DE3225206C1

DE3225206C1 - Verfahren zum einseitigen Ätzen von Platten

Info

Publication number: DE3225206C1
Application number: DE3225206A
Authority: DE
Inventors: Helmut Ing.(grad.) 8225 Traunreut Hennig
Original assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Current assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Priority date: 1982-07-06
Filing date: 1982-07-06
Publication date: 1983-10-27

Description

Mit der Veränderung des Verhältnisses von Steg und Lücke des Rasters K'kann bei gegebener Ätzdauer die Ätztiefe und wegen der bekannten Unterätzung die räumliche Ausdehnung der Ätzung gesteuert werden.
Die rasterartige Maskierung K' kann so verändert werden, daß statt der siebartigen Rasterung eine lamellenartige Rasterung aufgebracht wird.
Da wegen der bekannten Unterätzungen der Verlauf der Kanten der Struktur im metallischen Träger Tunter Umständen nicht ganz genau definiert ist, kann die Maskierung M auf dem metallischen Träger T verbleiben und selbst die kantenbildende Struktur K darstellen. Dabei bildet die Maskierung M dann auch noch einen Oberfiächenschutzfilm.
Die Maskierung M muß auch nicht aus Fotolack bestehen, es kann auch eine entsprechend strukturierte galvanische Abscheidung sein, die gegen das Ätzmittel für den metallischen Träger Tresistent ist.
Wenn aus technischen Gründen die vorstehende Maskierung M nicht auf dem metallischen Träger T verbleiben soll, kann sie in bekannter Weise durch Abwaschen oder Abziehen nach der Ätzung wieder entfernt werden.
Es ist selbstverständlich, daß der Träger T nicht metallisch sein muß, wenn dies aus technischen Gründen erforderlich sein sollte. Zur Ätzung muß dann das geeignete Ätzmittel für das Trägermaterial benutzt werden.
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Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum einseitigen Ätzen von Platten mit Strukturen unterschiedlicher Ätztiefen, bei dem die Strukturierung durch Maskierung mit vorzugsweise fotolithografischem Verfahren erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß bei den Stnikturen geringer Ätztiefen die Maskierung (M) rasterartig aufgebracht wird, so daß an diesen Partien (R)der Ätzvorgang verlangsamt wird 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Variation des Steg-Lückenverhältuisses des Maskierungsrasters (M) die Ätzung in räumlicher Ausdehnung gesteuert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rasterartige Maskierung (M) in Form eines Siebes aufgebracht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rasterartige Maskierung (M) in Form von Lamellen aufgebracht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei den Strukturen größerer Ätztiefe, somit bei den Strukturen der Durchätzung (D) die Maskierung (M) nach beendetem Ätzvorgang auf dem Träger (T) verbleibt und die kantenbildende Struktur (K)darstellt.

6. Verfahren nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem Träger (T) verbleibende Maskierung (M) einen Oberflächenschutzfilm bildet 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Maskierung (M) nach beendetem Ätzvorgang vom Träger (T) gelöst wird.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum einseitigen Ätzen von Platten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Verfahren finden Anwendung beispielsweise bei der Herstellung von freitragenden Teilungsstrukturen für Meßgeräte. Dabei werden Metallschichten mittels fotolithografischer Verfahren maskiert, um durch die Maske beispielsweise -eine optoelektrisch ablesbare Teilung in der Metallplatte oder -folie zu erzeugen. Gemäß der Struktur der Maskierung werden dann die Strukturen in die Metallplatte geätzt, so daß die Metallplatte letztlich mit geätzten Durchbrüchen versehen ist, die der Struktur der Maske entsprechen.

Der Ätzvorgang dauert dabei so lange, bis das zu ätzende Material entfernt ist.

Nun gibt es Anwendungsfälle, in denen neben Durchätzungen auch weniger tiefe Ätzungen auf derselben Platte erfolgen sollen.

