エッチング処理方法およびエッチング処理装置
【課題】スプレー法によるプリント基板等の大型被エッチング基板のエッチングにおいて、断面のアスペクト比の高い配線パターンを基板面内でのばらつきや斑が少なく均一性良く形成することができるエッチング処理方法およびエッチング処理装置を提供することを目的としている。
【解決手段】スプレーノズルによりスリット状に形成されるエッチング液を被エッチング基板の搬送方向に対して、所定の角度γを成すように噴霧させ、且つ、エッチング液を被エッチング基板の搬送方向に対して直角方向に周期的に揺動、噴霧させ、スプレーノズルの揺動周期Ｔ（ｓｅｃ）を前記被エッチング基板の搬送速度Ｖ（ｃｍ／ｓｅｃ）に対して、Ｔ＝Ｋ・２・Ｓ／Ｖを満足するように揺動動作させるものである。Ｓは揺動距離（ｃｍ）、Ｋは定数で０．２４≦Ｋ≦０．３３をそれぞれ表す。
【解決手段】スプレーノズルによりスリット状に形成されるエッチング液を被エッチング基板の搬送方向に対して、所定の角度γを成すように噴霧させ、且つ、エッチング液を被エッチング基板の搬送方向に対して直角方向に周期的に揺動、噴霧させ、スプレーノズルの揺動周期Ｔ（ｓｅｃ）を前記被エッチング基板の搬送速度Ｖ（ｃｍ／ｓｅｃ）に対して、Ｔ＝Ｋ・２・Ｓ／Ｖを満足するように揺動動作させるものである。Ｓは揺動距離（ｃｍ）、Ｋは定数で０．２４≦Ｋ≦０．３３をそれぞれ表す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被エッチング基板、特にプリント基板の配線を形成するエッチング処理方法およびエッチング処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子機器に使用されるプリント基板に配線を形成する方法として、写真製版技術を用いてレジストパターンが形成されたプリント基板にスプレー装置等を用いてエッチング液を噴射してプリント基板の銅箔や銅膜をエッチングして回路パターンを形成する方法が広く使用されている。近年、電子機器の高密度実装化に伴い、プリント基板の多層化、微細配線化が要求されている。このため、アスペクト比の高い、微細な回路パターンを形成できるエッチング技術が求められている。
【０００３】
エッチング速度は、エッチング液の組成、温度、滞留の仕方により異なることから、基板の面内のエッチング速度を安定化させることは、製品の安定的生産のために重要である。そのため、特許文献１によるスプレー処理装置では、被処理基板の上面にエッチング液を噴射させるとともに、新たに設けられた気体ノズルから気体を噴射させて、被処理基板の上面に滞留するエッチング液を除去することにより、被処理基板の上下面でのエッチング速度を僅少にし、エッチング精度の向上を図っている。また、特許文献２によるスプレーエッチング法では、半導体ウエハ面に滞留するエッチ液の膜厚を均一化させるため、エッチ液を楕円状に噴射させ、ウエハを回転させながらスプレーエッチングすることで、微細パターンのエッチングを実現している。
【特許文献１】特開平３−７２０８８号公報
【特許文献２】特開昭５３−３９２２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
スプレー法によるエッチングは、プリント基板や半導体ウエハのエッチングに広く利用されているが、エッチング液の滞留がパターンのアスペクト比の低下、均一性を阻害する要因になっており、従来のエッチング法では、滞留エッチング液を除去するために、プリント基板にエッチング液とともに気体を噴射したり、エッチング液の滞留量を調整するためにウエハを回転したりしている。しかしながら、従来の気体を噴射することにより、基板の上下面のエッチング速度を合わせる、また、ウエハを回転することによりエッチング液の滞留量を調整して微細なエッチングを行うことが可能とされているが、プリント基板のような大型の基板において、アスペクト比の高い断面を有する配線パターンを形成する際に、基板面内のエッチングのばらつきや斑（ムラ）を抑えることについては不十分であるという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上述のような問題点を解決するためになされたものであり、スプレー法によるプリント基板等の大型被エッチング基板のエッチングにおいて、断面のアスペクト比の高い配線パターンを基板面内でばらつきや斑が少なく均一性良く形成することができるエッチング処理方法およびエッチング処理装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係るエッチング処理方法は、スプレーノズルによりスリット状に形成されるエッチング液を被エッチング基板の搬送方向に対して、所定の角度γを成すように噴霧させ、且つ、エッチング液を被エッチング基板の搬送方向に対して直角方向に周期的に揺動、噴霧させ、スプレーノズルの揺動周期Ｔ（ｓｅｃ）を被エッチング基板の搬送速度Ｖ（ｃｍ／ｓｅｃ）に対して、式（１）を満足するように揺動動作させるものである。
【０００７】
また、本発明に係るエッチング処理装置は、被エッチング基板を搬送する搬送手段と、
エッチング液を供給する複数のスプレー管と、エッチング液の噴霧形状がスリット状であり、且つ、そのスリット状のエッチング液の長手方向が被エッチング基板の搬送方向に対して所定の角度γを成すように前記スプレー管に取り付けられた複数のスプレーノズルと、スプレーノズルを被エッチング基板の搬送方向に対して、直角方向に周期的に揺動させる揺動手段と、を備え、スプレーノズルの揺動周期Ｔ（ｓｅｃ）を被エッチング基板の搬送速度Ｖ（ｃｍ／ｓｅｃ）に対して、式（１）を満足するように揺動動作させるものである。
【０００８】
Ｔ＝Ｋ・２・Ｓ／Ｖ （１）
ここで、Ｓ（ｃｍ）は被エッチング基板の搬送方向と直角方向の揺動距離、Ｋは定数で０．２４≦Ｋ≦０．３３をそれぞれ表す。ただし、Ｖは、１．６７ｃｍ／ｓｅｃ≦Ｖ≦８．３５ｃｍ／ｓｅｃの範囲である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、被エッチング物の搬送速度に対して、スプレーノズルの揺動周期との関係を（１）式を満足させることにより、被エッチング物の面内でのエッチングばらつきや斑の発生が抑制され、均一性に優れたアスペクト比の高い断面を有する配線パターンを形成することができるといった顕著な効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態に係るエッチング処理方法およびエッチング処理装置について説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１におけるエッチング処理装置を示す概略図である。図２はエッチング処理装置のエッチング液噴霧部の要部を上方から見た概略図である。
