CN1215198C - 蚀刻方法与蚀刻装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种蚀刻方法与装置,在微细化的图案上也能抑制侧面蚀刻的进行,高效地形成高精细的图案。对蚀刻对象物EO进行蚀刻的构成是:将蚀刻液EL与气体GS混合由2流体喷嘴N进行喷射,与蚀刻对象物EO碰撞时的蚀刻液的微小液滴ES的速度为30~300m/秒,发生粒径为15~100μm的蚀刻液的微小液滴ES,蚀刻对象物EO与2流体喷嘴N的间距d为50~500mm,将蚀刻液的微小液滴ES喷射在蚀刻对象物EO上,沿着掩模层的图案将导电层蚀刻,将电路部形成图案等。
Description
技术领域
本发明涉及蚀刻方法与蚀刻装置,特别是关于在制造印刷电路板的工序中,对基板上的被加工导电层进行图案蚀刻而将电路部形成图案的蚀刻方法与蚀刻装置。
背景技术
近年,随着对于半导体装置的高集成化与高功能化的要求,半导体装置的元件构造的微细化在进展。与此相适应,在安装半导体装置的印刷电路板的印刷电路部上,也对于微细化的要求升高,并进行着研究开发。
作为形成上述微细的图案的印刷电路部所用的蚀刻方法,使用扩展成锥状或扁平锥(扇)状的喷嘴的方法广为实施。
使用泵,通过上述喷嘴喷射蚀刻液,将所得到的蚀刻液滴喷射在表面上形成有铜箔的基板上。在铜箔上预先将作为掩模层的抗蚀剂模形成图案,未由抗蚀剂膜保护的铜箔与蚀刻液接触,即将铜箔加工成图案。
但是,在上述蚀刻方法中,用以往的喷嘴喷射蚀刻液时,发生朝向与蚀刻液的喷射方向垂直方向的蚀刻反应。
因此,随着印刷电路部的细微化,铜箔等的被蚀刻层的厚度比图案宽度变得厚起来时,与朝向蚀刻液的喷射方向被蚀刻的分额相比,朝向与蚀刻液的喷射方向垂直的方向被蚀刻的分额相对地变大,根据情况,有时被蚀刻层完全被蚀刻光,电路图案不残存了。
关于上述问题,即使进行提高注入蚀刻液到喷嘴内的压力等的调整也会有同样的倾向。
另外,对于以往的喷嘴来说,由于喷射蚀刻液所得到的蚀刻液滴的粒径大,在蚀刻液滴喷射在被蚀刻层上时,以成为层的形态滞留在被蚀刻层的表面上,例如在图案比例是100μm以下的微细化的电路图案的加工中,蚀刻液滴不能进入被蚀刻层上的抗蚀剂膜的图案内,蚀刻液滴有效地作用于被蚀刻层的表面上成为困难。
就是说,蚀刻液的疲劳液成分滞留在被蚀刻层的表面附近,蚀刻液的新液成分就只能通过扩散到达被蚀刻层的表面。
因此,蚀刻速度变慢,另外,朝向蚀刻液喷射方向的蚀刻速度与朝向垂直于蚀刻液喷射方向的蚀刻速度变得一样了,由于电路图案的侧面蚀刻的进行,电路图案的形成就变得困难了。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种蚀刻方法与实现该方法的蚀刻装置,例如在微细化到100μm以下的图案的蚀刻中,也能抑制侧面蚀刻的进行,蚀刻形成高精细的图案,并能提高蚀刻效率。
为达到上述目的,本发明的蚀刻方法具有:将蚀刻液与气体混合由两流体喷嘴喷射,以发生蚀刻液的微小液滴的工序;将蚀刻对象物与上述两流体喷嘴的间距设定为50~500mm,将上述蚀刻液的微小液滴喷射在上述蚀刻对象物上,对上述蚀刻对象物进行蚀刻的工序;,在该两流体喷嘴喷射口附近设置遮蔽板,将由该喷射口倾斜进行的成分遮蔽。
上述本发明的蚀刻方法,适合的是,就要将与上述蚀刻对象物进行碰撞时的上述蚀刻液的微小液滴的速度设定在30~300m/秒。
上述本发明的蚀刻方法,适合的是,就要使上述蚀刻液的微小液滴的粒径为15~100μm。
上述本发明的蚀刻方法,适合的是,就要上述蚀刻对象物是在表面上形成导电层与掩模层的基板,沿着上述掩模层的图案对上述导电层进行蚀刻,以将电路部形成图案。
上述本发明的蚀刻方法,适合的是,就要在对上述蚀刻对象物进行蚀刻工序之后,还有连续地冲洗的工序。
上述本发明的蚀刻方法,适合的是,就要使用多个前述两流体喷嘴,在使用前述两流体喷嘴喷射时,使前述两流体喷嘴喷射出的微小液滴扩展的扇状范围的端部与端部重合地配置前述各两流体喷嘴。
上述本发明的蚀刻方法,是将蚀刻液与气体混合,由两流体喷嘴进行喷射,与上述蚀刻对象物进行碰撞时上述蚀刻液的微小液滴的速度为30~300m/秒,发生粒径为15~100μm的蚀刻液的微小液滴,其次,表面上形成导电层与掩模层的基板等的蚀刻对象物与两流体喷嘴的间距为50~500mm,将蚀刻液的微小液滴喷射在蚀刻对象物上,沿着掩模层的图案对导电层进行蚀刻,以将电路部形成图案等,将蚀刻对象物进行蚀刻。
在蚀刻之后,能连续地进行冲洗。
采用上述本发明的蚀刻方法,由于将蚀刻液与气体混合由两流体喷嘴进行喷射,能发生例如粒径为15~100μm的蚀刻液的微小液滴。因此,例如在微细化到100μm以下的图案的蚀刻中,蚀刻液的微小液滴也能进入图案内。
再者,由于蚀刻对象物与两流体喷嘴的间距为50~500mm,蚀刻液的微小液滴具有规定以上的运动能量,喷射在蚀刻对象物上,能一面将已附着的液滴推开,一面到达蚀刻对象物的表面上,因此,能有效地发生蚀刻反应。
根据上述,能抑制侧面蚀刻的进行,蚀刻形成高精细的图案,提高蚀刻效率。
为达到上述目的,本发明的蚀刻装置具有:蚀刻处理室;蚀刻液供给源;气体供给源;两流体喷嘴,配置在上述蚀刻处理室内,由管道与上述蚀刻液供给源和上述气体供给源连接;以及保持部,,用于保持上述蚀刻对象物,使上述蚀刻对象物与上述两流体喷嘴的间距成为50~500mm的范围;利用上述两流体喷嘴将上述蚀刻液与上述气体混合,发生蚀刻液的微小液滴,将上述蚀刻液的微小液滴喷射在上述蚀刻对象物上,将上述蚀刻对象物进行蚀刻;在前述两流体喷嘴的喷射口附近,配置遮蔽板,将由该喷射口倾斜进行的成分遮蔽。
上述本发明的蚀刻装置,适合的是,就要在与上述蚀刻对象物进行碰撞时的上述蚀刻液的微小液滴的速度为30~300m/秒。
上述本发明的蚀刻装置,适合的是,就要上述蚀刻液的微小液滴的粒径为15~100m。
上述本发明的蚀刻装置,适合的是,就要将表面上形成导电层与掩模层的基板作为上述蚀刻对象物,沿着上述掩模层的图案,对上述导电层进行蚀刻,以将电路部形成图案。
上述本发明的蚀刻装置,适合的是,就要还具有:与上述蚀刻处理室邻接的冲洗室和将上述蚀刻对象物由上述蚀刻处理室输送到上述冲洗室的输送装置;连续进行上述蚀刻对象物的蚀刻与冲洗。
