JP2005264283A - 金属エッチング製品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 開孔部側壁によってサイドエッチングを防ぎつつ、深度方向にエッチングすることができるので、精度良く設計通りに飛躍的な高エッチングファクターが得られ、高アスペクト比かつファインピッチな金属エッチング製品及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 複数回のエッチングにより形成された開孔部を有する金属エッチング製品の製造方法において、金属板表面にフォトレジストを塗布し、開孔パターンを有するフォトマスクを介して露光・現像して開孔パターンを設ける工程と、開孔パターン部に第１のエッチングを行い、第１の開孔部を形成する工程と、第1の開孔部が形成された金属板表面に電着フォトレジストを塗布し、開孔部底部の形状を有するフォトマスクを介して露光・現像して開孔部底部にレジストパターンを設ける工程と、開孔部側壁を耐食性金属膜で覆う工程と、開孔部底部に第２のエッチングを行い、第２の開孔部を形成する工程を具備する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、金属板表面にウエットエッチング法を用いて開孔部を形成した金属エッチング製品及びその製造方法に関する。特に金属エッチング部分が高アスペクト比であるため、高密度のプリント配線基板、シヤドウマスク、リードフレームとすることが可能な金属エッチング製品及びその製造方法に関するものである。

従来、ウエットエッチング法を用いて金属エッチング製品を形成する場合、鉄系や銅系の金属材料にアルカリ可溶なフォトレジスト膜を所望するパターンに形成し、酸性の塩化第二鉄エッチング液や塩化第二銅エッチング液を用いてフォトレジストから露出した金属部分をエッチングしている。このようなウエットエッチングでは、フォトレジストの開孔部からフォトレジスト直下まで等方的にエッチングが進行するので、フォトレジスト直下のサイドエッチングが問題となる。サイドエッチングとは、フォトレジスト膜面下へも等方的にエッチングが入ることをいい、金属エッチング製品を高アスペクト比化するには、隣合うパターンとのピッチを狭くできない問題が発生する。

この問題を解決すべく、例えばハーフエッチングした部分の側面を絶縁性の保護膜で保護したのち再度電解エッチングにより、被エッチング層の不要部分を除去して、高密度パターンを形成する方法（特許文献１参照）、第１のエッチングで形成したフォトレジスト庇をフォトマスクに使用し、第１のエッチング面に再度コーティングしたポジ型フォトレジストを露光、現像して、ハーフエッチングによる側壁へポジ型フォトレジストを形成させ、被エッチング層の不要部分を除去して、高密度パターンを形成する方法（特許文献２参照）、第１のエッチングで形成したハーフエッチング面に低分子溶剤系の接着液を充満させたのち乾燥することにより、軟化したレジスト庇を強制的にハーフエッチング面に接着させ、被エッチング層の不要部分を除去して、高密度パターンを形成する方法（特許文献３参照）、第１のエッチングで形成したハーフエッチング面を電着フォトレジストにて被覆し、マスクを位置合せして露光・現像することにより被エッチング層の不要部分を除去して、高密度パターンを形成する方法も知られている（特許文献４参照）。

しかしながら、特許文献１記載の技術では、一旦ハーフエッチングした部分（孔部）の全面に絶縁性保護膜を形成し、その後ハーフエッチングをした深層部底の絶縁性保護膜を酸性液のスプレーだけで溶解させる。このため、酸性液のスプレーの流れが金属板の面内でバラツキが出てしまうと、ハーフエッチング内の保護膜の寸法バラツキが生じやすく、特に隣合うパターンとのピッチが狭い高精細なパターンの場合に、致命的な問題が発生する。また高精細なパターンでは、サイドエッチング量が少なく第１のフォトレジストの庇が微少であるため、絶縁性の保護膜がすべて取れてしまう問題がある。ハーフエッチング孔が深くてエッチング量の多いパターンでは、深層部底だけ絶縁性の保護膜を除去することができないので、第２のエッチングで全体的にエッチングが進行する。

また、特許文献２記載の技術では、第１のエッチングで形成したフォトレジスト庇が一部でもカケや垂れが生じてしまうと、その変形を第２のエッチングレジストの形状に転写してしまいシャープな形状が得られず、微細なパターン形成に不向きであり、特に隣合うパターンとのピッチが狭い高精細なパターンの場合に、致命的な問題が発生する。また第１のエッチングで形成されたハーフエッチング孔に均一に第２のフォトレジストをコーティングすることが困難であり、特に高精細なパターンやハーフエッチング孔が深くてエッチング量の多いパターンには対応できない。

