JPS5815537B2 - 化学的蝕刻方法 - Google Patents

化学的蝕刻方法

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JPS5815537B2
JPS5815537B2 JP55090927A JP9092780A JPS5815537B2 JP S5815537 B2 JPS5815537 B2 JP S5815537B2 JP 55090927 A JP55090927 A JP 55090927A JP 9092780 A JP9092780 A JP 9092780A JP S5815537 B2 JPS5815537 B2 JP S5815537B2
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須藤充夫
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Kangyo Denkikiki KK
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/02Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding
    • H05K3/06Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding the conductive material being removed chemically or electrolytically, e.g. by photo-etch process
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    • H05K3/061Etching masks
    • H05K3/064Photoresists

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  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は例えば印刷配線に適する化学的蝕刻方法に関
し、特に被蝕刻体における導体の占有率の高いものを得
ようとするものである。
従来の印刷配線においては例えば第1図に示すように絶
縁基板11上に導体層12が全面に形成されており、そ
の導体層12上に目的とするパターンに、対エツチング
層、いわゆるレジスト層13を形成する。
そのレジスト層13の形成は例えばスクリーン印刷や写
真技術によって行なわれる。
その後そのレジスト層13をマスクとして導体層12を
化学的にエツチングしていた。
この場合、第2図に示すようにレジスト層13にマスク
されてない部分の導体層12がその板面に対して直角方
向、第2図のY方向にエツチングされるのみならず、そ
の板面に沿う方向、第2図においてX方向においてもエ
ツチングされる。
この板面に沿う方向のエツチングはいわゆるサイドエツ
チングと呼ばれており、このサイドエツチングの速度は
板面と直角な方向、図においてY方向のエツチング速度
とはg同じ速度であって、エツチングされた導体層12
の側面は断面が円弧状の凹曲面となる。
本来はレジスト層13のそのパターンの縁の部分より導
体層に対して直角にエツチングされることが望ましく、
図に示すサイドエツチング部分15は好ましくない。
このようなサイドエツチング部分15が存在すると、エ
ツチングにより形成された導体層パターン16の幅を狭
くすることが困難になり、微細なパターンでしかも高密
度に導体層パターン16を形成することが困難となる。
この発明の目的は微細なパターンを高密度に形成するこ
とを可能とする化学的蝕刻方法を提供することにある。
この発明によれば被蝕刻体に所定のパターンで耐エツチ
ングのマスク層を形成し、そのマスク層をマスクとして
被蝕刻体に対して化学的エツチングを施す。
その化学的エツチングを施すことによって発生したサイ
ドエツチング面に対して酬エツチングの耐蝕層を形成し
、その後再び上記マスク層及び耐蝕層をマスクとして被
蝕刻体に対してエツチングを行なう。
必要に応じてこのような工程を繰返す。
このようにすることにより一挙にエツチング処理するこ
となく、その成る程度エツチングした俊にサイドエツチ
ング部分に耐蝕層を形成することによってサイドエツチ
ング部分が大きくされることが防止され、微細な高密度
