JPH09209175A - エッチング方法 - Google Patents

エッチング方法

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JPH09209175A
JPH09209175A JP2252596A JP2252596A JPH09209175A JP H09209175 A JPH09209175 A JP H09209175A JP 2252596 A JP2252596 A JP 2252596A JP 2252596 A JP2252596 A JP 2252596A JP H09209175 A JPH09209175 A JP H09209175A
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JP
Japan
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etching
stage
solution
etched
temperature
Prior art date
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Pending
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JP2252596A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Yamada
洋 山田
Shigekatsu Hirose
重勝 広瀬
Katsumi Suzuki
勝美 鈴木
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Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 サイドエッチ量を減少させると共に安定した
台部を確保でき、かつ低コストなエッチング方法を提供
する。 【解決手段】 金属板2上にフォトレジスト材1,3を
均一に塗布し、この金属板2をマスクを介して露光及び
現像して所望のマスクパターンを形成し、このマスクパ
ターンのレジストの無い部分の金属露出部をエッチング
液を用いてエッチングして貫通孔を形成する方法におい
て、上記エッチングの工程を前段と後段とに分け、上記
前段のエッチングに対して、後段のエッチングはエッチ
ング液14,15の温度を前段のエッチング液12,1
3の温度よりも低温にして行うことで、前段のエッチン
グ液状態が不安定になりサイドエッチが大きくなりつつ
あっても台部に大きな影響を与えることなくサイドエッ
チ量を減少させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レジスト材により
金属板上にマスクパターンを形成し、その金属板の金属
露出部をエッチングして貫通孔を形成させる過程で発生
するサイドエッチを、エッチング液組成を大巾に変える
ことなく減少させることのできるエッチング方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】金属板をエッチングして貫通孔を形成す
る場合、エッチングの進行に連れて腐蝕は金属板の厚さ
方向と同時に横方向にも進む。この横方向のエッチング
はサイドエッチと呼び、加工精度の低下をきたす。
【0003】このサイドエッチ量を減らす方法としては
種々あるが、その一つとして、エッチングレジスト材に
よって形成されたマスクパターンの開口幅の関係、いわ
ゆるエッチファクタの関係からサイドエッチの少量化を
図る方法がある。この方法を図3と共に以下に説明す
る。
【0004】図3は金属板2上にフォトレジスト1,3
によってマスクパターンが形成されている金属露出部の
幅Aとサイドエッチ量Cとを示す断面図である。
【0005】図3に示すように、フォトレジスト1,3
の金属露出幅Aが広い場合には、エッチング液による金
属板2の溶解量は厚さ方向へ多くなるので比較的サイド
エッチC及び金属露出幅Aと台部Bとの距離Dは小さく
なる傾向にあるが、パターン形成された金属露出幅Aが
狭くなるにしたがって、エッチング液による金属板2の
溶解量は厚さ方向のエッチング量が少なくなると共にサ
イドエッチC及び金属露出幅Aと台部Bとの距離Dは大
きくなる傾向にある。
【0006】これらの関係を、サイドエッチ量S、エッ
チングの横方向の幅A´、金属露出幅A、エッチファク
タEF、エッチング深さdとを用いて示すと次式のよう
に示される。
【0007】
【数1】
【0008】製品として必要とされるのは台部幅Bの部
分であるので、この台部幅Bを確保しようと金属板2の
露出幅Aを狭めれば、式(1),(2)より上下の貫通
ができなくなる。また、台部幅Bを無視して貫通を優先
させれば、サイドエッチ量Sが大きくなり、所定の台部
幅Bも確保できなくなる。
【0009】また、他の方法としては、エッチング液の
