JP5783472B2 - アッシング装置 - Google Patents
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Description
かかる多層配線基板としては、ビルドアップ法が知られていて、下層の絶縁層上に形成された下層の配線導体と、該下層の絶縁層上および下層の配線導体上に積層された上層の絶縁層上に形成された上層の配線導体とを備え、下層の配線導体を底面として、上層の絶縁層にビアホールを設け、かかるビアホールの内部に前記上層の配線導体の一部を被着させることにより、上層と下層の配線導体を接続している。このような技術については、特開2010−205801号公報(特許文献1)などに記載されている。
(A)下層の絶縁層31上に、配線導体32を含めて上層の絶縁層33が形成されている。
(B)この上層の絶縁層33の一部を、例えばレーザやドリルによって除去することで、ビアホール34を形成する。このとき、上層の絶縁層33の材料に起因するスミア(残渣)Sが、不可避的に残ってしまう。
(C)このスミアSを除去するため、例えば、アルカリ性溶液によって溶解することによりデスミア(スミア除去)処理し、配線導体32の上面を露出させる。
また、使用済の高濃度アルカリ廃液の処理コストやその後リンスなどで用いた低濃度アルカリ廃液の処理コストが高いという問題もある。
そのようなプロセスの一案として、酸素が存在する雰囲気下に被処理物である基板を配置し、紫外線として波長200nm以下の真空紫外光を照射し、有機物を分解、除去することが検討される。このように、乾式方法でデスミア処理を行うことで、湿式によるデスミア処理後のすすぎや乾燥が不要になり、廃液が発生しない上、次工程への移行を速やかにできて製造コストを大幅に抑えることができるようになる。
このような、絶縁層を備える配線基板のアッシング処理においては、例えば半導体基板製造におけるレジストのように、一時的に形成し、その後に全部除去するような一過性に存在する有機物とは異なり、絶縁層は最終製品に必須の構成となるので、いかに絶縁層に影響が及ばないようにスミアを処理するかが問題となる。すなわち、本来必須に存在しなければならない絶縁層と、当該絶縁層を由来とするスミアとが混在する配線基板では、従来のアッシング処理のプロセスとは異なり、長時間処理すればよいということにならないため、従来の装置やプロセスをそのまま採用することができない。
従って、処理ガスの濃度を厳密に管理した状態で、光源との距離を密に近づけ、かつ、照射時間を短時間に設定することが要求される。
また、搬送ローラーを用いたワークスキャン方式において、ワーク側を搬送する構成としても、搬送中にワークが跳ねることがあるため、光源(窓)とワーク表面の距離を3mm以下に照射距離を縮めることが難しい。具体的には、ワークが照射装置や照射窓に接触し、スクラッチ等の問題が発生することが考えられる。また、ワークの厚みが例えば0.1〜0.3mmのように薄い平板状のプリント基板の場合には、前後のローラー間でワークが撓み、ワークが引っかかったり、照射距離が開いたりして、ワークが破損したり、適切なUVオゾン処理ができないという事態も考えられる。ワークと光源(窓)との距離が変わると処理にムラが生じ、ワーク全体において均一処理ができなくなるという問題がある。
また、前記ランプ室と前記処理室とは、前記処理室内の前記処理ガスの流れ方向と反対方向に相対的に移動されることを特徴とする。
また、前記ランプ室と前記処理室とは、前記処理室内の前記処理ガスの流れ方向と同一方向に相対的に移動されるものであり、その相対移動速度が前記処理ガスの流速より遅いことを特徴とする。
また、前記排気口の開口面積は、前記給気口の開口面積よりも大きいことを特徴とする。
また、前記処理ガスは、酸素濃度が50%以上のガスよりなることを特徴とする。
また、前記被処理物と前記窓部材との離間距離が1mm以下であることを特徴とする。
そして、被処理物における被処理面の上部に、被処理面の一方から他方に向けてほぼ一定方向に処理ガスが流過する流路が形成されていることにより、スミアに紫外線が照射されることで発生した炭酸ガスは、処理ガスの流れ方向に沿って流れ、ガス排気口から排出されるようになる。そして、紫外線ランプからの紫外線は、処理ガスの流れ方向に沿って反対方向或いは同一方向に移動するので、被処理面上でスミアの分解に由来して炭酸ガスが発生しても、処理ガスが供給された状態で被処理面を照射できるため、紫外線が炭酸ガスで遮光されることがなく、デスミア処理を高効率に行うことができるようになる。
本発明のアッシング装置1は、被処理物Wを内部に配置する処理室2と、被処理物Wに紫外線を照射する紫外線ランプ4を収納するランプ室3とからなる。
また、図2に示すように、ステージ6には、一方の側縁に沿って処理ガスを供給する給気口12が設けられ、これと対向する他方の側縁に沿って処理ガスを排出する排気口13が設けられている。これにより、酸素などの処理ガスは、ステージに設けられたガス給気口12から処理室2内の被処理物Wと窓部材9との間に、前記被処理物Wの被処理面と直交する下方から供給され、ここで、一旦窓部材9に当たることで拡散し、流れが緩衝されて均一化されて、被処理物Wの表面に沿って流れにムラのない状態でガス排気口13方向に流れ、ここから流出する。
また、ガス排気口13の開口面積は、ガス給気口12の開口面積よりも大きく形成されていて、これにより、処理ガスが処理室2内で滞留することなく、被処理物Wの表面上を円滑に流れ、排気口13から排気される。
なお、給気口12および排気口13は、図示された長孔のみならず、処理ガス流れ方向に直交する方向に配置される多数の小孔からなるもの等、任意の形態であってもよい。
ここで、被処理物Wの表面と窓部材9の内面との離間距離は、ガス(処理ガス及び処理後に生じた炭酸ガス等)が流通可能な状態に一定距離離間し、かつ、その距離(最大離間部分において)は、紫外線によるオゾン処理(アッシング処理)能力を上げるため3mm以下であることが好ましい。
前述したように、酸素を含む処理ガスは、図1、2の構成において、紙面右側の一方の側縁部に形成された給気口12から処理室に対して直交する下方から供給されると、処理空間内で一旦窓部材9に当たり、流れが緩衝されて均一化され、その後、流れにムラのない状態で、処理空間を右から左に向かって一定方向に被処理物Wの表面に沿って流過し、紙面左側の他方の側縁部に形成された排気口13から排出される。
そして、このランプ室3は、前記処理室2の上方に、窓部材9と微小空間を介して配置され、この実施例では該ランプ室3が処理室2に対して、前記処理ガスの流れ方向に沿って走査される。より具体的には、処理ガスの流れ方向に対して反対方向に走査されるものである。
図3に示すように、スミアSが残った状態の被処理物Wが窓部材8に対し、一定の位置間隔となるよう処理室2内に配置される。
(A)給気口12から供給された処理ガスは、処理室内を一方(給気口12側)から他方(排気口13側)に向かって流れる。紫外線(UV)を照射するランプ4は、点灯した状態で被処理物W上の処理ガスの流れと反対方向に移動して、紫外線を被処理物Wに照射する。このときランプ4は連続点灯でも点滅点灯でもよいし、ランプ4と被処理物Wの相対移動も連続的な移動に限らず不連続であってもよい。
ランプ4の直下(或いはその近傍)においては、紫外線がスミアSを照射してこれを分解する。スミアの成分は、配線基板のもともとの絶縁物層の材質に由来したものであり、エポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を主剤としている。一部の絶縁物層では、シリカ等の無機絶縁フィラーが分散されたものもある。処理室内で紫外線によって生成された活性酸素やオゾンの作用によって酸化され、絶縁物層を構成する物質の組成に基づいて、スミアは炭酸ガスや水などのガスとなって分解され、処理空間内に放出されると、処理ガスの流れに沿って排気口13より排出されるようになる。
この場合、ランプ4の処理室2(被処理物W)に対する相対移動速度は、処置ガスの流速よりも遅くなるように設定されている。
(A)給気口12から供給された処理ガスは、処理室内を一方(給気口12側)から他方(排気口13側)に向かって流れる。紫外線(UV)を照射するランプ4は、点灯した状態で被処理物W上のガスの流れと同方向に移動して、紫外線を被処理物Wに照射する。
処理室内では、処理ガスに含まれる酸素ガスが紫外線の照射により反応して生成される活性酸素やオゾンの作用によって、スミアSは炭酸ガスや水などのガスとなって分解され、処理空間内に放出されると、処理ガスの流れに沿って排気口13より排出されるようになる。
(B)紫外線ランプ4が移動するごとに紫外線がその直下(或いはその近傍)に存在するスミアを照射して、スミアが分解され、基板上から除去されるが、処理ガスの流速はランプ4の移動速度よりも速いため、スミアから発生した炭酸ガスは、処理ガスの流れに乗ってランプ4の移動に先んじて排気口13側に送られる。つまり、ランプ4は処理ガスの流れよりも遅れて被処理物上を移動するので、発生する炭酸ガスが存在しない状態で被処理物Wに紫外線を照射することになる。
従って、デスミア処理は、発生する炭酸ガス等は常に処理ガスによって除去され、給気口12から供給された新鮮な処理ガス雰囲気の下で達成されるため、紫外線が炭酸ガスで吸収されること無く処理ガス及び被処理物を照射することができる。
しかも、スキャン方向が処理ガスの流れ方向に沿って行われることにより、スミアが分解して生じた炭酸ガス等の分解ガスを、発生部位から処理ガスの流れに乗せて除去できて、ランプから紫外線が照射される部位での紫外線透過率が部分的に変わることもない。よって紫外線を照度一定に照射できて、効率のよい処理を行うことができる。
被処理物Wが大型である場合、例えば被処理物の大きさが500mm×500mm以上のような大型のものである場合、特に被処理面における処理むらが生じやすいが、このような大型の被処理物を処理する場合において、本発明は特に有効に作用する。
このように、排気口13の総開口面積は給気口12の総開口面積よりも大きいことが好ましい。排出側の開口が大きいことで、ガスの流れが処理室内で停滞することがなく、給気口12側から排気口13側に一方向の一様な流れを形成できて、流れを安定に維持することができる。
すなわち同図に示すように、ランプ室3は、ランプ4を収納して全方位に壁面を有する密閉筐体15を具備し、ランプ室3の処理室2に対向する面には紫外線透過窓16を具備している。ランプ室3内部に配置された紫外線放射ランプ4からの光は、この透過窓16を介して放射される。
ランプ室3には、該ランプ室内での紫外線の吸収、減衰を防止する目的で、窒素ガス或いはその他の不活性ガスを供給する機構が具備される。例えば、筐体15上部に不活性ガスの給気管17を備えていて、側面に設けられた排気管18から排出される。またランプ室3に沿って、窒素ガス或いはその他の不活性ガスを供給するブロー管19を備えていて、ランプ室3から放射された紫外光が処理室2に到達するまでの間で減衰することを抑制するようになっている。
処理室3とランプ室4の少なくとも一方は、不図示の移動機構によって、相対的に移動可能とされていて、いずれか(或いは両方)を移動しながらランプからの光を照射する。なお、その他の構成については、図1、図2の実施例と同様である。
そして、処理室内の被処理ガスの流れが、被処理物の被処理面の一方から他方に向けて一定方向に流れる流路が形成されていて、スミアに紫外線が照射されることで発生した炭酸ガスは、処理ガスの流れ方向に沿って流れ、ガス排気口から排出されるようになる。ランプはこの処理ガスの流れ方向に沿って走査されるので、被処理面上でスミアの分解に由来して炭酸ガスが発生しても、処理ガスにより照射部位から除去され、照射部位においては常に処理ガスが供給された状態で紫外線を照射できるため、紫外線が炭酸ガスで遮光されることがなく、デスミア処理を高効率に行うことができるようになるものである。
また、この技術は半導体や液晶基板やフレキシブル基板などの製造工程で用いる、レジストのアッシング、レジスト残渣の除去等への技術へも利用できる。
2 処理室
3 ランプ室
4 ランプ
5 不活性ガス供給管
6 ステージ
7 枠体
9 (紫外線透過性)窓部材
10 カバー体
12 (処理ガス)給気口
13 (処理ガス)排気口
15 (ランプ室)筺体
16 紫外線透過窓
17 (不活性ガス)供給管
18 (不活性ガス)排気管
19 (不活性ガス)ブロー管
W 被処理物
Claims (7)
- 被処理物を内部に配置する処理室と、
前記被処理物に紫外線を照射する紫外線ランプを備えたランプ室を備えたアッシング装置において、
前記処理室と前記ランプ室は、前記被処理物の被処理面に対して相対的に平行移動されるものであり、
前記処理室は、被処理物を支持するステージと、当該ステージに設けられて、前記処理室内に前記被処理物の被処理面と直交する方向から処理ガスを供給する給気口と、前記処理室内から前記被処理物の被処理面と直交する方向から処理ガスを排出する排気口とを具備し、
前記処理室と前記ランプ室とを区画する紫外線透過性を有する窓部材が、当該処理室に固定されており、
前記処理ガスを給気口から排気口に向かって流しながら、前記紫外線ランプが点灯した状態で、前記処理室と前記ランプ室が、前記処理室内の前記処理ガスの流れに沿って相対的に移動される
ことを特徴とするアッシング装置。 - 前記ランプ室と前記処理室とは、前記処理室内の前記処理ガスの流れ方向と反対方向に相対的に移動されることを特徴とする請求項1に記載のアッシング装置。
- 前記ランプ室と前記処理室とは、前記処理室内の前記処理ガスの流れ方向と同一方向に相対的に移動されるものであり、その相対移動速度が前記処理ガスの流速より遅いことを特徴とする請求項1に記載のアッシング装置。
- 前記給気口及び前記排気口は、前記処理ガスの流れ方向と直交する方向に延在する開口からなることを特徴とする請求項1に記載のアッシング装置。
- 前記排気口の開口面積は、前記給気口の開口面積よりも大きいことを特徴とする請求項4に記載のアッシング装置。
- 前記処理ガスは、酸素濃度が50%以上のガスよりなることを特徴とする請求項1に記載のアッシング装置。
- 前記被処理物と前記窓部材との離間距離が1mm以下であることを特徴とする請求項1に記載のアッシング装置。
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