[发明专利]利用压印法的聚酰亚胺的精细图案形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及利用压印法的聚酰亚胺的精细图案形成方法

背景技术

以往，作为聚酰亚胺的精细图案形成方法，采用感光性聚酰亚胺的聚酰胺酸前体的光刻法主要被使用。该方法是在基板上涂敷有感光性聚酰亚胺前体的表面上，通过光掩模进行图案曝光，根据需要进行加热处理(PEB：曝光后烘烤)后，使用显像液除去未曝光部或曝光部，并且通过该显影而得到的聚酰亚胺前体的图案，之后，通过加热处理，转换为聚酰亚胺的图案(参照专利文献1)。

然而，该方法存在由于氨酸聚酰亚胺前体的热酰亚胺化反应而导致图案构造体收缩30％～50％的问题，在具有尖锐的线边缘、矩形截面的精细构造、亚微米图案的形成上也存在问题。

与此相对，在专利文献2中，介绍了通过酰亚胺化反应后的墨状的变性聚酰亚胺制造方法和光刻法的图案化方法，该图案化方法具有：(1)将包含变性聚酰亚胺、感光剂、热固化剂及溶剂的感光性聚酰亚胺组合物涂敷在基体上而成膜的工序；(2)加热得到的膜而除去所述溶剂的工序；(3)将除去溶剂后的所述组合物通过光掩膜进行曝光的工序；(4)曝光后显像的工序；以及(5)显像后，加热到所述固化剂的固化温度以上的工序。

该方法最大的优点是由于使用酰亚胺化反应后的墨状的聚酰亚胺，因此通过热固化工序中的酰亚胺化而未发生收缩。然而，在聚酰亚胺状态下，由于相对显像液和溶剂的溶解特性不好，因此难以通过光刻法而形成精细的图案，仅报告有到几十微米水平的图案验证例。

另外，作为解决酰亚胺化反应而引起的收缩问题的其他方法，举出使用酰亚胺化反应后的聚酰亚胺，通过激光加工或蚀刻法等而进行精细加工的方法。

然而，在激光加工的情况下，作为逐次加工法的激光加工适用于过孔形状的钻孔，但是在形成复杂图案方面的生产性较低，而且，存在难以进行亚微米水平的加工的问题。

另外，在蚀刻法的情况下，需要例如包括(1)在基板上形成聚酰亚胺膜的工序；(2)由光致抗蚀剂的涂敷、通过光掩膜的图案曝光、PEB及显像处理等组成的抗蚀图案的形成工序；(3)将该抗蚀图案用于蚀刻抗蚀的聚酰亚胺膜的蚀刻工序；(4)光致抗蚀剂层的除去工序；以及(5)由蚀刻而得到的聚酰亚胺的图案的加工工序等的漫长的处理，另外，与聚酰亚胺具有优异的化学稳定性相反，存在蚀刻速率非常缓慢、生产性低的问题。

另一方面，作为比以往的聚酰亚胺的精细图案化技术简单的聚酰亚胺图案形成方法，使用热压印技术。该方法是为了获得适用于压印成形的成形性，首先，将聚酰亚胺加热到玻璃转变温度(Tg)以上的温度、使其软化后，按压模具的凹凸图案加压成形，并以这种状态冷却到Tg以下后，当脱模时，则在聚酰亚胺的表面形成凹凸的方法。在使用该热压印成形技术的情况下，与所述光刻法相比，具有能够大幅度地短缩工序这样的优点。

然而，由于聚酰亚胺的玻璃转变温度(Tg)通常高于300℃以上，需要以300～400℃的高温加热，存在由于热膨胀而引起对图案转印精度的影响、对准精度的降低以及热应力问题。

另外，还存在需要选择在300℃以上耐热性高的模具，并且由于形成在模具表面的脱模膜热氧化而导致脱模性降低这样的问题。而且，还存在加热、冷却的处理时间变长，涉及到处理成本增加这样的问题。

与此相对，在专利文献3中，记载了使用含有聚酰亚胺以及聚酰亚胺之外的其他树脂的固化性组合物，通过热压印法，形成能够在250℃以下固化的显示器用部件的情况。然而，是形成间距160μm、线宽20μm左右的等离子显示器用隔壁，并未研究有关亚微米的图案形成。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：特开2003-183496号公报

专利文献2：特开2010-260902号公报

专利文献3：特开2011-77251号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明鉴于这些现状而完成，其目的在于与光刻法及激光加工等的以往的聚酰亚胺加工技术相比，提供一种加工形状及其尺寸精度优异、且简便的聚酰亚胺的图案形成方法。

用于解决技术问题的技术方案

本发明者们得到的知识是要实现所述目的反复专心研究的结果，如下：在聚酰亚胺的精细图案形成中，作为聚酰亚胺，使用具有感光性、能够在低温下成形的溶剂可溶性的聚酰亚胺树脂组合物，并且通过热压印法而图案化，在热固化的方法中，成形工序之后的脱模后，通过进行紫外线照射来解决。

本发明根据这些知识完成而完成，根据本发明，提供以下发明。