KR20180001617U - 레지스트층의 박막화 장치 - Google Patents

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Abstract

(과제) 본 고안의 과제는, 액절 롤쌍에 부착된 박막화 처리액이 건조되고, 액 중의 성분이 석출·고착되어, 레지스트층 상의 박막화 처리액의 피복량이 불균일해지는 문제를 해결할 수 있는 레지스트층의 박막화 장치를 제공하는 것이다.
(해결 수단) 기판 상에 형성된 레지스트층에 박막화 처리액을 공급하는 박막화 처리 유닛을 구비하여 이루어지는 레지스트층의 박막화 장치에 있어서, 박막화 처리 유닛이, 박막화 처리액이 들어가 있는 딥조와, 딥조의 출구 롤쌍과, 박막화 처리 유닛의 출구 롤쌍과, 딥조의 출구 롤쌍과 박막화 처리 유닛의 출구 롤쌍 사이에 설치된 액절 롤쌍을 갖고, 또한, 박막화 처리 유닛이, 그 액절 롤쌍에 박막화 처리액을 공급하는 박막화 처리액 공급 기구를 갖는 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 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 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 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). 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, 재차 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 수용액 (박막화 처리액) 에 침지 (딥, dip) 하여 레지스트층의 성분의 미셀을 일단 불용화함으로써, 미셀을 처리액 중에 용해 확산되기 어렵게 하는 박막화 처리 유닛, 미셀 제거액 스프레이에 의해 일거에 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 대해, 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 롤쌍 (4) 에 의해, 딥조 (2) 중의 박막화 처리액 (1) 에 침지한 상태에서 반송된다. 이로써, 레지스트층의 박막화 처리가 실시된다. 그 후에, 기판 (3) 은, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에 반송된다. 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에서는, 반송 롤쌍 (4) 에 의해 반송되어 온 기판 (3) 에 대해, 미셀 제거액 공급관 (20) 을 통하여 미셀 제거액용 노즐 (21) 로부터 미셀 제거액 스프레이 (22) 가 공급된다. 박막화 처리 유닛 (11) 내부의 딥조 (2) 중의 박막화 처리액 (1) 은, 고농도의 알칼리 수용액이다. 따라서, 박막화 처리 유닛 (11) 에 있어서, 박막화 처리액 (1) 에 의해, 기판 (3) 상의 레지스트층의 성분의 미셀은 일단 불용화되고 있다. 그 후, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에 있어서 미셀 제거액 스프레이 (22) 에 의해 미셀이 제거됨으로써, 레지스트층이 박막화된다.
그러나, 도 1 에 나타낸 레지스트층의 박막화 장치에서는, 기판 (3) 이 박막화 처리 유닛 (11) 내부의 딥조 (2) 의 출구 롤쌍 (5) 을 통과한 후, 박막화 처리 유닛 (11) 의 박막화 처리 유닛의 출구 롤쌍 (6) 을 통과할 때까지의 동안, 기판 (3) 상의 레지스트층 표면은 딥조 (2) 중으로부터 반출한 박막화 처리액 (1) 의 액막에 의해 피복된 상태로 되어 있다. 여기서, 레지스트층 표면이 소수성으로 되어 있는 경우, 레지스트층 표면과 그 액막의 친화성이 낮아지고, 레지스트층 표면에서 박막화 처리액 (1) 이 유동하여, 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, 박막화된 레지스트층의 두께가 불균일해지는 경우가 있었다.
또, 박막화 처리 유닛 (11) 에 있어서의 딥조 (2) 로부터 반출된 박막화 처리액 (1) 이, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 중에 다량으로 반입되는 경우도 있다. 박막화 처리액 (1) 은 고농도의 알칼리 수용성이기 때문에, 한 번에 다량으로 반입되면, 미셀 제거액 (10) 의 pH 가 지나치게 올라 컨트롤할 수 없게 되고, 미셀 제거 성능에 편차가 발생하여, 레지스트층의 박막화 처리량이 불균일해지는 경우가 있었다.
이와 같이 박막화 처리액 (1) 의 피복량이 불균일해지는 것을 방지하기 위해, 도 7 에 나타낸 바와 같이, 기판 (3) 이, 박막화 처리 유닛 (11) 내부의 딥조 (2) 의 출구 롤쌍 (5) 을 통과한 후, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에 반송될 때까지의 동안에, 액절 (液切) 롤쌍 (8) 을 설치한 레지스트층의 박막화 장치가 개시되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 5 참조). 이와 같이, 액절 롤쌍 (8) 을 설치함으로써 레지스트층 표면에 있어서의 박막화 처리액 (1) 의 피복량은 균일해졌지만, 박막화 장치를 운전하고 있는 동안에, 액절 롤쌍 (8) 에 부착된 박막화 처리액 (1) 이 부분적으로 건조되고, 액 중의 성분이 석출·고착되어, 레지스트층 표면에 있어서의 박막화 처리액 (1) 의 피복량이 불균일해지는 경우가 있었다. 이 현상은, 장시간의 연속 운전을 실시하는 경우나, 한 번 처리를 실시한 후에, 시간을 두고 나서 운전을 재개하는 간헐 운전을 실시하는 경우에 현저하게 보이는 현상이었다.
이와 같이, 박막화된 후의 레지스트층의 두께가 불균일해져, 박막화 후의 레지스트층에 두께가 얇은 부분이 있으면, 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.
국제 공개 제2009/096438호 팜플렛 일본 공개특허공보 2011-192692호 국제 공개 제2012/043201호 팜플렛 일본 공개특허공보 2012-27299호 실용 신안등록공보 제3186533호
본 고안의 과제는, 액절 롤쌍에 부착된 박막화 처리액이 건조되고, 액 중의 성분이 석출·고착되어, 레지스트층 상의 박막화 처리액의 피복량이 불균일해지는 문제를 해결할 수 있는 레지스트층의 박막화 장치를 제공하는 것이다.