また、特許文献３記載の技術では、接着液で溶解した第１のエッチングレジストのレジスト成分が、ハーフエッチング底部にまばらに残留し、エッチングがまばらに入らなくなる問題と、接着液で膨潤させ、乾燥する工程でシャープな形状を再現できない問題が発生する。これらの問題は、面内でエッチング寸法バラツキを生じさせる致命的な問題である。また、高精細のパターンでは第１のエッチングのレジストの庇が微少であるため、接着剤がすべて蒸発するだけで、効果がない。高アスペクト比を得ようとしても庇の部分しかサイドエッチングが止められないので、ハーフエッチング孔が深くてエッチング量の多いパターンには対応できない。

更に、特許文献４記載の技術では、ポジ型の感光性電着フォトレジストを使用するが、図７（１）に示すように、支持絶縁性基板（７１１）上の銅箔材料（７１２）に形成した第１のエッチングのエッチング開口縁部を覆ったレジスト（７１３）は基材表面やエッチング孔内に比べ薄くなる傾向があり、更にプレベーク、ポストベーク等の熱処理によるレジストの流動、現像時のレジストの膜減り等により、第１のエッチングのエッチング開口縁部が露出してしまい、図７（２）に示すように、第２のエッチングにてエッチング開口縁部もエッチングされることとなり、特に高精細なパターンでは、隣り合う開口部が繋がる問題となる。
特開平1-188700号公報 第１図〜第４図 特公昭58-15537号公報 特公昭62-37713号公報 特開平4-99185号公報

本発明は上述の課題に鑑み、従来の方法では不可能であった飛躍的な高エッチングファクターを達成し、かつ精度についても設計通りの金属パターンを再現できることを特徴とする高アスペクト比かつ高精細なエッチング断面形状の金属エッチング製品及びその製造方法を提供する。

本発明はかかる課題を解決するものであり、請求項１記載の発明は、複数回のエッチングにより形成された開孔部を有する金属エッチング製品の製造方法において、金属板表面にフォトレジストを塗布し、開孔パターンを有するフォトマスクを介して露光・現像して開孔パターンを設ける工程と、開孔パターン部に第１のエッチングを行い、第１の開孔部を形成する工程と、開孔部側壁を耐食性金属膜で覆う工程と、開孔部底部に第２のエッチングを行い、第２の開孔部を形成する工程を具備すること特徴とする金属エッチング製品の製造方法である。

請求項２記載の発明は、前記開孔部側壁を耐食性金属膜で覆う工程が、第1の開孔部が形成された金属板表面に電着フォトレジストを塗布し、開孔部底部の形状を有するフォトマスクを介して露光・現像して開孔部底部にレジストパターンを設け、開孔部内を耐食性金属膜で覆った後、開孔部底部のレジストパターンを除去する工程であることを具備すること特徴とする請求項１記載の金属エッチング製品の製造方法である。

請求項３記載の発明は、前記金属板表面に塗布するフォトレジストがポジ型であり、かつ、前記第1の開孔部が形成された金属板表面に塗布する電着フォトレジストがネガ型であることを特徴とする請求項１又は２に記載の金属エッチング製品の製造方法である。

請求項４記載の発明は、前記開孔パターンを有するフォトマスクと開孔部底部の形状を有するフォトマスクが同一のフォトマスクであることを特徴とする請求項１〜３の何れかの１に記載の金属エッチング製品の製造方法である。

請求項５記載の発明は、前記開孔パターンを有するフォトマスクと開孔部底部の形状を有するフォトマスクが異なるフォトマスクであることを特徴とする請求項１〜４の何れかの１に記載の金属エッチング製品の製造方法である。

請求項６記載の発明は、前記第1の開孔部が形成された金属板表面に電着フォトレジストを塗布し、開孔部底部の形状を有するフォトマスクを介して露光・現像して開孔部底部にレジストパターンを設ける工程と、開孔部側壁を耐食性金属膜で覆う工程と、開孔部底部に第２のエッチングを行い、第２の開孔部を形成する工程を複数回繰り返すことを特徴とする請求項１〜５の何れかの１に記載の金属エッチング製品の製造方法である。

請求項７記載の発明は、複数回のエッチングにより形成された開孔部を有する金属エッチング製品において、前記開孔部の側壁が最後の第２のエッチングにより形成された部分を除いて耐食性金属膜で覆われていることを特徴とする金属エッチング製品である。

請求項８記載の発明は、前記開孔部のエッチングファクターが２．６以上であること特徴とする請求項７記載の金属エッチング製品である。

本発明に係わる金属エッチング製品及びその製造方法によれば、開孔部側壁によってサイドエッチングを防ぎつつ、深度方向にエッチングすることができるので、精度良く設計通りに飛躍的な高エッチングファクターが得られ、高アスペクト比かつファインピッチなエッチング形状の形成が可能となった。また、繰り返して耐食性金属膜を形成する多段エッチングによって、板厚の厚い金属材料への深いエッチングが可能となった。

例えば、フォトレジスト開孔径１０μｍ以上のフォトレジストパターンにおいては、第１のエッチングだけでは、フォトレジスト直下の金属板表面付近でサイドエッチングが進行するため、エッチングファクターは最大でも２．６程度であった。しかしながら、本発明に係わる金属エッチング製品及びその製造方法によれば、フォトレジスト開孔径２６０μｍパターンで、耐食性金属膜を用いた第２のエッチングによってエッチングファクター６．９を確認できた。

なお、従来、片側エッチングの場合、エッチング開孔径は板厚の約２００％が限界であるが、本発明によれば０．０１〜５ｍｍの板厚において板厚の４０〜１６０％で開孔できる。また両面エッチングの場合、エッチング開孔径は板厚の約１００％が限界であるが、本発明によれば０．０５〜１０ｍｍの板厚において板厚の２０〜８０％で開孔できる。

請求項１の発明は、複数回のエッチングにより形成された開孔部を有する金属エッチング製品の製造方法において、金属板表面にフォトレジストを塗布し、開孔パターンを有するフォトマスクを介して露光・現像して開孔パターンを設ける工程と、開孔パターン部に第１のエッチングを行い、第１の開孔部を形成する工程と、開孔部側壁を耐食性金属膜で覆う工程と、開孔部底部に第２のエッチングを行い、第２の開孔部を形成する工程を具備することを特徴とする。

ここで、金属板とは、例えばＦｅ系合金５０アロイ、４７アロイなどのエッチング加工可能な板である。厚さは特に限定されるものではないが、１ｍｍを越える厚い板も用いることができる。

そして、金属板の表面にネガ型又はポジ型のフォトレジストの層を塗布法などにより形成する。ここで、ネガ型フォトレジストとしては、重クロム酸系やポリケイ皮酸ビニル系や環化ゴムアジド系などが挙げられる。また、ポジ型フォトレジストとしては、ナフトキノンアジド系やノボラック樹脂系などが挙げられる。液状フォトレジストを塗布する場合には、スピンコーター、ロールコーター、ディップコーターなど通常使用されるフォトレジストコート方法を用いる。ドライフイルムレジストを用いる場合にはラミネーターを用いる。また、印刷レジストをパターン印刷しても良い。なお、フォトレジストの層の厚さは１０μｍ程度とする。

次に、透光又は遮光部位からなる開孔パターンが形成されたフォトマスクを介して露光、現像を行い、金属板表面に開孔パターンを有するフォトレジストを設ける。なお、金属エッチング製品の開孔部を貫通孔にする場合は、金属板の両面に開孔パターンを有するフォトレジストを設ける。

次に、塩化第二鉄液や塩化第二銅液のような金属板を腐食可能なエッチング液を用い、金属板に対してスプレー法などを用いた第１のエッチング（ハーフエッチング）を行い、第１の開孔部を形成する。なお、金属板の表面に付着したフォトレジストは熱アルカリ溶液などを用いて剥膜可能である。

次に、開孔部側壁を耐食性金属膜で覆う工程は、開孔部全体を耐食性金属膜で覆った後、フォトレジストで開孔部側壁を覆い、開孔部底部をエッチングで除去してする工程であっても良いが、フォトレジストで開孔部側壁を完全に覆う工程が困難な場合もあるため、第1の開孔部が形成された金属板表面に電着フォトレジストを塗布し、開孔部底部の形状を有するフォトマスクを介して露光・現像して開孔部底部にレジストパターンを設け、開孔部内を耐食性金属膜で覆った後、開孔部底部のレジストパターンを除去する工程であることが好ましい（請求項２）。以下、説明する。

次に、第1の開孔部が形成された金属板に正又は負の電荷をかけながら、負又は正の電荷を有する電着フォトレジストの槽にデッピングを行い、電着フォトレジストの層を形成する。これは、通常の液体フォトレジストを塗布する時には、第１の開孔部にフォトレジスト液が溜まりやすく、均一な膜厚のフォトレジストを形成できない問題がある。またドライフイルムレジストは開孔部に上手く密着しないという問題があるからである。電着フォトレジストの膜厚は材料自体の誘電率と電着条件により制御できるが、成長しためっきがフォトレジスト上に乗り上げるのを防ぐため２μｍ以上の膜厚が好ましく、高精細パターンを形成するには１０μｍ以下の膜厚が好ましい。

