(57)【要約】【課題】処理対象基板の一面の基板処理領域のみを簡単かつ迅速に基板処理溶液で処理することができる基板処理装置を提供する。【解決手段】基板処理装置１００は、溶液保持容器１３０に収容されている基板処理溶液ＴＬに処理対象基板ＰＢが浸漬される。このような状態の処理対象基板ＰＢの基板処理領域ＴＳに溶液供給機構が基板処理溶液ＴＬを圧送するとともに吸引する。このため、処理対象基板ＰＢの一面の基板処理領域ＴＳは圧送されるとともに吸引される基板処理溶液ＴＬにより処理されることになる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板処理溶液を収容していて処理対象基板が浸漬される溶液保持容器と、
浸漬された前記処理対象基板の一面の基板処理領域に対して前記基板処理溶液が圧送されるとともに吸引される溶液乱流機構と、
を有する基板処理装置。
【請求項２】
前記溶液乱流機構は、複数の溶液吐出口から前記基板処理溶液を前記処理対象基板の一面の基板処理領域に圧送するとともに複数の溶液吸引口から前記基板処理溶液を吸引する請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記溶液乱流機構は、前記溶液吐出口と前記溶液吸引口とが所定の順番に配列されている請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記溶液乱流機構は、前記溶液吐出口と前記溶液吸引口とが交互に配列されている請求項３に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記溶液保持容器の前記基板処理溶液に浸漬された前記処理対象基板を上下方向に揺動させる基板揺動機構を、さらに有する請求項１ないし４の何れか一項に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記処理対象基板が挿入される挿入口が上面に形成されているとともに前記基板処理領域が露出する開口孔が一面に形成されているボックス状の基板保持部材と、
前記基板保持部材の他面内側に配置されていて挿入された前記処理対象基板を前記開口孔の外周内面に圧接させる拡縮自在なバルーン部材と、
を有する請求項１ないし５の何れか一項に記載の基板処理装置。
【請求項７】
溶液保持容器に収容されている基板処理溶液に基板保持部材を浸漬させ、
浸漬された前記基板処理領域の一面に前記基板処理溶液を圧送するとともに吸引する、基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線基板などの処理対象基板を基板処理溶液で処理する基板処理装置に関し、特に、処理対象基板の一面の基板処理領域のみ処理する基板処理装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、半導体回路の製造工程の一つとしてプリント配線基板などの処理対象基板を基板処理溶液で処理することがある。ただし、処理対象基板の一面の基板処理領域のみ処理したい場合には、例えば、処理しない他面を基板支持治具などで密閉し、処理しない基板処理領域の周囲を封止材で封止することになる。
【０００３】
現在、上述のような基板処理装置として各種の提案がある（特許文献１，２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−０５２７０２号公報
【特許文献２】特開２００５−２８６１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述のように処理対象基板の処理しない他面を基板支持治具などで密閉することや、処理しない基板処理領域の周囲を封止材で封止することは、作業が煩雑で半導体回路の生産性を低下させることになる。
【０００６】
本発明は上述のような課題に鑑みてなされたものであり、処理対象基板の一面の基板処理領域のみを簡単かつ迅速に処理することができる基板処理装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の基板処理装置は、基板処理溶液を収容していて処理対象基板が浸漬される溶液保持容器と、浸漬された処理対象基板の一面の基板処理領域に基板処理溶液を圧送するとともに吸引する溶液乱流機構と、を有する。
【０００８】
従って、本発明の基板処理装置では、溶液保持容器に収容されている基板処理溶液に処理対象基板が浸漬される。このような状態の処理対象基板の基板処理領域に溶液供給機構が基板処理溶液を圧送するとともに吸引する。このため、処理対象基板の一面の基板処理領域は圧送されるとともに吸引される基板処理溶液により処理されることになる。
【０００９】
また、上述のような基板処理装置において、溶液乱流機構は、複数の溶液吐出口から基板処理溶液を処理対象基板の一面の基板処理領域に圧送するとともに複数の溶液吸引口から基板処理溶液を吸引してもよい。
【００１０】
また、上述のような基板処理装置において、溶液乱流機構は、溶液吐出口と溶液吸引口とが所定の順番に配列されていてもよい。
【００１１】
また、上述のような基板処理装置において、溶液乱流機構は、溶液吐出口と溶液吸引口とが交互に配列されていてもよい。
【００１２】
また、上述のような基板処理装置において、溶液保持容器の基板処理溶液に浸漬された処理対象基板を上下方向に揺動させる基板揺動機構を、さらに有してもよい。
【００１３】
また、上述のような基板処理装置において、処理対象基板が挿入される挿入口が上面に形成されているとともに基板処理領域が露出する開口孔が一面に形成されているボックス状の基板保持部材と、基板保持部材の他面内側に配置されていて挿入された処理対象基板を開口孔の外周内面に圧接させる拡縮自在なバルーン部材と、を有してもよい。
【００１４】
本発明の基板処理方法は、溶液保持容器に収容されている基板処理溶液に基板保持部材を浸漬させ、浸漬された基板処理領域の一面に基板処理溶液を圧送するとともに吸引する。
【００１５】
なお、本発明の各種の構成要素は、必ずしも個々に独立した存在である必要はなく、複数の構成要素が一個の部材として形成されていること、一つの構成要素が複数の部材で形成されていること、ある構成要素が他の構成要素の一部であること、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していること、等でもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の基板処理装置では、処理対象基板の一面の基板処理領域は圧送されるとともに吸引される基板処理溶液により処理されることになる。このため、乱流となる基板処理溶液により処理対象基板の一面の基板処理領域のみを簡単かつ迅速に処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態の基板処理装置を示す模式的な分解斜視図である。
【図２】基板処理装置の内部構造を示す模式的な縦断側面図である。
【図３】基板処理装置の構造を示す模式的な正面図である。
【図４】基板処理装置の基板保持部材に処理対象基板をセットする工程を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施の一形態を図面を参照して以下に説明する。なお、本実施の形態では図示するように上下方向以外にも前後左右の方向を規定して説明する。しかし、これは構成要素の相対関係を簡単に説明するために便宜的に規定するものである。従って、本発明を実施する製品の製造時や使用時の方向を限定するものではない。
【００１９】
本発明の基板処理装置１００は、図１に示すように、基板処理溶液ＴＬを収容していて処理対象基板ＰＢが浸漬される溶液保持容器１３０と、浸漬された処理対象基板ＰＢの一面ＯＦの基板処理領域ＴＳに基板処理溶液ＴＬを圧送するとともに吸引する溶液乱流機構１５１と、を有する。
【００２０】
処理対象基板ＰＢは、一面ＯＦの基板処理領域ＴＳのみ基板処理溶液ＴＬで処理されるものであり、その処理としては、例えば、バンプめっき（絶縁層にビアがあきその底部に顔を出している通電層を起点に、ビアを電解銅／Ｎｉ／半田めっきでボトムアップする）や無電解金めっき（半田ボール搭載ランド）等がある。処理対象基板ＰＢは、例えば、５００×５００ｍｍなどに形成されている。
【００２１】
基板処理溶液ＴＬは、例えば、処理が前述したバンプめっきの場合、硫酸銅／Ｎｉ／半田、などが利用され、電解めっきの場合は、シアン金などが利用される。これら薬液は処理したくない部分に接液するだけで無用な腐食溶解、また無用なめっき膜が付くなど、不具合が発生する。
【００２２】
基板保持部材１１０および溶液保持容器１３０は、耐薬性と剛性とが必要となるため、例えば、ＰＶＣ(polyvinyl chloride)などのエンジニアリングプラスチック等で形成されている。
【００２３】
溶液乱流機構１５１は、複数の溶液吐出口１５２から基板処理溶液ＴＬを処理対象基板ＰＢの一面ＯＦの基板処理領域ＴＳに圧送するとともに複数の溶液吸引口１５３から基板処理溶液ＴＬを吸引する。この溶液乱流機構１５１は、溶液吐出口１５２と溶液吸引口１５３とが交互に配列されている。
【００２４】
なお、ここでは横長のスリット状の溶液吐出口１５２を上下方向に配列しているが、例えば、内径１〜５ｍｍの円形の溶液吐出口を、間隔１〜２０ｍｍで行列形状や千鳥形状に配列させて形成してもよい(図示せず)。
【００２５】
さらに、本実施の形態の基板処理装置１００は、図１ないし図４に示すように、処理対象基板ＰＢが挿入される挿入口１１２が上面に形成されているとともに基板処理領域ＴＳが露出する開口孔１１１が一面に形成されているボックス状の基板保持部材１１０と、基板保持部材１１０の他面内側に配置されていて挿入された処理対象基板ＰＢを開口孔１１１の外周内面に圧接させる拡縮自在なバルーン部材１２１と、処理対象基板ＰＢを他面で支持する基板支持治具１２２と、も有する。
【００２６】
このバルーン部材１２１は、例えば、直径１０ｍｍ×ｔ１のシリコンチューブからなる。バルーン部材１２１は拡張により処理対象基板ＰＢを押圧するとともに、処理対象基板ＰＢが挿入されるときには負圧で収縮される。
【００２７】
このため、バルーン部材１２１は拡縮する特性が要求される。ただし、ここでは拡縮部材としてシリンジチューブからなるバルーン部材１２１を例示するが、このような拡縮部材としてベローズやエアシリンダを利用することもできる(図示せず)。
【００２８】
より具体的には、溶液乱流機構１５１は、図１および図２に示すように、水平方向に扁平な複数の溶液吐出口１５２および溶液吸引口１５３からなり、その複数の溶液吐出口１５２から基板処理溶液ＴＬを処理対象基板ＰＢの一面の基板処理領域ＴＳに圧送するとともに、この圧送された基板処理溶液ＴＬを溶液吸引口１５３から吸引する。
【００２９】
このような基板処理溶液ＴＬの圧送および吸引は、例えば、ポンプ機構などにより実行される。このように圧送および吸引される基板処理溶液ＴＬは、順次新品と交換されてもよく、交換されることなく循環されてもよく、循環させながら適宜新品と交換してもよい。
【００３０】
また、基板保持部材１１０は、図２および前面に処理対象基板ＰＢの基板処理領域ＴＳに対応した矩形の開口孔１１１が形成されており、図３に示すように、その後方には矩形の環状のバルーン部材１２１が配置されている。
【００３１】
このバルーン部材１２１には、例えば、柔軟なチューブ部材で空気ポンプが連結されており(図示せず)、正圧により拡張される。なお、この正圧は空気ポンプにより維持されてもよく、チューブ部材の閉鎖により維持されてもよい。
【００３２】
基板保持部材１１０の開口孔１１１の内面外周には、図２および図４に示すように、処理対象基板ＰＢに密着するシール材１２３が装着されている。このシール材１２３は耐薬性が必要なため、例えば、ＥＰＤＭ(Ethylene Propylene Methylene Linkage)やＦＫＭ(Fluorocarbon rubber)などのゴムスポンジからなる。
【００３３】
シール材１２３は、連続気孔では基板処理溶液ＴＬが漏出するので、不連続気孔が必要とされる。また、押し付けてシールするために柔軟性も必要とされる。このため、ゴムシートでは潰れないのでシールとして利用は困難である。
【００３４】
しっかりシールするには、ラップ幅は基板外周最低５ｍｍ程度以上は必要で、ラップ幅が大きいほどシール信頼性は上がるが、基板処理有効面積が狭まるので、小さいのが本来理想である。
【００３５】
基板支持治具１２２は単純に処理対象基板ＰＢを支持するだけの板材からなり、処理対象基板ＰＢの他面を密閉するようなものではない。ただし、バルーン部材１２１に押圧されても破損しない強度は要求される。
【００３６】
上述のような構成において、本実施の形態の基板処理装置１００による処理対象基板ＰＢの処理方法を以下に説明する。まず、図４(ａ)に示すように、処理対象基板ＰＢが基板処理領域ＴＳの一面ＯＦを前方として基板支持治具１２２に装着される。
【００３７】
つぎに、図４（ｂ）に示すように、この基板支持治具１２２とともに処理対象基板ＰＢが基板保持部材１１０の内部に挿入口１１２から挿入される。このとき、バルーン部材１２１は縮小されているので、処理対象基板ＰＢの挿入は円滑に実行される。
【００３８】
つぎに、図４(ｃ)に示すように、バルーン部材１２１が拡張されることにより、処理対象基板ＰＢが基板保持部材１１０のシール材１２３に密着される。このとき、基板保持部材１１０の開口孔１１１に基板処理領域ＴＳが位置することになる。
【００３９】
そして、上述のように処理対象基板ＰＢがセットされた基板保持部材１１０が、図１および図２に示すように、基板処理溶液ＴＬを収容している溶液保持容器１３０に浸漬される。
【００４０】
すると、基板保持部材１１０の開口孔１１１から処理対象基板ＰＢの基板処理領域ＴＳのみが基板処理溶液ＴＬで処理されることになる。このような状態で、溶液乱流機構１５１の溶液吐出口１５２から基板処理溶液ＴＬが溶液保持容器１３０に圧送され、この圧送された基板処理溶液ＴＬが溶液吸引口１５３から吸引される。
