专利名称：蚀刻装置与蚀刻方法
技术领域：
本发明涉及一种蚀刻装置及蚀刻方法。
背景技术：
作为用于将凹凸形成于金属材料的技术，一直使用蚀刻技术。特别是在印刷布线板的制造中，由于具有缺陷产生较少、且步骤所需的时间较短的优点，因此蚀刻技术得以广泛使用。在使用了蚀刻技术的印刷布线板的制造中，以粘接等方法在绝缘性基板上层叠铜箔等金属箔后，使用印刷技术、光刻技术等在金属箔表面的作为导体图案而残存的部分形成抗蚀剂图案，随后利用蚀刻而溶解去除未被抗蚀剂图案保护的部分的金属箔，由此形成导体图案。近年来，为了应对电子机器的高度化、小型化，对印刷布线板也要求导体图案的细微化。在细微化时，存在如何兼顾绝缘可靠性及低导体电阻的问题。在以蚀刻技术来制造印刷布线板时，多数情况下，导体图案的剖面形状成为顶宽(指导体图案的表面侧的宽度) 比底宽(指导体图案的基板侧的宽度)窄的梯形状。另外，也有成为如下形状的情况底宽比顶宽窄的倒梯形状、中央部比上表面或下表面细的线轴状、中央部比上表面或下表面粗的桶状。邻接导体图案间的绝缘可靠性是由两导体图案间的距离最接近的部分决定的，另外，导体电阻是由导体图案的剖面积决定的。因此，当邻接导体图案间的距离在厚度方向的任意点均相等时，即，当导体图案的剖面形状为矩形时，可以最高标准地兼顾高绝缘可靠性及低导体电阻两者。另一方面，当导体图案的剖面形状为梯形状、倒梯形状、线轴状、桶状等情况时，难以兼顾高绝缘可靠性及低导体电阻两者。作为用于获得接近矩形的蚀刻形状的技术，提出一种蚀刻液，其添加有一种化合物，该化合物与铜反应后形成阻碍蚀刻的物质。例如公开有如下的蚀刻液添加有硫脲的氯化铁(III)水溶液(例如参照专利文献1)；添加有二硫化二甲脒的氯化铁(III)水溶液 (例如参照专利文献2)；添加有乙烯硫脲的氯化铁(III)水溶液(例如参照专利文献3)； 添加有硫脲及非离子性或阴离子性表面活性剂的氯化铁(III)水溶液(例如参照专利文献 4)；添加有2-胺基苯并噻唑化合物、聚乙二醇及聚胺化合物的氯化铜(II)水溶液(例如参照专利文献5)；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N-甲基-2-吡咯烷酮或二甲基甲酰胺的氯化铜(II)水溶液(例如参照专利文献6)寸。另外，在专利文献2中也提及蚀刻方法，公开出如下优选方法相对于被蚀刻面， 以垂直或接近垂直的方向喷射添加有二硫化二甲脒盐的氯化铁(III)水溶液。已知在使用其它蚀刻液时，也以相对于被蚀刻面为尽可能接近垂直的方向喷射蚀刻液，从而有蚀刻形状接近矩形的倾向，为了实现该倾向，可使用喷角较窄的喷嘴(例如参照专利文献7)。另外，作为用于获得接近矩形的蚀刻形状的技术，提出如下技术将蚀刻液与气体一起喷射， 从而使蚀刻液的液滴高速飞行(例如参照专利文献8)，或者预先加热该气体，防止蚀刻液的温度下降，从而提高蚀刻性(例如参照专利文献9)等。进而，还提出为了获得接近矩形的蚀刻形状而使从喷嘴喷射出的蚀刻液的喷射图案互不重叠(例如参照专利文献10)。专利文献1 美国专利第2746848号说明书专利文献2 日本特公昭37-15009号公报(权利要求，第2页左栏，第10 18行)专利文献3 日本特公昭39-27516号公报专利文献4 日本特公昭50-20950号公报专利文献5 日本特开平6-57453号公报专利文献6 日本特开2006_27似91号公报专利文献7 日本特开昭58-22U80号公报专利文献8 日本特开2002-256458号公报专利文献9 日本特开2006-77299号公报专利文献10 日本特开2002-69673号公报