なお、電着フォトレジストとは、レジストが正又は負の電荷を有するため、異符号の電荷に吸着されるレジストをいう。また、電着フォトレジストには、ポジ型とネガ型が存在するがポジ型の使用は好ましくない。この理由を図６を用いて説明する。図６は、金属材料のエッチング工程を断面で示した部分説明図である。第１のエッチングを行った金属板６１１の第１の開孔部は、金属板表面付近が逆テーパー状になっている。この開孔部にポジ型電着フォトレジスト６２１を塗布した後、ポジ型フォトマスク６３１を介して上方から光が照射する。ここで金属板表面付近の開孔部が逆テーパー状になったため、露光できないポジ型電着フォトレジスト部分６２２が生じる。図に示すように第１のエッチングにより開孔部が逆テーパー状になってしまうと（レジスト部分６２２）、ポジ型フォトレジストを使用した場合、ハーフエッチング面の表層部を露光することが出来ず、現像後、ハーフエッチング面の側壁部にポジ型フォトレジストが残留してしまう。従って、逆テーパー状のフォトレジストが光に当たらなくとも問題が生じないネガ型電着フォトレジストを使用する方が好ましい。

次に、金属板表面に形成した位置合わせマーク又は第１の開孔部と、開孔部底部の形状の透光又は遮光のパターンが形成されたフォトマスクのアライメントを合わせ、平行紫外線光源を用いて露光、現像して、開孔部底部となる部分のみレジストを残存させる。ここで、前記金属板表面に塗布するフォトレジストがポジ型であり、前記第1の開孔部が形成された金属板表面に塗布する電着フォトレジストがネガ型であれば、前記開孔パターンを有するフォトマスクと開孔部底部の形状を有するフォトマスクを同一のフォトマスクとすることができる（請求項３）。即ち、開孔パターンを透光部位としたフォトマスクを作成し、金属板上に塗布させたポジ型フォトレジストに露光、現像を行うと、フォトレジストに開孔パターンが形成される。そして、第１のエッチング後、同一のフォトマスクを用いて第１の開口部が形成された金属板上にネガ型電着フォトレジストに露光、現像を行うと、開孔部底部にレジストパターンが形成される（請求項４）。よって、同一のフォトマスクを用いることにより、精度を維持することができ、かつ、コストの点からも有利となる。

なお、上述の逆テーパー状が問題とならない場合には、開孔パターンを遮光部位としたフォトマスクを作成し、金属板上に塗布させたネガ型フォトレジストに露光、現像を行うと、フォトレジストに開孔パターンが形成される。そして、第１のエッチング後、同一のフォトマスクを用いて第１の開口部が形成された金属板上にポジ型電着フォトレジストに露光、現像を行い、開孔部底部にレジストパターンが形成してもよい。

次に、開孔部側壁を耐食性金属膜で覆う工程は、金属材料に電解めっき法又は化学めっきにてレジストパターンの開孔部へ耐食性金属膜を形成した後、レジストパターンを剥膜し、開孔部側壁のみ耐食性金属膜を形成することで行ってもよいし、第１の開孔部が形成された金属板の表面に、金属材料に電解めっき法又は化学めっきにて耐食性金属膜を形成し、その上に均一な膜厚のフォトレジストを塗布し、露光、現像して、開孔部側壁となる部分のみレジストを残存させ、エッチング法にて、開孔部底部を行った後、レジストパターンを剥膜し、開孔部側壁のみ耐食性金属膜を形成して行ってもよい。

ここで、耐食性金属膜とは、後述する第２のエッチングにて使用するエッチング液にて腐食しない材質であり、電解めっき・化学めっき等にて金属材料表面に形成できるものであるならば特に限定されるものではない。例えば、第２のエッチングにてエッチング液として塩化第二鉄液を使用する場合、耐食性金属膜としては、Ｃｒ等が考えられる。

次に、開孔部底部に第２のエッチングを行い、第２の開孔部を形成する工程を行う。ここで使用するエッチング液は第１のエッチングと同様なエッチング液で良い。

上述の工程により、複数回のエッチングにより形成された開孔部を有する金属エッチング製品において、前記開孔部の側壁が最後の第２のエッチングにより形成された部分を除いて耐食性金属膜で覆われている金属エッチング製品を得ることができる（請求項７）。なお、耐食性金属膜は金属エッチング製品の用途に応じて剥離しても良い。

本発明に係わる金属エッチング製品の製造方法によれば、金属板表面のサイドエッチングを防ぎつつ、深度方向へ異方性のあるエッチングをして、２．６以上の高アスペクト比の貫通孔を形成させ、高アスペクト比かつ高精細な金属パターンを形成することが可能である（請求項８）。