上述本发明的蚀刻装置,适合的是,就要具有多个前述两流体喷嘴,要使前述各两流体喷嘴喷射出的微小液滴扩展的扇状范围的端部与端部重合地配置前述各两流体喷嘴。
采用上述本发明的蚀刻装置,由于将蚀刻液与气体混合,由两流体喷嘴进行喷射,能发生例如粒径为15~100μm的蚀刻液的微小液滴。因此,例如在微细化到100μm以下图案的蚀刻中,蚀刻液的微小液滴也能进入图案内。
再者,由于蚀刻对象物与两流体喷嘴的间距为50~500mm,蚀刻液的微小液滴能以规定以上的运动能量喷射到蚀刻对象物上,一面将已附着的液滴推开,一面到达蚀刻对象物的表面上,因此,能有效地发生蚀刻反应。
根据上述,能抑制侧面蚀刻的进行,蚀刻形成高精细的图案,能提高蚀刻效率。
附图说明
图1是表示印刷电路板的制造方法的制造工序的剖面图,(a)表示到形成导电层的工序,(b)是到将抗蚀剂膜形成图案的工序,(c)是到将导电层进行图案加工的蚀刻工序。
图2是有关实施形态的蚀刻装置的模式图。
图3是作为蚀刻处理室内的主要部的喷嘴部的放大图。
图4是作为蚀刻处理室内的主要部的喷嘴部的变形例的放大图。
图5是作为蚀刻处理室内的主要部的喷嘴部的变形例的放大图。
图6(a)是在实施例中形成的螺旋状的试验图案的平面图,(b)是在螺旋状图案中将铜箔理想地进行蚀刻的情形的剖面图。
图7是以往的喷嘴部的放大图。
图8是表示实施例的蚀刻试验中的研究液滴速度与蚀刻时间的关系的结果的图。
具体实施方式
下面,参照附图说明本实施形态的蚀刻方法与蚀刻装置的实施形态。
首先,参照图1的剖面图说明应用本实施形态的蚀刻方法与蚀刻装置的印刷电路板的制造方法。
首先,如图1(a)所示,在由环氧树脂等热固性树脂及其他树脂等构成的绝缘性的基板10的两面上,以数~数10μm膜厚形成例如铜箔等的导电层20。
形成导电层20的方法是张贴、镀、气相生长等什么方法都可能。
其次,如图1(b)所示,利用光刻工序,即利用干膜抗蚀剂或旋涂等在导电层20的上层形成抗蚀剂膜,进行图案曝光,再进行显影处理,在导电层20的上层将抗蚀剂膜30形成图案。
对基板的两面进行上述工序,在基板10的两面上的导电层20的上层形成抗蚀剂膜30。
然后,如图1(c)所示,以抗蚀剂膜30作为掩模对基板10的两面上的导电层20进行蚀刻处理。即沿着抗蚀剂膜30的图案对导电层20进行蚀刻,将电路部20a形成图案。
上述的蚀刻处理,可将两面同时进行,也可一面一面地进行。
然后,例如通过强碱溶液或有机溶剂处理等将抗蚀剂膜进行剥离,成为所要的印刷电路板。
上述的以抗蚀剂膜30作为掩模对导电层20进行蚀刻处理是使用本实施形态的蚀刻装置与方法进行。
图2是本实施形态的蚀刻装置的模式构成图。
在本实施形态的蚀刻装置的蚀刻处理室ER内,排列设置多个两流体喷嘴N。
各喷嘴N分别以管道与蚀刻液槽ET、压气机、空气高压储气瓶等储气瓶GB连接。
在与蚀刻液槽ET连接的管道上设置泵P与过滤器F。
再者,在与蚀刻液槽ET连接的管道上连接有供水部WS,根据必要蚀刻液槽ET内的蚀刻液EL与水是按规定比例进行混合供给到喷嘴N内。