본 고안자들은, 하기 고안에 의해 이러한 과제를 해결할 수 있는 것을 알아내었다.
(1) 기판 상에 형성된 레지스트층에 박막화 처리액을 공급하는 박막화 처리 유닛을 구비하여 이루어지는 레지스트층의 박막화 장치에 있어서,
박막화 처리 유닛이, 박막화 처리액이 들어가 있는 딥조와, 딥조의 출구 롤쌍과, 박막화 처리 유닛의 출구 롤쌍과, 딥조의 출구 롤쌍과 박막화 처리 유닛의 출구 롤쌍 사이에 설치된 액절 롤쌍을 갖고,
또한, 박막화 처리 유닛이, 그 액절 롤쌍에 박막화 처리액을 공급하는 박막화 처리액 공급 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 레지스트층의 박막화 장치.
(2) 박막화 처리액 공급 기구가, 액절 롤쌍의 상측 롤에 박막화 처리액을 공급하는 노즐인 상기 (1) 에 기재된 레지스트층의 박막화 장치.
(3) 박막화 처리액 공급 기구가, 액절 롤쌍의 하측 롤에 박막화 처리액을 공급하는 롤 침지조인 상기 (1) 에 기재된 레지스트층의 박막화 장치.
본 고안에 의하면, 액절 롤쌍에 부착된 박막화 처리액이 건조되고, 액 중의 성분이 석출·고착되어, 레지스트층 상의 박막화 처리액의 피복량이 불균일해지는 문제를 해결할 수 있는 레지스트층의 박막화 장치를 제공할 수 있다.
도 1 은, 레지스트층의 박막화 장치의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2 는, 본 고안의 레지스트층의 박막화 장치로서, 액절 롤쌍의 상측 롤에 박막화 처리액을 공급하는 노즐을 갖는 레지스트층의 박막화 장치의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 3 은, 액절 롤쌍의 상측 롤에 박막화 처리액을 공급하는 노즐의 일례를 나타내는 확대 개략도이다.
도 4 는, 본 고안의 레지스트층의 박막화 장치로서, 액절 롤쌍의 하측 롤이 박막화 처리액에 침지되는 롤 침지조를 갖는 레지스트층의 박막화 장치의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 5 는, 본 고안의 레지스트층의 박막화 장치로서, 2 쌍의 액절 롤쌍의 상측 롤에 박막화 처리액을 공급하는 노즐을 갖는 레지스트층의 박막화 장치의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 6 은, 본 고안의 레지스트층의 박막화 장치로서, 2 쌍의 액절 롤쌍의 하측 롤이 박막화 처리액에 침지되는 롤 침지조를 갖는 레지스트층의 박막화 장치의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 7 은, 종래의 레지스트층의 박막화 장치로서, 액절 롤쌍을 갖지만, 액절 롤쌍에 박막화 처리액을 공급하는 박막화 처리액 공급 기구를 갖고 있지 않은 박막화 장치의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
＜박막화 공정＞
레지스트층의 박막화 공정란, 기판 상에 형성된 레지스트층에 박막화 처리액을 공급하고, 박막화 처리액에 의해 레지스트층 중의 성분을 미셀화함과 함께, 이 미셀을 일단 불용화하여, 박막화 처리액 중에 용해 확산되기 어렵게 하는 박막화 처리, 미셀 제거액 스프레이에 의해, 레지스트층 표면의 미셀을 일거에 용해 제거하는 미셀 제거 처리를 포함하는 공정이다. 또한, 미셀 제거 처리로 완전히 제거할 수 없었던 레지스트층 표면의 미셀, 잔존한 박막화 처리액 및 미셀 제거액을 물에 의해 세정하는 수세 처리, 수세 처리에서 사용한 물을 제거하는 건조 처리를 포함할 수도 있다.
＜박막화 처리＞
박막화 처리에는, 패들 처리, 스프레이 처리, 브러싱, 스크레이핑 등의 방법을 사용할 수도 있지만, 박막화 처리는 바람직하게는 침지 처리에 의해 실시된다. 침지 처리에서는, 레지스트층이 형성된 기판을 박막화 처리액에 침지 (딥, dip) 한다. 침지 처리 이외의 처리 방법에서는, 박막화 처리액 중에 기포가 발생하기 쉽고, 그 발생한 기포가 박막화 처리 중에 레지스트층 표면에 부착되어, 박막화된 후의 레지스트층의 두께가 불균일해지는 경우가 있다. 스프레이 처리 등을 사용하는 경우에는, 기포가 발생하지 않도록, 스프레이압을 가능한 한 작게 해야 한다.
본 고안에 있어서, 레지스트층 형성 후의 두께와 레지스트층이 박막화된 양으로, 박막화된 후의 레지스트층의 두께가 결정된다. 또, 본 고안에서는, 0.01 ∼ 500 ㎛ 의 범위에서 레지스트층의 박막화량을 자유롭게 조정할 수 있다.
＜레지스트＞
레지스트로는, 알칼리 현상형의 레지스트를 사용할 수 있다. 또, 레지스트는, 액상 레지스트여도 되고, 드라이 필름 레지스트여도 되고, 고농도의 알칼리 수용액 (박막화 처리액) 에 의해 박막화할 수 있고, 또한 박막화 처리액보다 저농도의 알칼리 수용액인 현상액에 의해 현상할 수 있는 레지스트이면, 어떠한 레지스트여도 사용할 수 있다. 알칼리 현상형 레지스트는 광 가교성 수지 성분을 함유한다. 광 가교성 수지 성분은, 예를 들어, 알칼리 가용성 수지, 광 중합성 화합물, 광 중합 개시제 등을 함유하여 이루어진다. 또, 레지스트에 에폭시 수지, 열 경화제, 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. 알칼리 가용성 수지로는, 에틸렌성 불포화 이중 결합을 가진 단량체 (중합성 단량체) 를 중합 (라디칼 중합등) 하여 얻어진 것인 것이 바람직하다. 이들 알칼리 수용액에 가용인 중합체는, 단독으로 사용해도 되고, 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)아크릴산모노에스테르 ; 말레산, 말레산 무수물, 말레산모노메틸, 말레산모노에틸, 말레산모노이소프로필 등의 말레산계 단량체 ; 푸마르산, 신남산, α-시아노신남산, 이타콘산, 크로톤산, 프로피올산 등을 들 수 있다.
광 중합성 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 광 중합성 화합물은 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 조합하여 사용해도 된다.
광 중합 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 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 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 ; 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 부여해도 되고, 상이하고 비대칭인 화합물을 부여해도 된다. 또, 디에틸티오크산톤과 디메틸아미노벤조산의 조합과 같이, 티오크산톤계 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 레지스트를 가교시켜, 내열성이나 내약품성의 특성의 향상을 도모하고 있다. 그러나, 카르복실산과 에폭시의 반응은 상온에서도 진행되기 때문에, 레지스트의 보존 안정성이 나쁘다. 그 때문에, 알칼리 현상형 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, 침지법, 커튼 코트법, 바 코트법, 에어 나이프법, 핫 멜트법, 그라비아 코트법, 솔칠법, 오프셋 인쇄법을 들 수 있다. 드라이 필름 레지스트의 경우에는, 라미네이트법이 바람직하게 사용된다.
＜기판＞
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 또는 편면에 1 ∼ 35 ㎛ 의 금속층이 형성되어 적층 기판으로 되고 있으며, 가요성이 크다. 절연층의 재료에는, 통상적으로 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리페닐렌술파이드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 액정 폴리머 등이 사용된다. 절연층 상에 금속층을 갖는 재료는, 접착제로 첩합하는 접착법, 금속박 상에 수지액을 도포하는 캐스트법, 스퍼터링이나 증착에 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 그것들의 합금 등의 어떠한 금속을 사용할 수도 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 중첩하여 절연층으로 하고, 그 편면 혹은 양면에 금속박을 재치하고, 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 따라, 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 -제 2 판-」(사단 법인 프린트 회로 학회 편찬, 1987년 간행, 닛칸 공업 신문사 발간) 이나「다층 프린트 회로 핸드북」(J. A. 스칼렛 (Scarlett) 편찬, 1992년 간행, 주식회사 근대 화학사 발간) 에 기재되어 있다.
리드 프레임용 기판으로는, 철니켈 합금, 구리계 합금 등의 기판을 들 수 있다.
회로 기판이란, 절연성 기판 상에 반도체 칩 등의 전자 부품을 접속시키기 위한 접속 패드가 형성된 기판이다. 접속 패드는 구리 등의 금속으로 이루어진다. 또, 회로 기판에는, 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.
＜박막화 장치＞
도 2 ∼ 도 6 은, 본 고안의 박막화 장치의 일례를 나타내는 개략도이다. 본 고안의 박막화 장치는, 기판 상에 형성된 레지스트층에 박막화 처리액 (1) 을 공급하고, 레지스트층 중의 성분을 미셀화시키는 박막화 처리 유닛 (11) 을 구비하여 이루어진다. 그리고, 박막화 처리 유닛 (11) 은, 박막화 처리액이 들어가 있는 딥조 (2) 와, 딥조의 출구 롤쌍 (5) 과, 박막화 처리 유닛의 출구 롤쌍 (6) 과, 딥조의 출구 롤쌍 (5) 과 박막화 처리 유닛의 출구 롤쌍 (6) 사이에 설치된 액절 롤쌍 (8) 을 갖는다. 또한, 박막화 처리 유닛 (11) 은, 그 액절 롤쌍 (8) 에 박막화 처리액 (1) 을 공급하는 박막화 처리액 공급 기구를 갖는다.
박막화 처리 유닛 (11) 에서는, 레지스트층이 형성된 기판 (3) 이, 투입구 (7) 로부터 유닛에 투입되고, 반송 롤쌍 (4) 에 의해, 딥조 (2) 중의 박막화 처리액 (1) 에 침지된 상태에서 반송되고, 딥조 (2) 의 출구 롤쌍 (5) 을 통과한다. 이들 처리에 의해, 기판 (3) 상의 레지스트층 중의 성분은 박막화 처리액 (1) 에 의해 미셀화되고, 이 미셀이 박막화 처리액 (1) 에 대해 불용화된다.
박막화 처리액 (1) 은, 박막화 처리액 저장 탱크 (13) 중의 박막화 처리액 흡입구 (14) 로부터 박막화 처리액 공급용 펌프 (도시 생략) 에 의해 흡입되고, 박막화 처리액 공급관 (15) 을 거쳐 딥조 (2) 에 공급된다. 딥조 (2) 에 공급된 박막화 처리액 (1) 은, 딥조 (2) 로부터 오버플로되면, 박막화 처리액 회수관 (16) 을 통과하여 박막화 처리액 저장 탱크 (13) 에 회수된다. 이와 같이 하여, 박막화 처리액 (1) 은, 딥조 (2) 와 박막화 처리 저장 탱크 (13) 사이를 순환한다. 잉여분의 박막화 처리액 (1) 은 박막화 처리액 드레인관 (17) 으로부터 배출된다.
