JP2502910B2

JP2502910B2 - 基板への流体供給装置

Info

Publication number: JP2502910B2
Application number: JP5089710A
Authority: JP
Inventors: ジェイムズカネスタロマイケル; ジーンマクブライドドナルド; ジョゼフコンラド、ザサードルイス; ジェイムズムーアロナルド
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1992-05-18
Filing date: 1993-04-16
Publication date: 1996-05-29
Anticipated expiration: 2011-05-29
Also published as: US5427627A; US5294259A; JPH0645733A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基板への流体供給装置
に係り、特に、例えば種々の情報処理システム（コンピ
ュータ）アプリケーションに用いられ得る基板などへ流
体を供給する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】基板や同様の製品処理のために設計され
た種々の装置は、米国特許番号第 2,381,652号、第 3,1
96,832号、第 3,524,457号、第 4,137,988号、第 4,49
5,024号、第 4,557,785号、第 5,007,445号、及び最近
では第 5,063,951号において図示されかつ記述されてい
る例によって公知である。これらの特許に図示されかつ
記述されている装置は、例えば、コーティング、洗浄、
及び化学反応（エッチング）などを含む処理対象となる
製品（例えば、基板）に対して様々な異なるタイプの処
理を提供することができる。従って、本発明の可能性を
記述するために本明細書中に使用される「処理」という
用語は、上記の機能（例えば、コーティング、洗浄、及
び化学反応）だけでなく、本明細書中の教示から認識で
きる他の機能（例えば、メッキ）を含むことを意味す
る。さらに、本明細書中で用いられる「流体」という用
語は、液体（例えば、エッチング液、水など）と気体
（例えば、空気）の両方を含むことが示されている。本
発明は、以下に詳細に定義されているように、情報プロ
セッサのような情報処理システム（コンピュータ）構造
における電気回路素子の部品として使用される基板の処
理のために特に用いられる。特に、この種の基板は、こ
のようなプロセッサの種々のパッケージングの例におい
て使用される、技術上は、薄膜の、フレキシブル回路化
基板と呼ばれるものを形成し得る。しかしながら、本発
明は、ほぼ全体が金属などから成る構造体を含む、いく
つかの他の異なる種類の構造体を処理するために簡単に
用いられ得る点で、この種の基板の処理に限定されるも
のではない。

【０００３】本明細書において特に定義されるように、
本発明の装置は、異なる速度で、かつ異なる時間で、種
々の流体を、装置内に位置する基板の少なくとも一つの
表面に供給する為に用いられることができる。本発明
は、この目的のために少なくとも二つの流体（又は二度
以上供給される一つの流体）を使用するが、本明細書に
定義されているように、実行される処理のタイプに応じ
ていくつかの追加の流体を用いるのに簡単に適用でき
る。明確であるように、本発明は比較的単純な方式で動
作し、さらに製造及び使用経費が比較的安い。特にまさ
っているのは、本明細書中に定義されているように、本
発明が、大量生産環境での使用に簡単に適用することが
でき、これによって種々の利点を得ることができる。

【０００４】本明細書中に記述され、或いは以下に提供
される教示から認識できる、すぐれた特性を有する流体
供給装置が、技術上重要な進歩を提供することが確信さ
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の主な
目的は、流体供給装置の技術を高めることにある。

【０００６】本発明の他の目的は、基板の所望される処
理を実行するために、異なる速度、異なる時間で、異な
る流体を基板に供給することができる流体供給装置を提
供することにある。

【０００７】本発明の他の目的は、移動可能な基板を処
理するために、かつ定義されているように、本発明の装
置を通過する間は、基板の種々の動作（例えば、横方向
へ）を許容するために、簡単に適応できる流体供給装置
を提供することにある。

【０００８】本発明の他の目的は、各流体の量を、特定
の速度で、かつ所定の時間で、第１と第２の各流体を基
板へ供給することによって移動する基板を処理する流体
供給装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に従う、基板への
流体供給装置は、基板が移動できる空隙を形成するよう
に互いに離隔して固定された第１部材及び第２部材と、
上記第１部材及び上記第２部材の間に設けられ且つ互い
に平行な２つの壁部材とを有し、上記第１部材、上記第
２部材及び上記２つの壁部材により上記基板を移動させ
る開口が形成されたヘッド手段を備え、上記第１部材の
うち、上記基板と対面する側には、上記基板の移動方向
を横切る方向に沿って設けられ、底部及び該底部から延
びる２つの側壁を有し、そして該２つの側壁のそれぞれ
の端部が上記基板に対面するように配置された第１チャ
ネルと、該第１チャネルに接続され、該第１チャネルに
対面する上記基板に第１流体を第１速度で供給し、上記
基板及び上記第１チャネルの上記２つの側壁の端部の間
から上記第１流体を上記第１速度よりも高い第２速度で
流出させる第１流体供給手段と、上記第１チャネルに隣
接して設けられ、底部及び該底部から延びる２つの側壁
を有する第１排出チャネルと、上記第１排出チャネルに
隣接して設けられ、底部及び該底部から延びる２つの側
壁を有し、そして該２つの側壁のそれぞれの端部が上記
基板に対面するように配置された第２チャネルと、該第
２チャネルに接続され、該第２チャネルに対面する上記
基板に第２流体を第３速度で供給し、上記基板及び上記
第２チャネルの上記２つの側壁の端部の間から上記第２
流体を上記第３速度よりも高い第４速度で流出させる第
２流体供給手段と、上記第２チャネルに隣接して設けら
れ、底部及び該底部から延びる２つの側壁を有する第２
排出チャネルとが設けられていることを特徴とする。

