ビルドアップ基板絶縁層の表面粗化装置
【課題】一様な表面粗化を可能とするビルドアップ基板絶縁層の表面粗化装置を提供する。
【解決手段】略直方体形状の処理槽を有しエッチング液を循環させながら処理を行う表面粗化装置であって、処理槽内で処理される基板の面と直角をなす側面の一方と基板との間に供給パイプが側面に対し平行に設けられ、前記供給パイプには複数の供給口が側面側に設けられ、処理槽内のもう一方の側面の上部に一つの排出口が設けられ、前記基板と供給パイプの間、及び前記基板と排出口が設けられた側の処理槽の側面との間にはそれぞれ整流部材が設けられ、供給口から排出口に向かって側面と垂直方向にエッチング液を流動させており、処理槽底面または処理槽側面と、基板との間を所定距離とすることで、処理槽内の流速を均一化し、薬液の循環効率を高め、一様な表面疎化を行うことを特徴としたビルドアップ基板絶縁層の表面粗化装置。
【解決手段】略直方体形状の処理槽を有しエッチング液を循環させながら処理を行う表面粗化装置であって、処理槽内で処理される基板の面と直角をなす側面の一方と基板との間に供給パイプが側面に対し平行に設けられ、前記供給パイプには複数の供給口が側面側に設けられ、処理槽内のもう一方の側面の上部に一つの排出口が設けられ、前記基板と供給パイプの間、及び前記基板と排出口が設けられた側の処理槽の側面との間にはそれぞれ整流部材が設けられ、供給口から排出口に向かって側面と垂直方向にエッチング液を流動させており、処理槽底面または処理槽側面と、基板との間を所定距離とすることで、処理槽内の流速を均一化し、薬液の循環効率を高め、一様な表面疎化を行うことを特徴としたビルドアップ基板絶縁層の表面粗化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大きいサイズの半導体パッケージ基板の製造工程で用いられる表面粗化装置に関するものであり、特に、絶縁層のエッチング量に偏りのない一様な粗化を行う場合に好適に利用できる、ビルドアップ基板絶縁層の表面粗化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＢＧＡ基板を始めとする、高集積、高周波用途向け半導体パッケージ用基板には、一般に、コア材の表面に絶縁層となる樹脂を塗布し、これに直接メッキ形成しパターンエッチングすることによりプリント基板を形成するビルドアップ方式が採用されている。このビルドアップ方式では、絶縁層とメッキとの密着性を良好にするために、メッキ処理前に絶縁層の表面を荒らす粗化処理を施す必要がある。その方法としては、エッチング液を満たした処理槽内に基板を浸す、ディップ式エッチングによる粗化が主に採用されている。
【０００３】
ディップ式による方法では、エッチング液の反応効果を持続させるために、処理済みのエッチング液を電解再生槽で再生しながら循環させている。したがって、基板は静止したエッチング液内ではなく、常に流動しているエッチング液内に浸される。この時、基板近傍のエッチング液の温度が一定で、流れが一様であれば、均一なエッチング速度が得られる。しかしながら、従来のディップ式の処理槽では、エッチング液面で蒸発し気化熱が生じるために温度分布が発生する上、処理槽内で発生する自然対流によってエッチング液の滞留が生じ、エッチング液の疲労分布に差が生じる。そのため、エッチング速度にばらつきが生じるといった問題がある。
【０００４】
このエッチング速度のばらつきを低減するために様々な提案がなされている。例えば、特許文献１に示すように、基板（被処理物）を装着したフレームを処理槽内で振動させ、エッチング液を撹拌させることで、エッチング速度のばらつきを低減し、基板のエッチングを均一化する表面粗化装置が提案されている。また、特許文献２では、基板を装着したカセットを処理槽内で回転させ、エッチング液を撹拌させることで、エッチング速度のばらつきを低減し、基板のエッチングを均一化する表面粗化装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−４１６５９号公報
【特許文献２】特開２００６−３２６０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、大型基板においては、特許文献１の方法では基板端部に比較して基板中央部のエッチング液の攪拌が少ないため、相対的にエッチング速度が遅くなり、エッチング量が十分に均一化されないといった問題がある。また、特許文献２の方法では、基板中央部のエッチング液の攪拌が十分でないことに加え、基板の回転に必要な処理槽の大きさを確保しなければならない。また、処理槽を大きくしたことに伴って循環させるエッチング液量も増やす必要があり、エッチング液を供給する供給ポンプの高性能化と、駆動のための消費エネルギーの増加によってコストアップにつながる。
【０００７】
ディップ式以外の方法としては、スプレーノズルでエッチング液を基板に吹き付けてエッチングするスプレー式がある。しかし、このスプレー式では、エッチング液を基板に均一に当てることが困難であるためにエッチング速度にばらつきが生じるといった問題や、スプレー圧力でエッチング部の底部が不均一な形状となるなどの問題がある。また、この他の方法としては、プラズマ方式によりエッチングを行う方法も知られているが、Ａ３サイズ以上の面積の基板の両面を同時に均一にエッチングすることは困難である。
【０００８】
また、基板を複数枚同時にエッチングする時、処理槽と基板の間隔に比べて基板と基板の間隔が狭い場合、基板と基板の間の流量が少なくなり、薬液の循環効率が落ちるという問題がある。循環効率が落ちると、循環用のポンプの駆動力が増えるのでコストが増大するとともに、基板間に滞留が発生しエッチング速度のバラツキが起きる。
【０００９】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、ディップ式による絶縁層の表面粗化において、Ａ３サイズ以上の大きな面積の基板の両面に形成された絶縁層を、同時に均一に低コストで粗化処理を行うことが可能なビルドアップ基板絶縁層の表面粗化装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明の請求項１においては、処理槽内で基板の絶縁層の表面を粗化した処理済みエッチング液を、排出口から管路を通して電解再生槽内に導いて再生し、再生後のエッチング液を、管路を通して供給口から前記処理槽内に戻し、エッチング液を循環させながら粗化処理を行う表面粗化装置であって、
