蚀刻液、补给液及铜配线的形成方法技术

本发明专利技术公开了一种不会损及铜配线的直线性且可抑制侧边蚀刻的蚀刻液、其补给液、以及铜配线的形成方法。本发明专利技术的蚀刻液为铜的蚀刻液，所述蚀刻液为含有脂肪族杂环化合物、酸与氧化性金属离子的水溶液，所述脂肪族杂环化合物含有仅具有氮作为构成环的杂原子的5～7元环脂肪族杂环，所述脂肪族杂环化合物为由具有2个以上的氮作为构成环的杂原子的脂肪族杂环化合物A、以及以具有氨基的取代基所取代的脂肪族杂环化合物B所选择的一种以上。本发明专利技术的铜配线(1)的形成方法为对铜层未被覆抗蚀剂(2)的部分进行蚀刻，其中使用所述本发明专利技术的蚀刻液进行蚀刻。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及铜的蚀刻液、其补给液、以及铜配线的形成方法。
技术介绍
印刷配线板的制造中，以光刻法形成铜配线图案时，使用氯化铁系蚀刻液、氯化铜 系蚀刻液、碱性蚀刻液等作为蚀刻液。使用这些蚀刻液有时会产生被称为侧边蚀刻，即抗蚀 剂下的铜从配线图案侧面溶解的情形。即，原本以抗蚀剂保护而不希望在蚀刻去除的部分 (即铜配线部分）被蚀刻液去除，而产生所述铜配线的宽度从底部往顶部变细的现象。尤其 铜配线图案微细时，必须尽可能减少这样的侧边蚀刻。为了抑制所述侧边蚀刻，已提出一种 掺配唑化合物的蚀刻液（例如可参照下述专利文献1)。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开2005-330572号公报
技术实现思路
(专利技术所欲解决的课题） 根据专利文献1所记载的蚀刻液可抑制侧边蚀刻，但若以一般方法使用专利文献 1所记载的蚀刻液，则有可能会在铜配线的侧面产生动摇。若铜配线的侧面产生动摇，则会 使得铜配线的直线性降低，在从印刷配线板上方以光学方式检查铜配线宽时有可能会造成 误判。此外，若直线性极端恶化，则可能会降低印刷配线板的阻抗特性。 如所述，现在的蚀刻液难以在不损及铜配线的直线性下抑制侧边蚀刻。 本专利技术为鉴于所述事实而研宄，本专利技术公开了一种不会损及铜配线的直线性且可 抑制侧边蚀刻的蚀刻液、其补给液、以及铜配线的形成方法。 (用以解决课题的手段） 本专利技术的蚀刻液为铜的蚀刻液，其中，所述蚀刻液为含有脂肪族杂环化合物、酸与 氧化性金属离子的水溶液，所述脂肪族杂环化合物含有仅具有氮作为构成环的杂原子的 5~7元环脂肪族杂环，所述脂肪族杂环化合物为由具有2个以上的氮作为构成环的杂原子 的脂肪族杂环化合物A、以及以具有氨基的取代基所取代的脂肪族杂环化合物B所选择的 一种以上。 本专利技术的补给液，其中，在连续或重复使用所述本专利技术的蚀刻液时添加于所述蚀 刻液，所述补给液为含有脂肪族杂环化合物与酸的水溶液，所述脂肪族杂环化合物含有仅 具有氮作为构成环的杂原子的5~7元环脂肪族杂环，所述脂肪族杂环化合物为由具有2 个以上的氮作为构成环的杂原子的脂肪族杂环化合物A、以及以具有氨基的取代基所取代 的脂肪族杂环化合物B所选择的一种以上。 本专利技术的铜配线的形成方法为对铜层未被覆抗蚀剂的部分进行蚀刻，使用所述本 专利技术的蚀刻液进行蚀刻。 此外，所述本专利技术的"铜"可为包括铜者或包括铜合金者。此外，本说明书中"铜" 是指铜或铜合金。 (专利技术功效） 根据本专利技术，能提供一种不会损及铜配线的直线性且可抑制侧边蚀刻的蚀刻液、 其补给液、以及铜配线的形成方法。【附图说明】 图1表示以本专利技术的蚀刻液蚀刻后的铜配线的一例的部分剖面图。 其中，附图标记说明如下： 1、铜配线；2、抗蚀剂；3、保护皮膜。【具体实施方式】 本专利技术的铜的蚀刻液为包括脂肪族杂环化合物、酸、及氧化性金属离子的水溶液， 脂肪族杂环化合物包括仅具有氮作为构成环的杂原子的5~7元环脂肪族杂环。本专利技术的 铜的蚀刻液中，作为所述脂肪族杂环化合物而掺配由具有2个以上的氮作为构成环的杂原 子的脂肪族杂环化合物A (以下称为"化合物A"）、以及以具有氨基的取代基（以下称为含 氨基的取代基）所取代的脂肪族杂环化合物B (以下称为"化合物B"）所选择的一种以上。 图1为表示以本专利技术的蚀刻液蚀刻后的铜配线的一例的部分剖面图。铜配线1上形成有抗 蚀剂2。接着，抗蚀剂2的端部的正下方的铜配线1的侧面形成有保护皮膜3。所述保护皮 膜3,认为主要是藉由在蚀刻进行同时于蚀刻液中生成的一价铜离子及其盐，与化合物A及 /或化合物B所形成。认为本专利技术的蚀刻液由于含有所述化合物A及/或化合物B，而可形 成均匀的保护皮膜3。认为藉此可减轻铜配线1的动摇，故不损及铜配线1的直线性且可抑 制侧边蚀刻。因此，本专利技术的蚀刻液可改善印刷配线板的制造工序的产率。此外，在蚀刻处 理后可藉由去除液的处理而轻易去除保护皮膜3。所述去除液优选为过氧化氢与硫酸的混 合液、盐酸等的酸性液、或二丙二醇单甲醚等的有机溶剂等。 此外，相较于以本专利技术的蚀刻液进行蚀刻，认为以所述专利文献1的蚀刻液形成 铜配线时会形成厚的不均匀的保护皮膜，因此推测会损及铜配线的直线性。 此外，使用所述专利文献1的蚀刻液时的蚀刻速度较慢，因此会导致处理速度降 低使得生产性降低，但本专利技术的蚀刻液可维持与一般氯化铁系蚀刻液或氯化铜系蚀刻液相 同的蚀刻速度，故不会降低生产性并能改善产率。 本专利技术的蚀刻液所使用的酸可由无机酸以及有机酸适当选择。所述无机酸可举例 如硫酸、盐酸、硝酸、磷酸等。所述有机酸可举例如甲酸、乙酸、草酸、顺丁烯二酸、苯甲酸、二 醇酸等。以蚀刻速度的稳定性以及铜的溶解稳定性的观点来看，所述酸中优选为盐酸。 所述酸的浓度优选为5~180g/L，更优选为7~110g/L。酸的浓度为5g/L以上 时蚀刻速度会加快，故可迅速地蚀刻铜。此外，酸的浓度为180g/L以下时可维持铜的溶解 稳定性，并可抑制作业环境恶化。 本专利技术的蚀刻液所使用的氧化性金属离子只要为可氧化金属铜的金属离子则可， 可举例如二价铜离子、三价铁离子等。从抑制侧边蚀刻以及蚀刻速度的稳定性的观点来看， 优选为使用二价铜离子作为氧化性金属离子。 所述氧化性金属离子可藉由掺配氧化性金属离子源而含有于蚀刻液中。例如使用 二价铜离子源作为氧化性金属离子源时，其具体例可举出氯化铜、硫酸铜、溴化铜、有机酸 的铜盐、氢氧化铜等。例如使用三价铁离子源作为氧化性金属离子源时，其具体例可举出氯 化铁、溴化铁、碘化铁、硫酸铁、硝酸铁、有机酸的铁盐等。 所述氧化性金属离子的浓度优选为10~250g/L，更优选为10~200g/L，又更优 选为15~160g/L，又再更优选为30~160g/L。氧化性金属离子的浓度为10g/L以上时蚀 刻速度会加快，故可迅速地蚀刻铜。此外，氧化性金属离子的浓度为250g/L以下时，可维持 铜的溶解稳定性。 本专利技术的蚀刻液为了不损及铜配线的直线性且可抑制侧边蚀刻，而掺配由具有2 个以上的氮作为构成环的杂原子的脂肪族杂环化合物A(化合物A)、以及含氨基的取代基 所取代的脂肪族杂环化合物B(化合物B)所选择的一种以上。所述化合物A以及化合物B 为含有仅具有氮作为构成环的杂原子且为5~7元环脂肪族杂环的脂肪族杂环化合物，故 构造稳定性及对酸性液的溶解性高。此外，所述氨基是指-NH 2、-NHR、及-NRR'的任一者，所 述R、R'各自独立地表示碳数1~6的烃衍生基，R与R'可互相键结形成饱和环构造。所 述含氨基的取代基是指包括氨基的取代基、以及碳数1~6的烃衍生基的一部分氢被氨基 取代的取代基的任一者。从有效抑制侧边蚀刻且进一步提升铜配线的直线性的观点来看， 优选为包括氨基的取代基；或包括碳、氢及氮的含氨基的取代基。 此外，所述烃衍生基是指烃基的一部分碳或氢可被其它原子或取代基所取代者。 烃衍生基可举例如甲基、乙基、丙基、丁基、羟甲基、羟乙基、羟丙基、丙烯基、乙酰基、苯基、 羟乙氧基甲基、羟乙氧基乙基、羟乙氧基丙基等，从有效抑制侧边蚀刻且进一步提升铜配线 的直线性的观点来看，优选为包括碳及氢的烃衍生基。以下的烃衍生基亦相同。 所述化合物A及/或化合物B可由包含仅具有氮作为构成环的杂原子的5~7元 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蚀刻液，为铜的蚀刻液，其特征在于，所述蚀刻液为含有脂肪族杂环化合物、酸与氧化性金属离子的水溶液，所述脂肪族杂环化合物含有仅具有氮作为构成环的杂原子的5～7元环脂肪族杂环；所述脂肪族杂环化合物为由具有2个以上的氮作为构成环的杂原子的脂肪族杂环化合物A、以及以具有氨基的取代基所取代的脂肪族杂环化合物B所选择的一种以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：片山大辅，逢坂育代，
申请(专利权)人：MEC股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP