KR20160001020U

KR20160001020U - 레지스트층의 박막화 장치

Info

Publication number: KR20160001020U
Application number: KR2020150006056U
Authority: KR
Inventors: 유지 도요다; 노리히코 고칸; 구니히로 나카가와
Original assignee: 미쓰비시 세이시 가부시키가이샤
Priority date: 2014-09-19
Filing date: 2015-09-10
Publication date: 2016-03-29
Also published as: TWM519872U; CN205067962U; JP3201110U; KR200492371Y1

Abstract

(과제) 딥조 중의 박막화 처리액에 의해서 레지스트층 중의 성분을 미셀화시키는 박막화 처리 유닛을 구비하여 이루어지는 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 기판 상면의 레지스트층 표면의 박막화 처리액의 피복량 분포를 최소한으로 억제함으로써, 레지스트층의 박막화 처리량이 불균일해지는 문제를 해결할 수 있는 레지스트층의 박막화 장치를 제공하는 것이다.
(해결수단) 박막화 처리 유닛이, 기판 하면의 레지스트층에 박막화 처리액을 부여하기 위한 딥조를 갖고, 기판 상면의 레지스트층에 박막화 처리액을 롤 도공으로 부여하기 위한 도공 롤이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 레지스트층의 박막화 장치에 의해서, 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 (dry film resist), 솔더 레지스트 (solder resist) 를 비롯한 감광성 수지 (감광성 재료) 에는, 프린트 배선판 (printed wiring board, PWB) 의 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, liquid resist) 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 (void) 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 (photo tool, 포토마스크 (photo mask)) 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, 서브트랙티브 (subtractive) 법에 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 미셀 (micelle) 을 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.

특허문헌 4 에서 개시되어 있는 박막화 장치의 일부에 대해서, 도 4 에 나타낸 개략 단면도를 사용하여 설명한다. 박막화 처리 유닛 (11) 에서는, 투입구 (7) 로부터 레지스트층이 형성된 기판 (3) 이 투입된다. 기판 (3) 은, 딥조의 입구 롤쌍 (「입구 롤쌍」이라고 약기하는 경우가 있다) (4) 으로부터 딥조 (2) 중으로 반송되고, 박막화 처리액 (1) 에 침지된 상태로 딥조 (2) 내를 반송되고, 레지스트층의 박막화 처리가 실시된다. 그 후에, 기판 (3) 은, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에 반송된다. 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에서는, 미셀 제거 처리 유닛의 반송 롤 (29) 에 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) 의 레지스트층은, 박막화 처리 유닛 (11) 내부의 딥조 (2) 에 있어서, 고농도의 알칼리 수용액인 박막화 처리액 (1) 에 의해, 레지스트층 성분의 미셀이 박막화 처리액 (1) 에 대하여 일단 불용화되어 있다. 그 후, 미셀 제거액 스프레이 (22) 에 의해 미셀이 제거됨으로써, 레지스트층이 박막화된다.

도 4 에 나타낸 레지스트층의 박막화 장치에서는, 기판 (3) 이 딥조 (2) 중의 박막화 처리액 (1) 에 침지된 상태로 반송된다. 도 5 는, 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 딥조의 입구 롤쌍 (4) 또는 딥조의 출구 롤쌍 (「출구 롤쌍」이라고 약기하는 경우가 있다) (5) 의 확대 개략 단면도이다. 입구 롤쌍 (4) 또는 출구 롤쌍 (5) 을 기판 (3) 이 통과할 때, 기판 (3) 의 두께분만큼, 입구 롤쌍 (4) 또는 출구 롤쌍 (5) 의 상측 롤이 들어 올려지고, 상측 롤과 하측 롤 사이에 간극 (24) 이 생긴다. 그리고, 이 간극 (24) 을 통하여, 박막화 처리액 (1) 이 딥조 (2) 밖으로 유출되고, 딥조 (2) 내의 박막화 처리액면이 저하되는 경우가 있다. 기판 (3) 의 두께가 큰 경우에는, 간극 (24) 도 커지기 때문에, 유출되는 박막화 처리액 (1) 의 양이 늘어나는 경향이 있고, 박막화 처리액면도 보다 저하되는 경향이 있다.

이 박막화 처리액면의 저하에 의한 문제점에 대해서 상세하게 설명한다. 기판 (3) 이 투입되어 있지 않은 상태에서는, 딥조의 입구 롤쌍 (4) 과 딥조의 출구 롤쌍 (5) 으로부터 오버플로 (overflow) 하는 박막화 처리액 (1) 의 양은 적고, 딥조 (2) 내의 박막화 처리액면을 높은 위치에서 유지하는 것이 가능하다 (도 6). 딥조 (2) 내의 박막화 처리액면의 위치는, 입구 롤쌍 (4), 출구 롤쌍 (5) 및 딥조 내의 반송 롤쌍 (28) 에 있어서의 상측 롤이 젖는 정도이면 되고, 높아도 낮아도 상관없지만, 기판 (3) 이 딥조 (2) 중에 반송되고 있는 동안, 이 위치는 변함 없이 유지되는 것이 바람직하다.