前記処理槽は略直方体の形状であり、処理槽内で処理される基板の面と直角をなす側面の一方と基板との間に供給パイプが側面に対し平行に設けられ、前記供給パイプには複数の供給口が側面側に設けられ、処理槽内のもう一方の側面の上部に一つの排出口が設けられ、前記基板と供給パイプの間、および前記基板と排出口が設けられた側の処理槽の側面との間にはそれぞれ整流部材が設けられ、供給口から排出口に向かって側面と垂直方向にエッチング液を流動させており、
エッチング液の密度ρ、粘性係数μ、平均流速ｕ、流路の長さＸ、流路の相当直径Ｄとして、流路のレイノルズ数Ｒｅ＝ρｕＤ／μが３０００以下の層流の場合、
ΔＰ＝３２μＸｕ／Ｄ２
流路のレイノルズ数Ｒｅが３０００以上、１０００００以下の乱流の場合、
ΔＰ＝２ｆρｕ２Ｘ／Ｄ
ｆ＝０．０７９１Ｒｅ−０．２５
で与えられる流路内圧力損失ΔＰを、
前記基板と前記処理槽側面で形成される流路については、
Ｄ＝２Ｋ （Ｋは基板と基板に対面する処理槽側面との間隔）
Ｘ＝ａ （ａは基板の水平方向長さ）として求め、
前記基板間で形成される流路については、
Ｄ＝２ｃ （ｃは基板間の間隔）
Ｘ＝ａ （ａは基板の水平方向長さ）として求めた場合、
前記基板と前記処理槽側面で形成される流路の圧力損失が前記基板間で形成される流路の圧力損失の１／１０以上であることを特徴とする、ビルドアップ基板絶縁層の表面粗化装置である。
【００１１】
また請求項２においては、処理槽内で基板の絶縁層の表面を粗化した処理済みエッチング液を、排出口から管路を通して電解再生槽内に導いて再生し、再生後のエッチング液を、管路を通して供給口から前記処理槽内に戻し、エッチング液を循環させながら粗化処理を行う表面粗化装置であって、
前記処理槽は略直方体の形状であり、処理槽内で処理される基板の面と直角をなす側面の一方と基板との間に供給パイプが側面に対し平行に設けられ、前記供給パイプには複数の供給口が側面側に設けられ、処理槽内のもう一方の側面の上部に一つの排出口が設けられ、前記基板と供給パイプの間、および前記基板と排出口が設けられた側の処理槽の側面との間にはそれぞれ整流部材が設けられ、供給口から排出口に向かって側面と垂直方向にエッチング液を流動させており、
エッチング液の密度ρ、粘性係数μ、平均流速ｕ、流路の長さＸ、流路の相当直径Ｄとして、流路のレイノルズ数Ｒｅ＝ρｕＤ／μが３０００以下の層流の場合、
ΔＰ＝３２μＸｕ／Ｄ２
流路のレイノルズ数Ｒｅが３０００以上、１０００００以下の乱流の場合、
ΔＰ＝２ｆρｕ２Ｘ／Ｄ
ｆ＝０．０７９１Ｒｅ−０．２５
で与えられる流路内圧力損失ΔＰを、
前記基板と前記処理槽側面で形成される流路については、
Ｄ＝４Ｍ （Ｍは基板と処理槽底面との間隔）
Ｘ＝ａ （ａは基板の水平方向長さ）として求め、
前記基板間で形成される流路については、
Ｄ＝２ｃ （ｃは基板間の間隔）
Ｘ＝ａ （ａは基板の水平方向長さ）として求めた場合、
前記基板と前記処理槽底面で形成される流路の圧力損失が前記基板間で形成される流路の圧力損失の１／１０以上であることを特徴とする、ビルドアップ基板絶縁層の表面粗化装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、処理槽の側面に挿入した供給パイプからエッチング液を供給し整流部材を通して、淀みの少ないエッチング液の流れを基板に与え、対向する側面の排出口から排出させることにより、流れを横方向に均一化し、基板のエッチング速度のばらつきを減少させることができる。
【００１３】
また、処理槽底面または処理槽側面と基板間との距離を理論式より求めた値以下とすることで、基板と基板の間の薬液流量を増やし、処理槽内の流速をより均一化することで基板全体のエッチング処理をより均一化すると同時に、薬液の循環効率を高める効果が得られる。処理槽と基板との距離が基板と基板の間の距離より広すぎると、基板と基板の間の粘性抵抗が相対的に大きくなり、基板と基板の間を薬液が流れにくくなる。基板と処理槽の間隔を狭めることで基板と処理槽間の圧力損失が高まるため、基板と基板の間の薬液流量が増大する効果が得られる。また、処理槽と基板間の距離を狭めることで処理槽の容量も小さくなるので、循環ポンプの駆動力を減らす効果が期待され、コストが低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の表面粗化装置の実施形態を示す概略構成図
【図２】図１中のＦにおける断面図
【図３】本発明の表面粗化装置の、供給パイプの模式図
【図４】本発明の表面粗化装置の、整流部材の平面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面に従って説明する。
【００１６】
（実施形態）
図１は、本発明によるビルドアップ基板絶縁層の表面粗化装置の実施形態を示す概略の構成図である。図１に示すように、表面粗化装置は、エッチング液１を満たす高さ（Ｈ）、幅（Ｗ）、長さ（Ｌ）の略直方体の処理槽２、基板３の絶縁層表面を粗化した処理済みエッチング液を排出する排出口８、排出管路８１、オーバーフロー槽８２、電解再生槽６、再生後のエッチング液を供給する供給パイプ５、供給管路５１、循環供給ポンプ９１を備えている。
【００１７】
複数枚の基板３は、基板保持ホルダ１１によって保持された状態で、処理槽２内のエッチング液１に浸けられる。この時、処理槽２に満たされたエッチング液１の液面と基板３上部までの間隔（Ｎ）、処理槽２側面から基板までの間隔（Ｋ）、処理槽２底面から基板３下部までの間隔（Ｍ）が所定の値になるように設置する。
【００１８】
また、整流部材Ａは基板３が浸けられている領域と供給パイプ５の配置されている領域を仕切るように配置され、整流部材Ｂは基板３が浸けられている領域と排出口８の配置されている領域を仕切るように配置されている。
【００１９】
処理槽２は略直方体であり、整流部材ＡおよびＢは、それぞれ供給パイプ５および排出口８のある側の処理槽２の側面に平行に配置される。
【００２０】
整流部材ＡおよびＢは、平板状の板材に複数の孔を形成したものであり、その材質は、処理槽２内を循環するエッチング液により変質しないものであればよく、各種の金属、プラスチック、セラミック、ガラス、あるいはこれらを複合した材質のものなど、適宜のものを用いることができる。孔の形状および配置および単位面積あたりの密度については後述する。
