专利名称：：精细图案的生产方法
技术领域：
：本发明涉及使用感光性树脂生产精细图案的方法。
背景技术：
：近来，随着科学形成和技术的发展，存在对于各种领域中的微细结构体形成技术的日益增长的需求。在微致动器、电子器件和光学器件等领域中进行了广泛研究。例如，在各种小型传感器、微探针、薄膜磁头和喷墨头中进行该研究。此类微细结构体的生产方法包括冲压、干法蚀刻和光刻。这些中，通过使用感光性树脂的光刻形成图案的方法可在高精度下容易地形成具有高的长宽比(aspectratio)的良好形状。日本专利公开H06_45242(专利文献I)公开了通过光刻生产具有精细图案的喷墨头的方法。根据该方法，通过包括以下步骤的方法生产喷墨头。首先，在设置有能量产生元件的基板上由可溶解树脂形成墨流路图案。然后，在墨流路上形成包含环氧树脂和阳离子光聚合引发剂的涂布树脂层从而制得墨流路壁，并且通过光刻在能量产生元件上形成喷射口。随后，将可溶解树脂洗脱，将用于制得墨流路壁的涂布树脂固化。该方法中，用于墨流路图案的材料和用于涂布树脂层的材料需要具有不同的感光波长范围。例如，将包含在300nm附近具有感光度的异丙烯基酮的正型感光性树脂用于墨流路图案，同时将在不短于300nm范围内具有感光度的负型感光性树脂用于涂布树脂层。在不短于300nm范围内具有感光度的负型感光性树脂的实例包括包含购自ADEKACorporation的阳离子光聚合引发剂SP-172(商品名)的阳离子可聚合环氧树脂。然而，使用缩小投影光学系统进行单波长光照射的所谓步进器不用作将用于墨流路图案的感光性树脂进行曝光的曝光设备。替代地，使用以1:1的放大率使全部基板同时进行曝光的曝光设备。在用对于感光性树脂同时进行对应于各感光波长范围的深紫外光照射的曝光设备将感光性树脂进行曝光的情况下，可能发生以下问题。第一个问题在于由于进行大面积同时曝光的设备构造可能引起基板和掩模之间的对齐精度不充分。特别地，当将大小为8英寸至12英寸的大晶片进行曝光时，由于基板翘曲或掩模弯曲可能引起基板内或基板之间的对齐精度宽地变化。第二个问题在于，上述主链断裂型正型感光性树脂，因为该树脂固有地具有低的感光度，所以需要用引起充分断裂反应的大量能量照射。由于曝光期间的发热，在掩模和基板内所产生的不均匀热膨胀可能导致不充分的分辨率和对齐精度。在上述曝光步骤中，用于墨流路图案或流路壁的感光性树脂通常以基板上形成的对齐掩模为基准进行曝光。然而，由于上述问题，能量产生元件或喷射口与墨流路图案之间的位置关系在一些情况下可能与预期关系不同。此外，所产生的干扰如沿着墨喷射方向的点错位或伴生物(satellites)的大量产生在一些情况下可能导致不良的打印性能。为了改进通过上述光刻制得的图案的分辨率和对齐精度，已知使用两层感光性树脂的携合图罩(portableconformablemask)(PCM)法。PCM法中，下层用感光性树脂形成，上层用遮住下层的感光波长范围的材料形成。然后，通过将上层进行曝光并使该层显影来进行图案化从而制得掩模。然后，使用该掩模将下层的感光性树脂图案化。如日本专利公开S63-58367(专利文献2)，该方法广泛地用于生产具有高分辨率和高精度的图案。引文目录专利文献专利文献I:日本专利公开H06-45242专利文献2:日本专利公开S63-583
发明内容然而，根据专利文献2中所述的方法，由于将上层进行曝光和显影后形成掩模，因此在一些情况下由于大量的工艺步骤而导致制造负荷高。此外，需要选择材料以使上层图·案化期间显影液不溶解下层。因此,本发明的目的在于提供用较少工艺步骤生广具有闻精度和闻对齐精度的精细图案的方法。本发明提供精细图案的生产方法，其包括(I)在基板上形成包含感光性树脂的第一树脂层；(2)在第一树脂层上形成包含仲或叔炔醇、光酸产生剂和树脂的第二树脂层；(3)将第二树脂层进行图案曝光；(4)使用第二树脂层的图案曝光部分作为掩模，将第一树脂层进行曝光；和(5)除去第二树脂层和第一树脂层。根据本发明，可用较少工艺步骤形成具有高精度和高对齐精度的精细图案。此外，提高用于精细图案的材料的选择性。参考附图，从示例性实施方案的以下描述，本发明的进一步特征将变得显而易见。