(57)【要約】１つまたは複数の電気導電性特徴でパターン化されたデバイスを作製する方法は、導電性材料層を基板の電気絶縁表面上に堆積すること、防食材料層を導電性材料層上に堆積すること、およびエッチングレジスト材料層を防食材料層上に堆積することを含む。エッチングレジスト材料層は防食材料層上に堆積されてもよく、防食材料層は、導電性材料層の覆われた部分と導電性材料層の露出部分とをもたらすパターンで２成分エッチングマスクを形成し、覆われた部分は、デバイスの１つまたは複数の導電性特徴に対応する場所に位置決めされる。湿式エッチングプロセスは、導電性材料層の露出部分を電気絶縁基板から除去するのに行われ、２成分エッチングマスクは、残りの導電性材料を露出させるために除去される。システムおよびデバイスは、パターン化特徴を備えたデバイスに関する。
2020501375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つまたは複数の電気導電性特徴でパターン化されたデバイスを作製する方法であって、
導電性材料層を、基板の電気絶縁表面上に堆積すること、
防食材料層を、前記導電性材料層上に堆積すること、
エッチングレジスト材料層を、前記防食材料層上に堆積することであり、前記エッチングレジスト材料層および前記防食材料層が、前記導電性材料層の覆われた部分と前記導電性材料層の露出部分とをもたらすパターンで２成分エッチングマスクを形成し、前記覆われた部分が、前記デバイスの１つまたは複数の導電性特徴に対応した場所に位置決めされるものである、堆積すること、
前記電気絶縁基板から前記導電性材料層の前記露出部分が除去されるように、湿式エッチングプロセスを行うこと、および
前記導電性材料層の前記覆われた部分の残りの導電性材料が露出するように、前記２成分エッチングマスクを除去することであり、それによって、前記デバイスの前記１つまたは複数の電気導電性特徴を形成すること
を含む方法。
【請求項２】
前記防食材料層を前記導電性材料層上に堆積することが、ポリマーを前記導電性材料層上に堆積することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記防食材料層を前記導電性材料層上に堆積することが、有機材料を前記導電性材料層上に堆積することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記有機材料が、１つまたは複数の−イミン基を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記有機材料が、１つまたは複数の−アミン基を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記有機材料が、１つまたは複数の−アゾール基を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記有機材料が、１つまたは複数の−ヒラジン基を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項８】
前記有機材料が、アミノ酸を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項９】
前記有機材料が、シッフ塩基を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項１０】
前記湿式エッチングプロセスを行う間に、防食材料の部分を前記２成分エッチングマスクから解離させること、および防食材料の前記解離した部分を、前記２成分エッチングマスク下で前記導電性材料層の外面に吸着させることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記湿式エッチングプロセスを行う間に、前記２成分エッチングマスクの近接する前記導電性材料層の部分が、前記基板の前記電気絶縁表面の近接する前記導電性材料層の部分の除去中に、除去されないように保護することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記防食材料層を前記導電性材料層上に堆積することが、前記防食材料層を、ブランケットコーティングで前記導電性材料層上に堆積することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記防食材料層を前記導電性材料層上に堆積することが、前記防食材料層を、前記１つまたは複数の導電性特徴に対応したパターンで堆積することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記エッチングレジスト材料層を堆積することが、前記エッチングレジスト材料層を、ブランケットコーティングで前記防食材料層上に堆積することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記エッチングレジスト材料層の部分を光で照射することをさらに含み、前記照射された部分は、前記１つまたは複数の導電性特徴に対応するパターンに対応する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記エッチングレジスト材料の部分を光で照射することが、レーザー直接描画またはフォトマスク露光の少なくとも１つを使用することを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記エッチングレジスト材料層を堆積することが、インクジェット印刷、スロットダイコーティング、スピンコーティング、または積層の少なくとも１つを使用して前記エッチングレジスト材料層を堆積することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記防食材料層を堆積することが、インクジェット印刷、スロットダイコーティング、スピンコーティング、または積層の少なくとも１つを使用して前記防食材料層を堆積することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記エッチングレジスト材料層の厚さが、１０μｍ未満またはそれに等しい、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
前記エッチングレジスト材料層の厚さが、５μｍ未満またはそれに等しい、請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
前記防食材料層の厚さが、５μｍから４０μｍに及ぶ、請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
電気導電性特徴でパターン化されたデバイスを作製するための装置であって、
防食材料層を、基板の電気絶縁表面上の導電性材料層上に堆積するように構成された第１の堆積モジュールと、
エッチングレジスト材料層を、前記防食材料層上に堆積するように構成された第２の堆積モジュールと、
前記基板の前記導電性材料層をエッチングするように構成された湿式エッチングモジュールと
を含む装置。
【請求項２３】
前記防食材料層を硬化するように構成された第１の加工モジュールをさらに含む、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
２成分エッチングマスクを形成するために前記エッチングレジスト材料層を硬化するように構成された第２の加工モジュールをさらに含む、請求項２２に記載の装置。
【請求項２５】
前記第１の堆積モジュールが、第１のインクジェット印刷モジュールを含む、請求項２２に記載の装置。
【請求項２６】
前記第２の堆積モジュールが、第２のインクジェット印刷モジュールを含む、請求項２２に記載の装置。
【請求項２７】
加工条件制御をもたらすように構成された筐体をさらに含み、前記筐体が、前記第１の堆積モジュールおよび前記第２の堆積モジュールを収容する、請求項２２に記載の装置。
【請求項２８】
前記湿式エッチングモジュールが、基板を液体エッチャント中に浸すように構成される、請求項２２に記載の装置。
【請求項２９】
前記湿式エッチングモジュールが、エッチャントのストリームを前記基板上に向けるように構成される、請求項２２に記載の装置。
【請求項３０】
前記２成分エッチングマスクを前記導電性材料層から除去するように構成された剥離モジュールをさらに含む、請求項２２に記載の装置。
【請求項３１】
電気導電性特徴でパターン化されたデバイスであって、
電気絶縁表面を有する基板と、
前記電気絶縁表面に配置された導電性特徴と
を含み、前記導電性特徴が、
前記電気絶縁表面に対して垂直方向で測定された高さと、
前記電気絶縁表面で測定された第１の幅と、
前記導電性特徴の前記高さに沿って、前記電気絶縁表面とは反対側の前記導電性特徴の端部で測定された第２の幅と
を含み、
前記第１の幅と前記第２の幅との間の差の半分を前記高さで割った値が少なくとも２であるデバイス。
【請求項３２】
前記第１の幅と前記第２の幅との間の前記差の半分を前記高さで割った前記値が少なくとも５である、請求項３１に記載のデバイス。
【請求項３３】
前記導電性特徴が導電性ラインを含む、請求項３１に記載のデバイス。
【請求項３４】
前記導電性特徴の前記高さが１５μｍであり、前記第１の幅と前記第２の幅との間の前記差が６μｍ未満である、請求項３１に記載のデバイス。
【請求項３５】
前記導電性特徴が金属を含む、請求項３１に記載のデバイス。
【請求項３６】
前記導電性特徴が銅を含む、請求項３１に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
序論
様々な電子デバイスおよび電子部品の製造は、基板上でのパターン層の製作を必要とする。例えば、マイクロチップ、プリント回路基板、太陽電池、電子ディスプレイ（液晶ディスプレイ、有機発光ダイオードディスプレイ、および量子ドットエレクトロルミネセンスディスプレイなど）、および様々なその他の電気または光学デバイスおよび部品は、基板により支えられた異なる材料の、多数の重なり合ったパターン層から構成されてもよい。基板上での、１つのそのようなパターン層の製造は、基板上に材料の非パターン層を付着させ、そのような層上にエッチングレジストマスクを調製し、エッチングプロセスを行って、エッチングレジストマスクにより覆われていない層の部分を除去することによって、したがって基板上にパターン層を形成することによって、実施されてもよい。
【背景技術】
【０００２】
例えばプリント回路基板（ＰＣＢ）またはその他の電子部品を製造するのに使用することができる、１つの説明的な例では、電気導電性金属層が基板の電気絶縁表面に付着され（即ち、電気導電性層が基板の電気絶縁表面に形成され）、エッチングレジストマスクが導電性層に付着され（または形成され）、エッチングプロセスが行われて、エッチングレジストマスクにより覆われていない導電性層の部分を除去し、したがってパターン導電性層が、基板の電気絶縁表面に形成される。そのように形成されたパターン導電性層は、基板の電気絶縁表面上に、導電性材料の、例えば線、円、正方形、およびその他の形状をさらに含む、１つまたは複数の導電性特徴を含んでいてもよい。ある特定の場合には、そのようなパターン導電性層を形成するのに使用されるエッチングプロセスは、湿式エッチングプロセスであってもよく、基板の電気絶縁表面から導電性層が除去されるように、液体エッチング材料が導電性層と相互作用する。そのような湿式エッチングプロセスは、例えば湿式「化学」エッチングプロセスであってもよい。
【０００３】
湿式エッチングで頻繁にある特徴は、「アンダーカット」であり、導電性層をエッチングする代表的な例ではエッチングマスク下の導電性層材料が除去される現象を指す。そのようなアンダーカットは、電流の流れに直交する方向での特徴幅が、エッチングマスクの対応する幅に対して低減することにより、導電性層の導電率を低下させ得る。その結果、導電率は所望のレベルよりも下に降下し得る。アンダーカットに起因する、導電率のそのような低減は、比較的小さい特徴幅の場合、例えば約６０μｍよりも狭い特徴幅の場合に、特に顕著になり得る。このアンダーカット現象は、導電性特徴に、勾配の付いたまたは非平面の「側壁」も与え得る。本明細書で使用される「側壁」は、エッチングマスクに隣接する特徴の上部から、基板に隣接する特徴の底部まで、下に延びる特徴の側面の壁などの、特徴の側方表面を指す。ある場合には、そのようなアンダーカットに関連付けられた特徴は、特徴の上部付近（エッチングマスクに近い）の幅が、特徴の底部（基板に近い）の幅よりも小さくなるように、勾配の付いたまたは非平面の側壁を有する可能性がある。特徴の上部の、ある特定の最小限の特徴幅は、例えば所望の導電率を実現するのにまたは所望の電気周波数応答を実現するのに望ましいと考えられるので、そのようなアンダーカットは、最小限の特徴幅または最小限の特徴同士の間隔の少なくとも１種に下限を与える可能性があり、それによって、基板に提供することができる特徴の密度が制限される。
【０００４】
アンダーカットは、ＰＣＢの製造における導電性金属線のパターニング以外の適用例に望ましくないと考えられる。例えば、ＰＣＢに関して既に述べたような類似の懸念は、例えばマイクロチップ、電子ディスプレイ、または太陽電池の製造において電流および／または電気信号を送る目的で金属線を利用する、その他の適用例にも当て嵌まる可能性がある。別の例では、実質的に垂直な側壁が望ましい電子または光学デバイスまたは部品の製造において、その他の懸念が、パターン層、非金属、例えば光学コーティングまたは絶縁層を利用する適用例に当て嵌まる可能性がある。
【０００５】
電子および／または光学デバイスあるいは電子および／または光学部品を製造する目的で基板上にパターン層を形成するときに、湿式エッチングプロセスを使用して形成された特徴上のアンダーカットを軽減させる（例えば、低減させまたは排除する）、改善された技法の必要性が存在する。
【０００６】
従来の加工では、上述のエッチングマスクは、パターン通りの露光および後続の加工によってエッチングマスクに変換される感光性材料（しばしば、ＵＶ光感受性材料）のブランケットコーティングを、基板に付着させることによって形成される。そのような後続の加工は、典型的には、基板上にエッチングマスクパターンが形成されるような感光性材料の除去（例えば、現像ステップ中）を含む。多くの場合、例えば限定するものではないが、ＰＣＢの金属層をパターン化するのにエッチングマスクを使用する場合、エッチングマスクは基板表面の５０％未満を覆い、除去された感光性材料は廃棄物として廃棄される。多くの場合、感光性材料の除去は、液体（例えば、現像剤）中での基板の洗浄を必要とし、そのような洗浄を行うのに使用される液体は、廃棄物として廃棄される。多くの場合、例えば限定するものではないが、ＰＣＢの金属層をパターン化するのにエッチングマスクを使用する場合、感光性材料はキャリアシート上に調製され、次いでキャリアシートから積層を介して基板上に転写され、そのような転写後に、キャリアシートが廃棄物として廃棄される。電子および／または光学デバイスおよび／または部品を製造するとき、廃棄物を低減させることがしばしば望ましい。そのような廃棄物を低減させる１つの手法は、所望のパターンで液体エッチングマスクインクを基板に送出し、次いで引き続き液体コーティングを加工して（例えば、乾燥および／またはベークを介して）完成したエッチングマスクが形成されるように、ノンインパクト印刷（例えば、インクジェット印刷）を使用してエッチングマスクを所望のパターンで基板上に直接付着させることである。しかし、そのようなノンインパクト印刷法により送出されたインクは、典型的には、光学および／または電気部品および／またはデバイスの製造で使用される基板の表面で十分に吸収されず、そのようなインクは、制御されない手法でそのような表面上に拡がりおよび／または並進して、クラスター形成、凝集、およびドットゲインのような現象に至る可能性がある。その結果、そのようなノンインパクト印刷プロセスから得られるエッチングマスクは、低減した解像度、詳細の欠如、一貫性のないパターン化線幅、不十分な線エッジの滑らかさ、分離されるべき特徴間の接続、および連続すべき特徴の破断を示す可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のようにエッチングマスクを調製するのにノンインパクト印刷が利用されるような場合、基板の表面で、堆積された液体エッチングマスクインクのそのような制御されない拡がりおよび／または並進を軽減させる（例えば、低減させるまたは排除する）ことが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
要旨
本開示の１つの例示的な態様では、１つまたは複数の電気導電性特徴と共にパターン化されたデバイスを作製する方法は、基板の電気絶縁表面上に導電性材料層を堆積すること、導電性材料層上に防食材料層を堆積すること、および防食材料層上にエッチングレジスト材料層を堆積することを含む。防食材料層上でのエッチングレジスト材料層の堆積では、エッチングレジスト材料層および防食材料層が、導電性材料層の覆われた部分と、導電性材料層の露出部分とをもたらすパターンで２成分エッチングマスクを形成し、覆われた部分は、デバイスの１つまたは複数の導電性特徴に対応する場所に位置決めされている。湿式エッチングプロセスは、電気絶縁基板の露出部分を除去するように行われ、２成分エッチングマスクが除去されて、導電性材料層の覆われた部分の残りの導電性材料を露出させ、それによって、デバイスの１つまたは複数の電気導電性特徴が形成される。
【０００９】
本開示の別の例示的な態様において、電気導電性特徴と共にパターン化されたデバイスを作製するための装置は、基板の電気絶縁表面上の導電性材料層上に防食材料層を堆積するよう構成された第１の堆積モジュールと、防食材料上にエッチングレジスト材料層を堆積するよう構成された第２の堆積モジュールと、基板の導電性材料層をエッチングするよう構成された湿式エッチングモジュールとを含む。
【００１０】
本開示のさらに別の例示的な態様では、電気導電性特徴と共にパターン化されたデバイスは、電気絶縁表面を有する基板と、電気絶縁表面に堆積された導電性特徴とを含む。導電性特徴は、電気絶縁表面に対して垂直方向で測定された高さ（ｃ）と、電気絶縁表面で測定された第１の幅（ａ）と、導電性特徴の高さ（ｃ）に沿って電気絶縁表面の反対側の導電性特徴の端部で測定された第２の幅（ｂ）とを含む。第１の幅（ａ）と第２の幅（ｂ）との間の差の半分を高さ（ｃ）で割った値は、少なくとも２である（即ち、［ａ−ｂ］／ｃ≧２）。
【００１１】
本開示のさらに別の例示的な態様では、方法は、第１の反応性成分を含む第１の液体組成物を金属表面に付着させてプライマー層を形成すること、およびプライマー層上にノンインパクト印刷プロセスにより、第２の反応性成分を含む第２の液体組成物を画像通りに印刷して、所定のパターンに従いエッチングマスクを生成することを含む。第２の液体組成物の液滴がプライマー層に接触するとき、第２の反応性成分は、第１の反応性成分との化学反応を受けて液滴を固定化する。
【００１２】
追加の目的、特徴、および／またはその他の利点は、以下に続く記述において部分的に述べられ、その記述から部分的に明らかにされることになり、あるいは本開示および／または特許請求の範囲の実施により学ぶことができる。これらの目的および利点の少なくともいくつかは、添付される特許請求の範囲で特に指摘された要素および組合せによって実現され達成され得る。
【００１３】
前述の概略的な記述と以下の詳細な記述とは共に、例示的で説明的にすぎず、特許請求の範囲を制限するものではなく；むしろ特許請求の範囲は、均等物も含めてそれらの全幅の範囲に対して権利があるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１Ａ〜１Ｄは、基板上にパターン層を形成するための従来のプロセスを受けたデバイスの、断面図および平面図を示す。
【図２】図２Ａ〜２Ｃは、基板上にパターン層を形成するための別の従来のプロセスを受けたデバイスの、断面図および平面図を示す。
【図３】図３Ａおよび３Ｂは、基板上にパターン層を形成するための別の従来のプロセスを受けたデバイスの、断面図および平面図を示す。
【図４】図４Ａ〜４Ｃは、基板上にパターン層を形成するための別の従来のプロセスを受けたデバイスの、断面図および平面図を示す。
【図５】図５Ａ〜５Ｃは、基板上にパターン層を形成するための別の従来のプロセスを受けたデバイスの、断面図、平面図、および斜視図を示す。
【図６】図６Ａ〜６Ｄは、本開示の例示的な実施形態による、基板上にパターン層を形成するためのプロセスを受けたデバイスの、断面図および平面図を示す。
【図７】図７Ａ〜７Ｃは、本開示の別の例示的な実施形態による、基板上にパターン層を形成するためのプロセスを受けたデバイスの、断面図および平面図を示す。
【図８】図８Ａ〜８Ｄは、本開示の別の例示的な実施形態による、基板上にパターン層を形成するためのプロセスを受けたデバイスの、断面図を示す。
【図９】図９Ａ〜９Ｃは、本開示の別の例示的な実施形態による、基板上にパターン層を形成するためのプロセスを受けたデバイスの、断面図を示す。
【図１０】図１０は、従来のプロセスによる、基板上にパターン層を形成するように加工中のデバイスの、断面図を示す。
【図１１】図１１は、本開示の例示的な実施形態による、基板上にパターン層を形成するように加工中のデバイスの、断面図を示す。
【図１２Ａ】図１２Ａは、本開示の例示的な実施形態による、基板上にパターン層を形成するように加工中のデバイスの、断面図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、図１２Ａの円１２Ｂ内部分の拡大図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、本開示の別の例示的な実施形態による、基板上にパターン層を形成するように加工中のデバイスの、断面図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂおよび１３Ｃは、図１３Ａの円１３Ｂ、Ｃ内の部分の拡大図であって、ＢおよびＣにおける異なる状態の特徴付けを示す拡大図である。
【図１３Ｃ】図１３Ｂおよび１３Ｃは、図１３Ａの円１３Ｂ、Ｃ内の部分の拡大図であって、ＢおよびＣにおける異なる状態の特徴付けを示す拡大図である。
【図１４】図１４は、本開示の例示的な実施形態による、基板上にパターン層を形成するためのワークフローを示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、本開示の別の例示的な実施形態による、基板上にパターン層を形成するためのワークフローを示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、本開示の別の例示的な実施形態による、基板上にパターン層を形成するためのワークフローを示すフローチャートである。
【図１７】図１７は、本開示の別の例示的な実施形態による、例えばＰＣＢの製造で基板上にパターン銅層を形成するためのワークフローを示すフローチャートである。
【図１８】図１８は、本開示の様々な例示的な実施形態によるデバイスを形成するための、システムの構成要素のブロック図である。
【図１９】図１９は、本開示の別の例示的な実施形態による、基板上にパターン層を形成するためのワークフローを示すフローチャートである。
【図２０】図２０は、従来のプロセスにより形成された導電性特徴の顕微鏡写真である。
【図２１】図２１は、本開示の例示的な実施形態により形成された導電性特徴の顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
詳細な説明
例示の単純化および明瞭化のため、図に示される要素は必ずしもその縮尺を合わせて描かれていない。例えば、要素のいくつかの寸法は、明瞭化のためにその他の要素に対して誇張されていてもよい。さらに、適切と考えられる場合、参照符号は、対応するまたは類似する要素を示すために図同士で繰り返されてもよい。
【００１６】
以下の詳細な記述では、本開示の完全な理解を提供するために、数多くの特定の詳細について述べられている。しかし、本開示は、これらの特定の詳細なしに実施され得ることが、当業者に理解されよう。その他の場合では、周知の方法、手順、および構成要素は、本開示を曖昧にすることがないように詳細に記述されていない。
【００１７】
マイクロチップ、プリント回路基板、太陽電池、電子ディスプレイ（限定するものではないが例えば液晶ディスプレイ、有機発光ダイオードディスプレイ、および量子ドットエレクトロルミネセンスディスプレイなど）、および様々なその他の電気または光学デバイスおよび部品は、基板により支持された異なる材料のパターン層を含む、多数の重なり合う層で構成されてもよい。本開示の様々な例示的な実施形態は、電気および／または光学デバイスおよび／または部品の製作における付着のために基板上にパターン層を形成するための方法およびデバイスを企図する。本明細書の「デバイス層」は、場合によってはパターン化され得るその最終形態において、完成した光学および／または電子デバイスおよび／または部品の層を含む材料の層を指すものとし、さらに「パターン化デバイス層」は、パターン化された後のそのような層を指すものとし、「非パターン化デバイス層」は、パターン化される前のそのような層を指すものとする。例えば、様々な例示的な実施形態は、例えばプリント回路基板（ＰＣＢ）またはその他の電子部品を製造する一部として基板上に製作され得るような、ひと組の導電性ラインを含む導電性材料のパターン化デバイス層を企図する。本開示の実施形態によれば、基板上の非パターン化デバイス層、例えば限定するものではないが基板の電気絶縁表面上に重なる銅またはその他の導電性材料の導電性層は、エッチングマスクを通して露出したデバイス層材料を除去するため使用される湿式エッチングプロセス中にアンダーカットを低減させる効果を発揮する、「アンダーカット低減」材料を含む「プライマー」層でコーティングしてもよい。例えば、アンダーカット低減材料は、デバイス層の材料に対して防食特性を示す材料を含み得る、防食材料であってもよい。そのような防食材料は、ポリマー、有機材料、無機材料、シッフ塩基、またはその他の材料、例えば参照によりそのそれぞれの内容全体が本明細書に組み込まれる国際特許出願公開番号ＷＯ２０１６／１９３９７８  Ａ２およびＷＯ２０１６／０２５９４９  Ａ１に開示されているものを含んでいてもよい。防食材料は、非パターン化デバイス層上にブランケット形成されもしくは堆積されまたはパターン形成されもしくは堆積されてもよい。様々な例示的な実施形態では、防食材料およびアンダーカット低減材料という用語は同義で使用されてもよい。
【００１８】
本開示の様々な例示的な実施形態は、基板上の非パターン化デバイス層上にアンダーカット低減材料を含むプライマー層を形成し、次いでプライマー層上にエッチングレジスト材料のパターン層を形成することによって、エッチングマスクを基板上に形成することを企図する。本開示のその他の例示的な実施形態は、アンダーカット低減材料を含む分離層、例えばプライマー層を形成する必要なしに、非パターン化デバイス層上にアンダーカット低減材料とエッチングレジスト材料との混合物のパターン層を基板上に形成することによって、基板上の非パターン化デバイス層上にエッチングマスクを形成することを企図する。例示的な実施形態では、アンダーカット低減材料を含有するプライマー層が、基板上の非パターン化デバイス層上に形成され、次いでエッチングマスクがプライマー層上に形成されるが、このエッチングマスクは、液体エッチングレジストインクをパターン状にプライマー層上に付着させまたは堆積させ、次いで液体インクを、後続の加工を介して、例えばエッチングレジスト材料の固体パターン層が形成されるようにインクを乾燥しまたはベークすることによりエッチングマスクに変換することによって形成されるが、そのような液体エッチングレジストインクは、プライマー層と相互作用する材料を含んでいてもよい。例えば、液体エッチングレジストインクは、プライマー層と接触すると化学反応を受けて、例えば化学反応を介してプライマー表面でのインクの並進または拡がりを抑制する。他の実施例では、液体エッチングレジストインクは、インクジェットノズルにより送出された液滴の形で表面に付着されてもよく、プライマー表面に接触すると、そのような液滴は間もなく、参照によりそのそれぞれの内容全体が本明細書に組み込まれる国際公開番号ＷＯ２０１６／１９３９７８  Ａ２およびＷＯ２０１６／０２５９４９  Ａ１に記載されるように、プライマー表面でのインクの液滴のさらなる並進または拡がりが大幅に低減されまたは完全に停止するようにその場に有効に固定化されまたは「凝固され（ｆｒｏｚｅｎ）」得る。例示的な実施形態では、例えばエッチングレジストインクとプライマー層との間の相互作用から得られる化学反応を介した、プライマー表面でのエッチングレジストインクの拡がりの抑制は、パターン化される層の上でのマスクパターンの正確な堆積に寄与し得る。
【００１９】
例示的な実施形態では、プライマー層は、基板上の非パターン化デバイス層上に形成され、エッチングマスクは、液体エッチングレジストインクをパターン状にプライマー層上に送出し次いで液体インクを後続の加工を介して、例えば後続のエッチングに対して耐性のある固体パターン層が形成されるようにインクを乾燥しまたはベークすることにより、エッチングマスクに変換することによって、プライマー層上に形成される。例示的な実施形態では、プライマー層は第１の反応性成分を含み、液体エッチングレジストインクは第２の反応性成分を含み、エッチングレジストインクがプライマー層に接触すると、第１および第２の反応性成分が反応して、インクをその場に有効に固定化しまたは「凝固」することにより、プライマー表面でのインクのさらなる並進または拡がりが大幅に低減しまたは完全に停止するようにする。例示的な実施形態では、プライマー層は第３の反応性成分を含み、液体エッチングレジストインクは第４の反応性成分を含み、第３および第４の反応性成分の反応は、エッチングレジストインク中に比較的不溶性の、および非パターン化デバイス層を引き続きエッチングするのに使用されるエッチング溶液に比較的不溶性の（比較的不溶性とは、本明細書では、第４の反応性成分に対して定義される）、エッチングマスク材料を生成する。そのように形成されたエッチングマスク材料を、本明細書では２成分材料または２成分反応生成物と呼ぶ。様々な実施形態では、エッチングマスクを構成する２成分材料を形成するのに質量の大部分を提供する反応性成分を、エッチングレジスト成分または同じことであるがエッチング抵抗成分と呼び、一方、その他の反応性成分を、固着成分、または同じことであるが固着反応性成分もしくは固着組成物と呼ぶ。例示的な実施形態では、エッチングレジスト成分は、多数の材料を含む。例示的な実施形態では、固着成分は多数の材料を含む。例示的な実施形態では、エッチングレジストインクは水性インクであり、２成分材料は、水に比較的不溶性である。例示的な実施形態では、エッチング溶液は酸性エッチング溶液であり、例えば限定するものではないが塩化銅と過酸化水素との混合物である。例示的な実施形態では、第１、第２、第３、または第４の成分の１つまたは複数は、多数の材料を含む。例示的な実施形態では、第１および第３の成分が同じである。例示的な実施形態では、第２および第４の成分が同じである。例示的な実施形態では、２成分材料を生成する反応は、エッチングレジストインクの液滴をプライマー層上に固定化する反応と同じである。例示的な実施形態では、プライマー層は、アンダーカット防止材料を含む。例示的な実施形態では、プライマーの反応性成分（例えば、上述の第１または第３の反応性成分）は、アンダーカット防止材料を含む。例示的な実施形態では、エッチングレジストインクの反応性成分（例えば、上述の第２または第４の反応性成分）は、アンダーカット防止材料を含む。例示的な実施形態では、エッチングレジストインクはアンダーカット防止材料を含む。
【００２０】
例示的な実施形態では、プライマーまたはエッチングレジストインクの少なくとも１種が、多価および／またはポリカチオン基および／または多価無機カチオンを含んでいてもよい。例示的な実施形態では、プライマーまたはエッチングレジストインクの少なくとも１種が、ポリアニオン基を含んでいてもよい。例示的な実施形態では、プライマーまたはエッチングレジストインクの少なくとも１種が、反応性アニオン成分を含んでいてもよく、水溶性であってもよい。例示的な実施形態では、そのような反応性アニオン成分が、７．０よりも高いｐＨで、少なくとも１種のアニオン性ポリマー（塩基形態で）を含んでいてもよい。例示的な実施形態では、そのようなアニオン性ポリマーは、それらが溶解塩形態（例えば限定するものではないがナトリウム塩形態）にあるアクリル樹脂およびスチレン・アクリル樹脂、それらが溶解塩形態（例えば限定するものではないがナトリウム塩形態）にあるスルホン樹脂から選択されてもよい。例示的な実施形態では、そのようなアニオン性ポリマーは、アンモニウム形態またはアミン中和形態であってもよい。例示的な実施形態では、そのようなアニオン性ポリマーは、ポリマーエマルジョンまたは分散体の形をとってもよい。様々な実施形態では、２成分材料を生成する反応は、プライマー層上のエッチングレジストインクの粘度の大幅な増大を引き起こし、固定化現象は、実質的にこの粘度の増大から得られる。様々な実施形態では、エッチングレジストインクは、２成分材料を形成する材料質量の大部分を提供する。様々な実施形態では、プライマーは、２成分材料を形成する材料質量の大部分を提供し、そのような場合、プライマー層は、エッチングレジスト成分を含有していてもよいと共にエッチングレジストインクは固着成分を含有していてもよい。様々な実施形態では、プライマー層は、液体プライマーインクのコーティングを非パターン化デバイス層上に設け、次いで引き続き、例えば層を乾燥しまたはベークすることによって、層を加工してプライマー層を形成することにより形成される。様々な実施形態では、そのようなプライマーインクは水性である。様々な実施形態では、プライマー層は、非パターン化デバイス層に対して良好に接着する。様々な実施形態では、プライマー層は、インクジェット印刷、噴霧コーティング、メータリングロッド（ｍｅｔｅｒｅｄ  ｒｏｄ）コーティング、ロールコーティング、浸漬コーティング、または任意のその他の適切な印刷またはコーティング法によって、非パターン化デバイス層上に付着される。様々な実施形態では、プライマー層は、均一（例えば、ブランケット）コーティングであってもよく、またはパターン化されたコーティングであってもよい。
【００２１】
例示的な実施形態では、プライマー層は、少なくとも部分的には非パターン化デバイス層上に表面活性化溶液を付着させることによって形成される。例示的な実施形態では、表面活性化溶液は、銅塩、第２鉄塩、クロム・硫酸、過硫酸塩、亜塩素酸ナトリウム、および過酸化水素の１種または複数を含む。例示的な実施形態では、非パターン化デバイス層が金属層であり、表面活性化溶液が、金属層の表面に付着される。例示的な実施形態では、表面活性化溶液は、所定の時間にわたり付着されてもよく、次いで、例えば限定するものではないが１０秒、２０秒、３０秒、６０秒間、またはそれよりも長い時間にわたって洗い落とされてもよい。例示的な実施形態では、表面活性化溶液は、表面活性化溶液が入っている浴に、表面を浸漬することによって付着されてもよい。例示的な実施形態では、表面活性化溶液は、表面活性化溶液を表面に噴霧することによって、または任意のその他の適切な方法によって、付着されてもよい。例示的な実施形態では、表面活性化溶液は、洗浄流体、例えば限定するものではないがアルコール溶液、エタノール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、およびアセトンを使用して表面から洗い落とされる。表面が銅層の、例えばＰＣＢの表面である、例示的な実施形態では、ＣｕＣｌ２（または任意の２価の銅塩）の表面活性化水溶液が０．５から１．０重量パーセント濃度で利用され、プライマー層は、少なくとも部分的には、表面活性化溶液が入っている浴に銅表面を３０秒間浸漬することによって形成される。表面が銅層の、例えばＰＣＢの表面である例示的な実施形態では、Ｎａ２Ｓ２Ｏ８（または任意の過硫酸塩）の表面活性化水溶液が０．５から１．０重量パーセント濃度で利用され、プライマー層は、少なくとも部分的には、表面活性化溶液が入っている浴に銅表面を３０秒間浸漬することによって形成される。表面が銅層の、例えばＰＣＢの表面である、例示的な実施形態では、Ｈ２Ｏ２の表面活性化水溶液が１０重量パーセント濃度で利用され、プライマー層は、少なくとも部分的には、表面活性化溶液が入っている浴に銅表面を３０秒間浸漬することによって形成される。表面が銅層の、例えばＰＣＢの表面である、例示的な実施形態では、ＦｅＣｌ３の表面活性化水溶液が２０重量パーセント濃度で利用され、プライマー層は、少なくとも部分的には、表面活性化溶液が入っている浴に銅表面を１０秒間浸漬することによって形成される。表面が銅層の、例えばＰＣＢの表面である、例示的な実施形態では、ＨＣｒＯ４／Ｈ２ＳＯ４の表面活性化水溶液が５重量パーセント濃度で利用され、プライマー層は、少なくとも部分的には、表面活性化溶液が入っている浴に銅表面を３０秒間浸漬することによって形成される。表面が銅層の、例えばＰＣＢの表面である、例示的な実施形態では、ＮａＣｌＯ２の表面活性化水溶液が５重量パーセント濃度で利用され、プライマー層は、少なくとも部分的には、表面活性化溶液が入っている浴に銅表面を６０秒間浸漬することによって形成される。
