DE2164490B2 - Verfahren zur Herstellung eines Leitermusters einer elektronischen Schaltung durch Ätzen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines Leitermusters einer elektronischen Schaltung durch ÄtzenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Leitermusters einer elektrischen
Schaltung durch elektrr-lytische Ätzung eines Metalltilmi)
zur Bildung der gewünschten elektrischen Schaltung auf einer isolierenden Unterlage.
Leitermuster oiler sogenannte gedruckte Schaltungen werden grundsätzlich entweder, ausgehend von zusammenhängenden
Metallschichten, durch Wegätzen der nicht gewünschten Teile oder nach der Aufbaumethode
(siehe z. B. deutsche Auslegeschrift 1 206 976 oder USA-Patentschrift 2 728 093) hergestellt, bei der
auf einen mit einer dünnen Meiallgrundschicht aus Kupfer od. ä. bedeckten Isolierkörper eine Negativ-Schablone
aufgeklebt wird. Nach galvanischer Abscheidung von Leitermetall (insbesondere Kupfer) an
den von der Schablone nicht abgedeckten Teilen wird die Schablone weggelost und die nach Entfernen der
Schalbonc freiliegenden Teile der Metallgrundschicht weggeätzt Die Negativ-Schablonen sind also nur
einmal verwendbar, und die Aufbaumethode ist relativ kompliziert.
Für die Herstellung von Leitermustern nach der zuerst genannten Ätztechnik wird ein Metallfilm auf
einem elektrisch isolierenden Substrat gebildet und dann mit einem (gegen Ablösungen) chemisch
resistenten photoempfindlichen Harz durch entsprechende Belichtungs- und Entwicklungsverfahren in
einer solchen Anordnung abgedeckt, daß nur der zu entfernende Teil des Metallfilms von der Oberfläche
her frei zugänglich bleibt, der dann durch ein Tauchätzverfahren weggeätzt wird. Diese Tauchälzung kann
grundsätzlich chemisch oder elektrochemisch erfolgen (s. I)IN 40X04, Bl. 1).
Hei diesen Ätzverfahren ergeben sich nun ebenfalls.
Schwierigkeiten, da /um einen in verstärktem Maße beim chemischen Ätzen infolge eines erheblichen
seitlichen Ät/angriffs eine saubere F.rzeugung sehr feiner Äl/.muster bei relativ dicken Metallschichten
praktisch nicht möglich ist und zum anderen insbesondere auch beim elektronischen Ätzen die
mangelhafte Erkennung des Endpunktes der Ätzabiragung
zu einer Verringerung der Ciüte der Äizmiisler
führt. Insbesondere aber verbleiben beim elektrolytischen Ätzen wie nun erkannt wurde -- auf
der Unterlage oft inselformige Bereiche von restlichem Metall, die auch bei verlängerter Ätzbehandlung kaum
zu entfernen sind.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht somit in einer Verbesserung der bekannten
elektronischen Ätzverfahren zur Erzeugung von möglichst einwandfreien Lcitermustern, bei denen
insbesondere auf der Unterlage verbleibende inselformige Bereiche von Metallrestcn mit Sicherheit
ίο vermieden werden.
Das zu diesem Zweck entwickelte erfindungsgemäße Verfahren der eingangs genannten Art ist dadurch
gekennzeichnet, daß auf der Unterlage vor der Bildung des Metallfilms eine elektrisch leitende dünne
untere Schicht erzeugt wird, die im Elektrolyten unlöslich ist, und daß nach vollständiger Entfernung der
zu beseitigenden Teile des Metallfilms durch elektrolyiische
Ätzung die dabei freigelegten Teile der elektrisch leitenden dünnen Unterschicht durch chemisches
Ätzen entfernt werden.
Dabei wird bevorzugt, daß die Farbe des elektrisch leitenden dünnen Films von derjenigen des Metallfilms
verschieden ist und daß die elektrolyt! sehe Ätzung unterbrochen
wird, wenn die Farbe des elektrisch leitenden dünnen Films in einer zum gewünschten Leiterbahnenmuster
inversen Gestalt hervortritt.
