蚀刻液、补给液及铜配线的形成方法技术

本申请涉及蚀刻液、补给液及铜配线的形成方法。本发明专利技术是一种蚀刻液，其是铜的蚀刻液，所述蚀刻液包含：酸、氧化性金属离子、具有五元环的芳香族杂环化合物(A)、具有五～七元环的脂肪族杂环化合物(B)、及在分子内含有叔氮或季氮的阳离子性聚合物，所述具有五元环的芳香族杂环化合物(A)是具有一个以上氮原子作为构成环的杂原子的芳香族杂环化合物，所述具有五～七元环的脂肪族杂环化合物(B)是具有一个以上氮原子作为构成环的杂原子的脂肪族杂环化合物。该蚀刻液能够优异地在精细部与粗糙部混合存在的微细间距图案区域形成精细图案。

【技术实现步骤摘要】
蚀刻液、补给液及铜配线的形成方法
本专利技术涉及一种铜的蚀刻液及其补给液、以及铜配线的形成方法。
技术介绍
在印刷配线板的制造中，当利用光蚀刻法形成铜配线图案时，蚀刻液通常使用氯化铁系蚀刻液、氯化铜系蚀刻液、碱性蚀刻液等。若使用这些蚀刻液，則存在抗蚀剂下的铜从配线图案的侧面溶解的情况，这就是所谓的侧面蚀刻。也就是说，原本希望通过覆盖抗蚀剂而不会被蚀刻去除的部分(也就是铜配线部分)被蚀刻液去除，从而出现该铜配线从底部到顶部的宽度逐渐变细的现象。尤其是在铜配线图案为微细的情况下，必须尽量减少这种侧面蚀刻。为了抑制该侧面蚀刻，提出了一种蚀刻液，该蚀刻液中调配有唑类化合物，其是具有五元环的芳香族杂环化合物(专利文献1～4)。另外，为了抑制侧面蚀刻，还提出了一种调配有具有五～七元环的脂肪族杂环化合物的蚀刻液(专利文献5)。[
技术介绍
文献][专利文献][专利文献1]日本特开2005-330572号公报[专利文献2]日本特开2009-221596号公报[专利文献3]日本特开2013-104104号公报[专利文献4]日本特开2018-193602号公报[专利文献5]日本特开2014-224303号公报
技术实现思路
[专利技术所要解决的课题]另一方面，市面上要求蚀刻液具有侧面蚀刻的抑制效果，并且优异地形成铜配线的精细图案。在如上述的专利文献中公开的蚀刻液，可期待一定的侧面蚀刻的抑制效果，但是关于其中的被判断为是高性能的专利文献4所公开的蚀刻液，虽然具体地公开了如下内容：成功地在线宽/线距(line/space)＝13μm/7μm的20μm的间距图案区域(精细部)与线宽/线距＝22μm/18μm的40μm的间距图案区域(粗糙部)混合存在的间距图案中形成了精细图案；但是，無法在比它更微细(狭小)的间距图案区域中形成精细图案。本专利技术是鉴于所述实际情况而完成的，其目的在于提供一种优异地在精细部与粗糙部混合存在的微细间距图案区域形成精细图案的蚀刻液及其补给液、以及铜配线的形成方法。[解决课题的技术手段]本专利技术涉及一种蚀刻液，其是铜的蚀刻液，所述蚀刻液包含：酸、氧化性金属离子、具有五元环的芳香族杂环化合物(A)、具有五～七元环的脂肪族杂环化合物(B)、及在分子内含有叔氮或季氮的阳离子性聚合物，所述具有五元环的芳香族杂环化合物(A)是具有一个以上氮原子作为构成环的杂原子的芳香族杂环化合物，所述具有五～七元环的脂肪族杂环化合物(B)是具有一个以上氮原子作为构成环的杂原子的脂肪族杂环化合物。本专利技术涉及一种补给液，其是在连续或重复使用所述蚀刻液时添加到所述蚀刻液的补给液，所述补给液是含有如下化合物的水溶液：具有五元环的芳香族杂环化合物(A)、具有五～七元环的脂肪族杂环化合物(B)、及在分子内含有叔氮或季氮的阳离子性聚合物，所述具有五元环的芳香族杂环化合物(A)是具有一个以上氮原子作为构成环的杂原子的芳香族杂环化合物，所述具有五～七元环的脂肪族杂环化合物(B)是具有一个以上氮原子作为构成环的杂原子的脂肪族杂环化合物。本专利技术涉及一种铜配线的形成方法，其是对铜层的未被抗蚀剂覆盖的部分进行蚀刻，并且使用所述蚀刻液进行蚀刻。[专利技术的效果]本专利技术的蚀刻液包含：酸、氧化性金属离子、具有五元环的芳香族杂环化合物(A)、具有五～七元环的脂肪族杂环化合物(B)、及在分子内含有叔氮或季氮的阳离子性聚合物，所述具有五元环的芳香族杂环化合物(A)是具有一个以上氮原子作为构成环的杂原子的芳香族杂环化合物，所述具有五～七元环的脂肪族杂环化合物(B)是具有一个以上氮原子作为构成环的杂原子的脂肪族杂环化合物。本专利技术的蚀刻液通过在精细部与粗糙部混合存在的微细间距图案区域形成均匀的覆膜，不仅能够抑制侧面蚀刻，还能够形成直线性优异的精细图案。因此，本专利技术的蚀刻液可用于形成设有抗蚀剂的铜表面的铜配线图案的用途。另外，本专利技术的蚀刻液除了在精细部与粗糙部混合存在的微细间距图案区域优异地形成精细图案以外，还可以良好地形成粗糙图案，当本专利技术的蚀刻液包含二醇醚类及/或二醇类时，可特别优异地形成粗糙图案。