(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面を有する本体が設けられているデバイスを製造する方法であって、前記表面の少なくとも一部に放射感知層が存在し、この放射感知層の一部がマスクを介して放射で露光してデバイスを製造するに際し、前記放射感知層の一部をマスクを介して直接露光し、他の部分を前記マスク及び前記放射を反射する表面を介して間接的に露光することを特徴とするデバイスの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記放射感知層の一部を前記マスクの一部を介して直接露光し、放射感知層の他の部分を前記マスクの別の部分及び前記放射を反射する表面を介して間接的に露光することを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の方法において、放射をほぼ平行なビームで構成したことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法において、前記放射の平行度の角度を１°以下としたことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法において、前記放射を光放射とし、前記反射面をミラーとしたことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか１項に記載の方法において、前記露光される放射感知層の一部が本体の上側部及び下側部に設けられ、前記マスクが本体の上側部又は下側部のうちの一方の側と隣接し前記反射面が他方の側と隣接し、前記放射がマスク及び反射角に角度を以て入射することを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法において、前記マスク及び反射面を互いにほぼ平行としたことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の方法において、前記本体に、前記上側部と下側部とを接続する側部が設けられ、この側部に放射感知層を形成し、この放射感知層を前記マスク及び反射面を介して露光してパターン化することを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１から８までのいずれか１項に記載の方法において、前記マスクが主として一方向に延在するパターンを有し、前記放射が、前記パターンの方向に対する投影がパターンに対して平行な１個以上の方向から投射されることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法において、前記本体が伸長形状を有し、前記マスクのパターンの方向を本体の長手方向とほぼ直交する方向としたことを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項９に記載の方法において、前記伸長状の本体にパターン化した放射感知層を用い、本体の上側部、下側部及び側部に延在すると共に本体を螺旋状に包囲する導体トラックを形成してコイルを作成することを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１又は２に記載の方法において、放射感知層によりパターン化された導体トラックが本体に存在することを特徴とする方法。
【請求項１３】
下側部、側部及び上側部を有するプリント回路基板と集積回路との間に用いるアダプタプレートであって、このアダプタプレートが、前記下側部から前記側部に沿って上側面まで延在する導体トラックのパターンを具え、このパターンが前記側部に複数の平行導体トラックを有しているアダプタプレート。
【請求項１４】
複数の平行導体トラックのパターンが設けられたコイルを具える伸長状本体であって、前記平行導体トラックは、各導体トラックを次の導体トラックに相互接続するために一位置でオフセット部を有し、これら平行導体トラックのパターンが前記伸長状本体の上側部、下側部及び側部上に延在してこの伸長状本体を螺旋状に包囲している伸長状本体。
【請求項１５】
請求項１３に記載のアダプタプレート又は請求項１４に記載の伸長状本体を具える電子装置。
【発明の詳細な説明】
本発明は、表面を有する本体が設けられているデバイスを製造する方法であって、前記表面の少なくとも一部に放射感知層が存在し、この放射感知層の一部がマスクを介して放射で露光してデバイスを製造する方法に関するものである。
米国特許第５１６８６２４号明細書には、冒頭部で述べた形式の方法が開示されており、この方法では完全な３次元形状を有するプリント回路基板が製造されている。導体パターンがプリント回路基板の上側部及び下側部に形成されている。このため、感光層が電子堆積により導体層上に形成されている。この感光層は上マスク及び下側マスクを用いて露光され、現像されてパターン化されている。パターン化された感光層は導体層をエッチッグによりパターン化するために用いられる。
