專利名稱：含銅材料用蝕刻劑組合物及含銅材料的蝕刻方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含銅材料用蝕刻劑組合物及含銅材料的蝕刻方法，詳細(xì)地說(shuō)涉及可以 形成沒(méi)有形狀不良的微細(xì)電路圖案(電路布線)的含銅材料用蝕刻劑組合物及含銅材料的 蝕刻方法。
背景技術(shù)：
在表面上形成有電路布線的印刷線路板(或膜)被廣泛用于安裝電子零件和半導(dǎo) 體元件等。而且，近年來(lái)伴隨電子設(shè)備的小型化和高功能化的要求，對(duì)于印刷線路板(或 膜)的電路布線也期待其高密度化和薄型化。作為制造高密度的電路布線的方法公知的有被稱為減去法(寸卜，々f 4 法)及半加成法(力S 7 fM f 4 f法)的方法。在這些方法中進(jìn)行濕法蝕刻。為了形成微細(xì)的電路布線，理想的是蝕刻部分沒(méi)有殘膜；從上部看到的布線側(cè) 面是直線(直線性)；電路布線的斷面是矩形；以及顯示出高的蝕刻因子。但是，實(shí)際上會(huì)產(chǎn) 生殘膜、直線性的雜亂、側(cè)面蝕刻、底切(了 H y卜)以及電路布線的上部寬度(下 面有時(shí)稱為“頂部寬度”)細(xì)造成的蝕刻因子降低等形狀不良。因此，希望在濕法蝕刻中抑 制這些形狀不良。已經(jīng)報(bào)道了多種通過(guò)對(duì)蝕刻劑組合物的成分想辦法來(lái)對(duì)如上所述的電路布線的 形狀不良進(jìn)行改良的技術(shù)。例如，在專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了一種采用半加成法形成電路圖案的方法，其中，所述 半加成法使用了以作為氧化劑的二價(jià)鐵離子、鹽酸、含銅材料蝕刻促進(jìn)劑以及含銅材料蝕 刻抑制劑為必須成分的蝕刻劑組合物。其中，作為含銅材料蝕刻抑制劑，公開(kāi)了在胺類化合 物的活性氫基上加成環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷得到的化合物，也公開(kāi)了使用磷酸作為提高銅表 面的潔凈化效果和流平性( >《U 性)的成分。此外，在專利文獻(xiàn)2中公開(kāi)了一種銅或銅合金的蝕刻劑組合物，其中，所述蝕刻劑 組合物由水溶液構(gòu)成，所述水溶液含有銅的氧化劑；從鹽酸和有機(jī)酸鹽構(gòu)成的組中選擇 的酸；以及從聚亞烷基二醇、以及多胺與聚亞烷基二醇共聚物構(gòu)成的組中選擇的聚合物， 所述銅或銅合金的蝕刻劑組合物可以抑制側(cè)面蝕刻和電路布線上部變細(xì)。其中，作為銅的 氧化劑公開(kāi)了銅離子和鐵離子，作為產(chǎn)生銅離子的化合物公開(kāi)了氯化銅(II)、溴化銅(II) 和氫氧化銅(II)，作為產(chǎn)生鐵離子的化合物公開(kāi)了氯化鐵(III)、溴化鐵(III)、碘化鐵 (III)、硫酸鐵(III)、硝酸鐵(III)和醋酸鐵(III)。此外，作為聚亞烷基二醇公開(kāi)了聚乙 二醇、聚丙二醇、環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷共聚物。作為多胺與聚亞烷基二醇共聚物公開(kāi)了乙二 胺、二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、四亞乙基五胺、五亞乙基六胺、N-乙基乙二胺等乙二胺與 聚乙二醇、聚丙二醇、環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷共聚物的共聚物。此外，在專利文獻(xiàn)3中公開(kāi)了一種可以抑制底切的蝕刻組合物，該蝕刻劑組合物 由水溶液構(gòu)成，所述水溶液含有氧化性金屬離子源；從無(wú)機(jī)酸或有機(jī)酸中選擇的酸；作為 環(huán)內(nèi)的雜原子僅含有氮原子的唑類。其中，作為氧化性金屬離子源公開(kāi)了銅離子和鐵離子，作為酸公開(kāi)了磷酸。此外，為了賦予表面形狀均勻的蝕刻，也公開(kāi)了使用聚氧乙烯與聚氧丙 烯的嵌段聚合物等非離子型表面活性劑。專利文獻(xiàn)1 日本專利公開(kāi)公報(bào)特開(kāi)2003-138389號(hào)專利文獻(xiàn)2 日本專利公開(kāi)公報(bào)特開(kāi)2004-256901號(hào)專利文獻(xiàn)3 日本專利公開(kāi)公報(bào)特開(kāi)2005-330572號(hào)可是，在專利文獻(xiàn)1和2中公開(kāi)的蝕刻劑組合物不能對(duì)微細(xì)的電路圖案進(jìn)行均勻 的蝕刻，其結(jié)果，存在產(chǎn)生電路形狀不良(直線性不良)和短路等問(wèn)題。此外，在專利文獻(xiàn)3 中公開(kāi)的蝕刻劑組合物，分散性差、對(duì)微細(xì)電路圖案的脫液性(液拔K性)不好，因此存在 因電路形狀不良(部分底切)引起的電路剝落；以及因磷酸與銅或鐵的鹽產(chǎn)生的淤渣而產(chǎn) 生短路等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種可以形成沒(méi)有形狀不良的微細(xì)電路 圖案的含銅材料用蝕刻劑組合物和含銅材料的蝕刻方法。