KR20160002326U

KR20160002326U - 레지스트층의 박막화 장치

Info

Publication number: KR20160002326U
Application number: KR2020150007747U
Authority: KR
Inventors: 유지 도요다; 노리히코 고칸; 구니히로 나카가와
Original assignee: 미쓰비시 세이시 가부시키가이샤
Priority date: 2014-12-25
Filing date: 2015-11-26
Publication date: 2016-07-05
Also published as: TWM527151U; CN205263469U; JP3202621U

Abstract

(과제) 본 고안의 과제는, 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 박막화 처리 유닛으로부터 미셀 제거 처리 유닛으로 반입되는 박막화 처리액량이 많아져도, 미셀 제거액의 pH 가 지나치게 높아지는 것을 방지할 수 있고, 레지스트층의 박막화 처리량이 불균일해지는 문제를 해결할 수 있는 레지스트층의 박막화 장치를 제공하는 것이다.
(해결수단) 박막화 처리액에 의해, 기판 상에 형성된 레지스트층 중의 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 제거액 스프레이 펌프 및 pH 센서를 갖고, 그 미셀 제거액 스프레이 펌프에 의해, 기판 상의 레지스트층에 미셀 제거액이 공급되고, 그 pH 센서는, 기판으로부터 유하된 후의 미셀 제거액의 pH 를 모니터할 수 있는 위치에 설치되어 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 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.

이러한 문제를 해결하기 위해, 두꺼운 감광성 수지를 사용하면서, 고해상도를 달성할 수 있는 수단이 제안되어 있다. 예를 들어, 서브트랙티브 (subtractive) 법에 의해 도전 패턴을 제조하는 방법에 있어서, 절연층의 편면 또는 양면에 금속층이 형성되어 이루어지는 적층 기판 상에 에칭 레지스트용의 드라이 필름 레지스트를 첩부 (貼付) 하여 레지스트층을 형성한 후, 레지스트층의 박막화 공정을 실시하고, 다음으로, 회로 패턴의 노광 공정, 현상 공정, 에칭 공정을 실시하는 것을 특징으로 하는 도전 패턴의 형성 방법이 제안되어 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 제안되어 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 유닛을 적어도 포함하는 레지스트층의 박막화 장치가 개시되어 있다.

특허문헌 4 에서 개시되어 있는 박막화 장치의 일부인 박막화 처리 유닛 (11) 과 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에 대해서, 도 7 에 나타낸 개략 단면도를 사용하여 설명한다. 박막화 처리 유닛 (11) 에서는, 투입구 (7) 로부터 기판 (3) 이 투입된다. 기판 (3) 표면에는 레지스트층이 형성되어 있다. 기판 (3) 은, 딥조의 입구 롤쌍 (4) 으로부터 딥조 (2) 중으로 반송된다. 그리고, 딥조의 반송 롤 (8) 에 의해, 박막화 처리액 (1) 에 침지된 상태로 딥조 (2) 중으로 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 (9) 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. 박막화 처리 유닛 (11) 내부의 딥조 (2) 에 있어서, 고농도의 알칼리 수용액인 박막화 처리액 (1) 에 의해, 기판 (3) 의 레지스트층 중의 성분이 미셀화되어 있고, 이 미셀은 박막화 처리액 (1) 에 대하여 일단 불용화되어 있다. 그 후, 미셀 제거액 스프레이 (22) 에 의해 미셀이 제거됨으로써, 레지스트층이 박막화된다.

도 7 에 나타낸 레지스트층의 박막화 장치에서는, 딥조의 출구 롤쌍 (5) 으로부터 경계부의 반송 롤쌍 (6) 까지의 사이, 기판 (3) 상의 레지스트층 표면은 딥조 (2) 로부터 반출한 박막화 처리액 (1) 의 액막에 의해 피복된 상태로 되어 있다. 박막화 처리액 (1) 은 고농도의 알칼리 수용액이기 때문에, 피복된 상태 그대로의 기판 (3) 이 미셀 제거 처리 유닛 (12) 중에 반송되면, 미셀 제거액의 pH 가 상승한다.

미셀 제거액의 pH 가 5.0 ∼ 10.0 의 범위로 유지됨으로써, 레지스트층의 미셀 제거액에 대한 용해 확산성을 일정하게 유지할 수 있고, 안정적인 연속 박막화가 가능해진다 (예를 들어, 특허문헌 3 참조). 그러나, 기판 (3) 상의 레지스트층 표면이 평탄하지 않은 경우나 기판 (3) 의 두께가 큰 경우에는, 레지스트층 표면에 있어서의 박막화 처리액 (1) 의 피복량 및 기판 (3) 표면의 박막화 처리액 (1) 의 부착량이 많아져, 미셀 제거액의 pH 가 보다 높아지기 쉬운 경향이 있다. 또한, 빠른 반송 속도로 연속 처리를 실시한 경우, 단위 시간당 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에 반입되는 박막화 처리액량이 많아진다. 이로써, 미셀 제거액의 pH 가 지나치게 높아져 pH 의 컨트롤이 어려워지고, 미셀 제거 성능에 편차가 발생하여, 레지스트층의 박막화 처리량이 불균일해지는 경우가 있었다.