레지스트층이 형성된 기판 (3) 이, 입구 롤쌍 (4) 을 통과하여, 박막화 처리액 (1) 이 들어간 딥조 (2) 중에 반송되면, 입구 롤쌍 (4) 의 상측 롤이 들어 올려져, 상측 롤과 하측 롤 사이에 생긴 간극 (24) 으로부터 박막화 처리액 (1) 이 딥조 (2) 밖으로 유출되고, 박막화 처리액면이 저하된다 (도 7). 딥조 (2) 내의 박막화 처리액면의 저하는, 딥조 (2) 밖으로의 유출량과 딥조 (2) 로의 순환 공급량에 따라서 결정되고, 전자가 많은 경우에는, 박막화 처리액면이 기판 (3) 의 반송과 함께 서서히 저하된다 (도 8). 도 7 및 도 8 에 있어서의 박막화 처리액면은, 도 6 에 있어서의 박막화 처리액면보다 낮지만, 기판 (3) 상면의 레지스트층 표면보다 위에 있기 때문에, 기판 (3) 은 박막화 처리액 (1) 에 의해서 완전히 침지된 상태이다. 그러나, 기판 (3) 상면의 레지스트층 표면에 있는 박막화 처리액 (1) 의 액막은 서서히 얇아진다. 레지스트층 표면이 소수성인 경우, 그 액막과 레지스트층 표면의 친화성이 낮아져, 레지스트층 표면에서 박막화 처리액 (1) 이 유동하고, 박막화 처리액 (1) 의 피복량이 불균일해지는 경우가 있다. 박막화 처리액 (1) 의 피복량이 많으면, 레지스트층의 성분의 미셀화 속도는 빨라지고, 반대로, 박막화 처리액 (1) 의 피복량이 적으면, 미셀화 속도는 느려진다. 그 때문에, 박막화 처리액 (1) 의 피복량이 불균일하면, 박막화되는 레지스트층의 두께가 불균일해지는 경우가 있었다.

또한, 반송 방향에 대하여, 입구 롤쌍 (4) 으로부터 출구 롤쌍 (5) 까지의 길이가, 기판 (3) 의 치수보다 짧은 경우, 입구 롤쌍 (4) 과 출구 롤쌍 (5) 의 양방에 있어서, 상측 롤이 들어 올려지고, 상측 롤과 하측 롤 사이에 생긴 간극 (24) 으로부터 동시에 박막화 처리액 (1) 이 유출되고, 딥조 (2) 내의 박막화 처리액면이 더욱 저하된다 (도 9). 도 9 에서는, 기판 (3) 상면의 레지스트층 표면에 있어서, 박막화 처리액 (1) 이 반송 도중에 없어진다. 요컨대, 기판 (3) 의 반송 방향에 대하여, 후단에 가까워질수록, 기판 (3) 상면의 레지스트층 표면에 있어서의 박막화 처리액 (1) 의 피복량이 적어지고, 박막화되는 레지스트층의 두께가 적어지는 경우가 있었다.

이와 같이, 박막화되는 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.

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

본 고안의 과제는, 해상성과 추종성의 문제를 해결할 수 있는 레지스트 패턴 형성용 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 기판 상면의 레지스트층 표면의 박막화 처리액의 피복량이 불균일해지는 문제를 최소한으로 억제함으로써, 박막화되는 레지스트층의 두께를 균일하게 할 수 있는 레지스트층의 박막화 장치를 제공하는 것이다.

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

(1) 박막화 처리액에 의해서 레지스트층 중의 성분을 미셀화시키는 박막화 처리 유닛을 구비하여 이루어지는 레지스트층의 박막화 장치에 있어서,

그 박막화 처리 유닛이, 기판 하면의 레지스트층에 박막화 처리액을 부여하기 위한 딥조를 갖고,

기판 상면의 레지스트층에 박막화 처리액을 롤 도공 (roll coating) 으로 부여하기 위한 도공 롤 (coating roll) 이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 레지스트층의 박막화 장치.

(2) 복수의 도공 롤이 설치되어 있고, 그 도공 롤끼리의 간격 (W) 이, 도공 롤의 반경 (r) 에 대하여 2r < W ≤ 2πr 인 (1) 에 기재된 레지스트층의 박막화 장치.

본 고안에 의하면, 해상성과 추종성의 문제를 해결할 수 있는 레지스트 패턴 형성용 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 기판 상면의 레지스트층 표면의 박막화 처리액의 피복량이 불균일해지는 문제를 최소한으로 억제함으로써, 박막화되는 레지스트층의 두께를 균일하게 할 수 있는 레지스트층의 박막화 장치를 제공할 수 있다.

도 1 은 본 고안의 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 딥조의 롤 배치를 나타내는 확대 개략 단면도이다.
도 2 는 본 고안의 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 딥조의 롤 배치를 나타내는 확대 개략 단면도이다.
도 3 은 본 고안의 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 딥조의 롤 배치를 나타내는 확대 개략 단면도이다.
도 4 는 종래 기술에 의한 레지스트층의 박막화 장치의 일부를 나타내는 개략 단면도이다.
도 5 는 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 딥조의 입구 롤쌍 또는 출구 롤쌍의 확대 개략 단면도이다.
도 6 은 종래 기술의 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 딥조 내의 박막화 처리액면 변화를 나타내는 개략 단면도이다.
도 7 은 종래 기술의 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 딥조 내의 박막화 처리액면 변화를 나타내는 개략 단면도이다.
도 8 은 종래 기술의 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 딥조 내의 박막화 처리액면 변화를 나타내는 개략 단면도이다.
도 9 는 종래 기술의 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 딥조 내의 박막화 처리액면 변화를 나타내는 개략 단면도이다.

<박막화 공정>

본 고안에 관련되는 박막화 처리액에 의한 레지스트층의 박막화 공정이란, 박막화 처리액에 의해서 레지스트층 성분의 미셀을 일단 불용화하고, 처리액 중에 용해 확산되기 어렵게 하는 박막화 처리, 미셀 제거액 스프레이에 의해서 단번에 미셀을 용해 제거하는 미셀 제거 처리를 포함하는 공정이다. 또한, 미셀 제거 처리로 다 제거할 수 없었던 레지스트층 표면의 미셀이나 잔존하고 있는 박막화 처리액 및 미셀 제거액을 수세에 의해서 씻어내는 수세 처리, 수세수를 제거하는 건조 처리를 포함할 수도 있다.

<박막화 처리>

레지스트층의 박막화 처리는, 레지스트층을 박막화 처리액에 침지 (딥, dip) 시킴으로써 실시된다. 기판 양면의 레지스트층이 침지되는 것이 바람직하지만, 기판의 반송 도중에 박막화 처리액면이 저하되면, 기판 상면의 레지스트층까지 침지되지 않게 되는 경우가 있다. 따라서, 기판 상면의 레지스트층의 박막화 처리는, 박막화 처리액에 침지시키는 것 이외에 박막화 처리액을 롤 도공함으로써도 실시된다. 침지 처리는, 박막화 처리액 중에 기포가 발생하기 어렵고, 롤 도공은 레지스트층 표면의 박막화 처리액의 피복량을 균일하게 유지할 수 있다.

본 고안에 있어서, 기판에 형성된 레지스트층의 두께와 레지스트층이 박막화되는 양으로, 박막화된 후의 레지스트층의 두께가 결정된다. 또한, 본 고안에서는, 0.01 ∼ 500 ㎛ 의 범위에서 레지스트층의 박막화량을 자유롭게 조정할 수 있다.

<레지스트>

레지스트로는, 알칼리 현상형 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 화합물, 광중합 개시제 등을 함유하여 이루어진다. 또, 에폭시 수지, 열경화제, 무기 필러 등을 함유시켜도 된다.

알칼리 가용성 수지로는, 예를 들어 아크릴 (acrylic) 계 수지, 메타크릴 (methacrylic) 계 수지, 스티렌 (styrene) 계 수지, 에폭시 (epoxy) 계 수지, 폴리아미드 (polyamide) 계 수지, 폴리아미드에폭시 (polyamide epoxy) 계 수지, 알키드 (alkyd) 계 수지, 페놀 (phenol) 계 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 유도체, 아크릴아미드 (acrylamide), 아크릴로니트릴 (acrylonitrile), 비닐알코올 (vinyl alcohol) 의 에스테르류, (메트)아크릴산 ((meth)acrylic acid), (메트)아크릴산에스테르 ((meth)acrylic ester, (meth)acrylate) 등의 (메트)아크릴산계 단량체, 말레산 (maleic acid) 계 단량체, 푸마르산 (fumaric acid), 계피산 (cinnamic acid), α-시아노계피산 (α-cyanocinnamic acid), 이타콘산 (itaconic acid), 크로톤산 (crotonic acid), 프로피올산 (propiolic acid) 등을 들 수 있다.

광중합성 화합물로는, 예를 들어 다가 알코올에 α,β-불포화 카르복실산을 반응시켜 얻어지는 화합물 ; 비스페놀 A (bisphenol A) 계 (메트)아크릴레이트 ((meth)acrylate) 화합물 ; 글리시딜 (Glycidyl) 기 함유 화합물에 α,β-불포화 카르복실산을 반응시켜 얻어지는 화합물 ; 분자 내에 우레탄 (urethane) 결합을 갖는 (메트)아크릴레이트 화합물 등의 우레탄 모노머 ; γ-클로로-β-하이드록시프로필-β'-(메트)아크릴로일옥시에틸-o-프탈레이트 (γ-chloro-β-hydroxypropyl-β'-(meth)acryloyloxyethyl-o-phthalate), β-하이드록시알킬-β'-(메트)아크릴로일옥시알킬-o-프탈레이트 (β-hydroxyalkyl-β'-(meth)acryloyloxyalkyl-o-phthalate) 등의 프탈산계 화합물 ; (메트)아크릴산알킬에스테르 (alkyl(meth)acrylate) ; 노닐페녹시폴리에틸렌옥시(메트)아크릴레이트 (nonylphenoxy polyethyleneoxy(meth)acrylate) 등의 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, 방향족 케톤류, 퀴논류, 벤조인 (benzoin) 화합물, 2,4,5-트리아릴이미다졸 이량체 (2,4,5-triaryl imidazole dimer), 아크리딘 (acridine) 유도체, N-페닐글리신(N-phenylglycine) 유도체, 쿠마린 (coumarin) 계 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, 디에틸티오크산톤 (diethylthioxantone) 과 디메틸아미노벤조산 (dimethylaminobenzoic acid) 의 조합과 같이, 티오크산톤 (thioxantone) 계 화합물과 3 급 아민 화합물을 조합해도 된다. 이들은 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 조합하여 사용해도 된다.