図１に示すように、エッチング処理装置１は、エッチングチャンバ２と、このエッチングチャンバ２内に被エッチング基板であるプリント基板３を搬送する手段である搬送ローラ４と、プリント基板３の搬送方向５に平行に設けられ、プリント基板３にエッチング液６をスリット状に噴射する複数のスプレーノズル７が取り付けられたスプレー管８と、プリント基板３の搬送速度Ｖを制御する搬送制御装置９と、また、スプレー管８を左右に揺動させる揺動周期Ｔおよびスプレーノズル７からのエッチング液６の圧力を制御するスプレー制御装置１０と、搬送制御装置９とスプレー管制御装置１０とを所定の関係で連動動作させるエッチング制御装置１１とにより構成されている。
【００１１】
また、図２に示すように、エッチング液噴霧部の要部において、スリット状に噴霧されるエッチング液６の長手方向がプリント基板３の搬送方向５に対して所定の角度γを為すようにスプレーノズル７がスプレー管８に取り付けられており、このスプレー管８の揺動方向１２は搬送方向５に対して直角方向であり、スプレー管８は周期的に揺動されて、エッチング液６が噴霧領域１３に噴霧される。
【００１２】
まず、通常のスプレーエッチング法における問題点について、図３から図５を用いて説明する。一般的に、プリント基板３の銅配線１５のパターンを形成するスプレーエッチング処理法では、図３に示すように、エポキシ基板１４上の銅配線１５の断面形状は、台形状で例えば上面のパターン幅をＷとすると底面のパターン幅は１．２Ｗと上下で異なる富士山型である。電子機器の小型化の要求からプリント基板の配線の高密度化に伴い、配線幅および配線間隔が小さいものに対応できることが要求され、微細でアスペクト比の高いものが必要とされている。図４（ｂ）に示すように、アスペクト比が低い配線断面を持つプリント基板３では、銅配線１５とエポキシ基板１４の接合部分が、裾が広い富士山型である場合、隣接する銅配線１５同士が接触し、配線ショート不良１５ｓが発生する。また、図４（ｃ）に示すように、エッチング処理の過剰により銅配線１５ｄの上底部分が無くなる場合には、銅配線を多層化した場合に上層の銅配線１５ｕとの間で電気的接触が取れず、断線不良１５ｆの原因となる。そのため、図４（ａ）に示すように、エッチング処理された銅配線１５においては、アスペクト比が高く、銅配線１５の断面形状が矩形に近い形状が望ましい。
【００１３】
このとき、エッチング液の噴射圧力はプリント基板が大きく振動、移動しない範囲において高い程良い。また、噴射方向はプリント基板面上でのエッチング液の滞留防止の観点から、プリント基板の搬送方向に対しては直角方向から均等に揺動する機構を有することが望ましい。エッチング液としては、ＣｕＣｌ２やＦｅＣｌ２を含む溶液が使用される。
【００１４】
また、銅配線の断面形状に関しては、スプレー式エッチング処理装置の動作パラメータが影響していることが、発明者らの実験結果や考察から明らかになった。その結果、エッチング液６をプリント基板３に対して垂直に近い方向から高圧で噴射するとともに、エッチング液６の噴射形状を、図２に示すように、円錐形や四角錘形（図示せず）よりもエッチング液をスリット状にした噴射形状で吹き付けることで、配線の断面形状のアスペクト比が向上し、断面形状を矩形に近づけられることが判明した。
【００１５】
しかしながら、エッチング液の噴射形状をスリット状にしても、図５に示すようにプリント基板３の表面に幅３０ｍｍ〜５０ｍｍ程度の縞状の明暗部が観察される。これは、プリント基板３の表面においてエッチングの速い部分（暗部）１６とエッチングの遅い部分（明部）１７とが生じるためで、その配線幅の違いにより、光の反射率の差として視認される。ここで、スプレー管８を、スプレーノズル７の間隔が５０ｍｍのものを７本並列に１００ｍｍ間隔で、プリント基板３の搬送方向５と平行に配置した場合である。また、使用したプリント基板３の大きさは５００ｍｍ×５００ｍｍで、エッチングマスクとしてはドライフィルムを使用し、配線幅と配線間隔はそれぞれ５０μｍ、銅箔の厚さは３５μｍのものを使用した例である。図５の例では、エッチングが早い部分１６では、エッチング後の配線幅が平均で３０．５μｍであるのに対して、エッチングが遅い部分１７では平均で６２．５μｍと大きく異なっており、エッチングの斑となっている。このようにエッチング条件によっては、プリント基板３面上でエッチングの斑が発生し、プリント基板の配線の微細化の障害となっている。本発明では、このエッチングばらつきや斑の発生を抑制し、均一性に優れたアスペクト比の高い断面を有する配線パターンを形成することができる。
【００１６】
そこで、発明者らはプリント基板のエッチング斑の発生と搬送速度Ｖ（ｃｍ／ｓｅｃ）とプリント基板の搬送方向と直角方向のエッチング液の揺動周期Ｔ（ｓｅｃ）との関係に着目した。
以下、実施の形態１のエッチング処理装置による動作について、図１、図２および図６を用いて説明する。図１に示すように、エッチング処理はエッチングチャンバ２内で行われる。被エッチング基板であるプリント基板３は搬送ローラ４によってエッチングチャンバ２内を搬送速度Ｖで搬送され、エッチングチャンバ２内を移動中にスプレーノズル７からエッチング液６が噴射され、エッチング処理される。エッチング液６は、プリント基板３の上方から高さＨでスプレーノズル７から搬送方向５と所定の角度γを為すように拡がり角（半角）αで幅Ｗでスリット状に噴霧され（図６（ａ）、（ｂ）参照）、スプレー管８がプリント基板３の搬送方向５に対して直角の方向に左右に揺動距離Ｓ、揺動周期Ｔで揺動１２されているため、エッチング液６はプリント基板３の搬送方向５とは直角方向に移動して噴射される。プリント基板３の搬送速度５は、搬送制御装置９により搬送ローラ４を制御することにより制御される。スプレー管８の揺動１２、スプレーノズル７からのエッチング液６の圧力はスプレー制御装置１０により揺動距離Ｓ、揺動周期Ｔが制御される。エッチング制御装置１１は搬送制御装置９およびスプレー制御装置１０を統括的に制御している。その結果、個々のスプレーノズル７からのエッチング液６は一辺の長さＷ、幅Ｓで角度γの平行四辺形の形状となり、噴霧領域１３で噴霧される。これらのことから、Ｗは式（２）で表わすことができる。
Ｗ＝２・Ｈ・ｔａｎ（α） （２）
ここで、Ｈはスプレーノズル７とプリント基板３との距離、αはエッチング液６のスリット方向の拡がり角（半角）である。
プリント基板３にエッチング液が噴霧されない領域がないようにスプレーノズル７の間隔Ｐとスプレー管８の間隔Ｄは、それぞれ、式（３）、（４）を満足する必要があるから、