发明内容
发明要解决的课题背景技术中，所使用的蚀刻液中添加有与铜反应后形成阻碍蚀刻的物质的化合物，对于该技术，如专利文献2所公开那样，优选以相对于被蚀刻面为垂直或接近垂直的方向喷射蚀刻液。然而，为了以相对于被蚀刻面的任一部位均为接近垂直的方向喷射蚀刻液， 必需将喷嘴进行极高密度地配置。由于喷嘴需要清洗等定期的保养，因此配置有大量喷嘴而形成的蚀刻装置需要烦杂的保养作业。另外，在背景技术中，对于将蚀刻液与加压的气体一起喷射的技术中，将大量气体供给至蚀刻装置中，其结果会大量地产生由蚀刻液挥发形成的氯化氢等腐蚀性气体、或含有蚀刻液的雾的排气。因此，需要大规模的排气处理装置，并且由于氯化氢等的挥发而使蚀刻液的组成发生变化，所以也难以稳定地进行蚀刻。本发明不但要解决实施背景技术时所产生的课题，即需要烦杂的保养作业、需要大规模的排气处理装置、或难以进行稳定的蚀刻，还要实现导体图案的剖面形状接近矩形的蚀刻。解决课题的方法本发明的发明人等对蚀刻随附的各种物理、化学现象进行详细研究，结果发现，为了获得良好的蚀刻形状，重要的是，在对被蚀刻面喷射蚀刻液时，增大相对于被蚀刻面为垂直的方向的速度成分(以下，记为“垂直速度成分”)，与其相同程度重要甚或重要程度在其以上的是，减小被蚀刻面上的与被蚀刻面平行的蚀刻液的流动(以下，记为“表面流动”)的速度成分(以下，记为“表面速度成分”)，从而发明了以下所述的蚀刻装置及蚀刻方法。S卩，发现一种蚀刻装置及使用该装置进行的蚀刻方法，该蚀刻装置系用于对被蚀刻面自下方喷射蚀刻液者，其特征在在以如下方式喷射蚀刻液，即，相对于喷射至被蚀刻面的蚀刻液在与被蚀刻面垂直的方向的速度成分，使与被蚀刻面的表面平行流动的蚀刻液的速度成分变小。另外，作为尽可能减小表面流动的方法，发现一种蚀刻装置及使用该装置进行的蚀刻方法，所述蚀刻装置是用于从下方对被蚀刻面喷射蚀刻液的蚀刻装置，且配置有多个喷嘴的面与被蚀刻面大致平行，喷嘴为喷角85° 130°的充圆锥喷嘴，并以如下方式配置喷嘴而形成从各喷嘴喷射的蚀刻液在被蚀刻面上的喷射图案的面积SA，与由以下被蚀刻面上的点构成的各中间线所围成的区域的面积&的比(SaAb)为4以上，上述被蚀刻面上的点是位于相距由该喷嘴的喷射轴与被蚀刻面的交点所表示的该喷嘴的中心点的距离、 及相距由各邻接喷嘴的喷射轴与被蚀刻面的交点所表示的各邻接喷嘴的中心点的距离为等距离的位置。由此，可获得表面流动受到抑制、剖面形状接近矩形的导体图案。本发明人还发现在该蚀刻装置及蚀刻方法中，优选以使4/ 为9以上的方式配置喷嘴，更优选以使4/ 为16以上的方式配置喷嘴。本发明人还发现在使用本发明的蚀刻装置进行的蚀刻方法中，优选使用添加有与铜反应后形成阻碍蚀刻的物质的化合物的蚀刻液。发明效果本发明的蚀刻装置中，没有高密度地配置喷嘴，因此容易保养。另外，也无需大规模的排气处理装置。并且，利用本发明的蚀刻装置及蚀刻方法，可稳定地获得表面流动受到高度抑制、剖面形状接近矩形的导体图案。