【００２１】
図３は、供給パイプ５の一部分を模式的に示した図である。供給パイプ５には、エッチング液を噴出するエッチング液供給孔が筒状の側面に所定ピッチで形成されている。図３には、供給パイプ５の同じ高さの位置にエッチング液供給孔が２個形成されている場合を示しているが、同じ高さに１個ずつでもかまわない。また供給パイプ５が処理槽２内に配設される時には、エッチング液供給孔から供給されるエッチング液が整流部材Ａに直接当たらないような向きに設置する。
【００２２】
処理槽２の側面には、高さＨ’から上部を処理槽２と同じ幅Ｗで開口した排出口８が設けられ、前記排出口８にオーバーフロー槽８２が設置され、その底部に排出管路８１の開口部が配置されている。排出口８からあふれ出したエッチング液１が、オーバーフロー槽８２で回収され、排出管路８１を介して電解再生槽６に送られる。
【００２３】
電解再生槽６で再生されたエッチング液１は、循環供給ポンプ９１や供給管路５１を介して、供給パイプ５のエッチング液供給孔から処理槽２内に供給される。
【００２４】
次に、整流部材Ａ、Ｂについて説明する。
整流部材Ａ、Ｂの孔の形状や配置の例を、図４に示す。図４においては等ピッチ（図４では３０ｍｍ）の６０°千鳥で孔を配置した場合を示しているが、６０°千鳥以外の配列に孔を配置してもよい。また、孔のサイズと形状については、図４においては所定の直径（図４では６ｍｍ）を有する円形である場合を示す。孔の形状は円形状に限らなくともよく、長円形状、楕円形状、矩形状などであっても良いし、不定形な孔形状であってもかまわない。
【００２５】
以上のように構成された表面粗化装置を用いた、基板３の粗化処理の実施例について説明する。
【００２６】
処理槽２は図１のような構成のステンレス製で、基板３はサイズが横ａ＝６１．４ｃｍ、縦ｂ＝５１．８ｃｍのビルドアップ基板とし、エポキシ樹脂が塗布されている。エッチング液１として過マンガン酸カリウム溶液を満たした処理槽２に、前記基板３の１４枚を基板間の間隔ｃ＝１ｃｍで平行に並べ液面からの深さＮ＝１２ｃｍに２０分浸けて粗化処理を行った。なお、前記基板３の１４枚のうち、最も外側に配置する２枚は同じサイズのステンレス等でできたダミー板でも良い。
【００２７】
その粗化処理の際のエッチング液１は、供給パイプ５から処理槽内を平均２ｃｍ／ｓｅｃで循環させた。供給パイプ５は４０Ａのステンレス製とし、図３に示したような構成のもので、供給パイプ５の側面に高さ方向の間隔５ｃｍで１６ヶ所に２個ずつ合計３２個のエッチング液供給孔が形成されている。同じ高さにある２個のエッチング液供給孔は互いに９０°の位置にあり、また高さ方向には１列に並んで形成されている。各エッチング液供給孔は孔径６．５ｍｍの円形状である。
【００２８】
整流部材Ａは、図４に示すような孔径６ｍｍの円形状の孔をピッチ３０ｍｍの６０°千鳥で配置したものを用い、処理槽２の供給パイプ５側の側壁面から１０ｃｍ離れた位置に配置した。整流部材Ｂは、処理槽２の仕切り板８２から１４ｃｍ離れた位置に配置した。
【００２９】
前記共通の構成に対し、表１に示すような、処理槽の大きさ、処理槽と基板間のスペースが異なる装置において、同じく表１に記載したエッチング液の平均流速ｕ０と供給量Ｖ０で、粗化を実施した。
【表１】
【００３０】
図２は、図１中のＦで示した平面における断面図を模式的に表したものである。処理槽と基板で形成される空間Ａｒｅａ２、Ａｒｅａ４と、隣り合う基板の隙間は、基板３の横幅ａを長さとする流路とみなすことができる。
【００３１】
ここで、一般に、流路のレイノルズ数Ｒｅは、
Ｒｅ＝ρｕＤ／μ ・・・ 式１
（ただし、流体密度ρ、粘性係数μ、流路内平均流速ｕ、相当直径Ｄ）
で表すことができる。
【００３２】
また、一般に、長さＸ、相当直径Ｄの流路に、流体密度ρ、粘性係数μの流体が平均流速ｕで流れた場合に、流路で生じる圧力損失ΔＰは、下記（ア）（イ）のようにして求めることができる。
（ア）流路のレイノルズ数Ｒｅが３０００以下の層流の場合、ハーゲン・ポアズイユ式
ΔＰ＝３２μＸｕ／Ｄ２ ・・・ 式２
を適用して求めることができる。
（イ）流路のレイノルズ数Ｒｅが３０００よりも大きい乱流の場合、ファニングの式
ΔＰ＝２ｆρｕ２Ｘ／Ｄ ・・・ 式３
及び、レイノルズ数Ｒｅ＜１０００００の乱流で成立するブラジウスの式により、摩擦係数ｆは、
ｆ＝０．０７９１Ｒｅ−０．２５ ・・・ 式４
を適用して求めることができる。
【００３３】
ここで、
エッチング液の流体密度ρ＝１２１５［ｋｇ／ｍ３］
エッチング液の粘性係数μ＝０．０００６０２［Ｐａ・ｓ］
として、表１の実施例１〜４のような条件でエッチング実施した場合の、Ａｒｅａ２およびＡｒｅａ４および基板間におけるそれぞれの圧力損失ΔＰを、式１〜式４を用いて計算した。
【００３４】
すなわち、Ａｒｅａ２における圧力損失ΔＰ２を求める際には、式１〜式４において、
相当直径Ｄ＝２Ｋ （Ｋは、処理槽２側面から基板３までの間隔）
流路の長さＸ＝ａ （ａは基板３の横幅で、実施例１〜４においてはａ＝６１．４ｃｍ）
平均流速ｕ＝ｕ０＝０．０２［ｍ／ｓｅｃ］ （ｕ０は、エッチング液の平均流速）
とした。
【００３５】
また、Ａｒｅａ４における圧力損失ΔＰ４を求める際には、式１〜式４において、
相当直径Ｄ＝４Ｍ （Ｍは、処理槽２底面から基板３下部までの間隔）
流路の長さＸ＝ａ （ａは基板３の横幅で、実施例１〜４においてはａ＝６１．４ｃｍ）
平均流速ｕ＝ｕ０＝０．０２［ｍ／ｓｅｃ］ （ｕ０は、エッチング液の平均流速）
とした。
【００３６】
また、基板間における圧力損失ΔＰ１を求める際には、式１〜式４において、
相当直径Ｄ＝２ｃ （ｃは基板間の間隔で、実施例１〜４においてはｃ＝１ｃｍ）
流路の長さＸ＝ａ （ａは基板３の横幅で、実施例１〜４においてはａ＝６１．４ｃｍ）
平均流速ｕ＝ｕ０＝０．０２［ｍ／ｓｅｃ］ （ｕ０は、エッチング液の平均流速）
とした。
【００３７】
表１の条件下で、前述に基づいて計算した圧力損失ΔＰ１〜ΔＰ４の値、および実際にエッチングを行った際に基板間を流れるエッチング液の流速ｕ１および流量Ｖ１の測定値を表２に示す。
【表２】
【００３８】
＜実施例１＞
実施例１は、基板間で形成される流路の圧力損失ΔＰ１に比較して、Ａｒｅａ２の圧力損失ΔＰ２およびＡｒｅａ４の圧力損失ΔＰ４が小さくて基板間にエッチング液が流れにくい、従来の処理槽装置である。実施例１においては、
ΔＰ２／ΔＰ１＝０．０４７２／０．５９１４＝０．０８０
ΔＰ４／ΔＰ１＝０．００４５／０．５９１４＝０．００８
となり、Ａｒｅａ２の圧力損失ΔＰ２およびＡｒｅａ４の圧力損失ΔＰ４はいずれも、基板間で形成される流路の圧力損失ΔＰ１の１／１０より小さい。
【００３９】
このときの、基板間のエッチング液循環効率は（表２参照）、
（流速比）ｕ１／ｕ０＝８３．０％
（流量比）Ｖ１／Ｖ２＝２５．８％
となっていて、Ａｒｅａ２やＡｒｅａ４に比べて、基板間の流速が遅く、また、基板間を通過する流量が少なくて、基板間において滞留が発生しやすくエッチングが進みにくい状態であることがわかる。
【００４０】
＜実施例２＞
実施例２は、基板面と処理槽２の側面の間隔Ｋを０．０３０ｍと狭くしてＡｒｅａ２で形成される流路の圧力損失ΔＰ２を高めたものである。これによって、
ΔＰ２／ΔＰ１＝０．０６５７／０．５９１４＝０．１１１
となり、Ａｒｅａ２の圧力損失ΔＰ２が基板間で形成される流路の圧力損失ΔＰ１の１／１０以上になるようにした。
【００４１】
このとき、基板間を流れるエッチング液の流速ｕ１は、処理槽内平均流速ｕ０の８９．５％にまで向上した。また、基板間を流れるエッチング液の流量Ｖ１も、エッチング液の全供給流量Ｖ０の３７．０％まで増やすことができた。
【００４２】
＜実施例３＞
実施例３は、基板と処理槽２の側面の間隔Ｋをさらに狭い０．０１０ｍとして、Ａｒｅａ２で形成される流路の圧力損失ΔＰ２を、基板間の流路における圧力損失ΔＰ１と同等に高めたものである。すなわち、
ΔＰ２／ΔＰ１＝０．５９１４／０．５９１４＝１．０００
とした。
【００４３】
このとき、基板間を流れるエッチング液の流速ｕ１は、処理槽内平均流速ｕ０の９６．８％にまで向上した。また、基板間を流れるエッチング液の流量Ｖ１も、エッチング液の全供給流量Ｖ０の５１．５％まで増やすことができた。
【００４４】
＜実施例４＞
実施例４は、基板と処理槽２の側面の間隔Ｋは実施例３と同様で、処理槽２底面と基板の間隔Ｍを０．０２０ｍに狭くしてＡｒｅａ４で形成される流路の圧力損失ΔＰ４を高めたものである。これによって、
ΔＰ４／ΔＰ１＝０．０７８３／０．５９１４＝０．１３８
となり、Ａｒｅａ４の圧力損失ΔＰ４が基板間で形成される流路の圧力損失ΔＰ１の１／１０以上になるようにした。
【００４５】
このとき、基板間を流れるエッチング液の流速ｕ１は、処理槽内平均流速ｕ０の９９．５％にまで向上した。また、基板間を流れるエッチング液の流量Ｖ１の相対的な割合が増加したため、全供給流量Ｖ０に対する基板間の流量Ｖ１を６５．４％に向上することができた。
【００４６】
以上説明したように本発明のエッチング装置によれば、処理槽と基板の間の距離を狭めることで、エッチング液を基板全体により均一に供給するため、エッチング処理をより均一化し、エッチング液の循環効率を高めることができる。
【符号の説明】
【００４７】
１・・・エッチング液
２・・・処理槽
３・・・基板
５・・・供給パイプ
６・・・電解再生槽
８・・・排出口
Ａ・・・供給パイプ側の整流部材
Ｂ・・・排出口側の整流部材
Ａｒｅａ２・・・基板と基板に対面する処理槽側面で形成される流路の断面
Ａｒｅａ４・・・基板と処理槽底面で形成される流路の断面
５１・・・供給管路
８１・・・排出管路
８２・・・オーバーフロー槽
９１・・・循環供給ポンプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大きいサイズの半導体パッケージ基板の製造工程で用いられる表面粗化装置に関するものであり、特に、絶縁層のエッチング量に偏りのない一様な粗化を行う場合に好適に利用できる、ビルドアップ基板絶縁層の表面粗化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＢＧＡ基板を始めとする、高集積、高周波用途向け半導体パッケージ用基板には、一般に、コア材の表面に絶縁層となる樹脂を塗布し、これに直接メッキ形成しパターンエッチングすることによりプリント基板を形成するビルドアップ方式が採用されている。このビルドアップ方式では、絶縁層とメッキとの密着性を良好にするために、メッキ処理前に絶縁層の表面を荒らす粗化処理を施す必要がある。その方法としては、エッチング液を満たした処理槽内に基板を浸す、ディップ式エッチングによる粗化が主に採用されている。
【０００３】
ディップ式による方法では、エッチング液の反応効果を持続させるために、処理済みのエッチング液を電解再生槽で再生しながら循環させている。したがって、基板は静止したエッチング液内ではなく、常に流動しているエッチング液内に浸される。この時、基板近傍のエッチング液の温度が一定で、流れが一様であれば、均一なエッチング速度が得られる。しかしながら、従来のディップ式の処理槽では、エッチング液面で蒸発し気化熱が生じるために温度分布が発生する上、処理槽内で発生する自然対流によってエッチング液の滞留が生じ、エッチング液の疲労分布に差が生じる。そのため、エッチング速度にばらつきが生じるといった問題がある。
【０００４】
このエッチング速度のばらつきを低減するために様々な提案がなされている。例えば、特許文献１に示すように、基板（被処理物）を装着したフレームを処理槽内で振動させ、エッチング液を撹拌させることで、エッチング速度のばらつきを低減し、基板のエッチングを均一化する表面粗化装置が提案されている。また、特許文献２では、基板を装着したカセットを処理槽内で回転させ、エッチング液を撹拌させることで、エッチング速度のばらつきを低減し、基板のエッチングを均一化する表面粗化装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−４１６５９号公報
【特許文献２】特開２００６−３２６０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、大型基板においては、特許文献１の方法では基板端部に比較して基板中央部のエッチング液の攪拌が少ないため、相対的にエッチング速度が遅くなり、エッチング量が十分に均一化されないといった問題がある。また、特許文献２の方法では、基板中央部のエッチング液の攪拌が十分でないことに加え、基板の回転に必要な処理槽の大きさを確保しなければならない。また、処理槽を大きくしたことに伴って循環させるエッチング液量も増やす必要があり、エッチング液を供給する供給ポンプの高性能化と、駆動のための消費エネルギーの増加によってコストアップにつながる。
【０００７】
ディップ式以外の方法としては、スプレーノズルでエッチング液を基板に吹き付けてエッチングするスプレー式がある。しかし、このスプレー式では、エッチング液を基板に均一に当てることが困難であるためにエッチング速度にばらつきが生じるといった問題や、スプレー圧力でエッチング部の底部が不均一な形状となるなどの問題がある。また、この他の方法としては、プラズマ方式によりエッチングを行う方法も知られているが、Ａ３サイズ以上の面積の基板の両面を同時に均一にエッチングすることは困難である。
【０００８】
また、基板を複数枚同時にエッチングする時、処理槽と基板の間隔に比べて基板と基板の間隔が狭い場合、基板と基板の間の流量が少なくなり、薬液の循環効率が落ちるという問題がある。循環効率が落ちると、循環用のポンプの駆動力が増えるのでコストが増大するとともに、基板間に滞留が発生しエッチング速度のバラツキが起きる。
【０００９】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、ディップ式による絶縁層の表面粗化において、Ａ３サイズ以上の大きな面積の基板の両面に形成された絶縁層を、同時に均一に低コストで粗化処理を行うことが可能なビルドアップ基板絶縁層の表面粗化装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明の請求項１においては、処理槽内で基板の絶縁層の表面を粗化した処理済みエッチング液を、排出口から管路を通して電解再生槽内に導いて再生し、再生後のエッチング液を、管路を通して供給口から前記処理槽内に戻し、エッチング液を循環させながら粗化処理を行う表面粗化装置であって、
前記処理槽は略直方体の形状であり、処理槽内で処理される基板の面と直角をなす側面の一方と基板との間に供給パイプが側面に対し平行に設けられ、前記供給パイプには複数の供給口が側面側に設けられ、処理槽内のもう一方の側面の上部に一つの排出口が設けられ、前記基板と供給パイプの間、および前記基板と排出口が設けられた側の処理槽の側面との間にはそれぞれ整流部材が設けられ、供給口から排出口に向かって側面と垂直方向にエッチング液を流動させており、
エッチング液の密度ρ、粘性係数μ、平均流速ｕ、流路の長さＸ、流路の相当直径Ｄとして、流路のレイノルズ数Ｒｅ＝ρｕＤ／μが３０００以下の層流の場合、
ΔＰ＝３２μＸｕ／Ｄ２
流路のレイノルズ数Ｒｅが３０００以上、１０００００以下の乱流の場合、
ΔＰ＝２ｆρｕ２Ｘ／Ｄ
ｆ＝０．０７９１Ｒｅ−０．２５
で与えられる流路内圧力損失ΔＰを、
前記基板と前記処理槽側面で形成される流路については、
Ｄ＝２Ｋ （Ｋは基板と基板に対面する処理槽側面との間隔）
Ｘ＝ａ （ａは基板の水平方向長さ）として求め、
前記基板間で形成される流路については、
Ｄ＝２ｃ （ｃは基板間の間隔）
Ｘ＝ａ （ａは基板の水平方向長さ）として求めた場合、
前記基板と前記処理槽側面で形成される流路の圧力損失が前記基板間で形成される流路の圧力損失の１／１０以上であることを特徴とする、ビルドアップ基板絶縁層の表面粗化装置である。
【００１１】
また請求項２においては、処理槽内で基板の絶縁層の表面を粗化した処理済みエッチング液を、排出口から管路を通して電解再生槽内に導いて再生し、再生後のエッチング液を、管路を通して供給口から前記処理槽内に戻し、エッチング液を循環させながら粗化処理を行う表面粗化装置であって、
前記処理槽は略直方体の形状であり、処理槽内で処理される基板の面と直角をなす側面の一方と基板との間に供給パイプが側面に対し平行に設けられ、前記供給パイプには複数の供給口が側面側に設けられ、処理槽内のもう一方の側面の上部に一つの排出口が設けられ、前記基板と供給パイプの間、および前記基板と排出口が設けられた側の処理槽の側面との間にはそれぞれ整流部材が設けられ、供給口から排出口に向かって側面と垂直方向にエッチング液を流動させており、
エッチング液の密度ρ、粘性係数μ、平均流速ｕ、流路の長さＸ、流路の相当直径Ｄとして、流路のレイノルズ数Ｒｅ＝ρｕＤ／μが３０００以下の層流の場合、
ΔＰ＝３２μＸｕ／Ｄ２
流路のレイノルズ数Ｒｅが３０００以上、１０００００以下の乱流の場合、
ΔＰ＝２ｆρｕ２Ｘ／Ｄ
ｆ＝０．０７９１Ｒｅ−０．２５
で与えられる流路内圧力損失ΔＰを、
前記基板と前記処理槽側面で形成される流路については、
Ｄ＝４Ｍ （Ｍは基板と処理槽底面との間隔）
Ｘ＝ａ （ａは基板の水平方向長さ）として求め、
前記基板間で形成される流路については、
Ｄ＝２ｃ （ｃは基板間の間隔）
Ｘ＝ａ （ａは基板の水平方向長さ）として求めた場合、
前記基板と前記処理槽底面で形成される流路の圧力損失が前記基板間で形成される流路の圧力損失の１／１０以上であることを特徴とする、ビルドアップ基板絶縁層の表面粗化装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、処理槽の側面に挿入した供給パイプからエッチング液を供給し整流部材を通して、淀みの少ないエッチング液の流れを基板に与え、対向する側面の排出口から排出させることにより、流れを横方向に均一化し、基板のエッチング速度のばらつきを減少させることができる。
【００１３】
また、処理槽底面または処理槽側面と基板間との距離を理論式より求めた値以下とすることで、基板と基板の間の薬液流量を増やし、処理槽内の流速をより均一化することで基板全体のエッチング処理をより均一化すると同時に、薬液の循環効率を高める効果が得られる。処理槽と基板との距離が基板と基板の間の距離より広すぎると、基板と基板の間の粘性抵抗が相対的に大きくなり、基板と基板の間を薬液が流れにくくなる。基板と処理槽の間隔を狭めることで基板と処理槽間の圧力損失が高まるため、基板と基板の間の薬液流量が増大する効果が得られる。また、処理槽と基板間の距離を狭めることで処理槽の容量も小さくなるので、循環ポンプの駆動力を減らす効果が期待され、コストが低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の表面粗化装置の実施形態を示す概略構成図
