特開 2024-166712 エッチング加工製品及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024166712

(43)【公開日】2024-11-29

(54)【発明の名称】エッチング加工製品及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   C23F 1/00 20060101AFI20241122BHJP

   H01L 23/50 20060101ALI20241122BHJP

   G03F 7/40 20060101ALI20241122BHJP

【ＦＩ】

C23F1/00 102

H01L23/50 A

G03F7/40 521

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023083011

(22)【出願日】2023-05-19

(71)【出願人】

【識別番号】000003193

【氏名又は名称】ＴＯＰＰＡＮホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003708

【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所

(72)【発明者】

【氏名】倉田 真嗣

(72)【発明者】

【氏名】永井 雄祐

【テーマコード（参考）】

2H196

4K057

5F067

【Ｆターム（参考）】

2H196AA27

2H196HA17

4K057WA11

4K057WB02

4K057WB04

4K057WC08

4K057WD05

4K057WM04

4K057WN01

5F067DA16

(57)【要約】

【課題】 高アスペクト比で高精細パターンを有するエッチング加工製品を簡便に製造する技術を提供する。
【解決手段】 エッチング加工製品は、第１面とその裏面である第２面とを有し、１以上の貫通孔群が設けられた金属板からなる。上記１以上の貫通孔群の各々は、各辺の長さが上記金属板の厚さ以上である矩形状の開口を前記第１面に有している第１貫通孔と、幅が上記金属板の上記厚さ未満である線形状の開口を各々が上記第１面に有し、上記第１貫通孔の周囲に配置された複数の第２貫通孔とを含んでいる。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１面とその裏面である第２面とを有し、１以上の貫通孔群が設けられた金属板からなり、前記１以上の貫通孔群の各々は、各辺の長さが前記金属板の厚さ以上である矩形状の開口を前記第１面に有している第１貫通孔と、幅が前記金属板の前記厚さ未満である線形状の開口を各々が前記第１面に有し、前記第１貫通孔の周囲に配置された複数の第２貫通孔とを含んだエッチング加工製品。

【請求項2】

前記複数の第２貫通孔の各々の前記開口は幅が２０乃至１５０μｍの範囲内にあり、前記第１貫通孔の前記開口の面積Ｓ１と、前記複数の第２貫通孔の各々の前記開口の面積Ｓ２との比Ｓ１／Ｓ２は１０以上である請求項１に記載のエッチング加工製品。

【請求項3】

前記第１貫通孔の前記開口の各辺の長さＬ１と、前記複数の第２貫通孔の各々の前記開口の幅Ｗ２との比Ｌ１／Ｗ２は１０乃至９００の範囲内にある請求項１に記載のエッチング加工製品。

【請求項4】

前記１以上の貫通孔群の各々において、前記複数の第２貫通孔の各々の前記開口は、前記第１貫通孔の前記開口までの距離が３．５ｍｍ以下である請求項１に記載のエッチング加工製品。

【請求項5】

前記金属板には、前記１以上の貫通孔群の各々を取り囲むように配列した複数の第３貫通孔が更に設けられ、前記第１貫通孔の前記開口の各辺の長さＬ１と、前記複数の第３貫通孔の配列が取り囲む各領域の前記第１面における寸法Ｌ３との比Ｌ１／Ｌ３は０．５以下である請求項１に記載のエッチング加工製品。

【請求項6】

前記複数の第３貫通孔の前記第１面における開口幅Ｗ３と、前記複数の第２貫通孔の各々の前記開口の幅Ｗ２との比Ｗ３／Ｗ２は５乃至５０の範囲内にある請求項５に記載のエッチング加工製品。

【請求項7】

前記１以上の貫通孔群の各々において、前記複数の第２貫通孔の各々の前記開口は、前記第１貫通孔の前記開口までの距離及び前記複数の第３貫通孔の開口までの最短距離の少なくとも一方が２．０ｍｍ以下である請求項５に記載のエッチング加工製品。

【請求項8】

前記１以上の貫通孔群は２以上の貫通孔群である請求項１に記載のエッチング加工製品。

【請求項9】

第１面とその裏面である第２面とを有している金属板を準備することと、
エッチングマスクを前記第１面の上に形成することと、
前記エッチングマスクを設けた前記第１面へエッチング液を噴霧して、前記金属板をエッチングすることと
を含み、
前記エッチングマスクとして、１以上の開口パターンが設けられ、前記１以上の開口パターンの各々は、各辺の長さが前記金属板の厚さ以上である矩形状の開口を有する第１開口部と、幅が前記金属板の前記厚さ未満である線形状の開口を各々が有し、前記第１開口部の周囲に配置された複数の第２開口部とを含んだものを使用して、前記エッチングにおいて、エッチングレートに違いを生じさせて前記第１開口部の位置で前記金属板に第１貫通孔を形成し、その後、前記複数の第２開口部の位置で前記金属板に複数の第２貫通孔をそれぞれ形成するエッチング加工製品の製造方法。