Nachfolgend wird die Erfindung mehr im einzelnen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
Es zeigt
F i g. 1 ein Schema für eine Vorrichtung zum elektrolytischen Ätzen,
F i g. 2 eine Schrägaufsicht auf eine Anordnung mit Metallfilmresten gegen Ende der Behandlung und
F i g. 3 eine Schrägaufsicht auf einen fertig geätzten Metallfilm.
Elektrisch leitende Metallfilme, die brauchbar sind, bestehenausüblichen Metallen für Leiterbahnensysteme
bzw. Muster leitender Bezirke von elektrischen Schaltungen.
Die eiektrolytischen Ätzlösunge.i für diese Metalle
sind beispielsweise wäßrige Lösungen von Neutralsalzen wie NaCI usw. oder Lösungen, die zur Auflösung
des Metalls befähigt sind. Letztere Lösungen sind beispielsweise Alkalihydroxidlösungen und Salpetersäure
im Fall der Erdalkalimetalle; Salz-Schwefel- und Salpetersäuren im Fall von Elementen der Aluminiumgruppe;
Kaliumcyanid, Schwefel-, Salpeter- und Salzsäuren und Ferrichlorid im Fall von Eisengruppenmetallen; Alkalihydroxide und Salzsäure und
Salpetersäure im Fall von Zink; konzentrierter Salz- und Schwefelsäuren sowie Alkalihydroxidlösungen
im Fall von Zinn; Salpetersäure im Fall von Blei; Salz- und Schwefelsäure im Fall von Chrom;
Königswasser, konzentrierte Salpetersäure und Flußsäure im Fall von Vanadium; konzentrierte Schwefelsäure,
Salpetersäure und Königswasser im Fall von Molybdän; eine Mischung von konzentrierter Salpetersäure
und Fliißöäure im Fall von Wolfram; Salz-, Salpeter- und Schwefelsäuren im Fall von Mangan;
Salpeter- und Schwefelsäuren im Fall von Kupfer; Salpetersäure und konzentrierte Schwefelsäure im
Fall von Silber; und Königswasser im Fall von Gold. Ätzresistente Materialien, die zur Abdeckung des
Metallfilms an denjenigen Teilen verwendet werden, an denen keine Ätzabtragimg erfolgen soll, können
durch irgendwelche Materialien mit isolierenden Eigenschaften gebildet werden. Als solche Materiaiien
wurden Zimtsäureester, photoempfindliche Butadien-
Nitrilkautschukmischungen usw. entwickelt. Auch
Siliciumdioxid kann geeignet sein.
Als isolierende Substrate hat man Porzellan, Glas und faserverstärkte Kunststoffe iioher Wärmebeständigkeit.
Diese Substrate werden an den Seiten, auf denen Metallfilme gebildet werden sollen, gegisttet
bzw. glattgemacht.
Es ist zu bemerken, daß derartige Elektrolyseflüssigkeiten,
die Art der Metalle sowie die Substrate und Abdeckungen nicht Gegenstand der vorliegenden
Erfindung sind.
Der Metallfilm wird nach Erzeugung der dünnen leitenden Unterschicht durch Vakuumabscheidung,
Aufspritzen, chemisches Plattieren, Elektroplattieren usw. erzeugt. Auf den so gebildeten Metallfilm wird
dann ein ätzresistentes Material an Bereich \i aufgebracht,
an denen keine Ätzung erfolgen soll. Wenn ein Photolack als ätzresistentes Material verwendet wird,
deckt man die gesamte Oberfläche des MetaJifilms
damit ab, belichtet die beschichtete Oberfläche an Bereichen, an denen keine Ätzung erfolgen soll,
taucht die Anordnung zur Auflösung und Entfernung der nicht belichteten Bereiche in ein gegebenes Lösungsmittel
und erwärmt die Anordnung leicht zur Erhöhung der Haftung des Films an ätzresistentern
Material und der Widerstandsfähigkeit gegenüber Chemikalien.