上述的在表面上形成有导电层20与掩模层30的基板10等蚀刻对象物EO是用未图示的保持用具进行保持,由上述的喷嘴N喷射蚀刻液的射流ES,对蚀刻对象物EO喷射蚀刻液的射流ES。
上述的喷嘴N的构成例如是2列互相对向地排列,对上述的在表面上形成有导电层20与掩模层30的基板10等平板状的蚀刻对象物EO,能由两面喷射蚀刻液的射流ES。
在蚀刻处理中使用过的疲劳液是暂时储存在疲劳液储存槽ST内,在再生槽RT内进行再生处理,作为再生液供给到蚀刻液槽ET内。另外,也能供给新调配的新液。疲劳液也可不进行再生而作为废液进行处理。
另外,例如在蚀刻液槽ET内溢出的部分,可作为废液LW进行处理。
在邻接蚀刻处理室ER设置的冲洗室WR内,也排列设置多个两流体喷嘴N,分别以管道与温水供给源HW、储气瓶GB连接。
从冲洗室WR的喷嘴N′喷射水或温水射流,向使用未图示的保持用具所保持的蚀刻对象物EO喷射,进行冲洗处理。喷嘴N′不是两流体喷嘴也可。
在冲洗处理中所用过的温水作为废液LW进行处理。
蚀刻处理室ER与冲洗室WR是部分连通,利用未图示的输送机构输送蚀刻对象物EO,蚀刻处理与冲洗处理连续地进行。
图3是作为蚀刻处理室ER内的主要部的喷嘴部的放大图。
排列设置于蚀刻处理室ER内的2水流喷嘴N例如是扁平锥型的两流体喷嘴,连接有供给蚀刻液EL的管道与供给空气等气体GS的管道。
蚀刻液EL与气体GS按规定压力进行供给,在喷嘴N内蚀刻液EL与气体GS进行混合,由两流体喷嘴喷出口喷射,发生蚀刻液的微小液滴,成为扩展成扁平锥状的蚀刻液射流ES,喷射在蚀刻对象物EO的表面上。
在本实施例的蚀刻装置上,蚀刻对象物EO与两流体喷嘴N的间距d设定为50~500mm。
间距d小于50mm时,即使在这种情况下,若液滴的平均速度在300m/秒以下时也没有问题,但由于接近喷嘴,在所希望的蚀刻范围全范围的均一的蚀刻成为困难。
间距d大于500mm时,由气质发生的蚀刻液的推进力损失,蚀剂力即不充分。因此,对于规定量进行蚀刻所用的蚀刻时间就要变长。再者,由于蚀刻液的喷射范围成为宽范围,在所希望的范围全范围的均一的蚀刻成为困难,蚀刻的面内均一性失去。
另外,通过调整蚀刻液EL与气体GS的供给压力等,可调整对蚀刻对象物EO进行碰撞时的蚀刻液的微小液滴的速度,最好是以30~300m/秒进行喷射。
对蚀刻对象物EO进行碰撞时的微小液滴的速度慢于30m/秒时,由气体压力产生的朝向垂直方向的蚀刻力与喷射出的微小液滴将已附着的液滴推开而到达蚀刻对象物成为困难,招致侧面蚀刻的进行与蚀刻效率的降低。
另外,对蚀刻对象物EO进行碰撞时的微小液滴的速度快于300m/秒时,蚀刻液在喷射范围内的蚀刻速度分布的均一性不能获得,在蚀刻液喷射范围内外的蚀刻力的差别非常大,在所希望的蚀刻范围全范围的均一的蚀刻成为困难。另外,由于能量过大,抗蚀剂缺损或剥离。
另外,通过变更蚀刻液EL与气体GS的供给压力等,可调整两流体喷嘴喷出的蚀刻液的微小液滴的粒径,最好喷射成为15~100μm。
喷射出的微小液滴的粒径小于15μm时,为将已附着的液滴推开而到达蚀刻对象物所必要的垂直方向的运动能量不足,会招致侧面蚀刻的发生与蚀刻时间的长化。
