JP2012208356A

JP2012208356A - 感光性樹脂の現像方法

Info

Publication number: JP2012208356A
Application number: JP2011074605A
Authority: JP
Inventors: Shinji Yamada; 進治山田
Original assignee: Kyocera SLC Technologies Corp
Current assignee: Kyocera SLC Technologies Corp
Priority date: 2011-03-30
Filing date: 2011-03-30
Publication date: 2012-10-25

Abstract

【課題】洗浄水中の多価金属イオン濃度を一定の濃度に保持することで現像残渣のない優れた現像性を常に安定して保つことができる感光性樹脂の現像方法を提供すること。
【解決手段】基板１表面に感光性樹脂２を被着する第１の工程と、次に被着された前記感光性樹脂２を所定のパターンに露光する第２の工程と、次に露光された前記感光性樹脂２を所定のパターンに現像液で現像する第３の工程と、次に現像された前記感光性樹脂２を純水で洗浄する第４の工程と、次に純水で洗浄された前記感光性樹脂２を所定の化合物が飽和状態で溶解し該化合物から溶出した多価金属イオンが一定の濃度に保持された洗浄水で洗浄する第５の工程とを行うことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、感光性樹脂の現像方法に関するものである。

従来、プリント配線基板等に用いられるアルカリ現像型のソルダーレジストやめっきレジスト等の感光性樹脂を被着加工するに際しては、公知のフォトリソグラフィ技術が好適に用いられる。図２（ａ）〜（ｄ）を基にフォトリソグラフィ技術による従来の感光性樹脂の現像方法を工程ごとに説明する。まず、図２（ａ）に示すように、アクリル系の紫外線硬化性単量体を有する電気絶縁材料から成る感光性樹脂２のペーストまたはフィルムを基板１上に塗布または張着することで被着させる。

次に、図２（ｂ）に示すように、所定のパターンに対応する部分にのみ紫外線が透過するようにデザインされたマスク３を、基板１に被着された感光性樹脂２の上方に配置するとともに上方から紫外線を照射して感光性樹脂２を露光する。このとき、マスク３を透過した紫外線で露光された部分は、後述する現像工程で溶解しないよう硬化された硬化部２ａとなり、紫外線で露光されなかった部分は後述する現像工程で溶解されるように未露光部２ｂとして残る。

次に、図２（ｃ）に示すように、露光の済んだ感光性樹脂２をアルカリ性の現像液で所定のパターンに現像する。このとき、現像液により未露光部２ｂが溶解されて除去される。なお、溶解した感光性樹脂２の一部は、現像残渣４として、基板１と感光性樹脂２との境界付近に付着して残る。

次に、現像の済んだ感光性樹脂２を純水により洗浄した後、ブロア等による送風で乾燥させてソルダーレジストやめっきレジストとして必要な所定のパターンを形成する。このとき、図２（ｄ）に示すように、基板１と感光性樹脂２との境界付近において現像残渣４が除去しきれずに残留することがあった。

ところで、このようなフォトリソグラフィ技術における現像時の洗浄に関しては、純水のみによる洗浄よりも市水のようにカルシウムイオンやマグネシウムイオンなどの多価の金属イオンを含む洗浄水による方が現像性に優れていることが知られている。これは、カルシウムイオンやマグネシウムイオン等の多価の金属イオンと現像残渣４中の陰イオン成分とがイオン結合して現像残渣４が基板１および感光性樹脂２から分離しやくすくなるためと考えられる。しかしながら、市水については使用時期により含有する多価の金属イオン濃度が変動するため、現像性を一定に保つことが困難であるという問題があった。

特許第２５４７６０９号公報

本発明の課題は、感光性樹脂の現像時の水洗において、洗浄水中の多価金属イオン濃度を一定の濃度に保持することで現像残渣のない優れた現像性を常に安定して保つことができる感光性樹脂の現像方法を提供することにある。

本発明の感光性樹脂の洗浄方法は、基板表面に感光性樹脂を被着する第１の工程と、次に被着された感光性樹脂を所定のパターンに露光する第２の工程と、次に露光された感光性樹脂を所定のパターンに現像液で現像する第３の工程と、次に現像された感光性樹脂を純水で洗浄する第４の工程と、次に純水で洗浄された感光性樹脂を所定の化合物が飽和状態で溶解し化合物から溶出した多価金属イオンが一定の濃度に保持された洗浄水で洗浄する第５の工程とを行うことを特徴とするものである。

本発明では、現像された感光性樹脂を純水で洗浄した後、所定の多価金属イオンが溶出する化合物を常に飽和状態で溶解させた洗浄水で洗浄することで、飽和溶解状態の化合物から洗浄水中に溶出する多価金属イオンを一定の濃度に保持することができる。これにより、感光性樹脂の現像時の水洗において、洗浄水中の多価金属イオン濃度について一定の濃度に保持することで優れた現像性を常に安定して保つことができる感光性樹脂の現像方法を提供できる。

図１（ａ）〜（ｅ）は、本発明の感光性樹脂の現像方法における実施形態の一例を説明するための工程毎の要部概略断面図である。図２（ａ）〜（ｄ）は、従来の感光性樹脂の現像方法における実施形態の一例を説明するための工程毎の要部概略断面図である。

次に、図１（ａ）〜（ｅ）を基に本発明の感光性樹脂の現像方法における実施形態の一例を説明する。なお、図１において、図２と同様の個所には同様の符号を付して説明する。まず、図１（ａ）に示すように、基板１上面に感光性樹脂２を被着する。感光性樹脂２は、アクリル系の紫外線硬化性単量体を含有する電気絶縁材料から成り、ペーストまたはフィルムを基板１上に塗布または張着することで被着される。

次に図１（ｂ）に示すように、所定のパターンに対応する部分にのみ紫外線が透過するようにデザインされたマスク３を、基板１に被着された感光性樹脂２の上方に配置するとともに上方から紫外線を照射して感光性樹脂２を露光する。マスク３を透過した紫外線で露光された部分は、後述する現像工程で溶解しないよう硬化された硬化部２ａとなり、紫外線で露光されなかった部分は後述する現像工程で溶解されるように未露光部２ｂとして残る。

次に、図１（ｃ）に示すように、露光の済んだ感光性樹脂２をアルカリ性の現像液で所定のパターンに現像する。現像方法としては、例えば露光の済んだ感光性樹脂２の表面に、炭酸ナトリウム水溶液から成る現像液をシャワーで吹きつける方法が採用される。これにより、感光性樹脂２の内、未露光部２ｂは溶解し硬化部２ａが所定のパターンとして残るように現像される。このとき、未露光部２ｂの溶解した感光性樹脂２の一部は、現像残渣４として、基板１と感光性樹脂２との境界付近に付着して残る。

次に、図１（ｄ）に示すように、現像の済んだ感光性樹脂２を純水により洗浄する。この純水による洗浄工程では、基板１および感光性樹脂２の表面に付着した現像液および現像残渣４の一部が除去される。洗浄方法としては、例えば現像の済んだ感光性樹脂２の表面に、純水をシャワーで吹きつけることにより行う。このときのシャワーの噴出圧力はおよそ０．５ＭＰａ程度であることが好ましい。純水の温度は１８〜２８℃程度である。

次に、図１（ｅ）に示すように、純水による洗浄が済んだ感光性樹脂２をカルシウムイオンやマグネシウムイオン等の所定の多価金属イオンを一定の濃度で含む洗浄水で洗浄する。洗浄方法としては、純水による洗浄が済んだ感光性樹脂２に所定の多価金属イオンを一定の濃度で含む洗浄水をシャワーで吹きつけることにより行う。このときのシャワーの噴出圧力はおよそ０．３ＭＰａ程度であり、洗浄水の温度は１８〜２８℃程度であることが好ましい。この洗浄により、基板１と感光性樹脂２との境界付近に付着していた現像残渣４が略完全に除去される。なお、この洗浄により現像残渣４が略完全に除去されるのは、カルシウムイオンやマグネシウムイオン等の多価の金属イオンと現像残渣４中の陰イオン成分とがイオン結合して現像残渣４が基板１および感光性樹脂２から分離しやくすくなるためと考えられる。

ここで、この洗浄に用いられる洗浄水中の多価金属イオンを一定の濃度に保持する方法を説明する。まず、例えば顆粒状の塩基性炭酸マグネシウムをメッシュ状の容器または袋に入れて、この洗浄工程で使用する洗浄水を貯えておく水槽に浸漬し、水槽内の水を十分に循環させておく。このとき、水槽内の水に対して塩基性炭酸マグネシウムが飽和状態で溶解するように十分な量を浸漬しておくことが重要である。このように、塩基性炭酸マグネシウムを水槽内の水に対して飽和状態で溶解させておくことで、塩基性炭酸マグネシウムからマグネシウムイオンを常に一定の濃度に保持した状態で溶出させることができる。したがって本発明によれば、洗浄水中の多価金属イオン濃度を一定の濃度に保持することで現像残渣のない優れた現像性を常に安定して保つことができる。

なお、この洗浄に用いられる洗浄水中の多価金属イオンの濃度はおよそ１５〜１００ｐｐｍ程度であることが好ましい。１５ｐｐｍよりも濃度が低いと洗浄性が悪くなり、１００ｐｐｍよりも高いと多価金属イオンが感光性樹脂２および基板１表面に残留してしまう可能性がある。その後、多価金属イオンを一定の濃度で含有する洗浄水による洗浄が終わった感光性樹脂２を、再度純水により洗浄して多価金属イオンなどの不要物を除去した後、ブロアにより５０〜６０℃の送風で乾燥させることで感光性樹脂２の現像が終了する。

なお、本発明は、上述の実施形態の一例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更は可能であり、例えば上述の実施形態の一例では、塩基性炭酸マグネシウムを用いた場合について説明したが、塩基性炭酸マグネシウムに代えて例えば炭酸マグネシウムを用いてもよい。

１基板
２感光性樹脂

Claims

基板表面に感光性樹脂を被着する第１の工程と、次に被着された前記感光性樹脂を所定のパターンに露光する第２の工程と、次に露光された前記感光性樹脂を所定のパターンに現像液で現像する第３の工程と、次に現像された前記感光性樹脂を純水で洗浄する第４の工程と、次に純水で洗浄された前記感光性樹脂を所定の化合物が飽和状態で溶解し該化合物から溶出した多価金属イオンが一定の濃度に保持された洗浄水で洗浄する第５の工程とを行うことを特徴とする感光性樹脂の現像方法。
前記多価金属イオンがマグネシウムイオンもしくはカルシウムイオンであることを特徴とする請求項１記載の感光性樹脂の現像方法。