高アスペクト比を表す指標として、エッチングファクター(以下ＥＦ)がある。これは、第１のエッチング工程でハーフエッチングされる金属層の開孔寸法と該開孔部に掛かるフォトレジストの開孔寸法との寸法差を半分にしたサイドエッチ量(以下ＳＥ)と、ハーフエッチングされた深さ寸法(以下ＥＤ)とで式１に示すように規定される。

発明者等の実験では、フォトレジスト開孔径１０μｍ以上の開孔部においては、第１のエッチングだけでは、フォトレジスト直下の金属板表面付近でサイドエッチングが進行するため、エッチングファクターは最大でも２．６程度であった。しかしながら、本発明に係わる金属エッチング製品の製造方法によれば、フォトレジスト開孔径２６０μｍパターンで、耐食性金属膜を用いた第２のエッチングによってエッチングファクター６．９を確認できた。

また、請求項５に係わる発明においては、開孔パターンを有するフォトマスクと開孔部底部の形状を有するフォトマスクが異なるフォトマスクであることを特徴とする。

これは従来法によれば、第１のエッチングにおいてレジストパターンが矩形である場合、サイドエッチングの影響で、エッチング形状はフォトレジストの矩形の角を中心とする半径ＳＥの角丸の矩形になってしまう傾向にある。

しかしながら、本発明によれば、第２のエッチング以降の耐食性金属膜形成工程では、角を強調したフォトマスクを用いことができ、角丸の程度を軽減することができる。即ち、高次電着フォトレジストパターンをフォトマスクのパターン形状通り忠実に再現させてレジストエッジ形状をシャープにさせることにより、エッジ形状がシャープな耐食性金属膜を形成することが可能となり、金属エッジ形状がシャープなエッチング形状とすることができる。この方法は、現像工程は多少複雑になるが、従来の技術の特許文献１〜３記載と比較して、高次エッチングレジスト寸法精度を向上させることができる。

また、本発明によれば、開孔部の断面形状をテーパー形状や段差形状にすることも可能となる。よって、単純な垂直断面だけでなく、エッチング形状の三次元的な制御が可能となる。

なお、開孔部側壁を耐食性金属膜で覆う工程と、開孔部底部に第２のエッチングを行い、第２の開孔部を形成する工程は、望まれるエッチングファクターが大きな場合、複数回繰り返しても良い（請求項６）。本明細書において、第２のエッチングとは、開孔部底部へのエッチングをいい、第２の開孔部とは、それにより形成された開孔部をいい、エッチングの回数にはよらないものとする。

実施例１は、金属基板の両面からのエッチングを行い、ほぼ垂直な貫通孔（開口部）を有する金属エッチング製品の製造方法を示している。

図１は、本実施例１の製造方法の工程を断面で示す部分説明図である。

厚み５００μｍの鉄系の金属板である４２材基板（１１１）をアルカリ脱脂し、ポジ型フォトレジストのPMER P-RH300PM(東京応化工業製)を膜厚１０μｍ両面コーティングした。次いで、ピッチ３５０×１０００μｍで２６０×８６０μｍスロットパターンが開孔されたフォトマスクを介して紫外線を露光し、アルカリ水溶液のスプレー現像で、フォトマスクと同寸法の開孔パターンを有するポジ型フォトレジスト（１１２）を形成した（図１（１）参照）。

第１のエッチング工程として、塩化第二鉄エッチング液を５０℃、０．３ＭＰａにてＳＥが２０μｍ進行するまでスプレーエッチング（第１のエッチング）し（図１（２）参照）、第１の開孔部を形成した。その後、水洗後６０℃、３ｗｔ％の苛性ソーダ水溶液に浸漬し、ポジ型フォトレジストパターンを剥膜した。

次いで、正の電荷を有するネガ型電着フォトレジスト（１３１）のＥａｇｌｅ ２１００（シプレイ製）を金属板に負の電荷をかけながら膜厚８μｍコーティングした。次いで前工程で使用したピッチ３５０×１０００μｍで２６０×８６０μｍスロットパターンのフォトマスクを介して１５０ｍＪ／ｃｍ^２露光し、１４０℃、１５ｍｉｎ熱処理後、３５℃、１ｗｔ％の炭酸ソーダ水溶液でスプレー現像した（図１（３）参照）。

次いで、電解めっき処理にてネガ型電着フォトレジストにて被覆されていない金属板表面及び第１のエッチング工程での開孔部側壁にＣｒ膜（１４１）を１μｍ厚で形成した後、３ｗｔ％の苛性ソーダ水溶液に浸漬し、ネガ型電着フォトレジストパターンを剥膜した（図１（４）参照）。