【００１０】そして、上記第２部材のうち、上記基板と
対面する側には、上記基板の移動方向を横切る方向に沿
って設けられ、底部及び該底部から延びる２つの側壁を
有し、そして該２つの側壁のそれぞれの端部が上記基板
に対面するように配置された第３チャネルと、該第３チ
ャネルに接続され、該第３チャネルに対面する上記基板
に第３流体を第５速度で供給し、上記基板及び上記第３
チャネルの上記２つの側壁の端部の間から上記第３流体
を上記第５速度よりも高い第６速度で流出させる第３流
体供給手段と、上記第３チャネルに隣接して設けられ、
底部及び該底部から延びる２つの側壁を有する第３排出
チャネルと、上記第３排出チャネルに隣接して設けら
れ、底部及び該底部から延びる２つの側壁を有し、そし
て該２つの側壁のそれぞれの端部が上記基板に対面する
ように配置された第４チャネルと、該第４チャネルに接
続され、該第４チャネルに対面する上記基板に第４流体
を第７速度で供給し、上記基板及び上記第４チャネルの
上記２つの側壁の端部の間から上記第４流体を上記第７
速度よりも高い第８速度で流出させる第４流体供給手段
と、上記第４チャネルに隣接して設けられ、底部及び該
底部から延びる２つの側壁を有する第４排出チャネルと
が設けられていることを特徴とする。そして、上記基板
が移動する方向を横切る方向で上記ヘッド手段を往復運
動させる手段を有することを特徴とする。そして、上記
往復運動させる手段は、上記基板が移動する方向を横切
る方向に沿って且つ互いに平行に配置された２つのレー
ルと、該２つのレール上でそれぞれ回動し且つ回転軸が
上記ヘッド手段に取り付けられた複数個のローラとを含
むことを特徴とする。そして、上記第１部材の上記第１
排出チャネル、上記第２チャネル及び上記第２排出チャ
ネルのそれぞれが、上記基板を挟んで、上記第２部材の
上記第３チャネル、上記第３排出チャネル及び上記第４
チャネルのそれぞれに対面するように、上記第１部材が
上記第２部材に対して固定されていることを特徴とす
る。

【００１１】

【実施例】図１において、流体供給装置１０が示され、
そしてこの装置１０は、これの内部を基板が移動する際
に、（仮想線で示されている）基板１１に流体を供給す
る。以下の記述によって、本発明が、基板に対して相対
的に移動する装置によって、固定された基板に流体を供
給するのに用いられ、或いは、基板とヘッド部材の両方
が固定される場合や、両方が移動される場合にも、基板
に流体を供給するのに用いられることも理解されるであ
ろう。従って、本発明は、移動する基板の流体処理のみ
に限定されるものではない。

【００１２】装置１０は、第１部材１５及び第２部材１
７のそれぞれを有するヘッド部材１３を含む。図１にお
いては、第１部材１５が、二つの部材のうちの下部にあ
り、上部の第２部材１７が、第１部材１５の上に配置さ
れていることが理解されよう。第１部材１５及び第２部
材１７は、第１部材１５及び第２部材１７の間に、基板
１１が通過する開口１９を限定するために、互いに対し
て固定的に位置されるように設計されている。図１に示
されているように、基板１１は、最終的処理のために装
置１０によってこの開口を通って移動する。これら二つ
の部材の相対位置の固定は、幾つかの方法によって達成
することができるが、下方の第１部材１５から突出して
いるネジ切りポスト（柱）（図示されてない）へ螺着さ
れる調整ノブ２１を使用することが好ましい。他の手段
も簡単に使用することが可能であり、本発明は、この特
別の構造に限定されるものではない。

【００１３】第１部材１５及び第２部材１７の間を通っ
て基板１１が移動する時には、基板１１がこれらの向き
合った部材から離間して位置されるように、第１部材１
５と第２部材１７が互いに対して固定的に位置されるこ
とは重要である。この実施例は、図３において最も良く
示され、かつ以下により詳細に記述される。装置１０に
対して基板１１を移動させるために、ローラ等の種々の
手段が使用され得る。この種のローラは、本明細書に記
述されている装置１０の一部ではないが、所望されれ
ば、これらの素子を含むために関連する最小限の変更が
装置に対して行われてもよい。基板が指定された方向
（図１の“Ａ”）へ移動する時には、装置１０が基板１
１の長手方向移動に適応するために用いられることは有
利である。このような動作の間に、方向Ａを横切る方向
Ｂに基板１１を揺動させる場合は、装置１０は方向Ｂに
沿った往復運動を行うことができ、これによって基板１
１の最も有効な処理を確実とすることができる。装置１
０即ち基板１１の方向Ｂに沿った往復運動は、図１に示
すように、装置１０の４角に複数のローラ２３を設ける
ことによって実現可能となる。これらのローラは、方向
Ｂに沿って平行に配置された一対の平行レール２５（仮
想線）上で移動する。方向“Ｂ”は、基板１１の移動の
長手方向（“Ａ”）に対してほぼ垂直であることが理解
されよう。この特徴は、長さの長い基板を処理する時
や、特に、この種の基板がこの種の処理の間にローラ等
の上方を移動する時には、極めて有利であると考えられ
る。尚、図には、往復運動力を与える手段は示されてい
ないが、これは周知の手段により実現されることができ
る。