图1是与喷射图案相关的侧视图。图2是与喷射图案相关的俯视图。图3是表示将喷嘴配置在正方格子的各区划的中心点时的喷嘴配置、及被与邻接喷嘴的中间线所围成的区域的图。图4是表示将喷嘴配置在六角形格子的各区划的中心点时的喷嘴配置、及与邻接喷嘴的中间线的图。图5是表示将外周线5c内的面积除以喷嘴的个数而求出Sa的例的说明图。图6是表示^/ 为4时，由图4的喷嘴配置所形成的喷射图案的图。图7是表示^/ 为9时，由图4的喷嘴配置所形成的喷射图案的图。图8是喷嘴间的间隔不均等的喷嘴的配置的一个例子。图9是喷嘴间的间隔不均等的喷嘴的配置的一个例子。图10是表示一部分喷嘴中，与邻接喷嘴的间隔不均勻的情况的一例的图。图11是表示邻接喷嘴间的间隔沿着被蚀刻材料的输送方向逐渐扩大的情况的一例的图。图12是基板上的导体图案的剖面图。图13是以往的蚀刻装置的蚀刻液流动的示意侧视图。图14是以往的蚀刻装置的被蚀刻面上的蚀刻液流动的示意俯视图。
具体实施例方式首先，对存在对被蚀刻面上喷射蚀刻液时，由于蚀刻液沿着被蚀刻面表面的表面流动的影响使得导体图案的剖面形状成为并非(线轴状等的)矩形的形状这样的技术问题的现有蚀刻装置的蚀刻液的流动进行说明。图13为以往的蚀刻装置的蚀刻液流动的示意侧视图，图14为被蚀刻面上的蚀刻液流动的示意俯视图。13d和Hc为示意性表示到达被蚀刻面后蚀刻液的流动。从喷嘴13a 喷射的蚀刻液成为喷雾13b，到达被蚀刻材料13e的被蚀刻面13f后，以与喷嘴的喷孔对置的点13g及14a(以下，记为“喷嘴的中心点”)为中心而以放射状流动。并且，会在与邻接喷嘴的中间线13c及14b附近与从邻接喷嘴喷射的液体合流，因重力而下落，从被蚀刻面 13f脱离。此处，所谓“喷嘴与邻接喷嘴的中间线”，是蚀刻面13f上的线，指由位于相距喷嘴的中心点13g和14a，及邻接喷嘴的中心点为等距离位置的点所构成的直线，具体而言，相当于是连接喷嘴的中心点与邻接喷嘴的中心点的直线的垂直二等分线。为了抑制表面流动，必需缩短喷嘴的中心点13g与1 相距位于与邻接喷嘴的中间线13c与14b附近的发生上述合流的点的距离(以下，记为“表面流动的行程”)，换言之，使与邻接喷嘴的间隔减小是有效的。然而，在使与邻接喷嘴的距离减小时会产生以下的问题。即，所谓减小与邻接喷嘴的距离，即意味着在相同面积中设置更多的喷嘴，当然，每单位面积的蚀刻液喷射量会增多。当每单位面积的蚀刻液喷射量增多时，会产生如下问题在被蚀刻面形成较厚的液膜， 垂直流动会因该较厚的液膜而衰减，从而难以进行细微间隔的蚀刻。而且，表面流动的影响相对变大，也会产生导体图案的剖面形状易于成为线轴状的问题。另外，设置大量的喷嘴时，还存在其保养所需的劳动力增大的问题。为了减少每单位面积的蚀刻液喷射量，理论上可以在施加相同的针对喷嘴的蚀刻液供给压(以下，记为“喷射压”)条件下使用喷射量较少的喷嘴。为了减少喷嘴的喷射量， 必需缩小其喷孔径，但喷孔径较小的喷嘴除了会因蚀刻液中所含的夹杂物而易产生堵塞， 且当喷孔有稍许磨耗或损伤时，也会对流量或喷射图案的均勻性造成较大的影响，因此必需将喷嘴频繁地更换成新品等，保养所需的劳动力或零件成本会显著增加，所以完全不实用。