上述した既知の方法は、数個のマスクを必要とする欠点がある。これらのマスクは製造されて本体に対して整列させる必要がある。これらの処理によりデバイスの製造方法が複雑で高価なものになってしまう。
本発明の目的は上記欠点を解消することにある。
この目的を達成するため、本発明による方法は、放射感知層の一部をマスクを介して直接露光し、他の部分を前記マスク及び前記放射を反射する表面を介して間接的に露光することを特徴とする。
このように構成することにより、放射感知層の種々の部分を１個のマスクにより露光することができる。１個のマスク及び反射面の整列はより簡単である。この理由は、反射面はパターンが存在しないためマスクよりも大きな自由度で位置決めできるからである。
この方法は、例えばプリント回路基板、例えばＴＡＢ（テープ自動装着）技術のＩＣ用の接続箔、プリント回路基板の接続箔又は上側部及び下側部に種々の導体パターンを有するアダプタプレートのような本体が用いられているデバイスの製造に特に好適である。特に、アダプタプレートは、一方の側のパターンが他方の側のパターンに接続され、例えばＩＣ間のピッチ、プリント回路基板間のピッチ、又はプリント回路基板とＩＣとの間のピッチを適合させている。本発明による方法により本体の光学特性を変えることも可能であり、例えば本体の種々の側に特別なパターンを形成することにより、例えば光透過性又は光反射性を変えることができる。本発明の方法において、これら本体の部分に例えば導体トラック（導体細条）又は絶縁性トラック（絶縁性細条）のパターン又は凹部を形成することができる。パターンが形成されている本体は３次元（３−Ｄ）レリーフを形成し、又は例えば球面形状のような形状を有する。この方法において、本体の表面の一部に、例えば電子線、Ｘ線又は光のような放射に対して感応性を有する放射感知層を形成する。例えば、本体の下側部、側部又は上側部の放射感知層の部分をマスクを介して露光する。放射感知層の性質は放射によって変化するので、この層はある現像方法に対して応答する。放射感知層の露光された部分及び露光されない部分は、ポジティブ又はネガティブな放射感知層の場合ある化学溶剤により溶解する。従って、放射感知層はパターニングされる。次に、パターニングされた放射感知層を用いて材料の除去処理を行う。従って、導電性、非導電性又は光非透過性の層が放射感知層の下側の表面に形成され、パターニングされた放射感知層によりパターン化され、この結果導電性、絶縁性又は光非透過性のトラックがこの表面に形成される。パターニングは、例えば導電性、絶縁性又は光非透過性の層の放射感知層が存在していない部分をエッチングするような技術により行うことができる。或いは、パターニングされた放射感知層を用いて、例えば本体の放射感知層が存在していない表面の部分において選択堆積又はリフトオフのような既知の技術により導電性、絶縁性、又は光非透過性トラックのパターンを形成することができる。
本発明による方法において、本体を直接露光する際に放射が入射する表面とマスクとの間の距離は、通常表面が間接的に露光される際放射が入射するまでの距離、すなわちマスクと、反射面と、間接露光される表面との間の距離に等しくない。好ましくは、放射はほぼ平行なビームで構成する。この場合、直接露光及び間接露光における放射の伝播距離は、放射感知層の直接露光された部分と間接露光された部分との間の解像度に差を発生せず、又はほとんど生ずることはない。好ましくは、放射の平行度の角度は１°以下とする。実際には、解像度差による不具合は見い出されない。
本発明の方法では、放射感知層の一部を放射で露光する。用いることができる放射は、例えば電子線、光子線又はＸ線である。例えば、マスク、反射面及び放射感知層並びに現像系のような特定の放射に対して設計され既知の露光系を用いる。好ましくは、本発明による方法は、放射を光放射とし、反射面をミラーで構成したことを特徴とする。ここで、“光放射”は、赤外光、可視光又は紫外光を意味するものと理解される。放射感知層をマスクを介して光放射（光子）で照射する技術は比較的高い完成度にあるので、照明系、放射感知層としての感光材料、放射感知層の露光された部分及び非露光部分の現像系、並びに後処理（感光層のベーキング）を利用することができる。
好ましくは、本発明による方法は、前記露光される放射感光層の一部が本体の上側部及び下側部に設けられ、前記マスクが前記一方の側と隣接し前記反射面が他方の側と隣接し、前記放射がマスク及び反射面に角度を以て入射することを特徴とする。本体の一方の側を直接露光するために用いるマスクの部分は、この一方の側の上方に位置し、このマスクは本体の横方向に延在する。マスクの本体の横方向に延在する部分は反射面を介して他方の側を露光するために用いる。これにより、本体の上側及び下側に簡単な方法でパターンを形成することができる。
別の利点は、マスク及び反射面をほぼ平行にする場合に得られる。この場合、マスクと反射面との間の整列は比較的容易である。
