(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板をレジスト液中に降下させること、
前記基板を前記レジスト液中から引き上げること、
前記基板の下側部分が前記レジスト液中に完全に沈んでいる状態で、前記基板を引き上げる途中で前記基板の速度を変更することにより前記基板に対して前記基板の面に付着している前記レジスト液に加速度を与えること、
からなる１群のステップを含み、
鉛直方向上方に向けて座標Ｙを設定し、時間座標をｔで表し、前記基板座標をＹ（ｔ）で表すと、
前記基板の速度Ｖ（Ｙ）は、Ｖ（Ｙ）＝ｄＹ（ｔ）／ｄｔにより表され、前記速度Ｖ（Ｙ）はプログラムにより決定されている
電子回路用基板の処理膜形成方法において、
加速度ｄＶ（Ｙ（ｔ））／ｄｔは一定時間の間は負であり、前記基板の面上への前記レジスト液の係数としての塗布厚をＨ０で表すと、前記基板上に塗布される前記液の塗布厚Ｈは、次式：
【数１】
0003701465.tif 000012
ここで、
ｖ：平均基板上昇速度、η：レジスト液の粘度、ρ：レジスト液の密度、ｇ：重力加速度（絶対値表現）、ｇ’：補正加速度（絶対値表現）、γ：レジスト液の表面張力、ｋ：１より十分に小さい補正項、Ｋ：実験値又は理論値で近似的に表され、
前記補正加速度ｇ’は、前記加速度ｄＶ（Ｙ（ｔ））／ｄｔの平均加速度で近似される加速度である
ことを特徴とする電子回路用基板の処理膜形成方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記基板の加速度Ａ（Ｙ）は、Ａ（Ｙ）＝ｄＶ（Ｙ（ｔ））／ｄｔで表され、前記加速度は前記プログラムにより決定されている
ことを特徴とする電子回路用基板の処理膜形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、電子回路用基板の薄膜形成方法に関する。更に詳しくは、電子回路用基板を感光レジスト液（抵抗液）に漬けて引き上げる際に定量の液を電子回路用基板に塗布する電子回路用基板の薄膜形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電極基板などの基板の製造工程には、基板に感光レジスト液などの液を塗布して基板面に薄膜を形成する工程がある。このような工程には、歩留まり、生産能率などの点で極端なコストダウンが要請され、また、高密度化が要請されている。
【０００３】
このような要請下で、薄膜の均一な厚みが要請されている。基板材料を昇降して液浸式にレジスト液を乾燥後も均一な厚さで塗布できることも要請されている。上昇速度と薄膜の厚さの関係式は、よく知られている。しかし、液切りされる基板材料の下端縁部の膜厚に関する式は、知られていない。
【０００４】
一般に、液切り縁部の厚みは厚くなる。液切り部の厚さを薄くすることは、全体の均一性に関係する。このような関係を充足させるための公知の手段として、特開平８−５１２６８号に記載の技術が知られている。この公知技術は、液切りする下端縁線を液面に対して傾けて液切りをするため、液切りを確実にする点では優れている。また、この公知技術では、液面と基板材料の下端縁との間に形成されるメニスカスの移動が速いため、液切り時間が短く生産能率が高い。
【０００５】
但し、メニスカスが移動する最後の当たりで、即ち、下端縁部の片側の厚みが他の部分に対して厚くなる傾向がある。厚くなった部分を切り落とせばよいというものではない。即ち、後の処理工程でいろいろな不都合が生じる。例えば、露光時にその部分の乾燥がよくない場合、露光用フィルムにレジスト液が付着してフィルムとの密着性が悪くなり、パターンが不鮮明になるというゆゆしき問題が生じてくる。更に、銅パターン形成工程で本来剥離されるはずの部分が厚く塗られているために剥離されずレジストが残って残銅の原因となり、後工程の積層プレス時に隙間が生じて不良の原因となる問題がある。
【０００６】
このような問題に対処するために、下端縁部である液切り縁部の膜厚を均一化し、更には、その部分における膜厚を零化することが望まれる。このような要望は、液切り時における速度制御によって達成できることがその後に判明している。その速度制御の方法は、特開平１０−２５６７０３号に詳細に説明されている。
【０００７】
このような速度制御方法により薄いフロッピーな基板の下端縁部の問題は解消されたが、下端縁部の膜厚制御の精度の向上により、なお１つの問題が残存していることがその後に判明している。下端縁部の膜厚制御の精度の向上により、上端縁部を含む上部の広い領域例えば上半部分の膜厚が平均膜厚に比べて薄くなる傾向があることが判明した。具体的にいうと、平均膜厚が１０μｍである場合に上半部分が１μｍ〜２μｍほど薄くなる傾向がある。
【０００８】
知られている理論による膜厚Ｈは、基板を鉛直面で上昇させた場合、次式で示される。
【０００９】
【数２】
0003701465.tif 000002
ここで、
ｖ：基板上昇速度、η：レジスト液の粘度、ρ：レジスト液の密度、
ｇ：重力加速度、γ：レジスト液の表面張力
【００１０】
この式に見られるように、膜厚Ｈ又はＨ０は、速度、粘土、密度、重力加速度、表面張力に依存するが、基板の高さ位置（鉛直面内にある基板に固定した座標系で高さ方向位置）には依存しない。言い換えると、前記式は、膜厚は上昇速度（一定）に依存するが、基板全体に均一であることを示している。
【００１１】
しかし、最近の基板に要求される膜厚が１０μｍ以下になると、１μｍの精度を要求される場合、膜厚を示す前記式はもはやよい近似式ではない。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような技術的背景に基づいてなされたものであり、下記のような目的を達成する。
【００１３】
本発明の目的は、膜厚がより均一化される電子回路用基板及びその処理膜形成方法を提供することにある。
【００１４】
本発明の他の目的は、歩留まりがよりよい電子回路用基板及びその処理膜形成方法を提供することにある。
【００１５】
本発明の他の目的は、歩留まりがよりよく実質的に生産能率を低下させない電子回路用基板及びその処理膜形成方法を提供することにある。
【００１６】
本発明の更に他の目的は、下端部の膜厚を薄くする電子回路用基板及びその処理膜形成方法を提供することにある。
【００１７】
本発明の更に他の目的は、下端部の膜厚を実質的に零ミクロンにしながらその部分を除いて膜厚がより均一化される電子回路用基板及びその処理膜形成方法を提供することにある。
【００１８】
本発明の更に他の目的は、下記実施の形態の説明を通してより具体的に明らかにされる。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明による電子回路用基板及びその処理膜形成方法は、基板を液中に降下させること、上記基板を上記液中から引き上げること、その下側部分が液中に完全に沈んでいる状態で上記基板を引き上げる途中で上記基板の速度を変更することにより上記基板に対して上記基板の面に付着している上記液に加速度を与えることとからなる順不動の１群のステップを含み、鉛直方向上方に向けて座標Ｙを設定し、時間座標をｔで表し、上記基板座標をＹ（ｔ）で表すと、上記基板の速度Ｖ（Ｙ）は、Ｖ（Ｙ）＝ｄＹ（ｔ）／ｄｔにより表され、上記速度Ｖ（Ｙ）はプログラムにより決定されている。
【００２０】
既知の理論により知られている式：
【数３】
0003701465.tif 000003
によれば、基板に塗布される液の膜厚は、その基板の上昇速度の３分の２乗に比例することが次元解析からわかる（前記式は、液の流動に関する運動方程式より理論的に求められたものである。これは、元解析からも求めることができるが、この場合は、係数０．９４は実験値である）。その第１式目の第２項は、１より十分に小さい補正項であり、厚みＨは、近似的にはＨ０で表される。近似値Ｈ０は、重力加速度ｇの２分の１乗に逆比例する。
【００２１】
このことから、厚みＨ０は、重力加速度ｇに見かけの重力加速度ｇ’を付加することにより変更することができる。このような見かけの重力加速度は、基板の速度を変更することにより得られる。上式中のｇは、ｇ＋ｇ’に置き換えられ、ここで、ｇ’は、基板の加速度で近似される加速度、例えば平均加速度（加速度を時間に関して積分した積分値をその積分区間の時間間隔で割った値）である。この場合、上式中の速度は、その平均加速度にそ時間間隔をかけた値である。
【００２２】
実験によると、一定速度で基板を引き上げた場合、上半部分特に上端部分で膜厚が薄くなる。上昇中の基板に下向きの加速度を与えると、基板上で相対的に下方に流動するが基板面に粘着しているレジスト液などの液は、基板に対して上向きの加速度を相対的に得るから、流下量が少なくなって、膜厚が増大する。この場合、このような加速度ｄＶ（Ｙ（ｔ））／ｄｔは、一定時間の間は負である。加速度を変更する制御即ち速度制御は、プログラムにより行われ、そのプログラムは可変であることが好ましい。
【００２３】
基板の上昇開始時点をＴ０で表し、上昇速度である前記速度Ｖを次式、Ｖ＝Ｖ１（Ｔ０＜ｔ＜Ｔ１）、Ｖ２＝（Ｔ１＜ｔ＜Ｔ２）、で表すと、Ｖ２＜Ｖ１である。このような制御は、基板が時刻Ｔ１と時刻Ｔ２の間で液中にある間に行われる。基板の下端縁が液面から完全に引き下げられた後には、このような制御は、当然に意味を失う。即ち、後述するように、基板の下端縁と液面との間にメニスカスが形成されている場合にのみ、速度制御は有効であることは当然である。
【００２４】
時間ｔがＴ０＜ｔ＜Ｔ２の間で、上昇速度は、ｄＶ（Ｙ（ｔ））ｄｔ＜０である場合に、膜厚をより厚くすることができる。一般的に、基板の下方部分がそれより上方の上方部分より厚くなることは当然であるから、基板に均一な厚みの塗布層を与えたい場合は、上昇するに連れて下向き加速度を大きくしてやればよい。即ち、上昇するにつれて、速度を遅くしてやればよい。乾燥時間が短い液を用いる場合は、即ち、粘度が急激に高くなる液を用いる場合には、逆に、基板の下方部分で厚みが上方部分より薄くなる場合が考えられる。このような場合には、逆に、上向きの加速度を与えることになる。加速と減速を数回に分けて組み合わせることもあり得る。
