KR0130734B1 - 수용성 포토레지스트의 경막처리방법 - Google Patents

Abstract

에칭시간이 길게되어도 레지스트막의 이지러짐의 생기는 일이 없고, 버닝시간을 길게하여도 내에칭성 및 기판과의 밀착성이 양호한 레지스트막을 형성할 수 있는 경막처리방법을 제공한다.

현상처리부(14)에서 현상처리된 기판(28)을 경막액(36)중에 침지시킨 후 수세부(18)에서 수세하여 물기제거부(20)에서 물기를 제거한 후 버닝처리부(22)에서 기판을 가열처리한다. 기판의 가열처리시에 열처리 챔버(46, 50)내에 기판 표면의 수용성 포토레지스트막 중에 함유되어 열처리 챔버내에 반입되는 수분과는 따로 수분을 공급한다.

Description

수용성 포토레지스트의 경막처리방법

제1도는 본 발명을 섀도우마스크의 제조공정에 적용한 경우의 예로서, 본 발명에 관한 경막처리방법을실시하는 현상, 경막처리장치의 구성의 한예를 도시하는 모식도,

제2도는 본 발명을 섀도우마스크의 제조공정에 적용한 경우의 예로서, 본 발명에 관한 경막처리방법을 실시하는 현상, 경막처리장치의 구성의 한예를 도시하는 모식도이고,

제3도는 본 발명에 관한 경막처리방법을 실시하는 현상, 경막처리장치의 다른 구성예를 도시하는 모식도이고,

제4도는 종래의 경막처리방법에 있어서 문제점을 설명하기 위한 도면으로 섀도우마스크재의 부분 확대단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

14 : 현상처리부 16 : 경막액공급부

18 : 수세부 20, 94 : 물기제거부

22, 80 : 자외선조사부 22 : 버닝처리부

24 : 권취부 28 : 기판

30 : 현상조 32 : 스프레이노즐

34 : 경막액조 36 : 경막액(무수크롬산 수용액)

38 : 샤워노즐 40 : 수세조

42 : 스프레이노즐 44, 60, 98 : 스퀴징로울러

46, 50 : 버닝챔버 48 : 온수조

52 : 수증기공급수단 54 : 급수수단

56 : 적외선히터 58 : 온수

62 : 수증기발생용 보일러 64 : 증기용배관

66 : 물탱크 68 : 펌프

70 : 제1버닝챔버 72 : 증발접시

74 : 구동용로울러 76 : 코일

78 : 반송용로울러 80, 84 : 자외선조시부

86, 96 : 에어나이프 82, 98 : 자외선조사램프

92 : 온수공급부

본 발명은 컬러 CRT용 섀도우마스크 등의 기판을 포토에칭법에 의해 제조하는 일련의 공정에 있어서, 금속기판의 표면이 피착된 현상처리 후의 수용성 포토레지스트를 경막처리하는 방법에 관한 것이다.

포토에칭법에 있어서, 일련의 공정에 대하여 섀드우마스크를 제조하는 경우를 예로 하여 설명한다.

섀도우마스크는, 일반적으로 대량으로 또 연속하여 제조되고 있으며, 강판 메이커에서는 1-2톤 중량코일의 형태로 섀도우마스크재를 섀도우마스크 메이커에 보내면 섀도우마스크 메이커에서는 코일에서 풀어지는 섀도우마스크재에 대하여 긴 밴드상의 그대로 각종 처리를 행하여 포토에칭의 일련의 공정이 끝난후에 긴 밴드상물을 절단하여 낱장 형태로 하는 것이 일반적이다.

먼저 긴밴드상으로된 판두께가 0.05-0.3mm의 저탄소 알루미늄킬드 강이나 니켈을 36% 함유하는 인바형 합금등의 섀도우마스크재를 탈지해서 표면의 방청유를 제거하여 수세한 후, 산성용액 또는 알칼리성 용액을 사용하여 정면(整面)처리하여 수세한다(정면공정). 다음에 섀도우마스크재의 표리 양면에 감광액, 예를들면 카세인과 중크롬산염으로 되는 감광액을 도포하여 그것을 건조시켜 섀도우마스크의 표리 양면에 각각 두께가 수 ㎛의 포토레지스트막을 피착(被着)형성한다(코팅공정). 다음에 섀도우마스크재의 표리 양면에 피착 형성시킨 각 포토레지스트막의 표면에 형성하고자 하는 전자 빔 통과구멍에 대응한 소요의 화상을 가진 각 마스터 패턴을 표리에서 화상위치를 일치시켜 각각 밀착시켜 노광을 행한다(프린트 공정). 계속하여 온수등을 사용하여 포토레지스트막을 현상하여 섀도우마스크재를 경막액, 예를 들면 무수크롬산 용액 중에 침지시킨 후 220-280℃의 온도의 열풍이나 적외선 히터에 의한 버닝처리(가열처리)를 행하므로써 섀도우마스크재의 양주면(兩主面)에 소요의 패턴화상을 가진 레지스트막을 각각 형성한다(현상공성). 염화제2철수용액을 사용하여 섀도우마스크재의 양주면에 대하여 스프레이 에칭을 행하여 다수의 투과구멍을 형성한 후 섀도우마스크재의 양면에서 레지스트막을 각각 박리한다(에칭공정). 최후에 섀도우마스크재를 절단하여 낱장 형태의 섀도우마스크를 얻는다(시어링 공정).