通常情况下，由于蚀刻液的流速在精细部与粗糙部中不同，因此存在皮膜形成及深度方向的蚀刻容易产生差异的倾向。例如，在流速较快的粗糙部中，皮膜不易形成至底部，因此容易在粗糙图案的底部产生收缩(倒梯形形状)。在这种底部产生收缩的情况下，无法从基板上部观察底部宽度，因此存在如下风险：难以进行产品管理，或者当在安装时等对顶部施加压力时，顶部的角部出现缺损等，导致安装异常或产生异物。由于本专利技术的蚀刻液对精细部与粗糙部的蚀刻性不存在差异(精细图案与粗糙图案的形状成为大致相同的形状)，因此能够避免所述问题，所以本专利技术的蚀刻液有用。具体实施方式＜铜的蚀刻液＞本专利技术的铜的蚀刻液包含：酸、氧化性金属离子、具有五元环的芳香族杂环化合物(A)、具有五～七元环的脂肪族杂环化合物(B)、及在分子内含有叔氮或季氮的阳离子性聚合物，所述具有五元环的芳香族杂环化合物(A)是具有一个以上氮原子作为构成环的杂原子的芳香族杂环化合物，所述具有五～七元环的脂肪族杂环化合物(B)是具有一个以上氮原子作为构成环的杂原子的脂肪族杂环化合物。另外，本专利技术的铜的蚀刻液中的“铜”可由铜构成，也可由铜合金构成。＜酸＞本专利技术的酸可酌情从无机酸和有机酸中选择。作为所述无机酸，例如可列举硫酸、盐酸、硝酸、磷酸、氢溴酸等。作为所述有机酸，例如可列举甲酸、乙酸、草酸、马来酸、苯甲酸、乙醇酸等。在所述酸中，就蚀刻速度的稳定性和铜的溶解稳定性的观点来说，优选为盐酸。所述酸可至少使用一种，也可以组合两种以上使用。所述酸的浓度优选为7～180g/L，更优选为18～110g/L。当酸的浓度为7g/L以上时，蚀刻速度变快，因此能够迅速地对铜进行蚀刻。另外，当酸的浓度为180g/L以下时，能够维持铜的溶解稳定性，并且能够抑制作业环境的恶化。＜氧化性金属离子＞本专利技术的氧化性金属离子只要是能够使金属铜氧化的金属离子即可，例如可列举二价铜离子、三价铁离子等。就抑制侧面蚀刻的观点、及蚀刻速度的稳定性的观点来说，优选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至少使用一种，也可以组合两种以上使用。所述氧化性金属离子可通过调配氧化性金属离子源而含有于蚀刻液中。例如，当使用二价铜离子源作为氧化性金属离子源时，其具体例可列举：氯化铜、硫酸铜、溴化铜、有机酸的铜盐、氢氧化铜等。例如，当使用三价铁离子源作为氧化性金属离子源时，其具体例可列举：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10～300g/L，更优选为10～250g/L，进一步优选为15～220g/L，进一步更优选为20～200g/L。当氧化性金属离子的浓度为10g/L以上时，蚀刻速度变快，因此能够迅速地对铜进行蚀刻。另外，当氧化性金属离子的浓度为300g/L以下时，可维持铜的溶解稳定性。＜具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蚀刻液，其是铜的蚀刻液，其特征在于，/n所述蚀刻液包含：酸、氧化性金属离子、具有五元环的芳香族杂环化合物(A)、具有五～七元环的脂肪族杂环化合物(B)、及在分子内含有叔氮或季氮的阳离子性聚合物，/n所述具有五元环的芳香族杂环化合物(A)是具有一个以上氮原子作为构成环的杂原子的芳香族杂环化合物，/n所述具有五～七元环的脂肪族杂环化合物(B)是具有一个以上氮原子作为构成环的杂原子的脂肪族杂环化合物。/n

【技术特征摘要】
20200124 JP 2020-0099071.一种蚀刻液，其是铜的蚀刻液，其特征在于，
所述蚀刻液包含：酸、氧化性金属离子、具有五元环的芳香族杂环化合物(A)、具有五～七元环的脂肪族杂环化合物(B)、及在分子内含有叔氮或季氮的阳离子性聚合物，
所述具有五元环的芳香族杂环化合物(A)是具有一个以上氮原子作为构成环的杂原子的芳香族杂环化合物，
所述具有五～七元环的脂肪族杂环化合物(B)是具有一个以上氮原子作为构成环的杂原子的脂肪族杂环化合物。


2.根据权利要求1所述的蚀刻液，其特征在于，所述酸为盐酸。


3.根据权利要求1或2所述的蚀刻液，其特征在于，所述氧化性金属离子为二价铜离子。


4.根据权利要求1或2所述的蚀刻液，其特征在于，所述具有五元环的芳香族杂环化合物(A)是选自由咪唑化合物、吡唑化合物、三唑化合物、及四唑化合物所组成的群中的一种以上化合物。


5.根据权利要求1或2所述的蚀刻液...

【专利技术属性】
技术研发人员：浜口仁美，仁顷丈二郎，
申请(专利权)人：MEC股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP