(57)【要約】【課題】  ワークが表面に凹凸を有するものであっても、液だれが生じることなく、目的とする厚みの塗膜をワークの表面に形成できるスプレーコート方法とスプレーコート装置の提供。【解決手段】  ワーク２に吸収され、かつ上記塗布液には吸収されない波長の光３９をワーク２の一部に局部的に照射し加熱しながら塗布液を噴霧して塗膜を形成する工程を備えるスプレーコート方法。ワーク２を載置するワーク支持台３ａと、ワーク２に塗布液を噴霧する塗布用ノズル５と、ワーク２に吸収され、かつ上記塗布液には吸収されない波長の光をワーク２の一部に局部的に照射し、加熱する光源４１と、ワーク２に照射する光３９の照射角度を変更するためのワーク支持台・光源相対移動手段が備えられ、光源４１は塗布用ノズル５から噴霧された塗布液の噴霧エリアを横切るように上記光を出射可能な構成とされたスプレーコート装置。【選択図】  図１
2006007164.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの表面に塗布液を噴霧して塗膜を形成するスプレーコート方法であって、
前記ワークに吸収され、かつ前記塗布液には吸収されない波長の光を前記ワークの一部に局部的に照射し加熱しながら前記塗布液を噴霧して塗膜を形成する工程を備えることを特徴とするスプレーコート方法。
【請求項２】
前記塗布液はフォトレジストであり、前記光の波長は０．１μｍ以上２０μｍ以下の範囲にあることを特徴とする請求項１記載のスプレーコート方法。
【請求項３】
前記光の吸収を促進させる色を着色した前記ワークを用いることを特徴とする請求項１又は２に記載のスプレーコート方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のスプレーコート方法を用いる立体回路基板の製造方法であって、
前記塗布液としてレジストとその溶剤からなる塗布液を用い、前記ワーク支持台に載置されたワークとして表面に凹凸を有するワークを用いることを特徴とする立体回路基板の製造方法。
【請求項５】
前記ワークに吸収され、かつ前記塗布液には吸収されない波長の光を前記ワークの一部に局部的に照射し加熱しながら前記塗布液を噴霧して塗膜を形成する工程の後に、フォトリソグラフィー技術により配線パターンを形成する工程を備えることを特徴とする請求項４に記載の立体回路基板の製造方法。
【請求項６】
ワークの表面に塗布液を噴霧して塗膜を成膜するスプレーコート装置であって、  ワークを載置するワーク支持台と、該ワーク支持台に載置されたワークに塗布液を噴霧する塗布用ノズルと、前記ワークに吸収され、かつ前記塗布液には吸収されない波長の光を前記ワークの一部に局部的に照射し、加熱する光源と、前記ワーク支持台と前記光源とを相対移動させることより前記ワークに照射する前記光の照射角度を変更するためのワーク支持台・光源相対移動手段が備えられ、
前記光源は前記塗布用ノズルから噴霧された前記塗布液の噴霧エリアを横切るように前記光を出射可能な構成とされたことを特徴とするスプレーコート装置。
【請求項７】
前記光源の光の波長は０．１μｍ以上２０μｍ以下であることを特徴とする請求項６記載のスプレーコート装置。
【請求項８】
前記光源は複数設けられ、かつこれら光源はそれぞれ照射位置及び／または照射スポット径が可変とされていることを特徴とする請求項６又は７に記載のスプレーコート装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークに塗布液を噴霧して塗膜を形成するスプレーコート方法及びスプレーコート装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の塗布装置の例としては、図４に示すような塗布装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
図４の塗布装置は、塗布チャンバ１０５内に配置された回転台１０２と、この回転台１０２上に吸引により保持されるワーク１０１の表面に溶剤蒸気とともに塗布液を噴霧する二流体ノズルからなるスプレーノズル１０４が備えられたものである。スプレーノズル１０４は、溶剤蒸気供給源１０８から溶剤蒸気が注入される注入口１０４ａと、塗布液供給源１０９から塗布液が注入される注入口１０４ｂと、一つの噴射口１０４ｃを有している。回転台１０２には、この回転台に載置されたワーク全体を加熱するための加熱手段が内蔵されている。
【０００３】
この塗布装置を用いてワーク１０１の表面に塗膜をスプレーコートするには、上記吸引によりワーク１０１を保持した回転台１０２を回転させ、この回転するワーク１０１上に、スプレーノズル１０４の噴射口１０４ｃから溶剤蒸気とともに塗布液を霧状に噴射し、ワーク１０１の表面に塗布液を塗布し、上記加熱手段により回転台１０２を加熱することによりワーク全体を加熱してワーク１０１に塗布した塗布液を乾燥させることで、ワーク１０１の表面に塗膜を形成している。
【特許文献１】特開平９−０２９１５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら従来の塗布装置を用いる場合には、ワーク表面に塗布した塗布液の乾燥方法として回転台１０２を加熱してワーク全体を加熱する方法を採用しているので、ワーク１０１が表面に凹凸を有するものあるいは立体的な形状のものであると、ワーク表面に塗布した塗布液を乾燥する際に表面全域を均一な温度とすることが困難で、そのために塗布ムラが発生してしまう。塗布液を均一に乾燥させるためにワークの材質として熱伝導率の高いものを用いたとしても、スプレーノズルからの吹き付けの気流等によってもワーク表面の温度にバラツキが生じ、塗布ムラが避けられない。
一方で、表面が平坦でないワークに塗布液を塗布する際、乾燥促進のための加熱を行わなければ液だれが発生してしまう。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ワークが表面に凹凸を有するものや、立体的な構造のものであっても、液だれが生じることなく、目的とする厚みの塗膜をワークの表面に形成できるスプレーコート方法の提供を目的とする。
また、ワークが表面に凹凸を有するものや、立体的な構造のものであっても、液だれが生じることなく、目的とする厚みの塗膜をワークの表面に形成できるスプレーコート装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のスプレーコート方法は、ワークの表面に塗布液を噴霧して塗膜を形成するスプレーコート方法であって、
上記ワークに吸収され、かつ上記塗布液には吸収されない波長の光を上記ワークの一部に局部的に照射し加熱しながら上記塗布液を噴霧して塗膜を形成する工程を備えることを特徴とする。
また、上記構成の本発明のスプレーコート方法において、上記塗布液はフォトレジストであり、上記光の波長は０．１μｍ以上２０μｍ以下の範囲にあることが好ましい。
また、上記のいずれかの構成の本発明のスプレーコート方法において、上記光の吸収を促進させる色を着色した上記ワークを用いることが好ましい。
【０００７】
本発明の立体回路基板の製造方法は、上記のいずれかの構成の本発明のスプレーコート方法を用いる立体回路基板の製造方法であって、
上記塗布液としてレジストとその溶剤からなる塗布液を用い、上記ワーク支持台に載置されたワークとして表面に凹凸を有するワークを用いることを特徴とする。
また、上記構成の本発明の立体回路基板の製造方法において、上記ワークに吸収され、かつ上記塗布液には吸収されない波長の光を上記ワークの一部に局部的に照射し加熱しながら上記塗布液を噴霧して塗膜を形成する工程の後に、フォトリソグラフィー技術により配線パターンを形成する工程を備えるようにしてもよい。
【０００８】
本発明のスプレーコート装置は、ワークの表面に塗布液を噴霧して塗膜を成膜するスプレーコート装置であって、
ワークを載置するワーク支持台と、該ワーク支持台に載置されたワークに塗布液を噴霧する塗布用ノズルと、上記ワークに吸収され、かつ上記塗布液には吸収されない波長の光を上記ワークの一部に局部的に照射し、加熱する光源と、上記ワーク支持台と上記光源とを相対移動させることより上記ワークに照射する上記光の照射角度を変更するためのワーク支持台・光源相対移動手段が備えられ、
上記光源は上記塗布用ノズルから噴霧された上記塗布液の噴霧エリアを横切るように上記光を出射可能な構成とされたことを特徴とする。
【０００９】
また、上記構成の本発明のスプレーコート装置においては、上記光源の光の波長が０．１μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。
また、上記のいずれかの構成の本発明のスプレーコート装置においては、上記光源は複数設けられ、かつこれら光源はそれぞれ照射位置及び／または照射スポット径が可変とされていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のスプレーコート方法は、上記ワークに吸収され、かつ上記塗布液には吸収されない波長の光を上記ワークの一部に局部的に照射し加熱しながら上記塗布剤を噴霧して塗膜を形成することによって、上記塗布液が途中で（ワーク表面に到達前）乾燥することがなく、ワークの表面に塗布液が到達してから直ちに乾燥させることができるので、平坦でない面にも均一な塗膜が得られる。また、塗布液が感光性材料の場合、感光せずにワークに塗布できるため、その後のプロセスに悪影響を与えることなく塗膜の形成ができる。
また、塗膜の厚みを厚くしたい部分には、塗布液の噴霧、上記光のスポット的照射を繰り返すことで、塗膜の厚みを部分的に厚くすることができるので、部分的に塗膜の厚みを制御することができ、目的とする厚みの塗膜をワークの表面に形成することができる。
【００１１】
また、本発明のスプレーコート方法では、上記光が照射された部分は表面温度を所定の温度に保つ事が可能になるため、熱伝導率の低いワークへの塗布においても、従来技術のように加熱部からの距離によって表面温度が異なり塗布ムラが発生するということはなく、均一な塗膜を得ることができる。
これらの方法を表面に凹凸や斜面のような立体形状を持つワークへの塗布に採用すれば、上記光により斜面を部分的に加熱し、加熱での塗布液の乾燥を促進することで液だれを防ぎ、均一な厚さの塗膜を得ることが可能である。このような効果はワークが厚く、凹凸の段差部の高さが高い程顕著に現れる。また、膜厚を厚くする部分には、塗布液の噴霧と上記光のスポット的照射を繰り返すことで、塗膜の厚みを部分的に厚くすることができる。
従って、本発明の方法によれば、ワークが表面に凹凸を有するものや、立体的な構造のものであっても、液だれが生じることなく、目的とする厚みの塗膜をワークの表面に形成できる。
また、上記塗布液がフォトレジストである場合、後工程の関係で均一性に対する要求が厳しくなり、スプレー粒子の径を小さくしなければならず、その結果として粘度等の調整幅が狭いので、ワークに吸収され、かつ上記塗布液には吸収されない波長の光を上記ワークの一部に局部的に照射し加熱しながら上記塗布液を噴霧して塗膜を形成する工程を備えるようにした本発明の方法が有効であり、さらに上記工程において上記光の波長が０．１μｍ以上２０μｍ以下の範囲とすることによりワークの加熱効果を高くできる。
【００１２】
本発明のスプレーコート装置によれば、上記構成としたことにより、本発明のスプレーコート方法の実施に好適に用いることができ、ワークが表面に凹凸を有するものや、立体的な構造のものであっても、液だれが生じることなく、目的とする厚みの塗膜をワークの表面に形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に図面を用いて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
なお、本発明は以下に説明する実施の形態に限定されるものではないことは勿論であるとともに、以下の図面においては各構成部分の縮尺について図面に表記することが容易となるように構成部分毎に縮尺を変えて記載している。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態のスプレーコート装置の概略構成を示す図である。  本実施形態のスプレーコート装置は、塗布チャンバ１内に、ベルトコンベア（ワーク支持台・光源相対移動手段）３と、ベルトコンベア３に設けられたワーク支持台を兼ねるベルト３ａ上に載置されたワーク２に溶剤蒸気とともに塗布液を霧状に噴霧する二流体ノズルからなる塗布用ノズル５と、光３９をレンズ４０を介してワーク２の一部に局部的に照射し、加熱する光源４１とが備えられた概略構成のものである。
【００１５】
ベルトコンベア３は、多数のコロ３ｂによりベルト３ａを移動することで、このベルト３ａの上面に載置されたワーク２を塗布チャンバ１内を移動させることができるようになっている。また、ベルト３ａを移動させることで、このベルト３ａに載置されたワーク２に照射する光３９の照射角度が変更することができる。  ワーク２は、シリコン基板、プリント基板、プラスチック基板、Ｃｕ基板、金属層付き基板、プリント配線基板などの基板や、また、この種の基板で表面に凹凸を有するものや、さらにこれら凹部や凸部に斜面２ａを有する形状のものが用いられる。ワーク２は、光源４１から出射される光３９の吸収を促進させる色が着色されていることが好ましい。
【００１６】
ワーク支持台３の上方に二流体ノズルからなる塗布用ノズル５が配置されている。この塗布用ノズル５に塗布液供給源（図示略）から塗布液４が供給される塗布液供給管５ａが接続され、また、この塗布液供給管５ａに塗布液の流量をコントロールするレギュレータ（図示略）とエアオペレーションバルブ５ｂが設けられている。上記塗布液供給源は、塗布液４が収容された容器が備えられており、この容器内はＮ２加圧系によって加圧されている。
また、塗布用ノズル５に溶剤供給源（図示略）から溶剤蒸気９が供給される溶剤供給管８ａが接続され、また、この溶剤供給管８ａに溶剤蒸気の流量をコントロールするレギュレータ（図示略）とエアオペレーションバルブ８ｂが設けられている。上記溶剤供給源には、溶剤が収容された容器が備えられており、この容器内はＮ２加圧系によって加圧され、溶剤の飽和蒸気圧に保たれており、それにより容器内で溶剤蒸気が発生している。
【００１７】
オペレーションバルブ５ｂを開にすると、上記塗布液供給源の容器内の塗布液が上記レギュレータ、バルブ５ｂを経由して塗布用ノズル５内に注入される。一方、エアオペレーションバルブ８ｂを開にすると、上記溶剤供給源において発生した溶剤蒸気９が上記レギュレータ、エアオペレーションバルブ８ｂを経由して塗布用ノズル５内に注入される。
このように塗布用ノズル５に溶剤蒸気９と塗布液４が供給されると、このノズル５の噴射口から溶剤蒸気とともに霧状の塗布液（塗布液ミスト）４ａが塗布チャンバ１内のベルト３ａに向けて噴霧される。
なお、塗布用ノズル５の位置は変更でき、また、塗布液ミスト４ａの噴霧角度も変更できるようになっている。
【００１８】
塗布液４としては、ワーク支持台３上に載置するワーク２及びこのワーク２に施す処理によって異なるが、レジストとレジストシンナー（溶剤）を含んでおり、レジストとしてはネガレジスト、ポジレジスト（ｉ、ｇ、ｈ線用）などが用いられる。
溶剤９としては、塗布液４に含まれている溶剤が用いられ、例えば、キシレン、乳酸エチル、３メチルメトキシプロピオネ―ト（ＭＭＰ）、エチルエトキシプロピオネート（ＥＥＰ）、アセトン、ｎ−ブチルアセテート（ＮＢＡ）、エチルセロソルブアセテート（ＥＣＡ）、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）などレジストシンナーとして使用される溶剤が用いられる。
塗布用ノズル５から噴射される塗布液の量としては、２０〜２００ｇ／時間程度とされる。
【００１９】