에폭시 수지는, 경화제로서 사용되는 경우가 있다. 알칼리 가용성 수지의 카르복실산과 에폭시를 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. 또, 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 인쇄 (screen printing) 법, 롤 코트 (roll coating) 법, 스프레이 (spray coating) 법, 침지 (dip) 법, 커튼 코트 (CURTAIN COATING) 법, 바 코트 (bar coating) 법, 에어 나이프 (air knife coating) 법, 핫 멜트 (hot-melt coating) 법, 그라비아 코트 (gravure coating) 법, 브러시 도장 (brush coating) 법, 오프셋 인쇄 (offset printing) 법을 들 수 있다. 드라이 필름 레지스트의 경우에는, 라미네이트 (laminating) 법이 바람직하게 사용된다.

<기판>

기판으로는, 프린트 배선판용 기판, 리드 프레임 (lead frame) 용 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 또는 편면에 1 ∼ 35 ㎛ 의 금속층이 형성되어 적층 기판으로 되어 있고, 가요성이 크다. 절연층의 재료에는, 통상, 폴리이미드, 폴리아미드 (polyamide), 폴리페닐렌술파이드 (polyphenylene sulfide), 폴리에틸렌테레프탈레이트 (polyethylene terephthalate), 액정 폴리머 등이 사용된다. 절연층 상에 금속층을 갖는 재료는, 접착제로 첩합 (貼合) 하는 접착법, 금속박 상에 수지액을 도포하는 캐스트 (casting) 법, 스퍼터링 (sputtering) 이나 증착 (deposition) 법으로 수지 필름 상에 형성한 두께 수 ㎚ 의 얇은 도전층 (시드층) 상에 전해 도금으로 금속층을 형성하는 스퍼터링/도금 (plating) 법, 열프레스 (hot pressing) 로 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 기판으로는, 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, 세미애디티브 (semi-additive) 법, 애디티브 (additive) 법을 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.

<박막화 장치>

본 고안의 박막화 장치는, 박막화 처리액 (1) 에 의해서 레지스트층 성분을 미셀화시키는 박막화 처리 유닛 (11) 을 구비하여 이루어지는 레지스트층의 박막화 장치이다. 도 1 ∼ 3 은, 박막화 처리 유닛 내의 딥조 (2) 의 롤 배치를 나타내는 확대 개략 단면도이다. 박막화 처리 유닛 (11) 은, 기판 (3) 하면의 레지스트층에 박막화 처리액 (1) 을 부여하기 위한 딥조 (2) 를 갖고, 기판 (3) 상면의 레지스트층에 박막화 처리액 (1 또는 27) 을 롤 도공으로 부여하기 위한 도공 롤 (8) 이 설치되어 있다.

박막화 처리 유닛 (11) 에서는, 투입구 (7) 로부터 투입된 레지스트층이 형성된 기판 (3) 이, 딥조의 입구 롤쌍 (4) 에 의해서, 박막화 처리액 (1) 이 들어간 딥조 (2) 중에 반송되고, 딥조 (2) 의 출구 롤쌍 (5) 을 통과한다. 이 사이에, 기판 (3) 상의 레지스트층 성분은 박막화 처리액 (1) 에 의해서 미셀화되고, 이 미셀이 박막화 처리액 (1) 에 대하여 불용화된다.

도 1 과 같이, 기판 (3) 이 투입되어 있지 않은 상태에서는, 딥조 (2) 의 입구 롤쌍 (4) 과 출구 롤쌍 (5) 으로부터 오버플로하는 박막화 처리액 (1) 의 양은 적고, 딥조 (2) 내의 박막화 처리액면을 높은 위치에서 유지하는 것이 가능하다. 딥조 (2) 내의 박막화 처리액면은, 딥조 (2) 의 도공 롤 (8) 이 젖을 정도이면 되고, 기판 (3) 이 딥조 (2) 중에 반송되고 있는 동안, 박막화 처리액면은 변함 없이 유지되는 것이 바람직하다. 또, 입구 롤쌍 (4) 및 출구 롤쌍 (5) 의 상측 롤은, 도공 롤 (8) 로서 기능한다.