降低喷射压，或在喷嘴的内部设置能削减喷射压之类的结构，由此可减少每单位面积的蚀刻液喷射量，但会产生如下问题不能维持垂直流动，垂直速度成分变得过小。因此，本发明的发明人等发现，通过适当规定由各喷嘴形成的喷射图案与各喷嘴的配置的关系而可解决上述问题，从而能抑制表面流动，得到剖面形状接近矩形的导体图案。详细情况如下所述。本发明中，蚀刻装置中的配置有多个喷嘴的面与被蚀刻面为大致平行的关系。本发明中，所谓喷射图案，是指在被蚀刻面上，从喷嘴喷射出的液滴的95质量％喷射至该面的内侧的区域，其为以喷嘴的喷射轴为中心的圆形的区域。换言之，位于从喷嘴喷射的蚀刻液的圆形扩展的中心处的轴为喷嘴的喷射轴。图1是与喷射图案相关的侧视图，从喷嘴Ia 朝向被蚀刻材料Ib以喷角s喷射蚀刻液。喷射的轮廓为ld，从喷嘴Ia至被蚀刻材料Ib的被蚀刻面为止的距离为h。图2是与喷射图案相关的俯视图，其系从图1的箭头A方向观察的透视图。喷嘴加所形成的喷射图案的轮廓为2b，由该轮廓2b所围成的区域(网线部) 的面积\可使用喷嘴的喷角s及喷嘴Ia与被蚀刻面的距离1!，以\= π .{h.tan(s/2)}2 表示。本发明中，为了尽可能地增大垂直速度成分，优选喷嘴的喷射轴Ic相对于被蚀刻面为大致垂直。此外，图2的喷嘴的中心点以喷嘴的喷射轴Ic与被蚀刻材料Ib的被蚀刻面的交点所表示。在本发明中，面积&是由如下被蚀刻面上的点构成的各中间线所围成的区域的面积，所述被蚀刻面上的点是位于相距以喷嘴的喷射轴Ic与被蚀刻面的交点所表示的喷嘴的中心点的距离、及相距由各邻接喷嘴的喷射轴与被蚀刻面的交点所表示的各邻接喷嘴的中心点为等距离的位置的点。该中间线是以连接喷嘴的中心点及各邻接喷嘴的中心点的各直线的(被蚀刻面上的)垂直二等分线所表示。所谓邻接喷嘴，是指与该喷嘴的中间线的一部分，位于比与其它任一喷嘴的中间线更内侧的喷嘴。设邻接喷嘴的中心点间的距离为d，则如图3所示，当正方格子上的各区划的中心点处存在有喷嘴的中心点时，被喷嘴各邻接喷嘴的中间线所围成的区域(网线部)的面积&可由d2求出。另外，如图4所示，当六角形格子上的各区划的中心点处存在有喷嘴的中心点时，被喷嘴及各邻接喷嘴的中间线所围成的区域(网线部)的面积&可由 f3/2d2 —0.87d2求出。多个喷嘴的平均面积&可通过将连接位于最外周的喷嘴的中心点的线(以下，记为“外周线”)所围成的面积除以位于外周线内侧的喷嘴的个数的方法来求出。此外，关于位于外周线内侧的喷嘴的个数，是乘以位于外周线内侧的喷射图案的比例而计算的个数。 使用图5的例子具体说明。将喷射图案恥的全体区域位于外周线5c内侧的喷嘴fe称为 A组喷嘴，以黑圆点表示。将喷射图案恥的1/2位于外周线5c内侧的喷嘴fe称为B组喷嘴，以格子圆点表示。将喷射图案恥的1/4位于外周线5c内侧的喷嘴fe称为C组喷嘴， 以斜线圆点表示。A组喷嘴为1个，B组喷嘴为4个，C组喷嘴为4个，因此，位于外周线内侧的喷嘴的个数计算为1+4X 1/2+4X 1/4 = 4，将由外周线5c所围成的面积除以4，由此计算平均面积&。本发明中，在使用充圆锥喷嘴来喷射蚀刻液的蚀刻装置中，以使SA/SB为4以上的方式配置各喷嘴。