【００２５】
基板が液切りする直前で基板と液の液面との間でメニスカスが基板の一端から他端に走る間、基板の速度は実質的に零に近く制御する。このような場合にも、下向き加速度が与えられるが、このような場合の下向き加速度は、基板の下端縁部に対して上方部分の厚みを厚くするためではない。メニスカスが走る状態になる前に一旦上向きの加速度を与えておいてから速度零制御に入ることが好ましい。
【００２６】
上記ステップは更に、上記基板を上昇させて液中から完全に引き上げた後に水平方向成分を持たせて水平方向に移動させることとからなる。上記上昇と上記移動は機械的に独立であることが好ましい。
【００２９】
【発明の効果】
本発明による電子回路用基板の処理膜形成方法は、膜厚調整が自由自在である。更には、その膜厚の均一化がプログラムの変更により容易に行われる。
【００３０】
【実施の形態】
図１は、本発明による電子回路用基板の処理膜形成方法の実施の形態を示している。装置系は、循環搬送路１と一方方向搬送路２とから構成されている。循環搬送路１は、多数の把持器具３を順序通りに搬送するための循環搬送用諸装置を含んでいる。この循環搬送用諸装置は、搬送用レール（図示せず）、ベルト、チェーンなどの搬送用器具（図示せず）、その搬送用機具を駆動するためのモータ、油圧機器等の駆動源等（図示せず）を備えている。
【００３１】
このような循環搬送用諸装置は、搬送路の部分ごとに異なった機器、機具がさまざまに組み合わされて用いられている。このような循環搬送用装置系及び下記する一方方向搬送路２を構成する一方方向諸装置は、特開平１０−３３５７９３号に詳しく説明されている。一方方向諸装置も、その搬送路の部分ごとに異なった機器、機具がさまざまに組み合わされて用いられている。
【００３２】
一方方向搬送路２は、ワークである電子回路用基板４を一方方向に搬送する。循環搬送路１と一方方向搬送路２は、合流点Ｐ１と分岐点Ｐ２を共有している。合流点Ｐ１から分岐点Ｐ２までの搬送区間は、把持器具３と電子回路用基板４とが同一搬送路上で同時に搬送される合流区間Ｐ１〜Ｐ２である。循環搬送路１上で搬送される把持器具３の搬送方向は、矢Ａで示されている。
【００３３】
一方方向搬送路２上で搬送される電子回路用基板４の搬送方向は、矢Ｂで示されている。合流区間Ｐ１〜Ｐ２は、寄道区間Ｐ３〜Ｐ４を含んでいる。寄道始点Ｐ３と寄道終点Ｐ４との間は、往復区間である。循環搬送路１は、待機点Ｐ５を有している。待機点Ｐ５にはストッパ（図示せず）が設けられ、待機点Ｐ５より後方の搬送路上で複数の把持器具３が待機している。
【００３４】
自動搬送システムにより、待機中の把持器具３のうちその先頭の把持器具３が１つずつ連続流れ中に投入される。循環搬送路１上で把持器具３は、待機点Ｐ５から回転的運動を開始し、合流点Ｐ１で電子回路用基板４と合流し、寄道始点Ｐ３で鉛直面上で下方に鉛直方向に降下し、寄道終点Ｐ４で折り返して寄道始点Ｐ３まで鉛直方向に上昇し、電子回路用基板４と同体的に分岐点Ｐ２まで水平方向に移動し、分岐点Ｐ２で電子回路用基板４を離脱させて復路上を進んで待機点Ｐ５に一周して戻る。
【００３５】
一方方向搬送路２は、合流区間Ｐ１〜Ｐ２より前方の搬入部分２Ａとそれより後方の搬出部分２Ｂを有している。電子回路用基板４は、搬入部分２Ａ上で水平姿勢から鉛直姿勢に変換されながら合流点Ｐ１に向かう。電子回路用基板４は、搬出部分２Ｂ上で分岐点Ｐ２から次の工程に向かう間に鉛直姿勢から水平姿勢に変換される。
【００３６】
図２は、把持器具３を示している。把持器具３は、走行用長軸車輪５と把持動作機具６とから形成されている。把持動作機具６は、常時閉じる方向にばねで付勢されているグリッパ７を開く方向に駆動するための動作機構（図示せず）を備えている。その動作機構は、合流点Ｐ１と分岐点Ｐ２で設備されている駆動機構（図示せず）により駆動される。
【００３７】
合流点Ｐ１では、グリッパ７が開いて閉じる間に電子回路用基板４がグリッパ７に挿入され、把持器具３と電子回路用基板４との同体化が行われる。分岐点Ｐ２では、グリッパ７が再び開いて閉じる間に電子回路用基板４がグリッパ７から排出され、把持器具３と電子回路用基板４との分離が行われる。
【００３８】
電子回路用基板４は、矩形でありそのサイズはさまざまである。電子回路用基板４には、通例、エポキシ系樹脂のフィルムが用いられる。その厚さは、１００μｍから０．３ｍｍであるため、フレキシブルディスクのようにぺらぺらである。製造室内の風、後述する液の流動等により容易に波状に揺動してしまう。電子回路用基板４には、塗布工程で静かな運動が要求される。
【００３９】
このような電子回路用基板４に、１０μｍ以下の厚みのレジスト層が形成されることになる。電子回路用基板４はその上縁部が、グリッパ７により把持され、鉛直面上にあるように吊下げられる。グリッパ７の把持面は、正確に鉛直対向面を形成している。