【００２２】
インクジェットプリンターを使用してエッチングレジストインクをプライマー層上に印刷する例示的な実施形態では、基板は、ほぼ「室」温であってもよく、例えば２０℃から３０℃の範囲であってもよく、または高温で、例えば１００℃程度の高さであってもよい。例示的な実施形態では、２成分エッチングマスクは少なくとも０．０１ｕｍの厚さを有していてもよい。例示的な実施形態では、２成分エッチングマスクは、１２ｕｍ未満の厚さを有していてもよい。
【００２３】
本開示の例示的な実施形態では、プライマー層は基板上に堆積され、エッチングマスクインクがその後、インクジェット印刷を使用してプライマー層上に堆積され、次いでベークされてエッチングマスク層を形成する。プライマー層に接触して間もなく、エッチングマスクインクの液滴とプライマー層とが相互作用し、プライマー層中の第１の反応性成分とエッチングマスクインク中の第２の反応性成分との間の化学反応の結果、さらなる拡がりおよび／または並進が大幅に低減されまたは排除されるようにインクの液滴が有効に固定化されまたは「凝固」する。さらに、エッチングマスクインクの１種または複数の成分は、プライマー層の１種または複数の成分との反応を受けて、エッチングマスクインクに比較的不溶性の、および一緒にエッチングマスクが使用されることになるエッチング溶液に比較的不溶性の、２成分エッチングマスク材料を形成する（比較的不溶性とは、本明細書では、２成分エッチングマスク材料が形成されるように反応するエッチングマスクインクに対して定義される）。例えば、エッチングマスクインクは水性であってもよく、そのような反応から得られるエッチングマスク材料は水に不溶性であり、エッチング溶液は酸性エッチング溶液であってもよく、そのような反応から得られるエッチングマスク材料は酸性エッチング溶液に不溶性である。
【００２４】
例示的な実施形態では、防食材料などのアンダーカット防止材料と共に銅層などの非パターン化デバイス層をコーティングすることは、デバイス層材料が湿式エッチングされないようにエッチングマスクを使用する任意のプロセスに適用可能である。銅の代わりのその他の金属層は、限定するものではないが例えばアルミニウム、ステンレス鋼、金、および金属合金も含めて、例示的な実施形態で使用してもよい。本開示の例示的な実施形態は、例えば積層、スロットダイコーティング、またはスピンコーティングを介して、非パターン化デバイス層にフォトレジスト層を付着させる前に、プライマー層の形でアンダーカット低減材料を導入することを含み、この層はその後、フォトマスクを通した、選択された波長の光、例えばＵＶ光への曝露を介して、または直接レーザー撮像を介して、パターン化される。
【００２５】
化学エッチングプロセス中のアンダーカット低減材料の動作は、パターン化プロセスから得られるデバイス層特徴のアンダーカットの出現を軽減させ（例えば、低減させ、排除し）得る。このように、化学エッチングプロセスを行った後、アンダーカット低減材料なしで形成されたデバイス層と比較してより垂直でありかつそれほど勾配のない側壁を持つデバイス層特徴が、アンダーカットが低減されまたは排除されたことに起因して形成され得る。電流または電気信号を送る機能を有する導電性材料を含むパターン化デバイス層に付着された場合、本開示の様々な実施形態は、そのように形成された電気回路の性能全体を高めることができ、個々の導電性特徴の全導電率を改善し、周波数応答を高めることができ、より高い密度と、より薄い特徴および特徴間のより狭い空間の両方とを備えるパターンを製造することが可能になる。類似の利益も、光学または絶縁パターン化特徴など、非金属材料のパターン化デバイス層を使用して、構成要素に誘導され得る。
【００２６】
従来の湿式エッチングプロセス中、液体エッチャントは、エッチングマスクにより覆われていないような領域でエッチングされるデバイス層材料の厚みを通して下に進むにつれ（例えば、基板に向かう方向に）、液体エッチャントは、エッチングマスクにより覆われたデバイス層材料のそのような部分の側方表面（側壁）に向かって側方にも進むと考えられる。エッチング深さが増大するにつれ、側壁のより多くが側方エッチングに曝露され、したがってエッチングマスクに最も近い側壁の部分は、基板に最も近い側壁の部分よりも長期間にわたって液体エッチャントに曝露されるようになり、それに相応して増大した側方エッチングに供されるようになり、したがって、得られるパターン化デバイス層特徴の側壁にはアンダーカット形状が与えられる。言い換えれば、デバイス層材料の部分を除去するようエッチャントがデバイス層材料と反応する時間は、基板からの距離と共に長くなる。いかなる特定の理論にも拘泥するものではないが、従来の湿式エッチングプロセスでは、エッチングマスクの意図がそれらの領域でのデバイス層材料の除去を防止することであるにも関わらず、浸漬によって実施されようともあるいはエッチャントを噴射させまたは噴霧させることによって実施されようとも、エッチャントと、基板からさらに得られるデバイス層材料の部分との間の追加の反応時間は、エッチングマスク特徴の直下にありかつ近接するデバイス層材料の領域で側方内向きにデバイス層材料の浸食（除去）をもたらすと考えられる。この現象のさらなる説明および図示を、図４Ｂ〜５Ｃに関連して以下に提示する。
【００２７】
本開示による様々な例示的な実施形態で論じるように、エッチャントと、パターン化デバイス層特徴の側方表面に、または同じことであるが側壁に対応するデバイス層材料の部分との間の反応は、湿式エッチングプロセス中に軽減され（例えば、低減され、防止され、阻害され）、それによって、側方表面のアンダーカット形状の形成が軽減される。
【００２８】
図１Ａ〜５Ｃは全て、様々な従来のプロセスによる、基板上にパターン化デバイス層を形成するための、または同じことであるが基板上にパターン化デバイス層特徴を形成するための、デバイスの加工の様々な段階を示す。例示的な実施形態では、デバイスは、製造されているプロセス中のＰＣＢであり、デバイス層材料は電気導電性材料である。しかし当業者なら、ＰＣＢへの言及は非限定的でありかつ単なる例示であり、上記にて言及された様々な電子および光学部品などの様々な適用例が本開示の範囲内に包含されることを理解しよう。次に図１Ａ〜１Ｄを参照すると、１つの従来のプロセスによる、パターン化デバイス層特徴が形成されるように加工を受けたデバイス１００の様々な図が示されている。図１Ａは、基板１０２を含みかつ非パターン化デバイス層１０４が基板１０２上に配置されている、デバイス１００の平面図および側面図である。
【００２９】
基板１０２は、それ自体が多数の層を含み、例えば限定するものではないが１つまたは複数の非パターン化またはパターン化デバイス層を含む。例えば、非パターン化デバイス層１０４は基板１０２の片面（例えば、図の向きで「上面」）に示されているが、本開示はデバイス１００の「両面」加工も企図し、例えば基板１０２は、基板１０２の反対側（例えば、「底面」）を含むように据えられた第２の非パターン化デバイス層を含む。例示的な実施形態では、そのような「底面」側の非パターン化デバイス層は、「上面」側の非パターン化デバイス層１０４に類似したパターン化プロセスに供され、そのような「底面」側パターン化は、全体としてまたは部分的に、非パターン化デバイス層１０４の「上面」側パターン化の前、後、またはその間に行われる。例示的な実施形態では、基板１０２は、１つまたは複数の例示的な実施形態により加工された、例えば限定するものではないが非パターン化デバイス層１０４を加工するのに使用されたものと類似の手法で、１つまたは複数のパターン化デバイス層を含んでいてもよい。
【００３０】
１つの例示的な実施形態では、デバイス１００は製造プロセス中のＰＣＢであり、非パターン化デバイス層１０４は電気導電性材料を含み、それによって層は非パターン化電気導電性デバイス層になり、基板１０２は、「上部」電気絶縁表面および「底部」電気絶縁表面を提供するよう構成された１つまたは複数の電気絶縁材料の層を含み、非パターン化電気導電性デバイス層１０４は、「上部」電気絶縁表面に隣接するように据えられる。第２の非パターン化電気導電性デバイス層は、基板１０２に組み込まれ、「底部」電気絶縁表面に隣接するように据えられ（そのような「底面」電気絶縁表面は基板１０２内にあり、図１には示されていない）、基板１０２の「底部」表面、即ち非パターン化デバイス層１０４に隣接する表面に対して基板１０２の反対側にある表面は、第２の非パターン化電気導電性デバイス層の表面である。
【００３１】
１つの例示的な実施形態では、デバイス１００は、製造されるプロセスでのＰＣＢであり、基板１０２は、基板１０２と非パターン化デバイス層１０４との界面の少なくとも部分を含む領域上に電気絶縁表面を有する。１つの例示的な実施形態では、基板１０２は、例えば限定するものではないがエポキシ樹脂またはその他の材料により結合されたガラス繊維を含む複合体材料など、電気絶縁材料の層を含んでいてもよい。そのような電気絶縁材料は、例えば、約０．００１インチから約０．０５インチの範囲の厚さを有していてもよい。１つの例示的な実施形態では、基板１０２は、電気絶縁材料および電気導電性材料が交互に配された多数の層を含んでいてもよく、少なくとも２つの電気絶縁層をさらに含んでいてもよく、各層は、エポキシ樹脂またはその他の材料により結合されたガラス繊維を含み、０．００１インチから０．０５インチの厚さを有し、例えば１つの「コア」層と、含浸前結合シート（「プリプレグ」と呼んでもよい）を含む１つの層とを含み、少なくとも１つのパターン化電気導電性層は電気絶縁層間に据えられ、非パターン化デバイス層１０４と整合する基板１０２の「上」面は、少なくとも２つの電気絶縁層の１つの表面である。例示的な実施形態では、プリプレグは、ＦＲ４グレードのエポキシ積層シートを含む。例示的な実施形態では、コア層は、ＦＲ４グレードのエポキシ積層シートを含む。
【００３２】
非パターン化デバイス層１０４は、例えば、限定するものではないが銅、アルミニウム、銀、金、または当業者に馴染みのあるその他の導電性材料を含む金属または金属合金などの、導電性材料の層を含み得る。例示的な実施形態では、非パターン化デバイス層１０４は、基板１０２上に積層された銅箔であり、基板１０２と非パターン化デバイス層１０４との界面は電気的に絶縁されており；しかし、その他の導電性材料は、本開示の範囲内にあると見なされる。
【００３３】
次に図１Ｂを参照すると、加工の次の段階において、非パターン化デバイス層１０４の露出表面１１０上に、エッチングマスク１０６が形成される。エッチングマスク１０６は、図１Ｂに示されるように、パターン化デバイス層の線が加工後にデバイス１００上に望まれる場合に対応する線など、所望のパターン１０８に形成され得る。言い換えれば、エッチングマスク１０６は、パターン化デバイス層特徴がデバイス１００に望まれる場合に対応する場所で、非パターン化デバイス層１０４上に堆積されたエッチングレジスト材料を含み得る。エッチングマスク１０６は、例えばポリマー、酸化物、窒化物、またはその他の材料などの、材料を含み得る。１つの例示的な実施形態では、エッチングマスク材料は、ネガ型フォトレジスト材料、例えば限定するものではないがＭｉｃｒｏＣｈｅｍ  Ｃｏｒｐ．、２００  Ｆｌａｎｄｅｒｓ  Ｒｏａｄ、Ｗｅｓｔｂｏｒｏｕｇｈ、ＭＡ  ０１５８１  ＵＳＡにより供給されるＳＵ−８シリーズのフォトレジストの１つを使用して形成されるポリマーである。１つの例示的な実施形態では、エッチングマスク材料は、ポジ型フォトレジスト材料、例えば限定するものではないがｍｉｃｒｏ  ｒｅｓｉｓｔ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ＧｍｂＨ．、Ｋｏｐｅｎｉｃｋｅｒ  Ｓｔｒ．  ３２５、１２５５５  Ｂｅｒｌｉｎ、ＤＥにより供給されるｍａ−Ｐ  １２００シリーズのフォトレジストの１つを使用して形成されるポリマーである。エッチングマスク１０６は、シルクスクリーン印刷、インクジェット印刷、フォトリソグラフィ、グラビア印刷、スタンピング、写真凸版、またはその他の方法などの方法によって、非パターン化デバイス層１０４の表面上でパターン化され得る。エッチングマスク１０６を非パターン化デバイス層１０４の表面１１０に付着させた後、デバイス１００を、エッチングマスク１０６により保護されていないような領域から非パターン化デバイス層１０４の材料を除去する化学エッチャントなどのエッチャントに曝露し、その結果、図１Ｃにより示されるようにパターン化デバイス層１１４が形成される。そのような化学エッチャントは、非パターン化デバイス層１０４の材料に対して腐食作用を発揮する化合物を含み得る。例示的な実施形態では、非パターン化デバイス層１０４が電気導電性層であり、そのような化学エッチャントは、限定するものではないが過硫酸アンモニウム、塩化第２鉄、または非パターン化デバイス層１０４の材料に対して腐食作用を発揮するその他の化合物を含み得る。一実施形態では、非パターン化電気導電性デバイス層１０４が銅を含み、使用されるエッチャントは塩化銅（ＣｕＣｌ２）である。当業者は、非パターン化デバイス層１０４の材料の除去に適切な様々な化学エッチャントに馴染みがある。
【００３４】
引き続き図１Ｃを参照すると、非パターン化デバイス層１０４がエッチャントに曝露されたとき、エッチャントは、曝露された上面１１０から開始して非パターン化デバイス層１０４の材料を溶解する（例えば、腐食させる）。非パターン化デバイス層１０４の材料が除去されるにつれ、エッチャントは、エッチングマスク１０６の下の非パターン化デバイス層１０４の材料の部分も除去する可能性があり、真っ直ぐではない非垂直側壁１１２をもたらす。例えば、図１Ｃに示されるように、図１Ａ〜１Ｄに示されるプロセスにより生成されたデバイス１００では、エッチングマスク１０６のパターン１０８により生成されたパターン化デバイス層１１４の特徴の側壁１１２は、テーパー形状、例えばパターン化デバイス層１１４とエッチングマスク１０６との間の界面での幅Ｗ１の第１の特徴から、基板１０２とパターン化デバイス層１１４との間の界面での、第１の特徴の幅Ｗ１よりも広い幅Ｗ２の第２の特徴に至る、テーパー形状を示し得る。図１Ｄは、エッチングマスク１０６が除去された後のデバイス１００を示し、パターン化デバイス層１１４が露出している。パターン化デバイス層１１４の特徴の側壁１１２によって図１Ｄに示されるテーパー形状は、「アンダーカット」された側壁の１つの例示であり、以下に図４Ａ〜４Ｃに関連してさらに詳細に論じることになる。アンダーカットされた側壁のその他の形状および配置構成が生じてもよく、実質的に真っ直ぐではなくかつそれらが形成される基板の表面に実質的に垂直に延びていない側壁を含み得る。
【００３５】
次に図２Ａ〜２Ｃを参照すると、導電性ラインのパターン２０８を有するエッチングマスク２０６を形成する方法が、示されている。基板２０２および非パターン化デバイス層２０４を有するデバイス２００は、非パターン化デバイス層２０４の全領域が、非パターン化エッチングレジスト層２１６で覆われている（即ち、ブランケットコーティングされている）。次いで非パターン化エッチングレジスト層２１６を、あるパターンで光（例えば、ＵＶ光）に曝露して、曝露された領域が後続の現像プロセスでの除去を比較的受け難くなるようにし（いわゆるネガ型加工）、または曝露された領域が後続の現像プロセスでの除去を比較的より受け易くなるようにする（いわゆるポジ型加工）。そのようなパターン通りに使用される露光は、例えば、いわゆるフォトリソグラフィ加工におけるようにフォトマスクを通して光を照らすことにより、またはエッチングレジスト層２１６に例えばレーザー光線の形で集束光の一連のパルスもしくはスキャンを送り出すことにより、時間の関数としてあるパターンで、いわゆる直接描画加工で実現され得る。現像プロセスは、パターン通りの露光に対応させて、非パターン化エッチングレジスト層２１６の材料を除去し、その結果、図２Ｃに示されるようなパターン２０８を有するパターン化エッチングマスク２０６が得られる。現像プロセスは、デバイス２００を、非パターン化エッチングマスク層２１６の材料を溶解しまたは腐食させる液体現像剤に浸すことを含んでいてもよく、例えば限定するものではないが、ネガ型プロセスの場合には比較的除去をより受け易くなり、現像剤液体は、ＵＶ光に曝露されてこなかった非パターン化エッチングレジスト層２１６の材料を溶解してもよく、ポジ型プロセスの場合には、現像剤液体は、ＵＶ光に曝露されてきた非パターン化エッチングレジスト層の材料を溶解し得る。次いでエッチングマスク２０６によって保護されていない非パターン化デバイス層２０４の部分の除去は、図１Ｄに関連して上記にて論じたように進行し、その結果、パターン２０８の特徴を有しかつアンダーカットを示す、パターン化デバイス層を備えたデバイス２００が得られる。