さらに第２のエッチング工程として、塩化第二鉄エッチング液を５０℃、０．３ＭＰａにて開口部底部をスプレーエッチングし、片側でのＥＦが６．９で形成される板厚５００μｍ、３００×９００μｍスロットパターンの貫通孔（１５１）が作製できた（図１（５）参照）。なお、耐食性金属膜は金属エッチング製品の用途に応じて剥離しても良い（図１（６）参照）。
＜比較例１＞
図２は、比較例１（従来の一段エッチングによる金属基板の両面からのエッチング）の製造方法の工程を断面で示す部分説明図である。実施例１と比較して分かるように、同じピッチでエッチングするには、板厚を半分以下にする必要がある。

厚み２００μｍの鉄系の金属材料４２材基板（２１１）をアルカリ脱脂し、ポジ型フォトレジストのPMER P-RH300PM(東京応化工業製)を膜厚１０μｍ両面コーティングした。次いで、ピッチ３５０×１０００μｍで２６０×８６０μｍスロットパターンが開孔されたフォトマスクを介して紫外線を露光し、アルカリ水溶液のスプレー現像で、フォトマスクと同寸法の開孔パターンを有するポジ型フォトレジスト（２１２）を形成した（図２（１）参照）。

第１のエッチング工程として、塩化第二鉄エッチング液を５０℃、０．３ＭＰａにてＳＥが２０μｍ進行するまでスプレーエッチングし（図２（２）参照）、水洗後６０℃、３ｗｔ％の苛性ソーダ水溶液に浸漬し、ポジ型フォトレジストパターンを剥膜し、片側でのＥＦが２．６で形成される板厚２００μｍ、３００×９００μｍスロットパターンの貫通孔（２３１）が作製できた（図２（３）参照）。

このように従来の製造方法では、板厚の薄いものしか、高エッチングファクターのエッチング製品を製造することができない。

実施例２は、金属基板を非エッチング性の基板に貼り付けた金属箔の片側からエッチングして、高アスペクト比な金属配線パターンを形成することを示す例である。なお、金属板を両面同時にエッチングすることもできることは言うまでもない。

図３は、本実施例２の製造方法の工程を断面で示す部分説明図である。

厚み１８μｍの銅系の金属板（３１１）を絶縁性のあるガラスエポキシ基板の両面から接着したガラスエポキシ基板をアルカリ脱脂し、ポジ型フォトレジストのPMER P-RH300PM(東京応化工業製)を膜厚６μｍ両面コーティングした。次いで、ライン／スペース＝２０／１０μｍのスリットパターンが開孔されたフォトマスクを介して紫外線を露光し、アルカリ水溶液のスプレー現像で、フォトマスクと同寸法の開孔パターンを有するポジ型フォトレジスト（３１２）を形成した（図３（１）参照、なお、本図は以下片面を省略）。

第１のエッチング工程として、塩化第二鉄エッチング液を５０℃、０．３ＭＰａにてＳＥが２．５μｍ進行するまでスプレーエッチングし（図３（２）参照）、第１の開孔部を作成した。その後、水洗後６０℃、３ｗｔ％の苛性ソーダ水溶液に浸漬し、ポジ型フォトレジストパターンを剥膜した。

次いで、正の電荷を有するネガ型電着フォトレジスト（３３１）のＥａｇｌｅ ２１００（シプレイ製）を金属板に負の電荷をかけながら膜厚２μｍコーティングした。次いで前工程で使用したライン／スペース＝２０／１０μｍのスリットパターンのフォトマスクを介して１５０ｍＪ／ｃｍ^２露光し、１４０℃、１５ｍｉｎ熱処理後、３５℃、１ｗｔ％の炭酸ソーダ水溶液でスプレー現像した（図３（３）参照）。

次に、電解めっき処理にてネガ型電着フォトレジストにて被覆されていない金属板表面及び第１のエッチング工程での開口部の側壁にＣｒ膜（３４１）を１μｍ厚で形成した後、３ｗｔ％の苛性ソーダ水溶液に浸漬し、ネガ型電着フォトレジストパターンを剥膜した。（図３（４）参照）。

さらに第２のエッチング工程として、塩化第二鉄エッチング液を５０℃、０．３ＭＰａにて開口部の底部をスプレーエッチング（図３（４）参照）し、ＥＦが６．９で形成される垂直なアスペクト比を有する膜厚１８μｍ、ライン／スペース＝１５／１５μｍのスリットパターンの銅配線（３５１）が作製できた（図３（５）参照）。
＜比較例２＞
図４は、比較例の製造方法の工程を断面で示す部分説明図である。