Ｐ＝Ｗ・ｓｉｎ（γ）＝２・Ｈ・ｔａｎ（α）・ｓｉｎ（γ） （３）
Ｄ＝Ｓ （４）
となる。また、エッチング斑が発生しない良好な条件においては、プリント基板の搬送速度Ｖとエッチング液の直角方向の平均速度ｖには、密接な相関関係があることを発明者らは見出している。すなわち、搬送速度Ｖは、
Ｖ＝Ｋ・ｖ＝Ｋ・２・Ｓ／Ｔ （５）
で表される。ここで、Ｋは定数、Ｓは被エッチング基板の搬送方向と直角方向の揺動距離である。これを、揺動周期Ｔで表わせば、
Ｔ＝Ｋ・２・Ｓ／Ｖ （１）
となる。
【００１７】
そこで、搬送速度Ｖ（ｃｍ／ｓｅｃ）が１．６７〜８．３５ｃｍ／ｓｅｃの範囲内で、エッチングの良品とされるプリント基板内の配線幅（パターン幅）のばらつきが±２０％となる揺動周期Ｔ（ｓｅｃ）を実験的に求めた結果を図７に示す。図７は、測定結果から搬送速度Ｖを横軸に揺動周期Ｔを縦軸にして表わしたもので、エッチングで良品となる領域は、メッシュ模様で表わされる領域である。この領域では、プリント基板の表面に縞状のエッチング斑は認められない。これは、スプレーノズル７によって噴射されるエッチング液６が特定の部分に滞留せず、均一なエッチングが進む領域である。なお、図７において、配線幅と配線間隔は５０μｍ、Ｓ＝１８ｃｍ、Ｈ＝１５ｃｍ、α＝４５°、γ＝４５°の条件で行った場合である。なお、スプレーノズル７は、図６（ｄ）に示すように噴出部の長さが１０ｍｍ、幅が０．５ｍｍである。これを式（１）に当てはめると、ばらつきが−２０％では、Ｋは０．２０〜０．２４となり、＋２０％では、０．３３〜０．３６となる。したがって、Ｋが０．２４≦Ｋ≦０．３３を満たす領域で動作させれば、良好なエッチングが期待される。通常、使用スプレー圧力の範囲である０．１５ＭＰａ〜０．３ＭＰａでは、エッチング液６の拡がり角２α（図６（ｂ）Ｘ−Ｘ断面）は８５〜１３０°、エッチング液の拡がり角２β（図６（ｃ）Ｙ−Ｙ断面）は５°であり、この範囲において有効である。エッチング斑の抑制は、式（１）だけで決まるものではなく、プリント基板３の搬送方向５に対して角度γでエッチング液６を揺動噴霧することが重要である。これは、エッチング液６の排出をスムースにさせることにより、エッチング斑の抑制に寄与している。特に、角度γとしては４５°周辺が望ましい。角度γはスプレーノズル７の間隔Ｐをも決定するものでもあるが、小さ過ぎると間隔Ｐが狭くなり、噴霧するエッチング液６を拡げる意味がなくなり実用的ではない。逆に、角度γが大きくなるとスプレーノズル７の間隔Ｐが広くなり、エッチング液６の噴霧範囲は広く取れるが、噴霧されたエッチング液６の排出がうまくいかなくなり、斑の抑制の効果が低下する。
【００１８】
このように、本発明の実施の形態１によれば、被エッチング基板の搬送速度Ｖとエッチング液の揺動周期Ｔが、式（１）の関係を満たす条件でエッチングを行うことにより、被エッチング基板の面内でのエッチング速度が異なることによるエッチングのばらつきや斑の発生が抑制され、面内均一性に優れたアスペクト比の高い断面を有する配線パターンを形成することが可能となるといった顕著な効果を奏するものである。
【００１９】
実施の形態２．
図８は、本発明の実施の形態２におけるエッチング処理装置のエッチング液噴霧部の要部を上方から見た概略図である。
図８に示すように、実施の形態２に係るエッチング液噴霧部の要部において、スプレー管８の配置が搬送方向５と直角方向になっている点を除けば、実施の形態１の図６と同様であり、他の構成については説明を省略する。また、実施の形態３のエッチング液噴霧部の要部以外の図１で示すエッチング処理装置１の他の構成要素は、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
【００２０】
以下、実施の形態２のエッチング処理装置による動作について、図８を用いて説明する。実施の形態１のスプレー管８の配置方向がプリント基板３の搬送方向５と平行であるの対して、実施の形態２のスプレー管８の配置方向はプリント基板３の搬送方向５と直角である点が相違する。エッチング液６は、プリント基板３の上方から高さＨでスプレーノズル７から搬送方向５と所定の角度γを為すように拡がり角（半角）αで幅Ｗでスリット状に噴霧され（図８、図６（ｂ）参照）、スプレー管８がプリント基板３の搬送方向５に対して平行な方向で左右に揺動距離Ｓ、揺動周期Ｔで揺動１８されているため、エッチング液６はプリント基板３の搬送方向５とは直角方向に移動して噴射される。その結果、個々のスプレーノズル７からのエッチング液６は一辺の長さＷ、幅Ｓで角度γの平行四辺形の形状となり、噴霧領域１３で噴霧される。これらのことから、Ｗは式（２）で表わすことができる。
Ｗ＝２・Ｈ・ｔａｎ（α） （２）
ここで、Ｈはスプレーノズル７とプリント基板３との距離、αはエッチング液６のスリット方向の拡がり角（半角）である。
プリント基板３にエッチング液が噴霧されない領域がないようにスプレーノズル７の間隔Ｐとスプレー管８の間隔Ｄは、それぞれ、式（６）、（７）を満足する必要があるから、
Ｐ＝Ｓ （６）
Ｄ＝Ｗ・ｓｉｎ（γ）＝２・Ｈ・ｔａｎ（α）・ｓｉｎ（γ） （７）
となる。実施の形態１では、スプレー管８を搬送方向５と平行方向に、実施の形態２では、スプレー管８を搬送方向５と直角方向に配置したが、いずれも、スプレーノズル７を搬送方向５と直角方向に揺動させている（すなわち、エッチング液の揺動方向が搬送方向と直角方向である）ことに変わりはなく、実施の形態１で述べたように、エッチング斑が発生しない良好な条件においては、プリント基板の搬送速度Ｖ（ｃｍ／ｓｅｃ）とエッチング液の直角方向の平均速度ｖ（ｃｍｓｅｃ）には、密接な相関関係があり、実施の形態２においても同様であり、搬送速度Ｖ（ｃｍ／ｓｅｃ）は、
Ｖ＝Ｋ・ｖ＝Ｋ・２・Ｓ／Ｔ （５）
で表される。ここで、Ｋは定数、Ｓ（ｃｍ）は被エッチング基板の搬送方向と直角方向の揺動距離である。これを、揺動周期Ｔ（ｓｅｃ）で表わせば、
Ｔ＝Ｋ・２・Ｓ／Ｖ （１）
となる。結果として、実施の形態１と同じ式（１）で表わされる。したがって、Ｋは、０．２４≦Ｋ≦０．３３を満たす範囲であれば、良好なエッチングが期待できる。
【００２１】
このように、本発明の実施の形態２によれば、実施の形態１とスプレー管の配置方向を変えても、エッチング液の揺動方向が同じであれば、被エッチング基板の搬送速度Ｖとエッチング液の揺動周期Ｔが、式（１）の関係を満たす条件でエッチングを行うことにより、実施の形態１と同様、被エッチング基板の面内でのエッチング速度が異なることによるエッチングのばらつきや斑の発生が抑制され、面内均一性に優れたアスペクト比の高い断面を有する配線パターンを形成することが可能となるといった顕著な効果を奏するものである。
【００２２】
実施の形態３．