这意味着蚀刻液从平均4个以上的喷嘴到达被蚀刻面的各点。图6是表示^/ 为4时从各喷嘴6a喷射的蚀刻液的喷射图案6b的图。可知从4个以上的喷嘴喷射的蚀刻液到达被蚀刻面的除周边部以外的大致所有的点。通过这样配置喷嘴，可使由各喷嘴所引起的表面流动互相抵消，故可获得接近矩形的蚀刻形状。SA/SB越大，则表面流动越会更高度地互相抵消，从而可获得更接近矩形的蚀刻形状。尤其优选SaAb为9以上，更优选4/ 为16以上。在4/ 达到9及16这样的程度以上时，可以推测由更远处的喷嘴所引起的表面流动也会互相抵消，因此可获得更接近矩形的蚀刻形状。图7是表示SaAb为9时从各喷嘴7a喷射的蚀刻液的喷射图案7b的图。可知从9个以上喷嘴喷射的蚀刻液到达被蚀刻面的除周边部以外的所有的点。然而，在4/ 到达60以上的非常大的情况下，则反而难以取得蚀刻形状接近矩形的效果。从该观点出发，在本发明中，优选为SaAb小于60。本发明中，若喷嘴的配置并不均等，则会产生从喷嘴的间隔较密的部分向较疏的部分的表面流动。从该观点出发，在本发明的蚀刻装置中，最好是如图3及图4中的例所示那样将喷嘴均等地配置。然而，若允许稍许削减本发明的效果，则也可允许将喷嘴并非严格均等地进行配置。以具体的例表示，即使采用将喷嘴8a配置在2轴并非正交的格子的中心点的图8的排列，将喷嘴9a配置在从正方格子9b的各格子点稍许偏离的点的图9的排列， 也可取得本发明的效果。在图8中，8b为与邻接喷嘴的中间线。特别是通过增大SaAb，总会利用从许多喷嘴喷射的蚀刻液来进行蚀刻，因而可降低由喷嘴配置不均等产生的影响，因此优选为^/ 为9以上。另外，如图10所示，在喷嘴IOa的一部分并非均等地配置的情况时，也可取得本发明的效果。进而，在喷嘴的一部分闭塞的情况时，仍可继续进行大致均勻的蚀刻，可获得接近矩形的蚀刻形状，此乃本发明的蚀刻方法的突出的优点。此外，从这些观点出发，SaAb优选较大值，优选为9以上。另外，在彼此不接近的喷嘴间，与邻接喷嘴的间隔存在差异也可以。举一例而言， 如图11所示，也可采用如下喷嘴的配置向着被蚀刻材料的输送方向逐渐扩大邻接喷嘴 Ila间的间隔。在本发明的蚀刻方法中，优选以使被蚀刻材料中具有抗蚀剂图案的部分进入到外周线内侧的方式进行蚀刻。这是因为，虽然对于外周线的外侧也会喷射蚀刻液，但该部分并不能得到表面流动的抑制效果。此外，当一边输送被蚀刻材料一边进行蚀刻时，在装置的入口及出口附近，比外周线更外侧难以避免地进行蚀刻，但该区域中蚀刻的时间与全部蚀刻时间相比为比较短，故并不影响本发明的效果显现。本发明中，作为用于喷射蚀刻液的喷嘴，使用喷角s为85° 130°的充圆锥喷嘴。更优选喷角s为110° 130°。所谓充圆锥喷嘴，是指将被喷射液的液滴从前端的喷孔进行圆锥状喷射的喷嘴，其以喷射轴为中心的大致圆形，且液滴直接到达其内侧的方式构成。充圆锥喷嘴也称为完顶体喷嘴(full cone spray nozzle)。作为喷嘴，除充圆锥喷嘴的外，也存在扇状喷嘴、角锥状喷嘴等，但这些喷嘴在喷射方向上具有各向异性，因此表面流动难以互相抵消，不适用于本发明。与通常的喷嘴的喷角为40 70°相比，喷角s为上述范围的充圆锥喷嘴具有较广的喷角，因此，通常会作为“广喷角形充圆锥喷嘴”而市售。