(57)【要約】【課題】ＬＩＧＡライクプロセスで感光性フィルムを用いて厚膜レジスト層を形成するとき、現像時のレジスト壁の垂直性を得ることができるパターン形成方法を提供する。【解決手段】複数の感光性フィルム２０を積層することによって厚膜レジスト層２１を形成するパターン形成方法において、１枚の感光性フィルム２０を積層する毎に露光を行い、複数の感光性フィルム２０の全部を積層した後に現像を行うようにした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の感光性フィルムを積層することによって厚膜レジスト層を形成するパターン形成方法において、
１枚の前記感光性フィルムを積層する毎に露光を行う露光工程と、複数の前記感光性フィルムの全部を積層した後に現像を行う現像工程とを含むことを特徴とするパターン形成方法。
【請求項２】
前記現像工程の前に少なくとも１回現像を行うことを特徴とする請求項１記載のパターン形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はパターン形成方法に関し、特に複数の感光性フィルムを積層することによって厚膜レジスト層を形成するパターン形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【０００３】
【非特許文献】
表面技術、Ｖｏｌ．５０、Ｎｏ．１１、１９９９
【０００４】
従来、ＵＶ光で露光可能な厚膜レジスト層を用いてめっきパターンを形成するＬＩＧＡ（Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｉｅ，Ｇａｌｖａｎｏｆｏｒｍｕｎｇ，Ａｂｆｏｒｍｕｎｇ）ライクプロセスが知られている。
【０００５】
厚膜レジスト層としては、一般的にネガタイプのフォトレジスト（以下ネガレジストという）が用いられる。ネガレジストには液状タイプとフィルムタイプとがある。
【０００６】
液状タイプのネガレジストは解像度に優れ、矩形のレジスト壁が得られる。
【０００７】
しかし、液状タイプのネガレジストの場合、露光及びベーキング処理によって架橋する必要があるため、その分だけ工程が多くなるとともに、化学的に安定しているため、めっき後のネガレジスト層の剥離が難くなる（特に、めっき皮膜によって形成されるパターンが微細であるときには、パターン間のネガレジスト層の剥離は難しくなる）。
【０００８】
一方、フィルムタイプのネガレジストの場合、基板にラミネートするだけでベーキング処理を必要としないため、液状タイプのネガレジストを用いた場合より工程を少なくできる。
【０００９】
フィルムタイプのネガレジストの厚さは一般的に５０μｍ程度であるため、厚さ数百μｍの厚膜レジスト層は複数のフィルムタイプのネガレジストを積層して形成される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
フィルムタイプのネガレジストとして感光性フィルムを用いた従来の厚膜レジストパターンの形成方法を説明する。
【００１１】
図２（Ａ）〜（Ｅ）は従来の厚膜レジストパターンの形成方法を説明する図である。
【００１２】
基板１１０は石英材で形成されている。
【００１３】
基板１１０は円盤状であり、その直径及び厚さはそれぞれ１００ｍｍ及び２ｍｍである。
【００１４】
基板１１０の表面はＲａ（中心平均粗さ）０．２μｍに研削加工されている。また、基板１１０の表面には導電膜としての銅皮膜が蒸着されている。
【００１５】
（１）まず、基板１１０の両面に感光性フィルム１２０（日立化成工業株式会社製：ｐｈｏｔｅｃ  Ｈ−６２５０Ｅ）を重ね合わせ、ラミネータ（日立高温ラミネータＨＬＭ−３０００、ロール温度：１２０℃、ロール圧力：０．４Ｐａ、ラミネート速度：３ｍ／ｍｉｎ）を通して貼り合わせる（図２（Ａ）参照）。感光性フィルム１２０の厚さは５０μｍである。
【００１６】
（２）貼り合わされた感光性フィルム１２０を基板１１０に合わせてカットする。
【００１７】