【００４１】
このため、基板処理溶液ＴＬが処理対象基板ＰＢの表面を乱流となって流動することになり、この乱流となった基板処理溶液ＴＬで処理対象基板ＰＢの基板処理領域ＴＳが処理される。
【００４２】
上述のような処理対象基板ＰＢの基板処理領域ＴＳの処理が完了すると、上述の作業を反対に実行することで、基板処理領域ＴＳのみ処理された処理対象基板ＰＢを獲得できることになる。
【００４３】
本実施の形態の基板処理装置１００では、上述のように溶液保持容器１３０に収容されている基板処理溶液ＴＬに処理対象基板ＰＢが浸漬される。このような状態の処理対象基板ＰＢの基板処理領域ＴＳに溶液供給機構が基板処理溶液ＴＬを圧送するとともに吸引する。
【００４４】
このため、処理対象基板ＰＢの一面ＯＦの基板処理領域ＴＳは圧送されるとともに吸引される基板処理溶液ＴＬにより処理されることになる。従って、乱流となる基板処理溶液ＴＬにより処理対象基板ＰＢの一面ＯＦの基板処理領域ＴＳのみを簡単かつ迅速に処理することができる。
【００４５】
特に、溶液乱流機構１５１は複数の溶液吐出口１５２から基板処理溶液ＴＬを圧送するとともに、複数の溶液吸引口１５３から基板処理溶液ＴＬを吸引するので、基板処理溶液ＴＬの処理対象基板ＰＢの表面で基板処理溶液ＴＬが良好に乱流となり、その処理が迅速に良好に実行される。
【００４６】
しかも、上述のような複数の溶液吐出口１５２と複数の溶液吸引口１５３とが交互に配列されているので、処理対象基板ＰＢの基板処理領域ＴＳを乱流の基板処理溶液ＴＬで均質に処理することができる。
【００４７】
しかも、本実施の形態の基板処理装置１００では、上述のように処理対象基板ＰＢがセットされた基板保持部材１１０を溶液保持容器１３０に収容されている基板処理領域ＴＳの基板処理溶液ＴＬに浸漬することにより、処理対象基板ＰＢの基板処理領域ＴＳのみに基板処理溶液ＴＬを供給することができる。このため、処理対象基板ＰＢの一面ＯＦの基板処理領域ＴＳのみを簡単かつ迅速に基板処理溶液ＴＬで処理することができる。
【００４８】
なお、本発明は本実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で各種の変形を許容する。例えば、上記形態では溶液保持容器１３０の基板処理溶液ＴＬに浸漬された処理対象基板ＰＢを静止させておくことを想定した。
【００４９】
しかし、このように溶液保持容器１３０の基板処理溶液ＴＬに浸漬された処理対象基板ＰＢを上下方向に揺動させる基板揺動機構(図示せず)を有してもよい。この場合、複数の溶液吐出口１４３の離間による基板処理溶液ＴＬの圧送ムラを揺動により低減することができる。
【００５０】
また、上記形態では基板保持部材１１０に基板処理領域ＴＳに対応した矩形の開口孔１１１が形成されており、その後方に矩形の環状のバルーン部材１２１が配置されていることを例示した。
【００５１】
しかし、このバルーン部材１２１は、処理対象基板ＰＢを基板保持部材１１０の開口孔１１１に圧接させて密着させることができればよく、例えば、一個の大型のバルーン部材や、上下二個のバルーン部材、左右二個のバルーン部材、等でもよい(図示せず)。
【００５２】
また、上記形態ではボックス状の基板保持部材１１０に処理対象基板ＰＢをセットして一面の基板処理領域ＴＳのみを基板処理溶液ＴＬで処理することを例示した。しかし、処理対象基板ＰＢの他面を基板支持治具１２２に密閉させて装着し、この基板支持治具１２２とともに処理対象基板ＰＢを基板処理溶液ＴＬに浸漬させて一面の基板処理領域ＴＳを処理してもよい。
【００５３】
なお、当然ながら、上述した実施の形態および複数の変形例は、その内容が相反しない範囲で組み合わせることができる。また、上述した実施の形態および変形例では、各部の構造などを具体的に説明したが、その構造などは本願発明を満足する範囲で各種に変更することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１００    基板処理装置
１１０    基板保持部材
１１１    開口孔
１１２    挿入口
１２１    バルーン部材
１２２    基板支持治具
１２３    シール材
１３０    溶液保持容器
１４３    溶液吐出口
１５１    溶液乱流機構
１５２    溶液吐出口
１５３    溶液吸引口
ＯＦ    一面
ＰＢ    処理対象基板
ＴＬ    基板処理溶液
ＴＳ    基板処理領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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