若举出该广喷角形充圆锥喷嘴的一例，则有可从Spraying Systems Japan株式会社购得的GG-W型、HH-W型、QPHA-W型， 可从Ueuchi株式会社购得的BBXP型，但本发明可利用的喷嘴当然并不限于这些。以下，对于作为本发明的蚀刻装置中所用的喷嘴必需使用具有上述范围的喷角的喷嘴的理由进行说明。在使用喷角小于85°的喷嘴时，\变小，故为了使SA/SB为4以上，必需减小面积 &。即，必须缩小邻接喷嘴的中心点间的距离d，也就是将许多喷嘴进行高密度地配置。另外，为了实现本发明的优选方式中的4/ 为9以上或16以上，必需进一步缩小喷嘴间距d。 这时，每单位面积的蚀刻液喷射量会变得过多，在被蚀刻面形成较厚的液膜。垂直速度成分会被该较厚的液膜削减，从而产生难以获得接近矩形的剖面形状的问题。通过使用喷孔径较小的喷嘴，减少每1个喷嘴的蚀刻液的喷射量，由此可使被蚀刻面上所形成的液膜变薄，但喷孔径较小的喷嘴会因蚀刻液中所含的夹杂物而易产生堵塞，因此会产生保养作业变得烦杂的问题。另外，降低蚀刻液对于喷嘴的供给压，减少来自各喷嘴的蚀刻液的喷射量，由此也可使被蚀刻面上所形成的液膜变薄，但在降低蚀刻液对于喷嘴的供给压时，液滴的速度会变慢，因此垂直速度成分也变慢，从而产生难以获得接近矩形的剖面形状的问题。通过增大被蚀刻材料与喷嘴间的距离h以扩大喷射图案，由此也可扩大\，但如专利文献10中所公开那样，在增大被蚀刻材料与喷嘴间的距离h时，所喷射的液滴会在到达被蚀刻材料前减速，因此垂直速度成分仍然会变慢。也就是说，若被蚀刻材料与喷嘴间的距
8离h过小，相对于单位面积的蚀刻液的喷射量会增多，从而难以进行细微图案的蚀刻，若过大，则蚀刻液的液滴速度在飞行过程中会因空气阻力而削减，同样难以进行细微图案的蚀刻。进而，当h较大时，也会产生由于蚀刻装置的大型化、或被蚀刻材料投入口的高度变高而导致的操作性恶化的问题。考虑以上情况后，距离h优选为50 400mm的范围，更优选为50 300mm的范围，进一步优选为100 200mm。在本发明中，用于进行蚀刻液喷射的喷嘴必需是对蚀刻液具有耐性的喷嘴。从该观点出发，在使用以氯化铁(III)、氯化铜(II)等为主成分的酸性蚀刻液作为蚀刻液时，可以使用聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚氯乙烯等塑料制喷嘴。在使用氨性亚氯酸钠水溶液等碱性蚀刻液作为蚀刻液时，除上述塑料制喷嘴外，也可使用包含不锈钢、以赫斯特合金(hastelloy)(注册商标，Haynes International公司)的名称流通的镍-铬-钼系合金等金属的喷嘴。本发明所使用的喷嘴的结构，与专利文献8 9中提出的技术中需要的 2流体喷嘴相比，结构非常简单，因此可通过注射模塑成型等简便的方法而制作。在本发明的蚀刻装置及蚀刻方法中，使用添加有与铜反应后形成阻碍蚀刻的物质的化合物的蚀刻液，由此可与垂直喷射蚀刻液的情况同样地获得非常接近矩形的蚀刻形状。作为该蚀刻液，例如可使用专利文献1 6中提出的蚀刻液。