(57)【要約】【課題】  レーザ光を用いて、高精細パターンを高解像度、かつ高感度に形成可能であり、更に、保存安定性の良好な感光性組成物、高精細な永久パターン、及び高感度な感光性組成物を使用可能として、露光時間の短縮を図ることにより、パターン形成における生産性を向上することが可能であり、かつ、高精細パターンを高解像度で形成することが可能なパターン形成方法の提供。【解決手段】  支持体と、酸素遮断層と、無水マレイン酸共重合体の無水物基に対して０．１〜１．２当量の１級アミン化合物を反応させて得られる共重合体、重合性化合物、及び光重合開始剤を少なくとも含有する感光層とをこの順に有する感光性フィルムである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、支持体と、酸素遮断層と、（Ａ）無水マレイン酸共重合体の無水物基に対して０．１〜１．２当量の１級アミン化合物を反応させて得られる共重合体、（Ｂ）重合性化合物、及び（Ｃ）光重合開始剤を含有する感光性組成物からなる感光層をこの順に有することを特徴とする感光性フィルム。
【請求項２】
酸素遮断層の厚みが、支持体の厚みの１／２以下である請求項１に記載の感光性フィルム。
【請求項３】
酸素遮断層の酸素透過率が、５×１０−１２ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ以下である請求項１から２のいずれかに記載のパターン形成方法。
【請求項４】
酸素遮断層が、水溶液に可溶である請求項１から３のいずれかに記載の感光性フィルム。
【請求項５】
共重合体（Ａ）が、（ａ）無水マレイン酸と、（ｂ）芳香族ビニル単量体と、（ｃ）ビニル単量体であって、該ビニル単量体のホモポリマーのガラス転移温度（Ｔｇ）が８０℃未満であるビニル単量体からなる共重合体の無水物基に対して０．１〜１．０当量の１級アミン化合物を反応させて得られる請求項１から４のいずれかに記載の感光性フィルム。
【請求項６】
感光性組成物が、熱架橋剤を含む請求項１から５のいずれかに記載の感光性フィルム。
【請求項７】
熱架橋剤が、アルキル化メチロールメラミンである請求項６に記載の感光性フィルム。
【請求項８】
重合性化合物（Ｂ）が、（メタ）アクリル基を有するモノマーから選択される少なくとも１種を含む請求項１から７のいずれかに記載の感光性フィルム。
【請求項９】
光重合開始剤（Ｃ）が、ハロゲン化炭化水素誘導体、ホスフィンオキシド、ヘキサアリールビイミダゾール、オキシム誘導体、有機過酸化物、チオ化合物、ケトン化合物、芳香族オニウム塩及びケトオキシムエーテルから選択される少なくとも１種を含む請求項１から８のいずれかに記載の感光性フィルム。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載の感光性フィルムを、加熱及び加圧の少なくともいずれかにより感光層が基材の表面側となるように積層する積層工程と、
該積層工程後に支持体を剥離し、次いで、感光層を露光する露光工程と、
該露光工程により露光された感光層を現像する現像工程とを含むことを特徴とする永久パターン形成方法。
【請求項１１】
保護膜及び層間絶縁膜の少なくともいずれかを形成する請求項１０に記載の永久パターン形成方法。
【請求項１２】
現像工程後に、感光層に対して硬化処理を行う請求項１０から１１のいずれかに記載の永久パターン形成方法。
【請求項１３】
硬化処理が、全面露光処理及び１２０〜２００℃で行われる全面加熱処理の少なくともいずれかである請求項１２に記載の永久パターン形成方法。
【請求項１４】
露光工程が、光照射手段からの光を受光し出射する描素部をｎ個有する光変調手段により、前記光照射手段からの光を変調させた後に、前記描素部における出射面の歪みによる収差を補正可能な非球面を有するマイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイを通過させた光によって行われる請求項１０から１３のいずれかに記載の永久パターン形成方法。
【請求項１５】
非球面が、トーリック面である請求項１４に記載の永久パターン形成方法。
【請求項１６】
光変調手段が、ｎ個の描素部の中から連続的に配置された任意のｎ個未満の前記描素部をパターン情報に応じて制御可能である請求項１４から１５のいずれかに記載の永久パターン形成方法。
【請求項１７】
光変調手段が、空間光変調素子である請求項１４から１６のいずれかに記載の永久パターン形成方法。
【請求項１８】
空間光変調素子が、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）である請求項１７に記載の永久パターン形成方法。
【請求項１９】
露光が、アパーチャアレイを通して行われる請求項１４から１８のいずれかに記載の永久パターン形成方法。
【請求項２０】
露光が、露光光と感光層とを相対的に移動させながら行われる請求項１０から１９のいずれかに記載の永久パターン形成方法。
【請求項２１】
光照射手段が、２以上の光を合成して照射可能である請求項１１から２０のいずれかに記載の永久パターン形成方法。
【請求項２２】
光照射手段が、複数のレーザと、マルチモード光ファイバと、該複数のレーザからそれぞれ照射されたレーザビームを集光して前記マルチモード光ファイバに結合させる集合光学系とを有する請求項１１から２１のいずれかに記載の永久パターン形成方法。
【請求項２３】
レーザ光の波長が３９５〜４１５ｎｍである請求項２２に記載の永久パターン形成方法。
【請求項２４】
請求項１１から２３のいずれかに記載のパターン形成方法により形成されてなることを特徴とする永久パターン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光によりパターニング可能なフォトソルダレジスト等の感光性フィルム、該感光性フィルムを用いて形成される高精細な永久パターン及びその形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体、コンデンサ、抵抗などの電子部品が半田付けされるプリント配線板は、該電子部品が半田付される場所以外の部分が、絶縁膜や保護膜を形成するソルダレジストで覆われて、隣同士の電極が導通しないように構成されている。前記ソルダレジストは、フォトリソグラフィー法により、露光、現像されて所定のパターンが形成される。
近年、携帯電話やデジタルカメラ等の携帯電子機器などでは、ビルドアップ配線板等の高密度プリント配線板が用いられるようになっており、前記ソルダレジストの微細化が進められている。
【０００３】
従来から、前記フォトリソグラフィー法を行う露光装置として、フォトマスクを用いた露光装置が知られているが、前記ソルダレジストの微細化に伴って、前記フォトリソグラフィープロセス中での基板の伸縮や、フォトマスクフィルムの温・湿度変化に基づく伸縮に起因する微細パターンやスルーホールランドパターンの位置ずれの問題が顕在化している。前記位置ずれの問題に対しては、変形の少ない基板を使用したり、高価なガラスマスクが使用されていた。
近年、これらの位置ずれの問題を解決するために、フォトマスクを用いることなく、半導体レーザ、ガスレーザ等のレーザ光を、配線パターン等のデジタルデータに基づいて、感光性組成物上に直接スキャンして、パターニングを行うレーザダイレクトイメージングシステム（以下「ＬＤＩ」という。）による露光装置が研究されている（例えば、非特許文献１及び特許文献１参照）。該露光装置によれば、フォトマスクの影響を受けることがなく、また、デジタルデータの高速処理による補正が可能であり、基板の変形に対応した露光パターンを容易に形成することができるので、例えば、フィルム基板等の使用が可能となり、プリント配線板の更なる高密度化が可能となる。
【０００４】
一方、従来から、ソルダレジストとしては、作業環境、地球環境保全の観点からアルカリ現像型のフォトソルダレジストが主流となってきている。アルカリ現像型のフォトソルダレジストとしては、主成分としてエポキシ化合物にエチレン性不飽和二重結合及びアルカリ現像性を付与するための酸基を導入した化合物（エポキシアクリレート）と、エチレン性不飽和二重結合を有する付加重合性化合物（モノマー）と、を含む組成物が一般に知られている（特許文献２参照）。
しかしながら、この場合、室温下で数日−２０℃以下の保存環境でも２，３ヶ月しか保存出来ず、保存安定性の問題があった。また、レーザ光に対する感度が悪いという問題があった。
【０００５】
また、従来から、３００ｎｍ〜７００ｎｍの紫外光又は可視光レーザ光源を用いた露光装置による露光時の露光時間を短縮して生産性を高めるべく、高感度な感光性組成物として、光ラジカル重合系の感光性組成物が知られている（特許文献３及び４参照）。
しかしながら、この場合、露光時に酸素の影響により、重合反応が阻害され、感光性組成物の感度が低下するという問題がある。
【０００６】
更に、従来より、露光時の酸素の影響を防止するために、感光性フィルムの支持体により感光層を被覆した状態で前記感光層を露光し、露光終了後に前記支持体を剥離可能とした技術が知られている（特許文献５参照）。
しかしながら、この場合、前記支持体による光の散乱や屈折の等影響により、感光層上に結像させる像にボケ像が生じ、高解像度が得られないという問題がある。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１２４４号公報
【特許文献２】特開昭６１−２４３８６９号公報
【特許文献３】米国特許第２８５０４４５号公報
【特許文献４】特公昭４４−２０１８９号公報
【特許文献５】米国特許第３０６００２６号公報
【非特許文献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装技術」、株式会社技術調査会、Vol.18、No.6、2002年、p.74-79
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであり、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、レーザ光を用いて、高精細パターンを高解像度、かつ高感度に形成可能であり、更に、保存安定性の良好な感光性組成物、高精細な永久パターン、及び高感度な感光性組成物を使用可能として、露光時間の短縮を図ることにより、パターン形成における生産性を向上することが可能であり、かつ、高精細パターンを高解像度で形成することが可能なパターン形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞  少なくとも、支持体と、酸素遮断層と、（Ａ）無水マレイン酸共重合体の無水物基に対して０．１〜１．２当量の１級アミン化合物を反応させて得られる共重合体、（Ｂ）重合性化合物、及び（Ｃ）光重合開始剤を含有する感光性組成物からなる感光層をこの順に有することを特徴とする感光性フィルムである。
＜２＞  酸素遮断層の厚みが、支持体の厚みの１／２以下である前記＜１＞に記載の感光性フィルムである。
＜３＞  酸素遮断層の酸素透過率が、５×１０−１２ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ以下である前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載のパターン形成方法である。
＜４＞  酸素遮断層が、水溶液に可溶である前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の感光性フィルムである。
＜５＞  共重合体（Ａ）が、（ａ）無水マレイン酸と、（ｂ）芳香族ビニル単量体と、（ｃ）ビニル単量体であって、該ビニル単量体のホモポリマーのガラス転移温度（Ｔｇ）が８０℃未満であるビニル単量体からなる共重合体の無水物基に対して０．１〜１．０当量の１級アミン化合物を反応させて得られる前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の感光性フィルムである。
＜６＞  感光性組成物が、熱架橋剤を含む前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の感光性フィルムである。
＜７＞  熱架橋剤が、アルキル化メチロールメラミンである前記＜６＞に記載の感光性フィルムである。
＜８＞  重合性化合物（Ｂ）が、（メタ）アクリル基を有するモノマーから選択される少なくとも１種を含む前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の感光性フィルムである。
＜９＞  光重合開始剤（Ｃ）が、ハロゲン化炭化水素誘導体、ホスフィンオキシド、ヘキサアリールビイミダゾール、オキシム誘導体、有機過酸化物、チオ化合物、ケトン化合物、芳香族オニウム塩及びケトオキシムエーテルから選択される少なくとも１種を含む前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載の感光性フィルムである。
＜１０＞  前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の感光性フィルムを、加熱及び加圧の少なくともいずれかにより感光層が基材の表面側となるように積層する積層工程と、
該積層工程後に支持体を剥離し、次いで、感光層を露光する露光工程と、
該露光工程により露光された感光層を現像する現像工程とを含むことを特徴とする永久パターン形成方法である。
＜１１＞  保護膜及び層間絶縁膜の少なくともいずれかを形成する前記＜１０＞に記載の永久パターン形成方法である。
＜１２＞  現像工程後に、感光層に対して硬化処理を行う前記＜１０＞から＜１１＞のいずれかに記載の永久パターン形成方法である。
＜１３＞  硬化処理が、全面露光処理及び１２０〜２００℃で行われる全面加熱処理の少なくともいずれかである前記＜１２＞に記載の永久パターン形成方法である。
＜１４＞  露光工程が、光照射手段からの光を受光し出射する描素部をｎ個有する光変調手段により、前記光照射手段からの光を変調させた後に、前記描素部における出射面の歪みによる収差を補正可能な非球面を有するマイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイを通過させた光によって行われる前記＜１０＞から＜１３＞のいずれかに記載の永久パターン形成方法である。
＜１５＞  非球面が、トーリック面である前記＜１４＞に記載の永久パターン形成方法である。
＜１６＞  光変調手段が、ｎ個の描素部の中から連続的に配置された任意のｎ個未満の前記描素部をパターン情報に応じて制御可能である前記＜１４＞から＜１５＞のいずれかに記載の永久パターン形成方法である。
＜１７＞  光変調手段が、空間光変調素子である前記＜１４＞から＜１６＞のいずれかに記載の永久パターン形成方法である。
＜１８＞  空間光変調素子が、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）である前記＜１７＞に記載の永久パターン形成方法である。
＜１９＞  露光が、アパーチャアレイを通して行われる前記＜１４＞から＜１８＞のいずれかに記載の永久パターン形成方法である。
＜２０＞  露光が、露光光と感光層とを相対的に移動させながら行われる前記＜１０＞から＜１９＞のいずれかに記載の永久パターン形成方法である。
＜２１＞  光照射手段が、２以上の光を合成して照射可能である前記＜１１＞から＜２０＞のいずれかに記載の永久パターン形成方法である。
＜２２＞  光照射手段が、複数のレーザと、マルチモード光ファイバと、該複数のレーザからそれぞれ照射されたレーザビームを集光して前記マルチモード光ファイバに結合させる集合光学系とを有する前記＜１１＞から＜２１＞のいずれかに記載の永久パターン形成方法である。
＜２３＞  レーザ光の波長が３９５〜４１５ｎｍである前記＜２２＞に記載の永久パターン形成方法である。
＜２４＞  前記＜１１＞から＜２３＞のいずれかに記載のパターン形成方法により形成されてなることを特徴とする永久パターンである。
＜２５＞  保護膜及び層間絶縁膜の少なくともいずれかである前記＜２４＞に記載の永久パターンである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、従来における問題を解決することができ、レーザ光を用いて、高精細パターンを高解像度、かつ高感度に形成可能であり、更に、保存安定性の良好な感光性組成物、高精細な永久パターン、及び高感度な感光性組成物を使用可能として、露光時間の短縮を図ることにより、パターン形成における生産性を向上することが可能であり、かつ、高精細パターンを高解像度で形成することが可能なパターン形成方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（感光性フィルム）
本発明の感光性フィルムは、支持体と、酸素遮断層と、感光層とをこの順に有してなり、更に必要に応じてその他の層を有してなる。
【００１２】
前記感光性フィルムの形態としては、支持体と、酸素遮断層と、感光層とをこの順に備えたものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、支持体上に、酸素遮断層、感光層、保護フィルムをこの順に有してなる形態、支持体上に、クッション層、酸素遮断層、感光層、保護フィルムをこの順に有してなる形態などが挙げられる。なお、前記感光層は、単層であってもよいし、複数層であってもよい。
【００１３】
［支持体］
前記支持体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記酸素遮断層との間で剥離可能であり、かつ光の透過性が良好であるのが好ましく、更に表面の平滑性が良好であるのがより好ましい。
【００１４】
前記支持体は、合成樹脂製で、かつ透明であるものが好ましく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、三酢酸セルロース、二酢酸セルロース、ポリ（メタ）アクリル酸アルキルエステル、ポリ（メタ）アクリル酸エステル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリスチレン、セロファン、ポリ塩化ビニリデン共重合体、ポリアミド、ポリイミド、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、ポリテトラフロロエチレン、ポリトリフロロエチレン、セルロース系フィルム、ナイロンフィルム等の各種のプラスチックフィルムが挙げられ、これらの中でも、ポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
なお、前記支持体としては、例えば、特開平４−２０８９４０号公報、特開平５−８０５０３号公報、特開平５−１７３３２０号公報、特開平５−７２７２４号公報などに記載の支持体を用いることもできる。
【００１５】
前記支持体の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、４〜３００μｍが好ましく、５〜１７５μｍがより好ましく、１０〜１００μｍが特に好ましい。
【００１６】
前記支持体の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、長尺状が好ましい。前記長尺状の支持体の長さとしては、特に制限はなく、例えば、１０ｍ〜２００００ｍの長さのものが挙げられる。
【００１７】
＜酸素遮断層＞
前記感光層形成工程で形成される酸素遮断層としては、露光時に酸素の影響により、感光層の重合反応が阻害されることがなく、感光性組成物の感度を高く保つことができれば、その材料、形状、構造など、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、酸素の透過性が低く、かつ露光に用いられる光の透過は実質的に阻害しないことが好ましい。
前記酸素遮断層の酸素透過率は、５×１０−１２ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ以下が好ましく、１×１０−１２ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ以下がより好ましい。
前記酸素透過率が５×１０−１２ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇを超えると、酸素の遮断が不十分であるため感度が低下することがある。
ここで、前記酸素透過率は、例えば、ＡＳＴＭ  ｓｔａｎｄａｒｄｓ  Ｄ−１４３４−８２（１９８６）に記載の方法に準拠して測定できる。
また、前記酸素遮断層としては、前記支持体よりも前記感光層に対してより強く接着又は密着していることが好ましい。
また、前記酸素遮断層としては、取扱性、ゴミ付着による欠陥防止の観点から、表面のタック性が小さいことが好ましい。
前記酸素遮断層形成材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、水溶液に可溶であることが好ましく、現像液である弱アルカリ水溶液に可溶であることがより好ましい。
【００１８】
前記水溶液に可溶なものの具体例としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース、カルボキシプロピルセルロース、カルボキシエチルセルロース、カルボキシアルキルセルロースの水溶性塩等のセルロース類、酸性セルロース類、カルボキシアルキル澱粉の水溶性塩、ポリアクリルアミド類、水溶性ポリアミド、ポリアクリル酸の水溶性塩、ポリビニルエーテル／無水マレイン酸重合体、エチレンオキサイド重合体、スチレン／マレイン酸の共重合体、マレイネート樹脂、ゼラチン、アラビアゴムが挙げられ、これらの中でも、酸素遮断性、現像除去性の観点から、ポリビニルアルコールが好適に挙げられ、感光層との密着性を向上させる観点から、ポリビニルアルコールとポリビニルピロリドンとの併用が好適に挙げられる。
また、前記酸素遮断層としては、これらの中から１種又は２種以上の併用とすることが可能である。
【００１９】
前記ポリビニルアルコールとしては、重量平均分子量が３００〜２４００であることが好ましく、また、７１〜１００モル％加水分解されるものが好ましい。
前記ポリビニルアルコールとしては、具体的には、ＰＶＡ−１０５、ＰＶＡ−１１０、ＰＶＡ−１１７、ＰＶＡ−１１７Ｈ、ＰＶＡ−１２０、ＰＶＡ−１２４、ＰＶＡ−１２４Ｈ、ＰＶＡ−ＣＳ、ＰＶＡ−ＣＳＴ、ＰＶＡ−ＨＣ、ＰＶＡ−２０３、ＰＶＡ−２０４、ＰＶＡ−２０５、ＰＶＡ−２１０、ＰＶＡ−２２０、ＰＶＡ−２２４、ＰＶＡ−２１７ＥＥ、ＰＶＡ−２１７Ｅ、ＰＶＡ−２２０Ｅ、ＰＶＡ−２２４Ｅ、ＰＶＡ−４０５、ＰＶＡ−４２０、ＰＶＡ−６１３、Ｌ−８、ＰＶＡ−Ｒ−１１３０、ＰＶＡ−Ｒ−２１０５、ＰＶＡ−Ｒ−２１３０（以上、全て商品名、株式会社クラレ製）などが挙げられる。
