图案形成材料、图案形成设备和图案形成方法

专利名称：图案形成材料、图案形成设备和图案形成方法
技术领域：
本发明涉及适合例如干膜抗蚀剂的图案形成材料、配备该图案形成材料的图案形成设备和使用该图案形成材料的图案形成方法。

背景技术：
近年来，图案形成材料广泛地用来形成例如布线图案等永久性图案，其中图案形成材料典型地通过将光敏树脂组合物涂布在衬底上和干燥该涂层以形成光敏层来制备。此外，例如如下制备永久性图案将图案形成材料层压在要形成永久性图案的例如铜层压片等衬底上以形成层压片，使层压片的光敏层曝光，然后使光敏层显影以形成图案和例如蚀刻等其它处理。
在与图案形成材料相关的各种提议中，提出将阻聚剂加到光敏树脂组合物中以延长储存期限或改进分辨率，所述阻聚剂由具有酚羟基、芳香环、杂环等化合物组成(例如参见专利文献1～4)。但是，在公知的文献或现有技术中还没有看到关于由于将光敏剂加到光敏树脂组合物或高敏感性干抗蚀剂膜中而抑制灵敏度下降的效果的报道。
同样地，还没有提供能抑制光敏层的灵敏度下降和能形成高度精细精确图案的图案形成材料；现在需要进一步改进图案形成材料、图案形成设备和图案形成方法。
专利文献1日本特开第2002-268211号公报
专利文献2日本特开第2003-29399号公报
专利文献3日本特开第2004-4527号公报
专利文献4日本特开第2004-4528号公报

发明内容
本发明的目的是提供能有效地抑制光敏层的灵敏度下降和能形成高度精细精确图案的图案形成材料、配备所述图案形成材料的图案形成设备和使用所述图案形成材料的图案形成方法。
用包含载体和载体上的光敏层的本发明的图案形成材料可以达到本发明的目的，其中光敏层包含阻聚剂、粘合剂、可聚合化合物、和光聚合引发剂，光敏层利用激光束曝光，利用显影剂显影，形成图案，显影后产生厚度与曝光前的光敏层厚度基本相同的光敏层所需的最小激光束能量为0.1～10mJ/cm2。
光敏层包含阻聚剂、粘合剂、可聚合化合物和光聚合引发剂；因此，显影后产生厚度与曝光前的光敏层厚度基本相同的光敏层所需的最小激光束能量的范围下降。因此，用图案形成材料通过其显影可以容易地得到高度精细精确的图案。
优选地，载体的混浊度为5.0％以下；载体的总透光率为86％以上；在405nm的光波长处确定载体的混浊度和总透光率；含有惰性细颗粒的涂层布置在载体的至少一侧面上；载体用双轴定向聚酯膜制成。
优选地，来自激光源的激光束用包含多个每个都能接收激光束和输出调制的激光束的成像部分的激光调制器调制，调制的激光束透射过多个微透镜的微透镜阵列，每个微透镜都具有能补偿由于成像部分的输出表面畸变所致的像差的非球形表面，并且光敏层被调制的透射的激光束曝光。
优选地，来自激光源的激光束用包含多个每个都能接收激光束和输出调制的激光束的成像部分的激光调制器调制，调制的激光束透射过多个微透镜的微透镜阵列，每个微透镜都具有能够基本上屏蔽除来自激光调制器的调制激光束之外的入射光的孔结构，光敏层被调制的透射的激光束曝光。
优选地，所述阻聚剂包含选自由芳环、杂环、亚氨基和酚羟基(phenolic hydroxide group)组成的组中的至少一种；所述阻聚剂包含选自由具有至少两个酚羟基的化合物、具有被亚氨基取代的芳环的化合物、具有被亚氨基取代的杂环的化合物和受阻胺化合物组成的组中的化合物；所述阻聚剂包含选自由儿茶酚、吩噻嗪、吩噁嗪、受阻胺和它们的衍生物组成的组中的化合物；以可聚合化合物为基础，所述阻聚剂的含量为0.005质量％～0.5质量％。
优选地，在405nm的光波长处确定最小激光束能量。
优选地，所述光敏层包含光敏剂；所述光敏剂的最大吸收波长出现在380nm～450nm的范围内；所述光敏剂是稠环化合物；所述光敏剂包含选自由吖啶酮、吖啶和香豆素组成的组中的化合物。
优选地，所述粘合剂包含具有酸性基团的化合物；所述粘合剂包括乙烯基共聚物；所述粘合剂包含选自由苯乙烯共聚物和苯乙烯衍生物共聚物组成的组中的共聚物；所述粘合剂的酸值为70～250mg KOH/g。
优选地，所述可聚合化合物包含含有氨基甲酸酯基和芳基中至少一种的单体；所述可聚合化合物具有双酚骨架。
优选地，所述光聚合引发剂包含选自由下列化合物组成的组中的化合物卤代烃衍生物、六芳基联咪唑、肟衍生物、有机过氧化物、硫代化合物、酮化合物、芳族鎓盐、和茂金属；所述光聚合引发剂包含2，4，5-三芳基咪唑二聚体的衍生物。
优选地，所述光敏层的厚度为1～100μm；所述载体具有细长形状；所述图案形成材料具有通过卷绕成辊形而形成的细长形状；并且在图案形成材料的光敏层上设置保护膜。
在另一方面中，本发明提供一种图案形成设备，所述图案形成设备包括激光源、激光调制器和图案形成材料，其中激光源能辐射激光束，激光调制器能调制来自激光源的激光束和能使图案形成材料的光敏层曝光，所述图案形成材料包含载体和载体上的光敏层，所述光敏层包含阻聚剂、粘合剂、可聚合化合物、和光聚合引发剂，光敏层利用激光束曝光，利用显影剂显影，形成图案，在显影后产生厚度与曝光前的光敏层厚度基本相同的光敏层所需的最小激光束能量为0.1～10mJ/cm2。
在所述图案形成设备中，激光调制器能调制来自激光源的激光束和能使图案形成材料的光敏层曝光，最小激光束能量的范围下降。因此，用所述图案形成材料通过其显影可以容易地得到高度精细精确的图案。
优选地，激光调制器还包括配备的基于图案信息产生控制信号的图案信号产生器，激光调制器根据来自图案信号产生器的控制信号调制来自激光源的激光束。在这种结构中，可以有效地调制来自激光源的激光束以形成高度精细精确的图案。
优选地，激光调制器能够根据图案信息控制多个成像部分的一部分。在这种结构中，可以迅速地调制来自激光源的激光束。
优选地，激光调制器是空间光调制器；所述空间光调制器是数字微反射镜器件(digital micromirror device，简称DMD)；成像部分由微反射镜组成。
优选地，激光源能够一起辐射两种以上的激光束。在这种结构中，用具有更长焦深的的激光束进行曝光。因此，可以容易地得到高度精细精确的图案。
优选地，激光源包括多个激光器、多模光纤和聚光光学系统，所述聚光光学系统将来自多个激光器的激光束聚集到多模光纤中。在这种结构中，也可以用具有更长焦深的的激光束进行曝光，可以容易地得到高度精细和精确的图案。
在另一方面中，本发明提供一种包括使图案形成材料的光敏层曝光的图案形成方法。其中所述图案形成材料包含载体和载体上的光敏层，所述光敏层包含阻聚剂、粘合剂、可聚合化合物和光聚合引发剂，光敏层利用激光束曝光，利用显影剂显影，形成图案，显影后产生厚度与曝光前的光敏层厚度基本相同的光敏层所需的最小激光束能量为0.1～10mJ/cm2。
在所述图案形成方法中，所述图案形成材料可以产生高度精细精确的图案。
优选地，图案形成材料在加热和加压中的一种下层压在衬底上，曝光；根据要形成的图案信息图像式地进行曝光；根据控制信号利用调制的激光束进行曝光，根据要形成的图案信息产生控制信号；根据要形成的图案信息利用用于辐射激光束的激光源和调制激光束的激光调制器进行曝光。
优选地，所述光敏膜用激光调制器调制然后补偿的激光束曝光，通过将调制的激光束通过多个微透镜传输进行补偿，每一个所述微透镜都具有能够补偿由于成像部分的输出表面畸变所带来像差的非球形表面。在这种结构中，像差得到抑制，图像的畸变得到抑制。因此，可以容易地得到高度精细精确的图案。
优选地，所述光敏膜利用激光调制器调制然后通过多个微透镜的微透镜阵列传输的激光束曝光，所述微透镜阵列具有多个能够基本上屏蔽除来自激光调制器的调制激光束之外的入射光的的微透镜的孔结构。在这种结构中，图像的畸变得到抑制；因此，可以容易地得到高度精细精确的图案。
优选地，每个微透镜都具有能够补偿由于成像部分的输出表面畸变所带来像差的非球形表面；所述非球形表面是复曲面；每个微透镜都具有环形孔结构；用配置在微透镜表面上的光屏蔽限定多个微透镜的孔结构。
优选地，用透射过孔阵列的激光束进行曝光；在相对地移动激光束和光敏层时进行曝光；在光敏层的部分区域上进行曝光；在曝光后进行光敏层的显影。
优选地，在显影后形成永久图案；永久图案是布线图，用蚀刻和电镀中的至少一种形成永久图案。
附图简述

图1是示例性表示数字微反射镜器件(DMD)的结构的部分放大图。
图2A是示例性解释DMD运转的图。
图2B是示例性解释DMD运转的图。
图3A是示出在DMD未倾斜的情况下曝光束和扫描线的示例性平面图。
图3B是示出在DMD倾斜的情况下曝光束和扫描线的示例性平面图。
图4A是示出DMD的一个可利用区域的示例性图。
图4B是示出DMD的另一个可利用区域的示例性图。
图5是解释在扫描仪一次扫描中使光敏层曝光的方式的示例性平面图。
图6A是解释在扫描仪多次扫描中使光敏层曝光的方式的一个示例性平面图。
图6B是解释在扫描仪多次扫描中使光敏层曝光的方式的另一个示例性平面图。
图7是示例性示出图案形成设备的示意性透视图。
图8是示例性示出图案形成设备的扫描仪结构的示意性透视图。
图9A是示出在光敏层上形成的曝光区域的示例性平面图。
图9B是示出被各个曝光头曝光的区域的示例性平面图。
图10是示例性示出含有激光调制器的曝光头的示意性透视图。
图11是示出图10所示的曝光头的结构在沿光轴的副扫描方向上的示例性横截面图。
图12示出基于图案信息控制DMD的示例性控制器。
图13A是示出在其它连接光学系统中的另一个曝光头结构沿光轴的示例性横截面。
图13B是示出当未使用微透镜阵列时投影在曝光表面上的光学图像的示例性平面图。
图13C是示出当使用微透镜阵列时投影在曝光表面上的光学图像的示例性平面图。
图14是通过等高线表示构成DMD的微反射镜的反射面畸变的示例图。
图15A是示出微反射镜沿着X方向的高度位移的示例图。
图15B是示出微反射镜沿着Y方向的高度位移的示例图。
图16A是示出在图案形成设备中所使用的微透镜阵列的示例性正视图。
图16B是示出在图案形成设备中所使用的微透镜阵列的示例性侧视图。
图17A是示出微透镜阵列的微透镜的示例性正视图。
图17B是示出微透镜阵列的微透镜的示例性侧视图。
图18A是示意性示出在微透镜的一个横截面内激光聚光状况的示例图。
图18B是示意性示出在微透镜的另一个横截面内激光聚光状况的示例图。
图19A是示出在根据本发明微透镜的焦点附近的光束直径的一个模拟的示例图。
图19B是示出在根据本发明的其它位置类似于图19A的另一个模拟的示例图。
图19C是示出在根据本发明的其它位置类似于图19A的再一个模拟的示例图。
图19D是示出在根据本发明的其它位置类似于图19A的又一个模拟的示例图。
图20A是示出在常规图案形成方法中微透镜焦点附近的光束直径的一个模拟的示例图。
图20B是示出在根据其它位置类似于图20A的另一个模拟的示例图。
图20C是示出在根据其它位置类似于图20A的再一个模拟的示例图。
图20D是示出在根据其它位置类似于图20A的又一个模拟的示例图。
图21是示出组合激光源的另一种结构的示例平面图。
图22A是示出微透镜阵列的微透镜的示例性正视图。
图22B是示出微透镜阵列的微透镜的示例性侧视图。
图23A是示意性示出在图22B所示微透镜的所述横截面内的激光聚光状况的示例图。
图23B是示意性示出在图22B所示微透镜的另一个横截面内的激光聚光状况的示例图。
图24A是解释由光量分布补偿的光学系统的补偿概念的一个示例图。
图24B是解释由光量分布补偿的光学系统的补偿概念的另一个示例图。
图24C是解释由光量分布补偿的光学系统的补偿概念的另一个示例图。
图25是示出在没有光量补偿情况下高斯分布的光量分布的示例图。
图26是示出通过光量分布补偿的光学系统补偿光量分布的示例图。
图27A(A)是示出纤维阵列激光源结构的示例性透视图。
图27A(B)是图27A(A)的部分放大图。
图27A(C)是示出激光输出发射部位的一种排列的示例性平面图。
图27A(D)是示出激光发射部位的另一种排列的示例性平面图。
图27B是示出在纤维阵列激光源内激光发射部位排列的示例性正视图。
图28是示出多模光纤结构的示例图。
图29是示出组合激光源的一种结构的示例性平面图。
图30是示出激光模件结构的示例性平面图。
图31是示出图30所示的激光模件的结构的示例性侧视图。
图32是示出图30所示的激光模件的结构的局部侧视图。
图33是示出激光阵列结构的示例性透视图。
图34A是示出多空腔激光器的结构的示例性透视图。
图34B是示出多空腔激光器阵列的示例性透视图，在所述多空腔激光器阵列中，图34A所示的多空腔激光器以阵列排列。
图35是示出组合激光源的另一种结构的示例性平面图。
图36A是示出组合激光源的再一种结构的示例性平面图。
图36B是图36A沿光轴的示例性横截面。
图37A是示出在现有技术的图案形成方法中的焦深的曝光装置的示例性横截面。
图37B是示出在根据本发明的图案形成方法中的焦深的曝光装置的示例性横截面。
图38A是构成微透镜阵列的另一个示例性微透镜的正视图。
图38B是构成微透镜阵列的另一个示例性微透镜的侧视图。
图39A是构成微透镜阵列的再另一个示例性微透镜的正视图。
图39B是构成微透镜阵列的再另一个示例性微透镜的侧视图。
图40是示出一个透镜配置的示例性图。
图41是示出另一个透镜配置的示例性图。
图42是示出一个微透镜阵列的示例性透视图。
图43是示出另一个微透镜阵列的示例性平面图。
图44是示出再另一个微透镜阵列的示例性平面图。
图45A是示出另一个微透镜阵列的示例性纵剖面。
图45B是示出另一个微透镜阵列的示例性纵剖面。
图45C是示出另一个微透镜阵列的示例性纵剖面。
实施本发明的最佳方式 (图案形成材料) 根据本发明的图案形成材料包含衬底上的光敏层，根据需要还可以包含其它层。
所述光敏层包含阻聚剂、粘合剂、可聚合化合物和光聚合引发剂，根据需要还可以包含例如光敏剂等其它成分。
<光敏层> 在光敏层的曝光和显影中，辐射到光敏层并且显影后产生厚度基本与曝光前的光敏层的厚度相同的光敏层所需要的最小激光束能量为0.1～10mJ/cm2每单位光敏层的表面积。具体地，最小激光束能量可以根据用途合适地选择；最小激光束能量优选为0.5～8mJ/cm2，更优选为1～5mJ/cm2。
当最小激光束能量小于0.1mJ/cm2时，在处理中将出现图案模糊；当最小激光束能量大于10mJ/cm2时，例如曝光等处理常常需要更长的时间。
最小激光束能量定义为在未曝光情况和曝光-显影情况之间产生基本相同的光敏层厚度的范围内的最小值，是指所谓的灵敏度，它可由光能量或曝光能量数量与曝光和显影后得到的硬化层的厚度之间的关系确定。
硬化层的厚度随着曝光能量数量的增加典型地增加，在大约等于曝光前的光敏层厚度的某一厚度下达到饱和。通过估计硬化层厚度饱和时的最小曝光能量能够确定所谓的灵敏度。
在本发明中，当显影后的光敏层厚度与曝光前的光敏层厚度之间的差在±1μm内时，曝光前和显影后的两种厚度定义为基本相同或相等。
测定曝光前和显影后光敏层的厚度的方法可以根据应用合适地选择；例如可以使用各种测定膜厚度或表面粗糙度的仪器或装置(例如SURFCOM 1400D，由Tokyo Seimitsu Co.，Ltd.生产)。
-阻聚剂- 阻聚剂可以根据应用适当选择。阻聚剂通过例如供给或接受氢、供给或接受能量、或供给或接受电子等对由光聚合引发剂产生的聚合引发自由基起作用，使自由基失活，因而进行抑制聚合。
阻聚剂的例子可以是例如含有氧、氮、硫、金属等的化合物等具有孤电子对的化合物和例如芳族化合物等具有π-电子的化合物。具体地，阻聚剂可以是具有酚羟基的化合物、具有亚氨基的化合物、具有硝基的化合物、具有亚硝基的化合物、具有芳环的化合物、具有杂环的化合物、例如有机配合物等含金属原子的化合物等。在这些化合物中，优选具有酚羟基的化合物、具有亚氨基的化合物、具有芳环的化合物和具有杂环的化合物。
所述具有酚羟基的化合物可以根据应用适当选择；优选地，该化合物在分子中包含至少两个酚羟基。所述至少两个酚羟基可以连接到一个分子内的一个芳基或不同芳基上。
分子中含有至少两个酚羟基的化合物可以举例为下式。