도 2 에서는, 레지스트층이 형성된 기판 (3) 이 딥조의 입구 롤쌍 (4) 에 의해서, 박막화 처리액 (1) 이 들어간 딥조 (2) 중에 반송되고, 입구 롤쌍 (4) 의 상측 롤이 들어 올려져 생긴 간극 (24) 으로부터 박막화 처리액 (1) 이 딥조 (2) 밖으로 유출되고 있다. 기판 (3) 의 두께가 클수록, 딥조 (2) 밖으로의 박막화 처리액 (1) 의 유출량은 많아지고, 그 유출량이 딥조 (2) 로의 순환 공급량을 상회하면, 박막화 처리액면은 서서히 저하된다. 박막화 처리액면이 기판 (3) 의 반송 라인보다 위이면, 도공 롤 (8) 은 박막화 처리액 (1) 으로 젖은 상태가 되고, 기판 (3) 상면의 레지스트층에 박막화 처리액 (1) 을 전사 도공시키면서 부여할 수 있다.

도 3 에서는, 딥조의 도공 롤 (8) 에, 박막화 처리액 공급관 (25) 으로부터 박막화 처리액용 노즐 (26) 을 통하여 박막화 처리액 (27) 을 직접 공급한다. 딥조 (2) 의 박막화 처리액면이 서서히 저하되고, 박막화 처리액면이 기판 (3) 의 반송 라인보다 아래가 된 경우에도, 직접 공급된 박막화 처리액 (27) 에 의해서 도공 롤 (8) 은 젖은 상태에 있기 때문에, 기판 (3) 상면의 레지스트층에 박막화 처리액 (27) 을 전사 도공시키면서 부여할 수 있다.

딥조의 도공 롤 (8) 에 대해서 설명한다. 기판 (3) 이 딥조 (2) 중에 반송되고 있는 동안, 레지스트층 표면은 박막화 처리액의 액막에 의해서 피복되어 있는 것이 바람직하다. 딥조 내에 모인 박막화 처리액 (1) 또는 박막화 처리액용 노즐 (26) 로부터 직접 공급된 박막화 처리액 (27) 으로 젖은 도공 롤 (8) 이 기판 (3) 상면의 레지스트층 표면과 접촉함으로써, 박막화 처리액의 액막을 형성하고, 그 액막의 두께를 균일하게 정렬시킬 수 있다. 특히, 레지스트층 표면이 소수성으로 되어 있는 경우, 그 액막과 레지스트층 표면의 친화성이 낮아져, 레지스트층 표면에서 박막화 처리액이 유동하고, 박막화 처리액의 피복량이 불균일해지는 경우가 있지만, 도공 롤 (8) 과의 접촉에 의해서 박막화 처리액의 유동이 억제되고, 레지스트층 표면의 피복량을 균일하게 유지할 수 있다.

여기서, 박막화 처리액 (1 및 27) 에 의한 레지스트층 성분의 미셀화 속도에 대해서 설명한다. 기판 (3) 이 딥조 (2) 중에 반송되고 있는 동안, 박막화 처리액 (1) 에 침지된 상태의 기판 하면의 레지스트층과, 박막화 처리액의 액막으로 피복된 상태의 기판 상면의 레지스트층을 비교하면, 후자가 미셀화 속도는 느려진다. 또한, 박막화 처리액의 액막의 두께에 따라 미셀화 속도는 상이하고, 액막이 보다 얇은 쪽이 미셀화 속도는 느려진다. 요컨대, 도공 롤 (8) 에 의해, 박막화 처리액의 액막의 두께를 균일하게 정렬시킴으로써, 기판 (3) 의 면내에 있어서의 레지스트층 성분의 미셀화 속도의 속도차가 최소한이 되고, 박막화 처리량이 균일해진다.

도공 롤 (8) 은, 레지스트층 표면에 밀착하는 것이 중요하다. 그 때문에, 도공 롤 (8) 로는, 표면에 요철이 없는 스트레이트 타입인 것이 바람직하게 사용된다. 도공 롤 (8) 의 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 처리액에 대한 내약품성도 우수한 올레핀계 열가소성 엘라스토머의 롤이 바람직하다. 올레핀계 열가소성 엘라스토머로는, 서모란 (THERMORUN, 등록상표) 을 들 수 있다.

도공 롤 (8) 은, 1 개이어도 그 효과는 있지만, 복수의 롤로 연속적으로 도공함으로써 더욱 큰 효과가 얻어진다. 구체적으로는, 도공 롤 (8) 에 의한 도공의 횟수가 많아질수록, 레지스트층 상의 박막화 처리액의 액막의 두께 균일성이 높아진다. 또한, 레지스트층 표면이 소수성이 되어 박막화 처리액이 유동하기 쉬운 경우라도, 도공 롤 (8) 에 의한 도공의 횟수를 많게 함으로써 유동이 일어나는 시간을 단축하고, 박막화 처리액의 피복량이 불균일해지는 문제를 최소한으로 할 수 있다. 또한, 기판 (3) 의 두께가 크고, 딥조 (2) 중의 박막화 처리액면이 기판 (3) 의 반송 라인보다 아래가 된 경우에도, 박막화 처리액으로 젖은 상태의 도공 롤 (8) 이 연속적으로 배치되어 있으면, 기판 (3) 상면의 레지스트층 표면에 박막화 처리액을 항상 공급할 수 있다. 도공 롤 (8) 의 수는, 박막화 처리량에 따라 적절히 조정되는 것이고, 도 1 ∼ 3 에 나타내는 개수에 한정되는 것은 아니다.

