KR200494122Y1 - 레지스트층의 박막화 장치 - Google Patents

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KR200494122Y1
KR200494122Y1 KR2020180002100U KR20180002100U KR200494122Y1 KR 200494122 Y1 KR200494122 Y1 KR 200494122Y1 KR 2020180002100 U KR2020180002100 U KR 2020180002100U KR 20180002100 U KR20180002100 U KR 20180002100U KR 200494122 Y1 KR200494122 Y1 KR 200494122Y1
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미쓰비시 세이시 가부시키가이샤
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Abstract

(과제) 본 고안의 과제는, 기포에 의한 처리 불균일의 문제를 해결할 수 있는 레지스트층의 박막화 장치를 제공하는 것이다.
(해결수단) 박막화 처리 유닛을 구비한 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 박막화 처리 유닛이, 박막화 처리액 (9) 이 들어 있는 딥조 (10) 와, 딥조 (10) 로부터 오버플로된 박막화 처리액 (9) 이 저장되는 박막화 처리액 저장 탱크 (13) 와, 박막화 처리액 저장 탱크 (13) 내에 형성된 박막화 처리액 흡입구와, 딥조 (10) 내에 형성된 박막화 처리액 공급구 (11) 와, 박막화 처리액 흡입구로부터 흡입된 박막화 처리액 (9) 을 딥조 (10) 로 공급하기 위한 박막화 처리액 공급 펌프 (14) 를 구비하고, 그 박막화 처리액 흡입구에 여과부 (24) 가 구비되고, 그 여과부 (24) 의 상면측이 차폐되어 있는 것을 특징으로 하는 레지스트층의 박막화 장치.

Description

레지스트층의 박막화 장치{APPARATUS FOR THIN FILMING RESIST LAYER}
본 고안은 레지스트층의 박막화 장치에 관한 것이다.
전기 및 전자 부품의 소형화, 경량화, 다기능화에 수반하여, 회로 형성용의 드라이 필름 레지스트, 솔더 레지스트를 비롯한 감광성 수지 (감광성 재료) 에는, 프린트 배선판의 고밀도화에 대응하기 위하여, 고해상도가 요구되고 있다. 이들 감광성 수지에 의한 화상 형성은, 감광성 수지를 노광 후, 현상함으로써 실시된다.
프린트 배선판의 소형화, 고기능화에 대응하기 위하여, 감광성 수지가 박막화되는 경향이 있다. 감광성 수지에는, 액을 도포하여 사용하는 타입의 액상 레지스트와 필름 타입의 드라이 필름 레지스트가 있다. 최근에는 15 ㎛ 이하의 두께의 드라이 필름 레지스트가 개발되고, 그 제품화도 진행되고 있다. 그러나, 이와 같은 얇은 드라이 필름 레지스트에서는, 종래의 두께의 레지스트에 비해, 밀착성 및 요철에 대한 추종성이 불충분해져, 박리나 보이드 등이 발생하는 문제가 있었다.
상기 서술한 점을 개선하기 위하여, 두꺼운 감광성 수지를 사용하면서, 고해상도를 달성할 수 있는 여러 가지 수단이 제안되어 있다. 예를 들어, 서브트랙티브법에 의해 도전 패턴을 제조하는 방법에 있어서, 절연층의 편면 또는 양면에 금속층이 형성되어 이루어지는 적층 기판 상에 드라이 필름 레지스트를 첩부하여 레지스트층을 형성한 후, 레지스트층의 박막화 공정을 실시하고, 다음으로, 회로 패턴의 노광 공정, 현상 공정, 에칭 공정을 실시하는 것을 특징으로 하는 도전 패턴의 형성 방법이 개시되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조). 또, 솔더 레지스트 패턴을 형성하는 방법에 있어서, 도전성 패턴을 갖는 회로 기판 상에 솔더 레지스트로 이루어지는 레지스트층을 형성한 후, 레지스트층의 박막화 공정을 실시하고, 다음으로 패턴 노광 공정을 실시하고, 다시 레지스트층의 박막화 공정을 실시하는 것을 특징으로 하는 솔더 레지스트 패턴의 형성 방법이 개시되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 2 및 3 참조).
또, 특허문헌 4 에는, 레지스트층의 박막화 공정에 사용되는 박막화 장치가 개시되어 있다. 구체적으로는, 레지스트층이 형성된 기판을 고농도의 알칼리 수용액인 박막화 처리액에 침지 (딥) 하여 레지스트층의 성분의 미셀을 일단 불용화함으로써, 미셀을 박막화 처리액 중에 용해 확산되기 어렵게 하는 박막화 처리 유닛, 미셀 제거액 스프레이에 의해 단번에 미셀을 용해 제거하는 미셀 제거 처리 유닛을 포함하는 레지스트층의 박막화 장치가 개시되어 있다.
특허문헌 4 에서 개시되어 있는 박막화 장치의 박막화 처리 유닛에 대하여, 도면을 사용하여 설명한다. 도 6 및 도 7 은, 박막화 처리 유닛의 개략 단면도이다. 도 6 은, 기판의 반송 방향 (MD) 과 직교하는 방향 (CD) 에서 본 개략 단면도이고, 도 7 은, 기판의 반송 방향 (MD) 에서 본 개략 단면도이다. 이 박막화 장치에서는, 레지스트층이 형성된 기판 (8) 을, 딥조 (10) 중의 박막화 처리액 (9) 에 침지한 상태에서 반송 롤 쌍 (12) 에 의해 반송함으로써, 딥조 (10) 중에서 레지스트층의 박막화 처리가 실시된다. 박막화 처리액 (9) 은, 장치 하부의 박막화 처리액 저장 탱크 (13) 에 형성된 박막화 처리액 흡입구 (17) 로부터 박막화 처리액 공급 펌프 (14) 에 의해 박막화 처리액 공급구 (11) 를 통해 딥조 (10) 에 공급된다. 오버플로된 박막화 처리액 (9) 은 박막화 처리액 회수조 (30) 에 회수되고, 회수관 (21) 을 통과하여 회수관 배출구 (22) 로부터 배출되고, 박막화 처리액 저장 탱크 (13) 에 저장된다. 이 반복에 의해, 박막화 처리액 (9) 은 딥조 (10) 와 박막화 처리액 저장 탱크 (13) 사이를 순환한다.
도 6 및 도 7 에 나타내는 박막화 장치에 있어서, 박막화 처리액 (9) 을 순환시킬 때에, 오버플로에 의해 박막화 처리액 (9) 이 딥조 (10) 로부터 박막화 처리액 저장 탱크 (13) 로 낙하한다. 이 때, 박막화 처리액 (9) 중에 기포 (15) 가 발생하고, 이 기포 (15) 가 박막화 처리액 (9) 의 순환에 의해 기판 (8) 의 레지스트층에 부착되고, 박막화의 진행을 저해하여, 막두께가 불균일 (얼룩) 해지는 처리 불균일이 발생하는 경우가 있었다.
기포에 의한 처리 불균일의 문제를 해결하기 위하여, 각종 기포 억제 장치가 구비된 박막화 장치가 개시되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 5 참조). 기포 억제 장치로는, 박막화 처리액 (9) 을 딥조 (10) 에 공급하는 박막화 처리액 공급구 (11) 와 반송 롤 쌍 (12) 사이에 구비된 기포 유도판 (16) (도 8), 박막화 처리액 저장 탱크 (13) 내에 구비된 기포 유도판 (18 및 19) (도 8), 박막화 처리액 저장 탱크 (13) 에 있어서의 박막화 처리액 (9) 의 액면보다 아래에 설치한 회수관 배출구 (22) (도 8), 딥조 (10) 내 또는 박막화 처리액 저장 탱크 (13) 내에 구비된 초음파 발생 장치, 딥조 (10) 에 있어서의 박막화 처리액 (9) 의 액면보다 낮은 위치에 구비된 박막화 처리액 분출구가 예시되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 5 참조). 특허문헌 5 에서는, 박막화 처리액 저장 탱크 (13) 로부터 박막화 처리액 공급 펌프 (14) 에 의해 박막화 처리액 공급구 (11) 를 통해 딥조 (10) 에 박막화 처리액 (9) 을 공급하는 경로에 있어서, 박막화 처리액 (9) 중의 기포를 억제하는 수단은 기재되어 있지 않으며, 추가적인 개선의 여지가 있었다.
또, 처리액 중에 기판을 침지하여 기판 처리를 실시하는 기판 처리 장치로서, 저류된 처리액 중에 기판을 침지하여 처리하는 침지조와, 침지조로부터 오버플로된 처리액을 회수하여 일시적으로 저류하는 회수조와, 회수조에 저류된 처리액을 회수조의 처리액 배출구로부터 흡입하여 침지조에 공급하는 순환 유로를 구비하고, 처리액 배출구는 회수조의 바닥부에 형성되고, 회수조에 저류된 처리액의 처리액 배출구에 대한 흐름을 굴곡상으로 변화시킴과 함께 처리액 배출구 및 그 주변부에 처리액의 충일 (充溢) 영역을 형성하는 흡입 억제 부재가 회수조에 부설된 기판 처리 장치가 개시되어 있으며, 충일 영역에 의해, 처리액 배출구 및 그 근방부에 있어서 처리액이 와류가 되어도, 그 중심부에 공기를 끌어 들일 우려가 없고, 기포가 순환 유로에 유입되지 않는 것이 개시되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 6 참조). 흡입 억제 부재로는, 흡입 억제판, 흡입 억제 볼, 흡입 억제 매트가 예시되어 있다.
특허문헌 6 에 기재되어 있는 회수조 및 처리액 배출구는, 상기 박막화 처리액 저장 탱크 및 박막화 처리액 흡입구에 상당한다. 특허문헌 6 의 장치에는, 회수조의 바닥부에 하방향으로 처리액이 낙하하는 처리액 배출구가 형성되어 있다. 처리액 배출구로부터 배출된 처리액이 가로 방향으로 흘러가는 장치에 있어서, 기포를 억제하는 수단은 특허문헌 6 에는 기재되어 있지 않다.
그 외에, 처리조 내의 처리액에 기판을 침지하여 소정의 처리를 실시하는 기판 처리 장치에 있어서, 처리조의 외측에 배치되고, 또한 상기 처리조로부터 흘러넘친 처리액을 회수하는 외조 (外槽) 와, 외조 및 처리조와 연통되고, 상기 처리조로부터 배출된 처리액을 다시 상기 처리조에 공급하는 순환로와, 상기 순환로 중 상기 외조측에 위치하는 단부 (端部) 에, 개구부가 하방향이 되도록 배치 형성된 흡입관을 구비한 기판 처리 장치가 개시되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 7 참조). 특허문헌 7 에 기재되어 있는 외조 및 단부의 흡입관은 상기 박막화 처리액 저장 탱크 및 박막화 처리액 흡입구에 상당한다. 특허문헌 7 에서는, 도 9 에 나타낸 바와 같이, 박막화 처리액 공급관 (20) 의 단부인 박막화 처리액 흡입구 (17) 가 하방향인 것에 의해, 액면 부근의 처리액의 유속을 작게 할 수 있어, 소용돌이의 발생을 억제하고, 처리액 중의 기포가 소용돌이에 끌려 들어가는 것을 억제하고 있다.
그러나, 흡입관 (박막화 처리액 흡입구 (17)) 이 하방향인 경우, 처리조 바닥면 근처의 박막화 처리액을 많이 흡입하게 되고, 외조 (박막화 처리액 저장 탱크 (13)) 내에 있어서의 균일한 액 순환을 방해하는 경우가 있었다. 또, 충분한 양의 박막화 처리액을 흡입하기 위해서는, 박막화 처리액 흡입구 (17) 가 박막화 처리액 저장 탱크 (13) 의 바닥부와 접촉하지 않도록, 높이를 조절 및 고정시킬 필요가 있었다. 특허문헌 7 에서는, 흡입관 (박막화 처리액 흡입구 (17) 의 개구면이 외조 (박막화 처리액 저장 탱크 (13)) 의 바닥부에 대하여 각도를 갖도록 구성되고, 높이의 조정 및 고정을 할 필요가 없는 변형예도 기재되어 있지만, 이 경우에는, 흡입관의 상방 ∼ 하방에 존재하는 처리액이 흡입되기 때문에, 소용돌이의 발생을 억제하는 효과가 약해지고, 기포에 의한 처리 불균일이 발생하는 경우가 있었다.
국제 공개 제2009/096438호 팸플릿 일본 공개특허공보 2011-192692호 국제 공개 제2012/043201호 팸플릿 일본 공개특허공보 2012-27299호 일본 실용신안등록공보 제3182371호 일본 공개특허공보 2000-91293호 일본 공개특허공보 평11-176783호
본 고안의 과제는, 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 기포에 의한 처리 불균일의 문제를 해결할 수 있는 레지스트층의 박막화 장치를 제공하는 것이다.
하기 수단에 의해, 상기 과제를 해결할 수 있었다.
(1) 박막화 처리 유닛을 구비한 레지스트층의 박막화 장치에 있어서,
박막화 처리 유닛이, 박막화 처리액이 들어 있는 딥조와, 딥조로부터 오버플로된 박막화 처리액이 저장되는 박막화 처리액 저장 탱크와, 박막화 처리액 저장 탱크 내에 형성된 박막화 처리액 흡입구와, 딥조 내에 형성된 박막화 처리액 공급구와, 박막화 처리액 흡입구로부터 흡입된 박막화 처리액을 딥조로 공급하기 위한 박막화 처리액 공급 펌프를 구비하고,
그 박막화 처리액 흡입구에 여과부가 구비되고, 그 여과부의 상면측이 차폐되어 있는 것을 특징으로 하는 레지스트층의 박막화 장치.
(2) 상부에서 본 여과부의 면적에 대한 차폐되어 있는 영역의 면적의 비가 0.25 이상 1 이하인 상기 (1) 에 기재된 레지스트층의 박막화 장치.
레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 기포에 의한 처리 불균일의 문제를 해결할 수 있는 레지스트층의 박막화 장치를 제공할 수 있다.
도 1 은 본 고안의 박막화 장치에 있어서의 박막화 처리 유닛의 일례를 나타낸 개략 단면도이다.
도 2 는 본 고안의 박막화 장치에 있어서의 박막화 처리액 흡입구의 일례를 나타낸 확대 사시도이다.
도 3 은 본 고안의 박막화 장치에 있어서의 박막화 처리액 흡입구의 일례를 나타낸 확대 사시도이다.
도 4 는 본 고안의 박막화 장치에 있어서의 박막화 처리액 흡입구의 일례를 나타낸 확대 사시도이다.
도 5 는 본 고안의 박막화 장치에 있어서, 박막화 처리액 흡입구의 일례를 상방에서 본 개략 평면도이다.
도 6 은 종래 기술의 박막화 장치에 있어서의 박막화 처리 유닛을 나타낸 개략 단면도이다.
도 7 은 종래 기술의 박막화 장치에 있어서의 박막화 처리 유닛을 나타낸 개략 단면도이다.
도 8 은 종래 기술의 박막화 장치에 있어서의 박막화 처리 유닛을 나타낸 개략 단면도이다.
도 9 는 종래 기술의 박막화 장치에 있어서의 박막화 처리 유닛을 나타낸 개략 단면도이다.
도 10 은 본 고안의 레지스트층의 박막화 장치를 사용하여 실시되는 레지스트 패턴의 형성 방법의 일례를 나타내는 단면 공정도이다.
도 11 은 본 고안의 레지스트층의 박막화 장치를 사용하여 실시되는 레지스트 패턴의 형성 방법의 일례를 나타내는 단면 공정도이다.
도 12 는 본 고안의 레지스트층의 박막화 장치를 사용하여 실시되는 레지스트 패턴의 형성 방법의 일례를 나타내는 단면 공정도이다.
도 13 은 본 고안의 레지스트층의 박막화 장치를 사용하여 실시되는 레지스트 패턴의 형성 방법의 일례를 나타내는 단면 공정도이다.
이하, 본 고안의 레지스트층의 박막화 장치에 대하여 상세하게 설명한다.
본 고안의 레지스트층의 박막화 장치를 사용하여 실시되는 레지스트 패턴의 형성 방법에 대하여, 도 10 ∼ 13 을 사용하여 설명한다.
도 10 을 사용하여, 서브트랙티브법으로 도전 패턴을 형성하는 경우에 있어서의 레지스트 패턴의 형성 방법 (1) 에 대하여 설명한다.
[도 10a] 절연층 (1) 상에 금속층 (7) 이 형성된 적층 기판을 준비한다.
[도 10b] 적층 기판 상에 알칼리 현상형의 레지스트층 (3) 을 형성한다.
[도 10c] 레지스트층 (3) 에 기포가 부착되는 것을 억제하면서, 박막화 처리액에 의해 레지스트층 (3) 을 박막화한다 (박막화 공정).
[도 10d] 박막화된 레지스트층 (3) 에 활성 광선 (5) 에 의해 패턴 노광한다 (노광 공정).
[도 10e] 현상에 의해 미노광부의 레지스트층 (3) 을 제거한다 (현상 공정).
이로써, 도 10e 에 나타내는 바와 같은, 기포에 의한 박막화의 처리 불균일이 없는 레지스트 패턴을 형성할 수 있다. 도 10e 이후에, 에칭 공정에 있어서, 레지스트 패턴으로 덮여 있지 않은 금속층 (7) 을 에칭함으로써, 도전 패턴이 얻어진다.
도 11 을 사용하여, 솔더 레지스트를 사용한 레지스트 패턴의 형성 방법 (2) 에 대하여 설명한다.
[도 11a] 절연층 (1) 상에 도체 배선 (2) 및 접속 패드 (6) 가 형성된 회로 기판을 준비한다.
[도 11b] 회로 기판 상에 알칼리 현상형의 레지스트층 (3) 을 형성한다.
[도 11c] 박막화되는 영역 이외의 부분의 레지스트층 (3) 을 활성 광선 (5) 에 의해 노광한다 (노광 공정).
[도 11d] 레지스트층 (3) 에 기포가 부착되는 것을 억제하면서, 레지스트층 (3) 의 두께가 접속 패드 (6) 의 두께보다 얇아질 때까지, 박막화 처리액에 의해 미노광부의 레지스트층 (3) 을 박막화한다 (박막화 공정).
이로써, 도 11d 에 나타내는 바와 같은, 기포에 의한 박막화의 처리 불균일이 없는, 도체 배선 (2) 은 레지스트층 (3) 으로 피복하면서, 접속 패드 (6) 는 레지스트층 (3) 으로부터 노출된 다단 구조의 레지스트 패턴을 형성할 수 있다.
도 12 를 사용하여, 서브트랙티브법으로 도전 패턴을 형성하는 경우에 있어서의 레지스트 패턴의 형성 방법 (3) 에 대하여 설명한다.
[도 12a] 절연층 (1) 상에 금속층 (7) 이 형성된 적층 기판을 준비한다.
[도 12b] 적층 기판 상에 알칼리 현상형의 레지스트층 (3) 을 형성한다.
[도 12c] 박막화되는 영역 이외의 부분의 레지스트층 (3) 을 활성 광선 (5) 에 의해 노광한다 (1 회째의 노광 공정).
[도 12d] 레지스트층 (3) 에 기포가 부착되는 것을 억제하면서, 박막화 처리액에 의해 미노광부의 레지스트층 (3) 을 박막화한다 (박막화 공정).
[도 12e] 현상되는 영역 이외의 부분의 레지스트층 (3) 을 활성 광선 (5) 에 의해 노광한다 (2 회째의 노광 공정).
[도 12f] 현상에 의해 미노광부의 레지스트층 (3) 을 제거한다 (현상 공정).
이로써, 도 12f 에 나타내는 바와 같은, 기포에 의한 박막화의 처리 불균일이 없는, 부분적으로 박막화된 레지스트층 (3) 을 갖는 다단 구조의 레지스트 패턴을 형성할 수 있다. 다음으로, 에칭 공정에 있어서, 레지스트 패턴으로 덮여 있지 않은 금속층 (7) 을 에칭함으로써, 도전 패턴이 얻어진다.
도 13 을 사용하여, 솔더 레지스트를 사용한 레지스트 패턴의 형성 방법 (4) 에 대하여 설명한다.
[도 13a] 절연층 (1) 상에 도체 배선 (2) 및 접속 패드 (6) 가 형성된 회로 기판을 준비한다.
[도 13b] 회로 기판 상에 알칼리 현상형의 레지스트층 (3) 을 형성한다.
[도 13c] 1 회째에 박막화되는 영역 이외의 부분의 레지스트층 (3) 을 활성 광선 (5) 에 의해 노광한다 (1 회째의 노광 공정).
[도 13d] 레지스트층 (3) 에 기포가 부착되는 것을 억제하면서, 레지스트층 (3) 의 두께가 접속 패드 (6) 의 두께 이상이 될 때까지 박막화 처리액에 의해 미노광부의 레지스트층 (3) 을 박막화한다 (1 회째의 박막화 공정).
[도 13e] 2 회째에 박막화되는 영역 이외의 부분의 레지스트층 (3) 을 활성 광선 (5) 에 의해 노광한다 (2 회째의 노광 공정).
[도 13f] 레지스트층 (3) 에 기포가 부착되는 것을 억제하면서, 레지스트층 (3) 의 두께가 접속 패드 (6) 의 두께보다 얇아질 때까지 박막화 처리액에 의해 미노광부의 레지스트층 (3) 을 박막화한다 (2 회째의 박막화 공정).
이로써, 도 13f 에 나타내는 바와 같은, 기포에 의한 박막화의 처리 불균일이 없는, 도체 배선 (2) 은 레지스트층 (3) 으로 피복하면서, 접속 패드 (6) 는 레지스트층 (3) 으로부터 노출된 다단 구조의 레지스트 패턴을 형성할 수 있다.
기판으로는, 프린트 배선판용 기판 ; 리드 프레임용 기판 ; 프린트 배선판용 기판이나 리드 프레임용 기판을 가공하여 얻어지는 회로 기판을 들 수 있다.
프린트 배선판용 기판으로는, 예를 들어, 플렉시블 기판, 리지드 기판을 들 수 있다. 플렉시블 기판의 절연층의 두께는 5 ∼ 125 ㎛ 이고, 그 양면 혹은 편면에 1 ∼ 35 ㎛ 의 금속층이 형성되어 적층 기판으로 되어 있으며, 가요성이 크다. 절연층의 재료에는, 통상, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리페닐렌술파이드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 액정 폴리머 등이 사용된다. 절연층 상에 금속층을 갖는 재료는, 접착제로 첩합 (貼合) 하는 접착법, 금속박 상에 수지액을 도포하는 캐스트법, 스퍼터링이나 증착법에 의해 수지 필름 상에 형성한 두께 수 ㎚ 의 얇은 도전층 (시드층) 상에 전해 도금으로 금속층을 형성하는 스퍼터/도금법, 열 프레스로 첩부하는 라미네이트법 등의 어떠한 방법으로 제조한 것을 사용해도 된다. 금속층의 금속으로는, 구리, 알루미늄, 은, 니켈, 크롬, 혹은 그들의 합금 등의 어떠한 금속을 사용할 수 있지만, 구리가 일반적이다.
리지드 기판으로는, 금속층이 형성된 적층 기판을 들 수 있다. 이 적층 기판은, 종이 기재 또는 유리 기재에 에폭시 수지 또는 페놀 수지 등을 침지시킨 절연성 기판을 겹쳐서 절연층으로 하고, 그 편면 혹은 양면에 금속박을 재치 (載置) 하고, 가열 및 가압에 의해 적층함으로써 얻어진다. 또, 내층 배선 패턴 가공 후, 프리프레그, 금속박 등을 적층하여 제조하는 다층용의 실드판, 관통공이나 비관통공을 갖는 다층판도 들 수 있다. 두께는 60 ㎛ ∼ 3.2 ㎜ 이고, 프린트 배선판으로서의 최종 사용 형태에 의해, 그 재질과 두께가 선정된다. 금속층의 재료로는, 구리, 알루미늄, 은, 금 등을 들 수 있지만, 구리가 가장 일반적이다. 이들 프린트 배선판용 기판의 예는, 「프린트 회로 기술 편람 -제2판-」(사단법인 프린트 회로 학회편, 1987년 간행, 닛칸 공업 신문사 발간) 이나 「다층 프린트 회로 핸드북」(J. A. 스칼렛편, 1992년 간행, 주식회사 근대 화학사 발간) 에 기재되어 있다.
리드 프레임용 기판으로는, 철 니켈 합금, 구리계 합금 등의 기판을 들 수 있다.
회로 기판이란, 절연성 기판 상에 반도체 칩 등의 전자 부품을 접속하기 위한 접속 패드가 형성된 기판이다. 접속 패드는 구리 등의 금속으로 이루어진다. 도체 배선이 형성되어 있어도 된다. 회로 기판을 제조하는 방법으로는, 예를 들어 서브트랙티브법, 세미 애디티브법, 애디티브법을 들 수 있다. 서브트랙티브법에서는, 예를 들어, 상기 프린트 배선판용 기판에 에칭 레지스트 패턴을 형성하고, 노광 공정, 현상 공정, 에칭 공정, 레지스트 박리 공정을 실시하여 회로 기판이 제조된다.
레지스트로는, 알칼리 현상형의 레지스트를 사용할 수 있다. 또, 레지스트는, 액상 레지스트여도 되고, 드라이 필름 레지스트여도 되고, 알칼리 수용액인 박막화 처리액에 의해 박막화할 수 있고, 또한, 박막화 처리액보다 저농도의 알칼리 수용액인 현상액에 의해 현상할 수 있는 레지스트이면 어떠한 것이어도 사용할 수 있다. 알칼리 현상형의 레지스트는 광가교성 수지 성분을 포함한다. 광가교성 수지 성분은, 예를 들어, 알칼리 가용성 수지, 광중합성 화합물, 광중합 개시제 등을 함유하여 이루어진다. 또, 레지스트에, 에폭시 수지, 열경화제, 무기 필러 등을 함유시켜도 된다.
알칼리 가용성 수지로는, 예를 들어, 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 스티렌계 수지, 에폭시계 수지, 아미드계 수지, 아미드에폭시계 수지, 알키드계 수지, 페놀계 수지 등의 유기 고분자를 들 수 있다. 이 중, 에틸렌성 불포화 이중 결합을 가진 단량체 (중합성 단량체) 를 중합 (라디칼 중합 등) 하여 얻어진 것인 것이 바람직하다. 이들 알칼리 가용성 수지는, 단독으로 사용해도, 2 종류 이상을 조합하여 사용해도 된다. 에틸렌성 불포화 이중 결합을 가진 단량체로는, 예를 들어, 스티렌, 비닐톨루엔, α-메틸스티렌, p-메틸스티렌, p-에틸스티렌, p-메톡시스티렌, p-에톡시스티렌, p-클로로스티렌, p-브로모스티렌 등의 스티렌 유도체 ; 디아세톤아크릴아미드 등의 아크릴아미드 ; 아크릴로니트릴 ; 비닐-n-부틸에테르 등의 비닐알코올의 에스테르류 ; (메트)아크릴산알킬에스테르, (메트)아크릴산테트라하이드로푸르푸릴에스테르, (메트)아크릴산디메틸아미노에틸에스테르, (메트)아크릴산디에틸아미노에틸에스테르, (메트)아크릴산글리시딜에스테르, 2,2,2-트리플루오로에틸(메트)아크릴레이트, 2,2,3,3-테트라플루오로프로필(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴산, α-브로모(메트)아크릴산, α-클로르(메트)아크릴산, β-푸릴(메트)아크릴산, β-스티릴(메트)아크릴산 등의 (메트)아크릴산계 단량체 ; 말레산, 말레산 무수물, 말레산모노메틸, 말레산모노에틸, 말레산모노이소프로필 등의 말레산계 단량체 ; 푸마르산, 계피산, α-시아노계피산, 이타콘산, 크로톤산, 프로피올산 등을 들 수 있다.
광중합성 화합물로는, 예를 들어, 다가 알코올에 α,β-불포화 카르복실산을 반응시켜 얻어지는 화합물 ; 비스페놀 A 계 (메트)아크릴레이트 화합물 ; 글리시딜기 함유 화합물에 α,β-불포화 카르복실산을 반응시켜 얻어지는 화합물 ; 분자 내에 우레탄 결합을 갖는 (메트)아크릴레이트 화합물 등의 우레탄 모노머 ; 노닐페녹시폴리에틸렌옥시아크릴레이트 ; γ-클로로-β-하이드록시프로필-β'-(메트)아크릴로일옥시에틸-o-프탈레이트, β-하이드록시알킬-β'-(메트)아크릴로일옥시알킬-o-프탈레이트 등의 프탈산계 화합물 ; (메트)아크릴산알킬에스테르, EO, PO 변성 노닐페닐(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 여기서, EO 및 PO 는, 에틸렌옥사이드 및 프로필렌옥사이드를 나타내며, EO 변성된 화합물은, 에틸렌옥사이드기의 블록 구조를 갖는 것이고, PO 변성된 화합물은, 프로필렌옥사이드기의 블록 구조를 갖는 것이다. 이들 광중합성 화합물은 단독으로, 또는 2 종류 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
광중합 개시제로는, 벤조페논, N,N'-테트라메틸-4,4'-디아미노벤조페논(미힐러케톤), N,N'-테트라에틸-4,4'-디아미노벤조페논, 4-메톡시-4'-디메틸아미노벤조페논, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부타논-1, 및 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노-프로판온-1 등의 방향족 케톤 ; 2-에틸안트라퀴논, 페난트렌퀴논, 2-tert-부틸안트라퀴논, 옥타메틸안트라퀴논, 1,2-벤즈안트라퀴논, 2,3-벤즈안트라퀴논, 2-페닐안트라퀴논, 2,3-디페닐안트라퀴논, 1-클로로안트라퀴논, 2-메틸안트라퀴논, 1,4-나프토퀴논, 9,10-페난트라퀴논, 2-메틸-1,4-나프토퀴논, 2,3-디메틸안트라퀴논 등의 퀴논류 ; 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인페닐에테르 등의 벤조인에테르 화합물 ; 벤조인, 메틸벤조인, 에틸벤조인 등의 벤조인 화합물 ; 벤질디메틸케탈 등의 벤질 유도체 ; 2-(o-클로로페닐)-4,5-디페닐이미다졸 2량체, 2-(o-클로로페닐)-4,5-디(메톡시페닐)이미다졸 2량체, 2-(o-플루오로페닐)-4,5-디페닐이미다졸 2량체, 2-(o-메톡시페닐)-4,5-디페닐이미다졸 2량체, 2-(p-메톡시페닐)-4,5-디페닐이미다졸 2량체 등의 2,4,5-트리아릴이미다졸 2량체 ; 9-페닐아크리딘, 1,7-비스(9,9'-아크리디닐)헵탄 등의 아크리딘 유도체 ; N-페닐글리신, N-페닐글리신 유도체, 쿠마린계 화합물 등을 들 수 있다. 상기 2,4,5-트리아릴이미다졸 2량체에 있어서의 2 개의 2,4,5-트리아릴이미다졸의 아릴기의 치환기는, 동일하며 대칭인 화합물을 부여해도 되고, 상이하며 비대칭인 화합물을 부여해도 된다. 또, 디에틸티오크산톤과 디메틸아미노벤조산의 조합과 같이, 티오크산톤계 화합물과 3 급 아민 화합물을 조합해도 된다. 이들은 단독으로, 또는 2 종류 이상을 조합하여 사용된다.
에폭시 수지는, 경화제로서 사용되는 경우가 있다. 알칼리 가용성 수지의 카르복실산과 에폭시를 반응시킴으로써 레지스트를 가교시키고, 내열성이나 내약품성의 특성의 향상을 도모하고 있다. 그러나, 카르복실산과 에폭시의 반응은 상온에서도 진행되기 때문에, 레지스트의 보존 안정성이 나쁘다. 그 때문에, 알칼리 현상형의 솔더 레지스트는 일반적으로 사용 전에 혼합하는 2 액성의 형태를 취하고 있는 경우가 많다. 레지스트에 무기 필러를 함유시키는 경우도 있으며, 무기 필러로는, 예를 들어, 탤크, 황산바륨, 실리카 등을 들 수 있다.
기판의 표면에 레지스트층을 형성하는 방법은, 어떠한 방법이어도 되는데, 예를 들어, 스크린 인쇄법, 롤 코트법, 스프레이법, 딥법, 커튼 코트법, 바 코트법, 에어나이프법, 핫멜트법, 그라비어 코트법, 브러시 도포법, 오프셋 인쇄법을 들 수 있다. 드라이 필름 레지스트인 경우에는, 라미네이트법이 바람직하게 사용된다.
노광 공정에서는, 레지스트층에 대하여 활성 광선을 조사한다. 크세논 램프, 고압 수은등, 저압 수은등, 초고압 수은등, UV 형광등을 광원으로 한 반사 화상 노광, 포토마스크를 사용한 편면, 양면 밀착 노광이나, 프록시미티 방식, 프로젝션 방식이나 레이저 주사 노광 등을 사용할 수 있다. 주사 노광을 실시하는 경우에는, UV 레이저, He-Ne 레이저, He-Cd 레이저, 아르곤 레이저, 크립톤 이온 레이저, 루비 레이저, YAG 레이저, 질소 레이저, 색소 레이저, 엑시머 레이저 등의 레이저 광원을 발광 파장에 따라 SHG 파장 변환한 주사 노광, 혹은 액정 셔터, 마이크로미러 어레이 셔터를 이용한 주사 노광에 의해 노광할 수 있다.
현상 공정에서는, 미노광부의 레지스트층을 현상액으로 현상한다. 박막화 공정과 상이하게, 미노광부의 레지스트층을 완전히 제거한다. 현상 방법으로는, 사용하는 레지스트층에 알맞은 현상액을 사용하고, 기판 표면을 향해 스프레이를 분사하는 방법이 일반적이다. 현상액으로는, 박막화 처리에 사용되는 박막화 처리액보다 저농도의 알칼리 수용액이 사용된다. 현상액 (저농도 알칼리 수용액) 으로는, 0.3 ∼ 3 질량％ 의 탄산나트륨 수용액이 일반적이다.
에칭 공정에서는, 「프린트 회로 기술 편람」(사단법인 일본 프린트 회로 공업회편, 1987년 간행, 주식회사 닛칸 공업 신문사 발간) 에 기재된 방법 등을 사용할 수 있다. 에칭액은 금속층을 용해 제거할 수 있는 것이고, 또, 적어도 레지스트층이 내성을 갖고 있는 것이면 된다. 일반적으로 금속층에 구리를 사용하는 경우에는, 염화제2철 수용액, 염화제2구리 수용액 등을 사용할 수 있다.
레지스트층의 박막화 공정이란, 박막화 처리액에 의해 레지스트층 중의 광가교성 수지 성분을 미셀화시키는 미셀화 처리 (박막화 처리), 다음으로, 물 또는 pH 5 ∼ 9 의 알칼리 수용액에 의해 미셀을 제거하는 미셀 제거 처리를 포함하는 공정이다. 추가로, 완전히 제거할 수 없었던 레지스트층 표면이나 잔존 부착된 박막화 처리액을 수세에 의해 씻어내는 수세 처리, 수세수를 제거하는 건조 처리도 포함할 수도 있다.
박막화 처리액에 사용되는 알칼리성 화합물로는, 예를 들어, 리튬, 나트륨 또는 칼륨 등의 알칼리 금속의 알칼리 금속 규산염, 알칼리 금속 수산화물, 알칼리 금속 인산염, 알칼리 금속 탄산염이나, 암모늄인산염, 암모늄탄산염 등의 무기 알칼리성 화합물 ; 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 메틸아민, 디메틸아민, 에틸아민, 디에틸아민, 트리에틸아민, 시클로헥실아민, 테트라메틸암모늄하이드로옥사이드 (TMAH), 테트라에틸암모늄하이드로옥사이드, 트리메틸-2-하이드록시에틸암모늄하이드로옥사이드 (콜린) 등의 유기 알칼리성 화합물을 들 수 있다. 알칼리성 화합물은 단독으로 사용해도 되고, 혼합물로도 사용할 수 있다.
박막화 처리액의 알칼리성 화합물의 함유량은, 0.1 질량％ 이상 50 질량％ 이하이다. 또, 레지스트층 표면을 보다 균일하게 박막화하기 위하여, 박막화 처리액에 황산염, 아황산염을 첨가할 수도 있다. 황산염 또는 아황산염으로는, 리튬, 나트륨 또는 칼륨 등의 알칼리 금속의 황산염 또는 아황산염, 마그네슘, 칼슘 등의 알칼리 토금속의 황산염 또는 아황산염을 들 수 있다.
박막화 처리액으로는, 이들 중에서도 특히, 알칼리 금속 탄산염, 알칼리 금속 인산염, 알칼리 금속 수산화물 및 알칼리 금속 규산염의 군에서 선택되는 무기 알칼리성 화합물, 그리고 TMAH 및 콜린의 군에서 선택되는 유기 알칼리성 화합물 중 1 종 이상을 포함하고, 알칼리성 화합물의 함유량이 5 ∼ 25 질량％ 인 알칼리 수용액이, 표면을 보다 균일하게 박막화할 수 있기 때문에, 바람직하게 사용할 수 있다. 알칼리성 화합물의 함유량이 5 질량％ 미만에서는, 박막화하는 처리에서 불균일이 발생하기 쉬워지는 경우가 있다. 또, 알칼리성 화합물의 함유량이 25 질량％ 를 초과하면, 액의 시간 경과적 안정성, 작업성이 열등한 경우가 있다. 알칼리성 화합물의 함유량은, 보다 바람직하게는 7 ∼ 17 질량％ 이고, 더욱 바람직하게는 8 ∼ 13 질량％ 이다. 박막화 처리액의 pH 는 10 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또, 박막화 처리액 1 에 대하여, 계면 활성제, 소포제, 용제 등을 적절히 첨가할 수도 있다.
박막화 처리액에 의한 박막화 처리는, 딥조 중의 박막화 처리액에 레지스트층이 형성된 기판을 침지 (딥, dip) 함으로써 실시된다. 딥 처리 이외의 처리 방법은, 박막화 처리액 중에 기포가 발생하기 쉬우며, 그 발생한 기포가 박막화 처리 중에 레지스트층 표면에 부착되어, 막두께가 불균일해지는 경우가 있다.
본 고안의 레지스트조의 박막화 장치를 사용한 레지스트 패턴의 형성 방법에서는, 레지스트층 형성 후의 두께와 레지스트층의 박막화량으로, 레지스트층의 두께가 결정된다. 또, 0.01 ∼ 500 ㎛ 의 범위에서 박막화량을 자유롭게 조정할 수 있다.
도 1 ∼ 5 를 사용하여, 본 고안의 레지스트층의 박막화 장치를 설명한다.
본 고안의 레지스트층의 박막화 장치는, 박막화 처리 유닛을 구비하고 있다. 박막화 처리 유닛은, 박막화 처리액 (9) 이 들어 있는 딥조 (10) 와, 딥조 (10) 로부터 오버플로된 박막화 처리액 (9) 이 저장되는 박막화 처리액 저장 탱크 (13) 와, 박막화 처리액 저장 탱크 (13) 내에 형성된 박막화 처리액 흡입구와, 딥조 (10) 내에 형성된 박막화 처리액 공급구 (11) 와, 박막화 처리액 흡입구로부터 흡입된 박막화 처리액 (9) 을 딥조 (10) 로 공급하기 위한 박막화 처리액 공급 펌프 (14) 를 구비하고 있다.
도 1 은, 본 고안의 박막화 장치에 있어서의 박막화 처리 유닛의 일례를 나타낸 개략 단면도이며, 기판의 반송 방향에서 본 개략 단면도이다. 이 박막화 장치에서는, 레지스트층이 형성된 기판 (8) 을, 딥조 (10) 중의 박막화 처리액 (9) 에 침지한 상태에서 반송 롤 쌍 (12) 에 의해 반송함으로써, 딥조 (10) 중에서 레지스트층의 박막화 처리가 실시된다. 박막화 처리액 (9) 은, 장치 하부의 박막화 처리액 저장 탱크 (13) 에 형성된 박막화 처리액 흡입구로부터 박막화 처리액 공급 펌프 (14) 에 의해 박막화 처리액 공급구 (11) 를 통해 딥조 (10) 에 공급된다. 오버플로된 박막화 처리액 (9) 은 박막화 처리액 회수조 (30) 에 회수되고, 회수관 (21) 을 통과하여 회수관 배출구 (22) 로부터 배출되고, 박막화 처리액 저장 탱크 (13) 에 저장된다. 이 반복에 의해, 박막화 처리액 (9) 은 딥조 (10) 와 박막화 처리액 저장 탱크 (13) 사이를 순환한다.
그리고, 본 고안에서는, 기판 (8) 의 레지스트층에 기포가 부착되는 것을 억제하기 위하여, 박막화 처리액 흡입구에 여과부 (24) 가 구비되고, 그 여과부 (24) 의 상면측이 차폐되어 있는 것을 특징으로 하고 있다. 도 2 는, 본 고안의 박막화 장치에 있어서의 박막화 처리액 흡입구의 일례를 나타낸 확대 사시도이다. 박막화 처리액 저장 탱크 (13) 내의 박막화 처리액 공급관 (20) 의 단부에, 직방체인 여과부 (24) 가 구비되어 있다. 여과부 (24) 의 상면은 차폐되어 있는 영역 (차폐 영역) (25) 이며, 이 차폐 영역 (25) 으로부터 박막화 처리액 (9) 을 흡입할 수는 없다. 여과부 (24) 의 상면 이외의 면은, 다공판 또는 망상판으로 구성되며, 박막화 처리액 (9) 을 통과시킬 수 있다. 차폐 영역 (25) 이외가 다공판 또는 망상판으로 구성됨으로써, 박막화 처리액 (9) 중의 이물질을 제거할 수 있다. 박막화 처리액 저장 탱크 (13) 내에 있어서, 기포 (15) 는 서서히 액면으로 부상하기 때문에, 박막화 처리액 (9) 의 상부에 기포 (15) 가 많이 포함되어 있다. 그 때문에, 여과부 (24) 의 상면측이 차폐되어 있으면, 박막화 처리액 흡입구로 흡입되어 딥조로 이송되는 기포 (15) 의 양을 줄일 수 있다. 또한, 여과부 (24) 의 상면 이외의 면은 통액성을 갖기 때문에, 박막화 처리액 저장 탱크 (13) 의 바닥부에 여과부 (24) 가 접촉하고 있어도, 충분한 양의 박막화 처리액 (9) 을 흡입할 수 있다 (도 1(A)). 또, 여과부 (24) 가 박막화 처리액 저장 탱크 (13) 의 바닥부로부터 떨어져 있어도 된다 (도 1(B)). 박막화 처리액 저장 탱크 (13) 내에 있어서의 여과부 (24) 의 위치는, 끝이어도 되고, 중앙 부근이어도 되지만, 박막화 처리액 저장 탱크 (13) 내의 박막화 처리액 (9) 이 균일하게 순환되기 위하여, 중앙 부근이 바람직하다.
도 3 및 4 는, 본 고안의 박막화 장치에 있어서의 박막화 처리액 흡입구의 다른 예를 나타낸 확대 사시도이다. 도 3 의 여과부 (24) 는 육각기둥이고, 도 4 의 여과부 (24) 는 원기둥이다. 여과부 (24) 의 형상은, 직방체, 육각기둥, 원기둥에 한정되지 않으며, 육각기둥 이외의 다각기둥이나, 타원기둥, 구상, 반구상, 주발형 등의 여러 가지 형상을 채용할 수 있다.
도 5 는, 도 3 의 박막화 처리액 흡입구를 상방에서 본 개략 평면도이다. 상부에서 본 여과부 (24) 의 면적에 대한 차폐 영역 (25) 의 면적의 비가 0.25 이상 1 이하인 것이 바람직하고, 0.35 이상 1 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.45 이상 1 이하인 것이 더욱 바람직하다. 여과부 (24) 의 면적에 대한 차폐 영역 (25) 의 면적의 비가 0.25 미만인 경우, 기포 억제 효과가 지나치게 낮아지는 경우가 있다.
여과부 (24) 의 재료에는, 박막화 처리액 (9) 에 대하여 내성이 있는 각종 재료를 사용할 수 있다. 구체적으로는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 경질 폴리염화비닐, 아크릴로니트릴·부타디엔·스티렌 (ABS) 수지, 폴리스티렌 수지 등의 합성 수지, 유리 섬유 강화 폴리프로필렌, 유리 섬유 강화 에폭시 수지 등의 섬유 강화 플라스틱, 티탄, 하스텔로이 (등록상표) 등의 내식성 금속 재료 등의 재료를 사용할 수 있다. 박막화 처리액 흡입구는 하나여도 되고, 복수여도 된다.
본 고안에서는, 일본 실용신안등록공보 제3182371호에 기재되어 있는 기포 억제 장치를 병용할 수 있다. 그 기포 억제 장치로는, 박막화 처리액 (9) 을 딥조 (10) 에 공급하는 박막화 처리액 공급구 (11) 와 반송 롤 쌍 (12) 사이에 구비된 기포 유도판 (16) (도 8), 박막화 처리액 저장 탱크 (13) 내에 구비된 기포 유도판 (18 및 19) (도 8), 박막화 처리액 저장 탱크 (13) 에 있어서의 박막화 처리액 (9) 의 액면보다 아래에 설치한 회수관 배출구 (22) (도 8), 딥조 (10) 내 또는 박막화 처리액 저장 탱크 (13) 내에 구비된 초음파 발생 장치, 딥조 (10) 에 있어서의 박막화 처리액 (9) 의 액면보다 낮은 위치에 구비된 박막화 처리액 분출구 등을 들 수 있다.
박막화 처리액 (9) 의 온도는, 박막화 처리액 저장 탱크 (13) 내에 설치된 가온용 히터, 냉각수를 순환시킨 냉각관 등에 의해 제어할 수 있다. 온도 제어용의 온도계는, 박막화 처리액 저장 탱크 (13) 내뿐만 아니라 딥조 (10) 에도 설치하는 것이 바람직하고, 이로써 순환 경로 내의 박막화 처리액 (9) 의 온도는 보다 일정하게 유지된다. 딥조 (10) 의 크기는, 반송 롤 쌍 (12) 에 의해 레지스트층이 형성된 기판 (8) 이 반송되어 박막화 처리될 때, 레지스트층에 박막화 처리액이 접촉하는 크기이면 특별히 제한은 없고, 자유롭게 결정할 수 있다. 또, 박막화 처리액 회수조 (30) 의 형상이나 크기는, 딥조 (10) 로부터 박막화 처리액 (9) 의 오버플로를 회수할 수 있도록 되어 있으면 되고, 자유롭게 결정할 수 있다.
반송 롤 쌍 (12) 의 형상 및 재질은, 레지스트층이 형성된 기판을 반송할 수 있는 것이면 특별히 제한은 없고, 예를 들어, 폴리올레핀 (폴리프로필렌, 올레핀계 열가소성 엘라스토머 (서모런 (THERMORUN, 등록상표) 등), 폴리염화비닐, 불소 수지 (테플론 (등록상표) 등) 등을 이용할 수 있다. 또, 반송 롤 쌍 (12) 의 설치 위치 및 개수는, 레지스트층이 형성된 기판 (8) 을 반송할 수 있으면, 도시된 설치 위치 및 개수에 한정되는 것은 아니다.
레지스트층의 박막화 장치에 사용되는 재료는 특별히 한정되지 않는다. 박막화 처리액 (9) 에 접하는 부품에 있어서는, 박막화 처리액 (9) 에 대하여 내성이 있는 각종 재료를 사용할 수 있다.
레지스트층의 박막화 공정의 미셀화 처리 (박막화 처리) 에 있어서, 박막화 처리액 (9) 에 의해 레지스트층 중의 광가교성 수지 성분이 미셀화된 후, 미셀 제거 처리에 있어서, 그 박막화 처리액 (9) 보다 희박한 알칼리성 화합물을 함유하는 pH 5 ∼ 9 의 수용액 또는 물에 의해 미셀이 제거되고, 레지스트층의 박막화가 진행된다. 수용액의 pH 가 5 미만에서는, 수용액 중에 용해된 레지스트층 성분이 응집되고, 불용성의 슬러지가 되어 박막화 후의 레지스트층 표면에 부착될 우려가 있다. 한편, 수용액의 pH 가 9 를 초과하면, 레지스트층의 용해 확산이 촉진되고, 면내에서 처리 불균일이 발생하기 쉬워지는 경우가 있기 때문에 바람직하지 않다. 또, 수용액의 pH 는, 황산, 인산, 염산 등을 사용하여 조정할 수 있다. 또, pH 5 ∼ 9 의 수용액의 공급 방법으로는, 레지스트층의 용해 확산 속도와 액 공급의 균일성 면에서 스프레이 방식이 가장 바람직하다. 스프레이압은, 바람직하게는 0.01 ∼ 0.5 ㎫ 이며, 더욱 바람직하게는 0.02 ∼ 0.3 ㎫ 이다. 또한, 스프레이의 방법은, 레지스트층 표면에 효율적으로 액 흐름을 만들기 위하여, 레지스트층 표면에 수직인 방향에 대하여 경사진 방향으로부터 분사하는 것이 좋다.
pH 5 ∼ 9 의 수용액에 의해 미셀을 제거한 후, 추가로, 완전히 제거할 수 없었던 레지스트층 표면이나 잔존 부착된 알칼리 수용액을 수세 처리에 의해 씻어낸다. 수세 처리의 방법으로는, 확산 속도와 액 공급의 균일성 면에서 스프레이 방식이 바람직하다.
건조 처리에서는, 열풍 건조, 실온 송풍 건조 모두 사용할 수 있지만, 에어 블로어를 사용하여 대량의 공기를 송기 (送氣) 하고, 에어 슬릿 노즐로부터 고압의 공기를 레지스트층 표면에 분사하여, 표면 상의 물을 제거하는 방법이 바람직하다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 고안을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 고안은 이 실시예에 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
프린트 배선판용 기판 (절연층 (1) : 유리 기재 에폭시 수지, 금속층 (7) : 동박, 면적 510 ㎜ × 340 ㎜, 동박 두께 12 ㎛, 기재 두께 0.2 ㎜, 미츠비시 가스 화학사 (MITSUBISHI GAS CHEMICAL COMPANY, INC.) 제조, 상품명 : CCL-E170) 에 드라이 필름 레지스트용 라미네이터를 사용하여, 드라이 필름 레지스트 (히타치 화성 공업사 (Hitachi Chemical Co., Ltd.) 제조, 상품명 : RY3625, 두께 25 ㎛) 를 열압착하고, 레지스트층 (3) 을 형성하였다.
다음으로, 드라이 필름 레지스트의 캐리어 필름을 박리한 후, 박막화 처리액 (9) 으로서 12 질량％ 의 탄산나트륨 수용액 (액 온도 25 ℃) 을 사용하여, 반송 방향의 길이가 500 ㎜, 폭 750 ㎜, 깊이 200 ㎜ 의 딥조 (10) 와, 딥조 (10) 로부터 오버플로된 박막화 처리액 (9) 을 박막화 처리액 회수조 (30) 로부터 박막화 처리액 저장 탱크 (13) 내부로 유도하는 회수관 (21) 과, 반송 방향의 길이가 700 ㎜, 폭 950 ㎜, 깊이 600 ㎜ 의 박막화 처리액 저장 탱크 (13) 와, 박막화 처리액 저장 탱크 (13) 바닥부로부터 350 ㎜ 의 높이 위치에 설치된 회수관 배출구 (22) 와, 박막화 처리액 저장 탱크 (13) 측면으로부터 박막화 처리액 저장 탱크 (13) 의 바닥부를 따라 도입된 박막화 처리액 공급관 (20) 과, 박막화 처리액 공급관 (20) 의 단부에 구비된 박막화 처리액 흡입구인 여과부 (24) 가 설치된 박막화 장치 (도 1(B)) 를 사용하고, 박막화 처리액 공급 펌프 (14) 에 의해 박막화 처리액 (9) 을 박막화 처리액 저장 탱크 (13) 로부터 딥조 (10) 로 공급하고, 오버플로시킴으로써 박막화 처리액 (9) 을 순환시키면서, 레지스트층 (3) 의 박막화 처리를 실시하였다. 박막화 처리액 공급 펌프 (14) 를 운전하고 있을 때의 박막화 처리액 저장 탱크 (13) 에 있어서의 박막화 처리액의 액면 (23) 의 높이는, 박막화 처리액 저장 탱크 (13) 의 바닥면으로부터 250 ㎜ 였다. 박막화 처리액 공급관 (20) 은 직경 20 ㎜ 의 폴리염화비닐관이며, 여과부 (24) 는, 직경 5 ㎜ 의 구멍이 다수 형성된 펀칭 메탈로 구성된 세로 20 ㎝, 가로 30 ㎝, 높이 10 ㎝ 의 직방체이다. 여과부 (24) 의 상면 전체는, 세로 20 ㎝, 가로 30 ㎝ 의 장방형인 무공 (無孔) 의 폴리염화비닐판으로 차폐되어 있다. 상부에서 본 여과부 (24) 의 면적에 대한 차폐 영역 (25) 의 면적의 비는 1 이다.
레지스트층 (3) 이 기판 (8) 의 하면에 위치하는 방향에서, 기판 (8) 을 박막화 처리액 (9) 에 28 초간 침지한 채인 상태에서 반송 롤 쌍 (12) 에 의해 반송하여 박막화 처리를 실시한 후, 미셀 제거 처리, 수세 처리, 건조 처리 후에 레지스트층 (3) 의 박막화부의 두께를 측정한 결과 12 ㎛ 였다.
박막화된 레지스트층 (3) 의 표면을 광학 현미경으로 관찰한 결과, 처리 불균일이 없는 평활한 표면인 것을 확인할 수 있었다.
(비교예 1)
여과부 (24) 대신에, 박막화 처리액 저장 탱크 (13) 측면으로부터 박막화 처리액 저장 탱크 (13) 의 바닥부로부터 10 ㎝ 의 높이에서 도입된 박막화 처리액 공급관 (20) 과, 박막화 처리액 공급관 (20) 의 단부 5 ㎝ 를 하방을 향하게 한 박막화 처리액 흡입구 (17) 를 구비한 박막화 장치 (도 9) 를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 레지스트층 (3) 을 박막화하였다. 레지스트층 (3) 의 박막화부의 두께를 측정한 결과 12 ㎛ 였다. 박막화된 레지스트층 (3) 의 표면을 광학 현미경으로 관찰한 결과, 기포의 부착이 원인이라고 생각되는 무수한 처리 불균일이 발생하고 있었다.
(실시예 2)
여과부 (24) 의 상면을 차폐하는 무공의 폴리염화비닐판을 세로 5 ㎝, 가로 30 ㎝ 의 장방형으로 하고, 상부에서 본 여과부 (24) 의 면적에 대한 차폐 영역 (25) 의 면적의 비가 0.25 인 박막화 장치를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 레지스트층 (3) 을 박막화하였다. 레지스트층 (3) 의 박막화부의 두께를 측정한 결과 12 ㎛ 였다. 박막화된 레지스트층 (3) 의 표면을 광학 현미경으로 관찰한 결과, 기포의 부착이 원인이라고 생각되는 처리 불균일이 2 지점 발생하고 있었다.
(실시예 3)
여과부 (24) 의 상면을 차폐하는 무공의 폴리염화비닐판을 세로 7 ㎝, 가로 30 ㎝ 의 장방형으로 하고, 상부에서 본 여과부 (24) 의 면적에 대한 차폐 영역 (25) 의 면적의 비가 0.35 인 박막화 장치를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 레지스트층 (3) 을 박막화하였다. 레지스트층 (3) 의 박막화부의 두께를 측정한 결과 12 ㎛ 였다. 박막화된 레지스트층 (3) 의 표면을 광학 현미경으로 관찰한 결과, 처리 불균일은 없었다.
(실시예 4)
여과부 (24) 의 상면을 차폐하는 무공의 폴리염화비닐판을 세로 9 ㎝, 가로 30 ㎝ 의 장방형으로 하고, 상부에서 본 여과부 (24) 의 면적에 대한 차폐 영역 (25) 의 면적의 비가 0.45 인 박막화 장치를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 레지스트층 (3) 을 박막화하였다. 레지스트층 (3) 의 박막화부의 두께를 측정한 결과 12 ㎛ 였다. 박막화된 레지스트층 (3) 의 표면을 광학 현미경으로 관찰한 결과, 처리 불균일은 없었다.
(실시예 5)
여과부 (24) 의 상면을 차폐하는 무공의 폴리염화비닐판을 세로 16 ㎝, 가로 30 ㎝ 의 장방형으로 하고, 상부에서 본 여과부 (24) 의 면적에 대한 차폐 영역 (25) 의 면적의 비가 0.80 인 박막화 장치를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 레지스트층 (3) 을 박막화하였다. 레지스트층 (3) 의 박막화부의 두께를 측정한 결과 12 ㎛ 였다. 박막화된 레지스트층 (3) 의 표면을 광학 현미경으로 관찰한 결과, 처리 불균일은 없었다.
본 고안의 레지스트층의 박막화 장치는, 프린트 배선판이나 리드 프레임에 있어서의 회로 기판의 제조, 또는 플립 칩 접속용의 접속 패드를 구비한 패키지 기판의 제조에 있어서, 레지스트 패턴을 형성시키는 용도에 적용할 수 있다.
1 : 절연층
2 : 도체 배선
3 : 레지스트층
4 : 포토마스크
5 : 활성 광선
6 : 접속 패드
7 : 금속층
8 : 기판
9 : 박막화 처리액
10 : 딥조
11 : 박막화 처리액 공급구
12 : 반송 롤 쌍
13 : 박막화 처리액 저장 탱크
14 : 박막화 처리액 공급 펌프
15 : 기포
16 : 기포 유도판
17 : 박막화 처리액 흡입구
18 : 기포 유도판
19 : 기포 유도판
20 : 박막화 처리액 공급관
21 : 회수관
22 : 회수관 배출구
23 : 박막화 처리액의 액면
24 : 여과부
25 : 차폐 영역
30 : 박막화 처리액 회수조

Claims (2)

  1. 박막화 처리 유닛을 구비한 레지스트층의 박막화 장치에 있어서,
    박막화 처리 유닛이, 박막화 처리액이 들어 있는 딥조와, 딥조로부터 오버플로된 박막화 처리액이 저장되는 박막화 처리액 저장 탱크와, 박막화 처리액 저장 탱크 내에 형성된 박막화 처리액 흡입구와, 딥조 내에 형성된 박막화 처리액 공급구와, 박막화 처리액 흡입구로부터 흡입된 박막화 처리액을 딥조로 공급하기 위한 박막화 처리액 공급 펌프를 구비하고,
    상기 박막화 처리액 흡입구에 여과부가 구비되고, 그 여과부의 상면측이 차폐되어 있는 것을 특징으로 하는 레지스트층의 박막화 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상부에서 본 여과부의 면적에 대한 차폐되어 있는 영역의 면적의 비가 0.25 이상 1 이하인, 레지스트층의 박막화 장치.
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