【００４０】
図１に示されるように、レジスト液槽８が、寄道区間Ｐ３〜Ｐ４の直下に配置されている。レジスト液循環系は、レジスト液槽８、循環液タンク９、循環用ポンプ１１、液導入口１２、液排出口１３を含んでいる。液導入口１２と液排出口１３は、レジスト液槽８に設けられている。
【００４１】
液排出口１３が設けられている高さ位置が、レジスト液１４の液面の高さ位置を決定する。レジスト液槽８は、いわゆるオーバーフロー型である。その他、レジスト液の濃度を一定に制御するための希釈液補給手段（図示せず）が設けられている。
【００４２】
寄道区間Ｐ３〜Ｐ４を構成する塗布工程機械系（図示せず）は、走行用長軸車輪５を載置するための昇降台、この昇降台の鉛直方向の往復運動を案内するためのリニアベアリングを含む昇降軌道、その昇降台に両端が固着されたタイミングベルト、このタイミングベルトの往復運動を駆動するためのモータなどを含んでいる。
【００４３】
寄道区間Ｐ３〜Ｐ４を除く合流区間Ｐ１〜Ｐ２を構成する非塗布工程機械系（図示せず）は、チェーン、そのチェーンを駆動するためのモータなどを含んでいる。塗布工程機械系が非塗布工程機械系から機械的に独立していることは、特に好ましい。機械的独立とは、非塗布工程機械系の運動、振動が塗布工程機械系に直接に伝達されないことをいう。このような機械的独立のために、寄道始点Ｐ３で非塗布工程機械系と塗布工程機械系との間で電子回路用基板４を転置するための転置手段が用いられている。
【００４４】
図３（ａ）〜（ｉ）は、本発明による電子回路用基板の処理膜形成方法の加速度制御を示している。図３（ａ）は、図１で把持器具３が寄道始点Ｐ３に位置する時の電子回路用基板４とレジスト液槽８の相対的位置関係を示している。図３（ａ）に示す電子回路用基板４は、寄道区間Ｐ３〜Ｐ４の間で最高位置にある。電子回路用基板４の最低位置を零基準として上向きに高さ座標軸Ｙをレジスト液槽８に固定して設定する。
【００４５】
高さＹｚ（ｚ＝ａ〜ｉ）の添字ｚは、以下、図３（ａ）〜（ｉ）のａ〜ｉに対応させている。高さＹａの位置の電子回路用基板４は、比較的に速い等速度Ｖ１で降下する。速度Ｖ１は、例えば、−１５０ｍｍ／ｓｅｃである。図４は、横軸を高さ座標Ｙとし縦軸を速度座標とする座標系中に記録する速度に関するタイムチャートを示している。
【００４６】
図４中の丸中数字は、時間順序を示している。図４（ｂ）の位置の電子回路用基板４について、Ｙｂ＝０。図（ａ）〜（ｉ）に示される工程中で、図３（ａ）と図３（ｉ）の工程開始時と工程終了時を除いて、電子回路用基板４の停止時間はないものとする。したがって、図４のタイムチャート中、休止時間はない（停止は一瞬である。）。
【００４７】
電子回路用基板４の高さ幅は３５０ｍｍであり、グリッパで把持され液浸されない部分の高さ幅を２０ｍｍとする。図３（ｂ）に示されるように、電子回路用基板４は最高位置から一気に最低位置まで降下する。その降下速度は、図４に示されるように、最高速度（負）の１５０ｍｍである。液浸開始後に速度を落とすことができる。
【００４８】
図３（ｂ）〜図３（ｅ）は、第１上昇工程を示している。第１上昇工程は、３段階に分かれている。第１上昇工程の第１段階（図３（ｂ）〜図３（ｃ））の上昇幅Ｗ１は、１０ｍｍに設定されている。その上昇速度は、図４に示すように、４０ｍｍ／ｓｅｃである。図３（ｃ）〜図３（ｄ）は、第１上昇工程の第２段階を示している。第２段階の上昇幅Ｗ２は、１６ｍｍに設定されている。その上昇速度は、図４に示すように、６ｍｍ／ｓｅｃである。
【００４９】
図３（ｄ）〜図３（ｅ）は、第１上昇工程の第３段階を示している。第３段階の上昇幅Ｗ３は、１ｍｍから１００ｍｍの間で可変である。その上昇速度は、図４に示すように、２ｍｍ／ｓｅｃである。第１段階から第３段階までのそれぞれの速度はそれぞれに設定値としては一定であるが、速度が一定値から瞬間的に零になることは物理学的にはありえない。速度がデジタル制御されていても、速度が変更される限り加速度がある。
【００５０】
このように第１段階から第３段階まで順に上昇速度が遅くなることは、レジスト液と電子回路用基板４との相対的運動関係の点から見れば、実質的に滑らかな可変速度制御が実質的に行われている。各段階で滑らかな可変速度制御を行うこともできる。可変速度制御は、可変定数を設定できるプログラムにより動作するサーボモータにより簡単に行うことができる。
【００５１】
図３（ｃ）〜図３（ｅ）の工程では、電子回路用基板４がレジスト液槽８に対して下向きに加速されている。この下向き加速は、電子回路用基板４に付着しているレジスト液に電子回路用基板４に対して積極的な上向き加速に相当している。
【００５２】
図３（ｅ）〜図３（ｆ）は、第２下降工程を示している。第２下降工程の下降幅は、既述の上昇幅Ｗ３に一致している。その下降速度は、図４に示すように、−５０ｍｍ／ｓｅｃである。この下降速度は一定ではあるが、電子回路用基板４に固定されず粘性抵抗をもって電子回路用基板４に付着し流動性を持つレジスト液に対しては、上向き加速度を消極的に与える場合がある。このような消極的加速度を与えるかどうかは、各段階の速度、各段階の昇降幅であるパラメータの大きさに依存する。