図９は、本発明の実施の形態３におけるエッチング処理装置のエッチング液噴霧部の要部を上方から見た概略図である。
図９に示すように、エッチング液噴霧部の要部において、スプレー管８は、搬送方向５に対して平行に配設され、スプレー管８に取り付けられたスプレーノズル７からスリット状に噴霧されるエッチング液６がプリント基板３の搬送方向５に対して所定の角度γを為すようにスプレーノズル７が設定されており、スプレー管８は搬送方向５に対して直角方向に周期的に角度θ（半角）で回転揺動１９される。実施の形態３のエッチング液噴霧部の要部以外の図１で示すエッチング処理装置１の他の構成要素は、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
【００２３】
次に、実施の形態３のエッチング処理装置の動作について、図９を用いて説明する。図９に示すように、プリント基板３は搬送速度Ｖで搬送され、スプレーノズル７からエッチング液６が噴射され、エッチング処理がなされる。エッチング液６は、プリント基板３の上方から高さＨでスプレーノズル７から搬送方向５と所定の角γを為すように拡がり角α（半角）で幅Ｗでスリット状に噴霧され（図９（ａ）、図９（ｂ）参照）、スプレー管８がプリント基板３の搬送方向５に対して直角方向で回転させ、投影距離Ｓｒでエッチング液６が揺動周期Ｔで回転揺動２０されて、噴射される（図９（ｃ）参照）。その結果、個々のスプレーノズル７からのエッチング液６は一辺の長さＷ、幅Ｓｒで角度γの平行四辺形の形状となり、噴霧領域１３に噴霧される。これから、式（２）、（７）が導かれる。
Ｗ＝２・Ｈ・ｔａｎ（α） （２）
Ｓｒ＝２・Ｈ・ｔａｎ（θ） （８）
ここで、Ｈはスプレーノズル７とプリント基板３との距離、αはエッチング液６のスリット方向の拡がり角（半角）、θはスプレー管の揺動角（半角）、γはエッチング液６のスリット方向と搬送方向５との為す角である。
プリント基板３にエッチング液が噴霧されない領域がないように、スプレーノズル７の間隔Ｐｒとスプレー管８の間隔Ｄｒは、それぞれ、式（８）、式（９）を満足する必要があるから、
Ｐｒ＝Ｗ・ｓｉｎ（γ）＝２・Ｈ・ｔａｎ（α）・ｓｉｎ（γ） （９）
Ｄｒ＝Ｓｒ＝２・Ｈ・ｔａｎ（θ） （１０）
となる。実施の形態１と同様、エッチングが良好な領域は、搬送速度Ｖとエッチング液の直角方向の平均速度ｖには、相関関係があるので、
Ｖ＝Ｋ・ｖ＝Ｋ・２・Ｓｒ／Ｔ＝Ｋ・２・２・Ｈ・ｔａｎ（θ）／Ｔ （１１）
で表される。ここで、Ｋは定数である。式（１）と異なるのは、ＳがＳｒとなっている点である。さらに、これを、揺動周期Ｔで表わせば、
Ｔ＝Ｋ・２・２・Ｈ・ｔａｎ（θ）／Ｖ （１２）
で表すことができる。結果として、実施の形態１と同じ式（１）で表わされる。したがって、Ｋは、０．２４≦Ｋ≦０．３３を満たす範囲であれば、良好なエッチングが期待できる。
【００２４】
このように、本発明の実施の形態３によれば、スプレー管を被エッチング基板の搬送方向と直角方向にエッチング液が噴霧されるように回転揺動させることにより、被エッチング基板の搬送速度Ｖとエッチング液の揺動周期Ｔが、式（１）の関係を満たす条件でエッチングを行うことにより、被エッチング基板の面内でのエッチング速度が異なることによる斑が発生せず、面内均一性を改善したエッチングが可能となるといった顕著な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施の形態１におけるエッチング処理装置の概略を示す構成図である。
【図２】実施の形態１におけるエッチング処理装置のエッチング液噴霧部の要部を示す概略図である。
【図３】配線の断面形状を示す概略図である。
【図４】エッチング状況による配線の断面形状の違いを示す概略図である。
【図５】プリント基板のエッチングの斑の例を示す鳥瞰図である。
【図６】実施の形態１におけるエッチング処理装置の動作を説明するための図である。
【図７】実施の形態１におけるエッチング処理装置によるエッチングの良好領域を示す実測図である。
【図８】実施の形態２におけるエッチング処理装置のエッチング液噴霧部の要部を上方から見た概略図である。
【図９】実施の形態３におけるエッチング処理装置の動作を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２６】
１ エッチング処理装置
３ プリント基板
４ 搬送ローラ
５ 搬送方向
６ エッチング液
７ スプレーノズル
８ スプレー管
９ 搬送制御装置
１０ スプレー制御装置
１１ エッチング制御装置
１２，１８ 揺動
１３ 噴霧領域
１９ 回転揺動
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被エッチング基板、特にプリント基板の配線を形成するエッチング処理方法およびエッチング処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子機器に使用されるプリント基板に配線を形成する方法として、写真製版技術を用いてレジストパターンが形成されたプリント基板にスプレー装置等を用いてエッチング液を噴射してプリント基板の銅箔や銅膜をエッチングして回路パターンを形成する方法が広く使用されている。近年、電子機器の高密度実装化に伴い、プリント基板の多層化、微細配線化が要求されている。このため、アスペクト比の高い、微細な回路パターンを形成できるエッチング技術が求められている。
【０００３】
エッチング速度は、エッチング液の組成、温度、滞留の仕方により異なることから、基板の面内のエッチング速度を安定化させることは、製品の安定的生産のために重要である。そのため、特許文献１によるスプレー処理装置では、被処理基板の上面にエッチング液を噴射させるとともに、新たに設けられた気体ノズルから気体を噴射させて、被処理基板の上面に滞留するエッチング液を除去することにより、被処理基板の上下面でのエッチング速度を僅少にし、エッチング精度の向上を図っている。また、特許文献２によるスプレーエッチング法では、半導体ウエハ面に滞留するエッチ液の膜厚を均一化させるため、エッチ液を楕円状に噴射させ、ウエハを回転させながらスプレーエッチングすることで、微細パターンのエッチングを実現している。
【特許文献１】特開平３−７２０８８号公報
【特許文献２】特開昭５３−３９２２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