상기한 일련의 포토에칭 공정에 있어서, 현상처리후에 섀도우마스크재를 경막액 중에 침지시킨 후 버닝처리하는 것은 미반응의 카세인을 경화시켜 에칭시에 있어서 레지스트막의 내식성을 좋게하기 위함이다. 이 경막처리의 방법으로서는, 예를들면 일본국 특개소 57-148859호 공보에 현상처리 후에 포토레지스트막의 표면에 무수크롬산 용액 또는 중크롬산 염용액을 딥 또는 스프레이로 도포하여 수세후 물을 알코올로 치환하여 건조시킨 후 버닝처리를 행하도록 하는 방법이 개시되어 있다. 또 특공평 3-62264호 공보에는 노광된 수용성 포토레지스트를 수세하여 현상한 후 스퀴징로울러 또는 에어나이프에 의하여 물기를 제거하고 이어 무수크롬산 수용액 중에 수용성 포토레지스트를 침지시킴과 동시에 그 침지 전후에 있어서, 스프레이 방식 또는 샤워 방식에 의해 무수크롬산 수용액을 수용성 포토레지스트로 내뿜도록 하고, 이어 수용성 포토레지스트를 수세, 세정한 후 스퀴징로울러로 물기를 제거하고 또 열풍식 에어나이프로 수분을 제거시켜 그후에 수용성 포토레지스트의 버닝을 행하도록 하는 방법이 개시되어 있다. 이들의 방법에서는 무수크롬산 또는 중크롬산염의 6가 크롬을 버닝에 의하여 3가 크롬으로 환원하여 이 환원된 3가 크롬과 카세인과의 결합에 의한 가교반용에 의해 수용성 포토레지스트를 경화시키도륵 하고 있다.

그런데, 최근 컬러 CRT는 대화면, 고휘도 및 고정세(高精細)의 요구가 크케 되고 있다. 그리고, 이와 같은 컬러 CRT에서 사용되는 섀도우마스크는 CRT의 사용중에 있어서 열팽창이나 진동에 의한 화상의 흔들림을 방지하기 위하여 판두께가 두껍게 되는 경향이 된다. 섀도우마스크의 판두께가 두껍게 되면 그것을 제조하는 경우에 있어서 섀도우마스크재의 에칭에 요하는 시간이 길게된다. 여기서, 새도우마스크의 제조에는 일반으로 카세인과 중크롬산염으로 되는 감광액이 사용되지만, 섀도우마스크재의 에칭시간이 길게되면 상기 감광액을 사용하여 새도우마스크재의 표면에 피착형성된 레지스트막이 장시간의 에칭에 견딜 수 없게 된다고 하는 문제가 있다. 즉, 제4도에 부분확대 단면도에 도시하는 것과 같이 양주면에 소요의 패턴화상의 레지스트막(2,3)이 피착된 섀도우마스크재(1)를 에칭하고 있는 사이에 레지스트막(2)의 일부에 이지러짐(4)이 생겨 그대로 에칭을 계속하면 이지러짐(4)이 생긴 부위의 섀도우마스크재(1)가 여분으로 에칭되어 2점쇄선으로 나타낸 정상의 투과구멍보다 크게된 투과구멍(5)이 형성되어 버려 섀도우마스크의 불량의 원인이 된다고 하는 문제가 있다.

레지스트막에 이지러짐이 발생하는 원인으로서는 버닝시에 있어서 카세인의 열변성에 의해 레지스트가 너무 여물게 되어 레지스트막이 오히려 무르게 된다고 하는 것을 생각할 수 있다. 따라서, 이 대책으로서 버닝의 온도를 내려 카세인의 열변성이 일어나지 않도록 한다고 하는 것을 생각할 수 있으며, 이것에 의해 실제로 레지스트막의 이지러짐의 발생은 적게된다. 그런데, 버닝의 온도를 내리면 버닝시에 중크롬산염의 크롬이 6가에서 3가로 완전히 환원되지 않게 되면 크롬과 카세인과의 가교가 불충분하게 된다. 이 결과, 에칭시에레지스트막이 에칭액에 용해한다든지 레지스트막과 섀도우마스크재와의 밀착성이 나쁘게 된다든지하여 에칭에 의하여 섀도우마스크재에 형성된 투과구멍이 크게되어 버린다고 하는 새로운 문제가 생기는 것으로 된다.

이 경우, 버닝의 온도를 내려도 버닝시간을 길게하면 완전히 6가의 크롬을 3가의 크롬으로 환원하는 것이 가능하다. 그러나, 예를들면 열풍에 의해 버닝을 행하는 경우 240℃의 온도에서 2분간 버닝처리를 하면 3가 크롬으로의 환원이 가능함에 대하여 에칭시에 레지스트막의 이지러짐이 생기지 않는 200℃의 온도에서 버닝을 행하도록 하면 처리에 10분 이상이나 되는 시간이 걸리게 된다. 이와 같이 버닝의 온드를 내리는 방법은 생산성이 크게 저하되기 때문에 현실적으로 보아 채용할 수가 없다.

본 발명은 이상과 같은 사정을 감안하여 된 것으로서 에칭의 시간이 길게 되어도 에칭시에 레지스트막의 이지러짐이 일어날 것 같은 일이 없고 또 버닝시간을 길게하지 않고 내(耐)에칭성 및 금속기관과의 밀착성이 양호한 레지스트막을 형성할 수가 있는 수용성 포토레지스트 경막처리방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

청구범위 제1항 기재의 발명은 표면에 현상처리가 끝난 수용성 포토레지스트막이 피착된 기판을 경막액중에 침지시켜 또는 기판에 경막액을 스프레이 혹은 흘러내리게 도포한 후 수세하여, 이어 물기를 제거한후 기판을 열처리 챔버내에 반송하여 기판에 대하여 가열처리를 행하도록 하는 수용성 포토레지스트의 경막처리방법에 있어서, 상기 열처리 챔버내에 기판표면에 피착된 수용성 포토레지스트막중에 함유되어 열처리챔버내에 반입되는 수분과는 따로 수분을 공급한다.

청구범위 제2항 기재의 발명은 제1항의 수용성 포토레지스트의 경막처리방법에 있어서, 열처리 챔버내에 수증기를 공급한다.

청구범위 제3항 기재의 발명은 제1항의 수용성 포토레지스트의 경막처리방법에 있어서, 열처리 챔버내에 각 위치에 설치된 증발접시에 물을 공급한다.

청구범위 제4항 기재의 발명은 상기 수용성 포토레지스트의 경막처리방법에 있어서, 기판에 대하여 가열처리를 행하고 있는 도중에 적어도 1회 기판을 수중에 침지시켜 그후에 물기를 세는 것을 특징으로 한다.

청구범위 제5항 기재의 발명은 표면에 현상처리가 끝난 수용성 포토레지스트막이 피착된 기판을 경막액중에 침지시켜 또는 기관에 경막을 스프레이 혹은 흘러내리게 도포한 후 수세하여, 이어 스퀴징로울러, 필름, 고무판 등의 스퀴지 또는 에어나이프 등을 사용하여 물기를 제거한 후 열풍이나 적외선히터를 사용하여 혹은 유도가열 등에 의해 기판에 대하여 가열처리를 행하도륵 하는 수용성 포토레지스트의 경막처리방법에 있어서, 기판에 대하여 가열처리를 하기 전에 혹은 가열처리를 행할때 기판에 자외선을 조사하는 것을 특징으로 하며, 청구범위 제6항 기재의 발명은 기판에 자외선을 조사하고 있는 도중에 기판에 수분을 공급하도륵 하는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명자 등의 실험에 의해 수용성 포토레지스트막을 무수크롬산 수용액 중에 침지시킨 후에 있어서 가열처리에 의하여 포토레지스트막의 함유수분이 증발하면 포토레지스트 중 6가 크롬이 3가 크롬으로 환원되는 반응속도가 느리게되는 것을 알았다.

상기한 본 발명에 관한 경막처리방법에서는 기판을 경막액중에 침지시켜 또는 기판에 경막액을 스프레이하는 것 등으로 하여 수세, 물기를 제거한 후 열처리 챔버내에서 기판을 가열처리할때 외부에서 열처리 챔버내로 수분이 공급된다. 이때 열처리 챔버내에 수증기를 공급하거나 또는 열처리 챔버내에 각 위치에 설치된 증발접시에 물을 공급한다. 또 다른 본 발명에 관한 경막처리방법에서는 기판을 가열처리하고 있는 도중에 기판을 수중에 침지시킨다든지 또는 기판에 물을 스프레이 혹은 흘러내리게 도포한 후에 물기를 제거하고 포토레지스트막이 수분을 함유한 상태에서 가열처리가 행하여진다. 이것에 의하여 경막액으로서, 예를들면 무수크롬산 수용액을 사용한 경우 포토레지스트막 중에 침투한 무수크톰산의 6가 크롬이 3가 크롬으로 환원되는 반응이 촉진된다. 이 때문에 에칭시에 레지스트막의 이지러짐이 발생하지 않을 것 같은 낮은 온도에서 또 처리시간을 길게한다든지 하는 일 없이 버닝을 행하여도 6가 크롬은 3가 크롬으로 충분히 환원된다. 이 결과 내에칭성 및 금속기판과의 밀착성이 양호한 레지스트막이 형성된다.

예를들면 열풍에 의한 버닝을 행하는 경우에 있어서, 에칭시에 레지스트막의 이지러짐이 발생하지 않는 200℃의 온도에서의 처리 도중에 있어서 포토레지스트막에 수분을 공급하지 않도록 했을 때는 6가의 크롬이 환원되어 없어질때까지 10분 이상이나 시간이 걸리고 만다. 이것에 대하여 200℃의 온도에서 2분간 버닝처리한 후 402℃ 온도의 물에 기판을 30초간 침지하도륵 하였을때는 또 200℃의 온도에서 2분간 버닝처리하는 것만으로 6가 크롬은 거의 완전히 3가 크롬으로 환원된다.

또한, 본 발명에 의한 경막처리방법에 의하면 기판을 경막액중에 침지시켜 또는 기판에 경막액을 스프레이 하는 등으로 수세, 물기를 제거한 후 기판을 가열처리하기 전에 혹은 가열처리할 때 기판에 자외선에 의해 수용성 포토레지스트막증에 침투한 무수크롬산의 6가 크롬이 3가 크롬으로 환원되는 반응이 촉진된다. 이 때문에 에칭시에 레지스트막의 이지러짐이 발생하지 않을 것 같은 낮은 온도에서 또 처리시간을 길게한다든지 하는 일 없이 버닝을 행하여도 6가 크롬은 3가 크륨으로 충분히 환원된다. 이 결과 내에칭성 및 금속기판과의 밀착성이 양호한 레지스트막이 형성된다.

또 기판에 자외선을 조사하고 있는 도중에 기판에 수분을 공급하도륵 하였을 때는 6가 크롬에서 3가 크롬에의 환원이 한층 촉진되는 것으로 되어 보다 양호한 레지스트막이 형성된다.

아래 본 발명에 적합한 실시예에 대하여 설명한다.

제1도는 본 발명을 섀도우마스크의 제조공정에 적용한 경우의 하나의 예로서 본 발명에 관한 경막처리방법을 실시하는 현상, 경막처리장치 구성의 일예를 나타내는 모식도이다. 이 장치는 긴 밴드상의 새도우마스크재(기판)의 공급부(10), 완충기(12), 현상처리부(14), 경막액공급부(16), 수세부(18), 물기제거부(20), 버닝처리부(22) 및 섀도우마스크재의 권취부(24)로 구성되어 있다.

새도우마스크재의 공급부(10)에는 프린트가 끝난 수용성 포토레지스트막이 표면에 피착된 기판이 코일(26)의 형태로 보지되며, 이 코일(26)에서 기판(28)이 연속하여 풀어지도록 되어 있다. 섀도우마스크재의 공급부(10)에서 풀어진 기관(28)은 완충기(12)에 의해 반송 타이밍이 조정됨과 동시에 텐션이 일정하게 유지되도록 조절된다. 현상처리부(14)에는 현상조(30)가 각 위치에 설치되어 있으며, 그 현상조(30)의 내부에 기판(28)이 도입되어 기판(28)이 현장조(30)내를 통과하는 사이에 기관(28)의 반송로에 따라 그 양쪽에 줄이어 설치된 복수개의 스프레이노즐(32)에서 기판(28)의 양주면에 대하여 온수, 예를들면 40℃ 온수가 내뿜어져 현상처리된다. 경막액 공급부 16에는 경막액, 예를들면 무수크롬산 수용액(36)이 수용된 경막액조(34)가 각 위치에 설치되어 있으며, 그 경막액조(34)내의 무수크롬산 수용액(36)중에 기판(28)을 침지시키도록 되어 있다. 또 경막액조(34)의 윗쪽에는 기관(28)의 반송로를 사이에 두고 그 양쪽에 1쌍의 샤워노즐(38)이 각 위치에 설치되어 있으며, 경막액조(34)내의 무수크롬산 수용액(36)중에 기판(28)을 침지시키는데 앞서 1쌍의 샤워노즐(38)에서 기판(28)의 양주면에 무수크롬산 수용액이 세차게 내뿜도록 되어 있다. 또 경막액을 기판에 공급하는 수단으로서 도시한 예의 것으로는 침지방식과 샤워노즐에서의 흘러내리는 도포방식을 병용하고 있으나 어느 한쪽의 방식만에 의하여 경막액을 기판에 공급하도록 하여도 된다. 또 스프레이 방식을 이용하도록 하여도 된다.

수세부(18)에는 수세조(40)가 각 위치에 설치되어 있으며, 수세조(40)내에는 기관(28)의 반송로애 따라 그 양쪽에 복수개의 스프레이노즐(42)이 줄이어 설치되어 있다. 그리고 기판(28)은 수세조(40)내를 통과하고 있는 사이에 복수개의 스프레이노즐(42)에서 양주면에 대하여 온수, 예를들면 40℃의 온수를 내뿜어지게하므로서 수세된다. 수세조(40)의 출구부분에는 1쌍의 스퀴징로울러(44)가 각 위치에 설치되어 있으며, 이물기제거부(20)에 있어서 수세후의 기판(28)의 물기제거가 행하여 진다. 또 물기제거부(20)에 스퀴징로울러(44)의 반송방향 뒷쪽에 1쌍의 에어나이프를 병설하도록 하여도 되고 또 물기제거의 수단으로서 필름 또는고무판에 의하여 기판의 표면을 스퀴지하는 것 같은 방식을 채용하도록 하여도 된다.

버닝처리부(22)는 제1의 버닝챔버(46), 온수조(48), 제2의 버닝챔버(50), 수증기공급수단(52) 및 급수수단(54)에 의해 구성되어 있다. 제1 및 제2의 각 버닝챔버(46, 50)의 내부에는 각각 기판(28)의 반송로에 따라 그 양쪽에 다수개의 적외선 히터(56)가 줄이어 설치되어 있다. 그리고, 각각의 버닝챔버(46, 50)내를 기판(28)이 통과하는 사이에 기판(28)은 각각 200℃정도까지 가열된다. 또 기판을 가열하는데 열풍을 사용하도록 하여도 되고 또 유도가열 방식을 채용하도록 하여도 된다.

온수조(48)내에는 온수, 예를들면 40℃의 온수(58)(실온수라도 되지만 온수의 쪽이 포토레지스트막에서 수분의 침투성이 좋고 처리시간을 단축할 수가 있으므로 바람직하다)가 수용되어 있다. 이 온수조(48)내의 온수(58)중에 기판(28)을 침지시킴으로써 포토레지스트막에 수분이 공급된다. 또 온수(58)중에 기판(28)을 침지하는 방법을 바꾸어 스프레이방식, 샤워방식 등에 의하여 기판에 수분을 공급하도록 하여도 된다. 온수조(48)의 출구부분에는 1쌍의 스퀴징로울러(60)가 각 위치에 설치되어 있으며, 이 1쌍의 스퀴징로울러(60)에 의하여 수침지후의 기판(28)의 물기제거가 행하여지며 이후에 기판(28)은 제2의 버닝챔버(50)내로 보내어진다. 수증기공급수단(52)은 수증기발생용 보일러(62)와 증기용 배관(64)으로 구성되며, 보일러(62)에서 발생한 수증기를 증기용배관(64)을 통하여 제1의 버닝챔버(46)내로 공급한다. 또한, 공급수단(54)은 물탱크(66), 펌프(68), 급수용 배관(70) 및 증발접시(72)로 구성되어 있으며, 펌프(68)에 의해 물탱크(66)에서 급수용배관(70)을 통하여 제1의 버닝챔버(46)내에 설치된 증발접시(72)에 물을 공급한다. 증발접시(72)에 공급된 물은 적외선 히터(56)의 열에 의하여 제1의 버닝챔버(46)내에서 증발하여 수증기로 된다. 또 제1의 버닝챔버(46)내에 수분을 공급하기 위하여 도시예의 것으로는 수증기 공급수단(52)과 급수수단(54)을 병용하고 있지만 어느 한쪽의 수단만으로 제1의 버닝챔버(46)내에 수분을 공급하도륵 하여도 된다. 또 온수조(48)를 설치하는 대신에 혹은 온수조(48)를 설치하여 더욱 수증기 공급수단 또는 급수수단에 의하여 제2의 버닝챔버(50)내에 수분을 공급하도록 하여도 된다.

버닝처리부(22)에서 버닝처리되어 경막처리가 끝난 기판(28)은 구동용로울러(74)를 거쳐 새도우마스크재의 권취부(卷取部)(24)에서 코일(76)의 형태로 감아서 빼내도록 되어 있다. 도면중의 78은 기판의 반송용 로울러이다.

이상과 같은 구성의 현상, 경막처리장치를 사용하여 프린트가 끝난 수용성 포토레지스트막이 양주면에 피착된 기판(28)을 현상처리부(14), 경막액공급부(16), 수세부(18), 물기제거부(20) 및 버닝처리부(22)로 순차반송하면서 처리함으로써 기판(28)의 양주면에 피착된 수용성 포토레지스트막이 현상 및 경막처리되어 소요의 패턴화상을 가진 레지스트막이 양주면에 피착형성된 기판을 얻을 수 있다. 그리고, 이 방법에서는 외부에서 제1의 열처리 챔버(46)내에 수분을 공급하도록 하고, 또 제2의 열처리 챔버(50)내에 기판(28)을 보내어주기전에 기판(28)을 온수(58)중에 침지하도록 하여 현상처리후 무수크롬산 수용액(36)중에 침지하여 수세된 기판(28)를 물기를 제거한 후 2개의 열처리 챔버(46, 50)내에서 기판(28)을 가열 처리할때 어느 열처리 챔버(46, 50)내에 있어서도 포토레지스트막이 수분을 함유한 상태에서 가열처리를 행하도록 하고 있다. 이것에 의해 기판(28)표면의 수용성 포토레지스트막 중에 침투한 무수크롬산의 6가 크롬에서 3가 크롬으로의 환원반응이 촉진되기 때문에 각 열처리 챔버(46, 50)내에 있어서 200℃정도의 낮은 온도에서 기판(28)을 가열처리하도록 하여도 6가 크롬이 3가 크롬으로 충분히 환원되어 내에칭성 및 기판과의 밀착성이 우수한 레지스트막을 얻을 수 있다.

또한 수세부(18)에서 기판(28)을 수세한 후에 물기를 제거하지 않을 때는 또 온수조(48)내의 온수(58)중에 기판(28)을 침지시킨 후에 물기를 제거하지 않을때는 제1의 버닝챔버(46)내 및 제2의 버닝챔버(50)내에서의 기판(28)의 버닝 처리시에 있어서 포토레지스트막중의 수분의 분포가 균일하게 되지 않기 때문에 균일한 경막처리를 행할 수 없게 되며 계속하여 행하여지는 에칭처리시에 에칭 얼룩이 생기기 쉽게된다. 따라서, 수세후 및 물에 담근 후에 제1 및 제2의 각 버닝챔버(46,50)내에의 기판 반입 전에는 스퀴징로울러(44,60)등에 의하여 기판(28)의 물기를 제거할 필요가 있다.

또한 수용성 포토레지스트로서는 우유카세인의 피시글루 젤라틴, 난백 등의 천연고분자 혹은 PVC(폴리비닐 알코올), 폴리아크릴아미드 등의 합성고분자에 중크롬산염, 디아조늄염, 아지도 화합물 등을 증가제로서 가한 것이 일반적으로 사용되나 이들의 수용성 포토레지스트의 내에칭성 및 기판과의 밀착성의 향상을 목적으로 하여 현상처리 후에 있어서 감광성을 가진 무수크롬산이나 중크롬산염 혹은 텅스텐산, 텅스텐산염, 몰리브덴산, 몰리브덴산염 등의 용액을 사용하여 경막처리하는 것 같이 하여도 된다.

이들의 경우에도 경막제의 가교 또는 배위결합과 고분자화합물의 열경화를 이용하는 점에서 같으며 본 발명을 똑같이 적용할 수가 있다.

제2도는 본 발명을 새도우마스크의 제조공정에 적용한 경우의 또 다른 실시예로서 본 발명에 관한 경막처리방법을 실시하는 현상, 경막처리장치의 구성의 다른 예를 나타내는 모식도이다. 이 장치는 긴 밴드상의 섀도우마스크재(기판)의 공급부(10), 완충기(12), 현상처리부(14), 경막액공급부(16), 수세부(18), 물기제거부(20), 자외선조사부(80), 버닝처리부(22) 및 새도우마스크재의 권취부(24)로 구성되어 있으며, 제2도에 있어서 제1도에서 사용한 부호와 동일부호를 붙인 것은 제1도에 대하여 설명한 것과 동일 기능을 가진 동일요소, 부재이므로 그 설명을 생략한다.

제2도에 도시된 바와 같이, 자외선조사부(80)에는 기판(28)의 반송로를 따라 그 양쪽에 복수개의 자외선 조사램프, 예를를면 6.4kw의 수은램프(82)가 줄이어 설치되어 있다. 또 버닝처리부(22)는 버닝챔버(46)의 내부에 기판(28)의 반송로에 따라 그 양쪽에 다수개의 적외선 히터(56)를 줄이어 설치하여 구성되어 있다. 그리고, 버닝챔버(46)내를 기판(28)이 통과하는 사이에 기판(28)은 200℃정도까지 가열된다.

또한 기판을 가열하는데 열풍을 사용하도록 하여도 되고, 또 유도가열방식을 이용하도록 하여도 된다. 또 기관의 가열처리중에 기판에 자외선을 조사하도록 버닝챔버(46)내에 자외선 조사램프를 설치하도록 하여도 된다. 버닝처리부(22)에서 버닝처리되어 경막처리가 끝난 기판(28)은 구동용로울러(74)를 거쳐 섀도우마스크재의 권취부(24)에서 코일(76)의 형태로 감아서 빼내도록 되어 있다. 도면중의 78은 기판의 반송용로울러이다.

이상과 같은 구성의 현상, 경막처리장치를 사용하여 프린트가 끝난 수용성 포토레지스트막이 양주면에 피착된 기판(2)을 현상처리부(14), 경막액공급부(16), 수세부(18), 물기제거부(20), 자외선조사부(80) 및 버닝처리부(22)로 순차 반송하면서 처리함으로써 기판(28)의 양주면에 피착된 수용성 포토레지스트막이 현상 및 경막처리되어 소요의 패턴화상을 가진 레지스트막이 양주면에 피착 형성된 기판을 얻을 수 있다. 그리고, 이 방법에서는 현상처리후 무수크롬산 수용액(36)중에 침지되어 수세된 기판(28)을 물기를 제거한 후 기판(28)에 자외선을 조사하여 그후에 가열처리를 행하도록 하고 있으므로 기판(28)표면의 수용성 포토레지스트막증에 침투한 무수크롬산의 6가 크롬에서 3가 크롬으로의 환원반응이 자외선에 의하여 촉진되기 때문에 버닝처리부(22)에 있어서 200℃정도의 낮은 온도에서 기판(28)을 가열처리하도록 하여도 6가 크롬이 3가 크롬으로 충분히 환원되어 내에칭성 및 기판과의 밀착성이 우수한 레지스트막을 얻을 수 있다.

또한, 무수크롬산이 침투한 수용성 포토레지스트막의 자외선에 대한 감도는 포토레지스트막의 함유 수분이 적게되면 저하하는 경향이 있다. 따라서, 기판의 가열처리시에 자외선을 조사하도륵 하여도 되나 도시하는 예와 같이 기판(28)을 수세하여 물기를 제거한 후 자외선을 조사하도록 하는 쪽이 자외선의 이용 효율이 높게 되며 바람직하다. 또한, 수세후에 물기를 제거하지 않을 때는 기판에의 자외선 조사시 및 버닝처리시에 있어서 포토레지스트막중의 수분의 분포가 균일하게 되어 있지 않기 때문에 균일한 경막처리를 행할 수가 없게 되며, 계속하여 행하여지는 에칭처리시에 에칭얼룩이 생기기 쉽게 된다. 따라서, 수세후 기판에 대하여 자외선을 조사하기 전에는 스퀴징로울러(44)나 에어나이프(86)에 의하여 물기를 제거할 필요가 있다. 또 기판에 자외선을 조사함으로써 포토레지스트막중의 6가 크롬이 3가 크롬으로 환원되는 반응이 진행하나 기판의 가열처리를 행하지 않는 경우에는 레지스트막이 연한 상태의 그대로 되며, 이 결과 에칭처리중에 있어서 레지스트막이 만곡하기 쉽게 되며 레지스트막에 크렉이나 이지러짐이 생기기 쉽게 된다. 따라서 기판의 가열처리를 행하는 것이 필요하다.

다음에 제3도는 본 발명에 관한 경막처리방법을 실시하는 현상, 경막처리장치의 다른 구체예를 도시하는 모식도이다. 제3도에 있어서, 제3도에서 사용한 부호와 동일부호를 붙인 것은 제2도에 관하여 설명한 것과 동일기능을 가전 동일요소, 부재이므로 그 설명을 생략한다.

이 장치에서는 자외선 조사부(80)와 버닝처리부(22)와의 사이에 온수공급부(92), 제2의 물기제거부(94) 및 제2의 자외선조사부(84)가 기판(28)의 반송방향으로 순차 설치되어 있다. 온수공급부(92)에는 온수, 예를들면 40℃의 온수(58)(실온수라도 되나 온수쪽이 프트레지스트막에의 수분의 첨투성이 좋고 처리시간을 단축할 수가 있으므로 바람직하다)가 수용된 온수조(48)가 각 위치에 설치되어 있으며, 그 온수조(48)내의 온수(58)중에 기판(28)을 침지시킴으로써 포토레지스트막에 수분을 공급하도록 한다. 또 온수(58)중에 기판(28)을 침지시키는 방법을 바꾸어 스프레이방식, 샤워방식 등에 의하여 기판에 수분을 공급하도륵 하여도된다.

제2의 물기제거부(94)는 반송방향으로 각 위치에 순차 설치된 1쌍의 스퀴징로울러(90) 및 1쌍의 에어나이프(96)로 구성되어 있다. 또 제2의 자외선조사부(84)에는 기판(28)의 반송로를 따라 그 양쪽에 복수개의 자외선조사램프, 예를들면 6.4kw의 수은램프(98)가 줄이어 설치되어 있다.

제3도에 도시한 구성의 장치를 사용하여 현상, 경막처리를 행하도록 하였을때는 기판(28)에 자외선을 조사하고 있는 도중에 있어서 포토레지스트막에 수분이 공급되기 때문에 포토레지스트막 중에 침투한 무수크롬산의 6가 크륨이 3가 크롬으로 환원되는 반응이 한층 촉진되는 것으로 된다. 이 결과, 보다 양호한 레지스트막이 기판표면에 형성된다.

또 수용성 포토레지스트로서는 우유카세인의 피시글루 젤라틴, 난백등의 천연고분자 혹은 PVA(폴리비닐알코올) 폴리아크릴아미드 등의 합성고분자에 중크롬산염, 디아조늄염, 아지드 화합물 등을 증가제로서 가한 것이 일반적으로 사용되나 이들의 수용성 포토레지스트의 내에칭성 및 기판과의 밀착성의 향상을 목적으로 하여 현상처리후에 있어서 감광성을 가진 무수크롬산이나 중크롬산염 혹은 테트라조늄염, 폴리디아조늄염, P-디아조페닐아민의 파라포름알데히드축합물 등의 디아조늄염류나 4,4'-디아지도스틸벤-2,2'-디술폰소다 등의 수용성 비스아지도 화합물 등의 용액을 사용하여 경막처리하도륵 하여도 된다. 이들의 경우에도 경막제의 광가교 또는 배위결합과 고분자화합물의 열경화를 이용하는 점에서는 같으며 본 발명을 똑같이 적용할 수가 있다.

본 발명은 이상 설명한 바와 같이 구성하며 또한 작용하므로, 본 발명에 관한 방법에 의해 수용성 포토레지스트의 경막처리를 행하도록 하였을 때는 에칭의 시간이 길게되어도 에칭시에 레지스트막의 이지러짐이 생기는 것과 같은 일은 없고, 버닝의 시간을 길게하는 일 없이 내에칭성 및 금속기판과의 밀착성이 양호한 레지스트막을 형성할 수가 있으며, 이 때문에 적정한 투과구멍이 형성된 양호한 새도우마스크가 얻어짐과 동시에 생산성도 높게 유지할 수가 있다.

Claims (6)

1. 표면에 현상처리가 끝난 수용성 포토레지스트막이 피착된 기판을 경막액중에 침지시켜 또는 기판에 경막액을 스프레이 혹은 흘러내리게 도포한 후 수세하여, 이어 물기를 제거한 후 기판을 열처리 챔버내에 반입하여 기판에 대하여 가열처리를 행하도록 하는 수용성 포토레지스트의 경막처리방법에 있어서, 상기 열처리 챔버내에, 기판표면에 피착된 수용성 포토레지스트막 중에 함유되어서 열처리 챔버내에 반입되는 수분과는 따로 수분을 공급하는 것을 특징으로 하는 수용성 포토레지스트의 경막처리방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 수분의 공급은 상기 열처리 챔버내에 수증기를 공급하도록 한 수용성 포토레지스트의 경막처리방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 수분의 공급은 상기 열처리 챔버내의 각 위치에 설치된 증발접시에 물을 공급하도록 한 수용성 포토레지스트의 경막처리방법.
4. 표면에 현상처리가 끝난 수용성 포토레지스트막이 피착된 기판을 경막액 중에 침지시켜 또는 기판에 경막액을 스프레이 혹은 흘러내리게 도포한 후 수세하여, 이어 물기를 제거한 후 기판을 열처리 챔버내에 반송하여 기판에 대하여 가열처리를 행하도록 하는 수용성 포토레지스트의 경막처리방법에 있어서, 기판에 대하여 가열처리를 행하고 있는 도중에 적어도 1회 기판을 수중에 침지시키거나 또는 기판에 물을 스프레이 혹은 흘러내리게 도포하고 그후에 물기를 제거하는 것을 특징으로 하는 수용성 포토레지스트의 경막처리방법.
5. 표면에 현상처리가 끝난 수용성 포토레지스트막이 피착된 기판을 경막액증에 침지시켜 또는 기판에 경막액을 스프레이 혹은 흘러내리게 도포한 후 수세하고, 이어 물기를 제거한 후 기판에 대하여 가열처리를 행하도록 하는 수용성 포토레지스트의 경막처리방법에 있어서, 기판에 대하여 가열처리를 행하기 전에 혹은 가열처리를 행할때 기판에 자외선을 조사하는 것을 특징으로 하는 수용성 포토레지스트의 경막처리방법.
6. 제5항에 있어서, 기판에 자외선을 조사하고 있는 도중에 기판에 수분을 공급하도록 하는 수용성 포토레지스트의 경막처리방법.