【００５３】
一般的にいえば、そのようなパラメータを経時的に変更して、電子回路用基板４とこれに付着して層流を形成するレジスト液の各流動層との間の粘性抵抗を係数とする連立微分運動方程式の解として、事実上の加速度が流動層ごとに両者間に現れる。したがって、図５に示すように、内側流動層２１が電子回路用基板４に対して上向き加速度を持ち、中間流動層２２が電子回路用基板４に対して加速度を持たず、外側流動層２３が電子回路用基板４に対して下向き加速度を持つ場合もある。
【００５４】
図３（ｆ）〜図３（ｉ）は、第２上昇工程を示している。第２上昇工程は、３段階の上昇工程を含んでいる。図３（ｆ）〜図３（ｇ）は、第２上昇工程の第１段階を示している。図４に示すように、その上昇速度は比較的に速く、４０ｍｍ／ｓｅｃである。このように比較的に速い上昇速度は、１工程のサイクルタイムを短縮するためであり、レジスト膜の均一性にはあまり影響しないことがわかっている。
【００５５】
図３（ｇ）〜図３（ｈ）は、第２上昇工程の第２段階を示している。図４に示すように、その上昇速度は極めて遅く、０．１〜１ｍｍ／ｓｅｃである。このように上昇速度を極めて遅くするのは、後述するように液切り現象時の膜厚制御のためである（既出の出願明細書により詳しく述べられている。）。図３（ｈ）の工程の後で電子回路用基板４は完全に液面から離脱する。その離脱の後から図３（ｉ）に示す原点復帰までの工程は、第２上昇工程の第４段階を示している。その第３段階は、後述する。この第４段階の上昇速度は、最高上昇速度であり、１５０ｍｍ／ｓｅｃである。
【００５６】
上記実施の形態中の速度に関する例は、液の粘性係数が３５ｃｐｓであり、電子回路用基板４の厚みが０．５ｍｍであり、得ようとするレジスト膜厚が８μｍである場合の最も好ましい実施例であり、粘度、レジスト膜厚の変更にしたがって、既述の速度は全てが変更される。
【００５７】
式（２）は、高さ方向に無限に長い板が一定速度で引き上げられる場合の一般式であり、用いる液の材料が同じであれば、即ち、液の粘性抵抗η、その密度ρ、その表面張力γが同じであれば、得ようとする厚みＨの変更は、速度ｖの変更によるしかない。しかし、現実の塗布処理は、有限の長さ例えば高さ幅が３００ｍｍの短い電子回路用基板に対して行われ、粘性抵抗が低い流体が鉛直基板面上を流下する際の層流は、多層流になっており、既出の既知理論による膜厚形成式（２）によっては表現できない。特に、膜厚が１０μｍ以下で極めて薄い場合には、式（２）はよい近似式になりえない。
【００５８】
用いる液は同じであるから、本発明は、式（２）中の重力加速度を見かけ上変更することにより課題を解決している。即ち、本発明によれば、式（２）は、下記式（３）に変更されている。
【００５９】
【数４】
0003701465.tif 000004
ここで、ｇ’は見かけの重力加速度であり、一般には、ｇ’は重力加速度ｇと方向が逆である。数式表現上は、ｇ’とｇとを同じ向きのものとして取り扱い、ｇ’の前の符号を負としている。見かけ上の重力加速度ｇ’が上向きであれば、式（３）中のパラメータであるｖ、ｇ、ｇ’は、全て絶対値で表されている。
【００６０】
この見かけ上の重力加速度ｇ’は、電子回路用基板４のレジスト液槽８に対する加速度に強く関係する量であり、電子回路用基板４に付着するレジスト液が加速される電子回路用基板４から受ける力を単位体積当たりの質量で割った値であり、レジスト液が電子回路用基板４から現実に受ける加速度ではない。このような意味で、ｇ’を見かけ上の重力加速度という。
【００６１】
見かけ上の時々刻々の重力加速度Ｇは、次式で表される関数である。Ｇ＝Ｇ（Ｙ（ｔ））。このＧは、ｇ’に一致しないことは当然である。式（３）中に表現されるｇ’は、次式で近似される有効（平均）見かけ上の重力加速度である。
【００６２】
【数５】
0003701465.tif 000005
この式中の（ｔ２−ｔ１）は、例えば図４中に丸付番号４〜丸付番号９で示す間の時間間隔の始点時刻と終点時刻に相当している。この場合、丸付番号４〜丸付番号９の各速度は一定であるが、丸付き番号で示す折れ線の折れ点間をそれぞれに直線で結んだ速度関数として扱う。
【００６３】
式（３）は、図５に示す流動層２１〜２３によって変更されるはずである。式（３）中の係数０．９４も変更されるはずであり、ｇ’も変更されるはずである。この場合は、各流動層ごとに式（３）からＨ01、Ｈ02、Ｈ03を求めて、Ｈ0は、次式で求められる。
【００６４】
【数６】
0003701465.tif 000006
丸付番号１２〜丸付番号１３で、２度塗りが行われる。１度目の塗布工程の電子回路用基板４を完全に液面上に脱出させて充分に塗布液を乾燥させたあとで２度目の塗布を行った場合は、既知式（１）による膜厚Ｈ電子回路用基板４を加えればよい。
【００６５】
【数７】