【００２０】
前記酸素遮断層形成材料における前記ポリビニルアルコールの含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５０〜９９質量％が好ましく、５５〜９０質量％がより好ましく、６０〜８０質量％が特に好ましい。
前記酸素遮断層形成材料における前記ポリビニルピロリドンの含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１〜５０質量％が好ましく、１０〜４５質量％がより好ましく、２０〜４０質量％が特に好ましい。
前記ポリビニルアルコールに対する前記ポリビニルピロリドンの含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５〜５０質量％であることが好ましい。
前記含有量が５質量％未満であると、感光層との密着性が不十分となることがあり、前記含有量が５０質量％を超えると酸素遮断能力が劣化することがある。
前記酸素遮断層としては、取扱性向上の観点から、５００ｎｍ以下の光を吸収する水溶性染料等の着色剤を含有することも可能である。
更に、前記酸素遮断層形成材料には、酸素遮断層の塗布性改良、感光層と酸素遮断層との密着性改善等を目的として、界面活性剤を添加することができる。
前記界面活性剤を添加する場合における該界面活性剤の含有量としては、酸素遮断層固形分の１〜２０質量％が好ましく、１〜１０質量％がより好ましく、１〜５質量％が特に好ましい。
前記界面活性剤としては、例えば、特開昭６１−２８５４４４号公報に記載のアルキルカルボキシベタイン、パーフロロアルキルベタインなどの両性界面活性剤を用いることも可能である。
【００２１】
前記酸素遮断層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記酸素遮断層形成材料の１種又は２種以上を、水、又は水と混和性の溶剤の混合液中に溶解し、前記感光層上に塗布、乾燥して形成することができる。
前記水混和性溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。
前記水混和性溶剤の溶媒合計量中の含有量としては、１〜８０質量％が好ましく、２〜７０質量％がより好ましく、５〜６０質量％が特に好ましい。
前記水混和性溶剤の含有量が１質量％以下では、添加の効果が得られないことがあり、８０質量％を超えると、下層である前記感光層を溶解して、感光層の性能が劣化することがある。
前記水及び溶剤の混合比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、水：溶剤が１００：０〜８０：２０が好ましく、７０：３０がより好ましく、６０：４０が特に好ましい。
前記酸素遮断層を前記酸素遮断層形成材料が含有された塗布液により形成する場合には、前記酸素遮断層形成材料の塗布液における固形分濃度としては、１〜３０質量％が好ましく、２〜２０質量％がより好ましく、３〜１０質量％が特に好ましい。
前記固形分濃度が１質量％未満又は、３０質量％を超えると、乾燥後に前記酸素遮断層の厚みが所定の厚みとならないことがある。
【００２２】
前記酸素遮断層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記支持体の厚みの１／２以下であることが好ましく、具体的には、０．１〜１０μｍが好ましく、０．５〜５μｍがより好ましく、１〜３μｍが特に好ましい。前記酸素遮断層の厚みが、０．１μｍ未満であると、酸素の透過性が高すぎ、酸素遮断能力が低下することがあり、１０μｍを超えると、酸素遮断層による光の散乱や屈折の等影響により、感光層上に結像させる像にボケ像が生じ、高解像度が得られないことがあり、更に、現像、感光層除去に時間がかかることがある。
【００２３】
［感光層］
前記感光層としては、（Ａ）無水マレイン酸共重合体の無水物基に対して、１級アミン化合物を反応させて得られる共重合体（以下、「バインダー」と称することもある）、（Ｂ）重合性化合物、及び（Ｃ）光重合開始剤を少なくとも含有し、更に、必要に応じて適宜選択されるその他の成分を含有する感光性組成物からなる。
【００２４】
−（Ａ）バインダー−
前記バインダーは、無水マレイン酸共重合体の無水物基に対して、０．１〜１．２当量の１級アミン化合物を１種以上反応させて得られる共重合体である。
該共重合体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、下記構造式（１）で表されるユニットＡ及びユニットＢを少なくとも含むマレアミド酸系共重合体であるのが好ましい。
前記ユニットＡは、１種であってもよいし、２種以上であってもよい。例えば、前記ユニットＢが１種であるとすると、前記ユニットＡが１種である場合には、前記マレアミド酸系共重合体が２元共重合体を意味することになり、前記ユニットＡが２種である場合には、前記マレアミド酸系共重合体が３元共重合体を意味することになる。
前記ユニットＡとしては、置換基を有していてもよいアリール基と、後述するビニル単量体であって、該ビニル単量体のホモポリマーのガラス転移温度（Ｔｇ）が８０℃未満であるビニル単量体（ｃ）との組合せが好適に挙げられる。
【００２５】
【化１】
2005352064.tif 000003
ただし、前記構造式（１）中、Ｒ３及びＲ４は水素原子及び低級アルキル基のいずれかを表す。ｘ及びｙは繰り返し単位のモル分率を表し、例えば、前記ユニットＡが１種の場合、ｘは８５〜５０モル％であり、ｙは１５〜５０モル％である。
【００２６】
前記構造式（１）中、Ｒ１としては、例えば、（−ＣＯＯＲ１０）、（−ＣＯＮＲ１１Ｒ１２）、置換基を有していてもよいアリール基、（−ＯＣＯＲ１３）、（−ＯＲ１４）、（−ＣＯＲ１５）などの置換基が挙げられる。ここで、前記Ｒ１０〜Ｒ１５は、水素原子（−Ｈ）、置換基を有していてもよいアルキル基、アリール基及びアラルキル基のいずれかを表す。該アルキル基、アリール基及びアラルキル基は、環状構造又は分岐構造を有していてもよい。
前記Ｒ１０〜Ｒ１５としては、例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉ−プロピル、ｎ−ブチル、ｉ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔ−ブチル、ペンチル、アリル、ｎ−ヘキシル、シクロへキシル、２−エチルヘキシル、ドデシル、メトキシエチル、フェニル、メチルフェニル、メトキシフェニル、ベンジル、フェネチル、ナフチル、クロロフェニルなどが挙げられる。
前記Ｒ１の具体例としては、例えば、フェニル、α−メチルフェニル、２−メチルフェニル、３−メチルフェニル、４−メチルフェニル、２，４−ジメチルフェニル等のベンゼン誘導体；ｎ−プロピルオキシカルボニル、ｎ−ブチルオキシカルボニル、ペンチルオキシカルボニル、２−エチルヘキシルオキシカルボニル、ｎ−ブチルオキシカルボニル、ｎ−２−エチルヘキシルオキシカルボニル、２−エチル２−エチルヘキシルオキシカルボニル、メチルオキシカルボニルなどが挙げられる。
【００２７】
前記Ｒ２としては、置換基を有していてもよいアルキル基、アリール基、アラルキル基などが挙げられる。これらは、環状構造又は分岐構造を有していてもよい。前記Ｒ２の具体例としては、例えば、ベンジル、フェネチル、３−フェニル−１−プロピル、４−フェニル−１−ブチル、５−フェニル−１−ペンチル、６−フェニル−１−ヘキシル、α−メチルベンジル、２−メチルベンジル、３−メチルベンジル、４−メチルベンジル、２−（ｐ−トリル）エチル、β―メチルフェネチル、１−メチル−３−フェニルプロピル、２−クロロベンジル、３−クロロベンジル、４−クロロベンジル、２−フロロベンジル、３−フロロベンジル、４−フロロベンジル、４−ブロモフェネチル、２−（２−クロロフェニル）エチル、２−（３−クロロフェニル）エチル、２−（４−クロロフェニル）エチル、２−（２−フロロフェニル）エチル、２−（３−フロロフェニル）エチル、２−（４−フロロフェニル）エチル、４−フロロ−α，α−ジメチルフェネチル、２−メトキシベンジル、３−メトキシベンジル、４−メトキシベンジル、２−エトキシベンジル、２−メトキシフェネチル、３−メトキシフェネチル、４−メトキシフェネチル、メチル、エチル、プロピル、１−プロピル、ブチル、ｔ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、ペンチル、ヘキシル、シクロヘキシル、ヘプチル、オクチル、ラウリル、フェニル、１−ナフチル、メトキシメチル、２−メトキシエチル、２−エトキシエチル、３−メトキシプロピル、２−ブトキシエチル、２−シクロへキシルオキシエチル、３−エトキシプロピル、３−プロポキシプロピル、３−イソプロポキシプロピルアミンなどが挙げられる。
【００２８】
前記バインダーとしては、（ａ）無水マレイン酸と、（ｂ）芳香族ビニル単量体と、（ｃ）ビニル単量体であって、該ビニル単量体のホモポリマーのガラス転移温度（Ｔｇ）が８０℃未満であるビニル単量体と、からなる共重合体の無水物基に対して０．１〜１．０当量の１級アミン化合物を反応させて得られる共重合体であるのが好ましい。
前記バインダーが、（ａ）無水マレイン酸及び（ｂ）芳香族ビニル単量体からのみなる共重合体では、感光層の高い表面硬度を得ることはできるものの、ラミネート性の確保が困難になることがある。また、（ａ）無水マレイン酸及び（ｃ）ビニル単量体からのみなる共重合体では、ラミネート性は確保することができるものの、前記表面硬度の確保が困難になることがある。
【００２９】
前記（ｂ）芳香族ビニル単量体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記感光層の表面硬度を高くすることができる点で、ホモポリマーのガラス転移温度（Ｔｇ）が８０℃以上である化合物が好ましく、１００℃以上である化合物がより好ましい。
前記芳香族ビニル単量体の具体例としては、例えば、スチレン（ホモポリマーのＴｇ＝１００℃）、α−メチルスチレン（ホモポリマーのＴｇ＝１６８℃）、２−メチルスチレン（ホモポリマーのＴｇ＝１３６℃）、３−メチルスチレン（ホモポリマーのＴｇ＝９７℃）、４−メチルスチレン（ホモポリマーのＴｇ＝９３℃）、２，４−ジメチルスチレン（ホモポリマーのＴｇ＝１１２℃）などのスチレン誘導体が好適に挙げられる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００３０】
前記（ｃ）ビニル単量体は、該ビニル単量体のホモポリマーのガラス転移温度（Ｔｇ）が８０℃未満であることが必要であり、４０℃以下が好ましく、０℃以下がより好ましい。
前記ビニル単量体としては、例えば、ｎ−プロピルアクリレート（ホモポリマーのＴｇ＝−３７℃）、ｎ−ブチルアクリレート（ホモポリマーのＴｇ＝−５４℃）、ペンチルアクリレート、あるいはヘキシルアクリレート（ホモポリマーのＴｇ＝−５７℃）、ｎ−ブチルメタクリレート（ホモポリマーのＴｇ＝−２４℃）、ｎ−ヘキシルメタクリレート（ホモポリマーのＴｇ＝−５℃）などが挙げられる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００３１】
前記１級アミン化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ベンジルアミン、フェネチルアミン、３−フェニル−１−プロピルアミン、４−フェニル−１−ブチルアミン、５−フェニル−１−ペンチルアミン、６−フェニル−１−ヘキシルアミン、α−メチルベンジルアミン、２−メチルベンジルアミン、３−メチルベンジルアミン、４−メチルベンジルアミン、２−（ｐ−トリル）エチルアミン、β−メチルフェネチルアミン、１−メチル−３−フェニルプロピルアミン、２−クロロベンジルアミン、３−クロロベンジルアミン、４−クロロベンジルアミン、２−フロロベンジルアミン、３−フロロベンジルアミン、４−フロロベンジルアミン、４−ブロモフェネチルアミン、２−（２−クロロフェニル）エチルアミン、２−（３−クロロフェニル）エチルアミン、２−（４−クロロフェニル）エチルアミン、２−（２−フロロフェニル）エチルアミン、２−（３−フロロフェニル）エチルアミン、２−（４−フロロフェニル）エチルアミン、４−フロロ−α，α−ジメチルフェネチルアミン、２−メトキシベンジルアミン、３−メトキシベンジルアミン、４−メトキシベンジルアミン、２−エトキシベンジルアミン、２−メトキシフェネチルアミン、３−メトキシフェネチルアミン、４−メトキシフェネチルアミン、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、１−プロピルアミン、ブチルアミン、ｔ−ブチルアミン、ｓｅｃ−ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、シクロヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ラウリルアミン、アニリン、オクチルアニリン、アニシジン、４−クロルアニリン、１−ナフチルアミン、メトキシメチルアミン、２−メトキシエチルアミン、２−エトキシエチルアミン、３−メトキシプロピルアミン、２−ブトキシエチルアミン、２−シクロヘキシルオキシエチルアミン、３−エトキシプロピルアミン、３−プロポキシプロピルアミン、３−イソプロポキシプロピルアミンなどが挙げられる。これらの中でも、ベンジルアミン、フェネチルアミンが特に好ましい。
前記１級アミン化合物は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００３２】
前記１級アミン化合物の反応量としては、前記無水物基に対して０．１〜１．２当量であることが必要であり、０．１〜１．０当量が好ましい。該反応量が１．２当量を超えると、前記１級アミン化合物を１種以上反応させた場合に、溶解性が著しく悪化することがある。
【００３３】
前記（ａ）無水マレイン酸の前記バインダーにおける含有量は、１５〜５０ｍｏｌ％が好ましく、２０〜４５ｍｏｌ％がより好ましく、２０〜４０ｍｏｌ％が特に好ましい。該含有量が１５ｍｏｌ％未満であると、アルカリ現像性の付与ができず、５０ｍｏｌ％を超えると、耐アルカリ性が劣化し、また、前記共重合体の合成が困難になり、正常な永久パターンの形成を行うことができないことがある。また、この場合における、前記（ｂ）芳香族ビニル単量体、及び（ｃ）ホモポリマーのガラス転移温度（Ｔｇ）が８０℃未満であるビニル単量体の前記バインダーにおける含有量は、それぞれ２０〜６０ｍｏｌ％、１５〜４０ｍｏｌ％が好ましい。該含有量が該数値範囲を満たす場合には、表面硬度及びラミネート性の両立を図ることができる。
【００３４】
前記バインダーの分子量は、１，０００〜１，０００，０００が好ましく、８，０００〜１５０，０００がより好ましい。該分子量が１，０００未満であると、後述する感光層の硬化後において、膜質が脆くなり、表面硬度が劣化することがあり、１，０００，０００を超えると、前記感光性組成物の加熱積層時の流動性が低くなり、適切なラミネート性の確保が困難になることがあり、また、現像性が悪化することがある。
【００３５】
前記バインダーの前記感光性組成物固形分中の固形分含有量は、５〜８０質量％が好ましく、１０〜７０質量％がより好ましく、１５〜５０質量％が特に好ましくい。該固形分含有量が、５質量％未満であると、後述する感光層の膜強度が弱くなりやすく、該感光層の表面のタック性が悪化することがあり、８０質量％を超えると、露光感度が低下することがある。
【００３６】
−（Ｂ）重合性化合物−
前記重合性化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、分子中に少なくとも１個の付加重合可能な基を有し、沸点が常圧で１００℃以上である化合物が好ましく、（メタ）アクリル基を有するモノマーから選択される少なくとも１種がより好ましい。
【００３７】
前記（メタ）アクリル基を有するモノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート等の単官能アクリレートや単官能メタクリレート；ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（アクリロイルオキシプロピル）エーテル、トリ（アクリロイルオキシエチル）イソシアヌレート、トリ（アクリロイルオキシエチル）シアヌレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンやグリセリン、ビスフェノール等の多官能アルコールに、エチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加反応した後で（メタ）アクリレート化したもの、特公昭４８−４１７０８号、特公昭５０−６０３４号、特開昭５１−３７１９３号等の各公報に記載されているウレタンアクリレート類；特開昭４８−６４１８３号、特公昭４９−４３１９１号、特公昭５２−３０４９０号等の各公報に記載されているポリエステルアクリレート類；エポキシ樹脂と（メタ）アクリル酸の反応生成物であるエポキシアクリレート類等の多官能アクリレートやメタクリレートなどが挙げられる。これらの中でも、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレートが特に好ましい。
【００３８】
前記重合性化合物の前記感光性組成物固形分中の固形分含有量は、２〜５０質量％が好ましく、４〜４０質量％がより好ましく、５〜３０質量％が特に好ましくい。該固形分含有量が２質量％未満であると、現像性の悪化、露光感度の低下などの問題を生ずることがあり、５０質量％を超えると、感光層の粘着性が強くなりすぎることがあり、好ましくない。
【００３９】
−（Ｃ）光重合開始剤−
前記光重合開始剤としては、前記重合性化合物の重合を開始する能力を有する限り、特に制限はなく、公知の光重合開始剤の中から適宜選択することができ、光励起された増感剤と何らかの作用を生じ、活性ラジカルを生成する活性剤であってもよく、モノマーの種類に応じてカチオン重合を開始させるような開始剤であってもよいが、紫外線領域から可視の光線に対して感光性を有するものが好ましく、波長３９５〜４１５ｎｍのレーザ光による露光に対して高い感度をもつものがより好ましく、ハロゲン化炭化水素誘導体、ホスフィンオキサイド、ヘキサアリールビイミダゾール、オキシム誘導体、有機過酸化物、チオ化合物、ケトン化合物、芳香族オニウム塩及びケトオキシムエーテルから選択される少なくとも１種を含むことが特に好ましい。
また、前記光重合開始剤は、約３００〜８００ｎｍ（より好ましくは３３０〜５００ｎｍ）の範囲内に少なくとも約５０の分子吸光係数を有する成分を少なくとも１種含有していることが好ましい。
【００４０】
前記光重合開始剤としては、例えば、ハロゲン化炭化水素誘導体（例えば、トリアジン骨格を有するもの、オキサジアゾール骨格を有するもの、オキサジアゾール骨格を有するもの等）、ホスフィンオキサイド、ヘキサアリールビイミダゾール、オキシム誘導体、有機過酸化物、チオ化合物、ケトン化合物、芳香族オニウム塩、ケトオキシムエーテルなどが挙げられる。
【００４１】
前記トリアジン骨格を有するハロゲン化炭化水素化合物としては、例えば、若林ら著、Ｂｕｌｌ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｊａｐａｎ，４２、２９２４（１９６９）記載の化合物、英国特許１３８８４９２号明細書記載の化合物、特開昭５３−１３３４２８号公報記載の化合物、独国特許３３３７０２４号明細書記載の化合物、Ｆ．Ｃ．Ｓｃｈａｅｆｅｒ等によるＪ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．；２９、１５２７（１９６４）記載の化合物、特開昭６２−５８２４１号公報記載の化合物、特開平５−２８１７２８号公報記載の化合物、特開平５−３４９２０号公報記載化合物、米国特許第４２１２９７６号明細書に記載されている化合物、などが挙げられる。
【００４２】
前記若林ら著、Ｂｕｌｌ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｊａｐａｎ，４２、２９２４（１９６９）記載の化合物としては、例えば、２−フェニル−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−クロルフェニル）−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−トリル）−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−メトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（２，４−ジクロルフェニル）−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−メチル−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−ｎ−ノニル−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、及び２−（α，α，β−トリクロルエチル）−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジンなどが挙げられる。
【００４３】
前記英国特許１３８８４９２号明細書記載の化合物としては、例えば、２−スチリル−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−メチルスチリル）−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−メトキシスチリル）−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−メトキシスチリル）−４−アミノ−６−トリクロルメチル−１，３，５−トリアジンなどが挙げられる。
前記特開昭５３−１３３４２８号公報記載の化合物としては、例えば、２−（４−メトキシ−ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−エトキシ−ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−〔４−（２−エトキシエチル）−ナフト−１−イル〕−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４，７−ジメトキシ−ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、及び２−（アセナフト−５−イル）−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジンなどが挙げられる。