박막화 처리액 (1) 으로서 사용되는 알칼리 수용액에 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, 테트라메틸암모늄하이드록사이드 (TMAH), 테트라에틸암모늄하이드록사이드, 트리메틸-2-하이드록시에틸암모늄하이드록사이드 (콜린, Choline) 등의 유기 알칼리성 화합물을 들 수 있다. 이들 알칼리성 화합물은, 단독으로 사용해도 되고, 혼합물로서도 사용할 수 있다. 박막화 처리액 (1) 의 매체인 물에는, 수돗물, 공업용수, 순수 등을 사용할 수 있지만, 특히 순수를 사용하는 것이 바람직하다.
알칼리성 화합물은, 0.1 질량％ 이상 50 질량％ 이하의 함유량으로 사용할 수 있다. 또, 레지스트층 표면을 보다 균일하게 박막화하기 위해, 박막화 처리액 (1) 에 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 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, 혼합물로서도 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, 박막화된 후의 레지스트층의 두께가 불균일해지는 경우가 있다. 또, 알칼리성 화합물의 함유량이 25 질량％ 를 초과하면, 알칼리성 화합물의 석출이 일어나기 쉬워지는 경우가 있고, 액의 경시 안정성, 작업성이 떨어지는 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. 또, 박막화 처리액 (1) 에 대해, 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, 레지스트층으로의 알칼리성 화합물의 침투 속도가 느려지는 경우가 있어, 원하는 두께를 박막화하는 데에 장시간을 요한다. 한편, 온도가 지나치게 높으면, 레지스트층으로의 알칼리성 화합물의 침투와 동시에 용해 확산이 진행됨으로써, 박막화된 후의 레지스트층의 두께가 불균일해지는 경우가 있다.
박막화 처리 유닛 (11) 이후에 구비된 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에서는, 박막화 처리 유닛 (11) 에 있어서 레지스트층이 박막화 처리액 (1) 에 대해 불용화된 기판 (3) 이 반송 롤쌍 (4) 에 의해 반송된다. 반송되고 있는 기판 (3) 에 대해, 미셀 제거액 스프레이 (22) 에 의해 미셀 제거액 (10) 이 공급되고, 미셀이 일거에 용해 제거된다.
미셀 제거액 (10) 은, 미셀 제거액 저장 탱크 (18) 중의 미셀 제거액 흡입구 (19) 로부터 미셀 제거액 공급용 펌프 (도시 생략) 에 의해 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 유하한 후, 미셀 제거액 저장 탱크 (18) 에 회수된다. 이와 같이 하여, 미셀 제거액 (10) 은 미셀 제거 처리 유닛 (12) 내를 순환한다. 잉여분의 미셀 제거액 (10) 은, 미셀 제거액 드레인관 (23) 으로부터 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 확산되어, 면 내에서 박막화된 레지스트층의 두께가 불균일해지는 경우가 있다. 또, 미셀 제거액 (10) 의 pH 는, 황산, 인산, 염산 등을 사용하여 조정할 수 있다.
미셀 제거 처리에 있어서의 미셀 제거액 스프레이 (22) 의 조건 (온도, 스프레이압, 공급 유량) 은, 박막화 처리되는 레지스트층의 용해 속도에 맞추어 적절히 조정된다. 구체적으로는, 처리 온도는 10 ∼ 50 ℃ 가 바람직하고, 보다 바람직하게는 15 ∼ 35 ℃ 이다. 또, 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 가 바람직하고, 0.050 ∼ 1.0 ℓ/min 가 보다 바람직하고, 0.10 ∼ 1.0 ℓ/min 가 더욱 바람직하다. 공급 유량이 이 범위이면, 박막화 후의 레지스트층 표면에 불용해 성분을 남기지 않아, 불용화된 레지스트층의 성분의 미셀을 면 내 대략 균일하게 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 를 초과하면, 공급을 위해 필요한 펌프 등의 부품이 거대해져, 대규모의 장치가 필요해지는 경우가 있다. 또한, 1.0 ℓ/min 를 초과하는 공급량에서는, 레지스트층의 성분의 용해 확산에 주는 효과가 변하지 않게 되는 경우가 있다. 스프레이의 방향은, 레지스트층 표면에 효율적으로 액 흐름을 만들기 위해, 레지스트층 표면에 수직인 방향에 대해, 기울어진 방향으로부터 분사하는 것이 좋다.
＜액절 롤＞
박막화 처리 유닛 (11) 내부의 딥조의 출구 롤쌍 (5) 과 박막화 처리 유닛의 출구 롤쌍 (6) 사이에 설치되는 액절 롤쌍 (8) 에 대해 설명한다. 딥조 (2) 의 출구 롤쌍 (5) 을 통과한 후의 기판 (3) 에서는, 레지스트층 표면이 딥조 (2) 로부터 반출된 박막화 처리액 (1) 의 액막에 의해 피복되어 있다. 액절 롤쌍 (8) 에 의해, 박막화 처리액 (1) 의 액막은 긁어 떨어지고, 또한 그 액막의 두께가 균일하게 정돈된다. 박막화 처리액 (1) 의 액막의 두께가 균일하게 정돈된 기판 (3) 은, 박막화 처리 유닛의 출구 롤쌍 (6) 을 통과한 후, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에 반송된다.
여기서, 박막화 처리액 (1) 에 의한 레지스트층의 성분의 미셀화 속도에 대해 설명한다. 딥조 (2) 중의 박막화 처리액 (1) 에 침지된 상태와, 딥조 (2) 의 출구 롤쌍 (5) 을 통과한 후, 레지스트층 표면이 박막화 처리액 (1) 의 액막으로 피복된 상태를 비교하면, 후자 쪽이 미셀화 속도는 느려진다. 또한, 박막화 처리액 (1) 의 액막의 두께에 따라 미셀화 속도는 상이하며, 액막이 보다 두꺼운 쪽이 미셀화 속도는 빨라진다. 요컨대, 액절 롤쌍 (8) 에 의해, 박막화 처리액 (1) 의 액막의 두께를 균일하게 정돈함으로써, 기판 (3) 의 면 내에 있어서의 레지스트층의 성분의 미셀화 속도의 속도차가 최소한이 되고, 박막화 처리량이 균일해진다. 또, 액절 롤쌍 (8) 에 의해, 불필요한 박막화 처리액 (1) 을 긁어 떨어뜨림으로써, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 으로의 박막화 처리액 (1) 의 반입이 억제되고, 미셀 제거 성능의 편차가 억제되어, 레지스트층의 박막화 처리량이 균일해진다.