Danach wird der Metallfilm mit dem positiven Pol einer elektrischen Spannungsquelle verbunden und
in einem Elektrolyten unter Verwendung eines Stabes oder einer Platte aus einem gegenüber dem Elektrolyten
inerten, elektrisch leitenden Material als Kathode elektrolysiert. Die Elektrolyse wird fortgesetzt, bis die
Unterschicht frei liegt. Am Ende der Elektrolyse fällt der Stromverbrauch stark ab, was den Endpunkt der
elektrolytischen Ätzbehandlung anzeigt.
Die optimale Konzentration der zum elektrolylischen Ätzen verwendeten Flüssigkeit variiert je nach
Art des verwendeten Metalls. Wenn jedoch die Konzentration sehr gering ist, neigen wegzuätzende
Bereiche zum Verbleiben, während bei sehr hoher Konzentration die Ätzwirkung der verwendeten Säure
so hoch wird, daß ein schlecht gestaltetes Muster entsteht und der seitliche Ätzangriff stark wird,
wodurch der durch elektrolytische Ätzung crzielbare Effekt abnimmt.
Tabelle 1 zeigt brauchbare Kombinationen von wegzuätzendem Metall, Elektrolytflüssigkeit und Konzentration.
Metall | Elektrolyt | Konzentralie.nsbereich | 50:0.! - 2:60 | - 25 η |
Cu | H2SO4: HNO1: | 50: | 100 bis 70 : W : | , oder mehr |
HCl: H2O | 1 - 2:60 - 100 | , oder mehr | ||
O | bis 1 : 1,5 | ', - -5"„ | ||
H3PO4: H2O | 4: 1 | NaOH 15 - 25n„ | bis 1 : 4,5 | |
Mo | wäß. NaOH + ge | |||
ringe Mengen | - 20 "„ | |||
H2O2 | 6 η | |||
H2SO4 | 10" | |||
A 1 | NaOH | 10" | ||
KOH | 10° | |||
RCIO4 | 1 : 2 | |||
Permalloy | HNO;!: Wasser | |||
(80 bis 20) | 10 | |||
Au | NaCN | |||
Nach dem vorstehend beschriebei.;n Verfahren
zur Bildung von Schaltungsmustern wird — auch ohne Unterschicht — eine Leiterbahnenanordnuni;
erbalten, die einen geringeren seitlichen Ätzangriff zeigt als beim Tauchätzen. Nach Beendigung der elektrolytischen
Ätzung ist es dann jedoch unmöglich, zu sagen, daß überhaupt keine inselähnlichen Restbereiche
verbleiben. Das heißt, infolge uneinheitlicher Stromverteilung werden solche Restbereiche an Stellen oder
ίο Bereichen zurückgelassen, die bei einem breiten bzw.
weitläufigen Muster geätzt wurden. Diese Restbereiche sind jedoch von geringer Dicke und können entfernt
werden, indem man die Anordnung für eine kurze Zeit in eine Tauchätzflüssigkeit taucht. In diesem Fall,
d. h., wenn das Muster mit der Tauchätzflüssigkeit auch nur für eine sehr kurze Zeitdauer wie von einigen
Sekunden nachgeätzt wird, besteht eine Tendenz zu einer leichten Erhöhung des ursprünglich geringen
Ausmaßes des seitlichen Atzangriffs, bzw. Größe und Präzision des Musters werden unerwünscht
verändert.
Zur Vermeidung solcher Erscheinungen wird auf dem einen Isoliermantel umfassenden Substrat ein als
elektrisch leitende dünne Unterschicht wirkender dünner Metallfilm gebildet, der in dem zur Auflösung
des (Muster)-Metalls dienenden Elektrolyten unlöslich ist (aber durch Behandlung mit einem Neutralsalz
oder durch Tauchätzen gelöst wird); auf dieser dünnen Unterschicht wird der elektrolytisch wegzuätzende
Metallfilm gebildet: dann wird ein Leitdraht mit der im Elektrolyten für die elektrolytische
Metallätzung unlöslichen dünnen Metallschicht verbunden. Bei dieser Anordnung können
inselähnliche Restbereiche mit Sicherheit vermieden werden.
