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JP2008122897A - Photomask for negative exposure and photocuring type pattern produced using the same - Google Patents

Photomask for negative exposure and photocuring type pattern produced using the same Download PDF

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JP2008122897A
JP2008122897A JP2007013934A JP2007013934A JP2008122897A JP 2008122897 A JP2008122897 A JP 2008122897A JP 2007013934 A JP2007013934 A JP 2007013934A JP 2007013934 A JP2007013934 A JP 2007013934A JP 2008122897 A JP2008122897 A JP 2008122897A
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JP
Japan
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pattern
photomask
film
optical waveguide
core
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2007013934A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomoaki Shibata
智章 柴田
Atsushi Takahashi
敦之 高橋
Masatoshi Yamaguchi
正利 山口
Toshihiko Takasaki
俊彦 高崎
Tatsuya Makino
竜也 牧野
Masami Ochiai
雅美 落合
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Resonac Corp
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Chemical Co Ltd filed Critical Hitachi Chemical Co Ltd
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Publication of JP2008122897A publication Critical patent/JP2008122897A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photomask for negative exposure which permits production of a photocuring type pattern without peeling the pattern, and a photocuring type pattern produced using the same. <P>SOLUTION: The photomask 21 for negative exposure includes an objective pattern 24 and a dummy pattern 25, wherein the objective pattern 24 comprises openings 22 and light shielding portions 23, and the dummy pattern 25 is disposed in such a way that it comes in contact with at least one side of the objective pattern 24. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ネガ露光用フォトマスク、該フォトマスクを用いたパターン形成方法及び該方法を用いて製造される光硬化型パターンに関するものである。   The present invention relates to a negative exposure photomask, a pattern forming method using the photomask, and a photocurable pattern produced using the method.

電子素子間や配線基板間の高速・高密度信号伝送において、従来の電気配線による伝送では、信号の相互干渉や減衰が障壁となり、高速・高密度化の限界が見え始めている。これを打ち破るため電子素子間や配線基板間を光で接続する技術、いわゆる光インタコネクションが提案されており、これに用いるポリマー光導波路材の開発が盛んになされている。   In high-speed and high-density signal transmission between electronic devices and between wiring boards, signal transmission interference and attenuation become barriers in conventional transmission using electric wiring, and the limits of high-speed and high-density are beginning to appear. In order to overcome this, a technology for connecting electronic elements and wiring boards with light, so-called optical interconnection, has been proposed, and development of polymer optical waveguide materials used therefor has been actively conducted.

ポリマー光導波路材のなかでも、材料形態がドライフィルム状のものは取り扱い性や大面積化の点において優れており、例えば特許文献1及び特許文献2には感光性のドライフィルム状ポリマー光導波路材が提案されている。
ドライフィルム状ポリマー光導波路材の一般的な構成を図1に示す。ドライフィルム状ポリマー光導波路材1は、一般的に基材フィルム3上に樹脂ワニスを塗工・乾燥し、製膜して得られるコア層又はクラッド層になる感光性層2を有し、その上に保護フィルム(セパレーター)4を有するものであり、ロール状に巻き取られ製造される。このドライフィルム状ポリマー光導波路材を用いた光導波路の作製工程は、
(1)基板上への下部クラッド層形成用樹脂フィルムの貼り付けと下部クラッド層の硬化(図2(a))、
(2)下部クラッド層形成用樹脂フィルムにおける基材フィルムの剥離(図2(b))、
(3)下部クラッド層上へのコア層形成用樹脂フィルムの貼り付け(図2(c))、
(4)コアパターンの露光(図2(d))、
(5)コア層形成用樹脂フィルムにおける基材フィルムの剥離(図2(e))、
(6)現像(図2(f))、
(7)コアパターンを被覆するための上部クラッド層形成用樹脂フィルムの貼り付け及び硬化(図2(g))、
(8)上部クラッド層形成用樹脂フィルムにおける基材フィルムの剥離(図2(h))、
を含む工程で構成されるが、発明者らの検討では、(5)のコア層形成用樹脂フィルムの基材フィルム剥離工程で、基材フィルムを剥離する際にコアパターンも一緒に剥離してしまうという課題があった。
Among the polymer optical waveguide materials, those having a dry film shape are excellent in terms of handleability and increase in area. For example, Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose photosensitive dry film polymer optical waveguide materials. Has been proposed.
A general configuration of the dry film-like polymer optical waveguide material is shown in FIG. A dry film-like polymer optical waveguide material 1 has a photosensitive layer 2 that is generally a core layer or a clad layer obtained by coating and drying a resin varnish on a base film 3 to form a film. It has a protective film (separator) 4 on it, and is wound up into a roll shape and manufactured. The optical waveguide fabrication process using this dry film polymer optical waveguide material is as follows:
(1) Affixing a resin film for forming a lower clad layer on a substrate and curing the lower clad layer (FIG. 2 (a)),
(2) Peeling of the base film in the resin film for forming the lower clad layer (FIG. 2 (b)),
(3) Affixing a resin film for forming a core layer on the lower cladding layer (FIG. 2 (c)),
(4) Core pattern exposure (FIG. 2 (d)),
(5) Peeling of the base film in the core layer forming resin film (FIG. 2 (e)),
(6) Development (FIG. 2 (f)),
(7) Affixing and curing an upper clad layer forming resin film for covering the core pattern (FIG. 2 (g)),
(8) Peeling of the base film in the resin film for forming the upper clad layer (FIG. 2 (h)),
In the study by the inventors, in the base film peeling step of the core layer forming resin film of (5), the core pattern is peeled together when the base film is peeled off. There was a problem of ending up.