光源４１は塗布チャンバ１内を移動可能であり、また、光源４１の光軸Ｇの角度を変更できるようになっていることで、ベルト３ａに載置されたワーク２に照射する光３９の照射角度を変更するためのワーク支持台・光源相対移動手段としての機能も有している。レンズ４０は、光源４１の移動や光軸Ｇの角度を変更に応じて移動可能であり、角度も変更できるようになっている。
光源４１にはコントローラ４２が接続されている。このコントローラ４２は、ワーク２への塗布液ミスト４ａの塗布位置に応じて光源４１の位置や光軸Ｇを制御できるようになっている。
光源４１は上記塗布用ノズル５から噴霧された塗布液ミスト４ａの噴霧エリアを横切るように光３９を出射できるようにコントローラ４２により制御されている。また、光源４１は、塗布チャンバ１内に設けられる位置や光軸を変更することにより、ベルト３ａに載置されたワーク２に照射する光３９の照射角度を変更することができる。
【００２０】
光源４１から出射される光３９としては、ワーク２に吸収され、かつ上記塗布液や溶剤には吸収されない波長の光が用いられ、例えば、１．０６４ｎｍＹＡＧレーザ（パルスで）、８５０ｎｍ程度の半導体レーザ、
光３９としては波長は１００ｎｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲にあるものを用いることがワークに対する加熱効果が高いという理由で好ましい。
また、塗布液４としてフォトレジストのような粘度等の調整幅が狭いものが用いられる場合、光源４１から出射される光３９は波長が０．１μｍ以上２０μｍ以下の範囲にあるものを用いることがワークの加熱効果を高くできる点で好ましい。
【００２１】
また、塗布チャンバ１内には、給排気手段１１が設けられており、さらに、この塗布チャンバ１内を雰囲気を減圧する減圧手段（図示略）が設けられている。
【００２２】
次に、図１に示すスプレーコート装置を用いて表面に凹凸を有するワーク２に塗膜を形成するスプレーコート方法について説明する。
まず、上記減圧手段により塗布チャンバ１内の雰囲気を減圧する。
ついで、ベルトコンベア３を駆動して、ベルト３ａ上に載置したワーク２を塗布チャンバ１内に導入する。
ついで、光源４１から出射した光３９を図２に示すようにレンズ４０を介してワーク２の斜面２ａに局部的に照射して加熱するともにオペレーションバルブ５ｂ、８ｂを開にして塗布ノズル５の噴射口から塗布液ミスト４ａをワーク２の斜面２ａに噴霧することにより、斜面２ａに噴霧された塗布液ミストを乾燥させる。
ついで、光源４１から出射した光３９をレンズ４０を介してワーク２の平坦面２ｂに局部的に照射して加熱するとともに塗布ノズル５の噴射口から塗布液ミスト４ａをワーク２の平坦面２ｂに噴霧することにより、平面２ｂに噴霧された塗布液ミストを乾燥させる。
ワーク２の各部分に塗布液ミスト４ａを噴霧する前には、塗布液ミスト４ａを塗布する部分の形状に応じて光源４１の位置及び光軸Ｇやレンズ４０の位置を調整する。また、図２に示すように光源４１から出射された光３９が、塗布用ノズル５から噴霧された塗布液ミスト４ａの噴霧エリア４５を横切ってワーク２の表面に到達するように調整する。
【００２３】
ついで、オペレーションバルブ５ｂ、８ｂを閉にして塗布用ノズル５からの溶剤蒸気と塗布液ミスト４ａの噴霧を止め、給排気手段１１により強制排気をかけて塗布チャンバ１内の溶剤濃度を小さくすることにより上記塗膜の乾燥をさらに促進すると、液だれがなく、表面に厚みが均一な塗膜が形成されたワーク２が得られる。
【００２４】
本実施形態のスプレーコート方法によれば、上記のような波長の光３９をワーク２の一部に局部的に照射し加熱しながらこの加熱した部分に塗布液ミスト４ａを噴霧して塗膜を形成することによって、上記塗布ミスト４ａがワーク表面に到達前に乾燥することがなく、ワークの表面に塗布液ミスト４ａが到達してから直ちに乾燥させることができるので、表面に凹凸を有するようなワーク２であっても均一な塗膜を形成できる。