Selbst wenn das zu ätzende Metall 11 (zunächst) in Form von Inseln 12 auf dem Substrat 10 zurückgelassen
wurde (F i g. 2), kann solches Metall entfernt werden, da der Stromfluß durch die elektrisch leitende
dünne Schicht unterhalb des elektrolytisch zu ätzenden Metalls aufrechterhalten wird zur Minimalisierung der
Variation der elektrolytischen Ätzgeschwindigkeit. Selbst wenn das Metall bei einem breiten Ätzmuster in
der Mitte stehengelassen wird, kann dieses Metal!
zuletzt bei der elektrolytischen Ätzung entfernt werden und bleibt mithin nicht in Form von Inseln
zurück (Fig. 3).
Die Art der auf dem isolierenden Substrat zu bildenden elektrisch leitenden dünnen Unterschicht variiert
abhängig von der Art des Metallfilms, der auf uieser
dünnen Schicht gebildet und dem elektrolylischen Ätzen ausgesetzt werden soll, wie beispielsweise in Taheile 2
gezeigt ist.
Die Dicke der elektrisch leitenden dünnen Interschicht
kann beliebig gewählt werden, solange die dünne Schicht die Rolle eines Leiters spielt, und sie liegi
üblicherweise bei etwa 1000 bis 5000 Ä. Wenn di< Dicke geringer als etwa 1000 Ä ist, wird der elektrisch«
Widerstand der dünnen Schicht größer und mach
«ο den elektrischen Stromfluß schwierig. Wenn anderer
seils die Dicke mehr als 5000 Ä beträgt, werdet selbst wenn der auf der elektrisch leitenden diinnci
Schicht gebildete Metallfilm gelegentlich der Ent femiing der dünnen Schicht durch Tauchätzen aufgelös
wird - in einigen lallen Nachteile entstehen, inden
das Ausmaß des seitlichen Ätzangriffs groß wird um
das resultierende Muster eine herabgesetzte Prüzisioi
zeigt.
Elektrolytisch zu ätzendes Metall (I) |
Elektrisch leitende dünne Schicht (II) |
Elektrolyt zum elck'rolytischen Ätzen von I |
Tauchätzflüssigkeit fl.r Il |
Cu | Cr | Natriumchlorid (260 g/l) | Natriumhydroxid |
t Ammoniumch!orid(90g/I) | |||
Al | Au | Natron- und Kalilauge | ■>C7o'ge Kaliumcyariiidlösunf. |
Ni- Fe | Cr | HNO,: H2O - 1:3 | Natriumhydroxid |
Au | Pt | Kalium- oder Natriumeyanid | Königswasser |
Nr. | Art des Metalls |
Dicke | Elektrolyt | Elektrolyse spannung |
Elcktrolysetemperatur | Ausmaß der Seilen atzung |
(μ) | (V) | (0C) | (μ) | |||
1 | Cu | 20 | 10% HCI + 3% NH4Cl | 3 | Zimmertemperatur | 5 |
2 | Cu | 20 | 5% HCl + 3% NH4Cl | 3 | Zimmertemperatur | 10 |
3 | Cu | 10 | H3PO4 4:1 | 1,5 - 8 | Zimmertemperatur | 5 |
4 | Cu | 10 | H3PO4 1 : 1,5 | 1,5 - 8 | Zimmertemperatur | 5 |
5 | Cu | 10 | HnPO4 1 : 3 | 1,5 - 8 | Zimmertemperatur | stark |
6 | Mo | 20 | 15% NaOH +etwas H2O2 | 1,5 - 8 | Zimmertemperatur | 7 |
7 | Mo | 25 | konzentrierte H2SO4 | 2 - 8 | 50 | 20 |
(85 Volumteile) | ||||||
+ H2O (15 Volumteile) | ||||||
δ | Mo | 25 | H3PO4 (100 ml) -i- H2SO4 | 3-8 | 50 | 20 |
konz. (15 bis 25 ml) | ||||||
9 | Al | 30 | NaOH oder KOH (10 bis 20"„) | 3-9 | Zimmertemperatur | 10 - 15 |
10 | Al | 30 | K4Fe (CN)n | 3-9 | Zimmertemperatur | 5 |
(15 g) + NaOH | ||||||
