TW201101949A - Etching device and etching method - Google Patents

Description

201101949 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種蚀刻裝置及蝕刻方法。 【先前技術】

作為用以於金屬材料形成凹凸之技術，使用有蝕刻技 術。尤其於印刷配線板之製造中，由於具有缺陷產生較少、 且步驟所需之時間較短的優點，因此蝕刻技術得以廣泛使 用。於使用有蝕刻技術之印刷配線板之製造中，以接著等 方法於絕緣性基板上積層銅箔等金屬箔後，使用印刷技 術、光微影技術等在金屬箔表面之作為導體圖案而殘存之 部分形成抗蝕圖案，其後利用蝕刻而溶解去除未由抗蝕圖 案保護之部分之金屬箔，藉此形成導體圖案。 近年來’為了應對電子機器之高度化、小型化，對印 刷配線板亦要求導體圖案之微細化。於微細化時，絕緣可 靠性及低導體電阻之兩者並存成為問題。於以㈣技術來 製造印刷配線板時’多數情況下’導體圖案之剖面形狀成 為頂寬（係指導體圖案之表面側之寬度）f於底寬（係指 導體圖案之基板側之寬度）之梯形狀。又，亦有成為如下 形狀之it况.I寬窄於頂寬之倒梯形狀、中央部細於上表 面或下表面之捲軸狀、中央部粗於上表面或下表面之桶狀。 ^鄰接導體®㈣之絕緣可靠性係由兩導體圖案間之距 離最接近之部分決定，x，導體電阻係由導體圖案之剖面 積決定。因此，當鄰接導體圖案間之距離於厚度方向之任 201101949 意點均相等時，即，當導體圖案之剖面形狀為矩形時，可 使高絕緣可靠性及低導體電阻兩者以最高標準並存。另— 方面’虽導體圖案之剖面形狀為梯形狀、倒梯形狀、捲軸 狀桶狀等之情形時，難以使高絕緣可靠性及低導體電阻 兩者以較高標準並存。 作為甩以獲得接近矩形之蝕刻形狀之技術，提出—種 蝕刻液中添加有與銅反應後形成阻礙蝕刻之物質的化 合物。例如揭示有如下的钱刻液：添加有硫脲之氣化鐵（叫 尺’合液（例如參照專利文獻丨）；添加有二硫化二甲脒之氣 化鐵（III )水溶液（例如參照專利文獻2);添加有乙稀琉 脲之氯化鐵（m)水溶液（例如參照專利文獻3);添加有 :脲及非離子性或陰離子性界面活性劑之氯化鐵（)水 溶液y例如參照專利文獻4);添加有2_胺基苯并噻唑化合 2聚乙二醇及聚胺化合物之氯化銅（II )水溶液（例如參 照:利文獻5);添加有2·胺基苯并Μ化合物、苯并三唾 化：物、乙醇胺化合物、二醇醚化合物及Ν-甲基-2-吡咯烷 酮或-甲基曱醯胺之氣化銅（π )水溶液（例如 獻6 )等。 …又 ,又，於專利文獻2中亦提及蝕刻方法，揭示出如下方 法較佳.朝相對於被蝕刻面為垂直或接近垂直之方向噴射 硫化二曱脒鹽之氯化鐵（ΙΠ)水溶液。已知於使 用其他蝕刻液時，亦朝相對於被蝕刻面為儘可能接近垂直 方向噴射蝕刻液，從而有蝕刻形狀接近矩形之傾向，為 實見°亥傾向而使用噴角較窄之喷嘴（例如參照專利文獻 201101949 7)。又’作為心獲得接近矩形之#刻形狀之技術，提出 如下技術：將㈣液與氣體一起喷射，由此使蚀刻液之液 滴高速飛行（例如參照專利文獻8)，或者預先加熱該氣體， 由此防止蝕刻液之溫度下降，以提高蝕刻，陳（例如參照專 利文獻9)等。進而’亦提出為了獲得接近矩形之餘刻形狀 而使自噴嘴喷射之蝕刻液之噴射圖案互不重疊（例如參照 專利文獻10 )。 〇 【專利文獻1】美國專利第2746848號說明書 【專利文獻2】曰本專利特公昭37_15〇〇9號公報（申 請專利範圍，第2頁左攔，第1〇〜18行） 【專利文獻3】日本專利特公昭39·275丨6號公報 【專利文獻4】日本專利特公昭5〇_2〇95〇號公報 【專利文獻5】曰本專利特開平6_57453號公報 【專利文獻6】曰本專利特開2〇〇6_274291號公報 【專利文獻7】日本專利特開日召仏川㈣號公報 〇 【專利文獻8】日本專利特開2002-256458號公報 【專利文獻9】日本專利特開2〇〇6_77299號公報 【專利文獻ίο】日本專利特開2〇〇2_69673號公報 【發明内容】 &術中戶斤使用之餘刻液中添加有與銅反應後形 成阻礙㈣之物質的化合物，於該技術巾，如專利文獻2 所揭示’較佳為朝相對於祜 ^ ^ 被餘刻面為垂直或接近垂直之方 向喷射餘刻液。