본 고안에서는, 박막화 처리 유닛 (11) 이, 액절 롤쌍 (8) 에 박막화 처리액 (1) 을 공급하는 박막화 처리액 공급 기구를 갖는다. 박막화 처리액 공급 기구에 의해 액절 롤쌍 (8) 에 박막화 처리액 (1) 을 공급함으로써, 액절 롤쌍 (8) 이 항상 박막화 처리액 (1) 에 의해 습윤한 상태를 유지할 수 있다. 액절 롤쌍 (8) 에 박막화 처리액 (1) 을 공급하지 않는 경우, 액절 롤쌍 (8) 에 부착된 박막화 처리액 (1) 이 건조되고, 액 중의 성분이 석출·고착됨으로써, 레지스트층 상의 박막화 처리액 (1) 의 피막량이 불균일해진다. 연속으로 운전하는 경우에도, 장시간의 운전으로 이와 같은 현상이 발생하는 경우가 있으며, 비연속적인 작업에 수반하는 간헐 운전을 실시하는 경우 등에서는, 이와 같은 현상은 특히 현저하게 나타난다.
박막화 처리액 공급 기구로서, 액절 롤쌍 (8) 의 상측 롤에 박막화 처리액 (1) 을 공급하는 노즐 (25) (액절 롤쌍용 노즐 (25)) 을 들 수 있다. 도 2 는, 박막화 처리액 공급 기구가 액절 롤쌍용 노즐 (25) 인 박막화 장치의 일례이다. 도 2 에서는, 박막화 처리액 (1) 이, 액절 롤쌍용 박막 처리액 공급관 (24) 을 통하여, 액절 롤쌍용 노즐 (25) 로부터 액절 롤쌍 (8) 의 상측 롤에 공급된다. 이것에 의해, 액절 롤쌍 (8) 이 항상 습윤한 상태를 유지하는 것이 가능해져, 액절 롤쌍 (8) 에 부착된 박막화 처리액 (1) 이 건조되고 액 중의 성분이 석출·고착되지 않아, 레지스트층 상의 박막화 처리액의 피막량은 균일해진다.
또, 도 3 은, 액절 롤쌍 (8) 용 노즐 (25) 의 일례를 나타내는 확대 개략도이다. 도 3 의 구조에서는, 복수의 액절 롤쌍용 노즐 (25) 이 폭 방향으로 연속으로 규칙적으로 배치되고, 각각의 노즐로부터 균등하게, 액절 롤쌍 (8) 의 상측 롤에 박막화 처리액 (1) 을 공급한다. 전술한 바와 같이, 액절 롤쌍 (8) 은, 레지스트층 표면에 있어서의 박막화 처리액 (1) 의 액막을 긁어 떨어뜨리고, 또한 그 액막의 두께를 균일하게 정돈하는 것이며, 액절 롤쌍용 노즐 (25) 에 의해 공급되는 박막화 처리액 (1) 의 공급량은, 액절 롤쌍 (8) 이 건조되지 않도록 조정되면 된다. 그러나, 공급량이 과잉이 되면, 액절 롤쌍 (8) 에 의해, 박막화 처리액 (1) 의 액막을 긁어 떨어뜨릴 수 없게 되어, 그 액막의 두께가 불균일해진다. 또, 공급량이 부족하면, 액절 롤쌍 (8) 에 부착된 박막화 처리액 (1) 이 건조되고, 액 중의 성분이 석출·고착되어, 레지스트층 상의 박막화 처리액 (1) 의 피막량은 불균일해진다. 따라서, 박막화 처리액 (1) 의 공급량으로는, 액절 롤쌍 (8) 을 폭 방향으로 균등하게 습윤시킬 수 있으면 특별히 제한은 없지만, 각 액절 롤쌍용 노즐 (25) 로부터의 공급량으로서 100 ∼ 1000 ㎖/min 가 바람직하고, 100 ∼ 500 ㎖/min 의 범위가 보다 바람직하다. 또, 복수의 액절 롤쌍용 노즐 (25) 의 간격으로는 특별히 제한은 없지만, 2 ∼ 20 ㎝ 인 것이 바람직하고, 5 ㎝ ∼ 15 ㎝ 인 것이 보다 바람직하다. 또, 액절 롤쌍용 노즐 (25) 과 액절 롤쌍 (8) 의 거리로는 특별히 제한은 없지만, 1 ∼ 10 ㎝ 인 것이 바람직하다. 박막화 처리액 (1) 의 공급량, 액절 롤쌍용 노즐 (25) 의 간격, 및 액절 롤쌍용 노즐 (25) 과 액절 롤쌍 (8) 의 거리는, 액절 롤쌍 (8) 이 항상 습윤한 상태를 유지할 수 있는 최저량을 공급할 수 있도록, 실제 장치에 적합한 값을 수시 조정하여 결정한다.
액절 롤쌍용 노즐 (25) 로서 사용되는 구체적인 노즐의 종류로는 특별히 제한은 없지만, 예를 들어, 주식회사 이케우치 제조의 1 유체 스프레이 노즐의 공원추 (空圓錐) 노즐, 충원추 (充圓錐) 노즐, 충각추 (充角錐) 노즐, 표준 선형 (扇形) 노즐, 균등 선형 노즐, 광각 선형 노즐 등을 들 수 있고, 바람직하게 사용되는 노즐로는, 표준 선형 노즐 (VP/VVP 시리즈), 균등 선형 노즐 (VEP 시리즈) 을 들 수 있다.