即，可例示添加有硫脲的氯化铁(III)水溶液；添加有二硫化二甲脒盐的氯化铁(III)水溶液；添加有乙烯硫脲的氯化铁(III)水溶液；添加有硫脲及非离子性或阴离子性表面活性剂的氯化铁(III)水溶液； 添加有2-胺基苯并噻唑化合物、聚乙二醇、及聚胺化合物的氯化铜(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N-甲基-2-吡咯烷酮或二甲基甲酰胺的氯化铜(II)水溶液。作为添加有与铜反应后形成阻碍蚀刻的物质的化合物的蚀刻液特别优选使用的是含有氯化铁(III)及草酸的蚀刻液。通过使用该蚀刻液可获得更接近矩形的蚀刻形状。 另外还有以下优点如专利文献1 6中记载的硫脲系化合物、唑系化合物的类的生物降解性低，且不含有必需使用臭氧处理、焚烧处理等大规模的排水处理装置才能进行充分处理的成分。 在本发明所用的被蚀刻材料中，可使用与利用本发明以外的蚀刻装置或蚀刻方法进行印刷布线板制造时相同的材料。即，可使用如下方式制作的材料作为被蚀刻材料以粘接、镀敷、蒸镀等方法，在酚醛纸、环氧纸、环氧玻璃、双马来酰亚胺三嗪树脂加强玻璃等绝缘性基板上层叠由铜或铜合金构成的层，进而在其表面利用丝网印刷、光刻等方法设置抗蚀剂图案而成的被蚀刻材料。用于制作该被蚀刻材料的方法例如记载在电子安装学会编 “印刷电路技术便览第3版”、日刊工业新闻社发行、2006年5月30日、第3章。此外，无论该文献是否有记载，根据本发明的技术可制造与利用以往的蚀刻技术所制造的印刷布线板相比导体图案更细微的印刷布线板，这时不言自明的。在利用本发明来制造间距宽为25 μ m以下的特细微的导体图案的印刷布线板时， 优选抗蚀剂图案层的厚度为ΙΟμπι以下。即，优选为使用厚度为ΙΟμπι以下的干膜抗蚀剂， 或以成膜后的厚度为IOym以下的方式涂布液状抗蚀剂而使用。实施例[实施例1 22及比较例1 10]实施例1 11及比较例1 5中，使用添加有与铜反应后形成阻碍蚀刻的物质的化合物的蚀刻液A。实施例12 22及比较例6 10中，使用未添加与铜反应后形成阻碍蚀刻的物质的化合物的蚀刻液B。<蚀刻液A的制备>在市售的波美度为40的氯化铁(III)水溶液(浓度为37质量％ )6. OOkg(作为无水物为2. 22kg)、草酸二水合物252g(作为无水物为180g)中添加水，制成30kg，制备出含有7.4质量％氯化铁(III)、0. 60质量％草酸的蚀刻液A。在该蚀刻液中静置浸渍厚度 18 μ m的电解铜箔，结果仅在铜箔的表面形成有淡绿色物质，并未进行蚀刻。一边搅拌该蚀刻液，一边在其中浸渍相同电解铜箔，约5分钟的时间，铜箔溶解、消失。<蚀刻液B的制备>在市售的波美度40的氯化铁(III)水溶液(浓度为37质量％ )6. OOkg(作为无水物为2. 2 )中添加水，制成30kg，制备含有7.4质量％氯化铁(III)的蚀刻液B。在该蚀刻液中静置浸渍上述电解铜箔，约5分钟的时间，铜箔溶解、消失。一边搅拌该蚀刻液，一边在其中浸渍相同电解铜箔，约3分钟的时间，铜箔溶解、消失。<被蚀刻材料的制作>在层叠有厚度为40 μ m的聚酰亚胺绝缘基板及厚度为18μπι的电解铜箔的层叠材料上涂布正型液状抗蚀剂，使其干燥，使干燥后的厚度为8 μ m,曝光线宽/间距宽= 30 μ m/30 μ m的评价用导体图案后，进行显影、水洗，制作了被蚀刻材料。