然而，或了 έ 、 為了朝相對於被蝕刻面之任一部位 201101949 均為接近垂直之方向喑 度地配置。由於喷嘴主刻液’必需將喷嘴進行極高密 許多喷嘴而形成之定期之保養…配置有 又，習知技術中，2 =雜之保養作業。 係將大置氣體供給至蝕刻裝置中，其結果會大量 地產生由蝕刻液揮發形成 ㈣液之霧之排氣。二Γ ㈣氣體、或含有 、 〃 需要大規模的排氣處理裝置， 並且由於氯化氫等之播表 揮發而使蝕刻液之組成發生變化，因 此亦難以進行穩定之蝕刻。 本發明-方面要解決實施習知技術時所產生之課題， 即：需要煩雜之保養作業、需要大規模的排氣處理裝置、 或難以進行穩定之㈣，—方面要進行導_案之剖面形 狀接近於矩形之姓刻。 本發明之發明者等對蝕刻隨附之各種物理、化學現象 進行詳細研究後發現，為了獲得良好之蝕刻形狀，重要的 是，在對被蝕刻面喷射蝕刻液時，增大相對於被蝕刻面為 垂直之方向之速度成分（以下，記為「垂直速度成分」）， 並與其相同程度或者更進一步地減小被蝕刻面上之與被餘 刻面平行之蝕刻液之流動（以下，記為「表面流動」）的 速度成分（以下’記為「表面速度成分」），以下記述之 Μ刻裝置及蝕刻方法完成本發明。 即，發現一種蝕刻裝置及使用該裝置進行之姓刻方 法’該蝕刻裝置係用以對被蝕刻面自下方噴射蝕刻液者， 其特徵在於：以如下方式喷射蝕刻液，即，相對於喷射至 201101949 被蝕刻面之蝕刻液在與被蝕刻面垂直之方向的速度成分， 使〃、被餘刻面之表面平行流動之蚀刻液的速度成分變小。 又作為儘可能減小表面流動之方法，發現一種蚀刻 裝置及使用5亥裝置進行之钱刻方法，該钮刻裝置係用以對 被蝕刻面自下方噴射蝕刻液者，且配置有複數個噴嘴之面 與被㈣面大致平行，噴嘴係喷肖85。〜13〇。之充圓錐喷 嘴，並將該噴嘴以如下方式配置而形成：自各喷嘴喷射之 ❹蝕刻液於被蝕刻面上之喷射圖案的面積Sa，與由以下被蝕 刻面上之點構成之各中間線所圍成之區域的面積SB之比 (SA/SB )為4以上，上述被蝕刻面上之點係位於和由該喷 嘴之噴射軸與被蝕刻面之交點所表示之該噴嘴的中心點、 及由各鄰接喷嘴之喷射軸與被蝕刻面之交點所表示之各鄰 接噴嘴的中心點為等距離。藉此，可獲得表面流動受到抑 制、剖面形狀接近矩形之導體圖案。 結果發現：於該蝕刻裝置及蝕刻方法中，較佳為以使 〇 Sa/Sb為9以上之方式配置喷嘴，更佳為以使8八％為“以 上之方式配置喷嘴。 且結果發現：於使用本發明之蝕刻裝置進行之蝕刻方 法中，較佳為使用之蝕刻液中添加有與銅反應後形成阻礙 蝕刻之物質的化合物。 本發明之蝕刻裝置中，未高密度地配置噴嘴，因此容 易保養。又，亦無需大規模的排氣處理裝置。並且，利用 本發明之蝕刻裝置及蝕刻方法，可穩定地獲得表面流動受 到高度抑制、剖面形狀接近矩形之導體圖案。 201101949 【實施方式】 首先’對具有如下問題之先前之蝕刻裝置之蝕刻液的 流動進行說明：在對被钱刻面上喷射蝕刻液時，由於蝕刻 液沿著被姓刻面表面之表面流動之影響，使得導體圖案之 剖面形狀成為並非（捲軸狀等之）矩形之形狀。 圖13係先則之姓刻裝置之蝕刻液流動之概略側視圖， 圖14係被触刻面上之姓刻液流動之概略俯視圖。13 d及】k 係概略表示到達被蝕刻面後蝕刻液之流動。自喷嘴丨3a喷射 之蝕刻液成為喷霧13b，到達被蝕刻材13e之被蝕刻面Uf 後，以與喷嘴之噴孔（orifice)對向之點13g及14a (以下， 記為「喷嘴之中心點」）為中心而進行放射狀流動。並且， 在與鄰接噴嘴之中間線13c及14b附近，會與自鄰接噴嘴噴 射之液體合流，因重力而落下，自被蝕刻面i 3f脫離。 此處，所謂「噴嘴與鄰接喷嘴之中間線」，其係蝕刻 面13f上之線，係指由位於和喷嘴之中心點與及鄰 接噴嘴之中心點為等距離之點所構成的直線，具體而言， 相當於連接噴嘴之中心點與鄰接噴嘴之中心點之直線的垂 直一等分線。為了抑制表面流動，必需縮短噴嘴之中心點 13g與14a、和位於與鄰接喷嘴之中間線Uc與附近進 行上述合流之點的距離（以下，記為「表面流動之行程」）， 換言之，有效的是使與鄰接喷嘴之間隔變窄。 然而，在使與鄰接噴嘴之距離變窄時，會產生如下之 問題。即’所謂使與鄰接喷嘴之距離變窄，即係於相同面 201101949 積中設置更多之喷嘴，當然’每單位 會變多。在备罝办& a 積之蝕刻液喷射量 早位面積之蝕刻液喷射量變多後，會 下問題：於被银刻面形成較厚之液膜，垂直流 厚之液膜而受到削減1而難以進行微細間隔之餘刻：而父 且，表面流動之影響相對變大，&而亦會產生導體圖案之 』面形狀谷易成為搂軸狀之問題。又，設置許多嘴嘴時， 亦有其保養所需之勞動力會增大之問題。 、，