이와 같이, 박막화 처리량이 불균일해져, 박막화 후의 레지스트층에 보다 얇은 부분이 존재하면, 서브트랙티브법에 있어서의 도전 패턴 형성에서는 회로의 단선의 원인이 되고, 솔더 레지스트의 패턴 형성에서는 내후성 저하의 원인이 되어, 어느 쪽도 생산에 있어서의 수율의 저하로 이어진다는 문제가 있었다.

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

본 고안의 과제는, 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 박막화 처리 유닛으로부터 미셀 제거 처리 유닛으로 반입되는 박막화 처리액량이 많아져도, 미셀 제거액의 pH 가 지나치게 높아지는 것을 방지할 수 있고, 레지스트층의 박막화 처리량이 불균일해지는 문제를 해결할 수 있는 레지스트층의 박막화 장치를 제공하는 것이다.

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

(1) 박막화 처리액에 의해 기판 상에 형성된 레지스트층 중의 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 제거액 스프레이 펌프 및 pH 센서를 갖고,

그 미셀 제거액 스프레이 펌프에 의해, 기판 상의 레지스트층에 미셀 제거액이 공급되고,

그 pH 센서는, 기판으로부터 유하된 후의 미셀 제거액의 pH 를 모니터할 수 있는 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 레지스트층의 박막화 장치.

(2) 미셀 제거 처리 유닛이, 산성 용액 공급 기구를 갖고,

그 산성 용액 공급 기구에 의해, 미셀 제거액 스프레이 펌프에 미셀 제거액이 흡입되기 전에, pH 조정용 산성 용액이 미셀 제거액에 첨가되는 (1) 에 기재된 레지스트층의 박막화 장치.

(3) 미셀 제거 처리 유닛이, 미셀 제거액 순환 기구 및 산성 용액 공급 기구를 갖고,

그 산성 용액 공급 기구에 의해, 미셀 제거액 순환 기구에 의해 발생한 순환 액류에, pH 조정용 산성 용액이 첨가되는 (1) 에 기재된 레지스트층의 박막화 장치.

본 고안에 의하면, 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 박막화 처리 유닛으로부터 미셀 제거 처리 유닛에 반입되는 박막화 처리액량이 많아져도, 미셀 제거액의 pH 가 지나치게 높아지는 것을 방지할 수 있고, 레지스트층의 박막화 처리량이 불균일해지는 문제를 해결할 수 있는 레지스트층의 박막화 장치를 제공할 수 있다.

도 1 은 종래 기술에 의한 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에 있어서의 미셀 제거액 (10) 의 순환 경로 및 산성 용액 (30) 의 공급 경로의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 2 는 종래 기술에 의한 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에 있어서의 미셀 제거액 (10) 의 순환 경로 및 산성 용액 (30) 의 공급 경로의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 3 은 종래 기술에 의한 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에 있어서의 미셀 제거액 (10) 의 순환 경로 및 산성 용액 (30) 의 공급 경로의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 4 는 본 고안의 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에 있어서의 미셀 제거액 (10) 의 순환 경로 및 산성 용액 (30) 의 공급 경로의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 5 는 본 고안의 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에 있어서의 미셀 제거액 (10) 의 순환 경로 및 산성 용액 (30) 의 공급 경로의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 6 은 본 고안의 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에 있어서의 미셀 제거액 (10) 의 순환 경로 및 산성 용액 (30) 의 공급 경로의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 7 은 레지스트층의 박막화 장치의 일부를 나타내는 개략 단면도이다.