液組成による方法がある。この方法を図4と共に以下に
説明する。
【0010】図4はエッチング液組成変動によるサイド
エッチ量Sの違いを示した概略図である。
【0011】図示するように、フォトレジスト1,3の
金属露出幅Aを一定にしてエッチングを行った場合、エ
ッチング液組成とサイドエッチ量S1 ,S2 との関係
が、pH、比重、濃度、温度等様々な条件の変動によって
影響されるために、エッチング液組成によってサイドエ
ッチ量S1 ,S2 は異なる。
【0012】従って、従来はこれらの条件の変動を極力
少なくするためにpH及び比重の調整又は液濃度の範囲を
制約するなどの手段で大巾なサイドエッチ量Sの発生を
回避してきた。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図3に
示すフォトレジスト材1,3の金属露出幅Aによるサイ
ドエッチ量Sの少量化は、台部幅Bの確保という点から
みると、ある台部幅Bを確保するためにはその幅よりも
一定幅以上大きなパターン形状を確保しなければならな
いので困難であり、また、フォトレジスト材1,3によ
るマスクパターン形状もある範囲に制約されてしまうと
いう欠点がある。
【0014】即ち、マスクパターン形状によるサイドエ
ッチ量Sの少量化は今後のエッチング技術を拡張する上
でも不適切であり、有効な手段とはいえない。
【0015】また、図4に示すエッチング液組成による
方法は、例えば、pHを上げることによりサイドエッチS
は減少し、pHを下げることでサイドエッチSは増加す
る。また比重においても下げることでサイドエッチSは
増加し、上げることで減少する。更に、エッチング液組
成のみならずエッチング液の温度を変化させることでも
サイドエッチ量Sは変動し、エッチング液濃度について
も同様のことがいえる。
【0016】即ち、それぞれの条件による変動はいずれ
も組成による変動と似たような傾向で変化し、また、そ
れぞれ条件によってサイドエッチ量Sが均一に変化する
わけでもない。
【0017】従って、これらすべての条件を一定に保持
したとしてもサイドエッチ量Sを均等に維持することは
非常に困難である。
【0018】そこで、このサイドエッチ量Sを均等に維
持する方法としては、一般的に、高ボーメ度液を使用す
る方法がある。
【0019】この高ボーメ度液の使用による方法は、サ
イドエッチ量SのpHや比重の変動による影響が低ボーメ
度液と比較して少ないので、上述したエッチング液組成
の安定化を図れるものであり、有効である。
【0020】しかしながら、高ボーメ度液によるエッチ
ング方法は、従来の低ボーメ度液と比較して設備を損傷
させやすいので、従来の設備よりも構造や材質の強度等
を向上させた設備を使用しなければならない。即ち、液
自体の管理のほかに設備自体の強度についても考慮する
必要がある。
【0021】従って、高ボーメ度液によるエッチング方
法は液自体の保管及び管理だけでなく設備自体の強化な
どに多くの費用を要してしまう。
【0022】即ち、いずれの方法についても操作や取扱
いが困難であったり、また設備維持費用等の問題が関わ
るといった欠点がある。
【0023】そこで本発明の目的は、金属板のレジスト
されていない金属露出部をエッチングして貫通孔を形成
するに際して、サイドエッチ量を減少させると共に、安
定した台部を確保でき、かつ低コストなエッチング方法
を提供することにある。
【0024】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、被エッチング材である金属板上にフォトレ
ジスト材を均一に塗布し、この金属板にマスクを密着さ
せて露光及び現像して所望のマスクパターンを形成し、
このマスクパターンのレジストのない金属露出部分をエ
ッチング液を用いてエッチングして貫通孔を形成する方
法において、上記エッチングのエッチング工程を前段と
後段とに分け、上記前段のエッチングに対して、後段の
エッチングはエッチング液の温度を前段よりも5℃〜5
0℃低温にして行うエッチング方法である。
【0025】このようにエッチングを行えば、金属板の
金属露出部にエッチングを施す際、前段のエッチング液
によって金属板の厚さ方向と横方向に多くエッチングさ
れ、後段の低温エッチング液によって厚さ方向に多くエ
ッチングされるので、前段のエッチング液状態が不安定
になりサイドエッチが大きくなりつつあっても、台部に
大きな影響を与えることなくサイドエッチ量を減少させ
ることができる。
【0026】
【発明の実施の形態】次に本発明の好適実施の形態を添
付図面と共に詳述する。
【0027】先ず、図1に本発明のエッチング方法を実
施するための装置を示す。
【0028】図示するように、エッチング工程に用いる
エッチングチャンバー9は、被エッチング材7の通路に
沿ってその通路を取り囲むように並設した三つのチャン
バー10,10,11から構成されており、この内、前
段の二つを前段チャンバー10とし、後段の一つを後段