為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明人等反復(fù)進(jìn)行了專心的研究，其結(jié)果發(fā)現(xiàn)蝕刻劑組合 物的組成與微細(xì)電路圖案的形成密切相關(guān)，利用具有特定組成的蝕刻劑組合物以及使用該 蝕刻劑組合物進(jìn)行蝕刻，可以解決上述問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明。即，本發(fā)明提供一種含銅材料用蝕刻劑組合物，其特征在于，由水溶液構(gòu)成，所 述水溶液含有(A)0. 1 15質(zhì)量％的從銅離子和鐵離子中選擇的至少一種氧化劑成分； (B)O. 001 3質(zhì)量％的數(shù)均分子量為1，500 3,000且氧亞乙基(工寸4 F 基)的含量為15 50質(zhì)量％的具有氧亞乙基和氧亞丙基(π O >才*寸4 K基)的 高分子聚醚二醇；(C)O. 001 3質(zhì)量％的用下述通式(1)表示的多元醇，
權(quán)利要求
一種含銅材料用蝕刻劑組合物，其特征在于，由水溶液構(gòu)成，所述水溶液含有(A)0.1～15質(zhì)量％的從銅離子和鐵離子中選擇的至少一種氧化劑成分；(B)0.001～3質(zhì)量％的數(shù)均分子量為1,500～3,000且氧亞乙基的含量為15～50質(zhì)量％的具有氧亞乙基和氧亞丙基的高分子聚醚二醇；(C)0.001～3質(zhì)量％的用下述通式(1)表示的多元醇，在所述通式(1)中，R1表示碳原子數(shù)為2～6的亞烷基，X1～X3表示用下述通式(2)表示的基，X4表示氫原子或用下述通式(2)表示的基，n表示1～5的數(shù)字，在所述通式(2)中，R2和R3表示亞乙基或亞丙基，在R2是亞乙基的情況下，R3是亞丙基，在R2是亞丙基的情況下，R3是亞乙基，p和q表示使所述多元醇的數(shù)均分子量為200～10,000且氧亞乙基的含量為50質(zhì)量％以下的數(shù)字；(D)0.1～5質(zhì)量％的從磷酸和磷酸鹽中選擇的至少一種磷酸成分；以及(E)0.05～10質(zhì)量％的從氯化氫和硫酸中選擇的至少一種無(wú)機(jī)酸成分。FSA00000175389700011.tif,FSA00000175389700012.tif
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含銅材料用蝕刻劑組合物，其特征在于，所述(B)的高分子聚 醚二醇用下述通式(3)表示
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的含銅材料用蝕刻劑組合物，其特征在于，所述(C)的多元 醇的數(shù)均分子量為200 1，500。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的含銅材料用蝕刻劑組合物，其特征在于，所述通式(2)中 的R2是亞丙基。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的含銅材料用蝕刻劑組合物，其特征在于，所述通式(2)中的R2是亞丙基。
6.一種含銅材料的蝕刻方法，其特征在于，對(duì)于形成厚度為1 10 μ m及蝕刻空間為 1 10 μ m的含銅材料的圖案，使用權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的蝕刻劑組合物。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可以形成沒(méi)有形狀不良的微細(xì)電路圖案的含銅材料用蝕刻劑組合物及含銅材料的蝕刻方法。本發(fā)明的含銅材料用蝕刻劑組合物由水溶液構(gòu)成，所述水溶液含有(A)0.1～15質(zhì)量％的從銅離子和鐵離子中選擇的至少一種氧化劑成分；(B)0.001～3質(zhì)量％的數(shù)均分子量為1,500～3,000且氧亞乙基的含量為15～50質(zhì)量％的具有氧亞乙基和氧亞丙基的高分子聚醚二醇；(C)0.001～3質(zhì)量％的用下述通式(1)表示的多元醇，在所述通式(1)中，R1表示碳原子數(shù)為2～6的亞烷基，X1～X3表示用下述通式(2)表示的基，X4表示氫原子或用下述通式(2)表示的基，n表示1～5的數(shù)字，在所述通式(2)中，R2和R3表示亞乙基或亞丙基，在R2是亞乙基的情況下，R3是亞丙基，在R2是亞丙基的情況下，R3是亞乙基，p和q表示使所述多元醇的數(shù)均分子量為200～10,000且氧亞乙基的含量為50質(zhì)量％以下的數(shù)字；(D)0.1～5質(zhì)量％的從磷酸和磷酸鹽中選擇的至少一種磷酸成分；以及(E)0.05～10質(zhì)量％的從氯化氫和硫酸中選擇的至少一種無(wú)機(jī)酸成分。
文檔編號(hào)H05K3/06GK101949014SQ20101021966
公開(kāi)日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月9日
發(fā)明者中村裕介, 岸裕一郎 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Adeka