スプレー法によるエッチングは、プリント基板や半導体ウエハのエッチングに広く利用されているが、エッチング液の滞留がパターンのアスペクト比の低下、均一性を阻害する要因になっており、従来のエッチング法では、滞留エッチング液を除去するために、プリント基板にエッチング液とともに気体を噴射したり、エッチング液の滞留量を調整するためにウエハを回転したりしている。しかしながら、従来の気体を噴射することにより、基板の上下面のエッチング速度を合わせる、また、ウエハを回転することによりエッチング液の滞留量を調整して微細なエッチングを行うことが可能とされているが、プリント基板のような大型の基板において、アスペクト比の高い断面を有する配線パターンを形成する際に、基板面内のエッチングのばらつきや斑（ムラ）を抑えることについては不十分であるという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上述のような問題点を解決するためになされたものであり、スプレー法によるプリント基板等の大型被エッチング基板のエッチングにおいて、断面のアスペクト比の高い配線パターンを基板面内でばらつきや斑が少なく均一性良く形成することができるエッチング処理方法およびエッチング処理装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係るエッチング処理方法は、スプレーノズルによりスリット状に形成されるエッチング液を被エッチング基板の搬送方向に対して、所定の角度γを成すように噴霧させ、且つ、エッチング液を被エッチング基板の搬送方向に対して直角方向に周期的に揺動、噴霧させ、スプレーノズルの揺動周期Ｔ（ｓｅｃ）を被エッチング基板の搬送速度Ｖ（ｃｍ／ｓｅｃ）に対して、式（１）を満足するように揺動動作させるものである。
【０００７】
また、本発明に係るエッチング処理装置は、被エッチング基板を搬送する搬送手段と、
エッチング液を供給する複数のスプレー管と、エッチング液の噴霧形状がスリット状であり、且つ、そのスリット状のエッチング液の長手方向が被エッチング基板の搬送方向に対して所定の角度γを成すように前記スプレー管に取り付けられた複数のスプレーノズルと、スプレーノズルを被エッチング基板の搬送方向に対して、直角方向に周期的に揺動させる揺動手段と、を備え、スプレーノズルの揺動周期Ｔ（ｓｅｃ）を被エッチング基板の搬送速度Ｖ（ｃｍ／ｓｅｃ）に対して、式（１）を満足するように揺動動作させるものである。
【０００８】
Ｔ＝Ｋ・２・Ｓ／Ｖ （１）
ここで、Ｓ（ｃｍ）は被エッチング基板の搬送方向と直角方向の揺動距離、Ｋは定数で０．２４≦Ｋ≦０．３３をそれぞれ表す。ただし、Ｖは、１．６７ｃｍ／ｓｅｃ≦Ｖ≦８．３５ｃｍ／ｓｅｃの範囲である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、被エッチング物の搬送速度に対して、スプレーノズルの揺動周期との関係を（１）式を満足させることにより、被エッチング物の面内でのエッチングばらつきや斑の発生が抑制され、均一性に優れたアスペクト比の高い断面を有する配線パターンを形成することができるといった顕著な効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態に係るエッチング処理方法およびエッチング処理装置について説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１におけるエッチング処理装置を示す概略図である。図２はエッチング処理装置のエッチング液噴霧部の要部を上方から見た概略図である。
図１に示すように、エッチング処理装置１は、エッチングチャンバ２と、このエッチングチャンバ２内に被エッチング基板であるプリント基板３を搬送する手段である搬送ローラ４と、プリント基板３の搬送方向５に平行に設けられ、プリント基板３にエッチング液６をスリット状に噴射する複数のスプレーノズル７が取り付けられたスプレー管８と、プリント基板３の搬送速度Ｖを制御する搬送制御装置９と、また、スプレー管８を左右に揺動させる揺動周期Ｔおよびスプレーノズル７からのエッチング液６の圧力を制御するスプレー制御装置１０と、搬送制御装置９とスプレー管制御装置１０とを所定の関係で連動動作させるエッチング制御装置１１とにより構成されている。
【００１１】
また、図２に示すように、エッチング液噴霧部の要部において、スリット状に噴霧されるエッチング液６の長手方向がプリント基板３の搬送方向５に対して所定の角度γを為すようにスプレーノズル７がスプレー管８に取り付けられており、このスプレー管８の揺動方向１２は搬送方向５に対して直角方向であり、スプレー管８は周期的に揺動されて、エッチング液６が噴霧領域１３に噴霧される。
【００１２】
まず、通常のスプレーエッチング法における問題点について、図３から図５を用いて説明する。一般的に、プリント基板３の銅配線１５のパターンを形成するスプレーエッチング処理法では、図３に示すように、エポキシ基板１４上の銅配線１５の断面形状は、台形状で例えば上面のパターン幅をＷとすると底面のパターン幅は１．２Ｗと上下で異なる富士山型である。電子機器の小型化の要求からプリント基板の配線の高密度化に伴い、配線幅および配線間隔が小さいものに対応できることが要求され、微細でアスペクト比の高いものが必要とされている。図４（ｂ）に示すように、アスペクト比が低い配線断面を持つプリント基板３では、銅配線１５とエポキシ基板１４の接合部分が、裾が広い富士山型である場合、隣接する銅配線１５同士が接触し、配線ショート不良１５ｓが発生する。また、図４（ｃ）に示すように、エッチング処理の過剰により銅配線１５ｄの上底部分が無くなる場合には、銅配線を多層化した場合に上層の銅配線１５ｕとの間で電気的接触が取れず、断線不良１５ｆの原因となる。そのため、図４（ａ）に示すように、エッチング処理された銅配線１５においては、アスペクト比が高く、銅配線１５の断面形状が矩形に近い形状が望ましい。
【００１３】
このとき、エッチング液の噴射圧力はプリント基板が大きく振動、移動しない範囲において高い程良い。また、噴射方向はプリント基板面上でのエッチング液の滞留防止の観点から、プリント基板の搬送方向に対しては直角方向から均等に揺動する機構を有することが望ましい。エッチング液としては、ＣｕＣｌ２やＦｅＣｌ２を含む溶液が使用される。
【００１４】
また、銅配線の断面形状に関しては、スプレー式エッチング処理装置の動作パラメータが影響していることが、発明者らの実験結果や考察から明らかになった。その結果、エッチング液６をプリント基板３に対して垂直に近い方向から高圧で噴射するとともに、エッチング液６の噴射形状を、図２に示すように、円錐形や四角錘形（図示せず）よりもエッチング液をスリット状にした噴射形状で吹き付けることで、配線の断面形状のアスペクト比が向上し、断面形状を矩形に近づけられることが判明した。
【００１５】