반송 롤 (9) (딥조의 입구 롤쌍 (4) 의 하측 롤, 딥조의 출구 롤쌍 (5) 의 하측 롤을 포함한다), 박막화 처리 유닛 (11) 과 미셀 제거 처리 유닛 (12) 사이의 경계부의 반송 롤쌍 (6) 에 있어서의 반송 롤은, 기판 (3) 을 반송할 수 있는 것에 추가하여, 레지스트층 표면에 밀착하는 것이 바람직하다. 반송 롤 (9) 및 반송 롤쌍 (6) 에는, 도공 롤 (8) 과 동일한 종류, 기능, 물성의 것이 바람직하게 사용된다. 특히, 딥조의 출구 롤쌍 (5) 은, 딥조 (2) 에 있어서의 박막화 처리액의 액면 유지 및 레지스트층 표면에 피복된 박막화 처리액의 액막을 긁어 떨어뜨리는 액 제거를 위해 사용된다. 또한, 경계부의 반송 롤쌍 (6) 은, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에 대한 박막화 처리액의 반입과 박막화 처리 유닛 (11) 에 대한 미셀 제거액 (10) 의 역류를 억제하기 위해서 사용된다. 반송 롤의 설치 위치 및 개수는, 기판 (3) 을 반송할 수 있으면, 특히 도 1 ∼ 3 에 나타내는 설치 위치 및 개수에 한정되는 것은 아니다.

도 1 ∼ 3 의 레지스트층의 박막화 장치와 같이, 딥조의 도공 롤 (8) 끼리의 간격 (W) 이 도공 롤의 반경 (r) 에 대하여 2r < W ≤ 2πr 인 것이 바람직하다. 간격 (W) 이 반경 (r) 의 2 배 이하 (W ≤ 2r) 인 경우, 스트레이트 타입의 액 제거 롤쌍끼리가 접촉하여, 롤의 재질에 따라서는, 롤의 마모가 현저히 발생하는 경우가 있다. 한편, 간격 (W) 이 롤의 원주 2πr 보다 큰 (2πr < W) 경우, 레지스트층의 표층에 있어서, 박막화 처리액의 액막의 유동이 일어나기 쉬워지고, 피복량을 균일하게 하는 것이 곤란해지는 경우가 있다. 또한, 딥조의 박막화 처리 액면이 저하되어, 도공 롤 (8) 에 공급되는 박막화 처리액량이 적어지면, 기판 (3) 상면의 레지스트층에 대하여 박막화 처리액의 전사 불량이 일어나는 경우가 있다. 또, 딥조의 도공 롤 (8) 의 반경 (r) 은, 바람직하게는 모두 동일한 값이다.

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, 오버플로되거나 또는 유출되고, 박막화 처리액 회수관 (16) 을 통과하여 박막화 처리액 저장 탱크 (13) 에 회수된다. 이렇게 하여, 박막화 처리액 (1) 은, 딥조 (2) 와 박막화 처리액 저장 탱크 (13) 사이를 순환한다. 박막화 처리액 드레인관 (17) 으로부터는, 잉여분의 박막화 처리액 (1) 이 배출된다.

박막화 처리액으로서 사용되는 알칼리 수용액에 사용되는 알칼리성 화합물로는, 예를 들어 리튬 (Li), 나트륨 (Na) 또는 칼륨 (K) 등의 알칼리 금속 규산염, 알칼리 금속 수산화물, 알칼리 금속 인산염, 알칼리 금속 탄산염, 암모늄인산염, 암모늄탄산염 등의 무기 알칼리성 화합물 ; 모노에탄올아민 (monoethanolamin), 디에탄올아민 (diethanolamin), 트리에탄올아민 (triethanolamin), 메틸아민 (methylamine), 디메틸아민 (dimethylamine), 에틸아민 (ethylamine), 디에틸아민 (diethylamine), 트리에틸아민 (triethylamine), 시클로헥실아민 (cyclohexylamine), 테트라메틸암모늄하이드록시드 (tetramethylammonium hydroxide, TMAH), 테트라에틸암모늄하이드록시드 (tetraethylammonium hydroxide), 트리메틸-2-하이드록시에틸암모늄하이드록시드 (2-hydroxyethyltrimethylammonium hydroxide, 콜린, Choline) 등의 유기 알칼리성 화합물을 들 수 있다. 이들 알칼리성 화합물은, 단독으로 사용해도 되고, 혼합물로도 사용할 수 있다. 박막화 처리액의 매체인 물에는, 수돗물, 공업용수, 순수 등을 사용할 수 있지만, 특히 순수를 사용하는 것이 바람직하다.