【図２】図１中のＦにおける断面図
【図３】本発明の表面粗化装置の、供給パイプの模式図
【図４】本発明の表面粗化装置の、整流部材の平面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面に従って説明する。
【００１６】
（実施形態）
図１は、本発明によるビルドアップ基板絶縁層の表面粗化装置の実施形態を示す概略の構成図である。図１に示すように、表面粗化装置は、エッチング液１を満たす高さ（Ｈ）、幅（Ｗ）、長さ（Ｌ）の略直方体の処理槽２、基板３の絶縁層表面を粗化した処理済みエッチング液を排出する排出口８、排出管路８１、オーバーフロー槽８２、電解再生槽６、再生後のエッチング液を供給する供給パイプ５、供給管路５１、循環供給ポンプ９１を備えている。
【００１７】
複数枚の基板３は、基板保持ホルダ１１によって保持された状態で、処理槽２内のエッチング液１に浸けられる。この時、処理槽２に満たされたエッチング液１の液面と基板３上部までの間隔（Ｎ）、処理槽２側面から基板までの間隔（Ｋ）、処理槽２底面から基板３下部までの間隔（Ｍ）が所定の値になるように設置する。
【００１８】
また、整流部材Ａは基板３が浸けられている領域と供給パイプ５の配置されている領域を仕切るように配置され、整流部材Ｂは基板３が浸けられている領域と排出口８の配置されている領域を仕切るように配置されている。
【００１９】
処理槽２は略直方体であり、整流部材ＡおよびＢは、それぞれ供給パイプ５および排出口８のある側の処理槽２の側面に平行に配置される。
【００２０】
整流部材ＡおよびＢは、平板状の板材に複数の孔を形成したものであり、その材質は、処理槽２内を循環するエッチング液により変質しないものであればよく、各種の金属、プラスチック、セラミック、ガラス、あるいはこれらを複合した材質のものなど、適宜のものを用いることができる。孔の形状および配置および単位面積あたりの密度については後述する。
【００２１】
図３は、供給パイプ５の一部分を模式的に示した図である。供給パイプ５には、エッチング液を噴出するエッチング液供給孔が筒状の側面に所定ピッチで形成されている。図３には、供給パイプ５の同じ高さの位置にエッチング液供給孔が２個形成されている場合を示しているが、同じ高さに１個ずつでもかまわない。また供給パイプ５が処理槽２内に配設される時には、エッチング液供給孔から供給されるエッチング液が整流部材Ａに直接当たらないような向きに設置する。
【００２２】
処理槽２の側面には、高さＨ’から上部を処理槽２と同じ幅Ｗで開口した排出口８が設けられ、前記排出口８にオーバーフロー槽８２が設置され、その底部に排出管路８１の開口部が配置されている。排出口８からあふれ出したエッチング液１が、オーバーフロー槽８２で回収され、排出管路８１を介して電解再生槽６に送られる。
【００２３】
電解再生槽６で再生されたエッチング液１は、循環供給ポンプ９１や供給管路５１を介して、供給パイプ５のエッチング液供給孔から処理槽２内に供給される。
【００２４】
次に、整流部材Ａ、Ｂについて説明する。
整流部材Ａ、Ｂの孔の形状や配置の例を、図４に示す。図４においては等ピッチ（図４では３０ｍｍ）の６０°千鳥で孔を配置した場合を示しているが、６０°千鳥以外の配列に孔を配置してもよい。また、孔のサイズと形状については、図４においては所定の直径（図４では６ｍｍ）を有する円形である場合を示す。孔の形状は円形状に限らなくともよく、長円形状、楕円形状、矩形状などであっても良いし、不定形な孔形状であってもかまわない。
【００２５】
以上のように構成された表面粗化装置を用いた、基板３の粗化処理の実施例について説明する。
【００２６】
処理槽２は図１のような構成のステンレス製で、基板３はサイズが横ａ＝６１．４ｃｍ、縦ｂ＝５１．８ｃｍのビルドアップ基板とし、エポキシ樹脂が塗布されている。エッチング液１として過マンガン酸カリウム溶液を満たした処理槽２に、前記基板３の１４枚を基板間の間隔ｃ＝１ｃｍで平行に並べ液面からの深さＮ＝１２ｃｍに２０分浸けて粗化処理を行った。なお、前記基板３の１４枚のうち、最も外側に配置する２枚は同じサイズのステンレス等でできたダミー板でも良い。
【００２７】
その粗化処理の際のエッチング液１は、供給パイプ５から処理槽内を平均２ｃｍ／ｓｅｃで循環させた。供給パイプ５は４０Ａのステンレス製とし、図３に示したような構成のもので、供給パイプ５の側面に高さ方向の間隔５ｃｍで１６ヶ所に２個ずつ合計３２個のエッチング液供給孔が形成されている。同じ高さにある２個のエッチング液供給孔は互いに９０°の位置にあり、また高さ方向には１列に並んで形成されている。各エッチング液供給孔は孔径６．５ｍｍの円形状である。
【００２８】
整流部材Ａは、図４に示すような孔径６ｍｍの円形状の孔をピッチ３０ｍｍの６０°千鳥で配置したものを用い、処理槽２の供給パイプ５側の側壁面から１０ｃｍ離れた位置に配置した。整流部材Ｂは、処理槽２の仕切り板８２から１４ｃｍ離れた位置に配置した。
【００２９】
前記共通の構成に対し、表１に示すような、処理槽の大きさ、処理槽と基板間のスペースが異なる装置において、同じく表１に記載したエッチング液の平均流速ｕ０と供給量Ｖ０で、粗化を実施した。
【表１】
【００３０】
図２は、図１中のＦで示した平面における断面図を模式的に表したものである。処理槽と基板で形成される空間Ａｒｅａ２、Ａｒｅａ４と、隣り合う基板の隙間は、基板３の横幅ａを長さとする流路とみなすことができる。
【００３１】
ここで、一般に、流路のレイノルズ数Ｒｅは、
Ｒｅ＝ρｕＤ／μ ・・・ 式１
（ただし、流体密度ρ、粘性係数μ、流路内平均流速ｕ、相当直径Ｄ）
で表すことができる。
【００３２】
また、一般に、長さＸ、相当直径Ｄの流路に、流体密度ρ、粘性係数μの流体が平均流速ｕで流れた場合に、流路で生じる圧力損失ΔＰは、下記（ア）（イ）のようにして求めることができる。
（ア）流路のレイノルズ数Ｒｅが３０００以下の層流の場合、ハーゲン・ポアズイユ式
ΔＰ＝３２μＸｕ／Ｄ２ ・・・ 式２
を適用して求めることができる。
（イ）流路のレイノルズ数Ｒｅが３０００よりも大きい乱流の場合、ファニングの式
ΔＰ＝２ｆρｕ２Ｘ／Ｄ ・・・ 式３
及び、レイノルズ数Ｒｅ＜１０００００の乱流で成立するブラジウスの式により、摩擦係数ｆは、
ｆ＝０．０７９１Ｒｅ−０．２５ ・・・ 式４
を適用して求めることができる。
【００３３】
ここで、
エッチング液の流体密度ρ＝１２１５［ｋｇ／ｍ３］
エッチング液の粘性係数μ＝０．０００６０２［Ｐａ・ｓ］
として、表１の実施例１〜４のような条件でエッチング実施した場合の、Ａｒｅａ２およびＡｒｅａ４および基板間におけるそれぞれの圧力損失ΔＰを、式１〜式４を用いて計算した。
【００３４】
すなわち、Ａｒｅａ２における圧力損失ΔＰ２を求める際には、式１〜式４において、
相当直径Ｄ＝２Ｋ （Ｋは、処理槽２側面から基板３までの間隔）
流路の長さＸ＝ａ （ａは基板３の横幅で、実施例１〜４においてはａ＝６１．４ｃｍ）
平均流速ｕ＝ｕ０＝０．０２［ｍ／ｓｅｃ］ （ｕ０は、エッチング液の平均流速）
とした。
【００３５】
また、Ａｒｅａ４における圧力損失ΔＰ４を求める際には、式１〜式４において、
相当直径Ｄ＝４Ｍ （Ｍは、処理槽２底面から基板３下部までの間隔）
流路の長さＸ＝ａ （ａは基板３の横幅で、実施例１〜４においてはａ＝６１．４ｃｍ）
平均流速ｕ＝ｕ０＝０．０２［ｍ／ｓｅｃ］ （ｕ０は、エッチング液の平均流速）
とした。
【００３６】
また、基板間における圧力損失ΔＰ１を求める際には、式１〜式４において、
相当直径Ｄ＝２ｃ （ｃは基板間の間隔で、実施例１〜４においてはｃ＝１ｃｍ）
流路の長さＸ＝ａ （ａは基板３の横幅で、実施例１〜４においてはａ＝６１．４ｃｍ）
平均流速ｕ＝ｕ０＝０．０２［ｍ／ｓｅｃ］ （ｕ０は、エッチング液の平均流速）
とした。
【００３７】
表１の条件下で、前述に基づいて計算した圧力損失ΔＰ１〜ΔＰ４の値、および実際にエッチングを行った際に基板間を流れるエッチング液の流速ｕ１および流量Ｖ１の測定値を表２に示す。
【表２】
【００３８】
＜実施例１＞
実施例１は、基板間で形成される流路の圧力損失ΔＰ１に比較して、Ａｒｅａ２の圧力損失ΔＰ２およびＡｒｅａ４の圧力損失ΔＰ４が小さくて基板間にエッチング液が流れにくい、従来の処理槽装置である。実施例１においては、
ΔＰ２／ΔＰ１＝０．０４７２／０．５９１４＝０．０８０
ΔＰ４／ΔＰ１＝０．００４５／０．５９１４＝０．００８
となり、Ａｒｅａ２の圧力損失ΔＰ２およびＡｒｅａ４の圧力損失ΔＰ４はいずれも、基板間で形成される流路の圧力損失ΔＰ１の１／１０より小さい。
【００３９】
このときの、基板間のエッチング液循環効率は（表２参照）、
（流速比）ｕ１／ｕ０＝８３．０％
（流量比）Ｖ１／Ｖ２＝２５．８％
となっていて、Ａｒｅａ２やＡｒｅａ４に比べて、基板間の流速が遅く、また、基板間を通過する流量が少なくて、基板間において滞留が発生しやすくエッチングが進みにくい状態であることがわかる。
【００４０】
＜実施例２＞
実施例２は、基板面と処理槽２の側面の間隔Ｋを０．０３０ｍと狭くしてＡｒｅａ２で形成される流路の圧力損失ΔＰ２を高めたものである。これによって、
ΔＰ２／ΔＰ１＝０．０６５７／０．５９１４＝０．１１１
となり、Ａｒｅａ２の圧力損失ΔＰ２が基板間で形成される流路の圧力損失ΔＰ１の１／１０以上になるようにした。
【００４１】
このとき、基板間を流れるエッチング液の流速ｕ１は、処理槽内平均流速ｕ０の８９．５％にまで向上した。また、基板間を流れるエッチング液の流量Ｖ１も、エッチング液の全供給流量Ｖ０の３７．０％まで増やすことができた。
【００４２】
＜実施例３＞
実施例３は、基板と処理槽２の側面の間隔Ｋをさらに狭い０．０１０ｍとして、Ａｒｅａ２で形成される流路の圧力損失ΔＰ２を、基板間の流路における圧力損失ΔＰ１と同等に高めたものである。すなわち、
ΔＰ２／ΔＰ１＝０．５９１４／０．５９１４＝１．０００
とした。
【００４３】
このとき、基板間を流れるエッチング液の流速ｕ１は、処理槽内平均流速ｕ０の９６．８％にまで向上した。また、基板間を流れるエッチング液の流量Ｖ１も、エッチング液の全供給流量Ｖ０の５１．５％まで増やすことができた。
【００４４】
＜実施例４＞
実施例４は、基板と処理槽２の側面の間隔Ｋは実施例３と同様で、処理槽２底面と基板の間隔Ｍを０．０２０ｍに狭くしてＡｒｅａ４で形成される流路の圧力損失ΔＰ４を高めたものである。これによって、
ΔＰ４／ΔＰ１＝０．０７８３／０．５９１４＝０．１３８
となり、Ａｒｅａ４の圧力損失ΔＰ４が基板間で形成される流路の圧力損失ΔＰ１の１／１０以上になるようにした。
【００４５】
このとき、基板間を流れるエッチング液の流速ｕ１は、処理槽内平均流速ｕ０の９９．５％にまで向上した。また、基板間を流れるエッチング液の流量Ｖ１の相対的な割合が増加したため、全供給流量Ｖ０に対する基板間の流量Ｖ１を６５．４％に向上することができた。
【００４６】
以上説明したように本発明のエッチング装置によれば、処理槽と基板の間の距離を狭めることで、エッチング液を基板全体により均一に供給するため、エッチング処理をより均一化し、エッチング液の循環効率を高めることができる。
【符号の説明】
【００４７】
１・・・エッチング液
２・・・処理槽
３・・・基板
５・・・供給パイプ
６・・・電解再生槽
８・・・排出口
Ａ・・・供給パイプ側の整流部材
Ｂ・・・排出口側の整流部材
Ａｒｅａ２・・・基板と基板に対面する処理槽側面で形成される流路の断面
Ａｒｅａ４・・・基板と処理槽底面で形成される流路の断面
５１・・・供給管路
８１・・・排出管路
８２・・・オーバーフロー槽
９１・・・循環供給ポンプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理槽内で基板の絶縁層の表面を粗化した処理済みエッチング液を、排出口から管路を通して電解再生槽内に導いて再生し、再生後のエッチング液を、管路を通して供給口から前記処理槽内に戻し、エッチング液を循環させながら粗化処理を行う表面粗化装置であって、
前記処理槽は略直方体の形状であり、処理槽内で処理される基板の面と直角をなす側面の一方と基板との間に供給パイプが側面に対し平行に設けられ、前記供給パイプには複数の供給口が側面側に設けられ、処理槽内のもう一方の側面の上部に一つの排出口が設けられ、前記基板と供給パイプの間、および前記基板と排出口が設けられた側の処理槽の側面との間にはそれぞれ整流部材が設けられ、供給口から排出口に向かって側面と垂直方向にエッチング液を流動させており、
エッチング液の密度ρ、粘性係数μ、平均流速ｕ、流路の長さＸ、流路の相当直径Ｄとして、流路のレイノルズ数Ｒｅ＝ρｕＤ／μが３０００以下の層流の場合、