另外,喷射出的微小液滴的粒径大于100μm时,蚀刻液滴进入例如100μm以下的微细的抗蚀剂膜图案开口部内成为困难,在被蚀刻层表面上发生蚀刻液的滞留,高精细的图案的蚀刻加工成为困难,是招致侧面蚀刻的发生与蚀刻时间长化的原因。
另外,通过变更蚀刻液EL与气体GS的供给压力等,能调整两流体喷嘴喷射的喷射压力,例如喷射成0.15~0.3MPa。
作为被蚀刻层的导电层例如为铜箔的情况下,在上述蚀刻中所用的蚀刻液的组成是在氯化铁液(40°波美)与盐酸(0.3mol/l)的混合溶液中使溶解铜浓度为45g/l,再根据必要添加规定的添加物。
根据上述的本实施形态的蚀刻装置与使用该装置的蚀刻方法,是将蚀刻液与气体混合而由两流体喷嘴喷射,例如能发生粒径为15~100μm的蚀刻液的微小液滴。由此,即使在例如微细化到100μm以下的图案的蚀刻中,蚀刻液的微小液滴也能进入图案内。
再者,由于使蚀刻对象物与两流体喷嘴的间距为50~500mm,蚀刻液的微小液滴以规定以上的运动能量喷射在蚀刻对象物上,能一面将已附着的液滴推开,一面到达蚀刻对象物的表面,借此,能有效地发生蚀刻反应。
根据上述,能抑制侧面蚀刻的进行,蚀刻形成高精细的图案,能提高蚀刻效率。
另外,由于能有效地使用蚀刻液,能减少蚀刻液的循环,减少总液量,因而能减小槽容量等及其设备。
另外,以往由于回收的蚀刻液的反应效率低,在蚀刻液的再生中,如果不比反应效率高时还要稍多地投入氧化剂,就不能再生成原有的状态,在本实施形态中,使用过的分额能有效地进行氧化再生,能减少药品的使用量。
变形例1
图4是作为蚀刻处理室ER内的主要部的喷嘴部的变形例的放大图。实际上与图3所示的喷嘴部是同样的,但不同的是在喷嘴N的喷射口附近设置遮蔽板SD。
利用遮蔽板SD能将由喷嘴N的喷射口倾斜地进行的垂直于喷射方向的液滴成分遮蔽。
借此,能进一步抑制侧面蚀刻的进行,抑制蚀刻液在被蚀刻层表面上的滞留,提高蚀刻效率。
另外,由于与气体混合,能发生微小液滴,能进行100μm以下的微细图案的蚀刻加工。
变形例2
图5是作为蚀刻处理室ER内的主要部的喷嘴部的变形例的放大图。图3所示的扇平锥型多个两流体喷嘴,是由其各喷嘴喷射出的扩展成扇状的蚀刻液的射流ES的端部与端部重合地配置各喷嘴。
蚀刻液的射流ES的端部是由喷嘴N的喷射口倾斜地进行的垂直于喷射方向的液滴成分,该成分与邻接喷嘴所喷射的成分进行碰撞,能将垂直于喷射方向的液滴成分抵销。
因此,能进一步抑制侧面蚀刻的进行。
蚀刻试验(试验编号1)
在基板上形成18μm的膜厚的铜箔,在其上层将图6(a)平面图所示的L/S=25/25μm的螺旋形的试验图案的抗蚀剂膜形成图案,进行了按下述各条件进行蚀刻处理的蚀刻试验。螺旋状图案形成多个,在螺旋状图案间设置不形成图案的范围B。
对于编号1~4的试料按下述表1所示那样将喷嘴种类(A是图3所示的两流体喷嘴、B是图7所示的1流体喷嘴、C是图4所示的带遮蔽板的两流体喷嘴)、蚀刻对象物与喷嘴的间距d(mm)、蚀刻液压(MPa)、空气压(MPa)、流量(ml/分)变更数值。
在此,图7所示的1流体喷嘴Na例如是锥型1流体喷嘴,连接有供给蚀刻液EL的管道。以规定压力供给蚀刻液EL,由喷嘴喷出口喷出扩展成锥状的蚀刻液射流ES,喷射在蚀刻对象物EO的表面上。