為了減少每單位面積之蝕刻液噴射量，理論上，在 於相同噴嘴之蝕刻液之供給壓（以下，記為「喷射壓」） 下亦可使用嘴射量較少之喷嘴。為了減少噴嘴之嗔射量， =需縮小其噴孔徑，但噴孔徑較小之噴嘴會因姓刻液中所 含=失雜物而易產生堵塞，並且若喷孔有即便極微小之磨 耗或損傷，亦會對流量或喷射圖案之均勻性造成較大之影 響因此必需將喷嘴頻繁地更換成新產品等之保養所需之 勞動力或零件成本顯著增加，故完全不實用。 降低噴射壓，或於噴嘴之内部設置能削減噴射壓之類 的^構’藉此可減少每單位面積之蝕刻液噴射量，但產生 如下問題：無法維持垂直流動’垂直速度成分變得過小。 因此’本發明之發明者等發現，藉由適切地規定由各 嗔嘴形成之喷射圖案與各喷嘴之配置的關係而可解決上述 問題’從而可獲得表面流動受到抑制、剖面形狀接近矩形 之導體圖案。詳細情形如下所述。 本發明中，蝕刻裝置中之配置有複數個喷嘴之面與被 餘刻面為大致平行的關係。本發明中，所謂喷射圖案，係 9 201101949 才曰自贺嘴哨·射之液滴之％皙I 0/疮 ^ # + 、置。喷射至被蝕刻面之内側的 位於自噴嘴喷C 圓形之區域。換言之， 、 / 4液以圓形擴寬之中心處的軸係喷嘴 、。圖1係與噴射圖案相關之側視圖，自喷嘴13朝 =蚀刻材lb以嗔角s噴㈣刻液。喷射之輪廓為ld，自 ::la至被钱刻材之被钱刻面為止的距離為卜圖2係 ”喷射圖案相關之俯視圖， ’、 /、你目圖1之前頭A方向觀窣 =透視圖。喷嘴2a所形成之喷射圖案之輪廊為^，由該輪 廓几所圍成之區域（網線部）之面積SA可使用喷嘴之噴角 :及嗜嘴la與被钱刻面之距離h，由sm.tan(s/2)}2 本發月中，為了儘可能地增大垂直速度成分，較佳 、、'噴嘴之喷射軸le相對於被㈣面為大致垂直。 再者圖2之喷嘴之中心點係由嘴嘴之喷射轴^與被 /刻材lb之被蝕刻面的交點所表示。於本發明中，面積$ 系由如下被姓刻面上之點構成之各中間線所圍成之區域的 上述被蝕刻面上之點係位於和由喷嘴之喷射軸丨c與 被#刻面之交點所表示之喷嘴的中心點、及由各鄰接嘴嘴 :喷射軸與被飯刻面之交點所表示之各鄰接噴嘴的中心點 :、等距離。該中間線係由連接噴嘴之中心點及各鄰接嘴嘴 之中心點之各直線的（被蝕刻面上的）垂直二等分線所 /|x 〇 ' 所謂鄰接嘴嘴 較與其他任一嘴嘴 中心點間的距離為 ，係指與該噴嘴之中間線之一部分位於 之中間線更内側的噴嘴。令鄰接噴嘴之 d，則如圖3所示，當正方格子上之各區 201101949 劃^心點處存在有嗔嘴之令心點時，由嘴嘴各鄰接喷嘴 之令間線所圍成之區域（網線部） 接喷紫 又，如圖4所示’當六方格子上之各區劃二出在 有噴嘴之中心點時，由噴嘴及各鄰接嗔嘴之中間 之區域（網線部）之面積〜可由（3/心〇.87d、出圍成 複數個嘴嘴之平均面積Sb可由以下方法求出： 位於最外周之喷嘴之中心點的線（以下 接 0 Ο ^圍成之面積，除以位於外肠内側之噴嘴之㈣周再線者，） 關於位於外周線内侧之喷嘴之個數，係乘 Λ,Ι 丨儿A yi'同線内 喷射圖案之比例而計算個數。使用圖5之例進行且贈 說明。將噴射圖案5b之全體區域位於 ς s聪 綠）c内側之喷嘴 ’、、、群噴嘴，以黑圓點表示。將噴射圖案外之μ位 周線5c内側之喷嘴5a稱為B群噴嘴 二:T案一位於外周線5C内側之噴二 為4/，以斜線圓點表示。A群喷嘴為1個，B群噴嘴 =:C群喷嘴為4個，因此，位於外周線内側 = ::::1+:Γ4一將由外… 償除Μ 4，由此計算平均面積&。 本發明中’於使用充圓錐噴嘴來噴射㈣液之 液自平:使4 一以上之方式配置各喷嘴。其㈣ 示 上之嘴嘴到達被敍刻面之各點。圖6係表 圖二:為4時自各喷嘴6a噴射之姓刻液之嘴射圖案处的 除周“自4個以上之喷嘴喷射之姓刻液到達被姓刻面之 以外之大致所有的點。