<蚀刻装置>使用如下的蚀刻装置以表1中记载的喷嘴间的距离d、及被蚀刻面与喷嘴间的距离h，将具有喷角s的充圆锥喷嘴按照图4的排列图案配置而成。< 蚀刻 >使用上述蚀刻装置，一边以50cm/min的速度将被蚀刻材料的输送方向适当反转， 一边对被蚀刻材料进行蚀刻，直至图12所示的基板12b上的导体图案1 的剖面图中的顶宽T或底宽B的任一较宽者达30 μ m为止。蚀刻时间记在表2中。蚀刻液对于喷嘴的供给压为200kPa。每1个喷嘴的蚀刻液喷射量为每分钟1. 5L。蚀刻结束后，作为后处理，立刻对被蚀刻材料进行水洗，再将其浸渍在浓度为3质量％的氢氧化钠水溶液中，溶解去除抗蚀剂图案，再次水洗后，将其浸渍在氯化氢浓度为5质量％的盐酸中，再次进行水洗后，干燥。< 评价 >利用丙烯酸树脂对后处理后的被蚀刻材料进行包埋后，使用剃刀切断，制作出剖面观察用试样。使用数字显微镜观察该试样，测定图12所示的底宽T、顶宽B、最小宽W。对于实施例1 11及比较例1 5，求出收缩量(由T、B的任一较小者减去w后所得的值)。 此外，收缩量大的情况表示导体图案的剖面形状为线轴状。这些评价的结果示于表2。[表 1]
权利要求
1.一种蚀刻装置，其特征在于，其为用于从下方对被蚀刻面喷射蚀刻液的蚀刻装置，其按以下方式喷射蚀刻液，相对于喷射至被蚀刻面的蚀刻液的与被蚀刻面垂直的方向的速度成分，与被蚀刻面的表面平行流动的蚀刻液的速度成小。
2.一种蚀刻装置，其特征在于，其为用于从下方对被蚀刻面喷射蚀刻液的蚀刻装置，配置有多个喷嘴的面与被蚀刻面大致平行，喷嘴为喷角85° 130°的充圆锥喷嘴，并将该喷嘴以如下方式配置而形成从各喷嘴喷射的蚀刻液在被蚀刻面上的喷射图案的面积\，与由以下被蚀刻面上的点构成的各中间线所围成的区域的面积&的比即SA/SB为4以上，所述被蚀刻面上的点位于相距以该喷嘴的喷射轴与被蚀刻面的交点所表示的该喷嘴的中心点的距离、和相距以各邻接喷嘴的喷射轴与被蚀刻面的交点所表示的各邻接喷嘴的中心点的距离为等距离的位置。
3.如权利要求2所述的蚀刻装置，其中4/ 为9以上。
4.如权利要求2所述的蚀刻装置，其中4/ 为16以上。
5.一种蚀刻方法，其特征在于其使用权利要求1 4中任一项所述的蚀刻装置而进行。
6.如权利要求5所述的蚀刻方法，其中所述蚀刻液中含有与铜反应后形成阻碍蚀刻的物质的化合物。
全文摘要
一种蚀刻装置，其将喷射角85～130°的充圆锥喷嘴配置成使自各喷嘴喷射的被蚀刻面上的喷射图案的面积，为由以下被蚀刻面上的点构成的各中间线所围成的面积的4倍以上，该被蚀刻面上的点位于相距以该喷嘴的喷射轴与被蚀刻面的交点所表示的该喷嘴的中心点的距离、及相距以各邻接喷嘴的喷射轴与被蚀刻面的交点所表示的各邻接喷嘴的中心点的距离为等距离的位置，通过使用该蚀刻装置进行的蚀刻方法，可高效率地制造具有剖面形状更接近矩形的细微的导体图案的印刷布线板。该蚀刻装置若使用的蚀刻液中含有与铜反应后形成阻碍蚀刻的物质的化合物，则可获得剖面形状更接近矩形的导体图案。
文档编号H05K3/06GK102348833SQ201080011268
公开日2012年2月8日 申请日期2010年2月26日 优先权日2009年3月12日
发明者加藤真, 山根宪吾, 石田麻里子 申请人:三菱制纸株式会社