다음으로, 박막화 처리액 공급 기구로서, 액절 롤쌍 (8) 의 하측 롤에 박막화 처리액 (1) 을 공급하는 로스 침지조 (26) 를 들 수 있다. 도 4 는, 박막화 처리액 공급 기구가 액절 롤쌍 (8) 의 하측 롤에 박막화 처리액 (1) 을 공급하는 롤 침지층 (26) 인 박막화 장치의 일례이다. 도 4 에서는, 박막화 처리액 (1) 이, 액절 롤쌍용 박막 처리액 공급관 (24) 을 통하여, 액절 롤쌍용 롤 침지조 (26) 에 공급되어 있고, 액절 롤쌍 (8) 의 하측 롤이, 박막화 처리액 (1) 에 항상 침지된 상태로 되어 있다. 또, 액절 롤쌍 (8) 의 상측 롤, 하측 롤은, 서로 닙하고 있다. 이 때문에, 액절 롤쌍 (8) 의 하측 롤에 공급된 박막화 처리액 (1) 은, 액절 롤쌍 (8) 의 상측 롤에 항상 전사·공급되게 되고, 액절 롤쌍 (8) 은 항상 습윤한 상태를 유지하는 것이 가능해져, 액절 롤쌍 (8) 에 부착된 박막화 처리액 (1) 이 건조되고 액 중의 성분이 석출·고착되지 않아, 레지스트층 상의 박막화 처리액의 피막량은 균일해진다.
액절 롤쌍용 박막 처리액 공급관 (24) 을 통하여 액절 롤쌍용 롤 침지조 (26) 에 공급되는 액량은 특별히 제한은 없고, 액절 롤쌍용 롤 침지층 (26) 의 액량이 액절 롤쌍 (8) 의 하측 롤이 항상 박막화 처리액 (1) 에 침지 가능해지는 양이 되도록 조정되면 된다. 또, 액절 롤쌍용 침지조 (26) 로부터 오버플로된 박막화 처리액 (1) 은 회수되어, 박막화 처리액 (1) 으로서 재차 사용할 수 있다.
액절 롤쌍 (8) 이 레지스트층 표면에 밀착되는 것은 중요하다. 그 때문에, 액절 롤로는, 표면에 요철이 없는 스트레이트 타입의 것이 바람직하게 사용된다. 액절 롤의 종류로는, 고무 롤, 스펀지 롤, 금속 롤, 수지 롤 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 우수한 고무 탄성 (시일성, 회복성) 을 갖고, 비중이 작고, 경량이고, 저경도 내지 중경도이고, 레지스트층으로의 접촉에 의한 충격이 적고, 고농도의 알칼리 수용액인 박막화 처리액 (1) 에 대한 내약품성도 우수한 점에서, 올레핀계 열가소성 엘라스토머의 롤이 바람직하다. 올레핀계 열가소성 엘라스토머로는 써모런 (THERMORUN, 등록 상표) 을 들 수 있다.
1 쌍의 액절 롤쌍 (8) 을 사용한 경우에도 그 효과는 있지만, 복수 쌍의 롤쌍을 사용하여 연속적으로 액절함으로써 더욱 큰 효과가 얻어진다. 구체적으로는, 액절 롤쌍 (8) 에 의한 액절의 횟수가 많아질수록, 레지스트층 상의 박막화 처리액 (1) 의 액막의 두께의 균일성이 높아진다. 도 5 및 도 6 은, 딥조 (2) 의 출구 롤쌍 (5) 과 박막화 처리 유닛의 출구 롤쌍 (6) 사이에, 2 쌍의 액절 롤쌍 (8) 을 갖는 레지스트층의 박막화 장치의 일례를 나타내는 개략 단면도이고, 도 5 에서는 박막화 처리액 공급 기구가 액절 롤쌍용 노즐 (25) 이고, 도 6 에서는 박막화 처리액 공급 기구가 액절 롤쌍용 롤 침지층 (26) 이지만, 액절 롤쌍 (8) 의 수를 몇 쌍으로 할지는 박막화 처리량에 따라 적절히 조정되는 것으로, 이 수에 한정되는 것은 아니며, 3 쌍 이상이어도 된다.
본 고안의 박막화 장치에 사용되는 반송 롤쌍 (4) 은, 기판 (3) 을 반송할 수 있는 것에 더하여, 레지스트층 표면에 밀착되는 것이 바람직하다. 반송 롤로는, 표면에 요철이 없는 스트레이트 타입의 것이 바람직하게 사용된다. 반송 롤의 종류로는, 고무 롤, 스펀지 롤, 금속 롤, 수지 롤 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 우수한 고무 탄성 (시일성, 회복성) 을 갖고, 비중이 작고, 경량이고, 저경도 내지 중경도이고, 레지스트층으로의 접촉에 의한 충격이 적고, 고농도의 알칼리 수용액인 박막화 처리액 (1) 에 대한 내약품성도 우수한 점에서, 올레핀계 열가소성 엘라스토머의 롤이 바람직하다. 올레핀계 열가소성 엘라스토머로는 써모런 (THERMORUN, 등록 상표) 을 들 수 있다. 또, 반송 롤의 설치 위치 및 개수는, 기판 (3) 을 반송할 수 있으면, 특별히 도 1, 도 2, 도 4 ∼ 도 6 에 나타내는 설치 위치 및 개수에 한정되는 것은 아니다.
딥조의 출구 롤쌍 (5), 박막화 처리 유닛의 출구 롤쌍 (6), 미셀 제거 처리 유닛의 입구 롤쌍 (9) 으로서도, 반송 롤쌍 (4) 과 동일한 종류, 기능, 물성의 것이 바람직하게 사용된다. 특히, 딥조의 출구 롤쌍 (5) 은, 딥조 (2) 에 있어서의 박막화 처리액 (1) 의 액면 유지 및 레지스트층 표면에 피복된 박막화 처리액 (1) 의 액막을 긁어 떨어뜨리는 액절을 위해 사용된다. 또, 박막화 처리 유닛의 출구 롤쌍 (6) 은, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 으로의 박막화 처리액 (1) 의 반입과 박막화 처리 유닛 (11) 으로의 미셀 제거액 (10) 의 역류를 억제하기 위해 사용된다. 미셀 제거 처리 유닛의 입구 롤쌍 (9) 은 주로 박막화 처리 유닛 (11) 내에 역류해 오는 미셀 제거액 (10) 을 막기 위해 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 ㎜, 미츠비시 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 열 압착하여, 레지스트층을 형성하였다.
다음으로, 드라이 필름 레지스트의 캐리어 필름을 박리시킨 후, 박막화 처리 유닛 (11) 이, 박막화 처리액이 들어가 있는 딥조 (2) 와, 딥조의 출구 롤쌍 (5) 과, 박막화 처리 유닛의 출구 롤쌍 (6) 과, 딥조의 출구 롤쌍과 박막화 처리 유닛의 출구 롤쌍 사이에 설치된 액절 롤쌍 (8) 을 갖고, 또한, 박막화 처리 유닛 (11) 이, 그 액절 롤쌍 (8) 에 박막화 처리액을 공급하는 박막화 처리액 공급 기구를 갖고, 박막화 처리액 공급 기구가, 액절 롤쌍 (8) 의 상측 롤에 박막화 처리액 (1) 을 공급하는 액절 롤쌍용 노즐 (25) 인 레지스트층의 박막화 장치 (도 2) 를 사용하여, 레지스트층을 박막화하였다.
이 레지스트층의 박막화 장치에서는, 기판 (3) 이, 박막화 처리 유닛 (11) 내부의 딥조 (2) 의 출구 롤쌍 (5) 을 통과한 후, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에 반송될 때까지의 동안에, 1 쌍의 액절 롤쌍 (8) 이 설치되어 있어, 그 액절 롤쌍 (8) 에 의해 레지스트층 표면에 있어서의 박막화 처리액 (1) 의 액막이 긁어 떨어져, 액막의 두께가 균일화된다. 액절 롤쌍 (8) 의 상측 롤에는, 액절 롤쌍용 박막 처리액 공급관 (24) 을 통하여, 액절 롤쌍용 노즐 (25) 로부터 박막화 처리액 (1) 이 공급된다.
박막화 처리액 (1) (알칼리 수용액) 으로서 10 질량％ 의 탄산나트륨 수용액 (액 온도 25 ℃) 을 사용하여, 딥조 (2) 에 있어서의 침지 처리 시간이 30 초, 딥조의 출구 롤쌍 (5) 에서 박막화 처리 유닛의 출구 롤쌍 (6) 까지의 거리 (90 ㎜) 를 나아가는 시간이 4 초가 되도록 박막화 처리를 실시하였다. 그 후, 미셀 제거 처리 유닛 (12) 에 있어서, 불용화된 미셀을 제거하고, 레지스트층을 박막화하였다. 이 때, 액절 롤쌍용 노즐 (25) (주식회사 이케우치 제조 : 산형 분포 노즐 VP 를 사용) 은 폭 방향으로 10 ㎝ 의 간격으로 설치하고, 각 노즐에 있어서의 박막화 처리액 (1) 의 공급량은 170 ㎖/min 로 하였다. 또, 연속된 박막화 처리를 실시하고, 1 장째의 기판 (3) 의 처리를 실시한 후, 1 분간의 간격을 두고 2 장째의 기판 (3) 의 박막화 처리를 실시하고, 재차 1 분간의 간격을 두고 3 장째의 기판 (3) 의 박막화 처리를 실시하는 간헐 운전을 실시하여, 10 장째의 기판 (3) 에 관하여 균일성의 평가를 실시하였다. 간헐 운전을 실시하는 동안, 박막화 장치의 각종 롤의 회전은 유지시켜 두었다.
미셀 제거 처리 후에, 수세 처리 및 건조 처리를 실시하였다. 그 후, 레지스트층의 박막화부의 두께를 10 점 측정한 결과, 최대값은 13.6 ㎛ 이고, 최소값은 10.8 ㎛ 이고, 평균 두께는 12.2 ㎛ 였다. 또, 박막화된 레지스트층의 표면을 광학 현미경으로 관찰한 결과, 평활한 면인 것이 확인되었다.
(실시예 2)
박막화 처리액 공급 기구가 액절 롤쌍 (8) 의 하측 롤에 박막화 처리액 (1) 을 공급하는 액절 롤쌍용 롤 침지조 (26) 인 레지스트층의 박막화 장치 (도 4) 를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 레지스트층을 박막화하였다. 액절 롤쌍용 롤 침지조 (26) 로의 박막화 처리액 (1) 의 공급량은 200 ㎖/min 로 하고, 오버플로된 박막화 처리액 (1) 은 회수하여, 박막화 처리액 (1) 으로서 재차 사용하였다.
수세 처리 및 건조 처리 후에, 레지스트층의 박막화부의 두께를 10 점 측정한 결과, 최대값은 13.4 ㎛ 이고, 최소값은 11.0 ㎛ 이고, 평균 두께는 12.2 ㎛ 였다. 또, 박막화된 레지스트층의 표면을 광학 현미경으로 관찰한 결과, 평활한 면인 것이 확인되었다.
