと２１２°Ｆの間の温度で、約１０秒間〜１０分間の間の時間にわたって、エッチングした基板をストリッピング溶液に入れることにより、行われる。
【００３０】
本発明に従って回路基板を作製する方法は、上記装置を使用することにより、実行できる。
【００３１】
本明細書中で使用する全ての数値（例えば、値、範囲、量またはパーセントを表わすもの）は、特に明記しない限り、「約」という用語がはっきりと付いていなくても、「約」という用語が前に付いているように読まれ得る。また、本明細書中で使用する「重合体」との用語は、オリゴマーおよび単独重合体および共重合体の両方を意味する。
【実施例】
【００３２】
以下の実施は、本発明を例示すると解釈され、決して、本発明を限定すると解釈すべきではない。
【００３３】
（実施例１）
本実施例を、フォトレジスト（特に、ポジティブフォトレジスト）の処理が５秒未満の時間で行うことができることを確認するために、実行した。試験において使用したランプは、Ｆｕｓｉｏｎ  ＵＶから購入した；ｔｈｅ  Ｆｕｓｉｏｎ  Ｆ−６００「Ｄ」電球（これは、鉄をドープした水銀を含む）および「Ｈ」電球（これは、純粋な水銀である）を使用した。以下で述べるように、「Ｄ」電球を使用すると、１〜３秒で、適切な暴露時間が得られた。その光源を、コンベアの上部を覆うホルダーに配置した。このホルダーは、「ｚ」方向で調節可能であった；その光源とコンベア表面との間の距離は、以下の表で示したように変えた。Ｐｏｗｅｒ  ＰｕｃｋＴＭ（ＵＶ  Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｓｕｐｐｌｙ，Ｉｎｃ．から購入される放射計）およびＥＩＳ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｒａｄｉｏｍｅｔｅｒ，Ｍｏｄｅｌ  ８７（上で述べた）の両方を使って、線量を記録した。
【００３４】
本発明に従って試験した基板は、銅基板であり、これは、ワイヤバーを使って、約０．２ミルと０．３ミルの間の厚さまで、Ｌｉｑｕｉｄ−ＩｍａｇｅＴＭで塗装した。被覆した基板の上には、Ｓｔｏｕｆｆｅｒ  Ｓｔｅｐ  Ｔａｂｌｅｔおよび試験アートワーク片を載せた。４つの異なる高さで、複製パネルを２個の電球の各々に暴露した。被覆した基板を、約２秒以下の暴露時間と相関させた速度で、コンベア上の電球の下に通した。各パネルに対する異なる変数および各パネルに対して得られた結果は、以下の表で提示する。パネルを、アートワークを使って、またはアートワークなしで、ＵＶ放射線に暴露した。アートワークを使用しないとき、Ｍｙｌａｒ材料から作製したアートワークで通常吸収されるであろうＵＶ放射線を考慮して、このフォトレジストには、Ｍｙｌａｒフィルムを載せた。暴露に続いて、これらのパネルを、１．５％ＮａＯＨ溶液中にて、１５０°Ｆで、噴霧現像液で現像した。全部のパネルは現像しなかった。
【００３５】
表１で示した線量および時間を適用して、高圧水銀毛細管電極ランプを使用して、対照値を得た。
【００３６】
【表１−１】
2005503029.tif 000003
【００３７】
【表１−２】
2005503029.tif 000004
【００３８】
【表１−３】
2005503029.tif 000005
上記表から分かるように、Ｄランプが最も効果的であった。Ｐａｎｅｌ  １９（これは、１０インチの距離で、約２秒間にわたって、「Ｄ」電球からの光に暴露した）を使うと、特に良好な結果が得られた。そのクリア時間、すなわち、このポジティブフォトレジストが洗い落とされる時間は、アートワークを使用したとき、２０秒間に達し、また、アートワークなしでは、１２秒間であった。通常の方法では、典型的には、アートワークなしで１０〜１５秒間の現像時間、またはアートワークを使って２０〜３０秒間の現像時間である；本発明の方法を使用するときのクリア時間を、通常の手段を使用するときのものと比較して、本発明の方法を使用したときに完全な暴露が達成されたことを確認する。
【００３９】
表１は、このクリア時間に対する値を提示し、これは、アートワークを使ってまたはアートワークなしで、いずれかで、このＵＶ暴露したポジティブフォトレジストが基板から除去されるのにかかった時間として理解される；「全時間」は、このクリア時間の２倍である。「クリアＳＳＴ」は、ｔｈｅ  Ｓｔｏｕｆｆｅｒ  Ｓｔｅｐ  Ｔａｂｌｅｔの結果である。全ての値は、視覚化により得た。表１はまた、ＥＩＳモデル８７デジタル放射計にて、ｔｈｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｐｕｃｋで決定した線量読み取り値を提示する。各放射計で測定した値の線量は、極めて異なっており、それゆえ、このことは、異なる放射計では、非常に異なる読み取り値が得られることを説明していることが分かる。
【００４０】
（実施例２）