のパターンをも形成することが可能となる。
ところで先のサイドエツチング面に耐蝕層を形成するに
は被蝕刻体のマスク層と接する部分に光が到達しないよ
うにし、サイドエツチング部分、マスク層を含み全体に
ポジタイプのフォトレジスト層を形成し、その後露光し
た際にサイドエツチングされた部分が先のマスク層の陰
となることを利用して、前記ポジタイプのフォトレジス
トを残してサイドエツチング面に耐蝕層を形成する。
尚一般にマスク層はフォトレジストで形成され、光透過
性であることが多く、そのような場合マスクとしての作
用がなくなるため、ポジタイプのフォトレジストの露光
の際に光学的なマスクとしての作用させるためにマスク
層に対して予め光を遮断するような処理を施してお(こ
とができる。
次にこの発明による化学的蝕刻方法の実施例を説明しよ
う。
先ず第1図に示したと同様に例えば絶縁基板11上にそ
の全面に形成されている導体層を被蝕刻体として、その
被蝕刻体12上に耐エツチング性のマスク層13を所定
のパターンとして形成する。
このマスク層は例えばコダック社のKMERlいわゆる
コダックマイクロエツチレジストであり、これはゴム系
のネガタイプの感光性樹脂で光が当るとその当った部分
が硬化する。
このレジストは一般に光透過性である。
このようなレジストによってマスク層13が所定のパタ
ーンに形成され、その厚味は例えば5μとされる。
導体層12の厚さは例えば30μである。
マスク層13をマスクとして導体層12にエツチングを
施し、そのエツチングの深さを例えば導体層12の厚さ
の半分程度まで行なう。
その状態を第3図に示ス。
このエツチングによりサイドエツチング部17が形成さ
れる。
このサイドエツチング部17のサイドエツチング面に対
して耐蝕層を形成する。
この耐蝕層の形成のために被蝕刻体12のマスク層13
と接する部分に光が達するのを防止する光阻止手段が施
される。
例えばマスク層13に光遮断層を形成する。
光遮断層としてはカーボン微粒子のような光吸収粒子を
吸着させる。
第4図に示すように容器23にフォトレジストにおける
現像液又はパラフィン系炭化水素等にカーボンブラック
を分散させた液体24を入れ、その液体24に第1図に
示したようにマスク層13を形成した試料25を入れて
その容器23の下より超音波振動子26により超音波を
容器23に入射させ、つまり液体24内に入射させる。
これはいわゆる超音波バスであり、その液体としてカー
ボンブラックが分散した現像液やパラフィン系炭化水素
液を用い超音波をその液体内に入射させるとカーボンブ
ラックはその塊りが微粒子に分散され、その微粒子が層
としてマスク層130表面に均一に吸着する。
このようにしてカーボン粒子が各部、特にマスク層13
に対して多数回衝突し、カーボン粒子が一列の層として
吸着する。
マスク層13を形成し、そのゴム系レジストのマスク層
13が現像によりまだ膨潤している状態で前記超音波バ
ス内に入れるとカーボン粒子の吸着がよい。
超音波をかけないでカードブラックが分散された液内に
マスク層13を平に浸漬しただけではカーボン粒子はマ
スク層13に均一に着くことなく、固まって付いたり、
又剥れ易い状態となる。
カーボンブラックとしては0.5μ以下の小さい粒子の
ものが好ましい。
カーボンブラックを例えばハケでマスク層13に付着す
ることも考えられるが、その場合はマスク層13を傷付
けるおそれがある。
超音波バスを用いるカーボンブラックの付着は例えば3
0秒程度行なえば十分均一なカーボンブラックの層が得
られる。
以上のようにして第5図に示ずように光吸収微粒子層2
0をマスク層13」−に付着した後、第3図に示[7た
ようにエツチングを施して例えば導体層12をその厚味
の半分程度までエツチングする3その後ポジタイプのフ
ォトレジスト層27を第6図に示すように導体層12、
マスク層13、サイドエツチング部分17に対しても付
着する。
次に基板11に対して垂直に半行光を照射してフォトレ
ジスト層27を露光し、光が照射された部分のみを現像
により溶かし去り、第7図に示すようにサイドエツチン
グ部分17の導体層120面、つまりサイドエツチング
面21及びマスク層13の導体層側の面のみにフォトレ
ジスト層27による耐蝕層18が形成される。
以下前述と同様に耐蝕層18が形成されたものについて
マスク層13及び耐蝕層18をマスクとして古び導体層
12に対するエツチングを施して例えば第8図に示すよ
うに目的の導体パターン22を得る。