以此配置喷嘴，可使由各 11 201101949 喷嘴所引起之表面流動相抵，故可獲得接近矩形之蝕刻形 狀。 a/Sb越大，則表面流動越會更高度地相抵，從而可獲 得更接近矩形之姓刻形狀。尤其SA/SB為9以上時較佳， s士A/SB為16以上時更佳。在Sa/Sb成為9及丨6之邊界以上 時，推測由更遠處之噴嘴所引起之表面流動亦會相抵，因 此可獲得更接近矩形之則形狀。圖7係表示^仏為9時 噴嘴7a喷射之蝕刻液之喷射圖案％的圖。可知自9 彳、上噴嘴噴射之兹刻液到達被#刻面之除周邊部以 所有的點。 〜然而，在Sa/Sb極端變大至6〇以上時，則反而難以取 =則形狀接近矩形之效果。自該觀點考慮於本發明中， 較佳為sA/sB未滿60。 ’ =明中’若喷嘴之配置並不均等，則會產生 之間隔較密的部分朝而 ^ 考岸，於本I 又，丨L ' σ y刀之表面流動。自該觀點 最：二二 刻裝置中’如圖3及圖4中之例所示， 最佳為將喷嘴均等地。 ’ 之效果，則亦开—- …、’若容許稍許削減本發明 且體的m 谷許將噴嘴並非嚴格均等地進行配置。以 八體的例表示，即便採用 ^ 將噴嘴8a配置於2轴並…之排列，即’圖8係 於2轴並非正父之格子之 喷嘴9a配置於自正方格子 巾點圖9俗轉 可取得本發明之效果㈣各、子點猶許偏離之點，亦 線。尤其增大s:s，係與鄰接噴嘴之中間 之蝕 A B’藉此可使由於總是以自許多喷嘴嘖 蝕刻液來進行蝕刻而導 、貨射 貢哭配置不均等之影響變 12 201101949 小，因此較佳為SA/SB為9以上。 又，如圖〗0所示，在喷嘴1〇a 置之产來日丰，介叮说β丄 #分並非均等地配 置之“"可取得本發明之效果。進而，在喷嘴之一 部分閉塞之情形時，仍可繼續進 ^ / 订大致均勻之韻刻，可庐

仔接近矩形之蝕刻形狀，此乃本發明之蝕 X 優點。再者，自該等觀點考慮 〆 犬的 佳。 Α Β且杈大，9以上時較

又，於彼此不接近之喷嘴 存在差異。舉一例而言，如圖 之配置.朝向被钮刻材之搬送 間之間隔。 間’與鄰接喷嘴之間隔亦可 11所示，亦可採用如下喷嘴 方向逐漸擴大鄰接喷嘴Ua 於本發明之㈣方法中，較佳為以使被蚀刻材令含有 抗蝕圖案之部分進入到外周線内側之方式進行银刻。其房 因在於，對於外周線之外側，亦會噴射钱刻液，但該部分 並未取得表面流動之抑制效果。再者’當一邊搬送被餘刻 ❹材—邊進行㈣時，於裝置之入口及出口附近，較外周線 卜側難以避免進行餘刻’但該區域中蚀刻之時間與全部 蝕亥蛉間相t匕為較短，故並不影響本發明之效果顯現。 ,本發明中，作為用以喷射蝕刻液之噴嘴，使用噴角s 為85〜130。之充圓錐喷嘴。為噴角3為11〇。〜13〇。時更 佳。所謂充圓錐喷嘴’係指將被噴射液之液滴自前端之喷 孔進行圓錐狀噴射之噴嘴，其構成為以噴射軸為中心之大 圓形，且液滴直接到達其内側。充圓錐喷嘴亦稱為完頂 體喷嘴 (-Γ 用〈iull cone spray nozzle ) ^作為喷嘴，除充圓錐噴 13 201101949 嘴之外，亦存在扇狀喷嘴、角錐狀噴嘴等，但該等噴嘴於 喷射方向具有各向異性，因此表面流動難以相抵，不適用 於本發明。 與一般的喷嘴之噴角為40〜70。相比，噴角8為上述範 圍之充圓錐喷嘴具有較廣之噴角，因此，通常會作為「廣 噴角形充圓錐喷嘴」而市售。舉該廣噴角形充圓錐噴嘴之 一例而5，有可從SPraying Systems Japan股份有限公司取 得之GG-W型、HH-W型、QPHA-W型，可從Ikeuchi股份 有限公司取得之ΒΒχρ型，但本發明可利用之噴嘴當然並 不限定於該等。 以下，對於必需使用具有上述範圍之噴角之喷嘴來作 為本發明之蝕刻裝置中所用之喷嘴的理由進行說明。 於使用噴角未滿85。之喷嘴時，SA變小，故為了使Sa/Sb 為4以上，必需減小面積。即，必須縮小鄰接喷嘴之中 心點間的距離d，以將許多喷嘴進行高密度地配置。又，為 了實現本發明之較佳態樣，即，使SA/SB為9以上或16以 上，必需進一步縮小喷嘴間距d。於該情形時，每單位面積 之蝕刻液喷射量會變得過多，於被蝕刻面形成較厚之液 膜。由於該較厚之液膜而導致垂直速度成分削減，從而產 生難以獲得接近矩形之剖面形狀之問題。 使用喷孔徑較小之喷嘴，減少每丨個喷嘴之蝕刻液之 喷射量，由此可使被银刻面上所形成之液膜變薄，但喷孔 徑較小之噴嘴會因蝕刻液中所含之夾雜物而易產生堵塞， 因此會產生保養作業變得煩雜之問題。 14 201101949 又，降低餘刻液對於喷嘴之供給塵，減少來自各喷 - 之姓刻液之咱射晉，rb ‘ 由此亦可使被蝕刻面上所形成之液臈 ^ ^ S ;降低㈣液對於噴嘴之供給壓時，液滴之速度 θ t k ’因此垂直速度成分亦變慢，從而產生難以獲得接 近矩形之剖面形狀之問題。 增大被姓刻材與噴嘴間之距離h以擴大喷射圖案由 此亦可擴大sA，但如專利文獻10中所揭示，在增大被触刻 ❹t與喷嘴間之距離h時，所噴射之液滴會於到達被触刻材 月'J減速，因此垂直速度成分亦變慢。亦即，被姓刻材與喷 =間之距離h若過小’則相對於單位面積之姓刻液之喷射 ΐ會變多，從而難以進行微細圖案之蚀刻，若過大，則蚀 刻液之液滴速度於飛行過程中會因空氣阻力而削減，同樣 難以進行微細圖案之蝕刻。進而，當h較大時，亦會產生 由於钮刻裝置之大型化、或被钱刻材投入口之高度變高而 導致的作業性惡化之問題。考慮以上情形後，距離h 2為 ❹50 400 mm之範圍，較佳為5〇〜3〇〇 之範圍，更佳: 100〜200 mm 〇 於本發明中，用於進行蝕刻液喷射之喷嘴必需係對敍 刻液具有耐性者。自該觀點考慮，於使用以氣化鐵（)、 氣化鋼（II )等為主成分之酸性蝕刻液作為蝕刻液時，會使 用聚丙稀、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、聚氣乙稀等塑膠 製噴嘴。於使用氨性亞氣酸鈉水溶液等鹼性蝕刻液作為蚀 刻液時’除上述塑膠製噴嘴外，亦可使用包含不鏽鋼、以 赫史特合金（hastelloy )(註冊商標，Haynes lnternati〇nal 15 201101949 么司）之名稱流通之μ. hh 螺-絡-鉬系合金等金屬的喷嘴。本發明 所使用之喷嘴之缺槿，、土 角不赞月 %之、，。構，m比專利文獻8〜9中提出之技術中 必要之2流體噴嘴之纟士 <、'、。構要簡單，因此可藉由射出成型等 Fsl便之方法而製作。 於本發明之触刻妒苗„ , J裝置及蝕刻方法中，使用添加有與銅 反應後形成阻礙蝕刻之队 /、 鄉^之物質之化合物的蝕刻液，由此可與 垂直喷射触刻液之情彬p 少同樣地獲得非常接近矩形之餘刻形 狀。作為該触刻液，存丨丨丄 收例如可使用專利文獻1〜6中提出之蝕 刻液。即，可你丨壬；，天4 添加有硫脲之氣化鐵（III)水溶液；添 力*有一石爪化-曱脒鹽之氣化鐵（III )水溶液；添加有乙烯 瓜腺之氣化鐵（ΠΙ)水溶液；添加有硫脲及非離子性或陰 離子性界面活性劑之氣化鐵（⑴）水溶液；添加有2·胺基 本并嘍唑化合物、聚乙二醇、及聚胺化合物之氣化銅（II ) 水溶液·’添加有2_胺基苯并噻唑化合物、苯并三唑化合物、 乙醇胺化合物 '二醇醚化合物、及Ν_曱基_2_吡咯烷酮或二 甲基甲醢胺之氯化銅（II)水溶液。 作為添加有與銅反應後形成阻礙蝕刻之物質之化合物 的餘刻液’可特佳地使用含有氣化鐵（III )及草酸之蝕刻 液。使用該餘刻液’可獲得更接近矩形之蝕刻形狀。又， 亦具有以下優點：如專利文獻1〜6中記載之硫脲系化合 物'。坐系化合物之類的生物降解性低，且不含有必需使用 臭氧處理、焚燒處理等大規模的排水處理裝置才能進行充 分處理之成分。 對於本發明所用之被蝕刻材，可使用與以本發明以外 16 201101949 H裝置或_方法進行印刷料Μ造 科。即，可佶m * j <材 j便用以如下方式製作之材料作 接著、鍍敷、塞铲等方；^ ^ ^ "、、蝕刻材：以 雙馬來醯亞胺二嗪槲胪士改a *站 乳破璃、 日加強玻璃等絕緣性基板上 3銅或銅合金之層，進而於其表面以網版印刷、光微 方法設f抗㈣案1以製作該被㈣材之方法例如= 於電子女裝學會編「印刷電路技術便覽第3版」、工 Ο 業新聞社發行、2006年5月30 s筮1立$ 路…+ 平月3〇曰、第3章。再者，根據本 發月之技術’無論該文獻有無記載，當然可製造出較以先 前之钱刻技術所製造之印刷配線板而言導體圖案更微細的 印刷配線板。 在利用本發明來製造間距寬為25 下之特微細之 導體圖案的印刷配線板時，較佳為抗餘圖案層之厚度為1〇 β m以下即，較佳為使用厚度為1 〇 "m以下之乾膜括叙 劑，或以成膜後之厚度為10 ”以下之方式塗佈液狀抗敍 劑而使用。 [實施例] [實施例1〜2 2及比較例1〜1 〇 ] 實施例1〜11及比較例丨〜5中，使用添加有與銅反應 後形成阻礙蝕刻之物質之化合物的蝕刻液A。實施例12〜 22及比較例6〜10中，使用未添加與銅反應後形成阻礙蝕 刻之物質之化合物的蝕刻液B。 <餘刻液A之調製> 對市售之40波美度之氯化鐵（m )水溶液（濃度為37 17 201101949 質罝6.00 kg (作為無水 …（作為無水物為⑽㈧2 g)、草酸二水合物 含有7·4質”氦二 添加水成為3〇 kg，調製出 貝里/〇氣化鐵（ΠΙ)、〇 6〇晳蔷〇/钱△ 於該㈣液中靜置浸漬厚幻/ 。^ K A。 銅箔之表面形" 心之電解鋼，結果僅於 拌今㈣、、 有綠色物f ’而㈣並未進行。-邊π :7液’—邊於其中浸潰相同電解銅箱，約5八見 時間，銅落溶解、消失。 ，約5分鐘的 <蝕刻液Β之調製〉 質量4G波美度之氣化鐵（Πί)水溶液（濃度為37 、 'kg (作為無水物為2.22 kg)巾k # 調製出含右θ & g;中添加水成為30 姓…： 質量％氯化鐵（ΠΙ)之敍刻液B。㈣ ^中靜置浸潰上述電解銅箱，約5分鐘 溶解、消失〜邊攪拌該㈣液，-邊Μ中2/'泊 解鋼箱、，約3分鐘的時間，銅荡溶解邊^中次潰相同電 <被姓刻材之製作> 於積層有厚度為4〇 ρ之聚醢亞胺絕緣基板及厚度為 劑，電解銅箱的積層材料上塗佈、乾燥正型液狀抗蚀 後之厚度為8 ，對線寬/間距寬二扣"m/3〇 I::評價用導體圖案曝光後’進行顯影、水洗，製作出被 <姓刻襞置> 使用如下的蝕刻裝置：以表1中記載之噴嘴間之距離 喷嘴及:::：與噴嘴間之距“，將具有喷角 、哭按,、、、圖4之排列圖案配置而成。 18 201101949 <蚀刻> 鉍夕你用上述蝕刻裝置’ 一邊以50 cm/min之速度將被蝕刻 送方向適當反轉，一邊對被蝕刻材進行蝕刻，直至 圖12所示之美姑l .¾. b上之導體圖案12a之剖面圖中的頂寬 5 之任較寬者達30 # m為止。蝕刻時間記於表 2。蚀刻液對於噴嘴之供給遷為2〇〇㈣。每！個嘴嘴之餘 刻液喷射量為每分鐘以卜钱刻結束後，作為後處理，立 Ο

刻對被㈣材進行水洗’浸潰於濃度為3質量％之氫氧化納 水溶液中’溶解去除抗㈣案，再次水洗後，浸潰於氯化 氫濃度為5質量％之鹽酸中’並於再次水洗後進行乾燥。 <評價> 利用丙稀酸樹脂對後處理後之被钱刻材進行包埋後， 使用剃刀切斷’製作出剖面觀察用試樣。使用數位顯微鏡 觀察該試樣，測定圖12所示之底寬τ、頂寬B、最小寬w。

對於實施W 1〜11及比較例丨〜5，求出收縮量（由丁、B 之任-較小者減去w後所得之值）。再者，收縮量較大係 表示導體圖案之剖面形狀為捲軸狀。該等評價之結果示於 表2 〇 201101949 [表i] 触刻液A 触刻液B 噴角度 間隔d cm 距離h cm 面積SA cm2 面積sB cm2 Sa/Sb之比 實施例1 實施例12 90 11 12 452 105 4.3 實施例2 實施例13 90 8 12 452 55 8.2 實施例3 實施例14 90 7 12 452 42 10.7 實施例4 實施例15 120 19 12 1357 313 4.3 實施例5 實施例16 120 14 12 1357 170 8.0 實施例6 實施例17 120 13 12 1357 146 9.3 實施例7 實施例18 120 10 12 1357 87 15.7 實施例8 實施例19 120 9 12 1357 70 19.3 實施例9 實施例20 120 8 12 1357 55 24.5 實施例10 實施例21 120 6 12 1357 31 43.5 實施例11 實施例22 120 5 12 1357 22 62.7 比較例1 比較例6 90 12 12 452 125 3.6 比較例2 比較例7 120 21 12 1357 382 3.6 比較例3 比較例8 75 8 12 266 55 4.8 比較例4 比較例9 75 5 12 266 22 12.3 比較例5 比較例10 75 8 18 599 55 10.8 20 201101949 [表2]