30 | (5 g) 4- H2O (80 g) | |||||
11 | Al | 20 | H2PO4 (800 ml) | 15-40 | 40 | 10 |
4- H2SO4 konz. (200 ml) | ||||||
+ H2CrO4 (50 g) | ||||||
12 | Ai | 20 | 15% HClO4 | 15 - 30 | unter 30 | 10 |
13 | Al | 20 | 10%, HClO, | 15 - 30 | unter 30 | 10 |
14 | Ni | 25 | HNO3 1: 3 | 1:5 | Zimmertemperatur | 5 |
15 | Permalloy | 10 | H2SO4 1 : 1 | 3:5 | Zimmertemperatur | 10 |
16 | Permalloy | 15 | H3PO4 4: 1 | 5 - 10 | Zimmertemperatur | 10 |
17 | Permalloy | 15 | H3PO, 1 : 1,5 | 5-10 | Zimmertemperatur | 30 - 4C |
18 | Permalloy | 10 | HNO3 1:3 | 1,5 - 3 | Zimmertemperatur | 4-8 |
19 | Permalloy | SO | HNO;, 1:6 | 1.5 - 3 | Zimmertemperatur | 4-8 |
20 | Au | 5 | 20% NaCN | 1,5 - 3 | Zimmertemperatur | 2 |
21 | Au | 5 | 10",, NaCN | 5-8 | Zimmertemperatur | 4 |
22 | Au | 5 | H2SO, (50 mi/I) | 4-7 | 80 | 5 |
'■·.- Thioharnstoff (50 g/1, | ||||||
ι Weinsäure (10 g/l)" | ||||||
23 | Au | H..SO, kon?. (200 ml) | 4-7 | 80 | 3 | |
; Ii1PO4 (S(X) ml) |
fc
7 8
Im obigen Fall wurde gemäß einer gegebenenfalls und eines Metallfilms, die in ihrer Farbe voneinander
vorzusehenden Technik ein Leiterdraht mit der verschieden sind, kann die Beendigung der elektro-
elektrisch leitenden dünnen Schicht verbunden. Über lytischen Ätzung durch Farbänderung erkannt
die gesamte Oberfläche d«*r dünnen Schicht hinweg werden.
wurde dann ein Metallfilm gewählter Dicke gleich- 5 Eine grobe Skizze für eine Vorrichtung zur prakmäQig
erzeugt. Nachfolgend werden ätzresistente tischen Durchführung des erfindungsgemäßen Ver-Abdeckmaterialien
auf den Metallfilm aufgetragen fahrens wird in F i g. 1 gezeigt. Gemäß F i g. 1 ist der
und in gewünschtem Muster für den Verbleib auf der positive Pol einer Batterie oder Stromquell 1 mit einem
Oberfläche belichtet. Der so gebildete Belichtungsmes- auf einem Substrat 3 gebildeten Metallfilm (bzw. der
»er wurde zur Freilegung an den wegzuätzenden 10 Unterschicht) verbunden. Der negative Pol ist über
Teilen des Metallfilms entwickelt und dann elektroly- ein Amperemeter 4 mit einer Kathode 5 verbunden,
tisch geätzt. Die Elektrolysebedingurtgen, die Art des Zwischen Metallfilm 2 und Kathode 5 ist ein Volt-Metalls
und das Ausmaß des seitlichen Ätzangriffs meter 6 parallel zur Batterie 1 angeordnet. 7 ist ein
»ind in Tabelle 3 angegeben. Rührer der Elektrolysezelle 8 innerhalb eines Thermo-
Bemerkung zur Tabelle 3: Die Prozentangaben sind 15 staten 9. Der Abstand zwischen der Oberfläche des
auf das Gewicht, die Mischungsverhältnisse auf das Metallfilms 2 und der Kathode ist nicht so vom NachVolumen
bezogen. _ weis der Beendigung der Ätzung betroffen. Wenn die
Die Relation zwischen der Ätiflüssigkeit für die Ätzung des Substrats 3 mit Metallfilm 2 fortschreitet,
elektrisch leitende dünne Unterschicht und den Metall- sinkt der Zeiger auf dem Amperemeter 4 ab und er-
film ist nicht besonders festgelegt bzw. beschränkt. »0 reicht schließlich Null.