チャンバー11とする。これらエッチングチャンバー9
内には被エッチング材7の通路を挟んで上下からエッチ
ング液12,13,14,15を被エッチング材7の表
面に噴射させるための高圧スプレー8がそれぞれ複数設
けられている。
【0029】この前段チャンバー10からは通常温度の
エッチング液12,13が噴射されるようになってお
り、後段チャンバー11からは前段のエッチング液より
も5℃〜50℃低温のエッチング液14,15が噴射さ
れるようになっている。
【0030】また、エッチング液12,13,14,1
5は塩化第2鉄液又は塩化第2銅液を使用する。
【0031】次に、本発明のエッチング方法を説明す
る。
【0032】先ず、図3に示す従来例と同様に、金属板
2上にフォトレジスト材1,3を均一に塗布して被エッ
チング材7を作製する。
【0033】次に、このエッチング材7上に所望のマス
クパターンを形成するためのマスクを密着させて露光及
び現像してエッチング材7上にレジストを形成させる。
【0034】そして、このエッチング材7にエッチング
処理を行う。
【0035】エッチング処理は、高圧スプレー8から噴
射されるエッチング液12,13,14,15内を、被
エッチング材7を順次通過させることにより行う。
【0036】被エッチング材7が前段チャンバー10を
通過するに際しては、高圧スプレー8から噴射される高
温のエッチング液12,13によって、被エッチング材
7の金属露出部は表面と裏面の両側から厚さ方向と横方
向にエッチングされ、横方向に十分エッチングされた穴
が形成される。被エッチング材7が後段チャンバー11
を通過するに際しては、高圧スプレー8から噴射される
低温のエッチング液14,15によって、厚さ方向の不
足分がエッチングされる。このようにエッチングするこ
とでサイドエッチを少量化しながら所定の寸法の貫通孔
を確保できる。
【0037】次に、図2に本発明のエッチング方法で処
理した金属板のサイドエッチと従来方法でエッチング処
理したサイドエッチとの比較概略図を示す。図2(a)
は従来法によるサイドエッチを示し、図2(b)は本発
明のエッチング方法によるサイドエッチを示す。
【0038】前段での高温エッチング液12,13の処
理によるサイドエッチ量16のバラツキは後段での低温
エッチング液14,15の処理によるサイドエッチ量1
7にも多少の影響は残るものの、本発明のエッチング方
法によるエッチング量17は高温エッチング液12,1
3のエッチングのみのサイドエッチ16に比較すると1
/2〜1/3程度のサイドエッチの減少が確認された。
また、エッチング速度(生産性)を極端に落とすことも
なかった。
【0039】尚、エッチング液組成を大巾に変えること
無くサイドエッチ量を少なくする方法を発明するに際し
ては、前もってエッチング液の条件、即ち液のpH、比
重、濃度、スプレー圧力そしてマスクパターンの金属露
出幅との関係及び液温の変化に対するサイドエッチ量の
影響を十分に把握しなければならない。つまり、サイド
エッチ量に対して最も有効かつ安定性を実験的に求める
必要がある。
【0040】本発明の方法を発明するに際して、上記検
討を行った結果、サイドエッチ量はそれぞれの条件の変
動によって大小することは明確であるが、サイドエッチ
量を最も安定させながら減少できるのが高ボーメ度液を
使用すると共に、エッチング液の温度を低温化すること
であり、これが最も有効であることが明確になった。
【0041】しかしながら、高ボーメ度液の使用による
エッチング方法は前述したように数々の問題(設備強
化、液の維持、管理等)が有り、実施が困難であるの
で、現段階ではエッチング液の温度を低温化する方法が
最も有効であると考える。
【0042】そこで、低温のエッチング液でエッチング
の全工程を処理することによりサイドエッチを減少させ
ることが考えられるが、この方法ではエッチング速度が
極端に遅くなるため生産性に問題が生じる。
【0043】従って、エッチング方法としてはエッチン
グ速度を速めて生産性を上げるのが必要不可欠であるの
で、生産性を維持するためには前段を高温にしてエッチ
ングすることが必要である。
【0044】このように速度を落とさずに生産性を維持
すべく前段で高温処理を行うことによって発生したサイ
ドエッチの突出部分は後段の低温エッチング液によって
削減される。
【0045】従って、このエッチング方法はエッチング
条件の多少の乱れに対しても安定した台部を確保するこ
とができ、また、生産性を極端に落とすこと無く品位の
向上等の効果を有するので、今後重視される微細パター
ンのエッチングにおいても有効である。
【0046】また、本発明のエッチング方法は、液温を
低温にすることによって組成変動によるサイドエッチの
バラツキや、マスクパターン形状による金属露出部幅等
の制限を極力緩和できるという点からみても、最も有効
なエッチング方法であると考える。
【0047】尚、本実施の形態においては後段のエッチ