餘刻液A 蝕刻時間 秒 頂寬T μηι 底寬Β μιη 最小寬度W μιη 收縮量 μιη 實施例1 75 26 30 23 3 實施例2 80 25 30 23 2 實施例3 85 26 30 25 1 實施例4 80 25 30 23 2 實施例5 80 26 30 24 2 實施例6 85 26 30 25 1 實施例7 85 26 30 25 1 實施例8 90 26 30 26 0 實施例9 95 26 30 26 0 實施例10 100 26 30 26 0 實施例11 130 25 30 25 0 比較例1 70 30 26 20 6 比較例2 75 30 27 21 6 比較例3 65 25 30 16 9 比較例4 80 24 30 16 8 比較例5 100 23 30 17 6 钱刻液B 蝕刻時間 秒 頂寬τ μιη 底寬Β μηα 最小寬度w μιη 實施例12 40 16 30 16 實施例13 45 16 30 16 實施例14 45 18 30 18 實施例15 40 16 30 16 實施例16 45 17 30 17 實施例17 45 17 30 17 實施例18 50 18 30 18 實施例19 50 19 30 19 實施例20 50 19 30 19 實施例21 50 19 30 19 實施例22 60 18 30 18 比較例6 40 12 30 12 比較例7 40 13 30 13 比較例8 35 14 30 14 比較例9 45 13 30 13 比較例10 50 12 30 12 21 201101949 對實施例1〜11與比較例1〜5進行比較後可知’在使 用添加有與銅反應後形成阻礙姓刻之物質之化合物的餘刻 液A時，利用本發明可獲得剖面形狀未成為捲軸狀、而是 接近矩形之導體圖案。即，於實施例1〜丨丨與比較例1〜5 之任一者中，頂寬與底寬之差之最大值皆為7 ，比較 小，但實施例1〜11中收縮量為〇〜3 v m，比較小，相對 於此，比較例1〜5中收縮量為6〜9 # m，相對較大，故 導體圖案之剖面成為捲轴狀。 由實施例1〜3之相互比較及實施例4〜1〇之相互比較 可知，本發明中，若增大SA/SB，則收縮量會更小，從而可 獲得剖面形狀接近矩形之導體圖案。具體而言，在s^Sb為 4以上且未滿9之實施例4、5中，收縮量為2卩m左右， 但在SA/SB為9以上之實施例6、7中，收縮量小為i " m， 進而在SA/SB為16以上之實施例8〜u中，收縮量為〇。 另外可知，如實施例！ ！ ’冑Sa/Sb非常大時，頂寬會稍許 變窄。 又對實鈿例12〜22與比較例6〜1〇進行比較後可 知，在使肖未添加與銅反應後形&阻礙触刻之物質之化合 的姓刻液B日夺’利用本發明亦可獲得頂寬與底寬之差較 小、剖面更接近矩形之導體圖案。即，在實施例12〜22中， 頂寬與底寬之差為12〜14心，相對於此，在比較例6〜 10中’頂寬與底寬之差為16〜18 一 實知例12〜14之相互比較及實施例15〜21之相互 22 201101949 比較可知，本發明中，若增大sA/sB，則頂寬與底寬之差會 更小’從而可獲得剖面形狀接近矩形之導體圖案。具體而 έ ’與sA/SB未滿16之實施例15〜18中頂寬為16〜1 8以 m相比’在sA/sB為16以上且未滿60之實施例19〜21中， 頂寬為19 故可獲得剖面形狀更接近矩形之導體圖 案。另外可知，如實施例22,當Sa/Sb非常大時，頂寬會 稍許變窄。