【請求項10】

前記エッチングマスクの形成は、
前記第１面の上に感光性樹脂層を設けることと、
前記感光性樹脂層をパターン露光することと、
パターン露光後の前記感光性樹脂層を現像することと
を含んだ請求項９に記載のエッチング加工製品の製造方法。

【請求項11】

請求項１０に記載のエッチング加工製品の製造方法において、前記パターン露光に使用するレチクル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エッチング加工製品及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

電子部品の高密度実装化に伴い、高精細パターンを要求されるエッチング加工製品のファインピッチ化が急速に進展し、近年においてはエッチングの限界加工ピッチとなりつつある。これらの部品の多くはフォトエッチング法で製造されている。フォトエッチング法では、銅系や鉄系の金属材料表面に耐腐食性のフォトレジスト膜を所望するパターンに形成し、パターンから露出した金属部分をエッチング液にて腐食し加工する。

【0003】

このようなエッチング液を用いたウェットエッチングでは、フォトレジストの開口部からフォトレジスト直下まで等方的にエッチングが進行するので、サイドエッチングが問題となる。サイドエッチングとは、フォトレジスト膜面下へも等方的エッチングが入ることをいい、サイドエッチング量が多いと金属材料のエッチング部分を高アスペクト比にするには、隣り合うパターンとのピッチを狭くできないといった問題が発生する。このため従来のフォトエッチング技術により金属のエッチング加工製品を製造する場合、金属材料の厚さよりも開口幅が狭い高アスペクト比の貫通孔を形成することは難しく、上述したファインピッチ化に対応することが非常に困難となっている。

【0004】

この問題を解決するために、フォトエッチング法により金属層に設けられた貫通孔が、金属層の表層側に一次エッチングによる側壁を有し、深層側に電着フォトレジストを用いた二次エッチングによる側壁を有する金属のエッチング加工製品が開発されている（例えば、特許文献１及び２を参照。）しかしながら、このエッチング加工製品を製造するためには現行プロセスが使えないため、設備改造やプロセスの最適化などが必要となる。また、この方法は２段エッチングを行うものであり、プロセスが複雑となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００４－２０４２５１号公報

【特許文献2】特開２００４－２１８０３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、高アスペクト比で高精細パターンを有するエッチング加工製品を簡便に製造する技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一側面によると、第１面とその裏面である第２面とを有し、１以上の貫通孔群が設けられた金属板からなり、上記１以上の貫通孔群の各々は、各辺の長さが上記金属板の厚さ以上である矩形状の開口を上記第１面に有している第１貫通孔と、幅が上記金属板の上記厚さ未満である線形状の開口を各々が上記第１面に有し、上記第１貫通孔の周囲に配置された複数の第２貫通孔とを含んだエッチング加工製品が提供される。

【0008】

本発明の他の側面によると、上記複数の第２貫通孔の各々の上記開口は幅が２０乃至１５０μｍの範囲内にあり、上記第１貫通孔の上記開口の面積Ｓ１と、上記複数の第２貫通孔の各々の上記開口の面積Ｓ２との比Ｓ１／Ｓ２は１０以上である上記側面に係るエッチング加工製品が提供される。

【0009】

本発明の更に他の側面によると、上記第１貫通孔の上記開口の各辺の長さＬ１と、上記複数の第２貫通孔の各々の上記開口の幅Ｗ２との比Ｌ１／Ｗ２は１０乃至９００の範囲内にある上記側面の何れかに係るエッチング加工製品が提供される。

【0010】

本発明の更に他の側面によると、上記１以上の貫通孔群の各々において、上記複数の第２貫通孔の各々の上記開口は、上記第１貫通孔の上記開口までの距離が３．５ｍｍ以下である上記側面の何れかに係るエッチング加工製品が提供される。

【0011】

本発明の更に他の側面によると、上記金属板には、上記１以上の貫通孔群の各々を取り囲むように配列した複数の第３貫通孔が更に設けられ、上記第１貫通孔の上記開口の各辺の長さＬ１と、上記複数の第３貫通孔の配列が取り囲む各領域の上記第１面における寸法Ｌ３との比Ｌ１／Ｌ３は０．５以下である上記側面の何れかに係るエッチング加工製品が提供される。

【0012】

本発明の更に他の側面によると、上記複数の第３貫通孔の上記第１面における開口幅Ｗ３と、上記複数の第２貫通孔の各々の上記開口の幅Ｗ２との比Ｗ３／Ｗ２は５乃至５０の範囲内にある請求項５に記載のエッチング加工製品が提供される。

【0013】

本発明の更に他の側面によると、上記１以上の貫通孔群の各々において、上記複数の第２貫通孔の各々の上記開口は、上記第１貫通孔の上記開口までの距離及び上記複数の第３貫通孔の開口までの最短距離の少なくとも一方が２．０ｍｍ以下である上記側面に係るエッチング加工製品が提供される。