ング処理を重要視したが、前段のエッチング処理を重要
視しても良い。つまり、ある程度のエッチング速度を無
視して精度を向上させる方法であり、この場合、前段と
後段とのエッチングを逆にして、後段チャンバー11か
らは通常温度のエッチング液12,13が噴射されるよ
うして、前段のチャンバー10,10からは後段のエッ
チング液よりも5℃〜50℃低温のエッチング液14,
15が噴射されるようにしてエッチングを行うことにな
る。
【0048】このようにエッチングすることで、前段の
エッチングでは厚さ方向のエッチングを優先させ、後段
のエッチングでは貫通孔の横方向の不足分のエッチング
を行うことによって所定の寸法を確保できる。
【0049】この方法は、微細パターンの処理をする際
に、パターン開口幅が狭いために挿入しにくい液を、先
ず低温液によって厚さ方向に穴を空けることで挿入し易
くする考え方である。つまり、ドリルで大きな穴を空け
る前にポンチにて小さな穴を空け、ドリルが挿入し易く
するといった考え方である。
【0050】尚、本実施の形態では、被エッチング材7
へのエッチング液の供給は高圧スプレー8にて行った
が、羽根車、浸漬等の方法で供給しても良い。
【0051】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、低コスト
かつ容易にサイドエッチ量を減少できると共に安定した
台部を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のエッチング装置を示す概略図である。
【図2】本発明のエッチング方法で処理したサイドエッ
チと従来方法でエッチング処理したサイドエッチとの比
較概略図である。
【図3】エッチングレジストパターンが形成されている
金属板の金属露出部の幅とサイドエッチ量とを示す断面
図である。
【図4】エッチング液組成変動によるサイドエッチ量の
違いを示した概略図である。
【符号の説明】
1 フォトレジスト 2 金属板 3 フォトレジスト 7 被エッチング材 8 高圧スプレー 9 エッチングチャンバー 10 前段チャンバー 11 後段チャンバー

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被エッチング材である金属板上にフォト
    レジスト材を均一に塗布し、この金属板にマスクを密着
    させて露光及び現像して所望のマスクパターンを形成
    し、このマスクパターンのレジストのない金属露出部分
    をエッチング液を用いてエッチングして貫通孔を形成す
    る方法において、上記エッチングのエッチング工程を前
    段と後段とに分け、上記前段のエッチングに対して、後
    段のエッチングはエッチング液の温度を前段よりも低温
    にして行うことを特徴とするエッチング方法。
  2. 【請求項2】 上記後段のエッチング液の温度が前段の
    エッチング液の温度よりも5℃〜50℃低いことを特徴
    とする請求項1記載のエッチング方法。
  3. 【請求項3】 上記エッチング液として塩化第2鉄液又
    は塩化第2銅液を使用することを特徴とする請求項1又
    は請求項2記載のエッチング方法。
  4. 【請求項4】 上記エッチング液を高圧スプレーにて噴
    射してエッチングすることを特徴とする請求項1又は請
    求項2又は請求項3記載のエッチング方法。
JP2252596A 1996-02-08 1996-02-08 エッチング方法 Pending JPH09209175A (ja)

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JP2252596A JPH09209175A (ja) 1996-02-08 1996-02-08 エッチング方法

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005120477A (ja) * 2003-10-10 2005-05-12 Asml Holding Nv フッ化カルシウム物上に堆積されたクロムのエッチング方法
CN108885988A (zh) * 2016-03-31 2018-11-23 东京毅力科创株式会社 基片液处理装置、基片液处理方法和存储有基片液处理程序的计算机可读存储介质
CN114643411A (zh) * 2020-12-17 2022-06-21 钛昇科技股份有限公司 贯通孔的多焦点激光形成方法

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CN108885988B (zh) * 2016-03-31 2023-09-01 东京毅力科创株式会社 基片液处理装置、基片液处理方法和存储有基片液处理程序的计算机可读存储介质
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