【００４４】
前記独国特許３３３７０２４号明細書記載の化合物としては、例えば、２−（４−スチリルフェニル）−４、６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−（４−メトキシスチリル）フェニル）−４、６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（１−ナフチルビニレンフェニル）−４、６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−クロロスチリルフェニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−チオフェン−２−ビニレンフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−チオフェン−３−ビニレンフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−フラン−２−ビニレンフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、及び２−（４−ベンゾフラン−２−ビニレンフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジンなどが挙げられる。
【００４５】
前記Ｆ．Ｃ．Ｓｃｈａｅｆｅｒ等によるＪ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．；２９、１５２７（１９６４）記載の化合物としては、例えば、２−メチル−４，６−ビス（トリブロモメチル）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス（トリブロモメチル）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス（ジブロモメチル）−１，３，５−トリアジン、２−アミノ−４−メチル−６−トリ（ブロモメチル）−１，３，５−トリアジン、及び２−メトキシ−４−メチル−６−トリクロロメチル−１，３，５−トリアジンなどが挙げられる。
【００４６】
前記特開昭６２−５８２４１号公報記載の化合物としては、例えば、２−（４−フェニルエチニルフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−ナフチル−１−エチニルフェニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−（４−トリルエチニル）フェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−（４−メトキシフェニル）エチニルフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−（４−イソプロピルフェニルエチニル）フェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−（４−エチルフェニルエチニル）フェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジンなどが挙げられる。
【００４７】
前記特開平５−２８１７２８号公報記載の化合物としては、例えば、２−（４−トリフルオロメチルフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（２，６−ジフルオロフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（２，６−ジクロロフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（２，６−ジブロモフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジンなどが挙げられる。
【００４８】
前記特開平５−３４９２０号公報記載化合物としては、例えば、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［４−（Ｎ，Ｎ−ジエトキシカルボニルメチルアミノ）−３−ブロモフェニル］−１，３，５−トリアジン、米国特許第４２３９８５０号明細書に記載されているトリハロメチル−ｓ−トリアジン化合物、更に２，４，６−トリス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−クロロフェニル）−４，６−ビス（トリブロモメチル）−ｓ−トリアジンなどが挙げられる。
【００４９】
前記米国特許第４２１２９７６号明細書に記載の化合物としては、例えば、オキサジアゾール骨格を有する化合物（例えば、２−トリクロロメチル−５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（４−クロロフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（２−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリブロモメチル−５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリブロモメチル−５−（２−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール；２−トリクロロメチル−５−スチリル−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（４−クロルスチリル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（４−メトキシスチリル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（４−ｎ−ブトキシスチリル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリプロメメチル−５−スチリル−１，３，４−オキサジアゾール等）などが挙げられる。
【００５０】
本発明で好適に用いられるオキシム誘導体としては、例えば、３−ベンゾイロキシイミノブタン−２−オン、３−アセトキシイミノブタン−２−オン、３−プロピオニルオキシイミノブタン−２−オン、２−アセトキシイミノペンタン−３−オン、２−アセトキシイミノ−１−フェニルプロパン−１−オン、２−ベンゾイロキシイミノ−１−フェニルプロパン−１−オン、３−（４−トルエンスルホニルオキシ）イミノブタン−２−オン、及び２−エトキシカルボニルオキシイミノ−１−フェニルプロパン−１−オンなどが挙げられる。
【００５１】
また、上記以外の光重合開始剤として、アクリジン誘導体（例えば、９−フェニルアクリジン、１，７−ビス（９、９’−アクリジニル）ヘプタン等）、Ｎ−フェニルグリシン等、ポリハロゲン化合物（例えば、四臭化炭素、フェニルトリブロモメチルスルホン、フェニルトリクロロメチルケトン等）、クマリン類（例えば、３−（２−ベンゾフロイル）−７−ジエチルアミノクマリン、３−（２−ベンゾフロイル）−７−（１−ピロリジニル）クマリン、３−ベンゾイル−７−ジエチルアミノクマリン、３−（２−メトキシベンゾイル）−７−ジエチルアミノクマリン、３−（４−ジメチルアミノベンゾイル）−７−ジエチルアミノクマリン、３,３’−カルボニルビス（５，７−ジ−ｎ−プロポキシクマリン）、３，３’−カルボニルビス（７−ジエチルアミノクマリン）、３−ベンゾイル−７−メトキシクマリン、３−（２−フロイル）−７−ジエチルアミノクマリン、３−（４−ジエチルアミノシンナモイル）−７−ジエチルアミノクマリン、７−メトキシ−３−（３−ピリジルカルボニル）クマリン、３−ベンゾイル−５,７−ジプロポキシクマリン、７−ベンゾトリアゾール−２−イルクマリン、また、特開平５-１９４７５号、特開平７-２７１０２８号、特開２００２-３６３２０６号、特開２００２-３６３２０７号、特開２００２-３６３２０８号、特開２００２-３６３２０９号公報等に記載のクマリン化合物など）、アミン類（例えば、４−ジメチルアミノ安息香酸エチル、４−ジメチルアミノ安息香酸ｎ−ブチル、４−ジメチルアミノ安息香酸フェネチル、４−ジメチルアミノ安息香酸２−フタルイミドエチル、４−ジメチルアミノ安息香酸２−メタクリロイルオキシエチル、ペンタメチレンビス（４−ジメチルアミノベンゾエート）、３−ジメチルアミノ安息香酸のフェネチル、ペンタメチレンエステル、４−ジメチルアミノベンズアルデヒド、２−クロル−４−ジメチルアミノベンズアルデヒド、４−ジメチルアミノベンジルアルコール、エチル（４−ジメチルアミノベンゾイル）アセテート、４−ピペリジノアセトフェノン、４−ジメチルアミノベンゾイン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−４−トルイジン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−３−フェネチジン、トリベンジルアミン、ジベンジルフェニルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−フェニルベンジルアミン、４−ブロム−Ｎ,Ｎ−ジメチルアニリン、トリドデシルアミン、アミノフルオラン類（ＯＤＢ，ＯＤＢＩＩ等）、クリスタルバイオレットラクトン、ロイコクリスタルバイオレット等）、アシルホスフィンオキサイド類（例えば、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチル−ペンチルフェニルホスフィンオキサイド、ＬｕｃｉｒｉｎＴＰＯなど）、メタロセン類（例えば、ビス（η5−２，４−シクロペンタジエン−１−イル）−ビス（２，６−ジフロロ−３−（１Ｈ−ピロール−１−イル）−フェニル）チタニウム、η５−シクロペンタジエニル−η６−クメニル−アイアン（１＋）−ヘキサフロロホスフェート（１−）等）、特開昭５３−１３３４２８号公報、特公昭５７−１８１９号公報、同５７−６０９６号公報、及び米国特許第３６１５４５５号明細書に記載された化��物などが挙げられる。
【００５２】
前記ケトン化合物としては、例えば、ベンゾフェノン、２−メチルベンゾフェノン、３−メチルベンゾフェノン、４−メチルベンゾフェノン、４−メトキシベンゾフェノン、２−クロロベンゾフェノン、４−クロロベンゾフェノン、４−ブロモベンゾフェノン、２−カルボキシベンゾフェノン、２−エトキシカルボニルベンゾルフェノン、ベンゾフェノンテトラカルボン酸又はそのテトラメチルエステル、４，４’−ビス（ジアルキルアミノ）ベンゾフェノン類（例えば、４，４’−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’−ビスジシクロヘキシルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’−ビス（ジヒドロキシエチルアミノ）ベンゾフェノン、４−メトキシ−４’−ジメチルアミノベンゾフェノン、４，４’−ジメトキシベンゾフェノン、４−ジメチルアミノベンゾフェノン、４−ジメチルアミノアセトフェノン、ベンジル、アントラキノン、２−ｔ−ブチルアントラキノン、２−メチルアントラキノン、フェナントラキノン、キサントン、チオキサントン、２−クロル−チオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、フルオレノン、２−ベンジル−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−１−ブタノン、２−メチル−１−〔４−（メチルチオ）フェニル〕−２−モルホリノ−１−プロパノン、２−ヒドロキシー２−メチル−〔４−（１−メチルビニル）フェニル〕プロパノールオリゴマー、ベンゾイン、ベンゾインエーテル類（例えば、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル、ベンジルジメチルケタール）、アクリドン、クロロアクリドン、Ｎ−メチルアクリドン、Ｎ−ブチルアクリドン、Ｎ−ブチル−クロロアクリドンなどが挙げられる。
前記光重合開始剤の前記感光性組成物固形分中の固形分含有量としては、０．１〜３０質量％が好ましく、０．５〜２０質量％がより好ましく、０．５〜１５質量％が特に好ましくい。該固形分含有量が０．１質量％未満であると、感度が不足し、硬化後の膜硬度が低くなりやすくなることがあり、３０質量％を超えると、感光層からの析出が起こり易くなることがある。
【００５３】
また、前記感光層への露光における露光感度や感光波長を調整する目的で、前記光重合開始剤に加えて、増感剤を添加することが可能である。
前記増感剤は、後述する光照射手段としての可視光線や紫外光・可視光レーザなどにより適宜選択することができる。
前記増感剤は、活性エネルギー線により励起状態となり、他の物質（例えば、ラジカル発生剤、酸発生剤等）と相互作用（例えば、エネルギー移動、電子移動等）することにより、ラジカルや酸等の有用基を発生することが可能である。
【００５４】
前記増感剤としては、特に制限はなく、公知の増感剤の中から適宜選択することができるが、例えば、公知の多核芳香族類（例えば、ピレン、ペリレン、トリフェニレン）、キサンテン類（例えば、フルオレセイン、エオシン、エリスロシン、ローダミンＢ、ローズベンガル）、シアニン類（例えば、インドカルボシアニン、チアカルボシアニン、オキサカルボシアニン）、メロシアニン類（例えば、メロシアニン、カルボメロシアニン）、チアジン類（例えば、チオニン、メチレンブルー、トルイジンブルー）、アクリジン類（例えば、アクリジンオレンジ、クロロフラビン、アクリフラビン）、アントラキノン類（例えば、アントラキノン）、スクアリウム類（例えば、スクアリウム）、アクリドン類（例えば、アクリドン、クロロアクリドン、Ｎ−メチルアクリドン、Ｎ−ブチルアクリドン、Ｎ−ブチル−クロロアクリドン等）、クマリン類（例えば、３−（２−ベンゾフロイル）−７−ジエチルアミノクマリン、３−（２−ベンゾフロイル）−７−（１−ピロリジニル）クマリン、３−ベンゾイル−７−ジエチルアミノクマリン、３−（２−メトキシベンゾイル）−７−ジエチルアミノクマリン、３−（４−ジメチルアミノベンゾイル）−７−ジエチルアミノクマリン、３,３’−カルボニルビス（５，７−ジ−ｎ−プロポキシクマリン）、３，３’−カルボニルビス（７−ジエチルアミノクマリン）、３−ベンゾイル−７−メトキシクマリン、３−（２−フロイル）−７−ジエチルアミノクマリン、３−（４−ジエチルアミノシンナモイル）−７−ジエチルアミノクマリン、７−メトキシ−３−（３−ピリジルカルボニル）クマリン、３−ベンゾイル−５,７−ジプロポキシクマリン等があげられ、他に特開平５-１９４７５号、特開平７-２７１０２８号、特開２００２-３６３２０６号、特開２００２-３６３２０７号、特開２００２-３６３２０８号、特開２００２-３６３２０９号等の各公報に記載のクマリン化合物など）が挙げられる。
【００５５】
前記光重合開始剤と前記増感剤との組合せとしては、例えば、特開２００１−３０５７３４号公報に記載の電子移動型開始系［（１）電子供与型開始剤及び増感色素、（２）電子受容型開始剤及び増感色素、（３）電子供与型開始剤、増感色素及び電子受容型開始剤（三元開始系）］などの組合せが挙げられる。
【００５６】
前記増感剤の含有量としては、前記感光性組成物中の全成分に対し、０．０５〜３０質量％が好ましく、０．１〜２０質量％がより好ましく、０．２〜１０質量％が特に好ましい。該含有量が、０．０５質量％未満であると、活性エネルギー線への感度が低下し、露光プロセスに時間がかかり、生産性が低下することがあり、３０質量％を超えると、保存時に前記感光層から前記増感剤が析出することがある。
【００５７】
前記光重合開始剤は、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
前記光重合開始剤の特に好ましい例としては、後述する露光において、波長が４０５ｎｍのレーザ光に対応可能である、前記ホスフィンオキサイド類、前記α−アミノアルキルケトン類、前記トリアジン骨格を有するハロゲン化炭化水素化合物と後述する増感剤としてのアミン化合物とを組合せた複合光開始剤、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、あるいは、チタノセンなどが挙げられる。
【００５８】
前記光重合開始剤の前記感光性組成物における含有量としては、０．１〜３０質量％が好ましく、０．５〜２０質量％がより好ましく、０．５〜１５質量％が特に好ましい。
【００５９】
−その他の成分−
前記その他の成分としては、熱架橋剤、熱重合禁止剤、可塑剤、着色剤（着色顔料又は染料）、体質顔料、などが挙げられ、更に基材表面への密着促進剤、熱硬化促進剤及びその他の助剤類（例えば、導電性粒子、充填剤、消泡剤、難燃剤、レベリング剤、剥離促進剤、酸化防止剤、香料、表面張力調整剤、連鎖移動剤など）を併用してもよい。これらの成分を適宜含有させることにより、目的とする感光性組成物あるいは感光性フィルムの安定性、写真性、膜物性などの性質を調整することができる。
【００６０】
−熱架橋剤−
前記感光性組成物は、熱架橋剤を含むことが好ましい。
前記熱架橋剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、アルキル化メチロールメラミンであることが好ましい。
また、前記熱架橋剤としては、前記感光性組成物を用いて形成される感光層表面の硬化膜の強度を改良するために、現像性等などに悪影響を与えない範囲で、例えば、エポキシ樹脂、メラミン樹脂などのアルカリ水溶液に不溶性のポリマーを添加することができる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、保存安定性が良好で、感光層の表面硬度あるいは硬化膜の膜強度自体の向上に有効である点で、アルキル化メチロールメラミンが好ましく、ヘキサメチル化メチロールメラミンが特に好ましい。
前記熱架橋剤の前記感光性組成物固形分中の固形分含有量は、１〜４０質量％が好ましく、３〜３０質量％がより好ましく、５〜２５質量％が特に好ましい。該固形分含有量が１質量％未満であると、硬化膜の膜強度の向上が認められず、４０質量％を超えると、現像性の低下や露光感度の低下を生ずることがある。
【００６１】
前記熱重合禁止剤としては、例えば、４−メトキシフェノール、ハイドロキノン、アルキル又はアリール置換ハイドロキノン、ｔ−ブチルカテコール、ピロガロール、２−ヒドロキシベンゾフェノン、４−メトキシ−２−ヒドロキシベンゾフェノン、塩化第一銅、フェノチアジン、クロラニル、ナフチルアミン、β−ナフトール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−クレゾール、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、ピリジン、ニトロベンゼン、ジニトロベンゼン、ピクリン酸、４−トルイジン、メチレンブルー、銅と有機キレート剤反応物、サリチル酸メチル、及びフェノチアジン、ニトロソ化合物、ニトロソ化合物とＡｌとのキレート等が挙げられる。
前記熱重合禁止剤の含有量としては、前記重合性化合物に対して０．００１〜５質量％が好ましく、０．００５〜２質量％がより好ましく、０．０１〜１質量％が特に好ましい。該含有量が、０．００１質量％未満であると、保存時の安定性が低下することがあり、５質量％を超えると、活性エネルギー線に対する感度が低下することがある。
前記感光性組成物が、前記熱重合禁止剤を含有することにより、前記（Ｂ）重合性化合物の熱的な重合又は経時的な重合を防止することが可能となる。
【００６２】
前記着色顔料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ビクトリア・ピュアーブルーＢＯ（Ｃ．Ｉ．４２５９５）、オーラミン（Ｃ．Ｉ．４１０００）、ファット・ブラックＨＢ（Ｃ．Ｉ．２６１５０）、モノライト・エローＧＴ（Ｃ．Ｉ．ピグメント・エロー１２）、パーマネント・エローＧＲ（Ｃ．Ｉ．ピグメント・エロー１７）、パーマネント・エローＨＲ（Ｃ．Ｉ．ピグメント・エロー８３）、パーマネント・カーミンＦＢＢ（Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１４６）、ホスターバームレッドＥＳＢ（Ｃ．Ｉ．ピグメント・バイオレット１９）、パーマネント・ルビーＦＢＨ（Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１１）ファステル・ピンクＢスプラ（Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド８１）モナストラル・ファースト・ブルー（Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５）、モノライト・ファースト・ブラックＢ（Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブラック１）、カーボン、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１４９、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１６８、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１９２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド２１５、Ｃ．Ｉ．ピグメント・グリーン７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・グリーン３６、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：４、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：６、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー６０、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー６４などが挙げられる。これらは１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記着色顔料の前記感光性組成物固形分中の固形分含有量は、永久パターン形成の際の感光層の露光感度、解像性などを考慮して決めることができ、前記着色顔料の種類により異なるが、一般的には、０．０５〜１０質量％が好ましく、０．０７５〜８質量％がより好ましく、０．１〜５質量％が特に好ましい。
