JP2004228434A - プリント配線基板製造方法及びレジスト除去装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】現像後に残存するレジスト残渣を除去した後、メッキ処理又はエッチング処理を行うように構成して、高細密で且つ強固な配線パターンを有したプリント配線基板を製造するプリント配線基板製造方法及びレジスト除去装置を提供する。
【解決手段】シード層生成工程１で、シード層１０１を基板１００上に生成し、レジスト塗布工程２で、レジスト１０２をシード層１０１上に塗布する。そして、露光工程３と現像工程４を経て、レジスト１０２に配線パターンに対応した溝１０６を形成する。しかる後、レジスト残渣除去工程５を実行し、レジスト１０２内の残渣１０２ｂをアッシングする。具体的には、オゾンガスＡをレジスト１０２に接触させると共に、赤外線Ｂをレジスト１０２全面に照射する。そして、メッキ工程６，レジスト剥離工程７，シード層除去工程８を実行し、シード層１０１に銅１０７が固着した所望の配線パターンのプリント配線基板を得る。
【選択図】 図２
【解決手段】シード層生成工程１で、シード層１０１を基板１００上に生成し、レジスト塗布工程２で、レジスト１０２をシード層１０１上に塗布する。そして、露光工程３と現像工程４を経て、レジスト１０２に配線パターンに対応した溝１０６を形成する。しかる後、レジスト残渣除去工程５を実行し、レジスト１０２内の残渣１０２ｂをアッシングする。具体的には、オゾンガスＡをレジスト１０２に接触させると共に、赤外線Ｂをレジスト１０２全面に照射する。そして、メッキ工程６，レジスト剥離工程７，シード層除去工程８を実行し、シード層１０１に銅１０７が固着した所望の配線パターンのプリント配線基板を得る。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子部品を搭載するためのプリント配線基板製造方法及びレジスト除去装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、プリント配線基板の製造方法としては、大別して、サブトラクティブ法とアディティブ法とがある。
サブトラクティブ（Ｓｕｂｔｒａｃｔｉｖｅ）法は、例えば、特許文献１に示すように、基板の銅箔上に積層されたレジストを露光及び現像して、配線パターンに対応したレジスト形状にした後、レジスト外に露出した余分な銅箔をエッチングで除去することにより、所望の配線パターンを有したプリント配線基板を得る方法である。
これに対して、アディティブ（Ａｄｄｉｔｉｖｅ）法は、フルアディティブ（Ｆｕｌｌ−Ａｄｄｉｔｉｖｅ）法を開示した特許文献２に示すように、基板上に積層されたレジストのパターン溝内に銅メッキを行って、所望の配線パターンを基板上に形成する方法である。
このアディティブ法は、近年望まれている配線パターンの微細化に適した方法であり、その中でも、フルアディティブ法は理想的なプロセスとして開発が進められているが、有機材料のアルカリ耐性の問題があり、電気的メッキ法を使用するセミアディティブ（Ｓｅｍｉ−Ａｄｄｉｔｉｖｅ）法が注目されている。
セミアディティブ法は、例えば、特許文献３に示すように、銅などの導電性物質でなるシード層を表面に有する基板に、レジストを塗布した後、このレジストを露光及び現像して配線パターンのレジスト溝を形成する。そして、電気メッキなどにより、銅などの導電性物質をこの溝内に析出させる。しかる後、レジストを除去すると共に、配線パターンに無関係な余分なシード層部分をエッチングして、微細な配線パターンを有したプリント配線基板を得る技術である。
【０００３】
【特許文献１】
特開平０７−１０６７３５号公報
【特許文献２】
特開平０６−６９６３２号公報
【特許文献３】
特開２００２−１８００９５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した従来の技術では、次のような問題がある。
上記したセミアディティブ法を含め、アディティブ法によるプリント配線基板製造においては、レジストを露光及び現像して配線パターンに対応したレジスト溝を形成し、電気メッキなどによって、銅などの導電性物質をこの溝内に析出させる必要があるが、レジストの現像後、レジスト溝の底などにレジストの残渣が残る。軽度であってもこのような残渣が存在すると、メッキパターンがマスクパターンを忠実に再現しないのは勿論のこと、溝内に入り込むメッキ液のいわゆる濡れ性が劣化し、析出した導電性物質がシード層に強固に密着せず、形成された配線パターンが不完全であったり、剥がれ易くなったりするおそれがある。
このレジスト残渣による濡れ性の劣化の問題は、アディティブ法だけでなく、サブトラクティブ法においても生じる。
すなわち、ウエットエッチングによる場合には、レジスト外の余分な銅箔上に残渣が残ることで、エッチング液等の溶媒である水の銅箔に対する濡れ性が劣化し、エッチングが十分に行われない。この結果、余分な銅箔が残り、ショートを招くおそれがある。また、パターンの溝幅により、エッチングの速度にバラツキが生じ寸法制御が難しい等の問題を生ずる。また、ドライエッチングによる場合にも、銅箔を覆うレジスト残渣が、エッチングガスと銅箔との反応を阻害して、十分なエッチングが不可能になる。
このように、レジスト残渣による問題は、早期に解決されるべき問題であり、特に、半導体ウエハと異なり、銅などの導電性物質をレジスト溝内に厚めに析出する必要があるプリント配線基板においては、レジスト残渣による濡れ性の劣化は致命的な欠陥になるおそれがある。
【０００５】
この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、レジストの現像後に残存するレジスト残渣を除去した後、メッキ処理又はエッチング処理を行うように構成して、高細密で且つ強固な配線パターンを有したプリント配線基板を製造するプリント配線基板製造方法及びレジスト除去装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
発明者等は、上記目的を達成するために、レジストの現像工程後に残渣を除去するためのレジスト残渣除去工程を設け、かかる除去工程を経てメッキ処理などの配線パターン生成工程を設けることを考案した。
このようなレジスト残渣除去法としては、低圧の酸素プラズマを用いる方法が一般的であるが、真空装置であり、価格的にも高いものである。
そのため、レジスト残渣除去工程として、半導体装置製造技術分野で用いられている酸素プラズマの電気的ストレスを解除する目的で開発され、レジスト剥離に用いられているオゾンガスと基板加熱とにより、レジスト残渣をアッシングすることを考案した。ここでは、オゾンがレジストより熱エネルギを受け取ることで活性化されるという原理を用いている。
かかるアッシング処理では、基板温度を例えば３００℃という高温度まで上昇させて、オゾンガスとレジスト残渣との化学反応速度を高める必要がある。
半導体装置製造技術分野では、半導体ウエハをホットプレート上に載置して、ホットプレートにより半導体ウエハを上記高温まで裏面側から加熱するアッシング方法を採用している。シリコンで構成された半導体ウエハは、熱伝導率と耐熱性に優れ、かかる処理方法は効果的である。
しかし、プリント配線基板は、樹脂のベース基板表面に銅箔などの金属導電性物質を付着した構成となっているので、熱伝導率と耐熱性に劣る。したがって、プリント配線基板に対して上記アッシング方法をそのまま適用すると、樹脂のベース基板が焼損するなどの事態が発生し、好ましくない。また、低温で有機汚染等を分解洗浄する紫外光を用いてオゾンを生成分解するＵＶオゾン装置も市販されているが、加工レートは低く、レジスト残渣除去に適用することはできない。
【０００７】
そこで、発明者等は、赤外線がレジストなどの有機物質に吸収され易い性質を有しているため、有機物質の温度上昇が高速で行われること、及び赤外線は銅箔などの金属導電性物質の表面で全反射する性質を有しているため、かかる物質の温度上昇に直接的には寄与しないこと、さらに、一般的には樹脂のベース基板の耐熱性がレジストに比べて高いこと、及びオゾンに対する分解性が低いことに着目した。
この結果、発明者等は、赤外線をプリント配線基板の被加工面に照射することにより、有機物であるレジスト残渣のみをほぼ選択的にアッシングすることができるという着想を得た。
【０００８】
かかる着想に基づき、請求項１の発明は、基板の表面にレジストを塗布するレジスト塗布工程と、レジストを露光後、現像して、所定の溝をレジストに形成する露光及び現像工程と、露光及び現像工程実行後の基板の被加工面に、所定濃度のオゾンガスを接触させると共に、赤外線を基板の被加工面全面に照射することで、レジストの溝内に残存するレジスト残渣をアッシングするレジスト残渣除去工程と、レジスト残渣除去工程実行後の基板におけるレジストの溝内をメッキ処理又はエッチング処理することにより、所定の配線パターンを生成する配線パターン生成工程とを具備する構成とした。
かかる構成により、レジスト塗布工程において、レジストが基板の表面に塗布されると、露光及び現像工程において、レジストが露光後、現像され、所定の溝がレジストに形成される。そして、レジスト残渣除去工程を実行し、基板の被加工面に、所定濃度のオゾンガスを接触させると共に、赤外線を基板の被加工面全面に照射することで、レジストの溝内に残存するレジスト残渣がアッシングされる。しかる後、配線パターン生成工程の実行により、レジストの溝内がメッキ処理又はエッチング処理され、所定の配線パターンが基板に生成される。
【０００９】
特に、請求項２の発明は、請求項１に記載のプリント配線基板製造方法において、レジスト残渣除去工程は、露光及び現像工程後の基板を収納するチャンバを、基板の被加工面に対向する壁部が被加工面に近接するように設定すると共に壁部に窓部を形成して赤外線透過性のある板材を取り付けることにより、小容積化し、且つ、赤外線ランプ又は赤外線を発光する能力を有する抵抗ヒータを、チャンバの板材の外側に配することにより、チャンバ内のオゾンガスを所定密度に維持した状態で、赤外線を板材を通して基板の被加工面全面に照射するものである構成とした。
かかる構成により、レジスト残渣除去工程において基板を収納するチャンバが、小容積化されるので、チャンバ内のオゾンガスが、拡散することなく、所定密度を維持する。
【００１０】
また、窓部の板材は、赤外線透過性がある材質であれば良いが、材料的には限られ、高分子の重要な吸収帯のある５０００ｎｍ以上まで良好な透過性を有する例として、請求項３の発明は、請求項２に記載のプリント配線基板製造方法において、板材を、シリコン，サファイア又はフッ化カルシウムのいずれかで形成した構成としてある。
【００１１】
さらに、請求項４の発明は、請求項３に記載のプリント配線基板製造方法において、板材をシリコンで形成すると共に、チャンバ内の基板を囲むように複数の紫外線ランプを配設することにより、シリコンの板材による反射を利用して、紫外線を基板の被加工面全面に照射する構成とした。
かかる構成により、複数の紫外線ランプからの紫外線が、紫外線をある程度遮光するシリコンの板材によって反射され、紫外線が基板の被加工面全面に照射される。この結果、オゾンが基板表面近傍で分解され、レジストの残渣除去が加速される。
【００１２】
ところで、上記のレジスト残渣除去工程を具体的に実行可能な装置も物の発明として成立する。
そこで、請求項５の発明は、基板を収納するためのチャンバ部と、このチャンバ部内に所定濃度のオゾンガスを供給するためのオゾン供給部と、チャンバ部内に収納された基板の被加工面に照射するための赤外線を発生する赤外線発生部とを具備するレジスト除去装置であって、チャンバ部は、基板の被加工面に近接して対向する壁部に、赤外線透過性を有する板材が嵌め込まれた窓部を有し、赤外線発生部は、チャンバ部の窓部の外側位置であって、赤外線を板材を通じて基板の被加工面全面に照射することができる位置に配置されている構成とした。
かかる構成により、基板をチャンバ部に収納し、所定濃度のオゾンガスをチャンバ部内に供給すると共に、窓部の外側位置にある赤外線発生部により、赤外線を発生すると、赤外線が窓部の板材を通じて基板の被加工面全面に照射し、被加工面のレジストなどを加熱し、オゾンガスとの反応速度を高める。
【００１３】
また、窓部の板材は、赤外線透過性がある材質であれば良いが、好例として、請求項６の発明は、請求項５に記載のレジスト除去装置において、赤外線発生部を、赤外線ランプ又は抵抗ヒータで構成し、窓部の板材を、シリコン，サファイア又はフッ化カルシウムのいずれかで形成した構成としてある。
【００１４】
さらに、請求項７の発明は、請求項６に記載のレジスト除去装置において、窓部の板材を、シリコンで形成し、複数の紫外線ランプを、チャンバ部内の基板を囲む位置に配設した構成としてある。
かかる構成により、基板を囲む位置に配設された複数の紫外線ランプからの紫外線が、シリコンの板材によって反射され、基板の被加工面全面に照射することで活性酸素の生成を加速するものである。この場合サファイア又はフッ化カルシウムは、紫外光も透過するので用いられない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
図１は、この発明の第１実施形態に係るセミアディティブ法によるプリント配線基板製造方法を示す工程図であり、図２は、各工程における基板の縦断面図である。
図１に示すように、この実施形態のプリント配線基板製造方法は、シード層生成工程１とレジスト塗布工程２と露光工程３と現象工程４とレジスト残渣除去工程５とメッキ工程６とレジスト剥離工程７とシード層除去工程８とを具備している。
【００１６】
シード層生成工程１は、図２の（ａ）に示すように、ポリイミド等の樹脂製のベース基板１００の表面に、シード層１０１を生成する工程であり、例えばスパッタ法によって、銅のシード層１０１を基板１００上に形成する。
レジスト塗布工程２は、基板の表面にレジストを塗布する工程である。具体的には、図２の（ｂ）に示すように、光感光性を有する樹脂のポジ型レジスト１０２をシード層１０１の表面にコーティングする。
露光工程３は、基板上のレジストを露光する工程である。具体的には、図２の（ｃ）に示すように、所望の配線パターンに対応した開口１０４ａを有するマスク１０４をレジスト１０２の上方に配し、紫外線Ｄをマスク１０４を介してレジスト１０２に照射する。
現像工程４は、基板上のレジストを現像して、所定の溝をレジストに形成する工程である。具体的には、図２の（ｄ）に示すように、露光されたレジスト１０２を有した基板全体を現像液１０５に漬け、レジスト１０２を現像することで溝１０６を形成する。
【００１７】
レジスト残渣除去工程５は、基板の被加工面としてのレジスト１０２の溝１０６内に残存するレジスト１０２の残渣をアッシングする工程である。
具体的には、図２の（ｅ）に示すように、所定濃度のオゾンガスＡをレジスト１０２に接触させると共に、赤外線Ｂをレジスト１０２全面に上方から照射する。
【００１８】
図３は、このレジスト残渣除去工程５を実行するための装置を示す斜視図であり、図４は、一部破断して示すレジスト除去装置９の正面図である。
図３及び図４に示すように、このレジスト除去装置９は、チャンバ部１０とオゾン供給部５０と赤外線発生部６０とを有している。
【００１９】
チャンバ部１０は、図１及び図２の（ｄ）に示す現像工程４で得た基板２００を収納するための室であり、レジスト除去装置９の筐体９ａ上に取り付けられている。
図５は、蓋を閉じた状態のチャンバ部１０を示す縦断面図であり、図６は、蓋を開けた状態のチャンバ部１０を示す縦断面図であり、図７は、チャンバ部１０を一部破断して示すレジスト除去装置９の平面図である。
これらの図に示すように、チャンバ部１０は、内室２０と外室３０と蓋４０とで構成されている。
【００２０】
内室２０は、図３及び図４に示したように、外室３０の底壁３１に固定されたテーブル２１上に載置固定されている。
この内室２０は、矩形状の箱体であり、図７に示すように、側壁２２とこの側壁２２に対向する側壁２３とに、複数の孔２２ａ，２３ａが穿設されている。そして、図５に示すように、側壁２２〜２５上にＯ−リングシール２６が取り付けられている。
かかる内室２０は、薄く設定され、小容積化が図られている。例えば、この実施形態では、最大サイズ２００ｍｍの基板２００を可能な限り小容積内に収納すべく、側壁２２〜２５の内側高さｈが２５ｍｍ、内側幅ｗが２２０ｍｍに設定されている。
【００２１】
一方、外室３０は、内室２０よりも大径の円筒状の箱体であり、外室３０内面と内室２０外面との間に排出ガス通路３２が画成されている。そして、外室３０の側壁には、図７に示すように、貫通孔３３が穿設され、底壁３１には、図５に示すように、排気口３５が穿設されている。また、この側壁上にも、Ｏ−リングシール３６が取り付けられている。
【００２２】
蓋４０は、このような外室３０に開閉自在に組み付けられている。
具体的には、蓋４０は、円板状体であり、その一端部がヒンジ４１を介して外室３０の上部外縁部に連結されると共に、取手４２が当該一端部に対向する端部に取り付けられている。
また、蓋４０には、窓部４３が設けられている。この窓部４３は、赤外線を透過させる性質（赤外線透過性）を有するシリコン，サファイヤ又はフッ化カルシウムのいずれかで形成された板材４４を、内室２０と略同形の矩形状開口に気密に嵌めた構造になっている。
かかる構造により、蓋４０を閉じると、蓋４０が、内室２０の上壁部を構成し、内室２０内に収納された基板２００の被加工面に接近した状態になる。
【００２３】
一方、図３及び図４に示すオゾン供給部５０は、チャンバ部１０に所定濃度のオゾンガスＡを供給する部分であり、酸素濃縮器５１とオゾン発振管５２とオゾン除去器５３とを有してなる。
ここで用いている酸素濃縮器５１は、外気を吸気口５１ａから吸入し、ゼオライトを用いて空気中の酸素を濃縮し、パイプ５４に送出する機器であり、レジスト除去装置９の筐体９ａ内に収納されている。この実施形態では、例えば、酸素が約９０％のガスＣを生成する。
パイプ５４は、オゾン発振管５２の入力側に接続され、ガスＣをオゾン発振管５２に流入させる。
オゾン発振管５２は、パイプ５４からのガスＣを放電させて、濃度１％以上のオゾンガスＡを生成する機器であり、筐体９ａ上に載置固定されている。
このようなオゾン発振管５２の出力側には、オゾンガスＡをチャンバ部１０に送るためのパイプ５５が接続されている。
図７に示すように、オゾン発振管５２からチャンバ部１０側に延出されたパイプ５５は、外室３０の貫通孔３３に気密に通され、その複数の先端部５５ａが内室２０の側壁２２の孔２２ａに圧入されている。これにより、オゾン発振管５２で生成されたオゾンガスＡがチャンバ部１０の内室２０内に直接流入するようになっている。
また、図３及び図４に示すオゾン除去器５３は、チャンバ部１０から排気されたオゾンガスＡを取り込んで除去する機器であり、酸素濃縮器５１と同様に筐体９ａ内に収納されている。
具体的には、このオゾン除去器５３の吸入側に、パイプ５６が接続され、このパイプ５６の他方端が、外室３０の排気口３５に圧入されている。これにより、側壁２３の孔２３ａを通じて内室２０から排出ガス通路３２に排出されたオゾンガスＡがオゾン除去器５３に導入される。
【００２４】
赤外線発生部６０は、内室２０内に収納された基板２００の被加工面に照射する赤外線Ｂを発生する部分であり、図８に示すように、ハウジング６１内に巴状に収納された４つの抵抗ヒータ６２で構成される。
ハウジング６１は、図５に示すように、板材４４よりも大径の開口６１ａを下側に有しており、抵抗ヒータ６２からの赤外線Ｂを内室２０内に照射することを可能にしている。
すなわち、抵抗ヒータ６２を基板２００から離して、チャンバ部１０の窓部４３の外側に配置し、抵抗ヒータを加熱することで発生する赤外線Ｂを、板材４４を通じて基板２００の被加工面全面に均一に照射することができるようになっている。
【００２５】
ここで、図１及び図２に示すメッキ工程６は、レジスト剥離工程７及びシード層除去工程８と共に、配線パターン生成工程を構成するもので、レジスト１０２の溝１０６内のシード層１０１にメッキ処理を行う工程である。
具体的には、図２の（ｆ）に示すように、基板全体を硫酸銅メッキ液１０８に漬け、シード層１０１を一方の電極として銅の電気メッキ処理を行うことで、溝１０６内に銅１０７を析出させる。
【００２６】
レジスト剥離工程７は、残存するレジスト１０２の層を全て剥離する工程であり、具体的には、図２の（ｇ）に示すように、水酸化ナトリウムを含むアルカリ性のレジスト剥離液１０９に漬ける。
【００２７】
そして、シード層除去工程８は、余分なシード層１０１を除去する工程であり、具体的には、図２の（ｈ）に示すように、基板全体を過硫酸ナトリウム等のエッチング液１１０に漬ける。
【００２８】
この実施形態のプリント配線基板製造方法が上記構成をとることにより、シード層生成工程１及びレジスト塗布工程２の実行後、露光工程３を実行すると、ポジ型レジストを用いているため、図２の（ｃ）に示すように、レジスト１０２のうち、紫外線が当たった部分が可溶化する。これにより、レジスト１０２内に配線パターンに対応した可溶部１０２ａが生じる。
しかる後、現像工程４を実行すると、図２の（ｄ）に示すように、レジスト１０２の可溶部１０２ａが溶解され、配線パターンに対応した溝１０６がレジスト１０２に形成される。
【００２９】
しかし、図２の（ｅ）に示すように、現像工程４のみでは、溝１０６が形成されても、レジストの残渣１０２ｂが溝１０６内のシード層１０１表面に残る。
そこで、レジスト残渣除去工程５を実行して、残渣１０２ｂをアッシングする。
具体的には、被加工面であるレジスト１０２側の面を上に向けた基板２００を図３及び図４に示すレジスト除去装置９のチャンバ部１０の内室２０内に収納し、図５に示すように、蓋４０を閉じる。しかる後、オゾン供給部５０の酸素濃縮器５１，オゾン発振管５２，オゾン除去器５３を駆動すると共に、複数の抵抗ヒータ６２を通電加熱する。
すると、ガスＣが酸素濃縮器５１からパイプ５４を介して、オゾン発振管５２に供給され、オゾンガスＡがオゾン発振管５２で生成される。そして、常圧のオゾンガスＡがパイプ５５を介してチャンバ部１０の内室２０内に流入し、基板２００のレジスト１０２表面に接触する。
このとき、内室２０が上記したように小容積化されているため、常圧のオゾンガスＡが内室２０内で拡散することなく、オゾンガスＡが所定の室内密度を維持し、図２の（ｅ）に示すように、多量のオゾンガスＡがレジスト１０２の溝１０６内に入り込んで、残渣１０２ｂに接触する。
これと並行して、抵抗ヒータ６２から発した赤外線Ｂが、板材４４を通じて、溝１０６を有したレジスト１０２全面に均一照射される。
すると、溝１０６内の残渣１０２ｂに当たった赤外線Ｂが有機物質である残渣１０２ｂを急速に昇温させる。これにより、残渣１０２ｂとオゾンガスＡとの化学反応が促進され、残渣１０２ｂがアッシングされる。
一方、溝１０６内に露出しているシード層１０１に当たった赤外線Ｂは、シード層１０１によってほぼ全反射され、シード層１０１及びシード層１０１下側の基板１００に熱的影響をほとんど与えない。
ところで、オゾンガスＡは、溝１０６内の残渣１０２ｂだけでなく、レジスト１０２全体に接触するので、残渣１０２ｂ以外のレジスト１０２もアッシングされる。即ち、図９の破線で示すように、アッシングによって、溝１０６の深さｄ１が浅くなり、幅ｄ２が広くなる。したがって、所望の深さｄ１と幅ｄ２を得るように、オゾンガスＡの供給時間及び赤外線Ｂの照射時間を設定しておく。
これにより、基板１００やシード層１０１を加熱することなく、しかも、溝１０６について所望の深さｄ１と幅ｄ２とを確保しつつ、あたかも、残渣１０２ｂのみを選択的にアッシングするような処理を行うことができる。
また、溝１０６内に露出しているシード層１０１に接触したオゾンガスＡは、シード層１０１と化学反応し、図１０に示すように、シード層１０１の表面に銅の酸化膜１０１ａを生成する。
【００３０】
このように、レジスト残渣除去工程５の実行により、レジスト１０２の溝１０６内の残渣１０２ｂは完全に除去され、しかも、シード層１０１の表面に酸化膜１０１ａが付着した状態となり、銅表面の水に対する濡れ性が向上する。
かかる状態で、メッキ工程６を実行すると、銅表面の濡れ性が大幅に向上しているため、メッキの前処理液あるいはメッキ液１０８が細かい溝１０６内に浸入する。このため、溝１０６内の各所の銅表面にメッキ液が到達する時間が短縮されるとともにバラツキが小さくなる。酸化膜１０１ａは、例えば硫酸銅メッキの場合には、硫酸により溶解し、銅表面に銅メッキを析出する。即ち、メッキ液１０９の濡れ性が非常に高くなっているので、図２の（ｆ）に示すように、シード層１０１に強固に結合した銅１０７が、溝１０６内に析出する。
【００３１】
しかる後、レジスト剥離工程７，シード層除去工程８を順に実行することにより、図２の（ｇ）及び（ｈ）に示すように、銅１０７がシード層１０１に固着した高細密な配線パターンを有したプリント配線基板を得る。
【００３２】
以上のように、この実施形態のプリント配線基板製造方法によれば、基板２００を焼損させることなく、残渣１０２ｂをアッシングして、高細密な配線パターンを有したプリント配線基板を製造することができるという効果がある。
【００３３】
（第２実施形態）
図１１は、この発明の第２実施形態に係るプリント配線基板製造方法に適用されるレジスト除去装置９の要部を示す縦断面図であり、図１２は、チャンバ部１０の内室２０を示す平面図である。
この実施形態は、抵抗ヒータ６２を用い、オゾンガスＡを内室２０内に供給する構造をとっている点で、上記第１実施形態と同様であるが、板材４４に紫外線を通さないシリコンを用い且つ紫外線ランプ７０を内室２０内に取り付けた点が、上記第１実施形態と異なる。
【００３４】
具体的には、図１１に示すように、紫外線透過性を有する石英ガラス板７１を内室２０の側壁２４（２２，２３，２５）に傾斜させて取り付け、底壁２８と側壁２４（２２，２３，２５）との間に、４つの収納室を画成する。そして、これらの収納室内に紫外線ランプ７０をそれぞれ収納した。
これにより、図１２に示すように、４本の紫外線ランプ７０が基板２００を囲んだ状態になり、しかも、各紫外線ランプ７０が紫外線Ｄを板材４４に向けて照射する状態となる。
【００３５】
かかる構成により、図１３に示すように、紫外線ランプ７０からの紫外線Ｄが板材４４で全反射され、紫外線Ｄが基板２００の被加工面全面に照射され、しかも、紫外線Ｄの照度分布が均一になる。
したがって、オゾンガスＡを内室２０内に供給すると共に、赤外線Ｂを抵抗ヒータ６２から板材４４を通じて基板２００に照射し、さらに、紫外線ランプ７０から紫外線Ｄを放射することで、基板２００の全面に照射される紫外線Ｄによって、オゾンガスＡがさらに活性化され、残渣１０２ｂのアッシング速度が上記第１の実施形態のレジスト残渣除去工程５におけるアッシング速度よりも速くなる。
その他の構成，作用及び効果は、上記第１実施形態と同様であるので、その記載は省略する。
【００３６】
なお、この発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内において種々の変形や変更が可能である。
例えば、上記実施形態では、セミアディティブ法を例にとって説明したが、本発明のプリント配線基板の製造方法はサブトラクティブ法についても適用することができることは勿論である。
すなわち、図１４に示すように、サブトラクティブ法では、レジスト塗布工程１−１と露光工程２−１と現像工程３−１とレジスト残渣除去工程４−１とエッチング工程５−１とレジスト剥離工程６−１とを備え、レジスト塗布工程１−１においては、図１５の（ａ）に示すように、銅箔１０１′を貼ったベース基板１００′にレジスト１０２′を塗布する。しかる後、図１５の（ｂ）に示すように、露光工程２−１を実行し、マスク１０４′を用いて、配線パターン作成部分以外の部分にを可溶部１０２ａ′を形成し、現像工程３−１にて、この可溶部１０２ａ′を溶解する。そして、上記第１実施形態のレジスト残渣除去工程５と同様のレジスト残渣除去工程４−１を実行し、残渣をアッシングした後、図１５の（ｃ）に示すように、基板全体をエッチング液１１０′内に漬けて、エッチング工程５−１を実行する。これにより、溝１０６′内の銅箔１０１′がエッチングされる。このエッチングの際、溝１０６′内の銅箔１０１′表面にレジスト１０２′の残渣が存在しないので、銅箔１０１′表面の濡れ性が良く、銅箔１０１′に対するエッチングが正確且つ速やかに行われる。そして、最後に、レジスト剥離工程６−１を実行し、図１５の（ｄ）に示すように、基板全体をレジスト剥離液１０９′に漬けて、全てのレジスト１０２′を剥離することにより、図１５の（ｅ）に示すように、銅箔１０１′による高細密な配線パターンを有したプリント配線基板を得る。
なお、上記エッチング工程５−１において、上記の如くウエットエッチング処理ではなく、ドライエッチング処理を用いた場合にも、上記と同様に、高細密な配線パターンを有したプリント配線基板を得ることができることは明らかである。
【００３７】
さらに、本発明のプリント配線基板製造方法は、フルアディティブ法についても適用することができる。
かかる方法は、図１６に示すように、ベース基板１００上に触媒１１１を配し、触媒１１１の作用によって、銅を溝１０６内に析出させる技術であるので、赤外線Ｂを全反射させる層がベース基板１００上に存在しない。このため、赤外線Ｂがベース基板１００に直接照射して、ベース基板１００が加熱される。しかし、樹脂のベース基板１００は、レジストより耐熱性が高く分解性が低いのが通例で、レジストの残渣１０２ｂを選択的に除去できる。したがって、ベース基板１００が焼損するような温度に達する前に、残渣１０２ｂがアッシングされるので、赤外線Ｂの照射時間を適宜設定することで、ベース基板１００を焼損させることなく、残渣１０２ｂをアッシングすることができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、請求項１及び請求項５の発明によれば、レジスト残渣除去工程を実行することで、露光及び現像工程後の基板のレジストの溝内に残存するレジスト残渣をアッシングすることができるので、配線パターン生成工程を経て、高細密で且つ強固な配線パターンを有したプリント配線基板を製造することができるという効果がある。しかも、基板を焼損させることなく、レジスト残渣のみを選択的にアッシングすることができるという優れた効果もある。
【００３９】
また、請求項２，請求項３，請求項５及び請求項６の発明によれば、レジスト残渣除去工程を実行するチャンバを小容積化する構成にして、オゾンガスを所定密度に維持することができるようにしたので、オゾンガスと基板被加工面のレジストとの安定且つ高速な反応を期待することができると共に、レジスト残渣除去工程を実行する装置の小型化も図ることができるという効果がある。
【００４０】
さらに、請求項４及び請求項７の発明によれば、小容積のチャンバ内に複数の紫外線ランプを配設し、シリコンの板材による反射を利用して、紫外線を基板の被加工面全面に照射するようにしたので、紫外線のオゾンガスに対する活性化作用によって、オゾンガスと残渣との反応速度をさらに高めることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施形態に係るプリント配線基板製造方法の工程図である。
【図２】図１に示す各工程における基板の縦断面図である。
【図３】レジスト残渣除去工程を実行するための装置を示す斜視図である。
【図４】一部破断して示すレジスト除去装置の正面図である。
【図５】蓋を閉じた状態のチャンバ部を示す縦断面図である。
【図６】蓋を開けた状態のチャンバ部を示す縦断面図である。
【図７】チャンバ部を一部破断して示すレジスト除去装置の平面図である。
【図８】抵抗ヒータの収納状態を示す赤外線発生部の下面図である。
【図９】レジストの溝を示す基板の部分断面図である。
【図１０】酸化膜生成状態を示す基板の縦断面図である。
【図１１】この発明の第２実施形態に係るプリント配線基板製造方法に適用されるレジスト除去装置の要部を示す縦断面図である。
【図１２】チャンバ部の内室を示す平面図である。
【図１３】ベース基板に対する紫外線の照射状態を示す部分断面図である。
【図１４】第１変形例を示す工程図である。
【図１５】図１４に示す各工程における基板の縦断面図である。
【図１６】第２変形例における溝の形成状態を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１…シード層生成工程、 ２…レジスト塗布工程、 ３…露光工程、 ４…現象工程、 ５…レジスト残渣除去工程、 ６…メッキ工程、 ７…レジスト剥離工程、 ８…シード層除去工程、 ９…レジスト除去装置、 １０…チャンバ部、２０…内室、 ３０…外室、 ４０…蓋、 ４３…窓部、 ４４…板材、 ５０…オゾン供給部、 ５１…酸素濃縮器、 ５２…オゾン発振管、 ５３…オゾン除去器、 ６０…赤外線発生部、 ６１…ハウジング、 ６２…抵抗ヒータ、７０…紫外線ランプ、 ７１…石英ガラス板、 １００…ベース基板、 １０１…シード層、 １０２…レジスト、 １０６…レジストの溝、 １０７…銅、Ａ…オゾンガス、 Ｂ…赤外線、 Ｄ…紫外線。
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子部品を搭載するためのプリント配線基板製造方法及びレジスト除去装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、プリント配線基板の製造方法としては、大別して、サブトラクティブ法とアディティブ法とがある。
サブトラクティブ（Ｓｕｂｔｒａｃｔｉｖｅ）法は、例えば、特許文献１に示すように、基板の銅箔上に積層されたレジストを露光及び現像して、配線パターンに対応したレジスト形状にした後、レジスト外に露出した余分な銅箔をエッチングで除去することにより、所望の配線パターンを有したプリント配線基板を得る方法である。
これに対して、アディティブ（Ａｄｄｉｔｉｖｅ）法は、フルアディティブ（Ｆｕｌｌ−Ａｄｄｉｔｉｖｅ）法を開示した特許文献２に示すように、基板上に積層されたレジストのパターン溝内に銅メッキを行って、所望の配線パターンを基板上に形成する方法である。
このアディティブ法は、近年望まれている配線パターンの微細化に適した方法であり、その中でも、フルアディティブ法は理想的なプロセスとして開発が進められているが、有機材料のアルカリ耐性の問題があり、電気的メッキ法を使用するセミアディティブ（Ｓｅｍｉ−Ａｄｄｉｔｉｖｅ）法が注目されている。
セミアディティブ法は、例えば、特許文献３に示すように、銅などの導電性物質でなるシード層を表面に有する基板に、レジストを塗布した後、このレジストを露光及び現像して配線パターンのレジスト溝を形成する。そして、電気メッキなどにより、銅などの導電性物質をこの溝内に析出させる。しかる後、レジストを除去すると共に、配線パターンに無関係な余分なシード層部分をエッチングして、微細な配線パターンを有したプリント配線基板を得る技術である。
【０００３】
【特許文献１】
特開平０７−１０６７３５号公報
【特許文献２】
特開平０６−６９６３２号公報
【特許文献３】
特開２００２−１８００９５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した従来の技術では、次のような問題がある。
上記したセミアディティブ法を含め、アディティブ法によるプリント配線基板製造においては、レジストを露光及び現像して配線パターンに対応したレジスト溝を形成し、電気メッキなどによって、銅などの導電性物質をこの溝内に析出させる必要があるが、レジストの現像後、レジスト溝の底などにレジストの残渣が残る。軽度であってもこのような残渣が存在すると、メッキパターンがマスクパターンを忠実に再現しないのは勿論のこと、溝内に入り込むメッキ液のいわゆる濡れ性が劣化し、析出した導電性物質がシード層に強固に密着せず、形成された配線パターンが不完全であったり、剥がれ易くなったりするおそれがある。
このレジスト残渣による濡れ性の劣化の問題は、アディティブ法だけでなく、サブトラクティブ法においても生じる。
すなわち、ウエットエッチングによる場合には、レジスト外の余分な銅箔上に残渣が残ることで、エッチング液等の溶媒である水の銅箔に対する濡れ性が劣化し、エッチングが十分に行われない。この結果、余分な銅箔が残り、ショートを招くおそれがある。また、パターンの溝幅により、エッチングの速度にバラツキが生じ寸法制御が難しい等の問題を生ずる。また、ドライエッチングによる場合にも、銅箔を覆うレジスト残渣が、エッチングガスと銅箔との反応を阻害して、十分なエッチングが不可能になる。
このように、レジスト残渣による問題は、早期に解決されるべき問題であり、特に、半導体ウエハと異なり、銅などの導電性物質をレジスト溝内に厚めに析出する必要があるプリント配線基板においては、レジスト残渣による濡れ性の劣化は致命的な欠陥になるおそれがある。
【０００５】
この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、レジストの現像後に残存するレジスト残渣を除去した後、メッキ処理又はエッチング処理を行うように構成して、高細密で且つ強固な配線パターンを有したプリント配線基板を製造するプリント配線基板製造方法及びレジスト除去装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
発明者等は、上記目的を達成するために、レジストの現像工程後に残渣を除去するためのレジスト残渣除去工程を設け、かかる除去工程を経てメッキ処理などの配線パターン生成工程を設けることを考案した。
このようなレジスト残渣除去法としては、低圧の酸素プラズマを用いる方法が一般的であるが、真空装置であり、価格的にも高いものである。
そのため、レジスト残渣除去工程として、半導体装置製造技術分野で用いられている酸素プラズマの電気的ストレスを解除する目的で開発され、レジスト剥離に用いられているオゾンガスと基板加熱とにより、レジスト残渣をアッシングすることを考案した。ここでは、オゾンがレジストより熱エネルギを受け取ることで活性化されるという原理を用いている。
かかるアッシング処理では、基板温度を例えば３００℃という高温度まで上昇させて、オゾンガスとレジスト残渣との化学反応速度を高める必要がある。
半導体装置製造技術分野では、半導体ウエハをホットプレート上に載置して、ホットプレートにより半導体ウエハを上記高温まで裏面側から加熱するアッシング方法を採用している。シリコンで構成された半導体ウエハは、熱伝導率と耐熱性に優れ、かかる処理方法は効果的である。
しかし、プリント配線基板は、樹脂のベース基板表面に銅箔などの金属導電性物質を付着した構成となっているので、熱伝導率と耐熱性に劣る。したがって、プリント配線基板に対して上記アッシング方法をそのまま適用すると、樹脂のベース基板が焼損するなどの事態が発生し、好ましくない。また、低温で有機汚染等を分解洗浄する紫外光を用いてオゾンを生成分解するＵＶオゾン装置も市販されているが、加工レートは低く、レジスト残渣除去に適用することはできない。
【０００７】
そこで、発明者等は、赤外線がレジストなどの有機物質に吸収され易い性質を有しているため、有機物質の温度上昇が高速で行われること、及び赤外線は銅箔などの金属導電性物質の表面で全反射する性質を有しているため、かかる物質の温度上昇に直接的には寄与しないこと、さらに、一般的には樹脂のベース基板の耐熱性がレジストに比べて高いこと、及びオゾンに対する分解性が低いことに着目した。
この結果、発明者等は、赤外線をプリント配線基板の被加工面に照射することにより、有機物であるレジスト残渣のみをほぼ選択的にアッシングすることができるという着想を得た。
【０００８】
かかる着想に基づき、請求項１の発明は、基板の表面にレジストを塗布するレジスト塗布工程と、レジストを露光後、現像して、所定の溝をレジストに形成する露光及び現像工程と、露光及び現像工程実行後の基板の被加工面に、所定濃度のオゾンガスを接触させると共に、赤外線を基板の被加工面全面に照射することで、レジストの溝内に残存するレジスト残渣をアッシングするレジスト残渣除去工程と、レジスト残渣除去工程実行後の基板におけるレジストの溝内をメッキ処理又はエッチング処理することにより、所定の配線パターンを生成する配線パターン生成工程とを具備する構成とした。
かかる構成により、レジスト塗布工程において、レジストが基板の表面に塗布されると、露光及び現像工程において、レジストが露光後、現像され、所定の溝がレジストに形成される。そして、レジスト残渣除去工程を実行し、基板の被加工面に、所定濃度のオゾンガスを接触させると共に、赤外線を基板の被加工面全面に照射することで、レジストの溝内に残存するレジスト残渣がアッシングされる。しかる後、配線パターン生成工程の実行により、レジストの溝内がメッキ処理又はエッチング処理され、所定の配線パターンが基板に生成される。
【０００９】
特に、請求項２の発明は、請求項１に記載のプリント配線基板製造方法において、レジスト残渣除去工程は、露光及び現像工程後の基板を収納するチャンバを、基板の被加工面に対向する壁部が被加工面に近接するように設定すると共に壁部に窓部を形成して赤外線透過性のある板材を取り付けることにより、小容積化し、且つ、赤外線ランプ又は赤外線を発光する能力を有する抵抗ヒータを、チャンバの板材の外側に配することにより、チャンバ内のオゾンガスを所定密度に維持した状態で、赤外線を板材を通して基板の被加工面全面に照射するものである構成とした。
かかる構成により、レジスト残渣除去工程において基板を収納するチャンバが、小容積化されるので、チャンバ内のオゾンガスが、拡散することなく、所定密度を維持する。
【００１０】
また、窓部の板材は、赤外線透過性がある材質であれば良いが、材料的には限られ、高分子の重要な吸収帯のある５０００ｎｍ以上まで良好な透過性を有する例として、請求項３の発明は、請求項２に記載のプリント配線基板製造方法において、板材を、シリコン，サファイア又はフッ化カルシウムのいずれかで形成した構成としてある。
【００１１】
さらに、請求項４の発明は、請求項３に記載のプリント配線基板製造方法において、板材をシリコンで形成すると共に、チャンバ内の基板を囲むように複数の紫外線ランプを配設することにより、シリコンの板材による反射を利用して、紫外線を基板の被加工面全面に照射する構成とした。
かかる構成により、複数の紫外線ランプからの紫外線が、紫外線をある程度遮光するシリコンの板材によって反射され、紫外線が基板の被加工面全面に照射される。この結果、オゾンが基板表面近傍で分解され、レジストの残渣除去が加速される。
【００１２】
ところで、上記のレジスト残渣除去工程を具体的に実行可能な装置も物の発明として成立する。
そこで、請求項５の発明は、基板を収納するためのチャンバ部と、このチャンバ部内に所定濃度のオゾンガスを供給するためのオゾン供給部と、チャンバ部内に収納された基板の被加工面に照射するための赤外線を発生する赤外線発生部とを具備するレジスト除去装置であって、チャンバ部は、基板の被加工面に近接して対向する壁部に、赤外線透過性を有する板材が嵌め込まれた窓部を有し、赤外線発生部は、チャンバ部の窓部の外側位置であって、赤外線を板材を通じて基板の被加工面全面に照射することができる位置に配置されている構成とした。
かかる構成により、基板をチャンバ部に収納し、所定濃度のオゾンガスをチャンバ部内に供給すると共に、窓部の外側位置にある赤外線発生部により、赤外線を発生すると、赤外線が窓部の板材を通じて基板の被加工面全面に照射し、被加工面のレジストなどを加熱し、オゾンガスとの反応速度を高める。
【００１３】
また、窓部の板材は、赤外線透過性がある材質であれば良いが、好例として、請求項６の発明は、請求項５に記載のレジスト除去装置において、赤外線発生部を、赤外線ランプ又は抵抗ヒータで構成し、窓部の板材を、シリコン，サファイア又はフッ化カルシウムのいずれかで形成した構成としてある。
【００１４】
さらに、請求項７の発明は、請求項６に記載のレジスト除去装置において、窓部の板材を、シリコンで形成し、複数の紫外線ランプを、チャンバ部内の基板を囲む位置に配設した構成としてある。
かかる構成により、基板を囲む位置に配設された複数の紫外線ランプからの紫外線が、シリコンの板材によって反射され、基板の被加工面全面に照射することで活性酸素の生成を加速するものである。この場合サファイア又はフッ化カルシウムは、紫外光も透過するので用いられない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
図１は、この発明の第１実施形態に係るセミアディティブ法によるプリント配線基板製造方法を示す工程図であり、図２は、各工程における基板の縦断面図である。
図１に示すように、この実施形態のプリント配線基板製造方法は、シード層生成工程１とレジスト塗布工程２と露光工程３と現象工程４とレジスト残渣除去工程５とメッキ工程６とレジスト剥離工程７とシード層除去工程８とを具備している。
【００１６】
シード層生成工程１は、図２の（ａ）に示すように、ポリイミド等の樹脂製のベース基板１００の表面に、シード層１０１を生成する工程であり、例えばスパッタ法によって、銅のシード層１０１を基板１００上に形成する。
レジスト塗布工程２は、基板の表面にレジストを塗布する工程である。具体的には、図２の（ｂ）に示すように、光感光性を有する樹脂のポジ型レジスト１０２をシード層１０１の表面にコーティングする。
露光工程３は、基板上のレジストを露光する工程である。具体的には、図２の（ｃ）に示すように、所望の配線パターンに対応した開口１０４ａを有するマスク１０４をレジスト１０２の上方に配し、紫外線Ｄをマスク１０４を介してレジスト１０２に照射する。
現像工程４は、基板上のレジストを現像して、所定の溝をレジストに形成する工程である。具体的には、図２の（ｄ）に示すように、露光されたレジスト１０２を有した基板全体を現像液１０５に漬け、レジスト１０２を現像することで溝１０６を形成する。
【００１７】
レジスト残渣除去工程５は、基板の被加工面としてのレジスト１０２の溝１０６内に残存するレジスト１０２の残渣をアッシングする工程である。
具体的には、図２の（ｅ）に示すように、所定濃度のオゾンガスＡをレジスト１０２に接触させると共に、赤外線Ｂをレジスト１０２全面に上方から照射する。
【００１８】
図３は、このレジスト残渣除去工程５を実行するための装置を示す斜視図であり、図４は、一部破断して示すレジスト除去装置９の正面図である。
図３及び図４に示すように、このレジスト除去装置９は、チャンバ部１０とオゾン供給部５０と赤外線発生部６０とを有している。
【００１９】
チャンバ部１０は、図１及び図２の（ｄ）に示す現像工程４で得た基板２００を収納するための室であり、レジスト除去装置９の筐体９ａ上に取り付けられている。
図５は、蓋を閉じた状態のチャンバ部１０を示す縦断面図であり、図６は、蓋を開けた状態のチャンバ部１０を示す縦断面図であり、図７は、チャンバ部１０を一部破断して示すレジスト除去装置９の平面図である。
これらの図に示すように、チャンバ部１０は、内室２０と外室３０と蓋４０とで構成されている。
【００２０】
内室２０は、図３及び図４に示したように、外室３０の底壁３１に固定されたテーブル２１上に載置固定されている。
この内室２０は、矩形状の箱体であり、図７に示すように、側壁２２とこの側壁２２に対向する側壁２３とに、複数の孔２２ａ，２３ａが穿設されている。そして、図５に示すように、側壁２２〜２５上にＯ−リングシール２６が取り付けられている。
かかる内室２０は、薄く設定され、小容積化が図られている。例えば、この実施形態では、最大サイズ２００ｍｍの基板２００を可能な限り小容積内に収納すべく、側壁２２〜２５の内側高さｈが２５ｍｍ、内側幅ｗが２２０ｍｍに設定されている。
【００２１】
一方、外室３０は、内室２０よりも大径の円筒状の箱体であり、外室３０内面と内室２０外面との間に排出ガス通路３２が画成されている。そして、外室３０の側壁には、図７に示すように、貫通孔３３が穿設され、底壁３１には、図５に示すように、排気口３５が穿設されている。また、この側壁上にも、Ｏ−リングシール３６が取り付けられている。
【００２２】
蓋４０は、このような外室３０に開閉自在に組み付けられている。
具体的には、蓋４０は、円板状体であり、その一端部がヒンジ４１を介して外室３０の上部外縁部に連結されると共に、取手４２が当該一端部に対向する端部に取り付けられている。
また、蓋４０には、窓部４３が設けられている。この窓部４３は、赤外線を透過させる性質（赤外線透過性）を有するシリコン，サファイヤ又はフッ化カルシウムのいずれかで形成された板材４４を、内室２０と略同形の矩形状開口に気密に嵌めた構造になっている。
かかる構造により、蓋４０を閉じると、蓋４０が、内室２０の上壁部を構成し、内室２０内に収納された基板２００の被加工面に接近した状態になる。
【００２３】
一方、図３及び図４に示すオゾン供給部５０は、チャンバ部１０に所定濃度のオゾンガスＡを供給する部分であり、酸素濃縮器５１とオゾン発振管５２とオゾン除去器５３とを有してなる。
ここで用いている酸素濃縮器５１は、外気を吸気口５１ａから吸入し、ゼオライトを用いて空気中の酸素を濃縮し、パイプ５４に送出する機器であり、レジスト除去装置９の筐体９ａ内に収納されている。この実施形態では、例えば、酸素が約９０％のガスＣを生成する。
パイプ５４は、オゾン発振管５２の入力側に接続され、ガスＣをオゾン発振管５２に流入させる。
オゾン発振管５２は、パイプ５４からのガスＣを放電させて、濃度１％以上のオゾンガスＡを生成する機器であり、筐体９ａ上に載置固定されている。
このようなオゾン発振管５２の出力側には、オゾンガスＡをチャンバ部１０に送るためのパイプ５５が接続されている。
図７に示すように、オゾン発振管５２からチャンバ部１０側に延出されたパイプ５５は、外室３０の貫通孔３３に気密に通され、その複数の先端部５５ａが内室２０の側壁２２の孔２２ａに圧入されている。これにより、オゾン発振管５２で生成されたオゾンガスＡがチャンバ部１０の内室２０内に直接流入するようになっている。
また、図３及び図４に示すオゾン除去器５３は、チャンバ部１０から排気されたオゾンガスＡを取り込んで除去する機器であり、酸素濃縮器５１と同様に筐体９ａ内に収納されている。
具体的には、このオゾン除去器５３の吸入側に、パイプ５６が接続され、このパイプ５６の他方端が、外室３０の排気口３５に圧入されている。これにより、側壁２３の孔２３ａを通じて内室２０から排出ガス通路３２に排出されたオゾンガスＡがオゾン除去器５３に導入される。
【００２４】
赤外線発生部６０は、内室２０内に収納された基板２００の被加工面に照射する赤外線Ｂを発生する部分であり、図８に示すように、ハウジング６１内に巴状に収納された４つの抵抗ヒータ６２で構成される。
ハウジング６１は、図５に示すように、板材４４よりも大径の開口６１ａを下側に有しており、抵抗ヒータ６２からの赤外線Ｂを内室２０内に照射することを可能にしている。
すなわち、抵抗ヒータ６２を基板２００から離して、チャンバ部１０の窓部４３の外側に配置し、抵抗ヒータを加熱することで発生する赤外線Ｂを、板材４４を通じて基板２００の被加工面全面に均一に照射することができるようになっている。
【００２５】
ここで、図１及び図２に示すメッキ工程６は、レジスト剥離工程７及びシード層除去工程８と共に、配線パターン生成工程を構成するもので、レジスト１０２の溝１０６内のシード層１０１にメッキ処理を行う工程である。
具体的には、図２の（ｆ）に示すように、基板全体を硫酸銅メッキ液１０８に漬け、シード層１０１を一方の電極として銅の電気メッキ処理を行うことで、溝１０６内に銅１０７を析出させる。
【００２６】
レジスト剥離工程７は、残存するレジスト１０２の層を全て剥離する工程であり、具体的には、図２の（ｇ）に示すように、水酸化ナトリウムを含むアルカリ性のレジスト剥離液１０９に漬ける。
【００２７】
そして、シード層除去工程８は、余分なシード層１０１を除去する工程であり、具体的には、図２の（ｈ）に示すように、基板全体を過硫酸ナトリウム等のエッチング液１１０に漬ける。
【００２８】
この実施形態のプリント配線基板製造方法が上記構成をとることにより、シード層生成工程１及びレジスト塗布工程２の実行後、露光工程３を実行すると、ポジ型レジストを用いているため、図２の（ｃ）に示すように、レジスト１０２のうち、紫外線が当たった部分が可溶化する。これにより、レジスト１０２内に配線パターンに対応した可溶部１０２ａが生じる。
しかる後、現像工程４を実行すると、図２の（ｄ）に示すように、レジスト１０２の可溶部１０２ａが溶解され、配線パターンに対応した溝１０６がレジスト１０２に形成される。
【００２９】
しかし、図２の（ｅ）に示すように、現像工程４のみでは、溝１０６が形成されても、レジストの残渣１０２ｂが溝１０６内のシード層１０１表面に残る。
そこで、レジスト残渣除去工程５を実行して、残渣１０２ｂをアッシングする。
具体的には、被加工面であるレジスト１０２側の面を上に向けた基板２００を図３及び図４に示すレジスト除去装置９のチャンバ部１０の内室２０内に収納し、図５に示すように、蓋４０を閉じる。しかる後、オゾン供給部５０の酸素濃縮器５１，オゾン発振管５２，オゾン除去器５３を駆動すると共に、複数の抵抗ヒータ６２を通電加熱する。
すると、ガスＣが酸素濃縮器５１からパイプ５４を介して、オゾン発振管５２に供給され、オゾンガスＡがオゾン発振管５２で生成される。そして、常圧のオゾンガスＡがパイプ５５を介してチャンバ部１０の内室２０内に流入し、基板２００のレジスト１０２表面に接触する。
このとき、内室２０が上記したように小容積化されているため、常圧のオゾンガスＡが内室２０内で拡散することなく、オゾンガスＡが所定の室内密度を維持し、図２の（ｅ）に示すように、多量のオゾンガスＡがレジスト１０２の溝１０６内に入り込んで、残渣１０２ｂに接触する。
これと並行して、抵抗ヒータ６２から発した赤外線Ｂが、板材４４を通じて、溝１０６を有したレジスト１０２全面に均一照射される。
すると、溝１０６内の残渣１０２ｂに当たった赤外線Ｂが有機物質である残渣１０２ｂを急速に昇温させる。これにより、残渣１０２ｂとオゾンガスＡとの化学反応が促進され、残渣１０２ｂがアッシングされる。
一方、溝１０６内に露出しているシード層１０１に当たった赤外線Ｂは、シード層１０１によってほぼ全反射され、シード層１０１及びシード層１０１下側の基板１００に熱的影響をほとんど与えない。
ところで、オゾンガスＡは、溝１０６内の残渣１０２ｂだけでなく、レジスト１０２全体に接触するので、残渣１０２ｂ以外のレジスト１０２もアッシングされる。即ち、図９の破線で示すように、アッシングによって、溝１０６の深さｄ１が浅くなり、幅ｄ２が広くなる。したがって、所望の深さｄ１と幅ｄ２を得るように、オゾンガスＡの供給時間及び赤外線Ｂの照射時間を設定しておく。
これにより、基板１００やシード層１０１を加熱することなく、しかも、溝１０６について所望の深さｄ１と幅ｄ２とを確保しつつ、あたかも、残渣１０２ｂのみを選択的にアッシングするような処理を行うことができる。
また、溝１０６内に露出しているシード層１０１に接触したオゾンガスＡは、シード層１０１と化学反応し、図１０に示すように、シード層１０１の表面に銅の酸化膜１０１ａを生成する。
【００３０】
このように、レジスト残渣除去工程５の実行により、レジスト１０２の溝１０６内の残渣１０２ｂは完全に除去され、しかも、シード層１０１の表面に酸化膜１０１ａが付着した状態となり、銅表面の水に対する濡れ性が向上する。
かかる状態で、メッキ工程６を実行すると、銅表面の濡れ性が大幅に向上しているため、メッキの前処理液あるいはメッキ液１０８が細かい溝１０６内に浸入する。このため、溝１０６内の各所の銅表面にメッキ液が到達する時間が短縮されるとともにバラツキが小さくなる。酸化膜１０１ａは、例えば硫酸銅メッキの場合には、硫酸により溶解し、銅表面に銅メッキを析出する。即ち、メッキ液１０９の濡れ性が非常に高くなっているので、図２の（ｆ）に示すように、シード層１０１に強固に結合した銅１０７が、溝１０６内に析出する。
【００３１】
しかる後、レジスト剥離工程７，シード層除去工程８を順に実行することにより、図２の（ｇ）及び（ｈ）に示すように、銅１０７がシード層１０１に固着した高細密な配線パターンを有したプリント配線基板を得る。
【００３２】
以上のように、この実施形態のプリント配線基板製造方法によれば、基板２００を焼損させることなく、残渣１０２ｂをアッシングして、高細密な配線パターンを有したプリント配線基板を製造することができるという効果がある。
【００３３】
（第２実施形態）
図１１は、この発明の第２実施形態に係るプリント配線基板製造方法に適用されるレジスト除去装置９の要部を示す縦断面図であり、図１２は、チャンバ部１０の内室２０を示す平面図である。
この実施形態は、抵抗ヒータ６２を用い、オゾンガスＡを内室２０内に供給する構造をとっている点で、上記第１実施形態と同様であるが、板材４４に紫外線を通さないシリコンを用い且つ紫外線ランプ７０を内室２０内に取り付けた点が、上記第１実施形態と異なる。
【００３４】
具体的には、図１１に示すように、紫外線透過性を有する石英ガラス板７１を内室２０の側壁２４（２２，２３，２５）に傾斜させて取り付け、底壁２８と側壁２４（２２，２３，２５）との間に、４つの収納室を画成する。そして、これらの収納室内に紫外線ランプ７０をそれぞれ収納した。
これにより、図１２に示すように、４本の紫外線ランプ７０が基板２００を囲んだ状態になり、しかも、各紫外線ランプ７０が紫外線Ｄを板材４４に向けて照射する状態となる。
【００３５】
かかる構成により、図１３に示すように、紫外線ランプ７０からの紫外線Ｄが板材４４で全反射され、紫外線Ｄが基板２００の被加工面全面に照射され、しかも、紫外線Ｄの照度分布が均一になる。
したがって、オゾンガスＡを内室２０内に供給すると共に、赤外線Ｂを抵抗ヒータ６２から板材４４を通じて基板２００に照射し、さらに、紫外線ランプ７０から紫外線Ｄを放射することで、基板２００の全面に照射される紫外線Ｄによって、オゾンガスＡがさらに活性化され、残渣１０２ｂのアッシング速度が上記第１の実施形態のレジスト残渣除去工程５におけるアッシング速度よりも速くなる。
その他の構成，作用及び効果は、上記第１実施形態と同様であるので、その記載は省略する。
【００３６】
なお、この発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内において種々の変形や変更が可能である。
例えば、上記実施形態では、セミアディティブ法を例にとって説明したが、本発明のプリント配線基板の製造方法はサブトラクティブ法についても適用することができることは勿論である。
すなわち、図１４に示すように、サブトラクティブ法では、レジスト塗布工程１−１と露光工程２−１と現像工程３−１とレジスト残渣除去工程４−１とエッチング工程５−１とレジスト剥離工程６−１とを備え、レジスト塗布工程１−１においては、図１５の（ａ）に示すように、銅箔１０１′を貼ったベース基板１００′にレジスト１０２′を塗布する。しかる後、図１５の（ｂ）に示すように、露光工程２−１を実行し、マスク１０４′を用いて、配線パターン作成部分以外の部分にを可溶部１０２ａ′を形成し、現像工程３−１にて、この可溶部１０２ａ′を溶解する。そして、上記第１実施形態のレジスト残渣除去工程５と同様のレジスト残渣除去工程４−１を実行し、残渣をアッシングした後、図１５の（ｃ）に示すように、基板全体をエッチング液１１０′内に漬けて、エッチング工程５−１を実行する。これにより、溝１０６′内の銅箔１０１′がエッチングされる。このエッチングの際、溝１０６′内の銅箔１０１′表面にレジスト１０２′の残渣が存在しないので、銅箔１０１′表面の濡れ性が良く、銅箔１０１′に対するエッチングが正確且つ速やかに行われる。そして、最後に、レジスト剥離工程６−１を実行し、図１５の（ｄ）に示すように、基板全体をレジスト剥離液１０９′に漬けて、全てのレジスト１０２′を剥離することにより、図１５の（ｅ）に示すように、銅箔１０１′による高細密な配線パターンを有したプリント配線基板を得る。
なお、上記エッチング工程５−１において、上記の如くウエットエッチング処理ではなく、ドライエッチング処理を用いた場合にも、上記と同様に、高細密な配線パターンを有したプリント配線基板を得ることができることは明らかである。
【００３７】
さらに、本発明のプリント配線基板製造方法は、フルアディティブ法についても適用することができる。
かかる方法は、図１６に示すように、ベース基板１００上に触媒１１１を配し、触媒１１１の作用によって、銅を溝１０６内に析出させる技術であるので、赤外線Ｂを全反射させる層がベース基板１００上に存在しない。このため、赤外線Ｂがベース基板１００に直接照射して、ベース基板１００が加熱される。しかし、樹脂のベース基板１００は、レジストより耐熱性が高く分解性が低いのが通例で、レジストの残渣１０２ｂを選択的に除去できる。したがって、ベース基板１００が焼損するような温度に達する前に、残渣１０２ｂがアッシングされるので、赤外線Ｂの照射時間を適宜設定することで、ベース基板１００を焼損させることなく、残渣１０２ｂをアッシングすることができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、請求項１及び請求項５の発明によれば、レジスト残渣除去工程を実行することで、露光及び現像工程後の基板のレジストの溝内に残存するレジスト残渣をアッシングすることができるので、配線パターン生成工程を経て、高細密で且つ強固な配線パターンを有したプリント配線基板を製造することができるという効果がある。しかも、基板を焼損させることなく、レジスト残渣のみを選択的にアッシングすることができるという優れた効果もある。
【００３９】
また、請求項２，請求項３，請求項５及び請求項６の発明によれば、レジスト残渣除去工程を実行するチャンバを小容積化する構成にして、オゾンガスを所定密度に維持することができるようにしたので、オゾンガスと基板被加工面のレジストとの安定且つ高速な反応を期待することができると共に、レジスト残渣除去工程を実行する装置の小型化も図ることができるという効果がある。
【００４０】
さらに、請求項４及び請求項７の発明によれば、小容積のチャンバ内に複数の紫外線ランプを配設し、シリコンの板材による反射を利用して、紫外線を基板の被加工面全面に照射するようにしたので、紫外線のオゾンガスに対する活性化作用によって、オゾンガスと残渣との反応速度をさらに高めることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施形態に係るプリント配線基板製造方法の工程図である。
【図２】図１に示す各工程における基板の縦断面図である。
【図３】レジスト残渣除去工程を実行するための装置を示す斜視図である。
【図４】一部破断して示すレジスト除去装置の正面図である。
【図５】蓋を閉じた状態のチャンバ部を示す縦断面図である。
【図６】蓋を開けた状態のチャンバ部を示す縦断面図である。
【図７】チャンバ部を一部破断して示すレジスト除去装置の平面図である。
【図８】抵抗ヒータの収納状態を示す赤外線発生部の下面図である。
【図９】レジストの溝を示す基板の部分断面図である。
【図１０】酸化膜生成状態を示す基板の縦断面図である。
【図１１】この発明の第２実施形態に係るプリント配線基板製造方法に適用されるレジスト除去装置の要部を示す縦断面図である。
【図１２】チャンバ部の内室を示す平面図である。
【図１３】ベース基板に対する紫外線の照射状態を示す部分断面図である。
【図１４】第１変形例を示す工程図である。
【図１５】図１４に示す各工程における基板の縦断面図である。
【図１６】第２変形例における溝の形成状態を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１…シード層生成工程、 ２…レジスト塗布工程、 ３…露光工程、 ４…現象工程、 ５…レジスト残渣除去工程、 ６…メッキ工程、 ７…レジスト剥離工程、 ８…シード層除去工程、 ９…レジスト除去装置、 １０…チャンバ部、２０…内室、 ３０…外室、 ４０…蓋、 ４３…窓部、 ４４…板材、 ５０…オゾン供給部、 ５１…酸素濃縮器、 ５２…オゾン発振管、 ５３…オゾン除去器、 ６０…赤外線発生部、 ６１…ハウジング、 ６２…抵抗ヒータ、７０…紫外線ランプ、 ７１…石英ガラス板、 １００…ベース基板、 １０１…シード層、 １０２…レジスト、 １０６…レジストの溝、 １０７…銅、Ａ…オゾンガス、 Ｂ…赤外線、 Ｄ…紫外線。
Claims (7)
- 基板の表面にレジストを塗布するレジスト塗布工程と、
上記レジストを露光後、現像して、所定の溝をレジストに形成する露光及び現像工程と、
上記露光及び現像工程実行後の基板の被加工面に、所定濃度のオゾンガスを接触させると共に、赤外線を当該基板の被加工面全面に照射することで、上記レジストの溝内に残存するレジスト残渣をアッシングするレジスト残渣除去工程と、上記レジスト残渣除去工程実行後の基板におけるレジストの上記溝内をメッキ処理又はエッチング処理することにより、所定の配線パターンを生成する配線パターン生成工程と
を具備することを特徴とするプリント配線基板製造方法。 - 請求項１に記載のプリント配線基板製造方法において、
上記レジスト残渣除去工程は、
上記露光及び現像工程後の基板を収納するチャンバを、基板の被加工面に対向する壁部が当該被加工面に近接するように設定すると共に当該壁部に窓部を形成して赤外線透過性ある板材を取り付けることにより、小容積化し、
且つ、赤外線ランプ又は赤外線を発光する能力を有する抵抗ヒータを、上記チャンバの板材の外側に配することにより、
チャンバ内のオゾンガスを所定密度に維持した状態で、赤外線を上記板材を通して基板の被加工面全面に照射するものである、
ことを特徴とするプリント配線基板製造方法。 - 請求項２に記載のプリント配線基板製造方法において、
上記板材を、シリコン，サファイア又はフッ化カルシウムのいずれかで形成した、
ことを特徴とするプリント配線基板製造方法。 - 請求項３に記載のプリント配線基板製造方法において、
上記板材をシリコンで形成すると共に、上記チャンバ内の基板を囲むように複数の紫外線ランプを配設することにより、上記シリコンの板材による反射を利用して、紫外線を上記基板の被加工面全面に照射する、
ことを特徴とするプリント配線基板製造方法。 - 基板を収納するためのチャンバ部と、このチャンバ部内に所定濃度のオゾンガスを供給するためのオゾン供給部と、上記チャンバ部内に収納された基板の被加工面に照射するための赤外線を発生する赤外線発生部とを具備するレジスト除去装置であって、
上記チャンバ部は、上記基板の被加工面に近接して対向する壁部に、赤外線透過性を有する板材が嵌め込まれた窓部を有し、
上記赤外線発生部は、上記チャンバ部の窓部の外側位置であって、赤外線を上記板材を通して上記基板の被加工面全面に照射することができる位置に配置されている、
ことを特徴とするレジスト除去装置。 - 請求項５に記載のレジスト除去装置において、
上記赤外線発生部を、赤外線ランプ又は赤外線を発光する能力を有する抵抗ヒータで構成し、
上記窓部の板材を、シリコン，サファイア又はフッ化カルシウムのいずれかで形成した、
ことを特徴とするレジスト除去装置。 - 請求項６に記載のレジスト除去装置において、
上記窓部の板材を、シリコンで形成し、
複数の紫外線ランプを、上記チャンバ部内の基板を囲む位置に配設した、
ことを特徴とするレジスト除去装置。
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-
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