图6(b)是将基板10上的铜箔理想地蚀刻成螺旋状图案的情况下的剖面图,铜箔图案的底部宽度与顶部宽度等于抗蚀剂膜的宽度(25μm)。
关于蚀刻试验的评价,是根据到达螺旋状图案最外周的铜箔图案Wout的底部宽与顶部宽、内周部的铜箔图案Win的底部宽与顶部宽、以及未形成抗蚀剂膜的范围的基板露出为止的蚀刻时间进行,评价结果如下述表1所示。
在此,最外周的铜箔图案Wout,由于面临不形成图案的范围B,比内周部的铜箔图案Win还容易发生侧面蚀刻。反之,为了在最外周的铜箔图案Wout上不发生侧面蚀刻将蚀刻时间缩短时,在内周部铜箔图案Win范围的蚀刻即变得不充分,在铜箔图案Win间有时发生铜箔的蚀刻残余。因此,最好能高精细地加工最外周与内周部的两图案。
表1
试验编号1
试验编号1
试料编号 | 喷嘴种类 | d(mm) | 蚀刻液压(MPa) | 空气压(MPa) | 流量(ml/分) | 最外周图案(μm) | 内周部图案(μm) | 蚀刻时间(S) | ||
顶部宽 | 底部宽 | 顶部宽 | 底部宽 | |||||||
1 | A | 100 | 0.2 | 0.2 | 800 | 15 | 20 | 20 | 25 | 35 |
2 | A | 500 | 0.2 | 0.2 | 800 | 5 | 10 | 15 | 20 | 300 |
3 | B | 100 | 0.2 | 0.2 | 1200 | —— | —— | 5 | 15 | 60 |
4 | C | 100 | 0.2 | 0.2 | 800 | 20 | 23 | 22 | 25 | 40 |
由表1可知,在使用试料编号3的1流体喷嘴的情况下,最外周图案由于侧面蚀刻而消失,侧面蚀刻在内周侧也进行,不能高精细地进行图案加工。
另外,象试料1、2与4那样使用两流体喷嘴比1流体喷嘴的情形改善。
特别是蚀刻对象物与两流体喷嘴的间距d,试料编号1的100mm者比试料编号2的500mm者还能更高精细地进行图案加工,蚀刻时间也短。
如试料编号4那样使用遮蔽板时,能更加使图案高精细化。
蚀刻试验(试验编号2与3)
如下述表2所示那样变更喷嘴种类(A为图3所示的两流体喷嘴、B为图7所示的1流体喷嘴)、蚀刻对象物与喷嘴的间距d(mm)、空气压(MPa)的值,如表2所示那样调节平均粒径(μm)以及与蚀刻对象物进行碰撞时的平均液滴速度(m/秒),进行蚀刻时间试验与清晰度试验。
蚀刻时间试验是在基板上形成35μm的膜厚的铜箔,将整个面完全进行蚀刻,作为到基板露出为止的时间进行了计测。
另外,清晰度试验是在基板上形成18μm的膜厚的铜箔,将图6(a)的平面图所示的L/S=30/30μm的螺旋状的试验图案的抗蚀剂膜形成图案,根据进行蚀刻处理时的清晰度进行判定。
表中:◎表示“非常好”,○表示“好”,×表示“不好”。
表2
试验编号 | 喷嘴种类 | d(mm) | 空气压(MPa) | 平均粒径(μm) | 平均液滴速度(m/S) | 蚀刻时间(秒) | 清晰度 |
2 | A | 45 | 0.2 | 30 | 333 | 5 | ×(抗蚀剂剥离) |