【0014】

本発明の更に他の側面によると、上記１以上の貫通孔群は２以上の貫通孔群である上記側面の何れかに係るエッチング加工製品が提供される。

【0015】

本発明の更に他の側面によると、第１面とその裏面である第２面とを有している金属板を準備することと、エッチングマスクを上記第１面の上に形成することと、上記エッチングマスクを設けた上記第１面へエッチング液を噴霧して、上記金属板をエッチングすることとを含み、
上記エッチングマスクとして、１以上の開口パターンが設けられ、上記１以上の開口パターンの各々は、各辺の長さが上記金属板の厚さ以上である矩形状の開口を有する第１開口部と、幅が上記金属板の上記厚さ未満である線形状の開口を各々が有し、上記第１開口部の周囲に配置された複数の第２開口部とを含んだものを使用して、上記エッチングにおいて、エッチングレートに違いを生じさせて上記第１開口部の位置で上記金属板に第１貫通孔を形成し、その後、上記複数の第２開口部の位置で上記金属板に複数の第２貫通孔をそれぞれ形成するエッチング加工製品の製造方法が提供される。

【0016】

本発明の更に他の側面によると、上記エッチングマスクの形成は、上記第１面の上に感光性樹脂層を設けることと、上記感光性樹脂層をパターン露光することと、パターン露光後の上記感光性樹脂層を現像することとを含んだ上記側面に係るエッチング加工製品の製造方法が提供される。

【0017】

本発明の更に他の側面によると、上記側面に係るエッチング加工製品の製造方法において、上記パターン露光に使用するレチクルが提供される。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、高アスペクト比で高精細パターンを有するエッチング加工製品を簡便に製造する技術を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１は、本発明の第１実施形態に係るエッチング加工製品の一部を示す上面図である。

【図2】図２は、図１に示すエッチング加工製品を部分的に拡大した上面図である。

【図3】図３は、図１に示すエッチング加工製品を個片化したエッチング加工製品の上面図である。

【図4】図４は、本発明の第２実施形態に係るエッチング加工製品の製造方法の一工程を示す断面図である。

【図5】図５は、従来のスプレーエッチングにおける問題点を説明するための断面図である。

【図6】図６は、比較例１のエッチング加工製品の上面図である。

【図7】図７は、スプレーエッチングにおけるエッチングマスクの開口幅とエッチングレートとの関係を示すグラフである。

【図8】図８は、第１貫通孔の有無がエッチングファクタ（ＥＦ）に及ぼす影響を示すグラフである。

【図9】図９は、第２貫通孔の幅とエッチングファクタ（ＥＦ）との関係を示すグラフである。

【図10】図１０は、フォトエッチング法におけるサイドエッチング現象及びエッチングファクタを説明するための断面図である。

【図11】図１１は、フォトエッチング法におけるサイドエッチング現象を説明するための断面図である。

【図12】図１２は、フォトエッチング法におけるサイドエッチング現象を説明するための断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下に、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施形態は、上記側面の何れかをより具体化したものである。以下に記載する事項は、単独で又は複数を組み合わせて、上記側面の各々に組み入れることができる。

【0021】

また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための構成を例示するものであって、本発明の技術的思想は、下記の構成部材の材質、形状、及び構造等によって限定されるものではない。本発明の技術的思想には、請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。

【0022】

なお、同様又は類似した機能を有する要素については、以下で参照する図面において同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。また、図面は模式的なものであり、或る方向の寸法と別の方向の寸法との関係、及び、或る部材の寸法と他の部材の寸法との関係等は、現実のものとは異なり得る。

【0023】

図１は、本発明の第１実施形態に係るエッチング加工製品の一部を示す上面図である。図２は、図１に示すエッチング加工製品を部分的に拡大した上面図である。図３は、図１に示すエッチング加工製品を個片化したエッチング加工製品の上面図である。ここで「エッチング加工製品」という用語は、製造過程において用いられている図１に示す個片化される前の状態を示すこともあり、図３に示す切断され個片化された後の状態を示すこともあり、特に必要がない限り、これらを区別しないで用いている。本発明の実施形態に係るエッチング加工製品は、例えば、リードフレーム等の高精細パターンを要求される用途に用いることができる。

【0024】

図１に示すエッチング加工製品１は、第１面とその裏面である第２面とを有し、２以上の貫通孔群が設けられた金属板１０からなり、上述のとおり、個片化前の状態である。貫通孔群の各々は、図１及び図２に示すように複数の第３貫通孔１３の配列により取り囲まれている。第３貫通孔１３は、互いに形状の異なる第３貫通孔１３ａ、１３ｂ及び１３ｃから構成されている。この複数の第３貫通孔１３の配列により取り囲まれた各領域を、複数の第３貫通孔１３の配列に沿って切断して個片化したものが図３に示すエッチング加工製品１である。図３中の符号Ｆは、複数の第３貫通孔１３の配列により取り囲まれた上記領域の外枠を示す。

【0025】

エッチング加工製品１に設けられた貫通孔群の各々は、矩形状の開口を金属板１０の第１面に有している第１貫通孔１１と、第１貫通孔１１の周囲に配置され、各々が線形状の開口を上記第１面に有している第２貫通孔１２とが設けられている。以下において、第１貫通孔１１を「矩形パターン」といい、第２貫通孔１２を「線形パターン」ということがある。

【0026】

エッチング加工製品１に設けられた第１貫通孔１１、第２貫通孔１２及び第３貫通孔１３は、金属板１０にフォトエッチング法によりパターン形成された貫通孔である。フォトエッチング法を用いて金属エッチング製品を製造する場合、金属材料表面に形成されたレジストパターンから露出した金属部分をエッチング液にて腐食し加工する。この場合の従来技術の問題点であるサイドエッチング現象を、図１０乃至１２を用いて説明する。

【0027】

図１０乃至１２は、フォトエッチング法におけるサイドエッチング現象並びにエッチングファクタを説明するための断面図であり、３つの工程を時系列で示している。フォトエッチング法を用いた両面エッチングでは、図１０に示す金属板１０の両面に形成された感光性樹脂層（レジスト層）１４を、フォトマスクを介した露光及び現像により所望とするパターン形状にパターニングし、図１１に示すレジストパターン１４ｂを得る。次いで、レジストパターン１４ｂから露出した金属部分にエッチング液を接触させて腐食することにより、図１２に示すエッチング孔１２ｂを形成する。

【0028】

このようなエッチング液を用いたウェットエッチングでは、上述したように、金属材料の深さ方向と水平方向に対して等方的にエッチングが進行するため、フォトレジスト膜面下へもエッチングが入るサイドエッチングが問題となる。サイドエッチング現象により、図１２に示すようにエッチング孔１２の開口幅がレジストパターン１４ｂの開口幅より大きくなる。

【0029】

被エッチング加工物の水平方向より深さ方向へのエッチングを優先させた異方性を有するウェットエッチングとして、スプレーエッチングが知られている。スプレーエッチングでは、エッチング液をノズルから噴射し、材料表面へエッチング液滴を吹き付ける。この深さ方向への液圧の効果により、エッチング孔の底部に溜まったエッチング液を優先的に置換し、これにより深さ方向のエッチング速度を向上させることができる。一般的にフォトエッチング法により金属材料の貫通加工を行う場合、エッチング異方性を有するスプレーエッチングが、エッチングファクタ（ＥＦ）が高く加工精度に優れるため、高精細パターンを形成することができるとされている。

【0030】

ここで、エッチングファクタ（ＥＦ）とは、図１２に示すように、エッチング深度をｄ、サイドエッチング量をＳとした場合ｄ／Ｓで示される。エッチング深度ｄが同じであれば、サイドエッチング量Ｓが小さいとエッチングファクタ（ＥＦ）は大きくなり、サイドエッチング量Ｓが大きいとエッチングファクタ（ＥＦ）は小さくなる。エッチングファクタ（ＥＦ）が大きい値を示すほど、サイドエッチングが抑制され、加工精度に優れたパターンであることを示す。

【0031】

しかしながら、エッチングに異方性を有するスプレーエッチングによっても所望とするレベルにエッチングファクタを改善することは難しく、高アスペクト比で高精細パターンを有するエッチング加工製品を製造することは困難であった。

【0032】

この問題に対し、本実施形態に係るエッチング加工製品１は、高精細な線形パターンである第２貫通孔１２の近傍に、特定の矩形パターンである第１貫通孔１１を設けたことにより、スプレーエッチング時におけるサイドエッチングが効果的に抑制され、エッチングファクタ（ＥＦ）が高く加工精度に優れる。このため第２貫通孔１２の線形パターンは、高アスペクト比で高精細パターンである。
以下、本実施形態に係るエッチング加工製品１について詳細に説明する。

【0033】

エッチング加工製品１を構成する金属板１０の材質としては、エッチング可能な金属であればよく、例えば、銅、鉄、あるいはこれらの合金などが挙げられる。金属板１０の厚さは特に限定されず、例えば用途に応じて適宜設定される。一例によると、金属板１０の厚さは、好ましくは５０乃至３００μｍの範囲内であり、より好ましくは１００乃至２００μｍの範囲内である。

【0034】

エッチング加工製品１に設けられた貫通孔群の各々は、上述のとおり、金属板１０の第１面に矩形状の開口を有している第１貫通孔１１を含んでいる。「矩形状」とは、長方形及び正方形を含んだ矩形状を意味し、長方形及び正方形の何れであってもよい。なお、「矩形状」には、第１貫通孔１１の形成過程において角部に不可避的に生じ得る曲面部が含まれていてもよい。第１貫通孔１１の矩形状の開口は、図２及び図３に示される辺の長さＬｘ１及びＬｙ１の各々が、金属板１０の厚さ以上である。辺の長さＬｘ１及びＬｙ１は、矩形状の開口が長方形である場合は互いに異なり、正方形である場合は同一である。以下において、第１貫通孔１１の矩形状の開口の各辺の長さを、Ｌｘ１及びＬｙ１のように区別しないでＬ１と表記する場合がある。

【0035】

貫通孔群の各々は、上述のとおり、第１貫通孔１１の周囲に配置された複数の第２貫通孔１２を含んでいる。複数の第２貫通孔１２は、線形状の開口を各々が金属板１０の第１面に有している。第２貫通孔１２の線形状の開口は、図２及び図３に示される線形パターンの幅Ｗ２が、金属板１０の厚さ未満である。

【0036】

このように、第１貫通孔１１の矩形状の開口の各辺の長さＬ１は金属板１０の厚さ以上であり、第２貫通孔１２の線形状の開口の幅Ｗ２は金属板１０の厚さ未満であり、Ｌ１＞Ｗ２の関係を有している。エッチング加工製品１の製造方法において、これら要件を満たす第１貫通孔１１及び第２貫通孔１２の各々に対応した位置に開口を有するエッチングマスク（レジストパターン）を用いてスプレーエッチングを行うことにより、サイドエッチングが効果的に抑制され、エッチングファクタ（ＥＦ）が向上する。このため高アスペクト比で高精細な線形パターン（第２貫通孔１２）を有するエッチング加工製品１が得られる。このようにエッチングファクタ（ＥＦ)が向上するメカニズムについては、後述する第２実施形態に係るエッチング加工製品の製造方法において説明する。

【0037】

エッチング加工製品１において、第１貫通孔１１と第２貫通孔１２の寸法及び配置は、エッチングファクタ（ＥＦ）を向上させる観点から、以下であることが好ましい。

【0038】

すなわち、エッチング加工製品１において、複数の第２貫通孔１２の各々の開口は、幅Ｗ２が好ましくは２０乃至１５０μｍの範囲内にあり、より好ましくは２０乃至１００μｍの範囲内にあり、更に好ましくは２０乃至４０μｍの範囲内にある。

【0039】

第１貫通孔１１の開口の面積Ｓ１と、複数の第２貫通孔１２の各々の開口の面積Ｓ２との比Ｓ１／Ｓ２は、好ましくは１０以上であり、より好ましくは１０以上２００以下の範囲内にあり、更に好ましくは１０以上４０以下の範囲内にある。

【0040】

第１貫通孔１１の開口の各辺の長さＬ１と、複数の第２貫通孔の各々の開口の幅Ｗ２との比Ｌ１／Ｗ２は、好ましくは１０乃至９００の範囲内にあり、より好ましくは１００乃至６００の範囲内にあり、更に好ましくは２００乃至４５０の範囲内にある。

【0041】

エッチング加工製品１に設けられた複数の貫通孔群の各々において、複数の第２貫通孔１２の各々の開口は、第１貫通孔１１の開口までの距離が好ましくは３．５ｍｍ以下である。これは、図２及び図３に示すエッチング加工製品１において、第１貫通孔１１の開口から最も離れた位置にある第２貫通孔１２の開口から第１貫通孔１１の開口までの距離Ｄ１２ａが、好ましくは３．５ｍｍ以下であることを意味する。距離Ｄ１２ａは、より好ましくは１．５ｍｍ以上３．５ｍｍ以下の範囲内であり、更に好ましくは１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下の範囲内である。

【0042】

上述のとおり、個片化前の図１及び図２に示すエッチング加工製品１において、複数の貫通孔群の各々は複数の第３貫通孔１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）の配列により取り囲まれている。第１貫通孔１１の開口の各辺の長さＬ１と、複数の第３貫通孔１３の配列が取り囲む各領域の寸法Ｌ３との比Ｌ１／Ｌ３は、好ましくは０．５以下であり、より好ましくは０．０５以上０．５以下の範囲内であり、更に好ましくは０．２以上０．４以下の範囲内である。ここで、複数の第３貫通孔１３の配列が取り囲む各貫通孔群の上記領域は、図３に示す個片化後のエッチング加工製品１における外枠Ｆで囲まれた領域に対応する。そして、上記寸法Ｌ３はＬｘ３及びＬｙ３に対応し、上記Ｌ１／Ｌ３は、Ｌｘ１／Ｌｘ３及びＬｙ１／Ｌｙ３を意味する。このように、ここでは上記領域の寸法をＬｘ３及びＬｙ３のように区別しないでＬ３と表記する場合がある。

【0043】

個片化前のエッチング加工製品１において、複数の第３貫通孔１３の上記第１面における開口幅Ｗ３と、複数の第２貫通孔の各々の開口の幅Ｗ２との比Ｗ３／Ｗ２は、好ましくは５乃至５０の範囲内にあり、より好ましくは７乃至４０の範囲内にあり、更に好ましくは１０乃至２５の範囲内にある。

【0044】

個片化前のエッチング加工製品１に設けられた複数の貫通孔群の各々において、複数の第２貫通孔１２の各々の開口は、第１貫通孔１１の開口までの距離及び複数の第３貫通孔１３の開口までの最短距離の少なくとも一方が、好ましくは２．０ｍｍ以下である。これは、図２及び図３に示すエッチング加工製品において、第１貫通孔１１の開口から最も近い位置にある第２貫通孔１２の開口までの距離Ｄ１２ｂと、複数の第２貫通孔１２の開口から複数の第３貫通孔１３の開口までの最短距離Ｄ１２ｃの少なくとも一方が、好ましくは２．０ｍｍ以下であることを意味する。上記距離（すなわち、距離Ｄ１２ｂと距離Ｄ１２ｃのより短い方の距離）は、より好ましくは１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲内であり、更に好ましくは１．０ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の範囲内である。

【0045】

エッチング加工製品１は、フォトエッチング法により製造され、エッチングはスプレーエッチングにより行われる。以下に本発明の第２実施形態に係るエッチング加工製品の製造方法について、図４を参照しながら説明する。図４は、本発明の第２実施形態に係るエッチング加工製品の製造方法の一工程を示す断面図であり、具体的にはスプレーエッチング工程の断面図である。

【0046】

本発明の第２実施形態に係るエッチング加工製品の製造方法は、
第１面とその裏面である第２面とを有している金属板１０を準備することと、
エッチングマスク１４ａを上記第１面の上に形成することと、
上記エッチングマスク１４ａを設けた上記第１面へエッチング液を噴霧して、上記金属板１０をエッチングすること、
とを含む。以下、各工程について説明する。なお、以下には、金属板１０の第１面側をエッチング処理する形態について説明するが、本発明の第２実施形態に係るエッチング加工製品の製造方法は、金属板１０の第２面側も同様の方法でエッチング処理することにより、金属板１０を両面エッチングする形態も包含するものである。

【0047】

＜金属板の準備＞
金属板１０の好ましい材質及び厚さは、上述したとおりである。被エッチング材として、通常、長尺帯状の金属板１０が用いられる。長尺帯状の金属板１０を搬送ローラ等の搬送手段上を搬送させながら、上述した工程を連続的に行う。金属板１０は表面を洗浄して酸化被膜層を除去したものが使用される。

【0048】

＜エッチングマスクの形成＞
金属板１０の第１面上にエッチングマスク１４ａを形成する。エッチングマスク１４ａはフォトリソグラフィプロセスにより形成することができる。
感光性樹脂（フォトレジスト）を用いて金属板１０の第１面上に感光性樹脂層（レジスト層）を形成する。感光性樹脂層の形成は、ドライフィルムレジストを用いてもよいし、液状フォトレジストを塗布してもよい。ドライフィルムレジストを用いる場合には、ラミネーターが用いられる。液状フォトレジストを塗布する場合には、スピンコーター、ロールコーター、ディップコーターなど通常使用されるフォトレジストコート方法を用いることができる。なお、感光性樹脂層の塗布を行った後、乾燥させることが好ましい。

【0049】

次いで、得られた感光性樹脂層を露光する。露光は、フォトマスクとしてレクチルを使用してパターン露光するマスク露光方式であってよい。マスク露光方式としては、マスクと感光性樹脂層を密着して露光するコンタクト露光、マスクと感光性樹脂層との間に間隔を開けて露光するプロキシミティ露光、又はレーザー露光等の何れも用いることができる。

【0050】

次いで、露光後の感光性樹脂層を現像し、必要に応じて硬膜処理を行う。現像は、アルカリ現像液に浸漬するか、もしくはアルカリ現像液を噴霧することによって行うことができる。アルカリ現像液として、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム等の水溶液が使用される。また、現像液には消泡剤や界面活性剤を添加してもよい。現像処理方法としては、シャワー現像法、スプレー現像法、ディップ（浸漬）現像法、パドル現像法等を使用することができる。

【0051】

＜スプレーエッチング＞
上掲で得たレジストパターン１４ａをエッチングマスクとして、スプレーエッチングを行う。図４は、スプレーエッチング工程の断面図である。図４に示す工程において、ノズル２１から噴出されるエッチング液のスプレー２２が、符号Ａで示す方向に搬送される被エッチング材、すなわちエッチングマスク１４ａを設けた金属板１０に吹き付けられている。エッチング液としては、例えば、塩化第２鉄水溶液などの公知のエッチング液を用いることができる。

【0052】

エッチングマスク１４ａは、上述したエッチング加工製品１が有する第１貫通孔１１及び第２貫通孔１２の各々に対応した位置に開口を有する。すなわち、エッチングマスク１４ａは、１以上の開口パターンが設けられ、この１以上の開口パターンの各々は、各辺の長さＬ１が金属板１０の厚さ以上である矩形状の開口を有する第１開口部３１と、幅Ｗ２が金属板１０の厚さ未満である線形状の開口を各々が有し、第１開口部の周囲に配置された複数の第２開口部３２とを含んでいる。このエッチングマスク１４ａを用いたスプレーエッチングは、サイドエッチングを効果的に抑制することができ、加工精度に優れるため、本実施形態に係る製造方法により得られるエッチング加工製品１は、高アスペクト比で高精細の線形パターン１２を有する。このメカニズムについて、従来のスプレーエッチングにおける問題点を指摘しながら以下に説明する。