【００３６】
あるいはエッチングマスクは、所望のパターンで、非パターン化デバイス層上に直接堆積され得るが、図２Ａ〜２Ｃの実施形態におけるように非パターン化エッチングレジスト層をパターン化する中間ステップはない。例えば、次に図３Ａおよび３Ｂを参照すると、エッチングマスク３０６は、得られるデバイス上にパターン化デバイス層の特徴が望まれる場所に対応した線の所望のパターン３０８として、デバイス３００の非パターン化デバイス層３０４上に直接形成され得る。エッチングマスク３０６は、例えばインクジェット印刷、積層、スクリーン印刷、グラビア印刷、スタンピング、またはその他の方法によって、非パターン化デバイス層３０４上に所望のパターン３０８で堆積され得る。１つの例示的な実施形態では、エッチングマスク３０６は、インクジェット印刷を使用して、非パターン化デバイス層３０４上に形成され、複数のノズルを有するインクジェットプリントヘッドは、液体エッチングレジストインクの液滴をデバイス３００上に排出して、パターン３０８に対応させて液体エッチングレジストインクのコーティングを形成するようにし、そのような液体エッチングレジストインクのコーティングは、引き続き、液体コーティングがエッチングマスク３０６に変換されるように加工される。１つの例示的なさらなる実施形態では、液体エッチングレジストインクの加工は、液体コーティングから固体エッチングマスク３０６が形成されるように、デバイスを乾燥および／またはベークすることを含む。１つの例示的な実施形態では、エッチングマスク３０６は、複数のノズルを含む１つまたは複数のプリントヘッド、基板を保持する基板支持体、複数のノズルおよび基板を相対的に移動させるためのステージ、基板とノズルとの相対位置を制御するための運動制御システム、ならびにノズルの始動を制御するためのノズル制御システムであって液滴を所望のパターンで基板上に送出するようになされたものを含む、インクジェットプリンターを使用して、非パターン化デバイス層３０４上に形成される。本開示では、液体コーティングを堆積するのにインクジェット印刷が利用される任意の実施形態において、本明細書に記述されるようなインクジェット印刷システムが使用され得ることが企図される。
【００３７】
図４Ａ〜４Ｃは、デバイス４００から、非パターン化デバイス層４０４から材料を除去するための従来のプロセスを示し、アンダーカットを引き起こす湿式エッチングプロセス中に生ずると考えられるものを示す。図４Ａでは、非パターン化デバイス層４０４は、パターン４０８に対応したエッチングマスク４０６によって覆われている。次いでデバイス４００は、化学エッチャント４１８に曝露される。図４Ｂの例示的な実施形態では、曝露は、エッチャント４１８に浸漬することによって行われる。エッチャント４１８は、部分的にパターン化デバイス層４０５が創出されるように、非パターン化デバイス層４０４（図４Ａから）から材料を除去する。例えば、図４Ｂの実施形態では、エッチャント４１８は、槽４２０内に入っている液体、例えば限定するものではないが溶液を含み、エッチングマスク４０６（図４Ｂ）を備えたデバイス４００が、図４Ｂに示されるようにエッチャント４１８に浸漬される。非パターン化導電性層４０４の上面４１０（図４Ａ）の露出部分がエッチング除去され、側壁４１２が形成され始めると、側壁４１２はエッチャント４１８に曝露され、エッチャント４１８が材料を側壁４１２から除去し、図４Ｃに示されるパターン化デバイス層４１４の特徴のテーパー状のアンダーカット形状がもたらされる。別の言い方をすれば、全方向に一様に作用し得るエッチャント４１８は、非パターン化デバイス層４０４の上面４１０がエッチング除去されるや否や、エッチングマスク４０６の下で側方に、デバイス層を含む材料を侵襲する（デバイス層が、その非パターン化状態、即ち４０４、部分的にパターン化された状態、即ち４０５、またはパターン化状態、即ち、４１４にあってもなくても）。エッチャント４１８により除去されるデバイス層の材料の量は、デバイス層の材料がエッチャント４１８に曝露される時間の長さに依存し得る。したがって、エッチャント４１８が、部分的にパターン化されたデバイス層４０５の厚みを経て進行するにつれ（即ち、基板４０２の平面に対して垂直方向）、エッチングマスク４０６により近い側壁４１２の部分が、基板４０２により近い側壁４１２の部分よりも長い期間にわたりエッチャント４１８に曝露され、それによってエッチングプロセスは、図４Ｃに示されるテーパー状の（即ち、アンダーカット）形状を側壁４１２に与える。言い換えれば、エッチャントがデバイス層の材料と反応してそのような材料をデバイス層から除去する時間は、基板からの距離と共に長くなる。したがって、いかなる特定の理論にも拘泥するものではないが、基板から離れたようなデバイス層の部分でのエッチャントと材料との間の追加の反応時間は、エッチングマスクの意図がそれらの領域でのデバイス層の材料の除去を防止することであるにも関わらず、エッチングマスクの直下でかつ近接して、デバイス層の領域で側方内向きに、デバイス層からの材料の浸食（除去）をもたらすと考えられる。
【００３８】
次に図５Ａ〜５Ｃを参照すると、別の従来のプロセスの実施形態が示されている。図５Ａ〜５Ｃのプロセスは、図４Ａ〜４Ｃに関連して記述されたものに類似しており、図５Ａに示されるように、エッチングマスク５０６をデバイス５００の非パターン化デバイス層５０４上に形成することを含む。図４Ｂに関連して上記にて示されるように、エッチャント５１８中にデバイス５００を浸漬するのではなく、図５Ｂに示されるように、槽５２０内に在ってもよいデバイス５００に衝突する噴流５２２としてエッチャント５１８を導入する。過剰なエッチャント５１８は、再循環させるためにまたはその他の加工のために、槽５２０のドレイン５２４に流入することができまたはその他の手法で収集することができる。エッチャント５１８は全方向に作用するので、テーパーまたはアンダーカットは、図５Ｃに示されるように、得られるパターン化デバイス層５１４の特徴の側壁５１２上に形成される。
【００３９】
上記にて論じたように、パターン化デバイス層の特徴のアンダーカット側壁がデバイス上に形成されることにより、形成され得る特徴のサイズおよび形状に様々な制約が導入される。例えば、上記にて論じたように、アンダーカットが形成される傾向は、生成することが可能な最小特徴幅または最小の特徴同士の間隔に制約を課す可能性があり、それによってデバイス上の特徴密度が制限される。様々な適用例では、デバイス上の特徴密度を最大限にすることで、性能が改善される。様々な実施形態では、デバイス層は電気導電性材料を含み、デバイスはＰＣＢであり、アンダーカットの傾向は、最小特徴幅、最小の特徴同士の間隔、および最大特徴密度を制限する可能性がある。
【００４０】
図６Ａ〜１７は、従来の加工中に生じるアンダーカットを軽減する（例えば、低減させまたは排除する）ためのプロセスの様々な実施形態を示す。例えば、次に図６Ａを参照すると、デバイス６００は、基板６０２上に非パターン化デバイス層６０４を有する。非パターン化デバイス層６０４は、当業者に馴染みのあるような、化学気相成長、物理気相成長、積層、スロットダイコーティング、スピンコーティング、インクジェット印刷、スクリーン印刷、ノズル印刷、グラビア印刷、ロッドコーティング、または任意のその他の適切な方法によって基板に付着されてもよい。非パターン化デバイス層６０４は、防食層６２９でコーティングされ、その後、防食層６２９の上にエッチングマスク６２８を形成する。防食層６２９は、当業者に馴染みのあるような、化学気相成長、物理気相成長、積層、スロットダイコーティング、スピンコーティング、インクジェット印刷、スクリーン印刷、ノズル印刷、グラビア印刷、ロッドコーティング、または任意のその他の適切な方法によって基板に付着されてもよい。一部の実施形態では、防食層６２９は「プライマー」層を含み、エッチングマスク６２８は、プライマー層上に、後続の加工、例えば限定するものではないが乾燥またはベークを介してエッチングマスク６２８に変換される液体エッチングレジストインクを堆積することによって形成される。様々な実施形態では前述のように、そのような液体エッチングレジストインクは、インクジェット印刷を介して液滴の形でデバイス６００に送出されてもよく、そのような液滴がプライマー表面と接触することにより急速に（例えば、マイクロ秒程度で）有効にその場に固定化されまたは「凝固される」ような手法で、防食層６２９（そのような場合、プライマー層として機能する）と相互作用することができ、したがって、上記参照により組み込まれる国際公開番号ＷＯ２０１６／１９３９７８  Ａ２およびＷＯ２０１６／０２５９４９  Ａ１でさらに論じられるように、プライマー表面上のインクの液滴のさらなる並進または拡がりは、大幅に低減しまたは完全に停止するようになる。そのような液体エッチングレジストインクはさらに、そのようなプライマー層との相互作用を介して、少なくとも部分的にエッチングレジストマスクを形成する２成分材料を生成し得る。
【００４１】
様々な実施形態では、図６Ａを参照すると、デバイス６００がＰＣＢであり、非パターン化デバイス層６０４は、銅、アルミニウム、金、および／またはその他の金属などの電気導電性材料を含み、非パターン化電気導電性デバイス層６０４に隣接する基板６０２の表面は、電気絶縁性である。
【００４２】
例示的な実施形態では、防食層６２９は、デバイス６００の非パターン化デバイス層６０４の材料を除去するのに使用される化学エッチャントの腐食作用を妨げる、それらの能力に基づいて選択された材料を含んでいてもよい。非限定的な例として、防食層６２９は、限定するものではないがポリマー、有機化合物、例えば１つまたは複数の−イミン基、１つまたは複数の−アミン基、１つまたは複数の−アゾール基、１つまたは複数の−ヒドラジン基、１つまたは複数のアミノ酸を含む有機化合物、シッフ塩基、またはその他の材料を含んでいてもよい。その他の例示的な実施形態では、防食層６２９は、クロメート、モリブデート、テトラボレート、または別の無機化合物などの、無機材料を含んでいてもよい。一部の例示的な実施形態では、防食層６２９は、ポリカチオンおよび／または多価カチオンを含む１つまたは複数の反応性カチオン基などの反応性化合物を含んでいてもよい。カチオン反応性成分は、銅表面などの金属表面に接着することが可能であってもよい。
【００４３】
一部の実施形態では、防食層６２９は、任意の公知の付着方法、例えば限定するものではないが噴霧、スピンコーティング、ノズル印刷、ロッドコーティング、スクリーン印刷、塗抹、インクジェット印刷、または同様のものを使用して、非パターン化デバイス層上に液体防食インクを付着させ、次いで液体コーティングが防食層６２９に変換されるようにデバイス６００を加工することにより形成されてもよい。一部の実施形態では、防食層６２９をプライマー層と呼んでもよく、液体防食インクをプライマーインクと呼んでもよい。液体防食インクは、低または高分子量を有する、例えば線状ポリエチレンイミンまたは分枝状ポリエチレンイミンなどのポリエチレンイミンなどのポリイミンを含み得る溶液を含んでいてもよい。非限定的な例として、分子量は約８００から約２，０００，０００に及び得る。
【００４４】
一部の実施形態では、液体防食インクをインクジェットプリントヘッドを介して噴射可能にするために、液体インクは、プロピレングリコール、ｎ−プロパノール、および湿潤添加剤など（Ｅｖｏｎｉｋ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓにより供給されるＴＥＧＯ  ５００など）の追加の作用物質を含み得る水性溶液であってもよい。
【００４５】
一部の実施形態では、防食材料層６２９の厚さは、約０．０３μｍから約１．１μｍの範囲にあってもよい。一部の実施形態では、方法は、固体コーティングを形成する任意の乾燥方法を使用して、付着したインクを乾燥することを含んでいてもよい。一部の実施形態では、方法は、固体コーティングを形成する任意の乾燥方法を使用して、付着したインクをベークすることを含んでいてもよい。
【００４６】
さらなる非限定的な例として、存在する場合には、防食材料層６２９のカチオン反応性成分は、ポリアミド、例えばポリエチレンイミン、ポリ第４級アミン、長鎖第４級アミン、ポリ第３級アミンを様々なｐＨレベルで、ならびに多価無機カチオン、例えばマグネシウムカチオン、亜鉛カチオン、カルシウムカチオン、銅カチオン、第２鉄カチオン、および第１鉄カチオンを含んでいてもよい。ポリマー成分は、可溶性成分またはエマルジョン形態のいずれかとして配合物中に導入され得る。
【００４７】
防食材料層６２９は、インクジェット印刷、噴霧、メータリングロッドコーティング、ロールコーティング、浸漬コーティング、スピンコーティング、スクリーン印刷、積層、スタンピング、およびその他のものを含むがこれらに限定されない任意の適切な印刷またはコーティング法を使用して、非パターン化デバイス層６０４に付着されてもよい。防食層６２９は、非パターン化デバイス層６０４上に均一に付着されてもよく、またはパターン化デバイス層６３０の所望のパターンを画定するパターン６０８など（図６による）、所望のパターンに付着されてもよい。
【００４８】
図６Ａ〜６Ｄの例示的な実施形態では、防食層６２９が「プライマー」層を含んでいてもよく、エッチングマスク６２８は、後続の加工、例えば限定するものではないが乾燥またはベークを介してエッチングマスク６２８に変換される液体エッチングレジストインクをプライマー層上に堆積することによって形成されてもよい。様々な実施形態では、そのような乾燥は、例えば限定するものではないが７０℃またはそれよりも高い温度でベークすることを含んでいてもよい。様々な実施形態では、前述のように、そのような液体エッチングレジストインクは、インクジェット印刷を介して液滴の形でデバイス６００に送出されてもよく、そのような液滴がプライマー表面と接触することにより急速に（例えば、マイクロ秒程度で）その場に固定化されまたは「凝固され」るような手法でプライマー層と相互作用してもよく、したがって、上記参照により組み込まれる国際公開番号ＷＯ２０１６／１９３９７８  Ａ２およびＷＯ２０１６／０２５９４９  Ａ１でさらに論じられるように、プライマー表面でのインクの液滴のさらなる並進または拡がりが大幅に低減されまたは完全に停止されるようになる。そのような液体エッチングレジストインクは、そのようなプライマー層と、少なくとも部分的にエッチングマスクを形成する２成分材料との相互作用を介してさらに生成され得る。
【００４９】
エッチングマスク６２８、またはそのようなエッチングマスク６２８を作製するのに使用される液体エッチングレジストインク（上述の様々な実施形態による）は、水溶性のポリマー成分を含んでいてもよく、アニオン基を含んでいてもよい。アニオン性ポリマーは、アクリル樹脂およびスチレン−アクリル樹脂であってそれらの溶解塩形態にあるものから選択されてもよい。アニオン性ポリマーは、それらの溶解塩形態にあるスルホン樹脂、例えばナトリウム、アンモニウム−、またはアミン−中和形態にあるものから選択されてもよい。液体エッチングレジストインクを利用する実施形態では、液体インクは、材料の印刷またはその他の堆積品質を改善するために、追加の作用物質を含んでいてもよい。
【００５０】
エッチングマスク６２８、または（上述のある特定の実施形態により）そのようなエッチングマスク６２８を作製するのに使用される液体エッチングレジストインクは、水溶性であってもよい反応性成分を含んでいてもよく、反応性アニオン基を含んでいてもよい。アニオン反応性成分の非限定的な例は、７．０よりも高いｐＨで、少なくとも１種のアニオン性ポリマー（塩基形態にある）を含んでいてもよい。アニオン性ポリマーは、それらの溶解塩形態にあるアクリル樹脂およびスチレン−アクリル樹脂から選択されてもよい。アニオン性ポリマーは、それらの溶解塩形態にあるスルホン樹脂から、例えば限定するものではないがナトリウム塩形態、アンモニウムまたはアミン中和形態、ならびにポリマーエマルジョンまたは分散体の形にあるものから選択されてもよい。ポリマー成分は、可溶性成分またはエマルジョン形態のいずれかとして配合物に導入されてもよい。
【００５１】
図６Ｂを参照すると、防食層６２９およびエッチングマスク６２８がデバイス６００上に直接印刷され得る。１つの例示的な実施形態では、防食層６２９は、対応してパターン化されたデバイス層６３０（図６におけるように）の製作が容易になるように、パターン６０８などの所望のパターンで、非パターン化デバイス層６０４上での印刷を介して形成され得る。防食層６２９は、約５ｎｍから約１００ｎｍに及ぶ、約１００ｎｍもしくはそれよりも薄い、または約１μｍもしくはそれよりも薄い厚さで堆積されてもよい。防食材料層６２９のその他の厚さは、本開示の範囲内で考えられ、特定の適用例に依存し得る。次いでエッチングマスク６２８が、対応してパターン化されたデバイス層６３０（図６におけるように）の製作が容易になるように、パターン６０８などの所望のパターンで、防食材料層６２９上での印刷を介して形成される。エッチングマスク６２８は、例えば、約１μｍから約５μｍに及ぶ、または約５μｍもしくはそれよりも薄い、または約１５μｍもしくはそれよりも薄い厚さを有するように堆積されてもよい。
【００５２】
次いでデバイス６００は、図４Ｂおよび５Ｂに関連して論じられた液体化学エッチャント４１８または５１８などのエッチャントに導入される。防食材料層６２９の存在は、図６Ｃおよび６Ｄに示されるように、パターン化デバイス層６３０の特徴のアンダーカット量の減少に寄与し得る。例えば、パターン化デバイス層６３０の特徴は、防食層６２９に近接して第１の幅Ｗ１を示すことができ、基板６０２に近接して第２の幅Ｗ２を示し得る。一部の例示的な実施形態では、幅Ｗ１とＷ２との間の差が、テーパー状の側壁６３２を示す、パターン化デバイス層６３０の特徴をもたらす（即ち、パターン化デバイス層６３０の特徴は、ある程度のアンダーカットを示し得る）。パターン化デバイス層６３０の特徴によって示されるアンダーカットは、上記にて論じたパターン化デバイス層１１４、４１４（図１Ｄおよび４Ｄ）の特徴によって示されたアンダーカットよりも少なくなる可能性がある。図１０および１１に関連して以下により詳細に論じるように、様々な測定を使用して、アンダーカットの程度を定量化してもよい。