【００１４】図３においては、ヘッド部材１３の第１部
材１５と第２部材１７の拡大部分断面図が示されてい
る。図３がヘッド部材１３のこれらの重要なパーツの全
長の一部のみを示していることが理解され、従って、図
２が、上部の第２部材１７が取り除かれた状態の装置１
０を示していることが理解されよう。被処理基板１１の
両側表面を処理する場合は、部材１５及び１７のそれぞ
れが、これら部材１５及び１７に対面する基板１１のそ
れぞれの表面から第１の設定距離（“Ｄ１”）だけ離隔
された底部を有する第１のチャネル３１を含む。図３に
示すように、第１のチャネル３１は、底部及びこれから
延びる２つの側壁を有し、そしてこれら２つの側壁が基
板１１の表面に対面するように配置されている。そして
２つの側壁の端部は、流体に対するせき３５を形成す
る。図３に示すように、第２のチャネル６１及び第３の
チャネル６１そしてドレンチャネル５１、５１’及び５
１”も、第１のチャネルと同様な構造を有し、そして第
１、第２及び第３のチャネル３１、６１及び８１は、基
板１１の移動方向Ａを横切る方向Ｂに沿って設けられて
いる。第１のチャネル３１は、当該流体が第１の速度で
移動しながら、基板１１の隣接表面と当たるために、流
体３３（図３でいくつかの短い矢印によって示されてい
る）を第１チャネル内に受容するように設計されること
が重要である。さらに重要なことは、部材１５及び１７
が、基板１１の表面から第２の設定距離（“Ｄ２”）だ
け離隔されたせき３５をそれぞれ有し、そしてこのせき
３５を越えて、短い矢印で示される流体３７が通過する
ことである。本明細書中で使用される「せき」という用
語は、流体が上を通過する所定レベルに到達するよう
に、流体と当たるために設計される構造を定義すること
を意味する。本明細書中に描かれているせきは、（当該
せきの先端部において）湾曲する外部表面を含むように
図示されているが、本発明は、この種の構造に限定され
るものではなく、他の構造（例：平面）が使用され得る
ことが理解されよう。せき３５は、当該せき上を通過す
る流体３７が、第１のチャネル３１内での流体３３の速
度よりもっと速い速度で移動するように、上記の第２の
距離（“Ｄ２”）に位置するのが好ましい。（装置１０
は、装置のヘッド部材の第１と第２の部材が同一である
ことに限定されないことが理解されよう。即ち、本発明
のより広範囲な態様においては、本発明は、これらの第
１及び第２の部材を介して通過する基板の片側表面のみ
に対して流体処理を提供することが簡単にできるので、
本明細書中に定義されているように、これらの部材のう
ちの一つがチャネル及びせき素子（その他）を含むこと
のみが必要とされる）。本発明の一つの実施例において
は、第１チャネル３１は、それぞれの基板表面から約
0.250インチ（約 0.635ｃｍ）〜約 0.500インチ（約1.2
7ｃｍ）の距離に位置されたが、せき３５の隣接表面は
約 0.001インチ（約 0.00254ｃｍ）〜約 0.010インチ
（約0.0254ｃｍ）の距離を置いて配置された。本発明の
基板とチャネルとせきの部分の間における上記の距離
は、実行されるべきプロセスに依存して適用され得る。
従って、本発明は、上記又は本明細書中に引用されてい
るように、特定の距離又はその距離間の比率に限定され
るものではない。

【００１５】ポリマー材料（例えば、ポリイミド）とそ
の上の金属（例えば、銅）からなる基板が処理される。
（以下に定義される目的のために）この材料を処理する
ための好ましい流体は水酸化カリウムであり、この材料
は、第１のチャネル３１へ連絡する孔４１を介して毎分
約 200フィート（約 6,096ｃｍ）の速度で供給される。
孔４１は本発明の流入手段の一部を示し、それはまた所
望の流体（記述されているように、この場合は水酸化カ
リウムである）を含む好適なソース（図示されていな
い）と作動的に連結される。このような速度で、またこ
の種の流体を使って、基板１１は、毎分約0.50フィート
（約15.24 ｃｍ）〜約10フィート（約304.8 ｃｍ）の範
囲の均一な速度で移動する。さらに、第１のチャネル３
１は、それぞれ、約 0.10 インチ（約0.254 ｃｍ）から
大きくて約 6.00 インチ（約15.24ｃｍ）までの範囲の
幅（図３のＷ１）を含み得る。従って、基板１１は流体
３３に対して露出されると共に、約１０秒から３０秒の
時間で、チャネル３１内で定義された第１の速度で移動
する。このようにして露出された基板は、わずか約１秒
から約２秒の時間で、せき３５とそれぞれの基板の表面
との間を通過するもっと高い速度の流体３７を受ける。
流体３３に対するこのような露出によって、以下に記述
されるような目的のために、基板材料が「ソーキング
（浸漬）」されることを実際に可能とすることできる。
より高速度で流れる流体に浸漬された材料を露出するこ
とによって、それぞれのせき３５を超えてより迅速に移
動する流体によって、所望される方法によって浸漬され
た材料の結合を緩くしたり、或いはこの種の材料に影響
を与えるように作用することもある。

【００１６】本明細書中に定義されている所望の流体速
度を得るためには、これらの複数の流体（或いは、例え
ば、第１のチャネルとせきなどの上記の二つの位置にお
いて二つの異なる量で供給される場合には単一流体）
が、所定の圧力で本発明のヘッド部材に供給されなけれ
ばならない。本明細書中に述べられている流体、基板、
構造的配置、及び距離を用いて、これらの流体は、約１
ポンド／平方インチ（約０．４５３ｋｇ／６．４５１ｃ
ｍ² ）〜約６０ポンド／平方インチ（約２７．１８ｋｇ
／６．４５１ｃｍ² ）にわたる範囲の圧力で供給され
た。約0.10ポンド／平方インチ（約０．０４５３ｋｇ／
６．４５１ｃｍ² ）の低圧力で首尾よく使用された。こ
の種の圧力は、各供給ごとに一定しているのが好まし
く、かつ必要に応じて適用され得る。明確であるよう
に、この種の流体は、以下により詳細に記述される本発
明の流入手段を用いて提供される。