【0053】

図５は、従来のスプレーエッチングにおける問題点を説明するための断面図である。従来のスプレーエッチングによっては、エッチングに異方性をもたせても所望とするレベルにエッチングファクタ（ＥＦ）を改善することが困難である理由は以下のとおりである。すなわち、従来のスプレーエッチングで使用されているエッチングマスク１４ｂは、エッチングマスク１４ａが有する第２開口部３２に対応する線形状の開口を有する複数の開口部３２ｂを有するが、その周辺にはエッチングマスク１４ａが有する第１開口部３１に対応する矩形状の開口を有する開口部は形成されていない。

【0054】

上述したとおり、スプレーエッチングは被エッチング材に対する深さ方向への液圧の効果により、エッチング孔の底部に溜まったエッチング液を優先的に置換し、これにより深さ方向のエッチング速度を向上させることができる。一般的にエッチング異方性を有するスプレーエッチングが、エッチングファクタ（ＥＦ）が高く加工精度に優れるため、高精細パターンを形成することができるとされている。

【0055】

しかしながら、図５に示すようにエッチングマスク１４ｂを用いてスプレーエッチングを行った場合、エッチングマスク１４ｂ上にエッチング液による厚い液膜２３（例えば、１ｍｍ程度）が形成され、この液膜がエッチング孔１２ｂの底部に溜まったエッチング液を優先的に置換することを阻害する。この液膜２３の厚さを低減するために、例えば、スプレーを左右方向に揺動させて、厚い液膜が形成されることを抑制することが考えられる。しかしながら、面付によってはエッチング加工パターンが端部から長距離の中央エリアに配置されている場合や、隣接するノズルから噴射されるスプレーの干渉により、液膜の厚さを効率よく低減することは困難であった。

【0056】

これに対し本実施形態に係る製造方法においてスプレーエッチングに使用されるエッチングマスク１４ａは、上述のとおり、高精細な線形パターンである複数の第２開口部３２の近傍に矩形状の開口を有する第１開口部３１含んでいる。このエッチングマスク１４ａを用いてスプレーエッチングを行うことにより、第１開口部３１に位置するエッチング孔と第２開口部３２に位置するエッチング孔との間にエッチングレートに違いを生じさせる。すなわち、第１開口部３１に位置するエッチング孔のエッチングレートを第２開口部３２に位置するエッチング孔のエッチングレートより大きくする。これにより第１開口部３１の位置で金属板１０に第１貫通孔１１を先に形成し、その後、第２開口部３２の位置で金属板１０に第２貫通孔１２を形成する。

【0057】

このように第１貫通孔１１を第２貫通孔１２より先に形成することで、図４に示すように、エッチング孔１２ａのエッチングの進行と同時にエッチング液が第１貫通孔１１から除去されるため、エッチング液の液膜２３が厚くなることが抑制される。このためスプレーエッチングの異方性によりエッチング孔１２ａの底部に溜まったエッチング液を優先的に置換することが可能となり、深さ方向のエッチング速度が向上し、エッチングファクタ（ＥＦ）が向上する。

【0058】

エッチングマスク１４ａの第１開口部３１に位置するエッチング孔と第２開口部３２に位置するエッチング孔との間でエッチングレートに違いが生じるのは、開口寸法が相違するためである。上述したとおり、第１開口部３１の矩形状の開口の各辺の長さＬ１と、複数の第２開口部３２各々の線形状の開口の幅Ｗ２はＬ１＞Ｗ２の関係にあり、第１開口部３１の方が第２開口部３２より開口寸法が大きい。開口寸法が大きくなるに伴いエッチングレートは向上するため、開口寸法のより大きい第１開口部３１に位置する第１貫通孔１１の方が第２開口部３２に位置する第２貫通孔１２よりも先に形成される。

【0059】

但し、開口寸法がある閾値を超えるとエッチングレートの増加率は小さくなり、それ以上はほぼ一定となる。図７は、金属板をスプレーエッチングしたときのフォトレジストの開口幅と深さ方向のエッチングレート（エッチング速度）との関係の一例を示すグラフである。エッチング条件等は後掲の［実施例］に記載の条件に準拠している。

【0060】

図７からわかるように、エッチングマスクの開口幅が大きくなるに伴いエッチングレートは増加するが、開口幅がある閾値を超えるとエッチングレートの増加率は急激に減少し、ほぼ一定となる。これはエッチングマスクの開口幅が、エッチング孔の底部に溜まったエッチング液の置換に影響を及ぼしていることに起因すると推測される。すなわち、開口幅がある閾値未満の場合、開口幅が狭くなるに伴い、エッチング液の置換が困難になるため、エッチングレートは低下する。一方、開口幅がある閾値を超えると、エッチング液の置換が開口の寸法による影響を受けずにスムーズに行われるため、エッチングレートは一定になると推測される。

【0061】

このため第１開口部３１に位置するエッチング孔と第２開口部３２に位置するエッチング孔との間でエッチングレートに好適な差をつけるためには、少なくとも複数の第２開口部３２各々の線形状の開口の幅Ｗ２が上記閾値よりも小さいことが好ましい。この観点から、複数の第２開口部３２各々の線形状の開口の幅Ｗ２は２００μｍ未満であることが好ましく、１５０μｍ以下であることがより好ましい。また、第１開口部３１の矩形状の開口の各辺の長さＬ１は２００μｍ以上であることが好ましく、５００μｍ以上であることがより好ましい。

