JP2002273354A - 薬液による基板処理装置と処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エッチング処理時に基板中央部の液溜まりを
解消し、基板全体及び表裏銅箔溶解量の分布とエッチン
グ量の均一化と配線パターン方向による配線パターンの
導体幅のバラツキを少なくする処理装置を提供する。 【解決手段】 上下薬液噴出体２ａ、２ｂと基板１を水
平搖動するＸ、Ｙ軸のアクチュエータ４、５とその伝達
手段及び基板投入受取台３を一体化し、支持体７ｂに搭
載する。支持体７ｂは、回転軸７ｃを中心として、傾斜
運動用アクチュエータ６によって、支持体傾斜角度７ａ
の範囲で傾斜搖動を行う。連続的あるいは間欠的に傾斜
搖動を行うことにより基板の中央部に薬液が滞留するこ
となく処理をすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線基
板、液晶基板等、基板のエッチング工程のように、配線
パターンを薬品処理により形成する目的や基板の表面処
理工程のように、配線パターン形成前後の金属箔の表面
をソフトエッチング等により表面を清浄にしたり、粗面
化する目的で、均一に処理することが要求される処理装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のプリント配線板のエッチング装置
においては、上方から又は上下からスプレーにより薬液
を噴出し、基板表面の銅箔を溶解除去している。上方か
らのスプレーされた薬液は銅箔溶解後も劣化した状態で
基板の上面に滞留し、上方から噴出された新しい薬液が
基板の銅箔表面に接触することを妨げていた。そのた
め、薬液の滞留しやすい基板中央部の銅箔の溶解が遅
れ、中央部はその周囲に比較し相対的に配線板の配線パ
ターンの導体幅が大きくなり、薬液の滞留は基板の導体
幅バラツキの大きな要因となっている。その滞留した薬
液を除去するため、上方のスプレーを基板の搬送方向と
直交する方向に首振り運動をする機構を装備した。しか
し、基板の搬送方向に直交する方向の搖動中心部の基板
上薬液は首振り運動でも、除去しきれず、基板上の薬液
滞留を完全に防止するために、基板を搬送する方向に直
交して、搬送部を一定の角度で傾斜し、基板を傾斜しつ
つ搬送し、スプレーから噴出した薬液が基板表面の銅箔
溶解後、重力により基板傾斜方向へ自然に流れ落ちる機
構を装備した（特開平７−２０４５４７）。また、傾斜
による方法とは別に、薬液滞留によるエッチングのバラ
ツキを緩和修正するため、エッチング槽を二つに分割
し、第二槽に入る前に基板を表裏反転し、処理する機構
を装備した（特許２５４６４４０）エッチング装置もあ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとしている課題】従来のエッチング
装置等薬液による処理装置においては、スプレーの首振
り機構を備えても、基板上面中央部の薬液滞留による、
エッチング量のバラツキが問題である。さらに、基板を
傾斜搬送し、薬液処理する機構を装備したエッチング装
置があるが、基板上の薬液が上から下へ重力に従って流
れるとき、図２、３のように傾斜基板の上部から流れて
きた薬液が下部の液と合流し、基板の傾斜下流部は接触
する薬液の流量が上流部に比較し、大きくなるため、基
板表面の銅箔溶解量も大きくなり、エッチング量のバラ
ツキが解決できない。また、傾斜をせずにエッチング
し、途中で基板を反転して、表裏のエッチング量を平均
化する機構を備えたエッチング装置においても、基板表
裏のエッチング量のバラツキを平均化するが、基板上面
処理時の薬液滞留によるエッチング量のバラツキを解決
できないという問題点があった。

【０００４】本発明は基板の銅箔溶解量の分布を均一に
し、配線パターンの導体幅のバラツキを少なくすること
を目的としており、基板表裏のエッチング量の均一化と
基板の配線パターン方向による配線パターンの導体幅バ
ラツキをさらに少なくするために、ライン化した処理装
置を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の基板処理装置においては、基板の薬液処理
時に基板の傾斜角度を変化させ、スプレー等から噴出さ
れた薬液が基板上を流れ落ちる方向を変化させるように
基板を支持する台を傾斜運動する機構を装備したことを
特徴とする。

【０００６】基板の傾斜角度±θを変化させる時間は、
基板の中央部に薬液が滞留せず、流れきる時間が経過後
逆回転し、＋θから−θ方向へ変化させる。この変化の
周期は、基板寸法により異なり、大きな基板ほど傾斜角
度を変化する周期時間が長くなる。周期を短くしすぎる
と薬液が流れきれず、基板中央部で滞留することにな
る。以上のように、基板の寸法により傾斜角度変化周期
が異なるので、周期時間を変更できるようにすることが
望ましい。

【０００７】基板の傾斜角度±θは基板の種類によって
も異なるが、必要最小限にすることが、装置の製作、管
理上有利であるが、基板のエッチング量の均一性を重視
し、決定できるよう、傾斜角度は薬液の流れが発生する
３度から１０度ぐらいを目安に変更できるような機構に
することが良い。

【０００８】基板の傾斜角度は連続的に変化しても良い
が、設定傾斜角度＋θの状態で停止し、所定の時間が経
過後回転し、−θの傾斜角度で所定の時間が経過するま
で停止する。以上の変化を繰り返すことができるよう、
連続的にも、間欠的にも周期変化ができるような機構に
することが効果的である、その効果である液の流れ方向
と液量分布の均一性を図４、５に示す。

【０００９】基板の薬液処理が完了後、基板を取り出す
時、水平状態でも取りだせるが、基板上に薬液がとどま
らないように薬液を流しきるため、基板を傾斜状態のま
まで取り出すことができるような機構にすることが好ま
しい。

【００１０】基板が薬液により処理されている時、基板
全面を均等に処理するため、基板の平面上で直交する二
軸の方向に基板を搖動できる機構にすることが望まし
い。その水平に移動する搖動距離は規則的に配列された
複数のスプレー等薬液噴出体の設置間隔と同等か、その
倍数の距離であることが良い。

【００１１】基板を薬液にて処理する時、搬送用の回転
ロールで支持、移動しても良いが、基板の端面部のみを
把持して支持、移動するか、端面部側面を押し当てるこ
とにより、基板を支持、移動することのできる機構にす
ることが望ましい。

【００１２】基板を薬液にて処理する時、基板支持、移
動するには、薬液を噴出する噴出体の吐出孔が単一で拡
散型のときは回転ロールによる機構、吐出孔が複数でシ
ャワー型のときは、基板端面部の把持による機構、表面
全面に吐出孔をもつ多孔質型のときは、基板端面部の側
面を押し当てる機構等を基板の種類、要求品質にあわせ
て選択できる。以上の選択は下部噴出体が基準となって
いて、上部は異種の噴出体を組合せても良い。

【００１３】前述の基板傾斜角度変動型の処理装置に投
入装置、基板表裏反転装置、９０度方向変換装置、受取
装置等のマテハン装置を組込み、接続し、ライン化した
処理装置として活用することが有効である。

【００１４】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例にもと
づき図面を参照し説明する。図１において、上下薬液噴
出体２ａ、２ｂと基板１を水平搖動するＸ、Ｙ軸のアク
チュエータ４、５とその伝達手段及び基板投入受取台３
を一体化し、支持体７ｂに搭載する。支持体７ｂは、回
転軸７ｃを中心として、傾斜運動用アクチュエータ６に
よって、水平ラインに対し支持体傾斜角度７ａ（＋θ〜
−θ）の範囲で傾斜搖動を行う。θは３〜１０度であ
る。薬液噴射体２ａ、２ｂには、薬液加圧ポンプ８によ
り、薬液を０．１〜０．５ＭＰａに加圧し、薬液噴出体
２ａ、２ｂに送る。

【００１５】図６に示された実施例は、基板１を基板送
り回転ロール１２と基板端面ガイドロール１３により支
持搬送しながら、上下スプレー１１により薬液噴出し処
理する装置において、上記搬送手段とスプレー１１を一
体化し搭載された支持体を片側の傾斜搖動中心を軸とし
て傾斜運動をする。

【００１６】図７に示された実施例は、基板１をその端
面外周部のみ、クランプ１５で把持しつつ、水平搖動を
行い、上下シャワー１４により薬液噴出し処理する装置
において、上記搖動搬送手段とシャワー１４を一体化
し、搭載された支持体を中央の傾斜搖動中心を軸として
傾斜運動をする。

【００１７】図８に示された実施例は、下部の多孔質ノ
ズル１６ｂで薬液を噴出し、基板１を浮上させ、上下の
多孔質ノズル１６ａ、１６ｂで薬液処理をしながら、端
面ガイドピン１０ｂを移動することにより、基板１を水
平搖動する装置において、上記搖動手段と多孔質ノズル
１６ａ、１６ｂを一体化され、搭載された支持体を中央
の傾斜搖動中心を軸として傾斜搖動運動をする。

【００１８】図９、１０の実施例は薬液噴出体の下部を
多孔質ノズル２ｂ、上部をシャワー２ａとの組合せで、
基板１を多孔質ノズル２ｂから噴出する薬液の液圧で浮
上、処理しつつ、上部シャワーで処理する装置において
の水平搖動の方法と機構を示している。薬液により浮上
した基板１は、Ｘ軸治具１０ａに取り付けてあるＸ軸ガ
イドピン１０ｂとＹ軸治具９ａに取り付けてあるＹ軸ガ
イドピン９ｂにより、外周側面をガイドされる。それぞ
れの軸は、他の軸にガイドされた基板１をガイドピン９
ｂ、１０ｂで押すことにより二軸同時に水平搖動する。
上記治具は前記搖動アクチュエータ４，５により、タイ
ミングベルト等伝達手段によりそれぞれの軸方向に直線
往復運動をする。その揺動距離９ｃ、１０ｃは薬液噴出
体の設置間隔と同等又はその倍数である。Ｙ軸の運動は
水平搖動以外に図１に示すように基板１の投入受取台３
への治具の移動９ｄも兼ねる。

【００１９】図１１は基板全面と基板表裏の薬液の量と
流れ方向を均一化、平均化するために、マテハン設備を
組込み、接続し、ライン化した処理装置である。基板の
方向、表裏を文字で表している。

【発明の効果】

【００２０】本発明は以上説明したように構成され、処
理されるので、以下に記載されるような効果をもたら
す。

【００２１】基板を傾斜搖動することにより、薬液の流
れ方向を変化させ、流れ方向によるパターン断面形状の
バラツキを減少できる。さらに、基板を流れる液量を平
均化することにより、動箔の溶解量を平均化し、基板表
面全体の導体パターン線幅のバラツキを減少できる。

【００２２】さらに、基板を水平搖動することにより、
薬液噴出体内の薬液噴出量のバラツキと薬液噴出体間の
バラツキを修正できる。

【００２３】この基板の傾斜搖動方式は従来の一般的な
回転ロールによる搬送方式の処理装置にも適用でき、前
述の基板の品質を高めることができる。（図６）

【００２４】さらに、この基板の傾斜搖動方式は非接触
搬送の処理装置にも採用することができ、前述の基板の
エッチング性能を高めるだけでなく、基板を傾斜したま
ま取り出し、絞りロール等接触型の液切機構を設置せず
に、非接触で基板の液切を行うため、液切機構や搬送ロ
ールの接触による基板レジストの損傷による基板回路の
致命的な欠陥となる断線や欠けを減少することができ
る。（図７、８）

【００２５】この傾斜搖動方式の処理装置をマテハン装
置と組合せることにより、さらに、基板表裏のエッチン
グ量の平均化、基板の導体パターンの配線方向によるパ
ターン線幅のエッチング量の平均化により、さらに、均
一な処理をすることができ、パターン間隔とパターン線
幅が狭くなる高密度基板を処理することができる。（図
１１）

【図面の簡単な説明】

【図１】該装置の実施例でその全体図の平面図とＡ方向
から見た正面図である。

【図２】従来の傾斜角度固定型装置での基板上の薬液の
流れを記載した正面図である。

【図３】従来の傾斜角度固定型装置での基板上の薬液の
流れを記載した立体図である。

【図４】本発明の傾斜搖動型装置での基板上の薬液の流
れを記載した正面図である。

【図５】本発明の傾斜搖動型装置での基板上の薬液の流
れと処理分布を記載した基板の平面図である。

【図６】従来の回転ロール搬送方式の装置に傾斜角度搖
動方式を採用した装置の搖動と処理部の正面図である。

【図７】非接触搬送方式の装置に傾斜角度搖動方式を採
用した装置の搖動と処理部の正面図である。

【図８】非接触搬送方式の装置に傾斜角度搖動方式を採
用した装置の搖動と処理部の正面図である。

【図９】該装置実施例の基板水平搖動部の平面図であ
る。

【図１０】該装置実施例の基板水平搖動部の正面図であ
る。

【図１１】傾斜角度搖動型の処理装置をマテハン装置と
組合せた処理ライン及び基板の流れを示した平面図であ
る。

【符号の説明】

１ 基板 ２ａ 上部薬液噴出体 ２ｂ 下部薬液噴出体 ３ 基板投入受取台 ４ Ｙ軸搖動アクチュエータ ５ Ｘ軸搖動アクチュエータ ６ 傾斜搖動アクチュエータ ７ａ 支持体傾斜角度 ７ｂ 支持体 ７ｃ 回転軸 ８ 薬液加圧ポンプ ９ａ Ｙ軸治具 ９ｂ Ｙ軸ガイドピン ９ｃ Ｙ軸水平搖動距離 ９ｄ 基板移動距離 １０ａ Ｘ軸治具 １０ｂ Ｘ軸ガイドピン １０ｃ Ｘ軸水平搖動距離 １１ スプレー １２ 基板送り回転ロール １３ 基板端面ガイドロール １４ シャワー １５ クランプ １６ａ 上部多孔質ノズル １６ｂ 下部多孔質ノズル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3B201 AA01 AB01 AB38 AB47 BB24 BB87 BB90 BB92 4D075 AA01 AA58 AA62 AA64 AA67 AA69 BB65Y BB66Y CA47 DA06 DC19 DC21 DC24 EA07 4F035 AA02 CA02 CA05 CB01 CB03 CB05 CB13 CB26 4F042 AA02 AA06 AA10 DF07 DF10 DF19 DF26 DF28 DF33 DF35

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】薬液を加圧し、ノズル等、吐出孔を有する
   薬液の噴出体から、薬液を噴出し、基板等ワークをエッ
   チング等所定の薬液処理を行う工程において、上方又は
   上下の薬液噴出体から薬液を噴出し、ワークを処理する
   時、ワークを水平状態から所定の角度で上下に傾斜搖動
   を連続又は間欠的に行い、処理後、水平又は傾斜しつつ
   ワークを取りだす構成を有する、シート状部材の薬液に
   よる処理装置と処理方法
2. 【請求項２】回転ロール等、接触搬送方式の構成を有す
   る、又は下部の薬液噴出体から上方に噴出し薬液の液圧
   でワークを浮上しつつ、ワークの下面のみ、又は上下噴
   出体によりワークの上下面を処理する時、ワーク端面を
   把持又は浮上したワーク端面部の側面を押すことによ
   り、ワークの平面上で直交する二軸の直線往復運動を
   し、ワークの平面搖動をする非接触搬送方式の構成を有
   する、請求項１記載のシート状部材の薬液による処理装
   置と処理方法
3. 【請求項３】請求項１，２記載の装置にワークの投入装
   置、表裏反転装置、９０度方向転換装置、受取装置等の
   マテハン装置を組込み、接続した構成を有するシート状
   部材の薬液による処理装置と処理方法