50 | 0.2 | 30 | 200 | 10 | ◎ | ||
100 | 0.2 | 30 | 120 | 13 | ◎ | ||
500 | 0.2 | 30 | 30 | 19 | ○ | ||
600 | 0.2 | 30 | 5 | 300 | × | ||
3 | A | 100 | 0.3 | 13 | 35 | 40 | × |
100 | 0.25 | 19 | 42 | 17 | ○ | ||
100 | 0.1 | 85 | 70 | 15 | ○ | ||
B | 100 | —— | 110 | 27 | 20 | × |
由试验编号2可知:通过使蚀刻对象物与喷嘴的间距d变化,则与基板碰撞时的液滴的平均液滴速度变化。
该液速度超过300m/秒时,将抗蚀剂膜剥离,不能获得所希望的铜箔图案。
另外,慢于30m/秒时,蚀刻时间变长,即到露出基板为止的时间变长,因而侧面蚀刻进行。这是由于朝向垂直于基板方向的蚀刻力减弱,蚀刻各向同性地进行,因此,清晰度降低。
另外,蚀刻对象物与喷嘴的间距即使是50mm以下,液滴的平均速度若在300m/秒以下也是没有问题的,但由于接近喷嘴,在所希望的蚀刻范围全范围的均一的蚀刻成为困难。
另外,在蚀刻对象物与喷嘴的间距d超过500mm的情况下,蚀刻液的喷射范围成为非常宽范围。因此,每单位面积的液滴的数,即每单位面积的蚀刻液的量变少,再加上平均速度减小,蚀刻力就不足了。
由试验编号3可知:在两流体喷嘴(A)的情况下,使空气压变化时,平均粒径即变化。
粒径小的情况下,即使平均速度在30m/秒以上,蚀刻时间也要加长,发生侧面蚀刻,因而清晰度降低了。
另外,在1流体喷嘴(B)的情况下,平均速度接近30m/秒,但粒径100μm以上,因而蚀刻液向100μm以下的抗蚀剂膜开口部内的进入受阻,在被蚀刻层的表面上发生蚀刻液的滞留,朝向垂直于微细的图案的基板的方向的蚀刻不进行,而进行侧面蚀刻。
蚀刻试验(液滴速度与蚀刻时间的关系)
研究了改变与基板碰撞时的液滴的平均液滴速度时的蚀刻时间的关系。
蚀刻时间试验是在基板上形成35μm的膜厚的铜箔,将整个面完全进行蚀刻,作为到基板露出为止的时间进行了计测。
其结果如图8所示。
平均液滴速度在30~300m/秒的范围时,液滴速度愈快,蚀刻时间愈按一定比例缩短,但平均液滴速度低于30m/秒时,蚀刻时间急剧加长。因此,侧面蚀刻进行了,清晰度降低。
由上述各种试验可确认:在使用两流体喷嘴喷出蚀刻液的情况下,最好是蚀刻对象物与喷嘴的间距在50~500mm的范围内,再者,与蚀刻对象物碰撞时的蚀刻液的微小液滴速度为30~300m/秒,液滴的粒径为15~100μm那样地进行喷射。
本发明并不限定于上述实施形态。
例如蚀刻的导电层不仅限于铜箔,能适用于其他的导电体层。
再者,导入两流体喷嘴的气体不仅限于空气,氮气及其他惰性气体等也能用。
此外,在不改变本发明的要点的范围内可作种种变更。
发明的效果