【実施例0062】

以下に本発明に関連して行った試験について説明する。
（例１）
金属板１０として厚み１５０μｍの銅系金属板を準備した。この金属板の表面を酸処理して酸化被膜を除去した後、ドライフィルムレジストを両面にラミネートした。レジスト層（感光性樹脂層）１４をフォトマスクを介して露光し、現像することによりパターニング処理を行い、金属板１０の両面に上述した第１開口部３１及び第２開口部３２を有するレジストパターン１４ａを形成した。現像はアルカリ現像液を用いてスプレー現像により行った。

【0063】

次に、スプレー式エッチング装置にて液温６０℃、スプレー圧０．６ＭＰａのエッチング条件で、レジストパターン１４ａをマスクにして両面エッチングを行った。エッチング液として塩化第２水溶液を用いた。次いで、レジストパターン１４ａを専用の剥離液で剥離処理することにより、図３に示すエッチング加工製品１と同様のサンプルを得た。貫通孔に関する寸法及び比、並びに、エッチングファクター（ＥＦ）を表１に纏めた。

【0064】

（例２）
例１に対し、レジストパターン１４ａが有する第２開口部３２の開口幅を変更することにより、第２貫通孔１２の幅Ｗ２を７０μｍから８０μｍに変更した以外は例１と同様の方法により、図３に示すエッチング加工製品１と同様の貫通孔群を有するサンプルを製造した。貫通孔に関する寸法及び比、並びに、エッチングファクター（ＥＦ）を表１に纏めた。

【0065】

（例３）
例１に対し、レジストパターン１４ａが有する第２開口部３２の開口幅を変更することにより、第２貫通孔１２の幅Ｗ２を７０μｍから５０μｍに変更した以外は例１と同様の方法により、図３に示すエッチング加工製品１と同様の貫通孔群を有するサンプルを製造した。貫通孔に関する寸法及び比、並びに、エッチングファクター（ＥＦ）を表１に纏めた。

【0066】

（例４）
例１に対し、レジストパターン１４ａが有する第２開口部３２の開口幅を変更することにより、第２貫通孔１２の幅Ｗ２を７０μｍから６０μｍに変更した以外は例１と同様の方法により、図３に示すエッチング加工製品１と同様の貫通孔群を有するサンプルを製造した。貫通孔に関する寸法及び比、並びに、エッチングファクター（ＥＦ）を表１に纏めた。

【0067】

（比較例１）
例１に対し、レジストパターン１４ａに替えて、第１開口部３１を含まないレジストパターン１４ｂをマスクとして使用してスプレーエッチングを行ったこと以外は例１と同様の方法で、エッチング加工サンプルを製造した。得られたサンプルを図６に示す。図６に示すエッチング加工製品１００は、線形パターンである第２貫通孔１２は含むが、矩形パターンである第１貫通孔１１は含んでいない。貫通孔に関する寸法及び比、並びに、エッチングファクター（ＥＦ）を表１に纏めた。

【0068】

【表1】

【0069】

（評価）
例１乃至４では、スプレーエッチングにおいて第１貫通孔１１が複数の第２貫通孔１２の何れよりも先に貫通した。第１貫通孔１１が貫通すると液膜２３となっていたエッチング液が第１貫通孔１１から除去され、その後膜液２３は殆ど形成されなかった。一方、比較例１ではスプレーエッチングが進むにつれエッチング液の厚い膜液２３が形成されていた。

【0070】

図８は、例１と比較例１のエッチングファクタ（ＥＦ）を対比するグラフである。例１の方が比較例１よりエッチングファクタが高く加工精度に優れる。このため高アスペクト比で高精細パターンを形成可能であることがわかる。

【0071】

図９は、例１乃至４について、第２貫通孔１２の幅Ｗ２とエッチングファクタ（ＥＦ）との関係を示すグラフである。第２貫通孔１２の幅Ｗ２が大きい方がエッチングファクタが大きくなることがわかる。

【0072】

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

【符号の説明】

【0073】

１…エッチング加工製品、１０…金属板、１１…第１貫通孔、１２…第２貫通孔、１２ａ、１２ｂ…エッチング孔、１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ…第３貫通孔、１４…感光性樹脂層（レジスト層）、１４ａ、１４ｂ…レジストパターン（エッチングマスク）、２１…ノズル、２２…スプレー、２３…液膜、３１…第１開口部、３２、３２ｂ…第２開口部、１００…比較例１のエッチング加工製品、Ｌ１、Ｌｘ１、Ｌｙ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌｘ３、Ｌｙ３…長さ（寸法）、Ｗ２、Ｗ３…幅、Ｄ１２ａ、Ｄ１２ｂ、Ｄ１２ｃ…距離、Ｆ…外枠、ｄ…エッチング深度、Ｓ…サイドエッチング量。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】