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

박막화 처리액의 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 처리액으로서 사용되는 알칼리 수용액의 pH 는 10 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 계면 활성제, 소포제, 용제 등을 적절히 첨가할 수도 있다.

박막화 처리액으로서 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 처리액에 대하여 불용화된 기판 (3) 이 반송 롤 (29) 에 의해 반송된다. 반송되어 있는 기판 (3) 에 대하여, 미셀 제거액 스프레이 (22) 에 의해 미셀 제거액 (10) 이 공급되고, 광가교성 수지 성분의 미셀이 단번에 용해 제거된다.

미셀 제거액 (10) 은, 미셀 제거액 저장 탱크 (18) 중의 미셀 제거액 흡입구 (19) 로부터 미셀 제거액 (10) 을 미셀 제거액 공급용 펌프 (도시하지 않음) 로 흡입하고, 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 처리액보다 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, 박막화되는 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 미셀 성분을 남기지 않고, 대략 균일하게 미셀을 용해 제거하기 쉽다. 레지스트층 1 ㎠ 당의 공급 유량이 0.030 ℓ/min 미만에서는, 미셀의 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, 미셀의 용해 제거에 주는 효과가 달라지지 않게 되는 경우가 있다. 스프레이의 분사 방향은, 레지스트층 표면에 효율적으로 액 흐름을 만들기 위해서, 레지스트층 표면에 수직인 방향에 대하여, 기운 방향으로 하는 것이 좋다.

(실시예)

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

(실시예 1)

유리 기재 에폭시 수지 기판 (면적 510 ㎜ × 340 ㎜, 동박 두께 12 ㎛, 기재 두께 2.0 ㎜, 미쯔비시 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, 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) 이 있는 레지스트층의 박막화 장치에 의해, 레지스트층을 박막화하였다.

박막화 처리 유닛의 딥조에는 입구 롤쌍 (4) (반경 (r) : 20 ㎜) 과 출구 롤쌍 (5) (반경 (r) : 20 ㎜) 사이에 7 개의 도공 롤 (8) (반경 (r) : 20 ㎜) 이 설치되어 있고, 각 롤끼리의 간격 (W) 이 모두 45 ㎜ 인 레지스트층의 박막화 장치에 의해서, 레지스트층을 박막화하였다 (딥조 전체 길이 360 ㎜). 또한, 딥조의 반송 롤 (9) (반경 (r) : 20 ㎜) 은, 도공 롤 (8) 과 쌍이 되도록 대향하여 설치되어 있다. 박막화 처리액 (1) (알칼리 수용액) 으로서 10 질량％ 의 탄산나트륨 수용액 (액 온도 25 ℃) 을 사용하여, 딥조 (2) 에 있어서의 접액 처리 시간이 20 초가 되도록 박막화 처리를 실시하였다. 그 후, 딥조의 출구 롤쌍 (5) 으로부터 경계부의 반송 롤쌍 (6) 을 통과하고, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에 있어서, 불용화된 미셀을 제거하고, 레지스트층을 박막화하였다.

수세 처리 및 건조 처리 후에, 박막화된 레지스트층의 두께를 10 점 측정한 결과, 최대값 11.0 ㎛, 최소값 9.0 ㎛, 평균 두께 10.0 ㎛ 였다. 또한, 박막화된 레지스트층의 표면을 광학 현미경으로 관찰한 결과, 처리 불균일은 없고, 평활한 면인 것이 확인되었다.

(실시예 2)

딥조의 도공 롤 (8) (반경 (r) : 20 ㎜) 이 5 개이고, 각 롤끼리의 간격 (W) 이 모두 60 ㎜ 인 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로, 레지스트층을 박막화하였다.

수세 처리 및 건조 처리 후에, 박막화된 레지스트층의 두께를 10 점 측정한 결과, 최대값 11.0 ㎛, 최소값 8.5 ㎛, 평균 두께 9.5 ㎛ 였다. 또한, 박막화된 레지스트층의 표면을 광학 현미경으로 관찰한 결과, 처리 불균일은 없고, 평활한 면인 것이 확인되었다.

(실시예 3)

딥조의 도공 롤 (8) (반경 (r) : 20 ㎜) 이 4 개이고, 각 롤끼리의 간격 (W) 이 모두 72 ㎜ 인 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로, 레지스트층을 박막화하였다.

수세 처리 및 건조 처리 후에, 박막화된 레지스트층의 두께를 10 점 측정한 결과, 최대값은 11.5 ㎛, 최소값은 8.0 ㎛, 평균 두께 9.5 ㎛ 였다. 또한, 박막화된 레지스트층의 표면을 광학 현미경으로 관찰한 결과, 처리 불균일은 없고, 평활한 면인 것이 확인되었다.

(실시예 4)

딥조의 도공 롤 (8) (반경 (r) : 20 ㎜) 이 3 개이고, 각 롤끼리의 간격 (W) 이 모두 90 ㎜ 인 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로, 레지스트층을 박막화하였다.