<박막화 공정>

레지스트층을 박막화하는 박막화 공정이란, 박막화 처리, 미셀 제거 처리를 포함하는 공정이다. 박막화 처리란, 박막화 처리액에 의해 레지스트층 중의 성분을 미셀화시키고, 이 미셀을 일단 박막화 처리액에 대하여 불용화하고, 박막화 처리액 중에 용해 확산되기 어렵게 하는 처리이다. 박막화 처리는, 레지스트층이 형성된 기판을 박막화 처리액에 침지시킴으로써 실시되는 처리이다. 침지 처리 이외의 처리 방법 (예를 들어, 패들 (paddle) 처리, 스프레이 (spray) 처리, 브러싱 (brushing), 스크레이핑 (scraping) 등) 은, 박막화 처리액 중에 기포가 발생하기 쉽고, 그 발생한 기포가 레지스트층 표면에 부착되어 막두께가 불균일해지는 경우가 있기 때문에, 침지 처리가 바람직하다. 미셀 제거 처리란, 미셀 제거액에 의해 미셀을 제거하는 처리이다. 보다 구체적으로는, 미셀 제거액 스프레이에 의해, 단번에 미셀을 용해 제거하는 처리이다. 미셀 제거 처리 후에, 수세 처리, 건조 처리를 실시해도 된다. 수세 처리는, 기판 표면을 물로 세정하는 처리이고, 미셀 제거 처리로 다 제거할 수 없었던 레지스트층 표면의 미셀이나 잔존하고 있는 박막화 처리액 및 미셀 제거액을 물에 의해 씻어내는 처리이다. 또한, 건조 처리는, 기판을 건조시켜 수세수를 제거하는 처리이다.

본 고안에 있어서, 기판에 형성된 레지스트층의 두께와 레지스트층의 박막화되는 두께 (박막화량) 에 의해, 박막화된 후의 레지스트층의 두께가 결정된다. 레지스트층의 박막화량은, 0.01 ∼ 500 ㎛ 의 범위에서 자유롭게 조정할 수 있다.

<레지스트>

레지스트로는, 알칼리 현상형 레지스트를 사용할 수 있다. 레지스트는, 액상 레지스트이어도 되고, 드라이 필름 레지스트이어도 된다. 또, 액상 레지스트는, 1 액성이어도 되고, 2 액성이어도 된다. 레지스트로는, 고농도의 알칼리 수용액 (박막화 처리액) 을 사용한 박막화 공정에 의해 박막화할 수 있고, 또한 박막화 처리액보다도 저농도의 알칼리 수용액인 현상액에 의해 현상할 수 있는 레지스트이면 어떠한 것이어도 사용할 수 있다. 알칼리 현상형 레지스트는 광가교성 수지 성분을 함유하고, 예를 들어, 알칼리 가용성 수지, 광중합성 화합물 (단관능 모노머, 다관능 모노머), 광중합 개시제 등을 함유하여 이루어진다. 또, 에폭시 수지, 열경화제, 무기 필러 등을 함유하고 있어도 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 (ethylene oxide) 및 프로필렌옥사이드 (propylene oxide) 를 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, 퀴논 (quinone) 류, 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. 에폭시 수지는 알칼리 가용성 수지의 카르복실산과 반응시킴으로써 가교시켜, 내열성이나 내약품성의 특성의 향상을 도모하고 있는데, 카르복실산과 에폭시기는 상온에서도 반응이 진행되기 때문에, 보존 안정성이 나쁘므로, 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 된다. 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>

처리 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 (polyimide), 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 스퍼터/도금 (sputtering/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 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 서브트랙티브 (subtractive) 법, 세미애디티브 (semi-additive) 법, 애디티브 (additive) 법을 들 수 있다. 서브트랙티브법에서는, 예를 들어, 상기 프린트 배선판용 기판에, 레지스트층 형성 공정, 노광 공정, 현상 공정을 실시하여 에칭 레지스트 패턴을 형성하고, 에칭 공정, 레지스트 박리 공정을 실시하여 회로 기판이 제조된다. 세미애디티브법에서는, 절연층의 표면에 무전해 구리 도금에 의해 전해 구리 도금용의 하지 (下地) 금속층을 형성한다. 다음으로, 도금 레지스트 패턴을 형성하고, 전해 구리 도금 공정, 레지스트 박리 공정, 플래시 에칭 공정을 실시하여 회로 기판이 제조된다.

<박막화 장치>

본 고안의 박막화 장치는, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 박막화 처리액 (1) 에 의해, 기판 (3) 상에 형성된 레지스트층 성분을 미셀화시키는 박막화 처리 유닛 (11) 과, 미셀 제거액 (10) 에 의해 미셀을 제거하는 미셀 제거 처리 유닛 (12) 을 구비하여 이루어지는 레지스트층의 박막화 장치이다. 그리고 도 4 ∼ 도 6 에 나타내는 바와 같이, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 이 미셀 제거액 스프레이 펌프 (24) 및 pH 센서 (28) 를 갖고, 미셀 제거액 스프레이 펌프 (24) 에 의해, 기판 (3) 상의 레지스트층에 미셀 제거액 (10) 이 공급되고, pH 센서 (28) 는, 기판 (3) 으로부터 유하된 후의 미셀 제거액 (10) 의 pH 를 모니터할 수 있는 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

도 7 에 나타내는 바와 같이, 박막화 처리 유닛 (11) 에서는, 레지스트층이 형성된 기판 (3) 이 투입구 (7) 로부터 투입되고, 딥조의 입구 롤쌍 (4) 에 의해, 박막화 처리액 (1) 이 들어간 딥조 (2) 로 반송되고, 딥조의 출구 롤쌍 (5) 을 통과한다. 이 사이에, 레지스트층의 성분은 박막화 처리액 (1) 에 의해 미셀화되고, 이 미셀이 박막화 처리액 (1) 에 대하여 불용화된다.