本体に、上側部と下側部とを連絡する側部を設け、この側部に放射感知層を形成し、この放射感知層をマスク及び反射面を介して露光しパターン化することにより別の利点が得られる。この場合、本体の下側部から側部を経て上側部まで連続的に延在するパターンを本体に形成することができる。これにより、本体の上側部から側部を経て下側部まで延在する導体トラックを形成する場合に大きな利点が得られる。
好ましくは、前記マスクが主として一方向に延在するパターンを有し、放射が、前記パターンの方向に対する投影がパターンに対して平行な１個以上の方向から投射されることを特徴とする。ここで、“投影が平行”という文言は、放射の光路のマスク上への投影がパターン方向に対して平行に延在することを意味する。この場合、放射は、パターンの方向に平行な面内にあるようになる。この場合、例えば本体の上側部から側部を経て下側部まで延在する多数の平行な導体トラックを形成することができる。放射は種々の方向からマスク及び反射面に投射され、例えば本体の左側部及び右側部に連続する導体トラックを形成することができる。露光中、放射は種々の方向からパターンの方向に平行に進行するので、パターンの幅の広がりはほとんど生じない。好ましくは、本体が伸長状をなし、マスクのパターンの方向を本体の長手方向に対してほぼ直交させる。伸長形状により、本体のマスクのパターンの方向における寸法が比較的小さくなる。この場合、本体の上側部及び下側部の両方に、パターンを容易に形成することができる。有益なものとして、前記本体が伸長形状を有し、前記マスクのパターンの方向を本体の長手方向とほぼ直交する方向としたことを特徴とする。この場合、マスクは一方向にオフセットした平行ラインのパターンを有する。このオフセットにより、コイル巻線として作用する連続する導体トラックが本体上に形成される。好適なマスクを用いれば、多くのコイルを同時に形成できるので、本発明の方法は、本体の周囲に巻線を巻回してコイルを作る従来の方法よりも一層安価になる。さらに、本発明により、従来の方法では製造できなかった極めて小さい寸法のコイルを製造することができる。
以下、図面に基づき本発明を詳細に説明する。
図面は線図的なものであり、スケール通りに表示されていない。図面中、対応する部材には同一の符号が付されている。
図１はデバイスの製造方法を示し、このデバイスは面２を有する本体１が設けられ、この面の少なくとも部分３，４に放射感知層６が形成され、その後放射感知層６の部分７，８がマスク１２を介して放射１０が照射されてパターンが形成されている。
完全な３次元（３−Ｄ）形状を有するプリント回路基板は既知である。このプリント回路基板の上側及び下側に導体パターンが形成されている。このため、感光層６が電気的堆積により導体パターン上にその全表面に亘って形成されている。この感光層は上側及び下側マスク１２を介して露光され、現像されてパターンが形成される。次に、パターン化された感光層を用いて導体層がエッチングされてパターンが形成される。
上述した既知の方法は、１個以上のマスクを用いる欠点がある。これらのマスク１２は高価であると共に本体に対して整列させる必要がある。従って、この既知の方法は製造が複雑になるとともに製造コストも高価になってしまう。
本発明では、デバイスの製造方法は、放射感知層６の一部分７をマスク１２を介して直接露光し、他の部分８はマスク１２及び放射を反射する面１３を介して間接的に露光する。図１，２及び３は種々の形状の本体１について本発明による方法をいいかにして実施するかを示す。本発明による方法により、放射感知層６の数個の部分７，８を１個のマスクを用いて露光することができる。１個のマスク１２及び反射面１３の整列により数個のマスクを用いる場合よりも簡単であり安価である。
このような方法は、例えば電子システム又は光学システムのようなデバイスを製造するのに好適である。これらのシステムにおいて、本体１は例えばプリント回路基板、例えばＩＣ又はプリント回路基板の箔体、ＩＣとプリント回路基板との間のアダプタプレート又は放射の反射又は透過を阻止する光不透過体の形態として用いられている。この目的のために、本体１の一部分には例えば導電性又は絶縁性のトラックパターン又は放射を支配するパターンが形成されている。図１は光学プリズムを示し、この光学プリズムは放射感知層によりプリズムを透過する光を制御するあるパターンが形成されている。図２はパターンが形成されているボール形状の本体を示す。図３は３次元レリーフを有する本体を示す。この方法は、例えば電子線、Ｘ線又は光のような放射に対して感度を有する放射感知層６を用いる。用いる放射１０応じて放射感知層を選択する。放射感知層６の部分７，８例えば下側、横方向、又は上側の部分をマスク１２を介して照射する。用いるマスク１２は既知のマスクとし、その性質は用いる放射１０に依存する。次に、層６をパターン化する。このパターン化は、例えばこの放射感知層６がポジティブ又はネガティブかに応じて層６の照射された部分又は照射せれなかった部分を化学性溶剤で溶解することにより行うことができる。次に、パターン化された層６を用いて、例えば本体１の表面２の放射感知層６が除去された部分をエッチングして材料の除去処理を行うことができる。或いは、パターン化された層６を用いて、層６が除去された位置の例えば核形成層が存在する位置に選択的に層形成することもできる。層６自身を、例えば絶縁層として又は光遮断層として用いることもできる。