本実施例は、さらに、本発明に従ってポジティブフォトレジストを処理する方法を説明する。ここでは、また、実施例１で使用したようなフォトレジスト被覆基板を、Ｆｕｓｉｏｎ  ＵＶ  Ｓｙｓｔｅｍｓから購入した「Ｄ」ＵＶ電球と同様に使用した。基板は、真空プリントトレイ内に収容した。この真空プリントトレイからのランプ距離を、以下の表で示すように、１１インチから３０インチへと変えた。このランプユニットはまた、９０°直角、すなわち、垂直位置に加えて、いくつかの角度で評価した。暴露パターンの均一性を確認するために、この真空プリントトレイのガラスで重ね合わせたグリッドを使用して、測定値を集めた。ある場合には、５枚のパネルを一度に使用し、表で示したようにして、整列させた。５秒と１０秒の間の暴露時間を使用した。ＵＶ暴露パネルを、１０５°Ｆで、１．５％ＮａＯＨ溶液を使用して、現像した。標準３２０〜３８０ｎｍプローブを備え付けたＥＩＳモデル８７放射計および４個のＵＶバンド放射計ＵＶ  Ｐｏｗｅｒ  ＰｕｃｋＴＭを使用して、線量を決定した。
【００４１】
表２〜８は、種々のパラメータを使用する結果を示す。例えば、表７を見ると、本発明の方法を使用して、急速な現像（すなわち、１５〜１１秒間のクリア時間）が実証された。約０．２０ミルと０．３０ミルの間のフォトレジストフィルムを暴露し、そして１．５％ＮａＯＨ溶液中にて、１０５°Ｆで、急速に現像し、３０秒未満のＵＶ暴露時間および６０秒未満の現像時間（３０秒以下のクリア時間）であった。５秒間暴露した０．２０ミル試料は、１５秒のクリア時間（３．０  ＳＳＴに対して、３０秒間の全現像時間）がかかった。１０秒間暴露した０．２ミル試料は、１１秒のクリア時間（３．０  ＳＳＴに対して、２２秒間の全現像時間）がかかった。５秒間暴露した０．３０ミル試料は、２８秒のクリア時間（３．０  ＳＳＴに対して、５６秒間の全現像時間）がかかり、また１０秒間暴露した０．３０ミル試料は、１８秒のクリア時間（３．０  ＳＳＴに対して、３６秒間の全現像時間）がかかった。このことから、本発明の方法を使用すると、高い精度で迅速な結果が達成され得ることが確認される。
【００４２】
【表２】
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【００４３】
【表３】
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【００４４】
【表４】
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【００４５】
【表５−１】
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【００４６】
【表５−２】
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【００４７】
【表６−１】
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【００４８】
【表６−２】
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【００４９】
【表７−１】
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【００５０】
【表７−２】
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【００５１】
【表８】
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（実施例３）
上記のように調製した基板を、３２”×２４”有効印刷領域にわたって、中心に置いたＦ−６００「Ｄ」電球を使用して、５秒、１０秒および１５秒の暴露時間にかけた。そのランプ高さは、１５インチであり、そのテーブル表面と平行であった。結果を表９で提示する。この表から分かり得るように、これらの暴露時間および条件では、非常に速いクリア時間および望ましいクリアＳＳＴ値が得られた。
【００５２】
【表９】
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本発明の特定の実施形態は、例示の目的のために上で記述されているのに対して、添付の特許請求の範囲で規定される本発明から逸脱することなく、本発明の詳細に多くの変更を加え得ることは、当業者に明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】図１は、本発明による無電極ＵＶランプおよびエネルギー源の部分断面概略図である。
【図２】図２は、本発明の１実施形態による装置の概略図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年11月21日(2003.11.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトレジスト組成物を処理する方法であって、該処理を行うのに十分な線量で、３１５ｎｍ〜４５０ｎｍの波長範囲の放射を含む無電極ＵＶランプに由来の放射線に該組成物を暴露する工程を包含する、方法。