Tauch- bzw. Immersionsätzflüssigkeiten für die elck- Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter
trisch leitende dünne Schicht sind in Tabelle 2 an- Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele im Detail ergegeben.
Da die untere elektrisch leitende dünne läutert.
Schicht genügend dünner ist als der obere Metallfilm,
Schicht genügend dünner ist als der obere Metallfilm,
ist das gelegentlich der Tauchätzung der elektrisch »5 B e i s ρ i e 1 1
leitenden dünnen Schicht abzuätzende Maß des Metallfilms höchstens gleich der Dicke der dünnen Schicht. Auf ein Glas-Substrat wurde Chrom durch Vakuum-Demgemäß ist die Erhöhung des seitlichen Ätz- abscheidung in einer Dicke von 15(X) K aufgetragen, anpriffs gelegentlich der Tauchschätzung vernach- Auf diesem Chromfilm wurde ein Nickelfilm von 10 μ
leitenden dünnen Schicht abzuätzende Maß des Metallfilms höchstens gleich der Dicke der dünnen Schicht. Auf ein Glas-Substrat wurde Chrom durch Vakuum-Demgemäß ist die Erhöhung des seitlichen Ätz- abscheidung in einer Dicke von 15(X) K aufgetragen, anpriffs gelegentlich der Tauchschätzung vernach- Auf diesem Chromfilm wurde ein Nickelfilm von 10 μ
Vorzugsweise wird jedoch die Tauchätzflüssigkeit 30 Dicke durch Plattieren zur Herstellung einer Probe
lässigbar. erzeugt. Auf der so hergestellten Probe wurde ein für die elektrisch leitende dünne Schicht so gewählt, feines Muster unter Verwendung eines Photolacks
daß sie den Metallfilm nicht ätzt oder angreift oder gebildet. Nachfolgend wurde die Probe in 3-n wäßriger
nur in einem geringeren Maße als die dünne Schicht. Salpetersäure elektrolytisch geätzt. Die Elektrolyse-Wenn
beispielsweise Salpetersäure als elektrolytische 35 spannung betrug 1,5 V, die Stromdichte 0,2 A/cm2,
Ätzflüssigkeit für den Metallfilm (Ni — Fe) und eine und die Temperatur lag bei Zimmertemperatur,
wäßrige NaOH- oder KOH-Lösung als Ätzflüssigkcii Bei der obigen Behandlung wurde das Chrom für die elektrisch leitende dünne Schicht'Cr)_verwendet nicht geätzt, und es spielt mithin die Rolle eines wird, findet (beim Tauchätzen) keinerlei Ätzung des elektrisch leitenden Anschlusses (aller Flächenbereiche), Metallfilms statt. In diesem Fall schreitet die elektro- 4° so daß keine inselähnlichen Restbereiche, wie sie in lytische Ätzung der Bereiche, die· nicht durch ätz- F i g. 2 gezeigt sind, zurückblieben und das Nickel resistentes Material abgedeckt sind, gleichmäßig fort, gleichmäßig abgeätzt wurde. Danach wurde die geda die Potentialverteilung durch die Anwesenheit der ätzte Probe zur Entfernung des Chroms in eine wäßrige elektrisch leitenden dünnen Schicht gleichmäßig wird, Kaliumhydroxidlösung getaucht. Da Nickel durch mit dem Ergebnis, daß diese Bereiche ohne Zurück- 45 Kaliumhydroxid nicht gelöst wird, blieb das durch lassung von Inseln vollständig entfernt werden. elektrolytische Ätzung erhaltene akkurate Muster