Üblicherweise wurde bisher dabei so verfahren, daß auf die metallische Trägerplatte in fotolithografischem Verfahren die gesamte Struktur aufgebracht wurde. Der Ätzvorgang wurde dann begonnen und so lange fortgeführt, bis die Struktur mit der geringsten geforderten Ätztiefe erreicht war.

Daraufhin wurde die Ätzung unterbrochen, das Werkstück gespült, die Strukturen, die wegen ihrer geringen geforderten Ätztiefe bereits fertig waren, wurden ätzmittelbeständig abgedeckt, so daß nun für diese Partien ein Ätzschutz bestand, der vom Ätzmittel nicht angegriffen werden konnte.

Daraufhin wurde weiter geätzt bis zur nächsten geforderten Strukturtiefe bzw. bis zum Durchätzen.

Dieses Verfahren ist umständlich und zeitraubend, da der Ätzvorgang wenigstens einmal unterbrochen werden muß, um die vorbeschriebenen Arbeitsschritte vorzunehmen.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Ätzverfahren für Platten gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, das weniger umständlich und zeitraubend ist, und das dennoch das Ätzen unterschiedlicher Strukturtiefen ermöglicht Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, dessen Verfahrensschritte im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegeben sind.

Die besonderen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens liegen darin, daß nur einmal eine Maskierung der gewünschten Struktur notwendig ist, daß der einseitige Ätzvorgang nicht zu unterbrochen werden braucht, daß zusätzliche Arbeitsschritte entfallen und daß die Herstellung daher schneller und kostengünstiger erfolgen kann.

Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß bereits bei der Maskierung durch Variation des Steg-/Lückenverhältnisses der gerasterten Maskierung die dortige Partie bezüglich ihrer Ätztiefe und Unterätzung, d. h. in den räumlichen Ausdehnungen der Ätzung gesteuert werden kann.

Weitere vorteilhafte Varianten des Verfahrens entnimmt man den Unteransprüchen.

Anhand der Figur soll die Erfindung noch näher erläutert werden.

In diesem Ausführungsbeispiel ist eine Metallplatte als Träger T einer fotolithografisch aufgebrachten, strukturierten Maske M dargestellt Die Strukturen K, K' sind in der Maske M als Durchbrüche enthalten, durch die das Ätzmittel in der mit Pfeilen Pdargestellten Richtung auf den metallischen Träger Ttrifft und diesen ätzt. Die Maske M weist dabei an den Partien D, die durchgeätzt werden sollen, einen ganzflächigen Durchbruch als Struktur K auf. An diesen Partien D wird der Metallträger T bei entsprechender Ätzdauer vollkommen durchgeätzt, so daß diese Partie D einen lichtdurchlässigen Bereich bildet, der fotoelektrisch abgetastet werden kann. Auf diese Weise lassen sich fotoelektrisch abtastbare Teilungen herstellen.

Weitere Bereiche auf dem metallischen Träger T sollen zur Kennzeichnung mit Ätzungen versehen werden, die die Art der Teilung kennzeichnen, die also visuell lesbare Schriftzeichen oder dergleichen darstellen. Diese Partien R sollen jedoch nicht durchgeätzt werden, zum einen, um nicht auch fotoelektrische Signale bei der Abtastung des Trägers T zu erzeugen, zum anderen, um die korrekte Lage der Teilung in einem Meßgerät zu kennzeichnen. So kann es bedeuten, daß die Teilung richtig - eingebaut ist, wenn die Schriftzeichen von oben lesbar sind, was bei Durchätzungen nicht erkannt werden könnte.

Diese Teilätzungen werden beim erfindungsgemäßen Verfahren so erzeugt, daß bei diesen Partien R die Struktur K' der Maskierung M rasterartig ist, so daß eine siebartige Abdeckung dieser Partie R erfolgt Das Ätzmittel kann hier also nur durch die Lücken der rasterartigen Maskierung M den metallischen Träger T angreifen. Bei gegebener Ätzdauer wird demgemäß weniger Metall weggeätzt, so daß partiell nur eine Anätzung erfolgt, wohingegen bei den ganzflächig durchbrochenen Strukturen K der metallische Träger T vollkommen durchgeätzt ist.