式(1) 在酚类化合物的式中，Z是取代基；“m”是2或更大的整数；“n”是0或更大的整数；优选地，m+n＝6。当“n”为2或更大的整数时，各个Z可以相同或不同。当“m”小于2，图案形成材料的溶解会变差。
取代基的实例包括羧基、磺基、氰基；卤素原子，例如氟原子、氯原子和溴原子；羟基；具有30个或更少碳原子的烷氧羰基，比如甲氧羰基、乙氧羰基和苄氧羰基；具有30个或更少碳原子的芳氧羰基，比如苯氧羰基；具有30个或更少碳原子的烷基磺酰氨羰基，比如甲基磺酰氨羰基和辛基磺酰氨羰基；芳基磺酰氨羰基，比如甲苯磺酰氨羰基；具有30个或更少碳原子的酰氨基磺酰基，比如苯甲酰氨基磺酰基、乙酰氨基磺酰基和新戊酰氨基磺酰基；具有30个或更少碳原子的烷氧基，比如甲氧基、乙氧基、苄氧基、苯氧乙氧基和苯乙氧基；具有30个或更少碳原子的芳硫基；烷硫基，比如苯硫基、甲硫基、乙硫基和十二烷硫基；具有30个或更少碳原子的芳氧基，比如苯氧基、对甲苯氧基、1-萘氧基和2-萘氧基；硝基；具有30个或更少碳原子的烷基；烷氧羰氧基，比如甲氧羰氧基、硬脂酰氧羰氧基和苯氧乙氧羰氧基；芳氧羰氧基，比如苯氧羰氧基和氯苯氧羰氧基；具有30个或更少碳原子的酰氧基，比如乙酰氧基和丙酰氧基；具有30个或更少碳原子的酰基，比如乙酰基、丙酰基和苯甲酰基；氨基甲酰基类，比如氨基甲酰基、N，N-二甲基氨基甲酰基、吗啉代羰基和哌啶子基羰基；氨磺酰基类，比如氨磺酰基、N，N-二甲基氨磺酰基、吗啉代磺酰基和哌啶子基磺酰基；具有30个或更少碳原子的烷基磺酰基，比如甲基磺酰基、三氟甲基磺酰基、乙基磺酰基、丁基磺酰基和十二烷基磺酰基；芳基磺酰基，比如苯磺酰基、甲苯磺酰基、萘磺酰基、吡啶磺酰基和喹啉磺酰基；具有30个或更少碳原子的芳基，比如苯基、二氯苯基、甲苯甲基(toluic group)、甲氧苯基、二乙氨基苯基、乙酰氨基苯基、甲氧羰基苯基、羟苯基、叔-辛基苯基和萘基；取代氨基，比如氨基、烷氨基、二烷氨基、芳氨基、二芳氨基和酰氨基；取代膦基，比如膦基、二乙基膦基和二苯基膦基；杂环基，比如吡啶基、喹啉基、呋喃基、噻酚基、四氢糠基、吡唑基、异噁唑基、异噻唑基、咪唑基、噁唑基、噻唑基、哒嗪(pyridazyl)基、嘧啶基、吡唑(pyrazyl)基、三唑基、四唑基、苯并噁唑基、苯并咪唑基、异喹啉基、噻二唑基、吗啉代基、哌啶子基、piperadino group、indryl group、isoindryl group和硫代吗啉代基；脲基，比如甲脲基、二甲脲基和苯脲基；氨磺酰氨基，比如二丙基氨磺酰氨基；烷氧羰基氨基，比如乙氧羰基氨基；芳氧羰基氨基，比如苯氧羰基氨基；烷基亚磺酰基，比如甲基亚磺酰基；芳基亚磺酰基，比如苯基亚磺酰基；甲硅烷基，比如三甲氧甲硅烷基、三乙氧甲硅烷基；以及甲硅烷氧基，比如三甲基甲硅烷氧基。
由上述酚类化合物的通式(1)表示的化合物的实例包括烷基儿茶酚，比如儿茶酚、间苯二酚、1，4-氢醌、2-甲基儿茶酚、3-甲基儿茶酚、4-甲基儿茶酚、2-乙基儿茶酚、3-乙基儿茶酚、4-乙基儿茶酚、2-丙基儿茶酚、3-丙基儿茶酚、4-丙基儿茶酚、2-正丁基儿茶酚、3-正丁基儿茶酚、4-正丁基儿茶酚、2-叔丁基儿茶酚、3-叔丁基儿茶酚、4-叔丁基儿茶酚和3，5-二叔丁基儿茶酚；烷基间苯二酚，比如2-甲基间苯二酚、4-甲基间苯二酚、2-乙基间苯二酚、2-乙基间苯二酚、2-亚丙基间苯二酚、4-亚丙基间苯二酚、2-正丁基间苯二酚、4-正丁基间苯二酚、2-叔丁基间苯二酚和4-叔丁基间苯二酚；烷基氢醌，比如甲基氢醌、乙基氢醌、丙基氢醌、叔丁基氢醌和2，5-二叔丁基氢醌；连苯三酚和间苯三酚。
此外，含酚羟基的化合物的优选实例包括芳环通过二价连接基团连接在一起的芳环化合物，每个所述芳环都具有至少一个酚羟基。
所述二价连接基的实例包括例如具有1到20个碳原子的连接基团、氧原子、氮原子、硫原子、SO、SO2等连接基团。硫原子、氧原子、SO、SO2可以直接键合在具有酚羟基的化合物上。碳原子和氧原子可以附着有至少一个取代基，所述取代基的实例是式(1)的酚类化合物中的Z的那些实例。此外，芳环可以附着有至少一个取代基，所述取代基的实例是式(1)的酚类化合物中的Z的那些实例。
具有酚羟基的化合物的其它实例包括双酚A、双酚S、双酚M、在热敏纸中用作颜色显影剂的双酚化合物、在JP-A No.2003-305945中描述的双酚化合物、用作抗氧化剂的受阻酚化合物等。此外，可以举例的有具有取代基的一元酚化合物，比如4-甲氧基苯酚、4-甲氧基-2-羟基二苯甲酮、β-萘酚、2，6-二叔丁基-4-甲酚、水杨酸甲酯、二甲氨基苯酚等。具有酚羟基的双酚化合物可以从Honshu Chemical Industries Co.商购。
上述具有亚氨基的化合物可以根据应用进行适当的选择；优选地，该化合物具有不小于50的分子量，更优选不小于70的分子量。
优选地，具有亚氨基的化合物具有被亚氨基取代的环状结构。优选地，所述环状结构是稠合芳环或杂环，尤其优选稠合芳环。该环状结构可以包含氧、氮或硫原子。
上述具有亚氨基的化合物的实例包括吩噻嗪、二氢吩嗪、氢喹啉或被式(1)的酚类化合物中的Z取代的那些具有亚氨基的化合物。
含有被亚氨基所取代的环状结构的具有亚氨基的化合物的优选实例是含有受阻胺的受阻胺衍生物。受阻胺的实例是在JP-A No.2003-246138中描述的受阻胺。
上述具有硝基或亚硝基的化合物可以根据应用进行适当的选择，该化合物优选具有不小于50的分子量，更优选不小于70的分子量。
具有硝基或亚硝基的化合物的实例包括硝基苯、亚硝基化合物与铝的螯合物等。
上述具有芳环的化合物可以根据应用进行适当的选择；优选地，所述芳环被具有孤电子对的取代基比如含氧、氮、硫、金属等的取代基取代。
具有芳环的化合物的具体实例是上述至少具有酚羟基的化合物、上述具有亚氨基的化合物、比如亚甲基蓝、结晶紫等含苯胺骨架的化合物。
具有杂环的化合物可以根据应用进行适当的选择；优选地，所述杂环包含比如氧、氮、硫等具有孤电子对的原子。具有杂环的化合物的实例包括吡啶、喹啉等。
上述具有金属原子的化合物可以根据应用进行适当的选择；优选地，所述金属原子表现出与聚合引发剂所产生的自由基的亲和性，其实例包括Cu、Al、Ti等。
在前面举例的阻聚剂中，优选具有至少两个酚羟基的化合物、具有被亚氨基取代的芳环的化合物以及具有被亚氨基取代的杂环的化合物；特别优选具有环结构的化合物，所述环结构的一部分由亚氨基构成，还特别优选受阻胺化合物。更具体地，优选儿茶酚、吩噻嗪、吩噁嗪、受阻胺以及它们的衍生物。
阻聚剂通常少量地包含在商购的可聚合化合物中。在本发明中，从提高分辨率考虑，所包括的阻聚剂不同于被包含在商购的可聚合化合物中的阻聚剂。因此，根据本发明加入的阻聚剂优选这样的化合物它不同于为提高稳定性而通常包含在商购可聚合化合物中的一元酚化合物比如4-甲氧基苯酚的阻聚剂。
顺便提及，在制备图案形成材料前，阻聚剂可以预先加入到光敏性组合物的溶液中。
基于在光敏层中的可聚合化合物计，阻聚剂的含量优选为0.005质量％～0.5质量％，更优选为0.01质量％～0.4质量％，还更优选为0.02质量％～0.2质量％。当含量小于0.005质量％时，图案形成材料的分辨率会变差，当含量大于0.5质量％时，对图案形成材料的有效能射线(active energy ray)的灵敏度会不够。
上述阻聚剂的含量表示除比如4-甲氧基苯酚等为提高稳定性而包含在商购可聚合化合物中的阻聚剂之外的含量。
-粘合剂- 优选地，粘合剂在碱性液体中是可溶胀的，更优选地，粘合剂可溶于碱性液体中。在碱性液体中可溶胀或可溶解的粘合剂例如是具有酸性基团的粘合剂。
酸性基团可以根据应用进行适当的选择，而没有特殊限制；其实例包括羧基、磺酸基、磷酸基等。在这些基团中，优选羧基。
含羧基的粘合剂的实例包括含有羧基的乙烯基共聚物、聚氨酯树脂、聚酰胺酸树脂和改性环氧树脂。其中，从在涂布溶剂中的溶解性、在碱性显影剂中的溶解性、被合成的能力、调节膜性质的容易性等考虑，优选含羧基的乙烯基共聚物。从显影性的角度考虑，优选苯乙烯和苯乙烯衍生物的共聚物。
含羧基的乙烯基共聚物可以通过至少将下列物质共聚合来合成(i)含羧基的乙烯基聚合物，以及(ii)能够与乙烯基单体共聚合的单体。
含羧基的乙烯基聚合物的实例包括(甲基)丙烯酸、乙烯基苯甲酸、马来酸、马来酸单烷基酯、富马酸、衣康酸、巴豆酸、肉桂酸、丙烯酸二聚体、比如(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯等含羟基单体与比如马来酸酐、邻苯二甲酸酐和环己烷二碳酸酐等环状酐的加合物和ω-羧基-聚己内酸酯单(甲基)丙烯酸酯。这些中，从共聚合能力、成本、溶解性等考虑，特别优选(甲基)丙烯酸。
此外，至于羧基的前体，可以使用含酐的单体，比如马来酸酐、衣康酸酐和柠康酸酐。
能够共聚合的单体可以根据应用进行适当的选择；其实例包括(甲基)丙烯酸酯、巴豆酸酯、乙烯基酯、马来酸二酯、富马酸二酯、衣康酸二酯、(甲基)丙烯酰胺类、乙烯基醚、乙烯醇酯、例如苯乙烯和其衍生物等苯乙烯类；甲基丙烯腈；具有取代的乙烯基的杂环化合物，比如乙烯基吡啶、乙烯基吡咯烷酮和乙烯基咔唑；N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基咪唑、乙烯基己内酯、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、磷酸单(2-丙烯酰氧基乙基酯)、磷酸单(1-甲基-2-丙烯酰氧基乙基酯)和含比如氨基甲酸酯基、脲基、磺酰胺基、苯酚基和酰亚胺基等官能团的乙烯基单体。在它们中，优选苯乙烯类。
(甲基)丙烯酸酯的实例包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸叔丁基环己酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸叔辛酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸乙酰氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-乙氧基乙酯(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸-2-(2-甲氧乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸-3-苯氧基-2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸偶苯酰酯、二甘醇单甲醚(甲基)丙烯酸酯、二甘醇单乙醚(甲基)丙烯酸酯、二甘醇单苯醚(甲基)丙烯酸酯、三甘醇单甲醚(甲基)丙烯酸酯、三甘醇单乙醚(甲基)丙烯酸酯、聚甘醇单甲醚(甲基)丙烯酸酯、聚甘醇单乙醚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸-β-苯氧乙氧基乙酯、壬基苯氧基聚甘醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯基氧乙酯、(甲基)丙烯酸三氟乙酯、(甲基)丙烯酸八氟戊酯、(甲基)丙烯酸全氟辛基乙酯、(甲基)丙烯酸三溴苯酯和(甲基)丙烯酸三溴苯氧基乙酯。
巴豆酸酯的实例包括巴豆酸丁酯和巴豆酸己酯。
乙烯基酯的实例包括乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、乙酸乙烯基甲氧基酯和苯甲酸乙烯酯。
马来酸二酯的实例包括马来酸二甲酯、马来酸二乙酯和马来酸二丁酯。
富马酸二酯的实例包括富马酸二甲酯、富马酸二乙酯和富马酸二丁酯。
衣康酸二酯的实例包括衣康酸二甲酯、衣康酸二乙酯和衣康酸二丁酯。
(甲基)丙烯酰胺类的实例包括(甲基)丙烯酰胺、N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N-丙基(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基(甲基)丙烯酰胺、N-正丁基(甲基)丙烯酰胺、N-叔丁基(甲基)丙烯酰胺、N-环己基(甲基)丙烯酰胺、N-(2-甲氧基乙基)(甲基)丙烯酰胺、N，N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N，N-二乙基(甲基)丙烯酰胺、N-苯基(甲基)丙烯酰胺、N-苯偶酰基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰基吗啉、和双丙酮丙烯酰胺。
苯乙烯类的实例包括苯乙烯、甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、三甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、异丙基苯乙烯、丁基苯乙烯、羟基苯乙烯、甲氧基苯乙烯、丁氧基苯乙烯、乙酰氧基苯乙烯、氯苯乙烯、二氯苯乙烯、溴苯乙烯、氯甲基苯乙烯；具有保护基团的羟基苯乙烯，所述的保护基团比如能够被酸物质脱保护的t-Boc；苯甲酸乙烯基甲酯和α-甲基苯乙烯。
乙烯基醚的实例包括甲基乙烯基醚、丁基乙烯基醚、己基乙烯基醚和甲氧乙基乙烯基醚。
合成含有官能团的乙烯基单体的方法是例如异氰酸酯基和羟基或氨基的加成反应；具体地，可举例的是含异氰酸酯基的单体与含一个羟基的化合物或含一个伯或仲氨基的化合物之间的加成反应、以及含羟基单体或含伯或仲氨基的单体与单异氰酸酯之间的加成反应。
含异氰酸酯基的单体的实例包括下式(2)～(4)表示的化合物。


式(2)

式(3)

式(4) 在上述式(2)～(4)中，R1表示氢原子或甲基。
上面所列的单异氰酸酯的实例包括异氰酸环己酯、异氰酸正丁酯、异氰酸甲苯甲酯、异氰酸苯偶酰酯和异氰酸苯酯。
含羟基的单体的实例包括下式(5)～(13)表示的化合物。


式(5)

式(6)

式(7)

式(8)

式(9)

式(10)

式(11)

式(12)

式(13) 在上述式(5)～(13)中，R1表示氢原子或甲基，而“n”表示1或以上的整数。
含一个羟基的化合物的实例包括醇类，比如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇、正己醇、2-乙基己醇、正癸醇、正十二烷醇、正十八烷醇、环戊醇、环己醇、苯偶酰醇和苯乙醇；酚类，比如苯酚、甲酚和萘酚；另外含取代基团的化合物的实例包括氟乙醇、三氟乙醇、甲氧乙醇、苯氧乙醇、氯酚、二氯酚、甲氧酚和乙酰氧基苯酚。
上述含伯或仲氨基的单体的实例包括乙烯基苯偶酰胺。
含伯或仲氨基的化合物的实例包括烷基胺，比如甲胺、乙胺、正丙胺、异丙胺、正丁胺、仲丁胺、叔丁胺、己胺、2-乙基己胺、癸胺、十二烷基胺、十八烷基胺、二甲胺、二乙胺、二丁胺和二辛胺；环状烷基胺，比如环戊胺和环己胺；芳烷基胺，比如苯偶酰胺和苯乙胺；芳基胺，比如苯胺、甲苯甲胺、甲苄胺和萘胺；上述这些的组合，比如N-甲基-N-苯偶酰胺；以及含取代基的胺，比如三氟乙胺、六氟异丙胺、甲氧基苯胺和甲氧基丙胺。
除上述以外的可共聚合单体的实例包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸苯偶酰酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、苯乙烯、氯苯乙烯、溴苯乙烯和羟基苯乙烯。
上述提到的可共聚合单体可以单独使用或组合使用。
上述乙烯基共聚物可以通过根据常规方法将合适单体共聚合进行制备；例如，可以进行这样的溶液聚合方法，即，将单体溶解到合适的溶剂中，加入自由基聚合引发剂，由此在溶剂中引发聚合反应；备选地，可以进行这样的所谓乳液聚合方法，即，在将单体分散到水性溶剂中的条件下，使单体聚合。
在溶液聚合方法中使用的溶剂可以根据单体、所得共聚物的溶解性等适当选择；溶剂的实例包括甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、1-甲氧-2-丙醇、丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、乙酸甲氧丙酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯、乙腈、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、氯仿和甲苯。这些溶剂可以单独使用或组合使用。
上述的自由基聚合引发剂可以适当选择，而没有特殊限制；其实例包括偶氮化合物，比如2，2′-偶氮双(异丁腈)(AIBN)和2，2′-偶氮双(2，4′-二甲基戊腈)；过氧化物，比如过氧化苯甲酰；过硫酸盐，比如过硫酸钾和过硫酸铵。
上述在乙烯基共聚物中含羧基的可聚合化合物的含量可以适当选择，而没有特殊限制；优选地，该含量为5摩尔％～50摩尔％，更优选为10摩尔％～40摩尔％，还更优选为15摩尔％～35摩尔％。
当该含量小于5摩尔％时，在碱性溶液中的显影能力可能不够，而当该含量大于50摩尔％时，硬化部分或成像部分对于显影液体的耐久性不够。
上述含有羧基的粘合剂的分子量可以适当选择，而没有特殊限制；优选地，重均分子量为2000～300000，更优选为4000～150000。
当重均分子量小于2000时，膜强度可能不够，而且，制备方法趋向于不稳定，而当重均分子量大于300000时，显影能力将降低。
上述含有羧基的粘合剂可以单独使用或组合使用。至于两种或更多种粘合剂的组合，可以举例的组合为两种或更多种含有不同共聚物组分的粘合剂，两种或更多种具有不同重均分子量的粘合剂，以及两种或更多种分散度不同的粘合剂。
在上述含有羧基的粘合剂中，部分或全部羧基可以被碱性物质中和。此外，粘合剂可以与从聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、聚乙烯醇、明胶等中选出的不同种类的树脂组合。
此外，上述含有羧基的粘合剂可以是如日本专利2873889所描述的可在碱性液体中溶解的树脂。
在上述光敏层中的粘合剂含量可以适当选择，而没有特殊限制；优选该含量为10质量％～90质量％，更优选为20质量％～80质量％，还更优选为40质量％～80质量％。
当该含量为小于10质量％时，在碱性溶液中的显影能力或与用于形成比如铜层压板等印刷线路板的基底的粘附性质会降低，而当该含量大于90质量％时，显影期间的稳定性或者硬化膜或拉幅膜(tenting film)的强度可能不够。该粘合剂含量可以认为是粘合剂含量和根据需要组合的其它聚合物粘合剂含量之和。
粘合剂的酸值可以根据应用适当选择；优选该酸值为70到250mgKOH/g，更优选为90到200mgKOH/g，还更优选为100到180mgKOH/g。
当该酸值小于70mgKOH/g时，图像形成材料的显影能力可能会不够，溶解性质可能会差，或者比如布线图案等永久图案不能精确形成，而当酸值大于250mgKOH/g时，图案对于显影剂的耐久性和/或图案的粘附性质趋向会变差，因此永久图案比如布线图案不能精确形成。
-可聚合化合物- 可聚合化合物可以适当选择，而没有特殊的限制；优选地，可聚合化合物是含有氨基甲酸酯基和/或芳基的单体或低聚物；优选地，可聚合化合物含有两种或更多种可聚合基团。
可聚合基团的实例包括烯键式不饱和键，比如(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰胺基、苯乙烯基、乙烯基(例如，乙烯基酯、乙烯基醚中的乙烯基)和烯丙基(例如烯丙基醚、烯丙基酯中的烯丙基)；以及可聚合环醚基，比如环氧基和氧杂环丁烷基(oxetane group)。这些中，优选烯键式不饱和键。
-含氨基甲酸酯基的单体- 上述含氨基甲酸酯基的单体可以适当选择，而没有特殊限制；其实例包括日本专利申请公布(JP-B)48-41708、日本专利申请公开(JP-A)51-37193、JP-B 5-50737、7-7208和JP-A 2001-154346、2001-356476中所述的那些；具体地，可以举例的是分子中含有两个或更多个异氰酸酯基的多异氰酸酯化合物和在分子中含有羟基的乙烯基单体之间的加合物。
上述在分子中含有两个或更多个异氰酸酯基的多异氰酸酯化合物的实例包括二异氰酸酯，比如1，6-己二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二异氰酸二甲苯酯、甲苯二异氰酸酯、二异氰酸亚苯酯、降冰片烯二异氰酸酯、二异氰酸二苯酯、二苯基甲烷二异氰酸酯和二异氰酸-3，3′-二甲基-4，4′-二苯酯；这些二异氰酸酯与二官能醇的加聚产物，其中加聚产物的两个末端中的每一个都是异氰酸酯基；三聚物，比如二异氰酸酯或异氰脲酸酯的滴定物(buret)；从二异氰酸酯类与多官能醇的二异氰酸酯获得的加合物，所述的多官能醇比如三羟甲基丙烷、季戊四醇和甘油，或者具有环氧乙烷的加合物的多官能醇。
上述在分子中含有羟基的乙烯基单体的实例包括(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸-4-羟丁酯、单(甲基)丙烯酸二甘醇酯、单(甲基)丙烯酸三甘醇酯、单(甲基)丙烯酸四甘醇酯、单(甲基)丙烯酸八甘醇酯、单(甲基)丙烯酸聚甘醇酯、单(甲基)丙烯酸二丙二醇酯、单(甲基)丙烯酸三丙二醇酯、单(甲基)丙烯酸四丙二醇酯、单(甲基)丙烯酸八丙二醇酯、单(甲基)丙烯酸聚丙二醇酯、单(甲基)丙烯酸二丁二醇酯、单(甲基)丙烯酸三丁二醇酯、单(甲基)丙烯酸四丁二醇酯、单(甲基)丙烯酸八丁二醇酯、单(甲基)丙烯酸聚丁二醇酯、三羟甲基丙烷(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸季戊四醇酯。此外，例如，可以举例这样的乙烯基单体，在比如环氧乙烷与环氧丙烷的无规或嵌段共聚物等含有不同烯化氧的二醇分子的一个末端具有(甲基)丙烯酸酯组分的单体。
上述含有氨基甲酸酯基的单体的实例包括含异氰脲酸酯环的化合物，比如异氰脲酸三(甲基)丙烯酰氧基乙酯、二(甲基)丙烯酸酯化的异氰脲酸酯和环氧乙烷改性异氰脲酸的三(甲基)丙烯酸酯。这些中，优选式(14)或式(15)表示的化合物；特别是从拉幅性质考虑，优选至少包括式(15)表示的化合物。这些化合物可以单独使用或组合使用。


式(14)

式(15) 在式(14)和(15)中，R1～R3分别表示氢原子或甲基；X1～X3分别表示烯化氧基，它们彼此可以相同或不同。
烯化氧基的实例包括环氧乙烷基、环氧丙烷基、环氧丁烷基、环氧戊烷基、环氧己烷基以及它们以无规或嵌段的方式组合的基团。其中，优选环氧乙烷基、环氧丙烷基、环氧丁烷基以及这些基团组合的基团；更优选环氧乙烷基和环氧丙烷基。
在式(14)和(15)中，m1～m3分别表示1～60的整数，优选为2～30的整数，更优选为4～15的整数。
在式(14)和(15)中，Y1和Y2中的每一个都表示含有2～30个碳原子的二价有机基团，比如亚烷基、亚芳基、亚烯基、亚炔基、羰基(-CO-)、氧原子、硫原子、亚氨基(-NH-)、其中在亚氨基上的氢原子被单价烃基所取代的取代亚氨基、磺酰基(-SO2-)以及这些基团的组合；在这些中，优选亚烷基、亚芳基以及这两者的组合。
上述亚烷基可以是支链或环状结构；亚烷基的实例包括亚甲基、亚乙基、亚丙基、异亚丙基、亚丁基、异亚丁基、亚戊基，新亚戊基、亚己基，三甲基亚己基、环亚己基、亚庚基、亚辛基、2-乙基亚己基、亚壬基、亚癸基、亚十二烷基、亚十八烷基和下式表示的基团。

亚芳基可以被烃基取代；亚芳基的实例包括亚苯基、thrylene基、二亚苯基、亚萘基以及下列基团。

上述基团组合的基团可由亚二甲苯基示例。
上述亚烷基、亚芳基以及它们的组合可以另外包含取代基；该取代基的实例包括卤素原子，比如氟原子、氯原子、溴原子和碘原子；芳基；烷氧基，比如甲氧基、乙氧基和2-乙氧乙氧基；芳氧基，比如苯氧基；酰基，比如乙酰基和丙酰基；酰氧基，比如乙酰氧基和丁酰氧基；烷氧羰基，比如甲氧羰基和乙氧羰基；以及芳氧羰基，比如苯氧羰基。
在式(14)和(15)中，“n”表示3～6的整数，优选地，从用于合成可聚合单体的可获得原料的角度考虑，“n”为3、4或6。
在式(14)和(15)中，“n”表示3～6的整数；Z表示“n”价(n＝3～6)的连接基团，Z的实例包括下列基团。

在上式中，X4表示烯化氧；m4表示1～20的整数；“n”表示3～6的整数；A表示具有“n”价(n＝3～6)的有机基团。
上述有机基团A的实例包括n价脂族基、n价芳族基以及这些基团与亚烷基、亚芳基、亚烯基、亚炔基、羰基、氧原子、硫原子、亚氨基、其中在亚氨基上的氢原子被单价烃基取代的取代亚氨基以及磺酰基(-SO2-)的组合；更优选为n价脂族基、n价芳族基以及这些基团与亚烷基、亚芳基或氧原子的组合；尤其优选为n价脂族基以及n价脂族基与亚烷基或氧原子的组合。
在上述有机基团A中的碳原子数优选为1～100，更优选为1～50，最优选为3～30。
上述n价脂族基可以是支链或环状结构。在脂族基中的碳原子数优选为1～30，更优选为1～20，最优选为3～10。
在上述芳族基中的碳原子数优选为6～100，更优选为6～50，最优选为6～30。
n价脂族基和n价芳族基可以另外含有取代基；该取代基的实例包括烃基、卤素原子比如氟原子、氯原子、溴原子和碘原子；芳基；烷氧基比如甲氧基、乙氧基和2-乙氧乙氧基；芳氧基，比如苯氧基；酰基，比如乙酰基和丙酰基；酰氧基，比如乙酰氧基和丁酰氧基；烷氧羰基，比如甲氧羰基和乙氧羰基；和芳氧羰基，比如苯氧羰基。
上述亚烷基可以是支链或环状结构。在亚烷基中的碳原子数优选为1～18，更优选为1～10。
上述亚芳基可以被烃基进一步取代。在亚芳基中的碳原子数优选为6～18，更优选为6～10。
在上述取代亚氨基的烃基中的碳原子数优选为1～18，更优选为1～10。
上述有机基团A的优选实例如下。

式(14)和(15)表示的化合物具体举例为下式(16)到(36)。





在上式(16)到(36)中，″n″、n1、n2和″m″中的每一个都表示1～60的整数；“l”表示1～20的整数；R表示氢原子或甲基。“formula”代表“式”。
-含芳基的单体- 上述含芳基的单体可以适当选择，只要该单体含有芳基即可；含芳基单体的实例包括在含芳基的多元醇化合物、含芳基的多元胺化合物和含芳基的多元氨基醇化合物中的至少一种与不饱和羧酸中的至少一种之间形成的酯和酰胺。
含芳基的多元醇化合物、含芳基的多元胺化合物和含芳基的多元氨基醇化合物的实例包括聚氧化苯乙烯、亚二甲苯基二醇、二(β-羟乙氧基)苯、1，5-二羟基-1，2，3，4-四氢化萘、2，2-二苯基-1，3-丙二醇、羟基苄醇、羟乙基间苯二酚、1-苯基-1，2-乙二醇、2，3，5，6-四甲基-对-二甲苯-α，α′-二醇、1，1，4，4-四苯基-1，4-丁二醇、1，1，4，4-四苯基-2-丁炔-1，4-二醇、1，1′-联-2-萘酚、二羟基萘、1，1′-亚甲基-二-2-萘酚、1，2，4-苯三酚、联苯酚、2，2′-双(4-羟基苯基)丁烷、1，1-双(4-羟基苯基)环己烷、双(羟基苯基)甲烷、儿茶酚、4-氯间苯二酚、氢醌、羟基苯甲醇、甲基氢醌、亚甲基-2，4，6-三羟基苯甲酸酯、氟glucinol、连苯三酚、间苯二酚、α-(1-氨乙基)-对羟基苯甲醇和3-氨基-4-羟基苯基砜。
此外，亚二甲苯基-双(甲基)丙烯酰胺；酚醛清漆环氧树脂或缩水甘油基化合物比如双酚A二缩水甘油醚和α，β-不饱和羧酸的加合物；由酸如邻苯二甲酸和偏苯三酸与含羟基的乙烯基单体形成的酯化合物；邻苯二甲酸二烯丙酯、偏苯三酸三烯丙酯、二烯丙基苯磺酸酯，作为可聚合单体的阳离子可聚合二乙烯基醚，比如双酚A二乙烯基醚；环氧化合物，比如酚醛清漆环氧树脂和双酚A二缩水甘油醚；乙烯基酯，比如邻苯二甲酸二乙烯酯、对苯二甲酸二乙烯酯和二乙烯基苯-1，3-二磺酸酯；以及苯乙烯化合物，比如二乙烯基苯、对-烯丙基苯乙烯和对异丙烯(p-isopropene)苯乙烯。其中，优选下式(37)表示的化合物。