wäßrige NaOH- oder KOH-Lösung als Ätzflüssigkcii Bei der obigen Behandlung wurde das Chrom für die elektrisch leitende dünne Schicht'Cr)_verwendet nicht geätzt, und es spielt mithin die Rolle eines wird, findet (beim Tauchätzen) keinerlei Ätzung des elektrisch leitenden Anschlusses (aller Flächenbereiche), Metallfilms statt. In diesem Fall schreitet die elektro- 4° so daß keine inselähnlichen Restbereiche, wie sie in lytische Ätzung der Bereiche, die· nicht durch ätz- F i g. 2 gezeigt sind, zurückblieben und das Nickel resistentes Material abgedeckt sind, gleichmäßig fort, gleichmäßig abgeätzt wurde. Danach wurde die geda die Potentialverteilung durch die Anwesenheit der ätzte Probe zur Entfernung des Chroms in eine wäßrige elektrisch leitenden dünnen Schicht gleichmäßig wird, Kaliumhydroxidlösung getaucht. Da Nickel durch mit dem Ergebnis, daß diese Bereiche ohne Zurück- 45 Kaliumhydroxid nicht gelöst wird, blieb das durch lassung von Inseln vollständig entfernt werden. elektrolytische Ätzung erhaltene akkurate Muster
Gemäß der Erfindung kann der Endpunkt der wie es war erhalten, und das Glas-Substrat wurde
elektrolytischen Ätzung genau ermittelt werden, und freigelegt.
zwar durch Überwachung des zwischen dem mit einer B e i s d i e 1 2
Anode verbundenen dünnen Mttallfilm und einer 5°
Anode verbundenen dünnen Mttallfilm und einer 5°
Kathode fließenden Stroms. Dieser bleibt praktisch Auf ein Glas-Substrat wurden zur Bildung eines
während der Ätzabtragung konstant, fällt aber rasch elektrisch leitenden dünnen Films 1000 A Gold durch
ab, wenn die Unterschicht freigelegt wird, so daß die Vakuumabscheidung aufgetragen. Auf diesem Gold-Beendigung
der elektrolytischen Ätzung wahrgenom- film wurde ein Aluminiumfilm von 10 μ Dicke zur Hertnen
werden kann. Als Kathode dient dabei eine un- 55 stellung einer Probe durch Plattieren gebildet. Aul
lösliche Elektrode aus Iridium, Rhodium, Platin, die so hergestellte Probe wurde ein feines Mustei
Kohle u. dgl. unter Verwendung eines Photolacks »aufgedruckt«
Das so behandelte, mit Leiterbahnenmuster ver- Nachfolgend wurde die Probe unter Verwendung vor
sehene Substrat wird herausgenommen und dann zur 20prozentiger Kalilauge als Elektrolyt elektrolytiscr
Entfernung der dünnen Schicht in eine Tauchätz- 60 geätzt. Die Elektrolysespannung betrug 6 V, di<
flüssigkeit getaucht. Da die Dicke der dünnen Schicht Stromdichte 0,5 A/cm2, und die Temperatur lag bc
1000 bis 5000 A ausmacht, beträgt die Zunahme im Zimmertemperatur.
Ausmaß des seillichen Ätzangriffs des Metallfilms nur _ Zum Zeitpunkt der Beendigung der clektrolytischei
etwa 1000 Ä bis 1 μ, obgleich der Wert abhängig von Ätzung nahm die Stromdichte innerhalb von 4 Sc
der Ätzgeschwindigkeit variiert, was besagt, daßdie 65 künden auf 0,01 A/cm2 ab. Demgemäß wurde dii
durch elektronische Ätzung erreichte genaue Ätz- Probe herausgenommen, und es wurde festgestellt, dal
abtragung ohne irgendeinen Schaden erhalten bleibt. keinerlei inselähnliche Restbereiche verblieben waren
Im Fall einer elektrisch leitenden dünnen Schicht und der geätzte Teil hatte einen glänzenden lioMton
Danach wurde die Probe zur Entfernung des Goldes in eine 20prozentige Kaliumcyanidlösung getaucht.