厚み７μｍの銅系の金属板（箔）（４１１）を絶縁性のあるガラスエポキシ基板の両面から接着したガラスエポキシ基板を、アルカリ脱脂し、ポジ型フォトレジストのPMER P-RH300PM(東京応化工業製)を膜厚１０μｍ両面コーティングした。次いで、ライン／スペース＝２０／１０μｍのスリットパターンが開孔されたフォトマスクを介して紫外線を露光し、アルカリ水溶液のスプレー現像で、フォトマスクと同寸法のポジ型フォトレジストパターン（４１２）を形成した（図４（１）参照、尚本図は以下片面を省略）。

第１のエッチング工程として、塩化第二鉄エッチング液を５０℃、０．３ＭＰａにてＳＥが２０μｍ進行するまでスプレーエッチングし（図４（２）参照）、水洗後６０℃、３ｗｔ％の苛性ソーダ水溶液に浸漬し、ポジ型フォトレジストパターンを剥膜し、ＥＦが２．６で形成される板厚７μｍ、ライン／スペース＝１５／１５μｍのスリットパターンの銅配線（４３１）が作製できた（図４（３）参照）。このように従来の製造方法では、板厚の薄いものしかできない。

図５は請求項５に係わる製造方法を金属表面から見た説明図である。厚み５００μｍの鉄系の金属板である４２材基板（５１１）をアルカリ脱脂し、ポジ型フォトレジストのPMER P-RH300PM(東京応化工業製)を膜厚１０μｍ両面コーティングした。次いで、ピッチ３５０×１０００μｍで２６０×８６０μｍスロットパターンが開孔されたフォトマスクを介して紫外線を露光し、アルカリ水溶液のスプレー現像で、フォトマスクと同寸法の開孔パターンを有するポジ型フォトレジスト（５１２）を形成した（図５（１）参照。なお図では、片面は省略し、矩形の角部分を拡大した）。

第１のエッチング工程として、塩化第二鉄エッチング液を５０℃、０．３ＭＰａにてＳＥ（５２２）が２０μｍ進行するまでスプレーエッチングし、第１の開孔部（５２１）を作製した（図５（２）参照、矩形の角部分は半径２０μｍの扇形状）。水洗後６０℃、３ｗｔ％の苛性ソーダ水溶液に浸漬し、ポジ型フォトレジストパターンを剥膜した。

次いで、正の電荷を有するネガ型電着フォトレジストのＥａｇｌｅ ２１００（シプレイ製）を金属板に負の電荷をかけながら膜厚８μmコーティングした。次いで前工程で使用したフォトマスクに代えて、ピッチ３５０×１０００μｍで２８０×８８０μｍスロットパターンのフォトマスクを介して１５０ｍＪ／ｃｍ^２露光し、１４０℃、１５ｍｉｎ熱処理後、３５℃、１ｗｔ％の炭酸ソーダ水溶液でスプレー現像し、次いで、電解めっき処理にてネガ型電着フォトレジストにて被覆されていない金属材料４２材基板表面及び第１のエッチング工程での第１の開口部の側壁にＣｒ膜を１μｍ厚で形成した後、３ｗｔ％の苛性ソーダ水溶液に浸漬し、ネガ型電着フォトレジストパターンを剥膜した（図５（３）参照）。結果、第１のエッチング工程で形成されたハーフエッチング面で金属基板が露出した部分（５３１）と、Ｃｒ膜（５３２）が第１のエッチング工程で形成されたハーフエッチング面でパターニングされている部分（５３３）が形成された。

さらに第２のエッチング工程として、塩化第二鉄エッチング液を５０℃、０．３ＭＰａにて、開口部底部をスプレーエッチングし（図５（４）参照）、ＳＥを１０μｍ進行させた。そして第２のエッチング工程で矩形の角丸が小さくなった部位５４１が形成された。結果、矩形の角部分の半径が１０μｍの扇状に縮小した、ＥＦが６．９を有する垂直なアスペクト比を有する３００×９００μｍスロットパターンの貫通孔が作製できた。

上記の実施例１〜３では、一度だけ耐食性金属膜を形成した第２のエッチング工程までを示しているが、同様に何度でも繰り返すことができ、更に膜厚（板厚）の厚い金属材料にも展開できる。