更に必要に応じて第9図に示すようにその導体パターン
22の表面に絶縁層28を形成してもよい。
光吸収粒子としてはカーボンの微粒子の外に銀の微粒イ
や硫化水銀や硫化クロウム等を用いることもできる。
このように皿回に分けてエツチングを行なし・最初のエ
ツチングの際に耐蝕層18を1杉成することによりサイ
ドエツチングの深さ、つまりマスク層130面に沿う方
向のサイドエツチングの長さは第2図に示した場合の約
半分となり、導体パターン220幅は第2図に示した場
合のものよりも幅の広いものが得られる。
このように光吸収微粒子の層20をマスク層13の表面
に形成した後エツチングし、その後ポジタイプのフォト
レジスト したが、ポジタイプのレジスト層27のサイドエツチン
グ部分に光が照射されないようにするためにはこのよう
な光像粒子を吸着させる代わりに、マスク層13に対し
て染料、つまり赤色、黒色等の親油性の染料などを層内
に拡散させてもよい。
この拡散は例えばパラフィン系炭化水素、ベンゼン系炭
化水素などにポジタイプフォトレジスタ層27の感光波
長の光を吸収する染料を混合し、その液内にマスク層1
3を形成した試料を浸漬して、例えば2時間程度以上入
れておいてマスク層13に染料を分散させる。
その後の処理はカーボンブラックの吸着について先に述
べた場合と同様に行なうことができる。
或いは第10図に示すように導体層12の表面に溶剤に
可溶性の黒色又は短かい波長の光を吸収する塗料、例え
ばカーボンブラックその他色などの顔料を含むアクリル
系塗料或いはビニール系塗料等の吸光層29を形成し、
その上にフォトレジスト層31を形成する。
この)第1・レジスト層31に対して選択的に露光して
第1図に示したようなマスク層13を形成し、その際に
レジスト層31が剥されて現われた吸光層29を溶剤に
より除去し、次にエツチング処理して第3図に示した状
態に導体層12の一部をエツチングする。
その後は先に述べたようにポジタイプのフォトレジスト
層27を形成して耐蝕層を形成し、更に再びエツチング
することは先の例と同様である。
尚この場合第1のエツチングにおいてサイドエツチング
がなされた際にマスク層13の裏面の吸光層29はマス
ク層に吸着されたまNでエツチング液により剥れないも
のが用いられる。
従って第6図、第7図について示したような処理を行な
うことができる。
更に耐蝕層18の形成としては例えば第3図に示したよ
うに第1のエツチングを行なった後にポジタイプのレジ
スト層27を第8図に示すように形成する。
その場合ポジタイプのフ第1・レジスト層27としては
第1のマスク層13における光吸収波長において感光性
をもつものを使用する。
このようにすればこのマスク層13の陰となった部分に
おいてはポジタイプのレジスト層27は感光されないた
めそれを現像して第7図に示したように耐蝕層18が得
られる。
第10図について示したように光遮断層29を塗料で形
成したが、その代りに被蝕刻体である導体層12に対す
るエツチング液に対しては腐蝕されない金属層を用いる
こともできる。
即ち第10図において光遮断層29として例えばアルミ
ニウムを用い導体層12として銅を使用し、この導体層
12上にアルミニウム層29を、光を遮断するに十分な
厚さ、例えば数μ以上形成し、その上にレジスト層31
を形成し、そのレジスト層31に対して先に述べたよう
にマスク層3を第11図に示すように形成し、そのマス
ク層31をマスクとして水酸化ナトリウム、塩酸などの
エツチング液によりアルミニウム層29を第12図に示
すようにエツチングし、その後硝酸やFe(NO3)s
などのエツチング液により導体層12をその厚味の中
程迄エツチングする(第13図)。
次に第6図について述べたようにポジタイプのレジスト
層27を形成して露光する。
その際にアルミニウノ、層29は導体層12をエツチン
グする際にエツチングされないためサイドエツチング部
分17におし・てアルミニウム層29が残っており、そ
のサイドエツチング部分のアルミニウム層により光が遮
断されるため前述と同様にして耐蝕層18を形成する・
ユとができる。
以上述べたようにこの発明による化学的蝕刻方法によれ
ば微細なパターンでも比較的幅の広し・導体パターンを
接近して形成することができ、しかもこの導体として比
較的厚し・ものとすることができる。
例えばマスク層130幅を80μとしマスク層130間
隔、つまりエツチングされる部分の幅を20μとし、即
ち0.1 mmのピッチで導体パターンを形成する場合
