JPS583984A - クロム・エッチング用の酸性の水性エッチャント組成物 - Google Patents
クロム・エッチング用の酸性の水性エッチャント組成物Info
- Publication number
- JPS583984A JPS583984A JP57053942A JP5394282A JPS583984A JP S583984 A JPS583984 A JP S583984A JP 57053942 A JP57053942 A JP 57053942A JP 5394282 A JP5394282 A JP 5394282A JP S583984 A JPS583984 A JP S583984A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chromium
- layer
- compositions
- present
- composition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
- C23F1/10—Etching compositions
- C23F1/14—Aqueous compositions
- C23F1/16—Acidic compositions
- C23F1/26—Acidic compositions for etching refractory metals
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明はエンチャント用に適した組成物に関するもので
ある。この組成物は、%にクロムをエンチするのに適し
ている。さらに具体的に言えば、本発明は改良された酸
性エツチング組成物に関するものである。本発明の組成
体は、特に集積回路チップ用のクロム製回路構成導線の
エツチングに利用できる。
ある。この組成物は、%にクロムをエンチするのに適し
ている。さらに具体的に言えば、本発明は改良された酸
性エツチング組成物に関するものである。本発明の組成
体は、特に集積回路チップ用のクロム製回路構成導線の
エツチングに利用できる。
(1)
背景技術
集積回路電子パンケージの製造は、集積回路の担体乃至
基板と集積される半導体製造乃至チップの間の相互接続
を含んでいる。市販の多くの集積回路担体は、セラミッ
ク基板乃至担体にクロム層、次に銅層、次にもう一つク
ロム層を塗布することによって製造される。また、とき
にはセラミック基板と内側クロム層の間にサーメツト層
を配置することもめる。次に、フォトレジスト組成物を
クロム/蛸/クロム/サーメット層の選択した領域が除
去されて基板上に、望みの電気接続をもたらすことがで
きるように塗布する。
基板と集積される半導体製造乃至チップの間の相互接続
を含んでいる。市販の多くの集積回路担体は、セラミッ
ク基板乃至担体にクロム層、次に銅層、次にもう一つク
ロム層を塗布することによって製造される。また、とき
にはセラミック基板と内側クロム層の間にサーメツト層
を配置することもめる。次に、フォトレジスト組成物を
クロム/蛸/クロム/サーメット層の選択した領域が除
去されて基板上に、望みの電気接続をもたらすことがで
きるように塗布する。
外側クロム層は、後で塗布されだノ・ンダが、基板のク
ロムが残っている領域に付着しないようにするために設
けたものである。銅層は、電気伝導性を与えるだめのも
のである。内側クロム層は銅とサーメットの間に充分な
接着力を確保するために、塗布されている。す〜メット
は、後から塗布される金属とともに最終製品の抵抗体と
して働く。
ロムが残っている領域に付着しないようにするために設
けたものである。銅層は、電気伝導性を与えるだめのも
のである。内側クロム層は銅とサーメットの間に充分な
接着力を確保するために、塗布されている。す〜メット
は、後から塗布される金属とともに最終製品の抵抗体と
して働く。
(2)
クロム層のエツチングは、KMnO4を含む水性組成体
などp Hの高いエッチャント組成物を使用して実施さ
れてきた。K M n 04はサーメット並びにクロム
層をある程度1で侵食する傾向があるので、pHの高い
水性エッチャント組成体の使用は、完全に満足すべきも
のではない。その上、高度に塩基性の水性エッチャント
を使用すると、当該の特定の回路構成を確定するために
、ネガ・フォトレジストを1吏用することになる。フェ
ノール−ホルムアルデヒドnovalakポリマーをベ
ースとしたものなど市販のポジ・フォトレジスト材料は
、クロムをエッチするのに使用される高度に塩基性のエ
ッチャント組成物に対して抵抗性がなく、従ってエッチ
する必要のある領域を保護しない。
などp Hの高いエッチャント組成物を使用して実施さ
れてきた。K M n 04はサーメット並びにクロム
層をある程度1で侵食する傾向があるので、pHの高い
水性エッチャント組成体の使用は、完全に満足すべきも
のではない。その上、高度に塩基性の水性エッチャント
を使用すると、当該の特定の回路構成を確定するために
、ネガ・フォトレジストを1吏用することになる。フェ
ノール−ホルムアルデヒドnovalakポリマーをベ
ースとしたものなど市販のポジ・フォトレジスト材料は
、クロムをエッチするのに使用される高度に塩基性のエ
ッチャント組成物に対して抵抗性がなく、従ってエッチ
する必要のある領域を保護しない。
多くの理由から、ポジ・フォトレジストを使用できると
、全く有利である。例えばポジ・レジストは、その露出
領域だけが現像されエッチされて取り除かれるので、ネ
ガ・フォトレジストよりもちりその他の汚染物質に鈍感
である。従って、ちりその他の汚染物質が存在する場合
、それが非露(’15) 山部分に残ることになる。すなわち、それが欠陥の形成
に関して重大な役割を果すことはない。一方、ネガ・フ
ォトレジストの場合は、露出領域が硬化され、非露出領
域はエッチされて取り除かれる。
、全く有利である。例えばポジ・レジストは、その露出
領域だけが現像されエッチされて取り除かれるので、ネ
ガ・フォトレジストよりもちりその他の汚染物質に鈍感
である。従って、ちりその他の汚染物質が存在する場合
、それが非露(’15) 山部分に残ることになる。すなわち、それが欠陥の形成
に関して重大な役割を果すことはない。一方、ネガ・フ
ォトレジストの場合は、露出領域が硬化され、非露出領
域はエッチされて取り除かれる。
更に、ポジ・フォトレジストが使用できると、必要な表
面を露光し、現像し、エッチし続いてこれらのステップ
を必要な回数だけ繰返すことによって、単一コーティン
グを使用して、いくつかの異なる回路を製作することが
できる。その上、ポジ・レジストは、望みの像が膨張せ
ず、従って特定溶媒で、現像する間に変化しないので、
ネガ・レジストに比べて解像が鋭くなる。さらに、希望
する場合、例えば市販の多くのポジ・フォトレジストで
はN−メチル−2−ピロリドンを含む簡単な化学溶剤を
用いて非露出のポジ・フォトレジストを簡単に取り除き
、また/あるいは適当な光で再露光して同じ溶剤で取り
除き、回路構成を展開することができる。
面を露光し、現像し、エッチし続いてこれらのステップ
を必要な回数だけ繰返すことによって、単一コーティン
グを使用して、いくつかの異なる回路を製作することが
できる。その上、ポジ・レジストは、望みの像が膨張せ
ず、従って特定溶媒で、現像する間に変化しないので、
ネガ・レジストに比べて解像が鋭くなる。さらに、希望
する場合、例えば市販の多くのポジ・フォトレジストで
はN−メチル−2−ピロリドンを含む簡単な化学溶剤を
用いて非露出のポジ・フォトレジストを簡単に取り除き
、また/あるいは適当な光で再露光して同じ溶剤で取り
除き、回路構成を展開することができる。
しかしながら、メタクリレート・ポリマーなと(4)
市販の各種のポジ・フォトレジストは、酸性側にある下
のクロム用のエッチャントを必要とする。
のクロム用のエッチャントを必要とする。
クロム用にある種の酸性エッチャントが提案されている
が、完全に満足できるものではない。例えば、従来の各
種の酸性エッチャントによるエツチングは、最初非常に
遅いが、その後急速に早く々り制御できないかなり大量
のガスを形成または発生芒せ、気泡の形成を引き起こす
。これは特に細密線回路構成には適していない。さらに
、多分クロム表面の不動態化によるものと思われるが、
このような酸性エッチャント中で、クロム界面が全くエ
ッチされないことがある。
が、完全に満足できるものではない。例えば、従来の各
種の酸性エッチャントによるエツチングは、最初非常に
遅いが、その後急速に早く々り制御できないかなり大量
のガスを形成または発生芒せ、気泡の形成を引き起こす
。これは特に細密線回路構成には適していない。さらに
、多分クロム表面の不動態化によるものと思われるが、
このような酸性エッチャント中で、クロム界面が全くエ
ッチされないことがある。
グリコール類と希HC1の混合物が常温でクロムをエッ
チすることが、以前かられかっている。しかし、内側ク
ロム層をエッチするとき、外側クロム層の露出エツジが
内側層をエッチするのに必要な比較的長い時間の間エッ
チされて、外側層のアンダーカットが起こる。その結果
、銅の一部が、導線の外側エッヂ及び末端で露出するこ
とになる。
チすることが、以前かられかっている。しかし、内側ク
ロム層をエッチするとき、外側クロム層の露出エツジが
内側層をエッチするのに必要な比較的長い時間の間エッ
チされて、外側層のアンダーカットが起こる。その結果
、銅の一部が、導線の外側エッヂ及び末端で露出するこ
とになる。
その構造体を錫メッキする場合、銅の露出した領域がハ
ンダで濡れ、抵抗体の上方及び導線間にハンダ・ブリッ
