JP2001234368A - 回路基板の製造方法、エッチング方法及びエッチング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の目的は、エッチング速度の低下を抑制
することで回路基板上に形成するパターン精度を向上さ
せることにあり、これによってエッチング残りによる不
良を抑制した回路基板の製造方法を提供することにあ
る。また、それに用いるエッチング方法やエッチング装
置を提供することにある。ここで回路基板とは、プラズ
マデスプレイパネルや液晶表示装置のような表示基板
や、配線基板などを含むものである。 【解決手段】本発明は、上記目的を達成するために、基
板上に少なくともＣｒ膜を形成する工程と、該Ｃｒ膜を
エッチングして導体パターンを形成する工程とを有する
回路基板の製造方法であって、電解酸化させたエッチン
グ液を用いて該Ｃｒ膜をエッチングするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマデスプレ
イパネルや液晶表示装置のような表示基板や、配線基板
などの製造方法に係り、特に基板上の金属薄膜を選択的
にエッチングして表示基板や配線基板を製造する製造方
法に関するものである。またそのエッチング方法及びエ
ッチング装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】セラミック基板上のクロム金属膜の選択
的エッチング方法として、アクリルベース・ネガ型フォ
トレジストによるパターン形成後、アルカリ性過マンガ
ン酸カリウム溶液を用いてクロムをエッチングする方法
が特開平６−３４９９７８号公報に開示されている。ま
た薄膜多層基板のクロムのエッチングにおいて、ポジ型
レジストやポリイミド絶縁膜へのダメージを低減するた
めアルカリ性過マンガン酸カリウム溶液を用いて低温で
エッチングする方法が特開平８―１２５３４６号公報に
開示されている。また、配線基板やガス放電型表示装置
の配線層のエッチングにおいて、無機レジストによるパ
ターン形成後、アルカリ性過マンガン酸カリウム溶液で
クロム金属膜をエッチングする方法が特開平１１−１６
７８７４号公報に開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】アルカリ性過マンガン
酸エッチング液によるクロムのエッチングにおいては、
クロムのエッチングに伴い過マンガン酸イオンがマンガ
ン酸イオンに還元される。過マンガン酸イオンの濃度低
下及びマンガン酸イオンの濃度上昇はクロムのエッチン
グ速度を低下させ、エッチング残りなどによるパターン
精度の低下を招く。さらに、アルカリ性過マンガン酸エ
ッチング液は空気中の炭酸ガスを吸収してｐＨが徐々に
低下する。エッチング液のｐＨ低下はエッチング速度を
大幅に低下させ、エッチング残りなどによるパターン精
度の低下となる。さらに、エッチング速度は過マンガン
酸イオンの濃度の影響を受けるが、従来の過マンガン酸
のカリウム塩を用いたエッチング液は過マンガン酸カリ
ウムの水への溶解度が比較的低いため、エッチング液中
の過マンガン酸イオンの濃度を高くすることが困難で、
従ってエッチング速度に限界があった。

【０００４】本発明の目的は、エッチング速度の低下を
抑制することで回路基板上に形成するパターン精度を向
上させることにあり、これによってエッチング残りによ
る不良を抑制した回路基板の製造方法を提供することに
ある。また、それに用いるエッチング方法やエッチング
装置を提供することにある。ここで回路基板とは、プラ
ズマデスプレイパネルや液晶表示装置のような表示基板
や、配線基板などを含むものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、基板上に金属膜を形成する工程と、該金
属膜をエッチングして導体パターンを形成する工程とを
有する回路基板の製造方法であって、電解酸化させたエ
ッチング液を用いて該金属膜をエッチングするものであ
る。

【０００６】また、前記エッチング液がマンガン酸を電
解酸化により過マンガン酸にしたアルカリ過マンガン酸
系エッチング液であるものである。

【０００７】また、基板上に形成されたクロム金属膜を
アルカリ過マンガン酸系エッチング液を用いて選択的に
エッチングする方法において、第一のクロム金属膜をエ
ッチングすることで生成されたマンガン酸を過マンガン
酸に再生して第二のクロム金属膜をエッチングするもの
である。