【００６３】
前記体質顔料としては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、カオリン、硫酸バリウム、チタン酸バリウム、酸化ケイ素粉、微粉状酸化ケイ素、無定形シリカ、結晶性シリカ、溶融シリカ、球状シリカ、タルク、クレー、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、マイカなどの有機又は無機の微粒子が挙げられる。
前記体質顔料の平均粒径は、１０μｍ未満が好ましく、３μｍ以下がより好ましい。該平均粒径が１０μｍ以上であると、光錯乱により解像度が劣化することがある。
前記有機微粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、架橋ポリスチレン樹脂などが挙げられる。また、平均粒径１〜５μｍ、吸油量１００〜２００ｍ２／ｇ程度のシリカ、架橋樹脂からなる球状多孔質微粒子などを用いることができる。
前記体質顔料の添加量は、５〜６０質量％が好ましく、１０〜５０質量％がより好ましく、１５〜４５質量％が特に好ましい。該添加量が５質量％未満であると、十分に線膨張係数を低下させることができないことがあり、６０質量％を超えると、感光層表面に硬化膜を形成した場合に、該硬化膜の膜質が脆くなり、永久パターンを用いて配線を形成する場合において、配線の保護膜としての機能が損なわれることがある。
前記感光性組成物が、前記体質顔料を含有することにより、永久パターンの表面硬度の向上、あるいは線膨張係数を低く抑えること、あるいは、硬化膜自体の誘電率や誘電正接を低く抑えることが可能となる。
【００６４】
前記密着促進剤としては、例えば、特開平５−１１４３９号公報、特開平５−３４１５３２号公報、及び特開平６−４３６３８号公報などに記載の密着促進剤が好適挙げられる。具体的には、ベンズイミダゾール、ベンズオキサゾール、ベンズチアゾール、２−メルカプトベンズイミダゾール、２−メルカプトベンズオキサゾール、２−メルカプトベンズチアゾール、３−モルホリノメチル−１−フェニル−トリアゾール−２−チオン、３−モルホリノメチル−５−フェニル−オキサジアゾール−２−チオン、５−アミノ−３−モルホリノメチル−チアジアゾール−２−チオン、及び２−メルカプト−５−メチルチオ−チアジアゾール、トリアゾール、テトラゾール、ベンゾトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、アミノ基含有ベンゾトリアゾール、シランカップリング剤などが挙げられる。
前記密着促進剤の含有量としては、前記感光性組成物中の全成分に対して０．００１質量％〜２０質量％が好ましく、０．０１〜１０質量％がより好ましく、０．１質量％〜５質量％が特に好ましい。
前記感光性組成物が、前記密着促進剤を含有することにより、各層間の密着性、又は感光層と基材との密着性を向上されることが可能となる。
更に、前記感光性組成物が熱硬化促進剤を含有することも可能である。
前記熱硬化促進剤の含有量としては、前記感光性組成物中の全成分に対して０．００５質量％〜２０質量％が好ましく、０．０１〜１５質量％がより好ましく、０．０２５質量％〜１２質量％が特に好ましい。
【００６５】
前記感光性フィルムにおける前記感光層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、３〜１００μｍが好ましく、５〜７０μｍがより好ましく、１０〜５０μｍが特に好ましい。
【００６６】
［その他の層］
前記その他の層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、クッション層、剥離層、光吸収層、表面保護層などが挙げられる。
前記その他の層の前記感光性フィルムにおける配置、厚み等は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記クッション層としては、常温ではタック性が無く、真空・加熱条件で積層した場合に溶融し、流動する層であることが好ましい。
【００６７】
前記感光性フィルムの作製方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記支持体上に、前記酸素遮断層を構成する組成物を、水又は溶剤に溶解、乳化又は分散させて溶液を調整し、該溶液を前記支持体上に直接塗布し、乾燥させることにより、前記酸素遮断層を形成し、次いで、前記感光性組成の溶液を前記酸素遮断層における場合と同様に調整し、該感光性組成物溶液を前記酸素遮断層上に、塗布し、乾燥させることにより積層する方法、前記感光性組成物溶液を別の仮支持体上に塗布し、乾燥させることにより形成し、前記支持体上に形成された前記酸素遮断層上に転写する方法などが挙げられる。
【００６８】
前記溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｎ−ヘキサノール等のアルコール類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ジイソブチルケトンなどのケトン類；酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸−ｎ−アミル、硫酸メチル、プロピオン酸エチル、フタル酸ジメチル、安息香酸エチル、及びメトキシプロピルアセテートなどのエステル類；トルエン、キシレン、ベンゼン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素類；四塩化炭素、トリクロロエチレン、クロロホルム、１，１，１−トリクロロエタン、塩化メチレン、モノクロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素類；テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、１−メトキシ−２−プロパノールなどのエーテル類；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキサイド、スルホランなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。また、公知の界面活性剤を添加してもよい。
【００６９】
前記塗布の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スピンコーター、スリットスピンコーター、ロールコーター、ダイコーター、カーテンコーターなどを用いて、前記基材に直接塗布する方法が挙げられる。
前記乾燥の条件としては、各成分、溶媒の種類、使用割合等によっても異なるが、通常６０〜１１０℃の温度で３０秒間〜１５分間程度である。
【００７０】
前記感光性フィルムは、基板への積層前には、例えば、前記感光層が保護フィルムで被覆されていることが好ましい。前記保護フィルムは、輸送時などは、前記感光層側に貼り付けられて、前記感光層の汚れ、損傷を防止して保護するとともに、前記感光性フィルムを基板上に積層するときには剥離される。
前記保護フィルムとしては、例えば、前記支持体と同様のもの、シリコーン紙、ポリエチレン、ポリプロピレンがラミネートされた紙、ポリオレフィン又はポリテトラフルオルエチレンシート、などが挙げられ、これらの中でも、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルムが好ましい。
前記保護フィルムの厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、５〜１００μｍが好ましく、８〜５０μｍがより好ましく、１０〜４０μｍが特に好ましい。
前記保護フィルムを用いる場合、前記酸素遮断層と前記支持体の接着力Ａと、前記酸素遮断層と前記感光層の接着力Ｂと、及び前記感光層と前記保護フィルムの接着力Ｃとが、次式、接着力Ｂ＞接着力Ａ＞接着力Ｃの関係であることが好ましい。
【００７１】
前記支持体と保護フィルムとの組合せ（支持体／保護フィルム）としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート／ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレン、ポリ塩化ビニル／セロフアン、ポリイミド／ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレンテレフタレートなどが挙げられる。また、支持体及び保護フィルムの少なくともいずれかを表面処理することにより、上述のような接着力の関係を満たすことができる。前記支持体の表面処理は、前記感光層との接着力を高めるために施されてもよく、例えば、下塗層の塗設、コロナ放電処理、火炎処理、紫外線照射処理、高周波照射処理、グロー放電照射処理、活性プラズマ照射処理、レーザ光線照射処理などを挙げることができる。
【００７２】
また、前記支持体と前記保護フィルムとの静摩擦係数としては、０．３〜１．４が好ましく、０．５〜１．２がより好ましい。
前記静摩擦係数が、０．３未満であると、滑り過ぎるため、ロール状にした場合に巻ズレが発生することがあり、１．４を超えると、良好なロール状に巻くことが困難となることがある。
【００７３】
前記保護フィルムは、前記保護フィルムと前記感光層との接着性を調整するために表面処理してもよい。前記表面処理は、例えば、前記保護フィルムの表面に、ポリオルガノシロキサン、弗素化ポリオレフィン、ポリフルオロエチレン、ポリビニルアルコール等のポリマーからなる下塗層を形成させる。該下塗層の形成は、前記ポリマーの塗布液を前記保護フィルムの表面に塗布した後、３０〜１５０℃（特に５０〜１２０℃）で１〜３０分間乾燥させることにより形成させることができる。
【００７４】
前記感光性フィルムは、例えば、円筒状の巻芯に巻き取って、長尺状でロール状に巻かれて保管されるのが好ましい。前記長尺状の感光性フィルムの長さとしては、特に制限はなく、例えば、１０ｍ〜２０，０００ｍの範囲から適宜選択することができる。また、ユーザーが使いやすいようにスリット加工し、１００ｍ〜１，０００ｍの範囲の長尺体をロール状にしてもよい。なお、この場合には、前記支持体が一番外側になるように巻き取られるのが好ましい。また、前記ロール状の感光性フィルムをシート状にスリットしてもよい。保管の際、端面の保護、エッジフュージョンを防止する観点から、端面にはセパレーター（特に防湿性のもの、乾燥剤入りのもの）を設置するのが好ましく、また梱包も透湿性の低い素材を用いるのが好ましい。
【００７５】
本発明の感光性フィルムは、表面のタック性が小さく、ラミネート性及び取扱い性が良好で、保存安定性に優れ、現像後に優れた耐薬品性、表面硬度、耐熱性等を発現する感光性組成物が積層された感光層を有してなる。このため、プリント配線板、柱材、リブ材、スペーサー、隔壁などのディスプレイ用部材、ホログラム、マイクロマシン、プルーフなどの永久パターン形成用として広く用いることができ、本発明の永久パターン及びその形成方法に好適に用いることができる。
特に、本発明の感光性フィルムは、該フィルムの厚みが均一であるため、永久パターンの形成に際し、基材への積層がより精細に行われる。
【００７６】
（永久パターン）
本発明の永久パターンは、本発明の永久パターン形成方法により、本発明の感光性フィルムを、加熱及び加圧の少なくともいずれかの下において基材の表面に積層した後、露光し、現像することにより得られる。
本発明の永久パターンとしては、保護膜、絶縁膜（層間絶縁膜）であることが好ましい。前記永久パターンは、ハンダ耐熱性に優れ、配線を外部からの衝撃や曲げから保護することができ、また、多層配線基板、ビルドアップ配線基板などの絶縁膜として好適である。
【００７７】
（パターン形成方法）
本発明の永久パターン形成方法は、少なくとも積層工程と、露光工程と、現像工程とを含み、更に、適宜選択されたその他の工程を含む。
前記永久パターン形成方法としては、例えば、感光層を基材上に積層して、該基材の表面をフォトソルダレジストで覆う積層工程と、前記感光層を露光する露光工程と、前記感光層を現像する現像工程とを有し、前記感光層を基板上に所定のパターンで残して、該基板上に所定の永久パターンを形成する永久パターン形成方法が好適に挙げられる。
【００７８】
本発明の永久パターン形成方法としては、現像工程後に形成される永久パターンが、保護膜及び層間絶縁膜の少なくともいずれかを形成する方法であることが好ましい。
【００７９】
［積層工程］
前記積層工程は、感光性フィルムを基材の表面に、加熱及び加圧の少なくともいずれかにより感光層が基材の表面側となるように積層する工程である。
【００８０】
なお、前記感光性フィルムが、後述する保護フィルムを有する場合には、該保護フィルムを剥離し、前記基材に前記感光層が重なるようにして積層するのが好ましい。
前記加圧の圧力としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、０．０１〜１．０ＭＰａであることが好ましく、０．０５〜１．０ＭＰａであることがより好ましい。
【００８１】
前記加熱及び加圧の少なくともいずれかを行う装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ヒートプレス、ヒートロールラミネーター（例えば、大成ラミネータ社製、ＶＰ−ＩＩ）、真空ラミネーター（例えば、名機製作所製、ＭＶＬＰ５００）などが好適に挙げられる。
【００８２】
＜基材＞
前記感光層形成工程で用いられる前記基材としては、特に制限はなく、公知の材料の中から表面平滑性の高いものから凸凹のある表面を有するものまで適宜選択することができるが、板状の基材（基板）が好ましく、具体的には、公知のプリント配線板形成用基板（例えば、銅張積層板）、ガラス板（例えば、ソーダガラス板等）、合成樹脂性のフィルム、紙、金属板などが挙げられる。
【００８３】
［露光工程］
前記露光工程は、前記積層工程後に前記支持体を剥離し、次いで、前記感光層を露光する工程である。
前記支持体を剥離することにより、支持体による光の散乱や屈折の等影響により、感光性組成物層上に結像させる像にボケ像が生じることが防止され、所定のパターンが高解像度で得られる。
前記露光工程としては、光照射手段からの光を受光し出射する描素部をｎ個有する光変調手段により、前記光照射手段からの光を変調させた後に、前記描素部における出射面の歪みによる収差を補正可能な非球面を有するマイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイを通過させた光によって、前記積層工程により前記基板上に積層された感光層を、前記酸素遮断層を介して、露光する工程を有することが好ましい。
【００８４】
前記露光工程において、前記光照射手段から照射される光としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、光重合開始剤や増感剤を活性化する電磁波、紫外から可視光、電子線、Ｘ線、レーザ光などが挙げら、これらの中でも、光のオンオフ制御が短時間で行え、光の干渉制御が容易なレーザ光が好適に挙げられる。
前記紫外から可視光の光の波長としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、感光性組成物の露光時間の短縮を図る目的から、３３０〜６５０ｎｍが好ましく、３９５〜４１５ｎｍがより好ましく、４０５ｎｍであることが特に好ましい。
前記光照射手段による光の照射方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、高圧水銀灯、キセノン灯、カーボンアーク灯、ハロゲンランプ、複写機用冷陰極管、ＬＥＤ、半導体レーザなどの公知の光源によって照射する方法が挙げられる。また、これらの光源からの光を２以上合成して照射することが好適であり、２以上の光を合成したレーザ光（以下、「合波レーザ光」ということがある。）を照射することが特に好適に挙げられる。
前記合波レーザ光の照射方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、複数のレーザ光源と、マルチモード光ファイバと、該複数のレーザ光源から照射されるレーザ光を集光して前記マルチモード光ファイバに結合させる集合光学系とにより合波レーザ光を構成して照射する方法が挙げられる。
【００８５】
前記露光工程において、光を変調する方法としては、前記光照射手段からの光を受光し出射する描素部をｎ個有する光変調手段により変調する方法であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ｎ個の描素部の中から連続的に配置された任意のｎ個未満の描素部をパターン情報に応じて制御する方法が好適に挙げられる。
前記描素部の数（ｎ）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記光変調手段における描素部の配列としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、２次元的に配列されることが好ましく、格子状に配列されることがより好ましい。
また、前記光の変調方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記光変調手段が、空間光変調素子による方法が好適に挙げられる。
前記空間光変調素子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）タイプの空間光変調素子（ＳＬＭ；Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｌｉｇｈｔ  Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）、電気光学効果により透過光を変調する光学素子（ＰＬＺＴ素子）、液晶光シャッタ（ＦＬＣ）などが好適に挙げられ、これらの中でもＤＭＤが特に好適に挙げられる。
【００８６】
前記露光工程において、前記変調手段により変調された光は、前記描素部における出射面の歪みによる収差を補正可能な非球面を有するマイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイを通過させられる。
前記マイクロレンズアレイに配置されるマイクロレンズとしては、非球面を有するものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記非球面がトーリック面であるマイクロレンズであることが好ましい。
更に、前記露光工程において、前記変調手段により変調された光は、アパーチャーアレイ、結合光学系、適宜選択されるその他の光学系などを通過させられることが好ましい。
【００８７】
前記露光工程において、感光層を、露光する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、デジタル露光、アナログ露光などが挙げられるが、デジタル露光が好適である。
前記デジタル露光の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、所定のパターン情報に基づいて生成される制御信号に応じて変調されたレーザ光を用いて行われることが好適である。
更に、前記露光工程において、感光層を、露光する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、短時間、かつ高速露光を可能とする観点から、露光光と感光層とを相対的に移動させながら行うことが好ましく、前記デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）と併用されることが特に好ましい。
【００８８】
以下本発明のパターン形成方法に好適に用いられるパターン形成装置を図面を参照しながら説明する。
【００８９】
図７は本発明のパターン形成方法に好適に用いられるパターン形成装置の外観を示す概略斜視図である。
前記光変調手段を含むパターン形成装置は、図７に示すように４本の脚部１５４に支持された厚い板状の設置台１５６の上面に、シート状のパターン形成材料１５０を表面に吸着して保持する平板状のステージ１５２を備えている。
ステージ１５２は、その長手方向がステージ移動方向を向くように配置されると共に、前記設置台１５６の上面に形成されたガイド１５８によって往復移動可能に支持されている。なお、前記パターン形成装置には、ステージ１５２をガイド１５８に沿って駆動するための図示しない駆動装置を有している。
【００９０】
設置台１５６の中央部には、ステージ１５２の移動経路を跨ぐように下向きＣ字状のゲート１６０が設けられている。ゲート１６０の各々の端部は、設置台１５６の長手方向中央部における両側面に固定されている。このゲート１６０の一方の側面側には、スキャナ１６２が設けられ、他方の側面側には、パターン形成材料１５０の先端及び後端を検知する複数（例えば、２個）の検知センサ１６４が設けられている。スキャナ１６２及び検知センサ１６４は、ゲート１６０に各々取り付けられて、ステージ１５２の移動経路の上方に固定配置されている。なお、スキャナ１６２及び検知センサ１６４は、これらを制御する図示しないコントローラに接続されている。
【００９１】
図８は、スキャナの構成を示す概略斜視図である。また、図９（Ａ）は、感光層に形成される露光済み領域を示す平面図であり、図９（Ｂ）は、露光ヘッドによる露光エリアの配列を示す図である。
スキャナ１６２は、図８及び図９（Ｂ）に示すように、ｍ行ｎ列（例えば、３行５列）の略マトリックス状に配列された複数（例えば、１４個）の露光ヘッド１６６を備えている。この例では、パターン形成材料１５０の幅との関係で、３行目には４個の露光ヘッド１６６を配置した。なお、ｍ行目のｎ列目に配列された個々の露光ヘッドを示す場合は、露光ヘッド１６６ｍｎと表記する。
露光ヘッド１６６による露光エリア１６８は、副走査方向を短辺とする矩形状である。従って、ステージ１５２の移動に伴い、パターン形成材料１５０には露光ヘッド１６６毎に帯状の露光済み領域１７０が形成される。なお、ｍ行目のｎ列目に配列された個々の露光ヘッドによる露光エリアを示す場合は、露光エリア１６８ｍｎと表記する。
【００９２】
また、図９（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、帯状の露光済み領域１７０が副走査方向と直交する方向に隙間無く並ぶように、ライン状に配列された各行の露光ヘッドの各々は、配列方向に所定間隔（露光エリアの長辺の自然数倍、本例では２倍）ずらして配置されている。このため、１行目の露光エリア１６８１１と露光エリア１６８１２との間の露光できない部分は、２行目の露光エリア１６８２１と３行目の露光エリア１６８３１とにより露光することができる。
【００９３】
図１０は露光ヘッドの概略構成を示す斜視図である。
露光ヘッド１６６１１〜１６６ｍｎ各々は、図１０に示すように、光ビームをパターン情報に応じて光変調する前記光変調手段（各描素毎に変調する空間光変調素子）としての、米国テキサス・インスツルメンツ社製のデジタル・マイクロミラー・デバイス（以下「ＤＭＤ」ということがある。）５０と、ＤＭＤ５０の光入射側に配置され、光ファイバの出射端部（発光点）が露光エリア１６８の長辺方向と対応する方向に沿って一列に配列されるレーザ出射部６８を備えた光照射手段６６としてのファイバアレイ光源６６と、ファイバアレイ光源６６から出射されたレーザ光を補正してＤＭＤ上に集光させるレンズ系６７と、レンズ系６７を透過したレーザ光をＤＭＤ５０に向けて反射するミラー６９と、ＤＭＤ５０で反射されたレーザ光Ｂを、パターン形成材料１５０上に結像する結像光学系５１とを備えている。なお、図１０では、レンズ系６７を概略的に示してある。
【００９４】
図１２は、パターン情報に基づいて、ＤＭＤの制御を行うコントローラである。
ＤＭＤ５０は、図１２に示すように、データ処理部、ミラー駆動制御部などを有するコントローラ３０２に接続されている。このコントローラ３０２のデータ処理部では、入力されたパターン情報に基づいて、露光ヘッド１６６毎にＤＭＤ５０の制御すべき領域内の各マイクロミラーを駆動制御する制御信号を生成する。なお、制御すべき領域については後述する。また、ミラー駆動制御部では、パターン情報処理部で生成した制御信号に基づいて、露光ヘッド１６６毎にＤＭＤ５０の各マイクロミラーの反射面の角度を制御する。
【００９５】
図１は、前記光変調手段としてのデジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）の構成を示す部分拡大図である。
図１に示すように、ＤＭＤ５０は、ＳＲＡＭセル（メモリセル）６０上に、各々描素（ピクセル）を構成する多数（例えば、１０２４個×７６８個）の微小ミラー（マイクロミラー）６２が格子状に配列されてなるミラーデバイスである。各ピクセルにおいて、最上部には支柱に支えられたマイクロミラー６２が設けられており、マイクロミラー６２の表面にはアルミニウム等の反射率の高い材料が蒸着されている。なお、マイクロミラー６２の反射率は９０％以上であり、その配列ピッチは縦方向、横方向とも一例として１３．７μｍである。また、マイクロミラー６２の直下には、ヒンジ及びヨークを含む支柱を介して通常の半導体メモリの製造ラインで製造されるシリコンゲートのＣＭＯＳのＳＲＡＭセル６０が配置されており、全体はモノリシックに構成されている。
【００９６】
図２（Ａ）及び（Ｂ）は、ＤＭＤの動作を説明する図である。
ＤＭＤ５０のＳＲＡＭセル６０にデジタル信号が書き込まれると、支柱に支えられたマイクロミラー６２が、対角線を中心としてＤＭＤ５０が配置された基板側に対して±α度（例えば±１２度）の範囲で傾けられる。図２（Ａ）は、マイクロミラー６２がオン状態である＋α度に傾いた状態を示し、図２（Ｂ）は、マイクロミラー６２がオフ状態である−α度に傾いた状態を示す。
従って、パターン情報に応じて、ＤＭＤ５０の各ピクセルにおけるマイクロミラー６２の傾きを制御することによって、ＤＭＤ５０に入射したレーザ光は、それぞれのマイクロミラー６２の傾き方向へ反射される。
なお、図１では、マイクロミラー６２が、＋α度又は−α度に制御されている状態の一例を示す。それぞれのマイクロミラー６２のオンオフ制御は、ＤＭＤ５０に接続された前記コントローラ３０２によって行われる。また、オフ状態のマイクロミラー６２で反射したレーザ光Ｂが進行する方向には、図示しない光吸収体が配置されている。
【００９７】
ＤＭＤ５０は、その短辺が副走査方向と所定角度θ（例えば、０．１°〜５°）を成すように僅かに傾斜させて配置するのが好ましい。
図３（Ａ）はＤＭＤ５０を傾斜させない場合の各マイクロミラーによる反射光像（露光ビーム）５３の走査軌跡を示し、図３（Ｂ）はＤＭＤ５０を傾斜させた場合の露光ビーム５３の走査軌跡を示している。
図３（Ｂ）に示すように、ＤＭＤ５０には、長手方向にマイクロミラーが多数個（例えば、１０２４個）配列されたマイクロミラー列が、短手方向に多数組（例えば、７５６組）配列されているが、ＤＭＤ５０を傾斜させることにより、各マイクロミラーによる露光ビーム５３の走査軌跡（走査線）のピッチＰ２が、ＤＭＤ５０を傾斜させない場合の走査線のピッチＰ１より狭くなり、解像度を大幅に向上させることができる。一方、ＤＭＤ５０の傾斜角は微小であるので、ＤＭＤ５０を傾斜させた場合の走査幅Ｗ２と、ＤＭＤ５０を傾斜させない場合の走査幅Ｗ１とは略同一である。
【００９８】
次に、前記光変調手段における変調速度を速くさせる方法（以下「高速変調」と称する）について説明する。
ファイバアレイ光源６６からＤＭＤ５０にレーザ光Ｂが照射されると、ファイバアレイ光源６６から出射されたレーザ光が描素毎にオンオフされて、パターン形成材料１５０がＤＭＤ５０の使用描素数と略同数の描素単位（露光エリア１６８）で露光される。また、パターン形成材料１５０がステージ１５２と共に一定速度で移動されることにより、パターン形成材料１５０がスキャナ１６２によりステージ移動方向と反対の方向に副走査され、露光ヘッド１６６毎に帯状の露光済み領域１７０が形成される。
ここで、ＤＭＤ５０全体のデータ処理速度には、限界があり、使用する描素数に比例して１ライン当りの変調速度が決定されるので、一部のマイクロミラー列だけを使用することで１ライン当りの変調速度が速くなる。一方、連続的に露光ヘッドを露光面に対して相対移動させる露光方式の場合には、副走査方向の描素を全部使用する必要はない。
ＤＭＤ５０は、主走査方向にマイクロミラーが１０２４個配列されたマイクロミラー列が、副走査方向に７６８組配列されているが、コントローラ３０２により一部のマイクロミラー列（例えば、１０２４個×２５６列）だけが駆動するように制御される。
図４（Ａ）及び（Ｂ）は、ＤＭＤの使用領域を示す図である。
図４（Ａ）に示すように、ＤＭＤの使用領域としては、ＤＭＤ５０の中央部に配置されたマイクロミラー列を使用してもよく、図４（Ｂ）に示すように、ＤＭＤ５０の端部に配置されたマイクロミラー列を使用してもよい。また、一部のマイクロミラーに欠陥が発生した場合は、欠陥が発生していないマイクロミラー列を使用するなど、状況に応じて使用するマイクロミラー列を適宜変更してもよい。
例えば、７６８組のマイクロミラー列の内、３８４組だけ使用する場合には、７６８組全部使用する場合と比較すると１ライン当り２倍速く変調することができる。また、７６８組のマイクロミラー列の内、２５６組だけ使用する場合には、７６８組全部使用する場合と比較すると１ライン当り３倍速く変調することができる。
【００９９】
以上説明した通り、本発明のパターン形成方法によれば、主走査方向にマイクロミラーが１，０２４個配列されたマイクロミラー列が、副走査方向に７６８組配列されたＤＭＤを備えているが、コントローラにより一部のマイクロミラー列だけが駆動されるように制御することにより、全部のマイクロミラー列を駆動する場合に比べて、１ライン当りの変調速度が速くなる。
【０１００】
また、ＤＭＤのマイクロミラーを部分的に駆動する例について説明したが、所定方向に対応する方向の長さが前記所定方向と交差する方向の長さより長い基板上に、各々制御信号に応じて反射面の角度が変更可能な多数のマイクロミラーが２次元状に配列された細長いＤＭＤを用いても、反射面の角度を制御するマイクロミラーの個数が少なくなるので、同様に変調速度を速くすることができる。
【０１０１】
前記露光の方法としては、図５に示すように、スキャナ１６２によるＸ方向への１回の走査でパターン形成材料１５０の全面を露光してもよい。
また、前記露光の方法としては、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、スキャナ１６２によりパターン形成材料１５０をＸ方向へ走査した後、スキャナ１６２をＹ方向に１ステップ移動し、Ｘ方向へ走査を行うというように、走査と移動を繰り返して、複数回の走査でパターン形成材料１５０の全面を露光するようにしてもよい。
【０１０２】
前記露光は、前記感光層の一部の領域に対してされることにより該一部の領域が硬化され、後述の現像工程において、前記硬化させた一部の領域以外の未硬化領域が除去され、パターンが形成される。
【０１０３】
次に、レンズ系６７及び結像光学系５１を説明する。
図１１は、図１０における露光ヘッドの構成の詳細を示す光軸に沿った複走査方向の断面図である。
図１１に示すように、レンズ系６７は、ファイバアレイ光源６６から出射した照明光としてのレーザ光Ｂを集光する集光レンズ７１、集光レンズ７１を通過した光の光路に挿入されたロッド状オプティカルインテグレータ（以下、ロッドインテグレータという）７２、及びロッドインテグレータ７２の前方つまりミラー６９側に配置された結像レンズ７４を備えている。
集光レンズ７１、ロッドインテグレータ７２及び結像レンズ７４は、ファイバアレイ光源６６から出射したレーザ光を、平行光に近くかつビーム断面内強度が均一化された光束としてＤＭＤ５０に入射させる。
【０１０４】
レンズ系６７から出射したレーザ光Ｂは、ミラー６９で反射し、ＴＩＲ（全反射）プリズム７０を介してＤＭＤ５０に照射される。なお、図１０では、このＴＩＲプリズム７０は省略してある。
【０１０５】
図１１に示すように、結像光学系５１は、レンズ系５２，５４からなる第１結像光学系と、レンズ系５７，５８からなる第２結像光学系と、これらの結像光学系の間に挿入されたマイクロレンズアレイ５５と、アパーチャアレイ５９とを備えている。
【０１０６】
マイクロレンズアレイ５５は、ＤＭＤ５０の各描素に対応する多数のマイクロレンズ５５ａが２次元状に配列されてなるものである。本例では、後述するようにＤＭＤ５０の１０２４個×７６８列のマイクロミラーのうち１０２４個×２５６列だけが駆動されるので、それに対応させてマイクロレンズ５５ａは１０２４個×２５６列配置されている。
マイクロレンズ５５ａの配置ピッチは、縦方向、横方向とも４１μｍである。マイクロレンズ５５ａの焦点距離は、０．１９ｍｍ、ＮＡ（開口数）は０．１１である。
また、マイクロレンズ５５ａは、光学ガラスＢＫ７から形成されている。
各マイクロレンズ５５ａの位置におけるレーザ光Ｂのビーム径としては、４１μｍである。
【０１０７】
アパーチャアレイ５９は、マイクロレンズアレイ５５の各マイクロレンズ５５ａに対応する多数のアパーチャ（開口）５９ａが形成されている。各アパーチャ５９ａの径は、１０μｍである。
【０１０８】
第１結像光学系は、ＤＭＤ５０による像を３倍に拡大してマイクロレンズアレイ５５上に結像する。
第２結像光学系は、マイクロレンズアレイ５５を経た像を１．６倍に拡大してパターン形成材料１５０上に結像、投影する。
従って、光学系全体では、ＤＭＤ５０による像が、４．８倍に拡大されてパターン形成材料１５０上に結像、投影される。
【０１０９】
なお、前記第２結像光学系とパターン形成材料１５０との間にプリズムペア７３が配設され、該プリズムペア７３を図１１において、上下方向に移動させることにより、パターン形成材料１５０上における像のピントを調節可能となっている。なお同図中において、パターン形成材料１５０は矢印Ｆ方向に副走査送りされる。
【０１１０】
次に、前記マイクロレンズアレイ、前記アパーチャアレイ、及び前記結像光学系等について図面を参照しながら説明する。
【０１１１】
図１３（Ａ）は前記露光ヘッドの構成を示す光軸に沿った断面図である。
図１３（Ａ）に示すように、前記露光ヘッドは、ＤＭＤ５０にレーザ光を照射する光照射手段１４４、ＤＭＤ５０で反射されたレーザ光を拡大して結像するレンズ系（結像光学系）４５４、４５８、ＤＭＤ５０の各描素部に対応して多数のマイクロレンズ４７４が配置されたマイクロレンズアレイ４７２、マイクロレンズアレイ４７２の各マイクロレンズに対応して多数のアパーチャ４７８が設けられたアパーチャアレイ４７６、アパーチャを通過したレーザ光を被露光面５６に結像するレンズ系（結像光学系）４８０、４８２で構成される。
【０１１２】
図１４は、ＤＭＤ５０を構成するマイクロミラー６２の反射面の平面度を測定した結果を示す図である。
図１４において、反射面の同じ高さ位置を等高線で結んで示してあり、等高線のピッチは５ｎｍである。図中ｘ方向及びｙ方向は、マイクロミラー６２の２つ対角線方向であり、マイクロミラー６２はｙ方向に延びる回転軸を中心として前述のように回転する。
図１５（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、図１４におけるｘ方向、ｙ方向に沿ったマイクロミラー６２の反射面の高さ位置変位を示す。
図１４及び図１５に示した通り、マイクロミラー６２の反射面には歪みが存在し、そして特にミラー中央部に注目してみると、１つの対角線方向（ｙ方向）の歪みが、別の対角線方向（ｘ方向）の歪みよりも大きくなっている。このため、マイクロレンズアレイ５５のマイクロレンズ５５ａで集光されたレーザ光Ｂの集光位置における形状が歪むという問題が発生し得る。
【０１１３】
図１６（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、マイクロレンズアレイ５５全体の正面形状及び側面形状を示す図である。
図１６（Ａ）に示すように、マイクロレンズアレイ５５は、ＤＭＤ５０のマイクロミラー６２に対応して、マイクロレンズ５５ａを横方向に１０２４列、縦方向に２５６列並設して構成される。
マイクロレンズアレイ５５の長辺の寸法は、５０ｍｍであり、短辺の寸法は２０ｍｍである。
なお、同図（Ａ）では、マイクロレンズ５５ａの並び順を、横方向についてはｊで、縦方向についてはｋで示す。
【０１１４】
図１７（Ａ）及び（Ｂ）は、マイクロレンズアレイ構成するマイクロレンズの正面形状及び側面形状を示す図である。なお、図１７（Ａ）には、マイクロレンズ５５ａの等高線を併せて示す。
図１７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、マイクロレンズ５５ａの光出射側の端面は、マイクロミラー６２の反射面の歪みによる収差を補正する非球面形状とされる。
非球面形状のマイクロレンズ５５ａは、具体的には、ｘ方向における曲率半径Ｒｘが−０．１２５ｍｍであり、ｙ方向における曲率半径Ｒｙが−０．１ｍｍとされるトーリックレンズである。
図１８は、マイクロレンズによる集光状態を１つの断面内（Ａ）と別の断面内（Ｂ）について示す概略図である。
図１８に示すように、マイクロレンズアレイ構成するマイクロレンズ５５ａとして、光出射側の端面が非球面形状であるトーリックレンズが用いられているため、ｘ方向及びｙ方向に平行断面内におけるレーザ光Ｂの集光状態は、ｘ方向に平行断面内とｙ方向に平行断面内とを比較すると、後者の断面内の方がマイクロレンズ５５ａの曲率半径がより小であって、焦点距離がより短くなる。
【０１１５】
マイクロレンズ５５ａの形状としては、２次の非球面形状であってもよく、より高次（４次、６次・・・）の非球面形状であってもよい。前記高次の非球面形状を採用することにより、ビーム形状をさらに高精細にすることができる。
また、マイクロレンズ５５ａの光出射側の端面形状をトーリック面とすることの他、２つの光通過端面の一方を球面とし、他方をシリンドリカル面としたマイクロレンズからマイクロレンズアレイを構成することも可能である。
【０１１６】
図１９ａ、ｂ、ｃ、及びｄは、マイクロレンズ５５ａの集光位置（焦点位置）近傍におけるビーム径を計算機によってシミュレーションした結果を示す図である。
また、比較のために、マイクロレンズが、曲率半径Ｒx＝Ｒy＝−０．１ｍｍの球面形状である場合について、同様のシミュレーションを行った結果を、図２０ａ、ｂ、ｃ及びｄに示す。なお、各図におけるｚの値は、マイクロレンズ５５ａのピント方向の評価位置を、マイクロレンズ５５ａのビーム出射面からの距離で示している。
また、前記シミュレーションに用いたマイクロレンズ５５ａの面形状は、下記計算式で計算される。
【０１１７】
【数１】
2005352064.tif 000004
但し、前記計算式において、Ｃｘは、ｘ方向の曲率（＝１／Ｒｘ）、Ｃｙは、ｙ方向の曲率（＝１／Ｒｙ）、Ｘは、ｘ方向に関するレンズ光軸Ｏからの距離、Ｙは、ｙ方向に関するレンズ光軸Ｏからの距離、をそれぞれ示す。
【０１１８】
図１９ａ〜ｄと図２０ａ〜ｄとを比較すると明らかなように、本発明のパターン形成方法ではマイクロレンズ５５ａを、ｙ方向に平行断面内の焦点距離がｘ方向に平行断面内の焦点距離よりも小さいトーリックレンズとしたことにより、その集光位置近傍におけるビーム形状の歪みが抑制される。このため、歪みの無い、より高精細な画像をパターン形成材料１５０に露光可能となる。
【０１１９】
なお、マイクロミラー６２のｘ方向及びｙ方向に関する中央部の歪の大小関係が、上記と逆になっている場合は、ｘ方向に平行断面内の焦点距離がｙ方向に平行断面内の焦点距離よりも小さいトーリックレンズからマイクロレンズを構成すれば、同様に、歪みの無い、より高精細な画像をパターン形成材料１５０に露光可能となる。
【０１２０】
アパーチャアレイ５９は、マイクロレンズアレイ５５の集光位置近傍に配置される。アパーチャアレイ５９に備えられた各アパーチャ５９ａには、対応するマイクロレンズ５５ａを経た光のみが入射する。従って、１のマイクロレンズ５５ａに対応する１のアパーチャ５９ａには、それと対応しない隣接のマイクロレンズ５５ａからの光が入射することが防止され、消光比を高めることが可能となる。
アパーチャ５９ａの径をある程度小さくすれば、マイクロレンズ５５ａの集光位置におけるビーム形状の歪みを抑制する効果が得られが、アパーチャアレイ５９で遮断される光量がより多くなり、光利用効率が低下する。この場合に、マイクロレンズ５５ａを前記非球面形状とすることにより、光の遮断が防止され、光利用効率が高く保たれる。
【０１２１】
また、前記マイクロレンズアレイ５５及びアパーチャアレイ５９により、ＤＭＤ５０を構成するマイクロミラー６２の反射面の歪みによる収差を補正しているが、ＤＭＤ以外の空間光変調素子を用いる本発明のパターン形成方法においても、その空間光変調素子の描素部の面に歪みが存在する場合は、本発明を適用してその歪みによる収差を補正し、ビーム形状に歪みが生じることを防止可能である。
【０１２２】
図１３（Ａ）に示すように、前記結像光学系は、レンズ４８０、４８２を備え、アパーチャアレイ５９を通過した光は、該結像光学系により被露光面５６上に結像される。
【０１２３】
以上説明したとおり、前記パターン形成装置は、ＤＭＤ５０により反射されたレーザ光が、レンズ系の拡大レンズ４５４、４５８により数倍に拡大されて被露光面５６に投影されるので、全体の画像領域が広くなる。このとき、マイクロレンズアレイ４７２及びアパーチャアレイ４７６が配置されていなければ、図１３（Ｂ）に示すように、被露光面５６に投影される各ビームスポットＢＳの１描素サイズ（スポットサイズ）が露光エリア４６８のサイズに応じて大きなものとなり、露光エリア４６８の鮮鋭度を表すＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）特性が低下する。
一方、前記パターン形成装置では、マイクロレンズアレイ４７２及びアパーチャアレイ４７６を備えているので、ＤＭＤ５０により反射されたレーザ光は、マイクロレンズアレイ４７２の各マイクロレンズによりＤＭＤ５０の各描素部に対応して集光される。これにより、図１３（Ｃ）に示すように、露光エリアが拡大された場合でも、各ビームスポットＢＳのスポットサイズを所望の大きさ（例えば、１０μｍ×１０μｍ）に縮小することが可能となり、ＭＴＦ特性の低下を防止して、高精細な露光を行うことができる。
なお、露光エリア４６８が傾いているのは、描素間の隙間を無くす為に、ＤＭＤ５０を傾けて配置しているからである。
また、マイクロレンズの収差によるビームの太りがあっても、アパーチャアレイによって被露光面５６上でのスポットサイズが一定の大きさになるようにビームを整形することができると共に、各描素に対応して設けられたアパーチャアレイを通過させることにより、隣接する描素間でのクロストークを防止することができる。
更に、光照射手段１４４に高輝度光源を使用することにより、レンズ４５８からマイクロレンズアレイ４７２の各マイクロレンズに入射する光束の角度が小さくなるので、隣接する描素の光束の一部が入射するのを防止することができる。即ち、高消光比を実現することができる。
【０１２４】
図２２（Ａ）及び（Ｂ）は、他のマイクロレンズアレイの正面形状及び側面形状を示す図である。
図２２に示すとおり、他のマイクロレンズアレイとしては、各マイクロレンズに、マイクロミラー６２の反射面の歪みによる収差を補正する屈折率分布を持たせたものである。
図示の通り、他のマイクロレンズ１５５ａの外形形状は平行平板状である。なお、同図におけるｘ、ｙ方向は、既述した通りである。
図２３は、図２２のマイクロレンズ１５５ａによる上記ｘ方向及びｙ方向に平行断面内におけるレーザ光Ｂの集光状態を示す概略図である。
図２３に示すように、マイクロレンズ１５５ａは、光軸Ｏから外方に向かって次第に増大する屈折率分布を有するものであり、同図においてマイクロレンズ１５５ａ内に示す破線は、その屈折率が光軸Ｏから所定の等ピッチで変化した位置を示している。図示の通り、ｘ方向に平行断面内とｙ方向に平行断面内とを比較すると、後者の断面内の方がマイクロレンズ１５５ａの屈折率変化の割合がより大であって、焦点距離がより短くなっている。このような屈折率分布型レンズから構成されるマイクロレンズアレイを用いても、前記マイクロレンズアレイ５５を用いる場合と同様の効果を得ることが可能である。
なお、図１７及び図１８に示したマイクロレンズ５５ａにおいて、併せて、前記屈折率分布を与え、面形状と屈折率分布の双方によって、マイクロミラー６２の反射面の歪みによる収差を補正することも可能である。
【０１２５】
本発明のパターン形成方法では、公知の光学系の中から適宜選択したその他の光学系と併用してもよく、例えば、１対の組合せレンズからなる光量分布補正光学系などが挙げられる。
前記光量分布補正光学系は、光軸に近い中心部の光束幅に対する周辺部の光束幅の比が入射側に比べて出射側の方が小さくなるように各出射位置における光束幅を変化させて、光照射手段からの平行光束をＤＭＤに照射するときに、被照射面での光量分布が略均一になるように補正する。以下、前記光量分布補正光学系について図面を参照しながら説明する。
【０１２６】
図２４は、光量分布補正光学系による補正の概念を示す説明図である。
図２４（Ａ）に示すように、入射光束と出射光束とで、その全体の光束幅（全光束幅）Ｈ０、Ｈ１が同じである場合について説明する。なお、図２４（Ａ）において、符号５１、５２で示した部分は、前記光量分布補正光学系における入射面及び出射面を仮想的に示したものである。
前記光量分布補正光学系において、光軸Ｚ１に近い中心部に入射した光束と、周辺部に入射した光束とのそれぞれの光束幅ｈ０、ｈ１が、同一であるものとする（ｈ０＝ｈｌ）。前記光量分布補正光学系は、入射側において同一の光束幅ｈ０，ｈ１であった光に対し、中心部の入射光束については、その光束幅ｈ０を拡大し、逆に、周辺部の入射光束に対してはその光束幅ｈ１を縮小するような作用を施す。即ち、中心部の出射光束の幅ｈ１０と、周辺部の出射光束の幅ｈ１１とについて、ｈ１１＜ｈ１０となるようにする。光束幅の比率で表すと、出射側における中心部の光束幅に対する周辺部の光束幅の比「ｈ１１／ｈ１０」が、入射側における比（ｈ１／ｈ０＝１）に比べて小さくなっている（（ｈ１１／ｈ１０）＜１）。
【０１２７】
このように光束幅を変化させることにより、通常では光量分布が大きくなっている中央部の光束を、光量の不足している周辺部へと生かすことができ、全体として光の利用効率を落とさずに、被照射面での光量分布が略均一化される。均一化の度合いは、例えば、有効領域内における光量ムラが３０％以内、好ましくは２０％以内となるようにする。
【０１２８】
前記光量分布補正光学系による作用、効果は、入射側と出射側とで、全体の光束幅を変える場合（図２４（Ｂ），（Ｃ））においても同様である。
【０１２９】
図２４（Ｂ）は、入射側の全体の光束幅Ｈ０を、幅Ｈ２に“縮小”して出射する場合（Ｈ０＞Ｈ２）を示している。このような場合においても、前記光量分布補正光学系は、入射側において同一の光束幅ｈ０、ｈ１であった光を、出射側において、中央部の光束幅ｈ１０が周辺部に比べて大きくなり、逆に、周辺部の光束幅ｈ１１が中心部に比べて小さくなるようにする。光束の縮小率で考えると、中心部の入射光束に対する縮小率を周辺部に比べて小さくし、周辺部の入射光束に対する縮小率を中心部に比べて大きくするような作用を施している。この場合にも、中心部の光束幅に対する周辺部の光束幅の比「Ｈ１１／Ｈ１０」が、入射側における比（ｈ１／ｈ０＝１）に比べて小さくなる（（ｈ１１／ｈ１０）＜１）。
【０１３０】
図２４（Ｃ）は、入射側の全体の光束幅Ｈ０を、幅Η３に“拡大”して出射する場合（Ｈ０＜Ｈ３）を示している。このような場合においても、前記光量分布補正光学系は、入射側において同一の光束幅ｈ０、ｈ１であった光を、出射側において、中央部の光束幅ｈ１０が周辺部に比べて大きくなり、逆に、周辺部の光束幅ｈ１１が中心部に比べて小さくなるようにする。光束の拡大率で考えると、中心部の入射光束に対する拡大率を周辺部に比べて大きくし、周辺部の入射光束に対する拡大率を中心部に比べて小さくするような作用を施している。この場合にも、中心部の光束幅に対する周辺部の光束幅の比「ｈ１１／ｈ１０」が、入射側における比（ｈ１／ｈ０＝１）に比べて小さくなる（（ｈ１１／ｈ１０）＜１）。
【０１３１】
このように、前記光量分布補正光学系は、各出射位置における光束幅を変化させ、光軸Ｚ１に近い中心部の光束幅に対する周辺部の光束幅の比を入射側に比べて出射側の方が小さくなるようにしたので、入射側において同一の光束幅であった光が、出射側においては、中央部の光束幅が周辺部に比べて大きくなり、周辺部の光束幅は中心部に比べて小さくなる。これにより、中央部の光束を周辺部へと生かすことができ、光学系全体としての光の利用効率を落とさずに、光量分布の略均一化された光束断面を形成することができる。
【０１３２】
次に、前記光量分布補正光学系として使用する１対の組合せレンズの具体的なレンズデータの１例を示す。この例では、前記光照射手段がレーザアレイ光源である場合のように、出射光束の断面での光量分布がガウス分布である場合のレンズデータを示す。なお、シングルモード光ファイバの入射端に１個の半導体レーザを接続した場合には、光ファイバからの射出光束の光量分布がガウス分布になる。本発明のパターン形成方法では、このような場合の適用も可能である。また、マルチモード光ファイバのコア径を小さくしてシングルモード光ファイバの構成に近付ける等により光軸に近い中心部の光量が周辺部の光量よりも大きい場合にも適用可能である。
下記表１に基本レンズデータを示す。
【０１３３】
【表１】
2005352064.tif 000005
【０１３４】
表１から分かるように、１対の組合せレンズは、回転対称の２つの非球面レンズから構成されている。光入射側に配置された第１のレンズの光入射側の面を第１面、光出射側の面を第２面とすると、第１面は非球面形状である。また、光出射側に配置された第２のレンズの光入射側の面を第３面、光出射側の面を第４面とすると、第４面が非球面形状である。
【０１３５】
表１において、面番号Ｓｉはｉ番目（ｉ＝１〜４）の面の番号を示し、曲率半径ｒｉはｉ番目の面の曲率半径を示し、面間隔ｄｉはｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸上の面間隔を示す。面間隔ｄｉ値の単位はミリメートル（ｍｍ）である。屈折率Ｎｉはｉ番目の面を備えた光学要素の波長４０５ｎｍに対する屈折率の値を示す。
下記表２に、第１面及び第４面の非球面データを示す。
【０１３６】
【表２】
2005352064.tif 000006
【０１３７】
上記の非球面データは、非球面形状を表す下記式（Ａ）における係数で表される。
【０１３８】
【数２】
2005352064.tif 000007
【０１３９】
上記式（Ａ）において各係数を以下の通り定義する。
Ｚ：光軸から高さρの位置にある非球面上の点から、非球面の頂点の接平面（光軸に垂直な平面）に下ろした垂線の長さ（ｍｍ）
ρ：光軸からの距離（ｍｍ）
Ｋ：円錐係数
Ｃ：近軸曲率（１／ｒ、ｒ：近軸曲率半径）
ａｉ：第ｉ次（ｉ＝３〜１０）の非球面係数
表２に示した数値において、記号“Ｅ”は、その次に続く数値が１０を底とした“べき指数″であることを示し、その１０を底とした指数関数で表される数値が“Ｅ”の前の数値に乗算されることを示す。例えば、「１．０Ｅ−０２」であれば、「１．０×１０−２」であることを示す。
【０１４０】
図２６は、前記表１及び表２に示す１対の組合せレンズによって得られる照明光の光量分布を示す。ここで、横軸は光軸からの座標を示し、縦軸は光量比（％）を示す。なお、比較のために、図２５に、補正を行わなかった場合の照明光の光量分布（ガウス分布）を示す。
図２５及び図２６に示すように、光量分布補正光学系で補正を行うことにより、補正を行わなかった場合と比べて、略均一化された光量分布が得られている。これにより、光の利用効率を落とさずに、均一なレーザ光でムラなく露光を行うことができる。
【０１４１】
次に、光照射手段としてのファイバアレイ光源６６を説明する。
図２７ａ（Ａ）は、ファイバアレイ光源の構成を示す斜視図であり、図２７ａ（Ｂ）は、（Ａ）の部分拡大図であり、図２７ａ（Ｃ）及び（Ｄ）は、レーザ出射部における発光点の配列を示す平面図である。また、図２７ｂは、ファイバアレイ光源のレーザ出射部における発光点の配列を示す正面図である。
【０１４２】
図２７ａに示すように、ファイバアレイ光源６６は、複数（例えば、１４個）のレーザモジュール６４を備えており、各レーザモジュール６４には、マルチモード光ファイバ３０の一端が結合されている。マルチモード光ファイバ３０の他端には、コア径がマルチモード光ファイバ３０と同一でかつクラッド径がマルチモード光ファイバ３０より小さい光ファイバ３１が結合されている。図２７ｂに詳しく示すように、マルチモード光ファイバ３１の光ファイバ３０と反対側の端部は副走査方向と直交する主走査方向に沿って７個並べられ、それが２列に配列されてレーザ出射部６８が構成されている。
【０１４３】
図２７ｂに示すように、レーザ出射部６８は、表面が平坦な２枚の支持板６５に挟み込まれて固定されている。また、マルチモード光ファイバ３１の光出射端面には、その保護のために、ガラス等の透明な保護板が配置されるのが望ましい。マルチモード光ファイバ３１の光出射端面は、光密度が高いため集塵し易く劣化し易いが、上述のような保護板を配置することにより、端面への塵埃の付着を防止し、また劣化を遅らせることができる。
【０１４４】
また、クラッド径が小さい光ファイバ３１の出射端を隙間無く１列に配列するために、クラッド径が大きい部分で隣接する２本のマルチモード光ファイバ３０の間にマルチモード光ファイバ３０を積み重ね、積み重ねられたマルチモード光ファイバ３０に結合された光ファイバ３１の出射端が、クラッド径が大きい部分で隣接する２本のマルチモード光ファイバ３０に結合された光ファイバ３１の２つの出射端の間に挟まれるように配列されている。
【０１４５】
このような光ファイバは、図２８に示すように、クラッド径が大きいマルチモード光ファイバ３０のレーザ光出射側の先端部分に、長さ１〜３０ｃｍのクラッド径が小さい光ファイバ３１を同軸的に結合することにより得ることができる。２本の光ファイバは、光ファイバ３１の入射端面が、マルチモード光ファイバ３０の出射端面に、両光ファイバの中心軸が一致するように融着されて結合されている。上述した通り、光ファイバ３１のコア３１ａの径は、マルチモード光ファイバ３０のコア３０ａの径と同じ大きさである。
【０１４６】
また、長さが短くクラッド径が大きい光ファイバにクラッド径が小さい光ファイバを融着させた短尺光ファイバを、フェルールや光コネクタ等を介してマルチモード光ファイバ３０の出射端に結合してもよい。コネクタ等を用いて着脱可能に結合することで、クラッド径が小さい光ファイバが破損した場合等に先端部分の交換が容易になり、露光ヘッドのメンテナンスに要するコストを低減できる。なお、以下では、光ファイバ３１を、マルチモード光ファイバ３０の出射端部と称する場合がある。
【０１４７】
マルチモード光ファイバ３０及び光ファイバ３１としては、ステップインデックス型光ファイバ、グレーテッドインデックス型光ファイバ、及び複合型光ファイバの何れでもよい。例えば、三菱電線工業株式会社製のステップインデックス型光ファイバを用いることができる。本実施の形態では、マルチモード光ファイバ３０及び光ファイバ３１は、ステップインデックス型光ファイバであり、マルチモード光ファイバ３０は、クラッド径＝１２５μｍ、コア径＝２５μｍ、ＮＡ＝０．２、入射端面コートの透過率＝９９．５％以上であり、光ファイバ３１は、クラッド径＝６０μｍ、コア径＝２５μｍ、ＮＡ＝０．２である。
【０１４８】
一般に、赤外領域のレーザ光では、光ファイバのクラッド径を小さくすると伝搬損失が増加する。このため、レーザ光の波長帯域に応じて好適なクラッド径が決定されている。しかしながら、波長が短いほど伝搬損失は少なくなり、ＧａＮ系半導体レーザから出射された波長４０５ｎｍのレーザ光では、クラッドの厚み｛（クラッド径−コア径）／２｝を８００ｎｍの波長帯域の赤外光を伝搬させる場合の１／２程度、通信用の１．５μｍの波長帯域の赤外光を伝搬させる場合の約１／４にしても、伝搬損失は殆ど増加しない。従って、クラッド径を６０μｍと小さくすることができる。
【０１４９】
但し、光ファイバ３１のクラッド径は６０μｍには限定されない。従来のファイバアレイ光源に使用されている光ファイバのクラッド径は１２５μｍであるが、クラッド径が小さくなるほど焦点深度がより深くなるので、マルチモード光ファイバのクラッド径は８０μｍ以下が好ましく、６０μｍ以下がより好ましく、４０μｍ以下が更に好ましい。一方、コア径は少なくとも３〜４μｍ必要であることから、光ファイバ３１のクラッド径は１０μｍ以上が好ましい。
【０１５０】
レーザモジュール６４は、図２９に示す合波レーザ光源（ファイバアレイ光源）によって構成されている。この合波レーザ光源は、ヒートブロック１０上に配列固定された複数（例えば、７個）のチップ状の横マルチモード又はシングルモードのＧａＮ系半導体レーザＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３，ＬＤ４，ＬＤ５，ＬＤ６，及びＬＤ７と、ＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７の各々に対応して設けられたコリメータレンズ１１，１２，１３，１４，１５，１６，及び１７と、１つの集光レンズ２０と、１本のマルチモード光ファイバ３０と、から構成されている。なお、半導体レーザの個数は７個には限定されない。例えば、クラッド径＝６０μｍ、コア径＝５０μｍ、ＮＡ＝０．２のマルチモード光ファイバには、２０個もの半導体レーザ光を入射することが可能であり、露光ヘッドの必要光量を実現して、かつ光ファイバ本数をより減らすことができる。
【０１５１】
ＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７は、発振波長が総て共通（例えば、４０５ｎｍ）であり、最大出力も総て共通（例えば、マルチモードレーザでは１００ｍＷ、シングルモードレーザでは３０ｍＷ）である。なお、ＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７としては、３５０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長範囲で、上記の４０５ｎｍ以外の発振波長を備えるレーザを用いてもよい。
【０１５２】
前記合波レーザ光源は、図３０及び図３１に示すように、他の光学要素と共に、上方が開口した箱状のパッケージ４０内に収納されている。パッケージ４０は、その開口を閉じるように作成されたパッケージ蓋４１を備えており、脱気処理後に封止ガスを導入し、パッケージ４０の開口をパッケージ蓋４１で閉じることにより、パッケージ４０とパッケージ蓋４１とにより形成される閉空間（封止空間）内に上記合波レーザ光源が気密封止されている。
【０１５３】
パッケージ４０の底面にはベース板４２が固定されており、このベース板４２の上面には、前記ヒートブロック１０と、集光レンズ２０を保持する集光レンズホルダー４５と、マルチモード光ファイバ３０の入射端部を保持するファイバホルダー４６とが取り付けられている。マルチモード光ファイバ３０の出射端部は、パッケージ４０の壁面に形成された開口からパッケージ外に引き出されている。
【０１５４】
また、ヒートブロック１０の側面にはコリメータレンズホルダー４４が取り付けられており、コリメータレンズ１１〜１７が保持されている。パッケージ４０の横壁面には開口が形成され、この開口を通してＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７に駆動電流を供給する配線４７がパッケージ外に引き出されている。
【０１５５】
なお、図３１においては、図の煩雑化を避けるために、複数のＧａＮ系半導体レーザのうちＧａＮ系半導体レーザＬＤ７にのみ番号を付し、複数のコリメータレンズのうちコリメータレンズ１７にのみ番号を付している。
【０１５６】
図３２は、前記コリメータレンズ１１〜１７の取り付け部分の正面形状を示すものである。コリメータレンズ１１〜１７の各々は、非球面を備えた円形レンズの光軸を含む領域を平行平面で細長く切り取った形状に形成されている。この細長形状のコリメータレンズは、例えば、樹脂又は光学ガラスをモールド成形することによって形成することができる。コリメータレンズ１１〜１７は、長さ方向がＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７の発光点の配列方向（図３２の左右方向）と直交するように、上記発光点の配列方向に密接配置されている。
【０１５７】
一方、ＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７としては、発光幅が２μｍの活性層を備え、活性層と平行方向、直角な方向の拡がり角が各々例えば１０°、３０°の状態で各々レーザビームＢ１〜Ｂ７を発するレーザが用いられている。これらＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７は、活性層と平行方向に発光点が１列に並ぶように配設されている。
【０１５８】
各発光点から発せられたレーザビームＢ１〜Ｂ７は、上述のように細長形状の各コリメータレンズ１１〜１７に対して、拡がり角度が大きい方向が長さ方向と一致し、拡がり角度が小さい方向が幅方向（長さ方向と直交する方向）と一致する状態で入射することになる。つまり、各コリメータレンズ１１〜１７の幅が１．１ｍｍ、長さが４．６ｍｍであり、それらに入射するレーザビームＢ１〜Ｂ７の水平方向、垂直方向のビーム径は各々０．９ｍｍ、２．６ｍｍである。また、コリメータレンズ１１〜１７の各々は、焦点距離ｆ1＝３ｍｍ、ＮＡ＝０．６、レンズ配置ピッチ＝１．２５ｍｍである。
【０１５９】
集光レンズ２０は、非球面を備えた円形レンズの光軸を含む領域を平行平面で細長く切り取って、コリメータレンズ１１〜１７の配列方向、つまり水平方向に長く、それと直角な方向に短い形状に形成されている。この集光レンズ２０は、焦点距離ｆ２＝２３ｍｍ、ＮＡ＝０．２である。この集光レンズ２０も、例えば、樹脂又は光学ガラスをモールド成形することにより形成される。
【０１６０】
前記ファイバアレイ光源は、ＤＭＤを照明する光照射手段に、合波レーザ光源の光ファイバの出射端部をアレイ状に配列した高輝度のファイバアレイ光源を用いているので、高出力でかつ深い焦点深度を備えたパターン形成装置を実現することができる。更に、各ファイバアレイ光源の出力が大きくなることで、所望の出力を得るために必要なファイバアレイ光源数が少なくなり、パターン形成装置の低コスト化が図られる。
また、光ファイバの出射端のクラッド径を入射端のクラッド径よりも小さくしているので、発光部径がより小さくなり、ファイバアレイ光源の高輝度化が図られる。これにより、より深い焦点深度を備えたパターン形成装置を実現することができる。例えば、ビーム径１μｍ以下、解像度０．１μｍ以下の超高解像度露光の場合にも、深い焦点深度を得ることができ、高速かつ高精細な露光が可能となる。したがって、高解像度が必要とされる薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の露光工程に好適である。
【０１６１】
前記光照射手段としては、前記合波レーザ光源を複数備えたファイバアレイ光源に限定されず、例えば、１個の発光点を有する単一の半導体レーザから入射されたレーザ光を出射する１本の光ファイバを備えたファイバ光源をアレイ化したファイバアレイ光源を用いることができる。
【０１６２】
複数の発光点を備えた光照射手段としては、例えば、図３３に示すように、ヒートブロック１００上に、複数（例えば、７個）のチップ状の半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７を配列したレーザアレイを用いることができる。また、図３４（Ａ）に示す、複数（例えば、５個）の発光点１１０ａが所定方向に配列されたチップ状のマルチキャビティレーザ１１０を用いることも可能である。マルチキャビティレーザ１１０は、チップ状の半導体レーザを配列する場合と比べ、発光点を位置精度良く配列できるので、各発光点から出射されるレーザビームを合波し易い。但し、発光点が多くなるとレーザ製造時にマルチキャビティレーザ１１０に撓みが発生し易くなるため、発光点１１０ａの個数は５個以下とするのが好ましい。
【０１６３】
前記光照射手段としては、このマルチキャビティレーザ１１０や、図３４（Ｂ）に示すように、ヒートブロック１００上に、複数のマルチキヤビティレーザ１１０が各チップの発光点１１０ａの配列方向と同じ方向に配列されたマルチキャビティレーザアレイを、レーザ光源として用いることができる。
【０１６４】
また、合波レーザ光源は、複数のチップ状の半導体レーザから出射されたレーザ光を合波するものには限定されない。
例えば、図２１に示すように、複数（例えば、３個）の発光点１１０ａを有するチップ状のマルチキャビティレーザ１１０を備えた合波レーザ光源を用いることができる。この合波レーザ光源は、マルチキャビティレーザ１１０と、１本のマルチモード光ファイバ１３０と、集光レンズ１２０と、を備えて構成されている。マルチキャビティレーザ１１０は、例えば、発振波長が４０５ｎｍのＧａＮ系レーザダイオードで構成することができる。
【０１６５】
前記構成では、マルチキャビティレーザ１１０の複数の発光点１１０ａの各々から出射したレーザビームＢの各々は、集光レンズ１２０によって集光され、マルチモード光ファイバ１３０のコア１３０ａに入射する。コア１３０ａに入射したレーザ光は、光ファイバ内を伝搬し、１本に合波されて出射する。
【０１６６】
マルチキャビティレーザ１１０の複数の発光点１１０ａを、上記マルチモード光ファイバ１３０のコア径と略等しい幅内に並設すると共に、集光レンズ１２０として、マルチモード光ファイバ１３０のコア径と略等しい焦点距離の凸レンズや、マルチキャビティレーザ１１０からの出射ビームをその活性層に垂直な面内のみでコリメートするロッドレンズを用いることにより、レーザビームＢのマルチモード光ファイバ１３０への結合効率を上げることができる。
【０１６７】
また、図３５に示すように、複数（例えば、３個）の発光点を備えたマルチキャビティレーザ１１０を用い、ヒートブロック１１１上に複数（例えば、９個）のマルチキャビティレーザ１１０が互いに等間隔で配列されたレーザアレイ１４０を備えた合波レーザ光源を用いることができる。複数のマルチキヤビティレーザ１１０は、各チップの発光点１１０ａの配列方向と同じ方向に配列されて固定されている。
【０１６８】
この合波レーザ光源は、レーザアレイ１４０と、各マルチキヤピティレーザ１１０に対応させて配置した複数のレンズアレイ１１４と、レーザアレイ１４０と複数のレンズアレイ１１４との間に配置された１本のロッドレンズ１１３と、１本のマルチモード光ファイバ１３０と、集光レンズ１２０と、を備えて構成されている。レンズアレイ１１４は、マルチキヤピティレーザ１１０の発光点に対応した複数のマイクロレンズを備えている。
【０１６９】
上記の構成では、複数のマルチキヤビティレーザ１１０の複数の発光点１０ａの各々から出射したレーザビームＢの各々は、ロッドレンズ１１３により所定方向に集光された後、レンズアレイ１１４の各マイクロレンズにより平行光化される。平行光化されたレーザビームＬは、集光レンズ１２０によって集光され、マルチモード光フアイバ１３０のコア１３０ａに入射する。コア１３０ａに入射したレーザ光は、光フアイバ内を伝搬し、１本に合波されて出射する。
【０１７０】
更に、他の合波レーザ光源としては、図３６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、略矩形状のヒートブロック１８０上に光軸方向の断面がＬ字状のヒートブロック１８２が搭載され、２つのヒートブロック間に収納空間が形成されている。Ｌ字状のヒートブロック１８２の上面には、複数の発光点（例えば、５個）がアレイ状に配列された複数（例えば、２個）のマルチキャビティレーザ１１０が、各チップの発光点１１０ａの配列方向と同じ方向に等間隔で配列されて固定されている。