도 7 에 나타내는 바와 같이, 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, 오버플로되고, 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.

본 고안에 관련된 박막화 처리액에는, 알칼리 수용액을 사용할 수 있다. 박막화 처리액의 알칼리성 화합물로는, 알칼리 금속 규산염 (Alkali Metal Silicate), 알칼리 금속 수산화물 (Alkali Metal Hydroxide), 알칼리 금속 인산염 (Alkali Metal Phosphate), 알칼리 금속 탄산염 (Alkali Metal Carbonate), 암모늄인산염 (Ammonium Phosphate), 암모늄탄산염 (Ammonium Carbonate) 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. 알칼리 금속으로는, 리튬 (Li), 나트륨 (Na), 칼륨 (K) 등을 들 수 있다. 상기 무기 알칼리성 화합물 및 유기 알칼리성 화합물은, 단독으로 사용해도 되고, 복수 조합하여 사용해도 된다. 무기 알칼리성 화합물과 유기 알칼리성 화합물을 조합하여 사용해도 된다. 박막화 처리액의 매체인 물에는, 수돗물, 공업용수, 순수 등을 사용할 수 있지만, 특히 순수를 사용하는 것이 바람직하다.

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. 또한, 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 처리액의 온도는, 15 ∼ 35 ℃ 가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 20 ∼ 30 ℃ 이다. 온도가 지나치게 낮으면, 레지스트층에 대한 박막화 처리액의 침투 속도가 느려지는 경우가 있고, 원하는 두께를 박막화하는 데에 장시간을 요한다. 한편, 온도가 지나치게 높으면, 레지스트층에 대한 박막화 처리액의 침투와 동시에 용해 확산이 진행됨으로써, 막두께 불균일이 발생하기 쉬워지는 경우가 있다.

도 7 에 나타내는 바와 같이, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에서는, 기판 (3) 이, 미셀 제거 처리 유닛의 반송 롤 (9) 에 의해 반송된다. 반송되어 있는 기판 (3) 에 대하여, 미셀 제거액 스프레이 (22) 에 의해 미셀 제거액 (10) 이 공급되고, 레지스트층 성분의 미셀이 단번에 용해 제거된다.

미셀 제거액 (10) 은, 미셀 제거액 저장 탱크 (18) 중의 미셀 제거액 흡입구 (19) 로부터 미셀 제거액 스프레이 펌프 (24) 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.

도 1 ∼ 도 6 을 사용하여, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에 있어서의 경로에 대해 상세하게 설명한다. 도 1 ∼ 도 6 은, 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에 있어서의 미셀 제거액 (10) 의 순환 경로 및 산성 용액 (30) 의 공급 경로의 일례를 나타내는 모식도이다.