（３）その後、新たな感光性フィルム１２０を前記貼り合わされた感光性フィルム１２０の上に重ね合わせ、上記ラミネータを通して貼り合わせる。
【００１８】
（４）上記（１）〜（３）の工程を１０回繰り返して感光性フィルム１２０による厚さ５００μｍの厚膜レジスト層を基板１１０の両面に形成する。
【００１９】
（５）次に、露光マスク１３０を用いて基板１１０の両面に貼り合わされた感光性フィルム１２０を露光機（株式会社オーク製：ＨＭＷ−２０１ＧＸ、露光量：約１２００ｍＪ／ｃｍ２  ）を用いて同時露光する（図２（Ｂ）参照）。なお、図２（Ｂ）では裏面側を露光する光線の図示は省略されている。
【００２０】
（６）その後、現像液（炭酸ナトリウム水溶液：１ｗｔ％、３０℃）を噴霧状又はシャワー状にして厚膜レジスト層に約７分間吹き付け（圧力：０．３ＭＰａ）て現像する。その結果、基板１１０の両面にレジストパターン（露光マスクの光が透過する部分と同じパターン）が形成される（図２（Ｃ）参照）。露光された部分のレジスト層１２１の断面形状は台形である。
【００２１】
（７）次に、レジストパターンが形成された基板１１０のめっき前処理（水洗、脱脂、ソフトエッチ、硫酸洗）を行った後、硫酸銅を主成分とする銅めっき浴中に基板１１０を入れ、めっきを行う。めっき条件は、温度２５℃、電流密度：３Ａ／ｄｍ２  、時間：１３ｈｒである。その結果、基板１１０の両面に厚さ５００μｍ程度の銅めっきの皮膜１２５によるパターンが形成された（図２（Ｄ）参照）。
【００２２】
（８）最後に、基板１１０を剥離液（水酸化ナトリウム水溶液：３ｗｔ％、５０℃）中に３０分間浸漬させてレジスト層１２１を剥離させ、基板１１０の両面に銅めっきの皮膜１２５による厚膜パターンを得る（図２（Ｅ）参照）。
【００２３】
厚膜パターンの断面形状は台形（この台形はレジストパターンによって形成される台形とは上底と下底とが逆）である。
【００２４】
これは、積層した感光性フィルム１２０を露光したとき、表面の感光性フィルム１２０と下層の感光性フィルム１２０とでは露光量の違いが生じるため、露光領域Ａが図２（Ｂ）に図示されたようになり、現像時のいわゆるレジスト壁（レジスト層１２１の側面）の垂直性が得られないことに起因している。
【００２５】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題はＬＩＧＡライクプロセスで感光性フィルムを用いて厚膜レジスト層を形成するとき、現像時のレジスト壁の垂直性を得ることができるパターン形成方法を提供することである。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１記載の発明は、複数の感光性フィルムを積層することによって厚膜レジスト層を形成するパターン形成方法において、１枚の前記感光性フィルムを積層する毎に露光を行う露光工程と、複数の前記感光性フィルムの全部を積層した後に現像を行う現像工程とを含むことを特徴とする。
【００２７】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載のパターン形成方法において、前記現像工程の前に少なくとも１回現像を行うことを特徴とする。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２９】
図１（Ａ）〜（Ｇ）はこの発明の一実施形態に係るパターン形成方法を説明する図である。
【００３０】
基板１０は石英材で形成されている。
【００３１】
基板１０は円盤状であり、その直径及び厚さはそれぞれ１００ｍｍ及び２ｍｍである。
【００３２】
基板１０の表面はＲａ（中心平均粗さ）０．２μｍに研削加工されている。また、基板１０の表面には導電膜としての銅皮膜が蒸着されている。
【００３３】
以下、ＬＩＧＡライクプロセスの一例を説明する。
【００３４】
（１）まず、基板１０の両面に感光性フィルム２０（日立化成工業株式会社製：ｐｈｏｔｅｃ  Ｈ−６２５０Ｅ）を重ね合わせ、ラミネータ（日立高温ラミネータＨＬＭ−３０００、ロール温度：１２０℃、ロール圧力：０．４Ｐａ、ラミネート速度：３ｍ／ｍｉｎ）を通して貼り合わせる（図１（Ａ）参照）。感光性フィルム２０を貼り合わせた後、基板１０を約５分間平らな状態に保持する。なお、感光性フィルム２０はネガタイプのレジストであり、その厚さは５０μｍである。
【００３５】
（２）次に、露光マスク３０を用いて基板１０の両面に貼り合わせた感光性フィルム２０を露光機（株式会社オーク製：ＨＭＷ−２０１ＧＸ、露光量：約５０ｍＪ／ｃｍ２  ）を用いて同時露光する（図１（Ｂ）参照）。
【００３６】
（３）露光後、基板１０を約５分間平らな状態に保持する（図１（Ｃ）参照）。露光領域Ｂは図１（Ｃ）に図示したように矩形である。
【００３７】
（４）その後、露光済みの感光性フィルム２０の上に新たな感光性フィルム２０を重ね合わせ、上記ラミネータを通して貼り合わせる（図１（Ｄ）参照）。
【００３８】
（５）次に、露光マスク３０（図１（Ｂ）参照）を用いて基板１０の両面に貼り合わせた感光性フィルム２０を露光機（株式会社オーク製：ＨＭＷ−２０１ＧＸ、露光量：約５０ｍＪ／ｃｍ２  ）を用いて同時露光する。このとき、露光済みの感光性フィルム２０のアライメントマーク跡に露光マスク３０のアライメントマークを合わせて位置合わせを行う。
【００３９】
（６）上記（１）〜（５）の工程を１０回繰り返す。その結果、両面に厚さ約５００μｍの露光されたレジスト層２１を有する基板１０が形成される（図１（Ｅ）参照）。
【００４０】
（７）その後、現像液（炭酸ナトリウム水溶液：１ｗｔ％、３０℃）を噴霧状又はシャワー状にしてレジスト層２１及びレジスト層２２（露光されていない部分）に約７分間吹き付け（圧力：０．３ＭＰａ）て現像する。その結果、基板１０の両面にレジストパターン（露光マスクの光が透過する部分と同じパターン）が形成される。レジスト層２１の断面形状はほぼ矩形である（図１（Ｆ）参照）。
【００４１】
（８）次に、レジストパターンが形成された基板１０のめっき前処理（水洗、脱脂、ソフトエッチ、硫酸洗）を行った後、硫酸銅を主成分とする銅めっき浴中に基板１０を入れ、めっきを行う。めっき条件は、温度２５℃、電流密度：３Ａ／ｄｍ２  、時間：１３ｈｒである。その結果、基板１０の両面に厚さ５００μｍ弱の銅めっきの皮膜２５によるパターンが形成された（図１（Ｇ）参照）。
【００４２】
（９）最後に、基板１０を剥離液（水酸化ナトリウム水溶液：３ｗｔ％、５０℃）中に３０分間浸漬させてレジスト層２１を剥離させる。
【００４３】
以上の工程によって基板１１の両面に所望の厚さの銅めっきの皮膜２５による厚膜パターンが得られた。厚膜パターンの断面形状は矩形であり、厚さは５００μｍ弱であった。
【００４４】
この実施形態によれば、ＬＩＧＡライクプロセスで感光性フィルムを用いて厚膜レジスト層を形成するとき、厚さ５０μｍの感光性フィルム２０を積層する毎に露光するので、従来例のように表面の感光性フィルムと下層の感光性フィルムとで露光量に違いが生じないので、現像時のレジスト壁（レジスト層２１の側面）の垂直性を得ることができる。
【００４５】
なお、上記実施形態では複数の感光性フィルム２０の全部を積層した後に現像を行ったが、露光の度に現像しても所定回数の露光毎に現像してもよい。
【００４６】
【発明の効果】
以上に説明したようにこの発明のパターン形成方法によれば、ＬＩＧＡライクプロセスで感光性フィルムを用いて厚膜レジスト層を形成するとき、現像時のレジスト壁の垂直性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）〜（Ｇ）はこの発明の一実施形態に係るパターン形成方法を説明する図である。
【図２】図２（Ａ）〜（Ｅ）は従来の厚膜レジストパターンの形成方法を説明する図である。
【符号の説明】
１０  基板
２０  感光性フィルム
２１  露光されたレジスト層
２２  露光されていないレジスト層
【図１】
2004157422.tif 000003
【図２】
2004157422.tif 000004