フィルム基材にも適用可能ウエットエッチングによるパターニングの特徴を解説

プリント基板やフレキシブル基板（Flexible printed circuits、FPC）などを製造する際には、「エッチング」とよばれるプロセスが必要です。エッチングは、材料の一部を腐食により除去して任意のパターンを形成する技術であり、基板上に銅配線をパターニングする際などに活用されます。

エッチングには、
1. エッチング液を使用する「ウエットエッチング」
2. エッチングガスを使用する「ドライエッチング」
の2種類があります。

製品の種類や加工精度などに応じて、適切なエッチング方法が選択されます。

NISSHAではこの中でも「ウェットエッチング」の製造プロセスを導入しており、フィルムへの両面同時パターニングや、高精度エッチング、大面積の加工を得意としています。

そこで、当記事ではウエットエッチングに着目し、その概要やメリット、形成されるパターンの特徴などを解説します。

ウエットエッチングには、以下のようなメリットがあります。

量産性に優れる

シート状の基板の場合、ウエットエッチングは一度に数十枚のシートをバッチ処理することが可能です。またフィルム基板であれば、生産性に優れたロール to ロール方式を適用できます。
複数枚の同時処理や、連続的な加工を行えるという点でウエットエッチングは量産性に優れていると言えます。

一方、ドライエッチングでは基板を真空チャンバー内のステージに固定してエッチングを行います。そのため1プロセスで処理できる基板は1枚だけです。ドライエッチングは時間当たりのスループットは低いですが、ナノサイズの微細なパターニングが可能です。シリコンウェハのエッチングにはドライエッチングが使われています。

低コスト

ウエットエッチングでは、ドライエッチングと比較するとコストを安価に抑えることが可能です。

ウエットエッチング装置は、おもに液槽と乾燥炉から構成されるシンプルな装置です。そのため、真空チャンバーやプラズマ装置を使用するドライエッチング装置と比較すると比較的安価で入手可能です。

装置の導入や消耗品にあまりコストがかからない点は、ウエットエッチングの大きなメリットといえます。

基板へのダメージが少ない

ウエットエッチングの場合は、基板へのダメージが比較的少なくて済みます。
ドライエッチングでは基板がプラズマによりダメージ（欠陥形成など）を受けてしまいます。
一方でウエットエッチングでは大きなダメージが発生する可能性も低く、基板への影響を抑えることができます。

等方性のパターンが得られる

ウエットエッチングは、等方性のパターン形成が主となります。
ウエットエッチングの工程においては基板がエッチング液に腐食されることでエッチングが進行していきます。
基板上に残すべき箇所はレジストで保護されていますが、エッチング液はそのマスクに対して垂直に進行するだけでなく、水平方向にも進んでいきます。
そのため、得られるパターンは等方的（垂直方向と水平方向に進行）となります。

一方、気体を使用するドライエッチングの場合は、腐食の方向をコントロールすることができ、基板に対して垂直方向から作用させることが可能です。そのため、異方的（垂直方向のみに進行）なパターンとなります。