【０００８】また、前記アルカリ過マンガン酸系エッチ
ング液にアルカリ金属水酸化物を添加するものである。

【０００９】また、前記アルカリ過マンガン酸系エッチ
ング液が、過マンガン酸のアルカリ金属塩及びpH緩衝
剤、もしくは過マンガン酸のアルカリ金属塩及びアルカ
リ金属水酸化物、もしくは過マンガン酸のアルカリ金属
塩及びpH緩衝剤及びアルカリ金属水酸化物を有するもの
である。

【００１０】また、前記過マンガン酸のアルカリ金属塩
が過マンガン酸ナトリウム、もしくは過マンガン酸カリ
ウムであるものである。

【００１１】また、前記pH緩衝剤がメタケイ酸ナトリウ
ムもしくはオルソケイ酸ナトリウムもしくはリン酸３ナ
トリウムもしくはトリポリリン酸ナトリウムもしくはピ
ロリン酸ナトリウムもしくはヘキサメタリン酸ナトリウ
ムであるものである。

【００１２】また、前記過マンガン酸のアルカリ金属塩
が過マンガン酸ナトリウムであり、前記pH緩衝剤がメタ
ケイ酸ナトリウムであるものである。

【００１３】また、基板をエッチングするエッチング槽
と、該基板を保持する保持手段と、該エッチング槽から
送られてくるエッチング液を電解酸化させる電解槽とを
備え、該基板上に形成されたクロム金属膜を該電解槽で
電解酸化されたアルカリ過マンガン酸系エッチング液を
用いて選択的にエッチングするものである。

【００１４】また、前記エッチング液にアルカリ金属水
酸化物溶液を供給する手段を備えたものである。

【００１５】また、前記エッチング液のｐＨを測定する
手段を備え、その測定結果に基づいて前記エッチング液
にアルカリ金属水酸化物溶液を供給するものである。

【００１６】また、前記エッチング液に過マンガン酸の
アルカリ金属塩溶液を供給する手段を備えたものであ
る。

【００１７】また、過マンガン酸及びマンガン酸の濃度
を測定する手段を備え、その測定結果に基づいて前記エ
ッチング液に過マンガン酸のアルカリ金属塩溶液を供給
するものである。

【００１８】図２（比較例）の７０ａのグラフは、Ｃｒ
エッチング処理基板枚数とエッチング速度の変化を示す
グラフであるが、エッチング基板枚数が増加するに従っ
てエッチング速度が低下した。それに対して７０ｂは、
エッチング反応により消費された過マンガン酸イオンに
相当する過マンガン酸塩を補給して、過マンガン酸イオ
ンの濃度を初期と等濃度に維持した場合のエッチング速
度を示すグラフであるが、７０ａに比べてエッチング速
度は多少増加したが初期のエッチング速度までの回復は
認められなかった。これは、エッチング反応により生成
されたマンガン酸イオンがエッチング液中に蓄積してエ
ッチング速度を低下させるためと推定した。そこで、ア
ルカリ過マンガン酸塩に不溶解のSUS製電極を用いてエ
ッチング液の電解酸化を行ったところ、７０ｃのグラフ
に示したようにエッチング速度は初期と同等にまで回復
した。一方、Ｃｒのエッチング溶解によりエッチング液
中に蓄積するクロム酸イオンはエッチング速度に影響を
与えないため、マンガン酸イオンを酸化して過マンガン
酸イオンに再生することにより、繰り返しエッチング液
を使用することが可能であった。

【００１９】また、アルカリ過マンガン酸系エッチング
液は炭酸ガスの溶解によりpH低下を起こし易い。特にス
プレー方式でエッチングを行う場合はエッチング液と空
気との接触面積が大きいため炭酸ガスの溶解速度が速
い。pHの低下に伴いエッチング速度は低下するが、メタ
ケイ酸ナトリウムをpH緩衝剤として添加した場合はpHの
低下速度がおそく、従ってエッチング速度の低下も少な
い。メタケイ酸ナトリウム以外に、オルソケイ酸ナトリ
ウム、リン酸３ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウ
ム、ピロリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウ
ムを添加した場合も同様にpHの低下が抑制された。しか
し大量の炭酸ガスの溶解に対してはこれら緩衝剤の添加
のみでは不十分で、アルカリ金属水酸化物溶液を添加し
てpHを初期pHにまで戻すことにより、エッチング速度を
初期と同等まで回復可能であることが判った。