ジが形成されて、その構造体を役立たなくしてしまうこ
とがある。
ンダで濡れ、抵抗体の上方及び導線間にハンダ・ブリッ
ジが形成されて、その構造体を役立たなくしてしまうこ
とがある。
また、(塩酸含量が)約50容量チ以上の濃Hd混合物
を用いると、内1111クロム層に対するエッチ時間が
外側クロム層のアンダーカットを最小限に抑えることの
できる長さになることがわかっている。しかし、この濃
(塩酸)混合物は、サーメットを侵食し、その抵抗率に
受は入れがたい変化をもたらす。
を用いると、内1111クロム層に対するエッチ時間が
外側クロム層のアンダーカットを最小限に抑えることの
できる長さになることがわかっている。しかし、この濃
(塩酸)混合物は、サーメットを侵食し、その抵抗率に
受は入れがたい変化をもたらす。
外側クロム層のアンダーカット及びサーメットの抵抗率
の変化というこれらの問題は、ある種の濃HC1組成物
を約50〜95℃の温度で使用するという、Ablaf
aiaらの米国特許第4160691号に記述されてい
る発明を利用して最小限に抑えられた。米国特許第41
60691号に記述され記載されているその発明は、他
の酸性組成物の場合に起こる外側クロム層のアンダーカ
ット及びサーメットの抵抗率の変化を実際に最小限に抑
えるが、なお完全に満足できるものではない。この組成
物は、使用中の長期間にわたるpHの安定性の点で、並
びに、比較的長時間にわたる貯蔵の安定性の点で改良を
加える余地がある。
の変化というこれらの問題は、ある種の濃HC1組成物
を約50〜95℃の温度で使用するという、Ablaf
aiaらの米国特許第4160691号に記述されてい
る発明を利用して最小限に抑えられた。米国特許第41
60691号に記述され記載されているその発明は、他
の酸性組成物の場合に起こる外側クロム層のアンダーカ
ット及びサーメットの抵抗率の変化を実際に最小限に抑
えるが、なお完全に満足できるものではない。この組成
物は、使用中の長期間にわたるpHの安定性の点で、並
びに、比較的長時間にわたる貯蔵の安定性の点で改良を
加える余地がある。
発明の記述
本発明は、制御可能なやり方で急速にクロムをエッチす
ることのできる、酸性のエッチャント組成物をもたらす
ものである。さらに、本発明は、外(I11クロム層の
アンダーカット及びサーメットの抵抗率の変化を最小限
に抑えるという、米国特許第4160691号によって
実現された利点を保ちながら、組成物の安定性をより大
きくして、クロムをエッチすることを可能にするもので
ろる。
ることのできる、酸性のエッチャント組成物をもたらす
ものである。さらに、本発明は、外(I11クロム層の
アンダーカット及びサーメットの抵抗率の変化を最小限
に抑えるという、米国特許第4160691号によって
実現された利点を保ちながら、組成物の安定性をより大
きくして、クロムをエッチすることを可能にするもので
ろる。
本発明の組成物は、使用中に長時間にわたってpHが安
定しており、組成物に有害な影響を及ぼさずに比較的長
時間貯蔵することができる。また本発明のエッチャント
組成物では、気泡の形成は、完全とはいえないまでもほ
ぼなくなっている。その上本発明のエッチャント組成物
を用いて、優れた分解能が実現される。本発明は、また
、ポジ・)(7) オドレジストが本発明のエッチャント組成物に対して抵
抗性をもつため、市販されているフォトレジストの使用
が可能になる。さらに本発明により、クロムの均質なエ
ツチングが実現される。
定しており、組成物に有害な影響を及ぼさずに比較的長
時間貯蔵することができる。また本発明のエッチャント
組成物では、気泡の形成は、完全とはいえないまでもほ
ぼなくなっている。その上本発明のエッチャント組成物
を用いて、優れた分解能が実現される。本発明は、また
、ポジ・)(7) オドレジストが本発明のエッチャント組成物に対して抵
抗性をもつため、市販されているフォトレジストの使用
が可能になる。さらに本発明により、クロムの均質なエ
ツチングが実現される。
具体的に言えば、本発明は、水、無機酸、及びチオ尿素
及び/または置換チオ尿素を含む酸性エッチャント組成
物にクロムを接触させることを含む、クロムをエッチす
るだめの方法に関するものである。きらに本発明は、基
本的に、水、約8〜10重量係の硫酸、約8〜10重量
係のチオ尿素及び/または置換チオ尿素からなる、ある
より優れた組成物に関するものである。
及び/または置換チオ尿素を含む酸性エッチャント組成
物にクロムを接触させることを含む、クロムをエッチす
るだめの方法に関するものである。きらに本発明は、基
本的に、水、約8〜10重量係の硫酸、約8〜10重量
係のチオ尿素及び/または置換チオ尿素からなる、ある
より優れた組成物に関するものである。
本発明の酸性水性組成物は、無機酸を含んでいる。使用
条件下で使用される酸は、クロムをエッチすることがで