【００１７】図３に示されている方法で基板を処理する
時に、流体に対して所望される速度を確実とするため
に、装置１０は、ヘッド部材１５及び１７の長手方向の
うちの片側に沿って配置される細長いバー４４の形の、
流体を開口１９内に閉じこめる流体ブロック（遮断）手
段即ち壁部材４３を含む。ブロック手段４３は、この位
置で図２及び図４に示されている。ブロック手段の細長
いバー４４は、ヘッド部材１３のそれぞれの部分を形成
する細長いチャネル３１の横方向に、流体が流出するの
を実質的に阻止する。下方の第１部材１５に関連する細
長いチャネル３１と隣接するせき３５は、図２に最も良
く示されている。第１チャネル３１のそれぞれへ通過す
る（孔４１を介して）流体が横方向へ逃げようとするの
は明確である。この種の流出は、この流体が隣接するせ
き３５を超えて通過しなければならないように、比較的
平らな細長いバー４４を使って、ほぼ阻止される。バー
４４の全幅に対する第１チャネル３１とせき３５のそれ
ぞれの位置は、図４の断面図に最も良く示されている。
遮断手段４３は、これらの流体が本明細書中に定義され
ている速度で基板１１と当たるように、設定されたレベ
ル（示されているように）においてヘッド部材１３内部
でそれぞれの流体を保持することが理解される。これに
よって、基板の所望される処理が行なわれるように、離
間されて位置された基板の一つ以上の表面上へ正確な速
度で流体を供給することを確実とする本発明の重要な態
様を構成することが考えられる。この種の流体は、所望
される所定圧力での装置１０への流体供給を確実とする
ために、好ましくは、好適な供給手段（例えば、ポン
プ）を含む、それぞれのソース（例えば、タンク等の供
給源）から装置１０へ供給されることが理解されよう。
この種のソースと供給手段は、従来の技術において周知
であるので、さらなる説明は省略される。

【００１８】図３及び図４に示されているように、部材
１５及び部材１７はそれぞれ、せき３５に隣接して配置
されかつこれらのせき上を通過する流体を流入させるた
めに用いられる少なくとも一つのドレンチャネル５１の
形態を有する排出手段をさらに含み、これによりこの流
体は細長いドレン端部に位置する開口５３を介して外部
へ流出する。開口５３は各ドレンの両端部内に提供され
るのが好ましい。これらの開口５３は、ドレン５１と細
長いバー４４の壁によって画定されるのが好ましい。基
板１１に供給される流体は、これらのドレンを介して、
かつ装置１０の横側に沿って位置するそれぞれのマニホ
ルド５５（図４）の外側へ向かって通過する。これにつ
いては図１も参照されたい。マニホルド５５は、隣接す
る第１部材１５と第２部材１７の一体化部分を形成する
こともあり、或いは、当該第１部材１５と第２部材１７
に取り付けられた分離した構造を示すこともある。本発
明のドレンを介して流出し、かつこれらの各マニホルド
（図４に示されている）へ入り込む流体は、予め設定さ
れたレベルまでマニホルド内で収容される。マニホルド
は、当該マニホルドの最上部に位置する、即ち前記流体
が第１チャネル３１内とせき３５上のそれぞれに位置す
る時に、上記に定義された第１チャネルの内部に受容さ
れる流体とせきの上を超えて通過する流体によって得ら
れる最高レベルのほぼ上にある、少なくとも一つの（好
ましくはいくつかの）開口５７を含むことが好ましい。
これらの流体の排出開口５７の位置によって、基板１１
に供給されるように設計された流体は、本明細書中に定
義されるそれぞれの速度でこのように供給されることを
確実とするように働く点において本発明のすぐれた態様
を示すことができる。

【００１９】例えば、図示されているよりも深いドレン
を用意し、かつ同一サイズの遮断バーを用いることによ
り、開口５３の大きさを増すことによって、（ドレン５
１を介する）流体流出の速度は調節され得る。或いは、
同一の深さのドレンを用い、バーの全体的な幅を減少す
ることもできる。他の変更も可能である。

【００２０】図２に示されているように、装置１０は、
各々が第１部材１５及び第２部材１７の両側に位置する
二つのマニホルド５５を含む。従って、これらのマニホ
ルドと、本発明の細長い流体遮断手段４３とは、基板１
１の移動方向（“Ａ”）とほぼ平行に位置する。即ち、
これらは、上記に定義された細長いチャネル及びせき素
子にほぼ垂直に位置する。このような位置関係は、他の
配置方向も首尾よく利用され得る点において、本発明を
限定するものではないと考えられる。図１及び図２に示
されているように、各マニホルド５５は、それぞれの開
口５７を構成する一対の細長いスロットを有しているの
が好ましい。これらの開口の他の構造配置だけでなく、
より多くの開口を設けることが容易にできる点で、本発
明を限定するものではない。本発明の排出手段（例：マ
ニホルド５５）は、好適なコレクション（捕集）リザー
バ（図示されてない）と作動的に連結されているのが好
ましい。さらに、これらの流体の再循環が所望された場
合は、この捕集リザーバが上記ソース（例えばタンク）
と連結され、かつこれらの流体が再循環的方法を用いて
このソースへ供給され得る。好適な濾過手段（図示され
ていない）も、所望されれば、このシステム内に含まれ
得る。この種の追加的な構造は、従来の技術において十
分に明確であり、従って、さらなる説明は省略される。