【請求項２】
前記フォトレジストが、ポジティブフォトレジストであり、そして前記処理が、該フォトレジストの溶解度を上昇させる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記フォトレジストが、ネガティブフォトレジストであり、そして前記処理が、該フォトレジストの溶解度を低下させる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
マスクが、所定パターンでの放射線暴露を可能にするために、前記フォトレジストの上に使用される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記マスクが、真空手段により、プリントフレーム内で、前記フォトレジストに固着される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記線量が、５秒間と１０秒間の間の期間にわたって、１平方センチメートルあたり、４０ミリワットと８０ミリワットの間の強度で、放射線に前記フォトレジストを暴露することにより、達成される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
１平方センチメートルあたり、８０ミリワットの強度が、５秒間にわたって、使用される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
１平方センチメートルあたり、５０ミリワットの強度が、８秒間にわたって、使用される、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
１平方センチメートルあたり、４０ミリワットの強度が、１０秒間にわたって、使用される、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
フォトレジストを堆積した基板から回路基板を作製する装置であって、該装置は、以下を含む：
無電極ＵＶランプ；
該ランプからの放射エネルギーを該フォトレジストに向ける手段；および
該フォトレジストに対してマスクを固着する手段。
【請求項１１】
さらに、前記放射エネルギーに暴露中にて前記基板を保持する支持手段を含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記支持手段、前記無電極ＵＶランプ、または両方が、移動可能である、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記支持手段が、固定しており、そして前記無電極ＵＶランプが、移動する、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記ＵＶランプが、固定しており、そして前記支持手段が、移動する、請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
前記固着手段が、プリントフレーム内にて前記フォトレジストに前記マスクを固着するための真空手段である、請求項１０に記載の装置。
【請求項１６】
複数の無電極ＵＶランプを含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１７】
前記ランプの少なくとも１個が、前記基板の上に位置しており、そして該ランプの少なくとも１個が、該基板の下に位置している、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記装置が、完全に自動化されている、請求項１０に記載の装置。
【請求項１９】
回路基板を作製する方法であって、該方法は、以下の工程を包含する：
導電性基板にフォトレジストを塗布する工程；
該フォトレジストの上にマスクを塗布する工程；
処理を行うのに十分な線量で、３１５ｎｍ〜４５０ｎｍの波長範囲の放射を含む無電極ＵＶランプに由来の放射線で該フォトレジストを処理する工程；および
該フォトレジストを現像する工程。
【請求項２０】
前記フォトレジストが、ポジティブフォトレジストである、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記線量が、５以下のＳｔｏｕｆｆｅｒ  Ｓｔｅｐ  Ｔａｂｌｅｔクリア値を達成するのに十分である、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記フォトレジストが、ネガティブフォトレジストである、請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
前記線量が、８より高いＳｔｏｕｆｆｅｒ  Ｓｔｅｐ  Ｔａｂｌｅｔソリッド値を達成するのに十分である、請求項２２に記載の方法。
【国際調査報告】
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2005503029.tif 000053