KR20140004866U - 레지스트층의 박막화 장치 - Google Patents

Abstract

(과제)
본 고안의 과제는, 해상성과 추종성의 문제를 해결할 수 있는 레지스트 패턴 형성용의 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 완만하고 불균일한 액류가 원인으로 발생하는, 기판면 내에 있어서, 레지스트층의 박막화량이 불균일해지는 문제를 해결할 수 있는, 레지스트층의 박막화 장치를 제공하는 것이다.
(해결수단)
박막화 처리액에 의해 레지스트층 중의 광가교성 수지 성분을 미셀화시키는 박막화 처리 유닛과, 미셀 제거액에 의해 미셀을 제거하는 미셀 제거 처리 유닛을 구비하여 이루어지는 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 미셀 제거 처리 유닛이, 미셀 제거액을 공급하기 위한 미셀 제거액 공급 스프레이를 갖고, 미셀 제거액 스프레이가 단일 방향을 향하고 있는 것을 특징으로 하는 레지스트층의 박막화 장치에 의해 과제를 해결할 수 있다.

Description

레지스트층의 박막화 장치{APPARATUS FOR THIN FILMING RESIST LAYER}

본 고안은 레지스트층의 박막화 장치에 관한 것이다.

전기 및 전자 부품의 소형화, 경량화, 다기능화에 따라, 회로 형성용 드라이 필름 레지스트, 솔더 레지스트를 비롯한 감광성 수지 (감광성 재료) 에는, 프린트 배선판의 고밀도화에 대응하기 위해, 고해상도가 요구되고 있다. 이들 감광성 수지에 의한 화상 형성은, 감광성 수지를 노광 후, 현상함으로써 실시된다.

프린트 배선판의 소형화, 고기능화에 대응하기 위해, 감광성 수지가 박막화되는 경향이 있다. 감광성 수지에는 액을 도포하여 사용하는 타입의 것 (액상 레지스트) 과 드라이 필름 타입의 것 (드라이 필름 레지스트) 이 있다. 최근에는 15 ㎛ 이하의 두께의 드라이 필름 레지스트가 개발되어, 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.

또한, 드라이 필름으로 고해상도화를 달성하는 방법으로는, 노광 전에, 감광성 수지에 구비된 지지 필름을 박리하고, 지지 필름을 개재하지 않고 노광하는 방법이 있다. 이 경우, 감광성 수지에 포토툴 (포토마스크) 을 직접 밀착시키는 경우도 있다. 그러나, 감광성 수지는, 통상 어느 정도의 점착성을 갖고 있기 때문에, 포토툴을 감광성 수지에 직접 밀착시켜 노광을 실시하는 경우, 밀착시킨 포토툴의 제거가 곤란해진다. 또, 감광성 수지에 의해 포토툴이 오염되거나, 지지 필름을 박리함으로써 감광성 수지가 대기 중의 산소에 노출되거나 하여, 광감도가 저하되기 쉬워진다.

상기 서술한 점을 개선하기 위해, 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). 또한, 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).

또한, 특허문헌 4 에는, 레지스트층이 형성된 기판을 고농도의 알칼리 수용액 (박막화 처리액) 에 침지 (딥, dip) 하여 레지스트층의 성분의 미셀을 일단 불용화하고, 처리액 중에 용해 확산되기 어렵게 하는 박막화 처리 유닛, 미셀 제거액 스프레이에 의해 단번에 미셀을 용해 제거하는 미셀 제거 처리 유닛, 표면을 물로 세정하는 수세 처리 유닛, 수세수를 제거하는 건조 처리 유닛의 4 개의 처리 유닛을 적어도 포함하는 레지스트층의 박막화 장치가 개시되어 있다.

레지스트층의 박막화 장치의 일부에 대해서, 도 1 에 나타낸 개략 단면도를 사용하여 설명한다. 박막화 처리 유닛 (11) 에서는, 투입구 (7) 로부터 레지스트층이 형성된 기판 (3) 이 투입된다. 기판 (3) 은, 반송 롤 (4) 쌍에 의해, 딥조 (2) 중의 박막화 처리액 (1) 에 침지한 상태로 반송되고, 레지스트층의 박막화 처리가 실시된다. 그 후에, 기판 (3) 은, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에 반송된다. 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에서는, 반송 롤 (4) 쌍에 의해 반송되어 온 기판 (3) 에 대하여, 미셀 제거액 공급관 (20) 을 통하여 미셀 제거액용 노즐 (21) 로부터 미셀 제거액 스프레이 (22) 가 공급된다. 기판 (3) 상의 레지스트층은, 박막화 처리 유닛 (11) 내부의 딥조 (2) 에 있어서, 고농도의 알칼리 수용액인 박막화 처리액 (1) 에 의해, 레지스트층의 성분의 미셀이 박막화 처리액 (1) 에 대하여 일단 불용화되어 있다. 그 후, 미셀 제거액 스프레이 (22) 에 의해 미셀이 제거됨으로써, 레지스트층이 박막화된다. 특허문헌 4 에는, 「미셀 제거는, 미셀 제거액 스프레이 (22) 에 의해 단번에 실시하는 것이 중요하고, 일정 이상의 수압과 유량의 조건에서 빠르게 실시하는 것이 바람직하다」라는 기술이 있다.

종래의 각종 액 처리 방법 및 장치에 있어서, 스프레이를 사용한 액 공급 방법으로는, 고정식 또는 요동식의 스프레이 노즐로부터 기판 표면에 대하여 수직으로 액을 분사하는 방법, 진동식의 스프레이 노즐에 의해 기판 표면에 액의 도달 각도를 끊임없이 변화시키면서, 액을 분사하는 방법 등이 일반적이다. 이들 종래의 액 공급 방법에서는, 기판 상의 액류가 완만하고 불균일해지기 쉽다. 그 때문에, 이들 액 공급 방법으로 레지스트층의 박막화 공정에서의 미셀 제거 처리를 실시한 경우에는, 미셀 제거가 불균일해지고, 레지스트층의 박막화 처리량이 불균일해지는 경우가 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 특허문헌 5 에는, 스프레이 노즐을 기판 반송 방향에 대하여 직각의 폭 방향으로 경사지게 하고, 그 경사 각도가 30 ∼ 70 도의 범위인 것에 의해, 기판 상의 미셀 제거액의 액류를 개선한 박막화 방법이 개시되어 있다. 그러나, 특허문헌 5 에는, 스프레이 노즐의 경사 각도는 기재되어 있지만, 스프레이 노즐의 방향에 관한 기재는 없다. 그 때문에, 각도를 조정한 것만으로는, 기판 반송 방향에 대하여 직교하는 우방향과 좌방향의 미셀 제거액의 흐름이 발생하는 경우가 있고, 여전히 기판 상의 미셀 제거액의 액류가 완만하고 불균일하며, 레지스트층의 박막화량이 불균일해지는 경우가 있었다.

또, 도 1 에 나타낸 레지스트층의 박막화 장치에서는, 박막화 처리 유닛 (11) 내부의 딥조 (2) 의 출구 롤 (5) 쌍을 통과한 지점으로부터, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 의 미셀 제거액 스프레이 (22) 에 의한 미셀 제거 처리가 개시될 때까지의 동안에, 1 쌍의 경계부의 반송 롤 (6) 쌍만이 존재한다. 도 2 는, 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 경계부의 반송 롤 (6) 쌍의 확대 개략 단면도이다. 경계부의 반송 롤 (6) 쌍을 기판 (3) 이 통과할 때, 기판 (3) 의 두께분 (分) 만큼 경계부의 반송 롤 (6) 쌍의 상측 롤이 들어 올려져, 하측 롤과의 사이에 간극 (24) 이 생긴다. 여기서, 경계부의 반송 롤 (6) 쌍을 통과한 지점으로부터, 미셀 제거액 스프레이 (22) 가 기판 (3) 상의 레지스트층 표면에 공급되면, 미셀 제거액 스프레이 (22) 의 액류는, 레지스트층 표면 전체에 퍼지고, 경계부의 반송 롤 (6) 쌍의 상측 롤과 하측 롤 사이에 생긴 간극 (24) 을 통하여 박막화 처리 유닛 (11) 내에 역류하는 경우가 있다. 기판 (3) 의 두께가 큰 경우에는, 간극 (24) 도 커지기 때문에, 역류하는 미셀 제거액 (10) 의 양이 증가하는 경향이 있다. 미셀 제거액 (10) 이 박막화 처리 유닛 (11) 내에 역류하여, 고농도의 알칼리 수용액인 박막화 처리액 (1) 과 미셀 제거액 (10) 이 혼합되면, 박막화 처리액 (1) 의 농도가 저하되고, 박막화 처리의 처리 불균일이 발생하기 쉬워지는 경우가 있었다.

이와 같이, 박막화된 레지스트층의 두께가 불균일해져, 박막화 후의 레지스트층에 두께가 얇은 부분이 있으면, 서브트랙티브법에 있어서의 도전 패턴 형성에서는 회로 단선의 원인이 되고, 솔더 레지스트의 패턴 형성에서는 내후성 저하의 원인이 되어, 어느 쪽도 생산에 있어서의 수율 저하로 이어진다는 문제가 있었다.

또한, 도 1 에 나타낸 레지스트층의 박막화 장치에서는, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 내부의 출구 롤 (30) 쌍을 통과한 지점으로부터, 수세 처리 유닛 (31) 의 수세 처리액 스프레이 (37) 에 의한 수세 처리가 개시될 때까지의 동안에, 1 쌍의 경계부의 반송 롤 (33) 쌍만이 존재한다. 박막화 처리 유닛 (11) 과 미셀 제거 처리 유닛 (12) 의 경계부의 반송 롤 (6) 쌍과 동일하게, 경계부의 반송 롤 (33) 쌍을 기판 (3) 이 통과할 때, 기판 (3) 의 두께분만큼 경계부의 반송 롤 (33) 쌍의 상측 롤이 들어 올려져, 하측 롤과의 사이에 간극이 생긴다. 이 간극을 통하여 미셀 제거액 스프레이 (22) 가 수세 처리 유닛 (31) 내에 흘러 들어오면, 레지스트층의 성분이 용해 분산된 미셀 제거액 (10) 에 의해 수세 처리액 (32) 이 오염되고, 박막화 처리 후의 세정 효율이 저하되는 경우가 있었다.

국제공개 제2009/096438호 팜플렛 일본 공개특허공보 2011-192692호 국제공개 제2012/043201호 팜플렛 일본 공개특허공보 2012-27299호 일본 공개특허공보 2012-59755호

본 고안의 과제는, 해상성과 추종성의 문제를 해결할 수 있는 레지스트 패턴 형성용의 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 완만하고 불균일한 액류가 원인으로 발생하는, 기판면 내에 있어서, 레지스트층의 박막화량이 불균일해지는 문제를 해결할 수 있는, 레지스트층의 박막화 장치를 제공하는 것이다.

또, 미셀 제거액이 박막화 처리 유닛에 역류하고, 박막화 처리액과 혼합되어 박막화 처리액의 농도가 저하되는 것을 방지하고, 레지스트층의 박막화량이 불균일해지는 문제를 해결할 수 있는 레지스트층의 박막화 장치를 제공하는 것이다.

또한, 미셀 제거액이 수세 처리 유닛에 흘러 들어오고, 레지스트층의 성분이 용해 분산된 미셀 제거액에 의해 수세 처리액이 오염되고, 박막화 처리 후의 세정 효율이 저하되는 문제를 해결할 수 있는 레지스트층의 박막화 장치를 제공하는 것이다.

본 고안자들은, 하기 고안에 의해, 이들 과제를 해결할 수 있는 것을 알아냈다.

(1) 박막화 처리액에 의해 레지스트층 중의 광가교성 수지 성분을 미셀화시키는 박막화 처리 유닛과, 미셀 제거액에 의해 미셀을 제거하는 미셀 제거 처리 유닛을 구비하여 이루어지는 레지스트층의 박막화 장치에 있어서,

미셀 제거 처리 유닛이, 미셀 제거액을 공급하기 위한 미셀 제거액 공급 스프레이를 갖고,

미셀 제거액 스프레이가 단일 방향을 향하고 있는 것을 특징으로 하는 레지스트층의 박막화 장치.

(2) 미셀 제거액 스프레이의 분사 방향의 하류측에 미셀 제거액 회수용의 드레인 포켓이 설치되어 있는 상기 (1) 에 기재된 레지스트층의 박막화 장치.

(3) 미셀 제거액 회수용의 드레인 포켓이, 미셀 제거 처리 유닛에 있어서의 반송 방향에 대하여 최전열 (列) 과 최후열의 미셀 제거액 스프레이의 분사 방향의 하류측에 설치되어 있는 상기 (2) 에 기재된 레지스트층의 박막화 장치.

본 고안에 의하면, 해상성과 추종성의 문제를 해결할 수 있는 레지스트 패턴 형성용의 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 완만하고 불균일한 액류가 원인으로 발생하는, 기판면 내에 있어서, 레지스트층의 박막화량이 불균일해지는 문제를 해결할 수 있는, 레지스트층의 박막화 장치를 제공할 수 있다.

또, 미셀 제거액이 박막화 처리 유닛에 역류하고, 박막화 처리액과 혼합되어 박막화 처리액의 농도가 저하되는 것을 방지하고, 레지스트층의 박막화량이 불균일해지는 문제를 해결할 수 있는 레지스트층의 박막화 장치를 제공할 수 있다.

또한, 미셀 제거액이 수세 처리 유닛에 흘러 들어오고, 레지스트층의 성분이 용해 분산된 미셀 제거액에 의해 수세 처리액이 오염되고, 박막화 처리 후의 세정 효율이 저하되는 문제를 해결할 수 있는 레지스트층의 박막화 장치를 제공할 수 있다.

도 1 은 레지스트층의 박막화 장치의 일부를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2 는 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 경계부의 반송 롤쌍의 확대 개략 단면도이다.
도 3 은 본 고안의 레지스트층의 박막화 장치의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 4 는 본 고안의 레지스트층의 박막화 장치의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 5 는 본 고안의 레지스트층의 박막화 장치의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 6 은 본 고안의 레지스트층의 박막화 장치의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 7 은 본 고안의 레지스트층의 박막화 장치의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 8 은 본 고안의 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 미셀 제거액의 액류의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 9 는 본 고안의 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 미셀 제거액 스프레이의 배치예를 나타내는 개략도이다.
도 10 은 본 고안의 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 드레인 포켓의 배치예를 나타내는 개략도이다.
도 11 은 본 고안의 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 드레인 포켓의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 12 는 본 고안의 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 드레인 포켓의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 13 은 본 고안 외의 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 미셀 제거액 스프레이의 배치예를 나타내는 개략도이다.
도 14 는 본 고안 외의 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 미셀 제거액 스프레이의 배치예를 나타내는 개략도이다.
도 15 는 본 고안 외의 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 미셀 제거액 스프레이의 배치예를 나타내는 개략도이다.

본 고안의 레지스트층의 박막화 장치를 설명하기에 앞서, 레지스트층의 박막화 공정에 대해서 설명한다.

<레지스트층의 박막화 공정>

박막화 처리액에 의한 레지스트층의 박막화 공정이란, 박막화 처리액에 의해 레지스트층 중의 성분의 미셀을 일단 불용화하고, 처리액 중에 용해 확산되기 어렵게 하는 박막화 처리, 미셀 제거액 스프레이에 의해 단번에 미셀을 용해 제거하는 미셀 제거 처리를 포함하는 공정이다. 또한, 다 제거되지 못한 레지스트층 표면이나 잔존 부착된 박막화 처리액 및 미셀 제거액을 수세에 의해 씻어내는 수세 처리, 수세수를 제거하는 건조 처리를 포함할 수도 있다.

(i) 박막화 처리

박막화 처리액에 의한 박막화 처리는, 패들 처리, 스프레이 처리, 브러싱, 스크레이핑 등의 방법을 사용할 수도 있지만, 침지 처리에 의해 실시되는 것이 바람직하다. 침지 처리에서는, 레지스트층이 형성된 기판을 박막화 처리액에 침지 (딥, dip) 한다. 침지 처리 이외의 처리 방법은, 알칼리 수용액 중에 기포가 발생하기 쉽고, 그 발생한 기포가 박막화 처리 중에 레지스트층 표면에 부착하여, 막두께가 불균일해지는 경우가 있다. 스프레이 처리 등을 사용하는 경우에는, 기포가 발생하지 않도록, 스프레이압을 가능한 한 작게 해야 한다.

레지스트층 형성 후의 두께와 레지스트층이 박막화된 양으로, 박막화된 후의 레지스트층의 두께가 결정된다. 또, 0.01 ∼ 500 ㎛ 의 범위에서 레지스트층의 박막화량을 자유롭게 조정할 수 있다.

(ii) 레지스트

레지스트로는, 알칼리 현상형의 레지스트를 사용할 수 있다. 또한, 액상 레지스트이어도 되고, 드라이 필름 레지스트이어도 되고, 고농도의 알칼리 수용액 (박막화 처리액) 에 의해 박막화할 수 있고, 또한 박막화 처리액보다 저농도의 알칼리 수용액인 현상액에 의해 현상할 수 있는 레지스트이면 어떠한 것이어도 사용할 수 있다. 알칼리 현상형 레지스트는 광가교성 수지 성분을 함유한다. 광가교성 수지 성분은, 예를 들어 알칼리 가용성 수지, 광중합성 화합물에서 선택되는 적어도 1 종을 함유하고, 추가로 광중합 개시제 등을 함유하여 이루어진다. 또, 에폭시 화합물, 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 수지의 유기 고분자를 들 수 있다. 알칼리 가용성 수지로는, 에틸렌성 불포화 2 중 결합을 갖는 단량체 (중합성 단량체) 를 중합 (라디칼 중합 등) 하여 얻어진 것이 바람직하다. 이들 알칼리 수용액에 가용인 중합체는, 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 조합하여 사용해도 된다.

에틸렌성 불포화 2 중 결합을 갖는 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)아크릴산모노에스테르 ; 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 나타내고, EO 변성된 화합물은, 에틸렌옥사이드기의 블록 구조를 갖는 것이고, PO 변성된 화합물은, 프로필렌옥사이드기의 블록 구조를 갖는 것이다. 이들 광중합성 화합물은 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 조합하여 사용해도 된다.

광중합 개시제로는, 벤조페논, N,N'-테트라메틸-4,4'-디아미노벤조페논 (미힐러케톤, Michler ketone), N,N'-테트라에틸-4,4'-디아미노벤조페논, 4-메톡시-4'-디메틸아미노벤조페논, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부타논-1,2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노-프로파논-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 이량체, 2-(o-클로로페닐)-4,5-디(메톡시페닐)이미다졸 이량체, 2-(o-플루오로페닐)-4,5-디페닐이미다졸 이량체, 2-(o-메톡시페닐)-4,5-디페닐이미다졸 이량체, 2-(p-메톡시페닐)-4,5-디페닐이미다졸 이량체 등의 2,4,5-트리아릴이미다졸 이량체 ; 9-페닐아크리딘, 1,7-비스(9,9'-아크리디닐)헵탄 등의 아크리딘 유도체 ; 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥사이드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드 등의 아실포스핀옥사이드 화합물 ; 1,2-옥탄디온 1-[4-(페닐티오)페닐]-2-(O-벤조일옥심), 에탄온 1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-1-(O-아세틸옥심) 등의 옥심에스테르 ; 옥시페닐아세트산 2-[2-옥소-2-페닐아세톡시에톡시]에틸에스테르, 옥시페닐아세트산 2-(2-하이드록시에톡시)에틸에스테르 등의 옥시페닐아세트산에스테르 ; 비스(η5-2,4-시클로펜타디엔-1-일)-비스(2,6-디플루오로-3-(1H-피롤-1-일)-페닐)티타늄 등의 티타노센 화합물 ; N-페닐글리신, N-페닐글리신 유도체, 쿠마린계 화합물 등을 들 수 있다. 상기 2,4,5-트리아릴이미다졸 이량체에 있어서의 2 개의 2,4,5-트리아릴이미다졸의 아릴기의 치환기는, 동일하고 대칭인 화합물을 제공해도 되고, 상이하고 비대칭인 화합물을 제공해도 된다. 또한, 디에틸티오크산톤과 디메틸아미노벤조산의 조합과 같이, 티오크산톤계 화합물과 3 급 아민 화합물을 조합해도 된다. 이들은 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 조합하여 사용해도 된다.

에폭시 화합물이나 에폭시 수지는, 경화제로서 사용되는 경우가 있다. 알칼리 가용성 수지의 카르복실산과 반응시킴으로써 가교시켜, 내열성이나 내약품성의 특성의 향상을 도모하고 있는데, 카르복실산과 에폭시는 상온에서도 반응이 진행되기 때문에, 보존 안정성이 나쁘고, 알칼리 현상형 솔더 레지스트는 일반적으로 사용 전에 혼합하는 2 액성의 형태를 취하고 있는 경우가 많다. 무기 필러를 사용하는 경우도 있고, 예를 들어 탤크, 황산바륨, 실리카 등을 들 수 있다.

기판의 표면에 레지스트층을 형성하는 방법은, 어떠한 방법이어도 되는데, 예를 들어 스크린 인쇄법, 롤 코트법, 스프레이법, 침지법, 커튼 코트법, 바 코트법, 에어 나이프법, 핫멜트법, 그라비아 코트법, 브러시 도장법, 오프셋 인쇄법을 들 수 있다. 드라이 필름 레지스트의 경우에는, 라미네이트법이 바람직하게 사용된다.

(iii) 기판

기판으로는, 프린트 배선판, 리드 프레임용 기판 ; 프린트 배선판이나 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 또는 편면에 1 ∼ 35 ㎛ 의 금속층이 형성되어 적층 기판으로 되어 있고, 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 증착법으로 수지 필름 상에 형성한 두께 수 ㎚ 의 얇은 도전층 (시드층) 상에 전해 도금으로 금속층을 형성하는 스퍼터/도금법, 열프레스로 첩부하는 라미네이트법 등의 어떠한 방법으로 제조한 것을 사용해도 된다. 금속층의 금속으로는, 구리, 알루미늄, 은, 니켈, 크롬, 또는 그들의 합금 등의 어떠한 금속을 사용할 수 있는데, 구리가 일반적이다.

리지드 기판은, 종이 기재 또는 유리 기재에 에폭시 수지 또는 페놀 수지 등을 침지시킨 절연성 기판을 겹쳐 절연층으로 하고, 그 편면 또는 양면에 금속박을 재치 (載置) 하고, 가열 및 가압에 의해 적층하고, 금속층이 형성된 적층 기판을 들 수 있다. 또한, 내층 배선 패턴 가공 후, 프리프레그, 금속박 등을 적층하여 제조하는 다층용 실드판, 관통공이나 비관통공을 갖는 다층판도 들 수 있다. 두께는 60 ㎛ ∼ 3.2 ㎜ 이고, 프린트 배선판으로서의 최종 사용 형태에 따라, 그 재질과 두께가 선정된다. 금속층의 재료로는, 구리, 알루미늄, 은, 금 등을 들 수 있는데, 구리가 가장 일반적이다. 이들 프린트 배선판용 기판의 예는, 「프린트 회로 기술 편람-제 2 판-」 ((사) 프린트 회로 학회편, 1987 년 간행, 닛칸 공업 신문사 발간) 이나 「다층 프린트 회로 핸드북」(J. A. 스칼렛 (Scarlett) 편, 1992 년 간행, (주) 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. 또, 회로 기판에는, 도체 배선이 형성되어 있어도 된다. 회로 기판을 제조하는 방법은, 예를 들어 서브트랙티브법, 세미애디티브법, 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.

다음으로 본 고안의 레지스트층의 박막화 장치를 상세하게 설명한다.

<레지스트층의 박막화 장치>

도 3 ∼ 도 7 은, 본 고안의 레지스트층의 박막화 장치 (이하, 「박막화 장치」라고 약칭하는 경우가 있다) 의 일례를 나타내는 개략도이고, 박막화 장치를 상방향으로부터 본 도면이다. 본 고안의 박막화 장치는, 박막화 처리액 (1) 에 의해 레지스트층 중의 성분을 미셀화시키는 박막화 처리 유닛 (11) 과, 미셀 제거액 스프레이 (22) 에 의해 미셀을 제거하는 미셀 제거 처리 유닛 (12) 과, 수세 처리액 스프레이 (37) 에 의해 레지스트층 표면을 세정하는 수세 처리 유닛 (31) 을 구비하여 이루어지는 레지스트층의 박막화 장치이다.

먼저, 종래 기술에 있어서의 박막화 장치와 본 고안의 박막화 장치에 있어서, 공통되는 구조 부분을 도 1 을 사용하여 설명한다. 박막화 처리 유닛 (11) 에서는, 투입구 (7) 로부터 투입된 레지스트층이 형성된 기판 (3) 이, 반송 롤 (4) 쌍에 의해, 딥조 (2) 중의 박막화 처리액 (1) 에 침지된 상태로 반송되고, 딥조 (2) 의 출구 롤 (5) 쌍을 통과한다. 이들의 처리에 의해, 기판 (3) 상의 레지스트층 중의 성분은 박막화 처리액 (1) 에 의해 미셀화되고, 이 미셀이 박막화 처리액 (1) 에 대하여 불용화된다.

박막화 처리액 (1) 은, 박막화 처리액 저장 탱크 (13) 중의 박막화 처리액 흡입구 (14) 로부터 박막화 처리액 공급용 펌프 (도시하지 않음) 에 의해 흡입되고, 박막화 처리액 공급관 (15) 을 거쳐 딥조 (2) 에 공급된다. 딥조 (2) 에 공급된 박막화 처리액 (1) 은, 오버플로우하고, 박막화 처리액 회수관 (16) 을 통과하여 박막화 처리액 저장 탱크 (13) 에 회수된다. 이렇게 하여, 박막화 처리액 (1) 은, 딥조 (2) 와 박막화 처리 저장 탱크 (13) 사이를 순환한다. 박막화 처리액 드레인관 (17) 으로부터는, 잉여분의 박막화 처리액 (1) 이 배출된다.

박막화 처리액 (1) 으로서 사용되는 알칼리 수용액에 사용되는 알칼리성 화합물로는, 예를 들어 리튬, 나트륨 또는 칼륨 등의 알칼리 금속 규산염, 알칼리 금속 수산화물, 알칼리 금속 인산염, 알칼리 금속 탄산염, 암모늄인산염, 암모늄탄산염 등의 무기 알칼리성 화합물 ; 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 메틸아민, 디메틸아민, 에틸아민, 디에틸아민, 트리에틸아민, 시클로헥실아민, 테트라메틸암모늄하이드록시드 (TMAH), 테트라에틸암모늄하이드록시드, 트리메틸-2-하이드록시에틸암모늄하이드록시드 (콜린, Choline) 등의 유기 알칼리성 화합물을 들 수 있다. 이들 알칼리성 화합물은, 단독으로 사용해도 되고, 혼합물로도 사용할 수 있다. 박막화 처리액 (1) 의 매체인 물에는, 수돗물, 공업용수, 순수 등을 사용할 수 있지만, 특히 순수를 사용하는 것이 바람직하다.

알칼리성 화합물의 함유량은, 0.1 질량％ 이상 50 질량％ 이하에서 사용할 수 있다. 또한, 레지스트층 표면을 보다 균일하게 박막화하기 위해, 박막화 처리액 (1) 에 황산염, 아황산염을 첨가할 수도 있다. 황산염 또는 아황산염으로는, 리튬, 나트륨 또는 칼륨 등의 알칼리 금속 황산염 또는 아황산염, 마그네슘, 칼슘 등의 알칼리 토금속 황산염 또는 아황산염을 들 수 있다.

박막화 처리액 (1) 의 알칼리성 화합물로는, 이들 중에서도 특히, 알칼리 금속 탄산염, 알칼리 금속 인산염, 알칼리 금속 수산화물, 알칼리 금속 규산염에서 선택되는 무기 알칼리성 화합물 ; TMAH, 콜린에서 선택되는 유기 알칼리성 화합물을 바람직하게 사용할 수 있다. 이들 알칼리성 화합물은, 단독으로 사용해도 되고, 혼합물로도 사용할 수 있다. 또, 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. 또한, 25 질량％ 를 초과하면, 알칼리성 화합물의 석출이 일어나기 쉬워지는 경우가 있고, 액의 경시 안정성, 작업성이 열등한 경우가 있다. 알칼리성 화합물의 함유량은 7 ∼ 17 질량％ 가 보다 바람직하고, 8 ∼ 13 질량％ 가 더욱 바람직하다. 박막화 처리액 (1) 으로서 사용되는 알칼리 수용액의 pH 는 10 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 계면 활성제, 소포제, 용제 등을 적절히 첨가할 수도 있다.

박막화 처리액 (1) 으로서 사용되는 알칼리 수용액의 온도는, 15 ∼ 35 ℃ 가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 20 ∼ 30 ℃ 이다. 온도가 지나치게 낮으면, 레지스트층에 대한 알칼리성 화합물의 침투 속도가 느려지는 경우가 있고, 원하는 두께를 박막화하는 데에 장시간을 요한다. 한편, 온도가 지나치게 높으면, 레지스트층에 대한 알칼리성 화합물의 침투와 동시에 용해 확산이 진행됨으로써, 면 내에서 막두께 불균일이 발생하기 쉬워지는 경우가 있다.

미셀 제거 처리 유닛 (12) 에서는, 박막화 처리 유닛 (11) 에 있어서 레지스트층이 박막화 처리액 (1) 에 대하여 불용화된 기판 (3) 이 반송 롤 (4) 쌍에 의해 반송된다. 반송되어 있는 기판 (3) 에 대하여, 미셀 제거액 스프레이 (22) 에 의해 미셀 제거액 (10) 이 공급되고, 레지스트층의 성분의 미셀이 단번에 용해 제거된다.

미셀 제거액 (10) 은, 미셀 제거액 저장 탱크 (18) 중의 미셀 제거액 흡입구 (19) 로부터 미셀 제거액 공급용 펌프 (도시하지 않음) 로 흡입되고, 미셀 제거액 공급관 (20) 을 거쳐 미셀 제거액용 노즐 (21) 로부터 미셀 제거액 스프레이 (22) 로서 분사된다. 미셀 제거액 스프레이 (22) 는, 기판 (3) 으로부터 유하된 후, 미셀 제거액 저장 탱크 (18) 에 회수된다. 이렇게 하여, 미셀 제거액 (10) 은 미셀 제거 처리 유닛 (12) 내를 순환한다. 미셀 제거액 드레인관 (23) 으로부터는, 잉여분의 미셀 제거액 (10) 이 배출된다.

미셀 제거액 (10) 으로는, 물을 사용할 수도 있지만, 박막화 처리액 (1) 보다 희박한 알칼리성 화합물을 함유하는 pH 5 ∼ 10 의 수용액을 사용하는 것이 바람직하다. 미셀 제거액 (10) 에 의해, 박막화 처리액으로 불용화된 레지스트층의 성분의 미셀이 재분산되어 제거된다. 미셀 제거액 (10) 에 사용되는 물로는, 수돗물, 공업용수, 순수 등을 사용할 수 있지만, 특히 순수를 사용하는 것이 바람직하다. 미셀 제거액 (10) 의 pH 가 5 미만인 경우, 레지스트층의 성분이 응집되고, 불용성의 슬러지가 되어, 박막화 후의 레지스트층 표면에 부착되는 경우가 있다. 한편, 미셀 제거액 (10) 의 pH 가 10 을 초과한 경우, 레지스트층이 과도하게 용해 확산되고, 면 내에서 박막화된 레지스트층의 두께가 불균일해지고, 처리 불균일이 발생하는 경우가 있다. 또한, 미셀 제거액 (10) 은, 황산, 인산, 염산 등을 사용하여, pH 를 조정할 수 있다.

미셀 제거 처리에 있어서의 미셀 제거액 스프레이 (22) 의 조건 (온도, 스프레이압, 공급 유량) 은, 박막화 처리되는 레지스트층의 용해 속도에 맞춰 적절히 조정된다. 구체적으로는, 처리 온도는 10 ∼ 50 ℃ 가 바람직하고, 보다 바람직하게는 15 ∼ 35 ℃ 이다. 또한, 스프레이압은 0.01 ∼ 0.5 ㎫ 로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.1 ∼ 0.3 ㎫ 이다. 미셀 제거액 (10) 의 공급 유량은, 레지스트층 1 ㎠ 당 0.030 ∼ 1.0 ℓ/min 이 바람직하고, 0.050 ∼ 1.0 ℓ/min 이 보다 바람직하고, 0.10 ∼ 1.0 ℓ/min 이 더욱 바람직하다. 공급 유량이 이 범위이면, 박막화 후의 레지스트층 표면에 불용해 성분을 남기지 않고, 면 내 대략 균일하게 불용화된 레지스트층의 성분의 미셀을 제거하기 쉽다. 레지스트층 1 ㎠ 당의 공급 유량이 0.030 ℓ/min 미만에서는, 불용화된 레지스트층의 성분의 용해 불량이 일어나는 경우가 있다. 한편, 공급 유량이 1.0 ℓ/min 을 초과하면, 공급을 위해 필요한 펌프 등의 부품이 거대해지고, 대규모 장치가 필요하게 되는 경우가 있다. 또한, 1.0 ℓ/min 을 초과한 공급량에서는, 레지스트층의 성분의 용해 확산에 주는 효과가 달라지지 않게 되는 경우가 있다.

수세 처리 유닛 (31) 에서는, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에 있어서, 레지스트층의 성분의 미셀이 용해 제거된 기판 (3) 이 반송 롤 (4) 쌍에 의해 반송된다. 반송되어 있는 기판 (3) 에 대하여, 수세 처리액 스프레이 (37) 에 의해 수세 처리액 (32) 이 공급되고, 기판 (3) 이 수세 처리된다.

수세 처리 유닛 (31) 에서는, 미셀 제거 처리 후, 또한, 다 제거되지 못한 레지스트층이나 레지스트층의 표면에 잔존 부착된 박막화 처리액 및 미셀 제거액을 수세 처리에 의해 씻어낸다. 수세 처리 방법으로는, 확산 속도와 액 공급의 균일성 면에서 스프레이 방식이 바람직하다. 수세수로는, 수돗물, 공업용수, 순수 등을 사용할 수 있다. 이 중 순수를 사용하는 것이 바람직하다. 순수는, 일반적으로 공업용으로 사용되는 것을 사용할 수 있다.

본 고안의 박막화 장치의 특징에 대해서, 도면을 사용하여 상세하게 설명한다. 도 3 의 박막화 장치에서는, 표면에 레지스트층이 형성된 기판 (3) 을 반송하는 반송 롤 (4) 쌍을 갖고, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에 있어서, 미셀 제거액 (10) 을 공급하기 위한 미셀 제거액 공급 스프레이 (22) 가 단일 방향으로 경사진 상태로 설치되어 있는 것을 특징으로 하고 있다. 도면 중의 화살표 (40) 는, 미셀 제거액의 흐름 방향을 나타내고 있다. 미셀 제거액 스프레이 (22) 의 분사 위치를 알기 쉽게 하기 위해, 본래 설치되어 있어야 할 상측의 미셀 제거액 공급관 (20) 및 미셀 제거액용 노즐 (21) 은 도시하고 있지 않다.

본 고안의 특징인 「미셀 제거액 스프레이가 단일 방향을 향하고 있는」것에 의해, 단일 방향의 미셀 제거액의 액류를 레지스트층 표면에 스프레이하면서 미셀 제거 처리를 실시하는 것에 대해서 설명한다. 도 9 는, 본 고안의 박막화 장치에 있어서, 미셀 제거액 스프레이 (22) 의 배치예를 나타낸 개략도이다. 도 9-1 은, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 내부의 미셀 제거액 스프레이 (22) 의 흐름을 박막화 장치의 상방향으로부터 보았을 때의 상태도이다. 도 9-2 는, 박막화 장치의 기판 반송 방향의 투입측에서 보았을 때의 미셀 제거액용 노즐 (21) 의 설치 상태와 미셀 제거액 스프레이 (22) 의 분사 상태를 도시한 것이다. 도면 중의 화살표 (44) 는, 기판의 반송 방향을 나타내고, 화살표 (43) 는 미셀 제거액 스프레이의 분사 방향을 나타내고 있다. 「단일 방향의 미셀 제거액의 액류에 의한 미셀 제거 처리」란, 「기판 (3) 상을 흐르는 미셀 제거액 (10) 이 모두 단일 방향으로 흐르고 있는 상태로 실시되는 미셀 제거 처리」를 가리킨다. 또한, 기판 (3) 상을 흐르는 미셀 제거액 (10) 이 모두 단일 방향으로 흐르고 있는 상태를 실현하기 위해서는, 모든 미셀 제거액 스프레이 (22) 를 동일한 방향으로 경사지게 하면 된다. 이 상태는, 반송 중의 기판 (3) 을 상방향에서 보았을 때, 모든 미셀 제거액 스프레이의 분사 방향 (43) 이 동일한 방향을 향하게 된다 (도 9-1). 이와 같이, 모든 미셀 제거액 스프레이 (22) 를 단일 방향으로 경사지게 한 상태로 미셀 제거 처리를 실시함으로써, 단일 방향의 미셀 제거액 (10) 의 액류를 기판 (3) 의 레지스트층 표면에 스프레이할 수 있다 (도 9-2). 또, 미셀 제거액 스프레이의 분사 방향 (43) 은, 미셀 제거 처리를 실시하는 미셀 제거 처리 유닛 (12) 의 상류의 설비 (박막화 처리 유닛 (11)) 나 하류의 설비 (수세 처리 유닛 (31)) 에 미셀 제거액 (10) 이 흘러 들어오는 것을 방지하기 위해, 기판의 반송 방향 (44) 에 직교하는 우방향 또는 좌방향으로 통일하여 경사지게 하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 미셀 제거액 (10) 은, 미셀 제거액 스프레이의 분사 방향 (43) 의 상류측에서 하류측 (미셀 제거액의 흐름 방향 (40)) 으로, 단일 방향으로 흐르기 때문에, 완만하고 불균일한 액류가 원인으로 발생하는 기판 (3) 면 내에서 레지스트층의 박막화량이 불균일해지는 문제를 해결할 수 있다.

여기서, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에 있어서, 보다 효율적으로, 미셀 제거액 스프레이의 분사 방향 (43) 의 상류측에서 하류측으로의 단일 방향의 액류를 만들기 위해, 기판 (3) 을 반송하는 반송 롤 (4) 로서 스트레이트 타입의 롤을 사용하는 것이 바람직하다. 스트레이트 타입의 롤은, 표면에 요철이 없고, 레지스트층 표면에 밀착하는 것이 중요해진다. 레지스트층 표면과 스트레이트 타입의 롤이 밀착되어 있기 때문에, 미셀 제거액 스프레이 (22) 는, 전후열 (列) 의 반송 롤 (4) 사이에 있어서 무질서하게 난류가 되지 않고, 반송 롤 (4) 을 따르면서, 하류측까지 다유량의 직선적인 액류를 만들 수 있다. 스트레이트 타입의 롤의 종류로는, 고무 롤, 스폰지 롤, 금속 롤, 수지 롤 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 우수한 고무 탄성 (시일성, 회복성) 을 갖고, 비중이 작고, 경량이며, 저경도에서 중경도이고, 레지스트층에 대한 접촉에 의한 충격이 적고, 고농도의 알칼리 수용액인 박막화 처리액 (1) 에 대한 내약품성도 우수한 올레핀계 열가소성 엘라스토머의 롤이 바람직하다. 올레핀계 열가소성 엘라스토머로는, 써모란 (THERMORUN, 등록상표) 을 들 수 있다.

미셀 제거액 스프레이 (22) 를 분사하는 미셀 제거액용 노즐 (21) 의 스프레이 패턴은, 충원추 (充圓錐) 타입 (노즐로부터 스프레이가 원추상으로 분사되고, 레지스트층 표면에 원형의 스프레이 패턴을 형성하는 타입), 풀콘 타입 (full-cone type), 부채형 타입 (플랫 타입 (flat type)), 직선상 타입 (솔리드 타입 (solid type)), 층상 타입 (슬릿 타입 (slit type)) 등에서 선택되고, 그 패턴에 따른 스프레이 노즐을 사용할 수 있다. 스프레이 패턴의 유량 분포의 균일성 면에서는, 균등 분포의 충원추 타입이나 부채형 타입의 스프레이 노즐이 바람직하다. 본 고안에 있어서의 미셀 제거액 스프레이 (22) 는, 단일 방향의 액류가 되는 것이 중요하기 때문에, 미셀 제거액용 노즐 (21) 이 요동식이나 진동식이 아니라, 고정식의 스프레이 노즐인 것이 바람직하다. 그리고, 이 고정식의 스프레이 노즐을 단일 방향으로 경사지게 하여 분사시키는 것이 바람직하다. 한편, 요동식이나 진동식에 대하여, 고정식의 스프레이 노즐에서는, 스프레이를 골고루 균일하게 분사하는 것이 어렵고, 스프레이 패턴이 겹치지 않은 부분이나 완충되는 부분에서 스프레이 압력의 강약의 분포가 생기기 쉽다. 이러한 점에서, 고정식의 스프레이 노즐을 사용하는 경우에는, 광범위하게 분사할 수 있는 균등 분포의 충원추 타입의 노즐을 사용하는 것이 바람직하고, 스프레이 패턴에 따라, 노즐 사이의 거리 및 레지스트층 표면으로부터의 거리를 적절히 정하는 것이 중요해진다. 또한, 고정식의 스프레이 노즐을 사용하는 경우, 스프레이 패턴이 항상 균등해지도록, 스프레이 노즐의 경사 각도는 고정되어 있는 것이 바람직하다. 고정시키는 방법으로서, 미셀 제거액용 노즐 (21) 을 원하는 경사 각도로 미셀 제거액 공급관 (20) 에 직접 장착하면, 미셀 제거액용 노즐 (21) 교환시에 경사 각도를 조정할 필요가 없어진다. 기타, 미셀 제거액 공급관 (20) 에 경사 각도의 조정이 가능한 어댑터 (예를 들어, 이케우치사 제조, 상품명 : UT 볼 조인트) 를 장착하여, 미셀 제거액용 노즐 (21) 의 경사 각도를 조정한 후, 고정시키는 방법이어도 된다.

도 4 의 레지스트층의 박막화 장치에서는, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에 있어서, 기판 (3) 의 반송 방향에 대하여, 미셀 제거액 공급관 (20) 의 미셀 제거액용 노즐 (21) 의 배치가, 미셀 제거액 공급관 (20) 의 전후열에서 지그재그 위치로 되어 있는 것을 특징으로 하고 있다. 이것에 의해, 기판 (3) 의 반송 방향의 수직 방향에서의 미셀 제거액 스프레이 (22) 의 분사 위치를 균등화할 수 있다. 또한, 수세 처리 유닛 (31) 에 있어서도 동일하게, 기판 (3) 의 반송 방향에 대하여, 수세 처리액 공급관 (35) 의 수세 처리액용 노즐 (36) 의 배치가, 수세 처리액 공급관 (35) 의 전후열에서 지그재그 위치로 되어 있고, 기판 (3) 의 반송 방향의 수직 방향에서의 수세 처리액 스프레이 (37) 의 분사 위치를 균등화할 수 있다.

도 5 의 레지스트층의 박막화 장치에서는, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에 있어서, 기판 (3) 을 반송하는 반송 롤쌍이 링 타입의 반송 롤 (41) 쌍인 것을 특징으로 하고 있다. 링 타입의 반송 롤 (41) 을 사용한 경우, 미셀 제거액 스프레이 (22) 가, 전후열의 반송 롤 (41) 사이에 있어서, 기판 (3) 의 반송 방향으로도 많이 확산하게 된다. 그 때문에, 도 3 및 도 4 에 나타낸 스트레이트 타입의 반송 롤 (4) 에 비해, 다유량의 직선적인 액류를 만들기 어려워진다. 이 결점은, 링 타입의 반송 롤 (41) 로서, 링 롤러의 강도나 내구성을 저해하지 않는 범위에서, 롤러 단면이 스포크 (spoke) 나 메시 (mesh) 로 되어 있는 것, 또는 관통공이 개구되어 있는 것을 사용함으로써, 상류측에서 하류측으로의 액류를 일정량 통과시킴으로써 해소할 수 있다. 그리고, 링 타입의 반송 롤 (41) 을 사용한 경우, 기판 (3) 의 반송 방향의 수직 방향에 링 롤러를 일정한 간격으로 배치하고, 전후열의 반송 롤 (41) 로, 링 롤러의 배치를 지그재그 위치로 하면, 기판 (3) 의 반송 방향에 대하여 반송 롤 (41) 의 간격을 링 롤러의 직경 이하로 하는 것이 가능해진다. 이것에 의해, 반송 중에 기판 (3) 이 낙하하는 것을 방지하고, 보다 판두께가 얇은 기판 (3) 의 반송이 가능해진다는 이점이 있다. 링 타입의 롤의 종류로는, 고무 롤, 스폰지 롤, 금속 롤, 수지 롤 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 비중이 작고, 경량이며, 레지스트층에 대한 접촉에 의한 충격이 적고, 고농도의 알칼리 수용액인 박막화 처리액 (1) 에 대한 내약품성도 우수한 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 경질 폴리염화비닐, 아크릴 수지 (PMMA), 불소 수지 (예를 들어, 테플론 (TEFLON, 등록상표)) 등 외에, 올레핀계 열가소성 엘라스토머의 롤을 사용할 수 있다. 올레핀계 열가소성 엘라스토머로는, 써모란 (THERMORUN, 등록상표) 을 들 수 있다.

도 6 의 레지스트층의 박막화 장치에서는, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에 있어서, 미셀 제거액의 흐름 방향 (40) 의 하류측에 있어서의 반송 롤 샤프트의 베어링 측판 (38) 의 앞에, 미셀 제거액 (10) 을 강제 회수하기 위한 드레인 포켓 (39) 이 설치되어 있는 것을 특징으로 하고 있다. 기판 (3) 의 반송 방향에 직교하는 방향으로 분사된 미셀 제거액 스프레이 (22) 는, 도면 중의 화살표로 나타내는 미셀 제거액의 흐름 방향 (40) 으로, 액류가 되어 흐르고, 하류측에서 기판 (3) 으로부터 유하되고, 하류측의 반송 롤 샤프트의 베어링 측판 (38) 에 충돌하여 사방팔방으로 비산된다. 미셀 제거액 (10) 이 비산되는 정도는, 액류의 유량과 유속에 의존하지만, 박막화 처리 후의 미셀 제거 처리에서는, 액류의 유량은 많을수록 좋고, 유속은 빠를수록 좋다. 상기 서술한 바와 같은 다유량의 직선적인 미셀 제거액의 흐름 방향 (40) 으로의 액류가 반송 롤 샤프트의 베어링 측판 (38) 에 계속 충돌하면, 도 8 에 나타낸 바와 같이, 비산된 미셀 제거액 (10) 은 반송 롤 샤프트의 베어링 측판 (38) 을 따라 액류가 되어 흐른다. 도 8 에 있어서, 화살표 (42) 는, 비산된 미셀 제거액의 흐름 방향이다. 본 고안에 관련된 드레인 포켓 (39) 은, 화살표 (40) 의 액류뿐만 아니라, 이러한 반송 롤 샤프트의 베어링 측판 (38) 을 따라 흐르는 화살표 (42) 의 액류도 강제적으로 회수하기 위한 것이고, 이것에 의해, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 의 외부로 미셀 제거액 (10) 이 흘러 들어오지 않고, 미셀 제거액 저장 탱크 (18) 에 회수되고, 미셀 제거액 (10) 은 미셀 제거 처리 유닛 (12) 내를 순환한다.

도 7 의 레지스트층의 박막화 장치에서는, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에 있어서, 드레인 포켓 (39) 이, 최전열과 최후열의 미셀 제거액 스프레이 (22) 의 분사에 의한 미셀 제거액의 흐름 방향 (40) 의 하류측에 있어서의 반송 롤 샤프트의 베어링 측판 (38) 의 앞에 설치되어 있는 것을 특징으로 하고 있다. 최전열의 미셀 제거액 스프레이 (22) 가 박막화 처리 유닛 (11) 내에 흘러 들어오면, 박막화 처리액 (1) 과 혼합되어, 박막화 처리액 (1) 의 알칼리성 화합물 농도가 저하되고, 레지스트층의 성분의 미셀화와 동시에 용해 확산이 일어나고, 면 내에서 박막화 처리량에 편차가 발생하는 경우가 있다. 또, 최후열의 미셀 제거액 스프레이 (22) 가 수세 처리 유닛 (31) 내에 흘러 들어오면, 레지스트층의 성분이 용해 분산된 미셀 제거액 (10) 에 의해 수세 처리액 (32) 이 오염되고, 박막화 처리 후의 세정 효율이 저하되는 경우가 있다. 최전열과 최후열의 미셀 제거액 스프레이 (22) 의 분사에 의한 미셀 제거액의 흐름 방향 (40) 의 하류측에 설치된 드레인 포켓 (39) 에 의해, 미셀 제거액 (10) 이 미셀 제거 처리 유닛 (12) 의 외부로 흘러 들어오는 것을 방지할 수 있다.

또, 미셀 제거 처리는, 기판의 반송 방향에 대하여, 전열의 미셀 제거액 스프레이로부터 레지스트층 표면에 미셀 제거액이 공급되고, 레지스트층 성분의 미셀의 용해 제거가 단번에 진행된다. 요컨대, 전열과 후열의 미셀 제거액 스프레이에 의해 용해 제거되는 레지스트층 성분의 양은 상이하고, 보다 전열의 미셀 제거액 스프레이에 있어서, 용해 제거된 레지스트층의 농도가 보다 높은 미셀 제거액이 된다. 여기서, 최전열의 미셀 제거액 스프레이의 분사에 의한 미셀 제거액의 흐름 방향의 하류측에 설치된 드레인 포켓에서 고농도의 미셀 제거액을 강제 회수하고, 미셀 제거액 저장 탱크에 되돌리지 않고, 폐액으로서 장치 외에 배출함으로써, 미셀 제거 처리 유닛 내에서 순환되는 미셀 제거액 중의 레지스트층 성분 농도를 낮게 유지할 수 있다.

드레인 포켓 (39) 의 형상은, 반송 롤 샤프트의 베어링 측판 (38) 을 따라 액류가 되어 흐르는 비산된 미셀 제거액 (10) 을 강제 회수할 수 있는 형상이면 자유롭게 정할 수 있다. 예를 들어, 도 11 에 나타낸 바와 같이, 반송 롤 샤프트의 베어링 측판 (38) 에 미셀 제거액 스프레이 (22) 의 액류가 충돌하는 위치에 있어서, 그 액류를 받아 가두는 박스형 구조이어도 된다. 또는, 도 12 에 나타낸 바와 같이, 미셀 제거액 (22) 의 액류를 비산시키고 싶지 않은 방향으로만 받아넘길 수 있는 コ 형상 구조이어도 된다. 또한, L 자형 구조이어도 된다.

드레인 포켓 (39) 의 재질로는, 고농도의 알칼리 수용액인 박막화 처리액 (1) 에 대한 내약품성이 있는 각종 재료를 사용할 수 있다. 구체적으로는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 경질 폴리염화비닐, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 아크릴 수지 (PMMA), 아크릴로니트릴·부타디엔·스티렌 수지 (ABS 수지), 테플론 (등록상표) 등의 합성 수지, 유리 섬유 강화 폴리프로필렌, 유리 섬유 강화 에폭시 수지 등의 섬유 강화 플라스틱, 티탄, 하스텔로이 (HASTELLOY, 등록상표) 등의 내식성 금속 재료 등을 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 가공이 용이한 점에서, 경질 폴리염화비닐, 아크릴 수지 (PMMA) 가 바람직하게 사용된다.

(실시예)

이하, 실시예에 의해 본 고안을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 고안은 이 실시예에 한정되는 것은 아니다.

(실시예 1)

유리 기재 에폭시 수지 기판 (면적 510 ㎜ × 340 ㎜, 동박 두께 12 ㎛, 기재 두께 0.2 ㎜, 미쯔비시 가스 화학사 (MITSUBISHI GAS CHEMICAL COMPANY, INC.) 제조, 상품명 : CCL-E170) 에 드라이 필름 레지스트용 라미네이터를 사용하여, 드라이 필름 레지스트 (히타치 화성사 (Hitachi Chemical Co., Ltd.) 제조, 상품명 : RY3625, 두께 25 ㎛) 를 열압착하고, 레지스트층을 형성하였다.

다음으로, 드라이 필름 레지스트의 캐리어 필름을 박리한 후, 딥조 (2) 를 구비한 박막화 처리 유닛 (11) 과 미셀 제거액 (10) 에 의해 미셀을 제거하는 미셀 제거 처리 유닛 (12) 을 구비하여 이루어지는 레지스트층의 박막화 장치에 의해, 레지스트층을 박막화하였다.

도 9-1 (미셀 제거 처리 유닛 (12) 내부의 미셀 제거액 스프레이 (22) 를 장치의 상방향으로부터 본 경우의 설치 상태) 및 도 9-2 (장치의 기판 반송 방향의 상류측에서 보았을 때의 설치 상태) 에 나타낸 바와 같이, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에 있어서, 모든 미셀 제거액 스프레이 (22) 가 기판의 반송 방향 (44) 에 대하여 우측으로 40 도 경사져 설치되어 있다. 즉, 미셀 제거액 스프레이 (22) 는 모두 단일 방향을 향하고 있고, 도 9-2 에 있어서, 기판에 대한 수선 (45) 과 스프레이 노즐의 중심선 (46) 에 의해 형성되는 경사 각도 (47) 는 40 도가 된다.

박막화 처리액 (1) (알칼리 수용액) 으로서 10 질량％ 의 탄산나트륨 수용액 (액 온도 25 ℃) 을 사용하여, 박막화 처리 유닛 (11) 의 딥조 (2) 에 있어서의 침지 처리 시간이 30 초가 되도록 박막화 처리를 실시하였다. 그 후, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에서, 미셀 제거액 (10) 으로서, 탄산나트륨을 함유한 pH = 8 의 수용액 (액 온도 25 ℃) 을 사용하여, 미셀 제거액용 노즐 (21) 로부터 미셀 제거액 스프레이 (22) 를 기판 (3) 에 공급하고, 불용화된 미셀을 제거하고, 레지스트층을 박막화하였다. 레지스트층 1 ㎠ 당의 미셀 제거액의 공급 유량은 0.2 ℓ/min 이고, 스프레이압은 0.2 ㎫ 였다. 그 후, 수세 처리 및 건조 처리를 실시하였다.

수세 처리 및 건조 처리 후에, 레지스트층의 박막화부의 두께를 10 점 측정한 결과, 최대값은 13.0 ㎛ 이고, 최소값은 11.0 ㎛ 이고, 평균 두께는 12.0 ㎛ 였다. 또한, 박막화된 레지스트층의 표면을 광학 현미경으로 관찰한 결과, 처리 불균일이 없는 평활한 박막화면인 것이 확인되었다.

(실시예 2)

미셀 제거액의 흐름 방향 (40) 의 하류측에서의 반송 롤 샤프트의 베어링 측판 (38) 의 앞에, 미셀 제거액 (10) 을 강제 회수하기 위한 드레인 포켓 (39) (두께 5 ㎜ 의 투명 아크릴 수지판제) 이 설치되어 있는 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 레지스트층을 박막화하였다. 도 10 은, 레지스트층의 박막화 장치를 기판 반송 방향의 상류측에서 보았을 때의 드레인 포켓 (39) 의 설치 상태를 나타낸 개략도이다. 도 10 에 나타낸 바와 같이, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에 있어서, 모든 미셀 제거액 스프레이 (22) 가 기판의 반송 방향 (44) 에 대하여 우측으로 40 도 경사져 설치되어 있고, 단일 방향을 향하고 있다. 미셀 제거액 스프레이 (22) 의 하류측에 설치된 박스형 구조의 드레인 포켓 (39) 이, 미셀 제거액 스프레이 (22) 로부터의 액류를 강제 회수한다.

수세 처리 및 건조 처리 후에, 레지스트층의 박막화부의 두께를 10 점 측정한 결과, 최대값은 13.0 ㎛ 이고, 최소값은 11.0 ㎛ 이고, 평균 두께는 12.0 ㎛ 였다. 또한, 박막화된 레지스트층의 표면을 광학 현미경으로 관찰한 결과, 처리 불균일이 없는 평활한 박막화면인 것이 확인되었다.

(실시예 3)

미셀 제거 처리 유닛 (12) 에 있어서, 최전열과 최후열의 미셀 제거액 스프레이 (22) 의 분사에 의한 미셀 제거액의 흐름 방향 (40) 의 하류측에서의 반송 롤 샤프트의 베어링 측판 (38) 의 앞에, 미셀 제거액 (10) 을 강제 회수하기 위한 드레인 포켓 (39) (두께 5 ㎜ 의 투명 아크릴 수지판제) 이 설치되어 있는 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 레지스트층을 박막화하였다. 도 10 에 나타낸 바와 같이, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에 있어서, 모든 미셀 제거액 스프레이 (22) 가 기판의 반송 방향 (44) 에 대하여 우측으로 40 도 경사져 설치되어 있고, 단일 방향을 향하고 있다. 미셀 제거액 스프레이 (22) 의 하류측에 설치된 박스형 구조의 드레인 포켓 (39) 이, 최전열과 최후열의 미셀 제거액 스프레이 (22) 로부터의 액류를 강제 회수한다.

수세 처리 및 건조 처리 후에, 레지스트층의 박막화부의 두께를 10 점 측정한 결과, 최대값은 13.0 ㎛ 이고, 최소값은 11.0 ㎛ 이고, 평균 두께는 12.0 ㎛ 였다. 또한, 박막화된 레지스트층의 표면을 광학 현미경으로 관찰한 결과, 처리 불균일이 없는 평활한 박막화면인 것이 확인되었다.

(실시예 4 ∼ 6)

미셀 제거 처리 유닛 (12) 에 있어서의 미셀 제거액의 스프레이 처리에 대해서, 레지스트층 1 ㎠ 당의 미셀 제거액의 공급 유량을 1.0 ℓ/min, 스프레이압을 0.3 ㎫ 로 한 것 이외에는, 실시예 1 ∼ 3 과 동일한 방법으로 레지스트층을 박막화하였다.

수세 처리 및 건조 처리 후에, 레지스트층의 박막화부의 두께를 10 점 측정한 결과, 최대값은 12.5 ㎛ 이고, 최소값은 11.5 ㎛ 이고, 평균 두께는 12.0 ㎛ 였다. 또한, 박막화된 레지스트층의 표면을 광학 현미경으로 관찰한 결과, 처리 불균일이 없는 평활한 박막화면인 것이 확인되었다.

(실시예 7)

연속하여 박막화를 실시한 경우의 안정성을 조사하기 위해, 10 장 연속으로 처리를 실시한 것 이외에는, 실시예 4 와 동일한 방법으로 레지스트층을 박막화하였다.

수세 처리 및 건조 처리 후에, 레지스트층의 박막화부의 두께를 10 점 측정한 결과, 최대값은 15.0 ㎛ 이고, 최소값은 11.0 ㎛ 이고, 평균 두께는 13.0 ㎛ 였다. 또한, 박막화된 레지스트층의 표면을 광학 현미경으로 관찰한 결과, 처리 불균일이 없는 평활한 박막화면인 것이 확인되었다. 단, 레지스트층이 없는 기판의 구리 표면에, 박막화 처리 후의 수세 부족에서 기인하는 구리의 산화 (변색) 가 보였다.

(실시예 8)

연속하여 박막화를 실시한 경우의 안정성을 조사하기 위해, 10 장 연속으로 처리를 실시한 것 이외에는, 실시예 5 와 동일한 방법으로 레지스트층을 박막화하였다.

수세 처리 및 건조 처리 후에, 레지스트층의 박막화부의 두께를 10 점 측정한 결과, 최대값은 12.5 ㎛ 이고, 최소값은 11.5 ㎛ 이고, 평균 두께는 12.0 ㎛ 였다. 또한, 박막화된 레지스트층의 표면을 광학 현미경으로 관찰한 결과, 처리 불균일이 없는 평활한 박막화면인 것이 확인되었다. 또, 레지스트층이 없는 기판의 구리 표면에, 구리의 산화 (변색) 는 보이지 않았다.

(실시예 9)

연속 박막화 처리의 안정성을 조사하기 위해, 10 장 연속으로 처리를 실시한 것 이외에는 실시예 6 과 동일한 방법으로 레지스트층을 박막화하였다.

수세 처리 및 건조 처리 후에, 레지스트층의 박막화부의 두께를 10 점 측정한 결과, 최대값은 12.5 ㎛ 이고, 최소값은 11.5 ㎛ 이고, 평균 두께는 12.0 ㎛ 였다. 또한, 박막화된 레지스트층의 표면을 광학 현미경으로 관찰한 결과, 처리 불균일이 없는 평활한 박막화면인 것이 확인되었다. 또, 레지스트층이 없는 기판의 구리 표면에, 구리의 산화 (변색) 는 보이지 않았다.

(비교예 1)

유리 기재 에폭시 수지 기판 (면적 510 ㎜ × 340 ㎜, 동박 두께 12 ㎛, 기재 두께 0.2 ㎜, 미쯔비시 가스 화학사 (MITSUBISHI GAS CHEMICAL COMPANY, INC.) 제조, 상품명 : CCL-E170) 에 드라이 필름 레지스트용 라미네이터를 사용하여, 드라이 필름 레지스트 (히타치 화성사 (Hitachi Chemical Co., Ltd.) 제조, 상품명 : RY3625, 두께 25 ㎛) 를 열압착하고, 레지스트층을 형성하였다.

다음으로, 드라이 필름 레지스트의 캐리어 필름을 박리한 후, 딥조 (2) 를 구비한 박막화 처리 유닛 (11) 과 미셀 제거액 (10) 에 의해 미셀을 제거하는 미셀 제거 처리 유닛 (12) 을 구비하여 이루어지는 레지스트층의 박막화 장치에 의해, 레지스트층을 박막화하였다.

도 13 은, 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 미셀 제거액 스프레이의 배치예를 나타내는 개략도이고, 기판의 반송 방향의 상류측에서 보았을 때의 미셀 제거액 스프레이 (22) 의 설치 상태를 나타내고 있다. 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에 있어서, 모든 미셀 제거액 스프레이 (22) 가 기판 표면에 대하여 수직으로 설치되어 있고, 기판에 대한 수선 (45) 과 스프레이 노즐의 중심선 (46) 이 겹쳐 있다.

박막화 처리액 (1) (알칼리 수용액) 으로서 10 질량％ 의 탄산나트륨 수용액 (액 온도 25 ℃) 을 사용하여, 박막화 처리 유닛 (11) 의 딥조 (2) 에 있어서의 침지 처리 시간이 30 초가 되도록 박막화 처리를 실시하였다. 그 후, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에서, 미셀 제거액 (10) 으로서, 탄산나트륨을 함유한 pH = 8 의 수용액 (액 온도 25 ℃) 을 사용하여, 미셀 제거액용 노즐 (21) 로부터 미셀 제거액 스프레이 (22) 를 기판 (3) 에 공급하고, 불용화된 미셀을 제거하고, 레지스트층을 박막화하였다. 레지스트층 1 ㎠ 당의 미셀 제거액의 공급 유량은 0.2 ℓ/min 이고, 스프레이압은 0.2 ㎫ 였다. 그 후, 수세 처리 및 건조 처리를 실시하였다.

수세 처리 및 건조 처리 후에, 레지스트층의 박막화부의 두께를 10 점 측정한 결과, 최대값은 14.0 ㎛ 이고, 최소값은 8.0 ㎛ 이고, 평균 두께는 11.0 ㎛ 였다. 또한, 박막화된 레지스트층의 표면을 광학 현미경으로 관찰한 결과, 미셀 제거액 스프레이 (22) 의 설치 간격과 동일한 위치에, 미셀 제거액 (10) 의 액류의 악화가 원인이 되어 발생했다고 보이는 처리 불균일이 발생했다.

(비교예 2)

유리 기재 에폭시 수지 기판 (면적 510 ㎜ × 340 ㎜, 동박 두께 12 ㎛, 기재 두께 0.2 ㎜, 미쯔비시 가스 화학사 (MITSUBISHI GAS CHEMICAL COMPANY, INC.) 제조, 상품명 : CCL-E170) 에 드라이 필름 레지스트용 라미네이터를 사용하여, 드라이 필름 레지스트 (히타치 화성사 (Hitachi Chemical Co., Ltd.) 제조, 상품명 : RY3625, 두께 25 ㎛) 를 열압착하고, 레지스트층을 형성하였다.

다음으로, 드라이 필름 레지스트의 캐리어 필름을 박리한 후, 딥조 (2) 를 구비한 박막화 처리 유닛 (11) 과 미셀 제거액 (10) 에 의해 미셀을 제거하는 미셀 제거 처리 유닛 (12) 을 구비한 레지스트층의 박막화 장치에 의해, 레지스트층을 박막화하였다.

도 14 는, 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 미셀 제거액 스프레이의 배치예를 나타내는 개략도이다. 도 14-1 은, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 내부의 미셀 제거액 스프레이 (22) 의 흐름을 박막화 장치의 상방향에서 보았을 때의 상태도이다. 도 14-2 는, 박막화 장치의 기판 반송 방향의 상류측에서 보았을 때의 미셀 제거액용 노즐 (21) 의 설치 상태와 미셀 제거액 스프레이 (22) 의 분사 상태를 도시한 것이다. 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에 있어서, 미셀 제거액 스프레이 (22) 중, 기판의 반송 방향 (44) 에 대하여 우측 절반의 미셀 제거액 스프레이 (22) 가 기판의 반송 방향 (44) 에 대하여 좌측으로 40 도 경사져 설치되어 있다. 또한, 기판의 반송 방향 (44) 에 대하여 좌측 절반의 미셀 제거액 스프레이 (22) 가 기판의 반송 방향 (44) 에 대하여 우측으로 40 도 경사져 설치되어 있다. 즉, 도 14-2 에 있어서, 기판에 대한 수선 (45) 과 스프레이 노즐의 중심선 (46) 에 의해 형성되는 경사 각도 (47) 는 40 도이고, 미셀 제거액 스프레이 (22) 는, 기판의 반송 방향 (44) 에 대하여 직교하는 방향에 있어서 중심을 향하도록 경사져 있다.

박막화 처리액 (1) (알칼리 수용액) 으로서 10 질량％ 의 탄산나트륨 수용액 (액 온도 25 ℃) 을 사용하여, 박막화 처리 유닛 (11) 의 딥조 (2) 에 있어서의 침지 처리 시간이 30 초가 되도록 박막화 처리를 실시하였다. 그 후, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에서, 미셀 제거액 (10) 으로서, 탄산나트륨을 함유한 pH = 8 의 수용액 (액 온도 25 ℃) 을 사용하여, 미셀 제거액용 노즐 (21) 로부터 미셀 제거액 스프레이 (22) 를 기판 (3) 에 공급하고, 불용화된 미셀을 제거하고, 레지스트층을 박막화하였다. 레지스트층 1 ㎠ 당의 미셀 제거액의 공급 유량은 0.2 ℓ/min 이고, 스프레이압은 0.2 ㎫ 였다. 그 후, 수세 처리 및 건조 처리를 실시하였다.

수세 처리 및 건조 처리 후에, 레지스트층의 박막화부의 두께를 10 점 측정한 결과, 최대값은 14.0 ㎛ 이고, 최소값은 6.0 ㎛ 이고, 평균 두께는 9.0 ㎛ 였다. 또한, 박막화된 레지스트층의 표면을 광학 현미경으로 관찰한 결과, 기판의 반송 방향에 대하여 중앙부와 양단부에서 미셀 제거액 (10) 의 액류의 악화가 원인이 되어 발생했다고 보이는 처리 불균일이 발생했다.

(비교예 3)

유리 기재 에폭시 수지 기판 (면적 510 ㎜ × 340 ㎜, 동박 두께 12 ㎛, 기재 두께 0.2 ㎜, 미쯔비시 가스 화학사 (MITSUBISHI GAS CHEMICAL COMPANY, INC.) 제조, 상품명 : CCL-E170) 에 드라이 필름 레지스트용 라미네이터를 사용하여, 드라이 필름 레지스트 (히타치 화성사 (Hitachi Chemical Co., Ltd.) 제조, 상품명 : RY3625, 두께 25 ㎛) 를 열압착하고, 레지스트층을 형성하였다.

다음으로, 드라이 필름 레지스트의 캐리어 필름을 박리한 후, 딥조 (2) 를 구비한 박막화 처리 유닛 (11) 과 미셀 제거액 (10) 에 의해 미셀을 제거하는 미셀 제거 처리 유닛 (12) 을 구비한 레지스트층의 박막화 장치에 의해, 레지스트층을 박막화하였다.

도 15 는, 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 미셀 제거액 스프레이의 배치예를 나타내는 개략도이고, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 내부의 미셀 제거액 스프레이 (22) 의 흐름을 박막화 장치의 상방향에서 보았을 때의 상태도이다. 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에 있어서, 미셀 제거액 스프레이 (22) 중 기판의 반송 방향 (44) 의 상류측에서 홀수열의 미셀 제거액 스프레이 (22) 가 기판의 반송 방향 (44) 에 대하여 좌측으로 40 도 경사져 설치되고, 기판의 반송 방향 (44) 의 상류측에서 짝수열의 미셀 제거액 스프레이 (22) 가 기판의 반송 방향 (44) 에 대하여 우측으로 40 도 경사져 설치되어 있다. 즉, 도 15 에 있어서, 미셀 제거액 스프레이 (22) 는, 기판의 반송 방향 (44) 에 대하여 1 열씩 교대로 좌우 방향으로 경사져 있다.

박막화 처리액 (1) (알칼리 수용액) 으로서 10 질량％ 의 탄산나트륨 수용액 (액 온도 25 ℃) 을 사용하여, 박막화 처리 유닛 (11) 의 딥조 (2) 에 있어서의 침지 처리 시간이 30 초가 되도록 박막화 처리를 실시하였다. 그 후, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에서, 미셀 제거액 (10) 으로서, 탄산나트륨을 함유한 pH = 8 의 수용액 (액 온도 25 ℃) 을 사용하여, 미셀 제거액용 노즐 (21) 로부터 미셀 제거액 스프레이 (22) 를 기판 (3) 에 공급하고, 불용화된 미셀을 제거하고, 레지스트층을 박막화하였다. 레지스트층 1 ㎠ 당의 미셀 제거액의 공급 유량은 0.2 ℓ/min 이고, 스프레이압은 0.2 ㎫ 였다. 그 후, 수세 처리 및 건조 처리를 실시하였다.

수세 처리 및 건조 처리 후에, 레지스트층의 박막화부의 두께를 10 점 측정한 결과, 최대값은 14.0 ㎛ 이고, 최소값은 8.0 ㎛ 이고, 평균 두께는 11.0 ㎛ 였다. 또한, 박막화된 레지스트층의 표면을 광학 현미경으로 관찰한 결과, 미셀 제거액 스프레이 (22) 의 설치 간격과 동일한 위치에, 미셀 제거액 (10) 의 액류의 악화가 원인이 되어 발생했다고 보이는 처리 불균일이 발생했다.

본 고안의 레지스트층의 박막화 장치는, 프린트 배선판이나 리드 프레임에 있어서의 회로 기판의 제조, 또는 플립칩 접속용 접속 패드를 구비한 패키지 기판의 제조에 있어서, 레지스트 패턴을 형성시키는 용도에 적용할 수 있다.

1 : 박막화 처리액
2 : 딥조
3 : 기판
4 : 반송 롤
5 : 딥조의 출구 롤
6 : 경계부의 반송 롤 (스트레이트 타입)
7 : 투입구
10 : 미셀 제거액
11 : 박막화 처리 유닛
12 : 미셀 제거 처리 유닛
13 : 박막화 처리액 저장 탱크
14 : 박막화 처리액 흡입구
15 : 박막화 처리액 공급관
16 : 박막화 처리액 회수관
17 : 박막화 처리액 드레인관
18 : 미셀 제거액 저장 탱크
19 : 미셀 제거액 흡입구
20 : 미셀 제거액 공급관
21 : 미셀 제거액용 노즐
22 : 미셀 제거액 스프레이 (충원추 타입)
23 : 미셀 제거액 드레인관
24 : 간극
30 : 미셀 제거 처리 유닛의 출구 롤 (스트레이트 타입)
31 : 수세 처리 유닛
32 : 수세 처리액
33 : 경계부의 반송 롤
34 : 수세 처리액 흡입구
35 : 수세 처리액 공급관
36 : 수세 처리액용 노즐
37 : 수세 처리액 스프레이 (부채형 타입)
38 : 반송 롤 샤프트의 베어링 측판
39 : 드레인 포켓
40 : 미셀 제거액의 흐름 방향
41 : 반송 롤 (링 타입)
42 : 비산된 미셀 제거액의 흐름 방향
43 : 스프레이의 분사 방향
44 : 기판의 반송 방향
45 : 기판에 대한 수선
46 : 스프레이 노즐의 중심선
47 : 경사 각도

Claims (3)

1. 박막화 처리액에 의해 레지스트층 중의 광가교성 수지 성분을 미셀화시키는 박막화 처리 유닛과, 미셀 제거액에 의해 미셀을 제거하는 미셀 제거 처리 유닛을 구비하여 이루어지는 레지스트층의 박막화 장치에 있어서,
   미셀 제거 처리 유닛이, 미셀 제거액을 공급하기 위한 미셀 제거액 공급 스프레이를 갖고,
   미셀 제거액 스프레이가 단일 방향을 향하고 있는 것을 특징으로 하는 레지스트층의 박막화 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   미셀 제거액 스프레이의 분사 방향의 하류측에 미셀 제거액 회수용의 드레인 포켓이 설치되어 있는, 레지스트층의 박막화 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   미셀 제거액 회수용의 드레인 포켓이, 미셀 제거 처리 유닛에 있어서의 반송 방향에 대하여 최전열 (列) 과 최후열의 미셀 제거액 스프레이의 분사 방향의 하류측에 설치되어 있는, 레지스트층의 박막화 장치.

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