【００２１】図２〜図４に示されるように、部材１５及
び部材１７は、それぞれに対面する基板表面から第３の
距離（“Ｄ３”）だけ離隔された底部を有する第２チャ
ネル６１をさらに含む。このような配置によって、他の
流体６３が、先に定義された速度とは異なる速度で移動
すると共に、基板１１に供給されることができる。或い
は、反復が要求されるならば、先に供給された流体と同
じ流体を供給することも可能である。上記のように、一
つの実施例においては、第２の流体の例は、基板を洗浄
するために水などから構成され得る。第２チャネル６１
は、第１チャネル３１の距離よりも短い距離に位置して
おり、従って、この第１チャネルに関する速度よりもわ
ずかに速い速度で基板１１に流体６３を供給するために
特に設計される。本発明の一つの実施例において、この
流体６３は、それぞれの基板表面から約 0.250インチ
（約０．６３５ｃｍ）の距離を置いて位置するチャネル
６１によって、毎分約１フィート（約３０．４８ｃｍ）
の速度で移動しながら、（基板１１に）供給される。さ
らに、各チャネル６１は、その両側に沿ってせき６７を
含んでおり、これによって、それぞれの第２チャネル内
の速度よりも加速された速度（より高速度）で、せき６
７を超えて流体６３を通過させる。流体６３は、好まし
くは、複数の孔７１を介してそれぞれの第２チャネルへ
提供される。図４に示されているように、チャネル３１
とチャネル６１の各々は、内部に離間されて位置する複
数の孔（それぞれ参照番号４１と参照番号７１）を含
む。

【００２２】本発明の一つの実施例においては、上記に
示されているように、第２チャネル６１はそれぞれ約１
インチ（約２．５４ｃｍ）の全幅（“Ｗ２”）を有して
いる。これらのチャネルを介して通過すると共に基板１
１に供給される流体は、隣接するドレンチャネル５１及
び５１’のそれぞれの両端に位置する複数のオリフィス
５３を介してそれぞれの部材１５及び１７から流出する
ことが可能とされ、ここで、これらのオリフィス５３は
それぞれのドレンオリフィスと、本発明の流体遮断手段
の対応する細長いバーによって定義される。従って、所
望される結果を出すために必要とされる流体の所望加速
度に流体６３を保持するために、本発明の流体遮断手段
が本発明のこの部分で機能することも示されている。

【００２３】従って、この構造によって、恐らく、チャ
ネル３１とチャネル６１のそれぞれから、二つの異なる
流体が、混合されることなく、使用されることができ、
本発明の一例においては、前記流体は、共通のドレンチ
ャネルを介して本発明の装置から排出される。流体の混
合が完全に阻止されるように、これらの流体を固有のド
レンチャネルへ流出させるためには、それぞれ第１チャ
ネルに最も近いせき６７を超えて通過する流体のため
に、分離した付加的なドレンチャネルを提供することは
本発明を逸脱するものではない。この種の混合の防止の
ためには、個々の分離した出口開口５７を有する分離し
た受容チャンバ（図示されてない）へこれらの流出流体
が流出するように、隣接するマニホルドの好適なセグメ
ント（区分）化をさらに必要とすることは当然である。
本発明に対するこの種の変更は、当業者に明確であるの
で、さらなる定義は行なわれない。

【００２４】図３に示されるように、基板が前の供給の
位置を通過した後に基板１１に流体を供給するために、
各部材１５及び１７は、内部に第３のチャネル８１をさ
らに有し得る。第３のチャネル８１は、チャネル３１と
チャネル６１の定義された幅よりも実質的に細い幅
（“Ｗ３”）を有する。第３のチャネル８１は、第１チ
ャネル３１と第２チャネル６１とは異なる距離に位置し
得る。従って、これらの第３のチャネル８１は、さらに
他の方法で基板を特殊処理するために、上記の二つのチ
ャネルの速度とは異なる速度で移動する流体を供給する
ことができる。第３のチャネル８１から供給され得る流
体の一例は硫酸であり、この流体は、毎分約0.50 イン
チ（約１５．２４ｃｍ）〜約１インチ（約３０．４８ｃ
ｍ）の速度で移動しながら供給される。この第３のチャ
ネルは、約 0.125インチ（約０．３１７５ｃｍ）の距離
（“Ｄ４”）で位置し得る。本明細書中に示されるよう
な構成においては、これら第３のチャネルは、約２イン
チ（約５．０８ｃｍ）の幅を有し得る。各チャネル８１
には、本明細書中に定義される他のチャネルに対する供
給手段と同様の方法で好適な流体供給手段に作動的に連
結されたチャネル内の孔８３を介して、流体が供給され
る。チャネル８１からの流体は、当該チャネルの対向
し、かつ隣接する側に沿って位置するせき８５を超え
て、それぞれの隣接ドレン５１”へ入り、それぞれのオ
リフィス５３を介して流出する。この場合、オリフィス
は、本発明の先に述べた素子に対する出口オリフィスと
同様に、それぞれのドレンの壁及び流体遮断バー４４に
よって定義される。他の流体から流体分離することが所
望される場合には、好適な個々のチャンバが、先に定義
された方法と同様の方法で、それぞれのマニホルド５５
内に提供され得る。さらに、各チャンバは固有の出口開
口部を有しており、これによって、所望されれば、流体
が、分離した捕集リザーバ（及び再循環）へ戻され得
る。

【００２５】図５においては、装置１０の一部として使
用され得るヘッド部材１３’の他の実施例が示されてい
る。ヘッド部材１３’は、向き合った第１部材１５及び
第２部材１７をオフセット即ち位置をずらした結果、図
３におけるヘッド部材１３とは異なった状態になる。図
示されているように、一方の部材のそれぞれのドレンチ
ャネルが対向する他方の部材の流入チャネルと対面する
ように配置されるように、第１部材１５及び第２部材１
７の位置がずらされている。この構成は、複数の開口１
２を含む基板１１’を処理する時に特に適している。図
３に示されているように、基板の片側（従って、部材１
５及び部材１７のうちの一方から）から供給された流体
は、オフセット関係に基づいて、これらの開口１２を介
して簡単に通過することができる。従って、この構成
は、本発明の他の特別な態様と組み合わされ、これによ
って、コンピュータプロセッサに使用されるフレキシブ
ル回路基板の初期構成素子（例えば、銅板）を形成する
基板などの開口された基板の効果的な処理を確実とす
る。以下に詳細に定義される、この種のかなり薄い構成
素子は、これらの開口内に、所望されない物質を含むこ
ともあり、これに対してこの様な物質の除去が非常に所
望される。図５の実施例は、この種の処理に特に用いら
れる。

【００２６】図６においては、種々の流体チャネル（及
びドレン）の組合せが示されており、基板が当該チャネ
ルの上を移動する時に基板１１”を特に処理するための
本発明のヘッド部材（１３”）の一つの実施例を形成し
得る。図６に示されている本発明は、基板の正反対の側
（図６では基板の上側）に、或いは、所望されれば、
（図５に示されているように）基板の反対側で、わずか
にオフセットされた方向に配置される、ヘッド部材の、
他の同様の部分と共に使用されるように、本発明が適応
され得ることが理解される。従って、この種のヘッド部
材１３”に対する一つだけの部材（１５’）の記述が必
要であると考えられる。図６におけるアセンブリは、当
該基板の両側表面上に位置する第２の材料９３を有する
金属（例えば、銅）の第１部材９１を含む、移動基板１
１”を処理するために特に用いられる。この種の基板１
１”は、図７において部分断面図で示されている。図６
の本発明が、図７に定義される基板のタイプの処理のみ
に限定されるものではなく、このアセンブリによって他
の基板が簡単に処理され得る点にある。従って、図６の
アセンブリは、特定の基板の所望の処理を達成するため
に、本発明によって実現可能な種々の変更のうちの一例
を示すために引用される。図６及び図７に記述されてい
る基板及びアセンブリは、本発明の特別な特徴を図示す
るためにのみに示されている。

【００２７】図７に示されているように、基板１１”は
基板の反対表面上に第２の材料９３を有する第１の金属
材料９１を含む。基板１１”が最終的に薄膜として使用
されるならば、第２の材料９３の一例である、本明細書
中に記述されているタイプのフレキシブル回路素子は、
公知の誘電体であるポリイミドである。この種の材料
は、最終的に回路基板の誘電体部分を形成するために硬
化されるのが好ましい。この業界でそのいくつかのタイ
プが公知であるこの材料は、従来の公知の技術（例え
ば、ラミネーション）における金属ベース素子９１に供
給されるのが好ましく、従って、これ以上の説明は省か
れる。この種の基板形成の間、いくつかの開口９５を基
板内部に設ける（例えば、ドリルによる）ことは通常で
あり、最終的な構造におけるこれらの開口は、好適なめ
っき（銅などの）を有することもあり、それはまた、こ
の最終的な構造における反対側の回路（例えば、信号又
は接地）平面と電気的接続するための手段として作用し
得る。この種の開口９５は、技術的にはメッキされたス
ルーホール（ＰＴＨ）と呼ばれ、これらの技術は周知な
のでこれ以上詳細な説明は省かれる。この孔の形成にお
いて、誘電体材料９３の種々の部分は、（例えば、これ
らの開口を設けるためのドリリング（孔開け）などによ
って）開口９５内へ延出し得る。この種の所望されない
材料の部分９３が、図７の参照番号９７で示されてい
る。

【００２８】基板１１”は、図７に示されている配置構
成とは異なる配置構成を所有し得る。例えば、誘電体層
（例えば、ポリイミド）は、当該中間層の上で向き合う
金属層（例えば、銅、又はクロム−銅−クロム）を有す
る中間層を形成し得る。さらに、一つの誘電体であっ
て、隣接する導電層のみを形成することが可能である。

【００２９】図６のアセンブリは、このようにして処理
された基板１１”が、高品質のエンドプロダクトを提供
するために、最終的にさらに処理され得る（例えば、上
記のめっきを付け加えることを含む）ように、それぞれ
の開口９５からこれらの所望されない物質を除去するた
めに特別に設計されていることが理解される。

【００３０】図６において、基板内部に開口９５（図６
で示されてない）を含む基板１１”は、部材１５’を横
切って、毎分約３フィート（約９１．４４ｃｍ）〜約１
０フィート（約３０４．８ｃｍ）の均一速度で移動す
る。基板への供給の為に、第１の流体（FLUID １）をチ
ャネル内に通過させるために、少なくとも二つの第１チ
ャネル１０１を含む。本発明の一実施例において、この
第１の流体は、上記の水酸化カリウムであるのが好まし
い。この第１の流体は、上記の教示によって部材１５’
から除去されるのが好ましい。この流体供給の後、基板
１１”は、好ましくは、約１分間で第２の流体（FLUID
２）に露出され、この第２の流体は、例えば、基板の洗
浄を実質的な目的とする水であってもよい。基板の開口
内（所望されれば他の部分）に位置する基板のポリイミ
ド材料の部分を攻撃するように作用して、水酸化カリウ
ムである第１の流体は、このポリイミド材料の部分の膨
潤（及び軟化）を効果的に生じさせ、これによって第２
の流体の供給が、より高速度で、それぞれの開口からの
不要部分を除去するように作用することができる。本発
明のせき上で流体の速度が増すことによって、例えば、
このような膨潤部分をこのような流体の衝突がない場合
に生じるような濃縮化から防止することにより、ポリイ
ミドの膨潤部分の結合を緩くする動作をさらに支援する
ことができる。膨潤化された材料の除去に続いて、基板
１１”は、さらに、水酸化カリウムをほぼ中和すること
を目的とする、例えば、硫酸である、第３の流体（FLUI
D ３）に露出され得る。第３の流体は、第１及び第２の
流体の速度（それぞれ毎分約１フィート（約３０．４８
ｃｍ）及び毎分約１００フィート（約３０４８ｃｍ））
と比較すると、毎分約１フィート（約３０．４８ｃｍ）
の速度で供給され得る。基板１１”は、定義された均一
の移動速度で、約１分間で、第１の流体に露出され、次
いで、約０．５分間で第２の洗浄流体に露出され、次い
で、上記の流体速度で、約１分間で、中和硫酸に露出さ
れるのが好ましい。この三つの流体処理の後には、基板
１１”は、基板に残存するいかなる酸性材料も除去する
ことを目的とする水などからなる第４の流体（FLUID
４）へ露出され得る。これら四つの流体の供給に続い
て、基板は、本発明の好ましい実施例では空気である、
第５流体によって乾燥され得る。従って、本発明のヘッ
ド部材の部分は、所望されれば、この種の気体の供給を
さらに含むように十分に適応され得る。

【００３１】所望される基板のための様々な処理を実行
するために、種々の流体チャネルと、隣接するせきは、
多数の方法の組合せにおいて使用され得ることが図６に
示されている。上記の実施例においては、第１の流体の
ための各チャネルごとに、それぞれの幅（“Ｗ４”）が
約６インチ（約１５．２４ｃｍ）（合計四つのチャネル
が使用される）であるが、第２の流体に対する幅（“Ｗ
５”）は約 0.250インチ（約０．６３５ｃｍ）（合計八
つのチャネルが使用される）であった。FLUID３とFLUID
４に対する追加のチャネルの幅は、それぞれ約0.50イ
ンチ（約１．２７ｃｍ）及び約0.25インチ（約０．６３
５ｃｍ）（合計四つと八つのチャネルが使用される）で
あった。流体分離が達成されるように、中間ドレンチャ
ネルによって、流体チャネルの各々が分離されることが
図６に示されている。各チャネルは、前記流体が、それ
ぞれのチャネルにおける速度よりずっと高速度で基板に
射突するように、当該せきを超えて流体を通過させるた
めに、チャネルの対向側部にせきを含んでいる。図６に
示されている実施例において、隣接するせきでの流体速
度は、当該せきに隣接して位置するそれぞれの流体のチ
ャネル内の速度に対して約１００％の増速を示した。

【００３２】図６におけるアセンブリを用いて得られる
様な方法は、この基板の第１材料の少なくとも一部の物
理的特性（例えば、硬度）のうちの一つが変更されるよ
うに、基板への流体供給を提供し、これにより、第１材
料の変更部分を当該基板から効果的に除去するために、
（第１の流体の速度に等しいか又はそれ以上の第２の速
度で、かつ第１の流体よりも短い時間で）第２の流体が
供給される。上記のように、基板の第１の材料のこのよ
うな変更によって、このような除去動作の前に基板の膨
張を生じることになる。従って、この材料は、このよう
な効果的な除去が引き続いて達成され得るように、定義
された所定時間「浸漬」される。

【００３３】このように、装置が、基板の片面のみか、
又は、他の実施例においては、基板の両側表面の処理が
可能な、流体を基板に供給するための装置が図示され、
かつ記述されてきた。特に、この装置は、部分的な材料
の除去などの所望される目的を実行するために異なる流
量で流体を提供することができる。この種の装置は、所
望されれば、洗浄、コーティングなどを含む、いくつか
の追加の機能を達成し得る。従って、本発明は、本明細
書中に教示されている方法での基板の特定処理に限定さ
れるものではない。

【００３４】両方の向き合う部材が用いられるヘッド部
材を定義する（例えば、互いに直接向き合っているか、
又は図５のようにずれているかの状態の）時には、一対
の片割れの構成部分（例えば、部材１５内の第１チャネ
ルに対して部材１７内の第１のチャネル）が、中間基板
からこの片割れとほぼ同じ距離を置いて配置され得る。
例えば、部材１７内の第１チャネルは、部材１５内の一
方の要素の第１チャネルとほぼ同じ距離を置いて配置さ
れる。従って、部材１５は、第１、第２、第３の距離で
第１チャネル、せき、及び第２チャネルを含んでいる場
合、部材１７内のこの片割れの第１チャネルは、第１の
距離とほぼ同じであろう第４の距離に配置される。同様
に、第２部材のせきと第２チャネルは、それぞれ第５及
び第６の距離を置いて配置される。

【００３５】本発明のヘッド部材と、隣接するマニホル
ドは、使用される流体に依存して、プラスチック（例え
ば、ＰＶＣ（塩化ポリビニール）、ＣＰＶＣ（化学塩化
ポリビニール））、又は金属（例えば、チタン）を有し
得る。金属は強力なエッチング動作のために用いられ
る。例えば、図１に示されているような、本発明の他の
部分（例えば、ローラ２３）はチタン等の材料であるの
が好ましい。

【００３６】

【発明の効果】本発明は、流体供給装置の技術を向上さ
せることにある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一つの実施例による流体供給装置の斜
視図である。