【００２０】また、エッチング速度は過マンガン酸イオ
ンの濃度増加に伴い上昇する。過マンガン酸塩としてカ
リウム塩を使用した場合、過マンガン酸カリウムの水へ
の飽和溶解度は室温で100gの水に対して７ｇで、それ以
上の濃度のエッチング液の調整は困難であり、また、保
管中の室温低下などによりエッチング液中への過マンガ
ン酸塩の析出などの問題があった。それに対してナトリ
ウム塩の飽和溶解度は100gの水に対して60gで、過マン
ガン酸イオン濃度としてカリウム塩の場合の約９倍の濃
度にまで増加することが可能となり、従ってエッチング
速度も5倍以上の加速が可能で、膜厚の厚いＣｒ膜を短
時間でエッチングすることが可能となった。また、エッ
チング液中への過マンガン酸塩の析出の問題も解消し
た。

【００２１】本発明はこれらの知見に基づいてなされた
ものである。

【００２２】すなわち、上記目的は、エッチングにより
生成されるマンガン酸イオンを電解酸化により過マンガ
ン酸イオンに再生することにより達成される。さらに上
記目的は、エッチング液成分としてｐＨ緩衝剤を添加す
ることにより達成される。さらに上記目的は、エッチン
グ液のｐＨを測定し、ｐＨの低下に対してアルカリ金属
水酸化物溶液を添加することにより達成される。さらに
上記目的は、過マンガン酸塩として過マンガン酸カリウ
ムよりも溶解度の高い過マンガン酸ナトリウムを使用す
ることにより達成される。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図１を
用いて説明する。即ち、図１に示すエッチング装置にお
いて、１はエッチング槽、２はヒーター、３は噴出口、
４は循環ポンプ、５、５'はエッチング液循環用の配
管、６は定電流電源、７はSUS製陰極（棒状）、８はSUS
製陽極（多孔性）、９はエッチング液電解槽、１０は攪
拌装置、１１は基板保持装置、１２は配線基板である。
なお、エッチング液としては、表１の組成のエッチング
液（pH13.0）をエッチング槽１及びエッチング液電解槽
９内に合わせて200リットル入れ、ヒーター２を用いて3
0℃に保持した。

【００２４】

【表１】

【００２５】エッチング槽１では、ヒーター２により槽
内を３０℃に保持しながら配線基板１２に対してエッチ
ングを行う。エッチング槽１内のエッチング液は、エッ
チング液循環用の配管５‘を介してエッチング液電解槽
９に送られる。エッチング液電解槽９では、定電流電源
６を用いてＳＵＳ製陰極７とＳＵＳ製陽極８との間に電
流を流し、エッチング液の電解再生を行う。すなわち、
陽極では下記（１）の反応によりマンガン酸イオンが酸
化されて過マンガン酸イオンとなる。

【００２６】ＭｎＯ₄ ^2- ＝ ＭｎＯ₄ ^- ＋ ｅ^- なお、ＳＵＳ製陽極８の表面積大きくし、かつエッチン
グ液の流動性を良くするために陽極８を多孔性とした。
また、陰極７、陽極８には耐アルカリ性の大きいＳＵＳ
製電極を使用したが、ＳＵＳの他にＴｉ、Ａｌ、カーボ
ン電極などを使用することが可能である。また、反応攪
拌装置１０を用いてエッチング液を攪拌することによ
り、エッチング液（マンガン酸イオン）の陽極８への供
給を早め、陽極における酸化反応の促進を図った。

【００２７】エッチング液電解槽９内のエッチング液
は、ポンプ４により配管５を介してエッチング槽１に送
られ、噴出口３から噴出される。そして、配線基板１２
に対してエッチングを行う。