【０１７１】
略矩形状のヒートブロック１８０には凹部が形成されており、ヒートブロック１８０の空間側上面には、複数の発光点（例えば、５個）がアレイ状に配列された複数（例えば、２個）のマルチキャビティレーザ１１０が、その発光点がヒートブロック１８２の上面に配置されたレーザチップの発光点と同じ鉛直面上に位置するように配置されている。
【０１７２】
マルチキャビティレーザ１１０のレーザ光出射側には、各チップの発光点１１０ａに対応してコリメートレンズが配列されたコリメートレンズアレイ１８４が配置されている。コリメートレンズアレイ１８４は、各コリメートレンズの長さ方向とレーザビームの拡がり角が大きい方向（速軸方向）とが一致し、各コリメートレンズの幅方向が拡がり角が小さい方向（遅軸方向）と一致するように配置されている。このように、コリメートレンズをアレイ化して一体化することで、レーザ光の空間利用効率が向上し合波レーザ光源の高出力化が図られると共に、部品点数が減少し低コスト化することができる。
【０１７３】
また、コリメートレンズアレイ１８４のレーザ光出射側には、１本のマルチモード光ファイバ１３０と、このマルチモード光ファイバ１３０の入射端にレーザビームを集光して結合する集光レンズ１２０と、が配置されている。
【０１７４】
前記構成では、レーザブロック１８０、１８２上に配置された複数のマルチキヤビティレーザ１１０の複数の発光点１０ａの各々から出射したレーザビームＢの各々は、コリメートレンズアレイ１８４により平行光化され、集光レンズ１２０によって集光されて、マルチモード光フアイバ１３０のコア１３０ａに入射する。コア１３０ａに入射したレーザ光は、光フアイバ内を伝搬し、１本に合波されて出射する。
【０１７５】
前記合波レーザ光源は、上記の通り、マルチキャビティレーザの多段配置とコリメートレンズのアレイ化とにより、特に高出力化を図ることができる。この合波レーザ光源を用いることにより、より高輝度なファイバアレイ光源やバンドルファイバ光源を構成することができるので、本発明のパターン形成装置のレーザ光源を構成するファイバ光源として特に好適である。
【０１７６】
なお、前記各合波レーザ光源をケーシング内に収納し、マルチモード光ファイバ１３０の出射端部をそのケーシングから引き出したレーザモジュールを構成することができる。
【０１７７】
また、合波レーザ光源のマルチモード光ファイバの出射端に、コア径がマルチモード光ファイバと同一でかつクラッド径がマルチモード光ファイバより小さい他の光ファイバを結合してファイバアレイ光源の高輝度化を図る例について説明したが、例えば、クラッド径が１２５μｍ、８０μｍ、６０μｍ等のマルチモード光ファイバを、出射端に他の光ファイバを結合せずに使用してもよい。
【０１７８】
スキャナ１６２の各露光ヘッド１６６において、ファイバアレイ光源６６の合波レーザ光源を構成するＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７の各々から発散光状態で出射したレーザビームＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６，及びＢ７の各々は、対応するコリメータレンズ１１〜１７によって平行光化される。平行光化されたレーザビームＢ１〜Ｂ７は、集光レンズ２０によって集光され、マルチモード光ファイバ３０のコア３０ａの入射端面に収束する。
【０１７９】
集光光学系は、コリメータレンズ１１〜１７及び集光レンズ２０によって構成される。また、集光光学系とマルチモード光ファイバ３０とによって合波光学系が構成される。
集光レンズ２０によって上述のように集光されたレーザビームＢ１〜Ｂ７が、マルチモード光ファイバ３０のコア３０ａに入射して光ファイバ内を伝搬し、１本のレーザビームＢに合波されてマルチモード光ファイバ３０の出射端部に結合された光ファイバ３１から出射する。
【０１８０】
各レーザモジュールにおいて、レーザビームＢ１〜Ｂ７のマルチモード光ファイバ３０への結合効率が０．８５で、ＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７の各出力が３０ｍＷの場合には、アレイ状に配列された光ファイバ３１の各々について、出力１８０ｍＷ（＝３０ｍＷ×０．８５×７）の合波レーザビームＢを得ることができる。従って、６本の光ファイバ３１がアレイ状に配列されたレーザ出射部６８での出力は約１Ｗ（＝１８０ｍＷ×６）である。
【０１８１】
ファイバアレイ光源６６のレーザ出射部６８には、高輝度の発光点が主走査方向に沿って一列に配列されている。単一の半導体レーザからのレーザ光を１本の光ファイバに結合させる従来のファイバ光源は低出力であるため、多数列配列しなければ所望の出力を得ることができなかったが、前記合波レーザ光源は高出力であるため、少数列、例えば１列でも所望の出力を得ることができる。
【０１８２】
例えば、半導体レーザと光ファイバを１対１で結合させた従来のファイバ光源では、通常、半導体レーザとしては出力３０ｍＷ（ミリワット）程度のレーザが使用され、光ファイバとしてはコア径５０μｍ、クラッド径１２５μｍ、ＮＡ（開口数）０．２のマルチモード光ファイバが使用されているので、約１Ｗ（ワット）の出力を得ようとすれば、マルチモード光ファイバを４８本（８×６）束ねなければならず、発光領域の面積は０．６２ｍｍ２（０．６７５ｍｍ×０．９２５ｍｍ）であるから、レーザ出射部６８での輝度は１．６×１０６（Ｗ／ｍ２）、光ファイバ１本当りの輝度は３．２×１０６（Ｗ／ｍ２）である。
【０１８３】
これに対し、前記光照射手段が合波レーザを照射可能な手段である場合には、マルチモード光ファイバ６本で約１Ｗの出力を得ることができ、レーザ出射部６８での発光領域の面積は０．００８１ｍｍ２（０．３２５ｍｍ×０．０２５ｍｍ）であるから、レーザ出射部６８での輝度は１２３×１０６（Ｗ／ｍ２）となり、従来に比べ約８０倍の高輝度化を図ることができる。また、光ファイバ１本当りの輝度は９０×１０６（Ｗ／ｍ２）であり、従来に比べ約２８倍の高輝度化を図ることができる。
【０１８４】
ここで、図３７（Ａ）及び（Ｂ）を参照して、従来の露光ヘッドと本実施の形態の露光ヘッドとの焦点深度の違いについて説明する。従来の露光ヘッドのバンドル状ファイバ光源の発光領域の副走査方向の径は０．６７５ｍｍであり、露光ヘッドのファイバアレイ光源の発光領域の副走査方向の径は０．０２５ｍｍである。図３７（Ａ）に示すように、従来の露光ヘッドでは、光照射手段（バンドル状ファイバ光源）１の発光領域が大きいので、ＤＭＤ３へ入射する光束の角度が大きくなり、結果として走査面５へ入射する光束の角度が大きくなる。このため、集光方向（ピント方向のずれ）に対してビーム径が太りやすい。
【０１８５】
一方、図３７（Ｂ）に示すように、本発明のパターン形成装置における露光ヘッドでは、ファイバアレイ光源６６の発光領域の副走査方向の径が小さいので、レンズ系６７を通過してＤＭＤ５０へ入射する光束の角度が小さくなり、結果として走査面５６へ入射する光束の角度が小さくなる。即ち、焦点深度が深くなる。この例では、発光領域の副走査方向の径は従来の約３０倍になっており、略回折限界に相当する焦点深度を得ることができる。従って、微小スポットの露光に好適である。この焦点深度への効果は、露光ヘッドの必要光量が大きいほど顕著であり、有効である。この例では、露光面に投影された１描素サイズは１０μｍ×１０μｍである。なお、ＤＭＤは反射型の空間光変調素子であるが、図３７（Ａ）及び（Ｂ）は、光学的な関係を説明するために展開図とした。
【０１８６】
次に、前記パターン形成装置を用いた本発明のパターン形成方法について説明する。
まず、露光パターンに応じたパターン情報が、ＤＭＤ５０に接続された図示しないコントローラに入力され、コントローラ内のフレームメモリに一旦記憶される。このパターン情報は、画像を構成する各描素の濃度を２値（ドットの記録の有無）で表したデータである。
次に、パターン形成材料１５０を表面に吸着したステージ１５２は、図示しない駆動装置により、ガイド１５８に沿ってゲート１６０の上流側から下流側に一定速度で移動される。ステージ１５２がゲート１６０下を通過する際に、ゲート１６０に取り付けられた検知センサ１６４によりパターン形成材料１５０の先端が検出されると、フレームメモリに記憶されたパターン情報が複数ライン分ずつ順次読み出され、データ処理部で読み出されたパターン情報に基づいて各露光ヘッド１６６毎に制御信号が生成される。そして、ミラー駆動制御部により、生成された制御信号に基づいて露光ヘッド１６６毎にＤＭＤ５０のマイクロミラーの各々がオンオフ制御される。
次に、ファイバアレイ光源６６からＤＭＤ５０にレーザ光が照射されると、ＤＭＤ５０のマイクロミラーがオン状態のときに反射されたレーザ光が、レンズ系５４、５８によりパターン形成材料１５０の被露光面５６上に結像される。
このようにして、ファイバアレイ光源６６から出射されたレーザ光が、描素毎にオンオフされて、パターン形成材料１５０がＤＭＤ５０の使用描素数と略同数の描素単位（露光エリア１６８）で露光される。
また、パターン形成材料１５０がステージ１５２と共に一定速度で移動されることにより、パターン形成材料１５０がスキャナ１６２によりステージ移動方向と反対の方向に副走査され、露光ヘッド１６６毎に帯状の露光済み領域１７０が形成される。
【０１８７】
［現像工程］
前記現像工程としては、前記露光工程により露光された前記感光層の、未硬化領域を除去することにより現像する工程が挙げられる。
前記未硬化領域の除去方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、現像液を用いて除去する方法などが挙げられる。
【０１８８】
前記現像液としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アルカリ性水溶液、水系現像液、有機溶剤などが挙げられ、これらの中でも、弱アルカリ性の水溶液が好ましい。該弱アルカリ水溶液の塩基成分としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、ピロリン酸ナトリウム、ピロリン酸カリウム、硼砂などが挙げられる。
【０１８９】
前記弱アルカリ性の水溶液のｐＨとしては、例えば、約８〜１２が好ましく、約９〜１１がより好ましい。前記弱アルカリ性の水溶液としては、例えば、０．１〜５質量％の炭酸ナトリウム水溶液又は炭酸カリウム水溶液などが挙げられる。
前記現像液の温度としては、前記感光層の現像性に合わせて適宜選択することができるが、例えば、約２５℃〜４０℃が好ましい。
【０１９０】
前記現像液は、界面活性剤、消泡剤、有機塩基（例えば、エチレンジアミン、エタノールアミン、テトラメチルアンモニウムハイドロキサイド、ジエチレントリアミン、トリエチレンペンタミン、モルホリン、トリエタノールアミン等）や、現像を促進させるため有機溶剤（例えば、アルコール類、ケトン類、エステル類、エーテル類、アミド類、ラクトン類等）などと併用してもよい。また、前記現像液は、水又はアルカリ水溶液と有機溶剤を混合した水系現像液であってもよく、有機溶剤単独であってもよい。
【０１９１】
［その他の工程］
前記その他の工程としては、特に制限はなく、公知のパターン形成における工程の中から適宜選択することが挙げられるが、例えば、硬化処理工程、エッチング工程、メッキ工程などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【０１９２】
−硬化処理工程−
前記本発明のパターン形成方法が、保護膜、層間絶縁膜等の永久パターンの形成を行うパターン形成方法である場合には、前記現像工程後に、感光層に対して硬化処理を行う硬化処理工程を備えることが好ましい。
前記硬化処理工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、全面露光処理、全面加熱処理などが好適に挙げられる。
【０１９３】
前記全面露光処理の方法としては、例えば、前記現像工程の後に、前記永久パターンが形成された前記積層体上の全面を露光する方法が挙げられる。該全面露光により、前記感光層を形成する感光性組成物中の樹脂の硬化が促進され、前記永久パターンの表面が硬化される。
前記全面露光を行う装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、超高圧水銀灯などのＵＶ露光機が好適に挙げられる。
【０１９４】
前記全面加熱処理の方法としては、前記現像工程の後に、前記永久パターンが形成された前記積層体上の全面を加熱する方法が挙げられる。該全面加熱により、前記永久パターンの表面の膜強度が高められる。
前記全面加熱における加熱温度としては、１２０〜２５０℃が好ましく、１２０〜２００℃がより好ましい。該加熱温度が１２０℃未満であると、加熱処理による膜強度の向上が得られないことがあり、２５０℃を超えると、前記感光性組成物中の樹脂の分解が生じ、膜質が弱く脆くなることがある。
前記全面加熱における加熱時間としては、１０〜１２０分が好ましく、１５〜６０分がより好ましい。
前記全面加熱を行う装置としては、特に制限はなく、公知の装置の中から、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ドライオーブン、ホットプレート、ＩＲヒーターなどが挙げられる。
【０１９５】
−エッチング工程−
前記エッチング工程としては、公知のエッチング処理方法の中から適宜選択した方法により行うことができる。
前記エッチング処理に用いられるエッチング液としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記金属層が銅で形成されている場合には、塩化第二銅溶液、塩化第二鉄溶液、アルカリエッチング溶液、過酸化水素系エッチング液などが挙げられ、これらの中でも、エッチングファクターの点から塩化第二鉄溶液が好ましい。
前記エッチング工程によりエッチング処理した後に前記パターンを除去することにより、前記基体の表面に永久パターンを形成することができる。
前記永久パターンとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、配線パターンなどが好適に挙げられる。
【０１９６】
−メッキ工程−
前記メッキ工程としては、公知のメッキ処理の中から適宜選択した適宜選択した方法により行うことができる。
前記メッキ処理としては、例えば、硫酸銅メッキ、ピロリン酸銅メッキ等の銅メッキ、ハイスローはんだメッキ等のはんだメッキ、ワット浴（硫酸ニッケル−塩化ニッケル）メッキ、スルファミン酸ニッケル等のニッケルメッキ、ハード金メッキ、ソフト金メッキ等の金メッキなど処理が挙げられる。
前記メッキ工程によりメッキ処理した後に前記パターンを除去することにより、また更に必要に応じて不要部をエッチング処理等で除去することにより、前記基体の表面に永久パターンを形成することができる。
【０１９７】
本発明の永久パターン形成方法は、パターン形成材料上に結像させる像の歪みを抑制することにより、永久パターンを高精細に、かつ、効率よく形成可能であるため、高精細な露光が必要とされる各種パターンの形成などに好適に使用することができ、特に高精細な配線パターンの形成に好適に使用することができる。
【０１９８】
−保護膜及び層間絶縁膜形成方法−
本発明の永久パターン形成方法が、いわゆるソルダレジストを用いて保護膜及び層間絶縁膜の少なくともいずれかを形成するパターン形成方法である場合には、プリント配線板上に本発明のパターン形成方法により、永久パターンを形成し、更に、以下のように半田付けを行うことができる。
即ち、前記現像工程により、前記永久パターンである硬化層が形成され、前記プリント配線板の表面に金属層が露出される。該プリント配線板の表面に露出した金属層の部位に対して金メッキを行った後、半田付けを行う。そして、半田付けを行った部位に、半導体や部品などを実装する。このとき、前記硬化層による永久パターンが、保護膜あるいは絶縁膜（層間絶縁膜）としての機能を発揮し、外部からの衝撃や隣同士の電極の導通が防止される。
【実施例】
【０１９９】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０２００】
（実施例１）
［感光性フィルムの作製］
以下の組成からなる酸素遮断層組成物の溶液を、支持体として２０μｍ厚のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上に、１．５μｍの膜厚となるように塗布し、乾燥して、前記支持体上に酸素遮断層を形成した。この酸素遮断層の酸素透過率は３×１０−１３ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇであった。
次いで、以下の組成からなる感光性組成物を、前記支持体上に形成された酸素遮断層上に、３５μｍの膜厚となるように塗布し、乾燥して、前記酸素遮断層上に感光層を形成し実施例１の感光性フィルムを作製した。
更に、得られた感光性フィルム上に、保護膜として、厚さ１２μｍのポリプロピレンフィルムをラミネートで貼り付けた。
【０２０１】
−酸素遮断層組成物溶液の組成−
ポリビニルアルコール（製品名：ＰＶＡ２０５、クラレ（株）社製）・・・１３質量部
ポリビニルピロリドン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・６質量部
水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２００質量部
メタノール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１８０質量部
【０２０２】
−感光性組成物−
下記組成に基づいて、感光性組成物の溶液を調製した。
硫酸バリウム分散液・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２４．７５質量部
スチレン／無水マレイン酸／ブチルアクリレート共重合体（モル比４０／３２／２８）とベンジルアミン（該共重合体の無水物基に対して１．０当量）との付加反応物の３５質量％メチルエチルケトン溶液・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１３．３６質量部
Ｒ７１２（日本化薬社製、２官能アクリルモノマー）・・・・・・・３．０６質量部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート・・・・・・・・・・・４．５９質量部
ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９（チバ・スペシャルティー・ケミカルズ製）・１．９８質量部
Ｆ７８０Ｆ（大日本インキ社製）の３０質量％メチルエチルケトン溶液・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・０．０６６質量部
ハイドロキノンモノメチルエーテル・・・・・・・・・・・・・・・０．０２４質量部  メチルエチルケトン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・８．６０質量部
なお、上記硫酸バリウム分散液は、硫酸バリウム（堺化学社製、Ｂ３０）３０質量部と、上記スチレン／無水マレイン酸／ブチルアクリレート共重合体の３５質量％メチルエチルケトン溶液３４．２９質量部と、１−メトキシ−２−プロピルアセテート３５．７１質量部と、を予め混合した後、モーターミルＭ−２００（アイガー社製）で、直径１．０ｍｍのジルコニアビーズを用い、周速９ｍ／ｓにて３．５時間分散して調製した。
【０２０３】
＜積層工程＞
銅厚１２μｍの配線形成済み積層基板の表面を化学研磨処理し、該積層基板上に、前記感光性フィルムを、前記保護膜を剥離した後に、重ね合わせて、真空ラミネータ（ＭＶＬＰ５００、名機製作所製）を用いて、０．４ＭＰａ、９０℃の条件下で加圧・加熱して、前記積層基板上にソルダレジスト皮膜を形成した。
前記保護膜を剥離した時点では、前記感光層表面のタック性は無く、剥離もスムーズに行えた。
【０２０４】
＜露光工程＞
次いで、前記支持体を剥離して、以下に説明するパターン形成装置を用いて、波長が４０５ｎｍのレーザ光を、１５段ステップウエッジパターン（ΔｌｏｇＥ＝０．１５）、及び直径の異なる多数の穴部が形成されるパターンが得られるように照射して露光し、前記感光層の一部の領域を硬化させた。
【０２０５】
＜＜パターン形成装置＞＞
前記光照射手段として図２７〜３２に示す合波レーザ光源と、前記光変調手段として図４に示す主走査方向にマイクロミラーが１０２４個配列されたマイクロミラー列が、副走査方向に７６８組配列された前記光変調手段の内、１０２４個×２５６列のみを駆動するように制御されたＤＭＤ５０と、図１３に示した一方の面がトーリック面であるマイクロレンズをアレイ状に配列したマイクロレンズアレイ４７２及び該マイクロレンズアレイを通した光を前記感光層に結像する光学系４８０、４８２とを有するパターン形成装置を用いた。
【０２０６】
前記マイクロレンズとしては、図１７及び図１８に示すように、トーリックレンズ５５ａが用いられており、前記ｘ方向に光学的に対応する方向の曲率半径Ｒx＝−０．１２５ｍｍ、前記ｙ方向に対応する方向の曲率半径Ｒy＝−０．１ｍｍである。
【０２０７】
また、マイクロレンズアレイ５５の集光位置近傍に配置されるアパーチャアレイ５９は、その各アパーチャ５９ａに、それと対応するマイクロレンズ５５ａを経た光のみが入射するように配置されている。
【０２０８】
＜現像工程＞
露光が終了した前記感光層を室温にて１０分間静置した後、感光層の全面に、アルカリ現像液として、１質量％炭酸ソーダ水溶液を用い、３０℃にて６０秒間シャワー現像し、未硬化の領域を溶解除去した。その後、水洗し、乾燥させ、基板上に所定のパターンを形成し、パターン形成済みプリント配線基板を作製した。
【０２０９】
［評価］
以下の条件で、露光感度、解像度、鉛筆硬度、保存安定性の評価を行った。結果を表３に示す。
【０２１０】
＜露光感度＞
現像後に基板上に得られたパターンにおいて、前記１５段ステップウエッジの７段をクリアするのに必要な光エネルギー量を測定した。
実際には、基板上に残った前記感光層の硬化領域の厚みを測定し、次いで、レーザ光の照射量と、硬化領域の厚さとの関係をプロットして得られた感度曲線から配線上の硬化領域の厚さが１５μｍとなり、硬化領域の表面が光沢面である時の光エネルギー量を、感光層を硬化させるために必要な光エネルギー量として露光感度を評価した。
その結果、前記感光層を硬化させるために必要な光エネルギー量は、３０ｍＪ／ｃｍ２であった。
【０２１１】
＜解像度＞