수세 처리 및 건조 처리 후에, 박막화된 레지스트층의 두께를 10 점 측정한 결과, 최대값은 11.5 ㎛, 최소값은 7.5 ㎛, 평균 두께 9.0 ㎛ 였다. 또한, 박막화된 레지스트층의 표면을 광학 현미경으로 관찰한 결과, 처리 불균일은 없고, 평활한 면인 것이 확인되었다.

(실시예 5)

딥조의 도공 롤 (8) (반경 (r) : 20 ㎜) 이 2 개이고, 각 롤끼리의 간격 (W) 이 모두 120 ㎜ 인 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로, 레지스트층을 박막화하였다.

수세 처리 및 건조 처리 후에, 박막화된 레지스트층의 두께를 10 점 측정한 결과, 최대값은 11.5 ㎛, 최소값은 7.0 ㎛, 평균 두께 9.0 ㎛ 였다. 또한, 박막화된 레지스트층의 표면을 광학 현미경으로 관찰한 결과, 처리 불균일은 없고, 평활한 면인 것이 확인되었다.

(실시예 6)

딥조의 도공 롤 (8) (반경 (r) : 20 ㎜) 이 1 개이고, 각 롤끼리의 간격 (W) 이 모두 180 ㎜ 인 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로, 레지스트층을 박막화하였다.

수세 처리 및 건조 처리 후에, 박막화된 레지스트층의 두께를 10 점 측정한 결과, 최대값은 12.0 ㎛, 최소값은 6.5 ㎛, 평균 두께 8.5 ㎛ 였다. 또한, 박막화된 레지스트층의 표면을 광학 현미경으로 관찰한 결과, 처리 불균일은 없고, 평활한 면인 것이 확인되었다.

실시예 1 ∼ 6 을 비교하면, 딥조의 도공 롤 (8) 끼리의 간격 (W) 이, 도공 롤의 반경 (r) 에 대하여 2r < W ≤ 2πr 인 실시예 1 ∼ 5 에서는, 레지스트층의 박막화 처리량이 보다 균일한 것을 알 수 있다.

(비교예 1)

박막화 처리 유닛의 딥조에는 입구 롤쌍 (4) (반경 (r) : 20 ㎜) 과 출구 롤쌍 (5) (반경 (r) : 20 ㎜) 사이에 도공 롤 (8) 이 1 개도 없는 레지스트층의 박막화 장치에 의해서, 레지스트층을 박막화하였다 (딥조 전체 길이 360 ㎜). 여기서, 딥조의 반송 롤 (9) (반경 (r) : 20 ㎜) 은, 롤끼리의 간격 45 ㎜ 로 설치되어 있다. 박막화 처리액 (1) (알칼리 수용액) 으로서 10 질량％ 의 탄산나트륨 수용액 (액 온도 25 ℃) 을 사용하여, 딥조 (2) 에 있어서의 접액 처리 시간이 20 초가 되도록 박막화 처리를 실시하였다. 그 후, 딥조의 출구 롤쌍 (5) 으로부터 경계부의 반송 롤쌍 (6) 을 통과하고, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에 있어서, 불용화된 미셀을 제거하고, 레지스트층을 박막화하였다.

수세 처리 및 건조 처리 후에, 박막화된 레지스트층의 두께를 10 점 측정한 결과, 최대값은 13.0 ㎛, 최소값은 5.5 ㎛, 평균 두께 8.0 ㎛ 였다. 또한, 박막화된 레지스트층의 표면을 광학 현미경으로 관찰한 결과, 레지스트층 표면의 박막화 처리액의 피복량이 불균일해진 것이 원인이라고 생각되는 처리 불균일이 발생했다.

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

1 : 박막화 처리액 (딥조)
2 : 딥조
3 : 기판
4 : 딥조의 입구 롤쌍
5 : 딥조의 출구 롤쌍
6 : 경계부의 반송 롤쌍
7 : 투입구
8 : 딥조의 도공 롤
9 : 딥조의 반송 롤
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 (딥조)
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
23 : 미셀 제거액 드레인관
24 : 간극
25 : 박막화 처리액 공급관 (도공 롤 공급용)
26 : 박막화 처리액용 노즐 (도공 롤 공급용)
27 : 박막화 처리액 (도공 롤 공급용)
28 : 딥조 내의 반송 롤쌍
29 : 미셀 제거 유닛 내의 반송 롤
r : 딥조의 도공 롤의 반경
W : 딥조의 도공 롤끼리의 간격

Claims

박막화 처리액에 의해서 레지스트층 중의 성분을 미셀화시키는 박막화 처리 유닛을 구비하여 이루어지는 레지스트층의 박막화 장치에 있어서,
그 박막화 처리 유닛이, 기판 하면의 레지스트층에 박막화 처리액을 부여하기 위한 딥조를 갖고,
기판 상면의 레지스트층에 박막화 처리액을 롤 도공으로 부여하기 위한 도공 롤이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 레지스트층의 박막화 장치.
제 1 항에 있어서,
복수의 도공 롤이 설치되어 있고, 그 도공 롤끼리의 간격 (W) 이, 도공 롤의 반경 (r) 에 대하여 2r < W ≤ 2πr 인, 레지스트층의 박막화 장치.