【００２８】このようにエッチング液を循環させてエッ
チング液電解槽９内でエッチング液を電解再生すること
で、マンガン酸イオンを蓄積せずに過マンガン酸イオン
の濃度を一定に保つことが可能となるので、エッチング
速度の低下は抑制され、従って高精度に所望のパターン
を形成することが可能となった。

【００２９】次に、本実施例を用いたセラミック配線基
板の製造プロセスに関して図７を用いて説明する。

【００３０】セラミック基板１２上にスッパッタ法によ
りＣｒ（50nm厚）、Ｃｕ（10μｍ厚）、Ｃｒ（100nm
厚）積層配線膜を形成した後、その上にフォトレジスト
をコートし、露光、現像によりパターン形成を行った
（ステップ(a)）。フォトレジストとしてはゴム系レジ
スト（日本ゼオンZPN207D）を使用した。上記配線基板
５枚を保持装置11を用いてエッチング槽１に浸漬し、循
環ポンプ４を稼動させて噴出口３からエッチング液を噴
出させながら10分間、上層Ｃｒ膜のエッチングを行った
（ステップ(b)）。その間、エッチング液電解槽９で
は、攪拌装置１０でエッチング液を攪拌しながら定電流
電源６を用いて陰極７、陽極８間に15Ａの電流を流し、
エッチング液の電解再生を行った。

【００３１】次に、上記配線基板１２を水洗後、Ｃｕエ
ッチング槽に移してＣｕ膜のエッチングを行った（ステ
ップ(c)）。Ｃｕのエッチング液としては、Ｃｕのエッ
チングに広く使用されているリン酸、硝酸系のエッチン
グ液を使用したが、Ｃｒ膜及びレジストに影響を与えな
い限り、Ｃｕのエッチング液として知られている他のエ
ッチング液を使用することができる。更に、Ｃｕエッチ
ング後の配線基板を水洗後、再度上記と同様の方法で５
分間下層Ｃｒ膜のエッチングを行い（ステップ(d)）、C
r/Cu/Cr配線を形成した（ステップ(e)）。

【００３２】このようにエッチング液を循環させてエッ
チング液電解槽９内でエッチング液を電解再生すること
により、配線基板6000枚処理後もエッチング速度の低下
がなく、エッチング残りは認められなかった。すなわ
ち、高精度に所望のパターンを形成することができた。
また、サイドエッチは全て0.5μｍ以下であった。それ
に対して、エッチング液の電解再生を行わなかった場合
は配線基板500枚処理でエッチング速度の低下によるエ
ッチング残りが発生し、本発明の有効性が確認された。

【００３３】また、上記方法において配線基板１２のエ
ッチングを繰り返し、基板200〜500枚処理毎にエッチン
グ液のpHを測定し、炭酸ガスの溶解によるpHの低下に対
して5規定NaOH溶液を添加してpH13に再調整した。ま
た、液量の低下に対してはエッチング液の補給を行っ
た。以上のように、ｐＨの調整やエッチング液の補給に
より、さらにエッチング速度の低下を抑制することがで
きた。

【００３４】なお、エッチング液組成に関しては表１の
組成に限定されるものではなく、過マンガン酸カリウム
以外に過マンガン酸ナトリウム、その他の過マンガン酸
塩を使用することができる。また、実効的にＣｒのエッ
チングが行われ且つレジストにダメージを与えない範囲
で、過マンガン酸塩の濃度を0.1mol／L〜1.5mol／L、pH
を11〜14、エッチング液温度を10〜80℃に変えることが
できる。また、pH緩衝剤としてはメタケイ酸ナトリウム
以外にオルソケイ酸塩、リン酸塩を使用し、さらに必要
に応じてアルカリ金属水酸化物を添加して所定pHに調整
することが可能である。また、エッチング液の電解再生
はエッチング速度、即ちマンガン酸の生成速度に合わせ
て常時電解する方法の他に、一定期間ごとにマンガン酸
濃度を測定しながら間歇的に電解再生することも可能で
ある。