式(37) 在上式(37)中，R4和R5分别表示为氢原子或烷基。
在上式(37)中，X5和X6分别表示烯化氧基，所述烯化氧基可以是一种或者两种或更多种。烯化氧基的实例包括环氧乙烷基、环氧丙烷基、环氧丁烷基、环氧戊烷基、环氧己烷基以及它们无规或嵌段的方式的组合基团。这些中，优选环氧乙烷基、环氧丙烷基、环氧丁烷基以及它们的组合基团；更优选环氧乙烷基和环氧丙烷基。
在式(37)中，m5和m6分别表示1～60的整数，优选2～30的整数，更优选4～15的整数。
在式(37)中，T表示二价连接基团，比如亚甲基、亚乙基、MeCMe、CF3CCF3、CO和SO2。
在式(37)中，Ar1和Ar2分别表示可以包含取代基的芳基；Ar1和Ar2的实例包括亚苯基和亚萘基；所述取代基的实例包括烷基、芳基、芳烷基、卤素基团、烷氧基以及这些基团的组合。
上述含芳基的单体的具体实例包括2，2-双[4-(3-(甲基)丙烯酰氧基-2-羟丙氧基)苯基]丙烷、2，2-双[4-((甲基)丙烯酰氧基乙氧基)苯基]丙烷；2，2-双[4-((甲基)丙烯酰氧基多乙氧基)苯基]丙烷，其中取代一个酚式羟基的乙氧基数目为2～20，比如2，2-双[4-((甲基)丙烯酰氧基二乙氧基)苯基]丙烷、2，2-双[4-((甲基)丙烯酰氧基四乙氧基)苯基]丙烷、2，2-双[4-((甲基)丙烯酰氧基五乙氧基)苯基]丙烷、2，2-双[4-((甲基)丙烯酰氧基十乙氧基)苯基]丙烷和2，2-双[4-((甲基)丙烯酰氧基十五乙氧基)苯基]丙烷；2，2-双[4-((甲基)丙烯酰氧基丙氧基)苯基]丙烷、2，2-双[4-((甲基)丙烯酰氧基多丙氧基)苯基]丙烷，其中取代一个酚式羟基的乙氧基数目为2～20，比如2，2-双[4-((甲基)丙烯酰氧基二丙氧基)苯基]丙烷、2，2-双[4-((甲基)丙烯酰氧基四丙氧基)苯基]丙烷、2，2-双[4-((甲基)丙烯酰氧基五丙氧基)苯基]丙烷、2，2-双[4-((甲基)丙烯酰氧基十丙氧基)苯基]丙烷、2，2-双[4-((甲基)丙烯酰氧基十五丙氧基)苯基]丙烷；在一个分子中含有作为这些化合物的醚位点的聚环氧乙烷骨架以及聚环氧丙烷骨架的化合物，比如在国际公布WO 01/98832中描述的化合物以及商品BPE-200、BPE-500和BPE-1000(Shin-nakamuraChemical Co.生产)；以及含有聚环氧乙烷骨架以及聚环氧丙烷骨架的可聚合化合物。在这些化合物中，由双酚A得到的位点可以变成由双酚F、双酚S等得到的位点。
含有聚环氧乙烷骨架以及聚丙烯骨架的可聚合化合物的实例包括双酚和环氧乙烷或环氧丙烷的加合物；以及在末端含有羟基的化合物，其中该化合物作为加聚产物形成并且该化合物含有异氰酸酯基和可聚合基团，比如2-异氰酸酯乙基(甲基)丙烯酸酯和α，α-二甲基乙烯基-苯偶酰异氰酸酯等。
-其它可聚合单体- 在根据本发明的图案形成方法中，可以将除了上述含有氨基甲酸酯基或芳基的单体之外的可聚合单体在不损害图案形成材料的性质的范围内一起使用。
除含有氨基甲酸酯基或芳族环的单体之外的单体的实例包括比如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸和异巴豆酸等不饱和羧酸与脂族多元醇之间的酯，以及不饱和羧酸与多元胺之间的酰胺。
上述不饱和羧酸与脂族多元醇之间的酯单体的实例包括作为(甲基)丙烯酸酯类的，二(甲基)丙烯酸甘醇酯、含有2～18个亚乙基的二(甲基)丙烯酸多甘醇酯比如二(甲基)丙烯酸二甘醇酯、二(甲基)丙烯酸三甘醇酯、二(甲基)丙烯酸四甘醇酯、二(甲基)丙烯酸九甘醇酯、二(甲基)丙烯酸十二甘醇酯和二(甲基)丙烯酸十四甘醇酯；含有2到18个亚丙基的二(甲基)丙烯酸丙二醇酯，比如二(甲基)丙烯酸二丙二醇酯、二(甲基)丙烯酸三丙二醇酯、二(甲基)丙烯酸四丙二醇酯和二(甲基)丙烯酸十二丙二醇酯；二(甲基)丙烯酸新戊二醇酯、环氧乙烷改性的新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、环氧丙烷改性的新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酰氧基丙基醚、三羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、1，3-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，4-环己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，2，4-丁三醇三(甲基)丙烯酸酯、1，5-戊二醇(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、三(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、四(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、五(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、六(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、三(甲基)丙烯酸山梨糖醇酯、四(甲基)丙烯酸山梨糖醇酯、五(甲基)丙烯酸山梨糖醇酯、六(甲基)丙烯酸山梨糖醇酯、二羟甲基二环戊烷二(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇改性的三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯；含有甘醇链和丙二醇链中至少各一个的亚烷基二醇链的二(甲基)丙烯酸酯，比如在国际公布WO 01/98832中描述的那些化合物；被环氧乙烷和环氧丙烷中至少一个加成的三羟甲基丙烷的三(甲基)丙烯酸酯；二(甲基)丙烯酸多丁二醇酯、二(甲基)丙烯酸甘油酯、三(甲基)丙烯酸甘油酯和二甲苯酚二(甲基)丙烯酸酯。
在上述(甲基)丙烯酸酯中，根据容易获得性，优选二(甲基)丙烯酸甘醇酯、二(甲基)丙烯酸多甘醇酯、二(甲基)丙烯酸丙二醇酯、二(甲基)丙烯酸多丙二醇酯、具有甘醇链和丙二醇链中至少一个的亚烷基二醇链的二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、三丙烯酸季戊四醇酯、二(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、五(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、六(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、三(甲基)丙烯酸甘油酯、二(甲基)丙烯酸甘油酯、1，3-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，2，4-丁三醇三(甲基)丙烯酸酯、1，4-环己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，5-戊二醇(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸新戊二醇酯和被环氧乙烷加成的三羟甲基丙烷的三(甲基)丙烯酸酯。
上述衣康酸和脂族多元醇化合物之间的酯即衣康酸酯的实例包括二衣康酸甘醇酯、二衣康酸丙二醇酯、1，3-丁二醇二衣康酸酯、1，4-丁二醇二衣康酸酯、四亚甲基二醇二衣康酸酯、二衣康酸季戊四醇酯和四衣康酸山梨糖醇酯。
上述巴豆酸和脂族多元醇化合物之间的酯即巴豆酸酯的实例包括二巴豆酸甘醇酯、1，4-丁二醇二巴豆酸酯、二巴豆酸季戊四醇酯和四二巴豆酸山梨糖醇酯。
上述异巴豆酸和脂族多元醇化合物之间的酯即异巴豆酸酯的实例包括二异巴豆酸甘醇酯、二异巴豆酸季戊四醇酯和四异巴豆酸山梨糖醇酯。
上述马来酸和脂族多元醇化合物之间的酯即马来酸酯的实例包括二马来酸甘醇酯、二马来酸三甘醇酯、二马来酸季戊四醇酯和四马来酸山梨糖醇酯。
上述衍生自多元胺化合物和不饱和羧酸的酰胺的实例包括亚甲基双(甲基)丙烯酰胺、亚乙基双(甲基)丙烯酰胺、1，6-六亚甲基双(甲基)丙烯酰胺、八亚甲基双(甲基)丙烯酰胺、二亚乙基三胺三(甲基)丙烯酰胺和二亚乙基三胺双(甲基)丙烯酰胺。
至于上述可聚合单体，可以另外举出下列化合物将α，β-不饱和羧酸加成到含有缩水甘油基的化合物中获得的化合物，比如丁二醇-1，4-二缩水甘油醚、环己烷二甲醇缩水甘油醚、甘醇二缩水甘油醚、二甘醇二缩水甘油醚、二丙二醇二缩水甘油醚、己二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、季戊四醇四缩水甘油醚和甘油三缩水甘油醚；在JP-A48-64183以及JP-B 49-43191和52-30490中描述的聚酯丙烯酸酯和聚酯(甲基)丙烯酸酯低聚物；由甲基丙烯酸环氧化合物如丁二醇-1，4-二缩水甘油醚、环己烷二甲醇缩水甘油醚、二甘醇二缩水甘油醚、二丙二醇二缩水甘油醚、己二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、季戊四醇四缩水甘油醚和甘油三缩水甘油醚之间的反应获得的多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯比如环氧丙烯酸酯；在Journal of Adhesion Society ofJapan，20卷，第7期，300-308页(1984)中描述的可光固化单体和低聚物；烯丙基酯，比如邻苯二甲酸二烯丙酯、己二酸二烯丙酯和丙二酸二烯丙酯；二烯丙基酰胺，比如二烯丙基乙酰胺；阳离子可聚合二乙烯基醚，比如丁二醇-1，4-二乙烯基醚、环己烷二甲醇二乙烯基醚、甘醇二乙烯基醚、二甘醇二乙烯基醚、二丙二醇二乙烯基醚、己二醇二乙烯基醚、三羟甲基丙烷三乙烯基醚、季戊四醇四乙烯基醚和甘油乙烯基醚；环氧化合物，比如丁二醇-1，4-二缩水甘油醚、环己烷二甲醇缩水甘油醚、甘醇二缩水甘油醚、二甘醇二缩水甘油醚、二丙二醇二缩水甘油醚、己二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、季戊四醇四缩水甘油醚和甘油三缩水甘油醚；氧杂环丁烷类，比如1，4-双[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲氧)甲基]苯以及国际公布WO 01/22165中描述的那些；含有两个或更多个不同种类的烯键式不饱和双键的化合物，比如N-β-羟基乙基-β-甲基丙烯酰胺乙基丙烯酸酯、N，N-双(β-甲基丙烯酰氧基乙基)丙烯酰胺、丙烯酰基甲基丙烯酸酯(acrylmetahcrylate)。
上述乙烯基酯的实例包括琥珀酸二乙烯基酯和己二酸二乙烯基酯。
这些多官能单体或低聚物可以单独使用或组合使用。
上述可聚合单体可以与在分子中含有一个可聚合基团的可聚合化合物即单官能单体组合。
单官能单体的实例包括上述作为用于粘合剂的原料举例的化合物；二元单官能单体，比如单-(甲基)丙烯酰氧基烷基酯、单-羟基烷基酯和γ-氯-β-羟丙基-β′-甲基丙烯酰氧基乙基-邻苯二甲酸酯；以及在JP-A06-236031、JP-B 2744643和2548016和国际公布WO 00/52529中描述的化合物。
优选地，光敏层中的可聚合化合物含量为5质量％～60质量％，更优选为15质量％～60质量％，还更优选为20质量％～50质量％。
当该含量小于5质量％时，拉幅膜的强度可能变低，而当该含量大于90质量％时，在储存期间的熔边(edge fusion)不够，并且可能会引发渗出的麻烦。
上述在分子中含有两个或更多个可聚合基团的多官能单体的含量优选为5质量％～100质量％，更优选为20质量％～100质量％，还更优选为40质量％～100质量％。
-光聚合引发剂- 光聚合引发剂可以从常规的光聚合引发剂中适当选择，而没有特殊限制，只要它具有引发聚合的性质即可；优选是对紫外线到可见光都表现出光敏性的引发剂。该引发剂可以是由于光激发光敏剂作用而产生自由基的活性物质，或者根据单体种类引发阳离子聚合的物质。
优选地，光聚合引发剂包括至少一种在约300～800nm范围内、更优选在约330～500nm范围内的分子消光系数约为50M-1cm-1的组分。
光聚合引发剂的实例包括比如含有三嗪骨架或噁二唑骨架的卤代烃衍生物、六芳基联咪唑、肟衍生物、有机过氧化物、硫代化合物、酮化合物、芳族鎓盐、酰基氧化膦和金属茂。在这些化合物中，从光敏层的光敏性、自稳定性、光敏层和用于印刷线路板的衬底之间的粘附性考虑，优选含有三嗪骨架的卤代烃化合物、肟衍生物、酮化合物和六芳基-联咪唑化合物。
六芳基联咪唑化合物的实例包括2，2′-双(2-氯苯基)-4，4′，5，5′-四苯基联咪唑、2，2′-双(邻-氟苯基)-4，4′，5，5′-四苯基联咪唑、2，2′-双(邻-溴苯基)-4，4′，5，5′-四苯基联咪唑、2，2′-双(2，4-二氯苯基)-4，4′，5，5′-四苯基联咪唑、2，2′-双(2-氯苯基)-4，4′，5，5′-四(3-甲氧苯基)联咪唑、2，2′-双(2-氯苯基)-4，4′，5，5′-四(4-甲氧苯基)联咪唑、2，2′-双(4-甲氧(emthoxy)苯基)-4，4′5，5′-四苯基-联咪唑、2，2′-双(2，4-二氯苯基)-4，4′，5，5′-四苯基联咪唑、2，2′-双(2-硝基苯基)-4，4′，5，5′-四苯基联咪唑、2，2′-双(2-甲基苯基)-4，4′，5，5′-四苯基联咪唑、2，2′-双(2-三氟甲基苯基)-4，4′，5，5′-四苯基联咪唑和在国际公布WO00/52529中描述的化合物。
上述联咪唑可以容易地通过例如在Bulletin of the Chemical Society ofJapan，33，565(1960)和Journal of Organic Chemistry，36，[16]，2262(1971)中描述的方法制备。
含有三嗪骨架的卤代烃化合物的实例包括在Bulletin of the ChemicalSociety of Japan，Wakabayasi著，42，2924(1969)；GB专利1388492；JP-A53-133428；DE专利3337024；Journal of Organic Chemistry，F.C.Schaefer等著29，1527(1964)；JP-A 62-58241、5-281728和5-34920；以及US专利4212976中描述的化合物。
上述在Bulletin of the Chemical Society of Japan，Wakabayasi著，42，2924(1969)中描述的化合物的实例包括2-苯基-4，6-双(三氯甲基)-1，3，5-三嗪、2-(4-氯苯基)-4，6-双(三氯甲基)-1，3，5-三嗪、2-(4-甲苯基)-4，6-双(三氯甲基)-1，3，5-三嗪、2-(4-甲氧苯基)-4，6-双(三氯甲基)-1，3，5-三嗪、2-(2，4-二氯苯基)-4，6-双(三氯甲基)-1，3，5-三嗪、2，4，6-三(三氯甲基)-1，3，5-三嗪、2-甲基-4，6-双(三氯甲基)-1，3，5-三嗪、2-正壬基-4，6-双(三氯甲基)-1，3，5-三嗪和2-(α，α，β-三氯乙基)-4，6-双(三氯甲基)-1，3，5-三嗪。
上述在GB专利1388492中描述的化合物的实例包括2-苯乙烯基-4，6-双(三氯甲基)-1，3，5-三嗪、2-(4-甲基苯乙烯基)-4，6-双(三氯甲基)-1，3，5-三嗪、2-(4-甲氧苯乙烯基)-4，6-双(三氯甲基)-1，3，5-三嗪和2-(4-甲氧苯乙烯基)-4-氨基-6-三氯甲基-1，3，5-三嗪。
上述在JP-A 53-133428中描述的化合物的实例包括2-(4-甲氧萘甲酰-1-基)-4，6-双三氯甲基-1，3，5-三嗪、2-(4-乙氧基萘甲酰-1-基)-4，6-双三氯甲基-1，3，5-三嗪、2-[4-(2-乙氧基乙基)-萘甲酰-1-基]-4，6-双三氯甲基-1，3，5-三嗪、2-(4，7-二甲氧萘甲酰-1-基)-4，6-双三氯甲基-1，3，5-三嗪和2-(苊甲酰-5-基)-4，6-双三氯甲基-1，3，5-三嗪。
上述在DE专利3337024中描述的化合物的实例包括2-(4-苯乙烯基苯基)-4，6-双(三氯甲基)-1，3，5-三嗪、2-(4-(4-甲氧苯乙烯基)苯基)-4，6-双(三氯甲基)-1，3，5-三嗪、2-(1-萘基1，2-亚乙烯基苯基)-4，6-双(三氯甲基)-1，3，5-三嗪、2-氯苯乙烯基苯基-4，6-双(三氯甲基)-1，3，5-三嗪、2-(4-噻酚-2-亚乙烯基苯基)-4，6-双(三氯甲基)-1，3，5-三嗪、2-(4-噻酚-3-亚乙烯基苯基)-4，6-双(三氯甲基)-1，3，5-三嗪、2-(4-呋喃-2-亚乙烯基苯基)-4，6-双(三氯甲基)-1，3，5-三嗪和2-(4-苯并呋喃-2-亚乙烯基苯基)-4，6-双(三氯甲基)-1，3，5-三嗪。
上述在Journal of Organic Chemistry，F.C.Schaefer等著，29，1527(1964)中描述的化合物的实例包括2-甲基-4，6-双(三溴甲基)-1，3，5-三嗪、2，4，6-三(三溴甲基)-1，3，5-三嗪、2，4，6-三(二溴甲基)-1，3，5-三嗪、2-氨基-4-甲基-6-三溴甲基-1，3，5-三嗪和2-甲氧基-4-甲基-6-三氯甲基-1，3，5-三嗪。
上述在JP-A 62-58241中描述的化合物的实例包括2-(4-苯乙基苯基)-4，6-双(三氯甲基)-1，3，5-三嗪、2-(4-萘基-1-乙炔基苯基)-4，6-双(三氯甲基)-1，3，5-三嗪、2-(4-(4-三乙炔基)苯基)-4，6-双(三氯甲基)-1，3，5-三嗪、2-(4-(4-甲氧苯基)乙炔基苯基)-4，6-双(三氯甲基)-1，3，5-三嗪、2-(4-(4-异丙基苯基乙炔基)苯基)-4，6-双(三氯甲基)-1，3，5-三嗪和2-(4-(4-乙基苯基乙炔基)苯基)-4，6-双(三氯甲基)-1，3，5-三嗪。
上述在JP-A 5-281728中描述的化合物的实例包括2-(4-三氟甲基苯基)-4，6-双(三氯甲基)-1，3，5-三嗪、2-(2，6-二氟苯基)-4，6-双(三氯甲基)-1，3，5-三嗪、2-(2，6-二氯苯基)-4，6-双(三氯甲基)-1，3，5-三嗪和2-(2，6-二溴苯基)-4，6-双(三氯甲基)-1，3，5-三嗪。
上述在JP-A 5-34920中描述的化合物的实例包括2，4-双(三氯甲基)-6-[4-(N，N-二乙氧基羰基甲基氨基)-3-溴苯基]-1，3，5-三嗪、在US专利4239850中描述的三卤代甲基-s-三嗪化合物，还有2，4，6-三(三氯甲基)-s-三嗪，以及2-(4-氯苯基)-4，6-双(三溴甲基)-s-三嗪。
上述在US专利4212976中描述的化合物的实例包括含有噁二唑骨架的化合物，比如2-三氯甲基-5-苯基-1，3，4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(4-氯苯基)-1，3，4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(1-萘基)-1，3，4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(2-萘基)-1，3，4-噁二唑、2-三溴甲基-5-苯基-1，3，4-噁二唑、2-三溴甲基-5-(2-萘基)-1，3，4-噁二唑、2-三氯甲基-5-苯乙烯基-1，3，4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(4-氯苯乙烯基)-1，3，4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(4-甲氧苯乙烯基)-1，3，4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(1-萘基)-1，3，4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(4-正丁氧基苯乙烯基)-1，3，4-噁二唑和2-三溴甲基-5-苯乙烯基-1，3，4-噁二唑。
上述肟衍生物的实例包括下式(38)到(71)表示的化合物。






本说明书中，所有的“formula”都代表“式”。
上述酮化合物的实例包括二苯甲酮、2-甲基二苯甲酮、3-甲基二苯甲酮、4-甲基二苯甲酮、4-甲氧基二苯甲酮、2-氯二苯甲酮、4-氯二苯甲酮、4-溴二苯甲酮、2-羧基二苯甲酮、2-乙氧羰基二苯甲酮、二苯甲酮-四甲酸及其四甲基酯；4，4’-二(二烷氨基)二苯甲酮，比如4，4’-二(二甲氨基)二苯甲酮、4，4’-二(环己氨基)二苯甲酮、4，4’-二(二乙氨基)二苯甲酮、4，4’-二(二羟乙氨基)二苯甲酮，4-甲氧基-4′-二甲基氨基二苯甲酮、4，4′-二甲氧基二苯甲酮和4-二甲氨基二苯甲酮；4-二甲氨基苯乙酮、苄基、蒽醌、2-叔丁基蒽醌、2-甲基蒽醌、菲醌、咕吨酮、噻吨酮、2-氯噻吨酮、2，4-二乙基噻吨酮、芴、2-苄基-二甲氨基-1-(4-吗啉代苯基)-1-丁酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代-1-丙酮、2-羟基-2-甲基-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙醇低聚物、苯偶姻；苯偶姻醚，比如苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻丙醚、苯偶姻异丙醚、苯偶姻苯醚和苄基二甲基缩酮；吖啶酮、氯吖啶酮、N-甲基吖啶酮、N-丁基吖啶酮和N-丁基-氯吖啶酮。
金属茂的实例包括双(η5-2，4-环戊二烯-1-基)-双(2，6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)-苯基)钛、η5-环戊二烯基-η6-枯烯基-铁(1+)-六氟磷酸盐(1-)和在JP-A 53-133428、JP-B 57-1819和57-6096以及US专利3615455中描述的化合物。
至于除上述以外的光聚合引发剂，还可举例的有下列物质吖啶衍生物，比如9-苯基吖啶和1，7-双(9，9′-吖啶基)庚烷；多卤代化合物，比如四溴化碳、苯基三溴砜和苯基三氯甲基酮；香豆素，比如3-(2-苯并糠酰基)-7-二乙氨基香豆素、3-(2-苯并糠酰基)-7-(1-吡咯烷基)香豆素、3-苯甲酰基-7-二乙氨基香豆素、3-(2-甲氧苯甲酰基)-7-二乙氨基香豆素、3-(4-二甲基氨基苯甲酰基)-7-二乙氨基香豆素、3，3′-羰基二(5，7-二正丙氧基香豆素)、3，3′-羰基二(7-二乙氨基香豆素)、3-苯甲酰基-7-甲氧香豆素、3-(2-糠酰基)-7-二乙氨基香豆素、3-(4-二乙氨基肉桂酰基)-7-二乙氨基香豆素、7-甲氧基-3-(3-吡啶基羰基)香豆素、3-苯甲酰基-5，7-二丙氧基香豆素和7-苯并三唑-2-基香豆素、还有在JP-A 5-19475、7-271028、2002-363206、2002-363207、2002-363208和2002-363209中描述的香豆素化合物；胺，比如4-二甲基胺苯甲酸乙酯、4-二甲基胺苯甲酸正丁酯、4-二甲基胺苯甲酸苯乙酯、2-邻苯二甲酰亚胺4-二甲基胺苯甲酸酯、4-二甲基胺苯甲酸-2-甲基丙烯酰氧基乙酯、五亚甲基-双(4-二甲基氨基苯甲酸酯)、3-二甲基胺苯甲酸苯乙酯、五亚甲基酯、4-二甲基氨基苯甲醛、2-氯-4-二甲基氨基苯甲醛、4-二甲氨基苯甲醇、(4-二甲基氨基苯甲酰基)乙酸乙酯、4-哌啶苯乙酮、4-二甲氨基苯偶姻、N，N-二甲基-4-甲苯胺、N，N-二乙基-3-氨基苯乙醚、三苄基胺、二苄基苯胺、N-甲基-N-苯基苄胺、4-溴-N，N-二乙基苯胺和三(十二烷基)胺；氨基荧烷(fluorans)比如ODB和ODBII；无色结晶紫；酰基氧化膦，比如二(2，4，6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦、二(2，6-二甲基苯甲酰基)-2，4，4-三甲基-戊基苯基氧化膦和Lucirin TPO。
此外，至于再其它的光聚合引发剂，可举例的有下列物质在US专利2367660中描述的vicinal polyketaldonyl化合物；在US专利2448828中描述的偶姻醚化合物；在US专利2722512中描述的被α-烃基取代的芳族偶姻化合物；在US专利3046127和2951758中描述的多核醌化合物；在JP-A 2002-229194中描述的各种物质，比如有机硼化合物、自由基生成剂、三芳基锍盐，例如与六氟化锑或六氟磷酸盐的盐；鏻盐，例如(苯硫基苯基)二苯基锍(可有效用作阳离子聚合引发剂)以及在国际公布WO01/71428中描述的鎓盐化合物。
这些光聚合引发剂可以单独使用或组合使用。两种或更多种光聚合引发剂的组合可以是例如在US专利3549367中描述的六芳基联咪唑化合物和4-氨基酮的组合；在JP-B 51-48516中描述的苯并噻唑化合物与三卤代甲基-s-三嗪化合物的组合；比如噻吨酮等芳族酮化合物与比如含二烷基氨基的化合物或苯酚化合物等供氢物质的组合；六芳基联咪唑化合物与钛茂(titanocens)的组合；以及香豆素、锡茂(tinanocens)与苯基甘氨酸的组合。
在光敏层中的光聚合引发剂的含量优选为0.1质量％～30质量％，更优选为0.5质量％～20质量％，还更优选为0.5质量％～15质量％。
-光敏剂- 为了提高灵敏度或显影后产生厚度与曝光前的光敏层的厚度基本相同的光敏层厚度所需要的最小激光束能量，特别优选向本发明的图案形成材料中加入光敏剂。使用光敏剂可以将灵敏度或最小激光束能量容易地调节至例如0.1～10mJ/cm2。
光敏剂可以根据例如UV或可见光激光束等激光源进行适当的选择。当激光束的波长为380～420nm时，光敏剂的最大吸收波长优选为380～450nm。
光敏剂可以由辐射有效激光束激活，并且可以通过与其它物质比如自由基生成剂和酸生成剂之间转移能量或电子的相互作用而产生自由基、可用的酸性基团等。
光敏剂可以从常规物质中适当选择，而没有特殊限制；光敏剂的实例包括多核芳香烃，比如芘、苝和苯并[9，10]菲；咕吨类，如荧光素、曙红、赤藓红、若丹明B和玫瑰红；花青，比如吲哚羰花青(indocarbocianine)、硫羰花青和氧杂羰花青；部花青类如部花青和羰基部花青；噻嗪类，比如劳氏紫、亚甲基蓝和甲苯胺蓝；吖啶类，比如吖啶橙、氯黄素、吖啶黄素、9-苯基吖啶和1，7-二(9，9’-吖啶)；蒽醌类，比如蒽醌；scariums，比如scarium；吖啶酮类，比如吖啶酮、氯吖啶酮、N-甲基吖啶酮、N-丁基吖啶酮、N-丁基-氯吖啶酮、和10-丁基-2-氯吖啶酮；香豆素类，比如3-(2-苯并糠酰基)-7-二乙氨基香豆素、3-(2-苯并糠酰基)-7-(1-吡咯烷基)香豆素、3-苯并糠酰基-7-二乙氨基香豆素、3-(2-甲氧苯甲酰基)-7-二乙氨基香豆素、3-(4-二甲基氨基苯甲酰基)-7-二乙氨基香豆素、3，3′-羰基二(5，7-二-正-丙氧基香豆素)、3，3′-羰基二(7-二乙氨基香豆素)、3-苯甲酰基-7-甲氧基香豆素、3-(2-糠酰基)-7-二乙氨基香豆素、3-(4-二乙氨基肉桂酰基)-7-二乙氨基香豆素、7-甲氧基-3-(3-吡啶基羰基)香豆素、3-苯甲酰基-5，7-二丙氧基香豆素，还有JP-A 5-19475、7-271028、2002-363206、2002-363207、2002-363208和2002-363209中描述的香豆素化合物。在它们中，更优选用芳香族化合物和杂环化合物合成的稠环化合物，还更优选例如吖啶酮和香豆素等稠环酮化合物和吖啶。
至于光聚合引发剂和光敏剂的组合，可以举例涉及电子转移的引发机理，比如有下面的组合(1)供电子引发剂和光敏剂染料的组合，(2)接受电子引发剂和光敏剂染料的组合，以及(3)供电子引发剂、接受电子引发剂和光敏剂染料(三元机理)的组合；在JP-A 2001-305734中描述。
以光敏树脂中全部组成计，光敏剂含量优选为0.01质量％～4质量％，更优选为0.2质量％～2质量％，还更优选为0.05质量％～1质量％。
当该含量小于0.01质量％时，图案形成材料灵敏性会降低，当该含量大于4质量％时，图案几何形状会是低劣的。
-其它组分- 至于其它组分，举例的有增塑剂、着色剂、色料、染料和表面活性剂；此外，可以一起使用其它助剂，比如对衬底表面的粘附促进剂、颜料、导电粒子、填料、消泡剂、阻燃剂、均化剂、剥离促进剂、抗氧化剂、香味剂、热交联剂、表面张力调节剂、链转移剂等。通过适当地掺入这些组分，可以调节图案形成材料所需的性能，比如随时间的稳定性、摄影性能、显影性能、膜性能等。
-增塑剂- 为了调节例如光敏层的挠性等膜性质，上述增塑剂可以掺入光敏层中。
增塑剂的实例包括邻苯二甲酸酯，比如邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二庚酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸二(十三烷基)酯、邻苯二甲酸丁基苄基酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二苯酯、邻苯二甲酸二烯丙酯和邻苯二甲酸辛基癸酰基酯；乙二醇酯，比如二乙酸三甘醇酯、二乙酸四甘醇酯、二甲基单糖邻苯二甲酸酯、乙基邻苯二酰基甘酸乙酯、甲基邻苯二甲酰甘酸乙酯、丁基邻苯二酰基甘酸丁酯、二辛酸三甘醇酯；磷酸酯，比如磷酸三甲苯酯和磷酸三苯基酯；酰胺，比如4-甲苯磺酰胺、苯磺酰胺、N-正丁基磺酰胺和N-n-乙酰酰胺；脂族二元酸酯，比如己二酸二异丁酯、己二酸二辛酯、癸二酸二甲酯、癸二酸二丁酯、癸二酸二辛酯和马来酸二丁酯；柠檬酸三乙酯、柠檬酸三丁酯、甘油三乙酰基酯、月桂酸丁酯、4，5-二环氧基-环己烷-1，2-二羧酸二辛基；以及二醇类，比如聚乙二醇和聚丙二醇。
基于光敏层的全部组成计，上述增塑剂的含量优选为0.1质量％～50质量％，更优选为0.5质量％～40质量％，还更优选为1质量％～30质量％。
-着色剂- 使用着色剂，可以提供可见图像，或者曝光之后在上述光敏层上提供显影性能。
着色剂的实例包括氨基三芳基甲烷，比如三(4-二甲氨基苯基)甲烷(无色结晶紫)、三(4-二乙氨基苯基)甲烷、三(4-二甲基氨基-2-甲基苯基)甲烷、三(4-二乙氨基-2-甲苯基)甲烷、二(4-二丁基氨基苯基)-[4-(2-氰基乙基)甲氨基苯基]甲烷、二(4-二甲基氨基苯基)-2-喹啉基甲烷和三(4-二丙氨基苯基)甲烷；氨基咕吨类，比如3，6-双(二乙氨基)-9-苯基咕吨和3-氨基-6-二甲基氨基-2-甲基-9-(邻-氯苯基)咕吨；氨基噻吨类，比如3，6-双(二乙氨基)-9-(2-乙氧基羰基苯基)噻吨和3，6-双(二甲基氨基)噻吨；氨基-9，10-二氢吖啶类，比如3，6-双(二乙氨基)-9，10-二氢-9-苯基吖啶和3，6-双(苄基氨基)-9，10-二氢-9-甲基吖啶；氨基吩噁嗪类，比如3，7-双(二乙氨基)吩噁嗪；氨基酚噻嗪类，比如3，7-双(乙氨基)酚噻嗪；氨基二氢吩嗪类，比如3，7-双(二乙氨基)-5-己基-5，10-二氢吩嗪；氨基苯基甲烷类，比如二(4-二甲氨基苯基)苯胺基甲烷；氨基氢肉桂酸类，比如4-氨基-4′-二甲氨基二苯基胺和4-氨基-α，β-二氰基氢肉桂酸甲酯；肼类，比如1-(2-萘基)2-苯基肼；氨基-2，3-二氢蒽醌类，比如1，4-二(乙氨基)-2，3-二氢蒽醌；苯乙基苯胺类，比如N，N-二乙基-对-苯乙基苯胺；含碱性NH基的无色染料的酰基衍生物，比如10-乙酰基-3，7-双(二甲基氨基)酚噻嗪；没有可氧化氢并且能够被氧化成有色化合物的类-无色化合物，比如三(4-二乙氨基-2-甲苯基)乙氧基羰基甲烷；靛白染料；如在US专利3042515和3042517中描述的能够被氧化成有色形式的有机胺，比如4，4′-乙二胺、二苯基胺、N，N-二甲基苯胺、4，4′-亚甲基二胺三苯胺和N-乙烯咔唑。在这些着色剂中，特别优选三芳基甲烷，比如无色结晶紫。
另外，为了使无色化合物显出颜色，已知的是上述着色剂可以与卤代化合物组合。
卤代化合物的实例包括卤代烃，比如四溴化碳、碘仿、溴化乙烯、二溴甲烷、溴戊烷、溴异戊烷、碘戊烷、溴化异丁烯、碘丁烷、二苯基甲基溴、六氯甲烷、1，2-二溴乙烷、1，1，2，2-四溴乙烷、1，2-二溴-1，1，2-三氯乙烷、1，2，3-三溴丙烷、1-溴-4-氯丁烷、1，2，3，4-四溴丁烷、四氯环丙烯、六氯环戊二烯、二溴环己烷和1，1，1-三氯-2，2-双(4-氯苯基)乙烷；卤代醇化合物，比如2，2，2，-三氯乙醇、三溴乙醇、1，3-二氯-2-丙醇、1，1，1-三氯-2-丙醇、二(碘六亚甲基)氨基异丙醇、三溴-叔丁醇和2，2，3-三氯丁烷-1，4-二醇；卤代羰基化合物，比如1，1-二氯丙酮、1，3-二氯丙酮、六氯丙酮、六溴丙酮、1，1，3，3-四氯丙酮、1，1，1-三氯丙酮、3，4-二溴-2-丁酮和1，4-二氯-2-丁酮-二溴环己酮；卤代醚化合物，比如2-溴乙基甲基醚、2-溴乙基乙基醚、二(2-溴乙基)醚和1，2-二氯乙基乙基醚；卤代酯化合物，比如乙酸溴乙酯、三氯乙酸乙酯、三氯乙酸三氯乙酯、丙烯酸2，3-二溴丙酯的均聚物和共聚物、二溴丙酸三氯乙酯和α，β-二氯丙烯酸乙酯；卤代酰胺化合物，比如氯乙酰胺、溴乙酰胺、二氯乙酰胺、三氯乙酰胺、三溴乙酰胺、三氯乙基三氯乙酰胺、2-溴异丙酰胺、2，2，2-三氯丙酰胺、N-氯琥珀酰亚胺和N-溴琥珀酰亚胺；含硫和/或磷原子的化合物，比如三溴甲基苯砜、4-硝基苯三溴甲砜、4-氯苯基三溴甲砜、三(2，3-二溴丙基)磷酸酯和2，4-双(三氯甲基)-6-苯基三唑。
在有机卤代化合物中，优选含有两个或更多个连接到一个碳原子上的卤素原子的化合物，更优选含有连接到一个碳原子上的三个卤素原子的化合物。有机卤代化合物可以单独使用或组合使用。在这些卤代化合物中，优选三溴甲基苯砜和2，4-双(三氯甲基)-6-苯基三唑。
基于光敏层中全部组分计，着色剂的含量优选0.01质量％～20质量％，更优选0.05质量％～10质量％，还更优选0.1质量％～5质量％。基于光敏层中全部组分计，卤代化合物的含量优选0.001质量％～5质量％，更优选0.005质量％～1质量％。
-色料- 色料可以根据应用合适地选择；色料举例有公知的红、绿、蓝、黄、紫、品红、青、黑等颜色的颜料和染料；更具体地，色料的实例包括维多利亚纯蓝BO(C.I.42595)、槐黄(C.I.41000)、Fat Black HB(C.I.26150)、Monolite Yellow GT(C.I.颜料黄12)、永固黄GR(C.I.颜料黄17)、永固黄HR(C.I.颜料黄83)、永固红(permanent carmine)FBB(C.I.颜料红146)、Permred ESB(C.I.颜料紫19)、Permanent Ruby FBH(C.I.颜料红11)、Fastel Pink B Spra(C.I.颜料红81)、Monastral Fast Blue(C.I.颜料蓝15)、Monolite Fast Black B(C.I.颜料黑1)和炭黑。
适合制备滤色镜的色料的实例包括C.I.颜料红97、C.I.颜料红122、C.I.颜料红149、C.I.颜料红168、C.I.颜料红177、C.I.颜料红180、C.I.颜料红192、C.I.颜料红215、C.I.颜料绿7、C.I.颜料绿36、C.I.颜料蓝15:1、C.I.颜料蓝15:4、C.I.颜料蓝15:6、C.I.颜料蓝22、C.I.颜料蓝60、C.I.颜料蓝64、C.I.颜料黄139、C.I.颜料黄83、C.I.颜料紫23和JP-A2002-162752的
～
中解释的那些色料。色料的平均粒径可以根据应用进行合适的选择；优选地，平均粒径为5μm或更小，更优选为1μm或更小。当着色剂应用到滤色镜上时，平均粒径优选为0.5μm或更小。
-染料- 为了加入颜色，以便更易于处理或提高储存稳定性，可以向上述光敏层中掺入染料。
染料的实例包括亮绿、曙红、乙基紫、赤藓红B、甲基绿、结晶紫、碱性品红、酚酞、1，3-二苯基三嗪、茜素红S、百里酚酞、甲基紫2B、喹哪啶红、玫瑰红、酸性间胺黄、Thymolsulfophthalein、二苯甲酚蓝、甲基橙、四号橙、二苯基硫卡巴腙、2，7-二氯荧光素、对甲基红、刚果红、苯并红紫4B、α-萘基红、尼罗蓝2B、尼罗蓝A、phenacetarin、甲基紫、孔雀绿、副品红(para Fuchsine)、油蓝#603(Orient Chemical Industry Co.，Ltd.生产)、若丹明B、若丹明6G和维多利亚纯蓝BOH。在这些染料中，优选阳离子染料，比如孔雀绿的草酸盐和孔雀绿的硫酸盐。阳离子染料的成对阴离子可以是有机酸或无机酸的残基，所述的有机酸或无机酸比如溴酸、碘酸、硫酸、磷酸、草酸、甲磺酸和甲苯磺酸。基于光敏层的全部组分计，染料的含量优选0.001质量％～10质量％，更优选0.01质量％～5质量％，还更优选0.1质量％～2质量％。
-粘附促进剂- 为了提高图案形成材料的层之间或图案形成材料与衬底之间的粘附，可以使用所谓的粘附促进剂。
上述粘附促进剂的实例包括在JP-A 5-11439、5-341532和6-43638中描述的粘附促进剂；粘附促进剂的具体实例包括苯并咪唑、苯并噁唑、苯并噻唑、2-巯基苯并咪唑、2-巯基苯并噁唑、2-巯基苯并噻唑、3-吗啉代甲基-1-苯基-三唑-2-硫羰、3-吗啉代甲基-5-苯基-噁二唑-2-硫羰、5-氨基-3-吗啉代甲基-噻二唑-2-硫羰、2-巯基-5-甲硫基-噻二唑、三唑、四唑、苯并三唑、羧基苯并三唑、含氨基的苯并三唑和硅烷偶合剂。
基于光敏层中的全部组分计，粘附促进剂的含量优选为0.001质量％～20质量％，更优选0.01质量％～10质量％，还更优选0.1质量％～5质量％。
如在″Light Sensitive Systems，第五章，J.Curser著″中描述的那样，光敏层可以包含有机硫化合物、过氧化物、氧化还原化合物、偶氮或二偶氮化合物、光还原性染料，或有机卤化合物。
有机硫化合物的实例包括二正丁基二硫、二苄基二硫、2-巯基苯并噻唑、2-巯基苯并噁唑、苯硫酚、乙基三氯甲烷磺酸酯和2-巯基苯并咪唑。
过氧化物的实例包括二叔丁基过氧化物、过氧化苯甲酰和甲基乙基酮过氧化物。
上述氧化还原化合物是过氧化物和还原剂的组合；其实例包括过硫酸根离子和亚铁离子的组合，过氧化物和铁离子的组合等。
上述偶氮或二偶氮化合物的实例包括重氮化物(diazoniums)，比如α，α′-偶氮二-异丁腈、2-偶氮二-2-甲基丁腈和4-氨基二苯基胺。
上述光还原性染料的实例包括玫瑰红、赤藓红、曙红、吖啶黄素、核黄素和劳氏紫。
-表面活性剂- 为了改善本发明中在制备图案形成材料时产生的表面不均匀性，可以使用常规的表面活性剂。
表面活性剂可以从阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性表面活性剂、含氟表面活性剂等中适当选择。
基于光敏树脂组合物的固体含量计，表面活性剂的含量优选为0.001质量％～10质量％。当该含量小于0.001质量％时，改善不均匀性的效果可能不够，而当该含量大于10质量％时，粘附能力可能变差。
此外，至于表面活性剂，可以优选被举例的是含氟的聚合物表面活性剂，它含有40质量％或更高的氟原子，含有3到20个碳原子的碳链，并且具有含脂族基的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的共聚组分，其中在所述脂族基中，结合到末端碳原子到第三个碳原子的氢原子被氟原子取代。
光敏层的厚度可以适当选择，而没有特殊限制；优选地，该厚度为0.1～10μm，更优选为2～50μm，还更优选为4～30μm。
<载体> 载体可以合适地选择，没有特别的限制，只要混浊度为5.0％或以下就可以。优选地，光敏层可以从载体上剥离下来，载体表现出更高的透明性，载体表面相对光滑。
-混浊度- 按照具有405nm波长的光，载体的混浊度优选为5.0％或更小，更优选3.0％或更小，还更优选1.0％或更小。当混浊度大于5.0％，光将在光敏层内发散，导致差的分辨率，不能得到精细间距。
按照具有405nm波长的光，载体的总透光率优选为86％或更大，更优选87％或更大。
混浊度和总透光率可以根据应用进行合适的测定；例如，推荐下列方法。
首先，(1)例如用积分球和配备405nm的光源的分光光度计(例如，UV-2400，由Shimadzu Co.生产)测定总透光率；(2)除了不使用积分球，以总透光率的相同方式确定平行光透光率；然后(3)用下列计算式确定散射光透光率 (总透光率)-(平行光透光率)， 和(4)用下列计算式确定混浊度 (散射光透光率)/(总透光率)×100(％) 为了确定载体的总透光率和混浊度，调节样品的厚度为16μm。
此外，所谓的惰性细颗粒可以涂布在载体的至少一个表面上。优选地，惰性细颗粒涂布在形成光敏层的相反侧上。
惰性细颗粒的实例包括交联聚合物颗粒；无机颗粒，例如碳酸钙、磷酸钙、二氧化硅、高岭土、滑石、二氧化钛、氧化铝、硫酸钡、氟化钙、氟化锂、沸石和硫化钼的颗粒；有机颗粒，例如六亚甲基双山俞酸酰胺、六亚甲基双硬脂酰胺、N，N’-二硬脂基对苯二酰胺、硅氧烷和草酸钙的颗粒；和由聚酯聚合过程沉淀的颗粒。在它们中，更优选二氧化硅、碳酸钙和六亚甲基双山俞酸酰胺。
上述沉积颗粒是使用碱金属或碱土金属化合物作为酯交换催化剂在常规聚合过程中在反应器内沉淀的那些颗粒。沉淀颗粒可以是在酯交换反应或缩聚反应时加入对苯二甲酸而沉淀的那些颗粒。在酯交换反应或缩聚反应中，可以出现一种或更多种磷化合物，例如磷酸、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、酸性磷酸乙酯、亚磷酸、亚磷酸三甲酯、亚磷酸三乙酯和亚磷酸三丁酯。
惰性细颗粒的平均粒径优选为0.01～2.0μm，更优选0.02～1.5μm，还更优选0.03～1.0μm，特别优选0.04～0.5μm。
当惰性细颗粒的平均粒径小于0.01μm时，图案形成材料的传输能力是差的。另外，当为了改进传输能力增加惰性细颗粒的含量时，载体的混浊度也升高。当惰性细颗粒的平均粒径在2.0μm以上时，由于曝光激光的分散，分辨率会变差。
涂布惰性细颗粒的方法可以根据应用进行合适的选择。例如，在用于载体的合成树脂膜制备之后，用常规方法涂布含有惰性细颗粒的涂布液；其中分散惰性细颗粒的合成树脂熔融和成型在用于载体的合成树脂膜上；或将JP-A 2000-221688中解释的方法用于涂布惰性细颗粒。
含有惰性细颗粒的涂布层的厚度优选为0.02～3.0μm，更优选0.03～2.0μm，还更优选0.04～1.0μm。
载体的合成树脂膜优选是透明的；所述合成树脂膜优选为聚酯树脂，更优选为双轴定向聚酯膜。
聚酯树脂的实例包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚(甲基)丙烯酸酯共聚物、聚(甲基)丙烯酸烷基酯、聚2，6-萘二酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸四亚甲基酯、聚2，6-萘二酸四亚甲基酯。这些树脂可以单独使用或组合使用。
除上述聚酯树脂外的树脂的实例包括聚丙烯、聚乙烯、三乙酰基纤维素、二乙酰基纤维素、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚碳酸酯、聚苯乙烯、玻璃纸、聚偏1，1-二氯乙烯共聚物、聚酰胺、聚酰亚胺、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚四氟乙烯、聚三氟乙烯、纤维素树脂和尼龙树脂。这些树脂可以单独使用或组合使用。
所述合成树脂膜可以是单层或不小于2层。当合成树脂膜由两层或更多层组成时，优选地，惰性细颗粒加到光敏层的外层。
优选地，从机械强度和光学性能考虑，合成树脂膜是双轴定向聚酯膜。
双轴地定向聚酯膜的方法可以根据应用进行合适的选择。例如，聚酯树脂熔融，挤压成膜，迅速冷却成未定向的膜，然后在85～145℃的温度下，以2.6～4.0倍的纵横拉伸比，双轴地定向，制得双轴定向的聚酯膜。可以根据需要在150～210℃下再热固定双轴定向聚酯膜。
双轴定向可以分两步进行在纵向或横向上单轴地定向无定向膜，然后再在另一方向上单轴地定向单轴定向膜；备选地，双轴定向可以一步进行，在纵向和横向上同时双轴地定向未定向膜。双轴定向膜根据需要再定向。
载体的厚度可以根据应用适当选择；优选地，该厚度为2～150μm，更优选为5～100μm，还更优选为8～50μm。
载体的几何形状可以根据应用适当选择；优选地，载体几何形状为细长形。细长载体的长度例如为10～20000米。
<保护膜> 在图案形成材料中，可以在光敏层上布置保护膜。保护膜的材料可以是上述列举用于载体的材料，还可以是纸、聚乙烯、用聚丙烯层压的纸等。在这些材料中，优选聚乙烯膜和聚丙烯膜。