Das Ausmaß der seitlichen Ätzabtragung des resultierenden Metallfilmrnusters lag bei 5 μ, und das
abschließende Ausmaß der seitlichen Ätzabtragung des Musters nach Tauchätzen mit Kaliumcyanid
betrug 5,5 μ.
Im Fall der elektrolytischen Ätzung eines Metallfilms,
der auf einer elektrisch leitenden, mit einem Leitdraht verbundenen dünnen Unterschicht gebildet
wurde, bleibt die elektrisch leitende dünne Schichi bis zuletzt übrig, so daß der Stromfluß gleichmäßig auch an
den inselähnlichen Restbereichen erhalten bleibt und diese Bereiche so völlig elektrolytisch weggeätzt
werden können. Bei Beendigung der elektrolytischen Ätzung werden daher keinerlei inselähnliche Restbereiche
übriggelassen. Darüber hinaus werden Randbereiche, da der elektrische Strom nicht auf die Randzonen
oder Kanten der Probe konzentriert ist, keinem übermäßigen elektrolytischen Ätzangriff ausgesetzt,
10
und auf diese Weise wird ein Muster mit gleichmäßiger seitlicher Ätzung über den Gesamtbereich
erhalten.
Gemäß der Erfindung werden zusätzlich Vorteile erzielt, wie sie nachfolgend genannt sind.
Wenn die elektrolytische Ätzung unterbrochen wird, indem man als Ende der elektrolytischen Ätzung die
Zeit ansieht, zu der der Stromwert plötzlich abgefallen ist, ist es möglich, zu verhindern, daß das resultierende
ίο Muster durch Seitenätzung vergröbert und durch
überschüssige Immersion hinsichtlich der Gestalt ungenau wird. Weiterhin kann im Fall, daß die
elektrisch leitende dünne Schicht und der Metallfilm von unterschiedlicher Farbe sind, die elektrolytische
Ätzung unterbrochen werden, indem man als Endpunkt die Zeit nimmt, zu der die elektrisch leitende dünne
Schicht oberflächlich freigelegt ist, wodurch ein übermäßiger Ätzangriff des resultierenden Musters verhindet
und eine Zunahme der seitlichen Anätzung
»ο vermieden werden kann.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung eines Leitermusters einer elektrischen Schaltung durch elektrolytische
Ätzung eines Metallfilms zur Bildung der gewünschten elektrischen Schaltung auf einer isolierenden
Unterlage, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Unterlage vor der Bildung des Metallfilms
eine elektrisch leitende dünne untere Schicht erzeugt wird, die im Elektrolyten unlöslich ist und
daß nach vollständiger Entfernung der zu beseitigenden Teile des Metallfims durch elektrolytische
Ätzung die dabei freigelegten Teile der elektrisch leitenden dünnen Unterschicht durch
chemisches Ätzen entfernt wercien.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Farbe des elektrisch leitenden dünnen Films von derjenigen des Melallfilms verschieden
ist und daß die elektrolytische Ätzung unterbrochen wird, wenn die Farbe des elektrisch
leitenden dünnen Films in einer zum gewünschten Leiterbahnenmuster inversen Gestalt hervortritt.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11763170A JPS4939387B1 (de) | 1970-12-25 | 1970-12-25 | |
JP6291271A JPS4828340A (de) | 1971-08-20 | 1971-08-20 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2164490A1 DE2164490A1 (de) | 1972-06-29 |
DE2164490B2 true DE2164490B2 (de) | 1974-03-07 |
Family
ID=26403970
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19712164490 Pending DE2164490B2 (de) | 1970-12-25 | 1971-12-24 | Verfahren zur Herstellung eines Leitermusters einer elektronischen Schaltung durch Ätzen |
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1971
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DE19749832A1 (de) * | 1997-07-01 | 1999-01-07 | Thomson Brandt Gmbh | Verfahren zum Entfernen und/oder Aufbringen von leitendem Material |
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