【００３５】本発明の他の実施例を図３を用いて説明す
る。即ち、図３に示すエッチング装置において、１はエ
ッチング槽、２はヒーター、４は循環ポンプ、５、５'
は配管、６は定電流電源、７はSUS製陰極、８は多孔性
のSUS製陽極、９はエッチング液電解槽、１０は攪拌装
置、２１はシャワースプレー、２２はCrエッチング用の
基板、２３は搬送装置、２４は液切り槽、２５はエッチ
ング液組成分析装置、２６、２７、２８は定量ポンプ、
２９はエッチング液槽、３０は水酸化ナトリウム溶液
槽、３１は過マンガン酸ナトリウム溶液槽である。な
お、エッチング液としては、表２の組成のエッチング液
（pH13.5）をエッチング液電解槽内に200リットル入
れ、ヒーター２を用いて40℃に保持した。

【００３６】

【表２】

【００３７】本実施例も、エッチング液を循環させてエ
ッチング液電解槽９内でエッチング液を電解再生するも
のであるが、エッチング液槽２９によるエッチング液の
補給（液量調整）、水酸化ナトリウム溶液槽３０による
水酸化ナトリウムの補給（pH調整）、過マンガン酸ナト
リウム溶液槽３１による過マンガン酸ナトリウムの補給
（過マンガン酸イオン濃度調整）する構成とした点で異
なる。

【００３８】本実施例を用いた液晶表示基板の製造プロ
セスに関して図４を用いて説明する。

【００３９】まず、図４(a)に示したようにガラス基板
３５上にゲート電極（Ｃｕ）３６、ゲート絶縁膜（Si
N）３７、画素電極（ITO）３８、半導体膜（a−Si）３
９を形成した。上記電極等の形成は通常の方法、即ち、
ゲート電極３６はＣｕスパッタ膜をフォトレジストを用
いてリン酸−硝酸系エッチング液でパターン形成し、ゲ
ート絶縁膜３７及び半導体膜３８はプラズマCVD法で形
成し、レジストを用いてSF6によるドライエッチングに
よりパターン形成を行った。また画素電極３８はスパッ
タ法で形成したITO膜をレジストを用いて王水によるウ
エットエッチでパターン形成した。更に、上記積層膜上
にスパッタ法により膜厚50nmのＣｒ層４０と、300nm厚
の配線層（Ｃｕ）４１を形成し、レジスト４２を塗布し
た後、露光、現像によりレジストのパターン形成を行っ
た。上記プロセスにより形成された基板 (a)を、次にリ
ン酸−硝酸系Ｃｕエッチング液を用いてＣｕのエッチン
グを行い、更にレジスト剥離液を用いてレジストの剥離
を行い、図４(b)に示した基板を得た。これを本実施例
（図３）のＣｒエッチング槽１に送り、Ｃｕ膜をレジス
トとしてそれより露出した部分のＣｒ層のエッチングを
行った。エッチング条件は、循環ポンプ４を稼動させて
毎分20リットルの速度でエッチング液をスプレーノズル
２１から噴霧させ、２分間Ｃｒのエッチングを行い、図
４(c)に示した形状の電極を持つ表示基板を得た。液晶
表示基板は２分毎に搬送装置２３を用いてエッチング層
１に送られ、連続してエッチングを行った。その間エッ
チング液電解槽９では、攪拌装置１０でエッチング液を
攪拌しながら定電流電源６を用いて陰極７、陽極８間に
70Ａの電流を流し、エッチング液の電解再生を行った。
また、基板１枚処理毎に定量ポンプ２６を用いてエッチ
ング液槽２９からエッチング液200mLを補給した。更
に、基板50枚処理毎にエッチング液分析装置２５を用い
てエッチング液のpH、過マンガン酸及びマンガン酸の濃
度を測定した。pHはpH電極を用いて測定し、pH13.4以下
の場合はポンプ２７を用いて水酸化ナトリウム溶液槽３
０から5N NaOH溶液を補給し、pH13.5に戻した。また過
マンガン酸とマンガン酸の濃度は、0.1N NaOH溶液で100
0倍希釈後の溶液の吸光度から算出した。両イオンの濃
度の和が0.25mol／L以下となった場合は、ポンプ２８を
用いて過マンガン酸ナトリウム溶液槽３１から５mol／L
の過マンガン酸ナトリウムを補給し、0.35mol／Lに戻し
た。

【００４０】上記方法で配線基板のエッチングを繰り返
し、液晶表示基板10000枚処理後もエッチング速度の低
下がなく、パターン精度としてはＣｒ配線幅のバラツキ
が１μｍ以下であった。それに対して、pH調整、エッチ
ング液の電解再生を行わなかった場合は配線基板100枚
処理でエッチング速度の低下によるエッチング残りが発
生し、本発明の有効性が確認された。また、エッチング
液の電解再生はエッチング速度、即ちマンガン酸の生成
速度に合わせて常時電解する方法の他に、過マンガン
酸、マンガン酸濃度をオフラインで分析し、あるいはエ
ッチング液の濃度測定装置２５を用いて測定しながら間
歇的に電解再生することも可能である。

【００４１】本発明の他の実施例を用いたガス放電型表
示装置の製造方法について図５及び図６を用いて説明す
る。本実施例も、エッチング液を循環させてエッチング
液電解槽９内でエッチング液を電解再生するものである
が、連続的に複数層の金属膜をエッチングするために複
数のエッチング液電解槽９を設けた点が異なる。

【００４２】図においては、図５(a)に示したガラス基
板５１上にスッパタ法によりＩＴＯ膜を成膜し、レジス
トを用いて王水でＩＴＯ膜のエッチングを行い、透明電
極５２を形成した。その上に、図５(a)に示したように
下層Ｃｒ膜（膜厚100nm）５３、Ｃｕ膜（膜厚5μｍ）５
４、上層Ｃｒ膜（100nm）５５をスパッタ法で連続成膜
した。さらにスパッタ法により無機レジスト層５６とし
てＩＴＯ膜を形膜し、レーザー光を照射してＩＴＯのパ
ターニングを行った。なお、無機レジストとしてはＩＴ
Ｏの他にSiO2、ＮｉとＣｒの合金なども用いることがで
きる。また無機レジストのパターン形成は、レーザー照
射以外にフォトレジ法、ブラスト法によっても可能であ
る。

【００４３】上記方法で作成した積層膜付きのガラス基
板５２を、図６に示した本実施例のＣｒエッチング槽１
に基板搬送装置23を用いて送り込み、上層Ｃｒ膜５５の
エッチングを行った。Ｃｒエッチング液としては、表３
の組成のエッチング液（pH13.5）をエッチング液電解槽
９内に300リットル入れ、ヒーター２を用いて60℃に保
持した。

【００４４】

【表３】

【００４５】エッチング条件は、循環ポンプ４を稼動さ
せて毎分50リットルの速度でエッチング液をスプレーノ
ズル２１から噴霧させ、２分間上層Ｃｒ膜５５のエッチ
ングを行った。次に、上層Ｃｒエッチング後のガラス基
板２２を液切り槽２４で液切り、水洗槽６１で水洗後、
Ｃｕエッチング槽62へ搬送し、Ｃｕ膜５４のエッチング
を行った。Ｃｕエッチング液としては、Ｃｕアンモニア
錯体を主成分とするアルカリ系のエッチング液をエッチ
ング液槽６３から循環ポンプ４'を用いて送り、スプレ
ーノズル２１から噴射して２分間エッチングを行った。
なお、Ｃｕエッチング液としてはＣｒ、無機レジストに
影響を与えない限り他のエッチング液、例えば塩化鉄溶
液などを使用することができる。Ｃｕエッチング後の基
板２２を液切り、水洗後Ｃｒエッチング槽１'に送り、
下層Ｃｒ膜５３のエッチングを行った。エッチング条件
は上層Ｃｒ膜５５と同じく表３の組成のエッチング液を
用い、60℃で２分間、スプレー法でエッチングを行っ
た。液切り、水洗後の表示基板の形状を図５(b)に示し
たが、Ｃｒ層５３、５５のサイドエッチは上層、下層と
も0.5μｍ以下であった。なお、基板２２は２分毎に搬
送装置２３を用いてエッチング装置に送られ、連続して
エッチングを行った。その間エッチング液電解槽９で
は、攪拌装置１０でエッチング液を攪拌しながら定電流
電源６を用いて陰極７、陽極８間に150Ａの電流を流
し、エッチング液の電解再生を行った。また、基板１枚
処理毎に定量ポンプ２９を用いてエッチング液層２９か
らエッチング液を500mLを補給した。更に、基板25枚処
理毎にエッチング液分析装置２５を用いてエッチング液
のpH、過マンガン酸及びマンガン酸の濃度を測定した。
pHはpH電極を用いて測定し、pH13.4以下の場合はポンプ
２７を用いて5N NaOH溶液を補給し、pH13.5に戻した。
また過マンガン酸とマンガン酸の濃度は、0.1N NaOH溶
液で2000倍希釈後の溶液の吸光度から算出した。両イオ
ンの濃度の和が0.45mol／L以下となった場合は、ポンプ
３１を用いて５mol／Lの過マンガン酸ナトリウムを補給
し、0.55mol／Lに戻した。

【００４６】上記方法で表示基板のエッチングを繰り返
し、基板10000枚処理後もエッチング速度の低下がな
く、パターン精度としてはＣｒ配線幅のバラツキが１μ
ｍ以下であった。なお、pH、マンガン酸濃度の測定頻度
は上記条件に限定されるものでなく、エッチング速度即
ちエッチング液組成の変化程度に応じて測定間隔を変え
る必要がある。また、エッチング液の電解再生のために
電極間に流す電流量も、単位時間あたりのエッチング量
に応じて変える必要がある。

【００４７】以上詳述したように、エッチングにより生
成されるマンガン酸イオンを電解により過マンガン酸に
再生するので、長時間エッチング速度の低下がなく、良
好なパターン精度が実現される。また、炭酸ガスの吸収
によるpHの低下に対してはアルカリ金属水酸化物溶液を
添加して初期pHに調整するため、これによっても長時間
エッチング速度の低下がなく、良好なパターン精度が実
現される。

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば、エッチング速度の低下
を抑制することで回路基板上に形成するパターン精度を
向上させることができ、これによってエッチング残りに
よる不良を抑制した回路基板の製造方法を提供すること
ができる。また、それに用いるエッチング方法やエッチ
ング装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す図

【図２】Ｃｒエッチング処理基板枚数とエッチング速度
の変化を示すグラフ

【図３】本発明の一実施例を示す図

【図４】本実施例を用いて作製した液晶表示基板電極部
分の断面を示す図

【図５】本実施例を用いて作製したガス放電型表示基板
電極部分の断面を示す図

【図６】本発明の一実施例を示す図

【図７】本実施例を用いて作製した配線部分の断面を示
す図

【符号の説明】

１、１'・・・Ｃｒエッチング槽 ２・・・ヒーター ３、３'・・・噴出口 ４・・・循環ポンプ ５、５'・・・配管 ６・・・定電流電源 ７・・・陰極 ８・・・陽極 ９・・・エッチング液電解槽 １０・・・攪拌装置 １１・・・基板保持装置 １２・・・配線基板 ２１、２１'・・・スプレーノズル ２２・・・表示基板 ２３・・・基板搬送装置 ２４・・・液切り槽 ２５・・・組成分析装置 ２６、２７、２８・・・補給ポンプ ２９・・・エッチング液槽 ３０・・・NaOH溶液槽 ３１・・・過マンガン酸ナトリウム溶液槽 ３５・・・ガラス基板 ３６・・・ゲート電極 ３７・・・ゲート絶縁膜 ３８・・・画素電極 ３９・・・半導体膜 ４０・・・Ｃｒ層 ４１・・・配線層（Ｃｕ） ５１・・・ガラス基板 ５２・・・透明電極 ５３・・・下層Ｃｒ層 ５４・・・Ｃｕ層 ５５・・・上層Ｃｒ層 ５６・・・無機レジスト層 ６１、６１'、６１''・・・水洗槽 ６２・・・Ｃｕエッチング槽 ６３・・・Ｃｕエッチング液槽 ６４・・・循環ポンプ ７０ａ・・・過マンガン酸塩無添加の場合のエッチング
速度を示すグラフ ７０ｂ・・・過マンガン酸塩を補給した場合のエッチン
グ速度を示すグラフ ７０ｃ・・・エッチング液の電解再生を行った場合のエ
ッチング速度を示すグラフ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 樫村 隆司 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 福島 誠 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 富 士通日立プラズマディスプレイ株式会社内 Ｆターム(参考） 4K057 WA10 WA11 WB04 WB20 WD05 WE21 WE25 WH05 WM02 WM06 WM08 WN01 5E339 BE13 BE17 GG10