도 1 은 종래 기술의 일례를 나타내는 모식도이다. 미셀 제거액 (10) 은, 미셀 제거액 저장 탱크 (18) 중의 미셀 제거액 흡입구 (스프레이 펌프용) (19) 로부터 미셀 제거액 스프레이 펌프 (24) 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. 이때, 기판 (3) 으로부터 유하된 미셀 제거액 (10) 에는, 기판 (3) 표면에 부착된 박막화 처리액 (1), 또는 레지스트층 표면에 피복된 박막화 처리액 (1) 이 포함된다. 또한, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 은, 미셀 제거액 순환 기구를 갖는다. 이 미셀 제거액 순환 기구에서는, 미셀 제거액 (10) 은, 미셀 제거액 저장 탱크 (18) 중의 미셀 제거액 흡입구 (순환 펌프용) (26) 로부터 미셀 제거액 순환 펌프 (25) 로 흡입되고, 미셀 제거액 공급관 (순환용) (27) 을 거쳐 pH 센서 (제어·감시용) (28) 에 의해 미셀 제거액 (10) 의 pH 가 모니터되고, 미셀 제거액 저장 탱크 (18) 에 되돌아간다. 이와 같이, 미셀 제거액 (10) 의 pH 는, 미셀 제거액 순환 펌프 (25) 를 경유하는 배관 경로에 있어서 모니터된다. 이 pH 모니터의 결과, pH 의 상승에 따라, 산성 용액 공급 기구에 의해, pH 조정용의 산성 용액 (30) 이 미셀 제거액 (10) 에 첨가된다. 이 산성 용액 공급 기구에서는, 산성 용액 공급 펌프 (29) 로부터 산성 용액 공급관 (31) 을 거쳐 산성 용액 (30) 이 미셀 제거액 저장 탱크 (18) 중의 미셀 제거액 흡입구 (스프레이 펌프용) (19) 에 흡입되도록 첨가된다. 첨가된 산성 용액 (30) 은 미셀 제거액 스프레이 펌프 (24) 에 의해 교반되고, 미셀 제거액 공급관 (20) 을 거쳐 미셀 제거액용 노즐 (21) 로부터 미셀 제거액 스프레이 (22) 로서 분사된다. 산성 용액 (30) 을 미셀 제거액 흡입구 (스프레이 펌프용) (19) 에 흡입되도록 첨가함으로써, 고 pH 의 미셀 제거액 스프레이 (22) 에 의해 레지스트층이 박막화 처리되는 것을 방지할 수 있다. 그러나, 기판 (3) 으로부터 미셀 제거액 (10) 이 유하되고 나서 pH 를 모니터할 때까지의 경로가 길어, pH 센서 (제어·감시용) (28) 가 pH 의 상승을 감지하고 나서 산성 용액 (30) 이 첨가될 때까지의 타임래그가 커지고, 미셀 제거액 (10) 의 pH 가 지나치게 높아져서 컨트롤할 수 없게 되는 경우가 있다.

도 2 도 종래 기술의 일례를 나타내는 모식도이다. 도 2 에서는, 미셀 제거액 순환 기구에 있어서, 미셀 제거액 (10) 의 pH 를 모니터한 후, 미셀 제거액 저장 탱크 (18) 에 회수될 때까지의 사이에 있어서의 미셀 제거액 공급관 (순환용) (27) 으로, 산성 용액 (30) 이 첨가되는 점이 도 1 과 상이하다. 첨가된 산성 용액 (30) 은, 미셀 제거액 순환 펌프 (25) 의 액류에 의해 교반되고, 미셀 제거액 저장 탱크 (18) 에 들어가기 때문에, 산성 용액 (30) 의 첨가에 의한 pH 의 저하를 감지할 때까지의 시간은 단축되지만, 도 1 과 동일하게, 기판 (3) 으로부터 미셀 제거액 (10) 이 유하되고 나서 pH 를 모니터할 때까지의 경로가 길어, pH 센서 (제어·감시용) (28) 가 pH 의 상승을 감지하고 나서 산성 용액 (30) 이 첨가될 때까지의 타임래그가 크다.

도 3 도 종래 기술의 일례를 나타내는 모식도이다. 도 3 에서는, 미셀 제거액 (10) 이, 미셀 제거액 흡입구 (스프레이 펌프용) (19) 로부터 미셀 제거액 스프레이 펌프 (24) 로 흡입된 후, 미셀 제거액 공급관 (32) 으로부터 미셀 제거액 공급관 (27) 을 거쳐 pH 센서 (제어·감시용) (28) 로 미셀 제거액의 pH 가 모니터되고, 미셀 제거액 저장 탱크 (18) 에 회수되는 점이 도 2 와 상이하다. 미셀 제거액 스프레이 펌프 (24) 는, 미셀 제거액 순환 펌프 (25) 에 비해, 단위 시간당의 토출량이 커, 기판 (3) 으로부터 유하된 미셀 제거액 (10) 의 pH 를 모니터할 때까지의 시간을 단축할 수 있다. 이로써, 미셀 제거액 (10) 의 pH 상승에 따라 산성 용액 (30) 을 첨가할 때까지의 시간이 단축되지만, 기판 (3) 에 의한 박막화 처리액 (1) 의 반입량이 많은 조건에 있어서는, 미셀 제거액 (10) 의 pH 가 지나치게 높아져 컨트롤할 수 없게 되는 경우가 있다.

도 4 는 본 고안의 일례를 나타내는 모식도이다. 도 4 에서는, 먼저, 미셀 제거액 스프레이 (22) 로서 분사된 미셀 제거액 (10) 이 기판 (3) 으로부터 유하된 후, 미셀 제거액 저장 탱크 (18) 에 회수되고, 미셀 제거액 저장 탱크 (18) 내에서, pH 센서 (제어·감시용) (28) 에 의해 회수된 미셀 제거액 (10) 의 pH 가 모니터되는 점이 도 1 과 상이하다. 기판 (3) 으로부터 유하된 후, 미셀 제거액 (10) 은 배관 내를 순환하지 않고, 미셀 제거액 저장 탱크 (18) 내에서 미셀 제거액 (10) 의 pH 를 모니터함으로써, 더욱 신속하게 미셀 제거액 (10) 의 pH 상승을 감지할 수 있고, 산성 용액 (30) 을 첨가할 때까지의 시간을 대폭 단축할 수 있다. 이로써, 기판 (3) 에 의한 박막화 처리액 (1) 의 반입량이 많은 조건에 있어서도, 미셀 제거액 (10) 의 pH 가 지나치게 높아지는 것을 방지할 수 있다. 또한, 미셀 제거액 저장 탱크 (18) 내의 미셀 제거액 (10) 의 pH 를 감시하기 위해, 도 1 및 도 2 와 동일하게, 미셀 제거액 순환 펌프 (25) 를 경유하는 미셀 제거액 순환 기구의 배관 경로에 pH 센서 (감시용) (33) 가 설치되어 있다. pH 센서 (감시용) (33) 에 의해, 미셀 제거액 저장 탱크 (18) 내를 순환하는 미셀 제거액 (10) 전체의 pH 를 감시할 수 있어, 원하는 pH 범위로부터 벗어난 미셀 제거액 (10) 에 의해 레지스트층이 박막화되는 것을 방지할 수 있다.

도 5 도 본 고안의 일례를 나타내는 모식도이다. 도 5 에서는, 미셀 제거액 순환 기구의 배관 경로 상에서 pH 센서 (감시용) (33) 에 의해 미셀 제거액 (10) 의 pH 를 모니터한 후, 미셀 제거액 저장 탱크 (18) 에 미셀 제거액이 되돌아갈 때까지의 사이에, 산성 용액 공급 기구로부터 산성 용액 (30) 이 첨가되는 점이 도 4 와 상이하다. 순환 액류에 산성 용액 (30) 이 첨가됨으로써, pH 센서 (감시용) (33) 에 있어서 pH 의 저하를 감지할 때까지의 시간이 단축되고, 보다 정밀도가 높은 pH 컨트롤이 가능해진다.

도 6 도 본 고안의 일례를 나타내는 모식도이다. 도 6 에서는, 기판 (3) 으로부터 유하된 미셀 제거액 (10) 은 미셀 제거액 회수 포켓 (37) 으로 그 일부 또는 전부가 회수된다. 미셀 제거액 회수 포켓 (37) 으로부터 미셀 제거액 공급관 (38) 을 통과하여, pH 센서 (제어·감시용) (28) 에 의해, pH 가 모니터된 미셀 제거액 (10) 은, 미셀 제거액 버퍼 탱크 (34) 에 유입된다. 이로써, 기판 (3) 으로부터 유하된 미셀 제거액 (10) 의 pH 를 직접 모니터할 수 있고, pH 센서 (제어·감시용) (28) 가 미셀 제거액 (10) 의 pH 의 상승을 감지하고 나서 산성 용액 (30) 이 첨가될 때까지의 타임래그는 대폭 단축된다. 또, 미셀 제거액 버퍼 탱크 (34) 내에 있어서, 교반기 (36) 로 버퍼 탱크 내의 미셀 제거액 (35) 을 교반하면서, 산성 용액 공급 기구에 의해 산성 용액 (30) 을 첨가함으로써, 상승한 pH 를 빠르게 낮출 수 있다. pH 조정된 버퍼 탱크 내의 미셀 제거액 (35) 은, 미셀 제거액 공급관 (39) 을 거쳐 미셀 제거액 저장 탱크 (18) 에 회수된다. 도 4 및 도 5 와 동일하게, 미셀 제거액 순환 펌프 (25) 를 경유하는 미셀 제거액 순환 기구의 배관 경로에 pH 센서 (감시용) (33) 를 설치함으로써, 미셀 제거액 저장 탱크 (18) 내를 순환하는 미셀 제거액 (10) 전체의 pH 를 감시할 수 있다.

미셀 제거액 (10) 으로는, 물을 사용할 수도 있지만, 박막화 처리액보다 희박한 알칼리성 화합물을 함유하는 pH 5 ∼ 10 의 수용액을 사용하는 것이 바람직하다. 박막화 처리액 (1) 에서 불용화된 레지스트층의 성분의 미셀이 미셀 제거액 (10) 에 의해 재분산되어 용해 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.

미셀 제거액 (10) 의 pH 를 모니터하기 위한 pH 센서 (28 및 33) 로는, pH 유리 전극을 사용할 수 있다. pH 유리 전극의 온도 특성에 대응한 온도 보상 기능 (pH 유리 전극의 온도에 의한 성질의 변화를 보정하는 기능) 과 수용액의 온도 특성에 대응한 온도 환산 기능 (일정한 온도에서의 pH 로 환산하는 기능) 을 구비한 pH 센서를 사용하여 측정을 실시함으로써, 소정의 온도에 있어서의 수용액의 pH 를 조사할 수 있다.

미셀 제거액 (10) 의 pH 를 조정하기 위해서 첨가되는 산성 용액 (30) 은, 황산, 인산, 염산 등을 함유량 0.01 ∼ 1.0 질량％ 로 희석한 것이 바람직하게 사용된다.

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 위해서 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 방향은, 레지스트층 표면에 효율적으로 액 흐름을 만들기 위해서, 레지스트층 표면에 수직인 방향에 대하여, 기운 방향에서 분사하는 것이 좋다.

반송 롤 (도 7 에 나타내는 딥조의 반송 롤 (8), 딥조의 입구 롤쌍 (4) 의 롤, 딥조의 출구 롤쌍 (5) 의 롤, 박막화 처리 유닛 (11) 과 미셀 제거 처리 유닛 (12) 사이의 경계부의 반송 롤쌍 (6) 에 있어서의 반송 롤, 미셀 제거 처리 유닛의 반송 롤 (9)) 은, 기판 (3) 을 반송할 수 있는 것에 더하여, 레지스트층 표면에 밀착하는 것이 바람직하다. 반송 롤로는, 표면에 요철이 없는 스트레이트 타입인 것이 바람직하게 사용된다. 반송 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 처리액에 대한 내약품성도 우수한 올레핀계 열가소성 엘라스토머의 롤이 바람직하다. 올레핀계 열가소성 엘라스토머로는, 서모란 (THERMORUN, 등록상표) 을 들 수 있다. 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 되고, 설치 위치 및 개수는 적절히 설정할 수 있다.

(실시예)

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

(실시예 1)

구리 피복 적층판 (면적 340 ㎜ × 400 ㎜, 동박 두께 18 ㎛, 기재 두께 0.8 ㎜) 에 서브트랙티브법을 사용하여, 배선폭 50 ㎛, 배선폭 간격 50 ㎛ 의 접속 패드를 갖는 회로 기판을 제조하였다. 다음으로, 진공 라미네이터를 사용하여, 두께 30 ㎛ 의 솔더 레지스트 필름 (타이요 잉크 제조 (주) (TAIYO INK MFG. CO., LTD.) 제조, 상품명: PFR-800 AUS-410) 을 상기 회로 기판 상에 진공 열압착시켰다 (라미네이트 온도 75 ℃, 흡인 시간 30 초, 가압 시간 10 초). 이로써 절연성 기판 표면에서부터 레지스트층 표면까지의 막두께가 38 ㎛ 인 레지스트층을 형성하고, 기판 (3) 을 얻었다.

다음으로, 솔더 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) (도 6) 을 구비하여 이루어지는 레지스트층의 박막화 장치에 의해, 레지스트층을 박막화하였다.

박막화 처리액 (1) 으로서 10 질량％ 의 메타규산나트륨 수용액 (액 온도 25 ℃) 을 사용하여, 기판 (3) 을, 반송 속도 3.0 m/min, 기판 (3) 끼리의 간격 50 ㎜ 로 20 장 연속 처리하였다. 기판 (3) 은, 박막화 처리 유닛 (11) 의 딥조의 출구 롤쌍 (5) 으로부터 경계부의 반송 롤쌍 (6) 을 통과하고, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에 있어서, 불용화된 미셀이 제거되고, 수세 처리, 건조 처리 후, 박막화된 레지스트층이 얻어졌다.

20 장째의 기판 (3) 에 있어서의 레지스트층의 박막화 처리 표면을 광학 현미경으로 관찰한 결과, 처리 불균일이 없는 평활한 박막화 처리면인 것이 확인되었다.

(실시예 2)

미셀 제거 처리 유닛 (12) (도 4) 을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 레지스트층을 박막화하였다.

(실시예 3)

미셀 제거 처리 유닛 (12) (도 5) 을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 레지스트층을 박막화하였다.

(비교예 1)

미셀 제거 처리 유닛 (12) (도 1) 을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 레지스트층을 박막화하였다.

20 장째의 기판 (3) 에 있어서의 레지스트층의 박막화 처리 표면을 광학 현미경으로 관찰한 결과, 고 pH 의 미셀 제거액에 의해 박막화 처리된 것이 원인이라고 생각되는 처리 불균일이 발생하였다.

(비교예 2)

미셀 제거 처리 유닛 (12) (도 2) 을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 레지스트층을 박막화하였다.