本発明の実施例１の製造工程を断面で示す部分説明図であり、（１）ポジ型フォトレジストの断面形状（２）第１のエッチング工程断面形状（３）ネガ型電着フォトレジスト露光・現像後断面形状（４）Ｃｒ膜形成後断面形状（５）第２のエッチング工程断面形状 を示す。 従来技術である比較例１の製造工程を断面で示す部分説明図であり、（１）ポジ型フォトレジストの断面形状（２）第１のエッチング工程断面形状（３）フォトレジスト剥膜断面形状を示す。 本発明の実施例２の製造工程を断面で示す部分説明図であり、（１）ポジ型フォトレジストの断面形状（２）第１のエッチング工程断面形状（３）ネガ型電着フォトレジスト露光・現像後断面形状（４）Ｃｒ膜形成後断面形状（５）第２のエッチング工程断面形状を示す。 従来技術である比較例２の製造工程を断面で示す部分説明図であり、（１）ポジ型フォトレジストの断面形状（２）第１のエッチング工程断面形状（３）フォトレジスト剥膜断面形状を示す。 本発明の実施例３のエッチング工程で、角丸を低減させるために第２のエッチング以降フォトレジストパターンを変更したとき場合の表面の説明図であり、（１）第１のポジ型フォトレジストの表面形状（２）第１のエッチング工程表面形状（３）第２の耐食性金属膜（Ｃｒ膜）パターニング表面形状（４）第２のエッチング工程表面形状を示す。 金属板の第１の開孔部にポジ型電着フォトレジストを使用したときの露光工程を、断面で示した部分説明図である。 二次エッチングのエッチングレジストとして電着フォトレジストを用いた時のエッチング形状を断面で示した部分説明図である。

符号の説明

１１１、２１１…金属板
１１２、２１２…第１のエッチング工程のポジ型フォトレジスト
１３１…第２のエッチング工程のネガ型電着フォトレジスト
１４１、３４１…Ｃｒ膜
１５１、２３１…開孔部
３１１、４１１、７１１…銅箔材料
３１２、４１２、７１２…ポジ型フォトレジスト
３１３、４１３、７１３…支持絶縁性基板
３５１、４３１…銅箔配線部
５１１…金属材料基板
５１２…第１のエッチング工程のポジ型フォトレジストパターン
５２１…第１のエッチング工程で形成された開孔部
５２２…第１のエッチング工程で形成された開口部側壁
５３１…第２のエッチング工程の金属材料露出部
５３２…第２のエッチング工程の耐食性金属膜
５３３…第１のエッチング工程で形成された開孔部上に形成された耐食性金属膜
５４１…第２のエッチング工程で矩形の角丸が小さくなった部位
６１１…第１のエッチングを行った金属板
６２１…ポジ型電着フォトレジスト
６２２…露光できないポジ型電着フォトレジスト部分
６３１…ポジ型フォトマスク

Claims (8)

1. 複数回のエッチングにより形成された開孔部を有する金属エッチング製品の製造方法において、金属板表面にフォトレジストを塗布し、開孔パターンを有するフォトマスクを介して露光・現像して開孔パターンを設ける工程と、開孔パターン部に第１のエッチングを行い、第１の開孔部を形成する工程と、開孔部側壁を耐食性金属膜で覆う工程と、開孔部底部に第２のエッチングを行い、第２の開孔部を形成する工程を具備すること特徴とする金属エッチング製品の製造方法。
2. 前記開孔部側壁を耐食性金属膜で覆う工程が、第1の開孔部が形成された金属板表面に電着フォトレジストを塗布し、開孔部底部の形状を有するフォトマスクを介して露光・現像して開孔部底部にレジストパターンを設け、開孔部内を耐食性金属膜で覆った後、開孔部底部のレジストパターンを除去する工程であることを具備すること特徴とする請求項１記載の金属エッチング製品の製造方法。
3. 前記金属板表面に塗布するフォトレジストがポジ型であり、かつ、前記第1の開孔部が形成された金属板表面に塗布する電着フォトレジストがネガ型であることを特徴とする請求項１又は２に記載の金属エッチング製品の製造方法。
4. 前記開孔パターンを有するフォトマスクと開孔部底部の形状を有するフォトマスクが同一のフォトマスクであることを特徴とする請求項１〜３の何れかの１に記載の金属エッチング製品の製造方法。
5. 前記開孔パターンを有するフォトマスクと開孔部底部の形状を有するフォトマスクが異なるフォトマスクであることを特徴とする請求項１〜４の何れかの１に記載の金属エッチング製品の製造方法。
6. 前記第1の開孔部が形成された金属板表面に電着フォトレジストを塗布し、開孔部底部の形状を有するフォトマスクを介して露光・現像して開孔部底部にレジストパターンを設ける工程と、開孔部側壁を耐食性金属膜で覆う工程と、開孔部底部に第２のエッチングを行い、第２の開孔部を形成する工程を複数回繰り返すことを特徴とする請求項１〜５の何れかの１に記載の金属エッチング製品の製造方法。
7. 複数回のエッチングにより形成された開孔部を有する金属エッチング製品において、前記開孔部の側壁が最後の第２のエッチングにより形成された部分を除いて耐食性金属膜で覆われていることを特徴とする金属エッチング製品。
8. 前記開孔部のエッチングファクターが２．６以上であること特徴とする請求項７記載の金属エッチング製品。

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