ΔＰ＝３２μＸｕ／Ｄ２
流路のレイノルズ数Ｒｅが３０００以上、１０００００以下の乱流の場合、
ΔＰ＝２ｆρｕ２Ｘ／Ｄ
ｆ＝０．０７９１Ｒｅ−０．２５
で与えられる流路内圧力損失ΔＰを、
前記基板と前記処理槽側面で形成される流路については、
Ｄ＝２Ｋ （Ｋは基板と基板に対面する処理槽側面との間隔）
Ｘ＝ａ （ａは基板の水平方向長さ）として求め、
前記基板間で形成される流路については、
Ｄ＝２ｃ （ｃは基板間の間隔）
Ｘ＝ａ （ａは基板の水平方向長さ）として求めた場合、
前記基板と前記処理槽側面で形成される流路の圧力損失が前記基板間で形成される流路の圧力損失の１／１０以上であることを特徴とする、ビルドアップ基板絶縁層の表面粗化装置。
【請求項２】
処理槽内で基板の絶縁層の表面を粗化した処理済みエッチング液を、排出口から管路を通して電解再生槽内に導いて再生し、再生後のエッチング液を、管路を通して供給口から前記処理槽内に戻し、エッチング液を循環させながら粗化処理を行う表面粗化装置であって、
前記処理槽は略直方体の形状であり、処理槽内で処理される基板の面と直角をなす側面の一方と基板との間に供給パイプが側面に対し平行に設けられ、前記供給パイプには複数の供給口が側面側に設けられ、処理槽内のもう一方の側面の上部に一つの排出口が設けられ、前記基板と供給パイプの間、および前記基板と排出口が設けられた側の処理槽の側面との間にはそれぞれ整流部材が設けられ、供給口から排出口に向かって側面と垂直方向にエッチング液を流動させており、
エッチング液の密度ρ、粘性係数μ、平均流速ｕ、流路の長さＸ、流路の相当直径Ｄとして、流路のレイノルズ数Ｒｅ＝ρｕＤ／μが３０００以下の層流の場合、
ΔＰ＝３２μＸｕ／Ｄ２
流路のレイノルズ数Ｒｅが３０００以上、１０００００以下の乱流の場合、
ΔＰ＝２ｆρｕ２Ｘ／Ｄ
ｆ＝０．０７９１Ｒｅ−０．２５
で与えられる流路内圧力損失ΔＰを、
前記基板と前記処理槽側面で形成される流路については、
Ｄ＝４Ｍ （Ｍは基板と処理槽底面との間隔）
Ｘ＝ａ （ａは基板の水平方向長さ）として求め、
前記基板間で形成される流路については、
Ｄ＝２ｃ （ｃは基板間の間隔）
Ｘ＝ａ （ａは基板の水平方向長さ）として求めた場合、
前記基板と前記処理槽底面で形成される流路の圧力損失が前記基板間で形成される流路の圧力損失の１／１０以上であることを特徴とする、ビルドアップ基板絶縁層の表面粗化装置。
【請求項１】
処理槽内で基板の絶縁層の表面を粗化した処理済みエッチング液を、排出口から管路を通して電解再生槽内に導いて再生し、再生後のエッチング液を、管路を通して供給口から前記処理槽内に戻し、エッチング液を循環させながら粗化処理を行う表面粗化装置であって、
前記処理槽は略直方体の形状であり、処理槽内で処理される基板の面と直角をなす側面の一方と基板との間に供給パイプが側面に対し平行に設けられ、前記供給パイプには複数の供給口が側面側に設けられ、処理槽内のもう一方の側面の上部に一つの排出口が設けられ、前記基板と供給パイプの間、および前記基板と排出口が設けられた側の処理槽の側面との間にはそれぞれ整流部材が設けられ、供給口から排出口に向かって側面と垂直方向にエッチング液を流動させており、
エッチング液の密度ρ、粘性係数μ、平均流速ｕ、流路の長さＸ、流路の相当直径Ｄとして、流路のレイノルズ数Ｒｅ＝ρｕＤ／μが３０００以下の層流の場合、
ΔＰ＝３２μＸｕ／Ｄ２
流路のレイノルズ数Ｒｅが３０００以上、１０００００以下の乱流の場合、
ΔＰ＝２ｆρｕ２Ｘ／Ｄ
ｆ＝０．０７９１Ｒｅ−０．２５
で与えられる流路内圧力損失ΔＰを、
前記基板と前記処理槽側面で形成される流路については、
Ｄ＝２Ｋ （Ｋは基板と基板に対面する処理槽側面との間隔）
Ｘ＝ａ （ａは基板の水平方向長さ）として求め、
前記基板間で形成される流路については、
Ｄ＝２ｃ （ｃは基板間の間隔）
Ｘ＝ａ （ａは基板の水平方向長さ）として求めた場合、
前記基板と前記処理槽側面で形成される流路の圧力損失が前記基板間で形成される流路の圧力損失の１／１０以上であることを特徴とする、ビルドアップ基板絶縁層の表面粗化装置。
【請求項２】
処理槽内で基板の絶縁層の表面を粗化した処理済みエッチング液を、排出口から管路を通して電解再生槽内に導いて再生し、再生後のエッチング液を、管路を通して供給口から前記処理槽内に戻し、エッチング液を循環させながら粗化処理を行う表面粗化装置であって、
前記処理槽は略直方体の形状であり、処理槽内で処理される基板の面と直角をなす側面の一方と基板との間に供給パイプが側面に対し平行に設けられ、前記供給パイプには複数の供給口が側面側に設けられ、処理槽内のもう一方の側面の上部に一つの排出口が設けられ、前記基板と供給パイプの間、および前記基板と排出口が設けられた側の処理槽の側面との間にはそれぞれ整流部材が設けられ、供給口から排出口に向かって側面と垂直方向にエッチング液を流動させており、
エッチング液の密度ρ、粘性係数μ、平均流速ｕ、流路の長さＸ、流路の相当直径Ｄとして、流路のレイノルズ数Ｒｅ＝ρｕＤ／μが３０００以下の層流の場合、
ΔＰ＝３２μＸｕ／Ｄ２
流路のレイノルズ数Ｒｅが３０００以上、１０００００以下の乱流の場合、
ΔＰ＝２ｆρｕ２Ｘ／Ｄ
ｆ＝０．０７９１Ｒｅ−０．２５
で与えられる流路内圧力損失ΔＰを、
前記基板と前記処理槽側面で形成される流路については、
Ｄ＝４Ｍ （Ｍは基板と処理槽底面との間隔）
Ｘ＝ａ （ａは基板の水平方向長さ）として求め、
前記基板間で形成される流路については、
Ｄ＝２ｃ （ｃは基板間の間隔）
Ｘ＝ａ （ａは基板の水平方向長さ）として求めた場合、
前記基板と前記処理槽底面で形成される流路の圧力損失が前記基板間で形成される流路の圧力損失の１／１０以上であることを特徴とする、ビルドアップ基板絶縁層の表面粗化装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−１８７８０（Ｐ２０１１−１８７８０Ａ）
【公開日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１６２５９２（Ｐ２００９−１６２５９２）
【出願日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
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