(비교예 3)

미셀 제거 처리 유닛 (12) (도 3) 을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 레지스트층을 박막화하였다.

각 실시예 및 비교예에 있어서, pH 센서 (제어·감시용) (28) 로 측정한, 1 장째의 기판 (3) 의 박막화 처리를 개시했을 때의 초기 pH, 20 장째의 기판 (3) 의 박막화 처리가 종료했을 때의 종료 pH 와, 연속 처리 중인 최대 pH 의 값을 표 1 에 나타냈다. 또한, 1 장째의 기판 (3) 의 선단이 경계부의 반송 롤쌍 (6) 을 통과하고 나서 pH 센서 (제어·감시용) (28) 에 있어서 pH 의 상승이 확인될 때까지의 시간 (타임래그) 을 표 1 에 나타낸다.

비교예 1 ∼ 3 에서는, 기판 (3) 으로부터 미셀 제거액 (10) 이 유하되고 나서, pH 를 모니터할 때까지의 경로가 길어 타임래그가 크기 때문에, pH 조정용의 0.5 질량％ 황산 용액의 첨가가 느려지고, 연속 처리 중인 최대 pH 의 값이 높아졌다. 또한, 황산 용액이 첨가된 후, pH 의 저하를 감지할 때까지의 시간이 길어, 과잉으로 황산 용액이 첨가되기 때문에, 20 장째의 기판 (3) 의 박막화 처리가 종료했을 때의 종료 pH 가 낮아졌다.

이에 대해, 실시예 1 ∼ 3 에서는, 기판 (3) 으로부터 미셀 제거액 (10) 이 유하되고 나서, pH 를 모니터할 때까지의 타임래그가 작아, 연속 처리 중인 최대 pH 의 값이 지나치게 높아지지 않았다. 또한, pH 의 상승에 따라 빠르게 0.5 질량％ 황산 용액이 첨가되어, 상승한 pH 를 낮출 수 있고, 황산 용액의 과잉인 첨가가 없어져, 실시간에 가까운 pH 제어가 가능해졌다. 이로써, 20 장째의 기판 (3) 의 박막화 처리가 종료했을 때의 종료 pH 가 지나치게 낮아지지 않았다.

본 고안의 레지스트층의 박막화 장치는, 프린트 배선판이나 리드 프레임에 있어서의 회로 기판의 제조, 플립 칩 (flip chip) 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 반송 롤
9 미셀 제거 처리 유닛의 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 (스프레이 펌프용)
20 미셀 제거액 공급관 (스프레이용)
21 미셀 제거액용 노즐
22 미셀 제거액 스프레이
23 미셀 제거액 드레인관
24 미셀 제거액 스프레이 펌프
25 미셀 제거액 순환 펌프
26 미셀 제거액 흡입구 (순환 펌프용)
27 미셀 제거액 공급관 (순환용)
28 pH 센서 (제어·감시용)
29 산성 용액 공급 펌프
30 산성 용액
31 산성 용액 공급관
32 미셀 제거액 공급관 (스프레이 펌프 → pH 센서)
33 pH 센서 (감시용)
34 미셀 제거액 버퍼 탱크
35 버퍼 탱크의 미셀 제거액
36 교반기
37 미셀 제거액 회수 포켓
38 미셀 제거액 공급관 (미셀 제거액 스프레이 → 버퍼 탱크)
39 미셀 제거액 공급관 (버퍼 탱크 → 저장 탱크)

Claims

박막화 처리액에 의해 기판 상에 형성된 레지스트층 중의 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 제거액 스프레이 펌프 및 pH 센서를 갖고,
그 미셀 제거액 스프레이 펌프에 의해, 기판 상의 레지스트층에 미셀 제거액이 공급되고,
그 pH 센서는, 기판으로부터 유하된 후의 미셀 제거액의 pH 를 모니터할 수 있는 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 레지스트층의 박막화 장치.
제 1 항에 있어서,
미셀 제거 처리 유닛이, 산성 용액 공급 기구를 갖고,
그 산성 용액 공급 기구에 의해, 미셀 제거액 스프레이 펌프에 미셀 제거액이 흡입되기 전에, pH 조정용 산성 용액이 미셀 제거액에 첨가되는, 레지스트층의 박막화 장치.
제 1 항에 있어서,
미셀 제거 처리 유닛이, 미셀 제거액 순환 기구 및 산성 용액 공급 기구를 갖고,
그 산성 용액 공급 기구에 의해, 미셀 제거액 순환 기구에 의해 발생한 순환 액류에, pH 조정용 산성 용액이 첨가되는, 레지스트층의 박막화 장치.