これは、図3に示すようなフォトマスク、すなわち、目的とするパターン開口部22と遮光部23のみからからなるフォトマスク21を用いていたために、露光により形成したパターンが島状に孤立しており、特に光導波路のような幅数十μmの細線パターンでは、パターンの下面、すなわち下部クラッドとの密着が十分に取れない場合がある。このようなケースでは、基材フィルムの剥離に伴って必要とするパターンが剥離してしまう場合があった。
また、感光性の光導波路材としては、上述のドライフィルム状光導波路材以外に液状の光導波路材を用いる場合もあるが、この場合においても、フォトマスクの汚染防止、あるいはアクリル系材料では酸素による硬化阻害防止のため、感光性光導波路材上に酸素遮断用にカバーフィルムを設ける必要がある。この場合、カバーフィルムは上述の基材フィルムと同様、露光硬化後に剥離する必要があるため、カバーフィルムの剥離に伴って、必要とするパターンが剥離してしまう場合があった。
This is because the photomask as shown in FIG. 3, that is, the photomask 21 consisting only of the target pattern opening 22 and the light-shielding portion 23 is used, so that the pattern formed by exposure is isolated in an island shape. In particular, in the case of a thin line pattern having a width of several tens of μm such as an optical waveguide, there may be a case where the lower surface of the pattern, that is, the lower clad, cannot be sufficiently adhered. In such a case, a necessary pattern may be peeled off as the base film is peeled off.
In addition to the dry film optical waveguide material described above, a liquid optical waveguide material may be used as the photosensitive optical waveguide material. In this case, however, the photomask is prevented from being contaminated, or an acrylic material is oxygen-free. In order to prevent curing from being hindered, it is necessary to provide a cover film for blocking oxygen on the photosensitive optical waveguide material. In this case, since the cover film needs to be peeled off after exposure and curing as in the case of the above-described base film, a necessary pattern may be peeled off as the cover film is peeled off.

特開平6−258537号公報JP-A-6-258537 特開2006−22317号公報JP 2006-22317 A

本発明は、上記問題点に鑑み、目的とするパターンの剥離がない光硬化型パターンを作製可能なネガ露光用フォトマスク、該フォトマスクを用いたパターン形成方法及び該方法を用いて製造される光硬化型パターンを提供することを目的とする。   In view of the above-mentioned problems, the present invention is manufactured using a negative exposure photomask capable of producing a photocurable pattern without peeling of a target pattern, a pattern forming method using the photomask, and the method. An object is to provide a photocurable pattern.

本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、目的とするパターンに対してその一部に接するようにダミーパターンを設けることで、上記課題を解決し得ることを見出した。
すなわち、本発明は、
[1]目的とするパターンとダミーパターンとを含むネガ露光用フォトマスクであって、目的とするパターンが開口部と遮光部からなり、該目的とするパターンの少なくとも1つの辺に接するようにダミーパターンを配置したネガ露光用フォトマスク、
[2]ダミーパターンの幅が目的とするパターンの開口部の幅の2倍以上であることを特徴とする上記[1]記載のネガ露光用フォトマスク、
[3]上記[1]又は[2]に記載のネガ露光用フォトマスクを用い、基材フィルム又はカバーフィルム付きの感光性樹脂組成物に、該基材フィルム又はカバーフィルムを介して所望のパターンを露光する工程及び露光後に該基材フィルム又はカバーフィルムを剥離する工程を有する光硬化型パターンの形成方法、
[4]上記[3]に記載の方法で得られる光硬化型パターン、及び
[5]前記光硬化型パターンが光導波路である上記[4]に記載の光硬化型パターン、
を提供するものである。
As a result of intensive studies, the present inventors have found that the above problem can be solved by providing a dummy pattern so as to be in contact with a part of the target pattern.
That is, the present invention
[1] A negative exposure photomask including a target pattern and a dummy pattern, wherein the target pattern includes an opening portion and a light shielding portion, and a dummy is formed so as to be in contact with at least one side of the target pattern. Photomask for negative exposure with a pattern,
[2] The negative exposure photomask according to [1], wherein the width of the dummy pattern is twice or more the width of the opening of the target pattern,
[3] Using the photomask for negative exposure described in [1] or [2] above, a desired pattern is formed on the photosensitive resin composition with a base film or a cover film via the base film or the cover film. A method for forming a photocurable pattern comprising a step of exposing the substrate film and a step of peeling the substrate film or the cover film after the exposure,
[4] The photocurable pattern obtained by the method according to [3] above, and [5] The photocurable pattern according to [4] above, wherein the photocurable pattern is an optical waveguide,
Is to provide.

本発明によれば、目的とするパターンの剥離がない光硬化型パターンを製造できる。   According to the present invention, it is possible to produce a photocurable pattern that does not peel off the target pattern.