0003701465.tif 000007
しかし、丸付番号４〜丸付番号９の塗布工程と丸付番号１２〜丸付番号１３の塗布工程とは、概ね連続的に行われるから、こ場合、式（６）は妥当ではない。図３（ｂ）と図３（ｆ）は、一見したところ、同一物理状態であるから、図３（ｃ）〜図３（ｅ）の挿入工程である第１上昇工程は無意味であると考えられるが、実験結果は、この挿入工程の挿入により全く異なる現象が現れている。
【００６６】
式（２）中の速度は、ある時間幅における平均速度であると考えれば、近似的に正しい結果を得ることができる。あるいは、Ｈは瞬間ごとの膜厚とみなすことができる。
【００６７】
図３（ｅ）〜図３（ｆ）の工程途中で得られる膜厚は、工程中であるために発明者は実測していないが、８μｍの膜厚が形成されていると推定される。図６は、図３（ｆ）の状態で推定した膜厚を示している。この膜厚は、図３（ｅ）〜図３（ｆ）の工程途中で既に形成されている８μｍの膜厚のレジスト層が再び液浸することにより、８μｍのうちの外側の７μｍの分が消滅して、ΔＨ０＝１μｍ〜３μｍの仮想膜厚ΔＨ０の仮想レジスト層２４が形成されていると推定することができる。
【００６８】
第２の上昇工程の図３（ｆ）〜図３（ｈ）で、既知式（１）に基づいて塗布が行われ、５μｍ〜７μｍのレジスト層が新たに形成され、結局、８μｍのレジスト層が最終的に得られると推定すれば、実験結果を説明することができる。従って、式（３）は工程途中の膜厚を決定するが、式（３）によって、最終膜厚を記述することはできない。
【００６９】
ｇ’は、パラメータを種々に変更し１度塗りに関して得られる実験値から逆算して求めることができる。以上は、２度塗りの実施の形態について説明したが、関数Ｖ（Ｙ）：
Ｖ（Ｙ）＝Ｖ（Ｙ（ｔ））＝ｄＹ（ｔ）／ｄｔ．
で表される速度関数を試行錯誤により発見することにより、均一な所望の膜厚のレジスト層を電子回路用基板４に形成することができる。表現ｄＹ（ｔ）／ｄｔは、速度が高さ位置で決定され高さ位置は時間で決定されることを意味する複関数を示している。時々刻々変化する加速度が場所によって規定されていることが、加速度制御による膜厚調整のために必須である。このような微妙な膜厚制御は、液浸中の電子回路用基板４が静かに運動することにより保証される。
【００７０】
図３（ｈ）の位置から液切りまでの微小な高さ範囲は、特殊な速度制御が行われる。図７（ａ）〜（ｃ）は、図３（ｈ）の位置から液切り直後の位置まで電子回路用基板４が上昇する過程を示している。把持部即ち上縁部を残してほとんど全部が液浸（又は液漬）した状態の電子回路用基板４が、その下限停止状態から一定の高速で上昇を始める。
【００７１】
図７（ｂ）は、基板の下端縁部が僅かな上下幅だけ液浸している状態を示し、図３（ｈ）に相当している。図７（ｃ）は、一般的な液面Ｓより電子回路用基板４の下端縁が僅かに高い位置びある液切り不完全な状態を示している。図８（ａ）〜（ｂ）は、図９（ａ）に示すように、有効な第１縦メニスカスＭ１が形成されている状態を示している。
【００７２】
レジスト液の表面張力により形成される第１縦メニスカスＭ１は、電子回路用基板４の両面側にできている。電子回路用基板４には、概ね一定厚さの膜厚部分Ｔ１と液面近くのメニスカスにより膨らみを持っているため一定でない厚さの膜厚部分Ｔ２が形成されている。有効な第１縦メニスカスＭ１とは、膜厚部分Ｔ２が表面張力及び重力の影響で液面Ｓ側に引っ張られ下方へ流動する量が有効量になっている状態のメニスカスをいう。
【００７３】
図７（ｃ）は、基板の下端縁が僅かに遠方の液面よりも高い位置に位置している状態を示している。表面張力がなければ、電子回路用基板４は液から完全に離脱しているはずの上昇状態である。しかし、図８（ｂ），図９（ｂ）に示すように、依然として有効な第２縦メニスカスＭ２が表面張力により形成されている状態である。
【００７４】
第２縦メニスカスＭ２も電子回路用基板４の両面側にできている。膜厚部分Ｔ２は、図９（ｂ）に示すように、図９（ａ）に示す状態よりも、更に流動性を強めている。前記定義と同様に、有効な第２縦メニスカスＭ１とは、膜厚部分Ｔ２が表面張力及び重力の影響で液面Ｓ側に引っ張られ下方へ流動する量が有効量になっている状態のメニスカスをいう。
【００７５】
このような状態は、電子回路用基板４の速度が遅ければ遅いほど長く維持される。このような状態が維持されている時の電子回路用基板４の上昇速度は、極めて小さいか零である。このような有効な第２メニスカスＭ２が形成されている状態では、図１０に示すように、横メニスカスＭ３が形成されている。図１０は、３様の横メニスカスＭ３ａ，Ｍ３ｂ，Ｍ３ｃが示されている。
【００７６】
横メニスカスＭ３は、図で左側に進行している。電子回路用基板４の下端線と液面Ｓとが完全に平行なら、メニスカスの進行方向は定まらないが、機械誤差、電子回路用基板４の成形誤差の範囲で必ずその平行性は崩れている。もし両側にメニスカスが発生してもいずれか一方は消滅しあるいは他方に吸収され、必ず、１個のメニスカスが片側から反対側へ進行し、膜厚部分Ｔ２を走査してそれを液面側に吸収する。