[图1A、1B、1C、1D、1E]图IA至图IE为说明本发明实施方案中精细图案生产步骤的截面图。[图2A、2B、2C、2D、2E、2F、2G、2H、2I、2J、2K]图2A至图2K为说明液体喷射头生产步骤的截面图。[图3]图3为说明液体喷射头的构造实例的示意性立体图。[图4]图4为示出由于作为仲或叔炔醇的典型实例的1，I,3-三苯基丙炔醇的重排反应而引起的吸光度变化的图表。具体实施例方式以下将进一步详细描述本发明。实施方案I:精细图案的生产方法首先，如图IA中所述制备基板101。可根据形状或材料来使用起到要形成的精细结构体基体作用的任何基板，而没有特别限制。例如，可使用硅晶片。其次，在基板101上形成包含感光性树脂的第一树脂层102。虽然用于第一树脂层的感光性树脂没有特别限制，只要树脂具有感光度和能够图案化即可，但是优选使用正型感光性树脂。正型感光性树脂的实例包括主要由聚甲基异丙烯基酮或甲基丙烯酸酯组成的主链断裂型感光性聚合物树脂。主链断裂型正型感光性聚合物树脂的实例包括均聚物如聚甲基丙烯酸甲酯和聚甲基丙烯酸乙酯；或者甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸苯酯的共聚物。这些主链断裂型正型感光性聚合物树脂通常的感光波长范围大约为200nm至240nm。聚甲基异丙烯基酮的感光波长范围大约为260nm至320nm。随后，如图IB中所示，在第一树脂层102上形成包含仲或叔炔醇、光酸产生剂和树脂的第二树脂层103。将第二树脂层中包含的树脂用于固定仲或叔炔醇以形成层。使用的材料需要使得用于将第一感光性树脂层进行曝光的波长透过。本发明中，在不使第二树脂层显影以图案化的情况下可使第一树脂层进行曝光。优选第二树脂层中包含的树脂根本不吸收用于将第一树脂层进行曝光的光，虽然轻微的吸收无关紧要。例如，优选第二树脂层中包含的树脂透过在用于第一树脂层的感光性树脂感光波长范围内的光的10%以上。从对齐精度的观点优选第二树脂层用步进器进行曝光。优选第二树脂层的图案化可使用最广泛使用的i线(365nm)进行。已知仲或叔炔醇的酸处理通过迈耶-舒斯特(Meyer-Schuster)重排反应产生乙烯基甲酮。优选由下式表示的叔炔醇用作仲或叔炔醇。权利要求1.一种精细图案的生产方法，其包括(1)在基板上形成包含感光性树脂的第一树脂层；(2)在所述第一树脂层上形成包含仲或叔炔醇、光酸产生剂和树脂的第二树脂层；(3)将所述第二树脂层进行图案曝光；(4)使用所述第二树脂层的图案曝光部分作为掩模将所述第一树脂层进行曝光；和(5)除去所述第二树脂层和所述第一树脂层。2.根据权利要求I所述的精细图案的生产方法，其中所述仲或叔炔醇为由下式表示的化合物3.根据权利要求I或2所述的精细图案的生产方法，其中所述光酸产生剂对于具有365nm波长的光具有感光度。4.根据权利要求I至3任一项所述的精细图案的生产方法，其中在所述第二树脂层中包含的树脂透过所述感光性树脂的感光波长范围内的光的10%以上。5.根据权利要求I至4任一项所述的精细图案的生产方法，其中所述感光性树脂为正型感光性树脂。6.根据权利要求5所述的精细图案的生产方法，其中所述正型感光性树脂为主链断裂型正型感光性树脂。7.根据权利要求6所述的精细图案的生产方法，其中所述正型感光性树脂为聚甲基异丙烯基酮或丙烯酸系共聚物。8.一种液体喷射头的生产方法，所述液体喷射头具有设置有用于喷射液体的能量产生元件的基板并且具有在所述基板上的流路形成构件，所述流路形成构件由用于喷射所述液体的喷射口和与所述喷射口连通的液体流路构成，所述方法包括通过根据权利要求I至7任一项所述的精细图案的生产方法形成作为所述液体流路模具的流路图案。全文摘要本发明提供精细图案的生产方法，其包括(1)在基板上形成包含感光性树脂的第一树脂层；(2)在第一树脂层上形成包含仲或叔炔醇、光酸产生剂和树脂的第二树脂层；(3)将第二树脂层进行图案曝光；(4)使用第二树脂层的图案曝光部分作为掩模将第一树脂层进行曝光；和(5)除去第二树脂层和第一树脂层。文档编号B41J2/16GK102893216SQ2011800240公开日2013年1月23日申请日期2011年5月20日优先权日2010年5月31日发明者石仓宏恵申请人:佳能株式会社