與使用有未添加與銅反應後形成阻礙蝕刻之物質之化 合物的蝕刻液B之實施例12〜22中的自比較例6〜1〇之剖 面形狀改善相使用添加有與銅反應後形成阻礙蚀刻之 物質之化合物的敍刻液A之實施例中的自比較例i 〜5之剖面形狀改善更為顯著。即，在使用添加有與銅反應 後形成阻㈣刻之物質之化合物㈣刻液之情㈣，本發 明之蝕刻裝置顯現出尤為顯著顯著之效果。 [實施例23及比較例1】] 例八23及比較例11中，將1個喷嘴更換成止水检， 實施例23 與實施例9及比較例3相同之方式實施。 在與二與實施例9相同之結果，比較例11中， =換成止水栓之喷嘴相對之位置處，產生帶狀之㈣ 部分噴嘴閉塞之情形時，仍可繼續^ 裝置，在一 相對於此，由比較例"可知， 大均勾之蝕刻。 形時，即便在僅一 ％ a 4 4 則之蝕刻裝置之情 例嘴閉塞之情形時，亦會立刻產生 23 201101949 蝕刻不均勻之問題。 ：，各實施例中使用之噴嘴係可獲得與先前之_ 裝置中使用之噴嘴為相同程度之流量者，故其 愈 液中之夹雜物而產生程度。因此，刻 度的頻率，噴嘴之伴養之㈣裝置為相同程 x,,、嘴保養間隔亦可與切之敍刻裝置相同。 為相施例之喷嘴之配置個數係與先前之蚀刻裝置 ==反而較少’因此1次保養作業所需之時間亦 ”先則之_裝置為相同程度或反而較短。 之製=之蚀刻裝置及钮刻方法不僅適用於印刷配線板 碟片或…於導線架、精密齒輪、精密板彈簧、編碼器用 1用於':、、文、各種模板之製造等其他各種產業用途，亦可 適用於需要進行香至丨丨古疮k庄丨 形。 间度控制之銅或銅合金之蝕刻的情 【圖式簡單說明】 圖1係與噴射圖案相關之側視圖。 圖2係與噴射圖案相關之俯視圖。 時之圖二表示:喷嘴配置於正方格子之各區劃之中心點 圖。 、及由與鄰接嘴嘴之中間線所圍成之區域之 之噴係表示將喷嘴置於六方格子之各區劃之中心點時 -置及與鄰接喷嘴之中間線的圖。 圖5係表示將外周線5。内之面積除以噴嘴之個數而求 24 201101949 出sA之例的說明圖。 圖6係表示s A /¾ * , ni , 為4時，由圖 喷射圖案的圖。 4之喷嘴配置所形成之 圖7係表示Sa/Sb為 喷射圖案的圖。 9時’由圖4之噴嘴配置所形成之 圖8係噴嘴間之間隔不均等之噴嘴

▼ ， 、'汽 用E3U B- 口、·^ 1 夕丨』〇圖9係喷嘴間之η眩T & 之間不均4之噴嘴之配置的一例。 圖10係表示一邱八4A ^#刀喷嘴中’與鄰接噴嘴之間隔不均勻 之情形之一例的圖。 圖11係表不鄰接嘴嘴間之間隔沿著被蝕刻材之搬送方 向逐漸擴大之情形之一例的圖。 圖12係基板上之導體圖案之剖面圖。 圖3係先則之蝕刻裝置之餘刻液流動的概略側視圖。 圖14係先前之勉刻裝置之被蝕刻面上之蝕刻液流動的 概略俯視圖。 ❹ 【主要元件符號說明】la、2a、3a、4a、5a、6a、7a、8a 11 a、i 3a 嘴嘴 9a 、 10a 、 ' 13e 被蝕刻材 1C 噴嘴之噴射軸 1 d 喷射之輪廓 2b 噴射圖案之輪廓 3b 4b ' 8b與鄰接噴嘴之中間線 25 201101949 3c、4c 由與鄰接喷嘴之中間線所圍成之面積s 的1區劃 5b 、 6b 、 7b 喷射圖案 5c 外周線 9b 正方格子 12a 導體圖案 12b 基板 13b 喷霧 13c ' 14b 與鄰接喷嘴之中間線 13d 、 14c 触刻液之流動 13f 被钱刻面 13g 、 14a 喷嘴之中心點 T 導體圖案之頂寬 B 導體圖案之底寬 w 導體圖案之最窄部之寬 A 箭頭 s 喷角 h 被蝕刻面與喷嘴間之距離 26

Claims (1)

1. 201101949 七、申請專利範圍： 種蝕刻裝置，其係用以對被蝕刻面自下方噴射餘刻 ‘ 液者’其特徵在於： 以如下方式喷射蝕刻液，即’相對於嘴射至被钮刻面 之钱刻液在與被蝕刻面垂直之方向的速度成分，使與被雀虫 亥J面之表面平行流動之独刻液的速度成分變小。 、2.—種蝕剡裝置，其係用以對被蝕刻面自下方噴射蝕刻 液者’其特徵在於： Ο 3.如申請專利範圍第 配置有複數個喷嘴之面與被蝕刻面大致平行，嘴嘴係 噴角85。〜13〇。之充圓錐噴嘴，並將該噴嘴以如下方式配置 而形成：自各噴嘴喷射之蝕刻液於被蝕刻面上之噴射圖案 的面積SA，與由以下被餘刻面上之點構成之各中間線所圍 成之區域的面積Sb之比（Sa/Sb)為4以上，該被姓刻面上 之點係位於和由該喷嘴之噴射軸與被蝕刻面之交點所表示 之=嘴嘴的中心點、及由各鄰接噴嘴之喷射轴與被儀刻: Q之父點所表示之各鄰接喷嘴的中心點為等距離。 Sa/Sb 為 9 Sa/Sb 為 16 2項之蝕刻裝置，其中 4·如申請專利範圍第2項之蝕刻裝置，其中 •其係使用如申請專利範

   之物質的化合物。 5.—種蝕刻方法’其特徵在於： 圍第1至4項中任一 6·如申請專利範圍第5項之 中含有與銅反應後形成阻礙蝕刻 27