【００５３】
図７Ａ〜７Ｃの例示的な実施形態では、防食層７２９は、基板７０２上に堆積された非パターン化デバイス層７０４の表面上に堆積されたブランケットである。そのようなブランケットコーティングは、限定するものではないが化学気相成長、物理気相成長、積層、インクジェット印刷、噴霧、メータリングロッドコーティング、ロールコーティング、浸漬コーティング、スピンコーティング、スクリーン印刷、ノズル印刷などの方法、またはその他の方法によって行われてもよい。エッチングマスク７２８は、上記の様々な実施形態に関して論じられたパターン７０８などの所望のパターンで、防食層７２９上に形成され得る。方法は、上述の図６Ａ〜６Ｃの実施形態に類似して進行する。例えば、防食層７２９およびエッチングマスク７２８を備えたデバイス７００は、図４Ｂおよび５Ｂに関連して論じられたエッチャント４１８または５１８などのエッチャントに曝露される。図７Ｂに示されるように、デバイス７００は槽７２０内に配置され、エッチャント７１８は、エッチングマスク７２８が配置されるデバイス７００の表面上に噴射される。エッチャント７１８は、非パターン化デバイス層７０４の表面から防食層７２９を除去し、図７Ｂに示されるようにエッチャント７１８により除去される非パターン化デバイス層７０４の材料を露出させて、従来のプロセスにより生成されたパターン化デバイス層１１４、４１４に関連付けられた側壁１１２に比べてアンダーカットの程度の低減を示す側壁７３２を有するパターン化デバイス層７３０を形成し得る。部分的にパターン化されたデバイス層７０５は、エッチングマスクを通して露出した領域から防食層７２９が除去されかつデバイス層そのものの材料の一部がエッチング除去された後の、およびエッチングが十分に進行してパターン化デバイス層７３０が形成される前の、デバイス層の中間状態を反映する。
【００５４】
次に図８Ａ〜８Ｄを参照すると、図７Ａ〜７Ｃの実施形態のプロセスのある部分のより詳細な例示が示される。図８Ａでは、エッチャントの噴流８２２（図７Ｂにおけるエッチャント７１８など）が、基板８０２上の非パターン化デバイス層８０４上に堆積された、防食層８２９の表面とエッチングマスク８２８とに衝突する。防食層８２９は、デバイス層の材料の表面に優先的に接着することができ、エッチャント７１８中で少なくとも部分的に可溶性になる可能性もあり、一方、エッチングレジスト材料８２８は、エッチャント７１８に実質的に不溶性であってもよい。エッチャント７１８の噴流８２２は、図８Ｂに示されるように、エッチングマスクを通して露出された領域で、非パターン化デバイス層８０４から防食層８２９を除去するのに十分な運動エネルギーを含有してもよく、その後、エッチャント７１８は、エッチングレジスト材料８２８に覆われていない非パターン化デバイス層８０４の材料を除去し始め、図８Ｃに示されるように部分的にパターン化されたデバイス層８０５を形成してもよい。図８Ｄは、部分的にパターン化されたデバイス層８０５が十分にエッチングされてパターン化デバイス層８３０が形成された後の、デバイス８００を示す。図８Ｄに示されるように、パターン化デバイス層８３０は、図１Ａ〜５Ｃに関連して記述された従来のプロセスにより生成された側壁よりも、少ないアンダーカットを示す側壁８３２を有する。パターン化デバイス層８３０は、図８Ｄにおいて僅かなアンダーカットと共に示されているが、本開示は、実質的にアンダーカットがない（即ち、実質的に真っ直ぐでありかつ基板８０２の表面に垂直に延びる）パターン化デバイス層（例えば、導電性）特徴を企図する。
【００５５】
次に図９Ａ〜９Ｃを参照すると、デバイス９００上にパターン化デバイス層９３０を形成するためのプロセスの別の実施形態が示されている。基板９０２上に配置された非パターン化デバイス層９０４は、防食層９２９およびエッチングマスク９２８でマスクされる。デバイス９００は、図９Ｂでデバイスがエッチャント９１８中に浸漬されるように、エッチャント９１８と共に槽９２０に導入される。図９Ｃに示されるように、デバイス９００で得られたパターン化デバイス層９３０は、従来のプロセスに関連付けられた導電性特徴１１４（図１Ｄ）によって示されるアンダーカットよりも少ない程度のアンダーカットを示す、側壁９３２を有する。
【００５６】
次に図１０を参照すると、図１Ａ〜５Ｃの従来の方法に関連して論じられたデバイス１００の拡大図が示されている。図１０では、パターン化デバイス層１１４の特徴は、エッチングマスク１０６とパターン化デバイス層１１４との界面と、パターン化デバイス層１１４と基板１０２との界面との間を延びるテーパー状の側壁を示す。パターン化デバイス層特徴１１４は、パターン化デバイス層１１４とエッチングマスク１０６との界面での第１の幅Ｗ１、ならびにパターン化デバイス層１１４と電気絶縁基板１０２との界面での第２の幅Ｗ２を示す。図１０は例示的な目的で描かれており、様々な種類のプロファイルが生じる可能性があるが、一般に、パターン化デバイス層１１４は、エッチングレジスト材料との界面よりも基板との界面においてより広い幅を有する。エッチングマスク１０６は、幅Ｗ２よりも大きい、少ない、または同じである本開示が企図する幅Ｗ３を有することに留意されたい。
【００５７】
次に図１１を参照すると、図６Ａ〜９Ｃに示されるデバイス６００、７００、８００、または９００に類似するデバイス１１００の拡大図が示されている。この例示的な実施形態では、パターン化デバイス層１１３０の特徴は、パターン化デバイス層１１３０と防食層１１２９との間の界面での第１の幅Ｗ１、ならびにパターン化デバイス層１１３０と基板１１０２との間の界面での第２の幅Ｗ２を示す。エッチングマスク１１２８は、幅Ｗ２よりも大きい、少ない、または同じである本開示が企図する幅Ｗ３を有することに留意されたい。
【００５８】
アンダーカットの程度に関する例示的な尺度は、パターン化デバイス層の特徴の最も広い部分と最も狭い部分との幅の差と、パターン化デバイス層の特徴の高さとの比である、エッチファクターＦである。したがって、エッチファクターＦは、Ｈ／Ｘ（式中、Ｈは線の高さ（Ｈ）であり、Ｘは（Ｗ２−Ｗ１）／２、即ち、基部の幅（Ｗ２）と上部の幅（Ｗ１）との差を２で割ったものに等しい）と定義される。図１１は、ＨとＸとの関係を図式的に実証する。本開示のパターン化デバイス層の特徴のエッチファクターＦの例示的な値を、実施例１〜３により以下に論じる。非限定的な例として、本開示の様々な例示的な実施形態により製造されたデバイスに関連付けられたデバイス層の特徴は、２よりも大きい、５よりも大きい、７よりも大きい、またはそれよりも大きい、例えば１０よりも大きい、２０よりも大きいなどのエッチファクターＦを示し得る。さらなる実施例では、垂直線に近付く（即ち、アンダーカットを示さない）側壁を備えた導電性特徴のエッチファクターＦは、Ｘの値がゼロに近付くにつれ無限大に近付くと考えられる。Ｈ、Ｗ１、およびＷ２の測定は、表面プロファイル、断面、および膜厚を測定する様々な顕微鏡技法、例えば限定するものではないが表面形状測定法、走査型電子顕微鏡法、偏光解析法、および共焦点顕微鏡法を使用して行われてもよい。
【００５９】
特定の理論に拘泥するものではないが、本発明者らは、エッチングプロセス中に防食材料層の部分が層から解離しエッチングマスクの下でデバイス層の側壁に接着しかつ／または吸着されて、アンダーカットが軽減されるようになると考える。図１２Ａおよび１２Ｂは、この現象を示す。
【００６０】
図１２Ａは、本開示の様々な例示的な実施形態による、パターン化プロセスにおける中間加工ステップ中のデバイス１２００の断面図を示す。図示されるように、基板１２０２上の部分的にパターン化されたデバイス層１２０５は、エッチングプロセスを受けている。図１２Ｂは、部分的にパターン化されたデバイス層１２０５の側壁１２３２と防食層１２２９との間の界面にある、図１２Ａの部分の拡大図を示す。図１２Ｂに示されるように、デバイス１２００がエッチャント１２１８に曝露されると、防食層１２２９を構成する防食材料の部分１２４６は、エッチャント１２１８の動作に起因して、例えば限定するものではないが防食層を部分的に溶解することによって、防食層１２２９から解離し、次いでそのような防食材料は、側壁１２３２上に進行し、接着し、かつ／または吸着されるようになる。別の言い方をすれば、エッチャント１２１８の存在は、エッチングプロセス中、防食層１２２０を構成する防食材料の部分１２４６の、防食材料層１２２９から部分的にパターン化されたデバイス層１２３０の側壁１２３２への移行を容易にし得る。次いで側壁１２３２上の防食材料部分１２４６の存在は、側壁１２３２上でのエッチャント１２１８の腐食動作を阻害し、それによって、得られるパターン化デバイス層１２３０で示されるアンダーカットの量が減少し得る（例えば、低減しまたは排除される）。様々な例示的な実施形態では、少なくとも２つのプロセスがこれらの現象に寄与すると考えられ、その１つのプロセスでは、防食材料はエッチャントにより溶解し、別の同時に起こるプロセスでは、エッチャントに溶解する防食材料が側壁１２３２上に吸着されかつ／または接着する。様々な例示的な実施形態では、第１および第２のプロセスの速さは、得られるアンダーカットの量が減少する（例えば、低減または排除される）ように、エッチングプロセス中に防食材料部分１２４６が形成されかつ維持されるような速さである。
【００６１】
図１２Ｂに示されるように、ある場合には、側壁１２３２に吸着される防食材料１２４６の部分は、ほぼテーパー形状を示し得ると考えられ、その場合、防食材料の接着および／または吸着した層１２４６は、防食材料層１２２９に近接してより大きい厚さを示し、防食材料層１２２９から離れかつ基板に向かう方向で層１２４６に沿って低減する厚さを示す。
【００６２】
図１３Ａ、１３Ｂ、および１３Ｃは、防食材料の粒子１３４８が防食層１３２９から解離し、デバイス１３００の部分的にパターン化されたデバイス層１３０５の側壁１３３２上に接着および／または吸着することが考えられる、プロセスの追加の実施例を示す。図１３Ｂおよび１３Ｃは、防食材料層１３２９と部分的にパターン化されたデバイス層の側壁１３３２との間の界面の拡大図を示す。図１３Ｂに示されるように、防食材料の粒子１３４８は、防食材料層１３０６から解離する。図１３Ｃにおいて、解離した粒子１３４８は、部分的にパターン化されたデバイス層１３０５の側壁１３３２上に接着および／または吸着する。解離した粒子１３４８は、防食材料層１３２９から離れる方向で厚さが一般的に減少するパターンの側壁１３３２に、接着および／または吸着し得る。様々な場合において、解離した粒子１３４８は、実質的に均等なパターン、実質的にランダムなパターン、またはいくつかのその他のパターンで、側壁１３３２に吸着および／または接着し得ると考えられる。側壁１３３２上の粒子１３４８の存在は、エッチャント１３１８の動作を阻害し、エッチングプロセス中に部分的にパターン化されたデバイス層１３０５上に生ずるアンダーカットを軽減し得る（例えば、低減しまたは排除する）。図１２に関して既に述べたように、様々な例示的な実施形態では、少なくとも２つのプロセスがこれらの現象に寄与すると考えられ、その場合１つのプロセスでは、防食材料がエッチャントにより溶解され、別の同時に起こるプロセスでは、エッチャントに溶解した防食材料が側壁１３３２上に吸着および／または接着し、様々な実施形態では、第１および第２のプロセスの速さは、観察されるアンダーカットの量が減少する（例えば、低減しまたは排除される）ように、エッチングプロセス中に防食材料部分１３４６が形成され維持されるような速さである。
【００６３】
図１４は、本開示により、デバイス、例えば限定するものではないが電気または光学部品またはデバイスを形成するためのワークフロー１４００の例示的な実施形態を示すフローチャートである。１４０２で、非パターン化デバイス層は、基板上に調製される。例えば、非パターン化デバイス層、例えば導電性被膜が、基板の電気絶縁表面上に積層されまたはその他の手法で堆積される。１４０４では、防食層を非パターン化デバイス層上に堆積し、防食材料上にエッチングマスクを堆積することなどにより、耐アンダーカットエッチングマスクが形成される。例えば、防食材料を含有する液体プライマーインクを基板上にブランケットコーティングし、次いで乾燥して防食プライマー層を形成し、液体エッチングマスクインクを防食プライマー層上に印刷し、次いで乾燥してエッチングマスクを形成する。一緒に、プライマー層およびエッチングマスクが耐アンダーカットエッチングマスクを形成する。耐アンダーカットエッチングマスクは、上記例示的な実施形態で論じられたように、防食層（例えば、防食層６２９、７２９、８２９、９２９、１１２９、１２２９、または１３２９など）およびエッチングマスク（例えば、エッチングマスク６２８、７２８、８２８、または９２８など）を含んでいてもよい。プライマー層および液体エッチングマスクインクは、上述のように相互作用して２成分材料を形成し得る。プライマー層および液体エッチングマスクインクは、相互作用して、上述のようにプライマー表面にインクを有効に固定化しまたは凝固するようにすることができる。１４０６では、湿式エッチングを行って、エッチングマスクにより覆われていない非パターン化デバイス層の領域（即ち、非パターン化デバイス層の露出部分）を除去する。湿式エッチングは、非パターン化デバイス層の露出部分を除去するのに十分な持続時間にわたり行い、それによって、エッチングマスクにより覆われた特徴に対応したパターン化デバイス層を残すことができる。１４０８では、デバイス上に得られるパターン化デバイス層を露出させるため、エッチングマスクを溶解しそれによって除去するように設計された、剥離流体のストリームにデバイスを浸漬しまたはそのストリームをデバイスに噴霧することなどによって、エッチングマスクを剥離する。様々なさらなる実施形態では、剥離プロセスは、エッチングマスクの下の防食層も除去する。
【００６４】
図１５は、本開示による基板上に、上記１４０４に関連して論じられるような耐アンダーカットエッチングマスクを形成するための、ワークフロー１５００の例示的な実施形態を、より詳細に示すフローチャートである。１５０２では、例えば防食層６２９、７２９、８２９、９２９、１１２９、１２２９、または１３２９などの防食層を、非パターン化デバイス層を備えた基板上に形成する。図１５の実施形態では、防食層は、非パターン化デバイス層の全表面に、ブランケットコーティング（即ち、非パターン化層）として形成される。１５０４では、エッチングマスク６２８、７２８、８２８、または９２８などのエッチングマスクを、ブランケットコーティングで防食層の表面上に形成する。１５０６では、図２Ａ〜２Ｃに関連して上記にて概略的に論じたように、ＵＶ光のパターンになるよう露光することなどによって、エッチングレジスト材料を直接描画露光または光露光する。１５０８では、例えばＵＶ光に曝露されていない（ネガ型プロセスの場合）またはＵＶ光に曝露された（ポジ型プロセスの場合）エッチングレジスト材料を除去することなどにより、エッチングレジスト材料を現像してパターン化エッチングマスクを形成する。
【００６５】
図１６は、本開示による、基板上に耐アンダーカットエッチングマスクを形成するためのワークフロー１６００の別の例示的な実施形態を示すフローチャートである。１６０２では、防食層（例えば、防食層６２９、７２９、８２９、９２９、１１２９、１２２９、または１３２９など）が、非パターン化デバイス層上のブランケットコーティングで、非パターン化デバイス層を備えた基板上に形成される。１６０４では、パターン化エッチングマスク（例えば、エッチングマスク６２８、７２８、８２８、または９２８など）が、非パターン化防食コーティング上に調製される。
【００６６】
図１７は、本開示による、デバイスを形成するワークフロー１７００の別の例示的な実施形態を示すフローチャートである。１７０２では、例えば限定するものではないが銅被膜などの非パターン化デバイス層を、基板の電気絶縁表面上に積層する。１７０４では、防食層（例えば、防食層６２９、７２９、８２９、９２９、１１２９、１２２９、または１３２９など）が、銅被膜上のブランケットコーティングで、形成される。１７０６では、エッチングマスク（例えば、エッチングレジストマスク６２８、７２８、８２８、または９２８など）は、液体エッチングレジストインクを、ブランケットコーティングされた防食材料上に所望のパターンに印刷し、次いで液体を乾燥してエッチングマスクを形成することにより調製される。１７０８では、噴霧型湿式エッチングを行って、エッチングマスク材料により覆われていない銅被膜の領域をエッチングする。１７１０では、エッチングマスクを、銅被膜の残りの部分から剥離して、形成された導電性特徴を露出させる。様々な実施形態では、防食層がプライマー層であり、液体エッチングレジストインクは、インクジェットノズルにより送出される液滴の形で表面に付着させてもよく、プライマー表面と接触することにより、そのような液滴は、例えば限定するものではないがエッチングレジストインクとプライマー層との間の相互作用により誘発された化学反応に起因して間もなく（例えば、マイクロ秒程度で）その場に固定化または「凝固」され、したがって、上述のようにかつ国際公開番号ＷＯ２０１６／１９３９７８  Ａ２およびＷＯ２０１６／０２５９４９  Ａ１に記載されるように、プライマー表面でのインクの液滴のさらなる並進または拡がりが大幅に低減されまたは完全に停止するようになる。様々な実施形態では、プライマー層および液体エッチングマスクインクは、相互作用して２成分エッチングマスク材料を形成する。
【００６７】