きるものでなければならず、その例としてフン化水素酸
、塩酸、リン酸がなり、できれば硫酸が望ましい。また
、できれば本発明の組成物は銅を侵食する傾向のめる硝
酸を完全にと(8) はいえない寸でもほとんど含まないものとすべきでろる
。鋼は、本発明の組成物で処理される、望捷しい物品中
の外側クロム層の下側に存在する。
条件下で使用される酸は、クロムをエッチすることがで
きるものでなければならず、その例としてフン化水素酸
、塩酸、リン酸がなり、できれば硫酸が望ましい。また
、できれば本発明の組成物は銅を侵食する傾向のめる硝
酸を完全にと(8) はいえない寸でもほとんど含まないものとすべきでろる
。鋼は、本発明の組成物で処理される、望捷しい物品中
の外側クロム層の下側に存在する。
酸は、組成物中にクロムをエッチするのに充分な量だけ
存在する。その量は、通常水性組成物の約1.5〜20
重量係である。できれば酸の量は、通常水性組成物の約
8〜10重量%とするのが望ましい。さらに、酸の量は
、組成物が酸!(即ち、pH≦2)になるような量であ
る。水性エッチャントのpHは、一般に約0〜2できれ
ば約0.〜1とするのがよい。
存在する。その量は、通常水性組成物の約1.5〜20
重量係である。できれば酸の量は、通常水性組成物の約
8〜10重量%とするのが望ましい。さらに、酸の量は
、組成物が酸!(即ち、pH≦2)になるような量であ
る。水性エッチャントのpHは、一般に約0〜2できれ
ば約0.〜1とするのがよい。
更に、本発明の組成物は、チオ尿素または少くとも一種
の置換チオ尿素またはそれらの混合物を含んでいなけれ
ばならない。置換チオ尿素化合物の例としては、1.6
−シメチルチオ尿素、1.5−ジイソプロピルチオ尿素
、1.6−シブチルチオ尿素、アリルチオ尿素、ジフェ
ニルチオ尿素、エチレンチオ尿素がある。できれば使用
する化合物はチオ尿素とするのがよい。チオ尿素化合物
の使用量は、通常約1〜10重量係、できれば約1〜5
重量係とする。
の置換チオ尿素またはそれらの混合物を含んでいなけれ
ばならない。置換チオ尿素化合物の例としては、1.6
−シメチルチオ尿素、1.5−ジイソプロピルチオ尿素
、1.6−シブチルチオ尿素、アリルチオ尿素、ジフェ
ニルチオ尿素、エチレンチオ尿素がある。できれば使用
する化合物はチオ尿素とするのがよい。チオ尿素化合物
の使用量は、通常約1〜10重量係、できれば約1〜5
重量係とする。
本発明の組成物は、クロムのエッチ、並びに下側に鋼が
ある場合に、それに影響を与えず、またポジ・フォトレ
ジスト材料に影響を与えず、またやはりクロムの下側に
あるサーメットの抵抗率に著しい影響を与えずに、クロ
ム層を選択的にエッチするのに、特に適している。その
上、また多くのネガ・フォトレジスト材料は、本発明の
組成物に対して抵抗性がらる。エツチングは、エッチす
べき特定の物品を該組成物の浴に浸し、エッチすべき物
質を約10秒〜10分間、できれば約10秒〜1分間組
成物と接触させることによって実現できる。
ある場合に、それに影響を与えず、またポジ・フォトレ
ジスト材料に影響を与えず、またやはりクロムの下側に
あるサーメットの抵抗率に著しい影響を与えずに、クロ
ム層を選択的にエッチするのに、特に適している。その
上、また多くのネガ・フォトレジスト材料は、本発明の
組成物に対して抵抗性がらる。エツチングは、エッチす
べき特定の物品を該組成物の浴に浸し、エッチすべき物
質を約10秒〜10分間、できれば約10秒〜1分間組
成物と接触させることによって実現できる。
本発明の組成物は、一般に約50℃から該組成物の沸点
まで、できれば約90℃以下の温度で使用する。できれ
ば温度を約60〜80℃にするのが望ましい。エツチン
グの時間と温度は、反比例する。即ちこれより温度が低
いと、エツチングによってクロムを約1000人だけ取
り去るのに要する浸漬時間は、約10分にまで長くなる
。また、時間はエツチングによって取り去るべき物質の
量または厚さと幾分関係している。
まで、できれば約90℃以下の温度で使用する。できれ
ば温度を約60〜80℃にするのが望ましい。エツチン
グの時間と温度は、反比例する。即ちこれより温度が低
いと、エツチングによってクロムを約1000人だけ取
り去るのに要する浸漬時間は、約10分にまで長くなる
。また、時間はエツチングによって取り去るべき物質の
量または厚さと幾分関係している。
本発明に基づいて処理される特定の種類の物品としては
、外側がサーメットであるセラミック、例えば外側が約
80OAの第一のクロム層、次が約8000 OAの銅
層、次が800人の第三のクロム層である一酸化ケイ素
サーメット材料がある。
、外側がサーメットであるセラミック、例えば外側が約
80OAの第一のクロム層、次が約8000 OAの銅
層、次が800人の第三のクロム層である一酸化ケイ素
サーメット材料がある。
セラミック基板の例としては、アルミニウム酸化物、ケ
イ素酸化物、ケイ化アルミニウムがある。適当なサーメ
ットの一例は、クロムと一酸化ケイ素を含む組成物の焼
成によって得られる。
イ素酸化物、ケイ化アルミニウムがある。適当なサーメ
ットの一例は、クロムと一酸化ケイ素を含む組成物の焼
成によって得られる。
本発明を更に詳しく説明するため、以下に非限定的な実
例を示す。
例を示す。
例
約50m7の濃硫酸(即ち濃度約98%)と約20gの
チオ尿素を約1tの水に溶かしてエッチ溶液を調整する
。
チオ尿素を約1tの水に溶かしてエッチ溶液を調整する
。
800人のクロム層、その外側に8000[]iの銅層
、その外側に800人の第二のクロム層を備えた二酸化
アルミニウム・セラミック基板&、上記のエッチ溶液に
浸す。@液は約60℃の温度である。外側の800℃の
クロム層は、約1分間でエッチされて取り去られる。予
め定めた分量の銅がエツチングによって除かれた後、内
側クロム層の予め選択した領域をエツチングによって除
く。
、その外側に800人の第二のクロム層を備えた二酸化
アルミニウム・セラミック基板&、上記のエッチ溶液に
浸す。@液は約60℃の温度である。外側の800℃の
クロム層は、約1分間でエッチされて取り去られる。予
め定めた分量の銅がエツチングによって除かれた後、内
側クロム層の予め選択した領域をエツチングによって除
く。
内側クロム層のエツチング中に、外側クロムのアンダー
カットは最小限であり、セラミック上のサーメット材料
の抵抗率には目に留るだけの変化は観察されないことが
認められる。
カットは最小限であり、セラミック上のサーメット材料
の抵抗率には目に留るだけの変化は観察されないことが
認められる。
Claims (1)
- 水、無機酸並びにチオ尿素、置換チオ尿素及びそれらの
混合物から成る群より選ばれた少くとも一種のチオ尿素
化合物を含む酸性の水性エッチャント組成物。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US276723 | 1981-06-24 | ||
| US06/276,723 US4370197A (en) | 1981-06-24 | 1981-06-24 | Process for etching chrome |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS583984A true JPS583984A (ja) | 1983-01-10 |
| JPS6059303B2 JPS6059303B2 (ja) | 1985-12-24 |
Family
ID=23057835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57053942A Expired JPS6059303B2 (ja) | 1981-06-24 | 1982-04-02 | クロム・エッチング用の酸性の水性エッチャント組成物 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4370197A (ja) |
| EP (1) | EP0067984B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6059303B2 (ja) |
| CA (1) | CA1163540A (ja) |
| DE (1) | DE3266507D1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2024075182A (ja) * | 2022-11-22 | 2024-06-03 | メック株式会社 | エッチング液セット、エッチング方法および導体パターンの形成方法 |
Families Citing this family (6)
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|---|---|---|---|---|
| JPH062836B2 (ja) * | 1986-08-06 | 1994-01-12 | ポリプラスチックス株式会社 | ポリアセタ−ル樹脂成形品の表面処理法 |
| JPH062837B2 (ja) * | 1987-01-16 | 1994-01-12 | ポリプラスチックス株式会社 | ポリアセタ−ル樹脂成形品の表面処理法 |
| JPH04185693A (ja) * | 1990-11-21 | 1992-07-02 | Hitachi Ltd | 抵抗膜のエッチング液組成物及びそれを使用したエッチング方法 |
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