図１は、本発明において本体１が直接露光される際に放射１０が入射するマスク１２と表面７との間の距離１５がマスク１２と，反射面１３と間接的に露光される表面８との間の距離１６に通常等しくないことを示す。好ましくは、放射１０は平行ビームとする。直接露光される部分と間接露光される部分との距離の差は、放射感知層６の直接露光される部分と間接露光される部分との解像度の差を増大させない。好ましくは、放射１０の平行度は１°以下とする。実際には、これ以上であっても解像度の差が増大することはない。図４は、波長が４００ｎｍで平行度が１．５°（曲線２０）及び０．５°（曲線２１）の放射を用い、ライン幅が５０μｍでピッチが１００μｍのマスクを本体１の表面２からの距離１５，１６が２０００μｍで結像させた場合の状況を示す。透過した放射の相対強度を図４の縦軸に示し、水平距離を横軸に示す。平行度が０．５°の場合鮮明な画像がえられること明らかである。この微小な平行角は、放射源として例えば水銀ランプ又はレーザのような光源を用いることにより得られる。勿論、結像精度も用いる放射の波長よる影響をうける。比較的波長が長い場合例えば４００ｎｍよりも長い場合回折効果が生じる。この回折効果は、直接露光及び反射面を用いる間接露光共に同様に重要である。
この方法において、放射感知層６の部分７，８は放射１０による照射を受ける。原理的には、この方法には用いられる放射の種類について制約を受けないので、マスクの長さ、反射面及び感知層並びに露光された部分及び露光されない部分についての現像系は用いられる放射について受け入れることができる。例えば、電子線、光子線又はＸ線を放射１０として用いることができる。好ましくは、本発明による方法は、放射を光放射とし反射面１３がミラーを有することを特徴とする。感光層６をマスクを介して光放射（光子）で露光する技術は比較的高い完成度を有しているので、照明系、放射感知層６の感光材料、現像系、及び感光層の露光された部分及び露光されない部分についての後処理（ベーキングのような）を受け入れることができる。
図３は露光されるべき放射感知層の部分７，８を本体１の上側部２２及び下側２４部にそれぞれ設け、マスク１２を一方の側２２に隣接して配置し反射面１３を他方の側２４に隣接して配置し、放射１０がマスクに角度２５を以て入射し反射面１３に角度２６で入射することを特徴とする実施例を示す。一方の側２２を直接露光するために用いるマスク１２の部分１２′は一方の側２２の上方に位置し、マスク１２は本体１に対して横方向に延在する。マスク１２の本体１に対して横方向に位置する部分１２″は反射面１３を介して他方の側２４を露光するために用いる。これにより、本体１の上側部２２及び下側部２４にパターンを簡単な方法で形成することができる。別の利点は、マスク１２と反射面１３とが互いにほぼ平行な場合に得られる。この場合、マスク１２と反射面１３との間の整列性は簡単になる。この場合、放射１０がマスク１２及び反射面１３に対してそれぞれなす角度２５及び２６はほぼ同一になる。反射面１３の整列はマスク１２の整列よりも一層容易である。マスク１２とは異なり、反射面１３の整列はマスク１２の整列よりも一層容易である。マスク１２とは異なり、反射面１３は問題を生ずることなく水平方向に、すなわちマスク１２に平行にシフトすることができる。
図３は上側部２２および下側部２４と連結する横方向の側部２３を有する本体１を示し、この側部２３にも放射感知層６が形成され、マスク１２を介して露光してパターン化される。この場合、本体１の下側部２４から側部２３に沿って上側部２２まで延在するパターンを本体１上に形成することができる。この側部上のパターンは、例えば多数の平行な導体トラックを有することができる。これにより多くの利点が達成され、例えば上側部２２の導体パターンと下側部２４の導体トラックとを相互接続する導体トラックのような例えばＩＣとプリント回路基板との間のアダプタプレートとして用いられるものを実現できる。
図５は主として一方向３０に沿って延在するパターンを有するマスク１２の平面図である。ここでは、放射を透過させないレーン３１がマスクに形成されている。放射１０として光を用いる場合、このマスク１２は、例えばガラス基板上のクロミウム層をエッチングすることにより簡単に製造することができ、レーン３１はクロミウムで構成されレーン３１間のクロミウムをエッチングにより除去する。
