[发明专利]石英蚀刻方法及蚀刻基板

说明书

本发明的石英蚀刻方法中，在石英玻璃基板上形成掩模，并使用氟酸系蚀刻溶液施加蚀刻。该石英蚀刻方法中，准备石英玻璃基板，在所述石英玻璃基板上形成具有规定的图案的掩模，对所述石英玻璃基板施加蚀刻。在准备石英玻璃基板时，按照所含有的OH基浓度为300ppm以下的标准来选择所述石英玻璃基板。

技术领域

本发明涉及一种石英蚀刻方法及蚀刻基板，特别涉及一种适合在通过蚀刻来加工石英基板等时使用的技术。

本申请基于2019年5月7日在日本申请的专利申请2019-087832号主张优先权，并将其内容援用于此。

背景技术

在使用光掩模及其它石英玻璃基板的产品中，为了得到规定的形状，有时会利用蚀刻剂对石英进行部分湿式蚀刻。

此时，掩盖住规定部分之后，将该基板浸渍在可以蚀刻玻璃基板的药液(例如，氢氟酸、氟化铵、氢氧化钾等)中，由此，仅未被掩模覆盖而露出玻璃的区域的玻璃被侵蚀(蚀刻)。

在利用氟酸系蚀刻剂对玻璃基板进行湿式蚀刻时，使用铬(Cr)作为金属掩模材料(专利文献1)。

在此，上述的蚀刻中，需要使玻璃基板的表面上被蚀刻处理的每个位置处的蚀刻量均匀(专利文献2、3)。

专利文献1：国际公开第2014/080935号

专利文献2：日本专利第5796598号

专利文献3：日本特表2010-502538号公报

但是存在如下问题：即使在准确地统一了蚀刻剂的条件及蚀刻条件的情况下，也存在玻璃基板的表面的各位置处的蚀刻量出现差异的情况、及每片玻璃基板的蚀刻量产生差异的情况。

特别是，由于玻璃基板的面内位置导致的蚀刻量的差的分布在玻璃基板的正反面相对应，因此，一般认为蚀刻量的偏差是因玻璃基板的材质所引起的。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而完成的，以期望实现以下的目的。

1.提高石英的蚀刻精度。

2.在蚀刻石英玻璃基板时减少面内位置处产生的蚀刻量的偏差。

3.在蚀刻石英玻璃基板时减少每片基板产生的蚀刻量的偏差。

4.在蚀刻石英玻璃基板时减少每个处理批次产生的蚀刻量的偏差。

在此，在MEMS用封装、传感器用元件、光学元件等的加工中，对于蚀刻深度要求数％左右的高精度加工。特别是，在数百微米左右的较深的刻加工中，在需要公差±数μm的情况下，对于蚀刻深度所允许的偏差的比例为1％左右。

在作为化学反应的蚀刻中，以某一定的速度(蚀刻速率)进行蚀刻加工。

作为该蚀刻速率的偏差，可以想到各基板的面内的多处(例如，基板面上的中央部分及周围部分等)的蚀刻速率的偏差(基板面内的偏差)、和多张基板各自的蚀刻速率的偏差(基板间的偏差)。蚀刻速率的偏差表示为上述两种偏差的最终蚀刻深度及宽度的偏差的值。

即，关于作为蚀刻深度偏差的值的Δ蚀刻深度偏差，存在下述关系：

“Δ蚀刻速率偏差”ד蚀刻时间”＝“Δ蚀刻深度偏差”

因此，如果蚀刻时间较长，则蚀刻深度偏差变大。

换而言之，存在如下关系：

“Δ蚀刻速率偏差％”ד蚀刻深度”＝“Δ蚀刻深度偏差”

因此，蚀刻深度越深，Δ蚀刻深度偏差的值变得越大。