【図２】装置のヘッド部材の上部（又は第２部材）が除
去されたときの図１の流体供給装置の斜視図である。

【図３】図１及び図２の断面的拡大による部分的側面立
面図であり、本発明のヘッド部材の第１と第２の部材を
示し、特にそのいくつかのヘッド部材のパーツの種々の
配置構成を示す図である。

【図４】図３の線４−４に沿って、図３よりも大きく拡
大された、図３のヘッド部材の断面における部分的正面
立面図である。

【図５】本発明の他の実施例による本発明のヘッド部材
の断面における側面立面図である。

【図６】本発明によって実現可能な種々の処理方法のう
ちの一つを示す、本発明のヘッド部材の片方の部材の側
面立面図である。

【図７】本発明の教示によって処理され得る基板の内の
一つを示す部分的断面拡大立面図である。

【符号の説明】

１０装置１１基板１３ヘッド部材１５第１部材１７第２部材２１調整ノブ２３ローラ２５レール５５マニホルド５７開口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０５Ｋ 3/18 7511−4ＥＨ０５Ｋ 3/18 Ｚ 3/42 7511−4Ｅ 3/42 Ｚ (72)発明者ドナルドジーンマクブライドアメリカ合衆国13903、ニューヨーク州ビンガムトン、チェーシャーロード 2058 (72)発明者ルイスジョゼフコンラド、ザサードアメリカ合衆国13760、ニューヨーク州エンディコット、イーストメインストリート 2106 (72)発明者ロナルドジェイムズムーアアメリカ合衆国13905、ニューヨーク州ビンガムトン、ベートーベンストリート 35 (56)参考文献特開昭63−220596（ＪＰ，Ａ) 特開平３−50792（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基板が移動できる空隙を形成するように互
いに離隔して固定された第１部材及び第２部材と、上記
第１部材及び上記第２部材の間に設けられ且つ互いに平
行な２つの壁部材とを有し、上記第１部材、上記第２部
材及び上記２つの壁部材により上記基板を移動させる開
口が形成されたヘッド手段を備え、上記第１部材のうち、上記基板と対面する側には、上記基板の移動方向を横切る方向に沿って設けられ、底
部及び該底部から延びる２つの側壁を有し、そして該２
つの側壁のそれぞれの端部が上記基板に対面するように
配置された第１チャネルと、該第１チャネルに接続され、該第１チャネルに対面する
上記基板に第１流体を第１速度で供給し、上記基板及び
上記第１チャネルの上記２つの側壁の端部の間から上記
第１流体を上記第１速度よりも高い第２速度で流出させ
る第１流体供給手段と、上記第１チャネルに隣接して設けられ、底部及び該底部
から延びる２つの側壁を有する第１排出チャネルと、上記第１排出チャネルに隣接して設けられ、底部及び該
底部から延びる２つの側壁を有し、そして該２つの側壁
のそれぞれの端部が上記基板に対面するように配置され
た第２チャネルと、該第２チャネルに接続され、該第２チャネルに対面する
上記基板に第２流体を第３速度で供給し、上記基板及び
上記第２チャネルの上記２つの側壁の端部の間から上記
第２流体を上記第３速度よりも高い第４速度で流出させ
る第２流体供給手段と、上記第２チャネルに隣接して設けられ、底部及び該底部
から延びる２つの側壁を有する第２排出チャネルとが設
けられていることを特徴とする基板への流体供給装置。
【請求項２】上記第２部材のうち、上記基板と対面する
側には、上記基板の移動方向を横切る方向に沿って設けられ、底
部及び該底部から延びる２つの側壁を有し、そして該２
つの側壁のそれぞれの端部が上記基板に対面するように
配置された第３チャネルと、該第３チャネルに接続され、該第３チャネルに対面する
上記基板に第３流体を第５速度で供給し、上記基板及び
上記第３チャネルの上記２つの側壁の端部の間から上記
第３流体を上記第５速度よりも高い第６速度で流出させ
る第３流体供給手段と、上記第３チャネルに隣接して設けられ、底部及び該底部
から延びる２つの側壁を有する第３排出チャネルと、上記第３排出チャネルに隣接して設けられ、底部及び該
底部から延びる２つの側壁を有し、そして該２つの側壁
のそれぞれの端部が上記基板に対面するように配置され
た第４チャネルと、該第４チャネルに接続され、該第４チャネルに対面する
上記基板に第４流体を第７速度で供給し、上記基板及び
上記第４チャネルの上記２つの側壁の端部の間から上記
第４流体を上記第７速度よりも高い第８速度で流出させ
る第４流体供給手段と、上記第４チャネルに隣接して設けられ、底部及び該底部
から延びる２つの側壁を有する第４排出チャネルとが設
けられていることを特徴とする請求項１記載の基板への
流体供給装置。
【請求項３】上記基板が移動する方向を横切る方向で上
記ヘッド手段を往復運動させる手段を有することを特徴
とする請求項１又は請求項２記載の基板への流体供給装
置。
【請求項４】上記往復運動させる手段は、上記基板が移
動する方向を横切る方向に沿って且つ互いに平行に配置
された２つのレールと、該２つのレール上でそれぞれ回
動し且つ回転軸が上記ヘッド手段に取り付けられた複数
個のローラとを含むことを特徴とする請求項３記載の基
板への流体供給装置。
【請求項５】上記第１部材の上記第１排出チャネル、上
記第２チャネル及び上記第２排出チャネルのそれぞれ
が、上記基板を挟んで、上記第２部材の上記第３チャネ
ル、上記第３排出チャネル及び上記第４チャネルのそれ
ぞれに対面するように、上記第１部材が上記第２部材に
対して固定されていることを特徴とする請求項１、請求
項２、請求項３又は請求項４記載の基板への流体供給装
置。