(실시예 3)
박막화 처리 유닛의 출구 롤쌍 (6) 과 딥조의 출구 롤쌍과 박막화 처리 유닛의 출구 롤쌍 사이에 설치된 2 쌍의 액절 롤쌍 (8) 을 갖고, 박막화 처리액 공급 기구가 2 쌍의 액절 롤쌍 (8) 의 상측 롤에 박막화 처리액 (1) 을 공급하는 액절 롤쌍용 노즐 (25) 인 레지스트층의 박막화 장치 (도 5) 를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 레지스트층을 박막화하였다.
수세 처리 및 건조 처리 후에, 레지스트층의 박막화부의 두께를 10 점 측정한 결과, 최대값은 13.1 ㎛ 이고, 최소값은 10.9 ㎛ 이고, 평균 두께는 12.0 ㎛ 였다. 또, 박막화된 레지스트층의 표면을 광학 현미경으로 관찰한 결과, 평활한 면인 것이 확인되었다.
(실시예 4)
박막화 처리액 공급 기구가 2 쌍의 액절 롤쌍 (8) 의 하측 롤에 박막화 처리액 (1) 을 공급하는 액절 롤쌍용 롤 침지조 (26) 인 레지스트층의 박막화 장치 (도 6) 를 사용한 것 이외에는, 실시예 3 과 동일하게 레지스트층을 박막화하였다.
수세 처리 및 건조 처리 후에, 레지스트층의 박막화부의 두께를 10 점 측정한 결과, 최대값은 12.9 ㎛ 이고, 최소값은 11.1 ㎛ 이고, 평균 두께는 12.0 ㎛ 였다. 또, 박막화된 레지스트층의 표면을 광학 현미경으로 관찰한 결과, 평활한 면인 것이 확인되었다.
(비교예 1)
딥조의 출구 롤쌍 (5) 과 박막화 처리 유닛의 출구 롤쌍 (6) 사이에 설치된 1 쌍의 액절 롤쌍 (8) 을 갖고 있지만, 박막화 처리액 공급 기구를 갖고 있지 않은 레지스트층의 박막화 장치 (도 7) 를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 레지스트층을 박막화하였다.
수세 처리 및 건조 처리 후에, 레지스트층의 박막화부의 두께를 10 점 측정한 결과, 최대값은 14.4 ㎛ 이고, 최소값은 9.2 ㎛ 이고, 평균 두께는 11.8 ㎛ 였다. 박막화 종료 후에, 박막화 처리 유닛 (11) 내의 액절 롤쌍 (8) 을 관찰한 결과, 곳곳에 박막화 처리액 (1) 이 건조되고, 박막화 처리액 (1) 의 성분이 석출·고착되어 하얗게 되어 있는 부분이 관찰되었다. 또, 박막화된 레지스트층의 표면을 광학 현미경으로 관찰한 결과, 두께가 불균일하며, 이것은, 건조·고화된 박막화 처리액 (1) 이 레지스트층에 부착된 것이 원인으로 생각된다.
이상의 결과로부터, 본 고안의 박막화 장치는, 박막화 처리 유닛 (11) 이, 박막화 처리액이 들어가 있는 딥조 (2) 와, 딥조의 출구 롤쌍 (5) 과, 박막화 처리 유닛의 출구 롤쌍 (6) 과, 딥조의 출구 롤쌍 (5) 과 박막화 처리 유닛의 출구 롤쌍 (6) 사이에 설치된 액절 롤쌍 (8) 을 갖고, 또한, 박막화 처리 유닛 (11) 이, 그 액절 롤쌍 (8) 에 박막화 처리액 (1) 을 공급하는 박막화 처리액 공급 기구를 갖는 것을 특징으로 하고 있는 점에서, 액절 롤쌍 (8) 에 부착된 박막화 처리액 (1) 이 건조되고 박막화 처리액 (1) 중의 성분이 석출·고착되는 것을 방지할 수 있어, 레지스트층 표면의 박막화 처리액 (1) 의 피막량을 균일하게 할 수 있다. 액절 롤쌍 (8) 에 박막화 처리액 (1) 을 공급하지 않는 경우, 액절 롤쌍이 건조되고, 액 중의 성분이 석출·고착되어, 레지스트층의 두께를 균일하게 처리할 수 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 : 박막화 처리액
2 : 딥조
3 : 기판
4 : 반송 롤쌍
5 : 딥조의 출구 롤쌍
6 : 박막화 처리 유닛의 출구 롤쌍
7 : 투입구
8 : 액절 롤쌍
9 : 미셀 제거 처리 유닛의 입구 롤쌍
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
23 : 미셀 제거액 드레인관
24 : 액절 롤쌍용 박막화 처리액 공급관
25 : 액절 롤쌍용 노즐
26 : 액절 롤쌍용 롤 침지조

Claims (3)

  1. 기판 상에 형성된 레지스트층에 박막화 처리액을 공급하는 박막화 처리 유닛을 구비하여 이루어지는 레지스트층의 박막화 장치에 있어서,
    박막화 처리 유닛이, 박막화 처리액이 들어가 있는 딥조와, 딥조의 출구 롤쌍과, 박막화 처리 유닛의 출구 롤쌍과, 딥조의 출구 롤쌍과 박막화 처리 유닛의 출구 롤쌍 사이에 설치된 액절 롤쌍을 갖고,
    또한, 박막화 처리 유닛이, 그 액절 롤쌍에 박막화 처리액을 공급하는 박막화 처리액 공급 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 레지스트층의 박막화 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    박막화 처리액 공급 기구가, 액절 롤쌍의 상측 롤에 박막화 처리액을 공급하는 노즐인 레지스트층의 박막화 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    박막화 처리액 공급 기구가, 액절 롤쌍의 하측 롤에 박막화 처리액을 공급하는 롤 침지조인 레지스트층의 박막화 장치.
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