如上所述,采用本发明的蚀刻方法与蚀刻装置,是将蚀刻液与气体混合由两流体喷嘴喷射,在将蚀刻对象物与两流体喷嘴的间距取为50~500mm的状态下,将由喷嘴喷射出的蚀刻液的微小液滴喷射在蚀刻对象物上,例如发生能进入100μm以下的微细的图案内的粒径为15~100μm的蚀刻液的微小液滴,以规定的运动能量,将已附着的液滴推开而到达蚀刻的对象物,能有效地发生蚀刻反应。
其结果,能加快蚀刻速度,提高生产率,另外,能抑制侧面蚀刻的进行,蚀刻形成高精细的图案。
Claims (12)
1.一种蚀刻方法,其特征在于具有:
将蚀刻液与气体混合由两流体喷嘴喷射,以发生蚀刻液的微小液滴的工序;
将蚀刻对象物与上述两流体喷嘴的间距设定为50~500mm,将上述蚀刻液的微小液滴喷射在上述蚀刻对象物上,对上述蚀刻对象物进行蚀刻的工序;
在前述两流体喷嘴喷射时,在该两流体喷嘴的喷射口附近设置遮蔽板,将由该喷射口倾斜地进行的成分遮蔽。
2.按权利要求1所述的蚀刻方法,其特征在于:使与上述蚀刻对象物碰撞时的上述蚀刻液的微小液滴的速度为30~300m/秒。
3.按权利要求1所述的蚀刻方法,其特征在于:使上述蚀刻液的微小液滴的粒径为15~100μm。
4.按权利要求1所述的蚀刻方法,其特征在于:上述蚀刻对象物是表面上形成导电层与掩模层的基板;
沿着上述掩模层的图案对上述导电层进行蚀刻,以将电路部形成图案。
5.按权利要求1所述的蚀刻方法,其特征在于:对上述蚀刻对象物进行蚀刻工序之后,还有连续地进行冲洗的工序。
6.按权利要求1所述的蚀刻方法,其特征在于:使用多个前述两流体喷嘴,在由前述两流体喷嘴喷射时,前述各两流体喷嘴所喷射的微小液滴扩展的扇状的范围的端部与端部重合地配置前述各两流体喷嘴。
7.蚀刻装置,其特征在于:具有
蚀刻处理室;
蚀刻液供给源;
气体供给源;
两流体喷嘴,配置在上述蚀刻处理室内,以管道与上述蚀刻液供给源、气体供给源连接;
保持部,用于保持上述蚀刻对象物,使上述蚀刻对象物与上述两流体喷嘴的间距在50~500mm范围;
利用上述两流体喷嘴将上述蚀刻液与上述气体混合,发生蚀刻液的微小液滴,将上述蚀刻液的微小液滴喷射在上述蚀刻对象物上,将上述蚀刻对象物进行蚀刻;
在前述两流体喷嘴的喷射口附近,设置遮蔽板,将由该喷射口倾斜地进行的成分遮蔽。
8.按权利要求7所述的蚀刻装置,其特征在于:与上述蚀刻对象物碰撞时的上述蚀刻液的微小液滴的速度为30~300m/秒。
9.按权利要求7所述的蚀刻装置,其特征在于:上述蚀刻液的微小液滴的粒径为15~100μm。
10.按权利要求7所述的蚀刻装置,其特征在于:以表面上形成导电层与掩模层的基板作为上述蚀刻对象物,沿着上述掩模层的图案对上述导电层进行蚀刻,以将电路部形成图案。
11.按权利要求7所述的蚀刻装置,其特征在于:还具有
冲洗室,与上述蚀刻处理室邻接;
输送装置,将上述蚀刻对象物由上述蚀刻处理室输送到上述冲洗室;
连续地进行上述蚀刻对象物的蚀刻与冲洗。
12.按权利要求7所述的蚀刻装置,其特征在于:具有多个前述两流体喷嘴,前述各两流体喷嘴喷射的微小液滴扩展的扇状范围的端部与端部重合地配置前述各两流体喷嘴。
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