JP6532080B2 - 基板材の現像装置 - Google Patents

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本発明は、基板材の現像装置に関する。すなわち、電子回路基板の製造工程で使用され、基板材に現像液を噴射して現像処理する現像装置に関する。
《技術的背景》
電子機器に用いられるプリント配線基板,その他の電子回路基板は、小型軽量化,極薄化,フレキシブル化等の進展がめざましく、形成される電子回路も、微細化,高密度化が著しい。
そして、このような電子回路基板の製造工程では、一連の装置と共に現像装置が用いられている。すなわち、基板材の露光装置,エッチング装置,剥離装置,めっき装置等と共に、基板材の現像装置が使用されている。
《従来技術》
図5の(1)図は、基板材Aの現像装置1の側面説明図である。現像装置1では、搬送される基板材Aに対し、スプレーノズル2から現像液Bが噴射される。
もって基板材Aについて、外表面の感光性レジストが現像処理されていた。基板材Aについて、露光硬化部分以外の非硬化部分の感光性レジストが、現像液Bにて溶解除去されていた。
そして、従来の現像装置1では現像液Bを噴射するスプレーノズル2として、1流体ノズル(1液体ノズル)が使用されていた。図中3は、基板材Aを搬送するコンベア4の搬送ローラーである。5は、現像液Bの液槽である。
このような従来の基板材Aの現像装置1としては、例えば、次の特許文献1中に示されたものが挙げられる。
特開2010−212660号公報
ところで、上述した従来の基板材Aの現像装置1については、次の課題が指摘されていた。
《第1の問題点》
第1に、感光性レジストCについて、図1の(3)図に示した裾引き未現像Dや、図1の(4)図に示したスカム残渣Eや、図1の(5)図に示した基部未現像F等が、発生し易いという問題が指摘されていた。
すなわち、前述したように回路パターンの微細化,高密度化が著しく、回路幅L(例えばサブトラクティブ法の現像処理では、感光性レジストCの露光硬化部分Gの幅)や、回路間スペースS(例えばサブトラクティブ法の現像処理では、感光性レジストCの非硬化部分のスペース)で、30μm以下更には20μm以下のものも多くなっている。
又、感光性レジストCの膜厚Hについては、50μm以上更には100μm以上と、厚いものが、ニーズによっては出現している。
これらに対し、従来の現像装置1において、スプレーノズル2から噴射されて基板材Aにスプレーされる現像液Bは、その粒径(粒子径,液滴径)が、200μm〜300μm程度と大きかった。
そこで、スプレーされた現像液Bが、感光性レジストCの非硬化部分,溶解除去対象部分に、入り込み難くなっていた。現像液Bは粒径が大き過ぎて、このような微細部分の奥への入り込みが、不確実化,困難化し易かった。
その結果、例えば、先にスプレーされて付着していた現像液Bとの入れ替えが不足したり、現像液Bが感光性レジストCの非硬化部分の基部(底部)まで届かなかったり、感光性レジストCの残渣発生が、顕著化したりしていた。
もって、従来の現像装置1では、感光性レジストCの非硬化部分エリア,溶解除去対象部分エリアについて、裾引き未現像Dやスカム残渣Eが発生し易く、特に微細回路の場合に多発していた。又、同エリアについて基部未現像Fが、感光性レジストCの膜厚Hが厚い場合に、多発していた。
これらに起因して、図1の(2)図に示したようなシャープな現像実現が、困難化していた。現像形状が悪化してしまい、次に実施されるエッチングやめっきが、正常に行われなくなり、回路不良の原因となることが多々あった。
従来の現像装置1については、このような問題が指摘されていた。
《第2の問題点》
第2に、感光性レジストCについて、露光硬化部分Gが悪影響を受け、パターン崩れ,パターン飛び,パターンショート等、パターン不良が発生し易い、という問題が指摘されていた。
すなわち、従来の現像装置1にあっては、上述した裾引き未現像D,スカム残渣E,基部未現像F等の発生を回避すべく、多くの場合、現象液Bが高圧でスプレーされていた。すなわち現象液Bは、0.15MPa程度の高圧設定により、基板材A外表面の感光性レジストCにスプレーされていた(図5の(1)図を参照)。最大衝撃値で60mN以上の強いインパクトで、スプレーされていた。
このように、粒径の大きな現像液Bが、高圧,高インパクトでスプレーされるので、感光性レジストCについて、溶解除去対象以外,非硬化部分以外、つまり隣接する非溶解除去部分,露光硬化部分G(図1の(2)図〜(5)図を参照)が、スプレー圧の衝撃により、倒れ,崩壊,欠落等する事態が、発生し易かった。
もって、この面からも現像形状が悪化し、次に実施されるエッチングやめっきが正常に行われなくなり、回路パターン崩れ,回路パターン飛び,回路パターンショート等、パターン不良が発生し易く、回路不良の原因となることが多々あった。
従来の現像装置1については、このような問題が指摘されていた。
本発明の基板材の現像装置は、このような実情に鑑み、上記従来技術の課題を解決すべくなされたものである。
そして本発明は、第1に、裾引き未現像,基部未現像,スカム残渣等の発生が抑制されると共に、第2に、しかもこれは、パターン崩れやパターン飛び等、パターン不良発生も抑制されつつ実現される、基板材の現像装置を提案することを目的とする。
《請求項について》
このような課題を解決する本発明の技術的手段は、特許請求の範囲に記載したように、次のとおりである。
この基板材の現像装置は、電子回路基板の製造工程で使用される。そして、搬送される基板材にスプレーノズルから現像液を噴射して、該基板材外表面の感光性レジストを現像処理する。
該スプレーノズルは、2流体ノズルよりなり、該現像液とエアーとを混合して噴射する。噴射されてスプレーされる該現像液は、該感光性レジストについて裾引き未現像,基部未現像,およびスカム残渣発生を抑制可能な、微小液滴よりなる。
これと共に、該現像液およびエアーは、該感光性レジストについてパターン崩れやパターン飛び等のパターン不良発生を抑制可能な、液圧およびエアー圧よりなる。
該現像装置は、形成される回路幅および回路間スペースが30μm以下と微細な該基板材の現像処理であって、該感光性レジストの膜厚が25μm以下特に15μm以下と、特に薄いか、50μm以上特に100μm以上と、特に厚い該基板材の現像処理に用いられる。
該現像液は、粒径65μm以上〜100μm以下の微小液滴となって、該基板材にスプレーされる。
該スプレーノズルは、該基板材との間隔距離が35mm以上〜60mm以下である。該現像液およびエアーは、0.02MPa以上〜0.10MPa以下の圧力に設定される。該現像液は、最大衝撃値15mN以上〜55mN以下のインパクトで、該基板材にスプレーされるようになっている。
そして該スプレーノズルは、圧送供給された該エアーが内部噴射路を直進し、同じく圧送供給された該現像液が、直進する該エアーに対し、該内部噴射路の途中で横方向から供給,混合されること、を特徴とする。
《作用等について》
本発明は、このような手段よりなるので、次のようになる。
(1)この基板材の現像装置は、電子回路基板の製造工程で使用される。
(2)もって、スプレーノズルから現像液を噴射して、基板材を現像処理する。
(3)スプレーノズルとしては、2流体ノズルが用いられている。そして現像液やエアーの圧を、0.02〜0.10MPaに設定し、スプレーノズルと基板材の間隔距離を、35〜60mmに設定してなる。
(4)そして現像液の粒径を、65〜100μmに設定し、最大衝撃値を、15〜55mNに設定してなる。
(5)このように現像液は、まず、極小粒径に設定されている。もって現像液は、回路幅や回路間スペースが30μm以下に微細化,高密度化された回路パターンについて、その微細なスペースに確実に入り込めるようになる。
(6)そこで、新旧現像液の入れ替えが促進され、裾引き未現像,スカム残渣発生が抑制される。更に、感光性レジストの膜厚が、25μm以下特に15μm以下と、特に薄い場合でも、現像処理が確実化,スムーズ化する。又、50μm以上特に100μm以上と、厚い場合でも、基部未現像発生が抑制される。
(7)又、このように微小粒径の現像液やエアーは、比較的低圧,低インパクトで用いられる。そこで、感光性レジストの非溶解除去部分,露光硬化部分が、倒れ,崩壊,欠落する事態発生も、抑制される。
(8)そして、この現像装置のスプレーノズルは、2流体ノズルよりなり、現像液とエアーとを混合して、噴射する。
すなわち、この2流体ノズル製のスプレーノズルでは、圧送供給されたエアーが内部噴射路を直進し、同じく圧送供給された処理液が、直進するエアーに対し、内部噴射路の途中で横方向から供給,混合される。
エアーは、このように直進することにより、内部抵抗が少ないという利点がある。処理液は、直進するエアーに対し横から供給されることにより、スムーズにエアーに吸い込まれて混合される、という利点がある。
《第1の効果》
第1に、裾引き未現像,基部未現像,スカム残渣等の発生が、抑制される。
本発明の基板材の現像装置では、スプレーノズルとして2流体ノズルを用いると共に、現像液を粒径65〜100μmの微小液滴に設定して、基板材にスプレーする。
もって、微細化,高密度化された回路パターンについても、この現像液は極めて微小なので、微細スペース(感光性レジストの非硬化部分エリア)に、確実に入り込めるようになる。
現像液が微細スペースの奥まで届くので、現像液の入れ替えが促進され、感光性レジストの膜厚が厚い場合でもスムーズな現像処理が実現されて、裾引き未現像,基部未現像,スカム残渣等の発生が、抑制される。
従って、本発明の基板材の現像装置によると、シャープで形状良好な現像処理が実現され、その後に行われるエッチングやめっきも正常に実施され、形成される回路品質が大幅に向上する。
《第2の効果》
第2に、しかも上述した第1の効果は、パターン崩れ,パターン飛び,パターンショート等、パターン不良発生が抑制されつつ、実現される。
本発明の基板材の現像装置では、前述した現像液の微小液滴設定と組み合わせ、現像液やエアーの圧が0.02〜0.10MPaに設定され、最大衝撃値15〜55mNのインパクトでスプレーされる。粒径の小さな現像液が、比較的低圧,低インパクトでスプレーされる。
従って、感光性レジストについて、非溶解除去部分,露光硬化部分が、倒れ,崩壊,欠落等する事態発生は抑制され、その後のエッチングやめっきも確実に正常化される。もって、回路パターン崩れ,回路パターン飛び,回路パターンショート等、パターン不良発生が抑制され、形成される回路品質が大幅に向上する。
これらの効果に加え更に、次の利点もある。すなわち、この現像装置の2流体ノズル製のスプレーノズルでは、圧送供給されたエアーが内部噴射路を直進し、圧送供給された処理液が、エアーに対し内部噴射路の途中で横方向から供給,混合される。
エアーは、このように直進することにより、内部抵抗が少ないという利点がある。処理液は、直進するエアーに対し横から供給されることにより、スムーズにエアーに吸い込まれて混合される、という利点がある。
このように、従来技術に存した課題がすべて解決される等、本発明の発揮する効果は、顕著にして大なるものがある。

本発明に係る基板材の現像装置について、(1)図は、発明を実施するための形態の説明に供し、スプレーノズル等の正面説明図である。 (2)図,(3)図,(4)図,(5)図は、現像処理後の感光性レジスト等について、要部を拡大した縦断面説明図である。 そして(2)図は、同発明を実施するための形態の説明に供する。(3)図,(4)図,(5)図は、この種従来例の説明に供し、(3)図は、裾引き未現像の例を、(4)図は、スカム残渣の例を、(5)図は、下部未現像の例を示す。 めっき工程の説明写真であり、(1)図は、同発明を実施するための形態の説明に供し、(2)図は、この種従来例の説明に供する。 同発明を実施するための形態の説明に供し、現像装置の正面の断面説明図である。 同発明を実施するための形態の説明に供し、現像装置の平面説明図である。 (1)図は、現像装置の側面説明図である。(2)図は、電子回路基板の要部を拡大した平面説明図である。 本発明を実施するための形態の説明に供し、現像処理工程のブロック図である。そして、(1)図は第1例を、(2)図は第2例を、(3)図は第3例を示す。
以下、本発明を実施するための形態について、図1〜図5参照して、詳細に説明する。
《本発明の概要》
まず、本発明の概要について、図1を参照して説明する。
この基板材Aの現像装置6は電子回路基板の製造工程で使用され、搬送される基板材Aにスプレーノズル7から現像液Bを噴射して、基板材A外表面の感光性レジストCを現像処理する。
そしてスプレーノズル7は、2流体ノズルよりなり、現像液BとエアーKとを混合して噴射する。噴射されてスプレーされる現像液Bは、感光性レジストCについて裾引き未現像D,基部未現像F,およびスカム残渣E発生を抑制可能な、微小液滴よりなる。
これと共に、現像液BおよびエアーKは、感光性レジストCについてパターン崩れ,パターン飛び,パターンショート等のパターン不良発生を抑制可能な、液圧およびエアー圧よりなる。
もってこの現像装置6は、代表的には、形成される回路幅Lおよび回路間スペースSが30μm以下、特に20μm以下の基板材Aの現像処理や、感光性レジストCの膜厚が35μm以上、特に50μm以上の基板材Aの現像処理に用いられる。
本発明の概要は、以上のとおり。
以下、このような本発明について、更に詳述する。
《電子回路基板Mについて》
本発明に係る基板材Aの現像装置6は、電子回路基板Mの製造工程で使用される。そこでまず、前提となる電子回路基板Mおよびその製造方法について、図5の(2)図,図1の(2)図を参照して、一般的に説明しておく。
プリント配線基板等の電子回路基板Mは、小型軽量化,極薄化,フレキシブル化等の進展がめざましく、形成される電子回路Nも、微細化,高密度化が著しい。
そして、その製造工程で使用される基板材Aは、500mm×400mmや600mm×500mmサイズで、肉厚0.06mm×1.6mm程度のものが、代表的である。
形成される電子回路Nについては、その回路幅Lが5μm〜40μm程度、回路間スペースSが5μm〜40μm程度、回路高さが12μm〜35μm程度のものが、一般的である。
そして本発明は、回路幅Lおよび回路間スペースSが30μm以下、特に20μm以下のもの、つまり微細化,高密度化された回路パターンについて、代表的に適用される。
なお、基板材Aとしては、表裏両面に電子回路Nが形成される両面基板タイプが代表的であるが、勿論、片面のみに電子回路Nが形成される片面基板タイプも考えられ、更に多層基板その他各種タイプについて、本発明は広く適用可能である。
このような電子回路基板Mの製造方法としては、サブトラクティブ法(ウェットプロセス法),セミアディティブ法,その他各種の製造方法が知られている。
サブトラクティブ法では、絶縁基材に銅箔が貼り付けられた銅張り積層板よりなる基板材Aの外表面に、→まず、感光性レジストCが膜状に塗布又は貼り付けられる。→それから回路フィルムを当てて露光した後、→回路形成部分以外の非硬化部分の感光性レジストCを、現像により溶解除去し、→もって露出した銅箔部分を、エッチングにより溶解除去する。→そして、露光硬化部分Gの感光性レジストCを、剥離により溶解除去する。
サブトラクティブ法では、このような工程プロセスを辿ることにより、基板材Aの外表面に残った銅箔にて電子回路Nが形成され、電子回路基板Mが製造される。
セミアディティブ法では、絶縁基材に無電解銅めっきが施された、基板材Aの外表面に、→まず、感光性レジストCが膜状に塗布又は貼り付けられる。→それから、回路フィルムを当てて露光した後、→回路形成部分,非硬化部分の感光性レジストCを、現像により溶解除去し、→もって露出した無電解銅めっき部分に、電解銅めっきを施す。→なお、残っていた露光硬化部分Gの感光性レジストCや無電解銅めっきは、剥離やクイックエッチングにより溶解除去される。
セミアディティブ法では、このような工程プロセスを辿ることにより、基板材Aの外表面に電解銅めっきにて電子回路Nが形成され、電子回路基板Mが製造される。
電子回路基板Mについては、以上のとおり。
《現像装置6の構成》
次に、本発明に係る基板材Aの現像装置6について、その構成について、図1の(1)図,図3,図4等を参照して、説明する。
この現像装置6は、上述した電子回路基板Mの製造方法の工程中、現像工程において使用される。
そして現像装置6では、基板材Aを、チャンバー8内でコンベア4の搬送ローラー3にて、前後の搬送方向Pに水平搬送する(図1の(1)図,図3,図4等では、コンベア4の図示は省略、前述した図5の(1)図を参照)。
もって、このように搬送される基板材Aに対し、図示例では上下から現像液Bを噴射して、基板材Aの表裏外表面の感光性レジストCを現像処理する。現像液B(DFR)としては、炭酸ナトリウム,水酸化カリウム,その他の無機アルカリ溶液が0.1%〜0.9%程度の濃度、25℃〜35℃程度の温度で使用される。
なお、現像処理後の現像液Bは、図3中に示したように、液槽5へと流下,回収,貯留された後、ポンプ9,フィルター10,配管11等を経由して、スプレー管12,からスプレーノズル7へと、循環供給されて再使用される。
そして、この現像装置6のスプレーノズル7は、2流体ノズルよりなり、現像液BとエアーKとを混合して、噴射する。
すなわち、この2流体ノズル製のスプレーノズル7では、図1の(1)図に示したように、圧送供給されたエアーKが内部噴射路13を直進し、同じく圧送供給された処理液Bが、直進するエアーKに対し、内部噴射路13の途中で直交する横方向から供給,混合される。
エアーKは、このように直進することにより、内部抵抗が少ないという利点がある。処理液Bは、直進するエアーKに対し横から供給されることにより、スムーズにエアーKに吸い込まれて混合される、という利点がある。
そしてエアーKは、図3中に示したように、導入された外気が、ブロワやコンプレッサーよりなる圧送源14から圧送され、もって、フィルター15,流量計16,配管17等を経由した後、スプレー管12からスプレーノズル7へと供給される。図3中、18は圧力計である。図1の(1)図中、19は、スプレーノズル7の噴射孔である。
他方、処理液Bは前述したように、スプレー管12からスプレーノズル7へと供給される。
スプレーノズル7としては、フラットコーンノズル(スプレーパターンが楕円形)や、フルコーンノズル(スプレーパターンが円形)が、代表的に使用されるが、勿論これら以外の各種ノズルも使用可能である。
又、スプレーノズル7は、図4に示したように、各スプレー管12に5個等、複数個ずつ設けられている。そして各スプレー管12は、前後の搬送方向Pと直交する左右の幅方向Qに向け、平行に配列されている。つまり、前後の搬送方向Pに相互前後間隔を存しつつ、チャンバー8内に例えば上下4本ずつ設けられている。
そして図示例では、各スプレー管12そしてスプレーノズル7は、左右の幅方向Qに向け、同期運動して所定距離間を水平スライドしつつ、往復移動可能となっている。
ところで、エアーKはスプレー管12から、処理液Bはスプレー管12から、それぞれスプレーノズル7へと供給される。そして図3の例では、スプレー管12とスプレー管12とは、別個に配設されると共に同期運動して水平往復移動する。
これに対し、図4に示した例のように、共通のスプレーノズル7に対して対をなすスプレー管12とスプレー管12とを、スプレー管12として並存,一体連接設しておくと(例えば、スプレー管12内部を2流体用に区画した構成)、上述した往復移動動作が容易化する。
現像装置6の構成については、以上のとおり。
《現像装置6の各種設定について》
次に、現像装置6の各種設定について、図1等を参照して説明する。
まず、処理液BおよびエアーKは、0.02MPa以上〜0.10MPa以下に設定された液圧およびエアー圧で、スプレーノズル7に供給される。なお、0.02MPa以上〜0.05MPa以下程度の設定が、その機能発揮上最適である。このように比較的低圧設定の供給圧で、エアーノズル7に供給されると共に、エアーノズル7から基板材Aに、僅かに低いがほぼ同圧水準で噴射される。
スプレーノズル7から基板材Aまでの間隔距離Jは、25mm以上〜100mm以下に設定されている。このようなスプレーノズル7の噴射孔19から基板材A外表面の感光性レジストCまでの間隔距離Jは、特に、35mm以上〜60mm以下に設定すると、その機能発揮上最適である。
このような圧力設定と間隔距離J設定のもと、現像液Bは、粒径10μm以上(平均粒径で30μm以上)〜180μm以下の微小液滴設定で、基板材Aの感光性レジストCにスプレーされる。特に、65μm以上〜100μm以下の粒径設定が、その機能発揮上最適である。
そして現像液Bは、最大衝撃値15mN以上〜55mN以下のインパクトで、基板材Aの感光性レジストCにスプレーされる。因に、スプレー時の現像液Bの流速は、10m/sec以上〜25m/sec以下である。コンベア4の基板材Aの搬送速度は、0.3m/min以上である。
現像装置6の各種設定については、以上のとおり。
《各種設定の根拠について》
次に、上述した各種設定の根拠について、図1等を参照して説明する。
まず、現像液Bの微小液滴設定については、次のとおり。現像液Bの粒径が180μmを越えると、粒径過大により、感光性レジストCについて裾引き未現像D,基部未現像F,スカム残渣E発生等を抑制困難となる。
すなわち現像液Bが、微細回路用や膜圧が厚い感光性レジストCの非硬化部分,溶解除去対象部分の奥まで入り込むことが、粒径過大により困難化する。
他方、現像液Bの粒径が10μm未満の場合は、粒径過小により現像処理能力が不足してしまう。
次に、現像液BおよびエアーKの圧設定については、次のとおり。その液圧やエアー圧が、0.10MPaを越えると、過高圧によりパターン崩れ,パターン飛び,パターンショート等のパターン不良発生を、抑制困難となる。
すなわち現像液Bが、微細回路用の感光性レジストCの露光硬化部分G,非溶解除去部分を、過現像したり,倒したり,崩壊させたり,欠落させたりする現象が、高圧スプレーの衝撃に起因して発生する。
他方、液圧やエアー圧が0.02MPa未満の場合は、過低圧により現像処理能力が不足してしまう。
又、スプレーノズル7から基板材Aまでの間隔距離J設定や、現像液Bの最大衝撃値設定については、圧設定について上述した所に準じる。
すなわち、間隔距離Jが25mm未満の場合や、最大衝撃値が55mNを越える場合は上述した過高圧の場合に準じる。これに対し、間隔距離Jが100mmを越える場合や、最大衝撃値が15mN未満の場合は、上述した過低圧の場合に準じる。
各種設定の根拠については、以上のとおり。
《作用等》
本発明に係る基板材Aの現像装置6は、以上説明したように構成されている。そこで、以下のようになる。
(1)この現像装置6は、プリント配線基板,その他の電子回路基板Mの製造工程で使用される。すなわち、露光工程の後の現像工程で使用され、事後、例えばエッチング工程又はめっき工程が実施される。
(2)もって現像装置6は、搬送される基板材Aに、スプレーノズル7から現像液Bを噴射して、基板材A外表面の感光性レジストCを現像処理する(図1の(1)図,図3,図4,図5の(1)図等を参照)。
(3)そして現像装置6は、スプレーノズル7として2流体ノズルを用いると共に、スプレーノズル7等に関し、次の設定が採用されている(図1の(1)図等を参照)。
○現像液BおよびエアーKの供給,噴射圧:0.02MPa〜0.10MPa
○スプレーノズル7と基板材Aの間隔距離:25mm〜100mm、望ましくは35mm〜60mm
(4)噴射された現像液Bの基板材Aへのスプレーに関しては、次の設定が採用されている(図1の(1)図等を参照)。
○現像液Bの粒径:10μm〜180μm、望ましくは65μm〜100μm
○現像液Bの最大衝撃値:15mN〜55mN
(5)この現像装置6は、上述した設定を組み合わせて採用したことにより、次のように作用する。
まず、この現像装置6によると、現像液Bは、2流体ノズル製のスプレーノズル7内で露化され、上述した設定の極小粒径の微小液滴となって、エアーK付で基板材Aに高速スプレーされ,吹き付けられる。
そこで、回路幅Lや回路間スペースSが、30μm以下更には20μm以下に微細化,高密度化された回路パターンについても、スムーズに現像処理可能となる。
すなわち現像液Bが、極めて微小な粒径設定よりなるので、微細な感光性レジストCの非硬化部分,溶解除去部分に、確実に入り込めるようになる。
(6)すなわち現像処理に際し、前述したこの種従来技術のように、現像液Bの粒径が大き過ぎて、該部分の奥まで入り込み難くなることは、回避される。
先にスプレーされて付着していた現像液Bを、後からスプレーされる現像液Bが押し退けて入れ替えることも、促進されるようになる。そこで、感光性レジストCの裾引き未現像D(図1の(3)図を参照)の発生が、抑制される。感光性レジストCの破片等によるスカム残渣E(図1の(4)図を参照)の発生も、抑制される。
更に、感光性レジストCの膜厚Hが、50μm以上更には100μm以上と、厚い場合でも、現像液Bが、現像対象の非硬化部分,溶解除去部分の奥(基部,底部)まで届くようになり、感光性レジストCの基部未現像F(図1の(5)図を参照)発生も、抑制される。又、感光性レジストCの膜厚Hが、25μm以下更には15μm以下と、薄い場合も、現像処理が確実かつスムーズに進行するようになる。
(7)次に、この現像装置6にあっては、前述した微小粒径の現像液BおよびエアーKが、前述したように、比較的低圧,低インパクトで、基板材A外表面の感光性レジストCに、スプレーされる。
前述したこの種従来技術のように、粒径が大きな現像液Bが、高圧,高インパクトでスプレーされるのではなく、より低圧,低インパクトでスプレーされる。
従って現像処理に際し、感光性レジストCについて、溶解除去部分,非硬化部分以外、つまり非溶解除去部分,露光硬化部分G(図1の(2)図〜(5)図を参照)が、誤って過現像されたり,倒れたり,崩壊したり,欠落したりする事態発生は、抑制される。
例え感光性レジストCの膜厚Hが厚く、露光硬化部分Gの高さが高い場合でも(図1の(5)図を参照)、これらの発生は抑制される。
この現像装置6は、固定式スプレーが採用されているが、搖動式スプレーの採用も可能であり、何れの場合も、現像液Bが基板材Aに対して満遍なく均一にスプレーされることが大切になる。
本発明の現像装置6の作用等については、以上のとおり。
《現像装置6の適用》
ここで、本発明に係る現像装置6の適用について、図6等を参照して説明する。
まず、前提について説明,確認しておくと、本発明の現像装置6(2流体,図1〜図4を参照)や、従来例の現像装置1(1流体,図5の(1)図を参照)は、銅張り積層板製の基板材Aに対し、スプレーノズル7や2から現像液Bを噴射して、基板材A外表面に張り付けられた感光性レジストCを、現像処理する。すなわち、露光硬化部分G(必要部分)以外の非硬化部分(不要部分)の感光性レジストCを、現像液Bにて溶解除去する(図1の(2)図等を参照)。
そして現像処理工程は、図6の各図に示したように、3段階で構成されることが多い。すなわち基板材Aは、まず、現像第1段階の現像装置6又は現像装置1、次に、現像第2段階の現像装置6又は現像装置1、そして、最終段階の洗浄装置20の順に、上流側から下流側へと搬送方向Pに沿って搬送されつつ処理される。
まず、現像第1段階では、基板材Aについて大まかな現像処理が行われる。非硬化部分の感光性レジストCを、あらかた概略的に溶解除去する。
しかる後、現像第2段階では、基板材Aについて、より緻密できめ細かな現像処理が行われる。現像第1段階では溶解除去されずに残ってしまった非硬化部分(不要部分)の感光性レジストCを、余すところなく溶解除去してしまうことを目指す。そして、次の洗浄装置20に感光性レジストCの残渣を持ち込まないようにすることを目指す。
最終段階では、洗浄装置20により、基板材Aに付着していた現像液B等を水洗除去する。
そして、図6の(1)図に示した例では、現像第1段階に、本発明の現像装置6が使用されると共に、現像第2段階では、従来例の現像装置1が使用されている。
図6の(2)図に示した例では、現像第1段階では、従来例の現像装置1が使用されると共に、現像第2段階に、本発明の現像装置6が使用されている。
図6の(3)図に示した例では、現像第1段階,第2段階共に、本発明の現像装置6,6が使用されている。
このように本発明の現像装置6(2流体)は、従来例の現像装置1(1流体)と組み合わせて、又は組み合わせることなく独自で、使用される。
勿論、現像第1段階で使用される本発明の現像装置6も、現像第2段階で使用される現像装置6も、その構成内容は共通である。作用効果も共通であるが、裾引き未現像,基部未現像,スカム残渣等の発生抑制の程度について、現像装置6は概略的であるのに対し、現像装置6は緻密である。
なお、現像第2段階で使用される現像装置6や現像装置1は、第2現像装置(第2現像機,第2現像槽)や、ポスト現像装置(ポスト現像機,ポスト槽)や、リンス現像装置(リンス現像機,リンス槽)等々と、称されることもある。
又、図6に示した例の現像処理工程は、3段階(3連)構成よりなっていたが、その他の構成例も勿論可能である。
例えば、現像装置6と洗浄装置20との2段階(2連)構成例や、現像装置6(2流体)と現像装置1(1流体)と洗浄装置20とを組み合わせた4段階(4連)構成例、その他各種の組み合わせ構成例も可能である。
本発明の現像装置6の適用については、以上のとおり。
《実施例1》
以下、本発明の実施例について説明しておく。まず実施例1については、次のとおり。
図2は、めっき工程の説明写真であり、(1)図は、本発明の実施例1に関し、(2)図は、この種従来例に関する。
そして、図2の(1)図の実施例1は、本発明の現像装置6を用いて現像処理した後、次工程において電解めっき処理を施した状態(セミアディティブ法)、つまり製造された電子回路基板Mの電子回路Nを示す。
これに対し、図2の(2)図の比較例は、図5の(1)図に示した従来例の現像装置1を用いて現像処理した後、次工程において電解めっき処理を施した状態(セミアディティブ法)、つまり製造された電子回路基板Mの電子回路Nを示す。
なお、テスト対象とした実施例1の現像装置6と、従来例の現像装置1とは、前者のスプレーノズル7が2流体ノズルよりなり、後者のスプレーノズル2が1流体ノズルよりなる点を除き、その他の各種テスト条件は、すべて同一とした。
その結果、本発明の実施例1による現像処理に際しては、裾引き未現像Dやスカム残渣Eが発生しなかったと推測され、もって次工程のめっき処理が、(1)図の説明写真のように、シャープでめっき形状良好に実現された。
これに対し、従来例による現像処理に際しては、裾引き未現像Dやスカム残渣Eが発生していたと推測される。
すなわち、(2)図の説明写真に示されたように、次工程のめっき処理で形成された電子回路Nについて、その基部にめっき形状不良の食い込みが見られた。これは前工程の現像処理において、裾引き未現像D等が発生していたのが、その原因と判断される。
このように、図2のめっき状態の写真比較からも、実施例1そして本発明の作用効果が裏付けられた。
実施例1については、以上のとおり。
《実施例2》
次に、本発明の実施例2のテスト結果について説明する。
次の表1および表2は、本発明の現像装置6に関し、得られたテスト結果のデータを示す。
まず、テスト条件については、表1や表2中にも示したように、次のとおり。
○スプレーノズル7と基板材A間の間隔距離J: 50mm(共通)
○現像液Bの液圧 : 0.03MPa〜0.1MPa
○エアーKの圧力 : 0.03MPa〜0.1MPa
○現像液Bの流量 : 0.53L/min〜0.81L/min
○エアーKの流量 : 8L/min〜17L/min
このような各テスト条件の組合せ毎に、スプレーノズル7にてスプレーされる現像液Bの粒径と、現像液Bの基板材Aに対するインパクトの最大衝撃値とを、それぞれスプレーノズル7直下位置の基板材A上にて、計測した。
計測には、位相ドップラー式レーザー粒子分析計、および、ロードセル微小衝撃力測定装置を使用した。その結果、粒径については表1のテストデータが得られ、最大衝撃値については表2のテストデータが得られた。
まず、表1に示したように、現像液Bの粒径については、計測値65.9μm〜100.6μmとなり、本発明で必要とされる設定値10μm〜180μm、特に65μm〜100μmの粒径が、安定的に得られた。(因に、現像液Bの流速については、計測値10.5m/s〜22.4m/sとなっていた。)
次に、表2に示したように、現像液Bの最大衝撃値については、計測値18mN〜52mNとなり、本発明の設定値15mN〜55mNのインパクトが、安定的に得られた。
実施例2については、以上のとおり。
1 現像装置(従来例)
現像装置(従来例)
現像装置(従来例)
2 スプレーノズル(従来例)
3 搬送ローラー
4 コンベア
5 液槽
6 現像装置(本発明)
現像装置(本発明)
現像装置(本発明)
7 スプレーノズル(本発明)
8 チャンバー
9 ポンプ
10 フィルター
11 配管
12 スプレー管
12 スプレー管
12 スプレー管
13 内部噴射路
14 圧送源
15 フィルター
16 流量計
17 配管
18 圧力計
19 噴射孔
20 洗浄装置
A 基板材
B 現像液
C 感光性レジスト
D 裾引き未現像
E スカム残渣
F 基部未現像
G 露光硬化部分
H 膜厚
J 間隔距離
K エアー
M 電子回路基板
N 電子回路
P 搬送方向
Q 幅方向
L 回路幅
S 回路間スペース

Claims (1)

  1. 電子回路基板の製造工程で使用される現像装置であって、該現像装置は、搬送される基板材にスプレーノズルから現像液を噴射して、該基板材外表面の感光性レジストを現像処理し、
    該スプレーノズルは、2流体ノズルよりなり、該現像液とエアーとを混合して噴射し、
    噴射されてスプレーされる該現像液は、該感光性レジストについて裾引き未現像,基部未現像,およびスカム残渣発生を抑制可能な、微小液滴よりなると共に、
    該現像液およびエアーは、該感光性レジストについてパターン崩れやパターン飛び等のパターン不良発生を抑制可能な、液圧およびエアー圧よりなり、
    該現像装置は、形成される回路幅および回路間スペースが30μm以下と微細な該基板材の現像処理であって、該感光性レジストの膜厚が25μm以下特に15μm以下と、特に薄いか、50μm以上特に100μm以上と、特に厚い該基板材の現像処理に用いられ、
    該現像液は、粒径65μm以上〜100μm以下の微小液滴となって、該基板材にスプレーされ、
    該スプレーノズルは、該基板材との間隔距離が35mm以上〜60mm以下であり、該現像液およびエアーは、0.02MPa以上〜0.10MPa以下の圧力に設定され、該現像液は、最大衝撃値15mN以上〜55mN以下のインパクトで、該基板材にスプレーされるようになっており、
    該スプレーノズルは、圧送供給された該エアーが内部噴射路を直進し、同じく圧送供給された該現像液が、直進する該エアーに対し、該内部噴射路の途中で横方向から供給,混合されること、を特徴とする基板材の現像装置。
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