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板上に金属膜を形成する工程と、該金属
   膜をエッチングして導体パターンを形成する工程とを有
   する回路基板の製造方法であって、電解酸化させたエッ
   チング液を用いて該金属膜をエッチングすることを特徴
   とする回路基板の製造方法。
2. 【請求項２】前記エッチング液がマンガン酸を電解酸化
   により過マンガン酸にしたアルカリ過マンガン酸系エッ
   チング液であることを特徴とする請求項1記載の配線基
   板の製造方法。
3. 【請求項３】基板上に形成されたクロム金属膜をアルカ
   リ過マンガン酸系エッチング液を用いて選択的にエッチ
   ングする方法において、第一のクロム金属膜をエッチン
   グすることで生成されたマンガン酸を過マンガン酸に再
   生して第二のクロム金属膜をエッチングすることを特徴
   とするエッチング方法。
4. 【請求項４】前記アルカリ過マンガン酸系エッチング液
   にアルカリ金属水酸化物を添加することを特徴とする請
   求項３記載のエッチング方法。
5. 【請求項５】前記アルカリ過マンガン酸系エッチング液
   が、過マンガン酸のアルカリ金属塩及びpH緩衝剤、もし
   くは過マンガン酸のアルカリ金属塩及びアルカリ金属水
   酸化物、もしくは過マンガン酸のアルカリ金属塩及びpH
   緩衝剤及びアルカリ金属水酸化物を有することを特徴と
   する請求項３または４記載のエッチング方法。
6. 【請求項６】前記過マンガン酸のアルカリ金属塩が過マ
   ンガン酸ナトリウム、もしくは過マンガン酸カリウムで
   あることを特徴とする請求項５記載のエッチング方法。
7. 【請求項７】前記pH緩衝剤がメタケイ酸ナトリウムもし
   くはオルソケイ酸ナトリウムもしくはリン酸３ナトリウ
   ムもしくはトリポリリン酸ナトリウムもしくはピロリン
   酸ナトリウムもしくはヘキサメタリン酸ナトリウムであ
   ることを特徴とする請求項５記載のエッチング方法。
8. 【請求項８】前記過マンガン酸のアルカリ金属塩が過マ
   ンガン酸ナトリウムであり、前記pH緩衝剤がメタケイ酸
   ナトリウムであることを特徴とする請求項５記載のエッ
   チング方法。
9. 【請求項９】基板をエッチングするエッチング槽と、該
   基板を保持する保持手段と、該エッチング槽から送られ
   てくるエッチング液を電解酸化させる電解槽とを備え、
   該基板上に形成されたクロム金属膜を該電解槽で電解酸
   化されたアルカリ過マンガン酸系エッチング液を用いて
   選択的にエッチングすることを特徴とするエッチング装
   置。
10. 【請求項１０】前記エッチング液にアルカリ金属水酸化
    物溶液を供給する手段を備えたことを特徴とする請求項
    ９記載のエッチング装置。
11. 【請求項１１】前記エッチング液のｐＨを測定する手段
    を備え、その測定結果に基づいて前記エッチング液にア
    ルカリ金属水酸化物溶液を供給することを特徴とする請
    求項１０記載のエッチング装置。
12. 【請求項１２】前記エッチング液に過マンガン酸のアル
    カリ金属塩溶液を供給する手段を備えたことを特徴とす
    る請求項９〜１１のいずれかに記載のエッチング装置。
13. 【請求項１３】過マンガン酸及びマンガン酸の濃度を測
    定する手段を備え、その測定結果に基づいて前記エッチ
    ング液に過マンガン酸のアルカリ金属塩溶液を供給する
    ことを特徴とする請求項１２記載のエッチング装置。