、その導体層12の厚味として30μ程度のものを先の
例のように2回に分けてエツチング処理することにより
、従来−回のみでエツチンク′形成した場合に比べてそ
の導体パターン22の抵抗値を1/2程度にすることが
できた。
しかもマスク合せは1回でよく微細なパターンでも高精
度に形成できる。
サイドエツチング部分にポジタイプフォトレジスト層を
密着よく形成することができ、この点からも微細なパタ
ーンを厚く形成することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は従来の化学的蝕刻法を説明するため
の断面図、第3図はこの発明において最初のエツチング
をした状態を示す断面図、第4図はマスク層に光吸収微
粒子を付着させるための超音波バスを示す図、第5図は
光吸収層を形成した状態を示す断面図、第6図はサイド
エツチング部分を含めてポジタイプのフォトレジスト層
を形成した断面図、第7図はポジタイプのフォトレジス
ト層によって耐蝕層を形成した例を示す断面図、第8図
は第7図に対して2回目のエツチング処理を施した状態
を示す断面図、第9図は絶縁層をコーティングした状態
を示す断面図、第10図は光遮断層を形成した状態を示
す断面図、第11〜13図は光遮断層を形成した場合に
おける化学的蝕刻法の工程をそれぞれ順次示す断面図で
ある。 11:絶縁基板、12:被蝕刻体としての導体層、13
:耐エツチングのマスク層、17:サイドエツチング部
分、18:耐蝕層、28:絶縁層、29:光遮断層。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 被蝕刻体に所定パターンの耐エツチングマスク層を
    形成する工程と、そのマスク層をマスクとして上記被蝕
    刻体に対し化学的蝕刻を施す工程と上記被蝕刻体のマス
    ク層と接する部分に光が達するのを防止する光遮断工程
    及び上記化学的蝕刻の後にポジタイプのフォトレジスト
    層を形成し、露光、現像して上記被蝕刻体に対しサイド
    エツチングされた面にポジタイプのフォトレジスト層を
    残して耐エツチングの耐蝕層を形成する工程と、その後
    上記マスク層及び耐蝕層をマスクとして上記被蝕刻体に
    対し再び化学的蝕刻を施す工程とを具備する化学的蝕刻
    方法。 2 上記光遮断工程はマスク層の表面に光に吸収微粒子
    層を形成する工程である特許請求の範囲第1項記載の化
    学的蝕刻法。 3 上記光遮断工程はマスク層に染料を拡散する工程で
    ある特許請求の範囲第1項記載の化学的蝕刻法。 4 上記光遮断工程は前記被蝕刻体とマスク層との間に
    光遮断層を形成する工程と、その後において前記マスク
    層を形成してそのマスク層にマスクされて前記光遮断層
    を除去する工程とよりなる特許請求の範囲第1項記載の
    化学的蝕刻法。 5 前記光遮断層は光を吸収する黒色、染料を含む層で
    あることを特徴とする特許請求の範囲第4項記載の化学
    的蝕刻法。 6 前記光遮断層は導体層であって被蝕刻体に対するエ
    ツチングに対しては耐蝕性の材料であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第4項記載の化学的蝕刻法。
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JPS5716169A JPS5716169A (en) 1982-01-27
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Families Citing this family (2)

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JPS5341625B2 (ja) * 1972-06-01 1978-11-06
JPS5222339B2 (ja) * 1972-06-01 1977-06-16
JPS5037374A (ja) * 1973-08-06 1975-04-08
JPS5377848A (en) * 1976-12-21 1978-07-10 Showa Denko Kk Etching method that prevent side etch

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