本発明のフォトマスクは、目的とするパターンとダミーパターンとを含むネガ露光用フォトマスクであって、目的とするパターンの少なくとも1つの辺に接するようにダミーパターンを配置したことを特徴とする。以下、図4を用いて詳細に説明する。なお、ここでは、光硬化型パターンが光導波路コアパターンである場合を例として説明するが、活性光線の照射によって硬化し、パターンを形成する手法で製造し得る用途であれば適用することができるため、本発明の光硬化パターンは光導波路には限定されず、例えばエッチングレジスト、電気絶縁用レジスト、はんだレジストなどの各種レジストパターン、液晶用部材などにも適用できる。   The photomask of the present invention is a negative exposure photomask including a target pattern and a dummy pattern, and is characterized in that the dummy pattern is disposed so as to be in contact with at least one side of the target pattern. Hereinafter, it demonstrates in detail using FIG. Here, the case where the photocurable pattern is an optical waveguide core pattern will be described as an example, but it can be applied as long as it can be cured by a method of forming a pattern by being cured by irradiation with actinic rays. Therefore, the photocuring pattern of the present invention is not limited to the optical waveguide, and can be applied to various resist patterns such as an etching resist, an electrical insulating resist, a solder resist, and a liquid crystal member.

図4(a)は、本発明のフォトマスクを示す図である。本発明のフォトマスク21は、目的とするパターン(点線領域内、パターン領域24)とダミーパターン25とを含み、目的とするパターン(パターン領域24)は開口部22と遮光部23によって形成される。目的とするパターン(パターン領域24)とダミーパターン25は、目的とするパターン(パターン領域24)の少なくとも1つの辺にダミーパターン25が接するように配置されている。
このようなマスクパターンとすることで、図4(b)及び図4(c)に示すように、コアパターン32が周辺のパターン固定用の縁37によって保持されるため、光導波路コア層形成用樹脂フィルムの基材フィルム剥離時に、パターンが剥離してしまうという課題を解決できる。
すなわち、図4(b)のA−A’断面を図4(d)に示すが、基材フィルム36を剥離するに際し、コアパターン32は周辺のパターン固定用の縁37によって保持され、コアパターン32が基材フィルム36と供に剥離することがない。従って、図4(e)に現像後の断面図を示すように、下部クラッド層34上にコアパターン32を確実に配置することができる。
FIG. 4A shows a photomask of the present invention. The photomask 21 of the present invention includes a target pattern (in a dotted line region, a pattern region 24) and a dummy pattern 25, and the target pattern (pattern region 24) is formed by an opening 22 and a light shielding portion 23. . The target pattern (pattern region 24) and the dummy pattern 25 are arranged so that the dummy pattern 25 is in contact with at least one side of the target pattern (pattern region 24).
By using such a mask pattern, as shown in FIGS. 4B and 4C, the core pattern 32 is held by the peripheral pattern fixing edge 37, so that the optical waveguide core layer is formed. The problem that a pattern will peel at the time of peeling of the base film of a resin film can be solved.
That is, the AA ′ cross section of FIG. 4 (b) is shown in FIG. 4 (d). When the base film 36 is peeled off, the core pattern 32 is held by the peripheral pattern fixing edge 37, and the core pattern 32 does not peel off together with the base film 36. Therefore, as shown in the sectional view after development in FIG. 4E, the core pattern 32 can be reliably disposed on the lower clad layer 34.

パターン固定用の縁37の幅dは、所定のマスク寸法において必要なパターン露光用領域24を確保できる範囲内であれば特に限定されないが、形成するコアパターン32の幅に対して2倍以上あれば下部クラッド層34と大きな接触面積を確保できるため、十分な効果を得ることができる。この観点から縁の幅dはコアパターン32の幅に対して5倍以上であることがより好ましく、10倍以上であることがさらに好ましい。すなわち、フォトマスクにおいては、ダミーパターンの幅dが目的とするパターンを構成する開口部22の幅の2倍以上であることが好ましく、さらには5倍以上、特には10倍以上であることが好ましい。   The width d of the pattern fixing edge 37 is not particularly limited as long as it is within a range in which a necessary pattern exposure region 24 can be secured in a predetermined mask dimension. However, the width d of the pattern fixing edge 37 should be at least twice the width of the core pattern 32 to be formed. For example, a large contact area with the lower cladding layer 34 can be ensured, so that a sufficient effect can be obtained. From this viewpoint, the edge width d is more preferably 5 times or more the width of the core pattern 32, and more preferably 10 times or more. That is, in the photomask, the width d of the dummy pattern is preferably at least twice the width of the opening 22 constituting the target pattern, more preferably at least five times, particularly at least ten times. preferable.

また、図4では、パターン領域24の4辺にダミーパターン25を設けた例を示したが、ダミーパターン25は、パターン領域24の少なくとも1辺、例えば図5(ダミーパターンを3辺に配置)、図6(同2辺に配置)、図7(同1辺に配置)に示すように配置されていればよい。この場合、露光後の基材フィルムの剥離は、設けたダミーパターン側のいずれかの側から行うことが目的とするパターンの剥離が起きにくく、好ましい。
さらに、図4(a)に示す例ではフォトマスクの外周までダミーパターンを設けているが、所望の幅を有していれば、図8に示すようにダミーパターンをフォトマスクの外周にかからないように設けてもよい。
4 shows an example in which the dummy pattern 25 is provided on the four sides of the pattern area 24. However, the dummy pattern 25 has at least one side of the pattern area 24, for example, FIG. 5 (the dummy pattern is arranged on three sides). As shown in FIG. 6 (arranged on the same side) and FIG. 7 (arranged on the same side). In this case, peeling of the base film after exposure is preferable because peeling of the target pattern is less likely to occur from either side of the provided dummy pattern.
Further, in the example shown in FIG. 4A, the dummy pattern is provided up to the outer periphery of the photomask. However, as long as the dummy pattern has a desired width, the dummy pattern does not cover the outer periphery of the photomask as shown in FIG. May be provided.

さらに、ダミーパターンは、図9に示すようにパターン領域24の内部に設けられていてもよく、この場合、より強固に目的とするパターンを固定できる。さらに、ダミーパターンは、図10に示すように目的とするパターンと接していれば、独立した形状でもよい。光導波路の作製では、コアパターン形成後に上部クラッド層を設けるが、図10のようにダミーパターンを独立した形状とすることで島状のコアパターンが形成でき、これにより空気の逃げ道が確保されるため、上部クラッド層形成時の気泡抜けがよくなり、不良発生を低減できるという効果がある。   Furthermore, the dummy pattern may be provided inside the pattern region 24 as shown in FIG. 9, and in this case, the target pattern can be fixed more firmly. Furthermore, the dummy pattern may have an independent shape as long as it is in contact with the target pattern as shown in FIG. In the production of the optical waveguide, an upper clad layer is provided after the core pattern is formed, but an island-shaped core pattern can be formed by making the dummy pattern independent as shown in FIG. 10, thereby ensuring an air escape path. Therefore, there is an effect that air bubbles are eliminated when the upper clad layer is formed, and the occurrence of defects can be reduced.

次に、本発明のフォトマスクを用いた光導波路の製造方法について、図2を用いて説明する。
まず、FR−4基板やポリイミド、シリコン、アルミニウム、銅などで構成される基板11上に、保護フィルムが存在する場合には保護フィルムを剥離後、下部クラッド層形成用樹脂フィルムの基材フィルム面を上面にし、該基板上に加熱圧着することにより、下部クラッド層形成用樹脂フィルムを積層する。ここで、密着性及び追従性の見地から減圧下で積層することが好ましい。また、該フィルムの加熱温度は50〜130℃とすることが好ましく、圧着圧力は、0.1〜1.0MPa(1〜10kgf/cm2)程度とすることが好ましいが、これらの条件には特に制限はない。次いで、下部クラッド層形成用樹脂フィルムを光又は加熱により硬化して下部クラッド層12を得る(図2(a)参照)。
Next, the manufacturing method of the optical waveguide using the photomask of this invention is demonstrated using FIG.
First, when a protective film is present on the substrate 11 composed of FR-4 substrate, polyimide, silicon, aluminum, copper, etc., the protective film is peeled off, and then the base film surface of the resin film for forming the lower cladding layer The resin film for lower clad layer formation is laminated | stacked by carrying out thermocompression-bonding on this board | substrate on this board | substrate. Here, it is preferable to laminate | stack under reduced pressure from the viewpoint of adhesiveness and followable | trackability. The heating temperature of the film is preferably 50 to 130 ° C., and the pressure bonding pressure is preferably about 0.1 to 1.0 MPa (1 to 10 kgf / cm 2 ). There is no particular limitation. Next, the lower clad layer forming resin film is cured by light or heating to obtain the lower clad layer 12 (see FIG. 2A).

次に、下部クラッド層形成用樹脂フィルムの基材フィルム16を剥離した後(図2(b)参照)、屈折率の高いコア層形成用樹脂フィルムを上述の下部クラッド層形成用樹脂フィルムと同様の方法で積層する(図2(c)参照)。次いで、本発明のフォトマスク、すなわち目的とするパターンの周辺部のうち少なくとも1つの辺に接するようにダミーパターンを配置したフォトマスク21を用い、コア層形成用樹脂フィルムの基材フィルム17を介して活性光線を画像状に照射、露光する(図2(d)参照)。活性光線の光源としては、例えば、カーボンアーク灯、水銀蒸気アーク灯、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、キセノンランプ等の紫外線を有効に放射する公知の光源が挙げられる。   Next, after peeling the base film 16 of the lower clad layer forming resin film (see FIG. 2B), the core layer forming resin film having a high refractive index is the same as the above lower clad layer forming resin film. (Refer FIG.2 (c)). Next, using the photomask of the present invention, that is, the photomask 21 in which the dummy pattern is arranged so as to contact at least one side of the peripheral portion of the target pattern, the base film 17 of the resin film for forming the core layer is interposed. Then, actinic rays are irradiated and exposed in the form of an image (see FIG. 2D). Examples of the active light source include known light sources that effectively emit ultraviolet rays, such as carbon arc lamps, mercury vapor arc lamps, ultrahigh pressure mercury lamps, high pressure mercury lamps, and xenon lamps.