図１８は、本開示の実施形態によるデバイスを生成するための装置１８００のブロック図を示す。装置１８００は、筐体１８０２を含んでいてもよい。様々な例示的な実施形態では、筐体１８０２は、加工環境内での周囲粒子濾過、相対湿度の制御、温度の制御、またはその他のプロセス条件の制御をもたらすように構成されてもよい。装置１８００は、第１の基板移送機構１８０４と、第１の基板移送機構１８０４から基板を受容するように構成された基板入力ユニット１８０６とを含んでいてもよい。基板は、図６Ａ〜９Ｃに関連して論じられた、基板６０２、７０２、８０２、または９０２などの非パターン化デバイス層と、非パターン化デバイス層６０４、７０４、８０４、または９０４とを含んでいてもよい。第１の堆積モジュール１８０８は、非パターン化デバイス層上に、図６Ａ〜９Ｃおよび１１〜１３Ｃに関連して論じられた防食層６２９、７２９、８２９、９２９、１１２９、１２２９、または１３２９などの第１の層を堆積するように構成され、この第１の堆積モジュール１８０８は、第１の材料を基板上に堆積する部分と、堆積された第１の材料をさらに加工して、例えば限定するものではないが第１の材料を乾燥し、硬化し、またはその他の手法で加工することによって、防食層を形成するようにする部分とを含んでいてもよい。第２の堆積モジュール１８１２は、図６Ａ〜９Ｄに関連して論じられたエッチングマスク６２８、７２８、８２８、または９２８などのエッチングマスクを、防食材料層上に堆積するように構成される。第２の堆積モジュール１８１２は、第２の材料を基板上に堆積する部分と、堆積された第２の材料をさらに加工して、例えば限定するものではないが第２の材料を乾燥し、硬化し、現像し、光露光し、レーザー直接描画し、またはその他の手法で加工することによって、エッチングマスクが形成されるようにする部分とを含んでいてもよい。装置１８００は、基板を第２の基板移送機構（図示せず）に提供する基板出力ユニット１８２０を含んでいてもよい。第１の基板移送機構１８０４は、基板を、先の加工モジュールまたは装置から装置１８００に移送してもよく、第２の基板移送機構は、基板を次の加工モジュールまたは装置に移送してもよい。
【００６８】
様々な例示的な実施形態では、第１の堆積モジュール１８０８および第２の堆積モジュール１８１２は、インクジェット印刷、噴霧、積層、スピンコーティング、または限定するものではないが上述の堆積方法のいずれかを含む任意のその他の堆積方法などの方法によって、材料を堆積するように構成されてもよい。
【００６９】
一部の例示的な実施形態では、装置は、基板を基板入力ユニット１８０６から受容し、基板を清浄化し、基板を第１の堆積モジュール１８０８に移行させるように構成された、基板清浄化モジュール１８０７を含む。一部の例示的な実施形態では、第１の堆積モジュール１８０８および第２の堆積モジュール１８１２が、単一モジュールであってもよい。一部の例示的な実施形態では、装置１８００は、エッチングマスクによって保護されていない非パターン化デバイス層の材料をエッチングするように構成されたエッチングモジュール１８１６と、基板上の非パターン化デバイス層の材料をエッチングした後にエッチングマスクを基板から除去するように構成された剥離モジュール１８１８とを含む。
【００７０】
図１９は、本開示の別の実施形態による例示的なワークフロー１９００を示す。１９０２では、第１の反応性成分を含むプライマー層が、金属表面、例えば銅箔などの非パターン化デバイス層上に付着される。プライマー層は、上記実施形態に関連付けられた防食層６２９、７２９、８２９、９２９、１１２９、１２２９、または１３２９などの防食層であってもよい。１９０４では、２成分エッチングレジストマスクは、第２の反応性成分を含む第２の組成物を含む液体エッチングレジストインクを、プライマー層上に画像通り印刷することによって調製される。エッチングレジストインクの相互作用から得られた２成分材料は、例えば、上記実施形態に関連して記述された６２８、７２８、８２８、または９２８などのエッチングマスクを含んでいてもよい。第２の組成物は、第１の反応性成分との化学反応を受けることが可能な第２の反応性成分を含んでいてもよい。様々な実施形態では、エッチングレジストインクは、インクジェットノズルにより送出された液滴の形で表面に付着されてもよく、プライマー表面と接触することにより、そのような液滴は間もなく（例えば、マイクロ秒程度）、例えば限定するものではないがエッチングレジストインクとプライマー層との間の相互作用によって誘発される化学反応に起因して、その場に固定化されまたは「凝固され」てもよく、したがって、上述のようにかつ国際公開番号ＷＯ２０１６／１９３９７８  Ａ２およびＷＯ２０１６／０２５９４９  Ａ１に記載されるように、プライマー表面でのインクの液滴のさらなる並進または拡がりが大幅に低減されまたは完全に停止するようになる。１９０６では、プライマー層の非マスク部分（即ち、エッチングマスクによって覆われていないプライマー層の部分）が、エッチングプロセスの前、またはその間に除去される。１９０８では、金属表面の非マスク部分がエッチングされて、上記実施形態に関連して論じられたパターン化デバイス層６３０、７３０、８３０、９３０、１１３０、１２３０、または１３３０などのパターン化デバイス層を形成する。１９１０では、エッチングレジストマスクを除去して、パターン化デバイス層を露出させる。
【実施例】
【００７１】
（実施例１〜３）
下記の比較例は、防食材料を利用しない従来のプロセスと比較して、本開示の実施形態を使用して得られたアンダーカットの低減を実証するために行った。
【００７２】
以下に詳述する実施例２および３では、ポリイミン系作用物質組成物を、Ｅｐｓｏｎスタイラス４９００インクジェットプリンターを使用して、銅厚１／２Ｏｚ（１７μｍ）を有するＦＲ４銅張板の上部に最初に付着させた。次いでエッチングレジストマスクを、ポリイミン層の上部に付着させた。水性エッチングレジスト組成物は、湿潤剤として１０％のプロピレングリコールを、イオン交換として１％（ｗ／ｗ）の２−アミノ−２−メチルプロパノールを、界面活性剤としてＢＹＫにより供給された０．３％（ｗ／ｗ）のＢＹＫ  ３４８を、および着色剤として２％（ｗ／ｗ）のＢａｙｓｃｒｉｐｔ  ＢＡシアンを使用して調製した。エッチングレジスト溶液はさらに、アニオン性エッチングレジストとして２４％のＪｏｎｃｒｙｌ  ８０８５スチレンアクリル樹脂溶液を含んでいた。以下の記述において、％（ｗ／ｗ）は、組成物の重量に対する重量パーセンテージから見た、物質の濃度の尺度である。印刷された試料を８０℃で乾燥した。保護されていない露出ゾーンからの銅を、酸性エッチング溶液を含有するエッチャント浴を使用してエッチング除去した。エッチングレジストマスクは、エッチングされた板を１％（ｗ／ｗ）ＮａＯＨ水溶液に２５℃の温度で浸漬し、その後、ＦＲ４銅板を水で洗浄し、それを２５℃の空気を使用して乾燥することによって、剥離した。実施例１では、下に在る作用物質層を付着せずに、別の試料を調製した。
【００７３】
（実施例１）
エッチングレジストパターンを、Ｅｐｓｏｎスタイラス４９００インクジェットプリンターを使用して、１／２Ｏｚ（１７μｍ）の銅厚で、コーティングされていない銅ＦＲ４板の上面に印刷した。実施例１により作製された銅線試料の断面の顕微鏡写真を示す、図２０を参照する。水性エッチングレジスト組成物は、湿潤剤として１０％のプロピレングリコールを、イオン交換として１％（ｗ／ｗ）の２−アミノ−２−メチルプロパノールを、界面活性剤としてＢＹＫにより供給された０．３％（ｗ／ｗ）のＢＹＫ３４８を、および着色剤として２％（ｗ／ｗ）のＢａｙｓｃｒｉｐｔ  ＢＡシアンを使用して調製した。エッチングレジスト溶液はさらに、アニオン性エッチングレジスト反応性成分として、２４％のＪｏｎｃｒｙｌ  ８０８５スチレンアクリル樹脂溶液を含んでいた。エッチングレジストの乾燥、エッチング、および除去は、上述のように実施した。図２０からわかるように、銅側壁の勾配は比較的高い。形成された導電性特徴の関連ある寸法を測定し、エッチファクターは１．５と計算された。
【００７４】
（実施例２）
エッチングレジストパターンを、ポリイミン系コーティングでコーティングされた銅ＦＲ４板の上面に印刷した。ポリイミン水溶液は、ＢＡＳＦにより供給された１０％（ｗ／ｗ）のＬＵＰＡＳＯＬ  Ｇ１００（分子量５０００を有するポリエチレンイミン）の水溶液、１０％（ｗ／ｗ）のプロピレングリコール、１０％のｎ−プロパノール、およびＥｖｏｎｉｋ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓにより供給されたＴＥＧＯ  ５００を含有する０．３％（ｗ／ｗ）の、混合物として調製した。ポリイミン溶液を、Ｅｐｓｏｎスタイラス４９００インクジェットプリンターを使用して付着させた。ポリイミン系コーティングを室温で乾燥したままにした結果、結晶形成なしに板の全表面を覆う、乾燥厚０．０７５μｍを有する完全に透明で均一なコーティングが得られた。エッチングレジスト組成物を、上記にて詳述したプロセスおよび材料を使用して、コーティングされた銅板上に印刷した。形成された導電性特徴の関連ある寸法を測定し、エッチファクターが２．５と計算された。
【００７５】
（実施例３）
エッチングレジストパターンを、ポリイミン系コーティングでコーティングされた銅ＦＲ４板の上面に印刷した。本開示の実施形態による、実施例３により作製された銅線試料の断面の顕微鏡写真を示す、図２１を参照する。ポリイミン系コーティングを、Ｅｐｓｏｎスタイラス４９００インクジェットプリンターを使用してＦＲ４板の上面にコーティングした。ポリイミン溶液は、ＢＡＳＦにより供給された１０％（ｗ／ｗ）のＬＵＰＡＳＯＬ  ＨＦ（分子量２５，０００を有するポリエチレンイミン）水溶液、１０％（ｗ／ｗ）のプロピレングリコール、１０％のｎ−プロパノール、およびＥｖｏｎｉｋ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓにより供給されたＴＥＧＯ  ５００を含有する０．３％（ｗ／ｗ）の混合物として、調製した。コーティングされたプレートを室温で乾燥したままにした結果、結晶形成なしで全表面を覆う厚さ０．０７５μｍの乾燥層を有する、完全に透明で均一なコーティングが得られた。
【００７６】
エッチングレジスト組成物を、実施例１で詳述したように調製した。マスクされていない銅のエッチング、およびエッチングレジストマスクの除去は、実施例１に関して記述したように実施した。図２１に示されるように、銅線の側壁の勾配は、図２０に示されるアンダーカット排除層なしで調製された試料よりも非常に小さい。形成された導電性特徴の関連ある寸法を測定し、エッチファクターを測定して７．５であることがわかった。
【００７７】
以下の表１は、３つの実施例の結果のいくつかの特徴をまとめる。
【００７８】
【表１−１】
2020501375.tif 000003
【００７９】
下記の比較例は、プライマー層およびインクジェット印刷されたエッチングレジストインクを使用した、エッチングマスクの形成の改善を実証するために行ったものであり、この場合、プライマー層と接触することにより、１つまたは複数の反応がプライマー層の成分とエッチングレジストインクとの間に生じて、２成分エッチングマスク材料が形成され、エッチングレジストインクの液滴が急速に（例えば、マイクロ秒程度）固定化されまたは凝固し、後続のそのような液滴の拡がりおよび／または並進が大幅に低減されるようになる。
（実施例４〜１２）
【００８０】
Ｅｐｓｏｎスタイラス４９００インクジェットプリンターを使用して、例示的なエッチングレジスト組成物（本明細書に記述される第２の組成物）を、厚さ１／２Ｏｚ、１／３Ｏｚ、および１Ｏｚを有するＦＲ４銅張板上に印刷した。ある場合には、Ｅｐｓｏｎスタイラス４９００インクジェットプリンターを使用して、固着組成物（本明細書に記述される第１の組成物）で銅を最初にコーティングして固着層を形成し、その上に、所定のパターンに従いエッチングレジスト組成物を選択的に印刷した。以下の記述において、％（ｗ／ｗ）は、組成物の重量に対する重量パーセンテージから見た、物質の濃度の尺度である。エッチングレジストにより保護されていない−露出ゾーンからの銅を、Ａｍｚａにより供給された［ｐｅｒｎｉｘ  １６６］、Ｂａｕｍｅ度が４２°の強度である塩化第２鉄エッチャント溶液が入っているエッチャント浴を使用してエッチング除去した。エッチングは、Ｗａｌｔｅｒ  Ｌｅｍｍｅｎ  ＧＭＢＨにより供給されたＳｐｒａｙ  Ｄｅｖｅｌｏｐｅｒ  Ｓ３１中で、３５℃の温度で３分間行った。エッチングレジストマスクは、エッチングされた板を２５℃の温度で１％（ｗ／ｗ）のＮａＯＨ水溶液に浸漬し、その後、ＦＲ４銅板を水で洗浄し、２５℃で空気により乾燥することによって剥離した。いくつかの実験では、保護されていない銅をエッチングするための塩化銅溶液を含有する、ＵｎｉｖｅｒｓａｌまたはＳｈｍｉｄｔｈにより製造されたハイパーおよびスーパーエッチングユニットを含む工業用エッチングユニットを使用して、銅板もエッチングした。
【００８１】
（実施例４）
エッチングレジスト組成物を、コーティングされていない銅ＦＲ４板の上面に印刷した（比較データ）。エッチングレジスト組成物（第２の組成物）は、１０％のプロピレングリコール、１％（ｗ／ｗ）の２−アミノ−２−メチルプロパノール、ＢＹＫにより供給された０．３％（ｗ／ｗ）のＢＹＫ  ３４８、および２％（ｗ／ｗ）のＢａｙｓｃｒｉｐｔ  ＢＡシアンで調製した。これらの材料を、アニオン反応性成分として２４％のＪｏｎｃｒｙｌ  ８０８５スチレンアクリル樹脂溶液を含有する水に溶解した。Ｅｐｓｏｎスタイラス４９００インクジェットプリンターを使用して、エッチングレジスト組成物を、１／２Ｏｚの厚さを有するＦＲ４銅張板上に印刷することにより、エッチングレジストマスクを生成した。乾燥エッチングレジストの厚さは５ミクロンであった。
【００８２】
エッチングマスクを目視検査し、印刷パターンは、極めて不十分なエッジ解像力、断線、および線同士の深刻な短絡を伴う非常に不十分な印刷品質であることが実証された。
【００８３】
（実施例５）
エッチングレジスト組成物を、実施例４で詳述したように調製した。プライマーまたは固着組成物は、ＢＡＳＦにより供給された１０％（ｗ／ｗ）のＬＵＰＡＳＯＬ  ＰＲ８５１５の水溶液（カチオン反応性成分としてのポリエチレンイミン）、１０％（ｗ／ｗ）のプロピレングリコール、１０％のｎ−プロパノール、およびＥｖｏｎｉｋ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓにより供給された０．３％（ｗ／ｗ）含有ＴＥＧＯ  ５００（フォーム阻害基板湿潤添加剤）の混合物として調製した。
【００８４】
ＦＲ４銅板を、Ｅｐｓｏｎスタイラス４９００インクジェットプリンターを使用してコーティングした。コーティングされたプレートを室温で乾燥したままにした結果、いかなる結晶形成もなしに、全表面を覆う厚さ０．３μの乾燥層を有する、完全に透明で均一なコーティングが得られた。Ｅｐｓｏｎスタイラス４９００インクジェットプリンターを使用して、エッチングレジスト組成物を、コーティングされた銅板上に印刷し、８０℃で乾燥して、２成分エッチングレジストマスクを生成した。エッチングマスクを目視検査して、実施例４よりも良好な印刷品質が示されたが、それでもより太い線での比較的不十分な印刷品質と、線同士の短絡とが示された。マスクされていない銅のエッチング、およびエッチングレジストマスクの除去は、実施例４で詳述されたように実施した。エッチングプロセス後に生成された配線パターンは、同じ太い線と線同士の短絡とを持つ、エッチングレジストマスクと同一の画像を有していた。ある特定の適用例では、実施例５により示されたような印刷品質が、十分となり得ることに留意すべきである。
【００８５】
（実施例６）
エッチングレジスト組成物を、実施例４で詳述したように調製した。固着組成物は、０．３％（ｗ／ｗ）のＴＥＧＯ５００を、１３％（ｗ／ｗ）の濃ＨＣｌを含有する０．３％（ｗ／ｗ）のＴＥＧＯ  ５００で置き換えたこと以外、実施例５で詳述したように調製した。
【００８６】
ＦＲ４銅板を、実施例５で詳述したように、Ｅｐｓｏｎスタイラス４９００インクジェットプリンターを使用して固着組成物でコーティングし、乾燥後、実施例５で詳述したようにコーティング層を形成した。実施例５と同様に、エッチングレジスト組成物を、コーティングされた銅板上にインクジェット印刷し、８０℃で乾燥して、２成分エッチングレジストマスクを生成した。エッチングレジストパターンは、厚さが２ミリメートルまで減少する十分画定された細い線があり、鋭いエッジがあり、かつ断線のない、高い印刷品質を実証した。マスクされていない銅のエッチング、およびエッチングレジストマスクの除去は、実施例４に詳述したように実施した。エッチングおよび剥離プロセスにより生成された配線パターンは、幅が１５ミクロンまで減少した細い線を持ち、鋭いエッジを持ち、かつ断線のない、十分画定したパターンを実証した。
【００８７】
（実施例７）
２成分反応、エッチングレジスト組成物を、塩酸（ＨＣｌ）を含有する反応性カチオン組成物でコーティングされた銅表面に印刷した。エッチングレジスト組成物は、実施例４で詳述したように調製した。固着組成物は、１０％（ｗ／ｗ）のＳｔｙｌｅｚｅ  Ｗ−の水溶液の混合物として調製した。
【００８８】
２０（２０％のポリマー水溶液としてＩＳＰにより供給された）、０．１％のＢＹＫ  ３４８、および１３％（ｗ／ｗ）の濃ＨＣｌ。
【００８９】
Ｆ４Ｆ銅板を、Ｍａｙｅｒロッドを使用して、固着組成物で覆うことにより、厚さ０．４μの乾燥層を生成した。コーティングされた板を乾燥したままにした結果、結晶形成のない、銅表面全体に完全に透明なコーティングが得られた。実施例５と同様に、エッチングレジスト組成物を、コーティングされた銅板上にインクジェット印刷し、８０℃で乾燥して、２成分エッチングレジストマスクを生成した。
【００９０】
エッチングレジストパターンは、２ミリメートルまで減少した十分画定された細い線があり、鋭いエッジがあり、かつ断線のない、高い印刷品質を実証した。エッチングレジスト組成物により覆われなかった固着層の残留物は、板を水中に２分間、２５℃の温度で浸すことによって洗浄し、８０℃で乾燥した。露出した銅のエッチング、およびエッチングレジストマスクの除去は、実施例４で詳述したように実施した。板上の配線パターンは、鋭いエッジを含有する、幅が２ミルまで減少した、十分画定された細い線があり、かつ断線がないことを実証した。
【００９１】
（実施例８）
２成分反応、塩酸（ＨＣｌ）を含有する反応性カチオン組成物でコーティングされた銅表面に印刷されたエッチングレジスト組成物。エッチングレジスト組成物を、実施例４で詳述したように調製した。
【００９２】
固着組成物は、１０％（ｗ／ｗ）のＬｕｐａｓｏｌ  ＨＦの水溶液（５６％のポリマー水溶液としてＢＡＳＦにより供給された）、１３％（ｗ／ｗ）の濃ＨＣｌを含有する０．１％のＢＹＫ  ３４８の、混合物として調製した。
【００９３】
ＦＲ４銅板を、Ｍａｙｅｒロッドを使用して、固着組成物で覆うことにより、厚さ１μの乾燥層を生成した。コーティングされた板を乾燥したままにした結果、結晶形成なしで、銅表面全体に完全に透明なコーティングが得られた。実施例５と同様に、エッチングレジスト組成物を、コーティングされた銅板上にインクジェット印刷し、８０℃で乾燥して、２成分エッチングレジストマスクを生成した。
【００９４】
エッチングレジストパターンは、２ミルまで減少した十分画定された細い線があり、鋭いエッジが含有されかつ断線のない高い印刷品質を実証した。エッチングレジスト組成物により覆われていない固着層の残留物は、板を水中に２５℃の温度で３分間浸すことによって洗浄し、８０℃で乾燥した。露出した銅のエッチングと、エッチングレジストマスクの除去は、実施例４で詳述したように実施した。板上の配線パターンは、鋭いエッジを含有しかつ断線のない、幅が２ミルまで減少した十分画定された細い線を実証した。
【００９５】
（実施例９）
２成分反応：塩酸（ＨＣｌ）を含有する反応性カチオン組成物でコーティングされた銅表面に印刷された、エッチングレジスト組成物。エッチングレジスト組成物を、実施例５で詳述したように調製した。固着組成物は、１０％（ｗ／ｗ）のＬｕｐａｓｏｌ  ＰＮ５０の水溶液（４９％のポリマー水溶液としてＢＡＳＦにより供給された）、１３％（ｗ／ｗ）の濃ＨＣｌを含有する０．１％のＢＹＫ３４８の、混合物として調製した。
【００９６】
ＦＲ４銅板を、Ｍａｙｅｒロッドを使用して、固着組成物で覆うことにより、厚さ１μの乾燥層を生成した。コーティングされた板を乾燥したままにした結果、結晶形成なしに銅表面全体に完全に透明なコーティングが得られた。実施例５と同様に、エッチングレジスト組成物を、コーティングされた銅板上にインクジェット印刷し、８０℃で乾燥して、２成分エッチングレジストマスクを生成した。
【００９７】
エッチングレジストパターンは、２ミリメートルまで減少した十分画定された細い線があり、鋭いエッジがあり、かつ断線のない、高い印刷品質を実証した。固着層の残留物は、実施例８で記述したように洗浄した。露出した銅のエッチング、およびエッチングレジストマスクの除去は、実施例１で詳述したように実施した。板上の配線パターンは、鋭いエッジを含有しかつ断線のない、幅が２ミルまで減少した十分画定された細い線を実証した。
【００９８】
（実施例１０）
２成分反応、クエン酸を含有する反応性組成物でコーティングされた銅表面に印刷されたエッチングレジスト組成物。エッチングレジスト組成物を、実施例４で詳述したように調製した。固着組成物は、１０％（ｗ／ｗ）のクエン酸の水溶液、２５％（ｗ／ｗ）のプロピレングリコールであって、Ｅｖｏｎｉｋ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓにより供給された０．３％（ｗ／ｗ）のＴＥＧＯ  ５００（フォーム阻害基板湿潤添加剤）を含有するものの、混合物として調製した。
【００９９】
ＦＲ４銅板を、Ｅｐｓｏｎスタイラス４９００インクジェットプリンターを使用して、固着組成物でコーティングした。コーティングされたプレートを室温で乾燥したままにした結果、結晶形成なしに全表面を覆う厚さ０．３μの乾燥層を有する完全に透明で均一なコーティングが得られた。実施例５と同様に、エッチングレジスト組成物を、コーティングされた銅板上にインクジェット印刷し、８０℃で乾燥して、２成分エッチングレジストマスクを生成した。
【０１００】
エッチングレジストパターンは、２ミルまで減少した十分画定された細い線があり、鋭いエッジがあり、かつ断線のない、高い印刷品質を実証した。露出した銅のエッチングと、エッチングレジストマスクの除去は、実施例４で詳述したように実施した。板上の配線パターンは、鋭いエッジを含有しかつ断線のない、幅が２ミルまで減少した十分画定された細い線を実証した。
【０１０１】
（実施例１１）
２成分反応、エッチングレジスト組成物を含有するコーティング組成物を、実施例４で詳述したように調製した。固着組成物は、２．５％（ｗ／ｗ）のＺｎ（ＮＯ３）２水溶液、３．７５％（ｗ／ｗ）の酢酸カルシウム、０．２％（ｗ／ｗ）のＣａｐｓｔｏｎｅ  ５１、５％（ｗ／ｗ）のｎ−プロパノール、および５％（ｗ／ｗ）のＬｕｐａｓｏｌ  ＦＧ（ＢＡＳＦから供給される）の、混合物として調製した。
【０１０２】
ＦＲ４銅板を、Ｍａｙｅｒロッドを使用して固着組成物で覆うことにより、厚さ０．５μの乾燥層を生成した。コーティングされた板を乾燥したままにした結果、結晶形成なしに、銅表面全体に完全に透明なコーティングが得られた。実施例５と同様に、エッチングレジスト組成物を、コーティングされた銅板上にインクジェット印刷し、８０℃で乾燥して、２成分エッチングレジストマスクを生成した。
【０１０３】
実施例５と同様に、エッチングレジスト組成物を、コーティングされた銅板上にインクジェット印刷し、８０℃で乾燥して、２成分エッチングレジストマスクを生成した。
【０１０４】
エッチングレジストパターンは、２ミルまで減少した十分画定された細い線があり、鋭いエッジがあり、かつ断線のない、高い印刷品質を実証した。露出した銅のエッチング、およびエッチングレジストマスクの除去は、実施例４で詳述したように実施した。板上の配線パターンは、鋭いエッジを含有しかつ断線のない、幅が２ミルまで減少した十分画定された細い線を実証した。
【０１０５】
（実施例１２）
エッチングレジスト組成物は、８％（ｗ／ｗ）のＰＶＡ水溶液、２４％のＪｏｎｃｒｙｌ  ８０８５スチレンアクリル樹脂溶液（４２％のポリマー水溶液として供給された）、および１．５％の２−アミノ２−メチルプロパノールの混合物として調製した。
【０１０６】
固着組成物は、下記の通り調製した：２％（ｗ／ｗ）のＢａｓａｃｉｄ  Ｒｅｄ４９５、１０％（ｗ／ｗ）のプロピレングリコール、１０％のｎ−プロパノール、０．３％（ｗ／ｗ）のＴＥＧ０５００、１０％（ｗ／ｗ）のＬｕｐａｓｏｌ  Ｇ２０（ＢＡＳＦにより供給される）であって１２％（ｗ／ｗ）の濃ＨＣｌを含有するもの。ＦＲ４銅板を、Ｍａｙｅｒロッドを使用して、エッチングレジスト組成物で覆うことにより、厚さ２．４μの乾燥層を生成した。コーティングされた板を乾燥したままにした結果、結晶形成なしに銅表面全体に完全に透明なコーティングが得られた。固着組成物を、コーティングされた銅板上にインクジェット印刷し、８０℃で乾燥して、２成分エッチングレジストマスクを生成した。
【０１０７】
実施例５と同様に、エッチングレジスト組成物を、コーティングされた銅板上にインクジェット印刷し、８０℃で乾燥して、２成分エッチングレジストマスクを生成した。
【０１０８】
エッチングレジストパターンは、２ミルまで減少した十分画定された細い線があり、鋭いエッジがあり、かつ断線のない、高い印刷品質を実証した。エッチングレジストインクにより覆われていないコーティングの残留物を、板を１％（ｗ／ｗ）のＮａＨＣＯ３水溶液中に、２５℃の温度で３０秒間浸すことによって洗浄し、８０℃で乾燥した。露出した銅のエッチング、およびエッチンレジストマスクの除去は、実施例４で詳述したように実施した。板上の配線パターンは、鋭いエッジを含有しかつ断線のない、幅が２ミルまで減少した十分画定された細い線を実証した。
カチオン性組成物（固着反応性成分）
【０１０９】
カチオン反応性成分（固着反応性成分）の非限定的な例は、ポリアミド、例えばポリエチレンイミン、２価の金属塩、有機および無機の両方の酸、ビニルピロリドンのヘテロポリマー、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド；メタクリロイルアミノプロピルラウリルジメチルアンモニウムクロライド、ポリ第４級アミン、およびポリアミンであって、天然形態にあるもの、またはアンモニウム塩としてのものを含んでいてもよい。
【０１１０】
乾燥した固着層の厚さは、０．０１ミクロン程度の薄さであってもよい。乾燥層に典型的な所望の厚さは、０．０２５から５ミクロンまで様々であってもよい。
【０１１１】
カチオン性組成物（第１の組成物）は、乾燥層の付着方法および所望の幅に適うように適合させた、追加の成分を含んでいてもよい。組成物は、噴霧しまたはインクジェット印刷するのに適した粘度、例えば、周囲温度でそれぞれ６０センチポアズ未満、または３〜２０ｃＰ（センチポアズ）の間の粘度を有していてもよい。組成物は、異なるコーティング方法が適用される場合には、より高い粘度を有していてもよい。
【０１１２】
一部の実施形態では、銅層３２０に対する第１の層の反応性、ならびにそのエッチングレジストまたは固着層に対する反応性を増大させるため、酸性溶液を第１の溶液に添加してもよい。一部の実施形態では、第１の層はさらに、銅エッチングプロセスの前に、例えば水によって現像されてもよい。一部の実施形態では、第２の層を付着する前に、付着された第１の層を乾燥してもよい。乾燥したままの層は、主に第１の反応性材料を含有していてもよい。第１の層は、任意の公知の乾燥方法を使用して乾燥してもよい。
【０１１３】
第１の反応性成分（例えば、固着成分）および第１の組成物（例えば、固着組成物、カチオン性組成物）の、一部の非限定的な例を表１に列挙する。
【表１−２】
2020501375.tif 000004
アニオン性組成物（エッチングレジストポリマー成分）
【０１１４】
一部の実施形態では、第２の反応性成分（例えば、ポリマー成分）が耐エッチング成分（金属エッチング溶液に耐性がある）であってもよい。第２の反応性成分は：アクリレート、スチレンアクリレート；ホスフェート、およびスルホネートなどのポリアニオン活性基を含んでいてもよい。第１の（例えば、固着）層の上面に付着されたエッチングレジストインクの液滴は、第１の反応性材料（ポリカチオンを含む）と第２の反応性材料（ポリアニオンを含む）との間の化学反応に起因して、銅表面に固定化し固着することができる。固着は非常に急速であるので（マイクロ秒の範囲内）、印刷されたパターンの寸法は、必要とされるパターンの寸法に類似する。第１の反応性材料と第２の反応性材料（それらは共に水に可溶性である）との反応によって形成された化合物は、銅エッチング溶液に不溶性であるべきである。
【０１１５】
第２の組成物は、噴射温度で６０ｃＰ未満の、例えば３〜２０ｃＰの、インクジェット印刷に適した粘度を有していてもよい。組成物は、異なるコーティング方法が適用される場合には、より高い粘度を有していてもよい。一部の実施形態では、第２の組成物は、必要とされる粘度が持続するように、２０％（ｗ／ｗ）以下の反応性成分を含んでいてもよい。一部の実施形態では、組成物に溶解するときのポリアニオン反応性成分（エッチングレジストポリマー）は、最大で５０００モル重量を有していてもよい（例えば、ポリマーは比較的短い鎖を有していてもよい）。一部の実施形態では、エッチングレジストポリマーは、ポリマーエマルジョンまたは分散体の形の組成物をもたらす、より高いモル重量を有していてもよい。第２の反応性成分は、高い酸価を有していてもよく、例えばポリマーのグラム当たり１００個よりも多い反応性アニオン基を有する。例えば、本発明の実施形態によるエッチングレジストポリマーは、各鎖中に、２００個よりも多い、２４０個、３００個、またはそれよりも多くの反応性アニオン基を有していてもよい。
【０１１６】
第２の反応性成分（耐エッチング成分）および第２の組成物（耐エッチング組成物、アニオン性組成物）の、いくつかの非限定的な例を、表２に列挙する。
【表２】
2020501375.tif 000005
【０１１７】
例示的な実施形態を例示する、この記述および添付図面は、限定するものと解釈すべきではない。様々な機械的、組成的、構造的、および操作的な変更を、均等物も含めたこの記述および特許請求の範囲から逸脱することなく行ってもよい。ある場合には、周知の構造および技法については、本開示を曖昧にしないように詳細に図示も記述もしていない。２つまたはそれよりも多くの図における同様の符号は、同じまたは類似の要素を表す。さらに、１つの実施形態を参照しながら詳述される要素およびそれらの関連ある特徴は、実用的である場合はいつでも、それらが特に図示されずまたは記述されていないその他の実施形態に含めてもよい。例えば、要素が１つの実施形態を参照しながら詳細に記述され、かつ第２の実施形態を参照しながら記述されない場合、それにも関わらず要素は、第２の実施形態に含まれるとして主張され得る。
【０１１８】
本明細書および添付される特許請求の範囲の目的で、他に指示されない限り、量、パーセンテージ、または割合を表す全ての数値、および本明細書および特許請求の範囲で使用されるその他の数値は、まだそのように修飾されない範囲まで、「約」という用語によって全ての場合に修飾されると理解されたい。したがって、反対のことが指示されない限り、後に続く明細書および添付される特許請求の範囲に記述される数値パラメーターは、得ることが求められる所望の特性に応じて様々になり得る近似値である。最低でも、特許請求の範囲に対する均等物の原理の適用を制限しようとするものではないが、各数値パラメーターは、報告された有効桁数に照らしてかつ通常の丸め技法を適用することによって、少なくとも解釈されるべきである。
【０１１９】
本明細書および添付される特許請求の範囲で使用されるように、単数形の「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」と、任意の単語の任意の単数形の使用は、１つの指示対象に明らかにかつ明白に限定しない限り、複数の指示対象を含むことに留意されたい。本明細書で使用される「含む」という用語およびその文法上の変形例は、非限定的であるものとし、したがってリストにおける項目の列挙は、列挙された項目に置換または付加することができるその他同様の項目を排除するものではない。
【０１２０】
さらに、この記述の用語は、本開示を限定するものではない。例えば、空間に関連ある用語−「真下（ｂｅｎｅａｔｈ）」、「下（ｂｅｌｏｗ）」、「より低い（ｌｏｗｅｒ）」、「上方（ａｂｏｖｅ）」、「上位（ｕｐｐｅｒ）」、「近接（ｐｒｏｘｉｍａｔｅ）」、および同様のものなど−は、図に示されるような、１つの要素のまたは特徴の、別の要素または特徴に対する関係を記述するのに使用してもよい。これらの空間に関連ある用語は、図に示される位置および向きに加えて、使用または動作中のデバイスの異なる位置（即ち、場所）および向き（即ち、回転配置）を包含するものとする。例えば、図中のデバイスが反転した場合、その他の要素または特徴の「下」または「真下」として記述された要素は、その他の要素または特徴の「上方」または「上（ｏｖｅｒ）」になると考えられる。このように、「下」という例示的な用語は、上方および下の位置および向きの両方を包含することができる。デバイスは、その他の手法で向きを定めてもよく（９０度回転させまたはその他の向きにある）、本明細書で使用される空間に関連した記述は相応に解釈される。
【０１２１】
さらなる修正および代替の実施形態は、本明細書の開示に鑑みて当業者に明らかにされよう。例えば、デバイスおよび方法は、動作を明瞭にするために図および記述から省略された追加の構成要素またはステップを含んでいてもよい。したがって本記述は単なる例示と解釈され、本発明の教示を実施する概略的な手法を当業者に教示するためのものであると解釈されたい。本明細書に図示され記述される様々な実施形態は、例示と解釈されることを理解されたい。要素および材料、ならびにそれら要素および材料の配置構成は、本明細書に例示され記述されるものと置換されてもよく、ワークフローおよびプロセスにおける部分およびステップは、交互に配された順序であってもよく、本発明の教示の、ある特定の特徴は独立して利用されてもよく、全ては、本明細書の記述の利益を有した後に当業者に明らかにされ得る通りである。変更は、本発明の教示および以下の特許請求の範囲の、精神および範囲から逸脱することなく、本明細書に記述される要素で行ってもよい。
【０１２２】
本明細書の様々な例示的な実施形態は、ＰＣＢの製造について記述するが、当業者なら、類似のエッチングおよび金属または導電性ラインパターン化技法を使用して作製されたその他の電気的および光学的デバイスまたは部品が、本開示および特許請求の範囲内に包含され、かつＰＣＢが１つの非限定的な例示的な適用例として論じられることを、理解しよう。本明細書の例示的な実施形態により製造され得るその他のデバイスおよび部品には、限定するものではないがマイクロチップ、電子ディスプレイ、マイクロチップ、太陽電池、およびその他の電子、光学、またはその他のデバイスおよび部品が含まれる。
【０１２３】
本明細書に記述される特定の例および実施形態は非限定的なものであり、構造、寸法、材料、および方法に対する修正を、本発明の教示の範囲から逸脱することなく行ってもよいことを、理解されたい。本開示による他の実施形態は、本開示の仕様および実施の検討から当業者に明らかにされよう。仕様および例は、単なる例示と見なされるものであり、以下の特許請求の範囲は、適用可能な法の下で均等物も含めたそれらの最大限の範囲に値することが意図される。
【図１Ａ】
2020501375.tif 000006
【図１Ｂ】
2020501375.tif 000007
【図１Ｃ】
2020501375.tif 000008
【図１Ｄ】
2020501375.tif 000009
【図２Ａ】
2020501375.tif 000010
【図２Ｂ】
2020501375.tif 000011
【図２Ｃ】
2020501375.tif 000012
【図３Ａ】
2020501375.tif 000013
【図３Ｂ】
2020501375.tif 000014
【図４Ａ】
2020501375.tif 000015
【図４Ｂ】
2020501375.tif 000016
【図４Ｃ】
2020501375.tif 000017
【図５Ａ】
2020501375.tif 000018
【図５Ｂ】
2020501375.tif 000019
【図５Ｃ】
2020501375.tif 000020
【図６Ａ】
2020501375.tif 000021
【図６Ｂ】
2020501375.tif 000022
【図６Ｃ】
2020501375.tif 000023
【図６Ｄ】
2020501375.tif 000024
【図７Ａ】
2020501375.tif 000025
【図７Ｂ】
2020501375.tif 000026
【図７Ｃ】
2020501375.tif 000027
【図８Ａ】
2020501375.tif 000028
【図８Ｂ】
2020501375.tif 000029
【図８Ｃ】
2020501375.tif 000030
【図８Ｄ】
2020501375.tif 000031
【図９Ａ】
2020501375.tif 000032
【図９Ｂ】
2020501375.tif 000033
【図９Ｃ】
2020501375.tif 000034
【図１０】
2020501375.tif 000035
【図１１】
2020501375.tif 000036
【図１２Ａ】
2020501375.tif 000037
【図１２Ｂ】
2020501375.tif 000038
【図１３Ａ】
2020501375.tif 000039
【図１３Ｂ】
2020501375.tif 000040
【図１３Ｃ】
2020501375.tif 000041
【図１４】
2020501375.tif 000042
【図１５】
2020501375.tif 000043
【図１６】
2020501375.tif 000044
【図１７】
2020501375.tif 000045
【図１８】
2020501375.tif 000046
【図１９】
2020501375.tif 000047
【図２０】
2020501375.tif 000048
【図２１】
2020501375.tif 000049
【手続補正書】
【提出日】令和1年8月14日(2019.8.14)
【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】
電気導電性特徴を含むデバイスであって、
電気絶縁表面を有する基板と、
前記電気絶縁表面に配置された導電性特徴と
を含み、前記導電性特徴が、
前記電気絶縁表面に対して垂直方向で測定された高さ（Ｈ）と、
前記電気絶縁表面で測定された第１の幅（Ｗ１）と、
前記導電性特徴の前記高さに沿って、前記電気絶縁表面とは反対側の前記導電性特徴の端部で測定された第２の幅（Ｗ２）と
を含み、ここで、
【数１】
2020501375.tif 000050
であるデバイス。
【請求項２】
【数２】
2020501375.tif 000051
である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記導電性特徴が導電性ラインを含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項４】
前記導電性特徴の前記高さが１５μｍであり、前記第１の幅と前記第２の幅との間の差が６μｍ未満である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
前記導電性特徴が金属を含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項６】
前記導電性特徴が銅を含む、請求項１に記載のデバイス
【請求項７】
１つまたは複数の電気導電性特徴を含むデバイスを作製する方法であって、
プライマー層を、基板の電気絶縁表面上の導電性材料層上に堆積すること、
エッチングレジスト材料層を、前記プライマー層上に堆積することであって、前記エッチングレジスト材料層および前記プライマー層が、前記導電性材料層の覆われた部分と前記導電性材料層の露出部分とをもたらす２成分エッチングマスクを形成すること、
前記電気絶縁基板から前記導電性材料層の前記露出部分が除去されるように、湿式エッチングプロセスを行うこと、
前記湿式エッチングプロセスの間に、前記導電性材料層の部分が除去されないように保護することであって、前記部分が、前記２成分エッチングマスクの下で前記導電性材料層の側壁に位置されること、および
前記導電性材料層の前記覆われた部分から残りの導電性材料が露出するように、前記２成分エッチングマスクを除去することであって、それによって、前記デバイスの前記１つまたは複数の電気導電性特徴を形成すること
を含む方法。
【請求項８】
前記導電性材料層の前記部分が除去されないように保護することが、防食性質を示す材料を前記２成分エッチングマスクから解離させること、および前記材料の前記解離した部分を、前記２成分エッチングマスクの下で前記側壁において前記導電性材料層の前記部分に吸着させることを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記プライマー層を前記導電性材料層上に堆積することが、ポリマーを前記導電性材料層上に堆積することを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記プライマー層を前記導電性材料層上に堆積することが、有機材料を前記導電性材料層上に堆積することを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記有機材料が、１つまたは複数の−イミン基を含む材料、１つまたは複数の−アミン基を含む材料、１つまたは複数の−アゾール基を含む材料、および
１つまたは複数の−ヒラジン基を含む材料から選択される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記有機材料が、アミノ酸を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記有機材料が、シッフ塩基を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記エッチングレジスト材料層の部分を光で照射することをさらに含み、前記照射された部分は、前記１つまたは複数の導電性特徴の位置に対応する、請求項７記載の方法。
【請求項１５】
前記エッチングレジスト材料の部分を光で照射することが、レーザー直接描画またはフォトマスク露光の少なくとも１つを使用することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記エッチングレジスト材料層を堆積することが、インクジェット印刷、スロットダイコーティング、スピンコーティング、または積層の少なくとも１つを使用して前記エッチングレジスト材料層を堆積することを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１７】
前記プライマー層を堆積することが、インクジェット印刷、スロットダイコーティング、スピンコーティング、または積層の少なくとも１つを使用して前記プライマー層を堆積することを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１８】
前記エッチングレジスト材料層の厚さが、１０μｍ未満またはそれに等しい、請求項７に記載の方法。
【請求項１９】
前記エッチングレジスト材料層の厚さが、５μｍ未満またはそれに等しい、請求項７に記載の方法。
【請求項２０】
前記プライマー層の厚さが、５μｍから４０μｍに及ぶ、請求項７に記載の方法。
【請求項２１】
１つまたは複数の電気導電性特徴を含むデバイスを作製する方法であって、
有機材料プライマー層を、基板の電気絶縁表面上の導電性材料層上に堆積することであって、前記有機材料プライマー層が、１つまたは複数の−アゾール基を含む材料、およびシッフ塩基を含む材料から選択されること、
エッチングレジスト材料層を、前記プライマー層上に堆積することであって、前記エッチングレジスト材料層および前記プライマー層が、前記導電性材料層の覆われた部分と前記導電性材料層の露出部分とをもたらす２成分エッチングマスクを形成すること、
前記電気絶縁基板から前記導電性材料層の前記露出部分が除去されるように、湿式エッチングプロセスを行うこと、および
前記導電性材料層の前記覆われた部分から残りの導電性材料が露出するように、前記２成分エッチングマスクを除去することであって、それによって、前記デバイスの前記１つまたは複数の電気導電性特徴を形成すること
を含む方法。
【請求項２２】
前記湿式エッチングプロセスの間に、前記導電性材料層の部分が除去されないように保護することをさらに含み、前記部分が、前記２成分エッチングマスクの下の前記導電性材料層の側壁に位置する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記エッチングレジスト材料層の部分を光で照射することをさらに含み、前記照射された部分は、前記１つまたは複数の導電性特徴に対応する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記エッチングレジスト材料層を堆積することが、インクジェット印刷、スロットダイコーティング、スピンコーティング、または積層の少なくとも１つを使用して前記エッチングレジスト材料層を堆積することを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
前記有機材料プライマー層を堆積することが、インクジェット印刷、スロットダイコーティング、スピンコーティング、または積層の少なくとも１つを使用して前記プライマー層を堆積することを含む、請求項２１に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
前述の概略的な記述と以下の詳細な記述とは共に、例示的で説明的にすぎず、特許請求の範囲を制限するものではなく；むしろ特許請求の範囲は、均等物も含めてそれらの全幅の範囲に対して権利があるべきである。
例えば、本願発明は以下の項目に関する技術を記載する。
（項目１）
１つまたは複数の電気導電性特徴でパターン化されたデバイスを作製する方法であって、
導電性材料層を、基板の電気絶縁表面上に堆積すること、
防食材料層を、前記導電性材料層上に堆積すること、
エッチングレジスト材料層を、前記防食材料層上に堆積することであり、前記エッチングレジスト材料層および前記防食材料層が、前記導電性材料層の覆われた部分と前記導電性材料層の露出部分とをもたらすパターンで２成分エッチングマスクを形成し、前記覆われた部分が、前記デバイスの１つまたは複数の導電性特徴に対応した場所に位置決めされるものである、堆積すること、
前記電気絶縁基板から前記導電性材料層の前記露出部分が除去されるように、湿式エッチングプロセスを行うこと、および
前記導電性材料層の前記覆われた部分の残りの導電性材料が露出するように、前記２成分エッチングマスクを除去することであり、それによって、前記デバイスの前記１つまたは複数の電気導電性特徴を形成すること
を含む方法。
（項目２）
前記防食材料層を前記導電性材料層上に堆積することが、ポリマーを前記導電性材料層上に堆積することを含む、項目１に記載の方法。
（項目３）
前記防食材料層を前記導電性材料層上に堆積することが、有機材料を前記導電性材料層上に堆積することを含む、項目１から項目２のいずれか１つの項目に記載の方法。
（項目４）
前記有機材料が、１つまたは複数の−イミン基を含む、項目１から項目３のいずれか１つの項目に記載の方法。
（項目５）
前記有機材料が、１つまたは複数の−アミン基を含む、項目１から項目４のいずれか１つの項目に記載の方法。
（項目６）
前記有機材料が、１つまたは複数の−アゾール基を含む、項目１から項目５のいずれか１つの項目に記載の方法。
（項目７）
前記有機材料が、１つまたは複数の−ヒラジン基を含む、項目１から項目６のいずれか１つの項目に記載の方法。
（項目８）
前記有機材料が、アミノ酸を含む、項目１から項目７のいずれか１つの項目に記載の方法。
（項目９）
前記有機材料が、シッフ塩基を含む、項目１から項目８のいずれか１つの項目に記載の方法。
（項目１０）
前記湿式エッチングプロセスを行う間に、防食材料の部分を前記２成分エッチングマスクから解離させること、および防食材料の前記解離した部分を、前記２成分エッチングマスク下で前記導電性材料層の外面に吸着させることをさらに含む、項目１から項目９のいずれか１つの項目に記載の方法。
（項目１１）
前記湿式エッチングプロセスを行う間に、前記２成分エッチングマスクの近接する前記導電性材料層の部分が、前記基板の前記電気絶縁表面の近接する前記導電性材料層の部分の除去中に、除去されないように保護することをさらに含む、項目１から１０のいずれか１つの項目に記載の方法。
（項目１２）
前記防食材料層を前記導電性材料層上に堆積することが、前記防食材料層を、ブランケットコーティングで前記導電性材料層上に堆積することを含む、項目１から項目１１のいずれか１つの項目に記載の方法。
（項目１３）
前記防食材料層を前記導電性材料層上に堆積することが、前記防食材料層を、前記１つまたは複数の導電性特徴に対応したパターンで堆積することを含む、項目１から項目１２のいずれか１つの項目に記載の方法。
（項目１４）
前記エッチングレジスト材料層を堆積することが、前記エッチングレジスト材料層を、ブランケットコーティングで前記防食材料層上に堆積することを含む、項目１から項目１３のいずれか１つの項目に記載の方法。
（項目１５）
前記エッチングレジスト材料層の部分を光で照射することをさらに含み、前記照射された部分は、前記１つまたは複数の導電性特徴に対応するパターンに対応する、項目１から項目１４のいずれか１つの項目に記載の方法。
（項目１６）
前記エッチングレジスト材料の部分を光で照射することが、レーザー直接描画またはフォトマスク露光の少なくとも１つを使用することを含む、項目１から項目１５のいずれか１つの項目に記載の方法。
（項目１７）
前記エッチングレジスト材料層を堆積することが、インクジェット印刷、スロットダイコーティング、スピンコーティング、または積層の少なくとも１つを使用して前記エッチングレジスト材料層を堆積することを含む、項目１から項目１６のいずれか１つの項目に記載の方法。
（項目１８）
前記防食材料層を堆積することが、インクジェット印刷、スロットダイコーティング、スピンコーティング、または積層の少なくとも１つを使用して前記防食材料層を堆積することを含む、項目１から項目１７のいずれか１つの項目に記載の方法。
（項目１９）
前記エッチングレジスト材料層の厚さが、１０μｍ未満またはそれに等しい、項目１から項目１８のいずれか１つの項目に記載の方法。
（項目２０）
前記エッチングレジスト材料層の厚さが、５μｍ未満またはそれに等しい、項目１から項目１９のいずれか１つの項目に記載の方法。
（項目２１）
前記防食材料層の厚さが、５μｍから４０μｍに及ぶ、項目１から項目２０のいずれか１つの項目に記載の方法。
（項目２２）
電気導電性特徴でパターン化されたデバイスを作製するための装置であって、
防食材料層を、基板の電気絶縁表面上の導電性材料層上に堆積するように構成された第１の堆積モジュールと、
エッチングレジスト材料層を、前記防食材料層上に堆積するように構成された第２の堆積モジュールと、
前記基板の前記導電性材料層をエッチングするように構成された湿式エッチングモジュールと
を含む装置。
（項目２３）
前記防食材料層を硬化するように構成された第１の加工モジュールをさらに含む、項目２２に記載の装置。
（項目２４）
２成分エッチングマスクを形成するために前記エッチングレジスト材料層を硬化するように構成された第２の加工モジュールをさらに含む、項目２２から項目２３のいずれか１つの項目に記載の装置。
（項目２５）
前記第１の堆積モジュールが、第１のインクジェット印刷モジュールを含む、項目２２から項目２４のいずれか１つの項目に記載の装置。
（項目２６）
前記第２の堆積モジュールが、第２のインクジェット印刷モジュールを含む、項目２２から項目２５に記載の装置。
（項目２７）
加工条件制御をもたらすように構成された筐体をさらに含み、前記筐体が、前記第１の堆積モジュールおよび前記第２の堆積モジュールを収容する、項目２２から項目２６のいずれか１つの項目に記載の装置。
（項目２８）
前記湿式エッチングモジュールが、基板を液体エッチャント中に浸すように構成される、項目２２から項目２７のいずれか１つの項目に記載の装置。
（項目２９）
前記湿式エッチングモジュールが、エッチャントのストリームを前記基板上に向けるように構成される、項目２２から項目２８のいずれか１つの項目に記載の装置。
（項目３０）
前記２成分エッチングマスクを前記導電性材料層から除去するように構成された剥離モジュールをさらに含む、項目２２から項目２９のいずれか１つの項目に記載の装置。
（項目３１）
電気導電性特徴でパターン化されたデバイスであって、
電気絶縁表面を有する基板と、
前記電気絶縁表面に配置された導電性特徴と
を含み、前記導電性特徴が、
前記電気絶縁表面に対して垂直方向で測定された高さと、
前記電気絶縁表面で測定された第１の幅と、
前記導電性特徴の前記高さに沿って、前記電気絶縁表面とは反対側の前記導電性特徴の端部で測定された第２の幅と
を含み、
前記第１の幅と前記第２の幅との間の差の半分を前記高さで割った値が少なくとも２であるデバイス。
（項目３２）
前記第１の幅と前記第２の幅との間の前記差の半分を前記高さで割った前記値が少なくとも５である、項目３１に記載のデバイス。
（項目３３）
前記導電性特徴が導電性ラインを含む、項目３１から項目３２のいずれか１つの項目に記載のデバイス。
（項目３４）
前記導電性特徴の前記高さが１５μｍであり、前記第１の幅と前記第２の幅との間の前記差が６μｍ未満である、項目３１から項目３３のいずれか１つの項目に記載のデバイス。
（項目３５）
前記導電性特徴が金属を含む、項目３１から項目３４のいずれか１つの項目に記載のデバイス。
（項目３６）
前記導電性特徴が銅を含む、項目３１から項目３５のいずれか１つの項目に記載のデバイス。
【国際調査報告】
2020501375.tif 000052
2020501375.tif 000053