エッチングは、プリント基板やフレキシブル基板（Flexible printed circuits、FPC）を製造する上で重要なプロセスです。エッチングにはウエットエッチングとドライエッチングの2種類があり、加工精度や量産性に関してそれぞれ違いが見られます。
今回の記事では、ウエットエッチングとドライエッチングを比較しつつ、これらの定義や特徴、用途などをくわしく解説します。
Contents
エッチングは、腐食作用を利用した加工技術です。材料の一部を腐食させて除去することで、材料上に任意のパターンを形成します。腐食を利用するため金属に施される場合が多く、古くから銅板を用いた版画や印刷の技法として発展してきました。
プリント基板やFPCを製造する際には、フォトリソグラフィなどを用いて被エッチング物（たとえば、配線として使用する銅薄膜）上に微細なレジストパターンを形成した後、エッチングを行います。すると、被エッチング物の一部（レジストで保護されていない箇所）が腐食により除去され、微細な配線パターンが形成されるのです。
必要なエッチング精度は、製造する部品によりさまざまです。たとえば、プリント基板やFPCの場合は数十μmの線幅、ICなどの半導体の場合はnmオーダーの線幅でのエッチングが一般的です。
また、エッチングは大きく2種類、「ウエットエッチング」と「ドライエッチング」に分けられます。
概要
ウエットエッチングはエッチング液と呼ばれる腐食作用のある液体を使うエッチング方法です。等方性のエッチングが基本ですが、条件次第では異方性も可能です。
ウエットエッチングの代表的な加工方式
ドライエッチングはエッチングガスと呼ばれる気体をプラズマ化することで生まれるイオンや高速中性粒子、ラジカルなどを使用するエッチング方法です。
ドライエッチングはエッチングガスをプラズマ化する必要があるため、装置内を真空にする必要があります。そのためウエットエッチングよりも大掛かりな装置が必要になります。
ここで、ウェットエッチングとドライエッチングを以下の観点から比較していきます。
等方性のエッチングが基本ですが、条件次第では異方性も可能です。
等方性エッチングではレジストの下が加工されるアンダーカットという現象がおき、微細なパターンの形成は困難になります。 ただし、エッチング液に添加剤を配合するなどの工夫により、異方性エッチングが可能になる場合もあります。 ウエットエッチングでは、ドライエッチングのようにプラズマなどを使用しません。そのため、基板へのダメージが比較的少ない点もメリットです。
ドライエッチングでは、装置内に形成された電位差により、ガス中のイオンが基板に向かって垂直に加速されます。
そのため、異方性エッチングとなるのが一般的です。異方性エッチングでは、レジストのパターンが忠実に基板に転写されるため、微細なパターンを形成できます。
ドライエッチングではプラズマを使用します。このプラズマにより基板がダメージを受けるケースもあるので、注意が必要です
プリント基板やFPCなどに使用される、ミクロンオーダーの厚い金属膜のパターニングに向いています。また、部品を低コストで製造したい場合や大量生産したい場合にも、ウエットエッチングが最適です。
ドライエッチングは、ウエットエッチングでは形成できない精密なパターンをつくりたい場合に使用されます。半導体回路は微細化が進んでおり、現在ではその9割以上がドライエッチングで形成されています。
NISSHAのフォトエッチングプロセス
薄膜のパターン形成（Line/Space =10/10µm）
両面へのフォトエッチングのイメージ
NISSHAは、ウエットエッチングによるフィルム基材へのパターニング加工を行っています。
NISSHAの保有技術
各種フィルムデバイスの製造において、NISSHAのロールtoロールによるウエットエッチングプロセスを活用すれば、高精密なパーツの量産が可能となります。さまざまな加工ニーズにお応えできますので、お問い合わせフォームよりお気軽にご相談ください。
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