保护膜的厚度可以适当选择，而没有特殊限制；优选地，该厚度为5～100μm，更优选为8～50μm，还更优选为10～30μm。
载体和保护膜的组合，即(载体/保护膜)，举例有(聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚丙烯)、(聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚乙烯)、(聚氯乙烯/玻璃纸)、(聚酰亚胺/聚丙烯)和(聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯)。此外，载体和/或保护膜的表面处理可以导致上述的粘附强度关系。可以用载体的表面处理来提高与光敏层的粘附强度；表面处理的实例包括底涂层沉积，电晕放电处理、火焰处理、UV-光线处理、RF曝光处理、辉光放电处理、活化等离子体处理以及激光束处理。
载体和保护膜之间的静摩擦系数优选为0.3～1.4，更优选为0.5～1.2。
当该静摩擦系数小于0.3时，在具有辊筒外形的图案形成材料中会因过于光滑而产生绕组位移，当静摩擦系数大于1.4时，辊筒外形中的材料卷绕趋向难于进行。
优选地，图案形成材料卷绕在圆柱形卷绕芯上，并以细长辊筒外形储存。细长图案形成材料的长度可以适当选择，并没有特殊限制，例如，该长度为10到20000米。此外，图案形成材料可以进行切成长条加工，以便在使用时易于处理，并且每100到1000米可以以辊筒构造提供。优选地，将图案形成材料卷绕，以便载体存在于辊筒构造的最外侧。此外，图案形成材料可以切割成薄片构造。优选地，在储存中，特别在图案形成材料的端面上提供有具有干燥剂的防潮隔离物，而且用防潮更好的材料进行包装，以防止熔边。
为了控制保护膜与光敏层之间的粘附性质，可以对保护膜进行表面处理。例如，通过在保护膜的表面上形成聚合物比如聚有机硅氧烷、聚氟代烯烃、聚氟乙烯和聚乙烯醇的底涂层，进行表面处理。具体地，通过在保护膜上涂覆上述聚合物液体，然后在30到150℃下干燥涂布液1到30分钟，可以形成底涂层。
<其它层> 其它层可以根据应用进行适当的选择；其它层的实例包括缓冲层、阻挡层、剥离层、粘附层、光吸收层、表面保护层等。图案形成材料可以包含这些层之一或者这些层中的两层或更多层。
优选地，根据本发明的图案形成材料的光敏层在下列条件下曝光用包括包含多个成像部分的激光调制器调制激光源辐射的激光束，所述每个成像部分都能够接收激光束和输出调制的激光束，用通过多个微透镜的微透镜阵列的激光束曝光，所述每个微透镜都具有能够补偿由于成像部分的输出表面畸变所带来像差的非球形表面或每个都具有能够基本屏蔽去来自激光调制器的调制激光束的入射光的孔结构。关于激光源、激光调制器、成像部分、非球形表面、微透镜和微透镜阵列将在后面进行解释。
[图案形成材料的制备] 如下制备根据本发明的图案形成材料。首先，将上述各种组分或材料溶解、乳化或分散在水或溶剂中制备光敏性树脂组合物的溶液。
光敏性树脂组合物溶液的溶剂可以根据应用合适地选择；溶剂的实例包括水；醇类，例如乙醇、甲醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、正己醇；酮类，例如丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、环己酮和二异丁基酮；酯类，例如乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸正戊酯、硫酸甲酯、丙酸乙酯、邻苯二甲酸二甲酯、苯甲酸乙酯和乙酸甲氧基丙酯；芳香烃，例如甲苯、二甲苯、苯和乙苯；卤代烃，例如四氯化碳、三氯乙烯、氯仿、1，1，1-三氯乙烷、二氯甲烷和单氯苯；醚类，例如四氢呋喃、二亚乙基醚、甘醇单甲醚、甘醇单乙醚和1-甲氧基-2-丙醇；二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜和sulforane。这些溶剂可以单独地或组合地使用。另外，常规的表面活性剂可以加到溶剂中。
光敏性树脂组合物的溶液涂布在载体上，干燥，形成光敏层，这样制得图案形成材料。
涂布光敏性树脂组合物溶液的方法可以根据应用合适地选择；涂布方法的例子包括喷洒方法、辊涂方法、旋涂方法、窄缝涂布方法、挤压涂布方法、幕式淋涂方法、模涂方法、凹版涂布方法、丝棒涂布方法和刮刀涂布方法。
涂布方法的干燥条件一般地依赖于各种组分、溶剂种类和溶剂量；通常地，温度为60～110℃，时间为30秒～15分钟。
根据本发明的图案形成材料能抑制光敏层的灵敏度下降，因此，可以在更少的能量下曝光，由于随后的曝光速率更高，所以表现出有利的更高的加工速率。
根据本发明的图案形成材料能抑制灵敏度下降和制备高度精细精确的图案，因此，能广泛地用来制备各种图案，形成例如布线图案等永久图案，制备例如滤色镜、柱材料、肋材料、隔体、隔板等液晶材料和制备全息图、微型机械、校样(proofs)等；还可以用于根据本发明的图案形成过程和图案形成设备。
(图案形成设备和图案形成方法) 根据本发明的图案形成设备包括根据本发明的图案形成材料、激光源和激光调制器。
根据本发明的图案形成方法包括曝光步骤以及适当选择的其它步骤。
通过关于本发明的图案形成方法的说明，根据本发明的图案形成设备将是显然的。
[曝光步骤] 在曝光步骤中，对上述根据本发明的图案形成材料中的光敏层进行曝光。优选地，对衬底上包含图案形成材料的层压片进行曝光。
衬底可以从商购材料中适当选择，它可以具有不均匀表面或高度光滑的表面。优选地，衬底为板状；具体地，衬底选自诸如印刷电路板比如层铜压板、玻璃板比如钠玻璃板、合成树脂膜、纸和金属板之类的材料。
层结构可以根据应用合适地选择；例如，依次层压衬底、光敏层和载体。
制备层压片的方法可以根据应用合适地选择；优选地，在加热和加压中的至少一种下将图案形成材料层压在衬底上。加热温度和压力可以根据应用合适地选择；优选地，加热温度为15～180℃，更优选60～140℃；优选地，压力为0.1～1.0MPa，更优选为0.2～0.8MPa。
用于加热和加压的设备可以根据应用合适地选择；所述设备的例子包括层压机(例如VP-II，由Taisei-Laminator Co.生产)和真空层压机。
曝光可以以数字曝光、模拟曝光等的方式合适地进行；优选地，曝光以数字曝光的方式进行。曝光条件可以根据应用合适地选择；优选地，曝光通过根据图案形成信息产生控制信号和使用控制信号调制的激光进行。
用于数字曝光的方法或装置的例子包括辐射激光束的激光源、根据要形成的图案信息调制激光束的激光调制器等。
-激光调制器- 激光调制器可以根据应用而适当选择，只要它包括多个成像部分即可。激光调制器的优选实例包括空间光调制器。
空间光调制器的具体实例包括数字微反射镜器件(DMD)、微电子机械系统类型的空间光调制器、PLZT元件和液晶碎片；其中，优选DMD。
优选地，激光调制器配备根据图案信息产生图案信号的单元，以根据来自该单元的控制信号调制激光束以产生图案信号。
下面，将参照附图具体解释激光调制器。
如图1所示，DMD 50是反射镜器件，该反射镜器件在SRAM元件或存储元件60上具有许多微反射镜62的点阵列，例如1024×768，其中每个微反射镜都用作成像部分。在每一个成像部分的最上部分上，微反射镜62都由支柱支撑。在微反射镜的表面上气相沉积具有更高反射率的材料比如铝。例如，微反射镜62的反射率为90％或以上；在纵向和宽度方向上的阵列间距分别为13.7μm。此外，由常规半导体储存器制备方法制备的硅栅CMOS的SRAM元件60通过包含铰链和轭的支柱刚好安置在每个微反射镜62的下面。所述反射镜器件被完全构造为单片体。
当将数字信号写入DMD 50的SRAM元件60时，由支柱支撑的微反射镜62围绕着作为旋转轴的对角线向衬底倾斜±α度(例如12度)之内，所述衬底上安置有DMD 50。图2A表示微反射镜62在导通状态时倾斜+α度的情形，图2B表示微反射镜62在断开状态时倾斜-α度的情形。同样地，如图1所示，通过根据图案信息控制在DMD 50的成像部分内的微反射镜62的每个倾斜角，使得在DMD 50上的每束入射激光束B根据微反射镜62的每个倾斜方向而被反射。
顺便提及，图1示意性地示出了DMD 50的放大情形，在DMD 50中将微反射镜62控制为-α度或+α度的角度。连接到DMD 50的控制器302(参见图12)对相应的微反射镜62进行开-关控制。在由断开状态时的反射镜62反射的激光束B的路径上，放置光学吸收器(未示出)。
优选地，在较短的边相对于副扫描方向存在预定角度比如0.1～5度的条件下，DMD 50稍微倾斜。图3A表示当DMD 50未倾斜时，由相应的微反射镜反射激光图像或曝光束53的扫描径迹；图3B表示DMD 50倾斜时，由相应的微反射镜反射激光图像或曝光束53的扫描径迹。
在DMD 50中，在较长的方向上安置多个微反射镜例如1024，以形成一个阵列，并且在较短的方向上放置许多个阵列例如756。因此，通过如图3B所示倾斜DMD 50，使得来自每一个微反射镜的曝光束53的扫描径迹或线的间距P1可以比DMD 50没有倾斜的情况下曝光束53的扫描径迹或线的间距P2更小，由此可以显著改善分辨率。另一方面，DMD50的倾斜角小，因此，DMD 50倾斜时的扫描方向W2以及DMD 50未倾斜时的扫描方向W1是大致相同的。
下面，将解释加速激光调制器的调制速率的方法(下文中，称作“高速调制”)。
优选地，激光调制器可以根据图案信息控制比在成像部分中连续排列的“n”小的任何成像部分(“n”2或更大的整数)。虽然激光调制器的数据处理速率存在限制并且限定每一列的调制速率以与所使用成像部分的数目成比例，但是通过只使用小于连续排列的“n”的成像部分就可以提高每一列的调制速率。
下面将参照附图解释高速调制。
当将激光束B从纤维阵列激光源66辐射到DMD 50时，在DMD 50的微反射镜处于接通时，反射的激光束通过透镜系统54、58成像在图案形成材料150上。同样地，从纤维阵列激光源辐射的激光束通过相应的成像部分变成接通或切断，图案形成材料150以与DMD 50中使用的成像部分大致相同数目的成像部分单元或曝光区域168进行曝光。此外，当图案形成材料150以恒定速率用工作台152传输时，图案形成材料150被扫描器162副扫描到与工作台移动方向相反的方向，由此相应于各个曝光头166形成带状曝光区域170。
在这个实例中，如图4A和4B所示，微反射镜在主扫描方向上作为1024阵列而在副扫描方向作为768阵列排列在DMD 50上。在这些微反射镜中，部分微反射镜例如1024×256可以由控制器302控制和驱动(参见图12)。
在这样的控制中，如图4A所示，可以采用位于DMD 50的中心区域的微反射镜阵列；备选地，如图4B所示，可以采用位于DMD 50的边缘部分的微反射镜阵列。此外，当微反射镜被部分损坏时，所使用的微反射镜可以根据情况适当更换以使用没有损害的微反射镜。
由于DMD 50的数据处理速率存在限制，并且限定每一列的调制速率以与所使用成像部分数目成比例，因此微反射镜阵列的部分使用会导致每一列更高的调制速率。此外，当通过将曝光头相对于曝光表面连续移动进行曝光时，在副扫描方向上并不一定需要全部的成像部分。
当图案形成材料150的副扫描由扫描器162完成并且由传感器164检测图案形成材料150的后端时，工作台152沿导轨158返回到位于门160最上游的原始位置上，然后工作台152再次以恒定速率沿着导轨158从门160的上游移到下游。
例如，当在微反射镜的768阵列中使用384阵列时，与使用所有的768阵列相比，可以将调制速率提高两倍；此外，当在微反射镜的768阵列中使用256阵列时，与使用所有的768阵列相比，可以将调制速率提高三倍。
如上所述，当DMD 50在主扫描方向上提供有1024微反射镜阵列以及在副扫描方向上提供有768微反射镜阵列时，与控制和驱动所有的微反射镜阵列相比，控制和驱动部分微反射镜阵列会导致每一列更高的调制速率。
除控制和驱动部分微反射镜阵列外，当反射面的每个角度都可以根据各种控制信号改变而且衬底在特定方向比其垂直方向更长时，其上以平面阵列在衬底上放置有很多微反射镜的细长DMD可以类似地增加调制速率。
优选地，曝光进行时，曝光激光和热敏层相对移动；更优选地，将曝光与前面所述的高速调制结合，由此曝光可以以更高速率在更短时期内进行。
如图5所示，图案形成材料150可以在整个表面上被扫描器162在X方向上的一次扫描曝光；备选地，如图6A和6B所示，图案形成材料150可以在整个表面上被重复多次曝光而曝光，从而图案形成材料150由扫描器162在X方向扫描，然后该扫描器162在Y方向上移动一步，接着在X方向扫描。在这个实例中，扫描器162包括18个曝光头166；每个曝光头包括激光源和激光调制器。
曝光在光敏层的部分区域上进行，由此使部分区域硬化，随后，除所述部分硬化区域外的未硬化区域在下面所述的显影步骤中除去，由此形成图案。
下面，将参照附图示例性解释包括激光调制器的图案形成设备。
包括激光调制器的图案形成设备装备有平面工作台152，所述平面工作台152将板状图案形成材料150吸收和维持在表面上。
在由四条腿154支撑着的厚板台156的上表面上，放置有两个沿着工作台移动方向延伸的导轨158。工作台152以细长方向面对工作台移动方向放置并且以可往复移动方式被导轨158支撑着。驱动装置装备有图案形成设备(未示出)，以驱动工作台152沿导轨158移动。
在台156的中部，提供有门160，使得门160跨过工作台152的路径。门160的相应末端固定于台156的两侧。扫描器162安装在门160的一侧上，为了检测图案形成材料150的前端和末端，在门160的相反侧上提供多个(例如两个)检测传感器164。扫描器162和检测传感器164分别安装在门160上，并且固定安置在工作台152的路径之上。扫描器162和检测传感器164与控制它们的控制器(未示出)连接。
如图8和9B所示，扫描器162包括多个(例如十四个)曝光头166，曝光头166基本上以“m行×n列”(例如3×5)的矩阵排列。在这个实例中，考虑到图案形成材料150的宽度，将四个曝光头166安置在第三列。在第“m”行和第“n”列的具体曝光头在下面表示为曝光头166mn。
由曝光头166形成的曝光区域168是较短的边在副扫描方向上的矩形。因此，在相应于各个曝光头166与工作台152一起移动的带状图案形成材料150上形成了曝光后区域170。相应于在第“m”行和第“n”列的曝光头的具体曝光区域在下文中表示为曝光区域168mn。
如图9A和9B所示，在每一列上的每个曝光头都在列方向上具有间隔放置，因而带状曝光后区域170在与副扫描方向垂直的方向上没有间隔地放置(间隔(曝光区域的长边)×自然数；在本实例中为两倍)。因此，在第一行的曝光区域16811和16812之间的非曝光区域可以被第二行的曝光区域16821和第三行的曝光区域16831曝光。
如图10和11所示，曝光头16611～166mn中的每一个都包括数字微反射镜器件(DMD)50(例如US Texas Instruments Inc.生产)，所述数字微反射镜器件(DMD)50作为根据图案信息调制入射激光束的激光调制器或空间光调制器。如图12所示，每一个DMD 50都与控制器302连接，所述的控制器302包括数据处理部分和反射镜控制部分。控制器302的数据处理部分基于输入的图案信息产生控制信号，控制和驱动在被相应曝光头166所控制的区域内的各个微反射镜。下面解释被控制区域。基于在图案信息处理部分所产生的控制信号，反射镜驱动-控制部分控制DMD 50每一个曝光头166的每个微反射镜的反射面角。反射面角的控制将在下面解释。
在DMD 50的入射激光侧，顺序安置纤维阵列激光源66，其装备有激光辐射部件，在该激光辐射部件中光纤的辐射端或发射部位沿着相应于曝光区域168的长边的方向排列成阵列；透镜系统67，其补偿来自纤维阵列激光源66的激光束并在DMD上聚光该激光束；以及反射镜69，将穿过透镜系统67的激光束反射到DMD 50上。图10示意性示出了透镜系统67。
如图11所示，透镜系统67由以下构成聚光透镜71，它聚光来自纤维阵列激光源66的用于照明的激光束B；棒状光学积分器72(下文中，称作“棒积分器”)，它插在穿过聚光透镜71的激光的光程上；以及成像透镜74，它位于棒积分器72之前或反射镜69的侧面。聚光透镜71、棒积分器72和成像透镜74使从纤维阵列激光源66辐射出来的激光束进入DMD 50内，作为在横截面内具有均匀强度的近似平行光束的光通量。棒积分器的形状和作用将在下面详细解释。
从透镜系统67辐射的激光束B被反射镜69反射，并通过全内反射棱镜70(未在图10中示出)辐射到DMD 50上。
在DMD 50的反射侧，安置成像系统51，以使被DMD 50反射的激光束B成像到图案形成材料150上。如图11所示，成像系统51装备有透镜系统52、54的第一成像系统、透镜系统57、58的第二成像系统以及安插在这些成像系统之间微透镜阵列55和孔阵列59。
将每一个都相应于DMD 50的各个成像部分的多个微透镜55a进行二维排列，以形成微透镜阵列55。在这个实例中，驱动在DMD 50的1024行×768列中的1024行×256列的微反射镜，因此，相应安置了1024行×256列的微透镜。安置的微透镜55a的间距在行和列方向上都为41μm。例如，微透镜55a的焦距为0.19mm和数值孔径(NA)为0.11，并且微透镜55a由光学玻璃BK7形成。微透镜的形状将在下面解释。激光束B在微透镜55a的位置上的光束直径为41μm。
孔阵列59由多个孔59a形成，每个孔59a都相应于微透镜阵列55的各个微透镜55a。孔59a的直径为例如10μm。
第一成像系统在微透镜阵列55上形成DMD 50的图像，作为3倍的放大图案。第二成像系统通过微透镜阵列55形成图像并将其投影在图案形成材料150上，作为1.6倍的放大图像。因此，将DMD 50的图像成像并投影在图案形成材料150上，作为4.8倍的放大图像。
顺便提及，在第二成像系统和图案形成材料150之间安装棱镜对73；通过向上和向下移动棱镜对73的操作，可以在图像形成材料150上调节图像大小(pint)。在图11中，图案形成材料150供给到作为副扫描的箭头F的方向上。
成像部分可以根据应用进行适当的选择，条件是成像部分可以接收来自激光源或辐照装置的激光束，并且可以输出激光束；例如，当由根据本发明的图案形成方法形成的图案是图像图案时，成像部分为像素，备选地，当激光调制器含有DMD时，成像部分为微反射镜。
包含在激光调制器中的成像部分的数目可以根据应用进行适当的选择。
在激光调制器中的成像部分的排列可以根据应用而适当选择；优选地，将成像部分二维地排列，更优选是以点阵图案排列。
-光辐射装置或激光源- 光辐射装置或激光源可以根据应用进行适当的选择；其实例包括超高压汞灯、氙灯、炭弧灯、卤素灯、荧光管、LED、半导体激光器以及其它常规激光源，还可以是这些装置的组合。在这些装置中，优选能够辐射两种或更多种光或激光束的装置。
从光辐射装置或激光源辐射出来的光或激光的实例包括UV-射线、可见光、X-射线、激光束等。其中，优选激光束，更优选含有两种或更多种激光束的那些(下文中，有时称作“组合激光”)。
UV-射线和可见光的波长优选为300～1500nm，最优选为320～800nm，最优选为330～650nm。
激光束的波长优选为200～1500nm，更优选为300～800nm，还更优选为330～500nm，最优选为400～450nm。
至于辐射组合激光束的装置，被优选示例性的是这样一种装置，其包括多个激光辐射设备、多模光纤和聚光光学系统，所述聚光光学系统聚光各个激光束并使它们与多模光纤连接。
下面将参照附图解释辐射组合激光束的装置或纤维阵列激光源。
如图27A所示，纤维阵列激光源66装备有多个(例如14个)激光模件64。每个多模光纤30的一个末端都连接到每个激光模件64上。每个多模光纤30的另一个末端都连接到光纤31上，该光纤31的纤芯直径与多模光纤30的纤芯直径相同并且它的包层直径小于多模光纤30的包层直径。具体如图27B所示，在多模光纤30的相反末端上的多模光纤31的末端沿着垂直于副扫描方向的主扫描方向排列成7个末端。7个末端排了两行，由此构成了激光输出部分68。
如图27B所示，由多模光纤31的末端形成的激光输出部分68通过插入在两个平面载体板65之间加以固定。优选地，为了保护多模光纤31的输出端面，在该输出端面上安装透明保护板比如玻璃板。多模光纤31的输出端面易染尘，并且因它更高的光量密度而退化；上述的保护板可以防止灰尘沉积在端面上并且可以延缓退化。
在这个实例中，为了将具有较小包层直径的光纤31排列成没有间距的阵列，将多模光纤30堆积在在较大包层直径处接触的两个多模光纤30之间，而且与被堆积的多模光纤30连接的光纤31的输出端插入在与所述两个在较大包层直径处接触的多模光纤30连接的光纤31的两个输出端之间。
例如，如图28所示，可以通过下面的方法制备这样的光纤将长度为1到30cm并且具有较小包层直径的光纤31同心地连接到具有较大包层直径的多模光纤30的激光束输出侧的尖端部分上。两个光纤被连接，使得光纤31的输入端面熔合到多模光纤30的输出端面上，以使所述两个光纤的中心轴一致。光纤31的纤芯31a的直径与上述多模光纤30的纤芯30a的直径相同。
此外，通过将具有较小包层直径的光纤熔合至具有较短长度和较大包层直径的光纤而制备的较短光纤可以通过套圈、光连接器等连接到多模光纤的输出端。例如，当具有更小包层直径的光纤例如被部分损坏时，以可连接和可拆卸方式通过连接器等的连接可以使输出端部分容易更换，因而有利于降低曝光头的维修成本。光纤31有时候称作多模光纤30的“输出端部分”。
多模光纤30和光纤31可是步长指数式光纤、渐变指数式(grated indextype)光纤和组合式光纤中的任一种。例如，可以使用由Mitsubishi CableIndustries，Ltd.生产的步长指数式光纤。在根据本发明的一个最好模式中，多模光纤30和光纤31都是步长指数式光纤；在多模光纤30中，包层直径＝125μm，纤芯直径＝50μm，NA＝0.2，透光率＝99.5％或更高(在输入端面的涂层上)；在光纤31中，包层直径＝60μm，纤芯直径＝50μm，NA＝0.2。
在光纤的包层直径降低的同时，在红外区域上的激光束通常增加传播损耗。因此，通常根据激光束波长区域限定合适的包层直径。然而，波长越短，传播损耗越小；例如，在从GaN半导体激光器辐射出的波长为405nm的激光束中，即使当该包层厚度(包层直径-纤芯直径)/2变成约为800nm波长的红外光束典型传播时的包层厚度的1/2时，或者变成约为通讯所用的1.5μm波长的红外光束典型传播时的包层厚度的1/4时，传播损耗也不会显著增加。因此，包层直径可以小至60μm。
不用说，光纤31的包层直径不应当限制为60μm。常规纤维阵列激光源所使用的光纤的包层直径为125μm；包层直径越小，焦深越深；因此，多模光纤的包层直径优选为80μm或更小，更优选为60μm或更小，还更优选为40μm或更小。另一方面，由于纤芯直径适当为至少3到4μm，因此光纤31的包层直径优选为10μm或更大。
如图29所示，激光模件64由组合激光源或纤维阵列激光源构成。组合激光源由多个(例如，7个)位于并固定在加热块10上的多模或单模GaN半导体激光器LD1、LD2、LD3、LD4、LD5、LD6和LD7；准直透镜11、12、13、14、15、16和17；一个聚光透镜20，以及一个多模光纤30构成。不必说，半导体激光器的数目并不是限制为7个。例如，对于包层直径＝60μm，纤芯直径＝50μm，NA＝0.2的多模光纤，可以放置差不多20个半导体激光器，因此在达到曝光头的必需光量时，光纤的数目可以减少。
GaN半导体激光器LD1到LD7具有通常的振动波长，例如405nm，并且对于多模激光通常的最大输出为例如100mW，而对于单模激光，最大输出为30mW。GaN半导体激光器LD1到LD7可以是具有除405nm之外的振动波长的激光，只要该波长在350到450nm之内即可。
如图30和31所示，将组合激光源容纳到具有上面开口和其它光学元件的箱式外壳40中。外壳40装备有用于遮挡开口的外壳盖41。排气步骤之后引入密封气体并且通过外壳盖41关闭外壳40的开口，这样就由外壳40和外壳盖41构成了一个密闭空间或密封容积，组合激光源在密封条件下放置。
底板42固定在外壳40的底部；加热块10、支撑聚光透镜20的聚光透镜固定器45以及支撑多模光纤30的输入端的纤维固定器46安装在底板42的上表面。多模光纤30的输出端从外壳40壁上提供的孔从外壳中拉出。
准直透镜固定器44附着在加热块10的侧壁上，由此支撑准直透镜11到17。在外壳40侧壁上提供有孔，并且向GaN半导体激光器LD1到LD7供应驱动电源的导线47穿过孔从外壳中引出。
在图31中，为了不使图过于复杂，在多个GaN半导体激光器中，只有GaN半导体激光器LD7用参考标记指出，并且在多个准直透镜中，只有准直透镜17用标记数指出。
图32示出了用于准直透镜11到17的连接部件的正面形状。每一个准直透镜11到17都形成这样的形状，即含有非球形表面的圆形透镜在包含光轴的区域上被切割成具有平行平面的细长片。具有细长形状的准直透镜可以通过模制工艺制备。准直透镜11到17紧密安置在发射点的排列方向上，以使细长方向垂直于GaN半导体激光器LD1到LD7的发射点的排列。
另一方面，至于GaN半导体激光器LD1～LD7，可以使用下列激光器，它包含发射宽度为2μm的活性层，并且在对于活性层的平行和垂直方向的发散角为10度和30度的情况下发射各个激光束B1～B7。安置GaN半导体激光器LD1～LD7，使得发射部位排列成平行于活性层的一条直线。
因此，从相应发射部位发射出来的激光束B1～B7在具有较大发散角的方向与每个准直透镜的长度方向一致以及具有较小发散角的方向与每个准直透镜的宽度方向一致的条件下进入细长准直透镜11～17。即，相对于各个准直透镜11～17，宽度为1.1mm，长度为4.6mm，在相对于进入准直透镜的激光束B1～B7的水平方向上，光束直径为0.9mm，在垂直方向上光束直径为2.6mm。至于各个准直透镜11～17，焦距f1＝3mm，NA＝0.6，放置透镜的间距＝1.25mm。
聚光透镜20形成这样的形状，即一部分含有光轴和非球形表面的圆形透镜被切割成带有平行平面的细长片，并且被排列，使得细长片在安置准直透镜11～17的方向即水平方向上更长而在垂直方向上更短。至于聚光透镜，焦距f2＝23mm，NA＝0.2。例如，聚光透镜20可以通过模制树脂或光学玻璃制备。
此外，由于在照亮DMD的照明装置所用的组合激光源中使用了排列在光纤输出端上的高亮度纤维阵列激光源，因此可以获得具有更高输出和更深焦深的图案形成设备。此外，各个纤维阵列激光源的更高输出可以导致必要输出所需要的更少数量的纤维阵列激光源以及图案形成设备的较低成本。
此外，在光纤输出端上的包层直径小于在输入端上的包层直径，因此，在发射部位上的直径还被减小，使纤维阵列激光源产生更高的亮度。因此，可以获得具有更深焦深的图案形成设备。例如，即使对于非常高分辨率的曝光，使得光束直径为1μm或更小且分辨率为0.1μm或更小，也可以获得足够的焦深，因而能够迅速并准确地曝光。因此，图案形成设备适于需要高分辨率的薄膜晶体管(TFT)的曝光。
照明装置并不限制于装备有多个组合激光源的纤维阵列激光源；例如，可以使用装备有一个纤维激光源的纤维阵列激光源，并且所述的纤维激光源是由从一个具有发射部位的半导体激光器中输出激光束的一个阵列光纤构成。
此外，如图33所示，至于具有多个发射部位的发光器件，可以使用含有多个(例如七个)位于加热块100上的尖端状半导体激光器LD1～LD7的激光器阵列。此外，如图34A所示，已知的是多空腔激光器110，其包括多个(例如5个)位于某一方向的发射部位110a。在多空腔激光器110中，相比于阵列尖端状半导体激光器，发射部位可以在更高尺寸精度条件下排列，因此可以容易地组合从各个发射部位发射的激光束。优选地，发射部位110a的数目为5或更小，这是因为当数目增加时，多空腔激光器110在激光器制备过程趋向于产生偏差。
关于照明装置，上述多空腔激光器110或如图34B所示的多个多空腔激光器110在与每个尖端的发射部位110a相同的方向上排列放置而成的多空腔阵列可以用于激光源。
组合激光源不限于将从多个尖端状半导体激光器发射出的多束激光束组合的这些类型。例如，可以利用如图21所示包含具有多个(例如，3个)发射部位110a的尖端状多空腔激光器110的这样一种组合激光源。组合激光源装备有多空腔激光器110、一个多模光纤130和聚光透镜120。例如，多空腔激光器110可以由振动波长为405nm的GaN激光二极管构成。
在上述的结构中，从多空腔激光器110的多个发射部位110a中的每一个发射的每束激光束B都被聚光透镜120聚光，并且进入到多模光纤130的纤芯130a中。进入纤芯130a的激光束在光纤内传播，并结合成为一束激光束，然后从光纤中输出。
通过将多空腔激光器110的多个发射部位110a排列到几乎与多模光纤130的纤芯直径相同的宽度内，以及使用焦距几乎与多模光纤130的纤芯直径相同的凸透镜，并且还使用将来自多空腔激光器110的输出光束只对准在垂直于活性层的表面内的棒状透镜，可以提高激光束B与多模光纤130的连接效率。
此外，如图35所示，可以应用装备有激光阵列140的组合激光源，所述激光阵列140是通过使用装备有多个(例如三个)发射部位的多空腔激光器110而将多个(例如九个)它们之间具有相等的距离的多空腔激光器110排列在加热块111上形成的。多个多空腔激光器110在与各个尖端的发射部位110a相同的方向上被排列和固定。
组合激光源装备有激光阵列140、相应于各个多空腔激光器110放置的多个透镜阵列114、在透镜阵列140和多个透镜阵列114之间放置的一个棒状透镜113、一个多模光纤130和聚光透镜120。透镜阵列114装备有多个微型透镜，其中每个微型透镜都对应于多空腔激光器110的发射部位。
在上述的结构中，从多个多空腔激光器110的多个发射部位110a发射出来的激光束B被棒状透镜113聚光在某一方向上，然后由微透镜阵列114的各个微透镜使其平行。平行后的激光束L被聚光透镜120聚光并输入到多模光纤130的纤芯130a中。进入纤芯130a的激光束在光纤内传播，并且结合为一束光束，然后从光纤输出。
下面解释另一种组合激光源。在该组合激光源中，如图36A和36B所示，在光轴方向上具有L-形横截面的加热块182被安置在矩形加热块180上，在这两个加热块之间形成容纳空间。在L-形加热块182的上表面上，放置并固定有其中排列有多个(例如五个)发射部位的多个(例如2个)多空腔激光器110，其中每一个在与各个尖端状发射部位的排列方向相同的方向上它们之间的距离相等。
在矩形加热块180上配置有凹部；在加热块180的上表面上安置有多个(例如两个)多空腔激光器110，在每个多空腔激光器110内都排列有多个发射部位(例如五个)，而且发射部位位于与放置在加热块182上的激光器尖端的发射部位所处表面相同的垂直表面上。
在多空腔激光器110的激光束输出侧上，放置准直透镜阵列184，使得准直透镜相应于各个尖端的发射部位110a排列。在准直透镜阵列184中，每个准直透镜的长度方向都与激光束表现更宽发散角的方向或快轴方向相一致，并且每个准直透镜的宽度方向都与激光束表现更小发散角的方向或慢轴方向相一致。通过排列准直透镜的集成可以增加激光束的空间效率，由此可以提高组合激光源的输出功率，而且还可以减少部件的数量，因而有生产成本更低的优势。
在准直透镜阵列184的激光束输出侧，安置有一个多模光纤130和在多模光纤130的输入端聚光激光束并将激光束结合的聚光透镜120。
在上述的结构中，从放置在激光器块180、182上的多个多空腔激光器110的各个发射部位110a发射出来的各个激光束B被准直透镜阵列平行化，被聚光透镜120聚光，然后进入多模光纤130的纤芯130a内。进入纤芯130a内的激光束在光纤内传播，并且结合成一束光束，然后从光纤输出。
特别是，通过多空腔激光器和准直透镜阵列的多重排列，组合激光源可以制备成更高输出功率的光源。组合激光源允许构成纤维阵列激光源和束状纤维激光源，因而适于构成本发明图案形成设备的激光源的纤维激光源。
顺便提及，可以通过下面的方法构造激光模件将各个组合激光源容纳到一个壳体内，并且将多模光纤130的输出端拉出。
在上述的解释中，示例了更高亮度的纤维阵列激光源将组合激光源的多模光纤的输出端连接至纤芯直径与多模光纤的纤芯直径相同并且包层直径比多模光纤的包层直径小的另一个光纤；备选地，例如，在输出端没有与另一个光纤连接的情况下，可以使用包层直径为125μm，80μm，60μm等的多模光纤。
将进一步解释根据本发明的图案形成方法。
如图29所示，在扫描器162的每一个曝光头166中，从构成纤维阵列激光源66的组合激光源的GaN半导体激光器LD1到LD7发射出的相应激光束B1、B2、B3、B4、B5、B6和B7被相应的准直透镜11到17平行化。平行后的激光束B1到B7被聚光透镜20聚光，并且在多模光纤30的纤芯30a的输入端面上会集。
在这个实例中，聚光光学系统由准直透镜11到17和聚光透镜20构成，组合光学系统由聚光光学系统和多模光纤30构成。即，由聚光透镜20聚光的激光束B1到B7进入多模光纤30的纤芯30a内，并且在该光纤内传播，结合成为一束激光束B，然后从在多模光纤30的输出端被连接的光纤31输出。
在每个激光模件中，当激光束B1到B7与多模光纤30的偶合效率为0.85并且GaN半导体激光器LD1到LD7的每个输出都为30mW时，位于阵列内的每个光纤都可以承担180mW(＝30mW×0.85×7)输出的组合激光束B。因此，在六个光纤31的阵列的激光发射部分68上的输出为约1W(＝180mW×6)。
将纤维阵列源66的激光发射部分68进行排列，使得更高亮度的发射部位沿着主扫描方向排列。将激光束从一个半导体激光器连接到一个光纤上的常规纤维激光源具有较低的输出，因此，不能实现所需求的输出，除非排列许多激光器；但是，由于组合激光源可以产生更高的输出，因此较低数量(例如1)的阵列的组合激光源可以产生需要的输出。
例如，在一个半导体激光器和一个光纤被连接的常规纤维中，通常使用约30mW输出的半导体激光器，并且使用纤芯直径为50μm、包层直径为125μm并且数值孔径为0.2的多模光纤作为光纤。因此，为了取得约1W(瓦特)的输出，需要48(8×6)个多模光纤；由于发射区域的面积为0.62mm2(0.675mm×0.925mm)，激光发射部分68处的亮度为1.6×106(W/m2)，而且每一个光纤的亮度为3.2×106(W/m2)。
相反，当激光发射器件是能够发射组合激光的器件时，六个多模光纤可以产生约1W的输出。由于激光发射部分68的发射区域的面积为0.0081mm2(0.325mm×0.025mm)，激光发射部分68处的亮度为123×106(W/m2)，这相当于约为常规器件亮度的80倍。每一个光纤的亮度为90×106(W/m2)，这相当于约为常规器件亮度的28倍。
参考图37A和37B解释常规曝光头和在本发明中的曝光头之间的焦深差异。例如，曝光头直径在束状纤维激光源的发射区域的副扫描方向上为0.675mm，曝光头直径在纤维阵列激光源的发射区域的副扫描方向上为0.025mm。如图37A所示，在常规的曝光头中，照明装置或束状纤维激光源1的发射区域较大，因此，进入DMD3的激光束的角度较大，导致进入扫描表面5的激光束的角度较大。因此，光束直径在聚光方向上趋向于增加，导致焦点方向上的偏移。
另一方面，如图37B所示，本发明中的图案形成设备的曝光头具有在副扫描方向上直径较小的纤维阵列激光源66的发射区域，因此，激光束的角度小于通过透镜系统67进入DMD 50的角度，导致进入扫描表面56的激光束有较小的角度，即较大的焦深。在这个实例中，发射区域在副扫描方向的直径约为现有技术直径的30倍，因此可以获得接近符合受限衍射的焦深，这适于在非常小的光点上的曝光。曝光头需求的光量变得越大时，对焦深的影响越明显。在这个实例中，投影在曝光表面上的一个成像部分的大小为10μm×10μm。DMD为反射型的空间光调制器；在图37A和37B中，所示的是解释光学关系的展开图。
将相应于曝光图案的图案信息输入到与DMD 50连接的控制器(未示出)中，并且被一次储存到控制器内的帧储存器(flame memory)中。图案信息是借助两个数值即点记录的存在或不存在来表示每一个构成像素的成像部分的浓度的数据。
表面上承受图案形成材料150的工作台152通过驱动设备(未示出)以恒定速率沿着导轨158从门160的上游传送到下游。当工作台152在门160底下经过的同时，安装在门160上的检测传感器164检测到图案形成材料150的尖端时，记录在帧储存器的图案信息被多列多列地顺序读取，而且对于每个曝光头166都基于被数据处理部分所读取的图案信息产生控制信号。然后，DMD 50的每一个微反射镜都基于所产生的控制信号对每一个曝光头166进行开-关控制。
当激光束从纤维阵列激光源66辐射到DMD 50上时，在接通条件下被DMD 50的微反射镜反射的激光束通过透镜系统54、58成像在图案形成材料150的曝光表面56上。同样地，从纤维阵列激光源66发射的激光束对每一个成像部分进行开-关控制，图案形成材料150被成像部分或其数量几乎与DMD 50中所使用的成像部分数量相同的曝光区域168曝光。此外，通过以恒定速率移动图案形成材料150连同工作台152，图案形成材料150在与工作台移动方向相反的方向上由扫描器162进行副扫描，并且对于每一个曝光头166都形成了带状曝光区域170。
<微透镜阵列> 优选地，曝光用调制、然后通过微透镜阵列、还有光学孔阵列、成像光学系统等传输的激光束进行。
对于微透镜阵列，代表性实例是具有非球形表面的微透镜阵列以及每个具有孔结构的多个微透镜的微透镜阵列，其中所述非球形表面能够补偿因成像部分的输出表面畸变所致的像差，所述多个微透镜的孔结构能够基本上屏蔽除来自激光调制器的调制激光束之外的入射光。
非球形表面可以根据应用进行适当的选择；优选地，非球形表面为例如复曲面。
上述的微透镜阵列、孔阵列、成像系统将参照附图进行解释。
图13A示出了曝光头，该曝光头装备有DMD 50；将激光束辐射到DMD 50上的激光源144；将由DMD 50反射的激光束放大并成像的透镜系统或成像光学系统454和458；由许多相应于DMD 50的各个成像部分的微透镜474排列而成的微透镜阵列472；由许多相应于微透镜阵列472的各个微透镜的孔478排列而成的孔阵列；以及将穿过孔的激光束成像到曝光表面56上的透镜系统或成像系统480和482。
图14所示为关于DMD 50的微反射镜62的反射面的平面度数据。在图14中，等高线表示反射面的各个相同高度；所述等高线的间距为5纳米。在图14中，X方向和Y方向是微反射镜62的两条对角线方向，微反射镜62绕着沿Y方向延伸的旋转轴旋转。图15A和15B示出了微反射镜62分别沿着X和Y方向的高度位移。
如图14、图15A和15B所示，在微反射镜62的反射面上存在应变，尤其是在反射镜的中心区域上，一条对角线方向(Y方向)的应变比另一条对角线方向(X方向)的应变大。因此，会产生在由微透镜阵列55的微透镜55a聚光激光束B的位置上形状变形的问题。
为了防止这样的问题，微透镜阵列55的微透镜55a如下面解释那样，具有不同于现有技术的特定形状。
图16A和16B详细示出了整个微透镜阵列55的正面形状和侧面形状。在图16A和16B中，微透镜阵列的不同部分都用mm(毫米)单位表示。在根据本发明的图案形成方法中，按上面解释那样驱动DMD 50的1024行×256列的微反射镜；微透镜阵列55相应地在长度方向构建为1024阵列，在宽度方向构建为256阵列。在图16A中，每个微透镜的位置都表示为第“j”列和第“k”行。
图17A和17B分别示出了微透镜阵列55的一个微透镜55a的正面形状和侧面形状。图17A还示出了微透镜55a的等高线。辐射侧的每个微透镜55a的端面都是非球形形状，以补偿微反射镜62的反射面的应变像差。具体地，微透镜55a是复曲面微透镜；光学X方向的曲率半径Rx为-0.125mm，而光学Y方向的曲率半径Ry为-0.1mm。
因此，激光束B在平行于X和Y方向的横截面内的聚光状况分别近似如图18A和18B所示。即，通过比较X和Y方向，微透镜55a的曲率半径在Y方向更短并且焦距也更短。
图19A、19B、19C和19D所示为由计算机对在上面所指形状的微透镜55a的焦点附近的光束直径进行的模拟。为了参考，图20A、20B、20C和20D所示为对于Rx＝Ry＝-0.1mm的微透镜的类似模拟。在图中的“z”值由离微透镜55a的光束辐射表面的距离表示为在微透镜55a的聚焦方向上的评价位置。
在模拟中的微透镜55a的表面形状可以通过下列等式(1)计算。
在上述等式中，Cx表示在X方向的曲率(＝1/Rx)，Cy表示在Y方向的曲率(＝1/Ry)，X表示在X方向上离光轴O的距离，而Y表示在Y方向上离光轴O的距离。
从图19A～19D与图20A～20D的比较明显的是，在根据本发明的图案形成方法中，所述的方法使用复曲面透镜作为在平行于Y方向的横截面内的焦距比平行于X方向的横截面内的焦距更短的微透镜55a，可以降低在聚光位置附近的光束形状的应变。因此，图像可以在更清晰且没有应变的情况下被曝光在图案形成材料150上。此外，明显的是，图19A～19D所示的发明模式可以产生具有更小光束直径的更宽区域，即更长的焦深。
顺便提及，当与上述情况相反地在中心区域上的更大或更小应变出现在微反射镜62的中心区域时，使用在平行于X方向的横截面内的焦距比在平行于Y方向的横截面内的焦距更短的微透镜可以在更清晰且没有应变或畸变的情况下将图像曝光在图案形成材料150上。
构建位于微透镜阵列55的聚光位置附近的孔阵列59，以使每个孔59a只接收穿过相应微透镜55a的激光束。即，孔阵列59可以提供相应的孔，以确保可以防止从相邻孔55a的光入射，并且可以提高消光系数。
基本上，为上述提到的目的而提供的更小直径的孔59a可以提供减少在微透镜55a的聚光位置上的光束形状应变的效果。然而，这样的结构不可避免地增加了被孔阵列59中断的光量，导致了光量的效率更低。相反，非球形形状的微透镜55a不会产生光中断，由此导致保持了更高效率的光量。
如用等高线表现正面和侧面形状的图38A和38B所示，在上面解释的图案形成方法中，应用了复曲面透镜的一种微透镜55a，它在分别相应于微反射镜62的两个对角方向的X和Y方向上具有不同的曲率半径；备选地，可以应用复曲面透镜的另一种微透镜55a’，它在分别相应于矩形微反射镜62的两个侧向的XX和YY方向上具有不同的曲率半径。
在根据本发明的图案形成方法中，微透镜55a可以是二阶或更高阶比如第四阶或第六阶的非球形形状。使用越高阶的非球形表面可以产生的光束形状的准确性越高。此外，可以获得这样的透镜结构它在相应于微反射镜62的反射面畸变的X和Y方向上具有相同的曲率半径。这样的透镜结构将在详细讨论。
其正面形状和侧面形状分别如图39A和39B所示的微透镜55a”在X和Y方向上具有相同的曲率半径，该曲率半径设计成使球形透镜的曲率Cy根据离透镜中心的距离‘h’受到补偿。即，例如，微透镜55a”的球形透镜的结构根据基于下列等式(2)的透镜高度‘z’(在光轴方向上的弯曲透镜表面的高度)进行设计。
在曲率Cy＝1/0.1mm的情况下，透镜高度‘z’和距离‘h’之间的关系在图40中表示。
然后，球形透镜的曲率半径根据基于下列等式(3)的离透镜中心的距离‘h’被补偿，由此设计微透镜55a”的透镜结构。
在等式(2)和(3)中，各个Z都表示相同的概念；在等式(3)中，使用四阶系数‘a’和六阶系数‘b’补偿曲率Cy。在曲率Cy＝1/0.1mm，四阶系数‘a’＝1.2×103，六阶系数‘b’＝5.5×107的情况下，透镜高度‘z’和距离‘h’之间的关系表示在图41中。
在上述模式中，微透镜55a辐射侧的端面是非球形或复曲面；备选地，通过使一个端面构建为球形表面而另一个表面为圆柱形表面并且由此形成了微透镜，可以得到基本上相同的作用。
此外，在上述模式中，微透镜阵列55的每一个微透镜55a是非球形的，以补偿因微反射镜62的反射面的应变导致的像差；备选地，通过使微透镜阵列的每一个微透镜都具有折射率分布以补偿因微反射镜62的反射面的应变所导致的像差，可以获得基本上相同的作用。
图22A和22B示例性示出了这样的微透镜155a。图22A和22B分别示出了微透镜155a的正面形状和侧面形状。微透镜155a的整个形状是如图22A和22B中所示的平面板状。在图22A和22B中的X和Y方向表示与上述相同的意义。
图23A和23B示意性地示出微透镜155a分别在平行于X和Y方向的横截面内聚光激光束B的状况。微透镜155a表现出折射率从光轴O向外部方向逐渐增加的折射率分布；图23A和23B中的虚线表示折射率从光轴O折射率降低一定程度的位置。如图23A和23B中所示那样，通过将平行于X方向的横截面与平行于Y方向的横截面进行比较，后者表现出折射率分布的迅速改变和较短的焦距。因此，具有这样一种折射率分布的微透镜阵列可以提供与上述微透镜阵列55相类似的作用。
此外，具有如图17A、17B、18A和18B所示的非球形表面的微透镜可以提供有这样的折射率分布，并且所述的表面形状和折射率分布都可以补偿因微反射镜62的反射面的应变或畸变所引起的像差。
参考附图，示例性讨论另一种微透镜阵列。
如图42所示，示例性微透镜阵列微透镜阵列具有多个微透镜的孔结构，所述多个微透镜的孔结构能够基本上屏蔽除来自激光调制器的调制激光束之外的入射光。
如前面参考图14以及15A和15B所讨论的那样，在DMD50中的微反射镜62的反射面上存在畸变，并且畸变程度趋向于从微反射镜62的中心部分到周边部分逐渐增加。此外，周边部分上的畸变程度在微反射镜62的一个对角方向比如Y方向上比在另一个对角方向比如X方向上大，并且上述解释的趋势在Y方向上更显著。
制备解决上述问题的示例性微透镜阵列。微透镜阵列255的每一个微透镜255a都具有圆孔结构；因此，在畸变程度较大的微反射镜62的周边部分反射或透射的激光束、尤其是在四个角上反射的激光束B不能被微透镜255a聚光，因此在聚光位置可以防止激光束B的畸变。因此，高度精细和精确的的图像可以被曝光在图案形成材料上并且畸变被减小。
另外，在微透镜阵列255中，在透明构件255b的背侧上制备屏蔽掩模255c，所述透明构件255b通常与微透镜255a整体形成，它支撑着微透镜255a；即如图42所示，提供的屏蔽掩模255c使多个微透镜孔的外部区域在多个微透镜255a的相反侧上被遮盖。因为在微反射镜62的周边部分上反射或透射的激光束，尤其是在四个角上反射的激光束B被屏蔽掩模255c吸收或遮断，所以屏蔽掩模255c可以稳当地减少聚光激光束B的畸变。
微透镜的孔结构并不限制于在微透镜阵列255中的圆形，其它的孔结构也可以应用，如图43所示的具有椭圆形孔结构的微透镜455a，具有多角形孔结构例如在图44中的矩形的微透镜555a等。顺便提及，微透镜455a或555a具有将对称透镜切割成圆形或多角形的结构，因此微透镜455a或555a可以表现出类似于常规对称球形透镜的光-聚集性能。
另外，在图45A、45B和45C中所示的孔结构可应用在本发明中。图45A所示的微透镜阵列655被构造成将多个微透镜655a相邻放置在输出激光束B的透明构件655b侧，并且将掩模655c放置在输入激光束的透明构件655b侧。顺便提及，在图42中，掩模255c安置在透镜孔的外部区域上，而在图45A中，掩模655c安置在透镜孔的内部区域上。
在图45B中所示的微透镜阵列755被构造成多个微透镜755a相邻放置在输出激光束B的透明构件755b侧，而掩模755c放置在微透镜755a之间。在图45C所示的微透镜阵列855被构造成多个微透镜855a相邻放置在输出激光束B的透明构件855b侧，而掩模855c放置在每个微透镜855a的周边部分。
所有示例性的掩模655c、755c和855c都具有类似于掩模255c的圆孔，因而每个微透镜的孔都被限定为圆形。
多个微透镜的孔结构可以与非球形透镜或者具有折射率分布的透镜结合，其中如在微透镜255a、455a、555a、655a和755a所示那样，在所述多个微透镜的孔结构中掩模基本上屏蔽除来自DMD50的微反射镜62之外的入射光，所述非球形透镜与如图17A和17B所示微透镜55a一样能够补偿因微反射镜62的畸变所致的像差，所述具有折射率分布的透镜能够如图22A和22B所示那样补偿象差；由此，可以协同提高防止因微反射镜62的反射面畸变所带来的曝光图像畸变的效果。
尤其是，在如图45C所示的将掩模855c安置在微透镜阵列855中微透镜855a的透镜表面上的结构中，当微透镜855a具有非球形表面或折射率分布，并且如图11所示的透镜系统52和54那样，第一成像系统的成像位置也被确定在微透镜855a的透镜表面上时，光效率可以特别高，因而图案形成材料150可以用更强的激光束曝光。即，虽然激光束折射使得由微反射镜62的反射面造成的杂光由于第一成像系统的作用而聚焦在成像位置上，但是安置在适当位置上的掩模855c并不屏蔽除杂光之外的光，因而光效率可以显著增加。
在上述相应的微透镜阵列中，因在DMD 50中微反射镜62的反射面的应变所致的像差得到补偿；类似地，在根据本发明采用不同于DMD的空间光调制器的图案形成方法中，当在空间光调制器的成像部分表面上出现应变时，可以补偿因应变的可能像差，并且可以防止光束形状的应变。
将在下面解释上述的成像光学系统。
在曝光头中，当激光源144辐射出激光束时，被DMD 50反射到一个方向的光通量的横截面被透镜系统454、458放大几倍，例如两倍。放大的激光束由微透镜阵列472的每一个微透镜聚光，然后通过孔阵列476的相应孔，所述每一个微透镜相应于DMD 50的每一个成像部分。穿过孔的激光束被透镜系统480、482成像在曝光表面56上。
在成像光学系统中，被DMD 50反射的激光束被放大透镜454、458放大成几倍，并被投影到曝光表面56上，因此整个成像区域被放大。如图13B所示，当没有安置微透镜阵列472和孔阵列476时，投影到曝光表面56上的每一个光束点BS的一个绘图尺寸或光点尺寸根据曝光后区域468的尺寸而被放大，因此MTF(调制传递函数)性质降低，所述MTF性质是在曝光区域468上的锐度的度量。
另一方面，当安置微透镜阵列472和孔阵列476时，被DMD 50反射的激光束被微透镜阵列472的每一个微透镜相应于DMD 50的每一个成像部分所聚光。因此，即使当如图13C所示，曝光区域被放大时，也可以将每一个光束点BS的光点尺寸减小到需要的尺寸，例如10μm×10μm，并且可以防止MFT性质的降低，并且可以以更高准确度进行曝光。顺便提及，曝光区域468的倾斜是由倾斜安置的DMD 50导致的，以消除成像部分之间的空隙。
此外，即使当因微透镜的像差而存在光束增厚时，光束形状也可以通过孔阵列排列，使得在曝光表面56上形成具有恒定尺寸的光点，并且通过使光束穿过相应于每个成像部分而提供的孔阵列，可以防止相邻成像部分之间的交扰。
此外，使用更高亮度的激光源作为激光源144，可以导致防止来自相邻成像部分的光通量的部分进入，因为使入射光通量从透镜458进入微透镜阵列472中的每一个微透镜的角度变窄；即，可以获得更高的消光系数。
-其它光学系统- 在根据本发明的图案形成方法中，可以结合从常规系统中适当选出的其它光学系统，例如，可以另外使用补偿光量分布的光学系统。
补偿光量分布的光学系统改变了在每个输出位置的光通量宽度，使得在周边区域的光通量宽度与在光轴附近的中心区域上的光通量宽度的比率在输出侧高于输入侧，因此当来自激光源的平行光通量辐射到DMD时，在曝光表面上的光量分布被补偿为近似恒定。下面将参照附图解释补偿光量分布的光学系统。
首先，如图24A所示，就整个光通量宽度H0和H1在输入光通量和输出光通量之间相同的情况解释光学系统。在图24A中标记数字51、52表示的部分假定表示补偿光量分布的光学系统的输入表面和输出表面。
在补偿光量分布的光学系统中，假定在光轴Z1附近的中心区域进入的光通量的光通量宽度h0和在周边区域附近进入的光通量的光通量宽度h1相同(h0＝h1)。补偿光量分布的光学系统影响在输入侧具有相同光通量h0、h1的激光束，并且起着将在中心区域上的输入光通量的光通量宽度h0放大的作用，而且相反地起着降低在周边区域上的输入光通量的光通量宽度h1的作用。即，该光学系统影响在中心区域的输出光通量宽度h10和在周边区域的输出光通量宽度h11，使得它们转变为h11＜h10。换句话说，对于光通量宽度比，(在周边区域的输出光通量宽度)/(在中心区域的输出光通量宽度)小于输入比，即[h11/h10]小于(h1/h0＝1)或(h11/h10＜1)。
由于改变了光通量宽度，可以将在中心区域表示更高光量的光通量供应给光量不够的周边区域；因此，在使用效率没有降低的情况下，光量分布在曝光表面是近似均匀的。控制均匀程度，使得光量的非均匀性在有效区域内为例如30％或更低，优选为20％或更低。
当对于输入侧和输出侧完全改变光通量宽度时，因补偿光量分布的光学系统所引起的操作和作用都与图24A、24B和24C所示的那些相类似。
图24B示出了整个光通量束H0被减少并且作为光通量束H2(H0＞H2)输出的情况。同样在这种情况下，补偿光量分布的光学系统倾向于将输入侧光通量宽度h0与h1相同的激光束处理成在输出侧中心区域的光通量宽度h10大于周边区域并且光通量宽度h11小于中心区域的激光束。考虑光通量的减少比率，光学系统影响降低了在中心区域的输入光通量相比于周边区域的减少比率，并且影响增加了在周边区域的输入光通量相比于中心区域的减少比率。同样在这种情况下，(在周边区域的输出光通量宽度)/(在中心区域的输出光通量宽度)小于输入比，即[H11/H10]小于(h1/h0＝1)或(h11/h10＜1)。
图24C解释了在输入侧的整个光通量宽度H0被放大并且输出为宽度H3(H0＜H3)的情况。同样在这种情况下，补偿光量分布的光学系统趋向于将输入侧光通量宽度h0与h1相同的激光束处理成在输出侧中心区域的光通量宽度h10大于周边区域以及光通量宽度h11小于中心区域的激光束。考虑光通量的放大比率，光学系统影响增加了在中心区域的输入光通量相比于周边区域的放大比率，并且影响降低了在周边区域的输入光通量相比于中心区域的放大比率。同样在这种情况下，(在周边区域的输出光通量宽度)/(在中心区域的输出光通量宽度)小于输入比，即[H11/H10]小于(h1/h0＝1)或(h11/h10＜1)。
同样地，补偿光量分布的光学系统改变在每一输入位置的光通量宽度，并且相比于输入侧降低了在输出侧的比率(在周边区域的输出光通量宽度)/(在中心区域的输出光通量宽度)；因此，具有相同光通量的激光束转变成中心区域的光通量宽度比周边区域的光通量宽度大并且在周边区域的光通量比中心区域的光通量小的输出侧激光束。由于这种作用，在中心区域的光通量可以被供给到周边区域，因此在不降低整个光学系统的使用效率的情况下，光量分布在光通量横截面上近似均匀。
将举例性说明用于补偿光量分布的光学系统的一对组合透镜的具体透镜数据。在该讨论中，将在光量分布在输出光通量的横截面上表现为高斯分布的情况下解释透镜数据，所述的情况比如在激光源为上述激光阵列的情况。在一个半导体激光器与单模光纤的输入端连接的情况下，来自光纤的输出光通量的光量分布表现为高斯分布。此外，可以将根据本发明的图案形成方法应用于中心区域附近的光量明显大于周边区域光量的这种情况下，例如，作为多模光纤的纤芯直径减小并且被认为类似于单模光纤的情况。
透镜的基本数据归纳在下面的表1中。
表1 如表1所表明的，一对组合透镜由两个旋转对称的非球形透镜构成。透镜表面被限定为位于光输入侧的第一透镜输入侧的表面是第一表面；在光输出侧的相反表面是第二表面；位于光输入侧的第二透镜输入侧的表面为第三表面；以及在光输出侧的相反表面是第四表面。第一和第四表面是非球形的。
在表1中，′Si(表面序号)′表示第″i″个表面(i＝1到4)，′ri(曲率半径)′表示第“i”个表面的曲率半径，di(表面距离)表示在第“i”个表面和″i+1″个表面之间的表面距离。di(表面距离)的单位是毫米(mm)。Ni(折射率)表示含有第“i”个表面的光学元件对于波长为405nm的光的折射率。
在下面的表2中，归纳了第一和第四表面的非球形数据。
表2 上述非球形数据可以通过下面表示非球形形状的等式(A)的系数表示。
在上式(A)中，系数按如下限定 Z在从距离光轴的高度ρ(mm)的非球形表面上的点延伸到非球形表面顶点上的切面或垂直于光轴的平面的垂直长度； ρ离光轴的距离(mm)； K圆锥形的系数； C傍轴曲率(1/r，r傍轴曲率的半径)； ai第″i″个非球形系数(i＝3到10)。
图26示出了表1和表2所示的一对组合透镜获得的照明光的光量分布。横坐标表示离光轴的距离，纵坐标表示光量的比例(％)。图25示出了照明光在没有补偿情况下的光量分布(高斯分布)。从图25和26明显的是，借助补偿光量分布的光学系统的补偿产生了近似均匀的光量分布，该光量分布明显超过没有补偿情况下的光量分布，因此在不降低光使用效率的情况下，通过均匀的激光束可以获得均匀的曝光。
[其它步骤] 其它步骤可以通过应用形成图案的常规步骤而适当进行，比如显影步骤、蚀刻步骤和电镀步骤。这些步骤可以单独使用或组合使用。
在显影步骤中，将图案形成材料的光敏层曝光，光导层的曝光区域被硬化，然后除去未硬化区域，从而形成了图案。
显影步骤可以用显影单元进行，显影单元可以根据应用合适地选择，只要使用显影液就可以。显影步骤可以通过喷洒显影液、涂布显影液或浸在显影液中进行。这些方法可以单独使用或组合使用。显影单元可以配备交换显影液的亚单元、供应显影液的亚单元等。
显影剂可以根据应用适当选择，该显影剂的实例包括碱性液体、水性显影液和有机溶剂；在这些中，优选弱碱性水溶液。弱碱性水溶液的碱组分可以举例为氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢锂、碳酸氢钠、碳酸氢钾、磷酸钠、磷酸钾、焦磷酸钠、焦磷酸钾和硼砂。
优选地，弱碱性水溶液的pH值约为8到12，更优选约为9到11。这种溶液的实例为浓度为0.1到5质量％的碳酸钠和碳酸钾水溶液。显影剂的温度可以根据显影剂的显影能力而适当选择；例如显影剂温度为约25到40℃。
显影剂可以与表面活性剂、消泡剂；有机碱比如乙二胺、乙醇胺、氢氧化四甲铵、二亚乙基三胺、三亚乙基五胺、吗啉和三乙醇胺；促进显影的有机溶剂，比如醇、酮、酯、醚、酰胺和内酯组合使用。上述显影剂可以是选自水溶液、水性碱溶液、水溶液和有机溶剂的组合溶液或有机显影剂中的水性显影剂。
蚀刻可以通过从常规蚀刻方法中选出的方法进行。
在蚀刻方法中的蚀刻液体可以根据应用而适当选择；当上述金属层由铜形成时，可举例用于蚀刻液体的是氯化酮溶液、氯化铁溶液、碱性蚀刻溶液和过氧化氢溶液；在这些中，根据蚀刻因素，优选氯化铁溶液。
蚀刻处理和除去图案形成材料可以在衬底上形成永久图案。永久图案可以根据应用适当选择；例如，该图案是布线图案。
电镀步骤可以通过从常规电镀处理方法中选出的方法进行。
电镀处理的实例包括铜电镀，比如硫酸铜电镀和焦磷酸酮电镀，焊料电镀比如高流动焊料电镀，镍电镀比如watt bath(硫酸镍-氯化镍)电镀和氨基磺酸镍电镀，以及金电镀比如硬金电镀和软金电镀。
通过在电镀步骤中进行电镀处理，然后除去图案形成材料和在非必要部分上任选蚀刻处理，可以形成永久图案。
[用于制备印刷电路板和滤色镜的方法] 根据本发明的图案形成方法可以成功地应用于制备印刷电路板，尤其是具有透孔或通孔的印刷电路板，以及应用于制备滤色镜。下面将解释基于本发明图案形成方法的用于制备印刷电路板和滤色镜的方法。
-用于制备印刷电路板的方法- 在制备具有透孔和/或通孔的印刷电路板的方法中，可以通过如下步骤形成图案(1)将图案形成材料层压在具有孔的印刷电路板的衬底上，使得光敏层面向衬底，由此形成层压体，(ii)从层压体的衬底的相反侧上将光线辐射到用于形成布线图案和孔的区域上，由此使光敏层硬化，(iii)将图案形成材料的载体从层压体上除去，以及(iv)使层压体的光敏层显影，以除去层压体中未硬化部分。
顺便提及，(iii)的除去载体可以在(i)和(ii)之间进行，而不在上述的(ii)和(iv)之间进行。
然后，使用所形成的图案，借助常规的扣除或加成法例如半-加成或全-加成法蚀刻处理或电镀处理印刷电路板的衬底，可以制备印刷电路板。在这些方法中，为了在工业上便利的拉幅形成印刷电路板，优选扣除法。处理之后，将残留在印刷电路板衬底上的硬化树脂剥离，或者在半-加成方法情况下的剥离之后，蚀刻铜薄膜，随后获得拟要的印刷电路板。在多层印刷电路板的情况下，可以应用与所述印刷电路板类似的方法。
下面将解释通过图案形成材料制备具有通孔的印刷电路板的方法。
首先，制备印刷电路板的衬底，其中衬底的表面被金属镀层覆盖。印刷电路板的衬底可以是铜层压层衬底、通过在绝缘衬底比如玻璃或环氧树脂上形成镀铜层制备的衬底，或者层压在这些衬底上并且形成为镀铜层的衬底。
作为层压方法，在保护层存在于图案形成材料上的情况下，保护膜被剥离，并且图案形成材料的光敏层通过压力辊将其接触粘合到印刷电路板的表面上，由此，可以获得层压体，所述的层压体含有印刷电路板的衬底以及上述的层压体。
可以适当选择图案形成材料的层压温度，而没有特殊限制；该温度可以为约室温比如15～30℃，或更高温度比如30～180℃，优选它基本上是温热温度比如60～140℃。
可以适当选择接触粘合辊的辊压力，而没有特殊限制；优选该压力为0.1～1MPa；可以适当选择接触粘合的速率，而没有特殊限制，优选地，该速率为1～3米/分钟。
可以在接触粘合之前预热印刷电路板的衬底；然后，可以在减压下层压该衬底。
可以通过下面的方法形成层压体将图案形成材料层压在印刷电路板的衬底上；备选地，将用于图案形成材料的光敏树脂组合物溶液直接涂布在印刷布线板的衬底上，然后干燥溶液，由此将光敏层和载体层压在印刷布线板的衬底上。
然后，将激光束从层压体的衬底的相反侧辐射到光敏层上，由此硬化光敏层。在这种情况下，根据载体透明性较低时的要求，在载体剥离之后进行辐射。
在激光辐射之后的载体上还存在载体的情况下，则作为载体剥离步骤，将该载体从层压体上剥离。
作为显影步骤，在印刷电路板衬底上的光敏层的未硬化区域通过合适的显影剂溶解除去，形成包括用于形成布线图案的硬化层以及用于保护透孔金属层的硬化层的图案，并且将金属层在印刷电路板的衬底表面上曝光。
例如，可以任选通过后-加热或后-曝光进行促进硬化反应的其它处理。显影可以是上述的湿法或干显影方法。
然后，作为蚀刻方法，将在印刷电路板的衬底表面上曝光的金属层通过蚀刻液体溶解除去。透孔的孔被固化树脂或拉幅膜覆盖，因此，蚀刻液体不会渗透进入透孔，以腐蚀透孔内的金属电镀，并且金属电镀可以保持特定形状，因此在印刷电路板的衬底上可以形成布线图案。
蚀刻液体可以根据应用适当选择；当上述金属层由铜形成时，可举例用于蚀刻液体的是氯化铜溶液、氯化铁溶液、碱性蚀刻溶液和过氧化氢溶液；这些中，考虑到蚀刻因素，优选氯化铁溶液。
然后，作为硬化材料的除去步骤，通过例如强碱性水溶液从印刷电路板的衬底上除去硬化层。
强碱性水溶液的碱性成分可以适当选择，而没有特殊限制，该碱性组分的实例包括氢氧化钠和氢氧化钾。强碱性水溶液的pH值可以例如为约12～14，优选为约13～14。该强碱性水溶液可以是浓度为1质量％～10质量％的氢氧化钠或氢氧化钾的水溶液。
印刷电路板可以是多层结构。顺便提及，可以将上述图案形成材料应用到电镀工艺，而不是上述的蚀刻工艺。电镀方法可以是铜电镀，比如硫酸铜电镀和焦磷酸酮电镀，焊料电镀比如高流动焊料电镀，镍电镀比如watt bath(硫酸镍-氯化镍)电镀和氨基磺酸镍电镀，以及金电镀比如硬金电镀和软金电镀。
-制备滤色镜的方法- 当图案形成材料的光敏层被层压在衬底比如玻璃衬底上之后，将载体从该图案形成材料上剥离时，存在的问题是带电的载体或膜和操作员会感觉到令人不愉快的触电并且灰尘会沉积在带电载体上。因此，优选在载体上安置导电层或将载体处理成具有导电性。此外，当在载体上与光敏层相反地安置导电层时，优选在载体上安置疏水聚合物层，以改善抗擦伤性。
随后，制备具有红色光敏层的图案形成材料、具有绿色光敏层的图案形成材料、具有蓝色光敏层的图案形成材料以及具有黑色光敏层的图案形成材料。将具有红色光敏层的图案形成材料用于红色像素时，该红色光敏层被层压到衬底上，形成层压体，然后成影像曝光和显影，从而形成红色像素。形成红色像素之后，加热该层压体以硬化未硬化区域。绿色像素和蓝色像素类似地进行这些步骤，形成相应的像素。
通过将图案形成材料层压在玻璃衬底上，备选地，通过将用于图案形成材料的光敏树脂组合物的溶液直接涂敷在玻璃衬底上并干燥该溶液的方式，可以形成层压体。当将红、绿和蓝三种类型的像素进行配置时，图案可以为嵌合型、三角型、四像素型、等。
将具有黑色光敏层的图案形成材料层压在配置好的像素上，然后从没有像素的一侧进行曝光，并且进行显影，从而形成黑底(black matrix)。加热具有黑底的层压体，以硬化未硬化区域，从而制备出滤色镜。
根据本发明的图案形成方法和图案形成材料可以抑制光敏层的敏感性下降，并且可以采用能够形成高度精细精确的图案的图案形成材料，因此，可以以更少的能量和更高的速率进行曝光，导致有利的更高加工速率。
由于本发明的图案形成材料，根据本发明的图案形成方法可以适当应用于制备各种图案，应用于形成图案比如布线图案，用于制备液晶材料比如滤色镜、柱材料、肋材料、隔体、隔离物等，以及用于制备全息图、微型机械、校片等；尤其是，本发明图案形成方法可以适当应用于形成高度精细且精确的布线图案。此外，本发明图案形成设备可以适当地应用于制备各种图案，应用于形成图案比如布线图案，用于制备液晶材料比如滤色镜、柱材料、肋材料、隔体、隔离物等，以及用于制备全息图、微型机械、校片等；尤其是，本发明图案形成设备可以适当应用于形成高度精细且精确的布线图案。
本发明将参考下面给出的实施例进行更详细的解释，但是这些实施例并不认为是对本发明的限制。除非另有说明，所有的份都是重量份。
(实施例1) -图案形成材料的制备- 将含有下面所述成分的光敏树脂组合物的溶液涂布在作为载体的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(16FB50，16μm厚，由Toray Industries Inc.生产)上，干燥涂层，在载体上形成15μm厚的光敏层，从而制得根据本发明的图案形成材料。
[光敏树脂组合物的溶液的成分] -吩噻嗪 0.0049份 -甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯/甲基丙 烯酸苄酯/甲基丙烯酸的共聚物 16份 (质量比8/30/37/25，质量平均分子量60000，酸值163) -由下式(72)表示的可聚合单体 7.0份 -1，6-己烷二异氰酸酯与四环氧乙烷单甲基丙烯酸酯的加合物(摩尔比1/2) 7.0份 -2，2-双(邻-氯苯基)-4，4’，5，5’-四苯基联咪唑 2.17份 -N-甲基吖啶酮0.11份 -2-巯基苯并咪唑 0.23份 -孔雀绿的草酸盐 0.02份 -无色结晶紫 0.26份 -甲基乙基酮 40份 -1-甲氧基-2-丙醇 20份 -含氟的表面活性剂(F780F，由Dainippon 0.0027份Ink and chemicals，Inc.生产)
在式(72)中，m+n＝10，“formula”代表“式”。
上述吩噻嗪是在分子中含有芳环、杂环和亚氨基的阻聚剂。
将作为保护膜的20μm厚的聚丙烯膜(E-200C，Oji Paper Co.生产)层压在图案形成材料的光敏层上。然后，制备出经过抛光、漂洗和干燥的铜层压板(没有透孔，铜厚度12μm)作为衬底。在通过层压机(Model8B-720-PH，Taisei-Laminator Co.生产)剥离图案形成材料的保护膜以使光敏层与铜层压板接触的同时，将光敏层接触粘合到铜层压板上，由此获得层压体，该层压体顺序包括铜层压板、光敏层和作为载体的聚对苯二甲酸乙二醇酯。
接触粘合的条件如下接触粘合辊的温度105℃，接触粘合辊的压力0.3MPa，层压速率1米/分钟(m/min)。
对所得层压体评价其最短显影时间、灵敏度或最小能量和分辨率。结果在表3示出。
<最短的显影时间> 从层压体上剥离出作为载体的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜，然后在30℃和0.15MPa下，将浓度为1质量％的碳酸钠水溶液喷淋在位于铜层压板上的光敏层的整个表面上。测量从开始喷淋到铜层压板上的光敏层被溶解掉的时间，该时间被定义为最短显影时间。结果，该最短显影时间为约10秒。
<灵敏度或最小能量> 将激光束辐射到层压体内的图案形成材料的光敏层，其中改变激光束，使光能量从0.1mJ/cm2增加到100mJ/cm2，每次增加21/2倍。通过配备405nm的激光源的图案形成设备从聚对苯二甲酸乙二醇酯膜侧辐射激光束，由此使一部分光敏层硬化。
在室温下静置10分钟之后，将作为载体的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜从层压体上剥离掉，然后在30℃和0.15MPa下，将浓度为1质量％的碳酸钠水溶液喷淋在铜层压板上的光敏层的整个表面上，喷淋时间为上述最短显影时间的2倍，由此除去未硬化部分，并测量保留硬化层的厚度。然后，通过绘制辐射光量和硬化层厚度之间的关系，制备出灵敏度曲线。由所得灵敏度曲线，确定硬化区域厚度对应15μm时的激光束能量，并且将对应曝光前光敏层的厚度即15μm的激光束能量定义为显影后产生厚度与曝光前的光敏层的厚度基本相同的光敏层所需要的最小激光束能量。
结果，最小激光束能量为4.0mJ/cm2。上述图案形成设备配备DMD的激光调制器。
以与上述<最短显影时间>相同的方式制备层压体，并且使该层压体在23℃和55％相对湿度的环境条件下静置10分钟。从作为所得层压体的载体的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜之上，借助上述图案形成设备在下列条件下对线图案(line pattern)进行曝光即，线/间隙＝1/1，线宽5～20μm，线增量1μm/线以及线宽20～50μm，线增量5μm/线。将曝光的光量调节为上述固化光敏层所必需的最小激光束能量。在环境条件下静置10分钟之后，将作为载体的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜从层压体上剥离出来，然后在30℃和0.15MPa下，将浓度为1质量％的碳酸钠水溶液喷淋到在铜层压板上的整个光敏层表面上，喷淋时间为上述最短显影时间的两倍，由此除掉未硬化部分。所得具有硬化树脂图案的铜层压板通过光学显微镜观察；确定最窄线宽度，在该线宽度下不存在线的异常情况，比如闭塞(clogging)、变形等，然后将最窄宽度定义为分辨率。即，该值越小，分辨率越好。
(实施例2) 除了将光敏树脂组合物溶液中的吩噻嗪改变成儿茶酚之外，以与实施例1相同的方式制备图案形成材料。
对所制备的图案形成材料进行最短显影时间、灵敏度和分辨率的评价。结果在表3示出。最短显影时间为约10秒；显影后产生基本相同的光敏层厚度所需要的最小激光束能量为4.0mJ/cm2。儿茶酚是含有一个芳环和两个酚羟基的阻聚剂。
(实施例3) 除了将光敏树脂组合物溶液中的吩噻嗪改变成4-叔丁基儿茶酚之外，以与实施例1相同的方式制备图案形成材料。
对所制备的图案形成材料进行最短显影时间、灵敏度和分辨率的评价。结果在表3示出。最短显影时间为约10秒；显影后产生基本相同的光敏层厚度所需要的最小激光束能量为4.0mJ/cm2。4-叔丁基儿茶酚是含有一个芳环和两个酚羟基的阻聚剂。
(实施例4) 除了将光敏树脂组合物溶液中的吩噻嗪改变成吩噁嗪之外，以与实施例1相同的方式制备图案形成材料。
对所制备的图案形成材料进行最短显影时间、灵敏度和分辨率的评价。结果在表3示出。最短显影时间为约10秒；最小激光束能量为4.0mJ/cm2。吩噁嗪是含有芳环、杂环和亚氨基的阻聚剂。
(实施例5) 除了将光敏树脂组合物溶液中的N-甲基吖啶酮改变成10-丁基-2-氯吖啶酮之外，以与实施例1相同的方式制备图案形成材料。
对所制备的图案形成材料进行最短显影时间、灵敏度和分辨率的评价。结果在表3示出。最短显影时间为约10秒；最小激光束能量为6.0mJ/cm2。
(实施例6) 除了将光敏树脂组合物溶液中的N-甲基吖啶酮改变成7-二乙氨基-4-甲基香豆素之外，以与实施例1相同的方式制备图案形成材料。
对所制备的图案形成材料进行最短显影时间、灵敏度和分辨率的评价。结果在表3示出。最短显影时间为约10秒；最小激光束能量为8.0mJ/cm2。
(实施例7) 除了将光敏树脂组合物溶液中的甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸的共聚物(质量比8/30/37/25，质量平均分子量60000，酸值163)改变成甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯/甲基丙烯酸的共聚物(质量比61/15/24，质量平均分子量100000，酸值144)之外，以与实施例1相同的方式制备图案形成材料。
对所制备的图案形成材料进行最短显影时间、灵敏度和分辨率的评价。结果在表3示出。最短显影时间为约10秒；最小激光束能量为4.0mJ/cm2。
(实施例8) 除了将载体改变成聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(R310，16μm厚，由Mitsubishi Chemical Polyester Co.生产)之外，以与实施例1相同的方式制备图案形成材料。
对所制备的图案形成材料进行最短显影时间、灵敏度和分辨率的评价。结果在表3示出。最短显影时间为约10秒；最小激光束能量为4.0mJ/cm2。
(实施例9) 除了将保护膜改变成聚丙烯膜(E-501，12μm厚，由Oji Paper Co.生产)之外，以与实施例1相同的方式制备图案形成材料。
对所制备的图案形成材料进行最短显影时间、灵敏度和分辨率的评价。结果在表3示出。最短显影时间为约10秒；最小激光束能量为4.0mJ/cm2。
(实施例10) 除了将光敏树脂组合物溶液中的吩噻嗪含量改变成0.0098份之外，以与实施例1相同的方式制备图案形成材料。
对所制备的图案形成材料进行最短显影时间、灵敏度和分辨率的评价。结果在表3示出。最短显影时间为约10秒；最小激光束能量为8.0mJ/cm2。
(实施例11) 除了将光敏树脂组合物溶液中的吩噻嗪含量改变成0.0126份和将N-甲基吖啶酮含量改变成0.22份之外，以与实施例1相同的方式制备图案形成材料。
对所制备的图案形成材料进行最短显影时间、灵敏度和分辨率的评价。结果在表3示出。最短显影时间为约10秒；最小激光束能量为9.5mJ/cm2。
(实施例12) 除了将光敏树脂组合物溶液中的吩噻嗪含量改变成0.0025份和再向光敏树脂组合物的溶液中加入0.0025份4-叔丁基儿茶酚之外，以与实施例1相同的方式制备图案形成材料。
对所制备的图案形成材料进行最短显影时间、灵敏度和分辨率的评价。结果在表3示出。最短显影时间为约10秒；最小激光束能量为5.0mJ/cm2。
(对比例1) 除了不向光敏树脂组合物溶液中加入作为光敏剂的N-甲基吖啶酮之外，以与实施例1相同的方式制备图案形成材料。
对所制备的图案形成材料进行最短显影时间、灵敏度和分辨率的评价。结果在表3示出。最短显影时间为约10秒；最小激光束能量为60mJ/cm2。
(对比例2) 除了不向光敏树脂组合物溶液中加入作为阻聚剂的吩噻嗪之外，以与实施例1相同的方式制备图案形成材料。
对所制备的图案形成材料进行最短显影时间、灵敏度和分辨率的评价。结果在表3示出。最短显影时间为约10秒；最小激光束能量为3.0mJ/cm2。
(对比例3) 除了不向光敏树脂组合物溶液中加入作为光敏剂的N-甲基吖啶酮和作为阻聚剂的吩噻嗪之外，以与实施例1相同的方式制备图案形成材料。
对所制备的图案形成材料进行最短显影时间、灵敏度和分辨率的评价。结果在表3示出。最短显影时间为约10秒；最小激光束能量为20mJ/cm2。
(实施例13) 除了将曝光设备改变成下面解释的图案形成设备之外，以与实施例1相同的方式制备图案形成材料。
对所制备的图案形成材料进行最短显影时间、灵敏度和分辨率的评价。结果在表3示出。最短显影时间为约10秒；最小激光束能量为5.0mJ/cm2。
<<图案形成设备>> 使用图案形成设备，该图案形成设备包括作为激光源的图27A到32所示的组合激光源；作为激光调制器的DMD 50，其中如图4A和4B所示将1024微反射镜在主扫描方向上排列成为一个阵列，将768组阵列排列在副扫描方向上，可以驱动在这些微反射镜中的1024行×256列；微透镜阵列472，其中排列有微透镜474，所述微透镜474的一个表面为图13A所示的复曲面；以及光学系统480、482，它们将穿过微透镜阵列的激光成像在图案形成材料上。
微透镜的复曲面如下。为了补偿作为DMD 50的成像部分的微透镜474的输出表面的畸变，测量在该输出表面上的畸变，结果在图14中示出。在图14中，等高线表示反射面的相同高度，等高线的间距为5纳米。在图14中，X和Y方向是微反射镜62的两条对角线，微反射镜62可以围绕着向Y方向延伸的旋转轴旋转。在图15A和15B中，微反射镜62的高度位移分别沿着X和Y方向示出。
如图14、15A和15B所示，在微反射镜62的反射表面上存在畸变。相对于微反射镜的中心部分，在一条对角线方向即Y方向上的畸变大于另一条对角线方向的畸变。因此，激光束B的形状应当在穿过微透镜阵列55的微透镜55a的聚光位置畸变。
在图16A和16B中，详细示出了整个微透镜阵列55的正面形状和侧面形状，而且也示出了各个部分以毫米单位(mm)计的尺寸。如此前参考图4A和4B所解释的那样，驱动在DMD 50中的微反射镜62的1024列×256行；相应地，构建微透镜阵列55，使得1024个微透镜55a在宽度方向上排列成一行，并且将256行排列在长度方向上。在图16A中，每个微透镜55a的位置都在宽度方向表示为“j”以及在长度方向表示为“k”。
在图17A和17B中，分别示出了微透镜阵列55的微透镜55a的正面形状和侧面形状。在图17A中，还示出了微透镜55a的等高线。为了补偿因微反射镜62的反射表面畸变所引起的像差，微透镜55a的每一个端面都是非球形表面。具体地，微透镜55a是复曲面透镜；光学X方向的曲率半径Rx为-0.125mm，而光学Y方向的曲率半径Ry为-0.1mm。
因此，在平行于X和Y方向的横截面内的激光束B的聚光状况分别近似如图18A和18B所示的那样。即，比较X和Y方向，微透镜55a的曲率半径更短，而焦距在Y方向上也更短。
图19A、19B、19C和19D所示为在上述形状的微透镜55a的焦点附近的光束直径的模拟。为了参考，图20A、20B、20C和20D示出了对于Rx＝Ry＝-0.1mm的微透镜的模拟。这些图中“z”值通过离微透镜55a激光束辐射表面的距离表示为微透镜55a的聚焦方向上的评价位置。
在模拟中的微透镜55a的表面形状可以通过下列等式计算。
在上述等式中，Cx表示在X方向的曲率(＝1/Rx)，Cy表示在Y方向的曲率(＝1/Ry)，X表示在X方向上离光轴O的距离，而Y表示在Y方向上离光轴O的距离。
从图19A～19D与图20A～20D的比较明显的是，在根据本发明的图案形成方法中，其中本发明的图案形成方法使用复曲面透镜作为微透镜55a，所述的微透镜55a在平行于Y方向的横截面内的焦距比平行于X方向的横截面内的焦距更短，可以降低在聚光位置附近的光束形状的应变。因此，图像可以在具有更好的清晰度且没有畸变或应变下被曝光在图案形成材料150上。此外，明显的是，图19A～19D所示的发明模式可以产生具有更小光束直径的更宽区域，即更长的焦深的更宽区域。
此外，位于微透镜阵列55的聚光位置附近的孔阵列59是狭窄的，以使每个孔59a都只接收穿过相应微透镜55a的光。即，孔阵列59可以提供确保从相邻孔59a入射的光可以被防止并且消光比可以被提高的各个孔。
表3 1)最小激光束能量 表3的结果表明，实施例1～13的图案形成材料的灵敏度即所有的灵敏度的下降都被抑制或最小能量小于10mJ/cm2，所有的图案形成材料都表现出优异的分辨率。此外，使用具有复曲面的图案形成设备的实施例13的结果表明，可以得到更高的分辨率。另一方面，对比例1的结果表现出差的灵敏度，在对比例2和3中灵敏度和/或分辨率是差的。
(实施例14) -图案形成材料的制备- 将含有下面所述成分的光敏树脂组合物的溶液涂布在作为载体的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(16QS52，16μm厚，由Toray Industries Inc.生产)上，干燥涂层，在载体上形成15μm厚的光敏层，从而制得根据本发明的图案形成材料。
[光敏树脂组合物的溶液的成分] -吩噻嗪 0.0049份 -甲基丙烯酸/甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯的共聚物 11.8份 (质量比29/19/52，质量平均分子量60000，酸值189) -由上述式(72)表示的可聚合单体 5.6份 -1，6-己烷二异氰酸酯与四环氧乙烷单甲基丙烯酸酯的加合物(摩尔比1/2) 5.0份 -十二丙二醇二丙烯酸酯 0.56份 -2，2-双(邻-氯苯基)-4，4’，5，5’-四苯基联咪唑 1.7份 -10-丁基-2-氯吖啶酮 0.09份 -孔雀绿的草酸盐 0.016份 -无色结晶紫 0.1份 -甲基乙基酮 40份 -1-甲氧基-2-丙醇 20份 -含氟的表面活性剂(F780F，由Dainippon 0.021份Ink and chemicals，Inc.生产) 将作为保护膜的聚丙烯膜(Alfan E-501，12μm厚，由Oji Paper Co.生产)层压在图案形成材料的光敏层上。然后，制备出经过抛光、漂洗和干燥的铜层压板(没有透孔，铜厚度12μm)作为衬底。在通过层压机(Model 8B-720-PH，Taisei-Laminator Co.生产)剥离图案形成材料的保护膜以使光敏层与铜层压板接触的同时，将光敏层接触粘合到铜层压板上，由此获得层压体，该层压体顺序包括铜层压板、光敏层和作为载体的聚对苯二甲酸乙二醇酯。
接触粘合的条件如下接触粘合辊的温度105℃，接触粘合辊的压力0.3MPa，层压速率1米/分钟(m/min)。
对所述载体评价总透光率和混浊度。结果在表4中示出。以实施例1的相同方式对所得层压体评价其最短显影时间、灵敏度和分辨率以及抗蚀剂表面的外观。结果在表4示出。
<总透光率> 将405nm波长的激光束辐射到载体上，使用配备积分球的分光光度计(UV-2400，由Shimadzu Co.生产)确定总透光率。
<混浊度> 除了不使用积分球，以总透光率的相同方式确定平行光透光率。然后用下列计算式确定散射光透光率 (总透光率)-(平行光透光率)， 和用下列计算式确定混浊度 混浊度＝(散射光透光率)/(总透光率)×100(％) <抗蚀剂表面的外观> 利用扫描电子显微镜(SEM)观察已经确定分辨率的50μm×50μm的形成图案的抗蚀剂表面，根据下列标准评价抗蚀剂表面。
-评价标准- A没有缺陷或存在1～5个缺陷；缺陷程度不影响得到的图案；在蚀刻后的布线图案中没有断开。
B存在5～10个缺陷；缺陷程度不影响得到的图案；在蚀刻后的布线图案中没有断开。
C存在11～20个缺陷；缺陷在图案边缘产生畸形；在蚀刻后的布线图案中存在断开。
D存在21或更多个缺陷；缺陷在图案边缘产生畸形；在蚀刻后的布线图案中存在断开。
(实施例15) 除了以下列方式制备载体外，以实施例14的相同方式制备图案形成材料和层压体。
-载体的制备- 含有80ppm含量的1.5μm平均粒径的二氧化硅颗粒的聚对苯二甲酸乙二醇酯进行干燥、熔融和挤压、以常规方式冷却和固化，形成未定向膜。使用一对圆周速率不同的旋转辊，将该未定向膜在85℃下在纵向方向上拉伸3.5倍，形成单轴定向膜。
另外地，以聚酯树脂的水分散液为基础，分别以1质量％、8质量％和10质量％的量将2.5μm平均粒径的二氧化硅颗粒、0.04μm平均粒径的二氧化硅颗粒和作为抗静电剂的月桂基二苯基醚二磺酸酯混合到100份聚酯树脂(Vylonal，由Toyobo Co.生产)的水溶液中。然后该混合物用1200份水和800份乙醇稀释，在40℃下静止48小时，制得用于树脂层的涂布液。
以凹版印刷方式将涂布液涂布在单轴定向膜的一侧，该涂层在70℃下用温空气干燥。然后用拉幅机在98℃下将该单轴定向膜在横向上定向3.5倍，在200～210℃下热固定，从而制得涂布树脂层的16μm厚的双轴定向聚酯膜。
对作为载体得到的双轴定向聚酯膜确定总透光率和混浊度。此外，对层压体评价灵敏度、分辨率和抗蚀剂表面的外观。这些结果表示在表4中。最短显影时间为7秒。
(实施例16) 除了将载体改变成聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(R340G，16μm厚，由Mitsubishi Chemical Polyester Co.生产)外，以实施例14的相同方式制备图案形成材料和层压体。对载体评价总透光率和混浊度；对层压体评价灵敏度、分辨率和抗蚀剂表面的外观。这些结果表示在表4中。最短显影时间为7秒。
(实施例17) 除了不向光敏树脂组合物的溶液中加入十二丙二醇二丙烯酸酯外，以实施例14的相同方式制备图案形成材料和层压体。对载体评价总透光率和混浊度；对层压体评价灵敏度、分辨率和抗蚀剂表面的外观。这些结果表示在表4中。最短显影时间为7秒。
(实施例18) 除了不向光敏树脂组合物的溶液中加入十二丙二醇二丙烯酸酯外，以实施例15的相同方式制备图案形成材料和层压体。对载体评价总透光率和混浊度；对层压体评价灵敏度、分辨率和抗蚀剂表面的外观。这些结果表示在表4中。最短显影时间为7秒。
(实施例19) 除了不向光敏树脂组合物的溶液中加入十二丙二醇二丙烯酸酯外，以实施例16的相同方式制备图案形成材料和层压体。对载体评价总透光率和混浊度；对层压体评价灵敏度、分辨率和抗蚀剂表面的外观。这些结果表示在表4中。最短显影时间为7秒。
(实施例20) 除了将曝光设备改变成实施例13中使用的图案形成设备外，以实施例14的相同方式制备图案形成材料和层压体。对载体评价总透光率和混浊度；对层压体评价灵敏度、分辨率和抗蚀剂表面的外观。这些结果表示在表4中。最短显影时间为7秒。
(实施例21) 除了将曝光设备改变成实施例13中使用的图案形成设备外，以实施例15的相同方式制备图案形成材料和层压体。对载体评价总透光率和混浊度；对层压体评价灵敏度、分辨率和抗蚀剂表面的外观。这些结果表示在表4中。最短显影时间为7秒。
(实施例22) 除了将曝光设备改变成实施例13中使用的图案形成设备外，以实施例16的相同方式制备图案形成材料和层压体。对载体评价总透光率和混浊度；对层压体评价灵敏度、分辨率和抗蚀剂表面的外观。这些结果表示在表4中。最短显影时间为7秒。
(实施例23) 除了将载体改变成聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(16FB50，由TorayIndustries Inc.生产)外，以实施例14的相同方式制备图案形成材料和层压体。对载体评价总透光率和混浊度；对层压体评价灵敏度、分辨率和抗蚀剂表面的外观。这些结果表示在表4中。最短显影时间为7秒。
(实施例24) 除了将载体改变成聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(R310，16μm厚，由Mitsubishi Chemical Polyester Co.生产)外，以实施例14的相同方式制备图案形成材料和层压体。对载体评价总透光率和混浊度；对层压体评价灵敏度、分辨率和抗蚀剂表面的外观。这些结果表示在表4中。最短显影时间为7秒。
(实施例25) 除了将载体改变成聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(16FB50，由TorayIndustries Inc.生产)外，以实施例17的相同方式制备图案形成材料和层压体。对载体评价总透光率和混浊度；对层压体评价灵敏度、分辨率和抗蚀剂表面的外观。这些结果表示在表4中。最短显影时间为7秒。
(实施例26) 除了将载体改变成聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(R310，16μm厚，由Mitsubishi Chemical Polyester Co.生产)外，以实施例17的相同方式制备图案形成材料和层压体。对载体评价总透光率和混浊度；对层压体评价灵敏度、分辨率和抗蚀剂表面的外观。这些结果表示在表4中。最短显影时间为7秒。
表4 1)最小激光束能量 表4的结果表明，根据本发明的图案形成材料可以制备具有优异的抗蚀剂表面外观的高度精细精确的图案。此外，使用具有复曲面的图案形成设备的实施例20～22的结果表明，可以得到更高的分辨率。
本发明的图案形成材料能抑制灵敏度下降和提供高度精细精确的图案，因此广泛地用来制备各种图案，形成例如布线图等图案，制备例如滤色镜、柱材料、肋材料、隔体、隔离物等液晶材料和制备全息图、微型机械、校片等；特别地，所述图案形成材料可以合适地用来形成高度精细精确的布线图案。
由于本发明的图案形成材料，也可以合适地应用本发明的图案形成设备和图案形成方法，制备各种图案，形成例如布线图等图案，特别地，形成高度精细精确的布线图案。
权利要求
1.一种图案形成材料，所述图案形成材料包含
载体，和
载体上的光敏层，
其中所述光敏层包含阻聚剂、粘合剂、可聚合化合物、和光聚合引发剂，
所述光敏层利用激光束曝光并利用显影剂显影以形成图案，和
最小激光束能量为0.1～10mJ/cm2，所述最小激光束能量是显影后产生厚度与曝光前的光敏层厚度基本相同的光敏层所需的最小激光束能量。
2.如权利要求1所述的图案形成材料，其中所述载体的混浊度为5.0％或更小。
3.如权利要求1和2中任一项所述的图案形成材料，其中所述载体的总透光率为86％或更大。
4.如权利要求2和3中任一项所述的图案形成材料，其中所述载体的混浊度和总透光率在405nm的光波长处确定。
5.如权利要求1～4中任一项所述的图案形成材料，其中含有惰性细颗粒的涂层布置在所述载体的至少一侧上。
6.如权利要求1～5中任一项所述的图案形成材料，其中所述载体由双轴定向聚酯膜形成。
7.如权利要求1～6中任一项所述的图案形成材料，
其中来自激光源的激光束用包含多个每个都能接收激光束和输出调制的激光束的成像部分的激光调制器调制，
调制的激光束透射过多个微透镜的微透镜阵列，每个微透镜都具有能补偿由于成像部分的输出表面畸变所致的像差的非球形表面，和
光敏层用调制的透射的激光束曝光。
8.如权利要求1～6中任一项所述的图案形成材料，
其中来自激光源的激光束用包含多个每个都能接收激光束和输出调制的激光束的成像部分的激光调制器调制，
调制的激光束透射过多个微透镜的微透镜阵列，每个微透镜都具有能够基本上屏蔽除来自激光调制器的调制激光束之外的入射光的孔结构，以及
光敏层被调制的透射的激光束曝光。
9.如权利要求1～8中任一项所述的图案形成材料，其中所述阻聚剂包含选自由芳环、杂环、亚氨基和酚羟基组成的组中的至少一种。
10.如权利要求1～9中任一项所述的图案形成材料，其中所述阻聚剂包含选自由每个都具有至少两个酚羟基的化合物、具有被亚氨基取代的芳基的化合物、具有被亚氨基取代的杂环的化合物、和受阻胺化合物组成的组中的化合物。
11.如权利要求1～10中任一项所述的图案形成材料，其中所述阻聚剂包含选自由儿茶酚、吩噻嗪、吩噁嗪、受阻胺和它们的各种衍生物组成的组中的化合物。
12.如权利要求1～11中任一项所述的图案形成材料，其中以可聚合化合物为基础，所述阻聚剂的含量为0.005质量％～0.5质量％。
13.如权利要求1～12中任一项所述的图案形成材料，其中在405nm的光波长处确定最小激光束能量。
14.如权利要求1～13中任一项所述的图案形成材料，其中所述光敏层包含光敏剂。
15.如权利要求14所述的图案形成材料，其中所述光敏剂的最大吸收波长出现在380nm～450nm的范围内。
16.如权利要求14和15中任一项所述的图案形成材料，其中所述光敏剂是稠环化合物。
17.如权利要求14～16中任一项所述的图案形成材料，其中所述光敏剂包含选自由吖啶酮、吖啶和香豆素组成的组中的化合物。
18.如权利要求1～17中任一项所述的图案形成材料，其中所述粘合剂包含含有酸性基团的化合物。
19.如权利要求1～18中任一项所述的图案形成材料，其中所述粘合剂包含乙烯基共聚物。
20.如权利要求1～19中任一项所述的图案形成材料，其中所述粘合剂包含选自由苯乙烯共聚物和苯乙烯衍生物共聚物组成的组中的共聚物。
21.如权利要求1～20中任一项所述的图案形成材料，其中所述粘合剂具有70～250mgKOH/g的酸值。
22.如权利要求1～21中任一项所述的图案形成材料，其中所述可聚合化合物包含含有氨基甲酸酯基和芳基中的至少一种的单体。
23.如权利要求1～22中任一项所述的图案形成材料，其中所述可聚合化合物具有双酚骨架。
24.如权利要求1～23中任一项所述的图案形成材料，其中所述光聚合引发剂包含选自由下列化合物组成的组中的化合物卤代烃衍生物、六芳基联咪唑、肟衍生物、有机过氧化物、硫代化合物、酮化合物、芳族鎓盐和茂金属。
25.如权利要求1～24中任一项所述的图案形成材料，其中所述光聚合引发剂包含2，4，5-三芳基咪唑二聚体的衍生物。
26.如权利要求1～25中任一项所述的图案形成材料，其中所述光敏层的厚度为1～100μm。
27.如权利要求1～26中任一项所述的图案形成材料，其中所述载体具有细长形状。
28.如权利要求1～27中任一项所述的图案形成材料，其中所述图案形成材料具有通过卷绕成辊形而形成的细长形状。
29.如权利要求1～28中任一项所述的图案形成材料，其中在图案形成材料的光敏层上布置保护膜。
30.一种图案形成设备，所述图案形成设备包括
如权利要求1～29中任一项所述的图案形成材料，
能辐射激光束的激光源，和
能调制来自激光源的激光束并且也能使图案形成材料的光敏层曝光的激光调制器。
31.如权利要求30的图案形成设备，其中激光调制器还包括为基于图案信息产生控制信号而配置的图案信号产生器，并且激光调制器根据来自图案信号产生器的控制信号调制来自激光源的激光束。
32.如权利要求30和31中任一项所述的图案形成设备，其中激光调制器能够根据图案信息控制多个成像部分的一部分。
33.如权利要求30～32中任一项所述的图案形成设备，其中激光调制器是空间光调制器。
34.如权利要求33的图案形成设备，其中所述空间光调制器是数字微反射镜器件(DMD)。
35.如权利要求32～34中任一项所述的图案形成设备，其中所述成像部分由微反射镜组成。
36.如权利要求30～35中任一项所述的图案形成方法，其中激光源能够一起辐射两种或更多种激光束。
37.如权利要求30～36中任一项所述的图案形成方法，其中激光源包括多个激光器、多模光纤和聚光光学系统，所述聚光光学系统将来自所述多个激光器的激光束聚集到所述多模光纤中。
38.一种图案形成方法，所述方法包括
使如权利要求1～29中任一项所述的图案形成材料的光敏层曝光。
39.如权利要求38所述的图案形成方法，其中所述图案形成材料在加热和加压中的一种下层压在衬底上，并曝光。
40.如权利要求38和39中任一项所述的图案形成方法，其中根据要形成的图案信息图像式地进行曝光。
41.如权利要求38～40中任一项所述的图案形成方法，其中根据控制信号利用调制的激光束进行曝光，根据要形成的图案信息产生控制信号。
42.如权利要求38～41中任一项所述的图案形成方法，其中根据要形成的图案信息利用用于辐射激光束的激光源和用于调制激光束的激光调制器进行曝光。
43.如权利要求42所述的图案形成方法，
其中所述光敏膜用激光调制器调制并且随后补偿的激光束进行曝光，和
通过将调制的激光束通过多个微透镜传输进行补偿，每一个所述微透镜都具有能够补偿由于成像部分的输出表面畸变所带来像差的非球形表面。
44.如权利要求42所述的图案形成方法，
其中所述光敏膜利用激光调制器调制并且随后通过多个微透镜的微透镜阵列传输的激光束进行曝光，和
所述微透镜阵列具有能够基本上屏蔽除来自激光调制器的调制激光束之外的入射光的所述多个微透镜的孔结构。
45.如权利要求44所述的图案形成方法，其中每个微透镜都具有能够补偿由于成像部分的输出表面畸变所带来像差的非球形表面。
46.如权利要求43～45中任一项所述的图案形成方法，其中所述非球形表面是复曲面。
47.如权利要求44～46中任一项所述的图案形成方法，其中每个微透镜都具有环形孔结构。
48.如权利要求44～47中任一项所述的图案形成方法，其中用配置在微透镜表面上的光屏蔽限定所述多个微透镜的孔结构。
49.如权利要求38～48中任一项所述的图案形成方法，其中用通过孔阵列传输的激光束进行曝光。
50.如权利要求38～49中任一项所述的图案形成方法，其中在相对地移动激光束和光敏层时进行曝光。
51.如权利要求38～50中任一项所述的图案形成方法，其中在光敏层的部分区域上进行曝光。
52.如权利要求38～51中任一项所述的图案形成方法，其中在曝光后进行光敏层的显影。
53.如权利要求52所述的图案形成方法，其中在显影后形成永久图案。
54.如权利要求53所述的图案形成方法，其中永久图案是布线图，并且该永久图案是用蚀刻和电镀中的至少一种形成的。
全文摘要
本发明的目的是提供能有效地抑制光敏层的感光度下降和能形成高度精细精确图案的图案形成材料、配备该图案形成材料的图案形成设备和使用所述图案形成材料的图案形成方法。为了达到该目的，提供一种图案形成材料，包含载体和载体上的光敏层，其中光敏层包含阻聚剂、粘合剂、可聚合化合物和光聚合引发剂，光敏层利用激光束曝光，利用显影剂显影，形成图案，显影后产生厚度与曝光前的光敏层厚度基本相同的光敏层所需的最小激光束能量为0.1～10mJ/cm2。
文档编号G03F7/20GK1950750SQ20058001472
公开日2007年4月18日 申请日期2005年5月9日 优先权日2004年5月12日
发明者佐藤守正, 田代朋子, 高岛正伸, 芹泽慎一郎 申请人:富士胶片株式会社