しかしながら、エッチング液の噴射形状をスリット状にしても、図５に示すようにプリント基板３の表面に幅３０ｍｍ〜５０ｍｍ程度の縞状の明暗部が観察される。これは、プリント基板３の表面においてエッチングの速い部分（暗部）１６とエッチングの遅い部分（明部）１７とが生じるためで、その配線幅の違いにより、光の反射率の差として視認される。ここで、スプレー管８を、スプレーノズル７の間隔が５０ｍｍのものを７本並列に１００ｍｍ間隔で、プリント基板３の搬送方向５と平行に配置した場合である。また、使用したプリント基板３の大きさは５００ｍｍ×５００ｍｍで、エッチングマスクとしてはドライフィルムを使用し、配線幅と配線間隔はそれぞれ５０μｍ、銅箔の厚さは３５μｍのものを使用した例である。図５の例では、エッチングが早い部分１６では、エッチング後の配線幅が平均で３０．５μｍであるのに対して、エッチングが遅い部分１７では平均で６２．５μｍと大きく異なっており、エッチングの斑となっている。このようにエッチング条件によっては、プリント基板３面上でエッチングの斑が発生し、プリント基板の配線の微細化の障害となっている。本発明では、このエッチングばらつきや斑の発生を抑制し、均一性に優れたアスペクト比の高い断面を有する配線パターンを形成することができる。
【００１６】
そこで、発明者らはプリント基板のエッチング斑の発生と搬送速度Ｖ（ｃｍ／ｓｅｃ）とプリント基板の搬送方向と直角方向のエッチング液の揺動周期Ｔ（ｓｅｃ）との関係に着目した。
以下、実施の形態１のエッチング処理装置による動作について、図１、図２および図６を用いて説明する。図１に示すように、エッチング処理はエッチングチャンバ２内で行われる。被エッチング基板であるプリント基板３は搬送ローラ４によってエッチングチャンバ２内を搬送速度Ｖで搬送され、エッチングチャンバ２内を移動中にスプレーノズル７からエッチング液６が噴射され、エッチング処理される。エッチング液６は、プリント基板３の上方から高さＨでスプレーノズル７から搬送方向５と所定の角度γを為すように拡がり角（半角）αで幅Ｗでスリット状に噴霧され（図６（ａ）、（ｂ）参照）、スプレー管８がプリント基板３の搬送方向５に対して直角の方向に左右に揺動距離Ｓ、揺動周期Ｔで揺動１２されているため、エッチング液６はプリント基板３の搬送方向５とは直角方向に移動して噴射される。プリント基板３の搬送速度５は、搬送制御装置９により搬送ローラ４を制御することにより制御される。スプレー管８の揺動１２、スプレーノズル７からのエッチング液６の圧力はスプレー制御装置１０により揺動距離Ｓ、揺動周期Ｔが制御される。エッチング制御装置１１は搬送制御装置９およびスプレー制御装置１０を統括的に制御している。その結果、個々のスプレーノズル７からのエッチング液６は一辺の長さＷ、幅Ｓで角度γの平行四辺形の形状となり、噴霧領域１３で噴霧される。これらのことから、Ｗは式（２）で表わすことができる。
Ｗ＝２・Ｈ・ｔａｎ（α） （２）
ここで、Ｈはスプレーノズル７とプリント基板３との距離、αはエッチング液６のスリット方向の拡がり角（半角）である。
プリント基板３にエッチング液が噴霧されない領域がないようにスプレーノズル７の間隔Ｐとスプレー管８の間隔Ｄは、それぞれ、式（３）、（４）を満足する必要があるから、
Ｐ＝Ｗ・ｓｉｎ（γ）＝２・Ｈ・ｔａｎ（α）・ｓｉｎ（γ） （３）
Ｄ＝Ｓ （４）
となる。また、エッチング斑が発生しない良好な条件においては、プリント基板の搬送速度Ｖとエッチング液の直角方向の平均速度ｖには、密接な相関関係があることを発明者らは見出している。すなわち、搬送速度Ｖは、
Ｖ＝Ｋ・ｖ＝Ｋ・２・Ｓ／Ｔ （５）
で表される。ここで、Ｋは定数、Ｓは被エッチング基板の搬送方向と直角方向の揺動距離である。これを、揺動周期Ｔで表わせば、
Ｔ＝Ｋ・２・Ｓ／Ｖ （１）
となる。
【００１７】
そこで、搬送速度Ｖ（ｃｍ／ｓｅｃ）が１．６７〜８．３５ｃｍ／ｓｅｃの範囲内で、エッチングの良品とされるプリント基板内の配線幅（パターン幅）のばらつきが±２０％となる揺動周期Ｔ（ｓｅｃ）を実験的に求めた結果を図７に示す。図７は、測定結果から搬送速度Ｖを横軸に揺動周期Ｔを縦軸にして表わしたもので、エッチングで良品となる領域は、メッシュ模様で表わされる領域である。この領域では、プリント基板の表面に縞状のエッチング斑は認められない。これは、スプレーノズル７によって噴射されるエッチング液６が特定の部分に滞留せず、均一なエッチングが進む領域である。なお、図７において、配線幅と配線間隔は５０μｍ、Ｓ＝１８ｃｍ、Ｈ＝１５ｃｍ、α＝４５°、γ＝４５°の条件で行った場合である。なお、スプレーノズル７は、図６（ｄ）に示すように噴出部の長さが１０ｍｍ、幅が０．５ｍｍである。これを式（１）に当てはめると、ばらつきが−２０％では、Ｋは０．２０〜０．２４となり、＋２０％では、０．３３〜０．３６となる。したがって、Ｋが０．２４≦Ｋ≦０．３３を満たす領域で動作させれば、良好なエッチングが期待される。通常、使用スプレー圧力の範囲である０．１５ＭＰａ〜０．３ＭＰａでは、エッチング液６の拡がり角２α（図６（ｂ）Ｘ−Ｘ断面）は８５〜１３０°、エッチング液の拡がり角２β（図６（ｃ）Ｙ−Ｙ断面）は５°であり、この範囲において有効である。エッチング斑の抑制は、式（１）だけで決まるものではなく、プリント基板３の搬送方向５に対して角度γでエッチング液６を揺動噴霧することが重要である。これは、エッチング液６の排出をスムースにさせることにより、エッチング斑の抑制に寄与している。特に、角度γとしては４５°周辺が望ましい。角度γはスプレーノズル７の間隔Ｐをも決定するものでもあるが、小さ過ぎると間隔Ｐが狭くなり、噴霧するエッチング液６を拡げる意味がなくなり実用的ではない。逆に、角度γが大きくなるとスプレーノズル７の間隔Ｐが広くなり、エッチング液６の噴霧範囲は広く取れるが、噴霧されたエッチング液６の排出がうまくいかなくなり、斑の抑制の効果が低下する。
【００１８】
このように、本発明の実施の形態１によれば、被エッチング基板の搬送速度Ｖとエッチング液の揺動周期Ｔが、式（１）の関係を満たす条件でエッチングを行うことにより、被エッチング基板の面内でのエッチング速度が異なることによるエッチングのばらつきや斑の発生が抑制され、面内均一性に優れたアスペクト比の高い断面を有する配線パターンを形成することが可能となるといった顕著な効果を奏するものである。
【００１９】
実施の形態２．
図８は、本発明の実施の形態２におけるエッチング処理装置のエッチング液噴霧部の要部を上方から見た概略図である。
図８に示すように、実施の形態２に係るエッチング液噴霧部の要部において、スプレー管８の配置が搬送方向５と直角方向になっている点を除けば、実施の形態１の図６と同様であり、他の構成については説明を省略する。また、実施の形態３のエッチング液噴霧部の要部以外の図１で示すエッチング処理装置１の他の構成要素は、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