続いて必要であれば露光後加熱処理を行った後、コア層形成用樹脂フィルムの基材フィルム17を剥離する(図2(e)参照)。本発明のフォトマスクを使用した場合には、この基材フィルム17を剥離する段階で、基材フィルム17に伴って目的とするコアパターン14が剥離することがない。
なお、この基材フィルム17を剥離するに際し、必要に応じ、加熱条件下で該基材フィルム17を剥がしてもよい。
Subsequently, if necessary, after the post-exposure heat treatment, the base film 17 of the resin film for forming the core layer is peeled off (see FIG. 2E). When the photomask of the present invention is used, the target core pattern 14 is not peeled off along with the base film 17 at the stage of peeling the base film 17.
In addition, when peeling this base film 17, you may peel this base film 17 on heating conditions as needed.

次いで、ウェット現像等で未露光部を除去して現像し(図2(f)参照)、コアパターン14を形成する。ウェット現像の場合は、フィルムの組成に適した現像液を用いて、スプレー、揺動浸漬、ブラッシング、スクラッピング等の公知の方法により現像するが、スプレー方式が解像度向上のためには適している。
また、現像後の処理として、必要に応じて60〜250℃程度の加熱又は0.1〜1000mJ/cm2程度の露光を行うことにより、コアパターン14をさらに硬化して用いてもよい。
Next, the unexposed portion is removed and developed by wet development or the like (see FIG. 2F), and the core pattern 14 is formed. In the case of wet development, development is performed by a known method such as spraying, rocking immersion, brushing, and scraping using a developer suitable for the composition of the film, but the spray method is suitable for improving the resolution. .
Moreover, as a process after image development, the core pattern 14 may be further cured and used by performing heating at about 60 to 250 ° C. or exposure at about 0.1 to 1000 mJ / cm 2 as necessary.

この後、コアフィルムより屈折率の低い上部クラッド形成用樹脂フィルムを上述の下部クラッド形成用樹脂フィルムと同様な方法で積層、硬化し(図2(g)参照)、上部クラッド層形成用樹脂フィルムの基材フィルムを剥離する(図2(h)参照)。この後、必要に応じて60〜250℃程度の加熱又は0.1〜1000mJ/cm2程度の露光を行うことにより、上部クラッド層をさらに硬化してもよい。 Thereafter, an upper clad forming resin film having a refractive index lower than that of the core film is laminated and cured in the same manner as the above lower clad forming resin film (see FIG. 2G), and the upper clad layer forming resin film The base film is peeled off (see FIG. 2 (h)). Thereafter, the upper cladding layer may be further cured by heating at about 60 to 250 ° C. or exposure at about 0.1 to 1000 mJ / cm 2 as necessary.

本発明のフォトマスクを用い、以上のようなプロセスで光導波路を作製することで、コア層形成用樹脂フィルムにおける基材フィルムを剥離する際にも、コアパターンが剥離することなく、目的の光導波路を簡便に作製することができる。   By using the photomask of the present invention to produce an optical waveguide by the process as described above, the core pattern is not peeled off when the base film in the resin film for forming the core layer is peeled off. A waveguide can be easily produced.

本発明のフォトマスクは、感光性の光導波路材として、液状の光導波路材を用いる場合も好適に使用することができる。この場合には、上述の各クラッド層形成用樹脂フィルム及びコア層形成用樹脂フィルムに代えて、液状の光導波路材を用いることになる。この態様では液状の光導波路材を塗布、乾燥させた後に汚染防止や酸素による硬化阻害防止のためカバーフィルムを設ける。該カバーフィルムは露光硬化後に剥離する。従って、コア層を形成するステップでは、具体的には以下のような態様になる。
すなわち、下部クラッド層を形成した後に、屈折率の高いコア層形成用樹脂溶液を塗布・乾燥し、その上にカバーフィルムを設ける。該カバーフィルムの上に本発明のフォトマスクを積層し、該カバーフィルムを介して活性光線を画像状に照射、露光する。続いて必要に応じて加熱処理を行った後、該カバーフィルムを剥離する。本発明のフォトマスクを使用した場合には、カバーフィルムを剥離する段階で、カバーフィルムに伴って目的とするコアパターンが剥離することがない。
The photomask of the present invention can also be suitably used when a liquid optical waveguide material is used as the photosensitive optical waveguide material. In this case, a liquid optical waveguide material is used in place of the above-described clad layer forming resin film and core layer forming resin film. In this embodiment, after a liquid optical waveguide material is applied and dried, a cover film is provided for preventing contamination and preventing inhibition of curing by oxygen. The cover film is peeled off after exposure and curing. Therefore, in the step of forming the core layer, specifically, the following mode is adopted.
That is, after forming the lower cladding layer, a core layer forming resin solution having a high refractive index is applied and dried, and a cover film is provided thereon. The photomask of the present invention is laminated on the cover film, and actinic rays are irradiated and exposed in an image form through the cover film. Then, after performing heat processing as needed, this cover film is peeled. When the photomask of the present invention is used, the target core pattern is not peeled along with the cover film at the stage of peeling the cover film.

以下に、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例によってなんら限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.

実施例1
(ワニスの調合)
第1表に示す配合にて、コア層及びクラッド層用樹脂組成物を用意し、これに溶剤としてエチルセロソルブを全量に対して40質量部加え、コア層用及びクラッド層用樹脂ワニスを調合した。
Example 1
(Varnish formulation)
A resin composition for the core layer and the clad layer was prepared with the formulation shown in Table 1, and 40 parts by mass of ethyl cellosolve as a solvent was added to the total amount to prepare a resin varnish for the core layer and the clad layer. .

Figure 2008122897
Figure 2008122897

*1 フェノトートYP−70;東都化成(株)製、ビスフェノールA/ビスフェノールF共重合型フェノキシ樹脂
*2 A−BPEF;新中村工業(株)製、9,9−ビス[4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)フェニル]フルオレン
*3 EA−1020;新中村工業(株)製、ビスフェノールA型エポキシアクリレート
*4 KRM−2110;新中村工業(株)製、アリサイクリックジエポキシカルボキシレート
*5 イルガキュア819;チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルフォスフィンオキサイド
*6 イルガキュア2959;チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン
*7 SP−170;旭電化工業(株)製、トリフェニルスルホニウムヘキサフロロアンチモネート塩
* 1 Phenototoy YP-70; manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd., bisphenol A / bisphenol F copolymer phenoxy resin * 2 A-BPEF; manufactured by Shin-Nakamura Kogyo Co., Ltd., 9,9-bis [4- (2- Acryloyloxyethoxy) phenyl] fluorene * 3 EA-1020; manufactured by Shin-Nakamura Kogyo Co., Ltd., bisphenol A type epoxy acrylate * 4 KRM-2110; manufactured by Shin-Nakamura Kogyo Co., Ltd., alicyclic diepoxycarboxylate * 5 Irgacure 819; manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd., bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphine oxide * 6 Irgacure 2959; manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd., 1- [4- (2- Hydroxyethoxy) phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-pro Down-1-one * 7 SP-170; Asahi Denka Co., triphenylsulfonium hexafluoroantimonate salt

(光導波路形成用脂フィルムの作製)
基材フィルムとしてポリエチレンテレフタレートフィルム(商品名:コスモシャインA4100、東洋紡績(株)製、厚さ:50μm)を用い、これの非処理面上に塗工機(マルチコーターM−200、(株)ヒラノテクシード製)を用いてクラッド用樹脂ワニスを塗布し、80℃、10分、その後100℃、10分乾燥し、クラッド層形成用樹脂フィルムを作製した。
また、同様にしてコア用樹脂ワニスをポリエチレンテレフタレートフィルム(商品名:コスモシャインA1517、東洋紡績(株)製、厚さ:16μm)の非処理面に作製し、コア層形成用樹脂フィルムを得た。このとき樹脂層の厚さは、塗工機のギャップを調節することで、任意に調整可能であり、本実施例では硬化後の膜厚が、下部クラッド層20μm、上部クラッド層70μm、コア層50μmとなるように調節した。
(Preparation of a fatty film for forming an optical waveguide)
A polyethylene terephthalate film (trade name: Cosmo Shine A4100, manufactured by Toyobo Co., Ltd., thickness: 50 μm) was used as a base film, and a coating machine (Multicoater M-200, Co., Ltd.) was formed on the non-treated surface. The resin varnish for clad was applied using Hirano Tech Seed) and dried at 80 ° C. for 10 minutes and then at 100 ° C. for 10 minutes to prepare a resin film for forming a clad layer.
Similarly, a core resin varnish was produced on a non-treated surface of a polyethylene terephthalate film (trade name: Cosmo Shine A1517, manufactured by Toyobo Co., Ltd., thickness: 16 μm) to obtain a core layer forming resin film. . At this time, the thickness of the resin layer can be arbitrarily adjusted by adjusting the gap of the coating machine. In this embodiment, the thickness after curing is 20 μm for the lower cladding layer, 70 μm for the upper cladding layer, and the core layer. It adjusted so that it might be set to 50 micrometers.

(光導波路の作製)
FR−4基板(商品名:MCL−E−679F、日立化成工業(株)製)上に、真空加圧式ラミネータ((株)名機製作所製、MVLP−500)を用い、圧力0.4MPa、温度50℃、加圧時間30秒の条件にて下部クラッド層形成用樹脂フィルムを基材フィルムが上面になるようにラミネートし、紫外線露光機((株)オーク製作所製、EXM−1172)にて紫外線(波長365nm)を300mJ/cm2照射し、さらに80℃で10分加熱し、下部クラッド層形成用樹脂フィルムを光硬化した(図2(a)参照)。
(Production of optical waveguide)
On a FR-4 substrate (trade name: MCL-E-679F, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), a vacuum pressurizing laminator (manufactured by Meiki Seisakusho Co., Ltd., MVLP-500) was used, and the pressure was 0.4 MPa. A resin film for forming a lower clad layer is laminated so that the base film is on the upper surface under the conditions of a temperature of 50 ° C. and a pressurization time of 30 seconds, and an ultraviolet exposure machine (EXM-1172, manufactured by Oak Seisakusho). Ultraviolet rays (wavelength 365 nm) were irradiated at 300 mJ / cm 2 and further heated at 80 ° C. for 10 minutes to photocur the lower clad layer forming resin film (see FIG. 2A).