また、塗膜の厚みを厚くしたい部分には、塗布液の噴霧、上記光３９の局部的照射を繰り返すことで、塗膜の厚みを部分的に厚くすることができるので、目的とする厚みの塗膜をワーク２の表面に形成することができる。
【００２５】
なお、上記実施形態のスプレーコート装置においては、塗布用ノズル５が二流体ノズルから構成されている場合について説明したが、塗布用ノズルとして超音波霧化ノズルを用いたもの、あるいは塗布液を塗布する一流体ノズルであってもよい。塗布用ノズルとして超音波霧化ノズルを用いる場合は、ワーク２の一部に前記塗布液を噴霧すると同時に上記光３９を局部的に照射し加熱することにより塗膜を形成することが好ましい。また、塗布用ノズルとして一流体ノズルを用いる場合は、ワーク２の一部に上記光３９を局部的に照射して予め部分的に加熱し、この加熱部分に塗布液を噴霧することにより塗膜を形成することが好ましい。
また、上記実施形態のスプレーコート装置においては、光源が１個設けられた場合について説明したが、光源が複数設けられ、かつこれら光源はそれぞれ光軸が可変とされたものであってもよい。また、複数の光源はそれぞれ照射位置及び／または照射スポット径が可変とされているものであってもよい。
また、上記実施形態のスプレーコート装置においては、光源４１がレーザ源である場合について説明したが、図３に示すように紫外線ランプを反射体を備えた光源５１、あるいはキセノンランプと反射体を備えた光源５１であってもよい。
このような光源５１から出射される光３９としては、例えば、０．７５μｍ〜４μｍの近赤外線を挙げることができる。なお、近赤外線は、ワーク２がプラスチック基板である場合にプラスチックの種類によってはワーク２に吸収されることがある。また、２．５μｍ〜３．５μｍの近赤外線は、水、樹脂に吸収され易い。
【００２６】
また、上記実施形態のスプレーコート方法に用いるワーク２としては、光源から出射される光３９の吸収を促進させる色が着色されているものを用いることが加熱効率を向上できる点で好ましく、あるいはワーク２によってはワーク自体に光３９を吸収する吸収剤を添加したものであってもよい。
例えば、塗布液が合成樹脂液やレジストの場合、ワーク２の表面をカーボンブラックで着色し、光３９の波長を吸収するようにする。
【００２７】
また、上記実施形態のスプレーコート方法は立体回路基板の製造方法に適用することも可能で、その場合には、塗布液４としてレジストとその溶剤からなる塗布液を用い、ベルト（ワーク支持台）３ａに載置するワーク２として表面に凹凸や斜面を有するワークが用いられる。
また、この立体回路基板の製造方法においては、上記ワークに吸収され、かつ上記塗布液には吸収されない波長の光３９を上記ワークの一部に局部的に照射し加熱しながら上記塗布液ミストを噴霧して塗膜を形成する工程の後に、フォトリソグラフィー技術により配線パターンを形成する工程が備えられることで立体回路基板が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態のスプレーコート装置の概略構成を示す図。
【図２】本発明の実施形態のスプレーコート方法の説明図。
【図３】本発明の他の実施形態のスプレーコート装置及びスプレーコート方法の説明図。
【図４】従来の塗布装置の例を示す概略構成図。
【符号の説明】
【００２９】
１・・・塗布チャンバ、２・・・ワーク、２ａ・・・斜面、２ｂ・・・平坦面、３・・・ベルトコンベア、３ａ・・・ワーク支持台を兼ねるベルト、３ｂ・・・コロ、４・・・塗布液、４ａ・・・霧状の塗布液（塗布液ミスト）、５・・・塗布用ノズル、５ａ・・・塗布液供給管、５ｂ・・・エアオペレーションバルブ、８ａ・・・溶剤供給管、８ｂ・・・エアオペレーションバルブ、９・・・溶剤蒸気、１１・・・給排気手段、３９・・・光、４０・・・レンズ、４１，５１・・・光源、４２・・・コントローラ、４５・・・噴霧エリア。
【図１】
2006007164.tif 000003
【図２】
2006007164.tif 000004
【図３】
2006007164.tif 000005
【図４】
2006007164.tif 000006