【００２０】
以下、実施の形態２のエッチング処理装置による動作について、図８を用いて説明する。実施の形態１のスプレー管８の配置方向がプリント基板３の搬送方向５と平行であるの対して、実施の形態２のスプレー管８の配置方向はプリント基板３の搬送方向５と直角である点が相違する。エッチング液６は、プリント基板３の上方から高さＨでスプレーノズル７から搬送方向５と所定の角度γを為すように拡がり角（半角）αで幅Ｗでスリット状に噴霧され（図８、図６（ｂ）参照）、スプレー管８がプリント基板３の搬送方向５に対して平行な方向で左右に揺動距離Ｓ、揺動周期Ｔで揺動１８されているため、エッチング液６はプリント基板３の搬送方向５とは直角方向に移動して噴射される。その結果、個々のスプレーノズル７からのエッチング液６は一辺の長さＷ、幅Ｓで角度γの平行四辺形の形状となり、噴霧領域１３で噴霧される。これらのことから、Ｗは式（２）で表わすことができる。
Ｗ＝２・Ｈ・ｔａｎ（α） （２）
ここで、Ｈはスプレーノズル７とプリント基板３との距離、αはエッチング液６のスリット方向の拡がり角（半角）である。
プリント基板３にエッチング液が噴霧されない領域がないようにスプレーノズル７の間隔Ｐとスプレー管８の間隔Ｄは、それぞれ、式（６）、（７）を満足する必要があるから、
Ｐ＝Ｓ （６）
Ｄ＝Ｗ・ｓｉｎ（γ）＝２・Ｈ・ｔａｎ（α）・ｓｉｎ（γ） （７）
となる。実施の形態１では、スプレー管８を搬送方向５と平行方向に、実施の形態２では、スプレー管８を搬送方向５と直角方向に配置したが、いずれも、スプレーノズル７を搬送方向５と直角方向に揺動させている（すなわち、エッチング液の揺動方向が搬送方向と直角方向である）ことに変わりはなく、実施の形態１で述べたように、エッチング斑が発生しない良好な条件においては、プリント基板の搬送速度Ｖ（ｃｍ／ｓｅｃ）とエッチング液の直角方向の平均速度ｖ（ｃｍｓｅｃ）には、密接な相関関係があり、実施の形態２においても同様であり、搬送速度Ｖ（ｃｍ／ｓｅｃ）は、
Ｖ＝Ｋ・ｖ＝Ｋ・２・Ｓ／Ｔ （５）
で表される。ここで、Ｋは定数、Ｓ（ｃｍ）は被エッチング基板の搬送方向と直角方向の揺動距離である。これを、揺動周期Ｔ（ｓｅｃ）で表わせば、
Ｔ＝Ｋ・２・Ｓ／Ｖ （１）
となる。結果として、実施の形態１と同じ式（１）で表わされる。したがって、Ｋは、０．２４≦Ｋ≦０．３３を満たす範囲であれば、良好なエッチングが期待できる。
【００２１】
このように、本発明の実施の形態２によれば、実施の形態１とスプレー管の配置方向を変えても、エッチング液の揺動方向が同じであれば、被エッチング基板の搬送速度Ｖとエッチング液の揺動周期Ｔが、式（１）の関係を満たす条件でエッチングを行うことにより、実施の形態１と同様、被エッチング基板の面内でのエッチング速度が異なることによるエッチングのばらつきや斑の発生が抑制され、面内均一性に優れたアスペクト比の高い断面を有する配線パターンを形成することが可能となるといった顕著な効果を奏するものである。
【００２２】
実施の形態３．
図９は、本発明の実施の形態３におけるエッチング処理装置のエッチング液噴霧部の要部を上方から見た概略図である。
図９に示すように、エッチング液噴霧部の要部において、スプレー管８は、搬送方向５に対して平行に配設され、スプレー管８に取り付けられたスプレーノズル７からスリット状に噴霧されるエッチング液６がプリント基板３の搬送方向５に対して所定の角度γを為すようにスプレーノズル７が設定されており、スプレー管８は搬送方向５に対して直角方向に周期的に角度θ（半角）で回転揺動１９される。実施の形態３のエッチング液噴霧部の要部以外の図１で示すエッチング処理装置１の他の構成要素は、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
【００２３】
次に、実施の形態３のエッチング処理装置の動作について、図９を用いて説明する。図９に示すように、プリント基板３は搬送速度Ｖで搬送され、スプレーノズル７からエッチング液６が噴射され、エッチング処理がなされる。エッチング液６は、プリント基板３の上方から高さＨでスプレーノズル７から搬送方向５と所定の角γを為すように拡がり角α（半角）で幅Ｗでスリット状に噴霧され（図９（ａ）、図９（ｂ）参照）、スプレー管８がプリント基板３の搬送方向５に対して直角方向で回転させ、投影距離Ｓｒでエッチング液６が揺動周期Ｔで回転揺動２０されて、噴射される（図９（ｃ）参照）。その結果、個々のスプレーノズル７からのエッチング液６は一辺の長さＷ、幅Ｓｒで角度γの平行四辺形の形状となり、噴霧領域１３に噴霧される。これから、式（２）、（７）が導かれる。
Ｗ＝２・Ｈ・ｔａｎ（α） （２）
Ｓｒ＝２・Ｈ・ｔａｎ（θ） （８）
ここで、Ｈはスプレーノズル７とプリント基板３との距離、αはエッチング液６のスリット方向の拡がり角（半角）、θはスプレー管の揺動角（半角）、γはエッチング液６のスリット方向と搬送方向５との為す角である。
プリント基板３にエッチング液が噴霧されない領域がないように、スプレーノズル７の間隔Ｐｒとスプレー管８の間隔Ｄｒは、それぞれ、式（８）、式（９）を満足する必要があるから、
Ｐｒ＝Ｗ・ｓｉｎ（γ）＝２・Ｈ・ｔａｎ（α）・ｓｉｎ（γ） （９）
Ｄｒ＝Ｓｒ＝２・Ｈ・ｔａｎ（θ） （１０）
となる。実施の形態１と同様、エッチングが良好な領域は、搬送速度Ｖとエッチング液の直角方向の平均速度ｖには、相関関係があるので、
Ｖ＝Ｋ・ｖ＝Ｋ・２・Ｓｒ／Ｔ＝Ｋ・２・２・Ｈ・ｔａｎ（θ）／Ｔ （１１）
で表される。ここで、Ｋは定数である。式（１）と異なるのは、ＳがＳｒとなっている点である。さらに、これを、揺動周期Ｔで表わせば、
Ｔ＝Ｋ・２・２・Ｈ・ｔａｎ（θ）／Ｖ （１２）
で表すことができる。結果として、実施の形態１と同じ式（１）で表わされる。したがって、Ｋは、０．２４≦Ｋ≦０．３３を満たす範囲であれば、良好なエッチングが期待できる。
【００２４】
このように、本発明の実施の形態３によれば、スプレー管を被エッチング基板の搬送方向と直角方向にエッチング液が噴霧されるように回転揺動させることにより、被エッチング基板の搬送速度Ｖとエッチング液の揺動周期Ｔが、式（１）の関係を満たす条件でエッチングを行うことにより、被エッチング基板の面内でのエッチング速度が異なることによる斑が発生せず、面内均一性を改善したエッチングが可能となるといった顕著な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施の形態１におけるエッチング処理装置の概略を示す構成図である。
【図２】実施の形態１におけるエッチング処理装置のエッチング液噴霧部の要部を示す概略図である。
【図３】配線の断面形状を示す概略図である。
【図４】エッチング状況による配線の断面形状の違いを示す概略図である。
【図５】プリント基板のエッチングの斑の例を示す鳥瞰図である。
【図６】実施の形態１におけるエッチング処理装置の動作を説明するための図である。
【図７】実施の形態１におけるエッチング処理装置によるエッチングの良好領域を示す実測図である。
【図８】実施の形態２におけるエッチング処理装置のエッチング液噴霧部の要部を上方から見た概略図である。
【図９】実施の形態３におけるエッチング処理装置の動作を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２６】
１ エッチング処理装置
３ プリント基板
４ 搬送ローラ
５ 搬送方向
６ エッチング液
７ スプレーノズル
８ スプレー管
９ 搬送制御装置
１０ スプレー制御装置
１１ エッチング制御装置
１２，１８ 揺動
１３ 噴霧領域
１９ 回転揺動
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スプレーノズルによりスリット状に形成されるエッチング液を被エッチング基板の搬送方向に対して、所定の角度γを成すように噴霧させ、且つ、前記エッチング液を前記被エッチング基板の搬送方向に対して直角方向に周期的に揺動、噴霧させ、
前記スプレーノズルの揺動周期Ｔ（ｓｅｃ）を前記被エッチング基板の搬送速度Ｖ（ｃｍ／ｓｅｃ）に対して、式（１）を満足するように揺動動作させることを特徴とするエッチング処理方法。
Ｔ＝Ｋ・２・Ｓ／Ｖ （１）
ここで、Ｓ（ｃｍ）は前記被エッチング基板の搬送方向と直角方向の揺動距離、Ｋは定数で０．２４≦Ｋ≦０．３３をそれぞれ表す。ただし、Ｖは、１．６７ｃｍ／ｓｅｃ≦Ｖ≦８．３５ｃｍ／ｓｅｃの範囲である。
【請求項２】
被エッチング基板を搬送する搬送手段と、
エッチング液を供給する複数のスプレー管と、
前記エッチング液の噴霧形状がスリット状であり、且つ、そのスリット状のエッチング液の長手方向が前記被エッチング基板の搬送方向に対して所定の角度γを成すように前記スプレー管に取り付けられた複数のスプレーノズルと、
前記スプレーノズルを前記被エッチング基板の搬送方向に対して、直角方向に周期的に揺動させる揺動手段と、を備え、
前記スプレーノズルの揺動周期Ｔ（ｓｅｃ）を前記被エッチング基板の搬送速度Ｖ（ｃｍ／ｓｅｃ）に対して、式（１）を満足するように揺動動作させることを特徴とするエッチング処理装置。
Ｔ＝Ｋ・２・Ｓ／Ｖ （１）
ここで、Ｓ（ｃｍ）は前記被エッチング基板の搬送方向と直角方向の揺動距離、Ｋは定数で０．２４≦Ｋ≦０．３３をそれぞれ表す。ただし、Ｖは、１．６７ｃｍ／ｓｅｃ≦Ｖ≦８．３５ｃｍ／ｓｅｃの範囲である。
【請求項３】
揺動手段が、スプレー管の長手方向を被エッチング基板の搬送方向に対して平行または直角に配設し、スプレーノズルを前記搬送方向と直角方向に揺動周期Ｔで揺動動作させるものであることを特徴とする請求項２に記載のエッチング処理装置。
【請求項４】
揺動手段が、スプレー管の長手方向を被エッチング基板の搬送方向に対して平行に配設し、前記スプレー管を揺動周期Ｔで所定の回転角度２θの範囲で回転揺動動作させるものであることを特徴とする請求項２に記載のエッチング処理装置。
ただし、式（１）において、Ｓ＝２・Ｈ・ｔａｎθであり、Ｈは前記スプレー管と前記被エッチング基板との距離を表す。
【請求項１】
スプレーノズルによりスリット状に形成されるエッチング液を被エッチング基板の搬送方向に対して、所定の角度γを成すように噴霧させ、且つ、前記エッチング液を前記被エッチング基板の搬送方向に対して直角方向に周期的に揺動、噴霧させ、
前記スプレーノズルの揺動周期Ｔ（ｓｅｃ）を前記被エッチング基板の搬送速度Ｖ（ｃｍ／ｓｅｃ）に対して、式（１）を満足するように揺動動作させることを特徴とするエッチング処理方法。
Ｔ＝Ｋ・２・Ｓ／Ｖ （１）
ここで、Ｓ（ｃｍ）は前記被エッチング基板の搬送方向と直角方向の揺動距離、Ｋは定数で０．２４≦Ｋ≦０．３３をそれぞれ表す。ただし、Ｖは、１．６７ｃｍ／ｓｅｃ≦Ｖ≦８．３５ｃｍ／ｓｅｃの範囲である。
【請求項２】
被エッチング基板を搬送する搬送手段と、
エッチング液を供給する複数のスプレー管と、
前記エッチング液の噴霧形状がスリット状であり、且つ、そのスリット状のエッチング液の長手方向が前記被エッチング基板の搬送方向に対して所定の角度γを成すように前記スプレー管に取り付けられた複数のスプレーノズルと、
前記スプレーノズルを前記被エッチング基板の搬送方向に対して、直角方向に周期的に揺動させる揺動手段と、を備え、
前記スプレーノズルの揺動周期Ｔ（ｓｅｃ）を前記被エッチング基板の搬送速度Ｖ（ｃｍ／ｓｅｃ）に対して、式（１）を満足するように揺動動作させることを特徴とするエッチング処理装置。
Ｔ＝Ｋ・２・Ｓ／Ｖ （１）
ここで、Ｓ（ｃｍ）は前記被エッチング基板の搬送方向と直角方向の揺動距離、Ｋは定数で０．２４≦Ｋ≦０．３３をそれぞれ表す。ただし、Ｖは、１．６７ｃｍ／ｓｅｃ≦Ｖ≦８．３５ｃｍ／ｓｅｃの範囲である。
【請求項３】
揺動手段が、スプレー管の長手方向を被エッチング基板の搬送方向に対して平行または直角に配設し、スプレーノズルを前記搬送方向と直角方向に揺動周期Ｔで揺動動作させるものであることを特徴とする請求項２に記載のエッチング処理装置。
【請求項４】
揺動手段が、スプレー管の長手方向を被エッチング基板の搬送方向に対して平行に配設し、前記スプレー管を揺動周期Ｔで所定の回転角度２θの範囲で回転揺動動作させるものであることを特徴とする請求項２に記載のエッチング処理装置。
ただし、式（１）において、Ｓ＝２・Ｈ・ｔａｎθであり、Ｈは前記スプレー管と前記被エッチング基板との距離を表す。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−９０４０３（Ｐ２０１０−９０４０３Ａ）
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５８３８４（Ｐ２００８−２５８３８４）
【出願日】平成２０年１０月３日（２００８．１０．３）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月３日（２００８．１０．３）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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