図６は、図５のマスク１２を本発明による方法にいかにして用いるかを示す側得面図である。放射１０、本例の場合光をマスク１２のパターンの方向３０に対する投影がパターンに対して平行になる１以上の方向からコイル本体１の表面に投射する。ここで、平行とは、放射１０の光路のマスク１２に対する投影がパターンの方向３０に対して平行に延在することを意味する。この場合、放射は図６の紙面と平行に伝播する。光１０及び１０′はこの面上に同時に又は連続して投射することができる。図７はこの方法によって製造された本体を示し、図７Ａは本体の下側部２４を示し、図７Ｂは本体の上側部２２を示す。本体上には、本体１の上側部２２から側部２３を経て下側部２４まで延在する複数の平行導体トラック３３が存在する。上側部２２の導体パターンは側部２３を経て下側部２４の導体パターンに電気的に接続されている。図７のコイルを製造するため、光１０及び１０′を種々の方向からマスク１２及び反射面１３に対して互いに異なる角度３５，３６で入射させて、例えば本体１の左側２３′及び右側２３″に導体トラック３３を形成する。実際には、角度３６は（１８０°−角度３５）に等しい角度とする。図６及び図７は伸長状の本体１を示し、マスク１２のパターンの方向は本体の長手方向３７に対してほぼ直交する方向とする。伸長形状をしているため、本体１のマスク１２上のパターン３０の方向の寸法は比較的小さい。この場合、パターンは本体１の上側部２２及び下側部２４の両方について比較的容易に形成することができる。図５〜図７は、この方法によりコイルをいかにして有益に作るかを示す。この目的のために、金属層を本体１上に形成し、その上に放射感知層本例の場合ネガティブのフォトレジスト層を形成する。次に、この放射感知層１０を本発明による方法によりパターン化し、エッチングにより金属層をパターニングするために用いる。次に、放射感知層を除去する。金属層として銅の層を用い、放射として光を用い、放射感知層として既知のフォトレジスト層を用いる。図５に示すマスク１２は、一方向３０に沿って延在すると共にある位置３２においてオフセットした平行ライン３１のパターンを有している。このオフセットにより、導体トラックは次段の導体トラックに相互接続されるので、本体上に連続する導体トラックが形成される。左側２３′及び右側２３″の両方を露光するため、放射感知層を２方向１０，１０′から露光する（図６参照）。この場合、光１０，１０′は２個の角度３５及び３６で方向３０に対して平行にマスク１２に入射する。マスクパターンがオフセットする位置３２において、放射感知層においてパターンの幅が広くなる。従って、マスク上のトラック間の間隔は、好ましくはこの部分においてより狭くする。この場合、これに拘わらず放射感知層６のパターンはいかなる位置においても同一の幅となる。従って、導体トラック３３は伸長状の本体１上に上側部２２、下側部２４及び側部２３上に延在するように形成され、導体トラックは本体１を螺旋状に包囲する。この連続する螺旋状の導体トラック３３はコイル巻線として作用する。この方法によって作成されたコイルはより一層安価に製造することができる。さらに、本発明の方法���よれば、本体の周囲に巻線が形成されている極めて小さい寸法のコイルを製造することができる。
上述した実施例において、露光、マスク、放射感知層およびこの層の現像について上述した技術を用いたが、本発明から免脱しない範囲において他の既知の技術を用いることができること明らかである。従って、例えば、はじめに金属層を形成し、この金属層上に放射感知層を形成し、次にパターニングすることにより導体トラックを形成することができる。或は、はじめに本発明による方法により放射感知層をパターニングし、次に、放射感知層が形成されていない表面区域に核形成層を用いて導体トラックを選択的に堆積させることにより、又は放射感知層をリフト・オフプロセスとして用いることにより導体トラックを形成することができる。ポジティブ又はネガティブの放射感知層、すなわち露光された部分が現像剤により溶解し又は溶解しない放射感知層を用いることも可能である。或は、放射感知層６は、例えば光刻印するため、又は例えば光マスク用のパターンとして又は絶縁トラックのパターンとして直接用いることができる。
本発明においては、例えば上側部２２、側部２３及び下側部２４の部分にマスク１２及びミラー１３を介してパターン化された放射感知層（図３参照）を設けることができる。この場合、第２のマスクを用いて下側部の部分２４にパターン化された放射感知層を設ける。この方法は、例えば大型のフラットプレートのような相対的に大きな上側部部及び下側部と相対的に小さな側部２３を有する本体に特に有益である。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明による方法のプリズム状の本体上の放射感知層を露光する状態を示す側面図である。
図２は球体上の放射感知層を露光する状態を示す本発明の方法の側面図である。
図３は３−Ｄレリーフ構造を有する本体上の放射感知層を露光する状態を示す本発明による方法の側面図である。
図４は平行度の角度をパラメータとし、透過した放射の相対強度を距離ｘの関数として示すグラフである。
図５は本発明による方法に用いたマスクの平面図である。
図６は本発明による方法によりコイル本体の上側部、側部及び下側部にパターンが形成されている状態を示す断面図である。
図７は本発明による方法によって作られたコイルを示し、図７Ａは底面図、図７Ｂは上面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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