得られた前記パターン形成済みプリント配線基板の表面を光学顕微鏡で観察し、パターンの穴部に残膜が無い、最小の穴径を測定し、これを解像度とした。該解像度は数値が小さいほど良好である。その結果、解像度は、５０μｍφであった。
【０２１２】
＜鉛筆硬度＞
得られた、前記パターン形成済みプリント配線基板を１６０℃、３０分の条件下で加熱処理を行い、永久パターンを作製した。目視観察を行ったところ気泡の発生は認められなかった。
次いで、前記永久パターン形成済みプリント配線基板を酸洗いした後に、水溶性フラックス処理を行った後に、２６０℃のはんだ槽に５秒間ずつ、３回侵漬した。次いで、前記水溶性フラックスを水洗いして除去し、ＪＩＳ５４００に準拠して、前記永久パターンの鉛筆硬度を測定したところ、鉛筆硬度は３Ｈ〜４Ｈであった。
更に、目視観察では、ソルダレジスト皮膜の剥がれ、ふくれ、変色等は認められなかった。
【０２１３】
＜保存安定性＞
実施例１の感光性フィルム上に、保護膜として、前記ポリプロピレンフィルムをラミネートで貼り付けた状態で、２３℃、６５％ＲＨの環境下で６ヶ月間放置後に、前記露光感度及び解像度を同様の方法により測定したところ、露光感度及び解像度の低下は認められなかった。
【０２１４】
（実施例２）
［感光性フィルムの作製］
実施例１において、感光性組成物として、下記組成の感光性組成物の溶液としたこと以外は、実施例１と同様にして、実施例２の感光性フィルムを作製した。
【０２１５】
−感光性組成物−
下記組成に基づいて、感光性組成物の溶液を調製した。
硫酸バリウム分散液・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２４．７５質量部
スチレン／無水マレイン酸／ブチルアクリレート共重合体（モル比４０／３２／２８）とベンジルアミン（該共重合体の無水物基に対して１．０当量）との付加反応物の３５質量％メチルエチルケトン溶液・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１３．３６質量部
Ｒ７１２（日本化薬社製、２官能アクリルモノマー）・・・・・・・３．０６質量部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート・・・・・・・・・・・４．５９質量部
ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９（チバ・スペシャルティー・ケミカルズ製）・１．９８質量部
ＭＷ３０ＨＭ（三和ケミカル社製、ヘキサメトキシメチルメラミン）・５．００質量部
Ｆ７８０Ｆ（大日本インキ社製フッ素系界面活性剤）の３０質量％メチルエチルケトン溶液・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・０．０６６質量部
ハイドロキノンモノメチルエーテル・・・・・・・・・・・・・・・０．０２４質量部  メチルエチルケトン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・８．６０質量部
なお、上記硫酸バリウム分散液は、実施例１と同様の方法により調製した。
【０２１６】
［評価］
得られた実施例２の感光性フィルムについて、実施例１と同様に評価を行った。
露光感度は、３０ｍＪ／ｃｍ２、解像度は５０μｍφ、鉛筆硬度は５Ｈ以上であり、６ヶ月間放置後の露光感度及び解像度の低下は認められなかった。結果を表３に示す。
【０２１７】
（比較例１）
［感光性フィルムの作製］
実施例１において、支持体上に酸素遮断層を形成せずに、直接感光層を形成したこと以外は、実施例１と同様にして、比較例１の感光性フィルムを作製した。
【０２１８】
［評価］
得られた、比較例１の感光性フィルムについて、支持体を剥離しないで、露光を行い、パターン形成済みプリント配線基板を作製した。
得られたパターン形成済みプリント配線基板について、実施例１と同様に評価を行った。
露光感度は、３０ｍＪ／ｃｍ２、解像度は６０μｍφ、鉛筆硬度は３Ｈ〜４Ｈであり、６ヶ月間放置後の露光感度及び解像度の低下は認められなかった。
この結果から、支持体を介して露光を行った場合には、解像度が劣化することが認められた。結果を表３に示す。
【０２１９】
（比較例２）
［感光性フィルムの作製］
実施例１において、支持体上に酸素遮断層を形成せずに、直接感光層を形成したこと以外は、実施例１と同様にして、比較例２の感光性フィルムを作製した。
【０２２０】
［評価］
得られた比較例２の感光性フィルムについて、実施例１と同様に、支持体を剥離して、露光を行い、パターン形成済みプリント配線基板を作製した。
得られたパターン形成済みプリント配線基板について、実施例１と同様に評価を行った。
露光感度は、３００ｍＪ／ｃｍ２、解像度は５０μｍφ、鉛筆硬度は５Ｈ以上であり、６ヶ月間放置後の露光感度及び解像度の低下は認められなかった。結果を表３に示す。
【０２２１】
（実施例３）
［配線パターンの形成］
両面に厚さ１８μｍの銅層を有する両面銅張り積層板に、幅１００μｍ及び間隙１２０μｍの配線パターン（第一の配線パターン）を、公知のサブトラクティブ法により作製し、公知の方法で銅表面に黒化処理を行った。この配線上に、実施例１の感光性フィルムから保護フィルムを剥離後、感光層を基板両面にラミネートし、感光層間絶縁層を形成した。次に、前記実施例１と同様のパターン形成装置を用いて、バイアホール（層間接続用孔部）形成用パターンを有するレーザー光を該感光層間絶縁層に、露光量３０ｍＪ／ｃｍ２、露光速度２ｍｍ／ｓｅｃで照射して、１質量％の炭酸ソーダ水溶液を用いて３０℃にて６０秒間シャワー現像を行った。その結果、層間絶縁層に直径約５０μｍのバイアホールが形成された。次に、拡散露光機を用いて、層間絶縁層全面に１９００ｍＪ／ｃｍ２の条件で露光した。次いで、１６０℃にて６０分間加熱して、後硬化処理を行った。上記層間絶縁層を有する基板を、大気圧オゾン表面処理機（ＣＤＯ−２０１、ｋ−ｔｅｃｈ社製）で、温度１８０℃で表面処理し、現像スカムを除去した。２．５質量％希硫酸水溶液に２４℃にて２分間浸漬させた後、下記の処理剤を用いて下記の（Ｉ）〜（Ｖ）の工程により、無電解メッキ膜を形成した。
【０２２２】
（Ｉ）前処理剤（ＰＣ２０６、メルテックス社製）に、上記基板を２５℃にて２分間浸漬させた後、２分間純水で洗浄した。
（ＩＩ）触媒付与剤（アクティベータ４４４，メルテックス社製）に、上記基板を２５℃にて６分間浸漬させた後、２分間純水で洗浄した。
（ＩＩＩ）活性化処理剤（ＰＡ４９１、メルテックス社製）に、上記基板を２５℃にて１０分間浸漬させた後、２分間純水で洗浄した。
（ＩＶ）無電解メッキ液（ＣＵ３９０、メルテックス社製）に、上記基板を２５℃、ｐＨ１２．８の条件で２０分間浸漬させた後、５分間純水で洗浄した。
（Ｖ）１００℃にて１５分間乾燥した。
その結果、絶縁層上に、膜厚０．３μｍの無電解銅メッキ層が形成された。
【０２２３】
引き続き、上記基板をメルテックス社製の脱脂処理液（ＰＣ４５５）中に、２５℃にて３０秒間浸漬させた後、２分間水洗し、電解銅メッキを行った。硫酸銅７５ｇ／Ｌ、硫酸１９０ｇ／Ｌ、塩素イオン約５０ｐｐｍ、及びメルテックス社製カパーグリームＰＣＭ  ５ｍＬ／Ｌからなる組成の電解銅メッキ液を用いて、２５℃、２．４Ａ／１００ｃｍ２、４０分間の条件でメッキを行った。その結果、厚さ約２０μｍの銅が析出した。次に、得られたメッキ層を有する基板をオーブンに入れ、１７０℃にて６０分間放置してアニール処理を行った。
次に、ドライフィルムフォトレジストを用い、画像様露光した後、現像を行った。次いで、露出したメッキ層（銅）のエッチングを行い、第二の配線パターン及び層間接続部領域を形成した。
【０２２４】
＜評価＞
得られた絶縁層上に配線パターン及び層間接続部領域が形成された基板について、２６０℃にて２０秒間の半田耐熱試験を行ったところ、配線等の剥がれ、膨れなどは発生しなかった。また、ＪＩＳ  Ｋ５４００による５ｍｍ間隔の碁盤目テストでも１０点の評価であり、配線パターンと絶縁樹脂層間の接着は良好であった。また、基板を１００ｍｍ幅に裁断し、テンシロン引張試験機を用いて９０度剥離試験を行って、剥離強度を測定したところ、０．６ｋｇ／ｃｍ以上であった。
更に、基板上に、再度、前記感光性組成物塗布液を塗布し、乾燥して、前記と同様にして第３層目の配線パターンを形成したが、半田耐熱試験で問題は生じなかった。また、ＪＩＳ  Ｋ５４００による５ｍｍ間隔の碁盤目テストでも１０点の評価であり、配線パターンと絶縁樹脂層間の接着は良好であった。
【０２２５】
（比較例３）
［配線パターンの形成及び評価］
実施例３において、感光性フィルムとして酸素遮断層を設けないで支持体フィルム上に直接感光層を形成した以外は、実施例３と同様にして、比較例３の配線パターンを形成した。得られた配線パターンについて、実施例３と同様の評価を行った。その結果、必要な露光量は３００ｍＪ／ｃｍ２であり、解像度は６０μｍφ、露光速度は２ｍｍ／ｓｅｃであった。結果を表３に示す。
【０２２６】
（比較例４）
［配線パターンの形成及び評価］
実施例１において、酸素遮断層として、下記組成の酸素遮断層塗布液から形成した酸素遮断層（酸素透過率８．４×１０−１１ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ）を用いた以外は、実施例１と同様にして、永久パターンを形成した。
−酸素遮断層塗布液の組成−
メチルセルロース・・・７５質量部
ポリ酢酸ビニルエマルジョン（固形分４０質量％）・・・６２．５質量部
水・・・８００質量部
得られた永久パターンについて、実施例１と同様にして、評価を行ったところ、感光感度は１５０ｍＪ／ｃｍ２、解像度は６０μｍφ、鉛筆硬度は３Ｈ〜４Ｈであり、６ヶ月放置後の露光感度及び解像度が低下することは認められなかった。
【０２２７】
【表３】
2005352064.tif 000008
但し、表３中で、６ヶ月放置後に露光感度及び解像度の低下が認められないものを○、低下したものを×とした。
【０２２８】
表３の結果から、比較例１〜４の永久パターンと比較して、実施例１〜３の永久パターンは露光感度及び解像度が高いことが認められた。
【産業上の利用可能性】
【０２２９】
本発明の永久パターン形成方法は、感光層上に結像させる像の歪みを抑制することにより、パッケージ基板を含むプリント配線基板分野における永久パターン（層間絶縁膜、ソルダーレジストパターン等の保護膜）を高精細に、かつ、効率よく形成可能であるため、高精細な露光が必要とされる各種パターンの形成などに好適に使用することができ、特に高精細な永久パターンの形成に好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２３０】
【図１】図１は、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）の構成を示す部分拡大図の一例である。
【図２】図２（Ａ）及び（Ｂ）は、ＤＭＤの動作を説明するための説明図の一例である。
【図３】図３（Ａ）及び（Ｂ）は、ＤＭＤを傾斜配置しない場合と傾斜配置する場合とで、露光ビームの配置及び走査線を比較して示した平面図の一例である。
【図４】図４（Ａ）及び（Ｂ）は、ＤＭＤの使用領域の例を示す図の一例である。
【図５】図５は、スキャナによる１回の走査でパターン形成材料を露光する露光方式を説明するための平面図の一例である。
【図６】図６（Ａ）及び（Ｂ）は、スキャナによる複数回の走査でパターン形成材料を露光する露光方式を説明するための平面図の一例である。
【図７】図７は、パターン形成装置の一例の外観を示す概略斜視図の一例である。
【図８】図８は、パターン形成装置のスキャナの構成を示す概略斜視図の一例である。
【図９】図９（Ａ）は、パターン形成材料に形成される露光済み領域を示す平面図の一例であり、図９（Ｂ）は、各露光ヘッドによる露光エリアの配列を示す図の一例である。
【図１０】図１０は、光変調手段を含む露光ヘッドの概略構成を示す斜視図の一例である。
【図１１】図１１は、図１０に示す露光ヘッドの構成を示す光軸に沿った副走査方向の断面図の一例である。
【図１２】図１２は、パターン情報に基づいて、ＤＭＤの制御をするコントローラの一例である。
【図１３】図１３（Ａ）は、結合光学系の異なる他の露光ヘッドの構成を示す光軸に沿った断面図の一例であり、図１３（Ｂ）は、マイクロレンズアレイ等を使用しない場合に被露光面に投影される光像を示す平面図の一例であり、図１３（Ｃ）は、マイクロレンズアレイ等を使用した場合に被露光面に投影される光像を示す平面図の一例である。
【図１４】図１４は、ＤＭＤを構成するマイクロミラーの反射面の歪みを等高線で示す図の一例である。
【図１５】図１５は、前記マイクロミラーの反射面の歪みを、該ミラーの２つの対角線方向について示すグラフの一例である。
【図１６】図１６は、パターン形成装置に用いられたマイクロレンズアレイの正面図（Ａ）と側面図（Ｂ）の一例である。
【図１７】図１７は、マイクロレンズアレイを構成するマイクロレンズの正面図（Ａ）と側面図（Ｂ）の一例である。
【図１８】図１８は、マイクロレンズによる集光状態を１つの断面内（Ａ）と別の断面内（Ｂ）について示す概略図の一例である。
【図１９ａ】図１９ａは、マイクロレンズの集光位置近傍におけるビーム径をシミュレーションした結果を示す図の一例である。
【図１９ｂ】図１９ｂは、図１９ａと同様のシミュレーション結果を、別の位置について示す図の一例である。
【図１９ｃ】図１９ｃは、図１９ａと同様のシミュレーション結果を、別の位置について示す図の一例である。
【図１９ｄ】図１９ｄは、図１９ａと同様のシミュレーション結果を、別の位置について示す図の一例である。
【図２０ａ】図２０ａは、従来のパターン形成方法において、マイクロレンズの集光位置近傍におけるビーム径をシミュレーションした結果を示す図の一例である。
【図２０ｂ】図２０ｂは、図２０ａと同様のシミュレーション結果を、別の位置について示す図の一例である。
【図２０ｃ】図２０ｃは、図２０ａと同様のシミュレーション結果を、別の位置について示す図の一例である。
【図２０ｄ】図２０ｄは、図２０ａと同様のシミュレーション結果を、別の位置について示す図の一例である。
【図２１】図２１は、合波レーザ光源の他の構成を示す平面図の一例である。
【図２２】図２２は、マイクロレンズアレイを構成するマイクロレンズの正面図（Ａ）の一例と側面図（Ｂ）の一例である。
【図２３】図２３は、図２２のマイクロレンズによる集光状態を１つの断面内（Ａ）の一例と別の断面内（Ｂ）について示す概略図の一例である。
【図２４】図２４は、光量分布補正光学系による補正の概念についての説明図の一例である。
【図２５】図２５は、光照射手段がガウス分布でかつ光量分布の補正を行わない場合の光量分布を示すグラフの一例である。
【図２６】図２６は、光量分布補正光学系による補正後の光量分布を示すグラフの一例である。
【図２７ａ】図２７ａ（Ａ）は、ファイバアレイ光源の構成を示す斜視図であり、図２７ａ（Ｂ）は、（Ａ）の部分拡大図の一例であり、図２７ａ（Ｃ）及び（Ｄ）は、レーザ出射部における発光点の配列を示す平面図の一例である。
【図２７ｂ】図２７ｂは、ファイバアレイ光源のレーザ出射部における発光点の配列を示す正面図の一例である。
【図２８】図２８は、マルチモード光ファイバの構成を示す図の一例である。
【図２９】図２９は、合波レーザ光源の構成を示す平面図の一例である。
【図３０】図３０は、レーザモジュールの構成を示す平面図の一例である。
【図３１】図３１は、図３０に示すレーザモジュールの構成を示す側面図の一例である。
【図３２】図３２は、図３０に示すレーザモジュールの構成を示す部分側面図である。
【図３３】図３３は、レーザアレイの構成を示す斜視図の一例である。
【図３４】図３４（Ａ）は、マルチキャビティレーザの構成を示す斜視図の一例であり、図３４（Ｂ）は、（Ａ）に示すマルチキャビティレーザをアレイ状に配列したマルチキャビティレーザアレイの斜視図の一例である。
【図３５】図３５は、合波レーザ光源の他の構成を示す平面図の一例である。
【図３６】図３６（Ａ）は、合波レーザ光源の他の構成を示す平面図の一例であり、図３６（Ｂ）は、（Ａ）の光軸に沿った断面図の一例である。
【図３７】図３７（Ａ）及び（Ｂ）は、従来の露光装置における焦点深度と本発明のパターン形成方法（パターン形成装置）による焦点深度との相違を示す光軸に沿った断面図の一例である。
【符号の説明】
【０２３１】
ＬＤ１〜ＬＤ７        ＧａＮ系半導体レーザ
１０                  ヒートブロック
１１〜１７            コリメータレンズ
２０                  集光レンズ
３０〜３１            マルチモード光ファイバ
４４                  コリメータレンズホルダー
４５                  集光レンズホルダー
４６                  ファイバホルダー
５０                  デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）
５２                  レンズ系
５３                  反射光像（露光ビーム）
５４                  第２結像光学系のレンズ
５５                  マイクロレンズアレイ
５５ａ                マイクロレンズ
５６                  被露光面（走査面）
５７                  第２結像光学系のレンズ
５８                  第２結像光学系のレンズ
５９                  アパーチャアレイ
６４                  レーザモジュール
６６                  ファイバアレイ光源
６７                  レンズ系
６８                  レーザ出射部
６９                  ミラー
７０                  プリズム
７１                  集光レンズ
７２                  ロッドインテグレータ
７３                  組合せレンズ
７４                  結像レンズ
１００                ヒートブロック
１１０                マルチキャビティレーザ
１１１                ヒートブロック
１１３                ロッドレンズ
１２０                集光レンズ
１３０                マルチモード光ファイバ
１３０ａ              コア
１４０                レーザアレイ
１４４                光照射手段
１５０                パターン形成材料
１５２                ステージ
１５５ａ              マイクロレンズ
１５６                設置台
１５８                ガイド
１６０                ゲート
１６２                スキャナ
１６４                センサ
１６６                露光ヘッド
１６８                露光エリア
１７０                露光済み領域
１８０                ヒートブロック
１８４                コリメートレンズアレイ
３０２                コントローラ
３０４                ステージ駆動装置
４５４                レンズ系
４６８                露光エリア
４７２                マイクロレンズアレイ
４７４                マイクロレンズ
４７６                アパーチャアレイ
４７８                アパーチャ
４８０                レンズ系
【図１】
2005352064.tif 000009
【図２】
2005352064.tif 000010
【図３】
2005352064.tif 000011
【図５】
2005352064.tif 000012
【図６】
2005352064.tif 000013
【図７】
2005352064.tif 000014
【図８】
2005352064.tif 000015
【図９】
2005352064.tif 000016
【図１０】
2005352064.tif 000017
【図１１】
2005352064.tif 000018
【図１３】
2005352064.tif 000019
【図２１】
2005352064.tif 000020
【図２４】
2005352064.tif 000021
【図２５】
2005352064.tif 000022
【図２６】
2005352064.tif 000023
【図２７ａ】
2005352064.tif 000024
【図２９】
2005352064.tif 000025
【図３０】
2005352064.tif 000026
【図３１】
2005352064.tif 000027
【図３２】
2005352064.tif 000028
【図３３】
2005352064.tif 000029
【図３４】
2005352064.tif 000030
【図３５】
2005352064.tif 000031
【図３６】
2005352064.tif 000032
【図３７】
2005352064.tif 000033
【図４】
2005352064.tif 000034
【図１２】
2005352064.tif 000035
【図１４】
2005352064.tif 000036
【図１５】
2005352064.tif 000037
【図１６】
2005352064.tif 000038
【図１７】
2005352064.tif 000039
【図１８】
2005352064.tif 000040
【図１９ａ】
2005352064.tif 000041
【図１９ｂ】
2005352064.tif 000042
【図１９ｃ】
2005352064.tif 000043
【図１９ｄ】
2005352064.tif 000044
【図２０ａ】
2005352064.tif 000045
【図２０ｂ】
2005352064.tif 000046
【図２０ｃ】
2005352064.tif 000047
【図２０ｄ】
2005352064.tif 000048
【図２２】
2005352064.tif 000049
【図２３】
2005352064.tif 000050
【図２７ｂ】
2005352064.tif 000051
【図２８】
2005352064.tif 000052