次に、下部クラッド層形成用樹脂フィルムの基材フィルムを剥離した後(図2(b)参照)、この下部クラッド層上に、下部クラッド層形成用樹脂フィルムの積層と同様な条件にてコア層形成用樹脂フィルムをラミネートした(図2(c)参照)。続いて図4(a)に示すような、パターン露光用領域(パターン領域24)の周辺部にマスク開口部(ダミーパターン25)を設けたネガ型フォトマスクを用い、コア層形成用樹脂フィルムの基材フィルムを介して、上記紫外線露光機にて紫外線(波長365nm)を1000mJ/cm2照射した(図2(d)参照)。直後に後露光加熱(PEB)を80℃で5分し、コア形成用樹脂フィルムの基材フィルムを剥離した(図2(e)参照)。
ここで用いたネガ型フォトマスクは、目的とするパターン開口部22の幅が50μm、遮光部23の幅が200μm、パターン領域24の縦125mm、横125mm、及びダミーパターン(開口部)25の幅dが1mmである。
Next, after the base film of the resin film for forming the lower clad layer is peeled off (see FIG. 2B), the core is formed on the lower clad layer under the same conditions as those for laminating the resin film for forming the lower clad layer. A layer-forming resin film was laminated (see FIG. 2C). Subsequently, using a negative photomask having a mask opening (dummy pattern 25) in the periphery of the pattern exposure region (pattern region 24) as shown in FIG. The substrate was irradiated with 1000 mJ / cm 2 of ultraviolet rays (wavelength 365 nm) with the above ultraviolet exposure machine (see FIG. 2D). Immediately after that, post-exposure heating (PEB) was performed at 80 ° C. for 5 minutes, and the base film of the core-forming resin film was peeled off (see FIG. 2E).
In the negative photomask used here, the width of the target pattern opening 22 is 50 μm, the width of the light-shielding portion 23 is 200 μm, the pattern region 24 is 125 mm long, 125 mm wide, and the dummy pattern (opening) 25 is wide. d is 1 mm.

続いてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートとN,N−ジメチルアセトアミドの8対2質量比混合溶剤にて、コアパターンを現像した(図2(f)参照)。現像液の洗浄には、イソプロピルアルコールを用いた。
次いで、下部クラッド層形成用樹脂フィルムと同様なラミネート条件にて上部クラッド層形成用樹脂フィルムをラミネートし(図2(g)参照)、上記紫外線露光機にて紫外線(波長365nm)を1000mJ/cm2照射した。その後、上部クラッド層形成用樹脂フィルムの基材フィルムを剥離し(図2(h)参照)、最後に160℃で1時間加熱処理を行い、光導波路を作製した。
Subsequently, the core pattern was developed with an 8 to 2 mass ratio mixed solvent of propylene glycol monomethyl ether acetate and N, N-dimethylacetamide (see FIG. 2 (f)). Isopropyl alcohol was used for washing the developer.
Next, the upper clad layer-forming resin film is laminated under the same laminating conditions as the lower clad layer-forming resin film (see FIG. 2G), and ultraviolet rays (wavelength 365 nm) are 1000 mJ / cm with the above-described ultraviolet exposure machine. 2 irradiated. Thereafter, the base film of the resin film for forming the upper clad layer was peeled off (see FIG. 2H), and finally, heat treatment was performed at 160 ° C. for 1 hour to produce an optical waveguide.

なお、コア層及びクラッド層の屈折率をMetricon社製プリズムカプラー(Model2010)で測定したところ、波長830nmにて、コア層が1.584、クラッド層が1.550であった。   In addition, when the refractive index of the core layer and the clad layer was measured by a prism coupler (Model2010) manufactured by Metricon, the core layer was 1.584 and the clad layer was 1.550 at a wavelength of 830 nm.

このように作製した光導波路は、コア層形成用樹脂フィルムの基材フィルム剥離時において、全コア本数120本のうち、剥離は1本もなかった。また、作製した光導波路の伝搬損失を、光源に850nmの面発光レーザー((EXFO社製、FLS−300−01−VCL)を、受光センサに(株)アドバンテスト製、Q82214を用い、カットバック法(測定導波路長5、3、2cm、入射ファイバ;GI−50/125マルチモードファイバ(NA=0.20)、出射ファイバ;SI−114/125(NA=0.22))により測定したところ、0.09dB/cmであった。   The optical waveguide produced in this way was not peeled out of 120 cores when the base film of the core layer forming resin film was peeled off. In addition, the propagation loss of the manufactured optical waveguide was determined by using a cut-back method using a surface-emitting laser of 850 nm ((EXFO, FLS-300-01-VCL) as a light source, and Advantest Co., Ltd., Q82214 as a light receiving sensor. (Measurement waveguide length 5, 3, 2 cm, incident fiber: GI-50 / 125 multimode fiber (NA = 0.20), output fiber: SI-114 / 125 (NA = 0.22)) 0.09 dB / cm.

比較例1
実施例1において、ネガ型フォトマスクとして、図3に示すような、パターン領域24の周辺部にマスク開口部を設けていないフォトマスクを用いたこと以外は、実施例1と同様に光導波路を作製した。その結果、伝搬損失は0.09dB/cmと同様であったものの、コア層形成用樹脂フィルムの基材フィルム剥離時において、全コア本数120本のうち、10本の剥離が生じた。
Comparative Example 1
In Example 1, an optical waveguide was used in the same manner as in Example 1 except that a photomask without a mask opening provided at the periphery of the pattern region 24 as shown in FIG. 3 was used as the negative photomask. Produced. As a result, although the propagation loss was the same as 0.09 dB / cm, when the base film of the core layer forming resin film was peeled, 10 pieces of peeled out of the total 120 cores.

本発明によれば、パターンの剥離なく光硬化型パターンを製造できるため、光導波路、エッチングレジスト、電気絶縁用レジスト、はんだレジストなどの各種レジストパターン、液晶用部材などに適用が可能である。特に光導波路のような幅数十μmの細線パターンでは、パターンとその下面との密着性が不十分になりやすく、基材フィルム剥離時に必要とするパターンが基材フィルムと共に剥離しやすいため、本発明は特に有効である。   According to the present invention, since a photocurable pattern can be produced without peeling of the pattern, it can be applied to various resist patterns such as optical waveguides, etching resists, electrical insulation resists, solder resists, and liquid crystal members. Especially in the case of a thin line pattern with a width of several tens of μm, such as an optical waveguide, the adhesion between the pattern and its lower surface tends to be insufficient, and the pattern required when peeling the base film easily peels off together with the base film. The invention is particularly effective.

ドライフィルム状光導波路材を説明する図である。It is a figure explaining a dry film-form optical waveguide material. ドライフィルム状光導波路材を用いた光導波路の製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing method of the optical waveguide using a dry film-form optical waveguide material. 従来のフォトマスクを説明する図である。It is a figure explaining the conventional photomask. 本発明のフォトマスク及びこれを用いて形成されるコア層パターンを説明する図である。It is a figure explaining the photomask of this invention and the core layer pattern formed using this. 本発明のフォトマスクを説明する図である。It is a figure explaining the photomask of this invention. 本発明のフォトマスクを説明する図である。It is a figure explaining the photomask of this invention. 本発明のフォトマスクを説明する図である。It is a figure explaining the photomask of this invention. 本発明のフォトマスクを説明する図である。It is a figure explaining the photomask of this invention. 本発明のフォトマスクを説明する図である。It is a figure explaining the photomask of this invention. 本発明のフォトマスクを説明する図である。It is a figure explaining the photomask of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1;ドライフィルム状光導波路材
2;感光性層(コア層又はクラッド層)
3;基材フィルム
4;保護フィルム(セパレーター)
11;基板
12;下部クラッド層
13;コア層
14;コアパターン
15;上部クラッド層
16、17、18;基材フィルム
21;フォトマスク
22;目的とするパターン開口部
23;遮光部
24;パターン領域
25;ダミーパターン(開口部)
31;光導波路
32;コア層露光部(コアパターン)
33;コア層未露光部
34;クラッド層
35;基板
36;基材フィルム
37;コアパターン固定用の縁
1; dry film-like optical waveguide material 2; photosensitive layer (core layer or clad layer)
3; base film 4; protective film (separator)
11; Substrate 12; Lower clad layer 13; Core layer 14; Core pattern 15; Upper clad layers 16, 17, 18; Substrate film 21; Photomask 22; Target pattern opening 23; 25; dummy pattern (opening)
31; Optical waveguide 32; Core layer exposure part (core pattern)
33; core layer unexposed portion 34; clad layer 35; substrate 36; base film 37; edge for fixing core pattern

Claims (5)

目的とするパターンとダミーパターンとを含むネガ露光用フォトマスクであって、目的とするパターンが開口部と遮光部からなり、該目的とするパターンの少なくとも1つの辺に接するようにダミーパターンを配置したネガ露光用フォトマスク。   A negative exposure photomask including a target pattern and a dummy pattern, wherein the target pattern includes an opening and a light shielding portion, and the dummy pattern is disposed so as to be in contact with at least one side of the target pattern Photomask for negative exposure. ダミーパターンの幅が目的とするパターンの開口部の幅の2倍以上であることを特徴とする請求項1記載のネガ露光用フォトマスク。   2. The negative exposure photomask according to claim 1, wherein the width of the dummy pattern is at least twice the width of the opening of the target pattern. 請求項1又は請求項2に記載のネガ露光用フォトマスクを用い、基材フィルム又はカバーフィルム付きの感光性樹脂組成物に、該基材フィルム又はカバーフィルムを介して所望のパターンを露光する工程及び露光後に該基材フィルム又はカバーフィルムを剥離する工程を有する光硬化型パターンの形成方法。   The process of exposing a desired pattern to the photosensitive resin composition with a base film or a cover film using the negative exposure photomask of Claim 1 or Claim 2 via this base film or cover film. And the formation method of the photocurable pattern which has the process of peeling this base film or cover film after exposure. 請求項3に記載の方法で得られる光硬化型パターン。   A photocurable pattern obtained by the method according to claim 3. 前記光硬化型パターンが光導波路である請求項4に記載の光硬化型パターン。   The photocurable pattern according to claim 4, wherein the photocurable pattern is an optical waveguide.
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