【００７７】
横メニスカスＭ３が走っているいる間に、電子回路用基板４は僅かに上昇する。従って、横メニスカスＭ３ａと横メニスカスＭ３ｂと横メニスカスＭ３ｃとは、僅かに形態が異なっているが、作用上は実質的に同じである。即ち、メニスカスを介して膜厚部分Ｔ２が、液面側に引っ張られる作用が継続している限り、実質的に同じである。電子回路用基板４の遅さの程度は、メニスカスＭ３が一方側で発生し、他方側まで走りつくことができる程度の遅さである。上昇速度が速い場合には、横メニスカスＭ３は途中で切れて消滅する。
【００７８】
有効縦メニスカス及び横メニスカスが形成されうる時間帯では、具体的には、粘度が４０ｃｐｓ以下で、電子回路用基板４の下端部の幅は数ｍｍ以下であり、遠方の液面と電子回路用基板４の下端線との間の距離は２〜３ｍｍ程度である。このような横メニスカスを介して、膜厚部分Ｔ２の膨らみは、メニスカスの走査過程で取り除かれる。その取除状況は、実施例として後述する。
【００７９】
電子回路用基板４の下端縁線と標準液面Ｓとの間の角度として定義される液切角度θは、本発明の成立過程の初期段階では、僅かでるあが零でないある値が積極的に与えられていたが、現在ではその角度は零でよいことがわかっている。
【００８０】
図１１は、従来例の基板と本発明による電子回路用基板４の実施例とを示している。液切過程の基板上昇速度は、ヘルツ数の変更によりサーボモータの回転数の制御により決定されている。図１１（ａ）では１ヘルツ、同（ｂ）では３ヘルツ、同（ｃ）では５ヘルツ、同（ｄ）では７ヘルツ、同（ｅ）では従来通り１００ヘルツである。同図（ｅ）の塗布ずみ基板４ａは、図中指示位置断面を図１４に示すように、下端縁部で膨らみ部２０３が両面に形成されている。
【００８１】
図１１（ａ）〜（ｄ）に示す非付着部分２０４は、レジスト液が全くといってもよい程度に、電子回路用基板４に付着されていない部分である。図１１（ｃ）に示される電子回路用基板４のレジスト液非付着部分２０４は、規則正しく縁にそって（メニスカスの進行方向に）形成されている。幅３００ｍｍの基板で、このようなレジスト液非付着部分２０４の個数は約５０である。
【００８２】
レジスト液付着部分２０５とレジスト液非付着部分２０４とが、図１２に示すように、規則正しく交互に波打って並んでいる。図１１（ｃ）中の２箇所の指示位置断面を図１３（ａ），（ｂ）に示すように、レジスト液付着部分２０５はそれより中央（内側）よりの部分２０６の膜厚より薄く、レジスト液非付着部分２０４の膜厚は実質的に零である。
【００８３】
上昇速度が７ヘルツの場合は、レジスト液非付着部分２０４の面積は少なくなる。サイズについて説明すると、図１３で、電子回路用基板４の厚さは１ｍｍであり、部分２０６の膜厚は、１０ミクロン程度である（図は、誇張して描かれている。）。
【００８４】
図１２に示すように交互に波打って膜厚が形成される理由は、次のように推定される。横メニスカスの移動により下端縁部の液がメニスカスの進行方向に誘導されて移動する場合の運動量とこの移動を阻止しようとする反作用と自らの上面張力により振動が発生して基板面の液面に波状の盛り上がりが生じ、同時に、縦メニスカスにより下方へその盛り上がり部は引っ張られて液面側に吸収されるのであると、推定される。
【００８５】
図１５は、図３に示す２度塗り工程により両面にレジスト層２５が形成された電子回路用基板４を示している。電子回路用基板４の上半部分で、レジスト層は２層に形成されている。このような２層の形成は、電子顕微鏡により確認される。その上半部分のレジスト層２５は、内側層２６と外側層２７とで形成されている。内側層２６は３μｍであり外側層２７は５μｍである。電子回路用基板４の下端縁部では、厚いところで７μｍ、薄いところで０μｍである。
【００８６】
［実施例１とデータ］
図１６は、実験に用いる基板の測定箇所を示している。テスト基板は、０．１・５２８・３５０であり、液浸時の鉛直・上下方向の幅が３５０ｍｍである。レジスト液の比重は０．９４３〜０．９４４、その温度は２１゜Ｃ〜２２゜Ｃ、液浸後の乾燥温度は８７゜Ｃである。基板の測定箇所は、上縁から１５ｍｍ下った高さ位置と下縁から２０ｍｍ上がった高さ位置との間を４等分することによる５つの高さ位置である。
【００８７】
実験は、図３（ｂ）〜（ｅ）の３段階上昇とは異なり、１段階上昇により行った。下記表１の１回目上昇速度は図３（ｂ）〜（ｅ）の３つの速度が等しい場合に相当し、その表１の２回目上昇速度は図３（ｈ）〜（ｉ）の速度に相当する。表１中、速度の単位はｍｍ／ｓｅｃ、再液浸深さはｍｍ、停止時間（図３（ｆ）の状態の停止時間）は秒である。試験番号Ｎｏ．１〜２及びＮｏ．１４〜１５は、図３（ａ）と図３（ｂ）と図３（ｉ）の３図のみで示される１度塗り（シングル・ディッピング）を行った比較試験であり、その他は全て本発明による２度塗り（ダブル・ディッピング）を行った本発明試験である。これらの試験は２日間に亘って行われたため、室温と密度が少し異なっているが、得られたデータの解析には全く影響しない。
【００８８】
【表１】
0003701465.tif 000008
【００８９】
表２は、それぞれに５箇所のレジスト膜の厚みを示すデータ表である。表２中、データの数の単位は全てμｍであり、左欄は右欄より高い位置の測定値である。それぞれのデータは、それぞれに５回の平均である。比較例と本発明例に共通する現象は、引上速度が遅くなるほど平均形成膜厚は薄くなるがばらつきは小さくなることと、上端部分が薄くなりこと、の２点である。比較例Ｎｏ．１５は、比較例の中で引上速度がもっとも遅くばらつきも最も小さいが平均膜厚は薄い。
【００９０】
【表２】
0003701465.tif 000009
【００９１】
比較例Ｎｏ．１と比較例Ｎｏ．１５に見られるように、平均膜厚は厚くなるがばらつきは極端に大きくなる。比較例では、速度である１変数によって、ばらつきと厚みの２つの物理量が一義的に決定されるので、速度の変更のみで、所望の膜厚が得られ且つばらつきが小さいものを得ることは不可能である。
【００９２】
本発明例にみられるように、速度と加速度の２変数の変更が可能であるので（即ち、加速度を積分して得られる速度は初期条件が異なれば異なる：積分定数が異なる）、即ち、連立方程式化されるので、厚みとばらつきの２つの物理量を同時に制御することができる。本発明例Ｎｏ．３〜Ｎｏ．１３にみられるように、速度を変更することにより（１回目上昇速度は必ず加速度をともなう）、厚みとばらつきとの間に明白な相関関係を発見できない。Ｎｏ．８は、ばらつきは小さいが、Ｎｏ．１１のような厚い膜厚は得られない。
【００９３】
Ｎｏ．１６とＮｏ．１７は、上昇速度が速く、厚みが大きいが最上方部分でばらつきが発生している。このような現象は、本発明の弱点ではない。２変数の変更により２つの物理量を同時に任意に変更できることは、数学上の公理である（但し、３番目の変数がない場合）。上端部分が薄くなることは一般的な傾向であるが、許容範囲内のばらつきになるような速度を試行錯誤で発見することはできる。
【００９４】
このような傾向は、実施の形態で詳しく述べたように、１回目上昇速度を多段階にするか、１回目上昇速度と２回目上昇速度を相関的に変更ことにより修正することができる。２度塗りを行わなくても、時間を変数とする適正な上昇速度関数を試行錯誤で発見すれば、１度塗りで許容範囲のばらつきで任意の厚みのレジスト層を形成することができる。
【００９５】
［実施例２とそのデータ］
１回目上昇速度と２回目上昇速度を相関的に変更ことにより、厚みが大きくばらつきが小さい実施例２を表３、表４に示す。表４に示すように測定箇所が６位置である点を除き、表３，４は、表１，２と同じ表現である。
【００９６】
【表３】
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【００９７】
【表４】
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【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明による浸漬式基板面レジスト層形成装置の搬送経路を示す概念図である。
【図２】図２は、把持器具と基板との把持関係を示す正面図である。
【図３】図３（ａ）〜（ｉ）は、本発明による電子回路用基板の処理膜形成方法の実施の形態の液浸過程を示す概念図である。
【図４】図４は、液浸過程の速度・加速度制御を示すグラフである。
【図５】図５は、液浸過程でのレジスト層の推定複層を示す断面図である。
【図６】図６は、液切り過程を示す断面図である。
【図７】図７（ａ）〜（ｃ）は、昇降手段を取り出して示す正面図である。
【図８】図８（ａ），（ｂ）は、メニスカスを示す断面図である。
【図９】図９（ａ），（ｂ）は、他のメニスカスを示す断面図である。
【図１０】図１０は、メニスカスの走行を示す断面図である。
【図１１】図１１（ａ）〜（ｅ）は、基板の下端縁部のレジスト層の厚みを示す正面図である。
【図１２】図１２は、図１１の一部の平面図である。
【図１３】図１３（ａ），（ｂ）は、図１２の側面断面図である。
【図１４】図１４は、従来の基板を示す断面図である。
【図１５】図１５は、基板の下端縁部のレジスト層の厚みを示す断面図である。
【図１６】図１６は、基板の測定点を示す正面図である。
【符号の説明】
１…循環搬送路（周回搬送手段）
２…一方方向搬送路（往復搬送手段）
３…把持器具
４…電子回路用基板
８…レジスト液槽
Ｍ…メニスカス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003701465.tif 000019
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
0003701465.tif 000027
【図１６】
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